JP2008185081A - クラッチ断続状態検出装置、変速段検出装置及び変速指示装置 - Google Patents
クラッチ断続状態検出装置、変速段検出装置及び変速指示装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに駆動系とエンジンとの間のクラッチの断続状態を継続的に確認できるクラッチ断続状態検出装置、このクラッチ断続状態検出装置を利用した変速段検出装置及び変速指示装置。
【解決手段】クラッチ係合時には実際のエンジン回転数と車速との比は、変速段毎にそれぞれの範囲内に収まり(S102でyes)安定している(S110でyes)。更にクラッチ係合時には車速の時間変化がエンジン回転数の時間変化に対応している状態が安定している。更にクラッチ係合時にはエンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が安定している。したがってこれらが満足された場合にクラッチ係合であるとして変速段を検出し、最適変速段と異なる場合には変速指示を行っている。このことにより課題が達成される。
【選択図】図2
【解決手段】クラッチ係合時には実際のエンジン回転数と車速との比は、変速段毎にそれぞれの範囲内に収まり(S102でyes)安定している(S110でyes)。更にクラッチ係合時には車速の時間変化がエンジン回転数の時間変化に対応している状態が安定している。更にクラッチ係合時にはエンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が安定している。したがってこれらが満足された場合にクラッチ係合であるとして変速段を検出し、最適変速段と異なる場合には変速指示を行っている。このことにより課題が達成される。
【選択図】図2
Description
本発明は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置、このクラッチ断続状態検出装置を利用した変速段検出装置、及びこの変速段検出装置を利用した変速指示装置に関する。
ギヤ式手動変速機を備えた車両においては、車両走行中にギヤシフト操作を行うために、アクセルペダルを開放しクラッチペダルを踏み込んで必要なギヤシフトを行うように構成されている。このクラッチペダルには、クラッチスイッチやストロークセンサが設けられていることにより、電子制御装置がクラッチスイッチやストロークセンサの出力を参照してクラッチの断続状態を判断し、各種制御に反映させている(例えば特許文献1,2参照)。
このような特許文献1,2で必要としているクラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、エンジン回転数変動状態に基づいてクラッチの断続状態を判定する技術が提案されている(例えば特許文献3参照)。
特開2002−266895号公報(第5−6頁、図3)
特開2003−278806号公報(第4−6頁、図1)
特開2005−195170号公報(第14−17頁、図4)
しかし特許文献3の判定手法では、クラッチ断続状態の変化に伴うエンジン回転数変動に基づいて断続を判定しているため、クラッチ操作に変化がなければ判定できず、継続的に断続状態を確認することはできない。このため他の手法によりクラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチの断続状態を継続的に確認できる技術が望まれていた。
本発明は、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチの断続状態を継続的に確認できるクラッチ断続状態検出装置の実現を目的とする。更にこのクラッチ断続状態検出装置を用いて適切なタイミングで変速段を正確に検出することができる変速段検出装置の実現を目的とする。更にこの変速段検出装置を用いて適切に変速指示を行う変速指示装置の実現を目的とする。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、前記変速段該当比判定手段にて、実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が、基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項1に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、前記変速段該当比判定手段にて、実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が、基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
クラッチが係合している場合には、エンジン回転数と駆動系側の回転数またはこの回転数に連動する物理量との比は、変速段毎にそれぞれの範囲内に収まって安定している。この各範囲内に、エンジン回転数と、駆動系側の回転数または前記物理量との比が安定して存在していない場合には、クラッチは係合状態にはないと判定できる。
したがってクラッチ係合状態判定手段は、実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が、基準時間継続した場合にクラッチは係合状態にあると判定する。
このことによりクラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチの断続状態を継続的に確認できる。
請求項2に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項2に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
クラッチが係合している場合には、駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が実測エンジン回転数の時間変化に対応している状態が安定している。
したがって、クラッチ係合状態判定手段は、前記比の判定と共に、更に駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が実測エンジン回転数の時間変化に対応している状態が基準時間継続した場合にクラッチは係合状態にあると判定する。
したがって、クラッチ係合状態判定手段は、前記比の判定と共に、更に駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が実測エンジン回転数の時間変化に対応している状態が基準時間継続した場合にクラッチは係合状態にあると判定する。
このことにより、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、より的確にクラッチの断続状態を継続的に確認できる。
請求項3に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項3に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
クラッチが係合している場合には、推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が安定している。
