駆動力配分装置
【課題】応答性を犠牲にせずに小型軽量化を図る。
【解決手段】主駆動軸の動力を副駆動軸に伝達する摩擦クラッチ１６、摩擦クラッチ１６に対する押付け力を発生するピストン３６、ピストン３６を軸方向移動自在に収納するシリンダ室３５、シリンダ室３５の油圧を検出する圧カセンサ７０、シリンダ室３５に圧油を供給する油圧ポンプ４８、油圧ポンプ４８を正逆転駆動するモータ４２と、車両からの指令と圧カセンサ７０からの信号を比較して、モータ４２の正逆転駆動を制御するコントローラ４０を備える。油圧制御弁ユニット４４は、油圧ポンプ４８の正回転時にシリンダ室３５に圧油を供給し、油圧ポンプ４８の正回転停止時にシリンダ室３５からの圧油の流出を防止し、更に油圧ポンプ４８の逆回転時にシリンダ室３５の圧油を強制的に排出する。
【解決手段】主駆動軸の動力を副駆動軸に伝達する摩擦クラッチ１６、摩擦クラッチ１６に対する押付け力を発生するピストン３６、ピストン３６を軸方向移動自在に収納するシリンダ室３５、シリンダ室３５の油圧を検出する圧カセンサ７０、シリンダ室３５に圧油を供給する油圧ポンプ４８、油圧ポンプ４８を正逆転駆動するモータ４２と、車両からの指令と圧カセンサ７０からの信号を比較して、モータ４２の正逆転駆動を制御するコントローラ４０を備える。油圧制御弁ユニット４４は、油圧ポンプ４８の正回転時にシリンダ室３５に圧油を供給し、油圧ポンプ４８の正回転停止時にシリンダ室３５からの圧油の流出を防止し、更に油圧ポンプ４８の逆回転時にシリンダ室３５の圧油を強制的に排出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前輪若しくは後輪若しくは左右輪への駆動トルクの配分制御を摩擦クラッチで行う駆動力配分装置に関し、特に、モータにより油圧ポンプを駆動してピストンシリンダ機構のピストンに直接圧油を供給してクラッチ伝達トルクを制御する駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータにより油圧ポンプを駆動してピストンシリンダ機構のピストンに直接圧油を供給してクラッチ伝達トルクを制御する４輪駆動車用の駆動力配分装置が各種提案されている。
【０００３】
図１８は従来の駆動力配分装置を示す（特許文献１，２，３）。図１８において、クラッチ制御機構１２５は、モータ１４２により油圧ポンプ１４６を駆動して油圧を発生し、この油圧をシリンダ１３４に供給してピストン１３６を直接押して軸方向に移動し、押付圧部材１３８により摩擦クラッチ１１６を押付けし、伝達トルクを制御している。トルク制御ユニット（ＥＣＵ）として知られたコントローラ１４０が車両状態に基づいて決定したトルク指令値になるようにモータ１４２の回転数を制御する。
【０００４】
また従来の別の駆動力配分装置にあっては、モータの正逆回転によりピストンに供給する油圧を増減して摩擦クラッチの伝達トルクを制御し、このとき油圧ポンプの発生油圧をセンサで検出してピストンに供給する油圧を目標油圧に制御しており、更に、モータを高速で逆転する場合にはピストン室と油圧ポンプの間に設けた急速開放弁機構を動作して圧油を逆流させ、モータを低速で回転した場合には急速開放弁機構は動作せず、これと並列に設けたオリフィスを通して圧油を逆流させるようにしている（特許文献４）。
【特許文献１】特開昭６２−５０２３５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９７６８号公報
【特許文献３】特開２００４−１９７６９号公報
【特許文献４】特開２００１−２０６０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなモータにより油圧ポンプを駆動してピストンに圧油を供給してクラッチ伝達トルクを制御する従来の駆動力配分装置にあっては、油圧ポンプの内部洩れ、あるいはピストン室と油圧ポンプとの間に設けられたオリフィス等の排油手段からの圧油洩れがあるために、摩擦クラッチの伝達トルクを保持するにはモータに常に電流を流してピストンに圧油を供給し続ける必要があるという問題がある。
【０００６】
通常、４輪駆動車では、摩擦クラッチの伝達トルクを最大状態に保持したまま長時間走行できる機能が求められている。この機能を満たすためには、従来装置では連続定格の大きなモータを使う必要があり、システムが大型化して重量も重くなり、コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
また、小型軽量化のために小さなモータを使用する場合には、油圧ポンプの容量を小さくしなければならず、結果として応答性が悪くなるという間題がある。すなわち、応答性は良いが重く大きいシステムとするか、あるいは応答性は悪いが軽く小さなシステムとするかという2者択一を迫られている。
【０００８】
本発明は、応答性を犠牲にせずに小型軽量化、低コスト化を可能とする駆動力配分装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、摩擦クラッチによって動力を伝達する装置であって、
油圧によって摩擦クラッチに対し押し付け力を発生するピストンと、
ピストンを軸方向に移動自在に収納するシリンダ室と、
正転時にシリンダ室に圧油を供給する油圧ポンプと、
油圧ポンプを駆動するモータと、
油圧ポンプとシリンダ室の間にあって、シリンダ室からの圧油の逆流を防止する第１逆流防止弁と、
モータが逆転時に、シリンダ室の圧油を排出する制御弁機構と、
シリンダ室の油圧を検出する圧カセンサと、
外部からの信号により求めた目標伝達トルクと前記圧カセンサからの信号に基づいてモータの正逆転駆動を制御する制御部とを備え、
制御部は、モータが正転時にシリンダ室の油圧を上昇させ、正転から停止させた時に油圧を保持し、逆転時には油圧を低下させるように動作することで、摩擦クラッチの伝達トルクが目標伝達トルクとなるように制御することを特徴とする。
【００１０】
ここで、制御弁機構は、
油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
第１ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に第１ポンプポートからタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に開放してタンク室からの油を第１ポンプポート側に供給して吸入させる第２逆流防止弁と、
第２ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に開放してタンク室からの油を第２ポンプポートに供給して吸入させ、ポンプ逆回転時に閉鎖して第２ポンプポートから圧油を強制開放制御油圧として供給させる第３逆流防止弁と、
シリンダ室とタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に閉鎖してシリンダ室からタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に第３逆流防止弁の閉鎖で供給される強制開放制御油圧により強制開放してシリンダ室の圧油をタンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする。
【００１１】
強制開放弁機構は、
シリンダ室の圧油を受けてタンク室への排出流路を閉鎖する逆流防止弁と、
ポンプ正回転時に後退して逆流防止弁の弁体の閉鎖位置への移動を許容し、ポンプ逆回転時に第３逆流防止弁の閉鎖で供給される強制開放制御油圧により前進して逆流防止弁の弁体を開放位置に押し出し移動させるスプール弁と、
を備える。
【００１２】
強制開放弁機構の逆流防止弁は、軸方向に形成したスプール穴の一端に連通する排出流路の流入側に弁座を形成し、シリンダ室の圧油により押圧されて流路を閉鎖する弁体を弁座に配置し、
スプール弁は、スプール穴に対し逆流防止弁の排出流路からの圧油をタンクに排出するドレインポートと強制制御圧油を供給する制御ポートを設け、スプール穴にスプール弁体を軸方向に自在に配置し、前記スプール弁体は後部に前記制御ポートからの圧油により前進移動させる第１ピストン部を形成すると共に、先端部に逆流防止弁の排出流路内に位置する第２ピストン部を形成し、第２ピストン部は先端側から後方に向けて隙間が変化する形状であり、スプール弁体の前進に応じて排出流量を増加させる。
【００１３】
強制開放弁機構は、タンク室への連通路を共通接続して圧油循環系を構成し、共通接続部にストレーナを配置する。
【００１４】
制御部は、前記摩擦クラッチの目標トルクを所定のトルクに保持する場合、モータの通電により前記油圧ポンプを正回転した状態で圧力センサの検出圧力が目標トルクに応じた第１設定圧力に達した時にモータ通電を停止してポンプを停止し、ポンプ停止状態で圧力センサの検出圧力が第１設定圧力より低い第２設定圧力に低下する毎に、第１設定圧力に回復するまでモータの通電によるポンプ正回転を繰り返す。
【００１５】
また、摩擦クラッチの目標トルクが車両状態に応じて時々刻々変化する場合は、目標トルクとなるようにモータの正逆転を制御する。
【００１６】
本発明による制御弁機構の別の形態にあっては、
モータの正回転を油圧ポンプに伝達し、モータの逆回転でフリーとなるポンプ駆動用ワンウェークラッチと、
モータの逆回転を伝達し、モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
シリンダ室とタンク室との間に配置され、油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達されるモータの逆回転により強制開放してシリンダ室の圧油をタンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする。
【００１７】
本発明による制御弁機構の別の形態にあっては、
油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
モータの逆回転を伝達し、モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
シリンダ室とタンク室との間に配置され、油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達されるモータの逆回転により強制開放してシリンダ室の圧油をタンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする。
【００１８】
本発明による制御弁機構の別の形態にあっては、
油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
第１ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に第１ポンプポートからタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に開放して前記タンク室からの油を前記第１ポンプポート側に供給して吸入させる第２逆流防止弁と、
モータの逆回転を伝達し、モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、ワンウェークラッチを介して伝達されるモータの逆回転により強制開放してシリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする。
【００１９】
ここで、強制開放弁機構は、
シリンダ室の圧油を受けてタンク室への排出流路を閉鎖する逆流防止弁と、
油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達されるモータの逆回転により移動して逆流防止弁の弁体を開放位置に押し出し移動させるスプール弁と、
を備える。
【００２０】
更に、駆動力配分装置の制御部は、
車両始動時にモータを逆回転させて強制開放弁機構の作動によりシリンダ室の油圧を開放し、この状態で圧力センサの検出値を読み込んで零点補正値として保存する圧力センサ零点学習部と、
車両の運用中に読み込まれた圧力センサの検出値を零点補正値により補正する検出圧力補正部と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、摩擦クラッチのトルクを最大トルクなどの所定の値に保持する場合にはモータによるポンプ正回転でシリンダ室に供給する圧油が所定の設定圧力に達したらモータ通電を遮断して油圧ポンプを停止し、この状態で強制開放油圧制御弁ユニットによりシリンダ室からの圧油のタンク側への逆流を防止するため、連続定格の短い小さなモータを使った場合にも、摩擦クラッチの伝達トルクを長時間保持することができる。
【００２２】
また摩擦クラッチのトルク伝達を解除する際には、モータによるポンプ逆回転で発生する開放制御油圧により油圧制御弁ユニットを動作してシリンダ室の圧油をタンク側に排出しており、モータの逆回転による圧油排出でないことから、連続定格の短い小さなモータに合わせて油圧ポンプの容量を小さくしても、摩擦クラッチのトルク低減時の応答性を高めることができるため、小型軽量、安価にできる。
【００２３】
またトルクを保持するためにモータに電流を流し続ける必要がないため、制御部の電流容量を小さくでき、制御部を小さく、安価、耐久性向上ができる。更に、車両としてもモータを駆動するエネルギーが節約でき、燃費を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明による駆動力配分装置を後輪駆動をベースとした四輪駆動車用トランスファーケースに適用した場合の実施形態を示した断面図であり、モータによる油圧ポンプからの圧油によるピストンの駆動で摩擦クラッチの伝達トルクを制御することを特徴とする。
【００２５】
図１において、トランスファーケースは、ケース１０を有し、ケース１０の左側に、エンジンからの回転を自動変速機あるいは手動変速機を介して入力する入力軸１２が設けられ、入力軸１２は副変速機構１１を介して後輪出力軸１４に直結されている。
【００２６】
副変速機構１１は図示しないシフト機構によりシフトギア１３がＨポジションとＬポジションの２段に切替られる。図示のシフトギア１３の位置となるＨポジションでは入力軸１２を後輪出力軸１４に直結した状態となり、摩擦クラッチ１６を開放した２Ｈもしくは摩擦クラッチ１６により前輪への駆動トルクを制御する４Ｈオート／ロックを選択することができる。
【００２７】
また、シフトギア１３をＬポジジョンにシフトすると、副変速機構１１の遊星歯車機構による減速回転（キャリア回転）を後輪駆動軸に出力し、且つカップリングスリーブ１５を１５ａに示すように前輪側のスプロケットギア２８と一体設けたクラッチギアに連結して後輪駆動軸に直結し、４Ｌロックとしている。
【００２８】
後輪出力軸１４と同軸には摩擦クラッチ１６が設けられる。摩擦クラッチ１６はクラッチハブ２２を後輪出力軸１４に固定し、クラッチドラム２４を後輪出力軸１４に対し回転自在に設けたスプロケットギア２８に連結している。後輪出力軸１４と平行には、反対側に動力を取り出す前輪出力軸２０がケース１０に設けられており、前輪出力軸２０にはスプロケットギア３０が一体に形成されており、摩擦クラッチ１６側のスプロケットギア２８との間にチェーンベルト１８を掛けて連結している。
【００２９】
このようなトランスファーケースにおいて、副変速機構１１のシフトギア１３をＬポジションにシフトした４Ｌロックの際には、摩擦クラッチ１６の制御は行われず、クラッチハブ２２とクラッチドラム２４間が切り離され、その代わりカップリングスリーブ１５の１５ａに示す位置へのシフトでスプロケットギア２８を後輪出力軸１４に直結し、後輪出力軸１４の駆動力をスプロケットギア２８、チェーンベルト１８、スプロケットギア３０を介して前輪出力軸２０に直接伝達している。
【００３０】
また副変速機構１１のシフトギア１３をＨポジションにシフトした４Ｈオート／ロックの際には、摩擦クラッチ１６が制御状態となり、入力軸１２からの回転を、後輪出力軸１４、伝達トルク制御状態にある摩擦クラッチ１６、スプロケットギア２８、チェーンベルト１８、スプロケットギア３０を介して前輪出力軸２０に伝達する。
【００３１】
摩擦クラッチ１６に対しては、クラッチハブ２２とクラッチドラム２４の間に設けた複数枚のクラッチプレート２６のクラッチ締結力を制御するクラッチ制御機構が設けられる。このクラッチ制御機構は、モータ４２により油圧制御ユニット４４に内蔵した油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプからの圧油を摩擦クラッチ１６の右側に配置したシリンダ３４に摺動自在に設けたピストン３６の右側のシリンダ室３５に供給し、ピストン３６を左側にストロークさせ、スラストベアリング３２を介して押付け部材３８でクラッチプレート２６を押し、クラッチ締結力を増加させ、伝達トルクを制御する。
