JP5402819B2 - 車両のクラッチ伝達トルク学習装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されエンジン（駆動源）と駆動輪との間の駆動力伝達経路上に配設されるクラッチのクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係を学習するクラッチ伝達トルク学習装置に係る。特に、本発明は、学習精度の向上を図るための対策に関する。

従来より、例えば下記の特許文献１及び特許文献２に開示されているように、車両に搭載される変速機として、一般的なマニュアルトランスミッションと同様の平行歯車式変速機で構成され且つ変速動作（ギヤ段の切り換え動作）をシフトアクチュエータ及びセレクトアクチュエータ等によって自動的に行う自動化マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）が知られている。この種のトランスミッションにあっては、エンジン等の駆動源との接続に自動クラッチが適用されている。つまり、この自動クラッチによって、駆動源とトランスミッションとの間が係脱可能になっている。

また、上記自動クラッチは、摩擦式のクラッチと、このクラッチを操作するクラッチ操作装置とを備えている。クラッチ操作装置は、例えば、レリーズベアリングの操作を行う油圧式のアクチュエータと、このアクチュエータの油圧を制御することにより、クラッチを切断（解放）状態と接続（係合）状態との間で切り換える油圧回路とを備えているのが一般的である。

上述した自動クラッチの制御動作としては、車両特性から要求されるフライホイール及びクラッチディスク間の伝達トルク（「クラッチトルク」または「クラッチ伝達トルク」とも呼ばれる、以下では、「クラッチ伝達トルク」という）をクラッチ用のアクチュエータの制御量であるクラッチストロークに変換して制御しており、その変換には予め作成されたクラッチトルクマップが用いられる。

このクラッチトルクマップは、通常で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クラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係を示すものであるが、この関係は、クラッチフェーシングの摩耗、発熱による摩擦係数μの変化、経年劣化など動的な変動要因によって大きく影響を受ける。従って、実際のクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係を所定期間毎に学習し、クラッチトルクマップを補正するようにしている。

特開２００２−１７４３３５号公報 特開２００５−３０４１４号公報

これまで、上記クラッチトルクマップを補正するために行われる学習動作（クラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係の学習動作）は、一般的には、エンジントルク等のエンジン運転状態に応じて行われていた。例えば、エンジンの運転パラメータ（燃料噴射量や吸入空気量など）からエンジントルクを推定すると共にエンジン回転数をセンシングし、それらに基づいてクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係を学習してクラッチトルクマップを補正するようにしていた。

ところが、このようにエンジントルクに基づいてクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係を学習する場合、その学習の精度が十分に得られない可能性があった。特に、車両発進時におけるクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係についての学習が適正に行えない可能性があった。以下、具体的に説明する。

上記エンジントルクは、一般的には、エンジン回転数、吸入空気量、及び、燃料噴射量をパラメータとして算出される。ところが、車両発進時には、運転者のアクセル操作量が大きく変化する可能性が高く、それに伴ってスロットルバルブの開度も大きく変化することになる。このような状況では、吸入空気量やエンジン回転数が過渡的に変化することになり、この過渡状態でのエンジントルクは、吸入空気量の遅れ（エアフローメータで検出された量の空気が気筒内に達してエンジントルクに寄与するまでの時間的な遅れ）や、点火時期の影響（例えば冷却水温度に応じて点火進角量が変更される）を受けることにより算出精度が十分に得られないことになる。

このように算出精度の低いエンジントルクに基づいてクラッチトルクマップが作成された場合、車両の発進時におけるクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係が適切に得られず、車両の発進性能を高めるには限界があった。

尚、上記特許文献１には、変速時における車両前後加速度を加速度センサにより計測してクラッチのトルク容量を検出することが開示されているが、加速度センサの検出値には、エンジントルクにより車両が加速する加速度と、車両が坂路を走行する場合に重力の影響による加速度とが含まれることになり、単に車両前後加速度のみで正確なクラッチ伝達トルク（エンジンからの出力トルクのうちクラッチによって伝達されるトルク）を算出することは困難である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クラッチトルクマップを作成するためのクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係の学習値を高い精度で求めることが可能なクラッチ伝達トルク学習装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための手段として本発明は、駆動源と駆動輪との間の駆動力伝達経路上に配設されると共にアクチュエータの動作に応じた制御量の変化に伴って切断状態と接続状態との間で作動可能な自動クラッチに対し、上記アクチュエータの動作に応じた制御量に対応するクラッチ伝達トルクを学習値として取得する車両のクラッチ伝達トルク学習装置を前提とする。この車両のクラッチ伝達トルク学習装置に対し、車両前後方向の加速度により求められる第１のトルク値と、自動クラッチ出力側の回転軸の回転速度により求められる第２のトルク値とを求め、これらトルク値のうち信頼性の高いトルク値を車両加速度により算出される駆動輪のトルクとして選出するトルク値選出手段と、上記トルク値選出手段によって選出されたトルク値と路面の斜度に応じて駆動輪に発生しているトルクとにより、上記制御量に対応するクラッチ伝達トルクを学習値として取得する学習手段とを備えさせている。

