(57)【要約】【課題】  円滑にクラッチの断接を行うことが可能な変速制御装置を提供する。【解決手段】  変速制御装置１００は、エンジントルク及びクラッチストロークを検出する検出部１と、クラッチストロークを変更し、クラッチを断接するクラッチアクチュエータ２１と、検出部１が検出した検出値からフリクショントルクを取得し、エンジントルクとフリクショントルクから実エンジントルクを求め、実エンジントルクとフリクショントルクの大きさに応じて、実エンジントルクが所定の値となるようにエンジン２２に指示し、実エンジントルクが指示された所定の値となる時間にあわせて、クラッチストロークが予め設定された半クラッチ点になるように、エンジン２２及びクラッチアクチュエータを制御する制御部１０と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2014234008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジントルク及びクラッチストロークを検出する検出部と、
前記クラッチストロークを変更し、前記クラッチを断接するクラッチアクチュエータと、
前記検出部が検出した検出値からフリクショントルクを取得し、前記エンジントルクと前記フリクショントルクから実エンジントルクを求め、前記実エンジントルクと前記フリクショントルクの大きさに応じて、前記実エンジントルクが所定の値となるようにエンジンに指示し、前記実エンジントルクが指示された前記所定の値となる時間にあわせて、前記クラッチストロークが予め設定された半クラッチ点になるように、前記エンジン及び前記クラッチアクチュエータを制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする変速制御装置。
【請求項２】
前記検出部は、変速段、車速、クラッチ回転数、アクセル開度、エンジン回転数を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記実エンジントルクが、前記フリクショントルクより小さい場合、前記実エンジントルクの上昇を指示し、
前記実エンジントルクの上昇が完了する時間に前記クラッチストロークが半クラッチ点を超えるように、前記クラッチアクチュエータのクラッチストロークを一定勾配とする
ことを特徴とする請求項２に記載の変速制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記実エンジントルクが、前記フリクショントルクより大きい場合、    前記実エンジントルクを微分し、
前記実エンジントルクが０になる時間を推定し、
同じ時間に前記クラッチストロークが半クラッチ点を超えるように、前記クラッチストロークの勾配を計算する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の変速制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、
計算したエンジントルクが０になるまでの減少スピードと、前記実エンジントルクの減少スピードとが一致しない場合、前記クラッチストロークの現在の状況と、過去に作成したデータテーブルとを用いて、前記クラッチストロークの最適なストローク勾配を選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の変速制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記半クラッチ点前に前記クラッチストロークの勾配が緩やかになるように前記クラッチアクチュエータを制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の変速制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、遺伝的アルゴリズムを用いて前記データテーブルを作成する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動的にクラッチの断接を行う機械式変速機を搭載した車両において、クラッチの断接を制御する変速制御装置の技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の変速機のクラッチを断接する機構に用いて、変速時のショックを低減し、迅速にクラッチを切断する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された技術は、ギヤ列の係合状態の切り換え時に、駆動系負荷が０であるときにクラッチを切断するようにクラッチの操作を行うことにより、内燃機関が無負荷でのクラッチの切断に伴うクラッチより駆動輪側の駆動系部品に掛かる内燃機関側から伝達される力の急激な減少を防止でき、駆動系部品の負荷が急激に解放されることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−３２８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術は、エンジン側の慣性による負荷とクラッチトルクに基づいてクラッチの切断を制御しており、車輪側の慣性による負荷を考慮していなかった。そのため、坂道を走行中の場合又は車重が通常よりも増減している場合等によって、車輪側の慣性による負荷が大きい際に、クラッチの切断時のショックが大きくなる可能性があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、エンジン側の慣性による負荷を考慮することで、円滑にクラッチの断接を行うことが可能な変速制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するために、本実施形態にかかる変速制御装置は、
