(57)【要約】【課題】簡素な構成にて電流出力を遮断すべき使用限界に至しめることなく安定的に過負荷駆動を実行することができる電流制限装置を提供すること。【解決手段】ＥＣＵは、過負荷駆動の実行後は、所定時間Ｔｘ、その電流制限の上限値Ｉlimを上記第１の値Ｉ１に上記限界通電値に相当する第２の値Ｉ２から定格電流値に相当する第１の値Ｉ１に低減することにより、過負荷駆動の実行により発熱した出力素子の冷却を図る冷却時間を設定する。また、ＥＣＵは、過負荷駆動の継続時間ｔを計測する。そして、その継続時間ｔに基づいて、上記冷却時間を実行する長さ、即ち所定時間Ｔｘを演算する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電流を所定の上限値以下に制限するとともに、前記上限値以下である所定の基準値を超える前記出力電流の継続時間を計測し、該出力電流が所定の設定値以下となった後、前記継続時間に基づく所定時間、前記上限値を低減する電流制限装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電流制限装置において、
前記継続時間が設定時間を超えた場合には、前記設定値以下への前記出力電流の低下を待つことなく、前記上限値を低減すること、を特徴とする電流制限装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電流制限装置において、
前記出力電流の電流値を所定期間に亘って記憶した値の平均値を監視し、該平均値が所定の閾値を超える場合には、前記上限値を低減すること、を特徴とする電流制限装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の電流制限装置において、
前記基準値及び前記設定値は、連続通電が許容される定格電流値に相当する値であって、前記上限値は該定格電流値まで低減されること、を特徴とする電流制限装置。
【請求項５】
電磁石に対する駆動電流の出力を通じてクラッチ機構の発生する係合力を変更可能な電磁クラッチ装置であって、
前記駆動電流を出力する制御手段には、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の電流制限装置が設けられること、を特徴とする電磁クラッチ装置。
【請求項６】
電磁クラッチの係合力に基づきトルク伝達容量が変化するトルクカップリングと、前記電磁クラッチに対する駆動電流の出力を通じて前記トルクカップリングを介した駆動力配分を制御する制御手段とを備えた駆動力配分装置であって、
前記制御手段には、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の電流制限装置が設けられること、を特徴とする駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流制限装置、電磁クラッチ装置及び駆動力配分装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの駆動力を各車輪に伝達する駆動系の途中に設けられた電磁クラッチの係合力に基づき、その伝達可能なトルク容量（トルク伝達容量）を任意に変更可能なトルクカップリングを備えた駆動力配分装置がある。そして、その係合力の調整、即ちトルク伝達容量の変更は、同電磁クラッチへの通電量を制御することにより行なわれる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、近年、幅広い車種にその採用が進むにつれ、このような駆動力配分装置に要求される性能もまた、一段と高くなっている。例えば、大型の車両、或いは出力の大きな車両への搭載時には、より高いトルク伝達性能が要求される一方、小型車両への搭載時には、その小型化及び低コスト化が求められることになる。
【０００４】
しかしながら、要求されるトルク伝達性能の上昇に合わせてクラッチを強化（例えばクラッチ枚数の増加等）するとすれば、装置サイズの大型化と製造コストの上昇を招くことになり、更には、その要求される性能に合わせた複数の仕様を設定することで、多大な管理コストが発生することになる。
【０００５】
そこで、このような機械的にクラッチを強化する手法に代えて、その電磁クラッチに出力する駆動電流を増大させることによって、要求されるトルク伝達性能を確保することが考えられる。即ち、電磁クラッチの係合力は、その入力される駆動電流の大きさに依存する。また、所謂定格電流値は、その連続通電が許容される最大の値である。そして、何れの車両においても、実際にその要求されるトルク伝達容量がピークとなる状況が継続する時間は、比較的短時間である。
【０００６】
つまり、電磁クラッチに対する電流出力については、現状においても、その要求されるトルク伝達性能の上昇に応えうる増強の余地を残しており、例えば定格電流値のような通常の使用方法において基準とされる値を超えた駆動電流出力、即ち過負荷駆動を実行することが可能である。そして、その増大した駆動電流の出力に伴う電流出力素子（ＦＥＴ）等の発熱の問題については、例えば、特許文献２に示されるような電流出力遮断機能を用いて速やかにフェールセーフを図ることにより、これに対処することが可能である。