この特定事項により、例えば車両停車状態で路面の斜度に応じて駆動輪に発生しているトルクを検出し、その後、車両の発進に伴って発生する車両加速度により駆動輪のトルクを算出する。この駆動輪のトルクの算出に際し、例えばノイズ等の悪影響により上記第１のトルク値の信頼性が低い状況では、上記第２のトルク値を使用する。そして、この場合に算出される駆動輪のトルクには、上記路面の斜度の影響によるトルクも含んでいる。このため、上記車両の発進に伴って発生する車両加速度により算出された駆動輪のトルクから路面の斜度の影響によるトルクを排除することで、駆動源からの駆動力に応じたトルクがクラッチ伝達トルクを学習値として取得されることになる。このため、車両の発進時におけるクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係が適正に得られることになる。

また、上記車両加速度により算出される駆動輪のトルクと路面の斜度に応じて駆動輪に発生しているトルクとの偏差が所定値以上である場合、上記学習手段による学習値の取得動作を禁止する学習禁止手段を備えさせている。

例えば路面に凹凸等が存在しており、駆動輪に生じているトルクに応じた発進が行えない車両スタック発生時には、クラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係を適正に得ることが困難になり、このような状況でクラッチ伝達トルクの学習値を取得しても、その信頼性は低いものとなる。このため、このような状況では上記学習値の取得動作を禁止し、誤った学習値が取得されることのないようにしている。

本発明では、路面の斜度に応じて駆動輪に発生しているトルクと、車両加速度により算出される駆動輪のトルクとにより、制御量に対応するクラッチ伝達トルクを学習値として取得している。このため、学習精度の向上を図ることができ、車両の発進性能を高めることが可能である。

実施形態に係る車両のパワートレーン及びその制御系を示す概略構成図である。 自動クラッチ及び変速機の概略構成を示す図である。 シフト装置のシフトゲートを示す図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 クラッチトルクマップ作成動作の手順を示すフローチャート図である。 作成されたクラッチトルクマップの一例を示す図である。 車両発進時における車両前後Ｇ、変速機の入力軸回転数、エンジントルク、クラッチストロークの変化の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

先ず、本実施形態に係る車両のパワートレーンについて図１を参照して説明する。このパワートレーンの制御は、図１に示すＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって実現される。尚、このＥＣＵ１００は、具体的には、エンジンＥＣＵ、変速機ＥＣＵ、自動クラッチＥＣＵ等から構成され、これらＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。

図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン（駆動源）１と、自動クラッチ２と、変速機３と、上記ＥＣＵ１００とを備えて構成されている。以下、これらエンジン１、自動クラッチ２、変速機３、ＥＣＵ１００について説明する。

−エンジン１−
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関で構成され、その出力軸であるクランクシャフト１１は自動クラッチ２のフライホイール２１（図２参照）に連結されている。クランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数Ｎｅ）はエンジン回転数センサ４０１によって検出される。

エンジン１に吸入される空気量は、電子制御式のスロットルバルブ１２により調整される。このスロットルバルブ１２は、ドライバのアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、その開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ４０２によって検出される。

スロットルバルブ１２のスロットル開度はＥＣＵ１００によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ４０１によって検出されるエンジン回転数Ｎｅ、及び、ドライバのアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるように、スロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。より具体的には、スロットル開度センサ４０２を用いてスロットルバルブ１２の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ１２のスロットルモータ１３をフィードバック制御している。

−自動クラッチ２−
自動クラッチ２の具体的な構成を図２を参照して説明する。

自動クラッチ２は、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３の入力軸３１との間に介装されていて、必要に応じてクランクシャフト１１と入力軸３１とを動力伝達可能な接続状態（図２参照）、動力伝達不可能な切断状態、あるいは、滑りを伴う半接続状態（いわゆる半クラッチ状態）にするものである。

この自動クラッチ２は、図２に示すように、一般的に公知の単板乾式構造とされ、主として、クラッチディスク２２、プレッシャープレート２３、ダイアフラムスプリング２４を含んで構成されている。

クラッチディスク２２は、変速機３の入力軸３１の先端に、一体回転かつ軸方向変位可能にスプライン嵌合されることによって、エンジン１のクランクシャフト１１の後端に固定されるフライホイール２１に対向して配置されている。

プレッシャープレート２３は、クラッチディスク２２に対向して配置される環状板からなり、ダイアフラムスプリング２４の外周部分に取り付けられている。

ダイアフラムスプリング２４は、自然状態においてプレッシャープレート２３をフライホイール２１側に近づけるように押圧して、プレッシャープレート２３でクラッチディスク２２をフライホイール２１に圧接させるクラッチ接続状態にするものである。また、このダイアフラムスプリング２４は、レリーズベアリング２０３によって、その内径側が軸方向（図２における左側）に押圧されることによって反転されたときに、プレッシャープレート２３をフライホイール２１から後退させる（図２における右方向に移動させる）ことでクラッチディスク２２をフライホイール２１から引き離すクラッチ切断状態とするものである。

