(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とし、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とする温度勾配係数設定手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量を、前記温度上昇係数に基づいて算出する温度上昇量算出部と、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量を、前記温度下降係数に基づいて算出する温度下降量算出部を有し、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段としたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。
【請求項２】
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段とし、
車速を検出する車速検出手段を設け、
クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速としたとき、検出される車速が設定車速以上であるときには、前記クラッチ推定温度算出手段によるクラッチ推定温度の算出を中止して初期状態にリセットするクラッチ温度推定制御中止手段を設けたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。
【請求項３】
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段とし、
前記クラッチ保護制御手段は、クラッチ保護判定温度より高い温度としてクラッチ限界判定温度を設定し、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ締結力を強くし、さらに、クラッチ推定温度が上昇してクラッチ限界判定温度に達するとクラッチ締結を解放するクラッチ保護制御を行う手段であることを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記加算判断基準値は、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギにより設定されることを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記温度上昇量は、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合に、加算判断基準値に対する入力エネルギの増加量に比例して決定され、前記温度下降量は、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合に、入力エネルギの減少量に関係なく決定されることを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。
【請求項６】
請求項２または請求項３に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とし、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とする温度勾配係数設定手段を設け、前記クラッチ推定温度算出手段を、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量を、前記温度上昇係数に基づいて算出する温度上昇量算出部と、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量を、前記温度下降係数に基づいて算出する温度下降量算出部を有する手段としたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。
【請求項７】
請求項３に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度に達するまでにクラッチに作用する制御モードを通常制御モードとし、前記クラッチ保護判定温度より低い温度として通常制御モード復帰判定温度を設定し、
クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより、あるいは、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達することでクラッチ締結が解放されることにより、クラッチ推定温度が前記通常制御モード復帰判定温度以下まで低下すると、保護制御モードから通常制御モードに復帰させる通常制御モード復帰手段を設けたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御クラッチの締結トルクを制御することにより前後輪への駆動トルク配分を可変に制御する４輪駆動車に適用される前後輪トルク配分制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車で、駆動輪から従動輪に駆動トルクが伝達される場合、一定値以上のトルクが一定時間以上連続すると、保護制御を作動するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
後輪駆動車ベースの４輪駆動車に採用している前後輪トルク配分制御装置（特開平０４−１０３４３３号公報等参照）のように、大型の４輪駆動システム（以下、４ＷＤシステムという）を使う場合には、駆動トルクがクラッチの伝達限界トルクに対し余裕がありあまり問題とはならないが、小型・軽量の４ＷＤシステムをスポーツ・ユーティリティ・ビークル（ＳＵＶ）等に採用して砂漠や雪道等の低μ路を走破しようとする場合は、クラッチの限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行う必要があり、クラッチの温度保証による保護を考慮した制御が必要となる。
【０００４】
しかしながら、クラッチの温度保証による保護制御に関して従来の制御を行うと、下記に述べる問題点があった。
（１）  一定値以上のトルクが一定時間以上連続すると保護制御が作動される制御となっていたため、図１０（ａ）に示すように、しきい値以上の小さいトルクが一定時間（ｔ０〜ｔ２）以上連続する場合は（（イ）の特性）、図１０（ｂ）に示すように、保護制御が不要であるにもかかわらずｔ２の時点で保護制御される。よって、温度保証による保護に対し過剰制御となることで駆動トルクを十分に伝達できない。
【０００５】
また、図１０（ａ）に示すように、しきい値以上の大きいトルクが一定時間（ｔ０〜ｔ２）以上連続する場合は（（ロ）の特性）、ｔ２の時点で保護制御されるが、図１０（ｂ）に示すように、ｔ１の時点で既に保護制御すべき実クラッチ温度を超えているため、保護制御に入るタイミングが遅れる。
（２）  指令トルクがある一定値を下回る場合、クラッチの推定温度がリセットされる制御となっていたため、図１１に示すように、指令トルクがしきい値を下回る場合にはクラッチ推定温度はリセットされるが、実クラッチ温度はすぐに低下せず、その直後に指令トルクがしきい値を超え、その直後に指令トルクがしきい値を下回るような状況が繰り返されると、実クラッチ温度とクラッチ推定温度との間に大きな乖離（かいり）が生じてしまう。すなわち、クラッチ推定温度の信頼度が非常に低いといえる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、温度センサを用いることなく低コストによるシステムとしながら、実クラッチ温度に近いクラッチ推定温度を得ることで、クラッチ限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に電子制御クラッチの温度保証を行うことができる４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とし、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とする温度勾配係数設定手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量を、前記温度上昇係数に基づいて算出する温度上昇量算出部と、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量を、前記温度下降係数に基づいて算出する温度下降量算出部を有し、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段とし、
車速を検出する車速検出手段を設け、
クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速としたとき、検出される車速が設定車速以上であるときには、前記クラッチ推定温度算出手段によるクラッチ推定温度の算出を中止して初期状態にリセットするクラッチ温度推定制御中止手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、
前後輪に伝達されるトルク配分を制御する電子制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差を検出するクラッチ回転速度差検出手段と、
前記電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクを推定するクラッチ伝達トルク推定手段と、
前記クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより前記電子制御クラッチに加わる入力エネルギを算出する入力エネルギ算出手段と、
算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動を予測し、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度を算出するクラッチ推定温度算出手段と、
算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御を行うクラッチ保護制御手段とを備え、
入力エネルギの判断しきい値を加算判断基準値として設定し、前記入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかを判断するクラッチ温度加減判断手段を設け、
前記クラッチ推定温度算出手段を、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量を加算し、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量を減算することでクラッチ推定温度を算出する手段とし、
前記クラッチ保護制御手段は、クラッチ保護判定温度より高い温度としてクラッチ限界判定温度を設定し、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ締結力を強くし、さらに、クラッチ推定温度が上昇してクラッチ限界判定温度に達するとクラッチ締結を解放するクラッチ保護制御を行う手段であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記加算判断基準値は、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギにより設定されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明では、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記温度上昇量は、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合に、加算判断基準値に対する入力エネルギの増加量に比例して決定され、前記温度下降量は、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合に、入力エネルギの減少量に関係なく決定されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明では、請求項２または請求項３に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とし、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とする温度勾配係数設定手段を設け、前記クラッチ推定温度算出手段を、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量を、前記温度上昇係数に基づいて算出する温度上昇量算出部と、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量を、前記温度下降係数に基づいて算出する温度下降量算出部を有する手段としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明では、請求項３に記載の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置において、
前記クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度に達するまでにクラッチに作用する制御モードを通常制御モードとし、前記クラッチ保護判定温度より低い温度として通常制御モード復帰判定温度を設定し、
クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより、あるいは、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達することでクラッチ締結が解放されることにより、クラッチ推定温度が前記通常制御モード復帰判定温度以下まで低下すると、保護制御モードから通常制御モードに復帰させる通常制御モード復帰手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用および効果】
請求項１，２，３に記載の発明の共通の作用効果を説明する。
クラッチ回転速度差検出手段において、電子制御クラッチの入出力軸間の相対回転速度差が検出され、クラッチ伝達トルク推定手段において、電子制御クラッチを介して伝達される駆動トルクが推定され、入力エネルギ算出手段において、クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより電子制御クラッチに加わる入力エネルギが算出され、クラッチ推定温度算出手段において、算出された入力エネルギの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動が予測され、この温度変動予測に基づいてクラッチ推定温度が算出され、クラッチ保護制御手段において、算出されたクラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御、例えば、電子制御クラッチの一定時間解放が行われる。
すなわち、電子制御クラッチに加わる入力エネルギをクラッチの相対滑り（相対回転速度差）とクラッチ伝達トルクにより算出し、入力エネルギの大きさによるクラッチ温度の変動予測に基づいてクラッチ推定温度が算出される。つまり、入力エネルギが大きく変動するような場合、指令トルクが低くなる毎にクラッチ推定温度がリセットされることなく、入力エネルギの大きさにより推定温度を上昇させたり下降させたりというように、実クラッチ温度の変化推移に追従する推定動作により精度の高いクラッチ温度推定が行われる。
よって、温度センサを用いることなく低コストによるシステムとしながら、実クラッチ温度に近いクラッチ推定温度を得ることで、クラッチ限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に電子制御クラッチの温度保証を行うことができる。
【００１５】
また、入力エネルギの判断しきい値が加算判断基準値として設定され、クラッチ温度加減判断手段において、入力エネルギ算出手段により算出された入力エネルギが設定された加算判断基準値以上かどうかが判断される。そして、クラッチ推定温度算出手段において、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度上昇量が加算され、また、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度に温度下降量が減算されることでクラッチ推定温度が算出される。
すなわち、入力エネルギが加算判断基準値以上であると推定温度を上げ、入力エネルギが加算判断基準値未満であると推定温度を下げるというように、入力エネルギの大小を比較することでクラッチ推定温度が算出される。
よって、加算判断基準値に対し入力エネルギの大小比較によりクラッチ温度を推定する手法を採用しているため、熱収支の細かな影響を無視することができる。
請求項１記載の発明にあっては、上記共通の作用効果に加え、下記の作用効果が得られる。
温度勾配係数設定手段において、その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とされ、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とされる。そして、クラッチ推定温度算出手段の温度上昇量算出部において、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量が、設定された温度上昇係数に基づいて算出され、クラッチ推定温度算出手段の温度下降量算出部において、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量が、設定された温度下降係数に基づいて算出される。
