惰行制御装置
【課題】レリーズベアリング劣化による路上故障を防止する惰行制御装置を提供する。
【解決手段】惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部４と、断時間累積計測部４が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、惰行制御を禁止する時間超過制限部５及び／又は断時間累積計測部４が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、警告表示を行う時間超過警告部６とを備える。
【解決手段】惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部４と、断時間累積計測部４が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、惰行制御を禁止する時間超過制限部５及び／又は断時間累積計測部４が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、警告表示を行う時間超過警告部６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中にクラッチを断にしエンジンをアイドル状態に戻して燃料消費を抑える惰行制御装置に係り、レリーズベアリング劣化による路上故障を防止する惰行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、クラッチが断のとき、アクセルペダルが踏み込まれると、アクセルが開かれてエンジンがいわゆる空ぶかしとなり、エンジン回転数は、アクセル開度に対応したエンジン回転数に落ち着く。このとき、エンジンが発生させた駆動力とエンジン内部抵抗（フリクション）とが均衡し、エンジン出力トルクは０である。すなわち、エンジンは、外部に対して全く仕事をせず、燃料が無駄に消費される。例えば、エンジン回転数が２０００ｒｐｍで空ぶかしをしたとすると、運転者には大きなエンジン音が聞こえるので、相当な量の燃料が無駄に消費されていることが実感できる。
【０００３】
エンジンが外部に対して仕事をしない状態は、前述したクラッチ断のときの空ぶかしに限らず、車両の走行中にも発生している。すなわち、エンジンは、空ぶかしのときと同じようにアクセル開度に対応したエンジン回転数で回転するだけで、車両の加速・減速に寄与しない。このとき、エンジンを回転させるためだけに燃料が消費されており、非常に無駄である。
【０００４】
本出願人は、エンジンが回転はしているが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にし、エンジンをアイドル状態に戻して燃料消費を抑える惰行制御（燃費走行制御とも言う）を行う惰行制御装置を提案した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４２８３２号公報
【特許文献２】特開平８−６７１７５号公報
【特許文献３】特開２００１−３０４３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の提案に加え、本出願人は、クラッチ回転数とアクセル開度とを指標とする惰行制御判定マップを用い、クラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御装置を提案中である。
【０００７】
ところで、クラッチでは、エンジンのフライホイールに対してクラッチ板がスプリングの力で圧接されている。クラッチを断するときは、レリーズベアリングでスプリングを押してクラッチ板をフライホイールから離す。レリーズベアリングは、クラッチ板が取り付けられた変速機のインプットシャフトを軸承しているので、レリーズベアリングをスプリングで押すときは、レリーズフォークでレリーズベアリングを押して軸方向に移動させることになる。
【０００８】
このクラッチ断の動作時、レリーズベアリングにスラスト荷重がかかり、このスラスト荷重がレリーズベアリングの劣化要因となる。レリーズベアリングの劣化は、クラッチ断が継続する時間に比例して進むとされ、従来よりクラッチペダルへの足載せがレリーズベアリングの劣化を早めることが知られている。
【０００９】
惰行制御では、クラッチ断が継続する時間が長い。変速時におけるクラッチ断の時間が、例えば、２〜３秒程度の短時間であるのに対し、惰行制御におけるクラッチ断の時間は、例えば、２０〜３０秒の長時間に及ぶ。このように、惰行制御を行うと、変速時よりも長いクラッチ断の間、継続してスラスト荷重がかかることになるため、レリーズベアリングの寿命が短くなることが避けられない。しかし、レリーズベアリング劣化のために路上故障が起きるのは好ましくない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、レリーズベアリング劣化による路上故障を防止する惰行制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップと、前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部と、惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部と、前記断時間累積計測部が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、惰行制御を禁止する時間超過制限部とを備えたものである。
【００１２】
また、本発明は、クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップと、前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部と、惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部と、前記断時間累積計測部が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、警告表示を行う時間超過警告部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１４】
（１）レリーズベアリング劣化による路上故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の惰行制御装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の惰行制御装置が適用される車両のクラッチシステムのブロック構成図である。
【図３】図２のクラッチシステムを実現するアクチュエータの構成図である。
【図４】本発明の惰行制御装置が適用される車両の入出力構成図である。
【図５】惰行制御の概要を説明するための作動概念図である。
【図６】惰行制御判定マップのグラフイメージ図である。
【図７】惰行制御による燃費削減効果を説明するためのグラフである。
【図８】惰行制御判定マップを作成するために実測したアクセル開度とクラッチ回転数のグラフである。
