JP5994550B2 - 車両の発進クラッチ制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンが出力したトルクを駆動輪に向けて伝達する発進クラッチの係合および開放の制御あるいはその伝達トルク容量の制御を行う装置に関するものである。

内燃機関を駆動力源とした車両の燃費を向上させるために、効率の良い燃焼を行うこと以外に不必要に燃焼を行わないことが有効であり、そのために最近では、内燃機関を運転者の操作によらずに自動的に停止することが行われるようになってきている。内燃機関を自動停止する制御は、エコラン制御やストップ・アンド・スタート制御（Ｓ＆Ｓ制御）あるいはアイドルストップ制御などと称される制御であり、車両が交通信号に従って停止している場合や、アクセルペダルを戻しもしくはブレーキペダルを踏み込んで減速している場合、あるいは内燃機関と併せて搭載されているモータによって走行（ＥＶ走行）する場合などに実行される。

内燃機関の自動停止は、内燃機関に対する燃料供給の停止やガソリンエンジンにあって点火の停止などを行う制御であって、内燃機関自体は回転することが可能であるが、停止制御されている内燃機関を連れ回すと動力損失が生じることがあり、また自動停止後に再始動する際に駆動トルクが大きく変動するなどのことがある。そこで、内燃機関を停止する場合、クラッチを開放させて内燃機関と駆動輪との間のトルクの伝達を遮断している。そのクラッチを開放あるいは係合させる場合、そのクラッチの入力側の回転数と出力側の回転数とが大きく異なっていると、クラッチが開放あるいは係合する際に駆動トルクが大きく変化するから、そのような駆動トルクの変化がショックとならないように、クラッチの伝達トルク容量を制御することが通常、行われている。

内燃機関の停止と関連してクラッチを制御する例を挙げると、特許文献１にはトルクコンバータのロックアップクラッチを開放するとともに前後進クラッチを開放し、その後にエンジンの停止制御を行うように構成された装置が記載されている。この特許文献１に記載された装置は、モータの動力で走行するＥＶモードや慣性エネルギを回生する回生モードでの車両の負荷を軽減し、またクラッチを開放する際のショックを軽減することを目的としたものである。また、特許文献２には、アクセルペダルが戻され、かつ車速が「０」であることを条件としてエンジンの自動停止制御を行うように構成された装置が記載されており、この特許文献２に記載された装置では、エンジンを自動停止する際にブレーキペダルが踏まれている場合、その踏力が大きければエンジンを自動停止させるまでの待機時間を短くし、踏力が小さければ待機時間を長くし、さらにエンジンを自動停止させる際には前進クラッチが開放させられる。さらに、特許文献３にはいわゆるアイドルストップ制御を実行するように構成された装置が記載されており、この特許文献３に記載された装置は、自動停止させたエンジンを再始動する場合、エンジンの完爆の判定が成立した後に前進クラッチの締結制御を開始するように構成されている。

いわゆるエコラン制御が行われる車両におけるクラッチ制御装置が特許文献４に記載されており、この特許文献４に記載された装置は、クラッチが係合状態にある場合にエンジンの再始動が行われることが検出されると、クラッチ圧を開放側に制御するように構成されている。さらに、特許文献５にはいわゆるアイドルストップ制御が実行される車両において、自動変速機の変速油圧を制御する装置が記載されており、この特許文献５に記載された装置では、エンジンの再始動時に前進用締結要素の締結圧を、完全締結の圧力よりも低いクリープトルクのみを伝達する締結圧に制御するように構成されている。

特開２００５−２３１４４０号公報 特開平１１−３２４７５５号公報 特開２００６−１３２７４９号公報 特開２００６−１３８４２５号公報 特開２００３−２７８９０１号公報

エンジンを自動停止あるいは再始動する場合、エンジンと駆動輪とがトルク伝達可能に連結されていると、エンジンで生じていた駆動力もしくは制動力が遮断されて駆動輪でのトルクが変化し、これがショックなどの違和感の原因となる。そのために、上述したように、クラッチを開放してエンジンと駆動輪との間のトルク伝達を遮断する。そのクラッチの開放制御は、トルク伝達が遮断されることによる駆動トルクもしくは制動トルクが急激に変化しないようにクラッチの伝達トルク容量を徐々に低下させることにより行うのが通常である。すなわち、クラッチの開放は所定の時間を掛けて行われるから、その開放制御の間にエンジンを再始動する予測が成立したり、それに伴って開放途中のクラッチを係合させる判定が成立したりすることがある。このような予測もしくは判定の成立が一時的なものであれば、その直後にクラッチを開放させる制御が再開される。しかしその場合、一旦係合側に増大されたクラッチ指令値を、当初の開放制御と同様に再度低下させることになるから、クラッチの開放判定の成立が、一時的な係合判定がなされることにより大きく遅延する。上記の特許文献１，２，４に記載されているように、エンジンの停止制御をクラッチの開放の後に実行するとすれば、クラッチの開放判定が上記のように遅延すると、それにつれてエンジンの停止制御が遅延してしまう。なお、特許文献３，５に記載されている装置にあっても、クラッチの開放状態でエンジンを停止し、また再始動する点では他の特許文献に記載されている装置と同様であるから、エンジンの停止制御の遅れが生じる可能性が高い。

