特許 7073657 伝達トルク制御装置

(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】

(24)【登録日】2022-05-16

(45)【発行日】2022-05-24

(54)【発明の名称】伝達トルク制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/02 20060101AFI20220517BHJP

   F16H 59/68 20060101ALI20220517BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20220517BHJP

【ＦＩ】

F16D48/02 640D

F16H59/68

F16H61/02

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2017183757

(22)【出願日】2017-09-25

(65)【公開番号】P2019060365

(43)【公開日】2019-04-18

【審査請求日】2020-09-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】特許業務法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 英由季

【審査官】西藤 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開平２－１０７８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－６２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４８／００－４８／１２

Ｆ１６Ｈ ５９／６８

Ｆ１６Ｈ ６１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関と、前記内燃機関の駆動トルクを駆動輪へ伝達するトルク伝達部と、
前記内燃機関の駆動トルクを前記内燃機関から前記トルク伝達部へ入力する入力軸と、
前記内燃機関の駆動トルクを前記トルク伝達部から前記駆動輪へ出力する出力軸と、を備える車両に搭載され、
前記トルク伝達部における前記入力軸から前記出力軸へのトルク伝達状態を制御する制御部を備える伝達トルク制御装置であって、
前記トルク伝達部は、クラッチと、前記クラッチを油圧により断接するクラッチ用アクチュエータとを有し、前記クラッチ用アクチュエータには前記クラッチ用アクチュエータの作動油の油路を切り替えるクラッチソレノイドが設けられ、
前記クラッチソレノイドは通電により電磁石として機能するコイルを有し、
前記車両はさらに前記コイルの温度を検出又は推測する温度取得部を備え、
前記制御部は、
前記入力軸と前記出力軸との回転数の差が所定差回転数となるように前記トルク伝達部を制御するスリップ制御と、
前記入力軸と前記出力軸との回転数が同一になるように前記トルク伝達部を制御する完全締結制御とを有し、
前記コイルの温度に基づいて、
前記コイルの温度が所定温度を超えている場合、前記完全締結制御から前記スリップ制御へ切り替え、前記コイルの温度が所定温度以下の場合、前記スリップ制御から前記完全締結制御へ切り替えることを特徴とする伝達トルク制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記完全締結制御から前記スリップ制御へ切り替えた際に、前記スリップ制御において、所定の最大値を限度として、前記コイルの温度が高くなるほど、前記所定差回転数を徐々に増加させることを特徴とする請求項１に記載の伝達トルク制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記完全締結制御から前記スリップ制御へ切り替えた際に、前記スリップ制御において、所定の最大値を限度として、時間の経過とともに、前記所定差回転数を徐々に増加させることを特徴とする請求項１に記載の伝達トルク制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、伝達トルク制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の伝達トルク制御装置にあっては、トルク配分電磁クラッチ駆動用のソレノイドへの通電量の制限値を一律にせず、安定性が大きく損なわれる可能性の少ない通常走行時には小さくし、運転状態が例えば急発進時のように比較的一過性の時には大きくしている（特許文献１参照）。これにより、特許文献１に記載のものは、車両の運転状態に応じてソレノイドの過熱を防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平５－２８６３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、自動変速機においては、一定車速での定常走行時には、クラッチを完全に締結させる完全締結制御、又はクラッチを滑らせるスリップ制御が実施される。

【0005】

完全締結制御を実施するときは、クラッチの入力軸回転数と出力軸回転数とが同一になり、電動オイルポンプの使用頻度を抑制でき、燃費を向上させることができる。

【0006】

スリップ制御を実施するときは、クラッチの差回転数が所定差回転数に設定され、エンジンと自動変速機との間に要求される必要最低限のクラッチ伝達トルクとすることができ、通電量を抑制できる。

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載のものにあっては、コイル温度の上昇時にクラッチ伝達トルクを制限すると、エンジンの駆動力を伝達するための十分なクラッチ伝達トルクとならず、伝達トルクを制限しない場合と比較して車両の駆動力が減少し走行性能が悪化してしまう。

【0008】

また、クラッチ伝達トルクを制限すると、エンジンの発生するトルクよりもクラッチ伝達トルクが小さくなることでエンジンが吹け上がり、運転手に不快感を与えてしまうおそれがある。

