JP2004138192A

JP2004138192A - ロックアップクラッチの制御方法

Info

Publication number: JP2004138192A
Application number: JP2002304644A
Authority: JP
Inventors: Yuki Ota; 太田　有希
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】不感帯による応答性の悪化を抑えるとともに係合ショックができるだけ生じないようなロックアップクラッチの制御方法を提供すること。
【解決手段】供給される流体圧のプリチャージによりピストン２９の不感帯を消尽させ、プリチャージの後に更なる流体圧の供給によりピストン２９の押付力を増大させてトルクコンバータ２０内のポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２とのスリップ回転数Ｎｓを制御するロックアップクラッチの制御方法であって、自動変速機３０の変速段がニュートラル状態で、且つ車速ＳＰＤが実質的にゼロのときに、プリチャージを行う時間Ｔ_ＳＥＴおよびロックアップ初期圧Ｐａを設定するようにした。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと自動変速機との間のトルクコンバータ内に配設され、ポンプ羽根車とタービン羽根車とのスリップ回転数を制御するロックアアップクラッチの制御方法に関するものであり、特に、プリチャージを行う時間及びロックアップ初期圧の大きさの設定に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に知られているトルクコンバータに設けられるロックアップクラッチでは、供給される流体圧を制御してピストンの押圧力を制御することでポンプ羽根車とタービン羽根車とのロックアップ制御或いはスリップ制御を行っている。ここで、ピストンの不感帯（ロスストローク）により、流体圧が供給されてから実際にロックアップクラッチの摩擦プレートが作動してポンプ羽根車とタービン羽根車とが係合し始めるまでには時間のずれが発生する。この時間のずれが長くなるとロックアップ制御或いはスリップ制御に至るまでの応答性が悪化してしまい、好ましくない。そこで、このような不感帯の影響を抑えるため、通常はプリチャージ中における流体圧の供給速度を増大させてピストンを素早く作動させている。しかしながら、ロックアップクラッチの摩耗や経時変化等によりピストンの不感帯の大きさが変化するので、設定されていたプリチャージの時間が適合しなくなって、ロックアップクラッチの係合時にショックが生じてしまう場合があり、これもまた好ましくない。
【０００３】
このような問題を鑑みて、ロックアップクラッチの係合ショックを生じない範囲内でピストンのロスストローク時間を最大限短くするために、自動変速機の出力軸トルクを検出するトルクセンサをトルクコンバータ及びロックアップクラッチを並列配置した系に設置し、このトルクセンサの出力信号を用いて、プリチャージによるピストンの作動結果が所定の要求に一致するようにプリチャージの初期圧波形と後期圧波形の波形バランスを修正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２９６３３７号（第４−５頁、第１、３及び４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の技術では、自動変速機の出力軸トルクを用いてプリチャージの波形バランスを修正しているので、波形バランスの修正時において、一度はロックアップクラッチが急激に係合される状況が発生してしまう。そして、このときにロックアップクラッチの係合ショックが生じてしまうことが考えられる。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくロックアップクラッチの不感帯による応答性の悪化を抑えるとともにロックアップクラッチの係合ショックができるだけ生じないようなロックアップクラッチの制御方法を提供することを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１は、供給されるロックアップ圧のプリチャージによりピストンの不感帯を消尽させるとともに前記プリチャージの後に前記ロックアップ圧をロックアップ初期圧から増大することにより、前記ロックアップ圧によるピストンの押付力を変化させてトルクコンバータ内のポンプ羽根車とタービン羽根車とのスリップ回転数を制御するロックアップクラッチの制御方法であって、前記プリチャージを行う時間および前記ロックアップ初期圧の大きさは、車両が停車状態であり且つ自動変速機の変速段がニュートラル状態のときに設定されるようにした。
【０００８】
