(57)【要約】【課題】車両の駆動源の停止時からの経過時間を計測するための構成を有していなくても、発熱箇所の過熱保護を適切に行うことができる車載用制御装置を提供する。【解決手段】制御装置１０は、駆動力伝達装置２の作動によって発熱するメインクラッチ３の過熱状態を検出する過熱状態検出手段９１と、メインクラッチ３の過熱状態が検出されたとき、過熱状態が検出されていない場合に比較してメインクラッチ３の熱負荷が軽減される軽負荷状態で駆動力伝達装置２を制御する制御手段９２と、イグニッションスイッチ１１０がオン状態からオフ状態となった後にもバッテリーＢからの電源供給を継続させる電源供給継続信号を出力する電源供給継続手段９３とを備え、電源供給継続手段９３は、メインクラッチ３の過熱状態でイグニッションスイッチ１１０がオン状態からオフ状態となったとき、メインクラッチ３が過熱状態でなくなった後に電源供給継続信号の出力を停止する。【選択図】図５
2018066437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の始動スイッチがオフ状態からオン状態となったときに定電圧源からの電源供給により起動し、前記車両に搭載された車載装置を制御する車載用制御装置であって、
前記車載装置の作動によって発熱する発熱箇所の過熱状態を検出する過熱状態検出手段と、
前記過熱状態が検出されたとき、前記過熱状態が検出されていない場合に比較して前記発熱箇所の熱負荷が軽減される軽負荷状態で前記車載装置を制御する制御手段と、
前記始動スイッチがオン状態からオフ状態となった後にも前記定電圧源からの電源供給を継続させる信号を出力する電源供給継続手段とを備え、
前記電源供給継続手段は、前記過熱状態で前記始動スイッチがオン状態からオフ状態となったとき、前記発熱箇所が前記過熱状態でなくなった後に前記信号の出力を停止する、
車載用制御装置。
【請求項２】
前記電源供給継続手段は、前記始動スイッチがオン状態からオフ状態となった後、前記発熱箇所の推定温度が所定値以下となったときに前記信号の出力を停止する、
請求項１に記載の車載用制御装置。
【請求項３】
前記電源供給継続手段は、前記始動スイッチがオン状態からオフ状態となった後、所定時間が経過したときに前記信号の出力を停止する、
請求項１に記載の車載用制御装置。
【請求項４】
前記車載装置は、前記車両の複数の車輪のうち一部の車輪に駆動力を伝達する駆動力伝達経路における一対の回転部材間に配置された前記発熱箇所である摩擦クラッチと、前記摩擦クラッチを押圧する押圧機構とを有し、
前記過熱状態検出手段は、前記押圧機構の押圧力、前記一対の回転部材の差動回転速度、及び外気温に基づいて演算した前記摩擦クラッチの熱負荷の積算値に基づいて前記発熱箇所の過熱状態を検出し、
前記制御手段は、前記軽負荷状態で前記車載装置を制御する際に、前記軽負荷状態でない場合に比較して前記押圧機構の押圧力を抑制することで前記摩擦クラッチの熱負荷を軽減する、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の車載用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された車載装置を制御する車載用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された車載装置を制御する車載用制御装置として、当該車載装置の作動に伴って発熱する発熱箇所の過熱状態を検出し、過熱状態であることが検出された場合にはその発熱量を抑制した軽負荷状態で当該車載装置の制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の制御装置（ＥＣＵ）は、主駆動輪と補助駆動輪とを備えた四輪駆動車に搭載され、補助駆動輪に駆動源（エンジン）の駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられたトルクカップリングを制御する。トルクカップリングは、電磁コイルに供給される電流量に応じて、駆動力伝達系における上流側及び下流側の回転部材のそれぞれと共に回転する複数のクラッチプレート間の摩擦係合力が変化する摩擦クラッチを備え、その摩擦係合力に基づくトルク（駆動力）を上流側の回転部材から下流側の回転部材へと伝達する。そして、制御装置は、電磁クラッチに供給する電流の増減によってトルクカップリングの伝達トルクを制御する。
【０００４】
また、特許文献１に記載の制御装置は、駆動力伝達系における少なくとも１つの発熱箇所について、その負荷に基づいて当該発熱箇所に蓄積される発熱エネルギーを積算することによりその温度を推定し、推定された温度が所定温度を超える過熱状態である場合には、当該発熱箇所の負荷を軽減して過熱による損傷を防ぐようにトルクカップリングを制御する。
【０００５】
またさらに、特許文献１に記載の制御装置は、駆動源の停止時からの経過時間を計測することが可能なＩＧオフタイマを備え、計測された経過時間及び駆動源の停止時に記憶された発熱箇所の温度に基づいて、駆動源の再始動時におけるトルクカップリングの作動を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３８７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
