特許 5909205 摩擦締結要素の耐久寿命管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5909205

(24)【登録日】2016年4月1日

(45)【発行日】2016年4月26日

(54)【発明の名称】摩擦締結要素の耐久寿命管理方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/02 20060101AFI20160412BHJP

   F16H 59/68 20060101ALI20160412BHJP

【ＦＩ】

   F16H61/02

   F16H59/68

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-57592(P2013-57592)

(22)【出願日】2013年3月21日

(65)【公開番号】特開2014-181781(P2014-181781A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2014年3月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100082670

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 民雄

(74)【代理人】

【識別番号】100180068

【弁理士】

【氏名又は名称】西脇 怜史

(72)【発明者】

【氏名】三浦 恒太

【審査官】 村上 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０５６０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３６６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９２４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６５７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７９７１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ６１／０２

Ｆ１６Ｈ ５９／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の駆動力伝達系に備えられ、締結/解放が制御される摩擦締結要素を管理対象とし、前記摩擦締結要素が使用臨界値になるまでの耐久寿命を管理する摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記摩擦締結要素の正常な締結/解放性能を維持したまま走行できると予め保証した走行距離を「保証走行距離」とし、前記保証走行距離より短い距離であって、かつ、前記摩擦締結要素が使用臨界値に到達する前の距離として予め設定された走行距離を「被害度進行確認距離」としたとき、
前記車両が走行開始してから前記被害度進行確認距離までの走行区間における前記摩擦締結要素の累積被害度を算出する累積被害度算出手順と、
前記車両の走行距離が前記被害度進行確認距離に到達すると、これまで実行されてきた通常制御による走行を継続したときに前記摩擦締結要素の累積被害度が使用臨界値に到達する臨界走行距離を予測する耐久寿命予測手順と、
前記予測された前記臨界走行距離が、前記保証走行距離よりも短いと判断されたとき、前記摩擦締結要素の締結/解放制御を、前記被害度進行確認距離に到達するまでの通常制御に比べて累積被害度の進行を遅らせる延命制御へと切り替える延命制御手順と、
前記累積被害度が前記摩擦締結要素の使用臨界値に近くなったことを検知したとき、前記駆動力伝達系に備えられた変速機の変速時間を、前記累積被害度が使用臨界値に近くなる前の変速時間から、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間へと変更する耐久寿命インフォメーション手順と、
を備えることを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。

【請求項2】

請求項１に記載された摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記耐久寿命インフォメーション手順は、前記所定時間以下の短い変速時間を、１変速当たりの被害度をほぼゼロにする時間に設定する
ことを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記耐久寿命インフォメーション手順は、前記所定時間以下の短い変速時間を、車両のイナーシャが大きいほど長い時間に設定する
ことを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。

【請求項4】

請求項１から３までの何れか１項に記載された摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記延命制御手順は、変速時間に対する摩擦締結要素の累積被害度の指数関数特性に基づき、延命制御開始の変速時間から累積被害度の進行に応じて変速時間を徐々に短くし、変速時間に対する１変速当たりの被害度を低下する延命制御に切り替える
ことを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。

【請求項5】

請求項１から４までの何れか１項に記載された摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記延命制御手順は、変速時間を短くする延命制御中であっても、アクセル開度が設定開度以下での変速するとき、延命制御処理を行わず通常制御処理と同等の変速制御を実行する
ことを特徴とする摩擦締結要素の耐久寿命管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の駆動力伝達系に備えられ、締結/解放が制御される摩擦クラッチや摩擦ブレーキ等の摩擦締結要素の耐久寿命管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、マイナー則に基づくクラッチのダメージ状態をカウント及び累積することでクラッチの寿命を推定し、クラッチの寿命を決めるクライテリア（クラッチの使用臨界値）を決定しておき、クラッチが寿命に到達する前に警報を発信するクラッチ装置の警報装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ここで、「マイナー則」とは、疲労限度が存在する場合、疲労限度以下の応力振幅は無限寿命とし、損傷にカウントしないダメージ状態検出手法をいう。なお、実際の疲労現象では疲労限度以下の応力振幅も損傷に影響するため、疲労限度以下の応力振幅についても損傷としてカウントするように修正を加えた手法を「修正マイナー則」という。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−５７６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来のクラッチ装置の警報装置にあっては、クラッチが寿命に近づいていることを警報により知らせるだけであるため、運転者がディーラー等に移動して対策しないままで放置していると、クラッチが耐久寿命に達してしまい、クラッチ焼き付きやジャダー等の性能不良を招いてしまう、という問題があった。

