(57)【要約】【課題】電動モータによって駆動されるポンプと、供給される制御電流に応じて弁開度が変化する電磁弁と、電動モータ及び電磁弁に電流を供給する制御装置とを備えた流体供給装置及び押圧装置において、電磁弁の異常が発生した際にその異常を高精度に検出することが可能な流体供給装置及び押圧装置を提供する。【解決手段】電動モータ８０と、電動モータ８０によって駆動されるポンプ８１と、供給される制御電流に応じて弁開度が変化する電磁弁８２と、電動モータ８０に駆動電流を供給すると共に電磁弁８２に制御電流を供給する制御装置９とを備える流体供給装置１００において、制御装置９は、電動モータ８０の作動中に制御電流を変化させたときの電動モータ８０の作動状態が閾値を超えて変化しないときに電磁弁８２に異常が発生していると判定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される駆動電流によって作動する電動モータと、前記電動モータによって駆動されるポンプと、供給される制御電流に応じて弁開度が変化する電磁弁と、前記電動モータに前記駆動電流を供給すると共に前記電磁弁に前記制御電流を供給する制御装置とを備え、前記ポンプから吐出された流体を供給対象に前記弁開度を調節して供給する流体供給装置であって、
前記制御装置は、前記電動モータの作動中に前記制御電流を変化させたときの前記電動モータの作動状態が閾値を超えて変化しないときに前記電磁弁に異常が発生していると判定する異常判定制御を実行する、
流体供給装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記異常判定制御を実行する際、前記制御電流を第１電流値から第２電流値に変化させたとき、及び前記第２電流値から前記第１電流値に戻したときのうち、少なくとも何れかにおいて前記電動モータの作動状態が閾値を超えて変化しないときに前記電磁弁に異常が発生していると判定する、
請求項１に記載の流体供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の流体供給装置と、前記流体供給装置から流体が供給されるシリンダの圧力によって前進移動するピストンとを備え、前記ピストンによって押圧対象物を押圧する押圧装置であって、
前記制御装置は、前記ピストンの前進移動中であって前記押圧対象物に付与されるピストンの押圧力が上昇する前に前記異常判定制御を実行する、
押圧装置。
【請求項４】
前記押圧対象物は、車両において駆動力を入力回転部材から出力回転部材に伝達する摩擦クラッチであり、
前記制御装置は、前記異常判定制御を前記入力回転部材と前記出力回転部材との相対回転がない状態で実行する、
請求項３に記載の押圧装置。
【請求項５】
前記押圧対象物は、主駆動輪と補助駆動輪とを備えた４輪駆動車において前記補助駆動輪側に駆動力を伝達する摩擦クラッチであり、
前記制御装置は、前記主駆動輪のみに駆動力が伝達される２輪駆動状態から前記主駆動輪及び補助駆動輪に駆動力が伝達される４輪駆動状態に移行する際に前記異常判定制御を実行する、
請求項３に記載の押圧装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記ピストンの前進移動中において前記シリンダに供給される流体が減少するように前記制御電流を一時的に変化させて前記異常判定制御を実行する、
請求項３乃至５の何れか１項に記載の押圧装置。
【請求項７】
前記電磁弁は、前記ポンプと前記シリンダとの間に配置され、前記制御電流が供給されないときに前記シリンダへの流体の供給を遮断するノーマルクローズ型のソレノイド弁であり、
前記制御装置は、前記異常判定制御を実行する際、前記電磁弁が閉弁状態となるように前記制御電流を一時的に減少させる、
請求項６に記載の押圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータによって駆動されるポンプを備えた流体供給装置、及び流体供給装置から供給される流体の圧力によって押圧対象物を押圧する押圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータによってポンプを駆動し、ポンプから吐出される作動油の圧力を電磁弁によって調節して出力する装置が、例えば車両の駆動力を伝達するクラッチを動作させるために用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の油圧制御装置は、２輪駆動状態と４輪駆動状態を切り替え可能な４輪駆動車のトランスファに、４輪駆動状態において駆動力を伝達するクラッチを押圧するための作動油を供給するものであり、電動モータによって駆動されるポンプと、２輪駆動状態と４輪駆動状態とでポンプから吐出される作動油の流路を切り替える切替弁と、切替弁に制御圧を供給する電磁開閉弁と、切替弁とトランスファとの間の作動油の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段の検出値に基づいて切替弁から所定の圧力の作動油が出力されているか否かを判定するための油圧スイッチと、油圧スイッチにより所定の圧力の作動油が出力されていないと判定された場合に切替弁の異常が発生したことを報知する警報手段とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８６７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の油圧制御装置は、切替弁の異常を検知するために油圧スイッチを設ける必要があるので、このことがコスト上昇の要因となる。