(57)【要約】【課題】ＥＣＵ等のエンジントルク算出手段により算出されるエンジントルク情報を容易に補正することができ、エンジントルク情報の精度を向上させることのできるエンジントルク補正制御装置を提供すること。【解決手段】ＴＣＵ（２１）は、エンジン無負荷状態時にＥＣＵ（２０）により算出されたエンジントルクを誤差トルクとして記憶し、その後、クラッチ（２）及び変速機（３）を制御するためにエンジントルクの情報を用いる際には、ＥＣＵ（２０）により算出されたエンジントルクに対し記憶した誤差トルク分を補正した補正エンジントルクを用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源であるエンジンが出力するトルクを算出するエンジントルク算出手段と、
前記エンジンの無負荷状態を判定する無負荷判定手段と、
前記無負荷判定手段により前記エンジンが無負荷状態にあることが判定された時に前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクを誤差トルクとして記憶し、その後前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクに対し前記誤差トルク分を補正する誤差補正手段と、
を備えるエンジントルク補正制御装置。
【請求項２】
前記無負荷判定手段は、少なくとも、前記エンジンと連結される変速機がニュートラル状態であり、前記エンジンにより駆動するコンプレッサ及びオルタネータがいずれも非作動状態である場合に、前記エンジンが無負荷状態であると判定する
請求項１記載のエンジントルク補正制御装置。
【請求項３】
前記誤差補正手段は、前記無負荷判定手段により前記エンジンが無負荷状態にあることが判定された時に、前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクを前記エンジンの回転数に応じた誤差トルクとして記憶し、その後前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクに対し前記エンジンの回転数に応じた前記誤差トルク分を補正する
請求項１又は２記載のエンジントルク補正制御装置。
【請求項４】
前記誤差補正手段は、前記無負荷判定手段により前記エンジンが無負荷状態にあることが判定された時に、前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクを前記エンジンの温度に応じて誤差トルクとして記憶し、その後前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクに対し前記エンジンの温度に応じた前記誤差トルク分を補正する
請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジントルク補正制御装置。
【請求項５】
前記無負荷判定手段は、前記車両の工場出荷前に、前記エンジンの無負荷状態を判定する
請求項１から４のいずれか一項に記載のエンジントルク補正制御装置。
【請求項６】
前記エンジンから変速機への駆動力の断接を行うクラッチと、
前記変速機及び前記クラッチの制御を行う変速制御手段と、を備え、
前記変速制御手段は、前記誤差補正手段により補正されたトルクを用いて、前記変速機及び前記クラッチの制御を行う
請求項１から５のいずれか一項に記載のエンジントルク補正制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの運転状態に応じて算出されるエンジントルクの誤差を補正するエンジントルク補正制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動源であるエンジンにおいて出力されるトルク（以下エンジントルクという）は、エンジンを制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）により、エンジンに対する燃料噴射量、エンジン回転数、又は吸入空気量等のエンジンの運転状態に関する情報に基づいて算出される。
【０００３】
例えば、特許文献１では、エンジンの吸入空気量及びエンジン回転数に基づき推定したエンジントルク値に対して、エンジン回転数の変化率に基づく第１エンジン要求トルク補正値、エンジンの無負荷損失に基づく第２エンジン要求トルク補正値、及びエンジンの補機類が作動した時の負荷に基づく第３エンジン要求トルク補正値を用いて、エンジン要求トルク値を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４０８９７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、上記特許文献１のようなＥＣＵにおいて推定されるエンジントルク値には誤差が含まれる場合がある。上記特許文献１では、各エンジン要求トルク補正値を用いることで要求トルクの誤差の補正を試みているが、演算が複雑な上、補正値の算出にも推定値が含まれるために補正値自体に誤差が生じるおそれがある。
【０００６】
