离合器控制装置及μ修正系数计算方法

专利名称：离合器控制装置及μ修正系数计算方法
技术领域：
本发明涉及离合器控制装置及μ修正系数计算方法，尤其涉及一种对行驶中的 离合器容量的变化进行检测，求出基于该变化检测的μ修正系数，能够根据该μ修正系数 对离合器容量进行恰当修正的离合器控制装置及μ修正系数计算方法。
背景技术：
以往，公知有一种通过执行元件对基于摩擦板(离合器板)的摩擦力将动力源的 旋转驱动力传递给驱动轮的离合器进行驱动控制的离合器装置。在这样的离合器装置中， 例如当离合器板磨耗而变薄时，即使执行元件的驱动量相同，也存在无法获得相同摩擦力 的可能性。这样的课题例如可以通过对分离的离合器板彼此达到抵接为止的移动量进行检 测，根据该移动量的增加，增大执行元件的驱动量来加以解决。在专利文献1中公开了一种根据被执行元件改变位置的部件的位置，来检测离合 器板彼此达到抵接为止的移动量的构成。专利文献1 日本特开2004-197842号公报不过，在不是由离合器弹簧等弹性部件而是通过执行元件的驱动力或由执行元件 控制的液压，来获得用于使离合器连接的按压力的离合器中，当基于离合器板彼此接触后 被供给的驱动力与液压，在离合器板上产生的摩擦力发生变化时，离合器能够传递的扭矩 的最大值、即离合器容量发生变化。专利文献1中记载的技术是根据执行元件的驱动量，来推测离合器板的磨耗度的 技术，不能够检测因为离合器板的劣化、使离合器工作的油的特性变化引起的离合器容量 的变化。换言之，在专利文献1中，没有考虑对离合器容量的变化量进行检测，基于该变化 量控制离合器的方案。

发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的课题，提供一种对行驶中的离合器容量的 变化进行检测，求出基于该变化检测的μ修正系数，并能够根据该μ修正系数对离合器容 量进行恰当修正的离合器控制装置及μ修正系数计算方法。为了实现上述目的，本发明涉及的离合器控制装置的第1特征在于，是用于将从 车辆的发动机向分级式变速器传递的旋转驱动力断开或连接的离合器的离合器控制装 置，其特征在于，具备离合器控制机构，其控制所述离合器的控制量；发动机转速检测机 构，其检测所述发动机的转速；变速状态检测机构，其检测所述变速器的变速状态；变速中 ANe计算机构，其对所述变速器变速中的发动机转速的变化率进行检测；实际旋转差吸收 扭矩计算机构，其通过应用所述发动机转速的变化率，来计算出所述变速中的旋转变化所 使用的实际旋转差吸收扭矩；发动机扭矩计算机构，其通过至少应用节气门开度及发动机 转速，来计算出所述发动机产生的发动机扭矩；和μ修正系数计算机构，其计算出所述离 合器的摩擦系数的修正系数；所述μ修正系数计算机构根据变速中的实际旋转差吸收扭矩的平均值与在所述变速中计算出的发动机扭矩的平均值之和，计算出实际离合器容量， 并且基于所述实际离合器容量与根据车辆状态计算出的要求离合器容量之比，计算出μ 修正系数，对于所述离合器控制机构而言，基于所述μ修正系数控制所述离合器。而且，本发明涉及的离合器控制装置的第2特征在于，所述要求离合器容量，是根 据预先决定的值计算出的变速中的要求旋转差吸收扭矩的平均值与所述变速中的发动机 扭矩的平均值之和。并且，本发明涉及的离合器控制装置的第3特征在于，所述发动机转速的变化率 的计算及发动机扭矩的平均值的计算中的至少一方，在由所述变速状态检测机构向所述变 速器发出变速信号并判定为该变速器的变速比处于变化中的状态的取样期间执行。另外，本发明涉及的离合器控制装置的第4特征在于，在所述取样期间比规定期 间短的情况下，不执行所述μ修正系数的计算。而且，本发明涉及的离合器控制装置的第5特征在于，在所述变速中计测的变速 比的变化率小于规定值的情况下，不执行所述μ修正系数的计算。并且，本发明涉及的离合器控制装置的第6特征在于，在所述变速中计测的所述 节气门开度小于规定值的情况下，不执行所述μ修正系数的计算。另外，本发明涉及的离合器控制装置的第7特征在于，在所述变速中计测的所述 节气门开度的变化率大于规定值的情况下，不执行所述μ修正系数的计算。而且，本发明涉及的离合器控制装置的第8特征在于，所述离合器是由第1离合器 及第2离合器构成的双离合器式，并且通过按每个变速动作交替切换所述第1离合器及第2 离合器的连接状态，将所述动力源的旋转驱动力向所述驱动轮传递，所述μ修正系数的计 算在所述变速动作时进行。