JP2021076233A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発進装置としての湿式クラッチと、自動変速機内で動力の伝達あるいは遮断を行う湿式クラッチとの複数の湿式クラッチを搭載した車両において、良好な発進性能を得るとともに、クラッチの耐久性が低下することを抑制できる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】車両の発進時に、前記第１クラッチを予め定められた所定のクラッチトルク容量で半係合の状態にし、かつ前記第２クラッチを解放状態から徐々にクラッチトルク容量を増大させる前記第２クラッチによる発進制御を実行し（ステップＳ２）、前記増大させた前記第２クラッチのクラッチトルク容量が前記第１クラッチのクラッチトルク容量に達した場合に、前記発進制御を前記第２クラッチから前記第１クラッチに切り替える（ステップＳ３〜４）。
【選択図】図３

Description

この発明は、自動変速機を搭載した車両を制御する制御装置に関し、特に、車両を発進させる際に、クラッチの動作を制御する車両の制御装置に関するものである。

一般的に、自動変速機を搭載する車両には、エンジンと自動変速機との間に発進装置としてトルクコンバータが設けられる。トルクコンバータを用いることにより、低回転域でのエンジンの出力トルクを増幅して発進のための大きな駆動力を得ることができる。そして、流体を介した滑らかな動力伝達によってスムーズな発進を実現することができる。一方で、低回転域から大きなトルクを発生することが可能な高出力のエンジンを搭載する場合や、トルク伝達の応答性を高め、発進時や加速時の俊敏な操作フィーリングを実現するために、トルクコンバータを省いた車両も知られている。そのようなトルクコンバータを搭載しない車両では、発進時に、例えば、自動変速機内に設けられたクラッチ、あるいは、エンジンと自動変速機との間に設けられた発進クラッチをスリップ係合させることにより、エンジンの動力を駆動輪に伝達して駆動力を発生させる、いわゆるフリクションスタートが行われる。

特許文献１には、そのようなフリクションスタートにより車両を発進させる車両の制御装置が記載されている。この特許文献１に記載された制御装置は、発進装置として設けられた第１クラッチと、自動変速機内に設けられた第２クラッチとを有する。また、オイルの温度が極低温時や車両が長時間ソーク状態であったような場合には、相対的に伝達トルク容量が小さい第２クラッチにより車両を発進させるように構成されている。具体的には、オイルが極低温時の場合には、伝達トルク容量が相対的に大きい第１クラッチを予め係合しておき、伝達トルク容量が相対的に小さい第２クラッチをスリップさせながら係合することにより、エンジンが出力するトルクを徐々に駆動輪へ伝達して駆動力を発生させるように構成されている。つまり、特許文献１に記載された制御装置では、発進時の伝達トルク容量、言い換えれば引き摺りトルクが大きい第１クラッチを予め係合しておき、引き摺りトルクが相対的に小さい第２クラッチによりフリクションスタートを実行する。

なお、特許文献２には、応答性良く摩擦締結要素を係合するように構成された自動変速機が記載されている。この特許文献２に記載された自動変速機は、車両の発進の際に所定の変速比を実現するための摩擦締結要素を備えている。また、その摩擦締結要素は、所定のクリアランスを設けて配置された複数の摩擦板と、その摩擦板を押圧して締結させるピストンと、そのピストンの位置を戻して摩擦板の締結を解く圧縮コイルバネとを備えている。そして、車両が発進する際は、ピストンが圧縮コイルバネの付勢力により摩擦板のクリアランスを詰める位置まで移動する。

特開２０１８−１５９４１９号公報 特開２０１７−１５０５３３号公報

従来知られているように、湿式クラッチは、例えば半係合状態やスリップ係合状態などの動力伝達の過渡時に、クラッチの摩擦材とオイルとの間の摺動抵抗による引き摺りトルクが不可避的に発生する。そのため、上記のように発進装置として湿式クラッチを用いる場合は、引き摺りトルクに起因するエンジンの負荷が大きくなる。特に、車両が長時間放置されたソーク状態や極低温時にオイルの粘度が高くなっている状況の下で車両を発進させる場合には、その引き摺りトルクが非常に大きくなり、車両の発進性能が低下してしまうおそれがある。そのような場合、例えば、上述の特許文献１に記載された制御装置のように、相対的に引き摺りトルクが大きい第１クラッチを予め完全係合しておき、相対的に引き摺りトルクが小さい第２クラッチにより発進することで加速性が低下することを抑制できる。

一方、特許文献１に記載された制御装置は、相対的に引き摺りトルクが小さい第２クラッチで発進制御するとしても、その第２クラッチも湿式クラッチであるから、引き摺りトルクは発生する。そのため、加速性の低下を抑制するには不十分となるおそれがある。また、仮に、湿式クラッチのなかでもオイルの引き摺りが小さいクラッチを採用した場合には、クラッチの応答性の低下は抑制できる反面、係合における過渡期において、オイルの引き摺りが少ない分、クラッチの耐熱性あるいは耐久性が低下するおそれがある。したがって、複数のクラッチの制御において、クラッチの応答性と耐久性とを両立するには、未だ改善の余地があった。

