(57)【要約】【課題】車両負荷が異なっていても、発進時におけるクラッチなどの発進摩擦要素の締結トルクの急激な増大による発進摩擦要素締結時のショックを軽減し、かつエンジンストップの発生を抑えることできる車両の発進摩擦要素制御装置を提供すること。【解決手段】発進クラッチ制御装置は、前進クラッチ２０へ入力される入力トルクに応じて前進クラッチ２０の締結トルクを制御するものであって、発進時に前進クラッチ２０がスリップ状態となるように前進クラッチ２０の締結トルクを制御する通常締結トルク制御手段と、通常締結トルク制御手段による前進クラッチ２０のスリップ制御後に、前進クラッチ２０の締結トルクを増加率が車両負荷に応じて変化するようにスリップ制御時の締結トルクより高めるように補正する締結トルク補正手段と、を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進摩擦要素へ入力される入力トルクに応じて前記発進摩擦要素の締結トルクを制御する発進摩擦要素制御装置において、
発進時に前記発進摩擦要素がスリップ状態となるように前記発進摩擦要素の締結トルクを制御する通常締結トルク制御手段と、
前記通常締結トルク制御手段による前記発進摩擦要素のスリップ制御後の締結トルクを、この増加率が車両負荷に応じて変化するように前記スリップ制御時の締結トルクより高めるように補正する締結トルク補正手段と、
を備えたことを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の発進摩擦要素制御装置において、
前記締結トルク補正手段による締結トルクの補正は、前記発進摩擦要素の入力回転数と前記発進摩擦要素の出力回転数の差が大きいほど、前記締結トルクを増大させるようにしたことを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された車両の発進摩擦要素制御装置において、
前記締結トルク補正手段による締結トルクの補正は、前記スリップ制御の開始からの経過時間が長くなるほど、前記締結トルクを増大させるようにしたことを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された車両の発進摩擦要素制御装置において、
前記締結トルク補正手段による締結トルクの補正は、前記発進摩擦要素への入力トルクが大きくなるほど前記締結トルクを増大させるようにしたことを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された車両の発進摩擦要素制御装置において、
前記締結トルク補正手段による締結トルクの補正は、発進摩擦要素の入力回転数と前記発進摩擦要素の出力回転数との回転数差と、締結トルクとから推定される前記発進摩擦要素の発熱量が、所定の第１のしきい値を超えたとき、前記締結トルクを増大させるようにしたことを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載された車両の発進摩擦要素制御装置おいて、
前記第１のしきい値は、前記発進摩擦要素のスリップ制御の開始からの経過時間が長くなるほど、低くなるように設定されていることを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された車両の発進摩擦要素制御装置において、
前記締結トルク補正手段による締結トルクの補正は、前記発進摩擦要素への入力回転数と前記発進摩擦要素の出力回転数との差が、略0になったとき、又はアクセルペダルが離されたときに、終了されるようにしたことを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された車両の発進摩擦要素制御装置において、
前記発進摩擦要素への入力回転数と前記発進摩擦要素のクラッチ出力回転数との回転数差と、クラッチ締結トルクとから推定される前記発進摩擦要素の発熱量が、所定の第２のしきい値を超えたとき、前記発進摩擦要素を解放するようにしたことを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【請求項９】
請求項８において記載された車両の発進摩擦要素制御装置において、
前記第２のしきい値が、前記発進摩擦要素のスリップ制御の開始からの経過時間が長いくなるほど、低くなるように設定されていることを特徴とする車両の発進摩擦要素制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発進摩擦要素への入力トルクに応じて発進摩擦要素の締結トルクを制御する車両の発進摩擦要素制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、発進時に発進摩擦要素としての発進クラッチをスリップさせることにより発進時のもたつき感や違和感を解消し、またこのスリップ制御の開始から所定時間が経過するとクラッチを締結するトルクがエンジントルク以上となるようにして発進クラッチを強制締結し、路面段差の乗り越え、急勾配での走行、トーイング等に起因した発進クラッチの異常発熱を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１１９００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、発進クラッチのスリップ制御を開始してから所定時間経過したときに、クラッチ締結トルクを即エンジントルクより