(57)【要約】【課題】制御系の応答遅れに起因して目標クラッチトルクと実クラッチトルクとの間に時間的なずれが生ずる場合にあっても、内燃機関の機関回転数のハンチングを抑制できるクラッチ制御装置を提供する。【解決手段】クラッチトルクが所定の目標クラッチトルクとなるようフィードバック制御を行うクラッチ制御装置において、算出されたエンジン回転加速度ΔＮｅの前回値が０でなく、かつエンジン回転加速度ΔＮｅの今回値が０となったとき（時間ｔ１）の実クラッチトルクＴｃ１から基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を減算することにより補正項Ｋｃを算出し、算出された補正項Ｋｃを基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）に加えることにより、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）に補正するようにした。【選択図】図５
2011226550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの制御量に基づき内燃機関に接続されたフライホイールと変速機に接続されたクラッチディスクとの間で伝達されるクラッチトルクが所定の目標クラッチトルクとなるようフィードバック制御を行うクラッチ制御装置であって、
前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、
前記機関回転数に基づき、基準目標クラッチトルクを算出する基準目標クラッチトルク算出手段と、
前記内燃機関の機関回転加速度を算出する機関回転加速度算出手段と、
前記フライホイールと前記クラッチディスクとの間で伝達される実際のクラッチトルクを算出する実クラッチトルク算出手段と、
前記実際のクラッチトルクと前記基準目標クラッチトルクとの差分に応じた補正項を算出する補正項算出手段と、
前記基準目標クラッチトルクに前記補正項を加えることにより、前記基準目標クラッチトルクを最終目標クラッチトルクに補正する目標クラッチトルク補正手段と、を備え、
前記補正項算出手段は、前記機関回転加速度算出手段により算出された前記機関回転加速度の前回値が０でなく、かつ前記機関回転加速度の今回値が０となったときの前記実際のクラッチトルクおよび前記基準目標クラッチトルクに基づき、前記補正項を算出することを特徴とするクラッチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ制御装置に関し、特に、車両に搭載されたフライホイールとクラッチディスクとの間の回転伝達を自動制御するクラッチ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関等の原動機と変速機との間には、原動機から変速機への動力伝達を断接するために、クラッチが介在されている。
【０００３】
クラッチは、原動機の出力軸に取り付けられるフライホイールと、変速機の入力軸に取り付けられるクラッチディスクとを含んで構成されている。このように構成されたクラッチは、クラッチディスクをフライホイールに押し付けることにより、クラッチディスクとフライホイールとの間に摩擦力を生じさせるようになっている。これにより、クラッチは、接続された状態、いわゆる係合状態とされ、原動機から変速機に動力を伝達するようになっている。
【０００４】
一方で、クラッチは、クラッチディスクのフライホイールへの押し付けを解除することにより、クラッチディスクとフライホイールとの間に生じていた摩擦力を減少させるようクラッチディスクとフライホイールとを離隔させるようになっている。これにより、クラッチは、遮断された状態、いわゆる解放状態とされ、原動機から変速機への動力の伝達を遮断するようになっている。
【０００５】
このようなクラッチ操作は、一般に、車両運転者によるクラッチペダルの操作によって行われるが、近年では、アクチュエータ等を用いた自動クラッチ機構により自動的に行うことが可能となっている。
【０００６】
この種の自動クラッチ機構を備えたクラッチ制御装置として、流体式のクラッチアクチュエータを制御することにより、クラッチディスクのストローク量を制御し、クラッチの係合および解放を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この特許文献１に記載のクラッチ制御装置は、クラッチアクチュエータに設けられたクラッチストロークセンサの検出信号に基づき、クラッチディスクのストローク量が目標ストロークに追従するようＰＩＤフィードバック制御を行うようになっている。すなわち、実際に制御されるストローク量は、目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との偏差に基づき、ＰＩＤフィードバック制御により設定されるようになっている。
【０００８】
このような構成により、特許文献１に記載のクラッチ制御装置では、クラッチを接続および遮断の２つの状態だけでなく、いわゆる半クラッチ状態とすることも可能であり、原動機からの動力を変速機に円滑に伝達することができる。
【０００９】
ここで、特許文献１に記載のクラッチ制御装置においては、車両発進時におけるアクセル開度に応じたクラッチトルクとなるよう、クラッチディスクのストローク量が制御されていた。なお、クラッチトルクとは、原動機から変速機へクラッチを通じて伝達することができるトルクをいう。
【００１０】
また、従来、車両発進時におけるクラッチ制御としては、エンジン回転数に応じて発進時の目標クラッチトルクを設定し、この目標クラッチトルクに応じてクラッチの係合および解放を行うアクチュエータを制御する方法が知られている。
【００１１】
このようなクラッチ制御を行う従来のクラッチ制御装置において、発進時の目標クラッチトルクは、エンジン回転数と予め記憶されたエンジンのアイドル回転数との差回転に所定のゲインを乗じることにより算出されるようになっている。
