JP3033487B2 - トルク推定方法、トルク算出データ補正方法、およびトルク推定装置 - Google Patents

トルク推定方法、トルク算出データ補正方法、およびトルク推定装置

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JP3033487B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はトルク推定方法、ト
ルク算出データ補正方法、およびトルク推定装置に係
り、特に、高価なトルクセンサを用いることなく高い精
度で伝達トルクを推定する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、オートマチックトランスミッショ
ンの変速ショックを緩和する手法として、変速時にエン
ジンの点火遅角を制御することでエンジン出力のトルク
ダウンを行う方法が知られている。また、ＴＲＣ（トラ
クションコントロールシステム）においては、エンジン
の燃料噴射量を制御することでエンジントルクの出力を
制御する方法が知られている。これ等エンジン出力制御
のためには、実際のタイヤ駆動トルクを高い精度で検知
する必要があるが、旧来のトルクセンサはコスト、信頼
性の面で問題があり、未だ量産車においては実用化され
ていない。そのため、エンジンの基本トルクマップと加
速度と慣性量による補間量、トルクコンバータのトルク
比、ギヤ比から、タイヤ実トルクを推定する方法が主流
である。また、ＳＡＥ９５０９００によれば、トルク比
だけでなく、トルクコンバータの容量係数を用いて推定
精度を向上させる方法が紹介されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸入空
気量またはスロットル弁開度とエンジン回転数からエン
ジントルクを求めるためのマップや、トルクコンバータ
のトルク比、容量係数などのマップは、何れも予め設定
されたもので、製造バラツキによる個体差や外乱による
変動を考慮していない。また、予め設定された慣性量と
エンジン回転数の微分値（通常、ノイズ除去のためのフ
ィルターが必要）の積で求められる慣性補正量も、フィ
ルター、測定精度等によりバラツキが大きい。このよう
なバラツキに対し、各種変動推定による補正、或いは学
習的に補正する手法も提案されているが、必ずしも十分
に満足できる精度を得ることはできなかった。
【０００４】このため、例えば変速ショックを緩和する
ためのエンジンのトルクダウン制御や、タイヤスリップ
時のＴＲＣによるエンジントルク制御の際に、高い精度
で目標エンジントルクを設定することができず、フィー
ドバック制御による変速ショックの緩和やＴＲＣを必ず
しも高い精度で行うことができなかった。
【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、高価なトルクセンサ
を用いることなく高い精度で伝達トルクを推定できるよ
うにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、係合力を制御可能な係合装置が配設
された動力伝達系において、その係合装置の結合時にお
けるその動力伝達系の結合時伝達トルクを推定するトル
ク推定方法であって、前記係合装置の係合力を低下させ
て意図的にスリップさせ、そのスリップ状態と結合状態
との境界付近におけるその係合装置の係合トルクを求
め、その係合トルクに基づいて前記結合時伝達トルクを
推定することを特徴とするトルク推定方法。
【０００７】第２発明は、動力伝達を接続、遮断するク
ラッチが配設された動力伝達系において、そのクラッチ
が接続されている時の結合時伝達トルクを推定するトル
ク推定方法であって、(a) 前記クラッチの結合時に前記
クラッチの係合力を低下させる係合力低下工程と、(b)
前記係合力の低下に伴って前記クラッチが滑り始めたか
否かを判断するスリップ判断工程と、(c) そのクラッチ
の滑り始め付近におけるそのクラッチの係合トルクを前
記係合力に基づいて算出し、その係合トルクを前記結合
時伝達トルクとするトルク推定工程とを有することを特
徴とする。
【０００８】第３発明は、上記第１発明または第２発明
において、前記結合時伝達トルクの推定が完了した後直
ちにスリップ状態を終了して前記係合装置またはクラッ
チを結合させることを特徴とする。
【０００９】第４発明は、動力伝達を接続、遮断するク
ラッチが配設された動力伝達系に関連する所定部位のト
ルクを求めるために所定の物理量をパラメータとして予
め定められたトルク算出データを補正する方法であっ
て、前記第１発明または第２発明に従って推定された前
記結合時伝達トルクを用いて前記トルク算出データを補
正することを特徴とする。
【００１０】第５発明は、動力伝達を接続、遮断するク
ラッチが配設された動力伝達系において、そのクラッチ
が接続されている時の結合時伝達トルクを推定するトル
