４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置
【課題】トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を好適に調節することができる４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。
【解決手段】動力伝達装置１０の中央差動歯車装置２６の差動を制限する差動制限装置２８は、電磁石７４への電流ｉを制御して第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０間の摩擦係合トルクＴを変化させることにより、中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節する電子制御カップリング装置６９を備えたものであり、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに応じて電子制御カップリング装置６９の摩擦係合トルクＴを変化させる摩擦係合トルク制御手段１７２を備えることから、第１および第２摩擦板間の摩擦熱がトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルに伝達されるので、それら潤滑油の温度の適正温度への上昇を好適に早めることができる。
【解決手段】動力伝達装置１０の中央差動歯車装置２６の差動を制限する差動制限装置２８は、電磁石７４への電流ｉを制御して第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０間の摩擦係合トルクＴを変化させることにより、中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節する電子制御カップリング装置６９を備えたものであり、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに応じて電子制御カップリング装置６９の摩擦係合トルクＴを変化させる摩擦係合トルク制御手段１７２を備えることから、第１および第２摩擦板間の摩擦熱がトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルに伝達されるので、それら潤滑油の温度の適正温度への上昇を好適に早めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置に関し、特に、トランスアクスル内の潤滑油の温度を調節するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動源から伝達された動力を左右の前輪へ分配する第１差動歯車装置をトランスアクスルケース内に収容したＦＦ方式の２輪駆動車両用動力伝達装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。また、前記第１差動歯車装置と、後輪へ伝達される動力をその後輪のための第２差動歯車装置へ伝達するトランスファ装置とを共通のトランスアクスルケース内に収容し、上記トランスファ装置と第２差動歯車装置との間に設けられて前輪および後輪へそれぞれ伝達される動力の分配比を調節する電子制御クラッチ装置を含む４輪駆動車両用動力伝達装置として、例えば、特許文献２および３に記載されたものが知られている。また、前記第１差動歯車装置と、後輪へ伝達される動力をその後輪のための第２差動歯車装置へ伝達するトランスファ装置と、上記トランスファ装置と第２差動歯車装置との間に設けられて前輪および後輪へそれぞれ伝達される動力の分配比を調節する電子制御クラッチ装置とを共通のトランスアクスルケース内に収容した４輪駆動車両用動力伝達装置として、例えば、特許文献４に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２３１２４号公報
【特許文献２】実開２００２−１６６７３７号公報
【特許文献３】特開２００３−１３６９８９号公報
【特許文献４】特開平０６−７０４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両用動力伝達装置のトランスアクスルケース内の潤滑油の温度は、好適に調節され得ることが望ましい。例えば、上記潤滑油の温度が低い場合には、その温度を上げることによって、トランスアクスルケース内の回転部材の回転抵抗（攪拌抵抗）を低減させて車両燃費を高めることが望まれ、また上記潤滑油の温度が高い場合には、その温度を下げることによって、トランスアクスルケース内に収容された装置を高温下から保護することが望まれる。
【０００５】
特許文献４には、トランスファ装置に含まれるハイポイドギヤ対のうち駆動側のリングギヤが固設されたマウント部材を介して、そのマウント部材の外周側の空間に貯溜されるハイポイドギヤオイルと、マウント部材の内周側に形成された環状の油溜り室に環流するトランスアクスルオイルとの間で、熱交換が行われる車両用動力伝達装置が記載されているが、このような車両用動力伝達装置では潤滑油の温度を調節することができない。特許文献２には、電子制御クラッチ装置内の作動油の温度をその作動によって制御することが記載されているが、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を調節することに関しては記載がない。特許文献１には、車両が惰力走行しているときに変速段を低速側に切り換えてトルクコンバータのポンプインペラとタービンライナとの回転速度差を大きくすることにより、タービンライナと作動油とのせん断抵抗による摩擦熱を発生させる車両用動力伝達装置が示されている。しかし、このような車両用動力伝達装置では車両の惰力走行中に作動油の温度を上げることができるのみであり、作動油の温度を下げることに関しては記載がない。特許文献３には、電子制御クラッチ装置の係合を解除してトランスファ装置の負荷を低下させることにより、そのトランスファ装置を潤滑するトランスアクスルケース内の潤滑油の上昇を抑える車両用動力伝達装置が記載されている。しかし、特許文献３には、作動油の温度を上げることに関しては記載がなく、また潤滑油の上昇を抑えるための作動を行うと後輪駆動力が低下してしまう欠点がある。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を好適に調節することができる４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a) 駆動源から伝達された動力を前輪および後輪にそれぞれ伝達する中央差動歯車装置と、その中央差動歯車装置の差動を制限する差動制限装置と、前記中央差動歯車装置によって前記前輪および後輪の一方へ伝達される動力を左右の車輪へ分配する第１差動歯車装置と、前記中央差動歯車装置によって前記前輪および後輪の他方へ伝達される動力をその他方の車輪のための第２差動歯車装置へ伝達するトランスファ装置とを共通のトランスアクスルケース内に収容した４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記差動制限装置は、前記前輪および後輪と共に回転可能に連結された第１および第２摩擦板を有し、指令信号によってその第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにより前記中央差動歯車装置の差動制限トルクを調節する電気アクチュエータを有する摩擦係合装置を備えたものであり、(c) その電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記トランスアクスルケース内の潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにある。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記潤滑油の温度が低くなるほど前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを高めることにある。
【０００９】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２にかかる発明において、(a) 前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、(a-1) 前記潤滑油の温度が予め定められた判定温度以上である場合には、前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合を解除し、(a-2) 前記潤滑油の温度が前記判定温度よりも小さく、且つ車両の４輪駆動性能を確保するために前記前輪および後輪の差動を制限させる要求が為されていない場合には、前記潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにある。
【００１０】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１にかかる発明において、(a) 前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、(a-1) 電磁石の吸引力にしたがって入出力回転部材とともにそれぞれ回転する摩擦部材間にパイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチと、(a-2) そのパイロットクラッチのパイロット摩擦トルクを軸心方向の押圧力に変換するカム装置と、(a-3) そのカム装置からの押圧力にしたがって前記入出力回転部材間に前記差動制限トルクを発生させる主クラッチとを有する電子制御カップリング装置であることにある。
【００１１】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１にかかる発明において、(a) 前記トランスファ装置は、前記潤滑油が貯溜された空間とは隔離して前記差動制限装置の外周側に油密に形成された環状空間内において、その環状空間内に貯溜されたハイポイドギヤオイルに半浸状態で設けられたハイポイドギヤ対を備え、(b) 前記中央差動歯車装置のデフケースは、少なくとも１つのテーパードローラーベアリングを介して前記トランスアクスルケースによって回転可能に支持され、(c) 前記トランスアクスルケースは、(c-1) 前記第１差動歯車装置の一対のサイドギヤと前記前輪および後輪の一方の左右の車輪とをそれぞれ連結する一対の車軸のうち一方の車軸の外周側において、前記中央差動歯車装置を前記第１差動歯車装置に隣接して前記潤滑油に半浸状態で収容する第１潤滑油貯溜室と、(c-2) 前記中央差動歯車装置に対して前記第１差動歯車装置とは反対側において前記環状空間と前記一方の車軸との間に形成されて、前記差動制限装置を前記潤滑油に半浸状態で収容する環状隙間と、(c-3) 前記差動制限装置に対して前記中央差動歯車装置とは反対側に形成され、前記環状隙間を通じて前記第１潤滑油貯溜室と連通された第２潤滑油貯溜室と、(c-4) 前記トランスアクスルケースの内周面のうち前記テーパードローラーベアリングに隣接し且つ前記潤滑油に没する位置に一端が開口するとともに、前記第２潤滑油貯溜室のうち前記潤滑油に没する位置に他端が開口する環流油路とを備え、(d) 前記潤滑油は、前記テーパードローラーベアリングのポンプ作用により、前記第１潤滑油貯溜室、前記環状隙間、前記第２潤滑油貯溜室、および前記環流油路をそれぞれ通じて前記トランスアクスルケース内に環流することにある。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、差動制限装置は、前輪および後輪と共に回転可能に連結された第１および第２摩擦板を有し、指令信号によってその第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにより中央差動歯車装置の差動制限トルクを調節する電気アクチュエータを有する摩擦係合装置を備えたものであり、上記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることから、部品の変更や追加することなく、その摩擦係合トルクを調節することによって第１および第２摩擦板から発生する摩擦熱が調節されて、トランスアクスルケース内の潤滑油に伝達される熱量が調節されるので、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を好適に調節することができる。例えば、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低い場合には、上記摩擦係合トルクを大きくすることによりその温度の上昇を早めることができ、また、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が高い場合には、上記摩擦係合トルクを小さくすることによりその温度を下げる、又はその温度の上昇を抑制することができる。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低くなるほど第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを高めることから、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低くなるほど第１および第２摩擦板から発生する摩擦熱が大きくされるので、例えば、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低い場合にはその温度の上昇を早めることができ、また、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が高い場合にはその温度を下げる、又はその温度の上昇を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が予め定められた判定温度以上である場合には、第１および第２摩擦板間の摩擦係合を解除し、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が上記判定温度よりも小さく、且つ車両の４輪駆動性能を確保するために前輪および後輪の差動を制限させる要求が為されていない場合には、上記潤滑油の温度に応じて第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることから、例えば、上記判定温度が、トランスアクスルケース内に収容された各装置を保護するために許容される潤滑油の上限温度として予め定められた場合には、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度がその上限温度よりも小さいときだけ摩擦係合装置の摩擦熱が潤滑油に伝達されるので、トランスアクスルケース内に収容された各装置を好適に保護することができる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、電磁石の吸引力にしたがって入出力回転部材とともにそれぞれ回転する摩擦部材間にパイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチと、そのパイロットクラッチのパイロット摩擦トルクを軸心方向の押圧力に変換するカム装置と、そのカム装置からの押圧力にしたがって前記入出力回転部材間に前記差動制限トルクを発生させる主クラッチとを有する電子制御カップリング装置であることから、主クラッチの摩擦係合により発生する摩擦熱に加えて、電磁石のコイルに電流が流れることにより発生する熱がトランスアクスルケース内の潤滑油に伝達されるので、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低い場合にはその温度の上昇を好適に早めることができる。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、トランスファ装置は、前記潤滑油が貯溜された空間とは隔離して差動制限装置の外周側に油密に形成された環状空間内において、その環状空間内に貯溜されたハイポイドギヤオイルに半浸状態で設けられたハイポイドギヤ対を備え、中央差動歯車装置のデフケースは、少なくとも１つのテーパードローラーベアリングを介してトランスアクスルケースによって回転可能に支持され、トランスアクスルケースは、前記一方の車軸の外周側において、中央差動歯車装置を第１差動歯車装置に隣接して前記潤滑油に半浸状態で収容する第１潤滑油貯溜室と、中央差動歯車装置に対して第１差動歯車装置とは反対側において前記環状空間と前記一方の車軸との間に形成されて、差動制限装置を前記潤滑油に半浸状態で収容する環状隙間と、差動制限装置に対して中央差動歯車装置とは反対側に形成され、前記環状隙間を通じて前記第１潤滑油貯溜室と連通された第２潤滑油貯溜室と、トランスアクスルケースの内周面のうち前記テーパードローラーベアリングに隣接し且つ前記潤滑油に没する位置に一端が開口するとともに、前記第２潤滑油貯溜室のうち前記潤滑油に没する位置に他端が開口する環流油路とを備え、前記潤滑油は、前記テーパードローラーベアリングのポンプ作用により、前記第１潤滑油貯溜室、前記環状隙間、前記第２潤滑油貯溜室、および前記環流油路をそれぞれ通じてトランスアクスルケース内に環流する。そのため、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を全体的に均一にすることができ、上記潤滑油とハイポイドギヤオイルとの熱交換が好適に安定化される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用された４輪駆動車両用動力伝達装置を備える４輪駆動車両の駆動系の構成を概念的に示す図である。
