JP2009222126A - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源のトルクを変速機に伝達するクラッチ機構の係合状態をアクチュエータにより制御する車両において、クラッチ機構における係合開始位置を早期に精度よく学習する。
【解決手段】ＥＣＵは、学習開始条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、記憶部に記憶された係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍとしてアクチュエータに出力し（Ｓ１０２）、入力軸回転数ＮＩＮのモニタを開始し（Ｓ１０４）、ＮＩＮが所定領域α内に予め定められた時間Ｔだけ継続して含まれる場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ、Ｓ１０８にてＹＥＳ、Ｓ１１０にてＹＥＳ）、ＳＸＬｃｏｍでＳＸ（Ｃ）を更新する（Ｓ１１２）。ＮＩＮがα内に時間Ｔだけ含まれない場合（Ｓ１０６にてＮＯ、Ｓ１１０にてＮＯ）、ＳＸＬｃｏｍを補正した値でＳＸ（Ｃ）を更新する（Ｓ１１６、Ｓ１２０）。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両の制御に関し、特に、駆動源のトルクを変速機に伝達するクラッチ機構の係合状態をアクチュエータにより制御する車両の制御に関する。

近年、駆動源のトルクを機械式自動変速機に伝達するクラッチ機構の係合状態をアクチュエータによって制御する車両が開発、実用化されている。このような車両においては、アクチュエータによって可動部材を係合方向および解放方向のいずれかの方向に変位させることによって、クラッチ機構の係合状態を変化させる。このような車両においては、ショックを生じることなく速やかに変速を終了させることが大きな課題となっている。

特に、解放されたクラッチ機構を係合させる過程で、駆動源の入力軸に接続されたフライホイールと機械式自動変速機の入力軸に接続されたクラッチディスクとを当接させた状態で滑らせる制御（いわゆる半ラッチ制御）は、スムーズな変速制御を行なう上で重要である。この半クラッチ制御を適切に行なうためには、クラッチ機構の係合開始位置（フライホイールとクラッチディスクとが係合し始める時の可動部材の位置）を正確に把握する必要があるが、この係合開始位置は、部品の組付公差などの影響で車両ごとでばらつくとともに、フライホイールやクラッチディスクの磨耗によって変化する。そのため、半クラッチ制御を適切に行なうためには、係合開始位置を、車両製造前に予め設定しておくのではなく、車両製造後の所定のサイクルタイムで各車両ごとに学習することが望ましい。

この係合開始位置の学習の一例が、特開２００４−１９７８４２号公報（特許文献１）に開示されている。特開２００４−１９７８４２号公報に開示された制御装置は、駆動源の出力軸と一体的に回転するフライホイールおよびフライホイールに対向するとともに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有する摩擦クラッチと、その作動によってクラッチディスクとフライホイールとの係合状態を変化させるアクチュエータとを備えるクラッチ制御装置において、クラッチディスクが実質的に回転していない状態からクラッチディスクを係合方向に変位させてフライホイールの回転をクラッチディスクに伝達し、クラッチディスクの回転数が所定回転数に達した時点のアクチュエータによって変位されるロッドの位置をストロークセンサによって検出し、ストロークセンサの検出値を係合開始位置として学習している。
特開２００４−１９７８４２号公報 特開２００６−０７７９２６号公報 特開２００４−０４４８１４号公報 特開平９−１１２５８８号公報

しかしながら、特開２００４−１９７８４２号公報に開示された装置のように、ストロークセンサの検出値で係合開始位置を学習する場合、学習が早期に完了しないという問題がある。すなわち、アクチュエータによって変位されるロッドの位置は、駆動源の回転や振動の影響を受けて変動する。そのため、ストロークセンサの検出値は、検出するタイミングで検出値が異なるといった不安定な値となる。また、ストロークセンサの個体差の影響によって、ロッドの実際の位置が同じであってもストロークセンサの検出値が異なることも考えられる。このような不安定かつセンサごとにばらつくセンサ検出値で係合開始位置を学習すると、適切な学習ができず、あるいは学習する必要がない場合にまで学習してしまい、学習が早期に完了しない。

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、駆動源のトルクを変速機に伝達するクラッチ機構の係合状態をアクチュエータにより制御する車両において、クラッチ機構における係合開始位置を早期に精度よく学習することができる制御装置および制御方法を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、駆動源の出力軸と変速機の入力軸との間に接続されたクラッチ機構と、係合方向および解放方向のいずれかの方向に変位することによりクラッチ機構の係合状態を変化させる可動部材と、可動部材の位置を制御するアクチュエータとを備えた車両を制御する。アクチュエータは、制御装置からの制御信号によって指令された位置に可動部材を変位させる。制御装置は、予め定められた学習開始条件が成立した場合、可動部材を係合方向に変位させる学習用制御信号をアクチュエータに出力するための出力手段と、出力手段から学習用制御信号が出力されたことによって変速機の入力軸に関する予め定められた回転条件が成立した場合、学習用制御信号によって指令された位置を、クラッチ機構の係合が開始される可動部材の係合開始位置として学習するための学習手段とを含む。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、学習手段は、回転条件が成立しない場合、学習用制御信号によって指令された位置を補正し、係合開始位置として学習する。

