JP4910852B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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、自動車の変速機として、マニュアル車と同様な変速ギヤ機構およびクラッチ機構をアクチュエータにより制御して自動変速を行なえるようにした機械式自動変速機が開発、実用化されている。このようなアクチュエータとしては、たとえばエアや油圧等の流体圧を用いたシリンダ機構や電気モータが適用される。このような機械式自動変速機では、いかにしてショックを生じることなく速やかに変速を終了させるかが極めて大きな課題となっている。特に、クラッチ接続時の半クラッチ制御は滑らかな変速制御を実現する上で重要である。クラッチの接続時に、常に最適な半クラッチ状態に設定できるようにして、ショックやエンジンの吹け上がりやクラッチの早期磨耗等を防止する技術が、たとえば特開２００３−２７８８０６号公報（特許文献１）に開示されている。

この公報に開示されたクラッチ制御装置は、エンジンと駆動系との間に介装されたクラッチを断接駆動するクラッチアクチュエータと、クラッチアクチュエータの作動を制御するための制御手段と、エンジンの回転数を検出するためのエンジン回転数検出手段と、クラッチの回転数を検出するためのクラッチ回転数検出手段と、クラッチストロークセンサとを備える。制御手段は、クラッチストロークの目標値を設定するための目標値設定手段と、クラッチの実ストロークが目標値設定手段により設定されたクラッチストロークの目標値になるようにクラッチアクチュエータに対する制御信号を設定するための制御信号設定手段とを備える。目標値設定手段は、クラッチ接続時には、エンジン回転数とクラッチ回転数との差の変化率が所定値となるようにクラッチストローク目標値を設定するとともに、エンジン回転数とクラッチ回転数との差の変化率が所定値になったらクラッチストローク目標値を固定するための手段を含む。

この公報に開示されたクラッチ制御装置によると、目標値設定手段によりクラッチストロークの目標値が設定されるとともに、制御信号設定手段によりクラッチの実ストロークが目標値設定手段で設定された目標値となるようにクラッチアクチュエータに対する制御信号が設定される。目標値設定手段では、エンジン回転数とクラッチ回転数との差の変化率が所定値となるようにクラッチストローク目標値を設定するとともに、エンジン回転数とクラッチ回転数との差の変化率が所定値になったらクラッチストローク目標値を固定しクラッチストロークが保持される。その後エンジン回転数とクラッチ回転数とが同期すると、速やかにクラッチが接続される。このような制御を行なうことにより、クラッチ接続の前後における加速度変化が防止され、ショックを生じることなく円滑かつ速やかにクラッチを接続することができる。また、エンジンの吹け上がりやクラッチの早期磨耗を防止することができる。
特開２００３−２７８８０６号公報

ところで、クラッチストロークセンサの取付け位置によっては、エンジン等の駆動源に起因する振動の影響によりクラッチストロークの検出誤差が生じる場合がある。この検出誤差の影響によりクラッチによる伝達トルクを適切に制御できず、発進や変速時のフィーリングが悪化するおそれがある。しかしながら、特許文献１に開示されたクラッチ制御装置においては、クラッチストロークセンサによるストローク量の検出精度については何ら言及されていない。

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、ストローク量に応じたトルクを駆動源から変速機に伝達するクラッチ機構と、ストローク量を制御するアクチュエータとを備えた車両において、クラッチ機構による伝達トルクを適切に制御することができる制御装置を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、駆動源と、変速機と、ストローク量に応じたトルクを駆動源から変速機に伝達するクラッチ機構と、ストローク量を制御するアクチュエータとを備えた車両を制御する。この制御装置は、ストローク量を検出するための検出手段と、検出されたストローク量に基づいて、駆動源に起因する振動に関する特性値を推定するための推定手段と、推定された特性値に基づいて、検出されたストローク量を補正するための補正手段と、補正されたストローク量に基づいて、アクチュエータを制御するための手段とを含む。

第１の発明によると、検出手段により検出されたストローク量に基づいて、駆動源に起因する振動に関する特性値が推定される。推定された特性値に基づいて、検出されたストローク量が補正される。そのため、駆動源に起因する振動の影響を除外するように、ストローク量を補正することができる。このように補正されたストローク量に基づいて、アクチュエータが制御されるので、クラッチ機構による伝達トルクを適切に制御することができる。その結果、ストローク量に応じたトルクを駆動源から変速機に伝達するクラッチ機構と、ストローク量を制御するアクチュエータとを備えた車両において、クラッチ機構による伝達トルクを適切に制御することができる制御装置を提供することができる。

