JP5909205B2 - 摩擦締結要素の耐久寿命管理方法 - Google Patents
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Description
前記摩擦締結要素の正常な締結/解放性能を維持したまま走行できると予め保証した走行距離を「保証走行距離」とし、前記保証走行距離より短い距離であって、かつ、前記摩擦締結要素が使用臨界値に到達する前の距離として予め設定された走行距離を「被害度進行確認距離」とする。
前記累積被害度算出手順は、前記車両が走行開始してから前記被害度進行確認距離までの走行区間における前記摩擦締結要素の累積被害度を算出する。
前記耐久寿命予測手順は、前記車両の走行距離が前記被害度進行確認距離に到達すると、これまで実行されてきた通常制御による走行を継続したときに前記摩擦締結要素の累積被害度が使用臨界値に到達する臨界走行距離を予測する。
前記延命制御手順は、前記予測された前記臨界走行距離が、前記保証走行距離よりも短いと判断されたとき、前記摩擦締結要素の締結/解放制御を、前記被害度進行確認距離に到達するまでの通常制御に比べて累積被害度の進行を遅らせる延命制御へと切り替える。
前記耐久寿命インフォメーション手順は、前記累積被害度が前記摩擦締結要素の使用臨界値に近くなったことを検知したとき、前記駆動力伝達系に備えられた変速機の変速時間を、前記累積被害度が使用臨界値に近くなる前の変速時間から、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間へと変更する。
すなわち、摩擦締結要素が耐久寿命に近くなると、所定時間以下の短い変速時間へと急に変更されることで、1回の変速による被害度が低く抑えられ、使用臨界値に到達するまでの累積被害度の進行が遅らせられる。加えて、変速機による変速を経験する毎に大きな変速ショックが発生することにより、運転者は、駆動系に異変が発生していることを確信する。そして、これまで経験したことのないような大きさの変速ショックを繰り返し体感すると、運転者は、このままでの走行を継続すると何らかの支障を招くことになるとの思いが強くなり、支障を回避するようにディーラーに向かう等の対策行動をとる。
この結果、摩擦締結要素が耐久寿命に近づくと、累積被害度の進行を遅らせつつ運転者に対策行動を促すことができる。
後輪駆動車の駆動系は、図1に示すように、エンジン1と、自動変速機2と、プロペラシャフト3と、ディファレンシャル4と、左ドライブシャフト5と、右ドライブシャフト6と、左後輪7と、右後輪8と、を有する。なお、9は左前輪、10は右前輪であり、従動輪である。
図2に示すフローチャートに基づき、図3〜図10を用いながらクラッチ耐久寿命管理制御処理の詳細手順を説明する。以下の説明において、「保証走行距離(x3)」とは、クラッチ23の正常な締結/解放性能を維持したまま走行できると予め保証した走行距離(例えば、12万kmや19万km)をいう。「被害度進行確認距離(x1)」とは、保証走行距離より短い距離であって、かつ、クラッチ23が使用臨界値に到達する前の距離として予め設定された走行距離をいう。「被害度進行確認距離(x1)」の設定の一例を述べると、複数取得した実験データの中から、最大の傾きで累積被害度が使用臨界値に到達するデータを選択し、選択した傾きデータが使用臨界値に到達する走行距離に設定する。
すなわち、図4に示すように、変速スタート時刻t1から変速終了時刻t2までのうち、1回の変速で発生する発熱量Qを、
Q=∫{V/(P−RTN圧)×K}dt
V:差回転、P:油圧、RTN圧:変速学習反映値、K:一定値
の式により算出する。
そして、今回の発熱量Qnと図3に示すQ−N体力線を用い、算出された今回の発熱量Qnに対応する今回の臨界変速回数Nnを求めると、変速による累積被害度yは、
y=y(n-1)+(1/Nn)の式により算出される。
但し、y(n-1)は、1回目から前回((n-1)回)までの累積被害度yである。
ここで、臨界走行距離x2を予測するに際しては、図5に示す走行距離xに対する累積被害度yの変化特性において、走行開始点Oと被害度進行確認距離x1と累積被害度y1の交点Fを結ぶ線を被害度予測線として算出する。累積被害度y1は、被害度進行確認距離x1までの走行区間においてステップS2にて算出された累積被害度である。そして、被害度予測線をそのまま延長したとき、クラッチ23の使用臨界値(y=1)と交わる点Gでの走行距離を臨界走行距離x2として予測する。
ここで、インフォメーション閾値Zは、クラッチ23の使用臨界値である“1”に近くなったことを検知する値(例えば、“1”に達する直前の0.99)に設定される。
ここで、累積被害度延命線は、保証走行距離x3まで走行したときにクラッチ23の累積被害度yが使用臨界値(y=1)に到達するように、被害度進行確認距離x1と累積被害度y1の交点Fと、保証走行距離x3と使用臨界値の交点Hを、図5に示すように、滑らかに繋ぐ線とする。