第３の発明に係る制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、学習手段は、回転条件が成立せずに学習用制御信号によって指令された位置を補正した場合、補正後の位置に対応する学習用制御信号を出力手段に出力させて、係合開始位置の学習を継続する。

第４の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、回転条件は、変速機の入力軸回転数が所定領域に含まれる状態が所定時間継続するという条件である。

第５の発明に係る制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、学習開始条件は、クラッチ機構が解放された状態で駆動源の出力軸が回転しており、かつ変速機の入力軸が回転しておらず、かつ変速機がニュートラル状態であるという条件である。所定領域は、学習開始条件が成立した場合において、クラッチ機構の係合が開始されたことに伴なって変速機の入力軸の回転数の増加が一時的に停滞する回転数に基づいて設定される。

第６の発明に係る制御装置は、第４の発明の構成に加えて、係合開始位置を記憶するための記憶手段をさらに含む。出力手段は、記憶手段に記憶された係合開始位置に可動部材を変位させる学習用制御信号をアクチュエータに出力する。学習手段は、入力軸回転数が所定領域の下限値よりも高くなった時から所定時間が経過した時に、入力軸回転数が所定領域に含まれるか否かを判断するための第１判断手段と、第１判断手段によって入力軸回転数が所定領域に含まれると判断された場合、学習用制御信号によって指令された位置で、記憶された係合開始位置を更新するための第１更新手段と、第１判断手段によって入力軸回転数が所定領域に含まれていないと判断された場合、入力軸回転数が所定領域の上限値よりも高いのか、それとも所定領域の下限値よりも低いのかを判断するための第２判断手段と、第２判断手段によって入力軸回転数が上限値よりも高いと判断された場合、学習用制御信号によって指令された位置を所定値だけ解放側に近づけるように補正した位置で、記憶された係合開始位置を更新するための第２更新手段と、第２判断手段によって入力軸回転数が下限値よりも低いと判断された場合、学習用制御信号によって指令された位置を所定値だけ係合側に近づけるように補正した位置で、記憶された係合開始位置を更新するための第３更新手段とを含む。

第７の発明に係る制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、制御装置は、学習手段による学習結果に基づく変速用制御信号をアクチュエータに出力して、変速機で変速する場合のクラッチ機構の制御を行なうための手段をさらに含む。

第８〜１４の発明に係る制御方法は、それぞれ第１〜７の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

本発明によれば、駆動源の回転や振動の影響、あるいはセンサの個体差の影響を受けない学習用制御信号で指令された位置に基づいて係合開始位置が学習される。そのため、センサ検出値で係合開始位置を学習する場合に比べて、係合開始位置を早期に精度よく学習することができる。

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。

図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を備えた車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明に係る制御装置を適用できる車両は、駆動源のトルクを変速機に伝達するクラッチ機構の状態をアクチュエータにより制御する車両であれば、図１に示す車両に限定されず、他の態様を有する車両であってもよい。また、駆動源は、エンジンに限定されずモータであってもよい。

車両は、エンジン１００と、クラッチ機構２００と、アクチュエータ３００と、機械式自動変速機４００と、減速機５００と、ドライブシャフト６００と、駆動輪７００と、ＥＣＵ８０００とを含む。

エンジン１００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料をシリンダ（図示せず）の燃焼室内で燃焼させるガソリンエンジンである。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフト１１０が回転させられる。

クラッチ機構２００は、エンジン１００と機械式自動変速機４００との間に設けられる。クラッチ機構２００は、アクチュエータ３００の作動により、クランクシャフト１１０に伝達されたエンジン１００のトルク（エンジントルク）を、入力軸４１０を経由させて機械式自動変速機４００に伝達する。

アクチュエータ３００は、ＥＣＵ８０００からの制御信号（ストローク指令値ＳＸｃｏｍ）に応じて作動して、上述のように、クラッチ機構２００の係合状態を変化させる。なお、クラッチ機構２００およびアクチュエータ３００については後に詳述する。

機械式自動変速機４００は、クラッチ機構２００および入力軸４１０を経由してクランクシャフト１１０に接続される。機械式自動変速機４００は、変速用アクチュエータとして、セレクト方向およびシフト方向にそれぞれギヤシフト部材を駆動する電動モータ（図示せず）を備えている。変速操作時には、電動モータの作動によりギヤシフト部材を駆動して、内部のギヤ機構の噛合状態を切り替えることにより、所望のギヤ段を形成し、クランクシャフト１１０の回転数を所望の回転数に変速する。

