JP2018189177A - クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィーリングやクラッチの寿命の面で改善された性能を有するクラッチ制御装置を提供する。【解決手段】クラッチ制御装置60は、車両の走行中に手動変速機がニュートラルでなくかつ運転者によるペダル操作が行われていないときに、クラッチ装置を係合状態から切断状態に移行させた後に切断状態から係合状態に移行させる制御部65と、制御部の制御によりクラッチ装置が切断状態から係合状態に移行することに伴って変動したエンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数を検出する検出部63と、検出されたエンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数に基づいて、クラッチ装置の摩擦部材がフライホイールに当接して回転を開始する時点における摩擦部材の位置であるスタンバイ点を算出する算出部と、を具備するものである。【選択図】図２

Description

本出願において開示された技術は、クラッチバイワイヤ（ＣｂＷ）方式を採用したマニュアルトランスミッション（ＭＴ）車両、又は、任意のタイミングでクラッチを自動的に制御可能な車両に搭載され、クラッチの係合及び切断を制御するクラッチ制御装置に関する。

ＣｂＷ方式を採用したＭＴ車両、又は、任意のタイミングでクラッチを自動的に制御可能な車両には、クラッチの係合及び切断を制御するクラッチ制御装置が搭載される。クラッチ制御装置は、特許文献１に開示されているように、手動変速機がニュートラルであるエンジン始動時おいて、回転しているフライホイールに向かってクラッチディスクを徐々に近づけていき、クラッチディスクがフライホイールとともに回転し始めた時点におけるクラッチディスクの位置をスタンバイ点として学習する必要がある。このような学習を行うことにより、クラッチ制御装置は、クラッチディスクの摩耗等に起因する経年変化に対応して、クラッチの切断状態と係合状態とを適切に制御することができる。

特開２００３−６５３６４号公報

特許文献１に開示されたクラッチ制御装置は、手動変速機がニュートラルであるエンジン始動時にスタンバイ点の学習を行う構成を前提としている。ところが、ＣｂＷ方式を採用したＭＴ車両では、ドライバーが任意のタイミングでシフト操作を行うことが可能であるため、エンジン始動時に手動変速機が常にニュートラルであるとは限らない。よって、エンジン始動時に確実にスタンバイ点の学習を実行できる保証がない。クラッチ制御装置は、スタンバイ点を学習できないと、クラッチディスクの摩耗や発熱などに起因する経年変化等に対応できない。これにより、クラッチ制御装置は、クラッチを切断状態から係合状態に移行させたときにクラッチのすべりやショック等に起因するフィーリングの悪化をドライバーに与えるだけでなく、クラッチの寿命を低下させる可能性がある。
そこで、本出願は、様々な実施形態により、フィーリングやクラッチの寿命の面で改善された性能を有するクラッチ制御装置を提供する。

本発明の一態様に係るクラッチ制御装置は、クラッチ装置を制御するクラッチ制御装置であって、アクチュエータ装置を制御することにより前記クラッチ装置の係合及び切断を制御するように構成されており、当該クラッチ制御装置が搭載された車両の走行中に手動変速機がニュートラルでなくかつ運転者によるペダル操作が行われていないときに、前記クラッチ装置を係合状態から切断状態に移行させた後に切断状態から係合状態に移行させる制御部と、該制御部の制御により前記クラッチ装置が切断状態から係合状態に移行することに伴って変動したエンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数を検出する検出部と、検出された前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数に基づいて、前記クラッチ装置の摩擦部材がフライホイールに当接して回転を開始する時点における該摩擦部材の位置であるスタンバイ点を算出する算出部と、を具備するものである。

本発明の様々な実施形態によれば、フィーリングやクラッチの寿命の面で改善された性能を有するクラッチ制御装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置が用いられるシステムの構成の例を示す模式図である。 図１に示したＣＤＵが有する機能の例を模式的に説明するブロック図である。 図１に示したＣＤＵにより行われる動作の例を示すフロー図である。 図１に示したＣＤＵにより行われるスタンバイ点の学習を説明するためのタイミング図である。 図１に示したＣＤＵにより行われるスタンバイ点の学習を説明するためのフロー図である。 図１に示したシステムにおいて実際のエンジンの回転数及びフィルター処理後のエンジンの回転数の変化の例を模式的に示す図である。 図１に示したＣＤＵにより行われる別の実施形態に係るスタンバイ点の学習を説明するためのフロー図である。 図１に示したＣＤＵにより行われるさらに別の実施形態に係るスタンバイ点の学習を説明するためのタイミング図である。 図８に示したスタンバイ点の学習を説明するためのフロー図である。 図１に示したＣＤＵがトルクマップを用いてスタンバイ点を算出する方法を模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通した構成要素には同一の参照符号が付されている。また、或る図面に表現された構成要素が、説明の便宜上、別の図面においては省略されていることがある点に留意されたい。さらにまた、添付した図面が必ずしも正確な縮尺で記載されている訳ではないということに注意されたい。

１．クラッチ制御装置が用いられるシステム全体の構成
一実施形態に係るクラッチ制御装置は、クラッチバイワイヤ（ＣｂＷ）方式を採用したマニュアルトランスミッション（ＭＴ）車両、又は、任意のタイミングでクラッチを自動的に制御可能な車両に搭載され、クラッチの接続及び切断を制御するものである。

図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置が用いられるシステムの構成の例を示す模式図である。図１に示すように、システム１は、切替装置１０と、切替装置１０に接続されたクラッチ装置２０と、切替装置１０に接続されたアクチュエータ装置３０と、切替装置１０に接続されたクラッチペダル装置４０と、切替装置１０に接続された反力発生装置５０と、クラッチ装置２０、アクチュエータ装置３０及びクラッチペダル装置４０等に電気的に接続されたクラッチデバイスユニット（ＣＤＵ）６０と、を主に含む。

