JP2006037917A - 車両のクリープ走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発進クラッチを締結してクリープ走行に移行するときに、エンジン回転速度が落ち込むことを回避する。
【解決手段】 アイドル運転状態でブレーキペダルが解放されると、発進クラッチを締結してクリープ走行を可能にする一方、発進クラッチの締結容量トルクに応じてアイドル補正空気量を補正する。また、ブレーキペダルの踏み込み量、及び、該踏み込み量の変化速度を検出することで、クリープ走行への移行を判断し、クリープ走行に移行する前に、前記踏み込み量及び変化速度に応じてアイドル補正空気量を補正する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジンと駆動輪との間に設けられる発進クラッチの締結容量トルクを制御して車両をクリープ走行させる車両のクリープ走行制御装置に関する。

特許文献１には、エンジンと駆動輪との間に設けられる発進クラッチの制御値に基づいてクリープ力を演算し、該クリープ力に基づいてアクドルコントロールバルブを制御するアイドル回転数制御装置が開示されている。
特開平１１−０３６９１４号公報

ところで、従来のアイドル時の吸入空気量制御では、クリープ走行を可能にすべく発進クラッチの締結容量トルクが増大され、該締結容量トルクの増大に対応してアイドル時吸入空気量の増量補正がなされるが、吸入空気量の増量制御に対して実際の吸入空気量の変化が遅れるため、クリープ走行の開始時に、吸入空気量の増量要求に対して実際の吸入空気量が遅れ、これによって、エンジン回転速度が落ち込み、最悪エンストに至る可能性があるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、クリープ走行への移行時におけるエンジン回転速度の落ち込みを回避できる車両のクリープ走行制御装置を提供することを目的とする。

そのため、本発明は、エンジンと駆動輪との間に設けられる発進クラッチを備え、車両をクリープ走行させるべく前記発進クラッチの伝達トルクを制御する車両のクリープ走行制御装置において、前記クリープ走行への移行を判断し、前記クリープ走行に移行する前にエンジンの吸入空気量を増量補正する構成とした。

かかる構成によると、クリープ走行に移行する前に吸入空気量を増量補正するので、発進クラッチの締結容量トルクの増大に対して吸入空気量の増量が遅れることがなく、クリープ走行開始時にエンジン回転速度が落ち込むことを回避できる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態における車両の動力系を示す概略図である。
図１に示すように、車両には、エンジン１と、このエンジン１に発進クラッチ（例えば湿式多板クラッチ等）２を介して接続される無段変速機３とが搭載されている。
前記エンジン１のクランクシャフト１０１は、発進クラッチ２の入力側に連結されており、無段変速機３の入力軸３０１は、発進クラッチ２の出力側に結合されている。

無段変速機３の出力軸３０２は、プロペラシャフト４、ファイナルギヤ５及びディファレンシャルギヤ６を介して車輪駆動軸７及び駆動輪８に連結されている。
前記発進クラッチ２は、入力軸２１と出力軸２２とを接断する内側クラッチ板２３と、入力軸２１と出力軸２２との間に介装される遊星ギア機構２４の中間ギア２４ａの支軸と、クラッチケース（固定体）２５とを接断する外側クラッチ板２６とを備える。

前記内側クラッチ板２３及び外側クラッチ板２６は、それぞれ油圧シリンダのピストンによって駆動されて係合状態（締結力）が制御される。
車両の前進時は、内側クラッチ板２３を開放状態から締結力を増大させていくことで前進駆動力が増大され、後進時は、外側クラッチ板２６を開放状態から締結力を増大させていくことで後進駆動力が増大される。

また、入力側に備えたトーショナルダンパ２７により、捩れ振動が抑制されるようになっている。
前記無段変速機３は、入力軸３０１側に設けられる有効径が可変のプライマリプーリ３０３と、出力軸３０２側に設けられる有効径が可変のセカンダリプーリ３０４と、前記プーリ３０３，３０４の有効径を変更させる油圧シリンダ３０５，３０６と、前記プーリ３０３，３０４に巻回される伝達ベルト３０７と、を含んで構成され、前記油圧シリンダ３０５，３０６の油圧を制御することでプーリ比を変化し、プーリ比の変化に応じて変速比が無段階に変化する。

