JP2010038181A - クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチが磨耗した場合でも、接続位置等の補正を必要とすることなく、車両状態に合った接続フィーリングを得ることができるようにする。
【解決手段】クラッチ制御装置１０は、車両の状態を検知する車両状態検知部７４と、アクチュエータ２２の制御を行うアクチュエータ制御部８０と、クラッチ１８の接続開始時点からの経過時間に応じ、且つ、車両の状態に応じたクラッチ１８に発生させるべき目標摩擦トルク値Ｔｔを求める目標トルク決定部７６と、目標摩擦トルク値Ｔｔに対応した目標油圧値Ｐｔを求める目標油圧決定部７８とを有する。そして、アクチュエータ制御部８０は、油圧センサ７０で検知される油圧値が、目標油圧値Ｐｔと等しくなるようにアクチュエータ２２を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンから駆動輪に伝達される動力の断接を液圧に応じて行うクラッチにおいて、該クラッチによる動力の切断状態（クラッチの切断）からクラッチによる動力の接続状態（クラッチの接続）までを制御するクラッチ制御装置に関する。

近時、多段変速機を備えた車両において、変速を行う場合に必要なクラッチ操作を、アクチュエータにより電気的に制御する変速制御装置が知られている。このような変速制御装置においては、速やかに、且つ、ショックなくクラッチを接続係合させることが望まれる。

例えば特許文献１によれば、磁歪センサを用いて動力伝達状態を検知する手段を設け、動力非伝達状態ではクラッチの接続係合速度を速くし、動力伝達状態では接続係合速度を遅くする手法が示されている。

特開２００３−３２９０６４号公報

しかしながら、特許文献１に示す手法では、クラッチが磨耗した場合、クラッチの接続位置が変わることにより、接続速度を変更する位置を補正等することが必要になり、制御が複雑化する傾向になるという問題がある。

また、このようなクラッチ制御装置においては、車両の状態に合った接続フィーリングを得たいという要請がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、クラッチが磨耗した場合でも、接続位置等の補正を必要とすることなく、車両状態に合った接続フィーリングを得ることができるクラッチ制御装置を提供することを目的とする。

［１］ 本発明に係るクラッチ制御装置は、エンジンにて発生した動力を駆動輪に伝達する変速機と、前記エンジンから前記駆動輪に伝達される動力の断接を液圧に応じて行うクラッチと、前記クラッチの断接を行わせる液圧を発生させるアクチュエータと、該アクチュエータが発生させた液圧を検知する液圧検知部と、車両の状態を検知する車両状態検知部と、前記アクチュエータの制御を行う制御部を有するクラッチ制御装置であって、前記クラッチの接続開始時点からの経過時間に応じ、且つ、前記車両の状態に応じた前記クラッチに発生させるべき目標摩擦トルク値を求める目標トルク決定部と、前記目標摩擦トルク値に対応した目標液圧値を求める目標液圧決定部とを有し、前記制御部は、前記液圧検知部で検知される液圧値が、前記目標液圧値と等しくなるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする。

これにより、車両状態に合わせた目標摩擦トルクが求められ、それに対応して液圧が制御されるため、車両状態に合わせた接続フィーリングを得ることができる。その上、クラッチの位置（ストローク）制御ではなく、液圧制御となるので、クラッチの磨耗等の影響を受けずに済むことから、接続位置等を補正する制御等の複雑な制御が必要なく、しかも、磁歪センサ等の特殊なセンサを設ける必要がないため、製造コストの低廉化にも有利である。

［２］ 本発明において、前記目標トルク決定部は、前記エンジンのトルクを推定してエンジントルク推定値とするエンジントルク推定部と、前記車両の状態に応じた加算トルク値を求める加算トルク決定部と、前記エンジントルク推定値に前記加算トルク値を加算して前記目標摩擦トルク値を求める加算部とを有するようにしてもよい。

これにより、車両の状態に応じて適切に定められた加算トルク値を、エンジントルク推定値に加算した目標摩擦トルク値になるように、クラッチが制御されるため、エンジンの状態に合った接続フィーリングを得ることができる。

［３］ 本発明において、前記車両状態検知部で検知される前記車両の状態は、少なくとも前記変速機の変速段位、エンジン回転数、スロットル開度、車速、エンジントルク推定値のいずれかであってもよい。

