JP2018204768A - 駆動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期使用後でも摩擦クラッチの温度を精度よく推定することが可能な駆動力伝達装置の制御装置を提供する。【解決手段】相対回転可能なハウジング２０及びインナシャフト２３と、複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２を有するメインクラッチ３と、供給される電流に応じた押圧力でメインクラッチ３を押圧するカム機構４とを有する駆動力伝達装置２を制御する制御装置７は、駆動力伝達装置２の使用開始後の累積負荷量を演算する累積負荷量演算手段７１２と、所定のサンプリング周期毎にハウジング２０とインナシャフト２３との差動回転速度ならびにカム機構４の押圧力の関連値に基づいてメインクラッチ３の負荷量を演算する負荷量演算手段７１３と、複数のサンプリング周期における負荷量及び累積負荷量に基づいてメインクラッチ３の温度を推定する温度推定手段７１４とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば主駆動輪及び補助駆動輪を有する４輪駆動車に搭載され、供給される電流に応じて補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置の制御装置に関する。

従来、主駆動輪及び補助駆動輪を有する４輪駆動車には、補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置が搭載されている。駆動力伝達装置は、相対回転可能な一対の回転部材と、これら一対の回転部材の間に配置された複数のクラッチプレートからなる摩擦クラッチと、摩擦クラッチを押圧する押圧機構とを有している。摩擦クラッチは、クラッチプレート間の摩擦摺動が潤滑油によって潤滑され、摩耗や焼き付きが抑制されている。押圧機構は、制御装置から供給される電流に応じた押圧力で摩擦クラッチを押圧する（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１，２に記載の駆動力伝達装置の制御装置は、供給する電流及び一対の回転部材間の差動回転速度に応じて摩擦クラッチの発熱量を算出し、この発熱量に基づいて駆動力伝達装置の温度を推定する。特許文献１に記載の駆動力伝達装置の制御装置は、熱による損傷から摩擦クラッチを保護するため、推定温度が所定値以上になると摩擦クラッチの温度を降下させる保護制御を行う。特許文献２に記載の駆動力伝達装置の制御装置は、潤滑油の粘度が温度によって変化することに起因して伝達されるトルクに誤差が生じることを抑制するため、推定温度に応じて伝達トルクの指令値を補正する。

特開２００２−１６６７３７号公報 特開２００２−２８６０６１号公報

しかしながら、上記のように構成された駆動力伝達装置は、製造後に使用が開始されてからの期間によって、供給される電流及び回転部材間の差動回転速度が同じでも、摩擦クラッチの発熱量が異なる場合があった。この発熱量の違いは、推定温度の誤差の原因となるため、使用期間が長くなると、推定温度に基づく駆動力伝達装置の制御が適切に行われなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、長期使用後でも摩擦クラッチの温度を精度よく推定することが可能な駆動力伝達装置の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、相対回転可能な第１及び第２の回転部材と、前記第１の回転部材と共に回転する第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材と共に回転する第２のクラッチプレートを有する摩擦クラッチと、供給される電流に応じた押圧力で前記摩擦クラッチを押圧する押圧機構と、を有する駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達装置の制御装置であって、前記駆動力伝達装置の使用開始後の累積負荷量を演算する累積負荷量演算手段と、所定のサンプリング周期毎に前記第１及び第２の回転部材の差動回転速度ならびに前記押圧力の関連値に基づいて前記摩擦クラッチの負荷量を演算する負荷量演算手段と、複数の前記サンプリング周期における前記負荷量及び前記累積負荷量に基づいて前記摩擦クラッチの温度を推定する温度推定手段と、を備えた駆動力伝達装置の制御装置を提供する。

本発明に係る駆動力伝達装置の制御装置によれば、長期使用後でも摩擦クラッチの温度を精度よく推定することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。 駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。 制御装置の構成例を示す概略構成図である。 補正係数マップの一例をグラフ表示した説明図である。 ＣＰＵがサンプリング周期毎に実行する処理の具体例を示すフローチャートである。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置の制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。

図１に示すように、四輪駆動車１は、アクセルペダル１１０の操作量（踏み込み量）に応じた走行用の駆動力（トルク）を発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常に伝達される主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２と、エンジン１１の駆動力が四輪駆動車１の走行状態に応じて伝達される補助駆動輪としての左右後輪１９１，１９２とを備えている。左右前輪１８１，１８２は、運転者によるステアリングホイール１１１の操舵操作によって転舵される転舵輪である。左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２には、車輪速センサ６１〜６４がそれぞれ対応して設けられている。