この発明は上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、発進装置としての湿式クラッチと、自動変速機内で動力の伝達あるいは遮断を行う湿式クラッチとの複数の湿式クラッチを搭載した車両において、良好な発進性能を得るとともに、クラッチの耐久性が低下することを抑制できる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源と、駆動輪と、前記駆動力源と前記駆動輪との間でトルクを伝達する動力伝達経路と、冷却のためのオイルに充たされた湿式クラッチによって構成されるとともに、前記動力伝達経路上で選択的に動力の伝達および遮断を行う油浴方式の第１クラッチと、軸心からオイルを摩擦板に供給するように構成されるとともに、前記動力伝達経路上で選択的に動力の伝達および遮断を行う軸心給油方式の第２クラッチと、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを制御するコントローラとを備え、前記第１クラッチの動作および前記第２クラッチの動作をそれぞれ制御することにより、前記駆動力源の出力トルクを前記駆動輪に伝達して発進のための駆動力を発生させる車両の制御装置において、前記コントローラは、前記車両の発進時に、前記第１クラッチを予め定められた所定のクラッチトルク容量で半係合の状態にし、かつ前記第２クラッチを解放状態から徐々にクラッチトルク容量を増大させる前記第２クラッチによる発進制御を実行し、前記増大させた前記第２クラッチのクラッチトルク容量が前記第１クラッチのクラッチトルク容量に達した場合に、前記発進制御を前記第２クラッチから前記第１クラッチに切り替えるように構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明では、前記コントローラは、前記車両の発進時に、前記第１クラッチを予め前記半係合の状態に制御して前記第２クラッチで前記発進制御を行うように構成し、前記第１クラッチに滑りが発生した場合に、前記第１クラッチにおける発進制御を開始し、かつ前記第２クラッチにおける発進制御を中止するように構成されてよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記第２クラッチのクラッチトルク容量が前記第１クラッチのクラッチトルク容量に達した場合に、前記第２クラッチを完全係合させるように前記第２クラッチのクラッチトルク容量を増大させるように構成されてよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記第１クラッチの前記半係合における前記所定のクラッチトルク容量を、少なくとも前記第１クラッチの温度と前記第２クラッチとの温度、前記オイルの温度、前記車両に要求される加速度のいずれかに基づいて決定するように構成されてよい。

また、この発明では、前記第１クラッチの前記半係合の制御は、前記車両が停車している状態で実行されてよい。

また、この発明では、前記第１クラッチは、前記第２クラッチに比べて耐久性に優れ、前記第２クラッチは、前記第１クラッチに比べて応答性に優れていてよい。

また、この発明では、前記車両は、前記動力伝達経路上に自動変速機を備え、前記第２クラッチは、前記自動変速機の内部に設けられ、前記第１クラッチは、前記駆動力源と前記自動変速機との間に設けられてよい。

そして、この発明では、前記第１クラッチと前記第２クラッチとは、前記動力伝達経路上で直結に配置されてよい。

この発明の車両の制御装置によれば、車両の停止状態から発進する際に、第１クラッチと第２クラッチとを協調させて制御するように構成されている。具体的には、車両が停止状態で、フルディップ式のクラッチ（クラッチ全体がオイルに充たされた、あるいは浸された油浴方式のクラッチ）であることにより応答性が低い第１クラッチを予め半係合の状態とし、アクセル操作に応じて応答性が高い第２クラッチで発進制御を開始するように構成されている。つまり、発進の初期の加速の応答性を第２クラッチの制御により確保するように構成されている。そして、アクセル操作に応じて増大させた第２クラッチのクラッチトルク容量が増大され、半係合状態で待機している第１クラッチのクラッチトルク容量を上回った際に（言い換えれば、第１クラッチに滑りが発生した際に）、車両の発進制御を第２クラッチの制御から第１クラッチの制御に切り替えるように構成されている。つまり、初期の応答性を第２クラッチで確保したら、第２クラッチは耐久性が比較的低いので摩擦仕事を行わないように即座に完全係合させ、第１クラッチの制御によりその後の車両Ｖｅの発進制御を行うように構成されている。第１クラッチは、応答性は比較的低いものの、予め半係合状態で待機している状態なので、第２クラッチの制御から第１クラッチの制御に切り替えた場合には、応答性の遅れが解消あるいは抑制され、かつ第１クラッチは耐久性に優れているため、発進制御におけるクラッチの耐久性が低下することを抑制できる。したがって、この発明の制御装置によれば、車両の加速性の確保と各クラッチの耐久性の確保とを両立させることができる。つまり、従来知られているような加速性のみを担保する、あるいは、耐久性のみを担保するような構成ではなく、車両の加速応答性を担保しつつ、各クラッチの耐久性が低下することをも抑制できる。

この発明で制御の対象とする車両の構成および制御系統の一例を示す図である。 第１クラッチを説明するための図である。 この発明の実施形態におけ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３の制御例を実行した場合のタイムチャートを説明するための図である。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

