JP3575429B2 - Front and rear wheel torque distribution control device for four-wheel drive vehicle - Google Patents

Front and rear wheel torque distribution control device for four-wheel drive vehicle Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御クラッチの締結トルクを制御することにより前後輪への駆動トルク配分を可変に制御する４輪駆動車に適用される前後輪トルク配分制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車で、駆動輪から従動輪に駆動トルクが伝達される場合、一定値以上のトルクが一定時間以上連続すると、保護制御を作動するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
後輪駆動車ベースの４輪駆動車に採用している前後輪トルク配分制御装置（特開平０４−１０３４３３号公報等参照）のように、大型の４輪駆動システム（以下、４ＷＤシステムという）を使う場合には、駆動トルクがクラッチの伝達限界トルクに対し余裕がありあまり問題とはならないが、小型・軽量の４ＷＤシステムをスポーツ・ユーティリティ・ビークル（ＳＵＶ）等に採用して砂漠や雪道等の低μ路を走破しようとする場合は、クラッチの限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行う必要があり、クラッチの温度保証による保護を考慮した制御が必要となる。
【０００４】
しかしながら、クラッチの温度保証による保護制御に関して従来の制御を行うと、下記に述べる問題点があった。
（１） 一定値以上のトルクが一定時間以上連続すると保護制御が作動される制御となっていたため、図１０（ａ）に示すように、しきい値以上の小さいトルクが一定時間（ｔ０〜ｔ２）以上連続する場合は（（イ）の特性）、図１０（ｂ）に示すように、保護制御が不要であるにもかかわらずｔ２の時点で保護制御される。よって、温度保証による保護に対し過剰制御となることで駆動トルクを十分に伝達できない。
【０００５】
また、図１０（ａ）に示すように、しきい値以上の大きいトルクが一定時間（ｔ０〜ｔ２）以上連続する場合は（（ロ）の特性）、ｔ２の時点で保護制御されるが、図１０（ｂ）に示すように、ｔ１の時点で既に保護制御すべき実クラッチ温度を超えているため、保護制御に入るタイミングが遅れる。
（２） 指令トルクがある一定値を下回る場合、クラッチの推定温度がリセットされる制御となっていたため、図１１に示すように、指令トルクがしきい値を下回る場合にはクラッチ推定温度はリセットされるが、実クラッチ温度はすぐに低下せず、その直後に指令トルクがしきい値を超え、その直後に指令トルクがしきい値を下回るような状況が繰り返されると、実クラッチ温度とクラッチ推定温度との間に大きな乖離（かいり）が生じてしまう。すなわち、クラッチ推定温度の信頼度が非常に低いといえる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、温度センサを用いることなく低コストによるシステムとしながら、実クラッチ温度に近いクラッチ推定温度を得ることで、クラッチ限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に電子制御クラッチの温度保証を行うことができる４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とし、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とする温度勾配係数設定手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量を、前記温度上昇係数に基づいて算出する温度上昇量算出部と、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量を、前記温度下降係数に基づいて算出する温度下降量算出部を有し、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段とし、
車速を検出する車速検出手段を設け、
クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速としたとき、検出される車速が設定車速以上であるときには、前記クラッチ推定温度算出手段によるクラッチ推定温度の算出を中止して初期状態にリセットするクラッチ温度推定制御中止手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段とし、
前記クラッチ保護制御手段は、クラッチ保護判定温度より高い温度としてクラッチ限界判定温度を設定し、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ締結力を強くし、さらに、クラッチ推定温度が上昇してクラッチ限界判定温度に達するとクラッチ締結を解放するクラッチ保護制御を行う手段であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記加算判断基準値は、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギにより設定されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明では、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記温度上昇量は、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合に、加算判断基準値に対する入力エネルギの増加量に比例して決定され、前記温度下降量は、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合に、入力エネルギの減少量に関係なく決定されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明では、請求項２または請求項３に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とし、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とする温度勾配係数設定手段を設け、前記クラッチ推定温度算出手段を、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量を、前記温度上昇係数に基づいて算出する温度上昇量算出部と、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量を、前記温度下降係数に基づいて算出する温度下降量算出部を有する手段としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明では、請求項３に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度に達するまでにクラッチに作用する制御モードを通常制御モードとし、前記クラッチ保護判定温度より低い温度として通常制御モード復帰判定温度を設定し、
クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより、あるいは、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達することでクラッチ締結が解放されることにより、クラッチ推定温度が前記通常制御モード復帰判定温度以下まで低下すると、保護制御モードから通常制御モードに復帰させる通常制御モード復帰手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用および効果】
請求項１，２，３に記載の発明の共通の作用効果を説明する。
クラッチ回転速度差検出手段において、電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差が検出され、クラッチ伝達トルク推定手段において、電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクが推定され、入力エネルギ算出手段において、クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより電子制御クラッチに加わる入力エネルギが算出され、クラッチ推定温度算出手段において、算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動が予測され、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度が算出され、クラッチ保護制御手段において、算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御、例えば、電子制御クラッチの一定時間解放が行われる。
すなわち、電子制御クラッチに加わる入力エネルギをクラッチの相対滑り（相対回転速度差）とクラッチ伝達トルクにより算出し、入力エネルギの大きさによるクラッチ温度の変動予測に基づいてクラッチ推定温度が算出される。つまり、入力エネルギが大きく変動するような場合、指令トルクが低くなる毎にクラッチ推定温度がリセットされることなく、入力エネルギの大きさにより推定温度を上昇させたり下降させたりというように、実クラッチ温度の変化推移に追従する推定動作により精度の高いクラッチ温度推定が行われる。
よって、温度センサを用いることなく低コストによるシステムとしながら、実クラッチ温度に近いクラッチ推定温度を得ることで、クラッチ限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に電子制御クラッチの温度保証を行うことができる。
【００１５】
また、入力エネルギの判断しきい値が加算判断基準値として設定され、クラッチ温度加減判断手段において、入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかが判断される。そして、クラッチ推定温度算出手段において、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量が加算され、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量が減算されることでクラッチ推定温度が算出される。
すなわち、入力エネルギが加算判断基準値以上であると推定温度を上げ、入力エネルギが加算判断基準値未満であると推定温度を下げるというように、入力エネルギの大小を比較することでクラッチ推定温度が算出される。
よって、加算判断基準値に対し入力エネルギの大小比較によりクラッチ温度を推定する手法を採用しているため、熱収支の細かな影響を無視することができる。
請求項１記載の発明にあっては、上記共通の作用効果に加え、下記の作用効果が得られる。
温度勾配係数設定手段において、その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とされ、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とされる。そして、クラッチ推定温度算出手段の温度上昇量算出部において、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量が、設定された温度上昇係数に基づいて算出され、クラッチ推定温度算出手段の温度下降量算出部において、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量が、設定された温度下降係数に基づいて算出される。
すなわち、砂路や深雪路等の走行時で、クラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数により高めの推定温度となり、また、実温度勾配よりも緩い温度下降係数とすることで推定温度の低下が小さく抑えられるため、限界使用域付近では、実際よりも厳しめにクラッチ温度が見積もられることになり、確実に電子制御クラッチを保護することができる。一方、通常走行時等でクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数により推定温度を高負荷温度域の推定温度に連続させており、また、実温度勾配よりも急な温度下降係数とすることで推定温度が早期にリセット方向に低下させられるため、推定温度と実温度との誤差が広がることで発生する実用走行温度域でのクラッチ保護制御の誤作動を防止することができる。
よって、実用走行温度域および高負荷温度域において、それぞれの走行シーンを考慮したクラッチ温度の推定を行うことができる。
【００１６】
請求項２記載の発明にあっては、上記共通の作用効果に加え、下記の作用効果が得られる。
クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速としたとき、クラッチ温度推定制御中止手段において、車速検出手段により検出される車速が設定車速以上であるときには、クラッチ推定温度算出手段によるクラッチ推定温度の算出が中止され初期状態にリセットされる。
よって、連続温度推定による誤差の積み上げを防止でき、クラッチ推定温度の推定精度を向上させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明にあっては、上記共通の作用効果に加え、下記の作用効果が得られる。
クラッチ保護制御手段において、クラッチ保護判定温度より高い温度としてクラッチ限界判定温度が設定され、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ締結力が強くされ、さらに、クラッチ推定温度が上昇してクラッチ限界判定温度に達するとクラッチ締結が解放されてクラッチ保護制御が行われる。
すなわち、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になった直後に、クラッチ締結を解放するクラッチ保護制御に入ると、車両は２輪駆動状態となり、４輪駆動状態での走行による高い駆動性能や旋回安定性能を生かしての走行距離や走行時間が短くなってしまう。
これに対し、例えば、クラッチ推定温度の温度上昇勾配が急な場合、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ締結力を強くし、クラッチ回転速度差を小さく抑えて、クラッチ推定温度の温度上昇勾配を緩やかにすることで、クラッチ保護制御が働くまでの４輪駆動状態での走行距離や走行時間を確保することができる。そして、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達するとクラッチ締結を解放するクラッチ保護制御を行うことで、電子制御クラッチが温度保証の限界を超える高温状態になるのが回避される。
よって、４輪駆動状態での走行距離（時間）を確保しながら、確実に電子制御クラッチの温度保証による保護を達成することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明にあっては、加算判断基準値が、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギによって設定される。
よって、加算判断基準値をクラッチ固有の温度特性から設定することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明にあっては、温度上昇量は、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合に、加算判断基準値に対する入力エネルギの増加量に比例して決定され、温度下降量は、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合に、入力エネルギの減少量に関係なく決定される。よって、温度上昇量は、入力エネルギの増加量に対する簡単な比例計算で算出することができ、温度下降量は、入力エネルギの減少量に関係なく一定値から求められるため、短時間での温度推定が可能となる。
【００２０】
請求項６記載の発明にあっては、温度勾配係数設定手段において、その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とされ、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とされる。そして、クラッチ推定温度算出手段の温度上昇量算出部において、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量が、設定された温度上昇係数に基づいて算出され、クラッチ推定温度算出手段の温度下降量算出部において、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量が、設定された温度下降係数に基づいて算出される。
すなわち、砂路や深雪路等の走行時で、クラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数により高めの推定温度となり、また、実温度勾配よりも緩い温度下降係数とすることで推定温度の低下が小さく抑えられるため、限界使用域付近では、実際よりも厳しめにクラッチ温度が見積もられることになり、確実に電子制御クラッチを保護することができる。一方、通常走行時等でクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数により推定温度を高負荷温度域の推定温度に連続させており、また、実温度勾配よりも急な温度下降係数とすることで推定温度が早期にリセット方向に低下させられるため、推定温度と実温度との誤差が広がることで発生する実用走行温度域でのクラッチ保護制御の誤作動を防止することができる。
よって、実用走行温度域および高負荷温度域において、それぞれの走行シーンを考慮したクラッチ温度の推定を行うことができる。
【００２１】
請求項７記載の発明にあっては、クラッチ保護判定温度より低い温度として通常制御モード復帰判定温度が設定され、通常制御モード復帰手段において、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより、あるいは、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達することでクラッチ締結が解放されることにより、クラッチ推定温度が通常制御モード復帰判定温度以下まで低下すると、保護制御モードから通常制御モードに復帰させられる。
よって、クラッチ推定温度を低下させる保護制御モードに入った場合、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度より低い通常制御モード復帰判定温度まで低下すると通常制御モードに復帰させられるため、通常制御モードへの復帰後、直ちに保護制御モードに入ることがない最適なタイミングにて通常制御モードに復帰させることができる。更に、電子制御クラッチの推定温度が保護を必要としない温度であれば、確実に４輪駆動状態を確保できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を実現する実施の形態を、第１実施例および第２実施例に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例における４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を示す全体システム図であり、１はエンジン、２はトランスミッション、３はフロントディファレンシャル、４，５はフロント側ドライブシャフト、６，７は左右の前輪、８はトランスファー、９はプロペラシャフト、１０は電子制御クラッチ、１１はリアディファレンシャル、１２，１３はリア側ドライブシャフト、１４，１５は左右の後輪である。
【００２４】
すなわち、エンジン及びトランスミッション２を経過した駆動トルクを、前輪６，７側に伝達するＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）をベースとし、電子制御クラッチ１０を介して後輪１４，１５にエンジン駆動トルクの一部を伝達する４輪駆動車であり、駆動力配分比（％）は、電子制御クラッチ１０が締結解放状態では、前輪：後輪＝１００：０（％）の前輪駆動配分比であり、電子制御クラッチ１０が完全締結状態では、前輪：後輪＝５０：５０（％）の前後輪等配分比であり、電子制御クラッチ１０の締結度合いに応じて後輪配分比が０％〜５０％まで無段階に制御される。
【００２５】
前記電子制御クラッチ１０は、４ＷＤコントローラ１６からの駆動電流により制御され、４ＷＤコントローラ１６には、モード切替スイッチ１７からのモードスイッチ信号と、エンジン回転数センサ１８からのエンジン回転数信号と、アクセル開度センサ１９からのアクセル開度信号と、左前輪速センサ２０からの左前輪速信号と、右前輪速センサ２１からの右前輪速信号と、左後輪速センサ２２からの左後輪速信号と、右後輪速センサ２３からの右後輪速信号が入力され、４ＷＤコントローラ１６からは、電子制御クラッチ１０の電磁ソレノイド２４に対し駆動電流が出力されると共に、インジケータ２５に対し表示指令が出力され、警告灯＆警報２６に対し点灯警報指令が出力される。
【００２６】
図２は電子制御クラッチ１０を示す概略図であり、図３は電子制御クラッチ１０のカム機構を示す斜視図及び作用説明図である。
図２及び図３において、２４は電磁ソレノイド、２７はクラッチ入力軸、２８はクラッチ出力軸、２９はクラッチハウジング、３０はアーマチュア、３１はコントロールクラッチ、３２はコントロールカム、３３はメインカム、３４はボール、３５はメインクラッチ、３６はカム溝である。
【００２７】
前記クラッチ入力軸２７は、一端部が前記プロペラシャフト９に連結され、他端部がクラッチハウジング２９に固定され、前記クラッチ出力軸２８は、前記リアディファレンシャル１１の入力ギアに固定されている。
【００２８】
前記コントロールクラッチ３１は、クラッチハウジング２９とコントロールカム３２との間に介装されたクラッチで、前記メインクラッチ３５は、クラッチハウジング２９とクラッチ出力軸２８との間に介装されたクラッチである。
【００２９】
前記コントロールカム３２と、メインカム３３と、両カム３２，３３に形成されたカム溝３６，３６の間に挟持されたボール３４により、図３に示すようにカム機構が構成される。
【００３０】
ここで、電子制御クラッチ１０の締結作動について説明する。
まず、４ＷＤコントローラ１６からの指令により、電磁ソレノイド２４に電流が流されると、電磁ソレノイド２４の回りに磁界が発生し、アーマチュア３０をコントロールクラッチ３１側に引き寄せる。この引き寄せられたアーマチュア３０に押され、コントロールクラッチ３１で摩擦トルクが発生し、コントロールクラッチ３１で発生した摩擦トルクは、カム機構のコントロールカム３２に伝達される。コントロールカム３２に伝達されたトルクは、カム溝３６，３６及びボール３４を介して軸方向のトルクに増幅・変換され、メインカム３３をフロント方向に押し付ける。メインカム３３がメインクラッチ３５を押し、メインクラッチ３５に電流値に比例した摩擦トルクが発生する。メインクラッチ３５で発生したトルクは、クラッチ出力軸２８を経過し、駆動トルクとしてリアディファレンシャル１１へと伝達される。
【００３１】
次に、作用を説明する。
【００３２】
［入力エネルギの算出処理］
図４は４ＷＤコントローラ１６で実行される入力エネルギの算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３３】
ステップ４０では、左前輪速センサ２０からの左前輪速ＶＦＬと、右前輪速センサ２１からの右前輪速ＶＦＲと、左後輪速センサ２２からの左後輪速ＶＲＬと、右後輪速センサ２３からの右後輪速ＶＲＲと、４ＷＤコントローラ１６から電磁ソレノイド２４に対して出力される駆動電流Ａが２０ｍｓｅｃ毎に読み込まれる。
【００３４】
ステップ４１では、単位入力エネルギＥｎが、クラッチ伝達トルクＴＥと前後輪回転速度差△Ｖ（クラッチ回転速度差）を掛け合わせることで算出される。ここで、クラッチ伝達トルクＴＥは駆動電流Ａに基づいて算出され、また、前後輪回転速度差△Ｖは、左右前輪速平均値と左右後輪速平均値との差により算出される。
