(57)【要約】【課題】車両発進時における駆動力源のストールを好適に防止できる車両用駆動力源の制御装置を提供する。【解決手段】クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌを算出するクラッチ係合速度算出手段７２（Ｓ５）と、予め定められた関係からそのクラッチ係合速度算出手段７２により算出されるクラッチ係合速度ｖｃｌに基づいてエンジン１２から出力されるトルクを制御するエンジントルク制御手段８０（Ｓ７）とを含むことから、クラッチ装置１４が比較的急に係合された場合であっても十分な応答性をもってエンジン１２から出力されるトルクを制御できる。すなわち、車両発進時における駆動力源のストールを好適に防止できる車両用駆動力源の制御装置を提供することができる。【選択図】  図４
2004316432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路に設けられて該駆動力源から出力されたトルクを運転者の操作により遮断乃至伝達するためのクラッチ装置を備えた車両における前記駆動力源の制御装置であって、
前記クラッチ装置の係合速度を算出する係合速度算出手段と、
予め定められた関係から該係合速度算出手段により算出される係合速度に基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するトルク制御手段とを、含むことを特徴とする車両用駆動力源の制御装置。
【請求項２】
前記トルク制御手段は、予め定められた関係から前記クラッチ装置の操作量に基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するものである請求項１の車両用駆動力源の制御装置。
【請求項３】
前記クラッチ装置のストロークを算出するストローク算出手段を含み、前記トルク制御手段は、予め定められた関係から該ストローク算出手段により算出される前記クラッチ装置のストロークに基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するものである請求項１又は２の車両用駆動力源の制御装置。
【請求項４】
前記トルク制御手段は、予め定められた関係から前記駆動力源の目標回転速度と実際の回転速度との偏差に基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するものである請求項１から３の何れかの車両用駆動力源の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用駆動力源の制御装置に関し、特に、車両発進時における駆動力源のストールを防止するためのトルク制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路に設けられてその駆動力源から出力されるトルクを運転者の操作により遮断乃至伝達するためのクラッチ装置を備えた車両において、車両発進時における駆動力源のストールを防止するためにその駆動力源から出力されるトルクを制御する技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された車両用駆動力源の制御装置がそれである。この車両用駆動力源の制御装置は、予め定められた関係から上記駆動力源の回転速度に基づいてその駆動力源から出力されるトルクの目標値である目標トルクを算出し、上記駆動力源からその目標トルクが出力されるように制御するものであり、例えば、上記駆動力源の回転速度が所定値以下となった場合に上記目標トルクを比較的大きな値とすることで、その駆動力源のストールを防止しようというものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７３８３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の車両用駆動力源の制御装置は、その駆動力源の回転速度に基づいて目標トルクを算出するものであることから、制御の応答性には自ずと限界があり、前記クラッチ装置の係合速度によっては駆動力源がストールする可能性が解消されることなく残されていた。すなわち、車両発進時における駆動力源のストールを好適に防止できる車両用駆動力源の制御装置は、未だ開発されていないのが現状である。