CN107013610A - 车辆的控制器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括电子控制单元的控制器，所述电子控制单元被配置为进行如下判定中的至少一个：第一绝对值是否至少等于第一阈值以及第二绝对值是否至少等于第二阈值。当电子控制单元判定第一绝对值和第二绝对值中的至少一个至少等于相应的阈值时，控制自动离合器的转矩容量，以使自动离合器进入滑动状态。第一绝对值是变速器的输入轴的旋转加速度的绝对值，并且第二绝对值是驱动轮的旋转加速度的绝对值。

Description

车辆的控制器及车辆

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的控制器以及车辆，具体地，涉及提高自动离合器的响应性。

背景技术

已知一种在从驱动源(诸如发动机)到驱动轮的动力传递路径中包括自动离合器的车辆，并且自动离合器通过使用致动器来控制离合器行程，以便控制发动机和变速器之间传递的转矩。例如，公开号为02-163520的日本专利申请(JP 02-163520A)中所述的自动离合器就是典型的例子。在JP 02-163520A的自动离合器中，对于每个路面倾斜角设定自动离合器的接合转矩容量与节气门开度、发动机转速和输入轴转速中的每一个之间的关系，并且对于这些关系中的每一个计算出自动离合器的接合转矩容量，该自动离合器的接合转矩容量根据基于实际路面倾斜角所选择的关系以及根据实际节气门开度、实际发动机转速和实际输入轴转速而计算出。然后，通过使用计算出的自动离合器的接合转矩容量的总和来控制自动离合器的接合量。

另外，在如上所述的车辆自动离合器的控制器中，已知一种车辆自动离合器的控制器，其考虑到由于离合器的热膨胀而引起的离合器转矩的减小而将离合器转矩设定为比实际发动机转矩具有更多余量。

发明内容

附带一提的是，当车辆在波状道路、凹凸不平的道路等上行驶时，驱动轮重复空转和着地。结果，用于驱动驱动轮的整个动力传递路径变形，并且过大转矩被传递到变速器等。在这种情况下，在考虑到热膨胀而将自动离合器的转矩容量设定为具有余量并且发生轻微的热膨胀的情况下，出现由于为自动离合器的转矩容量设定余量而引起在动力传递路径中产生高于从驱动源输出的转矩的过大转矩这样的不便。另外，在驱动轮侧的转速高于发动机转速且例如，在高车速行驶期间，自动离合器被突然接合的情况下，也出现在动力传递路径中产生过大转矩这样的不便。可以通过增加包括变速器等的动力传递机构和周边部件的厚度，以便增加变速器等和周边部件的刚性来处理如上所述的过大转矩的产生。然而，在这种情况下会出现车辆的质量和成本增加这样的问题。

本发明是以上述情况为背景做出的，因此提供了一种车辆自动离合器的控制器，其能够在不增加车辆的质量和成本的同时抑制过大转矩的产生。

本发明的第一方案提供一种用于车辆的控制器，所述车辆包括发动机、驱动轮以及插置在所述发动机和所述驱动轮之间的动力传递路径中的自动离合器和变速器。控制器包括电子控制单元，其被配置为：控制在所述发动机和所述变速器之间传递的转矩；进行如下判定中的至少一个：第一绝对值是否至少等于第一阈值，以及第二绝对值是否至少等于第二阈值；所述第一绝对值是所述变速器的输入轴的旋转加速度的绝对值，并且所述第二绝对值是所述驱动轮的旋转加速度的绝对值；并且当所述电子控制单元判定所述第一绝对值和所述第二绝对值中的至少一个至少等于相应的阈值时，控制所述自动离合器的转矩容量，以使所述自动离合器进入滑动状态。

根据该配置，电子控制单元进行如下判定中的至少一个：变速器的输入轴的旋转加速度的绝对值是否至少等于预定的阈值，以及驱动轮的旋转加速度的绝对值是否至少等于预定的阈值。在判定输入轴或驱动轮中的至少一个的旋转加速度的绝对值至少等于该阈值的情况下，电子控制单元控制自动离合器的转矩容量，使得自动离合器进入滑动状态。如上所述，在动力传递路径中将产生过大转矩的情况下，通过使自动离合器进入滑动状态来抑制过大转矩的产生。因此，由于抑制了过大转矩的产生，所以能够降低要求的刚性。换句话说，不必增加变速器的厚度和周边部件的厚度。因此，在不增加车辆的质量和成本的同时，可以抑制过大转矩的产生。

在所述控制器中，电子控制单元可以被配置为当所述电子控制单元判定所述第一绝对值和所述第二绝对值中的至少一个至少等于所述相应的阈值时，将所述自动离合器的所述转矩容量维持为受限的转矩容量，直到所述第一绝对值和所述第二绝对值中的至少一个变为小于所述相应的阈值。