【００３５】
ステップ４２では、ステップ４１で算出された単位入力エネルギＥｎがメモリ（ＲＡＭ）に書き込まれる。
【００３６】
ステップ４３では、カウント値Ｎに１が加算されてＮ＋１とされる。
【００３７】
ステップ４４では、カウント値Ｎが設定カウント値Ｎ０（例えば、３２）以上かどうかが判断され、ＮＯの場合はステップ４０へ戻り、ＹＥＳの場合はステップ４５へ進む。
【００３８】
ステップ４５では、カウント値ＮがＮ＝０にクリアされる。
【００３９】
ステップ４６では、入力エネルギＥがメモリされている単位入力エネルギＥｎの平均値演算により算出される。すなわち、設定カウント値Ｎ０が３２の場合には、入力エネルギＥは、６４０ｍｓｅｃ（＝２０ｍｓｅｃ×３２）間の単位入力エネルギＥｎの平均値となる（図７参照）。
【００４０】
［クラッチ保護制御処理］
図５は４ＷＤコントローラ１６で実行されるクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、６４０ｍｓｅｃ／ルーチンで実行される。
【００４１】
ステップ５０では、図４のフローチャートで求められた入力エネルギＥと車速Ｖが読み込まれる。
【００４２】
ステップ５１では、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ５２へ進み、クラッチ推定温度Ｔ１を初期温度Ｔ０に設定してクラッチ推定温度Ｔ１の算出が中止され初期状態にリセットされる。ここで、設定車速Ｖ０は、クラッチ温度の推定を許容する上限車速値により決められる。また、ステップ５１でＮＯの場合はステップ５３以降の流れに進む。
【００４３】
ステップ５３では、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合はステップ５４〜ステップ５６の温度上昇側推定処理に進み、ＮＯの場合はステップ５７〜ステップ５９の温度下降側推定処理に進む。ここで、加算判断基準値Ｅ０は、発熱量と放熱量とがほぼ同じであり、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギＥの判断しきい値として設定されるもので、クラッチ固有の固定値として与えるものとする。
【００４４】
ステップ５４では、加算判断基準値Ｅ０に対する入力エネルギＥの増加量（＝Ｅ−Ｅ０）を温度上昇量に換算した暫定温度上昇量△Ｔ１ｕｐを、クラッチ推定温度Ｔ１（最初の推定時は初期温度Ｔ０）に加算して、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが算出される。
【００４５】
ステップ５５では、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚにより温度上昇係数Ｋｕｐが設定される。つまり、図６に示すように、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数Ｋｕｐ１とされ、その時のクラッチ推定温度Ｔ１が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数Ｋｕｐ２とされる。
【００４６】
ステップ５６では、ステップ５５で設定された温度上昇係数Ｋｕｐと暫定温度上昇量△Ｔ１ｕｐとの積により温度上昇量△Ｔｕｐが算出される。
【００４７】
ステップ５７では、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが、前回のクラッチ推定温度Ｔ１に温度上昇量△Ｔｕｐを加算することで算出される。
【００４８】
ステップ５８では、加算判断基準値Ｅ０に対する入力エネルギＥの減少量を一定値とし、その一定値を温度下降量に換算した暫定温度下降量△Ｔ１ｄｎを、クラッチ推定温度Ｔ１（最初の推定時は初期温度Ｔ０）から減算して、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが算出される。
【００４９】
ステップ５９では、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚにより温度下降係数Ｋｄｎが設定される。つまり、図６に示すように、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度下降係数Ｋｄｎ１とされ、その時のクラッチ推定温度Ｔ１が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度下降係数Ｋｄｎ２とされる。
【００５０】
ステップ６０では、ステップ５９で設定された温度下降係数Ｋｄｎと暫定温度下降量△Ｔ１ｄｎ（一定値）との積により温度下降量△Ｔｄｎが算出される。
【００５１】
ステップ６１では、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが、前回のクラッチ推定温度Ｔ１に温度下降量△Ｔｄｎを減算することで算出される。
【００５２】
ステップ６２では、ステップ５７もしくはステップ６１で算出されたクラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上かどうかが判断され、ＮＯの場合は、ステップ６３へ進み、クラッチ推定温度Ｔ１ｎが初期温度Ｔ０を超えるかどうかが判断され、Ｔ１ｎ＞Ｔ０の場合は、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎがそのままクラッチ推定温度Ｔ１とされ、Ｔ１ｎ≦Ｔ０の場合は、初期温度Ｔ０がクラッチ推定温度Ｔ１とされる。ステップ６２でＴ１ｎ≧Ｔｐの場合は、ステップ６６以降のクラッチ保護処理へ進む。
【００５３】
ステップ６６では、駆動電流ＡがＡ＝０とされる。つまり、電子制御クラッチ１０が解放状態とされる。
【００５４】
ステップ６７では、警告灯＆警報２６に対しランプ点滅および警報作動により保護制御モードであることがドライバに知らされる。
【００５５】
ステップ６８では、ステップ６２でＹＥＳと判断された時点から開始されるタイマ値ＴＩＭが設定タイマ値ＴＩＭ０（例えば、６０ｓｅｃ）以上かどうかが判断され、設定タイマ値ＴＩＭ０となるまで、ステップ６６およびステップ６７のクラッチ保護作動が継続され、設定タイマ値ＴＩＭ０になるとステップ５０へ戻りクラッチ温度推定が再開される。
【００５６】
［電子制御クラッチの温度保証作用］
例えば、砂漠等を走破するときには、図４のステップ４１において、電子制御クラッチ１０の入出力軸間の相対回転速度差が前後輪回転速度差△Ｖにより算出され、電子制御クラッチ１０を介して伝達されるクラッチ伝達トルクＴＥが駆動電流Ａに基づいて推定され、電子制御クラッチ７に加わる単位入力エネルギＥｎが、クラッチ伝達トルクＴＥと前後輪回転速度差△Ｖを掛け合わせることで算出され、ステップ４６において、入力エネルギＥがメモリされている単位入力エネルギＥｎの平均値演算により算出される。すなわち、図７のエネルギ（ＥＮＥＲＧＹ）に示すように、２０ｍｓｅｃ毎の単位入力エネルギＥｎが３２本算出され、６４０ｍｓｅｃ間の単位入力エネルギＥｎの平均値により入力エネルギＥが計算される。
【００５７】
そして、図５のフローチャートにおいて、算出された入力エネルギＥの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動が予測され、この温度変動予測に基づき、ステップ５７またはステップ６１において、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出され、ステップ６２において、算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御として、電子制御クラッチ１０を設定時間解放する制御が行われる。
【００５８】
すなわち、電子制御クラッチ１０に加わる入力エネルギＥをクラッチ相対滑り（前後輪回転速度差△Ｖ）とクラッチ伝達トルクＴＥにより算出し、入力エネルギＥの大きさによるクラッチ温度の変動予測に基づいて今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出される。つまり、入力エネルギが大きく変動するような場合、従来技術のように、指令トルクが低くなる毎にクラッチ推定温度がリセットされることなく、図７の推定温度の算出に示すように、入力エネルギＥの大きさによりクラッチ推定温度Ｔ１を上昇させたり下降させたりというように、実クラッチ温度の変化推移に追従する推定動作により精度の高いクラッチ温度推定が行われる。
【００５９】
よって、温度センサを用いることなく低コストによるシステムとしながら、実クラッチ温度に近いクラッチ推定温度Ｔ１を得ることで、例えば、砂漠や雪道等を走破するときのように、クラッチ限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に電子制御クラッチ１０の温度保証を行うことができる。
【００６０】
［入力エネルギ基準によるクラッチ温度推定作用］
クラッチ温度を推定するにあたって、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギの判断しきい値が加算判断基準値Ｅ０として設定され、ステップ５３（クラッチ温度加減判断手段）において、図４のフローチャート（入力エネルギ算出手段）により算出された入力エネルギＥが設定された加算判断基準値Ｅ０以上かどうかが判断される。そして、ステップ５４〜ステップ６１（クラッチ推定温度算出手段）において、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度Ｔ１に温度上昇量△Ｔｕｐが加算され、また、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度Ｔ１に温度下降量△Ｔｄｎが減算されることで今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出される。
【００６１】
すなわち、図７の温度加減判断に示すように、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０以上であると推定温度を上げ、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０未満であると推定温度を下げるというように、入力エネルギＥの大小を比較することでクラッチ推定温度が算出される。
【００６２】
よって、クラッチ固有の温度特性により決められる加算判断基準値Ｅ０に対し入力エネルギＥの大小比較によりクラッチ温度を推定する手法を採用しているため、熱収支の細かな影響を無視することができる。
【００６３】
［温度勾配係数によるクラッチ温度推定作用］
クラッチ温度を推定するにあたって、図６（温度勾配係数設定手段）に示すように、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数Ｋｕｐ１と実温度勾配よりも急な温度下降係数Ｋｄｎ１とされ、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数Ｋｕｐ２と実温度勾配よりも緩い温度下降係数Ｋｄｎ２とされる。
【００６４】
そして、図７の温度変動量の算出に示すように、ステップ５５およびステップ５６（温度上昇量算出部）において、その時のクラッチ推定温度Ｔ１に加算する温度上昇量△Ｔｕｐが、設定された温度上昇係数Ｋｕｐ１またはＫｕｐ２に基づいて算出され、ステップ５９およびステップ６０（温度下降量算出部）において、その時のクラッチ推定温度Ｔ１に減算する温度下降量△Ｔｄｎが、設定された温度下降係数Ｋｄｎ１またはＫｄｎ２に基づいて算出される。
【００６５】
すなわち、砂路や深雪路等の走行時で、暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数Ｋｕｐ２により高めの推定温度となり、また、実温度勾配よりも緩い温度下降係数Ｋｄｎ２とすることで推定温度の低下が小さく抑えられるため、限界使用域付近では、実際よりも厳しめにクラッチ温度が見積もられることになり、確実に電子制御クラッチ１０を保護することができる。
【００６６】
一方、通常走行時等で暫定クラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数Ｋｕｐ１により推定温度を高負荷温度域の推定温度に連続させており、また、実温度勾配よりも急な温度下降係数Ｋｄｎ１とすることで推定温度が早期にリセット方向に低下させられるため、推定温度と実温度との誤差が広がることで発生する実用走行温度域でのクラッチ保護制御の誤作動を防止することができる。
【００６７】
よって、実用走行温度域および高負荷温度域において、それぞれの走行シーンを考慮したクラッチ温度の推定を行うことができる。
【００６８】
［クラッチ温度推定の中止作用］
クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速Ｖ０としたとき、図５のステップ５１およびステップ５２（クラッチ温度推定制御中止手段）において、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上であるときには、ステップ５３以降のクラッチ推定温度Ｔ１ｎの算出が中止され、クラッチ推定温度Ｔ１を初期値Ｔ０にし、初期状態にリセットされる。
【００６９】
よって、連続温度推定による誤差の積み上げを防止でき、クラッチ推定温度の推定精度を向上させることができる。
【００７０】
次に、効果を説明する。
【００７１】
（１） 電子制御クラッチ１０に加わる入力エネルギＥをクラッチ１０の相対滑り（前後輪回転速度差△Ｖ）とクラッチ伝達トルクＴＥにより算出し、入力エネルギＥの大きさによるクラッチ温度の変動予測に基づいてクラッチ推定温度Ｔ１を算出し、実クラッチ温度の変化推移に追従する推定動作により精度の高いクラッチ温度推定を行うようにしたため、温度センサを用いることなく低コストによるシステムとしながら、実クラッチ温度に近いクラッチ推定温度を得ることで、クラッチ限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に電子制御クラッチ１０の温度保証を行うことができる。
【００７２】
（２） 入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０以上であると推定温度を上げ、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０未満であると推定温度を下げるというように、入力エネルギＥの大小を比較することでクラッチ推定温度Ｔ１を算出するようにしたため、熱収支の細かな影響を無視することができる。
【００７３】
（３） 砂路や深雪路等の走行時で、暫定クラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数Ｋｕｐ２により高めの推定温度となり、また、実温度勾配よりも緩い温度下降係数Ｋｄｎ２とすることで推定温度の低下が小さく抑えられるため、限界使用域付近では、実際よりも厳しめにクラッチ温度が見積もられることになり、確実に電子制御クラッチ１０を保護することができる。
【００７４】
一方、通常走行時等で暫定クラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数Ｋｕｐ１により推定温度を高負荷温度域の推定温度に連続させており、また、実温度勾配よりも急な温度下降係数Ｋｄｎ１とすることで推定温度が早期にリセット方向に低下させられるため、推定温度と実温度との誤差が広がることで発生する実用走行温度域でのクラッチ保護制御の誤作動を防止することができる。
【００７５】
（４） クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速Ｖ０としたとき、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上であるときには、クラッチ推定温度の算出を中止し初期状態にリセットするようにしたため、連続温度推定による誤差の積み上げを防止でき、クラッチ推定温度の推定精度を向上させることができる。
【００７６】
（第２実施例）
第１実施例では、クラッチ保護制御として、クラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、電子制御クラッチ１０を設定時間解放する制御（２ＷＤ）を行う例を示したが、この第２実施例では、クラッチ保護制御として、クラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、電子制御クラッチ１０を完全４輪駆動状態（ロック状態）が得られるように強く締結し、さらに、クラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ限界判定温度Ｔｃ以上になると、電子制御クラッチ１０を解放する制御（２ＷＤ）を行う例である。
【００７７】
なお、図１ないし図３に示す構成は、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００７８】
次に作用を説明する。
【００７９】
まず、第２実施例の４ＷＤコントローラ１６で実行される入力エネルギの算出処理については、図４に示す第１実施例のフローチャートによりなされるので、図示並びに説明を省略する。
【００８０】
［クラッチ保護制御処理］
図８は第２実施例の４ＷＤコントローラ１６で実行されるクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、６４０ｍｓｅｃ／ルーチンで実行される。
【００８１】
ステップ８０では、図４のフローチャートで求められた入力エネルギＥと車速Ｖが読み込まれる。
【００８２】
ステップ８１では、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ８２へ進み、クラッチ推定温度Ｔ１を初期温度Ｔ０に設定してクラッチ推定温度Ｔ１の算出が中止され初期状態にリセットされる。ここで、設定車速Ｖ０は、クラッチ温度の推定を許容する上限車速値により決められる。また、ステップ８１でＮＯの場合はステップ８３以降の流れに進む。
【００８３】
ステップ８３では、図５のステップ５３〜ステップ６１の処理（第１実施例参照）により今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出される。
【００８４】
ステップ８４では、ステップ８３で算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが、クラッチ限界判定温度Ｔｃ以上かどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９４及びステップ９５へ進み、ＮＯの場合は、ステップ８５へ進む。
【００８５】
ステップ８５では、ステップ８３で算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上かどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ８８へ進み、ＮＯの場合は、ステップ８６へ進む。
【００８６】
ステップ８６では、ステップ８３で算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎがＡＵＴＯモード復帰温度ＴＡを超えているかどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ８９へ進み、ＮＯの場合は、ステップ８７へ進む。
【００８７】
ステップ８７では、ステップ８３で算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが初期温度Ｔ０を超えているかどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９２へ進み、ＮＯの場合は、ステップ９１を経過してステップ９２へ進む。
【００８８】
ステップ８８では、４ＷＤトルク＝０かどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９４へ進み、ＮＯの場合は、ステップ９３へ進む。
【００８９】
ステップ８９では、４ＷＤトルク＝０かどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９４へ進み、ＮＯの場合は、ステップ９０へ進む。
【００９０】
ステップ９０では、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋかどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９３へ進み、ＮＯの場合は、ステップ９２へ進む。
【００９１】
ステップ９１では、ステップ８７でＴ１ｎ≦Ｔ０の場合は、クラッチ推定温度Ｔ１が初期温度Ｔ０に設定される。
【００９２】
ステップ９２では、ステップ９０で４ＷＤトルク≠Ｌｏｃｋであると判断された場合、あるいは、ステップ８７でＴ１ｎ＞Ｔ０であると判断された場合、あるいは、ステップ９１でＴ１＝Ｔ０に設定された場合、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯとされ、電子制御クラッチ１０が４輪駆動制御則（例えば、前後輪回転速度差が大きいほど電子制御クラッチ１０の締結力を高める回転速度差対応制御等）に従って可変締結力による通常の前後輪駆動トルク配分制御状態とされる。
【００９３】
ステップ９３では、ステップ８８で４ＷＤトルク≠０であると判断された場合、あるいは、ステップ９０で４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋであると判断された場合、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋ（駆動電流Ａ＝最大電流）とされ、電子制御クラッチ１０が完全締結状態とされる。
【００９４】
ステップ９４では、ステップ８４でＴ１ｎ≧Ｔｃと判断された場合、あるいは、ステップ８８またはステップ８９で４ＷＤトルク＝０と判断された場合、クラッチ保護処理として４ＷＤトルク＝０（駆動電流Ａ＝０）とされ、電子制御クラッチ１０が解放状態とされる。
【００９５】
ステップ９５では、警告灯＆警報２６に対しランプ点滅および警報作動により保護制御モードであることがドライバに知らされる。
【００９６】
［電子制御クラッチの温度保証作用］
電子制御クラッチの温度保証作用について、図８のフローチャートと図９のタイムチャートに基づいて説明する。
【００９７】
▲１▼Ｔ１≧Ｔｃになる場合
例えば、車速Ｖが設定車速Ｖ０未満の走行状態で、クラッチ推定温度Ｔ１の温度上昇勾配が急な砂漠等を走破するとき、図９のｔ０時点からｔ１時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８７→ステップ９１→ステップ９２へと進む流れとなり、ステップ９１において、クラッチ推定温度Ｔ１が、Ｔ１＝Ｔ０（初期温度）に設定され、ステップ９２において、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯとされる。
【００９８】
そして、クラッチ推定温度Ｔ１が上昇し、クラッチ保護判定温度Ｔｐとなるまでの間、つまり、図９のｔ１時点からｔ２時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８７→ステップ９２へと進む流れとなり、ステップ９２において、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯとされる。
【００９９】
そして、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐになる図９のｔ２時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５へと進む流れとなり、ステップ８５において、Ｔ１ｎ≧Ｔｐの条件を満足すると、ステップ８８へ進み、４ＷＤトルク≠０でないと確認されると、ステップ９３に進み、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯから４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋに変更される。さらに、Ｔ１ｎ≧Ｔｐの条件を満足しながら、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ限界判定温度Ｔｃになるまでの図９のｔ２時点からｔ３時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８８→ステップ９３へと進む流れとなり、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋの状態が維持される。
