JP2017129216A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

車両用動力伝達装置の制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】エンジンへの負荷を抑制させながら、エンジンからの動力を駆動輪へ伝達する。【解決手段】惰性走行制御の実行中に所定終了条件が成立したときに、クラッチ２０の係合によってエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域外となる為にクラッチ２０の係合が禁止中であっても、アクセルペダル４０の操作によって加速要求が為されている場合には、クラッチ２０のスリップ制御が実行されるので、エンジン１２からの動力をクラッチ２０が伝達することができると共に、クラッチ２０を係合することと比べて、エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域外となることが抑制されるか、又はエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域内とされる。よって、エンジン１２への負荷を抑制させながら、エンジン１２からの動力を駆動輪１４へ伝達することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、手動操作によってギヤ段を切り替えることができる変速機と、エンジンと変速機との間の動力伝達経路を断接するクラッチと、そのクラッチの係合とスリップと解放とを切り替えるクラッチアクチュエータとを備えた車両用動力伝達装置の制御装置に関するものである。
エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に手動操作によってギヤ段を切り替えることができる変速機と、前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路を断接するクラッチと、前記クラッチの係合とスリップと解放とを切り替えるクラッチアクチュエータとを備えた車両用動力伝達装置において、前記変速機のギヤ段が形成され且つ前記クラッチが係合された走行中に所定開始条件が成立した場合には前記クラッチを解放して走行する惰性走行制御を実行すると共に、前記惰性走行制御の実行中に所定終了条件が成立した場合には前記惰性走行制御の実行を終了する、車両用動力伝達装置の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された惰行制御装置がそれである。この特許文献１には、エンジンが車両の走行に寄与する仕事をしないときに、クラッチを断にすると共にエンジンをアイドル状態にして車両を惰性走行させる惰行制御を行う惰行制御装置において、アクセル開度とクラッチ回転速度(すなわち変速機入力回転速度)とに基づいて惰行制御の開始と終了とを判断する為の惰行制御判定マップを備え、惰行制御中に、アクセル開度とクラッチ回転速度とで示される走行状態がその惰行制御判定マップにおける惰行制御可能領域外となったら、惰行制御を終了することが開示されている。
特開２０１０−２４７７７３号公報
ところで、惰性走行制御中に加速操作部材の操作によって(例えばアクセルペダルの踏み込みによって)加速要求が為された場合に、高車速且つローギヤ段が形成されている状態でクラッチを係合することによるエンジンのオーバーレブ(極高回転)又は低車速且つハイギヤ段が形成されている状態でクラッチを係合することによるエンジンのアンダーレブ(極低回転)を防止することを優先して、クラッチの係合を禁止して惰性走行制御を継続することが考えられる。このような場合、クラッチが係合されない為に、エンジンの動力が駆動輪へ伝達されず、要求された走行性能(加速性能)を満たすことができない。一方で、加速要求を優先して、クラッチを係合させた場合には、エンジンのオーバーレブ又はアンダーレブが生じてエンジンの負荷が増大する可能性がある。
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、エンジンへの負荷を抑制させながら、エンジンからの動力を駆動輪へ伝達することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
第１の発明の要旨とするところは、(a) エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に手動操作によってギヤ段を切り替えることができる変速機と、前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路を断接するクラッチと、前記クラッチの係合とスリップと解放とを切り替えるクラッチアクチュエータとを備えた車両用動力伝達装置において、前記クラッチアクチュエータによって前記クラッチの作動状態を切り替えるクラッチ制御部と、前記変速機のギヤ段が形成され且つ前記クラッチが係合された走行中に所定開始条件が成立した場合には前記クラッチを解放して走行する惰性走行制御を実行すると共に、前記惰性走行制御の実行中に所定終了条件が成立した場合には前記惰性走行制御の実行を終了する惰性走行制御部とを備えた、車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記惰性走行制御の実行中において、前記変速機の現在のギヤ段にて前記クラッチが係合された場合にエンジン回転速度が所定回転速度範囲に入るか否かに基づいて、前記クラッチを係合することが可能な走行状態であるか否かを判定するクラッチ係合可否判定部と、(c) 前記惰性走行制御の実行中において、前記クラッチを係合することが可能な走行状態でないと判定されている場合には、前記クラッチの係合を禁止するクラッチ係合禁止部とを、更に備えており、(d) 前記惰性走行制御部は、前記惰性走行制御の実行中に前記所定終了条件が成立した場合であって、前記クラッチの係合が禁止されているときに、加速操作部材の操作によって加速要求が為されている場合には、前記クラッチをスリップさせた状態として前記エンジンからの動力を前記クラッチが伝達するスリップ制御を実行することにある。
