説明

四輪駆動車両の劣化防止装置

【課題】トルク伝達手段を備えた四輪駆動車両において車両部品やトルク伝達手段の劣化を可能な限り未然に防止するようにした四輪駆動車両の劣化防止装置を提供する。
【解決手段】VC(トルク伝達手段)の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し(S10からS14)、少なくとも検出された差回転数に基づいてVCについてのパラメータ(VCトルク)を算出し(S16)、それが所定値以上のとき、VCと車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間(VCなどが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、それらに対して負荷がまだ許容される時間)を算出すると共に、時間計測を開始し(S18からS24)、計測された時間が負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させる(S26からS30)。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は四輪駆動車両の劣化防止装置に関する。
【背景技術】
【0002】
四輪駆動車両、即ち、互いに連結された前後軸の一方が駆動源により直接駆動されると共に、他方が入力側と出力側の差回転数に応じてトルクを伝達するトルク伝達手段、例えばビスカスカップリングを介して駆動される四輪駆動車両は、良く知られている。
【0003】
そのような四輪駆動車両も使用状況によっては異径タイヤを装着して高速走行したり、パンクしたまま連続走行したりするような事態も生じ得るが、そのような使用を放置すると、トルク伝達手段の出力が過大となってトルク伝達手段に接続される機構のギヤなどに過度の負荷が作用して劣化を招く。
【0004】
そこで、下記の特許文献1記載においてカップリング装置(トルク伝達手段)の異常を検知して警告する技術が提案されている。特許文献1記載の技術においては、カップリング装置内に熱電対と圧力スイッチからなる検出手段を配置すると共に、その出力をコントローラに入力し、コントローラが装置内の温度や圧力が異常と検出すると警告灯を点灯するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実開昭63−20535号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1記載の技術は、上記した構成によってトルク伝達手段の温度や圧力の異常を検出して警告することができるが、トルク伝達手段の異常を警告するに止まり、異常を未然に防止するものではなかった。また、検出対象もトルク伝達手段に止まっていた。
【0007】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、トルク伝達手段を備えた四輪駆動車両において車両部品やトルク伝達手段の劣化を可能な限り未然に防止するようにした四輪駆動車両の劣化防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を解決するために、請求項1にあっては、互いに連結された前後軸の一方が原動機により直接駆動されると共に、他方が入力側回転数と出力側回転数の差回転数に応じてトルクを伝達するトルク伝達手段を介して駆動される四輪駆動車両において、前記トルク伝達手段の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出する差回転数検出手段と、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段についてのパラメータを算出し、前記算出されたパラメータ、より正確にはその大きさが所定値以上のとき、前記トルク伝達手段と前記車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始する負荷許容時間算出手段と、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させる駆動力低下手段とを備える如く構成した。
【0009】
請求項2に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出し、前記算出された伝達トルクが所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する如く構成した。
【0010】
請求項3に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、前記トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、前記算出された内部温度と前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出する如く構成した。
【0011】
請求項4に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、前記算出された内部温度が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する如く構成した。
【0012】
請求項5に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の内部温度を算出し、前記算出された内部温度に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部圧力を算出すると共に、前記算出された内部圧力が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する如く構成した。
【0013】
請求項6に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記駆動力低下手段は報知手段を備え、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させると共に、前記報知手段を作動して運転者に報知する如く構成した。
【0014】
