JP5007661B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源と駆動輪との間の駆動伝達経路上に摩擦要素を備えた車両の駆動力制御装置の技術分野に属する。

従来、エンジンと駆動輪との間の駆動伝達経路上に摩擦要素としてクラッチを備える車両の駆動力制御装置では、クラッチ締結時にクラッチの発熱量が所定値を超えた場合、発熱量が大きいほどエンジントルクを低下させることで、クラッチ摩擦面の発熱を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−９０３０８号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、クラッチの発熱量に応じてエンジントルクを低下させているものの、クラッチの締結容量を不変としているため、クラッチの過熱を効果的に抑制することができず、耐久性に劣るという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、摩擦要素の過熱を効果的に抑制でき、耐久性を高めることができる車両の駆動力制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の車両の駆動力制御装置では、運転者がアクセル操作をしながら所定車速以下の状態を保っている場合、摩擦要素の温度が高いほど原動機の出力トルクの上限値と摩擦要素の締結容量の上限値とを低下させる過熱保護制御を実行する過熱保護制御手段を設け、過熱保護制御手段は、摩擦要素の温度が第１過熱判定値以上である場合、出力トルクの上限値を第１制限値に制限すると共に、締結容量の上限値を第１制限値に応じた値とする第１過熱保護処理を実行し、摩擦要素の温度が第１過熱判定値よりも低い制限解除判定値よりも低く、かつ、アクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合、過熱保護処理を終了する。

本発明では、摩擦要素の温度が高いほど原動機の出力トルクの上限値と摩擦要素の締結容量の上限値とを低下させるため、摩擦要素の温度が上昇しても摩擦要素の耐久性を損なわずにストール停止中の停止時間をより長くできる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

図１は、実施例１のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを示す骨子図である。

車両の駆動源であるエンジン１の出力軸（クランクシャフト２）を、クラッチハウジング３内における奇数変速段（第１速、第３速、第５速、後退）用の自動湿式回転クラッチ（締結要素）C1、および、偶数変速段（第２速、第４速、第６速）用の自動湿式回転クラッチ（締結要素）C2を介して、ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション内における奇数変速段（第１速、第３速、第５速、後退）用の第１入力軸４、および、ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション内における偶数変速段（第２速、第４速、第６速）用の第２入力軸５に結合し、ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの出力軸６を、図示せざるプロペラシャフトやディファレンシャルギヤ装置を介して左右駆動輪に結合する。

図1に基づきツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを詳述するに、７は、クラッチハウジング３に連なる変速機ケースを示し、クラッチハウジング３内には上記奇数変速段用自動湿式回転クラッチC1および偶数変速段用自動湿式回転クラッチC2の他に、これらクラッチC1,C2およびエンジンクランクシャフト２間を緩衝下に駆動結合するトーショナルダンパ８、および、このトーショナルダンパ８を介して常時エンジン駆動されるオイルポンプ９を内蔵させる。
なお奇数変速段クラッチC1および偶数変速段クラッチC2はそれぞれ、常態で解放しているノーマルオープン型クラッチとする。

ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションは、オイルポンプ９からの作動油を媒体として、後述するクラッチC1,C2の締結・解放制御を含む変速段選択制御（自動変速）を実行する。

変速機ケース７内には以下の歯車変速機構を収納する。
前記のごとく奇数変速段クラッチC1および偶数変速段クラッチC2を介してトーショナルダンパ８からのエンジン回転を選択的に入力される第１入力軸４および第２入力軸５のうち第２入力軸５は中空とし、これを第１入力軸４上に嵌合するが、内側の第１入力軸４および外側の第２入力軸５を相互に同心状態で回転自在とする。

上記のごとく相互に回転自在に嵌合した第１入力軸４および第２入力軸５のエンジン側前端をクラッチC1,C2に結合する。
第１入力軸４を第２入力軸５の後端から突出させ、この突出した第１入力軸４の後端部４ａに同軸に突き合わせて前記の変速機出力軸６を相対回転可能に設け、この出力軸６を変速機ケース７の後端から突出させる。
第１入力軸４、第２入力軸５、および出力軸６に平行に配してカウンターシャフト１０を設け、これを変速機ケース７に回転自在に支持する。

カウンターシャフト１０の後端にはカウンターギヤ１１を一体回転可能に設け、これと同じ軸直角面内に配して出力軸６に出力歯車１２を設け、これらカウンターギヤ１１および出力歯車１２を相互に噛合させてカウンターシャフト１０を出力軸６に駆動結合する。
ここでカウンターギヤ１１は、そのピッチ円直径を出力歯車１２のピッチ円直径よりも小さくし、これらカウンターギヤ１１および出力歯車１２により減速歯車組を構成する。

第１入力軸４の後端部４ａとカウンターシャフト１０との間に奇数変速段（第１速、第３速）グループの歯車組G1,G3、および後退変速段の歯車組GRを設け、これらをエンジン１に近いフロント側から、第１速歯車組G1、後退歯車組GR、および第３速歯車組G3の順に配置する。
第１速歯車組G1および後退歯車組GRは第２入力軸５の後端と変速機ケース中間壁７ａとの間に位置させるが、後退歯車組GRを変速機ケース中間壁７ａの直近に位置させる。
第３速歯車組G3は、変速機ケース中間壁７ａを挟んで第１速歯車組G1および後退歯車組GRの反対側に配置するが、変速機ケース中間壁７ａの直近に、つまり、第１入力軸４（後端部４ａ）の最後部に位置させる。