【0009】

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、走行性能を維持でき、トルク伝達部の温度上昇を抑制できる伝達トルク制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記目的を達成するため、内燃機関と、前記内燃機関の駆動トルクを駆動輪へ伝達するトルク伝達部と、前記内燃機関の駆動トルクを前記内燃機関から前記トルク伝達部へ入力する入力軸と、前記内燃機関の駆動トルクを前記トルク伝達部から前記駆動輪へ出力する出力軸と、を備える車両に搭載され、前記トルク伝達部における前記入力軸から前記出力軸へのトルク伝達状態を制御する制御部を備える伝達トルク制御装置であって、前記トルク伝達部は、クラッチと、前記クラッチを油圧により断接するクラッチ用アクチュエータとを有し、前記クラッチ用アクチュエータには前記クラッチ用アクチュエータの作動油の油路を切り替えるクラッチソレノイドが設けられ、前記クラッチソレノイドは通電により電磁石として機能するコイルを有し、前記車両はさらに前記コイルの温度を検出又は推測する温度取得部を備え、前記制御部は、前記入力軸と前記出力軸との回転数の差が所定差回転数となるように前記トルク伝達部を制御するスリップ制御と、前記入力軸と前記出力軸との回転数が同一になるように前記トルク伝達部を制御する完全締結制御とを有し、前記コイルの温度に基づいて、前記コイルの温度が所定温度を超えている場合、前記完全締結制御から前記スリップ制御へ切り替え、前記コイルの温度が所定温度以下の場合、前記スリップ制御から前記完全締結制御へ切り替えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、走行性能を維持でき、トルク伝達部の温度上昇を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係る駆動制御装置を搭載する車両の概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係る駆動制御装置の構成図である。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係る駆動制御装置のクラッチ制御切り替え動作を説明するフローチャートである。

【図4】図４は、図３のステップＳ４のスリップ制御の詳細を説明するフローチャートである。

【図5】図５は、本発明の一実施例に係る駆動制御装置による完全締結制御からスリップ制御への切り替え態様を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の一実施の形態に係る伝達トルク制御装置は、内燃機関と、内燃機関の駆動トルクを駆動輪へ伝達するトルク伝達部と、内燃機関の駆動トルクを内燃機関からトルク伝達部へ入力する入力軸と、内燃機関の駆動トルクをトルク伝達部から駆動輪へ出力する出力軸と、を備える車両に搭載され、トルク伝達部における入力軸から出力軸へのトルク伝達状態を制御する制御部を備える伝達トルク制御装置であって、トルク伝達部の温度を検出又は推測する温度取得部を備え、制御部は、トルク伝達部の温度に基づいて、入力軸と出力軸との回転数の差が所定差回転数となるようにトルク伝達部を制御するスリップ制御と、入力軸と出力軸との回転数が同一になるようにトルク伝達部を制御する完全締結制御と、の一方から他方へ切り替えることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る伝達トルク制御装置は、走行性能を維持でき、トルク伝達部の温度上昇を抑制できる。

【実施例】

【0014】

以下、本発明の一実施例に係る伝達トルク制御装置について図面を用いて説明する。図１において、車両１は、内燃機関としてのエンジン６と、エンジン６の駆動トルクを駆動輪５５、５６へ伝達するトルク伝達部２と、エンジン６の駆動トルクをエンジン６からトルク伝達部２へ入力する入力軸３と、エンジン６の駆動トルクをトルク伝達部２から駆動輪５５、５６へ出力する出力軸２１と、を備えている。

【0015】

また、車両１は、トルク伝達部２と駆動輪５５、５６との間に、自動変速機２０及びディファレンシャル装置５０を備えている。さらに、車両１は、トルク伝達部２における入力軸３から出力軸２１へのトルク伝達状態を制御する制御部としてのＥＣＵ４５を備えている。

【0016】

エンジン６には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン６は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。

【0017】

自動変速機２０は、トルク伝達部２を介してエンジン６から伝達された回転を変速し、ドライブシャフト５３、５４を介して駆動輪５５、５６を駆動するようになっている。

【0018】

自動変速機２０は、ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されている。ＡＭＴとは、手動変速機をベースに、変速操作及びクラッチ操作をアクチュエータにより自動で行うようにしたものである。

【0019】

自動変速機２０は、平行軸歯車機構からなる変速機構を備えている。詳しくは、自動変速機２０は、１速ギヤ列２３、２速ギヤ列２４、３速ギヤ列２５及び４速ギヤ列２６等を有しており、出力軸２１の動力を異なる変速比に変速してアウトプットシャフト２２に伝達するようになっている。

