(57)【要約】【課題】ベルト式の無段変速機において、伝達ベルトのスリップを抑制し、かつ燃料の消費を抑制すること。【解決手段】車両１が備える走行装置１００は、内燃機関２が発生する動力を、左側前輪５Ｌ、右側前輪５Ｒへ伝達する無段変速機２０と、必要に応じて内燃機関２が発生する動力の一部が伝達される駆動力配分装置１０とを備える。左側前輪５Ｌ又は右側前輪５Ｒの少なくとも一方の回転数変化量が所定の閾値以上になった場合、駆動力配分装置１０は、左側後輪用クラッチ１１Ｌ又は右側後輪用クラッチ１１Ｒのうち少なくとも一方の圧着力を調整することにより、内燃機関２が発生する動力の一部を左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒの少なくとも一方へ伝達する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力発生手段と、
前記動力発生手段が発生する動力を第１の駆動輪へ伝達する無段変速機と、
前記第１の駆動輪の回転数変化量が、予め設定した閾値以上になった場合には、前記第１の駆動輪の駆動力を、それまでよりも低減する駆動力調整手段と、
を含むことを特徴とする走行装置。
【請求項２】
前記駆動力調整手段は、
前記無段変速機から前記第１の駆動輪へ伝達されるトルクを変更する機構を備え、前記第１の駆動輪へ伝達されるトルクを低減することにより、前記第１の駆動輪の駆動力を、それまでよりも低減することを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
【請求項３】
前記駆動力調整手段は、
前記第１の駆動輪から低減した分の駆動力を、前記第１の駆動輪とは異なる第２の駆動輪へ伝達することを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
【請求項４】
前記駆動力調整手段は、
前記無段変速機と前記第２の駆動輪との間に設けられ、かつ前記第２の駆動輪へ伝達されるトルクを変更する機構を備え、前記第１の駆動輪から低減した分のトルクを、前記第２の駆動輪に与えることにより、前記第１の駆動輪の駆動力をそれまでよりも低減することを特徴とする請求項３に記載の走行装置。
【請求項５】
前記駆動力調整手段はクラッチを備え、前記クラッチの圧着力を変更することにより、前記駆動力調整手段が伝達するトルクを変更することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の走行装置。
【請求項６】
前記クラッチは、電磁力によって圧着力を発生することを特徴とする請求項５に記載の走行装置。
【請求項７】
前記無段変速機は、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段の挟圧力を変更できる挟圧手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機を備える走行装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝達ベルトが巻き掛けられた一対の可変プーリを備え、これら可変プーリの有効径を変化させることによって、内燃機関の回転を無段階に変速して駆動軸へ伝達するベルト式の無段変速機が知られている。特許文献１には、駆動輪の回転加速度の変化幅が所定の判断基準値を超えた場合には、可変プーリの挟圧力を上昇させて伝達ベルトの滑りを抑制するベルト式の無段変速機が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２８５３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記挟圧力は、動力発生手段である内燃機関が発生する動力によって得られるが、特許文献１に開示されたベルト式の無段変速機では、挟圧力の増加にともなって内燃機関が発生する動力も増加するため、伝達ベルト（入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段）の滑りを抑制すると、燃料の消費が増加するおそれがある。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無段変速機において、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段の滑りを抑制するとともに、燃料の消費を抑制できる走行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】
【０００５】
上述の目的を達成するために、本発明に係る走行装置は、動力発生手段と、前記動力発生手段が発生する動力を第１の駆動輪へ伝達する無段変速機と、前記第１の駆動輪の回転数変化量が、予め設定した閾値以上になった場合には、前記第１の駆動輪の駆動力を、それまでよりも低減する駆動力調整手段と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
この走行装置は、例えば、段差を下りるときのように、無段変速機から動力が伝達される第１の駆動輪の空転量が大きくなった場合には、第１の駆動輪の駆動力を低下させる。これによって、第１の駆動輪の空転量が低減されるので、空転が収まったときに無段変速機へ入力されるトルクを低減できる。これによって、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段（伝達ベルト等）の挟圧力を低く設定しても入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段の滑りを抑制できる。その結果、無段変速機において、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段の滑りを抑制するとともに、燃料の消費を抑制できる。
【０００７】
