(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から前後輪に伝達されるトルク配分を制御する制御クラッチを有する４輪駆動車において、
前記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未満のときは、前記制御クラッチの締結トルクが所定の上限値以下となるように指令電流を出力して前記制御クラッチの締結状態を制御する締結制御手段と、
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、
前記クラッチ推定温度が、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以上かどうかを判断するクラッチ限界判定手段とを備え、
前記クラッチ保護制御手段は、
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、前記制御クラッチへの指令電流値を、クラッチ保護判定温度以上でも締結トルクが前記上限値となるような高電流値に設定するとともに、
クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になり、前記制御クラッチへ前記指令電流を出力したにもかかわらずクラッチ推定温度が上昇し、クラッチ推定温度がクラッチ限界判定温度に達した場合、前記制御クラッチの締結を解放する
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２】
請求項１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、前記クラッチ保護制御手段は、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、前記制御クラッチへの指令電流値を、クラッチ保護判定温度未満で締結トルクが前記上限値となる電流値にクラッチ推定温度に応じた補正電流値を加えた可変電流値に設定す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
この電子制御クラッチのうち、後輪駆動車ベースの４輪駆動車に採用している電磁バルブで作り出された制御油圧により締結される油圧クラッチ（特開平０４−１０３４３３号公報等参照）のように、大型の駆動力配分アクチュエータを使う場合には、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、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作動を開始してもあまり問題とはならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、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作動が開始する技術を、例えば、ソレノイド力を利用して締結される電磁クラッチのように、小型・軽量の駆動力配分アクチュエータを使う場合には、駆動トルクがクラッチの伝達限界トルクに対し余裕が無く、下記に述べるように、電磁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。
【０００５】
特に、スポーツ・ユーティリティ・ビークル（ＳＵＶ）等の駆動系に電磁クラッチを採用する場合、砂漠や雪道等の低μ路を走破する走行シーンにおいて、電磁クラッチの限界トルク域での駆動トルク伝達を頻繁に行う必要がある。
【０００６】
▲１▼保護制御のためのトルクしきい値を小さな値に設定した場合には、小さい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るため、保護制御が不要であるにもかかわらず早期に保護制御に入る。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。
【０００７】
▲２▼保護制御のためのトルクしきい値を大きな値に設定した場合には、大きい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るため、保護制御に入るタイミングが遅れる。
【０００８】
▲３▼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るため、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。
【０００９】
▲４▼制御クラッチの温度保証による保護制御として、制御クラッチを強く締結する締結モード（＝LOCKモード）に自動的に切り替えるようにした場合、モード切替スイッチによりLOCKモードに切り替える場合の電流指令値と同じ電流値を制御クラッチに印加すると、制御クラッチの温度影響を受けてクラッチ滑りを生じ、制御クラッチの保護機能が達成されないおそれがある。すなわち、制御クラッチの摩擦材は高温になると摩擦係数が低下し、加えて、ソレノイドは高温になると電気抵抗が大きくなることで流れる電流が小さくなる。
【００１０】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、制御クラッチが設けられる駆動系の耐久性の向上を確保しながら、限界域のトルク伝達が頻繁に行われる走行シーンにおいて制御クラッチの滑りを防止することで確実にクラッチ保護を達成することができる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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、駆動源から前後輪に伝達されるトルク配分を制御する制御クラッチを有する４輪駆動車において、
クラッチ回転速度差とクラッチ伝達トルクにより制御クラッチに加わる入力エネルギを算出し、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、制御クラッチの滑りを抑える締結モードに自動的に切り替え、かつ、制御クラッチへの指令電流値を、ドライバー選択により締結モードに切り替える場合の電流値よりも高電流値に設定するクラッチ保護制御手段を設けた。
【００１２】
ここで、「高電流値」に設定とは、ドライバー選択により締結モードに切り替える場合の電流値に、一定の電流値を加えた固定電流値に設定しても良いし、また、ドライバー選択により締結モードに切り替える場合の電流値に、クラッチ推定温度に応じた補正電流値を加えた可変電流値に設定しても良い。
