JP2005042804A - 自動クラッチの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MMT_ECU100は、シフト&セレクトアクチュエータ110およびクラッチアクチュエータ120を制御する。MMT_ECU100は、検知したエンジン回転数と予め記憶されたエンジン220のアイドル回転数との差回転ΔNを算出する回路と、差回転ΔNと目標クラッチトルクTC(tgt)との関係を表わすマップに予め記憶するメモリと、マップに基づいて算出された差回転ΔNからクラッチアクチュエータ120を制御するために用いられる目標クラッチトルクTC(tgt)を算出する算出回路とを含む。マップは、差回転ΔNが増加する第1の方向と、差回転ΔNが減少する第2の方向とで目標クラッチトルクTC(tgt)が異なるというヒステリシス性を有する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された自動クラッチに関し、特に、目標クラッチトルクに基づいてクラッチアクチュエータにより制御される自動クラッチの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のマニュアルトランスミッションに、電気モータ直動式アクチュエータをアドオンして、車両に電子スロットル、各種センサ、専用のシフトレバー、専用のECU(Electronic Control Unit)を追加して、1)クラッチ操作の自動化、2)自動変速モード選択時には、自動変速機と同様に、アクセル開度、車速等の走行条件に応じた最適なギヤ段を選択し、3)手動変速モード選択時には、シフトレバー操作(アップシフト、ダウンシフト)による変速信号によりシフト作動を自動化したトランスミッションが開発されている。このようなトランスミッションは、マニュアルトランスミッション車以上の低燃費と、イージドライブとを両立させた自動変速モードと、マニュアルトランスミッション車ならではの軽快かつダイレクト感のあるスポーティ走行が可能であってかつ運転者の意図した運転操作を可能とする手動モードとを、適宜切替えて使用される。
【0003】
このようなトランスミッションシステムにおいては、発進時および変速時のクラッチ操作をシステム側で最適制御している。専用ECUにより、目標クラッチトルクが算出され、外乱オブザーバを併用したフィードバック制御系を構成し、その目標値に到達するようにアクチュエータである電気モータへの指令電流値を制御して、伝達されるクラッチトルクを制御する。
【0004】
このようにして自動制御されるクラッチとしては、内燃機関の出力軸と一体的に回転するフライホイールと、変速機の入力軸と一体的に回転するクラッチディスクとの間の回転伝達を自動制御するクラッチ制御装置が知られている。こうしたクラッチ制御装置においては、たとえば、車両発進時にはエンジン回転数の増加に応じてフライホイールに対するクラッチディスクの圧着荷重を漸増させて、これらフライホイールおよびクラッチディスク間の回転数差が低減されていくようにそのスリップ量を制御している。そして、これらフライホイールおよびクラッチディスク間の回転数差が略皆無となって同期すると、同フライホイールおよびクラッチディスク間の滑りをより確実に防止するために(フライホイールおよびクラッチディスク間の回転伝達をより確実にするために)余剰の圧着荷重を付与して同期回転制御している。
【0005】
ところで、内燃機関の出力軸が低回転のときには、内燃機関は十分なトルク(駆動力)を発生することができないことが知られている。従って、このような低回転の状態で上記フライホイールおよびクラッチディスクが同期して上述の同期回転制御に移行すると、たとえば、その後のスロットル開時において、内燃機関が負荷(たとえば、内燃機関によって駆動される車両のタイヤまでの負荷)に負けてしまう。そして、機関回転数およびトルクの上昇が抑制されることから車両の加速遅れを余儀なくされる。
【0006】
特開2003−56600号公報(特許文献1)は、このような車両の加速遅れを抑制することができるクラッチ制御装置を開示する。このクラッチ制御装置は、内燃機関の出力軸と一体的に回転するフライホイールと、変速機の入力軸と一体的に回転するクラッチディスクとを備え、該フライホイールに対する該クラッチディスクの圧着荷重を変化させて該フライホイールおよび該クラッチディスク間のスリップ量を制御するとともに、該フライホイールおよび該クラッチディスクの同期時は余剰の圧着荷重を付与して該フライホイールおよび該クラッチディスクを同期回転制御するクラッチ制御装置であって、内燃機関の出力軸が所定回転数よりも低回転のときは、フライホイールおよびクラッチディスクの同期時に該フライホイールおよび該クラッチディスク間のスリップ量の制御を継続して行なう。
【0007】