次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記駆動力調整手段は、前記無段変速機から前記第１の駆動輪へ伝達されるトルクを変更する機構を備え、前記第１の駆動輪へ伝達されるトルクを低減することにより、前記第１の駆動輪の駆動力を、それまでよりも低減することを特徴とする。
【０００８】
次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記駆動力調整手段は、前記第１の駆動輪から低減した分の駆動力を、前記第１の駆動輪とは異なる第２の駆動輪へ伝達することを特徴とする。
【０００９】
次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記駆動力調整手段は、前記無段変速機と前記第２の駆動輪との間に設けられ、かつ前記第２の駆動輪へ伝達されるトルクを変更する機構を備え、前記第１の駆動輪から低減した分のトルクを、前記第２の駆動輪に与えることにより、前記第１の駆動輪の駆動力をそれまでよりも低減することを特徴とする。
【００１０】
次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記駆動力調整手段はクラッチを備え、前記クラッチの圧着力を変更することにより、前記駆動力調整手段が伝達するトルクを変更することを特徴とする。
【００１１】
次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記クラッチは、電磁力によって圧着力を発生することを特徴とする。
【００１２】
次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記無段変速機は、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段の挟圧力を変更できる挟圧手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る走行装置は、無段変速機において、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段の滑りを抑制するとともに、燃料の消費を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲に含まれるものが含まれる。
【００１５】
この実施形態は、動力発生手段が発生する動力を第１の駆動輪へ伝達する無段変速機と、第１の駆動輪の回転数変化量が、予め設定した閾値以上になった場合には、第１の駆動輪の駆動力を、それまでよりも低減する駆動力調整手段とを備える点に特徴がある。
【００１６】
図１は、この実施形態に係る走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。以下の説明において、車両１が前進する方向（図１中の矢印Ｘ方向）を前とし、車両１が後進する方向、すなわち前進する方向とは反対の方向を後とする。また、左右の区別は、車両１の前進する方向を基準とする。すなわち、「左」とは、車両１の前進する方向に向かって左側をいい、「右」とは、車両１の前進する方向に向かって右側をいう。図１に示すように、車両１の前輪は、左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒであるが、説明の便宜上、必要に応じて前輪５という。また、図１に示すように、車両１の後輪は、左側後輪６Ｌ及び右側後輪６Ｒであるが、説明の便宜上、必要に応じて後輪６という。
【００１７】
車両１は、この実施形態に係る走行装置１００によって走行する。走行装置１００は、内燃機関２を動力発生手段としており、内燃機関２が発生する動力は、無段変速機２０、伝達ギヤ２７及びカウンタギヤ２７Ｃを介して前輪用デフギヤ３に伝達される。前輪用デフギヤ３からは、左側前輪用駆動軸８Ｌ及び右側前輪用駆動軸８Ｒによって、内燃機関２の発生する動力が取り出される。左側前輪用駆動軸８Ｌには左側前輪５Ｌが、右側前輪用駆動軸８Ｒには右側前輪５Ｒが取り付けられており、前輪用デフギヤ３へ入力された内燃機関２の動力は、左側前輪用駆動軸８Ｌ、右側前輪用駆動軸８Ｒを介して左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒに伝達されて駆動力となる。この実施形態に係る走行装置１００は、左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒを第１の駆動輪として走行する。
【００１８】
ここで、左側前輪５Ｌの回転数は左前輪回転数センサ４０Ｌにより、右側前輪５Ｒの回転数は右前輪回転数センサ４０Ｒによって検出される。なお、左側前輪５Ｌ、右側前輪５Ｒは車両１の駆動輪であるとともに、車両１の進行方向を変更する操舵輪としても機能する。また、内燃機関２は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０によって制御される。
【００１９】
この実施形態に係る車両１が備える無段変速機２０は、いわゆるＣＶＴ（Continuous Variable Transmission）であり、ベルト式のＣＶＴである。無段変速機２０は、内燃機関２の動力が入力される入力側プーリ２４と、伝達ギヤ２７へ内燃機関２の動力を出力する出力側プーリ２５とに、伝達ベルト（金属製）２３を巻き掛けて構成される。伝達ベルトは、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段である。入力側プーリ２４が内燃機関２によって回転させられると、入力側プーリ２４の回転は、伝達ベルト２３を介して出力側プーリ２５へ伝達されて、これを回転させる。これによって、内燃機関２が発生する動力を、出力側プーリ２５に取り付けられる変速機出力軸２６から取り出すことができる。
【００２０】
