(57)【要約】【課題】二輪駆動状態で低温時の際の燃費の悪化を抑制できるような四輪駆動車の動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置１００は、エンジン１０からの駆動力を前輪４４側と後輪５４側とに分配するトランスファ３０を備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切替可能に構成される。動力伝達装置１００は、フロントディファレンシャル４２と前輪４４との間でトルクの伝達／非伝達を切り替えるクラッチ機構６０と、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１との間でトルクの伝達／非伝達を切り替える２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２とを備える。二輪駆動状態のとき、フロントディファレンシャル４２のケース４２ａ内部に貯留されるオイルの温度Ｔｄが第１の閾値Ｔｈ１よりも低い場合、クラッチ機構６０が非伝達状態に切り替えられ、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２が伝達状態に切り替えられる。【選択図】図２
2011093405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を前輪側と後輪側とに分配する動力分配機構を備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切替可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置において、
二輪駆動状態で従動輪となる左右の車輪のうち一方の車輪と、これら左右の車輪の間に設けられた差動機構との間でトルクの伝達／非伝達を切り替える第１の切替部と、
上記動力配分機構と、この動力配分機構から上記差動機構側へ延びる動力伝達軸との間でトルクの伝達／非伝達を切り替える第２の切替部とを備え、
二輪駆動状態のとき、上記動力伝達軸にトルク伝達可能に連結される上記差動機構のケース内に貯留されるオイルの温度が、上記動力伝達軸の回転抵抗と上記ケース内のオイルの粘性抵抗との関係に基づいて設定された第１の閾値よりも低い場合には、上記第１の切替部は非伝達状態に切り替えられ、上記第２の切替部は伝達状態に切り替えられることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記第１の閾値は、上記動力伝達軸の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、上記ケース内のオイルの粘性抵抗による燃費悪化の影響のほうが大きくなる値に設定されることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記ケース内に貯留されるオイルの温度が、上記動力伝達軸の回転抵抗と上記ケース内のオイルの粘性抵抗との関係に基づいて設定され、上記第１の閾値よりも高く設定された第２の閾値以上になった場合には、上記第２の切替部は、非伝達状態に切り替えられることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項４】
請求項３に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記第２の閾値は、上記動力伝達軸の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、上記ケース内のオイルの粘性抵抗による燃費悪化の影響のほうが小さくなる値に設定されることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記第１の切替部は、上記差動機構と上記車輪との間に配設される車軸に設けられたクラッチ機構であることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記第２の切替部は、上記動力分配機構に備えられた二輪駆動／四輪駆動切替機構であることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
上記動力分配機構は、二輪駆動状態のとき、後輪側のみにトルクを伝達し、前輪側にはトルクを伝達しないように構成されていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切替可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪駆動車の中には、安定性の高い乾燥路面での一般走行に適する燃費に優れた二輪駆動状態と、雨天や積雪時または悪路における走行に適する四輪駆動状態を切り替えることが可能なものがある。
【０００３】
このような四輪駆動車の動力伝達装置においては、四輪駆動状態のとき、エンジン等の駆動源からの駆動力が動力分配機構（トランスファ）によって、前輪側のフロントプロペラシャフトと後輪側のリヤプロペラシャフトとに分配されるようになっている。
【０００４】