【００１３】
また、「クラッチ保護制御手段」は、締結モードへの自動切り替えにもかかわらずクラッチ推定温度が上昇するような場合、「締結モードへの自動切り替え」＋「制御クラッチ解放」によるクラッチ保護制御とした。
【００１４】
【発明の効果】
本発明にあっては、選択操作による締結モードの場合を含めて常に高電流値を印加する使い方をすると、駆動系の耐久性に影響を及ぼすため、ドライバー選択により締結モードに切り替えられた場合には電流値を低く抑えている。そして、クラッチ推定温度がクラッチ保護判定温度以上になる必要時にのみ高電流値を印加することで、制御クラッチの温度影響（摩擦係数及びソレノイド電流の低下）を排除し、滑りの無い制御クラッチの締結を確保している。
【００１５】
よって、制御クラッチが設けられる駆動系の耐久性の向上を確保しながら、限界域のトルク伝達が頻繁に行われる走行シーンにおいて制御クラッチの滑りを防止することで確実にクラッチ保護を達成することができる。
【００１６】
【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図面に基づいて説明する。
【００１７】
（参考例）
まず、構成を説明する。図１は参考例における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は電磁クラッチ（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。
【００１８】
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、電磁クラッチ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、電磁クラッチ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、電磁クラッチ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、電磁クラッチ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。
【００１９】
前記電磁クラッチ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、電磁クラッチ１０のソレノイド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。
【００２０】
図２は電磁クラッチ１０を示す概略図であり、図３は電磁クラッチ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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
ここで、電磁クラッチ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、ソレノイド２４に電流が流されると、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。
【００２５】
次に、作用を説明する。
【００２６】
［入力エネルギの算出処理］
図４（イ）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（入力エネルギ算出手段に相当）。
【００２７】
ステップＳ１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。
【００２８】
ステップＳ２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。
【００２９】
ここで、クラッチ伝達トルクTEは、駆動電流Ａを用いた関数ｆ(Ａ)により算出される（クラッチ伝達トルク推定手段）。
【００３０】
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（クラッチ回転速度差検出手段）。
【００３１】
ステップＳ３では、ステップＳ２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。
【００３２】
ステップＳ４では、カウント値Ｎに１が加算されてＮ＋１とされる。
【００３３】
ステップＳ５では、カウント値Ｎが設定カウント値N0（例えば、32）以上か否かを判断し、ＮＯの場合はステップＳ１へ戻り、ＹＥＳの場合はステップＳ６へ移行する。
【００３４】
ステップＳ６では、カウント値ＮがＮ＝０にクリアされる。
【００３５】
ステップＳ７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）。
【００３６】
［クラッチ保護制御処理］
図４（ロ）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。
【００３７】
ステップＳ１０では、図４（イ）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。
【００３８】
ステップＳ１１では、車速Ｖが設定車速VO以上か否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ１２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Ｓ１１でＮＯの場合はステップＳ１３に移行する。
【００３９】
ステップＳ１３では、入力エネルギＥが加算判断基準値E0以上か否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１４〜ステップＳ１７の温度上昇側推定処理に移行し、ＮＯの場合はステップＳ１８〜ステップＳ２１の温度下降側推定処理に移行する。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。
【００４０】
ステップＳ１４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。
【００４１】
ステップＳ１５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５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。