ここで、本発明におけるスリップ回転数とは、ポンプ羽根車の回転数とタービン羽根車の回転数との差で示される回転数のことである。また、ロックアップクラッチは、車両の運転状態に応じて非ロックアップ領域（非係合となる領域）、ロックアップオン領域（完全係合する領域）及びスリップ領域（ポンプ羽根車とタービン羽根車とが相対回転しながら係合する領域）の３つの領域に応じてスリップ回転数がそれぞれ設定される。ロックアップオン領域にあるときのスリップ回転数は略０　（ポンプ羽根車とタービン羽根車の回転速度が略同一、例えば、スリップ回転数が０〜５ｒｐｍ）に設定される。ロックアップクラッチがスリップ領域にあるときのスリップ回転数は車両の燃費を向上させながらエンジンの振動を吸収する程度のスリップ回転数（例えば５０ｒｐｍ）に設定される。
【０００９】
請求項１によると、プリチャージ時間の設定及びロックアップ初期圧の設定は車両の停止状態であり且つ自動変速機の変速段がニュートラル状態のときに行われるので、プリチャージ時間及びロックアップ初期圧の設定時にロックアップクラッチが急激に係合するような場合があったとしても、自動変速機の出力軸には係合ショックが伝達されず、車両にも係合ショックによる影響が伝達されない。
【００１０】
請求項２から請求項５の発明は、請求項１のプリチャージ時間の設定を説明したものであり、請求項６から請求項８の発明は、請求項１のロックアップ初期圧の設定を説明したものである。
【００１１】
請求項２は、請求項１において、前記プリチャージを開始してから前記スリップ回転数が減少し始めるまでの所要時間に基づいて、プリチャージを行う時間を設定するようにしたことである。
【００１２】
請求項２によると、検出信号としてはポンプ羽根車とタービン羽根車の回転数のみであるので、ロックアップクラッチの制御に要する検出信号、検出のためのセンサが最小限に抑えられ、好適である。
【００１３】
請求項３は、請求項２における所要時間を具体的に説明したものであり、前記プリチャージを開始してから、前記スリップ回転数と前記スリップ回転数に対して所定の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られるフィルタ後スリップ回転数との差が、第１所定時間内で第１所定量以上となったときの時間を、前記プリチャージを開始してから前記スリップ回転数が減少し始めるまでの所要時間とするようにしたことである。
【００１４】
請求項４についても請求項３と同様に、請求項２における所要時間を具体的に説明したものであり、前記プリチャージを開始してから、前記スリップ回転数に対して第１の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られる第１フィルタ後スリップ回転数と前記スリップ回転数に対して第２の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られる第２フィルタ後スリップ回転数との差が、所定時間内で所定量以上となったときの時間を、前記プリチャージを開始してから前記スリップ回転数が減少し始めるまでの所要時間とするようにしたことである。
【００１５】
ここで、ポンプ羽根車の回転数が変動しているような状況（エンジン自体の変動が発生したり、運転者によるアクセル操作による変動が発生したりする状況）では、ピストンの不感帯が消尽されない状態であってもスリップ回転数が変動してしまうため、プリチャージを行う時間を正確に設定できないことが考えられる。そこで、請求項３或いは請求項４の如くフィルタ後スリップ回転数を用いて所要時間を設定することで、スリップ回転数が変動するような状況であっても、プリチャージを開始してからスリップ回転数が減少し始めるまでの所要時間を正確に設定することができる。
【００１６】
請求項５は、請求項２から請求項４において、前記所要時間から所定の微少時間を差し引いた時間を、プリチャージを行う時間として設定するようにしたことである。
【００１７】
請求項５によると、ロックアップクラッチが係合し始めた時点を示す所要時間から所定の微少時間を差し引くことで、プリチャージによるロックアップクラッチの係合ショックを回避できる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５において、ロックアップ圧が供給されていない状態から徐々にロックアップ圧を増大させていき、前記スリップ回転数が減少し始めたときのロックアップ圧に基づいて、前記ロックアップ初期圧を設定するようにしたことである。
【００１９】