したがって、クラッチ係合状態判定手段は、前記比の判定及び前記時間変化の判定と共に、更に推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合にクラッチは係合状態にあると判定する。
したがって、クラッチ係合状態判定手段は、前記比の判定及び前記時間変化の判定と共に、更に推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合にクラッチは係合状態にあると判定する。
このことにより、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、より的確にクラッチの断続状態を継続的に確認できる。
請求項4に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項4に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
ここではクラッチ係合状態判定手段は、前記比の判定と共に、更に推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合にクラッチは係合状態にあると判定する。
このことにより、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、より的確にクラッチの断続状態を継続的に確認できる。
請求項5に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項5に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
ここでクラッチ係合状態判定手段は、駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が実測エンジン回転数の時間変化に対応している状態が基準時間継続した場合にクラッチは係合状態にあると判定する。
このことによりクラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチの断続状態を継続的に確認できる。
請求項6に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項6に記載のクラッチ断続状態検出装置は、変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段とを備えたことを特徴とする。
ここでクラッチ係合状態判定手段は、前記時間変化の判定と共に、更に推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合にクラッチは係合状態にあると判定する。
このことにより、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、より的確にクラッチの断続状態を継続的に確認できる。
請求項7に記載のクラッチ断続状態検出装置では、請求項1〜6のいずれかにおいて、前記エンジンは車両に搭載されて前記駆動系を介して車両を走行させると共に、前記駆動系回転状態検出手段は前記物理量として前記車両の走行速度を検出するものであることを特徴とする。
請求項7に記載のクラッチ断続状態検出装置では、請求項1〜6のいずれかにおいて、前記エンジンは車両に搭載されて前記駆動系を介して車両を走行させると共に、前記駆動系回転状態検出手段は前記物理量として前記車両の走行速度を検出するものであることを特徴とする。
このように前記物理量としては車両の走行速度を検出しても良い。このような車両走行速度データを取得する装置は車両には必ず設けられているので、別途特別な検出装置を設けなくてもクラッチの係合状態を検出できる。
したがって、より簡易な装置でクラッチの断続状態を継続的に確認できる。
請求項8に記載のクラッチ断続状態検出装置では、請求項1〜7のいずれかにおいて、駆動系に備えられた前記変速機はギヤ式手動変速機であることを特徴とする。
請求項8に記載のクラッチ断続状態検出装置では、請求項1〜7のいずれかにおいて、駆動系に備えられた前記変速機はギヤ式手動変速機であることを特徴とする。
特にギヤ式手動変速機では、ドライバーが変速のためにクラッチを操作するが、この場合のクラッチの断続状態を、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに継続的に確認できる。
請求項9に記載の変速段検出装置は、請求項1〜4のいずれかに記載のクラッチ断続状態検出装置と、前記クラッチ断続状態検出装置のクラッチ係合状態判定手段にてクラッチは係合状態にあると判定された場合に、前記変速機の変速段が、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比が対応している変速段にあるとする変速段判定手段とを備えたことを特徴とする。
このことにより、本変速段検出装置では、前記クラッチ断続状態検出装置によりクラッチの断続状態をクラッチスイッチやストロークセンサを用いずに継続的に確認できる。この結果により、クラッチは係合状態にあると判定された場合には前記比が対応している変速段にあるとすることができる。
こうしてクラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、適切なタイミングで変速段を正確に検出することができる。
請求項10に記載の変速段検出装置は、請求項5または6に記載のクラッチ断続状態検出装置と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、前記クラッチ断続状態検出装置のクラッチ係合状態判定手段にてクラッチは係合状態にあると判定された場合に、前記変速機の変速段が、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比が対応している変速段にあるとする変速段判定手段とを備えたことを特徴とする。
請求項10に記載の変速段検出装置は、請求項5または6に記載のクラッチ断続状態検出装置と、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、前記クラッチ断続状態検出装置のクラッチ係合状態判定手段にてクラッチは係合状態にあると判定された場合に、前記変速機の変速段が、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比が対応している変速段にあるとする変速段判定手段とを備えたことを特徴とする。
このことにより、本変速段検出装置では、前記クラッチ断続状態検出装置によりクラッチの断続状態をクラッチスイッチやストロークセンサを用いずに継続的に確認できる。この結果により、クラッチは係合状態にあると判定された場合には、変速段該当比判定手段にて判定された比が対応している変速段にあるとすることができる。
こうしてクラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、適切なタイミングで変速段を正確に検出することができる。
請求項11に記載の変速段検出装置では、請求項9または10において、前記エンジンは車両に搭載されて前記駆動系を介して車両を走行させると共に、前記駆動系回転状態検出手段は前記物理量として前記車両の走行速度を検出するものであることを特徴とする。
請求項11に記載の変速段検出装置では、請求項9または10において、前記エンジンは車両に搭載されて前記駆動系を介して車両を走行させると共に、前記駆動系回転状態検出手段は前記物理量として前記車両の走行速度を検出するものであることを特徴とする。