根据该配置，在做出输入轴的旋转加速度的绝对值至少等于预定阈值的判定和驱动轮的旋转加速度的绝对值至少等于阈值的判定中的至少一个的情况下，电子控制单元将自动离合器的转矩容量维持为预定受限的转矩容量，直到输入轴和驱动轮中的至少一个的旋转加速度的绝对值变为小于该阈值。因此，通过使自动离合器进入滑动状态来抑制过大转矩的产生。

在所述控制器中，所述电子控制单元可以被配置为根据所述变速器的实际档位而从多个种类的阈值中选择所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个。

根据该配置，可以根据变速器的实际档位从多个种类的阈值中选择阈值。因此，对变速器的输入轴旋转加速度的绝对值进行变速器的输入轴旋转加速度的绝对值是否至少等于预定阈值的判定，并且因此当判定过大转矩时准确地判定过大转矩的输入。

本发明的第二方案提供一种车辆。所述车辆包括发动机、驱动轮、插置在所述发动机和所述驱动轮之间的动力传递路径中的自动离合器和变速器，以及电子控制单元，其被配置为：控制在所述发动机和所述变速器之间传递的转矩；进行如下判定中的至少一个：第一绝对值是否至少等于第一阈值，以及第二绝对值是否至少等于第二阈值，所述第一绝对值是所述变速器的输入轴的旋转加速度的绝对值，并且所述第二绝对值是所述驱动轮的旋转加速度的绝对值；并且当所述电子控制单元判定所述第一绝对值和所述第二绝对值中的至少一个至少等于相应的阈值时，控制所述自动离合器的转矩容量，以使所述自动离合器进入滑动状态。

在该车辆中，变速器可以是具有平行轴的常啮合型变速器，并且根据手动操作的换档杆的操作位置来切换常啮合型变速器的档位。

根据该配置，变速器是根据手动操作的换档杆的操作位置来切换档位的具有平行轴的常啮合型变速器。因而，即使当由于驾驶员对离合器的错误操作而将产生过大转矩时，自动离合器也被维持为具有使自动离合器进入滑动状态的转矩容量。因此，能够在不增加车辆的质量和成本的同时，抑制动力传递路径中的过大转矩的产生。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，其中相同的标号表示相同的元件，且其中：

图1是用于示出作为应用了本发明的车辆驱动单元的一部分的自动离合器的机械结构以及用于控制该自动离合器的电子控制单元的视图；

图2是用于示出图1中的自动离合器的离合器行程与转矩容量之间的关系的图表；

图3是用于详细示出作为图1中车辆驱动单元的一部分的变速器的配置的骨架图；

图4是用于示出用于图1中的电子控制单元的控制致动以及用于预测过大输入转矩的阈值的图表；

图5是用于示出图1中的电子控制单元的控制致动的主要部分的流程图；以及

图6是能够通过替换图1中的自动离合器而被使用的另一配置例中的自动离合器的主要部分的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。注意，在以下的实施例中，对附图进行了适当地简化或变形，因此，不必要精确地示出各部件的尺寸比率、形状等。

图1是用于示出应用了本发明的车辆驱动单元10的示意性配置的骨架图，并且是用于示意性地示出用于控制作为车辆驱动单元10的一部分的自动离合器的控制配置的视图。如图1所示，例如，车辆驱动单元10用于FF车辆，并且包括作为行驶驱动源的发动机12、自动离合器14、变速器(自动变速器)16等。

例如，变速器16由具有平行轴的常啮合型变速器形成。变速器16被配置为通过使用从将在下面描述的手动操作的换档杆90机械地传递的操作力经由在换档方向和选择方向上的操作来建立规定的档位。替换地，变速器16被配置为通过使用从未示出的换档致动器和选择致动器输出的操作力经由在换档方向和选择方向上的操作来建立规定的档位。

对应于本发明的车辆自动离合器的自动离合器14设置在发动机12和变速器16之间，并且其转矩容量由将在下面描述的离合器致动器34控制。这样，自动离合器14不仅选择性地和间歇地断开发动机12和变速器16，而且使自动离合器14进入自动离合器14抑制过大转矩的传递的半接合状态。