請求項６によると、検出信号としてはポンプ羽根車とタービン羽根車の回転数のみであるので、ロックアップクラッチの制御に要する検出信号、検出のためのセンサが最小限に抑えられ、好適である。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項６において、ロックアップ圧が供給されていない状態から徐々にロックアップ圧を増大させていき、前記スリップ回転数に対して第３の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られる第３フィルタ後スリップ回転数が、第２所定時間内で第２所定量以上減少したときのロックアップ圧に基づいて、前記ロックアップ初期圧を設定するようにしたことである。
【００２１】
ここで、ポンプ羽根車の回転数が変動しているような状況では、ロックアップクラッチが係合するよりも前の状態であってもスリップ回転数が変動してしまうため、ロックアップ初期圧を正確に設定できないことが考えられる。そこで、請求項７の如く第３フィルタ後スリップ回転数の変化に基づいてロックアップ初期圧を設定することで、スリップ回転数が変動するような状況であっても、ロックアップ初期圧を正確に設定することができる。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項７において、前記スリップ回転数に対して第３の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られる第３フィルタ後スリップ回転数が前記第２所定時間内で前記第２所定量以上減少したときのロックアップ圧を、前記ロックアップ初期圧として設定するようにしたことである。
【００２３】
請求項８によると、スリップ回転数の変動の影響を受けることなくロックアップ初期圧を設定できるとともに、比較的簡単にロックアップ初期圧が設定されるので、好適である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は第１の実施形態におけるロックアップクラッチの制御方法を実行する自動変速機を車両に搭載したときの概略図である。この車両は、エンジン１０と、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ２０と、複数組の遊星歯車ユニットなどから構成された自動変速機３０と、自動変速機３０に供給する油圧を制御する油圧制御回路４０と、油圧制御回路４０に制御指示信号を与える電気制御装置５０とを備え、アクセルペダル１１の踏込みによって増減されるエンジン１０の動力をトルクコンバータ２０、自動変速機３０、及び図示しないディファレンシャルを介して駆動輪へ伝達するように構成されている。
【００２５】
トルクコンバータ２０は、図２に示したように、流体式動力伝達機構２０Ａと、流体式動力伝達機構２０Ａと並列に連結されたロックアップクラッチ２０Ｂとから成る。流体式動力伝達機構２０Ａは、エンジン１０のクランク軸１２に対しトルクコンバータ２０のフロントカバー等を含む連結部材１３を介して連結されたポンプ羽根車２１と、自動変速機３０の入力軸３１に固定されるとともにポンプ羽根車２１からの油を受けて回転するタービン羽根車２２と、一方向クラッチ２３を介してハウジング２４に固定されるステータ羽根車２５とから構成されている。トルクコンバータ２０側からみると、連結部材１３はエンジン１０の出力軸（即ちエンジンのクランク軸１２）と一体的に回転するように連結されたポンプ羽根車２１を、自動変速機３０の入力軸３１は車両の駆動輪と一体的に回転するように連結されたタービン羽根車２２をそれぞれ構成している。
【００２６】
ロックアップクラッチ２０Ｂは、図２に示したように、軸方向に移動可能に保持され両面に摩擦材が設けられたリング状の摩擦プレート２６と、摩擦プレート２６の径方向内側に固定されたリング状のドライブプレート２７と、摩擦プレート２６に対向するように連結部材１３と一体的に構成されたクラッチ対向部１３ａと、自動変速機３０の入力軸３１と一体的に回転するように入力軸３１に固定された第１ドリブンプレート２８ａと、リベットＲにより第１ドリブンプレート２８ａに固定されたリング状の第２ドリブンプレート２８ｂと、軸方向に移動可能であって摩擦プレート２６をクラッチ対向部１３ａに押圧するためのピストン２９と、ドライブプレート２７と両ドリブンプレート２８ａ、２８ｂとの間のトルク変動を緩衝する複数のコイルスプリングＳとから構成される。
【００２７】
コイルスプリングＳは、振動を吸収するダンパ機構を構成するものであって、第１、第２ドリブンプレート２８ａ、２８ｂの適宜箇所に円周方向に沿って形成された長孔内に保持され、ドライブプレート２７（摩擦プレート２６）と第１ドリブンプレート２８ａ（第２ドリブンプレート２８ｂ）との間に捩じれ角が発生したとき、ドライブプレート２７と第１ドリブンプレート２８ａの間に弾発力が付与される。
【００２８】
