(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよび変速機と組み合わせて使用され、クラッチ制御用アクチュエータにより発進クラッチの係合力を自在に可変できる発進クラッチのクリープ力制御方法であって、
少なくとも走行レンジでかつアイドリング状態であることを判定する工程と、
発進クラッチの出力回転数を目標エンジン回転数から求められる発進クラッチの入力回転数以下に設定された制御値と比較する工程と、
走行レンジでかつアイドリング状態であって、発進クラッチの出力回転数が上記制御値より低い時、実エンジン回転数が目標エンジン回転数となるように上記アクチュエータをフィードバック制御する工程であって、実エンジン回転数が目標エンジン回転数より高い時には発進クラッチの係合力を増加させ、実エンジン回転数が目標エンジン回転数より低い時には発進クラッチの係合力を減少させる工程と、
走行レンジでかつアイドリング状態であって、発進クラッチの出力回転数が上記制御値以上になった時、上記フィードバック制御を中止し、出力回転数が上記制御値に達した時点の係合力を保持するように上記アクチュエータを制御する工程と、を有することを特徴とする発進クラッチのクリープ力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンおよび変速機と組み合わせて使用され、係合力を自在に可変できる発進クラッチのクリープ力制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トルクコンバータを備えた自動変速機の場合、極めて滑らかな発進ができる反面、走行レンジのアイドリング状態で、引きずりトルクのために出力軸に回転力が伝わる、所謂クリープ現象を起こす。通常のアイドリング時にはクリープ力は小さいので、問題にならないが、アイドルアップ時にはクリープ力が大きくなり、アクセルペダルを踏み込まないのに、車両が前進していまうという問題がある。
【０００３】
このようなトルクコンバータの問題を解消するものとして、係合力を自在に可変できる発進クラッチの制御装置が提案されている（例えば特開昭６０−２４１５３０号公報，特開昭６０−２４５８３８号公報参照）。この発進クラッチの場合、走行レンジでかつアイドリング状態にある時、非走行レンジにおける目標アイドル回転数となるように発進クラッチの係合力をフィードバック制御することで、クラッチの各種ばらつきや経時変化に対して、常に一定のクリープ力を発生することができるように制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリープ力によって、あるいは下り坂などで車速が上昇した時、クラッチの出力回転数が目標エンジン回転数を上回ると、クラッチの係合力を増加させてもエンジン回転数が低下しないので、過剰にクラッチが係合してしまう可能性がある。このような過剰に係合させた状態で、急ブレーキ等の操作を行うと、クラッチの切断が間に合わず、エンジンが停止したり、あるいはショックを発生することがある。
【０００５】
図１は、従来のクリープ制御の一例を示す。
エンジン回転数が目標エンジン回転数Ｎref に近づくように、クラッチの係合力がフィードバック制御される。しかし、クリープ力によってクラッチの出力回転数（車速）が上昇すると、クラッチが過剰に係合してしまう。時刻ｔ1 〜ｔ2 が、クラッチが過剰に係合した期間である。そして、時刻ｔ2 の時点で急ブレーキをかけると、クラッチ係合力の低下が遅れ（クラッチの切断遅れ）、エンジン停止に至ることがある。
【０００６】
また、クラッチを過剰に係合させた状態で、アクセルペダルを踏み込んで加速した場合は、クラッチが完全係合状態となっているので、しゃくりを生じたり、再び半クラッチ状態にする時にショックが発生しやすい。