１−１．切替装置１０
切替装置１０は、アクチュエータ装置３０によりクラッチ装置２０を制御して車両を走行させるＣｂＷ走行時には、クラッチ装置２０とアクチュエータ装置３０とを接続し、反力発生装置５０とクラッチペダル装置４０とを接続する。これにより、ＣｂＷ走行時には、アクチュエータ装置３０がクラッチ装置２０の係合及び切断を制御することができ、反力発生装置５０がクラッチペダル装置４０に対して反力を与えることができる。
切替装置１０は、クラッチペダル装置４０によりクラッチ装置２０を制御して車両を走行させるＭＴ走行時には、クラッチ装置２０とクラッチペダル装置４０とを接続し、アクチュエータ装置３０及び反力発生装置５０をいずれの装置にも接続しない。これにより、ＭＴ走行時には、クラッチペダル装置４０がクラッチ装置２０の係合及び切断を制御することができる。

１−２．クラッチ装置２０
クラッチ装置２０は、例えば、ダイヤフラムスプリング２０ａを用いてプレッシャープレート２０ｂを摩擦部材２０ｃを介してフライホイール２０ｄに押圧することにより、エンジン（図示しない）の駆動力をトランスミッション（図示しない）に部分的に又は完全に伝達する係合状態と、アクチュエータ装置３０又はクラッチペダル装置４０からクラッチレリーズシリンダ２０ｅに供給される作動油を用いて、ダイヤフラムスプリング２０ａによるプレッシャープレート２０ｂに対する押圧を規制することにより、エンジンの駆動力をトランスミッションに伝達しない切断状態と、を切り替える。クラッチレリーズシリンダ２０ｅは、切替装置１０に接続されている。

クラッチ装置２０は、摩擦部材２０ｃの位置（ストローク位置）を検知するセンサー（図示しない）を有することも可能である。この場合、クラッチ装置２０は、検出したストローク位置に関する情報（「クラッチストローク位置情報」）を、図示しない配線を介してＣＤＵ６０に送信することができる。

１−３．アクチュエータ装置３０
アクチュエータ装置３０は、例えば、主に、モータ３０ａと、モータ３０ａの回転軸に固定されたウォームギヤ３０ｂと、ウォームギヤ３０ｂに係合するウォームホイール３０ｃと、ウォームホイール３０ｃに係合するアクチュエータピストン３０ｄと、アクチュエータピストン３０ｄを収容するアクチュエータシリンダ３０ｅと、を含む。モータ３０ａは、ＣＤＵ６０による制御に従ってその回転軸を回転させる。ウォームギヤ３０ｂは、モータ３０ａの駆動力をウォームホイール３０ｃに伝達する。ウォームホイール３０ｃは、ウォームギヤ３０ｂの回転に応じて、ウォームギヤ３０ｂの中心軸に直交する中心軸（紙面上奥行方向に延びる中心軸）の周りに回転する。アクチュエータピストン３０ｄは、ウォームホイール３０ｃの回転に応じて、アクチュエータシリンダ３０ｅの内部において、アクチュエータシリンダ３０ｅの延設方向（紙面上左右方向）に沿って摺動する。アクチュエータシリンダ３０ｅは、切替装置１０に接続されている。

アクチュエータ装置３０は、アクチュエータシリンダ３０ｅの内部におけるアクチュエータピストン３０ｄの位置（ストローク位置）を検知するセンサー（図示しない）を有することができる。この場合、アクチュエータ装置３０は、検出したストローク位置に関する情報（「アクチュエータストローク位置情報」）を、図示しない配線を介してＣＤＵ６０に送信することができる。
また、アクチュエータ装置３０は、ＣＤＵ６０から図示しない配線を介して制御信号を受信し、受信した制御信号に従ってモータ３０ａの回転を制御する。

１−４．クラッチペダル装置４０
クラッチペダル装置４０は、例えば、主に、クラッチペダル４０ａと、クラッチペダル４０ａに結合されたクラッチピストン４０ｂと、クラッチピストン４０ｂを収容するクラッチマスターシリンダ４０ｃと、を含む。クラッチペダル４０ａは、ドライバーにより踏まれることにより回転軸（紙面上奥行方向に延びる回転軸）の周りに回転する。クラッチペダル４０ａに結合されたクラッチピストン４０ｂは、クラッチペダル４０ａの回転に応じて、クラッチマスターシリンダ４０ｃの内部において、クラッチマスターシリンダ４０ｃの延設方向（紙面上水平方向）に沿って摺動する。クラッチマスターシリンダ４０ｃは、切替装置１０に接続されている。

クラッチペダル装置４０は、クラッチペダル４０ａのストローク量を検知するストロークセンサー４０ｄを有することができる。この場合、クラッチペダル装置４０は、検知したストローク量に関する情報（「クラッチペダルストローク量情報」）を、図示しない配線を介してＣＤＵ６０に送信することができる。

１−５．ＣＤＵ（クラッチ制御装置）６０
ＣＤＵ６０は、大まかにいえば、手動変速機（図示しない）がニュートラルでない状態（例えば、１速〜Ｎ速にある状態［Ｎは２以上の自然数］）において、クラッチ装置２０が切断状態から係合状態に移行することに伴って変動したエンジン（図示しない）の回転数又は手動変速機の入力回転数を検出し、このように検出したエンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数に基づいて、クラッチ装置２０のスタンバイ点を算出するものである。なお、「スタンバイ点」（「タッチ点」、「係合開始点」又は「スタンバイ位置」と称されることもある）とは、クラッチ装置２０の摩擦部材２０ｃがフライホイール２０ｄに当接して回転を開始する時点における摩擦部材２０ｃの位置をいう。このようなＣＤＵ６０は、ハードウェアとして、例えば、様々なプログラム及びデータを記憶するメインメモリ及び外部メモリ等を含むメモリ（図示しない）と、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（図示しない）と、クラッチ装置２０、アクチュエータ装置３０及びクラッチペダル装置４０等と通信する通信インターフェイス（図示しない）と、ユーザから様々な情報を入力するためのユーザインターフェイス（図示しない）と、を主に含むものである。