【０１００】
そして、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋの状態とすることで、クラッチ温度上昇勾配を抑えているにもかかわらず、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ限界判定温度Ｔｃになる図９のｔ３時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４へと進む流れとなり、ステップ８４において、Ｔ１ｎ≧Ｔｃの条件を満足すると、ステップ９４に進み、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋから４ＷＤトルク＝０に変更され、次のステップ９５に進み、警告灯＆警報２６に対しランプ点滅および警報作動がなされる。
【０１０１】
そして、Ｔ１ｎ≧Ｔｐの条件を満足しながら４ＷＤトルク＝０（クラッチ解放）によりクラッチ推定温度Ｔ１が低下する図９のｔ３時点からｔ４時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８８→ステップ９４→ステップ９５へと進む流れとなり、４ＷＤトルク＝０が維持されると共に、ランプ点滅および警報作動がなされる。さらに、ＴＡ＜Ｔ１ｎ＜Ｔｐの条件を満足しながら４ＷＤトルク＝０によりクラッチ推定温度Ｔ１が低下する図９のｔ４時点からｔ５時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８９→ステップ９４→ステップ９５へと進む流れとなり、４ＷＤトルク＝０が維持されると共に、ランプ点滅および警報作動がなされる。
【０１０２】
そして、クラッチ推定温度Ｔ１がＡＵＴＯモード復帰温度ＴＡにまで低下した図９のｔ５時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８７→ステップ９２へと進む流れとなり、ステップ９２において、４ＷＤトルク＝０から４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯに変更され、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯが維持される。
【０１０３】
▲２▼Ｔｐ≦Ｔ１＜Ｔｃになる場合
図９のｔ０時点からｔ２時点となるまでの間と、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐとなるｔ２時点で４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯから４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋに変更され点は、上記Ｔ１≧Ｔｃになる場合の例と同様である。
【０１０４】
そして、Ｔ１ｎ≧Ｔｐの条件を満足しながらクラッチ推定温度Ｔ１が推移する図９のｔ２時点からｔ６時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８８→ステップ９３へと進む流れとなり、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋの状態が維持される。
【０１０５】
そして、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋの状態とすることで、クラッチ温度が徐々に下降し、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ未満になる図９のｔ６時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８９→ステップ９０へと進む流れとなり、ステップ９０において、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋであると確認されると、ステップ９３に進み、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋが維持される。
【０１０６】
そして、クラッチ推定温度Ｔ１がＡＵＴＯモード復帰温度ＴＡにまで低下した図９のｔ７時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８７→ステップ９２へと進む流れとなり、ステップ９２において、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋから４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯに変更され、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯが維持される。
【０１０７】
［クラッチ保護作用］
第２実施例のクラッチ保護制御においては、クラッチ保護判定温度Ｔｐより高い温度としてクラッチ限界判定温度Ｔｃが設定され、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ締結力が強くされ（４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋ）、さらに、クラッチ推定温度Ｔ１が上昇してクラッチ限界判定温度Ｔｃに達するとクラッチ締結が解放（４ＷＤトルク＝０）される。
【０１０８】
すなわち、第１実施例のようにクラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ締結を直ちに解放するクラッチ保護制御に入ると、図９のｔ２時点で車両は２輪駆動状態となり、４輪駆動状態での走行による高い駆動性能や旋回安定性能を生かしての走行距離や走行時間が短くなってしまう。
【０１０９】
これに対し、例えば、クラッチ推定温度Ｔ１の温度上昇勾配が急な場合、クラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ締結力を強くしクラッチ回転速度差を小さく抑えて、クラッチ推定温度ｔ１の温度上昇勾配を緩やかにすることで、図９のｔ３時点にてクラッチ保護制御が働くまで、４輪駆動状態での走行距離や走行時間が確保される。
【０１１０】
加えて、クラッチ限界判定温度Ｔｃに達すると第１実施例と同様に、クラッチ締結を解放するクラッチ保護制御を行うことで、電子制御クラッチ１０が温度保証の限界を超える高温状態になるのが回避される。
【０１１１】
なお、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋとする第１段階でのクラッチ保護制御により、状況によってはクラッチ推定温度Ｔ１の温度上昇が抑えられ、クラッチ限界判定温度Ｔｃに達しなくすることができるという効果も得られるし、クラッチ限界判定温度Ｔｃに達しない場合には、図９に示すように、ｔ２時点からｔ７時点までのロックモードを含んで、４輪駆動状態をそのまま維持することができる。
【０１１２】
［ＡＵＴＯモードへの復帰作用］
クラッチ保護判定温度Ｔｐより低い温度としてＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡが設定され、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより（図９のＴ１ｎ＜Ｔｃの特性）、あるいは、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ限界判定温度Ｔｃに達することでクラッチ締結が解放されることにより（図９のＴ１ｎ≧Ｔｃの特性）、クラッチ推定温度Ｔ１がＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡ以下まで低下すると、これらの保護制御モードから通常制御のＡＵＴＯモードに復帰させられる。
【０１１３】
よって、クラッチ推定温度Ｔ１を低下させる保護制御モードに入った場合、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐより低いＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡまで低下するとＡＵＴＯモードに復帰させられるため、ＡＵＴＯモードへの復帰後、直ちに保護制御モードに入ることがない最適なタイミングにて通常制御が行われるＡＵＴＯモードに復帰させることができる。更に、電子制御クラッチ１０の推定温度が保護を必要としない温度であれば、確実にＡＵＴＯモードの４輪駆動状態を確保することができる。
【０１１４】
次に、効果を説明する。
【０１１５】
この第２実施例の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置にあっては、第１実施例の効果に加え、下記の効果が得られる。
【０１１６】
（５） クラッチ保護判定温度Ｔｐより高い温度としてクラッチ限界判定温度Ｔｃが設定され、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ締結力が強くされ、さらに、クラッチ推定温度Ｔ１が上昇してクラッチ限界判定温度Ｔｃに達するとクラッチ締結が解放されるクラッチ保護制御が行われるため、４輪駆動状態での走行距離（時間）を確保しながら、確実に電子制御クラッチ１０の温度保証による保護を達成することができる。
【０１１７】
（６） クラッチ保護判定温度Ｔｐより低い温度としてＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡが設定され、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより、あるいは、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ限界判定温度Ｔｃに達することでクラッチ締結が解放されることにより、クラッチ推定温度Ｔ１がＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡ以下まで低下すると、これらの保護制御モードから通常制御のＡＵＴＯモードに復帰させる復帰制御が行われるため、第１実施例のように設定時間の経過による復帰制御に比べ、ＡＵＴＯモードへの復帰後、直ちに保護制御モードに入ることがない最適なタイミングにて、ＡＵＴＯモードに復帰させることができる。更に、電子制御クラッチ１０の推定温度が保護を必要としない温度であれば、確実にＡＵＴＯモードの４輪駆動状態を確保することができる。
【０１１８】
（他の実施例）
第１及び第２実施例では、前輪駆動ベースによる前後輪トルク配分制御装置の例を示したが、後輪駆動ベースによる前後輪トルク配分制御装置や、前輪駆動系と後輪駆動系にそれぞれ電子制御クラッチを設けて前後輪のトルク配分を制御する装置にも適用することができる。
【０１１９】
第１及び第２実施例では、電子制御クラッチとして、電磁ソレノイドにより作動するコントロールクラッチと、カム機構を介して増幅したトルクにより締結されるメインクラッチを用いたクラッチの例を示したが、特開平０４−１０３４３３号公報に記載されているように、制御油圧により締結される多板クラッチを用いたものにも適用することができる。
【０１２０】
第１及び第２実施例では、車速が設定車速以上であるときにクラッチ推定温度の算出を中止し、初期状態にリセットする例を示したが、時間が設定時間を経過したらクラッチ推定温度の算出を中止し、初期状態にリセットするというように、タイマー管理によりクラッチ温度推定を中止するようにしても良い。
【０１２１】
第１及び第２実施例では、入力エネルギＥの加算判断基準値Ｅ０を固定値により与える例を示したが、加算判断基準値Ｅ０は発熱量と放熱量がほぼ同じで、クラッチ温度がほぼ一定に保たれる判断しきい値であるため、例えば、外気温が低いほど放熱量が多くなるというように、外気温により熱収支の関係が異なってくるため、外気温センサからの外気温に応じた可変値により与えるようにしても良い。同様に、クラッチ推定温度Ｔ１ｎの初期温度Ｔ０も、外気温センサからの外気温に応じた可変値により与えるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を示す全体システム図である。
【図２】４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた電子制御クラッチを示す概略図である。
【図３】４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた電子制御クラッチのカム機構を示す斜視図である。
【図４】４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた４ＷＤコントローラで行われる入力エネルギ算出処理を示すフローチャートである。
【図５】４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた４ＷＤコントローラで行われるクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】温度上昇量や温度下降量の算出で用いられる温度勾配係数によるクラッチ推定温度と実クラッチ温度との比較特性を示す図である。
【図７】第１実施例での４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置での入力エネルギ算出、温度加減判断、温度変動量の算出、推定温度の算出、クラッチ保護中フラグを示すタイムチャートである。
【図８】第２実施例の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた４ＷＤコントローラで行われるクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２実施例のクラッチ保護制御処理及び復帰制御処理の一例を示すタイムチャートである。
【図１０】従来の保護制御での制御開始条件を示すタイムチャートである。
【図１１】従来の保護制御でのクラッチ温度推定処理を採用した場合の実温度と推定温度を示す比較特性図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ トランスミッション
３ フロントディファレンシャル
４，５ フロント側ドライブシャフト
６，７ 左右の前輪
８ トランスファー
９ プロペラシャフト
１０ 電子制御クラッチ
１１ リアディファレンシャル
１２，１３ リア側ドライブシャフト
１４，１５ 左右の後輪
１６ ４ＷＤコントローラ
１７ モード切替スイッチ
１８ エンジン回転数センサ
１９ アクセル開度センサ
２０ 左前輪速センサ
２１ 右前輪速センサ
２２ 左後輪速センサ
２３ 右後輪速センサ
２４ 電磁ソレノイド
２５ インジケータ
２６ 警告灯＆警報
２７ クラッチ入力軸
２８ クラッチ出力軸
２９ クラッチハウジング
３０ アーマチュア
３１ コントロールクラッチ
３２ コントロールカム
３３ メインカム
３４ ボール
３５ メインクラッチ
３６ カム溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a front and rear wheel torque distribution control device applied to a four-wheel drive vehicle that variably controls driving torque distribution to front and rear wheels by controlling engagement torque of an electronic control clutch.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a four-wheel drive vehicle having an electronic control clutch that controls the distribution of torque transmitted to the front and rear wheels, when a drive torque is transmitted from a drive wheel to a driven wheel, if a torque equal to or more than a certain value continues for a certain time or more, It is known to activate protection control.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A large four-wheel drive system (hereinafter, referred to as a 4WD system) such as a front and rear wheel torque distribution control device (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-103433) employed in a rear-wheel drive vehicle-based four-wheel drive vehicle. When it is used, the drive torque has a margin to the transmission limit torque of the clutch, which is not a problem. However, a small and lightweight 4WD system is used for sports utility vehicles (SUVs) and the like, and deserts and snowy roads are used. If the vehicle is to travel on a low μ road, it is necessary to frequently transmit the drive at the limit torque of the clutch, and control in consideration of protection by guaranteeing the temperature of the clutch is required.
[0004]
However, when the conventional control is performed with respect to the protection control by guaranteeing the clutch temperature, there are the following problems.
(1) Since the protection control is activated when the torque equal to or more than a certain value continues for a certain time or more, as shown in FIG. 10A, a small torque equal to or more than a threshold value is applied for a certain time (t0 to t2). ), The protection control is performed at the time t2, although the protection control is unnecessary, as shown in FIG. Therefore, the drive torque cannot be sufficiently transmitted due to excessive control with respect to protection by temperature assurance.
[0005]
Further, as shown in FIG. 10A, when a large torque equal to or larger than the threshold value continues for a certain period of time (t0 to t2) (characteristic (b)), protection control is performed at time t2. As shown in FIG. 10B, since the actual clutch temperature to be subjected to protection control has already been exceeded at time t1, the timing for entering protection control is delayed.
(2) When the command torque falls below a certain value, the estimated clutch temperature is reset. Therefore, as shown in FIG. 11, when the command torque falls below the threshold value, the clutch estimated temperature is reset. However, if the actual clutch temperature does not immediately decrease, the command torque immediately exceeds the threshold value, and immediately after that, the command torque falls below the threshold value, the actual clutch temperature and the clutch A large deviation (corrosion) occurs from the estimated temperature. That is, it can be said that the reliability of the estimated clutch temperature is very low.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to obtain a clutch estimated temperature close to an actual clutch temperature while achieving a low-cost system without using a temperature sensor. An object of the present invention is to provide a front and rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle that can reliably guarantee the temperature of an electronic control clutch even when drive transmission with a limit torque is frequently performed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1,
In a four-wheel drive vehicle having an electronic control clutch that controls the distribution of torque transmitted to the front and rear wheels,