従来では、二輪駆動状態で従動輪となる左右の前輪のうち一方の車輪と、左右の前輪間に設けられた差動機構（フロントディファレンシャル）との間でトルクの伝達／非伝達を切り替える切替機構を備えた四輪駆動車の動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような切替機構を備えた四輪駆動車の動力伝達装置では、二輪駆動状態のとき、その切替機構が、フロントディファレンシャルと前輪との間でトルクを伝達しないように切り替えられる。つまり、フロントディファレンシャルと前輪とを切り離すことによって、燃費の向上を図るようにしている。詳細には、そのような切替機構を備えていない構成（例えば、従来のパートタイム式の四輪駆動車の動力伝達装置など）においては、二輪駆動状態のとき、フロントプロペラシャフトが回転可能なため、フロントプロペラシャフトの回転抵抗により燃費が悪化していた。これに対し、上述のような切替機構を備えた動力伝達装置においては、二輪駆動状態のとき、フロントプロペラシャフトが回転しなくなるので、フロントプロペラシャフトの回転抵抗が低減され、燃費の向上を図ることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−００１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような従来の四輪駆動車の動力伝達装置においては、二輪駆動状態での走行時、次のような点が懸念される。
【０００８】
二輪駆動状態のとき、上述したようにフロントプロペラシャフトが回転しないので、フロントディファレンシャルのデフケース内部に貯留されているオイルが攪拌されず油温が上昇しにくくなる。この場合、デフケース内のオイルの温度が低いほど、デフケース内のオイルの粘度が大きくなり、引きずり抵抗（粘性抵抗）が増大する。このため、例えば冬期や寒冷地などの低温環境下では、デフケース内のオイルも低温となるので、上述のように油温が上昇しにくい状況においては引きずり抵抗の大きな状態が長い間継続してしまう可能性がある。
【０００９】
したがって、二輪駆動状態で低温時の際、切替機構によりフロントディファレンシャルと前輪とを切り離してフロントプロペラシャフトを回転させないことによって、かえって燃費が悪化することが懸念される。言い換えれば、フロントプロペラシャフトを回転させないことで、フロントプロペラシャフトの回転抵抗の低減によって燃費低減を図ることが可能であるが、デフケース内のオイルの温度が低い場合には、オイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが大きくなる可能性が高い。
【００１０】
本発明は、そのような点を考慮してなされたものであり、二輪駆動状態で低温時の際の燃費の悪化を抑制できるような四輪駆動車の動力伝達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】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、駆動源からの駆動力を前輪側と後輪側とに分配する動力分配機構を備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切替可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置であって、二輪駆動状態で従動輪となる左右の車輪のうち一方の車輪と、これら左右の車輪の間に設けられた差動機構との間でトルクの伝達／非伝達を切り替える第１の切替部と、上記動力配分機構と、この動力配分機構から上記差動機構側へ延びる動力伝達軸との間でトルクの伝達／非伝達を切り替える第２の切替部とを備えている。そして、二輪駆動状態のとき、上記動力伝達軸にトルク伝達可能に連結される上記差動機構のケース内に貯留されるオイルの温度（デフ油温）が、上記動力伝達軸の回転抵抗と上記ケース内のオイルの引きずり抵抗（粘性抵抗）との関係に基づいて設定された第１の閾値よりも低い場合には、上記第１の切替部を非伝達状態に切り替え、上記第２の切替部を伝達状態に切り替えることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、デフ油温が第１の閾値よりも低い場合には、動力配分機構と動力伝達軸との間でトルク伝達が可能になるので、駆動源から動力分配機構へ入力される駆動力（トルク）が動力伝達軸へ伝達される。しかし、差動機構と一方の車輪との間ではトルク伝達が不可能となっているので、動力伝達軸へ伝達されたトルクは、左右の車輪へは伝達されない。したがって、動力伝達装置は二輪駆動状態を継続することになる。
【００１３】
そして、二輪駆動状態での走行時、動力伝達軸の回転にともなって差動機構のケースが回転することによって、ケース内のオイルが攪拌され、暖機される。これにより、第２の切替部を非伝達状態として動力伝達軸を回転させない場合に比べて、デフ油温が上昇しやすくなる。デフ油温の上昇にともない、ケース内のオイルの粘度が小さくなり、オイルの引きずり抵抗が低減される。これにより、二輪駆動状態で低温時の際の燃費の悪化を抑制することができる。特に冬期や寒冷地などのような低温環境下においても、動力伝達軸を回転させない場合に比べて、ケース内のオイルの引きずり抵抗を短時間で低減させることができ、燃費の悪化を抑制することができる。
【００１４】
