JP2007139121A - 自動クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クラッチ伝達トルク特性をより精度よく補正することが可能なクラッチ伝達トルク特性学習手法を装備することにより、発進性のよい自動クラッチ制御装置を提供する。
【解決手段】 発進時の自動半クラッチ制御中に、クラッチ伝達トルク特性学習手段４８１は、クラッチ伝達トルクをエンジントルク４６５、エンジン回転数１３１から求め、クラッチ伝達トルクの小範囲および大範囲について、既存のクラッチ伝達トルク特性４７５を参照して求めたクラッチストロークＳｐと、実際のクラッチストロークＳのずれ量（小範囲Ｓｄｓ、大範囲Ｓｄｌ）を求める。学習条件判定手段４８１はクラッチ伝達トルクの大範囲および小範囲が規定時間以上継続し、かつ、発進時の半クラッチ継続時間が規定時間以内である場合に学習可能と判断し、先に求めたずれ量Ｓｄｓ、Ｓｄｌから傾きの補正値Ｇを求め、既存のクラッチ伝達トルク特性４７５の傾きをＧ補正する。
【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、さらに詳しくは、発進時のクラッチ制御に使用するクラッチ伝達トルク特性を学習可能な自動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実用化されている。

このような車両では、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）は付設されたクラッチアクチュエータによって変速時に自動的に断接される。このとき、クラッチの断接を速やかに行えるようにするためにクラッチ伝達トルク特性が用いられる。このクラッチ伝達トルク特性は、図１０に示すように、クラッチストロークとクラッチ伝達トルクの関係を示す特性である。このクラッチ伝達トルク特性は、新車時に予め設定されている。
変速時および発進時には、クラッチの断接を行うが、このとき、このクラッチ伝達トルク特性を参照する。これにより、エンジンからの伝達トルクが略ゼロになるクラッチストローク位置（これを発進待機点またはＬＥ点と呼ぶ）が分かり、クラッチ断時にクラッチストロークを略ＬＥ点にすることにより、クラッチ接時に速やかなクラッチ動作が可能になり、ドライバーの意に沿った発進が可能となるとともに、クラッチの磨耗量を低減につながるという利点がある。

しかし、このクラッチ伝達トルク特性は、製造時のばらつきが存在するとともに、温度による変化や経時変化が起こる。これにより、現状に合わないクラッチ伝達トルク特性を使用すると、速やかなクラッチ動作が損なわれ、発進性に影響を及ぼし、さらに、クラッチの磨耗量も増加してしまう。
このような問題を考慮して、クラッチ伝達トルク特性を補正する手法が提案されている（特許文献１参照）。
特開平９−２８７６２５号公報

この手法では、クラッチ伝達トルクがアイドル運転時よりも例えば５kgf/mだけ増加した時点でのクラッチストロークを求め、このクラッチストローク値に基づいてクラッチ伝達トルク特性を平行移動させる補正と、クラッチ伝達トルクの立ち上がり時のクラッチ伝達トルク特性の傾きに基づくクラッチの接続速度補正を行っている。

しかしながら、上記の手法によるクラッチ伝達トルク特性の平行移動補正は、アイドル運転時よりも例えば５kgf/mクラッチ伝達トルクが増加した時点でのクラッチストロークのみを元にしており、補正の元となるデータの数が十分とは言えない問題がある。また、クラッチ接続速度補正は、クラッチ伝達トルク特性の傾きを立ち上がり時の小範囲でのデータから求め、この傾きデータによりクラッチ接続速度を補正するもので、十分なデータから傾きを求めていないという問題と、クラッチ伝達トルク特性自体を補正するものではないという問題があった。

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、クラッチ伝達トルク特性を十分なデータを元に精度よく補正することが可能なクラッチ伝達トルク特性学習手法を装備することにより、発進性のよいクラッチ動作が可能な自動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ストロークを制御するクラッチ制御手段と、クラッチストロークとクラッチ伝達トルクの関係を示し、クラッチ制御手段において発進時のクラッチの伝達トルク制御に用いる予め設定されたクラッチ伝達トルク特性を記憶する記憶手段と、記憶手段に格納されているクラッチ伝達トルク特性の傾きを、発進時の半クラッチ制御中の実際のクラッチ伝達トルクとクラッチストロークの関係を用いて補正し学習するクラッチ伝達トルク特性学習手段と、を備えることを特徴とする自動クラッチ制御装置である。