ＥＣＵにより算出されるエンジントルク情報は、変速機を制御するＴＣＵ（Transmission Control Unit）等の他の制御ユニットにも送られるが、エンジントルク情報に誤差が含まれると、各制御ユニットによる制御にも誤差が生じるおそれがある。
【０００７】
例えば、ＴＣＵによりクラッチが制御される機械式変速機（ＡＭＴ: Automated Manual Transmission）を備えた車両では、ＥＣＵから取得したエンジントルク情報に基づいてクラッチ及び変速機の制御が行われる。従って、ＥＣＵから取得したエンジントルク情報に誤差が生じていると、クラッチの断接や変速のタイミングにずれが生じ、最終的に出力されるトルクが目標とするトルクと異なるおそれがある。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＥＣＵ等のエンジントルク算出手段により算出されるエンジントルク情報を容易に補正することができ、エンジントルク情報の精度を向上させることのできるエンジントルク補正制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
【００１０】
（１）本適用例に係るエンジントルク補正制御装置は、車両の駆動源であるエンジンが出力するトルクを算出するエンジントルク算出手段と、前記エンジンの無負荷状態を判定する無負荷判定手段と、前記無負荷判定手段により前記エンジンが無負荷状態にあることが判定された時に前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクを誤差トルクとして記憶し、その後前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクに対し前記誤差トルク分を補正する誤差補正手段と、を備える。
【００１１】
（２）本適用例に係るエンジントルク補正制御装置は、上記（１）において、前記無負荷判定手段は、少なくとも、前記エンジンと連結される変速機がニュートラル状態であり、前記エンジンにより駆動するコンプレッサ及びオルタネータがいずれも非作動状態である場合に、前記エンジンが無負荷状態であると判定する。これにより、容易にエンジンの無負荷状態を判定することができる。
【００１２】
（３）本適用例に係るエンジントルク補正制御装置は、上記（１）又は（２）において、前記誤差補正手段は、前記無負荷判定手段により前記エンジンが無負荷状態にあることが判定された時に、前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクを前記エンジンの回転数に応じた誤差トルクとして記憶し、その後前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクに対し前記エンジンの回転数に応じた前記誤差トルク分を補正する。これにより、より精度高くエンジントルクの誤差を補正することができる。
【００１３】
（４）本適用例に係るエンジントルク補正制御装置は、上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記誤差補正手段は、前記無負荷判定手段により前記エンジンが無負荷状態にあることが判定された時に、前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクを前記エンジンの温度に応じて誤差トルクとして記憶し、その後前記エンジントルク算出手段により算出されるトルクに対し前記エンジンの温度に応じた前記誤差トルク分を補正する。これにより、より精度高くエンジントルクの誤差を補正することができる。
【００１４】
（５）本適用例に係るエンジントルク補正制御装置は、上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記無負荷判定手段は、前記車両の工場出荷前に、前記エンジンの無負荷状態を判定する。これにより、確実にエンジンの無負荷状態を判定することができ、車両の工場出荷直後からエンジントルクの補正を行うことができる。
【００１５】
（６）本適用例に係るエンジントルク補正制御装置は、上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記エンジンから変速機への駆動力の断接を行うクラッチと、前記変速機及び前記クラッチの制御を行う変速制御手段と、を備え、前記変速制御手段は、前記誤差補正手段により補正されたトルクを用いて、前記変速機及び前記クラッチの制御を行う。これより、変速機及びクラッチを変速制御手段により行う構成において、より正確な変速制御及びクラッチ制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記手段を用いる本発明によれば、ＥＣＵ等のエンジントルク算出手段により算出されるエンジントルク情報を容易に補正することができ、エンジントルク情報の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態におけるエンジントルク補正制御装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図である。