特許文献1に開示されたクラッチ制御装置によると、内燃機関の出力軸が所定回転数よりも低回転のときは、フライホイールおよびクラッチディスクの同期時にフライホイールおよびクラッチディスク間のスリップ量の制御が継続される。従って、十分なトルク(駆動力)を発生することができない低回転の状態で上記フライホイールおよびクラッチディスクが同期しても、たとえば、その後のスロットル開時において、内燃機関が負荷(たとえば、内燃機関によって駆動される車両のタイヤまでの負荷)に負けてしまうことはない。すなわち、負荷に対する内燃機関のトルク(駆動力)不足は、上記フライホイールおよびクラッチディスク間のスリップ量によって吸収し、内燃機関の回転数およびトルクを速やかに上昇させることで車両の加速遅れが抑制される。
【0008】
【特許文献1】
特開2003−56600号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献1に開示された制御装置では、以下のような問題点がある。
【0010】
特許文献1に開示された制御装置を含む従来の自動クラッチの制御装置においては、図8に示すマップに基づいて、エンジン回転数NEとエンジンの基準回転数(アイドル回転数)との差であるΔNから、目標クラッチトルクTC(tgt)が算出される。
【0011】
図8に示すように、このマップにおいては、エンジン回転数NEとエンジン基準回転数との差回転ΔNと、目標クラッチトルクTC(tgt)との間には、直線で表わされる関係が成立している。この目標クラッチトルクTC(tgt)を目標値として、外乱オブザーバを併用したフィードバック制御系を構成し、アクチュエータである電気モータへの指令電流値を制御する。
【0012】
図8に示すマップを用いて制御が行なわれた場合の、エンジン回転数NE、自動変速機の入力軸回転数NIN(ギヤ比により出力軸回転数NOUTに変換が可能)、アクセルオン信号、エンジントルク、目標クラッチトルクTC(tgt)の時間的な変化を図9に示す。
【0013】
図9に示すように、アクセルオン状態になるとエンジントルクTEが上昇して、エンジン回転数NEが上昇する。エンジン基準回転数はアイドル時のエンジン回転数であるので、エンジン回転数NEが上昇すると、図8のマップに示すエンジン回転数NEとエンジン基準回転数との差である差回転ΔNが上昇して、目標クラッチトルクTC(tgt)が上昇する。目標クラッチトルクTC(tgt)が上昇するので、フィードバック制御系により、自動クラッチにおけるクラッチトルクが制御され、エンジン回転数NEもなだらかな傾斜を有して上昇する。エンジントルクTEと目標クラッチトルクTC(tgt)との差がなくなると、エンジン回転数NEが変化しない領域に入る。その後、自動クラッチは、ロックアップ状態となり、エンジン回転数NEと自動変速機の入力軸回転数NINとは同じ回転数になる。
【0014】
このようなフィードバック制御系において、図9に示す時間領域における駆動力応答性を向上させるためには、図10に示すマップに表わされるように、直線の勾配を立てるようにすればよい。このときに、マップ勾配を急勾配にし過ぎると、図11に示すように、応答性が良くなるがハンチングしてしまうという問題点を生じる。
【0015】
これは、エンジン回転数NEが上昇し過ぎた場合に(オーバーシュートした場合に)、マップの勾配が急勾配であるので、小さなΔN(偏差)に対して目標クラッチトルクTC(tgt)が大きく変化(減少)して逆の方向にオーバーシュートして、さらにそのオーバーシュートに対して過剰に目標クラッチトルクTC(tgt)が変化することを繰返すためにハンチングが継続的に発生することとなる。このことは、フィードバック制御における、フィードバックゲインが大きいことに等しい。
【0016】
マップの勾配を適度に設定すると、このエンジン回転数NEのハンチングにより、発進時の発進性能(タイムラグがなくなり、クラッチの滑り感がなくなる)が向上するが、急勾配にし過ぎると、上述したようにハンチングが発生して運転者に不快感を与えてしまう。
【0017】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、燃費の向上およびドライバビリティの向上を両立させる自動クラッチの制御装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
第1の発明に係る自動クラッチの制御装置は、マニュアルトランスミッションと自動クラッチとクラッチアクチュエータとを含む、車両の動力伝達機構における自動クラッチを制御する。この制御装置は、エンジンの回転数を検知するための検知手段と、検知されたエンジンの回転数から基準回転数を減算した差回転と、自動クラッチにおける目標クラッチトルクとの関係を予め記憶するための記憶手段と、検知されたエンジン回転数に基づいて算出された差回転から、クラッチアクチュエータを制御するために用いられる目標クラッチトルクを算出するための算出手段とを含む。差回転と目標クラッチトルクとの関係は、同じ差回転であっても、差回転が増大する第1の方向における目標クラッチトルクの値と、差回転が減少する第2の方向における目標クラッチトルクの値とが異なるように設定されたものである。
