(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧力を受けて摩擦部材間に摩擦力を発生させる摩擦クラッチと、
油圧を受けて前記摩擦クラッチを押圧するピストンと、
前記ピストンに前記油圧を作用させる油圧室と、
前記油圧室に作動油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動する電動モータと、
前記電動モータを制御して前記油圧ポンプの吐出圧を調節する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記油圧ポンプの吐出圧が目標の圧力になるように前記油圧ポンプの吐出圧の目標値と実値との偏差に基づく補正値によって前記電動モータをフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
前記電動モータに供給されるモータ電流の電流値と前記電動モータの回転数との比に基づいて前記作動油の温度を推定する作動油温度推定手段と、
前記モータ電流の電流値に基づいて前記電動モータの温度を推定する電動モータ温度推定手段と、
前記推定された前記作動油の温度に応じて前記フィードバック制御による補正量を変化させる補正量調整手段とを有し、
前記作動油温度推定手段は、前記電動モータ温度推定手段により推定された前記電動モータの温度を加味して前記作動油の温度を推定する、
クラッチ装置。
【請求項２】
前記作動油温度推定手段は、前記比と前記作動油の温度との関係を示す関係情報を記憶し、前記関係情報を参照して前記作動油の温度を推定する、
請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項３】
前記作動油温度推定手段は、所定の周期で前記作動油の温度を推定し、前記作動油の温度の前回以前の推定値と前記電動モータ温度推定手段で推定された前記電動モータの温度との差が所定値以上である場合に、前記推定された前記電動モータの温度に応じて補正係数を求め、前記補正係数を適用して求めた前記比に基づいて前記関係情報を参照して前記作動油の温度を推定する、
請求項２に記載のクラッチ装置。
【請求項４】
前記作動油温度推定手段は、前記比と前記作動油の温度との関係を示す関係情報を前記作動油の推定温度と前記電動モータの推定温度との推定温度差に応じて複数記憶し、当該複数の前記関係情報から選択された１つの前記関係情報を参照して前記作動油の温度を推定する、
請求項１に記載のクラッチ装置。
【請求項５】
複数の前記関係情報のうちの１つは、前記作動油の温度と前記電動モータの温度とが同じである場合の前記比と前記作動油の温度との関係を示す基準関係情報であり、
前記作動油温度推定手段は、所定の周期で前記作動油の温度を推定し、前記作動油の温度の前回以前の推定値と前記電動モータ温度推定手段で推定された前記電動モータの温度との差が所定値未満である場合には前記基準関係情報を参照して前記作動油の温度を推定し、前記差が前記所定値以上である場合には複数の前記関係情報から当該差に応じた前記１つの関係情報を選択する、
請求項４に記載のクラッチ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記摩擦クラッチによって伝達すべきトルクの目標値及び前記作動油の温度に基づいて前記電動モータのフィードフォワード制御量を演算する、
請求項１乃至５の何れか１項に記載のクラッチ装置。
【請求項７】
押圧力を受けて摩擦部材間に摩擦力を発生させる摩擦クラッチと、
油圧を受けて前記摩擦クラッチを押圧するピストンと、
前記ピストンに前記油圧を作用させる油圧室と、
前記油圧室に作動油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えたクラッチ装置の制御方法であって、
前記電動モータに供給されるモータ電流の電流値と前記電動モータの回転数との比に基づいて前記作動油の温度を推定し、前記モータ電流の電流値に基づいて前記電動モータの温度を推定し、前記油圧ポンプの吐出圧が目標の圧力になるように前記油圧ポンプの吐出圧の目標値と実値との偏差に基づく補正値によって前記電動モータをフィードバック制御すると共に、前記推定された前記作動油の温度に応じて前記フィードバック制御による補正量を変化させ、
前記作動油の温度を推定するにあたり、前記推定した前記電動モータの温度を加味して前記作動油の温度を推定する、
クラッチ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧による押圧力を受けて摩擦部材間に摩擦力を発生させる摩擦クラッチを備えたクラッチ装置、及びクラッチ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧による押圧力を受けて摩擦部材間に摩擦力を発生させる摩擦クラッチを備えたクラッチ装置が、例えば四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の四輪駆動車は、複数の摩擦材が積層された摩擦クラッチと、制御ユニットによって制御される電動モータと、電動モータによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプから吐出された作動油の油圧を受けて摩擦クラッチを押圧するピストンと、ピストンが収容されると共に作動油が導入されるピストン室が形成されたハウジングとを有している。摩擦クラッチは、プロペラシャフトとリヤディファレンシャルユニットとの間に配置されている。
【０００４】
この四輪駆動車は、摩擦クラッチに作動油が供給されないときには、エンジンの駆動力が変速機からフロントディファレンシャルユニットを介して前輪側のみに伝達されて二輪駆動状態となる。一方、電動モータによって油圧ポンプが回転駆動され、ピストン室に作動油が供給されると、複数の摩擦材が押圧されることによって発生する摩擦力によって伝達されるトルクが後輪側に配分されて四輪駆動状態となる。
【０００５】
また、特許文献１に記載の四輪駆動車は、作動油の温度が低温のときに作動油の粘性が増大し、摩擦クラッチによって伝達されるトルクが過大となることを防ぐべく、作動油の温度を測定又は推定するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２０１４／１２５９２６号公報（明細書段落［０００３］，［００２９］，［００４４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
作動油の温度変化によって粘性が変化すると、油圧ポンプを駆動する電動モータの制御性にも影響があることが本発明者らによって確認されている。つまり、作動油の温度が高くなると、作動油の粘性が低下して油圧ポンプの回転抵抗が低くなる一方、作動油の温度が低くなると、作動油の粘性が増大して油圧ポンプの回転抵抗が高くなる。このため、作動油の温度が低い場合と高い場合とで同じように電動モータを制御すると、油圧ポンプからの吐出圧が目標値に収束するまでの時間が長く掛かってしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作動油の温度が変化しても、油圧ポンプからの作動油の吐出圧を速やかに目標の圧力に近づけることが可能なクラッチ装置、及びクラッチ装置の制御方法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、上記目的を達成するため、押圧力を受けて摩擦部材間に摩擦力を発生させる摩擦クラッチと、油圧を受けて前記摩擦クラッチを押圧するピストンと、前記ピストンに前記油圧を作用させる油圧室と、前記油圧室に作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータと、前記電動モータを制御して前記油圧ポンプの吐出圧を調節する制御部とを備え、前記制御部は、前記油圧ポンプの吐出圧が目標の圧力になるように前記油圧ポンプの吐出圧の目標値と実値との偏差に基づく補正値によって前記電動モータをフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記電動モータに供給されるモータ電流の電流値と前記電動モータの回転数との比に基づいて前記作動油の温度を推定する作動油温度推定手段と、前記モータ電流の電流値に基づいて前記電動モータの温度を推定する電動モータ温度推定手段と、前記推定された前記作動油の温度に応じて前記フィードバック制御による補正量を変化させる補正量調整手段とを有し、前記作動油温度推定手段は、前記電動モータ温度推定手段により推定された前記電動モータの温度を加味して前記作動油の温度を推定する、クラッチ装