大きくするだけの構成になっており、車両負荷が考慮されていないため、車両負荷の大きさによってはクラッチ締結時のショックやエンジンストップが発生することがある、という欠点があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、車両負荷が異なっていても、発進時におけるクラッチなどの発進摩擦要素の締結トルクの急激な増大による発進摩擦要素締結時のショックを軽減し、かつエンジンストップの発生を抑えることできる車両の発進摩擦要素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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、発進摩擦要素へ入力される入力トルクに応じて発進摩擦要素の締結トルクを制御する発進摩擦要素制御装置において、
発進時に発進摩擦要素がスリップ状態となるように発進摩擦要素の締結トルクを制御する通常締結トルク制御手段と、
通常締結トルク制御手段による発進摩擦要素のスリップ制御後の締結トルクを、この増加率が車両負荷に応じて変化するようにスリップ制御時の締結トルクより高めるように補正する締結トルク補正手段と、
を備えた。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、車両の発進摩擦要素制御装置にあっては、発進摩擦要素のスリップ制御後に、発進時におけるクラッチなどの発進摩擦要素の締結トルクの急激な増大による発進摩擦要素締結時のショックを軽減し、かつエンジンストップの発生を抑えることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両の発進クラッチ制御装置を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、本実施例１の発進摩擦要素制御装置の構成を説明する。
【０００９】
図１は、本実施例１の発進摩擦要素制御装置を備えたベルト式無段変速機搭載車の駆動系と制御系とを示す全体システム図である。
【００１０】
ベルト式無段変速機搭載車は、エンジン１と、エンジン１の振動を低減するトーショナルダンパ３と、発進クラッチを有する前後進切換機構６と、入出力間で無段変速するベルト式無段変速機構１９と、この出力を減速する出力ギヤ１２およびドライブギヤ１３と、ディファレンシャルギヤ１４および左右のドライブシャフト１５、１６を介して駆動される左右の駆動輪１７、１８と、を備えている。
【００１１】
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等からなり、このエンジン出力軸２がトーショナルダンパ３の入力部に連結されている。
【００１２】
トーショナルダンパ３は、エンジン出力軸２に連結された入力部とクラッチ入力軸５に連結された出力部とが、トーショナルスプリングを介して相対回転可能に連結されるように構成されている。なお、その出力部には、これと一体回転するフライホイール４が固定されている。
【００１３】
前後進切換機構６は、回転方向やギヤ比が切り換え可能な単純遊星歯車２２と、前進時に締結し本発明の発進摩擦要素を構成する前進クラッチ２０と、後退時に締結し同じく本発明の発進摩擦要素としての後退ブレーキ２１と、を備えている。
【００１４】
単純遊星歯車２２は、クラッチ出力軸７と同心上で回転するサンギヤ２２ｓと、このサンギヤ２２ｓの外周でこれと噛み合う複数のピニオン２２ｐと、ピニオン２２ｐに噛み合うリングギヤ２２ｒと、ピニオンを回転自在に支持するキャリア２２ｃと、を備えている。サンギヤ２２ｓは前進クラッチ２０のドリブン側部分およびクラッチ出力軸７に、またキャリア２２ｃは後退ブレーキ２１の被固定側部分に、またリングギヤ２２ｒは前進クラッチ２０のドライブ側部分にそれぞれ連結されている。
【００１５】
前進クラッチ２０は、クラッチ入力軸５に連結されたドライブ側部分とクラッチ出力軸７に連結されたドリブン側部分との間に複数のプレートが介在されて、図示しないピストンにクラッチ油圧を作用させることによりプレートを押圧して入出力間で動力伝達可能な締結状態と、ピストンに作用するクラッチ油圧を排出することにより出力側部分に動力を伝達不能となる解放状態と、に切り換え可能に構成される。
【００１６】
後退ブレーキ２１は、変速機ケース２３の内側固定部分とキャリア２２ｃに連結された被固定側部分との間に複数のプレートが介在され、図示しないピストンにブレーキ油圧を作用させることによりプレートを押圧して被固定側部分に一体のキャリア２２ｃを回転不能に固定する締結状態と、ピストンに作用するブレーキ油圧を排出することにより被固定側部分およびキャリア２２ｃを回転可能にする解放状態と、に切り換え可能に構成される。
【００１７】
ベルト式無段変速機構１９は、この入出力軸間の変速比を無段で変更するものであり、クラッチ出力軸７に連結されたプライマリプーリ８と、プーリ出力軸１１に連結されたセカンダリプーリ１０と、プライマリプーリ８およびセカンダリプーリ１０間に掛け渡されたＣＶＴベルト９と、を備えている。プライマリプーリ８およびセカンダリプーリ１０は、それぞれ固定シーブ８ａ、１０ａやこの固定シーブ８ａ、１０ａに対し接近、離反する可動シーブ８ｂ、１０ｂ等を有する。また、プライマリプーリ８の可動シーブ８ｂの背面にはプライマリプーリ油室３３が設けられ、このプライマリプーリ油室３３へ供給する油圧を油圧コントロールユニット３２にて制御することにより、可動シーブ８ｂを固定シーブ８ａに対して接近、離反させるように相対移動させることで変速する構成としてある。なお、オイルタンク３０が設けられ、このオイルタンク３０から油をオイルポンプ３１が吸引して得た圧油が油圧コントロールユニット３２へ供給されるようにしてある。