これにより、少なくとも変速機の変速段位、エンジン回転数、スロットル開度、車速、推定エンジントルクのいずれかに応じて望ましい加算トルク値を設定することができる。例えば、接続速度が速いことが望まれる車両の状態の場合には加算トルク値を大きく、接続ショックが小さいことが望まれる車両の状態の場合には加算トルク値を小さく設定することにより、車両の状態に応じた適切な接続性能が得られる。

［４］ 本発明において、前記エンジントルク推定部は、少なくともエンジン回転数、スロットル開度、大気圧（前記車両にかかる気圧）のいずれかに応じて予め定められたエンジントルク推定値のマップから、前記エンジントルク推定値を求めるようにしてもよい。

［５］ 本発明において、前記加算トルク決定部は、前記加算トルク値を、前記クラッチの接続開始時点における前記車両の状態に応じた第１加算トルク値から該第１加算トルク値よりも大きい第２加算トルク値に向かって増加させるようにしてもよい。

この場合、時間の経過に伴って、クラッチの摩擦トルクが上昇するように制御されるので、推定されたエンジントルクと実際のエンジントルクとの間に差異がある場合にも、クラッチが滑りすぎることはない。

［６］ 本発明において、前記加算トルク決定部は、前記加算トルク値が前記第２加算トルク値になった以降は、時間の経過に拘わらず、前記加算トルク値を前記第２加算トルク値に維持するようにしてもよい。

［７］ 本発明において、前記加算トルク決定部は、前記変速機の変速段位が低いほど、前記第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を小さく設定するようにしてもよい。

車両は、変速段位が低いほど変速ショックが大きいが、第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を小さく設定することで、接続速度の速さよりも変速ショック低減が優先され、変速ショックは小さいものとなる。一方、前記変速機の変速段位が高いほど、変速ショックが小さいことから、第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を大きく設定することで、変速ショックの低減よりも接続速度の速さが優先され、シフトチェンジに要する時間をより短くすることが可能となる。

［８］ 本発明において、シフトチェンジの方向を検知するシフト方向検知部を有し、前記加算トルク決定部は、前記シフト方向検知部にてシフトアップが検知された場合に、前記第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を大きく設定し、前記シフト方向検知部にてシフトダウンが検知された場合に、前記第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を小さく設定するようにしてもよい。

車両は、シフトダウン時は、シフトアップ時と比して、変速ショックが大きいが、第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を小さく設定することで、接続速度の速さよりも変速ショック低減が優先され、変速ショックは小さいものとなる。反対に、シフトアップ時は、第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値が大きく設定されることから、接続速度の速さが優先され、シフトチェンジに要する時間をより短くすることが可能となる。

以上説明したように、本発明に係るクラッチ制御装置によれば、接続位置等を補正する制御等の複雑な制御を必要とすることなく、車両状態に合わせた接続フィーリングを得ることができる。しかも、磁歪センサ等の特殊なセンサを設ける必要がないため、製造コストの低廉化にも有利である。

以下、本発明に係るクラッチ制御装置の実施の形態例を図１〜図６を参照しながら説明する。なお、車両は、ここでは四輪車及び自動二輪車を含む。

本実施の形態に係るクラッチ制御装置１０は、図１に示すように、エンジン１２と、エンジン１２の駆動力を伝達する一次減速機１４と、エンジン１２から出力軸１６へ伝達される動力の断接を油圧に応じて行うクラッチ１８と、図示しないシフトドラムを回転させることにより、複数の変速段を選択的に変更する変速機２０と、クラッチ１８を断接させるために液圧を発生させるアクチュエータ２２とを有する。以下の説明では、エンジン１２から出力軸１６へ伝達される動力のクラッチによる切断を「クラッチの切断」と記し、エンジン１２から出力軸１６へ伝達される動力のクラッチによる接続を「クラッチの接続」と記す。

アクチュエータ２２は、図２に示すように、油圧配管２４に接続されたマスタシリンダ２６と、該マスタシリンダ２６内を摺動するマスタピストン２８と、回転軸３０にウォームギア３２が固着されたモータ３４と、該モータ３４の駆動力がウォームギア３２を介して伝達される扇形のウォームホイールギア３６とを有する。ウォームホイールギア３６の一端には、マスタピストン２８の一端が接続され、モータ３４が例えば正回転することによって、マスタピストン２８が油圧配管２４側に摺動し、油圧配管２４内の油圧（クラッチ油圧）を上昇させる。反対にモータ３４が逆回転することによって、マスタピストン２８がモータ３４の回転軸３０側に摺動し、油圧配管２４内のクラッチ油圧を下降させる。