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、推定手段は、出されたストローク量に含まれる波形であって、振動に応じた波形の特性値を推定するための手段を含む。補正手段は、推定された特性値に基づいて、振動に応じた波形と逆位相の波形を算出するための算出手段と、逆位相の波形に基づいて、検出されたストローク量を補正するための波形補正手段とを含む。

第２の発明によると、検出されたストローク量に含まれる波形であって、振動に応じた波形の特性値（たとえば、波形の振幅や位相）が推定される。推定された特性値に基づいて、振動に応じた波形と逆位相の波形が算出される。この逆位相の波形に基づいて、検出されたストローク量が補正される。そのため、検出されたストローク量に含まれる波形であって、駆動源に起因する振動に応じた波形の影響を打ち消すようにストローク量を補正することができる。

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、推定手段は、特性値として、振動に応じた波形の振幅および位相を推定するための手段を含む。算出手段は、推定された振幅と同じ振幅であって、推定された位相と逆位相の波形を算出するための手段を含む。波形補正手段は、逆位相の波形を検出されたストローク量に合成することにより、検出されたストローク量を補正するための手段を含む。

第３の発明によると、振動に応じた波形の振幅および位相が推定される。推定された振幅と同じ振幅であって、推定された位相と逆位相の波形が算出され、ストローク量の検出値に合成される。そのため、駆動源に起因する振動に応じた波形の振幅および位相に応じて、ストローク量をより適切に補正することができる。

第４の発明に係る制御装置は、第３の発明の構成に加えて、推定された振幅がしきい値以上であるか否かを判断するための手段をさらに含む。波形補正手段は、推定された振幅がしきい値以上である場合に、検出されたストローク量を補正するための手段を含む。

第４の発明によると、推定された振幅がしきい値以上である場合にストローク量が補正される。そのため、ストローク量の検出誤差が大きくクラッチ機構による伝達トルクに大きな影響を与えると考えられる場合に、ストローク量を補正することができる。さらに、ストローク量の検出誤差が小さくクラッチ機構による伝達トルクに大きな影響を与えないと考えられる場合には、ストローク量の補正を行なわずに、波形補正手段の負荷を低減することができる。

第５の発明に係る制御装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、駆動源の回転数を検出するための手段をさらに含む。推定手段は、回転数に応じた時間における検出されたストローク量に基づいて、特性値を推定するための手段を含む。

第５の発明によると、駆動源の回転数に応じた時間におけるストローク量に基づいて、特性値が推定される。そのため、たとえば、駆動源の回転の１周期（駆動源の回転数の逆数）分におけるストローク量に基づいて、特性値を推定することができる。これにより、駆動源の回転に起因する振動に応じた波形の特性値を、駆動源の回転の１周期という短い時間で推定することができる。これにより、ストローク量を、駆動源の回転に起因する振動の影響を除外した適切な値に早期に補正することができる。そのため、クラッチ機構による伝達トルクを早期に適切な値に制御することができる。

第６の発明に係る制御装置は、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、車両の状態に基づいて、検出されたストローク量に振動に応じた波形が安定して含まれているか否かを判断するための判断手段と、振動に応じた波形が安定して含まれていると判断されると、推定された特性値を学習するための手段とをさらに含む。

第６の発明によると、検出されたストローク量に振動に応じた波形が安定して含まれている場合に推定された特性値は、外乱などの影響がなく、振動に応じた実波形の特性値により近い値であると考えられる。そこで、振動に応じた波形が安定して含まれている場合、推定された特性値が学習される。そのため、検出されたストローク量に振動に応じた波形が安定して含まれていない場合であっても、学習された適切な特性値に基づいて、ストローク量を適切に補正することができる。

第７の発明に係る制御装置においては、第６の発明の構成に加えて、判断手段は、車両が停止している場合に、振動に応じた波形が安定して含まれていると判断するための手段を含む。