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、車速が上昇してもクラッチを過剰に係合させず、急ブレーキ時のエンジン停止や、加速時のショック発生などを防止できる発進クラッチのクリープ力制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、エンジンおよび変速機と組み合わせて使用され、クラッチ制御用アクチュエータにより発進クラッチの係合力を自在に可変できる発進クラッチのクリープ力制御方法であって、少なくとも走行レンジでかつアイドリング状態であることを判定する工程と、発進クラッチの出力回転数を目標エンジン回転数から求められる発進クラッチの入力回転数以下に設定された制御値と比較する工程と、走行レンジでかつアイドリング状態であって、発進クラッチの出力回転数が上記制御値より低い時、実エンジン回転数が目標エンジン回転数となるように上記アクチュエータをフィードバック制御する工程であって、実エンジン回転数が目標エンジン回転数より高い時には発進クラッチの係合力を増加させ、実エンジン回転数が目標エンジン回転数より低い時には発進クラッチの係合力を減少させる工程と、走行レンジでかつアイドリング状態であって、発進クラッチの出力回転数が上記制御値以上になった時、上記フィードバック制御を中止し、出力回転数が上記制御値に達した時点の係合力を保持するように上記アクチュエータを制御する工程と、を有することを特徴とする発進クラッチのクリープ力制御方法を提供する。
【０００９】
走行レンジでアイドリング状態にある時、発進クラッチの出力回転数を目標エンジン回転数から求められる発進クラッチの入力回転数以下に設定された制御値と比較する。この目標エンジン回転数は、予め設定した固定値であってもよいし、走行レンジへ切り替える直前の非走行レンジにおけるアイドリング回転数と等しい値としてもよい。制御値はこの目標エンジン回転数から所定値だけ低い値であり、所望のクリープトルクを発生させる回転数とすればよい。
【００１０】
発進クラッチの出力回転数が上記制御値より低い時には、従前と同様に、エンジン回転数が目標エンジン回転数となるように発進クラッチの係合力をフィードバック制御する。これにより、クラッチの各種ばらつきや経時変化に対して、常に一定のクリープ力を発生することができる。
【００１１】
一方、車速の増加などによって発進クラッチの出力回転数が上記制御値以上となった場合には、出力回転数が上記制御値に達した時点の係合力以上に増加させないようにする。これにより、クラッチの伝達トルクがクリープトルク相当以下に制御されるので、急ブレーキ等の操作を行ってもエンジンが停止するのを防止でき、また加速時にも適度なスリップが発生するので、ショックのないスムーズな発進を行うことができる。
【００１２】
本発明において、車速の増加などによって発進クラッチの出力回転数が上記制御値以上となった場合、出力回転数が上記制御値に達した時点の係合力に保持する。このように係合力を一定に保持すれば、クラッチ係合状態はすべりが少ない状態に保持されているので、加速時にもたつき感が少ない。また、係合力の保持が迅速、確実に行え、発進クラッチを制御するための電子制御装置の演算負荷を低減することが可能である。
【００１３】
本発明において、発進クラッチは、エンジンと変速機との間（変速機の始端部）に設けてもよいし、変速機の終端部に設けてもよい。前者の場合には、発進クラッチの入力回転数はエンジン回転数に等しく、クラッチの出力回転数は変速機の出力軸回転数を変速機の変速比で除したものを用いてもよい。また、後者の場合には、発進クラッチの入力回転数はエンジン回転数と変速機の変速比との積に等しい。
本発明で使用される変速機としては、複数の摩擦係合要素を持つ自動変速機（ＡＴ）のほか、無段変速機（ＣＶＴ）であってもよいし、手動変速機をアクチュエータによって自動変速するようにした自動ＭＴであってもよい。
発進クラッチとしては、乾式クラッチ、湿式クラッチ、電磁粉クラッチなど、係合力（伝達トルク）を自在に調整可能なクラッチであれば、使用可能である。このような発進クラッチの係合力を保持する方法としては、乾式クラッチの場合にはストロークを一定に保持し、湿式クラッチの場合には油圧を一定に保持し、電磁粉クラッチの場合には入力電流を一定に保持すればよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２は本発明にかかる発進クラッチを備えた車両の駆動機構の一例を示す。
エンジン１の出力軸は発進クラッチ２を介して自動変速機３に接続され、自動変速機３の出力軸は駆動輪４に接続されている。