図２は、図１に示したＣＤＵ６０が有する機能の例を模式的に説明するブロック図である。図２に示すように、例えば、通信部６１と、記憶部６２と、検出部６３と、算出部６４と、制御部６５と、主に、を含むことができる。

通信部６１は、クラッチ装置２０、アクチュエータ装置３０、クラッチペダル装置４０、手動変速機、ＥＣＵ、及び、これらに組み込まれた又はこれらとは別体で設けられた様々なセンサを含む様々なハードウェア要素との間で、様々な情報の送受信を実行する。
このような機能を果たす通信部６１は、例えば、上述した通信インターフェイス等により実現され得るものである。

以下、ＣＤＵ６０がハードウェア要素との間において何らかの情報を「通信（送受信）する」といった場合には、この通信部６１がそのような通信（送受信）を行うことができると理解されたい。

記憶部６２は、様々なプログラム、データ及び情報を記憶する。これらのデータ及び情報には、通信部６１、検出部６３、算出部６４及び制御部６５から受信したデータ及び情報が含まれ得る。
このような機能を果たす記憶部６２は、例えば、上述したメインメモリ及び外部メモリ等を含むメモリ等により実現されるものである。

以下、ＣＤＵ６０が何らかの情報又はデータを「記憶する」といった場合には、この記憶部６２がそのような記憶を行うことができると理解されたい。

検出部６３は、通信部６１を介して上述したハードウェア要素から受信した情報を用いて、様々な現象を検出する。例えば、検出部６３は、手動変速機（図示しない）に組み込まれた又は手動変速機とは別体として設けられた例えばニュートラルスイッチ等のセンサー（図示しない）から、手動変速機がニュートラルであるか否かを示す情報（「ニュートラル情報」）を、通信部６１を介して受信し、このニュートラル情報を監視することにより、手動変速機がニュートラルである（すなわち、１速〜Ｎ速のいずれかである）という現象を検出することができる。また、例えば、検出部６３は、エンジンを制御するＥＣＵからエンジンの回転数に関する情報（「エンジン回転数情報」）を通信部６１を介して受信し、このエンジン回転数情報を監視することにより、エンジンの回転数が所定値上昇したという現象を検出することができる。さらに、例えば、検出部６３は、手動変速機に組み込まれた又は手動変速機とは別体として設けられたセンサー（図示しない）から、手動変速機の入力回転数（インプット回転数）に関する情報（「ＭＴ回転数情報」）を、通信部６１を介して受信し、このＭＴ回転数情報を監視することにより、手動変速機の入力回転数が所定値上昇したという現象を検出することができる。
このような機能を果たす検出部６３は、例えば、上述したＣＰＵ等により実現され得るものである。

以下、ＣＤＵ６０が何らかの現象を「検出する」といった場合には、この検出部６３がそのような検出を行うことができると理解されたい。

算出部６４は、通信部６１から受信した様々な情報、及び／又は、記憶部６２に記憶された様々な情報及びデータを用いて、様々な演算又は処理を実行するものである。例えば、算出部６４は、エンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数が所定値上昇するという現象が検知されたときに、この現象が検知された検出時間に基づいて、クラッチ装置２０のスタンバイ点を算出することができる。また、例えば、算出部６４は、エンジンの回転数が所定値上昇するという現象が検知されたときに、クラッチ伝達トルク及びクラッチ装置２０のストローク位置に基づいて、クラッチ装置２０のスタンバイ点を算出することができる。
このような機能を果たす算出部６４は、例えば、上述したＣＰＵ等により実現され得るものである。

以下、ＣＤＵ６０が何らかの要素を「算出する」といった場合には、この算出部６４がそのような算出を行うことができると理解されたい。

制御部６５は、例えば、アクチュエータ装置３０のモータ３０ａの回転を制御する制御情報を、通信部６１を介してアクチュエータ装置３０に送信することにより、アクチュエータ装置３０を制御すること（これにより、クラッチ２０の係合及び切断を制御すること）ができる。さらに具体的には、制御部６５は、後述するように、ＣＤＵ６０が搭載された車両の走行中に手動変速機がニュートラルでなくかつ運転者によるペダル操作（クラッチペダル４０ａ、並びに、図示しないアクセルペダル及びブレーキペダルに対する操作）が行われていないときに、クラッチ装置２０を係合状態から切断状態に移行させた後に切断状態から係合状態に移行させることも可能である。
このような機能を果たす制御部６５は、例えば、上述したＣＰＵ等により実現され得るものである。

以下、ＣＤＵ６０がハードウェア要素を「制御する」といった場合には、この制御部６５がそのような制御を行うことができると理解されたい。

２．クラッチ制御装置（ＣＤＵ）６０により行われる動作
次に、ＣＤＵ６０により行われる動作について、さらに図３を参照して説明する。図３は、図１に示したＣＤＵ６０により行われる動作の例を示すフロー図である。
まず、ステップ（以下「ＳＴ」という。）７０において、ＣＤＵ６０は、このＣＤＵ６０が搭載された車両が走行中であるか否かを検出する。例えば、ＣＤＵ６０は、タイヤ又はタイヤに結合されたシャフトの回転数を検知するセンサ（図示しない）から、タイヤ又はシャフトの回転数に関する情報（「タイヤ回転数情報」）を受信し、このタイヤ回転数情報を監視することにより、車両が走行中であるかを検出することができる。ＣＤＵ６０は、車両が走行中でないと検出した場合には、スタンバイ点の学習を実行しないため、処理は終了する。一方、ＣＤＵ６０は、車両が走行中であると検出した場合には、処理はＳＴ７２に移行する。

