JP4146118B2

JP4146118B2 - クラッチの制御方法

Info

Publication number: JP4146118B2
Application number: JP2001367166A
Authority: JP
Inventors: 英司井上; 巧篠島
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: JP2003166564A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクラッチの制御方法に係り、特に車両の動力伝達系に設けられた湿式摩擦クラッチを断接制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者らは、エンジンと変速機との間に、ロックアップ可能な流体継手（トルクコンバータを含む）と湿式摩擦クラッチとを直列に設け、変速時に湿式摩擦クラッチを自動的に断接する車両の動力伝達装置を新たに開発した。この場合、車両停止中にギヤイン操作されると、この後クラッチが自動接続され、クリープが発生する。この点通常のＡＴ車と同様である。
【０００３】
クラッチの接続は、早すぎるとクラッチ接続ショック（所謂ガレージショック等）が生じ、遅すぎるとギヤイン操作からクリープ発生までに時間がかかり、ドライバがいつアクセルを踏み込んでよいのか分からなくなる（タイムラグ大）。そこでこのようなクラッチ接続ショックと接続時間短縮との両立を図るため、クラッチがつながり始めるまでの遊び領域はクラッチを急接し、クラッチがつながり始めたら接続速度を切り換えてゆっくりつなぐ、という制御が行われている。
【０００４】
より具体的には、クラッチを断接駆動するための作動流体圧を、電子コントロールユニットから出力されるデューティパルスに応じて変化させ、クラッチを断状態から接続するとき、最初にクラッチがつながり始めの位置付近まで大きく接されるような所定の開始デューティを電子コントロールユニットから出力し（これを従来の一発接制御という）、その後クラッチが緩接されるような所定の緩接デューティを所定時間毎に電子コントロールユニットから出力している。
【０００５】
クラッチのつながり始めの位置、言い換えれば最初に所定トルクを伝達することができるトルク伝達開始点をトルク点と称し、このトルク点をコントロールユニットに学習して接続速度切換のポイントに利用するなどしている。トルク点を学習値とするのは、クラッチに製造誤差等に起因するバラツキないし個体差があり、クラッチ毎にトルク点が異なるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の一発接制御では、クラッチがトルク点を超えて繋がってしまうのを確実に防止するため、開始デューティをトルク点手前の値に設定し、且つ、クラッチピストンの初期無効ストローク及びクラッチ圧力上昇遅れを待つ必要があるため、一定の待ち時間の間開始デューティの出力状態を保持していた。
【０００７】
しかし、この方法では、待ち時間経過時にクラッチがトルク点手前の位置に必ず止まりクラッチの繋がり過ぎが確実に防止されるものの、その待ち時間の間待つ必要があり、クラッチ接続時間の一層の短縮が図れなかった。
【０００８】
そこで、以上の問題に鑑みて本発明は創案され、その目的はクラッチ接続時間の一層の短縮を図ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、湿式摩擦クラッチを断接駆動するための作動流体圧を電子コントロールユニットから出力されるデューティパルスに応じて変化させることによりクラッチを断接制御する方法であって、電子コントロールユニットにクラッチのトルク点に到達する作動流体圧に相当するトルク点デューティを学習させ、クラッチを断状態から接続するとき、最初に、上記トルク点デューティよりクラッチの接側の値である所定の開始デューティを、クラッチがトルク点手前の所定位置に達するように設定された出力時間の間、電子コントロールユニットから出力し、その後、クラッチが緩接されるような所定の緩接デューティを所定時間毎に電子コントロールユニットから出力するものである。
【００１０】
これによれば、開始デューティの値が従来より接側となるため、クラッチの作動速度が速くなる。一方、開始デューティの出力時間即ち待ち時間は、開始デューティの値に対応して最適なものを実機試験により決定する。これにより従来と同じ一発接の態様を従来より短時間で実現でき、クラッチ接続時間の一層の短縮を図ることができる。