請求項7に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記原動機がエンジンであり、前記駆動力低下手段は、前記エンジンのスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して前記駆動力を低下させる如く構成した。
【発明の効果】
【0015】
請求項1に係る四輪駆動車両にあっては、トルク伝達手段の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し、少なくとも検出された差回転数に基づいてトルク伝達手段についてのパラメータを算出し、それが所定値以上のとき、前記トルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始し、計測された時間が負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させる如く構成したので、トルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかの劣化を未然に防止することができる。
【0016】
即ち、そのまま放置すると、トルク伝達手段の破損や劣化を招くが、原動機の駆動力を低下することで、トルク伝達手段の伝達力を低減できるので、トルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかの劣化を未然に防止することができる。
【0017】
尚、ここで、「負荷許容時間」はトルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、それらに対して負荷がまだ許容される時間を意味する。
【0018】
請求項2に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、少なくとも検出された差回転数に基づいてパラメータとしてトルク伝達手段の伝達トルクを算出し、算出された伝達トルクが所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、トルク伝達手段の伝達力から負荷許容時間を算出することで、負荷許容時間を精度良く算出することができる。
【0019】
請求項3に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、算出された内部温度と検出された差回転数に基づいてトルク伝達手段の伝達トルクを算出する如く構成したので、上記した効果に加え、負荷許容時間を一層精度良く算出することができる。
【0020】
請求項4に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、少なくとも検出された差回転数に基づいてパラメータとしてトルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、それが所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、トルク伝達手段の内部温度から負荷許容時間を算出することで、トルク伝達手段自体についての負荷許容時間を精度良く算出することができる。また内部温度を演算で算出することで、トルク伝達手段の内部に検出手段を配置する必要がないため、構成も簡易となる。
【0021】
請求項5に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、少なくとも検出された差回転数に基づいてトルク伝達手段の内部温度を算出し、算出された内部温度に基づいてパラメータとしてトルク伝達手段の内部圧力を算出すると共に、算出された内部圧力が所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、トルク伝達手段の内部圧力から負荷許容時間を算出することで、トルク伝達手段自体についての負荷許容時間を精度良く算出することができる。また内部温度や内部圧力を演算で算出することで、トルク伝達手段の内部に検出手段を配置する必要がないため、構成も簡易となる。
【0022】
請求項6に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、計測された時間が負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させると共に、報知手段を作動して運転者に報知する如く構成したので、上記した効果に加え、運転者に報知することで、車両の使用状況などを変更させることが可能となり、トルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかの劣化を未然に防止することができる。
【0023】
請求項7に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、原動機がエンジンであり、エンジンのスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して駆動力を低下させる如く構成したので、上記した効果に加え、駆動力を簡易かつ確実に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】この発明の第1実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置を全体的に示す概略図である。
【図2】図1に示す四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図3】図2フロー・チャートのVC差回転数のVCトルクへの変換処理を示す説明ブロック図である。
【図4】図2フロー・チャートで使用される、VCトルクに対する負荷許容時間の特性を示す説明グラフである。
【図5】この発明の第2実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図6】図5フロー・チャートで使用される、VC内部温度に対する負荷許容時間の特性を示す説明グラフである。
【図7】この発明の第3実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示すフロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、添付図面に即してこの発明に係る四輪駆動車両の劣化防止装置を実施するための形態について説明する。
【実施例1】
【0026】