機械式自動変速機４００の出力軸４２０は、一方の端がスプライン嵌合によって機械式自動変速機４００に接続され、他方の端部が減速機５００に接続される。減速機５００はドライブシャフト６００に接続される。ドライブシャフト６００を経由して、左右の駆動輪７００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、エンジン回転数センサ８１０と、ストロークセンサ８２０と、入力軸回転数センサ８３０と、出力軸回転数センサ８４０と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０とがハーネスなどを介在させて接続されている。

エンジン回転数センサ８１０は、クランクシャフト１１０の回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出する。ストロークセンサ８２０は、クラッチ機構２００におけるストローク位置ＳＸを検出する。なお、ストローク位置ＳＸについては、後に詳述する。入力軸回転数センサ８３０は、機械式自動変速機４００の入力軸回転数ＮＩＮを検出する。出力軸回転数センサ８４０は、機械式自動変速機４００の出力軸回転数ＮＯＵＴを検出する。ポジションスイッチ８００６は、シフトレバー８００４の位置（シフトポジション）ＳＰを検出する。アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度（アクセル開度）ＡＣＣを検出する。これらの各センサは、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８０００に送信する。

ＥＣＵ８０００は、エンジン回転数センサ８１０、ストロークセンサ８２０、入力軸回転数センサ８３０、出力軸回転数センサ８４０、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、その他の図示しないセンサ類などから送られてきた信号、記憶部８３００に記憶されたプログラム、しきい値、マップ等の各種情報に基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

図２〜図４を参照して、クラッチ機構２００およびアクチュエータ３００について説明する。

図２および図３に示すように、クラッチ機構２００は、クランクシャフト１１０に接続されたフライホイール２１０と、フライホイール２１０に固定されたクラッチカバー２２０と、入力軸４１０に接続されたクラッチディスク２３０と、フライホイール２１０とによってクラッチディスク２３０を挟圧するプレッシャープレート２４０と、ダイヤフラムスプリング２５０とを含む。

ダイヤフラムスプリング２５０は、クラッチカバー２２０の内周端に複数設けられた折り曲げ部に設けられた１組のリング２６０を経由して挟持されることによりクラッチカバー２２０に取り付けられる。ダイヤフラムスプリング２５０の外周端２５２は、プレッシャープレート２４０の突起部２４２と当接する。ダイヤフラムスプリング２５０には、図４に示すように、複数のスリット２５６が設けられる。これらのスリット２５６は、内周端２５４側からリング２６０によって挟持されている位置まで設けられる。

アクチュエータ３００は、内部を入力軸４１０が貫通する本体部３０２と、本体部３０２に挿入された可動部材３０４と、可動部材３０４を入力軸４１０の軸方向に移動させる油圧回路３１０とを含む。可動部材３０４の端部は、ダイヤフラムスプリング２５０の内周端２５４と当接する。可動部材３０４は、油圧回路３１０から供給される油圧に応じて、ダイヤフラムスプリング２５０側の方向（図２の矢印に示したＸ方向）に移動する。なお、アクチュエータ３００は油圧式であることに限定されず、たとえば、電動式であってもよい。

アクチュエータ３００には、ＥＣＵ８０００からの制御信号が入力される。この制御信号には、ストローク指令値ＳＸｃｏｍあるいは学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍが含まれる。ストローク指令値ＳＸｃｏｍおよび学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍは、可動部材３０４の初期位置からの変位量、すなわち可動部材３０４の初期位置に対する位置を示す値である。アクチュエータ３００は、油圧を油圧回路３１０から可動部材３０４に供給することによって、制御信号に含まれるストローク指令値ＳＸｃｏｍあるいは学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍで指令された位置に可動部材３０４を変位させる。

なお、以下の説明においては、説明の便宜上、ＥＣＵ８０００が、ストローク指令値ＳＸｃｏｍあるいは学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍをアクチュエータ３００に出力するものとして説明する。

図２は、ストローク指令値ＳＸｃｏｍを初期値（たとえば零）に設定して可動部材３０４を初期位置にした場合のクラッチ機構２００の状態を示す。可動部材３０４が初期位置にあると、ダイヤフラムスプリング２５０の内周端２５４がアクチュエータ３００側（Ｘ方向とは反対の方向）へ変位し、ダイヤフラムスプリング２５０の外周端２５２がプレッシャープレート２４０側（Ｘ方向）へ移動する。そのため、クラッチディスク２３０がプレッシャープレート２４０とフライホイール２１０とにより挟圧される。これにより、クラッチ機構２００がエンジントルクを機械式自動変速機４００に伝達する状態（以下、このようなクラッチ機構２００の状態を係合状態とも記載する）になる。

