自動変速機システム
【課題】摩擦クラッチの強制解放の頻度を低下させ、減速中または減速後にアクセルペダルが踏み込まれたら速やかに加速を開始し得る制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関１と変速機入力軸５の間に介装された摩擦クラッチ２と、摩擦クラッチ２の締結、解放を制御する変速機コントローラ３１とを備え、変速機コントローラ３１が、車両の運転状態に応じて摩擦クラッチ２の入力側と出力側で差回転が生じるスリップ制御、及びエンジンストール防止のために車両の減速度に応じて摩擦クラッチ２を強制解放するクラッチ強制解放制御を実行する自動変速機システムにおいて、変速機コントローラ３１は、スリップ制御実行中の減速時には、クラッチ強制解放制御を実行するか否かを判断するための減速度閾値をスリップ制御非実行時よりも緩和する。
【解決手段】内燃機関１と変速機入力軸５の間に介装された摩擦クラッチ２と、摩擦クラッチ２の締結、解放を制御する変速機コントローラ３１とを備え、変速機コントローラ３１が、車両の運転状態に応じて摩擦クラッチ２の入力側と出力側で差回転が生じるスリップ制御、及びエンジンストール防止のために車両の減速度に応じて摩擦クラッチ２を強制解放するクラッチ強制解放制御を実行する自動変速機システムにおいて、変速機コントローラ３１は、スリップ制御実行中の減速時には、クラッチ強制解放制御を実行するか否かを判断するための減速度閾値をスリップ制御非実行時よりも緩和する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と変速機との間に設けた摩擦クラッチの締結・解放を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と変速機との間に摩擦クラッチを備え、摩擦クラッチの締結・解放の操作をコントローラにより制御する車両が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１では、発進時には摩擦クラッチを完全に締結させずにスリップさせる、いわゆるスリップ制御を行うことで、内燃機関のトルクを変速機へ滑らかに伝達し、減速時には車速や減速度等に応じてクラッチを強制解放することでエンジンストールを回避する制御が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１２６２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、減速度が同じ大きさであっても、摩擦クラッチが締結状態であればエンジンストールに至るが、スリップ制御中であればエンジンストールに至ることはない、という状況が生じ得る。しかし、特許文献１ではスリップ制御中であっても締結状態と同様の制御を行うので、エンジンストールに至ることがないのに摩擦クラッチを強制解放する場合がある。
【０００６】
摩擦クラッチを解放状態から締結状態またはスリップ状態、つまりトルク伝達可能な状態へ切り替えるには遅れ時間が生じる。したがって、例えば、摩擦クラッチが強制解放される程度の減速度で減速した直後に加速をする場合には、摩擦クラッチがトルク伝達可能な状態になるまではエンジン回転速度が吹け上がるだけで車両は加速しない。また、エンジン回転速度の吹け上がりを防止するためにトルク伝達可能な状態になるまでエンジン回転速度上昇を抑制すると、アクセルペダルを踏みこんでいるにもかかわらずエンジン回転速度が上昇せず、運転者にもたつき感を与えることになる。
【０００７】
すなわち、特許文献１の制御では、エンジンストールに至るおそれがないにもかかわらず摩擦クラッチを強制解放してしまい、再加速を行う場合にエンジン回転速度が吹け上がったり、運転者にもたつき感を与えたりするおそれがある。
【０００８】
また、スリップ制御は、車両発進時だけの制御ではなく、摩擦クラッチが締結された状態からの減速時にも、燃料カット領域の拡大等を目的として実行される場合がある。したがって、エンジンストールに至るおそれが無いにもかかわらず摩擦クラッチを強制解放してしまう状況は、減速時にも起こり得る。
【０００９】
そこで、本発明では、摩擦クラッチの強制解放の頻度を低下させ、減速中または減速後にアクセルペダルが踏み込まれたら速やかに加速を開始し得る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】
【００１０】
本発明の自動変速機システムは、内燃機関と変速機入力軸の間に介装された摩擦クラッチと、摩擦クラッチの締結、解放を制御する変速機コントローラと、を備える。そして、変速機コントローラが、車両の運転状態に応じて摩擦クラッチの入力側と出力側で差回転が生じるスリップ制御、及びエンジンストール防止のために車両の減速度に応じて摩擦クラッチを強制解放するクラッチ強制解放制御を実行する。さらに、変速機コントローラは、スリップ制御実行中の減速時にはクラッチ強制解放制御を実行するか否かを判断するための減速度閾値を摩擦クラッチのクラッチ容量に応じてスリップ制御非実行時よりも緩和する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スリップ制御実行中の減速時には、スリップ制御非実行時に比べて減速度閾値を緩和するので、クラッチが強制解放される機会が低減する。これにより、減速中または減速後にアクセルペダルが踏み込まれた際に、速やかに加速することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用するシステムの構成図である。
【図２】運転領域と第１クラッチの制御状態との関係を示す図である。
【図３】車速及び減速度と減速度閾値との関係の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態でＴＣＵが実行する減速度閾値の変更制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】ＴＣＵに格納されている減速度閾値マップである。
【図６】ＴＣＵが第１実施形態の制御ルーチンを実行した場合の減速度閾値及び解除ディレイ時間についてまとめた表である。
【図７】ＴＣＵが減速度閾値を緩和しない場合のタイムチャートである。
【図８】ＴＣＵが減速度閾値を緩和した場合のタイムチャートである。
【図９】第２実施形態でＴＣＵが実行する減速度閾値の変更制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】摩擦係数と差回転の関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を適用するシステムの構成を、模式的に示した図である。
【００１５】
まず、自動変速機４の構成及び制御システムについて説明する。
【００１６】
自動変速機４は、入力軸１ａから出力軸１１に至るまでの経路を２つ有する、いわゆるツインクラッチ式変速機である。
【００１７】
一方の経路は、内燃機関１の入力軸１ａと、第１変速機入力軸５と、入力軸１ａと第１変速機入力軸５との断接を行う第１クラッチ２と、第１変速機入力軸５と変速機出力軸９との間に介装された第１ギア列８と、を有する。第１ギア列８は、１速、３速、５速、リバースの４組みである。
【００１８】
他方の経路は、内燃機関１の入力軸１ａと、第２変速機入力軸６と、入力軸１ａと第２変速機入力軸６との断接を行う第２クラッチ３と、第２変速機入力軸６と変速機出力軸９との間に介装された第２ギア列７と、を有する。第２ギア列７は、２速、４速、６速の３組である。
【００１９】
変速機出力軸９の出力端部は、ファイナルギア１０を介して出力軸１１に接続されている。したがって、変速機出力軸９の回転は、ファイナルギア１０のギア比に応じた回転速度に変更されて伝達される。
【００２０】
第１クラッチ２及び第２クラッチ３は、変速機コントローラ（ＴＣＵ）３１がソレノイドバルブ２０を用いて可変制御する油圧によって作動する。