図1は、この発明の第1実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置を全体的に示す概略図である。
【0027】
図1において符号10は車両を示し、車両10には水冷式のガソリンを燃料とするエンジン(原動機(内燃機関))12が搭載されると共に、後述するように四輪を備える。
【0028】
エンジン12において吸気路に配置されたスロットルバルブ12aは車両10の運転席に配置されたアクセルペダル(図示せず)との機械的な連結を断たれ、アクチュエータ(電動モータなど。図示せず)を備えたDBW機構12bに接続され、DBW機構12bによって駆動(開閉)される。
【0029】
図1に示すように、エンジン12には変速機、即ち、CVT(Continuous Variable Transmission)14が接続され、エンジン12の出力はCVT14に入力される
【0030】
CVT14は、メインシャフトMSに配置されたドライブプーリ14aと、カウンタシャフトCSに配置されたドリブンプーリ14bと、その間に掛け回される金属製のベルト14cと、それに作動油を供給する油圧機構(図示せず)とからなり、トルクコンバータ16とフォワードクラッチ20を介してメインシャフトMSから入力されたエンジン12の出力を無段階の変速比で変速する。
【0031】
CVT14で変速されたエンジン12の出力はカウンタシャフトCSから減速ギヤ22を介してトランスファ24に入力される。トランスファ24はヘリカルギヤ24aとハイポイドギヤ24bを備え、エンジン12の出力はトランスファ24によって前輪側と後輪側に分配される。
【0032】
前輪側の出力は、フロントディファレンシャル機構26を介して前輪30F、より具体的には30FL,30FRに伝達される。後輪側の出力はプロペラシャフト32とリアディファレンシャル機構34を介して後輪30R、より具体的には30RL,30RRに伝達される。
【0033】
このように、車両10はエンジン12の出力をCVT14で変速して前輪30FL,30FRと後輪30RL,30RRをそれぞれ駆動する、四輪駆動(4WD)型の車両として構成される。
【0034】
プロペラシャフト32上には、ビスカスカップリング(トルク伝達手段。以下「VC」という)36が介挿される。VC36は、容器の中に多数のクラッチプレートが収納されると共に、高粘度のシリコンオイル(流体)が封入される構造を備え、プレート間に発生する回転差によって発生する剪断力によって動力(トルク)を伝達するように構成される。
【0035】
CVT14においてドライブプーリ14aの付近にはNDRセンサ40が設けられてCVT14の入力回転数に応じた出力を生じると共に、ドリブンプーリ14bの付近にはNDNセンサ42が設けられてCVT14の出力回転数に応じた出力を生じる。
【0036】
左右の前輪30F(30FL,30FR)と後輪30R(30RL,30RR)のドライブシャフト(図示せず)の付近には車輪速センサ44がそれぞれ設けられ、左右の前後輪30F,30Rの回転速度(車輪速度)に応じた出力を生じる。
【0037】
車両10の運転席床面のアクセルペダル(図示せず)の付近にはアクセル開度センサ46が設けられてアクセル開度(運転者によるアクセルペダル踏み込み量)APに応じた出力を生じると共に、ブレーキペダル(図示せず)の付近にはブレーキ(BRK)スイッチ50が設けられ、運転者によってブレーキペダルが操作されるとき、オン信号を出力する。
【0038】
上記したセンサの出力はECU(Electronic Control Unit。電子制御装置)54に送られる。ECU54はCPU,ROM,EEPROM,RAMおよび入出力I/Oなどで構成されるマイクロコンピュータからなり、CVT14の動作を制御する。
【0039】
ECU54は、CAN(Controller Area Network)56を介してエンジン12やDBW機構12bの動作を制御するECU(FI−ECU)60と、トラクション制御やアンチスキッド制御などを行うECU62などに接続される。ECU54には、LEDなどからなる警告灯(報知手段)64が接続される。
【0040】
次いで、この実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を説明する。
【0041】
図2はその動作を示すフロー・チャートであり、図示のプログラムはECU54によって所定時間ごとに実行される。
【0042】
以下説明すると、S10においてフラグF_VCNG(後述)のビットが1にセットされているか否か判断する。このフラグのビットの初期値は0であることから、この判断は通例否定されてS12に進み、車輪速センサ44から検出された車輪速が規定値以上か否か判断する。これは、摩擦係数が低い路面を発進するときのスリップなどを除外するためである。
【0043】
S12においては、例えば後輪車輪速平均値(後輪30RLの車輪速と30RRの車輪速の間の平均値)を算出し、それが規定値以上か否か判定することで判断する。
【0044】
S12で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS14に進み、VC差回転数が既定値以上か否か判断する。VC差回転数はVC36の入力側回転数と出力側回転数の差を意味し、以下の如く算出する。
【0045】
VC入力側回転数=前輪車輪回転平均値×トランスファ24のレシオ
VC出力側回転数=後輪車輪回転平均値×リアディファレンシャル機構34のレシオ
VC差回転数=VC入力側回転数−VC出力側回転数
【0046】
上記で、前輪(後輪)車輪回転平均値は、車輪速センサ44から得られる車輪速値を車輪30の動半径で回転数に変換し、トランスファ24などのギヤレシオを乗じて算出される。
【0047】
次いで算出されたVC差回転数を適宜設定される既定値と比較し、算出値が規定値以上か否か判断する。これは算出値が微小な場合を排除して精度を向上させるためである。
【0048】
S14で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS16に進み、算出されたVC差回転数をVCトルク(より正確にはVC推定トルク。パラメータ)に変換する。
【0049】
VC差回転数などからVCトルクを一般解によって算出すると、VC36の内部に充填されるシリコンオイルの粘度が温度や差回転数などで変化するため、VC差回転数に対するVCトルク特性はリニアにならず、いずれにしても一般解を用いる算出は煩瑣である。
