JP2004293653A - クラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速機構に対して直列に連結されたクラッチなどのクラッチの滑りを正確に検出し、またその係合圧を正確に設定する。
【解決手段】動力源から出力されたトルクが入力され、かつ係合圧に応じてトルク容量が変化するクラッチの制御装置であって、前記クラッチに対する入力トルクと前記係合圧との少なくとも一方を変化させる変動手段（ステップＳ１２、ステップＳ１６）と、入力トルクもしくは係合圧がが変化されたことに伴う前記クラッチの滑り状態を検出する滑り状態検出手段（ステップＳ９、ステップＳ１３、ステップＳ１７）とを備えている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、係合圧に応じてトルク容量が設定されるクラッチの制御装置に関し、特にその滑り状態を検出する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、湿式あるいは乾式の摩擦クラッチが知られており、この種のクラッチでは、摩擦力を利用してトルクを伝達するように構成されている。したがってクラッチのトルク容量は、摩擦力とその摩擦面に作用する圧力（すなわち係合圧）とで決まる。そのため、係合圧を高くすれば、大きいトルクが入力した場合であっても、滑りを生じることなくそのトルクを伝達することができる。しかしながら、高い係合圧を発生するために動力を消費するので、車両のクラッチの係合圧をこのように高くするとすれば、燃費の悪化要因となる。
【０００３】
したがってクラッチの係合圧は、入力トルクあるいは外乱などのよるトルクによって滑りを生じない範囲で可及的に低い圧力に設定することが望まれる。その場合、滑りの生じない範囲での最低の圧力すなわち滑り限界圧を求め、その滑り限界圧に所定の安全率に相当値を加えた圧力を係合圧として設定することになる。そのため、その滑り限界圧を予め求める必要がある。
【０００４】
また、上記のクラッチにあっては、係合圧に基づいて定まるトルク容量以上のトルクが作用した場合には、滑りが生じて、それ以上にトルクを伝達しなくなるから、このような機能を有効に利用することも可能である。その一例が特表平９−５００７０７号公報（特許文献１）に記載されており、この特許文献１に記載された発明では、ベルト式無段変速機の出力側にクラッチが直列に連結されており、そのクラッチに滑りが生じることにより無段変速機に作用するトルクを制限するように構成されている。そして、そのクラッチは無段変速機に対して先に滑りを生じる必要があるので、その滑りトルクを求める必要があり、そのため、特許文献１に記載された発明では、第１の圧力レベルから第２の圧力レベルに低下させることにより、クラッチに滑りが生じるトルクを求めるように構成している。
【０００５】
また、非特許文献１には、ベルト挟圧力を周期的に変化させてベルトの滑りを検出する方法が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特表平９−５００７０７号公報（第６〜７頁、図２）
【非特許文献１】
７ｔｈ Ｌｕｋ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ（第７回ルーク シンポジューム）１１．／１２． Ａｐｒｉｌ２００２ 配布資料
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特表平９−５００７０７号公報に記載された発明では、係合圧を低下させてクラッチに滑りが生じた後は、係合圧の低下以前に設定されていた係合圧よりも低く、滑りの生じない圧力に係合圧が設定されるので、無段変速機に対して直列に連結されたクラッチの係合圧（トルク容量）を相対的に低い状態に維持することができる。
【０００８】
しかしながら、その過程でクラッチに滑りが生じるように圧力を低下させるが、圧力の制御応答性が必ずしも速くないので、言い換えれば、応答遅れが不可避的に生じるので、低下させた油圧を、滑りを検出した後に昇圧するとしても、滑りの生じた時点の油圧より更に低下した後に、昇圧することになる。すなわち、応答遅れによってクラッチの滑りが更に進行し、また油圧の復帰に時間がかかる可能性があった。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、クラッチの滑り状態あるいは係合圧を正確に検出もしくは設定することのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源から出力されたトルクが入力され、かつ係合圧に応じてトルク容量が変化するクラッチの制御装置において、前記クラッチに対する入力トルクと前記係合圧との少なくとも一方を変化させる変動手段と、入力トルクもしくは係合圧がが変化されたことに伴う前記クラッチの滑り状態を検出する滑り状態検出手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
したがって請求項１の発明では、入力トルクもしくは係合圧を変化させ、その状態でクラッチの滑りの状態すなわち滑りが生じるか、もしくは滑りが生じやすいか、あるいは反対に滑りが生じにくい状態かなどが検出される。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１における変動手段が、前記入力トルクもしくは係合圧を周期的に変化させる手段を含むことを特徴とするクラッチの制御装置である。