上記自動クラッチ２を作動させるためのアクチュエータとしてのクラッチ操作装置２００は、必要に応じて、自動クラッチ２のプレッシャープレート２３を軸方向に変位させることによって自動クラッチ２に、上記接続状態、切断状態、または、半接続状態を成立させるように操作するもので、図２に示すように、主として、油圧式クラッチレリーズ装置２０１と、油圧制御装置２０２とを備えている。

上記油圧式クラッチレリーズ装置２０１は、自動クラッチ２のダイアフラムスプリング２４の内径部分に当接されるレリーズベアリング２０３を入力軸３１の外径側で軸方向に変位させるものである。尚、この油圧式クラッチレリーズ装置２０１の構成は周知であるため（例えば、特開２００８−２５６１９０号公報などに開示されている）、ここでの詳細な説明は省略する。

上記油圧制御装置２０２は、必要に応じて油圧式クラッチレリーズ装置２０１の油圧室に作動油圧を印加して自動クラッチ２を切断状態にさせたり、油圧室に対する作動油圧の印加を解除して自動クラッチ２を接続状態にさせたり、滑りを伴う半接続状態にさせたりするもので、クラッチマスターシリンダ２１０と、クラッチアクチュエータ２１１と、動力伝達機構２１２とを含んで構成されている。

クラッチマスターシリンダ２１０は、油圧配管２１３及びアウタースリーブ２０５の油通路（図示省略）を介して油圧式クラッチレリーズ装置２０１の油圧室（図示省略）に接続されている。

クラッチアクチュエータ２１１は、例えば電動モータとされる。動力伝達機構２１２は、クラッチアクチュエータ２１１で発生する回転動力を減速するとともに、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａを直線的に往復変位させる駆動力に変換するものである。

この動力伝達機構２１２の詳細な構成は図示していないが、複数の歯車等を組み合わせた構成であって、上記直線駆動力の出力部分に、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａに連結されるプッシュロッド２１２ａが設けられている。

上述した自動クラッチ２による基本的な動作については一般的に公知であるが、以下に簡単に説明する。

なお、この自動クラッチ２は、後述するシフトレバー９ａでニュートラルポジションが選択されているときは切断状態となるように予め規定されている。また、走行している車両を停止させて走行用変速段が保持されたままの状態でも、自動クラッチ２は切断状態にするように予め規定されている。

シフトレバー９ａが、走行用シフトポジション（後述するドライブ（Ｄ）位置）に変更されて車両が走行すると、車両の走行状態（車速とアクセル操作量）に応じて所定の変速段が成立するように変速機３の変速処理が行われる。

この変速機３の変速処理は、ＥＣＵ１００により図示しないシフトセレクトアクチュエータを制御することにより行われる。この変速機３の変速処理については後述する。

そして、変速処理の後、車両が発進して走行している際に、車速やアクセル操作量に応じて設定される変速段を他の変速段に切り換える場合には、変速機３の変速処理を行う前に、自動クラッチ２を、一旦、切断状態とする。

この切断状態を成立させるときの処理としては、油圧制御装置２０２のクラッチアクチュエータ２１１を所定方向に回転駆動させることにより、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａを押圧する。

なお、動力伝達機構２１２のプッシュロッド２１２ａの移動ストロークをストロークセンサ２１２ｂで検出し、この検出出力に基づき、クラッチアクチュエータ２１１をフィードバック制御することにより、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａの押動ストロークを調整するようになっている。

このピストン２１０ａの押圧によってクラッチマスターシリンダ２１０内の作動油圧が油圧配管２１３を通じて油圧式クラッチレリーズ装置２０１の油圧室へ印加され、油圧式クラッチレリーズ装置２０１のピストン（図示省略）がフライホイール２１側へ押動されるようになる。

これにより、レリーズベアリング２０３がダイアフラムスプリング２４を反転させるので、プレッシャープレート２３がフライホイール２１から引き離されることになり、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３の入力軸３１とが切り離されて、自動クラッチ２が切断状態となる。

このようなクラッチ切断状態にしてから、所定のシフトポジション（要求シフトポジション）を成立させるように変速機３の変速処理を行う。

この変速処理によって要求シフトポジションが成立されると、自動クラッチ２を接続状態（図２に示す状態）に戻す。

この接続状態への切り替え処理は、油圧制御装置２０２のクラッチアクチュエータ２１１を前記とは逆方向に回転駆動させることにより、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａに対する押圧を解除させる。

これにより、ダイアフラムスプリング２４の弾性復元力によってレリーズベアリング２０３が押し戻されるとともに、油圧式クラッチレリーズ装置２０１のピストンが引き戻されることになるので、油圧室内の作動油が油圧配管２１３を経てクラッチマスターシリンダ２１０内に戻される。