すなわち、砂路や深雪路等の走行時で、クラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数により高めの推定温度となり、また、実温度勾配よりも緩い温度下降係数とすることで推定温度の低下が小さく抑えられるため、限界使用域付近では、実際よりも厳しめにクラッチ温度が見積もられることになり、確実に電子制御クラッチを保護することができる。一方、通常走行時等でクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数により推定温度を高負荷温度域の推定温度に連続させており、また、実温度勾配よりも急な温度下降係数とすることで推定温度が早期にリセット方向に低下させられるため、推定温度と実温度との誤差が広がることで発生する実用走行温度域でのクラッチ保護制御の誤作動を防止することができる。
よって、実用走行温度域および高負荷温度域において、それぞれの走行シーンを考慮したクラッチ温度の推定を行うことができる。
【００１６】
請求項２記載の発明にあっては、上記共通の作用効果に加え、下記の作用効果が得られる。
クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速としたとき、クラッチ温度推定制御中止手段において、車速検出手段により検出される車速が設定車速以上であるときには、クラッチ推定温度算出手段によるクラッチ推定温度の算出が中止され初期状態にリセットされる。
よって、連続温度推定による誤差の積み上げを防止でき、クラッチ推定温度の推定精度を向上させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明にあっては、上記共通の作用効果に加え、下記の作用効果が得られる。
クラッチ保護制御手段において、クラッチ保護判定温度より高い温度としてクラッチ限界判定温度が設定され、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ締結力が強くされ、さらに、クラッチ推定温度が上昇してクラッチ限界判定温度に達するとクラッチ締結が解放されてクラッチ保護制御が行われる。
すなわち、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になった直後に、クラッチ締結を解放するクラッチ保護制御に入ると、車両は２輪駆動状態となり、４輪駆動状態での走行による高い駆動性能や旋回安定性能を生かしての走行距離や走行時間が短くなってしまう。
これに対し、例えば、クラッチ推定温度の温度上昇勾配が急な場合、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になると、クラッチ締結力を強くし、クラッチ回転速度差を小さく抑えて、クラッチ推定温度の温度上昇勾配を緩やかにすることで、クラッチ保護制御が働くまでの４輪駆動状態での走行距離や走行時間を確保することができる。そして、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達するとクラッチ締結を解放するクラッチ保護制御を行うことで、電子制御クラッチが温度保証の限界を超える高温状態になるのが回避される。
よって、４輪駆動状態での走行距離（時間）を確保しながら、確実に電子制御クラッチの温度保証による保護を達成することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明にあっては、加算判断基準値が、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギによって設定される。
よって、加算判断基準値をクラッチ固有の温度特性から設定することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明にあっては、温度上昇量は、入力エネルギが加算判断基準値以上であると判断された場合に、加算判断基準値に対する入力エネルギの増加量に比例して決定され、温度下降量は、入力エネルギが加算判断基準値未満であると判断された場合に、入力エネルギの減少量に関係なく決定される。よって、温度上昇量は、入力エネルギの増加量に対する簡単な比例計算で算出することができ、温度下降量は、入力エネルギの減少量に関係なく一定値から求められるため、短時間での温度推定が可能となる。
【００２０】
請求項６記載の発明にあっては、温度勾配係数設定手段において、その時のクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数と実温度勾配よりも急な温度下降係数とされ、その時のクラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数と実温度勾配よりも緩い温度下降係数とされる。そして、クラッチ推定温度算出手段の温度上昇量算出部において、その時のクラッチ推定温度に加算する温度上昇量が、設定された温度上昇係数に基づいて算出され、クラッチ推定温度算出手段の温度下降量算出部において、その時のクラッチ推定温度に減算する温度下降量が、設定された温度下降係数に基づいて算出される。
すなわち、砂路や深雪路等の走行時で、クラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数により高めの推定温度となり、また、実温度勾配よりも緩い温度下降係数とすることで推定温度の低下が小さく抑えられるため、限界使用域付近では、実際よりも厳しめにクラッチ温度が見積もられることになり、確実に電子制御クラッチを保護することができる。一方、通常走行時等でクラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数により推定温度を高負荷温度域の推定温度に連続させており、また、実温度勾配よりも急な温度下降係数とすることで推定温度が早期にリセット方向に低下させられるため、推定温度と実温度との誤差が広がることで発生する実用走行温度域でのクラッチ保護制御の誤作動を防止することができる。
よって、実用走行温度域および高負荷温度域において、それぞれの走行シーンを考慮したクラッチ温度の推定を行うことができる。
【００２１】
請求項７記載の発明にあっては、クラッチ保護判定温度より低い温度として通常制御モード復帰判定温度が設定され、通常制御モード復帰手段において、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより、あるいは、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達することでクラッチ締結が解放されることにより、クラッチ推定温度が通常制御モード復帰判定温度以下まで低下すると、保護制御モードから通常制御モードに復帰させられる。
よって、クラッチ推定温度を低下させる保護制御モードに入った場合、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度より低い通常制御モード復帰判定温度まで低下すると通常制御モードに復帰させられるため、通常制御モードへの復帰後、直ちに保護制御モードに入ることがない最適なタイミングにて通常制御モードに復帰させることができる。更に、電子制御クラッチの推定温度が保護を必要としない温度であれば、確実に４輪駆動状態を確保できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を実現する実施の形態を、第１実施例および第２実施例に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例における４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を示す全体システム図であり、１はエンジン、２はトランスミッション、３はフロントディファレンシャル、４，５はフロント側ドライブシャフト、６，７は左右の前輪、８はトランスファー、９はプロペラシャフト、１０は電子制御クラッチ、１１はリアディファレンシャル、１２，１３はリア側ドライブシャフト、１４，１５は左右の後輪である。
【００２４】
すなわち、エンジン及びトランスミッション２を経過した駆動トルクを、前輪６，７側に伝達するＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）をベースとし、電子制御クラッチ１０を介して後輪１４，１５にエンジン駆動トルクの一部を伝達する４輪駆動車であり、駆動力配分比（％）は、電子制御クラッチ１０が締結解放状態では、前輪：後輪＝１００：０（％）の前輪駆動配分比であり、電子制御クラッチ１０が完全締結状態では、前輪：後輪＝５０：５０（％）の前後輪等配分比であり、電子制御クラッチ１０の締結度合いに応じて後輪配分比が０％〜５０％まで無段階に制御される。