【００１３】
したがって請求項２の発明では、クラッチの入力トルクもしくは係合圧が周期的に変化し、その変化の過程においてクラッチの入力トルクもしくは係合圧が増大した時点にクラッチに滑りもしくはその直前の状態が生じる。これは、クラッチの入力トルクもしくは係合圧の周期的な変化における瞬間的な状態であり、その直後にクラッチの入力トルクもしくは係合圧が低下するので、クラッチが過剰な滑り状態に到ってしまうことが回避される。また、入力トルクを変化させる場合、クラッチの出力側に現れるトルクは、周期的に変化するトルクの平均値となるので、平均値を維持して入力トルクを変化させることにより、出力トルクに対する影響が防止もしくは抑制される。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２における変動手段が、周期的に変化させられる前記入力トルクもしくは係合圧の振幅を変化させることを特徴とする制御装置である。
【００１５】
したがって、請求項３の発明では、クラッチへの入力トルクもしくはクラッチの係合圧を周期的に変化させる場合に、その振幅が変化させられ、その過程で滑り状態が検出される。その結果、平均値が変化しなくても、滑りが生じやすい状態を設定し、滑りの生じる係合圧が正確に検出される。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２または３における変動手段が、周期的に変化させられる前記入力トルクもしくは係合圧の平均値を変化させる手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１７】
したがって請求項４の発明では、クラッチへの入力トルクもしくはクラッチの係合圧を周期的に変化させる場合に、平均値が変化させられ、その過程で滑り状態が検出される。その結果、滑りの生じやすい状態を設定して滑りの生じる係合圧が正確に検出される。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１ないし４いずれかにおける滑り状態検出手段による検出結果に基づいて前記クラッチを制御するトルク伝達制御手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１９】
したがって請求項５の発明では、入力トルクもしくは係合圧を変化させることに伴う滑りの状態が検出され、その検出結果により係合圧などが制御される。そのため、クラッチのトルク容量が適正化される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とするクラッチを含む駆動系統の一例を説明すると、図７は、ベルト式無段変速機１を伝動機構として含む駆動機構を模式的に示しており、その無段変速機１は、前後進切換機構２およびロックアップクラッチ３付きの流体伝動機構４を介して動力源５に連結されている。
【００２１】
その動力源５は、内燃機関、あるいは内燃機関と電動機、もしくは電動機などによって構成されている。なお、以下の説明では、動力源５をエンジン５と記す。また、流体伝動機構４は、例えば従来のトルクコンバータと同様の構成であって、エンジン５によって回転させられるポンプインペラとこれに対向させて配置したタービンランナーと、これらの間に配置したステータとを有し、ポンプインペラで発生させたフルードの螺旋流をタービンランナーに供給することよりタービンランナーを回転させ、トルクを伝達するように構成されている。
【００２２】
このような流体を介したトルクの伝達では、ポンプインペラとタービンランナーとの間に不可避的な滑りが生じ、これが動力伝達効率の低下要因となるので、ポンプインペラなどの入力側の部材とタービンランナーなどの出力側の部材とを直接連結するロックアップクラッチ３が設けられている。このロックアップクラッチ３は、油圧によって制御するように構成され、完全係合状態および完全解放状態、ならびにこれらの中間の状態であるスリップ状態に制御され、さらにそのスリップ回転数を適宜に制御できるようになっている。
【００２３】
前後進切換機構２は、エンジン５の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、入力されたトルクをそのまま出力し、また反転して出力するように構成されている。図４に示す例では、前後進切換機構２としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、サンギヤ６と同心円上にリングギヤ７が配置され、これらのサンギヤ６とリングギヤ７との間に、サンギヤ６に噛合したピニオンギヤ８とそのピニオンギヤ８およびリングギヤ７に噛合した他のピニオンギヤ９とが配置され、これらのピニオンギヤ８，９がキャリヤ１０によって自転かつ公転自在に保持されている。そして、二つの回転要素（具体的にはサンギヤ６とキャリヤ１０と）を一体的に連結する前進用クラッチ１１が設けられ、またリングギヤ７を選択的に固定することにより、出力されるトルクの方向を反転する後進用ブレーキ１２が設けられている。
【００２４】