【0020】

また、自動変速機２０は、出力軸２１と平行に配置されるアウトプットシャフト２２を備えており、アウトプットシャフト２２は、変速機構で変速された回転を出力する。

【0021】

自動変速機２０において、出力軸２１の入力端側（エンジン６側）に、１速ギヤ列２３、２速ギヤ列２４、３速ギヤ列２５及び４速ギヤ列２６が順次配置されている。また、駆動輪５５、５６の回転方向を逆転させるリバース用ギヤ列は図示することを割愛している。なお、自動変速機２０は、駆動輪５５、５６の回転方向を逆転させる図示しないリバース用ギヤを有している。

【0022】

１速ギヤ列２３は、出力軸２１に回転自在に支持された１速入力ギヤ３１と、この１速入力ギヤ３１に噛合しアウトプットシャフト２２に固定された１速出力ギヤ３２とからなる。

【0023】

２速ギヤ列２４は、出力軸２１に回転自在に支持された２速入力ギヤ３３と、この２速入力ギヤ３３に噛合しアウトプットシャフト２２に固定された２速出力ギヤ３４とからなる。

【0024】

３速ギヤ列２５は、出力軸２１に回転自在に支持された３速入力ギヤ３５と、この３速入力ギヤ３５に噛合しアウトプットシャフト２２に固定された３速出力ギヤ３６とからなる。

【0025】

４速ギヤ列２６は、出力軸２１に回転自在に支持された４速入力ギヤ３７と、この４速入力ギヤ３７に噛合しアウトプットシャフト２２に固定された４速出力ギヤ３８とからなる。アウトプットシャフト２２の出力端には出力ギヤ（終減速駆動ギヤ）３９が固定されている。

【0026】

自動変速機２０は、出力軸２１上の１速入力ギヤ３１と２速入力ギヤ３３との間に第１同期装置４１を有している。第１同期装置４１は、１速ギヤ列２３又は２速ギヤ列２４を出力軸２１に連結して一体回転させることで、１速段又は２速段を形成する。

【0027】

自動変速機２０は、出力軸２１上の３速入力ギヤ３５と４速入力ギヤ３７との間に第２同期装置４２を有している。第２同期装置４２は、３速ギヤ列２５又は４速ギヤ列２６を出力軸２１に連結して一体回転させることで、３速段又は４速段を形成する。

【0028】

自動変速機２０は、油圧により駆動する同期装置用アクチュエータ４３を備えている。同期装置用アクチュエータ４３は、１速段と２速段との切換動作を行うよう第１同期装置４１を操作する。

【0029】

また、同期装置用アクチュエータ４３は、３速段と４速段との切換動作を行うよう第２同期装置４２を操作する。このように、同期装置用アクチュエータ４３は１速、２速、３速又は４速の何れかの変速段への変速操作を行う。

【0030】

詳しくは、自動変速機２０には図示しないシフトセレクトシャフト及び複数のシフトフォークが設けられており、シフトセレクトシャフトは複数のシフトフォークに連結されている。

【0031】

シフトセレクトシャフトの端部は同期装置用アクチュエータ４３に連結されており、同期装置用アクチュエータ４３は、シフトセレクトシャフトをその回動軸の軸線方向に移動するセレクト動作を行うことで、第１同期装置４１又は第２同期装置４２を操作対象として選択する。

【0032】

そして、同期装置用アクチュエータ４３は、シフトセレクトシャフトを回動させるシフト動作を行うことで、シフトフォークを介して第１同期装置４１又は第２同期装置４２を操作する。

【0033】

同期装置用アクチュエータ４３にはシフトソレノイド７２及びセレクトソレノイド７３が設けられている。シフトソレノイド７２及びセレクトソレノイド７３は、ＥＣＵ４５からの指令により同期装置用アクチュエータ４３内の作動油の油路を切り替える。

【0034】

シフトソレノイド７２は、同期装置用アクチュエータ４３がシフト動作を行うように油路を切り替える。セレクトソレノイド７３は同期装置用アクチュエータ４３がセレクト動作を行うように油路を切り替える。

【0035】

トルク伝達部２は、クラッチ４と、このクラッチ４を油圧により断接するクラッチ用アクチュエータ５とを有している。

【0036】

クラッチ４は、互いに対向するクラッチディスク４Ａ、４Ｂからなる。クラッチディスク４Ａは入力軸３に連結されており、クラッチディスク４Ｂは出力軸２１に連結されている。