【0006】

例えば、車両に搭載される自動変速機には、正常な変速性能を維持したまま走行できる保証走行距離（例えば、12万km）が設定されていて、運転者は、保証走行距離に到達するまでは正常な性能継続が保証されると思っている。そのため、保証走行距離に到達する前に警報を受けたとしても、直ちに対策することなく放置し、そのまま保証走行距離まで乗り続けようとする。

【0007】

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、摩擦締結要素が耐久寿命に近づくと、累積被害度の進行を遅らせつつ運転者に対策行動を促すことができる摩擦締結要素の耐久寿命管理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明は、車両の駆動力伝達系に備えられ、締結/解放が制御される摩擦締結要素を管理対象とし、前記摩擦締結要素が使用臨界値になるまでの耐久寿命を管理する摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、累積被害度算出手順と、耐久寿命予測手順と、延命制御手順と、耐久寿命インフォメーション手順と、を備える手段とした。
前記摩擦締結要素の正常な締結/解放性能を維持したまま走行できると予め保証した走行距離を「保証走行距離」とし、前記保証走行距離より短い距離であって、かつ、前記摩擦締結要素が使用臨界値に到達する前の距離として予め設定された走行距離を「被害度進行確認距離」とする。
前記累積被害度算出手順は、前記車両が走行開始してから前記被害度進行確認距離までの走行区間における前記摩擦締結要素の累積被害度を算出する。
前記耐久寿命予測手順は、前記車両の走行距離が前記被害度進行確認距離に到達すると、これまで実行されてきた通常制御による走行を継続したときに前記摩擦締結要素の累積被害度が使用臨界値に到達する臨界走行距離を予測する。
前記延命制御手順は、前記予測された前記臨界走行距離が、前記保証走行距離よりも短いと判断されたとき、前記摩擦締結要素の締結/解放制御を、前記被害度進行確認距離に到達するまでの通常制御に比べて累積被害度の進行を遅らせる延命制御へと切り替える。
前記耐久寿命インフォメーション手順は、前記累積被害度が前記摩擦締結要素の使用臨界値に近くなったことを検知したとき、前記駆動力伝達系に備えられた変速機の変速時間を、前記累積被害度が使用臨界値に近くなる前の変速時間から、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間へと変更する。

【発明の効果】

【0009】

よって、累積被害度が摩擦締結要素の使用臨界値に近くなったことを検知したとき、駆動力伝達系に備えられた変速機の変速時間が、累積被害度が使用臨界値に近くなる前の変速時間から、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間へと変更される。
すなわち、摩擦締結要素が耐久寿命に近くなると、所定時間以下の短い変速時間へと急に変更されることで、１回の変速による被害度が低く抑えられ、使用臨界値に到達するまでの累積被害度の進行が遅らせられる。加えて、変速機による変速を経験する毎に大きな変速ショックが発生することにより、運転者は、駆動系に異変が発生していることを確信する。そして、これまで経験したことのないような大きさの変速ショックを繰り返し体感すると、運転者は、このままでの走行を継続すると何らかの支障を招くことになるとの思いが強くなり、支障を回避するようにディーラーに向かう等の対策行動をとる。
この結果、摩擦締結要素が耐久寿命に近づくと、累積被害度の進行を遅らせつつ運転者に対策行動を促すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１の摩擦締結要素の耐久寿命管理方法が適用された後輪駆動車（車両の一例）の駆動系及び制御系を示す全体システム図である。

【図2】実施例１のＡＴコントローラのクラッチ耐久寿命管理処理部にて実行される摩擦締結要素の耐久寿命管理制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】実施例１の耐久寿命管理方法において変速クラッチの累積被害度算出に用いられるＱ（発熱量）−Ｎ（変速回数）の体力線を示す図である。

【図4】実施例１の耐久寿命管理方法において変速クラッチの累積被害度算出に用いられる発熱量Ｑの概念を示す発熱量説明図である。

【図5】実施例１におけるクラッチ耐久寿命管理方法の各ステップを説明するために用いる走行距離ｘに対するクラッチの累積被害度ｙの関係特性の一例を示すｘ−ｙ関係特性図である。

【図6】実施例１の延命制御処理と耐久寿命インフォメーション処理が行われる累積被害度領域における変速時間に対する累積被害度の関係を示す特性図である。

【図7】実施例１の延命制御処理と耐久寿命インフォメーション処理が行われる累積被害度領域における変速時間に対する１変速当たりの被害度の関係を示す特性図である。

【図8】実施例１の延命制御処理が行われるときのアクセル開度に対する１変速当たりの被害度の関係を示す特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の摩擦締結要素の耐久寿命管理方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

