JP5472062B2 - クラッチ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと変速機との間に設けられる自動クラッチを制御するクラッチ制御装置に関する。

エンジン（内燃機関）等の駆動源を搭載した車両において、エンジンが発生するトルクおよび回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチおよびブレーキと遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する遊星歯車式変速機や、変速比を無段階に調整可能なベルト式無段変速機などがある。

また、車両に搭載される変速機として、変速操作（ギヤ段の切り替え）をアクチュエータによって自動的に行う自動化マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がある。このようなＡＭＴとエンジン等の駆動源との接続には、自動クラッチが適用される。自動クラッチは、アクチュエータによって接続状態と切断状態とを切り換え可能に構成され、接続状態のときにエンジンと変速機との間でトルクを伝達するように制御される（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１９６０８６号公報

自動クラッチを備えた車両では、車両発進時、エンジン回転数や、アクセル開度などのエンジンの運転状態に応じて設定される目標クラッチトルクに一致するように、自動クランクのクラッチトルクのフィードバック制御が行われる。しかし、この場合、制御系等の応答遅れに起因してエンジンの回転数、駆動力などにハンチングが発生することが懸念される。このような問題は、アクチュエータの感度が高い場合（ストローク当たりのクラッチトルクの変動量が大きい場合）、特に懸念される。

上述のようなハンチングを抑制する対策として、クラッチトルクのフィードバック制御に積分項を導入することが考えられる。しかし、フィードバック制御の積分項は、急速には０に近づかないという特性を有する。一方、急ブレーキの際には、目標クラッチトルクを急速に０としてクラッチを解放する必要がある。したがって、クラッチトルクのフィードバック制御に積分項を導入すると、目標クラッチトルクを急速に０とすることが困難となり、急ブレーキ時にも、積分項の存在により自動クラッチがトルク伝達可能な状態となって、その結果、エンストが発生することが懸念される。

本発明は、そのような問題点に鑑みてなされたものであり、急ブレーキ時に自動クラッチを確実に切断状態としてエンストの発生を防ぐことが可能なクラッチ制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、アクチュエータによって接続状態と切断状態とを切り換え可能に構成され、接続状態のときにエンジンと変速機との間でトルクを伝達する自動クラッチを備え、自動クラッチのクラッチトルクが目標クラッチトルクに一致するようにフィードバック制御を行うクラッチ制御装置であって、車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記クラッチトルクのフィードバック制御の積分項に対し上下限ガードを設定するガード手段とを備え、上下限ガードのガード値は、アクセル開度が小さいほど、上記積分項を小さく制限するように設定されることを特徴としている。

上記構成のクラッチ制御装置によれば、アクセル開度が小さいほど上下限ガードのガード値を小さくしているので、アクセル開度が小さく急ブレーキが見込まれるときには、積分項を急速に０に近づけることができる。したがって、クラッチトルクのフィードバック制御に積分項を導入した場合にも、目標クラッチトルクを急速に０に近づけることができる。これにより、急ブレーキ時に自動クラッチを確実に切断状態としてエンストの発生を防ぐことができる。この場合、アクセル開度が０のとき、上下限ガードのガード値を０とすることで、急ブレーキ時により確実にエンストの発生を防ぐことができる。

本発明において、上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、上記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数が、予め設定された目標値から離れる方向に変化する場合には、上記積分項を用いて上記目標クラッチトルクを設定することが好ましい。言い換えれば、エンジン回転数が目標値に近づく方向に変化する場合には、積分項を用いずに目標クラッチトルクを設定するようにしている。その理由は、エンジン回転数が目標値に近づく方向に変化する場合に、積分項を用いて目標クラッチトルクを設定すると、その目標値を超えてエンジン回転数が変化する可能性があり、これに起因してハンチングが発生する可能性があるからである。

また、本発明において、上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、上記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数が、予め設定された目標値から一定の範囲に設定された目標範囲外である場合には、上記積分項を用いて上記目標クラッチトルクを設定することが好ましい。言い換えれば、エンジン回転数が目標範囲内ある場合には、積分項を用いずに目標クラッチトルクを設定するようにしている。その理由は、エンジン回転数が目標範囲内ある場合に、積分項を用いて目標クラッチトルクを設定すると、その目標値を超えてエンジン回転数が変化する可能性があり、これに起因してハンチングが発生する可能性があるからである。

なお、エンジン回転数が目標値から離れる方向に変化する場合、かつ、エンジン回転数が目標範囲外である場合に、積分項を用いて目標クラッチトルクを設定することも可能である。