【0037】

クラッチ４が切断（開放）されているとき、入力軸３と出力軸２１との間で動力が伝達されない。クラッチ４が接続（締結）されているとき、入力軸３と出力軸２１との間で動力が伝達され、エンジン６の動力が自動変速機２０を経て駆動輪５５、５６へと伝達され、車両１が走行する。

【0038】

本実施例において、クラッチ４は湿式多板式のクラッチからなる。また、クラッチ４は、いわゆるノーマリオープン式のクラッチであり、クラッチ用アクチュエータ５により操作されていないときは開放されるようになっている。

【0039】

クラッチ用アクチュエータ５は、油圧によりクラッチディスク４Ａ、４Ｂを互いに係合する方向に移動させるようになっている。クラッチ用アクチュエータ５は、ＥＣＵ４５に電気的に接続されており、ＥＣＵ４５により制御される。

【0040】

クラッチ用アクチュエータ５にはクラッチソレノイド７１が設けられている。クラッチソレノイド７１は、ＥＣＵ４５からの指令によりクラッチ用アクチュエータ５の作動油の油路を切り替える。

【0041】

クラッチソレノイド７１は、通電により電磁石として機能する図示しないコイルを有している。コイルへの非通電時は、クラッチソレノイド７１が非作動状態となり、クラッチソレノイド７１からクラッチ４への油圧の供給が行われず、クラッチ４が開放される。

【0042】

コイルへの通電時は、クラッチソレノイド７１が作動状態となり、クラッチソレノイド７１からクラッチ４へ油圧が供給され、クラッチ４が締結される。

【0043】

車両１は電動オイルポンプ９１を備えており、電動オイルポンプ９１は図示しないオイルリザーブタンクに貯留された作動油を昇圧することで所定圧力の油圧を発生し、発生した油圧を同期装置用アクチュエータ４３及びクラッチ用アクチュエータ５に供給する。

【0044】

電動オイルポンプ９１から同期装置用アクチュエータ４３及びクラッチ用アクチュエータ５に至る油路の途中には、アキュムレータ９２が設けられている。アキュムレータ９２は、電動オイルポンプ９１の駆動時に油圧を蓄圧し、電動オイルポンプ９１の停止時にクラッチ用アクチュエータ５に油圧を供給する。

【0045】

電動オイルポンプ９１はＥＣＵ４５に電気的に接続されており、ＥＣＵ４５により制御される。電動オイルポンプ９１の停止時に同期装置用アクチュエータ４３及びクラッチ用アクチュエータ５が動作を行うと、アキュムレータ９２の圧力が低下する。

【0046】

このため、ＥＣＵ４５は、同期装置用アクチュエータ４３及びクラッチ用アクチュエータ５へ供給される油圧が所定圧力に維持されるように電動オイルポンプ９１を間欠的に駆動する。このように、自動変速機２０は電動油圧式のＡＭＴである。

【0047】

自動変速機２０は、クラッチ４を介してエンジン６の動力が入力される出力軸２１に加えて、この出力軸２１と平行に配置されるアウトプットシャフト２２を備えており、アウトプットシャフト２２は、エンジン６から受け取って変速させた動力を駆動輪５５、５６に向けて出力する。

【0048】

この自動変速機２０は、１速ギヤ列２３、２速ギヤ列２４、３速ギヤ列２５及び４速ギヤ列２６等を有して、出力軸２１の動力を異なる変速比に変速してアウトプットシャフト２２に伝達する変速機構として構築されている。

【0049】

なお、自動変速機２０では、出力軸２１の入力端側（エンジン６側）から、１速ギヤ列２３、２速ギヤ列２４、３速ギヤ列２５及び４速ギヤ列２６の順番で配置されている。また、駆動輪５５、５６の回転方向を逆転させるリバース用ギヤ列は図示することを割愛している。

【0050】

１速ギヤ列２３は、出力軸２１に回転自在に支持された１速入力ギヤ３１と、この１速入力ギヤ３１に噛合しつつアウトプットシャフト２２に固定されている１速出力ギヤ３２とからなる。

【0051】

２速ギヤ列２４は、出力軸２１に回転自在に支持された２速入力ギヤ３３と、この２速入力ギヤ３３に噛合しつつアウトプットシャフト２２に固定されている２速出力ギヤ３４とからなる。

【0052】

３速ギヤ列２５は、出力軸２１に回転自在に支持された３速入力ギヤ３５と、この３速入力ギヤ３５に噛合しつつアウトプットシャフト２２に固定されている３速出力ギヤ３６とからなる。