【特許文献１】特開２００４−３４０３４５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２４８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術によりフェールセーフが図られるとはいえ、その電流出力の遮断により、トルクカップリングの作動は停止する。つまり、一度、その使用限界に達した場合には、復旧するまでの間、その駆動力配分装置としての機能が失われてしまうことになる。そして、このような使用限界に至る自体を回避するために、電流出力素子の容量を大型化する、或いはヒートシンクのような放熱部材を設ける等の物理的な熱対策は、その製造コストが押し上げる要因になるという課題を残しており、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成にて電流出力を遮断すべき使用限界に至しめることなく安定的に過負荷駆動を実行することができる電流制限装置、電磁クラッチ装置及び駆動力配分装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、出力電流を所定の上限値以下に制限するとともに、前記上限値以下である所定の基準値を超える前記出力電流の継続時間を計測し、該出力電流が所定の設定値以下となった後、前記継続時間に基づく所定時間、前記上限値を低減する電流制限装置であること、を要旨とする。
【００１０】
即ち、上記のように、過負荷駆動の実行後、電流制限の上限値を低減して電流出力素子の冷却を図るとともに、その上限値を低減する冷却時間を適切に設定することにより、電流出力素子を使用限界に至しめることなく、より安定的に基準値を超えた電流出力を実行することが可能となる。
【００１１】
ここで、多くの場合、電流制限装置としての機能は、その電流制限を適用する電流出力装置（ＥＣＵ等）に実装されることになる。しかしながら、当該電流出力装置は、当然、その主たる機能である電流出力及び当該電流出力を通じた対象物の制御（例えば駆動力配分制御等）に関する即時性の高い数多くの演算処理をも実行しなければならない。従って、その優先順位を考慮するならば、付加的機能ともいえる電流制限処理に関連する演算負荷は、できる限り軽くすることが望ましい。また、実際の車両において、その要求されるトルク伝達容量がピークとなる状況が継続する時間は、比較的短いことから、上記冷却時間の設定は、あくまで、その例外が発生した場合の対策としての意味合いが強い。つまり、冷却時間として設定する所定時間については、その厳密な管理を行なうことに特別の利点はない。そして、過負荷駆動の継続時間は、当該過負荷駆動により電流出力素子に生ずる発熱の程度を推測するために極めて有用であるにも関わらず、その計測に、さしたる演算負荷の増大は生じない。
【００１２】
従って、上記構成によれば、その演算負荷の増大を招かない程度において、冷却時間となる所定時間を適切に設定することができる。その結果、効率的、且つ安定的に所定の基準値を超える電流出力、即ち過負荷駆動を実行することができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記継続時間が設定時間を超えた場合には、前記設定値以下への前記出力電流の低下を待つことなく、前記上限値を低減すること、を要旨とする。
上記構成によれば、過負荷駆動が持続するような状況においても、電流出力素子の過熱を抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記出力電流の電流値を所定期間に亘って記憶した値の平均値を監視し、該平均値が所定の閾値を超える場合には、前記上限値を低減すること、を要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、電流出力素子の発熱が少ない状態に限定して、その過負荷駆動を許容することにより、当該電流出力素子の過熱により駆動電流の出力を遮断すべき状況、即ち使用限界に至しめることなく、安定的に基準値を超えた電流出力を実行することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記基準値及び前記設定値は、連続通電が許容される定格電流値に相当する値であって、前記上限値は該定格電流値まで低減されること、を要旨とする。
【００１７】
即ち、連続通電が許容される定格電流を基準値及び設定値とすることで、電流出力素子の発熱及び冷却を精度よく管理することができる。その結果、簡素な構成にて、効率よく、電流出力素子を使用限界に至しめることなく、安定的に過負荷駆動を実行することができるようになる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、電磁石に対する駆動電流の出力を通じてクラッチ機構の発生する係合力を変更可能な電磁クラッチ装置であって、前記駆動電流を出力する制御手段には、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の電流制限装置が設けられること、を要旨とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、電磁クラッチの係合力に基づきトルク伝達容量が変化するトルクカップリングと、前記電磁クラッチに対する駆動電流の出力を通じて前記トルクカップリングを介した駆動力配分を制御する制御手段とを備えた駆動力配分装置であって、前記制御手段には、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の電流制限装置が設けられること、を要旨とする。