例如，自动离合器14是干式单板型的摩擦离合器。自动离合器14通过包括飞轮22、离合器盘26、压板30、膜片弹簧32、电子式离合器致动器34和分离套筒38来构造。飞轮22被附接到发动机12的曲轴20。离合器盘26被连接到离合器输出轴24。压板30被设置在离合器盖28中。膜片弹簧32通过将压板30推压到飞轮22侧来夹紧离合器盘26以传递动力。电子式离合器致动器34具有电动机31和由电动机31驱动的输出杆33。分离套筒38通过离合器致动器34经由分离拨叉36移动到飞轮22侧(图中的右侧)以使膜片弹簧32的内端向飞轮22侧(图中右侧)移位，从而分离(断开)自动离合器14。

例如，当离合器致动器34的输出杆33被拉动时，分离套筒38经由分离拨叉36进入这样的状态以便向远离飞轮22的一侧(图1中的左侧)移位。在这种状态下，膜片弹簧32的内端向远离飞轮22的一侧(图1中的左侧)移位，而膜片弹簧32的外端向飞轮22侧移位。因此，随着压板30通过膜片弹簧32的推压力按压离合器盘26，自动离合器14完全被接合。同时，当离合器致动器34的输出杆33被推出时，分离套筒38经由分离拨叉36进入这样的状态以便向飞轮22侧(图1中的右侧)移位。在这种状态下，分离套筒38按压膜片弹簧32的内端，然后膜片弹簧32的内端向飞轮22侧(图中右侧)移位。因而，膜片弹簧32的推压力减小。因此，压板30按压离合器盘26的力减小，并且自动离合器14的转矩容量减小。一旦分离套筒38的移动位置(离合器行程)达到规定值，压板30停止按压离合器盘26，并且自动离合器14分离。这样，当离合器致动器34的输出杆33的推动量由来自电子控制单元80的命令信号来进行电控制时，移动位置(即分离套筒38的离合器行程SC(mm))被控制。此外，自动离合器14的转矩容量TC连续地被改变。这里，自动离合器14的转矩容量TC是能够通过自动离合器14传递的传递转矩。当超过转矩容量TC的过大转矩被加到自动离合器14时，自动离合器14滑动并且进入半接合状态。因此，自动离合器14不能传递超过转矩容量TC的转矩。

图2是用于例示自动离合器14的转矩容量TC(Nm)和离合器行程SC(mm)之间的关系的图表。如图2所示，在离合器行程SC为零的状态下，自动离合器14的转矩容量TC具有最大值。随着离合器行程SC从零增加，自动离合器14的转矩容量TC以双曲线模式迅速减小，并且此后逐渐减小。当离合器行程SC达到SC2时，自动离合器14的转矩容量TC变为零。自动离合器14由将在下面描述的电子控制单元80控制，使得当自动离合器14完全接合时离合器行程SC变为零，并且当自动离合器14分离时离合器行程SC变得至少等于上述的SC2。关于在换档期间自动离合器14的接合和分离控制，自动离合器14通过电子控制单元80以对应于换档杆90在换档方向上操作的开始或换档手柄的握持操作这样的方式来分离。然后，自动离合器14以对应于换档的结束这样的方式来接合。

另外，在图2中，转矩容量TC1表示与发动机12的最大转矩相对应的转矩容量，且离合器行程SC1是用于获得转矩容量TC1的离合器行程。当电子控制单元80检测到过大转矩的输入时，自动离合器14的离合器行程SC被维持为预定的离合器行程SC1，使得自动离合器14能够由于过大转矩而滑动。然后，自动离合器14的转矩容量TC被维持为预定的转矩容量TC1。

图3是用于示出变速器(自动变速器)16的配置例的骨架图。在图3中，变速器16布置在与差动齿轮装置39共同的壳体40中并且构成变速驱动桥。变速器16浸入润滑剂中，规定量的润滑剂被填充在壳体40中，并且因此变速器16与差动齿轮装置39一起被润滑。变速器16是所谓的具有平行轴的常啮合型变速器。在变速器16中布置了具有不同齿数比的变速齿轮对(齿轮对)46a至46e，并且齿数比是第一齿轮与第二齿轮的比。第一齿轮以相对于两个平行轴中的一个能够相对地旋转这样的方式被设置在作为输入轴42和输出轴44的两个平行轴之间。第二齿轮以相对于两个平行轴中的另一个不能够相对地旋转这样的方式被设置。此外，变速器16设置有同步啮合型的同步啮合离合器(同步啮合装置)48a至48e，并且同步啮合离合器分别地且选择性地将同步侧上的齿轮(即这些变速齿轮对46a至46e的第一齿轮)联接到输入轴42或输出轴44。