【００２５】
前記電子制御クラッチ１０は、４ＷＤコントローラ１６からの駆動電流により制御され、４ＷＤコントローラ１６には、モード切替スイッチ１７からのモードスイッチ信号と、エンジン回転数センサ１８からのエンジン回転数信号と、アクセル開度センサ１９からのアクセル開度信号と、左前輪速センサ２０からの左前輪速信号と、右前輪速センサ２１からの右前輪速信号と、左後輪速センサ２２からの左後輪速信号と、右後輪速センサ２３からの右後輪速信号が入力され、４ＷＤコントローラ１６からは、電子制御クラッチ１０の電磁ソレノイド２４に対し駆動電流が出力されると共に、インジケータ２５に対し表示指令が出力され、警告灯＆警報２６に対し点灯警報指令が出力される。
【００２６】
図２は電子制御クラッチ１０を示す概略図であり、図３は電子制御クラッチ１０のカム機構を示す斜視図及び作用説明図である。
図２及び図３において、２４は電磁ソレノイド、２７はクラッチ入力軸、２８はクラッチ出力軸、２９はクラッチハウジング、３０はアーマチュア、３１はコントロールクラッチ、３２はコントロールカム、３３はメインカム、３４はボール、３５はメインクラッチ、３６はカム溝である。
【００２７】
前記クラッチ入力軸２７は、一端部が前記プロペラシャフト９に連結され、他端部がクラッチハウジング２９に固定され、前記クラッチ出力軸２８は、前記リアディファレンシャル１１の入力ギアに固定されている。
【００２８】
前記コントロールクラッチ３１は、クラッチハウジング２９とコントロールカム３２との間に介装されたクラッチで、前記メインクラッチ３５は、クラッチハウジング２９とクラッチ出力軸２８との間に介装されたクラッチである。
【００２９】
前記コントロールカム３２と、メインカム３３と、両カム３２，３３に形成されたカム溝３６，３６の間に挟持されたボール３４により、図３に示すようにカム機構が構成される。
【００３０】
ここで、電子制御クラッチ１０の締結作動について説明する。
まず、４ＷＤコントローラ１６からの指令により、電磁ソレノイド２４に電流が流されると、電磁ソレノイド２４の回りに磁界が発生し、アーマチュア３０をコントロールクラッチ３１側に引き寄せる。この引き寄せられたアーマチュア３０に押され、コントロールクラッチ３１で摩擦トルクが発生し、コントロールクラッチ３１で発生した摩擦トルクは、カム機構のコントロールカム３２に伝達される。コントロールカム３２に伝達されたトルクは、カム溝３６，３６及びボール３４を介して軸方向のトルクに増幅・変換され、メインカム３３をフロント方向に押し付ける。メインカム３３がメインクラッチ３５を押し、メインクラッチ３５に電流値に比例した摩擦トルクが発生する。メインクラッチ３５で発生したトルクは、クラッチ出力軸２８を経過し、駆動トルクとしてリアディファレンシャル１１へと伝達される。
【００３１】
次に、作用を説明する。
【００３２】
［入力エネルギの算出処理］
図４は４ＷＤコントローラ１６で実行される入力エネルギの算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３３】
ステップ４０では、左前輪速センサ２０からの左前輪速ＶＦＬと、右前輪速センサ２１からの右前輪速ＶＦＲと、左後輪速センサ２２からの左後輪速ＶＲＬと、右後輪速センサ２３からの右後輪速ＶＲＲと、４ＷＤコントローラ１６から電磁ソレノイド２４に対して出力される駆動電流Ａが２０ｍｓｅｃ毎に読み込まれる。
【００３４】
ステップ４１では、単位入力エネルギＥｎが、クラッチ伝達トルクＴＥと前後輪回転速度差△Ｖ（クラッチ回転速度差）を掛け合わせることで算出される。ここで、クラッチ伝達トルクＴＥは駆動電流Ａに基づいて算出され、また、前後輪回転速度差△Ｖは、左右前輪速平均値と左右後輪速平均値との差により算出される。
【００３５】
ステップ４２では、ステップ４１で算出された単位入力エネルギＥｎがメモリ（ＲＡＭ）に書き込まれる。
【００３６】
ステップ４３では、カウント値Ｎに１が加算されてＮ＋１とされる。
【００３７】
ステップ４４では、カウント値Ｎが設定カウント値Ｎ０（例えば、３２）以上かどうかが判断され、ＮＯの場合はステップ４０へ戻り、ＹＥＳの場合はステップ４５へ進む。
【００３８】
ステップ４５では、カウント値ＮがＮ＝０にクリアされる。
【００３９】
ステップ４６では、入力エネルギＥがメモリされている単位入力エネルギＥｎの平均値演算により算出される。すなわち、設定カウント値Ｎ０が３２の場合には、入力エネルギＥは、６４０ｍｓｅｃ（＝２０ｍｓｅｃ×３２）間の単位入力エネルギＥｎの平均値となる（図７参照）。
【００４０】
［クラッチ保護制御処理］
図５は４ＷＤコントローラ１６で実行されるクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、６４０ｍｓｅｃ／ルーチンで実行される。
【００４１】
ステップ５０では、図４のフローチャートで求められた入力エネルギＥと車速Ｖが読み込まれる。
【００４２】
ステップ５１では、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ５２へ進み、クラッチ推定温度Ｔ１を初期温度Ｔ０に設定してクラッチ推定温度Ｔ１の算出が中止され初期状態にリセットされる。ここで、設定車速Ｖ０は、クラッチ温度の推定を許容する上限車速値により決められる。また、ステップ５１でＮＯの場合はステップ５３以降の流れに進む。
【００４３】
ステップ５３では、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合はステップ５４〜ステップ５６の温度上昇側推定処理に進み、ＮＯの場合はステップ５７〜ステップ５９の温度下降側推定処理に進む。ここで、加算判断基準値Ｅ０は、発熱量と放熱量とがほぼ同じであり、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギＥの判断しきい値として設定されるもので、クラッチ固有の固定値として与えるものとする。
【００４４】
ステップ５４では、加算判断基準値Ｅ０に対する入力エネルギＥの増加量（＝Ｅ−Ｅ０）を温度上昇量に換算した暫定温度上昇量△Ｔ１ｕｐを、クラッチ推定温度Ｔ１（最初の推定時は初期温度Ｔ０）に加算して、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが算出される。
【００４５】
ステップ５５では、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚにより温度上昇係数Ｋｕｐが設定される。つまり、図６に示すように、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数Ｋｕｐ１とされ、その時のクラッチ推定温度Ｔ１が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数Ｋｕｐ２とされる。
【００４６】
ステップ５６では、ステップ５５で設定された温度上昇係数Ｋｕｐと暫定温度上昇量△Ｔ１ｕｐとの積により温度上昇量△Ｔｕｐが算出される。
【００４７】
ステップ５７では、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが、前回のクラッチ推定温度Ｔ１に温度上昇量△Ｔｕｐを加算することで算出される。
【００４８】
ステップ５８では、加算判断基準値Ｅ０に対する入力エネルギＥの減少量を一定値とし、その一定値を温度下降量に換算した暫定温度下降量△Ｔ１ｄｎを、クラッチ推定温度Ｔ１（最初の推定時は初期温度Ｔ０）から減算して、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが算出される。
【００４９】
ステップ５９では、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚにより温度下降係数Ｋｄｎが設定される。つまり、図６に示すように、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度下降係数Ｋｄｎ１とされ、その時のクラッチ推定温度Ｔ１が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度下降係数Ｋｄｎ２とされる。
【００５０】
ステップ６０では、ステップ５９で設定された温度下降係数Ｋｄｎと暫定温度下降量△Ｔ１ｄｎ（一定値）との積により温度下降量△Ｔｄｎが算出される。
【００５１】
ステップ６１では、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが、前回のクラッチ推定温度Ｔ１に温度下降量△Ｔｄｎを減算することで算出される。