ク推定装置であって、(a) 前記クラッチの係合力を制御
する係合力制御手段と、(b)前記動力伝達系における前
記クラッチの前後の回転速度を検出する一対の回転速度
検出手段と、(c) 前記クラッチの係合時に前記係合力制
御手段によってそのクラッチの係合力を低下させる係合
力低下指令手段と、(d) 前記係合力の低下に伴って前記
クラッチが滑り始めたか否かを前記一対の回転速度検出
手段の検出値に基づいて判断するスリップ判断手段と、
(e) そのクラッチの滑り始め付近におけるそのクラッチ
の係合トルクを前記係合力に基づいて算出し、その係合
トルクを前記結合時伝達トルクとするトルク推定手段と
を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】第１発明のトルク推定方法は、動力伝達
系に設けられた係合装置の係合力を低下させて意図的に
スリップさせ、そのスリップ状態と結合状態（一体状
態）との境界付近における係合装置の係合トルクを求
め、その係合トルクに基づいて結合時伝達トルクを推定
するものであるが、係合装置の係合トルクは、その係合
力や係合部位の径寸法などから良く知られた演算式に従
って高い精度で求められるとともに、スリップ状態と結
合状態との境界付近における係合トルクは結合状態の時
の実際の伝達トルクに相当するため、高価なトルクセン
サを用いることなく結合時の伝達トルクを高い精度で推
定できる。また、スリップの有無を検出するだけで結合
時伝達トルクを推定できるため、その結合時伝達トルク
を推定するだけであれば、伝達トルクには殆ど影響を与
えることがない。なお、クラッチの場合は、上記境界付
近における係合トルクがそのままその部分における結合
時伝達トルクとなるが、ブレーキの場合は、境界付近に
おける係合トルクを反力としてギヤ比などから結合時伝
達トルクを算出することになる。
【００１２】第２発明は、上記第１発明のトルク推定方
法においてクラッチを用いる場合の一実施態様であり、
第１発明と同様の効果が得られる。加えて、滑り始めの
係合トルクを結合時伝達トルクとするため、その後に係
合力を増加させて接続した時の係合トルクを結合時伝達
トルクとする場合に比較して、操作や制御が容易である
とともに短時間でトルクを求めることができる。なお、
第５発明は、この第２発明のトルク推定方法を好適に実
施できるトルク推定装置に関するもので、第２発明と同
様の効果が得られる。
【００１３】第３発明は、結合時伝達トルクの推定が完
了した後直ちにスリップ状態を終了して係合装置または
クラッチを結合させるため、実際の伝達トルクには殆ど
影響を与えることがない。
【００１４】第４発明は、動力伝達系に関連する所定部
位のトルクを求めるために所定の物理量をパラメータと
して予め定められたトルク算出データを、上記第１発明
または第２発明に従って推定された結合時伝達トルクを
用いて補正するもので、製造バラツキによる個体差や外
乱による変動、経時変化などに拘らず、そのトルク算出
データから上記所定部位のトルクを常に高い精度で求め
ることができるようになる。これにより、そのトルク算
出データから求められたトルクを利用する各種制御の精
度が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】ここで、本発明は車両の動力伝達
系に配設された係合装置を用いて、その動力伝達系の結
合時伝達トルクを推定したり、その結合時伝達トルクに
基づいてエンジンのトルクマップを補正したりする場合
に好適に適用されるが、クラッチなどの係合装置を有す
る動力伝達系であれば、車両以外の他の種々の動力伝達
系における結合時伝達トルクの推定等に適用できる。車
両の動力伝達系の場合、結合時伝達トルクの推定に用い
る係合装置としては、変速機との間で動力伝達を接続、
遮断する発進用クラッチが好適に用いられるが、自動変
速機の変速段を切り換える変速用クラッチや変速用ブレ
ーキを利用することも可能である。係合装置は、係合力
を制御可能なもので、摩擦力によって係合する摩擦係合
装置や電磁力によって係合する電磁式係合装置などが好
適に用いられ、摩擦係合装置としては、油圧によって係
合力を制御できる油圧式の摩擦係合装置が好適に用いら
れるが、ダイヤフラムスプリングなどの弾性手段によっ
て摩擦材を押圧するとともに、その弾性手段の弾性変形
量を変化させて摩擦係合力を制御するものでも良い。ま
た、上記変速機としては、有段の自動変速機の他、無段
変速機、手動変速機などであっても良い。
【００１６】第１発明の好適な実施態様は、動力伝達を
接続、遮断するクラッチが配設された動力伝達系におい
て、そのクラッチが接続されている時の結合時伝達トル
クを推定するトルク推定方法であって、(a) クラッチの
係合力を低下させてスリップさせる係合力低下工程と、
(b) そのスリップ状態と接続状態との境界付近における
クラッチの係合トルクを求めて結合時伝達トルクとする
トルク推定工程とを有して構成される。(b) のトルク推
