JP2005280631A - クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機械式自動変速機構５の変速時に、エンジンの吹け上がりや加減速ショックを起こすことのないタイミングでクラッチ断動作を行うことが可能なクラッチ制御装置を提供する。
【解決手段】 変速ＥＣＵ４１のシフト信号生成手段３３が変速の必要性を検出しシフト信号を出力すると、エンジン出力制御手段２５は、エンジン１の回転速度に対応する、回転抵抗を相殺し変速機に駆動トルクを伝達しないエンジン出力をα値マップ７を参照して獲得し、エンジン出力を制御する。エンジン出力制御手段２５は、このエンジン出力に達した時点でクラッチ断指令をクラッチ制御手段２３に出力し、クラッチ断動作が行われる。エンジン出力制御手段２５は、クラッチ断動作が完了するまでの間同一のエンジン出力を保持するようにエンジン１を制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用自動クラッチ制御装置に関し、適切なタイミングでクラッチを断作動させるクラッチ制御装置に関する。

近年、自動車の変速機として、マニュアル車と同様の変速ギヤ機構およびクラッチ機構にそれぞれアクチュエータを付設して自動変速を行えるようにした機械式自動変速機が開発、実用化され、主に、トラックやバス等の大型車を中心に適用されている。このような機械式自動変速機では、一般に変速段の切り替え時に、エンジンと変速機との間に設けられた摩擦クラッチ（単に、クラッチという）が断接操作されるが、このとき、車両にショックを与えないようにクラッチを断接することが好ましい。特に、クラッチの断指示のタイミングが適切でないと、車両にショックを与えてしまう。

このようなことから、クラッチの断時に車両にショックを与えないようにするためのクラッチ制御装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−２０２０３８号公報

特許文献１に開示されたクラッチ制御装置は、図６に示すように、機械式自動変速機への変速指示が出た際（ｔ＝０）、まず、エンジン出力を減少させるために、スロットル開度または燃料噴射量を徐々に減少させ、所定の時間Ｔが経過した後（ｔ＝Ｔ）、クラッチ断指令によってクラッチ断を行う。このクラッチ断時のエンジン回転数とクラッチ回転数との間に所定量以上または所定比以上の差異が生じた場合に、クラッチ断タイミングを補正するものである。すなわち、クラッチ回転数がエンジン回転数に対して所定量以上または所定比以上増加した場合には、クラッチ断のタイミングが遅すぎると判断し、クラッチ断タイミングを所定の時間だけ早め、クラッチ回転数がエンジン回転数に対して所定量以上または所定比以上減少したら、クラッチ断タイミングが早すぎると判断し、クラッチ断タイミングを所定の時間だけ遅らせる。

しかしながら、このクラッチ制御装置は、変速指令後、所定の時間Ｔで一端クラッチを断作動させたうえで、クラッチ回転数とエンジン回転数の差を基にクラッチ断タイミングを補正する。所定の時間Ｔは実車の測定により前もって定めるが、時間Ｔの長さにより影響を受ける可能性がある。すなわち、Ｔが短すぎるとクラッチ断作動が早すぎ、時間Ｔが長すぎると、クラッチ断操作が遅すぎ、クラッチ断のタイミングを補正する前の段階で車両に吹け上がりや加減速によるショックを与えるという問題がある。

本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的は、クラッチ断のタイミングをエンジンの回転数に応じて適切に設定し、クラッチ断時に吹け上がりや加減速ショック等を起こさないクラッチ制御装置を提供することである。

前述する課題を解決するための本発明は、エンジンと、変速機と、エンジンと変速機との間に介装されたクラッチと、クラッチを駆動するクラッチアクチュエータと、クラッチアクチュエータの作動を制御するクラッチ制御手段と、エンジンの出力を制御するエンジン出力トルク制御手段と、を備え、変速時に、エンジン出力トルク制御手段は、エンジンの出力を回転抵抗が相殺されるエンジン出力まで変化させ、回転抵抗が相殺された時点で、クラッチ制御手段が、クラッチを断作動させるようクラッチアクチュエータを制御することを特徴とするクラッチ制御装置である。

