ここで、好適には、摩擦クラッチのクラッチ温度とは、摩擦クラッチを構成するクラッチディスクの表面温度に対応し、温度センサもしくは計算によってその温度が検出される。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が適用された車両用駆動装置10の概略構成を説明する骨子図であり、図2は、図1の自動クラッチ14を制御するための制御構成を概略的に説明する図である。図1に示すように車両用駆動装置10は、車両用駆動装置10は、例えばFR(フロントエンジン・リアドライブ)車両用のものであり、走行用駆動源としてのエンジン12、および自動クラッチ14、車両用変速機16等を備えた自動MT(Automatic Manual Transmisson)である。
車両用変速機16は、常時噛合型の平行二軸式変速機であり、予め設定されている変速マップに基づいて所定の変速段への変速指令が出力されると、その所定の変速段が成立させられるように構成されている。
本発明の車両用摩擦クラッチに対応する自動クラッチ14は、軸心方向の一端がエンジン12に固定されると共に、他端が車両用変速機16に固定されているクラッチケース15内に収容された状態で、エンジン12に隣接して配設されている。自動クラッチ14は、乾式単板の摩擦クラッチであり、エンジン12のクランクシャフト20に取り付けられたフライホイール22、クラッチ出力軸24に接続されたクラッチディスク26、クラッチカバー28に設けられたプレッシャプレート30、プレッシャプレート30をフライホイール22側へ付勢することによりクラッチディスク26を挟圧して動力伝達するためのダイヤフラムスプリング32、油圧式のクラッチレリーズシリンダ34、そのクラッチレリーズシリンダ34によりレリーズフォーク36を介してフライホイール22側(図において右側)へ移動させられることにより、ダイヤフラムスプリング32の内端部をフライホイール22側(図において右側)へ変位させて自動クラッチ14を解放(遮断)するためのレリーズスリーブ38を有して構成されている。
例えば、クラッチレリーズシリンダ34の油圧室内に作動油が供給されない状態では、ダイヤフラムスプリング32の付勢力によってプレッシャプレート30がクラッチディスク26を押圧するに従い、自動クラッチ14が接続される。また、クラッチレリーズシリンダ34の油圧室内に作動油が供給されると、その作動油によって駆動されるピストン40が移動し、レリーズフォーク36を介してレリーズスリーブ38がフライホイール22側(図において右側)に移動させられ、レリーズスリーブ38がダイヤフラムスプリング32の内周端を押圧する。これに従い、ダイヤフラムスプリング32の付勢力が低下するため、プレッシャプレート30がクラッチディスク26を押圧する力が弱くなり、自動クラッチ14のトルク容量が低下する。そして、レリーズスリーブ38の移動位置(クラッチストローク位置clts)が所定量に到達すると、プレッシャプレート30がクラッチディスク26を押圧しなくなり、自動クラッチ14が開放される。このクラッチレリーズシリンダ34への作動油量が制御されることで、レリーズスリーブ38の移動位置(クラッチストローク位置clts)が制御される。
電子制御装置44は、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。電子制御装置44には、エンジン回転速度センサ46からエンジン回転速度Neを表す信号、クラッチ出力軸回転速度センサ48からクラッチ出力軸24の回転速度(出力軸回転速度Nc)を表す信号、スロットル弁開度センサ50からスロットル弁開度θthを表す信号、冷媒温度検出センサ52からの自動クラッチ14の冷媒温度thrすなわち自動クラッチ14を冷却する外気温度(雰囲気温度)thrを表す信号、クラッチストロークセンサ54からのクラッチストローク位置cltsを表す信号、エンジン冷却水温センサ56からのエンジン冷却水のエンジン水温Twを表す信号が供給される。また、図示しない車速センサからの車速Vを表す信号、吸入空気量センサから吸入空気量Qを表す信号、レバーポジションセンサからレバーポジションを表す信号、アクセル開度センサからアクセル開度Accを表す信号、ブレーキスイッチからフットブレーキのON、OFFを表す信号等が供給される。なお、クラッチストロークセンサ54は、レリーズスリーブ38の移動位置を検出するセンサであり、本実施例では、レリーズスリーブ38の後述するクランプ点clampからの移動位置をクラッチストローク位置cltsと定義する。
そして、上記信号に従って、電子制御装置44は、エンジン12の図示しない燃料噴射弁の燃料噴射量や噴射時期を制御したり、図示しないイグナイタにより点火プラグの点火時期を制御したり、電動モータ等のスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁の開度θthを開閉制御したりして、エンジン12の出力状態を制御する。また、電子制御装置44は、走行状態に応じた車両用変速機16の変速制御および変速制御時の自動クラッチ14の断続状態を制御する。なお、自動クラッチ14の断続状態の制御は、クラッチレリーズシリンダ34に供給される作動油の油圧制御によって実行される。このクラッチレリーズシリンダ34に供給される作動油の油圧は、リニアソレノイドバルブ58によって制御可能に構成されており、電子制御装置44は、リニアソレノイドバルブ58に自動クラッチ14の断続状態制御時の油圧制御指令を出力する。なお、クラッチレリーズシリンダ34を制御するリニアソレノイドバルブ58を含む油圧回路の詳細については、周知技術であるため図2においては省略されている。