【図２】、図１の４輪駆動車両用動力伝達装置の一部の実際の構成を示す断面図である。
【図３】図２の主要部すなわち車両前側の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図３のIV矢視部の２点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図５】電子制御クラッチ装置の電磁石への電流と、主クラッチの第１摩擦板と第２摩擦板との間の摩擦係合トルクとの、予め定められた関係を示す図である。
【図６】図１の電子制御装置の信号処理によって実行される制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。
【図７】トランスアクスルオイルの温度と、電子制御カップリング装置の目標摩擦係合トルクとの、予め定められた関係を示す図である。
【図８】図１の電子制御装置の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は説明を容易にするために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明が適用された４輪駆動車両用動力伝達装置（以下、動力伝達装置と記載する）１０を備える４輪駆動車両１２の駆動系の構成を概念的に示す図である。図１において、４輪駆動車両１２は、その前側に設けられた例えば内燃機関などにより構成される良く知られたエンジン（駆動源）１４と、そのエンジン１４の後段に設けられた動力伝達装置１０と、４輪駆動車両１２の前後にそれぞれ設けられて動力伝達装置１０によりそれぞれ回転駆動される左右一対の前輪用車軸１６および後輪用車軸１８と、その左右一対の前輪用車軸１６および後輪用車軸１８にそれぞれ連結された左右一対の前輪２０および後輪２２とを、備えている。
【００２０】
上記動力伝達装置１０は、エンジン１４の動力を変速して伝達する良く知られた所謂遊星歯車式の自動変速機２４と、その自動変速機２４から伝達された動力を前輪２０側および後輪２２側の動力伝達経路にそれぞれ出力する中央差動歯車装置２６と、その中央差動歯車装置２６の差動を制限する差動制限装置２８と、中央差動歯車装置２６によって前輪２０側の動力伝達経路に出力された動力を左右の前輪用車軸１６にそれぞれ分配する前輪用差動歯車装置（第１差動歯車装置）３０と、中央差動歯車装置２６によって後輪２２側の動力伝達経路に出力された動力をプロペラシャフト３２へ伝達するトランスファ装置３４と、プロペラシャフト３２を介してトランスファ装置３４から伝達された動力を左右の後輪用車軸１８にそれぞれ分配する後輪用差動歯車装置３６とを、備えている。これら自動変速機２４、中央差動歯車装置２６、差動制限装置２８、前輪用差動歯車装置３０、およびトランスファ装置３４は、共通のトランスアクスルケース３８内に収容されている。上記後輪用差動歯車装置３６は、良く知られた所謂傘歯車式の差動歯車装置であって、左右の後輪用車軸１８の差動を許容しつつそれらを回転駆動するものである。なお、上記前輪２０は、本発明における前輪および後輪の一方に相当し、また上記後輪２２は、本発明における前輪および後輪の他方に相当するものである。
【００２１】
図２は、図１の動力伝達装置１０の一部の実際の構成を示す断面図である。図３は、図２の主要部すなわち車両前側の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【００２２】
図３において、中央差動歯車装置２６および前輪用差動歯車装置３０は、共通のデフケース４０内に収容された中央差動歯車機構４２および前輪用差動歯車機構４４をそれぞれ備えている。上記デフケース４０は、両端部の外周面に嵌め着けられた一対の第１テーパードローラーベアリング４６を介してトランスアクスルケース３８によって軸心Ｃ１まわりの回転可能に支持された円筒状ケースである。そして、デフケース４０の外周部には、自動変速機２４の図示しない出力歯車と噛み合わされた円筒形状のデフリングギヤ４８が固設されている。
【００２３】
上記中央差動歯車機構４２は、軸心Ｃ１方向の一端部に傘歯車部を有し、デフケース４０に軸心Ｃ１まわりの相対回転可能に支持された第１中央サイドギヤ部材５０と、軸心Ｃ１方向において第１中央サイドギヤ部材５０の傘歯車部に対向する傘歯車部を有し、デフケース４０に軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結された第２中央サイドギヤ部材５２と、上記第１中央サイドギヤ部材５０および第２中央サイドギヤ部材５２の傘歯車部にそれぞれ噛み合う状態でデフケース４０内に収容された複数の環状歯車であって、デフケース４０にそれぞれ径方向に固定された複数本の第１ピニオンシャフト５４によりその軸心まわりの回転可能にそれぞれ支持された複数の第１ピニオン５６とを、備えている。
【００２４】
上記第１中央サイドギヤ部材５０の他端部の外周面には、円筒状の第１伝達部材６０の一端部が、例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されており、その第１伝達部材６０の他端部の外周面には、第２テーパードローラーベアリング５８を介してトランスアクスルケース３８によって軸心Ｃ１まわりの回転可能に支持された後述のカバー部材９６が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されている。また、上記第２中央サイドギヤ部材５２の一端部の外周面には、円筒状の第２伝達部材６２の一端部が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されており、その第２伝達部材６２の他端部の外周面には、後述の電子制御カップリング装置６９の内周側円筒状部材７２が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されている。
【００２５】
以上のような中央差動歯車機構４２を備える中央差動歯車装置２６は、自動変速機２４（図１参照）を介してエンジン１４からデフケース４０に伝達された動力を、前輪２０（図１参照）と共に回転可能に連結されたデフケース４０と、後輪２０（図１参照）と共に回転可能に連結されたカバー部材９６とに対して、それぞれ伝達する。その際、中央差動歯車装置２６は、デフケース４０およびカバー部材９６の差動を許容しつつそれらを回転駆動するように作動する。
【００２６】
前記前輪用差動歯車機構４４は、軸心Ｃ１方向において相対向する状態で第２中央サイドギヤ部材５２の内周側に設けられた一対の傘歯車であって、軸心Ｃ１まわりの回転可能に設けられた一対の前輪用サイドギヤ６４と、その一対の前輪用サイドギヤ６４にそれぞれ噛み合う状態で第２中央サイドギヤ部材５２の内周側に設けられた複数の傘歯車であって、その第２中央サイドギヤ部材５２にそれぞれ径方向に固定された複数本の第２ピニオンシャフト６６によりその軸心まわりの回転可能にそれぞれ支持された複数の第２ピニオン６８とを、備えている。
【００２７】
上記一対の前輪用サイドギヤ６４の一方の内周面には、図面の右側に配置された一方の前輪用車軸１６が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されている。また、他方の前輪用サイドギヤ６４の内周面には、他方の前輪用車軸１６が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されている。
【００２８】
以上のような前輪用差動歯車機構４４を備える前輪用差動歯車装置３０は、中央差動歯車装置２６によって伝達された動力を左右の前輪用車軸１６にそれぞれ伝達する。その際、前輪用差動歯車装置３０は、左右の前輪用車軸１６の差動を許容しつつそれらを回転駆動するように作動する。
【００２９】
図４は、図３のIV矢視部の２点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。図４において、前記差動制限装置２８は、中央差動歯車装置２６（図３参照）の差動制限トルクを調節するための電子制御カップリング装置（摩擦係合装置）６９を備えている。この電子制御カップリング装置６９は、前記中央差動歯車装置２６の第１中央サイドギヤ部材５０と共に回転する外周側円筒状部材７０と、第２中央サイドギヤ部材５２と共に回転する内周側円筒状部材７２と、電磁石７４と、その電磁石７４の吸引力にしたがって外周側円筒状部材７０および内周側円筒状部材７２と共にそれぞれ回転する第１摩擦部材７６と第２摩擦部材７８との間にパイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチ８０と、そのパイロットクラッチ８０のパイロット摩擦トルクを軸心Ｃ１方向の押圧力に変換するカム装置８２と、そのカム装置８２からの押圧力にしたがって内周側円筒状部材７２および外周側円筒状部材７０間に差動制限トルクを発生させる主クラッチ８４とを有している。
【００３０】
上記外周側円筒状部材７０は、図３に示すように、その一端部の外周面に嵌め着けられた第３テーパードローラーベアリング８６を介してトランスアクスルケース３８に固定された円筒状支持部材８８によって、軸心Ｃ１まわりの回転可能に設けられている。そして、外周側円筒状部材７０の内周面には、軸心Ｃ１方向に平行な内周歯９０が軸心Ｃ１まわりの等間隔に複数形成されている。なお、外周側円筒状部材７０は、電磁石７４により磁気回路を好適に形成させるために、たとえば軽合金などの非磁性材料から構成されている。
【００３１】
前記内周側円筒状部材７２は、外周側円筒状部材７０の内周側に設けられ、一端部の外周面に嵌め着けられた第１ベアリング９２を介して外周側円筒状部材７０に相対回転可能に支持されている。そして、内周側円筒状部材７２の外周面には、軸心Ｃ１方向に平行な外周歯９４が軸心Ｃ１まわりの等間隔に複数形成されている。なお、内周側円筒状部材７２および外周側円筒状部材７０は、本発明における入出力回転部材に相当するものである。
【００３２】
外周側円筒状部材７０の他端部の内周面には、円筒状のカバー部材９６の一端部が例えばスプライン嵌合により相対回転不能に連結されている。このカバー部材９６の一端部の内周面と内周側円筒状部材７２の他端部の外周面との間には、第２ベアリング９８が設けられており、カバー部材９６と内周側円筒状部材７２とは、相対回転可能に設けられている。上記カバー部材９６は、珪素鋼などの磁性体金属製の外周側カバー部材１００および内周側カバー部材１０２と、それらの間に圧入された非磁性ステンレス鋼の圧入部材１０４とにより一体的に構成されている。そして、上記外周側カバー部材１００と内周側カバー部材１０２との間には、カバー部材９６の一端部側に開く有底の円環状溝１０６が形成されている。そして、外周側円筒状部材７０の一端部の内周面と内周側円筒状部材７２の一端部の外周面との間、外周側円筒状部材７０の他端部の内周面とカバー部材９６の一端部の内周面との間、およびカバー部材の一端部の内周面と内周側円筒状部材７２の他端部の外周面との間には、第１シール部材１０８、第１Ｏリング１１０、および第２シール部材１１２が設けられている。これにより、外周側円筒状部材７０と内周側円筒状部材７２との間に油密な空間が形成されている。この空間には、パイロットクラッチ８０、カム装置８２、および主クラッチ８４のための潤滑油が充填されている。
【００３３】
前記電磁石７４は、前記カバー部材９６の円環状溝１０６内に嵌め入れられた珪素鋼などの磁性体金属から成る円環状のヨーク部材１１４と、そのヨーク部材１１４の円環状溝１０６の底面側の一端部に固定された円環状のコイル１１６とから構成されている。この電磁石７４は、その外周面および内周面が円環状溝１０６の側壁面との間で極めて僅かな隙間を隔てた状態でカバー部材９６に対して相対回転可能とされている。そして、上記ヨーク部材１１４には、例えばトランスアクスルケース等の非回転部材とある程度の相対移動可能に係合させられた図示しない係合ピンが固設されており、電磁石７４は、カバー部材９６と共に連れ回ることが防止されている。そして、上記コイル１１６には、後述の電子制御装置１６０（図１参照）から電流ｉを供給するための電線１１８がつながっている。この電線１１８通じてコイル１１６に電流ｉが流されると、その間だけ図４に２点差線で示す磁気回路が形成される。
【００３４】
前記パイロットクラッチ８０は、外周側円筒状部材７０の内周歯９０に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合された複数枚の円環板状の第１摩擦部材７６と、軸心Ｃ１方向において上記複数枚の第１摩擦部材７６間に設けられた円環板状の第２摩擦部材７８と、上記第１摩擦部材７６および第２摩擦部材７８に対して電磁石７４とは反対側に設けられ、電磁石７４によって前記磁気回路が発生させられることにより電磁石７４側に吸引される磁性体金属製の副押圧部材１２０とを備えている。このパイロットクラッチ８０は、副押圧部材１２０が電磁石７４側に吸引されて第１摩擦部材７６と第２摩擦部材７８とが摩擦係合することによって、その第１摩擦部材７６と第２摩擦部材７８との間にパイロット摩擦トルクを発生させる。
【００３５】
前記カム装置８２は、パイロットクラッチ８０の第２摩擦部材７８の内周部に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合された円環板状部材１２２と、その円環板状部材１２２に隣接して周方向に複数設けられた球状カム１２４と、軸心Ｃ１方向において球状カム１２４を介して円環板状部材１２２に対向して設けられ、内周側円筒状部材７２の外周歯９４に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合された円環板状の主押圧部材１２６とを備えている。このカム装置８２は、前記パイロット摩擦トルクが発生することにより外周側円筒状部材７０と共に回転する円環板状部材１２２と、内周側円筒状部材７２と共に回転する主押圧部材１２６とが、相対回転することによって、主押圧部材１２６を球状カム１２４により円環板状部材１２２から離れる方向へ移動させる。
