JP2012202472A - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製品毎のばらつきに基づくロッド作動量のばらつきを、簡易にかつ適切に学習し補正することが可能な変速制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１１と、自動変速装置１３と、目標クラッチトルクＴｒに制御するクラッチ３０と、アクチュエータ６１によって出力ロッド６４をロッド作動量作動させるクラッチアクチュエータ１７と、ロッド作動量Ｓａに応じて油圧を発生させるマスタシリンダ６５と、クラッチ３０を切断および係合制御するスレーブシリンダ７１と、クラッチトルク−作動量記憶手段５１と、クラッチ制御手段５２と、ロッド作動量検出手段６７と、アクチュエータ電流検出手段２８と、油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃを検出し油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃが検出された時に検出されたロッド作動量位置をクラッチトルクＴｃとクラッチアクチュエータのロッド作動量Ｓａとの対応関係におけるクラッチ３０の係合側の原点位置に置き換える原点位置補正手段５３と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、原動機、及び自動化されたクラッチ装置を備え、クラッチ係合時のアクチュエータの作動量を学習することによって好適にクラッチトルクを制御する車両の変速制御装置に関する。

従来、内燃機関（エンジン）等の原動機を駆動源とする車両において、既存のマニュアルトランスミッションにアクチュエータを取り付け、運転者の意思、若しくは車両状態により一連の変速操作（クラッチの断接、ギヤシフト、及びセレクト）を自動的に行なう自動変速機（以下、ＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）という）が知られている。該ＡＭＴは、例えば、クラッチの制御においては、車両特性から要求されるクラッチトルクをアクチュエータの作動量であるロッド作動量に変換して制御している。出荷時において上記クラッチトルクとロッド作動量との関係は、クラッチディスクのクッショニング特性などから静的に求められるものであるが、実車では、クラッチフェーシングの摩耗、発熱によるμ（摩擦係数）変化、経年劣化等の動的な変動要因、及び初期からの製品毎のばらつき等の静的な変動要因が大きく作用することが知られている。

このように、各要因が作用してクラッチトルクとロッド作動量との関係が変化すると、ＡＭＴの場合、変速時のクラッチ切断操作と係合操作とが意図したタイミングどおりに行なわれなくなる。例えばクラッチ切断時間が意図した時間を越えて長くなると、クラッチ切断中にはエンジンからのトルクが車輪に伝達されず運転者が失速感を感じる虞れがある。また、クラッチ切断時間が長くなると、負荷を受けないエンジンが過大に吹き上がりクラッチ係合動作時にエンジンの回転数と変速機の入力軸回転数の差が大きくなって過大な変速ショックが発生する虞もある。そこで、クラッチトルクとロッド作動量との関係を適宜学習し、その関係を定めるクラッチトルクマップを補正していく技術が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に示す技術では、クラッチ係脱操作を行なう発進時に学習を行っている。発進時には変速機の入力軸回転数は略０となっており、これによって常時安定したクラッチトルクとロッド作動量の関係が取得できる。そして該取得したデータによってクラッチトルクとロッド作動量との関係を補正し、クラッチ切断時間が好適なものとなるようにして、失速感の発生や、エンジンの過大な吹き上がりによる変速ショックの発生等を抑制している。

特開２００５−２１４３３１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来の技術では、クラッチディスクのクラッチフェーシングの摩耗や発熱によるμ（摩擦係数）の変化等の動的要因に関して学習し、該変化量に基づいてロッド作動量を補正する方法は開示されているが、初期からの製品毎のばらつき等の静的要因に対して学習を行ない補正する方法については示されていない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、製品毎のばらつきに基づくロッド作動量のばらつきを、簡易にかつ適切に学習し補正することが可能な変速制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る車両の変速制御装置は、車両に搭載されたエンジンが出力するエンジントルクによって回転されるよう適合された入力軸の回転を複数段の変速比に変速して前記車両の駆動輪に回転連結された出力軸に伝達する自動変速装置と、前記エンジンのアウトプットシャフトと前記自動変速装置の前記入力軸とを係脱するとともに前記アウトプットシャフトから前記入力軸に伝達されるクラッチトルクを目標クラッチトルクに制御するクラッチと、アクチュエータによって出力ロッドをロッド作動量作動させるクラッチアクチュエータと、前記出力ロッドのロッド作動量に応じてリザーバに連通するアイドルポートを閉止し、油圧を発生させるマスタシリンダと、 前記マスタシリンダと油圧回路を介して連通され、前記マスタシリンダで前記発生された油圧に応じて前記クラッチを切断および係合制御するスレーブシリンダと、前記クラッチのクラッチトルクを制御する前記出力ロッドのロッド作動量と前記クラッチトルクとの対応関係を記憶するクラッチトルク−作動量記憶手段と、所要の目標クラッチトルクに対応する前記出力ロッドのロッド作動量を前記クラッチトルク−作動量記憶手段から求め前記出力ロッドを前記ロッド作動量作動させて前記クラッチトルクを前記目標クラッチトルクに制御するクラッチ制御手段と、前記出力ロッドのロッド作動量を検出するロッド作動量検出手段と、前記アクチュエータの駆動電流を検出するアクチュエータ電流検出手段と、前記出力ロッドが所定のロッド作動量作動して前記アイドルポートを閉止し前記油圧回路に油圧が発生した時に出力される前記アクチュエータの駆動電流を油圧発生時アクチュエータ電流として前記アクチュエータ電流検出手段によって検出し、前記油圧発生時アクチュエータ電流が検出された時に前記ロッド作動量検出手段によって検出された前記出力ロッドのロッド作動量位置を前記クラッチトルク−作動量記憶手段に記憶された前記クラッチトルクと前記クラッチアクチュエータのロッド作動量との対応関係における、前記クラッチの係合側の原点位置に置き換える原点位置補正手段と、を有する。

上記課題を解決するため、請求項２に係る車両の変速制御装置は、請求項１において、前記自動変速装置の入力軸又は出力軸に回転連結されるとともに前記駆動輪にモータ減速比で回転連結されるモータを備える。

