(57)【要約】クラッチ（駆動力配分装置）１０のピストン室１５に作動油を供給するオイルポンプ３５と、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路４９に設置した開閉弁４３と、ピストン室１５に連通するアキュムレータ１８とで構成された油圧回路３０を備えた駆動力配分装置の油圧制御装置６０において、ピストン室１５を加圧する際には、開閉弁４３を閉じてオイルポンプ３５を駆動することによる第１の特性に基づいてピストン室１５が目標油圧となるように制御し、ピストン室１５を減圧する際には、オイルポンプ３５の駆動を禁止すると共に開閉弁４３を開くことによる第２の特性に基づいてピストン室１５が目標油圧となるよう制御する。これにより、オイルポンプの作動頻度を低減でき、クラッチのトルク精度を向上させることができる。【選択図】図２
2012141128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路と、
前記駆動力伝達経路における前記駆動源と前記副駆動輪との間に配置された駆動力配分装置と、を備えた四輪駆動車両において、
前記駆動力配分装置は、積層された複数の摩擦材と、該摩擦材を積層方向に押圧して係合させるピストンに対して油圧を発生するピストン室とを有する摩擦係合要素で構成されており、
前記ピストン室に作動油を供給するためのモータで駆動するオイルポンプと、前記オイルポンプから前記ピストン室に通じる油路に作動油を封入するための作動油封入弁と、該作動油封入弁と前記ピストン室との間の前記油路を開閉するための開閉弁と、前記ピストン室の油圧を蓄えるためのアキュムレータと、で構成された油圧回路と、
前記モータによる前記オイルポンプの駆動及び前記開閉弁の開閉を制御して前記ピストン室に所望の油圧を供給する制御手段と、を備えた駆動力配分装置の油圧制御装置において、
前記油圧回路で前記ピストン室に付与する油圧の特性として、前記開閉弁を閉じて前記オイルポンプを駆動することで得られる第１の特性と、前記オイルポンプの駆動を禁止すると共に前記開閉弁を開くことで得られる第２の特性と、を有し、
前記制御手段は、前記ピストン室を加圧する際には、前記第１の特性に基づいて該ピストン室が目標油圧となるように制御し、前記ピストン室を減圧する際には、前記第２の特性に基づいて該ピストン室が目標油圧となるよう制御する
ことを特徴とする駆動力配分装置の油圧制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ピストン室を加圧して目標油圧に達した後、前記モータによる前記オイルポンプの駆動を停止することで、前記ピストン室の減圧を開始するまでの間、前記油路に封入した作動油の油圧で前記摩擦係合要素の係合力が一定に維持される
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力配分装置の油圧制御装置。
【請求項３】
前記オイルポンプの駆動及び前記開閉弁の開閉を段階的に行うことで、前記第１の特性及び第２の特性において、前記ピストン室の油圧及び前記摩擦係合要素のトルクが段階的に変化するように制御される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動力配分装置の油圧制御装置。
【請求項４】
前記第１の特性に基づく油圧制御は、予め測定した前記モータの駆動電圧と前記オイルポンプの吐出量との関係に基づいて、該オイルポンプが所望の吐出量となるように該駆動電圧を制御することで行われ、
前記第２の特性に基づく油圧制御は、予め測定した前記開閉弁の駆動電圧と弁開度との関係に基づいて、該開閉弁が所望の弁開度となるように該駆動電圧を制御することで行われる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動力配分装置の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機からの駆動力を主駆動輪および副駆動輪に配分する四輪駆動車両の駆動力配分装置において、駆動力配分装置が有するクラッチの係合圧を発生するための油圧を制御する油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンなどの駆動源で発生した駆動力を主駆動輪と副駆動輪に分配するための駆動力配分装置を備えた四輪駆動車両がある。この種の四輪駆動車両では、例えば、前輪が主駆動輪で後輪が副駆動輪の場合、駆動源で発生した駆動力は、フロントドライブシャフトおよびフロントディファレンシャルを介して前輪に伝達されると共に、プロペラシャフトを介して多板クラッチを有する駆動力配分装置に伝達される。そして、駆動力配分装置に油圧制御装置から所定圧の作動油を供給することで、駆動力配分装置の係合圧を制御する。これにより、駆動源の駆動力が所定の配分比で後輪に伝達されるようになっている。【０００３】
そして、駆動力配分装置の多板クラッチへの供給油圧を制御するための油圧制御装置として、従来、特許文献１、２に示す油圧制御装置がある。特許文献１、２に示す油圧制御装置は、多板クラッチを押圧するための油圧室に作動油を供給する電動オイルポンプを備え、電動オイルポンプと油圧室との間を油圧供給路で接続した構成である。そして、特許文献１の油圧制御装置では、電動ポンプの吐出値が油圧クラッチの要求作動圧となるように電動ポンプの回転数を制御している。また、特許文献２に記載の油圧制御装置では、駆動力の配分比に応じた油圧を発生させるように電動ポンプのモータ駆動を制御している。【０００４】
