特開 2023-154561 駆動力伝達制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023154561

(43)【公開日】2023-10-20

(54)【発明の名称】駆動力伝達制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/02 20060101AFI20231013BHJP

【ＦＩ】

F16D48/02 640D

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022063965

(22)【出願日】2022-04-07

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】坂崎 広大

【テーマコード（参考）】

3J057

【Ｆターム（参考）】

3J057AA03

3J057BB04

3J057GA49

3J057GC11

3J057GC12

3J057GE07

3J057HH02

3J057JJ01

(57)【要約】

【課題】低温時において駆動力伝達装置の温度を上昇させることができる駆動力伝達制御装置を提供する。
【解決手段】駆動力伝達制御装置３は、第１及び第２の多板クラッチ４３，４４、第１及び第２の油圧室５４０，５５０に供給される作動油の油圧によって第１及び第２の多板クラッチ４３，４４を押圧するピストン４５１，４６１、及び第１及び第２の油圧室５４０，５５０に作動油を供給する油圧ユニット６を有する駆動力伝達装置３１と、制御装置３２とを備える。油圧ユニット６は、油圧ポンプ６３と、電動モータ６２と、第１及び第２の電磁弁６５，６６とを有する。制御装置３２は、作動油の推定温度が暖機運転開始温度よりも低くかつ第１及び第２の油圧室５４０，５５０に作動油を供給する必要がないとき、第１及び第２の油圧室５４０，５５０への作動油の供給時とは反対側に電動モータ６２を回転させると共に、第１及び第２の電磁弁６５，６６に通電する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のクラッチプレート間の摩擦力によって駆動力を伝達する多板クラッチ、前記多板クラッチを収容するハウジング、前記ハウジングに形成された油圧室に供給される作動油の油圧によって前記多板クラッチを押圧するピストン、及び前記油圧室に前記作動油を供給する油圧ユニットを有する駆動力伝達装置と、
前記油圧ユニットを制御する制御装置と、を備え、
前記油圧ユニットは、油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータと、前記油圧ポンプから前記油圧室に供給される前記作動油の油圧を調節する電磁弁とを有し、
前記制御装置は、前記作動油の推定温度が所定の暖機運転開始温度よりも低くかつ前記油圧室に前記作動油を供給する必要がないとき、前記油圧室への前記作動油の供給時とは反対側に前記電動モータを回転させると共に前記電磁弁に通電して前記作動油の温度を上昇させる暖機運転を行う、
駆動力伝達制御装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記作動油の推定温度が所定の暖機運転終了温度よりも高くなるまで、又は前記暖機運転の開始から所定時間が経過するまで、前記暖機運転を行う、
請求項１に記載の駆動力伝達制御装置。

【請求項3】

前記駆動力伝達装置は、車両の駆動源の駆動力を車輪側に伝達する駆動力伝達経路に設けられ、
前記制御装置は、少なくとも前記車両の起動時において前記作動油の推定温度が前記暖機運転開始温度よりも低い発進前の状態であるときに前記暖機運転を行い、前記車両の発進時に前記電動モータの回転方向を反転させて前記油圧室に前記作動油を供給する、
請求項２に記載の駆動力伝達制御装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記車両の発進に向けた運転者の操作、又は前記車両を統括的に制御する統括制御装置からの指令があったとき、前記作動油の推定温度が前記暖機運転終了温度よりも低く、又は前記暖機運転の開始から前記所定時間が経過していなくても、前記電動モータの回転方向を反転させて前記油圧室に前記作動油を供給する、
請求項３に記載の駆動力伝達制御装置。

【請求項5】

前記駆動力伝達装置は、複数の駆動源を有する車両における何れかの駆動源の駆動力を車輪側に伝達する駆動力伝達経路に設けられ、
前記制御装置は、少なくとも前記車両の起動時における前記作動油の推定温度が前記暖機運転開始温度よりも低い発進前の状態であるときに前記暖機運転を行い、前記複数の駆動源のうち他の駆動源の駆動力による前記車両の走行時においても前記作動油の推定温度が前記暖機運転終了温度以下であれば前記暖機運転を行う、
請求項２に記載の駆動力伝達制御装置。

【請求項6】

前記駆動力伝達装置は、前記作動油を貯留するリザーバタンクを有し、
前記リザーバタンクに前記電磁弁の少なくとも一部、及び前記電動モータの少なくとも一部が配置されている、
請求項１乃至５の何れか１項に記載の駆動力伝達制御装置。

【請求項7】

前記制御装置は、前記暖機運転時に前記電磁弁の定格電流値の電流を前記電磁弁に供給する、
請求項１乃至５の何れか１項に記載の駆動力伝達制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧式の駆動力伝達制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば前輪及び後輪を駆動することが可能な４輪駆動車には、駆動源の駆動力を多板クラッチを介して車輪側に伝達する駆動力伝達装置が搭載されたものがある。本出願人は、このような駆動力伝達装置として、特許文献１に記載のものを提案している。

【0003】

特許文献１に記載の駆動力伝達装置は、潤滑油によってクラッチプレート間の摩擦摺動が潤滑される多板クラッチと、多板クラッチを収容するハウジングと、ハウジングに形成された油圧室に供給される作動油の油圧によって多板クラッチを押圧するピストンと、油圧室に作動油を供給する油圧ユニットと、油圧ユニットを制御する制御装置とを備えている。油圧ユニットは、油圧ポンプと、油圧ポンプを駆動する電動モータと、油圧ポンプから油圧室に供給される作動油の油圧を調節する電磁弁とを備えている。制御装置は、油圧ユニットの動作に基づく温度推定の結果に基づいて油圧ユニットの制御量を補正する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－６３５３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の駆動力伝達装置では、低温時において潤滑油の粘性が高いと多板クラッチによって大きな駆動力が伝達されやすくなるので、低温時には常温時や高温時に比較して電動モータの回転速度を低下させる。しかし、低回転時には電動モータの回転速度を高い精度で制御することが難しくなり、ハンチング等によって異音が発生してしまうおそれがある。本願の発明者は、低温時における車両の発進前に駆動力伝達装置の温度を上げることができれば、上記の問題を解決し得るとの着想を得て本発明をなすに至った。すなわち、本発明の目的は、低温時において駆動力伝達装置の温度を上昇させることができる駆動力伝達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】

