JP3582491B2 - クラッチ温度推定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４輪駆動車に適用されるトルク配分クラッチや左右駆動輪間に設けられる差動制限クラッチ等の駆動系クラッチのクラッチ温度を推定するクラッチ温度推定装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、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、クラッチ温度が過熱状態となるため、通常の制御に代え、クラッチ解放等によりクラッチ温度を低下させる保護制御が作動するものが知られている。特に、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。
【０００３】
このクラッチ保護制御の入力情報であるクラッチ温度情報は、電子制御クラッチに設けられた温度センサにより得たり、一定値以上のトルクが一定時間以上連続することでクラッチ温度を推定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クラッチ保護制御で必要なクラッチ温度情報を、電子制御クラッチに設けられた温度センサにより得る場合は、温度や振動等の面で過酷なクラッチ環境の下でも耐え得る温度センサを要し、しかも、断線やショート等の故障対策も必要であるため、コスト増になってしまうという問題がある。
【０００５】
一方、一定値以上のトルクが一定時間以上連続することでクラッチ温度を推定し、クラッチ保護制御を行う場合、下記に述べる問題がある。
（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。
【０００６】
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。
【０００７】
すなわち、一定値以上のトルクが一定時間以上連続することでクラッチ温度を推定する場合、クラッチ推定温度の信頼度が非常に低いといえる。
【０００８】
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でありながら、実クラッチ温度に近いクラッチ温度情報を得ることができるクラッチ温度推定装置を提供することにある。
【０００９】
【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１，２，３に記載された発明の共通手段について説明する。
駆動系に設けられ、滑り締結を含む締結制御が行われる駆動系クラッチの温度を推定するクラッチ温度推定装置において、
前記駆動系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、
前記駆動系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駆動系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た。
【００１０】
請求項１記載のクラッチ温度推定装置では、上記共通手段に加え、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。
請求項２記載のクラッチ温度推定装置では、上記共通手段に加え、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。
請求項３記載のクラッチ温度推定装置では、上記共通手段に加え、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。
【００１１】
請求項４記載の発明では、請求項２又は請求項３に記載のクラッチ温度推定装置において、
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５記載の発明では、請求項１又は請求項３に記載のクラッチ温度推定装置において、
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６記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載のクラッチ温度推定装置において、
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。
請求項７記載の発明では、請求項１乃至６の何れか１項に記載のクラッチ温度推定装置において、
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。
【００１４】
請求項８記載の発明では、請求項１乃至７の何れか１項に記載のクラッチ温度推定装置において、
前記駆動系クラッチは、前輪または後輪へ伝達されるエンジン駆動トルクの一部を、後輪または前輪に配分する位置に設けられ、算出されたクラッチ推定温度を、クラッチ過熱を防止するクラッチ保護制御の入力情報として用いる制御型の前後輪トルク配分クラッチであることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明では、請求項８に記載のクラッチ温度推定装置において、
前記クラッチ回転速度差検出手段を、各輪にそれぞれ車輪速センサを設け、左右前輪速センサからの左右前輪速検出値の平均値と、左右後輪速センサからの左右後輪速検出値の平均値との差により、駆動系クラッチの入出力軸間のクラッチ回転速度差を算出する手段とし、
前記入力エネルギ算出手段を、算出されたクラッチ回転速度差と車輪速センサの検出限界値に基づき設定されたクラッチ回転速度差下限値とを比較し、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値を超える場合は、算出されたクラッチ回転速度差をそのまま用いて入力エネルギを算出し、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値以下の場合には、クラッチ回転速度差をゼロとして入力エネルギを算出する手段としたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の作用および効果】
請求項１，２，３に記載された発明の共通作用および共通効果について説明する。
クラッチ温度を推定するとき、クラッチ回転速度差検出手段において、駆動系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、駆動系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駆動系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る。
すなわち、駆動系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でありながら、実クラッチ温度に近いクラッチ温度情報を得ることができる。
【００１７】
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。
【００１８】
請求項１記載のクラッチ温度推定装置にあっては、上記共通作用および共通効果に加え、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。
請求項２記載のクラッチ温度推定装置にあっては、上記共通作用および共通効果に加え、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。
請求項３記載のクラッチ温度推定装置にあっては、上記共通作用および共通効果に加え、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。
