JP2006226316A - Automobile controller and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の制御装置及び制御方法に係り、特に、摩擦式のクラッチを自動的に断接し得る自動クラッチを搭載した自動車の制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to an automobile control apparatus and control method, and more particularly to an automobile control apparatus and control method equipped with an automatic clutch capable of automatically connecting and disconnecting a friction clutch.
近年、イージードライブの観点から、摩擦式のクラッチを自動的に断接し得る自動クラッチの開発が進められている。このような自動クラッチを搭載した自動車では、クラッチの位置を自動制御することにより、クラッチ断接動作を実現している。また、このような自動クラッチを搭載した自動車では、例えば、特開２００１−２７０３４７号公報に記載のように、ダウンシフトを行う際に、目標の変速段ギアを締結するに先立って、エンジン回転数を制御しながらクラッチを係合して、目標の変速段ギア回転数をスリーブ回転数付近まで増加させたのち、クラッチを解放する，所謂ダブルクラッチ制御を行うものがある。ダブルクラッチ制御を行うことにより、目標の変速段ギア回転数とスリーブ回転数を略一致させてギア締結が行えるのでスムーズな変速が実現できるとともに、機械的なシンクロ機構への負担を軽減することができる。 In recent years, an automatic clutch capable of automatically connecting and disconnecting a friction clutch has been developed from the viewpoint of easy drive. In an automobile equipped with such an automatic clutch, a clutch connecting / disconnecting operation is realized by automatically controlling the position of the clutch. Further, in an automobile equipped with such an automatic clutch, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-270347, when performing a downshift, the engine rotational speed is set before the target gear is engaged. There is a type that performs so-called double clutch control in which the clutch is engaged while the clutch is engaged while the target gear speed is increased to the vicinity of the sleeve speed and then the clutch is released. By performing the double clutch control, the gear can be engaged with the target gear speed and the sleeve rotation speed approximately matched, so that smooth shifting can be realized and the burden on the mechanical synchro mechanism can be reduced. it can.
しかしながら、特開２００１−２７０３４７号公報に記載の変速時のダブルクラッチ制御では、エンジン回転数（変速機の入力軸回転数）に基づいて、制御を管理しているため、クラッチの係合・解放制御に係る時間が長期化する場合があり、この場合には、変速時間全体が長期化し、乗員に違和感を与えることがある。 However, in the double clutch control at the time of shifting described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-270347, the control is managed based on the engine speed (the input shaft speed of the transmission). In some cases, the time required for the control may be prolonged. In this case, the entire shift time may be prolonged, which may cause the passenger to feel uncomfortable.
本発明の目的は、ダブルクラッチ制御を実行する際のクラッチ移動量を低減して、変速時間を短縮し得る自動クラッチの制御装置及び制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic clutch control device and control method that can reduce the amount of clutch movement when executing double clutch control to shorten the shift time.
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジンからクラッチを介してトルクが伝達される変速機を搭載した自動車の制御装置であって、前記変速機のギアが中立状態にあるときに、前記エンジンを制御するとともに、前記クラッチを係合して、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるようにダブルクラッチ制御を行う自動車の制御装置において、 目標とする回転同期制御時間Ｔとなるように、ダブルクラッチ制御時の前記クラッチの目標位置Ｔｐ若しくは目標圧力Ｔｐｐを制御する制御手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、ダブルクラッチ制御を実行する際のクラッチ移動量を低減して、変速時間を短縮し得るものとなる。
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a control apparatus for an automobile equipped with a transmission in which torque is transmitted from an engine via a clutch when the gear of the transmission is in a neutral state. In addition, in the control apparatus for an automobile that controls the engine and engages the clutch to perform a double clutch control so that the target gear rotation speed and the sleeve rotation speed have a predetermined relationship, Control means for controlling the target position Tp or the target pressure Tpp of the clutch at the time of double clutch control is provided so that the synchronization control time T is reached.
With such a configuration, it is possible to reduce the amount of clutch movement when executing double clutch control, and to shorten the shift time.
（２）また、上記目的を達成するために、本発明は、エンジンからクラッチを介してトルクが伝達される変速機を搭載した自動車の制御装置であって、前記変速機のギアが中立状態にあるときに、前記エンジンを制御するとともに、前記クラッチを係合して、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるようにダブルクラッチ制御を行う自動車の制御装置において、目標とする回転同期制御時間Ｔとなるように、前記クラッチの特性に基づいてダブルクラッチ制御時の前記クラッチの目標位置Ｔｐ若しくは目標圧力Ｔｐｐを算出するクラッチ目標演算手段とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、ダブルクラッチ制御を実行する際のクラッチ移動量を低減して、変速時間を短縮し得るものとなる。
(2) In order to achieve the above object, the present invention provides a control apparatus for an automobile equipped with a transmission that transmits torque from an engine via a clutch, wherein the gear of the transmission is in a neutral state. In a vehicle control apparatus that controls the engine and engages the clutch to perform a double clutch control so that a target gear rotation speed and a sleeve rotation speed have a predetermined relationship. And a clutch target calculation means for calculating the target position Tp or target pressure Tpp of the clutch during double clutch control based on the characteristics of the clutch so that the rotation synchronization control time T is set.
With such a configuration, it is possible to reduce the amount of clutch movement when executing double clutch control, and to shorten the shift time.
（３）さらに、上記目的を達成するために、本発明は、エンジンからクラッチを介してトルクが伝達される変速機を搭載した自動車の制御装置であって、前記変速機のギアが中立状態にあるときに、前記エンジンを制御するとともに、前記クラッチを係合して、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるようにダブルクラッチ制御を行う自動車の制御装置において、目標とする回転同期制御時間Ｔを設定する目標回転同期時間設定手段と、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるように目標入力軸回転数ＴＮｉを演算する目標入力軸回転数演算手段と、前記目標回転同期時間設定手段によって設定された目標回転同期時間Ｔと、前記目標入力軸回転数演算手段で演算された目標入力軸回転数ＴＮｉとから、前記クラッチを係合するための目標トルクＴｃを算出するクラッチ目標トルク演算手段と、前記クラッチ目標トルク演算手段で演算されたクラッチ目標トルクＴｃと、クラッチ特性に基づいてダブルクラッチ制御時の前記クラッチの目標位置Ｔｐ若しくは目標圧力Ｔｐｐを算出するクラッチ目標演算手段とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、ダブルクラッチ制御を実行する際のクラッチ移動量を低減して、変速時間を短縮し得るものとなる。
(3) Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a control apparatus for an automobile equipped with a transmission in which torque is transmitted from an engine via a clutch, wherein the gear of the transmission is in a neutral state. In a vehicle control apparatus that controls the engine and engages the clutch to perform a double clutch control so that a target gear rotation speed and a sleeve rotation speed have a predetermined relationship. Target rotation synchronization time setting means for setting the rotation synchronization control time T, and target input shaft rotation speed calculation for calculating the target input shaft rotation speed TNi so that the target gear rotation speed and sleeve rotation speed have a predetermined relationship Means, the target rotation synchronization time T set by the target rotation synchronization time setting means, and the target input shaft rotation speed TNi calculated by the target input shaft rotation speed calculation means Clutch target torque calculating means for calculating a target torque Tc for engaging the clutch, clutch target torque Tc calculated by the clutch target torque calculating means, and the clutch at the time of double clutch control based on clutch characteristics A clutch target calculating means for calculating the target position Tp or the target pressure Tpp is provided.
With such a configuration, it is possible to reduce the amount of clutch movement when executing double clutch control, and to shorten the shift time.
（４）上記（３）において、好ましくは、前記クラッチ目標トルク演算手段は、前記目標回転同期時間設定手段で設定された目標回転同期時間Ｔと、前記目標入力軸回転数演算手段で演算された目標入力軸回転数ＴＮｉと実入力軸回転数Ｎｉとの差回転数と、入力軸系イナーシャＩｉとから、前記クラッチを係合するための目標トルクＴｃを演算するようにしたものである。 (4) In the above (3), preferably, the clutch target torque calculation means is calculated by the target rotation synchronization time T set by the target rotation synchronization time setting means and the target input shaft rotation speed calculation means. The target torque Tc for engaging the clutch is calculated from the differential rotational speed between the target input shaft rotational speed TNi and the actual input shaft rotational speed Ni and the input shaft system inertia Ii.