図３は、ストローク指令値ＳＸｃｏｍを初期値から増加させて可動部材３０４を初期位置からＸ方向に変位させた場合のクラッチ機構２００の状態を示す。可動部材３０４をＸ方向に変位させると、ダイヤフラムスプリング２５０の内周端２５４がプレッシャープレート２４０側（Ｘ方向）へ変位し、ダイヤフラムスプリング２５０はリング２６０を支点として反り返り、ダイヤフラムスプリング２５０の外周端２５２がプレッシャープレート２４０と反対側（Ｘ方向とは反対の方向）へ移動する。これにより、プレッシャープレート２４０がクラッチディスク２３０から離れる方向に移動するため、クラッチディスク２３０が挟圧されなくなる。そのため、クラッチ機構２００がエンジントルクを機械式自動変速機４００に伝達しない状態（以下、このようなクラッチ機構２００の状態を解放状態とも記載する）になる。

ストロークセンサ８２０は、アクチュエータ３００の本体部３０２に設けられ、可動部材３０４の初期位置に対する実際の位置（以下、ストローク位置ＳＸとも記載する）を検出する。すなわち、ストローク位置ＳＸは、可動部材３０４が図２あるいは図３に示すＸ方向（以下、解放方向とも記載する）に変位する場合に増加し、図２あるいは図３に示すＸ方向とは反対の方向（以下、係合方向とも記載する）に変位する場合に減少する。

ＥＣＵ８０００は、機械式自動変速機４００での変速を行なう際、ストローク指令値ＳＸｃｏｍを増加させてクラッチ機構２００を図３に示す解放状態にした後、機械式自動変速機４００での変速を行い、機械式自動変速機４００での変速完了後に、ストローク指令値ＳＸｃｏｍを減少させてクラッチ機構２００を図２に示す係合状態にする。

また、ＥＣＵ８０００は、車両停止中においては、燃費向上のために、ストローク指令値ＳＸｃｏｍを増加させてクラッチ機構２００を図３に示す解放状態に維持する。

図５に、変速完了後にクラッチ機構２００を係合させる際にＥＣＵ８０００で実行されるプログラムの制御構造を示す。なお、図５に示すフローチャートはあくまで一例であってこれに限定されない。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１０にて、ＥＣＵ８０００は、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を記憶部８３００から読み出す。この係合開始位置ＳＸ（Ｃ）は、解放状態のクラッチ機構２００を係合状態にする際に、フライホイール２１０とクラッチディスク２３０の係合が開始される時の可動部材３０４の位置である。係合開始位置ＳＸ（Ｃ）は、予め記憶部８３００に記憶される。

Ｓ１２にて、ＥＣＵ８０００は、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）に応じてストローク指令値ＳＸｃｏｍをアクチュエータ３００（油圧回路３１０）に出力する。なお、本処理で出力されるストローク指令値ＳＸｃｏｍは、変速制御用の値であって、後述する学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍとは異なるものである。

図６に、Ｓ１２の処理でＥＣＵ８０００からアクチュエータ３００に出力される変速制御用のストローク指令値ＳＸｃｏｍのタイミングチャートを示す。図６に示す変速制御用のストローク指令値ＳＸｃｏｍは、あくまで一例であってこれに限定されるものではない。

ストローク指令値ＳＸｃｏｍは、機械式自動変速機４００での変速が完了する時刻ｔ（１）までは、クラッチ機構２００を解放状態に維持するＳＸｃｏｍ（１）に維持されている。

時刻ｔ（１）で機械式自動変速機４００での変速が完了すると、ストローク指令値ＳＸｃｏｍは、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）より所定量Ａだけ大きいＳＸｃｏｍ（Ａ）まで比較的急激に減少され、アクセルオンされる時刻ｔ（２）までＳＸｃｏｍ（Ａ）に維持される。これにより、可動部材３０４が係合開始直前の位置で待機した状態となる。

時刻ｔ（２）を過ぎると、ストローク指令値ＳＸｃｏｍは係合開始位置ＳＸ（Ｃ）より所定量Ｂだけ小さいＳＸｃｏｍ（Ｂ）まで徐々に減少させられ、エンジン回転数ＮＥと入力軸回転数ＮＩＮとが同期する時刻ｔ（３）まで、ＳＸｃｏｍ（Ｂ）に維持される。これにより、可動部材３０４が係合開始位置ＳＸ（Ｃ）よりも係合側に変位し、クラッチ機構２００は、フライホイール２１０とクラッチディスク２３０とが完全には係合せずに滑っている状態（いわゆる半クラッチ状態）となる。