【図２】エンジン回転数及びエンジン温度に応じた誤差トルクマップの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化したエンジントルク補正制御装置の一実施形態を説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態におけるエンジントルク補正制御装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図であり、以下同図に基づき本実施形態の構成について説明する。
【００２０】
本実施形態における車両はトラックであり、走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１の出力軸１ａにはクラッチ２を介して自動変速機（以下、単に変速機という）３の入力軸３ａが接続され、クラッチ２の接続時にエンジン１の回転が変速機３に伝達されるようになっている。当該変速機３は、例えば前進６段及び後進１段を備えた手動式変速機をベースとしたものであり、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ２の断接操作を自動化した、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）である。
【００２１】
クラッチ２は、フライホイール４にクラッチ板５をプレッシャスプリング６により圧接させて接続される一方、フライホイール４からクラッチ板５を離間させることにより切断される乾式の摩擦クラッチとして構成されている。クラッチ板５にはアウタレバー７を介してエアシリンダ８が連結され、エアシリンダ８には電磁弁９が介装されたエア通路１０を介して圧縮エアを充填したエアタンク１１が接続されている。
【００２２】
電磁弁９の開弁時にはエアタンク１１からエア通路１０を介してエアシリンダ８に圧縮エアが供給され、エアシリンダ８が作動してアウタレバー７を介してクラッチ板５をフライホイール４から離間させ、これによりクラッチ２が接続状態から切断状態に切り替えられる。一方、電磁弁９が閉弁すると、圧縮エアの供給中止によりエアシリンダ８が作動しなくなることから、クラッチ板５はプレッシャスプリング６によりフライホイール４に圧接され、これによりクラッチ２は切断状態から接続状態に切り替えられる。このように電磁弁９の開閉に応じてエアシリンダ８が作動して、クラッチ２を自動的に断接操作可能になっている。
【００２３】
変速機３には変速段を切り替えるためのギヤシフトユニット１２が設けられ、図示はしないがギヤシフトユニット１２は、変速機３内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数のエアシリンダ、及び各エアシリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット１２はエア通路１３を介して上記したエアタンク１１と接続されており、各電磁弁の開閉に応じてエアタンク１１からの圧縮エアが対応するエアシリンダに供給され、そのエアシリンダが作動して対応するシフトフォークを切替操作すると、切替操作に応じて変速機３の変速段のギヤ入れが行われる。このようにギヤシフトユニット１２の電磁弁の開閉に応じてエアシリンダが作動して、変速機３を自動的に変速操作可能になっている。そして、変速機３の出力軸３ｂは、図示しないプロペラシャフトと連結されており、変速機３を経た駆動力が駆動輪へと伝達される。
【００２４】
またエンジン１においてクラッチ２とは反対側に位置する出力軸１ａには、エンジン１の回転を伝達するベルト１４を介してオルタネータ１５及びコンプレッサ１６が接続されている。オルタネータ１５は、回転することで発電を行うものであり、発電された電力は図示しないバッテリに充電される。コンプレッサ１６は図示しない空調回路に設けられており、回転することで空調回路内を循環する冷媒を圧縮するものである。
【００２５】
車両内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（Engine Control Unit）２０及びＴＣＵ（Transmission Control Unit）２１等の制御ユニットが設置されている。ＥＣＵ２０はエンジン１の制御を行う制御ユニットであり、ＴＣＵ２１はクラッチ２及び変速機３の制御を行う制御ユニットである。
【００２６】
ＥＣＵ２０には、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ２２及びエンジン１の温度を検出するエンジン温度センサ２３、アクセルペダル１７の踏込量を検出するアクセルセンサ２４等のセンサ類が接続されている。具体的にはエンジン回転数センサ２２はエンジン１の出力軸１ａの回転速度からエンジン回転数を検出するセンサであり、エンジン温度センサ２３はエンジン１の冷却水温度又はエンジンオイル温度を検出するセンサであり、アクセルセンサ２４はアクセルペダル１７の開度を検出するセンサである。
【００２７】