【００３６】
前記主クラッチ８４は、外周側円筒状部材７０の内周歯９０に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合され、軸心Ｃ１方向において主押圧部材１２６に対して球状カム１２４とは反対側に複数枚重ねて設けられた円環板状の第１摩擦板１２８と、内周側円筒状部材７２の外周歯９４に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合され、上記複数枚の第１摩擦板１２８間に設けられた複数枚の円環板状の第２摩擦板１３０とを備えている。この主クラッチ８４は、主押圧部材１２６が主クラッチ８４側に移動することにより第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０が主押圧部材１２６と外周側円筒状部材７０の段付端面との間に挟まれて、第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間に摩擦係合トルクＴが発生することによって、外周側円筒状部材７０と内周側円筒状部材７２との間に上記摩擦係合トルクＴの大きさに比例する大きさの差動制限トルクを発生させる。
【００３７】
以上のように構成された電子制御カップリング装置６９は、電子制御装置１６０（図１参照）により、例えば図５に示すような予め定められた関係に従って電磁石７４への電流ｉが制御されて、主クラッチ８４の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間の摩擦係合トルクＴが変化させられることにより、外周側円筒状部材７０と内周側円筒状部材７２との間の差動制限トルクを調節する。上記外周側円筒状部材７０と内周側円筒状部材７２との間の差動制限トルクを調節することは、外周側円筒状部材７０と共に回転する第１中央サイドギヤ部材５０、および内周側円筒状部材７２と共に回転する第２中央サイドギヤ部材５２の間の差動制限トルクを調節することに等しく、すなわち、中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節することに等しい。本実施例の電子制御カップリング装置６９は、電気的なエネルギを用いて機械的な仕事をする装置であり、本発明における電気アクチュエータを有する摩擦係合装置に相当するものである。
【００３８】
なお、電子制御カップリング装置６９において、第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間に発生する摩擦熱の熱量は、摩擦係合トルクＴが大きいほど大きくなる。そして、上記摩擦熱は、外周側円筒状部材７０を介してその外周側の空間すなわち後述の環状空間１５２に貯溜されたハイポイドギヤオイルへ伝達されるとともに、内周側円筒状部材７２を介してその内周側の空間すなわち後述の環状隙間１４６に貯溜されたトランスアクスルオイルへ伝達される。また、電磁石７４のコイル１１６は、電流ｉが流されると熱を発生し、その熱量は、電流ｉが大きいほど大きくなる。そして、上記熱は、ハイポイドギヤオイルおよびトランスアクスルオイルへ伝達される。
【００３９】
図２および図３において、前記トランスファ装置３４は、外周側円筒状部材７０の外周面から外周側へ突設された円環状フランジ部１３２に例えばボルトにより固定された環状円錐形状のリングギヤ１３４と、そのリングギヤ１３４と噛み合わされた傘歯車であるピニオン部１３６を一端部に有し、一対の第４テーパードローラーベアリング１３８を介して軸心Ｃ２まわりに回転可能に設けられた動力伝達シャフト１４０とを備えている。上記リングギヤ１３４およびピニオン部１３６は、互いに食い違う軸心Ｃ１と軸心Ｃ２との間で噛み合うハイポイドギヤ対を構成している。上記動力伝達シャフト１４０の他端部には、図１に示すように、プロペラシャフト３２の一端部が連結されている。このトランスファ装置３４は、電子制御カップリング装置６９からリングギヤ１３４に伝達された動力を、動力伝達シャフト１４０を介して前記プロペラシャフト３２へ伝達する。
【００４０】
ここで、自動変速機２４、中央差動歯車装置２６、および前輪用差動歯車装置３０は、トランスアクスルケース３８内に貯溜されたトランスアクスルオイルにより潤滑され、またトランスファ装置３４は、上記トランスアクスルオイルとは別のハイポイドギヤオイルにより潤滑されるようになっている。以下では、動力伝達装置１０の潤滑構造について説明する。
【００４１】
図３において、前記トランスアクスルケース３８は、前記一方の前輪用車軸１６の外周側において、前輪用差動歯車装置３０およびそれに隣接する中央差動歯車装置２６をトランスアクスルオイル（潤滑油）に半浸状態で収容する第１潤滑油貯溜室１４２を備えている。この第１潤滑油貯溜室１４２は、デフケース４０の内周面により構成されている。また、第１潤滑油貯溜室１４２は、自動変速機２４や第１テーパードローラーベアリング４６などがトランスアクスルオイルに半浸状態で収容されている空間１４４に対して、デフケース４０に形成された図示しない穴を通じて連通されている。
【００４２】
また、トランスアクスルケース３８は、中央差動歯車装置２６に対して前輪用差動歯車装置３０とは反対側において、第２伝達部材６２および内周側円筒状部材７２と前輪用車軸１６との間に形成されて、電子制御カップリング装置６９（内周側円筒状部材７２）をトランスアクスルオイルに半浸状態で収容する環状隙間１４６を備えている。この環状隙間１４６は、後述の環状隙間１４６と前輪用車軸１６との間に形成されている。
【００４３】
また、トランスアクスルケース３８は、電子制御カップリング装置６９に対して中央差動歯車装置２６とは反対側において、円筒状支持部材８８と前輪用車軸１６との間に形成され、前記環状隙間１４６を通じて前記第１潤滑油貯溜室１４２と連通された第２潤滑油貯溜室１４８と、トランスアクスルケース３８の内周面のうち中央差動歯車装置２６側の第１テーパードローラーベアリング４６に隣接し且つトランスアクスルオイルに没する位置に一端が開口するとともに、第２潤滑油貯溜室１４８のうちトランスアクスルオイルに没する位置に他端が開口する環流油路１５０とを備えている。なお、上記環流油路１５０は、図２および図３において２点差線で示されているが、これは、実線で示される断面とは異なる断面内においてトランスアクスルケース３８内に形成されていることを示している。
【００４４】
上記空間１４４、第１潤滑油貯溜室１４２、環状隙間１４６、第２潤滑油貯溜室１４８の内部に収容された部材は、トランスアクスルオイルにより潤滑されるようになっている、そして、各空間内に貯溜されたトランスアクスルオイルは、前記中央差動歯車装置２６側の第１テーパードローラーベアリング４６のポンプ作用により、第１潤滑油貯溜室１４２、環状隙間１４６、第２潤滑油貯溜室１４８、および環流油路１５０をそれぞれ通じてトランスアクスルケース３８内に環流するようになっている。
【００４５】
また、トランスアクスルケース３８は、トランスアクスルオイルが貯溜された空間、すなわち空間１４４、第１潤滑油貯溜室１４２、環状隙間１４６、第２潤滑油貯溜室１４８、および環流油路１５０とは隔離され、電子制御カップリング装置６９の外周側円筒状部材７０の外周側に油密に形成された環状空間１５２を備えている。上記環状空間１５２には、トランスファ装置３４のハイポイドギヤ対であるリングギヤ１３４およびピニオン部１３６を潤滑するためのハイポイドギヤオイルが貯溜されており、上記リングギヤ１３４およびピニオン部１３６は、上記ハイポイドギヤオイルに半浸状態で環状空間１５２内に収容されている。なお、環状空間１５２をトランスアクスルオイルが貯溜された空間とは隔離して形成するために、外周側円筒状部材７０の一端部の外周面と円筒状支持部材８８の内周面との間、第１伝達部材６０の外周面とトランスアクスルケース３８の内周面との間、および第１伝達部材６０の内周面とカバー部材９６の外周面との間には、第３シール部材１５４、第４シール部材１５６、および第２Ｏリング１５８が設けられている。なお、主として環状隙間１４６および第２潤滑油貯溜室１４８内のトランスアクスルオイルは、上記環状空間１５２に貯溜されたハイポイドギヤオイルとの間で熱交換を行うようになっている。
【００４６】
図１に戻って、電子制御装置１６０は、動力伝達装置１０の制御装置として機能するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを複数含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、良く知られたエンジン出力制御および変速制御、および電子制御カップリング装置６９の摩擦係合トルク制御などを実行する。上記摩擦係合トルク制御とは、電子制御カップリング装置６９の主クラッチ８４の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間の摩擦係合トルクＴを変化させて中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節するための制御である。上記電子制御装置１６０には、トランスアクスルケース３８内のトランスアクスルオイルの温度Ｔoilを検出する油温センサ１６２、左右一対の前輪２０および後輪２２の各回転速度Ｎをそれぞれ検出する車輪速センサ１６４、および４輪駆動車両１２の車両加速度Ｇを検出する加速度センサ１６６等から、温度Ｔoil、回転速度Ｎ、および車両加速度Ｇ等を表す信号がそれぞれ供給される。そして、電子制御装置１６０からは、電磁石７４への電流ｉなどが供給される。なお、上記電流ｉは、第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間の摩擦係合トルクＴを変化させるための指令信号に相当するものである。
【００４７】
図６は、電子制御装置１６０の信号処理によって実行される制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図６に示すように、電子制御装置１６０は、電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間の摩擦係合トルクＴを変化させて中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節するための制御機能として、差動制限要否判定手段１６８、油温判定手段１７０、および摩擦係合トルク制御手段１７２を機能的に備えている。以下、これら制御機能による制御について説明する。
【００４８】
差動制限要否判定手段１６８は、予め実験等により求められて記憶された関係から、前輪２０および後輪２２の各回転速度Ｎ、および車両加速度Ｇに基づいて、４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されているか否かを判定する。
【００４９】
油温判定手段１７０は、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度（判定温度）Ｔoil_１以上であるか否かを判定する。上記第１判定温度Ｔoil-１は、トランスアクスルケース３８内に収容された各装置を保護するために許容されるトランスアクスルオイルの上限温度として、予め実験的に求められて記憶された値である。
【００５０】
また、油温判定手段１７０は、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第２判定温度Ｔoil_２よりも低いか否かを判定する。上記第２判定温度Ｔoil-２は、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低すぎることでトランスアクスルケース３８内に収容された各装置の回転抵抗が増大し、４輪駆動車両１２の車両燃費が低下することを防止するための温度範囲の下限値として、予め実験的に求められて記憶された値である。
【００５１】
摩擦係合トルク制御手段１７２は、油温判定手段１７０においてトランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度Ｔoil_１以上であると判定された場合には、電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０とを係合させない、すなわち電子制御カップリング装置６９を非係合状態とするために、電磁石７４への電流ｉの供給を停止する。
【００５２】
また、摩擦係合トルク制御手段１７２は、油温判定手段１７０においてトランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度Ｔoil_１よりも低い（小さい）と判定され、且つ差動制限要否判定手段１６８において４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されていると判定された場合には、電子制御カップリング装置６９を係合状態とする。
【００５３】
また、摩擦係合トルク制御手段１７２は、差動制限要否判定手段１６８において４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されていないと判定され、且つ油温判定手段１７０においてトランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第２判定温度Ｔoil_２よりも低い（小さい）と判定された場合には、例えば、図７に示す予め定められた関係から、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに基づいて、電子制御カップリング装置６９の目標摩擦係合トルクＴを算出し、図５に示す予め定められた関係から、上記算出された目標摩擦係合トルクＴに基づいて、電磁石７４への電流ｉを算出し、その算出された電流ｉを電磁石７４へ供給して、電子制御カップリング装置６９に所定の摩擦係合トルクＴを発生させる。本実施例の電子制御カップリング装置６９は、図７の関係に示されるように、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低くなるほど第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との摩擦係合トルクＴを高めるよう作動する。
【００５４】
また、摩擦係合トルク制御手段１７２は、差動制限要否判定手段１６８において４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されていないと判定され、且つ油温判定手段１７０においてトランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度Ｔoil_１よりも低く且つ第２判定温度Ｔoil_２以上であると判定された場合には、電子制御カップリング装置６９を非係合状態とする。
【００５５】
図８は、電子制御装置１６０の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。このフローチャートは、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに応じて第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との摩擦係合トルクＴを変化させるための制御作動を説明するためのものであり、例えば、数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００５６】
図８において、先ず、油温判定手段１７０に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１においては、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが、トランスアクスルケース３８内に収容された各装置を保護するために許容される上限温度として予め定められた第１判定温度Ｔoil_１以上であるか否かが判定される。