ところで、自動クラッチ14の断続状態を制御するに際して、自動クラッチ14が完全係合されるクランプ点clampおよび自動クラッチ14の半係合(スリップ係合)が開始されるタッチ点touchが求められ、その求められたクランプ点clampおよびタッチ点touchに基づいて自動クラッチ14のトルク容量が予め設定された値で変化するように制御される。図3は、クラッチストローク位置cltsと自動クラッチ14のトルク容量Tcとの予め実験等によって求められた関係を示している。クランプ点clampがクラッチストローク位置cltsの基準位置(図において零位置)とされると、クラッチストローク位置cltsが増加するに従って、ダイヤフラムスプリング32による付勢力が低下してプレッシャプレート30がクラッチディスク26を押圧する力が弱くなるため、自動クラッチ14のクラッチトルク容量が漸減する。そして、クラッチストローク位置cltsがタッチ点touchに到達すると、クラッチトルク容量Tcが零となる。ここで、自動クラッチ14が完全係合されるクランプ点clampについて詳述すると、クラッチレリーズシリンダ34の油圧が抜かれることで、ダイヤフラムスプリング32が自己の弾性復帰力によって元の形状の復帰した際のレリーズスリーブ38の位置に対応している。また、自動クラッチ14の半係合(スリップ係合)が開始されるタッチ点touchについて詳述すると、スリップ係合が開始されることで、例えば自動クラッチ14の接続を開始した際にエンジン回転速度Neに変化が生じるときのレリーズスリーブ38の位置に対応している。
ここで、クランプ点clampについて着目すると、クランプ点clampは、自動クラッチ14のクラッチディスク26の表面温度thc(以下、クラッチ温度thcと記載)に応じて変化する。例えば、クラッチディスク26のクラッチ温度thcが高くなると、クラッチディスク26が膨張するため、クラッチディスク26の厚みが増加してクラッチディスク26の外周側と当接するダイヤフラムスプリング32の姿勢が変化する。これに従い、ダイヤフラムスプリング32の内周端と当接するレリーズスリーブ38の位置が変化するため、クランプ点clampが変化する。これに対して、自動クラッチ14のクラッチディスク26のクラッチ温度thcを逐次推定し、そのクラッチ温度thcに基づいてクランプ点clampを補正していた。しかしながら、クラッチ発熱時と放熱時とでは、過渡的な温度変化が支配的な熱勾配が大きい状況と定常的な温度変化が支配的な熱勾配が小さい状況という違いあり、クラッチディスク26だけでなく、クラッチカバー28やフライホイール22の状態にも違いが生じる。したがって、同じクラッチ温度thcであっても、クラッチ発熱時と放熱時とでクランプ点clampに違いが生じる。図4は、クラッチディスク26の温度thc(クラッチ温度thc)に対するクランプ点clampの位置を示している。図4に示すように、実線で示すクラッチ膨張時(発熱時)では、例えば略一定の勾配でクランプ点clampが増加する。一方、クラッチ収縮時(放熱時)では、クランプ点clampに屈曲点が発生することが発見され、同じクラッチ温度thcであっても、クラッチ膨張時と収縮時とでクランプ点clampが異なる。すなわち、クラッチ膨張時と収縮時とで、クラッチディスク26の熱膨張係数が異なる値となる。そこで、電子制御装置44は、クラッチディスク26のクラッチ温度thcの温度変化方向すなわちクラッチ発熱状態・放熱状態に応じてクランプ点clampの補正量を変更することで、クランプ点clampの精度を高めて自動クラッチ14の制御精度を向上する。
また、自動クラッチ14の発熱量と、それに伴うクラッチディスク26の変形量は推定値と実際値とで完全には一致せず、さらに、クラッチ膨張時と収縮時とでクラッチディスク26の膨張係数が異なるため、クランプ点clampを補正する際に自動クラッチ14の発熱と放熱とが繰り返されると、クランプ点clampの温度補正値が増加側或いは減少側に発散してしまう可能性がある。そこで、電子制御装置44は、クランプ点の温度補正によって求められるクランプ点clampの取りうる値の範囲(領域)を規定する補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxを設定することで、上記クランプ点clampの発散を防止する。