ＳＴ７２では、ＣＤＵ６０は、シフトがニュートラルでないかを検出する。例えば、ＣＤＵ６０は、上述したように、手動変速機（図示しない）に組み込まれた又は手動変速機とは別体として設けられたセンサー（図示しない）から「ニュートラル情報」を受信し、このニュートラル情報を監視することにより、手動変速機がニュートラルでないこと（すなわち、シフトがニュートラルでないこと）を検出することができる。ＣＤＵ６０は、シフトがニュートラルであることを検出した場合には、スタンバイ点の学習を実行しないため、処理は終了する。一方、ＣＤＵ６０は、シフトがニュートラルでないことを検出した場合には、処理はＳＴ７４に移行する。

ＳＴ７４では、ＣＤＵ６０は、コースティング制御が実行中であるかを検出する。コースティング制御とは、ドライバーに加速する意思がない（すなわち、アクセルが踏み込まれていない）場合に、ＥＣＵ又はＣＤＵ６０に制御されたアクチュエータ装置３０が、クラッチ装置２０を係合状態から切断状態に移行させることによって、エンジンフリクションの寄与を減らすことにより、車両の走行距離を伸ばす（燃費を向上させる）ものである。

ＣＤＵ６０は、例えば、ドライバーによりアクセルペダルが踏まれていないこと（条件１）、車両の速度が所定値（例えば時速６０ｋｍ）以上であること（条件２）、及び、ドライバーによりブレーキペダルが踏まれていないこと（条件３）、という３つの条件が満たされている場合に、コースティング制御が実行されていると判断することができる。
条件１が満たされているかは、ＣＤＵ６０が、例えば、アクセルペダル（図示しない）に組み込まれた又はアクセルペダルとは別体として設けられたセンサー（図示しない）から、アクセルペダルのストローク量に関する情報（「アクセルストローク量情報」）を受信し、このアクセルストローク情報を監視することにより、判断することができる。条件２が満たされているかは、ＣＤＵ６０が、例えば、上述した「タイヤ回転数情報」を監視することにより、判断することができる。条件３が満たされているかは、ＣＤＵ６０が、ブレーキペダル（図示しない）に組み込まれた又はブレーキペダルとは別体として設けられたセンサー（図示しない）から、ブレーキペダルのストローク量に関する情報（「ブレーキストローク情報」）を受信し、このブレーキストローク情報を監視することにより、判断することができる。

なお、このような条件１〜３に代えて、ＣＤＵ６０は、コースティング制御を実行するハードウェア要素（例えばＥＣＵ）から、コースティング制御が実行中であるか否かに関する情報を受信することによって、コースティング制御が実行中であるか否かを判断することができる。

ＣＤＵ６０は、コースティング制御が実行されていない判断した場合には、スタンバイ点の学習を実行しないため、処理は終了する。一方、ＣＤＵ６０は、コースティング制御が実行されていると判断した場合には、処理はＳＴ７６に移行する。

ＳＴ７６において、ＣＤＵ６０は、スタンバイ点の学習を実行する。
ここで、ＣＤＵ６０により実行されるスタンバイ点の学習について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、図１に示したＣＤＵ６０により行われるスタンバイ点の学習を説明するためのタイミング図である。図５は、図１に示したＣＤＵ６０により行われるスタンバイ点の学習を説明するためのフロー図である。

図４には、ＣＤＵ６０がスタンバイ点の学習を実行する時点より前からの、シフトレバーの状態（最上段）、エンジンの回転数の状態及び手動変速機の入力回転数の状態（２段目）、クラッチ装置２０のストロークの状態（３段目）、及び、ＣＤＵ６０が、エンジンの回転を制御するハードウェア要素（例えばＥＣＵ）に対して送信するエンジン停止禁止要求の状態、のそれぞれの推移が示されている。
以下、図４及び図５を同時に参照する。

時間ｔ_１（まだスタンバイ点の学習が実行されていない）において、シフトレバーは３速に入れられている（手動変速機は３速である）。この時点では、クラッチ装置２０は係合状態（具体的には、摩擦部材２０ｃがフライホイール２０ｄに完全に係合した状態）にある。

時間ｔ_２において、例えば、コースティング制御を担うハードウェア要素（ここでは一例としてＥＣＵとする）がコースティング制御の実行を開始する。これにより、ＥＣＵ（ＣＤＵ６０であってもよい）が、アクチュエータ装置３０を制御することにより、クラッチ装置２０は、摩擦部材２０ｃをフライホイール２０ｄから徐々に離間させていく。

時間ｔ_２の経過後、ＣＤＵ６０はスタンバイ点の学習を開始する。
具体的には、まず、ＣＤＵ６０は、スタンバイ点の学習を実行している間においてエンジンが停止することを防止するために、ＥＣＵに対して、エンジンの停止を禁止することを要求する「エンジン停止禁止要求信号」であって「１」（ＯＮ）が設定された信号を送信する（図５におけるＳＴ８０）。この信号を受信したＥＣＵは、ＣＤＵ６０から「０」に設定された「エンジン停止禁止要求信号」を受信するまでは、エンジンを停止しない。