エンジン１には、エンジンコントローラ（ＥＧコントローラ）１０によって点火制御、燃料噴射制御が行われ、そのためにスロットル開度センサ１１、アイドルアップ検出手段１２、エンジン回転数センサ１３などから信号が入力されている。また、エンジン１には、吸入空気量（スロットル開度又はバイパス通路の開度）を変化させてアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御手段（ＩＳＣ）１４が設けられている。ＩＳＣ１４は、ＥＧコントローラ１０から出力される制御信号により、アイドル回転数を予め定められた目標アイドル回転数に自動制御する機能を有する。
【００１５】
発進クラッチ２には、その係合力を自在に調整するためのアクチュエータ２０が装備されており、このアクチュエータ２０は後述するトランスミッションコントローラ（ＴＭコントローラ）３０によって制御される。この実施例では、発進クラッチ２として乾式単板クラッチが用いられ、アクチュエータ２０がそのクラッチ板のストローク量を変化させることで、クラッチ係合力を調整している。
【００１６】
自動変速機３は周知のように複数の摩擦係合要素（クラッチおよびブレーキ）を備えており、これら摩擦係合要素を選択的に係合させることにより、複数の変速段を得るものであり、その内部構造については省略する。自動変速機３の変速段はＴＭコントローラ３０によって走行状態に応じて自動的に選択される。そのため、ＴＭコントローラ３０には、車速を検出する車速センサ３１、フットブレーキの踏み込みを検出するブレーキセンサ３２、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄなどのシフトレンジを検出するシフトポジションセンサ３３から信号が入力されている。また、ＴＭコントローラ３０はＥＧコントローラ１０とも接続され、互いの入力信号を共有している。
【００１７】
次に、発進クラッチ２のクリープ力制御方法について、図３を参照して説明する。
制御がスタートすると、まず車速、スロットル開度、ブレーキ信号、シフトレンジなどを読み込む（ステップＳ１）。なお、これら信号以外に、例えばその直前の非走行レンジ（Ｐ，Ｎ）におけるアイドル回転数や、アイドルアップ信号などを読み込んでもよい。
【００１８】
次に、クリープ制御を開始すべきか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定では、車速が一定値（例えば５ｋｍ／ｈ）以下であるか、スロットル開度が全閉であるか、ブレーキ信号がＯＦＦであるか、シフトレンジが走行レンジ（Ｄ，Ｒ）であるかなどを判定する。これら全ての判定が肯定された場合には、ステップＳ３以下へ移行し、否定された場合には以下のクリープ制御を行わずに終了する。なお、ステップＳ３以下のクリープ制御中は、ＩＳＣ１４によるアイドル回転数のフィードバック制御は行わない。
【００１９】
次に、目標とするクリープトルクを計算する（ステップＳ３）。続いて目標クリープトルクを発生させるため、エンジン１のスロットル開度又はバイパス通路の開度を設定量とする（ステップＳ４）。この設定量は、予め定めた固定値としてもよいし、非クリープ時においてエンジン回転数が目標エンジン回転数となるスロットル開度又はバイパス通路の開度に、目標クリープトルク分のスロットル開度又はバイパス通路の開度を加えた値としてもよい。ここで、目標エンジン回転数は、直前の非走行レンジにおけるエンジン回転数もしくは補機の負荷等に基づき演算される目標アイドル回転数と同一値またはこれに近い値である。
【００２０】
図４は上記設定量を説明するための図である。
非走行レンジ（非クリープ時）における目標エンジン回転数に対し、クラッチがＯＦＦ状態であれば、ＩＳＣ１４の開度増大によって斜線分だけエンジン回転数（トルク）が上昇することになる。しかし、走行レンジ（クリープ時）におけるクラッチの接続により、エンジン回転数を目標エンジン回転数に制御すると、斜線分のトルクは車軸に伝わり、クリープトルクとなる。上記斜線分だけエンジン回転数を上昇させるためのＩＳＣ１４の開度が設定量である。
【００２１】
次に、エンジン回転数の制御目標を計算する（ステップＳ５）。具体的には、次の計算式で計算する。
制御目標＝目標エンジン回転数−α
ここで、αの値としては、例えば３０〜７０ｒｐｍ程度に設定すればよい。
【００２２】