また、四輪駆動車１には、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に配置された駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置７とが搭載されている。制御装置７は、車輪速センサ６１〜６４によって検出される左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度の情報、アクセルペダルセンサ６５によって検出されるアクセルペダル１１０の操作量の情報、及び操舵角センサ６６によって検出されるステアリングホイール１１１の操舵角の情報を取得可能である。

駆動力伝達装置２は、制御装置７から供給される電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１４からリヤディファレンシャル１５に伝達する。左右後輪１９１，１９２には、駆動力伝達装置２を介してエンジン１１の駆動力が伝達される。制御装置７は、駆動力伝達装置２に電流を供給することで駆動力伝達装置２を制御する。以下、制御装置７が駆動力伝達装置２を制御するために出力する電流を制御電流という。

エンジン１１は、運転者が始動スイッチ（イグニッションスイッチ）１１２をオン状態とすることにより始動し、始動スイッチ１１２がオフ状態とされたときに燃料供給が遮断されて停止する。なお、四輪駆動車１の駆動源としては、内燃機関であるエンジンに限らず、例えばＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータ等の高出力モータを用いてもよい。また、エンジンと高出力モータとの組み合わせにより四輪駆動車１の駆動源を構成してもよい。

左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンギヤシャフト１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。

フロントデフケース１３４には、リングギヤ１３５が固定され、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置２のハウジング２０に連結されている。駆動力伝達装置２は、ハウジング２０と相対回転可能に配置されたインナシャフト２３を有しており、制御装置７から供給される制御電流に応じた駆動力を、インナシャフト２３と相対回転不能に連結されたピニオンギヤシャフト１５０を介してリヤディファレンシャル１５に伝達する。駆動力伝達装置２の詳細については後述する。

リヤディファレンシャル１５は、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンギヤシャフト１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。

（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置２の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置２の作動状態（トルク伝達状態）を、下側は駆動力伝達装置２の非作動状態（トルク非伝達状態）を、それぞれ示す。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。

駆動力伝達装置２は、フロントハウジング２１及びリヤハウジング２２からなるハウジング２０と、ハウジング２０と同軸上で相対回転可能に支持された筒状のインナシャフト２３と、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に配置されたメインクラッチ３と、メインクラッチ３を押圧する押圧機構としてのカム機構４と、フロントハウジング２１の回転力を受けてカム機構４を作動させる電磁クラッチ機構５とを有して構成されている。ハウジング２０の内部には、図略の潤滑油が封入されている。ハウジング２０及びインナシャフト２３は、本発明の第１及び第２の回転部材の一態様である。

フロントハウジング２１は、円筒状の筒部２１ａと底部２１ｂとを一体に有する有底円筒状である。筒部２１ａの開口端部における内面には、雌ねじ部２１ｃが形成されている。フロントハウジング２１の底部２１ｂには、プロペラシャフト１４（図１参照）が例えば十字継手を介して連結される。また、フロントハウジング２１は、軸方向に延びる複数の外側スプライン突起２１１を筒部２１ａの内周面に有している。

リヤハウジング２２は、鉄等の磁性材料からなる第１環状部材２２１、第１環状部材２２１の内周側に溶接等により一体に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２環状部材２２２、及び第２環状部材２２２の内周側に溶接等により一体に結合された鉄等の磁性材料からなる第３環状部材２２３からなる。第１環状部材２２１と第３環状部材２２３との間には、電磁コイル５３を収容する環状の収容空間２２ａが形成されている。また、第１環状部材２２１の外周面には、フロントハウジング２１の雌ねじ部２１ｃに螺合する雄ねじ部２２１ａが形成されている。

インナシャフト２３は、玉軸受２４及び針状ころ軸受２５によってハウジング２０の内周側に支持されている。インナシャフト２３は、軸方向に延びる複数の内側スプライン突起２３１を外周面に有している。また、インナシャフト２３の一端部における内面には、ピニオンギヤシャフト１５０（図１参照）の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部２３２が形成されている。