【００１１】
ここで、上記開始デューティの値が、クラッチの完接相当又はその付近の値であるのが好ましい。
【００１２】
上記開始デューティの値及び出力時間の一方又は両方が、上記作動流体の温度に基づき補正されるのが好ましい。
【００１３】
上記湿式摩擦クラッチが、エンジンと変速機との間であってロックアップ可能な流体継手の下流側に直列に設けられたものであってもよい。
【００１４】
一方、本発明は、湿式摩擦クラッチを断接駆動するための作動流体圧を電子コントロールユニットから出力されるデューティパルスに応じて変化させることによりクラッチを断接制御する装置であって、電子コントロールユニットにクラッチのトルク点に到達する作動流体圧に相当するトルク点デューティを学習させ、クラッチを断状態から接続するとき、最初に、上記トルク点デューティよりクラッチの接側の値である所定の開始デューティを、クラッチがトルク点手前の所定位置に達するように設定された出力時間の間、電子コントロールユニットから出力し、その後、クラッチが緩接されるような所定の緩接デューティを所定時間毎に電子コントロールユニットから出力するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００１６】
図１は本実施形態における車両の動力伝達装置を示す。図示するように、エンジンＥと変速機Ｔ／Ｍとの間にクラッチ機構１が設けられ、クラッチ機構１は動力伝達方向上流側に設けられた流体継手（フルードカップリング）２と、その下流側に直列に設けられた湿式摩擦クラッチとしての湿式多板クラッチ３とからなっている。なおここでいう流体継手とはトルクコンバータを含む広い概念であり、現に本実施形態においてもトルクコンバータを用いている。本装置が適用される車両はトラック等の比較的大型の車両である。エンジンＥはディーゼルエンジンである。
【００１７】
流体継手２は、エンジンの出力軸（クランク軸）に接続されたポンプ４と、ポンプ４に対向されクラッチ３の入力側に接続されたタービン５と、タービン５とポンプ４との間に介設されたステータ６とを有する。そして流体継手２と並列してロックアップクラッチ７が設けられ、これはポンプ４とタービン５との断接を行って流体継手２をロックアップ可能とする。湿式多板クラッチ３は、その入力側が入力軸３ａを介してタービン５に接続され、出力側が変速機Ｔ／Ｍのインプットシャフト８に接続され、流体継手２と変速機Ｔ／Ｍとの間を断接する。
【００１８】
変速機Ｔ／Ｍは、インプットシャフト８と、これと同軸に配置されたアウトプットシャフト９と、これらに平行に配置されたカウンタシャフト１０とを有する。インプットシャフト８には、入力主ギヤ１１が設けられている。アウトプットシャフト９には、１速主ギヤＭ１と、２速主ギヤＭ２と、３速主ギヤＭ３と、４速主ギヤＭ４と、リバース主ギヤＭＲとが夫々軸支されていると共に、６速主ギヤＭ６が固設されている。カウンタシャフト１０には、入力主ギヤ１１に噛合する入力副ギヤ１２と、１速主ギヤＭ１に噛合する１速副ギヤＣ１と、２速主ギヤＭ２に噛合する２速副ギヤＣ２と、３速主ギヤＭ３に噛合する３速副ギヤＣ３と、４速主ギヤＭ４に噛合する４速副ギヤＣ４と、リバース主ギヤＭＲにアイドルギヤＩＲを介して噛合するリバース副ギヤＣＲとが固設されていると共に、６速主ギヤＭ６に噛合する６速副ギヤＣ６が軸支されている。
【００１９】
この変速機Ｔ／Ｍによれば、アウトプットシャフト９に固定されたハブＨ／Ｒ１にスプライン噛合されたスリーブＳ／Ｒ１を、リバース主ギヤＭＲのドグＤＲにスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９がリバース回転し、上記スリーブＳ／Ｒ１を１速主ギヤＭ１のドグＤ１にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が１速相当で回転する。そして、アウトプットシャフト９に固定されたハブＨ／２３にスプライン噛合されたスリーブＳ／２３を、２速主ギヤＭ２のドグＤ２にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が２速相当で回転し、上記スリーブＳ／２３を３速主ギヤＭ３のドグＤ３にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が３速相当で回転する。