定工程は、第２発明のようにクラッチが滑り始めた付近
の係合トルクを求めるものでも良いが、クラッチを再び
接続させてその接続付近の係合トルクを求めるようにし
ても良いし、係合力を複数回上下させるなどしてスリッ
プ状態と接続状態とを繰り返し、複数の係合トルクの平
均値などを求めるようにしても良い。なお、上記クラッ
チの代わりにブレーキを用いて伝達トルクを推定するこ
とも可能である。
【００１７】第４発明の好適な実施態様は、車両の動力
伝達系に設けられた係合装置、好ましくは発進用クラッ
チを用いて、第１発明または第２発明に従って結合時伝
達トルクを求めるとともに、該結合時伝達トルクから各
部の慣性量を考慮してエンジントルクを算出し、所定の
物理量としてのエンジン負荷（スロットル弁開度や燃料
噴射量、吸入空気量、アクセル操作量など）およびエン
ジン回転数をパラメータとして予め設定されたエンジン
トルクマップを、その算出したエンジントルク値によっ
て補正するように構成される。補正の方法としては、例
えばマップの中の該当する部分のトルク値を逐次書き換
えるようにしたり、基本マップとは別に同じくエンジン
負荷およびエンジン回転数をパラメータとする補正マッ
プを作成したりするなど、種々の態様を採用できる。ト
ルク算出データは必ずしもマップである必要はなく、演
算式などであっても良く、その場合は例えば演算式の係
数などを補正するようにしたり、補正項を追加したりす
るなどして、補正すれば良い。
【００１８】本発明の更に別の実施態様について説明す
る。 （実施態様１）エンジンと変速機との間に係合力を制御
可能な油圧式摩擦クラッチなどの発進用クラッチが設け
られたオートマチック車両において、(a) 前記発進用ク
ラッチの係合力、具体的にはクラッチ油圧などを制御す
る係合力制御手段と、(b) 動力伝達の上で前記発進用ク
ラッチの前後に位置する部材の回転速度を検出する一対
の回転速度検出手段と、(c) 前記油圧制御手段によって
前記発進用クラッチの係合力を低下させる係合力低下指
令手段と、(d) 前記係合力の低下に伴って前記発進用ク
ラッチが滑り始めたか否かを前記一対の回転速度検出手
段の検出値に基づいて判断するスリップ判断手段と、
(e) その発進用クラッチが滑り始めた時の発進用クラッ
チの係合トルクを前記係合力に基づいて算出し、その係
合トルクを発進用クラッチの接続時における伝達トルク
（結合時伝達トルク）とするトルク推定手段とを有する
ことを特徴とするオートマチック車両の伝達トルク推定
装置。
【００１９】（実施態様２）(a) 上記トルク推定手段で
求められた結合時伝達トルクに基づいて、有段自動変速
機の変速時のショックを緩和するための目標伝達トルク
を設定する目標伝達トルク設定手段と、(b) 前記発進用
クラッチの係合トルクを逐次求めるとともに、該係合ト
ルクが前記目標伝達トルクとなるように前記係合力制御
手段をフィードバック制御して、自動変速機へ伝達され
るトルクを変速時に低下させる変速時トルクダウン制御
手段とを有することを特徴とするオートマチック車両の
トルクダウン制御装置。スリップ時における発進用クラ
ッチの係合トルクは実際の伝達トルクで、上記のように
発進用クラッチの係合トルクがダウン制御されることに
より、自動変速機に伝達されるトルクが低下して変速シ
ョックが低減される。また、発進用クラッチの係合トル
ク（伝達トルク）によって自動変速機に伝達されるトル
クを制御しているため、エンジンの出力制御に比べて自
動変速機に伝達されるトルクを迅速に且つ高い精度で制
御でき、変速直前の伝達トルク（結合時伝達トルク）が
高い精度で求められることと相まって、変速ショックを
更に高い精度で防止できるようになる。なお、自動変速
機は運転状態に応じて自動的に変速段が切り換えられる
ものである。
【００２０】（実施態様３）(a) ＡＢＳ（アンチロック
ブレーキシステム）、ＴＲＣ（トラクションコントロー
ルシステム）等に用いられるタイヤのスリップ検知手段
と、(b) 該スリップ検知手段によってタイヤのスリップ
が検知された時に、ＡＢＳ、ＴＲＣを用いることなく、
或いはそれ等と協調して、前記係合力制御手段により係
合力を低下させて前記発進用クラッチをスリップさせ、
その伝達トルク（係合トルク）を低減するスリップ時ト
ルクダウン制御手段とを有することを特徴とするオート
マチック車両のトルクダウン制御装置。スリップ時トル
クダウン制御手段は、例えば上記（実施態様２）と同様
に、係合トルクが予め設定された目標伝達トルクと一致
するように、係合力制御手段をフィードバック制御する
ように構成される。この場合も、エンジンの出力制御に
比べてタイヤ駆動トルクを迅速に且つ高い精度で制御で
きるようになる。
【００２１】（実施態様４）前記発進用クラッチは摩擦
クラッチで、且つ摩擦材の摩擦係数μがスリップ回転速
度ΔＮの変化に拘らず略一定である湿式型で、上記変速
時やスリップ時のトルクダウン制御では、摩擦係数μを
一定として発進用クラッチの係合トルク（伝達トルク）