【００３２】
モータ４２、油圧ポンプを内蔵した油圧制御弁ユニット４４、シリンダ３４、ピストン３６及び押付部材３８からなるクラッチ制御機構は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）として知られたコントローラ（制御部）４０により制御される。
【００３３】
コントローラ４０には、プログラムの実行により実現される機能として、圧力センサ零点学習部４０ａ、検出圧力補正部４０ｂ及び制御部４０ｃが設けられる。
【００３４】
コントローラ４０に対しては車両状態センサ４６が接続されており、車両状態センサ４６としては車速、舵角、２輪／４輪駆動切替え等をセンサ信号Ｅ１としてコントローラ４０に出力する。
【００３５】
また油圧制御弁ユニット４４には油圧ポンプからピストン３６の右側のシリンダ室に供給している圧油の圧力を検出する圧力センサが内蔵されており、この圧力センサからの圧力検出信号Ｅ２がコントローラ４０に入力されている。
【００３６】
コントローラ４０の制御部４０ｃは、車両状態センサ４６からの信号に基づく車両の運転モードに応じたクラッチ伝達トルクとなるように駆動信号Ｅ３によりモータ４２を正逆回転する。
【００３７】
図２は、本実施形態における4輪駆動車の運転モードの一覧であり、副変速機構付きの場合、副変速機構における高速と低速の２段切替選択と前後輪間の駆動力配分モードとの組合せとなり、ドライバーが任意に運転モードを選択できる。なお、副変速機構がない場合には、前後輪間の駆動力配分制御モードのみとなる。
【００３８】
図２の運転モード一覧における前後輪間の駆動力配分制御モードは次のようになる。
【００３９】
（１）２ＷＤ
摩擦クラッチ１６を切り離した状態で、後輪だけで駆動するモードである。舗装路走行などで、燃費を良くしたい場合に選択する。
【００４０】
（２）４ＷＤオート
車両状態検出センサからの信号に基づいて、コントローラ４０により前後輪間の駆動力を自動で最適状態に制御するモードである。摩擦クラッチ１６の伝達トルクは０〜最大トルクの範囲で時々刻々変化する。ドライバーは路面状態を気にする必要は無く、常時このモードを選択可能である。
【００４１】
（３）４ＷＤロック
摩擦クラッチ１６の伝達トルクを最大トルクに保持するモードである。悪路走行などで４ＷＤとしての走破性を最大限に発揮したい場合に選択する。
【００４２】
このような駆動力配分制御モードに対応して、本実施形態の駆動力伝達装置は次のような動作を行う。
【００４３】
（１）２ＷＤ
シリンダ室３５の圧油を排出した後、モータ４２の通電をオフする。
【００４４】
（２）４ＷＤオート
コントローラ４０は時々刻々変化する目標伝達トルクに対し、摩擦クラッチ１６の伝達トルクを一致させるべくモータ４２ヘの印加電流を調節する。モータ４８は正逆転することでシリンダ室３５へ圧油を供給したり、図３に示す強制開放弁機構５６の動作で圧油を排出してシリンダ室３５の圧力を制御する。
【００４５】
（３）４ＷＤロック
コントローラ４０は摩擦クラッチ１６の伝達トルクが最大となるまでモータ４２を正転させた後、モータ４２の通電をオフする。シリンダ室３５の圧力を常時監視し、所定の圧力より低下した場合には、圧力を回復させるべく再びモータ３５を正転させる。この制御の繰返しで、略最大トルクを保持する。
【００４６】
図３は図１のモータ４２による油圧ポンプ駆動で摩擦クラッチ１６の伝達トルクを制御する本発明の油圧制御弁ユニット４４の実施形態を示した説明図である。図３において、油圧制御弁ユニット４４にはモータ４２により正逆転駆動される油圧ポンプ４８が設けられている。
【００４７】
油圧制御弁ユニット４４はモータ４２による油圧ポンプ４８の正回転時にクラッチ制御機構２５のシリンダ室３５に圧油を供給し、ピストン３６を左方向にストロークさせてスラストベアリング３２を介して押付部付３８を押すことで摩擦クラッチ１６におけるクラッチハブ２２とクラッチドラム２４の間に設けたクラッチプレート２６の締結力を変化させ、クラッチ伝達トルクを制御する。
【００４８】
またモータ４２による油圧ポンプ４８の正回転からの停止時に、シリンダ室３５からの圧油の流出を防止し、シリンダ室３５に圧油を保持して摩擦クラッチ１６におけるクラッチ伝達トルクを保持する。更にモータ４２による油圧ポンプ４８の逆回転時にシリンダ室３５の圧油を強制的に排出する。
【００４９】
このような油圧制御弁ユニット４４の制御機能を実現するため、油圧ポンプ４８に対する油圧回路の構成機器として第１逆流防止弁５０、第２逆流防止弁５２、第３逆流防止弁５４、強制開放弁機構５６、ストレーナ６６を設けている。強制開放弁機構５６は逆流防止弁５８とスプール弁６０で構成されている。
【００５０】
また油圧制御弁ユニット４４は図１に示したようにケース１０内に収納されており、ケース内にタンク室６８を形成し、タンク室６８から油圧ポンプ４８に対する流入通路の吸い込み部分にストレーナ６６を配置している。
【００５１】
油圧ポンプ４８は第１ポンプポートＰ１と第２ポンプポートＰ２を有する。第１ポンプポートＰ１はモータ４２による油圧ポンプ４８の正回転時に圧油をシリンダ室３５に供給し、一方、逆回転時にはタンク室６８側から油を吸入する。これに対し第２ポンプポートＰ２はモータ４２による油圧ポンプ４８の正回転時にタンク室６８側から油を吸入し、ポンプ逆回転時には圧油を出力する。
【００５２】
第１逆流防止弁５０は油圧ポンプ４８の第１ポンプポートＰ１とシリンダ室３５との間に設けられ、油圧ポンプ４８の正回転時に圧油をシリンダ室３５に供給し、一方、ポンプ停止時及び逆回転時にはシリンダ室３５からの圧油の逆流を阻止する。
【００５３】
第２逆流防止弁５２は第１ポンプポートＰ１とタンク室６８側に設けたストレーナ６６との間に設けられ、油圧ポンプ４８の正回転時に第１ポンプポートＰ１からタンク室６８側への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時は開放して、タンク室６８からの油をストレーナ６６を介して第１ポンプポートＰ１から吸入させる。
【００５４】
第３逆流防止弁５４は油圧ポンプ４８の第２ポンプポートＰ２とタンク室６８側に設けたストレーナ６６との間に設けられ、油圧ポンプ４８側の正回転時に開放してタンク室６８側からの油を第２ポンプポートＰ２に給油させ、ポンプ逆回転時には閉鎖して第２ポンプポートＰ２からの圧油を強制開放弁機構５６に対し強制開放制御油圧として供給させる。
【００５５】
強制開放弁機構５６はシリンダ室３５とタンク室６８との間に配置され、油圧ポンプ４８の正回転時にあってはスプール弁６０のポートＰ４に対する強制開放制御油圧が得られないことから、逆流防止弁５８を図示のように閉鎖状態としてシリンダ室３５からタンク室６８への圧油の逆流を防止する。
【００５６】
一方、油圧ポンプ４８の逆回転時には第３逆流防止弁５４の閉鎖で供給される油圧ポンプ４８の第２ポンプポートＰ２からの強制開放制御油圧によりスプール弁６０を前進させて逆流防止弁５８を強制的に開放し、シリンダ室３５の圧油をポートＰ３からタンク室６８に排出させるようにしている。
【００５７】
さらに油圧制御弁ユニット４４には圧力センサ７０が設けられる。圧力センサ７０はシリンダ室３５に供給されている圧油の圧力を検出し、圧力検出信号Ｅ２をコントローラ４０に出力している。
【００５８】
コントローラ４０は、図１の車両状態センサ４６からの信号Ｅ１に基づく４ＷＤオート時において、車両からの信号により求めた目標トルクとなるようにシリンダ３５室の油圧の昇降を制御することが本実施形態の駆動力配分装置の基本機能であるが、その目標トルクの変化は車両の状態によってさまざまである。
【００５９】
すなわち、ゆっくり変化させたい場合もあれば、急激に変化させたい場合もある。油圧の上昇は油圧ポンプ４８の回転速度で制御するため、ゆっくり変化させる場合にはモータ４２の回転速度を少なく、また急激に変化させたい場合は回転速度を早くすることで制御可能である。
【００６０】
一方、油圧を低下させる場合は強制開放弁機構５６の開閉により制御するが、弁開度があまりにも急激に変化するとシリンダ室３５の油圧が急激に低下して制御することが困難になる。そのため、強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の排出移動量に対して初期は逆流防止弁５８の隙間面積が小さく、排出移動量が増加するに従って隙間面積を増加するようにしている。
【００６１】
それにより、目標トルクの変化が少ないときは強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の排出移動量が少ない状態で制御され、目標トルクの変化が大きいときは強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の排出移動量を大きくすることで、シリンダ室３５からの圧油の排出速度を制御することができる。
【００６２】
強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の移動はモータ４２による油圧ポンプ４８の逆回転により制御されるが、モータ４２ヘの電流量は目標トルクと圧カセンサ７０の検出値から求めた現状トルクとの差に基づいてＰＩＤ制御により決定される。
【００６３】
すなわち、目標トルクと現状トルクの差が少ない場合は、モータ４２ヘの電流は少なくスプール弁６０の排出移動量も小さいため、シリンダ室３５からの圧油の排出速度は小さくなり、圧力変化は緩やかになる。
【００６４】
また、目標トルクと現状トルクの差が大きい場合にはモータ４２ヘの電流は大きくスプール弁６０の排出移動量は大きくなるため、シリンダ室３５からの圧油の排出速度は大きくなり、素早く目標に近づくことができる。
【００６５】
このようにしてコントローラ４０は４ＷＤオート時のクラッチ伝達トルクの制御につき、圧力の上昇時、下降時ともモータ４２のＰＩＤ制御により統一的に制御が可能になる。
【００６６】
コントローラ４０は図１の車両状態センサ４６からの信号Ｅ１に基づく４ＷＤロックの際には、モータ駆動信号Ｅ３によりモータ４２を正回転して油圧ポンプ４８の第１ポンプポートＰ１からシリンダ室３５に圧油を供給し、このシリンダ室３５の圧油が圧力センサ７０で検出されて圧力検出信号Ｅ２としてコントローラ４０にフィードバックされる。
【００６７】
コントローラ４０は圧力検出信号Ｅ２による検出圧力が４ＷＤロックに対応した摩擦クラッチ１６の最大伝達トルクに対応した第１圧力設定値ＴＨ１としたときにモータ４２の正回転を停止する。これによって油圧制御弁ユニット４２はシリンダ室３５に４ＷＤロックを維持するための最大トルク伝達に必要な圧油を保持する。
【００６８】
シリンダ室３５に既定の圧油を保持したモータ４２の停止中にあっては、シリンダ室３５等からのわずかな油の漏洩などにより圧力が低下すると、圧力センサ７０からの圧力検出信号Ｅ２が第１圧力設定値ＴＨ１より低い第２圧力設定値ＴＨ２に低下したときにモータ４２を正回転して再び元の第１圧力設定値ＴＨ１にさせる間欠駆動を繰り返している。
【００６９】
その後、コントローラ４０に対し車両状態センサ４６側から２ＷＤポジションへの切替を指示する信号Ｅ２が入力すると、コントローラ４０はモータ駆動信号Ｅ３によりモータ４２を逆回転し、これに伴う油圧ポンプ４８の逆回転で強制開放弁機構５６によるシリンダ室３５の圧油の強制排出が行われ、摩擦クラッチ１６のトルク伝達が解除されて２ＷＤ状態となる。
【００７０】
図４は本実施形態における４ＷＤオート／ロックにおいてシリンダ室の圧力を上昇する場合のモータ正回転時の動作を示した説明図である。図４において、モータ４２を正回転すると油圧ポンプ４８は第２ポンプポートＰ２から油を吸入し、第１ポンプポートＰ１から圧油を出力する。
【００７１】
このため油圧ポンプ４８による第１ポンプポートＰ１からの圧油の供給に伴い第３逆流防止弁５４が開放し、ストレーナ６６から油を吸入させる。また第１ポンプポートＰ１からの圧油の出力で第１逆流防止弁５０が開き、シリンダ室３５に矢印Ａに示すように圧油を供給する。
【００７２】
このとき第２逆流防止弁５２は第１ポンプポートＰ１からの圧油を受けて閉鎖している。また強制開放弁機構５６のスプール弁６０のポートＰ４に対する強制開放制御油圧はタンク圧であり、従ってスプール弁６０のスプール弁体は矢印で示すように後退し、これによって逆流防止弁５８の強制開放が解除され、逆流防止弁５８はシリンダ室３５に供給する圧油を受けて閉鎖状態となっている。
【００７３】
図５は本実施形態における正回転中のモータを停止したときの状態を示した説明図である。図５において、油圧ポンプ４８を正回転しているモータ４２を停止すると、シリンダ室３５に供給した圧油を受けて第１逆流防止弁５０が閉鎖し、これによってシリンダ室３５からの矢印Ｂで示すような圧油の逆流を阻止する。同時に強制開放弁機構５６の逆流防止弁５８も閉鎖しており、シリンダ室３５の圧油はモータ４２を停止したときの圧力に保持される。
【００７４】
図５のモータ４２を停止したシリンダ室３５の圧油の保持状態にあっては、シリンダ室３５等からの圧油の漏洩により時間の経過に伴って徐々に圧力が低下することがある。
【００７５】
図６は本実施形態における図５のモータ停止中にシリンダ室の圧油を保持するモータ制御のタイムチャートである。図６（Ａ）はモータ電流であり、図６（Ｂ）にシリンダ室３５の油圧Ｐを示している。
【００７６】
図６（Ａ）のように時刻ｔ１でモータ４２の正回転を開始すると、シリンダ室３５の油圧Ｐはほぼ直線的に増加し、予め設定した第１圧力設定値ＴＨ１に達した時にモータ４２の正回転を停止し、図５の圧油保持状態とする。
【００７７】
その後、時間の経過にともなってシリンダ室３５の油圧Ｐは徐々に低下し、時刻ｔ３で第２圧力設定値ＴＨ２に達するとモータ４２を再び正回転し、第１圧力設定値ＴＨ１に回復させて停止させる。このようなモータ４２の間欠的な圧力低下に伴う正回転を繰り返すことでシリンダ室３５の油圧Ｐを４ＷＤロックを維持するための略最大トルクの伝達状態に保持する。
【００７８】
このように本実施形態にあってはシリンダ室３５の圧油を略最大伝達トルクの圧油に保持する状態で基本的にはモータ４２の通電を停止しており、漏洩により低下したときに回復するために一時的にモータ４２を回転する動作を繰り返しており、シリンダ室３５に圧油を保持するためにモータ４２に対し継続的に電流を供給する必要がなく、本実施形態で使用するモータ４２としては連続定格の小さい小型のモータを使用することができ、小型化に伴い設置スペースが低減でき、また重量も軽量化され、さらにモータ消費電流が低減することで車両の燃費を改善することもできる。
【００７９】
図７は本実施形態におけるモータ逆回転時の動作を示した説明図である。図７において、図５に示したシリンダ室３５に圧油を保持した状態からシリンダ室の圧力を低下し、伝達トルクを下げたい場合には、モータ４２を逆回転する。
【００８０】
これに伴う油圧ポンプ４８の逆回転により第１ポンプポートＰ１から油を吸入して第２ポンプポートＰ２に出力する。このため第１ポンプポートＰ１からの油の吸入に伴い、第２逆流防止弁５２が開放してストレーナ６６側から油を第１ポンプポートＰ１に吸入させる。
【００８１】
このとき第１逆流防止弁５０はシリンダ室３５からの圧油を受けて閉鎖状態となる。また第３逆流防止弁５４は油圧ポンプ４８の第２ポンプポートＰ２からの圧油を受けて閉鎖状態にある。このためストレーナ６６及び第２逆流防止弁５２を介して第１ポンプポートＰ１から吸入された油は油圧ポンプ４８で加圧されて第２ポンプポートＰ２に出力され、第３逆流防止弁５４が閉鎖している状態から矢印Ｃに示すように強制開放弁機構５６に設けているスプール弁６０のポートＰ４に強制開放制御油圧を供給する。
【００８２】
強制開放制御油圧を受けたスプール弁６０はスプール弁体６４を矢印で示すように前進させ、逆流防止弁５８の弁体を押し出して強制的にポートＰ３に至る排出流路を開放し、このためシリンダ室３５の圧油は矢印Ｄで示す経路をへて排出され、シリンダ室３５の圧力は低下し、伝達トルクが低下する。
【００８３】
図８は図７のモータ逆回転時のスプール弁６０におけるスプール弁移動量Ｌに対する排出流路の隙間面積Ｓとの関係を示した特性グラフの説明図である。本実施形態にあってはスプール弁６０のスプール弁移動量Ｌの増加に対し、隙間面積Ｓは最初は増加割合が低いが、移動量Ｌが増えると急激に隙間面積Ｓが増加する特性となっている。
【００８４】
本実施形態にあっては、コントローラ４０が、図１の車両状態センサ４６からの信号Ｅ１に基づく４ＷＤオート時において、車両からの信号により求めた目標トルクとなるようにシリンダ３５室の油圧の昇降を制御しており、その目標トルクの変化は車両の状態によってさまざまである。