また、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定回転速度範囲は、前記エンジン回転速度が所定上限回転速度を超えず且つ所定下限回転速度を下回らない回転速度範囲であり、前記惰性走行制御部は、前記エンジン回転速度が前記所定回転速度範囲に入るように前記クラッチアクチュエータによって前記クラッチの移動位置を制御することで、前記スリップ制御を実行することにある。
また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記惰性走行制御部による前回の前記スリップ制御が終了した時からの経過時間が所定経過時間以上であるか否かを判定するスリップ制御許可判定部を更に備えており、前記惰性走行制御部は、前記経過時間が前記所定経過時間以上であると判定された場合には、前記スリップ制御を実行することにある。
また、第４の発明は、前記第１の発明から第３の発明の何れか１つに記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記スリップ制御許可判定部は、前記惰性走行制御部による前記スリップ制御の継続時間が所定継続時間未満であるか否かを判定するものであり、前記惰性走行制御部は、前記スリップ制御中に前記継続時間が前記所定継続時間未満であると判定された場合には、前記スリップ制御を継続することにある。
前記第１の発明によれば、惰性走行制御の実行中に所定終了条件が成立したときに、クラッチの係合によってエンジン回転速度が所定回転速度範囲外となる為にクラッチの係合が禁止中であっても、加速操作部材の操作によって加速要求が為されている場合には、クラッチのスリップ制御が実行されるので、エンジンからの動力をクラッチが伝達することができると共に、クラッチを係合することと比べて、エンジン回転速度が所定回転速度範囲外となることが抑制されるか、又はエンジン回転速度が所定回転速度範囲内とされる。よって、エンジンへの負荷を抑制させながら、エンジンからの動力を駆動輪へ伝達することができる。
また、前記第２の発明によれば、エンジン回転速度が所定上限回転速度を超えず且つ所定下限回転速度を下回らない回転速度範囲に入るようにクラッチのスリップ制御が実行されるので、エンジンへの負荷を適切に抑制させることができると共に、前記クラッチをスリップさせた状態とする時のショックを抑制することができる。
また、前記第３の発明によれば、前回のクラッチのスリップ制御からの経過時間が所定経過時間以上である場合に今回のクラッチのスリップ制御を実行するので、スリップ制御に伴うクラッチの加熱に対して、クラッチを保護することができる。
また、前記第４の発明によれば、クラッチのスリップ制御の継続時間が所定継続時間未満である場合にそのスリップ制御を継続するので、スリップ制御に伴うクラッチの加熱に対して、クラッチを保護することができる。
本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 クラッチの係合可能領域の一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジンへの負荷を抑制させながらエンジンからの動力を駆動輪へ伝達する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図３のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例であり、ローギヤ段で走行中の場合を示している。 図３のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例であり、ハイギヤ段で走行中の場合を示している。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた車両用動力伝達装置１６(以下、動力伝達装置１６という)とを備えている。動力伝達装置１６は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機１８、エンジン１２と変速機１８との間の動力伝達経路を断接するクラッチ２０、クラッチ２０の係合とスリップと解放とを切り替えるクラッチアクチュエータ２２、変速機１８の出力回転部材である変速機出力軸２４に連結されたプロペラシャフト２６、そのプロペラシャフト２６に連結された差動歯車装置(ディファレンシャルギヤ)２８、その差動歯車装置２８に連結された１対の車軸３０等を備えている。動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、クラッチ２０、変速機１８、プロペラシャフト２６、差動歯車装置２８、及び車軸３０等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。
エンジン１２は、車両１０の駆動力源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置５０によって吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることによりエンジントルクＴeが制御される。
変速機１８は、例えば常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備える公知の平行軸式常時噛合型の手動変速機である。変速機１８は、車両１０の運転席近傍に設けられたシフトレバー３２の手動操作によって、前進ギヤ段(例えば前進５段)、後進ギヤ段(例えば後進１段)、及びニュートラルのうちの何れかが選択的に成立させられる。このように、変速機１８は、手動操作によってギヤ段を切り替えることができる変速機である。
クラッチ２０は、例えば公知の乾式単板の摩擦クラッチであり、後述する電子制御装置５０によってクラッチアクチュエータ２２が駆動させられることによりレリーズスリーブ(不図示)が移動させられてダイヤフラムスプリング(不図示)の内端部が変位させられることで作動状態が切り替えられる。クラッチ２０は、クラッチアクチュエータ２２によるレリーズスリーブの移動が為されていない状態では係合されて、エンジン１２と変速機１８との間の動力伝達経路を接続する。一方で、クラッチ２０は、クラッチアクチュエータ２２によってレリーズスリーブが移動させられると、レリーズスリーブがダイヤフラムスプリングの内周端を押圧する。これに伴い、ダイヤフラムスプリングの付勢力が低下して、クラッチ２０のトルク容量が低下する。そして、レリーズスリーブの移動位置(すなわちクラッチ位置POScl)が所定量に到達するとクラッチ２０が解放されて、エンジン１２と変速機１８との間の動力伝達経路を切断(遮断)する。このように、クラッチ２０は、クラッチアクチュエータ２２によって作動状態が切り替えられることで、エンジン１２と変速機１８との間の動力伝達経路(すなわちエンジン１２のクランク軸３４と、変速機１８の入力回転部材である変速機入力軸３６との間の動力伝達経路)を断接可能に設けられている。
