(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧を用いてクラッチを断接するものであり、変速機のギアポジションが駐車又はニュートラルポジションであるときには、上記クラッチを断とするクラッチ制御手段と、上記変速機のギアポジションが上記駐車又はニュートラルポジションである期間を計測する期間計測手段と、所定の油圧に維持された油を上記クラッチに供給する油圧回路とを備え、  上記クラッチ制御手段は、
上記クラッチが断であるときは上記油圧回路から上記クラッチへの油の供給を遮断し、上記クラッチが接であるときは上記油圧回路から上記クラッチに油を供給するものであり、
上記期間計測手段により継続して計測された期間が第一設定期間となったとき、上記クラッチを第二設定期間だけ接方向に作動する瞬間接制御を少なくとも一回以上実行することを特徴とする自動クラッチ制御装置。
【請求項２】
オイルパン内の油の温度を計測する油温計測手段を更に備え、
上記クラッチ制御手段は、
上記油温計測手段により計測される温度が設定温度以下であったときにも、上記瞬間接制御を少なくとも一回以上実行する請求項１記載の自動クラッチ制御装置。
【請求項３】
上記瞬間接制御は、上記クラッチが完全に接続されるのに必要な期間よりも短い期間だけ上記クラッチを接方向に作動するものである請求項１又は２記載の自動クラッチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧を用いてクラッチを断接する自動クラッチ制御装置に係り、特に、クラッチが断である状態が継続したときに、その後に行うクラッチ接制御を適切に行えるようにした自動クラッチ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等のクラッチを油圧を用いて自動断接する自動クラッチ制御装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
自動クラッチ制御装置は通常、エンジンのクランク軸に連結されたオイルポンプを備えており、オイルポンプにより加圧された油をクラッチの作動機構に導くためのバルブを切り換えることでクラッチを断接する。
【０００４】
このような自動クラッチ制御装置では、クラッチ接続時のショックをなくすと共に接続にかかる時間を短縮するために、クラッチ接作動を厳密に制御するようにしたものがある。例えば、クラッチの入力側のトルクが出力側に伝わり始めるポイント（トルク点）の手前までは比較的急激に接方向に作動し、その後は緩やかに接続していくものなどがある。このようなクラッチ接制御は、予め設定・記憶されたプログラムに従って実行される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０８０１号公報
【特許文献２】特開２００２−２９５５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の自動クラッチ制御装置において、クラッチが断である状態が長期間継続した場合、その後、クラッチを接続するときに接続フィーリングが悪くなることがあった。
【０００７】
本出願人は、この現象の原因をつきとめるべく種々の試験などを行った結果、以下の二つの原因を見いだした。
【０００８】
１）クラッチが断である間は、クラッチを作動する油圧回路内に油が供給されないため、クラッチ断状態が長期間にわたると、油圧回路内に充填されていた油がバルブ等の微細な隙間を通って抜けることにより油量が低下する。また、油圧回路内にエアが混入することもある。ところが、上述したクラッチ接制御用プログラムは、油圧回路内に油が充分に満たされていることを前提に作成されるため、油圧回路内の油量が低下した状態でクラッチを接続すると、制御プログラムと実際の油量とにミスマッチが生じ、接続フィーリングが悪化する。
【０００９】
２）クラッチ作動油の特性（粘度など）は油温に応じて変化するため、上述したクラッチ接制御用プログラムを油温に応じて補正するのが一般的である。通常は、オイルパン内に温度センサを設けて、このセンサの検出値に基づいてプログラムを補正している。ところが、クラッチが断であるときは、クラッチを作動する油圧回路とオイルパンとが遮断された状態で油の行き来がないため、この状態が長期間にわたると、オイルパン内の油温と油圧回路内の油温とに差が生じる。この状態でクラッチを接続すると、制御プログラムがオイルパンの油温に基づいて補正されるため、制御プログラムと実際のクラッチ作動油温とにミスマッチが生じ、接続フィーリングが悪化する。