ピストン２９は、同ピストン２９と連結部材１３とにより画定される係合側油室Ｒ１内の油圧（ロックアップ圧）が摩擦プレート２６とクラッチ対向部１３ａと第１ドリブンプレート２８ａ等とにより画定される解放側油室Ｒ２内の油圧（トルコン圧）よりも高められたとき、摩擦プレート２６をクラッチ対向部１３ａに向けて押圧し、摩擦プレート２６をクラッチ対向部１３ａに係合させるようになっている。これに対し、ピストン２９は、係合側油室Ｒ１よりも解放側油室Ｒ２内の油圧が高められたとき、摩擦プレート２６をクラッチ対向部１３ａから離間させ、摩擦プレート２６とクラッチ対向部１３ａとを非係合とするようになっている。
【００２９】
自動変速機３０は、入力軸３１と、車両の駆動輪とディファレンシャル等を介して駆動輪に連結された出力軸３２とを備え、複数の油圧式摩擦係合装置の係合・非係合の組合せに応じて複数の前進ギア段及び後進ギア段の１つを選択的に成立させ、選択されたギア段を介して入力軸３１と出力軸３２とを回転させる周知の有段式遊星歯車装置として構成されている。
【００３０】
油圧制御回路４０は、電気制御装置５０からの信号により駆動されるリニアソレノイド駆動型の複数の第１電磁弁群４１と、電気制御装置５０からの信号によりＯＮ−ＯＦＦ駆動される複数の第２電磁弁群４２とを備えており、これら電磁弁の作動の組合せにより遊星歯車装置の油圧式摩擦係合装置を選択的に作動させるように構成されている。
【００３１】
また、油圧制御回路４０は、摩擦プレート２６の係合及び解放（非係合）を制御するために前述の係合側油室Ｒ１に供給されるロックアップ圧Ｐｏｎ及び解放側油室Ｒ２に供給されるトルコン圧Ｐｏｆｆを調整するための第３電磁弁４３を備えている。第３電磁弁４３は、電気制御回路５０からの信号により電流値が制御されるリニアソレノイド駆動型の電磁弁であり、切替弁（図示省略）に信号圧を与えることにより調圧弁（図示省略）によって調圧されたライン圧を制御し、この制御された油圧を係合側油室Ｒ１に供給するようになっている。更に、油圧制御回路４０は、第３電磁弁４３が制御されているとき解放側油室Ｒ２に一定油圧を供給し、第３電磁弁４３が制御されていないときには解放側油室Ｒ２にドレン圧を供給するようになっている。なお、ロックアップ圧Ｐｏｎがトルコン圧Ｐｏｆより高圧の場合において、ロックアップ圧Ｐｏｎからトルコン圧Ｐｏｆｆを差し引いた差圧Ｐｏｎ−Ｐｏｆｆが摩擦プレート２６の係合圧となる。ただし、ロックアップ圧Ｐｏｎがトルコン圧Ｐｏｆｆよりも低圧になった場合には、係合圧は０となる。
【００３２】
電子制御装置５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３及びインターフェース５４、５５等から成るマイクロコンピュータであって、アクセルペダル１１の開度を検出するアクセル開度センサ６１、エンジン１０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ６２、自動変速機３０の入力軸３１の回転速度を検出する入力軸回転速度センサ６３、及び自動変速機３０の出力軸３２の回転速度を検出する出力軸回転速度センサ６４と接続されていて、これらのセンサからアクセル開度Ａｐを表す信号、エンジン回転速度Ｎｅ（ポンプ羽根車２１の回転速度に相当）を表す信号、入力軸回転速度Ｎｉ（タービン羽根車２２の回転速度に相当）を表す信号、及び出力軸回転速度Ｎｏを表す信号がそれぞれ供給されるようになっている。
【００３３】
電子制御装置５０のＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３の記憶機能を利用しつつＲＯＭ５２に記憶されたプログラムに従って各種入力信号を処理し、自動変速機３０の変速制御、摩擦プレート２６の係合制御、プリチャージ時間の設定の制御と、プリチャージ終了時のロックアップ圧であるロックアップ初期圧の設定の制御とを実行するものであり、インターフェース５５を介して各電磁弁群４１、４２及び第３電磁弁４３を駆動制御する。つまり、本発明の主旨であるプリチャージを行う時間の設定及びロックアップ初期圧の設定に係る制御は、電子制御装置５０にて実行される。
【００３４】
自動変速機３０の変速制御について説明する。ＣＰＵ５１は予めＲＯＭ５２に記憶された複数の変速線図（図示せず）から実際の変速段に対応した変速線図を選択し、この選択した変速線図を用いて、出力軸回転速度Ｎｏから演算された車速ＳＰＤとアクセル開度Ａｐとに基づいて変速段を決定する。そして、この変速段が得られるように第１及び第２電磁弁群４１、４２を駆動して、自動変速機３０の変速制御が行なわれる。
【００３５】