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、ブレーキ操作されている状態でエンジンを自動停止するべく発進クラッチを開放制御している途中で一時的にブレーキ操作が解除された場合であってもエンジンの自動停止の遅延を抑制することのできる発進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、エンジンに対する出力要求がない状態で減速している際に前記エンジンの停止制御が実行されるとともにクラッチ開放車速に達することにより、前記エンジンの出力トルクを駆動輪に伝達する発進クラッチの伝達トルク容量を低下させる開放制御が開始される車両の発進クラッチ制御装置において、前記開放制御が開始されかつ前記伝達トルク容量が予め定めた容量に達する以前に前記エンジンによる制動力もしくは前記エンジンによる駆動力を伝達するために前記発進クラッチの伝達トルク容量を増大させる要求が成立した場合に前記発進クラッチの伝達トルク容量を該発進クラッチが完全係合した場合の伝達トルク容量より小さくかつ前記予め定めた容量より大きいクリープトルク容量に設定するクリープ制御手段を備え、前記伝達トルク容量を増大させる前記要求が解消した場合には前記発進クラッチの伝達トルク容量を、前記クリープ制御手段によって設定されている伝達トルク容量から低下させるように構成され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、前記車両は、運転者によって操作されるブレーキ装置を備え、前記停止制御は、前記ブレーキ装置が操作されて制動力を発生している場合に開始され、前記伝達トルク容量を増大させる要求は制動力を解除するように前記ブレーキ装置が操作されることにより成立するように構成されていることを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記発進クラッチは油圧によって摩擦板同士を接触させる摩擦クラッチを含み、前記停止制御によって前記エンジンが停止した後は前記発進クラッチの伝達トルク容量を前記摩擦板同士の間の隙間が詰まった容量に設定する定常制御を実行し、その定常制御が実行されている状態で前記エンジンの再始動要求が成立した場合には前記発進クラッチの伝達トルク容量を前記摩擦板同士の間の隙間が詰まった容量よりも大きくかつ前記発進クラッチが完全係合した場合の容量より小さい容量に設定する待機制御を実行するように構成されていることを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置である。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記車両は、運転者によって操作されるブレーキ装置を備え、前記エンジンを自動始動することに伴って前記発進クラッチを係合させる制御中でかつその係合制御の後半に前記ブレーキ装置が操作された場合に、前記発進クラッチの伝達トルク容量を低下させる開放制御が実行されるように構成されていることを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置である。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記発進クラッチは油圧によって摩擦板同士を接触させる摩擦クラッチを含み、前記エンジンの停止後、運転者の加速操作によらずに前記エンジンを自動始動する場合、前記発進クラッチの指示圧を、前記摩擦板同士の間の隙間が詰まった状態から僅かにトルクを伝達する状態を設定する定圧待機圧に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発進クラッチ制御装置である。

この発明によれば、エンジンの自立回転を停止するべく発進クラッチの開放制御が行われている途中で、ブレーキ操作が解除されるなどの前記発進クラッチの伝達トルク容量を増大させる条件が成立すると、クリープ制御手段によって発進クラッチの伝達トルク容量が制御される。すなわち、その伝達トルク容量が、完全係合状態での伝達トルク容量よりも小さい容量に設定される。言い換えれば、発進クラッチの開放制御を行う条件が一時的に成立しなくなっても発進クラッチを完全係合させる制御は行われない。そして、上記のクリープ制御手段が制御を行っている状態で上記の要求が解消すると、発進クラッチの伝達トルク容量が、クリープ制御手段によってその時点に設定されている伝達トルク容量から低下させられる。したがって、伝達トルク容量を再度低下させる際には、既に小さく制御されている容量から低下させるから、エンジンを停止するための低容量に達するまでの時間が短くなり、そのためにエンジンの自立回転を停止する制御の遅れを防止もしくは抑制することができる。

また、この発明では、自動停止したエンジンを再始動させる場合、発進クラッチの伝達トルク容量をその摩擦板同士の間の隙間が詰まった容量から増大させる。具体的には、摩擦板同士の間の隙間が詰まった容量より大きくかつ完全係合した場合の伝達トルク容量より小さい容量に設定される。換言すれば、エンジンを始動することによるショックを伝達することがなく、また始動トルクによって急開放状態になることによるショックを生じさせることのない圧力もしくは伝達トルク容量に設定される。そのため、再始動されるエンジンに対してその回転を抑制する方向の負荷が作用するので、エンジン回転数もしくはその出力側に連結されているトルクコンバータのタービン回転数が過度に増大するいわゆる吹き上がりを防止もしくは抑制することができる。