【００１８】
次に、本実施例１のベルト式無段変速機搭載車の制御系につき、図１に基づき説明する。
【００１９】
この制御系は、エンジン１を制御するエンジンコントローラ４０と、前後進切換機構６やベルト式無段変速機構１９の油圧コントロールユニット３２を制御するトランスミッションコントローラ４１と、これらのコントローラに接続されたセンサ類と、を備えている。
【００２０】
エンジンコントローラ４０には、アクセルペダルの踏み込む度合いを検出するスロットル開度センサ４２と、エンジン１の出力軸２の回転数を検出するエンジン回転数センサ４３とが接続されており、これらから入力されるスロットル開度情報およびエンジン回転数情報を利用してエンジン１を制御するとともに、これらの情報をトランスミッションコントローラ４１に対して出力するようにしてある。
【００２１】
一方、トランスミッションコントローラ４１には、クラッチ入力軸５に一体に接続された、前進クラッチ２０のドライブ側部分の回転数を検出するクラッチ入力軸回転センサ４８と、前進クラッチ２０のドリブン側部分に一体に接続されたクラッチ出力軸７の回転数を検出するクラッチ出力軸回転センサ４９と、ブレーキペダル踏力またはブレーキ液圧を検出するブレーキ踏力センサ４４と、車速を検出する車速センサ４５とが接続されており、これらからクラッチ入力軸回転情報、クラッチ出力軸回転情報、ブレーキ踏力情報、および車速情報が入力される。
【００２２】
また、トランスミッションコントローラ４１には、前進クラッチ２０への供給油圧を制御する前進クラッチソレノイド４６と、後退ブレーキ２１への供給油圧を制御する後退ブレーキソレノイド４７とが接続されている。トランスミッションコントローラ４１は、上記各センサ類からの情報に基づき、前進クラッチ２０、後退ブレーキ２１をそれぞれ完全締結状態、スリップ状態、解放状態に切り換えるように前進クラッチソレノイド４６および後退ブレーキソレノイド４７を制御するようにしてある。なお、トランスミッションコントローラ４１は、さらに油圧コントロールユニット３２内に設けた図示しないソレノイドバルブにてプライマリプーリ油室３３への供給油圧を制御するようにしてある。
【００２３】
ベルト式無段変速機構１９のセカンダリプーリ１０側のセカンダリプーリ軸１１の端部には出力ギヤ１２が固定され、この出力ギヤ１２より大径のドライブギヤ１３に噛み合わされる。
【００２４】
ドライブギヤ１３には、ディファレンシャルギヤ１４の２個のピニオンが固定され、これらのピニオンに左右からそれぞれサイドギヤが噛み合わされる。各サイドギヤには、ドライブシャフト１５、１６が連結されて左右の駆動輪１７、１８を駆動するように構成してある。
【００２５】
次に、作用を説明する。
［車両停止時］
【００２６】
エンジン１が停止しているときは、オイルポンプ３１が駆動されず油圧を発生せず、また油圧コントロールユニット３２も前進または後退の走行状態にはないため、前進クラッチ２０、後退ブレーキ２１ともに解放状態にあり、かつベルト式無段変速機構１９も動力を伝達不能な状態となっている。
【００２７】
エンジン１が稼動しているときは、オイルポンプ３１が駆動されて圧油を油圧コントロールユニット３２へ供給している。このとき、エンジンコントローラ４０は、スロットル開度センサ４２から入力されたスロットル開度情報、エンジン回転数センサ４３から入力されたエンジン回転数情報等に基づきエンジン１を制御している。また、トランスミッションコントローラ３２は、図示しないセレクトレバーがＰ（パーク）位置やＮ（ニュートラル）位置といった非走行位置にあるときは、前進クラッチ２０および後退ブレーキ２１へ圧油を供給せず、これらを解放状態にし続ける。したがって、クラッチ入力軸５の駆動力はクラッチ出力軸７には伝わらず、ベルト式無段変速機構１９が回転されることはない。この結果、駆動輪１７、１８には、駆動力が作用しない。
【００２８】
なお、エンジン１の稼動中は、この動力がトーショナルダンパ３によりその振動を減衰されてクラッチ入力軸５に伝えられる。またこの動力は、ここでは実質的にエンジントルクにあたるものであり、本発明の入力トルクに相当する。
［車両発進時］
【００２９】
エンジン１が稼動状態にあって、セレクトレバーが非走行位置からＤ（ドライブ）位置などの前進走行位置に移動させられたときは、トランスミッションコントローラ４１が、油圧コントロールユニット３２内の図示しないバルブを切り換えて前進クラッチ２０へ圧油を供給し始めるように制御する。このとき、前進クラッチ２０へ供給される油圧の大きさは、当初、後述するように所定時間経過するまでは完全締結圧より低い油圧とされ、前進クラッチ２０をスリップ状態とする。これにより、前進クラッチ２０が高圧で急激に締結されることにより生じる締結ショックを回避しながら、エンジンから出力された動力の一部を熱に変え、残りの動力をクラッチ出力軸７に出力する。
【００３０】
この状態にあっては、前進クラッチ２０がスリップしているので、前後進切換機構６のサンギヤ２２ｓおよび前進クラッチ２０のドリブン側部分に直接連結されたクラッチ出力軸７は、前後進切換機構６のリングギヤ２２ｒよりそのスリップ分だけ遅く回転されるとともに伝達動力も小さくなっている。