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するため、押圧力を受けて摩擦部材間に摩擦力を発生させる摩擦クラッチと、油圧を受けて前記摩擦クラッチを押圧するピストンと、前記ピストンに前記油圧を作用させる油圧室と、前記油圧室に作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する電動モータとを備えたクラッチ装置の制御方法であって、前記電動モータに供給されるモータ電流の電流値と前記電動モータの回転数との比に基づいて前記作動油の温度を推定し、前記モータ電流の電流値に基づいて前記電動モータの温度を推定し、前記油圧ポンプの吐出圧が目標の圧力になるように前記油圧ポンプの吐出圧の目標値と実値との偏差に基づく補正値によって前記電動モータをフィードバック制御すると共に、前記推定された前記作動油の温度に応じて前記フィードバック制御による補正量を変化させ、前記作動油の温度を推定するにあたり、前記推定した前記電動モータの温度を加味して前記作動油の温度を推定する、クラッチ装置の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るクラッチ装置、及びクラッチ装置の制御方法によれば、作動油の温度が変化しても、油圧ポンプからの作動油の吐出圧を速やかに目標の圧力に近づけることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るクラッチ装置を備えた四輪駆動車の概略の構成を示す構成図である。
【図２】駆動力断続装置の構成例を示し、（ａ）は駆動力断続装置の断面図、（ｂ）は、駆動力断続装置の噛み合い部を模式的に示す説明図である。
【図３】駆動力伝達装置の構造の具体例を示す断面図である。
【図４】第１の摩擦クラッチ及びその周辺の構成を示す要部断面図である。
【図５】油圧回路の構成例を油圧回路を制御する制御部と共に模式的に示す構成図である。
【図６】作動油の温度と粘性との関係の一例を示すグラフである。
【図７】電動モータのトルクと回転数との関係の一例を示すグラフである。
【図８】電動モータの電流値を回転数で除した値と作動油の温度との関係を示す関係情報の一例を示すグラフである。
【図９】電動モータの制御系の構成例を示す制御ブロック図である。
【図１０】作動油の温度とフィードバック制御部におけるフィードバック制御に用いられるゲインとの関係の一例を示すグラフである。
【図１１】第２の実施の形態に係る制御部を油圧回路の構成例と共に模式的に示す構成図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る電動モータの制御系の構成例を示す制御ブロック図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る作動油温度推定手段が１回の演算周期で行う処理の具体例を示すフローチャートである。
【図１４】モータ電流が一定の場合の電動モータの温度と電動モータの出力トルクとの関係を示すグラフである。
【図１５】第３の実施の形態に係る作動油温度推定手段が記憶する複数の作動油温度関係情報の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るクラッチ装置としての駆動力伝達装置を備えた四輪駆動車の概略の構成を示す構成図である。
【００１４】
（四輪駆動車の全体構成）
四輪駆動車２００は、走行用の駆動力を発生させる駆動源としてのエンジン２０２と、トランスミッション２０３と、左右一対の主駆動輪としての前輪２０４Ｌ，２０４Ｒと、左右一対の補助駆動輪としての後輪２０５Ｌ，２０５Ｒと、エンジン２０２の駆動力を前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ及び後輪２０５Ｌ，２０５Ｒに伝達可能な駆動力伝達系２０１と、制御部１０とを備えている。なお、本実施の形態において、各符号における「Ｌ」及び「Ｒ」は、車両の前進方向に対する左側及び右側の意味で使用している。
【００１５】
この四輪駆動車２００は、エンジン２０２の駆動力を前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ及び後輪２０５Ｌ，２０５Ｒに伝達する四輪駆動状態と、エンジン２０２の駆動力を前輪２０４Ｌ，２０４Ｒのみに伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。すなわち、主駆動輪である前輪２０４Ｌ，２０４Ｒには、二輪駆動状態及び四輪駆動状態でエンジン２０２の駆動力が伝達され、補助駆動輪である後輪２０５Ｌ，２０５Ｒには、四輪駆動状態でのみエンジン２０２の駆動力が伝達される。
【００１６】
なお、本実施の形態では、駆動源として内燃機関であるエンジンを適用した場合について説明するが、これに限らず、エンジンとＩＰＭ（Interior Permanent Magnet Synchronous)モータ等の高出力電動モータとの組み合わせによって駆動源を構成してもよく、高出力電動モータのみによって駆動源を構成してもよい。
【００１７】
駆動力伝達系２０１は、四輪駆動車２００におけるトランスミッション２０３側から後輪２０５Ｌ，２０５Ｒ側に至る駆動力伝達経路に配置され、四輪駆動車２００の車体（図示せず）に搭載されている。
【００１８】
また、駆動力伝達系２０１は、駆動力伝達装置１、プロペラシャフト２、駆動力断続装置３、フロントディファレンシャル４、及び歯車機構４４，１１を有し、四輪駆動車２００の四輪駆動状態を二輪駆動状態に、また二輪駆動状態を四輪駆動状態にそれぞれ切替え可能に構成されている。駆動力伝達装置１は、本発明のクラッチ装置の一態様である。
【００１９】
フロントディファレンシャル４は、フロントデフケース４０と、フロントデフケース４０と一体に回転するピニオンシャフト４１と、ピニオンシャフト４１に軸支された一対のピニオンギヤ４２と、一対のピニオンギヤ４２にギヤ軸を直交させて噛み合う一対のサイドギヤ４３とを有し、トランスミッション２０３と駆動力断続装置３との間に配置されている。一対のサイドギヤ４３のうち一方のサイドギヤ４３は、前輪側のアクスルシャフト２０６Ｌに連結され、他方のサイドギヤ４３は、前輪側のアクスルシャフト２０６Ｒに連結されている。
【００２０】
エンジン２０２は、トランスミッション２０３及びフロントディファレンシャル４を介して前輪側のアクスルシャフト２０６Ｌ，２０６Ｒに駆動力を出力することにより前輪２０４Ｌ，２０４Ｒを駆動する。また、エンジン２０２は、トランスミッション２０３、駆動力断続装置３、プロペラシャフト２、及び駆動力伝達装置１を介して後輪側のアクスルシャフト２０７Ｌ，２０７Ｒに駆動力を出力することにより後輪２０５Ｌ，２０５Ｒを駆動する。プロペラシャフト２は、駆動力伝達装置１と駆動力断続装置３との間に配置され、四輪駆動車２００の前後方向に駆動力を伝達する。
【００２１】
プロペラシャフト２の前輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン４４１及びリングギヤ４４２からなる前輪側の歯車機構４４が配置されている。ドライブピニオン４４１は、プロペラシャフト２の前端部に連結され、リングギヤ４４２は、ドライブピニオン４４１にギヤ軸を直交させて噛合する。
【００２２】
（駆動力断続装置の構成）
図２は、駆動力断続装置３の構成例を示し、（ａ）は駆動力断続装置３の断面図、（ｂ）は、駆動力断続装置３の噛み合い部を模式的に示す説明図である。なお、図２（ａ）では、駆動力断続装置３におけるフロントデフケース４０の回転軸線Ｏよりも上側の半分の範囲を図示している。
【００２３】
駆動力断続装置３は、フロントデフケース４０と同軸上で回転する第１乃至第３回転部材３１〜３３によって構成された噛み合いクラッチ３０と、噛み合いクラッチ３０を作動させるアクチュエータ３００とを備えている。アクチュエータ３００は、電動モータ３４と、電動モータ３４の出力軸３４１の回転を減速する減速機構３５と、減速機構３５で減速された電動モータ３４のトルクによって噛み合いクラッチ３０の第３回転部材３３を軸方向に移動させる移動機構３６とを備えている。電動モータ３４は、制御部１０から供給される電流によって動作する。アクチュエータ３００は、制御部１０によって制御される。
【００２４】
噛み合いクラッチ３０の第１回転部材３１は、フロントデフケース４０の軸方向の端部に固定され、第２回転部材３２は、歯車機構４４のリングギヤ４４２に固定されている。第３回転部材３３は、第１回転部材３１及び第２回転部材３２に対して軸方向に相対移動可能である。
【００２５】