時間ｔ_３において、クラッチ装置２０は切断状態に移行する。すなわち、クラッチ装置２０において、摩擦部材２０ｃは、スタンバイ点を通過して、フライホイール２０ｄから最も離れた位置に配置されている。このようにクラッチ装置２０が切断状態に移行したことにより、この後、エンジンの回転数は（トルクの急変を抑制するために）急激に減少していく。

クラッチ装置２０が切断状態に移行して、暫く時間が経過した後、時間ｔ_４において、ＣＤＵ６０は、アクチュエータシリンダ３０ｅにおいてアクチュエータピストン３０ｄが略等しい速度で移動する（アクチュエータピストン３０ｄのストローク位置が略等しい速度で移動する）ようにモータ３０ａを制御する（図５のＳＴ８１）。これにより、アクチュエータ装置３０は、クラッチ装置２０を切断状態から係合状態に向かって徐々に移行させていく。すなわち、アクチュエータ装置３０は、摩擦部材２０ｃが略等しい速度でフライホイール２０ｄに徐々に近づいていく（摩擦部材２０ｃのストローク位置が略等しい速度で移動する）に、クラッチ装置２０を制御する。

このようにクラッチ装置２０が摩擦部材２０ｃをフライホイール２０ｄに対して徐々に近づけていくと、エンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数が上昇するポイントが発生してくる。図４には、一例として、時間ｔ_５において、エンジンの回転数が上昇し、時間ｔ_６において、手動変速機の入力回転数が上昇する例が示されている。ＣＤＵ６０は、このようにエンジンの回転数が上昇した時間又は手動変速機の入力回転数が上昇した時間を検出する（図５のＳＴ８２）（ＣＤＵ６０は、エンジンの回転数が上昇した時間及び手動変速機の入力回転数が上昇した時間のうちのいずれか一方を検出すればよい。）。なお、ノイズによりエンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数が上昇した時間を検出することを防止するため、ＣＤＵ６０は、エンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数が「所定値」上昇した時間を検出することができる。

図４に示した例において、時間ｔ_５又は時間ｔ_６におけるクラッチ装置２０の摩擦部材２０ｃのストローク位置がスタンバイ点に近いと考えられる。ところが、ＣＤＵ６０がＥＣＵから受信する「エンジン回転数情報」（エンジンの回転数に関する情報）は、ノイズ除去のためのフィルター処理が施されたものであるため、実際のスタンバイ点に対して遅延が生じたものとなっている。この点について、さらに図６を参照して説明する。

図６は、図１に示したシステムにおいて実際のエンジンの回転数及びフィルター処理後のエンジンの回転数の変化の例を模式的に示す図である。横軸及び縦軸にそれぞれ時間及び回転数を示した図６において、曲線Ｃ_１が実際のエンジンの回転数の変動を示し、曲線Ｃ_２がフィルター処理後のエンジンの回転数（すなわち「エンジン回転数情報」に示されたエンジンの回転数）の変動を示す。曲線Ｃ_１と曲線Ｃ_２とを比較すれば明らかであるように、曲線Ｃ_２は、遅延を伴いながら曲線Ｃ_１に追従している。これは、ＣＤＵ６０がＥＣＵから受信する「エンジン回転数情報」により示されるエンジンの回転数だけでなく、ＣＤＵ６０が手動変速機から受信する「ＭＴ回転数情報」についても同様に当て嵌まることである。

そこで、一実施形態では、図６に示すように、時間ｎを、「エンジン回転数情報」に示されたエンジンの回転数が所定値上昇したという現象が検出された時間（「検出時間」）とすると、ＣＤＵ６０は、検出時間ｎから補正値ｔを減じた時間ｎ−ｔを、実際にエンジンが上昇を開始した時間（「上昇開始時間」）として算出する（図５におけるＳＴ８３）。

補正値は、例えば次の手法により得られる。
実際にエンジンの回転数が所定値上昇したという現象が生じた場合に、その現象が生じた時点からＣＤＵ６０がその現象を検出するまでに必要とされた時間を、複数個実験により取得し、それらの時間の平均値（実験値）を、ＣＤＵ６０が記憶しておくことができる。好ましくは、複数の所定値（第１の所定値〜第Ｍの所定値［但し、Ｍは２以上の自然数］）の各々について、上記平均値（実験値）を記憶しておくことができる。ＣＤＵ６０は、図５におけるＳＴ８３で用いる補正値として、このように記憶した実験値のうち適切なものを用いることができる。すなわち、ＣＤＵ６０は、図５におけるＳＴ８２において所定値として第１所定値を用いた場合には、図５におけるＳＴ８３では、第１所定値に対応する実験値を用いることができる。
なお、この手法は、手動変速機の入力回転数に関しても同様に用いることが可能なものである。

次に、ＣＤＵ６０は、「上昇開始時間」（時間ｎ−ｔ）から、クラッチ装置２０の摩擦部材２０ｃのストローク位置を算出する（図５におけるＳＴ８４）。具体的には、ＣＤＵ６０は、クラッチ装置２０が切断状態から係合状態への移行を開始した時間（「移行開始時間」）（図４の時間ｔ_２）と、「上昇開始時間」（時間ｎ−ｔ）と、クラッチ装置の摩擦部材２０ｃの移動速度（上述したように摩擦部材２０ｃは等速で移動するように制御されている）と、を用いて、摩擦部材２０ｃのストローク位置をスタンバイ点として算出することができる。すなわち、ＣＤＵ６０は、摩擦部材２０ｃの移動速度×（「上昇開始時間」（ｎ−ｔ）−「移行開始時間」（ｔ_２））という数式を用いて、摩擦部材２０ｃの移動距離を算出することにより、摩擦部材２０ｃの初期位置（既知）から上記移動距離だけ移動した位置を、スタンバイ点（タッチ点）として算出することができる。なお、ＣＤＵ６０は、摩擦部材２０ｃの位置に代えて、クラッチレリーズシリンダ２０ｅにおけるピストン（図示しない）の位置、又は、アクチュエータ装置３０のアクチュエータシリンダ３０ｅ内におけるアクチュエータピストン３０ｄの位置等を、スタンバイ点として算出することも可能である。
このようにして、ＣＤＵ６０はスタンバイ点を算出（学習）することができる。