図１に、この発明を適用することのできる車両Ｖｅの一例を示してある。図１に示す車両Ｖｅは、エンジン（ＥＮＧ）１を駆動力源とし、そのエンジン１の出力側に、第１クラッチ２を介して、自動変速機（ＡＴ）３が連結されている。自動変速機３の出力側には、プロペラシャフト４が連結されている。プロペラシャフト４は、終減速機であるデファレンシャルギヤ５および左右の駆動軸６を介して、駆動輪７に連結されている。すなわち、この図１に示す例では、車両Ｖｅは、エンジン１が出力する動力を後輪の駆動輪７に伝達して駆動力を発生させる後輪駆動車として構成されている。なお、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、エンジン１が出力する動力を前輪に伝達して駆動力を発生させる前輪駆動車であってもよい。あるいは、エンジン１が出力する動力を前輪および後輪にそれぞれ伝達して駆動力を発生させる四輪（全輪）駆動車であってもよい。

エンジン１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。エンジン１は、出力の調整、ならびに、始動および停止の動作などが電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。ディーゼルエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の噴射量、および、燃料の噴射時期などが電気的に制御される。

第１クラッチ２は、エンジン１と自動変速機３との間に設けられたいわゆる発進装置であり、エンジン１と自動変速機３との間で選択的に動力の伝達および遮断を行う。また、第１クラッチ２は、冷却のためのオイルが介在する湿式多板クラッチによって構成されており、耐久性、耐熱性、放熱性に優れたクラッチとされている。具体的には、第１クラッチ２は、図２に拡大して示すように、摩擦材２ｃを有する複数の摩擦板２ａ，２ｂ、油圧（ピストン圧）によって動作して摩擦板２ａ，２ｂを押圧して係合させるピストン２ｄ、および、ピストン２ｄの位置を戻して摩擦板２ａ，２ｂの係合を解くリターンスプリング（図示せず）などから構成されている。図１および図２に示す例では、摩擦板２ａがエンジン１側に連結され、摩擦板２ｂが自動変速機３側に連結されている。そして、第１クラッチ２は、上述のように耐久性に優れた湿式のクラッチ機構であるので、摩擦板２ａ，２ｂやピストン２ｄ等を収容するクラッチハウジング２ｆ内に、摩擦板２ａ，２ｂおよび摩擦材２ｃ等を冷却するためのオイル２ｅが充填されているフルディップ式（油浴方式）のクラッチとされている。つまり、第１クラッチ２を構成する各部材が完全にオイルで充たされており、ピストン２ｄがストロークする際、そのストロークに要する油量をクラッチ室から押し出す構成とされている。

なお、車両Ｖｅが、エンジン１と自動変速機３との間の発進装置としてトルクコンバータ（図示せず）を備えている場合は、そのトルクコンバータに設けられるロックアップクラッチ（図示せず）を、この発明の実施形態における第１クラッチ２として機能させることができる。その場合のロックアップクラッチも、上記のような湿式多板クラッチとして構成される。

自動変速機３は、例えば遊星歯車機構（図示せず）、および、後述の第２クラッチ８を含むクラッチ・ブレーキ機構から構成される従来一般的な有段式の自動変速機３である。あるいは、この発明の実施形態における自動変速機３は、ベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機のように、変速比を連続的に変化させることが可能な無段変速機であってもよい。

いずれの方式であっても、自動変速機３は、自動変速機３の入力側と出力側との間で選択的に動力の伝達および遮断を行う第２クラッチ８を有している。例えば、上記のような遊星歯車機構を用いた有段式の自動変速機３であれば、自動変速機３内のいずれか二つの回転要素を選択的に連結するクラッチ機構が、この発明の実施形態における第２クラッチ８として機能する。第２クラッチ８は、上述の第１クラッチ２に対して直結に配置されており、自動変速機３で所定の変速段（もしくは変速比）を設定する場合に係合し、動力伝達を行うとともに、解放することにより、入力軸と出力軸との間の動力伝達を遮断して自動変速機３をニュートラルの状態にするクラッチ機構である。それらの変速段を設定する変速制御は、従来の一般的な自動変速機と同様に、アクセル開度などの要求駆動力や車速などの走行状態に応じて変速段を定めた変速マップに基づいて行われる。すなわち、要求駆動力が大きいほど低速段が設定され、車速が高車速ほど高速段が設定される。

なお、この第２クラッチ８は、上述した耐久性に優れた第１クラッチ２のフルディップ式のクラッチとは異なり、回転軸（軸心）からオイルを摩擦板、摩擦材に適宜供給する軸心給油方式のクラッチ機構である。要は、潤滑するためのオイルが摩擦板の内径側から外径側に一方向に流れ、そのオイルがクラッチハウジング２ｆ内に戻る構造とされている。したがって、この第２クラッチ８は、第１クラッチ２に比べて応答性に優れたクラッチである。