入力側プーリ２４は、入力側固定プーリ２４Ｓと、これに対向して配置される入力側可動プーリ２４Ｍとで構成されており、出力側プーリ２５は、出力側固定プーリ２５Ｓと、これに対向して配置される出力側可動プーリ２５Ｍとで構成されている。伝達ベルト２３は、入力側固定プーリ２４Ｓと入力側可動プーリ２４Ｍ、及び出力側固定プーリ２５Ｓと出力側可動プーリ２５Ｍで挟持される。
【００２１】
入力側固定プーリ２４Ｓは、内燃機関２の出力軸２Ｓに取り付けられる。また、入力側可動プーリ２４Ｍは、入力側プーリ制御用アクチュエータ２１に取り付けられており、入力側プーリ２４の回転軸（すなわち内燃機関２の出力軸２Ｓ）と平行な方向に動作する。これによって、入力側固定プーリ２４Ｓと入力側可動プーリ２４Ｍとの間隔を変更することができる。
【００２２】
出力側固定プーリ２５Ｓは、変速機出力軸２６に取り付けられる。また、出力側可動プーリ２５Ｍは、出力側プーリ制御用アクチュエータ２２に取り付けられており、出力側プーリ２５の回転軸（すなわち変速機出力軸２６）と平行な方向に動作する。これによって、出力側固定プーリ２５Ｓと出力側可動プーリ２５Ｍとの間隔を変更することができる。
【００２３】
入力側固定プーリ２４Ｓと入力側可動プーリ２４Ｍとの間隔、及び出力側固定プーリ２５Ｓと出力側可動プーリ２５Ｍとの間隔が変化すると、入力側プーリ２４の回転軸と伝達ベルト２３との距離、及び出力側プーリ２５の回転軸と伝達ベルト２３との距離が変化する。すなわち、入力側プーリ２４における伝達ベルト２３の回転半径、及び出力側プーリ２５における伝達ベルト２３の回転半径が変化する。その結果、入力側プーリ２４の回転数に対する出力側プーリ２５の回転数が変化する。このように、入力側固定プーリ２４Ｓと入力側可動プーリ２４Ｍとの間隔、及び出力側固定プーリ２５Ｓと出力側可動プーリ２５Ｍとの間隔を変更することで、入力側プーリ２４の回転数（内燃機関２の回転数）に対する出力側プーリ２５の回転数（変速機出力軸２６の回転数）の比、すなわち変速比を変更することができる。
【００２４】
入力側プーリ制御用アクチュエータ２１及び出力側プーリ制御用アクチュエータ２２の動作は、ＥＣＵ５０によって制御される。ここで、入力側プーリ制御用アクチュエータ２１及び出力側プーリ制御用アクチュエータ２２は、油圧で動作するアクチュエータである。内燃機関２の動力を変速機出力軸２６へ伝達する際には、入力側プーリ制御用アクチュエータ２１及び出力側プーリ制御用アクチュエータ２２が、入力側可動プーリ２４Ｍ及び出力側固定プーリ２５Ｍへ向かう所定の力を、入力側可動プーリ２４Ｍ及び出力側可動プーリ２５Ｍに対して付与する。
【００２５】
これによって、入力側プーリ２４及び出力側プーリ２５に伝達ベルト２３を挟持する力（ベルト挟圧力）を発生させて、伝達ベルト２３と入力側プーリ２４との間、及び伝達ベルト２３と出力側プーリ２５との間に発生する滑りを抑制する。このベルト挟圧力は一定ではなく、例えば、駆動輪（この実施形態では左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒ）に大きな滑りが発生した場合には、それまでよりも大きなベルト挟圧力を与えて、伝達ベルト２３の滑りを抑制する。なお、この実施形態に係る走行装置１００に適用できる無段変速機はベルト式に限られるものではない。例えば、走行装置１００に対して、いわゆるトロイダル式の無段変速機を適用してもよい。
【００２６】
この実施形態に係る走行装置１００は、左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒの少なくとも一方を第２の駆動輪としており、必要に応じて左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒの少なくとも一方にも駆動力を発生させることができる。このため、左側後輪６Ｌ及び右側後輪６Ｒは、駆動力調整手段である駆動力配分装置１０によってそれぞれの駆動力が調整される。左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒの少なくとも一方に駆動力を発生させるため、前輪用デフギヤ３と駆動力配分装置１０とは、プロペラシャフト４で接続されている。左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒの少なくとも一方に駆動力を発生させる際には、内燃機関２が発生する動力の一部がプロペラシャフト４を介して駆動力配分装置１０に伝達され、ここで、左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒの少なくとも一方へ伝達される。次に、駆動力配分装置１０の構成を説明する。
【００２７】
駆動力配分装置１０は、プロペラシャフト４が取り付けられる入力ギヤ１３と、これに噛み合う出力ギヤ１４とを備えている。出力ギヤ１４には、駆動力配分装置出力軸１５が取り付けられており、入力ギヤ１３及び出力ギヤ１４を介して伝達される内燃機関２の動力の一部を駆動力配分装置出力軸１５へ出力する。駆動力配分装置出力軸１５には、左側後輪用駆動力調整手段である左側後輪用クラッチ１１Ｌと、右側後輪用駆動力調整手段である右側後輪用クラッチ１１Ｒとが取り付けられている。左側後輪６Ｌは、左側後輪用駆動軸９Ｌによって左側後輪用クラッチ１１Ｌと接続されており、また、右側後輪６Ｒは、右側後輪用駆動軸９Ｒによって右側後輪用クラッチ１１Ｒと接続されている。このような構成により、内燃機関２の動力の一部は、左側後輪用クラッチ１１Ｌ又は右側後輪用クラッチ１１Ｒを通って、左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒへ伝達される。
【００２８】