無段変速機１は、従来知られているベルト式無段変速機と同じ構成であって、互いに平行に配置された駆動プーリ１３と従動プーリ１４とのそれぞれが、固定シーブと、油圧式のアクチュエータ１５，１６によって軸線方向に前後動させられる可動シーブとによって構成されている。したがって各プーリ１３，１４の溝幅が、可動シーブを軸線方向に移動させることにより変化し、それに伴って各プーリ１３，１４に巻掛けたベルト１７の巻掛け半径（プーリ１３，１４の有効径）が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するようになっている。そして、上記の駆動プーリ１３が前後進切換機構２における出力要素であるキャリヤ１０に連結されている。
【００２５】
なお、従動プーリ１４における油圧アクチュエータ１６には、無段変速機１に入力されるトルクに応じた油圧（ライン圧もしくはその補正圧）が、図示しない油圧ポンプおよび油圧制御装置を介して供給されている。したがって、従動プーリ１４における各シーブがベルト１７を挟み付けることにより、ベルト１７に張力が付与され、各プーリ１３，１４とベルト１７との挟圧力（接触圧力）が確保されるようになっている。これに対して駆動プーリ１３における油圧アクチュエータ１５には、設定するべき変速比に応じた圧油が供給され、目標とする変速比に応じた溝幅（有効径もしくは巻掛け径）に設定するようになっている。
【００２６】
上記の従動プーリ１４が、ギヤ対１８を介してディファレンシャル１９に連結され、このディファレンシャル１９から駆動輪２０にトルクを出力するようになっている。したがって上記の駆動機構では、エンジン５と駆動輪２０との間に、この発明におけるクラッチに相当するロックアップクラッチ３と無段変速機１とが直列に配列されている。
【００２７】
上記の無段変速機１およびエンジン５を搭載した車両の動作状態（走行状態）を検出するために各種のセンサーが設けられている。すなわち、無段変速機１に対する入力回転数（前記タービンランナーの回転数）を検出して信号を出力するタービン回転数センサー２１、駆動プーリ１３の回転数を検出して信号を出力する入力回転数センサー２２、従動プーリ１４の回転数を検出して信号を出力する出力回転数センサー２３、ベルト挟圧力を設定するための従動プーリ１４側の油圧アクチュエータ１６の圧力を検出する油圧センサー２４が設けられている。また、特には図示しないが、アクセルペダルの踏み込み量を検出して信号を出力するアクセル開度センサー、スロットルバルブの開度を検出して信号を出力するスロットル開度センサー、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に信号を出力するブレーキセンサーなどが設けられている。
【００２８】
上記の前進用クラッチ１１および後進用ブレーキ１２の係合・解放の制御、および前記ベルト１７の挟圧力の制御、ならびに変速比の制御、さらにはロックアップクラッチ３の制御をおこなうために、変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）２５が設けられている。この電子制御装置２５は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算をおこない、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される挟圧力の設定、ならびに変速比の設定、ロックアップクラッチ３の係合・解放ならびにスリップ回転数などの制御を実行するように構成されている。
【００２９】
ここで、変速機用電子制御装置２５に入力されているデータ（信号）の例を示すと、無段変速機１の入力回転数（入力回転速度）Ｎｉｎの信号、無段変速機１の出力回転数（出力回転速度）Ｎｏ の信号が、それぞれに対応するセンサから入力されている。また、エンジン５を制御するエンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２６からは、エンジン回転数Ｎｅ の信号、エンジン（Ｅ／Ｇ）負荷の信号、スロットル開度信号、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度信号などが入力されている。
【００３０】
なお、変速機用電子制御装置２５からエンジン用電子制御装置２６に対して、エンジントルクの変動要求が入力されている。このエンジントルク変動要求には、エンジントルクの変動幅すなわち振幅や変動周波数すなわち周期などが含まれる。そして、このエンジントルク変動要求は、エンジントルクを変動させることに伴ってロックアップクラッチ３に滑りの状態（例えば滑り率）の変化を生じさせ、その状態での係合圧に基づいて係合圧を補正し、もしくは係合圧のマップ値を求めるなどのために出力される。詳細については後述する。
【００３１】
さらに、シフト装置２７からは、現在のポジション信号が変速機用電子制御装置２５へ入力されている。このポジション信号は、現在の状態が定常状態か否かの判断に用いられる。これも、詳しくは後述する。
【００３２】
無段変速機１によれば、入力回転数であるエンジン回転数を無段階に（言い換えれば、連続的に）制御できるので、これを搭載した車両の燃費を向上できる。例えば、アクセル開度などによって表される要求駆動量と車速とに基づいて目標駆動力が求められ、その目標駆動力を得るために必要な目標出力が目標駆動力と車速とに基づいて求められ、その目標出力を最適燃費で得るためのエンジン回転数が予め用意したマップに基づいて求められ、そして、そのエンジン回転数となるように変速比が制御される。
