JP5928288B2 - クラッチの制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達しまたはその伝達を遮断するクラッチの制御装置に関し、特に、クラッチの係合力を発生させるアクチュエータの制御量を学習して補正する制御装置に関するものである。

従来知られた車両は、アクセルやブレーキが操作されていないときには、車両の走行慣性力によって惰性走行するように制御される。そのように惰性走行する際には、動力源である内燃機関から車両を走行させるための動力を駆動輪に伝達する必要がないので、惰性走行している間は、内燃機関に自立回転する程度の燃料を供給したり、燃料の供給を停止したりするように制御して、燃費の向上を図っている。具体的には、内燃機関と駆動輪との動力の伝達を選択的に遮断することができるクラッチを設け、そのクラッチを開放して内燃機関と駆動輪との動力の伝達を遮断することによって、内燃機関を自立回転させあるいは内燃機関を停止させて惰性走行させるいわゆるニュートラル惰性走行をさせたり、クラッチを係合して内燃機関と駆動輪との動力の伝達を可能にした状態で、内燃機関への燃料の供給を停止して、内燃機関のポンピングロスなどの制動力、すなわちエンジンブレーキを駆動輪に作用させて惰性走行させるいわゆるフューエルカットをさせたりすることで、燃費の向上を図っている。

また、車両が停止することに伴って内燃機関の出力側に設けられたトルクコンバータの出力側の回転部材であるタービンが停止した状態となると、内燃機関を自立回転させるための燃料が増大してしまうので、タービンを回転自在として内燃機関を自立回転させるために供給する燃料を低減することで燃費の向上を図っている。具体的には、タービンと駆動輪との動力の伝達を選択的に遮断することができるクラッチをタービンと駆動輪との間に設け、そのクラッチを開放してタービンと駆動輪との動力の伝達を遮断してタービンを回転自在とすることで、内燃機関の回転数を低下させるようにトルクコンバータが作用することを抑制して、燃費の向上を図っている。

これらクラッチとしては、動力源から出力されたトルクを変速して駆動輪に伝達する変速機の入力側あるいは出力側に設けられた発進クラッチや、複数の変速段に変速比を変更する有段変速機に設けられたクラッチなどであり、一般的に、油圧や電力によって駆動するアクチュエータによって係合力が制御される。すなわち、クラッチの係合力は、アクチュエータに供給される油圧や電力に依存して変化する。そのため、アクチュエータやそのアクチュエータの油圧を制御するバルブあるいは電力を制御するインバータなどの経時劣化により、目標とする係合力を発生させるために供給するべき油圧あるいは電力などの制御量が変化する可能性がある。

特許文献１には、クラッチの係合力を制御するアクチュエータに供給する油圧を学習補正するように構成された装置が記載されている。特許文献１に記載された装置は、有段変速機の変速段を変更するクラッチの係合力を過不足なく制御するために、係合するクラッチを切り替えたときにおける内燃機関の回転数のオーバーシュート量に基づいてアクチュエータに供給する油圧を学習補正するように構成されている。一方、変速段を変更しているときに、他の変速段へ変更する信号が入力されるなどの外乱が生じた場合には、上記のように係合力を制御するための制御油圧を学習すると、却って制御油圧が不安定となってしまう可能性がある。すなわち、経時劣化以外の一時的に生じた要因を含んだ油圧に応じたオーバーシュート量から制御油圧を学習補正してしまう可能性がある。そのため、特許文献１に記載された装置は、外乱などが生じた場合に学習補正を禁止するように構成されている。

なお、特許文献２には、車両が停止したときに内燃機関を停止させるように制御する装置が記載されている。また、特許文献２には、車両が停止したときに内燃機関を停止させることができない場合、具体的には、内燃機関の動力によって駆動するコンプレッサやオルタネータを駆動させる必要がある場合には、内燃機関を停止させずにクラッチを開放して内燃機関と駆動輪との動力の伝達を遮断したニュートラル状態とすることによって燃費を向上させるように構成された装置が記載されている。

一方、車両が停止したときにクラッチを完全に開放してニュートラル状態としてしまうと、クラッチの表面温度が低温である場合には、再度、クラッチを係合するときに安定した制御をすることができない。そのため、特許文献３には、車両の停止時におけるクラッチの表面温度が低温である場合には、微少量のクラッチ圧の印加による滑り制御を実行するように構成された制御装置が記載されている。

さらに、車両が走行しているときには、クラッチを開放した後に内燃機関を停止することで、内燃機関の停止に伴うショックを抑制することができるので、特許文献４に記載された装置は、内燃機関を停止する条件が成立してから所定時間経過した後に内燃機関を停止させ、その間にクラッチを開放するように構成されている。また、クラッチの温度に起因してクラッチの開放時間が変化するため、特許文献４に記載された装置は、クラッチの温度を検出して、その温度に応じて内燃機関を停止する条件が成立してから内燃機関を停止させるまでの所定時間を変化させるように構成されている。

そして、特許文献５には、車両が所定の車速以下まで減速して内燃機関を停止させる条件が成立した場合に、クラッチを開放状態とするとともに、クラッチの出力側に設けられた変速機の変速比を増加させるように変速する制御が記載されている。

特開平８−２８５０６５号公報 特開２００２−２９２８９号公報 特開２００７−２７１０１８号公報 特開２００６−１５２８６７号公報 特開２０１２−９１５９２号公報

上述したように車両が停止したときにクラッチを開放するニュートラル制御を実行する場合には、ニュートラル制御を実行することによってクラッチを開放するので、ニュートラル制御を実行することを条件として、ニュートラル状態とするために開放させるクラッチの制御油圧を、特許文献１に記載されているように学習して補正することができる。一方、減速時に内燃機関を停止させるスマートストップ制御（以下、Ｓ＆Ｓ制御と記す。）は、車両が走行しているときに、内燃機関を停止させることによるショックを抑制もしくは防止するために、まず、クラッチを開放してから内燃機関を停止させる。また、クラッチを開放し内燃機関を停止させる前に車両が停車した場合には、特許文献２に記載されているように、ニュートラル制御する場合がある。そのため、クラッチを開放した状態でニュートラル制御が実行され、そのニュートラル制御を実行することを条件としてクラッチの制御油圧を学習させると、既に開放したクラッチの油圧に基づいて、クラッチを開放させるための制御油圧が学習されてしまい、却って制御油圧が不安定となってしまう可能性がある。