また、本発明において、上記積分項は、上記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数の微分値に応じて設定される加算値を積算することによって算出されることが好ましい。この場合、上記加算値は、上記エンジン回転数の微分値が小さいほど、小さく設定されることが好ましい。これにより、エンジン回転数の微分値が小さいほど、積分項への加算値を小さくしているので、エンジン回転数が目標値から離れる速度が０になる手前で積分項の増加を緩めることができ、制御系等の応答遅れを加味した制御が可能となる。

本発明のクラッチ制御装置によれば、アクセル開度が小さいほど上下限ガードのガード値を小さくしているので、アクセル開度が小さく急ブレーキが見込まれるときには、積分項を急速に０に近づけることができる。したがって、クラッチトルクのフィードバック制御に積分項を導入した場合にも、目標クラッチトルクを急速に０に近づけることができる。これにより、急ブレーキ時に自動クラッチを確実に切断状態としてエンストの発生を防ぐことができる。

本発明を適用する車両およびその制御系の一例を模式的に示す図である。 自動クラッチの構成の一例を示す断面図である。 変速操作装置のゲート機構およびアクチュエータの一例を模式的に示す図である。 シフト装置のシフトゲートの一例を模式的に示す図である。 ＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。 アクセル開度と、エンジンの釣り合い回転数との関係を示すマップである。 エンジン回転数の微分値と、クラッチトルクのフィードバック制御の積分項への加算値との関係を示すマップである。 アクセル開度と、クラッチトルクのフィードバック制御のＦＦ項との関係を示すマップである。

本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１に例示する車両には、エンジン（駆動源）１、自動クラッチ２、変速機３、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などが搭載されている。以下、エンジン１、自動クラッチ２、変速機３、およびＥＣＵ１００についてそれぞれ説明する。

−エンジン−
図１に示すように、エンジン１は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関で構成され、その出力軸であるクランクシャフト１１には、自動クラッチ２のフライホイール２１（図２参照）が連結されている。クランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数ＮＥ）は、エンジン回転数センサ４０１によって検出される。

エンジン１に吸入される空気量は、電子制御式のスロットルバルブ１２により調整される。スロットルバルブ１２の開度（スロットル開度）は、ドライバによるアクセルペダル８の操作とは独立してＥＣＵ１００によって制御されるようになっている。スロットルバルブ１２のスロットル開度は、スロットル開度センサ４０２によって検出される。

具体的には、エンジン回転数センサ４０１によって検出されるエンジン回転数ＮＥ、ドライバによるアクセルペダル８の踏み込み量（アクセル開度）θ_AC等のエンジン１の運転状態に応じた適正な吸入空気量（目標吸気量）が得られるように、スロットルバルブ１２のスロットル開度が制御される。より詳細には、スロットル開度センサ４０２によってスロットルバルブ１２の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するように、スロットルバルブ１２のスロットルモータ１３をフィードバック制御している。

−自動クラッチ−
自動クラッチ２は、アクチュエータによって接続状態と切断状態とを切り換え可能に構成され、接続状態のときにエンジン１と変速機３との間でトルクを伝達する。具体的には、自動クラッチ２は、図２に示するように、乾式単板の摩擦クラッチ（以下、単に「クラッチ」という）２０と、クラッチ操作装置２００とを備えている。

クラッチ２０は、フライホイール２１、クラッチディスク２２、プレッシャプレート２３、ダイヤフラムスプリング２４などを備えている。フライホイール２１は、クランクシャフト１１に取り付けられている。クラッチディスク２２は、変速機３の入力軸３１にスプライン嵌合によって固定されており、フライホイール２１に対向配置されている。

プレッシャプレート２３は、クラッチディスク２２とダイヤフラムスプリング２４との間に配置されており、ダイヤフラムスプリング２４の外周部によってフライホイール２１側へ押し付けられている。このプレッシャプレート２３の押し付けにより、クラッチディスク２２とプレッシャプレート２３との間、および、フライホイール２１とクラッチディスク２２との間でそれぞれ摩擦力が発生する。これらの摩擦力により、クラッチ２０が接続（継合）された状態となり、フライホイール２１、クラッチディスク２２、およびプレッシャプレート２３が一体となって回転する。

このようにして、クラッチ２０が接続状態になると、エンジン１から変速機３に動力が伝達される。この動力伝達に伴ってエンジン１からクラッチ２０を介して変速機３に伝達されるトルクは、「クラッチトルク」と呼ばれる。このクラッチトルクは、クラッチ２０が切断された状態ではほぼ「０」であり、クラッチ２０が徐々に継合されてクラッチディスク２２の滑りが減少するにつれて増大し、最終的にクラッチ２０が完全に継合された状態では、エンジン１のクランクシャフト１１の回転トルク（エンジントルク）に一致する。