また、クラッチ伝達トルク特性学習手段は、発進時の半クラッチ制御中のクラッチ伝達トルクを経時的に算出し、クラッチ伝達トルクが小さい範囲および大きい範囲において、それぞれ、記憶手段に格納されているクラッチ伝達トルク特性をクラッチ伝達トルクの値をキーに参照して対応するクラッチストロークを求め、参照して求めたクラッチストローク値と、実際のクラッチストローク値とのずれ量を算出するクラッチストロークずれ量算出手段と、クラッチ伝達トルク特性の学習を行うか否かの条件判定を行う学習条件判定手段と、学習条件判定手段により、学習可能と判定された場合に、クラッチストロークずれ量算出手段により算出された、クラッチ伝達トルク特性が小さい範囲のずれ量と、クラッチ伝達トルクが大きい範囲のずれ量との差を元にクラッチ伝達トルク特性の傾き補正量を求め、傾き補正量分だけクラッチ伝達トルク特性の傾きを補正するクラッチ伝達特性傾き補正手段とを備える。

ここで、クラッチ伝達トルクの小さい範囲は、例えば１０〜３０ｋｇｆｍ、前記クラッチ伝達トルクの大きい範囲は、例えば６０ｋｇｆｍであることが望ましい。さらに、傾き補正量は、クラッチ伝達トルクが小さい範囲のずれ量と、クラッチ伝達トルクが大きい範囲のずれ量のそれぞれ平均値の差から求め、前回の傾き補正量との平均により実際に補正に使用する傾き補正量を算出する。
一方、学習条件判定手段は、クラッチ伝達トルク特性が小さい範囲および大きい範囲が予め定めた規定の時間（例えば１００ｍsec）以上継続し、かつ、半クラッチ時間が予め定めた規定の時間（例えば５秒）よりも短いときに学習可能と判定する。

以上のように、クラッチ伝達トルクを、エンジントルクおよびエンジン回転数の値から経時的に算出し、算出したクラッチ伝達トルクにより、クラッチ伝達トルクが大きい範囲および小さい範囲において、既存のクラッチ伝達トルク特性を参照して得たクラッチストロークと、実際のクラッチストロークとのずれ量を求め、大きい範囲のずれ量と小さな範囲のずれ量の差から、クラッチ伝達トルクの傾きの補正量を求める。
学習条件判定手段により、クラッチ伝達トルクが大きい範囲および小さい範囲の継続時間が既定以上の場合にのみ傾きの補正量を求めるので、クラッチ伝達トルク特性の小さい範囲および大きい範囲において、十分な数のずれ量データを元に傾き補正量を算出でき、より正確な補正が可能になる。また、前回の傾き補正量との平均を取ることにより、クラッチ伝達トルク特性の急激な変化を抑え、適正な補正が可能になる。

本発明の自動クラッチ制御装置により、クラッチ伝達トルク特性のばらつきや変化を学習することが可能になり、発進時のクラッチ動作がスムースに行え、運転者の意に沿った発進が可能になる。

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、変速機ＥＣＵ４１の機能構成図、図３は、クラッチ伝達トルク特性学習手段の機能構成図、図４、図５は、クラッチストロークずれ量算出手段４８３の処理の流れを示すフローチャート、図６は、学習条件判定手段４９１の処理の流れを示すフローチャート、図７は、学習値算出手段４８７の処理の流れを示すフローチャート、図８は、クラッチ伝達トルク特性傾き補正手段４８９の流れを示すフローチャート、図９は、クラッチ伝達トルク特性の学習方法を説明する図である。

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。このクラッチ機構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２１が接続され、このクラッチ用電動モータ２１を作動させ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５は、ギヤシフト用電動モータ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５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５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。エンジン制御信号１４１は、エンジン１に送り込む燃料噴射量等を含む。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、制御プログラム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により得られる車速信号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、後述するクラッチ伝達トルク特性学習手段を実現するプログラム、これも後述するエンジントルクマップ、シフト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、後述するクラッチ伝達トルク特性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により得られる車速信号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、クラッチ用電動モータ駆動信号１０３およびギヤシフト用電動モータ駆動信号１０５）、電源信号１０１を、入出力インタフェース４１７を貸して出力する。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が出力したクラッチ用電動モータ駆動信号１０３およびギヤシフト用電動モータ駆動信号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、前述のクラッチ用電動モータ駆動信号１０３に従ってクラッチ用電動モータ２１に電圧を印加し、ギヤシフト用電動モータ駆動信号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。例えば、エンジンＥＣＵ４３からエンジン１に送出されるエンジン制御信号１４１に含まれている燃料噴射量等の信号は、このバス４２を介して変速機ＥＣＵ４１に送られる。

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に応じてエンジン１に送り出す燃料噴射量等を制御し、エンジン出力等の制御を行う（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、その場合、運転者がチェンジレバーユニット１３のレバーを“＋”または“−”に入れると、現在の変速段を１段上げる、または、一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替の必要性を判断して、また、手動シフトモードの場合は、運転者のシフト指令に基づいて、シフト信号を出力し、クラッチ切断−ギヤシフト−クラッチ接続の制御を行う。