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って、動力源と駆動輪との間の動力の伝達を遮断するクラッチの係合力を制御するアクチュエータの制御量を、適切に学習させることができるクラッチ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、請求項１の発明は、係合することによって動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達する発進クラッチと、該発進クラッチの係合力を制御するアクチュエータとを備え、前記動力源を駆動させたまま前記発進クラッチを係合状態から開放状態にすることにより前記動力源と前記駆動輪とのトルクの伝達を遮断し、もしくは前記動力源を駆動させたまま前記発進クラッチの開放状態を維持するニュートラル制御を行うように構成されたクラッチの制御装置において、前記ニュートラル制御は、予め定めた所定の条件が成立した場合に開始され、前記発進クラッチが係合している状態で前記所定の条件が成立して、前記発進クラッチを前記係合状態から前記開放状態にすることにより前記ニュートラル制御を開始した場合に、前記ニュートラル制御を開始したときからの所定の時間における前記アクチュエータの制御量を学習して補正する学習補正制御と、
前記発進クラッチが開放している状態で前記所定の条件が成立して、前記発進クラッチの前記開放状態を維持しつつ前記ニュートラル制御を開始した場合に、前記学習補正制御を禁止する禁止制御とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記学習補正制御は、予め定めた所定時間内に前記発進クラッチの係合力が予め定めた目標係合力まで低下するように、前記アクチュエータの制御量を学習して補正することを特徴とするクラッチの制御装置である。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記学習補正制御は、前記ニュートラル制御を開始した時点から前記発進クラッチの入力側の回転数が所定の回転数となるまでの時間と予め定めた前記所定時間との偏差に基づいて、前記アクチュエータの制御量を補正する制御を含むことを特徴とするクラッチの制御装置である。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記ニュートラル制御は、前記発進クラッチの係合圧を初期圧まで一時的に低下させた後に、該係合圧を一定の変化率で低下させる制御を含み、前記学習補正制御は、前記初期圧を学習して補正する制御を含むことを特徴とするクラッチの制御装置である。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記発進クラッチを開放した後に、前記動力源を停止する停止制御を更に備え、該停止制御を実行して前記発進クラッチが開放しかつ前記動力源が停止していないときに前記ニュートラル制御を開始した場合に、前記学習補正制御を禁止することを特徴とするクラッチの制御装置である。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明において、前記ニュートラル制御の前記所定の条件は、前記駆動輪が停止したときに成立することを特徴とするクラッチの制御装置である。

この発明によれば、発進クラッチが係合している状態で、発進クラッチを開放して動力源を駆動させたまま動力源と駆動輪とのトルクの伝達を遮断するニュートラル制御を開始した場合に、アクチュエータの制御量を学習して補正するので、発進クラッチを開放させるためのアクチュエータの制御量を、適宜、学習補正することができ、その結果、発進クラッチの係合力の制御性を向上させることができる。また、ニュートラル制御を開始する時点で発進クラッチが開放されていると、アクチュエータの制御量を学習補正することを禁止するので、既に開放された発進クラッチの制御量に基づいて誤って学習してしまうことを抑制もしくは防止することができる。言い換えると、アクチュエータの制御量を適切に学習させることができる。

この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明に係る制御装置でニュートラル制御を行った場合の各回転数や指示圧などの変化を模式的に示すタイムチャートである。 減速Ｓ＆Ｓ制御に向けた発進クラッチの制御例を説明するためのフローチャートである。 減速Ｓ＆Ｓ制御に向けた遅角制御の一例を説明するためのフローチャートである。 減速Ｓ＆Ｓ制御で実行されるエンジン停止制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明で対象とする車両のパワートレーンを模式的に示すブロック図である。

この発明で対象とする車両は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１と発進クラッチ（Ｃ1 クラッチ）２とを備えている。これを模式的に示せば図６のとおりであり、ここに示す例では、更にトルクコンバータ３と変速機（Ｔ／Ｍ））４とを備え、その変速機４から終減速機５を介して左右の駆動輪６にトルクを伝達するように構成されている。そのエンジン１は要は燃料を燃焼して動力を出力する内燃機関であり、特に燃料と空気との混合気に火花で点火し、クランク角度に対する点火の時期を遅らせる（遅角させる）ことにより出力トルクが低下するエンジンであり、したがって一般的にはガソリンエンジンである。また、このエンジン１には、従来知られているエンジンと同様に、スタータモータ１Ｓが付設されており、燃料の供給や点火を一旦止めて自立回転を自動停止させた後にスタータモータ１Ｓによってモータリングすることによりエンジン１を再始動させることができる。

トルクコンバータ３は従来知られているものと同様の構成のものであって、エンジン１によって回転させられるポンプインペラー７と、ポンプインペラー７によって生じさせられたオイルの螺旋流を受けて回転するタービン８と、これらポンプインペラー７とタービン８との間に、ワンウェイクラッチを介して所定の固定部（それぞれ図示せず）に取り付けられて配置されたステータ９とを備えている。したがって、コンバータ領域においてはトルクの増幅作用が生じるので、発進クラッチ２に対する入力トルクがトルクコンバータ３における速度比もしくはトルク比に応じて変化することになる。

さらに、トルクコンバータ３は、その入力側の部材と出力側の部材とを機械的に直接連結するロックアップクラッチ（直結クラッチ）１０を備えている。このロックアップクラッチ１０は従来知られているものと同様の構成であって、油圧によって動作し、その油圧に応じて伝達トルク容量が連続的に変化する摩擦クラッチによって構成されている。