第７の発明によると、車両が停止している場合に、振動に応じた波形が安定して含まれていると判断される。これにより、車両の走行に起因する振動の影響が含まれない特性値を学習することができる。そのため、車両が走行している場合であっても、ストローク量を適切に補正することができる。

第８の発明に係る制御装置においては、第６の発明の構成に加えて、判断手段は、駆動源の状態が安定している場合に、振動に応じた波形が安定して含まれていると判断するための手段を含む。

第８の発明によると、駆動源の状態が安定している場合に、振動に応じた波形が安定して含まれていると判断される。これにより、駆動源の状態変化（たとえば、駆動源の回転数の変化）に起因する振動の影響が含まれない特性値を学習することができる。そのため、駆動源の回転数が変化して駆動源の状態が安定していない場合であっても、駆動源の１回転ごとに生じる振動の影響を適切に除外するようにストローク量を補正することができる。

第９の発明に係る制御装置においては、第６の発明の構成に加えて、判断手段は、クラッチ機構の係合状態が安定している場合に、振動に応じた波形が安定して含まれていると判断するための手段を含む。

第９の発明によると、クラッチ機構の係合状態が安定している場合に、振動に応じた波形が安定して含まれていると判断される。これにより、クラッチ機構の係合状態の変化（たとえば、クラッチ機構の係合圧の変化）に起因する振動の影響が含まれない特性値を学習することができる。そのため、クラッチ機構の係合圧が変化してクラッチ機構の係合状態が安定していない場合であっても、ストローク量を適切に補正することができる。

第１０の発明に係る制御装置においては、第１〜９のいずれかの発明の構成に加えて、クラッチ機構には、駆動源の出力軸と同期して回転するクラッチカバーに接続されたダイヤフラムスプリングが備えられる。アクチュエータには、ダイヤフラムスプリングに接触する可動部が備えられる。検出手段は、可動部の移動量をストローク量として検出するための手段を含む。

第１０の発明によると、駆動源の出力軸、クラッチカバーおよびダイヤフラムスプリングを経由して、アクチュエータの可動部に伝達される駆動源の振動の影響を除外するように、ストローク量を補正することができる。

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。この車両は、ＦＲ（Front engine Rear drive）車両である。なお、ＦＲ以外の車両であってもよい。

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、ＥＣＵ８００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）ＴＥ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。クラッチ機構２００により伝達されるトルクの大きさは、アクチュエータ３００により制御される。

アクチュエータ３００は、ＥＣＵ８００からの制御信号に応じて作動して、上述のように、クラッチ機構２００により伝達されるトルクの大きさを制御する。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、減速機５００に接続される。減速機５００は、スプライン嵌合などによってドライブシャフト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。

ＥＣＵ８００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とがハーネスなどを介在させて接続されている。これらの他に、ＥＣＵ８００には、車速センサ、シフトレバーのシフトポジションセンサ、アクセルペダルのアクセル開度センサ、ブレーキペダルのストロークセンサ、電子スロットルバルブのスロットル開度センサ（いずれも図示せず）などが接続されている。

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を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。

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量ＳＸを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。なお、ストローク量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を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。

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を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。

ＥＣＵ８００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、その他のセンサ類などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、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。

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を経由して挟圧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に挿入された移動部３０４と、移動部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。移動部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。移動部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）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、電動式としてもよい。

図２に示すように、移動部３０４を初期状態にしてダイヤフラムスプリング２５０の内周端２５４をアクチュエータ３００側へ変位させると、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ＴＥ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の状態を動力伝達状態とも記載する）になる。

図３に示すように、移動部３０４をＸ方向に移動させてダイヤフラムスプリング２５０の内周端２５４をプレッシャープレート２４０側へ変位させると、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と反対側へ移動する。そのため、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ので、クラッチディスク２３０が挟圧されなくなる。これにより、クラッチ機構２００がエンジントルクＴＥ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の状態を動力遮断状態とも記載する）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、移動部３０４の移動量ＳＸ（以下、ストローク量ＳＸとも記載する）を検出する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８００は、ストロークセンサ８２０により検出されたストローク量ＳＸにより、クラッチ機構２００による伝達トルク（クラッチ伝達トルク）ＴＣを推定する。たとえば、ＥＣＵ８００は、図５に示すようなストローク量ＳＸをパラメータとするクラッチ伝達トルクＴＣのマップを予め記憶しておき、ストロークセンサ８２０により検出されたストローク量ＳＸとこのマップとに基づいて、クラッチ伝達トルクＴＣを推定する。