駆動源の停止時からの経過時間を計測するためには、例えば制御装置の電気回路の一部に駆動源の停止状態でも電源が供給される計時部を設ける必要がある。しかし、車載装置を制御する制御装置は、例えばコストの制約などから、このような計時部を設けることができない場合がある。この場合において、上記のように発熱箇所の発熱エネルギーの積算値に基づく推定温度が所定温度を超えたときに当該発熱箇所の負荷を軽減して過熱を抑制する制御を行おうとしても、例えば発熱箇所の過熱状態で駆動源が停止され、その後、短時間で駆動源が再始動されたような場合には、負荷を軽減しない通常の制御が行われ、発熱箇所の保護が適切に行われないおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、車両の駆動源の停止時からの経過時間を計測するための構成を有していなくても、制御対象の車載装置の作動によって発熱する発熱箇所の過熱保護を適切に行うことができる車載用制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するため、車両の始動スイッチがオフ状態からオン状態となったときに定電圧源からの電源供給により起動し、前記車両に搭載された車載装置を制御する車載用制御装置であって、前記車載装置の作動によって発熱する発熱箇所の過熱状態を検出する過熱状態検出手段と、前記過熱状態が検出されたとき、前記過熱状態が検出されていない場合に比較して前記発熱箇所の熱負荷が軽減される軽負荷状態で前記車載装置を制御する制御手段と、前記始動スイッチがオン状態からオフ状態となった後にも前記定電圧源からの電源供給を継続させる信号を出力する電源供給継続手段とを備え、前記電源供給継続手段は、前記過熱状態で前記始動スイッチがオン状態からオフ状態となったとき、前記発熱箇所が前記過熱状態でなくなった後に前記信号の出力を停止する、車載用制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両の駆動源の停止時からの経過時間を計測するための構成を有していなくても、制御対象の車載装置の作動によって発熱する発熱箇所の過熱保護を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図。
【図２】駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。
【図３】制御装置の回路構成例をバッテリー及びイグニッションスイッチと共に示す概略構成図である。
【図４】制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図５】制御装置のＣＰＵが、過熱状態検出手段、制御手段、及び電源供給継続手段として実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置のＣＰＵが、過熱状態検出手段、制御手段、及び電源供給継続手段として実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車載用の制御装置が搭載された車両としての四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【００１４】
図１に示すように、四輪駆動車１は、走行用のトルクを発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常に伝達される主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２と、四輪駆動車１の走行状態に応じてエンジン１１の駆動力が伝達される補助駆動輪としての左右後輪１９１，１９２とを備えている。この四輪駆動車１は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２にエンジン１１の駆動力を伝達する四輪駆動状態と、左右前輪１８１，１８２のみに駆動力を伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。
【００１５】
また、四輪駆動車１には、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に配置された駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置１０とが搭載されている。駆動力伝達装置２は、制御装置１０が制御対象とする車載装置である。
【００１６】
エンジン１１は、始動スイッチとしてのイグニッションスイッチ１１０がオフ状態からオン状態となったときにガソリン等の燃料が供給されて始動し、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態になったときに停止する。また、四輪駆動車１の駆動源としては、内燃機関であるエンジンに限らず、例えばＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータ等の高出力モータを用いてもよい。この場合、始動スイッチがオフ状態からオン状態となったとき、高出力モータにモータ電流を供給可能な状態となる。またさらに、エンジンと高出力モータとの組み合わせにより四輪駆動車１の駆動源を構成してもよい。
【００１７】
制御装置１０は、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態からオン状態となったときに起動し、駆動力伝達装置２の制御を開始する。制御装置１０は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度をそれぞれ検出する回転速センサ７１〜７４、ならびにアクセルペダル１００の踏み込み量を検出するためのアクセルペダルセンサ７５の検出結果を取得可能であり、これらの検出結果に基づいて、駆動力伝達装置２を制御する。より具体的には、例えば左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度との差が大きいほど、またアクセルペダル１００の踏み込み量が大きいほど、大きな駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように、駆動力伝達装置２を制御する。