【実施例1】

【0012】

まず、「全体システム構成」、「クラッチ耐久寿命管理制御処理構成」に分け、構成を以下に説明する。

【0013】

［全体システム構成］
後輪駆動車の駆動系は、図１に示すように、エンジン１と、自動変速機２と、プロペラシャフト３と、ディファレンシャル４と、左ドライブシャフト５と、右ドライブシャフト６と、左後輪７と、右後輪８と、を有する。なお、９は左前輪、１０は右前輪であり、従動輪である。

【0014】

前記自動変速機２は、ロックアップクラッチ２１を有するトルクコンバータ２２と、変速要素としての複数のクラッチ２３とギヤトレーンを有し、クラッチ架け替え制御により有段階の変速段を自動的に切り替える変速機構２４と、を備えている。ロックアップクラッチ２１は、エンジン出力軸２５と変速機入力軸２６との間に介装される。クラッチ２３は、変速機入力軸２６と変速機出力軸２７との間であって、選択された変速段でのトルク伝達経路に介装される。なお、図１では、１つのクラッチ２３のみを示すが、実際は駆動力伝達系に備えられた自動変速機２に複数個設けられ、変速時に締結/開放が制御されるそれぞれのクラッチ２３（摩擦多板クラッチや摩擦多板ブレーキなど）を、変速用の摩擦締結要素として、耐久寿命管理の対象とする。

【0015】

後輪駆動車の制御系は、図１に示すように、ＡＴコントローラ１１と、車速センサ１２と、アクセル開度センサ１３と、タービン回転数センサ１４と、クラッチ２３の出力側回転数Noを検出するアウトプット回転数センサ１５と、ライン圧センサ１６と、ATF油温センサ１７と、イグニッションスイッチ１８と、を有して構成されている。

【0016】

前記ＡＴコントローラ１１は、アップ変速及びダウン変速を制御する変速制御処理部３１と、クラッチ耐久寿命管理処理部３２と、累積被害度算出部３３と、を備える。

【0017】

前記変速制御処理部３１は、変速制御を行う際、アップ変速線及びダウン変速線が決められた図外の変速マップ上での運転点（VSP,APO）の位置により目標変速段を決め、目標変速段を得るアップ変速やダウン変速の変速制御処理を行う。ここで、変速マップとは、車速VSPとアクセル開度APOを座標軸とし、アップ変速線とダウン変速線を設定したマップをいう。

【0018】

前記クラッチ耐久寿命管理処理部３２は、累積被害度算出部３３により算出される累積被害度ｙに基づき、クラッチ２３の延命制御処理や耐久寿命インフォメーション処理を、変速制御処理部３１での変速時間を変更することにより行う（図２）。

【0019】

前記タービン回転数センサ１４とアウトプット回転数センサ１５とライン圧センサ１６とATF油温センサ１７は、累積被害度を算出する際、クラッチ相対回転数情報やライン圧情報や変速機作動油（ATF）の油温情報として用いられる。

【0020】

［クラッチ耐久寿命管理制御処理構成］
図２に示すフローチャートに基づき、図３〜図１０を用いながらクラッチ耐久寿命管理制御処理の詳細手順を説明する。以下の説明において、「保証走行距離(ｘ3)」とは、クラッチ２３の正常な締結/解放性能を維持したまま走行できると予め保証した走行距離（例えば、12万kmや19万km）をいう。「被害度進行確認距離(ｘ1)」とは、保証走行距離より短い距離であって、かつ、クラッチ２３が使用臨界値に到達する前の距離として予め設定された走行距離をいう。「被害度進行確認距離(ｘ1)」の設定の一例を述べると、複数取得した実験データの中から、最大の傾きで累積被害度が使用臨界値に到達するデータを選択し、選択した傾きデータが使用臨界値に到達する走行距離に設定する。

【0021】

ステップＳ１では、走行開始から積算された走行距離が、被害度進行確認距離ｘ1に到達したか否かを判断する。YES（走行距離≧ｘ1）の場合はステップＳ３へ進み、NO（走行距離＜ｘ1）の場合はステップＳ２へ進む。

【0022】

ステップＳ２では、ステップＳ１での走行距離＜ｘ1であるとの判断に続き、車両が走行開始してから被害度進行確認距離ｘ1までの走行区間において、変速又はスリップ締結を経験する毎にクラッチ２３の累積被害度ｙを算出し、ステップＳ１へ戻る（累積被害度算出手順）。