【００１０】
本発明はこれら問題点を考慮して発明されたものであり、その目的は、クラッチが断である状態が継続したときに、その後に行うクラッチ接制御を適切に行うことができるようにすることにある。
【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、油圧を用いてクラッチを断接するものであり、上記変速機のギアポジションが駐車又はニュートラルポジションであるときには、上記クラッチを断とするクラッチ制御手段と、変速機のギアポジションが上記駐車又はニュートラルポジションである期間を計測する期間計測手段と、所定の油圧に維持された油を上記クラッチに供給する油圧回路とを備え、上記クラッチ制御手段は、上記クラッチが断であるときは上記油圧回路から上記クラッチへの油の供給を遮断し、上記クラッチが接であるときは上記油圧回路から上記クラッチに油を供給するものであり、上記期間計測手段により継続して計測された期間が第一設定期間となったとき、上記クラッチを第二設定期間だけ接方向に作動する瞬間接制御を少なくとも一回以上実行するようにしたものである。
【００１２】
ここで、オイルパン内の油の温度を計測する油温計測手段を更に備え、上記クラッチ制御手段は、上記油温計測手段により計測される温度が設定温度以下であったときにも、上記瞬間接制御を少なくとも一回以上実行するようにしても良い。
【００１３】
また、上記瞬間接制御は、上記クラッチが完全に接続されるのに必要な期間よりも短い期間だけ上記クラッチを接方向に作動するものであっても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クラッチが断である状態が所定期間継続すると、瞬間接制御によりオイルパン側の油がクラッチを作動する油圧回路内に供給される。従って、油圧回路内に油が充分に満たされると共に、油圧回路内の油温とオイルパン内の油温との差が縮まり、その後のクラッチ接制御を適切に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
先ず、図１を用いて本実施形態の自動クラッチ制御装置が適用された車両用動力伝達装置の概略を説明する。
【００１７】
図に示すように、動力伝達装置は、エンジンＥのクランク軸１に連結された流体継手２（ここではトルクコンバータ）と、流体継手２の出力軸に連結された変速クラッチ３（ここでは湿式多板クラッチ）と、変速クラッチ３の出力軸に連結された変速機Ｔ／Ｍ（ここでは手動式二軸変速機）とを備える。
【００１８】
また、流体継手２は、流体継手２の入力側と出力側とを一体的に接続するためのロックアップクラッチ５を備える。
【００１９】
ロックアップクラッチ５及び変速クラッチ３は、油圧により作動されるものであり、自動クラッチ制御装置は、これらクラッチ５，３に対する油の供給・排出を切り換えて両クラッチ５，３を自動断接する制御装置６を備える。これらクラッチ５，３を作動する油圧回路については後程詳述する。
【００２０】
制御装置６には動力伝達装置の各部位等に設けられたセンサの検出値が入力され、制御装置６はこれらセンサの検出値に基づいてロックアップクラッチ５及び変速クラッチ３を断接制御する。
【００２１】
各種センサとしては、エンジンＥのクランク軸１の回転速度を検出するエンジン回転センサ７、変速クラッチ３の入力軸（流体継手２の出力軸）の回転速度を検出するタービン回転センサ９、変速クラッチ３の出力軸（変速機Ｔ／Ｍの入力軸）の回転速度を検出するＴ／Ｍ回転センサ１０、変速機Ｔ／Ｍの出力軸の回転速度を検出する車速センサ１１、アクセルペダル１２の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１３、ブレーキペダル１５の踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ１６、ドライバによるシフトレバー１７の操作を検出するシフトレバーセンサ１９、変速機Ｔ／Ｍのギアポジションを検出するギアポジションセンサ２０等がある。
【００２２】