また、油圧スイッチのオン又はオフのみにより異常の有無を判定する場合には、例えば切替弁の弁体が可動範囲の中間位置で固着してしまうような異常が発生したとき、その異常を正しく検出できないおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、電動モータによって駆動されるポンプと、供給される制御電流に応じて弁開度が変化する電磁弁と、電動モータ及び電磁弁に電流を供給する制御装置とを備えた流体供給装置及び押圧装置において、電磁弁の異常が発生した際には、その異常を高精度に検出することが可能な流体供給装置及び押圧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】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、供給される駆動電流によって作動する電動モータと、前記電動モータによって駆動されるポンプと、供給される制御電流に応じて弁開度が変化する電磁弁と、前記電動モータに前記駆動電流を供給すると共に前記電磁弁に前記制御電流を供給する制御装置とを備え、前記ポンプから吐出された流体を供給対象に前記弁開度を調節して供給する流体供給装置であって、前記制御装置は、前記電動モータの作動中に前記制御電流を変化させたときの前記電動モータの作動状態が閾値を超えて変化しないときに前記電磁弁に異常が発生していると判定する異常判定制御を実行する、流体供給装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る流体供給装置及び押圧装置によれば、電磁弁の異常が発生した際に、その異常を高精度に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動力配分装置が搭載された４輪駆動車の構成例を模式的に示す構成図である。
【図２】駆動力配分装置の構成例を示す断面図である。
【図３】図２の拡大図である。
【図４】押圧装置の構成例を模式的に示す構成図である。
【図５】電磁弁の構成例を示す断面図である。
【図６】制御部が実行する異常判定制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、異常判定制御の実行時において電磁弁に異常が発生していないときの電動モータの作動状態及び制御電流の変化を示すグラフである。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、異常判定制御の実行時において電磁弁に異常が発生しているときの電動モータの作動状態及び制御電流の変化を示すグラフである。
【図９】変形例に係る油圧ユニットの構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図９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。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る駆動力配分装置が搭載された４輪駆動車の構成例を模式的に示す構成図である。
【００１２】
４輪駆動車１は、走行用の駆動力を発生させる駆動源としてのエンジン１０２、トランスミッション１０３、左右一対の主駆動輪としての前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び左右一対の補助駆動輪としての後輪１０５Ｌ，１０５Ｒと、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達可能な駆動力伝達系１０１と、駆動力伝達系１０１における駆動力伝達状態を切り替えるための押圧装置１０とを備えている。この４輪駆動車１は、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達する４輪駆動状態と、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみに伝達する２輪駆動状態とを切り替え可能である。なお、本実施の形態において、各符号における「Ｌ」及び「Ｒ」は、車両の前進方向に対する左側及び右側の意味で使用している。
【００１３】
駆動力伝達系１０１は、フロントディファレンシャル１１と、駆動力の伝達を遮断可能な噛み合いクラッチ１２と、プロペラシャフト１０８と、駆動力配分装置１３と、前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒと、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒとを有する。前輪１０４Ｌ，１０４Ｒには、エンジン１０２の駆動力が常に伝達される。後輪１０５Ｌ，１０５Ｒには、噛み合いクラッチ１２、プロペラシャフト１０８、及び駆動力配分装置１３を介してエンジン１０２の駆動力が伝達される。駆動力配分装置１３は、エンジン１０２の駆動力を左右の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに断続可能かつ差動を許容して配分することが可能である。
【００１４】
フロントディファレンシャル１１は、一対の前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒにそれぞれ連結された一対のサイドギヤ１１１、一対のサイドギヤ１１１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１１２、一対のピニオンギヤ１１２を支持するピニオンギヤシャフト１１３、及びこれら一対のサイドギヤ１１１と一対のピニオンギヤ１１２とピニオンギヤシャフト１１３を収容するフロントデフケース１１４を有している。フロントデフケース１１４には、トランスミッション１０３で変速されたエンジン１０２の駆動力が伝達される。
【００１５】
噛み合いクラッチ１２は、フロントデフケース１１４と一体に回転する第１回転部材１２１と、第１回転部材１２１と軸方向に並んで配置された第２回転部材１２２と、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とを相対回転不能に連結することが可能なスリーブ１２３とを有している。スリーブ１２３は、図略のアクチュエータにより、第１回転部材１２１及び第２回転部材１２２に噛み合う連結位置と、第２回転部材１２２にのみ噛み合う非連結位置との間を軸方向に移動する。スリーブ１２３が連結位置にあるとき、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転不能に連結され、スリーブ１２３が非連結位置にあるとき、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転自在となる。
【００１６】