【００５２】
ステップ６２では、ステップ５７もしくはステップ６１で算出されたクラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上かどうかが判断され、ＮＯの場合は、ステップ６３へ進み、クラッチ推定温度Ｔ１ｎが初期温度Ｔ０を超えるかどうかが判断され、Ｔ１ｎ＞Ｔ０の場合は、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎがそのままクラッチ推定温度Ｔ１とされ、Ｔ１ｎ≦Ｔ０の場合は、初期温度Ｔ０がクラッチ推定温度Ｔ１とされる。ステップ６２でＴ１ｎ≧Ｔｐの場合は、ステップ６６以降のクラッチ保護処理へ進む。
【００５３】
ステップ６６では、駆動電流ＡがＡ＝０とされる。つまり、電子制御クラッチ１０が解放状態とされる。
【００５４】
ステップ６７では、警告灯＆警報２６に対しランプ点滅および警報作動により保護制御モードであることがドライバに知らされる。
【００５５】
ステップ６８では、ステップ６２でＹＥＳと判断された時点から開始されるタイマ値ＴＩＭが設定タイマ値ＴＩＭ０（例えば、６０ｓｅｃ）以上かどうかが判断され、設定タイマ値ＴＩＭ０となるまで、ステップ６６およびステップ６７のクラッチ保護作動が継続され、設定タイマ値ＴＩＭ０になるとステップ５０へ戻りクラッチ温度推定が再開される。
【００５６】
［電子制御クラッチの温度保証作用］
例えば、砂漠等を走破するときには、図４のステップ４１において、電子制御クラッチ１０の入出力軸間の相対回転速度差が前後輪回転速度差△Ｖにより算出され、電子制御クラッチ１０を介して伝達されるクラッチ伝達トルクＴＥが駆動電流Ａに基づいて推定され、電子制御クラッチ７に加わる単位入力エネルギＥｎが、クラッチ伝達トルクＴＥと前後輪回転速度差△Ｖを掛け合わせることで算出され、ステップ４６において、入力エネルギＥがメモリされている単位入力エネルギＥｎの平均値演算により算出される。すなわち、図７のエネルギ（ＥＮＥＲＧＹ）に示すように、２０ｍｓｅｃ毎の単位入力エネルギＥｎが３２本算出され、６４０ｍｓｅｃ間の単位入力エネルギＥｎの平均値により入力エネルギＥが計算される。
【００５７】
そして、図５のフローチャートにおいて、算出された入力エネルギＥの大きさに応じ、時間の経過と共に上昇したり下降したりするクラッチ温度の変動が予測され、この温度変動予測に基づき、ステップ５７またはステップ６１において、今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出され、ステップ６２において、算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御として、電子制御クラッチ１０を設定時間解放する制御が行われる。
【００５８】
すなわち、電子制御クラッチ１０に加わる入力エネルギＥをクラッチ相対滑り（前後輪回転速度差△Ｖ）とクラッチ伝達トルクＴＥにより算出し、入力エネルギＥの大きさによるクラッチ温度の変動予測に基づいて今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出される。つまり、入力エネルギが大きく変動するような場合、従来技術のように、指令トルクが低くなる毎にクラッチ推定温度がリセットされることなく、図７の推定温度の算出に示すように、入力エネルギＥの大きさによりクラッチ推定温度Ｔ１を上昇させたり下降させたりというように、実クラッチ温度の変化推移に追従する推定動作により精度の高いクラッチ温度推定が行われる。
【００５９】
よって、温度センサを用いることなく低コストによるシステムとしながら、実クラッチ温度に近いクラッチ推定温度Ｔ１を得ることで、例えば、砂漠や雪道等を走破するときのように、クラッチ限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に電子制御クラッチ１０の温度保証を行うことができる。
【００６０】
［入力エネルギ基準によるクラッチ温度推定作用］
クラッチ温度を推定するにあたって、クラッチ温度がほぼ一定の温度となる入力エネルギの判断しきい値が加算判断基準値Ｅ０として設定され、ステップ５３（クラッチ温度加減判断手段）において、図４のフローチャート（入力エネルギ算出手段）により算出された入力エネルギＥが設定された加算判断基準値Ｅ０以上かどうかが判断される。そして、ステップ５４〜ステップ６１（クラッチ推定温度算出手段）において、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０以上であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度Ｔ１に温度上昇量△Ｔｕｐが加算され、また、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０未満であると判断された場合には、その時のクラッチ推定温度Ｔ１に温度下降量△Ｔｄｎが減算されることで今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出される。
【００６１】
すなわち、図７の温度加減判断に示すように、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０以上であると推定温度を上げ、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０未満であると推定温度を下げるというように、入力エネルギＥの大小を比較することでクラッチ推定温度が算出される。
【００６２】
よって、クラッチ固有の温度特性により決められる加算判断基準値Ｅ０に対し入力エネルギＥの大小比較によりクラッチ温度を推定する手法を採用しているため、熱収支の細かな影響を無視することができる。
【００６３】
［温度勾配係数によるクラッチ温度推定作用］
クラッチ温度を推定するにあたって、図６（温度勾配係数設定手段）に示すように、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数Ｋｕｐ１と実温度勾配よりも急な温度下降係数Ｋｄｎ１とされ、その時の暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数Ｋｕｐ２と実温度勾配よりも緩い温度下降係数Ｋｄｎ２とされる。
【００６４】
そして、図７の温度変動量の算出に示すように、ステップ５５およびステップ５６（温度上昇量算出部）において、その時のクラッチ推定温度Ｔ１に加算する温度上昇量△Ｔｕｐが、設定された温度上昇係数Ｋｕｐ１またはＫｕｐ２に基づいて算出され、ステップ５９およびステップ６０（温度下降量算出部）において、その時のクラッチ推定温度Ｔ１に減算する温度下降量△Ｔｄｎが、設定された温度下降係数Ｋｄｎ１またはＫｄｎ２に基づいて算出される。
【００６５】
すなわち、砂路や深雪路等の走行時で、暫定クラッチ推定温度Ｔ１ｚが高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数Ｋｕｐ２により高めの推定温度となり、また、実温度勾配よりも緩い温度下降係数Ｋｄｎ２とすることで推定温度の低下が小さく抑えられるため、限界使用域付近では、実際よりも厳しめにクラッチ温度が見積もられることになり、確実に電子制御クラッチ１０を保護することができる。
【００６６】
一方、通常走行時等で暫定クラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数Ｋｕｐ１により推定温度を高負荷温度域の推定温度に連続させており、また、実温度勾配よりも急な温度下降係数Ｋｄｎ１とすることで推定温度が早期にリセット方向に低下させられるため、推定温度と実温度との誤差が広がることで発生する実用走行温度域でのクラッチ保護制御の誤作動を防止することができる。
【００６７】
よって、実用走行温度域および高負荷温度域において、それぞれの走行シーンを考慮したクラッチ温度の推定を行うことができる。
【００６８】
［クラッチ温度推定の中止作用］
クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速Ｖ０としたとき、図５のステップ５１およびステップ５２（クラッチ温度推定制御中止手段）において、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上であるときには、ステップ５３以降のクラッチ推定温度Ｔ１ｎの算出が中止され、クラッチ推定温度Ｔ１を初期値Ｔ０にし、初期状態にリセットされる。
【００６９】
よって、連続温度推定による誤差の積み上げを防止でき、クラッチ推定温度の推定精度を向上させることができる。
【００７０】
次に、効果を説明する。