【００１２】
したがって、この従来のクラッチ制御装置は、車両発進時のエンジン回転数の増加に応じて、フライホイールに対するクラッチディスクの圧着荷重、すなわちクラッチトルクを漸増させることにより、これらフライホイールおよびクラッチディスク間の回転数差が低減されていくように、そのスリップ量を制御するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−１１２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述のような従来のクラッチ制御装置において、エンジン回転数に基づき目標クラッチトルクが算出、設定されてから、実際にクラッチトルクが目標クラッチトルクに達するまでの過程において、各種応答遅れが発生することがある。例えば、このような各種応答遅れとしては、アクチュエータが油圧で駆動するものであれば、油圧の応答遅れや、アクチュエータが直流電動モータで駆動するものであれば、直流電動モータへの駆動信号が入力されてから実際にクラッチが作動するまでの間に生ずる機械的あるいは電気的な応答遅れなどが考えられる。
【００１５】
このため、図６に示すように、目標クラッチトルクＴｃ０（ｔｇｔ）と実際のクラッチトルク（以下、単に実クラッチトルクＴｃ０という）との間には、時間的なずれが存在することとなる。
【００１６】
したがって、図６に示すように、従来のクラッチ制御装置にあっては、エンジントルクＴｅ０と実クラッチトルクＴｃ０とが釣り合った時点（時間ｔｂ）において、図中、一点鎖線で示す目標クラッチトルクＴｃ０（ｔｇｔ）が、その時点における実クラッチトルクＴｃ０およびエンジントルクＴｅ０に対して大きく上昇した値に設定されている。このため、目標クラッチトルクＴｃ０（ｔｇｔ）に対して応答遅れのある実クラッチトルクＴｃ０は、時間ｔｂを経過した後も目標クラッチトルクＴｃ０（ｔｇｔ）となるよう上昇を続ける。その結果、時間ｔｂを境に実クラッチトルクＴｃ０がエンジントルクＴｅ０を上回るようになる。これにより、時間ｔｂを境にエンジン回転数Ｎｅ０が低下することとなる。その後、時間ｔｂから保持されている目標クラッチトルクＴｃ０（ｔｇｔ）に、時間ｔｂより所定時間遅れた時間ｔｃにおいて実クラッチトルクＴｃ０が一致することとなる。時間ｔｃ経過後は、エンジン回転数Ｎｅ０の低下に伴い、目標クラッチトルクＴｃ０（ｔｇｔ）も低下する。そして、時間ｔｄにおいて、実クラッチトルクＴｃ０がエンジントルクＴｅ０と釣り合ったときには、目標クラッチトルクＴｃ０（ｔｇｔ）は、その時点における実クラッチトルクＴｃ０およびエンジントルクＴｅ０に対して大きく低下した値に設定されている。その後、時間ｔｄから所定時間経過後にエンジントルクＴｅ０を下回った値に保持された目標クラッチトルクＴｃ０（ｔｇｔ）に実クラッチトルクＴｃ０が一致することとなる。以降、前述のような制御が繰り返し行われることとなる。
【００１７】
このように、従来のクラッチ制御装置においては、実クラッチトルクＴｃ０がエンジントルクＴｅ０を上回ったり下回ったりすることにより、エンジン回転数Ｎｅ０のハンチングが生じるという問題があった。
【００１８】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、制御系の応答遅れに起因して目標クラッチトルクと実クラッチトルクとの間に時間的なずれが生ずる場合にあっても、内燃機関の機関回転数のハンチングを抑制することができるクラッチ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係るクラッチ制御装置は、上記目的達成のため、（１）アクチュエータの制御量に基づき内燃機関に接続されたフライホイールと変速機に接続されたクラッチディスクとの間で伝達されるクラッチトルクが所定の目標クラッチトルクとなるようフィードバック制御を行うクラッチ制御装置であって、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記機関回転数に基づき、基準目標クラッチトルクを算出する基準目標クラッチトルク算出手段と、前記内燃機関の機関回転加速度を算出する機関回転加速度算出手段と、前記フライホイールと前記クラッチディスクとの間で伝達される実際のクラッチトルクを算出する実クラッチトルク算出手段と、前記実際のクラッチトルクと前記基準目標クラッチトルクとの差分に応じた補正項を算出する補正項算出手段と、前記基準目標クラッチトルクに前記補正項を加えることにより、前記基準目標クラッチトルクを最終目標クラッチトルクに補正する目標クラッチトルク補正手段と、を備え、前記補正項算出手段は、前記機関回転加速度算出手段により算出された前記機関回転加速度の前回値が０でなく、かつ前記機関回転加速度の今回値が０となったときの前記実際のクラッチトルクおよび前記基準目標クラッチトルクに基づき、前記補正項を算出する構成を有する。
【００２０】
この構成により、本発明に係るクラッチ制御装置は、補正項算出手段が、機関回転加速度算出手段により算出された機関回転加速度の前回値が０でなく、かつ機関回転加速度の今回値が０となったときの実際のクラッチトルクと基準目標クラッチトルクとの差分に応じた補正項を算出し、目標クラッチトルク補正手段が、基準目標クラッチトルクに補正項を加えることにより基準目標クラッチトルクを最終目標クラッチトルクに補正する。
【００２１】
このため、本発明に係るクラッチ制御装置は、機関回転加速度の前回値が０でなく、かつ機関回転加速度の今回値が０となったとき、すなわち車両の発進後、最初に機関回転加速度が０となり、内燃機関の機関トルクと実際のクラッチトルクとが釣り合った時点における実際のクラッチトルクを最終目標クラッチトルクとして、基準目標クラッチトルクを補正することができる。