变速器16设置有以能够围绕输入轴42或输出轴44的轴线相对地旋转这样的方式分别与三个离合器毂套(联接套筒)50a、50b、50c接合的三个拨叉51(另外两个未示出)，且离合器毂套50a、50b、50c分别包括在这些同步啮合离合器48a～48e中。三个拨叉51沿输入轴42或输出轴44的轴向选择性地移动离合器毂套50a、50b、50c以便建立任何档位。此外，变速器16设置有与输入轴42和输出轴44平行的三个拨叉轴52(另外两个未示出)。换档和选择轴59设置在大致正交于拨叉轴52的方向上。通过遵循换档杆90的选择操作或者未示出的选择致动器的选择致动，换档和选择轴59向作为与上述拨叉轴52大致正交的轴向的选择方向移动。这样，换档和选择轴59与上述三个拨叉轴52中的任意一个选择性地相接合。此外，例如，通过遵循换档杆90的换档操作或经由未示出的换档致动器的换档致动，换档和选择轴59围绕与上述拨叉轴52大致正交的轴线旋转。以这种方式，换档和选择轴59使拨叉轴52向拨叉轴52的轴向移动以便建立规定的档位。

后退齿轮对54以彼此不啮合这样的方式布置在输入轴42和输出轴44上。布置在未示出的副轴上的后退空转齿轮与后退齿轮对54中的每个齿轮相啮合，从而建立后退档位。这里，输入轴42经由花键配合接头55被联接到自动离合器14的离合器输出轴24上。同时，输出齿轮56被布置在输出轴44上并与差动齿轮装置39的齿圈58相啮合。差动齿轮装置39是锥齿轮型，并且驱动轴62R、62L通过花键配合等分别联接到成对的侧齿轮60R、60L上。右前车轮和左前车轮(车辆的驱动轮)64R、64L由驱动轴62R、62L旋转驱动。注意，图1是将输入轴42、输出轴44和齿圈58的轴线示出在共同平面上的展开图。

换档和选择轴59定位到第一选择位置、第二选择位置或第三选择位置，在这些位置下换档和选择轴59通过如上所述的未示出的选择致动器的行程与三个拨叉轴52中的任意一个选择性地相接合。例如，在本实施例中，第一选择位置是换档和选择轴59能够经由拨叉轴52和拨叉51与离合器毂套50c相接合的位置。第二选择位置是换档和选择轴59可以与离合器毂套50b相接合的位置。第三选择位置是换档和选择轴59能够与离合器毂套50a相接合的位置。

此外，换档和选择轴59通过如上所述的未示出的换档致动器的行程围绕与拨叉轴52大致正交的轴线旋转。以这种方式，换档和选择轴59定位在第一换档位置、第二换档位置或空档位置。例如，在本实施例中，第一换档位置是离合器毂套50a、50b、50c经由拨叉轴52和拨叉51沿图1中的右方向移动、并且同步啮合离合器48a、48c、48e中的一个被接合的位置。第二换档位置是离合器毂套50b、50c沿图1中的左方向移动、并且同步啮合离合器48b或48d被接合的位置。空档位置是同步啮合离合器48a至48e均未接合而进入空档状态的位置。

在上述的第一选择位置的第一换档位置，啮合离合器48e被联接，并且由此建立齿数比(＝输入轴42的转速NIN/输出轴44的转速)为最高的第一档位G1。在第一选择位置的第二换档位置，啮合离合器48d被联接，且由此建立齿数比为第二高的第二档位G2(参见图3)。在第二选择位置的第一换档位置，啮合离合器48c被联接，且由此建立齿数比为第三高的第三档位G3。在第二选择位置的第二换档位置，啮合离合器48b被联接，且由此建立齿数比为第四高的第四档位G4。该第四档位G4的齿数比大约为1。在第三选择位置的第一换档位置，啮合离合器48a被联接，且由此建立齿数比为最低的第五档位G5。在第三选择位置的第二换档位置，建立后退档位。

回到图1，电子控制单元80通过包括微型计算机来配置。电子控制单元80在使用RAM的暂时存储功能的同时基于事先存储在ROM中的程序来处理信号。电子控制单元80从发动机转速传感器82接收表示发动机转速NE(rpm)的信号、从输入轴转速传感器84接收表示离合器输出轴24的转速(即，输入轴42的转速NIN(rpm)或变速器16的旋转角速度ω(rad/sec))的信号、从节气门开度传感器86接收表示节气门开度的信号、从离合器行程传感器88接收表示实际离合器行程SC(mm)的信号、从包括换档杆90的换档操作装置92接收表示换档杆90的操作位置PS的信号等。另外，电子控制单元80从未示出的车速传感器接收表示车速V的信号、从发动机冷却剂温度传感器接收表示发动机冷却剂的发动机冷却剂温度Tw的信号、从进气量传感器接收表示进气量Q的信号、从加速踏板操作量传感器接收表示加速踏板操作量Acc的信号、从制动开关接收表示脚制动器的ON/OFF(开/关)的信号等。

