CN106369073A - 离合器装置以及离合器装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使工作油的温度变化也能使液压泵的排出压迅速接近目标压力的离合器装置和离合器装置的控制方法。驱动力传递装置(1)具备第一和第二摩擦离合器(12A、12B)、按压第一和第二摩擦离合器(12A、12B)的活塞(122)、向活塞(122)的缸室(130d)供给工作油的液压泵(51)、驱动液压泵(51)的电动马达(52)、以及控制电动马达(52)来调节液压泵(51)的排出压的控制装置(10)。控制装置(10)具有利用基于液压泵(51)的排出压的目标值与实际值的偏差的修正值来控制电动马达(52)的反馈控制装置(102)、推定工作油的温度的工作油温度推定装置(105)、根据所推定出的工作油的温度来使反馈控制的修正量变化的增益调整装置(103)。

Description

离合器装置以及离合器装置的控制方法

通过参照而将于2015年7月24日提交的申请号为2015-146863的日本专利申请和于2015年9月17日提交的申请号为2015-184136的日本专利申请的包括说明书、说明书附图以及说明书摘要的公开内容全部引用于此。

技术领域

本发明涉及具备接受由液压实现的按压力而在摩擦部件间产生摩擦力的摩擦离合器的离合器装置以及离合器装置的控制方法。

背景技术

以往，具备接受由液压实现的按压力而在摩擦部件间产生摩擦力的摩擦离合器的离合器装置例如被使用于能够在四轮驱动状态与两轮驱动状态之间切换的四轮驱动车(例如，参照国际公开2014/125926号公报的说明书第[0003]、[0029]、[0044]段)。

国际公开2014/125926号公报所记载的四轮驱动车具有将多个摩擦件层叠而成的摩擦离合器、由控制单元控制的电动马达、由电动马达驱动的液压泵、接受从液压泵排出的工作油的液压而按压摩擦离合器的活塞、以及形成有收纳活塞并且被导入工作油的活塞室的壳体。摩擦离合器配置于传动轴与后差速单元之间。

该四轮驱动车在不向摩擦离合器供给工作油时，发动机的驱动力从变速器经由前差速单元仅向前轮侧传递而成为两轮驱动状态。另一方面，若由液压泵驱动电动马达旋转而向活塞室供给工作油，则由通过按压多个摩擦件而产生的摩擦力传递的转矩被分配至后轮侧而成为四轮驱动状态。

另外，国际公开2014/125926号公报记载的四轮驱动车构成为：在工作油的温度为低温时工作油的粘性增大，为了防止由摩擦离合器传递的转矩过大而测定或推定工作油的温度。

本申请的发明人确认了，若粘性因工作油的温度变化而变化，则对驱动液压泵的电动马达的控制性也会有影响。即，若工作油的温度变高，则工作油的粘性降低从而液压泵的旋转阻力变低，另一方面，若工作油的温度变低，则工作油的粘性增大从而液压泵的旋转阻力变高。因此，若在工作油的温度低的情况和高的情况下以相同的方式对电动马达进行控制，则有时在来自液压泵的排出压收敛于目标值以前会花费长的时间。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种离合器装置以及离合器装置的控制方法，即使工作油的温度变化，也能够使来自液压泵的工作油的排出压迅速接近目标压力。

本发明的一技术方案的离合器装置具备：

摩擦离合器，接受按压力而在摩擦部件间产生摩擦力；

活塞，接受液压而按压所述摩擦离合器；

液压室，使所述液压作用于所述活塞；

液压泵，向所述液压室供给工作油；

电动马达，驱动所述液压泵；以及

控制装置，控制所述电动马达来调节所述液压泵的排出压，

所述控制装置具有：

反馈控制装置，利用基于所述液压泵的排出压的目标值与实际值的偏差的修正值来对所述电动马达进行反馈控制，以使所述液压泵的排出压成为目标压力；

工作油温度推定装置，基于向所述电动马达供给的马达电流的电流值与所述电动马达的转速之比来推定所述工作油的温度；以及

修正量调整装置，根据所述推定出的工作油的温度来使所述反馈控制的修正量变化。

本发明的另一技术方案是一种离合器装置的控制方法，所述离合器装置具备：摩擦离合器，接受按压力而在摩擦部件间产生摩擦力；活塞，接受液压而按压所述摩擦离合器；液压室，使所述液压作用于所述活塞；液压泵，向所述液压室供给工作油；以及电动马达，驱动所述液压泵，

其中，所述控制方法具备：

工作油温度推定步骤，基于向所述电动马达供给的马达电流的电流值与所述电动马达的转速之比来推定所述工作油的温度；

反馈控制步骤，利用基于所述液压泵的排出压的目标值与实际值的偏差的修正值来对所述电动马达进行反馈控制，以使所述液压泵的排出压成为目标压力；以及

修正量调整步骤，根据所述推定出的所述工作油的温度来使所述反馈控制的修正量变化。

根据上述技术方案的离合器装置和离合器装置的控制方法，即使工作油的温度发生变化，也能够使来自液压泵的工作油的排出压迅速接近目标压力。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征和优点将会通过以下参照附图而进行的具体实施方式的说明而变得明了，其中，相同的标号用来表示相同的要素。

图1是表示具备本发明的第一实施方式的离合器装置的四轮驱动车的概略结构的结构图。

图2(a)是驱动力断续装置的剖视图。

图2(b)是示意性地表示驱动力断续装置的啮合部的说明图。

图3是表示驱动力传递装置的构造的具体例的剖视图。

图4是表示第一摩擦离合器及其周边的结构的主要部分剖视图。

图5将液压回路的结构例与控制液压回路的控制装置一起示意性地表示的结构图。

图6是表示工作油的温度与粘性之间的关系的一例的图表。

图7是表示电动马达的转矩与转速之间的关系的一例的图表。

图8是示出表示将电动马达的电流值除以转速得到的值与工作油的温度之间的关系的关系信息的一例的图表。

图9是表示电动马达的控制系统的结构例的控制框图。

图10是表示工作油的温度与反馈控制电路中的反馈控制所使用的增益之间的关系的一例的图表。

图11是将第二实施方式的控制装置与液压回路的结构例一起示意性地表示的结构图。

图12是表示第二实施方式的电动马达的控制系统的结构例的控制框图。

图13是表示第二实施方式的工作油温度推定装置在一次的运算周期中进行的处理的具体例的流程图。

图14是表示马达电流恒定的情况下的电动马达的温度与电动马达的输出转矩之间的关系的图表。

图15是表示第三实施方式的工作油温度推定装置所存储的多个工作油温度关系信息的一例的图表。

具体实施方式

图1是表示具备作为本发明的第一实施方式的离合器装置的驱动力传递装置的四轮驱动车的概略结构的结构图。

四轮驱动车200具备：作为产生行驶用驱动力的驱动源的发动机202；变速器203；左右一对的作为主驱动轮的前轮204L、204R；左右一对的作为辅助驱动轮的后轮205L、205R；能够将发动机202的驱动力传递给前轮204L、204R和后轮205L、205R的驱动力传递系统201；以及控制装置10。此外，在本实施方式中，各附图标记中的L和R以相对于车辆的前进方向的左侧和右侧的含义来使用。