しかしながら、特許文献１、２の油圧制御装置では、電動ポンプの駆動によって油圧クラッチに必要な油圧を供給する構成であるため、油圧クラッチの係合時には電動オイルポンプを常時運転する必要があった。そのため、電動オイルポンプを駆動するためのモータとしてブラシ付きモータを用いると、モータの耐久性（ブラシ磨耗）の保障が困難であった。【０００５】
また、上記のような作動油の油圧でクラッチの係合圧を制御するシステムでは、クラッチの係合圧とトルクとの関係がリニア（線型）な特性となることが望ましい。しかしながら、クラッチトルクのヒステリシス特性があることで、このようなリニアな特性が得られないことがある。このことへの対策として、従来は、クラッチプレートの形状などハードウェア構成に変更を加えることで、クラッチトルクの特性を改善する必要があった。しかしながら、このようなクラッチの構造変更は、製品のコスト増や構造の複雑化などにつながるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９７６８号公報
【特許文献２】特開２００１−２０６０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成及び制御で、電動オイルポンプの作動頻度を低減させることができると共に、クラッチのトルク精度を向上させることができる駆動力配分装置の油圧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】
【０００８】
上記の課題を解決するための本発明は、駆動源（３）からの駆動力を主駆動輪（Ｗ１，Ｗ２）及び副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に伝達する駆動力伝達経路（２０）と、駆動力伝達経路（２０）における駆動源（３）と副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）との間に配置された駆動力配分装置（１０）と、を備えた四輪駆動車両（１）において、駆動力配分装置（１０）は、積層された複数の摩擦材（１３）と、該摩擦材（１３）を積層方向に押圧して係合させるピストン（１２）に対して油圧を発生するピストン室（１５）とを有する摩擦係合要素（１０）で構成されており、ピストン室（１５）に作動油を供給するためのモータ（３７）で駆動するオイルポンプ（３５）と、オイルポンプ（３５）からピストン室（１５）に通じる油路（４９）に作動油を封入するための作動油封入弁（３９，５３）と、該作動油封入弁（３９，５３）とピストン室（１５）との間の油路（４９）を開閉するための開閉弁（４３）と、ピストン室（１５）の油圧を蓄えるためのアキュムレータ（１８）と、で構成された油圧回路（３０）と、モータ（３７）によるオイルポンプ（３５）の駆動及び開閉弁（４３）の開閉を制御してピストン室（１５）に所望の油圧を供給する制御手段（５０）と、を備えた駆動力配分装置の油圧制御装置（６０）において、油圧回路（３０）でピストン室（１５）に付与する油圧の特性として、開閉弁（４３）を閉じてオイルポンプ（３５）を駆動することで得られる第１の特性と、オイルポンプ（３５）の駆動を禁止すると共に開閉弁（４３）を開くことで得られる第２の特性と、を有し、制御手段（５０）は、ピストン室（１５）を加圧する際には、第１の特性に基づいて該ピストン室（１５）が目標油圧となるように制御し、ピストン室（１５）を減圧する際には、第２の特性に基づいて該ピストン室（１５）が目標油圧となるよう制御することを特徴とする。【０００９】
本発明にかかる駆動力配分装置の油圧制御装置によれば、上記のように構成した油圧回路を備えたことで、作動油封入弁とピストン室との間の油路に作動油を封入可能な油圧回路となる。これにより、当該油圧回路でピストン室に付与する油圧の特性として、開閉弁を閉じてオイルポンプを駆動することで得られる第１の特性と、オイルポンプの駆動を禁止すると共に開閉弁を開くことで得られる第２の特性とを有することができる。【００１０】
本発明にかかる油圧制御装置では、上記のような封入型の油圧回路を採用したことで、摩擦係合要素に係合圧を発生させている間、オイルポンプを駆動するためのモータを断続的に運転することが可能となる。したがって、モータの作動頻度を低減させることで耐久性の向上を図ることが可能となる。【００１１】
また、ピストン室を加圧する際には、第１の特性に基づいてピストン室が目標油圧となるように制御し、ピストン室を減圧する際には、第２の特性に基づいてピストン室が目標油圧となるよう制御することで、ピストン室の加圧時と減圧時の油圧−トルク特性を持ち替えることができる。これにより、摩擦係合要素のトルク特性にヒステリシスが有る場合でも、摩擦係合要素のトルク特性をリニアな特性に近づけることができるので、摩擦係合要素のトルク精度を向上させることが可能となる。【００１２】
また、上記の油圧制御装置では、制御手段（５０）は、ピストン室（１５）を加圧して目標油圧に達した後、モータ（３７）によるオイルポンプ（３５）の駆動を停止することで、ピストン室（１５）の減圧を開始するまでの間、油路（４９）に封入した作動油の油圧で摩擦係合要素（１０）の係合力が一定に維持されるようにしてよい。【００１３】
本発明にかかる油圧制御装置では、上記のような封入型の油圧回路を採用したことで、ピストン室を加圧して目標油圧に達した後、モータによるオイルポンプの駆動を停止することで、ピストン室の減圧を開始するまでの間、油路に封入した作動油の油圧で摩擦係合要素の係合力を一定に維持することができる。これにより、摩擦係合要素に係合圧を発生させている間、オイルポンプを駆動するためのモータを断続的に運転することが可能となる。したがって、モータの作動頻度を低減させることで耐久性の向上を図ることが可能となる。【００１４】