メインクラッチ３は、軸方向に沿って交互に配置された複数の第１のクラッチプレートとしてのメインアウタクラッチプレート３１、及び第２のクラッチプレートとしての複数のメインインナクラッチプレート３２を有する摩擦クラッチである。メインアウタクラッチプレート３１はフロントハウジング２１と共に回転し、メインインナクラッチプレート３２はインナシャフト２３と共に回転する。メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との摩擦摺動は、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に封入された図略の潤滑油によって潤滑され、摩耗や焼き付きが抑制されている。

メインアウタクラッチプレート３１は、金属からなる円環板状であり、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起３１１を外周端部に有している。メインアウタクラッチプレート３１は、係合突起３１１が外側スプライン突起２１１に係合することにより、フロントハウジング２１との相対回転が規制され、かつフロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能である。

メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合する複数の係合突起３２１を内周端部に有している。メインインナクラッチプレート３２は、係合突起３２１が内側スプライン突起２３１に係合することにより、インナシャフト２３との相対回転が規制され、かつインナシャフト２３に対して軸方向に移動可能である。

また、メインインナクラッチプレート３２は、金属からなる円環板状の基材３３１と、基材３３１の両側面にそれぞれ張り付けられた摩擦材３３２とを有している。基材３３１には、摩擦材３３２が貼着された部分よりも内側に、潤滑油を流通させる複数の油孔３３３が形成されている。摩擦材３３２は、例えばペーパー摩擦材又は不織布からなり、メインアウタクラッチプレート３１と対向する部分に貼着されている。ペーパー系の湿式摩擦材としてより具体的には、例えば木材パルプ或いはアラミド繊維等の繊維基材と、カシューダスト等の摩擦調整剤や炭酸カルシウム或いは珪藻土等の体質充填剤等の充填剤と、軟磁性材料とを抄造して抄紙体を形成し、その抄紙体に熱硬化性樹脂からなる樹脂結合剤を含浸し、次いで熱成形により加熱硬化したものを用いることができる。

カム機構４は、電磁クラッチ機構５を介してハウジング２０の回転力を受けるパイロットカム４１と、メインクラッチ３を軸方向に押圧する押圧部材としてのメインカム４２と、パイロットカム４１とメインカム４２との間に配置された複数の球状のカムボール４３とを有して構成されている。

メインカム４２は、メインクラッチ３の一端におけるメインインナクラッチプレート３２に接触してメインクラッチ３を押圧する環板状の押圧部４２１と、押圧部４２１よりもメインカム４２の内周側に設けられたカム部４２２とを一体に有している。メインカム４２は、押圧部４２１の内周端部に形成されたスプライン係合部４２１ａがインナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。また、メインカム４２は、インナシャフト２３に形成された段差面２３ａとの間に配置された皿バネ４４により、メインクラッチ３から軸方向に離間するように付勢されている。

パイロットカム４１は、メインカム４２に対して相対回転する回転力を電磁クラッチ機構５から受けるスプライン突起４１１を外周端部に有している。パイロットカム４１とリヤハウジング２２の第３環状部材２２３との間には、スラスト針状ころ軸受４５が配置されている。

パイロットカム４１とメインカム４２のカム部４２２との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝４１ａ，４２２ａが形成されている。カムボール４３は、パイロットカム４１のカム溝４１ａとメインカム４２のカム溝４２２ａとの間に配置されている。そして、カム機構４は、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転することにより、メインクラッチ３を押し付ける軸方向の押圧力を発生させる。メインクラッチ３は、カム機構４から押圧力を受けてメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦接触し、この摩擦力によって駆動力を伝達する。

電磁クラッチ機構５は、アーマチャ５０と、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１と、複数のパイロットインナクラッチプレート５２と、電磁コイル５３とを有して構成されている。

電磁コイル５３は、磁性材料からなる環状のヨーク５３０に保持され、リヤハウジング２２の収容空間２２ａに収容されている。ヨーク５３０は、玉軸受２６によってリヤハウジング２２の第３環状部材２２３に支持され、その外周面が第１環状部材２２１の内周面に対向している。また、ヨーク５３０の内周面は、第３環状部材２２３の外周面に対向している。電磁コイル５３には、電線５３１を介して制御装置７からの制御電流が励磁電流として供給される。

複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及び複数のパイロットインナクラッチプレート５２は、アーマチャ５０とリヤハウジング２２との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２には、電磁コイル５３の通電により発生する磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリットが形成されている。