上記の車両Ｖｅを制御するためのコントローラ（ＥＣＵ）９が設けられている。コントローラ９は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置である。コントローラ９には、各クラッチ２，８に介在するオイルの温度を検出もしくは推定するための油温センサ１０、各クラッチ２，８の温度を検出もしくは推定するクラッチ温度センサ１１、自動変速機３のシフト装置１２が操作されることによって設定される自動変速機３のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ１３、および、アクセルペダルなどのアクセル装置（図示せず）の操作量および操作速度等を検出するアクセルポジションセンサ１４などの検出信号が入力される。そして、コントローラ９は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行うとともに、その演算結果を制御指令信号として出力し、車両Ｖｅを制御するように構成されている。図１に示す例では、コントローラ９は、エンジン１、各クラッチ２，８、および、自動変速機３に対して制御指令信号を出力する。なお、図１では１つのコントローラ９が設けられた例を示しているが、コントローラ９は、例えば制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。

上述のように、この車両Ｖｅの動力伝達経路には、エンジン１と自動変速機３との間の発進装置として、湿式多板クラッチから構成される第１クラッチ２が設けられている。前述のように、湿式多板クラッチは、オイル２ｅが介在することによって不可避的に引き摺り抵抗が発生する。特に、この発明の実施形態における第１クラッチ２は、フルディップ式のクラッチであるため、例えばオイルの温度が極低温の場合や車両Ｖｅが長時間ソーク状態であった場合（エンジン停止から次に始動するまでの時間が長い場合）は、オイル２ｅの粘度が高くなるため、第１クラッチ２における引き摺り抵抗が大きくなる。そのような状態で、第１クラッチ２を発進装置として車両Ｖｅを発進させると、第１クラッチ２の引き摺りトルクが大きくなってしまい、その結果、発進の際の加速性が低下することがある。その一方で、自動変速機３の内部に設けられた第２クラッチ８を発進装置として車両Ｖｅを発進させると、第２クラッチ８は、第１クラッチ２より応答性は良い反面、耐熱性に劣るから、その第２クラッチ８の耐久性が低下することがある。そのため、この発明の実施形態では、加速の応答性の低下を抑制するとともに、各クラッチ２，８の耐久性の低下を抑制しつつ車両Ｖｅを適切に発進させるための発進制御を実行するように構成されている。具体的には、耐久性に優れた第１クラッチ２と、応答性に優れた第２クラッチ８とを協調させて車両Ｖｅの発進を制御するように構成されている。以下に、その制御例について説明する。

図３は、その制御の一例を示すフローチャートである。この図３のフローチャートに示す制御は、例えば、車両Ｖｅが停車している状態から発進する際に実行される。具体的には、エンジンスタートスイッチ（例えば、イグニッションキースイッチ、あるいは、プッシュスタートスイッチ等）がＯＮにされると、エンジン１が始動し、その後、アイドリング回転数で運転される。この状態では、未だシフトポジションがパーキング（Ｐ）ポジション、あるいは、ニュートラル（Ｎ）ポジションである。

その状態で、先ず、第１クラッチ２を半係合状態（あるいはスリップ係合の状態）になるように、第１クラッチ２のクラッチトルク容量（伝達トルク容量）を制御し、かつ第２クラッチ８を解放状態に制御する（ステップＳ１）。上述したように、エンジンスタートのスイッチがＯＮされている状態なので、車両Ｖｅを発進させることが想定される。そのため、車両Ｖｅが停車している状態で、応答性に劣る（言い換えれば引き摺りトルクが大きい）第１クラッチ２を、予め半係合状態に制御する。ここで、第１クラッチ２の半係合状態について説明する。上述したように、第１クラッチ２はフルディップ式のクラッチであるから、引き摺りトルクが大きい分、応答性に劣る。したがって、第１クラッチ２を用いて発進制御を行う場合には、係合遅れが生じる。そのため、第１クラッチ２で発進制御する際に、その応答性の遅れを解消（あるいは抑制）すべく、車両Ｖｅが停止している状態で、所定の係合圧となるようにクラッチトルク容量を予め制御する。その際のクラッチトルク容量は、例えばクラッチの摩擦板同士の間の隙間（クリアランス）を詰まった状態にする、いわゆるパック詰め（ファストフィルとも称される）に要するトルク容量以上であり、かつ加速の応答性を確保できる程度のトルク容量とされる。つまり、第１クラッチ２の制御により発進する場合に、運転者が加速の遅れを感じない程度の係合圧となるように制御して待機しておく。一方、第２クラッチ８は、車両Ｖｅが停車状態であり、シフトポジションがパーキング（Ｐ）ポジションあるいはニュートラル（Ｎ）ポジションの状態であるから、自動変速機３はギヤ段を形成しない状態、すなわち解放状態となっている。