この動力伝達装置では、車両の発進時には変速クラッチ３を接、ロックアップクラッチ５を断として、流体継手２のクリープ力により発進する。そして、車両が発進した後はロックアップクラッチ５を接続し、その後、シフトレバーセンサ１９によりドライバの変速操作が検出されたときには、変速クラッチ３を断接して変速機Ｔ／Ｍの変速操作を許容する。また、車両が停止しようとして車速がある程度まで低下したならば、ロックアップクラッチ５を断してエンジンストールを防止する。つまり、この動力伝達装置では、ロックアップクラッチ５は車両の発進・停止を許容するために用いられ、変速クラッチ３は変速機Ｔ／Ｍの変速を許容するために用いられる。
【００２３】
図２を用いて、ロックアップクラッチ５及び変速クラッチ３を作動する油圧回路を説明する。
【００２４】
図に示すように、油圧回路は、オイルパン４５に接続されると共にろ過器Ｆ及びオイルポンプＯＰを備えた供給ライン４６を有する。オイルポンプＯＰはエンジンＥのクランク軸１（図１参照）に連結されており、エンジンＥが駆動するとオイルパン４５内の油が供給ライン４６に供給される。供給ライン４６内の油圧は、リリーフバルブ４７により予め定められた設定圧に維持される。
【００２５】
供給ライン４６には、ライン４８を介してロックアップクラッチ制御弁４９が接続される。このロックアップクラッチ制御弁４９により、流体継手２（ロックアップクラッチ５）へと流れる圧油の方向を切り換えることによりロックアップクラッチ５を断接できる。ロックアップクラッチ制御弁４９には、ロックアップクラッチ５を通過した圧油をオイルパン４５に戻すための油戻しライン５０，６０が接続される。油戻しライン５０には、絞り弁５１、クーラ５２、リリーフ弁５３等が設けられる。
【００２６】
ロックアップクラッチ制御弁４９は、供給ライン４６に接続されたシグナルライン５５に設けられた電磁弁５６により切り換えられる。
【００２７】
即ち、電磁弁５６が閉とされた場合、ロックアップクラッチ制御弁４９は図の状態となり、ライン４８からの圧油は、排油ライン３６、ロックアップクラッチ５、給油ライン３７へと流れ、油戻しライン５０からオイルパン４５へ戻る。このとき、ロックアップクラッチ５内を流れる圧油はロックアップクラッチ５を断方向に作動する。
【００２８】
一方、制御装置６により電磁弁５６が開とされると、シグナルライン５５からロックアップクラッチ制御弁４９に設定圧の圧油が供給され、ロックアップクラッチ制御弁４９が切り換えられる。すると、ライン４８からの圧油が、給油ライン３７、ロックアップクラッチ５、排油ライン３６へと前記と逆向きに流れ、油戻しライン６０からオイルパン４５へ戻る。この場合、ロックアップクラッチ５内を流れる圧油はロックアップクラッチ５を接方向に作動する。
【００２９】
このように、制御装置６により電磁弁５６を開閉制御することで、ロックアップクラッチ５が断接される。
【００３０】
更に、供給ライン４６には、ライン６８を介して変速クラッチ制御弁６１が接続される。この変速クラッチ制御弁６１により、変速クラッチ３の作動機構３０に対する油の供給・排出を切り換えることで変速クラッチ３を断接できる。
【００３１】
変速クラッチ制御弁６１は、供給ライン４６に接続されたシグナルライン６２に設けられた電磁弁６３により切り換えられる。
【００３２】
即ち、図示するように、電磁弁６３が制御装置６により開とされた場合、シグナルライン６２から変速クラッチ制御弁６１に設定圧の圧油が供給され、変速クラッチ制御弁６１は閉となる。従って、作動機構３０に圧油は供給されず、変速クラッチ３は作動機構３０のスプリング４２の付勢力により断側に作動される。
【００３３】
一方、電磁弁６３が閉とされると、変速クラッチ制御弁６１が開に切り換えられる。これにより、圧油が給油ライン６９を通って作動機構３０に供給され、作動機構３０のピストン４３がスプリング４２の付勢力に対抗して移動され、変速クラッチ３が接側に作動される。
【００３４】
このように、制御装置６により電磁弁６３を開閉制御することで、変速クラッチ３が断接される。なお、「特許請求の範囲」における「クラッチ制御手段」とは、作動機構３０、変速クラッチ制御弁６１、電磁弁６３、制御装置６等、変速クラッチ３の断接に必要な機構を包括的に称したものである。
【００３５】
本実施形態では、制御装置６は、図１のギアポジションセンサ２０により検出される変速機Ｔ／Ｍのギアポジションが、走行ギア段以外のギア段であるとき、つまり、ギアポジションが駐車ポジション（Ｐ）又はニュートラルポジション（Ｎ）であるときは、基本的に変速クラッチ３を断する。これは、変速クラッチ３を断することにより、エンジン始動時のスタータモータの負荷を軽減するためと、エンジン運転時のエンジン負荷を軽減し、燃費の向上を図るためである。