【0053】

４速ギヤ列２６は、出力軸２１に回転自在に支持された４速入力ギヤ３７と、この４速入力ギヤ３７に噛合しつつアウトプットシャフト２２に固定されている４速出力ギヤ３８とからなる。そして、アウトプットシャフト２２の出力端には出力ギヤ（終減速駆動ギヤ）３９が固定されている。

【0054】

自動変速機２０は、出力軸２１上の１速入力ギヤ３１と２速入力ギヤ３３との間に第１同期装置４１を有しており、この第１同期装置４１は、出力軸２１上を軸方向に移動することで、１速ギヤ列２３と２速ギヤ列２４との間の切り換えを行う。

【0055】

自動変速機２０は、出力軸２１上の３速入力ギヤ３５と４速入力ギヤ３７との間に第２同期装置４２を有しており、この第２同期装置４２は、出力軸２１上を軸方向に移動することで、３速ギヤ列２５と速ギヤ列２６との間の切り替えを行う。

【0056】

自動変速機２０は、同期装置用アクチュエータ４３を備えている。同期装置用アクチュエータ４３は、１速と２速との切換動作を行うよう第１同期装置４１を操作する。また、同期装置用アクチュエータ４３は、３速と４速との切換動作を行うよう第２同期装置４２を操作する。

【0057】

同期装置用アクチュエータ４３は、ＥＣＵ４５に接続されており、ＥＣＵ４５によってその駆動が制御されるようになっている。

【0058】

ディファレンシャル装置５０は、ギヤケース５１と、このギヤケース５１に固定されたリングギヤ５２とを備えている。リングギヤ５２は、自動変速機２０のアウトプットシャフト２２の出力ギヤ３９に噛合している。

【0059】

ギヤケース５１の内部には、左右で一対の図示しないサイドギヤが設けられており、一対のサイドギヤにはドライブシャフト５３、５４の内側端部が連結されている。ドライブシャフト５３、５４の外側端部は駆動輪５５、５６と連結されている。

【0060】

自動変速機２０から出力された回転は、出力ギヤ３９、リングギヤ５２を経てギヤケース５１に伝達される。ディファレンシャル装置５０は、自動変速機２０から出力された回転を、ギヤケース５１からドライブシャフト５３、５４を経て駆動輪５５、５６に作動回転可能に伝達する。

【0061】

ＥＣＵ４５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリ等を備えており、ＲＯＭに格納された各種の制御プログラムを実行することで自動変速機２０の変速制御処理等を行う。

【0062】

図２において、車両１は、コイル温度センサ８１、入力軸回転数センサ８２、出力軸回転数センサ８３、シフトセンサ８４、セレクトセンサ８５及びクラッチ圧センサ８６を備えている。これらのセンサはＥＣＵ４５の入力ポートに電気的に接続されている。

【0063】

コイル温度センサ８１は、クラッチソレノイド７１のコイルの温度を検出し、検出信号をコイル温度としてＥＣＵ４５に出力する。コイル温度センサ８１は、クラッチソレノイド７１のコイルの近傍に設けられている。

【0064】

なお、コイル温度センサ８１によりコイル温度を検出することに代えて、ＥＣＵ４５によりコイル温度を推測する手法を用いてもよい。コイル温度を推測する場合、ＥＣＵ４５は、クラッチソレノイド７１への供給電流値及び印加電圧値からクラッチソレノイド７１の抵抗値を求める。

【0065】

そして、ＥＣＵ４５は、クラッチソレノイド７１の抵抗値とコイル温度との相関を定めたテーブルに基づいて、抵抗値からコイル温度を推測する。このテーブルは予め実験等により求めた上でＥＣＵ４５のＲＯＭに記憶するものとする。

【0066】

一例として、コイル温度の推定値としてのコイル推定温度をｔ［℃］としたとき、ＥＣＵ４５は、ｔ＝｛（Ｒｔ－Ｒｏ）／αＲｏ｝＋ｔｏの式から、コイル推定温度を算出することができる。ここで、Ｒｔはコイルの抵抗値［Ω］であり、Ｒｏは基準温度におけるコイルの抵抗値［Ω］である。また、αはコイルの材料による温度係数であり、ｔｏは基準温度（例えば２０℃）である。

【0067】

このように、トルク伝達部２の温度（コイル温度）は、コイル温度センサ８１により実測した検出値を用いる手法と、クラッチソレノイド７１のコイルの抵抗値から推測した推測値を用いる手法との何れかを用いることができる。

