JP2003184914A - 車両の動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
ッチ終了間際のクラッチ伝達トルクの安定化を図り、ス
ムーズにクラッチを接続する。 【解決手段】 エンジンから変速機に至る動力伝達経路
の途中に流体継手と湿式摩擦クラッチとを直列に設け、
上記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信
号に応じて変化させることにより上記クラッチを断接制
御する車両の動力伝達装置において、車両が停止状態か
ら発進する際、クラッチ断状態で変速機がギヤインされ
たと同時に(t1)クラッチの接続制御を開始し、この
クラッチ接続制御中に上記流体継手の入出力側の回転差
が所定値以上に達したら(t3)、クラッチ完接相当の
デューティDcを電子コントロールユニットから出力す
る。
Description
に係り、特に流体継手と、断接制御可能な湿式摩擦クラ
ッチとを直列に設けた車両の動力伝達装置に関する。
ジンEから変速機T/Mに至る動力伝達経路の途中に流
体継手2と湿式摩擦クラッチ3とを直列に設け、変速時
に湿式摩擦クラッチ3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。
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低速に切
り換えてクラッチをゆっくりつなぐ(緩接する)、とい
う制御が行われている。
ための作動流体圧を、電子コントロールユニット(以下
ECUともいう)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。
そしてこの制御はオープン制御であり、予め決められた
所定のプログラムに従ってECUはデューティパルスを
出力する。
接続制御は、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Ds
t’をECUから出力し(これを一発接制御という)、
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Dk’を所定時間毎にECUから出力し、次いで、
所定の緩接終了デューティDed’に達したら、クラッ
チが完接されるような完接デューティDc’(=0%)
をECUから出力する、というものである。
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ECUに学
習して接続速度切換の基準値として利用している。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、クラッチ又は車両毎
にトルク点が異なるからである。
始デューティDst’は一般的にはトルク点Dltより
若干断側の値となる。そして原則として一発接制御によ
って過大な接続ショックが生じないようにしてある。
ガレージシフトに着目する。この際も前記同様のクラッ
チ接続制御が行われる。図6は、発進直前にギヤイン操
作されたとき(所謂ガレージシフトが行われたとき)の
クリープ変化の様子を表し、流体継手の入力側(ポン
プ)と出力側(タービン)との回転数の変化の様子を表
す。流体継手の入力側の回転数はエンジン回転数Ne
(実線)で置き換えられる。流体継手の出力側の回転数
はタービン回転数Nt(一点鎖線)で、これはそのまま
クラッチ入力側回転数と置き換えることができる。
トラル、クラッチ断である。この状態から時刻t0にお
いて発進段へのギヤインが完了し、クラッチ接続制御が
開始されたとする。クラッチの出力側が駆動輪側からブ
レーキで制動されているので、クラッチが接続されてい
くに従い流体継手の滑りが大きくなり、流体継手の入力
側であるポンプがエンジン回転数Neと等しい一定のア
イドル回転数で回転しているのに対し、タービン回転数
Ntが次第に落ち込んでいく。これによりクリープが次
第に大きくなる。
ると、従来は、緩接デューティDk’を出力している最
中に、予め定められた緩接終了デューティDed’に達
したら完接デューティDc’(=0%)を出力し、緩接
制御から完接制御に移行するという方法を採っていた。
即ち、半クラッチの終了間際で、出力デューティが緩接
終了デューティDed’に達したらクラッチを即完接す
るというものである。
体圧変動や湿式摩擦クラッチのμ変動により、半クラッ
チ終了間際のクラッチ伝達トルクが安定せず、スムーズ
にクラッチを接続できない場合があった。この原因とし
て、半クラッチ終了間際ではクラッチプレート間の相対
回転差が少なく、プレート同士が動摩擦から静摩擦に移
行する瞬間であり、従ってμが安定せず、変動に対する
冗長性が少ないということが考えられる。
の時間)が長引いたような場合、クラッチの温度上昇等