また、本発明にかかる油圧制御装置では、前記オイルポンプ（３５）の駆動及び前記開閉弁（４３）の開閉を段階的に行うことで、第１の特性及び第２の特性において、ピストン室（１５）の油圧及びクラッチ（１０）のトルクが段階的に変化するように制御されるとよい。このように油圧を段階的に調圧する手法を採用すれば、ピストン室を加圧する際にもオイルポンプを駆動するためのモータを断続的に運転することが可能となる。したがって、モータの作動頻度を低減させることで耐久性の向上を図ることが可能となる。【００１５】
また、本発明にかかる油圧制御装置では、第１の特性に基づく油圧制御は、予め測定したモータ（３７）の駆動電圧とオイルポンプ（３５）の吐出量との関係に基づいて、該オイルポンプ（３５）が所望の吐出量となるようにモータ（３７）の駆動電圧を制御することで行われ、第２の特性に基づく油圧制御は、予め測定した開閉弁（４３）の駆動電圧と弁開度との関係に基づいて、該開閉弁（４３）が所望の弁開度となるように開閉弁（４３）の駆動電圧を制御することで行われるようにしてよい。【００１６】
この構成によれば、オイルポンプからピストン室に通じる油路やピストン室の油圧を検出するための油圧センサなどの検出値を用いずに油路及びピストン室の油圧を制御することができるので、油圧センサなど検出手段への依存度を低減することができる。
なお、上記で括弧内に記した参照符号は、後述する実施形態における対応する構成要素に付した符号を参考のために例示したものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる駆動力配分装置の油圧制御装置によれば、簡単な構成及び制御で、オイルポンプを駆動するモータの作動頻度を低減させることができると共に、クラッチのトルク精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態にかかる駆動力配分装置の油圧制御装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。
【図２】油圧制御装置の油圧回路を示す図である。
【図３】ピストン室の油圧制御の手順を示すフローチャートであり、（ａ）は、加圧時の手順を示すフローチャート、（ｂ）は、減圧時の手順を示すフローチャートである。
【図４】クラッチの指示トルク及び実トルクの変化、及びクラッチへの入力回転数の変化、及びピストン室の油圧制御におけるピストン室の指示油圧と実油圧の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】ピストン室の油圧制御における実油圧と実トルクの関係（油圧−トルク特性）を示すグラフである。
【図６】ピストン室の油圧制御における油路内の作動油の状態を示す回路図で、（ａ）は、加圧時の作動油の状態、（ｂ）は、油圧保持時の作動油の状態、（ｃ）は、減圧時の作動油の状態を示す図である。
【図７】ピストン室の油圧制御におけるモータ（オイルポンプ）の運転／停止状態及びソレノイド弁の開／閉状態と実油圧の変化を示すタイミングチャートである。
【図８】クラッチのピストン室の作動油圧特性を示す図で、加圧側の油圧−トルク特性マップを示す表である。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる油圧制御装置が備える油圧回路を示す図である。
【図１０】第２実施形態の油圧制御装置におけるモータ（オイルポンプ）の運転／停止状態及び第１、第２のソレノイド弁の開／閉状態と実油圧の変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の実施形態にかかる駆動力配分装置の油圧制御装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。同図に示す四輪駆動車両１は、車両の前部に横置きに搭載したエンジン（駆動源）３と、エンジン３と一体に設置された自動変速機４と、エンジン３からの駆動力を前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するための駆動力伝達経路２０とを備えている。
【００２０】
エンジン３の出力軸（図示せず）は、自動変速機４、フロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」という）５、左右のフロントドライブシャフト６，６を介して、主駆動輪である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、自動変速機４、フロントデフ５、プロペラシャフト７、リアデファレンシャルユニット（以下「リアデフユニット」という）８、左右のリアドライブシャフト９，９を介して副駆動輪である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。
【００２１】
リアデフユニット８には、左右のリアドライブシャフト９，９に駆動力を配分するためのリアデファレンシャル（以下、「リアデフ」という。）１９と、プロペラシャフト７からリアデフ１９への駆動力伝達経路を接続・切断するための前後トルク配分用クラッチ１０とが設けられている。前後トルク配分用クラッチ１０は、油圧式のクラッチであり、駆動力伝達経路２０において後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するための駆動力配分装置である。また、前後トルク配分用クラッチ１０に作動油を供給するための油圧回路３０と、油圧回路３０による供給油圧を制御するための制御手段である４ＷＤ・ＥＣＵ（以下、単に「ＥＣＵ」と記す。）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータなどで構成されている。