第１回転部材３１は、その内周側に右前輪側のアクスルシャフト２０６Ｒを挿通させる環状であり、外周面にフロントデフケース４０の回転軸線Ｏと平行に延在して形成された複数のスプライン歯３１１を有している。複数のスプライン歯３１１のうち、周方向に隣り合う一対のスプライン歯３１１の間には、それぞれ凹部３１０が形成されている。第２回転部材３２は、内周側に右前輪側のアクスルシャフト２０６Ｒを挿通させる筒状に形成され、第１回転部材３１と同軸上で相対回転可能である。また、第２回転部材３２は、その外周面に、フロントデフケース４０の回転軸線Ｏと平行に延在して形成された複数のスプライン歯３２１を有している。複数のスプライン歯３２１のうち、周方向に隣り合う一対のスプライン歯３２１の間には、それぞれ凹部３２０が形成されている。
【００２６】
第３回転部材３３は、第１回転部材３１及び第２回転部材３２の外周側に配置されたスリーブ状の連結部材である。第３回転部材３３の内周面には、第１回転部材３１の複数のスプライン歯３１１、及び第２回転部材３２の複数のスプライン歯３２１と係合可能な複数のスプライン歯３３１が形成されている。
【００２７】
本実施の形態では、第３回転部材３３が第２回転部材３２と常に噛み合い、かつ第２回転部材３２に対して軸方向移動可能である。より具体的には、第３回転部材３３の複数のスプライン歯３３１が第２回転部材３２の凹部３２０に噛み合い、この噛み合い状態を保ちながら第３回転部材３３が第２回転部材３２に対して軸方向移動可能である。
【００２８】
また、第３回転部材３３は、移動機構３６によって第１回転部材３１側に移動したとき、第３回転部材３３の凸部としての複数のスプライン歯３３１が第１回転部材３１の凹部３１０に噛み合い、第１回転部材３１と相対回転不能に連結される。これにより、第１回転部材３１と第２回転部材３２とが第３回転部材３３を介して相対回転不能に連結され、第１回転部材３１から第２回転部材３２にエンジン２０２の駆動力を伝達可能な状態となる。一方、第３回転部材３３が第１回転部材３１から離間すると、第３回転部材３３の複数のスプライン歯３３１と第１回転部材３１の凹部３１０との噛み合いが解除され、第１回転部材３１と第２回転部材３２とが相対回転可能となる。これにより、第１回転部材３１から第２回転部材３２への駆動力伝達が遮断される。
【００２９】
減速機構３５は、電動モータ３４の出力軸３４１と一体回転するピニオンギヤ３５１と、ピニオンギヤ３５１に噛み合う大径ギヤ部３５２ａ、及び大径ギヤ部３５２ａと一体に回転する小径ギヤ部３５２ｂとを有する減速ギヤ３５２とを有している。移動機構３６は、減速ギヤ３５２の小径ギヤ部３５２ｂと噛み合うラック歯３６１ａを有する直動軸３６１と、直動軸３６１に固定されたシフトフォーク３６２とを有している。第３回転部材３３には、シフトフォーク３６２が摺動可能に嵌合する環状の環状溝３３２が外周面に形成されている。
【００３０】
電動モータ３４の出力軸３４１が回転すると、その回転が減速機構３５で減速され、直動軸３６１がフロントデフケース４０の回転軸線Ｏと平行に移動する。そして、この直動軸３６１の移動に伴って、第３回転部材３３が第１回転部材３１及び第２回転部材３２と噛み合う連結位置と、第２回転部材３２と噛み合い第１回転部材３１と噛み合わない非連結位置との間を移動する。
【００３１】
（駆動力伝達装置の構成）
駆動力伝達装置１は、図１に示すように、プロペラシャフト２から駆動力が伝達される後輪側の歯車機構１１と、この歯車機構１１によって伝達された駆動力を調整してアクスルシャフト２０７Ｌ，２０７Ｒに伝達する第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂと、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂ及び歯車機構１１を収容するハウジング１３と、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂへ油圧を供給する油圧回路５と、油圧回路５を制御する制御部１０とを有する。
【００３２】
歯車機構１１は、互いにギヤ軸を直交させて噛合するピニオンギヤ１１０及びリングギヤ１１１と、リングギヤ１１１と一体に回転するセンターシャフト１１２とを備える。センターシャフト１１２は、その回転軸線が車幅方向に平行であり、リングギヤ１１１を介してプロペラシャフト２の回転力を受けて回転する。第１の摩擦クラッチ１２Ａは、センターシャフト１１２と後輪側のアクスルシャフト２０７Ｌとの間に配置され、第２の摩擦クラッチ１２Ｂは、センターシャフト１１２と後輪側のアクスルシャフト２０７Ｒとの間に配置されている。
【００３３】
このように構成された四輪駆動車２００では、二輪駆動状態においてエンジン２０２からプロペラシャフト２への駆動力の伝達が駆動力断続装置３によって遮断され、かつ後輪２０５Ｌ，２０５Ｒからプロペラシャフト２への回転力の伝達が駆動力伝達装置１によって遮断されるので、四輪駆動車２００が走行中であってもプロペラシャフト２の回転が停止する。これにより、前輪側の歯車機構４４及び後輪側の歯車機構１１における潤滑油の撹拌抵抗等が低減され、燃費性能が向上する。
【００３４】
四輪駆動車２００が二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替わる際には、駆動力伝達装置１を介して後輪２０５Ｌ，２０５Ｒの回転力をプロペラシャフト２に伝達し、プロペラシャフト２を回転させて噛み合いクラッチ３０の回転同期が完了した後に、駆動力断続装置３が作動状態（トルク伝達可能な状態）となる。これにより、四輪駆動車２００が四輪駆動状態となる。
【００３５】
図３は、駆動力伝達装置１の構造の具体例を示す断面図である。図４は、第１の摩擦クラッチ１２Ａ及びその周辺の構成を示す要部断面図である。
【００３６】
駆動力伝達装置１は、図３に示すように、前述した歯車機構１１、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂ、及びハウジング１３を有する。歯車機構１１のピニオンギヤ１１０は、中間シャフト２０によってプロペラシャフト２に連結される。また、駆動力伝達装置１は、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ収容する左右一対のクラッチハウジング１２０と、クラッチハウジング１２０と同軸上で相対回転可能に支持された左右一対のインナシャフト１２１と、クラッチハウジング１２０と後輪側のアクスルシャフト２０７Ｌ，２０７Ｒとを相対回転不能に連結するための左右一対の連結シャフト１６０とを有している。
【００３７】
ハウジング１３は、歯車機構１１のピニオンギヤ１１０、リングギヤ１１１、及びセンターシャフト１１２を収容するセンタハウジング部材１３０と、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ収容するサイドハウジング部材１３１Ｌ，１３１Ｒとを備える。センタハウジング部材１３０は、車幅方向の左側に配置されるサイドハウジング部材１３１Ｌと右側に配置されるサイドハウジング部材１３１Ｒとの間に配置されている。センタハウジング部材１３０及びサイドハウジング部材１３１Ｌ，１３１Ｒは、ボルト締めによって相互に固定されている。ハウジング１３の内部には、歯車機構１１におけるギヤの噛み合い、ならびに第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂにおける摩擦摺動を潤滑する図略の潤滑油が封入されている。
【００３８】
センタハウジング部材１３０は、歯車機構１１のピニオンギヤ１１０を円すいころ軸受１１３Ａ，１１３Ｂを介して回転可能に保持する第１の保持部１３０ａと、歯車機構１１のセンターシャフト１１２を円すいころ軸受１１３Ｃを介して回転可能に保持する第２の保持部１３０ｂと、左右一対のインナシャフト１２１を玉軸受１２７Ａを介して回転可能に保持する第３の保持部１３０ｃと、後述するピストン１２２を進退後動可能に収容するシリンダ室１３０ｄとを備える。シリンダ室１３０ｄは、車幅方向におけるセンタハウジング部材１３０の両端部に形成され、サイドハウジング部材１３１Ｌ，１３１Ｒ側に向かって開口している。
【００３９】
センターシャフト１１２は、回転軸線Ｏに沿って延びる円筒状の円筒部１１２ａと、円筒部１１２ａの端部において径方向外方に突出して形成されたフランジ部１１２ｂとを一体に有する。リングギヤ１１１には、ピニオンギヤ１１０のギヤ部１１０ａと噛み合う複数の噛み合い歯１１１ａが形成されている。また、リングギヤ１１１は、センターシャフト１１２のフランジ部１１２ｂにボルト１１４によって固定されている。
【００４０】