并且，本发明的第9特征涉及一种μ修正系数计算方法，用于计算μ修正系数， 所述μ修正系数用于控制将从车辆的发动机向分级式变速器传递的旋转驱动力断开或连 接的离合器，该μ修正系数计算方法包括对所述变速器变速中的发动机转速的变化率进 行检测的步骤；通过将所述发动机转速的变化率应用到规定的数据表中，计算出所述变速 中的旋转变化所使用的实际旋转差吸收扭矩的步骤；通过至少将节气门开度及发动机转速 应用到规定的数据映射，计算出所述发动机产生的发动机扭矩的步骤；和根据所述实际旋 转差吸收扭矩、与所述发动机扭矩在变速中的平均值之和，计算出实际离合器容量，并且基 于所述实际离合器容量与根据车辆状态计算出的要求离合器容量之比，计算出μ修正系 数的步骤。(发明效果)根据第1特征，由于通过将变速中的发动机转速的变化率ANe应用到实际旋转差 吸收扭矩计算机构，计算出变速中的实际旋转差吸收扭矩，而且通过将节气门开度及发动 机转速应用到发动机扭矩计算机构，计算出变速中的发动机扭矩，根据该实际旋转差吸收 扭矩和发动机扭矩求出实际离合器容量，并且基于实际离合器容量与要求离合器容量之比 计算出μ修正系数，所以，能够基于变速中的发动机转速的变化率及发动机扭矩，计算出 实际离合器容量及μ修正系数。由此，通过利用应用了 μ修正系数的摩擦系数，例如即使 在因为离合器板的时效变化、使离合器工作的油的特性发生变化，导致离合器容量、即离合 器能够传递的发动机扭矩的最大值变化的情况下，也能够继续恰当的离合器控制。而且，能够不受发动机输出特性的差异、离合器的产品偏差、驱动离合器的执行元件的产品偏差等 影响，获得更稳定的行驶感觉。根据第2特征，由于要求离合器容量是根据预先决定的值计算出的变速中的要求 旋转差吸收扭矩的平均值与变速中的发动机扭矩的平均值之和，所以通过预先设定用于计 算要求旋转差吸收扭矩的表，能够容易地算出要求离合器容量。根据第3特征，由于发动机转速的变化率的计算及发动机扭矩的平均值的计算中 的至少一方，在由变速状态检测机构向变速器发出变速信号并判定为变速器的变速比处于 变化中的状态的取样期间执行，所以对从发出变速信号到实际开始变速为止的动作延迟是 有效的。而且，能够在发动机转速的变动稳定的期间，计算出ANe与发动机扭矩的平均值。根据第4特征，由于在取样期间比规定期间短的情况下，不执行μ修正系数的计 算，所以例如在变速中节气门复位、变速动作以比通常短的时间结束时等，无法计算出对离 合器控制量的反馈控制有效的μ修正系数的情况下，通过不进行不必要的运算处理，可以 降低运算处理的负担。根据第5特征，由于在变速中计测的变速比的变化率小于规定值的情况下，不执 行μ修正系数的计算，所以例如在变速比的变化率小的接近高速的齿轮段间的变速时(例 如从5速向6速加速时)等，不怎么需要离合器控制量的控制的情况下，通过不进行不必要 的运算处理，可以降低运算处理的负担。根据第6特征，由于在变速中计测的节气门开度小于规定值的情况下，不执行μ 修正系数的计算，所以例如在发动机输出小于规定值、无法计算出对离合器控制量的控制 有效的μ修正系数的情况下，通过不进行不必要的运算处理，可以降低运算处理的负担。根据第7特征，由于在变速中计测的节气门开度的变化率大于规定值的情况下， 不执行μ修正系数的计算，所以例如在变速中的发动机输出的变动大、无法计算出对离合 器控制量的控制有效的μ修正系数的情况下，通过不进行不必要的运算处理，可以降低运 算处理的负担。根据第8特征，由于离合器是由第1离合器及第2离合器构成的双离合器式，并且 通过按每个变速动作交替切换第1离合器及第2离合器的接触状态，将动力源的旋转驱动 力向所述驱动轮传递，μ修正系数的计算在变速动作时进行，所以即使在双离合器式的变 速装置中也能够实现应用了 μ修正系数的离合器控制。根据第9特征，由于包括对变速器变速中的发动机转速的变化率进行检测的步 骤；通过将发动机转速的变化率应用到规定的数据表中，计算出变速中的旋转变化所使用 的实际旋转差吸收扭矩的步骤；通过至少将节气门开度及发动机转速应用到规定的数据映 射，计算出发动机产生的发动机扭矩的步骤；和根据实际旋转差吸收扭矩、与在变速中计算 出的发动机扭矩在变速中的平均值之和，计算出实际离合器容量，并且基于实际离合器容 量与根据车辆状态计算出的要求离合器容量之比，计算出μ修正系数的步骤，所以能够基 于变速中的发动机转速的变化率及发动机扭矩，计算出实际离合器容量及μ修正系数。


图1是本发明的一个实施方式涉及的AMT及其外围装置的系统构成图。图2是表示AMT中的各轴及变速齿轮的啮合关系的配置关系图。