【００２１】
ＴＣＵ３１は、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）を介してエンジンコントローラー（ＥＣＭ）３０からエンジン回転速度を読み込み、その他にブレーキスイッチ３２、変速機４のレンジ信号３３、及び変速機４の作動油温センサ３４からの情報も読み込む。そして、これらの情報に基づいて、第１クラッチ２及び第２クラッチ３の締結、解放を決定し、それに応じた油圧となるようソレノイドバルブ２０を作動させる。
【００２２】
ＥＣＭ３０及びＴＣＵ３１は、いずれも中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。なお、ＥＣＭ３０及びＴＣＵ３１を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【００２３】
次に、自動変速機４の変速動作について説明する。
【００２４】
自動変速機４は、第１変速機入力軸５に１速、３速、５速のギアを有する第１ギア列８が、第２変速機入力軸６に２速、４速、６速、のギアを有する第２ギア列７が設けられているので、変速時には第１クラッチ２と第２クラッチ３を交互に締結、解放することになる。例えば、１速から２速への変速する場合には、第１ギア列８の１速ギアが係合し第１クラッチ２が締結され、かつ第２ギア列７の２速ギアが係合し第２クラッチ３が解放された状態から、第１クラッチ２を解放し、第２クラッチを締結する。２速から３速へ変速する場合には、第１ギア列８の３速ギアが係合し第１クラッチ２が解放され、第２ギア列７の２速ギアが係合し第２クラッチ３が締結された状態から、第２クラッチ３を解放し第１クラッチ２を締結する。以降、３速−６速の各変速についても同様に第１クラッチ２と第２クラッチ３の締結と解放を交互に繰り返す。
【００２５】
なお、隣り合う変速段のギアが異なるギア列に配置されているので、次の変速段のギアを予め係合させておくことができ、これにより変速動作は第１クラッチ２と第２クラッチ３の締結と解放を切り替えるだけで終了する。すなわち、一のギア列と一のクラッチでは、クラッチ解放、現在の変速段のギアの係合解除、次の変速段のギア係合、クラッチ締結、という行程が必要になるのに比べて、変速に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００２６】
次に、第１クラッチ２の制御状態と運転領域との関係について説明する。
【００２７】
図２は、運転領域と第１クラッチ２の制御状態との関係を示す図である。
【００２８】
図２のＡ領域は車両発進時を含む低速領域であり、ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２をトルク伝達可能だが完全には締結していない状態、つまり第１クラッチ２の入力側と出力側とで差回転が生じている状態とするスリップ制御を実行する。これにより、伝達されるトルクの急激な増大を防止して滑らかな発進を実現する。
【００２９】
車速が上昇して図２のＢ領域に入ると、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２が完全締結状態になるまで徐々に第１クラッチ２のトルク容量を増大させる。ここでもトルク容量を徐々に増大させることで伝達トルクの急激な増大を防止している。なお、ここでいう完全締結状態とは第１クラッチ２の差回転が無い状態のことをいうが、差回転が無視し得る程度の大きさであれば完全締結状態に含めてもよい。
【００３０】
車速がさらに上昇して図２の発進強制抜け車速を越えてＣ領域に入ると、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２が未だスリップ状態であっても直ちに完全締結状態にする。発進強制抜け車速は、運転者等に対して、第１クラッチ２を完全締結状態に切り替えたときの伝達トルクの急変による違和感を与えない程度の車速を設定する。したがって、発進強制抜け車速線を超えるときに、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２の差回転の大きさによらず、ただちに完全締結状態にする。
【００３１】
そして１−２変速線を超えるときには１速から２速への変速の為、第１クラッチ２を解放して第２クラッチ３を締結する。
【００３２】
上記のように、第１クラッチ２は、Ａ領域ではスリップ状態であり、Ｂ領域では締結状態によってスリップ状態又は完全締結状態であり、Ｃ領域では完全締結状態または解放状態となる。以下の説明において、適宜、Ａ領域とＢ領域を併せて発進領域、Ｃ領域を定常または変速領域という。
【００３３】
なお、１−２変速線より高車速側には、２−３変速線、３−４変速線、４−５変速線、５−６変速線があるが、図２では省略している。
【００３４】
一方、減速時には、ブレーキペダルを踏んでいなければ、ＴＣＵ３１はＡ領域に突入したら第１クラッチ２を徐々に解放するスリップ制御を行う。つまり、上述した発進時の制御と逆の制御を行う。ブレーキペダルを踏んでいる場合は、Ａ領域とＢ領域の境界線よりも高車速側からスリップ制御を開始する。
【００３５】
これは、第１クラッチ２を解放しないと、内燃機関１の回転速度が駆動輪の回転に引きこまれて低下し、自律運転可能な回転速度を下回ってエンジンストールしてしまうからである。
【００３６】
また、減速度の大きさによっては、図２の運転領域によらず第１クラッチ２または第２クラッチ３を強制解放する。減速度が大きくなるほどエンジン回転速度の低下速度も速くなり、また、油圧制御により駆動される第１クラッチ２又は第２クラッチ３は制御信号入力から油圧が変化するまでの応答遅れがあるので、早期に解放動作を開始しないと自律運転可能な回転速度以下になるまでに間に合わなくなるからである。なお、減速度は車速センサの検出値を用いて算出する。
【００３７】
第１クラッチ２を強制解放するのは、ブレーキスイッチ３２がオン、つまり運転者によってブレーキペダルが踏み込まれていること、及び、減速度が予め設定した減速度閾値以上であること、の２つの条件が揃った場合である。減速時にこの２つの条件が揃ったら、その減速は急減速であると判断する。
【００３８】
また、いったん急減速であると判断された場合には、減速度が予め設定した減速度閾値より小さい状態が所定時間以上継続するまで、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２の解放状態を維持するこの所定時間を「解除ディレイ時間」という。これにより、減速度閾値付近の減速度となったときに第１クラッチ２の締結、解放が頻繁に行われて運転性を損なうことを防止できる。
【００３９】
ここで、減速度閾値について説明する。
【００４０】
図３は、第１クラッチ２が完全締結状態の場合における、車速及び減速度と減速度閾値との関係の一例を示す図である。縦軸の減速度は、図中下側に行くほど減速度が大きい、つまり急激に減速することになる。
【００４１】
図３の実線は減速度閾値、一点鎖線は油圧応答遅れを考慮して算出されたエンジンストール回避可能限界線である。図３の２点鎖線は、無段変速機の低車速域でのクラッチ解放閾値を基に適合により求めた、低車速領域用のクラッチ解放閾値である。エンジンストール回避可能限界線によれば、低車速領域ではクラッチ解放の閾値となる減速度も小さくなり、頻繁にクラッチ解放が行われることとなるので、これを回避するために、低車速領域では車速によらず一定の閾値とする。具体的には、本実施形態と同様に低回転速度域でクラッチ解放の頻発が問題となる無段変速機のクラッチ解放閾値を基にして、適合により求める。また、図３の斜線を付した領域は、理論上発生し得ない大きさの減速度である。
【００４２】