ところが、移動部３０４の端部がダイヤフラムスプリング２５０の内周端２５４と当接しているため、エンジン１００の振動が内周端２５４を経由して移動部３０４に伝達されてしまい、ストローク量ＳＸの検出精度が悪化する場合が考えられる。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、ストローク量ＳＸの検出値が増減し、正確なストローク量ＳＸを検出することができない場合がある。

そこで、本実施の形態においては、エンジン１００に起因する振動に関する特性値を推定し、推定された特性値に基づいて、検出されたストローク量ＳＸを補正する。

図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図６に示すように、この制御装置は、学習時間算出部８５０と、学習条件判断部８６０と、振動学習部８７０と、ストローク量補正部８８０と、アクチュエータ制御部８９０とを含む。

学習時間算出部８５０は、エンジン回転数センサ８１０からのエンジン回転数ＮＥに基づいて、エンジン１００に起因する振動に応じた波形の学習時間ＴＳを算出する。

学習条件判断部８６０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に基づいて、学習条件が成立しているか否かを判断する。

振動学習部８７０は、学習時間算出部８５０からの学習時間ＴＳ、学習条件判断部８６０の判断結果およびストロークセンサ８２０からのストローク量ＳＸに基づいて、エンジン１００に起因する振動に応じた波形の特性値を学習する。

ストローク量補正部８８０は、振動学習部８７０が学習した特性値およびストロークセンサ８２０からのストローク量ＳＸに基づいて、ストローク量ＳＸの検出値を補正する。

アクチュエータ制御部８９０は、ストローク量ＳＸに基づいて、アクチュエータ３００を制御する信号を送信する。

このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８００が、エンジン１００に起因する振動に応じた波形の特性値（位相基準タイミングＡおよび振幅Ｂ）を学習する際に実行す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。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８００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のモニタを開始する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８００は、学習条件が成立したか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ８００は、車両が停車している場合、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数に制御されている場合、クラッチ機構２００が動力遮断状態である場合、およびクラッチ機構２００が動力伝達状態でありかつクラッチディスク２３０がフライホイール２１０と同期している場合のいずれかの場合に、学習条件が成立したと判断する。なお、ストロークセンサ８２０により検出されるストローク量ＳＸに、エンジン１００に起因する振動に応じた波形が安定して含まれていると考えられる場合に学習条件が成立したと判断するのであれば、学習条件が成立したか否かの判断方法はこれに限定されない。学習条件が成立したと判断すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８００は、エンジン回転数ＮＥに基づいて、学習時間ＴＳを算出する。ＥＣＵ８００は、１／ＮＥ（クランクシャフト１１０の回転周期）を学習時間ＴＳとして算出する。なお、学習時間ＴＳの算出方法はこれに限定されない。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８００は、ストロークセンサ８２０からのストローク量ＳＸのモニタを開始する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８００は、ストローク量ＳＸのモニタを開始してから学習時間ＴＳが経過したか否かを判断する。学習時間ＴＳ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）、学習時間ＴＳが経過するまで待つ。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８００は、エンジン１００に起因する振動に応じた波形の位相基準タイミングＡを推定する。ＥＣＵ８００は、学習時間ＴＳにおけるストローク量ＳＸの最大値が検出されたタイミングを、位相基準タイミングＡと推定する。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ８００は、エンジン１００に起因する振動に応じた波形の振幅Ｂを推定する。ＥＣＵ８００は、学習時間ＴＳにおけるストローク量ＳＸの最大値と最小値との差を、振幅Ｂと推定する。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ８００は、位相基準タイミングＡおよび振幅Ｂが適切な値であるか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ８００は、ストローク量ＳＸの最大値が単調増加中に検出され、検出後において単調減少し、ストローク量ＳＸの最小値が単調減少中に検出され、検出後において単調増加し、かつ今回の最大値と以前の最大値との差および今回の最小値と以前の最小値との差がそれぞれ許容範囲内である場合に、位相基準タイミングＡおよび振幅Ｂが適切な値であると判断する。適切な値であると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。そうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ８００は、位相基準タイミングＡおよび振幅Ｂを、エンジン１００に起因する振動に応じた波形の特性値として学習する。