【0023】

ここで、累積被害度ｙは、図３及び図４に示すように、クラッチ２３を用いた１回の変速で発生する発熱量Ｑからマイナー則を用いて算出する。なお、図３に示すＱ−Ｎ体力線は、発熱量Ｑに対し、クラッチ２３が使用臨界値（＝１）に達する臨界変速回数Ｎの関係を示す図で、発熱量Ｑが高いほど臨界変速回数Ｎは少なくなる。例えば、発熱量Ｑiのときには、Ｑ−Ｎ体力線と交わる臨界変速回数がＮiとなり、仮に同じ発熱量Ｑiの変速が繰り返される場合、Ｎi回の変速経験によりクラッチ２３が使用臨界値（＝１）に達することになる。
すなわち、図４に示すように、変速スタート時刻t1から変速終了時刻t2までのうち、１回の変速で発生する発熱量Ｑを、
Ｑ＝∫{Ｖ／（Ｐ−RTN圧）×Ｋ}dt
Ｖ：差回転、Ｐ：油圧、RTN圧：変速学習反映値、Ｋ：一定値
の式により算出する。
そして、今回の発熱量Ｑnと図３に示すＱ−Ｎ体力線を用い、算出された今回の発熱量Ｑnに対応する今回の臨界変速回数Ｎnを求めると、変速による累積被害度ｙは、
ｙ＝ｙ(n-1)＋（１／Ｎn）の式により算出される。
但し、ｙ(n-1)は、１回目から前回（(n-1)回）までの累積被害度ｙである。

【0024】

ステップＳ３では、ステップＳ１での走行距離≧ｘ1であるとの判断、つまり、車両の走行距離ｘが被害度進行確認距離ｘ1に到達したとの判断に続き、これまで実行されてきた通常制御による走行を継続したときにクラッチ２３の累積被害度ｙが使用臨界値（ｙ＝１）に到達する臨界走行距離ｘ2を予測し、ステップＳ４へ進む（耐久寿命予測手順）。
ここで、臨界走行距離ｘ2を予測するに際しては、図５に示す走行距離ｘに対する累積被害度ｙの変化特性において、走行開始点Ｏと被害度進行確認距離ｘ1と累積被害度ｙ1の交点Ｆを結ぶ線を被害度予測線として算出する。累積被害度ｙ1は、被害度進行確認距離ｘ1までの走行区間においてステップＳ２にて算出された累積被害度である。そして、被害度予測線をそのまま延長したとき、クラッチ２３の使用臨界値（ｙ＝１）と交わる点Ｇでの走行距離を臨界走行距離ｘ2として予測する。

【0025】

ステップＳ４では、ステップＳ３での臨界走行距離ｘ2の予測に続き、予測された臨界走行距離ｘ2と保証走行距離ｘ3の比較により、保証走行距離ｘ3までクラッチ２３の耐久性が確保されるか否かを判断する。YES（ｘ2≧ｘ3）の場合はステップＳ５へ進み、NO（ｘ2＜ｘ3）の場合はステップＳ８へ進む。

【0026】

ステップＳ５では、ステップＳ４でのｘ2≧ｘ3であるとの判断、あるいは、ステップＳ７での累積被害度ｙ＜Ｚであるとの判断に続き、良好な変速品質が確保された通常制御フェーズ（図６の変速時間Ｃを参照）をそのまま継続し、ステップＳ６へ進む。

【0027】

ステップＳ６では、ステップＳ５での通常制御フェーズの継続に続き、ステップＳ２と同様に、被害度進行確認距離ｘ1を通過した後の走行区間におけるクラッチ２３の累積被害度ｙを算出し、ステップＳ７へ進む（累積被害度算出手順）。

【0028】

ステップＳ７では、ステップＳ６での累積被害度ｙの算出に続き、累積被害度ｙが、予め設定されたインフォメーション閾値Ｚ以上であるか否かを判断する。YES（累積被害度ｙ≧Ｚ）の場合はステップＳ１２へ進み、NO（累積被害度ｙ＜Ｚ）の場合はステップＳ５へ戻る。
ここで、インフォメーション閾値Ｚは、クラッチ２３の使用臨界値である“１”に近くなったことを検知する値（例えば、“１”に達する直前の0.99）に設定される。