左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒは、クラッチ板１１Ｐ間における摩擦力を利用して動力（トルク）を伝達し、また、クラッチ板１１Ｐ間における摩擦力の大きさを調整することによって、伝達する動力（トルク）の大きさを変更する。この実施形態においては、クラッチ板１１Ｐに対する圧着力を変更することによって、クラッチ板１１Ｐ間における摩擦力の大きさを変更して、左側後輪用クラッチ１１Ｌあるいは右側後輪用クラッチ１１Ｒが伝達する動力（トルク）の大きさを変更する。
【００２９】
このように、駆動力配分装置１０は、無段変速機２０から第１の駆動輪である左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒへ伝達されるトルクを変更し、これに応じて、第２の駆動輪である左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒの少なくとも一方へ伝達されるトルクを変更する機構を備える。そして、第１の駆動輪である左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒから低減した分のトルクを、左側後輪６Ｌ又は右側後輪６Ｒの少なくとも一方に与えることにより、第１の駆動輪の駆動力をそれまでよりも低減することができる。
【００３０】
左側後輪用クラッチ１１Ｌが備えるクラッチ板１１Ｐの圧着力（以下左側後輪用クラッチ１１Ｌの圧着力という）は、左側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｌにより制御される。また、右側後輪用クラッチ１１Ｒが備えるクラッチ板１１Ｐの圧着力（以下右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力という）は、右側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｒにより制御される。
【００３１】
この実施形態において、左側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｌ及び右側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｒは電磁式である。すなわち、電磁力によって前記圧着力を発生させるものであり、例えば、ソレノイドが用いられる。なお、左側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｌ及び右側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｒは、これに限定されるものではなく、例えば、油圧式のアクチュエータを用いてもよい。ただし、電磁式のアクチュエータは入力指令に対する応答が非常に高いため、即応性が求められる制御には好ましい。左側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｌ及び右側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｒは、ＥＣＵ５０及びＥＣＵ５０が備える駆動力制御装置３０によって制御される。
【００３２】
左側後輪用クラッチ１１Ｌ、右側後輪用クラッチ１１Ｒには、それぞれ左側後輪用クラッチ圧センサ４１Ｌ、右側後輪用クラッチ圧センサ４１Ｒが取り付けられている。左側後輪用クラッチ圧センサ４１Ｌによって左側後輪用クラッチ１１Ｌの圧着力が、右側後輪用クラッチ圧センサ４１Ｒによって右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力が検出される。左側後輪用クラッチ１１Ｌ、右側後輪用クラッチ１１Ｒによって検出された左側後輪用クラッチ１１Ｌの圧着力、右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力は、ＥＣＵ５０及びＥＣＵ５０が備える駆動力制御装置３０に取り込まれる。ＥＣＵ５０及びＥＣＵ５０が備える駆動力制御装置３０は、取得した左側後輪用クラッチ１１Ｌの圧着力、右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力に基づき、必要な圧着力を左側後輪用クラッチ１１Ｌ、右側後輪用クラッチ１１Ｒが発生できるように制御する。
【００３３】
左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒに同じ大きさの圧着力を発生させると、その圧着力の大きさに応じて、内燃機関２の動力の一部が左側後輪６Ｌ及び右側後輪６Ｒへ伝達されて、左側後輪６Ｌ及び右側後輪６Ｒへ駆動力を発生させる。この場合、左側後輪用クラッチ１１Ｌと右側後輪用クラッチ１１Ｒとで圧着力の大きさは同じなので、左側後輪６Ｌの駆動力と右側後輪６Ｒの駆動力とは同じ大きさになる。左側後輪用クラッチ１１Ｌの圧着力及び右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力の大きさを調整することで、車両１の前輪（左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒ、以下同様）の駆動力と、後輪（左側後輪６Ｌ及び右側後輪６Ｒ、以下同様）の駆動力とを変更することができる。すなわち、車両１の前輪と後輪との間で、内燃機関２の動力によって得られる車両１の駆動力を配分することができる。
【００３４】
左側後輪用クラッチ１１Ｌの圧着力と、右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力とを異ならせると、左側後輪６Ｌの駆動力と右側後輪６Ｒの駆動力とを変更することができる。この場合、車両１の前輪と後輪との間で、車両１の駆動力を配分するとともに、左側後輪６Ｌと右側後輪６Ｒとの間でも車両１の駆動力を配分することができる。なお、この実施形態では、少なくとも、車両１の前輪と後輪との間で、車両１の駆動力を配分できればよい。この実施形態に係る車両１は、車両１の駆動力をすべて前輪に与えることにより通常は前輪で走行し、必要に応じて（例えば前輪がスリップしたような場合）後輪へ車両１の駆動力を分配する。