図２は、変速機ＥＣＵ４１の機能構成図である。
本実施の形態にかかる変速機ＥＣＵ４１は、シフト信号生成手段４５１、ギヤシフト制御手段４６１、クラッチ制御手段４７１、および、クラッチ伝達トルク特性学習手段４８１を有し、これらの手段は、プログラムとして、変速機ＥＣＵ４１のＲＯＭ４１５等の記憶装置に格納されている。これらのプログラムをＣＰＵ４１１が実行することにより、変速機ＥＣＵ４１は、自動変速を制御し、車両を走行させる。
すなわち、走行時には、シフト信号生成手段４５１が変速ギヤ段を設定し、変速が必要な場合には、シフト信号生成手段４５１が変速要求を行うことによりクラッチ制御手段４７１がクラッチを断接するための信号を生成し、クラッチ用電動モータ２１を制御してクラッチ機構３を作動させる。一方、シフト信号生成手段４５１からの変速要求により、ギヤシフト制御手段４６１は、ギヤシフト用電動モータ３１を制御して、機械式自動変速機構５を選択された変速ギヤ段へシフトさせる。

図２を更に詳しく説明する。
車両の走行時に、運転者がチェンジレバーユニット１５の操作により手動あるいは自動変速を選択することにより、チェンジレバー操作信号１１３がシフト信号生成手段４５１に入力される。手動シフトモードの場合には、シフトアップ“＋”あるいはシフトダウン“−”要求によりシフト段が決定される。

一方、自動シフトモードの場合には、シフト信号生成手段４５１は、通常、変速機ＥＣＵ４１の入出力インタフェース４１７を介して入力される車速信号１２９、アクセル開度信号１３１等の信号を受け取り、これらの情報を元に変速ギヤ段を決定する。
変速機ＥＣＵ４１のＲＯＭ４１５にはシフトマップ４５５が格納されており、車速１２９およびアクセル開度１３１をキーにこのシフトマップ４５５を参照することにより、その時点の走行状態に即した変速ギヤ段が選択される。
変速ギヤ段が選択されると、シフト信号生成手段４１５は、クラッチ制御手段４７１およびギヤシフト制御手段４６１等に変速要求信号を送り、それぞれ、クラッチ機構３および機械式自動変速機構５を制御してギヤ段の変速を実行する。

次に、クラッチ装置３の制御について説明する。
シフト信号制御手段からギヤをシフトする旨の信号をクラッチ制御手段４７１が受け取ると、クラッチ制御手段４７１は、ギヤシフトに先立ち、クラッチ用電動モータ２１を駆動して、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、クラッチを徐々に接続し、半クラッチ状態を通ってクラッチを完全に接続する動作（クラッチ接）を行う。

このとき、クラッチ制御手段４７１は、クラッチストロークの目標値（電圧値）１０３’を設定する。クラッチストロークの目標値１０３’は、例えば、０〜５Ｖであり、クラッチ接の場合０Ｖで電圧値が大きくなるほど断になる。一方、クラッチ用電動モータ２１はクラッチ用電動モータ２１の動作を検出する図示していないセンサを有し、実際のクラッチストローク値をクラッチストローク信号１２１として変速機ＥＣＵ４１に送出している。クラッチ制御手段４７１は、クラッチストローク信号１２１の値とクラッチストロークの目標値１０３’との差から、クラッチ用電動モータ２１を動作させてクラッチストロークの目標値を実現するための駆動信号（例えば０〜２４Ｖ）１０３をクラッチ用電動モータ２１に送出する。

クラッチ断を行う場合、クラッチを切断するためのクラッチストロークの目標値１０３’を与えてやるが、このとき、ＲＡＭ４１３等の記憶装置に格納されているクラッチ伝達トルク特性４７５を参照する。クラッチ伝達トルク特性４７５は、図１０に示すように、クラッチストロークとクラッチ伝達トルクの関係を示す特性であり、予め用意されてＲＡＭ４１３等に格納されている。
図１０に示すように、クラッチストロークがＬＥ点８０１以下ではクラッチ伝達トルクは０となりクラッチに接続されている機械式自動変速機構５側にトルクが伝わらない。クラッチを切断する場合には、クラッチストロークの目標値１０３’をトルクが伝わらないＬＥ点（例えば２．７Ｖ）以下のＬＥ点付近の値にすればよい。例えば、ＬＥ点よりも大きく断側の４Ｖにクラッチストロークの目標値を置くと、ギヤシフト完了後にクラッチを接続するときに時間がかかり、変速にもたつきが出てしまうからである。