時刻ｔ（３）を過ぎると、ストローク指令値ＳＸｃｏｍは零まで徐々に減少される。これにより、可動部材３０４が初期位置に変位し、フライホイール２１０とクラッチディスク２３０とが完全に係合される。

上述のように、機械式自動変速機４００での変速完了後にクラッチ機構２００を係合させる過程において、ＥＣＵ８０００は、ストローク指令値ＳＸｃｏｍを一時的に係合開始位置ＳＸ（Ｃ）に応じた値にして、クラッチ機構２００を半クラッチ状態に制御する。したがって、この半クラッチ状態を適切に制御するためには、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を精度よく把握することが重要となる。

そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ８０００は、ストローク指令値ＳＸｃｏｍに基づいて、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を学習する。

図７に、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を学習する場合におけるＥＣＵ８００００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ８００００は、入力インターフェイス（入力Ｉ／Ｆ）８１００と、演算処理部８２００と、記憶部８３００と、出力インターフェイス（出力Ｉ／Ｆ）８４００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ８１００は、エンジン回転数センサ８１０からのエンジン回転数ＮＥ、入力軸回転数センサ８３０からの入力軸回転数ＮＩＮ、出力軸回転数センサ８４０からの出力軸回転数ＮＯＵＴ、ポジションスイッチ８００６からのシフトポジションＳＰ、アクセル開度センサ８０１０からのアクセル開度ＡＣＣを受信して、演算処理部８２００に送信する。

記憶部８３００には、上述した係合開始位置ＳＸ（Ｃ）の他、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部８２００からデータが読み出されたり、格納されたりする。

演算処理部８２００は、ストローク指令部８２１０と、停滞判断部８２２０と、更新部８２３０と、指令値補正部８２４０とを含む。

ストローク指令部８２１０は、学習開始条件が成立すると、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を学習するための学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍを、出力インターフェイス８４００を経由してアクチュエータ３００に出力する。学習開始条件は、たとえば、クラッチ機構２００が解放された状態（たとえば車両停止中）でエンジン１００のクランクシャフト１１０が回転中（ＮＥ＞０）であり、かつ機械式自動変速機４００の入力軸４１０が回転しておらず（ＮＩＮ＝０）、かつ機械式自動変速機４００がニュートラル状態であるという条件である。ストローク指令部８２１０は、記憶部８３００に記憶された係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を読み出し、読み出した係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍとして出力する。

停滞判断部８２２０は、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍの出力後、入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αに含まれる状態が所定時間継続するか否かを判断する。この所定領域αは、上述の学習開始条件の成立時にクラッチ機構２００を係合させる際に、クラッチ機構２００の係合開始に伴なって入力軸回転数ＮＩＮの増加が一時的に停滞するときの入力軸回転数ＮＩＮの回転数に基づいて設定され、記憶部８３００に予め記憶されている。停滞判断部８２２０は、判断結果を更新部８２３０あるいは指令値補正部８２４０に出力する。

更新部８２３０は、入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αに含まれることを示す判断結果を停滞判断部８２２０から受信した場合、ストローク指令部８２１０から出力された学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍで、記憶部８３００に記憶される係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を更新する。

指令値補正部８２４０は、入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αに含まれないことを示す判断結果を停滞判断部８２２０から受信した場合、ストローク指令部８２１０から出力された学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍを補正し、補正後の学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍで、記憶部８３００に記憶される係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を更新する。

なお、本実施の形態において、ストローク指令部８２１０と、停滞判断部８２２０と、更新部８２３０と、指令値補正部８２４０とは、いずれも演算処理部８２００であるＣＰＵが記憶部８３００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

以下、図８を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００で係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を学習する際に実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

Ｓ１００にて、ＥＣＵ８０００は、学習開始条件が成立したか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ８０００は、クラッチ機構２００が解放された状態でエンジン１００のクランクシャフト１１０が回転中（ＮＥ＞０）であり、かつ機械式自動変速機４００の入力軸４１０が回転しておらず（ＮＩＮ＝０）、かつ機械式自動変速機４００がニュートラル状態である場合に、学習開始条件が成立したと判断する。学習開始条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、記憶部８３００に記憶された係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍとしてアクチュエータ３００に出力する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、入力軸回転数ＮＩＮのモニタを開始する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αの下限値より大きくなったか否かを判断する。入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αの下限値より大きくなると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１８に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、予め定められた時間Ｔが経過したか否かを判断する。予め定められた時間Ｔが経過すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。そうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０８に戻され、予め定められた時間Ｔが経過するまで待つ。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、入力軸回転数ＮＩＮが所定領域α内に含まれるか否か（入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αの下限値よりも大きく、かつ上限値よりも小さいか否か）を判断する。入力軸回転数ＮＩＮが所定領域α内に含まれると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ８０００は、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍで、記憶部８３００に記憶される係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を更新する。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ８０００は、入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αの上限値よりも大きいか否かを判断する。入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αの上限値よりも大きいと（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。そうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ８０００は、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍに所定値ΔＳを加えた値（学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍを解放側に所定値ΔＳだけ近づけた値）で、記憶部８３００に記憶される係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を更新する。