【００３５】
図２は、この実施形態に係る他の走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。この車両１ａが備える走行装置１００ａは、上記走行装置１００（図１参照）と同様の構成であるが、前輪用デフギヤ３と後輪用デフギヤ１０ａとの間に、駆動力調整手段である駆動力配分用クラッチ１６を備え、車両１ａの前輪と後輪との間で、車両１ａの駆動力を配分できるようにした点が異なる。駆動力調整手段である駆動力配分用クラッチ１６は、第１の駆動輪である左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒのトルクを低減し、その低減したトルクを第２の駆動輪である左側後輪６Ｌ及び右側後輪６Ｒへ伝達することで、左側前輪５Ｌ及び右側前輪５Ｒの駆動力を低減するとともに左側後輪６Ｌ及び右側後輪６Ｒの駆動力を増加する。
【００３６】
前輪用デフギヤ３と後輪用デフギヤ１０ａとの間、すなわち、プロペラシャフト４には、駆動力配分用クラッチ１６が設けられている。駆動力配分用クラッチ１６は、駆動力配分用クラッチアクチュエータ１７によって圧着力が調整される。駆動力配分用クラッチアクチュエータ１７は、上述した左側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｌ及び右側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｒと同様に電磁式である。なお、駆動力配分用クラッチアクチュエータ１７は、これに限定されるものではない。駆動力配分用クラッチアクチュエータ１７は、ＥＣＵ５０及びＥＣＵ５０が備える駆動力制御装置３０によって制御される。
【００３７】
また、駆動力配分用クラッチ１６には、駆動力配分用クラッチ圧センサ４２が取り付けられており、これによって駆動力配分用クラッチ１６の圧着力が検出される。そして、検出された駆動力配分用クラッチ１６の圧着力は、ＥＣＵ５０及びＥＣＵ５０が備える駆動力制御装置３０に取り込まれる。ＥＣＵ５０及びＥＣＵ５０が備える駆動力制御装置３０は、取得した駆動力配分用クラッチ１６の圧着力に基づき、必要な圧着力を駆動力配分用クラッチ１６が発生できるように制御する。
【００３８】
駆動力配分用クラッチ１６と後輪用デフギヤ１０ａとは、プロペラシャフト４で接続されており、駆動力配分用クラッチ１６を介して内燃機関２の動力の一部が、後輪用デフギヤ１０ａの入力ギヤ１３へ入力される。入力ギヤ１３には、差動機構を備える出力ギヤ１４ａが噛み合っている。出力ギヤ１４ａには、左側後輪用駆動軸９Ｌ及び右側後輪用駆動軸９Ｒが取り付けられており、内燃機関２の動力を左側後輪６Ｌ及び右側後輪６Ｒへ伝達する。
【００３９】
この車両１ａが備える走行装置１００ａにおいては、駆動力配分用クラッチ１６の圧着力の大きさを調整することで駆動力配分用クラッチ１６が伝達するトルクを変更することによって、車両１ａの前輪の駆動力と、後輪の駆動力とを変更することができる。すなわち、車両１ａの前輪と後輪との間で、内燃機関２の動力によって得られる車両１ａの駆動力を配分することができる。この実施形態の車両１ａは、車両１ａの駆動力をすべて前輪に与えることにより通常は前輪で走行し、必要に応じて（例えば前輪がスリップしたような場合）後輪へ車両１ａの駆動力を分配する。次に、この実施形態に係る駆動力制御装置３０について説明する。
【００４０】
図３は、この実施形態に係る駆動力制御装置の構成例を示す説明図である。図３に示すように、駆動力制御装置３０は、ＥＣＵ５０に組み込まれて構成されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）５０ｐと、記憶部５０ｍと、入力ポート５５及び出力ポート５６と、入力インターフェース５７及び出力インターフェース５８とから構成される。
【００４１】
なお、ＥＣＵ５０とは別個に、この実施形態に係る駆動力制御装置３０を用意し、これをＥＣＵ５０に接続してもよい。そして、この実施形態に係る駆動力制御を実現するにあたっては、ＥＣＵ５０が備える走行装置１００等に対する制御機能を、前記駆動力制御装置３０が利用できるように構成してもよい。
【００４２】
駆動力制御装置３０は、制御条件判定部３１と、制御パラメータ演算部３２と、駆動力制御部３３と、挟圧力制御部３４とを含んで構成される。これらが、この実施形態に係る駆動力制御を実行する部分となる。この実施形態において、駆動力制御装置３０は、ＥＣＵ５０を構成するＣＰＵ５０ｐの一部として構成される。また、ＥＣＵ５０は、内燃機関２の制御を司る機関制御部５０ｐｅと、無段変速機２０の制御を司る変速機制御部５０ｐｔとを備える。
【００４３】
駆動力制御装置３０の制御条件判定部３１と、制御パラメータ演算部３２と、駆動力制御部３３と、ＣＰＵ５０ｐが備える機関制御部５０ｐｅと、変速機制御部５０ｐｔとは、バス５４1、バス５４2、及び入力ポート５５及び出力ポート５６を介して接続される。これにより、駆動力制御装置３０を構成する制御条件判定部３１と、制御パラメータ演算部３２と、駆動力制御部３３と、挟圧力制御部３４と、ＣＰＵ５０ｐが備える機関制御部５０ｐｅと、変速機制御部５０ｐｔとは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。
【００４４】
また、ＣＰＵ５０ｐが備える駆動力制御装置３０と、記憶部５０ｍとは、バス５４3を介して接続される。これによって、駆動力制御装置３０は、ＥＣＵ５０が有する走行装置１００の運転制御データを取得し、これを利用することができる。また、駆動力制御装置３０は、この実施形態に係る駆動力制御を、ＥＣＵ５０が予め備えている運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。
【００４５】