【００１９】
請求項４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５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６記載の発明にあっては、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。
請求項７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。
【００２２】
請求項８記載の発明にあっては、駆動系クラッチが、前輪または後輪へ伝達されるエンジン駆動トルクの一部を、後輪または前輪に配分する位置に設けられ、算出されたクラッチ推定温度が、クラッチ過熱を防止するクラッチ保護制御の入力情報として用いられる制御型の前後輪トルク配分クラッチとされる。
よって、温度センサを用いることのない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クラッチ温度情報としてクラッチ保護制御が行われるため、クラッチ限界トルク域での駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に前後輪トルク配分クラッチの温度保証を行うことができる。
【００２３】
請求項９記載の発明にあっては、クラッチ回転速度差検出手段において、各輪にそれぞれ設けられた車輪速センサのうち、左右前輪速センサからの左右前輪速検出値の平均値と、左右後輪速センサからの左右後輪速検出値の平均値との差により、駆動系クラッチの入出力軸間のクラッチ回転速度差が算出される。そして、入力エネルギ算出手段において、算出されたクラッチ回転速度差と車輪速センサの検出限界値に基づき設定されたクラッチ回転速度差下限値とが比較され、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値を超える場合は、算出されたクラッチ回転速度差をそのまま用いて入力エネルギが算出され、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値以下の場合には、クラッチ回転速度差をゼロとして入力エネルギが算出される。
すなわち、例えば、磁束を出すセンサ本体と、車輪と共に回転するセンサロータにより構成され、センサ本体により磁束の変化を正弦波電圧に変え、正弦波電圧をパルス波形に変換してパルス数のカウントにより車輪速を検出する車輪速センサを用いた場合、車輪と共に回転するセンサロータの回転数が極低回転域である場合には、１回の検出周期を短くするほどパルスカウント数が少なくなり、この結果、車輪速検出値にバラツキが生じる。この車輪速センサで検出されるバラツキのない最小車輪速検出値が検出限界値であり、車輪速が検出限界値以下である場合は、車輪速ゼロであろうとも検出限界値が車輪速検出値とされる。
このため、例えば、前後輪のうち１輪だけで穴等にはまってロックされ、他の３輪は空転状態である場合、実際にはクラッチ回転速度差がゼロであるにもかかわらず、ロックされた車輪の車輪速が検出限界値とされることで、クラッチ回転速度差が生じているとみなされ、クラッチ推定温度が上昇することで、実クラッチ温度に対して乖離が生じる。
これに対し、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値以下の場合には、クラッチ回転速度差をゼロとして入力エネルギを算出するようにしているため、車輪速センサの検出限界によるクラッチ推定温度と実クラッチ温度との乖離が解消され、クラッチ温度の推定精度を向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるクラッチ温度推定装置を実現する実施の形態を、請求項１〜請求項８に対応する第１実施例と、請求項９に対応する第２実施例に基づいて説明する。
【００２５】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例におけるクラッチ温度推定装置が適用された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（駆動系クラッチ）、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、作用を説明する。
【００３４】
［クラッチ推定温度の算出処理］
図４は４ＷＤコントローラ１６で実行されるクラッチ推定温度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（クラッチ温度想定装置に相当）。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
ステップ４５では、カウント値ＮがＮ＝０にクリアされる。
【００４１】
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）。
【００４２】
ステップ５０では、左右後輪速平均値により車速Ｖが算出される。
【００４３】
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。
【００４４】
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５７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６１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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
［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。
【００５４】
ステップ６９では、図４のフローチャートにより算出されたクラッチ推定温度Ｔ１ｎが読み込まれる。
【００５５】
ステップ６２では、ステップ６９で読み込ま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る。
【００５６】
ステップ６２でＴ１ｎ＜ＴｐでありＮＯと判断された場合は、ステップ６３へ進み、ステップ６３では、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、ステップ６４へ進み、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、ステップ７０へ進む。ステップ６３でＴ１ｎ≦Ｔ０の場合は、ステップ６５へ進み、ステップ６５では、初期温度Ｔ０がクラッチ推定温度Ｔ１とされ、ステップ７０へ進む。
【００５７】
ステップ６２でＴ１ｎ≧ＴｐでありＹＥＳと判断された場合は、ステップ６６以降のクラッチ保護処理へ進む。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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７０へ進み、電子制御クラッチ１０が解放状態から通常の締結トルク制御状態へと復帰し、ＡＵＴＯモードによる前後輪トルク配分制御が再開される。
【００６１】
［クラッチ温度推定の基本作用］
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。
【００６２】
そして、図４のフローチャートのステップ５３〜ステップ６１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が算出される。
【００６３】