【００７１】
（１）  電子制御クラッチ１０に加わる入力エネルギＥをクラッチ１０の相対滑り（前後輪回転速度差△Ｖ）とクラッチ伝達トルクＴＥにより算出し、入力エネルギＥの大きさによるクラッチ温度の変動予測に基づいてクラッチ推定温度Ｔ１を算出し、実クラッチ温度の変化推移に追従する推定動作により精度の高いクラッチ温度推定を行うようにしたため、温度センサを用いることなく低コストによるシステムとしながら、実クラッチ温度に近いクラッチ推定温度を得ることで、クラッチ限界トルクでの駆動伝達を頻繁に行うような場合でも確実に電子制御クラッチ１０の温度保証を行うことができる。
【００７２】
（２）  入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０以上であると推定温度を上げ、入力エネルギＥが加算判断基準値Ｅ０未満であると推定温度を下げるというように、入力エネルギＥの大小を比較することでクラッチ推定温度Ｔ１を算出するようにしたため、熱収支の細かな影響を無視することができる。
【００７３】
（３）  砂路や深雪路等の走行時で、暫定クラッチ推定温度が高負荷温度域であるときには、実温度勾配よりも急な温度上昇係数Ｋｕｐ２により高めの推定温度となり、また、実温度勾配よりも緩い温度下降係数Ｋｄｎ２とすることで推定温度の低下が小さく抑えられるため、限界使用域付近では、実際よりも厳しめにクラッチ温度が見積もられることになり、確実に電子制御クラッチ１０を保護することができる。
【００７４】
一方、通常走行時等で暫定クラッチ推定温度が実用走行温度域であるときには、実温度勾配よりも緩い温度上昇係数Ｋｕｐ１により推定温度を高負荷温度域の推定温度に連続させており、また、実温度勾配よりも急な温度下降係数Ｋｄｎ１とすることで推定温度が早期にリセット方向に低下させられるため、推定温度と実温度との誤差が広がることで発生する実用走行温度域でのクラッチ保護制御の誤作動を防止することができる。
【００７５】
（４）  クラッチ温度の推定を許容する上限車速値を設定車速Ｖ０としたとき、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上であるときには、クラッチ推定温度の算出を中止し初期状態にリセットするようにしたため、連続温度推定による誤差の積み上げを防止でき、クラッチ推定温度の推定精度を向上させることができる。
【００７６】
（第２実施例）
第１実施例では、クラッチ保護制御として、クラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、電子制御クラッチ１０を設定時間解放する制御（２ＷＤ）を行う例を示したが、この第２実施例では、クラッチ保護制御として、クラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、電子制御クラッチ１０を完全４輪駆動状態（ロック状態）が得られるように強く締結し、さらに、クラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ限界判定温度Ｔｃ以上になると、電子制御クラッチ１０を解放する制御（２ＷＤ）を行う例である。
【００７７】
なお、図１ないし図３に示す構成は、第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００７８】
次に作用を説明する。
【００７９】
まず、第２実施例の４ＷＤコントローラ１６で実行される入力エネルギの算出処理については、図４に示す第１実施例のフローチャートによりなされるので、図示並びに説明を省略する。
【００８０】
［クラッチ保護制御処理］
図８は第２実施例の４ＷＤコントローラ１６で実行されるクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、６４０ｍｓｅｃ／ルーチンで実行される。
【００８１】
ステップ８０では、図４のフローチャートで求められた入力エネルギＥと車速Ｖが読み込まれる。
【００８２】
ステップ８１では、車速Ｖが設定車速Ｖ０以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ８２へ進み、クラッチ推定温度Ｔ１を初期温度Ｔ０に設定してクラッチ推定温度Ｔ１の算出が中止され初期状態にリセットされる。ここで、設定車速Ｖ０は、クラッチ温度の推定を許容する上限車速値により決められる。また、ステップ８１でＮＯの場合はステップ８３以降の流れに進む。
【００８３】
ステップ８３では、図５のステップ５３〜ステップ６１の処理（第１実施例参照）により今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが算出される。
【００８４】
ステップ８４では、ステップ８３で算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが、クラッチ限界判定温度Ｔｃ以上かどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９４及びステップ９５へ進み、ＮＯの場合は、ステップ８５へ進む。
【００８５】
ステップ８５では、ステップ８３で算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎがクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上かどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ８８へ進み、ＮＯの場合は、ステップ８６へ進む。
【００８６】
ステップ８６では、ステップ８３で算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎがＡＵＴＯモード復帰温度ＴＡを超えているかどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ８９へ進み、ＮＯの場合は、ステップ８７へ進む。
【００８７】
ステップ８７では、ステップ８３で算出された今回のクラッチ推定温度Ｔ１ｎが初期温度Ｔ０を超えているかどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９２へ進み、ＮＯの場合は、ステップ９１を経過してステップ９２へ進む。
【００８８】
ステップ８８では、４ＷＤトルク＝０かどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９４へ進み、ＮＯの場合は、ステップ９３へ進む。
【００８９】
ステップ８９では、４ＷＤトルク＝０かどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９４へ進み、ＮＯの場合は、ステップ９０へ進む。
【００９０】
ステップ９０では、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋかどうかが判断される。この判断で、ＹＥＳの場合はステップ９３へ進み、ＮＯの場合は、ステップ９２へ進む。
【００９１】
ステップ９１では、ステップ８７でＴ１ｎ≦Ｔ０の場合は、クラッチ推定温度Ｔ１が初期温度Ｔ０に設定される。
【００９２】
ステップ９２では、ステップ９０で４ＷＤトルク≠Ｌｏｃｋであると判断された場合、あるいは、ステップ８７でＴ１ｎ＞Ｔ０であると判断された場合、あるいは、ステップ９１でＴ１＝Ｔ０に設定された場合、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯとされ、電子制御クラッチ１０が４輪駆動制御則（例えば、前後輪回転速度差が大きいほど電子制御クラッチ１０の締結力を高める回転速度差対応制御等）に従って可変締結力による通常の前後輪駆動トルク配分制御状態とされる。
【００９３】
ステップ９３では、ステップ８８で４ＷＤトルク≠０であると判断された場合、あるいは、ステップ９０で４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋであると判断された場合、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋ（駆動電流Ａ＝最大電流）とされ、電子制御クラッチ１０が完全締結状態とされる。
【００９４】
ステップ９４では、ステップ８４でＴ１ｎ≧Ｔｃと判断された場合、あるいは、ステップ８８またはステップ８９で４ＷＤトルク＝０と判断された場合、クラッチ保護処理として４ＷＤトルク＝０（駆動電流Ａ＝０）とされ、電子制御クラッチ１０が解放状態とされる。
【００９５】
ステップ９５では、警告灯＆警報２６に対しランプ点滅および警報作動により保護制御モードであることがドライバに知らされる。
【００９６】
［電子制御クラッチの温度保証作用］
