(57)【要約】    【課題】  発進クラッチのクラッチトルクを、ハンチングを発生させることなく応答良く変化させる。    【解決手段】  トルクコンバータの特性に模して、エンジン回転速度の２乗値に比例するトルクを発進クラッチの模擬トルクとする。一方、アクセル開度に基づいてバランストルクを予測する。そして、目標エンジン回転速度と実エンジン回転速度との偏差に応じた配分係数によって前記模擬トルクとバランストルクとを配分して、発進クラッチの指示トルクを決定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン発生トルクを変速機に伝達する発進クラッチの制御装置であって、
前記発進クラッチの入力回転速度に応じた模擬トルクと、車両の運転状態に応じて予測されるバランストルクとを配分して、前記発進クラッチの指示トルクを決定することを特徴とする発進クラッチの制御装置。
【請求項２】
前記模擬トルクを、エンジン回転速度の２乗値に比例する値として算出することを特徴とする請求項１記載の発進クラッチの制御装置。
【請求項３】
前記バランストルクが、前記模擬トルクがエンジントルクと一致するエンジン回転速度条件でのトルクであることを特徴とする請求項２記載の発進クラッチの制御装置。
【請求項４】
アクセル開度から前記バランストルクを算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発進クラッチの制御装置。
【請求項５】
前記発進クラッチの入力トルクに応じた目標入力回転速度と実際の入力回転速度との偏差に応じて前記配分を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の発進クラッチの制御装置。
【請求項６】
前記発進クラッチの入力トルクに応じた目標入力回転速度を、前記入力回転速度と模擬トルクとの相関に基づいて設定することを請求項５記載の発進クラッチの制御装置。
【請求項７】
前記目標入力回転速度に実際の入力回転速度が近いときほど、バランストルクの配分を増やすことを特徴とする請求項５又は６記載の発進クラッチの制御装置。
【請求項８】
前記バランストルクの配分率を最小で０％とし、最大で略５０％に変化させることを特徴とする請求項７記載の発進クラッチの制御装置。
【請求項９】
前記発進クラッチが油圧で動作する湿式クラッチであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の発進クラッチの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン発生トルクを変速機に伝達する発進クラッチの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、発進クラッチのクラッチトルク（トルク容量）を、トルクコンバータの特性式（トルク容量＝容量係数×エンジン回転速度2）を用いて決定する発進クラッチの制御方法が開示されている。
【特許文献１】特公平７−１８４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、エンジン回転速度に応じて発進クラッチのクラッチトルクを決定する場合、エンジン回転速度の検出からクラッチトルクの発生までに遅れがあるため、オーバーシュートが発生し、これによってエンジン回転に周期的な変動（ハンチング）が発生して、クラッチトルク、引いては、加速Ｇを変動させてしまうという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、発進クラッチのクラッチトルクを、ハンチングを発生させることなく応答良く変化させることができる発進クラッチの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そのため、本発明に係る発進クラッチの制御装置では、発進クラッチの入力回転速度に応じた模擬トルクと、車両の運転状態に応じて予測されるバランストルクとを配分して、発進クラッチの指示トルクを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
上記構成によると、エンジン回転速度から算出されるフィードバック要素としての模擬トルクと、車両の運転状態に応じて予測されるフィードホワード要素としてのバランストルクとを配分することで、エンジン回転速度に対するクラッチトルクのゲインを変更できるから、目標エンジン回転速度付近でバランストルクの配分を増やすことで、オーバーシュートの発生を抑止でき、目標エンジン回転速度よりも低い領域で模擬トルクの配分を大きくすることで、良好な応答性を確保することが可能になる。
【０００６】
これにより、発進クラッチのクラッチトルクを、ハンチングを発生させることなく応答良く変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、実施形態における車両の動力系を示す概略図である。