电子控制单元80根据事先存储的程序处理上述接收到的信号。例如，电子控制单元80控制发动机12的未示出的燃料喷射阀的燃料喷射量和喷射正时，通过未示出的点火器控制火花塞的点火正时，通过诸如电动机的节气门致动器控制电子节气门打开/关闭的开度θth。这样，电子控制单元80控制发动机12的输出状态。此外，电子控制单元80控制对应于行驶状态的在变速器16的手动换档或自动换档的控制期间自动离合器14的接合状态。此外，电子控制单元80在以规定的车速以上进行惯性行驶期间或在减速行驶期间执行自动离合器14分离的空转控制。注意，自动离合器14的接合/分离和转矩容量由从电子控制单元80供给离合器致动器34的电动机31的命令信号来控制。

接下来，将通过使用图1中的功能框图来对用于当预测到过大转矩的输入时执行的控制自动离合器14的转矩容量的电子控制单元80的功能的主要部分进行说明。电子控制单元80包括旋转加速度判定工具100和自动离合器转矩容量控制工具102。

基于自动离合器14完全被接合(转矩容量具有最大值)，或在自动离合器14被操作地接合的车辆行驶期间变速器16的输入轴旋转加速度|d(NIN)/dt|至少等于事先定义和存储的阈值(旋转加速度判定值)A的事实，旋转加速度判定工具100判定是否预测到有过大转矩输入至变速器16。当车辆以相对高的速度在凹凸不平的路面上行驶时，该过大转矩从前车轮64R、64L暂时输入至从发动机12到前车轮64R、64L的动力传递路径，作为驱动轮的前车轮64R、64L脱离路面且空转，并且转矩迅速减小。当空转的前车轮64R、64L接触路面时，过大转矩也从前车轮64R、64L暂时输入至从发动机12到前车轮64R、64L的动力传递路径，其转速迅速减小，并且转矩迅速增大。例如，上述过大转矩是超过发动机12的最大转矩的转矩变化幅度的绝对值。例如，在以高车速行驶期间从第五档位G5错误降档至低速侧第一档位G1，且自动离合器14迅速被接合的情况下，在包括变速器16的动力传递路径中产生过大转矩。产生过大转矩的原因是输入轴42的转速NIN由于齿数比的变化而迅速地改变。

在此，阈值(输入轴旋转加速度判定值)A是与发动机12的最大转矩TEmax相关的值。此外，如下文将描述的，该阈值被事先设定为与当加上发动机12的最大转矩TEmax时输入轴42的最大旋转加速度βmax相同的值。首先，发动机12的最大转矩表示为TEmax(Nm)，变速器16和差动齿轮装置39的齿数比表示为γ，轮胎半径表示为r(m)，车辆重量表示为M(kg)，轮胎(车轮)的最大旋转加速度表示为δmax(rad/sec²)，车辆的加速度表示为αmax(m/sec²)，以及输入轴42的最大旋转加速度表示为βmax(rad/sec²)。在这种情况下，通过发动机12的最大转矩TEmax所获得的车辆的最大加速度αmax根据牛顿第二运动定律由以下等式(1)表示。接下来，作为驱动轮的前车轮64R、64L中的每一个的最大旋转加速度δmax由以下等式(2)表示。此外，输入轴42的最大旋转加速度βmax(＝d(NIN)max/dt)由以下等式(3)表示。

(1)αmax＝TEmax×γ/r/M

(2)δmax/r＝TEmax×γ/(M×r²)

(3)βmax＝δmax×γ＝TEmax×γ²/(M×r²)

阈值A是用于判定过大转矩的旋转加速度判定值，例如，至少等于发动机12的最大转矩TEmax的过大转矩从前车轮(驱动轮)64L、64R被加到变速器16。另外，基于当对应于发动机12的最大转矩TEmax的过大转矩被加到变速器16时在输入轴42上产生的最大旋转加速度βmax，阈值A被判定为对应于最大旋转加速度βmax的值或通过将裕度加到最大旋转加速度βmax而被调整的值。过大转矩从前车轮(驱动轮)64L、64R被加到变速器16。阈值A是如等式(3)所表示的变速器16和差动齿轮装置39中的每一个的齿数比γ的函数。替换地，可以基于在过大转矩的输入变得成问题的行驶期间的与变速器16的档位对应的齿数比γ来判定一种类型的值，并且该值可以被用作阈值A。此外，可以根据变速器16的实际档位从按照变速器16的档位分别预先计算出的多个种类的值中选择出阈值A。设计值或实验值被用于上述发动机12的最大转矩TEmax。