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両発進時における駆動力源のストールを好適に防止できる車両用駆動力源の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路に設けられてその駆動力源から出力されたトルクを運転者の操作により遮断乃至伝達するためのクラッチ装置を備えた車両における前記駆動力源の制御装置であって、前記クラッチ装置の係合速度を算出する係合速度算出手段と、予め定められた関係からその係合速度算出手段により算出される係合速度に基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するトルク制御手段とを、含むことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、前記クラッチ装置の係合速度を算出する係合速度算出手段と、予め定められた関係からその係合速度算出手段により算出される係合速度に基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するトルク制御手段とを、含むことから、前記クラッチ装置が比較的急に係合された場合であっても十分な応答性をもって前記駆動力源から出力されるトルクを制御できる。すなわち、車両発進時における駆動力源のストールを好適に防止できる車両用駆動力源の制御装置を提供することができる。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記トルク制御手段は、予め定められた関係から前記クラッチ装置の操作量に基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するものである。このようにすれば、車両発進時における駆動力源のストールを更に好適に防止できるという利点がある。
【０００９】
また、好適には、前記クラッチ装置のストロークを算出するストローク算出手段を含み、前記トルク制御手段は、予め定められた関係からそのストローク算出手段により算出される前記クラッチ装置のストロークに基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するものである。このようにすれば、車両発進時における駆動力源のストールを更に好適に防止できるという利点がある。
【００１０】
また、好適には、前記トルク制御手段は、予め定められた関係から前記駆動力源の目標回転速度と実際の回転速度との偏差に基づいて前記駆動力源から出力されるトルクを制御するものである。このようにすれば、車両発進時における駆動力源のストールを更に好適に防止できるという利点がある。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
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ブロック線図である。この図１において、駆動力源であるエンジン１２により発生させられた駆動力は、断続装置であるクラッチ装置１４、変速機１６、及び図示しない差動歯車装置等を介して駆動輪へ伝達される。また、この駆動装置１０には、上記エンジン１２の駆動を制御するための電子制御装置１８が設けられている。
【００１３】
上記エンジン１２は、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関であって、その吸気配管２０内には、スロットルアクチュエータ２２によって操作されるスロットル弁２４が設けられている。このスロットル弁２４は、基本的にはアクセル操作量センサ２６により検出されるアクセルペダル２８の操作量（踏込量）すなわちアクセル開度ａｃに対応する大きさのスロットル開度ｔｈとなるように制御されるが、車両発進時等の種々の状態に応じて上記エンジン１０の出力を調節するために、上記電子制御装置１８によりそのスロットル開度ｔｈを制御できるようになっている。
【００１４】
前記変速機１６は、入力された回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力するものであって、例えば手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機（マニュアルトランスミッション）である。すなわち、シフトレバー３０が操作されることにより、複数の同期噛み合い装置の何れかが選択的に係合或いは開放させられて、例えば、前進５段、後退１段、及びニュートラルの何れかが成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換が成される。なお、前記変速機１６の入力軸３４は、スプライン嵌合によって前記クラッチ装置１４のクラッチ出力軸３６に連結されている。
【００１５】