【００５７】
Ｓ１の判定が肯定される場合には、摩擦係合トルク制御手段１７２に対応するＳ２において、電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０とを係合させない、すなわち電子制御カップリング装置６９を非係合状態とするために、電磁石７４への電流ｉの供給が停止される。
【００５８】
Ｓ１の判定が否定される場合には、差動制限要否判定手段１６８に対応するＳ３において、予め実験等により求められて記憶された関係から、前輪２０および後輪２２の各回転速度Ｎ、および車両加速度Ｇに基づいて、４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されているか否かが判定される。
【００５９】
Ｓ３の判定が肯定される場合には、摩擦係合トルク制御手段１７２に対応するＳ４において、４輪駆動性能を確保するために、電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０とが係合させられて前輪２０および後輪２２の差動が制限させられる。
【００６０】
Ｓ３の判定が否定される場合には、油温判定手段１７０に対応するＳ５において、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第２判定温度Ｔoil_２よりも低いか否かが判定される。
【００６１】
Ｓ５の判定が肯定される場合には、摩擦係合トルク制御手段１７２に対応するＳ６において、図７に示す予め定められた関係から、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに基づいて、電子制御カップリング装置６９の目標摩擦係合トルクＴが算出され、図５に示す予め定められた関係から、上記算出された目標摩擦係合トルクＴに基づいて、電磁石７４への電流ｉが算出され、その算出された電流ｉが電磁石７４へ供給される。電子制御カップリング装置６９の摩擦係合トルクＴは、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低くなるほど高められる。
【００６２】
Ｓ５の判定が否定される場合には、摩擦係合トルク制御手段１７２に対応するＳ７において、電子制御カップリング装置６９を非係合状態とするために、電磁石７４への電流ｉの供給が停止されて、本ルーチンが終了させられる。
【００６３】
本実施例の動力伝達装置１０の制御装置としての電子制御装置１６０によれば、動力伝達装置１０の中央差動歯車装置２６の差動を制限する差動制限装置２８は、電磁石７４への電流ｉを制御して第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０間の摩擦係合トルクＴを変化させることにより、中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節する電子制御カップリング装置（摩擦係合装置）６９を備えたものであり、トランスアクスルオイル（トランスアクスルケース内の潤滑油）の温度Ｔoilに応じて電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０間の摩擦係合トルクＴを変化させる摩擦係合トルク制御手段１７２を備えることから、部品の変更や追加することなく、その摩擦係合トルクＴを調節することによって第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０から発生する摩擦熱が調節されて、トランスアクスルケース３８内のトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルに伝達される熱量が調節されるので、それらトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルの温度を好適に調節することができる。
【００６４】
また、本実施例の電子制御装置１６０によれば、それに含まれる摩擦係合トルク制御手段１７２により摩擦係合トルクＴが制御される電子制御カップリング装置６９は、トランスアクスルオイル（トランスアクスルケース内の潤滑油）の温度Ｔoilが低くなるほど第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０間の摩擦係合トルクＴを高めることから、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低くなるほど第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０から発生する摩擦熱が大きくされるので、例えば、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低い場合にはその温度Ｔoilの上昇を早めることができ、また、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが高い場合にはその温度Ｔoilを下げる、又はその温度Ｔoilの上昇を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施例の電子制御装置１６０によれば、それに含まれる摩擦係合トルク制御手段１７２により摩擦係合トルクＴが制御される電子制御カップリング装置６９は、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが、トランスアクスルケース３８内に収容された各装置を保護するために許容されるトランスアクスルオイルの上限温度として予め定められた第１判定温度（判定温度）Ｔoil-１以上である場合には、第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０の摩擦係合を解除し、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度（判定温度）Ｔoil-１よりも小さく、且つ４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されていない場合には、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに応じて第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０の摩擦係合トルクＴを変化させることから、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが前記上限温度よりも小さいときだけ電子制御カップリング装置６９の摩擦熱がトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルに伝達されるので、トランスアクスルケース３８内に収容された各装置を好適に保護することができる。
【００６６】
また、本実施例の電子制御装置１６０によれば、電子制御カップリング装置６９は、電磁石７４の吸引力にしたがって、入出力回転部材としての外周側円筒状部材７０および内周側円筒状部材７２と共にそれぞれ回転する第１摩擦部材７６と第２摩擦部材７８との間に、パイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチ８０と、そのパイロットクラッチ８０のパイロット摩擦トルクを軸心Ｃ１方向の押圧力に変換するカム装置８２と、そのカム装置８２からの押圧力にしたがって、内周側円筒状部材７２および外周側円筒状部材７０間に摩擦係合トルクＴを発生させて、中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節する主クラッチ８４とを有する電磁式クラッチであることから、第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０の摩擦係合により発生する摩擦熱に加えて、電磁石７４に電流が流れることにより発生する熱がトランスアクスルケース内のトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルに伝達されるので、トランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルの温度が低い場合にはその温度の上昇を早めることができる。
【００６７】
また、本実施例の電子制御装置１６０によれば、前輪用差動歯車装置３０および中央差動歯車装置２６の共通のデフケース４０は、一対の第１テーパードローラーベアリング４６により回転可能に支持されており、トランスアクスルケース３８は、トランスアクスルオイルが貯溜された空間とは隔離して電子制御カップリング装置６９の外周側円筒状部材７０の外周側に油密に形成され、トランスファ装置３４のハイポイドギヤ対を潤滑するためのハイポイドギヤオイルが貯溜された環状空間１５２と、前輪用差動歯車装置３０および中央差動歯車装置２６をトランスアクスルオイル（潤滑油）に半浸状態で収容し、自動変速機２４や第１テーパードローラーベアリング４６などがトランスアクスルオイルに半浸状態で収容されている空間１４４に連通された第１潤滑油貯溜室１４２と、環状隙間１４６と前輪用車軸１６との間すなわち第２伝達部材６２および内周側円筒状部材７２と前輪用車軸１６との間に形成されて、電子制御カップリング装置６９をトランスアクスルオイルに半浸状態で収容する環状隙間１４６と、円筒状支持部材８８と前輪用車軸１６との間に形成され、前記環状隙間１４６を通じて前記第１潤滑油貯溜室１４２と連通された第２潤滑油貯溜室１４８と、トランスアクスルケース３８の内周面のうち第１テーパードローラーベアリング４６に隣接し且つトランスアクスルオイルに没する位置に一端が開口するとともに、第２潤滑油貯溜室１４８のうちトランスアクスルオイルに没する位置に他端が開口する環流油路１５０とを備えており、トランスアクスルオイルは、前記第１テーパードローラーベアリング４６のポンプ作用により、第１潤滑油貯溜室１４２、環状隙間１４６、第２潤滑油貯溜室１４８、および環流油路１５０をそれぞれ通じてトランスアクスルケース３８内に環流するようになっている。そのため、トランスアクスルケース内のトランスアクスルオイルの温度Ｔoilを全体的に均一にすることができ、上記トランスアクスルオイルとハイポイドギヤオイルとの熱交換が好適に安定化される。
【００６８】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００６９】
たとえば、自動変速機２４は、遊星歯車式自動変速機であったが、それに限らず、例えば、常時噛合型の平行軸式変速機、およびベルト式やトロイダル式等の無段変速機などの他の形式の変速機であってもよい。
【００７０】
４輪駆動車両１２は、車両前側にトランスアクスルを有するＦＦを基本とする４輪駆動車両であったが、それに限らず、例えば、車両後側にトランスアクスルを有するＲＲを基本とする４輪駆動車両などの他の駆動方式を採用するものであってもよい。
【００７１】
４輪駆動車両１２の駆動源は、エンジン１４に限らず、例えば電動機を含むものであってもよい。
【００７２】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０：４輪駆動車両用動力伝達装置
２０：前輪
２２：後輪
２６：中央差動歯車装置
２８：差動制限装置
３０：前輪用差動歯車装置（第１差動歯車装置）
３４：トランスファ装置
３８：トランスアクスルケース
４０：デフケース
４６：第１テーパードローラーベアリング（テーパードローラーベアリング）
６４：前輪用サイドギヤ（サイドギヤ）
６９：電子制御カップリング装置（摩擦係合装置）
７４：電磁石
７２：内周側円筒状部材（入力回転部材）
７０：外周側円筒状部材（出力回転部材）
７６：第１摩擦部材（摩擦部材）
７８：第２摩擦部材（摩擦部材）
８０：パイロットクラッチ
８２：カム装置
８４：主クラッチ
１２８：第１摩擦板
１３０：第２摩擦板
１４２：第１潤滑油貯溜室
１４６：環状隙間
１４８：第２潤滑油貯溜室
１５０：環状空間
１５２：環流油路
１６０：電子制御装置（制御装置）
Ｃ１：軸心
Ｔ：摩擦係合トルク
Ｔoil：温度（潤滑油の温度）
Ｔoil-１：第１判定温度（判定温度）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置に関し、特に、トランスアクスル内の潤滑油の温度を調節するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動源から伝達された動力を左右の前輪へ分配する第１差動歯車装置をトランスアクスルケース内に収容したＦＦ方式の２輪駆動車両用動力伝達装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。また、前記第１差動歯車装置と、後輪へ伝達される動力をその後輪のための第２差動歯車装置へ伝達するトランスファ装置とを共通のトランスアクスルケース内に収容し、上記トランスファ装置と第２差動歯車装置との間に設けられて前輪および後輪へそれぞれ伝達される動力の分配比を調節する電子制御クラッチ装置を含む４輪駆動車両用動力伝達装置として、例えば、特許文献２および３に記載されたものが知られている。また、前記第１差動歯車装置と、後輪へ伝達される動力をその後輪のための第２差動歯車装置へ伝達するトランスファ装置と、上記トランスファ装置と第２差動歯車装置との間に設けられて前輪および後輪へそれぞれ伝達される動力の分配比を調節する電子制御クラッチ装置とを共通のトランスアクスルケース内に収容した４輪駆動車両用動力伝達装置として、例えば、特許文献４に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２３１２４号公報
【特許文献２】実開２００２−１６６７３７号公報
【特許文献３】特開２００３−１３６９８９号公報
【特許文献４】特開平０６−７０４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両用動力伝達装置のトランスアクスルケース内の潤滑油の温度は、好適に調節され得ることが望ましい。例えば、上記潤滑油の温度が低い場合には、その温度を上げることによって、トランスアクスルケース内の回転部材の回転抵抗（攪拌抵抗）を低減させて車両燃費を高めることが望まれ、また上記潤滑油の温度が高い場合には、その温度を下げることによって、トランスアクスルケース内に収容された装置を高温下から保護することが望まれる。
【０００５】