【００８５】
すなわち、ゆっくり変化させたい場合もあれば、急激に変化させたい場合もある。油圧の上昇は油圧ポンプ４８の回転速度で制御するため、ゆっくり変化させる場合にはモータ４２の回転速度を少なく、また急激に変化させたい場合は回転速度を早くすることで制御可能である。
【００８６】
一方、油圧を低下させる場合は強制開放弁機構５６の開閉により制御するが、弁開度があまりにも急激に変化するとシリンダ室３５の油圧が急激に低下して制御することが困難になる。
【００８７】
そのため、図８に示すように、強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０のスプール移動量Ｌに対して、初期は逆流防止弁５８の隙間面積Ｓが小さく、スプール移動量Ｌが増加するに従って隙間面積Ｓを増加するようにしている。
【００８８】
それにより、目標トルクの変化が少ないときは強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０のスプール移動量が少ない状態で制御され、目標トルクの変化が大きいときは強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０のスプール移動量を大きくすることで、シリンダ室３５からの圧油の排出速度を制御することができる。
【００８９】
強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の移動はモータ４２による油圧ポンプ４８の逆回転により制御されるが、モータ４２ヘの電流量は目標トルクと圧カセンサ７０の検出値から求めた現状トルクとの差に基づいてＰＩＤ制御により決定される。
【００９０】
すなわち、目標トルクと現状トルクの差が少ない場合は、モータ４２ヘの電流は少なくスプール弁６０のスプール移動量も小さいため、シリンダ室３５からの圧油の排出速度は小さくなり、圧力変化は緩やかになる。
【００９１】
また、目標トルクと現状トルクの差が大きい場合にはモータ４２ヘの電流は大きくスプール弁６０のスプール移動量は大きくなるため、シリンダ室３５からの圧油の排出速度は大きくなり、素早く目標に近づくことができる。
【００９２】
このようにしてコントローラ４０は４ＷＤオート時のクラッチ伝達トルクの制御につき、圧力の上昇時、下降時ともモータ４２のＰＩＤ制御により統一的に制御が可能になる。
【００９３】
図９は本実施形態における強制開放弁機構５６の構造と動作を示した説明図である。図９（Ａ）は油圧ポンプ４２が正回転時で、スプール弁６０のポートＰ４に油圧ポンプ４２の吸入負圧が加わった状態であり、スプール弁体６４は右端に当接して後退した位置にあり、スプール弁体６４の前方に配置された逆流防止弁５８のボール弁体７６はバネ７８により弁座７４に押圧されて排出流路７２を閉鎖している。
【００９４】
図１０は図９のスプール弁体６４を取り出して示した説明図である。図１０において、スプール弁体６４は後部に第１ピストン８０を形成し、先端に第２ピストン８２を形成している。第２ピストン部８２は先端から後方に向けてストレート部８４、第１テーパ部８６、第２テーパ部８８を形成している。
【００９５】
ストレート部８４は図９（Ａ）の排出流路７２との間にわずかな隙間を持っている。第１テーパ部８６はストレート部８４に続いて緩やかに径を絞っている。第２テーパ部８８は第１テーパ部８６に続いて急激に径を絞っている。
【００９６】
図９（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）はスプール弁６０のポートＰ４に対する強制開放制御油圧を順次増加させてスプール弁体６４を前方に移動させたときの動作を示している。図９（Ｂ）はスプール弁体６４が前進して先端の第２ピストン部８２を逆流防止弁５８のボール弁体７６に当接した状態であり、シリンダ室３５に連通しているポートＰ６からの圧油の排出は行われない。
【００９７】
図９（Ｃ）はスプール弁６４を更に前進させた場合であり、スプール弁体６４の先端によりボール弁体７６を押し出すことで弁座７４から離し、これによって逆流防止弁５８の排出流路７２が開放し、矢印Ｄ１で示すようにポートＰ６から伝通しているシリンダ室３５からの圧油がタンク室に伝通しているポートＰ３に排出される。
【００９８】
このときスプール弁体６４の図１０に示した第１テーパ部８６がボール弁体７６の押し出しに伴い排出流路７２の流入開口部に位置しており、従って第１テーパ部８６の絞込みに伴う隙間面積に応じて排出流量が得られる。
【００９９】
図９（Ｄ）は更にスプール弁体６４を前進してボール弁体７６を押し出した状態であり、このとき排出流量７２の開口部に図１０に示したスプール弁体６４の第２テーパ部８８が位置しており、隙間面積が最大となって十分な流量で矢印Ｄ２で示すようにポートＰ６が連通しているシリンダ室３５からの圧油をタンクに連通しているポートＰ３に排出することができる。
【０１００】
ここでテーパ部は２段に限定することなく、連続的に変化するものでも良い。
【０１０１】
この図１０に示したスプール弁体６４を使用した図９に示すスプール弁体６４の動きで図８に示すスプール弁体移動量Ｌに対する隙間面積Ｓの特性が得られている。
【０１０２】
このように本実施形態にあっては、シリンダ室３５からの圧油の排出を、従来のようにオリフィスからの排出もしくは油圧ポンプの内部の隙間からの排出に頼らず、スプール弁６０の動作による逆流防止弁５８の強制開放で行っているため、連続定格の短い小型のモータ４２の使用に伴い油圧ポンプ４８のホンプ容量が小さくなっても、シリンダ室３５からの圧油の排出を高速に行うことができ、４ＷＤオート／ロック時の伝達トルク調整の応答性を十分に確保できる。また、４Ｗロック、４ＷＤオートから２ＷＤへの切替えも素早くできる。
【０１０３】
図１１は本実施形態における逆回転の途中でモータを停止した場合の動作を示した説明図である。図１１において、モータ４２を逆回転状態から停止すると、スプール弁６０に対する油圧ポンプ４８の第２ポンプポートＰ２からの圧油は、ストレーナ６６を介したタンク側となる第２逆流防止弁５２及び第３逆流防止弁５４が共に閉鎖していることからそのときの強制開放制御油圧を保持し、スプール弁６０のスプール弁体６４は停止時のスプール位置を保つ。このため停止時の排出流路の開口面積に応じた圧油の排出がシリンダ室３５からポートＰ３に対し継続して行われる。
【０１０４】
ここでモータ４２の停止状態でシリンダ室３５の圧油を受けてスプール弁体６４を右方向に押す力が加わっているため、スプール弁体６４の隙間を通って点線の矢印Ｅに示すように、ポートＰ４側の強制開放制御圧を持つ圧油が排出され、スプール弁体６４は右方向に徐々に後退移動する。
【０１０５】
従ってシリンダ室３５に圧油が残っている状態でモータ４２の逆回転を停止したとしても、ある程度の時間はかかるがスプール弁体６４のポートＰ４側の圧油もポートＰ３に排出されてタンク圧に戻ることができる。
【０１０６】
図１２は本実施形態における油圧制御弁ユニットの油圧回路を実態的に示した説明図であり、図１３は図１２の回路の具体的な構造を示した説明図である。図１２において、それぞれの要素は図３に対応している。
【０１０７】
図１３（Ａ）は断面図を示し、図１３（Ｂ）は正面図を示している。図１３（Ａ）から明らかなように、本実施形態にあっては、油圧制御弁ユニットを三枚のブロック部材９２−１，９２−２，９２−３を重ね合わせて実現している。この３枚のブロック部材９２−１〜９２−３の重ね合わせにより、図１３（Ｂ）に示す図２の油圧制御弁ユニット４４における各機器の配置とそれらを連結する油路が形成されている。
【０１０８】
即ち図１３（Ａ）の中央のブロック部材９２−２の位置に図１３（Ｂ）におけるギアポンプを用いた油圧ポンプ４８が配置され、第１逆流防止弁５０、第２逆流防止弁５２、第３逆流防止弁５４及び強制開放弁機構５６に設けている逆流防止弁５８及びスプール弁６０は、図１３（Ａ）の上部のブロック部材９２−１内に組み込み配置される。
【０１０９】
また図１３（Ｂ）における破線で示す油路は図１３（Ａ）の例えば第２逆流防止弁５２と第３逆流防止弁５４を伝通する油路９４に示すように一番下のブロック部材９２−３に形成されている。
【０１１０】
この図１３の具体的な実施形態にあっては、本実施形態における油圧制御弁ユニット４４は３枚のブロック部材９２−１〜９２−３の重ね合わせによる回路形成と回路機器の組み込みにより、少ないスペースでコンパクトに作ることができ、全体としての小型軽量化を容易に達成することができる。
【０１１１】
ここで、本実施形態における実際の組み込み構造は、図１３に限定されず、図２に示した油圧制御弁ユニット４４の回路及び回路機器を実現する構造であれば適宜の構造とすることができる。
【０１１２】
図１４は２つのワンウェークラッチを使用して制御弁機構の排油動作をモータ逆回転により機械的に行う他の実施形態を示した説明図である。
【０１１３】
図１４におい、本実施形態の油圧制御ユニット４４はモータ４２の駆動軸４５をポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６を介して油圧ポンプ４８に連結しており、また駆動軸４５に対して設けた油圧開放用ワンウェークラッチ９８により駆動される強制開放弁機構５６を設けている。
【０１１４】
ここでモータ４２を後ろ側から見て矢印Ｆに示す左回転を正回転とし、矢印Ｇで示す右回転を逆回転とすると、ポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６及び油圧開放用ワンウェークラッチ９８は次のように動作する。
【０１１５】
モータ４２のモータ駆動軸４５を矢印Ｆのように正回転した場合、ポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６はロック状態となって、モータ駆動軸４５の回転を油圧ポンプ４８に伝達し、ストレーナ６６を介してタンク室側からポートＰ２により吸入した油を加圧し、ポートＰ１から第１逆流防止弁５０を介して加圧制御機構のシリンダ室３５に油圧を供給する。
【０１１６】
これに対しモータ４２を矢印Ｇに示すように逆回転した場合には、ポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６はフリーとなり、油圧ポンプ４８の逆回転は行われない。
【０１１７】
一方、油圧開放用ワンウェークラッチ９８については、逆にモータ４２の矢印Ｆで示す正回転でフリーとなり、矢印Ｇで示す逆回転でロック状態となってモータ駆動軸４５の回転を伝達し、強制開放弁機５６を開放動作させる。
【０１１８】
図１５は油圧開放用ワンウェークラッチ９８とこれにより作動される強制開放弁機構５６をモータ軸方向から見た状態で示している。
【０１１９】
図１５（Ａ）は油圧開放用ワンウェークラッチ９８の初期状態であり、油圧開放用ワンウェークラッチ９８のアウターレース側にはカム１００が設けられている。
【０１２０】
カム１００は回転角に対し径が直線的に増加するカム形状を備えている。カム１００に対してはカムフォロワー１０４を介して強制開放弁機構５６に設けているスプール弁６０のスプール弁体６４の下部が当接されている。
【０１２１】
スプール弁６０は図３の実施形態と同じであり、より具体的には図９に示したように第１ピストン部８０と第２ピストン部８２を備え、第２ピストン部８２を逆流防止弁５０との弁通路に位置させ、第２ピストン部８２の形状は図１０に示したようにストレート部８４、第１テーパ部８６及び第２テーパ部８８を備えている。
【０１２２】
更に油圧開放用ワンウェークラッチ９８のアウターケース側に取り付けたカム１００に対しては、図示の初期位置に戻すためのリターンスプリング１０５が設けられている。
【０１２３】
図１５（Ｂ）は図１４でモータ４２を逆回転した場合の動作を示している。強制開放弁機構５６を作動してシリンダ室３５から油圧をタンク室側に配置する場合には、モータ４２を矢印Ｇに示すように逆回転する。
【０１２４】
この場合には図１５（Ｂ）に示すようにモータ駆動軸４５の矢印Ｇに示す逆回転で油圧開放用ワンウェークラッチ９８がロック状態となり、モータ駆動軸４５と一体にカム１００が逆回転し、カムフォロワー１０４を介してスプール弁体６４を矢印Ｈに示すように押し上げる。
【０１２５】
このためスプール弁体６４の第２ピストン部８２が逆流防止弁５０のポール弁体を押し上げて流路を開き、シリンダ室３５からの圧油がポートＰ６から矢印Ｉに示すように強制開放された逆流防止弁５０を通ってポートＰ３からタンク室側に排油される。
【０１２６】
このときのスプール弁体６４の移動に対する第２ピストン部８２の隙間面積の関係は図８に示した特性となる。
【０１２７】
図１４の実施形態におけるモータ４２の制御は図３の実施形態と同様、コントローラ４０により行われ、例えば４ＷＤオートの制御を例にとると、シリンダ室３５の圧力が目標トルクに対応した目標圧力より小さいときはモータ４２は正回転してポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６を介して油圧ポンプ４８を駆動することで圧力を上昇させる。
【０１２８】
シリンダ室３５の圧力が目標圧力より大きいときはモータ４２は逆回転し、油圧開放用ワンウェークラッチ９８を介してスプール弁体６４を押し上げることで強制開放弁機構５６を駆動してシリンダ室３５の圧油を開放して圧力を低下させる。
【０１２９】
図１６は図１４の実施形態における油圧開放用ワンウェークラッチ９８による強制開放弁機構５６の機械的な駆動の他の実施形態を示している。
【０１３０】
図１６の実施形態にあっては、モータ駆動軸４５に設けた油圧開放用ワンウェークラッチ９８のアウターケース側にドライブギア１０６を取付け、ドライブギア１０６に対し扇形のドリブンギア１０８を軸１１０を中心に回転自在に噛み合い配置させ、ドリブンギア１０８の側端に強制開放弁５６に設けたスプール弁体６４の下端を搭載させている。
【０１３１】
またドリブンギア１０８には図１６（Ａ）の初期位置に戻すためのリターンスプリング１１２が設けられている。
【０１３２】
図１６（Ｂ）はモータ逆回転時の油圧開放動作を示している。モータ駆動軸４５が矢印Ｇに示すように逆回転されると、油圧開放用ワンウェークラッチ９８がロック状態となり、アウターケース側のドライブギア１０６も逆回転し、ドリブンギア１０８が矢印Ｊに示す方向に回動し、スプール弁体６４を押し上げる。
【０１３３】
このスプール弁体６４の押し上げにより逆流防止弁５０との連通路に位置している第２ピストン部８２がポール弁体を押し上げて隙間面積を増大し、これによってポートＰ６に接続しているシリンダ室３５からの圧油を矢印Ｉに示すようにポートＰ３からタンク室側に排出して圧力を下げることができる。
【０１３４】
図１７は油圧開放用ワンウェークラッチのみを使用して制御弁機構の排油動作をモータ逆回転により機械的に行う他の実施形態を示した説明図である。
【０１３５】
図１７の実施形態は図１４の実施形態を示したポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６を取り除いて油圧開放用ワンウェークラッチ９８のみとしている。また油圧駆動用ワンウェークラッチを除いたことに伴い、油圧ポンプ４８のポートＰ１、Ｐ２の間に第２逆流防止弁５２を備えたバイパス回路１１４を設けている。
【０１３６】
図１７の実施形態の動作は次のようになる。モータ４２を矢印Ｆで示す正回転した場合には、モータ駆動軸４５は油圧ポンプ４８に直結されていることから油圧ポンプ４８が駆動され、ストレーナ部６６を介してポートＰ２から油を吸入し、ポートＰ１より第１逆流防止弁５０を介してシリンダ室３５に油圧供給し圧力を増加させる。このとき油圧開放用ワンウェークラッチ９８はフリーとなっている。
【０１３７】
シリンダ室３５の圧力を低下させる場合にはモータ４２を矢印Ｇに示すように逆回転する。モータ４２の逆回転を行うと油圧開放用ワンウェークラッチ９８がロック状態となって図１５（Ｂ）に示したようにアウターケース側に取り付けたカム１００を逆回転させてスプール弁体６４を押し上げ、これによって逆流防止弁５０の伝通路の隙間面積を増加させ、ポートＰ６からシリンダ室３５の圧油を矢印Ｉに示すようにポートＰ３側に排出し、シリンダ室３５の圧力を低下させる。
【０１３８】
このようにシリンダ室３５の圧油を排出するためのモータ４２の逆回転時油圧ポンプ４８の逆回転すると、正回転時とは逆にポートＰ１側が給油ポート、ポートＰ２側がタンクポートとなるが、第２逆流防止弁５２を備えたバイパス回路１１４が設けられているため、油圧ポンプ４８の逆回転により油はバイパス回路１４を介して循環し、油圧ポンプ４８の逆回転でポートＰ１側が真空状態になることは起きない。
【０１３９】