第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂのそれぞれは、クラッチハウジング１２０に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合する複数のアウタクラッチプレート１２４、及びインナシャフト１２１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に係合する複数のインナクラッチプレート１２５を有している。複数のアウタクラッチプレート１２４及び複数のインナクラッチプレート１２５は、センターシャフト１１２の回転軸線Ｏに平行な方向に交互に配置され、ピストン１２２によって押圧される。すなわち、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂは、ピストン１２２からの押圧力を受け、複数のアウタクラッチプレート１２４と複数のインナクラッチプレート１２５との間に摩擦力を発生させる。アウタクラッチプレート１２４及びインナクラッチプレート１２５は、本発明の摩擦部材の一態様である。
【００４１】
ピストン１２２は、センタハウジング部材１３０のシリンダ室１３０ｄ内で油圧回路５から供給される作動油の油圧を受け、複数のアウタクラッチプレート１２４及び複数のインナクラッチプレート１２５を押圧する。シリンダ室１３０ｄは、ピストン１２２に作動油の油圧を作用させる油圧室として機能する。センタハウジング部材１３０には、油圧回路５から供給される作動油をシリンダ室１３０ｄに導くための供給用流路１３０ｅが設けられている。ピストン１２２の外周面と内周面には、それぞれシール部材１２６Ａ，１２６Ｂが配置されている。
【００４２】
第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂは、作動油の圧力を受けたピストン１２２の移動力を針状ころ軸受１２８Ａ及び押圧部材１２３を介して受け、複数のアウタクラッチプレート１２４と複数のインナクラッチプレート１２５とが摩擦接触することにより、インナシャフト１２１とクラッチハウジング１２０との間で回転力を伝達する。すなわち、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂは、押圧部材１２３からの押圧力を受けて複数のアウタクラッチプレート１２４と複数のインナクラッチプレート１２５との間に摩擦力を発生させる。これにより、エンジン２０２の駆動力が第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂを介して後輪２０５Ｌ，２０５Ｒに伝達される。
【００４３】
一方、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂは、ピストン１２２が作動油の圧力を受けないとき、複数のアウタクラッチプレート１２４と複数のインナクラッチプレート１２５とが相対回転自在となる。これにより、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂは、エンジン２０２から後輪２０５Ｌ，２０５Ｒへの駆動力伝達を遮断可能である。
【００４４】
図４に示すように、複数のアウタクラッチプレート１２４は、その外周部にスプライン突起１２４ａを有し、このスプライン突起１２４ａがクラッチハウジング１２０の内周面に形成されたストレートスプライン嵌合部１２０ａに係合している。また、複数のインナクラッチプレート１２５は、その内周部にスプライン突起１２５ａを有し、このスプライン突起１２５ａがインナシャフト１２１の外周面に形成されたストレートスプライン嵌合部１２１ａに係合している。
【００４５】
押圧部材１２３は、円環状の板部材によって形成され、クラッチハウジング１２０のストレートスプライン嵌合部１２０ａに係合するスプライン突起１２３ａを外周部に有する。また、押圧部材１２３は、スプライン突起１２３ａをストレートスプライン嵌合部１２０ａに係合させて、クラッチハウジング１２０に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結され、ピストン１２２に針状ころ軸受１２８Ａを介して対向している。
【００４６】
また、クラッチハウジング１２０には、連結シャフト１６０の外周面に形成されたスプライン嵌合部１６０ａにスプライン嵌合するスプライン嵌合部１２０ｂが形成されている。これにより、クラッチハウジング１２０は、連結シャフト１６０に対して相対回転不能に連結されている。また、クラッチハウジング１２０は、サイドハウジング部材１３１Ｌ，１３１Ｒに針状ころ軸受１２８Ｂを介して回転可能に支持されている。
【００４７】
インナシャフト１２１は、円柱状の軸部１２１ｂと、連結シャフト１６０の一端部を収容する円筒部１２１ｃとを有し、軸部１２１ｂの先端部がスプライン嵌合によってセンターシャフト１１２に相対回転不能に連結されている。円筒部１２１ｃの内周面と連結シャフト１６０の外周面との間には、針状ころ軸受１２８Ｃが配置されている。サイドハウジング部材１３１Ｌ，１３１Ｒの車幅方向の端部における開口内面と連結シャフト１６０の外周面との間には、玉軸受１２７Ｂ及びシール部材１２９が配置されている。
【００４８】
（油圧回路の構成及び制御方法）
図５は、油圧回路５の構成例を、油圧回路５を制御する制御部１０と共に模式的に示す構成図である。油圧回路５は、油圧ポンプ５１と、油圧ポンプ５１を駆動する電動モータ５２とを、油圧源５０として有している。制御部１０は、電動モータ５２を制御して油圧ポンプ５１の吐出圧を調節する。電動モータ５２と油圧ポンプ５１とは、シャフト５２１によって連結されている。シャフト５２１は、電動モータ５２の回転子と一体に回転する。なお、シャフト５２１と電動モータ５２の回転子との間に、回転子の回転を所定の減速比で減速する減速機を設けてもよい。
【００４９】
電動モータ５２には、その固定子に対する回転子の角度位置を検出するためのエンコーダ５２２が設けられている。電動モータ５２は、例えばＤＣブラシレスモータであるが、電動モータ５２としてブラシ付きＤＣモータを用いてもよい。エンコーダ５２２は、電動モータ５２の回転子が１回転する間に、複数のパルス信号を出力する。
【００５０】
油圧ポンプ５１は、それ自体は周知のものであり、電動モータ５２の回転数（回転速度）に応じた吐出圧でリザーバ５１０から汲み上げた作動油を吐出する。油圧ポンプ５１の吐出圧は、電動モータ５２の回転数に比例して、電動モータ５２の回転数が高くなるほど大きくなる。また、油圧ポンプの吐出圧は、電動モータ５２の回転数が一定の場合、作動油の温度が低く、作動油の粘性が高いほど大きくなる。この油圧ポンプ５１として、具体的には、外接ギヤポンプや内接ギヤポンプ、あるいはベーンポンプを用いることができる。制御部１０は、電動モータ５２の回転数及び作動油の温度と油圧ポンプ５１の吐出圧との関係を示す特性情報を記憶している。
【００５１】
また、油圧回路５は、第１及び第２の圧力制御弁５３１，５３２を有している。第１の圧力制御弁５３１は、油圧ポンプ５１から第１の摩擦クラッチ１２Ａに至る油路に配置され、第１の摩擦クラッチ１２Ａのシリンダ室１３０ｄに供給される作動油の油圧を調節する。第２の圧力制御弁５３２は、油圧ポンプ５１から第２の摩擦クラッチ１２Ｂに至る油路に配置され、第２の摩擦クラッチ１２Ｂのシリンダ室１３０ｄに供給される作動油の油圧を調節する。
【００５２】
第１及び第２の圧力制御弁５３１，５３２は、油圧ポンプ５１から吐出された作動油の圧力が制御部１０から供給される電流に応じた設定圧力よりも高い場合に、作動油の一部を排出し、作動油の圧力を設定圧力に減圧して出力する。制御部１０は、油圧ポンプ５１の吐出圧が第１及び第２摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂに対応するシリンダ室１３０ｄのそれぞれに供給すべき作動油の油圧よりもやや高くなるように、電動モータ５２を制御する。また、制御部１０は、油圧ポンプ５１の吐出圧が減圧された作動油が第１及び第２摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂに対応するシリンダ室１３０ｄに供給されるように、第１及び第２の圧力制御弁５３１，５３２を制御する。
【００５３】