Clutch rotational speed difference detecting means for detecting a relative rotational speed difference between the input and output shafts of the electronic control clutch,
Clutch transmission torque estimating means for estimating drive torque transmitted via the electronic control clutch;
Input energy calculating means for calculating input energy applied to the electronic control clutch based on the clutch rotation speed difference and clutch transmission torque;
Clutch estimated temperature calculating means for predicting a change in clutch temperature that rises or falls over time according to the calculated input energy, and calculates a clutch estimated temperature based on the temperature change prediction;
When the calculated estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, a clutch protection control unit that performs clutch protection control to lower the clutch temperature is provided.
A clutch temperature increase / decrease determining means for determining whether the input energy calculated by the input energy calculating means is equal to or greater than the set addition determining reference value, by setting a threshold value for determining the input energy as an addition determining reference value;
When the estimated clutch temperature at that time is in the practical traveling temperature range, the temperature rise coefficient is gentler than the actual temperature gradient and the temperature decrease coefficient is steeper than the actual temperature gradient, and when the estimated clutch temperature at that time is in the high load temperature range, Temperature gradient coefficient setting means for setting a temperature rise coefficient steeper than the actual temperature gradient and a temperature decrease coefficient gentler than the actual temperature gradient,
The clutch estimated temperature calculating means,A temperature rise amount calculation unit that calculates a temperature rise amount to be added to the clutch estimated temperature at that time based on the temperature rise coefficient, and calculates a temperature fall amount to be subtracted from the clutch estimated temperature at that time based on the temperature decrease coefficient. A temperature drop amount calculating unit,If it is determined that the input energy is equal to or greater than the addition determination reference value, the temperature increase amount is added to the clutch estimated temperature at that time, and if it is determined that the input energy is less than the addition determination reference value, And a means for calculating the estimated clutch temperature by subtracting the temperature decrease amount from the estimated clutch temperature at that time.
[0008]
In the invention according to claim 2,
In a four-wheel drive vehicle having an electronic control clutch that controls the distribution of torque transmitted to the front and rear wheels,
Clutch rotational speed difference detecting means for detecting a relative rotational speed difference between the input and output shafts of the electronic control clutch,
Clutch transmission torque estimating means for estimating drive torque transmitted via the electronic control clutch;
Input energy calculating means for calculating input energy applied to the electronic control clutch based on the clutch rotation speed difference and clutch transmission torque;
Clutch estimated temperature calculating means for predicting a change in clutch temperature that rises or falls over time according to the calculated input energy, and calculates a clutch estimated temperature based on the temperature change prediction;
When the calculated estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, a clutch protection control unit that performs clutch protection control to lower the clutch temperature is provided.
A clutch temperature increase / decrease determining means for determining whether the input energy calculated by the input energy calculating means is equal to or greater than the set addition determining reference value, by setting a threshold value for determining the input energy as an addition determining reference value;
When it is determined that the input energy is equal to or more than the addition determination reference value, the clutch estimated temperature calculating means adds the temperature rise amount to the clutch estimated temperature at that time, and when the input energy is less than the addition determination reference value. If it is determined that there is, a means for calculating the clutch estimated temperature by subtracting the temperature decrease amount from the clutch estimated temperature at that time is used.,
Providing vehicle speed detection means for detecting vehicle speed,
When the upper limit vehicle speed value allowing the estimation of the clutch temperature is set to the set vehicle speed, and when the detected vehicle speed is equal to or higher than the set vehicle speed, the calculation of the clutch estimated temperature by the clutch estimated temperature calculating means is stopped and reset to an initial state. Provision of clutch temperature estimation control suspension meansIt is characterized by the following.
[0009]
In the invention according to claim 3,
In a four-wheel drive vehicle having an electronic control clutch that controls the distribution of torque transmitted to the front and rear wheels,
Clutch rotational speed difference detecting means for detecting a relative rotational speed difference between the input and output shafts of the electronic control clutch,
Clutch transmission torque estimating means for estimating drive torque transmitted via the electronic control clutch;
Input energy calculating means for calculating input energy applied to the electronic control clutch based on the clutch rotation speed difference and clutch transmission torque;
Clutch estimated temperature calculating means for predicting a change in clutch temperature that rises or falls over time according to the calculated input energy, and calculates a clutch estimated temperature based on the temperature change prediction;
When the calculated estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, a clutch protection control unit that performs clutch protection control to lower the clutch temperature is provided.
A clutch temperature increase / decrease determining means for determining whether the input energy calculated by the input energy calculating means is equal to or greater than the set addition determining reference value, by setting a threshold value for determining the input energy as an addition determining reference value;
When it is determined that the input energy is equal to or more than the addition determination reference value, the clutch estimated temperature calculating means adds the temperature rise amount to the clutch estimated temperature at that time, and when the input energy is less than the addition determination reference value. If it is determined that there is, a means for calculating the clutch estimated temperature by subtracting the temperature decrease amount from the clutch estimated temperature at that time is used.,
The clutch protection control means sets the clutch limit determination temperature as a temperature higher than the clutch protection determination temperature, and when the estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, increases the clutch engagement force, and further increases the estimated clutch temperature. Means to perform clutch protection control to release clutch engagement when the temperature reaches the clutch limit determination temperature.It is characterized by the following.
[0010]
In the invention according to claim 4,Any one of claims 1 to 3In the four-wheel drive vehicle front and rear wheel torque distribution control device described in,
The addition determination reference value is set based on input energy at which the clutch temperature becomes substantially constant.
[0011]
In the invention according to claim 5,Any one of claims 1 to 3In the four-wheel drive vehicle front and rear wheel torque distribution control device described in,
When the input energy is determined to be equal to or greater than the addition reference value, the temperature rise amount is determined in proportion to the increase amount of the input energy relative to the addition reference value, and the temperature decrease amount is determined by adding the input energy. When it is determined that the input energy is less than the reference value, the determination is made regardless of the reduction amount of the input energy.
[0012]
In the invention according to claim 6,Claim 2 or Claim 3In the four-wheel drive vehicle front and rear wheel torque distribution control device described in,
When the estimated clutch temperature at that time is in the practical traveling temperature range, the temperature rise coefficient is gentler than the actual temperature gradient and the temperature decrease coefficient is steeper than the actual temperature gradient. Temperature gradient coefficient setting means for setting a temperature rise coefficient steeper than the actual temperature gradient and a temperature decrease coefficient gentler than the actual temperature gradient is provided, and the clutch estimated temperature calculating means calculates a temperature increase amount to be added to the clutch estimated temperature at that time. Means having a temperature rise amount calculation unit that calculates based on the temperature rise coefficient, and a temperature decrease amount calculation unit that calculates a temperature decrease amount to be subtracted from the clutch estimated temperature at that time based on the temperature decrease coefficient. It is characterized by.
[0013]
In the invention according to claim 7,Claim 3In the four-wheel drive vehicle front and rear wheel torque distribution control device described in,
A control mode that acts on the clutch until the clutch estimated temperature reaches the clutch protection determination temperature is a normal control mode, and a normal control mode return determination temperature is set as a temperature lower than the clutch protection determination temperature,
When the estimated clutch temperature becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature, the clutch engagement force is increased, or when the estimated clutch temperature reaches the clutch limit determination temperature, the clutch engagement is released, and the estimated clutch temperature is reduced. A normal control mode return means is provided for returning from the protection control mode to the normal control mode when the temperature drops below the normal control mode return determination temperature.