【００２０】
上記各構成によれば、制御手段に余分な演算負荷を掛けることなく、効率的に電流出力素子の発熱を管理することができ、その結果、より安定的に所定の基準値を超える電流出力、即ち過負荷駆動を実行することができるようになる。特に、駆動力配分装置の制御手段は、単純なトルクカップリングの制御のみならず、車両の走行状態等に応じた適切な駆動力配分を実現するための制御、即ち駆動力配分制御に関する即時性の高い数多くの演算処理を実行しなければならない。従って、このようなものに適用することで、より顕著な効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、簡素な構成にて電流出力を遮断すべき使用限界に至しめることなく安定的に過負荷駆動を実行することが可能な電流制限装置、電磁クラッチ装置及び駆動力配分装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を四輪駆動車に搭載された駆動力配分装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、前輪駆動車をベースとする四輪駆動車であり、エンジン２の片側に組み付けられたトランスアクスル３には、一対のフロントアクスル４が連結されている。また、トランスアクスル３には、上記各フロントアクスル４とともにプロペラシャフト５が連結されており、該プロペラシャフト５は、リヤディファレンシャル７を介して一対のリヤアクスル８と連結されている。そして、エンジン２の駆動力は、これらフロントアクスル４を介して前輪６ｆに伝達されるとともに、プロペラシャフト５及び各リヤアクスル８を介して後輪６ｒに伝達されるようになっている。
【００２３】
即ち、本実施形態では、トランスアクスル３、フロントアクスル４、プロペラシャフト５、リヤディファレンシャル７及びリヤアクスル８により、エンジン２の駆動力を各車輪（６ｆ，６ｒ）へと伝達する駆動系が構成されている。
【００２４】
また、本実施形態では、上記のような駆動系を構成するプロペラシャフト５とリヤディファレンシャル７との間には、そのクラッチ機構の係合力に基づいて、伝達可能なトルク容量、即ちトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリング９が介在されており、同トルクカップリング９は、制御手段としてのＥＣＵ１０により、その作動が制御されている。
【００２５】
具体的には、本実施形態のトルクカップリング９は、電磁コイルに供給される電流量に応じて摩擦係合力が変化する電磁クラッチ１２を備えており、その摩擦係合力に基づく駆動力をプロペラシャフト５からリヤディファレンシャル７へと伝達する。そして、ＥＣＵ１０は、駆動電流の出力を通じて電磁クラッチ１２の摩擦係合力を調整、即ちトルクカップリング９のトルク伝達容量を変更することにより、当該トルクカップリング９を介して伝達される駆動力配分を制御する構成となっている、
即ち、本実施形態では、これらトルクカップリング９及びＥＣＵ１０により駆動力配分装置が構成されている。そして、本実施形態の車両１は、この駆動力配分装置により、プロペラシャフト５からリヤディファレンシャル７へと伝達される駆動力を変化させることで、その前輪６ｆと後輪６ｒとの間の駆動力配分を連続的に変更することが可能な構成となっている。
【００２６】
さらに詳述すると、本実施形態のＥＣＵ１０には、アクセル開度センサ１３、ブレーキセンサ１４及び車輪速センサ１５ａ〜１５ｄ等、多数のセンサが接続されており、ＥＣＵ１０は、これら各センサの出力信号に基づき車両の各種状態量、例えばアクセル開度、ブレーキ状態、車速及び車輪速差等を検出する。そして、ＥＣＵ１０は、その検出される車両状態量に基づいて、トルクカップリング９（電磁クラッチ１２）に出力する駆動電流を制御、即ち駆動力配分制御を実行する。
【００２７】
具体的には、図２のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１０は、車両の各種状態量を取得すると（ステップ１０１）、続いてトルクカップリング９（電磁クラッチ１２）に出力する駆動電流の実電流値Ｉを検出する（ステップ１０２）。次に、ＥＣＵ１０は、上記検出された各種の状態量に基づいて、その制御目標値である電流指令値Ｉ*を演算し（ステップ１０３）、更に、この電流指令値Ｉ*について、後述する電流制限処理を実行する（ステップ１０４）。そして、ステップ１０３において演算された電流指令値Ｉ*（又はステップ１０４における電流制限処理後の電流指令値Ｉ**）に上記検出された実電流値Ｉを追従させるべく、電流フィードバック演算を実行し（ステップ１０５）、その演算結果に基づいて、トルクカップリング９（電磁クラッチ１２）に対する駆動電流出力（ステップ１０６）を実行する。