よって、温度センサを用いることなく低コストでありながら、実クラッチ温度に近いクラッチ温度情報を得ることができる。
【００６４】
［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のフローチャートのステップ４０〜ステップ４６（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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
［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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
［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。
【００７３】
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。
【００７４】
［クラッチ温度保証作用］
図５のフローチャートにおいて、読み込ま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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
次に、効果を説明する。
【００７８】
（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でありながら、実クラッチ温度に近いクラッチ温度情報を得ることができる。
【００７９】
（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。
【００８０】
（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。
【００８１】
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。
【００８２】
（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。
【００８３】
（５） 駆動系クラッチは、前輪へ伝達されるエンジン駆動トルクの一部を、後輪に配分する位置に設けられ、算出されたクラッチ推定温度Ｔ１を、クラッチ過熱を防止するクラッチ保護制御の入力情報として用いる制御型の電子制御クラッチ１０としたため、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。
【００８４】
（第２実施例）
第２実施例は、各輪にそれぞれ設けられた車輪速センサ２０，２１，２２，２３のうち、左右前輪速センサ２０，２１からの左右前輪速ＶＦＬ，ＶＦＲの平均値と、左後輪速センサ２２，２３からの左右後輪速ＶＲＬ，ＶＲＲの平均値との差により、電子制御クラッチ１０の前後輪回転速度差△Ｖ（クラッチ回転速度差）を算出する第１実施例に対し、算出された前後輪回転速度差△Ｖと車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値に基づき設定された前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮとを比較し、△Ｖ≦△ＶＭＩＮの場合には前後輪回転速度差△Ｖをゼロとする例である。
【００８５】
尚、図１〜図３の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００８６】
次に、作用を説明する。
【００８７】
［クラッチ推定温度の算出処理］
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推定温度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。
【００８８】
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。
【００８９】
ステップ７１では、左右前輪速センサ２０，２１からの左右前輪速ＶＦＬ，ＶＦＲの平均値と、左後輪速センサ２２，２３からの左右後輪速ＶＲＬ，ＶＲＲの平均値との差により、電子制御クラッチ１０の前後輪回転速度差△Ｖが算出される。
【００９０】
ステップ７２では、ステップ７１で算出された前後輪回転速度差△Ｖが、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値に基づき設定された前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮより大きいかどうかが判断される。△Ｖ＞△ＶＭＩＮの場合には、ステップ４１へそのまま進み、△Ｖ≦△ＶＭＩＮの場合には、ステップ７３へ進む。なお、前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮは、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値が、例えば、２．７ｋｍ／ｈの場合、その１／２の値である１．３５ｋｍ／ｈに設定される。
【００９１】
ステップ７３では、前後輪回転速度差△Ｖが△Ｖ＝０とされ、ステップ４１へ進む。
【００９２】
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、ステップ７１算出された前後輪回転速度差△Ｖを掛け合わせることで算出される。ここで、ステップ７３で前後輪回転速度差△Ｖ＝０に設定された場合には、Ｅｎ＝ＴＥ・０＝０となる。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る。
【００９３】
なお、ステップ４２〜ステップ４６については、第１実施例の図４と同じであるので説明を省略する。
【００９４】
さらに、ステップ７４では、図４のステップ５０〜ステップ６１により、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出される。
【００９５】
［入力エネルギ算出作用］
算出された前後輪回転速度差△Ｖが前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮを超える場合は、図８のフローチャートにおいて、ステップ４０→ステップ７１→ステップ７２→ステップ４１へ進む流れとなり、ステップ７１にて算出された前後輪回転速度差△Ｖをそのまま用いて単位入力エネルギＥｎが算出される。
【００９６】
一方、算出された前後輪回転速度差△Ｖが前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮ以下の場合には、図８のフローチャートにおいて、ステップ４０→ステップ７１→ステップ７２→ステップ７３→ステップ４１へ進む流れとなり、ステップ７３にて設定された△Ｖ＝０として単位入力エネルギＥｎ（＝０）が算出される。
【００９７】
すなわち、第２実施例では、磁束を出すセンサ本体と、車輪と共に回転するセンサロータにより構成され、センサ本体により磁束の変化を正弦波電圧に変え、正弦波電圧をパルス波形に変換してパルス数のカウントにより車輪速を検出する車輪速センサ２０，２１，２２，２３が用いられているが、この場合、車輪と共に回転するセンサロータの回転数が極低回転域である場合には、１回の検出周期を短くするほどパルスカウント数が少なくなり、この結果、車輪速検出値にバラツキが生じる。この車輪速センサ２０，２１，２２，２３で検出されるバラツキのない最小車輪速検出値が検出限界値であり、車輪速が検出限界値以下である場合は、車輪速ゼロであろうとも検出限界値が車輪速検出値とされる。
【００９８】