これに対し第２逆流防止弁５２のバイパス回路１４を設けていない場合には、油圧ポンプ４８の逆回転によりポートＰ１側から油が吸入されてポートＰ２に吐出されるため、第１逆流防止弁５０とポートＰ１の間が真空状態に引かれることになる。
【０１４０】
このためモータ４２を逆回転してシリンダ室３５の油圧を低下した後に、モータ４２を正回転してシリンダ室３５の圧力上昇に切り替えた場合、ポートＰ１側の真空分を埋める油を余分に供給する必要があり、このためシリンダ室３５の圧力上昇の応答が遅れることになる。
【０１４１】
このようなモータ４２を逆回転から正回転に切り替えたときのシリンダ室３５の圧力上昇の応答遅れは、第２逆流防止弁５２を備えたバイパス回路１１４を設けることで解消されている。
【０１４２】
図１７の実施形態においてもモータ４２は図３に示したコントローラ４０により制御される。例えばコントローラ４０による４ＷＤオートの制御を例にとると、摩擦クラッチの目標伝達トルクに対応した目標圧力に対し、圧力センサ７０で検出しているシリンダ室３５の圧力が小さいときはモータ４２を正回転して油圧ポンプ４８を駆動することで圧力を上昇させる。
【０１４３】
シリンダ室３５の圧力が目標圧力より大きいときは、モータ４２を逆回転して強制開放弁機構５６を駆動してシリンダ室３５の圧油を排出することで圧力低下させる。
【０１４４】
更に本発明の他の実施形態としてモータ４２を正回転したときのシリンダ室３５の圧力上昇の応答の遅れが許される場合にあっては、図１７の実施形態に設けている第２逆流防止弁５２付きのバイパス回路１１４を除いた構成としてもよい。これにより第２逆流防止弁５２付きのバイパス回路１１４を除いた分だけ装置構成を簡単かつ小型化して低コスト化することが可能である。
【０１４５】
次に図２のコントローラ４０に設けた圧力センサ零点学習部４０ａ及び検出圧力補正部４０ｂによる圧力センサ７０の零点学習制御を説明する。
【０１４６】
本実施形態を適用する４輪駆動車において、摩擦クラッチ１６の伝達トルク零付近は重要な意味を持つ。すなわち、舗装路のタイトなコーナーリング中のブレーキ現象(タイトコーナーブレーキング)はユーザに不快感を与えるため、この状態では伝達トルクを可能な限り零に近づけたい。
【０１４７】
しかしながら、本実施形態は圧カセンサ７０の圧力検出信号Ｅ２の信号電圧をコントローラ４０にフィードバックしているため、センサ精度がそのままトルク伝達精度に影響を与える。
【０１４８】
圧力センサ７０の精度はフルスケール値に対する誤差として保証されるため、圧力零付近では実圧力に対する圧力検出信号Ｅ２の誤差が最も大きくなる。圧力センサ７０の精度を決定する代表的な誤差要因として、固体バラツキ、耐久劣化、温度ドリフトが挙げられる。
【０１４９】
この問題を解決するため本実施形態にあっては、コントローラ４０に圧力センサ零点学習部４０ａと検出圧力補正部４０ｂを設け、圧力センサ７０の零点学習制御を行なって、圧力センサ７０バラツキ要因の内の固体バラツキ、耐久劣化を補正する。
【０１５０】
圧力センサ零点学習部４０ａは、車両始動時にモータ４８を逆回転させて強制開放弁機構５６の作動によりシリンダ室３５の油圧を開放し、この状態で圧力センサ７０の検出値を読み込んで零点補正値ΔＰとして保存する。零点補正値ΔＰは検出値が零以下であればプラスの値であり、零以上であればマイナスの値となる。
【０１５１】
検出圧力補正部４０ｂは、圧力センサ零点学習部４０ａにより零点補正値を保存した後の車両の運用中に読み込まれた圧力センサ７０の検出値を零点補正値零点により補正する。
【０１５２】
図１８は本実施形態の圧力センサ零点学習部４０ａによる圧力センサ零点学習処理を示したフローチャートであり、車両の始動時に毎回実行される。図１８において、まずステップＳ１でモータ４８を逆回転させて強制開放弁機構５６の作動によりシリンダ室３５の油圧を開放させる。
【０１５３】
続いてステップＳ２でステップＳ１のモータ逆転駆動による油圧開放が完全に行なわれる所定時間の経過を待ってステップＳ３に進み、この状態で圧力センサ７０の検出値を読み込んで零点補正値ΔＰとして保存し、ステップＳ４でモータ４８を停止して処理を終了する。
【０１５４】
図１９は本実施形態の検出圧力補正部４０ｂによる圧力センサ補正処理を示したフローチャートである。図１９において、ステップＳ１で圧力センサ７０の検出値Ｐが読み込まれると、ステップＳ２に進み、検出値Ｐに図１８の圧力センサ零点学習処理で得られている零点補正値ΔＰを加算して補正する。このため圧力センサ７０の検出値の実圧力に対する誤差が補正され、例えば舗装路のタイトなコーナーリング中の伝達トルクを可能な限り零に近づける高精度の制御が可能となり、圧力零点付近の誤差に起因した伝達トルクの発生によるブレーキ現象(タイトコーナーブレーキング)によるユーザの不快感を解消し、適切なコーナーリングの操安性を得ることができる。
【０１５５】
なお、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、また上記の示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明による４輪駆動車用駆動力分配装置の実施形態を示した断面図
【図２】本実施形態における運転モードの一覧を示した説明図
【図３】本発明における油圧制御弁ユニットの実施形態を示した説明図
【図４】本実施形態におけるモータ正回転時の動作を示した説明図
【図５】本実施形態における正回転したモータを停止した時の動作を示した説明図
【図６】本実施形態におけるモータ停止中にシリンダ室の圧油を保持するモータ制御のタイムチャート
【図７】本実施形態におけるモータ逆回転時の動作を示した説明図
【図８】本実施形態におけるスプール弁移動量と隙間面積の関係を示したグラフ図
【図９】本実施形態における強制開放弁機構の構造と動作を示した説明図
【図１０】図９のスプール弁体を取り出して示した説明図
【図１１】本実施形態における逆回転の途中でモータを停止した場合の動作を示した説明図
【図１２】本発明の具体的な実施形態を示した説明図
【図１３】本発明の具体的な他の実施形態を示した説明図
【図１４】２つのワンウェークラッチを使用して制御弁機構の排油動作をモータ逆回転により機械的に行う他の実施形態を示した説明図
【図１５】ワンウェークラッチによりカムを回転して排油する図１４の制御弁機構の説明図
【図１６】ワンウェークラッチによりギアを回転して排油する図１４の制御弁機構の説明図
【図１７】単一のワンウェークラッチを使用して制御弁機構の排油動作をモータ逆回転により機械的に行う他の実施形態を示した説明図
【図１８】本実施形態における圧力センサ零点学習処理を示したフローチャート
【図１９】本実施形態における圧力センサ補正処理を示したフローチャート
【図２０】モータによる油圧駆動で摩擦クラッチの伝達トルクを制御する従来のクラッチ制御機構を示した説明図
【符号の説明】
【０１５７】
１０：ケース
１１：副変速機構
１２：入力軸
１４：後輪出力軸
１６：摩擦クラッチ
１８：チェーンベルト
２０：前輪出力軸
２２：クラッチハブ
２４：クラッチドラム
２５：クラッチ制御機構
２６：クラッチプレート
２８，３０：スプロケットギア
３２：スラストベアリング
３４：シリンダ
３５：シリンダ室
３６：ピストン
３８：押付部材
４０：コントローラ
４０ａ：圧力センサ零点学習部
４０ｂ：圧力センサ補正部
４０ｃ：制御部
４２：モータ
４４：油圧制御弁ユニット（制御弁機構）
４６：車両状態センサ
４８：油圧ポンプ
５０：第１逆流防止弁
５２：第２逆流防止弁
５４：第３逆流防止弁
５６：強制開放弁機構
５８：逆流防止弁
６０：スプール弁
６２：スプール穴
６４：スプール弁体
６６：ストレーナ
６８：タンク室
７０：圧力センサ
７２：排出流路
７４：弁座
７６：ボール弁体
７８：バネ
８０：第１ピストン部
８２：第２ピストン部
８４：ストレート部
８６：第１テーパ部
８８：第２テーパ部
９０−１〜９０−３，９２−１〜９２−３：ブロック部材
９４：油路
９６：ポンプ駆動用ワンウェークラッチ
９８：油圧開放用ワンウェークラッチ
１００：カム
１０４：カムフォロワー
１０５，１１２：リターンスプリング
１０６：ドライブギア
１０８：ドリブンギア
１１０：回転軸
１１４：バイパス回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前輪若しくは後輪若しくは左右輪への駆動トルクの配分制御を摩擦クラッチで行う駆動力配分装置に関し、特に、モータにより油圧ポンプを駆動してピストンシリンダ機構のピストンに直接圧油を供給してクラッチ伝達トルクを制御する駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータにより油圧ポンプを駆動してピストンシリンダ機構のピストンに直接圧油を供給してクラッチ伝達トルクを制御する４輪駆動車用の駆動力配分装置が各種提案されている。
【０００３】
図１８は従来の駆動力配分装置を示す（特許文献１，２，３）。図１８において、クラッチ制御機構１２５は、モータ１４２により油圧ポンプ１４６を駆動して油圧を発生し、この油圧をシリンダ１３４に供給してピストン１３６を直接押して軸方向に移動し、押付圧部材１３８により摩擦クラッチ１１６を押付けし、伝達トルクを制御している。トルク制御ユニット（ＥＣＵ）として知られたコントローラ１４０が車両状態に基づいて決定したトルク指令値になるようにモータ１４２の回転数を制御する。
【０００４】
また従来の別の駆動力配分装置にあっては、モータの正逆回転によりピストンに供給する油圧を増減して摩擦クラッチの伝達トルクを制御し、このとき油圧ポンプの発生油圧をセンサで検出してピストンに供給する油圧を目標油圧に制御しており、更に、モータを高速で逆転する場合にはピストン室と油圧ポンプの間に設けた急速開放弁機構を動作して圧油を逆流させ、モータを低速で回転した場合には急速開放弁機構は動作せず、これと並列に設けたオリフィスを通して圧油を逆流させるようにしている（特許文献４）。
【特許文献１】特開昭６２−５０２３５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９７６８号公報
【特許文献３】特開２００４−１９７６９号公報
【特許文献４】特開２００１−２０６０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなモータにより油圧ポンプを駆動してピストンに圧油を供給してクラッチ伝達トルクを制御する従来の駆動力配分装置にあっては、油圧ポンプの内部洩れ、あるいはピストン室と油圧ポンプとの間に設けられたオリフィス等の排油手段からの圧油洩れがあるために、摩擦クラッチの伝達トルクを保持するにはモータに常に電流を流してピストンに圧油を供給し続ける必要があるという問題がある。
【０００６】
通常、４輪駆動車では、摩擦クラッチの伝達トルクを最大状態に保持したまま長時間走行できる機能が求められている。この機能を満たすためには、従来装置では連続定格の大きなモータを使う必要があり、システムが大型化して重量も重くなり、コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
また、小型軽量化のために小さなモータを使用する場合には、油圧ポンプの容量を小さくしなければならず、結果として応答性が悪くなるという間題がある。すなわち、応答性は良いが重く大きいシステムとするか、あるいは応答性は悪いが軽く小さなシステムとするかという2者択一を迫られている。
【０００８】
本発明は、応答性を犠牲にせずに小型軽量化、低コスト化を可能とする駆動力配分装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、摩擦クラッチによって動力を伝達する装置であって、
油圧によって摩擦クラッチに対し押し付け力を発生するピストンと、
ピストンを軸方向に移動自在に収納するシリンダ室と、
正転時にシリンダ室に圧油を供給する油圧ポンプと、
油圧ポンプを駆動するモータと、
油圧ポンプとシリンダ室の間にあって、シリンダ室からの圧油の逆流を防止する第１逆流防止弁と、
モータが逆転時に、シリンダ室の圧油を排出する制御弁機構と、
シリンダ室の油圧を検出する圧カセンサと、
外部からの信号により求めた目標伝達トルクと前記圧カセンサからの信号に基づいてモータの正逆転駆動を制御する制御部とを備え、
制御部は、モータが正転時にシリンダ室の油圧を上昇させ、正転から停止させた時に油圧を保持し、逆転時には油圧を低下させるように動作することで、摩擦クラッチの伝達トルクが目標伝達トルクとなるように制御することを特徴とする。
【００１０】
ここで、制御弁機構は、
油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
第１ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に第１ポンプポートからタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に開放してタンク室からの油を第１ポンプポート側に供給して吸入させる第２逆流防止弁と、
第２ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に開放してタンク室からの油を第２ポンプポートに供給して吸入させ、ポンプ逆回転時に閉鎖して第２ポンプポートから圧油を強制開放制御油圧として供給させる第３逆流防止弁と、
シリンダ室とタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に閉鎖してシリンダ室からタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に第３逆流防止弁の閉鎖で供給される強制開放制御油圧により強制開放してシリンダ室の圧油をタンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする。
【００１１】
強制開放弁機構は、
シリンダ室の圧油を受けてタンク室への排出流路を閉鎖する逆流防止弁と、
ポンプ正回転時に後退して逆流防止弁の弁体の閉鎖位置への移動を許容し、ポンプ逆回転時に第３逆流防止弁の閉鎖で供給される強制開放制御油圧により前進して逆流防止弁の弁体を開放位置に押し出し移動させるスプール弁と、
を備える。
【００１２】
強制開放弁機構の逆流防止弁は、軸方向に形成したスプール穴の一端に連通する排出流路の流入側に弁座を形成し、シリンダ室の圧油により押圧されて流路を閉鎖する弁体を弁座に配置し、
スプール弁は、スプール穴に対し逆流防止弁の排出流路からの圧油をタンクに排出するドレインポートと強制制御圧油を供給する制御ポートを設け、スプール穴にスプール弁体を軸方向に自在に配置し、前記スプール弁体は後部に前記制御ポートからの圧油により前進移動させる第１ピストン部を形成すると共に、先端部に逆流防止弁の排出流路内に位置する第２ピストン部を形成し、第２ピストン部は先端側から後方に向けて隙間が変化する形状であり、スプール弁体の前進に応じて排出流量を増加させる。
【００１３】
強制開放弁機構は、タンク室への連通路を共通接続して圧油循環系を構成し、共通接続部にストレーナを配置する。
【００１４】
制御部は、前記摩擦クラッチの目標トルクを所定のトルクに保持する場合、モータの通電により前記油圧ポンプを正回転した状態で圧力センサの検出圧力が目標トルクに応じた第１設定圧力に達した時にモータ通電を停止してポンプを停止し、ポンプ停止状態で圧力センサの検出圧力が第１設定圧力より低い第２設定圧力に低下する毎に、第１設定圧力に回復するまでモータの通電によるポンプ正回転を繰り返す。
【００１５】
また、摩擦クラッチの目標トルクが車両状態に応じて時々刻々変化する場合は、目標トルクとなるようにモータの正逆転を制御する。
【００１６】
本発明による制御弁機構の別の形態にあっては、
モータの正回転を油圧ポンプに伝達し、モータの逆回転でフリーとなるポンプ駆動用ワンウェークラッチと、
モータの逆回転を伝達し、モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
シリンダ室とタンク室との間に配置され、油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達されるモータの逆回転により強制開放してシリンダ室の圧油をタンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする。
【００１７】
本発明による制御弁機構の別の形態にあっては、
油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