請求項１に係る発明によれば、変速制御装置は、原点位置補正手段によってアクチュエータの駆動電流値を監視する。また出力ロッドがマスタシリンダのアイドルポートを閉止することによって発生させる油圧発生時アクチュエータ電流を検出するとともに、該油圧発生時アクチュエータ電流検出時の出力ロッドの位置をロッド作動量検出手段によって検出する。そして該検出した出力ロッドの位置をクラッチトルク−作動量記憶手段に記憶されたクラッチトルクとクラッチアクチュエータのロッド作動量との対応関係における、クラッチの係合側の原点位置に置き換える。これにより製品毎にばらつきのあるマスタシリンダにおけるアイドルポートの閉めきり位置のばらつき分を良好に補正することができ、クラッチトルク−作動量記憶手段に記憶されたクラッチトルクとクラッチアクチュエータのロッド作動量との対応関係の精度を向上させることができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１において、本発明が適用される車両は、自動変速装置の入力軸又は出力軸に回転連結されるとともに駆動輪にモータ減速比で回転連結されるモータを備えたハイブリッド車両である。このように構成されるハイブリッド車両では、搭載上の都合からクラッチの係脱を制御するクラッチアクチュエータをクラッチから離れた位置に配置することが必要となることがある。この場合には配管の配策次第で搭載位置を変更できる油圧式のアクチュエータが多く採用される。そのように油圧式のアクチュエータが採用された場合に本発明を適用することにより、マスタシリンダにおけるアイドルポートの閉めきり位置のばらつき分を学習して補正することができる。このように簡易な方法によって学習を実施しクラッチ制御の精度を向上させることができる。

本発明に係る変速制御装置を含むハイブリッド車両の概略構成図である。 図１のエンジン、自動変速機、及びクラッチ装置の概略構成図である。 図２のマスタシリンダの拡大断面図である。 クラッチトルクとロッド作動量との関係を示すクラッチトルクマップである。 変速線の一例である。 本実施形態に係る変速制御時におけるエンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉ等の制御状態を示すタイムチャート図である。 スロットル開度一定時におけるエンジントルク−エンジン回転数グラフである。 本発明に係る制御時における実ロッド作動量に対する駆動電流値、及び油圧を示すタイムチャート図である。

次に、本発明に係る実施形態の変速制御装置について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明を適用可能なハイブリッド車両の構成を示したブロック図である。図１に示すハイブリッド車両１はＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）タイプの車両であり、エンジン１１と、バッテリ１９に蓄積された電気で駆動されるモータジェネレータ１２（本発明のモータに相当、図１中においてはＭＧと記載）とを備え、該２種類の原動機が並列に配置されて搭載され、各々の原動機によって車輪を駆動できるような構成となっている。

また、ハイブリッド車両１は、図１、図２に示すように、自動変速機１３（本発明の自動変速装置に相当）、クラッチ装置３０（本発明のクラッチに相当）、クラッチアクチュエータ１７、差動装置（ディファレンシャル）１４、駆動軸１５ａ、１５ｂ、及び駆動輪１６ａ、１６ｂを備えている。

自動変速機１３はエンジン１１の出力軸３１（本発明のアウトプットシャフトに相当）に回転連結され、出力軸３１の回転数（回転速度）を複数の変速比の変速段によって変速する。クラッチ装置３０は、エンジン１１の出力軸３１と自動変速機１３の入力軸３４との係脱を制御するとともに出力軸３１から入力軸３４に伝達されるクラッチトルクを後述する目標クラッチトルクＴｒに制御する。

クラッチアクチュエータ１７は、図１、図２に示すように自動変速機１３に設けられ、クラッチアクチュエータ１７を構成する直流電動モータ６１（本発明のアクチュエータに相当する）によって、出力ロッド６４を軸線方向にロッド作動量Ｓａ作動させ、後述するマスタシリンダ６５に発生させる油圧を制御する。そして制御した油圧をクラッチ装置３０に固定された後述するスレーブシリンダ４７（図２参照）に付与し、クラッチ装置３０の係合、及び切断制御を行なう。

なお、本実施形態においては上述した目標クラッチトルクＴｒを求めるときには、事前に準備される図４に示す出力ロッド６４のロッド作動量ＳａとクラッチトルクＴｃとの関係に基づく（実線グラフ参照）。図４において、実線グラフは初期状態（車両出荷状態）におけるロッド作動量Ｓａと、該ロッド作動量Ｓａだけ作動させた時に自動変速機１３の入力軸３４に伝達されるエンジントルク（＝クラッチトルクＴｃ）との対応関係を示したクラッチトルクマップであり、変速機ＥＣＵ２４のＲＯＭに記憶されている（後述するクラッチトルク−作動量記憶手段５１に相当）。図４では、表の左端がフライホイール４１とクラッチディスク４２との間が完全に係合している完全係合状態を示し、右端がフライホイール４１とクラッチディスク４２との間が切断されている開放状態を示している。

そして図４のロッド作動量ＳａとクラッチトルクＴｃとの関係から目標クラッチトルクＴｒを導出するためのロッド作動量Ｓａａを読み出し、出力ロッド６４をロッド作動量Ｓａａ作動させることによって目標クラッチトルクＴｒを実現するものである。ところが実際には、ベースとする図４に示す出力ロッド６４のロッド作動量ＳａとクラッチトルクＴｃとの関係については、クラッチフェーシングの摩耗、発熱によるμ（摩擦係数）変化、経年劣化等の動的な要因によって変動していることが考えられる。そこで本来であれば、特開２００５−２１４３３１号公報等に開示されるように動的な要因についての補正も必要となる。しかし本発明においては上記のような動的な変動要因ではなく、製品毎のばらつきである、アイドルポート６５ａの位置や径、または出力ロッド６４が組付けられた状態におけるアイドルポート６５ａと出力ロッド６４との相対位置関係のばらつき等の静的な変動要因に着目した。そのため、以後、動的な変動要因に対しての補正については説明せず、クラッチアクチュエータ１７の出力ロッド６４をロッド作動量Ｓａａ作動させて目標クラッチトルクＴｒに制御する説明においては、目標クラッチトルクＴｒをそのまま使用して説明する。