【図９】本発明の惰行制御装置における断時間累積計測の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の惰行制御装置における時間超過警告の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の惰行制御装置における時間超過制限の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１に示されるように、本発明に係る惰行制御装置１は、クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップ２と、惰行制御判定マップ２へのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部３と、惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部４と、断時間累積計測部４が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、惰行制御を禁止する時間超過制限部５と、断時間累積計測部４が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、警告表示を行う時間超過警告部６とを備える。
【００１８】
ここで、クラッチ１０８（図２参照）における部材の疲労とは、主としてレリーズベアリング１６５が変速時よりも長時間のスラスト荷重によって疲労することを表しているが、他の部材の疲労も含めてよい。
【００１９】
惰行制御装置１を構成する惰行制御判定マップ２、惰行制御実行部３、断時間累積計測部４、時間超過制限部５、時間超過警告部６は、例えば、ＥＣＵ（図示せず）に搭載されるのが好ましい。
【００２０】
本発明の惰行制御装置１を搭載する車両について各部を説明する。
【００２１】
図２に示されるように、本発明の惰行制御装置１を搭載する車両のクラッチシステム１０１は、マニュアル式とＥＣＵ制御による自動式との両立方式である。クラッチペダル１０２に機械的に連結されたクラッチマスターシリンダ１０３は、運転者によるクラッチペダル１０２の踏み込み・戻し操作に応じて中間シリンダ（クラッチフリーオペレーティングシリンダ、切替シリンダとも言う）１０４に動作油を供給するようになっている。一方、ＥＣＵ（図示せず）で制御されるクラッチフリーアクチュエータユニット１０５は、クラッチ断・接の指令により中間シリンダ１０４に動作油を供給するようになっている。中間シリンダ１０４は、クラッチスレーブシリンダ１０６に動作油を供給するようになっている。クラッチスレーブシリンダ１０６のピストン１０７がクラッチ１０８の可動部に機械的に連結されている。
【００２２】
クラッチ１０８は、エンジンのフライホイール１６１に対向するクラッチ板１６２と、クラッチ板１６２をフライホイール１６１に圧接させるスプリング１６３と、インプットシャフト１６４に沿って移動しクラッチ板１６２をフライホイール１６１から離反させるレリーズベアリング１６５と、ピストン１０７に駆動されてレリーズベアリング１６５を移動させるレリーズフォーク１６６とを有する。スプリング１６３は、円錐状に形成され、外周部がクラッチ板１６２に接し、内周部がレリーズベアリング１６５に接する。レリーズベアリング１６５は、変速機のインプットシャフト１６４を軸承し、かつインプットシャフト１６４に対して軸方向に移動自在に構成される。レリーズフォーク１６６は、てこであり、長手方向の一端にピストン１０７が連結され、他端にレリーズベアリング１６５が連結され、一端と他端の間に支点１６７が設けられる。
【００２３】
図２の構成によるクラッチ１０８においては、クラッチスレーブシリンダ１０６内に動作油が充填されてピストン１０７のロッドが伸張すると、レリーズフォーク１６６が回動してレリーズベアリング１６５をスプリング１６３から離れる方向に移動させるので、クラッチ板１６２に対するスプリング１６３の圧接力がなくなり、クラッチ板１６２がフライホイール１６１から離れてフライホイール１６１からクラッチ板１６２へ回転が伝達されなくなる。すなわち、クラッチ断となる。
【００２４】
一方、クラッチスレーブシリンダ１０６内の動作油が排出されてピストン１０７のロッドが短縮すると、レリーズフォーク１６６が前述とは逆向きに回動してレリーズベアリング１６５をスプリング１６３に押し付ける方向に移動させるので、クラッチ板１６２に対してスプリング１６３の圧接力が働くようになり、クラッチ板１６２がフライホイール１６１に圧接され、フライホイール１６１からクラッチ板１６２へ回転が伝達されるようになる。すなわち、クラッチ接となる。
【００２５】
なお、クラッチ１０８は、図２のものとは異なり、レリーズベアリング１６５がスプリング１６３を押し付けたときに、スプリング１６３の外周部が反転してクラッチ断となるように構成することもできる。この場合、ピストン１０７が伸張する方向が図２とは逆になるようクラッチスレーブシリンダ１０６を反対向きに設置する（図３、図４参照）。これにより、アクチュエータの動作ロジックは、クラッチ１０８の構成によらず共通となる。
【００２６】
図３に示されるように、アクチュエータ１１０は、クラッチフリーアクチュエータ１１１を備える。クラッチフリーアクチュエータ１１１は、中間シリンダ１０４とクラッチフリーアクチュエータユニット１０５とを備える。クラッチフリーアクチュエータユニット１０５は、ソレノイドバルブ１１２、リリーフバルブ１１３、油圧ポンプ１１４を備える。中間シリンダ１０４は、プライマリピストン１１６とセカンダリピストン１１７とが直列配置されてなり、クラッチマスターシリンダ１０３からの動作油によりプライマリピストン１１６がストロークすると、セカンダリピストン１１７が随伴してストロークするようになっている。また、中間シリンダ１０４は、クラッチフリーアクチュエータユニット１０５からの動作油によりセカンダリピストン１１７がストロークするようになっている。セカンダリピストン１１７のストロークに応じてクラッチスレーブシリンダ１０６に動作油が供給される。この構成により、マニュアル操作が行われたときには、優先的にマニュアル操作どおりのクラッチ断・接が実行され、マニュアル操作が行われていないときにはＥＣＵ制御どおりのクラッチ断・接が実行される。
【００２７】
なお、本発明の惰行制御装置は、マニュアル式のない自動式のみのクラッチシステムにも適用できる。
【００２８】
図４に示されるように、車両には、主として変速機・クラッチを制御するＥＣＵ１２１と、主としてエンジンを制御するＥＣＭ１２２が設けられる。ＥＣＵ１２１には、シフトノブスイッチ、変速機のシフトセンサ、セレクトセンサ、ニュートラルスイッチ、Ｔ／Ｍ回転センサ、車速センサ、アイドルスイッチ、マニュアル切替スイッチ、パーキングブレーキスイッチ、ドアスイッチ、ブレーキスイッチ、半クラッチ調整スイッチ、アクセル操作量センサ、クラッチセンサ、油圧スイッチの各入力信号線が接続されている。また、ＥＣＵ１２１には、クラッチシステム１０１の油圧ポンプ１１４のモータ、ソレノイドバルブ１１２、坂道発進補助用バルブ、ウォーニング＆メータの各出力信号線が接続されている。ＥＣＭ１２２には、図示しないがエンジン制御に利用される各種の入力信号線と出力信号線が接続されている。ＥＣＭ１２２は、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン回転変更要求の各信号をＣＡＮ（Controller Area Network；車載ネットワーク）の伝送路を介してＥＣＵ１２１に送信することができる。
【００２９】