クラッチ１８は、図２に示すように、クラッチアウタ３８に取り付けられた複数の駆動摩擦板４０と、クラッチインナ４２に取り付けられた複数の被動摩擦板４４との間の摩擦力により、駆動力を伝達する。駆動摩擦板４０と被動摩擦板４４は、クラッチインナ４２の一端に設けられた受圧板４６と加圧板４８との間に交互に配置される。

加圧板４８は、クラッチインナ４２との間に設置されたクラッチスプリング５０により付勢されており、この付勢力により駆動摩擦板４０と被動摩擦板４４同士を押し付け、付勢力に比例した摩擦力を発生する。付勢力が強いほど強い摩擦力が発生し、摩擦トルクが大きくなる。

また、加圧板４８は、プッシュロッド５２によりスレーブピストン５４と回転自在に結合されている。スレーブピストン５４は、油圧配管２４を介してアクチュエータ２２のマスタシリンダ２６に接続されている。従って、クラッチ油圧の上昇によってスレーブピストン５４に発生した力は、クラッチスプリング５０により加圧板４８に与えられている付勢力を減ずるように働く。従って、クラッチ油圧が０の場合に加圧板４８の付勢力が最も大きく、すなわち、摩擦トルクが最大で、クラッチ油圧が上昇するに従い付勢力が弱く、摩擦トルクが小さくなり、やがて所定のクラッチ油圧値以上になると、付勢力は０、すなわち、摩擦トルクは０となる。

このように、クラッチ１８は、クラッチ制御装置１０で制御されたアクチュエータ２２によって発生したクラッチ油圧に応じて駆動力の断接を行うことができる。変速機２０は、複数段の変速比が選択可能な噛み合いクラッチ式であり、乗員により操作される図示しないシフトペダルによりニュートラルを含む任意の段位へ変速される。

また、クラッチ制御装置１０は、図１に示すように、変速機２０の変速段位Ｇｒを検知する変速段位センサ６０と、エンジン１２の回転数（エンジン回転数Ｎｅ）を検知するエンジン回転数センサ６２と、スロットル開度Ｔｈを検知するスロットル開度センサ６４と、車両の速度を検知する車速センサ６６と、クラッチ１８を断接するクラッチ油圧を検知する油圧センサ７０と、アクチュエータ２２の作動位置、例えばウォームホイールギア３６（図２参照）の回転角を検出するアクチュエータ作動角センサ７２とを有する。このうち、変速段位センサ６０と、エンジン回転数センサ６２と、スロットル開度センサ６４と、車速センサ６６は、車両の状態を検知する車両状態検知部７４を構成する。

そして、本実施の形態に係るクラッチ制御装置１０は、図１に示すように、クラッチ１８の接続開始時点からの経過時間に応じ、且つ、車両の状態に応じたクラッチ１８に発生させるべき目標摩擦トルク値Ｔｔを求める目標トルク決定部７６と、目標摩擦トルク値Ｔｔに対応した目標油圧値Ｐｔを求める目標油圧決定部７８と、油圧センサ７０で検知される油圧値が、目標油圧値Ｐｔと等しくなるようにアクチュエータ２２を制御するアクチュエータ制御部８０と、クラッチ１８が完全に接続されたことを検知するクラッチ接続完了検知部８２とを有する。

目標トルク決定部７６は、エンジン１２のトルクを推定してエンジントルク推定値Ｔｅとして出力するエンジントルク推定部８４と、車両の状態に応じた加算トルク値Ｔａを求める加算トルク決定部８６と、エンジントルク推定値Ｔｅに加算トルク値Ｔａを加算して目標摩擦トルク値Ｔｔを求める加算部８８とを有する。

エンジントルク推定部８４は、エンジン回転数Ｎｅと、スロットル開度Ｔｈと、エンジントルク推定値Ｔｅとの関係を記したエンジントルクマップ９０を有する。このエンジントルクマップ９０は、図３に模式的に示すように、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度Ｔｈの値に応じて、エンジン１２が発生するエンジントルク推定値Ｔｅが記されている。エンジントルク推定値Ｔｅは、例えば予めエンジン１２の発生トルクを計測することで決められている。