ハイブリッド車両１は、制御装置としてＨＶ−ＥＣＵ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２１と、モータＥＣＵ２２と、エンジンＥＣＵ２３と、変速機ＥＣＵ２４と、バッテリＥＣＵ２５と、を備えている。ＨＶ−ＥＣＵ２１は、車両全体の制御を掌り、モータＥＣＵ２２はモータジェネレータ１２に駆動又は回生を指令する。エンジンＥＣＵ２３は、エンジン１１の停止、及び燃焼を制御し、変速機ＥＣＵ２４は自動変速機１３に組み込まれたクラッチアクチュエータ１７、シフトアクチュエータ１８、及びセレクトアクチュエータ２６と接続され、各アクチュエータ１７、１８、２６を制御し最適な変速を行なわせしめる。バッテリＥＣＵ２５は、インバータ２７と接続されたバッテリ１９の充電状態を管理する。モータＥＣＵ２２、エンジンＥＣＵ２３、変速機ＥＣＵ２４、及びバッテリＥＣＵ２５はＨＶ−ＥＣＵ２１とＣＡＮ接続され、それぞれはＨＶ−ＥＣＵ２１によって管理、及び制御されている。

各ＥＣＵ２１、２２、２３、２４、２５は、それぞれ制御部（図略）を備えており、演算を行なうＣＰＵ（制御部）と、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップ電源なしでデータの保持が可能なＥＥＰＲＯＭ等とを備えて構成される（いずれも図略）。制御部は、ＣＰＵによってＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＯＭは、各種制御プログラムや、これらのプログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されたメモリである。ＲＡＭは制御部での演算結果や外部から入力されるデータ等を一時的に記憶するメモリに相当し、ＥＥＰＲＯＭは記憶されたデータ等を保存する不揮発性のメモリからなる。制御部のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭは、夫々バス（図略）を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース、及び出力インターフェース（いずれも図略）と接続される。

このように構成されたハイブリッド車両１は、発進時においてはモータジェネレータ１２のみによって発進し、モータジェネレータ１２の駆動力が不足した場合等にスタータ７３を駆動しエンジン１１を始動させる。これによってモータジェネレータ１２とエンジン１１との両駆動力、若しくはエンジン１１のみの駆動力によっても走行することができる。

エンジン１１、自動変速機１３、クラッチ装置３０、クラッチアクチュエータ１７、マスタシリンダ６５、スレーブシリンダ４７、ストロークセンサ６７（本発明のロッド作動量検出手段に相当）、電流計２８（本発明のアクチュエータ電流検出手段に相当）、変速機ＥＣＵ２４、及びＨＶ−ＥＣＵ２１等によって本発明に係る変速制御装置２が構成される。また変速機ＥＣＵ２４が有するクラッチトルク−作動量記憶手段５１、クラッチ制御手段５２、及び原点位置補正手段５３によって変速制御装置２が制御される。

図１、図２に示すようにＨＶ−ＥＣＵ２１には、スタータ７３、アクセルペダルスイッチ（図略）、及びアクセル開度センサ（図略）等の各種センサが接続されている。変速機ＥＣＵ２４には、自動変速機１３の入力軸回転数Ｎｉを検出する入力軸回転数センサ３６、ストロークセンサ６７（ロッド作動量検出手段）、直流電動モータ６１の駆動電流値Ｉｃを検出するアクチュエータ電流検出手段である電流計２８、クラッチアクチュエータ１７、シフトアクチュエータ１８、及びセレクトアクチュエータ２６等が接続されている。エンジンＥＣＵ２３にはエンジン回転数センサ７２が接続されエンジン回転数Ｎｅが検出される。

そしてＨＶ−ＥＣＵ２１は、上記各種センサの検出信号を取り込み、アクセルのオン・オフ状態、アクセルペダル開度、スタータ７３のオン・オフ状態等を検知する。また、変速機ＥＣＵ２４は、直流電動モータ６１の駆動電流値Ｉｃ、自動変速機１３の入力軸回転数Ｎｉ等を検知するとともに、ストロークセンサ６７（ロッド作動量検出手段）からの信号によってクラッチアクチュエータ１７のロッド作動量Ｓａを検知する。そして検知した車両状態及び運転者の意思に基づいて、ＨＶ−ＥＣＵ２１が変速機ＥＣＵ２４を制御し、変速機ＥＣＵ２４がクラッチアクチュエータ１７、シフトアクチュエータ１８、及びセレクトアクチュエータ２６を駆動して自動変速機１３の変速段の変速作動を行なう。

まず、図２に基づき変速制御装置２を構成するエンジン１１、自動変速機１３、クラッチ装置３０、クラッチアクチュエータ１７、マスタシリンダ６５、スレーブシリンダ４７、ストロークセンサ６７、電流計２８、変速機ＥＣＵ２４、及びＨＶ−ＥＣＵ２１等について詳細に説明する。

図２に示すように、エンジン１１の出力軸３１には、クラッチ装置３０が組み付けられ、クラッチ装置３０を介して出力軸３１と自動変速機１３の入力軸３４とが接続されている。クラッチ装置３０は乾式・単板式の摩擦クラッチである。

エンジン１１は、吸入空気量を調節し、エンジン１１の出力を制御するためスロットルバルブ７０と、スロットルバルブ７０の開度（スロットル開度）を検出するためのスロットルセンサ６８と、スロットルバルブ７０を開閉駆動するスロットル用アクチュエータ６９とを備えている。スロットルセンサ６８、及びスロットル用アクチュエータ６９はエンジンＥＣＵ２３に接続されている。そしてＨＶ−ＥＣＵ２１からの指令に基づきエンジンＥＣＵ２３がスロットル用アクチュエータ６９を制御し、スロットルセンサ６８からのスロットル開度信号がエンジンＥＣＵ２３に送信される。