プロペラシャフト１０８は、エンジン１０２のトルクをフロントデフケース１１４から噛み合いクラッチ１２を介して受け、駆動力配分装置１３側に伝達する。プロペラシャフト１０８の前輪側端部にはピニオンギヤ１０８ａが設けられており、このピニオンギヤ１０８ａが噛み合いクラッチ１２の第２回転部材１２２に相対回転不能に連結されたリングギヤ１０８ｂに噛み合っている。駆動力配分装置１３は、プロペラシャフト１０８から入力される駆動力を後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに差動を許容して配分する。ドライブシャフト１０７Ｌは左後輪１０５Ｌに連結され、ドライブシャフト１０７Ｒは右後輪１０５Ｒに連結されている。
【００１７】
（駆動力配分装置の構成）
図２は、駆動力配分装置１３の構成例を示す断面図である。図３は、図２の拡大図である。図２では、駆動力配分装置１３の全体を、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒの一部と共に示している。
【００１８】
駆動力配分装置１３は、車体に支持される装置ケース２と、プロペラシャフト１０８が連結される連結部材３１と、連結部材３１と一体に回転するピニオンギヤシャフト３２と、ピニオンギヤシャフト３２からエンジン１０２の駆動力を受けて回転するデフケース４０と、デフケース４０に入力された駆動力を一対のサイドギヤ４３から差動を許容して出力する差動歯車機構４と、差動歯車機構４の一方のサイドギヤ４３とドライブシャフト１０７Ｌとの間で駆動力を伝達する摩擦クラッチ５３を有する駆動力伝達装置５と、差動歯車機構４と駆動力伝達装置５との間に配置された軸状の中間軸５０とを備えている。連結部材３１とピニオンギヤシャフト３２とは、ボルト３０１及び座金３０２によって結合されている。また、ピニオンギヤシャフト３２は、軸部３２１とギヤ部３２２とを有し、軸部３２１が一対の円錐ころ軸受６１，６２によって回転可能に支持されている。
【００１９】
差動歯車機構４は、デフケース４０に支持されたピニオンシャフト４１と、ピニオンシャフト４１に軸支された一対のピニオンギヤ４２と、一対のピニオンギヤ４２にギヤ軸を直交させて噛合する一対のサイドギヤ４３とを有している。デフケース４０は、円錐ころ軸受６３，６４によって装置ケース２に回転可能に支持されている。中間軸５０は、一対のサイドギヤ４３のうち一方のサイドギヤ４３と相対回転不能に連結されている。駆動力伝達装置５は、中間軸５０から入力される駆動力を断続及び調節可能にドライブシャフト１０７Ｌに伝達する。
【００２０】
４輪駆動車１の直進時において、一方のサイドギヤ４３から中間軸５０及び駆動力伝達装置５を経てドライブシャフト１０７Ｌに伝達される駆動力が調節されると、差動歯車機構４の差動機能により、ドライブシャフト１０７Ｒにも、ドライブシャフト１０７Ｌに伝達される駆動力と同等の駆動力が伝達される。ドライブシャフト１０７Ｒは、一対のサイドギヤ４３のうち、中間軸５０とは反対側の他方のサイドギヤ４３にスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。ドライブシャフト１０７Ｌは、スプライン嵌合によって後述する第２回転部材５２の連結部５２１に相対回転不能に連結されている。
【００２１】
（駆動力伝達装置の構成）
駆動力伝達装置５は、中間軸５０と一体に回転する第１回転部材５１と、ドライブシャフト１０７Ｌと一体に回転する第２回転部材５２と、第１回転部材５１と第２回転部材５２との間に配置された摩擦クラッチ５３と、押圧装置１０における押圧力の出力部材であるピストン７と摩擦クラッチ５３との間に配置されたプレッシャプレート５４及びスラストころ軸受５５とを有している。駆動力伝達装置５は、第１回転部材５１に入力される駆動力を第２回転部材５２からドライブシャフト１０７Ｌに出力する。第１回転部材５１は本発明の入力回転部材に相当し、第２回転部材５２は本発明の出力回転部材に相当する。
【００２２】
摩擦クラッチ５３は、図３に示すように、第１回転部材５１と共に回転する複数のインナクラッチプレート５３１と、第２回転部材５２と共に回転する複数のアウタクラッチプレート５３２とからなる。インナクラッチプレート５３１とアウタクラッチプレート５３２との摩擦摺動は、図略の潤滑油によって潤滑される。複数のインナクラッチプレート５３１及び複数のアウタクラッチプレート５３２は、軸方向に沿って交互に配置されている。
【００２３】
摩擦クラッチ５３は、ピストン７の押圧力をプレッシャプレート５４及びスラストころ軸受５５を介して受けることによって発生するインナクラッチプレート５３１とアウタクラッチプレート５３２との摩擦力により、第１回転部材５１と第２回転部材５２との間で駆動力を伝達する。ピストン７は、第１回転部材５１及び第２回転部材５２の回転軸線Ｏに沿う軸方向移動により摩擦クラッチ５３を押圧する。
【００２４】
シリンダ２２０に作動油が供給されていないとき、インナクラッチプレート５３１とアウタクラッチプレート５３２との間には隙間が形成され、潤滑油による引きずりトルク以上のトルクは第１回転部材５１から第２回転部材５２に伝達されない。この状態からシリンダ２２０に作動油が供給されると、ピストン７が前進移動してインナクラッチプレート５３１とアウタクラッチプレート５３２との間の隙間が詰まり、その後さらにシリンダ２２０の圧力が高まると、インナクラッチプレート５３１とアウタクラッチプレート５３２とが摩擦接触して第１回転部材５１から第２回転部材５２に駆動力が伝達される。ピストン７の前進移動時において摩擦クラッチ５３に付与される押圧力は、両クラッチプレート５３１，５３２の隙間が詰まるまでは小さく、両クラッチプレート５３１，５３２の隙間が詰まった後に上昇する。
【００２５】
第１回転部材５１は、外周面に軸方向に沿って延びる複数のスプライン突起からなるスプライン係合部５１１ａが形成された円筒状の円筒部５１１と、円筒部５１１よりも小径で、中間軸５０がスプライン嵌合により連結される有底円筒状の連結部５１２と、円筒部５１１と連結部５１２とを接続する接続部５１３とを一体に有している。連結部５１２の外周面には、装置ケース２に支持されたシール部材６９０が摺接する。シール部材６９０は、駆動力伝達装置５の収容空間と差動歯車機構４の収容空間とを区画している。
【００２６】