（５）また、上記目的を達成するために、本発明は、エンジンからクラッチを介してトルクが伝達される変速機を搭載した自動車の制御方法であって、前記変速機のギアが中立状態にあるときに、前記エンジンを制御するとともに、前記クラッチを係合して、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるようにダブルクラッチ制御を行う自動車の制御方法において、目標とする回転同期制御時間Ｔとなるように、ダブルクラッチ制御時の前記クラッチの目標位置Ｔｐ若しくは目標圧力Ｔｐｐを制御するようにしたものである。
かかる方法により、ダブルクラッチ制御を実行する際のクラッチ移動量を低減して、変速時間を短縮し得るものとなる。
(5) In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling an automobile equipped with a transmission in which torque is transmitted from an engine via a clutch, wherein the gear of the transmission is in a neutral state. In a vehicle control method for controlling the engine and engaging the clutch and performing double clutch control so that a target gear rotation speed and a sleeve rotation speed have a predetermined relationship. The target position Tp or the target pressure Tpp of the clutch at the time of double clutch control is controlled so as to be the rotation synchronization control time T.
With this method, it is possible to reduce the amount of clutch movement when executing the double clutch control, thereby shortening the shift time.
本発明によれば、ダブルクラッチ制御時の変速時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the shift time during the double clutch control.
以下、図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態による自動車の制御装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による自動車の制御装置を搭載した自動車システムの構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による自動車の制御装置を搭載した自動車システムの構成を示すシステムブロック図である。図示する自動車システムは、自動変速機として自動化したマニュアル・トランスミッション（自動ＭＴ）を適用したシステムである。
Hereinafter, the configuration and operation of an automobile control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of an automobile system equipped with the automobile control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a system block diagram showing a configuration of an automobile system equipped with an automobile control apparatus according to an embodiment of the present invention. The illustrated automobile system is a system to which an automated manual transmission (automatic MT) is applied as an automatic transmission.
エンジン７では、吸気管（図示しない）に設けられた電子制御スロットル１０（スロットルバルブ，駆動モータ，スロットルセンサから成る）により吸入空気量が制御され、この吸入空気量に見合う燃料量が燃料噴射装置（図示しない）から噴射される。また、前記空気量および燃料量から決定される空燃比，エンジン回転数などの信号から点火時期が決定され、点火装置（図示しない）により点火される。燃料噴射装置には燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域（エンジントルク、エンジン回転数で決定される領域）を比較して燃費が低減でき、かつ排気性能が良い方式のエンジンを選択することが望ましい。
In the
エンジン７と入力軸４１の間にはクラッチ８が介装され、クラッチ８の位置を制御することによりクラッチ８の押付け力を調節することが可能であり、エンジン７から入力軸４１へ動力を伝達することができる。また、クラッチ８を解放することにより、エンジン７から入力軸４１への動力伝達を遮断することができる。一般に、クラッチ８には乾式単板方式の摩擦クラッチが用いられ、クラッチ８の押付け力を調整することによりエンジン７から入力軸４１へ伝達するトルクを調節することが可能である。クラッチ８のアクチュエータ１１１は、モータ（図示せず）とこのモータの回転運動を直線運動に変換するメカ機構から構成されており、このアクチュエータ１１１によってクラッチ８の押付け力が制御される。また、クラッチ８には湿式多板方式の摩擦クラッチや電磁クラッチなど、伝達するトルクを調節可能なクラッチならば何れも適用可能である。クラッチ８は、通常のマニュアル・トランスミッションを搭載した車において一般的に用いられており、クラッチ８を徐々に押し付けていくことにより車両を発進させることができる。
A clutch 8 is interposed between the
次に、変速機５０の構成について説明する。変速機５０の入力軸４１にはギア１，ギア４が固定されており、出力軸４２に対して回転自在に取り付けられたギア１１，ギア１４とそれぞれ噛合している。また、ギア２，ギア３，ギア５およびギア６が入力軸４１に対して回転自在に取り付けられており、出力軸４２に固定されたギア１２，ギア１３，ギア１５およびギア１６とそれぞれ噛合している。
Next, the configuration of the
次に、スリーブ，同期装置から成る同期噛み合い式クラッチについて説明する。同期噛み合い式クラッチは、通常のマニュアル・トランスミッションを搭載した車において一般的に用いられており、この同期装置によってギア切換時における回転同期が可能であり、変速操作を容易にすることができる。 Next, a synchronous meshing clutch comprising a sleeve and a synchronizing device will be described. The synchronous mesh clutch is generally used in a vehicle equipped with a normal manual transmission, and this synchronization device can synchronize the rotation at the time of gear switching, and can facilitate the shifting operation.
まず、スリーブ２１および同期装置５１，同期装置５４から成る同期噛み合い式クラッチについて説明する。
出力軸４２には、ギア１１およびギア１４と出力軸４２を直結するスリーブ２１が設けられており、ギア１１およびギア１４が出力軸４２の軸方向に移動しないようストッパー（図示しない）が設けられている。スリーブ２１の内側には、出力軸４２の複数の溝（図示しない）と噛み合う溝（図示しない）が設けられており、スリーブ２１は出力軸４２の軸方向には移動可能になっているが、出力軸４２の回転方向への移動は制限される。よってスリーブ２１のトルクは出力軸４２に伝達される。ギア１１およびギア１４のトルクを出力軸４２に伝達するためには、スリーブ２１を出力軸４２の軸方向へ移動させ、ギア１１あるいはギア１４とスリーブ２１とを直結する必要がある。また、ギア１１とスリーブ２１の間には同期装置５１が設けられており、スリーブ２１を同期装置５１に押付けることにより、ギア１１と同期装置５１との間に摩擦力が発生する。このとき、ギア１１から同期装置５１を介してスリーブ２１へのトルク伝達が行われ、スリーブ２１の回転数にギア１１の回転数が同期される。回転数同期が終了すると、スリーブ２１は同期装置５１に設けられたボークリング（図示せず）を掻き分け、ギア１１に直結する。同様に、ギア１４とスリーブ２１の間には同期装置５４が設けられており、スリーブ２１を同期装置５４に押付けることにより、ギア１４と同期装置５４との間に摩擦力が発生する。このとき、ギア１４から同期装置５４を介してスリーブ２１へトルク伝達が行われ、スリーブ２１の回転数にギア１４の回転数が同期される。回転数同期が終了すると、スリーブ２１は同期装置５４に設けられたボークリング（図示せず）を掻き分け、ギア１４に直結する。スリーブ２１のアクチュエータ１１２は、モータ（図示せず）と前記モータの回転運動を直線運動に変換するメカ機構とから構成されており、このアクチュエータ１１２によってスリーブ２１から同期装置５１あるいは同期装置５４への押付け力が制御される。
First, the synchronous meshing clutch comprising the
The
次に、スリーブ２２および同期装置５２，同期装置５５から成る同期噛み合い式クラッチについて説明する。
入力軸４１には、ギア２およびギア５と入力軸４１を直結するスリーブ２２が設けられており、ギア２およびギア５が入力軸４１の軸方向に移動しないようストッパー（図示しない）が設けられている。スリーブ２２の内側には、入力軸４１の複数の溝（図示しない）と噛み合う溝（図示しない）が設けられており、スリーブ２２は入力軸４１の軸方向には移動可能になっているが、入力軸４１の回転方向への移動は制限される。よって入力軸４１のトルクはスリーブ２２に伝達される。入力軸４１のトルクをギア２およびギア５に伝達するためには、スリーブ２２を入力軸４１の軸方向へ移動させ、ギア２あるいはギア５とスリーブ２２とを直結する必要がある。また、ギア２とスリーブ２２の間には同期装置５２が設けられており、スリーブ２２を同期装置５２に押付けることにより、同期装置５２とギア２との間に摩擦力が発生する。このとき、スリーブ２２から同期装置５２を介してギア２へトルク伝達が行われ、スリーブ２２の回転数がギア２の回転数に同期される。回転数同期が終了すると、スリーブ２２は同期装置５２に設けられたボークリング（図示せず）を掻き分け、ギア２に直結する。同様に、ギア５とスリーブ２２の間には同期装置５５が設けられており、スリーブ２２を同期装置５５に押付けることにより、同期装置５２とギア５との間に摩擦力が発生する。このとき、スリーブ２２から同期装置５２を介してギア５へトルク伝達が行われ、スリーブ２２の回転数がギア５の回転数に同期される。回転数同期が終了すると、スリーブ２２は同期装置５２に設けられたボークリング（図示せず）を掻き分け、ギア５に直結する。スリーブ２２のアクチュエータ１１３は、モータ（図示せず）と前記モータの回転運動を直線運動に変換するメカ機構とから構成されており、このアクチュエータ１１３によってスリーブ２２から同期装置５２あるいは同期装置５５への押付け力が制御される。
Next, a description will be given of a synchronous mesh clutch including the sleeve 22, the
