JP2016125648A - クラッチ摩擦係数推定方法及びクラッチ伝達トルク制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】莫大な費用と膨大な時間とを犠牲にせず、実機における入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を高精度に推定することが可能なクラッチ摩擦係数推定方法及びクラッチ伝達トルク制御方法を提供する。
【解決手段】車両に搭載されている自動変速機における変速中にクラッチを介してエンジン出力軸からトランスミッション入力軸に伝達されるクラッチ伝達トルクを制御する際に必要となるクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定方法において、変速中に一定のクラッチ押付力を付与してエンジン出力軸回転数を低下させながらクラッチ伝達トルクを逐次計算するクラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１と、クラッチ伝達トルク計算工程で逐次計算されたクラッチ伝達トルクに基づいて入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定工程Ｓ１０２と、を含んでいるクラッチ摩擦係数推定方法である。
【選択図】図１
【解決手段】車両に搭載されている自動変速機における変速中にクラッチを介してエンジン出力軸からトランスミッション入力軸に伝達されるクラッチ伝達トルクを制御する際に必要となるクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定方法において、変速中に一定のクラッチ押付力を付与してエンジン出力軸回転数を低下させながらクラッチ伝達トルクを逐次計算するクラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１と、クラッチ伝達トルク計算工程で逐次計算されたクラッチ伝達トルクに基づいて入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定工程Ｓ１０２と、を含んでいるクラッチ摩擦係数推定方法である。
【選択図】図１
Description
本発明は、クラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定方法及びクラッチ伝達トルク制御方法に関する。
自動車等の車両に搭載されている自動変速機においては、変速中にクラッチを介してエンジン出力軸からトランスミッション入力軸に伝達されるクラッチ伝達トルクを制御して変速中におけるクラッチ伝達トルクの変動を抑制することにより、変速中に運転者が受ける衝撃、所謂、変速ショックを軽減している（例えば、特許文献１を参照）。
クラッチ伝達トルクを制御する際は、クラッチ摩擦係数を推定する必要があるため、従来は、専用試験機を使用してクラッチ摩擦係数を予め実験的に推定している（例えば、特許文献２を参照）。
ところで、クラッチ摩擦係数は入出力軸間回転数差（エンジン出力軸回転数とトランスミッション入力軸回転数との差）やクラッチオイル粘度等のクラッチに関わる諸特性に依存して変化するため、クラッチ摩擦係数を高精度に推定する場合は、クラッチに関わる諸特性を正確に把握する必要があるが、その把握に多数の工数が掛かることから、莫大な費用と膨大な時間とが犠牲になる。
更に、専用試験機を使用してクラッチ摩擦係数を予め実験的に推定する場合は、通常、クラッチフリクションプレート単体でクラッチ摩擦係数を推定するため、そのクラッチ摩擦係数は実機におけるクラッチ摩擦係数と乖離している虞がある。
そこで、本発明の目的は、莫大な費用と膨大な時間とを犠牲にせず、実機における入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を高精度に推定することが可能なクラッチ摩擦係数推定方法及びクラッチ伝達トルク制御方法を提供することにある。
この目的を達成するために創案された本発明は、車両に搭載されている自動変速機における変速中にクラッチを介してエンジン出力軸からトランスミッション入力軸に伝達されるクラッチ伝達トルクを制御する際に必要となるクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定方法において、変速中に一定のクラッチ押付力を付与してエンジン出力軸回転数を低下させながらクラッチ伝達トルクを逐次計算するクラッチ伝達トルク計算工程と、前記クラッチ伝達トルク計算工程で逐次計算されたクラッチ伝達トルクに基づいて入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定工程と、を含んでいるクラッチ摩擦係数推定方法である。
前記クラッチ伝達トルク計算工程は、パワーオフアップシフト中に一定のクラッチ押付力を付与してエンジン出力軸回転数を低下させながらクラッチ伝達トルクを逐次計算することが好ましい。
また、本発明は、前記クラッチ摩擦係数推定方法で推定された入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数に基づいてクラッチ伝達トルクを制御するクラッチ伝達トルク制御方法である。
本発明によれば、莫大な費用と膨大な時間とを犠牲にせず、実機における入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を高精度に推定することが可能なクラッチ摩擦係数推定方法及びクラッチ伝達トルク制御方法を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に順って説明する。
先ず、クラッチ摩擦係数推定方法について説明する。
本発明の好適な実施の形態に係るクラッチ摩擦係数推定方法は、車両に搭載されている自動変速機における変速中にクラッチを介してエンジン出力軸からトランスミッション入力軸に伝達されるクラッチ伝達トルクを制御する際に必要となるクラッチ摩擦係数を推定する方法であり、例えば、エンジンコントロールユニットにより実行される。
図１に示すように、クラッチ摩擦係数推定方法は、変速中に一定のクラッチ押付力を付与してエンジン出力軸回転数を低下させながらクラッチ伝達トルクを逐次計算するクラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１と、クラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１で逐次計算されたクラッチ伝達トルクに基づいて入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定工程Ｓ１０２と、を含んでいる。
クラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１は、クラッチ断と変速と半クラッチとクラッチ接とを経て変速開始から変速終了に至る変速中の半クラッチからクラッチ接に至る期間に実施される。
クラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１においては、図２に示すように、半クラッチからクラッチ接に至る期間に亘り一定のクラッチ押付力を付与してクラッチ伝達トルクを発生させると共にクラッチ伝達トルクとエンジントルクとの間にトルク差を発生させてエンジン出力軸回転数（エンジン回転数）を低下させながら式（１）で表される運動方程式に基づいてクラッチ伝達トルクを逐次計算する。
ここで、Ｔcはクラッチ伝達トルク［Ｎｍ］、Ｔeはエンジントルク、Ｉeはエンジン慣性モーメント［ｋｇ・ｍ2］、ωeはエンジン出力軸回転数［ｒａｄ／ｓ］を意味しており、クラッチ伝達トルクの計算に必要となるエンジントルクとエンジン慣性モーメントとエンジン出力軸回転数はエンジンコントロールユニットで把握されている。
即ち、エンジントルクとエンジン慣性モーメントは予め実験的に把握されており、エンジン出力軸回転数はエンジン回転センサで逐次検出されている。
なお、図２において、エンジントルクがゼロである理由は、クラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１をパワーオフアップシフト（アクセル開度がゼロである時に行われるアップシフト）中に実施しているからである。
パワーオフアップシフトは、例えば、加速中にアクセル開度をゼロにした時、即ち、運転者に加速意思が無い時に行われるアップシフトであり、パワーオフアップシフト中は、運転者によるエンジントルクの要求がゼロである。
そのため、パワーオフアップシフト中にクラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１を実施することにより、クラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１を安定的に実施することができると共にクラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１におけるエンジントルクの変動に起因するユーザビリティの低下を回避することが可能となる。
クラッチ摩擦係数推定工程Ｓ１０２は、クラッチ断と変速と半クラッチとクラッチ接とを経て変速開始から変速終了に至る変速後に実施される。
クラッチ摩擦係数推定工程Ｓ１０２においては、図３に示すように、クラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１で逐次計算されたクラッチ伝達トルクを式（２）で表される関係式に代入して入出力軸間回転数差（図示両矢印）毎のクラッチ摩擦係数を推定する。
ここで、μはクラッチ摩擦係数、Ｔcはクラッチ伝達トルク［Ｎｍ］、Ｒはクラッチ有効半径［ｍ］、Ｎはクラッチ枚数、Ｆcはクラッチ押付力［Ｎ］、Ｆrefはクラッチ反力［Ｎ］を意味しており、クラッチ摩擦係数の計算に必要となるクラッチ伝達トルクとクラッチ有効半径とクラッチ枚数とクラッチ押付力とクラッチ反力はエンジンコントロールユニットで把握されている。
即ち、クラッチ伝達トルクはクラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１を経て把握されており、クラッチ有効半径とクラッチ枚数とクラッチ反力はクラッチ構造から特定されており、クラッチ押付力はクラッチ伝達トルク計算工程Ｓ１０１における一定のクラッチ押付力として既知である。
以上の工程により、莫大な費用と膨大な時間とを犠牲にせず、車両に搭載されている自動変速機における入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数、即ち、実機における入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を高精度に推定することが可能となる。
従って、クラッチ摩擦係数推定方法を定期的に実行することにより、クラッチ摩耗やクラッチオイル劣化等に伴うクラッチ摩擦係数の経時変化に起因するクラッチ摩擦係数の変化を学習して補正することができる。
次に、クラッチ伝達トルク制御方法について説明する。
本発明の好適な実施の形態に係るクラッチ伝達トルク制御方法は、クラッチ摩擦係数推定方法で推定された入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を式（３）で表される関係式に代入して計算される入出力軸間回転数差毎のクラッチ伝達トルクに基づいてクラッチ押付力を調整して変速中のクラッチ伝達トルクを制御する方法であり、例えば、エンジンコントロールユニットにより実行される。
ここで、Ｔcはクラッチ伝達トルク［Ｎｍ］、μはクラッチ摩擦係数、Ｖは入出力軸間回転数差、Ｒはクラッチ有効半径［ｍ］、Ｎはクラッチ枚数、Ｆcはクラッチ押付力［Ｎ］、Ｆrefはクラッチ反力［Ｎ］、μ（Ｖ）はクラッチ摩擦係数推定方法で推定された入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数（例えば、マップや関数）を意味している。
以上の工程により、クラッチ伝達トルクを正確に制御して変速中におけるクラッチ伝達トルクの変動を確実に抑制することができ、変速中に運転者が受ける衝撃、所謂、変速ショックを軽減することが可能となる。
Ｓ１０１ クラッチ伝達トルク計算工程
Ｓ１０２ クラッチ摩擦係数推定工程
Ｓ１０２ クラッチ摩擦係数推定工程
Claims (3)
- 車両に搭載されている自動変速機における変速中にクラッチを介してエンジン出力軸からトランスミッション入力軸に伝達されるクラッチ伝達トルクを制御する際に必要となるクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定方法において、
変速中に一定のクラッチ押付力を付与してエンジン出力軸回転数を低下させながらクラッチ伝達トルクを逐次計算するクラッチ伝達トルク計算工程と、
前記クラッチ伝達トルク計算工程で逐次計算されたクラッチ伝達トルクに基づいて入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数を推定するクラッチ摩擦係数推定工程と、
を含んでいることを特徴とするクラッチ摩擦係数推定方法。 - 前記クラッチ伝達トルク計算工程は、パワーオフアップシフト中に一定のクラッチ押付力を付与してエンジン出力軸回転数を低下させながらクラッチ伝達トルクを逐次計算する請求項１に記載のクラッチ摩擦係数推定方法。
- 請求項１又は２に記載のクラッチ摩擦係数推定方法で推定された入出力軸間回転数差毎のクラッチ摩擦係数に基づいてクラッチ伝達トルクを制御することを特徴とするクラッチ伝達トルク制御方法。
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2015
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