このように前記物理量としては車両の走行速度を検出しても良い。このような車両走行速度データを取得する装置は車両には必ず設けられているので、別途特別な検出装置を設けなくてもクラッチの係合状態を検出できる。
したがって、より簡易な装置でクラッチの断続状態を継続的に確認でき、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、適切なタイミングで変速段を正確に検出することができる。
請求項12に記載の変速段検出装置では、請求項9〜11のいずれかにおいて、駆動系に備えられた前記変速機はギヤ式手動変速機であることを特徴とする。
特にギヤ式手動変速機では、ドライバーが変速のためにクラッチを操作するが、この場合のクラッチの断続状態を、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに継続的に確認でき、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、適切なタイミングで変速段を正確に検出することができる。
特にギヤ式手動変速機では、ドライバーが変速のためにクラッチを操作するが、この場合のクラッチの断続状態を、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに継続的に確認でき、クラッチスイッチやストロークセンサを用いずに、適切なタイミングで変速段を正確に検出することができる。
請求項13に記載の変速指示装置は、請求項9〜12のいずれかに記載の変速段検出装置と、エンジンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出手段と、車両の走行状態を検出する車両走行状態検出手段と、前記変速段判定手段にて検出された変速段、前記エンジン運転状態検出手段にて検出されたエンジンの運転状態、及び前記車両走行状態検出手段にて検出された車両の走行状態に基づいて、変速の必要性を判定する変速必要性判定手段と、前記変速必要性判定手段にて変速が必要であると判定された場合には、変速を指示する表示を行う変速指示制御手段とを備えたことを特徴とする。
変速段判定手段にて検出された変速段が、エンジンの運転状態及び車両の走行状態に適合していなければ、変速必要性判定手段は変速の必要性があると判定できる。この場合には、変速指示制御手段が変速を指示する表示を実行することにより、ドライバーに適切に変速指示を与えることができる。
[実施の形態1]
図1は、上述した発明が適用された車両用内燃機関及びその制御装置のシステム構成図である。ここでは内燃機関としてガソリン式エンジン(以下、「エンジン」と称す)2が用いられているがディーゼルエンジンでも、ハイブリッドエンジンなどの他の駆動源でも良い。
図1は、上述した発明が適用された車両用内燃機関及びその制御装置のシステム構成図である。ここでは内燃機関としてガソリン式エンジン(以下、「エンジン」と称す)2が用いられているがディーゼルエンジンでも、ハイブリッドエンジンなどの他の駆動源でも良い。
エンジン2の出力は、クランク軸2aからクラッチ4及びギヤ式手動変速機6を介して、出力軸8側に出力されて最終的に駆動輪に伝達される。エンジン2の燃焼室には吸気管10、サージタンク12を介して吸気が供給される。この吸気量は電動式のスロットルバルブ14により調節されている。そして実際のスロットル開度TAと実際の吸気量GAとはスロットル開度センサ15(エンジン運転状態検出手段に相当)と吸気量センサ16とにより検出されている。クラッチ4は、クラッチペダル18を介するドライバーの操作により、エンジン2と駆動系(手動変速機6を含めた駆動輪側を示す)との間の動力伝達を断続している。手動変速機6にはシフトレバー20が設けられてドライバーの操作により変速が実行される。
エンジン2に対する制御のためにエンジンECU22が搭載されている。このエンジンECU22は運転者の操作や状況に応じてエンジン2の運転を制御するものであり、マイクロコンピュータを中心として構成されており、内部のROMに書き込まれているプログラムに応じてCPUが必要な演算処理を実行し、その演算結果に基づいて各種制御を実行している。
エンジンECU22は、前記スロットル開度TA信号、前記吸気量GA信号、車速センサ24(駆動系回転状態検出手段及び車両走行状態検出手段に相当)から車速Vh(車両の走行速度に相当)信号、吸気温センサ26から吸気温信号、水温センサ28からエンジン2の冷却水温THW信号を入力している。更にエンジンECU22は、排気系に設けられた空燃比センサ30から空燃比A/F信号、アクセルペダルに設けられたアクセル開度センサ32からアクセル開度ACCP信号を入力している。更にエンジンECU22は、クランク軸2aの回転を検出するエンジン回転数センサ34(エンジン回転数検出手段に相当)からエンジン回転数NE信号、その他から各種の検出信号を入力している。エンジンECU22はこれらの情報に基づいて、スロットルバルブ14や燃料噴射弁36を駆動して、必要な吸気量や燃料量をエンジン2の燃焼室に供給している。
更にエンジンECU22は、次に述べるクラッチ断続状態判定処理A,B,C(図2〜4)によりクラッチ4の断続状態を判定し、変速段検出処理(図5)により変速段を検出し、変速指示処理(図6)により変速指示器38の表示状態を制御している。尚、変速指示器38はエンジンECU22の指示により、適切な変速段を表示してドライバーに指示する表示装置として構成されている。
次にクラッチ断続状態判定処理A,B,C(図2〜4)、変速段検出処理(図5)及び変速指示処理(図6)をフローチャートに基づいて説明する。各処理は、一定時間毎に割り込みで実行される。個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「S〜」で表す。
クラッチ断続状態判定処理A(図2)について説明する。本処理が開始されると、エンジン回転数センサ34にて検出されているエンジン回転数NEと車速センサ24にて検出されている車速Vhとの比NVR(NE/Vh)が、変速段カウンタnの値に対応する変速段のエンジン回転数と車速との比K(n)に対して式1に示す範囲にあるか否かが判定される(S102)。
[式1] A・K(n) ≦ NVR ≦ B・K(n)
変速段カウンタnはエンジンECU22の起動時にn=1に初期設定されている。係数A,Bは、実際の比NVRがK(n)に近いことを示すための係数であり、係数Aについては1より少し小さい値、例えば0.8が設定されており、係数Bについては1より少し大きい値、例えば1.2が設定されている。
変速段カウンタnはエンジンECU22の起動時にn=1に初期設定されている。係数A,Bは、実際の比NVRがK(n)に近いことを示すための係数であり、係数Aについては1より少し小さい値、例えば0.8が設定されており、係数Bについては1より少し大きい値、例えば1.2が設定されている。
ここで前記式1が満足されない場合には(S102でno)、次に変速段カウンタnが最大値か否かが判定される(S104)。すなわちチェックすべき全ての変速段について前記式1によるチェックが終了したか否かが判定される。