【００１８】
制御装置１０は、回転速センサ７１〜７４やアクセルペダルセンサ７５の検出結果などに基づいて駆動力伝達装置２が伝達すべき指令トルクを演算し、この指令トルクに応じた励磁電流を駆動力伝達装置２に供給する。駆動力伝達装置２は、励磁電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１４からリヤディファレンシャル１５側に伝達する。制御装置１０は、励磁電流を例えばＰＷＭ制御によって増減することにより、駆動力伝達装置２を介して左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を調節可能である。
【００１９】
左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンギヤシャフト１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。
【００２０】
フロントデフケース１３４には、リングギヤ１３５が固定され、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置２のハウジング２０に連結されている。駆動力伝達装置２は、ハウジング２０と相対回転可能に配置されたインナシャフト２３を有しており、制御装置１０から供給される励磁電流に応じた駆動力を、インナシャフト２３と相対回転不能に連結されたピニオンギヤシャフト１５０を介してリヤディファレンシャル１５に伝達する。駆動力伝達装置２の詳細については後述する。
【００２１】
リヤディファレンシャル１５は、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンギヤシャフト１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。
【００２２】
（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置２の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置２の作動状態（トルク伝達状態）を、下側は駆動力伝達装置２の非作動状態（トルク非伝達状態）を、それぞれ示す。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。
【００２３】
駆動力伝達装置２は、フロントハウジング２１及びリヤハウジング２２からなるハウジング２０と、ハウジング２０と同軸上で相対回転可能に支持された筒状のインナシャフト２３と、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に配置されたメインクラッチ３と、メインクラッチ３を押圧する押圧力を発生させるカム機構４と、フロントハウジング２１の回転力を受けてカム機構４を作動させる電磁クラッチ機構５とを有して構成されている。ハウジング２０の内部空間には、図略の潤滑油が封入されている。カム機構４は、メインクラッチ３に押圧力を付与する押圧機構の一態様である。また、ハウジング２０及びインナシャフト２３は、左右後輪１９１，１９２に駆動力を伝達する駆動力伝達経路における一対の回転部材の一態様である。
【００２４】
フロントハウジング２１は、円筒状の筒部２１ａと底部２１ｂとを一体に有する有底円筒状である。筒部２１ａの開口端部における内面には、雌ねじ部２１ｃが形成されている。また、フロントハウジング２１は、アルミニウム等の非磁性金属材料からなり、底部２１ｂには、プロペラシャフト１４（図１参照）が例えば十字継手を介して連結される。
【００２５】
フロントハウジング２１は、軸方向に延びる複数の外側スプライン突起２１１を筒部２１ａの内周面に有している。外側スプライン突起２１１は、ハウジング２０及びインナシャフト２３の回転軸線Ｏ（図１に示す）に向かって、径方向内側に突出している。
【００２６】
リヤハウジング２２は、鉄等の磁性材料からなる第１環状部材２２１、第１環状部材２２１の内周側に溶接等により一体に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２環状部材２２２、及び第２環状部材２２２の内周側に溶接等により一体に結合された鉄等の磁性材料からなる第３環状部材２２３からなる。第１環状部材２２１と第３環状部材２２３との間には、電磁コイル５３を収容する環状の収容空間２２ａが形成されている。また、第１環状部材２２１の外周面には、フロントハウジング２１の雌ねじ部２１ｃに螺合する雄ねじ部２２１ａが形成されている。
【００２７】
インナシャフト２３は、玉軸受６１及び針状ころ軸受６２によってハウジング２０の内周側に支持されている。インナシャフト２３は、軸方向に延びる複数の内側スプライン突起２３１を外周面に有している。また、インナシャフト２３の一端部における内面には、ピニオンギヤシャフト１５０（図１参照）の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部２３２が形成されている。
【００２８】
メインクラッチ３は、軸方向に沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２を有する摩擦クラッチである。メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との摩擦摺動は、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に封入された図略の潤滑油によって潤滑され、摩耗や焼き付きが抑制されている。