なお、図２においてはスロットル用アクチュエータ６９がスロットルバルブ７０を開閉させるように表してはいない。しかし、図２は模式的に描いたものであり、実際にはスロットル用アクチュエータ６９がスロットルバルブ７０の回転軸であるスロットルシャフト７１を軸回りに回動させるよう構成されている。

図１に示すように、エンジン１１の出力軸３１近傍には出力軸３１の回転数（回転速度）を検出する非接触式のエンジン回転数センサ７２が設けられている。また図略のアクセルペダルにはアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサが設けられている。そして運転者がアクセルペダル（図略）を踏み込んだり戻したりすると、アクセル開度センサからアクセル開度信号がＨＶ−ＥＣＵ２１に送信され、運転者の走行に対する意思（加減速、または、定常走行等の要求）を伝達する。ＨＶ−ＥＣＵ２１はエンジン１１が作動状態である場合においては、送信されたアクセル開度信号の値に応じてエンジンＥＣＵ２３に指令値を送信する。エンジンＥＣＵ２３は、指令値に基づきスロットル用アクチュエータ６９を作動させてスロットルバルブ７０を開閉弁させ、エンジン回転数センサ７２によって出力軸３１の回転数を監視しながらエンジン１１の出力、及びエンジン回転数Ｎｅを制御する。

なお、本実施形態においては、エンジン回転数Ｎｅは、運転者が踏み込むアクセルペダルの踏み込み量のみによって制御されるものではなく、アクセルペダルの踏み込み量とは関係なく、ＨＶ−ＥＣＵ２１からの要求によってもスロットル用アクチュエータ６９を作動させて制御可能となっている。

図２に示すように、クラッチ装置３０（本発明のクラッチに相当）は、エンジン１１の出力軸３１に固定されたフライホイール４１、クラッチフェージング４３が外周両面に貼付され固着されるとともに自動変速機１３の入力軸３４とスプライン連結され一体的に回転するクラッチディスク４２、フライホイール４１に固定されるクラッチアッセンブリであるプレッシャプレート４４、ダイヤフラムスプリング４５、及びクラッチカバー４６等を含んで構成される。そして、油圧が付与されると油圧の大きさに応じて押圧力を付与する構造を有した円環状のスレーブシリンダ４７がダイヤフラムスプリング４５の内周部に固定される。

そしてクラッチ装置３０は、スレーブシリンダ４７、ダイヤフラムスプリング４５、及びプレッシャプレート４４を介し、スレーブシリンダ４７に付与される油圧の大きさに応じてフライホイール４１に対するクラッチディスク４２の圧着荷重を変化させる。これによってフライホイール４１及びクラッチディスク４２間の回転伝達量を増減可能とし、クラッチトルクＴｃを目標クラッチトルクＴｒに制御可能としている。

クラッチアクチュエータ１７は、図２に示すように、直流電動モータ６１、減速機６２、出力ホイール６３、出力ロッド６４、及びアシストスプリング（助勢手段）６６等を備えて構成されている。

減速機６２は、直流電動モータ６１の出力軸上に形成されたウォームギヤよりなり、出力ホイール６３は減速機６２を介して直流電動モ−タ６１の駆動によって回動される。そして出力ホイール６３の回動によって、出力ホイール６３にピポットピン４９によって連結された出力ロッド６４が前方（図２において左方）又は後方（図２において右方）に移動されてマスタシリンダ６５内圧を増減させる。ロッド作動量Ｓａは前述したストロークセンサ６７によって検出される。また直流電動モータ６１を駆動させるために接続された配線には電流検出手段としての電流計２８が接続され直流電動モータ６１の駆動電流を検出する。電流計２８は変速機ＥＣＵ２４に接続され、取得したデータが変速機ＥＣＵ２４に送信される。

アシストスプリング６６は出力ホイール６３に連結されており、クラッチ装置３０を脱離する（クラッチを切る）方向（図２において反時計回り）にアシスト力を発生させ、直流電動モータ６１の出力（トルク）がより小さい力で出力ホイール６３を回動可能なように構成されている。

マスタシリンダ６５は、クラッチアクチュエータ１７と共に自動変速機１３に固定されている。図３に示すようにマスタシリンダ６５は、有底円筒状に形成され底部側（図３において左側）がクラッチ装置３０を構成するスレーブシリンダ４７と油圧配管７４（本発明に係る油圧回路である）によって接続され油路が形成されている。またマスタシリンダ６５の開口部（図３右側）からはクラッチアクチュエータ１７の出力ロッド６４が挿入されている。出力ロッド６４は別体で形成され連結されたピストン部６４ａとロッド部６４ｂとを有している。ピストン部６４ａは円筒形状を呈し円筒部外周面がマスタシリンダ６５の内周面と軸線方向に摺動可能に、且つ液密に係合している。ロッド部６４ｂは棒状に形成されている。そしてピストン部６４ａとロッド部６４ｂとの連結部は、ピストン部６４ａがマスタシリンダ６５の内周面に沿って軸方向に移動する際に、ピポットピン４９によって出力ホイール６３に連結されたロッド部６４ｂの右端が出力ホイール６３の回動に伴い上下方向に揺動される動きを吸収するように可動構造にて連結されている。

マスタシリンダ６５の円筒側面の重力方向上方にはマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂと連通する所定の内径を有したアイドルポート６５ａが貫通されている。アイドルポート６５ａはアイドルポート６５ａより重力方向上方に配置されるリザーバタンク４０と油圧配管５４によって接続され連通されている。アイドルポート６５ａの内径は出力ロッド６４のピストン部６４ａの軸線方向長さよりも若干小さな径に形成されることが好ましく、アイドルポート６５ａがピストン部６４ａの外周面によって完全に閉塞される状態を有することが好ましい。しかし、これに限らずアイドルポート６５ａ径がピストン部６４ａの軸線方向長さよりも大きくてもよく、相応の効果は得られる。

リザーバタンク４０には油圧制御用のオイルが大気圧状態で保持されている。油圧制御用のオイルはリザーバタンク４０からマスタシリンダ６５内に重力によって、または、ピストン部６４ａが右方に移動するときにマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂに発生させる負圧によって、マスタシリンダ６５内に流入し油圧配管７４を介してスレーブシリンダ４７に到達する。