発進クラッチ２は、エンジン１と変速機４との間でトルクを伝達し、またそのトルクの伝達を遮断する係合機構であって、伝達トルク容量を連続的に変化させることができるように構成され、その例は摩擦クラッチであり、油圧によって伝達トルク容量が制御される多板クラッチが一般的である。さらに、変速機４は、変速比がステップ的に変化する有段式の自動変速機、あるいは変速比が連続的に変化する無段変速機であり、前記発進クラッチ２はこの変速機４に組み込まれていてもよい。

上述したパワートレーンを備えた車両は、エンジン１を所定の実行条件の成立によって一時的に停止させ、また所定の復帰条件の成立によってエンジン１を再始動させるいわゆるエコラン制御もしくはストップ・アンド・スタート制御（Ｓ＆Ｓ制御）を行うことができる。エコラン制御もしくはＳ＆Ｓ制御（以下仮に、これらをまとめてＳ＆Ｓ制御と記す）には、車両が停止していることによりエンジン１を停止させる停止Ｓ＆Ｓ制御と、アクセルペダルを戻しかつブレーキペダルを踏み込んで停止に向けて減速している場合にエンジン１を自動停止させる減速Ｓ＆Ｓ制御と、ある程度以上の車速で走行している際にアクセルペダルが戻されることによりエンジン１を自動停止させるフリーランＳ＆Ｓ制御とがある。その実行条件と復帰条件とを説明すると、停止Ｓ＆Ｓ制御は、車速が「０」でかつブレーキペダルが踏み込まれるブレーキ・オンで実行され、ブレーキペダルが戻されるブレーキ・オフで復帰し、エンジン１が始動させられる。減速Ｓ＆Ｓ制御は、所定の車速以下の車速で走行している場合にアクセルペダルが戻されるアクセル・オフ、かつブレーキ・オンとなることにより実行され、ブレーキ・オフもしくはアクセルペダルが踏み込まれるアクセル・オンで復帰し、エンジン１が始動させられる。フリーランＳ＆Ｓ制御は、所定の車速以上の車速で走行している状態でアクセル・オフで実行され、アクセル・オンで復帰し、エンジン１が始動させられる。

上記のエンジン１およびスタータモータ１Ｓ、ロックアップクラッチ１０、発進クラッチ２、変速機４などを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１１が設けられている。ここで説明している電子制御装置１１は、エンジン用電子制御装置やトルクコンバータ用電子制御装置、変速機用電子制御装置、エコラン電子制御装置などを統合した装置として示してあり、入力されたデータや予め記憶しているデータ、制御プログラムなどによって演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。なお、具体的な制御動作は、制御回路や油圧アクチュエータなどによって実行される。その制御の例を挙げると、エンジン１の点火時期の遅角制御や進角制御、スタータモータ１Ｓの起動および停止、エンジン１における燃料の供給制御、ロックアップクラッチ１０の係合および開放などの伝達トルク容量の制御、発進クラッチ２の係合および開放などの伝達トルク容量の制御、変速機４の変速比制御などである。また、入力されているデータの例を挙げると、エンジン回転数ＮE 、トルクコンバータ３におけるタービン回転数（発進クラッチ２の入力側回転数）ＮT 、変速機４の入力回転数（発進クラッチ２の出力側回転数）ＮIN、アクセル開度ＡCC、車速Ｖ、変速機４のシフトポジション、ブレーキ信号などである。

上記の車両を対象としてＳ＆Ｓ制御でエンジン１を運転者の操作によらずに自動停止させる場合、エンジン１を停止させる制御に関連して発進クラッチ２を開放させることにより、エンジン１と変速機４との間、あるいはエンジン１と駆動輪６との間のトルク伝達を遮断する。また、発進クラッチ２の開放に合わせてロックアップクラッチ１０を開放する。これらのクラッチ２，１０の制御の例を以下に説明する。

図３は、Ｓ＆Ｓ制御に向けた発進クラッチ２の制御の一例を説明するためのフローチャートであって、車両の減速時にエンジン１を停止するいわゆる減速Ｓ＆Ｓ制御に関連して実行されるクラッチの開放制御の例である。この図３に示すルーチンは、所定の短時間に繰り返し実行される。図３に示す制御例では、先ず、シフトレンジもしくはシフトパターンが減速Ｓ＆Ｓ制御を許可する状態になっているか否かが判断される（ステップＳ３０１）。シフトレンジあるいはシフトパターンは、変速機４が自動変速機の場合、車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて設定される変速段あるいは変速比の領域あるいはパターンを設定するためのものであって、運転者の操作によって選択される。そのシフトレンジあるいはシフトパターンには、車両を前進走行させるためのドライブ以外に、車両を停止状態に設定するパーキングや後進走行させるリバース、駆動輪６に対するトルクの伝達を遮断するニュートラルなどが含まれている。これらのうち前進走行させるためのレンジもしくはパターン以外が選択されている場合には、減速Ｓ＆Ｓ制御を実行することがないので、ステップＳ３０１では先ず、そのシフトレンジあるいはシフトパターンを判断することとしたのである。したがって、ステップＳ３０１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図３に示す制御を一旦終了する。