【００２９】
メインアウタクラッチプレート３１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起３１１を外周端部に有している。メインアウタクラッチプレート３１は、係合突起３１１が外側スプライン突起２１１に係合することにより、フロントハウジング２１との相対回転が規制され、かつフロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能である。
【００３０】
メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に周方向のガタをもって係合する複数の係合突起３２１を外周端部に有している。メインインナクラッチプレート３２は、係合突起３２１が内側スプライン突起２３１に係合することにより、インナシャフト２３との相対回転が規制され、かつインナシャフト２３に対して軸方向に移動可能である。また、メインインナクラッチプレート３２には、潤滑油を流通させる複数の油孔３２２がメインアウタクラッチプレート３１よりも内側に形成され、メインアウタクラッチプレート３１と摩擦摺動する摺動面には、例えば天然パルプや有機合成繊維を母材として形成される摩擦材が貼着されている。
【００３１】
カム機構４は、電磁クラッチ機構５を介してハウジング２０の回転力を受けるパイロットカム４１と、メインクラッチ３を軸方向に押圧する押圧部材としてのメインカム４２と、パイロットカム４１とメインカム４２との間に配置された複数の球状のカムボール４３とを有して構成されている。
【００３２】
メインカム４２は、メインクラッチ３の一端におけるメインインナクラッチプレート３２に接触してメインクラッチ３を押圧する環板状の押圧部４２１と、押圧部４２１よりもメインカム４２の内周側に設けられたカム部４２２とを一体に有している。メインカム４２は、押圧部４２１の内周端部に形成されたスプライン係合部４２１ａがインナシャフト２３の内側スプライン突起２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。また、メインカム４２は、インナシャフト２３に形成された段差面２３ａとの間に配置された皿バネ４４により、メインクラッチ３から軸方向に離間するように付勢されている。
【００３３】
パイロットカム４１は、メインカム４２に対して相対回転する回転力を電磁クラッチ機構５から受けるスプライン係合部４１１を外周端部に有している。パイロットカム４１とリヤハウジング２２の第３環状部材２２３との間には、スラスト針状ころ軸受４５が配置されている。
【００３４】
パイロットカム４１とメインカム４２のカム部４２２との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝４１ａ，４２２ａが形成されている。カムボール４３は、パイロットカム４１のカム溝４１ａとメインカム４２のカム溝４２２ａとの間に配置されている。そして、カム機構４は、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転することにより、メインクラッチ３を押し付ける軸方向の押圧力を発生させる。メインクラッチ３は、カム機構４から押圧力を受けてメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦接触し、この摩擦力によって駆動力を伝達する。
【００３５】
電磁クラッチ機構５は、アーマチャ５０と、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１と、複数のパイロットインナクラッチプレート５２と、電磁コイル５３とを有して構成されている。
【００３６】
電磁コイル５３は、磁性材料からなる環状のヨーク５３０に保持され、リヤハウジング２２の収容空間２２ａに収容されている。ヨーク５３０は、玉軸受６３によってリヤハウジング２２の第３環状部材２２３に支持され、その外周面が第１環状部材２２１の内周面に対向している。また、ヨーク５３０の内周面は、第３環状部材２２３の外周面に対向している。電磁コイル５３には、電線５３１を介して制御装置１０から励磁電流が供給される。
【００３７】
複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及び複数のパイロットインナクラッチプレート５２は、アーマチャ５０とリヤハウジング２２との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２の径方向の中央部には、電磁コイル５３の通電により発生する磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリットが形成されている。
【００３８】
パイロットアウタクラッチプレート５１は、フロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５１１を外周端部に有している。パイロットインナクラッチプレート５２は、パイロットカム４１のスプライン係合部４１１に係合する複数の係合突起５２１を内周端部に有している。
【００３９】
アーマチャ５０は、鉄等の磁性材料からなる環状の部材であり、外周部にはフロントハウジング２１の外側スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５０１が形成されている。これにより、アーマチャ５０は、フロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能、かつフロントハウジング２１に対する相対回転が規制されている。