图4是用于示出与过大转矩的输入的开始相关的由旋转加速度判定工具100判定输入轴42的旋转加速度d(NIN)/dt的阈值的时间图。图4是包括表示时间的水平轴和表示输入轴42的转速NIN的竖直轴的二维坐标，其中阈值(旋转加速度，即倾斜度)A由虚线表示，并且输入轴42的转速NIN从某个时间点起的变化由实线表示。在图4中，输入轴42的转速NIN向正侧变化的情况和输入轴42的转速NIN向负侧变化的情况由共同的时间轴上的实线表示，且正侧的阈值A和负侧的阈值-A用虚线表示。图4的上侧示出了在输入轴42的转速NIN的倾斜度为正(例如，当自动离合器14在具有显著的降档幅度同时快速接合时或者当在凹凸不平道路上行驶期间驱动车轮与路面脱离并空转时)的快速加速期间的旋转加速度。快速加速期间的旋转加速度具有与指示阈值A的虚线相同的倾斜度或更大的倾斜度。因此，表示预测到过大转矩的输入的状态。图4的下侧示出输入轴42的转速NIN的倾斜度为负的快速减速期间(例如，当在凹凸不平的道路上行驶期间空转的驱动轮与地面接触时)的旋转加速度(负值)。快速减速期间的旋转加速度具有与指示阈值-A的虚线相同的倾斜度或更大的倾斜度。因此，表示预测到过大转矩的输入的状态。总之，当做出输入轴42的旋转加速度d(NIN)/dt的绝对值至少等于阈值A的判定时，在该判定之后有过大转矩输入。

从上述示例，基于变速器16的输入轴旋转加速度|d(NIN)/dt|(绝对值)至少等于阈值(旋转加速度判定值)A的事实，旋转加速度判定工具100判定是否预测到过大转矩输入至变速器16。此时，旋转加速度判定工具100可以仅在正侧进行判定，或者仅在负侧进行判定。阈值A是事先定义和存储的值。

当通过旋转加速度判定工具100做出的判定预测到过大转矩输入至变速器16时，自动离合器转矩容量控制工具102控制维持在最大转矩容量TCmax的自动离合器14的转矩容量TC以使其减小。因此，结合由过大转矩的输入而引起的转矩的增加，自动离合器14进入滑动状态，即离合器盘26滑动。然后，自动离合器转矩容量控制工具102产生由离合器盘26的滑动所引起的飞轮22和离合器输出轴24之间的转速差，并且以预定的受限的转矩容量TCL产生转矩。例如，当通过旋转加速度判定工具100预测到过大转矩输入至变速器16时，自动离合器转矩容量控制工具102减小自动离合器14的转矩容量，并将转矩容量维持为受限的转矩容量TCL。该受限的转矩容量TCL是事先在实验上被限定使得上述过大转矩使自动离合器14进入滑动状态的转矩容量。另外，受限的转矩容量TCL不必总是对应于图2中所示的发动机12的最大转矩TEmax的转矩容量TC1，而可以根据需要被设定为更高的值或更低的值。

优选地，例如，根据图2中的关系对应于发动机12的最大转矩TEmax的转矩容量TC1被用于上述受限的转矩容量TCL。在这种情况下，当由旋转加速度判定工具100预测到过大转矩输入至变速器16时，自动离合器转矩容量控制工具102将自动离合器14的转矩容量TC维持为预定转矩容量TC1。此时，自动离合器转矩容量控制工具102将离合器行程SC设定为具有能够获得与发动机12的最大转矩相对应的转矩容量TC1的离合器行程SC1。例如，自动离合器转矩容量控制工具102执行反馈控制，使得由离合器行程传感器88检测到的实际离合器行程SC对应于离合器行程SC1。

图5是用于示出由电子控制单元80进行的自动离合器14的控制致动(即当在车辆行驶期间预测到过大转矩的输入时自动离合器的转矩容量控制)的主要部分的流程图。例如，该流程图以大约几毫秒到几十毫秒的时间周期被重复执行。

首先，在对应于旋转加速度判定工具100的步骤S1(以下省略“步骤”二字)中，根据由输入轴转速传感器84检测到的变速器16的输入轴42的转速NIN(rpm)(旋转角速度ω(rad/sec))来计算作为其时间变化率的输入轴42的旋转加速度d(NIN)/dt(旋转角加速度dω/dt)。然后，判定输入轴42的旋转加速度d(NIN)/dt的绝对值是否至少等于事先设定的阈值A。