ここで、第１の閾値は、上記動力伝達軸の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、上記ケース内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが大きくなる値に設定することが好ましい。このような値に第１の閾値に設定するのは、次の理由による。デフ油温が低い低温時には、動力伝達軸の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、ケース内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが大きくなる可能性が高いからである。こうすれば、デフ油温が第１の閾値よりも低い低温時、動力伝達軸を回転させないことで、ケース内のオイルの引きずり抵抗を低減させ、トータルでの燃費の悪化を抑制することが可能になる。
【００１５】
本発明において、上記ケース内に貯留されるオイルの温度が、上記動力伝達軸の回転抵抗と上記ケース内のオイルの引きずり抵抗（粘性抵抗）との関係に基づいて設定され、上記第１の閾値よりも高く設定された第２の閾値以上になった場合には、上記第２の切替部を非伝達状態に切り替えることが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、動力伝達軸の回転にともなって上昇したデフ油温が第２の閾値以上になると、動力配分機構と動力伝達軸との間でトルク伝達が不可能になるので、駆動源から動力分配機構へ入力されるトルクは動力伝達軸へは伝達されなくなる。また、差動機構と一方の車輪との間でトルク伝達が不可能となっているので、左右の車輪が回転しても、それぞれの回転は差動機構により吸収され、差動機構のケースへはトルクが伝達されないようになる。このため、動力伝達軸および差動機構のケースは、回転しない状態となる。これにより、動力伝達軸の回転抵抗が低減されるため、燃費向上を図ることができる。
【００１７】
ここで、第２の閾値は、上記動力伝達軸の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、上記ケース内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが小さくなる値に設定することが好ましい。このような値に第２の閾値に設定するのは、次の理由による。デフ油温が上昇した暖機後には、動力伝達軸の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、ケース内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが小さくなる可能性が高いからである。こうすれば、デフ油温が第２の閾値以上となった暖機後、動力伝達軸の回転を停止させることで、動力伝達軸の回転抵抗を低減させ、トータルでの燃費の向上を図ることが可能になる。
【００１８】
本発明において、上記第１の切替部としては、上記差動機構と上記車輪との間に配設される車軸に設けられたクラッチ機構とする構成を採用することが可能である。また、上記第２の切替部としては、上記動力分配機構に備えられた二輪駆動／四輪駆動切替機構とする構成を採用することが可能である。
【００１９】
本発明において、上記動力分配機構は、二輪駆動状態のとき、後輪側のみにトルクを伝達し、前輪側にはトルクを伝達しないように構成されていることが好ましい。すなわち、本発明の好ましい適用対象として、後輪駆動ベースの四輪駆動車の動力伝達装置が挙げられる。この場合、上記動力伝達軸はフロントプロペラシャフトとなり、上記差動機構はフロントディファレンシャルとなる。また、上記車軸はフロントドライブシャフトとなり、上記左右の車輪は左右の前輪となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、二輪駆動状態での走行時、動力伝達軸の回転にともなって差動機構のケースが回転することによって、ケース内のオイルが攪拌される。これにより、動力伝達軸を回転させない場合に比べて、デフ油温が上昇しやすくなる。デフ油温の上昇にともない、ケース内のオイルの粘度が小さくなり、オイルの引きずり抵抗（粘性抵抗）が低減される。これにより、二輪駆動状態で低温時の際の燃費の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置の一例を模式的に示す図である。
【図２】図１の動力伝達装置において行われるデフ油温上昇制御の手順を示すフローチャートである。
【図３】デフ油温が低い場合における図１の動力伝達装置の駆動状態を模式的に示す図である。
【図４】デフ油温の上昇後における図１の動力伝達装置の駆動状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００２３】
−動力伝達装置の全体構成−
図１は、本発明の実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置の一例を模式的に示す図である。図１には、後輪駆動ベースの四輪駆動車の動力伝達装置１００を例示している。
【００２４】
図１に示すように、動力伝達装置１００は、駆動源であるエンジン（例えばガソリンエンジン）１０の回転駆動力を変速するトランスミッション（変速機構）２０と、トランスミッション２０により変速された回転駆動力を前輪４４側のフロントプロペラシャフト（前輪側動力伝達軸）４１と後輪５４側のリヤプロペラシャフト（後輪側動力伝達軸）５１とに分配するトランスファ（動力分配機構）３０とを備えている。