ここで変速段カウンタnが未だ最大値でないとすると(S104でno)、変速段カウンタnをインクリメントして(S106)、クラッチ断続状態判定処理A(図2)を出る。以後、1つ増加した変速段カウンタnに基づいて前記式1の判定がなされる(S102)。この場合も前記式1を満足していなければ(S102でno)、変速段カウンタnが最大値とならない間は(S104でno)、変速段カウンタnのインクリメント(S106)と前記式1の判定(S102)が繰り返される。ここでは手動変速機6は5段変速であるとすると変速段カウンタnはリバースを除いた1〜5の値が設定される。
このように変速段カウンタnをインクリメントしても(S106)、前記式1の判定(S102)が全てnoであった場合には、変速段カウンタnは最大値(ここでは5)となる。このように変速段カウンタnが最大値となると(S104でyes)、第1変速段決定フラグFaにOFFを設定する(S108)。次に変速段カウンタnを初期値である1に戻し、後述する第1経時カウンタCaを0に設定する(S118)。尚、第1経時カウンタCaはエンジンECU22の起動時にCa=0に初期設定されている。
そして本処理であるクラッチ断続状態判定処理Aの停止を設定する(S120)。このことにより後述する変速段検出処理(図5)により再開が設定されるまでは、クラッチ断続状態判定処理A(図2)の割り込み処理は停止する。
一方、いずれかの変速段カウンタnの値にて前記式1が満足された場合には(S102でyes)、第1経時カウンタCaの値が基準時間Cx(例えば1秒に相当するカウント値が設定されている)の値より大きいか否かが判定される(S110)。前記式1が満足された初期においては第1経時カウンタCa=0であるので(S110でno)、第1経時カウンタCaがインクリメントされる(S112)。そして次の制御周期にて前記式1の判定(S102)が実行されることになる。ここでも再度、前記式1が満足されると(S102でyes)、第1経時カウンタCa>Cxか否かが判定される(S110)。未だCa≦Cxであれば(S110でno)、第1経時カウンタCaがインクリメントされ(S112)、再度前記式1の判定(S102)が実行される。このような処理を繰り返し、Ca≦Cxである(S110でno)期間内で前記式1が満足されなくなると(S102でno)、変速段カウンタnが最大値か否かが判定される(S104)。変速段カウンタnが最大値でなければ(S104でno)、変速段カウンタnがインクリメントされた(S106)後に、次の制御周期にて変速段カウンタnに基づいて前記式1の判定(S102)がなされる。
以後の変速段カウンタnによる式1の判定(S102)にても、noであったり、前記式1(S102)にて一時的にyesであっても基準時間Cxを越えて継続しなかった場合には、最終的に、前述したごとくステップS108,S118,S120が実行される。すなわち第1変速段決定フラグFa=OFFとなってクラッチ断続状態判定処理Aが停止する。
いずれかの変速段カウンタnの値にて前記式1が満足され(S102でyes)、この状態が基準時間Cxを越えて継続した場合には(S110でyes)、第1変速段決定フラグFaにONを設定する(S114)。更にこの時の変速段カウンタnを変速段カウンタ記憶値mxに保存する(S116)。そして変速段カウンタnを初期値である1に戻し、第1経時カウンタCaを0に設定する(S118)。更にクラッチ断続状態判定処理A(図2)の割り込み処理を停止する(S120)。
このようにしてクラッチ断続状態判定処理A(図2)では前記式1に基づきクラッチ4の断続を判定して、クラッチ4が係合していれば第1変速段決定フラグFaをONとし、これ以外であればOFFとしている。
クラッチ断続状態判定処理B(図3)について説明する。本処理が開始されると、まず式2が満足されるか否かが判定される(S202)。
[式2] D・dNE/dt ≦ K(n)・dVh/dt ≦ E・dNE/dt
dNE/dtはエンジン回転数NEの単位時間当たりの変化を表している。dVh/dtは車速Vhの単位時間当たりの変化を表している。K(n)・dVh/dtは車速Vhに基づいて算出したエンジン回転数NEの単位時間当たりの変化を表している。
[式2] D・dNE/dt ≦ K(n)・dVh/dt ≦ E・dNE/dt
dNE/dtはエンジン回転数NEの単位時間当たりの変化を表している。dVh/dtは車速Vhの単位時間当たりの変化を表している。K(n)・dVh/dtは車速Vhに基づいて算出したエンジン回転数NEの単位時間当たりの変化を表している。
係数D,Eは、K(n)・dVh/dtがdNE/dtに近いことを示す係数であり、係数Dについては1より少し小さい値、例えば0.8が設定されており、係数Eについては1より少し大きい値、例えば1.2が設定されている。
ここで前記式2が満足されない場合には(S202でno)、第2変速段決定フラグFbにOFFを設定して(S204)、第2経時カウンタCbを0に設定する(S212)。尚、第2経時カウンタCbはエンジンECU22の起動時にCb=0に初期設定されている。
そして本処理であるクラッチ断続状態判定処理Bの停止を設定する(S214)。このことにより後述する変速段検出処理(図5)により再開が設定されるまでは、クラッチ断続状態判定処理B(図3)の割り込み処理は停止する。
一方、前記式2が満足されると(S202でyes)、第2経時カウンタCbの値が基準時間Cy(例えば1秒に相当するカウント値が設定されている。ここでは前記基準時間Cxと同じ値としている)の値より大きいか否かが判定される(S206)。前記式2が満足された初期においては第2経時カウンタCb=0であるので(S206でno)、第2経時カウンタCbがインクリメントされる(S208)。そして次の制御周期にて前記式2の判定が実行される(S202)。再度、前記式2が満足されると(S202でyes)、第2経時カウンタCb>Cyか否かが判定される(S206)。未だCb≦Cyであれば(S206でno)、第2経時カウンタCbがインクリメントされ(S208)、再度前記式2の判定が実行される(S202)。このような処理を繰り返し、Cb≦Cyである(S206でno)期間内に前記式2が満足されなくなると(S202でno)、前述したごとくステップS204,S212,S214が実行される。すなわち第2変速段決定フラグFb=OFFとなってクラッチ断続状態判定処理Bが停止する。
前記式2が満足された状態(S202でyes)が基準時間Cyを越えて継続した場合には(S206でyes)、第2変速段決定フラグFbにONを設定する(S210)。そして第2経時カウンタCbを0に設定し(S212)、クラッチ断続状態判定処理B(図3)の割り込み処理を停止する(S214)。
このようにしてクラッチ断続状態判定処理B(図3)では前記式2に基づきクラッチ4の断続を判定して、クラッチ4が係合していれば第2変速段決定フラグFbをONとし、これ以外であればOFFとしている。
クラッチ断続状態判定処理C(図4)について説明する。本処理が開始されると、まず式3が満足されるか否かが判定される(S302)。
[式3] G・Te ≦ Ie・dNE/dt ≦ H・Te
出力トルクTe(実出力トルクに相当)はエンジン2の燃焼室内での燃焼状態から求めた実際のエンジン出力値であり、実際の燃料噴射量、エンジン回転数NE及び吸気量GAに基づいてマップなどから算出される。Ie・dNE/dt は、エンジンイナーシャIeとエンジン回転数NEの単位時間当たりの変化(dNE/dt)との積であり、エンジン回転数NEの挙動に基づいた出力トルク値(推定エンジン出力トルクに相当)である。