【００３１】
このようにしてクラッチ出力軸７へ伝えられた動力は、さらにベルト式無段変速機構１９へ伝達され、ここで減速されてセカンダリプーリ軸１１へ出力され、次いで出力ギヤ１２、ドライブギヤ１３、ディファレンシャルギヤ１４、ドライブシャフト１５、１６の順にこれらを介して駆動輪１７、１８へ伝わる。この結果、車両は発進し、前進していく。なお、この前進走行位置では、後退ブレーキ２１へは圧油が供給されず、後退ブレーキ２１は解放状態となっている。
【００３２】
上記スリップ制御を開始してから第１の所定時間が経過した後、トランスミッションコントローラ４１は、クラッチ入力軸回転センサ４８から得たクラッチ入力軸回転情報とクラッチ出力軸回転センサ４９から得たクラッチ出力軸回転情報とに基づき前進クラッチ２０の入出力回転数差を計算し、この入出力回転数差に応じて前進クラッチ２０に供給される油圧を徐々に立ち上げ、最終的にスリップしない大きさ、すなわちエンジントルク以上のクラッチ締結トルクとなる完全締結状態に制御する。この制御の詳細については、後で説明する。
【００３３】
一方、セレクトレバーが非走行位置からＲ（リバース）位置へ移動されたときは、トランスミッションコントローラ４１が、油圧コントロールユニット３２内のバルブを切り換えて後退ブレーキ２１へ完全締結に必要な油圧より低くした圧油を第２の所定時間が経過するまで供給する。この結果、後退ブレーキ２１は、スリップしてエンジン１から出力された動力の一部を熱に変えながら残りの動力をクラッチ出力軸７に伝達する。
【００３４】
すなわち、この状態では、キャリア２２ｃがブレーキがかかった状態で回転するので、エンジン１からクラッチ入力時軸５およびこれと一体のリングギヤ２２ｒに伝えられた動力は、その一部がキャリア２２ｃを介して後退ブレーキ２1をスリップ状態にするとともに、その残りの動力がリングギヤ２２ｒからピニオン２２ｐを介してサンギヤ２２ｓに伝わるが、このサンギヤ２２ｓの回転方向は、クラッチ入力時軸５の回転方向と逆向きとなる。サンギヤ２２ｓに伝えられた動力は、クラッチ出力軸７、ベルト式無段変速機構１９等を介して駆動輪１７、１８に伝達される。なお、この後退位置では、前進クラッチ２０には油圧が供給されず、前進クラッチ２０は解放状態となっている。
【００３５】
この後退時にあっても、後退ブレーキ２１へ供給される油圧は、前進発進時と同様に、スリップ制御を開始してから第２の所定時間が経過した後に徐々に立ち上げられ、最終的に完全締結される。
［発進後の車両走行時］
【００３６】
上述のように、前進走行位置で発進した後、第１の所定時間が経過すると、トランスミッションコントローラ４１が油圧コントロールユニット３２のバルブを制御して前進クラッチ２０への供給油圧をクラッチ入出力回転数差に応じて高めていき、最終的に前進クラッチ２０でのクラッチ締結トルクがエンジントルク以上となるように前進クラッチ２０をスリップなしの完全締結状態にする。
【００３７】
この状態では、前後進切換機構６のサンギヤ２２ｓがリングギヤ２２ｒと同じ回転数となるので、キャリア２２ｃを含めこれらが一体となって回転する。したがって、クラッチ出力軸７は、クラッチ入力軸５と同一方向かつ同一回転数で回転することとなり、エンジン１の動力は、そのままベルト式無段変速機構１９に入力される。
【００３８】
ベルト式無段変速機構１９は、トランスミッションコントローラ４１によりその変速比が制御される。すなわち、トランスミッションコントローラ４１にて車速センサ４５から得た車速情報、エンジンコントローラ４０から得たスロットル開度情報やエンジン回転数情報等に基づいて目標変速比が決定され、この目標変速比となるようにプライマリ油室３３へ供給する油圧が調整されて、プライマリプーリ８およびセカンダリプーリ１０の可動シーブが変位させられる。この変速比に応じて得られたベルト式無段変速機構１９の出力は、出力ギヤ１２、ドライブギヤ１３、ディファレンシャルギヤ１４、およびドライブシャフト１５、１６を介して左右の駆動輪１７、１８に伝わり、駆動輪１７、１８を駆動して車両を前進走行させる。
【００３９】
一方、後退走行時にも、後退ブレーキ２１をスリップさせながら後方へ発進し第２の所定時間が経過したら、トランスミッションコントローラ４１が油圧コントロールユニット３２のバルブを制御して後退ブレーキ２１への供給油圧をクラッチ入出力回転数差に応じて高めていき、最終的に後退ブレーキ２１でのブレーキトルクがエンジントルク以上となるように後退ブレーキ２１をスリップなしの完全締結状態にする。
【００４０】
この完全締結状態では、エンジン１からほぼそのまま入力されてきた動力は、クラッチ入力軸５に接続された前後進切換機構６のリングギヤ２２ｒに伝達されるが、回転不能に固定されたキャリア２２ｃ上でピニオン２２ｐを自転させ、これに噛み合うサンギヤ２２ｓを増速逆転させる。この逆転された出力は、ベルト式無段変速機構１９に入力され、回転方向が異なるが上記前進走行時の場合と同様に、駆動輪１７、１８に伝達される。
【００４１】
［クラッチ締結トルク補正制御処理］
【００４２】
図２はトランスミッションコントローラ４１にて実行される上記発進クラッチ制御の処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ここでは、前進クラッチ２０の発進制御についてのみ説明するが、後退クラッチ２１の場合も所定時間等の設定値が異なるものの基本的には前進クラッチの発進制御と同じ制御ロジックを用いる。