【００２５】
トランスミッション２０は、エンジン１０の後方側に配設されている。トランスミッション２０は、例えば、複数のクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を備えた自動変速機により構成されている。トランスミッション２０においては、それら摩擦係合要素の係合または解放の組み合わせに応じて複数の変速比を選択的に成立させることにより、エンジン１０側から入力された回転駆動力を変速し、トランスファ３０側へ出力する。トランスミッション２０の構成は公知であるため、ここでの説明は省略する。
【００２６】
トランスファ３０は、トランスミッション２０の後方側に配設されている。トランスファ３０は、ベースとなる駆動方式（図１では後輪駆動方式）の動力伝達系から、本来は駆動輪ではなかった車輪側（図１では前輪４４側）へ伝達するトルクを取り出す部分である。トランスファ３０には、センターディファレンシャル３１と、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構（二輪駆動／四輪駆動切替機構）３２とが備えられている。
【００２７】
センターディファレンシャル３１は、フロントプロペラシャフト４１とリヤプロペラシャフト５１との回転差を吸収するものである。センターディファレンシャル３１は、例えば、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構により構成される。
【００２８】
２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２は、二輪駆動（２ＷＤ）状態と、四輪駆動（４ＷＤ）状態とを切り替えるものである。この実施形態では、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２は、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１との間でトルクの伝達／非伝達を切り替えることで、四輪駆動状態／二輪駆動状態の切り替えを行うように構成されている。
【００２９】
２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２は、例えば、シフトフォーク、スリーブ、シンクロナイザリングなどを含むシンクロナイザ機構によって構成される。二輪駆動状態と四輪駆動状態との切り替えは、例えば、電動モータ（アクチュエータ）３３の回転に応じてシフトフォークを移動させ、シフトフォークに挟まれたスリーブを移動させることによって行なわれる。アクチュエータ３３は、例えば、二輪駆動状態と四輪駆動状態の切替指示を入力する２ＷＤ／４ＷＤ切替スイッチ２０１の設定に応じて駆動される。なお、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２として、電子制御式のカップリングなどを用いてもよい。
【００３０】
フロントプロペラシャフト４１は、トランスファ３０から前方に向けて延びている。フロントプロペラシャフト４１は、差動機構であるフロントディファレンシャル４２を介して左右のフロントドライブシャフト４３，４３に連結されている。左右のフロントドライブシャフト４３，４３には、左右の前輪４４，４４が連結されている。
【００３１】
具体的には、フロントディファレンシャル４２のデフケース４２ａにリングギヤ４５が一体的に設けられている。リングギヤ４５は、フロントプロペラシャフト４１の前端部に一体的に設けられたドライブピニオンギヤ４１ａと噛合されている。フロントディファレンシャル４２は、左右のフロントドライブシャフト４３，４３へのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。図１に示す例では、フロントディファレンシャル４２として、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ４２ｂ，４２ｂおよび一対のサイドギヤ４２ｃ，４２ｃを備えたものが用いられている。ピニオンギヤ４２ｂ，４２ｂおよびサイドギヤ４２ｃ，４２ｃは、デフケース４２ａ内に収容されている。
【００３２】
フロントディファレンシャル４２のデフケース４２ａの内部には、作動油（オイル）が貯留されており、フロントディファレンシャル４２の構成部材などがオイルによって潤滑されるようになっている。フロントディファレンシャル４２には、デフケース４２ａ内のオイルの温度（デフ油温）Ｔｄを検出するための油温センサ２０２が設けられている。
【００３３】
リヤプロペラシャフト５１は、トランスファ３０から後方に向けて延びている。リヤプロペラシャフト５１は、リヤディファレンシャル５２を介して左右のリヤドライブシャフト５３，５３に連結されている。左右のリヤドライブシャフト５３，５３には、左右の後輪５４，５４が連結されている。リヤディファレンシャル５２は、詳細には図示していないが、上述したフロントディファレンシャル４２と同様の構成となっている。
【００３４】