図１に示す車両の動力系は、エンジン１、エンジン１に発進クラッチ（湿式多板クラッチ）２を介して接続される無段変速機３を含んで構成される。
前記エンジン１のクランクシャフト１０１は、前記発進クラッチ２の入力側２１に連結されており、前記無段変速機３の入力軸３０１は、前記発進クラッチ２の出力側２２に結合されている。
【０００８】
前記無段変速機３の出力軸３０２は、プロペラシャフト４、ファイナルギヤ５及びディファレンシャルギヤ６を介して車輪駆動軸７及び駆動輪８に連結されている。
前記発進クラッチ２は、入力軸２１と出力軸２２とを接断する内側クラッチ板２３と、入力軸２１と出力軸２２との間に介装される遊星ギヤ機構２４の中間ギヤ２４ａの支軸と、クラッチケース（固定体）２５とを接断する外側クラッチ板２６とを備える。
【０００９】
前記内側クラッチ板２３及び外側クラッチ板２６は、それぞれ油圧シリンダのピストンによって駆動されて係合状態（締結力）が制御される。
車両の前進時は、内側クラッチ板２３を解放状態から締結力を増大させていくことで前進駆動力が増大され、後進時は、外側クラッチ板２６を解放状態から締結力を増大させていくことで後進駆動力が増大される。
【００１０】
また、前記発進クラッチ２の入力側に設けられるトーショナルダンパ２７により、捩れ振動が抑制されるようになっている。
前記無段変速機３は、一対の可変溝幅プーリとこれらに巻回される金属ベルトとを用いる無段変速機であり、入力軸３０１側に設けられるプライマリプーリ３０３と、出力軸３０２側に設けられるセカンダリプーリ３０４と、前記プーリ３０３，３０４の溝幅（有効径）をそれぞれに変更させる油圧シリンダ３０５，３０６と、前記プーリ３０３，３０４に巻回される金属ベルト３０７と、を含んで構成される。
【００１１】
そして、上記構成の無段変速機３では、前記油圧シリンダ３０５，３０６の油圧を制御することでプーリ比が変化し、プーリ比の変化に応じて変速比が無段階に変化する。
但し、変速機を上記の無段変速機に限定するものではなく、例えば遊星歯車を用いる有段変速機を組み合わせることができる。
前記エンジン１における吸入空気量，燃料噴射量，点火時期などは、マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」という）１０によって制御される。
【００１２】
前記エンジン１における吸入空気量の制御は、電制スロットル１０４の開度制御によって行われる。前記電制スロットル１０４は、バタフライ式のスロットルバルブ１０３をスロットルアクチュエータ（例えばモータ）１０２で開閉駆動する機構である。
また、発進クラッチ２の動作、及び、無段変速機３における油圧シリンダ３０５，３０６の動作は、マイクロコンピュータを内蔵するトランスミッションコントロールユニット（以下、「ＴＣＵ」という）２０によって制御される。
【００１３】
尚、前記ＥＵＣ１０とＴＣＵ２０とは相互に通信可能に接続されている。
前記ＥＵＣ１０は、アクセル開度検出センサ２０１からのアクセル開度信号，エンジン回転数検出センサ２０３からのエンジン回転数信号，車速センサ２０４からの車速信号を入力し、前記アクセル開度信号，エンジン回転数信号及びエンジントルク信号を、前記ＴＣＵ２０に送信する。
【００１４】
前記ＴＣＵ２０では、入力される各種の検出信号に基づき、前記発進クラッチ２のトルク容量（クラッチトルク）を、図２のフローチャートに示すようにして制御する。
図２のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１１では、エンジン回転数（rpm），エンジントルク，アクセル開度，車速の各信号を読み込む。
そして、ステップＳ１２では、トルクコンバータに模して発進クラッチ２の伝達トルクを算出し、これを模擬トルクとする。
【００１５】
トルクコンバータ（流体継手）において、伝達トルクをＴ（kgf・m）、入力軸回転速度をｎ1、容量係数をＫとすると、Ｔ＝Ｋ×ｎ12となることが知られており、ステップＳ１２では、前記トルクコンバータの特性に模して、発進クラッチ２に要求される伝達トルクを、そのときのエンジン回転速度の２乗値に、アクセル開度に応じた容量係数を乗算した値として算出し、これをフィードバック要素としての模擬トルクとする（図３参照）。
【００１６】
また、ステップＳ１３では、車両の運転状態、詳しくは、アクセル開度と車速とから、クラッチトルクのフィードホワード要素であるバランストルクを算出する。
前記バランストルクは、エンジン回転速度に対するアクセル開度に応じたエンジントルクの特性線と、エンジン回転速度（入力軸回転速度）に対する前記模擬トルクの特性線とが交わる点におけるトルクとして予測される値である（図３参照）。
【００１７】
更に、ステップＳ１４では、模擬トルクの算出に用いたＴ＝Ｋ×ｎ12という特性式を用いて、そのときのエンジントルクに応じた目標エンジン回転速度を算出する。
即ち、前記特性式に基づき、伝達トルクＴと容量係数Ｋとから入力軸回転速度ｎ1を算出できるから、伝達トルクＴにそのときのエンジントルクを代入して入力軸回転速度ｎ1を求め、それを目標エンジン回転速度とする。