【0050】
そこで、この実施例においては図3に示す手法でVCトルクを推定(VC推定トルクを算出)するようにした。尚、図示の処理はS16を実行する度に実行される。
【0051】
先ずブロック54aにおいて、算出されたVC差回転数とVC内部温度(より正確にはVC推定内部温度。即ち、VC36の内部温度。後述)で、実験を通じて予め求められた、図示の特性を有するN−Tマップが検索され、検索値は乗算器54bに送られる。
【0052】
乗算器54bには、その他、算出されたVC差回転数と、温度変換係数と、熱量変換係数も入力される。温度変換係数と熱量変換係数はVC36の特性から求められる固定値である。乗算器54bではそれら入力値に基づいてVC36の発熱量が算出され、減算器54cに送られる。
【0053】
一方、ブロック54dにおいて、前記したVC推定内部温度(前回値(前回のS16の処理で算出された値))で(実験的に求められた)図示の特性を有する発熱量マップが検索され、熱引き量が算出される。算出値は減算器54cに送られ、発熱量から減算されて温度変化量が算出される。
【0054】
算出された温度変化量は加算器54eに送られ、そこでVC推定内部温度(前回値)に加算され、よって得られた和がVC推定内部温度(今回値(今回のS16の処理で算出された値))とされる。
【0055】
このように、図2フロー・チャートのS16において少なくともVC差回転数、より具体的にはVC差回転数とVC内部温度(より正確にはVC推定内部温度の前回値)に基づいてVCトルク(より正確にはVC推定トルク)が算出(VCトルクに変換)される。
【0056】
次いでS18に進み、算出されたVCトルクが所定値以上か否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS20に進み、VCトルクを負荷許容時間に変換(VCトルクに基づいて負荷許容時間を算出)する。
【0057】
図4はギヤ応力、即ち、VCトルクに対する負荷許容時間の特性を示す説明グラフである。
【0058】
この実施例において負荷許容時間は、VCトルク(トルク伝達手段の伝達力)によってVC36と車両10の部品、この実施例では後者、即ち、トランスファ24やリアディファレンシャル機構34のギヤが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、それらに対して負荷がまだ許容される時間を意味する。そこで、実験を通じて図4に示すような特性を求め、算出されたVCトルク(パラメータ)から負荷許容時間を検索できるように構成した。
【0059】
図示の如く、負荷許容時間は、ギヤ応力(VCトルク)、即ち、負荷が大きいほど短くなるように設定される。尚、疲労限度を超えるトルクが負荷される場合に限定するため、同図に示す如く、疲労限度付近に所定値が設定される。
【0060】
図2フロー・チャートの説明に戻ると、次いでS22に進み、前記したフラグのビットを1にセットし、S24に進んでタイマカウンタの値t(時間値)を1つインクリメント(時間計測を開始)する。
【0061】
次いでS26に進み、カウンタ値tが負荷許容時間以上となったか否か判断する。最初のプログラムループではS26の判断は通常否定されて以降の処理をスキップする。
【0062】
次回のプログラムループにおいてS10の判断は肯定されてS24に進み、カウンタ値をインクリメントし、S26に進み、カウンタ値tが負荷許容時間以上となったか否か再び判断する。
【0063】
S26で否定される間は上記した処理を繰り返す一方、肯定されるときはS28に進み、警告灯(報知手段)64を点灯して運転者に報知し、S30に進み、エンジン12の駆動力を低下する。
【0064】
S30の処理は具体的には、ECU60に通信してDBW機構12bを動作させてスロットルバルブ12aの開度(スロットル開度)を閉弁方向に駆動する、燃料噴射量を減少(あるいは燃料の供給を停止(フューエルカット))する、点火時期を遅角する、の少なくともいずれかを行わせ、それを介して前記駆動力を低下させることで行う。
【0065】
次いでS32に進み、前記したカウンタ値tを零にリセットし、S34に進んで前記したフラグのビットを0にリセットしてプログラムを終了する。
【0066】
上記した如く、第1実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、VC(トルク伝達手段)36の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し(S10からS14)、少なくとも検出された差回転数に基づいてVC36についてのパラメータを算出し(S16)、それが所定値以上のとき、VC36と車両10の部品の少なくともいずれか、より具体的には部品、即ち、VC36に接続されるトランスファ24やリアディファレンシャル機構34(のギヤ)に対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始し(S18からS24)、計測された時間tが負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させる(S26からS30)如く構成したので、それらの劣化を未然に防止することができる。
【0067】
即ち、そのまま放置すると、それらの劣化や破損を招くが、エンジン12の駆動力を低下することで、VCトルク(トルク伝達手段の伝達力)を低減できるので、それらの劣化を未然に防止することができる。
【0068】
より具体的には、少なくとも検出された差回転数に基づいてパラメータとしてVCトルク(VC36の伝達トルク)を算出し、算出されたVCトルクが所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する如く構成したので、VC36と車両10の部品の少なくともいずれか、より具体的には部品、即ち、VC36に接続されるトランスファ24やリアディファレンシャル機構34(のギヤ)の劣化を未然に防止できると共に、VC36に作用する負荷から負荷許容時間を算出することで、負荷許容時間を精度良く算出することができる。
【0069】