第１速歯車組G1は、第１入力軸４の後端部４ａに一体成形した第１速入力歯車１３と、カウンターシャフト１０上に回転自在に設けた第１速出力歯車１４とを相互に噛合させて構成する。
後退歯車組GRは、第１入力軸４の後端部４ａに一体成形した後退入力歯車１５と、カウンターシャフト１０上に回転自在に設けた後退出力歯車１６と、これら歯車１５，１６に噛合してこれら歯車１５，１６間を逆転下に駆動結合するリバースアイドラギヤ１７とで構成し、リバースアイドラギヤ１７を、変速機ケース中間壁７ａに植設したリバースアイドラ軸１８により回転自在に支持する。
第３速歯車組G3は、第１入力軸４の後端部４ａに回転自在に設けた第３速入力歯車１９と、カウンターシャフト１０に駆動結合して設けた第３速出力歯車２０とを相互に噛合させて構成する。

カウンターシャフト１０には更に、第１速出力歯車１４および後退出力歯車１６間に配して１速−後退用同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）２１を設け、そのカップリングスリーブ２１ａを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ２１ｂに噛合させるとき、第１速出力歯車１４がカウンターシャフト１０に駆動結合されて後述するごとく第１速を選択可能なものとし、カップリングスリーブ２１ａを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ21cに噛合させるとき、後退出力歯車１６がカウンターシャフト１０に駆動結合されて後述するごとく後退を選択可能なものとする。

第１入力軸４の後端部４ａには更に、第３速入力歯車１９および出力歯車１２間に配して３速−５速用同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）２２を設け、そのカップリングスリーブ２２ａを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ２２ｂに噛合させるとき、第３速入力歯車１９が第１入力軸４に駆動結合されて後述するごとく第３速を選択可能なものとし、カップリングスリーブ２２ａを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ２２ｃに噛合させるとき、第１入力軸４（その後端部４ａ）が出力歯車１２（出力軸６）に直結されて後述するごとく第５速を選択可能なものとする。

中空の第２入力軸５とカウンターシャフト１０との間には、偶数変速段（第２速、第４速、第６速）グループの歯車組、つまり、エンジンに近いフロント側から順次、第６速歯車組G6、第２速歯車組G2、および第４速歯車組G4を配して設ける。
第６速歯車組G6は変速機ケース７の前壁７ｂに沿うよう第２入力軸５の前端に配置し、第４速歯車組G4は第２入力軸５の後端に配置し、第２速歯車組G2は第２入力軸５の両端間中央部に配置する。

第６速歯車組G6は、第２入力軸５の外周に一体成形した第６速入力歯車２３と、カウンターシャフト１０上に回転自在に設けた第６速出力歯車２４とを相互に噛合させて構成する。
第２速歯車組G2は、第２入力軸５の外周に一体成形した第２速入力歯車２５と、カウンターシャフト１０上に回転自在に設けた第２速出力歯車２６とを相互に噛合させて構成する。
第４速歯車組G4は、第２入力軸５の外周に一体成形した第４速入力歯車２７と、カウンターシャフト１０上に回転自在に設けた第４速出力歯車２８とを相互に噛合させて構成する。

カウンターシャフト１０には更に、第６速出力歯車２４および第２速出力歯車２６間に配して６速専用の同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）２９を設け、そのカップリングスリーブ２９ａを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ２９ｂに噛合させるとき、第６速出力歯車２４がカウンターシャフト１０に駆動結合されて後述するごとく第６速を選択可能なものとする。
またカウンターシャフト１０には、第２速出力歯車２６および第４速出力歯車２８間に配して２速−４速用同期噛合機構（シンクロメッシュ機構）３０を設け、そのカップリングスリーブ３０ａを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ３０ｂに噛合させるとき、第２速出力歯車２６がカウンターシャフト１０に駆動結合されて後述するごとく第２速を選択可能なものとし、カップリングスリーブ３０ａを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ３０ｃに噛合させるとき、第４速出力歯車２８がカウンターシャフト１０に駆動結合されて後述するごとく第４速を選択可能なものとする。

上記の実施例になるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの作用を次に説明する。
動力伝達を希望しない中立（Ｎ）レンジや駐車（Ｐ）レンジのような非走行レンジにおいては、ノーマルオープン型クラッチ（自動湿式回転クラッチ）C1,C2の双方を非制御状態にして解放しておき、また、同期噛合機構２１，２２，２９，３０のカップリングスリーブ２１ａ，２２ａ，２９ａ，３０ａを全て図示の中立位置にして、ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを動力伝達が行われない中立状態にする。

前進動力伝達を希望するＤレンジや、後退動力伝達を希望するＲレンジのような走行レンジにおいては、オイルポンプ９からの作動油を媒体として以下のごとくに同期噛合機構２１，２２，２９，３０のカップリングスリーブ２１ａ，２２ａ，２９ａ，３０ａおよびクラッチC1,C2を制御することにより各前進変速段や、後退変速段を選択することができる。

Ｄレンジのような前進走行レンジで第１速を希望する場合、同期噛合機構２１のカップリングスリーブ２１ａを右行させて歯車１４をカウンターシャフト１０に駆動結合し、これによる奇数変速段の図２(a)に示す第１速へのプリシフト後、同じく図２(a)に示すように非走行レンジで解放状態だった自動湿式回転クラッチC1を締結する。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第１入力軸４、第１速歯車組G1、カウンターシャフト１０、および出力歯車組１１，１２を経て出力軸６より軸線方向に出力され、第１速での動力伝達を行うことができる。
なお、上記第１速の選択が発進用のものである時は、それ用にクラッチC1の締結進行制御を行って発進ショックのない滑らかな前発進を行わせること、勿論である。