が求められることを特徴とするオートマチック車両のト
ルクダウン制御装置。この場合は、摩擦係数μが一定で
あるため、クラッチ油圧などの付加荷重のみをパラメー
タとして係合力、更には係合トルク（伝達トルク）が求
められ、計算が容易で迅速に伝達トルクを求めることが
できる。
【００２２】（実施態様５）前記発進用クラッチは摩擦
クラッチで、且つ摩擦材の摩擦係数μがスリップ回転速
度ΔＮをパラメータとして変化する乾式型で、前記変速
時やスリップ時のトルクダウン制御では、予め設定され
た対応関係に従ってスリップ回転速度ΔＮに対応する摩
擦係数μを求めて発進用クラッチの係合トルク（伝達ト
ルク）が求められることを特徴とするオートマチック車
両のトルクダウン制御装置。この場合は、スリップ回転
速度ΔＮの変化に伴う摩擦係数μの変化に拘らず、係合
トルク（伝達トルク）を高い精度で求めることができ
る。
【００２３】（実施態様６）前記発進用クラッチは油圧
式の摩擦クラッチで、前記トルク推定手段は、油圧回路
に配設された圧力センサにより発進用クラッチが滑り始
めた時のクラッチ油圧を検出して係合力、更には係合ト
ルクを算出するものであることを特徴とするオートマチ
ック車両の伝達トルク推定装置。この場合は、実際のク
ラッチ油圧を検出しているため、油圧指令値を用いる場
合に比較して、結合時伝達トルクを更に高い精度で推定
できるようになる。
【００２４】（実施態様７）エンジンと無段変速機との
間に油圧による摩擦式の発進用クラッチが設けられたオ
ートマチック車両において、(a) 前記発進用クラッチの
係合力を制御する係合力制御手段と、(b) 動力伝達の上
で前記発進用クラッチの前後に位置する部材の回転速度
を検出する一対の回転速度検出手段と、(c) 前記油圧制
御手段によって前記発進用クラッチの係合力を低下させ
る係合力低下指令手段と、(d) 前記係合力の低下に伴っ
て前記発進用クラッチが滑り始めたか否かを前記一対の
回転速度検出手段の検出値に基づいて判断するスリップ
判断手段と、(e)その発進用クラッチが滑り始めた時の
発進用クラッチの係合トルクを前記係合力に基づいて算
出し、その係合トルクを発進用クラッチの接続時におけ
る伝達トルク（結合時伝達トルク）とするトルク推定手
段と、(f) ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）、
ＴＲＣ（トラクションコントロールシステム）等に用い
られるタイヤのスリップ検知手段と、(g) 該スリップ検
知手段によってタイヤのスリップが検知された時に、Ａ
ＢＳ、ＴＲＣを用いることなく、或いはそれ等と協調し
て、前記係合力制御手段により係合力を低下させて前記
発進用クラッチをスリップさせ、その伝達トルク（係合
トルク）を低減するスリップ時トルクダウン制御手段と
を有することを特徴とするオートマチック車両のトルク
ダウン制御装置。スリップ時トルクダウン制御手段は、
例えば前記（実施態様２）と同様に、クラッチ接続時の
伝達トルクに基づいて目標伝達トルクを設定し、係合ト
ルクがその目標伝達トルクと一致するように係合力制御
手段をフィードバック制御するように構成される。
【００２５】（実施態様８）発進用クラッチの代わりに
有段自動変速機の変速用クラッチを用いて（実施態様
３）のスリップ時トルクダウン制御を行うことを特徴と
するオートマチック車両のトルクダウン制御装置。
【００２６】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、オートマチック車両の動力伝達
装置を示す概略構成図で、エンジン１０の出力は自動発
進クラッチ１２を介して有段の自動変速機１４へ伝達さ
れ、更に終減速装置１６を経て左右の駆動輪１８に伝達
される。自動発進クラッチ１２は、運転者のシフトレバ
ー操作などに従って自動的にエンジン１０と自動変速機
１４との間の動力伝達を接続，遮断するもので、請求項
１の係合装置、請求項２，５のクラッチに相当するもの
であり、例えば図３に示すような油圧による湿式多板式
の摩擦クラッチにて構成され、エンジン１０のクランク
軸１１（図１参照）に接続されたケース２０と、自動変
速機１４のインプットシャフト２２に相対回転不能に連
結されたディスク２４と、それ等のケース２０およびデ
ィスク２４にそれぞれ相対回転不能に配設された複数の
摩擦材２６，２８と、ケース２０内に液密に嵌合されて
油路３０から供給されるクラッチ油圧Ｐに応じて摩擦材
２６，２８を係合させるピストン３２とを備えている。
この自動発進クラッチ１２は中心線に対して略対称的に
構成されており、図３では中心線から下半分が省略され
ている。
【００２７】上記クラッチ油圧Ｐは、図１に示されてい
るように、ライン油圧ＰＬを元圧として調圧弁３４によ
り調圧されるようになっており、調圧弁３４はコントロ
ーラ３６から供給される油圧指令信号ＳＰ* によって制
御される。コントローラ３６には、圧力センサ３８から
クラッチ油圧Ｐを表す油圧信号ＳＰが供給されるととも