このように構成され、マスタシリンダ６５内において出力ロッド６４が所定のロッド作動量Ｓａだけ図３における左方に向かって移動される。そしてピストン部６４ａの図３における左端６４ｃがリザーバ４０に連通するアイドルポート６５ａの左端に一致し、アイドルポート６５ａとマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂとが遮断され、アイドルポート６５ａが閉止された位置から油圧が発生され始める。そして本発明においてはこの油圧が発生され始めた点（ロッド作動量位置）を図４において完全係合側の補正後の原点とする。

そして、出力ロッド６４の図３における左方へのさらなる作動によってマスタシリンダ６５に発生した油圧が、クラッチ装置３０を構成するスレーブシリンダ４７に付与される。スレーブシリンダ４７はマスタシリンダ６５で発生された油圧の大きさに応じて、つまり出力ロッド６４ロッド作動量Ｓａに応じてクラッチ装置３０のダイヤフラムスプリング４５の内周部を押動したり押動を解除したりしてクラッチ装置３０の係合の切断および係合を所望通りに制御する。

例えば、図２に示すクラッチアクチュエータ１７が制御されていない初期の状態（完全係合状態）では、バネ反力（プレッシャプレート４４をフライホイール４１方向に付勢する力）を発生するダイヤフラムスプリング４５によって、クラッチ装置３０のプレッシャプレート４４に圧着荷重が生じている。これによってクラッチディスク４２にはフライホイール４１に向かって圧着荷重が加えられフライホイール４１と完全係合してエンジン１１側からの回転が完全に伝達可能な状態となっている。

一方、クラッチアクチュエータ１７が制御され、出力ロッド６４の図２における左方への移動によってピストン部６４ａが左方に移動し、マスタシリンダ６５内圧が上昇してスレーブシリンダ４７が作動されると、ダイヤフラムスプリング４５の内径部が変形される。これによってプレッシャプレート４４を押圧するダイヤフラムスプリング４５の外径部の力が弱くなり、フライホイール４１に対するクラッチディスク４２の圧着荷重が低減されるようになっている。そしてフライホイール４１とクラッチディスク４２との間は、出力ロッド６４のロッド作動量Ｓａ（またはマスタシリンダ６５の内圧）の大きさに応じ係合状態である、いわゆる半クラッチ状態となる。そして、エンジントルクＴｅが自動変速機１３の入力軸３４に、係合状態に応じて伝達される。

次に自動変速機１３について説明する。自動変速機１３は既存のマニュアルトランスミッションに対し、クラッチアクチュエータ１７の作動によって係脱を制御されるクラッチ装置３０を取り付け、変速を自動化した、いわゆるＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）である。自動変速機１３は入力軸３４及び出力軸３５を備えるとともに、複数段の変速比の変速ギヤ列を備えており、本実施形態においては例えば前進５段・後進１段の平行軸歯車式変速機である。前進１〜５速段は１速段から５速段に向かってギヤの変速比が順次小さくなるように構成されており、例えば、１速段〜３速段では１を超える変速ギヤ比であり、４速段では変速ギヤ比１となっており、５速段では１を下回る変速ギヤ比になっている。

自動変速機１３の入力軸３４は、クラッチ装置３０側からの動力（クラッチトルクＴｃ）が伝達可能に連結され、出力軸３５は、車両の駆動軸１５ａ、１５ｂに差動装置（ディファレンシャル）１４を介して動力が伝達可能に連結されている（図１参照）。これによりエンジン１１から伝達されたクラッチトルクＴｃは、変速ギヤ列で増減され、差動装置（ディファレンシャル）１４を経由して駆動軸１５ａ、１５ｂ、及び駆動輪１６ａ、１６ｂに伝達され車両を駆動させる。

自動変速機１３には、変速機ＥＣＵ２４と接続され、変速機ＥＣＵ２４によって制御される変速段の切り替えを操作するための変速用アクチュエータ群（前述のクラッチアクチュエータ１７、シフトアクチュエータ１８、及びセレクトアクチュエータ２６）が備えられている。

変速機ＥＣＵ２４は各変速段（変速比）毎に設定された変速線（図５参照）をＲＯＭに記憶して有している。図５に示す変速線Ａは、代表として例えば１速段から２速段への変速線である増速側の１速段変速線を示している。変速線は車両の変速時に利用されるマップデータであり、予め選択した変速段選択パラメータ（本実施形態においては自動変速機１３の入力軸回転数Ｎｉとアクセルペダル開度）を各軸にとり、一の変速比から他の変速比への変速の要否を判断するための基準線である。

図示しないが、変速線Ａ上には各アクセルペダル開度毎に変速点が存在している。そして例えば運転者が１速段で走行中にアクセルペダル（図略）を例えば全踏み込み量の７５％だけ踏み込みエンジン回転数が増加し変速線Ａ上の点であるＰｒｐｍと交差すると、変速機ＥＣＵ２４は、変速制御を開始する。図６の制御図に示すように、変速制御が開始されるとエンジンＥＣＵ２１は、スロットル用アクチュエータ６９を駆動させてスロットルバルブ７０を閉弁側に作動開始させ、エンジントルクＴｅをＨＶ−ＥＣＵ２１の指令値に基づいて減少させる（図６中、制御項目のエンジントルクＴｅの欄参照）。なお、エンジントルクＴｅはＨＶ−ＥＣＵ２１のＲＯＭに事前に準備され記憶されている各スロットル開度におけるエンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとの関係（図７のグラフ参照）に基づき、エンジン回転数センサ７２によって検出されたエンジン回転数Ｎｅとスロットルセンサ６８によって検出されたスロットル開度とから演算される。

略同時に変速機ＥＣＵ２４は、クラッチアクチュエータ１７の作動を開始し、クラッチアクチュエータ１７の出力ロッド６４を図２において左方に移動させてマスタシリンダ６５の内圧を上昇させクラッチ装置３０のフライホイール４１とクラッチディスク４２とを脱離させ、やがて係合を切断する（図６中、制御項目のクラッチトルクＴｃの欄参照）。この状態において、スロットルバルブ７０はいわゆる全閉状態に閉弁されエンジントルクＴｅは最小となる。