【0019】
第1の発明によると、クラッチアクチュエータを制御するために用いられる目標クラッチトルクは、予め記憶手段に記憶された関係(マップ)により算出される。この差回転と目標クラッチトルクとの関係は、同じ差回転であっても、差回転が増大する第1の方向における目標クラッチトルクの値と、差回転が減少する第2の方向における目標クラッチトルクの値とが異なるように設定されている。すなわち、このマップは、ヒステリシス性を有する。このため、図11に示したように、応答性を向上させるためにマップにおける差回転に対する目標クラッチトルクの勾配を急にした場合には、エンジン回転数がオーバーシュートする。エンジン回転数がオーバーシュートして差回転が増大から減少に転じたときに、ヒステリシス性(差回転が変化しても目標クラッチトルクが変化しない)を有するので、目標クラッチトルクは変化しない(従来のように図11に示すマップのように目標クラッチトルクが急激に低下することはない)。したがって、応答性を向上させるために傾きを急にしてオーバーシュートした場合であっても、ハンチングする回数(周波数)が下がり、運転者に不快感を与えないようにできる。その結果、応答性が良いので燃費を向上できるとともに、オーバーシュートの回数が減少してドライバビリティを良好にすることができる、自動クラッチの制御装置を提供することができる。
【0020】
第2の発明に係る自動クラッチの制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、予め記憶される関係において、同じ差回転において、第2の方向における目標クラッチトルクの値のほうが、第1の方向における目標クラッチトルクの値よりも大きくなるようなヒステリシスを有するように設定されたものである。
【0021】
第2の発明によると、差回転と目標クラッチトルクとの関係は、同じ差回転であっても、差回転が減少する第2の方向(オーバーシュート後の復路)における目標クラッチトルクの値の方が、差回転が増大する第1の方向(オーバーシュート前の往路)における目標クラッチトルクの値よりも大きくなるようなヒステリシスを有する。エンジン回転数がオーバーシュートして差回転が増大から減少に転じたときに、このヒステリシス性により差回転が変化しても目標クラッチトルクが変化しないので、目標クラッチトルクは変化しないので、次のオーバーシュートをできるだけ回避できるようになる。
【0022】
第3の発明に係る自動クラッチの制御装置においては、第2の発明の構成に加えて、予め記憶される関係において、第1の方向において差回転が予め定められた範囲において、差回転が変化しても目標クラッチトルクの値が変化しない第1の不感帯を有するものである。
【0023】
第3の発明によると、第1の不感帯により発進時の自動クラッチの応答性が低下するものの、傾きを急にしているので、応答性を良好に維持できる。第2の方向に差回転が変化する場合には、この第1の不感帯と平行な不感帯(すなわち、差回転に対して目標クラッチトルクの値が変化しない不感帯)により、復路におけるオーバーシュートをできるだけ回避できる。
【0024】
第4の発明に係る自動クラッチの制御装置においては、第2または3の発明の構成に加えて、予め記憶される関係において、第2の方向において差回転が予め定められた範囲において、差回転が変化しても目標クラッチトルクの値が変化しない第2の不感帯を有するものである。
【0025】
第4の発明によると、第2の不感帯(すなわち、復路において差回転に対して目標クラッチトルクの値が変化しない不感帯)により、復路におけるオーバーシュートをできるだけ回避できる。
【0026】
第5の発明に係る自動クラッチの制御装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加えて、予め記憶される関係は、横軸を差回転として縦軸を目標クラッチトルクとしたマップで表わされ、マップは、第1の方向に差回転が上昇すると目標クラッチトルクが上昇し、第2の方向に差回転が下降すると目標クラッチトルクが下降するような閉曲線により表わされるものである。
【0027】
第5の発明によると、このような閉曲線(たとえば四辺形、特に平行四辺形や、四辺形の各辺を曲線で表わしたものなど)により表わされるマップを用いることにより、図11に示したように、応答性を向上させるためにマップにおける差回転に対する目標クラッチトルクの勾配を急にした場合に発生するエンジン回転数がオーバーシュートする。エンジン回転数がオーバーシュートして差回転が増大から減少に転じたときに、ヒステリシス性により目標クラッチトルクは変化しない。したがって、応答性を向上させるために傾きを急にしてオーバーシュートした場合であっても、ハンチングする回数が下がり、運転者に不快感を与えないようにできる。その結果、このような閉曲線のマップを用いて、応答性が良く、ドライバビリティが良好な自動クラッチの制御装置を提供することができる。