クラッチ操作装置２００は、クラッチ２０のプレッシャプレート２３を軸方向（図２では左右方向）に変位させることによって、当該プレッシャプレート２３とフライホイール２１との間にクラッチディスク２２を強く挟む状態または引き離す状態に設定する。クラッチ操作装置２００は、油圧式のクラッチレリーズ装置２０１、油圧制御装置２０２などを備えている。

クラッチレリーズ装置２０１は、クラッチ２０のダイヤフラムスプリング２４の中央部分に当接されるレリーズベアリング２０３を備えている。レリーズベアリング２０３は、変速機３の入力軸３１に軸方向に変位可能に嵌合されている。レリーズベアリング２０３の外周側には、このレリーズベアリング２０３の位置（入力軸３１の軸心に沿う方向の位置：クラッチストローク位置に相当）を検出するためのクラッチストロークセンサ４１０が備えられている。例えば、レリーズベアリング２０３の外周面にクラッチストロークセンサ４１０に対向する突起２０３ａを設け、この突起２０３ａの位置をクラッチストロークセンサ４１０によって検出するようにしている。

油圧制御装置２０２は、クラッチレリーズ装置２０１の油圧室に供給する作動油の油圧を制御することにより、レリーズベアリング２０３を変速機３の入力軸３１上で軸方向に変位させる。油圧制御装置２０２は、クラッチマスターシリンダ２１０と、クラッチアクチュエータ２１１と、動力伝達機構２１２とを備えている。

クラッチマスターシリンダ２１０は、油圧配管２１３およびアウタースリーブ２０５の油通路を介して、クラッチレリーズ装置２０１の油圧室に接続されている。クラッチアクチュエータ２１１は、例えば電動モータとされる。

動力伝達機構２１２は、クラッチアクチュエータ２１１で発生する回転動力を減速するとともに、その回転動力をクラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａを直線的に往復変位させる駆動力に変換する。この動力伝達機構２１２は、例えば複数の歯車等を組み合わせた構成とされ、上記直線駆動力の出力部分には、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａに連結されるプッシュロッド２１２ａが設けられている。

そして、自動クラッチ２のクラッチ操作装置２００（クラッチアクチュエータ２１１）には、ＥＣＵ１００からの制御信号が供給され、その制御信号に基づいてクラッチアクチュエータ２１１が駆動制御される。

具体的には、図２に示すクラッチ２０の接続状態から、クラッチアクチュエータ２１１を所定方向に回転駆動させると、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａが押圧される。このピストン２１０ａの押圧によってクラッチマスターシリンダ２１０内の作動油の油圧が油圧配管２１３を通じてクラッチレリーズ装置２０１の油圧室へ印加され、このクラッチレリーズ装置２０１のピストン（図示省略）がフライホイール２１側へ押動される。これにより、ダイヤフラムスプリング２４の中央部分（つまり、レリーズベアリング２０３が当接するダイヤフラムスプリング２４の部分）が、フライホイール２１側（図２では左側）に向けて移動して、ダイヤフラムスプリング２４が反転する。これに伴って、ダイヤフラムスプリング２４によるプレッシャプレート２３の押し付け力が弱くなり、摩擦力が減少する結果、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３の入力軸３１とが切り離されたクラッチ２０の切断状態となる。

逆に、クラッチ２０の切断状態から、クラッチアクチュエータ２１１を上記とは逆方向に回転駆動させると、クラッチマスターシリンダ２１０のピストン２１０ａに対する押圧が解除される。これにより、ダイヤフラムスプリング２４の弾性力によってレリーズベアリング２０３が押し戻されるとともに、クラッチレリーズ装置２０１のピストンが引き戻されることになるので、油圧室内の作動油が油圧配管２１３を経てクラッチマスターシリンダ２１０内に戻される。また、ダイヤフラムスプリング２４の弾性力によってプレッシャプレート２３がフライホイール２１側へ押動される。これに伴って、クラッチディスク２２とプレッシャプレート２３との間、および、フライホイール２１とクラッチディスク２２との間でそれぞれ摩擦力が増大し、これらの摩擦力によって、エンジン１のクランクシャフト１１と変速機３の入力軸３１とが接続されたクラッチ２０の接続状態となる。

−変速機−
変速機３は、例えば前進５段、後進１段の平行歯車式変速機などの一般的なマニュアルトランスミッションと同様の構成を有している。変速機３の入力軸３１は、クラッチ２０のクラッチディスク２２に連結されている（図２参照）。