【００２０】
そして、アウトプットシャフト９に固定されたハブＨ／４５にスプライン噛合されたスリーブＳ／４５を、４速主ギヤＭ４のドグＤ４にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が４速相当で回転し、上記スリーブＳ／４５を入力主ギヤ１１のドグＤ５にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が５速相当（直結）で回転する。そして、カウンタシャフト１０に固定されたハブＨ６にスプライン噛合されたスリーブＳ６を、６速副ギヤＣ６のドグＤ６にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が６速相当で回転する。上記各スリーブは、図示しないシフトフォークおよびシフトロッドを介して、運転室内のシフトレバーによってマニュアル操作される。つまり変速機Ｔ／Ｍはマニュアル式である。
【００２１】
湿式多板クラッチ３は通常の構成である。即ち、図示省略するが、オイルが満たされたクラッチケーシング内で、入力側と出力側とにそれぞれ複数枚ずつ互い違いにクラッチプレートがスプライン噛合され、これらクラッチプレート同士をクラッチピストンにより押し付け合い、或いは解放して、クラッチの接続・分断を行うものである。図２を参照して、クラッチピストン２７はクラッチスプリング２８により常に断側に付勢されると共に、これを上回る油圧がクラッチピストン２７に付加されたときクラッチ３が締結される。クラッチ締結力ないしクラッチのトルク容量は与えられる油圧に応じて増大される。
【００２２】
次に、湿式多板クラッチ３に作動油圧を供給するための油圧供給装置について説明する。図２に示すように、オイルタンク１３のオイルがろ過器１４を介して油圧ポンプＯＰにより吸引吐出されると共に、その吐出圧がリリーフバルブ１５により調整され、一定のライン圧ＰＬが作られる。このライン圧ＰＬのオイルを圧力（減圧）制御してクラッチ３に送り込むわけだが、このためクラッチコントロールバルブＣＣＶとクラッチソレノイドバルブＣＳＶという二つのバルブを用いている。即ち、メインの油圧ラインに接続されたクラッチコントロールバルブＣＣＶを、クラッチソレノイドバルブＣＳＶから送られてくるパイロット油圧Ｐｐに応じて開閉させるという、パイロット操作型油圧制御方式を採用している。そしてパイロット油圧Ｐｐの大きさが、電子コントロールユニット（以下ＥＣＵという）１６から出力されるディーティパルスに応じて変化される。
【００２３】
即ち、クラッチソレノイドバルブＣＳＶは電磁ソレノイドを有した電磁弁であり、ＥＣＵ１６から出力されるディーティパルスのＯＮ／ＯＦＦに応じて開閉すると共に、常にライン圧ＰＬが供給されている。そしてディーティパルスのデューティ（デューティ比）Ｄに応じたパイロット油圧Ｐｐを出力する。
【００２４】
クラッチコントロールバルブＣＣＶは、パイロット油圧Ｐｐに基づき無段階で制御されるスプール弁であり、これ自体は電子制御されない。即ちパイロット油圧Ｐｐの大きさに応じて内蔵スプールを開放側にストロークさせ、これによりライン圧ＰＬを適宜調整しクラッチ圧Ｐｃとしてクラッチ３に送り込む。こうして、結果的に、クラッチ３に供給される油圧がＥＣＵ１６によりデューティ制御されることとなる。
【００２５】
なお、クラッチソレノイドバルブＣＳＶとクラッチコントロールバルブＣＣＶとを結ぶ経路の途中にアキュムレータ１７が設けられる。
【００２６】
図３に油圧供給装置の特性線図を示す。横軸は、ＥＣＵ１６から出力されるディーティパルスのデューティＤであり、より詳しくは基本の制御周期（本実施形態では20msec）におけるソレノイドON時間の割合を示すONデューティである。本実施形態では、デューティＤが０()のときクラッチが完接されるようにしてある。これは電気系統の故障等でクラッチソレノイドバルブＣＳＶに何等通電されなくなったようなとき（所謂OFFスタックの状態）にも、クラッチを接続状態として、なんとか車両の走行を維持できるようにするためである。
【００２７】
図示するように、デューティＤが大ほど断、小ほど接である。デューティＤの値が小さくなるにつれ、クラッチコントロールバルブＣＣＶから出力されるパイロット油圧Ｐｐの値が比例的に増加し、これに伴ってクラッチに供給される油圧即ちクラッチ圧Ｐｃと、クラッチ３のトルク容量Ｔｃとが比例的に増加する傾向を示す。なおクラッチコントロールバルブＣＣＶのバルブ開度Ｖは図示上は３ポジションであるが、実際上は全開、全閉以外の中間開度（図示上のバルブ開度０mm）でスプール弁が微小ストロークし、クラッチ圧Ｐｃを連続的に変更できるものである。