【0028】
第6の発明に係る自動クラッチの制御装置においては、第5の発明の構成に加えて、マップとして表わされる閉曲線において、第1の方向における斜辺の傾きは、エンジン回転数がハンチングする傾きよりも大きいものである。
【0029】
第6の発明によると、エンジン回転数がハンチングする傾きよりも大きい場合であっても、マップの復路(差回転が減少するとき)において、差回転に対する目標クラッチトルクが変化しないので、マップの復路におけるオーバーシュートをできるだけ回避することができる。
【0030】
第7の発明に係る自動クラッチの制御装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加えて、予め記憶される関係は、横軸を差回転として縦軸を目標クラッチトルクとしたマップで表わされ、マップは、第1の方向に差回転が上昇すると目標クラッチトルクが上昇し、第2の方向に差回転が下降すると目標クラッチトルクが下降するような閉曲線により表わされ、閉曲線の上方および下方は横軸に対して予め定められた傾きを有するものである。
【0031】
第7の発明によると、このような閉曲線(たとえば四辺形、特に横軸に対して傾きを有する平行四辺形や、四辺形の各辺を曲線で表わしたものなど)により表わされるマップを用いることにより、図11に示したように、応答性を向上させるためにマップにおける差回転に対する目標クラッチトルクの勾配を急にした場合に発生するエンジン回転数がオーバーシュートする。エンジン回転数がオーバーシュートして差回転が増大から減少に転じたときに、ヒステリシス領域内の設定勾配により目標クラッチトルクを緩やかに減少するように算出される。したがって、応答性を向上させるために傾きを急にしてオーバーシュートした場合であっても、復路での傾きが緩くなるため、一度はハンチングしてもすぐに収束させることができ、運転者に不快感を与えないようにできる。その結果、このような閉曲線のマップを用いて、応答性が良く、ドライバビリティが良好な自動クラッチの制御装置を提供することができる。
【0032】
第8の発明に係る自動クラッチの制御装置においては、第7の発明の構成に加えて、マップとして表わされる閉曲線において、第1の方向における斜辺の傾きは、エンジン回転数がハンチングする傾きよりも大きいものである。
【0033】
第8の発明によると、エンジン回転数がハンチングする傾きよりも大きい場合であっても、マップの復路において(差回転が減少するとき)差回転に対する目標クラッチトルクを減少するように変化させるので、マップの復路にてオーバーシュートを速やかに収束させることができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【0035】
<第1の実施の形態>
以下、本発明の第1の実施の形態に係る自動クラッチの制御装置を実現するMMT(Multi−mode Manual Transmission)_ECUを含む制御ブロックについて説明する。
【0036】
図1に示すように、この車両の制御ブロックは、MMT_ECU100とEFI(Electronic Fuel Injection)_ECU200とにより、自動クラッチと、エンジンとが制御される。
【0037】
MMT_ECU100は、シフト&セレクトアクチュエータ110と、クラッチアクチュエータ120と、ギヤポジションセンサ130と、変速機入力回転数センサ140と、ブレーキランプスイッチ150と、シフトレバーポジションセンサ160とに接続される。ギヤポジションセンサ130、変速機入力回転数センサ140、ブレーキランプスイッチ150およびシフトレバーポジションセンサ160からMMT_ECU100にそれぞれの検知信号が入力される。また、エンジン回転数センサ230からエンジン回転数NEが、MMT_ECU100に入力される。
【0038】
シフト&セレクトアクチュエータ110は、たとえば、シフト作動用電動モータ、セレクト作動用電動モータ、減速用ギヤ類(シフト用としてベベルギヤ、セレクト用としてラックアンドピニオン)、シフトストロークセンサ、セレクトストロークセンサなどを主要構成部品とするユニット部品である。このシフト&セレクトアクチュエータ110は、モータ駆動により、減速ギヤを介して、シフト作動およびセレクト作動を実施する。シフトについては、モータ出力によりトランスミッションのシフト荷重を制御する。ストロークセンサ信号によるフィードバック制御により、シフトスピードおよびシフトストロークを制御する。
【0039】
クラッチアクチュエータ120は、たとえば、その主要構成部品として、クラッチ作動用電動モータ、減速用ウォームギヤ、アシストスプリングおよびクラッチストロークセンサからなるユニット部品である。クラッチアクチュエータ120は、モータ駆動により、減速ギヤを介してクラッチの遮断および係合を実施する。
【0040】