クラッチ２０は、車両１０の運転席近傍に設けられたクラッチペダル３８が踏み込み操作されたクラッチペダル操作量θclpに基づいて後述する電子制御装置５０によってクラッチアクチュエータ２２が駆動させられることにより作動状態が切り替えられ得る。クラッチ２０は、クラッチペダル３８が踏み込まれるとスリップ又は解放させられ、クラッチペダル３８の踏み込みが解除されると係合される。又、クラッチ２０は、クラッチペダル３８の操作に拘わらず電子制御装置５０によってクラッチアクチュエータ２２が駆動させられることにより作動状態が切り替えられ得る。例えば、クラッチ２０は、クラッチペダル３８が踏み込まれていなくても、クラッチアクチュエータ２２によってレリーズスリーブが移動させられることで、スリップ又は解放させられ得る。クラッチアクチュエータ２２は、電気式又は油圧式であり、その作動により変化させられるレリーズスリーブの移動位置(すなわちクラッチ位置POScl)に応じて、クラッチ２０のトルク容量が制御される。尚、クラッチ２０をスリップさせている状態は、クラッチ２０を係合させつつクラッチ２０に差回転を生じさせている状態である。
車両１０は、例えばクラッチ２０の作動状態の切替制御などに関連する動力伝達装置１６の制御装置を含む電子制御装置５０を備えている。よって、図１は、電子制御装置５０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置５０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置５０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置５０は、エンジン１２の出力制御、クラッチ２０の切替制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン出力制御用、クラッチ制御用等に分けて構成される。
電子制御装置５０には、車両１０が備える各種センサ(例えばエンジン回転速度センサ６０、入力回転速度センサ６２、出力回転速度センサ６４、アクセル開度センサ６６、スロットル弁開度センサ６８、ブレーキスイッチ７０、シフト位置センサ７２、クラッチ位置センサ７４、クラッチペダルセンサ７６など)により検出された検出信号に基づく各種実際値(例えばエンジン回転速度Ｎe、変速機入力軸３６の回転速度である変速機入力回転速度Ｎi、車速Ｖに対応する、変速機出力軸２４の回転速度である変速機出力回転速度Ｎo、車両１０の運転席近傍に設けられた加速操作部材としてのアクセルペダル４０の操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為の運転者によるブレーキペダル操作が為されたブレーキ操作状態を示す信号であるブレーキオンＢon、シフトレバー３２の操作位置を示す信号であるシフト位置POSsh、クラッチ２０の移動位置であるクラッチ位置POScl、運転者によるクラッチペダル３８の踏込操作の操作量(踏込量)であるクラッチペダル操作量θclpなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置５０からは、エンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、クラッチ２０の作動状態の切替制御の為のクラッチ制御指令信号Ｓclなどが、それぞれ出力される。このクラッチ制御指令信号Ｓclは、クラッチ２０の作動状態を切り替えるレリーズスリーブを目標となるクラッチ位置POSclへ移動させる為の指令信号であり、クラッチアクチュエータ２２へ出力される。
電子制御装置５０は、車両１０における各種制御の為の制御機能を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部５２、クラッチ制御手段すなわちクラッチ制御部５３、条件成立判定手段すなわち条件成立判定部５４、及び惰性走行制御手段すなわち惰性走行制御部５５を備えている。
エンジン制御部５２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係(例えばスロットル弁開度マップ)にアクセル開度θaccを適用することで目標スロットル弁開度θthtgtを算出する。エンジン制御部５２は、目標スロットル弁開度θthtgt得られるようにスロットルアクチュエータを駆動したり、吸入空気量などに応じて燃料噴射装置を作動させるなどのエンジン出力制御指令信号Ｓeを出力して、エンジン１２の出力制御を行う。
クラッチ制御部５３は、クラッチアクチュエータ２２によってクラッチ２０の作動状態を切り替えるクラッチ制御指令信号Ｓclを出力する。具体的には、クラッチ制御部５３は、クラッチペダル３８の操作に基づいてクラッチアクチュエータ２２によってクラッチ２０の作動状態を切り替えることができる。例えば、クラッチ制御部５３は、クラッチペダル操作量θclpに応じて、クラッチ２０の作動状態を、係合、スリップ、及び解放のうちの何れかの状態とするように、クラッチ位置POSclを制御するクラッチ制御指令信号Ｓclをクラッチアクチュエータ２２へ出力する。又、クラッチ制御部５３は、クラッチペダル３８の操作に拘わらずクラッチアクチュエータ２２によってクラッチ２０の作動状態を切り替えることができる。例えば、クラッチ制御部５３は、クラッチペダル操作量θclpがゼロであって、惰性走行制御部５５により惰性走行制御が実行される場合、クラッチ２０を解放するように、クラッチ位置POSclを制御するクラッチ制御指令信号Ｓclをクラッチアクチュエータ２２へ出力する。
条件成立判定部５４は、変速機１８のギヤ段が形成され且つクラッチ２０が係合された走行中に、惰性走行制御部５５による惰性走行制御を開始する為の予め定められた所定開始条件が成立したか否かを判定する。又、条件成立判定部５４は、惰性走行制御部５５による惰性走行制御の実行中に、その惰性走行制御を終了する為の予め定められた所定終了条件が成立したか否かを判定する。