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图3是表示AMT控制单元及其外围设备的构成的框图。图4是表示变速动作时的发动机转速的推移的曲线图。图5是表示变速上限时间超时修正的曲线图。图6是本发明的一个实施方式涉及的实际旋转差吸收扭矩- ANe表。图7是本发明的一个实施方式涉及的发动机扭矩推定值映射(map)。图8是表示实际离合器容量与要求离合器容量的关系的曲线图。图9是表示离合器的控制修正量的计算步骤的框图。图10是表示离合器控制修正量计算处理的流程的流程图(主流程)。图11是表示μ修正系数计算处理的流程的流程图(子流程)。图12是表示用于计算出ANe及发动机扭矩的取样期间的曲线图。图中11_发动机，16-ΑΜΤ，25_换档控制电动机，42-阀，26a_内主轴，26b_外主 轴，27-中间轴，36-发动机转速传感器，42a-第1阀，42b_第2阀，47-节气门开度传感器， 100-变速控制部(离合器控制机构)，101-变速映射，102-计时器，110-离合器控制修正量 计算机构，120-修正摩擦系数计算机构，130- μ修正系数计算机构，140-离合器容量计算 机构，150-实际旋转差吸收扭矩计算机构，160-实际旋转差吸收扭矩-ANe表(数据表)， 170-变速中ANe计算机构，180-发动机扭矩计算机构，190-发动机扭矩推定值映射(数据 映射)，Ml Μ6-第1 6速驱动齿轮，Cl C6-第1 6速被动齿轮，CLl-第1离合器， CL2-第2离合器，Ty-变速中的要求旋转差吸收扭矩的平均值，Tj-变速中的实际旋转差吸 收扭矩的平均值，Sh-变速中的发动机扭矩的平均值。
具体实施例方式下面，参照附图，对本发明的优选实施方式详细进行说明。图1是自动二轮车中应 用的作为自动变速器的自动离合手动变速器(以下称为AMT) 16及其外围装置的系统构成 图。图2是表示ΑΜΤ16中的各轴及变速齿轮的啮合关系的配置关系图。ΑΜΤ16是通过配置 在主轴(main shaft)上的两个离合器，将发动机的旋转驱动力断开或连接的双(twin)离 合器式变速装置。与发动机11连结的AMT16被离合器用液压装置17及作为变速控制装置 的AMT控制单元18驱动控制。发动机11具有线控节气门(throttle by wire)形式的节 气门主体19，节气门主体19上具备节气门开闭用的电动机20。AMT16具备前进6档的变速器21、第1离合器CL1、第2离合器CL2、换档鼓(shift drum)24、及使换档鼓24转动的换档控制电动机25。构成变速器21的多个齿轮分别与主轴 26及中间轴(counter shaft) 27结合或间隙嵌合。主轴26由内主轴26a和外主轴26b构 成，内主轴26a与第1离合器CLl结合，外主轴26b与第2离合器CL2结合。主轴26及中 间轴27上分别设置有沿着主轴26及中间轴27的轴向变位自如的变速齿轮，拨叉23的端 部分别卡合在这些变速齿轮及形成于换档鼓24的导向槽(未图示)上。发动机11的输出轴、即曲轴30上结合着初级驱动齿轮31，该初级驱动齿轮31与 初级从动齿轮32啮合。初级从动齿轮32通过第1离合器CLl与内主轴26a连结，并且通 过第2离合器CL2与外主轴26b连结。而且，AMT16具备通过对中间轴27上的规定变速齿 轮的转速进行测量，来分别检测内主轴26a及外主轴26b的转速的内主轴转速传感器73及 外主轴转速传感器74。
中间轴27上结合有驱动链轮齿35，驱动力经由被卷绕于该驱动链轮齿35的驱动 链(未图示)，被传递到作为驱动轮的后轮。而且，AMT16内设置有与初级从动齿轮32的 外周对置配置的发动机转速传感器36、根据换档鼓24的旋转位置来检测当前的齿轮段位 的齿轮位置传感器38、检测被换档控制电动机25驱动的换档装置(shifter)的转动位置的 换挡装置传感器64、和对换档鼓24位于空档位置的情况进行检测的空档开关63。并且，在 节气门主体19上设置有检测节气门开度的节气门开度传感器47。离合器用液压装置17具有将发动机11的润滑油、和驱动离合器CL的工作油兼用 的构成。离合器用液压装置17具备油箱39、和用于将该油箱39内的油(工作油)送给第 1离合器CLl及第2离合器CL2的管路40。在管路40上，设置有作为液压供给源的液压泵 41及作为执行元件的阀(电子控制阀)42，在与管路40连结的返回管路43上，配置有用于 将提供给阀42的液压保持为一定值的调节器44。阀42成为能够个别地对第1离合器CLl 及第2离合器CL2施加液压的构造。而且，在阀42中也设置有油的返回管路45。将第1阀42a与第1离合器CLl连结的管路中，设置有对第1离合器CLl中产生 的液压进行测量的第1离合器液压传感器75。同样，将第2阀42b与第2离合器CL2连结 的管路中，设置有对第2离合器CL2中产生的液压进行测量的第2离合器液压传感器76。