入力ポート５５には、入力インターフェース５７が接続されている。入力インターフェース５７には、左前輪回転数センサ４０Ｌ、右前輪回転数センサ４０Ｒ、左側後輪用クラッチ圧センサ４１Ｌ、右側後輪用クラッチ圧センサ４１Ｒその他の、走行装置１００の運転制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。
【００４６】
これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェース５７内のＡ／Ｄコンバータ５７ａやディジタル入力バッファ５７ｄにより、ＣＰＵ５０ｐが利用できる信号に変換されて入力ポート５５へ送られる。これにより、ＣＰＵ５０ｐは、走行装置１００の運転制御や、この実施形態に係る駆動力制御に必要な情報を取得することができる。
【００４７】
出力ポート５６には、出力インターフェース５８が接続されている。出力インターフェース５８には、駆動力制御に必要な制御対象が接続されている。この実施形態では、左側後輪用クラッチ１１Ｌの圧着力を制御する左側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｌ、及び右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力を制御する右側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｒが、この実施形態に係る駆動力制御に必要な制御対象である。
【００４８】
出力インターフェース５８は、制御回路５８1、５８2等を備えており、ＣＰＵ５０ｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、駆動力制御装置３０は、左側後輪用クラッチ１１Ｌの圧着力及び右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力を制御して、車両１の前輪と後輪との間、あるいは車両１の左側後輪６Ｌと右側後輪６Ｒとの間で駆動力を変更することができる。
【００４９】
記憶部５０ｍには、後述するこの実施形態に係る駆動力制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ、あるいはこの実施形態に係る駆動力制御に用いるデータマップ等が格納されている。ここで、記憶部５０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００５０】
上記コンピュータプログラムは、ＣＰＵ５０ｐへ既に記録されているコンピュータプログラムと組み合わせによって、この実施形態に係る駆動力制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この駆動力制御装置３０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、制御条件判定部３１、制御パラメータ演算部３２、駆動力制御部３３及び挟圧力制御部３４の機能を実現するものであってもよい。次に、この実施形態に係る駆動力制御を説明する。次の説明では、適宜図１、図３を参照されたい。
【００５１】
図４は、この実施形態に係る駆動力制御の手順を示すフローチャートである。図５は、この実施形態に係る駆動力制御のタイミングチャートである。次の説明では、図１に示した車両１において、この実施形態に係る駆動力制御を実行する場合を説明するが、図２に示した車両１ａでも同様である。次においては、前輪５が段差Ｄを下りる場合を例として説明する。
【００５２】
この実施形態に係る駆動力制御を実行するにあたり、駆動力制御装置３０の制御条件判定部３１は、車両１が前輪のみを駆動輪として走行しているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。これは、左側後輪用クラッチ１１Ｌ、右側後輪用クラッチ１１Ｒが圧着力を発生しているか否かで判定できる。車両１が前輪５のみを駆動輪として走行していない場合、すなわち、前輪５と後輪６とを駆動輪として走行している場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＳＴＡＲＴに戻り、車両１の走行状態を監視する。
【００５３】
車両１が前輪５のみを駆動輪として走行している場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御条件判定部３１は、車両１の前輪５の回転数変化量（駆動輪回転数変化量）ΔＮが、予め定めた閾値ΔＮｃ（図５参照）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。この実施形態では、左側前輪５Ｌ又は右側前輪５Ｒのうち少なくとも一方の駆動輪回転数変化量ΔＮが閾値ΔＮｃ以上になったか否かを判定する。ここで、駆動輪回転数変化量ΔＮは、単位時間Δｔあたりにおける前輪の回転数の変化である。制御条件判定部３１は、左前輪回転数センサ４０Ｌ及び右前輪回転数センサ４０Ｒから、左側前輪５Ｌの回転数及び右側前輪５Ｒの回転数を取得し、それぞれの駆動輪回転数変化量ΔＮを算出する。
【００５４】
例えば、図５に示すように、前輪５が段差Ｄを下りる場合、あるいは低μ路面上で前輪５が駆動力を発生する場合等には前輪５の空転量が多くなり、その結果として駆動輪回転数変化量ΔＮが大きくなる。したがって、駆動輪回転数変化量ΔＮによって、前輪５が走行している路面の状態を判定することができる。駆動輪回転数変化量ΔＮは、前輪５が走行している路面の状態を判定するために用いるので、前輪５が走行している路面の状態を判定できれば、駆動輪回転数変化量ΔＮ以外のパラメータを用いてもよい。なお、駆動輪回転数変化量ΔＮは、左前輪回転数センサ４０Ｌ及び右前輪回転数センサ４０Ｒから容易に取得できるため、好ましい。
【００５５】