に、一対の回転速度検出手段４０，４２から自動発進ク
ラッチ１２の前後に位置するクランク軸１１、インプッ
トシャフト２２の回転速度である入力回転速度Ｎin，出
力回転速度Ｎout を表す回転速度信号ＳＮin，ＳＮout
が供給されるようになっている。
【００２８】コントローラ３６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｒ
ＯＭなどを有するマイクロコンピュータを含んで構成さ
れており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに
予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うこと
により、図２に示すフローチャートを実行する。図２
は、例えば前記自動変速機１４の変速時、特に変速ショ
ックが問題となるパワーＯＦＦのダウンシフト時におけ
るトルクダウン制御や、駆動輪１８のスリップ時におけ
るＴＲＣによるトルクダウン制御において、自動発進ク
ラッチ１２を用いてトルクダウン制御を実施する場合
で、変速制御装置やＴＲＣからトルクダウン指令信号が
供給された場合に実行を開始する。
【００２９】図２のステップＳ１では、現在のクラッチ
油圧Ｐから一定油圧ΔＰだけ低い油圧（Ｐ＝Ｐ−ΔＰ）
とするための油圧指令信号ＳＰ* を調圧弁３４に出力
し、自動発進クラッチ１２のクラッチ油圧Ｐ、更には係
合力（摩擦力）を低下させる。一定油圧ΔＰは、予め一
定値が定められても良いが、スリップ状態や変速の種
類、その他の運転状態などに応じてデータマップ、演算
式などにより設定されるようにしても良い。ステップＳ
２では、回転速度信号ＳＮin，ＳＮout に基づいて回転
速度差ΔＮ＝Ｎin−Ｎout を算出し、ステップＳ３で
は、回転速度差ΔＮが予め設定されたスリップ判定値ε
（≒０）より大きいか否かによりスリップ判定を行う。
そして、ΔＮ≦εであればステップＳ１以下を繰り返し
てクラッチ油圧Ｐを予め定められた一定の変化率ΔＰで
低下させるが、ΔＮ＞εの場合にはステップＳ４以下を
実行する。
【００３０】図４は、かかるトルクダウン制御のタイム
チャートの一例で、ＴＲＣにより自動発進クラッチ１２
の伝達トルクを一時的に低下させた場合であり、時間ｔ
1 は、このトルクダウン制御の開始時刻で、ｔ2 はステ
ップＳ３のスリップ判定がＹＥＳとなった時刻である。
また、トルクのグラフにおいて一点鎖線で示す係合トル
クＴは自動発進クラッチ１２の係合トルク、すなわち伝
達可能なトルク容量を表しており、実線で示す伝達トル
クは実際に自動発進クラッチ１２を介して自動変速機１
４へ伝達されるトルクである。
【００３１】ステップＳ４では、スリップ開始時すなわ
ち上記ステップＳ３の判断がＹＥＳとなった時のクラッ
チ油圧Ｐをスリップ開始油圧Ｐslipとして設定し、ステ
ップＳ５では、そのスリップ開始油圧Ｐslipに基づいて
スリップ開始時における自動発進クラッチ１２の係合ト
ルクＴslipを、次式(1) に従って算出する。スリップ開
始油圧Ｐslipとして設定されるクラッチ油圧Ｐとして
は、圧力センサ３８が高精度で高い信頼性が得られる時
にはその油圧信号ＳＰが表す油圧値を用いることが望ま
しいが、コントローラ３６から出力される油圧指令信号
ＳＰ* が表す油圧指令値を用いることも可能で、その場
合には高価な圧力センサ３８が不要となって装置が安価
に構成される。
【数１】
【００３２】ここで、上記スリップ開始時における自動
発進クラッチ１２の係合トルクＴslipは、図４からも明
らかなようにスリップ前における自動発進クラッチ１２
の接続状態の時の実際の伝達トルク、すなわち結合時伝
達トルクに相当するものであり、以上のステップＳ１〜
Ｓ５は請求項１，２におけるトルク推定方法の一実施例
に相当し、ステップＳ１は係合力低下工程、ステップＳ
２およびＳ３はスリップ判断工程、ステップＳ４および
Ｓ５はトルク推定工程である。また、コントローラ３６
を含む一連の装置は請求項５のトルク推定装置の一実施
例であり、コントローラ３６による一連の信号処理のう
ち、ステップＳ１を実行する部分は係合力低下指令手段
で、ステップＳ２およびＳ３を実行する部分はスリップ
判断手段で、ステップＳ４およびＳ５を実行する部分は
トルク推定手段である。また、ステップＳ１の係合力低
下指令手段に従ってクラッチ油圧Ｐを調圧する調圧弁３
４は係合力制御手段に相当する。なお、上記数式(1) に
おける（μ・Ｐslip・Ａ・ｎ）は、スリップ開始時にお
ける自動発進クラッチ１２の係合力であるが、スリップ
開始油圧Ｐslipの代わりにクラッチ油圧Ｐを代入すれ
ば、図４において一点鎖線で示されている係合トルクＴ
（クラッチスリップ時の伝達トルクを含む）が求められ
る。
【００３３】次のステップＳ６では、上記スリップ開始
時の係合トルクＴslip、言い換えれば自動発進クラッチ
１２が接続されている時の結合時伝達トルクを用いて、