【0068】

コイル温度を実測する手法を用いる場合はコイル温度センサ８１が本発明における温度取得部を構成する。コイル温度を推測する手法を用いる場合はＥＣＵ４５が本発明における温度取得部を構成する。

【0069】

入力軸回転数センサ８２は、入力軸３の回転数を検出し、検出信号を入力軸回転数としてＥＣＵ４５に出力する。出力軸回転数センサ８３は、出力軸２１の回転数を検出し、検出信号を出力軸回転数としてＥＣＵ４５に出力する。

【0070】

シフトセンサ８４は、シフトセレクトシャフトのシフト動作方向（回転方向）の変位を検出し、検出信号をＥＣＵ４５に出力する。セレクトセンサ８５は、シフトセレクトシャフトのセレクト動作方向（軸線方向）の変位を検出し、検出信号をＥＣＵ４５に出力する。

【0071】

クラッチ圧センサ８６は、クラッチ４におけるクラッチディスク４Ａ、４Ｂの締結圧力を検出し、検出信号をクラッチ圧としてＥＣＵ４５に出力する。クラッチ圧センサ８６はクラッチ４の近傍に設けられている。

【0072】

ＥＣＵ４５の出力ポートには、クラッチソレノイド７１、シフトソレノイド７２及びセレクトソレノイド７３が電気的に接続されている。

【0073】

ＥＣＵ４５は、コイル温度センサ８１、入力軸回転数センサ８２、出力軸回転数センサ８３、シフトセンサ８４、セレクトセンサ８５及びクラッチ圧センサ８６から入力された信号に基づいて、クラッチソレノイド７１、シフトソレノイド７２及びセレクトソレノイド７３を制御し、自動変速機２０において変速段を切り替える際の変速操作及びクラッチ操作を行う。

【0074】

本実施例では、ＥＣＵ４５は、クラッチ４を単に完全な締結状態（以下、完全締結状態ともいう）と開放状態とに切り替えるだけでなく、クラッチ４をスリップ状態となるように制御する。このように、ＥＣＵ４５は、トルク伝達部２における入力軸３から出力軸２１へのトルク伝達状態を制御する。

【0075】

本実施例では、ＥＣＵ４５は、入力軸３と出力軸２１との回転数の差が所定の回転数となるようにトルク伝達部２のクラッチ４を制御するスリップ制御と、入力軸３と出力軸２１との回転数が同一になるようにトルク伝達部２のクラッチ４を制御する完全締結制御と、の何れかの制御をトルク伝達部２のクラッチ用アクチュエータ５に対して実施する。

【0076】

完全締結制御において、ＥＣＵ４５は、クラッチ伝達トルクを最大トルクとなる一律の値となるようにクラッチソレノイド７１に通電を行う。この場合、クラッチ４で滑りが生じず、エンジン回転数とクラッチ回転数とが一致するので、車両駆動力はエンジントルクで決定される。

【0077】

完全締結制御を実施しているときは、クラッチ圧を調整する必要がなく、クラッチ用アクチュエータ５による作動油の使用量を最小限にすることができる。このため、電動オイルポンプ９１の作動頻度を低減でき、電動オイルポンプ９１による電流消費量を減少できる。したがって、減少した電流消費量の分だけ発電量を削減でき、燃費性能を向上させることができる。一方で、完全締結制御の実施中は、クラッチソレノイド７１への通電電流が大きいため、コイル温度が上昇してクラッチソレノイド７１が焼損するおそれがある。

【0078】

ここで、クラッチ伝達トルクがエンジントルクを大きく下回っている場合、エンジントルクのうちクラッチ伝達トルクの分だけしか自動変速機２０に伝達することができず、走行性能の低下が引き起こされる。また、この場合、エンジントルクとクラッチ伝達トルクのトルク差がエンジン回転数を上昇させることに費やされ、エンジン６の吹け上がりが引き起こされる。そこで、スリップ制御における差回転数は、走行性能の低下やエンジン６の吹け上がりが発生しないような小さな値に設定されている。

【0079】

スリップ制御において、ＥＣＵ４５は、エンジン回転数とクラッチ回転数の差回転数（入力軸３と出力軸２１との回転数の差）が一定値となるクラッチ伝達トルクが発生するように、クラッチソレノイド７１に通電を行う。ここで、エンジン回転数は入力軸回転数と等しい回転数である。また、クラッチ回転数は出力軸回転数のことである。