によりタービン回転のハンチングが生じ、異常な車両挙
動(ショック等)が発生し、また変速機内のギヤ同士の
衝突によるガラ音が発生するという問題があった。
され、その目的は車両発進時のガレージシフトに際して
半クラッチ終了間際のクラッチ伝達トルクの安定化を図
り、スムーズにクラッチを接続することにある。
変速機に至る動力伝達経路の途中に流体継手と湿式摩擦
クラッチとを直列に設け、上記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信号に応じて変化させることに
より上記クラッチを断接制御する車両の動力伝達装置に
おいて、車両が停止状態から発進する際、ブレーキ作動
状態且つクラッチ断状態で変速機がギヤインされたと同
時にクラッチの接続制御を開始し、当該接続制御中に上
記流体継手の入出力側の回転差が所定値以上に達した
ら、クラッチ完接相当のデューティパルス信号を電子コ
ントロールユニットから出力するものである。
に、クラッチがトルク点付近まで大きく接され且つトル
ク点のバラツキを考慮して常に過大なクラッチ接続ショ
ックが生じないように予め定められた開始デューティパ
ルス信号を電子コントロールユニットから出力する一発
接制御を実行し、その後緩接制御に移行するものであ
り、この緩接制御が、クラッチが上記一発接制御より緩
やかに接されるような第一の緩接デューティパルス信号
を所定時間毎に電子コントロールユニットから出力し、
次いで、所定条件が成立したときから、クラッチが上記
第一の緩接よりも遅く緩接されるような第二の緩接デュ
ーティパルス信号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のが好ましい。
動力伝達経路の途中に流体継手と湿式摩擦クラッチとを
直列に設けた車両の動力伝達装置にあって、上記クラッ
チを電子コントロールユニットから出力されるデューテ
ィパルス信号に応じて断接制御するクラッチの制御方法
において、車両が停止状態から発進する際、ブレーキ作
動状態且つクラッチ断状態で変速機がギヤインされたと
同時にクラッチの接続制御を開始し、当該接続制御中に
上記流体継手の入出力側の回転差が所定値以上に達した
ら、クラッチ完接相当のデューティパルス信号を電子コ
ントロールユニットから出力するものである。
継手と、断接制御可能な摩擦型クラッチとを直列に設け
た動力伝達装置において、 上記クラッチの出力側が制
動された状態で上記クラッチの接続制御を実行すると共
に、その過程で上記流体継手の入出力側の回転差が所定
値以上に達したら、上記クラッチの完接制御に移行する
ものである。
付図面に基いて説明する。
装置を示す。図示するように、エンジンEには、クラッ
チ機構1を介して変速機T/Mが接続されている。クラ
ッチ機構1は流体継手(フルードカップリング)2と湿
式多板クラッチ3とからなる。流体継手2は、エンジン
Eから変速機T/Mに至る動力伝達経路の途中であって
その上流側に設けられ、湿式多板クラッチ3は同下流側
に直列に設けられる。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。
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、ポンプ
4とタービン5との締結・切離を行うロックアップクラ
ッチ7とを有する。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の入力軸8に接続され、流体継手2と変速
機T/Mとの間を断接するものである。
に配置された出力軸9と、これらに平行に配置された副
軸10とを有する。入力軸8には、入力主ギヤ11が設
けられている。出力軸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。副軸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。
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、出力軸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、出力軸9が1速相当で回転する。そして、出
力軸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、出力軸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、出力軸9が3速相当で回転する。
5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、出力軸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、出力軸9が