エンジントルク及びクラッチストロークを検出する検出部と、
前記クラッチストロークを変更し、前記クラッチを断接するクラッチアクチュエータと、
前記検出部が検出した検出値からフリクショントルクを取得し、前記エンジントルクと前記フリクショントルクから実エンジントルクを求め、前記実エンジントルクとフリクショントルクの大きさに応じて、前記実エンジントルクが所定の値となるようにエンジンに指示し、前記実エンジントルクが指示された前記所定の値となる時間にあわせて、前記クラッチストロークが予め設定された半クラッチ点になるように、前記エンジン及び前記クラッチアクチュエータを制御する制御部と、
を備える
ことを特徴とする。
【０００８】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、
前記検出部は、変速段、車速、クラッチ回転数、アクセル開度、エンジン回転数を検出する。
【０００９】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、
前記制御部は、
前記実エンジントルクが、前記フリクショントルクより小さい場合、前記実エンジントルクの上昇を指示し、
前記実エンジントルクの上昇が完了する時間に前記クラッチストロークが半クラッチ点を超えるように、前記クラッチアクチュエータのクラッチストロークを一定勾配とする。
【００１０】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、
前記制御部は、
前記実エンジントルクが、前記フリクショントルクより大きい場合、    前記実エンジントルクを微分し、
前記実エンジントルクが０になる時間を推定し、
同じ時間に前記クラッチストロークが半クラッチ点を超えるように、前記クラッチストロークの勾配を計算する。
【００１１】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、
前記制御部は、
計算したエンジントルクが０になるまでの減少スピードと、前記実エンジントルクの減少スピードとが一致しない場合、前記クラッチストロークの現在の状況と、過去に作成したデータテーブルとを用いて、前記クラッチストロークの最適なストローク勾配を選択する。
【００１２】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、
前記制御部は、前記半クラッチ点前に前記クラッチストロークの勾配が緩やかになるように前記クラッチアクチュエータを制御する。
【００１３】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、
前記制御部は、遺伝的アルゴリズムを用いて前記データテーブルを作成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる一実施形態の変速制御装置によれば、エンジントルク及びクラッチストロークを検出する検出部と、前記クラッチストロークを変更し、前記クラッチを断接するクラッチアクチュエータと、前記検出部が検出した検出値からフリクショントルクを取得し、前記エンジントルクと前記フリクショントルクから実エンジントルクを求め、前記実エンジントルクと前記フリクショントルクの大きさに応じて、前記実エンジントルクが所定の値となるようにエンジンに指示し、前記実エンジントルクが指示された前記所定の値となる時間にあわせて、前記クラッチストロークが予め設定された半クラッチ点になるように、前記エンジン及び前記クラッチアクチュエータを制御する制御部と、を備えるので、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００１５】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、前記検出部は、変速段、車速、クラッチ回転数、アクセル開度、エンジン回転数を検出するので、エンジンとクラッチの状況を的確に把握することが可能となる。
【００１６】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、前記制御部は、前記実エンジントルクが、前記フリクショントルクより小さい場合、前記実エンジントルクの上昇を指示し、前記実エンジントルクの上昇が完了する時間に前記クラッチストロークが半クラッチ点を超えるように、前記クラッチアクチュエータのクラッチストロークを一定勾配とするので、シフトダウン時等に、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００１７】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、前記制御部は、前記実エンジントルクが、前記フリクショントルクより大きい場合、前記実エンジントルクを微分し、前記実エンジントルクが０になる時間を推定し、同じ時間に前記クラッチストロークが半クラッチ点を超えるように、前記クラッチストロークの勾配を計算するので、シフトアップ時等に、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００１８】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