図5は、電子制御装置44の制御作動の要部を説明するための機能ブロック線図である。なお、図5において、一点鎖線で囲まれる各手段が電子制御装置44の主な機能を示すものである。クラッチ制御手段100は、車両用変速機16の変速指令が出力されると、自動クラッチ14が最適なトルク容量で変化するように自動クラッチ14のクラッチストローク位置cltsを制御(クラッチ断続制御)する。このとき、自動クラッチ14が完全係合されるクランプ点clampを基準とし、このクランプ点clampからのクラッチストローク位置cltsと自動クラッチ14のトルク容量Tcとの予め求められて記憶された図3に示す関係マップに基づいて、自動クラッチ14のトルク容量Tcが好適に変化するようにクラッチストロークcltsが制御される。なお、自動クラッチ14の完全係合状態であるクランプ点が制御の基準とされることで、高い再現性が確保される。
クランプ点補正手段102は、前記クラッチ制御手段100の実施に際して基準となるクランプ点clampを、クラッチディスク26のクラッチ温度thcの温度変化方向に応じて適宜補正する。ここで、クラッチディスク26のクラッチ温度thcは、クラッチ温度推定手段104によって逐次推定的に算出される。
クラッチ温度推定手段104は、クラッチ出力軸回転速度センサ48によって検出されるクラッチ出力軸24の回転速度Nc(以下、出力軸回転速度Nc)、エンジン回転速度センサ46によって検出されるエンジン回転速度Ne、エンジントルクTe等から予め記憶されている公知の関係に基づいてクラッチディスク26のクラッチ温度thcを算出する。なお、エンジントルクTeは、例えば予め設定されて記憶されているエンジン回転速度Neおよび吸入空気量(燃料噴射量)から構成されるエンジントルクマップ(2次元マップ)に基づいて、実際のエンジン回転速度Neおよび吸入空気量(燃料噴射量)からエンジントルクTeが求められる。また、トルクセンサで直接エンジントルクTeを検出しても構わない。
クラッチディスク26のクラッチ温度thcが算出されると、クラッチ発熱放熱判断手段106は、クラッチディスク26が発熱中であるか否かを判断する。クラッチ発熱放熱判断手段106は、クラッチ温度推定手段104によって算出されたクラッチディスク26のクラッチ温度thcと前回のタイムステップにおいて算出されたクラッチディスク26のクラッチ温度thcmとの温度差Δthc(=thc−thcm)を算出する。そして、その算出された温度差Δthcが正である場合、クラッチディスク26のクラッチ温度thcの温度変化方向が上昇状態(正の状態)にある、すなわち自動クラッチ14が発熱状態にあると判断する。一方、温度Δthcが負である場合、クラッチディスク26のクラッチ温度thcの温度変化方向が下降状態(負の状態)にある、すなわちクラッチが放熱状態にあると判断する。
クラッチ断続判断手段108は、自動クラッチ14が放熱状態にあると判断された場合、自動クラッチ14が切断状態(開放状態)にあるか否かを判断する。クラッチ断続判断手段108は、クラッチストローク位置cltsが予め設定されているタッチ点touchよりも大きいか否かに基づいて、自動クラッチ14の断続状態を判断する。例えば、クラッチストローク位置cltsがタッチ点touchよりも小さい場合、自動クラッチ14が接続(半係合を含む)された状態、すなわち自動クラッチ14がトルク容量Tcを有する状態と判断される。一方、クラッチストローク位置cltsがタッチ点touchよりも大きい場合、自動クラッチ14が切断された状態、すなわち自動クラッチ14のトルク容量Tcが零の状態と判断される。
クラッチ発熱放熱判断手段106によって自動クラッチ14が発熱状態・放熱状態のいずれの状態にあるかが判断されると共に、クラッチ断続判断手段108によって自動クラッチ14の断続状態が判断されると、クランプ点設定手段102は、それらの判断結果に応じたクランプ点clampを補正する際に必要な補正係数を設定する。この補正係数は、記憶手段110に記憶されている冷媒温度thrからなる関係マップから求められる。この補正係数が冷媒温度thrに応じて変更されることで、クランプ点clampの補正量が変化する。なお、本実施例では、上記関係マップが自動クラッチ14の発熱時・放熱時とで別個に求められて記憶され、自動クラッチ14の放熱時においては、自動クラッチ14の接続時と切断時とでさらに別個に求められて記憶されている。すなわち、本実施例では、3つの関係マップが記憶手段110に記憶されており、自動クラッチ14の状態に応じた関係マップに基づいて補正係数が求められる。
図6に、冷媒温度thrによって変化する補正係数の関係マップの一例(例えばクラッチ発熱時)を示す。図6においては、例えば冷媒温度thrが高温になると、補正係数が大きくなっている。上記関係マップは、予め実験的に求められ、自動クラッチ14の物理現象に適合した傾向となるように設定される。また、熱流体解析による精緻な計算によって補正係数が求められても構わない。そして、推定された冷媒温度thrに対する補正係数が補間法等によって求められる。この図6に示す関係マップが、自動クラッチ14の発熱時、放熱時(クラッチ切断時)、および放熱時(クラッチ接続時)の3つの態様毎に実験的に求められる。なお、図6においては、冷媒温度thrが高くなるに従って補正係数が高くなっているが、必ずしも全てのクラッチにおいてそのようになるとは限らない。図6は一例であって、クラッチの構造や車両の形式など多様な要因によって補正係数の傾向や大きさは変化するため、クラッチの構造や車両の形式等が変化すると、その都度関係マップを実験等によって求めなければならない。