前記惰性走行制御は、変速機１８のギヤ段が形成された走行中にエンジンブレーキが作用するような走行状態となったときに、クラッチ２０を解放して走行する惰性走行を行う制御である。前記所定開始条件は、エンジンブレーキが作用するような走行状態であり、例えばアクセルペダル４０、ブレーキペダル、及びクラッチペダル３８の何れもが踏み込み操作されていないオフ状態とされた走行状態である。すなわち、前記所定開始条件は、アクセル開度θaccがゼロ、ブレーキオンＢonの信号が未出力、及びクラッチペダル操作量θclpがゼロとされた走行状態である。一方で、前記所定終了条件は、前記所定開始条件を満たさない走行状態であり、例えばアクセルペダル４０、ブレーキペダル、及びクラッチペダル３８のうちの少なくとも１つのペダルが踏み込み操作されているオン状態とされた走行状態である。すなわち、前記所定終了条件は、アクセル開度θaccがゼロでないアクセルペダルオン(又はアクセルオン)、ブレーキオンＢonの信号が出力、及びクラッチペダル操作量θclpがゼロでないクラッチペダルオンのうちの少なくとも１つが成立する走行状態である。
惰性走行制御部５５は、変速機１８のギヤ段が形成され且つクラッチ２０が係合された走行中に、条件成立判定部５４により所定開始条件が成立したと判定された場合には、クラッチ２０を解放する指令をクラッチ制御部５３へ出力して、惰性走行制御を実行する。又、惰性走行制御部５５は、惰性走行制御の実行中に、条件成立判定部５４により所定終了条件が成立したと判定された場合には、クラッチ２０を係合する指令をクラッチ制御部５３へ出力して、惰性走行制御の実行を終了する。一方で、惰性走行制御部５５は、惰性走行制御の実行中に、条件成立判定部５４により所定終了条件が成立したと判定されない場合には、その惰性走行制御を継続して実行する。この惰性走行制御を実行することで、エンジンブレーキが作用するときと比べて減速走行中の走行距離が長くなり燃費が向上する。惰性走行制御では、エンジン１２の運転を停止させても良いし、エンジン１２をアイドル回転速度で運転させても良い。惰性走行制御中にエンジン１２の運転を停止させる方が、燃費が向上するという利点がある。一方で、惰性走行制御中にエンジン１２をアイドル回転速度で運転させる方が、惰性走行制御を終了するときに速やかにエンジン回転速度Ｎeが立ち上がるという利点がある。
ここで、惰性走行制御を終了するときには、変速機１８のギヤ段が形成された状態でクラッチ２０が係合されるので、エンジン回転速度Ｎeは車速Ｖに拘束される。すなわち、変速機１８のギヤ段が形成された状態では、変速機入力回転速度Ｎiは現在のギヤ段(以下、現ギヤ段という)における現在のギヤ比(以下、現ギヤ比という)と車速Ｖに対応する変速機出力回転速度Ｎoとで一意に決められ、クラッチ２０が係合されると、エンジン回転速度Ｎeはその変速機入力回転速度Ｎiと一致する。エンジン１２は、良く知られているように、エンジン回転速度Ｎeが所定上限回転速度を超えず且つ所定下限回転速度を下回らない回転速度範囲である予め定められた所定回転速度範囲となるように運転することが望ましい。その為、電子制御装置５０は、惰性走行制御の実行中に条件成立判定部５４により所定終了条件が成立したと判定された場合であっても、現ギヤ段でクラッチ２０が係合されるとエンジン回転速度Ｎeが所定回転速度範囲外となってしまう場合には、クラッチ２０の係合を禁止して、惰性走行制御を継続する。前記所定上限回転速度は、例えばエンジン１２の耐久性上、常用できるエンジン回転速度Ｎeの上限値である(以下、常用上限回転速度という)。所定下限回転速度は、例えばエンジン１２を適切に自立運転させられるエンジン回転速度Ｎeの下限値であり、公知のアイドル回転速度である。
図２は、クラッチ２０の係合可能領域の一例を示す図である。図２において、実線ａ、実線ｂ、実線ｃ、実線ｄは、順に、変速機１８のギヤ段が１速、２速、３速、４速においてクラッチ２０が係合されているときの、車速Ｖとエンジン回転速度Ｎeとの関係を示している。惰性走行制御の終了の為にクラッチ２０が係合されたときに、エンジン回転速度Ｎeが常用上限回転速度(破線Ａ参照)を超えず且つアイドル回転速度(破線Ｂ参照)を下回らない所定回転速度範囲としてのクラッチ係合可能領域となる場合には、クラッチ２０を係合することが可能である。よって、電子制御装置５０は、クラッチ２０を係合したときにエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入る場合には、惰性走行制御の終了の為にクラッチ２０を係合する。一方で、惰性走行制御の終了の為にクラッチ２０が係合されたときに、エンジン回転速度Ｎeが常用上限回転速度を超える領域となる場合には、エンジン１２がオーバーレブとなる為、クラッチ２０を係合することが困難である。よって、電子制御装置５０は、クラッチ２０を係合するとエンジン１２がオーバーレブする場合には、クラッチ２０の係合を禁止する。図２に示すように、ローギヤ段且つ高車速である走行状態では、オーバーレブとなり易い。他方で、惰性走行制御の終了の為にクラッチ２０が係合されたときに、エンジン回転速度Ｎeがアイドル回転速度を下回る領域となる場合には、エンジン１２がアンダーレブとなる為、クラッチ２０を係合することが困難である。よって、電子制御装置５０は、クラッチ２０を係合するとエンジン１２がアンダーレブする場合には、クラッチ２０の係合を禁止する。図２に示すように、ハイギヤ段且つ低車速である走行状態では、アンダーレブとなり易い。
図２に示すように、変速機１８のギヤ段毎にクラッチ係合可能領域となる車速Ｖが異なることが分かる。つまり、変速機１８のギヤ段を切り替えれば、クラッチ係合可能領域となる車速Ｖを切り替えられる。しかしながら、変速機１８は手動変速機であるので、惰性走行制御の終了の為にクラッチ２０が係合されたときにエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入らない場合に、電子制御装置５０は、エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入るようにギヤ段を自動で切り替えることができない。その為、電子制御装置５０は、クラッチ係合可能領域に入らない場合には、クラッチ２０の係合を禁止する。