【0029】

ステップＳ８では、ステップＳ４でのｘ2＜ｘ3であり、保証走行距離ｘ3までクラッチ２３の耐久性が確保されないとの判断に続き、被害度進行確認距離ｘ1からの累積被害度ｙの進行を遅らせ、保証走行距離ｘ3までクラッチ２３の耐久寿命を延長させる累積被害度延命線を決定し、ステップＳ９へ進む。
ここで、累積被害度延命線は、保証走行距離ｘ3まで走行したときにクラッチ２３の累積被害度ｙが使用臨界値（ｙ＝１）に到達するように、被害度進行確認距離ｘ1と累積被害度ｙ1の交点Ｆと、保証走行距離ｘ3と使用臨界値の交点Ｈを、図５に示すように、滑らかに繋ぐ線とする。
この累積被害度延命線（Ｆ〜Ｈ）を作り出すため、図６のＣ〜Ｂ特性に示すように、変速時間に対する累積被害度ｙが指数関数で増加してゆく特性とし、延命制御開始の変速時間Ｃ（通常変速時の変速時間相当）から累積被害度ｙの進行に応じて変速時間Ｂまで徐々に短くする延命制御内容とする。これによって、図７のＣ〜Ｂ特性に示すように、変速時間に対する１変速当たりの被害度βは、変速時間を短くするにしたがって低下する。
また、変速時間の指数関数は、自然対数による特性式である
Ｌ＋Ｍlog_e(ｔ＋Ｎ)
により設定される。なお、Ｌは特性が累積被害度軸と交わる切片をあらわし、Ｍは特性の傾きであるゲイン感度をあらわし、Ｎは特性の変速時間軸と交わる切片をあらわす。

【0030】

ステップＳ９では、ステップＳ８での累積被害度延命線の決定、或いは、ステップＳ１０での累積被害度ｙ＜Ｚであるとの判断に続き、変速制御を、通常制御から設定された延命制御フェーズに切り替え、被害度進行確認距離ｘ1を通過した後の走行区間にて延命制御を実行し、ステップＳ１０へ進む。
この変速時間を短くする延命制御フェーズにおいては、アクセル開度APOが設定開度γ（例えば、APO＝3/8開度）以下で変速するときに限り例外として、延命制御処理を行わず、変速品質が確保される変速時間による通常制御処理と同等の変速処理を実行する。すなわち、図８に示すように、アクセル開度が設定開度γ以下のときは、１変速当たりの累積被害度β1が小さいため、例外的に変速品質を優先する通常制御処理と同等の変速処理を実行する。なお、APO＝3/8開度以上の領域においては、エンジン回転数に対するエンジントルク特性が狭いトルク範囲に詰まるため、アクセル開度APOをエンジントルクに比例する値とする。

【0031】

ステップＳ１０では、ステップＳ９での延命制御フェーズに続き、ステップＳ２と同様に、被害度進行確認距離ｘ1を通過した後の走行区間におけるクラッチ２３の累積被害度ｙを算出し、ステップＳ１１へ進む（累積被害度算出手順）。

【0032】

ステップＳ１１では、ステップＳ１０での累積被害度ｙの算出に続き、累積被害度ｙが、予め設定されたインフォメーション閾値Ｚ以上であるか否かを判断する。YES（累積被害度ｙ≧Ｚ）の場合はステップＳ１２へ進み、NO（累積被害度ｙ＜Ｚ）の場合はステップＳ９へ戻る。ここで、インフォメーション閾値Ｚは、ステップＳ７と同じ値を用いる。
なお、ステップＳ４→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０へと進む流れは、延命制御手順に相当する。

【0033】

ステップＳ１２では、ステップＳ７又はＳ１１での累積被害度ｙ≧Ｚであるとの判断に続き、累積被害度ｙが使用臨界値１に近くなる前の変速時間Ｃ（延命制御無し）又は変速時間Ｂ（延命制御有り）から、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間Ａへと変更する耐久寿命インフォメーション処理を実行し、ステップＳ１３へ進む（耐久寿命インフォメーション手順）。
ここで、所定時間以下の短い変速時間Ａは、累積被害度ｙの進行が生じない範囲にて設定する。つまり、図６に示すように、変速時間をＣ又はＢからＡまで一気に低下させることで、図７に示すように、変速時間Ａでは、１変速当たりの被害度βをゼロ、若しくは、ほぼゼロにする。さらに、所定時間以下の短い変速時間Ａは、車両のイナーシャが大きい車種であるほど長い時間に設定する。つまり、車両のイナーシャにかかわらず、固定時間として変速時間Ａを決めると、イナーシャが大きい車両のとき変速ショックが過大になり、イナーシャが小さい車両のとき変速ショックが過小になることによる。

【0034】

ステップＳ１３では、ステップＳ１２での耐久寿命インフォメーション処理に続き、非常灯を点灯し、運転者への注意喚起を促し、エンドへ進む。

【0035】

次に、「延命制御を要さないクラッチ耐久寿命管理作用」、「延命制御を要するクラッチ耐久寿命管理作用」に分け、作用を説明する。

【0036】

［延命制御を要さないクラッチ耐久寿命管理作用］
走行開始から積算された走行距離ｘが被害度進行確認距離ｘ1に到達するまでは、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップ２へ進む流れが繰り返される。したがって、ステップＳ２では、車両が走行開始してから被害度進行確認距離ｘ1までの走行区間におけるクラッチ２３の累積被害度ｙ1'が算出される。