プレッシャプレート５４は、第１回転部材５１の円筒部５１１の端部に形成された突起５１１ｂを挿通させる挿通孔５４０が形成されており、第１回転部材５１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。プレッシャプレート５４は、第１回転部材５１の円筒部５１１よりも外周側に配置されて摩擦クラッチ５３を押圧する押圧部５４１と、円筒部５１１の内側に配置された内壁部５４２とを有している。挿通孔５４０は、押圧部５４１と内壁部５４２との間に形成されている。プレッシャプレート５４の内壁部５４２と、第１回転部材５１の接続部５１３との間には、複数のコイルばね５７が軸方向に圧縮された状態で配置されている。図２及び図３では、このうち１つのコイルばね５７を図示している。複数のコイルばね５７は、プレッシャプレート５４をピストン７側に付勢している。
【００２７】
第２回転部材５２は、第１回転部材５１と軸方向に並置されている。第２回転部材５２は、図３に示すように、ドライブシャフト１０７Ｌが連結される連結部５２１と、連結部５２１の第１回転部材５１側の端部から軸方向に突出するボス部５２２と、連結部５２１から外方に張り出した環状の壁部５２３と、壁部５２３の外周端部から軸方向に延びる円筒状の円筒部５２４とを一体に有している。
【００２８】
摩擦クラッチ５３は、第１回転部材５１の円筒部５１１と、第２回転部材５２の円筒部５２４との間に配置されている。インナクラッチプレート５３１には、その内周側の端部に第１回転部材５１の円筒部５１１のスプライン係合部５１１ａに係合する複数の突起５３１ａが形成されている。これにより、インナクラッチプレート５３１は、第１回転部材５１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。また、アウタクラッチプレート５３２には、その外周側の端部に第２回転部材５２の円筒部５２４の内周面に形成されたスプライン係合部５２４ａに係合する複数の突起５３２ａが形成されている。これにより、アウタクラッチプレート５３２は、第２回転部材５２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。
【００２９】
第１回転部材５１は、装置ケース２に取り付けられた玉軸受６５によって支持されている。第２回転部材５２は、連結部５２１と装置ケース２の内面との間に配置された玉軸受６６によって支持されている。第２回転部材５２のボス部５２２の外周面と第１回転部材５１との間には、玉軸受６７が配置されている。また、第２回転部材５２の壁部５２３と第１ケース部材２１の内面との間には、スラストころ軸受６８が配置されている。
【００３０】
装置ケース２は、駆動力伝達装置５を収容する第１ケース部材２１と、シリンダ２２０が形成された第２ケース部材２２と、差動歯車機構４及びデフケース４０を収容する第３のケース部材２３とを有している。第１ケース部材２１と第２ケース部材２２、及び第２ケース部材２２と第３のケース部材２３とは、例えばボルト締結によって結合されている。図２及び図３では、第１ケース部材２１と第２ケース部材２２とを結合する複数のボルト２０１を図示している。
【００３１】
第１ケース部材２１には、第２回転部材５２を挿通させる挿通孔の内面にシール部材６９１が嵌着されている。第３のケース部材２３には、ドライブシャフト１０７Ｒを挿通させる挿通孔の内面にシール部材６９２が嵌着され、連結部材３１及びピニオンギヤシャフト３２を挿通させる挿通孔の内面にシール部材６９３が嵌着されている。
【００３２】
第２ケース部材２２には、ピストン７に油圧を付与し、ピストン７を摩擦クラッチ５３側に移動させる作動油が供給される環状のシリンダ２２０、及びシリンダ２２０に作動油を供給する作動油供給孔２２１が設けられている。シリンダ２２０は、回転軸線Ｏを中心として形成された円環状である。作動油は、本発明の流体の一態様である。
【００３３】
シリンダ２２０には、作動油供給孔２２１を介して作動油が供給される。ピストン７は、軸方向の一部がシリンダ２２０内に配置された状態で回転軸線Ｏ方向に進退移動可能であり、シリンダ２２０に供給される作動油の油圧によって摩擦クラッチ５３を押圧し、インナクラッチプレート５３１とアウタクラッチプレート５３２とを摩擦接触させる。これにより、プロペラシャフト１０８から後輪１０５Ｌ，１０５Ｒ側に駆動力が伝達される。また、ピストン７は、シリンダ２２０の作動油の圧力が低下すると、プレッシャプレート５４を介して受けるコイルばね５７の付勢力によってシリンダ２２０の奥側に移動し、摩擦クラッチ５３から離間する。ピストン７の内周面及び外周面には、それぞれ周方向溝が形成され、これらの周方向溝にＯリング７１，７２が保持されている。
【００３４】
（押圧装置１０の構成）
押圧装置１０は、図１に示すように、作動油の供給対象であるシリンダ２２０に作動油を供給する流体供給装置１００と、シリンダ２２０の圧力によって前進移動するピストン７とを有して構成されている。ピストン７は、シリンダ２２０内の油圧によって押圧対象物である摩擦クラッチ５３を押圧する。流体供給装置１００は、油圧ユニット８と、油圧ユニット８を制御する制御装置９とを有して構成されている。
【００３５】
図４は、押圧装置１０の構成例を模式的に示す構成図である。油圧ユニット８は、制御装置９から供給される駆動電流によって作動する電動モータ８０と、電動モータ８０によって駆動されるポンプ８１と、制御装置９から供給される制御電流に応じて弁開度が変化する電磁弁８２とを備えている。電動モータ８０とポンプ８１とは、連結軸８１１によって連結されている。なお、電動モータ８０とポンプ８１との間に、電動モータ８０の回転を所定の減速比で減速する減速機を設けてもよい。また、電動モータ８０及びポンプ８１をユニット化し、これらが一体に構成された電動ポンプとしてもよい。
【００３６】
流体供給装置１００は、ポンプ８１から吐出された流体をシリンダ２２０に電磁弁８２の弁開度を調節して供給する。電動モータ８０は、例えば三相ブラシレスモータであり、その回転速度が回転速度センサ８０１によって検出される。また、電動モータ８０に供給される駆動電流の電流値は、電流センサ８０２によって検出される。回転速度センサ８０１及び電流センサ８０２の検出信号は制御装置９に送られる。
【００３７】