クランプ点補正手段102は、自動クラッチ14の発熱・放熱状態(すなわち温度変化方向)および自動クラッチ14の断続状態に応じた関係マップに基づく補正係数、その時の温度変化Δthcから、下式(1)〜下式(3)に基づいてクランプ点clampを算出する。なお、下式(1)〜下式(3)は、各関係マップ毎に区別して示した計算式である。具体的には、式(1)は、クラッチ発熱時すなわち温度上昇時のクランプ点clampを求める計算式に対応し、式(2)は、クラッチ放熱時すなわち温度下降時であって、且つ、クラッチ切断時のクランプ点clampを求める計算式に対応し、式(3)は、クラッチ放熱時(温度下降時)であって、且つ、クラッチ接続時のクランプ点clampを求める計算式に対応している。式(1)〜式(3)において、clampmは、前回のタイムステップにおいて求められたクランプ点に対応し、Δthcは、今回推定されたクラッチディスク26のクラッチ温度thcと前回推定されたクラッチディスク26のクラッチ温度thcmとの温度差(Δthc=thc−thcm)に対応し、Amap(thr)は、クラッチ発熱時(クラッチ温度上昇時)に使用される関係マップによって求められる補正係数に対応し、B1map(thr)は、クラッチ放熱時(クラッチ温度下降時)であって特にクラッチ切断時に使用される関係マップによって求められる補正係数に対応し、B2map(thr)は、クラッチ放熱時(クラッチ温度下降時)であって特にクラッチ接続時に使用される関係マップによって求められる補正係数に対応している。この式(1)〜式(3)において、右辺第二項が補正量(Amap(thr)×Δthc、B1map(thr)×Δthc、B2map(thr)×Δthc)に対応する。この補正量が関係マップの補正係数の変化に応じて変更される。すなわち、自動クラッチ14の発熱・放熱(温度変化方向)、クラッチの断続状態、冷媒温度thrに応じた補正量に変更される。
clamp=clampm+Amap(thr)×Δthc・・・・(1)
clamp=clampm+B1map(thr)×Δthc・・・・(2)
clamp=clampm+B2map(thr)×Δthc・・・・(3)
クランプ点補正手段102は、式(1)〜式(3)に基づいてクランプ点clampを算出すると、その算出されたクランプ点clampが、後述する上下限基準値設定手段114によって予め設定されている補正下限基準値clampminと補正上限基準値clampmaxとの間の範囲内にあるか否かを判断し、クランプ点clampがその補正下限基準値clampminから補正上限基準値clampmaxの範囲から外れる場合、クランプ点clampをその設定されている補正上限基準値clampmaxまたは補正下限基準値clampminに補正する。具体的には、補正されたクランプ点clampが、予め設定されている補正下限基準値clampminを下回る場合、クランプ点clampを補正下限基準値clampminに補正し、補正されたクランプ点clampが、予め設定されている補正上限基準値clampmaxを上回る場合、クランプ点clampを補正上限基準値clampmaxに補正する。したがって、補正されたクランプ点clampが補正下限基準値clampminから補正上限基準値clampmaxの範囲の値をとるため、増加または減少方向に発散することが防止される。
クランプ点学習手段112は、所定の条件においてクランプ点clampの学習制御を実施する。具体的には、自動クラッチ14を切断状態から完全係合状態に戻した際、具体的には、クラッチレリーズシリンダ34の油圧を抜いた際に実施され、クラッチレリーズシリンダ34の油圧を抜いて所定時間経過後のレリーズスリーブ38の位置がクランプ点clampの学習値clampsに設定される。この学習値clampsは実際のクランプ点clampと等しくなる。そして、このクランプ点学習手段112によって求められた学習値clampsは、クランプ点補正手段102によって求められたクランプ点clampに優先される。すなわち、クランプ点学習手段112によって学習値clampsが求められると、その値がクランプ点clampに設定され、クランプ点clampが正確な値に修正される。なお、クランプ点学習手段112は、クランプ点clampの学習が可能な状態すなわち自動クラッチ14が完全係合状態となると適宜実行される。
上下限基準値設定手段114は、クランプ点補正手段102によって補正されたクランプ点clampの取りうる範囲(領域)の閾値であるクランプ点clampの補正上限基準値clampmax(補正上限閾値)および補正下限基準値clampmin(補正下限閾値)を設定する。上下限基準値設定手段114は、クランプ点学習手段112によって求められたクランプ点clampの学習値clampsを基準として、補正上限基準値clampmaxおよび補正下限基準値clampminを設定する。なお、学習されたクランプ点clampは、自動クラッチ14の完全係合状態であるため、高い再現性が確保される。