5速相当(直結)で回転する。そして、副軸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、出力軸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。
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。
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(ECU)16から出力されるデ
ィーティパルス信号に応じて変化される。
電磁ソレノイドを有した電磁弁であり、常にライン圧P
Lが供給されている。そしてECU16から出力された
デューティパルス信号を受け取り、そのパルスのon/off
に応じて弁体を開閉させる。これによりクラッチソレノ
イドバルブCSVはデューティパルス信号のデューティ
(デューティ比)Dに応じたパイロット油圧Ppを出力
することになる。
イロット油圧Ppに基づき無段階で開閉作動されるスプ
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ECU1
6によりデューティ制御されることとなる。
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。
軸は、ECU16から出力されるデューティパルス信号
のデューティDであり、より詳しくは所定の制御周期
(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。
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(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。
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。
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。また、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も含まれる。
接続されている。即ち、本実施形態ではドライバによる
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。
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。このHSA
スイッチ26は後述のトルク学習を開始する際のトリガ
スイッチを兼用するもので、ここではHSA自体にあま
り意味を持たない。
動を説明する。
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
発進後の走行中は常にon(接)され、停車時のみoff
(断)される。従って発進時は通常のAT車同様に流体
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。
作動を説明する。車両がブレーキ作動且つギヤニュート
ラルで停止中、ドライバ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。シフトレバー
操作に先だってドライバによりフットブレーキ又はパー
キングブレーキが作動されているので、クラッチ接続に
よりタービン5が駆動輪側から止められる。これによっ
てタービン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。
る。車両が所定ギヤ段で走行中、ドライバが変速しよう
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。
制御の内容を説明する。ここでの制御は後述の緩接制御
及びこれから完接制御への移行を除いて基本的にオープ
ン制御である。
U16から出力されるデューティDである。制御は所定
の制御周期Δt=20msec毎に行われる。ここでは発進時
のガレージシフト、即ち、ブレーキ作動中のアイドリン
グ停車状態でドライバがニュートラルから発進段にシフ
ト操作し、クラッチが接続されてクリープが発生するよ
うな場合を想定している。なお停車状態とは車速がゼロ
の場合の他、極めてゼロに近い場合も含む。本実施形態
では車速が3km/h以下の場合をいう。図6において、横
軸は時間t、縦軸は回転数であり、エンジン回転数Ne
が実線で、タービン回転数Ntが一点鎖線で示される。
エンジン回転数Neはアイドリング回転数=600rpm一定
で、初期のうちはギヤニュートラル、クラッチ完断なの
で、流体継手のポンプとタービンが連れ回り、タービン