ポンプ８１は、それ自体は周知のものであり、電動モータ８０の回転速度に応じた吐出量でリザーバ８１０から汲み上げた作動油を吐出し、電磁弁８２に供給する油圧を発生させる。このポンプ８１として、具体的には外接ギヤポンプや内接ギヤポンプあるいはベーンポンプ等を用いることができる。ポンプ８１から吐出された作動油の一部は、油路８１２によってリザーバ８１０に還流する。この油路８１２にはオリフィス（絞り弁）８１３が設けられている。
【００３８】
電磁弁８２は、ポンプ８１とシリンダ２２０との間に配置され、ポンプ８１からシリンダ２２０に供給される作動油の圧力を調節する。シリンダ２２０に出力される作動油の圧力は、制御装置９から電磁弁８２に供給される制御電流に応じて変化する。電磁弁８２は、ポンプ８１から吐出された作動油の一部を排出し、作動油の圧力を減圧してシリンダ２２０に出力する。制御装置９は、ポンプ８１の吐出圧がピストン７に作用させるべき作動油の油圧よりも高くなるように電動モータ８０を制御する。
【００３９】
図５は、電磁弁８２の構成例を示す断面図である。電磁弁８２は、制御電流が供給されないときにシリンダ２２０への流体の供給を遮断するノーマルクローズ型のソレノイド弁であり、ソレノイド部８３と、筒状のスリーブ８４と、スリーブ８４に収容されたスプール弁８５と、スプール弁８５をソレノイド部８３側に付勢する付勢部材としての復帰用スプリング８６とを備えている。ソレノイド部８３は、制御装置９から制御電流の供給を受けて作動し、制御電流の大きさに応じた押圧力でスプール弁８５を軸方向の一側（復帰用スプリング８６側）に押圧する。
【００４０】
電磁弁８２は、バルブボディ８９に形成された嵌合穴８９０にスリーブ８４が嵌合した状態で使用される。バルブボディ８９には、ポンプ８１からの作動油を供給する供給通路８９１と、作動油をシリンダ２２０側に導く出力通路８９２と、余剰の作動油を図略のリザーバ８１０に導くドレン通路８９３とが形成されている。
【００４１】
スリーブ８４には、スプール弁８５を収容する弁孔８４０が設けられている。弁孔８４０には、スプール弁８５が軸方向移動可能に収容されている。図５では、弁孔８４０の中心軸線Ｃよりも上側にソレノイド部８３に制御電流が供給されていない状態を示し、中心軸線Ｃよりも下側にソレノイド部８３に定格値の制御電流が供給された状態を示している。
【００４２】
スリーブ８４には、供給通路８９１に連通する供給ポート８４１、出力通路８９２に連通する出力ポート８４２、及びドレン通路８９３に連通するドレンポート８４３が形成されている。供給ポート８４１及び出力ポート８４２には、異物の流動を抑制するストレーナ８４４がそれぞれ装着されている。スリーブ８４におけるソレノイド部８３とは反対側の端部には、ねじ部８４５が設けられている。弁孔８４０の一端は、ねじ部８４５に螺合する栓体８７によって閉塞され、栓体８７とスプール弁８５の軸方向端面との間には、コイルばねからなる復帰用スプリング８６が軸方向に圧縮された状態で配置されている。
【００４３】
スプール弁８５には、第１及び第２のランド８５１，８５２が形成されている。出力ポート８４２と供給ポート８４１との間の流路面積は、第１のランド８５１が弁孔８４０の中心軸線Ｃに沿って移動することにより変化し、出力ポート８４２から出力される作動油の圧力がこの流路面積に応じて変化する。また、出力ポート８４２とドレンポート８４３との間の流路面積は、第２のランド８５２が弁孔８４０の中心軸線Ｃに沿って移動することにより変化する。
【００４４】
栓体８７は、復帰用スプリング８６の一端が当接する円板状の基部８７１と、基部８７１の中心部に設けられ、スプール弁８５に向かって突出する突起８７２と、基部８７１の周縁部に設けられ、スリーブ８４のねじ部８４５に螺合する円筒部８７３とを一体に有している。スプール弁８５には、ソレノイド部８３とは反対側の端部に開口する収容穴８５０が形成されており、この収容孔８５０に円柱状の閉塞部材８８が軸方向移動可能に収容されている。収容穴８５０は、中心軸線Ｃに沿って延び、その底部側の端部と出力ポート８４２とが連通路８５３によって連通している。収容孔８５０の開口側への閉塞部材８８の移動は、栓体８７の突起８７２によって規制されている。連通路８５３から収容孔８５０に導入された作動油の圧力は、スプール弁８５をソレノイド部８３側に押圧するフィードバック圧となる。
【００４５】
ソレノイド部８３は、スリーブ８４に固定されたソレノイドケース８３１と、ソレノイドケース８３１に保持されたボビン８３２と、ボビン８３２に巻き回された電磁コイル８３３と、電磁コイル８３３が発生する磁束を受けてソレノイドケース８３１に対して軸方向に移動する円筒状のプランジャ８３４と、プランジャ８３４と一体に軸方向移動してスプール弁８５を押圧するシャフト８３５と、シャフト８３５を挿通させてソレノイドケース８３１の内側に配置されたソレノイドコア８３６とを有している。
【００４６】
電磁弁８２は、電磁コイル８３３に制御電流が供給されないとき、シャフト８３５が復帰用スプリング８６の付勢力をスプール弁８５を介して受け、シャフト８３５の後端部がソレノイドケース８３１の底部８３１ａに当接する。このとき、供給ポート８４１と出力ポート８４２との連通が遮断されると共に、出力ポート８４２とドレンポート８４３とが連通する。
【００４７】
一方、電磁コイル８３３に制御電流が供給されると、電磁コイル８３３の磁力によってプランジャ８３４がスリーブ８４側に移動する。これに伴い、シャフト８３５が復帰用スプリング８６の付勢力に抗してスプール弁８５を軸方向移動させる。これにより、供給ポート８４１と出力ポート８４２とが連通すると共に、出力ポート８４２とドレンポート８４３との連通が遮断され、供給通路８９１に供給された作動油が出力通路８９２に出力される。
【００４８】
（制御装置の構成及び制御方法）
制御装置９は、油圧ユニット８と協調して動作するように噛み合いクラッチ１２（図１参照）を制御する、制御装置９は、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみに駆動力が伝達される２輪駆動状態での走行時に、噛み合いクラッチ１２の第１回転部材１２１及び第２回転部材１２２との連結を解除すると共に、油圧ユニット８を制御して駆動力伝達装置５の摩擦クラッチ５３を駆動力が伝達されない解放状態とする。これにより、４輪駆動車１が走行中であってもプロペラシャフト１０８の回転が停止し、ピニオンギヤ１０８ａとリングギヤ１０８ｂとの噛み合い部、及びピニオンギヤシャフト３２とリングギヤ４４との噛み合い部におけるギヤオイルの撹拌抵抗等による走行抵抗が軽減され、ひいては４輪駆動車１の燃費性能が向上する。