【0006】

本発明は、上記の目的を達成するため、複数のクラッチプレート間の摩擦力によって駆動力を伝達する多板クラッチ、前記多板クラッチを収容するハウジング、前記ハウジングに形成された油圧室に供給される作動油の油圧によって前記多板クラッチを押圧するピストン、及び前記油圧室に前記作動油を供給する油圧ユニットを有する駆動力伝達装置と、前記油圧ユニットを制御する制御装置と、を備え、前記油圧ユニットは、油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータと、前記油圧ポンプから前記油圧室に供給される前記作動油の油圧を調節する電磁弁とを有し、前記制御装置は、前記作動油の推定温度が所定の暖機運転開始温度よりも低くかつ前記油圧室に前記作動油を供給する必要がないとき、前記油圧室への前記作動油の供給時とは反対側に前記電動モータを回転させると共に前記電磁弁に通電して前記作動油の温度を上昇させる暖機運転を行う、駆動力伝達制御装置を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る駆動力伝達制御装置によれば、低温時において駆動力伝達装置の温度を上昇させることができる。また、駆動力伝達装置の温度を上昇させることにより、例えば油圧ポンプを駆動する電動モータの制御性を向上させることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る駆動装置が搭載された４輪駆動車の概略の構成例を示す模式図である。

【図2】駆動装置の構成例を示す断面図である。

【図3】油圧ユニットの構成例を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は一部の構成を破線で示す（ａ）のＡ矢視図である。

【図4】第１の電磁弁の構成例を示す断面図である。

【図5】（ａ）は、第４のハウジング部材を示す斜視図である。（ｂ）は、第５のハウジング部材を示す斜視図である。

【図6】（ａ）は、作動油の温度と動粘度との関係の一例を示すグラフである。（ｂ）は、暖機運転の経過時間と作動油の温度との関係を示すグラフである。

【図7】本発明の第２の実施の形態に係る４輪駆動車の概略の構成例を示す模式図である。

【図8】本発明の第３の実施の形態に係る４輪駆動車の概略の構成例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0010】

（４輪駆動車の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動装置が搭載された４輪駆動車の概略の構成例を示す模式図である。この４輪駆動車１は、主駆動輪である右前輪１０１及び左前輪１０２が駆動源としてのエンジン１１の駆動力によって駆動され、補助駆動輪である右後輪１０３及び左後輪１０４が駆動装置１０によって駆動される。右前輪１０１及び左前輪１０２ならびに右後輪１０３及び左後輪１０４には、それぞれ車輪速センサが対応して取り付けられている。

【0011】

エンジン１１の駆動力は、トランスミッション１２からフロントディファレンシャル装置１３に伝達され、フロントディファレンシャル装置１３から左右のドライブシャフト１４１，１４２を介して右前輪１０１及び左前輪１０２に配分される。右後輪１０３及び左後輪１０４には、駆動装置１０から左右のドライブシャフト１５１，１５２を介して駆動力が伝達される。なお、右前輪１０１及び左前輪１０２を駆動する駆動源としては、高出力型の電動モータを用いてもよく、エンジンと高出力型の電動モータとを組み合わせた所謂ハイブリッド型のものを用いてもよい。

【0012】

フロントディファレンシャル装置１３は、デフケース１３１と、デフケース１３１に固定されたピニオンシャフト１３２と、ピニオンシャフト１３２に支承された一対のピニオンギヤ１３３と、一対のピニオンギヤ１３３に噛み合わされた左右のサイドギヤ１３４，１３５とを有している。右側のサイドギヤ１３４には、右側のドライブシャフト１４１が相対回転不能に連結され、左側のサイドギヤ１３５には、左側のドライブシャフト１４２が相対回転不能に連結されている。

【0013】

駆動装置１０は、右後輪１０３及び左後輪１０４を駆動する駆動源としての駆動モータ２と、駆動モータ２の出力軸２１の回転を減速する減速機構２０と、駆動モータ２を制御するモータコントローラ２００と、減速機構２０を経て伝達される駆動モータ２の駆動力を左右のドライブシャフト１５１，１５２に配分して伝達する駆動力伝達制御装置３とを備えている。

【0014】

駆動力伝達制御装置３は、駆動力伝達装置３１及び制御装置３２を備えている。駆動力伝達装置３１は、第１及び第２の多板クラッチ４３，４４を有する駆動力配分機構４と、駆動力配分機構４を収容するハウジング５と、駆動力配分機構４に作動油を供給する油圧ユニット６とを備えている。制御装置３２は、油圧ユニット６を制御する。

【0015】

このように、４輪駆動車１は、複数の駆動源（エンジン１１及び駆動モータ２）を有しており、駆動力伝達装置３１は、複数の駆動源の一つである駆動モータ２の駆動力を右後輪１０３及び左後輪１０４に伝達する駆動力伝達経路に設けられている。

【0016】

エンジン１１は、エンジン制御装置１１０によって制御される。エンジン制御装置１１０、モータコントローラ２００、及び制御装置３２は、４輪駆動車１を統括的に制御する統括制御装置１００との通信が可能である。エンジン制御装置１１０は、統括制御装置１００からの指令を受けてエンジン１１を制御し、モータコントローラ２００は、統括制御装置１００からの指令を受けて駆動モータ２を制御する。制御装置３２は、統括制御装置１００から各種の車両状態の情報を取得可能である。この車両状態の情報には、例えば外気温の情報や、アクセル開度の情報、右前輪１０１及び左前輪１０２ならびに右後輪１０３及び左後輪１０４の回転速度の情報などが含まれる。