【００３３】
そのような燃費向上の利点を損なわないために、無段変速機１における動力の伝達効率が良好な状態に制御される。具体的には、無段変速機１のトルク容量すなわちベルト挟圧力が、エンジントルクに基づいて決まる目標トルクを伝達でき、かつベルト１７の滑りが生じない範囲で可及的に低いベルト挟圧力に制御される。その制御は、挟圧力と入力トルクとの相互の関係、例えば入力トルクに対する挟圧力の過剰もしくは不足の状態を検出し、その検出の結果に基づいて挟圧力を補正することにより実行される。
【００３４】
上記のロックアップクラッチ３は、無段変速機１に対して直列に連結されているので、ロックアップクラッチ３を無段変速機１に対するトルクヒューズとして機能させることができる。トルクヒューズとは、無段変速機１に過剰な滑り（マクロスリップ）が生じる前にロックアップクラッチ３で滑りを生じさせて、無段変速機１に作用するトルクを制限する機能である。したがってロックアップクラッチ３をこのように機能させるためには、そのトルク容量の余裕すなわち所定の入力トルクの下で滑りが生じるトルク容量を上回るトルク容量分が、無段変速機１でのトルク容量の余裕より小さくなるように制御する必要がある。そこでこの発明の制御装置は、トルクヒューズ圧を正確に設定するために、ロックアップクラッチ３の滑り状態を検出し、その検出結果に基づいて係合圧を設定するように構成されている。
【００３５】
その制御例を上述した駆動機構におけるロックアップクラッチ３を対象として例に基づいて説明する。図１と図２はその制御例を示すフローチャートであり、図３はその制御を実行した場合の回転数、ロックアップクラッチ３の係合圧（油圧）の変化を示すタイムチャートである。
【００３６】
この発明の制御装置は、無段変速機構と直列に配列されたクラッチの伝達トルク（トルク容量）の余裕を、無段変速機構の伝達トルク（トルク容量）の余裕より小さく設定する制御をおこなう制御装置である。その「余裕」とは、定常状態で滑りが生じない最小の伝達トルクを超える伝達トルクの幅もしくは差である。したがって、その余裕の範囲で正トルクもしくは負トルクが変化しても、上記のロックアップクラッチ３や無段変速機構１に滑りが生じない。また、その余裕を超えて正トルクもしくは負トルクが変化した場合には、クラッチが無段変速機構よりも先に滑り、いわゆるトルクヒューズとして機能する。
【００３７】
この発明では、ロックアップクラッチ３の伝達トルクに余裕を与えるようにその係合圧（油圧）を設定するにあたり、先ず、ロックアップクラッチ３が安定的にオン制御されていることから制御を始める。これが、制御の前提条件であり、したがって図１に示すように、先ず、その制御前提条件の成立が判断される（ステップＳ１）。
【００３８】
ここで、安定的にオン制御されているとは、その時点の通常の走行状態で滑りを生じることなく係合状態を維持する係合圧が設定され、しかもその係合圧が過渡的な圧力でなく、安定して維持されている状態である。後述するように、係合状態から滑りが生じる直前の状態もしくは滑りの開始の係合圧にまで係合圧を変化させる制御をおこなうからである。
【００３９】
この制御前提条件が成立する状態は、図３のＡ１ 時点以前の状態として示してある。すなわちエンジン回転数Ｎｅ およびタービン回転数Ｎｔ がほぼ一定に安定しており、またロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）の油圧が滑りの生じない程度に高い圧力に一定しており、さらにベルト挟圧力がベルト滑りの生じない程度に高い圧力に一定している。これは、通常の走行状態、例えばシフトポジションがドライブレンジ（Ｄレンジ）での制御内容であり、図３には「Ｆ＝０」として示してある。なお、このフラグＦは、制御進行状態を示しており、図１および図２のフローチャートでは制御ステップの行き先を示すようにも機能する。
【００４０】
上記のステップＳ１で肯定的に判断された場合には、制御開始条件が成立したか否かが判断される（ステップＳ２）。制御開始条件が成立したことが判断された場合、すなわちステップＳ２で肯定的に判断された場合には、フラグＦが“１”とされる（ステップＳ３）。なお、既に制御開始条件が成立している場合には、ステップＳ２で否定的に判断され、その場合はステップＳ３を飛ばしてステップＳ４に進む。
【００４１】
ロックアップクラッチ３をいわゆるトルクヒューズとして作用させる制御は、エンジン５から入力される駆動トルク（あるいは正トルク）や駆動輪２０側から掛かる負トルクが安定している場合に可能であり、したがって定常状態を条件として制御をおこなう。これが制御開始条件である。その定常状態とは、アクセル開度（図示しないアクセルペダルの踏み込み量）や無段変速機構１の出力側のトルク（例えば従動プーリ１６の軸トルク）の所定時間内の変化が所定範囲内であることである。そして、その所定範囲は車速に応じた範囲とすることができる。
【００４２】
つぎに、ステップＳ４において制御終了条件が成立しているか否かが判断される。この制御終了条件は、上記の制御開始条件とされているいずれかの状態が成立しなくなることであり、例えば車両の走行状態が定常状態ではなくなったこと、あるいはロックアップクラッチ３が係合状態ではなくなったことなどである。
【００４３】