回転数Ntがエンジン回転数Neに一致している。
インが完了し、ギヤポジションセンサ24からECU1
6にギヤイン信号が送出されたとする。すると完断状態
(D=100(%)) から最初に、一発接デューティ即ち開
始デューティDst(開始デューティパルス信号)がE
CU16から出力され、一発接制御が実行される。開始
デューティDstは、クラッチがトルク点付近まで大き
く接され且つトルク点のバラツキを考慮して常に過大な
クラッチ接続ショックが生じないように予め定められて
いる。図5の例でいえば、クラッチ等の個体差、運転状
況、経時変化等の外乱によって、たとえ最適な開始デュ
ーティ値がDst2’のように最も断側にズレたとして
も、このズレた値或いはそれ以上の値となるように開始
デューティDstが経験的或いは実験的に定められてい
る。なお開始デューティDstはトルク点学習値Dlt
付近ないしできるだけそれに近づくような値でもある。
本実施形態ではDst=60%である。このように本実施
形態では従来の開始デューティDst’よりもトルク点
から離れた位置まで一発接を実行することになる。
明する。湿式多板クラッチは乾式摩擦クラッチと異な
り、元々クラッチストロークという概念がない。このた
めクラッチストロークを検出することによってトルク点
を判断することはできない。そこで、ECU16自らが
出力するデューティパルス信号のデューティの値をもっ
てトルク点学習値とする。学習方法としては、ブレーキ
を作動させたギヤイン、クラッチ完断停車状態で、最初
に、必ずトルク点に到達しないような位置まで一発接を
実行し、この後通常の緩接よりゆっくりとクラッチ緩接
を行い、エンジン回転数とタービン回転数との差が所定
値以上になったとき、そのときのデューティの値をトル
ク点学習値として更新学習する。図6に示すように、ク
ラッチ緩接によりタービン回転数Ntがエンジン回転数
Neに対し徐々に落ち込んでいくので、このときの回転
差が所定値Nm以上に達したらその位置をクラッチのト
ルク点とし、そのとき出力しているデューティの値をト
ルク点学習値Dltとして記憶するのである。ここでは
仮にNm=300rpmとする。
たとき回転差ΔNが初めて所定値Nm以上になったとす
ると、このときのクラッチ3のトルク容量はTcm=約
200(Nm)であり、これがトルク点ということになる。ク
ラッチ等のバラツキによりトルク容量線図が矢示の如く
ずれても、トルク容量と回転差ΔNとが一義的な関係に
あるため、同じ回転差Nmを示すデューティDを検出し
てやれば、同じトルク容量Tcmを示すポイントが検出
できる。これによりクラッチの個体差に拘わらず常に一
定のトルク点を検出し、学習することができる。
tの出力後は、一定時間Δt1(本実施形態では200mse
c)その開始デューティDstを保持し、その時間Δt
1経過後に緩接制御に移行する。このように一定時間Δ
t1の経過を待つのは、開始デューティDstを出力し
たとしても、クラッチピストンの遊び相当の初期ストロ
ーク(2mm程度)を終えてからでないとクラッチプレー
トの押し付けが開始されないため、即座に開始デューテ
ィDstに見合った接続状態を得られないという応答遅
れがあるためである。上記時間Δt1を待つことによっ
て、応答遅れを吸収し、以降の緩接制御を狙い通りに行
うことができる。
一の緩接デューティDk1(第一の緩接デューティパル
ス信号)の出力を開始する。第一の緩接デューティDk
1は、比較的速い速度でクラッチが緩接されるようなデ
ューティで、前回のデューティの値から第一のステップ
デューティDs1を減じて得られる値である。即ち第一
のステップデューティDs1が比較的大きな値に設定さ
れ、ここでは0.4 %である。このようにここではデュー
ティをステップデューティDs1ずつ下げて従来の緩接
よりも速い第一の緩接を行っている。なお、緩接デュー
ティDk1の減少周期Δtk1は、本実施形態では1回
の制御周期Δtと等しくしているが、例えば複数回の制
御周期nΔtと等しくしてもよい。当然この第一の緩接
制御のときは一発接制御のときよりクラッチが緩やかに
接される。
に示すように、やがてクラッチの接続が開始され、ター
ビン回転数Ntがエンジン回転数Neに対し落ち込んで
いく。そしてこの落ち込み量ないし回転差が所定値Nk
以上に達したら、その時点t2で緩接速度をより低速に
切り換える。本実施形態ではNk=200rpmである。
接デューティDk2(第二の緩接デューティパルス信
号)の出力を開始する。第二の緩接デューティDk2
は、比較的遅い速度でクラッチが緩接されるようなデュ
ーティで、やはり前回のデューティの値から第二のステ
ップデューティDs2を減じて得られる値である。第二
のステップデューティDs2は比較的小さな値に設定さ
れ、ここでは0.02%である。このようにここではデュー