【００２８】
本実施形態にはロックアップクラッチ７の制御系も存在するが、ここでは本発明に直接関係ないため説明を省略する。その油圧制御系の構成は湿式多板クラッチ３の油圧制御系と大略同様である。
【００２９】
次に、動力伝達装置を電子制御するための電子制御装置を図４を用いて説明する。前述のＥＣＵ１６にはクラッチソレノイドバルブＣＳＶの他、本装置を電子制御するために様々なスイッチやセンサが接続されている。これにはエンジン回転数を検出するためのエンジン回転センサ１８、クラッチ３の入力側の回転数即ちタービン５の回転数を検出するためのタービン回転センサ１９、変速機Ｔ／Ｍの回転数、代表的には入力副ギヤ１２の回転数を検出するための変速機回転センサ２０、及び車速を検出するための車速センサ２１が含まれる。これらのセンサは図１にも示される。特にＥＣＵ１６は変速機回転センサ２０の出力と、入力主ギヤ１１及び入力副ギヤ１２のギヤ比とから、インプットシャフト８の回転数を計算し、これをクラッチ３の出力側回転数とする。即ちクラッチ出力側回転数を検出するための手段が変速機回転センサ２０となる。
【００３０】
また、ＥＣＵ１６には、パーキングブレーキが作動中か否かを検出するためのパーキングブレーキスイッチ２２、フットブレーキが作動中か否かを検出するためのフットブレーキスイッチ２３、及び変速機のギヤポジションを検出するためのギヤポジションセンサ２４も接続される。
【００３１】
そしてＥＣＵ１６にはノブスイッチ２５も接続されている。即ち、本実施形態ではドライバーによる変速操作の開始時期を検出するため、或いはクラッチ断を開始するタイミングを決定するため、運転室のシフトレバーにおいて、レバーに対しシフトノブが僅かにシフト方向に揺動可能に取り付けられており、これらレバーとシフトノブとの間にノブスイッチ２５が設けられている。そしてドライバーによる変速操作時、レバーの動作に先立ってシフトノブが揺動すると、ノブスイッチ２５がONとなり、これを合図にクラッチ断を開始するようになっている。具体的構成は特開平１１−２３６９３１号公報に示されたものと同様である。
【００３２】
また、本実施形態の動力伝達装置には、同公報に示されたような坂道発進補助装置(HSA;Hill Start Aid)が設けられており、その装置の手動ON/OFFを行うため運転室にＨＳＡスイッチ２６が設けられ、ＨＳＡスイッチ２６がＥＣＵ１６に接続されている。
【００３３】
次に、本実施形態に係る動力伝達装置の作動及び制御方法を説明する。
【００３４】
この動力伝達装置では、エンジンＥの動力を流体継手２、湿式多板クラッチ３、変速機Ｔ／Ｍという順で伝達する。ロックアップクラッチ７は原則として発進後は常にON（接）され、停車時及び発進時にOFF（断）される。従って発進時はＡＴ車のように流体継手２のクリープを利用でき、摩擦クラッチを電子的に発進制御するものに比べ制御が簡単になると共に、走行中は流体継手２がロックアップされるのでスリップによるロスを防止できる。湿式多板クラッチ３は変速の度毎に断接される。これは通常のＭＴ車と同様である。
【００３５】
ここでロックアップクラッチ７の断接制御について詳しく述べると、ロックアップクラッチ７は比較的低車速である所定速度（本実施形態では約10km/h）以上で接とされる。正確には、ロックアップクラッチ接は、各ギヤ段においてインプットシャフト回転数が所定回転数（本実施形態では一律900rpm）以上に達すると接とされる。発進段（例えば多用される発進段である２速）で発進し、インプットシャフト回転数がその所定回転数（900rpm）に達すると、ロックアップクラッチが接とされ、このときの車速が低車速（約10km/h）である。
【００３６】
まず、車両発進時の作動、即ちガレージシフトの場合を説明する。車両がギヤニュートラル且つブレーキ（フットブレーキ及びパーキングブレーキのいずれをも含む）作動状態で停止中、ドライバーが発進しようとしてシフトレバーを発進段に操作しようとしたとする。するとシフトレバーにおいて、レバーの動作に先立ってシフトノブが揺動することによりノブスイッチ２５がONされ、これを合図にクラッチ３が分断される。そして引き続きシフトレバーが操作されることによって変速機Ｔ／Ｍが発進段にギヤインされ、これがギヤポジションセンサ２４によって検出されるとクラッチ３が接続される。この接続によってタービン５が駆動輪側から止められるので、タービン５に対しポンプ４が滑動し、クリープ力が発生するようになる。従って後はブレーキを離したりアクセルを踏み込んだりすれば車両が動き出すのである。