一方、発進時や微速操作を行う場合には半クラッチが重要である。発進時には、クラッチ断の状態から徐々にクラッチをつなぎ、半クラッチの状態になったらエンジン出力を徐々に上げて発進する。このような車両発進時にも、クラッチ断のクラッチストローク値をＬＥ点付近にしておくことにより、半クラッチまでの移行を速やかに行うことが可能となり、滑らかな発進が可能となる。

以上に示したように、クラッチ制御手段４７１は、クラッチ伝達トルク特性４７５を参照し、クラッチストロークの目標値１０３’を設定するが、このためには、クラッチ伝達トルク特性４７５が現実に即したものでなければならない。
これを実現するために、本実施の形態では、変速機ＥＣＵ４１にクラッチ伝達トルク特性学習手段４８１が設けられている。
詳細は後述するが、クラッチ伝達トルク特性学習手段４８１は、エンジンＥＣＵ４３からバス４２を介して入力される燃料噴射量４２１とエンジン回転数信号１３１、エンジントルクマップ４６５からクラッチ伝達トルクを算出し、クラッチ伝達トルク値の小さい範囲と大きい範囲において、クラッチ伝達トルクの値をキーに既存のクラッチ伝達トルク特性４７５を参照して得られるクラッチストローク値と、クラッチ用電動モータ２１が出力する実際のクラッチストローク信号１２１のずれ量を算出し、クラッチ伝達トルクの小さい範囲のずれ量と、クラッチ伝達トルクの大きい範囲のずれ量の差から、クラッチ伝達トルク特性４７５の実際の傾きを求め、この値により、クラッチ伝達トルク特性４７５の傾きを補正する学習を行う。

図３は、クラッチ伝達トルク特性学習手段４８１の機能ブロック図である。
クラッチ伝達トルク特性学習手段４８１は、クラッチストロークずれ量算出手段４８３と、学習値算出手段４８７、学習条件判定手段４９１、クラッチ伝達トルク特性傾き補正手段４８９からなる。

クラッチストロークずれ量算出手段４８３は、詳細は後述するが、クラッチ伝達トルク算出４８４とクラッチストロークずれ量算出４８５の部分から成る。クラッチ伝達トルク算出４８４は、詳細は後述するが、エンジンＥＣＵ４３からバス４２を介して入力される燃料噴射量４２１とエンジン回転数信号１３１、エンジントルクマップ４６５からクラッチ伝達トルクを算出する。
エンジントルクマップ４６５は、図３に示すように、エンジン回転数ＮＥとエンジントルクＴＥの関係を示すマップであり、燃料噴射量Ｑごとに与えられている（例えば燃料噴射量Ｑ＝９０ｍｇ／ｓｔ）。このエンジントルクマップ４６５は、台上試験により求められ、変速機ＥＣＵ４１のＲＯＭ４１５に格納されている。
クラッチ伝達トルク算出４８４は、発進時の半クラッチ中に、経時的に変速機ＥＣＵ４１に入力される燃料噴射量４２１およびエンジン回転数信号１３１により、経時的にクラッチ伝達トルク値ＴＣＬを算出する。

クラッチストロークずれ量算出４８５は、詳細は後述するが、クラッチ伝達トルク４８４により算出されたクラッチ伝達トルクＴＣＬ４９５を元に、既存のクラッチ伝達トルク特性４７５を参照し、クラッチ伝達トルク値４９５に対応するクラッチストロークＳｐ４９７を求め、この値と、クラッチ用電動モータ２１から出力される実際のクラッチストロークＳとを差分し、クラッチストロークずれ量Ｓｄ４９８を算出する。
このとき、クラッチ伝達トルクＴＣＬ４９５が小さい範囲（例えば、１０〜３０kgfm）と、クラッチ伝達トルクＴＣＬ４９５が大きい範囲（例えば、６０kgfm以上）の２つの範囲について、それぞれ、クラッチ伝達トルクが小さい範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｌ、クラッチ伝達トルクが大きい範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｓを求める。これらのクラッチストロークずれ量Ｓｄｌ、Ｓｄｓは、クラッチ伝達トルクＴＣＬ４９５が上記規定の範囲にある期間の時系列データとして得られる。

以上の処理で求まったクラッチストロークずれ量ＳｄｌおよびＳｄｓを元に学習値を算出するが、このとき、学習条件判定手段４９１により、学習条件を満たした場合にのみ学習値を算出する。
すなわち、学習条件判定手段４９１は、詳細は後述するが、クラッチ伝達トルクＴＣＬ４９５の値が小さい範囲および大きい範囲が予め設定した期間（例えば１００ｍｓ）よりも長く継続し、かつ、発進時の半クラッチ状態が予め別に設定した時間（例えば５秒）よりも短い場合に、学習条件を満たすと判定する。
これは、クラッチ伝達トルクＴＣＬ４９５が小さい範囲および大きい範囲がある一定時間以上継続することにより、ずれ量のデータ数を十分に確保し、適切な補正を可能にする。また、半クラッチ状態が長時間継続した場合には学習値の変動が大きくなり、正しい学習を行えない場合があるので、学習を行わないようにする。