ついで、シフトポジションが、Ｎポジション（もしくはＰポジション）からドライブ（Ｄ）ポジションへの切り替えが実行され、運転者のアクセルペダルの操作に基づいて、第２クラッチ８の係合を開始し、車両Ｖｅを発進させる（ステップＳ２）。具体的には、第１クラッチ２は半係合状態を維持したままで、第２クラッチ８の伝達トルク容量を運転者のアクセルペダルの操作量に応じた目標クラッチトルクに制御する。つまり、第２クラッチ８は、上述のように応答性に優れているから、この第２クラッチ８のトルク容量を増大させることにより、運転者のアクセル操作に応じた加速応答性を確保する。

なお、第２クラッチ８は、前述したように、解放することにより、自動変速機３をニュートラルの状態にするとともに、係合することにより、自動変速機３で所定の変速段（もしくは変速比）を設定するクラッチ機構である。そのように機能するクラッチ機構を自動変速機３が複数備えている場合は、いずれのクラッチ機構を第２クラッチ８として用いてもよい。ただし、車両Ｖｅを発進させることを考慮すると、発進のためのより大きな駆動力を得ることができる最も低速側の変速段（もしくは変速比）を設定する場合に係合させるクラッチ機構を、第２クラッチ８として用いるのが適当である。

ついで、第１クラッチ２に滑りが発生したか否かを判断する（ステップＳ３）。これは、運転者のアクセル操作に基づいて徐々に増大する第２クラッチ８のクラッチトルク容量が予め半係合状態に制御されている第１クラッチ２のクラッチトルク容量に達したか、あるいは、そのクラッチトルク容量を上回ったか否かを判断するステップである。つまり、第１クラッチ２が滑り始めると駆動輪７に伝達されるトルクが低下し、車両Ｖｅの加速性能が低下する。したがって、このステップＳ３で否定的に判断された場合、すなわち第１クラッチ２に滑りが発生していないと判断された場合には、これ以降の制御を実行することなく、この制御例を一旦終了する。

それとは反対に、このステップＳ３で肯定的に判断された場合、すなわち第１クラッチ２に滑りが発生したと判断された場合には、第１クラッチ２での発進制御を行う（ステップＳ４）。具体的には、上述のステップＳ３により、第２クラッチ８のクラッチトルク容量が半係合の状態で制御されている第１クラッチ２のクラッチトルク容量を上回ったので、耐久性に優れた第１クラッチ２により発進の制御を行う。つまり、ステップＳ３まで第２クラッチ８で車両Ｖｅの発進制御を行っていたのを第１クラッチ２のクラッチトルク容量を増大させることによる発進制御に切り替える。上述したように、この発明の実施形態では、加速の応答性とクラッチの耐久性とを両立させるように構成されている。そのため、発進の初期の加速応答性は、応答性に優れる第２クラッチ８で確保し、その後は、耐久性に優れる第１クラッチ２で発進制御を行う。

より具体的には、第１クラッチ２の目標トルクは、半係合状態のクラッチトルクに運転者のアクセル操作量に応じたクラッチトルクを加算し、さらに第１クラッチ２に滑りが発生した際の第２クラッチ８のトルクを減算したトルクを目標トルクとする。また、第２クラッチ８は、耐久性に劣るため、これ以降、発進制御を実行することなく、完全係合の状態へ即座に切り替えられる。なお、この第２クラッチ８から第１クラッチ２への切り替えは、第１クラッチ２および第２クラッチ８の発熱状態（第１クラッチ２および第２クラッチ８の温度）、運転者の要求する加速度、あるいは、オイル温度を考慮して切り替えるように構成してよい。例えば第１クラッチ２のクラッチ温度が実験値等から求めた所定の基準値に対して高い場合には、第１クラッチ２の耐久性を考慮して、第２クラッチ８での発進制御を長くする。それとは反対に、第２クラッチ８のクラッチ温度が所定の基準値に対して高い場合には、第２クラッチ８での発進制御を短くして通常より早く第１クラッチ２への発進制御に切り替える。また、運転者のアクセル操作に基づく加速要求が比較的小さい場合には、耐久性に優れた第１クラッチ２での発進制御を長くする。それとは反対に加速要求が比較的大きい場合には、第２クラッチ８での発進制御を長くする。つまり、この第２クラッチ８から第１クラッチ２への発進制御の切り替えは、要求される加速応答性と、各クラッチ２，８の耐久性とを考慮して行うように構成されてよい。つまり、これら各クラッチ２，８の温度や加速要求度に応じて、停車時の第１クラッチ２の半係合状態におけるクラッチトルク容量を定めてよい。

ついで、第１クラッチ２の相対回転数が閾値α未満になったか否かを判断する（ステップＳ５）。すなわち、第１クラッチ２を完全係合可能か否かを判断する。したがって、このステップＳ５で肯定的に判断された場合、すなわち前記相対回転数が閾値α未満の場合に、第１クラッチ２を完全係合させ、第１クラッチ２における発進制御を終了する（ステップＳ６）。なお、この閾値αは、係合時のショックを許容できる回転数差（例えば５０回転数程度）とされる。一方、未だ、第１クラッチ２の相対回転数が閾値α以上の場合であることにより、上記のステップＳ５で否定的に判断された場合には、この制御例を一旦終了する。