【００４３】
ステップＳ１０１では、前進クラッチ２０でのクラッチ発熱量Qを算出し、ステップＳ１０２へ移行する。ここで、クラッチ発熱量Qは、クラッチ締結トルクと、クラッチ締結開始からの経過時間と、クラッチ入力軸５とクラッチ出力軸７の回転数の差と、から算出される。なお、クラッチ締結トルクは、クラッチやブレーキに供給する油圧を計測して演算するなどして推定する。
【００４４】
ステップＳ１０２では、前進クラッチ２０のクラッチ発熱量Qが、あらかじめ設定したクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)を超えたか否かの判断し、ＮＯの場合はステップＳ１０３へ移行し、ＹＥＳの場合はステップＳ１０４へ移行する。なお、このクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)は、本発明の第１のしきい値を構成する。
【００４５】
ステップＳ１０３では、クラッチ締結トルク指令値Tcを、エンジントルクTeより低くして前進クラッチ２０がスリップ状態となる通常制御クラッチ締結トルク指令値Tc1に設定してステップＳ１０５へ移行する。ここで、トランスミッションコントローラ４１で実行されるステップＳ１０３は、本発明の通常締結トルク制御手段を構成する。
【００４６】
これに対し、ステップＳ１０４では、クラッチ締結トルク指令値Tcを、通常制御クラッチ締結トルク指令値Tc1を補正した、補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2に設定し、ステップＳ１０５へ移行する。なお、トランスミッションコントローラ４１で実行されるステップＳ１０４は、本発明の締結トルク補正手段を構成する。
【００４７】
ここで、補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2は、通常制御クラッチ締結指令値Tc1に車両重量や路面の勾配等の車両負荷を考慮した変数αを積算した値で、クラッチ締結トルクを通常制御時からエンジントルク以上の大きさまで増大していき前進クラッチ２０が完全締結状態となるように設定される。なお、車両負荷は、前進クラッチ２０の入出力回転数差に基づき推定する。
【００４８】
ステップＳ１０５では、クラッチ入力軸回転センサ４８とクラッチ出力軸回転センサ４９とから得られたクラッチ入出力軸回転数情報に基づきクラッチ入力軸５とクラッチ出力軸７とのクラッチ入出力回転数差△ωが略0となったかどうかを判断し、ＹＥＳの場合は終了し、ＮＯの場合はステップＳ１０１へ戻る。
【００４９】
図３は発進クラッチ制御開始からのクラッチ締結トルク制御時間tと、クラッチ発熱量Qやクラッチ入出力軸回転数差△ωなどとの関係を示したグラフである。
【００５０】
同図に示すように、クラッチ締結トルク制御時間tが、発進によるクラッチ締結トルクの制御を開始してからクラッチ発熱量Qがクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)を超えるまでの時間帯0≦t<t1ではクラッチ締結トルクTc1がエンジントルクTeより小さく前進クラッチ２０がスリップ状態となるような通常クラッチ締結トルク制御を行い、クラッチ発熱量Qがクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)を超える時間帯t1≦t<t2ではクラッチ締結トルクを増大させるクラッチ締結トルク補正制御を行う。そして、クラッチ締結トルク補正制御はクラッチ入出力軸回転数差△ωが略0になる時間t2で終了する。
【００５１】
以下、通常クラッチ締結トルク制御と、クラッチ締結トルク補正制御とにつき、詳細に説明する。
［通常クラッチ締結トルク制御］
【００５２】
通常クラッチ締結トルク制御では、前進クラッチ２０の締結による前進発進時からクラッチ締結トルク制御時間tの経過と共にクラッチ締結トルクが次第に上昇していくように、クラッチ締結トルク指令値Tc1を設定する。ただし、このクラッチ締結トルク指令値Tc1は、エンジントルクより小さく設定して前進クラッチ２０がスリップ状態となるような大きさにする。このクラッチ締結トルク指令値Tc1により、前進クラッチ２０への供給圧が高められてクラッチ出力軸回転数が大きく増加していき、この結果クラッチ入出力軸回転数差△ωの増加率が減少していく。
【００５３】
このように通常クラッチ締結トルク制御では、前進クラッチ２０をスリップ制御しているので、クラッチのスリップにより前進クラッチ２０が発熱しクラッチ発熱量Qが増加していく。この場合、クラッチ締結トルク制御時間tの経過とともに、クラッチのスリップ量が減少するので、クラッチ発熱量Qはその増加率が低くなりながらも増加していくようになる。
【００５４】
通常クラッチ締結トルク制御が続けられクラッチ発熱量Ｑがクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)より大きくなる時間t1以降は、通常クラッチ締結トルク制御から次に説明するクラッチ締結トルク補正制御へと切り換えられる。なお、クラッチ締結トルクの増大を決めるためのクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)は、経過時間の増大に伴って次第に小さくなるように設定してある。
［クラッチ締結トルク補正制御］
【００５５】