エンジン出力トルク制御手段は、エンジンの回転数と、回転抵抗を相殺するエンジン出力値の関係について前もって定めた所定のエンジン出力マップに基づき、エンジンの出力を制御する。すなわち、変速指令が出ると、エンジン出力トルク制御手段は、まず、その時点のエンジンの回転数について回転抵抗を相殺するエンジン出力値をエンジン出力マップを参照することにより求め、そのエンジン出力値に至るまでエンジン出力を変化させる。このとき、エンジン出力の変化量は常に一定にすることが好ましい。これは車両にエンジン出力の変化による加減速ショックを生じさせないようにするためである。そして、回転抵抗を相殺するエンジン出力値に至った後、クラッチ制御手段が、クラッチ断指令を出し、クラッチを断作動させる。

また、エンジン出力トルク制御手段は、エンジンの出力を回転抵抗が相殺されるエンジン出力まで変化させた後、エンジン出力を所定時間保持するように制御してもよい。そうすることにより、クラッチ断処理が完了するまでの間、エンジン出力が一定に保たれ、車両に加速度ショックが生じないようにすることが可能になる。

本発明のクラッチ制御装置により、変速時に、クラッチ断時のエンジン出力を適切に制御することが可能になり、クラッチ断による車両への加減速ショックの発生やエンジンの吹け上がり等の問題をなくすことが可能になる。

特に、エンジンの回転抵抗が相殺される時点でクラッチを断作動させるので、車両への加減速ショックの発生や、エンジンの吹け上がり等をより確実に防止できる。また、本発明のクラッチ制御装置により、エンジン出力をエンジンの回転抵抗が相殺されるエンジン出力まで変化させた後、所定時間、エンジン出力を保持するので、例えば、クラッチ断の開始からクラッチ断が完了するまでの時間、エンジン出力を保持することが可能となり、クラッチ断が完了する前に変速機に出力トルクが伝達されることによる加減速ショックが防止される。

以下、図面に基づいて本発明の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる機械式自動変速機の構成を示す構成図、図２は、変速時のクラッチおよびエンジン制御の概念を示す図、図３は、クラッチ断処理の流れを示すフローチャート、図４は、変速時のエンジン出力変化を示す図、図５は、エンジン出力マップを示す図である。

まず、本発明の形態に係る機械式自動変速機の構成について、図１に沿って説明する。エンジン１は、摩擦クラッチを有するクラッチ機構３と、そのクラッチ機構３を介してエンジン１の出力部に接続された機械式自動変速機構５を備える。クラッチ機構３には、クラッチ用アクチュエータとしてクラッチ用電動モータ（ＣＣＵ）２１が接続され、このクラッチ用電動モータ２１が作動することによりクラッチ３が断接される。

また、機械式自動変速機構３は、ギヤシフト用電動モータ（ＧＳＵ）３１によって駆動され、変速操作が行われる。このギヤシフト用電動モータ３１は、機械式自動変速機構３内にあるセレクト方向およびシフト方向の各ギヤシフト部材を駆動するための２組の電動モータからなる。変速時には、ギヤシフト用電動モータ３１によってギヤシフト部材を駆動して、機械式自動変速機構３の噛合状態を切り替えることにより、変速段を所望の状態にシフトする。

エンジン１は、エンジン電子コントロールユニット（エンジンＥＣＵ）４３が出力するエンジン制御信号１４１により制御される。エンジンＥＣＵ４３は、制御プログラムに従って演算処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）４３１、後述するエンジン出力制御プログラムを含む制御プログラムや、これも後述するエンジン出力マップ等を格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４３５、演算結果等を格納するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４３３、入出力インタフェース４３７、タイマ４３９等を有し、エンジン制御信号１４１や、エキゾーストブレーキ（エキブレ系）５３を駆動するためのエキブレ駆動信号１４３を生成する。

エンジンＥＣＵ４３に入力される信号は、機械式自動変速機構５の出力側に備えられた車速センサ信号をパルスデバイダ４９によりカウントして得られる車速信号１３５、エンジン１の回転数信号１３７、アクセルペダル９に取り付けられたアクセル踏込み量センサによるアクセル開度信号１１７、ニュートラル状態にあることを示す信号Ｎ位置信号１３９等であり、入出力インタフェース４３７を介して入力される。アクセル開度信号１１７は、例えば、運転者によるアクセルペダル９の踏込み量に応じた電圧値として検出され、Ａ/Ｄ変換によりディジタル化された値として入力される。