なお、本発明で使用するクラッチ回転数は、クラッチのドリブン側の回転数であり、トランスミッションのインプットシャフトの回転数と同一である。図示しないインプットシャフト回転数センサが検出したインプットシャフト回転数からクラッチ回転数を求めることができる。あるいは車速センサが検出した車速から現在ギア段のギア比を用いてクラッチ回転数を求めることができる。クラッチ回転数は、車速相当のエンジン回転数を表している。
【００３０】
以下、本発明の惰行制御装置１の動作を説明する。
【００３１】
図５により、惰行制御の作動概念を説明する。ただし、ここでは惰行制御中の目標エンジン回転数はアイドル回転数とする。横軸は時間と制御の流れを示し、縦軸はエンジン回転数を示す。アイドル回転の状態からアクセルペダル１４１が大きく踏み込まれてアクセル開度が７０％の状態が継続する間、エンジン回転数１４２が上昇し、車両が加速される。エンジン回転数１４２が安定し、アクセルペダル１４１の踏み込みが小さくなりアクセル開度が３５％になったとき後述する惰行制御開始条件が成立したとする。惰行制御開始により、クラッチが断に制御され、エンジン回転数１４２がアイドル回転数に制御される。車両は惰行制御走行することになる。その後、アクセルペダルの踏み込みがなくなってアクセル開度が０％になるか又はその他の惰行制御終了条件が成立したとする。惰行制御終了により、エンジンが回転合わせ制御され、クラッチが接に制御される。この例では、アクセル開度が０％であるので、エンジンブレーキの状態となり、車両は減速される。
【００３２】
惰行制御が行われなかったとすると、惰行制御の実行期間の間、破線のようにエンジン回転数が高いまま維持されることになるので、燃料が無駄に消費されるが、惰行制御が行われることで、惰行制御中はエンジン回転数１４２がアイドル回転数となり燃料が節約される。
【００３３】
図６に惰行制御判定マップ２をグラフイメージで示す。
【００３４】
惰行制御判定マップ２は、横軸をアクセル開度とし、縦軸をクラッチ回転数とするマップである。惰行制御判定マップ２は、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域ＭＡと、エンジン出力トルクが正となるプラス領域ＰＡとに分けることができる。マイナス領域ＭＡは、エンジン要求トルクよりもエンジンのフリクションが大きく、エンジン出力トルクが負となる領域である。プラス領域ＰＡは、エンジン要求トルクがエンジンのフリクションよりも大きいため、エンジン出力トルクが正となる領域である。マイナス領域ＭＡとプラス領域ＰＡの境界となるエンジン出力トルクゼロ線ＺＬは、背景技術で述べたようにエンジンが外部に対して仕事をせず、燃料が無駄に消費されている状態を示している。
【００３５】
本実施形態では、惰行制御判定マップ２のエンジン出力トルクゼロ線ＺＬよりやや左（アクセル開度が小さい側）に惰行制御しきい線ＴＬが設定される。惰行制御判定マップ２には、マイナス領域ＭＡとプラス領域ＰＡとの間に惰行制御しきい線ＴＬを含む有限幅の惰行制御可能領域ＣＡが設定される。惰行制御判定マップ２には、クラッチ回転数の下限しきい線ＵＬが設定されている。下限しきい線ＵＬは、アクセル開度とは無関係にクラッチ回転数の下限しきい値を規定したものである。下限しきい線ＵＬは、アイドル状態におけるクラッチ回転数よりも図示のようにやや上に設定される。
【００３６】
惰行制御装置１は、次の４つの惰行開始条件が全て成立したとき、惰行制御を開始するようになっている。
（１）アクセルペダルの操作速度がしきい値範囲内
（２）惰行制御判定マップ２においてクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線ＴＬをアクセル戻し方向で通過
（３）惰行制御判定マップ２へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ内
（４）惰行制御判定マップ２においてクラッチ回転数が下限しきい線ＵＬ以上
【００３７】
惰行制御装置１は、次の２つの惰行終了条件がひとつでも成立したとき、惰行制御を終了するようになっている。
（１）アクセルペダルの操作速度がしきい値範囲外
（２）惰行制御判定マップ２へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ外
【００３８】
惰行制御判定マップ２と惰行開始条件、惰行終了条件に従う惰行制御装置１の動作を説明する。
【００３９】
惰行制御実行部３は、アクセルペダル操作量に基づくアクセル開度と、インプットシャフト回転数又は車速から求めたクラッチ回転数とを常に監視し、図６の惰行制御判定マップ２上に、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点をプロットする。時間の経過に伴い座標点が移動する。このとき、座標点が惰行制御可能領域ＣＡ内に存在する場合、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始するか否かの判定を行うようになる。座標点が惰行制御可能領域ＣＡ内に存在しない場合、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始するか否かの判定を行わない。
【００４０】
次に、座標点が惰行制御しきい線ＴＬをアクセル開度が減少する方向に通過すると、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始する。すなわち、惰行制御装置１は、クラッチを断に制御すると共に、ＥＣＭ１２２がエンジンに指示する制御アクセル開度をアイドル相当に制御する。これにより、クラッチは断となり、エンジンはアイドル状態になる。
【００４１】
図６に座標点の移動方向を矢印で示したように、アクセル開度が減少する方向とは、図示左方向である。もし、座標点が惰行制御しきい線ＴＬを通過しても、座標点の移動方向が図示右方向の成分を有する場合、アクセル開度は増加するので、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始しない。
【００４２】
惰行制御実行部３は、惰行制御を開始した後も、アクセル開度とクラッチ回転数とを常に監視し、惰行制御判定マップ２に、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点をプロットする。座標点が惰行制御可能領域ＣＡから外に出たとき、惰行制御実行部３は、惰行制御を終了する。
【００４３】
以上の動作により、アクセルペダルが踏み込み側に操作されているときは、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が惰行制御しきい線ＴＬを通過しても惰行制御が開始されず、アクセルペダルが戻し側に操作されているときのみ、座標点が惰行制御しきい線ＴＬを通過することで惰行制御が開始されるので、運転者は、違和感がなくなる。
【００４４】
惰行制御実行部３は、座標点が下限しきい線ＵＬよりも下に存在する（クラッチ回転数が下限しきい値より低い）ときは、惰行制御を開始しない。これは、エンジンがアイドル状態のときにクラッチを断にしても燃料消費を抑える効果が多くは期待できないからである。よって、惰行制御実行部３は、座標点が下限しきい線ＵＬよりも上に存在するときのみ、惰行制御を開始することになる。
【００４５】
図７により、惰行制御による燃費削減効果を説明する。
【００４６】
まず、惰行制御を行わないものとする。エンジン回転数は、約３０ｓから約２００ｓまでの間、１６００〜１７００ｒｐｍの範囲で遷移しており、約２００ｓから約２６０ｓまでの間に、約１７００ｒｐｍから約７００ｒｐｍ（アイドル回転数）へ低下している。