図１に示すように、変速機３は、入力側ギヤ群３３と、出力側ギヤ群３４とを備えている。入力側ギヤ群３３の各ギヤは、入力軸３１に連結され、出力側ギヤ群３４の各ギヤは、出力軸３２に連結されている。そして、変速操作装置３００によって、入力側ギヤ群３３のいずれか１つのギヤと、出力側ギヤ群３４のいずれか１つのギヤとが噛合されて、噛合されたギヤに対応するギヤ段が選択される。変速機３の出力軸３２の回転は、プロペラシャフト４、ディファレンシャルギヤ５、ドライブシャフト６などを介して駆動輪７に伝達される。

変速機３の入力軸３１の回転数は、入力軸回転数センサ４０３によって検出される。変速機３の出力軸３２の回転数は、出力軸回転数センサ４０４によって検出される。これら入力軸回転数センサ４０３および出力軸回転数センサ４０４の出力信号から得られる回転数の比（出力回転数／入力回転数）に基づいて、変速機３の現在のギヤ段を判定することができる。

この実施形態では、変速機３には、シフトフォークおよびセレクトアンドシフトシャフトを有する変速操作装置３００が設けられており、全体としてギヤ変速操作を自動的に行う自動化マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）を構成している。

変速操作装置３００は、図３に示すように、セレクト方向の操作（セレクト操作）を行う油圧式のセレクトアクチュエータ３０１、シフト方向の操作（シフト操作）を行う油圧式のシフトアクチュエータ３０２、これらアクチュエータ３０１、３０２に供給する作動油の油圧を制御する油圧回路３０３などを備えている。

変速操作装置３００には、ギヤ段を規定するシフト位置を有する複数のゲートがセレクト方向に沿って配列されている。具体的には、図３に示すように、１速（１ｓｔ）と２速（２ｎｄ）とを規定する第１ゲート３１１、３速（３ｒｄ）と４速（４ｔｈ）とを規定する第２ゲート３１２、および、５速（５ｔｈ）と後退（Ｒｅｖ）とを規定する第３ゲート３１３がセレクト方向に沿って配列されている。

そして、第１ゲート３１１〜第３ゲート３１３のうち、いずれか１つのゲート（例えば第１ゲート３１１）を、セレクトアクチュエータ３０１の駆動によって選択した状態で、シフトアクチュエータ３０２を駆動することによって、ギヤ段の切り替え（例えばニュートラル（Ｎ）→１速（１ｓｔ））を行うことができる。

油圧回路３０３には、励磁コイルへの通電により弁体を作動させるソレノイドバルブ等が設けられており、そのソレノイドバルブの励磁コイルへの通電または非通電を行うことによって、セレクトアクチュエータ３０１およびシフトアクチュエータ３０２の各アクチュエータへの油圧の供給または油圧の解放を制御する。

また、変速操作装置３００の油圧回路３０３には、ＥＣＵ１００からのソレノイド制御信号（油圧指令値）が供給され、そのソレノイド制御信号に基づいて、セレクトアクチュエータ３０１およびシフトアクチュエータ３０２がそれぞれ個別に駆動制御される。その結果、変速機３のセレクト操作およびシフト操作が自動的に実行される。

−シフト装置−
車両の運転席の近傍には、図１に示すように、シフト装置９が配置されている。このシフト装置９には、シフトレバー９１が変位操作可能に設けられている。また、シフト装置９には、図４に示すように、パーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、およびシーケンシャル（Ｓ）位置を有するシフトゲート９２が形成されており、ドライバが所望の変速位置へシフトレバー９１を変位させることが可能となっている。これらＰ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｓ位置（下記の「＋」位置および「−」位置も含む）の各変速位置は、シフトポジションセンサ４０６によって検出される。

例えば、シフトレバー９１がＮ位置に操作されると、変速機３の入力側ギヤ群３３と出力側ギヤ群３４とのギヤ対が噛み合わない状態となり、各変速ギヤ列での動力伝達が切断される。シフトレバー９１がＲ位置に操作されると、変速機３は後進ギヤ段に切り換えられる。

シフトレバー９１がＤ位置に操作されている場合には、車両の運転状態などに応じて、変速機３の複数の前進ギヤ段（前進５速）が自動的に変速制御される。つまり、オートマチックモードでの変速動作が行われる。

また、シフトレバー９１がＳ位置に操作されている場合に、シフトレバー９１がＳ位置を中立位置として「＋」位置または「−」位置に操作されると、変速機３の前進ギヤ段がアップまたはダウンされる。具体的には、「＋」位置へのシフトレバー９１の１回操作ごとにギヤ段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→…→５ｔｈ）される。一方、「−」位置へのシフトレバー９１の１回操作ごとにギヤ段が１段ずつダウン（例えば５ｔｈ→４ｔｈ→…→１ｓｔ）される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどを備えており、これらＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびバックアップＲＡＭは、双方向性バスを介して互いに接続されている。ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムを読み出して実行することによって各種の処理を行う。ＲＡＭは、ＣＰＵでの処理の結果や、各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、エンジン１の停止時に、保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

