JP6393144B2 - 車両の乾式クラッチ制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
しかし、DCTやAMTは、トルクコンバーターなしにクラッチをすぐ締結して動力を制御するため、クラッチ制御性能が車両の発進および変速性能を左右する。
しかし、上り坂で車両を発進させる時のように乾式クラッチが過熱する場合、乾式クラッチの摩擦係数が変化したり振動が発生するなど、クラッチの性能が低下する問題点がある。
このようなハードウェア的特性は、運転者に車両の縦方向振動を感じさせて、運転性を低下させる。この問題を解決するためには、クラッチディスクの材質などを変更する方法があるが、車両の動力伝達性能に影響を及ぼすことがあるなど、限界点を有している。
すなわち、車両のホイール速度センサから入力を受ける速度信号に現在噛み合っている変速段の変速比と最終減速比とを乗算して、DCTの場合、入力軸が2個であるため、現在ホイールに動力を提供する入力軸の速度を算出した後、算出した信号をハイパスフィルターで処理してドリフト(drift)を除去し、安定した入力軸速度の基準として前記仮想の目標入力軸速度を求める。
参考までに、図2には、前記仮想の目標入力軸速度と実際測定される当該入力軸の速度とを併せて比較して示している。
TAJは、アンチジャダー制御トルク
σは、アンチジャダー制御トルクの減衰速度を決定する定数
λは、アンチジャダー制御トルクのインパルスの大きさ
ωiは、測定された実際の入力軸速度
ωidは、仮想の目標入力軸速度
すなわち、クラッチジャダーによって発生する振動成分に対して単純に該当する振幅を相殺できる方向にアンチジャダートルクをフィードバック制御する場合、クラッチアクチュエータの応答遅延などによってむしろクラッチ振動を誘発することがあり、単純にインパルス性アンチジャダートルクを加える場合には、ジャダーの振動と瞬間的な位相差が発生する場合にエラーを誘発することがあるため、本発明では、ジャダーの振動に対してインパルス性アンチジャダートルクを加えた後、連続して減衰するようにアンチジャダートルクを制御することで、クラッチアクチュエータの応答遅延などによる問題点を解決するようにしている。
本発明が適用されていない場合には、APSで表されるアクセルペダルの操作によってクラッチ1の速度がエンジン速度を追従して上昇しながら上下にはげしく振動するジャダー状態が示されており、本発明が適用された場合には、同じ状況でアンチジャダートルクが印加されて、クラッチ1のジャダーによる振動が著しく減少することを確認することができる。
振動程度判断段階(S30)は、積極的にジャダーによる振動を減少させる必要がある状況でのみ本発明の制御を適用するためのものであって、前記所定の基準値は、運転者が感じることのできない水準のジャダーの場合には、制御入力段階(S50)を行わず、積極的に本発明の制御により減少させることができる水準のジャダーの場合には、制御入力段階(S50)を行うようにするための値であって、多数の実験などにより適宜選択できる値である。
すなわち、本実施例は、走行状態判断段階(S40)を含み、本発明の制御入力段階(S50)を車両の発進状態にのみ適用する。これは、車両の走行の際に主に問題となるクラッチジャダーが、車両が停車状態から発進する際に発生するため、このときにのみ本発明を適用し、発進の進入と終了が繰り返して行われる場合には本発明を適用しないためである。
すなわち、さらに考慮しうる運転状態は、車速が所定の水準を超えており、クラッチのジャダーが発生しうる範囲であるかを示す車速状態と、クラッチのスリップが所定の水準未満であり、クラッチのジャダーが発生しうる範囲であるかを示すスリップ状態と、エンジン速度の変化が所定の範囲内であり、エンジンが正常状態であるかを示すエンジン速度変化状態と、エンジン速度がエンジンのアイドル速度より大きいかを示すエンジン速度状態と、を含む。
前記のような運転状態を検討して、前記車速状態がクラッチのジャダーが発生しうる範囲であり、前記クラッチのスリップがクラッチのジャダーが発生しうる範囲であり、前記エンジン速度変化がエンジンが正常状態であることを示し、エンジン速度がエンジンのアイドル速度より大きい場合に、制御入力段階(S50)を行う。
また、エンジン速度がエンジンのアイドル速度より大きいかを判断することは、エンジン速度がアイドル速度以下の状態で制御入力段階(S50)を行うと、エンジン始動が停止することがあるため、これを防止するためである。
これは、運転者が継続してアクセルペダルを踏んでから離すいわゆるティップイン‐アウト(TIP IN/OUT)動作を繰り返して行う場合には、本発明のジャダー防止制御を適用しないことが、車両の発進感の向上においてより有利であるためである。
前記カウントを初期化する所定の時間は、ある程度の時間内で繰り返して行われるアクセルペダルの操作に対しては本発明を適用することが好ましくないかに関する多数の実験などにより適宜設定される。