【００２８】
（電流制限処理）
次に、本実施形態における電流制限処理の態様について説明する。
図３は、本実施形態のＥＣＵ１０による電流制限処理の一例を示す説明図、図４は、その電流制限の処理手順を示すフローチャート、そして、図５は、当該電流制限処理における冷却判定の処理手順を示すフローチャートである。尚、これら図４及び図５、並びに図２のフローチャートに示される各処理は、それぞれ所定の演算周期で実行されるものである。
【００２９】
上述のように、本実施形態のＥＣＵ１０では、トルクカップリング９（電磁クラッチ１２）に対して駆動電流を出力する電流出力素子（ＦＥＴ）の過熱抑制を図るべく、その出力する駆動電流の値を所定の上限値Ｉlim以下に制限する電流制限処理が行なわれる（図２参照、ステップ１０４）。
【００３０】
詳述すると、本実施形態では、その電流制限処理における上限値Ｉlimとして、二つの値（Ｉ１，Ｉ２）が設定されている。具体的には、その第１の値Ｉ１には、連続通電が許容される最大値である所謂定格電流値が設定され、第２の値Ｉ２には、短時間の通電のみが許容される限界通電値が設定されている。尚、この場合において、「定格電流値」は、電流出力素子の仕様により定められた値であるのに対し、「限界通電値」は、実験やシミュレーション等により決定される値（例えば、定格電流値の１．５倍程度）である。そして、本実施形態のＥＣＵ１０は、その駆動電流の出力状態に応じて、これら二つの値（Ｉ１，Ｉ２）の何れかを上限値Ｉlimとして選択し、上記電流制限処理を実行する構成となっている。
【００３１】
さらに詳述すると、本実施形態のＥＣＵ１０は、過去に出力した駆動電流の平均値Ｉavrを監視、詳しくは上記検出される実電流値Ｉの移動平均を随時演算している。即ち、過去に出力した電流値を所定期間に亘って記憶した値の平均値を監視している。そして、その平均値Ｉavrが所定の閾値Ｉ０（例えば、定格電流値の半分程度）を超える場合には、第１の値Ｉ１を上限値Ｉlimとし、平均値Ｉavrが閾値Ｉ０以下である場合には、第２の値Ｉ２を上限値Ｉlimとする。即ち、本実施形態では、過去に出力した駆動電流の平均値Ｉavrが所定の閾値Ｉ０以下である場合には、定格電流を超える駆動電流の出力が許容される。そして、これにより、電磁クラッチ１２（のクラッチ機構）を大型化することなく、要求されるトルク伝達性能を確保する構成となっている。
【００３２】
具体的には、例えば、図３に示す例では、時間Ｔ０から時間Ｔ１までの間、上記駆動電流の平均値Ｉavrは所定の閾値Ｉ０を超えており（Ｉavr＞Ｉ０）、ＥＣＵ１０による電流制限の上限値Ｉlimは、定格電流値に相当する第１の値Ｉ１となっている。つまり、この時間Ｔ０から時間Ｔ１までの区間は、定格電流を超える駆動電流の出力が禁止された超過禁止区間となっている。
【００３３】
一方、時間Ｔ１以降、上記駆動電流の平均値Ｉavrが閾値Ｉ０以下となったことで（Ｉavr≦Ｉ０）、電流制限の上限値Ｉlimは、上記限界通電値に相当する第２の値Ｉ２に切り替えられている。つまり、時間Ｔ１以降の区間では、定格電流を超える駆動電流の出力が許容されている。そして、この例では、時間Ｔ２から時間Ｔ３までの間、その定格電流値に相当する基準値として設定された第１の値を超える電流指令値Ｉ*の演算、即ち定格電流値を超えた駆動電流を出力する過負荷駆動が実行されている。
【００３４】
また、本実施形態のＥＣＵ１０は、このような過負荷駆動の実行後は、所定時間Ｔｘ、その電流制限の上限値Ｉlimを上記第１の値Ｉ１に低減する。即ち、本実施形態では、電流制限の上限値Ｉlimを上記限界通電値に相当する第２の値Ｉ２から定格電流値に相当する第１の値Ｉ１に低減することで、その過負荷駆動の実行により発熱した電流出力素子の冷却を図る冷却時間が設定される構成になっている。
【００３５】
具体的には、例えば、図３に示す例では、時間Ｔ３において電流指令値Ｉ*が定格電流値に相当する第１の値Ｉ１となり、過負荷駆動が終了したことで、同時間Ｔ３から時間Ｔ６までの所定時間Ｔｘは、電流制限の上限値Ｉlimを定格電流値に相当する第１の値Ｉ１まで引き下げる冷却区間（冷却時間）となっている。そのため、この例では、時間Ｔ４から時間Ｔ５までの区間、第１の値Ｉ１を超える電流指令値Ｉ*が演算されているものの、その電流制限により制限された電流指令値Ｉ**、即ち上記第１の値Ｉ１に基づいて、トルクカップリング９（電磁クラッチ１２）に対する駆動電流の出力が実行されている。そして、その所定時間Ｔｘが経過した後の上記時間Ｔ６以降の区間は、駆動電流の平均値Ｉavrが閾値Ｉ０以下であることを条件として、電流制限の上限値Ｉlimが第２の値Ｉ２まで引き上げられ、その後、時間Ｔ７には、再び規格電流値に相当する第１の値Ｉ１を超える電流指令値Ｉ*が発生、即ち過負荷駆動が開始されている。
【００３６】