【００３７】
次に、車両走行中の変速時の作動、即ちシフトアップ又はダウンの場合を説明する。車両が所定ギヤ段で走行中、ドライバーが変速しようとしてシフトレバーを次の変速段に操作しようとしたとする。するとレバーの動作に先立ってシフトノブが揺動し、ノブスイッチ２５がONされ、これを合図にクラッチ３が分断される。そして引き続きシフトレバーが操作されることによって変速機Ｔ／Ｍが次の変速段にギヤインされ、これがギヤポジションセンサ２４によって検出されるとクラッチ３が接続される。これによって変速が完了する。この変速中ロックアップクラッチ７はONのままで、エンジン動力がそのままクラッチ３に伝達される。この走行中のクラッチ制御方法を図５及び図６を用いて詳述する。図５はシフトアップの場合、図６はシフトダウンの場合である。まずシフトアップの場合について説明する。
【００３８】
図５に示すように、ノブスイッチON（ｔ１）によりクラッチが完断され、シフトレバー操作により次の変速段にギヤインされるとクラッチ接続が開始される（ｔ２）。
【００３９】
まず最初は一発接制御が実行される。特に本発明に係る一発接制御は従来と異なる。即ち、クラッチ３がトルク点を越えて完接位置まで大きく接されるような開始デューティ（一発接デューティ）Ｄｓｔが、従来より短時間である待ち時間Δｔｓｔの間、ＥＣＵ１６から出力される。ここでの開始デューティＤｓｔ＝０（％）、待ち時間Δｔｓｔ＝０．１ｓｅｃである。
【００４０】
従来の一発接制御は開始デューティＤｓｔ＝約６０（％）、待ち時間Δｔｓｔ＝０．５ｓｅｃであった。開始デューティＤｓｔを約６０（％）とするのは、後述するトルク点デューティが５０％程度であり、クラッチをトルク点手前に確実に止める必要があるためであり、待ち時間Δｔｓｔを０．５ｓｅｃとするのは、上記開始デューティでクラッチの初期無効ストロークとクラッチ圧上昇とを終えるためにはこの程度の時間が必要だからである。
【００４１】
一方、本発明に係る一発接制御は従来より接側の開始デューティを従来より短時間出力する。こうするとデューティの値が接側なので、クラッチに与える油量が増大しクラッチをより速く接続できる。一方、クラッチ自体は従来同様にトルク点手前で止める必要があるため、そうなるような待ち時間Δｔｓｔが実機試験により設定される。これにより、従来と同じ一発接の態様を従来より短時間で実現でき、クラッチ接ショックを防止しつつ、クラッチ接続時間を一層短縮できるようになる。
【００４２】
特に本実施形態のように、開始デューティＤｓｔを最も接側の値（完接相当値）＝０（％）とするのが好ましい。最高速のクラッチ接続速度を得られるからである。同様に、その付近の値（例えば１０（％））とするのも好ましい。ただし、従来より接側の値であれば開始デューティＤｓｔの値は任意に選択できる。車両運転状態に基づき開始デューティＤｓｔの値をマップ等から決定するようにしても良い。待ち時間Δｔｓｔも機種に応じて設定されるため０．１ｓｅｃに限らない。この値も任意の値をとることが可能である。
【００４３】
なお、一発接制御についてはオープンループ制御となる。クラッチのトルク点は学習値であり、デューティの値をもってＥＣＵ１６に記憶される。例えば、図３に示すように、トルク容量Ｔｃｍ＝約200(Nm)を示すデューティＤ＝50()がトルク点学習値である。クラッチ等のバラツキにより破線の如くトルク容量線図がずれると、これに応じてトルク点学習値も変化する。
【００４４】
さて、クラッチ一発接制御の後はクラッチ緩接制御に移行する（ｔ３）。即ち、クラッチ３が緩接されるような緩接デューティＤｋを所定時間毎にＥＣＵ１６から出力する。ここでいう所定時間は本実施形態では制御周期Δｔ＝20msecと等しい。但し、複数回分の制御周期ｎΔｔと等しくしても良い。以下この所定時間を緩接周期という。
【００４５】
この緩接制御では、緩接周期毎の各回の緩接デューティの値が、クラッチの入出力側の回転差に基づいて決定される。クラッチ入力側回転数としてはエンジン回転センサ１８で検出されるエンジン回転数の値Ｎｅを用いる。これは走行中はロックアップクラッチ接であり、クラッチ入力側回転数＝エンジン回転数とみなせるからである。クラッチ出力側回転数としては、上述のように変速機回転センサ２０の出力とギヤ比とから計算されたインプットシャフト回転数の値Ｎｉを用いる。