また、VC36の内部温度を算出すると共に、算出された内部温度と検出された差回転数に基づいてVCトルク(VC36の伝達トルク)を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、負荷許容時間を一層精度良く算出することができる。
【0070】
また、カウンタ値t(計測された時間)が負荷許容時間以上となったとき、エンジン12の駆動力を低下させると共に、警告灯(報知手段)64を作動して運転者に報知する如く構成したので、上記した効果に加え、運転者に報知することで、車両10の使用状況などを変更させることが可能となり、VC36の劣化を未然に防止することができる。
【0071】
また、原動機がエンジン12であり、エンジン12のスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して駆動力を低下させる如く構成したので、上記した効果に加え、駆動力を簡易かつ確実に低下させることができる。
【実施例2】
【0072】
図5は、この発明の第2実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示す、図2と同様なフロー・チャートである。
【0073】
以下説明すると、S100においてフラグF_VCNGのビットが1にセットされているか否か判断し、否定されるときはS102に進み、VC差回転数が既定値以上か否か判断する。S102で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS104に進み、図3を参照して先に説明したVC内部温度(より正確にはVC推定内部温度。パラメータ)を演算(算出)する。
【0074】
次いでS106に進み、算出されたVC内部温度が所定値以上か否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS108に進み、VC内部温度を負荷許容時間に変換(VC内部温度に基づいて負荷許容時間を算出)する。
【0075】
図6はVC内部温度に対する負荷許容時間の特性を示す説明グラフである。実験を通じて同図に示すようなVC内部温度によってVC36の内部に充填されるシリコンオイルが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、負荷がまだ許容される時間の特性を求め、算出されたVCトルクから検索可能とする。同様に、負荷許容時間は、VC内部温度、即ち、負荷が大きいほど短くなるように設定される。
【0076】
即ち、VC36の内部に充填されたシリコンオイルはVC36の内部温度の上昇につれて劣化することから、実験を通じて内部温度に対する負荷許容時間の特性を求めるようにした。尚、劣化が開始する温度に限定するため、同図に示す如く、所定値が設定される。第2実施例の負荷許容時間も第1実施例のそれと同程度の長さとする。
【0077】
図5の説明に戻ると、次いでS110に進み、フラグF_VCNGのビットを1にセットし、S112に進んでタイマカウンタの値t(時間値)を1つインクリメント(時間計測を開始)する。
【0078】
次いでS114に進み、カウンタ値tが負荷許容時間以上となったか否か判断し、肯定されるときはS116に進み、警告灯(報知手段)64を点灯して運転者に報知し、S118に進み、エンジン12の駆動力を低下する。
【0079】
次いでS120に進んでカウンタ値tを零にリセットし、S122に進んでフラグのビットを0にリセットしてプログラムを終了する。
【0080】
上記した如く、第2実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、VC(トルク伝達手段)36の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し(S100からS102)、少なくとも検出された差回転数に基づいてVC36についてのパラメータを算出し(S104)、それが所定値以上のとき、VC36と車両10の部品の少なくともいずれか、より具体的には部品、即ち、VC36(の内部に充填されるシリコンオイル)に対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始し(S106からS112)、計測された時間tが負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させる(S114からS118)如く構成したので、同様にそれらの劣化、より具体的にはVC36の劣化を未然に防止することができる。
【0081】
より具体的には、少なくとも検出された差回転数に基づいてパラメータとしてVC内部温度(VC推定内部温度(VC36の内部温度))を算出し(S102,S104)、算出されたVC内部温度が所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する(S106,S108)如く構成したので、上記した効果に加え、VC36の内部温度からシリコンオイルに対してVC内部温度、即ち、負荷がまだ許容される負荷許容時間を算出することで、VC36に対する負荷許容時間を精度良く算出することができ、よってVC36の劣化を未然かつ一層確実に防止することができる。
【0082】
また演算で算出することで、VC36の内部に温度センサなどの検出手段を配置する必要がないため、構成も簡易となる。尚、残余の構成と効果は第1実施例と異ならない。
【実施例3】
【0083】
図7は、この発明の第3実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示す、図2と同様なフロー・チャートである。
【0084】
以下説明すると、S200においてフラグF_VCNGのビットが1にセットされているか否か判断し、否定されるときはS202に進み、少なくとも検出されたVC差回転数に基づいて算出される前記したVC36の内部温度(VC推定内部温度)に基づいてパラメータとしてVC36の内部圧力を算出する。
【0085】
これは具体的には、算出されたVC内部温度と充填に用いられるシリコンオイルの熱膨張係数(固定値)により、VC36のシリコンオイルの充填率を算出し、ボイル・シャルルの以下の法則に基づいて行なう。
pv/T=k(ここで、p:圧力、v:体積、T:温度、k:定数(一定))
【0086】
即ち、VC36の容器の体積は既知であることから、その体積と充填率から体積vを算出すると共に、それと前記した内部温度からVC36の内部圧力pを算出する。