【0037】

そして、走行距離ｘが被害度進行確認距離ｘ1に到達すると、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップ３→ステップＳ４へと進む。ステップＳ３では、これまで実行されてきた通常制御による走行を継続したときにクラッチ２３の累積被害度ｙが使用臨界値（ｙ＝１）に到達する臨界走行距離ｘ2'が予測される。延命制御を要さない場合には、図５に示すように、走行距離ｘに対する累積被害度ｙの変化特性において、走行開始点Ｏと被害度進行確認距離ｘ1と累積被害度ｙ1'の交点Ｆ’を結ぶ線が被害度予測線として算出される。なお、累積被害度ｙ1'は、被害度進行確認距離ｘ1までの走行区間においてステップＳ２にて算出された累積被害度である。そして、被害度予測線をそのまま延長したとき、摩擦締結要素の使用臨界値（ｙ＝１）と交わる点Ｇ’での走行距離が臨界走行距離ｘ2'として予測される。

【0038】

次のステップＳ４では、ステップＳ３にて予測された臨界走行距離ｘ2'と保証走行距離ｘ3の関係がｘ2'≧ｘ3である、つまり、通常制御を継続しても保証走行距離ｘ3まで耐久性が確保されるとの判断に基づき、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進み、ステップＳ７で累積被害度ｙ＜Ｚであると判断される限り、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進む流れが繰り返される。ステップＳ５では、良好な変速品質が確保された通常制御フェーズがそのまま継続され、ステップＳ６では、ステップＳ２と同様に、被害度進行確認距離ｘ1を通過した後の走行区間におけるクラッチ２３の累積被害度ｙが算出されステップＳ７では、算出された累積被害度ｙが、予め設定されたインフォメーション閾値Ｚ以上であるか否かが判断される。

【0039】

そして、ステップＳ７にて累積被害度ｙ≧Ｚであると判断されると、ステップＳ１２へ進み、累積被害度ｙが使用臨界値１に近くなる前の通常制御での変速時間Ｃから、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間Ａへと変更する耐久寿命インフォメーション処理が実行され、次のステップＳ１３では、非常灯が点灯される。

【0040】

すなわち、クラッチ２３が耐久寿命に近くなると、通常制御での変速時間Ｃから所定時間以下の短い変速時間Ａへと急に変更されることで、１回の変速による被害度βが低く抑えられ、使用臨界値１に到達するまでの累積被害度ｙの進行が遅らせられる。加えて、自動変速機２による変速を経験する毎に大きな変速ショックが発生することにより、運転者は、駆動系に異変が発生していることを確信する。そして、これまで経験したことがないような大きさの変速ショックを繰り返し体感すると、運転者は、このままでの走行を継続すると何らかの支障を招くことになるとの思いが強くなり、支障を回避するようにディーラーに向かう等の対策行動をとることになる。このとき、非常灯が点灯されていることが、さらに対策行動をとる決心を後押しする。

【0041】

［延命制御を要するクラッチ耐久寿命管理作用］
延命制御を要する場合には、図７に示すように、走行距離ｘに対する累積被害度ｙの変化特性において、走行開始点Ｏと被害度進行確認距離ｘ1と累積被害度ｙ1の交点Ｆを結ぶ線が被害度予測線として算出される。なお、累積被害度ｙ1は、被害度進行確認距離ｘ1までの走行区間においてステップＳ２にて算出された累積被害度である。そして、被害度予測線をそのまま延長したとき、摩擦締結要素の使用臨界値（ｙ＝１）と交わる点Ｇでの走行距離が臨界走行距離ｘ2として予測される。

【0042】

このとき、ステップＳ３にて予測された臨界走行距離ｘ2と保証走行距離ｘ3の関係がｘ2＜ｘ3である、つまり、通常制御を継続すると保証走行距離ｘ3まで耐久性が確保されないとの判断に基づき、ステップＳ４からステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進む。そして、ステップＳ１１で累積被害度ｙ＜Ｚであると判断される限り、ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進む流れが繰り返され、変速制御が通常制御から延命制御へと切り替えられる。

【0043】

ステップＳ８では、図５に示すように、保証走行距離ｘ3まで走行したときにクラッチ２３の累積被害度ｙが使用臨界値（ｙ＝１）に到達するように、被害度進行確認距離ｘ1と累積被害度ｙ1の交点Ｆと、保証走行距離ｘ3と使用臨界値の交点Ｈとを滑らかに繋ぐ累積被害度延命線が決定される。次のステップＳ９では、走行距離ｘに対するクラッチ２３の累積被害度ｙが指数関数的に増加するように、変速時間を徐々に短くする延命制御に切り替えられ、次のステップＳ１０では、累積被害度ｙが算出される。