モータ負荷軽減および小型化のために、クラッチカバーレリーズ荷重に対応したアシストスプリングが設定されている。クラッチストロークセンサが検知したストロークセンサ信号によるフィードバック制御を実行することにより、クラッチの遮断制御および係合制御が実施される。
【0041】
これらのシフト&セレクトアクチュエータ110およびクラッチアクチュエータ120は、MMT_ECU100により制御される。
【0042】
EFI_ECU200は、電子スロットル制御システム210と、エンジン220と、エンジン回転数センサ230と、スロットル開度センサ250と、エンジントルクセンサ260と、表示装置・警告装置270とに接続される。エンジン回転数センサ230、アクセルポジションセンサ240、スロットル開度センサ250およびエンジントルクセンサ260からEFI_ECU200に、それぞれの検知信号が入力される。
【0043】
表示装置・警告装置270は、たとえば、ギヤポジションインジケータとシステムウォーニングランプとから構成される。ギヤポジションインジケータは、基本的にトランスミッションのギヤポジションを表示するものであって、シフトレバーとトランスミッションとの不一致が発生した場合はトランスミッションのギヤポジションを点滅させるような機能も有する。また、システムウォーニングランプは、このシステムに異常が発生した場合、ウォーニングランプを点灯または点滅させることにより運転者に警告を発するものである。
【0044】
図2に本発明の実施の形態に係るMMT_ECUで制御される車両におけるシフトパターンを示す。図2に示すシフトパターンは右ハンドル用のシフトパターンであって、左ハンドル用は左右対称のパターンとなる。図2に示すように、このシフトパターンにより、自動変速機を、後進走行ポジション(Rポジション)、ニュートラルポジション(Nポジション)、自動変速ポジション(Eポジション)、手動変速ポジション(Mポジション)およびMポジションにおけるアップシフト(+)、ダウンシフト(−)を運転者が選択することができる。
【0045】
図2に示すシフトパターンにおけるシフトレバーの位置が、図1に示すシフトレバーポジションセンサ160により検知されて、MMT_ECU100に入力される。MMT_ECU100は、この入力信号に基づいて、シフト&セレクトアクチュエータ110を制御する。また、実際に発進制御や変速制御が実行される場合には、MMT_ECU100がクラッチアクチュエータ120を制御することにより、クラッチ操作の自動化を実現する。
【0046】
図3を参照して、MMT_ECU100のメモリに記憶されるマップについて説明する。図3に示すマップは、横軸が(エンジン回転数NE−エンジンの基準回転数として算出される)差回転ΔNであって、縦軸が自動クラッチの目標クラッチトルクTC(tgt)である。
【0047】
図3に示すように、このマップ1000は、不感帯1020として機能する上底および下底を有する四辺形、たとえば平行四辺形や、その平行四辺形の各辺を曲線で表わした閉曲線により表わされる。差回転ΔNが上昇する往路においては、その傾きは、エンジン回転数NEがハンチングしない傾き(一点鎖線で示す傾き)よりも急な傾きを有し、予め定められた差回転ΔNの領域において不感帯1020と平行な不感帯を有する。そして、エンジン回転数NEの変化に従って、図3に示す矢印のように、差回転ΔNから算出される目標クラッチトルクTC(tgt)が変化する。
【0048】
図4を参照して、本実施の形態に係るMMT_ECU100で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【0049】
ステップ(以下、ステップをSと略す。)100にて、MMT_ECU100は、エンジンアイドル中であるか否かを判断する。この判断は、エンジン回転数センサ230やギヤポジションセンサ130などのセンサから入力される信号に基づいて行なわれたり、EFI_ECU200から入力される信号に基づいて行なわれたりする。エンジンアイドル中であると(S100にてYES)、処理はS200へ移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS100へ戻され、エンジンアイドル中になるまで待機する。
【0050】
S200にて、MMT_ECU100は、エンジンアイドル回転数を検知する。このとき、MMT_ECU100は、エンジン回転数センサ230から入力される信号に基づいて、エンジンアイドル回転数を検知する。なお、エンジンアイドル回転数は、エアコンディショナのコンプレッサの作動状態などにより変動する。
【0051】
S300にて、MMT_ECU100は、S200にて検知したエンジンアイドル回転数を基準回転数としてメモリに記憶する。S400にて、MMT_ECU100は、発進制御中であるか否かを判断する。発進制御中であると(S400にてYES)、処理はS500へ移される。もしそうでないと(S400にてNO)、処理はS200へ戻され、再度エンジンアイドル回転数を検知して、メモリに基準回転数として記憶する処理を繰返し実行する。