図２は、前記クラッチ装置１４及びそれを作動させるために車室内に設けられたクラッチペダル３２の構成を説明する図である。この図２に示すように、前記クラッチ装置１４は、前記エンジン１２のクランク軸３８に取り付けられたフライホイール４０、クラッチ出力軸３６に配設されたクラッチディスク４２、クラッチハウジング４４に配設されたプレッシャプレート４６、そのプレッシャプレート４６を上記フライホイール４０側へ付勢することにより上記クラッチディスク４２を挟圧してクラッチ装置１４を係合させるダイヤフラムスプリング４８、クラッチレリーズシリンダ５０によりレリーズフォーク５２を介して図の左方向へ移動させられることにより、上記ダイヤフラムスプリング４８の内端部を図の左方向へ変位させてクラッチ装置１４を開放（遮断）させるレリーズスリーブ５４を有して構成されている。また、上記クラッチペダル３２に連結されてその操作により作動させられるクラッチマスタシリンダ５６が上記クラッチレリーズシリンダ５０と接続されている。
【００１６】
以上の構成により前記クラッチ装置１４は、通常は係合状態とされる一方、上記クラッチペダル３２の踏込操作によりスリップ状態或いは開放状態とされるようになっている。また、上記クラッチペダル３２には、そのクラッチペダル３２の操作量（踏込量）ｑｃｌを検出するためのクラッチ操作量センサ５８が位置固定に設けられている。
【００１７】
図１に戻って、前記電子制御装置１８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェイス等から成る所謂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実行する。例えば、前記スロットルアクチュエータ２２を介して前記スロットル弁２４のスロットル開度ｔｈの開閉制御を実行する。前記駆動装置１０には、前記エンジン１２の実際の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ６０、冷却水の温度を検出する冷却水温センサ６２、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ６４、吸入空気温度を検出する吸入空気温度センサ６６、及び前記スロットル弁２４の実際のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ６８等が設けられており、それぞれのセンサからエンジン回転速度ｎｅを表す信号、冷却水温ｗｔを表す信号、吸入空気量ａｖを表す信号、吸入空気温度ａｔを表す信号、及びスロットル開度ｔｈを表す信号等が前記電子制御装置１８に供給されるようになっている。
【００１８】
図３は、前記電子制御装置１８による前記エンジン１２の駆動制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。この図３における目標アイドル回転速度算出手段７０は、予め設定された関係から前記冷却水温センサ６２により検出される前記エンジン１２の実際の冷却水温ｗｔ及び補機の作動状態等に基づいて減速走行中或いは停止中といった前記アクセルペダル２８の操作量ａｃが零である状態における目標アイドル回転速度ｒｅｆｎｅを算出する。通常、この目標アイドル回転速度ｒｅｆｎｅは、６００乃至８００ｒｐｍ程度とされる。
【００１９】
回転速度偏差算出手段７２は、上記目標アイドル回転速度算出手段７０により算出された目標アイドル回転速度ｒｅｆｎｅと前記エンジン回転速度センサ６０により検出された実際のエンジン回転速度ｎｅとの差である回転速度偏差ｅｎｅを算出する。
【００２０】
クラッチ係合速度算出手段７４は、前記クラッチ操作量センサ５８により検出される前記クラッチペダル３２の操作量ｑｃｌから前記クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌを算出する。この係合速度ｖｃｌは、例えば、前記フライホイール４０に対する前記クラッチディスク４２の相対移動速度であり、前記クラッチマスタシリンダ５６或いはクラッチレリーズシリンダ５０のピストンの移動速度と一対一に対応すると共に、前記クラッチペダル３２の操作速度（踏込速度）により一義的に定められるものである。
【００２１】
クラッチストローク算出手段７６は、前記クラッチ操作量センサ５８により検出される前記クラッチペダル３２の操作量ｑｃｌから前記クラッチ装置１４のストロークｓｃｌを算出する。このストロークｓｃｌは、例えば、前記フライホイール４０に対する前記クラッチディスク４２の相対移動量であり、前記クラッチマスタシリンダ５６或いはクラッチレリーズシリンダ５０のピストンの移動量と一対一に対応すると共に、前記クラッチペダル３２の操作量（踏込量）により一義的に定められるものである。すなわち、クラッチストローク算出手段７６は、換言すれば、前記クラッチ装置１４の係合に関与する移動量を算出する係合移動量算出手段である。なお、前記クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌは、そのクラッチ装置１４のストロークｓｃｌの微分値である。
【００２２】