モータの逆回転を伝達し、モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
シリンダ室とタンク室との間に配置され、油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達されるモータの逆回転により強制開放してシリンダ室の圧油をタンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする。
【００１８】
本発明による制御弁機構の別の形態にあっては、
油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
第１ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に第１ポンプポートからタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に開放して前記タンク室からの油を前記第１ポンプポート側に供給して吸入させる第２逆流防止弁と、
モータの逆回転を伝達し、モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、ワンウェークラッチを介して伝達されるモータの逆回転により強制開放してシリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする。
【００１９】
ここで、強制開放弁機構は、
シリンダ室の圧油を受けてタンク室への排出流路を閉鎖する逆流防止弁と、
油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達されるモータの逆回転により移動して逆流防止弁の弁体を開放位置に押し出し移動させるスプール弁と、
を備える。
【００２０】
更に、駆動力配分装置の制御部は、
車両始動時にモータを逆回転させて強制開放弁機構の作動によりシリンダ室の油圧を開放し、この状態で圧力センサの検出値を読み込んで零点補正値として保存する圧力センサ零点学習部と、
車両の運用中に読み込まれた圧力センサの検出値を零点補正値により補正する検出圧力補正部と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、摩擦クラッチのトルクを最大トルクなどの所定の値に保持する場合にはモータによるポンプ正回転でシリンダ室に供給する圧油が所定の設定圧力に達したらモータ通電を遮断して油圧ポンプを停止し、この状態で強制開放油圧制御弁ユニットによりシリンダ室からの圧油のタンク側への逆流を防止するため、連続定格の短い小さなモータを使った場合にも、摩擦クラッチの伝達トルクを長時間保持することができる。
【００２２】
また摩擦クラッチのトルク伝達を解除する際には、モータによるポンプ逆回転で発生する開放制御油圧により油圧制御弁ユニットを動作してシリンダ室の圧油をタンク側に排出しており、モータの逆回転による圧油排出でないことから、連続定格の短い小さなモータに合わせて油圧ポンプの容量を小さくしても、摩擦クラッチのトルク低減時の応答性を高めることができるため、小型軽量、安価にできる。
【００２３】
またトルクを保持するためにモータに電流を流し続ける必要がないため、制御部の電流容量を小さくでき、制御部を小さく、安価、耐久性向上ができる。更に、車両としてもモータを駆動するエネルギーが節約でき、燃費を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明による駆動力配分装置を後輪駆動をベースとした四輪駆動車用トランスファーケースに適用した場合の実施形態を示した断面図であり、モータによる油圧ポンプからの圧油によるピストンの駆動で摩擦クラッチの伝達トルクを制御することを特徴とする。
【００２５】
図１において、トランスファーケースは、ケース１０を有し、ケース１０の左側に、エンジンからの回転を自動変速機あるいは手動変速機を介して入力する入力軸１２が設けられ、入力軸１２は副変速機構１１を介して後輪出力軸１４に直結されている。
【００２６】
副変速機構１１は図示しないシフト機構によりシフトギア１３がＨポジションとＬポジションの２段に切替られる。図示のシフトギア１３の位置となるＨポジションでは入力軸１２を後輪出力軸１４に直結した状態となり、摩擦クラッチ１６を開放した２Ｈもしくは摩擦クラッチ１６により前輪への駆動トルクを制御する４Ｈオート／ロックを選択することができる。
【００２７】
また、シフトギア１３をＬポジジョンにシフトすると、副変速機構１１の遊星歯車機構による減速回転（キャリア回転）を後輪駆動軸に出力し、且つカップリングスリーブ１５を１５ａに示すように前輪側のスプロケットギア２８と一体設けたクラッチギアに連結して後輪駆動軸に直結し、４Ｌロックとしている。
【００２８】
後輪出力軸１４と同軸には摩擦クラッチ１６が設けられる。摩擦クラッチ１６はクラッチハブ２２を後輪出力軸１４に固定し、クラッチドラム２４を後輪出力軸１４に対し回転自在に設けたスプロケットギア２８に連結している。後輪出力軸１４と平行には、反対側に動力を取り出す前輪出力軸２０がケース１０に設けられており、前輪出力軸２０にはスプロケットギア３０が一体に形成されており、摩擦クラッチ１６側のスプロケットギア２８との間にチェーンベルト１８を掛けて連結している。
【００２９】
このようなトランスファーケースにおいて、副変速機構１１のシフトギア１３をＬポジションにシフトした４Ｌロックの際には、摩擦クラッチ１６の制御は行われず、クラッチハブ２２とクラッチドラム２４間が切り離され、その代わりカップリングスリーブ１５の１５ａに示す位置へのシフトでスプロケットギア２８を後輪出力軸１４に直結し、後輪出力軸１４の駆動力をスプロケットギア２８、チェーンベルト１８、スプロケットギア３０を介して前輪出力軸２０に直接伝達している。
【００３０】
また副変速機構１１のシフトギア１３をＨポジションにシフトした４Ｈオート／ロックの際には、摩擦クラッチ１６が制御状態となり、入力軸１２からの回転を、後輪出力軸１４、伝達トルク制御状態にある摩擦クラッチ１６、スプロケットギア２８、チェーンベルト１８、スプロケットギア３０を介して前輪出力軸２０に伝達する。
【００３１】
摩擦クラッチ１６に対しては、クラッチハブ２２とクラッチドラム２４の間に設けた複数枚のクラッチプレート２６のクラッチ締結力を制御するクラッチ制御機構が設けられる。このクラッチ制御機構は、モータ４２により油圧制御ユニット４４に内蔵した油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプからの圧油を摩擦クラッチ１６の右側に配置したシリンダ３４に摺動自在に設けたピストン３６の右側のシリンダ室３５に供給し、ピストン３６を左側にストロークさせ、スラストベアリング３２を介して押付け部材３８でクラッチプレート２６を押し、クラッチ締結力を増加させ、伝達トルクを制御する。
【００３２】
モータ４２、油圧ポンプを内蔵した油圧制御弁ユニット４４、シリンダ３４、ピストン３６及び押付部材３８からなるクラッチ制御機構は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）として知られたコントローラ（制御部）４０により制御される。
【００３３】
コントローラ４０には、プログラムの実行により実現される機能として、圧力センサ零点学習部４０ａ、検出圧力補正部４０ｂ及び制御部４０ｃが設けられる。
【００３４】
コントローラ４０に対しては車両状態センサ４６が接続されており、車両状態センサ４６としては車速、舵角、２輪／４輪駆動切替え等をセンサ信号Ｅ１としてコントローラ４０に出力する。
【００３５】
また油圧制御弁ユニット４４には油圧ポンプからピストン３６の右側のシリンダ室に供給している圧油の圧力を検出する圧力センサが内蔵されており、この圧力センサからの圧力検出信号Ｅ２がコントローラ４０に入力されている。
【００３６】
コントローラ４０の制御部４０ｃは、車両状態センサ４６からの信号に基づく車両の運転モードに応じたクラッチ伝達トルクとなるように駆動信号Ｅ３によりモータ４２を正逆回転する。
【００３７】
図２は、本実施形態における4輪駆動車の運転モードの一覧であり、副変速機構付きの場合、副変速機構における高速と低速の２段切替選択と前後輪間の駆動力配分モードとの組合せとなり、ドライバーが任意に運転モードを選択できる。なお、副変速機構がない場合には、前後輪間の駆動力配分制御モードのみとなる。
【００３８】
図２の運転モード一覧における前後輪間の駆動力配分制御モードは次のようになる。
【００３９】
（１）２ＷＤ
摩擦クラッチ１６を切り離した状態で、後輪だけで駆動するモードである。舗装路走行などで、燃費を良くしたい場合に選択する。
【００４０】
（２）４ＷＤオート
車両状態検出センサからの信号に基づいて、コントローラ４０により前後輪間の駆動力を自動で最適状態に制御するモードである。摩擦クラッチ１６の伝達トルクは０〜最大トルクの範囲で時々刻々変化する。ドライバーは路面状態を気にする必要は無く、常時このモードを選択可能である。
【００４１】
（３）４ＷＤロック
摩擦クラッチ１６の伝達トルクを最大トルクに保持するモードである。悪路走行などで４ＷＤとしての走破性を最大限に発揮したい場合に選択する。
【００４２】
このような駆動力配分制御モードに対応して、本実施形態の駆動力伝達装置は次のような動作を行う。
【００４３】
（１）２ＷＤ
シリンダ室３５の圧油を排出した後、モータ４２の通電をオフする。
【００４４】
（２）４ＷＤオート
コントローラ４０は時々刻々変化する目標伝達トルクに対し、摩擦クラッチ１６の伝達トルクを一致させるべくモータ４２ヘの印加電流を調節する。モータ４８は正逆転することでシリンダ室３５へ圧油を供給したり、図３に示す強制開放弁機構５６の動作で圧油を排出してシリンダ室３５の圧力を制御する。
【００４５】
（３）４ＷＤロック
コントローラ４０は摩擦クラッチ１６の伝達トルクが最大となるまでモータ４２を正転させた後、モータ４２の通電をオフする。シリンダ室３５の圧力を常時監視し、所定の圧力より低下した場合には、圧力を回復させるべく再びモータ３５を正転させる。この制御の繰返しで、略最大トルクを保持する。
【００４６】
図３は図１のモータ４２による油圧ポンプ駆動で摩擦クラッチ１６の伝達トルクを制御する本発明の油圧制御弁ユニット４４の実施形態を示した説明図である。図３において、油圧制御弁ユニット４４にはモータ４２により正逆転駆動される油圧ポンプ４８が設けられている。
【００４７】
油圧制御弁ユニット４４はモータ４２による油圧ポンプ４８の正回転時にクラッチ制御機構２５のシリンダ室３５に圧油を供給し、ピストン３６を左方向にストロークさせてスラストベアリング３２を介して押付部付３８を押すことで摩擦クラッチ１６におけるクラッチハブ２２とクラッチドラム２４の間に設けたクラッチプレート２６の締結力を変化させ、クラッチ伝達トルクを制御する。
【００４８】
またモータ４２による油圧ポンプ４８の正回転からの停止時に、シリンダ室３５からの圧油の流出を防止し、シリンダ室３５に圧油を保持して摩擦クラッチ１６におけるクラッチ伝達トルクを保持する。更にモータ４２による油圧ポンプ４８の逆回転時にシリンダ室３５の圧油を強制的に排出する。
【００４９】
このような油圧制御弁ユニット４４の制御機能を実現するため、油圧ポンプ４８に対する油圧回路の構成機器として第１逆流防止弁５０、第２逆流防止弁５２、第３逆流防止弁５４、強制開放弁機構５６、ストレーナ６６を設けている。強制開放弁機構５６は逆流防止弁５８とスプール弁６０で構成されている。
【００５０】
また油圧制御弁ユニット４４は図１に示したようにケース１０内に収納されており、ケース内にタンク室６８を形成し、タンク室６８から油圧ポンプ４８に対する流入通路の吸い込み部分にストレーナ６６を配置している。
【００５１】
油圧ポンプ４８は第１ポンプポートＰ１と第２ポンプポートＰ２を有する。第１ポンプポートＰ１はモータ４２による油圧ポンプ４８の正回転時に圧油をシリンダ室３５に供給し、一方、逆回転時にはタンク室６８側から油を吸入する。これに対し第２ポンプポートＰ２はモータ４２による油圧ポンプ４８の正回転時にタンク室６８側から油を吸入し、ポンプ逆回転時には圧油を出力する。
【００５２】
第１逆流防止弁５０は油圧ポンプ４８の第１ポンプポートＰ１とシリンダ室３５との間に設けられ、油圧ポンプ４８の正回転時に圧油をシリンダ室３５に供給し、一方、ポンプ停止時及び逆回転時にはシリンダ室３５からの圧油の逆流を阻止する。
【００５３】
第２逆流防止弁５２は第１ポンプポートＰ１とタンク室６８側に設けたストレーナ６６との間に設けられ、油圧ポンプ４８の正回転時に第１ポンプポートＰ１からタンク室６８側への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時は開放して、タンク室６８からの油をストレーナ６６を介して第１ポンプポートＰ１から吸入させる。
【００５４】
第３逆流防止弁５４は油圧ポンプ４８の第２ポンプポートＰ２とタンク室６８側に設けたストレーナ６６との間に設けられ、油圧ポンプ４８側の正回転時に開放してタンク室６８側からの油を第２ポンプポートＰ２に給油させ、ポンプ逆回転時には閉鎖して第２ポンプポートＰ２からの圧油を強制開放弁機構５６に対し強制開放制御油圧として供給させる。
【００５５】
強制開放弁機構５６はシリンダ室３５とタンク室６８との間に配置され、油圧ポンプ４８の正回転時にあってはスプール弁６０のポートＰ４に対する強制開放制御油圧が得られないことから、逆流防止弁５８を図示のように閉鎖状態としてシリンダ室３５からタンク室６８への圧油の逆流を防止する。
【００５６】
一方、油圧ポンプ４８の逆回転時には第３逆流防止弁５４の閉鎖で供給される油圧ポンプ４８の第２ポンプポートＰ２からの強制開放制御油圧によりスプール弁６０を前進させて逆流防止弁５８を強制的に開放し、シリンダ室３５の圧油をポートＰ３からタンク室６８に排出させるようにしている。
【００５７】
さらに油圧制御弁ユニット４４には圧力センサ７０が設けられる。圧力センサ７０はシリンダ室３５に供給されている圧油の圧力を検出し、圧力検出信号Ｅ２をコントローラ４０に出力している。
【００５８】
コントローラ４０は、図１の車両状態センサ４６からの信号Ｅ１に基づく４ＷＤオート時において、車両からの信号により求めた目標トルクとなるようにシリンダ３５室の油圧の昇降を制御することが本実施形態の駆動力配分装置の基本機能であるが、その目標トルクの変化は車両の状態によってさまざまである。
【００５９】
すなわち、ゆっくり変化させたい場合もあれば、急激に変化させたい場合もある。油圧の上昇は油圧ポンプ４８の回転速度で制御するため、ゆっくり変化させる場合にはモータ４２の回転速度を少なく、また急激に変化させたい場合は回転速度を早くすることで制御可能である。
【００６０】
一方、油圧を低下させる場合は強制開放弁機構５６の開閉により制御するが、弁開度があまりにも急激に変化するとシリンダ室３５の油圧が急激に低下して制御することが困難になる。そのため、強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の排出移動量に対して初期は逆流防止弁５８の隙間面積が小さく、排出移動量が増加するに従って隙間面積を増加するようにしている。
【００６１】
それにより、目標トルクの変化が少ないときは強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の排出移動量が少ない状態で制御され、目標トルクの変化が大きいときは強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の排出移動量を大きくすることで、シリンダ室３５からの圧油の排出速度を制御することができる。
【００６２】
強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の移動はモータ４２による油圧ポンプ４８の逆回転により制御されるが、モータ４２ヘの電流量は目標トルクと圧カセンサ７０の検出値から求めた現状トルクとの差に基づいてＰＩＤ制御により決定される。
【００６３】
すなわち、目標トルクと現状トルクの差が少ない場合は、モータ４２ヘの電流は少なくスプール弁６０の排出移動量も小さいため、シリンダ室３５からの圧油の排出速度は小さくなり、圧力変化は緩やかになる。
【００６４】
また、目標トルクと現状トルクの差が大きい場合にはモータ４２ヘの電流は大きくスプール弁６０の排出移動量は大きくなるため、シリンダ室３５からの圧油の排出速度は大きくなり、素早く目標に近づくことができる。
【００６５】
このようにしてコントローラ４０は４ＷＤオート時のクラッチ伝達トルクの制御につき、圧力の上昇時、下降時ともモータ４２のＰＩＤ制御により統一的に制御が可能になる。
【００６６】