【００２２】
したがって、本発明に係るクラッチ制御装置は、車両の発進後、速やかに機関トルクと釣り合いのとれた最適な最終目標トルクに実際のクラッチトルクを収束させることができる。
【００２３】
その結果、本発明に係るクラッチ制御装置は、制御系の応答遅れに起因して目標クラッチトルクと実際のクラッチトルクとの間に時間的なずれが生ずる場合にあっても、内燃機関の機関回転数のハンチングを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、制御系の応答遅れに起因して目標クラッチトルクと実クラッチトルクとの間に時間的なずれが生ずる場合にあっても、内燃機関の機関回転数のハンチングを抑制することができるクラッチ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両のシフトパターンを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る自動クラッチの断面を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るクラッチ制御装置において実行される目標クラッチトルクの設定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両の発進時におけるエンジン回転数などの時間的な変化を示す図である。
【図６】従来の車両の発進時におけるエンジン回転数などの時間的な変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るクラッチ制御装置が適用される車両１について、説明する。
【００２８】
図１に示すように、車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、自動クラッチ３と、変速機４と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００とを含んで構成されている。
【００２９】
エンジン２は、ガソリンあるいは軽油等の炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しないシリンダの燃焼室内において燃焼させることにより動力を出力する公知の動力装置で構成されている。このエンジン２は、燃焼室内で混合気の吸気、圧縮、燃焼および排気の一連の工程を繰り返し行うことにより、シリンダ内のピストンを往復動させて、ピストンと動力伝達可能に連結されたクランクシャフト２ａを回転させるようになっている。
【００３０】
さらに、エンジン２の吸気通路２ｂには、スロットルバルブ２ｃが設けられている。このスロットルバルブ２ｃには、モータ２ｄが連結されており、モータ２ｄの駆動により開閉されるようになっている。すなわち、スロットルバルブ２ｃは、その開度に応じてエンジン２に供給される空気量を調量するようになっている。
【００３１】
自動クラッチ３は、エンジン２と変速機４との間に設けられ、クランクシャフト２ａに一体回転可能に取り付けられた円板形状のフライホイール６と、後述する変速機４の入力軸４ａに一体回転可能に取り付けられたクラッチディスク７とを含んで構成されている。自動クラッチ３は、フライホイール６とクラッチディスク７との間の伝達トルク、すなわちクラッチトルクを可変することにより、クランクシャフト２ａの回転トルクを変速機４に伝達したり、その回転トルクの伝達を遮断したりするためのものである。また、自動クラッチ３には、クラッチ用アクチュエータ５０が設けられており、このクラッチ用アクチュエータ５０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００により制御されるようになっている。なお、自動クラッチ３の詳細については、後述する。
【００３２】
変速機４は、例えば前進５段、後進１段の平行歯車式などの一般的な手動変速機と同様の構成を有している。また、変速機４は、入力軸４ａおよび図示しない出力軸を備えている。出力軸は、ドライブシャフト８、ディファレンシャルギヤ９、車軸１０などの動力伝達部材を介して左右の駆動輪１１Ｌ、１１Ｒに接続されている。
【００３３】
また、変速機４は、入力軸４ａおよび出力軸に加え、複数対の変速ギヤ列（変速段）と複数個のスリーブとを備えている。さらには、変速機４の変速段を切り替えるために、電動モータなどにより構成される変速機用アクチュエータ２２が設けられている。
【００３４】
変速機用アクチュエータ２２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、このＥＣＵ１００により制御されるようになっている。そして、変速機用アクチュエータ２２は、ＥＣＵ１００の制御に応じて作動し、スリーブを出力軸の軸方向に移動するようになっている。このスリーブの移動により、ギヤが噛み合い、特定の変速ギヤ列における動力伝達が可能となる。一方で、各スリーブが対の変速ギヤ列における中間（ニュートラル）位置に移動されると、各変速ギヤ列での動力伝達が遮断される。
【００３５】
このように構成された変速機４は、入力軸４ａを介してエンジン２から入力された回転トルクを所望の変速段に応じた回転トルクに変換して出力軸から出力するようになっている。出力軸から出力された回転トルクは、上述の動力伝達部材を介して左右の駆動輪１１Ｌ、１１Ｒに伝達される。
【００３６】
また、車両１の運転席の近傍には、シフト装置２４が設けられている。このシフト装置２４には、運転者により操作されるシフトレバー２４ａが設けられている。シフトレバー２４ａは、運転者の操作により、図２に示すシフトパターンに基づき、その操作位置が選択可能なようになっている。
【００３７】