、前記制御部は、計算したエンジントルクが０になるまでの減少スピードと、前記実エンジントルクの減少スピードとが一致しない場合、前記クラッチストロークの現在の状況と、過去に作成したデータテーブルとを用いて、前記クラッチストロークの最適なストローク勾配を選択するので、予期しない状況となった場合にも、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００１９】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、前記制御部は、前記半クラッチ点前に前記クラッチストロークの勾配が緩やかになるように前記クラッチアクチュエータを制御するので、さらに円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００２０】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、前記制御部は、遺伝的アルゴリズムを用いて前記データテーブルを作成するので、学習しながら、さらに円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る変速制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の変速制御のフローチャートを示す図である。
【図３】実エンジントルクがフリクショントルクより小さい場合の制御を示す図である。
【図４】実エンジントルクがフリクショントルクより大きい場合の制御を示す図である。
【図５】エンジントルク指示信号の減少スピードと、エンジントルクの減少スピードとが一致しない場合の制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る変速制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の変速制御装置１００は、検出部１と、制御部１０と、クラッチアクチュエータ２１と、を備える。
【００２５】
検出部１は、変速段検出部２と、車速検出部３と、クラッチ回転検出部４と、クラッチストローク検出部５と、アクセル開度検出部６と、エンジン回転数検出部７と、エンジントルク検出部８と、を有する。
【００２６】
変速段検出部２は、変速シフトが何段に入っているかを検出し、制御部１０に出力する。車速検出部３は、車両の速度を検出し、制御部１０に出力する。クラッチ回転検出部４は、クラッチの回転数を検出し、制御部１０に出力する。クラッチストローク検出部５は、クラッチのストロークを検出し、制御部１０に出力する。アクセル開度検出部６は、アクセルの開度を検出し、制御部１０に出力する。エンジン回転数検出部７は、エンジンの回転数を検出し、制御部１０に出力する。エンジントルク検出部８は、エンジンのトルクを検出し、制御部１０に出力する。
【００２７】
制御部１０は、変速機制御部１１と、エンジン制御部１２と、記憶部１３と、を有する。変速機制御部１１は、クラッチアクチュエータ２１を制御する。エンジン制御部１２は、エンジン２２の回転数及びトルクを制御する。記憶部１３は、過去の制御から形成された遺伝的アルゴリズムのデータテーブルを記憶する部分である。なお、記憶部１３は、制御部１０に外付けされてもよい。
【００２８】
クラッチアクチュエータ２１及びエンジン２２は、特許文献１に記載されたような従来の一般的な構造でよい。例えば、クラッチアクチュエータ２１は、油圧又は空気圧等の流体圧によって作動するものでよい。
【００２９】
次に、制御部１０による変速制御について説明する。
【００３０】
本実施形態の変速制御装置１００によれば、エンジントルク及びクラッチストロークを検出する検出部１と、クラッチストロークを変更し、クラッチを断接するクラッチアクチュエータ２１と、エンジントルクが所定の値となるようにエンジン２２に指示し、エンジントルクが指示された所定の値となる時間にあわせて、クラッチストロークが予め設定された半クラッチ点になるように、エンジン２２及びクラッチアクチュエータ２１を制御する制御部１０と、を備えるので、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。ここで、半クラッチ点とは、連れまわりが始まる時点をいう。
【００３１】
図２は、本実施形態の変速制御のフローチャートを示す図である。
【００３２】
まず、ステップ１で、変速段検出部２、車速検出部３、クラッチ回転検出部４、クラッチストローク検出部５、アクセル開度検出部６、エンジン回転数検出部７、及びエンジントルク検出部８から、エンジントルク及びフリクショントルクを取得し、実エンジントルク及びクラッチストロークの変化量を求める（ＳＴ１）。フリクショントルクは、テーブル等によって各検出部が検出した測定値に対応した値を取得する。実エンジントルクは、エンジントルク検出部８が検出したエンジントルクからフリクショントルクを減じることによって求める。
【００３３】
続いて、ステップ２で、制御部１０において、半クラッチ点でクラッチアクチュエータ２１に必要な圧力を計算する（ＳＴ２）。
【００３４】
次に、ステップ３で、クラッチ断の位置になるまで演算ループを開始する（ＳＴ３）。
【００３５】
演算ループでは、まず、ステップ４で、変速機制御部１１は、実エンジントルクがフリクショントルクより大きいか否かを判定する（ＳＴ４）。
【００３６】