なお、ステップＳ１およびステップＳ４で否定的に判断された場合、すなわち制御前提条件と制御開始条件とのいずれもが成立していない場合、フラグＦを“０”とし（ステップＳ２５）、このルーチンを一旦抜ける。
【００４４】
制御終了条件が成立していないことによりステップＳ４で否定的に判断された場合には、フラグＦが“１”に設定されているか否かが判断される（ステップＳ５）。上記のように制御開始条件が成立した場合にはフラグＦが“１”に設定されているので、このステップＳ５では肯定的に判断される。その結果、ロックアップクラッチ３の係合圧（油圧）が第１の所定油圧Ｐ１に設定される（ステップＳ６）。これは、図３のＡ１ 時点である。なお、ステップＳ５で否定的に判断された場合にはステップＳ６ないしステップＳ１０を飛ばしてステップＳ１１に進む。
【００４５】
そして、この所定油圧Ｐ１は、ロックアップクラッチ３の特性のバラツキを考慮しても滑りの生じない程度の係合圧である。その圧力は、ロックアップクラッチ３に対する入力トルクに基づいて求めた摩擦係数μや機構上の特性のバラツキを考慮して設定された油圧とすることができ、あるいは無段変速機構１における目標とする挟圧力から無段変速機構１の入力トルクを求め、その入力トルクに基づいて演算した油圧とすることができる。
【００４６】
ついで、所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ７）。この所定時間は、係合圧を所定油圧Ｐ１に低下させる指令信号を出力してから係合圧が所定油圧Ｐ１に安定するまでに要する時間であり、予め定められた一定値もしくは車両の状態に応じて設定されたマップ値などである。図３では、Ａ１ 時点からＢ１ 時点までの時間である。
【００４７】
このステップＳ７で肯定的に判断された場合には、「Ｆ＝１」の制御が終了したことになるので、フラグＦが“２”に設定される（ステップＳ８）。これは、図３のＢ１ 時点である。そして、ロックアップクラッチ３に滑りが生じたか否かが判断される（ステップＳ９）。なお、上記の所定時間が経過していないことによりステップＳ７で否定的に判断された場合には、ステップＳ８を飛ばしてステップＳ９に進む。
【００４８】
このステップＳ９は、ロックアップクラッチ３の状態を確認することを目的として実行される。すなわちロックアップクラッチ３の伝達トルクに所定の余裕を設定する制御の過程でロックアップクラッチ３に意図しない（もしくは想定しない）滑りが生じると、その制御を正常に実行できなくなるからである。また、ロックアップクラッチ３の滑りの検出もしくは判定は、ロックアップクラッチ３の入力側の回転数Ｎｉｎ（例えばエンジン回転数）と出力側の回転数Ｎｅ （例えばタービン回転数）とを比較することによりおこなうことができる。より具体的には、これらの回転数の差が予め定めたしきい値より大きくなったことによって、ロックアップクラッチ３に滑りが生じたことを検出することができる。
【００４９】
制御が想定したとおりに進行すれば、ロックアップクラッチ３に滑りが生じないので、ステップＳ９で否定的に判断される。これに対して、何らかの理由でロックアップクラッチ３に意図しない滑りが生じた場合には、ステップＳ９で肯定的に判断される。その場合、フラグＦが“３”に設定される（ステップＳ１０）。その後、ステップＳ１１に進む。なお、ロックアップクラッチに滑りが生じないことによりステップＳ９で否定的に判断された場合には、ステップＳ１０を飛ばしてステップＳ１１に進む。
【００５０】
ステップＳ１１では、フラグＦが“２”に設定されているか否かが判断される。上述したように、ロックアップクラッチ３の係合圧を上記の所定油圧Ｐ１ に低下させる制御が実行された場合には、フラグＦが“２”に設定されている。すなわち、上記の所定時間が経過したことにより、ステップＳ８でフラグＦが“２”に設定され、かつロックアップクラッチ３に意図しない滑りが生じていないことにより、上記のステップＳ１０を飛ばしてステップＳ１１に進んでいるので、フラグＦが“２”に設定されている。したがって、ステップＳ１１で肯定的に判断される。その場合には、ロックアップクラッチ３の係合圧（油圧）を、振動させながら振幅を徐々に大きくする（ステップＳ１２）。これは図３のＢ１ 時点からＣ１ 時点までの制御である。なお、ステップＳ１１で否定的に判断された場合は、ステップＳ１２ないしステップＳ１４を飛ばして、ステップＳ１５へ進む。
【００５１】
上記のステップＳ１２による油圧を振動させかつ振幅を大きくさせる制御は、係合状態にあったロックアップクラッチ３に滑りを生じさせるための制御であり、したがってステップＳ１３では、ロックアップクラッチ３に滑りが生じたか否かが判断される。この判断は、前述したステップＳ９におけるのと同様に、入力側の回転数と出力側の回転数とを比較し、もしくはその回転数差を所定のしきい値と比較することによりおこなうことができる。より具体的には、このステップＳ１３で検出するロックアップクラッチ３の滑りは、係合圧を変化させることにより生じる微少な滑りであり、具体的には、例えば、ロックアップクラッチ３の入力側の回転数と出力側の回転数との回転数差が、予め定めた所定回転数（例えば５０ｒｐｍ）以上の状態が、予め定めた所定時間（例えば５０ｍｓ）継続したことによって、ロックアップクラッチ３の滑りを検出することができる。
【００５２】