ロックアップクラッチ２０Ｂの制御について説明する。ＣＰＵ５１は、アクセル開度Ａｐと車速ＳＰＤから車両の運転状態が図３のロックアップオン領域にあるか否かを判定する。ロックアップオン領域は、摩擦プレート２６がクラッチ対向部１３ａと完全係合して、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２の回転速度が等しくなる状態を成立する領域である。また、スリップ領域は、流体式動力伝達機構による動力伝達の損失をなくしながらエンジン１０の低回転時における振動を吸収するために、完全係合より多少係合圧が小さい状態で摩擦プレート２６をクラッチ対向部１３ａと係合して、タービン羽根車２１がポンプ羽根車２２の回転速度に対して多少のスリップ回転数（本実施の形態では５０ｒｐｍ）をもって回転する状態を成立する領域である。
【００３６】
車両の運転状態がロックアップオン領域及びスリップ領域のいずれの領域でもない場合には、第３電磁弁４３に駆動指令信号を出力して係合側油室Ｒ１内のロックアップ圧Ｐｏｎをドレン圧にするとともに、解放側油室Ｒ２のトルコン圧Ｐｏｆｆをライン圧に近い高圧に制御する。即ち、摩擦プレート２６を係合するための係合圧を０とし、ロックアップクラッチ２０Ｂを非係合状態とする。
【００３７】
一方、車両の運転状態がロックアップオン領域にある場合には、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとが等しくなるように係合圧を制御する。車両の運転状態が図３のスリップ領域にある場合には、エンジン回転速度Ｎｅ　と入力軸回転速度Ｎｉとの差の絶対値が５０ｒｐｍ未満となるように係合圧を制御する。
【００３８】
これらの係合圧の制御に際して、ピストン２９の不感帯の影響を抑えるため、プリチャージ中における流体圧を最高圧にしてピストン２９を素早く作動させている。そして、プリチャージが終了して摩擦プレート２６がクラッチ対向部１３ａと係合し始めると、摩擦プレート２６がクラッチ対向部１３ａと係合し始める状態でトルコン圧Ｐｏｆｆとロックアップ圧Ｐｏｎとが釣り合うロックアップ初期圧となるようにロックアップ圧Ｐｏｎを設定し、ロックアップ圧Ｐｏｎをロックアップ初期圧から徐々に増大することでエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとの差が所望の値となるように、第３電磁弁４３に駆動指令信号を出力して係合側油室Ｒ１内のロックアップ圧Ｐｏｎと解放側油室Ｒ２内のトルコン圧Ｐｏｆｆとの差圧をフィードバック制御して、係合ショックを抑えながら徐々に係合圧を増大させていく。
【００３９】
その後、上述した制御が繰り返し行なわれることにより、摩擦プレート２６はロックアップ状態或いはスリップ状態となり、係合側油室Ｒ１及び解放側油室Ｒ２内のロックアップ圧Ｐｏｎ、トルコン圧Ｐｏｆｆをその状態を維持することによって係合圧を保持する。
【００４０】
次に、本発明の主旨であるプリチャージ時間の設定に係る制御について、図４のフローチャートおよび図５のタイムチャートを用いて説明する。図４のフローチャートは請求項４及び請求項５を具体的に説明したものである。本発明におけるプリチャージ時間とは、車両の状態が図３のロックアップオン領域或いはスリップ領域に移行してロックアップクラッチ圧Ｐｏｎの最高圧の出力が開始されてから、ロックアップ圧Ｐｏｎをロックアップ初期圧として上述したフィードバック制御による係合圧の制御を開始するまでの時間である。
【００４１】
ＣＰＵ５１は図４のフローチャートにて示されたルーチンの処理を所定時間の経過毎にステップ１００から開始する。そして、ＣＰＵ５１はステップ１０１にて車速がＶ１以下であるか否かを判断する。Ｖ１は０に近い小さな車速であり、車速がＶ１のときには車両が実質的に停止していると判定される程度の車速に設定されている。ステップ１０１で「Ｎｏ」と判定された場合は、車両の安全性等を考慮して、プリチャージ時間の設定を行わずに本ルーチンを一旦終了する。このとき、既にタイマがカウントされている場合にはステップ１１０にてタイマがリセットされて本ルーチンを一旦終了することとなる。
【００４２】
ステップ１０１で「Ｙｅｓ」と判定されるとステップ１０２に進み、自動変速機３０の変速段がニュートラル状態であるか否かを判断する。変速段がニュートラル状態でない、つまり変速段が前進段、後進段或いはパーキング状態のときには、タービン羽根車２２に伝達される動力が出力軸３２に伝わる状態である。この状態でロックアップクラッチ２０Ｂを係合させると車両に係合ショックが伝達されてしまうため、ステップ１０２で「Ｎｏ」と判定されると、プリチャージ時間の設定を行わずに本ルーチンを一旦終了する。既にタイマがカウントされている場合にはステップ１１０にてタイマがリセットされて本ルーチンを一旦終了する。
【００４３】
ステップ１０２で「Ｙｅｓ」と判断されるとステップ１０３に進み、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２とのスリップ回転数Ｎｓが所定回転数Ｎ１（４０ｒｐｍ）以上であるか否かを判定する。ステップ１０３にて「Ｎｏ」と判定された場合には、プリチャージ時間の設定が正確に行えない可能性があるとして、プリチャージ時間の設定を行わずに本ルーチンを一旦終了する。既にタイマがカウントされている場合にはステップ１１０にてタイマがリセットされて本ルーチンを一旦終了する。