【0087】
S202では上記のようにして算出されたVC内部圧力が所定値以上か否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS204に進み、圧力上昇勾配が所定勾配以上か否か判断する。S204で肯定されるときはS214以降に進んで直ちに警告灯64を点灯し、駆動力を低下する。
【0088】
一方、S204で否定されるときはS206に進み、VC内部圧力を負荷許容時間に変換する。
【0089】
即ち、実験を通じて(図6に類似する)VC内部圧力によってVC36の内部に充填されるシリコンオイルが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、負荷がまだ許容される時間の特性を求めておき、算出されたVC内部圧力から検索(VC内部圧力に基づいて負荷許容時間を算出)する。
【0090】
次いでS208に進み、フラグF_VCNGのビットを1にセットし、S210に進んでタイマカウンタの値t(時間値)を1つインクリメント(時間計測を開始)する。
【0091】
次いでS212に進み、カウンタ値tが負荷許容時間以上となったか否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはS214に進み、警告灯64を点灯して運転者に報知し、S216以降に進み、エンジン12の駆動力を低下するなどの処理を行う。
【0092】
上記した如く、第3実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、VC(トルク伝達手段)36の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し(S202)、少なくとも検出された差回転数に基づいてVC36についてのパラメータを算出し(S202)、それが所定値以上のとき、VC36と車両10の部品の少なくともいずれか、より具体的にはVC36に対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始し(S206からS210)、計測された時間が負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させる(S212からS216)如く構成したので、同様にVC36の劣化(あるいは異常)を未然に防止することができる。
【0093】
より具体的には、少なくとも検出された差回転数に基づいてVC36の内部温度を算出し、算出された内部温度に基づいてパラメータとしてVC36の内部圧力を算出すると共に(S202)、算出された内部圧力が所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する(S206)如く構成したので、上記した効果に加え、上記した効果に加え、VC36の内部圧力から負荷許容時間を算出することで負荷許容時間を一層精度良く算出することができる。また内部温度や内部圧力を演算で算出することで、VC36の内部に検出手段を配置する必要がないため、構成も簡易となる。尚、残余の構成と効果は第1実施例と異ならない。
【0094】
以上述べた如く、第1、第2、第3実施例にあっては、互いに連結された前後軸の一方がエンジン(原動機)12により直接駆動されると共に、他方が入力側回転数と出力側回転数の差回転数に応じてトルクを伝達するトルク伝達手段(VC)36を介して駆動される四輪駆動車両10において、前記トルク伝達手段の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出する差回転数検出手段(車輪速センサ44,ECU54,S12,S102,S202)と、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段についてのパラメータ(VCトルク、VC内部温度、VC内部圧力)を算出し、前記算出されたパラメータ、より正確にはその大きさが所定値以上のとき、前記トルク伝達手段と前記車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始する負荷許容時間算出手段(S14からS24,S102からS112,S202からS210)と、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させる駆動力低下手段(S26からS30,S114からS118,S212からS216)とを備える如く構成した。
【0095】
また、第1実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の伝達トルク(VCトルク)を算出し、前記算出された伝達トルクが所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する(S16,S18,S20)如く構成した。
【0096】
また、第1実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、図3に示すように、前記負荷許容時間算出手段は、前記トルク伝達手段の内部温度(VC内部温度(VC推定内部温度))を算出すると共に、前記算出された内部温度と前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出する如く構成した。
【0097】
また、第2実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部温度(VC内部温度(VC推定内部温度))を算出すると共に、前記算出された内部温度が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する(S104,S106,S108)如く構成した。
【0098】
また、第3実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の内部温度を算出し、前記算出された内部温度に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部圧力(VC内部圧力)を算出すると共に、前記算出された内部圧力が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する(S202,S206)如く構成した。
【0099】