ロックアップクラッチ３に微少滑りが生じることによりステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、つぎの制御に進むために、フラグＦが“３”に設定される（ステップＳ１４）。そして、ステップＳ１５に進む。これとは反対にロックアップクラッチ３に未だ滑りが生じないことによりステップＳ１３で否定的に判断された場合に、つぎの制御に進めないので、フラグＦを書き換えずに（ステップＳ１４を飛ばして）、ステップＳ１５に進む。
【００５３】
このステップＳ１５では、フラグＦが“３”に設定されているか否かが判断される。ロックアップクラッチ３の係合圧を上記のように振動させながら振幅を大きくすることにより、ロックアップクラッチ３が滑りを生じると、ステップＳ１４でフラグＦが“３”に設定されるので、ステップＳ１５で肯定的に判断される。なお、ステップ１５で否定的に判断されるとステップＳ１５ないしステップ１８を飛ばして、ステップＳ１９へ進む。
【００５４】
ステップＳ１５で肯定的に判断されると、今度は、クラッチ油圧を振動させながら、振幅を徐々に小さくする（ステップＳ１６）。これは、図３のＣ１ 時点からＤ１ 時点である。
【００５５】
ついで、ロックアップクラッチ３の係合判定が成立したか否か、すなわちロックアップクラッチ３が係合したか否かが判断される（ステップＳ１７）。これは、図３のＤ１ 時点である。
【００５６】
こうして「Ｆ＝３」の制御が終了したことになるので、つぎの制御に進むために、フラグＦが“４”に設定される（ステップＳ１８）。その後、ステップＳ１９に進む。なお、ロックアップクラッチ３が意図した滑りの後に再係合したことによりステップＳ１７で否定的に判断された場合には、ステップＳ１８を飛ばしてステップＳ１９に進む。すなわちフラグＦは“３”に維持される。
【００５７】
図２はステップＳ１９以降の制御例を示すフローチャートである。ステップＳ１９では、フラグＦが“４”に設定されているか否かが判断される。上記のように係合圧を変動させ、かつ振幅を大きくすることによりロックアップクラッチ３が微少滑りを生じ、その後に係合圧を変動させ、かつ振幅を小さくすることによりロックアップクラッチ３の再係合の判定が成立すれば、フラグＦが“４”に設定されているので、ステップＳ１９で肯定的に判断される。すなわち、係合圧の変化に伴ってロックアップクラッチ３の挙動が変化すると、「Ｆ＝４」の制御に進むことになる。一方、ステップＳ１９で否定的に判断されると、ステップＳ２０ないしステップＳ２２を飛ばしてステップＳ２３へ進む。
【００５８】
ステップＳ１９で肯定的に判断されると、ロックアップクラッチ３の係合油圧が、「Ｆ＝３」の開始時点（図３のＣ１ 時点）における油圧値、および、「Ｆ＝３」の終了時点（図３のＤ１ 時点）における油圧値より設定圧を求める。すなわちロックアップクラッチ３の滑りが検出された時点での油圧値、および再係合が判定された時点での油圧値から算出された油圧値に設定される（ステップＳ２０）。そして、所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ２１）。これは、図３におけるＤ１ 時点からＥ１ 時点までの間であり、ロックアップクラッチ３の係合油圧を算出し設定した油圧に安定させるための予め定めた時間である。
【００５９】
所定時間が経過することによりステップＳ２１で肯定的に判断された場合には、つぎの制御に進むために、フラグＦが“０”に設定される（ステップＳ２２）。
【００６０】
また、所定時間が経過していないことによりステップＳ２１で否定的に判断された場合には、ステップＳ２２を飛ばしてステップＳ２３に進む。したがってこの場合は、フラグＦは書き換えられずに“４”に維持される。
【００６１】
さらに、この時点においても意図しないロックアップクラッチ３の滑りが生じたか否かが判断される。これがステップＳ２３の制御である。これは、前述したステップＳ９やステップＳ１３と同様の判断ステップである。したがってこのステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、その滑りに対応した制御に進むためにフラグＦが“３”に設定され（ステップＳ２４）、このルーチンの最初にもどる。したがって、次のルーチンではフラグＦが“３”として扱われる。
【００６２】
ステップＳ２３で否定的に判断された場合、ステップＳ２４を飛ばして、つまり、フラグＦが変更されずに、このルーチンを一旦抜ける。
【００６３】
なお、ここで、上記の具体例として開示してあるこの発明の他の態様を例示すれば、以下の通りである。
【００６４】
上記ステップＳ１２およびステップＳ１６でクラッチの油圧を振動させながら、振幅を変化させたが、これに替えて、クラッチの油圧を振動させながら振動の平均値を変化させてもよい。図４はその制御を実行した場合の回転数、ロックアップクラッチ３の係合圧（油圧）の変化を示すタイムチャートである。
【００６５】
所定の油圧値Ｐ１ まで落とした後（Ａ２ 時点）、所定時間経過させ（Ａ２ 時点からＢ２ 時点）、クラッチ油圧を振動させながら、振動の平均値を徐々に低下させる（Ｂ２ 時点からＣ２ 時点。ステップＳ１２に対応）。そして、クラッチの滑りが検出されると（Ｃ２ 時点）、クラッチ油圧を振動させながら、振動の平均値を増加させる（Ｃ２ 時点からＤ２ 時点。ステップＳ１６に対応）。その後、クラッチの再係合が検出されると（Ｄ２ 時点）、滑りを検出した時の油圧値および、再係合したときの油圧値からクラッチ油圧を算出し、設定する。