【００１８】
前記目標エンジン回転速度は、エンジントルクと模擬トルクとが一致するバランス点でのエンジン回転速度条件に相当する。
そして、次のステップＳ１５では、前記目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との偏差に基づいて配分係数（配分率）を設定する。
前記配分係数は、図４に示すように、目標エンジン回転速度よりも小さい所定回転Ｎ１以下のエンジン回転速度では０に設定され、エンジン回転速度が前記所定回転Ｎ１を超えると、前記所定回転Ｎ１よりも大きな所定回転Ｎ２（Ｎ１＜Ｎ２＜目標エンジン回転速度）になるまでの間に、0.5にまで徐々に増大し、所定回転Ｎ２よりも高い回転速度（目標エンジン回転速度に一致する場合を含む）では、0.5を維持するように設定される。
【００１９】
ステップＳ１６では、前記模擬トルク，バランストルク及び配分係数に基づいて発進クラッチ２の指示トルクを算出し、該指示トルクに応じて発進クラッチ２に対してクラッチ締結油圧信号を出力する。
具体的には、指示トルク＝模擬トルク×（１−配分係数）＋バランストルク×配分係数として、発進クラッチ２の指示トルクを算出する。
【００２０】
従って、エンジン回転速度が目標エンジン回転速度よりも大幅に低く、前記配分係数が０に設定される場合には、模擬トルク＝指示トルクとなり、エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に近づくと、バランストルクの配分が５０％にまで増大し、目標エンジン回転速度付近及び目標エンジン回転速度を越える領域では、模擬トルクを５０％、バランストルクを５０％とする配分の指示トルクで制御させる。
【００２１】
模擬トルクを発進クラッチ２の指示トルクとすることで、エンジン回転に対して高い応答性（ゲイン）でクラッチトルクをフィードバック制御できるが、エンジン回転速度の検出からクラッチトルクの発生までに遅れがあるために、オーバーシュートによるハンチングが発生する。
一方、前記バランストルクは、そのときのアクセル開度に対応するフィードホワード要素として決定され、エンジン回転に対するクラッチトルクのゲインが低いため、目標エンジン回転速度付近で前記バランストルクの配分を増やすことで、オーバーシュートの発生を抑止でき、クラッチトルクの変動、引いては加速Ｇの変動を抑止できる（図５参照）。
【００２２】
尚、目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との偏差に対する前記配分係数の特性は、図４に示したものに限定されず、例えば、図６に示すように、目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との偏差の絶対値が所定値以内であるときに、前記配分係数を0.5程度とし、偏差の絶対値が前記所定値を超える領域では、前記配分係数を０に設定することができる。
【００２３】
図６に示す特性の場合、目標エンジン回転速度を大きくオーバーしたときの収束応答性を確保できることになる。
また、配分係数を０から立ち上げるときに徐々に増大変化させても良いし、また、ステップ的に増大させても良く、更に、配分係数の最大値を0.5に、最小値を０に限定するものではない。
【００２４】
更に、発進クラッチ２を油圧による湿式クラッチに限定するものではないが、特に湿式クラッチにおいては、エンジン回転速度の検出からクラッチトルクの発生までの遅れが長くなるため、上記実施形態のように、模擬トルクとバランストルクとを配分して指示トルクを決定させることによる効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態における車両の動力系を示すシステム図。
【図２】実施形態における発進クラッチの指示トルクの演算処理を示すフローチャート。
【図３】実施形態におけるエンジントルク，模擬トルク，バランストルクの相関を示す線図。
【図４】実施形態における配分係数のエンジン回転速度に対する特性を示す線図。
【図５】実施形態におけるアクセル開度，エンジン回転，エンジントルク，クラッチトルクの相関を示すタイムチャート。
【図６】配分係数のエンジン回転速度に対する特性の別の例を示す線図。
【符号の説明】
【００２６】
１…エンジン、２…発進クラッチ、３…無段変速機、１０１…クランクシャフト、３０１…プライマリプーリ、３０２…セカンダリプーリ、１０…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、２０…トランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）、１０４…電制スロットル、２０１…アクセル開度検出センサ、２０３…エンジン回転数検出センサ、２０４…車速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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