【0052】
すなわち、エンジンのアイドル回転数は、車両停止中であっても補機類の作動状態が変化(エアコンディショナのコンプレッサの作動開始)することにより変化する。エンジン回転数NEの変化があると発進時におけるエンジントルクの大きさが異なることになるので、アイドル中に常にエンジン回転数(アイドル回転数)を検知して、最新のエンジン回転数をアイドル回転数としてメモリに記憶する。ただし、このフローチャートに示すようにプログラムがループ(S200〜S400)しているときに毎回エンジン回転数を検知しないで、別途定められたタイミングでエンジンのアイドル回転数を検知して基準回転数として記憶するようにしてもよい。
【0053】
S500にて、MMT_ECU100は、エンジン回転数NEを検知する。S600にて、MMT_ECU100は、差回転ΔNを、エンジン回転数NE−基準回転数として算出する。このときのエンジン回転数NEはS500にて検知したエンジン回転数であって、基準回転数はS300にてメモリに記憶した回転数である。S700にて、MMT_ECU100は、図3に示すマップを参照して、差回転ΔNに基づいて、目標クラッチトルクTC(tgt)を算出する。
【0054】
S800にて、MMT_ECU100は、目標クラッチトルクTC(tgt)を目標値としてフィードバック制御を行なう。このときのフィードバック制御系には、外乱オブザーバが併用されている。S900にて、MMT_ECU100は、発進制御が終了したか否かを判断する。発進制御が終了すると(S900にてYES)、この処理は終了する。もしそうでないと(S900にてNO)、処理はS500へ戻されて、再度エンジン回転数NEが検知され差回転ΔNが算出される。図3に示すマップを参照して、差回転ΔNに基づいて目標クラッチトルクTC(tgt)が算出されて、目標クラッチトルクTC(tgt)を目標値としたフィードバック制御が繰返し実行されることになる。
【0055】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るMMT_ECU100を搭載した車両の動作について説明する。図5は、図3に示すマップ1000に対応する車両の状態量の時間的変化を示す。図3に示すマップは、図8に示すマップよりも、傾きを急勾配にしたマップである。図5には、図11において実線にて示したエンジン回転数、目標クラッチトルクなどの時間変化を点線で示してある。
【0056】
エンジンアイドル中であると(S100にてYES)、エンジンアイドル回転数が検知され(S200)、基準回転数としてメモリに記憶される(S300)。発進制御中になると(S400にてYES)、エンジン回転数NEが検知され(S500)、検知したエンジン回転数NEからメモリに記憶された基準回転数を減算した差回転ΔNが算出される。図3に示すマップを参照して差回転ΔNに基づいて目標クラッチトルクTC(tgt)が算出される。目標クラッチトルクTC(tgt)を目標値としてフィードバック制御が実行される(S800)。これらの処理(S500〜S800)が発進制御の開始から発進制御が終了するまで繰返し実行される。
【0057】
このとき図5に示すように、図3に示すマップには不感帯1020が存在するため、目標クラッチトルクTC(tgt)の立上がりは鈍い。アクセルオン状態になると、エンジントルクTEが上昇しエンジン回転数NEが上昇する。図3に示すマップからわかるように、エンジン回転数NEが上昇して差回転ΔNが上昇しても不感帯1020の範囲においては目標クラッチ回転数TC(tgt)は0のままである。すなわち、これが図5に示す不感帯に対応する部分である。
【0058】
その後、エンジン回転数NEが上昇して差回転ΔNがこの不感帯1020の領域を超えると、差回転ΔNに基づいて算出される目標クラッチトルクTC(tgt)は上昇を始める。このとき、従来の勾配に比べて急な勾配であるためエンジン回転数NEはオーバーシュートすることになる。オーバーシュートした場合には、エンジン回転数が低下する際、図3の矢印に示すように差回転ΔNと目標クラッチ回転数TC(tgt)との関係により、復路における不感帯が存在するため、マップにおける勾配が急であっても従来のようなハンチングを起こすことがない。すなわち、図5に示すようにエンジン回転数NEのハンチング回数を少なくすることができる。このことは、マップの傾きを急にすることにより、応答性を向上させつつ、ハンチングの回数を少なくすることができることを示す。これは、図3に示すマップが復路におけるヒステリシス性を有するためである。
【0059】