【0017】

（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置３１の構成例を示す断面図である。図２では、図面左側が４輪駆動車１の車両左側にあたり、図面右側が４輪駆動車１の車両右側にあたる。ハウジング５は、ダイキャスト成形されたアルミニウム合金からなる第１乃至第５のハウジング部材５１～５５を有しており、第１乃至第５のハウジング部材５１～５５が複数のボルトによって相互に固定されている。ハウジング５は、４輪駆動車１の車体に固定されている。

【0018】

駆動モータ２は、モータコントローラ２００からモータ電流が供給される電動モータであり、中空管状に形成された出力軸２１と、出力軸２１と一体に回転するロータ２２と、ロータ２２の外周に配置されたステータ２３と、出力軸２１の回転を検出する回転センサ２４とを有している。ロータ２２は、ロータコア２２１と、ロータコア２２１に固定された複数の永久磁石２２２とを有している。ステータ２３は、ステータコア２３１と、ステータコア２３１に巻き回された複数相の巻線２３２とを有している。出力軸２１の内側には、駆動力配分機構４の第１の出力回転部材４１が挿通されている。複数相の巻線２３２には、モータコントローラ２００から例えば三相交流のモータ電流が供給され、モータ電流の大きさに応じたトルクでロータ２２がステータ２３に対して回転する。

【0019】

減速機構２０は、駆動モータ２の出力軸２１の端部に外嵌された筒状のピニオンギヤ２０１と、大径歯車部２０２ａ及び小径歯車部２０２ｂを有する減速歯車２０２と、小径歯車部２０２ｂに噛み合うリングギヤ２０３とを有して構成されている。ピニオンギヤ２０１は、出力軸２１にスプライン嵌合して出力軸２１と一体に回転し、外周に形成されたギヤ部２０１ａが減速歯車２０２の大径歯車部２０２ａと噛み合っている。駆動モータ２の駆動力は、リングギヤ２０３から駆動力配分機構４の入力回転部材４０に入力される。

【0020】

駆動力配分機構４は、減速機構２０を介して駆動モータ２の駆動力を受ける入力回転部材４０と、入力回転部材４０と同軸上で相対回転可能な第１及び第２の出力回転部材４１，４２と、入力回転部材４０と第１の出力回転部材４１との間に配置された第１の多板クラッチ４３と、入力回転部材４０と第２の出力回転部材４２との間に配置された第２の多板クラッチ４４と、第１の多板クラッチ４３を押圧する第１の押圧機構４５と、第２の多板クラッチ４４を押圧する第２の押圧機構４６とを備えている。

【0021】

また、本実施の形態では、第１の多板クラッチ４３と第１の出力回転部材４１との間に第１のクラッチハブ４７が介在して配置され、第２の多板クラッチ４４と第２の出力回転部材４２との間に第２のクラッチハブ４８が介在して配置されている。第１の出力回転部材４１は、第１のクラッチハブ４７にスプライン嵌合され、第１のクラッチハブ４７と一体に回転する。第２の出力回転部材４２は、第２のクラッチハブ４８にスプライン嵌合され、第２のクラッチハブ４８と一体に回転する。第１のクラッチハブ４７と第２のクラッチハブ４８との間には、スラスト軸受４９が配置されている。

【0022】

入力回転部材４０、第１の出力回転部材４１及び第２の出力回転部材４２は、車両左右方向に沿った回転軸線Ｏを中心として互いに相対回転可能である。第１の多板クラッチ４３及び第２の多板クラッチ４４は、ハウジング５に封入された潤滑油によって後述するクラッチプレート同士の摩擦摺動が潤滑される湿式の多板クラッチである。駆動装置１０には、各部の回転を円滑にする転がり軸受５５１～５５９、及び潤滑油の漏出や異物の侵入を防ぐシール部材５６１～５６３が適所に配置されている。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。

【0023】

入力回転部材４０は、第１のクラッチハブ４７の外周に配置された第１のクラッチドラム４０１と、第２のクラッチハブ４８の外周に配置された第２のクラッチドラム４０２と、第１のクラッチドラム４０１と第２のクラッチドラム４０２との間に配置されたセンタープレート４０３と、複数のボルト４０４とを有している。複数のボルト４０４は、第１のクラッチドラム４０１、第２のクラッチドラム４０２、及びセンタープレート４０３を相対回転不能に連結すると共に、これらをリングギヤ２０３に固定している。図２では、複数のボルト４０４のうち一本のボルト４０４を図示している。

【0024】

第１の多板クラッチ４３は、第１のクラッチドラム４０１と共に回転する複数の第１のアウタクラッチプレート４３１と、第１のクラッチハブ４７と共に回転する複数の第１のインナクラッチプレート４３２とを有し、複数の第１のアウタクラッチプレート４３１と複数の第１のインナクラッチプレート４３２とが軸方向に沿って交互に配置されている。複数の第１のアウタクラッチプレート４３１は、第１のクラッチドラム４０１とのスプライン係合により、第１のクラッチドラム４０１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。複数の第１のインナクラッチプレート４３２は、第１のクラッチハブ４７とのスプライン係合により、第１のクラッチハブ４７に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。

【0025】

第１の多板クラッチ４３は、複数の第１のアウタクラッチプレート４３１と複数の第１のインナクラッチプレート４３２との間の摩擦力によって第１のクラッチドラム４０１から第１のクラッチハブ４７に駆動力を伝達する。複数の第１のアウタクラッチプレート４３１と複数の第１のインナクラッチプレート４３２とは、第１のクラッチハブ４７に形成された複数の潤滑油導入孔４７０から導入される潤滑油によって摩擦摺動が潤滑される。