エンジン１の動作は、エンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」という）１０によって制御され、発進クラッチ２及び無段変速機３の動作（即ち、発進クラッチ２の係合状態、無段変速機３の変速比）は、トランスミッションコントロールユニット（以下、「ＴＣＵ」という）２０によって制御される。
尚、前記ＥＵＣ１０とＴＣＵ２０とは相互に通信可能に接続されている。

前記ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転条件を検出する各種センサからの検出信号を入力すると共に、前記ＴＣＵ２０から前記発進クラッチ２の締結容量トルクのデータを入力し、これらの入力信号に基づいて、図示省略した燃料噴射弁による燃料噴射や、点火プラグによる点火時期を制御すると共に、モータ１０２でスロットルバルブ１０３を開閉駆動する電制スロットルバルブ１０４を制御して、エンジン１の吸入空気量を制御する。

前記電制スロットルバルブ１０４による吸入空気量制御においては、アクセル開度とエンジン回転速度とに応じた基本目標吸入空気量に、アイドル補正空気量を加算して最終的な目標吸入空気量を求め、該目標吸入空気量をスロットルバルブ１０４の目標開度に変換し、スロットルバルブ１０４の開度が前記目標開度になるように、前記モータ１０２を駆動制御する。

ここで、前記アイドル補正空気量は、目標アイドル回転速度に応じた基本要求量，水温等に基づくフリクション補正量，エアコン等による補機負荷補正量，フィードバック制御条件成立時に目標アイドル回転速度にフィードバック制御するためのフィードバック補正量からなると共に、前記発進クラッチ２の締結容量トルク相当分のクラッチトルク補正空気量が含まれる。

前記ＴＣＵ２０は、ブレーキスイッチ２０１，車速センサ２０２，レンジスイッチ２０３等からの信号を入力し、ブレーキ操作状態でなく（ブレーキスイッチ２１０がＯＦＦで）、かつ、ＡＴシフトレバーによる選択レンジが走行レンジであるときに、車速や走行抵抗などに基づいて前記発進クラッチ２の目標締結容量トルクを演算し、該目標締結容量トルクに基づいて内側クラッチ板２３又は外側クラッチ板２６の係合を制御する。

前記ＥＣＵ１０は、前記ＴＣＵ２０から前記発進クラッチ２の締結容量トルクのデータを受信し、該受信した締結容量トルクのデータに基づいて前記クラッチトルク補正空気量を設定する。
ここで、図２の制御ブロック図に基づいて、前記ＥＣＵ１０における前記クラッチトルク補正空気量の設定処理を説明する。

前記ＥＣＵ１０は、前記ＴＣＵ２０から取得した前記発進クラッチ２の締結容量トルク（Ｎｍ）に、エンジン回転数（rpm）を乗算すると共に、予め設定された変換係数を乗算してクラッチトルク補正空気量（Ｌ／min）を求める。
前記クラッチトルク補正空気量（Ｌ／min）は、そのときのエンジン回転数（rpm）に応じた上限値で制限された後、基本要求量，フリクション補正量，補機負荷補正量，フィードバック補正量からなるアイドル補正空気量に付加され、前記クラッチトルク補正空気量（Ｌ／min）を含んで設定されるアイドル補正空気量を、アクセル開度とエンジン回転速度とに応じた基本目標吸入空気量に加算することで最終的な目標吸入空気量（Ｌ／min）を得る。