该四轮驱动车200能够在将发动机202的驱动力传递给前轮204L、204R以及后轮205L、205R的四轮驱动状态和将发动机202的驱动力仅传递给前轮204L、204R的两轮驱动状态之间切换。即，作为主驱动轮的前轮204L、204R在两轮驱动状态和四轮驱动状态下均接受发动机202的驱动力的传递，作为辅助驱动轮的后轮205L、205R仅在四轮驱动状态下接受发动机202的驱动力的传递。

此外，在本实施方式中，虽然对应用了是内燃机的发动机作为驱动源的情况进行说明，但不限于此，也可以通过发动机与IPM(Interior Permanent Magnet Synchronous：内置式永磁同步)马达等高输出电动马达的组合来构成驱动源，也可以仅由高输出电动马达构成驱动源。

驱动力传递系统201配置于四轮驱动车200中的从变速器203侧到达后轮205L、205R侧的驱动力传递路径，搭载于四轮驱动车200的车身(未图示)。

另外，驱动力传递系统201具有驱动力传递装置1、传动轴2、驱动力断续装置3、前差速器4以及齿轮机构44、11，构成为能够将四轮驱动车200的四轮驱动状态切换为两轮驱动状态，或者将两轮驱动状态切换为四轮驱动状态。驱动力传递装置1是本发明的离合器装置的一个形态。

前差速器4具有前差速器箱40、与前差速器箱40一体旋转的小齿轮轴41、轴支撑于小齿轮轴41的一对小齿轮42、以及以使齿轮轴正交的方式与一对小齿轮42啮合的一对侧齿轮43，配置于变速器203与驱动力断续装置3之间。在一对侧齿轮43中，第一侧齿轮43与前轮侧的半轴206L连结，第二侧齿轮43与前轮侧的半轴206R连结。

发动机202通过经由变速器203和前差速器4向前轮侧的半轴206L、206R输出驱动力来驱动前轮204L、204R。另外，发动机202通过经由变速器203、驱动力断续装置3、传动轴2以及驱动力传递装置1向后轮侧的半轴207L、207R输出驱动力来驱动后轮205L、205R。传动轴2配置于驱动力传递装置1与驱动力断续装置3之间，沿着四轮驱动车200的前后方向传递驱动力。

在传动轴2的前轮侧端部配置有由彼此啮合的驱动小齿轮441以及齿圈442构成的前轮侧的齿轮机构44。驱动小齿轮441与传动轴2的前端部连结，齿圈442以使齿轮轴正交的方式与驱动小齿轮441啮合。

图2(a)、(b)示出了驱动力断续装置3的结构例，图2(a)是驱动力断续装置3的剖视图，图2(b)是示意性地示出驱动力断续装置3的啮合部的说明图。此外，在图2(a)中，图示出了驱动力断续装置3中比前差速器箱40的旋转轴线O靠上侧的一半范围。

驱动力断续装置3具备由与前差速器箱40在同轴上旋转的第一至第三旋转部件31～33构成的啮合离合器30和使啮合离合器30工作的致动器300。致动器300具备电动马达34、使电动马达34的输出轴341的旋转减速的减速机构35、以及利用由减速机构35减速后的电动马达34的转矩来使啮合离合器30的第三旋转部件33沿着轴向移动的移动机构36。电动马达34利用从控制装置10供给的电流而进行动作。致动器300由控制装置10控制。

啮合离合器30的第一旋转部件31固定于前差速器箱40的轴向的端部，第二旋转部件32固定于齿轮机构44的齿圈442。第三旋转部件33能够相对于第一旋转部件31以及第二旋转部件32沿着轴向移动。

第一旋转部件31是在其内周侧插通右前轮侧的半轴206R的环状，在外周面具有与前差速器箱40的旋转轴线O平行地延伸而形成的多个花键齿311。在多个花键齿311中的周向上相邻的一对花键齿311之间分别形成有凹部310。第二旋转部件32形成为在内周侧插通右前轮侧的半轴206R的筒状，能够与第一旋转部件31在同轴上进行相对旋转。另外，第二旋转部件32在其外周面具有与前差速器箱40的旋转轴线O平行地延伸而形成的多个花键齿321。在多个花键齿321中的周向上相邻的一对花键齿321之间分别形成有凹部320。

第三旋转部件33是配置于第一旋转部件31和第二旋转部件32的外周侧的套筒状的连结部件。在第三旋转部件33的内周面形成有能够与第一旋转部件31的多个花键齿311和第二旋转部件32的多个花键齿321卡合的多个花键齿331。

在本实施方式中，第三旋转部件33与第二旋转部件32始终啮合，且能够相对于第二旋转部件32沿着轴向移动。更具体而言，第三旋转部件33的多个花键齿331与第二旋转部件32的凹部320啮合，第三旋转部件33能够在保持该啮合状态的同时相对于第二旋转部件32沿着轴向移动。

另外，第三旋转部件33在通过移动机构36而移动到了第一旋转部件31侧时，作为第三旋转部件33的凸部的多个花键齿331与第一旋转部件31的凹部310啮合，与第一旋转部件31以不能相对旋转的方式连结。由此，第一旋转部件31和第二旋转部件32经由第三旋转部件33以不能相对旋转的方式连结，成为能够从第一旋转部件31向第二旋转部件32传递发动机202的驱动力的状态。另一方面，若第三旋转部件33与第一旋转部件31分开，则第三旋转部件33的多个花键齿331与第一旋转部件31的凹部310的啮合被解除，第一旋转部件31和第二旋转部件32能够相对旋转。由此，从第一旋转部件31向第二旋转部件32的驱动力传递被切断。