如果在上述S1中做出否定的判定，则预测为未输入过大转矩。因此，在对应于自动离合器转矩容量控制工具102的S2中，自动离合器14被控制为具有正常的转矩容量。换句话说，在S2中，在从电子控制单元80输出用于使自动离合器14分离的命令值的情况下，自动离合器14的离合器行程SC被设定为至少等于SC2，使得其转矩容量变为零。替换地，在从电子控制单元80输出用于使自动离合器14接合的命令值的情况下，自动离合器14的离合器行程SC以规定的速度朝向零变化，使得其转矩容量获得最大值。

如果在上述S1中作出肯定的判定，则预测从前车轮(驱动轮)64L、64R输入过大转矩至变速器16。因此，在与自动离合器转矩容量控制工具102对应的S3中，控制自动离合器14的转矩容量以便抑制过大转矩的输入。换句话说，在S3中，将自动离合器14的转矩容量设定为受限的转矩容量TCL，该受限的转矩容量TCL被事先设定为通过在过大转矩的输入之前增加转矩使自动离合器14进入滑动状态。例如，受限的转矩容量TCL是对应于发动机12的最大转矩的转矩容量TC1。

如上所述，根据本实施例，旋转加速度判定工具100判定变速器16的输入轴旋转加速度d(NIN)/dt的绝对值是否至少等于预定阈值A，并且由此预测过大转矩的输入。当预测到过大转矩的输入时，自动离合器转矩容量控制工具102控制自动离合器14的转矩容量，使得自动离合器14通过在上述过大转矩的输入之前增加转矩而进入滑动状态。如上所述，当预测到过大转矩的输入时，通过使自动离合器14进入滑动状态来抑制过大转矩的产生。因此，能够在不增加车辆的质量和成本的情况下抑制从前车轮(驱动轮)64L、64R输入过大转矩至变速器16。

根据本实施例，当预测到过大转矩的输入时，自动离合器转矩容量控制工具102将自动离合器14的转矩容量维持为预定的受限的转矩容量TCL。因此，使自动离合器14进入滑动状态，并且由此抑制了过大转矩的产生。

根据本实施例，受限的转矩容量TCL是以对应于发动机12的最大转矩TEmax这样的方式而被限定的值。因此，当判定过大转矩的输入时，自动离合器转矩容量控制工具102将自动离合器14的转矩容量维持为以与发动机12的最大转矩TEmax相对应的方式所限定的值。然后，自动离合器14进入滑动状态。以这种方式，可以在不增加车辆的质量和成本的情况下抑制高于发动机12的最大转矩TEmax的过大转矩的输入。另外，由于能够从发动机12输入最大转矩TEmax至变速器16，因此能够维持车辆的加速性能。

根据本实施例，变速器16是根据手动操作的换档杆90的操作位置而切换档位的具有平行轴的常啮合型变速器。因而，即使当由于驾驶员对离合器的错误操作而产生过大转矩时，自动离合器转矩容量控制工具102也将自动离合器14维持为具有使自动离合器14通过过大转矩而进入滑动状态的转矩容量。因此，能够在不增加车辆的质量和成本的情况下抑制过大转矩输入至变速器16。

根据本实施例，可以根据变速器的实际档位从多个种类的阈值中选择阈值A。这具有这样的优点，即，判定变速器16的输入轴旋转加速度d(NIN)/dt的绝对值是否至少等于预定阈值A，从而当判定过大转矩时准确地判定过大转矩的输入。

根据本实施例，自动离合器14的转矩容量由具有电动机31和由电动机31驱动的输出杆33的电子式离合器致动器34控制。因而，与其中使用诸如液压缸的液压致动器的情况相比，当使用电子式离合器致动器34时可以获得高响应性。因此，具有这样的优点，即，在判定输入过大转矩之后，使自动离合器14迅速进入其转矩容量减小的滑动状态。

图6是在通过替换自动离合器14而能够使用的其他配置例中的自动离合器110的主要部分的示意图。图6中的自动离合器110是磁性粉末型的电磁离合器且具有：联接到曲轴20的圆形容器状的第一旋转构件112；以及与第一旋转构件112的内周面112a相对且其间保持规定的间隙g的外周面114a。自动离合器110进一步包括：联接到离合器输出轴24的盘状的第二旋转构件114；固定到第一旋转构件112的外周面上的环状的电磁铁116；以及排布在内周面112a和外周面114a之间的间隙g中的磁性粉末118。在如上所述构成的自动离合器110中，由电磁铁116产生的磁力根据供给至电磁铁116的励磁电流而增大。因此，根据磁力，在内周面112a和外周面114a之间的磁性粉末118的磁性结合力以及磁性粉末118的相互结合力增大。以这种方式，获得对应于励磁电流的转矩容量。上述的第一旋转构件112、第二旋转构件114和电磁铁116均由具有少量剩余磁性的诸如被称为硅钢或电磁钢的磁极钢的磁性材料构造。