さらに、この発明によれば、エンジンの再始動に伴って発進クラッチを係合させている後半で、ブレーキ操作された場合、発進クラッチの伝達トルク容量を低下させる開放制御が実行されるから、エンジンを自動停止させる条件が成立した時点では、発進クラッチの伝達トルク容量が十分小さくなっていて、特に遅れを生じさせることなくエンジンを自動停止させることができる。また、エンジンの自動始動に伴う係合制御の前半では、発進クラッチが完全係合を目標状態として係合制御されるので、自動始動されているエンジンに対してその回転数を抑制するように負荷が掛かり、その結果、エンジン回転数もしくはその出力側に連結されているトルクコンバータのタービン回転数の過度な吹き上がりを防止もしくは抑制することができる。

そして、この発明によれば、空調機を動作させるなど、運転者の加速要求によらずにエンジンを再始動する場合、発進クラッチをいわゆる定圧（低圧）待機状態に設定するので、エンジンが完爆状態になれば発進クラッチの伝達トルク容量を、エンジン側から入力されるトルクに応じた容量に直ちに増大させることができ、その結果、エンジン回転数もしくはその出力側に連結されているトルクコンバータのタービン回転数の過度な吹き上がりを防止もしくは抑制することができる。

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。 その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。 クリープ制御モードを備えている比較例の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。 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ことのできる車両の一例を図４に模式的に示してある。ここに示す車両は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１と、トルクコンバータ２と、発進クラッチ（Ｃ1 クラッチ）３とを備え、更に変速機（Ｔ／Ｍ））４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、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンが典型的な例である。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。さらに、この発明で対象とする車両は、駆動力源として上記のエンジン１に加えてモータを備えていてもよい。いわゆるハイブリッド車であってもよく、特にエンジン１の動力で走行するエンジン走行もしくはハイブリッド走行と、モータのみの動力で走行するＥＶ走行とに切り替えることのできる車両であってもよい。

トルクコンバータ２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３に対する入力トルクがトルクコンバータ２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２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３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３はこの変速機４に組み込まれていてもよい。

この発明で対象とする車両は、上述したパワートレーンを備えており、そのエンジン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）、さらにはエンジン走行とＥＶ走行との駆動形態の切り替え制御を行うように構成されている。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・オフでエンジン１の停止制御が実行され、アクセル・オンでエンジン１を再始動させる復帰制御が実行される。

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３、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、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３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２におけるタービン回転数（発進クラッチ３の入力側回転数）ＮT 、変速機４の入力回転数（発進クラッチ３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するこの発明に係る制御装置は、Ｓ＆Ｓ制御やエコラン制御あるいはＥＶ走行に切り替える制御などの各種の制御でエンジン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３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３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３，１０の制御の例を以下に説明する。

図１は、この発明に係る制御装置によって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って、車両の減速時にエンジン１を停止する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１に示すルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図１に示す制御例では、先ず、クラッチ（発進クラッチ３）の制御中か否かが判断される（ステップＳ１０１）。ここで制御中とは、発進クラッチ３の伝達トルク容量を次第に低下させる開放制御中、これとは反対に完全係合させるために伝達トルク容量を次第に増大させる係合制御中、完全係合状態での伝達トルク容量より小さい容量であっていわゆるクリープトルクを伝達する程度の伝達トルク容量に設定するクリープ制御中、さらにはトルク容量を持ち始める直前の状態である定圧（低圧）待機状態に設定する待機制御中のいずれかになっていることをいう。

クラッチ制御中でないことによりステップＳ１０１で否定的に判断された場合には、クラッチ（発進クラッチ３）の開放制御する条件が成立したか否かが判断される（ステップＳ１０２）。ここで説明している制御例は、エンジン１に対する燃料供給を停止してその自立回転を自動停止する際の制御の例であり、したがってクラッチの開放条件は、エンジン１の自動停止に到る状態が推定されたことであり、より具体的にはアクセルペダルが戻されていてエンジン１に対する出力要求がなく、しかも減速状態で車速が予め定めた所定車速にまで低下したことを条件とすることができる。開放条件が成立していないことによりステップＳ１０２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１に示すルーチンを一旦終了する。これに対して開放条件が成立していることによりステップＳ１０２で肯定的に判断された場合には、発進クラッチ３の制御モードが開放制御モードに移行させられる（ステップＳ１０３）。例えば、減速度とクラッチ開放目標時間とに基づき、エンジン１を停止するべき車速より高車速で開放制御を開始する。