ＥＣＵ１００には、エンジン回転数センサ４０１、スロットル開度センサ４０２、入力軸回転数センサ４０３、出力軸回転数センサ４０４、アクセルペダル８のアクセル開度θ_ACを検出するアクセル開度センサ４０５、シフトポジションセンサ４０６、クラッチストロークセンサ４１０などが接続されており、これら各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。また、ＥＣＵ１００には、エンジン１のスロットルバルブ１２を開閉するスロットルモータ１３、自動クラッチ２のクラッチ操作装置２００、変速機３の変速操作装置３００などが接続されている。

ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ１２の開度制御を含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ１００は、変速機３の変速時等において自動クラッチ２のクラッチ操作装置２００に制御信号を供給して、自動クラッチ２に上記切断動作および接続動作を行わせる。さらに、ＥＣＵ１００は、変速機３の変速操作装置３００に制御信号を供給して、変速機３のギヤ段を切り換える変速制御を行う。

そして、この実施形態では、ＥＣＵ１００は、車両発進時、クラッチ２０の実際のクラッチトルクが目標クラッチトルクに一致するように、クラッチトルクのフィードバック制御を行っている。具体的には、ＥＣＵ１００は、車両発進時、エンジン１のエンジン回転数ＮＥ、ドライバによるアクセルペダル８のアクセル開度θ_AC等のエンジン１の運転状態に応じた適正なクラッチトルク（目標クラッチトルク）が得られるように、クラッチ操作装置２００のクラッチアクチュエータ２１１をフィードバック制御している。より詳細には、クラッチストロークセンサ４１０によって実際のクラッチストロークを検出し、その実クラッチストロークが、上記目標クラッチトルクが得られるクラッチストローク（目標クラッチストローク）に一致するように、クラッチアクチュエータ２１１をフィードバック制御している。

この実施形態では、上記クラッチトルクのフィードバック制御に積分項を導入している。この点について簡単に説明する。

従来では、車両発進時の目標クラッチトルクＴｃ_TGTは、例えば、アクセルペダル８のアクセル開度θ_ACに応じて設定されるＦＦ項Ｔｃ_FFと、エンジン１のエンジン回転数ＮＥに応じて設定されるＦＢ項Ｔｃ_FBとより設定されていた。つまり、目標クラッチトルクＴｃ_TGTが、［Ｔｃ_TGT＝Ｔｃ_FF＋Ｔｃ_FB］の関係から算出されていた。ＦＦ項Ｔｃ_FFは、アクセルペダル８のアクセル開度θ_ACが大きくなるほど、大きくなるという特性を有する（例えば、図８参照）。ＦＢ項Ｔｃ_FBは、エンジン１のエンジン回転数ＮＥに追従して変化するという特性を有する。

この実施形態では、制御系等の応答遅れに起因するエンジン１のエンジン回転数ＮＥなどのハンチングを抑制する観点から、目標クラッチトルクＴｃ_TGTの設定にエンジン１のエンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥに応じて設定される積分項ＴｃΔ_NEを導入するようにしている。つまり、目標クラッチトルクＴｃ_TGTは、［Ｔｃ_TGT＝Ｔｃ_FF＋Ｔｃ_FB＋ＴｃΔ_NE］の関係から算出される。既に述べたように、フィードバック制御の積分項は急速には０に近づかないという特性を有するため、クラッチトルクのフィードバック制御に上記積分項ＴｃΔ_NEを導入すると、急ブレーキ時にエンストが発生する可能性がある。

そこで、この実施形態では、図５に示すような制御を行って急ブレーキ時にエンストの発生を防ぐようにしている。図５のフローチャートに示すルーチンは、ＥＣＵ１００が実行するクラッチ２０のクラッチトルクのフィードバック制御に関するものであり、一定周期ごとに繰り返される。

まず、ＥＣＵ１００は、ステップＳＴ１において、上記クラッチトルクのフィードバック制御に上記積分項ＴｃΔ_NEを用いるか否かを判定する。具体的には、エンジン１のエンジン回転数ＮＥが目標範囲外にあり、かつ、エンジン回転数ＮＥが目標値（例えば後述する釣り合い回転数）から離れる方向に変化しているか否かが判定される。そして、ステップＳＴ１の判定が肯定判定の場合には、以降のステップＳＴ２、ＳＴ３へ進み、積分項ＴｃΔ_NEを用いて目標クラッチトルクＴｃ_TGTを設定する。一方、ステップＳＴ１の判定が否定判定の場合には、このフローチャートを抜け、積分項ＴｃΔ_NEを用いずに目標クラッチトルクＴｃ_TGTを設定する。