コントローラ４０は図１の車両状態センサ４６からの信号Ｅ１に基づく４ＷＤロックの際には、モータ駆動信号Ｅ３によりモータ４２を正回転して油圧ポンプ４８の第１ポンプポートＰ１からシリンダ室３５に圧油を供給し、このシリンダ室３５の圧油が圧力センサ７０で検出されて圧力検出信号Ｅ２としてコントローラ４０にフィードバックされる。
【００６７】
コントローラ４０は圧力検出信号Ｅ２による検出圧力が４ＷＤロックに対応した摩擦クラッチ１６の最大伝達トルクに対応した第１圧力設定値ＴＨ１としたときにモータ４２の正回転を停止する。これによって油圧制御弁ユニット４２はシリンダ室３５に４ＷＤロックを維持するための最大トルク伝達に必要な圧油を保持する。
【００６８】
シリンダ室３５に既定の圧油を保持したモータ４２の停止中にあっては、シリンダ室３５等からのわずかな油の漏洩などにより圧力が低下すると、圧力センサ７０からの圧力検出信号Ｅ２が第１圧力設定値ＴＨ１より低い第２圧力設定値ＴＨ２に低下したときにモータ４２を正回転して再び元の第１圧力設定値ＴＨ１にさせる間欠駆動を繰り返している。
【００６９】
その後、コントローラ４０に対し車両状態センサ４６側から２ＷＤポジションへの切替を指示する信号Ｅ２が入力すると、コントローラ４０はモータ駆動信号Ｅ３によりモータ４２を逆回転し、これに伴う油圧ポンプ４８の逆回転で強制開放弁機構５６によるシリンダ室３５の圧油の強制排出が行われ、摩擦クラッチ１６のトルク伝達が解除されて２ＷＤ状態となる。
【００７０】
図４は本実施形態における４ＷＤオート／ロックにおいてシリンダ室の圧力を上昇する場合のモータ正回転時の動作を示した説明図である。図４において、モータ４２を正回転すると油圧ポンプ４８は第２ポンプポートＰ２から油を吸入し、第１ポンプポートＰ１から圧油を出力する。
【００７１】
このため油圧ポンプ４８による第１ポンプポートＰ１からの圧油の供給に伴い第３逆流防止弁５４が開放し、ストレーナ６６から油を吸入させる。また第１ポンプポートＰ１からの圧油の出力で第１逆流防止弁５０が開き、シリンダ室３５に矢印Ａに示すように圧油を供給する。
【００７２】
このとき第２逆流防止弁５２は第１ポンプポートＰ１からの圧油を受けて閉鎖している。また強制開放弁機構５６のスプール弁６０のポートＰ４に対する強制開放制御油圧はタンク圧であり、従ってスプール弁６０のスプール弁体は矢印で示すように後退し、これによって逆流防止弁５８の強制開放が解除され、逆流防止弁５８はシリンダ室３５に供給する圧油を受けて閉鎖状態となっている。
【００７３】
図５は本実施形態における正回転中のモータを停止したときの状態を示した説明図である。図５において、油圧ポンプ４８を正回転しているモータ４２を停止すると、シリンダ室３５に供給した圧油を受けて第１逆流防止弁５０が閉鎖し、これによってシリンダ室３５からの矢印Ｂで示すような圧油の逆流を阻止する。同時に強制開放弁機構５６の逆流防止弁５８も閉鎖しており、シリンダ室３５の圧油はモータ４２を停止したときの圧力に保持される。
【００７４】
図５のモータ４２を停止したシリンダ室３５の圧油の保持状態にあっては、シリンダ室３５等からの圧油の漏洩により時間の経過に伴って徐々に圧力が低下することがある。
【００７５】
図６は本実施形態における図５のモータ停止中にシリンダ室の圧油を保持するモータ制御のタイムチャートである。図６（Ａ）はモータ電流であり、図６（Ｂ）にシリンダ室３５の油圧Ｐを示している。
【００７６】
図６（Ａ）のように時刻ｔ１でモータ４２の正回転を開始すると、シリンダ室３５の油圧Ｐはほぼ直線的に増加し、予め設定した第１圧力設定値ＴＨ１に達した時にモータ４２の正回転を停止し、図５の圧油保持状態とする。
【００７７】
その後、時間の経過にともなってシリンダ室３５の油圧Ｐは徐々に低下し、時刻ｔ３で第２圧力設定値ＴＨ２に達するとモータ４２を再び正回転し、第１圧力設定値ＴＨ１に回復させて停止させる。このようなモータ４２の間欠的な圧力低下に伴う正回転を繰り返すことでシリンダ室３５の油圧Ｐを４ＷＤロックを維持するための略最大トルクの伝達状態に保持する。
【００７８】
このように本実施形態にあってはシリンダ室３５の圧油を略最大伝達トルクの圧油に保持する状態で基本的にはモータ４２の通電を停止しており、漏洩により低下したときに回復するために一時的にモータ４２を回転する動作を繰り返しており、シリンダ室３５に圧油を保持するためにモータ４２に対し継続的に電流を供給する必要がなく、本実施形態で使用するモータ４２としては連続定格の小さい小型のモータを使用することができ、小型化に伴い設置スペースが低減でき、また重量も軽量化され、さらにモータ消費電流が低減することで車両の燃費を改善することもできる。
【００７９】
図７は本実施形態におけるモータ逆回転時の動作を示した説明図である。図７において、図５に示したシリンダ室３５に圧油を保持した状態からシリンダ室の圧力を低下し、伝達トルクを下げたい場合には、モータ４２を逆回転する。
【００８０】
これに伴う油圧ポンプ４８の逆回転により第１ポンプポートＰ１から油を吸入して第２ポンプポートＰ２に出力する。このため第１ポンプポートＰ１からの油の吸入に伴い、第２逆流防止弁５２が開放してストレーナ６６側から油を第１ポンプポートＰ１に吸入させる。
【００８１】
このとき第１逆流防止弁５０はシリンダ室３５からの圧油を受けて閉鎖状態となる。また第３逆流防止弁５４は油圧ポンプ４８の第２ポンプポートＰ２からの圧油を受けて閉鎖状態にある。このためストレーナ６６及び第２逆流防止弁５２を介して第１ポンプポートＰ１から吸入された油は油圧ポンプ４８で加圧されて第２ポンプポートＰ２に出力され、第３逆流防止弁５４が閉鎖している状態から矢印Ｃに示すように強制開放弁機構５６に設けているスプール弁６０のポートＰ４に強制開放制御油圧を供給する。
【００８２】
強制開放制御油圧を受けたスプール弁６０はスプール弁体６４を矢印で示すように前進させ、逆流防止弁５８の弁体を押し出して強制的にポートＰ３に至る排出流路を開放し、このためシリンダ室３５の圧油は矢印Ｄで示す経路をへて排出され、シリンダ室３５の圧力は低下し、伝達トルクが低下する。
【００８３】
図８は図７のモータ逆回転時のスプール弁６０におけるスプール弁移動量Ｌに対する排出流路の隙間面積Ｓとの関係を示した特性グラフの説明図である。本実施形態にあってはスプール弁６０のスプール弁移動量Ｌの増加に対し、隙間面積Ｓは最初は増加割合が低いが、移動量Ｌが増えると急激に隙間面積Ｓが増加する特性となっている。
【００８４】
本実施形態にあっては、コントローラ４０が、図１の車両状態センサ４６からの信号Ｅ１に基づく４ＷＤオート時において、車両からの信号により求めた目標トルクとなるようにシリンダ３５室の油圧の昇降を制御しており、その目標トルクの変化は車両の状態によってさまざまである。
【００８５】
すなわち、ゆっくり変化させたい場合もあれば、急激に変化させたい場合もある。油圧の上昇は油圧ポンプ４８の回転速度で制御するため、ゆっくり変化させる場合にはモータ４２の回転速度を少なく、また急激に変化させたい場合は回転速度を早くすることで制御可能である。
【００８６】
一方、油圧を低下させる場合は強制開放弁機構５６の開閉により制御するが、弁開度があまりにも急激に変化するとシリンダ室３５の油圧が急激に低下して制御することが困難になる。
【００８７】
そのため、図８に示すように、強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０のスプール移動量Ｌに対して、初期は逆流防止弁５８の隙間面積Ｓが小さく、スプール移動量Ｌが増加するに従って隙間面積Ｓを増加するようにしている。
【００８８】
それにより、目標トルクの変化が少ないときは強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０のスプール移動量が少ない状態で制御され、目標トルクの変化が大きいときは強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０のスプール移動量を大きくすることで、シリンダ室３５からの圧油の排出速度を制御することができる。
【００８９】
強制開放弁機構５６に設けたスプール弁６０の移動はモータ４２による油圧ポンプ４８の逆回転により制御されるが、モータ４２ヘの電流量は目標トルクと圧カセンサ７０の検出値から求めた現状トルクとの差に基づいてＰＩＤ制御により決定される。
【００９０】
すなわち、目標トルクと現状トルクの差が少ない場合は、モータ４２ヘの電流は少なくスプール弁６０のスプール移動量も小さいため、シリンダ室３５からの圧油の排出速度は小さくなり、圧力変化は緩やかになる。
【００９１】
また、目標トルクと現状トルクの差が大きい場合にはモータ４２ヘの電流は大きくスプール弁６０のスプール移動量は大きくなるため、シリンダ室３５からの圧油の排出速度は大きくなり、素早く目標に近づくことができる。
【００９２】
このようにしてコントローラ４０は４ＷＤオート時のクラッチ伝達トルクの制御につき、圧力の上昇時、下降時ともモータ４２のＰＩＤ制御により統一的に制御が可能になる。
【００９３】
図９は本実施形態における強制開放弁機構５６の構造と動作を示した説明図である。図９（Ａ）は油圧ポンプ４２が正回転時で、スプール弁６０のポートＰ４に油圧ポンプ４２の吸入負圧が加わった状態であり、スプール弁体６４は右端に当接して後退した位置にあり、スプール弁体６４の前方に配置された逆流防止弁５８のボール弁体７６はバネ７８により弁座７４に押圧されて排出流路７２を閉鎖している。
【００９４】
図１０は図９のスプール弁体６４を取り出して示した説明図である。図１０において、スプール弁体６４は後部に第１ピストン８０を形成し、先端に第２ピストン８２を形成している。第２ピストン部８２は先端から後方に向けてストレート部８４、第１テーパ部８６、第２テーパ部８８を形成している。
【００９５】
ストレート部８４は図９（Ａ）の排出流路７２との間にわずかな隙間を持っている。第１テーパ部８６はストレート部８４に続いて緩やかに径を絞っている。第２テーパ部８８は第１テーパ部８６に続いて急激に径を絞っている。
【００９６】
図９（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）はスプール弁６０のポートＰ４に対する強制開放制御油圧を順次増加させてスプール弁体６４を前方に移動させたときの動作を示している。図９（Ｂ）はスプール弁体６４が前進して先端の第２ピストン部８２を逆流防止弁５８のボール弁体７６に当接した状態であり、シリンダ室３５に連通しているポートＰ６からの圧油の排出は行われない。
【００９７】
図９（Ｃ）はスプール弁６４を更に前進させた場合であり、スプール弁体６４の先端によりボール弁体７６を押し出すことで弁座７４から離し、これによって逆流防止弁５８の排出流路７２が開放し、矢印Ｄ１で示すようにポートＰ６から伝通しているシリンダ室３５からの圧油がタンク室に伝通しているポートＰ３に排出される。
【００９８】
このときスプール弁体６４の図１０に示した第１テーパ部８６がボール弁体７６の押し出しに伴い排出流路７２の流入開口部に位置しており、従って第１テーパ部８６の絞込みに伴う隙間面積に応じて排出流量が得られる。
【００９９】
図９（Ｄ）は更にスプール弁体６４を前進してボール弁体７６を押し出した状態であり、このとき排出流量７２の開口部に図１０に示したスプール弁体６４の第２テーパ部８８が位置しており、隙間面積が最大となって十分な流量で矢印Ｄ２で示すようにポートＰ６が連通しているシリンダ室３５からの圧油をタンクに連通しているポートＰ３に排出することができる。
【０１００】
ここでテーパ部は２段に限定することなく、連続的に変化するものでも良い。
【０１０１】
この図１０に示したスプール弁体６４を使用した図９に示すスプール弁体６４の動きで図８に示すスプール弁体移動量Ｌに対する隙間面積Ｓの特性が得られている。
【０１０２】
このように本実施形態にあっては、シリンダ室３５からの圧油の排出を、従来のようにオリフィスからの排出もしくは油圧ポンプの内部の隙間からの排出に頼らず、スプール弁６０の動作による逆流防止弁５８の強制開放で行っているため、連続定格の短い小型のモータ４２の使用に伴い油圧ポンプ４８のホンプ容量が小さくなっても、シリンダ室３５からの圧油の排出を高速に行うことができ、４ＷＤオート／ロック時の伝達トルク調整の応答性を十分に確保できる。また、４Ｗロック、４ＷＤオートから２ＷＤへの切替えも素早くできる。
【０１０３】
図１１は本実施形態における逆回転の途中でモータを停止した場合の動作を示した説明図である。図１１において、モータ４２を逆回転状態から停止すると、スプール弁６０に対する油圧ポンプ４８の第２ポンプポートＰ２からの圧油は、ストレーナ６６を介したタンク側となる第２逆流防止弁５２及び第３逆流防止弁５４が共に閉鎖していることからそのときの強制開放制御油圧を保持し、スプール弁６０のスプール弁体６４は停止時のスプール位置を保つ。このため停止時の排出流路の開口面積に応じた圧油の排出がシリンダ室３５からポートＰ３に対し継続して行われる。
【０１０４】
ここでモータ４２の停止状態でシリンダ室３５の圧油を受けてスプール弁体６４を右方向に押す力が加わっているため、スプール弁体６４の隙間を通って点線の矢印Ｅに示すように、ポートＰ４側の強制開放制御圧を持つ圧油が排出され、スプール弁体６４は右方向に徐々に後退移動する。
【０１０５】
従ってシリンダ室３５に圧油が残っている状態でモータ４２の逆回転を停止したとしても、ある程度の時間はかかるがスプール弁体６４のポートＰ４側の圧油もポートＰ３に排出されてタンク圧に戻ることができる。
【０１０６】
図１２は本実施形態における油圧制御弁ユニットの油圧回路を実態的に示した説明図であり、図１３は図１２の回路の具体的な構造を示した説明図である。図１２において、それぞれの要素は図３に対応している。
【０１０７】
図１３（Ａ）は断面図を示し、図１３（Ｂ）は正面図を示している。図１３（Ａ）から明らかなように、本実施形態にあっては、油圧制御弁ユニットを三枚のブロック部材９２−１，９２−２，９２−３を重ね合わせて実現している。この３枚のブロック部材９２−１〜９２−３の重ね合わせにより、図１３（Ｂ）に示す図２の油圧制御弁ユニット４４における各機器の配置とそれらを連結する油路が形成されている。
【０１０８】
即ち図１３（Ａ）の中央のブロック部材９２−２の位置に図１３（Ｂ）におけるギアポンプを用いた油圧ポンプ４８が配置され、第１逆流防止弁５０、第２逆流防止弁５２、第３逆流防止弁５４及び強制開放弁機構５６に設けている逆流防止弁５８及びスプール弁６０は、図１３（Ａ）の上部のブロック部材９２−１内に組み込み配置される。
【０１０９】
また図１３（Ｂ）における破線で示す油路は図１３（Ａ）の例えば第２逆流防止弁５２と第３逆流防止弁５４を伝通する油路９４に示すように一番下のブロック部材９２−３に形成されている。
【０１１０】
この図１３の具体的な実施形態にあっては、本実施形態における油圧制御弁ユニット４４は３枚のブロック部材９２−１〜９２−３の重ね合わせによる回路形成と回路機器の組み込みにより、少ないスペースでコンパクトに作ることができ、全体としての小型軽量化を容易に達成することができる。
【０１１１】
ここで、本実施形態における実際の組み込み構造は、図１３に限定されず、図２に示した油圧制御弁ユニット４４の回路及び回路機器を実現する構造であれば適宜の構造とすることができる。
【０１１２】
図１４は２つのワンウェークラッチを使用して制御弁機構の排油動作をモータ逆回転により機械的に行う他の実施形態を示した説明図である。
【０１１３】
図１４におい、本実施形態の油圧制御ユニット４４はモータ４２の駆動軸４５をポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６を介して油圧ポンプ４８に連結しており、また駆動軸４５に対して設けた油圧開放用ワンウェークラッチ９８により駆動される強制開放弁機構５６を設けている。
【０１１４】
ここでモータ４２を後ろ側から見て矢印Ｆに示す左回転を正回転とし、矢印Ｇで示す右回転を逆回転とすると、ポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６及び油圧開放用ワンウェークラッチ９８は次のように動作する。
【０１１５】
モータ４２のモータ駆動軸４５を矢印Ｆのように正回転した場合、ポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６はロック状態となって、モータ駆動軸４５の回転を油圧ポンプ４８に伝達し、ストレーナ６６を介してタンク室側からポートＰ２により吸入した油を加圧し、ポートＰ１から第１逆流防止弁５０を介して加圧制御機構のシリンダ室３５に油圧を供給する。
【０１１６】