【００４９】
また、２輪駆動状態での走行中に、例えば前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの一方又は両方にスリップが発生して車両の挙動が不安定となったとき、制御装置９は、油圧ユニット８の制御によって駆動力伝達装置５を動作させ、後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの回転力を差動歯車機構４を介してピニオンギヤシャフト３２に伝達し、プロペラシャフト１０８を回転させる。そして、制御装置９は、噛み合いクラッチ１２の第１回転部材１２１と第２回転部材１２２との回転が同期したとき、噛み合いクラッチ１２を制御して第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とをスリーブ１２３によって連結する。これにより、エンジン１０２の駆動力を噛み合いクラッチ１２、プロペラシャフト１０８、及び駆動力配分装置１３を介してドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒから後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達可能な状態となる。その後、制御装置９は、油圧ユニット８の制御によって後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される駆動力を調節する。
【００５０】
制御装置９は、図４に示すように、半導体記憶素子からなる記憶手段としての記憶部９０と、ＣＰＵ等の演算素子からなる制御部９１と、電動モータ８０に駆動電流を出力する駆動電流出力部９２と、電磁弁８２に制御電流を出力する制御電流出力部９３とを有している。
【００５１】
制御部９１は、記憶部９０に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで、通常制御手段９１１、異常判定手段９１２、及び警報手段９１３として機能する。駆動電流出力部９２は、複数のスイッチング素子を有し、例えばＰＷＭ制御によって駆動電流としての三相交流電流を電動モータ８０に供給する。制御電流出力部９３も同様に、スイッチング素子によるＰＷＭ制御によって制御電流を電磁弁８２に出力する。なお、通常制御手段９１１、異常判定手段９１２、及び警報手段９１３の機能のうち一部又は全部をＡＳＩＣ等のハードウェアにより実現してもよい。
【００５２】
通常制御手段９１１は、車両走行状態に応じて上記のように２輪駆動状態と４輪駆動状態とを切り替えると共に、４輪駆動状態において後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される駆動力を調節するための制御を行う。また、通常制御手段９１１は、電動モータ８０の目標回転速度を演算し、回転速度センサ８０１によって検出される電動モータ８０の実回転速度が目標回転速度に近づくようにフィードバック制御を行う。通常制御手段９１１は、例えばアクセルペダルの踏み込み量や、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒと後輪１０５Ｌ，１０５Ｒとの回転速度差に基づいて電動モータ８０の目標回転速度を演算する。
【００５３】
異常判定手段９１２は、電動モータ８０の作動中に電磁弁８２に供給する制御電流を変化させたときの電動モータ８０の作動状態が閾値を超えて変化しないときに電磁弁８２に異常が発生していると判定する異常判定制御を実行する。警報手段９１３は、異常判定手段９１２により電磁弁８２に異常が発生していると判定されたとき、異常の発生を示す異常信号を出力し、例えば４輪駆動車１のインスツルメンツパネルの警告灯を点灯させることにより運転者に異常の発生を報知する。
【００５４】
図６は、制御部９１が異常判定手段９１２として実行する異常判定制御の手順の一例を示すフローチャートである。図７（ａ）及び（ｂ）は、異常判定制御の実行時において、電磁弁８２に異常が発生していないときの電動モータ８０の作動状態及び電磁弁８２に供給する制御電流の変化を示すグラフである。図８（ａ）及び（ｂ）は、異常判定制御の実行時において、電磁弁８２に異常が発生しているときの電動モータ８０の作動状態及び電磁弁８２に供給する制御電流の変化を示すグラフである。図７及び図８では、（ａ）に電動モータ８０の回転速度の変化を示し、（ｂ）に電磁弁８２に供給する制御電流の変化を示している。また、図７，８の（ａ）及び（ｂ）のグラフの横軸は時間軸である。
【００５５】
制御部９１が異常判定手段９１２として実行する異常判定制御の概要は、次の通りである。すなわち、電動モータ８０の作動中に電磁弁８２に供給する制御電流を第１電流値から第２電流値に変化させたとき、及び電磁弁８２に供給する制御電流を第２電流値から第１電流値に戻したときのうち、少なくとも何れかにおいて電動モータ８０の作動状態が閾値を超えて変化しないときに電磁弁８２に異常が発生していると判定する。また、本実施の形態では、ピストン７の前進移動中であって、摩擦クラッチ５３に付与されるピストン７の押圧力が上昇する前に異常判定制御を実行する。
【００５６】
本実施の形態では、異常判定手段９１２の判定の基準となる電動モータ８０の作動状態として、電動モータ８０の回転速度（実回転速度）を用いる。すなわち、電動モータ８０の作動中に電磁弁８２に供給する制御電流を変化させたときの電動モータ８０の回転速度の変化が閾値を超えて変化しないときに電磁弁８２に異常が発生していると判定する。つまり、電磁弁８２に供給する制御電流を変化させることにより電動モータ８０の負荷（回転抵抗）を変化させる場合、電磁弁８２が正常に動作していれば電動モータ８０の回転速度に変化が現れ、電磁弁８２が正常に動作していなければ電動モータ８０の回転速度が変化しないので、電動モータ８０の回転速度の変化量に基づいて電磁弁８２の異常の有無を判定することができる。
【００５７】