AMT控制单元18与用于进行自动变速(AT)模式和手动变速(MT)模式的切换的模 式开关49、以及指示加速(UP)或减速(DN)的换档选择开关50连接。AMT控制单元18具 备中央运算处理装置(CPU)，根据上述各传感器、开关的输出信号，控制阀42及换档控制电 动机25，能够自动或半自动地切换AMT16的齿轮段位。在选择了 AT模式时，AMT控制单元18根据车速、发动机转速、节气门开度等信息， 自动切换变速段位，另一方面，在选择了 MT模式时，伴随着换档选择开关50的操作，AMT控 制单元18将变速器21加速或减速。另外，即使在选择了 MT模式时，也能够执行用于防止 发动机的过旋转或停转的辅助性自动变速控制。在离合器用液压装置17中，通过液压泵41对阀42施加液压，并利用调节器44进 行控制，以使该液压不超过上限值。如果阀42a或42b根据来自AMT控制单元18的指示而 开启，则第1离合器CLl或第2离合器CL2被施加液压，初级从动齿轮32通过第1离合器 CLl或第2离合器CL2与内主轴26a或外主轴26b连结。另一方面，如果阀关闭、停止了液 压的施加，则第1离合器CLl及第2离合器CL2被内置的恢复弹簧(未图示)，向断开与内 主轴26a及外主轴26b的连结的方向施力。通过开闭将管路40与两个离合器CL1、CL2连结的管路来驱动离合器的阀42构成 为，AMT控制单元18根据驱动信号，能够任意变更从管路的全闭状态到全开状态的时间等。换档控制电动机25根据来自AMT控制单元18的指示，使换档鼓24转动。如果换 档鼓24转动，则拨叉23根据在换档鼓24的外周形成的导向槽的形状沿换档鼓24的轴向 变位。与之相伴，中间轴27及主轴26上的齿轮的相互啮合发生变化，执行变速器21的加 速或减速。 在本实施方式涉及的AMT16中构成为，与第1离合器CLl结合的内主轴26a支承奇 数段齿轮(1、3、5速)，与第2离合器CL2结合的外主轴26b支承偶数段齿轮(2、4、6速)。 因此，例如在以奇数段齿轮行驶的期间，向第1离合器CLl的液压供给持续保持着连接状 态。然后，在进行了换档时，通过基于换档鼓24的转动预先变更齿轮的相互啮合，能够只切换两个离合器的连接状态，来完成变速动作。一并参照图2，与第1离合器CLl连接的内主轴26a支承着奇数变速段的驱动齿 轮机、10、115。第1速驱动齿轮Ml与内主轴26a—体形成。而第3速驱动齿轮M3被安装 成在轴向能够滑动且在周方向不能旋转，第5速驱动齿轮M5被安装成在轴向不能滑动且在 周方向能够旋转。另一方面，与第2离合器CL2连接的外主轴26b支承着偶数变速段的驱 动齿轮M2、M4、M6。第2速驱动齿轮M2与外主轴26b—体形成。而第4速驱动齿轮M4被 安装成在轴向能够滑动且在周方向不能旋转，第6速驱动齿轮M6被安装成在轴向不能滑动 且在周方向能够旋转。另外，中间轴27支承着与驱动齿轮Ml M6啮合的被动齿轮Cl C6。第1速 第4速的被动齿轮Cl C4被安装成在轴向不能滑动且在周方向能够旋转，第5、6速的被 动齿轮C5、C6被安装成在轴向能够滑动且在周方向不能旋转。在AMT16中，通过利用拨叉 23使上述齿轮列中的驱动齿轮M3、M4及被动齿轮C5、C6、即能够在轴向滑动的齿轮滑动，将 齿式离合器断开或连接，进行变速动作。AMT16例如在选择了第1速齿轮时，通过第1离合器CLl连接，将从曲轴30传递给 初级从动齿轮32的发动机的旋转驱动力传递给内主轴26a，从第1速驱动齿轮Ml经由第1 速被动侧Cl传递到中间轴27。此时，第1速用的齿式离合器成为在第1速被动齿轮Cl与 第5速被动齿轮C5之间啮合的状态。而且，AMT16在通过第1速齿轮传递旋转驱动力时，能够使第2速用的齿式离合器、 即第6速被动齿轮C6与第2速被动齿轮C2之间的齿式离合器啮合，执行用于向第2速的 变速的“预备变速”。此时，由于第2离合器CL2被切断，所以在基于第1速齿轮的行驶中， 即使第2速用的齿式离合器啮合，发动机的旋转驱动力也只是经由第2速驱动齿轮M2使外 主轴26b空转。然后，在该预备变速之后，如果将离合器的连接状态从第1离合器CLl切换 为第2离合器CL2，则旋转驱动力能够不被中断地瞬间经由2速齿轮从中间轴输出。AMT16的换档鼓24在用于选择各变速段的各规定转动位置彼此之间，设置有将偶 数段齿轮的组或奇数段齿轮的组中没有传递旋转驱动力一侧的组设为空档状态的“空档等 待”的位置。因此，能够在基于偶数段齿轮的行驶中，将奇数段齿轮设为空档状态，并且在基 于奇数段齿轮的行驶中，将偶数段齿轮设为空档状态。图3是表示本发明的一个实施方式涉及的AMT控制单元18及其外围设备的构成 的框图。