ところで、アクセルオンによって惰性走行制御の所定終了条件が成立したときに、クラッチ２０の係合が禁止されている為に惰性走行制御が終了できないと、エンジン１２の動力が駆動輪１４へ伝達されず、アクセルオンに伴って要求された走行性能(加速性能)を満たすことができない。このように、クラッチ２０の係合を禁止して惰性走行制御を継続する制御では、エンジン１２のオーバーレブやアンダーレブを防止することはできるが、アクセルオンに対応して駆動力を確保することができない。
そこで、電子制御装置５０は、惰性走行制御の実行中に所定終了条件が成立した場合であって、クラッチ２０の係合が禁止されているときに、アクセルペダル４０の操作によって加速要求が為されている場合には、クラッチ２０をスリップさせた状態としてエンジン１２からの動力をクラッチ２０が伝達する、クラッチ２０のスリップ位置に、クラッチ位置POSclを制御するスリップ制御を実行する。このクラッチ２０のスリップ制御により、アクセルオンによって惰性走行制御の所定終了条件が成立したときに、クラッチ２０の係合が禁止されている為に惰性走行制御が終了できなくても、エンジン１２からの動力が駆動輪１４へ伝達することができて、駆動力が確保される。このクラッチ２０のスリップ制御では、クラッチ２０を係合することと比べて、エンジン１２がオーバーレブ又はアンダーレブとなることを抑制できる。より好適には、エンジン１２がオーバーレブ又はアンダーレブとならないように、クラッチ２０をスリップ制御する。
以上説明した惰性走行制御中におけるクラッチ２０のスリップ制御を実現する為に、電子制御装置５０は、クラッチ係合可否判定手段すなわちクラッチ係合可否判定部５６、クラッチ係合禁止手段すなわちクラッチ係合禁止部５７、走行状態判定手段すなわち走行状態判定部５８、及びスリップ制御許可判定手段すなわちスリップ制御許可判定部５９を、更に備えている。
クラッチ係合可否判定部５６は、惰性走行制御部５５による惰性走行制御の実行中において、変速機１８の現ギヤ段にてクラッチ２０が係合された場合にエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入るか否かに基づいて、クラッチ２０を係合することが可能な走行状態であるか否かを判定する。具体的には、クラッチ２０が係合されるとエンジン回転速度Ｎeは変速機入力回転速度Ｎiと一致するので、クラッチ係合可否判定部５６は、変速機入力回転速度Ｎiがクラッチ係合可能領域に入っているか否かに基づいて、変速機１８の現ギヤ段にてクラッチ２０が係合された場合にエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入るか否かを判定する。クラッチ係合可否判定部５６は、エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入ると判定した場合には、クラッチ２０を係合することが可能な走行状態であると判定する。一方で、クラッチ係合可否判定部５６は、エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入らない判定した場合には、クラッチ２０を係合することが可能な走行状態でないと判定する。変速機１８のギヤ段が形成された状態では、変速機入力回転速度Ｎiは現ギヤ段における現ギヤ比と車速Ｖに対応する変速機出力回転速度Ｎoとで一意に決められるので、クラッチ２０を係合することが可能な走行状態であるか否かを判定することは、現ギヤ段でクラッチ２０を係合することが可能な車速Ｖで走行しているか否かを判定することである(図２参照)。
惰性走行制御部５５は、惰性走行制御の実行中に、条件成立判定部５４により所定終了条件が成立したと判定され、且つクラッチ係合可否判定部５６によりクラッチ２０を係合することが可能な走行状態であると判定された場合には、クラッチ２０を係合する指令をクラッチ制御部５３へ出力して、惰性走行制御(又はスリップ制御)の実行を終了する。
クラッチ係合禁止部５７は、惰性走行制御部５５による惰性走行制御の実行中において、条件成立判定部５４により所定終了条件が成立したと判定され、且つクラッチ係合可否判定部５６によりクラッチ２０を係合することが可能な走行状態でないと判定されている場合には、クラッチ２０の係合を禁止する指令(すなわち惰性走行制御の終了を禁止する指令)を惰性走行制御部５５へ出力する。
走行状態判定部５８は、クラッチ係合禁止部５７によりクラッチ２０の係合が禁止されている場合には、アクセルペダル４０の操作によって加速要求が為されているか否かを判定する。すなわち、走行状態判定部５８は、アクセルペダルオンとされているか否かを判定する。又、走行状態判定部５８は、クラッチ係合禁止部５７によりクラッチ２０の係合が禁止されている場合には、惰性走行制御部５５によるスリップ制御の実行中であるか否かを判定する。
惰性走行制御部５５は、惰性走行制御の実行中に条件成立判定部５４により所定終了条件が成立したと判定された場合であって、クラッチ係合禁止部５７によりクラッチ２０の係合が禁止されているときに、走行状態判定部５８によりアクセルペダルオンとされていると判定されている場合には、スリップ制御を実行する。惰性走行制御部５５は、エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入るようにクラッチアクチュエータ２２によってクラッチ位置POSclを制御することで、スリップ制御を実行する。惰性走行制御部５５は、エンジン回転速度Ｎeが常用上限回転速度を超えず且つアイドル回転速度を下回らないように(すなわちエンジン１２がオーバーレブとならず且つアンダーレブとならないように)、スリップ制御を実行する。
変速機１８の現ギヤ段にてクラッチ２０が係合されるとエンジン１２がオーバーレブとなる場合には、クラッチ位置POSclをクラッチ２０の係合側に移動させる程、エンジン回転速度Ｎeが常用上限回転速度に近づく一方で、クラッチ位置POSclをクラッチ２０の解放側に移動させる程、エンジン回転速度Ｎeがアイドル回転速度に近づく。このような場合のスリップ制御は、先ず、制御開始時点からクラッチ位置POSclを所定速度でクラッチ２０の係合側に移動させてエンジン回転速度Ｎeを上昇させる。常用上限回転速度に対して所定の余裕回転速度分低い回転速度に予め定められたクラッチ断閾値回転速度(オーバーレブ時)にエンジン回転速度Ｎeが到達したら、クラッチ位置POSclを所定速度でクラッチ２０の解放側に移動させてエンジン回転速度Ｎeを低下させる。クラッチ断閾値回転速度(オーバーレブ時)に対して所定の回転速度幅分低い回転速度に予め定められたクラッチ係合閾値回転速度(オーバーレブ時)にエンジン回転速度Ｎeが到達したら、クラッチ位置POSclを所定速度でクラッチ２０の係合側に移動させてエンジン回転速度Ｎeを上昇させる。そして、このようなクラッチ位置POSclの移動を繰り返すことで、エンジン回転速度Ｎeをクラッチ係合可能領域内において所定の回転速度幅で変動させるようにクラッチ２０をスリップさせる。