【００４４】
ステップ１０３で「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップ１０４に進んでロックアップ圧Ｐｏｎの最高圧（プリチャージ圧）を係合側油室Ｒ１に供給する。このプリチャージ圧は、ピストン２９が不感帯にある期間を短縮化するため、ライン圧に近い最高圧に設定される。次にステップ１０５にてプリチャージ圧の供給開始からの時間を計測すべくタイマのカウントをスタートする（図５の時間Ｔ_０）。
【００４５】
そして、ステップ１０６でタイマのカウントがスタートしてからのタイマ値Ｔ（図５の時間Ｔ_０からの経過時間）が第１所定時間Δｔ１以上であるか否かを判定する。ステップ１０６で「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップ１０７に進み、ピストン２９の押圧力によってロックアップクラッチ２０Ｂが係合し始めることによってスリップ回転数が減少し始めたか否かを判定する。
【００４６】
ステップ１０７は具体的には、第１所定時間Δｔ１の範囲において、スリップ回転数Ｎｓに対して第１の周波数成分ｆｃを除去するフィルタ処理を施して得られる第１フィルタ後スリップ回転数β（図５の細線）と、スリップ回転数Ｎｓに対して第２の周波数成分ｆｂを除去するフィルタ処理を施して得られる第２フィルタ後スリップ回転数α（図５の太線）との差が、第１所定量ΔＮ１以上となったか否かを判定する。ここで、第２の周波数成分ｆｂは第１の周波数成分ｆｃよりも低い周波数であり、第２フィルタ後スリップ回転数αはスリップ回転数Ｎｓの変動の影響を取り除いた平均的な値になる。この第２フィルタ後スリップ回転数αの大きさの変化を検出することで、スリップ回転数が減少したことを検出することも可能であるが、第２フィルタ後スリップ回転数αはスリップ回転数Ｎｓに対して時間的な遅れが大きいため、第２フィルタ後スリップ回転数αの変化を検出するだけでは、正確なプリチャージ時間を設定することができない。
【００４７】
そこで本実施形態では、第２フィルタ後スリップ回転数αに比べて、スリップ回転数Ｎｓに素早く追従するような第１フィルタ後スリップ回転数βを用いて、第１フィルタ後スリップ回転数βの現時点での値β_ｔと、現時点よりも第１所定時間Δｔ１だけ前の第２フィルタ後スリップ回転数αの値α_ｔ−１との差が第１所定量ΔＮ１以上か否かを判定することにより、スリップ回転数が減少し始めたか否かを判断するようにしている。これにより、ロックアップクラッチ２０Ｂが係合し始めてスリップ回転数が減少し始めるタイミングを正確に検出することが可能になる。
【００４８】
ステップ１０７で、「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップ１０８に進んで、その時点でのタイマ値Ｔ、つまりステップ１０５でタイマのカウントをスタートさせてからステップ１０８に進むまでに要した時間（図５の時間Ｔ_０からの経過時間Ｔ）をＲＡＭ５３内に一旦記憶させる。なお、このタイマ値Ｔは請求項２の所要時間に相当するものである。そして、ステップ１０９で、ステップ１０８で記憶したタイマ値Ｔから所定の微少時間ｔ（タイマ値Ｔに比べて非常に短い時間、例えば４０〜５０ｍｓｅｃ）を差し引いた時間を、プリチャージ時間Ｔ_ＳＥＴとしてＲＡＭ５３内に記憶する。なお、ステップ１０７にて「Ｎｏ」と判定された場合には、プリチャージ時間の設定を行わずに本ルーチンを一旦終了する。
【００４９】
仮に、ステップ１０８で記憶したタイマ値Ｔをそのままプリチャージ時間Ｔ_ＳＥＴに設定すると、プリチャージの終了時にロックアップクラッチ２０Ｂの係合ショックが生じてしまう。そこで、ステップ１０９を実行することでタイマ値Ｔから微少時間ｔを差し引いて、係合ショックが生じる直前でプリチャージが終了するようにプリチャージ時間Ｔ_ＳＥＴを設定している。
【００５０】
このようにして設定されたプリチャ−ジ時間Ｔ_ＳＥＴは、次回のロックアップクラッチ２０Ｂのロックアップ制御或いはスリップ制御を行うときから採用される。なお、本実施の形態では、上述したプリチャージ時間Ｔ_ＳＥＴの設定に係る制御を実行するタイミングについては特に限定しておらず、所定時間の経過毎としているが、例えば、車両の工場出荷時や、エンジン１０の始動直後、エンジン１０の停止直後、或いは車両が一定距離を走行した時点等、どのようなタイミングで行っても良い。
【００５１】