これに対して前進走行のためのシフトレンジあるいはシフトパターンが設定されていることによりステップＳ３０１で肯定的に判断された場合には、車速Ｖ以外の条件が減速Ｓ＆Ｓ制御を実行できる条件になっているか否かが判断される（ステップＳ３０２）。この判断は、例えば、エンジン１や補機類あるいはバッテリーなどの減速Ｓ＆Ｓ制御を実行するための各種の機器に異常がないか否か、あるいはアクセルペダルが戻されているか否か、言い換えるとエンジン１から駆動輪６，６へトルクを伝達する要求があるか否かなどで行うことができる。ステップＳ３０２で否定的に判断された場合、すなわち車速Ｖ以外の条件が減速Ｓ＆Ｓ制御を実行できる条件になっていない場合には図３に示す制御を一旦終了する。それとは反対に車速Ｖ以外の条件が減速Ｓ＆Ｓ制御を実行できる条件になっている場合にはステップＳ３０２で肯定的に判断され、その場合には、ロックアップクラッチ１０を係合状態に維持するモード（Ｌ／Ｕモード）がオフになっているか否か、すなわちロックアップクラッチ１０が開放状態か否か、あるいはロックアップクラッチ１０をスムースに開放する制御中か否かが判断される（ステップＳ３０３）。この判断は、ロックアップクラッチ１０に対する制御信号の内容によって行うことができる。なお、ステップＳ３０２におけるいわゆるフェール判断は、車両における各種の制御で実行されるから、図３に示すルーチンでは特に行わずに、他の制御での判断結果を利用するようにしてもよい。

このステップＳ３０３で否定的に判断された場合、すなわちロックアップクラッチ１０を係合させるＬ／Ｕモードがオンになっていたり、あるいはロックアップクラッチ１０を係合させる制御が実行されている場合には、特に制御を行うことなく図３に示す制御を一旦終了する。ロックアップクラッチ１０は、エンジン回転数が低回転数であり、また車速が低車速の場合には、エンジン１のトルク変動に起因する振動をも伝達してしまうので、ロックアップクラッチ１０を係合させるいわゆるロックアップ領域やスリップ状態に制御するスリップ（ハーフロックアップ）領域が車速やアクセル開度（もしくはスロットル開度）に基づいて定められている。したがってアクセルペダルが踏み込まれていたり、高車速で走行しているなど、Ｓ＆Ｓ制御を実行する条件が成立していない場合には、ステップＳ３０３で否定的に判断される。これに対してアクセルペダルが戻されてエンジン回転数あるいは車速が低下している場合には、ロックアップクラッチ１０が開放状態に制御されるので、ステップＳ３０３で肯定的に判断され、その場合は、車速Ｖが予め定めた基準車速Ｖ1 以下か否かが判断される（ステップＳ３０４）。このステップＳ３０４の判断は、車両が被駆動状態（クリープトルクが作用していない状態）になっているか否かを判断するためのものであり、その基準車速Ｖ1 はアクセル開度や変速機４で設定されている変速比などに応じて予め決められた車速、あるいは車速の低下率である減速度とロックアップクラッチ１０を開放させる目標時間との積から求められる車速であって、その車速に基づいてステップＳ３０４を判断することができる。

このステップＳ３０４で否定的に判断された場合には、車両がエンジン１の出力トルクによって駆動されるいわゆる力行状態になっているので、エンジン１を自動停止する条件が成立していないことになり、したがってこの場合は特に制御を行うことなく図３に示す制御を一旦終了する。これとは反対に車速Ｖが基準車速Ｖ1 以下であることによりステップＳ３０４で肯定的に判断された場合には、スロットル開度がアイドル開度になってから予め定めた所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ３０５）。アクセルペダルが戻されることによりスロットルバルブを閉じる指令信号が出力されるから、その指令信号の出力に基づいてアイドル開度になったことを判定することができる。これに対して、エンジン１の吸入空気量は、空気の圧縮および膨張による脈動などで直ちには変化しない。そこで、上記の所定時間は、そのような吸入空気量の変化の遅れを見込んで予め定めた時間であり、アクセル開度が急に減じられた場合であっても確実に被駆動状態になってからクラッチの開放制御を行うためにステップＳ３０５の判断を行うこととしてある。

したがって、ステップＳ３０５で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図３に示す制御を一旦終了する。これとは反対に肯定的に判断された場合には、Ｓ＆Ｓ制御によってエンジン１を自動停止することに関連して発進クラッチ（Ｃ1 クラッチ）２を制御しているか否かが判断される（ステップＳ３０６）。エンジン１を駆動して走行している状態からアクセルペダルが戻されるなど、Ｓ＆Ｓ制御の実行条件が成立した後、初めてそのステップＳ３０６に到った場合には、その判断結果は否定的になる。この場合、Ｓ＆Ｓ制御に関連して、あるいはＳ＆Ｓ制御を実行するために、クラッチを開放する制御を開始する判断が成立し（ステップＳ３０７）、クラッチ制御モードが開放制御モードに設定される（ステップＳ３０８）。その開放制御モードでは、その発進クラッチ２を開放する（伝達トルク容量を低下させる）手順あるいは過渡的な指示圧さらにはその継続時間が予め定められており、クラッチ制御モードが開放制御モードに切り替えられることにより、発進クラッチ２が予め定められた内容に従って制御される。すなわち、ステップＳ３０９ではその開放制御モードに従って発進クラッチ２の開放油圧の制御が開始される。その制御の一例は、指示圧を所定値までステップ的に低下させ、その後、所定の勾配で指示圧を低下させる制御であり、あるいは入力側の回転数と出力側の回転数との差回転数に目標値を設定し、実際の差回転数がその目標値に追従するように指示圧を設定するフィードバック制御である。その後、一旦、図３に示すルーチンが終了される。

上述したステップＳ３０７でクラッチを開放する制御を開始する判断が成立した後は、ステップＳ３０６で肯定的に判断され、その場合は発進クラッチ２の開放制御が行われているか否かが判断される（ステップＳ３１０）。発進クラッチ２の開放制御が未だ開始されていないことにより、すなわち開放制御中でないことによりステップＳ３１０で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図３に示す制御を一旦終了する。これとは反対に開放制御が開始していてステップＳ３１０で肯定的に判断された場合には、発進クラッチ２の前後回転数差の絶対値が予め定めた基準回転数Ｎ1 以上で、かつ発進クラッチ２の指示圧が所定値以下か否かが判断される（ステップＳ３１１）。ここで前後回転数差とは、タービン回転数ＮT と入力回転数ＮINとの差である。また、基準回転数Ｎ1 は発進クラッチ２の開放が進行していることを判断するためのものであり、前側（エンジン１側）の回転数もしくはトルクの変化がショックなどの違和感の要因にならない回転数として実験などによって定めた回転数である。さらに、発進クラッチ２指示圧を判断する上記の所定値は、発進クラッチ２の開放制御が進行したこと、あるいは伝達トルク容量が十分に低下したことを判断するためのものであって、上記の回転数差についての理由と同様に、前側（エンジン１側）の回転数もしくはトルクの変化がショックなどの違和感の要因にならない係合圧として実験などによって定められている。

