JP6331309B2

JP6331309B2 - クラッチ制御装置およびクラッチ制御システム

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Publication number: JP6331309B2
Application number: JP2013201560A
Authority: JP
Inventors: 新也原田; 鈴木　良英; 良英鈴木
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP2015068383A

Description

本発明は、クラッチ制御装置およびクラッチ制御システムに関する。

従来、ダンパ装置によってエンジンの振動（回転変動、トルク変動）を抑制可能なクラッチ装置が知られている。ダンパ装置としては、例えば、スプリングの伸縮によってトルク変動を緩和するものがある。

特開２００８−２７５０６３号公報

しかしながら、ダンパ装置が設けられた場合、当該ダンパ装置や、当該ダンパ装置を含むアセンブリ、車両等の、製造の手間やコストが増大しやすい。すなわち、車両の駆動系部品の回転変動やトルク変動をより簡素な構成で抑制することができれば、好ましい。

実施形態のクラッチ制御装置は、回転する第一の部材から回転する第二の部材へ摩擦によってトルクが伝達されるクラッチの上記第二の部材の回転速度を取得する第一の取得部と、上記第二の部材の基準回転速度を得るためのデータを取得する第二の取得部と、上記基準回転速度を得るためのデータから当該基準回転速度を算出する第一の算出部と、上記第一の部材から上記第二の部材へ伝達可能なトルクをその変位に応じて変化させる可動部の、当該変位を制御する制御部と、を備え、上記制御部は、上記第二の部材の回転速度と上記基準回転速度との差が閾値と同じかあるいはより大きい場合には、当該差が小さくなるように上記可動部の変位を制御し、上記差が小さくなるよう、上記第一の部材から上記第二の部材へ伝達可能なトルクが減少するように上記可動部の変位を制御した後には、上記第一の部材から上記第二の部材へ伝達可能なトルクが増加するように上記可動部の変位を制御し、上記差が小さくなるよう、上記第一の部材から上記第二の部材へ伝達可能なトルクが増加するように上記可動部の変位を制御した後には、上記第一の部材から上記第二の部材へ伝達可能なトルクが減少するように上記可動部の変位を制御する。よって、上記クラッチ制御装置によれば、クラッチの第一の部材と第二の部材との間の滑りにより、回転変動（トルク変動）が抑制される。よって、比較的簡素な構成で、回転変動（トルク変動）が抑制されやすい。また、上記クラッチ制御装置によれば、クラッチで伝達可能なトルクの減少あるいは増加が継続されて所望のクラッチで伝達可能なトルクが得られ難くなるのが、抑制される。

また、上記クラッチ制御装置では、上記第二の取得部は、上記基準回転速度を得るためのデータとして、上記第二の部材の回転が伝達されるトランスミッションの出力シャフトまたは当該出力シャフトと連動して回転するシャフトの回転速度を取得する。よって、上記クラッチ制御装置によれば、基準回転速度を、比較的容易に得ることができる。

図１は、実施形態のクラッチ制御装置を含む車両の構成の一例が示された概略図である。図２は、実施形態のクラッチ制御装置での可動部の変位とクラッチで伝達可能なトルクとの関係の一例が示されたグラフである。図３は、実施形態のクラッチ制御装置の一例が示された機能ブロック図である。図４は、実施形態のクラッチ制御装置による制御の手順の一例が示されたフローチャートである。図５は、実施形態のクラッチ制御装置による制御が実施された場合におけるパラメータの経時変化の一例が示されたタイムチャートである。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。

本実施形態では、図１に例示されるように、車両１（例えば、四輪の自動車）は、駆動源としてエンジン２を備える。車両１では、エンジン２のトルク（回転）は、シャフト３１や、クラッチ４、シャフト３２、トランスミッション５、シャフト３３、デファレンシャルギヤ６、シャフト３４等を介して、車輪７に伝達される。なお、本実施形態では、車両１は、後輪駆動車として構成されているが、車両１は、前輪駆動車あるいは四輪駆動車（全輪駆動車）としても構成されうる。また、制御システム１００は、制御装置１０や、センサ２３，２５，４９，５２〜５４、アクチュエータ４５，５１等を有する。また、車両１は、駆動源としてモータジェネレータ（図示されず）を備えてもよい。制御装置１０は、クラッチ制御装置の一例であり、制御システム１００は、クラッチ制御システムの一例である。