パイロットアウタクラッチプレート５１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５１１を外周端部に有している。パイロットインナクラッチプレート５２は、パイロットカム４１のスプライン突起４１１に係合する複数の係合突起５２１を内周端部に有している。

アーマチャ５０は、鉄等の磁性材料からなる環状の部材であり、外周部にはフロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５０１が形成されている。これにより、アーマチャ５０は、フロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能、かつフロントハウジング２１に対する相対回転が規制されている。

上記のように構成された駆動力伝達装置２は、電磁コイル５３に制御電流が供給されることにより発生する磁力によってアーマチャ５０がリヤハウジング２２側に引き寄せられ、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とが摩擦接触する。これにより、制御電流に応じた回転力がパイロットカム４１に伝達され、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転し、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａを転動する。このカムボール４３の転動により、メインカム４２にメインクラッチ３を押圧するスラスト力が発生し、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生する。そして、この摩擦力によってハウジング２０とインナシャフト２３との間でトルクが伝達される。

カム機構４は、制御装置７から電磁コイル５３に供給される制御電流に応じた押圧力で、メインカム４２がメインクラッチ３を押圧する。メインクラッチ３によって伝達されるトルクは、電磁コイル５３に供給される制御電流に応じて増減する。すなわち、駆動力伝達装置２は、供給される電流に応じて左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を調節可能である。

メインクラッチ３は、カム機構４によって押圧された状態でハウジング２０とインナシャフト２３とが相対回転すると、メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２（摩擦材３３２）とが摩擦摺動することで摩擦熱が発生する。この摩擦熱により潤滑油の温度が上昇すると、潤滑油の粘度が低下する。また、摩擦熱によってメインクラッチ３が過熱状態となると、摩擦材３３２が損傷するおそれがある。潤滑油の粘度の変化は、潤滑油の温度が例えば０℃以下の場合に特に顕著である。

（制御装置７の構成）
図３は、制御装置７の構成例を示す概略構成図である。制御装置７は、演算処理装置であるＣＰＵ７１と、半導体記憶素子からなる記憶部７２と、駆動力伝達装置２に制御電流としての電流を出力する電流出力部７３と、電流出力部７３から出力される電流を検出してその検出結果を示す信号を出力する電流検出回路７４とを有している。電流出力部７３は、例えばＦＥＴやパワートランジスタ等のスイッチング素子を有し、図略のバッテリーから供給される直流電圧をＰＷＭ制御によりスイッチングして出力する。

記憶部７２は、電源の供給が遮断されても記憶状態が保持される不揮発性メモリ７２１と、高速に読み書きを行うことができるＤＲＡＭやＳＲＡＭ等の揮発性メモリ７２２とを有している。不揮発性メモリとして具体的には、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）を用いることができる。

ＣＰＵ７１は、記憶部７２に記憶されたプログラム７２ａを実行することにより、制御手段７１１、累積負荷量演算手段７１２、負荷量演算手段７１３、及び温度推定手段７１４として機能する。なお、本実施の形態では、これら各手段の機能をソフトウェアによって実現する場合について説明するが、これに限らず、例えば特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアによってそれぞれの機能を実現してもよい。

ＣＰＵ７１は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度の回転速センサ６１〜６４、アクセルペダルセンサ６５、及び操舵角センサ６６の検出結果を取得可能である。また、ＣＰＵ７１は、制御手段７１１として、これらの検出結果に基づいて左右後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力の目標値であるトルク指令値を演算し、このトルク指令値を、駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に供給すべき制御電流の目標値である電流指令値に変換する。

制御手段７１１として動作するＣＰＵ７１は、アクセルペダル１１０の踏み込み量が大きいほど、また左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度との差である前後輪回転速差が大きいほど、大きな駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように電流指令値を演算する。また、ＣＰＵ７１は、四輪駆動車１の旋回時に直進時よりも大きな駆動力が左右後輪１９１，１９２に配分されるように電流指令値を設定する。