【0026】

第２の多板クラッチ４４は、第２のクラッチドラム４０２と共に回転する複数の第２のアウタクラッチプレート４４１と、第２のクラッチハブ４８と共に回転する複数の第２のインナクラッチプレート４４２とを有し、複数の第２のアウタクラッチプレート４４１と複数の第２のインナクラッチプレート４４２とが軸方向に沿って交互に配置されている。複数の第２のアウタクラッチプレート４４１は、第２のクラッチドラム４０２とのスプライン係合により、第２のクラッチドラム４０２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。複数の第２のインナクラッチプレート４４２は、第２のクラッチハブ４８とのスプライン係合により、第２のクラッチハブ４８に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。

【0027】

第２の多板クラッチ４４は、複数の第２のアウタクラッチプレート４４１と複数の第２のインナクラッチプレート４４２との間の摩擦力によって第２のクラッチドラム４０２から第２のクラッチハブ４８に駆動力を伝達する。複数の第２のアウタクラッチプレート４４１と複数の第２のインナクラッチプレート４４２とは、第２のクラッチハブ４８に形成された複数の潤滑油導入孔４８０から導入される潤滑油によって摩擦摺動が潤滑される。

【0028】

第１の押圧機構４５は、油圧ユニット６から供給される油圧を受けるリング状のピストン４５１と、ピストン４５１と軸方向に並んで配置されたスラストころ軸受４５２と、スラストころ軸受４５２を介してピストン４５１の押圧力を受ける押圧部材４５３と、第１のクラッチドラム４０１の内側に配置された押圧プレート４５４と、押圧部材４５３に当接するリターンスプリング４５５とを有している。

【0029】

ピストン４５１は、第５のハウジング部材５５に環状に形成された第１の油圧室５５０に軸方向の一部が収容され、油圧ユニット６から第１の油圧室５５０に供給される作動油の圧力によって第１の多板クラッチ４３を押圧する。押圧部材４５３は、円環状に形成された環状部４５３ａと、環状部４５３ａから第１の多板クラッチ４３側に向かって軸方向に突出した複数の柱状の押圧突起４５３ｂとを一体に有している。複数の押圧突起４５３ｂは、第１のクラッチドラム４０１に形成された貫通孔４０１ａにそれぞれ挿通されており、先端部が押圧プレート４５４に当接している。リターンスプリング４５５は、環状部４５３ａに当接して押圧部材４５３を第５のハウジング部材５５側に向かって付勢している。

【0030】

第２の押圧機構４６は、油圧ユニット６から供給される油圧を受けるリング状のピストン４６１と、ピストン４６１と軸方向に並んで配置されたスラストころ軸受４６２と、スラストころ軸受４６２を介してピストン４６１の押圧力を受ける押圧部材４６３と、第２のクラッチドラム４０２の内側に配置された押圧プレート４６４と、押圧部材４６３に当接するリターンスプリング４６５とを有している。

【0031】

ピストン４６１は、第４のハウジング部材５４に環状に形成された第２の油圧室５４０に軸方向の一部が収容され、油圧ユニット６から第２の油圧室５４０に供給される作動油の圧力によって第２の多板クラッチ４４を押圧する。押圧部材４６３は、円環状に形成された環状部４６３ａと、環状部４６３ａから第２の多板クラッチ４４側に向かって軸方向に突出した複数の柱状の押圧突起４６３ｂとを一体に有している。複数の押圧突起４６３ｂは、第２のクラッチドラム４０２に形成された貫通孔４０２ａにそれぞれ挿通されており、先端部が押圧プレート４６４に当接している。リターンスプリング４６５は、環状部４６３ａに当接して押圧部材４６３を第４のハウジング部材５４側に向かって付勢している。

【0032】

図３は、油圧ユニット６の構成例を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は一部の構成を破線で示す（ａ）のＡ矢視図である。油圧ユニット６は、ケース６１と、制御装置３２から供給される電流に応じたトルクを発生するポンプ駆動用の電動モータ６２と、電動モータ６２によって回転駆動される油圧ポンプ６３と、リリーフ弁６４と、第１及び第２の電磁弁６５，６６と、制御装置３２との電気的な接続のためのコネクタ６７とを有している。

【0033】

ケース６１は、例えばダイキャスト成形されたアルミニウム合金からなり、第４のハウジング部材５４に取り付けられている。ケース６１は、第１のケース部材６１１と第２のケース部材６１２とを有し、第１のケース部材６１１と第２のケース部材６１２とが不図示のボルトによって締結されている。図３（ａ）では、第２のケース部材６１２の輪郭を仮想線（二点鎖線）で示し、ケース６１の内部に配置された電動モータ６２、油圧ポンプ６３、ならびに第１及び第２の電磁弁６５，６６の一部を示している。第１のケース部材６１１と第２のケース部材６１２との間には、作動油を貯留するリザーバタンク６０が設けられている。

【0034】

電動モータ６２は、制御装置３２からＵ相，Ｖ相，及びＷ相の各相電流が供給される三相モータであり、供給される相電流に応じた大きさのトルクを発生して油圧ポンプ６３を駆動する。また、電動モータ６２は、複数のホールＩＣによって検出される回転子の磁界の強度によって回転子の回転角を検出するホールＩＣ式の回転センサを有しており、制御装置３２がこの回転センサの信号によって電動モータ６２の回転子の回転角及び回転速度を検出可能である。

【0035】

油圧ポンプ６３は、作動油をケース６１内のリザーバタンク６０から汲み上げて吐出する。本実施の形態では、油圧ポンプ６３が外接ギヤポンプであり、図３（ｂ）に示すように、電動モータ６２のトルクによって回転する駆動ギヤ６３１と、駆動ギヤ６３１に噛み合って回転する従動ギヤ６３２とを有している。図３（ｂ）では、第１及び第２の油圧室５５０，５４０に作動油を供給する際の駆動ギヤ６３１の回転方向を矢印Ｂで示している。なお、油圧ポンプ６３としては、外接ギヤポンプに限らず、例えば内接ギヤポンプを用いてもよいし、ベーンポンプを用いてもよい。リリーフ弁６４は、吐出された作動油の一部をリザーバタンク６０に還流させる固定絞り弁である。