The
次に、スリーブ２３および同期装置５３，同期装置５６から成る同期噛み合い式クラッチについて説明する。
入力軸４１には、ギア３およびギア６と入力軸４１を直結するスリーブ２３が設けられており、ギア３およびギア６が入力軸４１の軸方向に移動しないようストッパー（図示しない）が設けられている。スリーブ２３の内側には、入力軸４１の複数の溝（図示しない）と噛み合う溝（図示しない）が設けており、スリーブ２３は入力軸４１の軸方向には移動可能になっているが、入力軸４１の回転方向への移動は制限される。よって入力軸４１のトルクはスリーブ２３に伝達される。入力軸４１のトルクをギア３およびギア６に伝達するためには、スリーブ２３を入力軸４１の軸方向へ移動させ、ギア３あるいはギア６とスリーブ２３とを直結する必要がある。また、ギア３とスリーブ２３の間には同期装置５３が設けられており、スリーブ２３を同期装置５３に押付けることにより、同期装置５３とギア３との間に摩擦力が発生する。このとき、スリーブ２３から同期装置５３を介してギア３へのトルク伝達が行われ、スリーブ２３の回転数がギア３の回転数に同期される。回転数同期が終了すると、スリーブ２３は同期装置５３に設けられたボークリング（図示せず）を掻き分け、ギア３に直結する。同様に、ギア６とスリーブ２３の間には同期装置５６が設けられており、スリーブ２３を同期装置５６に押付けることにより、同期装置５６とギア６との間に摩擦力が発生する。このとき、スリーブ２３から同期装置５６を介してギア６へのトルク伝達が行われ、スリーブ２３の回転数がギア６の回転数に同期される。回転数同期が終了すると、スリーブ２３は同期装置５３に設けられたボークリング（図示せず）を掻き分け、ギア６に直結する。スリーブ２３のアクチュエータ１１４は、モータ（図示せず）と前記モータの回転運動を直線運動に変換するメカ機構とから構成されており、このアクチュエータ１１４によってスリーブ２３から同期装置５３あるいは同期装置５６への押付け力が制御される。
Next, a synchronous mesh clutch comprising the
The
エンジン７は、エンジン制御ユニット１０１によって制御される。アクチュエータ１１１，アクチュエータ１１２，アクチュエータ１１３およびアクチュエータ１１４は、アクチュエータ制御ユニット１０４によって制御される。なお、本実施形態では、アクチュエータ１１１，アクチュエータ１１２，アクチュエータ１１３およびアクチュエータ１１４としてモータとメカ機構を組み合せたものを使用しているが、電磁弁等を用いた油圧アクチュエータを採用しても良い。
The
パワートレイン制御ユニット１００には、入力軸４１の回転数を検出する入力軸回転数センサ３１や出力軸４２の回転数を検出する出力軸回転数センサ３２からの信号や、図示しないアクセル開度センサ，車速センサ等から各種信号が入力されると共に、エンジン７，クラッチ８，変速機５０の運転状態（クラッチ位置，回転数，トルク，ギア比等）が入力され、これらに基づきＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０３を用いてエンジン制御ユニット１０１，アクチュエータ制御ユニット１０４を統括制御する。
The
次に、図２を用いて、本実施形態による自動車の制御装置の構成について説明する。
図２は、本発明の一実施形態による自動車の制御装置の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the automobile control apparatus according to the embodiment of the present invention.
本実施形態による自動車の制御装置であるパワートレイン制御ユニット１００は、目標回転同期時間設定手段１２０と、クラッチ目標トルク演算手段１３０と、目標入力軸回転数演算手段１４０と、クラッチ目標位置演算手段１５０とを備えている。
The
目標回転同期時間設定手段１２０は、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が略一致するようにクラッチを制御する際の制御時間（目標回転同期時間Ｔ）を設定する。目標回転同期時間Ｔを大きく設定すると変速全体に要する時間は増加し、目標回転同期時間を小さく設定すると変速全体に要する時間は減少する。目標回転同期時間Ｔの設定は、クラッチアクチュエータやエンジン制御の応答性から、変速全体に要する時間が最も小さくなるように設定することもできるし、車両の性格や、変速フィーリング等に基づいて設定することもできる。 The target rotation synchronization time setting means 120 sets a control time (target rotation synchronization time T) for controlling the clutch so that the target gear rotation speed and the sleeve rotation speed substantially coincide with each other. When the target rotation synchronization time T is set large, the time required for the entire shift increases, and when the target rotation synchronization time is set small, the time required for the entire shift decreases. The target rotation synchronization time T can be set so as to minimize the time required for the entire shift from the response of the clutch actuator and engine control, or set based on the characteristics of the vehicle, the shift feeling, etc. You can also
目標入力軸回転数演算手段１４０は、出力軸回転数センサ３２によって検出された出力軸回転数Ｎｏを入力して、目標とする変速ギア段のギア比を用いて、目標入力軸回転数ＴＮｉ を演算する。目標入力軸回転数ＴＮｉ は、目標変速ギア段のギア比をＧｒ，出力軸回転数をＮｏとすると、以下の式（１）で表される。
ＴＮｉ＝Ｇｒ×Ｎｏ …（１）
なお、目標入力軸回転数ＴＮｉ の演算では、上記式（１）で表される演算に加えて、種々の補正項を加えることもできる。
The target input shaft rotational speed calculation means 140 receives the output shaft rotational speed No detected by the output shaft
TNi = Gr × No (1)
In addition, in the calculation of the target input shaft rotational speed TNi, various correction terms can be added in addition to the calculation represented by the above formula (1).
クラッチ目標トルク演算手段１３０は、入力軸回転数センサ３１によって検出された入力軸回転数Ｎｉと、目標回転同期時間設定手段１２０で設定された目標回転同期時間Ｔと、目標入力軸回転数演算手段１４０で演算された目標入力軸回転数ＴＮｉと、入力軸系イナーシャＩｉとを用いて、クラッチ目標トルクＴｃを、以下の式（２）により演算する。入力軸系イナーシャＩｉは、予め求められている値を用いる。
Ｔｃ＝Ｉｉ×（ＴＮｉ−Ｎｉ）÷Ｔ …（２）
なお、クラッチ目標トルクＴｃの演算では、上記式（２）で表される演算に加えて、種々の補正項を加えることもできる。また、クラッチ目標トルク演算手段１３０は、目標回転同期時間Ｔと、目標入力軸回転数ＴＮｉとから、テーブルやマップを用いて、クラッチ目標トルクＴｃを求めてもよいものである。
The clutch target torque calculation means 130 includes an input shaft rotation speed Ni detected by the input shaft
Tc = Ii × (TNi−Ni) ÷ T (2)
In the calculation of the clutch target torque Tc, various correction terms can be added in addition to the calculation represented by the above formula (2). Further, the clutch target torque calculating means 130 may obtain the clutch target torque Tc from the target rotation synchronization time T and the target input shaft rotation speed TNi using a table or a map.
クラッチ目標位置演算手段１５０は、クラッチ目標トルク演算手段１３０により演算されたクラッチ目標トルクＴｃに基づいて、パワートレイン制御ユニット１００内に記憶されている目標トルク−位置変換テーブルを用いてクラッチ目標トルクをクラッチ目標位置Ｔｐに変換する。
Based on the clutch target torque Tc calculated by the clutch target torque calculation means 130, the clutch target position calculation means 150 calculates the clutch target torque using the target torque-position conversion table stored in the
ここで、図３，図４を用いて、本実施形態による自動車の制御装置のクラッチ目標位置演算手段１５０で用いる，目標トルク−位置変換テーブルを設定するために用いるクラッチ特性について説明する。 Here, the clutch characteristics used for setting the target torque-position conversion table used in the clutch target position calculation means 150 of the vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図３は、乾式単板クラッチを適用した場合のクラッチ８の概略図である。図４は、乾式単板クラッチを適用した場合のクラッチ特性図である。乾式単板クラッチは従来のマニュアル・トランスミッションにおいて一般的に用いられており、図１に示した自動ＭＴ（自動化したマニュアル・トランスミッション）を搭載した自動車にも適用されている。 FIG. 3 is a schematic diagram of the clutch 8 when a dry single-plate clutch is applied. FIG. 4 is a clutch characteristic diagram when a dry single-plate clutch is applied. The dry single-plate clutch is generally used in a conventional manual transmission, and is also applied to an automobile equipped with the automatic MT (automated manual transmission) shown in FIG.