减速机构35具有：小齿轮351，与电动马达34的输出轴341一体旋转；和减速齿轮352，具有与小齿轮351啮合的大径齿轮部352a和与大径齿轮部352a一体地旋转的小径齿轮部352b。移动机构36具有：直动轴361，具有与减速齿轮352的小径齿轮部352b啮合的齿条齿361a；和拨叉362，固定于直动轴361。在第三旋转部件33的外周面形成有拨叉362能够滑动地嵌合的环状的环状槽332。

若电动马达34的输出轴341旋转，则该旋转被减速机构35减速，直动轴361与前差速器箱40的旋转轴线O平行地移动。并且，第三旋转部件33伴随该直动轴361的移动而在连结位置与非连结位置之间移动，连结位置是与第一旋转部件31和第二旋转部件32啮合的位置，非连结位置是与第二旋转部件32啮合但不与第一旋转部件31啮合的位置。

如图1所示，驱动力传递装置1具有：后轮侧的齿轮机构11，从传动轴2接受驱动力传递；第一和第二摩擦离合器12A、12B，调整由该齿轮机构11传递来的驱动力并将其向半轴207L、207R传递；壳体13，收纳第一和第二摩擦离合器12A、12B以及齿轮机构11；液压回路5，向第一和第二摩擦离合器12A、12B供给液压；以及控制装置10，控制液压回路5。

齿轮机构11具备以齿轮轴彼此正交的方式啮合的小齿轮110和齿圈111、以及与齿圈111一体地旋转的中央轴112。中央轴112的旋转轴线与车宽方向平行，中央轴112经由齿圈111接受传动轴2的旋转力而旋转。第一摩擦离合器12A配置于中央轴112与后轮侧的半轴207L之间，第二摩擦离合器12B配置于中央轴112与后轮侧的半轴207R之间。

在这样构成的四轮驱动车200中，在两轮驱动状态下，从发动机202向传动轴2的驱动力传递被驱动力断续装置3切断，且从后轮205L、205R向传动轴2的旋转力传递被驱动力传递装置1切断，所以即使四轮驱动车200处于行驶期间，传动轴2的旋转也会停止。由此，前轮侧的齿轮机构44和后轮侧的齿轮机构11中的润滑油的搅拌阻力等减小，燃耗性能提高。

在四轮驱动车200从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时，经由驱动力传递装置1将后轮205L、205R的旋转力传递给传动轴2，在使传动轴2旋转而啮合离合器30的旋转同步完成之后，驱动力断续装置3成为工作状态(可传递转矩的状态)。由此，四轮驱动车200成为四轮驱动状态。

图3是表示驱动力传递装置1的构造的具体例的剖视图。图4是表示第一摩擦离合器12A及其周边的结构的主要部分剖视图。

如图3所示，驱动力传递装置1具有前述的齿轮机构11、第一和第二摩擦离合器12A、12B、以及壳体13。齿轮机构11的小齿轮110通过中间轴20而连结于传动轴2。另外，驱动力传递装置1具有分别收纳第一和第二摩擦离合器12A、12B的左右一对离合器壳体120、被支撑为能够与离合器壳体120在同轴上相对旋转的左右一对内轴121、以及用于将离合器壳体120与后轮侧的半轴207L、207R连结成不能相对旋转的左右一对连结轴160。

壳体13具备收纳齿轮机构11的小齿轮110、齿圈111以及中央轴112的中央壳体部件130和分别收纳第一和第二摩擦离合器12A、12B的侧壳体部件131L、131R。中央壳体部件130配置于在车宽方向的左侧配置的侧壳体部件131L与在车宽方向的右侧配置的侧壳体部件131R之间。中央壳体部件130和侧壳体部件131L、131R通过螺栓紧固而彼此固定。在壳体13的内部封入有对齿轮机构11中的齿轮的啮合部以及第一和第二摩擦离合器12A、12B中的摩擦滑动部进行润滑的省略图示的润滑油。

中央壳体部件130具备：第一保持部130a，经由圆锥滚子轴承113A、113B将齿轮机构11的小齿轮110保持为能够旋转；第二保持部130b，经由圆锥滚子轴承113C将齿轮机构11的中央轴112保持为能够旋转；第三保持部130c，经由球轴承127A将左右一对内轴121保持为能够旋转；以及缸室130d，将后述的活塞122以能够进退运动的方式收纳。缸室130d形成于车宽方向上的中央壳体部件130的两端部，朝向侧壳体部件131L、131R侧开口。

中央轴112一体地具有：圆筒状的圆筒部112a，沿着旋转轴线O延伸；和凸缘部112b，在圆筒部112a的端部处向径向外侧突出而形成。在齿圈111形成有与小齿轮110的齿轮部110a啮合的多个啮合齿111a。另外，齿圈111通过螺栓114固定于中央轴112的凸缘部112b。

第一和第二摩擦离合器12A、12B分别具有相对于离合器壳体120以能够沿着轴向移动但不能相对旋转的方式卡合的多个外离合器板124、以及相对于内轴121以能够沿着轴向移动但不能相对旋转的方式卡合的多个内离合器板125。多个外离合器板124和多个内离合器板125沿着与中央轴112的旋转轴线O平行的方向交替地配置，被活塞122按压。即，第一和第二摩擦离合器12A、12B接受来自活塞122的按压力而在多个外离合器板124与多个内离合器板125之间产生摩擦力。外离合器板124和内离合器板125是本发明的摩擦部件的一形态。

活塞122在中央壳体部件130的缸室130d内接受从液压回路5供给的工作油的液压而按压多个外离合器板124和多个内离合器板125。缸室130d作为使工作油的液压作用于活塞122的液压室而发挥功能。在中央壳体部件130设有用于将从液压回路5供给的工作油向缸室130d引导的供给用流路130e。在活塞122的外周面和内周面分别配置有密封部件126A、126B。