【００４０】
上記のように構成された駆動力伝達装置２は、電磁コイル５３に励磁電流が供給されることにより発生する磁力によってアーマチャ５０がリヤハウジング２２側に引き寄せられ、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とが摩擦接触する。これにより、ハウジング２０の回転力がパイロットカム４１に伝達され、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転し、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａを転動する。このカムボール４３の転動により、メインカム４２にメインクラッチ３を押圧するカム推力が発生し、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生する。そして、この摩擦力により、ハウジング２０とインナシャフト２３との間でトルクが伝達される。メインクラッチ３によって伝達されるトルクは、電磁コイル５３に供給される励磁電流に応じて増減する。
【００４１】
メインクラッチ３は、駆動力伝達装置２の作動によって発熱する発熱箇所である。より具体的には、メインクラッチ３がカム機構４から押圧された状態でハウジング２０とインナシャフト２３とが相対回転すると、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に生じる摩擦熱によってメインクラッチ３が発熱する。この摩擦熱は、電磁コイル５３に供給される励磁電流が大きいほど大きくなる。
【００４２】
（制御装置１０の構成）
制御装置１０は、演算処理装置であるＣＰＵ１０１と、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体記憶素子からなる記憶部１０２とを有している。ＣＰＵ１０１は、記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行する。
【００４３】
図３は、制御装置１０の回路構成例をバッテリーＢ及びイグニッションスイッチ１１０と共に示す概略構成図である。図４は、制御装置１０の機能構成を示す機能ブロック図である。
【００４４】
制御装置１０は、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態からオン状態となったときに定電圧源であるバッテリーＢからの電源供給により起動する。図３に示すように、制御装置１０は、バッテリーＢの出力電圧（例えば１２Ｖ）をＣＰＵ１０１及び記憶部１０２の動作電圧（例えば５Ｖ）に変換するレギュレータ８０と、第１及び第２のダイオード８１，８２と、第１乃至第４の抵抗器８３〜８６と、第１及び第２のスイッチング素子８７，８８と、制御装置１０の電磁コイル５３に励磁電流を出力する電流出力回路８９とを有している。レギュレータ８０は、例えばＤＣＤＣコンバータにより構成される。また、図３に示す例では、第１のスイッチング素子８７がＭＯＳＦＥＴであり、第２のスイッチング素子８８がトランジスタである場合を示している。
【００４５】
制御装置１０には、バッテリーＢから供給される電源電流が、イグニッションスイッチ１１０がオン状態であるときにのみ供給される第１系統と、イグニッションスイッチ１１０のオンオフ状態にかかわらず常に供給される第２系統との２つの系統によって供給される。第１系統の電源電流は、第１電源端子８０１から供給され、第２系統の電源電流は、第２電源端子８０２から供給される。
【００４６】
第１電源端子８０１とレギュレータ８０との間には、第１のダイオード８１が配置されている。また、第２電源端子８０２とレギュレータ８０との間には、第１のスイッチング素子８７及び第２のダイオード８２が配置されている。第１のダイオード８１及び第２のダイオード８２のそれぞれのカソードはレギュレータ８０の入力端子に接続されている。第１のスイッチング素子８７は、ドレインが第２電源端子８０２に接続され、ソースが第２のダイオード８２のアノードに接続されている。
【００４７】
レギュレータ８０の出力端子は、ＣＰＵ１０１及び記憶部１０２の電源入力端子に接続されている。ＣＰＵ１０１及び記憶部１０２は、レギュレータ８０の出力を電源として動作する。また、ＣＰＵ１０１は、レギュレータ８０から電圧が出力されたとき、所定の初期化処理の後に記憶部１０２に記憶されたプログラムを読み出し、これを実行する。
【００４８】
第１電源端子８０１と接地電位との間には、第１の抵抗器８３及び第２の抵抗器８４が直列に接続され、第１の抵抗器８３と第２の抵抗器８４との間の配線がＣＰＵ１０１の信号入力端子に接続されている。この構成により、ＣＰＵ１０１の信号入力端子には、制御装置１０に第１系統の電源電流が供給されたとき、バッテリーＢの出力電圧が第１の抵抗器８３及び第２の抵抗器８４により分圧されて入力される。これにより、ＣＰＵ１０１は、制御装置１０に第１系統の電源電流が供給されているか否かを検知することができる。
【００４９】
第２のスイッチング素子８８のベースには、ＣＰＵ１０１の信号出力端子が接続されている。ＣＰＵ１０１が第２のスイッチング素子８８をオンさせるための信号を出力すると、第２のスイッチング素子８８のコレクタからエミッタに電流が流れる状態となる。第２電源端子８０２と第２のスイッチング素子８８のコレクタとの間には、第３の抵抗器８５及び第４の抵抗器８６が直列に接続され、第３の抵抗器８５と第５の抵抗器８６との間の配線が第１のスイッチング素子８７のゲートに接続されている。
【００５０】