また、クラッチ用電動モータ２１およびギヤシフト用電動モータ３１は、変速機電子コントロールユニット（変速機ＥＣＵ）４１の制御信号を介して駆動される。変速機ＥＣＵ４１も、エンジンＥＣＵ４３と同様に、制御プログラムに従って演算処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）４１１、制御プログラムや、後述する印加電圧制限マップ等を格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４１５、演算結果等を格納するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４１３、入出力インタフェース４１７、タイマ４１９等を有する。

入出力インタフェース４１７を介して、チェンジレバーユニット１３の操作信号であるチェンジレバーユニット信号１１３、パーキングブレーキ１１が引かれるとＯＮとなりパーキングブレーキの作動を伝えるパーキングブレーキ操作信号１１５、アクセルペダル９に取り付けられたアクセル踏込み量センサによるアクセル開度信号１１７、ブレーキペダル７が踏込まれるとＯＮになりブレーキの作動を伝えるブレーキペダル操作信号１１９、クラッチ用電動モータ２１が出力するクラッチストローク信号１２１、ギヤシフト用電動モータ３１が出力するシフト・セレクトストローク信号１２３、クラッチ機構３の出力側回転数であるクラッチ回転数信号１２５、クラッチ機構３で検出されるクラッチ磨耗・ストローク信号１２７、機械式自動変速機構５の出力側に備えられた車速センサ信号をパルスデバイダ４９によりカウントして得られる車速信号１２９、エンジン１の回転数信号１３１等が変速機ＥＣＵ４１に入力される。

そして、変速機ＥＣＵ４１が、これらの入力信号を処理することにより、クラッチ用電動モータ２１およびギヤシフト用電動モータ３１を駆動するための駆動信号（それぞれ、ＣＣＵモータ駆動信号１０３およびＧＳＵモータ駆動信号１０５）、電源信号１０１を入出力インタフェース４１７を介して出力する。また、変速機ＥＣＵ４１は、機械式自動変速機構５のギヤ位置を示すギヤ位置信号１１１をインジケータ１５に出力する。変速機ＥＣＵ４１が出力したＣＣＵモータ駆動信号１０３およびＧＳＵモータ駆動信号１０５、電源信号１０１は、パワー回路であるドライブユニット４５に入力される。ドライブユニット４５はバッテリ４７に接続されており、前述のＣＣＵモータ駆動信号１０３に従ってクラッチ用電動モータ２１に電圧を印加し、ＧＳＵモータ駆動信号１０５に従ってギヤシフト用電動モータ３１に電圧を印加する。

また、変速機ＥＣＵ４１、エンジンＥＣＵ４３、およびその他の図示していない電子コントロールユニット類は、バス４２に接続されており、互いに信号をやりとりする。

運転者は、チェンジレバーユニット１３により、自動シフトモードと手動シフトモードを切り替えて運転することができる。すなわち、運転者がチェンジレバーユニット１３のレバーをドライブ“Ｄ”に入れている状態では、入力される車両の種々の走行状態（例えば、車速やエンジン負荷）を示す信号を基に、最適変速段へ変速段切り替えを行うよう、変速機ＥＣＵ４１がクラッチ用電動モータ２１およびギヤシフト用電動モータ３１を制御し、エンジンＥＣＵ４３も、変速機ＥＣＵ４１からバス４２を介して送られるシフト信号や、エンジン回転数信号１３７等に応じてエンジン出力等を制御する（自動シフトモード）。

一方、運転者が手動操作で変速段のシフト指令を行うことも可能で、運転者がチェンジレバーユニット１３のレバーを“＋”あるいは“−”に入れると、現在の変速段を１段上げる、あるいは１段下げるためのチェンジレバー操作信号１１３が変速機ＥＣＵ４１に入力される。この信号に基づいて変速機ＥＣＵ４１がクラッチ用電動モータ２１およびギヤシフト用電動モータ３１を制御し、エンジンＥＣＵ４３は、変速機ＥＣＵ４１からバスを介して送られるシフト信号等に応じてエンジン出力等を制御する（手動シフトモード）。