その開放制御モードでは、発進クラッチ３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れることにより、発進クラッチ３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Ｓ１０３ではその開放制御モードに従って発進クラッチ３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対する目標値を設定し、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。このステップＳ１０３の制御が実行されると発進クラッチ３の制御中になるので、図１のルーチンが再度実行された場合にはステップＳ１０１で肯定的に判断される。その場合、ステップＳ１０３の制御を実行した場合と同様に、ステップＳ１０４に進んで発進クラッチ３が開放制御中になっているか否かが判断される。発進クラッチ３の制御モードが開放制御モードになっていればこのステップＳ１０４で肯定的に判断され、それ以外の制御モードになっていればステップＳ１０４で否定的に判断される。

車速が低下するなどのことによってエンジン１の自動停止を行う状態になった場合に最初に設定される制御モードは開放制御モードであるから、図１に示すルーチンを開始してステップＳ１０４に最初に到った場合、このステップＳ１０４で肯定的に判断される。その場合は、発進クラッチ３の伝達トルク容量を増大させる要求が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０５）。この要求は、要は、エンジン１の駆動力あるいはポンピングロスなどによる制動力を駆動輪６に伝達する必要がある状態になることであり、踏み込まれていたブレーキペダルが戻される（ブレーキオフ）ことや、車速が増大することなどによってその要求の成立を判断することができる。

ブレーキ操作（ブレーキオン）されていてステップＳ１０５で否定的に判断された場合には、発進クラッチ３の開放が完了しているか否かが判断される（ステップＳ１０６）。この判断は、発進クラッチ３の入力側（エンジン１側もしくはトルクコンバータ２側）の回転数と出力側（変速機４側）の回転数との差に基づいて行うことができる。発進クラッチ３の開放が完了していないことによりステップＳ１０６で否定的に判断された場合には、特に新たな制御を開始することなく図１のルーチンを一旦終了し、従前の制御状態を維持する。これに対して発進クラッチ３の開放が完了していることによりステップＳ１０６で肯定的に判断された場合には、発進クラッチ３における摩擦板同士の間の隙間が詰まった状態となるように発進クラッチ３の油圧を制御する定常制御モードに移行し（ステップＳ１０７）、その後、図１のルーチンを一旦終了する。これとは反対にブレーキオフとなっていてステップＳ１０５で肯定的に判断された場合には、クラッチの制御モードがクリープ制御モードに移行させられ（ステップＳ１０８）、その後、図１に示すルーチンを一旦終了する。クリープ制御モードとは、発進クラッチ３の伝達トルク容量を、アイドリング状態のエンジン１が発生して車両をゆっくり移動させるクリープトルクを伝達できる程度の伝達トルク容量に設定する制御モードであり、したがってその目標とする伝達トルク容量（もしくは油圧）は、上記の開放制御で達成される伝達トルク容量（油圧）より大きく（高く）、完全係合した発進クラッチ３の伝達トルク容量（油圧）より小さい（低い）容量（もしくは油圧）である。

上述したステップＳ１０７で定常制御モードに移行し、あるいはステップＳ１０８でクリープ制御モードに移行すると、最初のステップＳ１０１で肯定的に判断されてステップＳ１０４に進むが、発進クラッチ３について実行されている制御が開放制御ではないので、ステップＳ１０４では否定的に判断される。その場合、ステップＳ１０９に進んで制御モードがクリープ制御モードになっているか否かが判断される。前述したようにクリープ制御モードは、発進クラッチ３の伝達トルク容量を、クリープトルクを伝達できる程度の小さい容量に設定する制御であり、油圧式のクラッチであれば指令圧が低い値に維持される。発進クラッチ３の開放制御中にブレーキペダルが一旦戻されるなど、伝達トルク容量を増大させる要求が成立するとクリープ制御モードになっているのでこのステップＳ１０９で肯定的に判断される。その場合は、一旦戻されたブレーキペダルが再度踏み込まれたか否か、すなわちブレーキオンか否かが判断される（ステップＳ１１０）。なお、ブレーキのオン・オフはブレーキ信号によって判断できる。

このステップＳ１１０の判断結果が否定的な場合、すなわちブレーキ操作されていない場合には、特に制御を行うことなく図１のルーチンを一旦終了する。したがって、この場合は、クリープ制御モードを継続することになる。これに対してブレーキペダルが再度踏み込まれてステップＳ１１０で肯定的に判断された場合には、クラッチの制御モードが前述した開放制御モードに移行させられ（ステップＳ１１１）、その後、図１に示すルーチンが一旦終了する（リターンする）。この開放制御モードは、発進クラッチ３の伝達トルク容量を所定の勾配で次第に低下させる制御モードであり、その低下勾配は慣性トルクによるショックが大きくならないように、あるいは発進クラッチ３の過剰な摩擦が生じないように予め設定しておくことができ、これは一定値であってもよく、あるいは現在の伝達トルク容量（もしくは指示圧）と目標値の偏差に応じて決められる値であってもよい。