第一和第二摩擦离合器12A、12B经由滚针轴承128A和按压部件123接受受到了工作油的压力的活塞122的移动力，通过多个外离合器板124与多个内离合器板125摩擦接触而在内轴121与离合器壳体120之间传递旋转力。即，第一和第二摩擦离合器12A、12B接受来自按压部件123的按压力而在多个外离合器板124与多个内离合器板125之间产生摩擦力。由此，发动机202的驱动力经由第一和第二摩擦离合器12A、12B传递给后轮205L、205R。

另一方面，在活塞122不接受工作油的压力时，第一和第二摩擦离合器12A、12B的多个外离合器板124与多个内离合器板125能够自由地相对旋转。由此，第一和第二摩擦离合器12A、12B能够切断从发动机202向后轮205L、205R的驱动力传递。

如图4所示，多个外离合器板124在其外周部具有花键突起124a，该花键突起124a与形成于离合器壳体120的内周面的直花键嵌合部120a卡合。另外，多个内离合器板125在其内周部具有花键突起125a，该花键突起125a与形成于内轴121的外周面的直花键嵌合部121a卡合。

按压部件123由圆环状的板部件形成，在外周部具有与离合器壳体120的直花键嵌合部120a卡合的花键突起123a。另外，按压部件123通过使花键突起123a与直花键嵌合部120a卡合而相对于离合器壳体120以能够沿着轴向移动但不能相对旋转的方式连结，隔着滚针轴承128A与活塞122相对。

另外，在离合器壳体120形成有与形成于连结轴160的外周面的花键嵌合部160a花键嵌合的花键嵌合部120b。由此，离合器壳体120相对于连结轴160以不能相对旋转的方式连结。另外，离合器壳体120经由滚针轴承128B以能够旋转的方式支承于侧壳体部件131L、131R。

内轴121具有圆柱状的轴部121b和收纳连结轴160的一端部的圆筒部121c，轴部121b的顶端部通过花键嵌合而以不能相对旋转的方式连结于中央轴112。在圆筒部121c的内周面与连结轴160的外周面之间配置有滚针轴承128C。在侧壳体部件131L、131R的车宽方向的端部处的开口内表面与连结轴160的外周面之间配置有球轴承127B和密封部件129。

图5是将液压回路5的结构例与控制液压回路5的控制装置10一起示意性地示出的结构图。液压回路5具有液压泵51和驱动液压泵51的电动马达52，作为液压源50。控制装置10控制电动马达52来调节液压泵51的排出压。电动马达52和液压泵51通过轴521而连结。轴521与电动马达52的转子一体地旋转。此外，也可以在轴521与电动马达52的转子之间设置以规定的减速比使转子的旋转减速的减速器。

在电动马达52设置有用于检测其转子相对于定子的角度位置的编码器522。电动马达52例如是DC无刷马达，但也可以使用带刷DC马达作为电动马达52。编码器522在电动马达52的转子旋转一圈的期间输出多个脉冲信号。

液压泵51本身是周知的部件，以与电动马达52的转速(转速)对应的排出压排出从容器510泵起的工作油。液压泵51的排出压与电动马达52的转速成比例，电动马达52的转速越高则越大。另外，在电动马达52的转速恒定的情况下，工作油的温度越低，工作油的粘性越高，则液压泵的排出压越大。作为该液压泵51，具体可以使用外接式齿轮泵、内接式齿轮泵或者叶片泵。控制装置10存储有表示电动马达52的转速以及工作油的温度与液压泵51的排出压之间的关系的特性信息。

另外，液压回路5具有第一和第二压力控制阀531、532。第一压力控制阀531配置于从液压泵51到达第一摩擦离合器12A的油路，调节向第一摩擦离合器12A的缸室130d供给的工作油的液压。第二压力控制阀532配置于从液压泵51到达第二摩擦离合器12B的油路，调节向第二摩擦离合器12B的缸室130d供给的工作油的液压。

第一和第二压力控制阀531、532在从液压泵51排出的工作油的压力比与从控制装置10供给的电流对应的设定压力高的情况下，排出工作油的一部分，将工作油的压力减压至设定压力并输出。控制装置10以使液压泵51的排出压比应该分别向与第一和第二摩擦离合器12A、12B对应的缸室130d供给的工作油的液压稍高的方式控制电动马达52。另外，控制装置10以使得向与第一和第二摩擦离合器12A、12B对应的缸室130d供给从液压泵51的排出压减压后的工作油的方式控制第一和第二压力控制阀531、532。

控制装置10具有：目标转矩运算装置100，运算应该通过第二摩擦离合器12A、12B从内轴121向离合器壳体120传递的传递转矩(驱动力)的目标值；目标排出压运算装置101，基于由目标转矩运算装置100运算出的传递转矩的目标值来运算液压泵51的排出压的目标值；反馈控制装置102，以使液压泵51的排出压接近由目标排出压运算装置101运算出的目标值的方式对电动马达52进行反馈控制；增益调整装置103，调整在由反馈控制装置102进行的反馈控制中使用的增益；前馈控制装置104，基于由目标转矩运算装置100运算出的传递转矩的目标值以及工作油的温度，运算电动马达52的前馈控制量；以及工作油温度推定装置105，根据向电动马达52供给的电流(马达电流)与电动马达52的转速之比来推定工作油的温度。

目标转矩运算装置100基于检测前轮204L、204R和后轮205L、205R各自的转速的车轮速传感器21的检测值和检测驾驶员对加速器踏板的踩踏量的加速器开度传感器22的检测值，来运算应该由第一和第二摩擦离合器12A、12B传递的传递转矩的目标值。控制装置10能够通过例如CAN(Controller Area Network：控制器局域网络)等车载通信网来取得车轮速传感器21的检测值和加速器开度传感器22的检测值。

目标排出压运算装置101基于由目标转矩运算装置100设定的传递转矩的目标值，考虑由工作油温度推定装置105推定出的工作油的温度来设定液压泵51的排出压的目标值。

反馈控制装置102通过基于液压泵51的排出压的目标值与实际值的偏差的修正值来对电动马达52进行反馈控制，以使液压泵51的排出压成为由目标排出压运算装置101设定的目标值。在本实施方式中，对电动马达52进行反馈控制，以使电动马达52的转速成为与由目标排出压运算装置101设定的排出压的目标值对应的值。具体而言，通过反馈控制来调节施加于电动马达52的电压。如前所述，液压泵51的排出压与电动马达52的转速成比例，所以液压泵51的排出压的目标值与实际值的偏差可以通过电动马达52的转速的目标值与实际的转速之差来得到。