ステップ４において、実エンジントルクがフリクショントルクより小さい場合、ステップ５で、エンジン制御部１２がエンジン２２に実エンジントルクの上昇を指示し、実エンジントルクが指示された上昇地点に達した時に半クラッチ点を超えるように、変速機制御部１１がクラッチアクチュエータ２１のクラッチストロークを一定勾配で変化させる（ＳＴ５）。その後、ステップ１０へ進む。
【００３７】
図３は、実エンジントルクがフリクショントルクより小さい場合の制御を示す図である。ここで、細い実線はクラッチストローク、太い実線は実エンジントルク、１点鎖線は半クラッチ点、２点鎖線はエンジントルク指示信号を示す。
【００３８】
実エンジントルクがフリクショントルクより小さい場合、例えば、図３に示すように、時間ｔ１でエンジントルクを増加させる指示信号を出力した後、制御部１０は、クラッチトルクが一定の勾配で増加するようにし、実エンジントルクの増加が完了する時間ｔ２で半クラッチ点を超えるように制御する。
【００３９】
このような制御は、例えば、シフトダウン時等に行うことが好ましい。実エンジントルクの上昇は０％以上８％未満程度とすると好ましい。
【００４０】
ステップ４において、実エンジントルクがフリクショントルクより大きい場合、ステップ６で、エンジン制御部１２がエンジン２２に実エンジントルクの減少を指示する（ＳＴ６）。
【００４１】
続いて、ステップ７で、制御部１０は、実エンジントルクを微分し、実エンジントルクが０％になる時間を推定し、同じ時間に半クラッチ点を超えるようにクラッチストロークの勾配を計算する（ＳＴ７）。
【００４２】
図４は、実エンジントルクがフリクショントルクより大きい場合の制御を示す図である。ここで、細い実線はクラッチストローク、太い実線は実エンジントルク、短破線はクラッチ回転数、長破線はエンジン回転数、１点鎖線は半クラッチ点、２点鎖線はエンジントルク指示信号を示す。
【００４３】
実エンジントルクがフリクショントルクより大きい場合、例えば、図４に示すように、制御部１０は、時間ｔ１でエンジントルクを減少させる指示信号を出力し、実エンジントルク０％になる時間ｔ２で半クラッチ点を超えるように制御する。
【００４４】
このような制御は、例えば、シフトアップ時等に行うことが好ましい。なお、図４の時間ｔ１にクラッチストロークが断の方向にわずかに移動しているのは、反応を早くするために、あらかじめ微量のストロークを加えているためである。
【００４５】
次に、ステップ８で、エンジントルク指示信号の減少スピードと、実エンジントルクの減少スピードとが一致するか否かを判定する（ＳＴ８）。判定の指標は、エンジントルク指示信号に対して、実エンジントルクが指示信号に応答しているか否かである。例えば、制御部１０は、実エンジントルクの値が指示信号よりも速く減少した場合に、予め設定された１０％〜１５％程度の所定の閾値よりも離間したか否かを判定する。
【００４６】
ステップ８において、エンジントルク指示信号の減少スピードと、実エンジントルクの減少スピードとが一致する場合、ステップ１０に進む。
【００４７】
ステップ８において、エンジントルク指示信号の減少スピードと、実エンジントルクの減少スピードとが一致しない場合、ステップ９で、現在の状況と、図１に示した記憶部１３で過去に作成し記憶したデータテーブルとを用いて、最適なストローク勾配を選択する（ＳＴ９）。
【００４８】
例えば、実エンジントルクが急激に減少しているので、変速機制御部１１は、クラッチを素早く切断させ、半クラッチ点前に衝撃をやわらげるためにクラッチストロークの勾配を緩やかにし、クラッチを滑らせるように、クラッチアクチュエータ２１を制御することが好ましい。なお、最初の処理の場合には、データテーブルとして予め定めた初期値を使用する。
【００４９】
図５は、エンジントルク指示信号の減少スピードと、実エンジントルクの減少スピードとが一致しない場合の制御を示す図である。ここで、細い実線はクラッチストローク、太い実線は実エンジントルク、短破線はクラッチ回転数、長破線はエンジン回転数、１点鎖線は半クラッチ点、２点鎖線はエンジントルク指示信号を示す。
【００５０】
エンジントルク指示信号の減少スピードと、実エンジントルクの減少スピードが一致しない場合とは、例えば、図５に示すように、時間ｔ１でエンジントルク指示信号を出力した後、エンジントルク指示信号に関係なく、実エンジントルクが急激に減少する場合である。そして、所定の閾値よりもエンジントルク指示信号と実エンジントルクの値が離間した場合、現在の状況と過去に作成し記憶したデータテーブルとを用いて、変速機制御部１１は、最適なクラッチストロークの勾配を選択する。
【００５１】
ここで、データテーブルは、本実施形態では、後述するステップ１１〜ステップ１３で作成される。データテーブルは、遺伝的アルゴリズム、ファジー理論、及びニューラルネットワーク等の制御理論で与えられるクラッチストロークの勾配のバリエーションである。なお、制御理論は、学習制御理論が好ましい。
【００５２】
次に、ステップ１０で、ストローク位置が時間ｔ２の半クラッチ点付近にあるか否かを判定する（ＳＴ１０）。
【００５３】
ステップ１０において、ストローク位置が所定の半クラッチ点領域にある場合、ステップ１１で、クラッチ切断の衝撃があったか否かを記憶する（ＳＴ１１）。
【００５４】
クラッチ切断の衝撃は、図示しない加速度センサ、ジャイロセンサ等によって、時間当たりの振幅の変化量を検出すればよい。そして、最大値及び最小値が小さいほど良好な勾配となる。また、図示しないセンサによってレリーズシリンダの圧力が判明する場合には、実際の圧力が必要な圧力よりも小さく、クラッチストロークの勾配が大きいほど良好である。
【００５５】
