JP2004232870A - トルクコンバータのロックアップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチ前後差圧を直接制御する弁を用い、ショック軽減およびクラッチ焼損防止を両立させると共に、ジャダーを防止し得るロックアップ制御を提案する。
【解決手段】ロックアップ域で（５１）、制御１回目なら（５２）、５３で検出トルクＴｉに対応したクラッチ容量のための制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙと、クラッチ容量０のための制御指令初期値ＬＵＤｉとの段差を、ショック軽減およびクラッチ焼損防止が両立するロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭで除して制御指令の時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙを求め、その下限値をジャダーが生じないようＤＦＦｍｉｎに制限し、初期値ＬＵＤｉを制御指令ＬＵｄｔｙとして出力する。制御２回目以降は、トルクコンバータスリップ量Ｎ_err が設定値Ｎｔｈ以上である間（５５）、制御指令ＬＵｄｔｙをＤＦＦｄｔｙの時間勾配で増大させてロックアップを進行させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば自動変速機の伝動系に挿入して用いられるトルクコンバータを、入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするためのロックアップ制御装置に関するものである。

トルクコンバータは、流体を介して入出力要素間で動力伝達を行うため、トルク変動吸収機能や、トルク増大機能を果たす反面、伝動効率が悪い。
これがため、車両用自動変速機の伝動系に挿入されたトルクコンバータにあっては、これらトルク変動吸収機能や、トルク増大機能が不要な走行条件のもとで（ロックアップ領域で）、トルクコンバータを入出力要素間がロックアップクラッチの締結により機械的に直結されたロックアップ状態にし、それ以外の走行条件のもとで（コンバータ領域で）、トルクコンバータをロックアップクラッチの解放により上記の直結を解除したコンバータ状態にするようにした、所謂ロックアップ式のトルクコンバータが今日では多用されている。

この種トルクコンバータをロックアップ制御するに際しては従来、例えば非特許文献１に記載のように、スロットル開度および車速をパラメータとしたゲインマップを持ち、これによりロックアップクラッチの負荷状態を推定し、当該負荷状態に応じてロックアップクラッチを締結制御するのが常套であった。

なお、ロックアップ制御機構として従来本願出願人は、特許文献１に記載されているように、ロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御弁を設け、これにより制御された差圧でロックアップクラッチを締結してトルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするようにしたものを提案済みである。
かかるロックアップ制御機構によれば、トルクコンバータに向かう作動油の圧力変化にかかわらずロックアップクラッチの前後差圧、つまりロックアップクラッチの締結力が、差圧制御弁への制御指令により一義的に決まって、ロックアップクラッチの締結力を正確に制御することができ、その正確な過渡制御も可能である。
日産自動車（株）著「NISSAN RE4R01A型フルレンジ電子制御オートマチックトランスミッション整備要領書」（Ａ２６１Ｃ０７）昭和62年3月発行 特開平０８−０１４３８１号公報

ところで、非特許文献１に記載のような従来のロックアップ制御方式では、変速点が大幅に変更になったとき、変速点ごとにゲインのチューニングが必要になり、そのマッチング工数が膨大になるという大きな問題を生じていた。

請求項１に記載の第１発明は、特許文献１に記載のようなロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御手段を用い、且つ、特殊なロックアップ制御装置とすることにより、膨大なマッチング工数を要することなく、応答遅れを最小限にしつつ、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを、如何なる車両運転状態のもとでも両立させ得るようになし、
更に加えてこの際、車両運転状態によってはロックアップクラッチの締結速度が遅くなり過ぎ、当該ロックアップクラッチのジャダーが発生する懸念もあることから、かかる懸念も払拭し得るようにしたトルクコンバータのロックアップ制御装置を提案することを目的とする。

請求項２に記載の第２発明は、第１発明において用いる差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を、差圧制御手段の元圧や、エンジン回転数の変化にかかわらず、正確なものとなるようにして第１発明の作用効果が一層確実に達成され得るようにすることを目的とする。

請求項３に記載の第３発明は、同じく制御指令・締結トルク容量の関係を、変速機作動油温の変化にかかわらず、正確なものとなるようにして第１発明の作用効果が一層確実に達成され得るようにすることを目的とする。

請求項４に記載の第４発明は、同じく制御指令・締結トルク容量の関係を、差圧制御手段の駆動電圧が変化しても、正確なものとなるようにして第１発明の作用効果が一層確実に達成され得るようにすることを目的とする。

請求項５に記載の第５発明は、第１発明における作用効果が好適に達成される車両運転状態のモニタ対象を提案することを目的とする。

請求項６に記載の第６発明は、トルクコンバータの伝達トルクがロックアップ制御過程で変化した時も第１発明の作用効果が確実に達成されるようにしたトルクコンバータのロックアップ制御装置を提案することを目的とする。

請求項７に記載の第７発明は、差圧制御手段への制御指令がロックアップ制御機構の応答性に較べて著しく急速に変化し、当該制御指令が大きな時間遅れの後に実行されるといった制御上の不自然を回避することを目的とする。