上記の学習条件判定手段４９１で学習条件を満たすと判定された場合には、学習値算出手段４８７は、詳細は後述するが、クラッチストロークずれ量算出手段４８３により求めたクラッチストロークずれ量Ｓｄｌ、Ｓｄｓを元に、クラッチ伝達トルク特性の傾きを補正するための学習値Ｓｌを求める。そして、クラッチ伝達トルク特性傾き補正手段４８９は、この学習値Ｓｌを元に、クラッチ伝達トルク特性４７５の傾きを補正し、変速機ＥＣＵ４１のＲＡＭ４１３に格納する。

以下、クラッチストロークずれ量算出手段４８３、学習値算出手段４８７、学習条件判定手段４９１、クラッチ伝達トルク特性傾き補正手段４８９の詳細を説明する。
図４、図５は、クラッチストロークずれ量算出手段４８３の処理の流れを示すフローチャートである。図４は、クラッチストロークずれ量算出手段４８３のなかのクラッチ伝達トルク４９５を算出するクラッチ伝達トルク算出４８４までの部分の処理の流れを示し、図５は、求まったクラッチ伝達トルク４９５を元に、クラッチストロークずれ量４９８を求める部分の処理の流れを示している。

まず、半クラッチ時間Ｔを初期値０に設定する（ステップ１０００）。また、処理中で使用する変数ｊ（クラッチ伝達トルクが大きい範囲のクラッチストロークずれ量サンプル数）と変数ｉ（クラッチ伝達トルクが小さい範囲のクラッチストロークずれ量サンプル値）を初期値０に設定する（ステップ１００１）。
次に、車両の状態が発進時の半クラッチ制御中か否かを判定する（ステップ１００２）。例えば、機械式自動変速機構５のギヤ段が２速（通常の発進は２速で行う）であり、変速機ＥＣＵ４１のシフト信号生成手段４５１がクラッチ制御手段４７１に対してクラッチの自動制御の指令を出している場合に発進時の半クラッチ制御中と判定する（ステップ１００２のｙｅｓ）。以上の条件を満たさない場合には、ステップ１００２を繰り返す。
発進時の半クラッチ制御中と判定された場合には、タイマを起動し、半クラッチの継続時間をｔとして計測する（ステップ１００３）。タイマには、変速機ＥＣＵ４１に設けられているタイマ４１９を使用すればよい。

次に、クラッチ伝達トルクＴＣＬ４９５を算出する処理（４８４）を実行する。
まず、燃料噴射量Ｑ（ｔ）４２１、エンジン回転数信号ＮＥ（ｔ）を元にエンジントルクマップ４６５を参照し、エンジントルクＴＥ（ｔ）を求める（ステップ１００４）。ここで、（ｔ）は、各変数が時系列であることを示す。例えば、燃料噴射量Ｑ（ｔ）４２１が９０ｍｇ/stの場合、図３に示したエンジントルクマップ４６５の９０ｍｇ/stの場合を参照し、エンジン回転数ＮＥ（ｔ）の値から、エンジントルクＴＥ（ｔ）を求める。

次に、エンジンの応答遅れ特性を考慮したエンジントルクＴＥ’（ｔ）を求める（ステップ１００５）。すなわち、エンジン１にある燃料噴射量Ｑ４２１を噴射した場合に、エンジン出力トルクＴＥは、図４に示すように、遅れｄおよび一時遅れをもってある値に収束する。この遅れｄおよび一時遅れをエンジントルクマップ４６５の参照により求めたエンジントルクＴＥ（ｔ）に反映させＴＥ’（ｔ）とする。ここで、エンジンの応答遅れ特性は、予め計測して変速機ＥＣＵ４１のＲＯＭ４１５に格納されている。
次に、求まったエンジントルクＴＥ’（ｔ）を元に次式（１）によりクラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）を求める(ステップ１００６)。
ＴＣＬ（ｔ）＝ＴＥ’（ｔ）−(π/３０)・（ｄＮＥ/ｄｔ）・Ｉｅ …（１）
ここで、ｄＮＥ/ｄｔ＝ＮＥ（ｔ）−ＮＥ（ｔ-Δｔ）
例えば、Δｔ＝６０ｍｓｅｃ
Ｉe：エンジン側の回転慣性モーメント（設計時に求まる）
以上の処理により、クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）が時系列として求まる。