特許文献４には、トランスファ装置に含まれるハイポイドギヤ対のうち駆動側のリングギヤが固設されたマウント部材を介して、そのマウント部材の外周側の空間に貯溜されるハイポイドギヤオイルと、マウント部材の内周側に形成された環状の油溜り室に環流するトランスアクスルオイルとの間で、熱交換が行われる車両用動力伝達装置が記載されているが、このような車両用動力伝達装置では潤滑油の温度を調節することができない。特許文献２には、電子制御クラッチ装置内の作動油の温度をその作動によって制御することが記載されているが、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を調節することに関しては記載がない。特許文献１には、車両が惰力走行しているときに変速段を低速側に切り換えてトルクコンバータのポンプインペラとタービンライナとの回転速度差を大きくすることにより、タービンライナと作動油とのせん断抵抗による摩擦熱を発生させる車両用動力伝達装置が示されている。しかし、このような車両用動力伝達装置では車両の惰力走行中に作動油の温度を上げることができるのみであり、作動油の温度を下げることに関しては記載がない。特許文献３には、電子制御クラッチ装置の係合を解除してトランスファ装置の負荷を低下させることにより、そのトランスファ装置を潤滑するトランスアクスルケース内の潤滑油の上昇を抑える車両用動力伝達装置が記載されている。しかし、特許文献３には、作動油の温度を上げることに関しては記載がなく、また潤滑油の上昇を抑えるための作動を行うと後輪駆動力が低下してしまう欠点がある。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を好適に調節することができる４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a) 駆動源から伝達された動力を前輪および後輪にそれぞれ伝達する中央差動歯車装置と、その中央差動歯車装置の差動を制限する差動制限装置と、前記中央差動歯車装置によって前記前輪および後輪の一方へ伝達される動力を左右の車輪へ分配する第１差動歯車装置と、前記中央差動歯車装置によって前記前輪および後輪の他方へ伝達される動力をその他方の車輪のための第２差動歯車装置へ伝達するトランスファ装置とを共通のトランスアクスルケース内に収容した４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記差動制限装置は、前記前輪および後輪と共に回転可能に連結された第１および第２摩擦板を有し、指令信号によってその第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにより前記中央差動歯車装置の差動制限トルクを調節する電気アクチュエータを有する摩擦係合装置を備えたものであり、(c) その電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記トランスアクスルケース内の潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにある。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記潤滑油の温度が低くなるほど前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを高めることにある。
【０００９】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２にかかる発明において、(a) 前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、(a-1) 前記潤滑油の温度が予め定められた判定温度以上である場合には、前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合を解除し、(a-2) 前記潤滑油の温度が前記判定温度よりも小さく、且つ車両の４輪駆動性能を確保するために前記前輪および後輪の差動を制限させる要求が為されていない場合には、前記潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにある。
【００１０】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１にかかる発明において、(a) 前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、(a-1) 電磁石の吸引力にしたがって入出力回転部材とともにそれぞれ回転する摩擦部材間にパイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチと、(a-2) そのパイロットクラッチのパイロット摩擦トルクを軸心方向の押圧力に変換するカム装置と、(a-3) そのカム装置からの押圧力にしたがって前記入出力回転部材間に前記差動制限トルクを発生させる主クラッチとを有する電子制御カップリング装置であることにある。
【００１１】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１にかかる発明において、(a) 前記トランスファ装置は、前記潤滑油が貯溜された空間とは隔離して前記差動制限装置の外周側に油密に形成された環状空間内において、その環状空間内に貯溜されたハイポイドギヤオイルに半浸状態で設けられたハイポイドギヤ対を備え、(b) 前記中央差動歯車装置のデフケースは、少なくとも１つのテーパードローラーベアリングを介して前記トランスアクスルケースによって回転可能に支持され、(c) 前記トランスアクスルケースは、(c-1) 前記第１差動歯車装置の一対のサイドギヤと前記前輪および後輪の一方の左右の車輪とをそれぞれ連結する一対の車軸のうち一方の車軸の外周側において、前記中央差動歯車装置を前記第１差動歯車装置に隣接して前記潤滑油に半浸状態で収容する第１潤滑油貯溜室と、(c-2) 前記中央差動歯車装置に対して前記第１差動歯車装置とは反対側において前記環状空間と前記一方の車軸との間に形成されて、前記差動制限装置を前記潤滑油に半浸状態で収容する環状隙間と、(c-3) 前記差動制限装置に対して前記中央差動歯車装置とは反対側に形成され、前記環状隙間を通じて前記第１潤滑油貯溜室と連通された第２潤滑油貯溜室と、(c-4) 前記トランスアクスルケースの内周面のうち前記テーパードローラーベアリングに隣接し且つ前記潤滑油に没する位置に一端が開口するとともに、前記第２潤滑油貯溜室のうち前記潤滑油に没する位置に他端が開口する環流油路とを備え、(d) 前記潤滑油は、前記テーパードローラーベアリングのポンプ作用により、前記第１潤滑油貯溜室、前記環状隙間、前記第２潤滑油貯溜室、および前記環流油路をそれぞれ通じて前記トランスアクスルケース内に環流することにある。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、差動制限装置は、前輪および後輪と共に回転可能に連結された第１および第２摩擦板を有し、指令信号によってその第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにより中央差動歯車装置の差動制限トルクを調節する電気アクチュエータを有する摩擦係合装置を備えたものであり、上記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることから、部品の変更や追加することなく、その摩擦係合トルクを調節することによって第１および第２摩擦板から発生する摩擦熱が調節されて、トランスアクスルケース内の潤滑油に伝達される熱量が調節されるので、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を好適に調節することができる。例えば、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低い場合には、上記摩擦係合トルクを大きくすることによりその温度の上昇を早めることができ、また、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が高い場合には、上記摩擦係合トルクを小さくすることによりその温度を下げる、又はその温度の上昇を抑制することができる。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低くなるほど第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを高めることから、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低くなるほど第１および第２摩擦板から発生する摩擦熱が大きくされるので、例えば、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低い場合にはその温度の上昇を早めることができ、また、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が高い場合にはその温度を下げる、又はその温度の上昇を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が予め定められた判定温度以上である場合には、第１および第２摩擦板間の摩擦係合を解除し、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が上記判定温度よりも小さく、且つ車両の４輪駆動性能を確保するために前輪および後輪の差動を制限させる要求が為されていない場合には、上記潤滑油の温度に応じて第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることから、例えば、上記判定温度が、トランスアクスルケース内に収容された各装置を保護するために許容される潤滑油の上限温度として予め定められた場合には、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度がその上限温度よりも小さいときだけ摩擦係合装置の摩擦熱が潤滑油に伝達されるので、トランスアクスルケース内に収容された各装置を好適に保護することができる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、電磁石の吸引力にしたがって入出力回転部材とともにそれぞれ回転する摩擦部材間にパイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチと、そのパイロットクラッチのパイロット摩擦トルクを軸心方向の押圧力に変換するカム装置と、そのカム装置からの押圧力にしたがって前記入出力回転部材間に前記差動制限トルクを発生させる主クラッチとを有する電子制御カップリング装置であることから、主クラッチの摩擦係合により発生する摩擦熱に加えて、電磁石のコイルに電流が流れることにより発生する熱がトランスアクスルケース内の潤滑油に伝達されるので、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度が低い場合にはその温度の上昇を好適に早めることができる。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置によれば、トランスファ装置は、前記潤滑油が貯溜された空間とは隔離して差動制限装置の外周側に油密に形成された環状空間内において、その環状空間内に貯溜されたハイポイドギヤオイルに半浸状態で設けられたハイポイドギヤ対を備え、中央差動歯車装置のデフケースは、少なくとも１つのテーパードローラーベアリングを介してトランスアクスルケースによって回転可能に支持され、トランスアクスルケースは、前記一方の車軸の外周側において、中央差動歯車装置を第１差動歯車装置に隣接して前記潤滑油に半浸状態で収容する第１潤滑油貯溜室と、中央差動歯車装置に対して第１差動歯車装置とは反対側において前記環状空間と前記一方の車軸との間に形成されて、差動制限装置を前記潤滑油に半浸状態で収容する環状隙間と、差動制限装置に対して中央差動歯車装置とは反対側に形成され、前記環状隙間を通じて前記第１潤滑油貯溜室と連通された第２潤滑油貯溜室と、トランスアクスルケースの内周面のうち前記テーパードローラーベアリングに隣接し且つ前記潤滑油に没する位置に一端が開口するとともに、前記第２潤滑油貯溜室のうち前記潤滑油に没する位置に他端が開口する環流油路とを備え、前記潤滑油は、前記テーパードローラーベアリングのポンプ作用により、前記第１潤滑油貯溜室、前記環状隙間、前記第２潤滑油貯溜室、および前記環流油路をそれぞれ通じてトランスアクスルケース内に環流する。そのため、トランスアクスルケース内の潤滑油の温度を全体的に均一にすることができ、上記潤滑油とハイポイドギヤオイルとの熱交換が好適に安定化される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用された４輪駆動車両用動力伝達装置を備える４輪駆動車両の駆動系の構成を概念的に示す図である。
【図２】、図１の４輪駆動車両用動力伝達装置の一部の実際の構成を示す断面図である。
【図３】図２の主要部すなわち車両前側の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図３のIV矢視部の２点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図５】電子制御クラッチ装置の電磁石への電流と、主クラッチの第１摩擦板と第２摩擦板との間の摩擦係合トルクとの、予め定められた関係を示す図である。
【図６】図１の電子制御装置の信号処理によって実行される制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。
【図７】トランスアクスルオイルの温度と、電子制御カップリング装置の目標摩擦係合トルクとの、予め定められた関係を示す図である。
【図８】図１の電子制御装置の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は説明を容易にするために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明が適用された４輪駆動車両用動力伝達装置（以下、動力伝達装置と記載する）１０を備える４輪駆動車両１２の駆動系の構成を概念的に示す図である。図１において、４輪駆動車両１２は、その前側に設けられた例えば内燃機関などにより構成される良く知られたエンジン（駆動源）１４と、そのエンジン１４の後段に設けられた動力伝達装置１０と、４輪駆動車両１２の前後にそれぞれ設けられて動力伝達装置１０によりそれぞれ回転駆動される左右一対の前輪用車軸１６および後輪用車軸１８と、その左右一対の前輪用車軸１６および後輪用車軸１８にそれぞれ連結された左右一対の前輪２０および後輪２２とを、備えている。
【００２０】
上記動力伝達装置１０は、エンジン１４の動力を変速して伝達する良く知られた所謂遊星歯車式の自動変速機２４と、その自動変速機２４から伝達された動力を前輪２０側および後輪２２側の動力伝達経路にそれぞれ出力する中央差動歯車装置２６と、その中央差動歯車装置２６の差動を制限する差動制限装置２８と、中央差動歯車装置２６によって前輪２０側の動力伝達経路に出力された動力を左右の前輪用車軸１６にそれぞれ分配する前輪用差動歯車装置（第１差動歯車装置）３０と、中央差動歯車装置２６によって後輪２２側の動力伝達経路に出力された動力をプロペラシャフト３２へ伝達するトランスファ装置３４と、プロペラシャフト３２を介してトランスファ装置３４から伝達された動力を左右の後輪用車軸１８にそれぞれ分配する後輪用差動歯車装置３６とを、備えている。これら自動変速機２４、中央差動歯車装置２６、差動制限装置２８、前輪用差動歯車装置３０、およびトランスファ装置３４は、共通のトランスアクスルケース３８内に収容されている。上記後輪用差動歯車装置３６は、良く知られた所謂傘歯車式の差動歯車装置であって、左右の後輪用車軸１８の差動を許容しつつそれらを回転駆動するものである。なお、上記前輪２０は、本発明における前輪および後輪の一方に相当し、また上記後輪２２は、本発明における前輪および後輪の他方に相当するものである。
【００２１】
図２は、図１の動力伝達装置１０の一部の実際の構成を示す断面図である。図３は、図２の主要部すなわち車両前側の一部を拡大して示す拡大断面図である。
【００２２】
図３において、中央差動歯車装置２６および前輪用差動歯車装置３０は、共通のデフケース４０内に収容された中央差動歯車機構４２および前輪用差動歯車機構４４をそれぞれ備えている。上記デフケース４０は、両端部の外周面に嵌め着けられた一対の第１テーパードローラーベアリング４６を介してトランスアクスルケース３８によって軸心Ｃ１まわりの回転可能に支持された円筒状ケースである。そして、デフケース４０の外周部には、自動変速機２４の図示しない出力歯車と噛み合わされた円筒形状のデフリングギヤ４８が固設されている。
【００２３】