次に、ステップ１２で、ステップ１１において検出した衝撃値を段階的に評価して、良好な評価のデータを記憶部１３に蓄積する（ＳＴ１２）。
【００５６】
すなわち、ステップ６、７及び９でそれぞれ選択した勾配に対して、半クラッチ点でのクラッチ切断時の衝撃が小さい良好な評価を選択し、記憶部１３のデータテーブルに蓄積する。データテーブルへの蓄積では、遺伝的アルゴリズムにおける交配を行い、一部のデータを入れ替えながら行うことが好ましい。
【００５７】
次に、ステップ１３で、記憶部１３に遺伝的アルゴリズムにおける突然変異のデータを作成する（ＳＴ１３）。
【００５８】
データテーブルへの蓄積の際、遺伝的アルゴリズムにおける突然変異を行い、一部のデータを変化させることが好ましい。
【００５９】
次に、ステップ１４で、制御部１０は、クラッチ断位置まで演算ループを続ける（ＳＴ１４）。その後、クラッチ断位置になったら制御を終了する。
【００６０】
また、ステップ１０において、ストローク位置が半クラッチ点付近にない場合も、ステップ１４で、クラッチ断位置まで演算ループを続け、その後、クラッチ断位置になったら制御を終了する。
【００６１】
なお、加速度センサを用いる場合には、図２に示したフローチャートのステップ２及びステップ１１は、省略してもよい。
【００６２】
本実施形態の変速制御装置１００によれば、エンジントルク及びクラッチストロークを検出する検出部１と、クラッチストロークを変更し、クラッチを断接するクラッチアクチュエータ２１と、検出部１が検出した検出値からフリクショントルクを取得し、エンジントルクとフリクショントルクから実エンジントルクを求め、実エンジントルクとフリクショントルクの大きさに応じて、実エンジントルクが所定の値となるようにエンジン２２に指示し、実エンジントルクが指示された所定の値となる時間にあわせて、クラッチストロークが予め設定された半クラッチ点になるように、エンジン２２及びクラッチアクチュエータ２１を制御する制御部１０と、を備えるので、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態にかかる変速制御装置１００では、検出部１は、変速段、車速、クラッチ回転数、アクセル開度、エンジン回転数を検出するので、エンジン２２とクラッチアクチュエータ２１の状況を的確に把握することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態にかかる変速制御装置１００では、制御部１０は、実エンジントルクが、フリクショントルクより小さい場合、実エンジントルクの上昇を指示し、実エンジントルクの上昇が完了する時間にクラッチストロークが半クラッチ点を超えるように、クラッチアクチュエータ２１のクラッチストロークを一定勾配とするので、シフトダウン時等に、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態にかかる変速制御装置１００では、制御部１０は、実エンジントルクが、フリクショントルクより大きい場合、実エンジントルクを微分し、実エンジントルクが０になる時間を推定し、同じ時間にクラッチストロークが半クラッチ点を超えるように、クラッチストロークの勾配を計算するので、シフトアップ時等に、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態にかかる変速制御装置１００では、制御部１０は、計算したエンジントルクが０になるまでの減少スピードと、実エンジントルクの減少スピードとが一致しない場合、クラッチストロークの現在の状況と、過去に作成したデータテーブルとを用いて、クラッチストロークの最適なストローク勾配を選択するので、予期しない状況となった場合にも、円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００６７】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、制御部１０は、半クラッチ点前にクラッチストロークの勾配が緩やかになるようにクラッチアクチュエータ２１を制御するので、さらに円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態にかかる変速制御装置では、制御部１０は、遺伝的アルゴリズムを用いてデータテーブルを作成するので、学習しながら、さらに円滑にクラッチの断接を行うことが可能となる。
【００６９】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、発明の範囲を超えない限り、それぞれの実施形態の構成を適宜変更した構成及びそれぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせた構成の実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００７０】
１…クラッチ制御蔵置、２…変速断検出部、３…車速検出部、４…クラッチ回転検出部、５…クラッチストローク検出部、６…アクセル開度検出部、７…エンジン回転数検出部、８…エンジントルク検出部、１０…制御部、１１…変速機制御部、１２…エンジン制御部、１３…記憶部、２１…クラッチアクチュエータ、２２…エンジン
【図１】
2014234008.tif 000003
【図２】
2014234008.tif 000004
【図３】
2014234008.tif 000005
【図４】
2014234008.tif 000006
【図５】
2014234008.tif 000007