制御部１０は、第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂによってインナシャフト１２１からクラッチハウジング１２０に伝達すべき伝達トルク（駆動力）の目標値を演算する目標トルク演算手段１００と、目標トルク演算手段１００によって演算された伝達トルクの目標値に基づいて油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値を演算する目標吐出圧演算手段１０１と、油圧ポンプ５１の吐出圧が目標吐出圧演算手段１０１によって演算された目標値に近づくように電動モータ５２をフィードバック制御するフィードバック制御手段１０２と、フィードバック制御手段１０２によるフィードバック制御で用いられるゲインを調整するゲイン調整手段１０３と、目標トルク演算手段１００によって演算された伝達トルクの目標値ならびに作動油の温度に基づいて電動モータ５２のフィードフォワード制御量を演算するフィードフォワード制御手段１０４と、電動モータ５２に供給される電流（モータ電流）と電動モータ５２の回転数との比によって作動油の温度を推定する作動油温度推定手段１０５とを有している。
【００５４】
目標トルク演算手段１００は、前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ及び後輪２０５Ｌ，２０５Ｒのそれぞれの回転速度を検出する車輪速センサ２１の検出値と、運転者によるアクセルぺダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ２２の検出値とに基づいて、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂによって伝達すべき伝達トルクの目標値を演算する。制御部１０は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載通信網によって、車輪速センサ２１の検出値、及びアクセル開度センサ２２の検出値を取得することが可能である。
【００５５】
目標吐出圧演算手段１０１は、目標トルク演算手段１００によって設定された伝達トルクの目標値に基づいて、作動油温度推定手段１０５によって推定された作動油の温度を考慮して油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値を設定する。
【００５６】
フィードバック制御手段１０２は、油圧ポンプ５１の吐出圧が目標吐出圧演算手段１０１によって設定された目標値になるように、油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値と実値との偏差に基づく補正値によって電動モータ５２をフィードバック制御する。本実施の形態では、電動モータ５２の回転数が目標吐出圧演算手段１０１によって設定された吐出圧の目標値に対応する値となるように、電動モータ５２をフィードバック制御する。具体的には、フィードバック制御によって電動モータ５２に印加する電圧を調節する。前述のように、油圧ポンプ５１の吐出圧は電動モータ５２の回転数に比例するので、油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値と実値との偏差は、電動モータ５２の回転数の目標値と実際の回転数との差によって得ることができる。
【００５７】
ゲイン調整手段１０３は、本発明の「補正量調整手段」の一態様であり、作動油の温度に応じてゲインを調整することにより、フィードバック制御手段１０２による補正量を変化させる。ここで、補正量とは、補正値の絶対値（大きさ）をいう。ゲイン調整手段１０３は、作動油の温度が高くなるほど、換言すれば作動油の粘性が低くなるほど、フィードバック制御の補正量が小さくなるように補正量を変化させる。具体的には、作動油の温度が高くなるほど、また作動油の粘性が低くなるほど、フィードバック制御で用いられるゲインを低くする。
【００５８】
なお、本実施の形態では、電動モータ５２の回転数に基づいて油圧ポンプ５１の吐出圧を求めるが、油圧ポンプ５１の吐出圧を検出する油圧センサを備え、この油圧センサの検出値が目標吐出圧演算手段１０１によって設定された油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値となるように、電動モータ５２をフィードバック制御してもよい。この場合、油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値と実値との偏差を直接的に得ることができる。
【００５９】
フィードフォワード制御手段１０４は、フィードフォワード制御量として、電動モータ５２に印加すべき電圧を算出する。この電圧は、四輪駆動車２００に搭載された蓄電池（バッテリー）の電圧（１２Ｖ）をＰＷＭ変調して電動モータ５２に印加され、所定期間における実効値が電動モータ５２に印加すべき電圧に応じたデューティー比によって変動する。表１に、目標トルク演算手段１００によって演算された伝達トルクの目標値及び作動油の温度と、フィードフォワード制御手段１０４によって算出される電圧（Ｖ）との関係を表形式で部分的に例示する。
【００６０】
【表１】
0006627357.tif 000002
【００６１】
作動油温度推定手段１０５は、電動モータ５２に供給されるモータ電流と電動モータ５２の回転数との比が作動油の温度によって変化することを利用して、作動油の温度を推定する。制御部１０は、電動モータ５２に供給されるモータ電流を測定する電流センサ２３の出力信号を参照可能である。電流センサ２３は、例えば電動モータ５２への電流供給経路中に配置されたシャント抵抗の両端の電位差を測定して出力する。
【００６２】
図６は、作動油の温度（油温）と粘度との関係の一例を示すグラフである。作動油の粘度は、０℃以上では温度の上昇と共に緩やかに粘性が低下して流動しやすくなり、０℃を下回ると、急激に粘度が高くなって流動性が低下する。作動油の粘度が高い場合には、油圧ポンプ５１の回転抵抗が増すことにより、電動モータ５２に一定のモータ電流を供給していても、電動モータ５２の回転数が低くなる。逆に、作動油の粘度が低いと、油圧ポンプ５１の回転抵抗が小さくなり、電動モータ５２の回転数が高くなる。
【００６３】
よって、例えば電動モータ５２に供給されるモータ電流の電流値を電動モータ５２の回転数で除した値と、作動油の温度との関係を予め制御部１０に記憶しておけば、電動モータ５２に供給されるモータ電流及び電動モータ５２の回転数に基づいて、作動油の温度を推定することが可能である。本実施の形態では、予め実験によって求められたモータ電流の電流値を回転数で除した値と、作動油の温度との関係情報が制御部１０に記憶されている。
【００６４】
図７は、作動油の高温時（８０℃）及び低温時（−２０℃）において、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂによる伝達トルクが最小値（二輪駆動状態）から最大値まで変化する場合の電動モータ５２のトルクと回転数との関係の一例を示すグラフである。図７において、「○」は伝達トルクが最小値である場合の電動モータ５２の動作点を示し、「●」は伝達トルクが最大値である場合の電動モータ５２の動作点を示している。
【００６５】
図７に示すように、作動油が高温である場合には、低温時に比較して電動モータ５２を高回転・高トルクで動作させる必要がある。目標吐出圧演算手段１０１は、この特性を考慮して、油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値を設定する。
【００６６】
図８は、電動モータ５２に供給されるモータ電流の電流値を回転数で除した値（モータ電流の電流値と回転数との比）と作動油の温度との関係を示す関係情報をグラフ化したものである。この関係情報は、予め実験によって求められ、作動油温度推定手段１０５に記憶されている。作動油温度推定手段１０５は、この関係情報を参照して作動油の温度を推定する。図８に示すグラフでは、横軸が作動油の温度（油温）を示し、縦軸が電動モータ５２の電流値を回転数で除した値を示している。
【００６７】
以下、電動モータ５２に供給されるモータ電流の電流値を回転数で除した値を「作動油推定温度係数」といい、作動油推定温度係数と作動油の温度との関係を示す関係情報を「作動油温度関係情報」という。
【００６８】
前述のように、作動油の温度が高いと作動油の粘性が低下して油圧ポンプの回転抵抗が小さくなるため、電動モータ５２に供給されるモータ電流が同じであっても回転数が高くなり、作動油推定温度係数が小さくなる。一方、作動油の温度が低いと作動油の粘性が増大して油圧ポンプの回転抵抗が大きくなるため、電動モータ５２に供給されるモータ電流が同じであっても回転数が低くなり、作動油推定温度係数が大きくなる。したがって、作動油推定温度係数に基づいて、作動油の温度を推定することが可能である。
【００６９】
なお、図８に示す特性を得るための実験では、電動モータ５２に所定のモータ電流を供給し、電動モータ５２の温度、油圧ポンプ５１の温度、及び作動油の温度が一定となった定常状態において電動モータ５２の回転数及び作動油の温度を測定して行う。また、この測定は、モータ電流の電流値を変えた複数（例えば５点以上）の測定点において行う。