目標エンジントルク算出手段７８は、前記エンジン１２から出力されるトルクの目標値である目標エンジントルクｒｅｆｔｅを算出する。例えば、次の（１）式に示す予め定められた関係から前記回転速度偏差算出手段７２により算出される回転速度偏差ｅｎｅと、前記クラッチ係合速度算出手段７４により算出される前記クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌと、上記クラッチストローク算出手段７６により算出される前記クラッチ装置１４のストロークｓｃｌとに基づいて目標エンジントルクｒｅｆｔｅを算出する。この（１）式に示すｄｅｎｅは回転速度偏差ｅｎｅの微分値、ｉｅｎｅは回転速度偏差ｅｎｅの積分値、ＫＳ、ＫＶ、ＫＰ、ＫＤ、及びＫＩは何れも所定の係数である。
【００２３】
［数式１］
2004316432.tif 000003
【００２４】
エンジントルク制御手段８０は、前記目標エンジントルク算出手段７８により算出された目標エンジントルクｒｅｆｔｅに従い前記エンジン１２から出力されるトルクを制御する。具体的には、前記エンジン１２から出力されるトルクが前記目標エンジントルク算出手段７８により算出された目標エンジントルクｒｅｆｔｅとなるように、前記スロットルアクチュエータ２２を介して前記スロットル弁２４のスロットル開度ｔｈを制御する。
【００２５】
図４は、前記電子制御装置１８によるエンジントルク制御作動の要部を説明するフローチャートであり、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ものである。
【００２６】
先ず、前記目標アイドル回転速度算出手段７０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、予め設定された関係から前記冷却水温センサ６２により検出される前記エンジン１２の実際の冷却水温ｗｔ及び補機の作動状態等に基づいて前記アクセルペダル２８の操作量ａｃが零である状態における目標アイドル回転速度ｒｅｆｎｅが算出される。次に、Ｓ２において、前記エンジン回転速度センサ６０により実際のエンジン回転速度ｎｅが検出された後、前記回転速度偏差算出手段７２に対応するＳ３において、Ｓ１にて算出された目標アイドル回転速度ｒｅｆｎｅとＳ２にて検出された実際のエンジン回転速度ｎｅとの差である回転速度偏差ｅｎｅが算出される。
【００２７】
次に、前記クラッチストローク算出手段７６に対応するＳ４において、前記クラッチ操作量センサ５８により検出される前記クラッチペダル３２の操作量ｑｃｌから前記クラッチ装置１４のストロークｓｃｌが算出された後、前記クラッチ係合速度算出手段７０に対応するＳ５において、Ｓ４にて算出された前記クラッチ装置１４のストロークｓｃｌの微分値であるそのクラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌが算出される。
【００２８】
次に、前記目標エンジントルク算出手段７８に対応するＳ６において、前述した（１）式に示す予め定められた関係からＳ３にて算出された回転速度偏差ｅｎｅと、Ｓ４にて算出された前記クラッチ装置１４のストロークｓｃｌと、Ｓ５にて算出された前記クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌとに基づいて目標エンジントルクｒｅｆｔｅが算出される。そして、前記エンジントルク制御手段８０に対応するＳ７において、前記エンジン１２から出力されるトルクがＳ６にて算出された目標エンジントルクｒｅｆｔｅとなるように、前記スロットルアクチュエータ２２を介して前記スロットル弁２４のスロットル開度ｔｈが制御された後、本ルーチンが終了させられる。
【００２９】
このように、本実施例によれば、前記クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌを算出するクラッチ係合速度算出手段７２（Ｓ５）と、予め定められた関係からそのクラッチ係合速度算出手段７２により算出されるクラッチ係合速度ｖｃｌに基づいて駆動力源である前記エンジン１２から出力されるトルクを制御するエンジントルク制御手段８０（Ｓ７）とを含むことから、前記クラッチ装置１４が比較的急に係合された場合であっても十分な応答性をもって前記エンジン１２から出力されるトルクを制御できる。すなわち、車両発進時における駆動力源のストールを好適に防止できる車両用駆動力源の制御装置を提供することができる。
【００３０】
図５は、従来技術の車両用駆動力源の制御装置及び本実施例の車両用駆動力源の制御装置それぞれにおけるエンジンストールを発生させない限度である最大クラッチ係合速度ｖｃｌを比較して示すグラフである。この図５に示すように、本実施例によれば、前記クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌに基づいて前記エンジン１２から出力されるトルクを制御するものであることから、そのエンジン１２のストールを発生させない限度である最大クラッチ係合速度ｖｃｌを可及的に高めることができるという利点がある。