このため、例えば、図９に示すように、右前輪の１輪だけで穴等にはまってロックされ、他の３輪は空転状態である場合、実際には前後輪回転速度差△Ｖがゼロであるにもかかわらず（下記の（１）式）、ロックされた右前輪の車輪速が検出限界値（２．７ｋｍ／ｈ）とされることで、前後輪回転速度差△Ｖが生じているとみなされる（下記の（２）式）。
また、ある程度の凹凸のある路面を走行中に、駆動系の僅かなガタにより、電子制御クラッチ１０は滑っていないのに前後輪回転速度差△Ｖが生じているとみなされることがある。
【００９９】
このように電子制御クラッチ１０は滑っていないのに前後輪回転速度差△Ｖが生じているとみなされる場合、入力エネルギＥに基づいて推定されるクラッチ推定温度Ｔ１が上昇することで、実クラッチ温度に対して乖離が生じる。
【０１００】
これに対し、算出された前後輪回転速度差△Ｖが前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮ以下の場合には、前後輪回転速度差△Ｖをゼロとして入力エネルギＥを算出するようにしているため、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界によるクラッチ推定温度Ｔ１と実クラッチ温度との乖離が解消され、クラッチ温度の推定精度を向上させることができる。
【０１０１】
次に、効果を説明する。
【０１０２】
第２実施例のクラッチ温度推定装置にあっては、第１実施例装置の上記（１）〜（５）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１０３】
（６） 単位入力エネルギＥｎの算出に際し、算出された前後輪回転速度差△Ｖが前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮ以下の場合には、前後輪回転速度差△Ｖをゼロとして入力エネルギＥを算出するようにしているため、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界により、電子制御クラッチ１０は滑っていないのに電子制御クラッチ１０が滑っているとみなされることがなくなり、クラッチ推定温度Ｔ１と実クラッチ温度との乖離が解消され、クラッチ温度の推定精度を向上させることができる。
【０１０４】
（７） 前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮが、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値（２．７ｋｍ／ｈ）の１／２の値（１．３５ｋｍ／ｈ）に設定されているため、車輪速検出値の平均値により前後輪回転速度差△Ｖを算出する場合、前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮが車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値に相当する値となり、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界によるクラッチ推定温度Ｔ１と実クラッチ温度との乖離が確実に解消される。
【０１０５】
（他の実施例）
第１実施例及び第２実施例では、駆動系クラッチとして、前輪駆動ベースによる前後輪トルク配分制御装置に適用された電子制御クラッチ１０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に適用された電子制御クラッチや、前輪駆動系と後輪駆動系にそれぞれ設けられる電子制御クラッチにも適用することができる。さらに、左右の駆動輪間に設けられた電子制御差動制限クラッチのクラッチ温度推定装置としても適用することができる。
【０１０６】
さらに、第１実施例及び第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。
【０１０７】
第１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。
【０１０８】
第１実施例では、加算判断基準値を固定値で与える例を示したが、放熱量が多くなる低温雰囲気では加算判断基準値を高くするというように、外気温センサ等からの外気温情報に基づいて加算判断基準値を可変値により与えるようにしても良い。さらに、初期温度も同様に、外気温情報により可変値により与えるようにしても良い。
【０１０９】
第２実施例では、前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮを設定する例を示したが、各輪にそれぞれ設けられている車輪速センサからの車輪速検出値が、車輪速センサの検出限界値以下の場合には車輪速検出値をゼロとしても、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるクラッチ温度推定装置が適用された４輪駆動車の前後輪駆動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輪駆動車の駆動系に設けられた電子制御クラッチを示す概略図である。
【図３】４輪駆動車の駆動系に設け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】第１実施例の４ＷＤコントローラで行われるクラッチ推定温度算出処理を示すフローチャートである。
【図５】第１実施例の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実施例でのクラッチ温度推定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４ＷＤコントローラで行われるクラッチ推定温度算出処理を示すフローチャートである。
【図９】第２実施例でのクラッチ滑りがあるとみなされる１輪ロックで３輪空転状態の４輪駆動車を示す図である。
【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
【発明の属する技術分野】
本発明は、４輪駆動車に適用されるトルク配分クラッチや左右駆動輪間に設けられる差動制限クラッチ等の駆動系クラッチのクラッチ温度を推定するクラッチ温度推定装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、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、クラッチ温度が過熱状態となるため、通常の制御に代え、クラッチ解放等によりクラッチ温度を低下させる保護制御が作動するものが知られている。特に、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。
【０００３】
このクラッチ保護制御の入力情報であるクラッチ温度情報は、電子制御クラッチに設けられた温度センサにより得たり、一定値以上のトルクが一定時間以上連続することでクラッチ温度を推定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クラッチ保護制御で必要なクラッチ温度情報を、電子制御クラッチに設けられた温度センサにより得る場合は、温度や振動等の面で過酷なクラッチ環境の下でも耐え得る温度センサを要し、しかも、断線やショート等の故障対策も必要であるため、コスト増になってしまうという問題がある。
【０００５】
一方、一定値以上のトルクが一定時間以上連続することでクラッチ温度を推定し、クラッチ保護制御を行う場合、下記に述べる問題がある。
（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。
【０００６】
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。