【００３６】
更に制御装置６は、変速クラッチ３を接続する際には、予め定められた所定のクラッチ接制御を実行する。本実施形態では、変速クラッチ３の入力軸のトルクが出力軸に伝わり始めるポイント（トルク点）までは比較的急激に変速クラッチ３を接方向に作動し、その後は緩やかに接続していく。これによれば、クラッチ接続時間の短期化および接続ショックの低減を図れる。このクラッチ接制御の内容は、電磁弁６３に対する通電量の制御プログラムとして予め制御装置６に設定・記憶されており、制御装置６はそのプログラムに従って変速クラッチ３を接続する。
【００３７】
ここで、変速クラッチ３の断接に用いる作動油は、その油温に応じて特性（粘度など）が変化するため、油温が異なると変速クラッチ３の作動特性が変化する。そこで、油温の違いによるクラッチ接続フィーリングのバラツキ又は悪化を防止するために、上述したクラッチ接制御プログラムを油温に基づいて補正するようにしている。より詳しくは、オイルパン４５内に設けられた温度センサ４０（油温計測手段）により現在の油温を計測し、その計測値に基づいて変速クラッチ３の接制御プログラムを補正する。
【００３８】
さて、この自動クラッチ制御装置では、変速クラッチ３が断である状態（つまり、変速機Ｔ／Ｍのギアポジションが駐車又はニュートラルポジションである状態）が所定期間継続したときに、その後に行うクラッチ接制御を適切に行うことができるように工夫されている。以下、その点について説明する。
【００３９】
まず、変速クラッチ３が断である状態が継続すると、その後、変速クラッチ３を接続する際の接続フィーリングが悪化する二つの理由を、図２を用いて説明する。
【００４０】
１）変速クラッチ３が断であるときには、電磁弁６３が開、変速クラッチ制御弁６１が閉とされるため、給油ライン６９内には油が供給されなくなる。この状態が長期間続くと、給油ライン６９（油圧回路）内の油が微細な隙間を通って抜けるため、給油ライン６９内の油量が低下したり、給油ライン６９内にエアが混入する場合がある。ところが、上述したクラッチ接制御プログラムは、給油ライン６９内に油が充分に充填されていることを前提に作成されるため、この状態で変速クラッチ３を接続すると、制御プログラムと実際の油量とにミスマッチが生じ、接続フィーリングが悪化する。
【００４１】
２）変速クラッチ３が断であるとき（変速クラッチ制御弁６１が閉であるとき）は、給油ライン６９とオイルパン４５側の油圧回路とが遮断された状態であり、これらの間で油の行き来（交換）が行われないため、この状態が長期間にわたると、温度センサ４０により検出されるオイルパン４５内の油の温度と、実際に変速クラッチ３を作動する給油ライン６９内の油の温度とに差が生じる。この状態で変速クラッチ３を接続すると、制御プログラムがオイルパン４５の油温に基づいて補正されるため、制御プログラムと実際の作動油温とにミスマッチが生じ、接続フィーリングが悪化する。
【００４２】
そこで、本実施形態の自動クラッチ制御装置はこれらの理由に起因する接続フィーリングの悪化を防止するために、以下の工夫がなされている。
【００４３】
即ち、変速機Ｔ／Ｍのギアポジションが駐車又はニュートラルポジションである状態が所定の第一設定期間以上継続したときに、変速クラッチ３を所定の第二設定期間だけ接方向に作動する瞬間接制御を少なくとも一回以上実行する。
【００４４】
これによれば、電磁弁６３が一時的に閉となり、変速クラッチ制御弁６１が一時的に開となるため、給油ライン６９内にオイルパン４５側の油が供給される。これにより、給油ライン６９内に油が充分に満たされると共に、給油ライン６９内の油温とオイルパン４５内の油温との差が縮まる。従って、その後、温度センサ４０の計測値に基づいて補正した制御プログラムに従って変速クラッチ３を接続しても、接続フィーリングが悪化することなく適切に接続できる。
【００４５】
本実施形態では、変速機Ｔ／Ｍのギアポジションが駐車又はニュートラルポジションである期間を計測する期間計測手段として、図１に示したギアポジションセンサ２０と制御装置６に内蔵されたタイマを用いている。即ち、ギアポジションセンサ２０により、変速機Ｔ／Ｍが駐車又はニュートラルポジションにギアインされたことが検出されるとタイマがスタートし、その継続時間を計測する。