【００４２】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５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。
【００４３】
ステップＳ１７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。
【００４４】
ステップＳ１８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。
【００４５】
ステップＳ１９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５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。
【００４６】
ステップＳ２０では、ステップＳ１９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。
【００４７】
ステップＳ２１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。
【００４８】
なお、ステップＳ１０〜ステップＳ２１は、クラッチ推定温度算出手段に相当する。
【００４９】
ステップＳ２２では、ステップＳ１７もしくはステップＳ２１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以上か否かを判断し、ＮＯの場合はＥＮＤへ移行し、ＹＥＳの場合は、ステップＳ２３以降のクラッチ保護処理へ移行する。
【００５０】
ステップＳ２３では、モード切替スイッチ１７により選択されているモードがAUTOモード（走行状態に応じて４輪締結トルク配分を自動的に切り替えるモード）か否かが判断され、ＮＯの場合は（LOCKモードが選択されている場合は）、ステップＳ２５へ移行し、ＹＥＳの場合はステップＳ２４へ移行する。
【００５１】
ステップＳ２４では、AUTOモードからLOCKモード（４輪締結トルク固定モード）に自動的に切り替え、ステップＳ２５へ移行する。
【００５２】
ステップＳ２５では、クラッチ推定温度T1nが所定値以上になった時の必要締結トルクTaを設定し、高温状態でこの必要締結トルクTaが得られる固定指令電流Ibを電磁クラッチ１０のソレノイド２４に印加する。
【００５３】
すなわち、図６に示すように、モード切替スイッチ１７により選択されているモードがLOCKモードである場合、常温時（例えば、50℃）において必要締結トルクTaが得られる指令電流Iaを電磁クラッチ１０のソレノイド２４に印加するのに対し、高温時（例えば、140℃）において必要締結トルクTaが得られる固定指令電流Ib（＝Ia＋△I）を電磁クラッチ１０のソレノイド２４に印加する。
【００５４】
また、ステップＳ２５において、クラッチ保護制御中であることをドライバに知らせるため、ランプ点灯及び警報を併用しても良い（図７）。
【００５５】
［電磁クラッチの温度推定作用］
例えば、砂漠等を走破するときには、図４（イ）のステップＳ２において、電磁クラッチ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、電磁クラッチ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、電磁クラッチ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Ｓ７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。
【００５６】
そして、図４（ロ）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Ｓ１７またはステップＳ２１において、今回のクラッチ推定温度T1nが算出される。
【００５７】
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、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。
【００５８】
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。
【００５９】
さらに、クラッチ温度を推定するにあたって、図５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。
【００６０】
このため、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る。
【００６１】
一方、通常走行時等で、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。
【００６２】
［電磁クラッチの保護制御作用］
上記のように、ステップＳ１７またはステップＳ２１において、温度センサを用いることなく今回のクラッチ推定温度T1nが精度良く算出されると、次のステップＳ２２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以上か否かが判断される。
【００６３】
低μ路走行シーン等で、滑りを伴うトルク伝達により電磁クラッチ１０の温度が上昇し、ステップＳ２２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以上と判断されると、クラッチ温度を降下させるクラッチ保護制御として、ステップＳ２４において、AUTOモードからLOCKモードに自動的に切り替えられ、ステップＳ２５において、電磁クラッチ１０を固定指令電流Ibにより強く締結する制御が行われる。
【００６４】
すなわち、図６は電磁クラッチ１０の指令電流Ｉに対する締結トルクＴの関係を示す特性で、図６において、
Ta：AUTOモード時の締結トルク上限値（＝LOCKモード選択時の締結値）
Tb：電磁クラッチ１０の高温対応指令電流Ibでの常温に換算した締結トルク
Ta'：指令電流Iaとした場合に電磁クラッチ１０が高温である時の締結トルク
Ia：常温時のAUTOモードの電流上限値（＝LOCKモード選択時の電流値）
Ib：クラッチ保護制御でのLOCKモード時の電流値（＝Ia＋△I）
である。
【００６５】
滑りやすい路面を走行するシーンにおいて、急発進等を繰り返すと、電磁クラッチ１０に高負荷が連続してかかるため、クラッチ温度上昇が発生し、電磁クラッチ１０を保護するための制御が働く。このクラッチ保護制御として、AUTOモードからLOCKモードへ切り替えて指令電流Iaを印加しても、常温時の締結トルクTaに比べ、高温時には締結トルクＴがTaからTa'へと低下するため、大トルクエンジンでは、電磁クラッチ１０に滑りが発生し、クラッチ温度が上昇してしまう。