予め定められた演算式またはデータマップなどの関数ｇ
（Ｔslip）に従って目標伝達トルクＴref を設定する。
そして、次のステップＳ７では、自動発進クラッチ１２
の実際の伝達トルク、具体的には係合トルクＴが目標伝
達トルクＴref となるように、前記(1) 式に従って係合
トルクＴを算出しながらクラッチ油圧Ｐをフィードバッ
ク制御する。本実施例の自動発進クラッチ１２は湿式
で、摩擦材２６，２８の摩擦係数μは図５において実線
で示されているように、回転速度差（スリップ回転速
度）ΔＮの変化に対する摩擦係数μの変化が小さいた
め、上記ステップＳ７のスリップ制御時においても一定
の摩擦係数μを用いて係合トルクＴを高い精度で容易且
つ迅速に求めることができる。但し、より高い精度を必
要とする場合や乾式クラッチのようにスリップ回転数Δ
Ｎの変化に対する摩擦係数μの変化が大きい場合には、
回転速度差ΔＮをパラメータとする関数ｈ（ΔＮ）に従
って摩擦係数μが設定されるようにすることが望まし
い。そして、変速制御装置やＴＲＣからトルクダウン終
了信号が供給されると、ステップＳ７の実行を中止し、
自動発進クラッチ１２の係合状態をエンジン出力などに
応じて定められる元の状態に復帰させる。図４の時間ｔ
3 は、上記トルクダウン終了信号が供給された時刻であ
る。
【００３４】このように、本実施例のオートマチック車
両は、自動発進クラッチ１２の係合力を低下させて意図
的にスリップさせ、そのスリップ状態と結合状態（接続
状態）との境界付近における自動発進クラッチ１２の係
合トルクＴslipを求め、その係合トルクＴslipをクラッ
チ接続時の伝達トルクと見做してトルクダウン制御の目
標伝達トルクＴref を設定するようになっているが、自
動発進クラッチ１２の係合トルクＴslipは、スリップ開
始油圧Ｐslipを用いて前記(1) 式に従って高い精度で求
められるとともに、スリップ状態と結合状態との境界付
近における係合トルクＴslipは結合状態の時の実際の伝
達トルクに相当するため、高価なトルクセンサを用いる
ことなく結合時の伝達トルクを高い精度で推定できる。
【００３５】また、本実施例ではスリップ開始時の係合
トルクＴslipを求めるようにしているため、例えばその
後にクラッチ油圧Ｐを上昇させて接続した時の係合トル
クを結合時伝達トルクとして求める場合に比較して、操
作や制御が容易であるとともに短時間で結合時伝達トル
クを推定することができる。特に、本実施例の自動発進
クラッチ１２は油圧式の湿式摩擦クラッチであるため、
クラッチ油圧Ｐによって係合力を高い精度で容易に且つ
迅速に制御できる。
【００３６】トルクダウン制御についても、自動発進ク
ラッチ１２の伝達トルク（係合トルクＴ）をクラッチ油
圧Ｐによって制御するようになっているため、エンジン
１０の出力制御に比べて自動変速機１４へ伝達されるト
ルクや駆動輪トルクを迅速に且つ高い精度で制御でき、
接続時伝達トルクが高い精度で推定されるとともに、そ
れに基づいて目標伝達トルクＴref が高い精度で設定さ
れることと相まって、トルクダウン制御の制御精度が向
上し、変速ショックやタイヤスリップを一層良好に防止
できるようになる。
【００３７】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
６の自動発進クラッチ５０は、上記自動発進クラッチ１
２の代わりに用いられるもので、乾式の摩擦クラッチで
あり、エンジン１０のクランク軸１１に接続されたフラ
イホイール５２と、インプットシャフト２２に相対回転
不能に連結されるとともに外周部に摩擦材が配設された
クラッチディスク５４と、そのクラッチディスク５４の
摩擦材を挟んで前記フライホイール５２と反対側に配設
されるとともにフライホイール５２と一体的に回転させ
られるプレッシャプレート５６と、そのプレッシャプレ
ート５６をフライホイール５２に接近する方向へ付勢し
てクラッチディスク５４を挟圧するダイヤフラムスプリ
ング５８とを備えており、係合力制御手段として機能す
る電動モータ等のアクチュエータ６０によりレリーズフ
ォーク６２を介してダイヤフラムスプリング５８の内周
縁部が図の右方向へ変位させられることにより、プレッ
シャプレート５６に加えられる付加荷重が減少し、摩擦
によるクラッチ係合力が低減される。この場合には、例
えばアクチュエータ６０やレリーズフォーク６２の作動
量とダイヤフラムスプリング５８による付加荷重との関
係を予め設定しておいて、アクチュエータ６０やレリー
ズフォーク６２の作動量に応じて付加荷重、更には係合
力を求めるようにすれば良い。アクチュエータ６０の駆
動力とダイヤフラムスプリング５８による付加荷重との
関係から係合力が求められるようにすることも可能であ
る。
【００３８】このような乾式の自動発進クラッチ５０に
おいても、前記実施例と同様にして結合時伝達トルク
（係合トルクＴslip）を求めたり、トルクダウン制御を
行ったりすることができるが、スリップ回転速度ΔＮに