【００２２】
ＥＣＵ５０は、油圧回路３０による供給油圧を制御することで、前後トルク配分用クラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）１０で後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御する。これにより、前輪Ｗ１，Ｗ２を主駆動輪とし、後輪Ｗ３，Ｗ４を副駆動輪とする駆動制御を行うようになっている。
【００２３】
すなわち、クラッチ１０が解除（切断）されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されず、エンジン３のトルクがすべて前輪Ｗ１，Ｗ２に伝達されることで、前輪駆動（２ＷＤ）状態となる。一方、クラッチ１０が接続されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されることで、エンジン３のトルクが前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の両方に配分されて四輪駆動（４ＷＤ）状態となる。ＥＣＵ５０は、車両の走行状態を検出するための各種検出手段（図示せず）の検出に基づいて、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力およびこれに対応するクラッチ１０への油圧供給量を演算すると共に、当該演算結果に基づく駆動信号をクラッチ１０に出力する。これにより、クラッチ１０の締結力を制御し、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するようになっている。
【００２４】
図２は、油圧回路３０の詳細構成を示す油圧回路図である。同図に示す油圧回路３０は、ストレーナ３３を介してオイルタンク３１に貯留されている作動油を吸い込み圧送するオイルポンプ３５と、オイルポンプ３５を駆動するモータ３７と、オイルポンプ３５からクラッチ１０のピストン室１５に連通する油路４９とを備えている。
【００２５】
クラッチ１０は、シリンダハウジング１１と、シリンダハウジング１１内で進退移動することで積層された複数の摩擦材１３を押圧するピストン１２とを備えている。シリンダハウジング１１内には、ピストン１２との間に作動油が導入されるピストン室１５が画成されている。ピストン１２は、複数の摩擦材１３における積層方向の一端に対向配置されている。したがって、ピストン室１５に供給された作動油の油圧でピストン１２が摩擦材１３を積層方向に押圧することで、クラッチ１０を所定の係合圧で係合させるようになっている。
【００２６】
オイルポンプ３５からピストン室１５に連通する油路４９には、逆止弁３９、リリーフ弁４１、ソレノイド弁（開閉弁）４３、油圧センサ４５がこの順に設置されている。逆止弁３９は、オイルポンプ３５側からピストン室１５側に向かって作動油を流通させるが、その逆の向きには作動油の流通を阻止するように構成されている。これにより、オイルポンプ３５の駆動で逆止弁３９の下流側に送り込まれた作動油を、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路（以下では、「封入油路」ということがある。）４９に封じ込めることができる。上記の逆止弁３９とオイルポンプ３５を設けた油路４９によって、封入型の油圧回路３０が構成されている。そして本実施形態では、逆止弁３９は、オイルポンプ３５からピストン室１５に通じる油路４９に作動油を封入するための作動油封入弁である。
【００２７】
リリーフ弁４１は、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路４９の圧力が所定の閾値を超えて異常上昇したときに開くことで、油路４９の油圧を解放するように構成された弁である。リリーフ弁４１から排出された作動油は、オイルタンク３１に戻されるようになっている。ソレノイド弁４３は、オンオフ型の開閉弁で、ＥＣＵ５０の指令に基づいてＰＷＭ制御（デューティ制御）されることで、油路４９の開閉を制御することができる。これにより、ピストン室１５の油圧を制御することができる。なお、ソレノイド弁４３が開かれることで油路４９から排出された作動油は、オイルタンク３１に戻されるようになっている。また、油圧センサ４５は、油路４９及びピストン室１５の油圧を検出するための油圧検出手段であり、その検出値は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。また、ピストン室１５は、アキュムレータ１８に連通している。アキュムレータ１８は、ピストン室１５及び油路４９内の急激な油圧変化や油圧の脈動を抑制する作用を有している。また、オイルタンク３１内には、作動油の温度を検出するための油温センサ４７が設けられている。油温センサ４７の検出値は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。
【００２８】