つぎに、上述のフローチャートを実行した場合のタイムチャートについて説明する。図４は、そのタイムチャートの一例を示す図であり、車両Ｖｅの停車状態から発進する際のアクセル開度、エンジン等の各回転数、各クラッチ２，８の伝達トルク容量、車両Ｖｅの加速度Ｇの変化の一例をそれぞれ示している。以下、具体的に説明する。

先ず、ｔ０時点で、イグニッションキースイッチ、あるいは、プッシュスタートスイッチなどのエンジンスタートスイッチがＯＮにされる。したがって、この状態では、アクセル操作はされていないので、アクセル開度は「０」とされている。また、それに対応して、各回転数、加速度も「０」の状態である。一方、この発明の実施形態では、上述したように、エンジンスタートスイッチがＯＮされると、車両Ｖｅの発進が予測できるため、加速の応答性を良好にするために耐久性に優れた第１クラッチ２を予め半係合の状態に制御する。したがって、このｔ０時点で、第１クラッチ２のクラッチトルク容量は半係合状態となる所定のトルク容量に制御される。なお、この半係合状態となるクラッチトルク容量は、上述したようにいわゆるパック詰めに要するトルクに所定のクラッチトルクを付与したトルク容量とされる。また、応答性に優れた第２クラッチ８のトルク容量は、未だ車両Ｖｅが発進していない状態、すなわち停車状態であるから「０」に制御される。言い換えれば、このｔ０時点では、未だシフトポジションがＮポジション（もしくはＰポジション）であり、自動変速機３はニュートラルの状態になっている。

ついで、運転者によりアクセル操作されると、アクセル開度が徐々に増大し始める（ｔ１時点）。つまり、シフトポジションがＮポジション（もしくはＰポジション）からＤポジションに切り替えられ、上述のステップＳ２における第２クラッチ８による発進制御が開始される。したがって、アクセル開度の増大に併せて、第２クラッチ８のクラッチトルク容量が、目標のクラッチトルクに追従するように制御される。なお、目標のクラッチトルクは、アクセル操作に基づくものであるから、アクセル開度の増大に比例したものとなる。また、第２クラッチ８は、軸心給油方式のクラッチであり応答性に優れたクラッチであるから、その目標のクラッチトルクに対して追従して制御することが可能である。したがって、車両Ｖｅの加速度Ｇも、運転者のアクセル操作に応じたものとなり、アクセルがＯＮされたｔ１時点から２時点において、運転者の意図した加速度となる。

また、ｔ１時点からｔ２時点において、アクセル開度の増大とともに、エンジン回転数および第２クラッチ８の入力側の回転数（言い換えれば第１クラッチ２の出力側の回転数）が増大し、ｔ２時点で、第１クラッチ２に滑りが発生する。この第１クラッチ２の滑りは、上述したステップＳ３の判断で説明したように、係合圧に向けて徐々に増大している第２クラッチ８のクラッチトルク容量が半係合状態で待機している第１クラッチ２のクラッチトルク容量に達し、その第１クラッチ２のクラッチトルク容量を超えた場合に発生する。したがって、ｔ２時点で、エンジン回転数に対して第２クラッチ８の入力側の回転数が低下し、また併せて第２クラッチ８のクラッチトルク容量が第１クラッチのクラッチトルク容量を超えた状態となっている。

そして、この第２クラッチ８のクラッチトルク容量が第１クラッチ２のクラッチトルク容量を超えたことを基に、車両Ｖｅの発進制御を第２クラッチ８から第１クラッチ２に切り替える。つまり、初期の加速応答性は応答性が良い第１クラッチ２で確保し、その後の発進制御は、耐久性の良い第２クラッチ８によって行う。その発進制御の切り替えがｔ２時点からｔ３時点であり、その切り替えの間は、加速度Ｇは一定の状態（言い換えれば停滞した状態）となる。

そして、ｔ３時点から車両Ｖｅの発進制御を第１クラッチ２で行い、その第１クラッチ２のクラッチトルク容量は、アクセル開度に応じた目標クラッチトルクに追従（あるいは比例）するように制御される。なお、図４に示すタイムチャートでは、ｔ３時点からｔ４時点において、第１クラッチ２のトルク容量と第２クラッチ８のトルク容量とがほぼ同じ変化率で比例して制御されている。これは、第２クラッチ８のクラッチトルクをｔ２時点から即座に完全係合した場合の係合ショックを低減させるためである。したがって、この図４に示す例では、第２クラッチ８の入力側の回転数と、第２クラッチ８の出力側の回転数（すなわち自動変速機３の入力軸回転数）とが同期するまで、第１クラッチ２のクラッチトルクと第２クラッチ８のクラッチトルクとがほぼ同じ変化率で増大するように制御される。