図８を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８００が、ストローク量ＳＸに基づいて、アクチュエータ３００を制御する際に実行す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。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ８００は、ストロークセンサ８２０からのストローク量ＳＸを検出する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ８００は、学習した振幅Ｂがしきい値より大きいか否かを判断する。このしきい値は、振幅Ｂの大きさがストローク量ＳＸの検出精度（すなわちクラッチ伝達トルクＴＣの推定精度）に与える影響度合いに基づいて設定される。振幅Ｂがしきい値より大きいと（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。そうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２１２に移される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ８００は、学習した位相基準タイミングＡからの経過時間ＴＡを算出する。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ８００は、エンジン１００に起因する振動に応じた波形Ｃを算出する。たとえば、ＥＣＵ８００は、波形Ｃを余弦波に近似して、（Ｂ／２）×ｃｏｓ（ω×ＴＡ）と算出する。ここで、ωは、２π×（ＮＥ／６０）である。以下の説明についても同様である。なお、波形Ｃの算出方法はこれに限定されない。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ８００は、波形Ｃの逆位相の波形Ｄを算出する。たとえば、ＥＣＵ８００は、波形Ｄを（Ｂ／２）×ｃｏｓ（ω×ＴＡ＋π）と算出する。なお、波形Ｄの算出方法はこれに限定されない。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ８００は、波形Ｄに基づいて、ストローク量ＳＸを補正する。ＥＣＵ８００は、ストローク量ＳＸが検出されたタイミングにおける波形Ｄの値を算出し、ストローク量ＳＸの検出値に合成する。

Ｓ２１２にて、ＥＣＵ８００は、ストローク量ＳＸに基づいて、アクチュエータ３００を制御する。

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ＥＣＵ８００により補正されるストローク量ＳＸについて説明する。

上述のように、たとえば、ダイヤフラムスプリング２５０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、ストローク量ＳＸの検出値が増減し、正確なストローク量ＳＸを検出することができない場合がある。

そこで、車両が停車している場合、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数に制御されている場合、クラッチ機構２００が動力遮断状態である場合、およびクラッチ機構２００が動力伝達状態でありかつクラッチディスク２３０がフライホイール２１０と同期している場合のいずれかの場合に、学習条件が成立したと判断され（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、以降のエンジン１００に起因する振動に応じた波形の学習が開始される。そのため、車両の走行に起因する振動の影響や、エンジン回転数ＮＥの変化に起因する振動の影響、クラッチ機構２００のクラッチディスク２３０の挟圧値の変化に起因する振動の影響などを含まない波形の学習が可能となる。これにより、エンジン１００の１回転ごとの振動に応じた波形を適切に学習することができる。

学習条件が成立したと判断されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、クランクシャフト１１０の回転周期（１／ＮＥ）が学習時間ＴＳとして算出される（Ｓ１０４）。図９（Ａ）に示すように、学習時間ＴＳが経過するまでストロークセンサ８２０からのストローク量ＳＸがモニタされ（Ｓ１０６、Ｓ１０８にてＮＯ）、学習時間ＴＳにおけるストローク量ＳＸの最大値が位相基準タイミングＡと推定され（Ｓ１１０）、最大値と最小値との差が振幅Ｂと推定される（Ｓ１１２）。このように、エンジン１００に起因する振動に応じた波形の特性値を、エンジン１００の回転の１周期という極めて短い時間で推定することができる。これにより、以降のストローク量の補正を早期に行なうことが可能となる。

位相基準タイミングＡおよび振幅Ｂが、エンジン１００に起因する振動に応じた波形の特性値として学習される（Ｓ１１６）。その後、学習した振幅Ｂがしきい値より大きいと（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、学習した位相基準タイミングＡからの経過時間ＴＡが算出され（Ｓ２０４）、図９（Ｂ）の一点鎖線に示すように、エンジン１００に起因する振動に応じた波形Ｃが（Ｂ／２）×ｃｏｓ（ω×ＴＡ）と算出される（Ｓ２０６）。さらに、図９（Ｂ）の二点鎖線に示すように、波形Ｃの逆位相の波形Ｄが（Ｂ／２）×ｃｏｓ（ω×ＴＡ＋π）と算出される（Ｓ２０８）。図９（Ａ）に示すように、ストローク量ＳＸの検出値に波形Ｄの値が合成される（Ｓ２１０）。そのため、ストローク量の補正値は、ストローク量ＳＸの検出値に含まれる波形Ｃの影響が打ち消された適切な値となる。このように補正されたストローク量ＳＸに基づいて、アクチュエータ３００が制御される（Ｓ２１２）。そのため、クラッチ機構２００による伝達トルクを適切に制御することができる。