すなわち、変速機ＥＣＵ４１は、自動シフトモードの場合、車速やエンジン負荷などの走行状態の情報を基に変速段の切り替えの必要性を判断し、また、手動シフトモードの場合、運転者のシフト指令に基づき、シフト信号を出力し、クラッチ切断−ギヤシフト−クラッチ接合の制御を行う。エンジンＥＣＵ４２は、自動シフトモードと手動シフトモードの如何に関わらず、変速機ＥＣＵ４１が出力したシフト信号を基に、クラッチ切断−ギヤシフト−クラッチ接合を行う間のエンジン１の出力を適切に制御する。

図２に示すように、変速機ＥＣＵ４１は、シフト信号を生成するシフト信号生成手段３３と、シフト信号生成手段３３が生成したシフト信号に基づいて機械式自動変速機構５のギヤがシフトされるように、ギヤシフト用電動モータ３１を制御するギヤシフト制御手段３５、および、ギヤシフト前後にクラッチ機構３の断接が適切に行われるように、クラッチ用電動モータ２１を制御するクラッチ制御手段２３を備える。シフト信号生成手段３３、ギヤシフト制御手段３５、クラッチ制御手段２３の制御プログラムや、必要なデータ等は変速機ＥＣＵ４１のＲＯＭ４１５に格納されており、ＣＰＵ４１１により処理される。

シフト信号生成手段３３は、チェンジレバー操作信号１１３により、手動シフトモードあるいは自動シフトモードを選択する情報である手動/自動変速指令３７を得る。シフト信号生成手段３３には、車速信号１２９、アクセル開度信号１１７、エンジン回転数信号１３１等の走行状態情報３９の値を基づいて目標変速段を決定する図示していないシフトマップが用意されており、チェンジレバーユニット１３によってセレクト位置がＤレンジのときは、このシフトマップに基づいて目標変速段が決定され、目標変速段に応じたシフト信号をギヤシフト制御手段３５に出力する。

ところで、変速時には、ギヤシフトに先立ってクラッチを切る動作（クラッチ断）を行い、ギヤシフトが完了したらクラッチを接続する動作（クラッチ接）を行う。その際、クラッチ断のタイミングが早すぎると、駆動系にプラスのトルクが加わっている状態でクラッチ断を行うことになり、クラッチに加わっていたプラスのトルクが急に抜けてエンジンの吹け上がりが起きる。逆に、クラッチ断のタイミングが遅すぎると、駆動系にマイナスのトルク（エンジンブレーキトルク）が加わっている状態でクラッチ断を行うことになり、クラッチに加わっていたマイナスのトルクが急に抜けることにより加減速ショックを起こす。よって、クラッチ断のタイミングを適切に行う必要がある。すなわち、エンジン１とクラッチ機構３の間での回転抵抗が相殺された時点でクラッチ断動作を行うことにより、エンジンの吹け上がり、加減速ショックを抑えたスムーズなクラッチ断動作が行える。

これを行うために、エンジンＥＣＵ４３にはエンジン出力制御手段２５が設けられている。変速機ＥＣＵ４１のシフト信号生成手段３３が目的変速段を決定し、シフト信号を出力するが、このシフト信号は、バス４２を介してエンジンＥＣＵ４３のエンジン出力制御手段２５に伝えられる。このシフト信号を受け取ると、エンジン出力制御手段２５は、アクセル開度信号１１７の如何にかかわらず、エンジン１の出力を低下させるように制御する。すなわち、運転者がアクセルペダル９を踏み込んでいる場合であっても、変速機ＥＣＵ４１のシフト信号生成手段３３が変速の必要性を検出してシフト信号を出力した場合には、エンジン出力制御手段２５は、まず、エンジン１の出力を低下させるよう制御する。

エンジン出力制御手段２５は、一般に、ガソリン車の場合はスロットル開度を制御することにより、一方、ディーゼル車の場合は燃料噴射量を制御することにより、エンジン１の出力を制御する。

クラッチ断のタイミングを適切に行うために、エンジン出力制御手段２５は、駆動系にエンジントルクが伝達されない、回転抵抗が相殺されるエンジン出力が得られるようエンジン１を制御する。この回転抵抗が相殺されるエンジン出力は、エンジン１の回転数により異なる。よって、エンジン１の回転数と、回転抵抗が相殺されるエンジン出力値の関係を示すエンジン出力マップ（α値マップ２７）が前もって用意され、エンジン出力制御手段２５の制御プログラムとともにエンジンＥＣＵ４３のＲＯＭ４３５に格納されている。