次に、図５の処理の流れに従って、クラッチ伝達トルクＴＣＬが小範囲および大範囲におけるクラッチストロークずれ量（それぞれＳｄｓ（ｉ）、Ｓｄｌ（ｊ））を算出する（４８５）。
まず、ステップ１００６で求めたクラッチ伝達トルクが小範囲か否かを判定する（ステップ１００７）。すなわち、クラッチ伝達トルクの小さい範囲を予めａ１〜ａ２と定めておき（例えば、ａ１＝１０kgfm、ａ２＝３０kgfm）、クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）がその範囲にあるか否かを判定する。クラッチ伝達トルクが小範囲にある場合には（ステップ１００７のｙｅｓ）、小範囲のクラッチストロークのずれ量Ｓｄｓを算出する処理（ステップ１００９〜１０１１）を行うが、その内容は後述する。

クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）が小範囲にない場合（ステップ１００７のｎｏ）には、次に、クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）が大範囲か否かを判定する（ステップ１００８）。すなわち、クラッチ伝達トルクの大きい範囲を予め例えばｂ１以上と定めておき（例えば、ｂ１＝６０kgfm）、クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）がその範囲にあるか否かを判定する。クラッチ伝達トルクが大範囲にある場合には（ステップ１００８のｙｅｓ）、大範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｌを算出するが、内容は後述する。
クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）が大範囲にもない場合（ステップ１００８のｎｏ）には、クラッチストロークずれ量の算出は行わず、ステップ１０１３に進む。

クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）が小範囲にある場合（ステップ１００７のｙｅｓ）には、まず、変速機ＥＣＵ４１のＲＡＭ４１３に記憶されている既存のクラッチ伝達トルク特性４７５を参照し、ＴＣＬ（ｔ）の値から、それに対応するクラッチストローク値Ｓｐを求める（ステップ１００９）。
次に、実際のクラッチストロークＳ（ｔ）１２７とこのクラッチストロークＳｐ４９７とのずれ量Ｓｄｓ（ｉ）を求めるが、このとき、クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）の算出時間等による遅れを考慮し、Δｔ’分前のクラッチストロークとの差を次式（２）により求める（ステップ１０１０）。
Ｓｄｓ（ｉ）＝Ｓ（ｔ−Δｔ’）−Ｓｐ …（２）
ここで、Δｔ‘は、クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）の算出時間であり、例えば４０ｍｓｅｃとすればよい。
ここで、ｉは、小範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｓデータの個数を示し、ｉの値を１インクリメントする（ステップ１０１１）。

クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）が大範囲にあると判定された場合（ステップ１００８のｙｅｓ）にも、小範囲の場合と同様の手順で大範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｌを算出する。
すなわち、まず、変速機ＥＣＵ４１のＲＡＭ４１３に記憶されている既存のクラッチ伝達トルク特性４７５を参照し、ＴＣＬ（ｔ）の値から、それに対応するクラッチストローク値Ｓｐを求める（ステップ１０１９）。
次に、実際のクラッチストロークＳ（ｔ）１２７とこのクラッチストロークＳｐ４９７とのずれ量Ｓｄｌ（ｊ）を求めるが、このとき、クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）の算出時間等による遅れを考慮し、Δｔ’分前のクラッチストロークとの差を次式（３）により求める（ステップ１０２０）。
Ｓｄｌ（ｊ）＝Ｓ（ｔ−Δｔ’）−Ｓｐ …（３）
ここで、Δｔ‘は、クラッチ伝達トルクＴＣＬ（ｔ）の算出時間であり、例えば４０ｍｓｅｃとすればよい。
ここで、ｊは、大範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｌデータの個数を示し、ｊの値を１インクリメントする（ステップ１０２１）。
以上の処理により、クラッチ伝達トルクが小範囲における、クラッチ伝達トルク特性から求めたクラッチストロークＳｐと実際のクラッチストロークのずれ量Ｓｄｌ（ｊ）、および、クラッチ伝達トルクが大範囲における、クラッチストロークのずれ量Ｓｄｌ（ｊ）が求まる。

最後に、タイマの値ｔの値を半クラッチの継続時間Ｔに加算する（ステップ１０１３）。そして、発進制御が完了したか否かを判断し（ステップ１０１４）、発進制御が継続している場合（ステップ１０１４のｎｏ）には、ステップ１００３の処理に戻り、クラッチストロークずれ量の算出処理を続行する。一方、発進制御が完了したと判定された場合（ステップ１０１４のｙｅｓ）には、クラッチストロークずれ量算出手段４８３の処理を終了する。