一方で、変速機１８の現ギヤ段にてクラッチ２０が係合されるとエンジン１２がアンダーレブとなる場合には、クラッチ位置POSclをクラッチ２０の係合側に移動させる程、エンジン回転速度Ｎeがアイドル回転速度に近づく一方で、アクセル開度θaccに応じたエンジントルクＴeを発生させた状態とすれば、クラッチ位置POSclをクラッチ２０の解放側に移動させる程、エンジン回転速度Ｎeが常用上限回転速度に近づく。このような場合のスリップ制御は、先ず、制御開始に先立って(すなわちクラッチ２０が解放されている状態で)、アクセル開度θaccに応じてエンジン回転速度Ｎeを上昇させる。その後、制御開始時点からクラッチ位置POSclを所定速度でクラッチ２０の係合側に移動させてエンジン回転速度Ｎeを低下させる。クラッチ断閾値回転速度(アンダーレブ時)にエンジン回転速度Ｎeが到達したら、クラッチ位置POSclを所定速度でクラッチ２０の解放側に移動させてエンジン回転速度Ｎeを上昇させる。常用上限回転速度に対して所定の余裕回転速度分低い回転速度に予め定められたクラッチ係合閾値回転速度(アンダーレブ時)にエンジン回転速度Ｎeが到達したら、クラッチ位置POSclを所定速度でクラッチ２０の係合側に移動させてエンジン回転速度Ｎeを低下させる。そして、このようなクラッチ位置POSclの移動を繰り返すことで、エンジン回転速度Ｎeをクラッチ係合可能領域内において所定の回転速度幅で変動させるようにクラッチ２０をスリップさせる。尚、クラッチ断閾値回転速度(アンダーレブ時)は、クラッチ係合閾値回転速度(アンダーレブ時)に対して所定の回転速度幅分低い回転速度に予め定められた閾値である。又、クラッチ断閾値回転速度(アンダーレブ時)は、クラッチ係合閾値回転速度(オーバーレブ時)に対応する閾値であり、クラッチ係合閾値回転速度(オーバーレブ時)と同じ値であっても良いし、異なる値であっても良い。又、クラッチ係合閾値回転速度(アンダーレブ時)は、クラッチ断閾値回転速度(オーバーレブ時)に対応する閾値であり、クラッチ断閾値回転速度(オーバーレブ時)と同じ値であっても良いし、異なる値であっても良い。
クラッチ２０のスリップに伴ってクラッチ２０が加熱するので、クラッチ２０を保護する為に、惰性走行制御部５５によるスリップ制御は、前回のスリップ制御を終了した時からある程度時間か経過した場合に実施を許可することが望ましい。又、同じくクラッチ２０を保護する為に、惰性走行制御部５５によるスリップ制御は、一回の制御における継続時間を制限することが望ましい。
その為、スリップ制御許可判定部５９は、走行状態判定部５８により惰性走行制御部５５によるスリップ制御の実行中でないと判定された場合には、惰性走行制御部５５による前回のスリップ制御が終了した時からの経過時間が所定経過時間以上であるか否かを判定する。又、スリップ制御許可判定部５９は、走行状態判定部５８により惰性走行制御部５５によるスリップ制御の実行中であると判定された場合には、その実行中のスリップ制御の継続時間が所定継続時間未満であるか否かを判定する。所定経過時間及び所定継続時間は、各々、クラッチ２０の耐久性上、スリップ制御の実施を許容できる時間として予め定められたスリップ制御許可判定閾値である。
惰性走行制御部５５は、走行状態判定部５８によりスリップ制御の実行中でないと判定され、且つスリップ制御許可判定部５９により前回のスリップ制御が終了した時からの経過時間が所定経過時間以上であると判定された場合に、スリップ制御を実行する。又、惰性走行制御部５５は、走行状態判定部５８によりスリップ制御の実行中であると判定され、且つスリップ制御許可判定部５９によりその実行中のスリップ制御の継続時間が所定継続時間未満であると判定された場合に、スリップ制御の実行を継続する。
図３は、電子制御装置５０の制御作動の要部すなわちエンジン１２への負荷を抑制させながらエンジン１２からの動力を駆動輪１４へ伝達する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば惰性走行制御が実行されている惰性走行中に繰り返し実行される。図４，図５は、各々、図３のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。図４は、ローギヤ段且つ高車速で走行中の場合であって、クラッチ２０を係合するとエンジン１２がオーバーレブとなる場合の一例を示している。図５は、ハイギヤ段且つ低車速で走行中の場合であって、クラッチ２０を係合するとエンジン１２がアンダーレブとなる場合の一例を示している。
図３において、先ず、条件成立判定部５４の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１０において、惰性走行制御を終了する為の所定終了条件が成立したか否かが判定される。このＳ１０の判断が肯定される場合はクラッチ係合可否判定部５６の機能に対応するＳ２０において、クラッチ２０を係合することが可能な走行状態であるか否か(すなわち現ギヤ段でクラッチ２０を係合することが可能な車速Ｖで走行しているか否か)が判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合は惰性走行制御部５５の機能に対応するＳ３０において、クラッチ２０を係合する指令が出力されて、惰性走行制御が終了させられるか、又はスリップ制御が終了させられる。上記Ｓ２０の判断が否定される場合はクラッチ係合禁止部５７の機能に対応するＳ４０において、クラッチ２０の係合を禁止する指令が出力される。次いで、走行状態判定部５８の機能に対応するＳ５０において、アクセルペダルオンとされているか否かが判定される。このＳ５０の判断が肯定される場合は走行状態判定部５８の機能に対応するＳ６０において、スリップ制御の実行中であるか否かが判定される。このＳ６０の判断が否定される場合はスリップ制御許可判定部５９の機能に対応するＳ７０において、前回のスリップ制御が終了した時からの経過時間が所定経過時間以上であるか否かが判定される。