このステップＳ３１１で否定的に判断されれば、発進クラッチ２が未だ十分に開放しておらず、その伝達トルク容量が大きいことになるから、特に制御を行うことなく図３に示す制御を一旦終了する。これに対してステップＳ３１１で肯定的に判断された場合には、発進クラッチ２の開放制御が進行してその伝達トルク容量が小さくなっていることになるから、エンジン１の停止を許可する（ステップＳ３１２）。この許可に基づくエンジン１の停止制御については後述する。そして、所定の条件が成立することにより発進クラッチ２の制御モードを通常の制御である定常制御モードに切り替え（ステップＳ３１３）、図３のルーチンを一旦終了する。

また、上述した発進クラッチ２の開放制御を行っている過程で、すなわち発進クラッチ２が完全に開放したことの判断の成立を待たずに、エンジン１の出力トルクを低下させる遅角制御を実行する。その制御ルーチンを図４に示してあり、ここに示す例では、先ず、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン停止要求があるか否かが判断される（ステップＳ４０１）。これは、例えば電子制御装置１１からのエンジン停止要求により、より具体的には、車両の走行状態に応じてエンジン１を停止させたり発進クラッチ２を開放させたりする制御を行う制御装置であるエコラン電子制御装置からのエンジン停止要求により行うことができる。エンジン停止要求がないことによりステップＳ４０１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図４のルーチンを一旦終了する。これとは反対にエンジン停止要求があることによりステップＳ４０１で肯定的に判断された場合は、エンジン１の点火時期を遅らせる遅角制御が実行される（ステップＳ４０２）。この制御は、点火時期を失火限界まで徐々に遅角させる制御であり、その点火時期の変化率（変化勾配）は、エンジン１の停止およびそれに伴うトルクの変化がショックなどの違和感の要因にならないように予め設定することができる。また、失火限界は、エンジン１の気筒数や排気量などによって決まっている。

また、エコラン電子制御装置からのエンジン停止要求が成立したことに伴うエンジン１の具体的な停止制御について説明する。図５はその制御例を説明するためのフローチャートである。エンジン１の自動停止は、Ｓ＆Ｓ制御として実行されるので、先ず、Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン停止要求があるか否かが判断され（ステップＳ５０１）、そのエンジン停止要求がないことによりステップＳ５０１で否定的に判断された場合には図５のルーチンを一旦終了し、これとは反対に肯定的に判断された場合には、発進クラッチ２の開放が完了しているか否かが判断される（ステップＳ５０２）。このステップＳ５０２の判断は、前述したステップＳ３１２でエンジン１の停止許可が成立した後に実行される。図５に示す制御例は、発進クラッチ２の開放制御の途中でエンジン停止のための遅角制御を実行するものであって、最初にステップＳ５０２の判断を行った場合には判断結果は否定的になり、その場合は、前述した遅角制御が終了しているか否かが判断される（ステップＳ５０３）。ここで遅角制御の終了とは、点火時期が失火限界まで遅角されたことであり、したがってステップＳ５０３の判断はエンジン１の点火時期の制御指令に基づいて行うことができる。

遅角制御が終了していないことによりステップＳ５０３で否定的に判断された場合には、図５のルーチンを一旦終了し、再度、ステップＳ５０１からの制御を行う。これに対して遅角制御が終了していることによりステップＳ５０３で肯定的に判断された場合には、エンジン１を自動停止させる（ステップＳ５０４）。具体的にはエンジン１に対する燃料の供給を停止し、また点火プラグへの通電を止めるなど、エンジン１の自立回転を停止する制御である。一方、ステップＳ５０２で発進クラッチ２の開放が完了していることが判断された場合、すなわちステップＳ５０２で肯定的に判断された場合、直ちにステップＳ５０４に進んで、エンジン１を自動停止させ、図５のルーチンを一旦終了する。

したがって、Ｓ＆Ｓ制御によってエンジン１を自動停止させる場合、図３ないし図５に示す制御例では、発進クラッチ２を開放させる制御の過程で、エンジン１の遅角制御を実行してエンジントルクを停止に向けて低下させる。言い換えれば、発進クラッチ２が完全に開放することを待つことなくエンジン１を自動停止させる停止制御を開始するので、エンジン１の自動停止の遅れを従来になく短縮でき、それに伴って車両の燃費の向上効果を増大させることができる。

一方、上述したステップＳ３１１やステップＳ５０３で否定的に判断されてエンジン１が停止されずに車両が停止したときには、発進クラッチ２を開放することによって、エンジン１を自立回転させるために供給する燃料を低減するように制御される。このようにエンジン１を自立回転させつつ発進クラッチ２を開放させる制御を、以下の説明では、ニュートラル制御と記す。そして、ニュートラル制御を実行する条件が成立すると、発進クラッチ２の係合力を制御する油圧アクチュエータの指示圧を初期圧までステップ的に一旦低下させ、その後に、発進クラッチ２を開放させることに起因するショックが生じないように、指示圧の変化率が所定の変化率となるように低下させ、あるいは入力側の回転数と出力側の回転数との差回転数に目標値を設定し、実際の差回転数がその目標値に追従するように指示圧を低下させる。一方、油圧アクチュエータやその油圧アクチュエータに油圧を供給するためあるいは制御するためのバルブは不可避的な経時劣化などがあり、油圧アクチュエータの油圧を制御するための信号、具体的には、バルブを開閉させるための信号圧や電力に対する発進クラッチ２の係合力が変化してしまう可能性がある。そのため、ニュートラル制御を実行して油圧アクチュエータの指示圧を一旦低下させる際の目標圧である初期圧を学習補正するように制御される。すなわち、前回ニュートラル制御を行ったときにおける初期圧に応じて変化した発進クラッチ２の係合力の変化量に基づいて、次にニュートラル制御を行うときの初期圧を増減させるように制御される。