前輪５が段差Ｄを下りる等することにより前輪５の空転量が大きくなると、無段変速機２０が備える入力側プーリ２４及び出力側プーリ２５のベルト挟圧力を増加させて、伝達ベルト２３の滑りを抑制する。特に、前輪５が段差Ｄを下りる場合のように前輪５の空転量が大きくなると、前輪５が段差Ｄを下り切って路面ＧＬに接地した場合には前輪５の空転が収まるため、前輪５から無段変速機２０へ大きなトルクが入力される。これによって、伝達ベルト２３の滑りが発生するおそれが高くなるので、前輪５が段差Ｄを下りる場合のように前輪５の空転量が大きくなる場合には、より多くの挟圧力が必要になる。
【００５６】
ここで、ベルト挟圧力は内燃機関２が発生する動力から得るため、燃料消費の増加を抑制する観点から、ベルト挟圧力はできる限り小さく抑えることが好ましい。この実施形態では、前輪５が段差Ｄを下りる場合のように前輪５の空転量が大きくなった場合のベルト挟圧力を抑制するため、前輪５が段差Ｄを下りる等によって前輪５の空転量が大きくなった場合には、車両１の後輪６にも駆動力を配分して前輪５の駆動力を低減するとともに、車両１の総駆動力を後輪６にも配分する前後で一定とする。
【００５７】
これによって、前輪５の駆動力が低下して前輪５の空転量が低減されるので、前輪５が段差Ｄを下り切って路面ＧＬに接地した場合に、前輪５から無段変速機２０へ入力されるトルクを低減できる。その結果、無段変速機２０のベルト挟圧力を低く設定しても伝達ベルト２３の滑りを抑制できる。これによって、燃料消費の増加を抑制できる。また、後輪６に駆動力を配分する前後で車両１の総駆動力は一定なので、走行性の低下やドライバビリティの悪化を最小限に抑えることができる。
【００５８】
ΔＮ＜ΔＮｃである場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、無段変速機２０のベルト挟圧力を増加させる必要はない。この場合、ＳＴＡＲＴに戻り、車両１の走行状態を監視する。ΔＮ≧ΔＮｃである場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、すなわち、図５に示すｔ＝ｔ1であるときには、前輪５が段差Ｄを下りる等して前輪５の空転量が大きくなっていると判定できる。この場合、駆動力制御装置３０の制御パラメータ演算部３２は、車両１の前輪５、後輪６の駆動力配分比を設定する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
前輪５の駆動力配分比（前輪駆動力配分比）をαＦとすると、後輪６の駆動力配分比αＲは１−αＦとなる。このため、前輪５の駆動力を低減した場合、低減分は後輪６へ伝達されて、これを駆動する。図５に示すように、ΔＮ≧ΔＮｃとなる前、すなわち、ｔ＝ｔ1よりも前においては、車両１は、前輪５のみを駆動輪として走行しているので、前輪駆動力配分比αＦ＝αＦ２（＝１００％）、後輪駆動力配分比αＲ＝αＲ１（＝０％）である。一方、ΔＮ≧ΔＮｃとなった後においては、車両１の後輪６にも駆動力を発生させて前輪５の駆動力を低下させるので、この場合の前輪駆動力配分比αＦ１はαＦ２（＝１００％）よりも小さくなる。この実施形態では、αＦ１＝５０％＝αＲ２＝５０％であり、車両１の走行状態や路面の状態等によっては変化させない。なお、車両１の走行状態や路面の状態等に応じて、ΔＮ≧ΔＮｃとなった後における前輪駆動力配分比αＦ１及び後輪駆動力配分比αＲ１を変化させてもよい。
【００６０】
制御パラメータ演算部３２が前輪駆動力配分比を設定することにより、車両１の前輪５、後輪６の駆動力配分比を設定したら（ステップＳ１０３）、制御パラメータ演算部３２は、設定された駆動力配分比に基づいて、左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力を設定する。例えば、駆動力と駆動力配分比と圧着力との関係を予めマップ化してＥＣＵ５０の記憶部５０ｍへ格納しておき、前記マップに基づいて、左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力を設定する。
【００６１】
次に、駆動力制御装置３０の駆動力制御部３３は、左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒが設定された圧着力を発生するように、左側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｌ及び右側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｒへ指令を発信する。これによって、ステップＳ１０３で設定された駆動力配分比で車両１の駆動力を後輪６へ配分する（ステップＳ１０４）。
【００６２】
次に、駆動力制御装置３０の挟圧力制御部３４は、無段変速機２０のベルト挟圧力をＦＳ１からＦＳ２へ上昇させる（ステップＳ１０５、図５参照）。ベルト挟圧力を上昇させるためには、入力側プーリ制御用アクチュエータ２１及び出力側プーリ制御用アクチュエータ２２が発生する力を増加させる。前輪５のみを駆動輪として車両１を走行させている場合（すなわち、従来の無段変速機）、ΔＮ≧ΔＮｃとなった後におけるベルト挟圧力はＦＳ３である。しかし、この実施形態では、ΔＮ≧ΔＮｃとなった後においては前輪５の駆動力を低減するので、無段変速機２０のベルト挟圧力をＦＳ３からＦＳ２に低下させても、すなわち従来の無段変速機より低下させても、伝達ベルト２３の滑りを抑制できる。これによって、挟圧力低減分ΔＦＳ（＝ＦＳ３−ＦＳ２）に相当する分の燃料消費を低減できる。
【００６３】
この実施形態に係る走行装置１００では、左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒが伝達できるトルクの大きさ（トルク容量）は、設定されたクラッチの圧着力によって制限される。このため、左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒが伝達できるトルクの大きさを超えたトルクが、後輪６から無段変速機２０へ入力されることはない。このため、後輪６から無段変速機２０へ入力される外乱トルクに起因する伝達ベルト２３の滑りが抑制されるので、無段変速機２０のベルト挟圧力をＦＳ３からＦＳ２に低下させる、すなわち従来の無段変速機より低下させることができる。