変速機ＥＣＵ２４は上記においてスロットルバルブ７０が閉弁されクラッチ装置３０の係合が切断された状態でシフトアクチュエータ１８、及びセレクトアクチュエータ２６を適宜駆動し自動変速機１３のギヤ列（変速段）を例えば１速段→２速段に切替える（図６中、制御項目の変速制御の欄参照）。そしてギヤ列（変速段）の切替え終了後、エンジンＥＣＵ２３は、スロットル用アクチュエータ６９を駆動しスロットルバルブ７０をＨＶ−ＥＣＵ２１からの指令値に合わせて開弁させエンジントルクＴｅを指令値に従って増加させていく。

このとき、変速機ＥＣＵ２４は、クラッチ装置３０を再度係合させていくためにクラッチアクチュエータ１７を駆動してロッド作動量Ｓａをクラッチ装置３０の係合方向に変化させる。そして、クラッチトルクＴｃが変速機ＥＣＵ２４から指令された目標クラッチトルクＴｒとなるように図４の実線グラフのマップに基づいてロッド作動量Ｓａが目標クラッチトルクＴｒに対応する作動量Ｓａａとなるよう制御する。このようにしてエンジン回転数Ｎｅと、変速作動後の自動変速機１３の入力軸回転数Ｎｉとが良好に適合できるようエンジントルクＴｅをクラッチ装置３０に作用させて半クラッチ状態（係合状態）とし、最終的にフライホイール４１とクラッチディスク４２とを完全係合させ２速段への変速作動を完了する。なお、上記の説明において、シフトアクチュエータ１８、及びセレクトアクチュエータ２６の駆動方法については公知であるので詳細な説明は省略する（特開２００４−１７６８９４等参照）。

モータジェネレータ１２は、図１に示されるように、駆動輪１６ａ、１６ｂの駆動軸１５ａ、１５ｂよりも車両１において後側に配設されている。モータジェネレータ１２は、ハイブリッド車両で一般的に使用される三相交流回転電機である。モータジェネレータ１２の図略のアウトプットシャフトは、図略の減速機構を介して差動装置１４の入力側に回転連結されている。したがって、モータジェネレータ１２のアウトプットシャフトは、自動変速機１３の出力軸３５と、駆動軸１５ａ、１５ｂの両方に回転連結されていることになる。

モータジェネレータ１２を駆動するために、インバータ２７およびバッテリ１９が車両１の後側に搭載されている。インバータ２７は、バッテリ１９から出力される直流電力を周波数可変の交流電力に変換してモータジェネレータ１２に供給する直流／交流変換機能、および、モータジェネレータ１２で発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ１９を充電する交流／直流変換機能の両方を具備している。なお、バッテリ１９は、走行駆動専用に設けることができ、他の用途と兼用するようにしてもよい。

モータジェネレータ１２は、交流電力を供給されると電動機として機能し、エンジントルクＴｅに加算可能なアシストトルクを発生して駆動輪１５ａ、１５ｂをアシスト駆動することができる。また、モータジェネレータ１２は、エンジントルクＴｅの一部の発電トルク分で駆動されると発電機として機能し、バッテリ１９を充電することができる。

変速機ＥＣＵ２４は、変速制御装置２を構成するクラッチトルク−作動量記憶手段５１、クラッチ制御手段５２、及び原点位置補正手段５３を備えている（図１参照）。変速機ＥＣＵ２４は、これらの各手段によってクラッチ装置３０のロッド作動量ＳａとクラッチトルクＴｃとの対応関係を変速段の変速時に学習し補正する。

クラッチトルク−作動量記憶手段５１は、図４に示す、ロッド作動量ＳａとクラッチトルクＴｃとの対応関係を示すクラッチトルクＴｃ−ロッド作動量Ｓａマップ（実線グラフ）をＲＯＭに記憶しているとともに、本発明によって完全係合側原点が補正されたロッド作動量ＳａとクラッチトルクＴｃとの対応関係を記憶する。

クラッチ制御手段５２は車両が要求する所要の目標クラッチトルクＴｒを得るためにクラッチアクチュエータ１７が制御すべきロッド作動量Ｓａａをクラッチトルク−作動量記憶手段５１から求める。そして求めたロッド作動量Ｓａａデータを変速機ＥＣＵ２４に送信し、変速機ＥＣＵ２４によってクラッチアクチュエータ１７を駆動させ出力ロッド６４を対応するロッド作動量Ｓａａだけ作動させ、クラッチトルクＴｃが目標クラッチトルクＴｒになるよう制御する。

原点位置補正手段５３は、出力ロッド６４のピストン部６４ａの図２、図３における左端６４ｃが所定のロッド作動量Ｓａだけ作動してアイドルポート６５ａの左端と一致しアイドルポート６５ａを閉止したときに出力される直流電動モータ６１の駆動電流を油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃとして電流計（アクチュエータ電流検出手段）２８によって検出する（図８参照）。

アイドルポート６５ａを閉止するまでの間である油圧発生時までは、アイドルポート６５ａを介してマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂとリザーバ４０とが連通しているためマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂは大気圧状態となっている。これにより出力ロッド６４のピストン部６４ａが左方に移動しても大気圧状態のオイルを押しているため出力ロッド６４を押す力は小さな力でよく直流電動モータ６１の駆動電流は小さい。

しかし、図３に示すようにピストン部６４ａの左端６４ｃがアイドルポート６５ａの左端と一致してアイドルポート６５ａを閉止すると、オイルが充満したマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂとリザーバ４０とは遮断される。このためマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂ、及び油圧回路７４からは、油圧の逃げ場がなくなり油圧が発生（上昇）し始める（図８油圧の項目参照）。これにより、マスタシリンダ６５の内部空間６５ｂの抵抗が大きくなるので出力ロッド６４を出力ホイール６３を介して押動させる直流電動モータ６１の駆動電流値（油圧発生時アクチュエータ電流値Ｉｏｃ）に変化が発生する。