ここで、油圧アクチュエータの指示圧を学習補正する制御の一例を説明する。まず、ニュートラル制御を実行すると、変速機４の入力部材とトルクコンバータ３の出力部材であるタービン８との動力の伝達が遮断されるので、タービン８は、変速機４の入力部材とは独立して回転することができる。そのため、タービン８の回転数は、エンジン１の回転数とトルクコンバータ３の速度比とに基づいた回転数となる。すなわち、発進クラッチ２が係合した状態で車両が停止した時点では、タービン８は停止しており、その後に発進クラッチ２が開放されるとタービン８が所定の回転数まで増大する。このように発進クラッチ２を開放させ始めてからタービン８の回転数が所定の回転数となるまでの時間が、予め定めた時間より長い場合、言い換えると、油圧アクチュエータの指示圧の制御量に応じた時間より長い場合には、油圧アクチュエータやバルブなどが経時劣化してしまっている可能性が高いため、その時間の偏差に基づいて初期圧を低下させるように学習補正する。同様に、このように発進クラッチ２を開放させ始めてからタービン８の回転数が所定の回転数となるまでの時間が予め定めた時間より短い場合には、その時間の偏差に基づいて初期圧を増大させるように学習補正する。すなわち、発進クラッチ２が完全に開放されることに伴ってタービン８の回転数が所定の回転数となるので、上記学習補正は、発進クラッチ２が完全に開放されるまでの時間、言い換えると発進クラッチ２の係合圧が所定の係合圧まで低下する時間が、予め定めた時間以内となるように、油圧アクチュエータの指示圧を学習補正する。なお、学習補正する油圧アクチュエータの指示圧は、初期圧を補正するものであってもよく、指示圧の変化率を補正するものであってもよい。

一方、図３ないし図５に示す制御例では、車両が走行しているときに、発進クラッチ２を開放するとともに、エンジン１を停止させることができるが、運転者による制動力要求が大きい場合には、発進クラッチ２を開放させたもののエンジン１が停止せずに車両が停止してしまうことがある。このように発進クラッチ２が開放されかつエンジン１が停止していない状態で車両が停止し、オイルポンプやコンプレッサを駆動させているときなどには、エンジン１を停止することができないため、発進クラッチ２を開放しかつエンジン１を自立回転させるニュートラル制御へ移行する。また、減速Ｓ＆Ｓ制御を実行していた状態からニュートラル制御へ移行したときには、発進クラッチ２が既に開放されているため、ニュートラル制御へ移行したときに発進クラッチ２の係合力を制御する油圧アクチュエータの指示圧を学習補正することを禁止する。これは、上述したように油圧アクチュエータの指示圧を学習補正する制御は、ニュートラル制御を開始したときから、タービン８の回転数が所定の回転数となるまでの時間を基準として油圧アクチュエータの指示圧を学習補正するため、ニュートラル制御を開始した時点で既に発進クラッチ２が開放されていると、ニュートラル制御を開始したときから、タービン８の回転数が所定の回転数となるまでの時間が「０」となってしまい、そのような場合も油圧アクチュエータの指示圧を学習補正してしまうと、却って発進クラッチ２の係合力が不安定となってしまうからである。

つぎに、油圧アクチュエータの指示圧の学習補正を禁止する制御の一例について説明する。図１は、その制御例を説明するためのフローチャートであって、図３ないし図５と並行して実行され、また短時間毎に繰り返し実行される。まず、エンジン１が停止中か否かを判断する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１の判断は、エンジン１への燃料の供給が停止しているか否か、あるいはスロットルバルブが閉じているか否かによって判断することができる。この発明に係る制御装置は、発進クラッチ２が開放された状態でニュートラル制御を実行した時点での油圧アクチュエータの指示圧の学習補正を禁止するものであるため、エンジン１が停止しているとき、すなわちステップＳ１０１で肯定的に判断されたときには、図１に示すルーチンを一旦終了する。それとは反対に、エンジン１が停止しておらずステップＳ１０１で否定的に判断された場合は、エンジン１を停止させる条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２の判断は、上述したステップＳ３１２やステップＳ５０４に基づいて判断することができる。ステップＳ１０２で肯定的に判断された場合、すなわちエンジン１を停止させる条件が成立している場合には、図３あるいは図５に示す制御に応じてエンジン１を停止させる減速Ｓ＆Ｓ制御を実行するため、図１に示すルーチンは一旦終了する。それとは反対に、ステップＳ１０２で否定的に判断された場合、すなわちエンジン１を停止させる条件が成立していない場合には、車両が停止しているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