電子制御クラッチの温度保証作用について、図８のフローチャートと図９のタイムチャートに基づいて説明する。
【００９７】
▲１▼Ｔ１≧Ｔｃになる場合
例えば、車速Ｖが設定車速Ｖ０未満の走行状態で、クラッチ推定温度Ｔ１の温度上昇勾配が急な砂漠等を走破するとき、図９のｔ０時点からｔ１時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８７→ステップ９１→ステップ９２へと進む流れとなり、ステップ９１において、クラッチ推定温度Ｔ１が、Ｔ１＝Ｔ０（初期温度）に設定され、ステップ９２において、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯとされる。
【００９８】
そして、クラッチ推定温度Ｔ１が上昇し、クラッチ保護判定温度Ｔｐとなるまでの間、つまり、図９のｔ１時点からｔ２時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８７→ステップ９２へと進む流れとなり、ステップ９２において、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯとされる。
【００９９】
そして、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐになる図９のｔ２時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５へと進む流れとなり、ステップ８５において、Ｔ１ｎ≧Ｔｐの条件を満足すると、ステップ８８へ進み、４ＷＤトルク≠０でないと確認されると、ステップ９３に進み、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯから４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋに変更される。さらに、Ｔ１ｎ≧Ｔｐの条件を満足しながら、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ限界判定温度Ｔｃになるまでの図９のｔ２時点からｔ３時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８８→ステップ９３へと進む流れとなり、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋの状態が維持される。
【０１００】
そして、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋの状態とすることで、クラッチ温度上昇勾配を抑えているにもかかわらず、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ限界判定温度Ｔｃになる図９のｔ３時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４へと進む流れとなり、ステップ８４において、Ｔ１ｎ≧Ｔｃの条件を満足すると、ステップ９４に進み、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋから４ＷＤトルク＝０に変更され、次のステップ９５に進み、警告灯＆警報２６に対しランプ点滅および警報作動がなされる。
【０１０１】
そして、Ｔ１ｎ≧Ｔｐの条件を満足しながら４ＷＤトルク＝０（クラッチ解放）によりクラッチ推定温度Ｔ１が低下する図９のｔ３時点からｔ４時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８８→ステップ９４→ステップ９５へと進む流れとなり、４ＷＤトルク＝０が維持されると共に、ランプ点滅および警報作動がなされる。さらに、ＴＡ＜Ｔ１ｎ＜Ｔｐの条件を満足しながら４ＷＤトルク＝０によりクラッチ推定温度Ｔ１が低下する図９のｔ４時点からｔ５時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８９→ステップ９４→ステップ９５へと進む流れとなり、４ＷＤトルク＝０が維持されると共に、ランプ点滅および警報作動がなされる。
【０１０２】
そして、クラッチ推定温度Ｔ１がＡＵＴＯモード復帰温度ＴＡにまで低下した図９のｔ５時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８７→ステップ９２へと進む流れとなり、ステップ９２において、４ＷＤトルク＝０から４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯに変更され、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯが維持される。
【０１０３】
▲２▼Ｔｐ≦Ｔ１＜Ｔｃになる場合
図９のｔ０時点からｔ２時点となるまでの間と、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐとなるｔ２時点で４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯから４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋに変更され点は、上記Ｔ１≧Ｔｃになる場合の例と同様である。
【０１０４】
そして、Ｔ１ｎ≧Ｔｐの条件を満足しながらクラッチ推定温度Ｔ１が推移する図９のｔ２時点からｔ６時点となるまでの間は、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８８→ステップ９３へと進む流れとなり、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋの状態が維持される。
【０１０５】
そして、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋの状態とすることで、クラッチ温度が徐々に下降し、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ未満になる図９のｔ６時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８９→ステップ９０へと進む流れとなり、ステップ９０において、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋであると確認されると、ステップ９３に進み、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋが維持される。
【０１０６】
そして、クラッチ推定温度Ｔ１がＡＵＴＯモード復帰温度ＴＡにまで低下した図９のｔ７時点では、図８のフローチャートにおいて、ステップ８０→ステップ８１→ステップ８３→ステップ８４→ステップ８５→ステップ８６→ステップ８７→ステップ９２へと進む流れとなり、ステップ９２において、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋから４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯに変更され、４ＷＤトルク＝ＡＵＴＯが維持される。
【０１０７】
［クラッチ保護作用］
第２実施例のクラッチ保護制御においては、クラッチ保護判定温度Ｔｐより高い温度としてクラッチ限界判定温度Ｔｃが設定され、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ締結力が強くされ（４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋ）、さらに、クラッチ推定温度Ｔ１が上昇してクラッチ限界判定温度Ｔｃに達するとクラッチ締結が解放（４ＷＤトルク＝０）される。
【０１０８】
すなわち、第１実施例のようにクラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ締結を直ちに解放するクラッチ保護制御に入ると、図９のｔ２時点で車両は２輪駆動状態となり、４輪駆動状態での走行による高い駆動性能や旋回安定性能を生かしての走行距離や走行時間が短くなってしまう。
【０１０９】
これに対し、例えば、クラッチ推定温度Ｔ１の温度上昇勾配が急な場合、クラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ締結力を強くしクラッチ回転速度差を小さく抑えて、クラッチ推定温度ｔ１の温度上昇勾配を緩やかにすることで、図９のｔ３時点にてクラッチ保護制御が働くまで、４輪駆動状態での走行距離や走行時間が確保される。
【０１１０】
加えて、クラッチ限界判定温度Ｔｃに達すると第１実施例と同様に、クラッチ締結を解放するクラッチ保護制御を行うことで、電子制御クラッチ１０が温度保証の限界を超える高温状態になるのが回避される。