以上のような車両の運転状態に応じて制御入力段階(S50)へ進むか否かに関する判断は、図4のように簡略化して表現することができる。
前記フィードバック制御器は、前記振動成分抽出器から入力される振動成分の振幅が所定の基準値以上の場合にのみ、前記アンチジャダー制御入力を上述の時間に対する微分方程式によって決定して印加することで、図7に概念的に例示したグラフのように、制御対象ジャダー振動の振幅に対して、最初はインパルス性アンチジャダートルクを入力し、以降、アンチジャダートルクを徐々に減衰させて、これにより、振動成分が時間の経過に伴い徐々に低減する効果を奏するようにするものである。
S20 振動認知段階
S30 振動程度判断段階
S40 走行状態判断段階
S50 制御入力段階
Claims (10)
- ホイール速度から仮想の目標入力軸速度を生成する基準速度生成段階(S10)と、
実際測定された入力軸速度と前記仮想の目標入力軸速度との差によって振動成分を検出する振動認知段階(S20)と、
前記入力軸に連結された乾式クラッチを制御するクラッチ制御トルクにアンチジャダー制御入力をさらに印加するにあたり、前記アンチジャダー制御入力は、前記振動認知段階(S20)で認知した振動成分に対して、インパルス性制御入力から始まり連続して0に収束する形態で印加する制御入力段階(S50)と、
を含むことを特徴とする車両の乾式クラッチ制御方法。
- 前記振動認知段階(S20)と制御入力段階(S50)との間に、前記振動認知段階(S20)で認知した振動成分の振幅が所定の基準値以上の場合にのみ前記制御入力段階(S50)を行うように制限する振動程度判断段階(S30)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の車両の乾式クラッチ制御方法。
- 前記振動程度判断段階(S30)と制御入力段階(S50)との間に、車両の運転状態に応じて前記制御入力段階(S50)へ進むか否かを決定する走行状態判断段階(S40)をさらに含み、
前記走行状態判断段階(S40)で判断する車両の運転状態は、車両が停車状態から発進する状態であるかを含み、
車両が停車状態から発進する状態の場合に、前記制御入力段階(S50)へ進むことを特徴とする請求項3に記載の車両の乾式クラッチ制御方法。 - 前記走行状態判断段階(S40)で判断する車両の運転状態は、
車速が所定の水準を超えており、クラッチのジャダーが発生しうる範囲であるかを示す車速状態と、 クラッチのスリップが所定の水準未満であり、クラッチのジャダーが発生しうる範囲であるかを示すスリップ状態と、
エンジン速度の変化が所定の範囲内であり、エンジンが正常状態であるかを示すエンジン速度変化状態と、
エンジン速度がエンジンのアイドル速度より大きいかを示すエンジン速度状態と、を含み、
前記車速状態がクラッチのジャダーが発生しうる範囲であり、前記クラッチのスリップがクラッチのジャダーが発生しうる範囲であり、前記エンジン速度の変化がエンジンが正常状態であることを示し、エンジン速度がエンジンのアイドル速度より大きい場合に、前記制御入力段階(S50)を行うことを特徴とする請求項4に記載の車両の乾式クラッチ制御方法。
- 前記走行状態判断段階(S40)で判断する車両の運転状態は、
所定の時間内に運転者がアクセルペダルを踏んでから離すことを繰り返す回数を含み、
前記所定の時間内に前記アクセルペダルを踏んでから離す操作が繰り返して行われる場合には、前記制御入力段階(S50)を行わないことを特徴とする請求項5に記載の車両の乾式クラッチ制御方法。 - 前記車両の運転状態のうち、車速状態、スリップ状態およびエンジン速度状態が前記制御入力段階(S50)を行うための条件から逸脱するか、運転者がアクセルペダルから足を離す場合には、制御入力段階(S50)の実行を中止することを特徴とする請求項6に記載の車両の乾式クラッチ制御方法。
- ホイール速度から仮想の目標入力軸速度を生成し、実際測定された入力軸速度と前記仮想の目標入力軸速度との差によって振動成分を検出する振動成分抽出器と、
前記入力軸に連結された乾式クラッチを制御するクラッチ制御トルクにアンチジャダー制御入力をさらに印加するにあたり、前記アンチジャダー制御入力は、前記振動成分抽出器で認知した振動成分に対して、インパルス性制御入力から始まり連続して0に収束する形態で印加するフィードバック制御器と、
を含むことを特徴とする車両の乾式クラッチ制御装置。
- 前記振動成分抽出器は、
前記ホイール速度に変速比と最終減速比とを乗算して現在駆動に関連する入力軸の回転速度を求める積算部と、
前記のように求められた入力軸の回転速度を処理するハイパスフィルターと、
実際測定された入力軸速度と前記ハイパスフィルターから出力される前記仮想の目標入力軸速度との差による振動成分を抽出する比較器と、からなることを特徴とする請求項8に記載の車両の乾式クラッチ制御装置。
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