【0036】

第１の電磁弁６５は、油圧ポンプ６３から第１の油圧室５５０に至る経路に配置されている。第２の電磁弁６６は、油圧ポンプ６３から第２の油圧室５４０に至る経路に配置されている。第１及び第２の電磁弁６５，６６は、第１及び第２の油圧室５５０，５４０にそれぞれ供給される作動油の圧力を調節する圧力制御弁であり、その弁開度が制御装置３２から供給される電流に応じて変化する。

【0037】

図４は、第１の電磁弁６５の構成例を示す断面図である。なお、第２の電磁弁６６も同一の構成を有している。第１の電磁弁６５は、第１のケース部材６１１に形成された収容穴６１０に収容された筒状のスリーブ７１と、スリーブ７１に形成された弁孔７１０内で軸方向に移動する弁体としてのスプール７２と、ケース６１から突出した電磁ソレノイド７３とを有している。図４では、弁孔７１０の中心軸線Ｃを一点鎖線で示し、中心軸線Ｃよりも図面下側にスプール７２が軸方向一側に移動した状態を示し、中心軸線Ｃよりも図面上側にスプール７２の軸方向他側に移動した状態を示している。

【0038】

スリーブ７１には、油圧ポンプ６３から吐出された作動油が供給される供給ポート７１１、第１の油圧室５５０に作動油を出力する出力ポート７１２、及びリザーバタンク６０に作動油を戻す排出ポート７１３が形成されている。スプール７２には、弁孔７１０の内周面に僅かな隙間を介して対向する第１乃至第４のランド７２１～７２４が形成されている。スリーブ７１は、電磁ソレノイド７３とは反対側の端部が蓋体７４によって閉塞されており、この蓋体７４とスプール７２との間にコイルばね７５が圧縮された状態で配置されている。

【0039】

電磁ソレノイド７３は、制御装置３２から供給される電流により磁力を発生させる電磁コイル７３１と、電磁コイル７３１の磁力によってスプール７２を蓋体７４側に押圧するプランジャ７３２と、電磁コイル７３１及びプランジャ７３２を収容するソレノイドハウジング７３３と、プランジャ７３２とスプール７２の間に介在して配置されたシャフト７３４とを備えている。スプール７２は、シャフト７３４を介して受けるプランジャ７３２の押圧力と、コイルばね７５から受けるばね力とが釣り合う位置に定位する。

【0040】

電磁コイル７３１に供給される電流が変化すると、弁孔７１０内でのスプール７２の位置が変わり、供給ポート７１１と出力ポート７１２との間の作動油の流路面積、及び出力ポート７１２と排出ポート７１３との間の作動油の流路面積が変化する。これにより、出力ポート７１２から出力される作動油の圧力が変化する。換言すれば、制御装置３２は、第１の電磁弁６５の電磁コイル７３１に供給する電流の増減により、第１の油圧室５５０における作動油の圧力を制御することが可能である。同様に、制御装置３２は、第２の電磁弁６６の電磁コイル７３１に供給する電流の増減により、第２の油圧室５４０における作動油の圧力を制御することが可能である。

【0041】

油圧ユニット６から第１の油圧室５５０に作動油が供給されると、第１の押圧機構４５のピストン４５１が作動油の圧力に応じた押圧力で第１の多板クラッチ４３をセンタープレート４０３に向かって押圧する。第１の多板クラッチ４３によって入力回転部材４０から第１の出力回転部材４１に伝達される駆動力の大きさは、第１の油圧室５５０に供給される作動油の圧力に応じて変化する。

【0042】

また、油圧ユニット６から第２の油圧室５４０に作動油が供給されると、第２の押圧機構４６のピストン４６１が作動油の圧力に応じた押圧力で第２の多板クラッチ４４をセンタープレート４０３に向かって押圧する。第２の多板クラッチ４４によって入力回転部材４０から第２の出力回転部材４２に伝達される駆動力の大きさは、第２の油圧室５４０に供給される作動油の圧力に応じて変化する。

【0043】

図５（ａ）は、第４のハウジング部材５４を示す斜視図である。図５（ｂ）は、第５のハウジング部材５５を示す斜視図である。図５（ａ）では、図面右側が車両前方側にあたり、図面左側が車両後方側にあたる。図５（ｂ）では、図面右側が車両後方側にあたり、図面左側が車両前方側にあたる。また、図５（ａ）及び（ｂ）において、図面上側は鉛直方向上方側にあたり、図面下側は鉛直方向下方側にあたる。

【0044】

図５（ａ）及び（ｂ）では、油圧ユニット６から第１の油圧室５５０に作動油を導く第１の油路５０１、及び油圧ユニット６から第２の油圧室５４０に作動油を導く第２の油路５０２を破線で示している。なお、図２では、第１の油路５０１及び第２の油路５０２をクロスハッチングにより模式的に示している。

【0045】

第１の油路５０１は、第４のハウジング部材５４に形成された第１油孔５４１及び第２油路５４２と、第５のハウジング部材５５に形成された第３油孔５５１及び第４油孔５５２とからなる。第１油孔５４１は、油圧ユニット６に連結されて第１の電磁弁６５から出力された作動油が導入される導入口５０１ａを有し、導入口５０１ａから車両前方に延びている。第２油孔５４２は、第１油孔５４１に連通して車両右側に延びている。第３油孔５５１は、第２油孔５４２に連通してさらに車両右側に延び、第４油孔５５２の下端部と連通している。第４油孔５５２は、第３油孔５５１と連通して上方に延び、その上端部が第１の油圧室５５０に開口する導出口５０１ｂとなっている。