第１速から第２速へのアップシフトに際しては、非走行レンジで解放状態だったクラッチC2を引き続き解放させておき、同期噛合機構３０のカップリングスリーブ３０ａを右行させて歯車２６をカウンターシャフト１０に駆動結合し、これによる偶数変速段グループの図２(a)に示す第２速へのプリシフト後、同じく図２(a)に示すようにクラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第１速から第２速へのアップシフトを行わせる。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第２入力軸５、第２速歯車組G2、カウンターシャフト１０、および出力歯車組１１，１２を経て出力軸６より軸線方向に出力され、第２速での動力伝達を行うことができる。

第２速から第３速へのアップシフトに際しては、同期噛合機構２１のカップリングスリーブ２１ａを中立位置に戻して歯車１４をカウンターシャフト１０から切り離すと共に、同期噛合機構２２のカップリングスリーブ２２ａを右行させて歯車１９を第１入力軸４に駆動結合し、これによる図２(a)に示す奇数変速段グループの１→３プリシフト後、同じく図２(a)に示すごとくクラッチC2を解放すると共にクラッチC1を締結すること（クラッチの掛け替え）により第２速から第３速へのアップシフトを行わせる。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第１入力軸４、第３速歯車組G3、カウンターシャフト１０、および出力歯車組１１，１２を経て出力軸６より軸線方向に出力され、第３速での動力伝達を行うことができる。

第３速から第４速へのアップシフトに際しては、同期噛合機構３０のカップリングスリーブ３０ａを中立位置に戻して歯車２６をカウンターシャフト１０から切り離すと共に、同期噛合機構３０のカップリングスリーブ３０ａを左行させて歯車２８をカウンターシャフト１０に駆動結合し、これによる図２(a)に示す偶数変速段グループの２→４プリシフト後、同じく図２(a)に示すごとくクラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第３速から第４速へのアップシフトを行わせる。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第２入力軸５、第４速歯車組G4、カウンターシャフト１０、および出力歯車組１１，１２を経て出力軸６より軸線方向に出力され、第４速での動力伝達を行うことができる。

第４速から第５速へのアップシフトに際しては、同期噛合機構２２のカップリングスリーブ２２ａを中立位置に戻して歯車１９を第１入力軸４から切り離すと共に、同期噛合機構２２のカップリングスリーブ２２ａを左行させて第１入力軸４を出力軸６に直結し、これによる図２(a)に示す奇数変速段グループの３→５プリシフト後、同じく図２(a)に示すごとくクラッチC2を解放すると共にクラッチC1を締結すること（クラッチの掛け替え）により第４速から第５速へのアップシフトを行わせる。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第１入力軸４、およびカップリングスリーブ２９ａを経て出力軸６より軸線方向に出力され、第５速（変速比１：１）での動力伝達を行うことができる。

第５速から第６速へのアップシフトに際しては、同期噛合機構３０のカップリングスリーブ３０ａを中立位置に戻して歯車２８をカウンターシャフト１０から切り離すと共に、同期噛合機構３７のカップリングスリーブ３７ａを左行させて歯車３１をカウンターシャフト１０に駆動結合し、これによる図２(a)に示す偶数変速段グループの４→６プリシフト後、同じく図２(a)に示すごとくクラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第５速から第６速へのアップシフトを行わせる。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第２入力軸５、第６速歯車組G6、カウンターシャフト１０、および出力歯車組１１，１２を経て出力軸６より軸線方向に出力され、第６速での動力伝達を行うことができる。

なお、第６速から順次第１速へとダウンシフトさせるに際しても、上記アップシフトと逆の制御を行うことにより、図２(b)に示す前述したと逆方向のプリシフトおよびクラッチC1,C2の締結・解放制御を介して所定のダウンシフトを行わせることができる。

後退走行を希望して非走行レンジからＲレンジに切り替えた場合においては、同期噛合機構２１のカップリングスリーブ２１ａを中立位置から左行させて歯車１６をカウンターシャフト１０に駆動結合し、これによる図２(a),(b)に示す奇数変速段グループの後退変速段へのプリシフト後、非走行レンジで解放状態であった湿式回転クラッチC1を締結する。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第１入力軸４、後退歯車組GR、カウンターシャフト１０、および出力歯車組１１，１２を経て出力軸６より軸線方向に出力され、この際、後退歯車組GRにより回転方向を逆にされることから、後退変速段での動力伝達を行うことができる。
なお、後退変速段での発進時は、それ用にクラッチC1の締結進行制御を行って、発進ショックのない滑らかな後発進を行わせること、勿論である。

図３は、実施例１のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの制御系を示すブロック図である。
エンジンコントローラ４０は、車速センサ４１からの車速（車体速）、アクセル開度センサ４２からのアクセル開度、エンジン回転数センサ４３からのエンジン回転数に基づいて、エンジン１の回転数（エンジン回転数）およびトルク（エンジントルク）を制御する。

MTコントローラ５０は、エンジンコントローラ４０からの車速、アクセル開度およびエンジン回転数と、レンジ位置センサ４４からのレンジ位置と、第１入力軸回転数センサ４５からの第１入力軸４の回転数と、第２入力軸回転数センサ４６からの第２入力軸５の回転数とに基づいて、変速マップ等から所定の変速段を選択し、各同期噛合機構２１，２２，２９，３０を制御すると共に、各クラッチC1,C2のトルク容量（締結容量）を制御する。
ここで、MTコントローラ５０は、エンジントルク（アクセル操作量）が大きいほどクラッチ容量を大きくする。例えば、アクセル開度に比例してクラッチC1,C2のクラッチ容量を設定する。理由は、クラッチ容量をエンジントルクに対応させることで、エンジントルクと路面から駆動輪に作用する反力トルクとをバランスさせ、エンジン回転の吹き上がりやエンジンストールを防止するためである。