すなわち、図２に示すように、シフトパターンには、後進走行位置（Ｒポジション）、ニュートラル位置（Ｎポジション）、自動変速位置（Ｅポジション）、手動変速位置（Ｍポジション）が設定されており、さらにＭポジションには、アップシフト（＋）とダウンシフト（−）とが設定されている。運転者は、車両１の走行状態あるいは走行環境などに応じて、シフトレバー２４ａ（図１参照）をいずれかのポジションに操作することが可能である。
【００３８】
図１に戻り、ＥＣＵ１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースなどを備えるマイクロコンピュータを含んで構成されている。ＲＯＭには、制御プログラムや初期データおよび各種制御マップなどが予め記憶されている。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶された制御プログラムや初期データおよび各種制御マップなどに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行するようになっている。
【００３９】
なお、上述の各種制御としては、クラッチ用アクチュエータ５０の制御を通じた自動クラッチ３の制御（クラッチ制御）や、変速機用アクチュエータ２２の制御を通じた変速機４の変速段の切り替え制御、モータ２ｄの制御を通じたスロットルバルブ２ｃの開度制御（スロットル制御）などが挙げられる。
【００４０】
特に、車両１の発進時における自動クラッチ３のクラッチ制御において、ＥＣＵ１００は、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を算出するようになっている。
【００４１】
具体的には、ＥＣＵ１００は、後述するエンジン回転数センサ３３やシフトポジションセンサ３０などのセンサから入力される信号に基づき、エンジン２がアイドル運転中であるか否かを判断するようになっている。そして、ＥＣＵ１００は、エンジン２がアイドル運転中であると判断された場合には、エンジン回転数センサ３３から入力されるアイドル運転中におけるエンジン回転数Ｎｅ１を基準回転数、すなわちエンジンアイドル回転数Ｎｅ（ｉｄｌｅ）としてメモリに記憶するようになっている。
【００４２】
また、ＥＣＵ１００は、車両１が発進制御中であるか否かを判断し、発進制御中でないと判断した場合には、再度エンジンアイドル回転数Ｎｅ（ｉｄｌｅ）を基準回転数としてメモリに記憶する処理を繰り返し実行するようになっている。すなわち、エンジン２のエンジンアイドル回転数Ｎｅ（ｉｄｌｅ）は、車両停止中にあっても例えばエアコンコンプレッサなどの補機類の作動状態により変化するため、最新のエンジン回転数Ｎｅ１をエンジンアイドル回転数Ｎｅ（ｉｄｌｅ）としてメモリに記憶するようになっている。なお、前述のように毎回エンジン回転数Ｎｅ１を検知してエンジンアイドル回転数Ｎｅ（ｉｄｌｅ）として記憶せず、予め定められた任意のタイミングでエンジン回転数Ｎｅ１を検知してエンジンアイドル回転数Ｎｅ（ｉｄｌｅ）として記憶するようにしてもよい。
【００４３】
一方で、ＥＣＵ１００は、発進制御中であると判断した場合には、エンジン回転数センサ３３から入力されるエンジン回転数Ｎｅ１からメモリに記憶されたエンジンアイドル回転数Ｎｅ（ｉｄｌｅ）を減算した差回転（Ｎｅ１−Ｎｅ（ｉｄｌｅ））を算出するようになっている。そして、ＥＣＵ１００は、差回転（Ｎｅ１−Ｎｅ（ｉｄｌｅ））に所定のゲインを乗じることにより、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を算出するようになっている。なお、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）は、差回転（Ｎｅ１−Ｎｅ（ｉｄｌｅ））をパラメータとするマップにより設定されるようにしてもよい。
【００４４】
本実施の形態において、上述のように、エンジン回転数Ｎｅ１に基づき、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を算出するＥＣＵ１００が、本発明に係る基準目標クラッチトルク算出手段を構成している。
【００４５】
また、ＥＣＵ１００は、所定の条件が成立したとき、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）に補正項Ｋｃを加えた値を、最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）として算出するようになっている。
【００４６】
具体的には、先ずＥＣＵ１００は、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を算出した後、エンジン回転数Ｎｅ１の単位時間当たりの変化量、すなわち機関回転加速度としてのエンジン回転加速度ΔＮｅを算出するようになっている。本実施の形態において、上述のように、エンジン回転加速度ΔＮｅを算出するＥＣＵ１００が、本発明に係る機関回転加速度算出手段を構成している。
【００４７】
次いで、ＥＣＵ１００は、前述の所定の条件として、算出されたエンジン回転加速度ΔＮｅの前回値が０でなく（先回ΔＮｅ≠０）、かつ算出されたエンジン回転加速度ΔＮｅの今回値が０であるとき（今回ΔＮｅ＝０）、補正項Ｋｃを算出するようになっている。
【００４８】
ここで、補正項Ｋｃは、先回ΔＮｅ≠０、かつ今回ΔＮｅ＝０の所定の条件成立時における実際のクラッチトルク（以下、単に実クラッチトルクＴｃ１という）と基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）との差分に応じて算出される。具体的には、前述の所定の条件成立時における実クラッチトルクＴｃ１から基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を減算する（Ｔｃ１−Ｔｃｂ（ｔｇｔ））ことにより、補正項Ｋｃが算出される。本実施の形態において、上述のように、補正項Ｋｃを算出するＥＣＵ１００が、本発明に係る補正項算出手段を構成している。