上述したようにこの発明に係る制御装置は、減速Ｓ＆Ｓ制御を実行して発進クラッチ２を開放したものの、エンジン１が停止せずに車両が停止したときに、油圧アクチュエータの指示圧の学習補正を禁止するものであるので、車両が停止していない場合には、ステップＳ１０３で否定的に判断され、図１に示すルーチンを一旦終了する。それとは反対に、車両が停止しており、ステップＳ１０３で肯定的に判断された場合には、ニュートラル制御を実行する条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４の判断は、ブレーキペダルが踏み込まれているか否かあるいはクリープ力を駆動輪６，６に作用させる必要があるかなど、発進クラッチ２を開放してもよいか否かを判断すればよい。そして、ステップＳ１０４で否定的に判断された場合は、ニュートラル制御を実行することがないので、図１に示すルーチンを一旦終了する。それとは反対に、ニュートラル制御を実行する条件が成立して、ステップＳ１０４で肯定的に判断された場合は、ニュートラル制御の実行中か否かを判断する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５の判断は、発進クラッチ２を制御するモードや発進クラッチ２に付設された油圧アクチュエータの指示圧に基づいて判断することができる。具体的には、ニュートラル制御を実行していることを示すフラグがＯＮとなっているか、あるいは発進クラッチ２を制御する油圧アクチュエータへの指示圧が、ニュートラル制御を実行して発進クラッチ２をステップ的に低下させる初期圧以上かを判断する。ニュートラル制御が実行されておりステップＳ１０５で肯定的に判断された場合には、そのままニュートラル制御を実行した状態を維持しつつ、図１に示すルーチンを一旦終了する。それとは反対に、ニュートラル制御が実行されておらずステップＳ１０５で否定的に判断された場合には、ニュートラル制御を開始して（ステップＳ１０６）、ついで発進クラッチ２が開放済みか否かを判断する（ステップＳ１０７）。このステップＳ１０７の判断は、発進クラッチ２に付設された油圧アクチュエータへの信号圧やタービン回転数ＮT と変速機４の入力回転数ＮIN（以下、単に入力回転数ＮINと記す。）との偏差に基づいて判断することができる。

そして、この発明に係る制御装置は、ニュートラル制御を実行する時点で、発進クラッチ２が既に開放されているときに学習補正を禁止するものであるから、発進クラッチ２が未だ開放されておらず、ステップＳ１０７で否定的に判断された場合は、そのまま図１に示すルーチンを一旦終了する。それとは反対に、ニュートラル制御を実行する時点で、発進クラッチ２が既に開放されており、ステップＳ１０７で肯定的に判断された場合は、発進クラッチ２を開放させ始めてからタービン８の回転数が所定の回転数となるまでの時間と予め定めた時間との偏差に基づいて油圧アクチュエータの指示圧を学習補正する制御を禁止して（ステップＳ１０８）、図１に示すルーチンを一旦終了する。なお、上記偏差を求めるための予め定めた時間とは、発進クラッチ３を完全に開放させるまでの目標時間などである。

上述した図１および図３ないし図５に示す制御を実行した場合における油圧アクチュエータの指示圧やニュートラル制御のＯＮ／ＯＦＦ、エンジン１およびタービン８ならびに変速機４の入力軸の回転数などの変化を図２にタイムチャートで示してある。ここに示す例は、ブレーキペダルが踏み込まれて減速している状態で、エンジン１を停止する減速Ｓ＆Ｓ制御を実行し、エンジン１が停止する以前に車両が停止してニュートラル制御へ切り替えられた例であり、ブレーキペダルの操作量に応じて車速が一定の変化率で減速し、またロックアップクラッチ１０を係合させておくための指示圧（ＬＵ指示圧）および発進クラッチ２を係合させておくための指示圧（Ｃ1 指示圧）がライン圧程度の高い圧力に維持されている。そのため、エンジン１、タービン８ならびに変速機４の入力軸が一体となって回転している。この状態で車速がロックアップクラッチ１０をスムースに開放する制御（Ｌ／Ｕスムース制御）を開始する下限の車速となると（ｔ１時点）、ＬＵ指示圧およびＣ1 指示圧がステップ的に低下させられ、その後それら指示圧が一定の変化率で低下させられる。

そして、ＬＵ指示圧が低下してロックアップクラッチ１０がスリップし始めると、エンジン回転数ＮE がタービン回転数ＮT および入力回転数ＮINより低回転数となる。これは、減速時には、エンジン１から動力を駆動輪６，６に伝達する必要がなくエンジン１へ供給する燃料を低下させるアイドルオンフューエルカット（ＦＣ）を実行しかつ車両の走行慣性力によってエンジン１が回転させられている状態から、ロックアップクラッチ１０を開放すると、エンジン１の回転数を増大させるようにタービン８からエンジン１へ車両の走行慣性力が作用しにくくなるとともに、エンジン１におけるポンピングロスなどが生じるためである。

さらに、車速がアイドルオンフューエルカット復帰車速まで低下すると（ｔ２時点）、フューエルカット制御が中止されてエンジン１に対する燃料の供給が再開され、またエンジン回転数ＮE はアイドル回転数に低下する。また、フューエルカット制御が中止されてから一時遅れて、タービン回転数ＮT が低下し始める。これは、Ｃ1 指示圧が低下して発進クラッチ２がスリップし始めるので、車両の慣性力によってタービン８が連れ回されにくくなるためである。また、タービン８は、エンジン１と連結されているから、エンジン１の回転数に応じた回転数ＮT となる。具体的には、トルクコンバータ３の速度比とエンジン１の回転数ＮE とに応じた回転数となる。

そして、車速が更に低下してエンジン１を停止させる車速（減速Ｓ＆Ｓエンジン停止車速）まで低下すると（ｔ３時点）、エンジン１を停止させるための制御を実行するが、図２に示す例では、ブレーキペダルが一定に踏み込まれて車速が低下し続け、エンジン１を停止させる以前に車両が停止している。そのため、車両が停止した時点（ｔ４時点）では、エンジン１が駆動した状態となっておりニュートラル制御へ移行される。すなわち、ニュートラル制御を実行することを示すフラグがＯＮされる。なお、ニュートラル制御に移行した時点では、Ｃ1 指示圧が低下して発進クラッチ２が開放されている。

そのように発進クラッチ２が開放されている状態でニュートラル制御に移行した場合には、発進クラッチ２の係合力を制御する油圧アクチュエータの指示圧を学習補正することを禁止する。