そして、エンジントルク推定部８４は、エンジン回転数センサ６２及びスロットル開度センサ６４からの検出値（エンジン回転数Ｎｅ及びスロットル開度Ｔｈ）と、エンジントルクマップ９０とに基づいてエンジントルク推定値Ｔｅを決定する。なお、エンジン１２には、該エンジン１２が出力軸１６を駆動する駆動状態と、出力軸１６がエンジン１２を駆動するエンジンブレーキ状態があるが、いずれの場合のエンジントルク推定値Ｔｅも正の値としてエンジントルクマップ９０に記されている。

加算トルク決定部８６は、変速段位に応じて予め定められた第１加算トルク値Ｔ１及び第２加算トルク値Ｔ２を記した加算トルクマップ９２と、クラッチ１８の接続開始時点からの経過時間ｔを計時するタイマ９４とを有する。

加算トルクマップは、図４に模式的に示すように、変速段位Ｇｒに応じた第１加算トルク値Ｔ１及び第２加算トルク値Ｔ２が記されている。変速段位Ｇｒが小さい（すなわち変速比が大きい）場合には、接続速度の速さよりも変速ショック低減を優先し、小さい加算トルク値となっており、変速段位Ｇｒが大きい（すなわち変速比が小さい）場合には、変速ショック低減よりも接続速度の速さを優先し、大きい加算トルク値となっている。また、第２加算トルク値Ｔ２は第１加算トルク値Ｔ１よりも大きい値に設定されている。

そして、この加算トルク決定部８６は、変速段位センサ６０からの検出値（変速段位Ｇｒ）と、加算トルクマップ９２とに基づいて第１加算トルク値Ｔ１及び第２加算トルク値Ｔ２を決定し、これら第１加算トルク値Ｔ１と第２加算トルク値Ｔ２とタイマ９４での計時時間（クラッチ１２の接続開始時点からの経過時間ｔ）とに基づいて加算トルク値Ｔａを演算する。所定時間Ｔを経過した後は、加算トルク値Ｔａとして第２加算トルク値Ｔ２を出力する。

すなわち、この加算トルク決定部８６は、車両の状態（この場合、変速段位Ｇｒ）に応じた加算トルク値Ｔａを決定する。加算トルク値Ｔａが０に近いほど、接続時間が長く接続ショック（変速ショック）が小さくなり、加算トルク値Ｔａが大きいほど接続時間が短く接続ショックが大きくなる。これにより、車両の状態に応じた、最適な接続時間と接続ショックでの制御が可能となる。

目標油圧決定部７８は、目標トルク決定部７６から出力される目標トルク値Ｔｔ（エンジントルク推定値Ｔｅに加算トルク値Ｔａを加えた値）に対応した目標油圧値Ｐｔを決定する。目標トルク値Ｔｔから目標油圧値Ｐｔへの換算は例えば次式で行われる。
Ｐｔ＝Ｐ０−ｋ×Ｔｔ
Ｐｔ：目標油圧値、Ｐ０：定数、ｋ：定数、Ｔｔ：目標トルク値

また、目標トルク値Ｔｔと目標油圧値Ｐｔの関係を記したマップを用いて決定してもよい。

クラッチ接続完了検知部８２は、エンジン回転数Ｎｅ、変速段位Ｇｒ、車速から、クラッチ１８の滑り速度を算出し、クラッチ１８が滑っていないことにより接続完了を検知する。

アクチュエータ制御部８０は、油圧センサ７０で検知される油圧値が目標油圧値Ｐｔになるようにモータ３４（図２参照）を駆動してアクチュエータ２２を制御する。油圧値が目標油圧値Ｐｔになるようにアクチュエータ２２を制御するには、例えばＰＩＤ制御等の既知の手法を用いることができる。

また、本実施の形態では、例えば図６に示すように、クラッチ１８が最大摩擦トルクとなる油圧値を第１油圧値Ｐｃ１とし、クラッチ１８が完全に切断状態となる油圧値を第２油圧値Ｐｃ２としたとき、第１油圧値Ｐｃ１寄りに設定された油圧値を第１しきい値Ｐ１とし、第２油圧値Ｐｃ２寄りに設定された油圧値を第２しきい値Ｐ２としている。