ティをステップデューティDs2ずつ下げて従来の緩接
と同じ速さの第二の緩接を行っている。第二の緩接デュ
ーティDk2の減少周期Δtk2も、1回の制御周期Δ
tと等しくしているが、複数回の制御周期nΔtと等し
くしてもよい。
うに、タービン回転数Ntがエンジン回転数Neに対し
さらに落ち込んでいく。そしてそれらの回転差ΔN=N
e−NtがNke(本実施形態では300rpm)以上に達し
たら(時刻t3)、その時点から完接制御に移行する。
完接制御では、クラッチ完接相当のデューティ即ち完接
デューティDc=0%(完接デューティパルス信号)を
出力し、クラッチを一気に完接する。これにより図6に
示すようにタービン回転数Ntも落ち込んで0となり、
発進待機のクリープが生まれる。
流体継手2の入力側回転数(=エンジン回転数Ne)と
出力側回転数(=タービン回転数Nt)との回転差ΔN
が所定値Nke以上に達したら、クラッチ完接制御に移
行し、クラッチ完接相当のデューティDc=0%を出力
するので、半クラッチ終了間際のクラッチ伝達トルクが
不安定な領域を一気に接続でき、スムーズなクラッチ接
続を実現できる。そしてガレージシフト時の変速ショッ
クを防止できる。また仮に半クラッチの状態ないしは緩
接制御の時間t1〜t3が長引いたような場合でも、タ
ービン回転のハンチングを防止でき、異常な車両挙動
(ショック等)やガラ音を防止できる。
ーティDed’に達したら完接制御に移行していたが、
これだとクラッチ等の個体差、運転状況、経時変化等の
外乱によってクラッチ特性が変化したりバラついたりし
たときに、最適な完接への移行が行えない。本制御によ
れば、実際のクラッチ特性の変化、バラつきが反映され
る流体継手2の入出力側回転差に基づいて完接移行タイ
ミングを決定するので、冗長性を持たせ、半クラッチ終
了間際のクラッチ接を常に安定した一定のフィーリング
で行える。
験値であり、クラッチが十分トルクを伝達し且つ完接制
御に移行してもクラッチ接ショックが発生しないような
値に設定される。逆にいえば、流体継手2の入出力側回
転差ΔNがこのような値Nkeになっているときは既に
クラッチがクリープ相当の力を伝達しているので、ここ
で一気にクラッチを接続してしまってもクラッチ接ショ
ックは生じないし、逆にトルク伝達が不安定な領域を一
気に過ぎ去ることができるのである。
即ち、実際にはクラッチ等の個体差、運転状況、経時変
化等の外乱によって、トルク点がバラつき、最適な開始
デューティの値が図5に示すDst1’、Dst2’の
ようにズレたりバラついたりすることがある。またトル
ク点の学習更新前はこのようなズレ、バラツキを検知す
ることもできない。従って、この場合も開始デューティ
の値をDst’のまま制御してしまっては、Dst1’
にズレたときは接続タイムラグが大きくなり、Dst
2’にズレたときは接続ショックが大きくなる。
ティDstが定められているため、個体差等の外乱で最
適開始デューティが最も断側の値(例えばDst2’)
にズレたとしても、一発接により過大なクラッチ接続シ
ョックが出ることがない。そしてこの後速い緩接が行わ
れるため、トルク点に対し従来より遠めの位置で一発接
を終えたとしても、直ぐに従来のレベルに追いつくこと
ができ、タイムラグを防止できる。ここで、このような
速い緩接によっても接続ショックが出ることはない。な
ぜならこのような速い緩接は接続初期の段階までしか行
われないからである。エンジン回転数Neとタービン回
転数Ntとの差Nk=200rpm以内という範囲内では、多
少接続が速くてもドライバが感じる程のショックとして
は現れない。従って接続ショックの問題もないのであ
る。こうして速い緩接が終わったら、従来通りの遅い緩
接が行われるので、接続ショックを防止しつつ滑らかに
クラッチを接続することができる。このように本制御に
よれば、外乱によって最適開始デューティ値がズレたり
バラついたりした場合でも、冗長性を持たせることがで
き、クラッチ接続時のタイムラグ及びショックの両立を
図ることができる。そして特に車両発進時にあっては、
ガレージショックとタイムラグとを効果的に防止するこ
とができ、円滑な発進が可能となる。
図7に示すフローチャートを用いて説明する。
力されると開始される。まず、ステップ101で、EC
U16から出力されるデューティDを開始デューティD
st=60%とする。この後一定時間Δt1の経過を待つ
が、図示するフローチャートではこの点が省略されてい
る。次に、ステップ102で、エンジン回転数Neとタ
ービン回転数Ntとの差ΔN(=Ne−Nt)が所定値
Nk=200rpm以上となったか否かを判断する。初期のう
ちはなっていないのでステップ103に進み、今回出力
するデューティDを、前回値から第一のステップデュー
ティDs1=0.4 %だけ減じた値(D−Ds1)とす