【００４７】
エンジントルクは、約３０ｓから約１００ｓまでの間に増加しているが、その後、減少に転じ、約１５０ｓまで減少を続けている。エンジントルクは、約１５０ｓから約１６０ｓまでほぼ０Ｎｍであり、約１６０ｓから約２００ｓまでの間に増加するが、約２００ｓにてほぼ０Ｎｍになる。結果的に、エンジントルクがほぼ０Ｎｍとなる期間は、約１５０ｓから約１６０ｓまで（楕円Ｂ１）、約２００ｓから約２１０ｓまで（楕円Ｂ２）、約２２０ｓから約２６０ｓまで（楕円Ｂ３）の３箇所である。
【００４８】
燃料消費量（縦軸目盛りなし；便宜上、エンジントルクと重なるように配置してある）は、約５０ｓから約２００ｓまではエンジントルクの遷移にほぼ随伴して変化している。エンジントルクがほぼ０Ｎｍであっても、燃料消費量は０ではない。
【００４９】
ここで、惰行制御を行うものとすると、エンジントルクがほぼ０Ｎｍとなる期間において、エンジン回転数がアイドル回転数に制御されることになる。グラフには、惰行制御を行わないエンジン回転数の線（実線）から別れるように惰行制御時のエンジン回転数の線（太い実線）が示される。惰行制御は、楕円Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の３回にわたり実行された。この惰行制御が行われた期間における燃料消費量は、惰行制御を行わない場合の燃料消費量を下回っており、燃料消費が節約されたことが分かる。
【００５０】
次に、惰行制御判定マップ２の具体的な設定例を説明する。
【００５１】
図８に示されるように、惰行制御判定マップ２を作成するために、アクセル開度とクラッチ回転数の特性を実測し、横軸をアクセル開度とし縦軸をクラッチ回転数（＝エンジン回転数；クラッチ接のとき）としたグラフを作成する。これにより、実測したエンジン出力トルクゼロ線ＺＬを描くことができる。エンジン出力トルクゼロ線ＺＬよりも左側全体がマイナス領域ＭＡであり、右側全体がプラス領域ＰＡである。
【００５２】
エンジン出力トルクゼロ線ＺＬのやや左側に惰行制御しきい線ＴＬを定義して描く。惰行制御しきい線ＴＬのやや左側に減速ゼロしきい線ＴＬｇを推測して描く。エンジン出力トルクゼロ線ＺＬのやや右側に加速ゼロしきい線ＴＬｋを推測して描く。減速ゼロしきい線ＴＬｇと加速ゼロしきい線ＴＬｋに挟まれた領域を惰行制御可能領域ＣＡと定義する。下限しきい線ＵＬは、この例では、８８０ｒｐｍに設定する。
【００５３】
なお、減速ゼロしきい線ＴＬｇ、加速ゼロしきい線ＴＬｋは、運転者が運転しづらくない程度に設定するが、人間の感覚の問題であるため設計では数値化できないので、実車でチューニングする。惰行制御しきい線ＴＬは、減速ゼロしきい線ＴＬｇと加速ゼロしきい線ＴＬｋの中央に設定する。
【００５４】
以上のように作成した図８のグラフを適宜に数値化（離散化）して記憶素子に書き込むことにより、惰行制御実行部３がその演算処理に利用可能な惰行制御判定マップ２が得られる。
【００５５】
次に、本発明の惰行制御装置１におけるクラッチ断累積時間に基づくクラッチ部材（以下、レリーズベアリング１６５）の保護動作の手順について図９、図１０、図１１を参照しつつ説明する。
【００５６】
車両の製造時若しくは販売時、及びレリーズベアリング１６５の交換時、惰行制御装置１内のクラッチ断累積時間Ｔｃを外部からリセット（ゼロクリア）しておくものとする。その後、惰行制御装置１は、惰行開始条件の成立により惰行制御を開始し、惰行終了条件の成立により惰行制御を終了することを繰り返す。
【００５７】
図９に示されるように、断時間累積計測部４は、ステップＳ９１にて、惰行制御中かどうか判定する。ＮＯの場合、終わりへ進む。ＹＥＳの場合、断時間累積計測部４は、ステップＳ９２にて、クラッチが断になっている時間を累積計測する。これにより、惰行制御中であれば、クラッチ断累積時間Ｔｃがカウントアップされ、惰行制御中でなければクラッチ断累積時間Ｔｃは同じ値を維持する。
【００５８】
図１０に示されるように、時間超過警告部６は、ステップＳ１０１にて、クラッチ断累積時間Ｔｃが所定時間Ｔｌｉｍ１を超えたかどうか判定する。所定時間Ｔｌｉｍ１は、あらかじめ実験によりレリーズベアリング１６５の疲労を調べ、警告を行うのに適切な時間を設定しておくとよい。ＮＯの場合、終わりへ進む。ＹＥＳの場合、ステップＳ１０２に進み、警告表示を行う。警告表示は、レリーズベアリング１６５のメンテナンス（交換）を行うよう運転者に促すものであるから、適宜な視聴覚的な手段を用いて行う。
【００５９】
図１１に示されるように、時間超過制限部５は、ステップＳ１１１にて、クラッチ断累積時間Ｔｃが所定時間Ｔｌｉｍ２を超えたかどうか判定する。所定時間Ｔｌｉｍ２は、あらかじめ実験によりレリーズベアリング１６５の疲労を調べ、惰行制御のような長時間のクラッチ断が禁止されるべき時間を設定しておくとよい。ＮＯの場合、終わりへ進む。ＹＥＳの場合、ステップＳ１１２に進み、惰行制御を禁止する。
【００６０】
以上説明したように、本発明の惰行制御装置１によれば、クラッチ断累積時間Ｔｃを計測し、クラッチ断累積時間Ｔｃが所定時間Ｔｌｉｍ２を超えたとき惰行制御を禁止するようにしたので、レリーズベアリング劣化のために路上故障が起きることが未然に防止される。
【００６１】
本発明の惰行制御装置１によれば、クラッチ断累積時間Ｔｃを計測し、クラッチ断累積時間Ｔｃが所定時間Ｔｌｉｍ１を超えたとき警告表示を行うようにしたので、メンテナンスを時期適切に行うことができ、レリーズベアリング劣化のために路上故障が起きることが未然に防止される。
【００６２】
警告表示に用いる所定時間Ｔｌｉｍ１と惰行制御禁止に用いる所定時間Ｔｌｉｍ２は、いずれもレリーズベアリング１６５の疲労の指標となるものであるが、両者の値を同じとし、警告と惰行制御禁止が同時となるようにしてもよい。この場合、惰行制御禁止となるまでレリーズベアリング１６５を使い切ることができる。また、Ｔｌｉｍ１＜Ｔｌｉｍ２のように異ならせてもよい。この場合、惰行制御禁止となる前に、運転者がレリーズベアリング１６５の交換を行うことができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 惰行制御装置
２ 惰行制御判定マップ
３ 惰行制御実行部
４ 断時間累積計測部
５ 時間超過制限部
６ 時間超過警告部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中にクラッチを断にしエンジンをアイドル状態に戻して燃料消費を抑える惰行制御装置に係り、レリーズベアリング劣化による路上故障を防止する惰行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、クラッチが断のとき、アクセルペダルが踏み込まれると、アクセルが開かれてエンジンがいわゆる空ぶかしとなり、エンジン回転数は、アクセル開度に対応したエンジン回転数に落ち着く。このとき、エンジンが発生させた駆動力とエンジン内部抵抗（フリクション）とが均衡し、エンジン出力トルクは０である。すなわち、エンジンは、外部に対して全く仕事をせず、燃料が無駄に消費される。例えば、エンジン回転数が２０００ｒｐｍで空ぶかしをしたとすると、運転者には大きなエンジン音が聞こえるので、相当な量の燃料が無駄に消費されていることが実感できる。
【０００３】