次に、本発明に係るクラッチC1,C2の過熱保護制御を説明する。
MTコントローラ５０は、クラッチC1,C2のうち締結しているクラッチの温度を推定し、推定温度に応じてエンジン１のトルク制限を行い、同時にクラッチ容量を制限することで、クラッチの発熱を抑制する過熱保護制御を実行する。

図４は、MTコントローラ５０の過熱保護制御ブロック図であり、MTコントローラ５０は、アクセル操作判断部（アクセル操作判断手段）５０ａと、停車判断部（停車判断手段）５０ｂと、クラッチ温度検出部（摩擦要素温度検出手段）５０ｃと、過熱保護部（過熱保護制御手段）５０ｄと、を備えている。

アクセル操作判断部５０ａは、アクセル開度から運転者のアクセル操作の有無を判断する。具体的には、アクセル開度が所定開度よりも小さい場合に、アクセル操作無しと判断する。ここで、「所定開度」は、運転者がアクセルを踏んでいないと確実に判定できる微小なアクセル開度とする。

停車判断部５０ｂは、車速から車両の停止状態を判断する。具体的には、車速が所定車速よりも低い場合、車両が停止状態であると判断する。ここで、「所定車速」とは、車両停車または極低速走行していると判断できる速度（例えば、5km/h以下）とする。

クラッチ温度検出部５０ｃは、クラッチC1,C2のうち締結しているクラッチの温度を推定する。クラッチの温度は、クラッチの入出力軸回転数差とクラッチ容量とにそれぞれ比例するため、実施例１のマニュアルトランスミッションでは、車両が走行している場合、エンジン回転数と第１または第２入力軸回転数との回転数差と、クラッチ容量とに基づいて、推定温度を算出する。

ここで、クラッチの過熱は、例えば、登坂路においてアクセル操作のみで車両を停止または極低速走行させる、いわゆるストール停車状態にも起こり得る。このストール停車状態では、クランクシャフト２はエンジン回転に連動して回転しているものの、マニュアルトランスミッションの出力軸６は停止しているため、発進時に締結されるクラッチC1は滑り締結により過熱する。

このとき、第１入力軸４は回転していないため、上記走行時におけるクラッチC1の温度推定方法では、クラッチC1の温度を正確に推定することができない。そこで、実施例１では、ストール停車状態のとき、アクセル操作の継続時間、すなわちストール停車状態の継続時間に基づいて、クラッチC1の温度を推定する。ここで、ストール停車状態の継続時間とクラッチC1の温度との関係は、あらかじめ実験等により求めることができるため、ストール停車状態の継続時間を計測することで、クラッチC1の温度は推定可能である。

過熱保護部５０ｄは、アクセル操作の有無とクラッチ温度とに基づき、エンジンコントローラ４０に対し、エンジントルク制限要求を出力すると同時に、エンジントルクの制限値に応じてクラッチ容量を制限する過熱保護制御を実行する。また、図外のインストルメントパネルに配置した警告ランプ４７を点灯（または点滅）させることで、運転者にクラッチが過熱状態である旨の警告を行う。ここで、警告ランプ４７の点灯に代えて、音声等による警告を用いてもよいし、警告ランプ４７と音声とを併用してもよい。

過熱保護制御では、推定温度に対して解除温度（制限解除温度）、警告温度（第３過熱判定値）、トルクダウン開始温度（第１過熱判定値）、クラッチ解放温度（第２過熱判定値）からなる各判定温度を設定し、クラッチの温度とアクセル開度に応じて、警告ランプ４７の点灯、エンジントルクの制限およびクラッチ容量の制限（クラッチ解放を含む）を行う。

ここで、「解除温度」は、クラッチの耐久性に影響を与えない温度とする。
「警告温度」は、クラッチに異常が生じていない状態で想定される温度の上限値に対し、推定温度算出時における推定誤差分を考慮した値を加算した温度とする。
「トルクダウン温度」は、クラッチの温度がこの温度以上である状態が継続した場合、クラッチに異常が発生している可能性が高いと判断できる温度とする。
「クラッチ解放温度」は、クラッチの温度がこの温度以上である状態が継続した場合、クラッチが破損する可能性のある温度とする。
したがって、各判定値の関係は、解除温度＜警告温度＜トルクダウン温度＜クラッチ解放温度となる。

以下、過熱保護部５０ｄで行われる各過熱保護処理について詳細に説明する。
(1) 警告処理
推定温度が警告温度以上である状態が所定の警告判定時間継続した場合、または、ストール停車状態が第１判定時間継続した場合、警告ランプ４７を点灯させ、運転者にクラッチが過熱状態である旨を警告する警告処理を実施する。ここで、「第１判定時間」は、ストール停車状態がこの時間継続した場合、クラッチの温度が警告温度に達すると予測される時間である。
この警告処理は、推定温度が解除温度を下回り、かつアクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合、または推定温度が解除温度を下回り、かつ後述する各過熱保護処理が実行されていない場合に終了する。ここで、「解除判定時間」は、アクセル操作がなされていないことを確実に判定するために設定している。

(2) 第１過熱保護処理
推定温度がトルクダウン開始温度以上である状態が所定の第１クラッチ過熱判定時間継続した場合、またはストール停車状態が第２判定時間継続した場合、エンジントルクの上限値を第１制限値に制限すると共に、クラッチ容量を第１制限値に応じた値に制限する。現在のアクセル開度と車速に応じたエンジントルクが第１制限値よりも大きい場合、現在値から第１制限値まで運転者に違和感を与えない程度の所定の変化率でエンジントルクを減少させる。