クラッチ締結トルク補正制御では、通常クラッチ締結トルク制御指令値Tc1に代え補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2を用いて制御する。補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2は、通常制御クラッチ締結トルクTc1とクラッチ締結トルク補正率αとの積である。ここで、クラッチ締結トルク補正率αは、下記に示す条件により随時変化させる。
【００５６】
（１）クラッチ締結トルク補正率αは、クラッチ入出力軸回転数差△ωと、クラッチ締結トルク制御時間t、エンジントルクTeにより決定する。
【００５７】
（２）クラッチ入出力軸回転数差△ωが大きくなるほど、クラッチ締結トルク補正率αを高く、またクラッチ入出力軸回転数差△ωが小さくなるほど、クラッチ締結トルク補正率αを小さく設定する。
【００５８】
（３）クラッチ制御時間tが大きくなるほど、クラッチ締結トルク補正率αを高く設定する。
【００５９】
（４）エンジントルクTeが小さいときほど、クラッチ締結トルク補正率αを低く設定する。
【００６０】
（５）クラッチ締結トルク補正率αは、上記（１）から（４）に示すようにクラッチ入出力軸回転数差△ωと、クラッチ締結トルク制御時間t、エンジントルクTeにより決定するが、通常制御クラッチ締結トルクの増大率（図３中の曲線C1の傾き）より大きな増加率（図３中の曲線C2の傾き）で、かつその増加率が経過時間とともに次第に増加していくように設定する。
【００６１】
トランスミッションコントローラ４１は、図４に示すように、各エンジントルクTe1〜Tenの大きさに対応して作成され、補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2（＝αTe1(△ω、t)）を決定するためのｎ個のマップM1〜Mnをあらかじめ記憶している。すなわち、各マップM1〜Mnは、発進クラッチ制御開始からのクラッチ締結トルク制御時間tとクラッチ入出力軸回転数差△ωとクラッチ締結トルク補正率αとに基づき、そのエンジントルクにおける補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2を決定するようになっている。
【００６２】
なお、図３に示す通常制御クラッチ締結トルク指令値Tc1からなる曲線C1と、補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2からなる曲線C2とは、連続的に、かつ滑らかにつながるように設定する。
【００６３】
このクラッチ締結トルク補正制御では、図３に示すように補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2がクラッチ締結トルク指令値Tc1の値およびエンジントルクより大きく設定されるので、通常クラッチ締結トルク制御時に比べて、クラッチ発熱量Qの増加率は減少、クラッチ出力軸回転数は増加し、また、クラッチ入出力軸回転数差△ωは減少する。
【００６４】
この結果、車両負荷等に応じて立ち上げられるクラッチ締結トルクで、急激な締結による大きな締結ショックの発生を避けながらも、前進クラッチ２０が異常高温になるのを防ぐように前進クラッチ２０を速やかに完全締結状態とする。完全締結は、時間t2で行われ、以後その状態が続く。
【００６５】
次に、本実施例１の発進摩擦要素制御装置の効果を説明する。
【００６６】
（１）クラッチ発熱量Qが、クラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)を超えると、クラッチ締結トルクをいきなり完全締結にするのではなく、車両負荷に応じた増加率でクラッチ締結トルクを増加させ、クラッチのスリップ量を減少させるようにしたので、異なる車両負荷に対してもクラッチの締結ショックを軽減させることができるとともに、このクラッチ締結トルクの増加率の増大に応じてクラッチ発熱量Qの増加率が減少させることができる。したがって、クラッチを構成する部材の劣化を抑え、またクラッチの焼付けが回避できる。なお、クラッチ締結トルクをエンジントルク以上となるまで増加させてクラッチを完全締結することにより、クラッチのスリップをなくし、クラッチでのスリップによる発熱を完全に抑えることが可能となる。
【００６７】
（２）クラッチ締結トルク補正率αをクラッチ締結トルク入出力軸回転数差△ωが大きくなるほど大きくなるように設定して、補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2の増加率を大きくすることにより、クラッチ発熱量Qの増加率を下げることができるので、車両負荷が異なっていても、クラッチを構成する部材の劣化を抑え、またクラッチの焼付けが回避できる。
【００６８】
（３）クラッチ制御時間ｔが長くなるほど、クラッチ締結トルク補正率αを高く設定し、補正制御クラッチ締結トルクTc2の増加率を大きくすることで、クラッチ発熱量Qの増加率を下げることができるので、クラッチを構成する部材の劣化を抑え、またクラッチの焼付けが回避できる。
【００６９】
（４）クラッチ入力軸トルク（本実施例ではエンジントルクTeに等しい）が小さいときには、クラッチ締結トルク補正率αを小さく設定し、逆にクラッチ入力軸トルクが大きいときにはクラッチ締結トルク補正率αを大きく設定するようにしたので、クラッチ入力軸トルクの大きさに応じたクラッチ締結トルクを得ることができ、車両負荷やクラッチ入力軸トルクが異なっていても、クラッチ締結時のショックを軽減しながら、クラッチを構成する部材の劣化を抑え、またクラッチの焼付けが回避できる。