以上のようにして、本実施の形態に係るMMT_ECUにより制御される車両においては、図3に示すマップを用いることにより、応答性を向上させるためにマップにおける差回転ΔNに対する目標クラッチトルクTC(tgt)の勾配を急にした場合に発生するエンジン回転数NEがオーバーシュートした後、差回転ΔNが増大から減少に転じたときに、ヒステリシス性により目標クラッチ回転数TC(tgt)は変化しない。したがって、応答性を向上させるために傾きを急にして、エンジン回転数NEがオーバーシュートした場合であっても、ハンチングする回数が下がり、運転者に不快感を与えないようにすることができる。その結果、たとえばこのような平行四辺形のマップを用いて、応答性がよく、ドライバビリティが良好な自動クラッチの制御装置をMMT_ECUで実現することができる。
【0060】
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係る自動クラッチの制御装置について説明する。なお、本実施の形態に係る自動クラッチの制御装置は、前述の第1の実施の形態に係る自動クラッチの制御装置を実現するMMT_ECUにおいて実行されるプログラムにて参照されるマップの形状が異なる点が特徴である。それ以外のハードウェアを示すブロック図およびソフトウェアを示すフローチャートは前述の第1の実施の形態と同じであるため、それらについてのここでの詳細な説明は繰返さない。
【0061】
図6に、本発明の実施の形態に係るMMT_ECU100のメモリに記憶されるマップを示す。図6も図3と同じく横軸を差回転ΔNとし縦軸を目標クラッチトルクTC(tgt)としたものである。また、図6に示すマップ1000は図3のマップ1000と同じである。
【0062】
図6における本実施の形態において用いられるマップ3000は、第1の実施の形態において使用した図3に示すマップ1000に図6に示すマップ2000(点線)を加算したマップである。
【0063】
すなわち、図3に示す不感帯1020が図6に示すマップでは消失している。さらに、差回転ΔNが増加から減少に転じた復路において、差回転ΔNが減少すると、第1の実施の形態において目標クラッチトルクTC(tgt)が一定の状態を維持した範囲(上部の不感帯に対応する部分)において、第2の実施の形態においては図6に示すように目標クラッチトルクTC(tgt)はマップ2000の傾きで減少するように設定されている。
【0064】
この図6においては、マップを四辺形(平行四辺形)として表わしたが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、その平行四辺形の各辺を曲線で表わした閉曲線により表わされるマップであってもよい。たとえば、図6の二点鎖線で示されるようなマップであってもよい。
【0065】
このようなマップ(図6)を用いた場合の車両の動作について説明する。
図7に、図6のマップ3000に対応する車両の状態量の時間的変化を示す。図7には、図11において実線にて示したエンジン回転数、目標クラッチトルクなどの時間変化を点線で示してある。なお、本実施の形態に係る動作の説明において、前述の第1の実施の形態における動作の説明と同じ説明についてはここでは繰返さない。
【0066】
図7に示すようにアクセルオン状態になると、エンジントルクTEが上昇しエンジン回転数NEが上昇する。エンジン回転数NEの上昇により図6に示すように差回転ΔNが上昇し不感帯がないため目標クラッチトルクTC(tgt)が上昇する。そのため、図7には、図3に示すように不感帯に対応する部分が存在しない。
【0067】
この状態で、エンジン回転数NEが上昇し続けると、図6に示すように差回転ΔNが上昇しその上昇に伴って目標クラッチトルクTC(tgt)が上昇する。このとき、図6に示す矢印に示すようにマップ上を移行する。
【0068】
一旦エンジン回転数NEがオーバーシュートしてしまうと、図6に示す差回転ΔNが増加から減少に転じ、差回転ΔNの減少に伴い目標クラッチトルクTC(tgt)もマップ2000の傾きに対応して減少する。
【0069】
このため、図7に示すようにマップ勾配を急にした場合であっても、前述の第1の実施の形態ではハンチングの回数を減らすという効果に留まっていたが、図6に示すマップ3000を用いることにより、差回転ΔNの減少に伴い目標クラッチトルクTC(tgt)が緩やかに減少するため、適切な目標クラッチトルクを設定できるため、エンジン回転数NEのオーバーシュート後のハンチングを回避することができる。すなわち、図6に示すマップ3000を用いると、応答性が向上して不感帯がなくなるとともにハンチングが回避できる。
【0070】
以上のようにして、本実施の形態に係るMMT_ECUにより実現される自動クラッチの制御装置によると、図6に示すマップを用いることにより、応答性を向上させるためにマップにおける差回転ΔNに対する目標クラッチトルクTC(tgt)の勾配を急にした場合に発生するエンジン回転数NEがオーバーシュートした場合であって、差回転ΔNが増大から減少に転じたときに復路勾配により目標クラッチトルクTC(tgt)はさらに減少するように算出される。したがって、応答性を向上させるために傾きを急激にしてオーバーシュートした場合であっても一度はハンチングしてもすぐに収束させることができ、運転者に不快感を与えないようにすることができる。その結果、図6に示すマップを用いて、応答性がよくドライバビリティが良好な自動クラッチの制御装置をMMT_ECUにて実現することができる。