【０００７】
すなわち、一定値以上のトルクが一定時間以上連続することでクラッチ温度を推定する場合、クラッチ推定温度の信頼度が非常に低いといえる。
【０００８】
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でありながら、実クラッチ温度に近いクラッチ温度情報を得ることができるクラッチ温度推定装置を提供することにある。
【０００９】
【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１，２，３に記載された発明の共通手段について説明する。
駆動系に設けられ、滑り締結を含む締結制御が行われる駆動系クラッチの温度を推定するクラッチ温度推定装置において、
前記駆動系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、
前記駆動系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駆動系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た。
【００１０】
請求項１記載のクラッチ温度推定装置では、上記共通手段に加え、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。
請求項２記載のクラッチ温度推定装置では、上記共通手段に加え、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。
請求項３記載のクラッチ温度推定装置では、上記共通手段に加え、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。
【００１１】
請求項４記載の発明では、請求項２又は請求項３に記載のクラッチ温度推定装置において、
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５記載の発明では、請求項１又は請求項３に記載のクラッチ温度推定装置において、
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６記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載のクラッチ温度推定装置において、
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。
請求項７記載の発明では、請求項１乃至６の何れか１項に記載のクラッチ温度推定装置において、
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。
【００１４】
請求項８記載の発明では、請求項１乃至７の何れか１項に記載のクラッチ温度推定装置において、
前記駆動系クラッチは、前輪または後輪へ伝達されるエンジン駆動トルクの一部を、後輪または前輪に配分する位置に設けられ、算出されたクラッチ推定温度を、クラッチ過熱を防止するクラッチ保護制御の入力情報として用いる制御型の前後輪トルク配分クラッチであることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明では、請求項８に記載のクラッチ温度推定装置において、
前記クラッチ回転速度差検出手段を、各輪にそれぞれ車輪速センサを設け、左右前輪速センサからの左右前輪速検出値の平均値と、左右後輪速センサからの左右後輪速検出値の平均値との差により、駆動系クラッチの入出力軸間のクラッチ回転速度差を算出する手段とし、
前記入力エネルギ算出手段を、算出されたクラッチ回転速度差と車輪速センサの検出限界値に基づき設定されたクラッチ回転速度差下限値とを比較し、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値を超える場合は、算出されたクラッチ回転速度差をそのまま用いて入力エネルギを算出し、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値以下の場合には、クラッチ回転速度差をゼロとして入力エネルギを算出する手段としたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の作用および効果】
請求項１，２，３に記載された発明の共通作用および共通効果について説明する。
クラッチ温度を推定するとき、クラッチ回転速度差検出手段において、駆動系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、駆動系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駆動系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る。
すなわち、駆動系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でありながら、実クラッチ温度に近いクラッチ温度情報を得ることができる。
【００１７】
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。
【００１８】
請求項１記載のクラッチ温度推定装置にあっては、上記共通作用および共通効果に加え、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。
請求項２記載のクラッチ温度推定装置にあっては、上記共通作用および共通効果に加え、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。
請求項３記載のクラッチ温度推定装置にあっては、上記共通作用および共通効果に加え、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。
【００１９】
請求項４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５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６記載の発明にあっては、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。
請求項７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。
【００２２】
請求項８記載の発明にあっては、駆動系クラッチが、前輪または後輪へ伝達されるエンジン駆動トルクの一部を、後輪または前輪に配分する位置に設けられ、算出されたクラッチ推定温度が、クラッチ過熱を防止するクラッチ保護制御の入力情報として用いられる制御型の前後輪トルク配分クラッチとされる。
よって、温度センサを用いることのない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クラッチ温度情報としてクラッチ保護制御が行われるため、クラッチ限界トルク域での駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に前後輪トルク配分クラッチの温度保証を行うことができる。
【００２３】
請求項９記載の発明にあっては、クラッチ回転速度差検出手段において、各輪にそれぞれ設けられた車輪速センサのうち、左右前輪速センサからの左右前輪速検出値の平均値と、左右後輪速センサからの左右後輪速検出値の平均値との差により、駆動系クラッチの入出力軸間のクラッチ回転速度差が算出される。そして、入力エネルギ算出手段において、算出されたクラッチ回転速度差と車輪速センサの検出限界値に基づき設定されたクラッチ回転速度差下限値とが比較され、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値を超える場合は、算出されたクラッチ回転速度差をそのまま用いて入力エネルギが算出され、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値以下の場合には、クラッチ回転速度差をゼロとして入力エネルギが算出される。