図４及び図５に戻り、ＣＤＵ６０は、スタンバイ点を算出することができたため、時間ｔ_７において、クラッチ装置２０を再度切断状態に戻す（図５におけるＳＴ８５）。また、ＣＤＵ６０は、時間ｔ_７において、ＥＣＵに対して、「０」（ＯＦＦ）が設定された「エンジン禁止要求信号」を送信する（図５におけるＳＴ８６）。この信号を受信したＥＣＵは、エンジンを停止し、例えばフリーラン制御を実行することができる。

３．変形例
３−１．第１の変形例
図５を参照して説明した実施形態では、ＣＤＵ６０が、エンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数が所定値上昇する現象が検出された時間から補正値を減ずることにより、エンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数が上昇を開始した「上昇開始時間」を算出する場合について説明した。別の実施形態では、時間とこの時間に対応するエンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数とを変数とする関数に基づいて、「上昇開始時間」を算出することができる。

図７は、図１に示したＣＤＵ６０により行われる別の実施形態に係るスタンバイ点の学習を説明するためのフロー図である。以下、図７において図５に示したものと異なる点のみに着目して説明する。

ＣＤＵ６０は、図６に示した曲線Ｃ_２、すなわち、「エンジン回転数情報」に示されたエンジン回転数を数式でモデリングすることができる（図７におけるＳＴ９０）。例えば、ＣＤＵ６０は、図６に示した曲線Ｃ_２を例えばｙ＝ａｔ^２（但し、ｙはエンジン回転数であり、ｔは時間であり、ａは係数である）という数式によりモデリングすることができる。次に、ＣＤＵ６０は、このようにモデリングした数式において頂点に対応する時間（図６における時間ｎ−ｔ）を、上述した「上昇開始時間」として算出することができる（図７におけるＳＴ９１）。

３−２．第２の変形例
さらに別の実施形態では、ＣＤＵ６０は、クラッチの伝達トルクとストローク位置とを対応付けたトルクマップを用いて、エンジンの回転数の変動（単位時間当たりのエンジンの回転数の変化量）に基づいて、スタンバイ点を算出することができる。

図８は、図１に示したＣＤＵ６０により行われるさらに別の実施形態に係るスタンバイ点の学習を説明するためのタイミング図である。図９は、図８に示したスタンバイ点の学習を説明するためのフロー図である。図１０は、図１に示したＣＤＵ６０がトルクマップを用いてスタンバイ点を算出する方法を模式的に示す図である。以下、図８〜図１０のうち、図１〜図７に示したものと異なる点のみに着目して説明する。

まず、ＣＤＵ６０は、図１０の点線で表現された曲線Ｃ_３に示すようなトルクマップを「予め」記憶している。このトルクマップは、クラッチ装置２０のストローク位置とそのストローク位置における伝達トルクとを対応付けた情報である。

図８に示す時間ｔ_４において、ＣＤＵ６０は、アクチュエータシリンダ３０ｅにおいてアクチュエータピストン３０ｄが段階的に移動する（アクチュエータピストン３０ｄのストローク位置が段階的に変化する）ようにモータ３０ａを制御する（図９のＳＴ９２）。これにより、アクチュエータ装置３０は、クラッチ装置２０を切断状態から係合状態に向かって段階的に移行させていく。すなわち、アクチュエータ装置３０は、摩擦部材２０ｃが段階的にフライホイール２０ｄに近づいていく（摩擦部材２０ｃのストローク位置が段階的に移動する）に、クラッチ装置２０を制御する。これにより、図８に例示されているように、クラッチ装置２０のストローク位置は、時間ｔ_４〜時間ｔ_５までは、Ｓ_１となっており、時間ｔ_５〜時間ｔ_７までは、Ｓ_２となっている。

このようにクラッチ装置２０が摩擦部材２０ｃをフライホイール２０ｄに対して段階的に近づけていくと、エンジンの回転数が上昇するポイントが発生してくる。図８には、一例として、時間ｔ_５において、エンジンの回転数が上昇する例が示されている。ＣＤＵ６０は、このようにエンジンの回転数が上昇した時間を検出する（図９のＳＴ９３）。なお、ノイズによりエンジンの回転数が上昇した時間を検出することを防止するため、ＣＤＵ６０は、エンジンの回転数が「所定値」上昇した時間（「検出時間」）を検出することができる。

次に、ＣＤＵ６０は、クラッチ装置２０から受信する上述した「クラッチストローク情報」を用いて、「検出時間」に対応するクラッチ装置２０のストローク位置を検出することができる（図９のＳＴ９４）。なお、「検出時間」に対応するクラッチ装置２０のストローク位置は、「検出時間」に対して厳密に対応するストローク位置である必要はなく、ＣＤＵ６０とクラッチ装置２０との間における「クラッチストローク情報」の送受信で生ずるタイムラグを考慮すれば、「検出時間」から所定範囲内でずれた時間におけるストローク位置であってもよい。