この場合、アクチュエータ制御部８０は、目標油圧値Ｐｔが第１しきい値Ｐ１を超えた場合（第１しきい値Ｐ１よりも小さい値になった場合）に、アクチュエータ作動角センサ７２で検知されるウォームホイールギア３６の回転角が、クラッチ１８が最大摩擦トルクとなる第１回転角Ａ１と等しくなるようにモータ３４を駆動してアクチュエータ２２を制御する。また、アクチュエータ制御部８０は、目標油圧値Ｐｔが第２しきい値Ｐ２を超えた場合（第２しきい値Ｐ２よりも大きい値になった場合）に、ウォームホイールギア３６の回転角が、クラッチ１８が完全に切断状態となる第２回転角Ａ２と等しくなるようにモータ３４を駆動してアクチュエータ２２を制御する。これらの制御においても、例えばＰＩＤ制御等の既知の手法を用いることができる。

本実施の形態では、エンジントルクマップ９０、加算トルクマップ９２にそれぞれ車両の状態に応じたトルク値を格納しておき、エンジントルク推定部８４及び加算トルク決定部８６によって、エンジントルクマップ９０及び加算トルクマップ９２からそれぞれ車両の状態に対応したトルク値を読み出して目標トルク値Ｔｔを求め、さらに、油圧値に変換して目標油圧値Ｐｔを決定したが、各マップのトルク値の代わりに、予め変換された油圧値を格納しておいてもよい。この場合、目標油圧決定部７８を省略することができる。

次に、本実施の形態に係るクラッチ制御装置１０の動作を図５のフローチャートも参照しながら説明する。

クラッチ１８の接続が開始されると、先ず、図５のステップＳ１において、タイマ９４での計時時間（経過時間ｔ）を０にリセットする。すなわち、タイマ９４は、所定の時間間隔で供給されるクロックパルスを計数し、この計数値が経過時間ｔを示す。以後、計数値ｔとも記す。

その後、ステップＳ２において、エンジントルク推定部８４は、エンジン回転数センサ６２及びスロットル開度センサ６４からの検出値（エンジン回転数Ｎｅ及びスロットル開度Ｔｈ）と、エンジントルクマップ９０とに基づいてエンジントルク推定値Ｔｅを決定する。

その後、ステップＳ３において、加算トルク決定部８６は、タイマ９４での計数値ｔと所定の値Ｔ（所定のパルス数：所定時間Ｔ）とを比較し、クラッチ接続開始時点から所定時間Ｔだけ経過したか否かを判別する。

所定時間Ｔが経過していないならば、ステップＳ４に進み、加算トルク決定部８６は、変速段位センサ６０からの検出値（変速段位Ｇｒ）と、加算トルクマップ９２とに基づいて第１加算トルク値Ｔ１及び第２加算トルク値Ｔ２を決定し、さらに、第１加算トルク値Ｔ１と第２加算トルク値Ｔ２とタイマ９４での計数値とに基づいて加算トルク値Ｔａを演算する。以下のような演算式に基づいて加算トルク値Ｔａを求めることができる。
Ｔａ＝Ｔ１＋（Ｔ２−Ｔ１）×（ｔ／Ｔ）

一方、前記ステップＳ３において、クラッチ接続開始時点から所定時間Ｔだけ経過していると判別された場合は、ステップＳ５に進み、加算トルク決定部８６は、変速段位センサ６０からの検出値と、加算トルクマップ９２とに基づいて第２加算トルク値Ｔ２を決定し、この第２加算トルク値Ｔ２を加算トルク値Ｔａとする。

前記ステップＳ４あるいはステップＳ５での処理が終了した段階で、次のステップＳ６に進み、目標トルク決定部７６の加算部８８は、エンジントルク推定部８４からのエンジントルク推定値Ｔｅと、加算トルク決定部８６からの加算トルク値Ｔａを加算して、目標トルク値Ｔｔを決定する。