そして、前記最終的な目標吸入空気量を、スロットルバルブ１０３の目標開度（deg）に変換し、該目標開度に実際のスロットルバルブ１０３の開度を一致させるように、前記モータ１０２を制御する。
ところで、走行レンジが選択されているときに、エンジン１のアイドル運転状態のまま、ブレーキペダルから足が離されると、前記発進クラッチ２を解放状態から締結容量トルクを増大させてクリープ走行を可能にするが、発進クラッチ２の締結による負荷の増大に対応すべくクラッチトルク補正空気量を付加しても、実際の吸入空気量が要求レベルまで増大変化するには応答遅れがあるため、発進クラッチ２の締結制御の開始に同期して吸入空気量の増量補正を行なったのでは、エンジン回転速度の落ち込みが発生する。

そこで、本実施形態では、前記クラッチトルク補正空気量（Ｌ／min）の演算に用いる締結容量トルクを、クリープ走行に移行する前に増大補正することで、発進クラッチ２の締結制御が開始される前の段階から吸入空気量を増量させ、吸入空気量の増量遅れによるエンジン回転速度の落ち込みを回避するようにしてある。
具体的には、ブレーキペダルの踏み込み量（ストローク量）を検出するブレーキストロークセンサ２０５を設け、ブレーキペダルの踏み込み量が少なくなるほど（ブレーキペダルから足を離すほど）徐々に大きくなる第１の補正クラッチ締結容量トルクを演算する一方、ブレーキペダルの踏み込み量の減少変化速度（ブレーキペダルからの足離し速度）が所定速度以上になると最大値にまでステップ的に変化する第２の補正クラッチ締結容量トルクを演算する。

そして、前記第１の補正クラッチ締結容量トルクと第２の補正クラッチ締結容量トルクとの大きい方を選択する。
ここで、ブレーキスイッチ２０１がＯＮ（ブレーキペダルの踏み込み状態）であって、発進クラッチ２の締結制御が行われないときに、前記選択した補正クラッチ締結容量トルク（前記第１の補正クラッチ締結容量トルク又は第２の補正クラッチ締結容量トルク）を、ＥＣＵ１０側にクラッチトルク補正空気量の演算のために出力するクラッチ締結容量トルクに加算する。

これにより、走行レンジが選択されているときに、エンジン１のアイドル運転状態のまま、ブレーキペダルから足が離される操作がなされると、ブレーキスイッチ２０１がＯＦＦになる前にクリープ走行への移行が判断され、発進クラッチ２の締結が開始される前の段階で、エンジン１のアイドル吸入空気量が増大される。
従って、発進クラッチ２の締結が開始されたときに、エンジン回転速度が落ち込んでエンストしてしまうことを回避できる。

ここで、前記第１の補正クラッチ締結容量トルクは、踏み込み量の減少に応じて徐々に大きな値に設定されるから、例えば、渋滞路でブレーキペダルから徐々に足を離す場合には、踏み込み量の減少変化に合わせて徐々に吸入空気量が増大補正されることで、エンストの発生を回避しつつ滑らかにクリープ走行に移行させることができる。
また、例えば、交通信号の切り換わりによる発進加速時で、ブレーキペダルから急に足が離される場合には、第２の補正クラッチ締結容量トルクがブレーキペダルの踏み込み量が比較的大きな段階から最大値に設定されることで、吸入空気流量を応答良く立ち上げ、吸入空気量変化の応答遅れによるエンジン回転の落ち込み・エンストの発生を回避する。

ブレーキスイッチ２０１がＯＦＦ（ブレーキ非踏み込み状態）になると、クリープ走行を可能にするための締結容量トルクが設定され、該締結容量トルクに応じて発進クラッチ２が締結制御されると共に、発進クラッチ２の締結容量トルクに見合うクラッチトルク補正空気量が設定されるようになるため、前記補正クラッチ締結容量トルク（前記第１の補正クラッチ締結容量トルク又は第２の補正クラッチ締結容量トルク）の出力は停止される。