ステップＳ１１１の開放制御モードによる発進クラッチ３の開放制御は、前述したクリープ制御モードで設定されている小さい伝達トルク容量（低い指示圧）の状態から開始されるので、短時間のうちに目標とする伝達トルク容量にまで達し、発進クラッチ３はいわゆる開放状態になる。その場合、クラッチの制御モードは、定常制御モードに切り替えられ、発進クラッチ３の伝達トルク容量（あるいは指示圧）は摩擦板同士の間の隙間が詰まる程度の量に制御される。

一方、上記のステップＳ１０９で否定的に判断された場合、発進クラッチ３の係合制御中か否かが判断される（ステップＳ１１２）。例えば前述したステップＳ１１１で再度開放制御モードが開始され、それに伴って発進クラッチ３が実質的に開放状態になると、エンジン１の自立回転が停止させられる。これは、一例として燃料の供給を停止することにより行われる。また、発進クラッチ３が実質的に開放状態になることによりクラッチの制御モードが定常制御モードに切り替わる（ステップＳ１０７）ので、ステップＳ１１２で否定的に判断される。

エンジン１の再始動条件（再始動要求）が成立しなければ、エンジン１の停止制御が継続され、したがって発進クラッチ３は開放状態に維持される。このような状態であれば、ステップＳ１１２で否定的に判断され、その場合はクラッチの制御モードが定常制御モードになっているか否かが判断される（ステップＳ１１３）。定常制御モードが設定されていることによりステップＳ１１３で肯定的に判断された場合には、エンジン１を自動的に始動する判定が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１１４）。自動始動の判定がないことによりステップＳ１１４で否定的に判断された場合には、従前の制御を継続するために、新たな制御を行うことなく図１に示すルーチンを一旦終了する。

一方、自動始動の判定があることによりステップＳ１１４で肯定的に判断された場合には、クラッチの制御モードが再始動時定圧（低圧）待機モードに切り替えられ（ステップＳ１１５）、その後、図１に示すルーチンを一旦終了する。この定圧待機モードは、発進クラッチ３が油圧式の摩擦クラッチによって構成されている場合、その摩擦材同士の間の間隙（パッククリアランス）が詰まって僅かにトルクを伝達する定圧状態を維持する制御モードである。これは、エンジン１の回転数が増大して発進クラッチ３における入力側の回転数と出力側の回転数との差、すなわちタービン回転数ＮT と入力回転数ＮINとの差が予め定めた所定値以上となって係合モードに移行した場合、発進クラッチ３の伝達トルク容量を直ちに増大させてエンジン１の回転数ＮE が過度に増大するいわゆる吹き上がりを防止もしくは抑制するための制御である。

なお、定常制御モード中ではないことによりステップＳ１１３で否定的に判断された場合には、発進クラッチ３の制御モードが上記の再始動定圧待機モードになっているか否かが判断される（ステップＳ１１６）。上述したように自動再始動の判定が成立していない場合には再始動定圧待機モードには移行しないので、この場合はステップＳ１１６で否定的に判断され、特に新たな制御を行うことなく図１のルーチンを一旦終了する。これに対して、再始動定圧待機モードになっていることによりステップＳ１１６で肯定的に判断された場合には、エンジン１が完爆状態に達したか否かが判断される（ステップＳ１１７）。この判断は、エンジン回転数ＮE が判断基準として予め定めた所定値を超えているか否かを判断することにより行うことができる。エンジン１が完爆状態に達していることによりステップＳ１１７で肯定的に判断された場合には、発進クラッチ３の制御モードが係合制御モードに移行し（ステップＳ１１８）、その後、図１に示すルーチンを一旦終了する。これとは反対に完爆に達していないことによりステップＳ１１７で否定的に判断された場合には、特に新たな制御を開始することなく図１のルーチンを一旦終了する。

ところで、エンジン１の始動要求は、エンジン１の動力を必要とする状態になれば成立し、したがって例えば車室内の冷房のためにコンプレッサーをエンジン１によって駆動する必要が生じた場合にもエンジン１を自動始動する要求が成立する。その場合も、前述したステップＳ１１８を経由した場合と同様に、開放状態の発進クラッチ３の伝達トルク容量を開放状態での容量以上に増大させる係合制御が実行される。このような場合、前述したステップＳ１１２で肯定的に判断され、その場合には発進クラッチ３の係合制御が後半に到っているか否かが判断される（ステップＳ１１９）。エンジン１の始動要求に基づいてエンジン１が再始動制御されて回転し始めるとタービン回転数も増大し始めるが、発進クラッチ３の係合制御の前半では、その伝達トルク容量が小さいことにより、タービン回転数が入力回転数を超えて増大する。その後、係合制御が進行して発進クラッチ３の伝達トルク容量が次第に増大すると、入力軸に伝達されるトルクが増大してその回転数が次第に増大するとともに、入力軸側の部材を回転させるトルクがタービンに対して負荷となるので、タービン回転数が低下し始める。すなわち、タービン回転数は、係合制御の前半では引き上げられ、その後に引き下げられるので、そのような回転数の引き下げが開始したことを検出することにより、係合制御の後半を判断することができる。