その後、ステップＳ７において、目標油圧決定部７８は、目標トルク決定部７６からの目標トルク値Ｔｔに対応した目標油圧値Ｐｔを決定する。

その後、ステップＳ８及びステップＳ９において、アクチュエータ制御部８０は、目標油圧値Ｐｔと、第１しきい値Ｐ１及び第２しきい値Ｐ２とを比較し、Ｐｔ＜Ｐ１ならステップＳ１２へ、Ｐ１≦Ｐｔ＜Ｐ２ならステップＳ１０へ、Ｐｔ≧Ｐ２ならステップＳ１１へと進む。上述したように、第１しきい値Ｐ１はクラッチが最大摩擦トルクになる第１油圧値Ｐｃ１よりもわずかに大きく設定される。また、第２しきい値Ｐ２はクラッチ１８が半クラッチ状態と切断状態になる境界の第２油圧値Ｐｃ２付近に設定される。

ステップＳ１０では、アクチュエータ制御部８０は、油圧センサ７０で検知される油圧値が目標油圧値Ｐｔになるようにアクチュエータ２２をＰＩＤ制御する。

ステップＳ１１では、アクチュエータ制御部８０は、アクチュエータ作動角センサ７２で検知されるウォームホイールギア３６の回転角が、クラッチ１８が完全に切断状態となる第２回転角Ａ２と等しくなるようにアクチュエータ２２をＰＩＤ制御する。

ステップＳ１２では、アクチュエータ制御部８０は、ウォームホイールギア３６の回転角が、クラッチ１８が最大摩擦トルクとなる第１回転角Ａ１と等しくなるようにアクチュエータ２２をＰＩＤ制御する。

ステップＳ１０、ステップＳ１１又はステップＳ１２での処理が終了した段階で、ステップＳ１３に進み、クラッチ接続完了検知部８２は、クラッチ１８の接続が完了したか否かを判別する。

そして、このクラッチ制御装置１０は、クラッチ接続完了検知部８２において接続が完了したと判別された場合は、クラッチ接続制御を終了し、完了していないと判別された場合はステップＳ２へ戻り、上述したクラッチ接続制御を続ける。

なお、本実施の形態では、接続開始時点から所定時間Ｔが経過した後は、加算トルク値Ｔａを第２加算トルク値Ｔ２で一定としたが、第１加算トルク値Ｔ１及び第２加算トルク値Ｔ２から外挿（例えば一次関数による直線外挿）にて加算トルク値Ｔａを推定し、クラッチ接続完了が検知されるまで、加算トルク値Ｔａが増加し続けるようにしてもよい。

また、本実施の形態は、油圧の大きい方がクラッチ１８の摩擦トルクが小さくなる構成に適用した例であるが、もちろん、油圧が大きい方がクラッチ１８の摩擦トルクが大きくなるようなクラッチ１８の構成にも適用させることができる。この場合は、ステップＳ８及びＳ９の判定の大小を逆にすればよい。

次に、本実施の形態に係るクラッチ制御装置１０の動作について図６のタイミングチャートを参照しながら説明する。

当初、クラッチ１８は切断状態にある。この状態では、油圧値は第２しきい値Ｐ２以上であり、クラッチ１８の摩擦トルクは０である。

そして、時点ｔ１において接続が開始されたとすると、加算トルク値Ｔａは、時点ｔ１においては第１加算トルク値Ｔ１であり、時間が経過するに従い増加し、所定時間Ｔが経過した時点ｔ２において第２加算トルク値Ｔ２となる。所定時間Ｔが経過した後は、第２加算トルク値Ｔ２で一定となる。クラッチ１８は、時点ｔ１においては滑りを生じているが、クラッチ１８の摩擦トルクがエンジントルクよりも加算トルク値Ｔａ分だけ大きいため、クラッチ１８の滑り速度は徐々に減少し、時点ｔ３において０となる。エンジントルク推定値Ｔｅはクラッチ１８の滑り速度が減少するため、エンジン回転数Ｎｅが下がり、それに応じて減少している。

時点ｔ３において、クラッチ１８の滑りが０になると、クラッチ１８の接続完了が検知され、接続制御が終了する。

通常、クラッチ１８の接続が完了した後は、クラッチ１８は最大摩擦トルクになるように制御される。従って、油圧値は略０となる。

このように、本実施の形態に係るクラッチ制御装置１０においては、車両状態に合わせた目標摩擦トルク値Ｔｔが求められ、それに対応して液圧が制御されるため、車両状態に合わせた接続フィーリングを得ることができる。その上、クラッチ１８の位置（ストローク）制御ではなく、液圧制御となるので、クラッチ１８の磨耗等の影響を受けずに済むことから、接続位置等を補正する制御等の複雑な制御が必要なく、しかも、磁歪センサ等の特殊なセンサを設ける必要がないため、製造コストの低廉化にも有利である。