これにより、第２のスイッチング素子８８がオンすると、第１のスイッチング素子８７のゲートには、第２系統のバッテリーＢの出力電圧が第３の抵抗器８５及び第４の抵抗器８６により分圧されて入力される。そして、第１のスイッチング素子８７が、ドレインからソースに電流が流れるオン状態となる。そして、この状態でイグニッションスイッチ１１０がオフ状態となっても、第２系統のバッテリーＢの出力電圧がレギュレータ８０に供給され、ＣＰＵ１０１及び記憶部１０２に電源が供給される。
【００５１】
また、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態であるときに第２のスイッチング素子８８がオフすると、第１のスイッチング素子８７を介してレギュレータ８０の入力端子に電圧が供給されなくなるので、ＣＰＵ１０１及び記憶部１０２への電源供給が遮断される。
【００５２】
ＣＰＵ１０１は、電流出力回路８９に、駆動力伝達装置２が伝達すべき指令トルクに応じたデューティー比のＰＷＭ波形の電圧を出力させるべく、パルス状の信号を出力する。電流出力回路８９は、第１電源端子８０１から供給される第１系統の電源電流をスイッチングするパワートランジスタ等のスイッチング素子を有し、その出力電流が制御装置１０の電磁コイル５３に励磁電流として供給される。
【００５３】
図４に示すように、ＣＰＵ１０１は、記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行することにより、駆動力伝達装置２のメインクラッチ３の過熱状態を検出する過熱状態検出手段９１、駆動力伝達装置２を制御する制御手段９２、及びイグニッションスイッチ１１０がオフ状態となった後にもバッテリーＢからＣＰＵ１０１への電源供給を継続させる信号を出力する電源供給継続手段９３として機能する。この信号は、具体的には第２のスイッチング素子８８をオンさせる信号である。以下、ＣＰＵ１０１への電源供給を継続させるために電源供給継続手段９３が出力する信号を電源供給継続信号という。
【００５４】
過熱状態検出手段９１は、カム機構４がメインクラッチ３を押圧する押圧力、ハウジング２０とインナシャフト２３との差動回転速度、及び外気温に基づいてメインクラッチ３の熱負荷を演算し、この熱負荷を積算した積算値に基づいてメインクラッチ３が過熱状態にあることを検出する。メインクラッチ３の熱負荷は、カム機構４の押圧力、ハウジング２０とインナシャフト２３との差動回転速度、及び外気温が高いほど大きくなる。この押圧力又は差動回転速度がゼロであれば、メインクラッチ３の温度は外気温に徐々に近づくこととなる。また、四輪駆動車１の車速が高いほど駆動力伝達装置２が走行中に受ける風が強くなり、メインクラッチ３の温度が外気温に近づきやすくなるので、熱負荷の演算に際して車速を加味してもよい。
【００５５】
カム機構４の押圧力は、電磁コイル５３に供給される励磁電流の大きさによって求めることができる。また、ハウジング２０の回転速度は、左右前輪１８１，１８２の平均回転速度に基づいて求めることができ、インナシャフト２３の回転速度は、左右後輪１９１，１９２の平均回転速度に基づいて求めることができる。外気温は、例えば外気温計あるいはエンジン吸気温計の測定結果を例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信網を介して取得することができる。
【００５６】
制御手段９２は、駆動力伝達装置２が伝達すべき指令トルクを演算し、この指令トルクに応じて電流出力回路８９に出力するパルス状の信号のデューティー比を演算する。また、制御手段９２は、メインクラッチ３の過熱状態が検出されたとき、過熱状態が検出されていない場合に比較して、メインクラッチ３の熱負荷が軽減される軽負荷状態で駆動力伝達装置２を制御する。具体的には、軽負荷状態で駆動力伝達装置２を制御する際に、電磁コイル５３に供給する励磁電流を小さくし、カム機構４の押圧力を抑制することでメインクラッチ３の熱負荷を軽減する。
【００５７】
電源供給継続手段９３は、レギュレータ８０に第１系統の電源電流が供給されているときに第２のスイッチング素子８８をオンさせる電源供給継続信号を出力し、メインクラッチ３の過熱状態でイグニッションスイッチ１１０がオン状態からオフ状態となったときには、その後メインクラッチ３が過熱状態でなくなった後に電源供給継続信号の出力を停止する。ここで、メインクラッチ３の過熱状態とは、その状態が継続した場合に、メインアウタクラッチプレート３１やメインインナクラッチプレート３２に熱による損傷や性能劣化が発生するおそれがある程度の高温状態をいう。
【００５８】
本実施の形態では、電源供給継続手段９３が、イグニッションスイッチ１１０がオン状態からオフ状態となった後、メインクラッチ３の推定温度が所定値以下となったときに電源供給継続信号の出力を停止する。メインクラッチ３の推定温度は、例えばイグニッションスイッチ１１０がオフ状態となったときのメインクラッチ３の熱負荷の積算値、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となった後の経過時間、及び外気温に基づいて求めることができる。
【００５９】
また、ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となった後、電源供給継続信号の出力を停止する前にイグニッションスイッチ１１０がオン状態となった場合には、駆動力伝達装置２の制御を再開する。この再開時におけるメインクラッチ３の熱負荷の積算値の初期値としては、例えばイグニッションスイッチ１１０がオフ状態となったときのメインクラッチ３の熱負荷の積算値に、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となった後の経過時間や外気温に応じた１以下の係数を乗じたものを用いることができる。