係合制御の後半に到っていてないことによりステップＳ１１９で否定的に判断された場合には、特に新たな制御を行うことなく図１のルーチンを終了して従前の係合制御を継続する。これに対して係合制御の後半になっていることによりステップＳ１１９で肯定的に判断された場合には、新たにブレーキ操作されてブレーキオンの状態になったか否かが判断される（ステップＳ１２０）。発進クラッチ３の係合制御を開始する要因となったエンジン１の自動始動要求が前述したように空調上の要因で生じた場合、アクセル開度は「０」になっており、したがってブレーキ操作された場合には、車両が停止し、もしくは停止状態を維持する可能性が高い。そこで、ステップＳ１２０でブレーキオンの判断がなされた場合には、クラッチの制御モードは開放制御モードに移行させられる（ステップＳ１２１）。

上述したこの発明に係る制御装置で発進クラッチ３を制御した場合のクラッチ制御モードやフューエルカット（ＦＣ）のオン・オフ、発進クラッチ３の指示圧などの変化を図２にタイムチャートで示してある。ここに示す例は、アクセルペダルが戻され、かつブレーキ操作されて減速している状態でエンジン１を停止する制御の例であり、車速がフューエルカット（アイドルオンＦＣ）復帰回転数より高車速の状態では、ロックアップクラッチ１０および発進クラッチ３は係合させられてエンジン１の回転数が引き上げられ、エンジン１に対する燃料の供給が停止されている。すなわち、アイドルオンフューエルカット（アイドルオンＦＣ）制御が実行されている。そして、車速の低下に伴ってエンジン回転数が所定の回転数（ロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕ）スムース制御開始下限回転数）に低下すると、クラッチの制御モードが開放制御モードに切り替えられる（ｔ1 時点）。その制御により、ロックアップクラッチ１０および発進クラッチ３の係合圧を指示する各指示圧（Ｌ/Ｕ指示圧およびＣ1 指示圧）がステップ的に低下させられるとともに、それに続けて所定の勾配で次第に低下させられる。

ロックアップクラッチ１０の伝達トルク容量が低下することによりロックアップクラッチ１０の滑り回転数が増大するので、エンジン回転数ＮE が低下し始める。その後、車速の低下に伴ってエンジン回転数がアイドルオンＦＣ復帰回転数にまで低下すると（ｔ2 時点）、エンジンストールを回避するためにフューエルカット（アイドルオンＦＣ）制御が中止（復帰）される。すなわち、エンジン１に対する燃料の供給が再開される。その結果、ロックアップクラッチ１０が更に開放してその伝達トルク容量が低下してもエンジン１はアイドル回転数に維持される。また、発進クラッチ３の指示圧が低下してその伝達トルク容量が低下するので、タービン回転数ＮT が入力回転数ＮINに対して低下し、両者の間に回転数差が生じる。

その過程で、ブレーキペダルが戻されてブレーキオフになると（ｔ3 時点）、クラッチの制御モードがクリープ制御モードに切り替えられる。このクリープ制御モードは、前述したように、発進クラッチ３の伝達トルク容量を完全開放時の伝達トルク容量より大きくかつ完全係合時の伝達トルク容量より小さい容量であって、いわゆるクリープトルクを伝達できる程度の容量に設定する制御であり、そのための指示圧は発進クラッチ３の構造やトルク容量などに応じて予め定めておくことができる。図２に示す例では、ｔ3 時点における発進クラッチ３の指示圧がクリープ制御モードでの指示圧より高いために、その指示圧の低下制御が継続され、その後、クリープ制御モードでの指示圧に維持される。これとは反対にクリープ制御モードでの指示圧がｔ3 時点の指示圧より高い場合に、指示圧が増大させられることもある。

発進クラッチ３がクリープ制御モードで制御されてその伝達トルク容量がクリープトルクを伝達できる程度に維持されるので、変速機４側からトルクコンバータ２側にトルクが伝達されてタービン回転数ＮT が入力回転数ＮINより低回転数の所定の回転数に維持される。その状態でブレーキペダルが再度踏み込まれてブレーキオンとなると（ｔ4 時点）、アクセルオフで車速が低下しかつブレーキ操作されたことにより車両が停止することが予想されるので、エンジン１を自動停止する要求であるエコラン要求が成立する。また、クラッチの制御モードが開放制御モードに復帰させられ、発進クラッチ３の指示圧が直前のクリープ制御モードでの低い指示圧から所定の勾配で次第に低下させられる。こうして発進クラッチ３の指示圧が、発進クラッチ３の摩擦板同士の間の隙間が詰まる程度の指示圧にまで低下すると（ｔ5 時点）、クラッチの制御モードが定常制御モードに切り替えられ、それ以降は発進クラッチ３の指示圧およびそれに基づく伝達トルク容量が、発進クラッチ３の摩擦板同士の間の隙間が詰まる程度の指示圧および伝達トルク容量に維持される。その直後（ｔ6 時点）にフューエルカット（エコランＦＣ）が実行され、エンジン１に対する燃料の供給が停止することによりエンジン１が自動停止させられる。それに伴ってエンジン回転数ＮE およびタービン回転数ＮT が急速に低下する。