【0046】

第２の油路５０２は、第４のハウジング部材５４に形成された第５乃至第７油孔５４３～５４５からなる。第５油孔５４３は、油圧ユニット６に連結されて第２の電磁弁６６から出力された作動油が導入される導入口５０２ａを有し、導入口５０２ａから車両前方に延びている。第６油孔５４４は、第５油孔５４３及び第７油孔５４５と交差して車両左右方向に延在している。第７油孔５４５は、第５油孔５４３と平行して車両前後方向に延在し、車両前方側の端部が第２の油圧室５４０に開口する導出口５０２ｂとなっている。第６油孔５４４及び第７油孔５４５の一端部は、それぞれ球状の栓体５７２，５７３（図２参照）によって閉塞されている。

【0047】

第１及び第２の多板クラッチ４３，４４を潤滑する潤滑油と、第１及び第２の押圧機構４５，４６を作動させる作動油とは、互いに交ざり合わないように分離されている。図５（ａ）に示すように、第４のハウジング部材５４の下端部は、潤滑油が溜まる油溜まり５４６となっており、第１油孔５４１及び第２油孔５４２ならびに第５乃至第７油孔５４３～５４５は、油溜まり５４６の近傍に形成されている。第１油孔５４１及び第２油孔５４２ならびに第５乃至第７油孔５４３～５４５は、入力回転部材４０や第１及び第２の出力回転部材４１，４２の回転が停止した静止時における潤滑油の油面よりも下方に形成されている。これにより、潤滑油と作動油との間で熱交換が行われるようになっている。

【0048】

例えば－５℃以下の低温時には、第１及び第２の多板クラッチ４３，４４を潤滑する潤滑油、及び第１及び第２の押圧機構４５，４６を作動させる作動油の粘度が高くなる。潤滑油の粘性が高くなると、アウタクラッチプレート４３１，４４１とインナクラッチプレート４３２，４４２との間で伝達される駆動力が潤滑油の粘性によって大きくなるため、例えば常温時や高温時に比較して油圧ユニット６の電動モータ６２の回転速度を低くし、車両走行状態に応じた適切な大きさの駆動力が入力回転部材４０と第１及び第２の出力回転部材４１，４２との間で伝達されるように調整を行う。しかし、低回転時には電動モータ６２の回転速度を高い精度で制御することが難しくなり、ハンチング等によって異音が発生してしまうおそれがある。

【0049】

そこで、本実施の形態では、制御装置３２が油圧ユニット６の電動モータ６２ならびに第１及び第２の電磁弁６５，６６に電流を供給し、暖機運転を行う。具体的には、作動油の推定温度が所定の暖機運転開始温度よりも低くかつ第１及び第２の油圧室５５０，５４０に作動油を供給する必要がないとき、第１及び第２の油圧室５５０，５４０への作動油の供給時とは反対側に電動モータ６２を回転させると共に、第１及び第２の電磁弁６５，６６に通電して作動油の温度を上昇させる暖機運転を行う。

【0050】

また、本実施の形態では、電動モータ６２ならびに第１及び第２の電磁弁６５，６６の熱が作動油に伝わりやすいように、電動モータ６２の少なくとも一部、及び第１及び第２の電磁弁６５，６６の少なくとも一部がリザーバタンク６０内に配置されている。第１及び第２の電磁弁６５，６６は、電磁ソレノイド７３の一部又は全部がリザーバタンク６０内に配置されているとよい。本実施の形態では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１及び第２の電磁弁６５，６６の電磁ソレノイド７３が第１のケース部材６１１におけるリザーバタンク６０の内面６１１ａから突出しており、電磁ソレノイド７３の全体がリザーバタンク６０内に配置されている。図３（ｂ）では、電動モータ６２が停止しているときのリザーバタンク６０内の作動油Ｆの油面ＦＳを図示している。

【0051】

制御装置３２は、暖機運転時に第１及び第２の電磁弁６５，６６の定格電流値の電流を第１及び第２の電磁弁６５，６６に供給する。定格電流値として、瞬時定格電流値と連続定格電流値が設定されている場合には、瞬時定格電流値の電流を流すことが可能な許容時間までは瞬時定格電流値の電流を第１及び第２の電磁弁６５，６６に供給し、それ以降は連続定格電流値の電流を第１及び第２の電磁弁６５，６６に供給することが望ましい。

【0052】

なお、暖機運転時には、電動モータ６２及び油圧ポンプ６３が第１及び第２の油圧室５５０，５４０への作動油の供給時とは反対側に回転するので、第１及び第２の電磁弁６５，６６に電流を供給しても、第１及び第２の油圧室５５０，５４０に作動油が供給されることはない。暖機運転時には、油圧ポンプ６３がリザーバタンク６０内の作動油をリリーフ弁６４を介して吸入し、リザーバタンク６０に吐出する。このため、リザーバタンク６０内における作動油Ｆの油面ＦＳの位置がリリーフ弁６４の位置よりも高くなるように、作動油の量が設定されている。暖機運転の開始時に第１及び第２の油圧室５５０，５４０に作動油が溜まっている場合には、油圧ポンプ６３が第１及び第２の油圧室５５０，５４０内の作動油を第１及び第２の電磁弁６５，６６の出力ポート７１２から供給ポート７１１を経て吸入する。

【0053】

また、油圧ポンプ６３は、第１及び第２の油圧室５５０，５４０のスプール７２と弁孔７１０との間の僅かな隙間を経て排出ポート７１３から供給ポート７１１に流れる作動油をも吸入可能である。なお、リリーフ弁６４と並列に、暖機運転時に油圧ポンプ６３がリザーバタンク６０から作動油を吸入するためのチェック弁を配置してもよい。