そして、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数センサ２２により検出されたエンジン回転数及びアクセルセンサ２４により検出されたアクセル開度に基づき、図示しないマップからエンジン１の各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転数及び燃料噴射量に基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき各気筒の燃料噴射弁を駆動制御することでエンジン１を駆動させる。さらに、ＥＣＵ２０は各気筒への燃料噴射量とエンジン回転数に基づきエンジン１が出力するトルク（以下エンジントルクという）を算出する（エンジントルク算出手段）。
【００２８】
一方、ＴＣＵ２１には、変速機３の現変速段を検出する変速段センサ２５、変速機３の入力軸３ａの回転速度を検出するクラッチ回転速度センサ２６、クラッチ２のクラッチストロークを検出するクラッチストロークセンサ２７等のセンサ類が接続されている。また、ＴＣＵ２１は、オルタネータ１５、コンプレッサ１６、及び車両の灯火類１８とも接続されており、これら各種装置の作動・非作動情報（ＯＮ、ＯＦＦ情報）を取得可能である。
【００２９】
さらに、ＴＣＵ２１はＥＣＵ２０と例えばＣＡＮ通信により接続されており、相互に情報伝達可能である。そこでＴＣＵ２１は、ＥＣＵ２０からエンジン１の運転状態に関する情報を取得し、エンジン１の運転状態に応じてクラッチ２及び変速機３を制御する。
【００３０】
詳しくは、ＴＣＵ２１は、ＥＣＵ２０において算出されたエンジントルクの情報を取得し、変速が必要な際にはクラッチ２の断接制御と変速機３の変速動作を行う。ＴＣＵ２１は、クラッチ２の断接を切り替える電磁弁９に対して、駆動電流値を調整することでクラッチストローク（断接状態）を調整する。
【００３１】
例えば車両をクリープ走行させる際には、ＥＣＵ２０によりエンジン１がアイドリング状態に制御されている一方で、ＴＣＵ２１はギヤシフトユニット１２を制御して変速機３の変速段を予め定められた発進段にギヤ入れした状態で、電磁弁９への駆動電流値を調整してクラッチを接続させていくことでクリープトルクを発生させる。また、ＴＣＵ２１は車両の通常走行時においても変速時のトルクショックを軽減するべく、クラッチ２を完全に接続せずに微少に滑らせるようクラッチストロークを制御する、いわゆるマイクロスリップ制御も実行可能である。
【００３２】
ＴＣＵ２１は、上述したようなクラッチ２及び変速機３の制御を行うに際して、ＥＣＵ２０から取得するエンジントルク情報の誤差補正制御も行う（誤差補正手段）。
【００３３】
詳しくは、ＴＣＵ２１は、本来エンジントルクが０となるエンジン１の無負荷状態を判定し（無負荷判定手段）、エンジン無負荷状態時にＥＣＵ２１により算出されたエンジントルクを、誤差トルクとして記憶する。その後、ＴＣＵ２１は、クラッチ２及び変速機３を制御するためにエンジントルク情報を用いる際には、ＥＣＵ２０により算出されたエンジントルクに対し記憶した誤差トルク分を補正した補正エンジントルク情報を用いる（誤差補正手段）。
【００３４】
具体的には、例えば車両の工場出荷前において、変速機３がニュートラル状態であり、オルタネータ１５、コンプレッサ１６、灯火類１８等が全て非作動状態（ＯＦＦ状態）であることを条件に、エンジン１が無負荷状態であると判定する。そして、このエンジン無負荷状態にあるときに、エンジン１をアイドリング運転させて、ＥＣＵ２０により算出されるエンジントルクをＴＣＵ２１が取得して、誤差トルクとして記憶する。
【００３５】
つまり、エンジン１が無負荷状態であるときには、ＥＣＵ２０により算出されるエンジントルクは本来０Ｎｍになるはずにも関わらず、ＥＣＵ２０により正又は負のエンジントルクが算出される場合は、この算出されたエンジントルクの値は、そのまま誤差トルクの値となる。そこでＴＣＵ２１はこの誤差トルクを記憶し、車両出荷後においては、ＥＣＵ２０により算出されたエンジントルクに、誤差トルク分を相殺するよう補正することで、実際にエンジン１から出力されているエンジントルクに近づけた情報に基づく制御が可能となる。
【００３６】
さらに、エンジントルクの誤差はエンジン回転数の影響を受けることから、ＴＣＵ２１は、車両の工場出荷前のエンジン無負荷状態時に、ＥＣＵ２１を介してエンジン回転数を変化させ、所定のエンジン回転数ごとにＥＣＵ２１が算出するエンジントルクを取得して、エンジン回転数に応じた誤差トルクを記憶する。また、エンジントルクの誤差はエンジン温度にも影響を受けることから、ＴＣＵ２１は、車両の工場出荷前のエンジン無負荷状態時に、エンジン温度の変化に応じ、所定のエンジン温度ごとにＥＣＵ２１が算出するエンジントルクを取得して、エンジン温度に応じた誤差トルクとしても記憶する。
【００３７】
このようにエンジン回転数及びエンジン温度に応じた誤差トルクは、図２に一例を示すように、横軸をエンジン回転数、縦軸をエンジン温度とするマトリクス状の誤差トルクマップとして記憶可能である。
【００３８】
例えば、図２のマップにおいては、太枠で示すように、エンジン回転数が１５００〜２０００ｒｐｍの範囲であり、エンジン温度が６０〜８０℃の範囲にあるときには、誤差トルクは＋２０Ｎｍとして記憶されている。従って、工場出荷後、エンジン１の運転状態がエンジン回転数１５００〜２０００ｒｐｍ、エンジン温度６０〜８０℃の範囲にあるときに、ＥＣＵ２０から取得した算出エンジントルクが６０Ｎｍであった場合、ＴＣＵ２１は誤差トルク+２０Ｎｍを相殺すべく、誤差トルク分を減算した補正エンジントルク（６０Ｎｍ−２０Ｎｍ＝４０Ｎｍ）に基づいて、クラッチ２及び変速機３の制御を行う。