【００６４】
次に、制御条件判定部３１は、車両１の前輪５の駆動輪回転数変化量ΔＮが、予め定めた閾値ΔＮｃよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ΔＮ≧ΔＮｃである場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、後輪６へ車両１の駆動力を配分して前輪５と後輪６とで車両１を走行させるとともに、無段変速機２０のベルト挟圧力をＦＳ２へ上昇させた状態を維持する（ステップＳ１０４、Ｓ１０５）。
【００６５】
ΔＮ＜ΔＮｃである場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ、図５のｔ2）、挟圧力制御部３４は、無段変速機２０のベルト挟圧力をＦＳ２からＦＳ１へ低下させる（ステップＳ１０７、図５参照）。そして、制御パラメータ演算部３２は、前輪駆動力配分比αＦをαＦ１（＝５０％）からαＦ２（＝１００％）に設定するとともに、設定された前輪駆動力配分比に基づいて、左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒの圧着力を設定する。この場合、前輪駆動力配分比αＦ＝αＦ２＝１００％なので、前記圧着力は０である。駆動力制御部３３は、左側後輪用クラッチ１１Ｌ及び右側後輪用クラッチ１１Ｒが設定された圧着力を発生するように、左側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｌ及び右側後輪用クラッチアクチュエータ１２Ｒへ指令を発信する。これによって、車両１は前輪５のみを駆動輪とする走行に復帰する（ステップＳ１０８）。
【００６６】
以上、この実施形態では、段差を下りるときのように、無段変速機から動力が伝達される第１の駆動輪の空転量が大きくなった場合には、車両が備える第２の駆動輪にも車両の駆動力を配分するとともに、第２の駆動輪にも駆動力を配分する前後においては車両の総駆動力を一定とする。これによって、無段変速機によって動力が伝達される第１の駆動輪の駆動力が低下して第１の駆動輪の空転量が低減されるので、空転が収まったときに無段変速機へ入力されるトルクを低減できる。その結果、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段（伝達ベルト等という）の挟圧力を低く設定しても伝達ベルト等の滑りを抑制できる。これによって、伝達ベルト等の滑りを抑制するとともに、燃料の消費を抑制できる。また、第２の駆動輪に駆動力を配分する前後で車両の総駆動力は一定なので、走行性の低下やドライバビリティの悪化を最小限に抑えることができる。さらに、路面の種類を判別して伝達ベルト等の挟圧力を変更する必要はないので、制御が容易になる。なお、この実施形態で開示した構成と同様の構成を備えるものは、この実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明に係る走行装置は、無段変速機に有用であり、特に、入力側から出力側へ動力を伝達する動力伝達手段の滑りを抑制し、かつ燃料の消費を抑制することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】この実施形態に係る走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。
【図２】この実施形態に係る他の走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。
【図３】この実施形態に係る駆動力制御装置の構成例を示す説明図である。
【図４】この実施形態に係る駆動力制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】この実施形態に係る駆動力制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１、１ａ  車両
２  内燃機関
２Ｓ  出力軸
３  前輪用デフギヤ
４  プロペラシャフト
５  前輪
５Ｌ  左側前輪
５Ｒ  右側前輪
６  後輪
６Ｌ  左側後輪
６Ｒ  右側後輪
８Ｌ  左側前輪用駆動軸
８Ｒ  右側前輪用駆動軸
９Ｌ  左側後輪用駆動軸
９Ｒ  右側後輪用駆動軸
１０  駆動力配分装置
１０ａ  後輪用デフギヤ
１１Ｐ  クラッチ板
１１Ｌ  左側後輪用クラッチ
１１Ｒ  右側後輪用クラッチ
１２Ｌ  左側後輪用クラッチアクチュエータ
１２Ｒ  右側後輪用クラッチアクチュエータ
１６  駆動力配分用クラッチ
１７  駆動力配分用クラッチアクチュエータ
２０  無段変速機
２１  入力側プーリ制御用アクチュエータ
２２  出力側プーリ制御用アクチュエータ
２３  伝達ベルト
２４  入力側プーリ
２５  出力側プーリ
３０  駆動力制御装置
３１  制御条件判定部
３２  制御パラメータ演算部
３３  駆動力制御部
３４  挟圧力制御部
４０Ｌ  左前輪回転数センサ
４０Ｒ  右前輪回転数センサ
４１Ｌ  左側後輪用クラッチ圧センサ
４１Ｒ  右側後輪用クラッチ圧センサ
４２  駆動力配分用クラッチ圧センサ
５０ｍ  記憶部
５０ｐｅ  機関制御部
５０ｐｔ  変速機制御部
【図１】
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【図２】
2008006942.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008006942.tif 000006
【図５】
2008006942.tif 000007