【0044】

そして、ステップＳ１１で累積被害度ｙ≧Ｚであると判断されると、ステップＳ１２へ進み、累積被害度ｙが使用臨界値１に近くなる前の延命制御での変速時間Ｂから、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間Ａへと変更する耐久寿命インフォメーション処理が実行され、次のステップＳ１３では、非常灯が点灯される。

【0045】

すなわち、延命制御の開始から累積被害度ｙ≧Ｚであると判断されるまでは、累積被害度ｙが上昇するにしたがって変速時間が短くされることで、変速ショックが次第に大きくなってゆき、使用臨界値１に近くなると、運転者は、確信を持てないまでも駆動系に異変が発生していることに気付き始める。そして、累積被害度ｙ≧Ｚになると、延命制御での変速時間Ｂから所定時間以下の短い変速時間Ａへと急に変速時間が変更されることで、延命制御を要さない場合と同様に、大きな変速ショックが発生する。これによって、運転者は、駆動系に異変が発生していることを確信し、ディーラーに向かう等の対策行動をとることになる。このとき、非常灯が点灯されていることが、さらに対策行動をとる決心を後押しする。

【0046】

そして、実施例１では、通常制御を維持したままであると保証走行距離ｘ3までのクラッチ耐久寿命が確保されないと予測される場合は、通常制御から延命制御へと切り替える手順（ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０）を採用した。このため、保証走行距離ｘ3まで走行しないうちにクラッチ２３の耐久寿命を迎えることが予測される場合、クラッチ２３の耐久寿命を保証走行距離ｘ3まで延命させることができる。

【0047】

さらに、実施例１では、延命制御として、通常制御での変速ショックを抑えた変速時間Ｃから、走行距離ｘに対するクラッチ２３の累積被害度ｙが指数関数的に増加するように変速時間を徐々に短くする制御を採用した。このため、変速時間を徐々に短くする延命制御でありながら、運転者が受ける感覚として、違和感のない変速感の推移により、クラッチ２３の耐久寿命を延命させることができる。なぜなら、感覚量と刺激量の関係は指数関数になるというウェーバー・フェヒナーの法則による。つまり、指数関数特性を用い、延命制御の開始域では、変速ショックの大きさ（刺激量）をゆっくりと大きくし、延命制御の進行にしたがって早めるように変速ショックを大きくした場合、運転者が変速ショックを感じる量（感覚量）としては、緩やかな勾配で変速ショックが比例的に増すように感じる。

【0048】

次に、実施例１の効果を列挙する。
(1) 車両の駆動力伝達系に備えられ、締結/解放が制御される摩擦締結要素（クラッチ２３）を管理対象とし、前記摩擦締結要素（クラッチ２３）が使用臨界値（ｙ＝１）になるまでの耐久寿命を管理する摩擦締結要素の耐久寿命管理方法において、
前記車両が走行開始してからの前記摩擦締結要素（クラッチ２３）の累積被害度ｙを算出する累積被害度算出手順（図２のステップＳ２，Ｓ６，Ｓ１０）と、
前記累積被害度ｙが前記摩擦締結要素（クラッチ２３）の使用臨界値（ｙ＝１）に近くなったことを検知したとき、前記駆動力伝達系に備えられた変速機（自動変速機２）の変速時間を、前記累積被害度ｙが使用臨界値（ｙ＝１）に近くなる前の変速時間Ｃ又はＢから、変速ショックの発生を運転者に対し意図的に気付かせる所定時間以下の短い変速時間Ａへと変更する耐久寿命インフォメーション手順（図２のステップＳ１２）と、
を備える。
このため、摩擦締結要素（クラッチ２３）が耐久寿命に近づくと、累積被害度ｙの進行を遅らせつつ運転者に対策行動を促すことができる。

【0049】

(2) 前記耐久寿命インフォメーション手順（図２のステップＳ１２）は、前記所定時間以下の短い変速時間Ａを、前記累積被害度ｙの進行が生じない範囲にて設定する。
このため、(1)の効果に加え、運転者の対策行動が遅れ、しばらくの間、走行を継続しても、摩擦締結要素（クラッチ２３）が耐久寿命へ到達するのを防止できる。

【0050】

(3) 前記耐久寿命インフォメーション手順（図２のステップＳ１２）は、前記所定時間以下の短い変速時間Ａを、車両のイナーシャが大きいほど長い時間に設定する。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、車両のイナーシャの大きさにかかわらず、耐久寿命インフォメーションとして適切な変速ショックを与えることができる。