ここで、上下限基準値設定手段114は、補正上限基準値clampmaxおよび補正下限基準値clampminの設定時、具体的には、クランプ点学習手段112の実行時において、クラッチ温度安定判断手段116によってクラッチディスク26のクラッチ温度thcが安定した状態にあるか否かを判断する。クラッチ温度安定判断手段116は、クラッチ温度推定手段104によって推定されたクラッチディスク26のクラッチ温度thcと、エンジン冷却水温センサ26によって検出されたエンジン12のエンジン水温Twとを比較し、クラッチ温度thcがエンジン水温Tw近傍にあるか否かに基づいて、クラッチ温度thcが安定しているか否かを判断する。具体的には、クラッチ温度安定判断手段116は、クラッチ温度thcとエンジン水温Twとの偏差ΔT(=|thc-Tw|)を算出し、その偏差ΔTが予め設定されている所定値α以下である場合に、クラッチ温度が安定しているものと判断する。なお、所定値αは、例えばエンジン冷却水温センサ56の検出誤差等を考慮した値に設定される。
ここで、クラッチ温度thcがエンジン水温Tw近傍にある場合において、クラッチ温度thcが安定しているものと判断とするのは、自動クラッチ14がエンジン12に固定されているクラッチケース15に収容された状態で、エンジン12に隣接されているに従い、自動クラッチ14の発熱および放熱が発生しない状態(例えば完全係合時や完全開放時)では、クラッチ温度thcが、自動クラッチ14に隣接されている熱容量の大きいエンジン12の温度、すなわちエンジン12の温度に代替されるエンジン冷却水のエンジン水温Twに収束するためである。したがって、クラッチ温度thcがエンジン水温Tw近傍となると、自動クラッチ14のクラッチ温度thcが過渡的に変化しない、クラッチ温度thcが安定した状態となる。
そして、クラッチ温度安定判断手段116によってクラッチ温度thcが安定した状態にあると判断されると、上下限基準値設定手段114は、そのときにクランプ点学習手段112によって求められた学習値clamps(クランプ点clamp)を補正下限基準値clampminに設定する。また、上下限基準値設定手段114は、設定された補正下限基準値clampminから予め設定されている所定値βを補正下限基準値clampminに加算することで、補正下限基準値clampから所定値βだけ膨張側に設定される補正上限基準値clampmax(clampmin+β)を算出する。上記所定値βは、予め実験的に求められており、例えば実験によって求められた一定値Kに設定される。或いは、例えば予め実験的に求められている図7に示すようなクラッチ温度thcとクランプ点clampの関係マップに基づいて、算出されたクラッチ温度thcから所定値βが求められる。具体的には、所定値βは、予め設定されている規定値Lから前記関係マップに基づいて求められるクランプ点clampを減算することで算出される。なお、図7に示す規定値Lは、予め実験的に求められ、例えば車両走行時で想定されるクラッチ温度thcの上限値でのクランプ点clampにクラッチストロークセンサ54の検出誤差等を考慮したオフセット値を加えた値に設定されている。
一方、クラッチ温度安定判断手段116によってクラッチ温度thcが安定した状態にない、すなわちクラッチ温度thcがエンジン水温Tw近傍になくクラッチ温度thcが過渡的に変化している状態と判断されると、補正上限基準値clampmaxおよび補正下限基準値clampminは設定されない。なお、クラッチ温度thcが安定していない状態として、例えば自動クラッチ14がスリップ状態にある場合と、そのスリップ状態の直後とが対応する。
ところで、上記クラッチ温度thcが安定した状態にない場合において、クラッチストロークセンサ54のばらつきによる誤差等によって、クランプ点学習手段112によって求められた学習値clampsが、設定されて入れる補正上限基準値および補正下限基準値の範囲(clampmin〜clampmax)を外れることがある。このような場合、上下限基準値設定手段114は、その補正上限基準値および補正下限基準値の範囲を外れた学習値clampsを補正上限基準値clampmaxまたは補正下限基準値clampminに再設定(再定義)する。例えば、学習値clampsが補正下限基準値clampminよりも小さい値であった場合、上下限基準値設定手段114は、その最新の学習値clampsを補正下限基準値clampminに再設定する。なお、このとき補正上限基準値clampmaxは変化しない。また、学習値clampsが補正上限基準値clampmaxよりも大きい値であった場合、上下限基準値設定手段114は、その最新の学習値clampsを補正上限基準値clampmaxに再設定する。なお、このとき補正下限基準値clampminは変化しない。また、この補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxは、クラッチ温度が所定値よりも低い場合も同様に設定される。