【００６６】
これに対し、高温時には指令電流Ｉを、IaからIbへ高めることで、常温時の指令電流Iaに対する締結トルクTaを確保することができる。
尚、同一指令電流でも、電磁クラッチ１０が高温になることで締結トルクＴが低下してしまうのは、
▲１▼電磁クラッチ１０内のクラッチ部分の摩擦材（コントロールクラッチ３１及びメインクラッチ３５）が高温になると摩擦係数が低下する。
▲２▼電磁クラッチ１０内のソレノイド２４が高温になると、電気抵抗が大きくなり実電流値が低下する。
を原因としている。
【００６７】
一方、モード切替スイッチ１７への選択操作によるLOCKモード時においても、高温時のLOCKモードの場合と同様に固定電流値Ibを印加しておくという案がある。この場合、大トルクエンジンでも高温時に電磁クラッチ１０の滑りを防止することが可能である。
【００６８】
しかし、電磁クラッチ１０の温度が上昇していない状況で、電磁クラッチ１０の締結トルクを高くすると、前記電磁クラッチ１０の高温時に対応する固定指令電流Ibでの常温に換算した締結トルクTbが駆動系に伝達されることになり、駆動系伝達トルクが高くなってしまうことで、駆動系の耐久性に対して影響を及ぼすことになる。これに対し、締結トルクTbが伝達されても駆動系の耐久性を確保するには、全ての駆動系部品の耐強度を高める必要があり、コスト及び重量的にも不利になる。
【００６９】
次に、効果を説明する。
【００７０】
(1) エンジン１から前後輪６，７，１４，１５に伝達されるトルク配分を制御する電磁クラッチ１０を有する４輪駆動車において、前後輪回転速度差△Ｖとクラッチ伝達トルクTEにより電磁クラッチ１０に加わる入力エネルギＥを算出し、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を予測し、この温度変動予測に基づいて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以上になると、電磁クラッチ１０の滑りを抑えるLOCKモードに自動的に切り替え、かつ、電磁クラッチ１０への指令電流値Ｉを、ドライバー選択により締結モードに切り替える場合の電流値Iaよりも高い固定電流値Ibに設定するクラッチ保護制御を行うため、
▲１▼電磁クラッチ１０の温度特性によるクラッチ滑りを防止し、クラッチ温度上昇に対するクラッチ保護を確実に実施することができる。
▲２▼電磁クラッチ１０の保護制御として、クラッチ解放ではなく、LOCKモードへの自動切り替えを採用したため、クラッチ保護制御に入っても４輪駆動状態が維持されることになり、滑りやすい路面を走行する時間が長く確保できる。
▲３▼駆動系の強度アップを図ることなく、駆動系の耐久性への影響を抑制することができる。
という長所が併せて得られる。
【００７１】
(2) クラッチ保護制御時の電磁クラッチ１０への指令電流値Ｉを、ドライバー選択により締結モードに切り替える場合の電流値Iaに一定の電流値△Iを加えた固定電流値Ibとしたため、LOCKモードでの指令電流値としてIaとIbの２つの値を設定しておくだけで、簡単に前記(1)の効果を奏するクラッチ保護制御を実行することができる。
【００７２】
（第１実施例）
この第１実施例は、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、LOCKモードとして電磁クラッチ１０をクラッチ推定温度T1nの大きさに応じて強く締結し、さらに、LOCKモードに切り替えてもクラッチ推定温度T1nがクラッチ限界判定温度Tc以上になると、電磁クラッチ１０を解放する制御（２ＷＤ）を行う例である。
【００７３】
なお、図１ないし図３に示す構成は、参考例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００７４】
次に、作用を説明する。
【００７５】
まず、第１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に示す参考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。
【００７６】
［クラッチ保護制御処理］
図８は第１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。また、ステップＳ３０〜ステップＳ４４の各ステップは、図４（ロ）のフローチャートにおけるステップＳ１０〜ステップＳ２４の各ステップと同じ処理であるため、説明を省略する。
【００７７】
ステップＳ４５では、ステップＳ３７もしくはステップＳ４１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以上か否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ４６へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ４２へ移行する（クラッチ限界判定手段）。
【００７８】
ステップＳ４６では、ステップＳ４５にてクラッチ推定温度T1nがクラッチ限界判定温度Tc以上であるとの判断に基づき、クラッチ保護処理として４ＷＤトルク＝０（指令電流値Ｉ＝０）とされ、電磁クラッチ１０が解放状態とされ、ステップＳ４７へ移行する（請求項１のクラッチ保護制御手段）。
【００７９】
ステップＳ４７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クラッチ解放による保護制御モードであることがドライバに知らされる。
【００８０】
ステップＳ４８では、クラッチ推定温度T1nがクラッチ保護判定温度Tp以上になった時の必要締結トルク（Ta1〜Ta2）をクラッチ推定温度T1nに応じて設定し、クラッチ推定温度T1nが、クラッチ保護判定温度Tp〜クラッチ限界判定温度Tcの範囲内の高温状態でこの必要締結トルク（Ta1〜Ta2）が得られる可変指令電流Ib'を電磁クラッチ１０のソレノイド２４に印加する。
【００８１】