これに対しモータ４２を矢印Ｇに示すように逆回転した場合には、ポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６はフリーとなり、油圧ポンプ４８の逆回転は行われない。
【０１１７】
一方、油圧開放用ワンウェークラッチ９８については、逆にモータ４２の矢印Ｆで示す正回転でフリーとなり、矢印Ｇで示す逆回転でロック状態となってモータ駆動軸４５の回転を伝達し、強制開放弁機５６を開放動作させる。
【０１１８】
図１５は油圧開放用ワンウェークラッチ９８とこれにより作動される強制開放弁機構５６をモータ軸方向から見た状態で示している。
【０１１９】
図１５（Ａ）は油圧開放用ワンウェークラッチ９８の初期状態であり、油圧開放用ワンウェークラッチ９８のアウターレース側にはカム１００が設けられている。
【０１２０】
カム１００は回転角に対し径が直線的に増加するカム形状を備えている。カム１００に対してはカムフォロワー１０４を介して強制開放弁機構５６に設けているスプール弁６０のスプール弁体６４の下部が当接されている。
【０１２１】
スプール弁６０は図３の実施形態と同じであり、より具体的には図９に示したように第１ピストン部８０と第２ピストン部８２を備え、第２ピストン部８２を逆流防止弁５０との弁通路に位置させ、第２ピストン部８２の形状は図１０に示したようにストレート部８４、第１テーパ部８６及び第２テーパ部８８を備えている。
【０１２２】
更に油圧開放用ワンウェークラッチ９８のアウターケース側に取り付けたカム１００に対しては、図示の初期位置に戻すためのリターンスプリング１０５が設けられている。
【０１２３】
図１５（Ｂ）は図１４でモータ４２を逆回転した場合の動作を示している。強制開放弁機構５６を作動してシリンダ室３５から油圧をタンク室側に配置する場合には、モータ４２を矢印Ｇに示すように逆回転する。
【０１２４】
この場合には図１５（Ｂ）に示すようにモータ駆動軸４５の矢印Ｇに示す逆回転で油圧開放用ワンウェークラッチ９８がロック状態となり、モータ駆動軸４５と一体にカム１００が逆回転し、カムフォロワー１０４を介してスプール弁体６４を矢印Ｈに示すように押し上げる。
【０１２５】
このためスプール弁体６４の第２ピストン部８２が逆流防止弁５０のポール弁体を押し上げて流路を開き、シリンダ室３５からの圧油がポートＰ６から矢印Ｉに示すように強制開放された逆流防止弁５０を通ってポートＰ３からタンク室側に排油される。
【０１２６】
このときのスプール弁体６４の移動に対する第２ピストン部８２の隙間面積の関係は図８に示した特性となる。
【０１２７】
図１４の実施形態におけるモータ４２の制御は図３の実施形態と同様、コントローラ４０により行われ、例えば４ＷＤオートの制御を例にとると、シリンダ室３５の圧力が目標トルクに対応した目標圧力より小さいときはモータ４２は正回転してポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６を介して油圧ポンプ４８を駆動することで圧力を上昇させる。
【０１２８】
シリンダ室３５の圧力が目標圧力より大きいときはモータ４２は逆回転し、油圧開放用ワンウェークラッチ９８を介してスプール弁体６４を押し上げることで強制開放弁機構５６を駆動してシリンダ室３５の圧油を開放して圧力を低下させる。
【０１２９】
図１６は図１４の実施形態における油圧開放用ワンウェークラッチ９８による強制開放弁機構５６の機械的な駆動の他の実施形態を示している。
【０１３０】
図１６の実施形態にあっては、モータ駆動軸４５に設けた油圧開放用ワンウェークラッチ９８のアウターケース側にドライブギア１０６を取付け、ドライブギア１０６に対し扇形のドリブンギア１０８を軸１１０を中心に回転自在に噛み合い配置させ、ドリブンギア１０８の側端に強制開放弁５６に設けたスプール弁体６４の下端を搭載させている。
【０１３１】
またドリブンギア１０８には図１６（Ａ）の初期位置に戻すためのリターンスプリング１１２が設けられている。
【０１３２】
図１６（Ｂ）はモータ逆回転時の油圧開放動作を示している。モータ駆動軸４５が矢印Ｇに示すように逆回転されると、油圧開放用ワンウェークラッチ９８がロック状態となり、アウターケース側のドライブギア１０６も逆回転し、ドリブンギア１０８が矢印Ｊに示す方向に回動し、スプール弁体６４を押し上げる。
【０１３３】
このスプール弁体６４の押し上げにより逆流防止弁５０との連通路に位置している第２ピストン部８２がポール弁体を押し上げて隙間面積を増大し、これによってポートＰ６に接続しているシリンダ室３５からの圧油を矢印Ｉに示すようにポートＰ３からタンク室側に排出して圧力を下げることができる。
【０１３４】
図１７は油圧開放用ワンウェークラッチのみを使用して制御弁機構の排油動作をモータ逆回転により機械的に行う他の実施形態を示した説明図である。
【０１３５】
図１７の実施形態は図１４の実施形態を示したポンプ駆動用ワンウェークラッチ９６を取り除いて油圧開放用ワンウェークラッチ９８のみとしている。また油圧駆動用ワンウェークラッチを除いたことに伴い、油圧ポンプ４８のポートＰ１、Ｐ２の間に第２逆流防止弁５２を備えたバイパス回路１１４を設けている。
【０１３６】
図１７の実施形態の動作は次のようになる。モータ４２を矢印Ｆで示す正回転した場合には、モータ駆動軸４５は油圧ポンプ４８に直結されていることから油圧ポンプ４８が駆動され、ストレーナ部６６を介してポートＰ２から油を吸入し、ポートＰ１より第１逆流防止弁５０を介してシリンダ室３５に油圧供給し圧力を増加させる。このとき油圧開放用ワンウェークラッチ９８はフリーとなっている。
【０１３７】
シリンダ室３５の圧力を低下させる場合にはモータ４２を矢印Ｇに示すように逆回転する。モータ４２の逆回転を行うと油圧開放用ワンウェークラッチ９８がロック状態となって図１５（Ｂ）に示したようにアウターケース側に取り付けたカム１００を逆回転させてスプール弁体６４を押し上げ、これによって逆流防止弁５０の伝通路の隙間面積を増加させ、ポートＰ６からシリンダ室３５の圧油を矢印Ｉに示すようにポートＰ３側に排出し、シリンダ室３５の圧力を低下させる。
【０１３８】
このようにシリンダ室３５の圧油を排出するためのモータ４２の逆回転時油圧ポンプ４８の逆回転すると、正回転時とは逆にポートＰ１側が給油ポート、ポートＰ２側がタンクポートとなるが、第２逆流防止弁５２を備えたバイパス回路１１４が設けられているため、油圧ポンプ４８の逆回転により油はバイパス回路１４を介して循環し、油圧ポンプ４８の逆回転でポートＰ１側が真空状態になることは起きない。
【０１３９】
これに対し第２逆流防止弁５２のバイパス回路１４を設けていない場合には、油圧ポンプ４８の逆回転によりポートＰ１側から油が吸入されてポートＰ２に吐出されるため、第１逆流防止弁５０とポートＰ１の間が真空状態に引かれることになる。
【０１４０】
このためモータ４２を逆回転してシリンダ室３５の油圧を低下した後に、モータ４２を正回転してシリンダ室３５の圧力上昇に切り替えた場合、ポートＰ１側の真空分を埋める油を余分に供給する必要があり、このためシリンダ室３５の圧力上昇の応答が遅れることになる。
【０１４１】
このようなモータ４２を逆回転から正回転に切り替えたときのシリンダ室３５の圧力上昇の応答遅れは、第２逆流防止弁５２を備えたバイパス回路１１４を設けることで解消されている。
【０１４２】
図１７の実施形態においてもモータ４２は図３に示したコントローラ４０により制御される。例えばコントローラ４０による４ＷＤオートの制御を例にとると、摩擦クラッチの目標伝達トルクに対応した目標圧力に対し、圧力センサ７０で検出しているシリンダ室３５の圧力が小さいときはモータ４２を正回転して油圧ポンプ４８を駆動することで圧力を上昇させる。
【０１４３】
シリンダ室３５の圧力が目標圧力より大きいときは、モータ４２を逆回転して強制開放弁機構５６を駆動してシリンダ室３５の圧油を排出することで圧力低下させる。
【０１４４】
更に本発明の他の実施形態としてモータ４２を正回転したときのシリンダ室３５の圧力上昇の応答の遅れが許される場合にあっては、図１７の実施形態に設けている第２逆流防止弁５２付きのバイパス回路１１４を除いた構成としてもよい。これにより第２逆流防止弁５２付きのバイパス回路１１４を除いた分だけ装置構成を簡単かつ小型化して低コスト化することが可能である。
【０１４５】
次に図２のコントローラ４０に設けた圧力センサ零点学習部４０ａ及び検出圧力補正部４０ｂによる圧力センサ７０の零点学習制御を説明する。
【０１４６】
本実施形態を適用する４輪駆動車において、摩擦クラッチ１６の伝達トルク零付近は重要な意味を持つ。すなわち、舗装路のタイトなコーナーリング中のブレーキ現象(タイトコーナーブレーキング)はユーザに不快感を与えるため、この状態では伝達トルクを可能な限り零に近づけたい。
【０１４７】
しかしながら、本実施形態は圧カセンサ７０の圧力検出信号Ｅ２の信号電圧をコントローラ４０にフィードバックしているため、センサ精度がそのままトルク伝達精度に影響を与える。
【０１４８】
圧力センサ７０の精度はフルスケール値に対する誤差として保証されるため、圧力零付近では実圧力に対する圧力検出信号Ｅ２の誤差が最も大きくなる。圧力センサ７０の精度を決定する代表的な誤差要因として、固体バラツキ、耐久劣化、温度ドリフトが挙げられる。
【０１４９】
この問題を解決するため本実施形態にあっては、コントローラ４０に圧力センサ零点学習部４０ａと検出圧力補正部４０ｂを設け、圧力センサ７０の零点学習制御を行なって、圧力センサ７０バラツキ要因の内の固体バラツキ、耐久劣化を補正する。
【０１５０】
圧力センサ零点学習部４０ａは、車両始動時にモータ４８を逆回転させて強制開放弁機構５６の作動によりシリンダ室３５の油圧を開放し、この状態で圧力センサ７０の検出値を読み込んで零点補正値ΔＰとして保存する。零点補正値ΔＰは検出値が零以下であればプラスの値であり、零以上であればマイナスの値となる。
【０１５１】
検出圧力補正部４０ｂは、圧力センサ零点学習部４０ａにより零点補正値を保存した後の車両の運用中に読み込まれた圧力センサ７０の検出値を零点補正値零点により補正する。
【０１５２】
図１８は本実施形態の圧力センサ零点学習部４０ａによる圧力センサ零点学習処理を示したフローチャートであり、車両の始動時に毎回実行される。図１８において、まずステップＳ１でモータ４８を逆回転させて強制開放弁機構５６の作動によりシリンダ室３５の油圧を開放させる。
【０１５３】
続いてステップＳ２でステップＳ１のモータ逆転駆動による油圧開放が完全に行なわれる所定時間の経過を待ってステップＳ３に進み、この状態で圧力センサ７０の検出値を読み込んで零点補正値ΔＰとして保存し、ステップＳ４でモータ４８を停止して処理を終了する。
【０１５４】
図１９は本実施形態の検出圧力補正部４０ｂによる圧力センサ補正処理を示したフローチャートである。図１９において、ステップＳ１で圧力センサ７０の検出値Ｐが読み込まれると、ステップＳ２に進み、検出値Ｐに図１８の圧力センサ零点学習処理で得られている零点補正値ΔＰを加算して補正する。このため圧力センサ７０の検出値の実圧力に対する誤差が補正され、例えば舗装路のタイトなコーナーリング中の伝達トルクを可能な限り零に近づける高精度の制御が可能となり、圧力零点付近の誤差に起因した伝達トルクの発生によるブレーキ現象(タイトコーナーブレーキング)によるユーザの不快感を解消し、適切なコーナーリングの操安性を得ることができる。
【０１５５】
なお、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、また上記の示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明による４輪駆動車用駆動力分配装置の実施形態を示した断面図
【図２】本実施形態における運転モードの一覧を示した説明図
【図３】本発明における油圧制御弁ユニットの実施形態を示した説明図
【図４】本実施形態におけるモータ正回転時の動作を示した説明図
【図５】本実施形態における正回転したモータを停止した時の動作を示した説明図
【図６】本実施形態におけるモータ停止中にシリンダ室の圧油を保持するモータ制御のタイムチャート
【図７】本実施形態におけるモータ逆回転時の動作を示した説明図
【図８】本実施形態におけるスプール弁移動量と隙間面積の関係を示したグラフ図
【図９】本実施形態における強制開放弁機構の構造と動作を示した説明図
【図１０】図９のスプール弁体を取り出して示した説明図
【図１１】本実施形態における逆回転の途中でモータを停止した場合の動作を示した説明図
【図１２】本発明の具体的な実施形態を示した説明図
【図１３】本発明の具体的な他の実施形態を示した説明図
【図１４】２つのワンウェークラッチを使用して制御弁機構の排油動作をモータ逆回転により機械的に行う他の実施形態を示した説明図
【図１５】ワンウェークラッチによりカムを回転して排油する図１４の制御弁機構の説明図
【図１６】ワンウェークラッチによりギアを回転して排油する図１４の制御弁機構の説明図
【図１７】単一のワンウェークラッチを使用して制御弁機構の排油動作をモータ逆回転により機械的に行う他の実施形態を示した説明図
【図１８】本実施形態における圧力センサ零点学習処理を示したフローチャート
【図１９】本実施形態における圧力センサ補正処理を示したフローチャート
【図２０】モータによる油圧駆動で摩擦クラッチの伝達トルクを制御する従来のクラッチ制御機構を示した説明図
【符号の説明】
【０１５７】
１０：ケース
１１：副変速機構
１２：入力軸
１４：後輪出力軸
１６：摩擦クラッチ
１８：チェーンベルト
２０：前輪出力軸
２２：クラッチハブ
２４：クラッチドラム
２５：クラッチ制御機構
２６：クラッチプレート
２８，３０：スプロケットギア
３２：スラストベアリング
３４：シリンダ
３５：シリンダ室
３６：ピストン
３８：押付部材
４０：コントローラ
４０ａ：圧力センサ零点学習部
４０ｂ：圧力センサ補正部
４０ｃ：制御部
４２：モータ
４４：油圧制御弁ユニット（制御弁機構）
４６：車両状態センサ
４８：油圧ポンプ
５０：第１逆流防止弁
５２：第２逆流防止弁
５４：第３逆流防止弁
５６：強制開放弁機構
５８：逆流防止弁
６０：スプール弁
６２：スプール穴
６４：スプール弁体
６６：ストレーナ
６８：タンク室
７０：圧力センサ
７２：排出流路
７４：弁座
７６：ボール弁体
７８：バネ
８０：第１ピストン部
８２：第２ピストン部
８４：ストレート部
８６：第１テーパ部
８８：第２テーパ部
９０−１〜９０−３，９２−１〜９２−３：ブロック部材
９４：油路
９６：ポンプ駆動用ワンウェークラッチ
９８：油圧開放用ワンウェークラッチ
１００：カム
１０４：カムフォロワー
１０５，１１２：リターンスプリング
１０６：ドライブギア
１０８：ドリブンギア
１１０：回転軸
１１４：バイパス回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦クラッチによって動力を伝達する駆動力配分装置であって、
油圧によって前記摩擦クラッチに対し押し付け力を発生するピストンと、
前記ピストンを軸方向に移動自在に収納するシリンダ室と、
正転時に前記シリンダ室に圧油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動するモータと、
前記油圧ポンプとシリンダ室の間にあって、シリンダ室からの圧油の逆流を防止する第１逆流防止弁と、
前記モータが逆転時に、前記シリンダ室の圧油を排出する制御弁機構と、
前記シリンダ室の油圧を検出する圧カセンサと、
外部からの信号により求めた目標伝達トルクと前記圧カセンサからの信号に基づいて前記モータの正逆転駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記モータの正転により前記シリンダ室の油圧を上昇させ、正転から停止させた時に油圧を保持し、逆転により油圧を低下させるように動作することで、前記摩擦クラッチの伝達トルクが目標伝達トルクとなるように制御することを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御弁機構は、
前記油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
前記第１ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に前記第１ポンプポートからタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に開放して前記タンク室からの油を前記第１ポンプポート側に供給して吸入させる第２逆流防止弁と、