与上述相同的符号表示同一或同等部分。AMT控制单元18具备保存有变速映射 101及计时器102的变速控制部100。包含离合器控制机构的变速控制部100在车辆的通 常行驶时，基于齿轮位置传感器38、发动机转速传感器36、节气门开度传感器47及车速信 息，按照由3维映射等构成的变速映射101，驱动换档控制电动机25及阀42，执行变速动 作。而且，变速控制部100在遵照变速映射101的自动变速时及基于换档选择开关50的操 作的半自动变速时，还作为发出变速信号并对处于变速中等的变速状态进行检测的变速状 态检测机构发挥功能。其中，AMT16处于变速中的状态，可以根据齿轮位置传感器38、发动 机转速传感器36等的输出信号进行检测。AMT控制单元18构成为，能够基于变速中的发动机转速的变化率ΔNe，检测出两 个离合器CL1、CL2能够传递的扭矩的最大值、即离合器容量。然后，能够基于该离合器容 量，计算出离合器的控制修正量，对离合器进行反馈控制。通过该反馈控制，即使在因为离合器板的劣化或使离合器工作的油的特性改变而使得离合器容量减少的情况下，通过与之 对应地使离合器的按压力增大，也能够防止出发及变速时的感觉发生变化。另外，上述离合 器容量的检测，能够通过具备根据变速中的发动机转速的变化率△ Ne，计算出变速中的旋 转变化所使用的扭矩(实际旋转差吸收扭矩)的机构(实际旋转差吸收扭矩计算机构)来 实现，其详细内容将在后面叙述。如果由离合器容量计算机构140计算出实际离合器容量，则在μ修正系数计算机 构130中，根据实际离合器容量与要求离合器容量之比计算出μ修正系数。这里，要求离 合器容量是离合器板、离合器的润滑油处于预先设定的标准状态时的初始设定值。而且，在 修正摩擦系数计算机构120中，基于μ修正系数，计算出在离合器控制修正量的计算中使 用的修正摩擦系数。然后，离合器控制修正量计算机构110将修正摩擦系数应用到规定的 运算式中，计算出控制修正量，并传递给变速控制部100。变速控制部100基于所述控制修 正量，对两个离合器CL1、CL2进行反馈控制。上述的实际旋转差吸收扭矩计算机构150通过将由变速中八Ne计算机构170计 算出的变速中的ANe,应用到实际旋转差吸收扭矩-ANe表160中，来计算出变速中的实际 旋转差吸收扭矩。这里，参照图4，对变速中的ANe的计算步骤进行说明。图4是表示变速动作时的发动机转速(Ne)的推移的曲线图。该曲线图对应于例 如在基于1速齿轮的加速中加速到2速的状态。在ΑΜΤ16中，当在基于1速齿轮的加速中 在时刻tlO开始变速动作时，执行将双离合器的连接状态从第1离合器CLl切换到第2离 合器CL2的所谓离合器的切换动作。此时，虽然第1离合器CLl被立即切断，但第2离合器 CL2为了降低变速冲击，而被设定成使液压阶段性上升地连接。在图4的例子中，伴随着离合器的切换动作，之前上升的Ne在时刻tlO转变为下 降。然后，在标准状态时A中，变速动作在时刻t20结束，Ne再次转变为上升。该标准状态 时A的曲线图表示了离合器板、离合器的润滑油处于初始被设定的标准状态的情况，变速 中、即从变速动作的开始到结束的发动机转速的变化率成为八NeA0与之相对，当因为离合器板劣化或离合器的润滑油的特性发生改变，成为离合器 板的摩擦力降低即离合器容量不足的状态时，即使对控制离合器的阀42(参照图1)驱动与 标准状态时相同的量，离合器的打滑量也会增加。而且，如果离合器的打滑量增加，则发动 机转速的降低程度减小，结果，到变速结束为止的时间变长。离合器容量不足时B的曲线图 表示了伴随着向2速的变速动作，被连接的第2离合器CL2的打滑量增加，在时刻t30成为 完全连接状态、变速结束的情况。由此，离合器容量不足时B的变速中的发动机转速的变化 率成为ANeB。本实施方式涉及的离合器控制装置的目的在于，控制两个离合器，以使变速 中测量出的变化率符合标准状态时的变化率。需要说明的是，若因为离合器容量不足，在变速时离合器打滑的时间变长，则不仅 变速时的感觉发生变化，还成为离合器磨耗、发动机油劣化进一步提前的原因。为了应对该 情况，可以预先对从变速开始到结束的时间设定上限值，设定成在从变速开始起的计测时 间达到了该上限值的情况下，使离合器尽快连接。在图5所示的例子中，设定了变速上限时 间Tl，并且利用计时器102对从时刻tlO起的经过时间进行计测。而且，在离合器容量不足 时B(图示虚线)中，设定成如果在变速结束之前在时刻t21达到了变速上限时间Tl，则增 加阀42的驱动电流。由此，在比时刻t30早的时刻t22，使变速结束。在本实施方式中，能够将该变速上限时间超时修正、与通过基于变速中的ANe而计算出的控制修正量实施的 控制组合执行。