以上の処理により、1回の発進制御開始から終了までの間の発進時の半クラッチ制御中に、クラッチ伝達トルクが小範囲（例えば１０〜３０kgfm）にある期間における小範囲のクラッストロークずれ量Ｓｄｓデータがｉ個、クラッチ伝達トルクが大範囲（例えば６０kgfm以上）にある期間における大範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｌデータがｊ個算出される（図９(ａ)）。

次に、図６に沿って学習条件判定手段４９１の処理の流れを説明する。
まず、小範囲のクラッチストロークずれ量データＳｄｓの個数ｉと、大範囲のクラッチストロークずれ量データＳｄｌの個数ｊを、それぞれ予め定めた値ＩおよびＪと大小比較する（ステップ１１００）。すなわち、例えば、Ｉ＝１０、Ｊ＝１０として、ｊ≧Ｊかつｉ≧Ｉか否かを判定する。例えば、ずれ量データＳｄｓおよびＳｄｌが１０ｍｓごとに算出されるとすれば、クラッチ伝達トルクＴＣＬの大範囲および小範囲がそれぞれ１００ｍｓ以上継続したか否かを判定する。
これは、大範囲および小範囲の十分な数のデータを元に学習値Ｓｌを求めることを可能にする。これにより、補正がより適正に行える。
ステップ１１００がｎｏの場合（すなわち、大範囲または小範囲が規定時間継続しなかった場合）には、学習条件を満たしていないと判断し（ステップ１１０３）、学習条件判定手段４９１を終了する。

一方、ステップ１１００がｙｅｓの場合（すなわち、大範囲および小範囲が規定時間継続した場合）には、次に、半クラッチの継続時間Ｔを規定時間Ｔｓ以下であるか否かを判定する（ステップ１１０１）。例えば、規定時間Ｔｓ＝５秒とし、規定時間以上半クラッチが継続した場合（ステップ１１０１のｎｏ）、適正な補正が行えないと判断して学習条件ＣをＮＧにし（ステップ１１０３）、学習条件判定手段４９１を終了する。
また、半クラッチ継続時間Ｔが規定時間Ｔｓ以下の場合（ステップ１１０１のｙｅｓ）には、学習可能と判断し、学習条件ＣをＯＫにして（ステップ１１０２）、処理を終了する。

以上の学習条件判定手段４９１により学習可能と判断された場合には学習値算出手段４８７を実行する。
図７に示すように、学習条件ＣがＮＧの場合（ステップ１２０１のＮＧ）、学習値の算出は行わずに処理を終了する。一方、学習条件ＣがＯＫの場合に（ステップ１２０１のＯＫ）、クラッチ伝達トルクＴＣＬの小範囲と大範囲のそれぞれのクラッチストロークずれ量Ｓｄｓ、Ｓｄｌを元に学習値である、クラッチ伝達トルク特性の傾きの補正量Ｇを求める処理を行う。

まず、大範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｌ（ｋ）、ｋ＝１、…、ｊの平均値ＳｄＬを算出する（ステップ１２０２）。同様に、小範囲のクラッチストロークずれ量Ｓｄｓ（ｋ）、ｋ＝１、…、ｉの平均値ＳｄＳを算出する（ステップ１２０３）。
そして、この平均ずれ量ＳｄＬ、ＳｄＳの差を求め、これを傾き補正量の準備値Ｇｐとする（ステップ１２０４）。そして、次に、この値Ｇｐと前回の補正量Ｇを平均化することにより、極端な補正が行われないようにするため、平均化処理を行う（ステップ１２０４）。例えば、前回の傾き補正量をＧとすると、Ｇ×ｅ＋Ｇｐ×（１−ｅ）を今回の傾き補正量Ｇとすればよい（ここで、例えばｅ＝０．７とする）。
以上の処理により、傾き補正量Ｇが求まる。

以上の処理により求まった傾き補正量Ｇにより、クラッチ伝達トルク特性４７５の補正を行う。
図８は、クラッチ伝達トルク特性傾き補正手段４８９の処理の流れを示すフローチャート、図９（ｂ）は、クラッチ伝達トルク特性の傾き補正を説明する図である。
実際にクラッチ伝達トルク特性の傾きを補正する前に、エンジン回転数ＮＥが予め定めた規定値ＮＥ_０以上か否かを判定する（ステップ１３００）。
これは、エンジン回転数ＮＥが低下している場合に、補正精度が下がるので、補正を実施しないようにするためであり、エンジン回転数ＮＥが低すぎる場合（ステップ１３００のｎｏ）には補正処理を行わずに処理を終了する。