【００４６】
ここではシフトアップなので、図５(d)に示すようにエンジン回転数Ｎｅの方がインプットシャフト回転数Ｎｉより高い。よって回転差ΔＮはエンジン回転数Ｎｅからインプットシャフト回転数Ｎｉを減じて計算される（ΔＮ＝Ｎｅ−Ｎｉ）。
【００４７】
図８に示すように、変速機の各ギヤ段毎に、回転差ΔＮに対するステップデューティＤｓの値がマップ形式で設定されている。このステップデューティ算出マップはＥＣＵ１６に記憶される。
【００４８】
具体的なクラッチ緩接制御の内容は以下の通りである。まず、時刻ｔ３の緩接周期で、初期値としての緩接デューティＤｋ３を出力する。この緩接デューティＤｋ３の値はトルク点学習値より僅かに接側の値である。そしてこのときの回転差ΔＮ３を計算し、現在のギヤ段とΔＮ３の値とから図８のマップに従ってステップデューティＤｓ３を決定する。そして次の制御回である時刻ｔ４の緩接周期では、前回の緩接デューティＤｋ３からステップデューティＤｓ３を減じた値を今回の緩接デューティＤｋ４とし、これをＥＣＵ１６から出力する。以下、同様に、時刻ｔn（n＝4,5,6...）の緩接周期で回転差ΔＮnを計算し、図８のマップに従ってステップデューティＤｓnを決定し、次の制御回である時刻ｔn+1の緩接周期では、前回の緩接デューティＤｋnからステップデューティＤｓnを減じて今回の緩接デューティＤｋn+1とし、これをＥＣＵ１６から出力する。このような制御を繰り返すことで少しずつクラッチが接続され、回転差ΔＮが徐々に少なくなっていく。
【００４９】
なお、ステップデューティＤｓの計算周期と制御周期Δｔとは必ずしも等しくしなくてよい。このときはステップデューティＤｓが計算される毎に緩接デューティＤｋを更新し、この更新周期が緩接周期となる。
【００５０】
こうして、所定の緩接終了条件が整ったら緩接制御を終了し、クラッチ急接制御に移行する。本実施形態の緩接終了条件は、回転差ΔＮが少ない値である150rpm以下になるか、ＥＣＵ１６から出力されるデューティがクラッチが十分接続されたとみなせる緩接終了デューティＤｅに達することである。クラッチ急接制御では、急接デューティ＝0を所定時間＝0.3sec出力する。そしてこの後クラッチ完接制御を行ってクラッチ接制御を終了する。クラッチ完接制御も同様に完接デューティ＝0を所定時間＝1sec出力するものである。
【００５１】
次に、図６及び図９によりシフトダウンの場合を説明する。シフトダウンのときもシフトアップのときと大略同様である。異なるのは、シフトダウンのときは図６(d)に示すようにインプットシャフト回転数Ｎｉの方がエンジン回転数Ｎｅより高くなるので、回転差ΔＮの計算も逆となり、回転差ΔＮがインプットシャフト回転数Ｎｉからエンジン回転数Ｎｅを減じて計算される（ΔＮ＝Ｎｉ−Ｎｅ）点である。また、ステップデューティＤｓの値がシフトアップの場合とは別個に設定され、具体的には図９に示すようなシフトダウン用のステップデューティ算出マップが別個に用意されている点である。このマップにおいてはマップ中の値がシフトダウンにより適したものとなっている。その他のクラッチ接制御の内容は前記同様であり、一発接制御も前記同様、開始デューティＤｓｔ＝０（％）を待ち時間Δｔｓｔ＝０．１ｓｅｃ出力する。
【００５２】
次に、図７及び図１０によりガレージシフトの場合を説明する。図７において、時刻ｔ１前は発進前の停車状態であり、ギヤニュートラル、ブレーキ作動状態、エンジンアイドリング、湿式多板クラッチ３は接、ロックアップクラッチ７は断で、エンジンの出力が流体継手２、湿式多板クラッチ３を介して変速機Ｔ／Ｍのカウンタシャフト１０及び主ギヤＭ１・・・まで伝達されている。これは、各副ギヤ１２・・・の回転により変速機Ｔ／Ｍ内に貯留されたミッションオイルを攪拌し、昇温させるためである。このときエンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数Ｎｔ、インプットシャフト回転数Ｎｉは全て等しい。
【００５３】
この状態から運転手により変速操作がなされると、最初にノブスイッチがONとなってクラッチが完断され（ｔ１）、これによりインプットシャフト回転数Ｎｉが落ち込み、発進段にギヤインされるとクラッチ接続が開始される（ｔ２）。ギヤインと同時にインプットシャフト８は駆動輪側からブレーキで止められるのでその回転数はゼロとなる。