【0080】

ＥＣＵ４５は、入力軸回転数と出力軸回転数との差を上記の差回転数として算出する。この差回転数は小さな値に設定されている。スリップ制御を実施する場合、車速変化のない定常走行状態であれば、エンジントルクとクラッチ伝達トルクとが等しくなり、クラッチ４で大きな滑りが発生することがないので、エンジン６の吹け上がりは発生せず、エンジントルクの全てを駆動輪５５、５６に伝達することができる。

【0081】

スリップ制御を実施する際、ＥＣＵ４５は、入力軸回転数と出力軸回転数との差回転数を目標値としたフィードバック制御により、クラッチ伝達トルクを算出する。このようにして算出されたクラッチ伝達トルクは、エンジン出力を自動変速機２０に伝達可能な必要最低限のトルクとなる。

【0082】

そのため、スリップ制御の実施中は、完全締結制御を実施するときと比較してクラッチソレノイド７１への通電電流量を少なくすることができる。また、スリップ制御の実施中は、クラッチ４の差回転数を一定に維持するように制御されるため、差回転数が大きくなってエンジン回転数が大きく吹け上がってしまうことがない。ただし、スリップ制御の実施中は、クラッチ４の差回転数を一定に維持するためにクラッチ４の係合圧の調圧が必要となるため、クラッチソレノイド７１で用いられる作動油の量が増加し、電動オイルポンプ９１の作動頻度が増加する。

【0083】

このような事情から、本実施例では、ＥＣＵ４５は、コイル温度、すなわちトルク伝達部２の温度に基づいて、スリップ制御と完全締結制御との一方から他方へ切り替えるようになっている。

【0084】

詳しくは、ＥＣＵ４５は、トルク伝達部２の温度が所定温度を超えている場合、完全締結制御からスリップ制御へ切り替え、トルク伝達部２の温度が所定温度以下の場合、スリップ制御から完全締結制御へ切り替える。

【0085】

次に、図３を参照して、本実施例に係る伝達トルク制御装置においてＥＣＵ４０により実行されるクラッチ制御切り替え動作について説明する。このクラッチ制御切り替え動作は、所定の短い周期で繰り返し実行される。

【0086】

図３において、ＥＣＵ４５は、コイル温度センサ８１によりクラッチソレノイド７１のコイル温度を検出し（ステップＳ１）、コイル温度が閾値を超えているか否かを判別する（ステップＳ２）。

【0087】

ステップＳ２でコイル温度が閾値を超えていない場合、ＥＣＵ４５は、クラッチ４の完全締結制御を実施し（ステップＳ３）、今回の動作を終了する。この完全締結制御では、ＥＣＵ４５は、クラッチ４が伝達可能な最大トルクとなるように、クラッチ伝達トルクが一律の値に設定される。これにより、クラッチ４が完全締結状態となり、クラッチ４の滑りが発生せず、クラッチ４の入力軸回転数と出力軸回転数とが等しくなる。

【0088】

一方、ステップＳ２でコイル温度が閾値を超えている場合、ＥＣＵ４５は、クラッチ４のスリップ制御を実施し（ステップＳ４）、今回の動作を終了する。このステップＳ４ではＥＣＵ４５は図４に示すサブルーチンを実行する。

【0089】

図４において、ＥＣＵ４５は、入力軸回転数Ｎｉｎ及び出力軸回転数Ｎｏｕｔからクラッチ４の差回転数Ｎｓを算出し（ステップＳ１１）、コイル温度より目標差回転数Ｎｔｓを算出する（ステップＳ１２）。

【0090】

次いで、ＥＣＵ４５は、目標差回転数Ｎｔｓから差回転数Ｎｓを減差することで、これらの差回転数の偏差Ｅｒｒを算出し（ステップＳ１３）、この偏差Ｅｒｒに応じて比例ゲインＫｐ及び積分ゲインＫｉを設定する（ステップＳ１４）。

【0091】

次いで、ＥＣＵ４５は、クラッチ伝達トルクを算出し、このクラッチ伝達トルクを得る差回転数となるように、クラッチソレノイド７１を制御する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５では、ＥＣＵ４５は、クラッチ伝達トルクをＴｃｌとしたとき、Ｔｃｌ＝Ｋｐ・Ｅｒｒ＋Ｋｉ・ΣＥＲＲの数式からクラッチ伝達トルクを算出する。