図8は、電子制御装置44の制御作動の要部すなわち自動クラッチ14の発熱・放熱等の条件に応じてクランプ点clampを逐次補正することで、自動クラッチ14の制御性を向上させることができる制御作動を説明するためのフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
先ず、クラッチ発熱放熱判断手段106およびクラッチ温度推定手段104に対応するステップSA1(以下、ステップを省略する)において、クラッチディスク26のクラッチ温度thcが算出され、その温度変化に基づいて自動クラッチ14が発熱状態であるか否かが判断される。SA1が肯定される場合、クランプ点補正手段102に対応するSA2において、自動クラッチ14の発熱時(温度上昇時)のクランプ点clampが前述した式(1)によって算出される。
一方、SA1が否定される場合、クラッチ断続判断手段108に対応するSA3において、クラッチストローク位置cltsがタッチ点touchよりも小さいか否かに基づいて、自動クラッチ14が切断状態にあるか否かを判断する。SA3が肯定される場合、クランプ点補正手段102に対応するSA4において、クラッチ放熱時(温度下降時)であって、且つ、クラッチ切断時におけるクランプ点clampが前述した式(2)によって算出される。一方、SA3が否定される場合、クランプ点補正手段102に対応するSA5において、クラッチ放熱時であって、且つクラッチ接続時におけるクランプ点clampが前述した式(3)によって算出される。
そして、クランプ点補正手段102に対応するSA6において、SA2、SA4、SA5のいずれかにおいて算出されたクランプ点clampが、予め設定されている補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxの範囲内にあるか否かが判断される。SA6が肯定される場合、本ルーチンは終了させられる。一方、SA6が否定される場合、すなわち算出されたクランプ点clampが補正下限基準値clampminを下回る、または、クランプ点clampが補正上限基準値clampmaxを上回る場合、クランプ点clampが補正下限基準値clampminまたは補正上限基準値clampmaxに補正される。具体的には、クランプ点clampが補正下限基準値clampminを下回る場合、クランプ点clampが補正下限基準値clampminに補正され、クランプ点clampが補正上限基準値clampmaxを上回る場合、クランプ点clampが補正上限基準値clampmaxに補正される。したがって、クランプ点clampが補正下限基準値clampminから補正上限基準値clampmaxの範囲を取ることとなり、クランプ点clampが補正下限基準値clampminを下回る、或いは、補正上限基準値clampmaxを上回ることは防止される。
図9は、電子制御装置44の制御作動の要部すなわちクランプ点の学習制御時において、クランプ点clampの補正上限基準値clampmaxおよび補正下限基準値clampminを設定する制御作動を説明するためのフローチャートである。
先ず、クランプ点学習手段112に対応するステップSB1(以下、ステップを省略する)において、クランプ点clampの学習制御が実施される。具体的には、自動クラッチ14を切断状態から係合状態(接続状態)に切り替えた状態で所定時間経過したときのレリーズスリーブ38の位置を計測し、その位置がクランプ点clampの学習値clampsに設定される。
次いで、クラッチ温度安定判断手段116に対応するSB2において、クラッチ温度thcが安定したか否かが判断される。具体的には、クラッチ温度thcがエンジン水温Twに近傍にあるか否かに基づいて、クラッチ温度thcが安定したか否かが判断される。SB2が肯定される場合、上下限基準値設定手段114に対応するSB3において、SB1において学習された学習値clampsが補正下限基準値clampminに設定される。さらに、上下限基準値設定手段114に対応するSB4において、SB3で設定された補正下限基準値clampminに予め設定されている所定値βを加算することで、補正上限基準値clampmaxが算出される。
一方、SB2が否定される場合、上下限基準値設定手段114に対応するSB5において、SB1において学習された学習値clampsが前回設定されている補正下限基準値clampminを下回ったか否か、或いは、補正上限基準値clampmaxを上回ったか否かが判断される。SB5が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。一方、SB5が肯定される場合であって、且つ、学習値clampsが補正下限基準値clampminを下回った場合、上下限基準値設定手段114に対応するSB6において、その学習値clampsが新たな補正下限基準値clampminとして再設定される。また、SB5が肯定される場合であって、且つ、学習値clampsが補正上限基準値clampmaxを上回った場合、上下限基準値設定手段114に対応するSB6において、その学習値clampsが新たな補正上限基準値clampmaxとして再設定される。