すなわち、図９に示すように、クラッチ推定温度T1nが、クラッチ保護判定温度Tp〜クラッチ限界判定温度Tcの範囲内の高温状態にある場合、クラッチ保護判定温度Tpでの必要締結トルクTa1からクラッチ限界判定温度Tcでの必要締結トルクTa2までクラッチ推定温度T1nに比例して必要締結トルクＴを決め、決められた必要締結トルクＴを得る可変指令電流Ib'を算出し（あるいは、Ｔ−Ｉマップを検索し）、可変指令電流Ib'を電磁クラッチ１０のソレノイド２４に印加する。なお、ステップＳ４２，ステップＳ４３，ステップＳ４４，ステップＳ４８は、請求項２のクラッチ保護制御手段に相当する。
【００８２】
［電磁クラッチの保護制御作用］
第１実施例のクラッチ保護制御においては、AUTOモードの選択時で、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、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ４５→ステップＳ４２→ステップＳ４３→ステップＳ４４→ステップＳ４８へと進む流れとなり、ステップＳ４３では、AUTOモードからLOCKモードに切り替えられ、ステップＳ４８では、クラッチ推定温度T1nに応じた可変指令電流Ib'が電磁クラッチ１０のソレノイド２４に印加される。
【００８３】
すなわち、クラッチ温度が高い程、同じ指令電流を加えても締結トルクが低下するのに合わせて、クラッチ推定温度T1nに応じた可変指令電流Ib'により安定して滑りの無い電磁クラッチ１０の締結が確保される。
【００８４】
しかし、このLOCKモードへの自動切り替えによる第１段階のクラッチ保護制御を行っても、大トルクエンジン搭載車で、必要締結トルクＴを超えるような駆動トルクが電磁クラッチ１０に伝達されると、電磁クラッチ１０に滑りが生じ、クラッチ推定温度T1nが徐々に上昇し、クラッチ保護判定温度Tpより高い温度に設定されたクラッチ限界判定温度Tcに達することがあり得る。
【００８５】
このように、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、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ４５→ステップＳ４６→ステップＳ４７へと進む流れとなり、ステップＳ４６では電磁クラッチ１０が解放され、ステップＳ４７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クラッチ解放による保護制御モードであることがドライバに知らされる。
【００８６】
すなわち、クラッチ推定温度T1nの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T1nの上昇勾配を緩やかにすることで、４輪駆動状態での走行距離や走行時間をなるべく長く確保するが、この第１段階でのクラッチ保護制御でもさらにクラッチ推定温度T1nが上昇する場合は、電磁クラッチ１０を解放する第２段階のクラッチ保護制御を行うことで、電磁クラッチ１０が温度保証の限界を超える高温状態になるのを回避することができる。
【００８７】
次に、効果を説明する。この第１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、参考例の(1)の効果に加え、下記の効果が得られる。
【００８８】
(3) クラッチ保護制御時の電磁クラッチ１０への指令電流値Ｉを、ドライバー選択により締結モードに切り替える場合の電流値Iaにクラッチ推定温度T1nに応じた補正電流値を加えた可変電流値Ib'としたため、クラッチ保護制御でのLOCKモード時にクラッチ推定温度T1nの変化にかかわらず一定のクラッチ締結トルクを得ることができる。
【００８９】
(4) 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を設定し、クラッチ推定温度T1nがクラッチ保護判定温度Tp以上になり、LOCKモードへの自動切り替えにもかかわらずクラッチ推定温度T1nが上昇し、クラッチ推定温度T1nがクラッチ限界判定温度Tcに達すると電磁クラッチ１０を解放するクラッチ保護制御を行うようにしたため、４輪駆動状態での走行距離（時間）を確保しながら、確実に電磁クラッチ１０の温度保証による保護を達成することができる。
【００９０】
以上、本発明の４輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９１】
例えば、第１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。
【００９２】
また、第１実施例では、制御クラッチとして電磁クラッチを用いる例を示したが、クラッチ温度の影響を受けやすい位置に設けられた電磁バルブで作り出された制御油圧により締結される油圧クラッチ等であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例における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磁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磁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の流れ及び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５】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６】常温時における電磁クラッチへのソレノイド電流に対する締結トルク特性と高温時における電磁クラッチへのソレノイド電流に対する締結トルク特性を示す対比特性図である。
【図７】参考例での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１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１実施例の装置におけるクラッチ保護制御が必要な高温域のクラッチ推定温度に対する必要締結トルク特性図である。
【図１】
0004207457.tif 000002
【図２】
0004207457.tif 000003
【図３】
0004207457.tif 000004
【図４】
0004207457.tif 000005
【図５】
0004207457.tif 000006
【図６】
0004207457.tif 000007
【図７】
0004207457.tif 000008
【図８】
0004207457.tif 000009
【図９】
0004207457.tif 000010