すなわち、例えば、磁束を出すセンサ本体と、車輪と共に回転するセンサロータにより構成され、センサ本体により磁束の変化を正弦波電圧に変え、正弦波電圧をパルス波形に変換してパルス数のカウントにより車輪速を検出する車輪速センサを用いた場合、車輪と共に回転するセンサロータの回転数が極低回転域である場合には、１回の検出周期を短くするほどパルスカウント数が少なくなり、この結果、車輪速検出値にバラツキが生じる。この車輪速センサで検出されるバラツキのない最小車輪速検出値が検出限界値であり、車輪速が検出限界値以下である場合は、車輪速ゼロであろうとも検出限界値が車輪速検出値とされる。
このため、例えば、前後輪のうち１輪だけで穴等にはまってロックされ、他の３輪は空転状態である場合、実際にはクラッチ回転速度差がゼロであるにもかかわらず、ロックされた車輪の車輪速が検出限界値とされることで、クラッチ回転速度差が生じているとみなされ、クラッチ推定温度が上昇することで、実クラッチ温度に対して乖離が生じる。
これに対し、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値以下の場合には、クラッチ回転速度差をゼロとして入力エネルギを算出するようにしているため、車輪速センサの検出限界によるクラッチ推定温度と実クラッチ温度との乖離が解消され、クラッチ温度の推定精度を向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるクラッチ温度推定装置を実現する実施の形態を、請求項１〜請求項８に対応する第１実施例と、請求項９に対応する第２実施例に基づいて説明する。
【００２５】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例におけるクラッチ温度推定装置が適用された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（駆動系クラッチ）、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、作用を説明する。
【００３４】
［クラッチ推定温度の算出処理］
図４は４ＷＤコントローラ１６で実行されるクラッチ推定温度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（クラッチ温度想定装置に相当）。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
ステップ４５では、カウント値ＮがＮ＝０にクリアされる。
【００４１】
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）。
【００４２】
ステップ５０では、左右後輪速平均値により車速Ｖが算出される。
【００４３】
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。
【００４４】
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５７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６１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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
［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。
【００５４】
ステップ６９では、図４のフローチャートにより算出されたクラッチ推定温度Ｔ１ｎが読み込まれる。
【００５５】
ステップ６２では、ステップ６９で読み込ま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る。
【００５６】
ステップ６２でＴ１ｎ＜ＴｐでありＮＯと判断された場合は、ステップ６３へ進み、ステップ６３では、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、ステップ６４へ進み、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、ステップ７０へ進む。ステップ６３でＴ１ｎ≦Ｔ０の場合は、ステップ６５へ進み、ステップ６５では、初期温度Ｔ０がクラッチ推定温度Ｔ１とされ、ステップ７０へ進む。
【００５７】
ステップ６２でＴ１ｎ≧ＴｐでありＹＥＳと判断された場合は、ステップ６６以降のクラッチ保護処理へ進む。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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７０へ進み、電子制御クラッチ１０が解放状態から通常の締結トルク制御状態へと復帰し、ＡＵＴＯモードによる前後輪トルク配分制御が再開される。
【００６１】
［クラッチ温度推定の基本作用］
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。
【００６２】
そして、図４のフローチャートのステップ５３〜ステップ６１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が算出される。
【００６３】
よって、温度センサを用いることなく低コストでありながら、実クラッチ温度に近いクラッチ温度情報を得ることができる。
【００６４】
［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のフローチャートのステップ４０〜ステップ４６（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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
［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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
［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。
【００７３】
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。
【００７４】
［クラッチ温度保証作用］
図５のフローチャートにおいて、読み込ま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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
次に、効果を説明する。
【００７８】
（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でありながら、実クラッチ温度に近いクラッチ温度情報を得ることができる。
【００７９】
（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。
【００８０】
（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。
【００８１】