それと同時にダイアフラムスプリング２４の弾性復元力によってプレッシャープレート２３がフライホイール２１側へ押動されるので、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３の入力軸３１とが接続された接続状態となる。

また、上記レリーズベアリング２０３の外周側には、このレリーズベアリング２０３の位置（入力軸３１の軸心に沿う方向の位置：クラッチストローク位置に相当）を検出するためのクラッチストロークセンサ（ストローク位置検知手段）４１０が備えられている。また、上記レリーズベアリング２０３の外周面には、このクラッチストロークセンサ４１０に対向して突起２０３ａが突設されており、クラッチストロークセンサ４１０が、この突起２０３ａの位置を検出することでクラッチストローク位置（アクチュエータの動作に応じた制御量）が検出可能な構成とされている。

−変速機３−
上記変速機３は、例えば前進５段、後進１段の平行歯車式変速機などの一般的なマニュアルトランスミッションと同様の構成を有している。変速機３の入力軸３１は、上記自動クラッチ２のクラッチディスク２２に連結されている（図２参照）。また、図１に示すように、変速機３の出力軸３２の回転は、プロペラシャフト４、ディファレンシャルギヤ５及びドライブシャフト６などを介して駆動輪７に伝達される。

変速機３の入力軸３１の回転数は、入力軸回転数センサ４０３によって検出される。また、変速機３の出力軸３２の回転数は、出力軸回転数センサ４０４によって検出される。これら入力軸回転数センサ４０３及び出力軸回転数センサ４０４の出力信号から得られる回転数の比（出力回転数／入力回転数）に基づいて、現在のギヤ段を判定することができる。

本実施形態の変速機３には、シフトフォーク及びセレクトアンドシフトシャフト等を有する変速操作装置３００が設けられており、全体としてギヤ変速操作を自動的に行う自動化マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）を構成している。

変速操作装置３００は、セレクト方向の操作（セレクト操作）を行う油圧式のセレクトアクチュエータ、シフト方向の操作（シフト操作）を行う油圧式のシフトアクチュエータ、及び、これらアクチュエータに供給する作動油の油圧を制御する油圧回路などを備えている。そして、変速操作装置３００の油圧回路にはＥＣＵ１００からのソレノイド制御信号（油圧指令値）が供給され、そのソレノイド制御信号に基づいてセレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータがそれぞれ個別に駆動制御され、変速機３のセレクト操作及びシフト操作が自動的に実行される構成となっている。これら構成は周知であるため、ここでの説明は省略する。

一方、車両の運転席の近傍にはシフト装置９が配置されている。このシフト装置９にはシフトレバー９ａが変位操作可能に設けられている。また、このシフト装置９には、図３に示すように、パーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、及び、シーケンシャル（Ｓ）位置を有するシフトゲート９１が形成されており、ドライバが所望の変速位置へシフトレバー９ａ（図１参照）を変位させることが可能となっている。これらパーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、シーケンシャル（Ｓ）位置（下記の「＋」位置および「−」位置も含む）の各変速位置は、シフトポジションセンサ４０６によって検出される。

上記シフトレバー９ａが「ドライブ（Ｄ）位置」に操作されている状態では、車両の運転状態などに応じて、変速機３の複数の前進ギヤ段（前進５速）が自動的に変速制御される。つまり、オートマチックモードでの変速動作が行われる。

一方、上記シフトレバー９ａが「シーケンシャル（Ｓ）位置」に操作されている状態で、シフトレバー９ａがＳ位置を中立位置として「＋」位置または「−」位置に操作されると、変速機３の前進ギヤ段がアップまたはダウンされる。具体的には、「＋」位置への１回操作ごとにギヤ段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→…→５ｔｈ）される。一方、「−」位置への１回操作ごとにギヤ段が１段ずつダウン（例えば５ｔｈ→４ｔｈ→…→１ｓｔ）される。

なお、以上のシフトレバー９ａに加えて、シフトアップ用パドルスイッチ（「＋」位置への操作スイッチ）と、シフトダウン用パドルスイッチ（「−」位置への操作スイッチ）とを、ステアリングまたはステアリングコラム等に設けておき、シフトレバー９ａがＳ位置に操作されているときに、シフトアップ用パドルスイッチを１回操作するごとにギヤ段を１段ずつアップし、シフトダウン用パドルスイッチを１回操作するごとにギヤ段を１段ずつダウンするという構成を付加しておいてもよい。また、上記シフトレバー９ａを備えさせず、パドルスイッチのみによって手動変速操作が行われる構成としてもよい。この場合、インストルメントパネル上やコンソールパネル上に「オートマチックモード」を選択するためのオートマチックモードスイッチや、「後退（リバース）」を選択するためのリバーススイッチが設けられる。また、必要に応じて、「ニュートラル」を選択するためのニュートラルスイッチが設けられる場合もある。