上記中央差動歯車機構４２は、軸心Ｃ１方向の一端部に傘歯車部を有し、デフケース４０に軸心Ｃ１まわりの相対回転可能に支持された第１中央サイドギヤ部材５０と、軸心Ｃ１方向において第１中央サイドギヤ部材５０の傘歯車部に対向する傘歯車部を有し、デフケース４０に軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結された第２中央サイドギヤ部材５２と、上記第１中央サイドギヤ部材５０および第２中央サイドギヤ部材５２の傘歯車部にそれぞれ噛み合う状態でデフケース４０内に収容された複数の環状歯車であって、デフケース４０にそれぞれ径方向に固定された複数本の第１ピニオンシャフト５４によりその軸心まわりの回転可能にそれぞれ支持された複数の第１ピニオン５６とを、備えている。
【００２４】
上記第１中央サイドギヤ部材５０の他端部の外周面には、円筒状の第１伝達部材６０の一端部が、例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されており、その第１伝達部材６０の他端部の外周面には、第２テーパードローラーベアリング５８を介してトランスアクスルケース３８によって軸心Ｃ１まわりの回転可能に支持された後述のカバー部材９６が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されている。また、上記第２中央サイドギヤ部材５２の一端部の外周面には、円筒状の第２伝達部材６２の一端部が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されており、その第２伝達部材６２の他端部の外周面には、後述の電子制御カップリング装置６９の内周側円筒状部材７２が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されている。
【００２５】
以上のような中央差動歯車機構４２を備える中央差動歯車装置２６は、自動変速機２４（図１参照）を介してエンジン１４からデフケース４０に伝達された動力を、前輪２０（図１参照）と共に回転可能に連結されたデフケース４０と、後輪２０（図１参照）と共に回転可能に連結されたカバー部材９６とに対して、それぞれ伝達する。その際、中央差動歯車装置２６は、デフケース４０およびカバー部材９６の差動を許容しつつそれらを回転駆動するように作動する。
【００２６】
前記前輪用差動歯車機構４４は、軸心Ｃ１方向において相対向する状態で第２中央サイドギヤ部材５２の内周側に設けられた一対の傘歯車であって、軸心Ｃ１まわりの回転可能に設けられた一対の前輪用サイドギヤ６４と、その一対の前輪用サイドギヤ６４にそれぞれ噛み合う状態で第２中央サイドギヤ部材５２の内周側に設けられた複数の傘歯車であって、その第２中央サイドギヤ部材５２にそれぞれ径方向に固定された複数本の第２ピニオンシャフト６６によりその軸心まわりの回転可能にそれぞれ支持された複数の第２ピニオン６８とを、備えている。
【００２７】
上記一対の前輪用サイドギヤ６４の一方の内周面には、図面の右側に配置された一方の前輪用車軸１６が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されている。また、他方の前輪用サイドギヤ６４の内周面には、他方の前輪用車軸１６が例えばスプライン嵌合により軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に連結されている。
【００２８】
以上のような前輪用差動歯車機構４４を備える前輪用差動歯車装置３０は、中央差動歯車装置２６によって伝達された動力を左右の前輪用車軸１６にそれぞれ伝達する。その際、前輪用差動歯車装置３０は、左右の前輪用車軸１６の差動を許容しつつそれらを回転駆動するように作動する。
【００２９】
図４は、図３のIV矢視部の２点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。図４において、前記差動制限装置２８は、中央差動歯車装置２６（図３参照）の差動制限トルクを調節するための電子制御カップリング装置（摩擦係合装置）６９を備えている。この電子制御カップリング装置６９は、前記中央差動歯車装置２６の第１中央サイドギヤ部材５０と共に回転する外周側円筒状部材７０と、第２中央サイドギヤ部材５２と共に回転する内周側円筒状部材７２と、電磁石７４と、その電磁石７４の吸引力にしたがって外周側円筒状部材７０および内周側円筒状部材７２と共にそれぞれ回転する第１摩擦部材７６と第２摩擦部材７８との間にパイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチ８０と、そのパイロットクラッチ８０のパイロット摩擦トルクを軸心Ｃ１方向の押圧力に変換するカム装置８２と、そのカム装置８２からの押圧力にしたがって内周側円筒状部材７２および外周側円筒状部材７０間に差動制限トルクを発生させる主クラッチ８４とを有している。
【００３０】
上記外周側円筒状部材７０は、図３に示すように、その一端部の外周面に嵌め着けられた第３テーパードローラーベアリング８６を介してトランスアクスルケース３８に固定された円筒状支持部材８８によって、軸心Ｃ１まわりの回転可能に設けられている。そして、外周側円筒状部材７０の内周面には、軸心Ｃ１方向に平行な内周歯９０が軸心Ｃ１まわりの等間隔に複数形成されている。なお、外周側円筒状部材７０は、電磁石７４により磁気回路を好適に形成させるために、たとえば軽合金などの非磁性材料から構成されている。
【００３１】
前記内周側円筒状部材７２は、外周側円筒状部材７０の内周側に設けられ、一端部の外周面に嵌め着けられた第１ベアリング９２を介して外周側円筒状部材７０に相対回転可能に支持されている。そして、内周側円筒状部材７２の外周面には、軸心Ｃ１方向に平行な外周歯９４が軸心Ｃ１まわりの等間隔に複数形成されている。なお、内周側円筒状部材７２および外周側円筒状部材７０は、本発明における入出力回転部材に相当するものである。
【００３２】
外周側円筒状部材７０の他端部の内周面には、円筒状のカバー部材９６の一端部が例えばスプライン嵌合により相対回転不能に連結されている。このカバー部材９６の一端部の内周面と内周側円筒状部材７２の他端部の外周面との間には、第２ベアリング９８が設けられており、カバー部材９６と内周側円筒状部材７２とは、相対回転可能に設けられている。上記カバー部材９６は、珪素鋼などの磁性体金属製の外周側カバー部材１００および内周側カバー部材１０２と、それらの間に圧入された非磁性ステンレス鋼の圧入部材１０４とにより一体的に構成されている。そして、上記外周側カバー部材１００と内周側カバー部材１０２との間には、カバー部材９６の一端部側に開く有底の円環状溝１０６が形成されている。そして、外周側円筒状部材７０の一端部の内周面と内周側円筒状部材７２の一端部の外周面との間、外周側円筒状部材７０の他端部の内周面とカバー部材９６の一端部の内周面との間、およびカバー部材の一端部の内周面と内周側円筒状部材７２の他端部の外周面との間には、第１シール部材１０８、第１Ｏリング１１０、および第２シール部材１１２が設けられている。これにより、外周側円筒状部材７０と内周側円筒状部材７２との間に油密な空間が形成されている。この空間には、パイロットクラッチ８０、カム装置８２、および主クラッチ８４のための潤滑油が充填されている。
【００３３】
前記電磁石７４は、前記カバー部材９６の円環状溝１０６内に嵌め入れられた珪素鋼などの磁性体金属から成る円環状のヨーク部材１１４と、そのヨーク部材１１４の円環状溝１０６の底面側の一端部に固定された円環状のコイル１１６とから構成されている。この電磁石７４は、その外周面および内周面が円環状溝１０６の側壁面との間で極めて僅かな隙間を隔てた状態でカバー部材９６に対して相対回転可能とされている。そして、上記ヨーク部材１１４には、例えばトランスアクスルケース等の非回転部材とある程度の相対移動可能に係合させられた図示しない係合ピンが固設されており、電磁石７４は、カバー部材９６と共に連れ回ることが防止されている。そして、上記コイル１１６には、後述の電子制御装置１６０（図１参照）から電流ｉを供給するための電線１１８がつながっている。この電線１１８通じてコイル１１６に電流ｉが流されると、その間だけ図４に２点差線で示す磁気回路が形成される。
【００３４】
前記パイロットクラッチ８０は、外周側円筒状部材７０の内周歯９０に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合された複数枚の円環板状の第１摩擦部材７６と、軸心Ｃ１方向において上記複数枚の第１摩擦部材７６間に設けられた円環板状の第２摩擦部材７８と、上記第１摩擦部材７６および第２摩擦部材７８に対して電磁石７４とは反対側に設けられ、電磁石７４によって前記磁気回路が発生させられることにより電磁石７４側に吸引される磁性体金属製の副押圧部材１２０とを備えている。このパイロットクラッチ８０は、副押圧部材１２０が電磁石７４側に吸引されて第１摩擦部材７６と第２摩擦部材７８とが摩擦係合することによって、その第１摩擦部材７６と第２摩擦部材７８との間にパイロット摩擦トルクを発生させる。
【００３５】
前記カム装置８２は、パイロットクラッチ８０の第２摩擦部材７８の内周部に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合された円環板状部材１２２と、その円環板状部材１２２に隣接して周方向に複数設けられた球状カム１２４と、軸心Ｃ１方向において球状カム１２４を介して円環板状部材１２２に対向して設けられ、内周側円筒状部材７２の外周歯９４に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合された円環板状の主押圧部材１２６とを備えている。このカム装置８２は、前記パイロット摩擦トルクが発生することにより外周側円筒状部材７０と共に回転する円環板状部材１２２と、内周側円筒状部材７２と共に回転する主押圧部材１２６とが、相対回転することによって、主押圧部材１２６を球状カム１２４により円環板状部材１２２から離れる方向へ移動させる。
【００３６】
前記主クラッチ８４は、外周側円筒状部材７０の内周歯９０に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合され、軸心Ｃ１方向において主押圧部材１２６に対して球状カム１２４とは反対側に複数枚重ねて設けられた円環板状の第１摩擦板１２８と、内周側円筒状部材７２の外周歯９４に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転不能に係合され、上記複数枚の第１摩擦板１２８間に設けられた複数枚の円環板状の第２摩擦板１３０とを備えている。この主クラッチ８４は、主押圧部材１２６が主クラッチ８４側に移動することにより第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０が主押圧部材１２６と外周側円筒状部材７０の段付端面との間に挟まれて、第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間に摩擦係合トルクＴが発生することによって、外周側円筒状部材７０と内周側円筒状部材７２との間に上記摩擦係合トルクＴの大きさに比例する大きさの差動制限トルクを発生させる。
【００３７】
以上のように構成された電子制御カップリング装置６９は、電子制御装置１６０（図１参照）により、例えば図５に示すような予め定められた関係に従って電磁石７４への電流ｉが制御されて、主クラッチ８４の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間の摩擦係合トルクＴが変化させられることにより、外周側円筒状部材７０と内周側円筒状部材７２との間の差動制限トルクを調節する。上記外周側円筒状部材７０と内周側円筒状部材７２との間の差動制限トルクを調節することは、外周側円筒状部材７０と共に回転する第１中央サイドギヤ部材５０、および内周側円筒状部材７２と共に回転する第２中央サイドギヤ部材５２の間の差動制限トルクを調節することに等しく、すなわち、中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節することに等しい。本実施例の電子制御カップリング装置６９は、電気的なエネルギを用いて機械的な仕事をする装置であり、本発明における電気アクチュエータを有する摩擦係合装置に相当するものである。
【００３８】
なお、電子制御カップリング装置６９において、第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間に発生する摩擦熱の熱量は、摩擦係合トルクＴが大きいほど大きくなる。そして、上記摩擦熱は、外周側円筒状部材７０を介してその外周側の空間すなわち後述の環状空間１５２に貯溜されたハイポイドギヤオイルへ伝達されるとともに、内周側円筒状部材７２を介してその内周側の空間すなわち後述の環状隙間１４６に貯溜されたトランスアクスルオイルへ伝達される。また、電磁石７４のコイル１１６は、電流ｉが流されると熱を発生し、その熱量は、電流ｉが大きいほど大きくなる。そして、上記熱は、ハイポイドギヤオイルおよびトランスアクスルオイルへ伝達される。
【００３９】
図２および図３において、前記トランスファ装置３４は、外周側円筒状部材７０の外周面から外周側へ突設された円環状フランジ部１３２に例えばボルトにより固定された環状円錐形状のリングギヤ１３４と、そのリングギヤ１３４と噛み合わされた傘歯車であるピニオン部１３６を一端部に有し、一対の第４テーパードローラーベアリング１３８を介して軸心Ｃ２まわりに回転可能に設けられた動力伝達シャフト１４０とを備えている。上記リングギヤ１３４およびピニオン部１３６は、互いに食い違う軸心Ｃ１と軸心Ｃ２との間で噛み合うハイポイドギヤ対を構成している。上記動力伝達シャフト１４０の他端部には、図１に示すように、プロペラシャフト３２の一端部が連結されている。このトランスファ装置３４は、電子制御カップリング装置６９からリングギヤ１３４に伝達された動力を、動力伝達シャフト１４０を介して前記プロペラシャフト３２へ伝達する。
【００４０】
ここで、自動変速機２４、中央差動歯車装置２６、および前輪用差動歯車装置３０は、トランスアクスルケース３８内に貯溜されたトランスアクスルオイルにより潤滑され、またトランスファ装置３４は、上記トランスアクスルオイルとは別のハイポイドギヤオイルにより潤滑されるようになっている。以下では、動力伝達装置１０の潤滑構造について説明する。
【００４１】
図３において、前記トランスアクスルケース３８は、前記一方の前輪用車軸１６の外周側において、前輪用差動歯車装置３０およびそれに隣接する中央差動歯車装置２６をトランスアクスルオイル（潤滑油）に半浸状態で収容する第１潤滑油貯溜室１４２を備えている。この第１潤滑油貯溜室１４２は、デフケース４０の内周面により構成されている。また、第１潤滑油貯溜室１４２は、自動変速機２４や第１テーパードローラーベアリング４６などがトランスアクスルオイルに半浸状態で収容されている空間１４４に対して、デフケース４０に形成された図示しない穴を通じて連通されている。
【００４２】
また、トランスアクスルケース３８は、中央差動歯車装置２６に対して前輪用差動歯車装置３０とは反対側において、第２伝達部材６２および内周側円筒状部材７２と前輪用車軸１６との間に形成されて、電子制御カップリング装置６９（内周側円筒状部材７２）をトランスアクスルオイルに半浸状態で収容する環状隙間１４６を備えている。この環状隙間１４６は、後述の環状隙間１４６と前輪用車軸１６との間に形成されている。
【００４３】
また、トランスアクスルケース３８は、電子制御カップリング装置６９に対して中央差動歯車装置２６とは反対側において、円筒状支持部材８８と前輪用車軸１６との間に形成され、前記環状隙間１４６を通じて前記第１潤滑油貯溜室１４２と連通された第２潤滑油貯溜室１４８と、トランスアクスルケース３８の内周面のうち中央差動歯車装置２６側の第１テーパードローラーベアリング４６に隣接し且つトランスアクスルオイルに没する位置に一端が開口するとともに、第２潤滑油貯溜室１４８のうちトランスアクスルオイルに没する位置に他端が開口する環流油路１５０とを備えている。なお、上記環流油路１５０は、図２および図３において２点差線で示されているが、これは、実線で示される断面とは異なる断面内においてトランスアクスルケース３８内に形成されていることを示している。