次に、上記求めた制御目標と発進クラッチの出力回転数とを比較する（ステップＳ６）。ここで、制御目標とクラッチ出力回転数とを比較するのは、発進クラッチ２の入力軸がエンジン１と直結されているからである。クラッチ出力回転数は、車速センサ３１により検出される車速と、自動変速機３の変速比（通常は最大変速比）とから求めることができる。ステップＳ６によって、発進クラッチ２の入力回転数より一定値αだけ低い値（制御目標）と出力回転数とが比較される。
【００２３】
ステップＳ６の判定において、制御目標＞クラッチ出力回転数である場合には、実エンジン回転数が目標エンジン回転数となるように、クラッチ制御用アクチュエータ２０をフィードバック制御する（ステップＳ７）。
一方、ステップＳ６の判定において、制御目標≦クラッチ出力回転数である場合には、フィードバック制御を行わず、制御目標＝クラッチ出力回転数となった時点におけるクラッチ制御用アクチュエータ２０の位置を保持する（ステップＳ８）。これにより、発進クラッチ２の伝達トルクがクリープトルク相当に制御されるので、急ブレーキ等の操作を行ってもエンジン１が停止するのを防止でき、また加速時にも適度なスリップが発生するので、ショックのないスムーズな発進を行うことができる。
【００２４】
図５は、図３に示すクリープ制御を実施した時のエンジン回転数（クラッチ入力回転数）、クラッチ係合力、クラッチ出力回転数の変化を示す。
時刻ｔ0 〜ｔ1 までの期間は、従来例（図１）における時刻ｔ0 〜ｔ1 と同様であり、エンジン回転数が目標エンジン回転数となるように、クラッチ係合力がフィードバック制御される。
時刻ｔ1 で、クラッチ出力回転数が目標エンジン回転数Ｎref より一定値αだけ低い制御値Ｎcon まで上昇すると、それまでのフィードバック制御を中止し、クラッチ係合力を時刻ｔ1 における係合力に保持する。そのため、クラッチ出力回転数がエンジン回転数と一致するまで上昇しても、クラッチ係合力は一定値以上増加しない。つまり、車速がある程度まで高くなっても、アイドリング状態であれば、クラッチを締結せずに半クラッチ状態に維持する。
時刻ｔ2 で急ブレーキを掛けたとすると、車速と対応するクラッチ出力回転数は急激に低下し、それに伴ってエンジン回転数も低下傾向となる。そして、時刻ｔ3 でクラッチ出力回転数が制御値Ｎcon 以下になると、フィードバック制御が再開されるが、時刻ｔ1 〜ｔ3 の間、発進クラッチ２の係合力はクリープトルク相当に保持されているので、クラッチ出力回転数が急激に低下してもエンジン回転数は一定値以下には低下せず、エンジン停止を防止できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、走行レンジでかつアイドリング状態であって、発進クラッチの出力回転数が目標エンジン回転数から求められる発進クラッチの入力回転数以下に設定された制御値より低い時、エンジン回転数が目標エンジン回転数となるように発進クラッチの係合力をフィードバック制御するとともに、発進クラッチの出力回転数が上記制御値以上の時、発進クラッチの係合力のフィードバック制御を中止し、出力回転数が上記制御値に達した時点の係合力に保持するように制御したので、車速が上昇してもクラッチ係合力はクリープトルク相当に維持され、急ブレーキ時のエンジン停止や、加速時のショック発生などを防止できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のクリープ制御におけるエンジン回転数（クラッチ入力回転数）、クラッチ係合力、クラッチ出力回転数の時間変化図である。
【図２】本発明にかかる発進クラッチを搭載した車両の一例の駆動機構図である。
【図３】本発明にかかる発進クラッチのクリープ制御の一例のフローチャート図である。
【図４】スロットル開度又はバイパス通路の開度を設定量を説明するための図である。
【図５】本発明にかかるクリープ制御を実施した時のエンジン回転数（クラッチ入力回転数）、クラッチ係合力、クラッチ出力回転数の時間変化図である。
【符号の説明】
１          エンジン
２          発進クラッチ
３          変速機
２０        アクチュエータ
【図１】
0004274681.tif 000002
【図２】
0004274681.tif 000003
【図３】
0004274681.tif 000004
【図４】
0004274681.tif 000005
【図５】
0004274681.tif 000006