−ＥＣＵ１００−
ＥＣＵ１００は、図４に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４などを備えている。

ＲＯＭ１０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御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ている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２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。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び、バックアップＲＡＭ１０４は、バス１０７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１０５及び出力インターフェース１０６と接続されている。

ＥＣＵ１００の入力インターフェース１０５には、エンジン回転数センサ４０１、スロットル開度センサ４０２、入力軸回転数センサ４０３、出力軸回転数センサ４０４、アクセルペダル８（図１参照）の開度を検出するアクセル開度センサ４０５、シフト装置９のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ４０６、ブレーキペダルセンサ４０７、車両の速度を検出する車速センサ４０８、車両の前後方向の加速度（車両前後Ｇ）を検出する加速度センサ（Ｇセンサ）４０９、上記クラッチストロークセンサ４１０などが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。

ＥＣＵ１００の出力インターフェース１０６には、スロットルバルブ１２を開閉するスロットルモータ１３、自動クラッチ２のクラッチ操作装置２００、及び、変速機３の変速操作装置３００などが接続されている。

ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ１２の開度制御を含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ１００は、変速機３の変速時等において自動クラッチ２のクラッチ操作装置２００に制御信号を出力して、自動クラッチ２に上記切断動作及び接続動作を行わせる。さらに、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、変速機３の変速操作装置３００に制御信号（油圧指令値）を出力して、変速機３のギヤ段を切り換える変速制御を行う。

−クラッチトルクマップ作成動作−
次に、本実施形態の特徴とする動作であるクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係を学習する学習動作、及び、その学習動作によって得られた学習値を利用したクラッチトルクマップ作成動作について説明する。

この学習動作及びクラッチトルクマップ作成動作は、停車している車両が発進する際であって、自動クラッチ２が切断状態から半接続状態（半クラッチ状態）を経て接続状態となる一連の動作中に実行される。

この学習動作及びクラッチトルクマップ作成動作の概略について説明すると、先ず、車両停車状態において、上記加速度センサ（Ｇセンサ）４０９の出力値に基づいて、路面の影響による加速度（重力の影響による車両前方または車両後方の加速度）から、この路面の勾配に応じて車輪（駆動輪７）に発生しているトルク（Ｔｒ）を算出する。その後、車両の発進動作に伴って自動クラッチ２が半接続状態になると、上記加速度センサ４０９の出力値に基づいて算出されるトルク（Ｔｔｇ：本発明でいう第１のトルク値）と、上記入力軸回転数センサ４０３の出力値に基づいて算出されるトルク（Ｔｔｎ：本発明でいう第２のトルク値）とをそれぞれ算出する。そして、これら加速度センサ４０９の出力値に基づくトルク（Ｔｔｇ）、及び、入力軸回転数センサ４０３の出力値に基づくトルク（Ｔｔｎ）のうちの信頼性の高い値を選択すると共に、この選択されたトルクと上記路面の勾配に応じて駆動輪７に発生しているトルクとから、エンジントルクに起因するクラッチ伝達トルク（真にエンジン駆動力の伝達により発生しているトルク）を求める。つまり、路面の勾配に応じて駆動輪７に発生しているトルクを排除したクラッチ伝達トルクを求める。

この動作を、自動クラッチ２が半接続状態から接続状態に移行していく期間中に繰り返して実行し、それぞれにおけるクラッチストローク位置とクラッチ伝達トルクとの相関関係を学習値として取得していく。そして、クラッチストロークの全域に亘って、上記クラッチストローク位置とクラッチ伝達トルクとの相関関係が取得された時点で、これら取得された学習値からクラッチトルクマップを作成する。

以下、上記学習動作及びクラッチトルクマップ作成動作の具体的な手順について図５のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートに示した動作は、車両が停車する度に（上記車速センサ４０８によって車速が「０」に検出される度に）開始される。または、車両の停車回数が所定回数を迎える度に実行するようにしてもよい。

先ず、ステップＳＴ１において、上記加速度センサ４０９によって検出される車両前後方向のＧ（重力の加速度）を検出し、この車両前後方向のＧから路面の傾斜に応じたトルク（駆動輪７に発生するトルク：Ｔｒ）を算出する。つまり、現在、車両は停車状態であるので、ここで加速度センサ４０９によって検出される車両前後方向のＧは路面の斜度に応じた値として検出されることになり、これに基づき所定の換算式または予め作成されたマップに基づいて駆動輪７に発生しているトルク（Ｔｒ）が算出されることになる。

この場合、車両が降坂路で停車しておれば、駆動輪７に発生するトルク（Ｔｒ）は正回転方向（車両が前進する方向）のトルクとなり且つ路面勾配が大きいほど大きな値（正の値）となる。一方、車両が登坂路で停車しておれば、駆動輪７に発生するトルク（Ｔｒ）は逆回転方向（車両が後退する方向）のトルクとなり且つ路面勾配が大きいほど絶対値が大きな値（負の値で絶対値が大きな値）となる。