また、ステップ１０７における第１フィルタ後スリップ回転数βの代わりに、スリップ回転数Ｎｓをそのまま用いてもよい。この場合は請求項３を具体的に説明したものであり、スリップ回転数の現時点での値と、現時点よりも第１所定時間Δｔ１だけ前の第２フィルタ後スリップ回転数αの値α_ｔ−１との差が第１所定量ΔＮ１以上か否かを判定することにより、スリップ回転数が減少し始めたか否かを判断することになる。
【００５２】
次に、ロックアップ初期圧の設定について図６のフローチャートおよび図７のタイムチャートを用いて説明する。図６のフローチャートは請求項８を具体的に説明したものである。ロックアップ初期圧の設定は、上述したプリチャージ時間の設定の前後、或いはプリチャージ時間の設定と異なるタイミングに実行される。
【００５３】
ＣＰＵ５１は図６のフローチャートにて示されたルーチンの処理を所定時間の経過毎にステップ２００から開始され、本制御が開始する前に予め第３電磁弁４３が駆動制御され、ロックアップ圧Ｐｏｎをドレンするとともにトルコン圧Ｐｏｆｆをライン圧に近い高圧としている。また、ステップ２０１からステップ２０３は、図４のフローチャートにおけるステップ１０１からステップ１０３と同じ処理を実行するステップであり、説明を省略する。
【００５４】
ステップ２０３で「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップ２０４に進み、ロックアップ圧Ｐｏｎが０の状態から一定の時間Ｔｓ毎に段階的にロックアップ圧Ｐｏｎを増大させる。ここで、一定の時間Ｔｓにおいてロックアップ圧Ｐｏｎが増大する大きさ（図７のＰ_１）は、出力可能な最高圧に比べて非常に小さい値（最高圧の３０分の１程度）となるように設定されている。そして、ステップ２０５にてロックアップ圧Ｐｏｎの増大が開始してからの時間を計測すべくタイマのカウントをスタートする（図７の時間Ｔ_０）。
【００５５】
そして、ステップ２０６でタイマのカウントがスタートしてからのタイマ値Ｔ（図７の時間Ｔ_０からの経過時間）が第２所定時間ΔＴ２以上であるか否かを判定する。ステップ２０６で「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップ２０７に進み、ロックアップ圧Ｐｏｎが供給されていない状態から徐々にロックアップ圧を増大させていくことで、スリップ回転数Ｎｓが減少し始めたか否かを判定する。
【００５６】
ステップ２０７は具体的には、第２所定時間Δｔ２の範囲において、スリップ回転数Ｎｓに対して第３の周波数成分ｆｄを除去するフィルタ処理を施して得られる第３フィルタ後スリップ回転数γ（図７の太線）の現時点での値γ_ｔと、現時点よりも第２所定時間だけ前の第３フィルタ後スリップ回転数γの値γ_ｔ−１との差が、第２所定量ΔＮ２以上となったか否かを判定する。このように第３フィルタ後スリップ回転数γの時間的な変化を検出することによって、スリップ回転数が変動するような状況であっても、ロックアップ圧が徐々に増大してスリップ回転数Ｎｓが減少し始めるタイミングを正確に設定することが可能になる。
【００５７】
ステップ２０７で、「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップ２０８に進んで、その時点におけるロックアップ圧Ｐｏｎを、ロックアップ初期圧ＰａとしてＲＡＭ５３内に記憶する。そして、ステップ２０８に進み、タイマをリセットして本ルーチンを終了する。なお、ステップ２０７で、「Ｎｏ」と判定された場合には、ロックアップ初期圧の設定を行わずに本ルーチンを一旦終了する。
【００５８】
このようにして設定されたロックアップ初期圧Ｐａがプリチャージの終了後に供給されることにより、ピストン２９の不感帯が消尽してから係合圧のフィードバック制御に移行する瞬間ではロックアップ圧Ｐｏｎとトルコン圧Ｐｏｆｆとが釣り合うことになる。したがって、ロックアップクラッチ２０Ｂの解放状態からロックアップクラッチ２０Ｂを完全係合状態、或いはスリップ状態へと移行する際のロックアップ初期圧による係合ショックが低減される。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態によると、プリチャージ時間の設定およびロックアップ初期圧の設定を、自動変速機３０の変速段がニュートラル状態のときに行うので、プリチャージ時間の設定時にロックアップクラッチ２０Ｂが急激に係合するような場合があったとしても、自動変速機３０の出力軸３２には係合ショックが伝達されず、車両にも係合ショックによる影響が伝達されない。また、通常のロックアップ制御やスリップ制御時には、適切に設定されたプリチャージ時間およびロックアップ初期圧に基づいて、素早くプリチャージが行われるとともにロックアップクラッチ２０Ｂの係合ショックも抑えられるので、運転者は係合ショックによる不快感を感じることがなく、好適である。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によると、プリチャージ時間の設定及びロックアップ初期圧の設定は車両の停止状態であり且つ自動変速機の変速段がニュートラル状態のときに行われるので、プリチャージ時間及びロックアップ初期圧の設定時にロックアップクラッチが急激に係合するような場合があったとしても、自動変速機の出力軸には係合ショックが伝達されず、車両にも係合ショックによる影響が伝達されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるロックアップクラッチの制御方法を実行する自動変速機を車両に搭載したときの概略図である。