ＣＰＵ７１は、制御手段７１１として、演算した電流指令値に応じて電流出力部７３のスイッチング素子をオン・オフさせるためのＰＷＭ信号を生成する。このＰＷＭ信号のデューティー比は、電流指令値が大きくなるほど高くなる。電流出力部７３から出力される電流は、その大きさが電流検出回路７４で検出される。ＣＰＵ７１は、電流検出回路７４の検出値を取得して、電流出力部７３から実際に出力される実電流値が電流指令値に一致するようにフィードバック制御を行う。電流検出回路７４としては、例えばシャント抵抗の両端部間の電圧を増幅してＡＤ変換（アナログ・デジタル変換）するものや、ホールＩＣによって電流の大きさを検出するもの等を用いることができる。

また、ＣＰＵ７１は、累積負荷量演算手段７１２として、駆動力伝達装置２の使用開始後の累積負荷量を演算する。ここで、使用開始後とは、駆動力伝達装置２が四輪駆動車１の車体に組み付けられ、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間でエンジン１１の駆動力を左右後輪１９１，１９２側に伝達可能な状態となって以降のことをいう。

また、ＣＰＵ７１は、負荷量演算手段７１３として、所定のサンプリング周期毎にハウジング２０とインナシャフト２３との差動回転速度ならびに制御電流の電流値に基づいて、メインクラッチ３の負荷量を演算する。ハウジング２０の回転速度は左右前輪１８１，１８２の平均回転速度に基づいて算出することができ、インナシャフト２３の回転速度は左右後輪１９１，１９２の平均回転速度に基づいて算出することができる。制御電流の電流値としては、電流検出回路７４によって検出された実電流値を用いてもよく、電流指令値を用いてもよい。また、差動回転速度ならびにトルク指令値に基づいてメインクラッチ３の負荷量を演算してもよい。実電流値、電流指令値、及びトルク指令値は、カム機構４の押圧力に関連する値であり、本発明における「押圧力の関連値」の一態様である。

ＣＰＵ７１は、サンプリング周期毎に回転速センサ６１〜６４の検出値をサンプリングした結果に基づいて、その時点でのメインクラッチ３の負荷量を演算する。すなわち、負荷量演算手段７１３によって演算される負荷量は、メインクラッチ３の熱負荷の瞬時値であり、ハウジング２０とインナシャフト２３との差動回転速度が大きいほど、また制御電流の電流値が大きいほど、大きな値として求められる。なお、この負荷量は、簡易的には差動回転速度に制御電流の電流値を乗じた積として演算することができるが、例えば後述する温度推定手段７１４によって演算されるメインクラッチ３の推定温度等の他の指標値を加味して負荷量を演算してもよい。

また、ＣＰＵ７１は、累積負荷量演算手段７１２として、その時点での累積負荷量に応じた補正係数を負荷量演算手段７１３として演算した負荷量に乗じて補正負荷量を求め、この補正負荷量をサンプリング周期毎に積算して累積負荷量を演算する。記憶部７２の不揮発性メモリ７２１には、この補正係数を求めるための補正係数マップ７２ｂが記憶されており、ＣＰＵ７１は、その時点での累積負荷量を補正係数マップ７２ｂに適用して補正係数を演算する。累積負荷量は、サンプリング周期毎に積算されて揮発性メモリ７２２に一時記憶され、イグニッションスイッチがオフされたときに不揮発性メモリ７２１に記憶される。

図４は、補正係数マップ７２ｂの一例をグラフ表示した説明図である。このグラフの横軸は累積負荷量を示し、縦軸は補正係数を示している。また、横軸のＬ_１は使用開始時の累積負荷量（ゼロ）を示し、Ｌ_２は平均的な運転行動により四輪駆動車１が１０万ｋｍ走行したときの累積負荷量の目安を示している。使用開始時における補正係数を１とすると、横軸のＬ_２における補正係数は例えば１．１〜１．２である。

図４に示すように、補正係数マップ７２ｂは折れ線グラフ状であり、第１の折れ点Ｐ_１及び第２の折れ点Ｐ_２で勾配が変化している。具体的には、使用開始から第１の折れ点Ｐ_１に至るまでの間は勾配が緩く、第１の折れ点Ｐ_１と第２の折れ点Ｐ_２との間では勾配が急になっている。また、第２の折れ点Ｐ_２を過ぎると再び傾斜が緩くなる。これは、第１の折れ点Ｐ_１に至るまでの間は、メインインナクラッチプレート３２の摩擦材３３２が摩耗等により劣化したとしても、その劣化の程度がメインアウタクラッチプレート３１との摺動特性に影響を与えるほどではなく、第１の折れ点Ｐ_１を過ぎると摺動特性に影響が出始め、第２の折れ点Ｐ_２を過ぎると摩擦材３３２がそれ以上劣化しなくなることを考慮したものである。