エンジン回転数ＮＥが目標範囲外にあるか否かは、例えば、図６に示すようなマップを用いて判定することが可能である。図６のマップは、アクセルペダル８のアクセル開度θ_ACと、エンジン１の釣り合い回転数（目標回転数）との関係を示すマップである。このエンジン１の釣り合い回転数は、半クラッチ状態でエンジン１のエンジントルクと、クラッチ２０のクラッチトルクとが釣り合うようなエンジン回転数であり、図６の実線Ｌ１１で示すように、アクセル開度θ_ACに応じて変化する。エンジン１の釣り合い回転数には、アクセル開度θ_ACごとに目標範囲が設定されており、この目標範囲は、釣り合い回転数から所定の範囲（例えば、±３０％）に設定されている。図６では、その目標範囲の上限のエンジン回転数および下限のエンジン回転数をそれぞれ一点鎖線Ｌ１２、Ｌ１３で示している。

そして、エンジン回転数ＮＥが上記目標範囲内にある場合には、積分項ＴｃΔ_NEを目標クラッチトルクＴｃ_TGTの設定に反映させないようにしている。この理由は、エンジン回転数ＮＥが上記目標範囲内にある場合に、積分項ＴｃΔ_NEを用いて目標クラッチトルクＴｃ_TGTを設定すると、エンジン１の釣り合い回転数のラインＬ１１を超えてエンジン回転数ＮＥが変化する可能性があり、これに起因してハンチングが発生する可能性があるからである。この場合、目標クラッチトルクＴｃ_TGTは、［Ｔｃ_FF＋Ｔｃ_FB］に設定される。

また、エンジン回転数ＮＥが上記目標範囲外にある場合でも、エンジン回転数ＮＥが目標値（釣り合い回転数）に近づく方向に変化している場合には、積分項ＴｃΔ_NEを目標クラッチトルクＴｃ_TGTの設定に反映させないようにしている。この理由は、エンジン回転数ＮＥが釣り合い回転数に近づく方向に変化する場合に、積分項ＴｃΔ_NEを用いて目標クラッチトルクＴｃ_TGTを設定すると、その釣り合い回転数のラインＬ１１を超えてエンジン回転数ＮＥが変化する可能性があり、これに起因してハンチングが発生する可能性があるからである。この場合にも、目標クラッチトルクＴｃ_TGTは、［Ｔｃ_FF＋Ｔｃ_FB］に設定される。

一方、エンジン回転数ＮＥが上記目標範囲外にあり、かつ、エンジン回転数ＮＥが釣り合い回転数から離れる方向に変化している場合には、積分項ＴｃΔ_NEを目標クラッチトルクＴｃ_TGTの設定に反映させるようにしている。この場合、目標クラッチトルクＴｃ_TGTは、［Ｔｃ_FF＋Ｔｃ_FB＋ＴｃΔ_NE］に設定される。このように、積分項ＴｃΔ_NEを用いて目標クラッチトルクＴｃ_TGTを設定することによって、エンジン回転数ＮＥを上記釣り合い回転数に速やかに近づけるようにしている。

ここで、エンジン回転数ＮＥが目標値（釣り合い回転数）から離れる方向に変化しているか否かは、エンジン回転数ＮＥの微分値（傾き）ΔＮＥ（＝ｄＮＥ／ｄｔ）を所定の閾値Ａ１（例えば０）と比較することによって判定することが可能である。この比較判定は、エンジン回転数ＮＥが目標範囲よりも大きい（高い）側にある場合には、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが閾値Ａ１以上であるか否かを判定することによって行われ、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが閾値Ａ１以上である場合、エンジン回転数ＮＥが釣り合い回転数から離れる方向に変化していると判定される。一方、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが閾値Ａ１未満である場合、エンジン回転数ＮＥが釣り合い回転数に近づく方向に変化していると判定される。

逆に、上記比較判定は、エンジン回転数ＮＥが目標範囲よりも小さい（低い）側にある場合には、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが閾値Ａ１以下であるか否かを判定することによって行われ、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが閾値Ａ１以下である場合、エンジン回転数ＮＥが釣り合い回転数から離れる方向に変化していると判定される。一方、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが閾値Ａ１よりも大きい場合、エンジン回転数ＮＥが釣り合い回転数に近づく方向に変化していると判定される。