ここで、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、上記電流制限の上限値Ｉlimが限界通電値に相当する第２の値Ｉ２まで引き上げられた場合、その基準値として設定された上記定格電流値に相当する第１の値Ｉ１を超える駆動電流の出力が実行された継続時間ｔを計測する。より詳しくは、本実施形態のＥＣＵ１０は、最初に第１の値Ｉ１を超える電流指令値Ｉ*を演算した時点（図３参照、時間Ｔ２）から、当該電流指令値Ｉ*が第１の値Ｉ１以下となった時点（同図参照、時間Ｔ３）までの時間を計測し、これを第１の値Ｉ１を超える駆動電流の出力が実行された過負荷駆動の継続時間ｔとする。そして、その計測された継続時間ｔに基づいて、上記冷却時間として設定する所定時間Ｔｘを決定する。尚、本実施形態では、上記所定時間Ｔｘとして予め設定された複数の時間（例えば、１０秒間、３０秒間、５０秒間等）と継続時間ｔとの対応が規定されており、継続時間ｔが長いほど所定時間Ｔｘも長くなるように設定されている。そして、ＥＣＵ１０は、その予め規定された対応に基づき所定時間Ｔｘを決定する。ここで、所定時間Ｔｘは、電流出力素子が過熱により損傷を受けないよう、ＥＣＵ１０の冷却構造を考慮して予め実験等により設定しておくべき値である。
【００３７】
近年、車両においては、その電子制御の高度化に伴ってＥＣＵの演算負荷が極めて高くなっており、本実施形態のＥＣＵ１０もまた、いわば付加的機能である上記電流制限処理に関する演算以外にも、その主たる機能である駆動力配分制御に関する即時性の高い数多くの演算処理を実行しなければならない。従って、その優先順位を考慮するならば、電流制限処理に関連する演算負荷は、できる限り軽くすることが望ましい。
【００３８】
この点を踏まえ、本実施形態では、上記のように、その定格電流値を超える駆動電流の出力が実行された過負荷駆動の継続時間ｔを計測することをもって、上記過負荷駆動の実行により生ずる電流出力素子の発熱及びその温度推定に代える。
【００３９】
即ち、実際の車両において、その要求されるトルク伝達容量がピークとなる状況が継続する時間は、比較的短いことから、上記冷却時間の設定は、あくまで、その例外が発生した場合の対策としての意味合いが強い。従って、その冷却時間として設定する所定時間Ｔｘについて厳密な管理を行なうことに特別の利点はなく、むしろ、その演算負荷の増大を招かない程度において、適切に設定されることが望ましい。そして、定格電流値に相当する第１の値Ｉ１を超える駆動電流の出力は、電流出力素子の発熱を引き起こす直接要因であることから、その継続時間ｔは、当該過負荷駆動により生ずる発熱の程度を推測するために極めて有用であるにも関わらず、その計測に、さしたる演算負荷の増大は生じない。
【００４０】
以上より、本実施形態では、上記のように、過負荷駆動の継続時間ｔに基づいて、上記冷却時間として設定する所定時間Ｔｘを決定する。そして、これにより、ＥＣＵ１０の演算負荷を増大させることなく、効率的、且つ安定的に定格電流を超えた駆動電流の出力を可能として、機械的にクラッチを強化する手法を用いることなく、低コストにて、要求されるトルク伝達容量を確保する構成となっている。
【００４１】
次に、本実施形態のＥＣＵ１０による電流制限の処理手順について説明する。
図４のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１０は、その電流制限処理において、先ず、過去に出力した駆動電流の平均値Ｉavrを演算する（ステップ２０１）。次に、ＥＣＵ１０は、上記冷却時間内であるか否かを判定し（ステップ２０２）、冷却時間内ではない場合（ステップ２０２：ＮＯ）には、続いて、上記過負荷駆動中であるか否かを判定する（ステップ２０３）。尚、上記ステップ２０２の冷却時間内判定、及びステップ２０３の過負荷駆動中判定は、それぞれ、後述する冷却フラグ及び過負荷フラグに基づいて行なわれる。
【００４２】
次に、ステップ２０３において、過負荷駆動中ではないと判定した場合（ステップ２０３：ＮＯ）、上記ステップ２０１において演算された過去に出力した駆動電流の平均値Ｉavrが所定の閾値Ｉ０以下であるか否かを判定する（ステップ２０４）。そして、平均値Ｉavrが閾値Ｉ０以下である場合（ステップ２０４：ＹＥＳ）には、限界通電値に相当する第２の値Ｉ２を電流制限の上限値Ｉlimとし（ステップ２０５）、平均値Ｉavrが閾値Ｉ０を超える場合（ステップ２０４：ＮＯ）には、定格電流値に相当する第１の値Ｉ１を上限値Ｉlimとする（ステップ２０６）。
【００４３】
尚、上記ステップ２０３において、既に過負荷駆動中である判定した場合（ステップ２０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、上記ステップ２０４の処理を実行することなく、ステップ２０５において、電流制限の上限値Ｉlimとして、上記第２の値Ｉ２を維持する。そして、上記ステップ２０２において冷却時間内であると判定した場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）には、上記ステップ２０３〜ステップ２０６の処理を実行することなく、ステップ２０７において定格電流値に相当する第１の値Ｉ１を上限値Ｉlimとする。