Ｓ１１８にて、ＥＣＵ８０００は、所定時間が経過したか否かを判断する。この所定時間は、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）が適切値であると想定した場合における、入力軸回転数ＮＩＮの所定領域αへの到達予測時間に基づいて設定される。所定時間が経過すると（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。そうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１０６に戻される。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ８０００は、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍから所定値ΔＳを減じた値（学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍを係合側に所定値ΔＳだけ近づけた値）で、記憶部８３００に記憶される係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を更新する。

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制御装置であるＥＣＵ８０００で行なわれる係合開始位置ＳＸ（Ｃ）の学習について、図９を参照しつつ説明する。図９は、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍ、ストローク位置ＳＸおよび入力軸回転数ＮＩＮのタイミングチャートの一例である。

車両停止中の時刻ｔ（５）にて、学習開始条件が成立（Ｓ１００にＹＥＳ）すると、記憶部８３００に記憶された係合開始位置ＳＸ（Ｃ）が、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍとしてアクチュエータ３００に出力される（１０２）。これにより、可動部材３０４が係合開始位置ＳＸ（Ｃ）まで変位する。

時刻ｔ（６）にて、入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αの下限値を超えると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、所定時間Ｔの経過した時刻ｔ（７）での入力軸回転数ＮＩＮが所定領域α内に含まれるか否かが判断される（Ｓ１１０）。

ここで、時刻ｔ（７）においても入力軸回転数ＮＩＮが所定領域α内に含まれる場合、時刻ｔ（７）での可動部材３０４の位置が係合開始位置であると考えられる。なぜなら、所定領域αは、クラッチ機構２００の係合開始に伴なって入力軸回転数ＮＩＮの増加が一時的に停滞するときの入力軸回転数ＮＩＮの回転数に基づいて設定されているためである。

しかしながら、時刻ｔ（７）における可動部材３０４の位置をストロークセンサ８２０で検出し、ストロークセンサ８２０による検出結果であるストローク位置ＳＸを係合開始位置ＳＸ（Ｃ）として学習すると、学習が早期に完了しない場合がある。

すなわち、上述した図３に示したように、可動部材３０４の端部がダイヤフラムスプリング２５０の内周端２５４と当接している。そのため、エンジン１００の回転や振動が内周端２５４を経由して可動部材３０４に伝達されてしまい、ストロークセンサ８２０によるストローク位置ＳＸは、図９に示すように、時間経過によって変動する不安定な値となる。特に、複数の内周端２５４のＸ方向の位置がばらついていると、エンジン１００が回転するたびに可動部材３０４がＸ方向に振動するため、ストローク位置ＳＸの変動量はより大きくなる。

また、図９の一点鎖線と二点鎖線とに示すように、ストロークセンサ８２０の個体差によって、異なるストローク位置ＳＸが検出されることも考えられる。

このような不安定かつセンサごとにばらつくストローク位置ＳＸ（センサ検出値）で係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を学習すると、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を学習する必要がない場合にまで学習してしまい、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）が適切な値に早期に収束しない場合がある。

そこで、本実施の形態においては、時刻ｔ（７）でのストローク位置ＳＸではなく、時刻ｔ（７）での学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍで、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を更新する（１１２）。図９に示す場合には、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍとして出力した係合開始位置ＳＸ（Ｃ）が、適切な値であるとしてそのまま更新される。

そのため、時刻ｔ（７）でのストローク位置ＳＸで係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を学習する場合に比べて、学習する必要がない場合にまで学習してしまうといった問題が生じず、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を適切な値に早期に安定させることができる。

なお、入力軸回転数ＮＩＮが所定領域αの下限値に達しない場合（Ｓ１０６にてＮＯ、Ｓ１１８にてＮＯ）や、時刻ｔ（７）における入力軸回転数ＮＩＮが所定領域α内に含まれない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍを補正した値で、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）が更新される（Ｓ１１４、Ｓ１１６、Ｓ１２０）。その後、学習開始条件が成立している限り（Ｓ１００にＹＥＳ）、更新された係合開始位置ＳＸ（Ｃ）（すなわち学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍを補正した値）が学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍとしてアクチュエータ３００に出力され（１０２）、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）の学習が継続される。そのため、時刻ｔ（７）でのストローク位置ＳＸで係合開始位置ＳＸ（Ｃ）を補正して学習する場合に比べて、係合開始位置ＳＸ（Ｃ）の値を早期に適切な値に収束させることができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、エンジンの回転や振動の影響、あるいはストロークセンサの個体差の影響を受けない学習用ストローク指令値に基づいて、クラッチ機構における係合開始位置が学習される。そのため、ストロークセンサの検出値で係合開始位置を学習する場合に比べて、係合開始位置を早期に精度よく学習することができる。