【０１１１】
なお、４ＷＤトルク＝Ｌｏｃｋとする第１段階でのクラッチ保護制御により、状況によってはクラッチ推定温度Ｔ１の温度上昇が抑えられ、クラッチ限界判定温度Ｔｃに達しなくすることができるという効果も得られるし、クラッチ限界判定温度Ｔｃに達しない場合には、図９に示すように、ｔ２時点からｔ７時点までのロックモードを含んで、４輪駆動状態をそのまま維持することができる。
【０１１２】
［ＡＵＴＯモードへの復帰作用］
クラッチ保護判定温度Ｔｐより低い温度としてＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡが設定され、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより（図９のＴ１ｎ＜Ｔｃの特性）、あるいは、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ限界判定温度Ｔｃに達することでクラッチ締結が解放されることにより（図９のＴ１ｎ≧Ｔｃの特性）、クラッチ推定温度Ｔ１がＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡ以下まで低下すると、これらの保護制御モードから通常制御のＡＵＴＯモードに復帰させられる。
【０１１３】
よって、クラッチ推定温度Ｔ１を低下させる保護制御モードに入った場合、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐより低いＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡまで低下するとＡＵＴＯモードに復帰させられるため、ＡＵＴＯモードへの復帰後、直ちに保護制御モードに入ることがない最適なタイミングにて通常制御が行われるＡＵＴＯモードに復帰させることができる。更に、電子制御クラッチ１０の推定温度が保護を必要としない温度であれば、確実にＡＵＴＯモードの４輪駆動状態を確保することができる。
【０１１４】
次に、効果を説明する。
【０１１５】
この第２実施例の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置にあっては、第１実施例の効果に加え、下記の効果が得られる。
【０１１６】
（５）  クラッチ保護判定温度Ｔｐより高い温度としてクラッチ限界判定温度Ｔｃが設定され、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になると、クラッチ締結力が強くされ、さらに、クラッチ推定温度Ｔ１が上昇してクラッチ限界判定温度Ｔｃに達するとクラッチ締結が解放されるクラッチ保護制御が行われるため、４輪駆動状態での走行距離（時間）を確保しながら、確実に電子制御クラッチ１０の温度保証による保護を達成することができる。
【０１１７】
（６）  クラッチ保護判定温度Ｔｐより低い温度としてＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡが設定され、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ保護判定温度Ｔｐ以上になることでクラッチ締結力が強くされることにより、あるいは、クラッチ推定温度Ｔ１がクラッチ限界判定温度Ｔｃに達することでクラッチ締結が解放されることにより、クラッチ推定温度Ｔ１がＡＵＴＯモード復帰判定温度ＴＡ以下まで低下すると、これらの保護制御モードから通常制御のＡＵＴＯモードに復帰させる復帰制御が行われるため、第１実施例のように設定時間の経過による復帰制御に比べ、ＡＵＴＯモードへの復帰後、直ちに保護制御モードに入ることがない最適なタイミングにて、ＡＵＴＯモードに復帰させることができる。更に、電子制御クラッチ１０の推定温度が保護を必要としない温度であれば、確実にＡＵＴＯモードの４輪駆動状態を確保することができる。
【０１１８】
（他の実施例）
第１及び第２実施例では、前輪駆動ベースによる前後輪トルク配分制御装置の例を示したが、後輪駆動ベースによる前後輪トルク配分制御装置や、前輪駆動系と後輪駆動系にそれぞれ電子制御クラッチを設けて前後輪のトルク配分を制御する装置にも適用することができる。
【０１１９】
第１及び第２実施例では、電子制御クラッチとして、電磁ソレノイドにより作動するコントロールクラッチと、カム機構を介して増幅したトルクにより締結されるメインクラッチを用いたクラッチの例を示したが、特開平０４−１０３４３３号公報に記載されているように、制御油圧により締結される多板クラッチを用いたものにも適用することができる。
【０１２０】
第１及び第２実施例では、車速が設定車速以上であるときにクラッチ推定温度の算出を中止し、初期状態にリセットする例を示したが、時間が設定時間を経過したらクラッチ推定温度の算出を中止し、初期状態にリセットするというように、タイマー管理によりクラッチ温度推定を中止するようにしても良い。
【０１２１】
第１及び第２実施例では、入力エネルギＥの加算判断基準値Ｅ０を固定値により与える例を示したが、加算判断基準値Ｅ０は発熱量と放熱量がほぼ同じで、クラッチ温度がほぼ一定に保たれる判断しきい値であるため、例えば、外気温が低いほど放熱量が多くなるというように、外気温により熱収支の関係が異なってくるため、外気温センサからの外気温に応じた可変値により与えるようにしても良い。同様に、クラッチ推定温度Ｔ１ｎの初期温度Ｔ０も、外気温センサからの外気温に応じた可変値により与えるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を示す全体システム図である。
【図２】４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた電子制御クラッチを示す概略図である。
【図３】４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた電子制御クラッチのカム機構を示す斜視図である。
【図４】４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた４ＷＤコントローラで行われる入力エネルギ算出処理を示すフローチャートである。
【図５】４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた４ＷＤコントローラで行われるクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】温度上昇量や温度下降量の算出で用いられる温度勾配係数によるクラッチ推定温度と実クラッチ温度との比較特性を示す図である。
【図７】第１実施例での４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置での入力エネルギ算出、温度加減判断、温度変動量の算出、推定温度の算出、クラッチ保護中フラグを示すタイムチャートである。
【図８】第２実施例の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置に用いられた４ＷＤコントローラで行われるクラッチ保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２実施例のクラッチ保護制御処理及び復帰制御処理の一例を示すタイムチャートである。
【図１０】従来の保護制御での制御開始条件を示すタイムチャートである。
【図１１】従来の保護制御でのクラッチ温度推定処理を採用した場合の実温度と推定温度を示す比較特性図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  トランスミッション
３  フロントディファレンシャル
４，５  フロント側ドライブシャフト
６，７  左右の前輪
８  トランスファー
９  プロペラシャフト
１０  電子制御クラッチ
１１  リアディファレンシャル
１２，１３  リア側ドライブシャフト
１４，１５  左右の後輪
１６  ４ＷＤコントローラ
１７  モード切替スイッチ
１８  エンジン回転数センサ
１９  アクセル開度センサ
２０  左前輪速センサ
２１  右前輪速センサ
２２  左後輪速センサ
２３  右後輪速センサ
２４  電磁ソレノイド
２５  インジケータ
２６  警告灯＆警報
２７  クラッチ入力軸
２８  クラッチ出力軸
２９  クラッチハウジング
３０  アーマチュア
３１  コントロールクラッチ
３２  コントロールカム
３３  メインカム
３４  ボール
３５  メインクラッチ
３６  カム溝
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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