エンジン２（内燃機関）は、ガソリンや、軽油、アルコール、水素等の燃料を用いる内燃機関であり、例えば、ポート噴射式や、筒内噴射式（直噴式）等のエンジンである。エンジン２は、制御装置１０によって制御される。制御装置１０は、例えば、エンジン２のスロットルバルブ２１の開度や、燃料噴射弁２２の噴射量等を制御することにより、エンジン２のトルク（エンジントルク）や回転速度（回転数）等を制御することができる。制御装置１０は、目標エンジントルクとなるよう、エンジン２を制御することができる。また、エンジン２の出力側のシャフト３１に対応して、当該シャフト３１の回転速度を検出するためのセンサ２３が設けられている。制御装置１０は、センサ２３から得た信号により、エンジン２の回転速度（回転数、出力回転速度、出力回転数）を得ることができる。なお、エンジン２の回転速度は、他の部分（シャフト等）の回転速度からも得られる。また、制御装置１０は、センサ２３から、回転速度を示すデータを得てもよい。

また、制御装置１０は、エンジン２のトルク、回転速度等を、操作部２４（例えば、アクセルペダル）の可動部材２４ａ（例えば、アーム）の変位（位置、ストローク、操作量）に応じて変化させる。可動部材２４ａに対応して、当該可動部材２４ａの変位を検出するためのセンサ２５が設けられている。制御装置１０は、当該可動部材２４ａの変位をセンサ２５の信号から得る。また、制御装置１０は、センサ２５から、可動部材２４ａの変位を示すデータを得てもよい。

制御装置１０は、例えばＥＣＵ（electronic control unit）として構成される。ＥＣＵは、例えば、ＭＣＵ（micro controller unit）や、電源回路、ドライバ（コントローラ）、入出力変換回路、入出力保護回路等（いずれも図示されず）を有する。ＥＣＵは、回路基板に実装された電子部品（図示されず）で構成される。回路基板は、ケース（図示されず）に収容される。ＭＣＵは、ＣＰＵ（central processing unit）や、主記憶装置（メモリ）、補助記憶装置、インタフェース（入出力装置）、通信装置、バス等（いずれも図示されず）を有する。主記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（read only memory）や、ＲＡＭ（random access memory）等である。補助記憶装置は、例えば、フラッシュメモリ等である。また、制御装置１０は、統合ＥＣＵとして構成されうるし、あるいは、エンジン２用のＥＣＵであるエンジンＥＣＵや、トランスミッション５のＥＣＵであるトランスミッションＥＣＵ等を有することができる。ＭＣＵにおいて、ＣＰＵは、主記憶装置等にインストールされたプログラムにしたがって演算処理を実行し、エンジン２等の各部を制御することができる。

クラッチ４は、例えば、乾式単板クラッチである。クラッチ４は、シャフト３１からシャフト３２にトルク（回転）が伝達される接続状態（伝達状態）、シャフト３１からシャフト３２にトルクが伝達されない遮断状態（非伝達状態）、およびシャフト３１とシャフト３２とが互いに滑る半クラッチ状態のうちいずれかの状態にある。クラッチ４は、回転部材４１（例えば、フライホイール、プレッシャプレート等、第一の部材）と、回転部材４２（例えば、クラッチディスク、第二の部材）とを有する。回転部材４１は、入力側のシャフト３１と一体で回転し、回転部材４２は、出力側のシャフト３２と一体で回転する。回転部材４１，４２の間には、摩擦部材４３が介在している。クラッチ４では、これら回転部材４１，４２（例えば、回転部材４１と摩擦部材４３）の滑り状態が変化することにより、シャフト３１からシャフト３２へのトルク（回転）の伝達状態（伝達率、伝達度）が変化する。可動部材４４は、一方の回転部材（本実施形態では、回転部材４２）の他方の回転部材（本実施形態では、回転部材４１）に対する位置（軸方向の相対的な位置、距離、近接状態、離間状態）を変化させる。可動部材４４は、部材４４ａ（例えば、レリーズベアリング）と部材４４ｂ（例えば、ダイヤフラムスプリング）とを有する。アクチュエータ４５（例えば、ピストン機構や、リニアアクチュエータ、モータ、移動機構、駆動機構等）が、可動部材４４を動かすことで、回転部材４２の回転部材４１に対する相対位置が変化する。