【００４４】
上記空間１４４、第１潤滑油貯溜室１４２、環状隙間１４６、第２潤滑油貯溜室１４８の内部に収容された部材は、トランスアクスルオイルにより潤滑されるようになっている、そして、各空間内に貯溜されたトランスアクスルオイルは、前記中央差動歯車装置２６側の第１テーパードローラーベアリング４６のポンプ作用により、第１潤滑油貯溜室１４２、環状隙間１４６、第２潤滑油貯溜室１４８、および環流油路１５０をそれぞれ通じてトランスアクスルケース３８内に環流するようになっている。
【００４５】
また、トランスアクスルケース３８は、トランスアクスルオイルが貯溜された空間、すなわち空間１４４、第１潤滑油貯溜室１４２、環状隙間１４６、第２潤滑油貯溜室１４８、および環流油路１５０とは隔離され、電子制御カップリング装置６９の外周側円筒状部材７０の外周側に油密に形成された環状空間１５２を備えている。上記環状空間１５２には、トランスファ装置３４のハイポイドギヤ対であるリングギヤ１３４およびピニオン部１３６を潤滑するためのハイポイドギヤオイルが貯溜されており、上記リングギヤ１３４およびピニオン部１３６は、上記ハイポイドギヤオイルに半浸状態で環状空間１５２内に収容されている。なお、環状空間１５２をトランスアクスルオイルが貯溜された空間とは隔離して形成するために、外周側円筒状部材７０の一端部の外周面と円筒状支持部材８８の内周面との間、第１伝達部材６０の外周面とトランスアクスルケース３８の内周面との間、および第１伝達部材６０の内周面とカバー部材９６の外周面との間には、第３シール部材１５４、第４シール部材１５６、および第２Ｏリング１５８が設けられている。なお、主として環状隙間１４６および第２潤滑油貯溜室１４８内のトランスアクスルオイルは、上記環状空間１５２に貯溜されたハイポイドギヤオイルとの間で熱交換を行うようになっている。
【００４６】
図１に戻って、電子制御装置１６０は、動力伝達装置１０の制御装置として機能するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを複数含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、良く知られたエンジン出力制御および変速制御、および電子制御カップリング装置６９の摩擦係合トルク制御などを実行する。上記摩擦係合トルク制御とは、電子制御カップリング装置６９の主クラッチ８４の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間の摩擦係合トルクＴを変化させて中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節するための制御である。上記電子制御装置１６０には、トランスアクスルケース３８内のトランスアクスルオイルの温度Ｔoilを検出する油温センサ１６２、左右一対の前輪２０および後輪２２の各回転速度Ｎをそれぞれ検出する車輪速センサ１６４、および４輪駆動車両１２の車両加速度Ｇを検出する加速度センサ１６６等から、温度Ｔoil、回転速度Ｎ、および車両加速度Ｇ等を表す信号がそれぞれ供給される。そして、電子制御装置１６０からは、電磁石７４への電流ｉなどが供給される。なお、上記電流ｉは、第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間の摩擦係合トルクＴを変化させるための指令信号に相当するものである。
【００４７】
図６は、電子制御装置１６０の信号処理によって実行される制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図６に示すように、電子制御装置１６０は、電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との間の摩擦係合トルクＴを変化させて中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節するための制御機能として、差動制限要否判定手段１６８、油温判定手段１７０、および摩擦係合トルク制御手段１７２を機能的に備えている。以下、これら制御機能による制御について説明する。
【００４８】
差動制限要否判定手段１６８は、予め実験等により求められて記憶された関係から、前輪２０および後輪２２の各回転速度Ｎ、および車両加速度Ｇに基づいて、４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されているか否かを判定する。
【００４９】
油温判定手段１７０は、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度（判定温度）Ｔoil_１以上であるか否かを判定する。上記第１判定温度Ｔoil-１は、トランスアクスルケース３８内に収容された各装置を保護するために許容されるトランスアクスルオイルの上限温度として、予め実験的に求められて記憶された値である。
【００５０】
また、油温判定手段１７０は、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第２判定温度Ｔoil_２よりも低いか否かを判定する。上記第２判定温度Ｔoil-２は、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低すぎることでトランスアクスルケース３８内に収容された各装置の回転抵抗が増大し、４輪駆動車両１２の車両燃費が低下することを防止するための温度範囲の下限値として、予め実験的に求められて記憶された値である。
【００５１】
摩擦係合トルク制御手段１７２は、油温判定手段１７０においてトランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度Ｔoil_１以上であると判定された場合には、電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０とを係合させない、すなわち電子制御カップリング装置６９を非係合状態とするために、電磁石７４への電流ｉの供給を停止する。
【００５２】
また、摩擦係合トルク制御手段１７２は、油温判定手段１７０においてトランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度Ｔoil_１よりも低い（小さい）と判定され、且つ差動制限要否判定手段１６８において４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されていると判定された場合には、電子制御カップリング装置６９を係合状態とする。
【００５３】
また、摩擦係合トルク制御手段１７２は、差動制限要否判定手段１６８において４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されていないと判定され、且つ油温判定手段１７０においてトランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第２判定温度Ｔoil_２よりも低い（小さい）と判定された場合には、例えば、図７に示す予め定められた関係から、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに基づいて、電子制御カップリング装置６９の目標摩擦係合トルクＴを算出し、図５に示す予め定められた関係から、上記算出された目標摩擦係合トルクＴに基づいて、電磁石７４への電流ｉを算出し、その算出された電流ｉを電磁石７４へ供給して、電子制御カップリング装置６９に所定の摩擦係合トルクＴを発生させる。本実施例の電子制御カップリング装置６９は、図７の関係に示されるように、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低くなるほど第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との摩擦係合トルクＴを高めるよう作動する。
【００５４】
また、摩擦係合トルク制御手段１７２は、差動制限要否判定手段１６８において４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されていないと判定され、且つ油温判定手段１７０においてトランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度Ｔoil_１よりも低く且つ第２判定温度Ｔoil_２以上であると判定された場合には、電子制御カップリング装置６９を非係合状態とする。
【００５５】
図８は、電子制御装置１６０の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。このフローチャートは、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに応じて第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０との摩擦係合トルクＴを変化させるための制御作動を説明するためのものであり、例えば、数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００５６】
図８において、先ず、油温判定手段１７０に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１においては、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが、トランスアクスルケース３８内に収容された各装置を保護するために許容される上限温度として予め定められた第１判定温度Ｔoil_１以上であるか否かが判定される。
【００５７】
Ｓ１の判定が肯定される場合には、摩擦係合トルク制御手段１７２に対応するＳ２において、電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０とを係合させない、すなわち電子制御カップリング装置６９を非係合状態とするために、電磁石７４への電流ｉの供給が停止される。
【００５８】
Ｓ１の判定が否定される場合には、差動制限要否判定手段１６８に対応するＳ３において、予め実験等により求められて記憶された関係から、前輪２０および後輪２２の各回転速度Ｎ、および車両加速度Ｇに基づいて、４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されているか否かが判定される。
【００５９】
Ｓ３の判定が肯定される場合には、摩擦係合トルク制御手段１７２に対応するＳ４において、４輪駆動性能を確保するために、電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８と第２摩擦板１３０とが係合させられて前輪２０および後輪２２の差動が制限させられる。
【００６０】
Ｓ３の判定が否定される場合には、油温判定手段１７０に対応するＳ５において、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第２判定温度Ｔoil_２よりも低いか否かが判定される。
【００６１】
Ｓ５の判定が肯定される場合には、摩擦係合トルク制御手段１７２に対応するＳ６において、図７に示す予め定められた関係から、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに基づいて、電子制御カップリング装置６９の目標摩擦係合トルクＴが算出され、図５に示す予め定められた関係から、上記算出された目標摩擦係合トルクＴに基づいて、電磁石７４への電流ｉが算出され、その算出された電流ｉが電磁石７４へ供給される。電子制御カップリング装置６９の摩擦係合トルクＴは、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低くなるほど高められる。
【００６２】
Ｓ５の判定が否定される場合には、摩擦係合トルク制御手段１７２に対応するＳ７において、電子制御カップリング装置６９を非係合状態とするために、電磁石７４への電流ｉの供給が停止されて、本ルーチンが終了させられる。
【００６３】
本実施例の動力伝達装置１０の制御装置としての電子制御装置１６０によれば、動力伝達装置１０の中央差動歯車装置２６の差動を制限する差動制限装置２８は、電磁石７４への電流ｉを制御して第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０間の摩擦係合トルクＴを変化させることにより、中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節する電子制御カップリング装置（摩擦係合装置）６９を備えたものであり、トランスアクスルオイル（トランスアクスルケース内の潤滑油）の温度Ｔoilに応じて電子制御カップリング装置６９の第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０間の摩擦係合トルクＴを変化させる摩擦係合トルク制御手段１７２を備えることから、部品の変更や追加することなく、その摩擦係合トルクＴを調節することによって第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０から発生する摩擦熱が調節されて、トランスアクスルケース３８内のトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルに伝達される熱量が調節されるので、それらトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルの温度を好適に調節することができる。
【００６４】
また、本実施例の電子制御装置１６０によれば、それに含まれる摩擦係合トルク制御手段１７２により摩擦係合トルクＴが制御される電子制御カップリング装置６９は、トランスアクスルオイル（トランスアクスルケース内の潤滑油）の温度Ｔoilが低くなるほど第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０間の摩擦係合トルクＴを高めることから、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低くなるほど第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０から発生する摩擦熱が大きくされるので、例えば、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが低い場合にはその温度Ｔoilの上昇を早めることができ、また、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが高い場合にはその温度Ｔoilを下げる、又はその温度Ｔoilの上昇を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施例の電子制御装置１６０によれば、それに含まれる摩擦係合トルク制御手段１７２により摩擦係合トルクＴが制御される電子制御カップリング装置６９は、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが、トランスアクスルケース３８内に収容された各装置を保護するために許容されるトランスアクスルオイルの上限温度として予め定められた第１判定温度（判定温度）Ｔoil-１以上である場合には、第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０の摩擦係合を解除し、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが予め定められた第１判定温度（判定温度）Ｔoil-１よりも小さく、且つ４輪駆動車両１２の４輪駆動性能を確保するために前輪２０および後輪２２の差動を制限させる要求が為されていない場合には、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilに応じて第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０の摩擦係合トルクＴを変化させることから、トランスアクスルオイルの温度Ｔoilが前記上限温度よりも小さいときだけ電子制御カップリング装置６９の摩擦熱がトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルに伝達されるので、トランスアクスルケース３８内に収容された各装置を好適に保護することができる。