【００３９】
このように、本実施形態におけるＴＣＵ２１は、エンジン無負荷状態時においてＥＣＵ２０により算出されるエンジントルクを誤差トルクとして記憶し、その後は誤差トルク分を補正した補正エンジントルクを用いることで、エンジントルク情報の精度を向上させることができる。
【００４０】
また、エンジン１の無負荷状態の判定については、少なくとも、変速機３がニュートラル状態であり、オルタネータ１５、コンプレッサ１６がいずれも非作動状態であることを条件とすることで、容易にエンジン１の無負荷状態を判定することができる。
【００４１】
また、エンジン回転数及びエンジン温度に応じて誤差トルクを記憶することで、エンジン１の状態に応じ、より一層エンジントルク情報の精度を向上させることができる。
【００４２】
特に、誤差トルクの記憶を、車両の工場出荷前に行っておくことで、エンジンの無負荷状態を確実に実現でき、工場出荷直後から補正エンジントルクによるクラッチ２及び変速機３の制御を行うことができる。
【００４３】
また、ＴＣＵ２１が補正エンジントルクに基づきクラッチ２及び変速機３を行うことで、正確なクリープ制御や変速制御を行うことができる。
【００４４】
以上で本発明に係るエンジントルク補正制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
【００４５】
上記実施形態では、車両をトラックとしているが、本発明を適用することのできる車両はこれに限られるものではなく、乗用車にも適用することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、エンジン１はディーゼルエンジンであるが、エンジンはこれに限られず、例えばガソリンエンジンでもよい。また、上記実施形態では、変速機は前進６段後進１段の変速段を有したものであるが、変速機の構成はこれに限られず、前進１２段又は１６段等の多段変速機であってもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、クラッチ２は乾式の摩擦クラッチとして構成されているが、クラッチの構成はこれに限られるものではない。例えば、湿式の多板摩擦クラッチでもよい。さらに、クラッチ及び変速機構を２系統有する、いわゆるデュアルクラッチ変速機にも本発明を適用可能である。
【００４８】
また、上記実施形態は、クラッチ２及び変速機３は圧縮エアを用いてクラッチの断接及び変速段の切り替えを行う構成であるが、圧縮エアに代えて油圧を用いてクラッチの断接及び変速段の切り替えを行う構成としてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、ＴＣＵ２１は車両の工場出荷前でのエンジン無負荷状態時に誤差トルクの記憶を行っているが、エンジンの無負荷状態の判定は工場出荷前に限られるものではない。例えば、車両の工場出荷後において、車両停車時等にエンジンの無負荷状態が判定された場合にも、ＥＣＵにより算出されたエンジントルクを誤差トルクとして記憶してもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、変速機３がニュートラル状態であり、オルタネータ１５、コンプレッサ１６、灯火類１８等が全て非作動状態であることを条件に、エンジン無負荷状態と判定しているが、判定条件はこれに限られるものではない。例えば、エンジンにオルタネータやコンプレッサ以外の補機類が設けられている場合には、当該補機類が非作動であることも条件に加えることが好ましい。
【００５１】
また、上記実施形態では、エンジン回転数及びエンジン温度の両方に応じて誤差トルクを記憶しているが、誤差トルクはエンジン回転数のみに応じて、又はエンジン温度のみに応じて記憶してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、オルタネータ１５、コンプレッサ１６、及び車両の灯火類１８等の各種装置の作動・非作動情報をＴＣＵ２１が直接的に取得しているが、例えば車両の出荷前における初期設定作業において作業者が、各種装置を非作動に操作してエンジンが無負荷状態であることをＴＣＵ２１に指示してもよい。つまり、ＴＣＵはこのような外部からの指示情報に応じてエンジンの無負荷状態を判定してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  エンジン
１ａ  出力軸
２  クラッチ
３  変速機
１５  オルタネータ
１６  コンプレッサ
１７  アクセルペダル
１８  灯火類
２０  ＥＣＵ（エンジントルク算出手段）
２１  ＴＣＵ（無負荷判定手段、誤差補正手段）
２２  エンジン回転数センサ
２３  エンジン温度センサ
２４  アクセルセンサ
２５  変速段センサ
２６  クラッチ回転速度センサ
２７  クラッチストロークセンサ
【図１】
2016211388.tif 000003
【図２】
2016211388.tif 000004