アクチュエータ１１１により、図３の点線矢印の方向に荷重Ｆが加えられると、レリーズフォーク３０５を介してレリーズベアリング３０４が押し込まれる。これにより、プレッシャープレート３０２から入力軸４１上にスプラインで摺動可能に結合されているクラッチディスク３０１への押付け力が除去され、エンジン７のクランク軸に直結しているフライホイール３００と入力軸４１との結合が解放され、クラッチ８が解放状態となる。
When a load F is applied by the
レリーズフォーク３０５に加えられている矢印方向の荷重を徐々に抜いていくと、ダイアフラムスプリング３０３の反力によりプレッシャープレート３０２からクラッチディスク３０１への押付け力が徐々に増加し、フライホイール３００と入力軸４１との結合が開始され、クラッチ８は半係合状態となる。図の点線矢印方向の荷重が０となると、プレッシャープレート３０２からクラッチディスク３０１への押付け力はダイアフラムスプリング３０３の反力と等しくなり、クラッチ８は完全係合状態となる。
When the load in the direction of the arrow applied to the
完全係合状態では、ダイアフラムスプリング３０３の反力とクラッチディスク３０１の反力とが完全係合位置でバランスしている。クラッチ８を解放するときは、完全係合位置から解放に必要なストロークを確保するまでレリーズフォーク３０５を制御することにより、プレッシャープレート３０２を移動させる。このとき、レリーズベアリング３０４に必要な荷重は、プレッシャープレート３０２の押付け荷重とクラッチディスク３０１のもっている反力との差になる。
In the fully engaged state, the reaction force of the
なお、本実施形態で定義しているクラッチ位置とは、クラッチディスク３０１のストロークである。クラッチ位置の検出方法としては、位置センサをクラッチディスク３０１近傍に取り付けクラッチ位置を直接検出する方法も考えられるが、スペースの制約からクラッチ位置と等価なレリーズフォーク３０５の回転角を位置に変換する方法が一般的である。また、アクチュエータ１１１の構成によっては、アクチュエータの可動部位置やモータの回転角を検出しクラッチ位置に変換する方法も考えられる。
Note that the clutch position defined in the present embodiment is the stroke of the
次に、図４を用いて、乾式単板クラッチを適用した場合のクラッチ特性について説明する。図４（Ａ）は、クラッチ位置とクラッチ押付け荷重の特性を示している。図４（Ａ）におけるクラッチ押付け荷重とは、クラッチディスク３０１がフライホイール３００を押し付ける荷重であり、クラッチ押付け荷重は、クラッチディスク３０１の面圧縮特性（クッショニング特性）によって決まる。
Next, clutch characteristics when a dry single-plate clutch is applied will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows the characteristics of the clutch position and the clutch pressing load. The clutch pressing load in FIG. 4A is a load by which the
面圧縮特性は、クラッチディスク３０１のプレート間に介在するクッションスプリング（図示せず）のたわみ特性によって決まり、クッションスプリングのたわみ特性はクラッチ位置によって決まるので、図４に示すように、クラッチ押付け荷重もクラッチ位置の関数となる。
The surface compression characteristic is determined by the deflection characteristic of a cushion spring (not shown) interposed between the plates of the
また、図３で説明したように、完全係合位置ではダイアフラムスプリング３０３の反力とクラッチディスク３０１の反力とがバランスしているため、完全係合位置におけるクラッチ押し付け荷重はダイアフラムスプリング３０３の荷重と一致する。このように、クラッチ押付け荷重，すなわち、クラッチディスク３０１がフライホイール３００を押し付ける荷重は、クラッチ位置の関数で表され、図４（Ａ）に示される特性となる。
Further, as described with reference to FIG. 3, the reaction force of the
図４（Ｂ）は、クラッチ位置とクラッチ伝達トルクの特性を示している。クラッチ伝達トルクＴｃはクラッチ押付け荷重をＦｃとすると、以下の式（３）で表される。
FIG. 4B shows the characteristics of the clutch position and the clutch transmission torque. The clutch transmission torque Tc is expressed by the following equation (3), where the clutch pressing load is Fc.
Ｔｃ＝μ×ｋ×Ｆｃ …（３）
ここで、μはフライホイール３００とクラッチディスク３０１の間の動摩擦係数であり、ｋは摩擦面内径、摩擦面外径および摩擦板の数などから決まる定数である。
Tc = μ × k × Fc (3)
Here, μ is a dynamic friction coefficient between the
式（３）からわかるように、クラッチ伝達トルクＴｃはクラッチ押付け荷重Ｆｃの関数となるので、図４（Ｂ）に示すように、クラッチ伝達トルクもクラッチ位置の関数となる。 As can be seen from the equation (3), the clutch transmission torque Tc is a function of the clutch pressing load Fc. Therefore, as shown in FIG. 4B, the clutch transmission torque is also a function of the clutch position.
クラッチ目標位置演算手段１４０では、図４（Ａ），（Ｂ）で説明したクラッチの特性に基づいて設定された目標トルク−位置変換テーブルを用いてクラッチ目標トルクＴｃ１をクラッチ目標位置Ｔｐ１に変換する。なお、クラッチ８の動摩擦係数の変化を考慮し、フライホイール３００の回転数（エンジン回転数）と入力軸４１の回転数の差から動摩擦係数μを算出し、算出された動摩擦係数μと定数ｋから式（３）にしたがい目標とするクラッチ押付け荷重Ｆｃを求め、目標押付け荷重−位置変換テーブル（図示しない）を用いてクラッチ目標位置を算出しても良い。
The clutch target position calculation means 140 converts the clutch target torque Tc1 into the clutch target position Tp1 using the target torque-position conversion table set based on the clutch characteristics described in FIGS. 4 (A) and 4 (B). . In consideration of the change in the dynamic friction coefficient of the clutch 8, the dynamic friction coefficient μ is calculated from the difference between the rotation speed of the flywheel 300 (engine rotation speed) and the rotation speed of the
次に、図５を用いて、本実施形態による自動車の制御装置によるダブルクラッチ制御を含む変速制御の内容について説明する。
図５は、本発明の一実施形態による自動車の制御装置によるダブルクラッチ制御を含む変速制御の内容を示すタイムチャートである。図５において、図５（Ａ）は変速段を示し、図５（Ｂ）はシフト位置を示し、図５（Ｃ）はクラッチトルクを示している。図５（Ｄ）はクラッチ位置を示し、図５（Ｅ）はエンジン回転数及び入力軸回転数を示している。
Next, the contents of the shift control including the double clutch control by the vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a time chart showing the contents of shift control including double clutch control by the automobile control apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, FIG. 5 (A) shows the gear position, FIG. 5 (B) shows the shift position, and FIG. 5 (C) shows the clutch torque. FIG. 5D shows the clutch position, and FIG. 5E shows the engine speed and the input shaft speed.
時刻ｔ１で、運転者の意思や変速線に基づいて指令ギア段が変化し、図５（Ａ）に示すように、ダウンシフト変速指令が発生する。変速指令が発生すると、クラッチを解放するために、図５（Ｃ）に示すように、クラッチ目標トルクを低減する。 At time t1, the command gear stage changes based on the driver's intention and the shift line, and a downshift command is generated as shown in FIG. When the shift command is generated, the clutch target torque is reduced as shown in FIG. 5C in order to release the clutch.
時刻ｔ２で、図５（Ｄ）に示すように、クラッチ位置が解放位置まで移動し、クラッチが解放されたと判定すると、図５（Ｂ）に示すように、シフト位置を変更して、変速前に締結していたギアの解放を開始するとともに、図５（Ｅ）に示すように、エンジン回転数を増加するために、電子制御スロットルの開度を制御する。 At time t2, when it is determined that the clutch position has moved to the disengaged position and the clutch has been disengaged as shown in FIG. 5D, the shift position is changed as shown in FIG. In addition to starting the release of the gear that has been engaged, the degree of opening of the electronically controlled throttle is controlled in order to increase the engine speed as shown in FIG.