図３は、本実施形態の油圧制御装置６０による油圧制御の手順を示すフローチャートであり、（ａ）は、ピストン室１５の加圧時の制御手順を示すフローチャートであり、（ｂ）は、ピストン室１５の減圧時の制御手順を示すフローチャートである。また、図４は、油圧制御を行う際のクラッチ１０の指示トルク及び実トルクの変化、及びクラッチ１０への入力回転数の変化、及びピストン室１５の指示油圧と実油圧の変化を示すタイミングチャートである。また、図５は、ピストン室１５の油圧制御における実油圧と実トルクの関係（油圧−トルク特性（Ｐ−Ｔ特性））を示すグラフである。また、図６は、ピストン室１５の油圧制御における油路４９内の作動油の状態を示す回路図で、（ａ）は、加圧時の作動油の状態、（ｂ）は、油圧保持時の作動油の状態、（ｃ）は、減圧時の作動油の状態を示す図である。また、図７は、ピストン室１５の油圧制御におけるモータ３７（オイルポンプ３５）の運転／停止状態と、ソレノイド弁４３の開／閉状態と実油圧の関係を示すタイミングチャートである。また、図８は、クラッチ１０のピストン室１５の作動油圧特性を示す図で、加圧時（上昇側）油圧−トルク特性を示す表である。
【００２９】
本実施形態の油圧制御装置６０による油圧制御では、油圧回路３０の油圧特性として、ピストン室１５の加圧時に適用される加圧側（上昇側）油圧−トルク特性（第１の特性）と、ピストン室１５の減圧時に適用される減圧側（下降側）油圧−トルク特性（第２の特性）とを有している。そして、ピストン室１５を加圧する際には、モータ３７（オイルポンプ３５）の駆動を制御（デューティ制御）することで、加圧側油圧−トルク特性に基づいてピストン室１５が目標油圧となるように制御する。そして、加圧側油圧−トルク特性に基づいてピストン室１５が目標油圧となるまで加圧した後、減圧を開始するまでの間は、封入油路４９に作動油を封じ込めた状態を維持することで、クラッチ１０のトルクを一定に保つことができる。一方、ピストン室１５を減圧する場合には、オイルポンプ３５の作動を禁止すると共にソレノイド弁４３の開閉を制御（デューティ制御）することで、減圧側油圧−トルク特性に基づいてピストン室１５が目標油圧となるよう制御する。
【００３０】
図３のフローチャートに基づいて、ピストン室１５の加圧時と減圧時の油圧制御の手順について説明する。まず、同図（ａ）に示す加圧時の制御フローでは、ＥＣＵ５０は、ピストン室１５に対する加圧指示（加圧指示トルク）が有るか否かを判断する（ステップＳＴ１−１）。ピストン室１５に対する加圧指示の有無は、車両の走行状態に応じて前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を判断した結果、クラッチ（駆動力配分装置）１０の締結要求又は締結力の増加要求があるか否かによって決まる。その結果、ピストン室１５に対する加圧指示が無ければ（ＮＯ）、そのまま処理を終了する。一方、加圧指示があれば（ＹＥＳ）、続けて、図８に示す加圧側油圧−トルク特性テーブルに基づいて、オイルポンプ３５（モータ３７）の停止油圧（指示油圧）を算出し（ステップＳＴ１−２）、算出した指示油圧からモータ３７を駆動するＰＷＭ制御のデューティ比を決定する（ステップＳＴ１−３）。その後、ソレノイド弁４３が開いている場合には、ソレノイド弁４３を閉じて油路４９を封止状態とし（ステップＳＴ１−４）、決定したデューティ比でモータ３７を駆動してオイルポンプ３５を運転する（ステップＳＴ１−５）。これにより、逆止弁３９とピストン室１５の間の油路４９に作動油が送り込まれて、油路４９及びピストン室１５の油圧が上昇してゆく。その後、油圧センサ４５で検出した油路４９及びピストン室１５の油圧（実油圧）がオイルポンプ３５（モータ３７）の停止油圧（指示油圧）以上になったか否かを判断する（ステップＳＴ１−６）。油路４９及びピストン室１５の油圧がオイルポンプ３５の停止油圧に達したら（ＹＥＳ）、オイルポンプ３５（モータ３７）の運転を停止して（ステップＳＴ１−７）、加圧時の制御を終了する。
【００３１】
一方、図３（ｂ）に示す減圧時の制御フローでは、ＥＣＵ５０は、ピストン室１５に対する減圧指示（減圧指示トルク）が有るか否かを判断する（ステップＳＴ２−１）。ピストン室１５に対する減圧指示は、車両の走行状態に応じて前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を判断した結果、クラッチ（駆動力配分装置）１０の締結解除要求又は締結力の低減要求があるか否かによって決まる。その結果、減圧指示が無ければ（ＮＯ）、そのまま処理を終了する。一方、減圧指示があれば（ＹＥＳ）、続けて、減圧側油圧−トルク特性テーブルに基づいて、ソレノイド弁４３の閉止油圧（指示油圧）を算出する（ステップＳＴ２−２）。その後、ソレノイド弁４３を開いて油路４９の封止状態を解除し（ステップＳＴ２−３）、減圧側油圧−トルク特性に基づいて油路４９及びピストン室１５の油圧を制御する。これにより、ソレノイド弁４３を介して油路４９の作動油が排出されて油圧が下降してゆく。その後、油圧センサ４５で検出した油路４９及びピストン室１５の油圧（実油圧）がソレノイド弁４３の閉止油圧（指示油圧）以下になったか否かを判断する（ステップＳＴ２−４）。油路４９及びピストン室１５の油圧がソレノイド弁４３の閉止油圧に達したら（ＹＥＳ）、ソレノイド弁４３を閉じて（ステップＳＴ２−５）、減圧時の制御を終了する。
【００３２】