したがって、この発明に係る制御装置によれば、発進クラッチ３の開放制御中に、ブレーキペダルが戻されるなど、発進クラッチ３の開放制御の中止条件あるいは発進クラッチ３の係合要求が成立した場合、発進クラッチ３の指示圧あるいは伝達トルク容量をクリープ制御モードによって低い指示圧あるいは低い容量に設定する。そのため、その後にエンジン１の自動停止に向けて発進クラッチ３の開放制御を行った場合、その指示圧あるいは伝達トルク容量が、発進クラッチ３の摩擦板同士の間の隙間が詰まる程度の圧力もしくは容量に、短時間のうちに、低下する。すなわち、発進クラッチ３の伝達トルク容量の低下の遅れが回避もしくは抑制される。また、発進クラッチ３の指示圧あるいは伝達トルク容量の低下に応じてエンジン１の自動停止が実行されるから、エンジン１の自動停止の遅れを回避もしくは抑制することができる。

このように図２に示す例では、エンジン１の自動停止が遅れが生じることなく実行されるので、エコランＦＣが実行され、エンジン停止車速でエンジン１が停止する（ｔ6 時点）。この場合、エンジン１は既に自動停止させられているので、図２に示す各項目での変化は生じない。

ブレーキ操作されて車両が停止し、かつエンジン１が自動停止させられている状態で、例えば空調装置（エアコン）のスイッチ（図示せず）がオン操作されると、コンプレッサーを駆動するためにエンジン１を起動する必要がある。したがってその場合にはエンジン１を自動始動する要求が成立する（ｔ7 時点）。この発明に係る制御装置では、その場合、エコラン要求およびエコランＦＣが解消され（オフとなり）、エンジン１がスタータモータ１Ｓによってモータリングされることにより、エンジン回転数ＮE およびタービン回転数ＮT がモータリング回転数程度まで増大する。

またクラッチの制御モードが定常制御モードから再始動時定圧（低圧）待機モード（以下、単に定圧待機モードと記す）に切り替えられる。この定圧待機モードは、加速要求あるいはエンジン１の出力増大要求があった場合に、発進クラッチ３の伝達トルク容量を直ちに増大させることができるように発進クラッチ３の指示圧あるいは伝達トルク容量を設定する制御モードである。より具体的には、指示圧を一時的に増大させるいわゆるファーストフィルが実行され、その後、発進クラッチ３における摩擦板同士の間の隙間が詰まって僅かにトルクを伝達するように所定の油圧が加えられる。

エンジン１での混合気の燃焼が始まると、エンジン回転数ＮE およびタービン回転数ＮT が次第に増大し始める。そして、エンジン回転数ＮE あるいはタービン回転数ＮT が予め定めた回転数に達すると（ｔ8 時点）、エンジン１の完爆の判定が成立し、クラッチの制御モードが係合制御モードに切り替えられ、発進クラッチ３の指示圧が増大させられる。その場合、発進クラッチ３の指示圧は、定圧待機モードでの制御によりある程度高くなっているから、係合制御モードに切り替えられることにより発進クラッチ３の伝達トルク容量が直ちに増大する。したがって、エンジン１の出力トルクが再始動制御によって増大するのに対して、発進クラッチ３の伝達トルク容量が特に遅れることなく増大する。そのため、エンジン１に対してその回転数の増大を抑制するように負荷が掛かることになり、その結果、エンジン１の吹き上がりが抑制もしくは防止される。

図２には、エンジン１の自動始動の過程でブレーキペダルが戻され、発進クラッチ３の係合制御を行っている途中でブレーキペダルが再度踏み込まれた例を示してあり、エンジン１の自動始動に伴う発進クラッチ３の係合制御モードでブレーキがオフからオンに切り替わると（ｔ9 時点）、クラッチの制御モードは係合制御モードから開放制御モードに切り替えられる。

上述したクリープ制御モードおよび前記定圧待機モードを実行しない比較例によるクラッチ制御モードやフューエルカット（ＦＣ）のオン・オフ、発進クラッチ３の指示圧などの変化を図３にタイムチャートで示してある。この比較例では、ｔ3 時点にブレーキペダルが戻されると、クラッチの制御モードが係合制御モードに切り替えられ、発進クラッチ３の指示圧が開放制御モードの開始以前の高い圧力に向けて増大させられる。その後のｔ4 時点にブレーキペダルが再度踏み込まれると、開放制御モードが開始される。その場合、発進クラッチ３の指示圧あるいは伝達トルク容量は完全係合状態もしくはこれに近い状態になっているので、発進クラッチ３の指示圧あるいは伝達トルク容量は高い圧力あるいは大きい容量から低下させることになる。これは、上記のｔ1 時点からの指示圧あるいは伝達トルク容量の低下の状態と近似しており、したがって指示圧が相対的に高い状態あるいは伝達トルク容量が相対的に大きい状態が継続することになる。