図３に示すように、減速度閾値は、理論上発生し得ない減速度領域の境界線と、エンジンストール回避可能限界線と、低回転速度域でのクラッチ解放の頻発を防止するためのクラッチ解放閾値とを組み合わせたものである。すなわち、減速度閾値は、車速がゼロからＶ１までの領域はクラッチ解放の頻発を防止するためのクラッチ解放閾値、車速Ｖ１からＶ２までの領域はエンスト回避可能限界線、車速Ｖ２以上は理論上発生し得ない減速度領域との境界線となる。
【００４３】
減速度が上記のような減速度閾値より大きい場合には、第１クラッチ２を強制解放するが、図３においては車速Ｖ２以上であれば第１クラッチ２が強制解放されることはない。
【００４４】
ところで、図３は第１クラッチ２が完全締結状態であることを前提としているが、スリップ制御中であれば、図３の減速度閾値より大きな減速度であっても、エンジンストールに至らない場合もあり得る。第１クラッチ２がスリップする分だけ、内燃機関１の回転速度が駆動輪の回転に引き込まれにくくなるからである。
【００４５】
しかしながら、従来はスリップ制御中か否かによらず、完全締結状態を前提とした減速度閾値を用いてクラッチ解放の要否を決定していたので、クラッチを解放する必要が無い状況であっても解放する場合があった。そして、いったんクラッチ解放すると、上述したように再締結までには所定の時間を要するので、その間はアクセルペダルを踏み込んでも再加速ができないという問題が生じていた。
【００４６】
そこで、ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２を強制解放するか否かの判断に用いる減速度閾値を、第１クラッチ２が完全締結状態かスリップ状態かによって変化させることとする。
【００４７】
なお、スリップ制御中における第１クラッチ２の内燃機関側の部材の運動方程式は式（１）のように表される。
【００４８】
Ｉｅ×ｄ（Ｎｅ）／ｄｔ＝Ｔｅ−Ｔｃｌ ・・・（１）
Ｉｅ：内燃機関１のクランクシャフトの回転慣性モーメント
Ｎｅ：内燃機関１の回転速度
Ｔｅ：内燃機関１のトルク
Ｔｃｌ：第１クラッチ２のクラッチ容量
【００４９】
すなわち、スリップ制御中に内燃機関１の回転速度を引き下げる力は、車両の減速度には依らず、クラッチ容量にのみ依存し、クラッチ容量が小さいほど内燃機関１の回転速度を引き下げる力が小さくなる。
【００５０】
したがって、例えば図３の楕円で囲んだ領域のように、車速が低いためにクラッチ容量が小さい領域であれば、完全締結している場合に比べて大きな減速度まで第１クラッチ２を強制解放しなくても、エンジンストールに至らない場合がある。すなわち、クラッチ強制解放するか否かの判断用の減速度閾値を、完全締結時よりも緩和してもエンジンストールに至らない場合がある。
【００５１】
そこで、以下に説明するように、クラッチ強制解放するか否かの判断用の減速度閾値を緩和できるか否かを判定し、緩和できる場合には減速度閾値を変更することで、不必要なクラッチ強制解放を防止し、上述した再加速性が悪化するという問題を解決する。
【００５２】
図４は、ＴＣＵ３１が実行する減速度閾値の変更制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、一定の間隔、例えば１０ミリ秒間隔、で繰り返し実行される。
【００５３】
ステップＳ１１０で、ＴＣＵ３１は運転状態を読み込む。ここでいう運転状態とは、車速、アクセル開度、自動変速機４の変速段、第１クラッチ２の差回転である。
【００５４】
ステップＳ１２０で、ＴＣＵ３１は車速、アクセル開度、差回転に基づいて、現在スリップ制御中であるか否かを判断する。具体的には、車速とアクセル開度に基づいて、現在、図２のいずれの領域にいるかを判断し、Ａ領域であればスリップ状態であると判断する。Ｂ領域の場合は、さらに第１クラッチ２の差回転に基づいてスリップ制御中か否かを判断する。Ｃ領域の場合はスリップ制御中ではないと判断する。
【００５５】
ステップＳ１３０で、ＴＣＵ３１は現在の車速が予め設定した所定速度以上であるか否かを判定する。ここで用いる所定速度は、図２のＡ領域とＢ領域の境界となる車速であり、例えば、内燃機関１がアイドル回転速度で運転している場合の車速である。すなわち、ＴＣＵ３１は、現在アイドル回転速度より低回転速度のＡ領域なのかアイドル回転速度以上のＢ領域なのかを判定する。Ｂ領域の場合はステップＳ１４０の処理を実行し、Ａ領域の場合はステップＳ１７０の処理を実行する。なお、内燃機関１がアイドル回転速度か否かを車速から判断するのは、一般的な自動変速機の変速線を設定する際の考え方と同様である。
【００５６】
ステップＳ１４０で、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２のクラッチ容量の変化速度が閾値以下であるか否かを判定する。クラッチ容量の変化速度は、ＴＣＵ３１が内燃機関１の回転速度に応じて設定するクラッチ油圧指示値を時間微分して求める。なお、クラッチ油圧指示値は内燃機関１の回転速度をパラメータとし、回転速度が高くなるほど大きな値になる。
【００５７】
閾値は、内燃機関１の回転速度変化が上昇から低下に転じることで、クラッチ油圧指示値も上昇から低下に転じた場合の、実際のクラッチ締結油圧のオーバーシュート量に基づいて設定する。すなわち、オーバーシュートしても第１クラッチ２が完全締結状態にならない程度のクラッチ容量の変化速度を閾値として設定する。
【００５８】
ＴＣＵ３１は、ステップＳ１４０の判定の結果、クラッチ容量が閾値より小さければ、後述するステップＳ１５０で減速度閾値を緩和し、大きければ後述するステップＳ１６０で減速度閾値の緩和を禁止する。
【００５９】
すなわち、例えば高回転速度域での加速中に急減速を開始する場合のように、クラッチ油圧指示値が大きく、かつ上昇している状態から低下に転じると、実際のクラッチ締結油圧がオーバーシュートして第１クラッチ２が完全締結状態になるおそれがある。そして、オーバーシュートにより完全締結状態になると、内燃機関１の回転速度は急減速する駆動輪の回転に引き込まれてエンジンストールに至るおそれがある。そこで、クラッチ容量変化速度が閾値より小さい、すなわち実際のクラッチ締結油圧がオーバーシュートしてもエンジンストールに至るおそれが無い場合のみ減速度閾値の緩和を許可する。
【００６０】
ステップＳ１５０で、ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２を強制解放するか否かの閾値である減速度閾値を、図５に示すマップに基づいて緩和する。さらに、解除ディレイ時間を完全締結状態の場合より短縮する。
【００６１】
図５は、ＴＣＵ３１に格納されている減速度閾値マップである。横軸はクラッチ容量変化量、縦軸は減速度閾値である。図５に示すように、クラッチ容量変化速度が小さくなるほど、減速度閾値は大きくなっている。つまり、クラッチ容量変化速度が小さくなるほど、第１クラッチ２は、より大きな減速度まで強制解放されなくなる。
【００６２】
ステップＳ１６０で、ＴＣＵ３１は減速度閾値の緩和を禁止する。つまり、ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２が完全締結状態の場合と同様の減速度閾値に基づいて、第１クラッチ２を強制解放するか否かを判断する。そして、解除ディレイ時間の短縮も禁止する。
【００６３】
一方、ステップＳ１７０で、ＴＣＵ３１はステップＳ１４０と同様にクラッチ容量変化速度が閾値以下であるか否かの判定を行い、閾値以下の場合はステップＳ１８０の処理を実行し、閾値より大きい場合はステップＳ１６０の処理を実行する。
【００６４】
ステップＳ１８０で、ＴＣＵ３１はステップＳ１５０と同様に第１クラッチ２の減速度閾値を緩和し、かつ、解除ディレイ時間を短縮する。
【００６５】
なお、ステップＳ１８０では、減速度閾値をクリアして、強制解放しないようにしてもよい。ステップＳ１７０、Ｓ１８０は、必ずスリップ制御を行い、かつクラッチ油圧指示値が小さいＡ領域の場合の処理なので、強制解放しなくてもエンジンストールに至ることがないためである。また、同様の理由により、ステップＳ１７０を省略して、Ａ領域であれば常に減速度閾値を緩和またはクリアするようにしてもよい。