エンジン出力制御手段２５は、エンジン１からエンジン回転数信号１３７を受け取り、この回転数に対応する回転抵抗が相殺されるエンジン出力をα値マップ２７参照により得て、この値にエンジン出力を変化させるようエンジン１を制御する。エンジン出力が回転抵抗を相殺する出力まで変化した時点で、エンジン出力制御手段２５は、変速機ＥＣＵ４１のクラッチ制御手段２３にクラッチ断タイミング信号を送り、クラッチ制御手段２３は、クラッチ用電動モータ２１を制御してクラッチ機構３を断動作させる。

次に、クラッチ断動作に至るエンジン出力制御手段２５の処理の流れを、図３、４、５を使用して更に詳しく説明する。図３に示すように、変速機ＥＣＵ４１のシフト信号生成手段３３からシフト信号を受け取ると（ステップ３０１）、エンジン出力制御手段２５はエンジン１の回転数Ｍ（エンジン回転数信号１３７）を入出力インタフェース４３７を介して得る（ステップ３０２）。そしてα値マップ２７を参照し、エンジン回転数Ｍに対応するα値を読み出す（ステップ３０３）。

図５では、α値マップ２７は、エンジン回転数Ｍと、回転抵抗が相殺されるエンジン出力を得るための燃料噴射量αの関係を示している。図５は、一般にディーゼル車のエンジン制御を対象とした、エンジン回転数Ｍと燃料噴射量αの関係をα値マップ２７としたものである。例えばガソリン車のように、スロットル開度によりエンジン制御を行う場合には、回転抵抗が相殺されるエンジン出力を得るためのスロットル開度αとエンジン回転数Ｍの関係をα値マップ２７とすればよい。燃料噴射量をα値マップに使用する場合でも、スロットル開度をα値マップに使用する場合でも、α値は、前もって測定することにより得る。この測定で、ディーゼル車の場合、図５に示すように、エンジンのアイドリング回転数である６５０rpmではα＝約７mm³/st、略最高のエンジン回転数である３０００rpmではα＝約２０mm³/stを得た。その間のα値も約２００rpmきざみで測定する。ここでstは、エンジンの発火ストロークである。

α値マップ２７は、実際には、エンジンＥＣＵ４３のＲＯＭ内に、６００〜８００rpmでは７mm³/st、８００〜１０００rpmでは・・・、２８００〜３０００rpmでは２０mm³/stというように格納されている。ステップ３０３で、エンジン回転数Ｍに対応するα値を読み出したら、シフト信号受信時（ｔ＝０）におけるスロットル開度または燃料噴射量Ａ₀とαの値を大小比較する（ステップ３０４）。

ｔ＝０におけるスロットル開度または燃料噴射量Ａ₀がα値マップ２７から読み出したα値よりも大きい場合、すなわち、Ａ₀＞αの場合、エンジン出力制御手段２５は、スロットル開度または燃料噴射量ＡをＡ＝Ａ₀−βｔで減少させる（ステップ３０５）。βの値は、スロットル開度または燃料噴射量の変化率であり、適切な所定の値に設定しておく。この式に従い、時間ｔにおけるスロットル開度または燃料噴射量Ａを求め、エンジン１を制御する。図４に示すように、シフト信号を受信したｔ＝０におけるスロットル開度または燃料噴射量Ａ₀が、ｔ＝０におけるエンジン１の回転数Ｍに対応するα値よりも大きい場合、すなわち、Ａ₁＞α₁（直線で図示）、Ａ₂＞α₂（一点破線で図示）では、エンジン出力制御手段２５は、スロットル開度または燃料噴出量Ａを一定の変化量（傾きβ）で減少させる。

スロットル開度または燃料噴射量Ａが回転抵抗を相殺するスロットル開度または燃料噴射量αに達したか否かを判定し（ステップ３０６）、Ａ＞α（ステップ３０６のｎｏ）ならばステップ３０５に従ってスロットル開度または燃料噴射量Ａを減少させる。一方、スロットル開度または燃料噴射量Ａが回転抵抗を相殺するスロットル開度または燃料噴射量αまで減少したら（Ａ≦α、ステップ３０６のｙｅｓ）、エンジン出力制御手段２５は、クラッチ制御手段２３にクラッチ断指令を出力する（ステップ３０９）。すなわち、図４において、ｔ＝０でＡ＝Ａ₁、Ａ₂だったスロットル開度または燃料噴射量を、それぞれ一定の傾きβでα₁、α₂まで減少させ、その後、クラッチ断指令を出力する。