また、本実施形態では、クラッチ４の接続状態は、アクチュエータ４５によって操作される。アクチュエータ４５は、例えば、電気的なアクチュエータ（例えば、リニアアクチュエータや、モータ等、図示されず）として構成されうる。すなわち、制御装置１０がアクチュエータ４５を制御することにより、可動部材４４が動き、これにより、クラッチ４の接続状態が変化する。センサ４９は、アクチュエータ４５内の可動部の変位を検出する。アクチュエータ４５内の可動部の変位は、可動部材４４の変位と対応している。すなわち、制御装置１０は、センサ４９から得た信号またはデータにより、可動部材４４の変位を得ることができる。また、可動部材４４を動かすアクチュエータ４５の制御量（データ、値）は、可動部材４４の変位に対応している。よって、制御装置１０は、アクチュエータ４５の制御量から、可動部の変位を得ることができる。本実施形態では、可動部材４４が、可動部の一例である。なお、クラッチ４は、本実施形態では、乾式単板クラッチであるが、摩擦式の他の形式のクラッチ（例えば、湿式多板クラッチ）としても構成されうる。

図２には、可動部の変位ｘとクラッチ４で伝達可能なトルクＴｃ（ｘ）の値との相関関係の一例が示されている。図２から明らかとなるように、可動部材４４（可動部）が一方（図２では右側）に移動するにつれて、トルクＴｃ（ｘ）は増加し、可動部が他方（図２では左側）に移動するにつれて、トルクＴｃ（ｘ）は減少する。制御装置１０は、所期のトルクＴｃ（ｘ）に対応した可動部材４４（可動部）の変位ｘとなるよう、アクチュエータ４５を制御する。なお、可動部が可動部材４４以外の部材であった場合も、図２と同様の特性が得られる。また、以下では、トルクＴｃ（ｘ）を単にトルクＴｃと記す場合もある。

トランスミッション５（変速装置）は、本実施形態では、有段の変速装置であり、各段（変速段）に対応したギヤ対を有する。ギヤ対のそれぞれは、シャフト３２（入力シャフト、第一のシャフト）と一体で回転可能な主動ギヤと、シャフト３３（出力シャフト、第二のシャフト）と一体で回転可能な従動ギヤと、を有し、当該ギヤ対のギヤ比（変速比）は互いに異なる。トランスミッション５では、複数のギヤ対のうち一つが選択的に有効となる状態、すなわち、当該選択されたギヤ対の主動ギヤがシャフト３２と一体で回転するとともに当該主動ギヤと噛み合う従動ギヤがシャフト３３と一体で回転する状態が得られ、シャフト３２の回転速度が当該選択されたギヤ対のギヤ比に応じた回転速度に変化（増加または減少）する。すなわち、トランスミッション５の出力側のシャフト３３の回転速度は、当該トランスミッション５の入力側のシャフト３２の回転速度と、選択されたギヤ対（のギヤ比）とに応じて定まる。また、本実施形態では、変速段（ギヤ比、ギヤ段）の切り替えを電気信号に基づいてアクチュエータ５１が行う自動変速式のマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ，automated manual transmission）として構成されている。すなわち、トランスミッション５は、有効なギヤ対を切り替える少なくとも一つのアクチュエータ５１（例えば、リニアアクチュエータや、モータ、移動機構、駆動機構等）を有する。アクチュエータ５１は、例えば、主動ギヤまたは従動ギヤと対応するシャフト３２，３３とが一体で回転する連動状態と主動ギヤまたは従動ギヤと対応するシャフト３２，３３とが回転方向に結合されない自由状態（非連動状態）とを切り替える可動部材（接続部材、例えばドグクラッチ、図示されず）を、動かす。制御装置１０は、アクチュエータ５１を制御することにより可動部材を動かして、トランスミッション５の変速段（ギヤ比、ギヤ段）を切り替える。また、トランスミッション５の入力側（クラッチ４の出力側）のシャフト３２、ならびにトランスミッション５の出力側のシャフト３３より後段（車輪７側）のシャフト３４のそれぞれに対応して、それらシャフト３２，３４の回転速度（回転数）を検出するためのセンサ５２，５３が設けられている。制御装置１０は、センサ５２，５３から得た信号により、シャフト３２，３３の回転速度（回転数）を得ることができる。また、制御装置１０は、センサ５２，５３から、回転速度を示すデータを得てもよい。なお、シャフト３４の回転速度と、シャフト３３の回転速度とは略同じであるが、シャフト３４の回転速度の変動幅は、シャフト３３の回転速度の変動幅よりも小さい。シャフト３４は、シャフト３３と連動して回転する。