上記のようにしてクランプ点clampの補正上限基準値clampmaxおよび補正下限基準値clampminが設定されることで、図4で示すように、温度補正によって求められるクランプ点clampが補正下限基準値clampminと補正上限基準値clampmaxとの間で推移することとなる。なお、上記補正上限基準値clampmaxおよび補正下限基準値clampminが設定されない場合、自動クラッチ14において発熱と放熱とが繰り返されると、破線で示すようにクランプ点clampが発散してしまうことがある。なお、図4に示す基準クランプ点算出温度閾値は、クラッチ温度thcがエンジン水温に近づいたときの温度に対応している。
また、図4に示すように、クラッチ温度thcが安定していない状態で学習値clampsが補正下限基準値clampminを下回った場合には、その学習値clampsが補正下限基準値clampminに再設定される。同様に、図4では図示されていないが、クラッチ温度thcが安定していない状態で学習値clampsが補正上限基準値clampmaxを上回った場合には、その学習値clampsが補正上限基準値clampmaxに再設定される。このように補正下限基準値clampminまたは補正上限基準値clampmaxが再設定されることで、また、ストロークセンサ54のばらつきや推定値であるクラッチ温度thcの誤差を吸収しつつ、必要最低限の補正上限基準値および補正下限基準値の範囲が確保される。
上述のように、本実施例によれば、自動クラッチ14のクラッチ温度thcが安定しているときに学習されたクランプ点clampsを基準値として補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxが設定される。このようにすれば、クラッチ温度thcが安定しているときに学習されたクランプ点clampsを基準値として、補正によりクランプ点clampの取りうる値の範囲を規定する補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxが設定されるため、クランプ点clampの過補正が防止され、自動クラッチ14において発熱および放熱が繰り返された際に発生するクランプ点clampの発散を防止することができる。
また、本実施例によれば、自動クラッチ14のクラッチ温度thcがエンジン冷却水のエンジン水温Tw近傍にあるとき、その自動クラッチ14のクラッチ温度thcが安定していると判断される。自動クラッチ14は、エンジン12に固定されたクラッチケース15内に収容された状態でそのエンジン12に隣接しており、エンジン近傍に配置されているため、自動クラッチ14において発熱や放熱がない場合、クラッチ温度thcはエンジン12の温度すなわちエンジン水温Twに収束することとなる。したがって、クラッチ温度thcがエンジン水温Tw近傍の温度となると、クラッチ温度thcが安定して自動クラッチ14の更なる収縮は略発生しないため、このような状態をクラッチ温度thcが安定した状態と定義して、クランプ点clampの補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxを設定することで、最適な補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxを得ることができる。
また、本実施例によれば、補正下限基準値clampminは、自動クラッチ14のクラッチ温度thcが安定しているときに学習されたクランプ点clampsであり、補正上限基準値clampmaxは、補正下限基準値clampminに予め設定されている所定値βを加算することで算出される。このようにすれば、自動クラッチ14のクラッチ温度thcが安定した状態において、最適な補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxを設定することができる。
また、本実施例によれば、所定値βは、予め設定されている一定値K、または、予め設定されている自動クラッチ14のクラッチ温度thcとクランプ点clampとの関係マップに基づいて決定される値である。このようにすれば、求められた所定値βに基づいて、最適な補正上限基準値clampmaxを設定することができる。
また、本実施例によれば、クラッチ温度thcが安定していないときであって、且つ、そのときに学習されたクランプ点clampsが補正下限基準値clampminを下回る場合には、そのクランプ点clampsが補正下限基準値clampminに再設定され、クラッチ温度thcが安定していないときであって、且つ、そのときに学習されたクランプ点clampsが補正上限基準値clampmaxを上回る場合には、そのクランプ点clampsが補正上限基準値clampmaxに再設定される。このようにすれば、クラッチストロークセンサ54のばらつきやクラッチ温度thcの推定値の誤差を吸収しつつ、必要最低限のクランプ点clampの取りうる領域を確保することができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図10は、本発明が適用された車両用駆動装置200の概略構成を説明する骨子図である。本実施例の車両用駆動装置200では、例えば変速機202が後輪側に配置され、エンジン204の動力が、トルクチューブ206に覆われた動力伝達軸207および自動クラッチ208(本発明の摩擦クラッチ)を介して変速機202に伝達されるように構成されている。なお、変速機202、自動クラッチ208の基本的な構造は、前述した実施例の変速機16および自動クラッチ14と略同様であるため、その説明を省略する。