增益调整装置103是本发明的修正量调整装置的一个形态，通过根据工作油的温度调整增益来使反馈控制装置102的修正量变化。在此，修正量是指修正值的绝对值(大小)。增益调整装置103以工作油的温度越高，换言之工作油的粘性越低，则反馈控制的修正量越小的方式使修正量变化。具体而言，工作油的温度越高，或者工作油的粘性越低，则使反馈控制所使用的增益越低。

此外，在本实施方式中，虽然基于电动马达52的转速来求出液压泵51的排出压，但也可以具备检测液压泵51的排出压的液压传感器，以使该液压传感器的检测值成为由目标排出压运算装置101设定的液压泵51的排出压的目标值的方式对电动马达52进行反馈控制。在该情况下，能够直接得到液压泵51的排出压的目标值与实际值的偏差。

前馈控制装置104算出应该向电动马达52施加的电压作为前馈控制量。该电压通过对搭载于四轮驱动车200的蓄电池(电池)的电压(12V)进行PWM调制而施加于电动马达52，规定期间内的有效值根据与应该向电动马达52施加的电压对应的占空比而变动。

在表1中以表的形式局部地例示由目标转矩运算装置100运算出的传递转矩的目标值以及工作油的温度与由前馈控制装置104算出的电压(V)之间的关系。

[表1]

工作油温度推定装置105利用向电动马达52供给的马达电流与电动马达52的转速之比根据工作油的温度而变化这一原理，来推定工作油的温度。控制装置10可以参照测定向电动马达52供给的马达电流的电流传感器23的输出信号。电流传感器23测定并输出例如配置于向电动马达52供给电流的路径中的分流电阻的两端的电位差。

图6是表示工作油的温度(油温)与粘度之间的关系的一例的图表。工作油的粘度在0℃以上时随着温度的上升而缓慢降低，变得容易流动，当低于0℃时，粘度急剧变高而流动性降低。在工作油的粘度高的情况下，液压泵51的旋转阻力增加，从而即使向电动马达52供给恒定的马达电流，电动马达52的转速也会变低。相反，在工作油的粘度低时，液压泵51的旋转阻力变小，电动马达52的转速变高。

因而，若预先在控制装置10中存储例如将向电动马达52供给的马达电流的电流值除以电动马达52的转速得到的值与工作油的温度之间的关系，则能够基于向电动马达52供给的马达电流和电动马达52的转速来推定工作油的温度。在本实施方式中，在控制装置10中存储有预先通过实验求出的将马达电流的电流值除以转速得到的值与工作油的温度之间的关系信息。

图7是表示在工作油的高温时(80℃)和低温时(-20℃)第一和第二摩擦离合器12A、12B的传递转矩从最小值(两轮驱动状态)变化至最大值的情况下的电动马达52的转矩与转速之间的关系的一例的图表。在图7中，○表示传递转矩为最小值的情况下的电动马达52的工作点，●表示传递转矩为最大值的情况下的电动马达52的工作点。

如图7所示，在工作油为高温的情况下，与低温时相比需要使电动马达52以高转速且高转矩工作。目标排出压运算装置101考虑该特性来设定液压泵51的排出压的目标值。

图8是将表示将向电动马达52供给的马达电流的电流值除以转速得到的值(马达电流的电流值与转速之比)与工作油的温度之间的关系的关系信息图表化而得到的图。该关系信息预先通过实验求出，并存储于工作油温度推定装置105。工作油温度推定装置105参照该关系信息来推定工作油的温度。在图8所示的图表中，横轴表示工作油的温度(油温)，纵轴表示将电动马达52的电流值除以转速得到的值。

以下，将向电动马达52供给的马达电流的电流值除以转速得到的值称作工作油推定温度系数，将表示工作油推定温度系数与工作油的温度之间的关系的关系信息称作工作油温度关系信息。

如前所述，在工作油的温度高时，工作油的粘性降低而液压泵的旋转阻力变小，所以即使向电动马达52供给的马达电流相同，转速也会变高，从而工作油推定温度系数变小。另一方面，在工作油的温度低时，工作油的粘性增大而液压泵的旋转阻力变大，所以即使向电动马达52供给的马达电流相同，转速也会变低，从而工作油推定温度系数变大。因此，基于工作油推定温度系数，能够推定工作油的温度。

此外，在用于得到图8所示的特性的实验中，向电动马达52供给规定的马达电流，在电动马达52的温度、液压泵51的温度以及工作油的温度变得恒定的稳定状态下测定电动马达52的转速和工作油的温度。另外，该测定在改变了马达电流的电流值的多个(例如五点以上)的测定点下进行。

接着，参照图9，对控制装置10进行的驱动力传递装置1的电动马达52的控制方法进行更详细的说明。图9是表示电动马达52的控制系统的结构例的控制框图。

车轮速传感器21和加速器开度传感器22的检测值被输入到由目标转矩运算装置100实现的目标传递转矩运算电路60。目标传递转矩运算电路60以前轮204L、204R的转速与后轮205L、205R的转速之差即前后轮转速差越大，且加速器开度越大，则由第一和第二摩擦离合器12A、12B传递越大的转矩的方式，运算传递转矩的目标值T。

目标排出压运算电路61基于由目标传递转矩运算电路60运算出的传递转矩的目标值T以及工作油的推定温度，来设定液压泵51的排出压的目标值。此时，目标排出压运算电路61参照表示电动马达52的转速以及工作油的温度与液压泵51的排出压之间的关系的特性信息61a。目标排出压运算电路61的功能由目标排出压运算装置101实现。在本实施方式中，目标排出压运算电路61以使液压泵51的排出压比应该分别向与第一和第二摩擦离合器12A、12B对应的缸室130d供给的工作油的液压稍高的方式，设定排出压的目标值。

目标转速运算电路62运算与由目标排出压运算电路61运算出的液压泵51的排出压的目标值对应的电动马达52的转速的目标值R。偏差运算电路63基于从编码器522输出的脉冲信号求出电动马达52的转速，运算电动马达52的转速与目标值R之差即偏差ε。如前所述，液压泵51的排出压与电动马达52的转速具有比例关系，所以偏差ε表示液压泵51的排出压的目标值与实际值之间的偏差。