なお、図２には、発進クラッチ２を係合した状態のまま減速して車両が停止したとき、すなわち、減速Ｓ＆Ｓ制御を実行せずに車両が停止してニュートラル制御に移行したときのタービン回転数ＮT とＣ1 指示圧の変化を破線で示している。図２に破線で示すように車速が低下してもＣ1 指示圧は、発進クラッチ２を係合させることができる程度の油圧に維持されており、そのため、タービン回転数ＮT と入力回転数ＮINとが一致したまま低下する。そして、車両が停止したｔ４時点では、タービン回転数ＮT と入力回転数ＮINとが「０」となる。また、車両が停止したことによりニュートラル制御に移行して発進クラッチ２を開放するためにＣ1 指示圧が初期圧までステップ的に低下させられ、さらに一定の変化率でＣ1 指示圧が低下させられる。したがって、Ｃ1 指示圧が所定の油圧まで低下すると、発進クラッチ２がスリップし始めるため、トルクコンバータ３内の流体を介してエンジン１からタービン８に動力が伝達されてタービン８が、トルクコンバータ３の速度比とエンジン回転数ＮE とに応じた回転数まで増大する。そして、ニュートラル制御に移行したときから、タービン回転数ＮT がトルクコンバータ３の速度比とエンジン回転数ＮE とに応じた回転数となるまでの時間と予め定めた時間との偏差に基づいて、ニュートラル制御に移行した時にＣ1 指示圧をステップ的に低下させる初期圧を学習補正する。

上述したように発進クラッチ２を係合している状態からニュートラル制御に移行したときに、ニュートラル制御に移行したときからタービン回転数ＮT がトルクコンバータ３の速度比とエンジン回転数ＮE とに応じた回転数となるまでの時間と、予め定めた時間との偏差に基づいて、ニュートラル制御に移行した時にＣ1 指示圧をステップ的に低下させる初期圧を学習補正することによって、発進クラッチ２の係合力を制御する油圧アクチュエータやその油圧アクチュエータへ油圧を供給するバルブなどの経時劣化を加味した制御量とすることができる。そのため、発進クラッチ２の係合力が意図した係合力となるように油圧アクチュエータの制御量に追従させて変化させることができる。

また、発進クラッチ２が開放された状態でニュートラル制御に移行した時に、上記学習補正を禁止することによって、発進クラッチ２の係合力が不安定となってしまうことを抑制もしくは防止することができる。すなわち、発進クラッチ２が開放された状態でニュートラル制御に移行した時点で、既にタービン回転数ＮT がトルクコンバータ３の速度比とエンジン回転数ＮE とに応じた回転数となっている可能性があり、そのような場合に、初期圧を学習補正してしまうと上記偏差が「０」となってしまい、却って発進クラッチ２の係合力が不安定となってしまう可能性があるが、上述したようにそのような条件下で学習補正を禁止することによって、発進クラッチ２の係合力が不安定となってしまうことを抑制もしくは防止することができる。すなわち、既に開放された発進クラッチの制御量に基づいて誤って学習補正してしまうことを抑制もしくは防止することができる。言い換えると、油圧アクチュエータの制御量を適切に学習させることができる。

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、発進クラッチは油圧によって伝達トルク容量が変化させられるクラッチ以外に、電気的に伝達トルク容量が制御されるクラッチであってもよく、その場合、上記の油圧に替えて電流もしくは伝達トルク容量が制御の対象となる。また、この発明で対象とする車両は、ロックアップクラッチあるいはトルクコンバータを備えていない車両であってもよく、その場合は制御の対象となる発進クラッチ２は発進クラッチのみとなる。

１…エンジン、 １Ｓ…スタータモータ、 ２…発進クラッチ、 ３…トルクコンバータ、 ７…ポンプインペラー、 ８…タービン、 １０…ロックアップクラッチ、 １１…電子制御装置。

Claims (6)

1. 係合することによって動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達する発進クラッチと、該発進クラッチの係合力を制御するアクチュエータとを備え、前記動力源を駆動させたまま前記発進クラッチを係合状態から開放状態にすることにより前記動力源と前記駆動輪とのトルクの伝達を遮断し、もしくは前記動力源を駆動させたまま前記発進クラッチの開放状態を維持するニュートラル制御を行うように構成されたクラッチの制御装置において、
   前記ニュートラル制御は、予め定めた所定の条件が成立した場合に開始され、
   前記発進クラッチが係合している状態で前記所定の条件が成立して、前記発進クラッチを前記係合状態から前記開放状態にすることにより前記ニュートラル制御を開始した場合に、前記ニュートラル制御を開始したときからの所定の時間における前記アクチュエータの制御量を学習して補正する学習補正制御と、
   前記発進クラッチが開放している状態で前記所定の条件が成立して、前記発進クラッチの前記開放状態を維持しつつ前記ニュートラル制御を開始した場合に、前記学習補正制御を禁止する禁止制御と
   を備えていることを特徴とするクラッチの制御装置。
2. 前記学習補正制御は、予め定めた所定時間内に前記発進クラッチの係合力が予め定めた目標係合力まで低下するように、前記アクチュエータの制御量を学習して補正する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. 前記学習補正制御は、前記ニュートラル制御を開始した時点から前記発進クラッチの入力側の回転数が所定の回転数となるまでの時間と予め定めた前記所定時間との偏差に基づいて、前記アクチュエータの制御量を補正する制御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. 前記ニュートラル制御は、前記発進クラッチの係合圧を初期圧まで一時的に低下させた後に、該係合圧を一定の変化率で低下させる制御を含み、
   前記学習補正制御は、前記初期圧を学習して補正する制御を含む
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のクラッチの制御装置。
5. 前記発進クラッチを開放した後に、前記動力源を停止する停止制御を更に備え、
   該停止制御を実行して前記発進クラッチが開放しかつ前記動力源が停止していないときに前記ニュートラル制御を開始した場合に、前記学習補正制御を禁止する
   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。
6. 前記ニュートラル制御の前記所定の条件は、前記駆動輪が停止したときに成立する
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のクラッチの制御装置。

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