至此已经基于附图对本发明的实施例进行了详细地说明。本发明还可以应用于其他方案。

例如，上述实施例的旋转加速度判定工具100基于变速器16的输入轴旋转加速度d(NIN)/dt的绝对值至少等于预定阈值A的事实来判定是否预测到过大转矩的输入。然而，旋转加速度判定工具100可以通过使用车轮64R、64L的旋转加速度的绝对值来判定是否预测到过大转矩的输入。在这种情况下，与通过检测输入轴旋转加速度来做出判定相比，判定在上游侧做出。因此，过大转矩的输入的预测精度提高。当使用车轮64R、64L的旋转加速度的绝对值时使用的阈值可以与上述阈值A相同，或者可以与阈值A不同。另外，变速器16的输入轴旋转加速度的绝对值和车轮64R、64L的旋转加速度的绝对值均可以用于判定是否预测到过大转矩的输入。

在上述实施例中的自动离合器14的离合器致动器34是包括电动机31和由电动机31驱动的输出杆33的电子式致动器。然而，离合器致动器34可以是通过线性螺线管驱动输出杆33的电磁式致动器。换句话说，致动器的类型没有特别限制。只要致动器被构造成能够精确地且具有良好响应性地控制致动器的活塞的移位量，就可以应用本发明。

在上述实施例中配置为，离合器致动器34的输出杆33经由分离拨叉36来移动分离套筒38。然而，并不总是必须设置分离拨叉36。例如，其可以被配置为离合器致动器34直接移动分离套筒38。

在上述实施例中，变速器16是具有平行轴的常啮合型变速器。然而，变速器16的类型和结构没有特别限制，只要变速器16是档位可以响应于手动操作而被切换，或者可以根据换档判定而被自动切换的变速器。

在上述实施例中，电子控制单元80通过检测分离套筒38的离合器行程SC来执行反馈控制。然而，即使在电子控制单元80基于离合器致动器34的输出杆33的行程量而不是分离套筒38的离合器行程SC来执行转矩容量的控制的情况下，也可以应用本发明。

注意，上面已经描述的仅仅是一个实施例，并且本发明可以在基于本领域技术人员的知识而进行各种修改和改进的方案中实现。

Claims (5)

1.一种用于车辆的控制器，

所述车辆包括

发动机，

驱动轮，以及

自动离合器和变速器，所述自动离合器和所述变速器插置在所述发动机和所述驱动轮之间的动力传递路径中，

所述控制器包括

电子控制单元，其被配置为：

i)控制在所述发动机和所述变速器之间传递的转矩；

ii)进行如下判定中的至少一个：第一绝对值是否至少等于第一阈值，以及第二绝对值是否至少等于第二阈值；

所述第一绝对值是所述变速器的输入轴的旋转加速度的绝对值，并且所述第二绝对值是所述驱动轮的旋转加速度的绝对值；并且

iii)当所述电子控制单元判定所述第一绝对值和所述第二绝对值中的至少一个至少等于相应的阈值时，控制所述自动离合器的转矩容量，以使所述自动离合器进入滑动状态。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于

所述电子控制单元被配置为

当所述电子控制单元判定所述第一绝对值和所述第二绝对值中的至少一个至少等于所述相应的阈值时，将所述自动离合器的所述转矩容量维持为受限的转矩容量，直到所述第一绝对值和所述第二绝对值中的至少一个变为小于所述相应的阈值。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于

所述电子控制单元被配置为根据所述变速器的实际档位而从多个种类的阈值中选择所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个。

4.一种车辆，其特征在于包括：

发动机；

驱动轮；

自动离合器和变速器，所述自动离合器和所述变速器插置在所述发动机和所述驱动轮之间的动力传递路径中；以及

电子控制单元，其被配置为：

i)控制在所述发动机和所述变速器之间传递的转矩；

ii)进行如下判定中的至少一个：第一绝对值是否至少等于第一阈值，以及第二绝对值是否至少等于第二阈值，

所述第一绝对值是所述变速器的输入轴的旋转加速度的绝对值，并且所述第二绝对值是所述驱动轮的旋转加速度的绝对值；并且

iii)当所述电子控制单元判定所述第一绝对值和所述第二绝对值中的至少一个至少等于相应的阈值时，控制所述自动离合器的转矩容量，以使所述自动离合器进入滑动状态。

5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于

所述变速器是具有平行轴的常啮合型变速器，并且

根据手动操作的换档杆的操作位置来切换所述常啮合型变速器的档位。