JP2003166564A

JP2003166564A - クラッチの制御方法

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Publication number: JP2003166564A
Application number: JP2001367166A
Authority: JP
Inventors: Eiji Inoue; 英司井上; Takumi Shinojima; 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: 2003-06-13
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: JP4146118B2

Abstract

(57)【要約】【課題】クラッチ接続時間の一層の短縮を図る。【解決手段】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、クラッチを断状態から
接続するとき、最初に、クラッチがトルク点を超える位
置まで接されるような所定の開始デューティＤｓｔを所
定時間Δｔｓｔ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Ｄｋを所定時間Δｔ毎に出
力する。開始デューティの値が従来より接側（０％）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Δｔｓｔは開始デューティＤｓｔ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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、クラッチを断状態から接続するとき、最初に、クラ
ッチがトルク点を超える位置まで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所定時
間出力し、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、クラッ
チを断状態から接続するとき、最初に、クラッチがトル
ク点を超える位置まで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所定時間出力し、
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Ｍ
Ｒ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Ｄ
２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Ｓ
６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２
７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Ｃ
ＳＶ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ＥＣＵ１
６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２
４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２
５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 Star
t 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（ｔ
１）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ＥＣＵ
１６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Ｎ
ｅ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Ｄｋ
３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Ｎ
ｉ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Ｎ
ｅ、タービン回転数Ｎｔ、インプットシャフト回転数Ｎ
ｉ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Δｔｓ
ｔ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（０．１ｓｅ
ｃ）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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J057 AA03 BB04 GA49 GB02 GB13 GB14 GB26 GB27 GB30 GB32 GB40 GC06 GC09 GD02 GE08 HH02 JJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、クラッチを断状態から
接続するとき、最初に、クラッチがトルク点を超える位
置まで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所定時間出力し、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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。
【請求項５】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、クラッチを断状態から
接続するとき、最初に、クラッチがトルク点を超える位
置まで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所定時間出力し、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。