時刻ｔ３で、ギアの解放が完了したと判定すると、クラッチ目標トルク演算手段１３０は、入力軸回転数と、目標入力軸回転数と、目標回転同期時間と、入力軸系イナーシャとを用いて、式（２）によりクラッチ目標トルクを算出する。クラッチ目標位置演算手段１５０は、算出されたクラッチ目標トルクに基づいて、目標トルク−位置変換テーブルを用いてクラッチ目標トルクをクラッチ目標位置に変換して、図５（Ｄ）に示すようにクラッチ位置を制御して、アクチュエータによりクラッチ押し付け力（図５（Ｃ）に示すクラッチトルク）を制御する。 When it is determined that the gear release is completed at time t3, the clutch target torque calculation means 130 uses the input shaft rotational speed, the target input shaft rotational speed, the target rotational synchronization time, and the input shaft system inertia, The clutch target torque is calculated from the equation (2). Based on the calculated clutch target torque, the clutch target position calculation means 150 converts the clutch target torque into the clutch target position using the target torque-position conversion table, and the clutch position as shown in FIG. And the clutch pressing force (clutch torque shown in FIG. 5C) is controlled by the actuator.
時刻ｔ４で、目標回転同期時間Ｔが経過して、図５（Ｅ）に示すように、入力軸回転数が目標入力軸回転数と略一致すると、図５（Ｂ）に示すように、シフト位置を移動して、目標とする変速ギアの締結を開始する。 When the target rotation synchronization time T elapses at time t4 and the input shaft rotation speed substantially coincides with the target input shaft rotation speed as shown in FIG. 5E, a shift is performed as shown in FIG. 5B. The position is moved, and the engagement of the target transmission gear is started.
時刻ｔ５で、図５（Ｂ）に示すように、目標とする変速ギアの締結が完了したと判定すると、図５（Ａ）に示すように、実ギア段が指令ギア段となり、図５（Ｃ）に示すように、クラッチを係合するためにクラッチ目標トルクを増加する。 When it is determined at time t5 that the engagement of the target transmission gear has been completed as shown in FIG. 5B, the actual gear stage becomes the command gear stage as shown in FIG. As shown in C), the clutch target torque is increased to engage the clutch.
時刻ｔ６で、クラッチ位置が係合位置まで移動し、クラッチが係合されたと判定すると、変速制御を完了する。 If it is determined at time t6 that the clutch position has moved to the engaged position and the clutch has been engaged, the shift control is completed.
以上説明したように、本実施形態では、ダブルクラッチを行なう際、必要最低限なクラッチトルクに基づいてクラッチ位置を制御するため、クラッチの移動量を低減でき、所望の歯車回転数を得るための時間を短縮できるので、ダブルクラッチを伴う変速動作をよりスムーズなものにすることができる。 As described above, in the present embodiment, when performing a double clutch, the clutch position is controlled based on the minimum clutch torque, so that the amount of movement of the clutch can be reduced and a desired gear rotation speed can be obtained. Since the time can be shortened, the shifting operation with the double clutch can be made smoother.
次に、図６〜図１０を用いて、本発明の他の実施形態による自動車の制御装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図６を用いて、本実施形態による自動車の制御装置を搭載した自動車システムの構成について説明する。
図６は、本発明の他の実施形態による自動車の制御装置を搭載した自動車システムの構成を示すシステムブロック図である。なお、図６において、図１と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration and operation of an automobile control apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the automobile system equipped with the automobile control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a system block diagram showing a configuration of an automobile system equipped with an automobile control device according to another embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts.
自動変速機５０Ａは、第１クラッチ１２０８，第２クラッチ１２０９，第１入力軸１２４１，第２入力軸１２４２，出力軸１２４３，第１ドライブギア１２０１，第２ドライブギア１２０２，第３ドライブギア１２０３，第４ドライブギア１２０４，第５ドライブギア１２０５，第１ドリブンギア１２１１，第２ドリブンギア１２１２，第３ドリブンギア１２１３，第４ドリブンギア１２１４，第５ドリブンギア１２１５，第１噛合い伝達機構１２２１，第２噛合い伝達機構１２２２，第３噛合い伝達機構１２２３，回転センサ３１，回転センサ３２，回転センサ３３とを備えている。
The
本構成が、図１に示した構成と異なる点は、図１に図示の構成では、入力軸クラッチ８の係合によってエンジン７のトルクを変速機入力軸４１に伝達するように構成されているのに対し、本構成では、第１クラッチ１２０８と第２クラッチ１２０９からなるツインクラッチで構成している点である。
1 differs from the configuration shown in FIG. 1 in that the torque of the
すなわち、第１クラッチ１２０８の係合によって、エンジン７のトルクを第１入力軸１２４１に伝達し、また第２クラッチ１２０９の係合によって、エンジン７のトルクを第２入力軸１２４２に伝達する。第２入力軸１２４２は中空になっており、第１入力軸１２４１は、第２入力軸１２４２の中空部分を貫通し、第２入力軸１２４２に対し回転方向への相対運動が可能な構成となっている。
That is, the torque of the
第２入力軸１２４２には、第１ドライブギア１２０１と第３ドライブギア１２０３と第５ドライブギア１２０５が固定されており、第１入力軸１２４１に対しては、回転自在となっている。また、第１入力軸１２４１には、第２ドライブギア１２０２と第４ドライブギア１２０４が固定されており、第２入力軸１２４２に対しては、回転自在となっている。
A
第１クラッチ１２０８の係合・解放は、クラッチアクチュエータ１１１Ａによって制御する油圧によって行われ、第２クラッチ１２０９の係合・解放は、クラッチアクチュエータ１１１Ｂによって制御する油圧によって行われる。
Engagement / release of the first clutch 1208 is performed by hydraulic pressure controlled by the
また、第１入力軸１２４１の回転数を検出する手段として、入力軸回転数センサ３１が設けられており、第２入力軸１２４２の回転数を検出する手段として、入力軸回転数センサ３３が設けられている。
In addition, the input shaft
一方、出力軸１２４３には、第１ドリブンギア１２１１，第２ドリブンギア１２１２，第３ドリブンギア１２１３，第４ドリブンギア１２１４，第５ドリブンギア１２１５が設けられている。第１ドリブンギア１２１１，第２ドリブンギア１２１２，第３ドリブンギア１２１３，第４ドリブンギア１２１４，第５ドリブンギア１２１５は、出力軸１２４３に対して回転自在に設けられている。また、出力軸１２４３の回転数を検出する手段として、出力軸回転数センサ３２が設けられている。
On the other hand, the
また、第１ドリブンギア１２１１と第３ドリブンギア１２１３の間には、第１ドリブンギア１２１１を出力軸１２４３に係合させたり、第３ドリブンギア１６１３を出力軸１２４３に係合させる、第１噛合い伝達機構１２２１が設けられている。
Further, between the first driven
また、第２ドリブンギア１２１２と第４ドリブンギア１２１４の間には、第２ドライブギア１２１２を出力軸１２４３に係合させたり、第４ドリブンギア１２１４を出力軸１２４３に係合させる、第３噛合い伝達機構１２２３が設けられている。
Further, between the second driven
また、第５ドリブンギア１２１５には、第５ドリブンギア１２１５を出力軸１２４３に係合させる、第２噛合い伝達機構１２２２が設けられている。
The fifth driven
ここで、噛合い伝達機構１２２１，１２２２，１２２３は、摩擦伝達機構を備え、摩擦面を押しつけることによって回転数を同期させて噛合いを行う同期噛合い式を用いることが望ましい。
Here, it is desirable that the meshing
シフトアクチュエータ７３によって、第１噛合い伝達機構１２２１の位置を移動し、第１ドリブンギア１２１１または、第３ドリブンギア１２１３と係合させることで、第２入力軸１２４２の回転トルクを、第１噛合い伝達機構１２２１を介して出力軸１２４３へと伝達することができる。
The position of the first
また、シフトアクチュエータ７５によって、第３噛合い伝達機構１２２３の位置を移動し、第２ドリブンギア１２１２または、第４ドリブンギア１２１４と係合させることで、第１入力軸１２４１の回転トルクを、第３噛合い伝達機構１２２３を介して出力軸１２４３へと伝達することができる。
Further, the shift actuator 75 moves the position of the third
また、シフトアクチュエータ７４によって、第２噛合い伝達機構１２２２の位置を移動し、第５ドリブンギア１２１５と係合させることで、第２入力軸１２４２の回転トルクを、第２噛合い伝達機構１２２２を介して出力軸１２４３へと伝達することができる。
Further, the position of the second
また、制御装置であるパワートレイン制御ユニット１００Ａは、アクチュエータ制御ユニット１０４Ａを介して、クラッチアクチュエータ１１１Ａを制御することで、第１クラッチ１２０８内に設けられたプレッシャプレート１２０８ｃ（図８に図示）を制御し、第１クラッチ１２０８の伝達トルクの制御を行っている。すなわち、アクチュエータ制御ユニット１０Ａ及びクラッチアクチュエータ１１１Ａが、第１クラッチ１２０８を作動させる作動機構として構成されている。
The power
また、パワートレイン制御ユニット１００Ａは、アクチュエータ制御ユニット１０４Ａを介して、クラッチアクチュエータ１１１Ｂを制御することで、第２クラッチ１２０９内に設けられたプレッシャプレート１２０９ｃ（図８に図示）を制御し、前記第２クラッチ１２０９の伝達トルクの制御を行っている。すなわち、アクチュエータ制御ユニット１０Ａ及びクラッチアクチュエータ１１１Ｂが、第２クラッチ１２０９を作動させる作動機構として構成されている。
Further, the power
また、パワートレイン制御ユニット１００Ａは、アクチュエータ制御ユニット１０４Ａを介して、シフトアクチュエータ１１２を制御することで、第１噛合い伝達機構１２２１の荷重またはストローク位置（第一シフト位置）を制御できるようになっている。
Further, the
また、パワートレイン制御ユニット１００Ａは、アクチュエータ制御ユニット１０４Ａを介して、シフトアクチュエータ１１３を制御することで、第２噛合い伝達機構１２２２の荷重またはストローク位置（第二シフト位置）を制御できるようになっている。
Further, the power
また、パワートレイン制御ユニット１００Ａは、アクチュエータ制御ユニット１０４Ａを介して、シフトアクチュエータ１１４を制御することで、第３噛合い伝達機構１２２３の荷重またはストローク位置（第三シフト位置）を制御できるようになっている。
Further, the power
パワートレイン制御ユニット１００Ａ，エンジン制御ユニット１０１，アクチュエータ制御ユニット１０４Ａは、通信手段１０３によって相互に情報を送受信する。
The power
次に、図７を用いて、本実施形態による自動車の制御装置の構成について説明する。
図７は、本発明の他の一実施形態による自動車の制御装置の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a vehicle control apparatus according to another embodiment of the present invention.