そして、上記の第２クラッチ８の入力側の回転数と、自動変速機３の入力軸回転数とが同期したら（ｔ４時点）、第２クラッチ８のトルクを増大させて、その第２クラッチ８を完全係合する（ｔ４時点からｔ５時点）。上述したように、第２クラッチ８は応答性に優れる反面、クラッチ全面がオイルに充たされていない構造であるため、耐久性や耐熱性が低い。したがって、第２クラッチ８での発進制御終了後は、可及的速やかに完全係合させることが好ましく、図４に示す例では、第２クラッチ８の入力側の回転数と、自動変速機３の入力軸回転数とが同期したことを基に、第２クラッチ８を完全係合させる。なお、上記ｔ２時点からｔ４時点における第２クラッチのトルク容量の制御は、必ずしも第１クラッチ２と同じ変化率で増大させる必要はなく、例えばｔ３時点から即座に完全係合するように制御してもよい。これにより、第２クラッチ８の耐久性が低下することを更に抑制できる。

一方、第１クラッチ２は、ｔ３時点からｔ５時点において、運転者のアクセル操作に応じてエンジン回転数が徐々に増大するとともに、第１クラッチ２が係合してエンジン１の出力トルクが徐々に自動変速機３の入力軸に伝達される。それにより、車両Ｖｅの加速度Ｇも増大し、アクセル操作に応じた加速度となる。そして、入力軸の回転数がエンジン回転数に同期するタイミングで、第１クラッチ２が完全係合させられる（ｔ６時点）。そして、第１クラッチ２が係合することにより、自動変速機３で発進のための所定の変速段（もしくは変速比）を設定した状態で、エンジン１と駆動輪７との間で動力伝達が可能な状態になり、駆動輪７で車両Ｖｅを発進させるための発進駆動力を発生させることが可能な状態となり、発進制御が完了する。

つぎに、この発明の実施形態における作用について説明する。上述したように、この発明の実施形態では、車両Ｖｅの停止状態から発進する際に、第１クラッチ２と第２クラッチ８とを協調させて制御するように構成されている。具体的には、車両Ｖｅが停止状態で、フルディップ式のクラッチであることにより応答性が低い第１クラッチ２を予め半係合の状態とし、アクセル操作に応じて応答性が高い第２クラッチ８で発進制御を開始するように構成されている。つまり、発進の初期の加速の応答性を第２クラッチ８の制御により確保するように構成されている。そして、アクセル操作に応じて増大させた第２クラッチ８のクラッチトルク容量が半係合状態で待機している第１クラッチ２のクラッチトルク容量を上回った際に（言い換えれば、第１クラッチ２に滑りが発生した際に）、車両Ｖｅの発進制御を第２クラッチ８の制御から第１クラッチ２に切り替えるように構成されている。つまり、初期の応答性を第２クラッチ８で確保したら、第２クラッチ８は耐久性が比較的低いので摩擦仕事を行わないように即座に完全係合させ、第１クラッチ２の制御によりその後の車両Ｖｅの発進制御を行うように構成されている。すなわち、第１クラッチ２は、応答性は比較的低いものの、予め半係合状態で待機している状態なので、第２クラッチ８の制御から第１クラッチ２の制御に切り替えた場合には、応答性の遅れが解消あるいは抑制される。また、第１クラッチ２は耐久性に優れているため、発進制御の大半（すなわち摩擦仕事）を、第１クラッチ２により行うことで、各クラッチ（特に第２クラッチ８）の耐久性が低下することを抑制できる。

要は、この発明の実施形態では、各クラッチ２，８の長所、すなわち第１クラッチ２の耐久性に優れる点と、第２クラッチ８の応答性に優れる点とを考慮して、それぞれのクラッチを制御するように構成されている。そのため、この発明の実施形態によれば、車両Ｖｅの加速性の確保と各クラッチ２，８の耐久性の確保とを両立させることができる。つまり、従来知られているような加速性のみを担保する、あるいは、耐久性のみを担保するような構成ではなく、車両Ｖｅの加速応答性を担保しつつ、各クラッチ２，８の耐久性が低下することをも抑制できる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。上述した実施形態では、車両Ｖｅが停車状態から発進する際の各クラッチ２，８の制御について説明したが、例えば惰性走行中から再加速するような場合に適用してもよい。そのような場合においても、応答性の良い第２クラッチ８で初期の応答性を確保し、その後に予め定められた半係合状態に制御した第１クラッチ２で発進制御を行う。また、車両Ｖｅを急減速させるような場合には、エンジンストールを回避すべく、先に自動変速機３内の第２クラッチ８を解放し、その後に第１クラッチ２を半係合状態に戻す。

また上述した実施形態では、第２クラッチ８の発進制御から第１クラッチ２の発進制御に切り替える判断を、第２クラッチ８のクラッチトルク容量が半係合状態で待機している第１クラッチ２のクラッチトルク容量を超えた場合としている。一方、この発進制御の切り替えは、図４のタイムチャートで説明したように、車両Ｖｅの加速度Ｇとしては変化しない停滞時間となる（ｔ２時点からｔ３時点）。すなわち、アクセル開度は増大しているのに対して車両Ｖｅの加速度Ｇが増大しない時間が生じる。したがって、この加速度Ｇの停滞時間をより低減するべく、第１クラッチ２と第２クラッチ８との関係を学習して制御してもよい。例えば、第２クラッチ８のトルク容量が第１クラッチ２のトルク容量に達することが予測された場合、第１クラッチ２に滑りが発生する前に第１クラッチ２のクラッチトルク容量を増大させる制御を開始する。それにより、発進制御の切り替えの時間を短縮できるため、上記の加速度Ｇが一定となる停滞時間を解消あるいは短縮できる。