制御部９１は、図６のフローチャートに示す処理を、第１回転部材５１と第２回転部材５２との相対回転がない状態で実行する。より具体的には、４輪駆動車１が２輪駆動状態でかつ速度一定で直進する定常走行状態であるとき、あるいは停車中に異常判定制御を実行する。また、２輪駆動状態から４輪駆動状態への切り替え時に異常判定制御を実行してもよい。このようなタイミングで図６に示すフローチャートの処理を実行することにより、駆動力伝達系１０１に衝撃による音や振動を発生させることなく、異常判定制御を実行することができる。なお、図６におけるフローチャートの処理の開始時において、後述する第１タイマカウンタ及び第２タイマカウンタはゼロに初期設定され、第１確認フラグ及び第２確認フラグはオフ状態であるものとする。
【００５８】
図６のフローチャートに示す処理において、異常判定手段９２１はまず、電動モータ８０を作動させる（ステップＳ１）。具体的には、電動モータ８０の目標回転速度をゼロから所定の値にし、電動モータ８０への駆動電流の供給を開始する。これにより、ポンプ８１が駆動される。また、これと同時に、異常判定手段９２１は、電磁弁８２に供給する制御電流を第１電流値とする（ステップＳ２）。これにより、供給ポート８４１と出力ポート８４２とが連通し、シリンダ２２０への作動油の供給が開始される。本実施の形態では、この第１電流値として、ソレノイド部８３の定格電流値を用いる。なお、ステップＳ１及びＳ２の処理は、必ずしも同時でなくともよく、何れかの処理を先に実行してもよい。
【００５９】
次に、異常判定手段９２１は、回転速度センサ８０１の検出信号に基づいて電動モータ８０の回転速度を検出し（ステップＳ３）、電動モータ８０の回転速度が所定値以上となったか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定で電動モータ８０の回転速度が所定値未満である場合（Ｓ４：Ｎｏ）、ステップＳ３及びステップＳ４の処理を所定の時間間隔で再度実行する。なお、ステップＳ１において電動モータ８０への駆動電流の供給を開始した後、所定時間内に電動モータ８０の回転速度が所定値以上とならない場合に後述するステップＳ１８の処理に進むようにしてもよい。
【００６０】
ステップＳ４の判定で電動モータ８０の回転速度が所定値以上である場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、異常判定手段９２１は、電磁弁８２に供給する制御電流を第２電流値とする（ステップＳ５）。本実施の形態では、この第２電流値がゼロであり、ステップＳ５の処理を実行することにより電磁弁８２への制御電流の供給が遮断され、供給ポート８４１と出力ポート８４２との連通が遮断される。これにより、電動モータ８０の負荷が大きくなる。なお、第１電流値はソレノイド部８３の定格電流値よりも低い値でもよく、第２電流値はゼロよりも大きな値であってもよい。ただし、第１電流値及び第２電流値は、電磁弁８２が正常である場合に、検出可能な程度の電動モータ８０の回転速度の変化をもたらす値である必要がある。
【００６１】
次に、異常判定手段９２１は、電磁弁８２に供給する制御電流を第１電流値に戻すまでのタイマとして機能する第１タイマカウンタをインクリメントし（ステップＳ６）、回転速度センサ８０１の検出信号に基づいて電動モータ８０の回転速度を検出し（ステップＳ７）、電動モータ８０の回転速度が第１閾値未満となったか否かを判定する（ステップＳ８）。この判定において、電動モータ８０の回転速度が第１閾値未満となっていれば第１確認フラグをオン状態とし（ステップＳ９）、第１閾値未満となっていなければ第１確認フラグをオン状態としない。
【００６２】
次に、異常判定手段９２１は、第１タイマカウンタが所定値となっているか否かを判定し（ステップＳ１０）、第１タイマカウンタが所定値となっていなければ（Ｓ１０：Ｎｏ）、ステップＳ６以降の処理を再度実行する。一方、異常判定手段９２１は、タイマカウンタが所定値となっていれば（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、電磁弁８２に供給する制御電流を第１電流値に戻す（ステップＳ１１）。
【００６３】
これにより、電磁弁８２の供給ポート８４１と出力ポート８４２とが連通し、シリンダ２２０に作動油が流れ込みやすくなることによって電動モータ８０の負荷が小さくなる。このように、本実施の形態では、シリンダ２２０に供給される作動油が減少するように電磁弁８２に供給する制御電流を一時的に変化させる。より具体的には、出力ポート８４２と供給ポート８４１との連通が第１のランド８５１により遮断された閉弁状態となるように電磁弁８２に供給する制御電流を一時的に減少させる。
【００６４】
次に、異常判定手段９２１は、第２タイマカウンタをインクリメントし（ステップＳ１２）、回転速度センサ８０１の検出信号に基づいて電動モータ８０の回転速度を検出し（ステップＳ１３）、電動モータ８０の回転速度が第２閾値を超えたかを判定する（ステップＳ１４）。電動モータ８０の回転速度が第２閾値を超えていれば、第２確認フラグをオン状態とする（ステップＳ１５）。
【００６５】
次に、異常判定手段９２１は、第２タイマカウンタが所定値となっているか否かを判定し（ステップＳ１６）、第２タイマカウンタが所定値となっていなければ（Ｓ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１２以降の処理を再度実行する。一方、第２タイマカウンタが所定値となっていれば（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、第１確認フラグ及び第２確認フラグに基づき、電磁弁８２の異常の有無を判定する（ステップＳ１７）。
【００６６】
本実施の形態では、第１確認フラグ及び第２確認フラグが共にオン状態である場合にステップＳ１７の処理において電磁弁８２が正常であると判定し、第１確認フラグ及び第２確認フラグの何れかがオン状態でなければ電磁弁８２が異常であると判定する。電磁弁８２が異常であると判定された場合、制御部９１は、警報手段９１３として、異常の発生を示す異常信号を出力する（ステップＳ１８）。これにより、例えば４輪駆動車１のインスツルメンツパネルの警告灯が点灯し、運転者に異常の発生が報知される。
【００６７】