【００５４】
最初の一発接制御は前記同様である。即ち、開始デューティＤｓｔ＝０（％）を一定の待ち時間Δｔｓｔ＝０．１ｓｅｃ出力する。次いで前記同様の緩接制御を実行する。緩接制御では図１０に示すガレージシフト専用のマップからステップデューティＤｓを読み込む。この緩接制御において、クラッチ接続に従い、タービン５が駆動輪側から徐々に制動されていくので、タービン回転数Ｎｔが徐々に落ち込んでいく。
【００５５】
そこで、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの回転差ΔＮｅｔ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が所定値Ｎｍ（本実施形態では３００ｒｐｍ）以上に達したら、クラッチが実質的にほぼ接続されたとみなし、緩接制御を終了し、この後前記同様のクラッチ急接制御、クラッチ完接制御を行って接続制御を終了する。
【００５６】
ところで、上記の各接続制御はクラッチオイルが常温のときのものである。これに対し、クラッチオイルが低温のときは、開始デューティＤｓｔ及び待ち時間Δｔｓｔの一方又は両方を補正するのが好ましい。
【００５７】
即ち、湿式多板クラッチ３は、クラッチオイルの油温が低いと繋がりやすくなる。これは、油温が低いとクラッチピストン２７に与えられるクラッチ圧が高くなること、クラッチプレート間のオイル粘度が高くなりトルクがより伝達されること、クラッチコントロールバルブＣＣＶやクラッチソレノイドバルブＣＳＶといった油圧回路構成部品において内部リークが少なくなり、その分クラッチへの油量が多くなること、などの理由による。なお、本実施形態では、流体継手２、ロックアップクラッチ７及び湿式多板クラッチ３の作動用及び制御用オイルは共通とされ、トルコンオイルが用いられると共に、この油温を検出するセンサ（図示せず）が具備される。このオイルと変速機のミッションオイルとは別々のものが使用される。
【００５８】
前記の例では、油温が常温であることを前提に開始デューティＤｓｔを０（％）、待ち時間Δｔｓｔを０．１ｓｅｃと決めている。しかし、低温時にも同じ値を使用すると、一発接の終了時にクラッチがつながり過ぎて接ショックが発生してしまう。
【００５９】
そこで、油温が低温のときは開始デューティＤｓｔ及び待ち時間Δｔｓｔの一方又は両方を補正するのが好ましい。図１１にガレージシフトの例を示し、この図示例では待ち時間Δｔｓｔを同一（０．１ｓｅｃ）とし、開始デューティＤｓｔのみをより断側の値である６０（％）に補正している。これによりクラッチに与えられる油量が減じられ、クラッチが繋がりやすい分クラッチの制御速度を落とし、接ショックを防止しつつ、前記同様の短時間で一発接を終えられる。これにより特に寒冷時の始動直後の発進等において好適なクラッチ接続フィーリングが得られる。クラッチ油温が０℃以下の場合に湿式多板クラッチ３のクラッチ特性が大きく変化することから、補正は油温が０℃以下の場合に行い、油温が０℃を越える場合は補正を行わず開始デューティＤｓｔを０（％）とする。なお一発接後の緩接デューティの初期値Ｄｋ３は前記同様にトルク点学習値より僅かに接側の値である。シフトアップ、シフトダウンの場合も同様の補正が可能である。
【００６０】
補正の方法はこの他にも様々な方法がある。例えば、開始デューティＤｓｔを同一とし、待ち時間Δｔｓｔをより短時間に補正することも可能である。また開始デューティＤｓｔと待ち時間Δｔｓｔとの両方をバランスさせて補正することも可能である。補正の油温しきい値も０℃以外の値を採用することが可能である。検出されたクラッチ油温に応じて、マップ等に従い、開始デューティＤｓｔ及び待ち時間Δｔｓｔの一方又は両方を補正することも可能である。
【００６１】
以上述べたように、本発明によれば、クラッチ一発接制御に際しクラッチがトルク点を越えるような従来より接側の開始デューティを従来より短時間与えるので、接ショックを防止しつつ、一発接制御の時間を短縮でき、全体としてクラッチ接続時間を一層短縮することができる。また、クラッチ油温に基づいて開始デューティ及び待ち時間の一方又は両方を補正するので、寒冷時における油温低温時にも常温時と同様のクラッチ接続状態を得られ、常に最適なクラッチ接続フィーリングを得られる。
【００６２】