よって摩擦係数μが大きく変化するため、前記(1) 式に
従って係合トルクＴslipを求める際には、関数ｇ（Δ
Ｎ）に従って摩擦係数μが設定されるようにすることが
望ましい。
【００３９】また、前記実施例ではスリップ判定を行っ
てから係合トルクＴslipを算出していたが、例えば図７
に示すように、ステップＲ１でクラッチ油圧Ｐを低下さ
せるとともに、ステップＲ２で前記(1) 式のＰslipにク
ラッチ油圧Ｐを代入して係合トルクＴを逐次算出し、ス
テップＲ４の判断がＹＥＳとなった時の係合トルクＴを
スリップ開始時の係合トルクＴslip、すなわち結合時伝
達トルクとするようにしても良い。この場合には、ステ
ップＲ１が係合力低下工程、ステップＲ３およびＲ４が
スリップ判断工程、ステップＲ２およびＲ５がトルク推
定工程である。また、ステップＲ１を実行する部分は係
合力低下指令手段で、ステップＲ３およびＲ４を実行す
る部分はスリップ判断手段で、ステップＲ２およびＲ５
を実行する部分はトルク推定手段である。
【００４０】また、前記実施例ではトルクダウン制御に
ついて説明したが、例えば図８に示すようにエンジント
ルク学習制御を行うこともできる。ステップＱ１では、
スロットル弁開度θthや車速Ｖが略一定の定常運転か否
かを判断し、定常運転であればステップＱ２のトルク推
定ルーチンを実行し、例えば図２のステップＳ１〜Ｓ
５、或いは図７のようにして、自動発進クラッチ１２の
結合時伝達トルクとして係合トルクＴslipを算出する。
ステップＱ３では、学習条件を満足しているか否かを、
例えばステップＱ２のトルク推定ルーチン実行中におけ
るスロットル弁開度θthや車速Ｖの変化量が所定値以下
か否かなどによって判断し、学習条件を満足している場
合には、ステップＱ４でその時のエンジン回転速度Ｎ
ｅ、スロットル弁開度θth、エンジン回転加速度ｄＮｅ
／ｄｔを読み込む。そして、ステップＱ５で、エンジン
１０等の慣性量Ｉｅを考慮した次式(2) に従ってエンジ
ントルクＴｅを推定し、ステップＱ６で、スロットル弁
開度θthおよびエンジン回転速度Ｎｅをパラメータとす
るエンジントルクマップのうち、今回のスロットル弁開
度θthおよびエンジン回転速度Ｎｅに関するエンジント
ルクデータと上記推定エンジントルクＴｅとを比較し、
その差が所定値以上の場合にはエンジントルクデータを
推定エンジントルクＴｅに書き換える。 Ｔｅ＝Ｔslip＋Ｉｅ・（ｄＮｅ／ｄｔ） ・・・(2)
【００４１】この実施例は請求項４に記載のトルク算出
データ補正方法の一実施例に相当するもので、トルク算
出データとしてのエンジントルクマップを学習補正する
場合であり、製造バラツキによる個体差や外乱による変
動、経時変化などに拘らず、そのエンジントルクマップ
からエンジントルクを常に高い精度で求めることができ
るようになる。これにより、そのエンジントルクマップ
から求められたエンジントルクを利用する各種制御、例
えば変速クラッチライン圧やロックアップクラッチ圧等
の制御がより高い精度で行われるようになる。
【００４２】また、ステップＱ２のトルク推定ルーチン
では、自動発進クラッチ１２の係合トルクＴslipを算出
するだけで良いため、請求項３に記載の発明のように、
係合トルクＴslipを算出して結合時伝達トルクを推定し
た後、直ちに自動発進クラッチ１２のスリップ状態を終
了して結合させれば良いため、実際の伝達トルクには殆
ど影響を与えることがない。
【００４３】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
【００４４】例えば、前記自動発進クラッチ１２がスリ
ップ状態と結合状態との境界付近に維持されるようにク
ラッチ油圧Ｐを制御して係合トルクＴslipを常時監視
し、エンジントルクマップフェール時等にその係合トル
クＴslipから前記(2) 式に従ってエンジントルクを求め
るようにしたり、エンジン１０の出力制御によってトル
クダウン制御を行う場合に、上記係合トルクＴslipを利
用してエンジン１０をフィードバック制御したりするこ
とも可能である。
【００４５】また、前記実施例では図２のステップＳ３
または図７のステップＲ４の判断がＹＥＳとなった時の
スリップ開始油圧Ｐslipや係合トルクＴに基づいてスリ
ップ開始時の係合トルクＴslipが設定されるようになっ
ているが、クラッチ油圧Ｐの１サイクル毎の低下量ΔＰ
や回転速度差ΔＮの大きさなどから、上記スリップ開始
油圧Ｐslipや係合トルクＴを補正するなどして係合トル
クＴslipが設定されるようにすることもできる。
【００４６】また、前記実施例ではエンジン駆動車両の
動力伝達系の伝達トルクを推定する場合について説明し
たが、モータ駆動車両の動力伝達系の伝達トルクを推定
する場合等にも同様に適用され得る。
【００４７】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトルク推定方法が好適に実施されるト
ルク推定装置を備えているオートマチック車両の動力伝