路面の傾斜に応じたトルク（Ｔｒ）を算出した後、ステップＳＴ２に移り、運転者による車両発進操作が行われることに伴って自動クラッチ２が作動し、切断（解放）状態から半接続（半クラッチ）状態となったか（発進半クラッチが開始されたか）否かを判定する。例えば、上記シフトレバー９ａがドライブ（Ｄ）位置に操作され、それに伴って油圧制御装置２０２のクラッチアクチュエータ２１１の回転駆動、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａに対する押圧の解除、ダイアフラムスプリング２４の弾性復元力によってレリーズベアリング２０３が押し戻されることによるプレッシャープレート２３のフライホイール２１側への押動動作により、エンジン１のトルクがフライホイール２１を介してクラッチディスク２２に伝達され始めた状態になったか否かを判定する。この判定は、例えば上記加速度センサ４０９の出力信号の変化や入力軸回転数センサ４０３の出力信号の変化等に基づいて行われる。

車両発進状態に移行していない場合、または、車両発進状態に移行していても未だエンジン１のトルクがクラッチディスク２２に伝達され始めていない（半クラッチ状態になっていない）場合には、このステップＳＴ２でＮＯ判定されてリターンされる。

一方、自動クラッチ２の作動により半クラッチ状態になり、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、上記加速度センサ４０９の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｇ）の算出、及び、上記入力軸回転数センサ４０３の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｎ）の算出を行う。

つまり、自動クラッチ２の作動により半クラッチ状態になり、エンジン１のトルクがクラッチディスク２２に伝達されたことに起因して発生する車両前後方向の加速度（以下、「発進加速度」という）を検出し、この発進加速度からクラッチ伝達トルクを算出する。また、自動クラッチ２の作動により半クラッチ状態になり、エンジン１のトルクがクラッチディスク２２に伝達されたことに起因して上記入力軸３１の回転数が上昇したことを上記入力軸回転数センサ４０３により検出し、この検出値に基づいてクラッチ伝達トルクを算出する。これら加速度センサ４０９の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｇ）、及び、入力軸回転数センサ４０３の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｎ）は、所定の換算式または予め作成されたマップに基づいて求められる。

このようにして総トルク（Ｔｔｇ，Ｔｔｎ）の算出を行った後、ステップＳＴ４に移り、クラッチ伝達トルクの学習値を取得するに当たって採用する総トルクの値の選択動作を実行する。この選択動作は以下の式（１）に従って判定される（トルク値選出手段による、信頼性の高いトルク値の選出動作）。

０．９×Ｔｔｎ≦Ｔｔｇ≦１．１×Ｔｔｎ …（１）
これは、上記加速度センサ４０９の検出信号にノイズ等による悪影響が生じていない場合、つまり、加速度センサ４０９の検出信号の信頼性が高い場合には、この加速度センサ４０９の検出信号を採用して後述するクラッチ伝達トルクの学習値を取得するようにするための動作である。つまり、加速度センサ４０９の検出信号と入力軸回転数センサ４０３の検出信号とを比較した場合、ノイズ等の悪影響が生じていなければ加速度センサ４０９の検出信号の方が信頼性が高い。このため、ノイズ等の悪影響が生じていない場合には加速度センサ４０９の検出信号により算出された総トルク（Ｔｔｇ）を採用し、ノイズ等の悪影響が生じている場合には、その影響を比較的受けにくい入力軸回転数センサ４０３の検出信号により算出された総トルク（Ｔｔｎ）を採用するようにしている。

加速度センサ４０９の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｇ）が上記式（１）の範囲にあり、加速度センサ４０９の検出信号の信頼性が高いと判断された場合にはステップＳＴ４でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ５に移る。このステップＳＴ５では、上記クラッチストロークセンサ４１０の出力信号に基づいてクラッチストロークを取得する。

その後、ステップＳＴ６に移り、車両スタック判定を行う。この車両スタック判定は、路面に凹凸等が存在しており、駆動輪７に生じているトルクに応じた発進が行えない場合（駆動輪７に生じているトルクに応じた加速度が車両に発生していない場合）には、本学習動作及びクラッチトルクマップ作成動作を停止するためのものである。この判定は以下の式（２）に従って判定される。

Ｔｔｇ−Ｔｒ≦１．２×前回ストローク対応トルク …（２）
ここで、「前回ストローク対応トルク」とは、前回ルーチンにおいて求められたクラッチストローク位置に対するクラッチ伝達トルクの値であり、この「前回ストローク対応トルク」に対して、今回のストローク対応トルク（今回ルーチンにおけるクラッチストローク位置に対するクラッチ伝達トルクの値）が１．２倍を超えている場合には、前回値に対する偏差が通常の発進時（路面に凹凸等が存在していない状態での発進時：車両スタックの無い発進時）の値を超えているとして、車両スタックが生じていると判定するものである。この場合、ステップＳＴ６でＮＯ判定され、本ルーチンを終了する（学習禁止手段による、学習値の取得禁止動作）。