[式3] G・Te ≦ Ie・dNE/dt ≦ H・Te
出力トルクTe(実出力トルクに相当)はエンジン2の燃焼室内での燃焼状態から求めた実際のエンジン出力値であり、実際の燃料噴射量、エンジン回転数NE及び吸気量GAに基づいてマップなどから算出される。Ie・dNE/dt は、エンジンイナーシャIeとエンジン回転数NEの単位時間当たりの変化(dNE/dt)との積であり、エンジン回転数NEの挙動に基づいた出力トルク値(推定エンジン出力トルクに相当)である。
係数G,Hは、Ie・dNE/dtと出力トルクTeとが離れていることを示すものであり、係数Gについては1より小さい値、例えば0.2が設定されており、係数Hについては1より大きい値、例えば5が設定されている。
ここで前記式3が満足されている場合には(S302でyes)、第3変速段決定フラグFcにOFFを設定して(S304)、第3経時カウンタCcを0に設定する(S312)。尚、第3経時カウンタCcはエンジンECU22の起動時にCc=0に初期設定されている。
そして本処理であるクラッチ断続状態判定処理Cの停止を設定する(S314)。このことにより後述する変速段検出処理(図5)により再開が設定されるまでは、クラッチ断続状態判定処理C(図4)の割り込み処理は停止する。
一方、前記式3が満足されていない場合は(S302でno)、第3経時カウンタCcの値が基準時間Cz(例えば1秒に相当するカウント値が設定されている。ここでは前記基準時間Cxと同じ値としている)の値より大きいか否かが判定される(S306)。前記式3が満足されなくなった場合の初期においては第3経時カウンタCc=0であるので(S306でno)、第3経時カウンタCcがインクリメントされる(S308)。そして次の制御周期にて前記式3の判定が実行される(S302)。再度、前記式3が満足されていないと(S302でno)、第3経時カウンタCc>Czか否かが判定される(S306)。未だCc≦Czであれば(S306でno)、第3経時カウンタCcがインクリメントされ(S308)、再度前記式3の判定が実行される(S302)。このような処理を繰り返し、Cc≦Czである(S306でno)期間内に前記式3が満足されると(S302でyes)、前述したごとくステップS304,S312,S314が実行される。すなわち第3変速段決定フラグFc=OFFとなってクラッチ断続状態判定処理Cが停止する。
前記式3が満足されていない状態(S302でno)が基準時間Czを越えて継続した場合には(S306でyes)、第3変速段決定フラグFcにONを設定する(S310)。そして第3経時カウンタCcを0に設定し(S312)、クラッチ断続状態判定処理C(図4)の割り込み処理を停止する(S314)。
このようにしてクラッチ断続状態判定処理C(図4)では前記式3に基づきクラッチ4の断続を判定して、クラッチ4が係合していれば第3変速段決定フラグFcをONとし、これ以外であればOFFとしている。
前記クラッチ断続状態判定処理A,B,C(図2〜4)の判定結果に基づいて変速段を決定する変速段検出処理(図5)について説明する。本処理が開始されると、まずクラッチ断続状態判定処理A,B,C(図2〜4)の全ての処理が終了により停止しているか否かが判定される(S402)。終了していない間は(S402でno)、このまま処理を出る。
クラッチ断続状態判定処理A,B,C(図2〜4)の全ての処理が終了すると(S402でyes)、次に3つの変速段決定フラグFa,Fb,Fcの状態が判定される(S404,S406,S408)。
変速段決定フラグFa,Fb,Fcが全てONの場合は(S404,S406,S408でyes)、変速段カウンタ記憶値mxに記憶されている変速段カウンタnの値に基づき、変速段カウンタnと変速段SFTとの対応関係MAPsftから、現在の変速段SFTを算出する(S410)。このことにより変速段SFTの検出が完了する。
そして前記3つのクラッチ断続状態判定処理A,B,C(図2〜4)の処理を再開させる(S412)。このことにより前述したごとくの各クラッチ断続状態判定処理A,B,C(図2〜4)が実行されることになる。
3つの変速段決定フラグFa,Fb,Fcが1つでもOFFである場合には(S404でno、またはS406でno、またはS408でno)、変速段SFTを決定することなく、前記3つのクラッチ断続状態判定処理A,B,C(図2〜4)の処理を再開させる(S412)。
したがって前記式1,2が成立し、かつ前記式3が成立していない状態でそれぞれの基準時間Cx,Cy,Czが経過した場合に、前記式1を満足した際の変速段カウンタnに基づいて変速段SFTが決定されることになる。
変速指示処理(図6)について説明する。本処理は現在の変速段SFTがエンジン2の運転状態と車両の走行状態とに基づいて適切な変速段か否かを判定して、適切でない場合、すなわちシフト変化をすべき場合には変速指示器38に表示する処理である。
変速指示処理(図6)が開始されると、まず3つの変速段決定フラグFa,Fb,Fcの状態が判定される(S502,S504,S506)。
3つの変速段決定フラグFa,Fb,Fcのいずれか1つでもOFFである場合には(S502でno、またはS504でno、またはS506でno)、変速指示器38には表示は実行しない(S512)。
3つの変速段決定フラグFa,Fb,Fcのいずれか1つでもOFFである場合には(S502でno、またはS504でno、またはS506でno)、変速指示器38には表示は実行しない(S512)。
3つの変速段決定フラグFa,Fb,Fcが全てONである場合には(S502でyes,S504でyes,S506でyes)、最適変速段SFTxが設定される(S508)。ここではエンジン2の運転状態としてのスロットル開度TAと、車両の走行状態としての車速Vhとに基づいて、マップMAPxから最適変速段SFTxを算出する。このマップMAPxとしては例えば図7に示すものが用いられる。
次に変速段検出処理(図5)にて検出された変速段SFTが最適変速段SFTxに一致しているか否かが判定される(S510)。
一致(SFT=SFTx)していれば(S510でyes)、変速指示器38には表示は実行されない(S512)。
一致(SFT=SFTx)していれば(S510でyes)、変速指示器38には表示は実行されない(S512)。
一致していない場合には(S510でno)、次に最適変速段SFTxが実際の変速段SFTよりも高いか否かが判定される(S514)。最適変速段SFTxが実際の変速段SFTよりも高い場合には(S514でyes)、変速指示器38に設けられたランプあるいはディスプレイにてシフトアップの表示をさせる(S516)。
最適変速段SFTxが実際の変速段SFTよりも高くない場合には(S514でno)、変速指示器38によりシフトダウンの表示をさせる(S518)。
したがってドライバーは変速指示器38の表示に基づいて、変速段を維持したり、あるいはシフトレバー20の操作により、シフトアップやシフトダウンを実行したりして、手動変速機6を適切な変速段にすることができる。
したがってドライバーは変速指示器38の表示に基づいて、変速段を維持したり、あるいはシフトレバー20の操作により、シフトアップやシフトダウンを実行したりして、手動変速機6を適切な変速段にすることができる。