【００６０】
図５は、制御装置１０のＣＰＵ１０１が、過熱状態検出手段９１、制御手段９２、及び電源供給継続手段９３として実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【００６１】
ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチ１１０がオン状態となって制御装置１０に第１系統の電源電流が供給されることにより起動し、電源供給継続信号の出力を開始する（ステップＳ１）。また、ＣＰＵ１０１の起動時には、メインクラッチ３の熱負荷の積算値を含む全ての変数がリセットされる。
【００６２】
その後、ＣＰＵ１０１は、制御装置１０に第１系統の電源電流が供給されている間、ステップＳ２〜Ｓ５の処理を所定の制御周期（例えば５ｍｓ）ごとに繰り返し実行する。この処理において、ＣＰＵ１０１は、メインクラッチ３が過熱状態であるか否かを判定し（ステップＳ２）、過熱状態と判定した場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）には駆動力伝達装置２を通常制御し（ステップＳ３）、過熱状態でないと判定した場合（Ｓ２：Ｎｏ）には駆動力伝達装置２を軽負荷制御する（ステップＳ４）。その後、ＣＰＵ１０１は、メインクラッチ３の熱負荷を演算して積算する（ステップＳ５）。
【００６３】
ステップＳ２の判定は、ステップＳ５で演算された積算値が所定値以上か否かによって行うことができる。メインクラッチ３が過熱状態であると判定した場合の軽負荷制御（ステップＳ４）では、通常制御（ステップＳ３）を行う場合に比較して、電磁コイル５３に供給する励磁電流を小さくし、メインクラッチ３の熱負荷を軽減する。
【００６４】
その後さらに、ＣＰＵ１０１は、制御装置１０に第１系統の電源電流が供給されているか否か、すなわちイグニッションスイッチ１１０がオフ状態となったか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定の結果、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となっていないと判定した場合（Ｓ６：Ｎｏ）には、ステップＳ２以降の処理を再度実行する。
【００６５】
一方、ステップＳ６の判定でイグニッションスイッチ１１０がオフ状態となっていると判定した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１は、メインクラッチ３の温度を推定し（ステップＳ７）、その推定温度が所定値未満か否かを判定する（ステップＳ８）。この判定の結果、メインクラッチ３の推定温度が所定値未満であれば（Ｓ８：Ｙｅｓ）、電源供給継続信号の出力を停止する（ステップＳ９）。これにより、レギュレータ８０には、第２系統のバッテリーＢの出力電圧が供給されなくなり、ＣＰＵ１０１は動作を終了する。一方、メインクラッチ３の推定温度が所定値以上であれば（Ｓ８：Ｎｏ）、ステップＳ６〜Ｓ８の処理を再度実行する。
【００６６】
上記の各ステップの処理のうち、ステップＳ２及びＳ５の処理は、ＣＰＵ１０１が過熱状態検出手段９１として実行する処理であり、ステップＳ３及びＳ４の処理は、ＣＰＵ１０１が制御手段９２として実行する処理である。また、ステップＳ１及びＳ６〜Ｓ９の処理は、ＣＰＵ１０１が電源供給継続手段９３として実行する処理である。
【００６７】
（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となってレギュレータ８０に第１系統の電源電流が供給されなくなった後にも、レギュレータ８０に第２系統の電源電流が供給され、ＣＰＵ１０１が動作を継続する。そして、メインクラッチ３の推定温度が所定値未満となった後にＣＰＵ１０１が動作を終了する。また、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となった後、メインクラッチ３の推定温度が所定値未満となる前にイグニッションスイッチ１１０がオン状態となった場合には、駆動力伝達装置２を制御する制御処理が再開される。このとき、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となってからオン状態となるまでの間、ＣＰＵ１０１への電源（動作電圧）の供給が途切れることがないので、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となる前のメインクラッチ３の熱負荷の積算値の記憶を維持することができ、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態であった時間を計測することも可能である。
【００６８】
このため、エンジン１１の停止時からの経過時間を計測するための専用の回路を有していなくても、メインクラッチ３の過熱保護を適切に行うことができる。また、メインクラッチ３の推定温度が所定値未満となった後にＣＰＵ１０１が動作を終了することにより、メインクラッチ３の過熱保護がより確実となる。
【００６９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図６を参照して説明する。本実施の形態に係る制御装置１０は、第１の実施の形態において図３及び図４を参照して説明したものと同様に構成されているが、ＣＰＵ１０１が電源供給継続手段９３として実行する処理の一部が第１の実施の形態と異なるので、この違いの部分について重点的に説明する。
【００７０】