本発明においては、この駆動電流値Ｉｃの変化を捉えてマスタシリンダ６５内の油圧の発生点とし、クラッチトルク−作動量記憶手段５１に記憶された図４に示すクラッチトルクＴｃとクラッチアクチュエータ１７のロッド作動量Ｓａとの対応関係における、完全係合側の補正後の原点とするものである。具体的には、検出した駆動電流値Ｉｃの微分値を原点位置補正手段５３が演算し、該微分値に所定の変化が出現した点を油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃの出現点とすればよい。そして判定に用いる微分値の値は実施者が実験等によって導出し決定すればよい。このようにして、油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃが検出された時にロッド作動量検出手段によって検出された出力ロッド６４のロッド作動量Ｓａ位置をクラッチトルク−作動量記憶手段５１に記憶されたクラッチトルクＴｃとクラッチアクチュエータ１７のロッド作動量Ｓａとの対応関係における、クラッチ装置３０の完全係合側の原点位置に置き換えて補正する。これによって製品毎に発生するマスタシリンダ６５のアイドルポート６５ａ位置等の静的なばらつきをキャンセルし好適に完全係合側の原点を得ることができる。

次に本発明に係る変速制御装置２の作動について図２、図３、図４、図５、図８を参照して説明する。なお、図８はタイムチャートであり、上方から実際のロッド作動量Ｓａ（破線）、図４のマップに基づく目標ロッド作動量Ｓａ（実線）、直流電動モータ６１の駆動電流値Ｉｃ（Ａ）、及びマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂに発生する油圧（Ｐａ）が同じ時系列で並べて記載されている。

ハイブリッド車両１が起動され発進する時には、モータジェネレータ１２によって発進する。これにより発進時、エンジン１１は始動されておらずクラッチ装置３０の係合は切断されている。そして、その後、例えばモータジェネレータ１２を駆動するバッテリの充電量が不足していたり、運転者がアクセルペダルを踏み込み加速を要求したりすることによってＨＶ−ＥＣＵ２１がエンジンＥＣＵ２３に指令信号を送信し、スタータ７３をＯＮさせ、エンジン１１が始動される。そして、この状態において、自動変速機１３は例えば１速段に係合され、クラッチ装置３０はクラッチアクチュエータ１７の出力ロッド６４が図２において右方に移動し完全係合される。

次に運転者がアクセルペダルを踏み込み加速を要求し入力軸回転数Ｎｉが１速段増速側の変速線（図５参照）を横切ると変速機ＥＣＵ２４は、自動変速機１３を１速段から２速段にアップシフトするためにクラッチアクチュエータ１７の作動を開始する。変速機ＥＣＵ２４はクラッチアクチュエータ１７の出力ロッド６４を図２において左方に移動させるために直流電動モータ６１に駆動電流を印加し直流電動モータ６１の作動を開始させる。このとき直流電動モータ６１の駆動電流値Ｉｃは図８に示すように電流計２８によって監視されており、電流計２８によって取得した電流データは変速機ＥＣＵ２４に送信される。そして直流電動モータ６１の駆動によって出力ロッド６４は出力ホイール６３を介して図２、図３において左方に移動され始める。このとき図８に示すようにマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂに油圧が発生するまでの段階においては、アイドルポート６５ａを介してマスタシリンダ６５内部とリザーバ４０とが連通しているためマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂは大気圧状態となっている。これにより出力ロッド６４のピストン部６４ａが左方に移動しても押されたマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂのオイルはアイドルポート６５ａを介してリザーバ４０に逆流するだけであり、これによって油圧は上昇せず出力ロッド６４を押す力は小さな力でよく直流電動モータ６１の駆動電流値Ｉｃは小さい。なお、図８に示すように、アイドルポート６５ａが閉止されるまでの間にも初期において電流値は上昇しているが、これは出力ロッド６４が実際に移動を開始したことによって、急激に上昇した分である。

次に、図３に示すように実線のピストン部６４ａの左端６４ｃがアイドルポート６５ａの左端と一致し、アイドルポート６５ａをマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂに対して閉止するとマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂとリザーバ４０とは遮断される。このためマスタシリンダ６５の内部空間６５ｂ、及び油圧回路７４からは、油圧の逃げ場がなくなり油圧が発生（上昇）し始める（図８参照）。

油圧が発生（上昇）し始める状態が原点位置補正手段５３によって、油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃとして検出される（図８中、油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃ参照）。そして油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃが検出された時点における、ストロークセンサ６７（ロッド作動量検出手段）によって検出された実際の出力ロッド６４のロッド作動量Ｓａ位置（図８においてＱ点）を検出する。次に検出したロッド作動量Ｓａ位置（Ｑ点）をクラッチトルク−作動量記憶手段５１に記憶されたクラッチトルクＴｃとアクチュエータ１７のロッド作動量Ｓａとの対応関係における、クラッチ装置３０の係合側の原点位置に置き換えＲＡＭに記憶し、図４のマップを補正する。そして次回の制御時には補正されたマップによって制御を行なう。これにより、補正されたマップによって制御を行なった場合、図４に示すように目標クラッチトルクＴｒで制御したいときには、補正後の２点鎖線グラフに基づいて演算したロッド作動量Ｓａｂだけ作動させて制御すればよい。なお、本発明に係る制御の実施頻度は、初めに一回のみ実施すればよい。しかし、変速制御時に毎回実施してもよいし、一定の周期毎に実施してもよい。

上述の説明から明らかなように、本実施形態においてはクラッチアクチュエータ１７は、クラッチアクチュエータ１７が有する原点位置補正手段５３によって直流電動モータ６１の駆動電流値Ｉｃを監視し、出力ロッド６４がマスタシリンダ６５のアイドルポート６５ａを閉止することによって発生させる油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃを検出するとともに、該油圧発生時アクチュエータ電流Ｉｏｃ検出時の出力ロッド６４の位置を検出する。そして該検出した出力ロッド６４の位置をクラッチトルク−作動量記憶手段５１に記憶されたクラッチトルクＴｃとクラッチアクチュエータ１７のロッド作動量Ｓａとの対応関係における、クラッチ装置３０の係合側の原点位置に置き換える。これにより製品毎にばらつきのあるアイドルポート６５ａのばらつき分を良好に補正することができ、クラッチトルク−作動量記憶手段５１に記憶されたクラッチトルクＴｃとクラッチアクチュエータ１７のロッド作動量Ｓａとの対応関係を補正して制御の精度を向上させることができる。