【００４９】
そして、ＥＣＵ１００は、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）に算出された補正項Ｋｃを加えることにより、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）に補正するようになっている。本実施の形態において、上述のように、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を補正するＥＣＵ１００が、本発明に係る目標クラッチトルク補正手段を構成している。なお、上述の補正後の最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）は、本発明に係る最終目標クラッチトルクに相当する。
【００５０】
なお、前述の実クラッチトルクＴｃ１は、後述するクラッチストロークセンサ３７により検出される自動クラッチ３のクラッチストロークＳｔに基づいて、ＥＣＵ１００によって算出されるようになっている。本実施の形態において、上述のクラッチストロークセンサ３７および実クラッチトルクＴｃ１を算出するＥＣＵ１００が、本発明に係る実クラッチトルク算出手段を構成している。
【００５１】
また、本実施の形態においては、実クラッチトルクＴｃ１を自動クラッチ３のクラッチストロークＳｔに基づき算出するようにしたが、これに限らず、例えばトルクセンサなどを別に設けて、このトルクセンサにより検出するようにしてもよい。
【００５２】
また、ＥＣＵ１００は、前述の算出された目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）を目標値としてフィードバック制御を実行するようになっている。具体的には、ＥＣＵ１００は、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）に対応する目標クラッチストロークＳｔ（ｔｇｔ）を算出し、後述するクラッチストロークセンサ３７により検出されたクラッチストロークＳｔが算出された目標クラッチストロークＳｔ（ｔｇｔ）に一致するようにフィードバック制御を実行し、クラッチ用アクチュエータ５０を制御する。
【００５３】
また、ＥＣＵ１００には、シフトポジションセンサ３０、アクセル開度センサ３１、スロットル開度センサ３２、エンジン回転数センサ３３、ストロークセンサ３４、３５、出力軸回転数センサ３６、クラッチストロークセンサ３７などの各種センサ類が接続されている。
【００５４】
シフトポジションセンサ３０は、シフト装置２４に設けられ、シフトレバー２４ａの操作位置を検出するようになっている。アクセル開度センサ３１は、アクセルペダル２５の開度（アクセル開度Ａｃｃ）を検出するようになっている。スロットル開度センサ３２は、スロットルバルブ２ｃの開度（スロットル開度ＴＡ）を検出するようになっている。エンジン回転数センサ３３は、エンジン２のクランクシャフト２ａの回転数、すなわち機関回転数としてのエンジン回転数Ｎｅ１を検出するようになっている。ストロークセンサ３４、３５は、変速機４におけるギヤのシフト方向およびセレクト方向をそれぞれ検出するようになっている。すなわち、ストロークセンサ３４、３５は、選択されている変速機４の変速段を検出するようになっている。出力軸回転数センサ３６は、変速機４の出力軸の回転数、すなわち出力軸回転数Ｎｏｕｔを検出するようになっている。クラッチストロークセンサ３７は、自動クラッチ３のクラッチストロークＳｔを検出するようになっている。これら各センサは、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に送信するようになっている。
【００５５】
なお、本実施の形態におけるエンジン回転数センサ３３が、本発明に係る機関回転数検出手段を構成している。
【００５６】
次いで、図３を参照して、自動クラッチ３の詳細について説明する。
図３に示すように、自動クラッチ３は、エンジン２と変速機４との間に配設されたクラッチ機構４０と、クラッチ機構４０の作動状態を切り替えるためのクラッチ用アクチュエータ５０とを含んで構成されている。
【００５７】
クラッチ機構４０は、いわゆる乾式単板式の摩擦クラッチで構成されている。このクラッチ機構４０は、上述したフライホイール６と、クラッチディスク７と、クラッチディスク７をフライホイール６側に押圧する円環状のプレッシャープレート４１と、プレッシャープレート４１に押圧力を付与する円盤状のダイヤフラムスプリング４２と、フライホイール６に一体回転可能に取り付けられたクラッチカバー４３とを含んで構成されている。
【００５８】
フライホイール６は、クランクシャフト２ａを介して、エンジン２から入力された回転トルクにより回転するようになっている。
【００５９】
クラッチディスク７、プレッシャープレート４１およびダイヤフラムスプリング４２は、フライホイール６とクラッチカバー４３との間にその軸線が一致するよう収容されている。
【００６０】
クラッチディスク７は、変速機４の入力軸４ａにスプライン嵌合されており、入力軸４ａと一体回転可能であるとともに、入力軸４ａの軸方向に移動可能に構成されている。
【００６１】
プレッシャープレート４１は、ダイヤフラムスプリング４２の外周部４２ａに当接し、ダイヤフラムスプリング４２によってフライホイール６側に押圧されている。このため、プレッシャープレート４１は、クラッチディスク７を押圧し、クラッチディスク７とフライホイール６との間に摩擦力を発生させるようになっている。この摩擦力により、フライホイール６とクラッチディスク７とが係合（いわゆるクラッチが接続）された状態となり、フライホイール６とクラッチディスク７とが一体回転する。このような状態においては、エンジン２から変速機４への動力伝達が行われる。
【００６２】