上述のように構成された動力伝達装置１００において、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２が二輪駆動状態に切り替えられると、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１との間でトルクを伝達しない状態に切り替えられる。つまり、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２により、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１とが切り離された状態となる。これにより、二輪駆動状態では、トランスミッション２０からトランスファ３０へ入力されるトルクをリヤプロペラシャフト５１のみへ伝達する動力伝達経路が成立する。この二輪駆動状態では、後輪５４，５４のみにトルクが伝達され、前輪４４，４４にはトルクが伝達されない。
【００３５】
２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２が四輪駆動状態に切り替えられると、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１との間でトルクを伝達する状態に切り替えられる。つまり、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２により、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１とが連結された状態となる。これにより、四輪駆動状態では、トランスミッション２０からトランスファ３０へ入力されるトルクをフロントプロペラシャフト４１およびリヤプロペラシャフト５１の両方へ伝達する動力伝達経路が成立する。この四輪駆動状態では、前輪４４，４４と後輪５４，５４の両方にトルクが伝達される。
【００３６】
また、動力伝達装置１００には、二輪駆動状態で従動輪となる左右の車輪のうち一方の車輪と、これら左右の車輪の間に設けられた差動機構との間でトルクの伝達／非伝達を切り替える切替部が備えられている。この実施形態では、切替部は、フロントディファレンシャル４２と右側の前輪４４との間でトルクの伝達／非伝達を切り替えるクラッチ機構６０として構成されている。したがって、この実施形態では、動力伝達装置１００に、第１の切替部であるクラッチ機構６０と、第２の切替部である、上述した２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２とが備えられている。
【００３７】
クラッチ機構６０は、フロントディファレンシャル４２と右側の前輪４４との間でトルク伝達を行う伝達状態と、トルク伝達を行わない非伝達状態（遮断状態）とを切り替えるように構成されている。具体的には、クラッチ機構６０は、フロントディファレンシャル４２と右側の前輪４４との間に配設される右側のフロントドライブシャフト４３上に設けられている。図１に示す例では、右側のフロントドライブシャフト４３は、フロントディファレンシャル４２側の第１の部分（左側の部分）４３ａと、前輪４４側の第２の部分（右側の部分）４３ｂとに分割された構成になっている。クラッチ機構６０は、右側のフロントドライブシャフト４３の第１の部分４３ａの右端部と、第２の部分４３ｂの左端部との間に配設されている。
【００３８】
クラッチ機構６０は、フロントディファレンシャル４２側と、前輪４４側との間でトルクの伝達／非伝達を切り替えることが可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよいし、配置箇所も特に限定されない。クラッチ機構６０として、例えば、油圧式の多板クラッチなどを用いることが可能である。この場合、アクチュエータ６１の駆動によりクラッチ機構６０の伝達／非伝達の切替制御が行われる。アクチュエータ６１は、クラッチ機構６０を伝達状態（係合状態）または非伝達状態（解放状態）に切り替えるもので、例えば電動モータなどが用いられる。なお、油圧回路などを通じた油圧制御によってクラッチ機構６０の係合・解放制御を行うようにしてもよい。また、クラッチ機構６０として、電子制御式のカップリングなどを用いてもよい。
【００３９】
そして、クラッチ機構６０が非伝達状態に切り替えられると、右側のフロントドライブシャフト４３の第１の部分４３ａの右端部と、第２の部分４３ｂの左端部とが切り離された状態となる。これにより、フロントディファレンシャル４２側と、前輪４４側とが分離された状態となり、フロントディファレンシャル４２と前輪４４との間でトルクの伝達が不可能な状態に切り替えられる。
【００４０】
一方、クラッチ機構６０が伝達状態に切り替えられると、右側のフロントドライブシャフト４３の第１の部分４３ａの右端部と、第２の部分４３ｂの左端部とが接続された状態となる。これにより、フロントディファレンシャル４２側と、前輪４４側とが連結された状態となり、フロントディファレンシャル４２と前輪４４との間でトルクの伝達が可能な状態に切り替えられる。
【００４１】