さらに、第１クラッチ２で振動や異音などシャダーの発生を検出したら、自動変速機３内の第２クラッチ８のクラッチトルクを駆動輪７にトルク伝達可能なクラッチトルク容量まで低下させる。それにより、シャダー振動の低減が可能となる。すなわち、クラッチトルク容量をトルク伝達可能な程度に低減させることにより、第２クラッチ８が微小に滑り、トルク変動が低減される。また、第２クラッチ８に微小の滑りが発生することにより、シャダーの振動周波数が高周波となり、その結果、運転者（あるいは搭乗者）が感じる異音や振動を低減できる。また、同様に、再加速する場合において、クラッチの係合時のショックを低減する場合には、自動変速機３内の第２クラッチ８のトルク容量を低下させることにより、振動周波数が高周波となる。その結果、振動の減衰時間を短縮することができる。

なお、上述した実施形態では、対象とする車両Ｖｅとしてエンジン１を駆動力源とした車両を示したものの、この車両Ｖｅは、駆動力源としてエンジン１とモータとを備えたハイブリッド車両、あるいは、駆動力源としてモータのみを備えた電気自動車を対象としてもよい。

１…エンジン（ＥＮＧ）、 １ａ…（エンジンの）出力軸、 ２…第１クラッチ、 ２ａ，２ｂ…摩擦板、 ２ｃ…摩擦材、 ２ｄ…ピストン、 ２ｅ…オイル、 ２ｆ…クラッチハウジング、 ３…自動変速機（ＡＴ）、 ４…プロペラシャフト、 ５…デファレンシャルギヤ、 ６…駆動軸、 ７…駆動輪、 ８…第２クラッチ、 ９…コントローラ（ＥＣＵ）、 １０…油温センサ、 １１…クラッチ温度センサ、 １２…シフト装置、 １３…シフトポジションセンサ、 １４…アクセルポジションセンサ、 Ｖｅ…車両。

Claims (8)

1. 駆動力源と、駆動輪と、前記駆動力源と前記駆動輪との間でトルクを伝達する動力伝達経路と、冷却のためのオイルに充たされた湿式クラッチによって構成されるとともに、前記動力伝達経路上で選択的に動力の伝達および遮断を行う油浴方式の第１クラッチと、軸心からオイルを摩擦板に供給するように構成されるとともに、前記動力伝達経路上で選択的に動力の伝達および遮断を行う軸心給油方式の第２クラッチと、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを制御するコントローラとを備え、
   前記第１クラッチの動作および前記第２クラッチの動作をそれぞれ制御することにより、前記駆動力源の出力トルクを前記駆動輪に伝達して発進のための駆動力を発生させる車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記車両の発進時に、前記第１クラッチを予め定められた所定のクラッチトルク容量で半係合の状態にし、かつ前記第２クラッチを解放状態から徐々にクラッチトルク容量を増大させる前記第２クラッチによる発進制御を実行し、
   前記増大させた前記第２クラッチのクラッチトルク容量が前記第１クラッチのクラッチトルク容量に達した場合に、前記発進制御を前記第２クラッチから前記第１クラッチに切り替えるように構成されている
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記車両の発進時に、前記第１クラッチを予め前記半係合の状態に制御して前記第２クラッチで前記発進制御を行うように構成し、
   前記第１クラッチに滑りが発生した場合に、前記第１クラッチにおける発進制御を開始し、かつ前記第２クラッチにおける発進制御を中止するように構成されている
   ことを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記第２クラッチのクラッチトルク容量が前記第１クラッチのクラッチトルク容量に達した場合に、前記第２クラッチを完全係合させるように前記第２クラッチのクラッチトルク容量を増大させるように構成されている
   ことを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記第１クラッチの前記半係合における前記所定のクラッチトルク容量を、少なくとも前記第１クラッチの温度と前記第２クラッチとの温度、前記オイルの温度、前記車両に要求される加速度のいずれかに基づいて決定するように構成されている
   ことを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記第１クラッチの前記半係合の制御は、前記車両が停車している状態で実行される
   ことを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記第１クラッチは、前記第２クラッチに比べて耐久性に優れ、
   前記第２クラッチは、前記第１クラッチに比べて応答性に優れている
   ことを特徴とする車両の制御装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記車両は、前記動力伝達経路上に自動変速機を備え、
   前記第２クラッチは、前記自動変速機の内部に設けられ、
   前記第１クラッチは、前記駆動力源と前記自動変速機との間に設けられている
   ことを特徴とする車両の制御装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記第１クラッチと前記第２クラッチとは、前記動力伝達経路上で直結に配置されている
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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