図8のタイミングチャートに本実施の形態における制御の一例を示す。クラッチ4が完全係合すると(t0)、前記式1,2が成立状態となり、かつ前記式3が不成立状態となる。その後、経時カウンタCa,Cb,Ccが基準時間Cx,Cy,Czをそれぞれ経過することにより、全ての変速段決定フラグFa,Fb,FcがONとなる(t1)。この時、検出された実際の変速段SFTが第2速であり、求められた最適変速段SFTxが第3速であれば、変速指示器38に対してシフトアップ表示がなされる。
クラッチ4が完全係合から半クラッチ状態へと離れてきた場合に(t2〜)、一時的に前記式1が成立したままである場合があるが,前記式2が成立しなくなり、かつ前記3が成立するようになるので(t2)、クラッチ4が完全係合でないと判定でき、変速段SFTの検出は行わない。またクラッチ4が半クラッチ状態で一時的に前記式1,2が成立したとしても(t3〜t4)、前記式3が成立しているので、クラッチ4が完全係合でないと判定でき、変速段SFTの検出は行わない。
尚、タイミングt4〜t5はクラッチ4が断状態でエンジン空ぶかししている状態を示している。このような状態でも前記式1,2の成立・不成立にかかわらず前記式3が成立するので、クラッチ4が完全係合でないと判定でき、変速段SFTの検出は行わない。
上述した構成において、請求項との関係は、ステップS110,S112を除くクラッチ断続状態判定処理A(図2)が変速段該当比判定手段としての処理に相当する。ステップS206,S208を除くクラッチ断続状態判定処理B(図3)が時間変化判定手段としての処理に相当する。ステップS306,S308を除くクラッチ断続状態判定処理C(図4)がエンジン出力状態判定手段としての処理に相当する。ステップS110,S112,S206,S208,S306,S308及び変速段検出処理(図5)のステップS404〜S408がクラッチ係合状態判定手段としての処理に相当する。ステップS410が変速段判定手段としての処理に、変速指示処理(図6)のステップS508,S510,S514が変速必要性判定手段としての処理に、ステップS512,S516,S518が変速指示制御手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
(イ).クラッチ4が係合している場合には、エンジン回転数NEと駆動系側の回転数またはこの回転数に連動する物理量(ここでは車速Vh)との比(NE/Vh)は、変速段毎にそれぞれの範囲(前記式1)内に収まって安定している。
(イ).クラッチ4が係合している場合には、エンジン回転数NEと駆動系側の回転数またはこの回転数に連動する物理量(ここでは車速Vh)との比(NE/Vh)は、変速段毎にそれぞれの範囲(前記式1)内に収まって安定している。
更にクラッチ4が係合している場合には、車速Vhの時間変化がエンジン回転数NEの時間変化に対応している状態(前記式2)が安定している。
更にクラッチ4が係合している場合には、エンジン回転数NEの時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルク(Ie・dNE/dt)が実出力トルク(Te)から乖離している状態(前記式3不成立)が安定している。
更にクラッチ4が係合している場合には、エンジン回転数NEの時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルク(Ie・dNE/dt)が実出力トルク(Te)から乖離している状態(前記式3不成立)が安定している。
したがって本実施の形態では前記式1,2が成立し、かつ前記式3が不成立である状態がそれぞれ基準時間Cx,Cy,Czを越えた場合に、クラッチ4が係合しているとして、変速段の検出(図5:S410)を実行している。
このことによりクラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチ4の断続状態を継続的に確認できる。
(ロ).駆動系側の回転数に連動する物理量として車速Vhを用いている。車速Vhを検出する車速センサ24は車両には必ず設けられているので、別途特別な検出装置を設けなくてもクラッチ4の係合状態を検出できる。したがって、より簡易な装置でクラッチ4の断続状態を継続的に確認できる。
(ロ).駆動系側の回転数に連動する物理量として車速Vhを用いている。車速Vhを検出する車速センサ24は車両には必ず設けられているので、別途特別な検出装置を設けなくてもクラッチ4の係合状態を検出できる。したがって、より簡易な装置でクラッチ4の断続状態を継続的に確認できる。
(ハ).前記式1を成立する変速段カウンタnに対応する変速段を、実際の変速段SFTとして検出しているので、適切なタイミングで変速段SFTを正確に検出することができる。
(ニ).変速指示処理(図6)では実際の変速段SFTが、エンジンの運転状態(ここではスロットル開度TA)及び車両の走行状態(ここでは車速Vh)から求めた最適変速段SFTxに一致していなければ、変速指示器38にシフトアップ表示やシフトダウン表示をする。一致していれば変速指示器38には表示はしない。このことによりドライバーに適切に変速指示を与えることができる。
[実施の形態2]
本実施の形態のエンジンECU22は、クラッチ断続状態判定処理C(図4)は実行せず、クラッチ断続状態判定処理A,B(図2,3)を実行し、変速段検出処理として図5の代わりに図9のフローチャートを、変速指示処理として図6の代わりに図10のフローチャートを実行する。
本実施の形態のエンジンECU22は、クラッチ断続状態判定処理C(図4)は実行せず、クラッチ断続状態判定処理A,B(図2,3)を実行し、変速段検出処理として図5の代わりに図9のフローチャートを、変速指示処理として図6の代わりに図10のフローチャートを実行する。
変速段検出処理(図9)は前記図5の処理の内でステップS408の判定を除いたものである。他の処理は前記図5と同じであるので、同一の処理については同一のステップ番号にて示している。変速指示処理(図10)は前記図6の処理の内でステップS506の判定を除いたものである。他の処理は前記図6と同じであるので、同一の処理については同一のステップ番号にて示している。他の構成は前記実施の形態1と同じであるので、図1〜3,7を参照して説明する。
本実施の形態では、前記式1と前記式2とが共に満足されれば、クラッチ4が係合状態にあるとして、変速段SFTの検出(S410)、及び変速指示器38による変速指示処理(図10)を実行している。
このことにより、本実施の形態の制御では、第3変速段決定フラグFc及びエンジントルク部分は存在しないが、その他は前記図8に示した内容とほぼ同様に推移する。
上述した構成において、請求項との関係は、ステップS110,S112を除くクラッチ断続状態判定処理A(図2)が変速段該当比判定手段としての処理に、ステップS206,S208を除くクラッチ断続状態判定処理B(図3)が時間変化判定手段としての処理に相当する。ステップS110,S112,S206,S208及び変速段検出処理(図9)のステップS404,S406がクラッチ係合状態判定手段としての処理に相当する。ステップS410が変速段判定手段としての処理に、変速指示処理(図10)のステップS508,S510,S514が変速必要性判定手段としての処理に、ステップS512,S516,S518が変速指示制御手段としての処理に相当する。