[0014]
Function and Effect of the Invention
The common operation and effect of the first, second and third aspects of the invention will be described.
The clutch rotational speed difference detecting means detects the relative rotational speed difference between the input and output shafts of the electronic control clutch, and the clutch transmission torque estimating means estimates the drive torque transmitted via the electronic control clutch, and calculates the input energy. The input energy applied to the electronic control clutch is calculated by the clutch rotational speed difference and the clutch transmission torque, and the clutch estimated temperature calculating means increases or decreases over time according to the magnitude of the calculated input energy. The estimated clutch temperature is calculated based on the predicted temperature change, and the clutch protection controller decreases the clutch temperature when the calculated estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature. Clutch protection control, e.g. electronic control clutch constant During release is performed.
That is, the input energy applied to the electronic control clutch is calculated based on the relative slip (relative rotational speed difference) of the clutch and the clutch transmission torque, and the estimated clutch temperature is calculated based on the prediction of the change in the clutch temperature depending on the magnitude of the input energy. In other words, when the input energy fluctuates greatly, the clutch estimated temperature is not reset each time the command torque is reduced, but the actual clutch is raised or lowered depending on the magnitude of the input energy. A highly accurate clutch temperature estimation is performed by an estimation operation that follows a change in temperature.
Therefore, by obtaining a clutch estimated temperature close to the actual clutch temperature while using a low-cost system without using a temperature sensor, the temperature of the electronically controlled clutch can be reliably ensured even when drive transmission is frequently performed at the clutch limit torque. Guarantee can be made.
[0015]
Also, a threshold value for determining the input energy is set as an addition determination reference value, and the clutch temperature increase / decrease determination means determines whether the input energy calculated by the input energy calculation means is equal to or greater than the set addition determination reference value. . If the estimated clutch temperature calculating means determines that the input energy is equal to or higher than the addition determination reference value, the temperature rise amount is added to the clutch estimated temperature at that time, and the input energy is less than the addition determination reference value. Is determined, the estimated clutch temperature is calculated by subtracting the temperature decrease amount from the estimated clutch temperature at that time.
In other words, the estimated clutch temperature is increased by comparing the magnitude of the input energy, such as increasing the estimated temperature when the input energy is equal to or higher than the addition reference value, and decreasing the estimated temperature when the input energy is less than the addition reference value. Is calculated.
Therefore, since a method of estimating the clutch temperature by comparing the magnitude of the input energy with respect to the addition determination reference value is employed, the fine influence of the heat balance can be ignored.
According to the first aspect of the present invention, the following operation and effect can be obtained in addition to the common operation and effect.
In the temperature gradient coefficient setting means, when the estimated clutch temperature at that time is in the practical running temperature range, the temperature rise coefficient is gentler than the actual temperature gradient and the temperature decrease coefficient is steeper than the actual temperature gradient. When the temperature is in the high load temperature range, the temperature rise coefficient is steeper than the actual temperature gradient and the temperature decrease coefficient is gentler than the actual temperature gradient. Then, the temperature rise amount to be added to the clutch estimated temperature at that time is calculated based on the set temperature rise coefficient in the temperature rise amount calculation section of the clutch estimated temperature calculation means, and the temperature fall amount calculation of the clutch estimated temperature calculation means is performed. The temperature decrease amount to be subtracted from the clutch estimated temperature at that time is calculated based on the set temperature decrease coefficient.
That is, when the vehicle is traveling on a sandy road or a deep snowy road, and the clutch estimated temperature is in the high load temperature range, the estimated temperature becomes higher due to a temperature rise coefficient steeper than the actual temperature gradient, and is gentler than the actual temperature gradient. Since the decrease in the estimated temperature is suppressed to a small value by setting the temperature decrease coefficient, the clutch temperature is more strictly estimated than the actual temperature in the vicinity of the limit use area, and the electronic control clutch can be reliably protected. On the other hand, when the estimated clutch temperature is in the practical running temperature range during normal running or the like, the estimated temperature is made to be continuous with the estimated temperature in the high load temperature range by a temperature increase coefficient that is gentler than the actual temperature gradient. Since the estimated temperature is lowered early in the reset direction by setting the temperature decrease coefficient to be steeper than that, the malfunction of the clutch protection control in the practical running temperature range caused by widening the error between the estimated temperature and the actual temperature occurs. Can be prevented.
Therefore, in the practical traveling temperature range and the high load temperature range, the clutch temperature can be estimated in consideration of each traveling scene.
[0016]
In the invention according to claim 2,The following functions and effects are obtained in addition to the above common functions and effects.
When the upper limit vehicle speed value allowing the estimation of the clutch temperature is set to the set vehicle speed, when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is equal to or higher than the set vehicle speed in the clutch temperature estimation control suspension unit, the clutch estimated temperature by the clutch estimated temperature calculation unit Is stopped and reset to the initial state.
Therefore, accumulation of errors due to continuous temperature estimation can be prevented, and estimation accuracy of the clutch estimated temperature can be improved..
[0017]
In the invention according to claim 3,The following functions and effects are obtained in addition to the above common functions and effects.
In the clutch protection control means, the clutch limit determination temperature is set as a temperature higher than the clutch protection determination temperature, and when the estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, the clutch engagement force is increased, and the estimated clutch temperature is increased. When the temperature reaches the clutch limit determination temperature, the clutch engagement is released and clutch protection control is performed.
That is, immediately after the estimated clutch temperature becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature, if the vehicle enters the clutch protection control for releasing the clutch engagement, the vehicle enters a two-wheel drive state, and high driving performance and turning by traveling in a four-wheel drive state are achieved. The running distance and running time will be shortened by utilizing the stable performance.
On the other hand, for example, when the temperature rise gradient of the estimated clutch temperature is steep, and when the estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, the clutch engagement force is increased, the clutch rotational speed difference is reduced, and the estimated clutch temperature is reduced. By making the temperature rise gradient gentle, the traveling distance and traveling time in the four-wheel drive state until the clutch protection control operates can be secured. Then, when the estimated clutch temperature reaches the clutch limit determination temperature, the clutch protection control for releasing the clutch engagement is performed, so that the electronic control clutch is prevented from entering a high temperature state exceeding the temperature guarantee limit.
Therefore, while the traveling distance (time) in the four-wheel drive state is ensured, the protection by the temperature guarantee of the electronic control clutch can be reliably achieved..
[0018]
In the invention according to claim 4,The addition criterion value is set based on the input energy at which the clutch temperature becomes substantially constant.
Therefore, the addition determination reference value can be set from the temperature characteristic unique to the clutch..
[0019]
In the invention according to claim 5,The temperature rise amount is determined in proportion to the increase amount of the input energy with respect to the addition determination reference value when it is determined that the input energy is equal to or greater than the addition determination reference value. If it is determined that it is less than the value, the determination is made regardless of the amount of decrease in the input energy. Therefore, the temperature rise amount can be calculated by a simple proportional calculation with respect to the input energy increase amount, and the temperature decrease amount is obtained from a constant value regardless of the input energy decrease amount. Becomes possible.
[0020]
In the invention according to claim 6,In the temperature gradient coefficient setting means, when the estimated clutch temperature at that time is in the practical running temperature range, the temperature rise coefficient is gentler than the actual temperature gradient and the temperature decrease coefficient is steeper than the actual temperature gradient. When the temperature is in the high load temperature range, the temperature rise coefficient is steeper than the actual temperature gradient and the temperature decrease coefficient is gentler than the actual temperature gradient. Then, the temperature rise amount to be added to the clutch estimated temperature at that time is calculated based on the set temperature rise coefficient in the temperature rise amount calculation section of the clutch estimated temperature calculation means, and the temperature fall amount calculation of the clutch estimated temperature calculation means is performed. The temperature decrease amount to be subtracted from the clutch estimated temperature at that time is calculated based on the set temperature decrease coefficient.
That is, when the vehicle is traveling on a sandy road or a deep snowy road, and the clutch estimated temperature is in the high load temperature range, the estimated temperature becomes higher due to a temperature rise coefficient steeper than the actual temperature gradient, and is gentler than the actual temperature gradient. Since the decrease in the estimated temperature is suppressed to a small value by setting the temperature decrease coefficient, the clutch temperature is more strictly estimated than the actual temperature in the vicinity of the limit use area, and the electronic control clutch can be reliably protected. On the other hand, when the estimated clutch temperature is in the practical running temperature range during normal running or the like, the estimated temperature is made to be continuous with the estimated temperature in the high load temperature range by a temperature increase coefficient that is gentler than the actual temperature gradient. Since the estimated temperature is lowered early in the reset direction by setting the temperature decrease coefficient to be steeper than that, the malfunction of the clutch protection control in the practical running temperature range caused by widening the error between the estimated temperature and the actual temperature occurs. Can be prevented.
Therefore, in the practical traveling temperature range and the high load temperature range, the clutch temperature can be estimated in consideration of each traveling scene..
[0021]
In the invention according to claim 7, the normal control mode return determination temperature is set as a temperature lower than the clutch protection determination temperature, and the normal control mode return means sets the clutch estimated temperature to be equal to or higher than the clutch protection determination temperature. When the estimated clutch temperature drops to or below the normal control mode return determination temperature due to an increase in the engagement force or release of clutch engagement when the estimated clutch temperature reaches the clutch limit determination temperature, the protection control mode is activated. To return to the normal control mode.
Therefore, in the protection control mode in which the estimated clutch temperature is lowered, when the estimated clutch temperature decreases to the normal control mode return determination temperature lower than the clutch protection determination temperature, the control is returned to the normal control mode, and thus the return to the normal control mode is performed. Thereafter, it is possible to return to the normal control mode at an optimal timing without immediately entering the protection control mode. Furthermore, if the estimated temperature of the electronic control clutch is a temperature that does not require protection, the four-wheel drive state can be reliably ensured.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing the front and rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle in the present invention will be described.1st embodiment andA description will be given based on a second embodiment.
[0023]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a front and rear wheel torque distribution control device of a four-wheel drive vehicle in a first embodiment, wherein 1 is an engine, 2 is a transmission, 3 is a front differential, 4, 5 is a front drive shaft, 6 , 7 are left and right front wheels, 8 is a transfer, 9 is a propeller shaft, 10 is an electronic control clutch, 11 is a rear differential, 12 and 13 are rear drive shafts, and 14 and 15 are left and right rear wheels.
[0024]
That is, based on an FF vehicle (front engine / front drive vehicle) that transmits the drive torque passed through the engine and the transmission 2 to the front wheels 6 and 7, the engine is driven to the rear wheels 14 and 15 via the electronic control clutch 10. This is a four-wheel drive vehicle that transmits a part of torque, and the driving force distribution ratio (%) is a front wheel drive distribution ratio of front wheels: rear wheels = 100: 0 (%) when the electronic control clutch 10 is in the disengaged state. When the electronic control clutch 10 is fully engaged, the front wheel: rear wheel = 50: 50 (%) front / rear wheel equal distribution ratio, and the rear wheel distribution ratio is 0% or more depending on the degree of engagement of the electronic control clutch 10. It is controlled continuously up to 50%.
[0025]
The electronic control clutch 10 is controlled by a drive current from a 4WD controller 16. The 4WD controller 16 receives a mode switch signal from a mode changeover switch 17, an engine speed signal from an engine speed sensor 18, and an accelerator opening signal. Accelerator opening signal from the degree sensor 19, front left wheel speed signal from the front left wheel speed sensor 20, front right wheel speed signal from the front right wheel speed sensor 21, and rear left wheel speed signal from the rear left wheel speed sensor 22. The right rear wheel speed signal is input from the right rear wheel speed sensor 23, a drive current is output from the 4WD controller 16 to the electromagnetic solenoid 24 of the electronic control clutch 10, and a display command is sent to the indicator 25. Then, a lighting warning command is output to the warning light & warning 26.
[0026]
FIG. 2 is a schematic view showing the electronic control clutch 10, and FIG. 3 is a perspective view and an operation explanatory view showing a cam mechanism of the electronic control clutch 10.
2 and 3, 24 is an electromagnetic solenoid, 27 is a clutch input shaft, 28 is a clutch output shaft, 29 is a clutch housing, 30 is an armature, 31 is a control clutch, 32 is a control cam, 33 is a main cam, and 34 is a ball. , 35 are a main clutch, and 36 is a cam groove.
[0027]
The clutch input shaft 27 has one end connected to the propeller shaft 9, the other end fixed to a clutch housing 29, and the clutch output shaft 28 fixed to an input gear of the rear differential 11.
[0028]
The control clutch 31 is a clutch interposed between the clutch housing 29 and the control cam 32, and the main clutch 35 is a clutch interposed between the clutch housing 29 and the clutch output shaft.
[0029]
The control cam 32, the main cam 33, and the balls 34 sandwiched between the cam grooves 36 formed in the both cams 32, 33 constitute a cam mechanism as shown in FIG.
[0030]
Here, the engagement operation of the electronic control clutch 10 will be described.
First, when a current flows through the electromagnetic solenoid 24 according to a command from the 4WD controller 16, a magnetic field is generated around the electromagnetic solenoid 24, and the armature 30 is drawn toward the control clutch 31. The armature 30 is pushed by the drawn armature 30 to generate a friction torque in the control clutch 31, and the friction torque generated in the control clutch 31 is transmitted to the control cam 32 of the cam mechanism. The torque transmitted to the control cam 32 is amplified and converted into torque in the axial direction via the cam grooves 36, 36 and the ball 34, and presses the main cam 33 in the front direction. The main cam 33 pushes the main clutch 35, and a friction torque proportional to the current value is generated in the main clutch 35. The torque generated by the main clutch 35 passes through the clutch output shaft 28 and is transmitted to the rear differential 11 as a driving torque.