一方、エンジン回転数ＮＥが規定値ＮＥ_０以上の場合には（ステップ１３００のｙｅｓ）、補正量Ｇを元にクラッチ伝達トルク特性４７５の傾きを補正する（ステップ１３０１）。このとき、クラッチ伝達トルクＴＣＬがある程度以上大きい部分（例えば、ＴＣＬ≧ａ２）部分の傾きを補正量Ｇだけ補正する。
図９（ｂ）に示すように、例えば、前回までのクラッチ伝達トルク特性５０１において、クラッチ伝達トルクＴＣＬが３０kgfm（＝ａ２）以上の部分の傾きを補正値Ｇだけ補正し、補正後のクラッチ伝達トルク特性５０３を得る。
求まった補正後のクラッチ伝達トルク特性５０３の値を変速機ＥＣＵ４１のＲＡＭ４１３に格納し（ステップ１３０１）、処理を終了する。

以上のクラッチ伝達トルク特性学習手段４８１により、１回の発進制御が完了するごとに、学習条件が満足されれば、クラッチ伝達トルク特性が補正され更新される。これにより、車両の状態に合った、クラッチ伝達トルク特性が常に得られ、滑らかな、運転者の意思に沿った発進制御が可能になる。

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、クラッチ伝達トルクの小範囲、大範囲は、本実施の形態に示した例に限定されるものではなく、他の値を用いてもよい。

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 変速機ＥＣＵ４１の機能構成図 クラッチ伝達トルク特性学習手段の機能構成図 クラッチストロークずれ量算出手段４８３の処理の流れを示すフローチャート クラッチストロークずれ量算出手段４８３の処理の流れを示すフローチャート 学習条件判定手段４９１の処理の流れを示すフローチャート 学習値算出手段４８７の処理の流れを示すフローチャート クラッチ伝達トルク特性傾き補正手段４８９の処理の流れを示すフローチャート クラッチ伝達トルク特性の学習を説明する図 クラッチ伝達トルク特性の説明図

符号の説明

１………エンジン
３………自動クラッチ装置
５………機械式自動変速装置
２１………クラッチ用電動モータ
４１………変速機ＥＣＵ
４３………エンジンＥＣＵ
４７５………クラッチ伝達トルク特性
４８１………クラッチ伝達トルク特性学習手段
１２１………クラッチストローク信号
４６５………エンジントルクマップ

Claims (5)

1. エンジンと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ストロークを制御するクラッチ制御手段と、
   クラッチストロークとクラッチ伝達トルクの関係を示し、前記クラッチ制御手段において発進時のクラッチの伝達トルク制御に用いる予め設定されたクラッチ伝達トルク特性を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に格納されているクラッチ伝達トルク特性の傾きを、発進時の半クラッチ制御中の実際のクラッチ伝達トルクとクラッチストロークの関係を用いて補正し学習するクラッチ伝達トルク特性学習手段と、
   を備えることを特徴とする自動クラッチ制御装置。
2. 前記クラッチ伝達トルク特性学習手段は、発進時の半クラッチ制御中のクラッチ伝達トルクを経時的に算出し、前記クラッチ伝達トルクが小さい範囲および大きい範囲において、それぞれ、前記記憶手段に格納されている前記クラッチ伝達トルク特性をクラッチ伝達トルクの値をキーに参照して対応するクラッチストロークを求め、前記参照して求めたクラッチストローク値と、実際のクラッチストローク値とのずれ量を算出するクラッチストロークずれ量算出手段と、
   前記クラッチ伝達トルク特性の学習を行うか否かの条件判定を行う学習条件判定手段と、
   前記学習条件判定手段により、学習可能と判定された場合に、前記クラッチストロークずれ量算出手段により算出された、前記クラッチ伝達トルク特性が小さい範囲のずれ量と、前記クラッチ伝達トルクが大きい範囲のずれ量との差を元に前記クラッチ伝達トルク特性の傾き補正量を求め、前記傾き補正量分だけ前記クラッチ伝達トルク特性の傾きを補正するクラッチ伝達特性傾き補正手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の自動クラッチ制御装置。
3. 前記学習条件判定手段は、前記クラッチ伝達トルク特性が小さい範囲および大きい範囲が予め定めた規定の時間（例えば１００ｍsec）以上継続し、かつ、半クラッチ時間が予め定めた規定の時間（例えば５秒）よりも短いときに学習可能と判定することを特徴とする請求項２記載の自動クラッチ制御装置。
4. 前記傾き補正量は、前記クラッチ伝達トルクが小さい範囲のずれ量と、前記クラッチ伝達トルクが大きい範囲のずれ量のそれぞれ平均値の差から求め、前回の傾き補正量との平均により実際に補正に使用する傾き補正量を算出することを特徴とする請求項２記載の自動クラッチ制御装置。
5. 前記クラッチ伝達トルクの小さい範囲は、例えば１０〜３０ｋｇｆｍ、前記クラッチ伝達トルクの大きい範囲は、例えば６０ｋｇｆｍであることを特徴とする請求項２記載の自動クラッチ制御装置。

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