この動力伝達に伴い、エンジン２から自動クラッチ３を介して変速機４に伝達されるトルクは、「クラッチトルク」と呼ばれ、このクラッチトルクの大きさによって、動力伝達の程度を表すことができる。
【００６３】
ダイヤフラムスプリング４２は、円環状の外周部４２ａの内周側に、舌片状の複数のレバーが形成された円盤形状からなる構造を有している。そして、ダイヤフラムスプリング４２は、舌片状のレバーの先端である中央部４２ｂが盛り上がった形状とされ、皿バネとして機能するようになっている。また、ダイヤフラムスプリング４２は、支持部４２ｃがクラッチカバー４３の端部４３ａに狭持されるとともに、中央部４２ｂがクラッチ用アクチュエータ５０のレリーズスリーブ５５の先端に当接している。
【００６４】
クラッチ用アクチュエータ５０は、ＥＣＵ１００により制御されるクラッチモータ５１と、クラッチモータ５１に連結されるとともに軸線方向に往復動可能に配設された出力ロッド５３と、出力ロッド５３に連結されるとともに回動可能に配設されたレリーズフォーク５４と、入力軸４ａが貫挿するよう円環状に形成されるとともに入力軸４ａと同軸上を移動可能に配設されたレリーズスリーブ５５とを備えている。なお、上述したクラッチストロークセンサ３７（図１参照）は、出力ロッド５３の移動位置（ストローク）を検出するようになっている。
【００６５】
ここで、自動クラッチ３におけるクラッチ機構４０の係合状態と解放状態との切り替えについて説明する。
【００６６】
ダイヤフラムスプリング４２の中央部４２ｂに力が加わっていない場合には、ダイヤフラムスプリング４２の外周部４２ａがプレッシャープレート４１を押圧している。これにより、クラッチディスク７とフライホイール６とが摩擦係合し、クラッチ機構４０の作動状態が係合状態とされる。したがって、クラッチ機構４０は、クランクシャフト２ａから入力されたエンジン２の回転トルクを入力軸４ａに伝達し、エンジン２と変速機４との間の動力伝達を行う。
【００６７】
一方で、クラッチ機構４０の作動状態を解放状態に切り替える場合、ＥＣＵ１００は、出力ロッド５３が図中、Ｙ方向に移動するようクラッチモータ５１を作動させる。出力ロッド５３がＹ方向に移動させられると、レリーズフォーク５４が反時計回りに回動し、レリーズスリーブ５５をＸ方向に移動させる。これに伴い、ダイヤフラムスプリング４２の中央部４２ｂがレリーズスリーブ５５により押圧される。そして、中央部４２ｂが押圧されると、ダイヤフラムスプリング４２は、支持部４２ｃを支点に外周部４２ａが押圧方向と逆方向（Ｙ方向）に移動される。
【００６８】
これにより、クラッチディスク７に対するプレッシャープレート４１の押圧が解除され、クラッチディスク７とフライホイール６との摩擦係合も解除される。すなわち、クラッチディスク７とフライホイール６とが離間し、クラッチ機構４０の作動状態が解放状態に切り替えられる。したがって、クラッチ機構４０は、エンジン２と変速機４との間の動力伝達を遮断する。
【００６９】
次いで、図４を参照して、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）の設定処理について説明する。なお、本処理は、車両１の発進時におけるクラッチ制御においてＥＣＵ１００により実行されるものである。
【００７０】
図４に示すように、ＥＣＵ１００は、上述したように車両１が発進制御中であると、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を算出する（ステップＳ１）。具体的には、エンジン回転数Ｎｅ１からエンジンアイドル回転数Ｎｅ（ｉｄｌｅ）を減算した差回転（Ｎｅ１−Ｎｅ（ｉｄｌｅ））を算出し、この差回転（Ｎｅ１−Ｎｅ（ｉｄｌｅ））に所定のゲインを乗じて、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を算出する。
【００７１】
次いで、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅ１の単位時間当たりの変化量、すなわちエンジン回転加速度ΔＮｅを算出する（ステップＳ２）。
【００７２】
次に、ＥＣＵ１００は、先回算出されたエンジン回転加速度ΔＮｅが０でなく（先回ΔＮｅ≠０）、かつ今回算出されたエンジン回転加速度ΔＮｅが０（今回ΔＮｅ＝０）であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００７３】
ＥＣＵ１００は、先回ΔＮｅ≠０、かつ今回ΔＮｅ＝０の所定の条件が成立していない（ステップＳ３でＮＯ）と判定した場合には、ステップＳ４の処理を介さず、ステップＳ５の処理に移行する。この場合、ステップＳ５で基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）に加えられる補正項Ｋｃは、初期値として設定された０（Ｋｃ＝０）が用いられる。したがって、上述の所定の条件が成立していない場合（ステップＳ３でＮＯ）においては、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）に初期値として設定された０（Ｋｃ＝０）を加えることにより、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）を算出する（ステップＳ５）。すなわち、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）が、そのまま目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）として設定される。その後、ＥＣＵ１００は、今回算出されたエンジン回転加速度ΔＮｅを先回ΔＮｅとしてメモリに記憶する（ステップＳ６）。
【００７４】