制御装置１０は、トランスミッション５に設けられたセンサ５４（例えば、シフトセンサ）から得た信号により、トランスミッション５で選択されているあるいは選択されようとしているギヤ対（ギヤ段）の他、変速操作の開始や変速操作の終了等を得ることができる。また、制御装置１０は、センサ５４から、ギヤ段や、変速操作の開始、変速操作の終了を示すデータを得てもよい。

クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃ（ｘ）の値は、可動部の変位ｘ（位置）と対応付けて、不揮発性の書き換え可能な記憶部１２（例えば、補助記憶装置等）に記憶される。記憶部１２は、当初、実験結果や、計算結果、シミュレーション結果等に基づく初期値を、可動部の変位ｘならびに当該変位ｘに対応したトルクＴｃ（ｘ）の値として記憶する。そして、制御装置１０は、車両１の走行中や停車中等に、センサ４８やセンサ４９等の検出結果やアクチュエータ４５の制御量等から得られた可動部の変位ｘや、センサ２３やセンサ２５等の検出結果等から得られたエンジン２のトルクＴｅ等に基づいて、トルクＴｃ（ｘ）を算出し、記憶部１２が記憶するトルクＴｃ（ｘ）の値を更新する。すなわち、制御装置１０は、可動部の変位ｘならびにトルクＴｃ（ｘ）の学習処理を行い、その学習結果としての可動部の変位ｘならびにトルクＴｃ（ｘ）の更新値（学習値）を記憶部１２に書き込む。この際、制御装置１０は、記憶部１２に、例えば、古いデータを消去して新しいデータを更新値（学習値）として記憶させることができるし、あるいは、古いデータと新しいデータとを用いた相加平均や、加重相加平均、移動平均等の値を、更新値（学習値）として記憶させることができる。記憶部１２は、複数の可動部の変位ｘと、各可動部の変位ｘに対応したトルクＴｃ（ｘ）の値と、を互いに対応付けて記憶する。制御装置１０は、記憶部１２が記憶していない可動部の変位ｘでのトルクＴｃ（ｘ）を、記憶部１２が記憶する可動部の変位ｘでのトルクＴｃ（ｘ）の値から、内挿等で算出する。なお、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃ（ｘ）の値は、二つの回転部材４１，４２の相対的な位置によって定まる。クラッチ４の接続状態（完全接続状態）におけるクラッチ４で伝達可能なトルクＴｃ（ｘ）の最大値は、エンジン２のトルクＴｅより大きい。実際にクラッチ４で伝達されるトルクは、エンジン２のトルクＴｅ以下である。よって、クラッチ４で伝達されるトルクの最大値は、クラッチ４の接続状態におけるエンジン２のトルクＴｅと同じであり、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃ（ｘ）の最大値より小さい。