【００６６】
また、ステップＳ１２およびステップＳ１６でクラッチの油圧を変化させたが、これに替えて、クラッチに接続されたエンジン５の遅角制御により、入力トルクを変化させてもよい。図５はその制御を実行した場合の回転数、入力トルク、遅角量、スロットルバルブの開度の変化を示すタイムチャートである。
【００６７】
入力トルクを変化させる前に、予め、エンジン５に設けてある電子スロットルバルブの開度を増大させる（Ａ３ 時点）。すなわち、点火時期の遅角制御を実行すると、エンジントルクが低下するので、エンジントルクの振幅の平均値を低下させないように、スロットル開度の増大によって遅角によるトルク低下を相殺するための制御である。以後、エンジンの遅角量の変化に合わせて、電子スロットルバルブの開度の制御がおこなわれる。
【００６８】
スロットル開度を増大させた後、遅角が開始される（Ｂ３ 時点）。その後一定時間が経過した後、遅角を復帰する（Ｃ３ 時点）。そして、次の遅角を開始し、遅角量を前の遅角量よりも大きくする。これに合わせて、電子スロットルバルブの開度を徐々に大きくする。
【００６９】
以上の動作を繰り返すことにより、エンジンの入力トルクを変動させながら、振幅を大きくする。これを、クラッチの滑りが検出されるまでおこなう（Ｃ３ 時点からＤ３ 時点。以上ステップＳ１２に対応）。
【００７０】
クラッチの滑りが検出されると、遅角量、および電子スロットル開度を共に減少させながら上記の動作を繰り返す。つまり、エンジンの入力トルクを変動させながら、振幅を小さくする。これを、クラッチの再係合が検出されるまでおこなう（Ｄ３ からＥ３ 時点、以上ステップＳ１６に対応）。
【００７１】
クラッチの再係合が検出されると（Ｅ３ 時点）、電子スロットル開度を制御の前の状態に戻し、遅角量を零にする。そして、クラッチの滑りが検出されたときのトルクおよび、再係合が検出されたトルクから、係合圧を算出し、設定する。
【００７２】
このように制御すれば、遅角制御に起因するトルクの低下を、スロットル開度の増大によって補うことができ、その結果、遅角によるエンジントルクの周期的な変動時の平均トルクを、制御開始前のトルクとほぼ同じに維持できる。その結果、駆動トルクの低下などによるドライバビリティの悪化などを未然に回避できる。
【００７３】
さらに、ステップＳ１３でクラッチの滑り状態の判別を、一段階の閾値でおこなったが、これに替えて、二段階以上の閾値で滑り状態の判別をおこなってもよい。図６はその制御を実行した場合の回転数、クラッチ油圧または入力トルクの変化を示すタイムチャートである。
【００７４】
上記の実施例と同様にクラッチ油圧または入力トルクを変動させながら振幅を増大させるが（Ａ４ 時点以前）、出力回転数と入力回転数の差分の変化率Δ（Ｎｅ −Ｎｉｎ）が第１の閾値Ｇに達した時点（Ａ４ 時点）で滑りの発生が近いと判断し、油圧もしくは入力トルクの変動の振幅の増加率を減少もしくは振幅を一定にさせる（Ａ４ 時点からＢ４ 時点。ステップＳ１２およびステップＳ１３に対応）。これは、ノイズ等の外乱要因による不正確な検出を回避するためである。
【００７５】
その後、第２の閾値Ｈに達し、クラッチの滑りを検出すると、振幅を減少させる（Ｂ４ 時点からＣ４ 時点）。以後は上記の実施例と同様の制御をおこない、係合圧を算出し、設定する。
【００７６】
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップＳ１２、ステップＳ１６の各機能的手段が、この発明の変動手段に相当し、ステップＳ９、ステップＳ１３、ステップＳ１７、ステップＳ２３の各機能的手段が、滑り状態検出手段に相当する。また、ステップＳ１２、ステップＳ１６で振幅の平均値を変化させる場合の機能的手段が、「入力トルクもしくは係合圧の平均値を変化させる手段」に相当する。さらに、ステップＳ２０がトルク伝達制御手段に相当する。
【００７７】
したがって上記の制御をおこなうこの発明の制御装置によれば、ロックアップクラッチ３の伝達トルクの余裕がゼロとなる係合圧力を求め、その圧力に、伝達トルクに所定の余裕を与えるいわゆる余裕圧力を加えて、ロックアップクラッチ３の係合圧力を設定するので、それ以降にロックアップクラッチ３の係合圧を滑りが生じるまで低下制御することがない。そのため、ロックアップクラッチ３の滑りが繰り返し生じたり、それに伴って駆動系統の動力の伝達効率が低下して燃費が悪化するなどの事態を未然に回避することができる。
【００７８】
また、ロックアップクラッチ３の伝達トルクの余裕がゼロの状態を検出もしくは判定し、これに余裕圧力を加えるから、ロックアップクラッチ３の係合圧が過大になることがなく、その結果、ロックアップクラッチ３の伝達トルクの余裕を無段変速機構１での余裕に対して確実に小さく設定できる。さらに、その伝達トルクの余裕がゼロとなる係合油圧を、係合圧もしくは入力トルクを変化させて求めるので、ロックアップクラッチ３やその油圧制御機器などに個体差や経時変化があっても、これらに影響されずに、伝達トルクに所定の余裕が生じる係合圧を安定して設定することができる。
【００７９】