[0031]
Next, the operation will be described.
[0032]
[Input energy calculation processing]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the input energy calculation process executed by the 4WD controller 16, and each step will be described below.
[0033]
In step 40, the front left wheel speed VFL from the front left wheel speed sensor 20, the front right wheel speed VFR from the front right wheel speed sensor 21, the rear left wheel speed VRL from the rear left wheel speed sensor 22, the rear right wheel speed sensor The right rear wheel speed VRR from 23 and the drive current A output from the 4WD controller 16 to the electromagnetic solenoid 24 are read every 20 msec.
[0034]
In step 41, the unit input energy En is calculated by multiplying the clutch transmission torque TE by the front-rear wheel rotational speed difference ΔV (the clutch rotational speed difference). Here, the clutch transmission torque TE is calculated based on the drive current A, and the front and rear wheel rotational speed difference ΔV is calculated from the difference between the left and right front wheel speed average value and the left and right rear wheel speed average value.
[0035]
In step 42, the unit input energy En calculated in step 41 is written to a memory (RAM).
[0036]
In step 43, 1 is added to the count value N to obtain N + 1.
[0037]
In step 44, it is determined whether or not the count value N is equal to or greater than the set count value N0 (for example, 32). If NO, the process returns to step 40, and if YES, the process proceeds to step 45.
[0038]
In step 45, the count value N is cleared to N = 0.
[0039]
In step 46, the input energy E is calculated by calculating the average value of the stored unit input energy En. That is, when the set count value N0 is 32, the input energy E is an average value of the unit input energy En for 640 msec (= 20 msec × 32) (see FIG. 7).
[0040]
[Clutch protection control processing]
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the clutch protection control process executed by the 4WD controller 16, and each step will be described below. This process is executed at 640 msec / routine.
[0041]
In step 50, the input energy E and the vehicle speed V obtained in the flowchart of FIG. 4 are read.
[0042]
In step 51, it is determined whether or not the vehicle speed V is equal to or higher than the set vehicle speed V0. If YES, the process proceeds to step 52, where the estimated clutch temperature T1 is set to the initial temperature T0, the calculation of the estimated clutch temperature T1 is stopped, and the initial state is determined. Is reset to Here, the set vehicle speed V0 is determined by an upper limit vehicle speed value that allows estimation of the clutch temperature. If NO in step 51, the flow proceeds to step 53 and subsequent steps.
[0043]
In step 53, it is determined whether or not the input energy E is equal to or more than the addition determination reference value E0. If YES, the process proceeds to a temperature rise side estimation process in steps 54 to 56. If NO, the temperature decrease in steps 57 to 59 is performed. Proceed to the side estimation process. Here, the addition determination reference value E0 is set as a determination threshold value of the input energy E at which the heat generation amount and the heat release amount are substantially the same and the clutch temperature becomes substantially constant. Shall be given as a value.
[0044]
In step 54, the provisional temperature increase amount ΔT1up obtained by converting the increase amount (= E−E0) of the input energy E with respect to the addition determination reference value E0 into the temperature increase amount is calculated as the clutch estimated temperature T1 (the initial temperature T0 at the first estimation). ) To calculate the provisional clutch estimated temperature T1z at that time.
[0045]
In step 55, the temperature increase coefficient Kup is set based on the provisional clutch estimated temperature T1z at that time. That is, as shown in FIG. 6, when the provisional clutch estimated temperature T1z at that time is in the practical running temperature range, the temperature rise coefficient Kup1 is set to be gentler than the actual temperature gradient, and the clutch estimated temperature T1 at that time is set in the high load temperature range. At some point, the temperature rise coefficient Kup2 is steeper than the actual temperature gradient.
[0046]
In step 56, the temperature rise amount ΔTup is calculated from the product of the temperature rise coefficient Kup set in step 55 and the provisional temperature rise amount ΔT1up.
[0047]
In step 57, the current estimated clutch temperature T1n is calculated by adding the temperature increase ΔTup to the previous estimated clutch temperature T1.
[0048]
In step 58, the amount of decrease in the input energy E with respect to the addition determination reference value E0 is set to a constant value, and the provisional temperature decrease amount ΔT1dn obtained by converting the constant value to the temperature decrease amount is calculated as the clutch estimated temperature T1 (the initial estimated By subtracting from the temperature T0), the provisional clutch estimated temperature T1z at that time is calculated.
[0049]
In step 59, the temperature decrease coefficient Kdn is set based on the provisional clutch estimated temperature T1z at that time. That is, as shown in FIG. 6, when the provisional clutch estimated temperature T1z at that time is in the practical running temperature range, the temperature decrease coefficient Kdn1 is steeper than the actual temperature gradient, and the clutch estimated temperature T1 at that time is in the high load temperature range. When, the temperature decrease coefficient Kdn2 is smaller than the actual temperature gradient.
[0050]
In step 60, the temperature decrease amount ΔTdn is calculated by the product of the temperature decrease coefficient Kdn set in step 59 and the provisional temperature decrease amount ΔT1dn (constant value).
[0051]
In step 61, the current estimated clutch temperature T1n is calculated by subtracting the temperature decrease amount ΔTdn from the previous estimated clutch temperature T1.
[0052]
In step 62, it is determined whether the estimated clutch temperature T1n calculated in step 57 or 61 is equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp. If NO, the process proceeds to step 63, where the estimated clutch temperature T1n exceeds the initial temperature T0. It is determined whether or not T1n> T0, the current clutch estimated temperature T1n is set as the clutch estimated temperature T1 as it is, and if T1n ≦ T0, the initial temperature T0 is set as the estimated clutch temperature T1. If T1n ≧ Tp in step 62, the process proceeds to clutch protection processing in step 66 and thereafter.
[0053]
In step 66, the drive current A is set to A = 0. That is, the electronic control clutch 10 is released.
[0054]
In step 67, the driver is informed of the protection control mode by blinking the lamp and alarming the warning lamp & alarm 26.
[0055]
In step 68, it is determined whether or not the timer value TIM started from the point of time determined as YES in step 62 is equal to or greater than the set timer value TIM0 (for example, 60 seconds). Until the timer value TIM reaches the set timer value TIM0, steps 66 and 67 are performed. When the set timer value TIM0 is reached, the process returns to step 50 to resume the clutch temperature estimation.
[0056]
[Electronic control clutch temperature assurance]
For example, when traveling in a desert or the like, in step 41 of FIG. 4, the relative rotational speed difference between the input and output shafts of the electronic control clutch 10 is calculated based on the front and rear wheel rotational speed difference ΔV, and transmitted via the electronic control clutch 10. The estimated clutch transmission torque TE is estimated based on the drive current A, and the unit input energy En applied to the electronic control clutch 7 is calculated by multiplying the clutch transmission torque TE by the front and rear wheel rotational speed difference ΔV, and , The input energy E is calculated by calculating the average value of the stored unit input energy En. That is, as shown in the energy (ENERGY) of FIG. 7, 32 unit input energies En for every 20 msec are calculated, and the input energy E is calculated by an average value of the unit input energies En for 640 msec.
[0057]
In the flowchart of FIG. 5, a change in the clutch temperature that rises or falls over time is predicted according to the magnitude of the calculated input energy E. Based on the temperature change prediction, step 57 or step In step 61, the current clutch estimated temperature T1n is calculated. In step 62, when the calculated current clutch estimated temperature T1n becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp, the electronic control clutch 10 is used as clutch protection control for lowering the clutch temperature. Is released for a set time.
[0058]
That is, the input energy E applied to the electronic control clutch 10 is calculated from the clutch relative slip (the difference between the front and rear wheel rotational speeds △ V) and the clutch transmission torque TE, and based on the prediction of the clutch temperature fluctuation due to the magnitude of the input energy E, An estimated clutch temperature T1n is calculated. That is, when the input energy fluctuates greatly, the clutch estimated temperature is not reset every time the command torque is reduced as in the related art, and the input energy E is calculated as shown in the calculation of the estimated temperature in FIG. The clutch temperature estimation with high accuracy is performed by the estimation operation following the change transition of the actual clutch temperature, such as raising or lowering the estimated clutch temperature T1 depending on the magnitude of the clutch temperature.
[0059]
Therefore, by obtaining a clutch estimated temperature T1 close to the actual clutch temperature while using a low-cost system without using a temperature sensor, for example, driving at the clutch limit torque, such as when running on a desert or a snowy road, etc. Even when the transmission is performed frequently, the temperature of the electronic control clutch 10 can be reliably guaranteed.
[0060]
[Effect of clutch temperature estimation based on input energy standard]
In estimating the clutch temperature, a threshold value for determining the input energy at which the clutch temperature becomes a substantially constant temperature is set as an addition determination reference value E0, and in step 53 (clutch temperature increase / decrease determination means), the flowchart of FIG. It is determined whether the input energy E calculated by the energy calculation means) is equal to or greater than the set addition reference value E0. If it is determined in steps 54 to 61 (estimated clutch temperature calculating means) that the input energy E is equal to or higher than the addition determination reference value E0, the temperature increase amount △ Tup is added to the clutch estimated temperature T1 at that time. If it is determined that the input energy E is less than the addition determination reference value E0, the current clutch estimated temperature T1n is calculated by subtracting the temperature decrease amount ΔTdn from the clutch estimated temperature T1 at that time. Is done.
[0061]
That is, as shown in the temperature adjustment determination of FIG. 7, the estimated temperature is increased when the input energy E is equal to or more than the addition determination reference value E0, and the estimated temperature is decreased when the input energy E is less than the addition determination reference value E0. Then, the estimated clutch temperature is calculated by comparing the magnitude of the input energy E.
[0062]
Therefore, since a method of estimating the clutch temperature by comparing the magnitude of the input energy E with the addition criterion value E0 determined by the temperature characteristic unique to the clutch is employed, the fine influence of the heat balance can be ignored.
[0063]
[Effect of clutch temperature estimation by temperature gradient coefficient]
In estimating the clutch temperature, as shown in FIG. 6 (temperature gradient coefficient setting means), when the provisional clutch estimated temperature T1z at that time is in the practical traveling temperature range, the temperature rise coefficient Kup1 which is gentler than the actual temperature gradient and the actual temperature When the provisional clutch estimated temperature T1z at that time is in the high load temperature range, the temperature rise coefficient Kup2 is steeper than the actual temperature gradient, and the temperature decrease coefficient Kdn2 is gentler than the actual temperature gradient. It is said.
[0064]
Then, as shown in the calculation of the temperature fluctuation amount in FIG. 7, in steps 55 and 56 (temperature increase amount calculation unit), the temperature increase amount ΔTup to be added to the clutch estimated temperature T1 at that time is determined by In step 59 and step 60 (temperature drop amount calculating section), the temperature drop amount ΔTdn to be subtracted from the clutch estimated temperature T1 at that time is calculated based on the coefficient Kup1 or Kup2, It is calculated based on:
[0065]
That is, when the provisional clutch estimated temperature T1z is in the high load temperature range when traveling on a sand road or a deep snow road, the estimated temperature becomes higher due to the temperature rise coefficient Kup2 which is steeper than the actual temperature gradient. By setting the temperature drop coefficient Kdn2 to be smaller than that, the decrease in the estimated temperature is suppressed to a small value. Therefore, in the vicinity of the limit usage area, the clutch temperature is more strictly estimated than in the actual use, and the electronic control clutch 10 is reliably protected. can do.
[0066]
On the other hand, when the provisional clutch estimated temperature is in the practical running temperature range during normal driving or the like, the estimated temperature is made continuous with the estimated temperature in the high load temperature range by the temperature rise coefficient Kup1 that is gentler than the actual temperature gradient. By setting the temperature decrease coefficient Kdn1 to be steeper than the temperature gradient, the estimated temperature is quickly lowered in the reset direction, so that the clutch protection control in the practical running temperature range that occurs due to an increase in the error between the estimated temperature and the actual temperature. Can be prevented from malfunctioning.
[0067]
Therefore, in the practical traveling temperature range and the high load temperature range, the clutch temperature can be estimated in consideration of each traveling scene.
[0068]
[Stop action of clutch temperature estimation]
When the upper limit vehicle speed value at which the estimation of the clutch temperature is permitted is set to the set vehicle speed V0, if the vehicle speed V is equal to or higher than the set vehicle speed V0 in steps 51 and 52 (clutch temperature estimation control canceling means) in FIG. Is stopped, the estimated clutch temperature T1 is set to the initial value T0, and reset to the initial state.
[0069]
Therefore, accumulation of errors due to continuous temperature estimation can be prevented, and estimation accuracy of the clutch estimated temperature can be improved.
[0070]
Next, effects will be described.
[0071]
(1) The input energy E applied to the electronic control clutch 10 is calculated based on the relative slip of the clutch 10 (the difference between the front and rear wheel rotational speeds ΔV) and the clutch transmission torque TE, and based on the prediction of the clutch temperature fluctuation due to the magnitude of the input energy E. The clutch estimated temperature T1 is calculated based on the actual clutch temperature, and a highly accurate clutch temperature estimation is performed by an estimation operation that follows a change transition of the actual clutch temperature. By obtaining a close clutch estimated temperature, the temperature of the electronic control clutch 10 can be reliably guaranteed even in the case where the drive transmission with the clutch limit torque is frequently performed.
[0072]
(2) The magnitude of the input energy E is compared such that the estimated temperature is increased when the input energy E is equal to or more than the addition determination reference value E0, and the estimated temperature is decreased when the input energy E is less than the addition determination reference value E0. Thus, the estimated clutch temperature T1 is calculated, so that the minute influence of the heat balance can be ignored.
[0073]
(3) When traveling on a sandy road or a deep snow road, when the provisional clutch estimated temperature is in the high load temperature range, the estimated temperature becomes higher due to the temperature rise coefficient Kup2 which is steeper than the actual temperature gradient. By setting the temperature drop coefficient Kdn2 to be lower than that, the decrease in the estimated temperature can be suppressed to a small value, so that the clutch temperature is more strictly estimated than the actual one in the vicinity of the limit use range, and the electronic control clutch 10 is reliably protected. can do.