本実施例では、図10に示すように、自動クラッチ208が変速機202に隣接して配置されている一方、エンジン204と自動クラッチ208とは、トルクチューブ206に覆われた動力伝達軸207を介して離れた位置に配置されている。
上記のように構成される車両用駆動装置200においては、自動クラッチ208において発熱や放熱がない場合、自動クラッチ208のクラッチ温度thcは、自動クラッチ208に隣接される変速機202の温度すなわち変速機202の作動油温Toilに収束することとなる。したがって、本実施例では、自動クラッチ202のクラッチ温度thcが作動油温Toilとなると、クラッチ温度thcが安定した状態と判断する。
本実施例の電子制御装置212において、クラッチ温度安定判定手段214は、クラッチ温度thcが自動変速機202の作動油温Toil近傍にあるとき、自動クラッチ208のクラッチ温度thcが安定しているものと判断する。具体的には、クラッチ温度安定判断手段214は、変速機202の作動油温Toilを作動油温センサ210によって検出し、検出された作動油温Toilとクラッチ温度thcとの偏差が予め設定されている所定値以下となると、クラッチ温度thcが安定しているものと判定する。このように、自動クラッチ208が、変速機202に隣接して配置される場合、変速機202の作動油温Toilに基づいてクラッチ温度thcが安定したか否かが判断される。なお、電子制御装置212の他の主な制御作動については、前述した実施例の電子制御装置44と略同様であるため、その説明を省略する。
上述のように、本実施例によれば、自動クラッチ208は、変速機202に隣接して配置されており、その自動クラッチ208のクラッチ温度thcがその変速機202の作動油温Toil近傍にあるとき、自動クラッチ208のクラッチ温度thcが安定していると判断される。自動クラッチ208が変速機202に隣接して配置されると、自動クラッチ208において発熱や放熱がない場合、クラッチ温度thcは変速機202の作動油温Toilに収束することとなる。したがって、クラッチ温度thcが変速機202の作動油温Toil近傍の温度となると、クラッチ温度thcが安定して自動クラッチの更なる収縮は略発生しないため、このような状態をクラッチ温度thcが安定した状態として、クランプ点clampの補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxを設定することで、最適な補正下限基準値clampminおよび補正上限基準値clampmaxを得ることができ、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。
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、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、自動クラッチ14が使用されているが、本発明は、必ずしも自動クラッチ14に限定されず、例えば同期噛合型平行2軸式変速機であるが入力軸を2系統備えて各系統の入力軸に摩擦クラッチがそれぞれつながり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている形式の変速機である所謂DCT(Dual Clutch Transmission)の摩擦クラッチなど、摩擦クラッチであれば矛盾のない範囲において自由に使用することができる。
また、前述の実施例では、自動クラッチ14のクラッチ温度thcが計算的に求められていたが、温度センサによって直接検出するものであっても構わない。
また、前述の実施例では、クラッチストローク位置cltsを、レリーズスリーブ38の移動位置と定義したが、クラッチレリーズシリンダ34のピストン40の移動位置をクラッチストローク位置cltsと定義して実施することもできる。
また、前述の実施例では、クラッチレリーズシリンダ34は油圧式アクチュエータで構成されているが、必ずしも油圧式に限定されず、例えば電動式のアクチュエータで構成されても構わない。
また、前述の実施例では、自動クラッチ14は、乾式単板の摩擦クラッチであったが、本発明は乾式クラッチに限定されず、湿式クラッチであっても適用することができる。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、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。