【0054】

制御装置３２は、少なくとも、４輪駆動車１の起動時において作動油の推定温度が所定の暖機運転開始温度よりも低い発進前の状態であるときに暖機運転を行う。ここで、４輪駆動車１の起動時とは、具体的にはイグニッションスイッチがオン状態となった時、もしくはイグニッションスイッチに相当する車両の起動スイッチがオン状態となった時のことをいう。ただし、制御装置３２は、発進前に限らず、４輪駆動車１の発進後においても、作動油の推定温度が暖機運転開始温度よりも低くかつ第１及び第２の油圧室５５０，５４０に作動油を供給する必要がない状態であれば、暖機運転を行ってもよい。

【0055】

暖機運転開始温度は、作動油や潤滑油の粘性が電動モータ６２の制御性に影響を与える程度に高くなる、例えば－５℃以下の温度である。制御装置３２は、例えば外気温センサや、エンジン１１の冷却水あるいは駆動モータ２の温度を測定する温度センサの検出値などに基づいて、作動油の温度を推定する。また、駆動力伝達装置３１に温度センサが取り付けられている場合には、その温度センサの検出値に基づいて作動油の温度を推定してもよい。

【0056】

制御装置３２は、４輪駆動車１の発進時には、電動モータ６２の回転方向を暖機運転時とは反転させて第１及び第２の油圧室５５０，５４０に作動油を供給する。これにより、特に車輪のスリップが発生しやすい低温環境での発進時に４輪駆動車１を４輪駆動状態とし、安定した発進を行いやすくすることができる。

【0057】

制御装置３２は、作動油の推定温度が所定の暖機運転終了温度よりも高くなるまで、又は暖機運転の開始から所定時間が経過するまで、暖機運転を継続して行う。暖機運転終了温度は、暖機運転開始温度よりも高い温度に設定されており、例えば０℃である。所定時間は、例えば作動油の温度が－２０℃である状態から作動油の温度を０℃まで暖機運転によって上昇させることが可能な時間である。

【0058】

また、制御装置３２は、暖機運転中に４輪駆動車１の発進に向けた運転者の操作、又は統括制御装置１００からの指令があったとき、作動油の推定温度が暖機運転終了温度よりも低く、又は暖機運転の開始から所定時間が経過していなくても、電動モータ６２の回転方向を反転させて第１及び第２の油圧室５５０，５４０に作動油を供給する。４輪駆動車１の発進に向けた運転者の操作とは、例えばアクセルペダルが踏み込み操作や、パーキングブレーキの解除操作、もしくはシフトレバーをパーキングレンジからドライブレンジにシフトする操作である。制御装置３２は、これらの情報を、例えば統括制御装置１００から、もしくは車内通信ネットワークから取得することができる。なお、４輪駆動車１は、自動運転車であってもよく、４輪駆動車１が自動運転車である場合には、制御装置３２が統括制御装置１００からの指令によって電動モータ６２の回転方向を反転させ、第１及び第２の油圧室５５０，５４０に前記作動油を供給する。

【0059】

図６（ａ）は、作動油の温度と動粘度との関係の一例を示すグラフである。作動油の動粘度は、温度が低くなるほど高くなり、０℃以下では特に急激に動粘度が増大する。図６（ｂ）は、暖機運転の経過時間と作動油の温度との関係を示すグラフである。図６（ｂ）のグラフでは、一般的な電磁弁を用いた場合の作動油の温度の変化を実線で示し、電磁コイルの巻線を細径化すると共に巻線の長さを長くした高発熱用の電磁弁を用いた場合の作動油の温度の変化を破線で示している。作動油の温度は、時間の経過と共に上昇し、高発熱用の電磁弁を用いた場合には、より短時間で作動油の温度を－２０℃から０℃に上昇させることができる。

【0060】

（第１の実施の形態の効果）
以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、４輪駆動車１の走行に影響を与えることなく、低温時において駆動力伝達装置３１の温度を上昇させることができる。また、油圧ポンプ６３を駆動する電動モータ６２の制御性を向上させることが可能となる。これにより、例えば電動モータ６２のハンチングによって異音が発生してしまうこと等を抑制することができる。

【0061】

［第１の実施の形態の変形例］
上記の第１の実施の形態では、暖機運転中に４輪駆動車１の発進に向けた運転者の操作、又は統括制御装置１００からの指令があったとき、作動油の推定温度が暖機運転終了温度よりも低く、又は暖機運転の開始から所定時間が経過していなくても、電動モータ６２の回転方向を反転させて第１及び第２の油圧室５５０，５４０に前記作動油を供給する場合について説明したが、本変形例では、エンジン１１の駆動力による４輪駆動車１の２輪駆動状態での走行時においても、作動油の推定温度が暖機運転終了温度以下、又は暖機運転の開始から所定時間が経過していなければ、暖機運転を行う。

【0062】

つまり、本変形例では、４輪駆動車１の起動時において作動油の推定温度が暖機運転開始温度よりも低い発進前の状態であるときに暖機運転を開始した後、４輪駆動車１がエンジン１１の駆動力により２輪駆動状態で走行する場合には、作動油の推定温度が暖機運転終了温度よりも高くなるまで、又は暖機運転の開始から所定時間が経過するまで、暖機運転を継続して行う。

【0063】

これにより、４輪駆動車１の発進時において作動油の温度が十分に上昇していない場合でも、２輪駆動状態での走行中に所定の暖機運転終了条件が満たされるまでは暖機運転が継続して行われるので、より確実に作動油の温度を上昇させることができる。

【0064】

［第２の実施の形態］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る４輪駆動車１Ａの概略の構成例を示す模式図である。４輪駆動車１Ａは、車両前後方向に延在するプロペラシャフト８１と、フロントディファレンシャル装置１３のデフケース１３１とプロペラシャフト８１との間に配置された噛み合いクラッチ装置８２と、噛み合いクラッチ装置８２及びプロペラシャフト８１を介して伝達されるエンジン１１の駆動力を右後輪１０３及び左後輪１０４に配分する駆動力配分装置９とを有している。