尚、上記式（２）の左辺である「Ｔｔｇ−Ｔｒ」は、車両が降坂路において停車から発進する場合には、トルク（Ｔｒ）は正の値であるため、路面の勾配に応じて駆動輪７に発生しているトルク（Ｔｒ）を総トルク（Ｔｔｇ）から差し引くことで、エンジン１の駆動力のみで発生しているトルクを算出し、これと式（２）の右辺であるスタック判定基準値とを比較することになる。一方、車両が登坂路において停車から発進する場合には、トルク（Ｔｒ）は負の値であるため、路面の勾配に応じて駆動輪７に発生しているトルク（Ｔｒ）を総トルク（Ｔｔｇ）に加算することで、路面の勾配に応じて車両が後退する側に発生しているトルクを相殺するトルクと実際に車両が前進走行することで発生するトルクとの合算値としてエンジン１の駆動力により発生しているトルクを算出し、これと式（２）の右辺であるスタック判定基準値とを比較することになる。

上記式（２）が成立しておりステップＳＴ６でＹＥＳ判定された場合にはステップＳＴ７に移り、現在のクラッチストロークに対応したクラッチ伝達トルクの学習値を取得する。具体的には、上記加速度センサ４０９の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｇ）から路面の傾斜に応じたトルク（Ｔｒ）を減算した値（路面の傾斜に応じたトルク（Ｔｒ）が負の値である場合には加算した値となる）を現在のクラッチ伝達トルクとし、この値を上記ステップＳＴ５で取得されたクラッチストロークに対する現在のクラッチ伝達トルクの学習値として取得する。これにより、一つのクラッチストロークに対するクラッチ伝達トルクの学習値が得られることになる（学習手段による、制御量に対応するクラッチ伝達トルクの学習値の取得動作）。

その後、ステップＳＴ８に移り、クラッチストロークの全域に亘って学習値（クラッチストロークに対するクラッチ伝達トルクの学習値）の取得が完了したか否かを判定する。つまり、自動クラッチ２の半接続状態（半クラッチ状態）から完全接続状態となるまでの期間の全域に亘って上記学習値の取得が成されたか否かを判定する。例えば、上記クラッチストロークセンサ４１０によって、レリーズベアリング２０３の位置が自動クラッチ２の完全接続状態となる位置に達しているか否かを判定することにより行われる。

未だ、自動クラッチ２が完全接続状態には達しておらず、ステップＳＴ８でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、現在の加速度センサ４０９の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｇ）の算出を行った後、再び、ステップＳＴ５以降の動作を実行し、新たなクラッチストローク（前回ルーチンでのクラッチストロークに対して完全接続側に移行したクラッチストローク）に対するクラッチ伝達トルクの学習値の取得動作を上述と同様にして実行する。

自動クラッチ２が完全接続状態に達し、クラッチストロークの全域に亘り学習値の取得が完了した場合には、ステップＳＴ８でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ１０に移ってクラッチトルクマップ作成動作を実行する。つまり、上記取得された複数の学習値（クラッチストロークに対するクラッチ伝達トルクの学習値）を繋ぐことで例えば図６に示すようなクラッチトルクマップが作成されることになる。この図６の横軸におけるＳ１〜Ｓ８は、各ルーチン（８回のルーチン）それぞれで取得されたクラッチストロークであり、縦軸におけるＴ１〜Ｔ８は、これら各クラッチストロークのそれぞれにおいて求められたクラッチ伝達トルクである。

一方、上記加速度センサ４０９の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｇ）が上記式（１）の範囲外にあり、加速度センサ４０９の検出信号の信頼性が低いと判断された場合にはステップＳＴ４でＮＯ判定され、ステップＳＴ１１に移る。このステップＳＴ１１では、上記クラッチストロークセンサ４１０の出力信号に基づいてクラッチストロークを取得する。

その後、ステップＳＴ１２に移り車両スタック判定を行う。この車両スタック判定は、上述したステップＳＴ６での車両スタック判定と略同様にして行われる。つまり、この判定は以下の式（３）に従って判定される。

Ｔｔｎ−Ｔｒ≦１．２×前回ストローク対応トルク …（３）
車両スタックが生じていると判定された場合には、ステップＳＴ１２でＮＯ判定され、本ルーチンを終了する。一方、上記式（３）が成立しておりステップＳＴ１２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１３〜ステップＳＴ１６の動作を実行する。これらステップＳＴ１３〜ステップＳＴ１６の動作は、上述したステップＳＴ７〜ステップＳＴ１０の動作と同様にして行われる。