【００４４】
更に、上記ステップ２０５において上限値Ｉlimを第２の値Ｉ２と設定し、又はステップ２０７において上限値Ｉlimを第１の値Ｉ１と設定した場合、ＥＣＵ１０は、続いて上記冷却時間の設定及びその解除に関する一連の判定処理を実行する（冷却判定、ステップ２０８）。即ち、上記ステップ２０２の冷却時間内判定に用いられる冷却フラグ、及びステップ２０３の過負荷駆動中判定に用いられる過負荷フラグは、ともに、この冷却判定処理において、そのセット及びリセットが実行される。
【００４５】
尚、上記ステップ２０６において上限値Ｉlimを第１の値Ｉ１と設定した場合には、このステップ２０８の冷却判定は実行されない。つまり、上記ステップ２０４において平均値Ｉavrが閾値Ｉ０を超えると判定された場合（ステップ２０４：ＮＯ）には、過負荷フラグはセットされない。
【００４６】
図５のフローチャートに示すように、その冷却判定処理（図４参照、ステップ２０８）において、ＥＣＵ１０は、先ず、既に冷却フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３０１）。そして、未だ冷却フラグがセットされていない場合（ステップ３０１：ＮＯ）には、電流フィードバック制御の目標値として演算された電流指令値Ｉ*（図２参照、ステップ１０３）が、定格電流値に相当する基準値として設定された上記第１の値Ｉ１よりも大きいか否かを判定する（ステップ３０２）。
【００４７】
次に、ステップ３０２において、電流指令値Ｉ*が上記第１の値Ｉ１よりも大きい場合（ステップ３０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、既に過負荷フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３０３）。そして、未だ過負荷フラグがセットされていない場合（ステップ３０３：ＮＯ）には、過負荷フラグをセットして（ステップ３０４）、当該過負荷フラグのセットにより実行される過負荷駆動、即ち定格電流値に相当する第１の値Ｉ１を超える駆動電流出力の継続時間ｔを計測するための過負荷カウンタをリセットする（ｔ＝０、ステップ３０５）。尚、このステップ３０５の実行により過負荷カウンタをリセットした後、ＥＣＵ１０は、当該演算周期において、以下に示すステップ３０６以降の処理を実行しない。
【００４８】
即ち、この冷却判定（図４参照、ステップ２０８）が実行され、且つ未だ冷却フラグがセットされていない状況（ステップ３０１：ＮＯ）とは、駆動電流の平均値Ｉavrが閾値Ｉ０以下となり（図４参照、ステップ２０４：ＹＥＳ）、電流制限の上限値Ｉlimが第２の値Ｉ２に引き上げられた後のみである。そして、このような状況において、電流指令値Ｉ*が定格電流に相当する上記第１の値Ｉ１よりも大きい（ステップ３０２：ＹＥＳ）にも関わらず、未だ過負荷フラグがセットされていない（ステップ３０３：ＮＯ）ということは、その許容後、初めて定格電流を超える駆動電流の出力が発生する、つまり過負荷駆動の開始を意味している。そして、本実施形態のＥＣＵは、この時点から過負荷駆動の継続時間ｔの計測を開始するのである。
【００４９】
また、上記ステップ３０３において、既に過負荷フラグがセットされていると判定した場合（ステップ３０３：ＹＥＳ）、即ち既に過負荷駆動が開始されている場合、ＥＣＵ１０は、過負荷カウンタをインクリメントし（ステップ３０６）、そのカウント値、即ち継続時間ｔが所定の閾値ｔ０を超えるか否かを判定する（ステップ３０７）。そして、継続時間ｔが閾値ｔ０以下である場合（ｔ≦ｔ０、ステップ３０７：ＮＯ）には、ＥＣＵ１０は、当該演算周期において、以下に示すステップ３０８以降の処理を実行しない。
【００５０】
一方、上記ステップ３０２において、電流指令値Ｉ*が上記第１の値Ｉ１以下と判定された場合（ステップ３０２：ＮＯ）にも、ＥＣＵ１０は、既に過負荷フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ３０８）。そして、既に過負荷フラグがセットされている場合（ステップ３０８：ＹＥＳ）には、過負荷フラグをリセットし（ステップ３０９）、続いて冷却フラグをセット（ステップ３１０）するとともに、冷却時間の経過時間Ｔを計測するための冷却時間カウンタをリセットする（Ｔ＝０、ステップ３１１）。
【００５１】
即ち、ステップ３０４の実行により過負荷フラグがセットされた後、続くステップ３０５においてリセットされた過負荷カウンタは、その過負荷フラグが上記ステップ３０９においてリセットされるまで、その演算周期毎にインクリメントされていく。そして、本実施形態では、これにより、最初に第１の値Ｉ１を超える電流指令値Ｉ*が演算された時点から、当該電流指令値Ｉ*が第１の値Ｉ１以下となった時点までのカウント値が、その過負荷駆動の継続時間ｔとして演算されるようになっている。
【００５２】
そして、上記のように、本実施形態のＥＣＵ１０は、その過負荷カウンタのカウンタ値に示される継続時間ｔに基づいて、その冷却時間として設定する所定時間Ｔｘを演算する（ステップ３１２）。