【0065】

駆動力配分装置９は、駆動力伝達制御装置３Ａと、入力ギヤ機構９１とを有している。駆動力伝達制御装置３Ａは、駆動力伝達装置３１Ａと制御装置３２とを有している。駆動力伝達装置３１Ａは、入力ギヤ機構９１を介して伝達される駆動力を受ける入力回転部材４０Ａを有している。駆動力伝達装置３１Ａは、入力回転部材４０Ａの形状が第１の実施の形態に係る入力回転部材４０と異なる他は、第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置３１と同様に構成されている。

【0066】

噛み合いクラッチ装置８２は、デフケース１３１と一体に回転する第１回転部材８２１と、第１回転部材８２１と同軸上に並んで配置された第２回転部材８２２と、第２回転部材８２２と一体に回転するリングギヤ８２３と、リングギヤ８２３に噛み合わされた出力ピニオンギヤ８２４と、第１回転部材８２１と第２回転部材８２２とを相対回転不能に連結することが可能なスリーブ８２５と、スリーブ８２５を進退移動させるアクチュエータ８２６とを有している。スリーブ８２５は、アクチュエータ８２６より、第１回転部材８２１及び第２回転部材８２２に噛み合う前進位置と、第２回転部材８２２にのみ噛み合う後退位置との間を移動する。スリーブ８２５が前進位置にあるとき、第１回転部材８２１と第２回転部材８２２とが相対回転不能に連結され、スリーブ８２５が後退位置にあるとき、第１回転部材８２１と第２回転部材８２２とが相対回転自在となる。

【0067】

駆動力配分装置９の入力ギヤ機構９１は、入力ピニオンギヤ９１１と、入力ピニオンギヤ９１１に噛み合わされたリングギヤ９１２と、リングギヤ９１２と一体に回転する円筒状の中空シャフト９１３とを有している。中空シャフト９１３には、その中心部に第１の出力回転部材４１が挿通されると共に、駆動力伝達装置３１Ａの入力回転部材４０Ａが相対回転不能に固定されている。

【0068】

プロペラシャフト８１は、車両前後方向の前側及び後側の両端部にユニバーサルジョイント８１１，８１２が取り付けられている。前側のユニバーサルジョイント８１１は、プロペラシャフト８１と噛み合いクラッチ装置８２の出力ピニオンギヤ８２４とを連結し、後側のユニバーサルジョイント８１２は、プロペラシャフト８１と駆動力配分装置９の入力ピニオンギヤ９１１とを連結している。

【0069】

噛み合いクラッチ装置８２のアクチュエータ８２６は、統括制御装置１００によって制御され、４輪駆動車１Ａを４輪駆動状態にするとき、スリーブ８２５を前進させて第１回転部材８２１と第２回転部材８２２とを相対回転不能に連結する。４輪駆動状態では、第１の押圧機構４５のピストン４５１の押圧力、及び第２の押圧機構４６のピストン４６１の押圧力に応じた駆動力が、第１の出力回転部材４１及び第２の出力回転部材４２を介して左右のドライブシャフト１５１，１５２に伝達される。

【0070】

制御装置３２は、第１の実施の形態と同様に、駆動力伝達装置３１Ａの油圧ユニット６を制御する。また、制御装置３２は、噛み合いクラッチ装置８２のスリーブ８２５が後退位置にある２輪駆動状態での走行中に暖機運転を行ってもよい。この場合、作動油の推定温度が暖機運転終了温度よりも高くなるまで、又は暖機運転の開始から所定時間が経過するまで、暖機運転を継続して行うことができる。

【0071】

この第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、低温時において駆動力伝達装置３１の温度を上昇させることができ、油圧ポンプ６３を駆動する電動モータ６２の制御性を向上させることが可能となる。

【0072】

［第３の実施の形態］
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る４輪駆動車１Ｂの概略の構成例を示す模式図である。４輪駆動車１Ｂは、第１の実施の形態で説明したものと同様に構成された二つの駆動力伝達制御装置３を備えている。このうち、車両前後方向の前側に配置された駆動力伝達制御装置３は、右前輪１０１及び左前輪１０２を駆動し、後側に配置された駆動力伝達制御装置３は、右後輪１０３及び左後輪１０４を駆動する。４輪駆動状態での走行時には、二つの駆動力伝達制御装置３が右前輪１０１及び左前輪１０２ならびに右後輪１０３及び左後輪１０４を駆動する。２輪駆動状態での走行時には、前側の駆動力伝達制御装置３が右前輪１０１及び左前輪１０２を駆動し、もしくは後側の駆動力伝達制御装置３が右後輪１０３及び左後輪１０４を駆動する。２輪駆動状態での走行時には、前側又は後側の何れかの駆動力伝達制御装置３が暖機運転を行うことができる。

【0073】

この第３の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、低温時において駆動力伝達装置３１の温度を上昇させることができ、油圧ポンプ６３を駆動する電動モータ６２の制御性を向上させることが可能となる。

【0074】

（付記）
以上、本発明を第１乃至第３の実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0075】

１，１Ａ，１Ｂ…４輪駆動車 １００…統括制御装置
１１…エンジン（駆動源） ２…駆動モータ（駆動源）
３，３Ａ…駆動力伝達制御装置 ３１，３１Ａ…駆動力伝達装置
３２…制御装置 ４３…第１の多板クラッチ
４４…第２の多板クラッチ ４５１，４６１…ピストン
５…ハウジング ５４０…第２の油圧室
５５０…第１の油圧室 ６…油圧ユニット
６０…リザーバタンク ６２…電動モータ
６３…油圧ポンプ ６５…第１の電磁弁
６６…第２の電磁弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】