【図２】図１に示したロックアップクラッチ付トルクコンバータの断面図である。
【図３】車両の運転状態とロックアップクラッチの各領域を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるプリチャージ時間の設定に係る制御を示すフローチャートである。
【図５】プリチャージ時間の設定に係るタイムチャートである。
【図６】本発明の実施形態におけるロックアップ初期圧の設定に係る制御を示すフローチャートである。
【図７】ロックアップ初期圧の設定に係るタイムチャートである。
【符号の説明】
１０・・・エンジン、２０・・・トルクコンバータ、２０Ａ・・・流体式伝達機構、２０Ｂ・・・ロックアップクラッチ、２１・・・ポンプ羽根車、２２・・・タービン羽根車、２９・・・ピストン、３０・・・自動変速機、４０・・・油圧制御回路、５０・・・電気制御回路

Claims

供給されるロックアップ圧のプリチャージによりピストンの不感帯を消尽させるとともに前記プリチャージの後に前記ロックアップ圧をロックアップ初期圧から増大することにより、前記ロックアップ圧によるピストンの押付力を変化させてトルクコンバータ内のポンプ羽根車とタービン羽根車とのスリップ回転数を制御するロックアップクラッチの制御方法であって、
前記プリチャージを行う時間および前記ロックアップ初期圧の大きさは、車両が停車状態であり且つ自動変速機の変速段がニュートラル状態のときに設定されることを特徴とする、ロックアップクラッチの制御方法。
前記プリチャージを開始してから前記スリップ回転数が減少し始めるまでの所要時間に基づいて、プリチャージを行う時間を設定することを特徴とする、請求項１に記載のロックアップクラッチの制御方法。
前記プリチャージを開始してから、前記スリップ回転数と前記スリップ回転数に対して所定の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られるフィルタ後スリップ回転数との差が、第１所定時間内で第１所定量以上となったときの時間を、前記プリチャージを開始してから前記スリップ回転数が減少し始めるまでの所要時間とすることを特徴とする、請求項２に記載のロックアップクラッチの制御方法。
前記プリチャージを開始してから、前記スリップ回転数に対して第１の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られる第１フィルタ後スリップ回転数と前記スリップ回転数に対して第２の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られる第２フィルタ後スリップ回転数との差が、第１所定時間内で第１所定量以上となったときの時間を、前記プリチャージを開始してから前記スリップ回転数が減少し始めるまでの所要時間とすることを特徴とする、請求項２に記載のロックアップクラッチの制御方法。
前記所要時間から所定の微少時間を差し引いた時間を、プリチャージを行う時間として設定することを特徴とする、請求項２から請求項４に記載のロックアップクラッチの制御方法。
ロックアップ圧が供給されていない状態から徐々にロックアップ圧を増大させていき、前記スリップ回転数が減少し始めたときのロックアップ圧に基づいて、前記ロックアップ初期圧を設定することを特徴とする、請求項１から請求項５に記載のロックアップクラッチの制御方法。
ロックアップ圧が供給されていない状態から徐々にロックアップ圧を増大させていき、前記スリップ回転数に対して第３の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られる第３フィルタ後スリップ回転数が、第２所定時間内で第２所定量以上減少したときのロックアップ圧に基づいて、前記ロックアップ初期圧を設定することを特徴とする、請求項６に記載のロックアップクラッチの制御方法。
前記スリップ回転数に対して第３の周波数成分を除去するフィルタ処理を施して得られる第３フィルタ後スリップ回転数が前記第２所定時間内で前記第２所定量以上減少したときのロックアップ圧を、前記ロックアップ初期圧として設定することを特徴とする、請求項７に記載のロックアップクラッチの制御方法。