【００６６】
図６は、上記制御ルーチンを実行後の減速度閾値及び解除ディレイ時間についてまとめたものである。なお、図６は、スリップ制御領域の各境界部分にヒステリシスを設けて、そこでは処理を行わないものとした場合について示している。
【００６７】
図６に示すように、スリップ制御中の場合には、クラッチ容量変化速度が閾値より小さければ減速度閾値を緩和し、かつ解除ディレイ時間を短縮するが、閾値より大きい場合及びスリップ制御中でない場合には、減速度閾値及び解除ディレイ時間は完全締結状態のままのままとなる。
【００６８】
次に、上記制御ルーチンを実行して減速度閾値を緩和した場合の効果について説明する。
【００６９】
図７は減速度閾値を緩和しない場合についてのタイムチャート、図８は上記制御ルーチンによって減速度閾値が緩和される場合についてのタームチャートである。
【００７０】
いずれも、時刻ｔ１でブレーキペダルが踏み込んで減速を開始し、時刻ｔ３でブレーキペダルを離し、時刻ｔ４でアクセルペダルを踏み込んでいる。
【００７１】
図７では、時刻ｔ１でブレーキペダルを踏み込むと、第１クラッチ２の回転速度及び車速が低下し始め、ブレーキスイッチオンかつ減速度が所定以上というクラッチ強制解放の条件が成立した時刻ｔ２で、第１クラッチ２を強制解放する。その後、時刻ｔ３でブレーキスイッチがオフになって減速度が小さくなっても、解除ディレイ時間が経過するまでは第１クラッチ２は解放されたままである。このため、解除ディレイ時間中の時刻ｔ４でアクセルペダルを踏み込んでも、クラッチ回転速度及び車速は低下し続け、解除ディレイ時間が経過してから加速を始めている。
【００７２】
これに対して図８では、減速度閾値が緩和されたことにより、第１クラッチ２は時刻ｔ２で強制解放されない。したがって、時刻ｔ４でアクセルペダルが踏み込まれたら、直ちに加速を開始している。
【００７３】
このように、クラッチ強制解放をしなくてもエンジンストールに至らない場合には減速度閾値を緩和することで、減速状態から加速状態へ移行する際に、速やかに加速を開始することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば次の効果が得られる。
【００７５】
（１）ＴＣＵ３１は、スリップ制御実行中の減速時には、クラッチ強制解放制御を実行するか否かを判断するための減速度閾値をスリップ制御非実行時よりも緩和、またはクラッチ強制解放を禁止するので、不必要にクラッチを強制解放する機会を低減できる。これによりアクセルを踏み込まれた際に速やかに加速を開始できる。
【００７６】
（２）ＴＣＵ３１は、減速度閾値を第１クラッチ２のクラッチ容量に応じて緩和する。スリップ制御中に内燃機関１の回転速度を引き下げる力は、クラッチ容量にのみ依存するので、クラッチ容量に応じて減速度閾値を緩和することで、的確な減速度閾値を設定することができる。
【００７７】
（３）ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２の回転速度が内燃機関１のアイドル回転速度相当以下の必ずスリップ制御を実行する領域では、減速度閾値を緩和するので、不必要に第１クラッチ２を強制解放する機会を確実に低減することができる。
【００７８】
（４）ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２の回転速度を車速に基づいて検知する。具体的には自動変速機４の変速制御に用いる変速線と同様の考え方で、車速から第１クラッチ２の回転速度を推定する。これにより、簡便な方法で第１クラッチ２の回転速度を検知することができる。
【００７９】
（第２実施形態）
本実施形態は、適用するシステムは第１実施形態と同様であり、クラッチを強制解放しなくてもエンジンストールに至るおそれが無い場合に減速度閾値を緩和することも同様である。ただし、減速度閾値を緩和するか否かを判定する制御ルーチンの一部が異なる。以下、フローチャートを参照して具体的に説明する。
【００８０】
図９は、本実施形態でＴＣＵ３１が実行する減速度閾値の変更制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００８１】
ステップＳ２４０及びステップＳ２７０以外は図４のフローチャートと同様なので説明を省略する。
【００８２】
ステップＳ２４０及びステップＳ２７０では、第１クラッチ２の入力側と出力側の回転速度の差、つまり差回転が予め設定した閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きい場合は減速度閾値を緩和し、閾値より小さい場合は減速度閾値の緩和を禁止している。ここで用いる閾値は、第１クラッチ２の摩擦係数が差回転によらず一定となる範囲内で設定する。図１０は摩擦係数と差回転との関係を示す図であり、縦軸は摩擦係数、横軸は差回転である。摩擦係数は、差回転が小さい領域では差回転に比例して増大するが、所定の差回転を超えると差回転によらずほぼ一定となる特性がある。そこで、例えば、摩擦係数がほぼ一定となる差回転の下限付近の値を閾値として設定する。
【００８３】
クラッチ容量は摩擦係数に依存し、摩擦係数は図１０に示すように差回転に応じて変化するので、図４のステップＳ１４０及びＳ１７０におけるクラッチ容量の変化速度に代えて、差回転を用いて判定しても、同様の効果が得られる。
【００８４】
なお、クラッチ容量の変化速度を用いて判定する場合には、クラッチ油圧指示値の変化量を演算し、さらにそれを時間微分する必要があるので、演算が複雑化するおそれがある。これに対して、差回転を用いて判定する場合には、第１クラッチ２の入力側と出力側の回転速度を検出し、その差分を求めるだけで済むので、演算を簡略化できる。
【００８５】
以上により本実施形態では、第１実施形態と同様の効果に加えて、さらに、第１クラッチ２の差回転を用いて、減速判定閾値を緩和するか否か、及び緩和量を決定するので、演算負荷を軽減できるという効果も得られる。
【００８６】
なお、上述した説明では、自動変速機４として、いわゆるツインクラッチ式変速機を挙げて説明したが、これに限られるわけではない。クラッチの断接動作を、油圧アクチュエータ等を用いて行うものであれば適用可能である。
【００８７】
また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
１ 内燃機関
２ 第１クラッチ
３ 第２クラッチ
４ 自動変速機
５ 第１変速機入力軸
６ 第２変速機入力軸
７ 第２ギア列
８ 第１ギア列
９ 変速機出力軸
１０ ファイナルギア
１１ 出力軸
２０ ソレノイドバルブ
３０ エンジンコントローラー（ＥＣＭ）
３１ 変速機コントローラ（ＴＣＵ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と変速機との間に設けた摩擦クラッチの締結・解放を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と変速機との間に摩擦クラッチを備え、摩擦クラッチの締結・解放の操作をコントローラにより制御する車両が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１では、発進時には摩擦クラッチを完全に締結させずにスリップさせる、いわゆるスリップ制御を行うことで、内燃機関のトルクを変速機へ滑らかに伝達し、減速時には車速や減速度等に応じてクラッチを強制解放することでエンジンストールを回避する制御が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１２６２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、減速度が同じ大きさであっても、摩擦クラッチが締結状態であればエンジンストールに至るが、スリップ制御中であればエンジンストールに至ることはない、という状況が生じ得る。しかし、特許文献１ではスリップ制御中であっても締結状態と同様の制御を行うので、エンジンストールに至ることがないのに摩擦クラッチを強制解放する場合がある。