図６は、第２の実施の形態に係る制御装置１０のＣＰＵ１０１が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。図６において、第１の実施の形態において図５を参照して説明したものと共通する処理については、同一のステップ番号を付して重複した説明を省略する。
【００７１】
本実施の形態では、ステップＳ６でイグニッションスイッチ１１０がオフ状態となっていると判定した場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１が電源オフタイマを起動する（ステップＳ１０）。電源オフタイマは、そのタイマ値が例えばＣＰＵ１０１に所定の時間ごとに発生する割り込み処理によりインクリメントされる。また、ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチがオフ状態であるか否かの判定（ステップＳ１１）、及び電源オフタイマのタイマ値が所定値以上であるか否かの判定（ステップＳ１２）を繰り返し実行する。
【００７２】
ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチがオン状態となった場合（Ｓ１１：Ｎｏ）には、ステップＳ２以降の処理を実行する。また、電源オフタイマのタイマ値が所定値以上となった場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）には、電源供給継続信号の出力を停止する（ステップＳ９）。すなわち、本実施の形態に係るＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチ１１０がオン状態からオフ状態となった後、所定時間が経過したときに電源供給継続信号の出力を停止する。
【００７３】
この所定時間（ステップＳ１２における所定値）は、例えばイグニッションスイッチ１１０がオフ状態となったときのメインクラッチ３の熱負荷の積算値や外気温に応じて設定される変数でもよく、あるいは一定の定数でもよい。所定時間が変数である場合、その値は、熱負荷の積算値や外気温に応じて、メインクラッチ３が十分に冷却されるのに必要な時間が確保されるように演算により設定される。また、所定時間が定数である場合、その値は、ワーストケースを考慮して、外気温が高温である場合でも過熱状態にあるメインクラッチ３が十分に冷却されるのに必要な時間が確保されるように予め設定され、記憶部１０２に予め記憶される。
【００７４】
いずれの場合でも、ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチ１１０がオン状態からオフ状態となった後、駆動力伝達装置２のメインクラッチ３が十分に冷却されるのに必要な所定時間が経過した後に、電源供給継続信号の出力を停止する。
【００７５】
（第２の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、エンジン１１の停止時からの経過時間を計測するための専用の回路を有していなくても、メインクラッチ３の過熱保護を適切に行うことができる。また、イグニッションスイッチ１１０がオフ状態となった後、所定時間が経過したときに電源供給継続信号の出力を停止するので、イグニッションスイッチ１１０のオフ状態におけるＣＰＵ１０１の演算負荷を小さくすることができ、例えばＣＰＵ１０１を省電力モードで動作させることも可能となる。
【００７６】
（付記）
以上、本発明を第１及び第２の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００７７】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、過熱状態の検出対象である発熱箇所が駆動力伝達装置２のメインクラッチ３である場合について説明したが、過熱状態の検出対象としては、駆動力伝達装置２の構成部材に限らず、例えばリヤディファレンシャル１５や、リングギヤ１３５とピニオンギヤ１４１との噛み合い部を過熱状態の検出対象となる発熱箇所としてもよい。この場合でも、カム機構４の押圧力を抑制してメインクラッチ３によって伝達される駆動力を抑制することで、当該発熱箇所の熱負荷が軽減される。
【００７８】
また、上記実施の形態では、車載用制御装置として、駆動力伝達装置２を制御する制御装置１０を例にとって説明したが、これに限らず、例えば電動パワーステアリング装置を制御する制御装置にも、本発明を適用することが可能である。この場合、例えばステアリング機構にアシストトルク（操舵補助力）を発生させる電動モータ、あるいは電動モータの回転を減速する減速機を過熱状態の検出対象となる発熱箇所とすることができる。
【００７９】
またさらに、上記実施の形態では、第３及び第４の抵抗器８５，８６ならびに第１及び第２のスイッチング素子８７，８８が制御装置１０に内蔵されている場合について説明したが、これらの部品のうち一部又は全部が制御装置１０の外部に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１…四輪駆動車（車両）
１０…制御装置
１１…エンジン（駆動源）
１１０…イグニッションスイッチ（始動スイッチ）
２…駆動力伝達装置（車載装置）
２０…ハウジング（回転部材）
２３…インナシャフト（回転部材）
３…メインクラッチ（発熱箇所）
４…カム機構（押圧機構）
９１…過熱状態検出手段
９２…制御手段
９３…電源供給継続手段
Ｂ…バッテリー（定電圧源）
【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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