ＣＰＵ７１は、温度推定手段７１４として、サンプリング周期毎に演算した負荷量に補正係数を適用してメインクラッチ３の温度を推定する。より具体的には、サンプリング周期毎に求めた補正係数を負荷量に乗じて補正負荷量を求め、複数のサンプリング周期にわたって積算された補正負荷量の積算値に基づいてメインクラッチ３の温度を推定する。このメインクラッチ３の推定温度の演算は、例えば過去数分間分のサンプリング周期における補正負荷量の積算値に、外気温や車速、及びエンジン１１の冷却水（クーラント）の温度等の指標値を加味して行うことができる。外気温が低く車速が高い場合には、駆動力伝達装置２が冷却されやすく、逆に外気温が高くて車速が低い場合には駆動力伝達装置２の熱が放熱されにくい。また、エンジン１１の冷却水温は、エンジン１１の始動後の経過時間に応じて変化することから、駆動力伝達装置２の温度と一定の相関関係がある。

ＣＰＵ７１は、制御手段７１１としての演算処理に、メインクラッチ３の推定温度を用いる。具体的には、潤滑油の粘度が温度によって変化することに起因するメインクラッチ３の伝達トルクの誤差を抑制するため、メインクラッチ３の推定温度に応じて電流指令値を補正する。また、メインクラッチ３の推定温度が過熱状態を示す所定の温度閾値以上である場合には、さらなるメインクラッチ３の温度上昇を抑制するための過熱保護制御を行う。過熱保護制御の具体的な制御内容としては、第１段階として電流指令値を高めてメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との摩擦摺動を抑制し、それでもメインクラッチ３の温度が上昇する場合には、第２段階として、電流指令値をゼロ程度に低減するといった処理が挙げられる。

制御装置７には、運転者が始動スイッチ１１２をオン状態にすることでバッテリーから電源が供給される。また、制御装置７は、始動スイッチ１１２がオフ状態となると、所定のパワーダウン処理を実行する。ＣＰＵ７１は、電源が供給されたときに不揮発性メモリ７２１から累積負荷量の情報を読み出し、パワーダウン処理においてその時点での累積負荷量の情報を不揮発性メモリ７２１に書き込む。パワーダウン処理において書き込まれた累積負荷量の情報は、次回の電源投入時に読み出される。

図５は、ＣＰＵ７１がサンプリング周期毎に実行する処理の具体例を示すフローチャートである。ＣＰＵ７１は、制御装置７に電源が供給されている間、この処理を例えば５ｍｓごとに繰り返し実行する。

ＣＰＵ７１は、回転速センサ６１〜６４、アクセルペダルセンサ６５、及び操舵角センサ６６の検出結果に基づいて左右後輪１９１，１９２に伝達すべき駆動力の目標値であるトルク指令値を演算し（ステップＳ１）、このトルク指令値を電磁コイル５３に供給すべき制御電流の目標値に変換し、電流指令値を演算する（ステップＳ２）。次に、ＣＰＵ７１は、ハウジング２０とインナシャフト２３との差動回転速度ならびに電流指令値に基づいて、メインクラッチ３の負荷量を演算する（ステップＳ３）。

次に、ＣＰＵ７１は、その時点での累積負荷量に基づいて補正係数マップ７２ｂを参照して補正係数を演算する（ステップＳ４）。そして、この補正係数をステップＳ３で求めた負荷量に乗じて補正負荷量を演算する（ステップＳ５）。さらにＣＰＵ７１は、ステップＳ５で算出した補正負荷量を累積負荷量に加算して新たな累積負荷量を演算（積算）する（ステップＳ６）。

次に、ＣＰＵ７１は、複数のサンプリング周期にわたって積算された補正負荷量の積算値に基づき、外気温や車速あるいはエンジン１１の冷却水温等を加味してメインクラッチ３の推定温度を演算する（ステップＳ７）。