【００７０】
次に、図９を参照して制御部１０が行う駆動力伝達装置１の電動モータ５２の制御方法について、より詳細に説明する。図９は、電動モータ５２の制御系の構成例を示す制御ブロック図である。
【００７１】
車輪速センサ２１及びアクセル開度センサ２２の検出値は、目標トルク演算手段１００によって実現される目標伝達トルク演算部６０に入力される。目標伝達トルク演算部６０は、前輪２０４Ｌ，２０４Ｒの回転速度と後輪２０５Ｌ，２０５Ｒの回転速度との差である前後輪回転速度差が大きいほど、またアクセル開度が大きいほど、大きなトルクが第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂによって伝達されるように、伝達トルクの目標値Ｔを演算する。
【００７２】
目標吐出圧演算部６１は、目標トルク演算部６０で演算された伝達トルクの目標値Ｔ、及び作動油の推定温度に基づいて油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値を設定する。この際、目標吐出圧演算部６１は、電動モータ５２の回転数及び作動油の温度と油圧ポンプ５１の吐出圧との関係を示す特性情報６１ａを参照する。目標吐出圧演算部６１の機能は、目標吐出圧演算手段１０１によって実現される。本実施の形態では、目標吐出圧演算部６１が、第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂに対応するシリンダ室１３０ｄのそれぞれに供給すべき作動油の油圧よりも油圧ポンプ５１の吐出圧がやや高くなるように、吐出圧の目標値を設定する。
【００７３】
目標回転数演算部６２は、目標吐出圧演算部６１で演算された油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値に応じた電動モータ５２の回転数の目標値Ｒを演算する。偏差演算部６３は、エンコーダ５２２から出力されるパルス信号に基づいて電動モータ５２の回転数を求め、電動モータ５２の回転数の目標値Ｒとの差である偏差εを演算する。前述のように、油圧ポンプ５１の吐出圧と電動モータ５２の回転数とは比例関係にあるので、偏差εは、油圧ポンプ５１の吐出圧の目標値と実値との偏差を表している。
【００７４】
フィードバック制御部６４は、偏差演算部６３で演算された偏差εに基づいて、電動モータ５２をフィードバック制御する。より具体的には、電動モータ５２の実際の回転数が目標回転数演算部６２によって設定された電動モータ５２の回転数の目標値Ｒに近づくように電動モータ５２に印加される電圧を増減させ、電動モータ５２をフィードバック制御する。目標回転数演算部６２、偏差演算部６３、及びフィードバック制御部６４の機能は、フィードバック制御手段１０２によって実現される。
【００７５】
本実施の形態では、このフィードバック制御として、ＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御を行う。ＰＩＤ制御は、フィードバック制御の一種であり、目標値と実値との偏差、ならびに偏差の積分値及び微分値の３つの要素によって、実値を目標値に近づけるように制御対象を制御するものである。換言すれば、目標値と実値との偏差に基づいて制御を行う比例制御（Proportional-control）と、偏差の積分値に基づいて制御を行う積分制御（Integral-control）と、偏差の微分値に基づいて制御を行う微分制御(Derivative-control）とを同時に行う制御である。
【００７６】
ゲイン調整部６５は、ゲイン調整手段１０３によって実現され、作動油温度推定手段１０５によって実現される作動油温度推定部６６で推定された作動油の温度（推定温度）に基づいて、フィードバック制御部６４におけるＰＩＤ制御に用いられるゲインを調整する。このゲインには、比例制御のための比例ゲイン、積分制御のための積分ゲイン、微分制御のための微分ゲインが含まれる。ゲイン調整部６５は、作動油の温度が高くなるほど、比例ゲイン、積分ゲイン、及び微分ゲインを低くする。
【００７７】
図１０は、作動油の温度と、フィードバック制御部６３におけるフィードバック制御に用いられるゲインとの関係の一例を示すグラフである。このグラフでは、作動油の温度が０℃である場合のゲイン（比例ゲイン，積分ゲイン，微分ゲイン）を１（基準値）として、作動油の温度に対するゲインの変化を示している。図１０では、作動油の温度に比例してゲインが変化する場合の例を示しているが、これに限らず、例えば作動油の温度の変化量に対するゲインの変化量が低温域ほど大きくなるようにゲインを変化させてもよい。ゲイン調整部６５は、図１０に示す作動油の温度とゲインとの関係を示す情報を記憶し、当該記憶された情報を参照して各ゲインを調整する。また、本実施の形態では、比例ゲイン、積分ゲイン、及び微分ゲインの全てを作動油の温度に応じて調整するが、これに限らず、比例ゲイン、積分ゲイン、及び微分ゲインのうち、一部のゲイン（例えば微分ゲインのみ、あるいは比例ゲイン及び微分ゲインのみ）を調整するようにしてもよい。
【００７８】
作動油温度推定部６６では、エンコーダ５２２の出力信号に基づいて電動モータ５２の回転数を算出すると共に電流センサ２３の出力信号に基づいて電動モータ５２に供給されるモータ電流の電流値を算出し、算出された電流値と電動モータ５２の回転数との比によって作動油の温度を推定する。
【００７９】
フィードフォワード制御部６７は、フィードフォワード制御手段１０４によって実現され、目標トルク演算部６０で演算された伝達トルクの目標値Ｔ、及び作動油温度推定部６６で推定された作動油の温度に基づき、例えば上記の表１を参照して電動モータ５２に印加すべき電圧を算出する。電動モータ５２には、フィードフォワード制御部６７の算出結果に、フィードバック制御部６３により演算された補正量を加えた電圧が印加される。フィードバック制御部６３によって演算される補正量は、偏差εが大きくなるほど、また各ゲインが大きくなるほど、増大する。
【００８０】
また、制御部１０は、目標トルク演算部６０によって演算された伝達トルクの目標値Ｔに基づいて、第１及び第２の圧力制御弁５３１，５３２を制御する。前述のように、目標吐出圧演算部６１は、油圧ポンプ５１の吐出圧が第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂに対応するシリンダ室１３０ｄに供給すべき作動油の油圧よりも高くなるように電動モータ５２の回転数の目標値Ｒを演算するので、第１及び第２の圧力制御弁５３１，５３２では、油圧ポンプ５１の吐出圧が減圧されてシリンダ室１３０ｄ側に出力される。以上により、伝達トルクの目標値Ｔに応じた圧力の作動油が第１及び第２の摩擦クラッチ１２Ａ，１２Ｂのそれぞれに対応するシリンダ室１３０ｄに供給される。
【００８１】
以上説明した本実施の形態によれば、作動油の温度に応じてフィードバック制御のゲインが変化する。すなわち、作動油の温度が低く、粘性が高い場合には、フィードバック制御の補正量が大きくなる。これにより、油圧ポンプ５１の回転抵抗が大きくとも、電動モータ５２の回転数を速やかに目標値に近づけることができる。一方、作動油の温度が高く、粘性が低い場合には、フィードバック制御の補正量が小さくなるので、過制御となって電動モータ５２の回転数が振動してしまうことが抑制される。このように、本実施の形態では、作動油の温度が変化しても、油圧ポンプからの作動油の吐出圧を速やかに目標の圧力に近づけることが可能となる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、作動油の温度を推定によって求めることができるので、作動油の温度を検出する温度センサが不要となり、装置の低コスト化を図ることが可能となる。
【００８３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の実施の第２の実施の形態について、図１１乃至図１４を参照して説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置１に対して、より制御精度を高めるべく、電動モータ５２の温度を推定し、推定された電動モータ５２の温度を加味して作動油の温度を推定する。その他の構成は第１の実施の形態と共通であるので、第１の実施の形態との違いの部分について重点的に説明する。
【００８４】
図１１は、本実施の形態に係る制御部１０を油圧回路５の構成例と共に模式的に示す構成図である。図１２は、本実施の形態に係る電動モータ５２の制御系の構成例を示す制御ブロック図である。図１１に示すように、本実施の形態に係る制御部１０は、外気温センサ２４による外気温の測定結果を取得可能である。