次に、ＣＤＵ６０は、クラッチ装置２０の伝達トルクを算出する（図９のＳＴ９５）。具体的には、ＣＤＵ６０は、例えば、以下の物理式を用いて伝達トルクを算出することができる。
伝達トルク＝エンジンのトルク＋イナーシャ
ここで、エンジンはコースティング制御中にあってはアイドル状態にあるため、エンジンのトルクを０［Ｎｍ］と見積もることができる。イナーシャは、（δＮｅ／δｔ）×Ｉ×（２π／６０）という数式により算出することが可能である。ここで、δＮｅ／δｔは、単位時間当たりのエンジンの回転数の変化量であり、Ｉはエンジンの慣性であり、２π／６０は、算出されるイナーシャの単位を（ラジアン／秒）に変換するために用いられるものである。

Ｉについては、ＣＤＵ６０は、諸元値であり予め記憶部６２に記憶されたＩを使用することが可能である。δＮｅ／δｔについては、ＣＤＵ６０は、図８に示した例に関しては、（Ｓ_２−Ｓ_１）／（ｔ_７−ｔ_５）により算出することが可能である。

次に、ＣＤＵ６０は、予め記憶しておいたトルクマップと、ＳＴ９４で検出したクラッチ装置２０のストローク位置及びＳＴ９５で算出したクラッチ装置２０の伝達トルクとを比較することにより、トルクマップを更新して記憶する（図９のＳＴ９６）。具体的には、仮にＳＴ９４で検出したストローク位置がＳ_１１であり、ＳＴ９５で算出した伝達トルクがａであるとすると、図１０に示すように、曲線Ｃ_３において伝達トルクａに対応するストローク位置Ｓ_１０を、ストローク位置Ｓ_１１にシフトさせる。曲線Ｃ_３において他の伝達トルクに対応するストローク位置についても（時間ｔ_５〜時間ｔ_７におけるエンジンの回転数の変化量だけでなく、例えば時間ｔ_７以降におけるさらなる他の単位時間当たりのエンジンの回転数の変化量を用いることにより）同様にシフトさせることができる。なお、実際に算出した伝達トルク（例えば伝達トルクａ）に関しては、そのような伝達トルクに対応するストローク位置を（より大きな重み付け係数を適用することによって）大きくシフトさせ、実際に算出していない伝達トルクに関しては、そのような伝達トルクに対応するストローク位置を（より小さな重み付け係数を適用することによって）小さくシフトさせることができる。これにより、図１０に示すように、曲線Ｃ_３を曲線Ｃ_４に更新することができる。なお、曲線Ｃ_３において伝達トルクが０であるときのストローク位置はｓであるのに対して、曲線Ｃ_４においては伝達トルクが０であるときのストローク位置はｓ’にシフトしている。

次に、ＣＤＵ６０は、更新したトルクマップからスタンバイ点を算出する（図９のＳＴ９７）。具体的には、図８に示すように、ＣＤＵ６０は、曲線Ｃ_４において伝達トルクが０であるときのストローク位置ｓ’をスタンバイ点として算出する。

なお、ＣＤＵ６０は、ＳＴ９５で算出した伝達トルクが微小である場合（例えば所定の閾値以下である場合）には、ＳＴ９６及びＳＴ９７に関連して上述した手法によりスタンバイ点を算出することに代えて、ＳＴ９５で算出した伝達トルクに対応するストローク位置（すなわちＳＴ９４で検出したストローク位置）をスタンバイ点として決定することができる。この場合、ＣＤＵ６０は、ＳＴ９６に関連して説明したものと同様にトルクマップを更新してもよいし、トルクマップを更新しなくともよい。

３−３．その他の変形例
上述した様々な実施形態では、ＣＤＵ６０とＥＣＵとを別のハードウェア要素であるものとして説明したが、ＣＤＵ６０とＥＣＵとを同一のハードウェア要素としてもよい（すなわち、ＣＤＵ６０はＥＣＵが果たす機能をすべて有するものであってもよい）。

４．効果
上述した様々な実施形態に係るクラッチ制御装置は、コースティング制御が実行されている間において、すなわち、手動変速機がニュートラルでない状態において、スタンバイ点の学習を行うことを前提とするものである。よって、クラッチ制御装置は、コースティング制御が実行中であるかを認識しさえすれば、確実にスタンバイ点の学習を遂行することができる。これにより、クラッチ制御装置は、クラッチディスクの摩耗や発熱などに起因する経年変化等に適切に対応することができる。

５．本発明の様々な態様
本発明の第１の態様に係るクラッチ制御装置は、クラッチ装置を制御するクラッチ制御装置であって、アクチュエータ装置を制御することにより前記クラッチ装置の係合及び切断を制御するように構成されており、当該クラッチ制御装置が搭載された車両の走行中に手動変速機がニュートラルでなくかつ運転者によるペダル操作が行われていないときに、前記クラッチ装置を係合状態から切断状態に移行させた後に切断状態から係合状態に移行させる制御部と、該制御部の制御により前記クラッチ装置が切断状態から係合状態に移行することに伴って変動したエンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数を検出する検出部と、検出された前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数に基づいて、前記クラッチ装置の摩擦部材がフライホイールに当接して回転を開始する時点における該摩擦部材の位置であるスタンバイ点を算出する算出部と、を具備するものである。

この態様によれば、コースティング制御が実行されている間において、すなわち、当該クラッチ制御装置が搭載された車両の走行中に手動変速機がニュートラルでなくかつ運転者によるペダル操作が行われていない状態において、スタンバイ点の学習を行うことを前提とすることにより、コースティング制御が実行中であるかを認識しさえすれば、確実にスタンバイ点の学習を遂行することができる。これにより、クラッチ制御装置は、クラッチディスクの摩耗や発熱などに起因する経年変化等に適切に対応することができる。

本発明の第２の態様に係るクラッチ制御装置は、上記第１の態様において、前記算出部が、前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数が所定値上昇する現象が検出された検出時間から補正値を減ずることにより、前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数が上昇を開始した上昇開始時間を算出するものである。