その後、ＣＰＵ７１は、ステップＳ７で演算されたメインクラッチ３の推定温度が過熱状態を示す所定の高温閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ８）、メインクラッチ３の推定温度がこの高温閾値以上である場合には過熱保護制御を行う（ステップＳ９）。また、ＣＰＵ７１は、ステップＳ７で演算されたメインクラッチ３の推定温度が所定の低温閾値（例えば０℃）以下であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、メインクラッチ３の推定温度が低温閾値以下である場合には、潤滑油の粘度によるメインクラッチ３の伝達トルクの誤差を抑制するため、メインクラッチ３の推定温度に応じて電流指令値を補正する（ステップＳ１１）。

また、ＣＰＵ７１は、以上の処理で演算された電流指令値に応じてＰＷＭ信号を生成して電流出力部７３に出力し（ステップＳ１２）、１回のサンプリング周期における処理を終了する。上記の各ステップのうち、ステップＳ１，Ｓ２，及びＳ８〜１２は、ＣＰＵ７１が制御手段７１１として実行する処理である。ステップＳ４〜Ｓ６は、ＣＰＵ７１が累積負荷量演算手段７１２として実行する処理である。ステップＳ３は、ＣＰＵ７１が負荷量演算手段７１３として実行する処理である。ステップＳ７は、ＣＰＵ７１が温度推定手段７１４として実行する処理である。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本実施の形態によれば、複数のサンプリング周期におけるメインクラッチ３の熱負荷の瞬時値である負荷量、及び駆動力伝達装置２の使用開始後の累積負荷量に基づいてメインクラッチ３の温度を推定するので、累積負荷量を考慮しない場合に比較して、長期使用後でもメインクラッチ３の温度を精度よく推定することが可能となる。また、本実施の形態では、メインクラッチ３の負荷量に累積負荷量に応じた補正係数を適用した補正負荷量を用いてメインクラッチ３の温度を推定するので、累積負荷量自体にも補正係数が適用され、メインクラッチ３の温度をより精度よく推定することが可能となる。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、各演算処理の具体的な手順は上記のものに限らず、本発明の目的を達成し得る限り適宜変更してもよい。例えば、上記実施の形態では、累積負荷量に応じた補正係数を負荷量に乗じて補正負荷量を算出し、この補正負荷量を複数のサンプリング周期にわたって積算した積算値に基づいてメインクラッチ３の温度を推定する場合について説明したが、これに限らず、負荷量を単に積算することによって累積負荷量を求め、複数のサンプリング周期にわたって負荷量を積算した積算値に基づいてメインクラッチ３の基準推定温度を算出し、この基準推定温度に対して累積負荷量に応じた係数を乗じて最終的なメインクラッチ３の推定温度を算出してもよい。

２…駆動力伝達装置
２０…ハウジング（第１の回転部材）
３…メインクラッチ（摩擦クラッチ）
２３…インナシャフト（第２の回転部材）
３１…メインアウタクラッチプレート（第１のクラッチプレート）
３２…メインインナクラッチプレート（第２のクラッチプレート）
４…カム機構（押圧機構）
７…制御装置
７１２…累積負荷量演算手段
７１３…負荷量演算手段
７１４…温度推定手段

Claims (3)

1. 相対回転可能な第１及び第２の回転部材と、前記第１の回転部材と共に回転する第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材と共に回転する第２のクラッチプレートを有する摩擦クラッチと、供給される電流に応じた押圧力で前記摩擦クラッチを押圧する押圧機構と、を有する駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達装置の制御装置であって、
   前記駆動力伝達装置の使用開始後の累積負荷量を演算する累積負荷量演算手段と、
   所定のサンプリング周期毎に前記第１及び第２の回転部材の差動回転速度ならびに前記押圧力の関連値に基づいて前記摩擦クラッチの負荷量を演算する負荷量演算手段と、
   複数の前記サンプリング周期における前記負荷量及び前記累積負荷量に基づいて前記摩擦クラッチの温度を推定する温度推定手段と、
   を備えた駆動力伝達装置の制御装置。
2. 前記累積負荷量演算手段は、前記累積負荷量に応じた係数を前記負荷量に乗じて補正負荷量を演算し、この補正負荷量を前記サンプリング周期毎に積算して前記累積負荷量を演算する、
   請求項１に記載の駆動力伝達装置の制御装置。
3. 前記温度推定手段は、前記累積負荷量に応じた係数を前記負荷量に乗じて得られた補正負荷量を複数の前記サンプリング周期にわたって積算し、この積算値に基づいて前記摩擦クラッチの温度を推定する、
   請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置の制御装置。

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