【０００６】
摩擦クラッチを解放状態から締結状態またはスリップ状態、つまりトルク伝達可能な状態へ切り替えるには遅れ時間が生じる。したがって、例えば、摩擦クラッチが強制解放される程度の減速度で減速した直後に加速をする場合には、摩擦クラッチがトルク伝達可能な状態になるまではエンジン回転速度が吹け上がるだけで車両は加速しない。また、エンジン回転速度の吹け上がりを防止するためにトルク伝達可能な状態になるまでエンジン回転速度上昇を抑制すると、アクセルペダルを踏みこんでいるにもかかわらずエンジン回転速度が上昇せず、運転者にもたつき感を与えることになる。
【０００７】
すなわち、特許文献１の制御では、エンジンストールに至るおそれがないにもかかわらず摩擦クラッチを強制解放してしまい、再加速を行う場合にエンジン回転速度が吹け上がったり、運転者にもたつき感を与えたりするおそれがある。
【０００８】
また、スリップ制御は、車両発進時だけの制御ではなく、摩擦クラッチが締結された状態からの減速時にも、燃料カット領域の拡大等を目的として実行される場合がある。したがって、エンジンストールに至るおそれが無いにもかかわらず摩擦クラッチを強制解放してしまう状況は、減速時にも起こり得る。
【０００９】
そこで、本発明では、摩擦クラッチの強制解放の頻度を低下させ、減速中または減速後にアクセルペダルが踏み込まれたら速やかに加速を開始し得る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】
【００１０】
本発明の自動変速機システムは、内燃機関と変速機入力軸の間に介装された摩擦クラッチと、摩擦クラッチの締結、解放を制御する変速機コントローラと、を備える。そして、変速機コントローラが、車両の運転状態に応じて摩擦クラッチの入力側と出力側で差回転が生じるスリップ制御、及びエンジンストール防止のために車両の減速度に応じて摩擦クラッチを強制解放するクラッチ強制解放制御を実行する。さらに、変速機コントローラは、スリップ制御実行中の減速時にはクラッチ強制解放制御を実行するか否かを判断するための減速度閾値を摩擦クラッチのクラッチ容量に応じてスリップ制御非実行時よりも緩和する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スリップ制御実行中の減速時には、スリップ制御非実行時に比べて減速度閾値を緩和するので、クラッチが強制解放される機会が低減する。これにより、減速中または減速後にアクセルペダルが踏み込まれた際に、速やかに加速することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用するシステムの構成図である。
【図２】運転領域と第１クラッチの制御状態との関係を示す図である。
【図３】車速及び減速度と減速度閾値との関係の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態でＴＣＵが実行する減速度閾値の変更制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】ＴＣＵに格納されている減速度閾値マップである。
【図６】ＴＣＵが第１実施形態の制御ルーチンを実行した場合の減速度閾値及び解除ディレイ時間についてまとめた表である。
【図７】ＴＣＵが減速度閾値を緩和しない場合のタイムチャートである。
【図８】ＴＣＵが減速度閾値を緩和した場合のタイムチャートである。
【図９】第２実施形態でＴＣＵが実行する減速度閾値の変更制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】摩擦係数と差回転の関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を適用するシステムの構成を、模式的に示した図である。
【００１５】
まず、自動変速機４の構成及び制御システムについて説明する。
【００１６】
自動変速機４は、入力軸１ａから出力軸１１に至るまでの経路を２つ有する、いわゆるツインクラッチ式変速機である。
【００１７】
一方の経路は、内燃機関１の入力軸１ａと、第１変速機入力軸５と、入力軸１ａと第１変速機入力軸５との断接を行う第１クラッチ２と、第１変速機入力軸５と変速機出力軸９との間に介装された第１ギア列８と、を有する。第１ギア列８は、１速、３速、５速、リバースの４組みである。
【００１８】
他方の経路は、内燃機関１の入力軸１ａと、第２変速機入力軸６と、入力軸１ａと第２変速機入力軸６との断接を行う第２クラッチ３と、第２変速機入力軸６と変速機出力軸９との間に介装された第２ギア列７と、を有する。第２ギア列７は、２速、４速、６速の３組である。
【００１９】
変速機出力軸９の出力端部は、ファイナルギア１０を介して出力軸１１に接続されている。したがって、変速機出力軸９の回転は、ファイナルギア１０のギア比に応じた回転速度に変更されて伝達される。
【００２０】
第１クラッチ２及び第２クラッチ３は、変速機コントローラ（ＴＣＵ）３１がソレノイドバルブ２０を用いて可変制御する油圧によって作動する。
【００２１】
ＴＣＵ３１は、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）を介してエンジンコントローラー（ＥＣＭ）３０からエンジン回転速度を読み込み、その他にブレーキスイッチ３２、変速機４のレンジ信号３３、及び変速機４の作動油温センサ３４からの情報も読み込む。そして、これらの情報に基づいて、第１クラッチ２及び第２クラッチ３の締結、解放を決定し、それに応じた油圧となるようソレノイドバルブ２０を作動させる。
【００２２】
ＥＣＭ３０及びＴＣＵ３１は、いずれも中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。なお、ＥＣＭ３０及びＴＣＵ３１を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【００２３】
次に、自動変速機４の変速動作について説明する。
【００２４】
自動変速機４は、第１変速機入力軸５に１速、３速、５速のギアを有する第１ギア列８が、第２変速機入力軸６に２速、４速、６速、のギアを有する第２ギア列７が設けられているので、変速時には第１クラッチ２と第２クラッチ３を交互に締結、解放することになる。例えば、１速から２速への変速する場合には、第１ギア列８の１速ギアが係合し第１クラッチ２が締結され、かつ第２ギア列７の２速ギアが係合し第２クラッチ３が解放された状態から、第１クラッチ２を解放し、第２クラッチを締結する。２速から３速へ変速する場合には、第１ギア列８の３速ギアが係合し第１クラッチ２が解放され、第２ギア列７の２速ギアが係合し第２クラッチ３が締結された状態から、第２クラッチ３を解放し第１クラッチ２を締結する。以降、３速−６速の各変速についても同様に第１クラッチ２と第２クラッチ３の締結と解放を交互に繰り返す。
【００２５】
なお、隣り合う変速段のギアが異なるギア列に配置されているので、次の変速段のギアを予め係合させておくことができ、これにより変速動作は第１クラッチ２と第２クラッチ３の締結と解放を切り替えるだけで終了する。すなわち、一のギア列と一のクラッチでは、クラッチ解放、現在の変速段のギアの係合解除、次の変速段のギア係合、クラッチ締結、という行程が必要になるのに比べて、変速に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００２６】
次に、第１クラッチ２の制御状態と運転領域との関係について説明する。
【００２７】