上記Ｓ６０の判断が肯定される場合はスリップ制御許可判定部５９の機能に対応するＳ８０において、スリップ制御の継続時間が所定継続時間未満であるか否かが判定される。上記Ｓ７０の判断が肯定される場合、又は上記Ｓ８０の判断が肯定される場合は、惰性走行制御部５５の機能に対応するＳ９０において、クラッチ２０をスリップする指令が出力されて、スリップ制御が実施される(すなわちスリップ制御が開始されるか、又は継続される)。上記Ｓ１０の判断が否定される場合、又は上記Ｓ５０の判断が否定される場合、又は上記Ｓ７０の判断が否定される場合、又は上記Ｓ８０の判断が否定される場合は、惰性走行制御部５５の機能に対応するＳ１００において、クラッチ２０を解放する指令が出力されて、惰性走行制御が継続されるか、又はスリップ制御が終了させられる。上記Ｓ９０に次いで、又は上記Ｓ１００に次いで、上記Ｓ１０へ戻される。
図４において、ｔ１時点は、惰性走行制御を実行しているときにアクセルオンに伴ってスリップ制御が開始された時点を示している。図４は、例えば車速Ｖが比較的高い為にクラッチ２０を係合するとエンジン１２がオーバーレブとなる場合であるので、スリップ制御が開始されてクラッチ位置POSclがクラッチ２０の係合側に移動させられると、エンジン回転速度Ｎeが上昇させられる(ｔ１時点からｔ２時点参照)。エンジン回転速度Ｎeがクラッチ断閾値回転速度(オーバーレブ時)に到達したら(ｔ２時点参照)、クラッチ位置POSclがクラッチ２０の解放側に移動させられてエンジン回転速度Ｎeが低下させられる(ｔ２時点からｔ３時点参照)。エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合閾値回転速度(オーバーレブ時)に到達したら(ｔ３時点参照)、再び、クラッチ位置POSclがクラッチ２０の係合側に移動させられてエンジン回転速度Ｎeが上昇させられる(ｔ３時点からｔ４時点参照)。このようにクラッチ位置POSclが制御されることで、エンジン回転速度Ｎeが常用上限回転速度を超えず且つアイドル回転速度を下回らないように、クラッチ２０がスリップさせられる。そして、スリップ制御の継続時間(タイマー)が所定継続時間経過すると、スリップ制御が終了させられて(ｔ５時点参照)、再び、惰性走行制御が実行される(ｔ５時点以降参照)。スリップ制御中はアクセル開度θaccに応じたトルクが発生させられるが、再び惰性走行制御に戻ると、電子スロットル弁の制御などによってエンジン回転速度Ｎeはアイドル回転速度に維持される(ｔ５時点以降参照)。尚、スリップ制御の継続時間が所定継続時間経過する前に、現ギヤ段でクラッチ２０を係合することが可能な車速Ｖとなった場合には、クラッチ２０が係合させられて、スリップ制御が終了させられると共に惰性走行制御も終了させられる。
図５において、ｔ１時点は、惰性走行制御を実行しているときにアクセルオンされた時点を示している。図５は、例えば車速Ｖが比較的低い為にクラッチ２０を係合するとエンジン１２がアンダーレブとなる場合であり、エンジンストールの懸念があるので、スリップ制御の開始に先立って、アクセル開度θaccに応じた規定トルクが発生させられてエンジン回転速度Ｎeがアイドル回転速度よりも上昇させられる(ｔ１時点以降参照)。エンジン回転速度Ｎeが上昇させられた状態でスリップ制御が開始される(ｔ２時点参照)。スリップ制御が開始されてクラッチ位置POSclがクラッチ２０の係合側に移動させられると、エンジン回転速度Ｎeが低下させられる(ｔ２時点からｔ３時点参照)。エンジン回転速度Ｎeがクラッチ断閾値回転速度(アンダーレブ時)に到達したら(ｔ３時点参照)、クラッチ位置POSclがクラッチ２０の解放側に移動させられてエンジン回転速度Ｎeが上昇させられる(ｔ３時点からｔ４時点参照)。エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合閾値回転速度(アンダーレブ時)に到達したら(ｔ４時点参照)、再び、クラッチ位置POSclがクラッチ２０の係合側に移動させられてエンジン回転速度Ｎeが低下させられる(ｔ４時点からｔ５時点参照)。このようにクラッチ位置POSclが制御されることで、エンジン回転速度Ｎeが常用上限回転速度を超えず且つアイドル回転速度を下回らないように、クラッチ２０がスリップさせられる。そして、スリップ制御の継続時間(タイマー)が所定継続時間経過すると、スリップ制御が終了させられて(ｔ６時点参照)、再び、惰性走行制御が実行される(ｔ６時点以降参照)。スリップ制御が終了させられるまで、アクセル開度θaccに応じた規定トルクが発生させられるが、スリップ制御が終了させられると、電子スロットル弁の制御などによってエンジン回転速度Ｎeはアイドル回転速度に維持される(ｔ６時点以降参照)。尚、スリップ制御の継続時間が所定継続時間経過する前に、現ギヤ段でクラッチ２０を係合することが可能な車速Ｖとなった場合には、クラッチ２０が係合させられて、スリップ制御が終了させられると共に惰性走行制御も終了させられる。
上述のように、本実施例によれば、惰性走行制御の実行中に所定終了条件が成立したときに、クラッチ２０の係合によってエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域外となる為にクラッチ２０の係合が禁止中であっても、アクセルペダル４０の操作によって加速要求が為されている場合には、クラッチ２０のスリップ制御が実行されるので、エンジン１２からの動力をクラッチ２０が伝達することができると共に、クラッチ２０を係合することと比べて、エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域外となることが抑制されるか、又はエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域内とされる。よって、エンジン１２への負荷を抑制させながら、エンジン１２からの動力を駆動輪１４へ伝達することができる。
また、本実施例によれば、エンジン回転速度Ｎeが常用上限回転速度を超えず且つアイドル回転速度を下回らない回転速度範囲に入るようにクラッチ２０のスリップ制御が実行されるので、エンジン１２への負荷を適切に抑制させることができると共に、クラッチ２０をスリップさせた状態とする時のショックを抑制することができる。