ここで、「第１制限値」は、急勾配で車両を発進させることができるエンジントルクとする。また、「第２判定時間」は、ストール停車状態がこの時間継続した場合、クラッチの温度がトルクダウン開始温度に達すると予測される時間である。
この第１過熱保護処理は、推定温度が解除温度を下回り、かつ、アクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合に終了する。

(3) 第２過熱保護処理
第１過熱保護処理の実行中であって、推定温度がトルクダウン開始温度以上である状態が第２クラッチ過熱判定時間（第１過熱判定時間）継続した場合、またはストール停車状態が第３判定時間継続した場合、エンジントルクの上限値を第１制限値よりも低い第２制限値に制限すると共に、クラッチ容量を第２制限値に応じた値に制限する。現在のアクセル開度と車速に応じたエンジントルクが第２制限値よりも大きい場合、現在値から第２制限値まで運転者に違和感を与えない程度の所定の変化率でエンジントルクを減少させる。

ここで、「第２制限値」は、緩勾配で車両を発進させることができるエンジントルクとする。また、「第３判定時間」は、ストール停車状態がこの時間継続した場合、クラッチの温度がトルクダウン開始温度に達してから第２クラッチ過熱判定時間が経過したと予測される時間である。
この第２過熱保護処理は、推定温度が解除温度を下回り、かつ、アクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合に終了する。

(4) 第３過熱保護処理
推定温度がクラッチ解放温度以上である状態が第３クラッチ過熱判定時間継続した場合、ストール停車状態が第４判定時間継続した場合、または第２過熱保護処理の実行中であって、推定温度がトルクダウン開始温度以上である状態が第４クラッチ過熱判定時間（第２過熱判定時間）継続した場合、エンジントルクの上限値を第２制限値よりも低い第３制限値に制限すると共に、クラッチを解放する。現在のアクセル開度と車速に応じたエンジントルクが第３制限値よりも大きい場合、現在値から第３制限値まで、第１および第２過熱保護処理時における変化率よりも小さい変化率（例えば、半分程度）でエンジントルクを減少させる。このとき、推定温度が高いほど変化率を大きくする。

ここで、「第３制限値」は、アイドル回転が維持できる程度に小さなエンジントルクであり、例えば、ゼロとしてもよい。また、「第４判定時間」は、ストール停車状態がこの時間継続した場合、クラッチの温度がクラッチ解放温度に達すると予測される時間である。
この第３過熱保護処理は、推定温度が解除温度を下回り、かつ、アクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合に終了する。

次に、図５〜図１１のタイムチャートを用いて実施例１の過熱保護制御の作用を説明する。なお、図５〜図１０は走行時（急発進等）にクラッチが過熱した場合、図１１はストール停車状態でクラッチが過熱した場合を示している。

［運転者へのクラッチ過熱警告作用］
図５は、実施例１の警告処理実行時の警告作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、推定温度が警告温度となり、時点t2では、推定温度が警告温度以上である状態が警告判定時間継続したため、警告ランプ４７を点灯させ、運転者にクラッチが過熱状態である旨の警告を行う。これにより、クラッチの熱負荷が高い状態であることを認識させ、回避動作（アクセル操作量の減少）を促すことで、クラッチの過熱を最小限に抑え、耐久性の低下を防止することができる。また、クラッチ過熱を招く運転状態、すなわち回避すべき運転状態を、運転者に学習させることができる。
時刻t3では、推定温度が解除温度を下回ったため、警告ランプ４７の点灯を終了する。

［トルクダウン作用］
図６は、実施例１の第１過熱保護処理実行時のトルクダウン作用を示すタイムチャートである。
時点t1から時点t2の区間は、図５の時点t1から時点t2の区間と同様であるため、説明を省略する。
時点t3では、推定温度がトルクダウン開始温度となり、時点t4では、推定温度がトルクダウン開始温度以上である状態が第１クラッチ過熱判定時間継続したため、第１過熱保護処理を開始する。

時点t4から時点t5の区間では、所定の変化率でエンジントルクの上限値を減少させることで、クラッチ容量の上限値も同時に減少させ、時点t5では、エンジントルクの上限値を第１制限値、クラッチ容量を第１制限値に応じた値とする。

例えば、クラッチトルクのみを制限した場合、エンジン回転が吹き上がることでクラッチ入出力軸の差回転が大きくなり、過熱が悪化するおそれがある。一方、エンジントルクのみを制限した場合、エンジン負荷が大きくなるため、エンジンストールが発生するおそれがある。
これに対し、実施例１の過熱保護処理では、エンジントルクの上限値とクラッチ容量の上限値を同時に減少させているため、クラッチの過熱をより効果的に抑制することができる。

ここで、第１制限値は、急勾配の登坂路において発進可能なエンジントルクであるため、エンジントルクは制限されているものの、運転者の所望する走行性能を維持できる。また、エンジントルクを減少させる際、運転者に違和感を与えない程度の変化率で減少させるため、運転者に駆動力減少に伴う違和感を与えることなく、クラッチの過熱を抑制することができる。

時点t6では、推定温度が解除温度となり、時点t7では、運転者がアクセルペダルから足を離したため、これに応じてエンジントルクとクラッチ容量は共に減少していく。時点t8では、アクセル開度が所定開度以下となり、時点t9では、アクセル開度が所定開度以下となってから解除判定時間が経過したため、警告処理および第１過熱保護処理を終了する。