なお、ステップＳ１７の処理において、第１確認フラグ及び第２確認フラグの何れかがオン状態である場合に電磁弁８２が正常であると判定してもよい。また、第１確認フラグのみ、あるいは第２確認フラグのみにより、電磁弁８２の異常の有無を判定してもよい。第１確認フラグのみにより電磁弁８２の異常の有無を判定する場合、上記の各処理のうち第２確認フラグに関連する処理を省略することができる。また、第２確認フラグのみにより電磁弁８２の異常の有無を判定する場合、上記の各処理のうち第１確認フラグに関連する処理を省略することができる。
【００６８】
図７及び図８（ａ）のグラフでは、ステップＳ４における電動モータ８０の回転速度の所定値をＶ０で示し、ステップＳ８及びＳ１４の第１閾値及び第２閾値をそれぞれＶ１，Ｖ２で示している。なお、第１閾値及び第２閾値は、固定値でもよいが、作動油の温度に応じて変えてもよい。作動油は、温度によって粘度が変化するので、第１閾値及び第２閾値を作動油の温度に応じて変えることで、より高精度な異常検出を行うことが可能となる。
【００６９】
また、図７（ｂ）のグラフでは、ステップＳ２で電磁弁８２に供給する制御電流を第１電流値とした時刻をｔ０、ステップＳ５で電磁弁８２に供給する制御電流を第２電流値とした時刻をｔ１、ステップＳ１１で電磁弁８２に供給する制御電流を第１電流値とした時刻をｔ２で示している。なお、時刻ｔ１，ｔ２では、ピストン７が前進移動中である。
【００７０】
図７に示すように、電磁弁８２が正常に動作する場合には、時刻ｔ１において電磁弁８２に供給する制御電流を減少させて第２電流値とすることにより、電動モータ８０の負荷が大きくなって回転速度が低下し、回転速度センサ８０１によって検出される電動モータ８０の回転速度が第１閾値未満Ｖ１となる。また、時刻ｔ２において電磁弁８２に供給する制御電流を第１電流値とすることにより、電動モータ８０の負荷が小さくなって回転速度が上昇し、回転速度センサ８０１によって検出される電動モータ８０の回転速度が一時的に第２閾値Ｖ２を超える。一方、電磁弁８２に異常がある場合には、電磁弁８２に供給する制御電流を変えても電動モータ８０の負荷が変わらず、電動モータ８０の回転速度が変化しない。よって、電動モータ８０の回転速度の変化に基づいて電磁弁８２の異常の有無を検出することができる。
【００７１】
なお、図６のフローチャートでは、異常判定手段９１２の判定の基準となる電動モータ８０の作動状態として、電動モータ８０の回転速度を用いる場合について説明したが、これに限らず、電動モータ８０の作動状態として駆動電流を用いてもよい。つまり、電磁弁８２に供給する制御電流が小さくなって電動モータ８０の回転速度が低下した際には、目標回転速度に実回転速度を近づけるように駆動電流が大きくなる。また、電磁弁８２に供給する制御電流が大きくなって電動モータ８０の実回転速度が目標回転速度を上回った際には駆動電流が小さくなる。したがって、電動モータ８０に供給される駆動電流の大きさに基づいて電磁弁８２の異常の有無を検出することが可能である。
【００７２】
（油圧ユニットの変形例）
図９は、変形例に係る油圧ユニット８Ａの構成を示す構成図である。図４に示した油圧ユニット８の構成例では、ポンプ８１から吐出された作動油が電磁弁８２を経てシリンダ２２０に供給される場合について説明したが、図９に示す変形例では、油路８１４によってポンプ８１から直接的にシリンダ２２０に作動油が供給され、この油路８１４から分岐してリザーバ８１０に至る帰還油路８１５に電磁弁８２Ａが介在して配置されている。
【００７３】
電磁弁８２Ａは、上記の電磁弁８２と同様、制御装置９から供給される制御電流に応じて弁開度が変化するが、上記の電磁弁８２とは逆に、制御電流が供給されないときに開弁状態となり、供給される制御電流が大きくなると閉弁状態となる。すなわち、電磁弁８２Ａは、ノーマルオープン型のソレノイド弁である。電磁弁８２Ａの全閉状態では、帰還油路８１５が閉鎖されるので、ポンプ８１から吐出された作動油がそのままシリンダ２２０に供給される。また、電磁弁８２Ａに供給される制御電流が小さくなると、電磁弁８２Ａを介してリザーバ８１０に作動油が流れやすくなり、弁開度が全開となるとシリンダ２２０には作動油が供給されなくなる。
【００７４】
このような油圧ユニット８Ａの構成においても、電磁弁８２Ａに供給される制御電流の大きさによって電動モータ８０の負荷が変化するので、上記と同様に電磁弁８２Ａの異常の有無を検出することができる。
【００７５】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、電磁弁８２に供給する制御電流を変化させたときの電動モータ８０の作動状態の変化に基づいて異常判定制御を実行するので、電磁弁８２の異常を高精度に検出することが可能となる。また、第１回転部材５１と第２回転部材５２との相対回転が実質的にない状態で異常判定制御を実行するので、駆動力伝達系１０１の音や振動により運転者や同乗者に不快感を与えてしまうことを抑制できる。
【００７６】
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態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。
【００７７】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、４輪駆動車１の駆動力伝達系１０１や駆動力配分装置１３及び電磁弁８２の構成は、図１乃至図５に例示したものに限らず、様々な構成のものを採用することが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１…４輪駆動車                        １０…押圧装置
１００…流体供給装置                  ５１…第１回転部材
５２…第２回転部材                    ５３…摩擦クラッチ
７…ピストン                          ８，８Ａ…油圧ユニット
８０…電動モータ                      ８１…ポンプ
８２，８２Ａ…電磁弁                  ９…制御装置
【図１】
2019148287.tif 000003
【図２】
2019148287.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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