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。
【００８２】
（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。
【００８３】
（５） 駆動系クラッチは、前輪へ伝達されるエンジン駆動トルクの一部を、後輪に配分する位置に設けられ、算出されたクラッチ推定温度Ｔ１を、クラッチ過熱を防止するクラッチ保護制御の入力情報として用いる制御型の電子制御クラッチ１０としたため、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。
【００８４】
（第２実施例）
第２実施例は、各輪にそれぞれ設けられた車輪速センサ２０，２１，２２，２３のうち、左右前輪速センサ２０，２１からの左右前輪速ＶＦＬ，ＶＦＲの平均値と、左後輪速センサ２２，２３からの左右後輪速ＶＲＬ，ＶＲＲの平均値との差により、電子制御クラッチ１０の前後輪回転速度差△Ｖ（クラッチ回転速度差）を算出する第１実施例に対し、算出された前後輪回転速度差△Ｖと車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値に基づき設定された前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮとを比較し、△Ｖ≦△ＶＭＩＮの場合には前後輪回転速度差△Ｖをゼロとする例である。
【００８５】
尚、図１〜図３の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００８６】
次に、作用を説明する。
【００８７】
［クラッチ推定温度の算出処理］
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推定温度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。
【００８８】
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。
【００８９】
ステップ７１では、左右前輪速センサ２０，２１からの左右前輪速ＶＦＬ，ＶＦＲの平均値と、左後輪速センサ２２，２３からの左右後輪速ＶＲＬ，ＶＲＲの平均値との差により、電子制御クラッチ１０の前後輪回転速度差△Ｖが算出される。
【００９０】
ステップ７２では、ステップ７１で算出された前後輪回転速度差△Ｖが、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値に基づき設定された前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮより大きいかどうかが判断される。△Ｖ＞△ＶＭＩＮの場合には、ステップ４１へそのまま進み、△Ｖ≦△ＶＭＩＮの場合には、ステップ７３へ進む。なお、前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮは、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値が、例えば、２．７ｋｍ／ｈの場合、その１／２の値である１．３５ｋｍ／ｈに設定される。
【００９１】
ステップ７３では、前後輪回転速度差△Ｖが△Ｖ＝０とされ、ステップ４１へ進む。
【００９２】
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、ステップ７１算出された前後輪回転速度差△Ｖを掛け合わせることで算出される。ここで、ステップ７３で前後輪回転速度差△Ｖ＝０に設定された場合には、Ｅｎ＝ＴＥ・０＝０となる。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る。
【００９３】
なお、ステップ４２〜ステップ４６については、第１実施例の図４と同じであるので説明を省略する。
【００９４】
さらに、ステップ７４では、図４のステップ５０〜ステップ６１により、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出される。
【００９５】
［入力エネルギ算出作用］
算出された前後輪回転速度差△Ｖが前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮを超える場合は、図８のフローチャートにおいて、ステップ４０→ステップ７１→ステップ７２→ステップ４１へ進む流れとなり、ステップ７１にて算出された前後輪回転速度差△Ｖをそのまま用いて単位入力エネルギＥｎが算出される。
【００９６】
一方、算出された前後輪回転速度差△Ｖが前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮ以下の場合には、図８のフローチャートにおいて、ステップ４０→ステップ７１→ステップ７２→ステップ７３→ステップ４１へ進む流れとなり、ステップ７３にて設定された△Ｖ＝０として単位入力エネルギＥｎ（＝０）が算出される。
【００９７】
すなわち、第２実施例では、磁束を出すセンサ本体と、車輪と共に回転するセンサロータにより構成され、センサ本体により磁束の変化を正弦波電圧に変え、正弦波電圧をパルス波形に変換してパルス数のカウントにより車輪速を検出する車輪速センサ２０，２１，２２，２３が用いられているが、この場合、車輪と共に回転するセンサロータの回転数が極低回転域である場合には、１回の検出周期を短くするほどパルスカウント数が少なくなり、この結果、車輪速検出値にバラツキが生じる。この車輪速センサ２０，２１，２２，２３で検出されるバラツキのない最小車輪速検出値が検出限界値であり、車輪速が検出限界値以下である場合は、車輪速ゼロであろうとも検出限界値が車輪速検出値とされる。
【００９８】
このため、例えば、図９に示すように、右前輪の１輪だけで穴等にはまってロックされ、他の３輪は空転状態である場合、実際には前後輪回転速度差△Ｖがゼロであるにもかかわらず（下記の（１）式）、ロックされた右前輪の車輪速が検出限界値（２．７ｋｍ／ｈ）とされることで、前後輪回転速度差△Ｖが生じているとみなされる（下記の（２）式）。
【００９９】
このように電子制御クラッチ１０は滑っていないのに前後輪回転速度差△Ｖが生じているとみなされる場合、入力エネルギＥに基づいて推定されるクラッチ推定温度Ｔ１が上昇することで、実クラッチ温度に対して乖離が生じる。
【０１００】
これに対し、算出された前後輪回転速度差△Ｖが前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮ以下の場合には、前後輪回転速度差△Ｖをゼロとして入力エネルギＥを算出するようにしているため、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界によるクラッチ推定温度Ｔ１と実クラッチ温度との乖離が解消され、クラッチ温度の推定精度を向上させることができる。
【０１０１】
次に、効果を説明する。
【０１０２】
第２実施例のクラッチ温度推定装置にあっては、第１実施例装置の上記（１）〜（５）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１０３】
（６） 単位入力エネルギＥｎの算出に際し、算出された前後輪回転速度差△Ｖが前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮ以下の場合には、前後輪回転速度差△Ｖをゼロとして入力エネルギＥを算出するようにしているため、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界により、電子制御クラッチ１０は滑っていないのに電子制御クラッチ１０が滑っているとみなされることがなくなり、クラッチ推定温度Ｔ１と実クラッチ温度との乖離が解消され、クラッチ温度の推定精度を向上させることができる。