【0071】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るMMT_ECUを含む制御ブロック図である。
【図2】シフトパターンを示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係るMMT_ECUに記憶されるマップを示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係るMMT_ECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図5】図3に対応する、車両における各種状態量の時間的変化を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るMMT_ECUに記憶されるマップを示す図である。
【図7】図6に対応する、車両における各種状態量の時間的変化を示す図である。
【図8】従来の自動クラッチの制御装置におけるマップを示す図(その1)である。
【図9】図8に対応する、車両における各種状態量の時間的変化を示す図である。
【図10】従来の自動クラッチの制御装置におけるマップを示す図(その2)である。
【図11】図10に対応する、車両における各種状態量の時間的変化を示す図である。
【符号の説明】
100 MMT_ECU、110 シフト&セレクトアクチュエータ、120クラッチアクチュエータ、130 ギヤポジションセンサ、140 変速機入力回転数センサ、150 ブレーキランプスイッチ、160 シフトレバーポジションセンサ、200 EFI_ECU、210 電子スロットル制御システム、220 エンジン、230 エンジン回転数センサ、240 アクセルポジションセンサ、250 スロットル開度センサ、260 エンジントルクセンサ、270 表示装置および警告装置。
Claims (8)
- マニュアルトランスミッションと自動クラッチとクラッチアクチュエータとを含む、車両の動力伝達機構における自動クラッチの制御装置であって、
エンジンの回転数を検知するための検知手段と、
前記検知されたエンジンの回転数から基準回転数を減算した差回転と、前記自動クラッチにおける目標クラッチトルクとの関係を予め記憶するための記憶手段と、
前記検知されたエンジン回転数に基づいて算出された差回転から、前記クラッチアクチュエータを制御するために用いられる目標クラッチトルクを算出するための算出手段とを含み、
前記差回転と目標クラッチトルクとの関係は、同じ差回転であっても、前記差回転が増大する第1の方向における目標クラッチトルクの値と、前記差回転が減少する第2の方向における目標クラッチトルクの値とが異なるように設定された、自動クラッチの制御装置。 - 前記関係において、同じ差回転において、第2の方向における目標クラッチトルクの値のほうが、第1の方向における目標クラッチトルクの値よりも大きくなるようなヒステリシスを有するように設定された、請求項1に記載の自動クラッチの制御装置。
- 前記関係において、前記第1の方向において差回転が予め定められた範囲において、差回転が変化しても目標クラッチトルクの値が変化しない第1の不感帯を有する、請求項2に記載の自動クラッチの制御装置。
- 前記関係において、前記第2の方向において差回転が予め定められた範囲において、差回転が変化しても目標クラッチトルクの値が変化しない第2の不感帯を有する、請求項2または3に記載の自動クラッチの制御装置。
- 前記関係は、横軸を差回転として縦軸を目標クラッチトルクとしたマップで表わされ、前記マップは、前記第1の方向に差回転が上昇すると目標クラッチトルクが上昇し、前記第2の方向に差回転が下降すると目標クラッチトルクが下降するような閉曲線により表わされる、請求項1〜4のいずれかに記載の自動クラッチの制御装置。
- 前記閉曲線において、前記第1の方向における斜辺の傾きは、エンジン回転数がハンチングする傾きよりも大きい、請求項5に記載の自動クラッチの制御装置。
- 前記関係は、横軸を差回転として縦軸を目標クラッチトルクとしたマップで表わされ、前記マップは、前記第1の方向に差回転が上昇すると目標クラッチトルクが上昇し、前記第2の方向に差回転が下降すると目標クラッチトルクが下降するような閉曲線により表わされ、前記閉曲線の上方および下方は前記横軸に対して予め定められた傾きを有する、請求項1〜4のいずれかに記載の自動クラッチの制御装置。
- 前記閉曲線において、前記第1の方向における斜辺の傾きは、エンジン回転数がハンチングする傾きよりも大きい、請求項7に記載の自動クラッチの制御装置。
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