この態様によれば、コースティング制御の実行中に、クラッチ装置を切断状態から係合状態に移行させることに伴ってエンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数が所定値上昇した現象が検出された検出時間に基づいて、エンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数が上昇を開始した上昇開始時間を算出することにより、クラッチ装置のスタンバイ点を確実に算出することができる。

本発明の第３の態様に係るクラッチ制御装置は、上記第２の態様において、前記補正値は、前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数が前記所定値上昇したことが検出されるのに必要とされた時間に関する実験値であるものとする。

この態様によれば、クラッチ制御装置は、実験値に基づいて確実に上昇開始時間を算出することにより、クラッチ装置のスタンバイ点も確実に算出することができる。

本発明の第４の態様に係るクラッチ制御装置は、上記第１の態様において、前記算出部が、時間と該時間に対応する前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数とを変数とする関数に基づいて、前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数が上昇を開始した上昇開始時間を算出するものである。

この態様によれば、クラッチ制御装置は、時間とエンジンの回転数又は手動変速機の入力回転数とを変数とする関数を用いて上昇開始時間を算出することにより、クラッチ装置のスタンバイ点も確実に算出することができる。

本発明の第５の態様に係るクラッチ制御装置は、上記第２の態様から上記第４の態様のいずれかにおいて、前記算出部が、前記クラッチ装置が切断状態から係合状態への移行を開始した移行開始時間と、前記上昇開始時間と、前記クラッチ装置の移動速度と、に基づいて、前記スタンバイ点を算出するものである。

この態様によれば、移行開始時間と、前記上昇開始時間と、前記クラッチ装置の移動速度とにより、クラッチ装置のストローク位置が初期位置からどの程度変化したのかを算出することができる。

本発明の第６の態様に係るクラッチ制御装置は、上記第１の態様において、前記クラッチ装置に関するストローク位置と伝達トルクとを対応付けた情報を記憶する記憶部をさらに具備し、前記算出部が、前記エンジンの回転数に基づいて前記クラッチ装置の伝達トルクを算出し、該伝達トルクと該伝達トルクに対応するストローク位置とに基づいて、前記情報を更新し、更新した前記情報に基づいて前記スタンバイ点を算出するものである。

この態様によれば、算出したクラッチ装置の伝達トルクとこれに対応するストローク位置とを用いて、予め記憶しておいたトルクマップを更新することにより、更新したトルクマップにおいて伝達トルクが０であるときのストローク位置をスタンバイ点として算出することができる。

以上のように、本発明の様々な態様によれば、フィーリングやクラッチの寿命の面で改善された性能を有するクラッチ制御装置を提供することができる。

１ システム
２０ クラッチ装置
２０ａ ダイヤフラムスプリング
２０ｂ プレッシャープレート
２０ｃ 摩擦部材
２０ｄ フライホイール
２０ｅ クラッチレリーズシリンダ
３０ アクチュエータ装置
３０ａ モータ
３０ｂ ウォームギヤ
３０ｃ ウォームホイール
３０ｄ アクチュエータピストン
３０ｅ アクチュエータシリンダ
４０ クラッチペダル装置
４０ａ クラッチペダル
４０ｂ クラッチピストン
４０ｃ クラッチマスターシリンダ
４０ｄ ストロークセンサー
６０ クラッチデバイスユニット（ＣＤＵ）（クラッチ制御装置）
６１ 通信部
６２ 記憶部
６３ 検出部
６４ 算出部
６５ 制御部

Claims (6)

1. クラッチ装置を制御するクラッチ制御装置であって、
   アクチュエータ装置を制御することにより前記クラッチ装置の係合及び切断を制御するように構成されており、当該クラッチ制御装置が搭載された車両の走行中に手動変速機がニュートラルでなくかつ運転者によるペダル操作が行われていないときに、前記クラッチ装置を係合状態から切断状態に移行させた後に切断状態から係合状態に移行させる制御部と、
   該制御部の制御により前記クラッチ装置が切断状態から係合状態に移行することに伴って変動したエンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数を検出する検出部と、
   検出された前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数に基づいて、前記クラッチ装置の摩擦部材がフライホイールに当接して回転を開始する時点における該摩擦部材の位置であるスタンバイ点を算出する算出部と、
   を具備するクラッチ制御装置。
2. 前記算出部は、前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数が所定値上昇する現象が検出された検出時間から補正値を減ずることにより、前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数が上昇を開始した上昇開始時間を算出する、請求項１に記載のクラッチ制御装置。
3. 前記補正値は、前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数が前記所定値上昇したことが検出されるのに必要とされた時間に関する実験値である、請求項２に記載のクラッチ制御装置。
4. 前記算出部は、時間と該時間に対応する前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数とを変数とする関数に基づいて、前記エンジンの回転数又は前記手動変速機の入力回転数が上昇を開始した上昇開始時間を算出する、請求項１に記載のクラッチ制御装置。
5. 前記算出部は、前記クラッチ装置が切断状態から係合状態への移行を開始した移行開始時間と、前記上昇開始時間と、前記クラッチ装置の移動速度と、に基づいて、前記スタンバイ点を算出する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のクラッチ制御装置。
6. 前記クラッチ装置に関するストローク位置と伝達トルクとを対応付けた情報を記憶する記憶部をさらに具備し、
   前記算出部は、
   前記エンジンの回転数に基づいて前記クラッチ装置の伝達トルクを算出し、
   該伝達トルクと該伝達トルクに対応するストローク位置とに基づいて、前記情報を更新し、
   更新した前記情報に基づいて前記スタンバイ点を算出する、請求項１に記載のクラッチ制御装置。

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