この累積被害度延命線(F〜H)を作り出すため、図6のC〜B特性に示すように、変速時間に対する累積被害度yが指数関数で増加してゆく特性とし、延命制御開始の変速時間C(通常変速時の変速時間相当)から累積被害度yの進行に応じて変速時間Bまで徐々に短くする延命制御内容とする。これによって、図7のC〜B特性に示すように、変速時間に対する1変速当たりの被害度βは、変速時間を短くするにしたがって低下する。
また、変速時間の指数関数は、自然対数による特性式である
L+Mloge(t+N)
により設定される。なお、Lは特性が累積被害度軸と交わる切片をあらわし、Mは特性の傾きであるゲイン感度をあらわし、Nは特性の変速時間軸と交わる切片をあらわす。
この変速時間を短くする延命制御フェーズにおいては、アクセル開度APOが設定開度γ(例えば、APO=3/8開度)以下で変速するときに限り例外として、延命制御処理を行わず、変速品質が確保される変速時間による通常制御処理と同等の変速処理を実行する。すなわち、図8に示すように、アクセル開度が設定開度γ以下のときは、1変速当たりの累積被害度β1が小さいため、例外的に変速品質を優先する通常制御処理と同等の変速処理を実行する。なお、APO=3/8開度以上の領域においては、エンジン回転数に対するエンジントルク特性が狭いトルク範囲に詰まるため、アクセル開度APOをエンジントルクに比例する値とする。
なお、ステップS4→ステップS8→ステップS9→ステップS10へと進む流れは、延命制御手順に相当する。
ここで、所定時間以下の短い変速時間Aは、累積被害度yの進行が生じない範囲にて設定する。つまり、図6に示すように、変速時間をC又はBからAまで一気に低下させることで、図7に示すように、変速時間Aでは、1変速当たりの被害度βをゼロ、若しくは、ほぼゼロにする。さらに、所定時間以下の短い変速時間Aは、車両のイナーシャが大きい車種であるほど長い時間に設定する。つまり、車両のイナーシャにかかわらず、固定時間として変速時間Aを決めると、イナーシャが大きい車両のとき変速ショックが過大になり、イナーシャが小さい車両のとき変速ショックが過小になることによる。
走行開始から積算された走行距離xが被害度進行確認距離x1に到達するまでは、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップ2へ進む流れが繰り返される。したがって、ステップS2では、車両が走行開始してから被害度進行確認距離x1までの走行区間におけるクラッチ23の累積被害度y1'が算出される。
延命制御を要する場合には、図7に示すように、走行距離xに対する累積被害度yの変化特性において、走行開始点Oと被害度進行確認距離x1と累積被害度y1の交点Fを結ぶ線が被害度予測線として算出される。なお、累積被害度y1は、被害度進行確認距離x1までの走行区間においてステップS2にて算出された累積被害度である。そして、被害度予測線をそのまま延長したとき、摩擦締結要素の使用臨界値(y=1)と交わる点Gでの走行距離が臨界走行距離x2として予測される。
(1) 車両の駆動力伝達系に備えられ、締結/解放が制御される摩擦締結要素(クラッチ23)を管理対象とし、前記摩擦締結要素(クラッチ23)が使用臨界値(y=1)になるまでの耐久寿命を管理する摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記車両が走行開始してからの前記摩擦締結要素(クラッチ23)の累積被害度yを算出する累積被害度算出手順(図2のステップS2,S6,S10)と、
前記累積被害度yが前記摩擦締結要素(クラッチ23)の使用臨界値(y=1)に近くなったことを検知したとき、前記駆動力伝達系に備えられた変速機(自動変速機2)の変速時間を、前記累積被害度yが使用臨界値(y=1)に近くなる前の変速時間C又はBから、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間Aへと変更する耐久寿命インフォメーション手順(図2のステップS12)と、
を備える。
このため、摩擦締結要素(クラッチ23)が耐久寿命に近づくと、累積被害度yの進行を遅らせつつ運転者に対策行動を促すことができる。
このため、(1)の効果に加え、運転者の対策行動が遅れ、しばらくの間、走行を継続しても、摩擦締結要素(クラッチ23)が耐久寿命へ到達するのを防止できる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、車両のイナーシャの大きさにかかわらず、耐久寿命インフォメーションとして適切な変速ショックを与えることができる。
前記車両が走行開始してから前記被害度進行確認距離x1までの走行区間における前記摩擦締結要素(クラッチ23)の累積被害度y1を算出する累積被害度算出手順(図2のステップS2)と、
前記車両の走行距離xが前記被害度進行確認距離x1に到達すると、これまで実行されてきた通常制御による走行を継続したときに前記摩擦締結要素(クラッチ23)の累積被害度y1が使用臨界値(y=1)に到達する臨界走行距離x2を予測する耐久寿命予測手順(図2のステップS3)と、