【0092】

このように、ＥＣＵ４５は、クラッチ制御切り替え動作を繰り返し実行することで、コイル温度に基づいて、完全締結制御とスリップ制御との間で切り替えを行っている。

【0093】

ここで、図５を参照し、完全締結制御からスリップ制御へ切り切り替えを行う際の、コイル温度と回転数の差との関係について説明する。

【0094】

図５において、コイル温度が所定温度としての閾値以下の場合、完全締結制御が実施され、入力軸３と出力軸２１との回転数の差は発生しない。この状態からコイル温度が上昇して閾値を超えた場合、完全締結制御からスリップ制御への切り替えが行われ、回転数の差が所定差回転数に維持される。本実施例では、エンジン６の吹け上がりが発生しないような小さい値に所定差回転数が設定されているが、スリップ制御の開始時は、入力軸３と出力軸２１との回転数の差を所定差回転数まで緩やかに増大させていくことが好ましい。

【0095】

そこで、本実施例では、スリップ制御への際に、コイル温度が高くなるほど、入力軸３と出力軸２１との回転数の差を所定差回転数を限度として増加させるようにしている。すなわち、入力軸３と出力軸２１との回転数の差の目標値は、コイル温度が高くなるほど線形的に大きくなるように設定されている。また、入力軸３と出力軸２１との回転数の差の目標値の上限は、所定差回転数に設定されている。

【0096】

なお、ＥＣＵ４５は、完全締結制御からスリップ制御へ切り替える際に、時間の経過とともに、入力軸３と出力軸２１との回転数の差を所定差回転数を限度として増加させるようにしてもよい。すなわち、図５における横軸をコイル温度から時間に置き換えた場合でも、所定差回転数まで回転数の差を緩やかに増大させることができる。

【0097】

なお、スリップ制御から完全締結制御への切り替え時においても、入力軸３と出力軸２１との回転数の差が所定差回転数の状態からスリップのない状態まで、緩やかに遷移させることが好ましい。

【0098】

以上説明したように、本実施例では、ＥＣＵ４５は、トルク伝達部２の温度を検出又は推測する。また、ＥＣＵ４５は、トルク伝達部２の温度に基づいて、入力軸３と出力軸２１との回転数の差が所定の差回転数となるようにトルク伝達部２を制御するスリップ制御と、入力軸３と出力軸２１との回転数が同一になるようにトルク伝達部２を制御する完全締結制御と、の一方から他方へ切り替える。

【0099】

これにより、トルク伝達部２のクラッチソレノイド７１の温度に基づいて完全締結制御とスリップ制御とを切り替えることができる。このため、走行性能を維持でき、トルク伝達部２の温度上昇を抑制できる。

【0100】

また、本実施例では、ＥＣＵ４５は、トルク伝達部２の温度が所定温度を超えている場合、完全締結制御からスリップ制御へ切り替える。

【0101】

これにより、クラッチソレノイド７１の温度が上昇して所定温度を超えた場合、スリップ制御への切り替えを行うことで、走行性能を維持でき、トルク伝達部２の温度上昇を抑制できる。

【0102】

また、本実施例では、ＥＣＵ４５は、トルク伝達部２の温度が所定温度以下の場合、スリップ制御から完全締結制御へ切り替える。

【0103】

これにより、クラッチソレノイド７１の温度が低下して所定温度以下になった場合、完全締結制御への切り替えを行うことで、走行性能を維持することができる。

【0104】

また、本実施例では、ＥＣＵ４５は、完全締結制御からスリップ制御へ切り替える際に、トルク伝達部２の温度が高くなるほど、入力軸３と出力軸２１との回転数の差を所定差回転数を限度として増加させる。

【0105】

これにより、完全締結制御とスリップ制御との切り替えの際に、クラッチ４で急激な回転数の差が発生することを抑制でき、回転数の差による衝撃で車両１が振動することを抑制できる。

【0106】

また、本実施例では、ＥＣＵ４５は、完全締結制御からスリップ制御へ切り替える際に、時間の経過とともに、入力軸３と出力軸２１との回転数の差を所定差回転数を限度として増加させる。

【0107】

これにより、完全締結制御とスリップ制御との切り替えの際に、クラッチ４で急激な回転数の差が発生することを抑制でき、入力軸３と出力軸２１との回転数の差による衝撃で車両１が振動することを抑制できる。

【0108】

上述の通り、本発明の一実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0109】

１ 車両
２ トルク伝達部
３ 入力軸
６ エンジン（内燃機関）
２１ 出力軸
４５ ＥＣＵ（制御部、温度取得部）
５５、５６ 駆動輪
８１ コイル温度センサ（温度取得部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】