返回到图3，如上所述，实际旋转差吸收扭矩计算机构150通过将由变速中ANe 计算机构170计算出的ANe，应用到图6所示的作为规定数据表的实际旋转差吸收扭 矩-ANe表160，来导出变速中的实际旋转差吸收扭矩。然后，通过将该实际旋转差吸收扭 矩除以从变速开始到变速结束为止的时间，计算出实际旋转差吸收扭矩的平均值Tj。实际 旋转差吸收扭矩-ANe表160是根据实际行驶试验等预先设定的表。另外，发动机扭矩计算机构180通过至少将节气门开度及发动机转速的信息应用 到图7所示的作为规定数据映射的发动机扭矩推定值映射190，来导出变速中的发动机扭 矩。发动机扭矩的导出在变速中持续执行，发动机扭矩计算机构180通过暂时存储该累计 值，并将其除以从变速开始到变速结束为止的时间，由此计算出发动机扭矩平均值Sh。其 中，发动机扭矩推定值映射190可以构成为，除了节气门开度及发动机转速之外，还反映因 为大气压、吸气温度等引起发动机扭矩的变化。然后，在离合器容量计算机构140中，基于实际旋转差吸收扭矩平均值Tj及发动 机扭矩平均值Sh，计算出变速中的实际离合器容量。这里，参照图8。图8是表示实际离合器容量与要求离合器容量的关系的曲线图。所述实际离合器 容量由实际旋转差吸收扭矩平均值Tj与发动机扭矩平均值Sh之和表示。而标准状态中的 要求离合器容量由要求旋转差吸收扭矩平均值Ty与发动机扭矩平均值Sh之和表示。作为 规定值的要求旋转差吸收扭矩是基于变速段位、换档方向等预先设定的值，可以从规定的 数据表(未图示)导出。而且，要求旋转差吸收扭矩平均值Ty被设为将在变速中导出的要 求旋转差吸收扭矩的累计值，除以从变速开始到变速结束为止的时间而得到的值。再次返回到图3，μ修正系数计算机构130根据由离合器容量计算机构140计算 出的实际离合器容量与要求离合器容量之比，计算出μ修正系数。μ修正系数可由K = (Tj+Sh)/(Ty+Sh)的运算式表示。然后，在修正摩擦系数计算机构120中，基于μ修正系数计算出修正摩擦系数 yh。接着，在离合器控制修正量计算机构110中，使用修正摩擦系数yh计算出离合器的 控制修正量。这里，参照图9。图9是表示离合器控制修正量计算机构110中的控制修正量的计算步骤的框图。 首先，在Fl中，基于要求离合器容量X初级比(primary ratio)计算出目标离合器容量C。 这里，初级比是初级驱动齿轮31与初级从动齿轮32的齿轮比，是和曲轴30与主轴26(内 主轴26a或外主轴26b)的转速比对应的值。另一方面，在F4中，通过将F2中的基于基准摩擦系数μ OX油温修正值的运算式 求出的值、与F3中的μ修正系数相乘，由此计算出修正摩擦系数μ h。然后，在F5中，使用 目标离合器容量C和修正摩擦系数μ h，计算出目标离合器压P。目标离合器压P如F5所 示，通过((目标离合器容量C/(修正摩擦系数yhX离合器板片数X有效半径))+复位 弹簧载荷)/离合器活塞受压面积的运算式求出。然后，在F6中，通过将目标离合器压P应 用到目标离合器压P-阀驱动电流I表中，由此在F7中导出作为离合器的控制修正值的阀 驱动电流I。返回到图3，离合器控制修正量计算机构110将计算出的控制修正量传递给变速控制部100。然后，变速控制部100应用该控制修正量来驱动阀42a、42b，对第1离合器CLl 及第2离合器CL2进行反馈控制。本实施方式涉及的离合器控制装置通过计算出变速中的 ANe，并执行上述那样的一系列运算式，即使在离合器容量不足、变速中的离合器的打滑量 增大的情况下，也能够对打滑量增大的情况进行恰当修正。其中，离合器控制修正量计算机构110可以构成为在计算出的修正控制量超过了 规定值的情况下，利用由警告灯或扬声器等构成的警告机构200，向乘客发出通知。由此，能 够促使乘客采取将劣化的离合器板、发动机油更换等的对策。图10是表示本发明的一个实施方式涉及的离合器控制修正量计算处理的流程的 流程图。一系列的处理流程对应于利用图4 8说明的运算处理。在步骤S 1中，判定μ 修正系数计算条件是否成立。该μ修正系数计算条件可以设定成，发动机油的温度达到了 规定值的情况、发动机转速处于规定范围内、节气门开度为规定值以下或处于规定范围内 等，判定发动机处于与离合器的控制修正量的计算处理相适应的运转状态。另外，可以设定 成控制修正量的计算处理只在变速时的变速比变化较大的接近低速的齿轮段间执行、或在 加速时及减速时双方或一方执行。当在步骤Sl中得到了肯定判定时，进入到步骤S2，进入μ修正系数计算处理的子 流程。