この場合にも、自動クラッチ２が完全接続状態に達してクラッチストロークの全域に亘り学習値の取得が完了するまで、新たなクラッチストローク（前回ルーチンでのクラッチストロークに対して完全接続側に移行したクラッチストローク）に対するクラッチ伝達トルクの学習値の取得動作を上述と同様にして実行する。そして、自動クラッチ２が完全接続状態に達してクラッチストロークの全域に亘り学習値の取得が完了した場合には、ステップＳＴ１４でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ１６においてクラッチトルクマップ作成動作が実行されることになる。以上のようにして、加速度センサ４０９の検出信号の信頼性が高い場合には加速度センサ４０９の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｇ）に基づいて学習値が取得されてクラッチトルクマップが作成される（ステップＳＴ１０）一方、加速度センサ４０９の検出信号の信頼性が低い場合には入力軸回転数センサ４０３の検出信号に基づく総トルク（Ｔｔｎ）に基づいて学習値が取得されてクラッチトルクマップが作成されることになる（ステップＳＴ１６）。

図７は、車両発進時における車両前後Ｇ、変速機の入力軸回転数、エンジントルク、クラッチストロークの変化の一例を示す図である。この図７に示すように、車両発進時には、運転者のアクセルペダル踏み込み操作に伴ってスロットルバルブ１２の開度が大きくなっていくことでエンジントルクが上昇していき、また、クラッチストロークが大きくなっていく（完全接続側に向かって移動していく）ことで変速機３の入力軸３１の回転数が上昇していく。これに伴い車両の走行が開始されることにより、車両前後Ｇも大きくなっていく。

図５で示したルーチンは、図７における発進半クラッチの期間において繰り返し実行され、この発進半クラッチの期間の終了（完全係合への移行）と略同時にクラッチトルクマップが作成されることになる。尚、図７に示す車両前後Ｇは、車両が降坂路において停車している状態から発進する場合を示している。このため、真にエンジン駆動力の伝達により発生しているトルクとしては、図中に斜線を付した部分となり、上記ステップＳＴ８で取得される学習値（クラッチ伝達トルクの学習値）は、この部分に基づいて求められたものとなる。

以上説明してきたように、本実施形態では、車両の発進に伴って発生する車両加速度により算出された駆動輪７のトルクから路面の斜度の影響によるトルクを排除することで、エンジン１からの駆動力に応じたトルクがクラッチ伝達トルクの学習値として取得されてクラッチトルクマップが作成される。このため、車両の発進時におけるクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係が適正に得られ、車両の発進性能を良好に確保することができる。

−他の実施形態−
上述した実施形態では、クラッチ操作装置２００及び変速操作装置３００をそれぞれ油圧式アクチュエータとしているが、本発明はこれに限られることなく、電動モータ等によって構成される電動式のアクチュエータであってもよい。

上述した実施形態では、変速機３として前進５段変速のものを示したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の変速機（自動化マニュアルトランスミッション）にも適用可能である。

上記実施形態では、駆動源として、エンジン１（内燃機関）のみを搭載した車両に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば、駆動源としてエンジン（内燃機関）と電動機（例えば走行用モータまたはジェネレータモータ等）が搭載されたハイブリッド車にも適用することができる。

本発明は、自動車に搭載された自動クラッチのクラッチストロークとクラッチ伝達トルクとの関係を示すクラッチトルクマップを作成するための学習値を取得するクラッチ伝達トルク学習装置に適用可能である。

１ エンジン（駆動源）
２ 自動クラッチ
７ 駆動輪
１００ ＥＣＵ
２００ クラッチ操作装置（アクチュエータ）
２０１ 油圧式クラッチレリーズ装置
２０２ 油圧制御装置
４０３ 入力軸回転数センサ
４０９ 加速度センサ

Claims (2)

1. 駆動源と駆動輪との間の駆動力伝達経路上に配設されると共にアクチュエータの動作に応じた制御量の変化に伴って切断状態と接続状態との間で作動可能な自動クラッチに対し、上記アクチュエータの動作に応じた制御量に対応するクラッチ伝達トルクを学習値として取得する車両のクラッチ伝達トルク学習装置において、
   車両前後方向の加速度により求められる第１のトルク値と、自動クラッチ出力側の回転軸の回転速度により求められる第２のトルク値とを求め、これらトルク値のうち信頼性の高いトルク値を車両加速度により算出される駆動輪のトルクとして選出するトルク値選出手段と、
   上記トルク値選出手段によって選出されたトルク値と路面の斜度に応じて駆動輪に発生しているトルクとにより、上記制御量に対応するクラッチ伝達トルクを学習値として取得する学習手段とを備えていることを特徴とする車両のクラッチ伝達トルク学習装置。
2. 請求項１記載の車両のクラッチ伝達トルク学習装置において、
   上記車両加速度により算出される駆動輪のトルクと路面の斜度に応じて駆動輪に発生しているトルクとの偏差が所定値以上である場合、上記学習手段による学習値の取得動作を禁止する学習禁止手段を備えていることを特徴とする車両のクラッチ伝達トルク学習装置。

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