エンジンが外部に対して仕事をしない状態は、前述したクラッチ断のときの空ぶかしに限らず、車両の走行中にも発生している。すなわち、エンジンは、空ぶかしのときと同じようにアクセル開度に対応したエンジン回転数で回転するだけで、車両の加速・減速に寄与しない。このとき、エンジンを回転させるためだけに燃料が消費されており、非常に無駄である。
【０００４】
本出願人は、エンジンが回転はしているが外部に対して仕事をしないときに、クラッチを断にし、エンジンをアイドル状態に戻して燃料消費を抑える惰行制御（燃費走行制御とも言う）を行う惰行制御装置を提案した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４２８３２号公報
【特許文献２】特開平８−６７１７５号公報
【特許文献３】特開２００１−３０４３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の提案に加え、本出願人は、クラッチ回転数とアクセル開度とを指標とする惰行制御判定マップを用い、クラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御装置を提案中である。
【０００７】
ところで、クラッチでは、エンジンのフライホイールに対してクラッチ板がスプリングの力で圧接されている。クラッチを断するときは、レリーズベアリングでスプリングを押してクラッチ板をフライホイールから離す。レリーズベアリングは、クラッチ板が取り付けられた変速機のインプットシャフトを軸承しているので、レリーズベアリングをスプリングで押すときは、レリーズフォークでレリーズベアリングを押して軸方向に移動させることになる。
【０００８】
このクラッチ断の動作時、レリーズベアリングにスラスト荷重がかかり、このスラスト荷重がレリーズベアリングの劣化要因となる。レリーズベアリングの劣化は、クラッチ断が継続する時間に比例して進むとされ、従来よりクラッチペダルへの足載せがレリーズベアリングの劣化を早めることが知られている。
【０００９】
惰行制御では、クラッチ断が継続する時間が長い。変速時におけるクラッチ断の時間が、例えば、２〜３秒程度の短時間であるのに対し、惰行制御におけるクラッチ断の時間は、例えば、２０〜３０秒の長時間に及ぶ。このように、惰行制御を行うと、変速時よりも長いクラッチ断の間、継続してスラスト荷重がかかることになるため、レリーズベアリングの寿命が短くなることが避けられない。しかし、レリーズベアリング劣化のために路上故障が起きるのは好ましくない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、レリーズベアリング劣化による路上故障を防止する惰行制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップと、前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部と、惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部と、前記断時間累積計測部が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、惰行制御を禁止する時間超過制限部とを備えたものである。
【００１２】
また、本発明は、クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップと、前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部と、惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部と、前記断時間累積計測部が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、警告表示を行う時間超過警告部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１４】
（１）レリーズベアリング劣化による路上故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の惰行制御装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の惰行制御装置が適用される車両のクラッチシステムのブロック構成図である。
【図３】図２のクラッチシステムを実現するアクチュエータの構成図である。
【図４】本発明の惰行制御装置が適用される車両の入出力構成図である。
【図５】惰行制御の概要を説明するための作動概念図である。
【図６】惰行制御判定マップのグラフイメージ図である。
【図７】惰行制御による燃費削減効果を説明するためのグラフである。
【図８】惰行制御判定マップを作成するために実測したアクセル開度とクラッチ回転数のグラフである。
【図９】本発明の惰行制御装置における断時間累積計測の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の惰行制御装置における時間超過警告の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の惰行制御装置における時間超過制限の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１に示されるように、本発明に係る惰行制御装置１は、クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップ２と、惰行制御判定マップ２へのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部３と、惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部４と、断時間累積計測部４が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、惰行制御を禁止する時間超過制限部５と、断時間累積計測部４が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、警告表示を行う時間超過警告部６とを備える。
【００１８】
ここで、クラッチ１０８（図２参照）における部材の疲労とは、主としてレリーズベアリング１６５が変速時よりも長時間のスラスト荷重によって疲労することを表しているが、他の部材の疲労も含めてよい。
【００１９】
惰行制御装置１を構成する惰行制御判定マップ２、惰行制御実行部３、断時間累積計測部４、時間超過制限部５、時間超過警告部６は、例えば、ＥＣＵ（図示せず）に搭載されるのが好ましい。
【００２０】
本発明の惰行制御装置１を搭載する車両について各部を説明する。
【００２１】
図２に示されるように、本発明の惰行制御装置１を搭載する車両のクラッチシステム１０１は、マニュアル式とＥＣＵ制御による自動式との両立方式である。クラッチペダル１０２に機械的に連結されたクラッチマスターシリンダ１０３は、運転者によるクラッチペダル１０２の踏み込み・戻し操作に応じて中間シリンダ（クラッチフリーオペレーティングシリンダ、切替シリンダとも言う）１０４に動作油を供給するようになっている。一方、ＥＣＵ（図示せず）で制御されるクラッチフリーアクチュエータユニット１０５は、クラッチ断・接の指令により中間シリンダ１０４に動作油を供給するようになっている。中間シリンダ１０４は、クラッチスレーブシリンダ１０６に動作油を供給するようになっている。クラッチスレーブシリンダ１０６のピストン１０７がクラッチ１０８の可動部に機械的に連結されている。