[0074]
On the other hand, when the provisional clutch estimated temperature is in the practical running temperature range during normal running or the like, the estimated temperature is made continuous with the estimated temperature in the high load temperature range by the temperature rise coefficient Kup1 that is gentler than the actual temperature gradient. By setting the temperature decrease coefficient Kdn1 steeper than the temperature gradient, the estimated temperature is quickly lowered in the reset direction, so that the clutch protection control in the practical running temperature range that occurs due to an increase in the error between the estimated temperature and the actual temperature. Can be prevented from malfunctioning.
[0075]
(4) When the upper limit vehicle speed value allowing the estimation of the clutch temperature is set to the set vehicle speed V0, when the vehicle speed V is equal to or higher than the set vehicle speed V0, the calculation of the clutch estimated temperature is stopped and reset to the initial state. Accumulation of errors due to temperature estimation can be prevented, and the estimation accuracy of the clutch estimated temperature can be improved.
[0076]
(Second embodiment)
In the first embodiment, as the clutch protection control, an example in which the control (2WD) for releasing the electronic control clutch 10 for a set time when the estimated clutch temperature T1n becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp has been described. In the example, as the clutch protection control, when the estimated clutch temperature T1n becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp, the electronic control clutch 10 is strongly engaged so as to obtain a full four-wheel drive state (locked state). This is an example in which control (2WD) for releasing the electronic control clutch 10 is performed when T1n becomes equal to or higher than the clutch limit determination temperature Tc.
[0077]
The configuration shown in FIGS. 1 to 3 is the same as that of the first embodiment, so that illustration and description are omitted.
[0078]
Next, the operation will be described.
[0079]
First, the calculation process of the input energy executed by the 4WD controller 16 of the second embodiment is performed according to the flowchart of the first embodiment shown in FIG.
[0080]
[Clutch protection control processing]
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the clutch protection control process executed by the 4WD controller 16 of the second embodiment. Hereinafter, each step will be described. This processing is executed at 640 msec / routine.
[0081]
In step 80, the input energy E and the vehicle speed V obtained in the flowchart of FIG. 4 are read.
[0082]
In step 81, it is determined whether or not the vehicle speed V is equal to or higher than the set vehicle speed V0. If YES, the process proceeds to step 82, in which the estimated clutch temperature T1 is set to the initial temperature T0, the calculation of the estimated clutch temperature T1 is stopped, and the initial state is set. Is reset to Here, the set vehicle speed V0 is determined by an upper limit vehicle speed value that allows estimation of the clutch temperature. If NO in step 81, the flow proceeds to step 83 and subsequent steps.
[0083]
In step 83, the current clutch estimated temperature T1n is calculated by the processing in steps 53 to 61 in FIG. 5 (see the first embodiment).
[0084]
In step 84, it is determined whether the current estimated clutch temperature T1n calculated in step 83 is equal to or higher than the clutch limit determination temperature Tc. If the determination is YES, the process proceeds to steps 94 and 95; if the determination is NO, the process proceeds to step 85.
[0085]
In step 85, it is determined whether the current estimated clutch temperature T1n calculated in step 83 is equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp. If the determination is YES, the process proceeds to step 88, and if the determination is NO, the process proceeds to step 86.
[0086]
In step 86, the current clutch estimated temperature T1n calculated in step 83 is changed to the AUTO mode return temperature TAIs determined. If the determination is YES, the process proceeds to step 89, and if the determination is NO, the process proceeds to step 87.
[0087]
In step 87, it is determined whether or not the current estimated clutch temperature T1n calculated in step 83 exceeds the initial temperature T0. If the determination is YES, the process proceeds to step 92. If the determination is NO, the process proceeds to step 92 after step 91.
[0088]
In step 88, it is determined whether 4WD torque = 0. If the determination is YES, the process proceeds to step 94, and if the determination is NO, the process proceeds to step 93.
[0089]
In step 89, it is determined whether 4WD torque = 0. If the determination is YES, the process proceeds to step 94, and if the determination is NO, the process proceeds to step 90.
[0090]
In step 90, it is determined whether 4WD torque = Lock. If the determination is YES, the process proceeds to step 93, and if the determination is NO, the process proceeds to step 92.
[0091]
In step 91, if T1n ≦ T0 in step 87, the estimated clutch temperature T1 is set to the initial temperature T0.
[0092]
In step 92, if it is determined in step 90 that 4WD torque ≠ Lock, or if it is determined in step 87 that T1n> T0, or if T1 = T0 in step 91, 4WD The torque is set to AUTO, and the electronic control clutch 10 is controlled by a variable engagement force according to a four-wheel drive control law (for example, a rotation speed difference control that increases the engagement force of the electronic control clutch 10 as the front and rear wheel rotation speed difference increases, etc.). The front and rear wheel drive torque distribution control state is set.
[0093]
In step 93, if it is determined in step 88 that 4WD torque ≠ 0, or if it is determined in step 90 that 4WD torque = Lock, 4WD torque = Lock (drive current A = maximum current). , The electronic control clutch 10 is completely engaged.
[0094]
In step 94, if T1n ≧ Tc is determined in step 84, or if 4WD torque = 0 is determined in step 88 or step 89, 4WD torque = 0 (drive current A = 0) as clutch protection processing. Then, the electronic control clutch 10 is released.
[0095]
In step 95, the driver is informed that the warning light & alarm 26 is in the protection control mode by flashing the lamp and operating the alarm.
[0096]
[Electronic control clutch temperature assurance]
The temperature assurance operation of the electronic control clutch will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 and the time chart of FIG.
[0097]
(1) When T1 ≧ Tc
For example, when the vehicle speed V is lower than the set vehicle speed V0 and the vehicle travels through a desert or the like where the temperature rise gradient of the clutch estimated temperature T1 is steep, from time t0 to time t1 in FIG. In the flowchart, the flow proceeds to step 80 → step 81 → step 83 → step 84 → step 85 → step 86 → step 87 → step 91 → step 92. In step 91, the estimated clutch temperature T1 is T1 = T0 (initial Temperature), and in step 92, 4WD torque = AUTO.
[0098]
Then, until the clutch estimated temperature T1 rises to reach the clutch protection determination temperature Tp, that is, from the time point t1 to the time point t2 in FIG. 9, in the flowchart of FIG. The flow proceeds to step 83 → step 84 → step 85 → step 86 → step 87 → step 92. In step 92, 4WD torque = AUTO.
[0099]
At time t2 in FIG. 9 when the estimated clutch temperature T1 becomes the clutch protection determination temperature Tp, the flow proceeds to step 80 → step 81 → step 83 → step 84 → step 85 in the flowchart of FIG. If the condition of T1n ≧ Tp is satisfied, the routine proceeds to step 88, and if it is confirmed that 4WD torque に 0, the routine proceeds to step 93, where 4WD torque = AUTO is changed to 4WD torque = Lock. Further, while satisfying the condition of T1n ≧ Tp, from the time point t2 to the time point t3 in FIG. 9 until the estimated clutch temperature T1 reaches the clutch limit determination temperature Tc, in the flowchart of FIG. The flow proceeds to step 81 → step 83 → step 84 → step 85 → step 88 → step 93, and the state of 4WD torque = Lock is maintained.
[0100]
By setting the 4WD torque = Lock, the clutch estimated temperature T1 becomes the clutch limit determination temperature Tc at the time point t3 in FIG. 9, even though the clutch temperature rise gradient is suppressed, in the flowchart of FIG. The flow proceeds to step 80 → step 81 → step 83 → step 84. If the condition of T1n ≧ Tc is satisfied in step 84, the process proceeds to step 94, where 4WD torque = Lock is changed to 4WD torque = 0, and In step 95, the warning light & alarm 26 is turned on and off and the alarm is activated.
[0101]
8 until the estimated clutch temperature T1 decreases due to 4WD torque = 0 (clutch disengagement) from time t3 to time t4 in FIG. 9 while satisfying the condition of T1n ≧ Tp. → Step 81 → Step 83 → Step 84 → Step 85 → Step 88 → Step 94 → Step 95, the 4WD torque = 0 is maintained, and the lamp blinks and the alarm is activated. Furthermore, TAIn the flow chart of FIG. 8, steps 80 → 81 → step are performed from the time point t4 to the time point t5 in FIG. 9 in which the clutch estimated temperature T1 decreases due to the 4WD torque = 0 while satisfying the condition of <T1n <Tp. The flow proceeds to 83 → step 84 → step 85 → step 86 → step 89 → step 94 → step 95, so that 4WD torque = 0 is maintained, and the lamp blinks and the alarm is activated.
[0102]
Then, the estimated clutch temperature T1 becomes the AUTO mode return temperature TAAt time t5 in FIG. 9, the flow proceeds to step 80 → step 81 → step 83 → step 84 → step 85 → step 86 → step 87 → step 92 in the flowchart of FIG. 4WD torque = 0 is changed to 4WD torque = AUTO, and 4WD torque = AUTO is maintained.
[0103]
(2) When Tp ≦ T1 <Tc
In the period from time t0 to time t2 in FIG. 9 and at time t2 when the estimated clutch temperature T1 becomes the clutch protection determination temperature Tp, 4WD torque = AUTO is changed from 4WD torque = Lock to T1 ≧ Tc. This is the same as the example in the case of
[0104]
Then, from the time point t2 to the time point t6 in FIG. 9 when the estimated clutch temperature T1 changes while satisfying the condition of T1n ≧ Tp, in the flowchart of FIG. 8, step 80 → step 81 → step 83 → step 84 in the flowchart of FIG. The flow proceeds from step 85 to step 88 to step 93, and the state of 4WD torque = Lock is maintained.
[0105]
Then, by setting the state of 4WD torque = Lock, the clutch temperature gradually decreases and the estimated clutch temperature T1 becomes lower than the clutch protection determination temperature Tp at time t6 in FIG. Step 81 → step 83 → step 84 → step 85 → step 86 → step 89 → step 90. In step 90, when it is confirmed that 4WD torque = Lock, the process proceeds to step 93 and 4WD torque = Lock is maintained.
[0106]
Then, the estimated clutch temperature T1 becomes the AUTO mode return temperature TAAt the time point t7 in FIG. 9, the flow proceeds to step 80 → step 81 → step 83 → step 84 → step 85 → step 86 → step 87 → step 92 in the flowchart of FIG. 4WD torque = Lock is changed to 4WD torque = AUTO, and 4WD torque = AUTO is maintained.
[0107]
[Clutch protection action]
In the clutch protection control of the second embodiment, the clutch limit determination temperature Tc is set as a temperature higher than the clutch protection determination temperature Tp, and when the estimated clutch temperature T1 exceeds the clutch protection determination temperature Tp, the clutch engagement force is increased ( When the clutch estimated temperature T1 rises and reaches the clutch limit determination temperature Tc, the clutch engagement is released (4WD torque = 0).
[0108]
That is, when the estimated clutch temperature T1 becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp as in the first embodiment, the vehicle enters the two-wheel drive state at time t2 in FIG. The traveling distance and traveling time are shortened by making use of the high driving performance and turning stability performance by traveling in the four-wheel drive state.
[0109]
On the other hand, for example, when the temperature rise gradient of the estimated clutch temperature T1 is steep, when the temperature becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp, the clutch engagement force is increased to reduce the clutch rotational speed difference, and the temperature increase of the estimated clutch temperature t1 is performed. By making the gradient gentle, the traveling distance and traveling time in the four-wheel drive state are secured until the clutch protection control is activated at time t3 in FIG.
[0110]
In addition, when the clutch limit determination temperature Tc is reached, the clutch protection control for releasing the clutch engagement is performed as in the first embodiment, so that the electronic control clutch 10 is prevented from being in a high temperature state exceeding the temperature guarantee limit. Is done.
[0111]
Note that the clutch protection control in the first stage in which 4WD torque = Lock suppresses the temperature rise of the estimated clutch temperature T1 depending on the situation, and has an effect that the clutch limit determination temperature Tc can be prevented from being reached. If the clutch limit determination temperature Tc is not reached, the four-wheel drive state can be maintained as it is, including the lock mode from time t2 to time t7, as shown in FIG.
[0112]
[Return action to AUTO mode]
The AUTO mode return determination temperature T is set as a temperature lower than the clutch protection determination temperature Tp.AIs set, and the clutch engagement force is increased when the estimated clutch temperature T1 becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp (the characteristic of T1n <Tc in FIG. 9), or the estimated clutch temperature T1 becomes the clutch limit determination temperature. When the clutch engagement is released by reaching Tc (the characteristic of T1n ≧ Tc in FIG. 9), the estimated clutch temperature T1 becomes the AUTO mode return determination temperature T.AWhen it falls below, the protection control mode is returned to the normal control AUTO mode.
[0113]
Therefore, when entering the protection control mode in which the clutch estimated temperature T1 is lowered, the AUTO mode return determination temperature T in which the clutch estimated temperature T1 is lower than the clutch protection determination temperature Tp.AWhen the level returns to the AUTO mode, the mode is returned to the AUTO mode. Therefore, after returning to the AUTO mode, the mode can be returned to the AUTO mode in which normal control is performed at an optimal timing without immediately entering the protection control mode. Furthermore, if the estimated temperature of the electronic control clutch 10 is a temperature that does not require protection, the four-wheel drive state in the AUTO mode can be reliably ensured.
[0114]
Next, effects will be described.
[0115]
In the front and rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to the second embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects of the first embodiment.