一方、ＥＣＵ１００は、先回ΔＮｅ≠０、かつ今回ΔＮｅ＝０の所定の条件が成立した（ステップＳ３でＹＥＳ）と判定した場合には、補正項Ｋｃを算出する（ステップＳ４）。この場合、実クラッチトルクＴｃ１から基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を減算した値を補正項Ｋｃ（Ｋｃ＝Ｔｃ１−Ｔｃｂ（ｔｇｔ））として算出する。ここで、上述の所定の条件が成立した場合とは、エンジントルクＴｅ１と実クラッチトルクＴｃ１とが釣り合った時点（図５に示す時間ｔ１）を指す。
【００７５】
次いで、ＥＣＵ１００は、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）に算出された補正項Ｋｃを加えて、最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）を算出する（ステップＳ５）。
【００７６】
また、ＥＣＵ１００は、ステップＳ６において、今回算出されたエンジン回転加速度ΔＮｅを先回ΔＮｅとしてメモリに記憶し、本処理を終了する。
すなわち、このような目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）の設定処理は、上述の所定の条件成立時に最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）が算出された後（図５に示す時間ｔ１以降）、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）とエンジントルクＴｅ１とが一致することにより終了する。その後、所定時間経過（図５に示す時間ｔ２）すると、実クラッチトルクＴｃ１が、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）およびエンジントルクＴｅ１に一致するようになる。これにより、エンジン回転数Ｎｅ１のハンチングが抑制される。
【００７７】
したがって、ＥＣＵ１００は、車両１の発進後、エンジントルクＴｅ１と実クラッチトルクＴｃ１とが釣り合う時点まで（図５に示す時間ｔ０〜時間ｔ１区間）は、先回ΔＮｅ≠０、かつ今回ΔＮｅ＝０の所定の条件が成立していないので、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）をそのまま目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）として、クラッチトルクのフィードバック制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００は、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）（基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ））に対応する目標クラッチストロークＳｔ０（ｔｇｔ）を算出し、クラッチストロークセンサ３７により検出されたクラッチストロークＳｔが算出された目標クラッチストロークＳｔ０（ｔｇｔ）に一致するようにフィードバック制御を実行し、クラッチ用アクチュエータ５０を制御する。
【００７８】
また、ＥＣＵ１００は、先回ΔＮｅ≠０、かつ今回ΔＮｅ＝０の所定の条件の成立後（図５に示す時間ｔ１以降）は、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）にステップＳ４で算出された補正項Ｋｃを加えた値を目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）として、クラッチトルクのフィードバック制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１００は、補正後の目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）に対応する目標クラッチストロークＳｔ１（ｔｇｔ）を算出し、クラッチストロークセンサ３７により検出されたクラッチストロークＳｔが算出された目標クラッチストロークＳｔ１（ｔｇｔ）に一致するようにフィードバック制御を実行し、クラッチ用アクチュエータ５０を制御する。
【００７９】
次に、車両１の発進時におけるエンジン回転数Ｎｅ１、エンジントルクＴｅ１、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）、実クラッチトルクＴｃ１、アクセル開度Ａｃｃの時間的な変化を図５に示す。
【００８０】
図５に示すように、アイドル運転中にある車両１では、時間ｔ０において運転者によりアクセルペダル２５（図１参照）が踏み込まれると、これに応じてエンジン回転数Ｎｅ１が徐々に上昇する。このとき、時間ｔ１となるまでは実クラッチトルクＴｃ１がエンジントルクＴｅ１よりも小さいため、エンジン回転数Ｎｅ１は、時間ｔ０〜時間ｔ１区間において徐々に上昇する。
【００８１】
また、時間ｔ０〜時間ｔ１区間における目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）は、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）をそのまま設定したもの（Ｋｃ＝０）である。また、この基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）は、ＥＣＵ１００により差回転（Ｎｅ１−Ｎｅ（ｉｄｌｅ））に所定のゲインを乗じて算出された値である。
【００８２】
このため、時間ｔ０〜時間ｔ１区間における目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）は、エンジン回転数Ｎｅ１の上昇に応じて、時間ｔ０から徐々に上昇するよう設定される。
【００８３】