【００４６】
制御装置６は、タイマの計測値が予め定めた第一設定期間以上となったならば、変速機Ｔ／Ｍのギアポジションが駐車又はニュートラルポジションであるにもかかわらず、電磁弁６３を一時的に閉とする。これにより、変速クラッチ制御弁６１が開に切り換えられ、オイルパン４５側の油がライン６８を通って給油ライン６９内に充填される。制御装置６は、予め設定された第二設定期間だけ電磁弁６３を閉としたならば、再び、電磁弁６３を開く。これにより、変速クラッチ制御弁６１は閉となる。これが瞬間接制御であり、制御装置６はこの瞬間接制御を予め定められた回数繰り返す。所定回数の瞬間接制御が終了したならば、タイマがクリアされ、期間計測が再スタートされる。
【００４７】
ところで、上記第一設定期間は、上述した油量の低下及び油温の差により接続フィーリングの悪化が発生するおそれのある値か、それよりも短い値に設定される。この値は、油圧回路や作動油の特性等により異なるため、予め実験などにより求めておく。
【００４８】
また、瞬間接制御において電磁弁６３を閉じる期間（第二設定期間）は、変速クラッチ３が完全に接続するのに必要な期間よりも短く設定される。つまり、この期間は、瞬間接制御により変速クラッチ３が完全に接続されることがないように設定される。これは、変速クラッチ３が接続されて車両が動き出すことを防止するためである。勿論、瞬間接制御を実行するときは変速機Ｔ／Ｍのギアポジションが駐車又はニュートラルポジションであるので、仮に変速クラッチ３が完全に接続されても車両が動き出すことはないのだが、本実施形態では二重の安全策を施すためにこのような設定をしている。また、瞬間接制御は、給油ライン６９内の油圧を高めるのではなく、給油ライン６９内にオイルパン４５側の油を供給・充填することが目的であるので、変速クラッチ３を完全に接続するまで油を供給する必要がないという理由にもよる。
【００４９】
瞬間接制御を実行する回数は、油圧回路の特性などを考慮して、給油ライン６９内に油を充分に（通常時と同等レベルまで）満たすことができ、かつオイルパン４５内の油温と給油ライン６９内の油温との差が許容可能なレベルまで小さくなるような値に設定される。なお、オイルパン４５側と給油ライン６９側との間で油の交換を繰り返し行うことで、油の充填、エアの排出、温度差の是正を効果的に行うことができるので、瞬間接制御は、少なくとも２回以上実行することが好ましい。
【００５０】
ここで、本出願人はオイルパン４５内の油温と、給油ライン６９内の油温の変化を調べたところ、オイルパン４５内の油温の方が、給油ライン６９内の油温よりも早く低下し、それにより両者の間に温度差が生じることを見いだした。これは、給油ライン６９よりもオイルパン４５の方が外気に近いことなどが原因と推定される。
【００５１】
このことを考慮すると、温度センサ４０により計測される油温が予め定めた設定温度以下となったときにも、上記瞬間接制御を実行することが好ましい。
【００５２】
つまり、変速機Ｔ／Ｍのギアポジションが駐車又はニュートラルポジションである期間が上記第一設定期間以内であっても、オイルパン４５内の油温がある程度まで低下している場合、オイルパン４５内の油温と給油ライン６９内の油温とに差が生じている可能性があると推定できるので、この場合も瞬間接制御を実行して接続フィーリングの悪化を確実に防止することが好ましい。
【００５３】
本発明は上記実施形態に限定はされない。
【００５４】
例えば、動力伝達装置は一例として示したものであり、自動変速機を備えたもの等、他の動力伝達装置にも適用可能である。即ち、油圧を用いて変速クラッチ３を断接制御する自動クラッチ制御手段を備えたものであれば、あらゆるタイプの動力伝達装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動クラッチ制御装置を適用する動力伝達装置の概略図である。
【図２】変速クラッチの作動油圧回路の説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
２  流体継手
３  変速クラッチ
５  ロックアップクラッチ
６  制御装置
２０  温度センサ（油温計測手段）
４０  ギアポジションセンサ
Ｅ  エンジン
Ｔ／Ｍ  変速機
【図１】
0004661057.tif 000002
【図２】
0004661057.tif 000003