上述した構成において、請求項との関係は、ステップS110,S112を除くクラッチ断続状態判定処理A(図2)が変速段該当比判定手段としての処理に、ステップS206,S208を除くクラッチ断続状態判定処理B(図3)が時間変化判定手段としての処理に相当する。ステップS110,S112,S206,S208及び変速段検出処理(図9)のステップS404,S406がクラッチ係合状態判定手段としての処理に相当する。ステップS410が変速段判定手段としての処理に、変速指示処理(図10)のステップS508,S510,S514が変速必要性判定手段としての処理に、ステップS512,S516,S518が変速指示制御手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態2によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記式3による判定を行っていない分、検出精度は低下するが、より簡易な構成にて、前記実施の形態1とほぼ同様な効果を生じさせることができる。このことによりクラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチ4の断続状態を継続的に確認でき、変速段SFTを正確に検出して、ドライバーに適切に変速指示を与えることができる。
(イ).前記式3による判定を行っていない分、検出精度は低下するが、より簡易な構成にて、前記実施の形態1とほぼ同様な効果を生じさせることができる。このことによりクラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチ4の断続状態を継続的に確認でき、変速段SFTを正確に検出して、ドライバーに適切に変速指示を与えることができる。
[実施の形態3]
本実施の形態のエンジンECU22は、クラッチ断続状態判定処理B,C(図3,4)は実行せず、クラッチ断続状態判定処理A(図2)を実行し、変速段検出処理として図5の代わりに図11のフローチャートを、変速指示処理として図6の代わりに図12のフローチャートを実行する。
本実施の形態のエンジンECU22は、クラッチ断続状態判定処理B,C(図3,4)は実行せず、クラッチ断続状態判定処理A(図2)を実行し、変速段検出処理として図5の代わりに図11のフローチャートを、変速指示処理として図6の代わりに図12のフローチャートを実行する。
変速段検出処理(図11)は前記図5の処理の内でステップS406,S408の判定を除いたものである。他の処理は前記図5と同じであるので、同一の処理については同一のステップ番号にて示している。変速指示処理(図12)は前記図6の処理の内でステップS504,S506の判定を除いたものである。他の処理は前記図6と同じであるので、同一の処理については同一のステップ番号にて示している。他の構成は前記実施の形態1と同じであるので、図1,2,7を参照して説明する。
本実施の形態では、前記式1のみが満足されれば、クラッチ4が係合状態にあるとして、変速段SFTの検出(S410)、及び変速指示器38による変速指示処理(図12)を実行している。
このことにより本実施の形態の制御では、第2変速段決定フラグFb、第3変速段決定フラグFc、エンジン回転数時間変化部分、及びエンジントルク部分は存在しないが、その他は前記図8に示した内容と近い推移を示す。
上述した構成において、請求項との関係は、ステップS110,S112を除くクラッチ断続状態判定処理A(図2)が変速段該当比判定手段としての処理に相当する。ステップS110,S112及び変速段検出処理(図11)のステップS404がクラッチ係合状態判定手段としての処理に相当する。ステップS410が変速段判定手段としての処理に、変速指示処理(図12)のステップS508,S510,S514が変速必要性判定手段としての処理に、ステップS512,S516,S518が変速指示制御手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態3によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記式2,3による判定を行っていない分、検出精度は低下するが、より簡易な構成にて、前記実施の形態1に近い効果を生じさせることができる。このことによりクラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチ4の断続状態を継続的に確認でき、変速段SFTを正確に検出して、ドライバーに適切に変速指示を与えることができる。
(イ).前記式2,3による判定を行っていない分、検出精度は低下するが、より簡易な構成にて、前記実施の形態1に近い効果を生じさせることができる。このことによりクラッチスイッチやストロークセンサを用いずにクラッチ4の断続状態を継続的に確認でき、変速段SFTを正確に検出して、ドライバーに適切に変速指示を与えることができる。
[その他の実施の形態]
(a).前記式1は、比NVR(=エンジン回転数NE/車速Vh)と、変速段カウンタnの値に対応する変速段でのエンジン回転数と車速との比K(n)との関係を判定していたが、この車速Vhの代わりに、手動変速機6の出力軸8における回転数を検出している場合には、その回転数の値を用いても良い。
(a).前記式1は、比NVR(=エンジン回転数NE/車速Vh)と、変速段カウンタnの値に対応する変速段でのエンジン回転数と車速との比K(n)との関係を判定していたが、この車速Vhの代わりに、手動変速機6の出力軸8における回転数を検出している場合には、その回転数の値を用いても良い。
(b).前記実施の形態1において、クラッチ断続状態判定処理B(図3)は実行せずに、クラッチ断続状態判定処理A,C(図2,4)を実行し、図5のステップS406及び図6のステップS504の処理は削除した処理としても良い。この場合、前記式2による判定を行っていない分、検出精度は低下するが、より簡易な構成にて、前記実施の形態1と同様な効果を生じさせることができる。
(c).前記実施の形態1において、クラッチ断続状態判定処理A(図2)、変速段検出処理(図5)及び変速指示処理(図6)を実行せず、クラッチ断続状態判定処理B,C(図3,4:前記式2,3)によるクラッチ断続判定としても良い。このクラッチ断続判定では、前記式1による判定を行っていない分、検出精度は低下するが、より簡易な構成にてクラッチ断続判定ができる。
ただし、クラッチ断続状態判定処理A(図2)自体は実行するものとすれば、変速段決定フラグFa=ONならば、図5のステップS410と同じ処理を、変速指示処理(図6)にて実行することで変速段SFTを求めて、最適変速段SFTxと比較することができる。したがって更にクラッチ断続状態判定処理A(図2)及びこのような変速指示処理(図6)の実行により、前記実施の形態1と同様な効果を生じさせることができる。
(d).前記(c)の構成において、更にクラッチ断続状態判定処理C(図4:前記式3)を実行せず、前記式2のみの判定によるクラッチ断続判定としても良い。したがって前記式1,3による判定を行っていない分、検出精度は低下するが、より簡易な構成にてクラッチ断続判定ができる。
更に(c)にて述べたごとく、更にクラッチ断続状態判定処理A(図2)及び変速指示処理(図6)の実行により、前記実施の形態1と同様な効果を生じさせることができる。
2…エンジン、2a…クランク軸、4…クラッチ、6…手動変速機、8…出力軸、10…吸気管、12…サージタンク、14…スロットルバルブ、15…スロットル開度センサ、16…吸気量センサ、18…クラッチペダル、20…シフトレバー、22…エンジンECU、24…車速センサ、26…吸気温センサ、28…水温センサ、30…空燃比センサ、32…アクセル開度センサ、34…エンジン回転数センサ、36…燃料噴射弁、38…変速指示器。