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。

本発明の実施の形態に係る制御装置が適用される車両全体の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態に係るクラッチ機構およびアクチュエータの断面図（その１）である。 本発明の実施の形態に係るクラッチ機構およびアクチュエータの断面図（その２）である。 本発明の実施の形態に係るクラッチカバーおよびダイヤフラムスプリングを示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施の形態に係るＥＣＵから出力されるストローク指令値のタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 学習用ストローク指令値ＳＸＬｃｏｍ、ストローク位置ＳＸおよび入力軸回転数ＮＩＮのタイミングチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、１１０ クランクシャフト、２００ クラッチ機構、２１０ フライホイール、２２０ クラッチカバー、２３０ クラッチディスク、２４０ プレッシャープレート、２４２ 突起部、２５０ ダイヤフラムスプリング、２５２ 外周端、２５４ 内周端、２５６ スリット、２６０ リング、３００ アクチュエータ、３０２ 本体部、３０４ 可動部材、３１０ 油圧回路、４００ 機械式自動変速機、４１０ 入力軸、４２０ 出力軸、５００ 減速機、６００ ドライブシャフト、７００ 駆動輪、８１０ エンジン回転数センサ、８２０ ストロークセンサ、８３０ 入力軸回転数センサ、８４０ 出力軸回転数センサ、８００４ シフトレバー、８００６ ポジションスイッチ、８００８ アクセルペダル、８０１０ アクセル開度センサ、８０００ ＥＣＵ、８２００ 演算処理部、８１００ 入力インターフェイス、８２１０ ストローク指令部、８２２０ 停滞判断部、８２３０ 更新部、８２４０ 指令値補正部、８３００ 記憶部、８４００ 出力インターフェイス。

Claims (14)