【００８５】
電動モータ５２の温度が上昇すると、励磁コイルの巻線の電気抵抗が増大すると共に、電動モータ５２の永久磁石の磁力が低下する。電動モータ５２の永久磁石がフェライト系磁石である場合、その磁力は１℃の温度上昇によって約０．２％低下する。したがって、例えば電動モータ５２の温度（永久磁石の温度）が−２０℃から８０℃まで変化した場合には、電動モータ５２の巻線に一定の電流を供給しても、電動モータ５２の出力トルクが２０％程度低下する。
【００８６】
第１の実施の形態において図８を参照して説明した作動油温度関係情報は、前述のように、電動モータ５２の温度、油圧ポンプ５１の温度、及び作動油の温度が一定となった定常状態において電動モータ５２の回転数及び作動油の温度を測定した実験結果に基づいて設定されるので、この定常状態で電動モータ５２を制御する場合には、電動モータ５２の温度によるモータ電流−出力トルク特性の変化が加味されて作動油の温度が精度よく推定される。しかし、例えば車両走行状態が二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替わったときのように、電動モータ５２に供給されるモータ電流が短時間に大きく上昇した場合には、作動油の温度上昇率よりも大きな温度上昇率で電動モータ５２の温度が上昇し、出力トルクが低下する。これは、電動モータ５２の発熱量がモータ電流の２乗に比例して増大すること、及び電動モータ５２の熱容量は作動油の熱容量よりも小さいことによるものである。この結果、作動油の温度を正確に推定することができず、制御精度が低下してしまうおそれがある。
【００８７】
そこで、本実施の形態では、制御部１０がモータ電流の電流値に基づいて電動モータ５２の温度を推定する電動モータ温度推定手段１０６を有し、作動油温度推定手段１０５は、電動モータ温度推定手段１０６によって推定された電動モータ５２の温度を加味して作動油の温度を推定する。
【００８８】
図１２の制御ブロック図において、モータ温度推定部６８は、電動モータ温度推定手段１０６によって実現され、電流センサ２３によって測定される電動モータ５２のモータ電流、及び外気温センサ２４によって測定される外気温に基づいて、電動モータ５２の温度を推定する。モータ温度推定部６８によって推定された電動モータ５２の温度は、作動油温度推定部６６によって参照される。電動モータ５２の温度を推定する演算方法の具体例については後述する。
【００８９】
本実施の形態では、作動油温度推定手段１０５（作動油温度推定部６６）が所定の演算周期で作動油の温度を推定し、作動油の温度の前回以前の推定値と電動モータ温度推定手段１０６で推定された電動モータ５２の温度との差が所定値以上である場合に、推定された電動モータ５２の温度に応じて補正係数を求め、この補正係数を適用して求めたモータ電流の電流値と回転数との比（作動油推定温度係数）に基づいて、作動油温度関係情報を参照して作動油の温度を推定する。
【００９０】
図１３は、作動油温度推定手段１０５が１回の演算周期で行う処理の具体例を示すフローチャートである。この演算周期は、例えば１秒である。
【００９１】
作動油温度推定手段１０５は、電流センサ２３によって測定された電動モータ５２のモータ電流の電流値、及びエンコーダ５２２によって検出された電動モータ５２の回転数を取得する（ステップＳ１，Ｓ２）。次に、作動油温度推定手段１０５は、電動モータ温度推定手段１０６で推定された電動モータ５２の温度から前回の演算周期での作動油の温度の推定結果を引いた値が所定値（例えば１０℃）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００９２】
この判定の結果、作動油の温度の推定結果と電動モータ５２の推定温度との差が所定値未満であれば（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、作動油温度推定手段１０５は、ステップＳ１で取得した電動モータ５２のモータ電流の電流値をステップＳ２で取得した電動モータ５２の回転数で除した値を作動油推定温度係数とし（ステップＳ４）、作動油温度関係情報を参照して作動油の温度を推定する（ステップＳ７）。
【００９３】
一方、判定の結果、作動油の温度の推定結果と電動モータ５２の推定温度との差が所定値以上であれば（ステップＳ３：Ｎｏ）、作動油温度推定手段１０５は、電動モータ温度推定手段１０６によって推定された電動モータ５２の温度に基づいて補正係数を求め（ステップＳ５）、この補正係数をステップＳ１で取得したモータ電流の電流値に乗じた積を電動モータ５２の回転数で除した値を作動油推定温度係数とし（ステップＳ６）、作動油温度関係情報を参照して作動油の温度を推定する（ステップＳ７）。補正係数の演算方法については後述する。
【００９４】
なお、上記では、作動油温度推定手段１０５が、ステップＳ３において、前回の演算周期での作動油の推定温度と電動モータ温度推定手段１０６で推定された電動モータ５２の温度との差が所定値未満か否かを判定する場合について説明したが、これに限らず、例えば前回よりも前の演算周期を含む複数の演算周期で演算された作動油の推定温度の平均値と電動モータ温度推定手段１０６で推定された電動モータ５２の温度との差が所定値未満か否かを判定するようにしてもよい。
【００９５】
次に、電動モータ温度推定手段１０６（モータ温度推定部６８）による電動モータ５２の温度の推定演算の具体例について説明する。電動モータ温度推定手段１０６は、例えば作動油温度推定手段１０５が作動油の温度を推定する演算周期と同じ演算周期で電動モータ５２の温度を演算によって推定する。
【００９６】
前回の演算周期での電動モータ５２の温度の推定結果をＴpreとし、前回の演算時点からの電動モータ５２の温度の変化量をΔＴpreとすると、今回の演算周期での電動モータ５２の推定温度Ｔcurは、下記式（１）で求められる。
【数１】
0006627357.tif 000003
【００９７】
ここで、電動モータ５２の温度の変化量をΔＴpreは、モータ電流による温度上昇分から放熱による温度下降分を差し引いて、さらに電動モータ５２の熱容量の逆数を乗じた値として求めることができる。この温度上昇分は、電動モータ５２に供給されるモータ電流を２乗した値に電動モータ５２の巻線の抵抗値を乗じた積に応じて求めることができる。また、温度下降分は、前回の演算周期での電動モータ５２の温度の推定結果であるＴpreから外気温を減じて所定の熱伝達係数を乗じた積によって求めることができる。この熱伝達係数は、電動モータ５２の熱が外気に放熱される際の熱伝達係数であり、例えば実験によって求めることができる。
【００９８】
したがって、電動モータ５２の温度上昇分をＱ、電動モータ５２の熱容量をＣ、熱伝達係数をλ、外気温をＴambとした場合、電動モータ５２の推定温度Ｔcurは、下記式（２）で求められる。
【数２】
0006627357.tif 000004
【００９９】
次に、作動油の温度の推定結果と電動モータ５２の推定温度との差が所定値以上である場合の補正係数の演算方法の具体例について、図１４を参照して説明する。
【０１００】
図１４は、モータ電流が一定の場合の電動モータ５２の温度と電動モータ５２の出力トルクとの関係を示すグラフである。このグラフでは、横軸が電動モータ５２の温度を示し、縦軸が電動モータ５２の出力トルクを示している。ここでは、電動モータ５２の出力トルクが電動モータ５２の温度に比例して変化する場合の例を示している。
【０１０１】
電動モータ温度推定手段１０６は、このような電動モータ５２の温度と出力トルクとの関係を示す特性情報を、例えば複数のモータ電流の電流値について記憶し、このうち電流センサ２３によって測定されたモータ電流の測定値に最も近い特性情報を参照して補正係数を演算する。
【０１０２】
図１４に示す横軸のＴefは、作動油温度推定手段１０５によって演算された作動油の推定温度であり、Ｔemは、電動モータ温度推定手段１０６によって演算された電動モータ５２の推定温度である。このＴemとしては、直近の演算周期における電動モータ温度推定手段１０６による電動モータ５２の推定温度Ｔcurが用いられる。補正係数は、Ｔemに対応する縦軸の値（Ｔom）をＴefに対応する縦軸の値（Ｔof）で除した値（Ｔom／Ｔof）として演算される。また、作動油推定温度係数は、電動モータ５２に供給されるモータ電流の電流値に補正係数（＝Ｔom／Ｔof）を乗じた積を電動モータ５２の回転数で除した商として求められる。
【０１０３】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態について説明した効果に加え、電動モータ５２の温度を推定し、推定された電動モータ５２の温度を加味して作動油の温度を推定するので、作動油の温度をより正確に推定することができ、制御精度が向上する。