ここで、クラッチ４の状態が変化する際、例えば、伝達状態から遮断状態へ移行する際、あるいは遮断状態から伝達状態へ移行する際における、処理部１１（制御装置１０）による回転変動を抑制するための演算処理ならびにクラッチ４の制御の手順の一例が、図３，図４が参照されて説明される。図３に示されるように、制御装置１０は、処理部１１（例えば、ＣＰＵ）と、記憶部１２（例えば、補助記憶装置）とを有する。処理部１１は、ハードウエアとソフトウエア（プログラム）との協働により、図３に示されるような、第一のデータ取得部１１ａや、第二のデータ取得部１１ｂ、第三のデータ取得部１１ｃ、第四のデータ取得部１１ｄ、第一の算出部１１ｅ、第二の算出部１１ｆ、第一の比較部１１ｇ、第二の比較部１１ｈ、第三の比較部１１ｉ、クラッチ制御部１１ｊ等として機能（動作）することができる。すなわち、プログラムには、一例としては、図３に示される処理部１１の各ブロックに対応したモジュールが含まれる。第一のデータ取得部１１ａは、シャフト３２の回転速度Ｎｉを取得する。第二のデータ取得部１１ｂは、シャフト３４の回転速度Ｎｔを取得する。第三のデータ取得部１１ｃは、エンジン２の回転速度Ｎｒを取得する。第四のデータ取得部１１ｄは、可動部材２４ａの変位を取得する。第一の算出部１１ｅは、シャフト３２の基準回転速度Ｎｒ（目標回転速度）を算出する。第二の算出部１１ｆは、エンジン２のトルクＴｅ（出力トルク）を算出する。なお、図３に示される構成例は、あくまで一例であるとともに、制御装置１０の一部である。また、第一のデータ取得部１１ａは、第一の取得部の一例であり、第二のデータ取得部１１ｂは、第二の取得部の一例であり、第三のデータ取得部１１ｃおよび第四のデータ取得部１１ｄは、第三の取得部の一例である。

第一の算出部１１ｅは、例えば、シャフト３２の基準回転速度Ｎｒとして、シャフト３４の回転速度Ｎｔを用いることができる。シャフト３４は、シャフト３２との間にトランスミッション５があるとともに、車輪７に近いため、シャフト３４の回転変動はシャフト３２の回転変動よりも小さくなりやすい。あるいは、第一の算出部１１ｅは、例えば、タイムステップΔｔ（サンプリング間隔、時間間隔）が一定で、前々回のシャフト３４の回転速度Ｎｔｂ、前回のシャフト３４の回転速度Ｎｔａの場合に、基準回転速度Ｎｒを、Ｎｒ＝Ｎｏａ＋（Ｎｏａ−Ｎｏｂ）＝２・Ｎｏａ−Ｎｏｂの式で算出することができる。すなわち、第一の算出部１１ｅは、シャフト３４の回転速度Ｎｔのデータの時間的な外挿により、基準回転速度Ｎｒを得ることができる。あるいは、第一の算出部１１ｅは、タイムステップΔｔ（サンプリング間隔、時間間隔）が一定で、前々回のシャフト３２の回転速度Ｎｉｂ、前回のシャフト３２の回転速度Ｎｉａの場合、基準回転速度Ｎｒを、Ｎｒ＝Ｎｉａ＋（Ｎｉａ−Ｎｉｂ）＝２・Ｎｉａ−Ｎｉｂの式で算出することができる。すなわち、第一の算出部１１ｅは、シャフト３２の回転速度Ｎｉのデータの時間的な外挿により、基準回転速度Ｎｒを得ることができる。なお、基準回転速度Ｎｒは、シャフト３４の回転速度Ｎｔに替えてシャフト３３の回転速度から、得てもよい。

また、第二の算出部１１ｆは、記憶部１２に記憶されたデータを参照して、エンジン２の回転速度Ｎｅや、可動部材２４ａの変位等に基づいて、エンジン２のトルクＴｅ（以下、エンジントルクと称する）を算出あるいは取得する。第一の算出部１１ｅや、第二の算出部１１ｆによる上記演算は、各タイムステップで随時実行されうる。