上述のように構成された動力伝達装置１００は、制御装置としての４ＷＤ電子制御ユニット（４ＷＤ＿ＥＣＵ）２００によって制御される。４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、例えば、マイクロコンピュータを主体に構成された電子回路からなり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んで構成されている。ＲＯＭには、各種制御プログラム、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ、後述するデフ油温の閾値に関する情報などが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。
【００４２】
そして、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、各種センサ（上述した油温センサ２０２など）からの検出信号および各種スイッチ（上述した２ＷＤ／４ＷＤ切替スイッチ２０１など）の設定に基づいて、アクチュエータ３３，６１を制御することにより、後述するデフ油温上昇制御を含む動力伝達装置１００の各種制御を行う。
【００４３】
−実施形態の特徴部分−
この実施形態では、動力伝達装置１００において、二輪駆動状態のとき、フロントディファレンシャル４２のデフケース４２ａ内のオイルの温度Ｔｄが第１の閾値Ｔｈ１よりも低い場合には、クラッチ機構６０は、フロントディファレンシャル４２と前輪４４との間でトルクを伝達不可能な状態に切り替えられ、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２は、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１の間でトルクを伝達可能な状態に切り替えられることを特徴としている。
【００４４】
以下、この特徴部分について、図２〜図４を参照して詳しく説明する。図２は、動力伝達装置１００において行われるデフ油温上昇制御の手順を示すフローチャートである。図３は、デフ油温Ｔｄが低い場合における動力伝達装置１００の状態を模式的に示す図である。図４は、デフ油温Ｔｄの上昇後における動力伝達装置１００の状態を模式的に示す図である。なお、図３、図４では、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２とクラッチ機構６０の非伝達状態を、便宜上、隙間をあけた状態で示している。
【００４５】
図２のフローチャートに示すルーチンは、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００が実行する動力伝達装置１００におけるデフ油温上昇制御に関するものであり、一定周期ごとに繰り返される。
【００４６】
まず、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ１において、動力伝達装置１００が二輪駆動状態であるか否かを判定する。このステップＳＴ１の判定は、２ＷＤ／４ＷＤ切替スイッチ２０１の設定を検知することによって行うことが可能である。
【００４７】
ステップＳＴ１の判定結果が肯定判定の場合には、ステップＳＴ２に進む。一方、ステップＳＴ１の判定結果が否定判定の場合には、このルーチンを抜ける。
【００４８】
次に、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ２において、フロントディファレンシャル４２のデフケース４２ａ内のオイルの温度（デフ油温）Ｔｄが、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００のＲＯＭに予め記憶された第１の閾値Ｔｈ１よりも低いか否かを判定する。このステップＳＴ２の判定は、油温センサ２０２の検出信号に基づいて行うことが可能である。第１の閾値Ｔｈ１は、デフ油温に関する閾値であり、予め実験、計算等を行うことによって求められる値である。第１の閾値Ｔｈ１は、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗とデフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗（粘性抵抗）との関係に基づいて設定される。この実施形態では、第１の閾値Ｔｈ１は、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが大きくなるような値に設定されている。なお、第１の閾値Ｔｈ１の設定手法は一例であって他の要素を用いて設定することも可能である。
【００４９】
ステップＳＴ２の判定結果が肯定判定の場合、つまり、デフ油温Ｔｄが第１の閾値Ｔｈ１よりも低い場合には（Ｔｄ＜Ｔｈ１）、ステップＳＴ３に進む。一方、ステップＳＴ２の判定結果が否定判定の場合、つまり、デフ油温Ｔｄが第１の閾値Ｔｈ１以上である場合には（Ｔｄ≧Ｔｈ１）、このルーチンを抜ける。
【００５０】
次に、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ３において、アクチュエータ６１を制御することによりクラッチ機構６０を非伝達状態に切り替えるとともに、アクチュエータ３３を制御することにより、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２を伝達状態に切り替える。つまり、クラッチ機構６０が、フロントディファレンシャル４２と右側の前輪４４との間でトルクを伝達しない状態に切り替えられる。また、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２が、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１の間でトルクを伝達する状態に切り替えられる。なお、ステップＳＴ３の処理の際、既にクラッチ機構６０が非伝達状態に切り替えられている場合には、そのクラッチ機構６０の非伝達状態を保持する。