図３のフローチャートは、前記図２のブロック図に示した処理の流れを示す。
ステップＳ１では、アイドル運転状態であるか否かを判別し、アイドル運転状態であれば、ステップＳ２へ進む。
ステップＳ２では、ブレーキペダルの踏み込み状態であるか否かを判別する。
ブレーキペダルの踏み込み状態であって、クリープ走行のための締結容量トルクの設定が行なわれない状態であるときには、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、ブレーキペダルの踏み込み量及び該踏み込み量の変化速度を検出する。
ステップＳ４では、前記ブレーキペダルの踏み込み量及び踏み込み量の変化速度に応じてクラッチトルク補正空気量を設定する。
一方、ステップＳ２でブレーキペダルの踏み込み状態ではないと判断されたときには、ステップＳ５へ進み、クリープ走行を可能にすべく設定される発進クラッチ２の締結容量トルクに対応するクラッチトルク補正空気量を設定する。

ステップＳ６では、ステップＳ４又はステップＳ５で設定されるクラッチトルク補正空気量を、アイドル補正空気量に付加する。
尚、本実施形態では、スロットルバルブ１０３でアイドル時の吸入空気量を制御する構成としたが、スロットルバルブをバイパスするバイパス通路にアイドル制御弁を備え、該アイドル制御弁でアイドル時の吸入空気量を制御する構成であっても良い。

また、ブレーキペダルの踏み込み量のみ、又は、踏み込み量の変化速度のみから、クリープ走行への移行を判断し、クラッチトルク補正空気量を設定する構成とすることができる。
また、ブレーキペダルの踏み込み量に応じたクラッチトルク補正空気量を、踏み込み量の変化速度に応じた係数で補正設定する構成とすることができる。

更に、発進クラッチ２と組み合わされる変速機を無段変速機に限定するものではなく、歯車式の変速機と発進クラッチとが組み合わされる構成にも適用できる。

実施形態における車両の動力系を示すシステム図。 実施形態におけるアイドル時吸入空気量の補正制御を示す制御ブロック図。 実施形態におけるアイドル時吸入空気量の補正制御を示すフローチャート。

符号の説明

１…エンジン、２…発進クラッチ、３…無段変速機、１０１…クランクシャフト、３０１…プライマリプーリ、３０２…セカンダリプーリ、１０…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、２０…トランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）、２１…発進クラッチ入力軸、２２…発進クラッチ出力軸、２３…内側クラッチ板、２６…外側クラッチ板、２０１…ブレーキスイッチ、２０２…車速センサ、２０３…レンジスイッチ、２０５…ブレーキストロークセンサ

Claims (7)

1. エンジンと駆動輪との間に設けられる発進クラッチを備え、車両をクリープ走行させるべく前記発進クラッチの締結容量トルクを制御する車両のクリープ走行制御装置において、
   前記クリープ走行への移行を判断し、前記クリープ走行に移行する前にエンジンの吸入空気量を増量補正することを特徴とする車両のクリープ走行制御装置。
2. ブレーキペダルの踏み込み量に基づいて前記クリープ走行への移行を判断することを特徴とする請求項１記載の車両のクリープ走行制御装置。
3. 前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じて吸入空気量の増量補正量を設定することを特徴とする請求項２記載の車両のクリープ走行制御装置。
4. 前記ブレーキペダルの踏み込み量が小さいときほど、より大きな増量補正量を設定することを特徴とする請求項３記載の車両のクリープ走行制御装置。
5. 前記ブレーキペダルの踏み込み量の変化速度に応じて吸入空気量の増量補正量を設定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の車両のクリープ走行制御装置。
6. 前記ブレーキペダルの踏み込み量の減少変化速度が速いほど、より大きな増量補正量を設定することを特徴とする請求項５記載の車両のクリープ走行制御装置。
7. 前記発進クラッチの締結容量トルクを空気量に換算し、前記締結容量トルクに相当する空気量に基づいてエンジンの吸入空気量を増量補正する構成であって、前記クリープ走行に移行する前の吸入空気量の増量補正量を、前記締結容量トルクの補正値として設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両のクリープ走行制御装置。

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