【００２２】
クラッチ１０８は、エンジンのフライホイール１６１に対向するクラッチ板１６２と、クラッチ板１６２をフライホイール１６１に圧接させるスプリング１６３と、インプットシャフト１６４に沿って移動しクラッチ板１６２をフライホイール１６１から離反させるレリーズベアリング１６５と、ピストン１０７に駆動されてレリーズベアリング１６５を移動させるレリーズフォーク１６６とを有する。スプリング１６３は、円錐状に形成され、外周部がクラッチ板１６２に接し、内周部がレリーズベアリング１６５に接する。レリーズベアリング１６５は、変速機のインプットシャフト１６４を軸承し、かつインプットシャフト１６４に対して軸方向に移動自在に構成される。レリーズフォーク１６６は、てこであり、長手方向の一端にピストン１０７が連結され、他端にレリーズベアリング１６５が連結され、一端と他端の間に支点１６７が設けられる。
【００２３】
図２の構成によるクラッチ１０８においては、クラッチスレーブシリンダ１０６内に動作油が充填されてピストン１０７のロッドが伸張すると、レリーズフォーク１６６が回動してレリーズベアリング１６５をスプリング１６３から離れる方向に移動させるので、クラッチ板１６２に対するスプリング１６３の圧接力がなくなり、クラッチ板１６２がフライホイール１６１から離れてフライホイール１６１からクラッチ板１６２へ回転が伝達されなくなる。すなわち、クラッチ断となる。
【００２４】
一方、クラッチスレーブシリンダ１０６内の動作油が排出されてピストン１０７のロッドが短縮すると、レリーズフォーク１６６が前述とは逆向きに回動してレリーズベアリング１６５をスプリング１６３に押し付ける方向に移動させるので、クラッチ板１６２に対してスプリング１６３の圧接力が働くようになり、クラッチ板１６２がフライホイール１６１に圧接され、フライホイール１６１からクラッチ板１６２へ回転が伝達されるようになる。すなわち、クラッチ接となる。
【００２５】
なお、クラッチ１０８は、図２のものとは異なり、レリーズベアリング１６５がスプリング１６３を押し付けたときに、スプリング１６３の外周部が反転してクラッチ断となるように構成することもできる。この場合、ピストン１０７が伸張する方向が図２とは逆になるようクラッチスレーブシリンダ１０６を反対向きに設置する（図３、図４参照）。これにより、アクチュエータの動作ロジックは、クラッチ１０８の構成によらず共通となる。
【００２６】
図３に示されるように、アクチュエータ１１０は、クラッチフリーアクチュエータ１１１を備える。クラッチフリーアクチュエータ１１１は、中間シリンダ１０４とクラッチフリーアクチュエータユニット１０５とを備える。クラッチフリーアクチュエータユニット１０５は、ソレノイドバルブ１１２、リリーフバルブ１１３、油圧ポンプ１１４を備える。中間シリンダ１０４は、プライマリピストン１１６とセカンダリピストン１１７とが直列配置されてなり、クラッチマスターシリンダ１０３からの動作油によりプライマリピストン１１６がストロークすると、セカンダリピストン１１７が随伴してストロークするようになっている。また、中間シリンダ１０４は、クラッチフリーアクチュエータユニット１０５からの動作油によりセカンダリピストン１１７がストロークするようになっている。セカンダリピストン１１７のストロークに応じてクラッチスレーブシリンダ１０６に動作油が供給される。この構成により、マニュアル操作が行われたときには、優先的にマニュアル操作どおりのクラッチ断・接が実行され、マニュアル操作が行われていないときにはＥＣＵ制御どおりのクラッチ断・接が実行される。
【００２７】
なお、本発明の惰行制御装置は、マニュアル式のない自動式のみのクラッチシステムにも適用できる。
【００２８】
図４に示されるように、車両には、主として変速機・クラッチを制御するＥＣＵ１２１と、主としてエンジンを制御するＥＣＭ１２２が設けられる。ＥＣＵ１２１には、シフトノブスイッチ、変速機のシフトセンサ、セレクトセンサ、ニュートラルスイッチ、Ｔ／Ｍ回転センサ、車速センサ、アイドルスイッチ、マニュアル切替スイッチ、パーキングブレーキスイッチ、ドアスイッチ、ブレーキスイッチ、半クラッチ調整スイッチ、アクセル操作量センサ、クラッチセンサ、油圧スイッチの各入力信号線が接続されている。また、ＥＣＵ１２１には、クラッチシステム１０１の油圧ポンプ１１４のモータ、ソレノイドバルブ１１２、坂道発進補助用バルブ、ウォーニング＆メータの各出力信号線が接続されている。ＥＣＭ１２２には、図示しないがエンジン制御に利用される各種の入力信号線と出力信号線が接続されている。ＥＣＭ１２２は、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン回転変更要求の各信号をＣＡＮ（Controller Area Network；車載ネットワーク）の伝送路を介してＥＣＵ１２１に送信することができる。
【００２９】
なお、本発明で使用するクラッチ回転数は、クラッチのドリブン側の回転数であり、トランスミッションのインプットシャフトの回転数と同一である。図示しないインプットシャフト回転数センサが検出したインプットシャフト回転数からクラッチ回転数を求めることができる。あるいは車速センサが検出した車速から現在ギア段のギア比を用いてクラッチ回転数を求めることができる。クラッチ回転数は、車速相当のエンジン回転数を表している。
【００３０】
以下、本発明の惰行制御装置１の動作を説明する。
【００３１】
図５により、惰行制御の作動概念を説明する。ただし、ここでは惰行制御中の目標エンジン回転数はアイドル回転数とする。横軸は時間と制御の流れを示し、縦軸はエンジン回転数を示す。アイドル回転の状態からアクセルペダル１４１が大きく踏み込まれてアクセル開度が７０％の状態が継続する間、エンジン回転数１４２が上昇し、車両が加速される。エンジン回転数１４２が安定し、アクセルペダル１４１の踏み込みが小さくなりアクセル開度が３５％になったとき後述する惰行制御開始条件が成立したとする。惰行制御開始により、クラッチが断に制御され、エンジン回転数１４２がアイドル回転数に制御される。車両は惰行制御走行することになる。その後、アクセルペダルの踏み込みがなくなってアクセル開度が０％になるか又はその他の惰行制御終了条件が成立したとする。惰行制御終了により、エンジンが回転合わせ制御され、クラッチが接に制御される。この例では、アクセル開度が０％であるので、エンジンブレーキの状態となり、車両は減速される。
【００３２】
惰行制御が行われなかったとすると、惰行制御の実行期間の間、破線のようにエンジン回転数が高いまま維持されることになるので、燃料が無駄に消費されるが、惰行制御が行われることで、惰行制御中はエンジン回転数１４２がアイドル回転数となり燃料が節約される。
【００３３】
図６に惰行制御判定マップ２をグラフイメージで示す。
【００３４】
惰行制御判定マップ２は、横軸をアクセル開度とし、縦軸をクラッチ回転数とするマップである。惰行制御判定マップ２は、エンジン出力トルクが負となるマイナス領域ＭＡと、エンジン出力トルクが正となるプラス領域ＰＡとに分けることができる。マイナス領域ＭＡは、エンジン要求トルクよりもエンジンのフリクションが大きく、エンジン出力トルクが負となる領域である。プラス領域ＰＡは、エンジン要求トルクがエンジンのフリクションよりも大きいため、エンジン出力トルクが正となる領域である。マイナス領域ＭＡとプラス領域ＰＡの境界となるエンジン出力トルクゼロ線ＺＬは、背景技術で述べたようにエンジンが外部に対して仕事をせず、燃料が無駄に消費されている状態を示している。