本実施形態による自動車の制御装置であるパワートレイン制御ユニット１００Ａは、目標回転同期時間設定手段１２０と、クラッチ目標トルク演算手段１３０と、目標入力軸回転数演算手段１４０と、クラッチ目標圧力演算手段１６０とを備えている。本実施形態の構成が、図２に示した制御ブロック図と異なる点は、湿式多板クラッチで構成されるシステム等に代表される圧力を制御することによって摩擦面の押付け力を変化させ動力を伝達する種々の摩擦伝達機構に適用可能とするために、クラッチ目標圧力演算手段１６０によって、クラッチ目標トルク演算手段１３０により演算されたクラッチ目標トルクに基づいて、クラッチ目標トルクをクラッチ目標圧力に変換するように構成している点である。
A
目標回転同期時間設定手段１２０は、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が略一致するようにクラッチを制御する際の制御時間（目標回転同期時間Ｔ）を設定する。目標回転同期時間Ｔを大きく設定すると変速全体に要する時間は増加し、目標回転同期時間を小さく設定すると変速全体に要する時間は減少する。目標回転同期時間の設定は、クラッチアクチュエータやエンジン制御の応答性から、変速全体に要する時間が最も小さくなるように設定することもできるし、車両の性格や、変速フィーリング等に基づいて設定することもできる。 The target rotation synchronization time setting means 120 sets a control time (target rotation synchronization time T) for controlling the clutch so that the target gear rotation speed and the sleeve rotation speed substantially coincide with each other. When the target rotation synchronization time T is set large, the time required for the entire shift increases, and when the target rotation synchronization time is set small, the time required for the entire shift decreases. The target rotation synchronization time can be set so that the time required for the entire shift is minimized based on the response of the clutch actuator and engine control, or is set based on the characteristics of the vehicle, the shift feeling, etc. You can also.
目標入力軸回転数演算手段１４０は、出力軸回転数Ｎｏを入力して、目標とする変速ギア段のギア比を用いて、目標入力軸回転数ＴＮｉを演算する。一般的に、ツインクラッチで構成されるシステムにおいては、第１クラッチと第２クラッチ、第１入力軸、第２入力軸というように、それぞれのクラッチに連結される複数の入力軸を備える。ツインクラッチで構成されるシステムにおける目標入力軸回転数の演算では、目標とする変速ギア段が連設される入力軸、またその入力軸に連結されるクラッチを制御対象として選択し、選択した入力軸とクラッチに関するパラメータを用いることで、一入力軸で構成されるシステムと同様の演算により目標入力軸回転数を演算することができる。目標入力軸回転数ＴＮｉは、目標変速ギア段のギア比をＧｒ、出力軸回転数をＮｏとすると、以下の式（１）で表される。
ＴＮｉ＝Ｇｒ×Ｎｏ …（１）
なお、目標入力軸回転数の演算では、式（１）で表される演算に加えて、種々の補正項を加えることもできる。
The target input shaft rotational speed calculation means 140 receives the output shaft rotational speed No, and calculates the target input shaft rotational speed TNi using the gear ratio of the target transmission gear stage. Generally, a system composed of twin clutches includes a plurality of input shafts connected to each clutch, such as a first clutch, a second clutch, a first input shaft, and a second input shaft. In the calculation of the target input shaft rotation speed in a system composed of twin clutches, the input shaft to which the target transmission gear stage is connected and the clutch connected to the input shaft are selected as control targets, and the selected input is selected. By using the parameters relating to the shaft and the clutch, the target input shaft rotational speed can be calculated by the same calculation as that of the system configured with one input shaft. The target input shaft speed TNi is expressed by the following equation (1), where Gr is the gear ratio of the target transmission gear stage and No is the output shaft speed.
TNi = Gr × No (1)
In the calculation of the target input shaft rotation speed, various correction terms can be added in addition to the calculation represented by Expression (1).
クラッチ目標トルク演算手段１３０は、入力軸回転数Ｎｉと、目標回転同期時間設定手段１２０で設定された目標回転同期時間Ｔと、目標入力軸回転数演算手段１４０で演算された目標入力軸回転数ＴＮｉと、入力軸系イナーシャＩｉとを用いて、クラッチ目標トルクＴｃを、以下の式（２）により演算する。
Ｔｃ＝Ｉｉ×（ＴＮｉ−Ｎｉ）÷Ｔ …（２）
なお、クラッチ目標トルクの演算では、式（２）で表される演算に加えて、種々の補正項を加えることもできる。
The clutch target torque calculation means 130 includes an input shaft rotation speed Ni, a target rotation synchronization time T set by the target rotation synchronization time setting means 120, and a target input shaft rotation speed calculated by the target input shaft rotation speed calculation means 140. Using TNi and the input shaft system inertia Ii, the clutch target torque Tc is calculated by the following equation (2).
Tc = Ii × (TNi−Ni) ÷ T (2)
In the calculation of the clutch target torque, various correction terms can be added in addition to the calculation represented by Expression (2).