【００６６】
また、本実施例の電子制御装置１６０によれば、電子制御カップリング装置６９は、電磁石７４の吸引力にしたがって、入出力回転部材としての外周側円筒状部材７０および内周側円筒状部材７２と共にそれぞれ回転する第１摩擦部材７６と第２摩擦部材７８との間に、パイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチ８０と、そのパイロットクラッチ８０のパイロット摩擦トルクを軸心Ｃ１方向の押圧力に変換するカム装置８２と、そのカム装置８２からの押圧力にしたがって、内周側円筒状部材７２および外周側円筒状部材７０間に摩擦係合トルクＴを発生させて、中央差動歯車装置２６の差動制限トルクを調節する主クラッチ８４とを有する電磁式クラッチであることから、第１摩擦板１２８および第２摩擦板１３０の摩擦係合により発生する摩擦熱に加えて、電磁石７４に電流が流れることにより発生する熱がトランスアクスルケース内のトランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルに伝達されるので、トランスアクスルオイルおよびハイポイドギヤオイルの温度が低い場合にはその温度の上昇を早めることができる。
【００６７】
また、本実施例の電子制御装置１６０によれば、前輪用差動歯車装置３０および中央差動歯車装置２６の共通のデフケース４０は、一対の第１テーパードローラーベアリング４６により回転可能に支持されており、トランスアクスルケース３８は、トランスアクスルオイルが貯溜された空間とは隔離して電子制御カップリング装置６９の外周側円筒状部材７０の外周側に油密に形成され、トランスファ装置３４のハイポイドギヤ対を潤滑するためのハイポイドギヤオイルが貯溜された環状空間１５２と、前輪用差動歯車装置３０および中央差動歯車装置２６をトランスアクスルオイル（潤滑油）に半浸状態で収容し、自動変速機２４や第１テーパードローラーベアリング４６などがトランスアクスルオイルに半浸状態で収容されている空間１４４に連通された第１潤滑油貯溜室１４２と、環状隙間１４６と前輪用車軸１６との間すなわち第２伝達部材６２および内周側円筒状部材７２と前輪用車軸１６との間に形成されて、電子制御カップリング装置６９をトランスアクスルオイルに半浸状態で収容する環状隙間１４６と、円筒状支持部材８８と前輪用車軸１６との間に形成され、前記環状隙間１４６を通じて前記第１潤滑油貯溜室１４２と連通された第２潤滑油貯溜室１４８と、トランスアクスルケース３８の内周面のうち第１テーパードローラーベアリング４６に隣接し且つトランスアクスルオイルに没する位置に一端が開口するとともに、第２潤滑油貯溜室１４８のうちトランスアクスルオイルに没する位置に他端が開口する環流油路１５０とを備えており、トランスアクスルオイルは、前記第１テーパードローラーベアリング４６のポンプ作用により、第１潤滑油貯溜室１４２、環状隙間１４６、第２潤滑油貯溜室１４８、および環流油路１５０をそれぞれ通じてトランスアクスルケース３８内に環流するようになっている。そのため、トランスアクスルケース内のトランスアクスルオイルの温度Ｔoilを全体的に均一にすることができ、上記トランスアクスルオイルとハイポイドギヤオイルとの熱交換が好適に安定化される。
【００６８】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００６９】
たとえば、自動変速機２４は、遊星歯車式自動変速機であったが、それに限らず、例えば、常時噛合型の平行軸式変速機、およびベルト式やトロイダル式等の無段変速機などの他の形式の変速機であってもよい。
【００７０】
４輪駆動車両１２は、車両前側にトランスアクスルを有するＦＦを基本とする４輪駆動車両であったが、それに限らず、例えば、車両後側にトランスアクスルを有するＲＲを基本とする４輪駆動車両などの他の駆動方式を採用するものであってもよい。
【００７１】
４輪駆動車両１２の駆動源は、エンジン１４に限らず、例えば電動機を含むものであってもよい。
【００７２】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０：４輪駆動車両用動力伝達装置
２０：前輪
２２：後輪
２６：中央差動歯車装置
２８：差動制限装置
３０：前輪用差動歯車装置（第１差動歯車装置）
３４：トランスファ装置
３８：トランスアクスルケース
４０：デフケース
４６：第１テーパードローラーベアリング（テーパードローラーベアリング）
６４：前輪用サイドギヤ（サイドギヤ）
６９：電子制御カップリング装置（摩擦係合装置）
７４：電磁石
７２：内周側円筒状部材（入力回転部材）
７０：外周側円筒状部材（出力回転部材）
７６：第１摩擦部材（摩擦部材）
７８：第２摩擦部材（摩擦部材）
８０：パイロットクラッチ
８２：カム装置
８４：主クラッチ
１２８：第１摩擦板
１３０：第２摩擦板
１４２：第１潤滑油貯溜室
１４６：環状隙間
１４８：第２潤滑油貯溜室
１５０：環状空間
１５２：環流油路
１６０：電子制御装置（制御装置）
Ｃ１：軸心
Ｔ：摩擦係合トルク
Ｔoil：温度（潤滑油の温度）
Ｔoil-１：第１判定温度（判定温度）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から伝達された動力を前輪および後輪にそれぞれ伝達する中央差動歯車装置と、該中央差動歯車装置の差動を制限する差動制限装置と、前記中央差動歯車装置によって前記前輪および後輪の一方へ伝達される動力を左右の車輪へ分配する第１差動歯車装置と、前記中央差動歯車装置によって前記前輪および後輪の他方へ伝達される動力を該他方の車輪のための第２差動歯車装置へ伝達するトランスファ装置とを共通のトランスアクスルケース内に収容した４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記差動制限装置は、前記前輪および後輪と共に回転可能に連結された第１および第２摩擦板を有し、指令信号によって該第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにより前記中央差動歯車装置の差動制限トルクを調節する電気アクチュエータを有する摩擦係合装置を備えたものであり、
該電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記トランスアクスルケース内の潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることを特徴とする４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記潤滑油の温度が低くなるほど前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを高めることを特徴とする請求項１の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記潤滑油の温度が予め定められた判定温度以上である場合には、前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合を解除し、
前記潤滑油の温度が前記判定温度よりも小さく、且つ車両の４輪駆動性能を確保するために前記前輪および後輪の差動を制限させる要求が為されていない場合には、前記潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることを特徴とする請求項１または２の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、電磁石の吸引力にしたがって入出力回転部材とともにそれぞれ回転する摩擦部材間にパイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチと、該パイロットクラッチのパイロット摩擦トルクを軸心方向の押圧力に変換するカム装置と、該カム装置からの押圧力にしたがって前記入出力回転部材間に前記差動制限トルクを発生させる主クラッチとを有する電子制御カップリング装置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記トランスファ装置は、前記潤滑油が貯溜された空間とは隔離して前記差動制限装置の外周側に油密に形成された環状空間内において、該環状空間内に貯溜されたハイポイドギヤオイルに半浸状態で設けられたハイポイドギヤ対を備え、
前記中央差動歯車装置のデフケースは、少なくとも１つのテーパードローラーベアリングを介して前記トランスアクスルケースによって回転可能に支持され、
前記トランスアクスルケースは、前記第１差動歯車装置の一対のサイドギヤと前記前輪および後輪の一方の左右の車輪とをそれぞれ連結する一対の車軸のうち一方の車軸の外周側において、前記中央差動歯車装置を前記第１差動歯車装置に隣接して前記潤滑油に半浸状態で収容する第１潤滑油貯溜室と、前記中央差動歯車装置に対して前記第１差動歯車装置とは反対側において前記環状空間と前記一方の車軸との間に形成されて、前記差動制限装置を前記潤滑油に半浸状態で収容する環状隙間と、前記差動制限装置に対して前記中央差動歯車装置とは反対側に形成され、前記環状隙間を通じて前記第１潤滑油貯溜室と連通された第２潤滑油貯溜室と、前記トランスアクスルケースの内周面のうち前記テーパードローラーベアリングに隣接し且つ前記潤滑油に没する位置に一端が開口するとともに、前記第２潤滑油貯溜室のうち前記潤滑油に没する位置に他端が開口する環流油路とを備え、
前記潤滑油は、前記テーパードローラーベアリングのポンプ作用により、前記第１潤滑油貯溜室、前記環状隙間、前記第２潤滑油貯溜室、および前記環流油路をそれぞれ通じて前記トランスアクスルケース内に環流することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１】
駆動源から伝達された動力を前輪および後輪にそれぞれ伝達する中央差動歯車装置と、該中央差動歯車装置の差動を制限する差動制限装置と、前記中央差動歯車装置によって前記前輪および後輪の一方へ伝達される動力を左右の車輪へ分配する第１差動歯車装置と、前記中央差動歯車装置によって前記前輪および後輪の他方へ伝達される動力を該他方の車輪のための第２差動歯車装置へ伝達するトランスファ装置とを共通のトランスアクスルケース内に収容した４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記差動制限装置は、前記前輪および後輪と共に回転可能に連結された第１および第２摩擦板を有し、指令信号によって該第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることにより前記中央差動歯車装置の差動制限トルクを調節する電気アクチュエータを有する摩擦係合装置を備えたものであり、
該電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記トランスアクスルケース内の潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることを特徴とする４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記潤滑油の温度が低くなるほど前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを高めることを特徴とする請求項１の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、前記潤滑油の温度が予め定められた判定温度以上である場合には、前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合を解除し、
前記潤滑油の温度が前記判定温度よりも小さく、且つ車両の４輪駆動性能を確保するために前記前輪および後輪の差動を制限させる要求が為されていない場合には、前記潤滑油の温度に応じて前記第１および第２摩擦板間の摩擦係合トルクを変化させることを特徴とする請求項１または２の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記電気アクチュエータを有する摩擦係合装置は、電磁石の吸引力にしたがって入出力回転部材とともにそれぞれ回転する摩擦部材間にパイロット摩擦トルクを発生させるパイロットクラッチと、該パイロットクラッチのパイロット摩擦トルクを軸心方向の押圧力に変換するカム装置と、該カム装置からの押圧力にしたがって前記入出力回転部材間に前記差動制限トルクを発生させる主クラッチとを有する電子制御カップリング装置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記トランスファ装置は、前記潤滑油が貯溜された空間とは隔離して前記差動制限装置の外周側に油密に形成された環状空間内において、該環状空間内に貯溜されたハイポイドギヤオイルに半浸状態で設けられたハイポイドギヤ対を備え、
前記中央差動歯車装置のデフケースは、少なくとも１つのテーパードローラーベアリングを介して前記トランスアクスルケースによって回転可能に支持され、
前記トランスアクスルケースは、前記第１差動歯車装置の一対のサイドギヤと前記前輪および後輪の一方の左右の車輪とをそれぞれ連結する一対の車軸のうち一方の車軸の外周側において、前記中央差動歯車装置を前記第１差動歯車装置に隣接して前記潤滑油に半浸状態で収容する第１潤滑油貯溜室と、前記中央差動歯車装置に対して前記第１差動歯車装置とは反対側において前記環状空間と前記一方の車軸との間に形成されて、前記差動制限装置を前記潤滑油に半浸状態で収容する環状隙間と、前記差動制限装置に対して前記中央差動歯車装置とは反対側に形成され、前記環状隙間を通じて前記第１潤滑油貯溜室と連通された第２潤滑油貯溜室と、前記トランスアクスルケースの内周面のうち前記テーパードローラーベアリングに隣接し且つ前記潤滑油に没する位置に一端が開口するとともに、前記第２潤滑油貯溜室のうち前記潤滑油に没する位置に他端が開口する環流油路とを備え、
前記潤滑油は、前記テーパードローラーベアリングのポンプ作用により、前記第１潤滑油貯溜室、前記環状隙間、前記第２潤滑油貯溜室、および前記環流油路をそれぞれ通じて前記トランスアクスルケース内に環流することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の４輪駆動車両用動力伝達装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１７４５４６（Ｐ２０１１−１７４５４６Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３９４２３（Ｐ２０１０−３９４２３）
【出願日】平成２２年２月２４日（２０１０．２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２４日（２０１０．２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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