本実施形態の油圧制御装置６０による油圧制御について、さらに詳細に説明する。図４のタイミングチャートにおいて、時刻Ｔ２に達するまでの間は、加圧側油圧−トルク特性に基づいて、図３（ａ）のフローチャートに従った加圧時の油圧制御が行われる。この加圧時の油圧制御では、油路４９及びピストン室１５の指示油圧とクラッチ１０の指示トルクは、複数段で段階的に変化するように制御される。なお、図４のグラフでは、指示油圧及び指示トルクの変化を２段のみ図示しているが、実際には、指示油圧及び指示トルクは、加圧側油圧−トルク特性のテーブル（図８参照）に設定した段数（図では７段）以内の任意の段数で段階的に変化させることができる。この加圧時の油圧制御では、既述のように、指示油圧に応じてオイルポンプ３５の駆動を制御することで、ピストン室１５の油圧を所望のトルクに応じた目標油圧（図４の例では０．３２ＭＰａ）になるように制御する。また、この加圧時の油圧回路３０内の作動油は、図６（ａ）に示す状態になっている。
【００３３】
また、図４のタイミングチャートに示す例では、時刻Ｔ２よりも早い時刻Ｔ１において、リアデフ１９側からクラッチ１０に駆動力が入力する。これにより、図４及び図５に示す区間Ｉにおいて、クラッチ１０にかかるトルク（実トルク）が上昇する。この実トルクは、指示トルクに一致する値まで上昇する。このときの油圧（実油圧）に対するトルク（実トルク）の変化は、図５のグラフ上で、丸印のプロットを結ぶ一定の傾きを持った変化となる。この丸印のプロットを結ぶラインで示される特性が加圧側（上昇側）油圧−トルク特性である。
【００３４】
加圧時（主に図中Ｉの区間）の油圧制御では、油圧センサ４５で検出した油圧に基づいてオイルポンプ３５の駆動を制御する油圧フィードバック制御の作用と、アキュムレータ１８による油圧変化の抑制作用とによって、クラッチ１０に加圧側油圧−トルク特性に依存したトルクが発生する。すなわち、上記のフィードバック制御によって、油路４９の油圧を目標油圧となるように調圧した後、リアデフ１９側からクラッチ１０に回転（駆動力）が入力されることで、加圧側油圧−トルク特性に依存したトルクが発生する。なおこの場合、油圧の調圧後に回転が入力されるので、発生するトルクは、摩擦材１３のフリクション（クラッチガイドとクラッチプレートのフリクション）などの影響をあまり受けずに済む。したがって、加圧側油圧−トルク特性は、図５に丸印のプロットで示すような傾きの特性となる。
【００３５】
また、図４のタイミングチャートに示すように、加圧側油圧−トルク特性に基づく加圧時の油圧制御では、各段の油圧の指示が開始される時点（指示油圧の立ち上がり時点）で、油圧フィードバック制御が開始される。そして、目標油圧への調圧が完了した時点で、油圧フィードバック制御が終了する。
【００３６】
その後、時刻Ｔ２において実トルクが指示トルクに等しくなった時点で、モータ３７（オイルポンプ３５）の運転を停止する。この油圧保持時（図４，５中ＩＩの区間）の油圧回路３０内の作動油は、図６（ｂ）に示す状態になっている。このとき、油路４９に指示油圧の作動油が封じ込められた状態になっているので、オイルポンプ３５の運転を停止しても、暫くの間はクラッチ１０のトルク（実トルク）は一定に維持される。しかしながら、この間、油路４９の各部から僅かではあるが作動油が漏れ出すことによって、油路４９の実油圧は、時間と共に徐々に低下してゆく。
【００３７】
油圧保持時の油圧制御では、オイルポンプ３５の駆動やソレノイド弁４３の開閉による油圧フィードバック制御は行われず、この間の油圧変化は、油路４９のシール性能（密封性能）にのみ依存する。この間に油路４９からの油圧漏れにより油路４９の油圧が低下しても、加圧側油圧−トルク特性から減圧側油圧−トルク特性に遷移する間は、クラッチ１０のトルクが一定となる。
【００３８】
そして、時刻Ｔ３において、油圧センサ４５で検出した油圧（実油圧）が減圧側油圧−トルク特性上のＢ点に達する。その時点から、減圧側油圧−トルク特性に基づいて、図３（ｂ）のフローチャートに従った減圧時の油圧制御が行われる。減圧時の油圧制御においても、油路４９及びピストン室１５の指示油圧とクラッチ１０の指示トルクは、複数段で段階的に変化するように制御される。すなわち、図示は省略するが、図８に示す加圧側油圧−トルク特性のマップと同様に、減圧側油圧−トルク特性のマップがあらかじめ用意されており、減圧時の制御では、当該マップに基づいて油路４９及びピストン室１５の油圧が制御される。また、この減圧時の油圧制御では、既述のように、指示油圧に応じてソレノイド弁４３の開閉を制御することで、ピストン室１５の油圧が所望のトルクに応じた目標油圧まで下降するように制御される。減圧時の油圧回路３０内の作動油は、図６（ｃ）に示す状態になっている。
【００３９】
減圧時（図４，５中のＩＩＩ区間）の油圧制御では、油圧センサ４５で検出した油圧に基づいてソレノイド弁４３の開閉を制御する油圧フィードバック制御によって、減圧側油圧−トルク特性に依存したトルクが発生する。なおこの場合、リアデフ１９側からクラッチ１０に回転（駆動力）が入力された後の油圧変化となるので、摩擦材１３のフリクションなどの影響を受けて、減圧側油圧−トルク特性は、図５に四角印のプロットを結んだラインで示すような特性となる。
【００４０】
また、本実施形態のような封入型の油圧回路３０によるピストン室１５の調圧では、加圧時と減圧時の調圧は、油圧センサ４５で検出した油圧に基づくフィードバッグ制御を行う場合は、油圧センサ４５への依存度が高いシステムとなる。これに対して、オイルポンプ３５とソレノイド弁４３をそれぞれＰＷＭ制御によってデューティ駆動させることで、オープンループ制御とすれば、油圧センサ４５への依存度を低減することができる。これにより、必要に応じて油圧センサ４５を廃止することも可能となる。
【００４１】