【００５１】
この場合、図３に示すように、トランスミッション２０からトランスファ３０へ入力されるトルクがフロントプロペラシャフト４１へ伝達される。このため、フロントプロペラシャフト４１の回転にともなってデフケース４２ａも回転する。しかし、フロントディファレンシャル４２と右側の前輪４４との間ではトルクの伝達が不可能となっているので、フロントプロペラシャフト４１へ伝達されたトルクは、左右の車輪４４，４４へは伝達されない。したがって、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２は四輪駆動状態と同じ状態に切り替えられるが、動力伝達装置１００は二輪駆動状態を継続することになる。
【００５２】
次に、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ４において、デフ油温Ｔｄが、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００のＲＯＭに予め記憶された第２の閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。このステップＳＴ４の判定は、油温センサ２０２の検出信号に基づいて行うことが可能である。第２の閾値Ｔｈ２は、デフ油温に関する閾値であり、予め実験、計算等を行うことによって求められる値である。第２の閾値Ｔｈ２は、上述した第１の閾値Ｔｈ１よりも高い値となっている（Ｔｈ２＞Ｔｈ１）。第２の閾値Ｔｈ２は、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗およびデフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗（粘性抵抗）との関係に基づいて設定される。この実施形態では、第２の閾値Ｔｈ２は、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが小さくなるような値に設定されている。なお、第２の閾値Ｔｈ２の設定手法は一例であって他の要素を用いて設定することも可能である。
【００５３】
ステップＳＴ４の判定結果が肯定判定の場合、つまり、デフ油温Ｔｄが第２の閾値Ｔｈ２以上である場合には（Ｔｄ≧Ｔｈ２）、ステップＳＴ５に進む。一方、ステップＳＴ４の判定結果が否定判定の場合、つまり、デフ油温Ｔｄが第２の閾値Ｔｈ２よりも低い場合には（Ｔｄ＜Ｔｈ２）、肯定判定が得られるまでステップＳＴ４の判定を繰り返し行う。
【００５４】
そして、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ５において、アクチュエータ３３を制御することにより、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２を非伝達状態に切り替える。つまり、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２が、トランスファ３０とフロントプロペラシャフト４１の間でトルクを伝達しない状態に切り替えられる。この際、クラッチ機構６０は、フロントディファレンシャル４２と右側の前輪４４との間でトルクを伝達しない状態に保持されている。
【００５５】
この場合、図４に示すように、上述した図３に示す状態とは異なり、トランスミッション２０からトランスファ３０へ入力されるトルクはフロントプロペラシャフト４１へ伝達されなくなる。また、フロントディファレンシャル４２と右側の前輪４４との間でトルクの伝達が不可能となっているので、左右の前輪４４，４４が回転しても、それぞれの回転はフロントディファレンシャル４２により吸収され、デフケース４２ａへはトルクが伝達されないようになっている。このため、フロントプロペラシャフト４１およびデフケース４２ａは、回転しない状態となる。
【００５６】
この実施形態では、動力伝達装置１００において、上述したようなデフ油温上昇制御を行っているので、次のような効果が得られる。
【００５７】
二輪駆動状態での走行時、デフ油温Ｔｄが第１の閾値Ｔｈ１よりも低い場合、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２を一時的に四輪駆動状態と同じ状態に切り替えてフロントプロペラシャフト４１を回転させるようにしている。フロントプロペラシャフト４１の回転にともなってデフケース４２ａが回転することによって、デフケース４２ａ内のオイルが攪拌され、暖機される。
【００５８】
これにより、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２を非伝達状態としてフロントプロペラシャフト４１を回転させない場合に比べて、デフ油温Ｔｄが上昇しやすくなる。デフ油温Ｔｄの上昇により、デフケース４２ａ内のオイルの粘度が小さくなり、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗が低減される。その結果、二輪駆動状態で低温時の際の燃費の悪化を抑制することができる。特に冬期や寒冷地などのような低温環境下においても、上述したデフ油温上昇制御により、フロントプロペラシャフト４１を回転させない場合に比べて、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗を短時間で低減させることができ、燃費の悪化を抑制することができる。