【０１０４】
（７） 前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮが、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値（２．７ｋｍ／ｈ）の１／２の値（１．３５ｋｍ／ｈ）に設定されているため、車輪速検出値の平均値により前後輪回転速度差△Ｖを算出する場合、前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮが車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界値に相当する値となり、車輪速センサ２０，２１，２２，２３の検出限界によるクラッチ推定温度Ｔ１と実クラッチ温度との乖離が確実に解消される。
【０１０５】
（他の実施例）
第１実施例及び第２実施例では、駆動系クラッチとして、前輪駆動ベースによる前後輪トルク配分制御装置に適用された電子制御クラッチ１０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に適用された電子制御クラッチや、前輪駆動系と後輪駆動系にそれぞれ設けられる電子制御クラッチにも適用することができる。さらに、左右の駆動輪間に設けられた電子制御差動制限クラッチのクラッチ温度推定装置としても適用することができる。
【０１０６】
さらに、第１実施例及び第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。
【０１０７】
第１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。
【０１０８】
第１実施例では、加算判断基準値を固定値で与える例を示したが、放熱量が多くなる低温雰囲気では加算判断基準値を高くするというように、外気温センサ等からの外気温情報に基づいて加算判断基準値を可変値により与えるようにしても良い。さらに、初期温度も同様に、外気温情報により可変値により与えるようにしても良い。
【０１０９】
第２実施例では、前後輪回転速度差下限値△ＶＭＩＮを設定する例を示したが、各輪にそれぞれ設けられている車輪速センサからの車輪速検出値が、車輪速センサの検出限界値以下の場合には車輪速検出値をゼロとしても、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるクラッチ温度推定装置が適用された４輪駆動車の前後輪駆動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輪駆動車の駆動系に設けられた電子制御クラッチを示す概略図である。
【図３】４輪駆動車の駆動系に設け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】第１実施例の４ＷＤコントローラで行われるクラッチ推定温度算出処理を示すフローチャートである。
【図５】第１実施例の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実施例でのクラッチ温度推定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４ＷＤコントローラで行われるクラッチ推定温度算出処理を示すフローチャートである。
【図９】第２実施例でのクラッチ滑りがあるとみなされる１輪ロックで３輪空転状態の４輪駆動車を示す図である。
【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
Claims (9)
- 駆動系に設けられ、滑り締結を含む締結制御が行われる駆動系クラッチの温度を推定するクラッチ温度推定装置において、
前記駆動系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、
前記駆動系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駆動系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クラッチ温度推定装置。 - 駆動系に設けられ、滑り締結を含む締結制御が行われる駆動系クラッチの温度を推定するクラッチ温度推定装置において、
前記駆動系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、
前記駆動系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駆動系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クラッチ温度推定装置。 - 駆動系に設けられ、滑り締結を含む締結制御が行われる駆動系クラッチの温度を推定するクラッチ温度推定装置において、
前記駆動系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、
前記駆動系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駆動系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クラッチ温度推定装置。 - 請求項２又は請求項３に記載のクラッチ温度推定装置において、
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クラッチ温度推定装置。 - 請求項１又は請求項３に記載のクラッチ温度推定装置において、
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クラッチ温度推定装置。 - 請求項１又は請求項２に記載のクラッチ温度推定装置において、
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クラッチ温度推定装置。 - 請求項１乃至６の何れか１項に記載のクラッチ温度推定装置において、
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クラッチ温度推定装置。 - 請求項１乃至７の何れか１項に記載のクラッチ温度推定装置において、
前記駆動系クラッチは、前輪または後輪へ伝達されるエンジン駆動トルクの一部を、後輪または前輪に配分する位置に設けられ、算出されたクラッチ推定温度を、クラッチ過熱を防止するクラッチ保護制御の入力情報として用いる制御型の前後輪トルク配分クラッチであることを特徴とするクラッチ温度推定装置。 - 請求項８に記載のクラッチ温度推定装置において、
前記クラッチ回転速度差検出手段を、各輪にそれぞれ車輪速センサを設け、左右前輪速センサからの左右前輪速検出値の平均値と、左右後輪速センサからの左右後輪速検出値の平均値との差により、駆動系クラッチの入出力軸間のクラッチ回転速度差を算出する手段とし、
前記入力エネルギ算出手段を、算出されたクラッチ回転速度差と車輪速センサの検出限界値に基づき設定されたクラッチ回転速度差下限値とを比較し、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値を超える場合は、算出されたクラッチ回転速度差をそのまま用いて入力エネルギを算出し、算出されたクラッチ回転速度差がクラッチ回転速度差下限値以下の場合には、クラッチ回転速度差をゼロとして入力エネルギを算出する手段としたことを特徴とするクラッチ温度推定装置。
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