反馈控制电路64基于由偏差运算电路63运算出的偏差ε对电动马达52进行反馈控制。更具体而言，以使电动马达52的实际的转速接近由目标转速运算电路62设定的电动马达52的转速的目标值R的方式使向电动马达52施加的电压增减，来对电动马达52进行反馈控制。目标转速运算电路62、偏差运算电路63以及反馈控制电路64的功能由反馈控制装置102实现。

在本实施方式中，作为该反馈控制，进行PID(Proportional IntegralDerivative：比例-积分-导数)控制。PID控制是反馈控制的一种，通过目标值与实际值的偏差以及偏差的积分值和微分值这三个要素来对控制对象进行控制，以使实际值接近目标值。换言之，是同时执行基于目标值与实际值的偏差进行控制的比例控制(Proportional-control)、基于偏差的积分值进行控制的积分控制(Integral-control)、以及基于偏差的微分值进行控制的微分控制(Derivative-control)的控制。

增益调整电路65由增益调整装置103实现，基于由工作油温度推定装置105实现的工作油温度推定电路66所推定出的工作油的温度(推定温度)，来调整反馈控制电路64中的PID控制所使用的增益。该增益包括用于比例控制的比例增益、用于积分控制的积分增益、用于微分控制的微分增益。工作油的温度越高，则增益调整电路65使比例增益、积分增益以及微分增益越低。

图10是表示工作油的温度与反馈控制电路64中的反馈控制所使用的增益之间的关系的一例的图表。在该图表中，以工作油的温度为0℃的情况下的增益(比例增益、积分增益、微分增益)为1(基准值)，示出了增益相对于工作油的温度的变化。在图10中，虽然示出了增益与工作油的温度成比例地变化的情况的例子，但不限于此，例如也可以以相对于工作油的温度的变化量的增益的变化量越靠低温区域则越大的方式使增益变化。增益调整电路65存储表示图10所示的工作油的温度与增益之间的关系的信息，参照该存储的信息对各增益进行调整。另外，在本实施方式中，虽然根据工作油的温度来调整比例增益、积分增益以及微分增益的全部，但不限于此，也可以调整比例增益、积分增益以及微分增益中的一部分增益(例如仅调整微分增益，或者仅调整比例增益和微分增益)。

在工作油温度推定电路66中，基于编码器522的输出信号算出电动马达52的转速，并且基于电流传感器23的输出信号算出向电动马达52供给的马达电流的电流值，根据所算出的电流值与电动马达52的转速之比来推定工作油的温度。

前馈控制电路67由前馈控制装置104实现，基于由目标传递转矩运算电路60运算出的传递转矩的目标值T以及由工作油温度推定电路66推定出的工作油的温度，例如参照上述表1来算出应该向电动马达52施加的电压。对电动马达52施加使前馈控制电路67的算出结果与由反馈控制电路64运算出的修正量相加得到的电压。偏差ε越大，且各增益越大，则由反馈控制电路64运算出的修正量越增大。

另外，控制装置10基于由目标传递转矩运算电路60运算出的传递转矩的目标值T，来控制第一和第二压力控制阀531、532。如前所述，目标排出压运算电路61以使液压泵51的排出压比应该向与第一和第二摩擦离合器12A、12B对应的缸室130d供给的工作油的液压高的方式运算电动马达52的转速的目标值R，所以在第一和第二压力控制阀531、532中，液压泵51的排出压被减压而向缸室130d侧输出。由上可知，分别与第一和第二摩擦离合器12A、12B对应的缸室130d被供给与传递转矩的目标值T对应的压力的工作油。

根据以上说明的本实施方式，反馈控制的增益根据工作油的温度而变化。即，在工作油的温度低而粘性高的情况下，反馈控制的修正量变大。由此，即使液压泵51的旋转阻力大，也能够使电动马达52的转速迅速接近目标值。另一方面，在工作油的温度高而粘性低的情况下，反馈控制的修正量变小，所以可抑制成为过量控制而导致电动马达52的转速发生振动的状况。这样，在本实施方式中，即使工作油的温度发生变化，也能够使来自液压泵的工作油的排出压迅速接近目标压力。

另外，根据本实施方式，能够通过推定而求出工作油的温度，所以不需要使用检测工作油的温度的温度传感器，能够谋求装置的低成本化。

接着，参照图11至图14，对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，相对于第一实施方式的驱动力传递装置1，为了进一步提高控制精度，推定电动马达52的温度，并将所推定出的电动马达52的温度考虑在内来推定工作油的温度。其他结构与第一实施方式共通，所以重点对与第一实施方式不同的部分进行说明。

图11是将本实施方式的控制装置10与液压回路5的结构例一起示意性地示出的结构图。图12是表示本实施方式的电动马达52的控制系统的结构例的控制框图。如图11所示，本实施方式的控制装置10能够取得环境温度传感器24对环境温度的测定结果。

若电动马达52的温度上升，则励磁线圈的绕组线的电阻增大，并且电动马达52的永磁体的磁力降低。在电动马达52的永磁体为铁氧体类磁体的情况下，其磁力在温度每上升1℃升时降低约0.2％。因此，在电动马达52的温度(永磁体的温度)例如从-20℃变化至80℃的情况下，即使向电动马达52的绕组线供给恒定的电流，电动马达52的输出转矩也会降低20％左右。

如前所述，在第一实施方式中参照图8所说明的工作油温度关系信息基于在电动马达52的温度、液压泵51的温度以及工作油的温度变得恒定的稳定状态下测定电动马达52的转速以及工作油的温度得到的实验结果而设定，所以在该稳定状态下控制电动马达52的情况下，将由电动马达52的温度引起的马达电流-输出转矩特性的变化考虑在内而高精度地推定工作油的温度。但是，在例如像车辆行驶状态从两轮驱动状态切换为四轮驱动状态时那样，向电动马达52供给的马达电流在短时间内大幅上升的情况下，电动马达52的温度会以比工作油的温度上升率大的温度上升率上升，输出转矩降低。这是因为，电动马达52的发热量与马达电流的平方成比例地增大，且电动马达52的热容量比工作油的热容量小。其结果，有可能无法准确地推定工作油的温度而导致控制精度降低。