参照图11的子流程，在步骤SlO中，利用变速中ANe计算机构170计算出变速中的 发动机转速的变化率ΔΝ 在接下来的步骤Sll中，由实际旋转差吸收扭矩计算机构150 利用实际旋转差吸收扭矩_ △ Ne表160来导出实际旋转差吸收扭矩，在步骤S12中，计算出 实际旋转差吸收扭矩在变速中的平均值Tj。在接下来的步骤S13中，计算出取样期间中的 发动机扭矩推定值的平均值Sh。其中，取样期间是在变速中的期间内任意设定的期间。这里，变速中的期间、即从变速开始到结束为止的期间，可以利用各种参数来设 定。例如，在加速中的加速时，可以设定为从发动机转速由上升转向下降的时刻，到再次转 向上升的时刻为止的期间。而且，还能够检测主轴与中间轴之间的变速比，将其设成从该变 速比开始变化的时刻，至达到变速后的变速比为止的期间。并且，变速的开始定时可以设为 为了驱动离合器而向阀42a、42b发出了驱动信号的时刻。但是，变速刚刚开始及即将结束的期间与变速途中的期间相比，发动机转速的变 动大，有时会导致各种传感器的噪声增大。由此，在本实施方式中，设定成在不包含变速刚 刚开始及即将结束的取样期间中，进行发动机转速的变化率△ Ne、发动机扭矩及要求旋转 差吸收扭矩的计算。这里，参照图12。图12是表示上述的取样期间的曲线图。该曲线图对应于在利用1速齿轮进行的 加速中，开始了向2速齿轮的变速时的行驶状态。这里，如果关注Ne的推移，则在时刻t50 开始变速，在时刻t60变速结束。但是，在该图的例子中设定成，将从比时刻t50靠后规定 时间的时刻t51、到比时刻t60靠前规定时间的时刻t52为止的期间设定为取样期间，在该 取样期间中，执行ANe、发动机扭矩、要求旋转差吸收扭矩的计算。取样期间可以设定在对 换档控制电动机25及第1离合器CL1、第2离合器CL2发出变速信号的变速控制部100，判 定为变速器21的变速比处于变化中的期间中。通过该设定，能够避开变速的刚刚开始及即将结束，可以稳定地进行ANe、发动机 扭矩、要求旋转差吸收扭矩的计算处理。其中，取样期间能够由计时器102基于计测时间设 定，可以在变速中的期间内的任意位置设置。而且，可以在取样期间中进行ANe、发动机扭
12矩的平均值、要求旋转差吸收扭矩的平均值的计算处理中的一个或多个计算处理。返回到图11的子流程，在步骤S14中，计算出要求旋转差吸收扭矩平均值Ty。然 后，在步骤S15中，利用K= (Tj+Sh)/(Ty+Sh)的运算式计算出μ修正系数，并返回到图10 的主流程。其中，可以设定成μ修正系数的计算处理在上述的取样期间比规定期间短的情 况下不执行。这样，例如在变速中节气门复位、变速动作以比通常短的时间结束时等，无法 计算出对离合器控制量的反馈控制有效的μ修正系数的情况下，不执行运算处理，从而可 降低运算处理的负担。而且，虽然μ修正系数的计算处理可以在整个变速段间执行，但在变速中计测的 变速比的变化率小于规定值的情况下，例如在从5速向6速加速时等、基于靠向高速的齿轮 段间的变速时，可以不执行μ修正系数的计算处理，来降低运算处理的负担。并且，可以设定成μ修正系数的计算处理在变速中计测的节气门开度小于规定 值的情况、在变速中计测的节气门开度的变化率大于规定值的情况下，也不执行。由此，通 过在无法计算出对离合器控制量的反馈控制有效的μ修正系数时，不执行不必要的运算 处理，能够降低运算处理的负担。其中，在上述那样的各种条件成立、不计算出μ修正系数 的情况下，可以基于已经算出的μ修正系数，来决定离合器的控制量。在图10的步骤S3中，通过在修正摩擦系数计算机构120中将μ修正系数K应用 到规定的运算式中，计算出修正摩擦系数μ h。在接下来的步骤S4中，由离合器控制修正量 计算机构Iio计算出离合器的控制修正量，然后结束一系列的处理。其中，计算出的控制修 正量除了变速时之外，还能够在出发时的离合器连接控制中使用。如上所述，根据本发明涉及的离合器控制装置，由于将变速中的发动机转速的变 化率ANe应用到实际旋转差吸收扭矩-ANe表中，导出变速中的实际旋转差吸收扭矩， 而且将节气门开度及发动机转速应用到发动机扭矩推定值映射中，导出变速中的发动机扭 矩，根据该实际旋转差吸收扭矩和发动机扭矩求出实际离合器容量，并且基于实际离合器 容量与要求离合器容量之比，计算出μ修正系数，所以能够根据变速中的发动机转速的变 化率及发动机扭矩的平均值，计算出实际离合器容量及μ修正系数。由此，通过使用应用 了 μ修正系数的摩擦系数，即使在因为离合器板的时效变化、使离合器工作的油的特性发 生变化，导致离合器容量变化的情况下，也能够执行恰当的离合器控制。另外，双离合器式变速装置的离合器与阀的构成、实际旋转差吸收扭矩-ANe表 与发动机扭矩推定值映射的构成、取样期间的设定值等，不限于上述的实施方式，还能够进 行各种变更。本发明涉及的离合器控制装置不限于自动二轮车，还能够在三轮车或四轮车 等中应用。