また、車両の状態に応じて適切に定められた加算トルク値Ｔａを、エンジントルク推定値Ｔｅに加算した目標摩擦トルク値Ｔｔになるように、クラッチ１８が制御されるため、エンジン１２の状態に合った接続フィーリングを得ることができる。

また、少なくとも変速機２０の変速段位Ｇｒ、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度Ｔｈ、車速、エンジントルク推定値Ｔｅのいずれかに応じて望ましい加算トルク値Ｔａを設定することができる。例えば、接続速度が速いことが望まれる車両の状態の場合には加算トルク値Ｔａを大きく、接続ショックが小さいことが望まれる車両の状態の場合には加算トルク値Ｔａを小さく設定することができ、車両の状態に応じた適切な接続性能を得ることができる。

また、時間の経過に伴って、クラッチ１８の摩擦トルクが上昇するように制御されるので、推定されたエンジントルクと実際のエンジントルクとの間に差異がある場合にも、クラッチ１８が滑りすぎることはない。

また、変速段位Ｇｒが低いほど第１加算トルク値Ｔａを低く設定したので、接続速度の速さよりも変速ショック低減が優先され、変速ショックは小さいものとなる。一方、変速段位Ｇｒが高いほど第１加算トルク値Ｔａを大きく設定したので、変速ショックの低減よりも接続速度の速さが優先され、シフトチェンジに要する時間をより短くすることが可能となる。

また、本実施の形態では、目標油圧値Ｐｔが第１しきい値Ｐ１を超えた場合に、アクチュエータ作動角センサ７２で検知されるウォームホイールギア３６の回転角が、クラッチ１８が最大摩擦トルクとなる第１回転角Ａ１と等しくなるようにアクチュエータ２２を制御し、目標油圧値Ｐｔが第２しきい値Ｐ２を超えた場合に、クラッチ１８が完全に切断状態となる第２回転角Ａ２と等しくなるようにアクチュエータ２２を制御するようにしている。

通常、クラッチ１８の摩擦トルクが、最大摩擦トルク付近にあったり、クラッチ１８が完全に切断状態となる付近の摩擦トルクになると、油圧の変化が小さくなり、油圧による制御が困難となるが、上述のように、ウォームホイールギア３６の回転角を制御するようにしたので、このような状態においても良好な制御を行うことができる。

上述の例において、加算トルク決定部８６は、変速段位Ｇｒに対応して第１加算トルク値Ｔ１を設定したが、その他、シフトアップが操作された場合に、第１加算トルク値Ｔ１を大きく設定し、シフトダウンが操作された場合に、第１加算トルク値Ｔ１を小さく設定するようにしてもよい。シフトアップが操作されたかシフトダウンが操作されたかの検出は、エンジン回転数Ｎｅ、変速段位Ｇｒ、車速からクラッチ１８の滑り速度を算出し、滑り速度の正負で判別することができる。駆動摩擦板４０の回転速度が、被動摩擦板４４の回転数より高い場合には、滑り速度を正としてシフトアップと判別することができる。逆に、駆動摩擦板４０の回転速度が、被動摩擦板４４の回転数より低い場合には、滑り速度を負としてシフトダウンと判別することができる。

つまり、加算トルク決定部８６は、エンジン回転数センサ６２、変速段位センサ６０、車速センサ６６の検出信号によりシフトアップかシフトダウンかを判別し、シフトアップと判別された場合には加算トルク値Ｔａを大きく設定し、シフトダウンと判別された場合には加算トルク値Ｔａを小さく設定する。加算トルク値Ｔａを大きく設定するには、第１加算トルク値Ｔ１及び第２加算トルク値Ｔ２を大きく設定し、加算トルク値Ｔａを小さく設定するには、第１加算トルク値Ｔ１及び第２加算トルク値Ｔ２を小さく設定すればよい。

通常、車両は、シフトダウン時は、シフトアップ時と比して、変速ショックが大きいが、上述の制御方法を採用することで、シフトダウン時は、接続速度の速さよりも変速ショック低減が優先され、変速ショックは小さいものとなる。反対に、シフトアップ時は、接続速度の速さが優先され、シフトチェンジに要する時間をより短くすることが可能となる。