于是，在本实施方式中，控制装置10具有基于马达电流的电流值来推定电动马达52的温度的电动马达温度推定装置106，工作油温度推定装置105将由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度考虑在内来推定工作油的温度。

在图12的控制框图中，马达温度推定电路68由电动马达温度推定装置106实现，基于由电流传感器23测定的电动马达52的马达电流以及由环境温度传感器24测定的环境温度来推定电动马达52的温度。马达温度推定电路68推定出的电动马达52的温度供工作油温度推定电路66参照。关于推定电动马达52的温度的运算方法的具体例，将在后面进行叙述。

在本实施方式中，工作油温度推定装置105(工作油温度推定电路66)以规定的运算周期推定工作油的温度，在工作油的温度的上次以前的推定值与由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度之差为规定值以上的情况下，根据所推定出的电动马达52的温度求出修正系数，基于应用该修正系数而求出的马达电流的电流值与转速之比(工作油推定温度系数)，参照工作油温度关系信息来推定工作油的温度。

图13是表示工作油温度推定装置105在一次运算周期中进行的处理的具体例的流程图。该运算周期例如是1秒。

工作油温度推定装置105取得由电流传感器23测定出的电动马达52的马达电流的电流值以及由编码器522检测出的电动马达52的转速(步骤S1、S2)。接着，工作油温度推定装置105判定从由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度减去上次的运算周期中的工作油的温度的推定结果得到的值是否小于规定值(例如10℃)(步骤S3)。

若该判定的结果是工作油的温度的推定结果与电动马达52的推定温度之差小于规定值(步骤S3：是)，则工作油温度推定装置105将在步骤S1中取得的电动马达52的马达电流的电流值除以在步骤S2中取得的电动马达52的转速得到的值作为工作油推定温度系数(步骤S4)，参照工作油温度关系信息来推定工作油的温度(步骤S7)。

另一方面，若判定的结果是工作油的温度的推定结果与电动马达52的推定温度之差为规定值以上(步骤S3：否)，则工作油温度推定装置105基于由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度求出修正系数(步骤S5)，将该修正系数与在步骤S1中取得的马达电流的电流值的乘积除以电动马达52的转速得到的值作为工作油推定温度系数(步骤S6)，并参照工作油温度关系信息来推定工作油的温度(步骤S7)。关于修正系数的运算方法，将在后面进行叙述。

此外，以上虽然对工作油温度推定装置105在步骤S3中判定上次的运算周期中的工作油的推定温度与由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度之差是否小于规定值的情况进行了说明，但不限于此，例如也可以判定在包括上次之前的运算周期的多个运算周期中运算出的工作油的推定温度的平均值与由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度之差是否小于规定值。

接着，对电动马达温度推定装置106(马达温度推定电路68)进行的电动马达52的温度的推定运算的具体例进行说明。电动马达温度推定装置106例如以与工作油温度推定装置105推定工作油的温度的运算周期相同的运算周期，通过运算来推定电动马达52的温度。

若将上次的运算周期中的电动马达52的温度的推定结果设为Tpre，将从上次的运算时刻起的电动马达52的温度的变化量设为ΔTpre，则此次的运算周期中的电动马达52的推定温度Tcur通过下述式(1)而求出。

Tcur＝Tpre+ΔTpre (1)

在此，电动马达52的温度的变化量ΔTpre可作为从由马达电流引起的温度上升量减去由散热引起的温度下降量并乘以电动马达52的热容量的倒数得到的值而求出。该温度上升量可以根据向电动马达52供给的马达电流的平方值与电动马达52的绕组线的电阻值的乘积而求出。

另外，温度下降量可以通过从上次的运算周期中的电动马达52的温度的推定结果即Tpre减去环境温度并乘以规定的热传递系统数得到的积而求出。该热传递系统数是电动马达52的热向环境散发时的热传递系统数，例如可以通过实验来求出。

因此，在将电动马达52的温度上升部分设为Q，将电动马达52的热容量设为C，将热传递系统数设为λ，将环境温度设为Tamb的情况下，电动马达52的推定温度Tcur通过下述式(2)求出。

$Tcur=Tpre+\frac{1}{C}\{Q-\mathrm{\λ}(Tpre-Tamb)\}---\left(2\right)$

接着，参照图14，对工作油的温度的推定结果与电动马达52的推定温度之差为规定值以上的情况下的修正系数的运算方法的具体例进行说明。

图14是表示马达电流恒定的情况下的电动马达52的温度与电动马达52的输出转矩之间的关系的图表。在该图表中，横轴表示电动马达52的温度，纵轴表示电动马达52的输出转矩。在此，示出了电动马达52的输出转矩与电动马达52的温度成比例地变化的情况的例子。

电动马达温度推定装置106例如针对多个马达电流的电流值存储表示这样的电动马达52的温度与输出转矩的关系的特性信息，参照其中与由电流传感器23测定出的马达电流的测定值最相近的特性信息来运算修正系数。

图14所示的横轴的Tef是由工作油温度推定装置105运算出的工作油的推定温度，Tem是由电动马达温度推定装置106运算出的电动马达52的推定温度。作为Tem，使用最近的运算周期中由电动马达温度推定装置106得到的电动马达52的推定温度Tcur。修正系数作为与Tem对应的纵轴的值(Tom)除以与Tef对应的纵轴的值(Tof)得到的值(Tom/Tof)而运算。另外，工作油推定温度系数作为将向电动马达52供给的马达电流的电流值与修正系数(＝Tom/Tof)的乘积除以电动马达52的转速得到的商而求出。

根据本实施方式，除了针对第一实施方式进行说明的效果以外，由于推定电动马达52的温度，将所推定出的电动马达52的温度考虑在内来推定工作油的温度，所以能够更准确地推定工作油的温度，控制精度提高。

接着，参照图15，对本发明的实施的第三实施方式进行说明。本实施方式与第二实施方式同样，将所推定出的电动马达52的温度考虑在内来推定工作油的温度，但具体的方法与第二实施方式不同。其他结构与第二实施方式共通，所以重点说明与第二实施方式不同的部分。