次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳＴ２において、目標クラッチトルクＴｃ_TGTの設定に用いる積分項ＴｃΔ_NEを算出する。積分項ＴｃΔ_NEは、このフローチャートが繰り返されるごとに加算される積算値となっている。具体的には、積分項ＴｃΔ_NEの前回値にエンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥ（＝ｄＮＥ／ｄｔ）に応じて設定される値（加算値）αΔ_NEを加算することによって、今回の積分項ＴｃΔ_NEを算出する。

積分項ＴｃΔ_NEへの加算値αΔ_NEは、例えば、図７に示すようなエンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥをパラメータとするマップを用いて設定される。この図７に示すように、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが大きいほど、加算値αΔ_NEが大きく設定される。つまり、エンジン回転数ＮＥが目標回転数に対しより速い速度で変化するほど、加算値αΔ_NEが大きく設定される。また、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが０に近いときには、微分値ΔＮＥが０から遠いときに比べて、加算値αΔ_NEの変化率が緩やかになっている。図７のマップでは、加算値αΔ_NEの変化率が、ΔＮＥ＝ΔＮＥ１およびΔＮＥ＝−ΔＮＥ１のときを境にして２段階に変化している。つまり、微分値ΔＮＥの絶対値がΔＮＥ１以上の場合には、加算値αΔ_NEが急激に変化し、微分値ΔＮＥの絶対値がΔＮＥ１未満の場合には、加算値αΔ_NEが緩やかに変化している。

次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳＴ３において、ステップＳＴ２で得られた積分項ＴｃΔ_NEに対するガード処理を行う。この実施形態では、上記積分項ＴｃΔ_NEに対する上限ガードおよび下限ガードをアクセルペダル８のアクセル開度θ_ACに応じて設定するようにしている。具体的には、アクセル開度θ_ACが小さいほど、積分項ＴｃΔ_NEをより小さく制限するように上限ガードおよび下限ガードの各ガード値が設定される。

積分項ＴｃΔ_NEに対する上下限ガードは、例えば、図８に示すようなアクセルペダル８のアクセル開度θ_ACをパラメータとするマップを用いて設定することが可能である。図８のマップは、上記ＦＦ項Ｔｃ_FFを設定する際に参照されるマップであって、実線Ｌ２１で示すように、アクセルペダル８のアクセル開度θ_ACが大きくなるほど、ＦＦ項Ｔｃ_FFが大きく設定される。上限ガードおよび下限ガードの各ガード値は、一点鎖線Ｌ２２、Ｌ２３で示すように、ＦＦ項Ｔｃ_FFに対し、このＦＦ項Ｔｃ_FFの所定の割合（例えば、±５０％）を増減させた値となっている。そして、上限ガードおよび下限ガードの各ガード値は、アクセル開度θ_ACが小さいほど、小さく設定されている。また、上限ガードおよび下限ガードの各ガード値は、０となっている。

ＥＣＵ１００は、図８のマップを参照してアクセル開度θ_ACに応じた上限ガードおよび下限ガードの各ガード値を読み取り、各ガード値によって積分項ＴｃΔ_NEに対するガード処理を行う。具体的には、ステップＳＴ２で算出された積分項ＴｃΔ_NEが上限ガードのガード値を超えた場合には、そのガード値を積分項ＴｃΔ_NEとする。また、ステップＳＴ２で算出された積分項ＴｃΔ_NEが下限ガードのガード値を下回った場合には、そのガード値を積分項ＴｃΔ_NEとする。そして、ＥＣＵ１００は、以上のようにしてステップＳＴ２、ＳＴ３で得られた積分項ＴｃΔ_NEを用いて目標クラッチトルクＴｃ_TGTを設定して、クラッチトルクのフィードバック制御を行う。

この実施形態によれば、アクセル開度θ_ACが小さいほど、上限ガードおよび下限ガードの各ガード値を小さくしているので、アクセル開度θ_ACが小さく急ブレーキが見込まれるときには、ステップＳＴ３のガード処理によって積分項ＴｃΔ_NEを急速に０に近づけることができる。したがって、クラッチトルクのフィードバック制御に積分項ＴｃΔ_NEを導入した場合にも、目標クラッチトルクＴｃ_TGTを急速に０に近づけることができる。これにより、急ブレーキ時にクラッチ２０を確実に切断状態としてエンストの発生を防ぐことができる。なお、アクセル開度θ_ACが０のとき、上限ガードおよび下限ガードの各ガード値を０とすることで、急ブレーキ時により確実にエンストの発生を防ぐことができる。