【００３５】
本実施形態では、惰行制御判定マップ２のエンジン出力トルクゼロ線ＺＬよりやや左（アクセル開度が小さい側）に惰行制御しきい線ＴＬが設定される。惰行制御判定マップ２には、マイナス領域ＭＡとプラス領域ＰＡとの間に惰行制御しきい線ＴＬを含む有限幅の惰行制御可能領域ＣＡが設定される。惰行制御判定マップ２には、クラッチ回転数の下限しきい線ＵＬが設定されている。下限しきい線ＵＬは、アクセル開度とは無関係にクラッチ回転数の下限しきい値を規定したものである。下限しきい線ＵＬは、アイドル状態におけるクラッチ回転数よりも図示のようにやや上に設定される。
【００３６】
惰行制御装置１は、次の４つの惰行開始条件が全て成立したとき、惰行制御を開始するようになっている。
（１）アクセルペダルの操作速度がしきい値範囲内
（２）惰行制御判定マップ２においてクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線ＴＬをアクセル戻し方向で通過
（３）惰行制御判定マップ２へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ内
（４）惰行制御判定マップ２においてクラッチ回転数が下限しきい線ＵＬ以上
【００３７】
惰行制御装置１は、次の２つの惰行終了条件がひとつでも成立したとき、惰行制御を終了するようになっている。
（１）アクセルペダルの操作速度がしきい値範囲外
（２）惰行制御判定マップ２へのプロット点が惰行制御可能領域ＣＡ外
【００３８】
惰行制御判定マップ２と惰行開始条件、惰行終了条件に従う惰行制御装置１の動作を説明する。
【００３９】
惰行制御実行部３は、アクセルペダル操作量に基づくアクセル開度と、インプットシャフト回転数又は車速から求めたクラッチ回転数とを常に監視し、図６の惰行制御判定マップ２上に、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点をプロットする。時間の経過に伴い座標点が移動する。このとき、座標点が惰行制御可能領域ＣＡ内に存在する場合、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始するか否かの判定を行うようになる。座標点が惰行制御可能領域ＣＡ内に存在しない場合、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始するか否かの判定を行わない。
【００４０】
次に、座標点が惰行制御しきい線ＴＬをアクセル開度が減少する方向に通過すると、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始する。すなわち、惰行制御装置１は、クラッチを断に制御すると共に、ＥＣＭ１２２がエンジンに指示する制御アクセル開度をアイドル相当に制御する。これにより、クラッチは断となり、エンジンはアイドル状態になる。
【００４１】
図６に座標点の移動方向を矢印で示したように、アクセル開度が減少する方向とは、図示左方向である。もし、座標点が惰行制御しきい線ＴＬを通過しても、座標点の移動方向が図示右方向の成分を有する場合、アクセル開度は増加するので、惰行制御実行部３は、惰行制御を開始しない。
【００４２】
惰行制御実行部３は、惰行制御を開始した後も、アクセル開度とクラッチ回転数とを常に監視し、惰行制御判定マップ２に、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点をプロットする。座標点が惰行制御可能領域ＣＡから外に出たとき、惰行制御実行部３は、惰行制御を終了する。
【００４３】
以上の動作により、アクセルペダルが踏み込み側に操作されているときは、アクセル開度とクラッチ回転数の座標点が惰行制御しきい線ＴＬを通過しても惰行制御が開始されず、アクセルペダルが戻し側に操作されているときのみ、座標点が惰行制御しきい線ＴＬを通過することで惰行制御が開始されるので、運転者は、違和感がなくなる。
【００４４】
惰行制御実行部３は、座標点が下限しきい線ＵＬよりも下に存在する（クラッチ回転数が下限しきい値より低い）ときは、惰行制御を開始しない。これは、エンジンがアイドル状態のときにクラッチを断にしても燃料消費を抑える効果が多くは期待できないからである。よって、惰行制御実行部３は、座標点が下限しきい線ＵＬよりも上に存在するときのみ、惰行制御を開始することになる。
【００４５】
図７により、惰行制御による燃費削減効果を説明する。
【００４６】
まず、惰行制御を行わないものとする。エンジン回転数は、約３０ｓから約２００ｓまでの間、１６００〜１７００ｒｐｍの範囲で遷移しており、約２００ｓから約２６０ｓまでの間に、約１７００ｒｐｍから約７００ｒｐｍ（アイドル回転数）へ低下している。
【００４７】
エンジントルクは、約３０ｓから約１００ｓまでの間に増加しているが、その後、減少に転じ、約１５０ｓまで減少を続けている。エンジントルクは、約１５０ｓから約１６０ｓまでほぼ０Ｎｍであり、約１６０ｓから約２００ｓまでの間に増加するが、約２００ｓにてほぼ０Ｎｍになる。結果的に、エンジントルクがほぼ０Ｎｍとなる期間は、約１５０ｓから約１６０ｓまで（楕円Ｂ１）、約２００ｓから約２１０ｓまで（楕円Ｂ２）、約２２０ｓから約２６０ｓまで（楕円Ｂ３）の３箇所である。
【００４８】
燃料消費量（縦軸目盛りなし；便宜上、エンジントルクと重なるように配置してある）は、約５０ｓから約２００ｓまではエンジントルクの遷移にほぼ随伴して変化している。エンジントルクがほぼ０Ｎｍであっても、燃料消費量は０ではない。
【００４９】
ここで、惰行制御を行うものとすると、エンジントルクがほぼ０Ｎｍとなる期間において、エンジン回転数がアイドル回転数に制御されることになる。グラフには、惰行制御を行わないエンジン回転数の線（実線）から別れるように惰行制御時のエンジン回転数の線（太い実線）が示される。惰行制御は、楕円Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の３回にわたり実行された。この惰行制御が行われた期間における燃料消費量は、惰行制御を行わない場合の燃料消費量を下回っており、燃料消費が節約されたことが分かる。
【００５０】
次に、惰行制御判定マップ２の具体的な設定例を説明する。
【００５１】
図８に示されるように、惰行制御判定マップ２を作成するために、アクセル開度とクラッチ回転数の特性を実測し、横軸をアクセル開度とし縦軸をクラッチ回転数（＝エンジン回転数；クラッチ接のとき）としたグラフを作成する。これにより、実測したエンジン出力トルクゼロ線ＺＬを描くことができる。エンジン出力トルクゼロ線ＺＬよりも左側全体がマイナス領域ＭＡであり、右側全体がプラス領域ＰＡである。
【００５２】
エンジン出力トルクゼロ線ＺＬのやや左側に惰行制御しきい線ＴＬを定義して描く。惰行制御しきい線ＴＬのやや左側に減速ゼロしきい線ＴＬｇを推測して描く。エンジン出力トルクゼロ線ＺＬのやや右側に加速ゼロしきい線ＴＬｋを推測して描く。減速ゼロしきい線ＴＬｇと加速ゼロしきい線ＴＬｋに挟まれた領域を惰行制御可能領域ＣＡと定義する。下限しきい線ＵＬは、この例では、８８０ｒｐｍに設定する。
【００５３】
なお、減速ゼロしきい線ＴＬｇ、加速ゼロしきい線ＴＬｋは、運転者が運転しづらくない程度に設定するが、人間の感覚の問題であるため設計では数値化できないので、実車でチューニングする。惰行制御しきい線ＴＬは、減速ゼロしきい線ＴＬｇと加速ゼロしきい線ＴＬｋの中央に設定する。