クラッチ目標圧力演算手段１６０は、クラッチ目標トルク演算手段１３０により演算されたクラッチ目標トルクＴｃに基づいて、パワートレイン制御ユニット１００Ａ内に記憶されている目標トルク−圧力変換テーブルを用いてクラッチ目標トルクＴｃをクラッチ目標圧力Ｔｐｒに変換する。あるいは、目標トルク−圧力変換テーブルを用いるのでは無く、クラッチの摩擦係数，摩擦面有効半径，摩擦面数，ピストン受圧面積等の物理設計パラメータを用いて、算術演算によりクラッチ目標トルクからクラッチ目標圧力を得る構成にしてもよい。
The clutch target pressure calculation means 160 uses the target torque-pressure conversion table stored in the
ここで、図８，図９を用いて、本実施形態による自動車の制御装置のクラッチ目標圧力演算手段１６０で用いる，目標トルク−圧力変換テーブルを設定するために用いるクラッチ特性について説明する。 Here, the clutch characteristics used for setting the target torque-pressure conversion table used in the clutch target pressure calculating means 160 of the vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図８は、ツインクラッチ１２０８，１２０９の概略図である。図８は、図６における第１クラッチ１２０８、第２クラッチ１２０９、第１入力軸１２４１、第２入力軸１２４２の部分を抜粋して拡大した断面図である。なお、図６と同一符号は、同一部分を示している。図９は、ツインクラッチにおけるクラッチ特性図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of the
図８に示すクラッチドラム１２０８ａとエンジン７は連結されており、クラッチドラム１２０８ａと、第１入力軸１２４１と、第２入力軸１２４２は、互いに回転自在となっている。また、第１入力軸１２４１と、第２入力軸１２４２は、互いに回転自在となっている。
The
また、第１入力軸１２４１と、クラッチハブ１２０８ｂと、プレッシャプレート１２０８ｃと、リターンスプリング１２０８ｅと、クラッチプレート１２０８ｆとが一体的に回転し、また、第２入力軸１２４２と、クラッチハブ１２０９ｂと、プレッシャプレート１２０９ｃと、リターンスプリング１２０９ｅと、クラッチプレート１２０９ｆとが一体回転する。
また、クラッチドラム１２０８ａと、クラッチディスク１２０８ｇと、クラッチディスク１２０９ｇとが一体的に回転する。
Also, the
Further, the
図８に示す第１クラッチ１２０８において、図６のクラッチアクチュエータ１１１Ａによって調圧された油圧が、油圧配管（図示しない）を介して油室１２０８ｄに供給され、油室１２０８ｄの油圧が上昇することでプレッシャプレート１２０８ｃを押付け、リターンスプリング１２０８ｅを圧縮し、クラッチプレート１２０８ｆとクラッチディスク１２０８ｇの間に押付け力が働き、エンジン７の回転トルクが、クラッチドラム１２０８ａ−クラッチディスク１２０８ｇ−クラッチプレート１２０８ｆ−クラッチハブ１２０８ｂを介して、第１入力軸１２４１に伝達される。
In the first clutch 1208 shown in FIG. 8, the hydraulic pressure adjusted by the
図８に示す第２クラッチ１２０９においても同様に、図６のクラッチアクチュエータ１１１Ｂによって調圧された油圧が、油圧配管（図示しない）を介して油室１２０９ｄに供給され、油室１２０９ｄの油圧が上昇することでプレッシャプレート１２０９ｃを押付け、リターンスプリング１２０９ｅを圧縮し、クラッチプレート１２０９ｆとクラッチディスク１２０９ｇの間に押付け力が働き、エンジン７の回転トルクが、クラッチドラム１２０９ａ−クラッチディスク１２０９ｇ−クラッチプレート１２０９ｆ−クラッチハブ１２０９ｂを介して、第２入力軸１２４２に伝達される。
Similarly, in the second clutch 1209 shown in FIG. 8, the oil pressure adjusted by the
なお、本実施例においては、摩擦伝達機構である第１クラッチ１２０８、第２クラッチ１２０９を湿式多板クラッチで構成しているが、乾式単板クラッチで構成しても良く、摩擦面の押付けによって動力を伝達する種々の摩擦伝達機構に適用可能である。 In this embodiment, the first clutch 1208 and the second clutch 1209, which are friction transmission mechanisms, are constituted by wet multi-plate clutches, but may be constituted by dry single-plate clutches, and by pressing the friction surface. The present invention can be applied to various friction transmission mechanisms that transmit power.
図９に、湿式多板クラッチを適用した場合のクラッチ面押付け圧力とクラッチ伝達トルクの特性を示している。 FIG. 9 shows the characteristics of the clutch surface pressing pressure and the clutch transmission torque when the wet multi-plate clutch is applied.
クラッチ伝達トルクＴｃは、クラッチ押付け荷重をＦｃとすると、以下の式（３）で表される。
Ｔｃ＝μ×ｋ×Ｆｃ …（３）
ここで、μはクラッチプレートとクラッチディスクの間の動摩擦係数であり、ｋは摩擦面内径，摩擦面外径および摩擦板の数などから決まる定数である。
The clutch transmission torque Tc is expressed by the following equation (3), where the clutch pressing load is Fc.
Tc = μ × k × Fc (3)
Here, μ is a dynamic friction coefficient between the clutch plate and the clutch disk, and k is a constant determined by the friction surface inner diameter, the friction surface outer diameter, the number of friction plates, and the like.
式（３）からわかるように、クラッチ伝達トルクＴｃは、クラッチ押付け荷重Ｆｃの関数となるので、図９に示すように、クラッチ伝達トルクもクラッチ押付け圧力の関数となる。 As can be seen from the equation (3), the clutch transmission torque Tc is a function of the clutch pressing load Fc. Therefore, as shown in FIG. 9, the clutch transmission torque is also a function of the clutch pressing pressure.
クラッチ目標圧力演算手段１６０は、図９で説明したクラッチの特性に基づいて設定された目標トルク−圧力変換テーブルを用いてクラッチ目標トルクＴｃをクラッチ目標圧力Ｔｐｒに変換する。なお、目標トルク−圧力変換テーブルを用いるのでは無く、クラッチの摩擦係数、摩擦面有効半径、摩擦面数、ピストン受圧面積等の物理設計パラメータを用いて、算術演算によりクラッチ目標トルクからクラッチ目標圧力を得る構成にしてもよい。 The clutch target pressure calculation means 160 converts the clutch target torque Tc into the clutch target pressure Tpr using the target torque-pressure conversion table set based on the clutch characteristics described in FIG. Rather than using the target torque-pressure conversion table, use the physical design parameters such as the friction coefficient of the clutch, the effective friction surface radius, the number of friction surfaces, and the piston pressure receiving area to calculate the clutch target pressure from the clutch target torque. You may make it the structure which obtains.
次に、図１０を用いて、本実施形態による自動車の制御装置によるダブルクラッチ制御を含む変速制御の内容について説明する。
図１０は、本発明の他の実施形態による自動車の制御装置によるダブルクラッチ制御を含む変速制御の内容を示すタイムチャートである。図１０において、図１０（Ａ）は変速段を示し、図１０（Ｂ）はシフト位置を示し、図１０（Ｃ）はクラッチトルクを示している。図１０（Ｄ）はクラッチ圧力を示し、図１０（Ｅ）はエンジン回転数及び入力軸回転数を示している。
Next, the contents of the shift control including the double clutch control by the vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a time chart showing the contents of the shift control including the double clutch control by the vehicle control apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 10, FIG. 10 (A) shows the gear position, FIG. 10 (B) shows the shift position, and FIG. 10 (C) shows the clutch torque. FIG. 10D shows the clutch pressure, and FIG. 10E shows the engine speed and the input shaft speed.
時刻ｔ１で、運転者の意思や変速線に基づいて指令ギア段が変化し、図１０（Ａ）に示すように、ダウンシフト変速指令が発生する。変速指令が発生すると、クラッチを解放するために、図１０（Ｃ）に示すように、クラッチ目標トルクを低減する。 At time t1, the command gear stage changes based on the driver's intention and the shift line, and a downshift command is generated as shown in FIG. When the shift command is generated, the clutch target torque is reduced as shown in FIG. 10C in order to release the clutch.
時刻ｔ２で、図１０（Ｄ）に示すように、クラッチ圧力が解放圧力まで移動し、クラッチが解放されたと判定すると、図１０（Ｂ）に示すように、シフト位置を変更して、変速前に締結していたギアの解放を開始するとともに、図１０（Ｅ）に示すように、エンジン回転数を増加するために、電子制御スロットルの開度を制御する。 At time t2, if it is determined that the clutch pressure has moved to the release pressure and the clutch has been released as shown in FIG. 10D, the shift position is changed as shown in FIG. The opening of the electronically controlled throttle is controlled to increase the engine speed as shown in FIG. 10 (E).
時刻ｔ３で、ギアの解放が完了したと判定すると、クラッチ目標トルク演算手段１３０は、入力軸回転数と、目標入力軸回転数と、目標回転同期時間と、入力軸系イナーシャとを用いて、式（２）によりクラッチ目標トルクを算出する。クラッチ目標圧力演算手段１６０は、算出されたクラッチ目標トルクに基づいて、目標トルク−圧力変換テーブルを用いてクラッチ目標トルクをクラッチ目標圧力に変換して、図１０（Ｄ）に示すようにクラッチ圧力を制御して、アクチュエータによりクラッチ押し付け力（図１０（Ｃ）に示すクラッチトルク）を制御する。 When it is determined that the gear release is completed at time t3, the clutch target torque calculation means 130 uses the input shaft rotational speed, the target input shaft rotational speed, the target rotational synchronization time, and the input shaft system inertia, The clutch target torque is calculated from the equation (2). Based on the calculated clutch target torque, the clutch target pressure calculation means 160 converts the clutch target torque into the clutch target pressure using the target torque-pressure conversion table, and the clutch pressure as shown in FIG. And the clutch pressing force (clutch torque shown in FIG. 10C) is controlled by the actuator.