図４に示されるように、まず、処理部１１は、第一の比較部１１ｇとして機能し、回転速度Ｎｉから基準回転速度Ｎｒを減算した値の絶対値｜Ｎｉ−Ｎｒ｜（回転速度Ｎｉと基準回転速度Ｎｒとの差）と閾値Ｔｈ１とを比較する（Ｓ１０）。すなわち、Ｓ１０で、値｜Ｎｉ−Ｎｒ｜が閾値Ｔｈ１と同じかより大きい場合（Ｓ１０でＹｅｓ）、処理部１１は、クラッチ制御部１１ｊとして機能し、時間Ｔ１（図５参照）の間、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃがエンジン２のトルクＴｅよりも差分ΔＴｃ１（図５参照）だけ小さくなるよう、可動部材４４（可動部）の変位ｘ（図２参照）を制御する（アクチュエータ４５の制御量を決定する、Ｓ１１）。Ｓ１１により、第二の状態になる。次に、処理部１１は、クラッチ制御部１１ｊとして機能し、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃがエンジン２のトルクＴｅよりも差分ΔＴｃ２（図５参照）だけ大きくなるよう、可動部材４４の変位ｘを制御する（アクチュエータ４５の制御量を決定する、Ｓ１２）。Ｓ１２により、第一の状態になる。Ｓ１２で、差分ΔＴｃ２は、差分ΔＴｃ１と同じでもよいし、異なってもよい。

また、Ｓ１０で、回転速度Ｎｉから基準回転速度Ｎｒを減算した値の絶対値｜Ｎｉ−Ｎｒ｜が閾値Ｔｈ１より小さい場合（Ｓ１０でＮｏ）、処理部１１は、第二の比較部１１ｈとして機能し、値｜Ｎｉ−Ｎｒ｜と閾値Ｔｈ２とを比較する（Ｓ１３）。なお、閾値Ｔｈ２は閾値Ｔｈ１と同じであっても良いし、異なってもよい。そして、Ｓ１３で、値｜Ｎｉ−Ｎｒ｜が閾値Ｔｈ２と同じかより大きい場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、処理部１１は、クラッチ制御部１１ｊとして機能し、時間Ｔ１の間、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃがエンジン２のトルクＴｅよりも差分ΔＴｃ１だけ大きくなるよう、可動部材４４の変位ｘを制御する（アクチュエータ４５の制御量を決定する、Ｓ１４）。Ｓ１４により、第一の状態になる。次に、処理部１１は、クラッチ制御部１１ｊとして機能し、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃがエンジン２のトルクＴｅよりも差分ΔＴｃ２だけ小さくなるよう、可動部材４４の変位ｘを制御する（アクチュエータ４５の制御量を決定する、Ｓ１５）。Ｓ１５により、第二の状態になる。Ｓ１５で、差分ΔＴｃ２は、差分ΔＴｃ１と同じでもよいし、異なってもよい。

Ｓ１２の後、Ｓ１５の後、およびＳ１３でＮｏの場合、処理部１１は、第三の比較部１１ｉとして機能し、回転速度Ｎｉ、基準回転速度Ｎｒ、および回転速度Ｎｅを比較する（Ｓ１６）。このＳ１６で、回転速度Ｎｉが基準回転速度Ｎｒにほぼ等しく（差が所定の閾値以内であり）、かつ、回転速度Ｎｉが回転速度Ｎｅにほぼ等しい（差が所定の閾値以内である）状態が、所定時間Ｔ２（閾値）以上、継続された場合には（Ｓ１６でＹｅｓ）、図４に示される回転変動を抑制するための処理は終了される。一方、回転速度Ｎｉが基準回転速度Ｎｒにほぼ等しく、かつ、回転速度Ｎｉが回転速度Ｎｅにほぼ等しい状態が、所定時間Ｔ２（閾値）以上、継続されなかった場合（Ｓ１６でＮｏ）、Ｓ１０に戻る。なお、時間Ｔ２は、シャフト３２の回転変動が抑制されたと見なせる時間長に設定され、時間Ｔ１より長い。