上述した実施の形態では、油圧を用いた例を示したが、その他、一定の粘性を有し、機器への錆発生を抑えることができる液体を用いてもよい。

なお、本発明に係るクラッチ制御装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本実施の形態に係るクラッチ制御装置を具備した車両を示すブロック図である。 車両のアクチュエータ及びクラッチの機構部分を示す拡大図である。 エンジントルクマップを特性曲線として模式的に示す図である。 加算トルクマップを特性曲線として模式的に示す図である。 本実施の形態に係るクラッチ制御装置の動作を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るクラッチ制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０…クラッチ制御装置 １２…エンジン
１８…クラッチ ２０…変速機
２２…アクチュエータ ２４…油圧配管
６０…変速段位センサ ６２…エンジン回転数センサ
６４…スロットル開度センサ ６６…車速センサ
７０…油圧センサ ７２…アクチュエータ作動角センサ
７４…車両状態検知部 ７６…目標トルク決定部
７８…目標油圧決定部 ８０…アクチュエータ制御部
８２…クラッチ接続完了検知部 ８４…エンジントルク推定部
８６…加算トルク決定部 ８８…加算部
９０…エンジントルクマップ ９２…加算トルクマップ
９４…タイマ

Claims (8)

1. エンジンにて発生した動力を駆動輪に伝達する変速機と、前記エンジンから前記駆動輪に伝達される動力の断接を液圧に応じて行うクラッチと、前記クラッチの断接を行わせる液圧を発生させるアクチュエータと、該アクチュエータが発生させた液圧を検知する液圧検知部と、車両の状態を検知する車両状態検知部と、前記アクチュエータの制御を行う制御部を有するクラッチ制御装置であって、
   前記クラッチの接続開始時点からの経過時間に応じ、且つ、前記車両の状態に応じた前記クラッチに発生させるべき目標摩擦トルク値を求める目標トルク決定部と、
   前記目標摩擦トルク値に対応した目標液圧値を求める目標液圧決定部とを有し、
   前記制御部は、前記液圧検知部で検知される液圧値が、前記目標液圧値と等しくなるように前記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. 請求項１記載のクラッチ制御装置において、
   前記目標トルク決定部は、
   前記エンジンのトルクを推定してエンジントルク推定値とするエンジントルク推定部と、
   前記車両の状態に応じた加算トルク値を求める加算トルク決定部と、
   前記エンジントルク推定値に前記加算トルク値を加算して前記目標摩擦トルク値を求める加算部とを有することを特徴とするクラッチ制御装置。
3. 請求項２記載のクラッチ制御装置において、
   前記車両状態検知部で検知される前記車両の状態は、少なくとも前記変速機の変速段位、エンジン回転数、スロットル開度、車速、エンジントルク推定値のいずれかであることを特徴とするクラッチ制御装置。
4. 請求項２又は３記載のクラッチ制御装置において、
   前記エンジントルク推定部は、少なくともエンジン回転数、スロットル開度、大気圧（前記車両にかかる気圧）のいずれかに応じて予め定められたエンジントルク推定値のマップから、前記エンジントルク推定値を求めることを特徴とするクラッチ制御装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載のクラッチ制御装置において、
   前記加算トルク決定部は、
   前記加算トルク値を、前記クラッチの接続開始時点における前記車両の状態に応じた第１加算トルク値から該第１加算トルク値よりも大きい第２加算トルク値に向かって増加させることを特徴とするクラッチ制御装置。
6. 請求項５記載のクラッチ制御装置において、
   前記加算トルク決定部は、
   前記加算トルク値が前記第２加算トルク値になった以降は、時間の経過に拘わらず、前記加算トルク値を前記第２加算トルク値に維持することをクラッチ制御装置。
7. 請求項５又は６記載のクラッチ制御装置において、
   前記加算トルク決定部は、
   前記変速機の変速段位が低いほど、前記第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を小さく設定することを特徴とするクラッチ制御装置。
8. 請求項５又は６記載のクラッチ制御装置において、
   シフトチェンジの方向を検知するシフト方向検知部を有し、
   前記加算トルク決定部は、
   前記シフト方向検知部にてシフトアップが検知された場合に、前記第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を大きく設定し、
   前記シフト方向検知部にてシフトダウンが検知された場合に、前記第１加算トルク値及び前記第２加算トルク値を小さく設定することを特徴とするクラッチ制御装置。

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