なお、学習した振幅Ｂがしきい値より小さい場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、ストローク量ＳＸの検出誤差が小さくクラッチ伝達トルクＴＣに大きな影響を与えないと考えられるため、ストローク量ＳＸを補正せずに、ストローク量ＳＸの検出値に基づいて、アクチュエータ３００が制御される（Ｓ２１２）。これにより、ＥＣＵ８００の負荷を低減することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、ストロークセンサにより検出されたストローク量ＳＸに基づいて、エンジンに起因する振動に関する特性値が推定される。推定された特性値に基づいて、ストローク量ＳＸが補正される。そのため、エンジンに起因する振動の影響を除外するように、ストローク量ＳＸを補正することができる。このように補正されたストローク量ＳＸに基づいて、アクチュエータが制御される。そのため、クラッチ伝達トルクＴＣを適切な値に制御することができる。

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。 ストローク量とクラッチ伝達トルクとの関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＥＣＵの制御ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る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の制御構造を示すフローチャート（その２）である。 ストローク量ＳＸの補正値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 移動部、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、８００ ＥＣＵ、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、８５０ 学習時間算出部、８６０ 学習条件判断部、８７０ 振動学習部、８８０ ストローク量補正部、８９０ アクチュエータ制御部。

Claims (9)

1. 駆動源と、変速機と、ストローク量に応じたトルクを前記駆動源から前記変速機に伝達するクラッチ機構と、前記ストローク量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、
   前記ストローク量を検出するための検出手段と、
   前記検出されたストローク量に含まれる波形であって前記駆動源に起因する振動に応じた波形の特性値を推定するための推定手段と、
   前記推定された特性値に基づいて前記振動に応じた波形と逆位相の波形を算出し、前記逆位相の波形に基づいて前記検出されたストローク量を補正するための補正手段と、
   前記補正されたストローク量に基づいて、前記アクチュエータを制御するための手段とを含む、制御装置。
2. 前記推定手段は、前記特性値として、前記振動に応じた波形の振幅および位相を推定するための手段を含み、
   前記補正手段は、前記推定された振幅と同じ振幅であって、前記推定された位相と逆位相の波形を算出し、前記逆位相の波形を前記検出されたストローク量に合成することにより、前記検出されたストローク量を補正するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御装置は、前記推定された振幅がしきい値以上であるか否かを判断するための手段をさらに含み、
   前記補正手段は、前記推定された振幅が前記しきい値以上である場合に、前記検出されたストローク量を補正するための手段を含む、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記駆動源の回転数を検出するための手段をさらに含み、
   前記推定手段は、前記回転数に応じた時間における前記検出されたストローク量に基づいて、前記特性値を推定するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
5. 前記制御装置は、
   前記車両の状態に基づいて、前記検出されたストローク量に前記振動に応じた波形が安定して含まれているか否かを判断するための判断手段と、
   前記振動に応じた波形が安定して含まれていると判断されると、前記推定された特性値を学習するための手段とをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の制御装置。
6. 前記判断手段は、前記車両が停止している場合に、前記振動に応じた波形が安定して含まれていると判断するための手段を含む、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記判断手段は、前記駆動源の状態が安定している場合に、前記振動に応じた波形が安定して含まれていると判断するための手段を含む、請求項５に記載の制御装置。
8. 前記判断手段は、前記クラッチ機構の係合状態が安定している場合に、前記振動に応じた波形が安定して含まれていると判断するための手段を含む、請求項５に記載の制御装置。
9. 前記クラッチ機構には、前記駆動源の出力軸と同期して回転するクラッチカバーに接続されたダイヤフラムスプリングが備えられ、前記アクチュエータには、前記ダイヤフラムスプリングに接触する可動部が備えられ、
   前記検出手段は、前記可動部の移動量を前記ストローク量として検出するための手段を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の制御装置。

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