図５に、図３，４に例示された制御が実行された場合の、各パラメータの経時変化が例示されている。図５は、車両１の発進時にエンジン２のトルクＴｅが徐々に増加し、クラッチ４が半クラッチ状態から接続状態に遷移しようとしている場合におけるタイムチャートである。時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけて、クラッチ４は半クラッチ状態にあり、クラッチで伝達可能なトルクＴｃは、徐々に増加しながら、エンジン２のトルクＴｅに近付いている。時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、回転変動が増加し（生じ）、シャフト３２の回転速度Ｎｉが急に増加している。制御装置１０は、時刻ｔ２で、回転速度Ｎｉから基準回転速度Ｎｒを減算した値の絶対値｜Ｎｉ−Ｎｒ｜（回転速度Ｎｉと基準回転速度Ｎｒとの差）が閾値Ｔｈ１と同じかより大きくなったこと（この例では、（Ｎｉ−Ｎｒ）≧Ｔｈ１）を検出し、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけての時間Ｔ１の間、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃがエンジン２のトルクＴｅよりも差分ΔＴｃ１（例えば５［Ｎｍ］）だけ小さくなるよう、可動部材４４（可動部）の変位ｘ（図２参照）を制御する。このようにして、クラッチ４で回転部材４１と回転部材４２とが滑ることにより、シャフト３２の回転（トルク）が変動するのを抑制することができる。次に、制御装置１０は、時刻ｔ３以降、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃがエンジン２のトルクＴｅよりも差分ΔＴｃ２（例えば１０［Ｎｍ］）だけ大きくなるよう、可動部材４４の変位ｘを制御する。時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけては、第二の状態にあり、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけては、第一の状態にある。

次に、制御装置１０は、時刻ｔ４で、回転速度Ｎｉから基準回転速度Ｎｒを減算した値の絶対値｜Ｎｉ−Ｎｒ｜（回転速度Ｎｉと基準回転速度Ｎｒとの差）が閾値Ｔｈ１と同じかより大きくなったこと（この例では、（Ｎｒ−Ｎｉ）≧Ｔｈ１）を検出し、時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけての時間Ｔ１の間、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃがエンジン２のトルクＴｅよりも差分ΔＴｃ１だけ小さくなるよう、可動部材４４の変位ｘを制御する。次に、制御装置１０は、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃがエンジン２のトルクＴｅよりも差分ΔＴｃ２だけ小さくなるよう、可動部材４４の変位ｘを制御する。このようにして、クラッチ４で回転部材４１と回転部材４２とが滑ることにより、シャフト３２の回転（トルク）が増加するのを抑制することができ、ひいては、シャフト３２の回転（トルク）が変動するのを抑制することができる。時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけては、第二の状態にあり、時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけては、第一の状態にある。図５から明らかとなるように、本実施形態では、制御装置１０は、エンジン２のトルクＴｅよりもクラッチ４で伝達可能なトルクＴｃが小さくシャフト３２の回転変動（トルク変動）が抑制される第二の状態の後、エンジン２のトルクＴｅよりもクラッチ４で伝達可能なトルクＴｃが大きい第一の状態となるように、可動部材４４の変位ｘを制御する。

制御装置１０は、時刻ｔ６から時刻ｔ７，ｔ８にかけては、時刻ｔ２〜ｔ６と同様の制御を行う。時刻ｔ８で、制御装置１０は、回転速度Ｎｉが基準回転速度Ｎｒにほぼ等しく、かつ、回転速度Ｎｉが回転速度Ｎｅにほぼ等しい状態が、所定時間Ｔ２（例えば８００［ｍｓ］）以上、継続されたことを検出し、回転部材４１と回転部材４２とをロックアップ部材（図示されず）によってロックアップ状態とする。なお、図示されないが、制御装置１０は、エンジン２のトルクＴｅが徐々に減少している状態にあっても、図４に示された手順による制御を実行することができる。なお、本実施形態にかかる制御を実行しなかった場合のシャフト３２の回転速度Ｎｉ（Ｎｖ）が、図５に示されている。図５中に一点鎖線で示されるように、本実施形態にかかる上記制御を実行しなかった場合には、シャフト３２の回転速度Ｎｖはより大きな幅で、反復的に変動することがある。本実施形態にかかる上記制御によれば、シャフト３２の回転変動が抑制されやすい。