ここで、実クラッチトルクＴｃ１は、機械的あるいは電気的な応答遅れに起因して、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）との間に時間的なずれが生ずる。したがって、実クラッチトルクＴｃ１がエンジントルクＴｅ１と釣り合った時点（時間ｔ１）において、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）は、エンジントルクＴｅ１を上回った状態となっている。なお、この時間ｔ１では、実クラッチトルクＴｃ１がエンジントルクＴｅ１と釣り合った状態であるため、エンジン回転加速度ΔＮｅは、０である。
【００８４】
このとき（時間ｔ１）、ＥＣＵ１００により補正項Ｋｃが算出される。すなわち、補正項Ｋｃは、時間ｔ１における実クラッチトルクＴｃ１から基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を減算する（Ｋｃ＝Ｔｃ１−Ｔｃｂ（ｔｇｔ））ことにより算出される。
【００８５】
同時に、ＥＣＵ１００により基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）に補正項Ｋｃが加えられ、最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）が算出される。これにより、最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）は、エンジントルクＴｅ１と同程度の大きさに補正される。したがって、時間ｔ１以降、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）は、エンジントルクＴｅ１と釣り合った状態に維持される。
【００８６】
次いで、時間ｔ１から時間ｔ２に達するまで、目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）に対して時間的にずれのある実クラッチトルクＴｃ１は、時間ｔ０〜時間ｔ１区間における目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）となるよう一旦はエンジントルクＴｅ１を上回る。このとき、エンジン回転数Ｎｅ１は、時間ｔ１を境に低下する。
【００８７】
その後、時間ｔ２に達すると、実クラッチトルクＴｃ１は、時間ｔ１において算出、設定された最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）と一致するようになる。これにより、時間ｔ２以降、実クラッチトルクＴｃ１は、エンジントルクＴｅ１と釣り合った状態に維持される。したがって、時間ｔ２以降、エンジン回転数Ｎｅ１のハンチングが抑制される。
【００８８】
以上のように、本実施の形態におけるクラッチ制御装置は、先回ΔＮｅ≠０、かつ今回ΔＮｅ＝０の所定の条件が成立したとき（時間ｔ１）の実クラッチトルクＴｃ１から基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を減算して得られた補正項Ｋｃ（Ｋｃ＝Ｔｃ１−Ｔｃｂ（ｔｇｔ））を基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）に加えることにより、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）に補正する。
【００８９】
このため、本実施の形態におけるクラッチ制御装置は、車両１の発進後、最初にエンジン回転加速度ΔＮｅが０となり、エンジントルクＴｅ１と実クラッチトルクＴｃ１とが釣り合った時点（時間ｔ１）における実クラッチトルクＴｃ１を最終的な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）として、基準目標クラッチトルクＴｃｂ（ｔｇｔ）を補正することができる。
【００９０】
したがって、本実施の形態におけるクラッチ制御装置は、車両１の発進後、速やかにエンジントルクＴｅ１と釣り合いのとれた最適な目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）に実クラッチトルクＴｃ１を収束させることができる。
【００９１】
その結果、本実施の形態におけるクラッチ制御装置は、制御系の応答遅れに起因して目標クラッチトルクＴｃ１（ｔｇｔ）と実クラッチトルクＴｃ１との間に時間的なずれが生ずる場合にあっても、エンジン２のエンジン回転数Ｎｅ１のハンチングを抑制することができる。
【００９２】
以上説明したように、本発明に係るクラッチ制御措置は、制御系の応答遅れに起因して目標クラッチトルクと実クラッチトルクとの間に時間的なずれが生ずる場合にあっても、内燃機関の機関回転数のハンチングを抑制することができ、車両に搭載されたフライホイールとクラッチディスクとの間の回転伝達を自動制御するクラッチ制御装置に有用である。
【符号の説明】
【００９３】
１  車両
２  エンジン（内燃機関）
３  自動クラッチ
４  変速機
６  フライホイール
７  クラッチディスク
３３  エンジン回転数センサ（機関回転数検出手段）
３７  クラッチストロークセンサ（実クラッチトルク算出手段）
５０  クラッチ用アクチュエータ（アクチュエータ）
１００  ＥＣＵ（実クラッチトルク算出手段、基準目標クラッチトルク算出手段、機関回転加速度算出手段、補正項算出手段、目標クラッチトルク補正手段）
【図１】
2011226550.tif 000003
【図２】
2011226550.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011226550.tif 000006
【図５】
2011226550.tif 000007
【図６】
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