一方、 ｔ＝０におけるスロットル開度または燃料噴射量Ａ₀がα値マップ２７から読み出したα値よりも小さい場合（ステップ３０４のＡ₀＜α）、エンジン出力制御手段２５は、スロットル開度または燃料噴射量ＡをＡ＝Ａ₀＋βｔで増加させる（ステップ３０７）。この式に従い、時間ｔにおけるスロットル開度または燃料噴射量Ａを求め、エンジン１を制御する。図４に示すように、シフト信号を受信したｔ＝０におけるスロットル開度または燃料噴射量Ａ₀が、ｔ＝０におけるエンジン１の回転数Ｍに対応するα値よりも小さい場合、すなわち、Ａ₃＜α₃（破線で図示）では、エンジン出力制御手段２５は、スロットル開度または燃料噴出量Ａを一定の変化量（傾きβ）で増加させる。

そして、時間ｔにおけるスロットル開度または燃料噴射量Ａとαの大小比較を行い（ステップ３０８）、Ａ＜αの場合（ステップ３０８のｎｏ）はステップ３０７の式に従ってスロットル開度または燃料噴射量Ａを増加させる。Ａ≧αの場合（ステップ３０８のｙｅｓ）、すなわち、図４において、ｔ＝０でＡ₃だったスロットル開度または燃料噴射量がα₃まで増加したら、エンジン出力制御手段２５は、クラッチ制御手段２３にクラッチ断指令を出力する（ステップ３０９）。

エンジン出力制御手段２５によりスロットル開度または燃料噴射量Ａを変化させる変化率（傾き）を示すβの値は、前もって適切に定めておく。βの値を大きくしすぎると運転者は大きな加減速感を感じ、また、小さくしすぎると、クラッチ断までにかかる時間が長くなるので、適切なβを実験により求める必要がある。このβの値は、ｔ＝０におけるスロットル開度または燃料噴射量Ａ₀の値によらず一定にするとよい。例えば、ｔ＝０におけるスロットル開度または燃料噴射量Ａ₀とα値マップ２７から読み出したα値の差が大きい場合にβの値を大きくして、回転抵抗を相殺するエンジン出力に達するまでの時間を短くすることも考えられるが、そうすると、加減速ショックを起こすことがあるため、βの値は一定にすることが好ましい。

また、ｔ＝０におけるスロットル開度または燃料噴射量Ａ₀が、α値マップ２７から読み出したα値と同じならば（ステップ３０４のＡ₀＝α）、ｔ＝０において回転抵抗が相殺されており、エンジン出力制御手段２５は、スロットル開度または燃料噴射量Ａを増減させることなく、クラッチ断指令をクラッチ制御手段２３に出力する（ステップ３０９）。すなわち、図４において、ｔ＝０でのスロットル開度または燃料噴射量がＡ₄で、α値マップ２７から読み出したα値がα₄の場合（Ａ₄＝α₄）である。

ステップ３０９においてクラッチ断指令をクラッチ制御手段２３に出力した後、エンジン出力制御手段２５は、その時点のスロットル開度または燃料噴射量Ａを所定の時間ΔＴだけ保持する（ステップ３１０）。すなわち、図４において、ｔ＝０でＡ₁、Ａ₂、Ａ₃だったスロットル開度または燃料噴射量がそれぞれα₁、α₂、α₃まで変化した後、時間ΔＴの間そのスロットル開度または燃料噴射量（それぞれα₁、α₂、α₃）で保持する。また、ｔ＝０でＡ₄＝α₄の場合には、ｔ＝０からΔＴの間Ａ＝α₄を保持する。これは、クラッチ断指令をエンジン出力制御手段２５がクラッチ制御手段２３に出力してから、実際に、クラッチ用電動モータ２１によりクラッチ機構３が駆動され、クラッチ断が完了するのにかかる時間であり、実際には約0.11秒程度の長さである。これにより、クラッチ断が完了するまでの間に機械式自動変速機構５にトルクを加えないようにすることが可能になる。しかし、ΔＴは、前述のように短い時間であるため、無視することも可能である。