図２は、運転領域と第１クラッチ２の制御状態との関係を示す図である。
【００２８】
図２のＡ領域は車両発進時を含む低速領域であり、ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２をトルク伝達可能だが完全には締結していない状態、つまり第１クラッチ２の入力側と出力側とで差回転が生じている状態とするスリップ制御を実行する。これにより、伝達されるトルクの急激な増大を防止して滑らかな発進を実現する。
【００２９】
車速が上昇して図２のＢ領域に入ると、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２が完全締結状態になるまで徐々に第１クラッチ２のトルク容量を増大させる。ここでもトルク容量を徐々に増大させることで伝達トルクの急激な増大を防止している。なお、ここでいう完全締結状態とは第１クラッチ２の差回転が無い状態のことをいうが、差回転が無視し得る程度の大きさであれば完全締結状態に含めてもよい。
【００３０】
車速がさらに上昇して図２の発進強制抜け車速を越えてＣ領域に入ると、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２が未だスリップ状態であっても直ちに完全締結状態にする。発進強制抜け車速は、運転者等に対して、第１クラッチ２を完全締結状態に切り替えたときの伝達トルクの急変による違和感を与えない程度の車速を設定する。したがって、発進強制抜け車速線を超えるときに、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２の差回転の大きさによらず、ただちに完全締結状態にする。
【００３１】
そして１−２変速線を超えるときには１速から２速への変速の為、第１クラッチ２を解放して第２クラッチ３を締結する。
【００３２】
上記のように、第１クラッチ２は、Ａ領域ではスリップ状態であり、Ｂ領域では締結状態によってスリップ状態又は完全締結状態であり、Ｃ領域では完全締結状態または解放状態となる。以下の説明において、適宜、Ａ領域とＢ領域を併せて発進領域、Ｃ領域を定常または変速領域という。
【００３３】
なお、１−２変速線より高車速側には、２−３変速線、３−４変速線、４−５変速線、５−６変速線があるが、図２では省略している。
【００３４】
一方、減速時には、ブレーキペダルを踏んでいなければ、ＴＣＵ３１はＡ領域に突入したら第１クラッチ２を徐々に解放するスリップ制御を行う。つまり、上述した発進時の制御と逆の制御を行う。ブレーキペダルを踏んでいる場合は、Ａ領域とＢ領域の境界線よりも高車速側からスリップ制御を開始する。
【００３５】
これは、第１クラッチ２を解放しないと、内燃機関１の回転速度が駆動輪の回転に引きこまれて低下し、自律運転可能な回転速度を下回ってエンジンストールしてしまうからである。
【００３６】
また、減速度の大きさによっては、図２の運転領域によらず第１クラッチ２または第２クラッチ３を強制解放する。減速度が大きくなるほどエンジン回転速度の低下速度も速くなり、また、油圧制御により駆動される第１クラッチ２又は第２クラッチ３は制御信号入力から油圧が変化するまでの応答遅れがあるので、早期に解放動作を開始しないと自律運転可能な回転速度以下になるまでに間に合わなくなるからである。なお、減速度は車速センサの検出値を用いて算出する。
【００３７】
第１クラッチ２を強制解放するのは、ブレーキスイッチ３２がオン、つまり運転者によってブレーキペダルが踏み込まれていること、及び、減速度が予め設定した減速度閾値以上であること、の２つの条件が揃った場合である。減速時にこの２つの条件が揃ったら、その減速は急減速であると判断する。
【００３８】
また、いったん急減速であると判断された場合には、減速度が予め設定した減速度閾値より小さい状態が所定時間以上継続するまで、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２の解放状態を維持するこの所定時間を「解除ディレイ時間」という。これにより、減速度閾値付近の減速度となったときに第１クラッチ２の締結、解放が頻繁に行われて運転性を損なうことを防止できる。
【００３９】
ここで、減速度閾値について説明する。
【００４０】
図３は、第１クラッチ２が完全締結状態の場合における、車速及び減速度と減速度閾値との関係の一例を示す図である。縦軸の減速度は、図中下側に行くほど減速度が大きい、つまり急激に減速することになる。
【００４１】
図３の実線は減速度閾値、一点鎖線は油圧応答遅れを考慮して算出されたエンジンストール回避可能限界線である。図３の２点鎖線は、無段変速機の低車速域でのクラッチ解放閾値を基に適合により求めた、低車速領域用のクラッチ解放閾値である。エンジンストール回避可能限界線によれば、低車速領域ではクラッチ解放の閾値となる減速度も小さくなり、頻繁にクラッチ解放が行われることとなるので、これを回避するために、低車速領域では車速によらず一定の閾値とする。具体的には、本実施形態と同様に低回転速度域でクラッチ解放の頻発が問題となる無段変速機のクラッチ解放閾値を基にして、適合により求める。また、図３の斜線を付した領域は、理論上発生し得ない大きさの減速度である。
【００４２】
図３に示すように、減速度閾値は、理論上発生し得ない減速度領域の境界線と、エンジンストール回避可能限界線と、低回転速度域でのクラッチ解放の頻発を防止するためのクラッチ解放閾値とを組み合わせたものである。すなわち、減速度閾値は、車速がゼロからＶ１までの領域はクラッチ解放の頻発を防止するためのクラッチ解放閾値、車速Ｖ１からＶ２までの領域はエンスト回避可能限界線、車速Ｖ２以上は理論上発生し得ない減速度領域との境界線となる。
【００４３】
減速度が上記のような減速度閾値より大きい場合には、第１クラッチ２を強制解放するが、図３においては車速Ｖ２以上であれば第１クラッチ２が強制解放されることはない。
【００４４】
ところで、図３は第１クラッチ２が完全締結状態であることを前提としているが、スリップ制御中であれば、図３の減速度閾値より大きな減速度であっても、エンジンストールに至らない場合もあり得る。第１クラッチ２がスリップする分だけ、内燃機関１の回転速度が駆動輪の回転に引き込まれにくくなるからである。
【００４５】
しかしながら、従来はスリップ制御中か否かによらず、完全締結状態を前提とした減速度閾値を用いてクラッチ解放の要否を決定していたので、クラッチを解放する必要が無い状況であっても解放する場合があった。そして、いったんクラッチ解放すると、上述したように再締結までには所定の時間を要するので、その間はアクセルペダルを踏み込んでも再加速ができないという問題が生じていた。
【００４６】
そこで、ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２を強制解放するか否かの判断に用いる減速度閾値を、第１クラッチ２が完全締結状態かスリップ状態かによって変化させることとする。
【００４７】
なお、スリップ制御中における第１クラッチ２の内燃機関側の部材の運動方程式は式（１）のように表される。
【００４８】
Ｉｅ×ｄ（Ｎｅ）／ｄｔ＝Ｔｅ−Ｔｃｌ ・・・（１）
Ｉｅ：内燃機関１のクランクシャフトの回転慣性モーメント
Ｎｅ：内燃機関１の回転速度
Ｔｅ：内燃機関１のトルク
Ｔｃｌ：第１クラッチ２のクラッチ容量
【００４９】
すなわち、スリップ制御中に内燃機関１の回転速度を引き下げる力は、車両の減速度には依らず、クラッチ容量にのみ依存し、クラッチ容量が小さいほど内燃機関１の回転速度を引き下げる力が小さくなる。
【００５０】
したがって、例えば図３の楕円で囲んだ領域のように、車速が低いためにクラッチ容量が小さい領域であれば、完全締結している場合に比べて大きな減速度まで第１クラッチ２を強制解放しなくても、エンジンストールに至らない場合がある。すなわち、クラッチ強制解放するか否かの判断用の減速度閾値を、完全締結時よりも緩和してもエンジンストールに至らない場合がある。