そのため、発進クラッチ３が未だ十分に開放していずにエンジン回転数ＮE やタービン回転数ＮT がある程度高い状態で車速が減速Ｓ＆Ｓ制御によるエンジン停止車速に低下し（ｔ6 時点）、それに伴ってエンジン１の自動停止要求が成立する（ｔ6-1 時点）。すなわち、エコランＦＣの要求が成立してエンジン１に対する燃料の供給が停止される。また、併せて、クラッチの制御モードが、発進クラッチ３の摩擦板同士の間の隙間が詰まる程度の指示圧あるいは伝達トルク容量を設定する定常制御モードに切り替えられる。

このように、クリープ制御モードを備えていない比較例では、発進クラッチ３の開放制御の途中でブレーキペダルが戻されるなど発進クラッチ３の伝達トルク容量を増大させる要求が一時的に成立した場合、発進クラッチ３の指示圧あるいは伝達トルク容量が完全係合での指示圧あるいは伝達トルク容量もしくはこれに近い値に増大させられるから、その後にブレーキ操作されても発進クラッチ３の開放が遅れてしまい、それに伴ってエンジン１の自動停止が大きく遅れてしまう。

一方、エンジン１を自動停止させている状態で再始動の要求が成立すると（ｔ7 時点）、エンジン１がモータリングされて自動始動制御が開始される。その場合、比較例では、発進クラッチ３の制御モードが定常制御モードになっていて発進クラッチ３の指示圧が低く、伝達トルク容量が小さくなっている。そのため、エンジン１が完爆状態になってその出力トルクが増大すると、エンジン回転数ＮE が過度に増大し、エンジン１の吹き上がりが生じてしまう。

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３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…トルクコンバータ、 ３…発進クラッチ、 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 (5)

1. エンジンに対する出力要求がない状態で減速している際に前記エンジンの停止制御が実行されるとともにクラッチ開放車速に達することにより、前記エンジンの出力トルクを駆動輪に伝達する発進クラッチの伝達トルク容量を低下させる開放制御が開始される車両の発進クラッチ制御装置において、
   前記開放制御が開始されかつ前記伝達トルク容量が予め定めた容量に達する以前に前記エンジンによる制動力もしくは前記エンジンによる駆動力を伝達するために前記発進クラッチの伝達トルク容量を増大させる要求が成立した場合に前記発進クラッチの伝達トルク容量を該発進クラッチが完全係合した場合の伝達トルク容量より小さくかつ前記予め定めた容量より大きいクリープトルク容量に設定するクリープ制御手段を備え、
   前記伝達トルク容量を増大させる前記要求が解消した場合には前記発進クラッチの伝達トルク容量を、前記クリープ制御手段によって設定されている伝達トルク容量から低下させるように構成されている
   ことを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。
   
2. 前記車両は、運転者によって操作されるブレーキ装置を備え、
   前記停止制御は、前記ブレーキ装置が操作されて制動力を発生している場合に開始され、
   前記伝達トルク容量を増大させる要求は制動力を解除するように前記ブレーキ装置が操作されることにより成立するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の発進クラッチ制御装置。
3. 前記発進クラッチは油圧によって摩擦板同士を接触させる摩擦クラッチを含み、
   前記停止制御によって前記エンジンが停止した後は前記発進クラッチの伝達トルク容量を前記摩擦板同士の間の隙間が詰まった容量に設定する定常制御を実行し、その定常制御が実行されている状態で前記エンジンの再始動要求が成立した場合には前記発進クラッチの伝達トルク容量を前記摩擦板同士の間の隙間が詰まった容量よりも大きくかつ前記発進クラッチが完全係合した場合の容量より小さい容量に設定する待機制御を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の発進クラッチ制御装置。
   
4. 前記車両は、運転者によって操作されるブレーキ装置を備え、
   前記エンジンを自動始動することに伴って前記発進クラッチを係合させる制御中でかつその係合制御の後半に前記ブレーキ装置が操作された場合に、前記発進クラッチの伝達トルク容量を低下させる開放制御が実行されるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の発進クラッチ制御装置。
5. 前記発進クラッチは油圧によって摩擦板同士を接触させる摩擦クラッチを含み、
   前記エンジンの停止後、運転者の加速操作によらずに前記エンジンを自動始動する場合、前記発進クラッチの指示圧を、前記摩擦板同士の間の隙間が詰まった状態から僅かにトルクを伝達する状態を設定する定圧待機圧に増大させるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の発進クラッチ制御装置。
   

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