なお、本発明の実施形態は上述のものに限られない。上記実施形態ではデューティ減少方向をクラッチ接続方向としたが、これは逆でも構わない。本発明にいう湿式摩擦クラッチは上記実施形態では多板式であったが、例えば単板式でも構わない。また本発明にいう流体圧は上記実施形態では油圧であったが、例えば空圧等他の流体圧でも構わない。本発明にいう変速機は、上記実施形態では常時噛み合い式マニュアル変速機であったが、例えば常時噛み合い式自動変速機（オートシフターを備えたもの）や、ＡＴ車のような遊星歯車式自動変速機でも構わない。エンジンもディーゼル、ガソリン等の種別を問わない。本発明は流体継手を併用しない動力伝達装置にも適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、クラッチ接続時間の一層の短縮を図れるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の動力伝達装置を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の実施形態に係る油圧供給装置を示す油圧回路図である。
【図３】本発明の実施形態に係る油圧供給装置の特性線図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子制御装置を示す構成図である。
【図５】本発明の実施形態に係るクラッチ接続制御の内容を示すタイムチャートで、シフトアップの場合である。
【図６】本発明の実施形態に係るクラッチ接続制御の内容を示すタイムチャートで、シフトダウンの場合である。
【図７】本発明の実施形態に係るクラッチ接続制御の内容を示すタイムチャートで、ガレージシフトの場合である。
【図８】本発明の実施形態に係るシフトアップ時のステップデューティ算出マップである。
【図９】本発明の実施形態に係るシフトダウン時のステップデューティ算出マップである。
【図１０】本発明の実施形態に係るガレージシフト時のステップデューティ算出マップである。
【図１１】本発明の実施形態に係るクラッチ接続制御の内容を示すタイムチャートで、クラッチ油温低温時におけるガレージシフトの場合である。
【符号の説明】
２流体継手
３湿式多板クラッチ
７ロックアップクラッチ
１６電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
Ｅエンジン
Ｔ／Ｍ変速機
ＣＳＶクラッチソレノイドバルブ
ＣＣＶクラッチコントロールバルブ
Ｄデューティ
Ｄｓｔ開始デューティ
Ｄｋ緩接デューティ
Δｔ制御時間
Δｔｓｔ待ち時間

Claims

湿式摩擦クラッチを断接駆動するための作動流体圧を電子コントロールユニットから出力されるデューティパルスに応じて変化させることによりクラッチを断接制御する方法であって、電子コントロールユニットにクラッチのトルク点に到達する作動流体圧に相当するトルク点デューティを学習させ、クラッチを断状態から接続するとき、最初に、上記トルク点デューティよりクラッチの接側の値である所定の開始デューティを、クラッチがトルク点手前の所定位置に達するように設定された出力時間の間、電子コントロールユニットから出力し、その後、クラッチが緩接されるような所定の緩接デューティを所定時間毎に電子コントロールユニットから出力することを特徴とするクラッチの制御方法。
上記開始デューティの値が、クラッチの完接相当又はその付近の値である請求項１記載のクラッチの制御方法。
上記開始デューティの値及び出力時間の一方又は両方が、上記作動流体の温度に基づき補正される請求項１又は２記載のクラッチの制御方法。
上記湿式摩擦クラッチが、エンジンと変速機との間であってロックアップ可能な流体継手の下流側に直列に設けられたものである請求項１乃至３いずれかに記載のクラッチの制御方法。
湿式摩擦クラッチを断接駆動するための作動流体圧を電子コントロールユニットから出力されるデューティパルスに応じて変化させることによりクラッチを断接制御する装置であって、電子コントロールユニットにクラッチのトルク点に到達する作動流体圧に相当するトルク点デューティを学習させ、クラッチを断状態から接続するとき、最初に、上記トルク点デューティよりクラッチの接側の値である所定の開始デューティを、クラッチがトルク点手前の所定位置に達するように設定された出力時間の間、電子コントロールユニットから出力し、その後、クラッチが緩接されるような所定の緩接デューティを所定時間毎に電子コントロールユニットから出力することを特徴とするクラッチの制御装置。