【００５１】
そこで、以下に説明するように、クラッチ強制解放するか否かの判断用の減速度閾値を緩和できるか否かを判定し、緩和できる場合には減速度閾値を変更することで、不必要なクラッチ強制解放を防止し、上述した再加速性が悪化するという問題を解決する。
【００５２】
図４は、ＴＣＵ３１が実行する減速度閾値の変更制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、一定の間隔、例えば１０ミリ秒間隔、で繰り返し実行される。
【００５３】
ステップＳ１１０で、ＴＣＵ３１は運転状態を読み込む。ここでいう運転状態とは、車速、アクセル開度、自動変速機４の変速段、第１クラッチ２の差回転である。
【００５４】
ステップＳ１２０で、ＴＣＵ３１は車速、アクセル開度、差回転に基づいて、現在スリップ制御中であるか否かを判断する。具体的には、車速とアクセル開度に基づいて、現在、図２のいずれの領域にいるかを判断し、Ａ領域であればスリップ状態であると判断する。Ｂ領域の場合は、さらに第１クラッチ２の差回転に基づいてスリップ制御中か否かを判断する。Ｃ領域の場合はスリップ制御中ではないと判断する。
【００５５】
ステップＳ１３０で、ＴＣＵ３１は現在の車速が予め設定した所定速度以上であるか否かを判定する。ここで用いる所定速度は、図２のＡ領域とＢ領域の境界となる車速であり、例えば、内燃機関１がアイドル回転速度で運転している場合の車速である。すなわち、ＴＣＵ３１は、現在アイドル回転速度より低回転速度のＡ領域なのかアイドル回転速度以上のＢ領域なのかを判定する。Ｂ領域の場合はステップＳ１４０の処理を実行し、Ａ領域の場合はステップＳ１７０の処理を実行する。なお、内燃機関１がアイドル回転速度か否かを車速から判断するのは、一般的な自動変速機の変速線を設定する際の考え方と同様である。
【００５６】
ステップＳ１４０で、ＴＣＵ３１は第１クラッチ２のクラッチ容量の変化速度が閾値以下であるか否かを判定する。クラッチ容量の変化速度は、ＴＣＵ３１が内燃機関１の回転速度に応じて設定するクラッチ油圧指示値を時間微分して求める。なお、クラッチ油圧指示値は内燃機関１の回転速度をパラメータとし、回転速度が高くなるほど大きな値になる。
【００５７】
閾値は、内燃機関１の回転速度変化が上昇から低下に転じることで、クラッチ油圧指示値も上昇から低下に転じた場合の、実際のクラッチ締結油圧のオーバーシュート量に基づいて設定する。すなわち、オーバーシュートしても第１クラッチ２が完全締結状態にならない程度のクラッチ容量の変化速度を閾値として設定する。
【００５８】
ＴＣＵ３１は、ステップＳ１４０の判定の結果、クラッチ容量が閾値より小さければ、後述するステップＳ１５０で減速度閾値を緩和し、大きければ後述するステップＳ１６０で減速度閾値の緩和を禁止する。
【００５９】
すなわち、例えば高回転速度域での加速中に急減速を開始する場合のように、クラッチ油圧指示値が大きく、かつ上昇している状態から低下に転じると、実際のクラッチ締結油圧がオーバーシュートして第１クラッチ２が完全締結状態になるおそれがある。そして、オーバーシュートにより完全締結状態になると、内燃機関１の回転速度は急減速する駆動輪の回転に引き込まれてエンジンストールに至るおそれがある。そこで、クラッチ容量変化速度が閾値より小さい、すなわち実際のクラッチ締結油圧がオーバーシュートしてもエンジンストールに至るおそれが無い場合のみ減速度閾値の緩和を許可する。
【００６０】
ステップＳ１５０で、ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２を強制解放するか否かの閾値である減速度閾値を、図５に示すマップに基づいて緩和する。さらに、解除ディレイ時間を完全締結状態の場合より短縮する。
【００６１】
図５は、ＴＣＵ３１に格納されている減速度閾値マップである。横軸はクラッチ容量変化量、縦軸は減速度閾値である。図５に示すように、クラッチ容量変化速度が小さくなるほど、減速度閾値は大きくなっている。つまり、クラッチ容量変化速度が小さくなるほど、第１クラッチ２は、より大きな減速度まで強制解放されなくなる。
【００６２】
ステップＳ１６０で、ＴＣＵ３１は減速度閾値の緩和を禁止する。つまり、ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２が完全締結状態の場合と同様の減速度閾値に基づいて、第１クラッチ２を強制解放するか否かを判断する。そして、解除ディレイ時間の短縮も禁止する。
【００６３】
一方、ステップＳ１７０で、ＴＣＵ３１はステップＳ１４０と同様にクラッチ容量変化速度が閾値以下であるか否かの判定を行い、閾値以下の場合はステップＳ１８０の処理を実行し、閾値より大きい場合はステップＳ１６０の処理を実行する。
【００６４】
ステップＳ１８０で、ＴＣＵ３１はステップＳ１５０と同様に第１クラッチ２の減速度閾値を緩和し、かつ、解除ディレイ時間を短縮する。
【００６５】
なお、ステップＳ１８０では、減速度閾値をクリアして、強制解放しないようにしてもよい。ステップＳ１７０、Ｓ１８０は、必ずスリップ制御を行い、かつクラッチ油圧指示値が小さいＡ領域の場合の処理なので、強制解放しなくてもエンジンストールに至ることがないためである。また、同様の理由により、ステップＳ１７０を省略して、Ａ領域であれば常に減速度閾値を緩和またはクリアするようにしてもよい。
【００６６】
図６は、上記制御ルーチンを実行後の減速度閾値及び解除ディレイ時間についてまとめたものである。なお、図６は、スリップ制御領域の各境界部分にヒステリシスを設けて、そこでは処理を行わないものとした場合について示している。
【００６７】
図６に示すように、スリップ制御中の場合には、クラッチ容量変化速度が閾値より小さければ減速度閾値を緩和し、かつ解除ディレイ時間を短縮するが、閾値より大きい場合及びスリップ制御中でない場合には、減速度閾値及び解除ディレイ時間は完全締結状態のままのままとなる。
【００６８】
次に、上記制御ルーチンを実行して減速度閾値を緩和した場合の効果について説明する。
【００６９】
図７は減速度閾値を緩和しない場合についてのタイムチャート、図８は上記制御ルーチンによって減速度閾値が緩和される場合についてのタームチャートである。
【００７０】
いずれも、時刻ｔ１でブレーキペダルが踏み込んで減速を開始し、時刻ｔ３でブレーキペダルを離し、時刻ｔ４でアクセルペダルを踏み込んでいる。
【００７１】
図７では、時刻ｔ１でブレーキペダルを踏み込むと、第１クラッチ２の回転速度及び車速が低下し始め、ブレーキスイッチオンかつ減速度が所定以上というクラッチ強制解放の条件が成立した時刻ｔ２で、第１クラッチ２を強制解放する。その後、時刻ｔ３でブレーキスイッチがオフになって減速度が小さくなっても、解除ディレイ時間が経過するまでは第１クラッチ２は解放されたままである。このため、解除ディレイ時間中の時刻ｔ４でアクセルペダルを踏み込んでも、クラッチ回転速度及び車速は低下し続け、解除ディレイ時間が経過してから加速を始めている。
【００７２】
これに対して図８では、減速度閾値が緩和されたことにより、第１クラッチ２は時刻ｔ２で強制解放されない。したがって、時刻ｔ４でアクセルペダルが踏み込まれたら、直ちに加速を開始している。
【００７３】
このように、クラッチ強制解放をしなくてもエンジンストールに至らない場合には減速度閾値を緩和することで、減速状態から加速状態へ移行する際に、速やかに加速を開始することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば次の効果が得られる。
【００７５】
（１）ＴＣＵ３１は、スリップ制御実行中の減速時には、クラッチ強制解放制御を実行するか否かを判断するための減速度閾値をスリップ制御非実行時よりも緩和、またはクラッチ強制解放を禁止するので、不必要にクラッチを強制解放する機会を低減できる。これによりアクセルを踏み込まれた際に速やかに加速を開始できる。