また本実施形態における車両は、自動変速機１３の出力軸に回転連結されるとともに駆動輪にモータ減速比で回転連結されるモータジェネレータ１２を備えたパラレル方式のハイブリッド車両１である。このように構成されるハイブリッド車両１では、搭載上の都合からクラッチ装置３０の係脱を制御するクラッチアクチュエータ１７をクラッチ装置３０から離れた位置に配置することが必要となることがある。この場合には配管の配策次第で搭載位置を変更できる油圧式のアクチュエータが多く採用される。そのように油圧式のアクチュエータが採用された場合に本発明を適用することにより、マスタシリンダ６５におけるアイドルポート６５ａの閉めきり位置のばらつき分を学習して好適に補正することができる。このように簡易な方法によって学習を実施しクラッチ制御の精度を向上させることができる。

また本実施形態における車両は、パラレル方式のハイブリッド車両１であるのでモータジェネレータ１２のみの駆動力によって発進することもできる。そして、そのときには発進時におけるクラッチアクチュエータ１７のロッド作動量Ｓａの学習の機会が少なくなる。しかし、本発明では、少なくともスタシリンダ６５におけるアイドルポート６５ａの閉めきり位置のばらつき分を学習して好適に補正することができる。これにより、クラッチ制御の精度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが並列的な関係にあって、それぞれが独立して車両を駆動可能な構成のハイブリッド車の例を挙げて説明した。しかし、この構成に限らず、モータジェネレータとエンジンとが直列に連結されモータジェネレータで出力される駆動力が、差動装置（ディファレンシャル）１４に伝達されるハイブリッド車や、エンジンのみによって走行する一般的な車両のクラッチ学習制御にも適用可能である。さらには、Ａ／Ｔ車におけるトルクコンバータのクラッチ学習制御にも適用可能である。

１・・・ハイブリッド車両、２・・・変速制御装置、１１・・・エンジン、１２・・・モータジェネレータ、１３・・・自動変速装置（自動変速機）、１７・・・クラッチアクチュエータ、１８・・・シフトアクチュエータ、２１・・・ＨＶ−ＥＣＵ、２２・・・モータＥＣＵ、２３・・・エンジンＥＣＵ、２４・・・変速機ＥＣＵ、２６・・・セレクトアクチュエータ、２８・・・アクチュエータ電流検出装置（電流計）、３０・・・クラッチ（クラッチ装置）、３１・・・アウトプットシャフト（エンジン出力軸）、３４・・・自動変速機入力軸、３５・・・自動変速機出力軸、３６・・・入力軸回転数センサ、４０・・・リザーバ、４７・・・スレーブシリンダ、５１・・・クラッチトルク−作動量記憶手段、５２・・・クラッチ制御手段、５３・・・原点位置補正手段、５４・・・油圧配管、６１・・・アクチュエータ（直流電動モータ）、６７・・・ロッド作動量検出手段（ストロークセンサ）、６８・・・スロットルセンサ、６９・・・スロットル用アクチュエータ、７０・・・スロットルバルブ、７２・・・エンジン回転数センサ、Ｔｃ・・・クラッチトルク、Ｔｅ・・・エンジントルク。

Claims (2)

1. 車両に搭載されたエンジンが出力するエンジントルクによって回転されるよう適合された入力軸の回転を複数段の変速比に変速して前記車両の駆動輪に回転連結された出力軸に伝達する自動変速装置と、
   前記エンジンのアウトプットシャフトと前記自動変速装置の前記入力軸とを係脱するとともに前記アウトプットシャフトから前記入力軸に伝達されるクラッチトルクを目標クラッチトルクに制御するクラッチと、
   アクチュエータによって出力ロッドをロッド作動量作動させるクラッチアクチュエータと、
   前記出力ロッドのロッド作動量に応じてリザーバに連通するアイドルポートを閉止し、油圧を発生させるマスタシリンダと、
   前記マスタシリンダと油圧回路を介して連通され、前記マスタシリンダで前記発生された油圧に応じて前記クラッチを切断および係合制御するスレーブシリンダと、
   前記クラッチのクラッチトルクを制御する前記出力ロッドのロッド作動量と前記クラッチトルクとの対応関係を記憶するクラッチトルク−作動量記憶手段と、
   所要の目標クラッチトルクに対応する前記出力ロッドのロッド作動量を前記クラッチトルク−作動量記憶手段から求め前記出力ロッドを前記ロッド作動量作動させて前記クラッチトルクを前記目標クラッチトルクに制御するクラッチ制御手段と、
   前記出力ロッドのロッド作動量を検出するロッド作動量検出手段と、
   前記アクチュエータの駆動電流を検出するアクチュエータ電流検出手段と、
   前記出力ロッドが所定のロッド作動量作動して前記アイドルポートを閉止し前記油圧回路に油圧が発生した時に出力される前記アクチュエータの駆動電流を油圧発生時アクチュエータ電流として前記アクチュエータ電流検出手段によって検出し、前記油圧発生時アクチュエータ電流が検出された時に前記ロッド作動量検出手段によって検出された前記出力ロッドのロッド作動量位置を前記クラッチトルク−作動量記憶手段に記憶された前記クラッチトルクと前記クラッチアクチュエータのロッド作動量との対応関係における、前記クラッチの係合側の原点位置に置き換える原点位置補正手段と、
   を有する車両の変速制御装置。
2. 請求項１において、
   前記自動変速装置の入力軸又は出力軸に回転連結されるとともに前記駆動輪にモータ減速比で回転連結されるモータを備える車両の変速制御装置。

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