Claims (13)
- 変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、
前記変速段該当比判定手段にて、実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が、基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段と、
を備えたことを特徴とするクラッチ断続状態検出装置。 - 変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、
前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、
前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段と、
を備えたことを特徴とするクラッチ断続状態検出装置。 - 変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、
前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、
エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、
前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段と、
を備えたことを特徴とするクラッチ断続状態検出装置。 - 変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、
前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、
エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、
前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比がいずれかの変速段に対応する比に該当していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段と、
を備えたことを特徴とするクラッチ断続状態検出装置。 - 変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、
前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、
前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段と、
を備えたことを特徴とするクラッチ断続状態検出装置。 - 変速機を備えた駆動系とエンジンとの間に配置されて、エンジンと駆動系との間の動力伝達を断続するクラッチの断続状態検出装置であって、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
変速機の出力側における駆動系の回転数または該回転数に連動する物理量を検出する駆動系回転状態検出手段と、
前記駆動系回転状態検出手段にて検出された前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が、前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応するかを判定する時間変化判定手段と、
エンジン出力トルクが駆動系に伝達されてないことを前提に前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に基づいて算出した推定エンジン出力トルクが、エンジンに実際に生じた実出力トルクから乖離しているかを判定するエンジン出力状態判定手段と、
前記時間変化判定手段にて前記駆動系の実測回転数または実測物理量の時間変化が前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数の時間変化に対応していると判定されている状態が基準時間継続し、かつ前記エンジン出力状態判定手段にて推定エンジン出力トルクが実出力トルクから乖離している状態が基準時間継続した場合に、クラッチは係合状態にあると判定するクラッチ係合状態判定手段と、
を備えたことを特徴とするクラッチ断続状態検出装置。 - 請求項1〜6のいずれかにおいて、前記エンジンは車両に搭載されて前記駆動系を介して車両を走行させると共に、前記駆動系回転状態検出手段は前記物理量として前記車両の走行速度を検出するものであることを特徴とするクラッチ断続状態検出装置。
- 請求項1〜7のいずれかにおいて、駆動系に備えられた前記変速機はギヤ式手動変速機であることを特徴とするクラッチ断続状態検出装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のクラッチ断続状態検出装置と、
前記クラッチ断続状態検出装置のクラッチ係合状態判定手段にてクラッチは係合状態にあると判定された場合に、前記変速機の変速段が、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比が対応している変速段にあるとする変速段判定手段と、
を備えたことを特徴とする変速段検出装置。 - 請求項5または6に記載のクラッチ断続状態検出装置と、
前記エンジン回転数検出手段により検出された実測エンジン回転数と、前記駆動系回転状態検出手段にて検出された駆動系の実測回転数または実測物理量との比が、予め前記変速機の変速段に対応して変速段毎に算出されているエンジン回転数と駆動系側の回転数または物理量との比のいずれに該当するかを判定する変速段該当比判定手段と、
前記クラッチ断続状態検出装置のクラッチ係合状態判定手段にてクラッチは係合状態にあると判定された場合に、前記変速機の変速段が、前記変速段該当比判定手段にて実測エンジン回転数と実測回転数または実測物理量との比が対応している変速段にあるとする変速段判定手段と、
を備えたことを特徴とする変速段検出装置。 - 請求項9または10において、前記エンジンは車両に搭載されて前記駆動系を介して車両を走行させると共に、前記駆動系回転状態検出手段は前記物理量として前記車両の走行速度を検出するものであることを特徴とする変速段検出装置。
- 請求項9〜11のいずれかにおいて、駆動系に備えられた前記変速機はギヤ式手動変速機であることを特徴とする変速段検出装置。
- 請求項9〜12のいずれかに記載の変速段検出装置と、
エンジンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出手段と、
車両の走行状態を検出する車両走行状態検出手段と、
前記変速段判定手段にて検出された変速段、前記エンジン運転状態検出手段にて検出されたエンジンの運転状態、及び前記車両走行状態検出手段にて検出された車両の走行状態に基づいて、変速の必要性を判定する変速必要性判定手段と、
前記変速必要性判定手段にて変速が必要であると判定された場合には、変速を指示する表示を行う変速指示制御手段と、
を備えたことを特徴とする変速指示装置。
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