達装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の実施例において自動発進クラッチを用い
てトルクダウン制御を行う場合の作動を説明するフロー
チャートである。
【図３】図１の実施例における自動発進クラッチの断面
図である。
【図４】図２のフローチャートに従ってトルクダウン制
御が行われた場合の各部の変化を示すタイムチャートの
一例である。
【図５】湿式クラッチおよび乾式クラッチのスリップ回
転速度ΔＮと摩擦係数μとの関係の一例を示す図であ
る。
【図６】図１のオートマチック車両で用いられる自動発
進クラッチの別の例を示す図である。
【図７】本発明（請求項１，２，５）の他の実施例を説
明するフローチャートである。
【図８】請求項４に記載の発明の一実施例を説明するフ
ローチャートである。
【符号の説明】
１２，５０：自動発進クラッチ（係合装置，クラッチ） ３４：調圧弁（係合力制御手段） ３０：コントローラ ４０，４２：回転速度検出手段 ６０：アクチュエータ（係合力制御手段） ステップＳ１、Ｒ１：係合力低下工程、係合力低下指令
手段 ステップＳ２，Ｓ３、Ｒ３，Ｒ４：スリップ判断工程、
スリップ判断手段 ステップＳ４，Ｓ５、Ｒ２，Ｒ５：トルク推定工程、ト
ルク推定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−63234（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318762（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−270682（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−72353（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 48/00 - 48/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 係合力を制御可能な係合装置が配設され
    た動力伝達系において、該係合装置の結合時における該
    動力伝達系の結合時伝達トルクを推定するトルク推定方
    法であって、 前記係合装置の係合力を低下させて意図的にスリップさ
    せ、そのスリップ状態と結合状態との境界付近における
    該係合装置の係合トルクを求め、該係合トルクに基づい
    て前記結合時伝達トルクを推定することを特徴とするト
    ルク推定方法。
  2. 【請求項２】 動力伝達を接続、遮断するクラッチが配
    設された動力伝達系において、該クラッチが接続されて
    いる時の結合時伝達トルクを推定するトルク推定方法で
    あって、 前記クラッチの結合時に該クラッチの係合力を低下させ
    る係合力低下工程と、 前記係合力の低下に伴って前記クラッチが滑り始めたか
    否かを判断するスリップ判断工程と、 該クラッチの滑り始め付近における該クラッチの係合ト
    ルクを前記係合力に基づいて算出し、該係合トルクを前
    記結合時伝達トルクとするトルク推定工程とを有するこ
    とを特徴とするトルク推定方法。
  3. 【請求項３】 前記結合時伝達トルクの推定が完了した
    後直ちにスリップ状態を終了して結合させる請求項１ま
    たは２に記載のトルク推定方法。
  4. 【請求項４】 動力伝達を接続、遮断するクラッチが配
    設された動力伝達系に関連する所定部位のトルクを求め
    るために所定の物理量をパラメータとして予め定められ
    たトルク算出データを補正する方法であって、 前記請求項１または２に従って推定された前記結合時伝
    達トルクを用いて前記トルク算出データを補正すること
    を特徴とするトルク算出データ補正方法。
  5. 【請求項５】 動力伝達を接続、遮断するクラッチが配
    設された動力伝達系において、該クラッチが接続されて
    いる時の結合時伝達トルクを推定するトルク推定装置で
    あって、 前記クラッチの係合力を制御する係合力制御手段と、 前記動力伝達系における前記クラッチの前後の回転速度
    を検出する一対の回転速度検出手段と、 前記クラッチの結合時に前記係合力制御手段によって該
    クラッチの係合力を低下させる係合力低下指令手段と、 前記係合力の低下に伴って前記クラッチが滑り始めたか
    否かを前記一対の回転速度検出手段の検出値に基づいて
    判断するスリップ判断手段と、 該クラッチの滑り始め付近における該クラッチの係合ト
    ルクを前記係合力に基づいて算出し、該係合トルクを前
    記結合時伝達トルクとするトルク推定手段とを有するこ
    とを特徴とするトルク推定装置。
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