また、エンジン回転数ＮＥの微分値ΔＮＥが小さいほど、積分項ＴｃΔ_NEへの加算値αΔ_NEを小さくしているので、エンジン回転数ＮＥが目標回転数から離れる速度が０になる手前で積分項ＴｃΔ_NEの増加を緩めることができ、制御系等の応答遅れを加味した制御が可能となる。

−他の実施形態−
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。

上記実施形態では、ステップＳＴ１において、エンジン１のエンジン回転数ＮＥが目標範囲外にあり、かつ、エンジン回転数ＮＥが目標値から離れる方向に変化しているか否かを判定することによって、クラッチトルクのフィードバック制御に積分項ＴｃΔ_NEを用いるか否かを判定した。しかし、エンジン１のエンジン回転数ＮＥが目標範囲外にあるか否かの判定、および、エンジン回転数ＮＥが目標値から離れる方向に変化しているか否かの判定のうちいずれか一方の判定だけを行うことによって、クラッチトルクのフィードバック制御に積分項ＴｃΔ_NEを用いるか否かを判定してもよい。

上記実施形態では、油圧制御装置２０２によって供給される油圧によって直接的にレリーズベアリング２０３を変位させ、クラッチ２０を作動させたが、油圧制御装置によって供給される油圧によって作動するレリーズフォークを介してレリーズベアリングを変位させ、クラッチ２０を作動させる構成としてもよい。

また、上記実施形態では、クラッチ２０を乾式単板の摩擦クラッチとしたが、多板クラッチや、湿式クラッチなどのクラッチを用いてもよい。

上記実施形態では、変速機３を前進５段変速のＡＭＴとした例を挙げたが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の変速機にも適用可能である。また、ＡＭＴに限らず、手動式の変速機（非ＡＭＴ）に対して組み合わされる自動クラッチに対しても本発明は適用可能である。

また、上記実施形態では、エンジン１のみが駆動源として搭載された車両に本発明を適用した例を挙げた。しかし、本発明はこれに限られることなく、例えば、エンジンと電動機（例えばモータ、ジェネレータモータ等）とが駆動源として搭載されたハイブリッド車にも適用することができる。

本発明は、アクチュエータによって接続状態と切断状態とを切り換え可能に構成され、接続状態のときにエンジンと変速機との間でトルクを伝達する自動クラッチを制御するクラッチ制御装置に利用可能である。

１ エンジン
２ 自動クラッチ
３ 変速機
８ アクセルペダル
２０ クラッチ
１００ ＥＣＵ
２００ クラッチ操作装置
２１１ クラッチアクチュエータ
４０１ エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
４０５ アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）

Claims (7)

1. アクチュエータによって接続状態と切断状態とを切り換え可能に構成され、接続状態のときにエンジンと変速機との間でトルクを伝達する自動クラッチを備え、自動クラッチのクラッチトルクが目標クラッチトルクに一致するようにフィードバック制御を行うクラッチ制御装置であって、
   車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   上記クラッチトルクのフィードバック制御の積分項に対し上下限ガードを設定するガード手段とを備え、
   上下限ガードのガード値は、上記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度が小さいほど、上記積分項を小さく制限するように設定されることを特徴とするクラッチ制御装置。
2. 請求項１に記載のクラッチ制御装置において、
   上記上限ガードのガード値は、上記アクセル開度が０のとき、０に設定されることを特徴とするクラッチ制御装置。
3. 請求項１または２に記載のクラッチ制御装置において、
   上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、
   上記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数が、予め設定された目標値から離れる方向に変化する場合には、上記積分項を用いて上記目標クラッチトルクを設定することを特徴とするクラッチ制御装置。
4. 請求項１または２に記載のクラッチ制御装置において、
   上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、
   上記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数が、予め設定された目標値から一定の範囲に設定された目標範囲外である場合には、上記積分項を用いて上記目標クラッチトルクを設定することを特徴とするクラッチ制御装置。
5. 請求項１または２に記載のクラッチ制御装置において、
   上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を備え、
   上記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数が、予め設定された目標値から離れる方向に変化する場合、かつ、上記エンジン回転数が、上記目標値から一定の範囲に設定された目標範囲外である場合には、上記積分項を用いて上記目標クラッチトルクを設定することを特徴とするクラッチ制御装置。
6. 請求項３〜５のいずれか１つに記載のクラッチ制御装置において、
   上記積分項は、上記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数の微分値に応じて設定される加算値を積算することによって算出されることを特徴するクラッチ制御装置。
7. 請求項６に記載のクラッチ制御装置において、
   上記加算値は、上記微分値が小さいほど、小さく設定されることを特徴するクラッチ制御装置。

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