【０１０４】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の実施の第３の実施の形態について、図１５を参照して説明する。本実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、推定された電動モータ５２の温度を加味して作動油の温度を推定するが、その具体的な手法が第２の実施の形態とは異なる。その他の構成は第２の実施の形態と共通であるので、第２の実施の形態との違いの部分について重点的に説明する。
【０１０５】
第１及び第２の実施の形態では、作動油温度推定手段１０５が、作動油推定温度係数と作動油の温度との関係を示す１つの作動油温度関係情報を記憶する場合について説明したが、本実施の形態では、作動油温度推定手段１０５が、作動油の推定温度と電動モータ５２の推定温度との差（以下、この差を「推定温度差」という）に応じた複数の作動油温度関係情報を記憶し、これら複数の作動油温度関係情報から選択された１つの作動油温度関係情報を参照して作動油の温度を推定する。ここで推定温度差とは、電動モータ５２の推定温度から作動油の推定温度を差し引いた値であるものとする。また、電動モータ温度推定手段１０６は、第２の実施の形態と同様に、所定の演算周期で電動モータ５２の温度を演算によって推定する。
【０１０６】
図１５は、本実施の形態に係る作動油温度推定手段１０５が記憶する複数の作動油温度関係情報の一例を示すグラフである。図１５において、実線は推定温度差が０℃である場合の作動油温度関係情報を、破線は推定温度差が１０℃である場合の作動油温度関係情報を、一点鎖線は推定温度差が２０℃である場合の作動油温度関係情報を、二点鎖線は推定温度差が３０℃である場合の作動油温度関係情報を、それぞれ示している。これら複数の作動油温度関係情報は、作動油と電動モータ５２との温度差を調整して行う実験によって求めることができる。
【０１０７】
図１５のグラフにおいて、実線で示す作動油温度関係情報は、第１の実施の形態において図８を参照して説明したものと同じであり、作動油の温度と電動モータ５２の温度とが同じである場合の作動油推定温度係数と作動油の温度との関係を示す基準関係情報である。作動油温度推定手段１０５は、所定の演算周期で作動油の温度を推定し、作動油の温度の前回以前の推定値と電動モータ温度推定手段１０６で推定された電動モータ５２の温度との差が所定値未満である場合には、基準関係情報を参照して作動油の温度を推定する。また、作動油温度推定手段１０５は、作動油の温度の前回以前の推定値と電動モータ温度推定手段１０６で推定された電動モータ５２の温度との差が所定値以上である場合には、基準関係情報以外の複数の作動油温度関係情報から当該差に応じた１つの作動油温度関係情報を選択し、選択された作動油温度関係情報を参照して作動油の温度を推定する。
【０１０８】
また、本実施の形態では、作動油温度推定手段１０５が、作動油の温度の前回の演算周期の推定値を用いて電動モータ温度推定手段１０６で推定された電動モータ５２の温度との比較を行うものとする。ただし、これに限らず、例えば前回よりも前の演算周期を含む複数の演算周期で演算された作動油の推定温度の平均値と電動モータ温度推定手段１０６で推定された電動モータ５２の温度との比較によって推定温度差を求めてもよい。
【０１０９】
作動油温度推定手段１０５は、複数の作動油温度関係情報のうち、演算された推定温度差が最も近い１つの作動油温度関係情報を選択する。例えば、推定温度差が１５℃以上２５℃未満である場合には、図１５において一点鎖線で示した作動油温度関係情報を選択する。なお、作動油温度推定手段１０５は、例えば表形式で複数の作動油温度関係情報を記憶してもよい。この場合には、選択された１つの作動油温度関係情報を表引きして作動油の温度を推定する。
【０１１０】
本実施の形態によっても、第２の実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１１１】
（付記）
以上、本発明のクラッチ装置及びクラッチ装置の制御方法を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要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。
【０１１２】
また、四輪駆動車２００における駆動力伝達系２０１の構成は、図１等に例示したものに限らず、様々な構成を採用することが可能である。またさらに、本発明に係るクラッチ装置は、四輪駆動車２００に限らず、様々な機器に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…駆動力伝達装置（クラッチ装置）、１０…制御部、１００…目標トルク演算手段、１０１…目標吐出圧演算手段、１０２…フィードバック制御手段、１０３…ゲイン調整手段、１０４…フィードフォワード制御手段、１０５…作動油温度推定手段、１０６…電動モータ温度推定手段、１１…歯車機構、１１０…ピニオンギヤ、１１０ａ…ギヤ部、１１１…リングギヤ、１１１ａ…噛み合い歯、１１２…センターシャフト、１１２ａ…円筒部、１１２ｂ…フランジ部、１１３Ａ〜１１３Ｃ…円すいころ軸受、１１４…ボルト、１２０…クラッチハウジング、１２０ａ…ストレートスプライン嵌合部、１２０ｂ…スプライン嵌合部、１２１…インナシャフト、１２１ａ…ストレートスプライン嵌合部、１２１ｂ…軸部、１２１ｃ…円筒部、１２２…ピストン、１２３…押圧部材、１２３ａ…スプライン突起、１２４…アウタクラッチプレート（摩擦部材）、１２４ａ…スプライン突起、１２５…インナクラッチプレート（摩擦部材）、１２５ａ…スプライン突起、１２６Ａ，１２６Ｂ…シール部材、１２７Ａ，１２７Ｂ…玉軸受、１２８Ａ〜１２８Ｃ…針状ころ軸受、１２９…シール部材、１２Ａ…第１の摩擦クラッチ、１２Ｂ…第２の摩擦クラッチ、１３…ハウジング、１３０…センタハウジング部材、１３０ａ〜１３０ｃ…第１乃至第３の保持部、１３０ｄ…シリンダ室（油圧室）、１３０ｅ…供給用流路、１３１Ｌ，１３１Ｒ…サイドハウジング部材、１６０…連結シャフト、１６０ａ…スプライン嵌合部、２…プロペラシャフト、２０…中間シャフト、２００…四輪駆動車、２０１…駆動力伝達系、２０２…エンジン、２０３…トランスミッション、２０４Ｌ，２０４Ｒ…前輪、２０５Ｌ，２０５Ｒ…後輪、２０６Ｌ，２０６Ｒ，２０７Ｌ，２０７Ｒ…アクスルシャフト、２１…車輪速センサ、２２…アクセル開度センサ、２３…電流センサ、２４…外気温センサ、３…駆動力断続装置、３０…クラッチ、３００…アクチュエータ、３１〜３３…第１乃至第３回転部材、３１０，３２０…凹部、３１１，３２１，３３１…スプライン歯、３３２…環状溝、３４…電動モータ、３４１…出力軸、３５…減速機構、３５１…ピニオンギヤ、３５２…減速ギヤ、３５２ａ…大径ギヤ部、３５２ｂ…小径ギヤ部、３６…移動機構、３６１…直動軸、３６１ａ…ラック歯、３６２…シフトフォーク、４…フロントディファレンシャル、４０…フロントデフケース、４１…ピニオンシャフト、４２…ピニオンギヤ、４３…サイドギヤ、４４…歯車機構、４４１…ドライブピニオン、４４２…リングギヤ、５…油圧回路、５０…油圧源、５１…油圧ポンプ、５１０…リザーバ、５２…電動モータ、５２１…シャフト、５２２…エンコーダ、５３１…第１の圧力制御弁、５３２…第２の圧力制御弁、６０…目標トルク演算部、６１…目標吐出圧演算部、６１ａ…特性情報、６２…目標回転数演算部、６３…偏差演算部、６４…フィードバック制御部、６５…ゲイン調整部、６６…作動油温度推定部、６７…フィードフォワード制御部、６８…モータ温度推定部、Ｏ…回転軸線
【図１】
0006627357.tif 000005
【図２】
0006627357.tif 000006
【図３】
0006627357.tif 000007
【図４】
0006627357.tif 000008
【図５】
0006627357.tif 000009
【図６】
0006627357.tif 000010
【図７】
0006627357.tif 000011
【図８】
0006627357.tif 000012
【図９】
0006627357.tif 000013
【図１０】
0006627357.tif 000014
【図１１】
0006627357.tif 000015
【図１２】
0006627357.tif 000016
【図１３】
0006627357.tif 000017
【図１４】
0006627357.tif 000018
【図１５】
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