時刻ｔ４で、目標回転同期時間Ｔが経過して、図１０（Ｅ）に示すように、入力軸回転数が目標入力軸回転数と略一致すると、図１０（Ｂ）に示すように、シフト位置を移動して、目標とする変速ギアの締結を開始する。 When the target rotation synchronization time T has elapsed at time t4 and the input shaft rotational speed substantially coincides with the target input shaft rotational speed as shown in FIG. 10 (E), the shift is performed as shown in FIG. 10 (B). The position is moved, and the engagement of the target transmission gear is started.
時刻ｔ５で、図１０（Ｂ）に示すように、目標とする変速ギアの締結が完了したと判定すると、図１０（Ａ）に示すように、実ギア段が指令ギア段となり、図１０（Ｃ）に示すように、クラッチを係合するためにクラッチ目標トルクを増加する。 When it is determined at time t5 that the engagement of the target transmission gear has been completed as shown in FIG. 10B, the actual gear stage becomes the command gear stage as shown in FIG. As shown in C), the clutch target torque is increased to engage the clutch.
時刻ｔ６で、クラッチ位置が係合位置まで移動し、クラッチが係合されたと判定すると、変速制御を完了する。 If it is determined at time t6 that the clutch position has moved to the engaged position and the clutch has been engaged, the shift control is completed.
以上説明したように、本実施形態では、ダブルクラッチを行なう際、必要最低限なクラッチトルクに基づいてクラッチ圧力を制御するため、クラッチの移動量を低減でき、所望の歯車回転数を得るための時間を短縮できるので、ダブルクラッチを伴う変速動作をよりスムーズなものにすることができる。
As described above, in the present embodiment, when the double clutch is performed, the clutch pressure is controlled based on the minimum clutch torque, so that the amount of movement of the clutch can be reduced and the desired gear rotation speed can be obtained. Since the time can be shortened, the shifting operation with the double clutch can be made smoother.
７…エンジン
８…クラッチ
５０…変速機
５０Ａ…ツインクラッチ式自動変速機
１００，１００Ａ…パワートレイン制御ユニット
１０１…エンジン制御ユニット
１０４…アクチュエータ制御ユニット
１２０…目標回転同期時間設定手段
１３０…クラッチ目標トルク演算手段
１４０…目標入力軸回転数演算手段
１５０…クラッチ目標位置演算手段
１６０…クラッチ目標圧力演算手段
１２０８…第１クラッチ
１２０９…第２クラッチ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記変速機のギアが中立状態にあるときに、前記エンジンを制御するとともに、前記クラッチを係合して、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるようにダブルクラッチ制御を行う自動車の制御装置において、
目標とする回転同期制御時間Ｔとなるように、ダブルクラッチ制御時の前記クラッチの目標位置Ｔｐ若しくは目標圧力Ｔｐｐを制御する制御手段を備えたことを特徴とする自動車の制御装置。 A control device for an automobile equipped with a transmission that transmits torque from an engine via a clutch,
When the gear of the transmission is in a neutral state, the engine is controlled, and the clutch is engaged, and the double clutch control is performed so that the target gear rotation speed and the sleeve rotation speed have a predetermined relationship. In the car control device to perform,
An automobile control device comprising control means for controlling a target position Tp or a target pressure Tpp of the clutch during double clutch control so that a target rotation synchronization control time T is reached.
前記変速機のギアが中立状態にあるときに、前記エンジンを制御するとともに、前記クラッチを係合して、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるようにダブルクラッチ制御を行う自動車の制御装置において、
目標とする回転同期制御時間Ｔとなるように、前記クラッチの特性に基づいてダブルクラッチ制御時の前記クラッチの目標位置Ｔｐ若しくは目標圧力Ｔｐｐを算出するクラッチ目標演算手段とを備えたことを特徴とする自動車の制御装置。 A control device for an automobile equipped with a transmission that transmits torque from an engine via a clutch,
When the gear of the transmission is in a neutral state, the engine is controlled, and the clutch is engaged, and the double clutch control is performed so that the target gear rotation speed and the sleeve rotation speed have a predetermined relationship. In the car control device to perform,
Clutch target calculation means for calculating the target position Tp or target pressure Tpp of the clutch during double clutch control based on the characteristics of the clutch so that the target rotation synchronization control time T is obtained. Car control device.
前記変速機のギアが中立状態にあるときに、前記エンジンを制御するとともに、前記クラッチを係合して、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるようにダブルクラッチ制御を行う自動車の制御装置において、
目標とする回転同期制御時間Ｔを設定する目標回転同期時間設定手段と、
目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるように目標入力軸回転数ＴＮｉを演算する目標入力軸回転数演算手段と、
前記目標回転同期時間設定手段によって設定された目標回転同期時間Ｔと、前記目標入力軸回転数演算手段で演算された目標入力軸回転数ＴＮｉとから、前記クラッチを係合するための目標トルクＴｃを算出するクラッチ目標トルク演算手段と、
前記クラッチ目標トルク演算手段で演算されたクラッチ目標トルクＴｃと、クラッチ特性に基づいてダブルクラッチ制御時の前記クラッチの目標位置Ｔｐ若しくは目標圧力Ｔｐｐを算出するクラッチ目標演算手段とを備えたことを特徴とする自動車の制御装置。 A control device for an automobile equipped with a transmission that transmits torque from an engine via a clutch,
When the gear of the transmission is in a neutral state, the engine is controlled, and the clutch is engaged, and the double clutch control is performed so that the target gear rotation speed and the sleeve rotation speed have a predetermined relationship. In the car control device to perform,
Target rotation synchronization time setting means for setting a target rotation synchronization control time T;
Target input shaft rotational speed calculating means for calculating the target input shaft rotational speed TNi so that the target gear rotational speed and the sleeve rotational speed have a predetermined relationship;
The target torque Tc for engaging the clutch from the target rotation synchronization time T set by the target rotation synchronization time setting means and the target input shaft rotation speed TNi calculated by the target input shaft rotation speed calculation means. Clutch target torque calculating means for calculating
Clutch target torque Tc calculated by the clutch target torque calculating means, and clutch target calculating means for calculating the target position Tp or target pressure Tpp of the clutch during double clutch control based on clutch characteristics. An automobile control device.
前記クラッチ目標トルク演算手段は、前記目標回転同期時間設定手段で設定された目標回転同期時間Ｔと、前記目標入力軸回転数演算手段で演算された目標入力軸回転数ＴＮｉと実入力軸回転数Ｎｉとの差回転数と、入力軸系イナーシャＩｉとから、前記クラッチを係合するための目標トルクＴｃを演算することを特徴とする自動車の制御装置。 The vehicle control device according to claim 3,
The clutch target torque calculation means includes a target rotation synchronization time T set by the target rotation synchronization time setting means, a target input shaft rotation speed TNi calculated by the target input shaft rotation speed calculation means, and an actual input shaft rotation speed. A control apparatus for an automobile, wherein a target torque Tc for engaging the clutch is calculated from a differential rotational speed with respect to Ni and an input shaft system inertia Ii.
前記変速機のギアが中立状態にあるときに、前記エンジンを制御するとともに、前記クラッチを係合して、目標とするギア回転数とスリーブ回転数が所定の関係となるようにダブルクラッチ制御を行う自動車の制御方法において、
目標とする回転同期制御時間Ｔとなるように、ダブルクラッチ制御時の前記クラッチの目標位置Ｔｐ若しくは目標圧力Ｔｐｐを制御することを特徴とする自動車の制御装置。 A method for controlling an automobile equipped with a transmission in which torque is transmitted from an engine via a clutch,
When the gear of the transmission is in a neutral state, the engine is controlled, and the clutch is engaged, and the double clutch control is performed so that the target gear rotation speed and the sleeve rotation speed have a predetermined relationship. In the vehicle control method to be performed,
A control apparatus for an automobile, wherein the target position Tp or target pressure Tpp of the clutch at the time of double clutch control is controlled so that a target rotation synchronization control time T is reached.
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