【００５９】
より詳細には、フロントプロペラシャフト４１を回転させることで、その分フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗が増大し燃費悪化を招く可能性がある。しかし、デフ油温Ｔｄが低い低温時には、そのようなフロントプロペラシャフト４１の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが大きくなる可能性が高い。そのため、この実施形態では、第１の閾値Ｔｈ１を、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが大きくなるような値に設定している。そして、デフ油温Ｔｄが第１の閾値Ｔｈ１よりも低い低温時、フロントプロペラシャフト４１を回転させるようにしている。これにより、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗を低減させ、トータルでの燃費の悪化を抑制するようにしている。
【００６０】
そして、フロントプロペラシャフト４１の回転にともなって上昇したデフ油温Ｔｄが第２の閾値Ｔｈ２以上になると、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構３２を元の二輪駆動状態に戻してフロントプロペラシャフト４１を回転させないようにしている。これにより、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗が低減されるため、燃費向上を図ることができる。
【００６１】
より詳細には、上述の場合とは反対に、デフ油温Ｔｄが上昇した暖機後には、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが小さくなる可能性が高い。そのため、この実施形態では、第２の閾値Ｔｈ２を、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗による燃費悪化の影響よりも、デフケース４２ａ内のオイルの引きずり抵抗による燃費悪化の影響のほうが小さくなるような値に設定している。そして、デフ油温Ｔｄが第２の閾値Ｔｈ２以上となった暖機後、フロントプロペラシャフト４１の回転を停止させるようにしている。これにより、フロントプロペラシャフト４１の回転抵抗を低減させ、トータルでの燃費の向上を図るようにしている。
【００６２】
−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。
【００６３】
上記実施形態では、トランスファがセンターディファレンシャルを備える構成であったが、トランスファはセンターディファレンシャルを備えない構成であってもよい。
【００６４】
上記実施形態では、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構が２ＷＤ／４ＷＤ切替スイッチ２０１の操作に応じて切り替えられたが、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構の切替操作を他の手段（例えばレバー等）により行う構成としてもよい。
【００６５】
上記実施形態では、油温センサによりデフ油温を直接的に検出する場合について説明したが、デフ油温を他のパラメータに基づいて推定する構成としてもよい。例えば、エンジン冷却系のクーラント温度（冷却水温度）を水温センサにより検出し、クーラント温度に基づいてデフ油温を推定する構成としてもよい。あるいは、デフケース内のオイルの粘度を油粘度センサにより検出し、オイル粘度に基づいてデフ油温を推定する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切替可能な四輪駆動車の動力伝達装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０      エンジン（駆動源）
２０      トランスミッション（変速機構）
３０      トランスファ（動力分配機構）
３２      ２ＷＤ／４ＷＤ切替機構（第２の切替部）
４１      フロントプロペラシャフト（動力伝達軸）
４２      フロントディファレンシャル（差動機構）
４２ａ    デフケース
４３      フロントドライブシャフト（車軸）
４４      前輪
５４      後輪
６０      クラッチ機構（第１の切替部）
１００    動力伝達装置
２００    ４ＷＤ＿ＥＣＵ（制御装置）
２０１    ２ＷＤ／４ＷＤ切替スイッチ
２０２    油温センサ
Ｔｈ１    第１の閾値
Ｔｈ２    第２の閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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