また、第1、第2、第3実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記駆動力低下手段は報知手段(警告灯64)を備え、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させると共に、前記報知手段を作動して運転者に報知する(S26,S28,S30,S114,S116,S118,S212,S214,S216)如く構成した。
【0100】
また、第1、第2、第3実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記原動機がエンジン12であり、前記駆動力低下手段は、前記エンジンのスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して前記駆動力を低下させる(S30,S118,S216)如く構成した。
【0101】
尚、上記においてこの発明の第1、第2、第3実施例を説明したが、第1、第2、第3実施例を別々に実施しても良く、あるいはその一部または全部同時に実施しても良い。
【0102】
また、トルク伝達手段としてビスカスカップリング(VC)を備える例を示したが、それに限らず、トルクを伝達できるものであれば、どのようなものにも妥当する。
【0103】
また、変速機として無段変速機を示したが、この発明は四輪駆動車両である限り、有段変速機を備えた車両にも妥当する。
【0104】
さらに、原動機としてエンジンを示したが、原動機はエンジンと電動機のハイブリッドであっても良く、あるいは電動機のみであっても良い。
【符号の説明】
【0105】
10 車両、12 エンジン(内燃機関(原動機)))、14 変速機(無段変速機。CVT)、24 トランスファ、30FL,30FR 前輪(車輪)、30RL,30RR 後輪(車輪)、32 プロペラシャフト、36 ビスカスカップリング(VC。トルク伝達手段)、44 車輪速センサ、46 アクセル開度センサ、50 ブレーキスイッチ、54 ECU(電子制御ユニット)、60 ECU(電子制御ユニット)、64 警告灯(報知手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに連結された前後軸の一方が原動機により直接駆動されると共に、他方が入力側回転数と出力側回転数の差回転数に応じてトルクを伝達するトルク伝達手段を介して駆動される四輪駆動車両において、前記トルク伝達手段の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出する差回転数検出手段と、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段についてのパラメータを算出し、前記算出されたパラメータが所定値以上のとき、前記トルク伝達手段と前記車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始する負荷許容時間算出手段と、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させる駆動力低下手段とを備えたことを特徴とする四輪駆動車両の劣化防止装置。
【請求項2】
前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出し、前記算出された伝達トルクが所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出することを特徴とする請求項1記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
【請求項3】
前記負荷許容時間算出手段は、前記トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、前記算出された内部温度と前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出することを特徴とする請求項2記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
【請求項4】
前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、前記算出された内部温度が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出することを特徴とする請求項1記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
【請求項5】
前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の内部温度を算出し、前記算出された内部温度に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部圧力を算出すると共に、前記算出された内部圧力が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出することを特徴とする請求項1記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
【請求項6】
前記駆動力低下手段は報知手段を備え、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させると共に、前記報知手段を作動して運転者に報知することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
【請求項7】
前記原動機がエンジンであり、前記駆動力低下手段は、前記エンジンのスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して前記駆動力を低下させることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−148735(P2012−148735A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−10657(P2011−10657)
【出願日】平成23年1月21日(2011.1.21)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】