【００５３】
尚、上記ステップ３０８において、未だ過負荷フラグがセットされていない場合（ステップ３０８：ＮＯ）は、過負荷駆動自体が開始されていないため、当然ながら冷却時間の設定に関連するステップ３０９以降の処理は実行されない。
【００５４】
また、本実施形態のＥＣＵ１０は、上記ステップ３０７において、過負荷カウンタのカウント値に示される継続時間ｔが閾値ｔ０を超えると判定した場合（ｔ＞ｔ０、ステップ３０７：ＹＥＳ）にも、上記ステップ３０９〜３１２の処理を実行する。
【００５５】
即ち、本実施形態では、その過負荷駆動の継続時間ｔが、上記所定の閾値ｔ０に示される設定時間を超えた場合には、その電流指令値Ｉ*が第１の値Ｉ１以下まで低下（上記ステップ３０２：ＮＯ）することを待つことなく、強制的に冷却時間を設定する。そして、これにより、過負荷駆動が持続するような状況が生じた場合でも、ＥＣＵ１０を構成する電流出力素子の過熱を抑制することが可能な構成となっている。
【００５６】
一方、上記ステップ３０１において既に冷却フラグがセットされていると判定した場合（ステップ３０１：ＹＥＳ）、即ち上記ステップ３０９〜ステップ３１２の処理を実行することにより冷却時間が設定された後の演算周期では、ＥＣＵ１０は、先ず冷却カウンタをインクリメントし（ステップ３１３）、そのカウント値、即ち経過時間Ｔが上記ステップ３１２において設定した所定時間Ｔｘを超えるか否かを判定する（ステップ３１４）。そして、その経過時間Ｔが所定時間Ｔｘを超える場合（Ｔ＞Ｔｘ、ステップ３１４：ＹＥＳ）には、冷却フラグをリセットする（ステップ３１５）。尚、経過時間Ｔが所定時間Ｔｘ以下である場合（Ｔ≦Ｔｘ、ステップ３１４：ＮＯ）には、このステップ３１５の処理は実行されない。
【００５７】
さて、このようにして図４のフローチャートに示されるステップ２０８の冷却判定を実行し、又は上記ステップ２０６において上限値Ｉlimを第１の値Ｉ１と設定すると、ＥＣＵ１０は、次に、その電流制御の目標値として演算された電流指令値Ｉ*（図２参照、ステップ１０３）が、上限値Ｉlimより大きいか否かを判定する（ステップ２０９）。そして、電流指令値Ｉ*が上限値Ｉlimより大きい場合（ステップ２０９：ＹＥＳ）には、上限値Ｉlim、即ち上記ステップ２０５において決定された第２の値Ｉ２、又はステップ２０６において決定された第１の値Ｉ１を、新たな電流指令値Ｉ**として更新する（ステップ２１０）。尚、電流指令値Ｉ*が上限値Ｉlim以下である場合（ステップ２０９：ＮＯ）には、このステップ２１０の処理は実行されない。
【００５８】
そして、その新たな電流指令値Ｉ**に基づき電流フィードバック制御が実行されることにより（図２参照）、トルクカップリング９（電磁クラッチ１２）に出力する駆動電流が、上記の上限値Ｉlim以下に制限される構成となっている。
【００５９】
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）ＥＣＵ１０は、過去に出力した駆動電流の平均値Ｉavrが所定の閾値Ｉ０以下である場合には、その電流制限の上限値を、短時間の通電のみが許容される限界通電値に相当する値として設定された第２の値Ｉ２に切り替えることにより、定格電流値に相当する基準値として設定された上記第１の値Ｉ１を超える駆動電流の出力を許容する。
【００６０】
上記構成によれば、電磁クラッチ１２（のクラッチ機構）を大型化することなく、要求されるトルク伝達性能を確保することができる。そして、電流出力素子の発熱が少ない状態に限定して、その過負荷駆動を許容することによって、当該電流出力素子の過熱により駆動電流の出力を遮断すべき状況、即ち使用限界に至しめることなく、安定的に定格電流を超えた駆動電流を出力することができる。
【００６１】
（２）ＥＣＵ１０は、過負荷駆動の実行後は、所定時間Ｔｘ、その電流制限の上限値Ｉlimを上記第１の値Ｉ１に上記限界通電値に相当する第２の値Ｉ２から定格電流値に相当する第１の値Ｉ１に低減することにより、過負荷駆動の実行により発熱した電流出力素子の冷却を図る冷却時間を設定する。また、ＥＣＵ１０は、過負荷駆動の継続時間ｔを計測する。そして、その継続時間ｔに基づいて、上記冷却時間の長さ、即ち所定時間Ｔｘを演算する。
【００６２】
即ち、過負荷駆動の実行後、適切な冷却時間を設定して電流出力素子の冷却を図ることにより、使用限界に至しめることなく、より安定的に定格電流を超えた駆動電流を出力することが可能となる。しかしながら、ＥＣＵ１０は、その主たる機能である駆動力配分制御に関する即時性の高い数多くの演算処理を実行しなければならない。従って、その優先順位を考慮するならば、付加的機能ともいえる電流制限処理に関連する演算負荷は、できる限り軽くすることが望ましい。また、実際の車両において、その要求されるトルク伝達容量がピークとなる状況の継続時間は、比較的短時間であることから、上記冷却時間の設定は、あくまで、その例外が発生した場合の対策としての意味合いが強い。つまり、その冷却時間として設定する所定時間Ｔｘについて厳密な管理を行なうことに特別の利点はない。そして、定格電流値に相当する第１の値Ｉ１を超える駆動電流の出力は、電流出力素子の発熱を引き起こす直接要因であり、その継続時間ｔは、当該過負荷駆動により生ずる発熱の程度を推測するために極めて有用であるにも関わらず、その計測に、さしたる演算負荷の増大は生じない。