权利要求
一种离合器控制装置，是用于将从车辆的发动机向分级式变速器传递的旋转驱动力断开或连接的离合器的离合器控制装置，其特征在于，具备离合器控制机构，其控制所述离合器的控制量；发动机转速检测机构，其检测所述发动机的转速；变速状态检测机构，其检测所述变速器的变速状态；变速中ΔNe计算机构，其对所述变速器变速中的发动机转速的变化率进行检测；实际旋转差吸收扭矩计算机构，其通过应用所述发动机转速的变化率，来计算出所述变速中的旋转变化所使用的实际旋转差吸收扭矩；发动机扭矩计算机构，其通过至少应用节气门开度及发动机转速，来计算出所述发动机产生的发动机扭矩；和μ修正系数计算机构，其计算出所述离合器的摩擦系数的修正系数；所述μ修正系数计算机构根据变速中的实际旋转差吸收扭矩的平均值与在所述变速中计算出的发动机扭矩的平均值之和，计算出实际离合器容量，并且基于所述实际离合器容量与根据车辆状态计算出的要求离合器容量之比，计算出μ修正系数，对于所述离合器控制机构而言，基于所述μ修正系数控制所述离合器。
2.根据权利要求1所述的离合器控制装置，其特征在于，所述要求离合器容量，是根据预先决定的值计算出的变速中的要求旋转差吸收扭矩的 平均值与所述变速中的发动机扭矩的平均值之和。
3.根据权利要求1或2所述的离合器控制装置，其特征在于，所述发动机转速的变化率的计算及发动机扭矩的平均值的计算中的至少一方，在由所 述变速状态检测机构向所述变速器发出变速信号并判定为该变速器的变速比处于变化中 的状态的取样期间执行。
4.根据权利要求3所述的离合器控制装置，其特征在于，在所述取样期间比规定期间短的情况下，不执行所述μ修正系数的计算。
5.根据权利要求1 3中任一项所述的离合器控制装置，其特征在于，在所述变速中计测的变速比的变化率小于规定值的情况下，不执行所述μ修正系数 的计算。
6.根据权利要求1 3中任一项所述的离合器控制装置，其特征在于，在所述变速中计测的所述节气门开度小于规定值的情况下，不执行所述μ修正系数 的计算。
7.根据权利要求1 3中任一项所述的离合器控制装置，其特征在于，在所述变速中计测的所述节气门开度的变化率大于规定值的情况下，不执行所述μ 修正系数的计算。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的离合器控制装置，其特征在于，所述离合器是由第1离合器及第2离合器构成的双离合器式，并且通过按每个变速动 作交替切换所述第1离合器及第2离合器的连接状态，将所述动力源的旋转驱动力向所述 驱动轮传递，所述μ修正系数的计算在所述变速动作时进行。
9.一种μ修正系数计算方法，用于计算μ修正系数，所述μ修正系数用于控制将从车辆的发动机向分级式变速器传递的旋转驱动力断开或连接的离合器，该μ修正系数计 算方法的特征在于，包括对所述变速器变速中的发动机转速的变化率进行检测的步骤； 通过将所述发动机转速的变化率应用到规定的数据表中，计算出所述变速中的旋转变 化所使用的实际旋转差吸收扭矩的步骤；通过至少将节气门开度及发动机转速应用到规定的数据映射，计算出所述发动机产生 的发动机扭矩的步骤；和根据所述实际旋转差吸收扭矩、与所述发动机扭矩在变速中的平均值之和，计算出实 际离合器容量，并且基于所述实际离合器容量与根据车辆状态计算出的要求离合器容量之 比，计算出μ修正系数的步骤。
全文摘要
本发明提供一种能够对行驶中的离合器容量的变化进行检测，并求出基于该变化检测的μ修正系数，来修正离合器容量的离合器控制装置及μ修正系数计算方法。实际旋转差吸收扭矩计算机构(150)将变速中的发动机转速的变化率ΔNe应用到实际旋转差吸收扭矩-ΔNe表(160)，计算出变速中的实际旋转差吸收扭矩平均值。发动机扭矩计算机构(180)将节气门开度及发动机转速应用到发动机扭矩推定值映射(190)，导出变速中的发动机扭矩。根据实际旋转差吸收扭矩平均值与变速中的发动机扭矩的平均值之和，求出实际离合器容量。μ修正系数计算机构(130)根据实际离合器容量与要求离合器容量之比，计算出μ修正系数。变速控制部(100)应用基于μ修正系数计算出的控制修正量，对第1离合器(CL1)及第2离合器(CL)进行驱动控制。
文档编号F16D48/02GK101981337SQ200980110898
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月3日 优先权日2008年3月31日
发明者塚田善昭, 大关孝, 小岛浩孝, 根建圭淳 申请人:本田技研工业株式会社