すなわち、本実施形態の油圧制御装置６０では、デューティ駆動によるオイルポンプ３５の吐出量制御とソレノイド弁４３の調圧（オリフィス効果）とのバランスによって発生する油圧を決定することができる。そして、モータ３７を駆動するためのデューティ比とソレノイド弁４３を開閉するためのデューティ比及び油温を発生した油圧ごとに予め測定してマップ化しておけば、指示油圧と油温に応じてモータ３７を駆動するためのデューティ比とソレノイド弁４３を開閉するためのデューティ比が求められるようになる。これにより、油圧センサ４５の検出値を用いずにオイルポンプ３５の駆動及びソレノイド弁４３の開閉を制御できるので、油圧センサ４５への依存度を低減することができる。
【００４２】
また、本実施形態のような封入型の油圧回路３０によるピストン室１５の調圧では、オンオフ型のソレノイド弁４３の開閉によって油路４９の油圧を開放するように構成している場合、油圧変化の特性がソレノイド弁４３の吐出口のオリフィス特性に依存する。そのため、油圧特性の自由度が低いという課題がある。これに対して、油路４９に封入した油圧を開放する際、ソレノイド弁４３をデューティ駆動させるようにすれば、ソレノイド弁４３の吐出量を任意に可変すること（流量を絞る方向に変化させること）が可能となる。これにより、油圧特性の自由度が高めることができる。
【００４３】
また、本実施形態の油圧制御装置６０では、ソレノイド弁４３の駆動電圧のデューティ比とソレノイド弁４３の吐出量との関係を予め油温ごとに測定したものをマップ化しておくことで、油路４９の油圧を開放する際のソレノイド弁４３の駆動電圧のデューティ比を油温ごとに求められるようになる。またこの場合、ソレノイド弁４３の駆動電圧のデューティ比を可変する際に、油路４９の油圧を油圧センサ４５で監視することにより、油圧低下による吐出量の変化を調整することが可能となる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態の油圧制御装置６０は、ピストン室１５に作動油を供給するためのモータ３７で駆動するオイルポンプ３５と、オイルポンプ３５とピストン室１５との間に設置された逆止弁（作動油封入弁）３９と、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路（作動油封入油路）４９に設置されたソレノイド弁（開閉弁）４３と、ピストン室１５の作動油圧を蓄えるためのアキュムレータ１８と、で構成された油圧回路３０と、モータ３７によるオイルポンプ３５の駆動及び開閉弁４３の開閉を制御してピストン室１５に所望の油圧を供給するＥＣＵ（制御手段）５０と、を備えている。
【００４５】
本実施形態の油圧制御装置６０によれば、上記のように構成した油圧回路３０を備えたことで、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路４９が作動油を封入可能な封入型の油圧回路３０となる。これにより、当該油圧回路３０の油圧特性として、開閉弁４３を閉じてオイルポンプ３５を駆動することによる第１の特性（加圧側油圧−トルク特性）と、オイルポンプ３５の駆動を禁止すると共に開閉弁４３を開くことによる第２の特性（減圧側油圧−トルク特性）とを有する。そして、ＥＣＵ５０は、ピストン室１５を加圧する際には、第１の特性に基づいて該ピストン室１５が目標油圧となるように制御し、ピストン室１５を減圧する際には、第２の特性に基づいて該ピストン室１５が目標油圧となるよう制御する。
【００４６】
本発明にかかる油圧制御装置６０では、上記のように封入型の油圧回路３０を採用したことにより、クラッチ１０を係合するための油圧を発生させている間、オイルポンプ３５を駆動するためのモータ３７を断続的に運転することが可能となる。したがって、モータ３７の作動頻度を低減させることで耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００４７】
また、ピストン室１５を加圧する際には、第１の特性に基づいて該ピストン室１５が目標油圧となるように制御し、ピストン室１５を減圧する際には、第２の特性に基づいて該ピストン室１５が目標油圧となるよう制御することで、クラッチ１０のトルク特性にヒステリシスが有る場合でも、クラッチ１０のトルク精度を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態の油圧制御装置６０では、上記のように封入型の油圧回路３０を採用したことで、ピストン室１５を加圧して目標油圧に達した後、モータ３７によるオイルポンプ３５の駆動を停止することで、ピストン室１５の減圧を開始するまでの間、油路４９に封入した作動油の油圧でクラッチ１０の締結力を一定に維持することができる。これにより、クラッチ１０に係合圧を発生させている間、オイルポンプ３５を駆動するためのモータ３７を断続的に運転することが可能となる。したがって、モータ３７の作動頻度を低減させることで耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態の油圧制御装置６０では、第１の特性及び第２の特性で、ピストン室１５の油圧及びクラッチ１０のトルクが段階的に変化するように制御している。このように油圧を段階的に調圧する手法を採用したことで、ピストン室１５を加圧する際にもオイルポンプ３５を駆動するためのモータ３７を断続的に運転することが可能となる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。この点は、他の実施形態においても同様である。
【００５１】
図９は、本発明の第２実施形態にかかる油圧制御装置６０−２が備える油圧回路３０−２を示す図である。第１実施形態の油圧制御装置６０では、加圧から保持に切り替わる際の油路４９の閉じ込みは、逆止弁３９で行われる。そのため、油路４９の閉じ込み性能は、逆止弁３９の機能に依存していた。しかしながら、極低温時には、油の粘性が極めて高くなることで、逆止弁３９に閉じ込み遅れが生じることで油圧漏れが発生し、油路４９の油圧が許容範囲を超えて低下するおそれがある。