また、本実施例によれば、前回のクラッチ２０のスリップ制御からの経過時間が所定経過時間以上である場合に今回のクラッチ２０のスリップ制御を実行するので、スリップ制御に伴うクラッチ２０の加熱に対して、クラッチ２０を保護することができる。
また、本実施例によれば、クラッチ２０のスリップ制御の継続時間が所定継続時間未満である場合にそのスリップ制御を継続するので、スリップ制御に伴うクラッチ２０の加熱に対して、クラッチ２０を保護することができる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、クラッチペダル３８を備えていたが、この態様に限らない。例えば、シフトレバー３２にスイッチが設けられており、そのスイッチを押しながらシフトレバー３２を操作することで、変速機１８のギヤ段を切り替えるように構成されている場合には、クラッチペダル３８を備えず、このスイッチが押されたことを検知したときに、クラッチアクチュエータ２２によってクラッチ２０を作動させても良い。
また、前述の実施例では、変速機１８は、公知の平行軸式常時噛合型の手動変速機であったが、この態様に限らない。例えば、変速機は、公知の平行軸式常時噛合型の変速機であってアクチュエータにより噛合式クラッチの係合と解放とが制御されてギヤ段が切り替えられる自動変速機などであっても良い。要は、自動変速機であっても、手動操作によってギヤ段を切り替えることができる変速機であれば、本発明を適用することができる。尚、自動変速機であれば、クラッチ２０が係合されたときにエンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入らない場合に、エンジン回転速度Ｎeがクラッチ係合可能領域に入るようにギヤ段を自動で切り替えることができる。しかしながら、クラッチ係合可能領域に入らない場合に、ギヤ段を切り替えてクラッチ２０を係合することよりも、クラッチ２０をスリップ制御した方が駆動力を速やかに発生させられる場合もある。このような場合、自動変速機において本発明を実行することは有用である。
また、前述の実施例では、駆動力源としてエンジン１２を例示したが、この駆動力源は、電動機等の他の原動機をエンジン１２と組み合わせて採用することもできる。又、加速操作部材としてアクセルペダル４０を例示したが、加速操作部材は、手動操作されるレバースイッチやロータリスイッチであっても良い。又、クラッチ２０は、乾式単板の摩擦クラッチであったが、湿式単板の摩擦クラッチや湿式多板の摩擦クラッチであっても良い。
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１２：エンジン
１４：駆動輪
１６：車両用動力伝達装置
１８：変速機
２０：クラッチ
２２：クラッチアクチュエータ
４０：アクセルペダル(加速操作部材)
５０：電子制御装置(制御装置)
５３：クラッチ制御部
５５：惰性走行制御部
５６：クラッチ係合可否判定部
５７：クラッチ係合禁止部
５９：スリップ制御許可判定部

Claims (4)

  1. エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に手動操作によってギヤ段を切り替えることができる変速機と、前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達経路を断接するクラッチと、前記クラッチの係合とスリップと解放とを切り替えるクラッチアクチュエータとを備えた車両用動力伝達装置において、前記クラッチアクチュエータによって前記クラッチの作動状態を切り替えるクラッチ制御部と、前記変速機のギヤ段が形成され且つ前記クラッチが係合された走行中に所定開始条件が成立した場合には前記クラッチを解放して走行する惰性走行制御を実行すると共に、前記惰性走行制御の実行中に所定終了条件が成立した場合には前記惰性走行制御の実行を終了する惰性走行制御部とを備えた、車両用動力伝達装置の制御装置であって、
    前記惰性走行制御の実行中において、前記変速機の現在のギヤ段にて前記クラッチが係合された場合にエンジン回転速度が所定回転速度範囲に入るか否かに基づいて、前記クラッチを係合することが可能な走行状態であるか否かを判定するクラッチ係合可否判定部と、
    前記惰性走行制御の実行中において、前記クラッチを係合することが可能な走行状態でないと判定されている場合には、前記クラッチの係合を禁止するクラッチ係合禁止部とを、更に備えており、
    前記惰性走行制御部は、前記惰性走行制御の実行中に前記所定終了条件が成立した場合であって、前記クラッチの係合が禁止されているときに、加速操作部材の操作によって加速要求が為されている場合には、前記クラッチをスリップさせた状態として前記エンジンからの動力を前記クラッチが伝達するスリップ制御を実行することを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
  2. 前記所定回転速度範囲は、前記エンジン回転速度が所定上限回転速度を超えず且つ所定下限回転速度を下回らない回転速度範囲であり、
    前記惰性走行制御部は、前記エンジン回転速度が前記所定回転速度範囲に入るように前記クラッチアクチュエータによって前記クラッチの移動位置を制御することで、前記スリップ制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  3. 前記惰性走行制御部による前回の前記スリップ制御が終了した時からの経過時間が所定経過時間以上であるか否かを判定するスリップ制御許可判定部を更に備えており、
    前記惰性走行制御部は、前記経過時間が前記所定経過時間以上であると判定された場合には、前記スリップ制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  4. 前記スリップ制御許可判定部は、 前記惰性走行制御部による前記スリップ制御の継続時間が所定継続時間未満であるか否かを判定するものであり、
    前記惰性走行制御部は、前記スリップ制御中に前記継続時間が前記所定継続時間未満であると判定された場合には、前記スリップ制御を継続することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
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