1. 駆動源の出力軸と変速機の入力軸との間に接続されたクラッチ機構と、係合方向および解放方向のいずれかの方向に変位することにより前記クラッチ機構の係合状態を変化させる可動部材と、前記可動部材の位置を制御するアクチュエータとを備えた車両の制御装置であって、前記アクチュエータは、前記制御装置からの制御信号によって指令された位置に前記可動部材を変位させ、
   前記制御装置は、
   予め定められた学習開始条件が成立した場合、前記可動部材を前記係合方向に変位させる学習用制御信号を前記アクチュエータに出力するための出力手段と、
   前記出力手段から前記学習用制御信号が出力されたことによって前記変速機の入力軸に関する予め定められた回転条件が成立した場合、前記学習用制御信号によって指令された位置を、前記クラッチ機構の係合が開始される前記可動部材の係合開始位置として学習するための学習手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記学習手段は、前記回転条件が成立しない場合、前記学習用制御信号によって指令された位置を補正し、前記係合開始位置として学習する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記学習手段は、前記回転条件が成立せずに前記学習用制御信号によって指令された位置を補正した場合、補正後の位置に対応する前記学習用制御信号を前記出力手段に出力させて、前記係合開始位置の学習を継続する、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記回転条件は、前記変速機の入力軸回転数が所定領域に含まれる状態が所定時間継続するという条件である、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記学習開始条件は、前記クラッチ機構が解放された状態で前記駆動源の出力軸が回転しており、かつ前記変速機の入力軸が回転しておらず、かつ前記変速機がニュートラル状態であるという条件であり、
   前記所定領域は、前記学習開始条件が成立した場合において、前記クラッチ機構の係合が開始されたことに伴なって前記変速機の前記入力軸の回転数の増加が一時的に停滞する回転数に基づいて設定される、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記制御装置は、前記係合開始位置を記憶するための記憶手段をさらに含み、
   前記出力手段は、前記記憶手段に記憶された前記係合開始位置に前記可動部材を変位させる前記学習用制御信号を前記アクチュエータに出力し、
   前記学習手段は、
   前記入力軸回転数が前記所定領域の下限値よりも高くなった時から前記所定時間が経過した時に、前記入力軸回転数が前記所定領域に含まれるか否かを判断するための第１判断手段と、
   前記第１判断手段によって前記入力軸回転数が前記所定領域に含まれると判断された場合、前記学習用制御信号によって指令された位置で、前記記憶された前記係合開始位置を更新するための第１更新手段と、
   前記第１判断手段によって前記入力軸回転数が前記所定領域に含まれていないと判断された場合、前記入力軸回転数が前記所定領域の上限値よりも高いのか、それとも前記所定領域の前記下限値よりも低いのかを判断するための第２判断手段と、
   前記第２判断手段によって前記入力軸回転数が前記上限値よりも高いと判断された場合、前記学習用制御信号によって指令された位置を所定値だけ解放側に近づけるように補正した位置で、前記記憶された前記係合開始位置を更新するための第２更新手段と、
   前記第２判断手段によって前記入力軸回転数が前記下限値よりも低いと判断された場合、前記学習用制御信号によって指令された位置を所定値だけ係合側に近づけるように補正した位置で、前記記憶された前記係合開始位置を更新するための第３更新手段とを含む、請求項４に記載の車両の制御装置。
7. 前記制御装置は、前記学習手段による学習結果に基づく変速用制御信号を前記アクチュエータに出力して、前記変速機で変速する場合の前記クラッチ機構の制御を行なうための手段をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
8. 駆動源の出力軸と変速機の入力軸との間に接続されたクラッチ機構と、係合方向および解放方向のいずれかの方向に変位することにより前記クラッチ機構の係合状態を変化させる可動部材と、前記可動部材の位置を制御するアクチュエータとを備えた車両を制御する制御装置が行なう制御方法であって、前記アクチュエータは、前記制御装置からの制御信号によって指令された位置に前記可動部材を変位させ、
   前記制御方法は、
   予め定められた学習開始条件が成立した場合、前記可動部材を前記係合方向に変位させる学習用制御信号を前記アクチュエータに出力する出力ステップと、
   前記出力ステップにて前記学習用制御信号が出力されたことによって前記変速機の入力軸に関する予め定められた回転条件が成立した場合、前記学習用制御信号によって指令された位置を、前記クラッチ機構の係合が開始される前記可動部材の係合開始位置として学習する学習ステップとを含む、車両の制御方法。
9. 前記学習ステップは、前記回転条件が成立しない場合、前記学習用制御信号によって指令された位置を補正し、前記係合開始位置として学習する、請求項８に記載の車両の制御方法。
10. 前記学習ステップは、前記回転条件が成立せずに前記学習用制御信号によって指令された位置を補正した場合、補正後の位置に対応する前記学習用制御信号を前記出力ステップに出力させて、前記係合開始位置の学習を継続する、請求項９に記載の車両の制御方法。
11. 前記回転条件は、前記変速機の入力軸回転数が所定領域に含まれる状態が所定時間継続するという条件である、請求項８〜１０のいずれかに記載の車両の制御方法。
12. 前記学習開始条件は、前記クラッチ機構が解放された状態で前記駆動源の出力軸が回転しており、かつ前記変速機の入力軸が回転しておらず、かつ前記変速機がニュートラル状態であるという条件であり、
    前記所定領域は、前記学習開始条件が成立した場合において、前記クラッチ機構の係合が開始されたことに伴なって前記変速機の前記入力軸の回転数の増加が一時的に停滞する回転数に基づいて設定される、請求項１１に記載の車両の制御方法。
13. 前記制御装置は、前記係合開始位置を記憶する記憶部を備え、
    前記出力ステップは、前記記憶部に記憶された前記係合開始位置に前記可動部材を変位させる前記学習用制御信号を前記アクチュエータに出力し、
    前記学習ステップは、
    前記入力軸回転数が前記所定領域の下限値よりも高くなった時から前記所定時間が経過した時に、前記入力軸回転数が前記所定領域に含まれるか否かを判断する第１判断ステップと、
    前記第１判断ステップで前記入力軸回転数が前記所定領域に含まれると判断された場合、前記学習用制御信号によって指令された位置で、前記記憶された前記係合開始位置を更新する第１更新ステップと、
    前記第１判断ステップで前記入力軸回転数が前記所定領域に含まれていないと判断された場合、前記入力軸回転数が前記所定領域の上限値よりも高いのか、それとも前記所定領域の前記下限値よりも低いのかを判断する第２判断ステップと、
    前記第２判断ステップで前記入力軸回転数が前記上限値よりも高いと判断された場合、前記学習用制御信号によって指令された位置を所定値だけ解放側に近づけるように補正した位置で、前記記憶された前記係合開始位置を更新する第２更新ステップと、
    前記第２判断ステップで前記入力軸回転数が前記下限値よりも低いと判断された場合、前記学習用制御信号によって指令された位置を所定値だけ係合側に近づけるように補正した位置で、前記記憶された前記係合開始位置を更新する第３更新ステップとを含む、請求項１１に記載の車両の制御方法。
14. 前記制御方法は、前記学習ステップでの学習結果に基づく変速用制御信号を前記アクチュエータに出力して、前記変速機で変速する場合の前記クラッチ機構の制御を行なうステップをさらに含む、請求項８〜１３のいずれかに記載の車両の制御方法。

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