前記第２ポンプポートと前記タンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に開放して前記タンク室からの油を前記第２ポンプポートに供給して吸入させ、ポンプ逆回転時に閉鎖して前記第２ポンプポートから圧油を強制開放制御油圧として供給させる第３逆流防止弁と、
前記シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に閉鎖して前記シリンダ室からタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に前記第３逆流防止弁の閉鎖で供給される前記強制開放制御油圧により強制開放して前記シリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項３】
請求項２記載の駆動力配分装置に於いて、前記強制開放弁機構は、
前記シリンダ室の圧油を受けて前記タンク室への排出流路を閉鎖する逆流防止弁と、
前記ポンプ正回転時に後退して前記逆流防止弁の弁体の閉鎖位置への移動を許容し、ポンプ逆回転時に前記第３逆流防止弁の閉鎖で供給される前記強制開放制御油圧により前進して前記逆流防止弁の弁体を開放位置に押し出し移動させるスプール弁と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項４】
請求項３記載の駆動力配分装置に於いて、
前記逆流防止弁は、軸方向に形成したスプール穴の一端に連通する排出流路の流入側に弁座を形成し、前記シリンダ室の圧油により押圧されて流路を閉鎖する弁体を前記弁座に配置し、
前記スプール弁は、前記スプール穴に対し前記逆流防止弁の排出流路からの圧油をタンクに排出するドレインポートと前記強制制御圧油を供給する制御ポートを設け、前記スプール穴にスプール弁体を軸方向に自在に配置し、前記スプール弁体は後部に前記制御ポートからの圧油により前進移動させる第１ピストン部を形成すると共に、先端部に前記逆流防止弁を押圧して開放する第２ピストン部を形成し、前記第２ピストン部は先端側から後方に向けて隙間が変化する形状であり、前記スプール弁体の前進に応じて前記排出流量を増加させることを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項５】
請求項２記載の駆動力配分装置に於いて、前記強制開放弁機構は、
前記タンク室への連通路を共通接続して圧油循環系を構成し、前記共通接続部にストレーナを配置したことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項６】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御部は、前記摩擦クラッチの目標トルクを所定のトルクに保持する場合、前記モータの通電により前記油圧ポンプを正回転した状態で前記圧力センサの検出圧力が前記所定のトルクに対応した第１設定圧力に達した時に前記モータ通電を停止してポンプを停止し、前記ポンプ停止状態で前記圧力センサの検出圧力が前記第１設定圧力より低い第２設定圧力に低下する毎に、前記第１設定圧力に回復するまでモータの通電によるポンプ正回転を繰り返すことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項７】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御弁機構は、
前記モータの正回転を前記油圧ポンプに伝達し、前記モータの逆回転でフリーとなるポンプ駆動用ワンウェークラッチと、
前記モータの逆回転を伝達し、前記モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
前記シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、前記油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達される前記モータの逆回転により強制開放して前記シリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする駆動力配分装置。
【請求項８】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御弁機構は、
前記油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
前記モータの逆回転を伝達し、前記モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
前記シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、前記油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達される前記モータの逆回転により強制開放して前記シリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする駆動力配分装置。
【請求項９】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御弁機構は、
前記油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
前記第１ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に前記第１ポンプポートからタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に開放して前記タンク室からの油を前記第１ポンプポート側に供給して吸入させる第２逆流防止弁と、
前記モータの逆回転を伝達し、前記モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
前記シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、前記ワンウェークラッチを介して伝達される前記モータの逆回転により強制開放して前記シリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれかに記載の駆動力配分装置に於いて、前記強制開放弁機構は、
前記シリンダ室の圧油を受けて前記タンク室への排出流路を閉鎖する逆流防止弁と、
前記ワンウェークラッチを介して伝達される前記モータの逆回転により移動して前記逆流防止弁の弁体を開放位置に押し出し移動させるスプール弁と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１１】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御部は、
車両始動時に前記モータを逆回転させて前記強制開放弁機構の作動により前記シリンダ室の油圧を開放し、この状態で前記圧力センサの検出値を読み込んで零点補正値として保存する圧力センサ零点学習部と、
車両の運用中に読み込まれた前記圧力センサの検出値を前記零点補正値により補正する検出圧力補正部と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１】
摩擦クラッチによって動力を伝達する駆動力配分装置であって、
油圧によって前記摩擦クラッチに対し押し付け力を発生するピストンと、
前記ピストンを軸方向に移動自在に収納するシリンダ室と、
正転時に前記シリンダ室に圧油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動するモータと、
前記油圧ポンプとシリンダ室の間にあって、シリンダ室からの圧油の逆流を防止する第１逆流防止弁と、
前記モータが逆転時に、前記シリンダ室の圧油を排出する制御弁機構と、
前記シリンダ室の油圧を検出する圧カセンサと、
外部からの信号により求めた目標伝達トルクと前記圧カセンサからの信号に基づいて前記モータの正逆転駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記モータの正転により前記シリンダ室の油圧を上昇させ、正転から停止させた時に油圧を保持し、逆転により油圧を低下させるように動作することで、前記摩擦クラッチの伝達トルクが目標伝達トルクとなるように制御することを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御弁機構は、
前記油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
前記第１ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に前記第１ポンプポートからタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に開放して前記タンク室からの油を前記第１ポンプポート側に供給して吸入させる第２逆流防止弁と、
前記第２ポンプポートと前記タンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に開放して前記タンク室からの油を前記第２ポンプポートに供給して吸入させ、ポンプ逆回転時に閉鎖して前記第２ポンプポートから圧油を強制開放制御油圧として供給させる第３逆流防止弁と、
前記シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に閉鎖して前記シリンダ室からタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に前記第３逆流防止弁の閉鎖で供給される前記強制開放制御油圧により強制開放して前記シリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項３】
請求項２記載の駆動力配分装置に於いて、前記強制開放弁機構は、
前記シリンダ室の圧油を受けて前記タンク室への排出流路を閉鎖する逆流防止弁と、
前記ポンプ正回転時に後退して前記逆流防止弁の弁体の閉鎖位置への移動を許容し、ポンプ逆回転時に前記第３逆流防止弁の閉鎖で供給される前記強制開放制御油圧により前進して前記逆流防止弁の弁体を開放位置に押し出し移動させるスプール弁と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項４】
請求項３記載の駆動力配分装置に於いて、
前記逆流防止弁は、軸方向に形成したスプール穴の一端に連通する排出流路の流入側に弁座を形成し、前記シリンダ室の圧油により押圧されて流路を閉鎖する弁体を前記弁座に配置し、
前記スプール弁は、前記スプール穴に対し前記逆流防止弁の排出流路からの圧油をタンクに排出するドレインポートと前記強制制御圧油を供給する制御ポートを設け、前記スプール穴にスプール弁体を軸方向に自在に配置し、前記スプール弁体は後部に前記制御ポートからの圧油により前進移動させる第１ピストン部を形成すると共に、先端部に前記逆流防止弁を押圧して開放する第２ピストン部を形成し、前記第２ピストン部は先端側から後方に向けて隙間が変化する形状であり、前記スプール弁体の前進に応じて前記排出流量を増加させることを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項５】
請求項２記載の駆動力配分装置に於いて、前記強制開放弁機構は、
前記タンク室への連通路を共通接続して圧油循環系を構成し、前記共通接続部にストレーナを配置したことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項６】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御部は、前記摩擦クラッチの目標トルクを所定のトルクに保持する場合、前記モータの通電により前記油圧ポンプを正回転した状態で前記圧力センサの検出圧力が前記所定のトルクに対応した第１設定圧力に達した時に前記モータ通電を停止してポンプを停止し、前記ポンプ停止状態で前記圧力センサの検出圧力が前記第１設定圧力より低い第２設定圧力に低下する毎に、前記第１設定圧力に回復するまでモータの通電によるポンプ正回転を繰り返すことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項７】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御弁機構は、
前記モータの正回転を前記油圧ポンプに伝達し、前記モータの逆回転でフリーとなるポンプ駆動用ワンウェークラッチと、
前記モータの逆回転を伝達し、前記モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
前記シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、前記油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達される前記モータの逆回転により強制開放して前記シリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする駆動力配分装置。
【請求項８】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御弁機構は、
前記油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
前記モータの逆回転を伝達し、前記モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
前記シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、前記油圧開放用ワンウェークラッチを介して伝達される前記モータの逆回転により強制開放して前記シリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする駆動力配分装置。
【請求項９】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御弁機構は、
前記油圧ポンプに設けた２つのポートを、ポンプ正回転時に吐出ポートとなりポンプ逆回転時に吸入ポートとなる第１ポンプポートと、ポンプ正回転時に吸入ポートとなりポンプ逆回転時に吐出ポートとなる第２ポンプポートとした場合、
前記第１ポンプポートとタンク室との間に配置され、ポンプ正回転時に前記第１ポンプポートからタンク室への圧油の逆流を防止し、ポンプ逆回転時に開放して前記タンク室からの油を前記第１ポンプポート側に供給して吸入させる第２逆流防止弁と、
前記モータの逆回転を伝達し、前記モータの正回転でフリーとなる油圧開放用ワンウェークラッチと、
前記シリンダ室と前記タンク室との間に配置され、前記ワンウェークラッチを介して伝達される前記モータの逆回転により強制開放して前記シリンダ室の圧油を前記タンク室へ排出させる強制開放弁機構と、
を備えたこと特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれかに記載の駆動力配分装置に於いて、前記強制開放弁機構は、
前記シリンダ室の圧油を受けて前記タンク室への排出流路を閉鎖する逆流防止弁と、
前記ワンウェークラッチを介して伝達される前記モータの逆回転により移動して前記逆流防止弁の弁体を開放位置に押し出し移動させるスプール弁と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項１１】
請求項１記載の駆動力配分装置に於いて、前記制御部は、
車両始動時に前記モータを逆回転させて前記強制開放弁機構の作動により前記シリンダ室の油圧を開放し、この状態で前記圧力センサの検出値を読み込んで零点補正値として保存する圧力センサ零点学習部と、
車両の運用中に読み込まれた前記圧力センサの検出値を前記零点補正値により補正する検出圧力補正部と、
を備えたことを特徴とする駆動力配分装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００８−２３２３６８（Ｐ２００８−２３２３６８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７５８７９（Ｐ２００７−７５８７９）
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００１５４３４７）株式会社ユニバンス (132)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００１５４３４７）株式会社ユニバンス (132)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]