【００７０】
（５）クラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)は、クラッチ締結トルク制御時間tが経つほど低くなるように設定しているので、クラッチのスリップ制御の長期化によるクラッチ構成部材の劣化を回避できる。
【００７１】
（６）図３に示すように、クラッチ締結トルク指令値Tc1は、通常トルク締結トルク制御からクラッチ締結トルク補正制御へ切り換えるときは、クラッチ締結トルク通常制御時の曲線C1から、クラッチ締結トルク補正制御時の曲線C2へ車両負荷を考慮しながら連続的に、かつ滑らかに移行するように制御されるので、クラッチ締結トルク制御の切り換え時におけるショックの発生を抑制できる。
【実施例２】
【００７２】
本実施例２の発進クラッチ制御装置を備えたベルト式無段変速機搭載車の全体システムは、その構成が図１の実施例１と同様であるものの、その制御が異なる。すなわち、本実施例２の発進クラッチ制御装置においては、トランスミッションコントローラ４１が、クラッチ締結トルク解放制御開始値Q2(t)を有しており、クラッチ発熱量Ｑがクラッチ締結トルク解放制御開始値Q2(t)を超えたら前進クラッチ２０を解放するように制御する構成としている。なお、実施例１と同様の構成については実施例１と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。また、クラッチ締結トルク解放制御開始値Q2(t)は、本発明の第２のいき値を構成する。
【００７３】
次に、作用を説明する。
【００７４】
本実施例２の発進クラッチ制御装置にあっては、クラッチ締結トルク制御時間tが、前進クラッチ２０の締結制御を開始してからクラッチ発熱量Qがクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)を超えるまでの時間帯0≦t≦t3にあるときは前進クラッチ２０をスリップ状態にする通常クラッチ締結トルク制御を行い、クラッチ発熱量Qがクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)を超える時間帯t3<tではクラッチ締結トルク補正制御を開始する。ここで、クラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)は、図５に示すようにクラッチ締結トルク制御時間tが経過するにつれて低くなっていくように設定してある。
【００７５】
クラッチ締結トルク補正制御では、実施例１と同様に車両負荷に応じて決定したクラッチ締結トルク補正率αでクラッチ締結トルクが通常クラッチ締結トルク制御時よりも大きくなるように補正して立ち上げていきエンジントルクより大きくなるまで増加していく。この場合、クラッチ発熱量Qがクラッチ締結トルク解放制御開始値Q2(t)に達するとクラッチ締結トルク解放制御により、前進クラッチ２０を解放し、前進クラッチ２０が過度に高温となるのを防ぐ。なお、クラッチ締結トルククラッチ締結トルク解放制御開始値Q2(t)は、クラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)より高く設定され、クラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)と同様に、クラッチ締結トルク制御時間tが経つごとに低くなるように設定されている。
【００７６】
図６は本実施例２の図１と同様のトランスミッションコントローラ４１にて実行される発進クラッチ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００７７】
ステップＳ２０１では、実施例１の場合と同様に前進クラッチ２０のクラッチ発熱量Qを算出し、ステップＳ２０２へ移行する。ここで、クラッチ発熱量Qは、クラッチ締結トルクと、クラッチ締結開始からの経過時間と、クラッチ入力軸５とクラッチ出力軸７との回転数の差と、から算出される。
【００７８】
ステップＳ２０２では、前進クラッチ２０のクラッチ発熱量Qが、クラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)を超えたか否かの判断し、NOの場合はステップＳ２０３へ移行し、YESの場合はステップＳ２０４へ移行する。
【００７９】
ステップＳ２０３では、クラッチ締結トルク指令値Tcを、前進クラッチ２０をスリップ状態にする通常制御クラッチ締結トルク指令値Tc1に設定してステップＳ２０７へ移行する。ここで、トランスミッションコントローラ４１で実行されるステップＳ２０３は、本発明の通常締結トルク制御手段を構成する。
【００８０】
これに対し、ステップＳ２０４では前進クラッチ２０のクラッチ発熱量Qが、クラッチ締結トルク解放制御開始値Q2(t)を超えたか否かの判断し、NOの場合はステップＳ２０５へ移行し、YESの場合はステップＳ２０６へ移行する。なお、クラッチ締結トルク解放制御開始値Q2(t)は、図５に示すようにクラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)より高く設定され、クラッチ締結トルク補正制御開始値Q1(t)と同様に、クラッチ締結トルク制御時間tが経つごとに低くなるように設定されている。また、トランスミッションコントローラ４１で実行されるステップＳ２０５は、本発明の締結トルク補正手段を構成する。