【００３１】
また、従来技術の車両用駆動力源の制御装置では、車両発進時における前記エンジン１２のストールを防止するためにエンジン回転速度ｎｅを高める必要があったが、本実施例によれば、徒らにエンジン回転速度ｎｅを高めることなくそのエンジン１２のストールを好適に防止できることから、目標アイドル回転速度ｒｅｆｎｅを可及的に低く設定することができ、低燃費を実現できるという利点がある。
【００３２】
また、前記エンジントルク制御手段８０は、予め定められた関係から前記クラッチ装置１４の操作量ｑｃｌに基づいて前記エンジン１２から出力されるトルクを制御するものであるため、車両発進時におけるそのエンジン１２のストールを更に好適に防止できるという利点がある。
【００３３】
また、前記クラッチ装置１４のストロークｓｃｌを算出するクラッチストローク算出手段７６（Ｓ４）を含み、前記エンジントルク制御手段８０は、予め定められた関係からそのクラッチストローク算出手段７６により算出される前記クラッチ装置１４のストロークｓｃｌに基づいて前記エンジン１２から出力されるトルクを制御するものであるため、車両発進時におけるそのエンジン１２のストールを更に好適に防止できるという利点がある。
【００３４】
また、前記エンジントルク制御手段８０は、予め定められた関係から前記エンジン１２の目標アイドル回転速度ｒｅｆｎｅと実際の回転速度ｎｅとの偏差ｅｎｅに基づいて前記エンジン１２から出力されるトルクを制御するものであるため、車両発進時におけるそのエンジン１２のストールを更に好適に防止できるという利点がある。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００３６】
例えば、前述の実施例において、前記エンジントルク制御手段８０は、前記スロットルアクチュエータ２２を介して前記スロットル弁２４のスロットル開度ｔｈを制御することにより前記エンジン１２から出力されるトルクを制御するものであったが、例えば、駆動力源としてディーゼルエンジンを備えた車両等においては、燃料の噴射量を制御することによりそのエンジンから出力されるトルクを制御するものであっても構わない。
【００３７】
また、前述の実施例において、前記クラッチ係合速度算出手段７４は、前記クラッチ操作量センサ５８により検出されるクラッチペダル３２の操作量ｑｃｌに基づいて前記クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌを算出するものであったが、例えば、前記クラッチ装置１４の内部に設けられたセンサにより検出される前記クラッチディスク４２のストロークに基づいてその微分値である前記クラッチ装置１４の係合速度ｖｃｌを算出するものであっても構わない。
【００３８】
また、前述の実施例において、前記クラッチ装置１４は、油圧により係合状態が制御される油圧式クラッチであったが、例えば、電磁気的に係合状態が制御される電磁式クラッチ或いは磁粉式クラッチが設けられた駆動装置に本発明が適用されても構わない。
【００３９】
また、前述の実施例において、前記目標エンジントルク算出手段７８は、前述した（１）式に示す予め定められた関係から目標エンジントルクｒｅｆｔｅを算出するものであったが、この（１）式はあくまで好適な一例に過ぎず、車両の態様に応じて様々な式が適宜用いられ得ることは言うまでもない。
【００４０】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の概略構成を説明するブロック線図である。
【図２】図１のクラッチ装置及びそれを作動させるために車室内に設けられたクラッチペダルの構成を説明する図である。
【図３】図１の電子制御装置によるエンジンの駆動制御機能の要部を示す機能ブロック線図である。
【図４】図１の電子制御装置によるエンジントルク制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図５】従来技術の車両用駆動力源の制御装置及び本実施例の車両用駆動力源の制御装置それぞれにおけるエンジンストールを発生させない限度である最大クラッチ係合速度を比較して示すグラフである。
【符号の説明】
１２：エンジン（駆動力源）
１４：クラッチ装置
１６：変速機
７４：クラッチ係合速度算出手段
７６：クラッチストローク算出手段
８０：エンジントルク制御手段
【図１】
2004316432.tif 000004
【図２】
2004316432.tif 000005
【図３】
2004316432.tif 000006
【図４】
2004316432.tif 000007
【図５】
2004316432.tif 000008