前記予測された前記臨界走行距離x2が、前記保証走行距離x3よりも短いと判断されたとき(ステップS4でNO)、前記摩擦締結要素(クラッチ23)の締結/解放制御を、前記被害度進行確認距離x1に到達するまでの通常制御から、通常制御に比べて累積被害度yの進行を遅らせる延命制御へと切り替える延命制御手順(図2のステップS8〜ステップS10)と、
を備える。
このため、保証走行距離x3まで走行しないうちに摩擦締結要素(クラッチ23)が耐久寿命を迎えることが予測される場合、摩擦締結要素(クラッチ23)の耐久寿命を延命させることができる。
このため、(4)の効果に加え、変速時間を徐々に短くする延命制御でありながら、運転者が受ける感覚として、違和感のない変速感の推移により、摩擦締結要素(クラッチ23)の耐久寿命を延命させることができる。
このため、(4)又は(5)の効果に加え、延命制御中であっても、乗員のショック感度が高いアクセル開度APOが設定開度以下での変速するとき、変速ショックのない変速品質を確保することができる。
23 クラッチ(摩擦締結要素)
x1 被害度進行確認距離
x2 臨界走行距離
x3 保証走行距離
y、y1 累積被害度
y=1 使用臨界値
Z インフォメーション閾値
A,B,C 変速時間
β 1変速当たりの被害度
Claims (5)
- 車両の駆動力伝達系に備えられ、締結/解放が制御される摩擦締結要素を管理対象とし、前記摩擦締結要素が使用臨界値になるまでの耐久寿命を管理する摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記摩擦締結要素の正常な締結/解放性能を維持したまま走行できると予め保証した走行距離を「保証走行距離」とし、前記保証走行距離より短い距離であって、かつ、前記摩擦締結要素が使用臨界値に到達する前の距離として予め設定された走行距離を「被害度進行確認距離」としたとき、
前記車両が走行開始してから前記被害度進行確認距離までの走行区間における前記摩擦締結要素の累積被害度を算出する累積被害度算出手順と、
前記車両の走行距離が前記被害度進行確認距離に到達すると、これまで実行されてきた通常制御による走行を継続したときに前記摩擦締結要素の累積被害度が使用臨界値に到達する臨界走行距離を予測する耐久寿命予測手順と、
前記予測された前記臨界走行距離が、前記保証走行距離よりも短いと判断されたとき、前記摩擦締結要素の締結/解放制御を、前記被害度進行確認距離に到達するまでの通常制御に比べて累積被害度の進行を遅らせる延命制御へと切り替える延命制御手順と、
前記累積被害度が前記摩擦締結要素の使用臨界値に近くなったことを検知したとき、前記駆動力伝達系に備えられた変速機の変速時間を、前記累積被害度が使用臨界値に近くなる前の変速時間から、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間へと変更する耐久寿命インフォメーション手順と、
を備えることを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。 - 請求項1に記載された摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記耐久寿命インフォメーション手順は、前記所定時間以下の短い変速時間を、1変速当たりの被害度をほぼゼロにする時間に設定する
ことを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。 - 請求項1又は2に記載された摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記耐久寿命インフォメーション手順は、前記所定時間以下の短い変速時間を、車両のイナーシャが大きいほど長い時間に設定する
ことを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。 - 請求項1から3までの何れか1項に記載された摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記延命制御手順は、変速時間に対する摩擦締結要素の累積被害度の指数関数特性に基づき、延命制御開始の変速時間から累積被害度の進行に応じて変速時間を徐々に短くし、変速時間に対する1変速当たりの被害度を低下する延命制御に切り替える
ことを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。 - 請求項1から4までの何れか1項に記載された摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記延命制御手順は、変速時間を短くする延命制御中であっても、アクセル開度が設定開度以下での変速するとき、延命制御処理を行わず通常制御処理と同等の変速制御を実行する
ことを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。
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