【００８１】
ステップＳ２０５では、クラッチ締結トルク指令値Tcを、通常制御クラッチ締結トルク指令値Tc1を補正した補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2に設定し、ステップＳ２０７へ移行する。なお、補正制御クラッチ締結トルク指令値Tc2は、通常制御クラッチ締結トルク指令値Tc1に車両重量や路面の勾配等の車両負荷を考慮した変数αを積算した値で、車両負荷に応じた増加率でクラッチ締結トルクが立ち上がりクラッチ入力トルク以上となるような大きさとなるように設定してある。
【００８２】
ステップＳ２０６では前進クラッチ２０を解放し、終了する。
【００８３】
ステップＳ２０７では、クラッチ入力軸５とクラッチ出力軸７のクラッチ入出力回転数差△ωが略0となったかどうかを判断し、ＹＥＳの場合は終了し、ＮＯの場合はステップＳ２０１へ戻る
【００８４】
次に、効果を説明する。
【００８５】
本実施例２の発進クラッチ制御装置は、上記実施例１と同様な効果を得ることができ、さらに以下の効果をも得ることができる。すなわち、
【００８６】
（７）車両負荷が大きいと、クラッチ締結トルク補正制御を行っても、クラッチ発熱量Qが増加し続けることがあるが、クラッチ発熱量Qが、クラッチ締結トルク解放制御値Q2(t)を超えると前進クラッチ２０を解放するので、クラッチ発熱量Qの増加が止まり、クラッチ構成部材の劣化を抑え、またクラッチの焼付けが回避できる。
【００８７】
（８）クラッチ締結トルク補正制御開始値Q2(t)は、クラッチ締結トルク制御時間tが経過するほど低くなるように設定されているので、クラッチのスリップ制御の長期化によるクラッチ構成部材の劣化をより確実に回避できる。
【００８８】
以上、本発明の車両の発進クラッチ制御装置を第１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加は許容される。
【００８９】
例えば、実施例１および実施例２では、クラッチ発熱量を、クラッチ締結トルクと、クラッチ締結開始からのの経過時間と、クラッチ入力回転数とクラッチ出力回転数の差と、から算出しているが、クラッチ温度等を直接計測するセンサ等を用いても良いし、実施例１および実施例２では、車両負荷をクラッチ入出力軸回転数差△ωと、クラッチ締結トルク制御時間tと、エンジントルクTeと、から算出しているが、車両負荷を他の方法で推定もしくは、検出しても良い。また、前進クラッチに限られることなく、たとえば後退ブレーキなど、要は発進用の摩擦要素であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の発進摩擦要素制御装置は、ベルト式無段変速機搭載車のみならず、有段自動変速機搭載車やトロイダル式無段変速機搭載車や自動ＭＴ搭載車やハイブリッド車や電気自動車等、要するに発進時に締結し駆動源からの入力トルクを伝達する摩擦要素を有する様々な車両に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１の発進クラッチ制御装置が適用されたベルト式無段変速機搭載車を示す全体システム図である。
【図２】実施例１のトランスミッションコントローラにて実行される発進クラッチ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】発進時における、クラッチ入出力回転数、クラッチ発熱量、エンジントルク、クラッチ締結トルクの実施例１特性のタイムチャートである。
【図４】クラッチ締結トルク補正率αを決定するためのマップである
【図５】発進時における、クラッチ入出力回転数、クラッチ発熱量、エンジントルク、クラッチ締結トルクの実施例２特性のタイムチャートである。
【図６】実施例２のトランスミッションコントローラにて実行される発進クラッチ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１  エンジン
２  エンジン出力軸
３  トーショナルダンパ
４  フライホイール
５  変速機入力軸
６  前後進切換機構
７  プライマリプーリ軸
８  プライマリプーリ
９  ＣＶＴベルト
１０  セカンダリプーリ
１１  セカンダリプーリ軸
１２  出力ギヤ
１３  ドライブギヤ
１４  ディファレンシャルギヤ
１５，１６  ドライブシャフト
１７，１８  駆動輪
２０  前進クラッチ
２１  後退ブレーキ
２２  単純遊星歯車
２３  変速機ケース
３０  オイルタンク
３１  オイルポンプ
３２  油圧コントロールユニット
３３  プライマリプーリ油室
４０  エンジンコントローラ
４１  トランスミッションコントローラ
４２  スロットル開度センサ
４３  エンジン回転数センサ
４４  ブレーキ踏力センサ
４５  車速センサ
４６  前進クラッチソレノイド
４７  後退ブレーキソレノイド
４８  クラッチ入力軸回転センサ
４９  クラッチ出力軸回転センサ
【図１】
2005331037.tif 000003
【図２】
2005331037.tif 000004
【図３】
2005331037.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005331037.tif 000007
【図６】
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