る。こうしてやがてステップ102でΔN≧Nkが成立
する。こうなるとステップ104に進み、回転差ΔNが
Nke=300rpm以上になったかどうか、又はタービン回
転数NtがNtke=200rpm以下になったかどうかを判
断する。即ち、ここでは前記ΔN≧Nkeという条件に
加え、Nt≦Ntkeという条件が整った場合も完接を
実行するようにしている。これは例えばエンジン回転数
が通常のアイドル回転数より低くなっている場合など
に、回転差ΔNがNke以上となる前に、タービン回転
数NtがNtke以下となることがあるからである。初
期のうちは、いずれの条件も満たされないので、ステッ
プ105に進み、今回出力するデューティDを、前回値
から第二のステップデューティDs2=0.02%だけ減じ
た値(D−Ds2)とする。こうしてやがてステップ1
04でΔN≧Nke又はNt≦Ntkeが成立する。す
るとステップ106に進み、出力するデューティDを完
接デューティDc=0%として本フローを終える。
られない。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。上記各数値は適宜変更可能である。またクラッチは
必ずしも完断状態から接続する必要はなく、その場合も
本発明を適用できる。
への移行方法は、車両の動力伝達装置に限らず、流体継
手と断接制御可能な摩擦型クラッチとを直列に設けたあ
らゆる動力伝達装置に適用できる。ここで本発明にいう
摩擦型クラッチは上記実施形態では湿式多板クラッチで
あったが、例えば単板式、乾式でも構わない。
両発進時のガレージシフトに際して半クラッチ終了間際
のクラッチ伝達トルクの安定化を図り、スムーズにクラ
ッチを接続することができるという、優れた効果が発揮
される。
示すスケルトン図である。
圧回路図である。
図である。
成図である。
示すタイムチャートである。
転数との変化の様子を示すタイムチャートである。
示すフローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 エンジンから変速機に至る動力伝達経路
の途中に流体継手と湿式摩擦クラッチとを直列に設け、
上記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信
号に応じて変化させることにより上記クラッチを断接制
御する車両の動力伝達装置において、 車両が停止状態から発進する際、ブレーキ作動状態且つ
クラッチ断状態で変速機がギヤインされたと同時にクラ
ッチの接続制御を開始し、当該接続制御中に上記流体継
手の入出力側の回転差が所定値以上に達したら、クラッ
チ完接相当のデューティパルス信号を電子コントロール
ユニットから出力することを特徴とする車両の動力伝達
装置。 - 【請求項2】 上記クラッチの接続制御が、最初に、ク
ラッチがトルク点付近まで大きく接され且つトルク点の
バラツキを考慮して常に過大なクラッチ接続ショックが
生じないように予め定められた開始デューティパルス信
号を電子コントロールユニットから出力する一発接制御
を実行し、その後緩接制御に移行するものであり、 該緩接制御が、クラッチが上記一発接制御より緩やかに
接されるような第一の緩接デューティパルス信号を所定
時間毎に電子コントロールユニットから出力し、次い
で、所定条件が成立したときから、クラッチが上記第一
の緩接よりも遅く緩接されるような第二の緩接デューテ
ィパルス信号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請求項1記載の車両の動力伝達
装置。 - 【請求項3】 エンジンから変速機に至る動力伝達経路
の途中に流体継手と湿式摩擦クラッチとを直列に設けた
車両の動力伝達装置にあって、上記クラッチを電子コン
トロールユニットから出力されるデューティパルス信号
に応じて断接制御するクラッチの制御方法において、 車両が停止状態から発進する際、ブレーキ作動状態且つ
クラッチ断状態で変速機がギヤインされたと同時にクラ
ッチの接続制御を開始し、当該接続制御中に上記流体継
手の入出力側の回転差が所定値以上に達したら、クラッ
チ完接相当のデューティパルス信号を電子コントロール
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4】 動力伝達経路の途中に流体継手と、断接
制御可能な摩擦型クラッチとを直列に設けた動力伝達装
置において、 上記クラッチの出力側が制動された状態で上記クラッチ
の接続制御を実行すると共に、その過程で上記流体継手
の入出力側の回転差が所定値以上に達したら、上記クラ
ッチの完接制御に移行することを特徴とする動力伝達装
置。
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