さらにまた、定常的あるいは準定常的な走行状態でエンジントルクや駆動輪側の負トルクが急激に変化した場合には、ロックアップクラッチ３が無段変速機構１に先行して滑りを生じるので、無段変速機構１に滑りが生じることを確実に防止することができる。そして、そのような無段変速機構１の滑りを防止しつつ、その挟圧力を可及的に低くすることができるので、無段変速機構１での動力の伝達効率を向上させて、燃費を改善することができる。
【００８０】
なお、この発明は、上述した具体例に限定されないのであって、この発明のクラッチは、上記のロックアップクラッチ以外に、車両の発進の際に次第に係合させられるいわゆる発進クラッチであってもよく、またその配列は、要は、トルクの伝達方向で無段変速機構と直列であればよく、したがって無段変速機構の入力側と出力側とのいずれであってもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、入力トルクもしくは係合圧を変化させ、その状態でクラッチの滑りの状態すなわち滑りが生じるか、もしくは滑りが生じやすいか、あるいは反対に滑りが生じにくい状態かなどを検出することができる。
【００８２】
また、請求項２の発明によれば、クラッチの入力トルクもしくは係合圧が周期的に変化し、その変化の過程においてクラッチの入力トルクもしくは係合圧が増大した時点にクラッチに滑りもしくはその直前の状態が生じる。これは、クラッチの入力トルクもしくは係合圧の周期的な変化における瞬間的な状態であり、その直後にクラッチの入力トルクもしくは係合圧が低下するので、クラッチが過剰な滑り状態に到ってしまうことが回避することができ、また、クラッチの出力側に現れるトルクは、周期的に変化するトルクの平均値となるので、出力トルクに対する影響を防止もしくは抑制できる。
【００８３】
さらに、請求項３の発明によれば、クラッチへの入力トルクもしくはクラッチの係合圧を周期的に変化させる場合に、その振幅が変化させられ、その過程で滑り状態が検出するので、平均値が変化しなくても、滑りが生じやすい状態を設定し、滑りの生じる係合圧を正確に検出できる。
【００８４】
また、請求項４の発明によれば、クラッチへの入力トルクもしくはクラッチの係合圧を周期的に変化させる場合に、平均値が変化させられ、その過程で滑り状態を検出するので、滑りの生じやすい状態を設定して滑りの生じる係合圧を正確に検出し、ひいては迅速もしくは確実に滑り状態を検出し、係合圧を設定することができる。
【００８５】
さらに、請求項５の発明によれば、入力トルクもしくは係合圧を変化させることに伴う滑りの状態が検出され、その検出結果により係合圧などを制御するので、クラッチのトルク容量を適正化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートの図１に続く部分を示す図である。
【図３】図１および図２の制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【図４】振幅の平均値を変動させる制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【図５】入力トルクを変動させる制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【図６】滑り判定の閾値を２段階に設定した制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【図７】この発明に係るクラッチを含む駆動系統を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１…無段変速機、 ５…エンジン（動力源）、 １３…駆動プーリ、 １４…従動プーリ、 １７…ベルト、 ２０…駆動輪、 ２５…変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）、 ２６…エンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）。

Claims (5)

1. 動力源から出力されたトルクが入力され、かつ係合圧に応じてトルク容量が変化するクラッチの制御装置において、
   前記クラッチに対する入力トルクと前記係合圧との少なくとも一方を変化させる変動手段と、
   入力トルクもしくは係合圧が変化されたことに伴う前記クラッチの滑り状態を検出する滑り状態検出手段と
   を備えていることを特徴とするクラッチの制御装置。
2. 前記変動手段は、前記入力トルクもしくは係合圧を周期的に変化させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のクラッチの制御装置。
3. 前記変動手段は、周期的に変化させられる前記入力トルクもしくは係合圧の振幅を変化させる手段を含むことを特徴とする請求項２に記載のクラッチの制御装置。
4. 前記変動手段は、周期的に変化させられる前記入力トルクもしくは係合圧の平均値を変化させる手段を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のクラッチの制御装置。
5. 前記滑り状態検出手段による検出結果に基づいて前記クラッチを制御するトルク伝達制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のクラッチの制御装置。

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