【００５４】
以上のように作成した図８のグラフを適宜に数値化（離散化）して記憶素子に書き込むことにより、惰行制御実行部３がその演算処理に利用可能な惰行制御判定マップ２が得られる。
【００５５】
次に、本発明の惰行制御装置１におけるクラッチ断累積時間に基づくクラッチ部材（以下、レリーズベアリング１６５）の保護動作の手順について図９、図１０、図１１を参照しつつ説明する。
【００５６】
車両の製造時若しくは販売時、及びレリーズベアリング１６５の交換時、惰行制御装置１内のクラッチ断累積時間Ｔｃを外部からリセット（ゼロクリア）しておくものとする。その後、惰行制御装置１は、惰行開始条件の成立により惰行制御を開始し、惰行終了条件の成立により惰行制御を終了することを繰り返す。
【００５７】
図９に示されるように、断時間累積計測部４は、ステップＳ９１にて、惰行制御中かどうか判定する。ＮＯの場合、終わりへ進む。ＹＥＳの場合、断時間累積計測部４は、ステップＳ９２にて、クラッチが断になっている時間を累積計測する。これにより、惰行制御中であれば、クラッチ断累積時間Ｔｃがカウントアップされ、惰行制御中でなければクラッチ断累積時間Ｔｃは同じ値を維持する。
【００５８】
図１０に示されるように、時間超過警告部６は、ステップＳ１０１にて、クラッチ断累積時間Ｔｃが所定時間Ｔｌｉｍ１を超えたかどうか判定する。所定時間Ｔｌｉｍ１は、あらかじめ実験によりレリーズベアリング１６５の疲労を調べ、警告を行うのに適切な時間を設定しておくとよい。ＮＯの場合、終わりへ進む。ＹＥＳの場合、ステップＳ１０２に進み、警告表示を行う。警告表示は、レリーズベアリング１６５のメンテナンス（交換）を行うよう運転者に促すものであるから、適宜な視聴覚的な手段を用いて行う。
【００５９】
図１１に示されるように、時間超過制限部５は、ステップＳ１１１にて、クラッチ断累積時間Ｔｃが所定時間Ｔｌｉｍ２を超えたかどうか判定する。所定時間Ｔｌｉｍ２は、あらかじめ実験によりレリーズベアリング１６５の疲労を調べ、惰行制御のような長時間のクラッチ断が禁止されるべき時間を設定しておくとよい。ＮＯの場合、終わりへ進む。ＹＥＳの場合、ステップＳ１１２に進み、惰行制御を禁止する。
【００６０】
以上説明したように、本発明の惰行制御装置１によれば、クラッチ断累積時間Ｔｃを計測し、クラッチ断累積時間Ｔｃが所定時間Ｔｌｉｍ２を超えたとき惰行制御を禁止するようにしたので、レリーズベアリング劣化のために路上故障が起きることが未然に防止される。
【００６１】
本発明の惰行制御装置１によれば、クラッチ断累積時間Ｔｃを計測し、クラッチ断累積時間Ｔｃが所定時間Ｔｌｉｍ１を超えたとき警告表示を行うようにしたので、メンテナンスを時期適切に行うことができ、レリーズベアリング劣化のために路上故障が起きることが未然に防止される。
【００６２】
警告表示に用いる所定時間Ｔｌｉｍ１と惰行制御禁止に用いる所定時間Ｔｌｉｍ２は、いずれもレリーズベアリング１６５の疲労の指標となるものであるが、両者の値を同じとし、警告と惰行制御禁止が同時となるようにしてもよい。この場合、惰行制御禁止となるまでレリーズベアリング１６５を使い切ることができる。また、Ｔｌｉｍ１＜Ｔｌｉｍ２のように異ならせてもよい。この場合、惰行制御禁止となる前に、運転者がレリーズベアリング１６５の交換を行うことができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 惰行制御装置
２ 惰行制御判定マップ
３ 惰行制御実行部
４ 断時間累積計測部
５ 時間超過制限部
６ 時間超過警告部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップと、
前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部と、
惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部と、
前記断時間累積計測部が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、惰行制御を禁止する時間超過制限部とを備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項２】
クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップと、
前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部と、
惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部と、
前記断時間累積計測部が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、警告表示を行う時間超過警告部とを備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項１】
クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップと、
前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部と、
惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部と、
前記断時間累積計測部が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、惰行制御を禁止する時間超過制限部とを備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【請求項２】
クラッチ回転数とアクセル開度で参照される惰行制御判定マップと、
前記惰行制御判定マップへのクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御可能領域内にあって、アクセルペダル操作速度が所定範囲内にて、かつクラッチ回転数とアクセル開度のプロット点が惰行制御しきい線をアクセル開度減少方向に通過したとき、クラッチを断すると共にエンジン回転数を低下させて惰行制御を開始し、アクセルペダル操作速度が所定範囲外となったか又はプロット点が惰行制御可能領域外に出たとき惰行制御を終了する惰行制御実行部と、
惰行制御中にクラッチが断になっている時間を累積計測する断時間累積計測部と、
前記断時間累積計測部が計測したクラッチ断累積時間がクラッチにおける部材の疲労の指標となる所定時間を超えた場合、警告表示を行う時間超過警告部とを備えたことを特徴とする惰行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−３１９４１（Ｐ２０１２−３１９４１Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２５５４（Ｐ２０１０−１７２５５４）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【出願人】（３９１００８５５９）株式会社トランストロン (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【出願人】（３９１００８５５９）株式会社トランストロン (30)
【Ｆターム（参考）】
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