運転者のアクセル操作の解除を確認してから警告を終了する構成としているため、運転者に対しアクセル操作の解除を促すことができる。
また、アクセル操作の解除を確認してから駆動力制限を解除している。これは、アクセル操作中に駆動力制限を解除すると、車両が急加速するおそれがあるためである。運転者がアクセルペダルを踏み込まないことを確認した後に駆動力制限を解除することで、当該解除に伴う急加速を防止することができる。

［第２過熱保護作用］
図７は、実施例１の第２過熱保護処理実行時のトルクダウン作用を示すタイムチャートである。
時点t1から時点t5の区間は、図６の時点t1から時点t5の区間と同様であるため説明を省略する。
時点t6では、第１過熱保護処理実行中に推定温度がトルクダウン開始温度以上である状態が第２クラッチ過熱判定時間継続したため、第１過熱保護処理から第２過熱保護処理に移行する。

時点t6から時点t7の区間では、所定の変化率でエンジントルクの上限値を減少させることで、クラッチ容量の上限値も同時に減少させ、時点t7では、エンジントルクの上限値を第２制限値、クラッチ容量を第２制限値に応じた値とする。ここで、第２制限値は、緩勾配の登坂路において発進可能なエンジントルクであるため、エンジントルクを制限した場合であっても、最低限度の走行性能を確保することができる。また、エンジントルクを減少させる際、運転者に違和感を与えない程度の変化率で減少させるため、運転者に駆動力減少に伴う違和感を与えることなく、クラッチの過熱を抑制することができる。

時点t8では、推定温度が解除温度となり、時点t9では、アクセル開度が所定開度以下となる。そして、時点t10では、アクセル開度が所定開度以下となってから解除判定時間が経過したため、警告処理および第２過熱保護処理を終了する。

［クラッチ解放作用］
図８〜図１０は、実施例１の第３過熱保護処理実行時のトルクダウン作用を示すタイムチャートであり、図８は第１過熱保護処理から直接第３過熱保護処理へ移行するケースを示し、図９，図１０は第１過熱保護処理→第２過熱保護処理→第３過熱保護処理へと順次移行するケースを示している。なお、図９と図１０の両ケースでは、第３過熱保護処理の開始条件が異なっている。

まず、図８のタイムチャートを説明する。
時点t1から時点t5の区間は、図７の時点t1から時点t5の区間と同様であるため説明を省略する。
時点t6では、推定温度がクラッチ解放温度となり、時点t7では、推定温度がクラッチ解放温度以上である状態が第３クラッチ過熱判定時間継続したため、第１過熱保護処理から第３過熱保護処理に移行する。

時点t7から時点t8の区間では、第１過熱保護処理および第２過熱保護処理の際のエンジントルクおよびクラッチ容量の変化率よりも小さな変化率でエンジントルクおよびクラッチ容量の上限値を徐々に減少させる。これにより、運転者に与える違和感を小さく抑えることができる。

時点t8では、エンジントルクがゼロ、クラッチが解放状態となる。これにより、クラッチの温度を確実に下げて破損を防止することができる。
ここで、車両が登坂路を走行している場合には、クラッチの解放に伴い車両のずり下がりが生じるおそれがある。これに対し、実施例１では、推定温度が高いほどエンジントルクおよびクラッチ容量の減少率を大きくすることで、クラッチの温度が高い場合にはより早期にクラッチを解放してクラッチの破損を防ぐ一方、クラッチの温度が低い場合にはゆっくりとクラッチを解放して出来るだけ車両のずり下がりが発生しないよう配慮している。

時点t9では、推定温度が解除温度となり、時点t10では、アクセル開度が所定開度以下となる。時点t11では、アクセル開度が所定開度以下となってから解除判定時間が経過したため、警告処理および第３過熱保護処理を終了する。

続いて、図９のタイムチャートを説明する。
時点t1から時点t6の区間は、図７の時点t1から時点t6の区間と同様であるため説明を省略する。
時点t7では、推定温度がクラッチ解放温度以上となり、時点t8では、推定温度がクラッチ解放温度以上である状態が第３クラッチ過熱判定時間継続したため、第２過熱保護処理から第３過熱保護処理に移行する。

時点t9では、エンジントルクがゼロ、クラッチが解放状態となる。これにより、クラッチの温度を確実に下げて破損を防止することができる。
時点t10では、アクセル開度が所定開度以下となり、時点t11では、推定温度が解除温度となる。そして、時点t12では、推定温度が解除温度以下となってから解除判定時間が経過したため、警告処理および第３過熱保護処理を終了する。

次に、図１０のタイムチャートを説明する。
時点t1から時点t7の区間は、図７の時点t1から時点t7の区間と同様であるため説明を省略する。
時点t8では、第２過熱保護処理実行中に推定温度がトルクダウン開始温度以上である状態が第４クラッチ過熱判定時間継続したため、第２過熱保護処理から第３過熱保護処理に移行する。

時点t9では、エンジントルクがゼロ、クラッチが解放状態となる。これにより、クラッチの温度を確実に下げて破損を防止することができる。
時点t10では、アクセル開度が所定開度以下となり、時点t11では、推定温度が解除温度となる。そして、時点t12では、推定温度が解除温度以下となってから解除判定時間が経過したため、警告処理および第３過熱保護処理を終了する。

［ストール停車状態でのクラッチ保護作用］
図１１は、実施例１のストール停車状態でのクラッチ保護作用を示すタイムチャートである。
時点t1では、アクセル操作量が所定値以上の状態で車両が停止するストール停車状態となり、時点t2では、ストール停車状態が第１判定時間継続したため、クラッチの温度が警告温度以上であると判断し、警告ランプ４７を点灯させ、運転者にクラッチ過熱の警告がなされる。