【００７６】
（２）ＴＣＵ３１は、減速度閾値を第１クラッチ２のクラッチ容量に応じて緩和する。スリップ制御中に内燃機関１の回転速度を引き下げる力は、クラッチ容量にのみ依存するので、クラッチ容量に応じて減速度閾値を緩和することで、的確な減速度閾値を設定することができる。
【００７７】
（３）ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２の回転速度が内燃機関１のアイドル回転速度相当以下の必ずスリップ制御を実行する領域では、減速度閾値を緩和するので、不必要に第１クラッチ２を強制解放する機会を確実に低減することができる。
【００７８】
（４）ＴＣＵ３１は、第１クラッチ２の回転速度を車速に基づいて検知する。具体的には自動変速機４の変速制御に用いる変速線と同様の考え方で、車速から第１クラッチ２の回転速度を推定する。これにより、簡便な方法で第１クラッチ２の回転速度を検知することができる。
【００７９】
（第２実施形態）
本実施形態は、適用するシステムは第１実施形態と同様であり、クラッチを強制解放しなくてもエンジンストールに至るおそれが無い場合に減速度閾値を緩和することも同様である。ただし、減速度閾値を緩和するか否かを判定する制御ルーチンの一部が異なる。以下、フローチャートを参照して具体的に説明する。
【００８０】
図９は、本実施形態でＴＣＵ３１が実行する減速度閾値の変更制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００８１】
ステップＳ２４０及びステップＳ２７０以外は図４のフローチャートと同様なので説明を省略する。
【００８２】
ステップＳ２４０及びステップＳ２７０では、第１クラッチ２の入力側と出力側の回転速度の差、つまり差回転が予め設定した閾値より大きいか否かを判定し、閾値より大きい場合は減速度閾値を緩和し、閾値より小さい場合は減速度閾値の緩和を禁止している。ここで用いる閾値は、第１クラッチ２の摩擦係数が差回転によらず一定となる範囲内で設定する。図１０は摩擦係数と差回転との関係を示す図であり、縦軸は摩擦係数、横軸は差回転である。摩擦係数は、差回転が小さい領域では差回転に比例して増大するが、所定の差回転を超えると差回転によらずほぼ一定となる特性がある。そこで、例えば、摩擦係数がほぼ一定となる差回転の下限付近の値を閾値として設定する。
【００８３】
クラッチ容量は摩擦係数に依存し、摩擦係数は図１０に示すように差回転に応じて変化するので、図４のステップＳ１４０及びＳ１７０におけるクラッチ容量の変化速度に代えて、差回転を用いて判定しても、同様の効果が得られる。
【００８４】
なお、クラッチ容量の変化速度を用いて判定する場合には、クラッチ油圧指示値の変化量を演算し、さらにそれを時間微分する必要があるので、演算が複雑化するおそれがある。これに対して、差回転を用いて判定する場合には、第１クラッチ２の入力側と出力側の回転速度を検出し、その差分を求めるだけで済むので、演算を簡略化できる。
【００８５】
以上により本実施形態では、第１実施形態と同様の効果に加えて、さらに、第１クラッチ２の差回転を用いて、減速判定閾値を緩和するか否か、及び緩和量を決定するので、演算負荷を軽減できるという効果も得られる。
【００８６】
なお、上述した説明では、自動変速機４として、いわゆるツインクラッチ式変速機を挙げて説明したが、これに限られるわけではない。クラッチの断接動作を、油圧アクチュエータ等を用いて行うものであれば適用可能である。
【００８７】
また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
１ 内燃機関
２ 第１クラッチ
３ 第２クラッチ
４ 自動変速機
５ 第１変速機入力軸
６ 第２変速機入力軸
７ 第２ギア列
８ 第１ギア列
９ 変速機出力軸
１０ ファイナルギア
１１ 出力軸
２０ ソレノイドバルブ
３０ エンジンコントローラー（ＥＣＭ）
３１ 変速機コントローラ（ＴＣＵ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と変速機入力軸の間に介装された摩擦クラッチと、
前記摩擦クラッチの締結、解放を制御する変速機コントローラと、
を備え、
前記変速機コントローラが、車両の運転状態に応じて前記摩擦クラッチの入力側と出力側で差回転が生じるスリップ制御、及びエンジンストール防止のために車両の減速度に応じて前記摩擦クラッチを強制解放するクラッチ強制解放制御を実行する自動変速機システムにおいて、
前記変速機コントローラは、前記スリップ制御実行中の減速時には、前記クラッチ強制解放制御を実行するか否かを判断するための減速度閾値を前記摩擦クラッチのクラッチ容量に応じて前記スリップ制御非実行時よりも緩和することを特徴とする自動変速機システム。
【請求項２】
前記変速機コントローラは、前記減速度閾値を緩和することで前記クラッチ強制解放制御を禁止する請求項１に記載の自動変速機システム。
【請求項３】
前記変速機コントローラは、前記減速度閾値を前記摩擦クラッチのクラッチ容量に応じて緩和する請求項１または２に記載の自動変速機システム。
【請求項４】
前記変速機コントローラは、前記減速度閾値を前記摩擦クラッチの差回転に応じて緩和する請求項１または２に記載の自動変速機システム。
【請求項５】
前記変速機コントローラは、前記摩擦クラッチの回転速度が内燃機関のアイドル回転速度相当以下の必ず前記スリップ制御を実行する領域では、前記減速度閾値を緩和する請求項１から４のいずれかに記載の自動変速機システム。
【請求項６】
前記変速機コントローラは、前記摩擦クラッチの回転速度を車速に基づいて検知する請求項５に記載の自動変速機システム。
【請求項１】
内燃機関と変速機入力軸の間に介装された摩擦クラッチと、
前記摩擦クラッチの締結、解放を制御する変速機コントローラと、
を備え、
前記変速機コントローラが、車両の運転状態に応じて前記摩擦クラッチの入力側と出力側で差回転が生じるスリップ制御、及びエンジンストール防止のために車両の減速度に応じて前記摩擦クラッチを強制解放するクラッチ強制解放制御を実行する自動変速機システムにおいて、
前記変速機コントローラは、前記スリップ制御実行中の減速時には、前記クラッチ強制解放制御を実行するか否かを判断するための減速度閾値を前記摩擦クラッチのクラッチ容量に応じて前記スリップ制御非実行時よりも緩和することを特徴とする自動変速機システム。
【請求項２】
前記変速機コントローラは、前記減速度閾値を緩和することで前記クラッチ強制解放制御を禁止する請求項１に記載の自動変速機システム。
【請求項３】
前記変速機コントローラは、前記減速度閾値を前記摩擦クラッチのクラッチ容量に応じて緩和する請求項１または２に記載の自動変速機システム。
【請求項４】
前記変速機コントローラは、前記減速度閾値を前記摩擦クラッチの差回転に応じて緩和する請求項１または２に記載の自動変速機システム。
【請求項５】
前記変速機コントローラは、前記摩擦クラッチの回転速度が内燃機関のアイドル回転速度相当以下の必ず前記スリップ制御を実行する領域では、前記減速度閾値を緩和する請求項１から４のいずれかに記載の自動変速機システム。
【請求項６】
前記変速機コントローラは、前記摩擦クラッチの回転速度を車速に基づいて検知する請求項５に記載の自動変速機システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−５２５７５（Ｐ２０１２−５２５７５Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９３９３０（Ｐ２０１０−１９３９３０）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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