在第一和第二实施方式中，对工作油温度推定装置105存储表示工作油推定温度系数与工作油的温度之间的关系的一个工作油温度关系信息的情况进行了说明，但在本实施方式中，工作油温度推定装置105存储与工作油的推定温度和电动马达52的推定温度之差(以下，将该差称作推定温度差)对应的多个工作油温度关系信息，参照从该多个工作油温度关系信息中选择出的一个工作油温度关系信息来推定工作油的温度。在此，推定温度差是指从电动马达52的推定温度减去工作油的推定温度得到的值。另外，电动马达温度推定装置106与第二实施方式同样，以规定的运算周期通过运算来推定电动马达52的温度。

图15是表示本实施方式的工作油温度推定装置105所存储的多个工作油温度关系信息的一例的图表。在图15中，实线表示推定温度差为0℃的情况下的工作油温度关系信息，虚线表示推定温度差为10℃的情况下的工作油温度关系信息，单点划线表示推定温度差为20℃的情况下的工作油温度关系信息，双点划线表示推定温度差为30℃的情况下的工作油温度关系信息。该多个工作油温度关系信息可以通过调整工作油与电动马达52之间的温度差而进行的实验来求出。

在图15的图表中，实线所示的工作油温度关系信息与在第一实施方式中参照图8所说明的信息相同，是表示工作油的温度与电动马达52的温度相同的情况下的工作油推定温度系数与工作油的温度之间的关系的基准关系信息。工作油温度推定装置105以规定的运算周期推定工作油的温度，在工作油的温度的上次以前的推定值与由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度之差小于规定值的情况下，参照基准关系信息来推定工作油的温度。另外，工作油温度推定装置105在工作油的温度的上次以前的推定值与由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度之差为规定值以上的情况下，从基准关系信息以外的多个工作油温度关系信息中选择与该差对应的一个工作油温度关系信息，参照所选择出的工作油温度关系信息来推定工作油的温度。

另外，在本实施方式中，工作油温度推定装置105使用工作油的温度的上次的运算周期的推定值与由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度进行比较。不过，不限于此，例如也可以通过在包括上次之前的运算周期的多个运算周期中运算出的工作油的推定温度的平均值与由电动马达温度推定装置106推定出的电动马达52的温度的比较来求出推定温度差。

工作油温度推定装置105选择多个工作油温度关系信息中的所运算出的推定温度差最为相近的一个工作油温度关系信息。例如，在推定温度差为15℃以上且小于25℃的情况下，选择在图15中由单点划线示出的工作油温度关系信息。此外，工作油温度推定装置105例如也可以以表的形式存储多个工作油温度关系信息。在该情况下，通过针对所选择出的一个工作油温度关系信息进行查表来推定工作油的温度。

根据本实施方式，也可得到与第二实施方式同样的效果。

而且，本发明的离合器装置不限于四轮驱动车200，能够应用于各种设备。

Claims (8)

1.一种离合器装置，具备：

摩擦离合器，接受按压力而在摩擦部件间产生摩擦力；

活塞，接受液压而按压所述摩擦离合器；

液压室，使所述液压作用于所述活塞；

液压泵，向所述液压室供给工作油；

电动马达，驱动所述液压泵；以及

控制装置，控制所述电动马达来调节所述液压泵的排出压，其中，

所述控制装置具有：

反馈控制装置，利用基于所述液压泵的排出压的目标值与实际值的偏差的修正值来对所述电动马达进行反馈控制，以使所述液压泵的排出压成为目标压力；

工作油温度推定装置，基于向所述电动马达供给的马达电流的电流值与所述电动马达的转速之比来推定所述工作油的温度；以及

修正量调整装置，根据所述推定出的所述工作油的温度来使所述反馈控制的修正量变化。

2.根据权利要求1所述的离合器装置，其中，

所述控制装置具有电动马达温度推定装置，该电动马达温度推定装置基于所述马达电流的电流值来推定所述电动马达的温度，

所述工作油温度推定装置将所述推定出的所述电动马达的温度考虑在内来推定所述工作油的温度。

3.根据权利要求2所述的离合器装置，其中，

所述工作油温度推定装置存储表示所述比与所述工作油的温度之间的关系的关系信息，参照所述关系信息来推定所述工作油的温度。

4.根据权利要求3所述的离合器装置，其中，

所述工作油温度推定装置以规定的周期推定所述工作油的温度，在所述工作油的温度的上次以前的推定值与由所述电动马达温度推定装置推定出的所述电动马达的温度之差为规定值以上的情况下，根据所述推定出的所述电动马达的温度求出修正系数，基于应用所述修正系数而求出的所述比并参照所述关系信息来推定所述工作油的温度。

5.根据权利要求2所述的离合器装置，其中，

所述工作油温度推定装置对应于所述工作油的推定温度与所述电动马达的推定温度之间的推定温度差而存储多个表示所述比与所述工作油的温度之间的关系的关系信息，参照从该多个所述关系信息中选择出的一个所述关系信息来推定所述工作油的温度。

6.根据权利要求5所述的离合器装置，其中，

多个所述关系信息中的一个关系信息是表示所述工作油的温度与所述电动马达的温度相同的情况下的所述比与所述工作油的温度之间的关系的基准关系信息，

所述工作油温度推定装置以规定的周期推定所述工作油的温度，在所述工作油的温度的上次以前的推定值与由所述电动马达温度推定装置推定出的所述电动马达的温度之差小于规定值的情况下，参照所述基准关系信息来推定所述工作油的温度，在所述差为所述规定值以上的情况下，从多个所述关系信息中选择与该差对应的所述一个关系信息。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的离合器装置，其中，

所述控制装置基于应由所述摩擦离合器传递的转矩的目标值和所述工作油的温度，来运算所述电动马达的前馈控制量。

8.一种离合器装置的控制方法，所述离合器装置具备：摩擦离合器，接受按压力而在摩擦部件间产生摩擦力；活塞，接受液压而按压所述摩擦离合器；液压室，使所述液压作用于所述活塞；液压泵，向所述液压室供给工作油；以及电动马达，驱动所述液压泵，

其中，所述控制方法具备：

工作油温度推定步骤，基于向所述电动马达供给的马达电流的电流值与所述电动马达的转速之比来推定所述工作油的温度；

反馈控制步骤，利用基于所述液压泵的排出压的目标值与实际值的偏差的修正值来对所述电动马达进行反馈控制，以使所述液压泵的排出压成为目标压力；以及

修正量调整步骤，根据所述推定出的所述工作油的温度来使所述反馈控制的修正量变化。