[0116]
(5) The clutch limit determination temperature Tc is set as a temperature higher than the clutch protection determination temperature Tp. When the estimated clutch temperature T1 becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp, the clutch engagement force is increased, and the estimated clutch temperature T1 further increases. When the temperature reaches the clutch limit determination temperature Tc, clutch engagement control is released to release the clutch engagement. Therefore, the traveling distance (time) in the four-wheel drive state is ensured, and the temperature of the electronic control clutch 10 is reliably ensured. Protection can be achieved.
[0117]
(6) The AUTO mode return determination temperature T is set as a temperature lower than the clutch protection determination temperature Tp.AIs set, and the clutch engagement force is increased when the estimated clutch temperature T1 becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature Tp, or the clutch engagement is released when the estimated clutch temperature T1 reaches the clutch limit determination temperature Tc. As a result, the estimated clutch temperature T1 becomes the AUTO mode return determination temperature TAWhen the protection control mode is reduced to below, since the return control for returning from the protection control mode to the AUTO mode of the normal control is performed, compared to the return control after the lapse of the set time as in the first embodiment, after returning to the AUTO mode, It is possible to return to the AUTO mode at an optimal timing without immediately entering the protection control mode. Furthermore, if the estimated temperature of the electronic control clutch 10 is a temperature that does not require protection, the four-wheel drive state in the AUTO mode can be reliably ensured.
[0118]
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the example of the front and rear wheel torque distribution control device based on the front wheel drive base has been described. However, the front and rear wheel torque distribution control device based on the rear wheel drive base and the front wheel drive system and the rear wheel drive system are respectively electronically controlled. The present invention can also be applied to a device in which a control clutch is provided to control the torque distribution between the front and rear wheels.
[0119]
In the first and second embodiments, examples of the electronic control clutch include a control clutch operated by an electromagnetic solenoid and a clutch using a main clutch which is engaged by a torque amplified via a cam mechanism. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-103433, the present invention can also be applied to a clutch using a multi-plate clutch that is engaged by control hydraulic pressure.
[0120]
In the first and second embodiments, the example in which the calculation of the estimated clutch temperature is stopped when the vehicle speed is equal to or higher than the set vehicle speed and reset to the initial state has been described. May be stopped and the clutch temperature estimation may be stopped by timer management, such as resetting to the initial state.
[0121]
In the first and second embodiments, the example in which the addition determination reference value E0 of the input energy E is given by a fixed value has been described. However, the addition determination reference value E0 has substantially the same heat generation amount and heat release amount, and the clutch temperature is substantially constant. Since the relationship between the heat balance differs depending on the outside air temperature, for example, the amount of heat release increases as the outside air temperature is low, the determination threshold value is kept in accordance with the outside air temperature from the outside air temperature sensor. Alternatively, it may be provided by a variable value. Similarly, the initial temperature T0 of the estimated clutch temperature T1n may be given by a variable value according to the outside air temperature from the outside air temperature sensor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing a front and rear wheel torque distribution control device of a four-wheel drive vehicle according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an electronic control clutch used in a front and rear wheel torque distribution control device of a four-wheel drive vehicle.
FIG. 3 is a perspective view showing a cam mechanism of an electronic control clutch used in a front and rear wheel torque distribution control device of a four-wheel drive vehicle.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an input energy calculation process performed by a 4WD controller used in the front and rear wheel torque distribution control device of the four-wheel drive vehicle.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of clutch protection control processing performed by a 4WD controller used in the front and rear wheel torque distribution control device of the four-wheel drive vehicle.
FIG. 6 is a diagram showing a comparison characteristic between an estimated clutch temperature and an actual clutch temperature based on a temperature gradient coefficient used for calculating a temperature rise amount and a temperature decrease amount.
FIG. 7 is a time chart showing input energy calculation, temperature adjustment determination, temperature fluctuation calculation, estimated temperature calculation, and clutch protection flag in the front and rear wheel torque distribution control device of the four-wheel drive vehicle in the first embodiment. It is.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of clutch protection control processing performed by a 4WD controller used in the front and rear wheel torque distribution control device of the four-wheel drive vehicle according to the second embodiment.
FIG. 9 is a time chart illustrating an example of a clutch protection control process and a return control process according to the second embodiment.
FIG. 10 is a time chart showing a control start condition in the conventional protection control.
FIG. 11 is a comparison characteristic diagram showing the actual temperature and the estimated temperature when the clutch temperature estimation processing in the conventional protection control is adopted.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Transmission
3 Front differential
4,5 Front drive shaft
6,7 Left and right front wheels
8 Transfer
9 Propeller shaft
10 Electronically controlled clutch
11 Rear differential
12, 13 Rear drive shaft
14,15 Left and right rear wheels
16 4WD controller
17 Mode switch
18 Engine speed sensor
19 Accelerator opening sensor
20 Front left wheel speed sensor
21 Right front wheel speed sensor
22 Rear left wheel speed sensor
23 Right rear wheel speed sensor
24 Electromagnetic solenoid
25 Indicator
26 Warning Light & Warning
27 Clutch input shaft
28 Clutch output shaft
29 Clutch housing
30 Armature
31 Control clutch
32 control cam
33 Main cam
34 ball
35 main clutch
36 cam groove

Claims (7)

前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とし、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とする温度勾配係数設定手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量を、前記温度上昇係数に基づいて算出する温度上昇量算出部と、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量を、前記温度下降係数に基づいて算出する温度下降量算出部を有し、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段としたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。In a four-wheel drive vehicle having an electronic control clutch that controls the distribution of torque transmitted to the front and rear wheels,
Clutch rotational speed difference detecting means for detecting a relative rotational speed difference between the input and output shafts of the electronic control clutch,
Clutch transmission torque estimating means for estimating drive torque transmitted via the electronic control clutch;
Input energy calculating means for calculating input energy applied to the electronic control clutch based on the clutch rotation speed difference and clutch transmission torque;
Clutch estimated temperature calculating means for predicting a change in clutch temperature that rises or falls over time according to the calculated input energy, and calculates a clutch estimated temperature based on the temperature change prediction;
When the calculated estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, a clutch protection control unit that performs clutch protection control to lower the clutch temperature is provided.
A clutch temperature increase / decrease determining means for determining whether the input energy calculated by the input energy calculating means is equal to or greater than the set addition determining reference value, by setting a threshold value for determining the input energy as an addition determining reference value;
When the estimated clutch temperature at that time is in the practical traveling temperature range, the temperature rise coefficient is gentler than the actual temperature gradient and the temperature decrease coefficient is steeper than the actual temperature gradient, and when the estimated clutch temperature at that time is in the high load temperature range, Temperature gradient coefficient setting means for setting a temperature rise coefficient steeper than the actual temperature gradient and a temperature decrease coefficient gentler than the actual temperature gradient,
The clutch estimated temperature calculation means, a temperature rise amount to be added to the clutch estimated temperature at that time, a temperature rise amount calculation unit that calculates based on the temperature rise coefficient, and a temperature fall amount to be subtracted from the clutch estimated temperature at that time, It has a temperature decrease amount calculation unit that calculates based on the temperature decrease coefficient, and when it is determined that the input energy is equal to or more than the addition determination reference value, the temperature increase amount is added to the clutch estimated temperature at that time, and Means for calculating the clutch estimated temperature by subtracting the temperature decrease amount from the clutch estimated temperature at that time when the input energy is determined to be less than the addition determination reference value. A front and rear wheel torque distribution control device. 前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段とし、
車速を検出する車速検出手段を設け、
クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速としたとき、検出される車速が設 定車速以上であるときには、前記クラッチ推定温度算出手段によるクラッチ推定温度の算出を中止して初期状態にリセットするクラッチ温度推定制御中止手段を設けたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。In a four-wheel drive vehicle having an electronic control clutch that controls the distribution of torque transmitted to the front and rear wheels,
Clutch rotational speed difference detecting means for detecting a relative rotational speed difference between the input and output shafts of the electronic control clutch,
Clutch transmission torque estimating means for estimating drive torque transmitted via the electronic control clutch;
Input energy calculating means for calculating input energy applied to the electronic control clutch based on the clutch rotation speed difference and clutch transmission torque;
Clutch estimated temperature calculating means for predicting a change in clutch temperature that rises or falls over time according to the calculated input energy, and calculates a clutch estimated temperature based on the temperature change prediction;
When the calculated estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, a clutch protection control unit that performs clutch protection control to lower the clutch temperature is provided.
A clutch temperature increase / decrease determining means for determining whether the input energy calculated by the input energy calculating means is equal to or greater than the set addition determining reference value, by setting a threshold value for determining the input energy as an addition determining reference value;
When it is determined that the input energy is equal to or more than the addition determination reference value, the clutch estimated temperature calculating means adds the temperature rise amount to the clutch estimated temperature at that time, and when the input energy is less than the addition determination reference value. When it is determined that there is, a means for calculating the clutch estimated temperature by subtracting the temperature decrease amount from the clutch estimated temperature at that time ,
Providing vehicle speed detection means for detecting vehicle speed,
Reset when the upper limit vehicle speed value that allows estimation of the clutch temperature and the set vehicle speed, when the vehicle speed detected is set vehicle speed or more, to stop the calculation of the clutch estimate temperature to an initial state by the clutch estimated temperature calculating means A torque distribution control device for front and rear wheels of a four-wheel drive vehicle, comprising a clutch temperature estimation control suspension means for performing the control. 前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段とし、
前記クラッチ保護制御手段は、クラッチ保護判定温度より高い温度としてクラッチ限界判定温度を設定し、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ締結力を強くし、さらに、クラッチ推定温度が上昇してクラッチ限界判定温度に達するとクラッチ締結を解放するクラッチ保護制御を行う手段であることを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。In a four-wheel drive vehicle having an electronic control clutch that controls the distribution of torque transmitted to the front and rear wheels,
Clutch rotational speed difference detecting means for detecting a relative rotational speed difference between the input and output shafts of the electronic control clutch,
Clutch transmission torque estimating means for estimating drive torque transmitted via the electronic control clutch;
Input energy calculating means for calculating input energy applied to the electronic control clutch based on the clutch rotation speed difference and clutch transmission torque;
Clutch estimated temperature calculating means for predicting a change in clutch temperature that rises or falls over time according to the calculated input energy, and calculates a clutch estimated temperature based on the temperature change prediction;
When the calculated estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, a clutch protection control unit that performs clutch protection control to lower the clutch temperature is provided.
A clutch temperature increase / decrease determining means for determining whether the input energy calculated by the input energy calculating means is equal to or greater than the set addition determining reference value, by setting a threshold value for determining the input energy as an addition determining reference value;
When it is determined that the input energy is equal to or more than the addition determination reference value, the clutch estimated temperature calculating means adds the temperature rise amount to the clutch estimated temperature at that time, and when the input energy is less than the addition determination reference value. When it is determined that there is, a means for calculating the clutch estimated temperature by subtracting the temperature decrease amount from the clutch estimated temperature at that time ,
The clutch protection control means sets the clutch limit determination temperature as a temperature higher than the clutch protection determination temperature, and when the estimated clutch temperature is equal to or higher than the clutch protection determination temperature, increases the clutch engagement force, and further increases the estimated clutch temperature. A clutch protection control for releasing clutch engagement when the temperature reaches a clutch limit determination temperature . 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記加算判断基準値は、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギにより設定されることを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。The front and rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 3 ,
The front-rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle, wherein the addition determination reference value is set based on input energy at which the clutch temperature becomes substantially constant. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記温度上昇量は、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合に、加算判断基準値に対する入力エネルギの増加量に比例して決定され、前記温度下降量は、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合に、入力エネルギの減少量に関係なく決定されることを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。The front and rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 3 ,
When the input energy is determined to be equal to or greater than the addition reference value, the temperature rise amount is determined in proportion to the increase amount of the input energy relative to the addition reference value, and the temperature decrease amount is determined by adding the input energy. A torque distribution control device for a front and rear wheel of a four-wheel drive vehicle, wherein when it is determined that the input energy is less than the determination reference value, the determination is made regardless of the reduction amount of the input energy. 請求項２または請求項３に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とし、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とする温度勾配係数設定手段を設け、前記クラッチ推定温度算出手段を、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量を、前記温度上昇係数に基づいて算出する温度上昇量算出部と、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量を、前記温度下降係数に基づいて算出する温度下降量算出部を有する手段としたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。The front and rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 2 or 3 ,
When the clutch estimated temperature at that time is in the practical traveling temperature range, the temperature rise coefficient is gentler than the actual temperature gradient and the temperature decrease coefficient is steeper than the actual temperature gradient. Temperature gradient coefficient setting means for setting a temperature rise coefficient steeper than the actual temperature gradient and a temperature decrease coefficient gentler than the actual temperature gradient is provided. Means having a temperature rise amount calculation unit that calculates based on the temperature rise coefficient, and a temperature decrease amount calculation unit that calculates a temperature decrease amount to be subtracted from the clutch estimated temperature at that time based on the temperature decrease coefficient. A front and rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle. 請求項３に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度に達するまでにクラッチに作用する制御モードを通常制御モードとし、前記クラッチ保護判定温度より低い温度として通常制御モード復帰判定温度を設定し、
クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより、あるいは、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達することでクラッチ締結が解放されることにより、クラッチ推定温度が前記通常制御モード復帰判定温度以下まで低下すると、保護制御モードから通常制御モードに復帰させる通常制御モード復帰手段を設けたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。The front and rear wheel torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 3 ,
A control mode that acts on the clutch until the clutch estimated temperature reaches the clutch protection determination temperature is a normal control mode, and a normal control mode return determination temperature is set as a temperature lower than the clutch protection determination temperature,
When the estimated clutch temperature becomes equal to or higher than the clutch protection determination temperature, the clutch engagement force is increased, or when the estimated clutch temperature reaches the clutch limit determination temperature, the clutch engagement is released, and the estimated clutch temperature is reduced. A four-wheel drive vehicle front / rear wheel torque distribution control device, further comprising a normal control mode return means for returning from the protection control mode to the normal control mode when the temperature falls below the normal control mode return determination temperature.
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