【0051】

(4) 前記摩擦締結要素（クラッチ２３）の正常な締結/解放性能を維持したまま走行できると予め保証した走行距離ｘを「保証走行距離ｘ3」とし、前記保証走行距離ｘ3より短い距離であって、かつ、前記摩擦締結要素（クラッチ２３）が使用臨界値（ｙ＝１）に到達する前の距離として予め設定された走行距離ｘを「被害度進行確認距離ｘ1」としたとき、
前記車両が走行開始してから前記被害度進行確認距離ｘ1までの走行区間における前記摩擦締結要素（クラッチ２３）の累積被害度ｙ1を算出する累積被害度算出手順（図２のステップＳ２）と、
前記車両の走行距離ｘが前記被害度進行確認距離ｘ1に到達すると、これまで実行されてきた通常制御による走行を継続したときに前記摩擦締結要素（クラッチ２３）の累積被害度ｙ1が使用臨界値（ｙ＝１）に到達する臨界走行距離ｘ2を予測する耐久寿命予測手順（図２のステップＳ３）と、
前記予測された前記臨界走行距離ｘ2が、前記保証走行距離ｘ3よりも短いと判断されたとき（ステップＳ４でNO）、前記摩擦締結要素（クラッチ２３）の締結/解放制御を、前記被害度進行確認距離ｘ1に到達するまでの通常制御から、通常制御に比べて累積被害度ｙの進行を遅らせる延命制御へと切り替える延命制御手順（図２のステップＳ８〜ステップＳ１０）と、
を備える。
このため、保証走行距離ｘ3まで走行しないうちに摩擦締結要素（クラッチ２３）が耐久寿命を迎えることが予測される場合、摩擦締結要素（クラッチ２３）の耐久寿命を延命させることができる。

【0052】

(5) 前記延命制御手順（図２のステップＳ８〜ステップＳ１０）は、走行距離ｘに対する摩擦締結要素（クラッチ２３）の累積被害度ｙが指数関数的に増加するように、変速時間を徐々に短くする延命制御に切り替える。
このため、(4)の効果に加え、変速時間を徐々に短くする延命制御でありながら、運転者が受ける感覚として、違和感のない変速感の推移により、摩擦締結要素（クラッチ２３）の耐久寿命を延命させることができる。

【0053】

(6) 前記延命制御手順（図２のステップＳ８〜ステップＳ１０）は、変速時間を短くする延命制御中であっても、アクセル開度APOが設定開度以下での変速するとき、延命制御処理を行わず通常制御処理と同等の変速制御を実行する。
このため、(4)又は(5)の効果に加え、延命制御中であっても、乗員のショック感度が高いアクセル開度APOが設定開度以下での変速するとき、変速ショックのない変速品質を確保することができる。

【0054】

以上、本発明の摩擦締結要素の耐久寿命管理方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な手順については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

【0055】

実施例１では、エンジン車の自動変速機に適用する例を示した。しかし、本発明は、車両用自動変速機の変速に関与する摩擦締結要素の耐久寿命管理に好適で、摩擦締結要素の締結／解放や発進時のスリップ締結を油圧等の媒体を介して電子制御装置にて制御する車両用自動変速機ならどのようなものにでも適用可能であり、例えば、本出願人が過去に出願した特開２０１０−７７９８１号公報に記載のようなハイブリッド車両用自動変速機にも好適である。

【0056】

実施例１では、耐久寿命予測手順（ステップＳ３）として、走行開始点Ｏと交点Ｆを結ぶ線を被害度予測線として算出し、被害度予測線をそのまま延長したとき使用臨界値（ｙ＝１）と交わる点Ｇでの走行距離を臨界走行距離ｘ2とする例を示した。しかし、耐久寿命予測手順としては、走行開始点Ｏと交点Ｆまでの変化特性を解析し、特性解析に基づき被害度進行確認距離以降の変化特性線（直線特性線、曲線特性線を含む）を予測し、予測特性線が使用臨界値と交わる点での走行距離を臨界走行距離とする例としても良い。

【0057】

本発明の耐久寿命管理方法は、自動変速機に備えられた全ての摩擦締結要素に適用せずとも、自動変速機の耐久寿命管理としての効果を十分奏し得るもので、変速に関与する頻度が少ない摩擦締結要素、例えば、後進時のみ締結される摩擦要素や高速走行時のみ締結される摩擦要素などを管理対象から除外しても良い。

【符号の説明】

【0058】

２ 自動変速機
２３ クラッチ（摩擦締結要素）
ｘ1 被害度進行確認距離
ｘ2 臨界走行距離
ｘ3 保証走行距離
ｙ、ｙ1 累積被害度
ｙ＝１ 使用臨界値
Ｚ インフォメーション閾値
Ａ，Ｂ，Ｃ 変速時間
β １変速当たりの被害度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】