このため、運転者にクラッチの熱負荷が高い状態であることを認識させ、回避動作（アクセル操作量の減少）を促すことで、クラッチの過熱を最小限に抑え、耐久性の低下を防止することができる。また、クラッチ過熱を招く運転状態、すなわち、回避すべき運転状態を、運転者に学習させることができる。

時点t3では、ストール停車状態が第２判定時間継続したため、クラッチの温度がトルクダウン開始温度以上であると判断し、第１過熱保護処理を開始する。時点t3から時点t4の区間では、所定の変化率でエンジントルクの上限値を減少させることで、クラッチ容量の上限値も同時に減少させ、時点t4では、エンジントルクの上限値を第１制限値、クラッチ容量を第１制限値に応じた値とする。
このため、運転者に駆動力減少に伴う違和感を与えることなく、クラッチの過熱を抑制することができる。

時点t5では、ストール停車状態が第３判定時間継続したため、第１過熱保護処理から第２過熱保護処理に移行する。時点t5から時点t6の区間では、所定の変化率でエンジントルクおよびクラッチ容量を減少させ、時点t6では、エンジントルクの上限値を第２制限値、クラッチ容量を第２制限値に応じた値とする。
このため、最低限度の走行性能を確保し、運転者に駆動力減少に伴う違和感を与えることなく、クラッチの過熱を抑制することができる。

時点t7では、ストール停車状態が第４判定時間継続したため、クラッチの温度がクラッチ解放温度以上であると判断し、第２過熱保護処理から第３過熱保護処理に移行する。時点t7から時点t8の区間では、第１過熱保護処理および第２過熱保護処理の際のエンジントルクおよびクラッチ容量の変化率よりも小さな変化率でエンジントルクの上限値を減少させ、これに応じてクラッチ容量の上限値も減少させる。時点t8では、エンジントルクがゼロ、クラッチが解放状態となる。
このため、クラッチの温度を確実に下げて破損を防止することができる。

時点t9では、車両の駆動力がゼロとなることで車両が登坂路をずり下がるため、車速が所定値以上となり、時点t10では、アクセル開度が所定値以下となるため、警告処理および第３過熱保護処理を終了する。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両の駆動力制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) クラッチの推定温度に応じて、エンジントルクの上限値を制限すると共に、当該出力トルクの制限量に比例してクラッチ容量の上限値を制限する過熱保護制御を実行する過熱保護部５０ｄを設けた。これにより、クラッチの過熱を効果的に抑制でき、耐久性を高めることができる。

(2) クラッチ温度検出部５０ｃは、車両停車時、アクセル操作の継続時間に基づいて、クラッチの温度を推定するため、クラッチの入出力回転数差が計測不能な場合であっても、クラッチの温度を精度良く推定することができる。

(3) 過熱保護部５０ｄは、推定温度がトルクダウン開始温度以上である場合、エンジントルクの上限値を第１制限値に制限すると共に、クラッチ容量の上限値を第１制限値に応じた値とする第１過熱保護処理を実行する。これにより、運転者の所望する走行性能を維持しつつ、かつ運転者に違和感を与えることなくクラッチの過熱を抑制することができる。

(4) 過熱保護部５０ｄは、第１過熱保護処理中であって、推定温度がトルクダウン開始温度以上である状態が第１クラッチ過熱判定時間継続した場合、エンジントルクを第２制限値に制限すると共に、クラッチ容量の上限値を第２制限値に応じた値とする第２過熱保護処理を実行する。これにより、運転者に与える違和感を抑制しつつ、クラッチの長期耐久性に影響を及ぼす一定以上の熱負荷が継続して付与されるのを抑制することができる。

(5) 過熱保護部５０ｄは、第２過熱保護処理中であって、推定温度がトルクダウン開始温度よりも高い状態が第２クラッチ過熱判定時間継続した場合、エンジントルクをゼロにすると共に、クラッチを解放する第３過熱保護処理を実行するため、クラッチの温度を確実に下げて破損を防止することができる。

(6) 過熱保護部５０ｄは、推定温度がクラッチ解放温度以上である場合、エンジントルクをゼロにすると共に、クラッチを解放する第３過熱保護処理を実行するため、クラッチの温度を確実に下げて破損を防止することができる。

(7) 過熱保護部５０ｄは、第３過熱保護処理時、推定温度が高いほどエンジントルクの減少速度を高くするため、クラッチの温度に応じて、クラッチの破損防止と、車両のずり下がり防止との両立を図ることができる。

(8) 過熱保護部５０ｄは、推定温度が解除温度よりも低く、かつ、アクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合、過熱保護処理を終了するため、運転者のアクセル操作により車両が急加速または急発進するのを防止することができる。

(9) 過熱保護部５０ｄは、推定が警告温度以上である場合、警告ランプ４７に対しクラッチの過熱を警告する指令を出力する警告処理を実行するため、早い段階で運転者に回避動作（アクセル操作量の減少）を促し、クラッチの過熱を最小限に抑えることができる。また、クラッチ過熱を招く運転状態、すなわち回避すべき運転状態を、運転者に学習させることができる。

(10) 過熱保護部５０ｄは、推定温度が制限解除判定値よりも低く、かつ、アクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合または過熱保護処理が終了している場合、警告処理を終了するため、急なアクセル操作により車両が急加速または急発進するのを防止することができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく実施例１により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に示したものに限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない程度の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例１では、変速機としてツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを備えた車両について説明したが、原動機と駆動輪との間の駆動伝達経路上に摩擦要素を備えた車両、特に発進時に締結される締結要素を備えた車両であれば、本発明を適用することで、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