【００５２】
このため、第１実施形態の油圧制御装置６０では、油路４９内にアキュムレータ１８を設置して油圧低下を防止していたが、第２実施形態の油圧制御装置６０−２では、代替手法として、アキュムレータ１８を省略すると共に、逆止弁３９をオンオフ型のソレノイド弁５３に置き換えている。すなわち、油圧回路３０−２には、油路４９から作動油を排出させて減圧側油圧−トルク特性を作り出すための第１のソレノイド弁４３（第１実施形態のソレノイド弁４３と同じもの）と、油路４９内に作動油を封じ込めるための第２のソレノイド弁５３とが設置されている。本実施形態では、第２のソレノイド弁５３は、オイルポンプ３５からピストン室１５に通じる油路４９に作動油を封入するための作動油封入弁である。
【００５３】
図１０は、第２実施形態の油圧制御装置６０−２におけるモータ３７（オイルポンプ３５）の運転／停止状態と、第１、第２のソレノイド弁４３，５３の開／閉状態と実油圧の関係を示すタイミングチャートである。本実施形態の油圧制御装置６０−２では、モータ３７（オイルポンプ３５）の運転を開始するタイミングに合わせて第２のソレノイド弁５３を開き、モータ３７（オイルポンプ３５）の運転を停止するタイミングに合わせて第２のソレノイド弁５３を閉じるようにしている。これにより、第１実施形態の油圧制御装置６０と同様、オイルポンプ３５の駆動で油路４９に作動油を封じ込めることができる。それに加えて、第２のソレノイド弁５３は、作動油の粘性の高低に関わらず油路４９を開閉できるので、極低温時には、油路４９の閉じ込み遅れによる油圧漏れを防止することができ、油路４９の油圧が許容範囲を超えて低下することを防止できる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図１】
2012141128.tif 000003
【図２】
2012141128.tif 000004
【図３】
2012141128.tif 000005
【図４】
2012141128.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012141128.tif 000008
【図７】
2012141128.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年8月21日(2012.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路と、
前記駆動力伝達経路における前記駆動源と前記副駆動輪との間に配置された駆動力配分装置と、を備えた四輪駆動車両において、
前記駆動力配分装置は、積層された複数の摩擦材と、該摩擦材を積層方向に押圧して係合させるピストンに対して油圧を発生するピストン室とを有する摩擦係合要素で構成されており、
前記ピストン室に作動油を供給するためのモータで駆動するオイルポンプと、前記オイルポンプから前記ピストン室に通じる油路に作動油を封入するための作動油封入弁と、該作動油封入弁と前記ピストン室との間の前記油路を開閉するための開閉弁と、前記ピストン室の油圧を蓄えるためのアキュムレータと、で構成された油圧回路と、
前記モータによる前記オイルポンプの駆動及び前記開閉弁の開閉を制御して前記ピストン室に所望の油圧を供給する制御手段と、を備えた駆動力配分装置の油圧制御装置において、
前記油圧回路で前記ピストン室に付与する油圧の特性として、前記開閉弁を閉じて前記オイルポンプの駆動を段階的に行うことで得られる第１の特性と、前記オイルポンプの駆動を禁止すると共に前記開閉弁の開閉を段階的に行うことで得られる第２の特性と、を有し、
前記制御手段は、前記ピストン室を加圧する際には、前記第１の特性に基づいて該ピストン室が目標油圧となるように制御し、前記ピストン室を減圧する際には、前記第２の特性に基づいて該ピストン室が目標油圧となるよう制御することで、前記ピストン室の油圧及び前記摩擦係合要素のトルクが段階的に変化するように制御する
ことを特徴とする駆動力配分装置の油圧制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ピストン室を加圧して目標油圧に達した後、前記モータによる前記オイルポンプの駆動を停止することで、前記ピストン室の減圧を開始するまでの間、前記油路に封入した作動油の油圧で前記摩擦係合要素の係合力が一定に維持される
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力配分装置の油圧制御装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記第１の特性に基づく油圧制御は、予め測定した前記モータの駆動電圧と前記オイルポンプの吐出量との関係に基づいて、該オイルポンプが所望の吐出量となるように該駆動電圧を制御することで行われ、
前記第２の特性に基づく油圧制御は、予め測定した前記開閉弁の駆動電圧と弁開度との関係に基づいて、該開閉弁が所望の弁開度となるように該駆動電圧を制御することで行われる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動力配分装置の油圧制御装置。
【国際調査報告】
2012141128.tif 000013
2012141128.tif 000014
2012141128.tif 000015