以上、説明されたように、本実施形態では、一例として、制御装置１０（クラッチ制御部１１ｊ）は、回転部材４２（第二の部材）の回転速度Ｎｉと基準回転速度Ｎｒとの差（の絶対値）｜Ｎｉ−Ｎｒ｜が閾値Ｔｈ１と同じかあるいはより大きい場合には、当該差｜Ｎｉ−Ｎｒ｜が小さくなるように可動部材４４（可動部）の変位ｘを制御する。よって、本実施形態によれば、一例としては、クラッチ４の回転部材４１と回転部材４２との間の滑りにより、回転変動（トルク変動）が抑制される。よって、比較的簡素な構成で、回転変動（トルク変動）が抑制されやすい。本実施形態にかかる制御装置１０（制御システム１００）は、例えば、クラッチ４の接続時や車両１の発進時等にハンチング（振動、共振現象）が生じる場合にも有効である。また、本実施形態によれば、例えば、駆動用のモータジェネレータ等を備えた構成でも有効である。

また、本実施形態では、一例として、制御装置１０（クラッチ制御部１１ｊ）は、回転部材４２（第二の部材）の回転速度Ｎｉの所定時間での変化量（の絶対値）が閾値Ｔｈと同じかあるいはより大きい場合には、当該差が小さくなるように可動部材４４の変位ｘを制御する。よって、本実施形態によれば、一例としては、クラッチ４で伝達可能なトルクＴｃの減少あるいは増加が継続されて所望のクラッチ４で伝達可能なトルクＴｃが得られ難くなるのが、抑制される。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。

例えば、上記実施形態では、第二の部材の回転速度と基準回転速度との差と、閾値とを比較したが、これには限定されず、他の実施形態のクラッチ制御装置（クラッチ制御システム）は、第二の部材の回転速度の所定時間での変化量と閾値とを比較してもよい。すなわち、クラッチ制御装置（クラッチ制御システム）は、比較的短時間（例えば、図５の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間くらいの時間）における第二の部材の回転速度の変化量や、回転速度の時間微分等が、対応する閾値より大きい場合に、上記実施形態と同様の制御を実行することができる。この場合も、上記実施形態と同様の効果（結果）が得られる。

また、上記例示した構成は、ドライバ（オペレータ）の操作部（例えばシフトレバー等）の操作によって変速段（ギヤ段、ギヤ比）が切り替わるマニュアルトランスミッションにも適用することができる。

５…トランスミッション、１０…制御装置（クラッチ制御装置）、１１…処理部、１１ａ…第一のデータ取得部（第一の取得部）、１１ｂ…第二のデータ取得部（第二の取得部）、１１ｅ…第一の算出部、１１ｊ…制御部、３３…シャフト（出力シャフト）、３４…シャフト（出力シャフトに連動して回転するシャフト）、４２…回転部材（第二の部材）、４４…可動部材（可動部）、５２…センサ、１００…制御システム（クラッチ制御システム）。

Claims

回転する第一の部材から回転する第二の部材へ摩擦によってトルクが伝達されるクラッチの前記第二の部材の回転速度を取得する第一の取得部と、
前記第二の部材の基準回転速度を得るためのデータを取得する第二の取得部と、
前記基準回転速度を得るためのデータから当該基準回転速度を算出する第一の算出部と、
前記第一の部材から前記第二の部材へ伝達可能なトルクをその変位に応じて変化させる可動部の、当該変位を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第二の部材の回転速度と前記基準回転速度との差が閾値と同じかあるいはより大きい場合には、当該差が小さくなるように前記可動部の変位を制御し、
前記差が小さくなるよう、前記第一の部材から前記第二の部材へ伝達可能なトルクが減少するように前記可動部の変位を制御した後には、前記第一の部材から前記第二の部材へ伝達可能なトルクが増加するように前記可動部の変位を制御し、
前記差が小さくなるよう、前記第一の部材から前記第二の部材へ伝達可能なトルクが増加するように前記可動部の変位を制御した後には、前記第一の部材から前記第二の部材へ伝達可能なトルクが減少するように前記可動部の変位を制御する、クラッチ制御装置。
前記第二の取得部は、前記基準回転速度を得るためのデータとして、前記第二の部材の回転が伝達されるトランスミッションの出力シャフトまたは当該出力シャフトと連動して回転するシャフトの回転速度を取得する、請求項１に記載のクラッチ制御装置。