次に、エンジン出力制御手段２５は、クラッチ断が完了したか否かを判定する（ステップ３１１）。これはΔＴが経過したか否かで判断してもよいし、実際に、クラッチ断が完了したことを示す信号をクラッチ制御手段２３から受け取ったか否かで判断してもよい。クラッチ断が完了していない場合（ステップ３１１のｎｏ）は、ステップ３１０のエンジン出力の保持を継続する。クラッチ断が完了した場合には（ステップ３１１のｙｅｓ）、エンジン出力制御手段２５は、スロットル開度または燃料噴射量Ａを０にして（ステップ３１２）、クラッチ断処理を終了する。

以上の処理により、適切なタイミングでクラッチ断動作を実施することが可能になり、エンジンの吹け上がりや加減速ショックを起こすことなくクラッチ断を行い、目標変速段へのギヤの切り替えに移ることが可能である。

尚、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の改変が可能であり、それらも、本発明の技術範囲に含まれる。例えば、本実施の形態では、前もって測定により得るα値マップ２７を図５に示すように、エンジン回転数６５０rpmではα＝約７mm3/st、エンジン回転数３０００rpmではα＝約２０mm3/stとしたが、これは、実車の測定により得られるもので、別の値をとり得る。また、ΔＴはクラッチ断動作に要する時間で約0.11秒としたが、これも、実車による測定から得られるものである。さらに短時間の場合もあるし、また、寒冷地や冬場にはさらに長い時間がかかる場合もあり、ΔＴの値を別の適切な値に設定することも可能である。

本発明のクラッチ制御装置により、ギヤシフト動作前のクラッチ断の動作を、自動シフトの場合でも、手動シフトの場合でも、エンジンの吹け上がりや加減速ショックを起こすことなく、スムーズに行うことが可能になり、トラック、バス等の機械式自動変速機を搭載した車両における運転性能、乗車性が向上する。

本発明の実施の形態にかかる機械式自動変速機の構成を示す構成図 変速時のクラッチおよびエンジン制御の概念を示す図 クラッチ断処理の流れを示すフローチャート 変速時のエンジン出力変化を示す図 エンジン出力マップを示す図 従来のクラッチ断操作における変速時のエンジン出力変化を示す図

符号の説明

１………エンジン
３………クラッチ機構
５………機械式自動変速機構
２１………クラッチ用電動モータ
２３………クラッチ制御手段
２５………エンジン出力制御手段
２７………α値マップ
３１………ギヤシフト用電動モータ
３３………シフト信号生成手段
３５………ギヤシフト制御手段
４１………変速機ＥＣＵ
４３………エンジンＥＣＵ

Claims (5)

1. エンジンと、
   変速機と、
   前記エンジンと前記変速機との間に介装されたクラッチと、
   前記クラッチを駆動するクラッチアクチュエータと、
   前記クラッチアクチュエータの作動を制御するクラッチ制御手段と、
   前記エンジンの出力を制御するエンジン出力トルク制御手段と、を備え、
   変速時に、前記エンジン出力トルク制御手段は、前記エンジンの出力を回転抵抗が相殺されるエンジン出力まで変化させ、回転抵抗が相殺された時点で、前記クラッチ制御手段が、前記クラッチを断作動させるよう前記クラッチアクチュエータを制御することを特徴とするクラッチ制御装置。
2. 前記エンジン出力トルク制御手段は、前記エンジンの回転数と、回転抵抗を相殺するエンジン出力値の関係について前もって定めた所定のエンジン出力マップに基づき、前記エンジンの出力を制御することを特徴とする請求項１記載のクラッチ制御装置。
3. 前記エンジン出力トルク制御手段は、回転抵抗を相殺するエンジン出力値に至るまで一定の変化量でエンジン出力を変化させることを特徴とする請求項１記載のクラッチ制御装置。
4. 前記エンジン出力トルク制御手段は、前記エンジンの出力を回転抵抗が相殺されるエンジン出力まで変化させた後、所定の時間保持するよう制御することを特徴とする請求項１記載のクラッチ制御装置。
5. 前記所定の時間は、クラッチ断の開始からクラッチ断が完了するまでの時間以上であることを特徴とする請求項４記載のクラッチ制御装置。

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