【００６３】
従って、上記構成によれば、その演算負荷の増大を招かない程度において、冷却時間となる所定時間Ｔｘを適切に設定することができる。その結果、効率的、且つ安定的に定格電流を超えた駆動電流の出力ができるようになる。
【００６４】
（３）ＥＣＵ１０は、過負荷駆動の継続時間ｔが、上記所定の閾値ｔ０に示される設定時間を超えた場合には、その電流指令値Ｉ*が第１の値Ｉ１以下まで低下することを待つことなく、強制的に冷却時間を設定する。
【００６５】
上記構成によれば、過負荷駆動が持続するような状況においても、電流出力素子の過熱を抑制することができる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
【００６６】
・本実施形態では、本発明を、車両の駆動力配分装置を構成するトルクカップリング９（の電磁クラッチ１２）に駆動電流を出力するＥＣＵ１０に実装された電流制限装置に具体化した。しかし、これに限らず、駆動力配分装置以外の用途に用いられるトルクカップリング、或いは電磁クラッチ単体への出力電流を制限する電流制限に具体化してもよい。そして、更には、電磁クラッチ以外の電気部品に対する出力電流に関する電流制限装置に具体化してもよい。
【００６７】
・本実施形態では、過負荷駆動を許容する場合には、その電流制限の上限値Ｉlimとして、短時間の通電のみが許容される限界通電値に相当する値として設定された第２の値Ｉ２を用いることとした。しかし、これに限らず、過負荷駆動を許容する場合における電流制限の上限値Ｉlimは、任意に設定してもよい。
【００６８】
・また、本実施形態では、過負荷駆動の判断基準となる定格電流値に相当する上記第１の値Ｉ１を基準値として設定することとしたが、必ずも厳密に定格電流値を超える駆動電流を出力することを過負荷駆動と定義する必要はなく、基準値は任意に設定してもよい。
【００６９】
・更に、本実施形態では、冷却時間内は、電流制限の上限値Ｉlimを上記第１の値Ｉ１に低減することとしたが、例えばより低い値に低減する等、これについても任意に設定してもよい。
【００７０】
・また更に、本実施形態では、継続時間ｔの計測を開始する基準となる電流値（本願請求項１に係る発明の「基準値」）と該計測を停止する基準となる電流値（本願請求項１に係る発明の「設定値」）を同一の値（第１の値Ｉ１）としたが、両者は必ずしも同一でなくともよい。例えば、継続時間ｔの計測を停止する基準となる電流値を該計測を開始する電流値より小さくしてもよい。
【００７１】
・また、過負荷駆動の許容、或いは冷却時間への以降時等、電流制限の上限値Ｉlimの切替時には、フィルタ処理を行なう等により、その値が徐々に変更される構成としてもよい。これにより、急激な電流制限の実行又は解除を防止して、その円滑にその制限状態の移行を行なうことができる。
【００７２】
・本実施形態では、過負荷駆動の継続時間ｔを計測し、その継続時間ｔに基づいて、冷却時間の長さ、即ち所定時間Ｔｘを演算することとした。しかし、これに限らず、情報処理装置の演算能力に余裕がある場合には、例えば、基準値からの超過した値を積算し、その積算値に基づき冷却時間を設定する等によって、その発熱推定の精度を高めても良い。そして、更には、その発熱推定の精度向上に合わせて、電流制限の上限値Ｉlimの低減程度を可変とする等により、冷却時間の設定方法を変更してもよい。
【００７３】
・本実施形態では、電流制御の目標値である電流指令値Ｉ*を補正することにより、電流制限を行なうこととしたが、出力電流自体を制限する構成であってもよい。また、過負荷駆動判定についても、検出される実電流に基づき実行する構成としてもよい。
【００７４】
・本実施形態では、ＥＣＵ１０は、電流フィードバック制御の実行により駆動電流の出力を行なうこととしたが、オープン制御により電流出力を実行する構成に具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】駆動力分配装置が搭載された車両の概略構成図。
【図２】ＥＣＵによる駆動電流出力の処理手順を示すフローチャート。
【図３】本実施形態の電流制限処理の一例を示す説明図。
【図４】電流制限の処理手順を示すフローチャート。
【図５】電流制限処理における冷却判定の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７６】
１…車両、９…トルクカップリング、１０…ＥＣＵ、１２…電磁クラッチ、Ｉ…実電流値、Ｉ*，Ｉ**…電流指令値、Ｉ０…閾値、Ｉ１…第１の値、Ｉ２…第２の値、Ｉavr…平均値、Ｉlim…上限値、ｔ…継続時間、ｔ０…閾値、Ｔ…経過時間、Ｔｘ…所定時間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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