実施例１のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを示す骨子図である。 図１に示すツインクラッチ式マニュアルトランスミッションにおけるクラッチの締結と選択変速段との関係、および変速段の切り替えに伴って発生するプリシフトの種類を示す論理図で、(a)はアップシフト時の論理図、(b)はダウンシフト時の論理図である。 実施例１のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの制御系を示すブロック図である。 MTコントローラ５０の過熱保護制御ブロック図である。 実施例１の警告処理実行時の警告作用を示すタイムチャートである。 実施例１の第１過熱保護処理実行時のトルクダウン作用を示すタイムチャートである。 実施例１の第２過熱保護処理実行時のトルクダウン作用を示すタイムチャートである。 実施例１の第３過熱保護処理実行時のトルクダウン作用を示すタイムチャートである。 実施例１の第３過熱保護処理実行時のトルクダウン作用を示すタイムチャートである。 実施例１の第３過熱保護処理実行時のトルクダウン作用を示すタイムチャートである。 実施例１のストール停車状態でのクラッチ保護作用を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ クランクシャフト
C1 奇数変速段クラッチ
C2 偶数変速段クラッチ
３ クラッチハウジング
４ 第１入力軸
５ 第２入力軸
６ 出力軸
７ 変速機ケース
８ トーショナルダンパ
９ オイルポンプ
１０ カウンターシャフト
１１ カウンターギヤ
１２ 出力歯車
G1 第１速歯車組
G2 第２速歯車組
G3 第３速歯車組
G4 第４速歯車組
G6 第６速歯車組
GR 後退歯車組
２１ １速―後退用同期噛合機構
２２ ３速−５速用同期噛合機構
２９ ６速用同期噛合機構
３０ ２速−４速同期噛合機構
４０ エンジンコントローラ
４１ 車速センサ
４２ アクセル開度センサ
４３ エンジン回転数センサ
４４ レンジ位置センサ
４５ 第１入力軸回転数センサ
４６ 第２入力軸回転数センサ
４７ 警告ランプ
５０ MTコントローラ
５０ａ アクセル操作判断部
５０ｂ 停車判断部
５０ｃ クラッチ温度検出部
５０ｄ 過熱保護部

Claims (9)

1. 車両の原動機と駆動輪との間の駆動伝達経路上に摩擦要素を備えた車両の駆動力制御装置において、
   運転者のアクセル操作の有無を判断するアクセル操作判断手段と、
   運転者がアクセル操作をしながら所定車速以下の状態を保っている場合、前記摩擦要素の温度が高いほど前記原動機の出力トルクの上限値と前記摩擦要素の締結容量の上限値とを低下させる過熱保護制御を実行する過熱保護制御手段と、
   を設け、
   前記過熱保護制御手段は、
   前記摩擦要素の温度が第１過熱判定値以上である場合、前記出力トルクの上限値を第１制限値に制限すると共に、前記締結容量の上限値を前記第１制限値に応じた値とする第１過熱保護処理を実行し、
   前記摩擦要素の温度が前記第１過熱判定値よりも低い制限解除判定値よりも低く、かつ、アクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合、前記過熱保護処理を終了することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の駆動力制御装置において、
   前記過熱保護制御手段は、前記原動機の出力トルクの制限量に比例して前記摩擦要素の締結容量の上限値を制限することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両の駆動力制御装置において、
   運転者のアクセル操作の有無を判断するアクセル操作判断手段と、
   車両の停車を判断する停車判断手段と、
   車両停車時、アクセル操作の継続時間に基づいて、前記摩擦要素の温度を推定する摩擦要素温度検出手段と、
   を設けたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置において、
   前記過熱保護制御手段は、前記第１過熱保護処理中であって、前記摩擦要素の温度が前記第１過熱判定値以上である状態が第１過熱判定時間継続した場合、前記出力トルクを前記第１制限値よりも低い第２制限値に制限すると共に、前記締結容量の上限値を前記第２制限値に応じた値とする第２過熱保護処理を実行することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
5. 請求項４に記載の車両の駆動力制御装置において、
   前記過熱保護制御手段は、前記第２過熱保護処理中であって、前記摩擦要素の温度が前記第１過熱判定値よりも高い状態が第２過熱判定時間継続した場合、前記出力トルクを前記第２制限値よりも低い第３制限値に制限すると共に、前記摩擦要素を解放する第３過熱保護処理を実行することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の車両の駆動力制御装置において、
   前記過熱保護制御手段は、前記摩擦要素の温度が前記第１過熱判定値よりも高い第２過熱判定値以上である場合、前記出力トルクを前記第２制限値よりも低い第３制限値に制限すると共に、前記摩擦要素を解放する第３過熱保護処理を実行することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の車両の駆動力制御装置において、
   前記過熱保護制御手段は、前記第３過熱保護処理時、前記摩擦要素の温度が高いほど前記出力トルクの減少速度を高くすることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両の駆動力制御装置において、
   運転者に前記摩擦要素の過熱を警告する警告手段を設け、
   前記過熱保護制御手段は、前記摩擦要素の温度が前記第１過熱判定値よりも低い第３過熱判定値以上である場合、前記警告手段に対し前記摩擦要素の過熱を警告する指令を出力する警告処理を実行することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
9. 請求項８に記載の車両の駆動力制御装置において、
   前記過熱保護制御手段は、前記摩擦要素の温度が前記第１過熱判定値よりも低い制限解除判定値よりも低く、かつ、アクセル操作の無い状態が解除判定時間継続した場合または前記過熱保護処理が終了している場合、前記警告処理を終了することを特徴とする車両の駆動力制御装置。

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