これらの目的のため、先ず第１発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、
ロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御手段を具え、該手段で制御された差圧によりロックアップクラッチを締結してトルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするロックアップ制御装置において、
予め求めておいた、前記差圧制御手段への制御指令と、この制御指令により得られる筈の前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を基に、該締結トルク容量を０にする前記制御指令の初期値、およびトルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量のための制御指令目標値をそれぞれ求め、
トルクコンバータのロックアップに際して前記差圧制御手段への制御指令を、これら制御指令初期値から制御指令目標値まで、前記ロックアップクラッチの締結ショック軽減およびクラッチフェーシング焼損防止が両立するよう車両運転状態ごとの予め定めた所定時間をかけて、対応する時間変化勾配で漸増させるよう構成し、
該制御指令の時間変化勾配に、ロックアップクラッチのジャダーを生じないよう下限値を設定したことを特徴とするものである。

第２発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明において、
前記予め求めておいた、差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を、差圧制御手段の元圧またはトルクコンバータの前段におけるエンジンの回転数、或いはこれら双方に応じて、実情に整合するよう修正する構成にしたことを特徴とするものである。

第３発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明または第２発明において、
前記予め求めておいた、差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を、変速機作動油温に応じて実情に常時整合するよう修正する構成にしたことを特徴とするものである。

第４発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、
前記予め求めておいた、差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を、差圧制御手段の駆動電圧に応じて実情に常時整合するよう修正する構成にしたことを特徴とするものである。

第５発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、
前記車両の運転状態としてエンジンのスロットル開度、変速機入力トルク、トルクコンバータスリップ量のいずれか１つを用いるか、若しくはこれらの任意の組み合わせを用いるよう構成したことを特徴とするものである。

第６発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明乃至第５発明のいずれかにおいて、
前記トルクコンバータ伝達トルクを、リアルタイムに求めた現在のトルクコンバータ伝達トルクとして前記制御指令目標値を常時実情にマッチしたものにするよう構成したことを特徴とするものである。

第７発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第６発明において、
前記差圧制御手段への制御指令の時間変化割合を制限するよう構成したことを特徴とするものである。

差圧制御手段はロックアップクラッチの前後差圧を電子制御し、この電子制御された差圧によりロックアップクラッチは締結して、トルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にする。
ところで第１発明においては、予め求めておいた、上記差圧制御手段への制御指令と、この制御指令により得られる筈のロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を基に、この締結トルク容量を０にする上記制御指令の初期値、およびトルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量のための制御指令目標値をそれぞれ求め、
トルクコンバータのロックアップに際して上記差圧制御手段への制御指令を、これら制御指令初期値から制御指令目標値まで、前記ロックアップクラッチの締結ショック軽減およびクラッチフェーシング焼損防止が両立するよう車両運転状態ごとの予め定めた所定時間をかけて、対応する時間変化勾配で漸増させる。

これがため第１発明においては、制御指令の初期値でロックアップクラッチが締結トルク容量を一気に０にされて、ショックに関与しないロスストロークを速やかに完了することから、先ずロックアップクラッチの締結応答遅れを最小限にすることができる。
また、その後は制御指令を上記の初期値から、トルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量となる制御指令目標値まで、前記ロックアップクラッチの締結ショック軽減およびクラッチフェーシング焼損防止が両立するよう車両運転状態ごとの予め定めた所定時間をかけて漸増させるため、
膨大なマッチング工数を要することなく、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させる過渡制御が、如何なる車両運転状態のもとでも実現され、ショックの低減を図りつつ、かと言ってロックアップクラッチフェーシングの焼損を生ずることのない態様でロックアップを完遂させることができる。

第１発明においては更に、前記制御指令の時間変化勾配に、ロックアップクラッチのジャダーを生じないよう下限値を設定したから、
如何なる車両運転状態のもとでもロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させる過渡制御を達成しようとした結果、車両運転状態によってはロックアップクラッチの締結速度がジャダーを発生するような速度に低下する場合においても、当該低過ぎるロックアップクラッチの締結速度が許可されず、ロックアップクラッチのジャダーが発生するのを防止することができる。

第２発明においては、上記予め求めておいた、差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を、差圧制御手段の元圧またはトルクコンバータの前段におけるエンジンの回転数、或いはこれら双方に応じて、実情に整合するよう修正するから、
第１発明において用いる制御指令および締結トルク容量間の関係が、差圧制御手段の元圧や、エンジン回転数の変化にかかわらず正確なものとなり、第１発明の上記作用効果を一層確実に達成することができる。

第３発明においては、上記制御指令および締結トルク容量間の関係を、変速機作動油温に応じて実情に常時整合するよう修正するから、
制御指令・締結トルク容量の関係が、変速機作動油温の変化にかかわらず常時正確なものとなり、第１発明の前記作用効果を一層確実に達成することが可能なる。

第４発明においては、上記制御指令および締結トルク容量間の関係を、差圧制御手段の駆動電圧に応じて実情に常時整合するよう修正するから、
制御指令・締結トルク容量の関係が、当該駆動電圧の変化にかかわらず正確なものとなり、第１発明の前記作用効果を一層確実に達成することができる。

第５発明においては、第１発明における車両の運転状態としてエンジンのスロットル開度、変速機入力トルク、トルクコンバータスリップ量のいずれか１つを用いるか、若しくはこれらの任意の組み合わせを用いることとしたから、
第１発明における上記の作用効果を好適に達成することができる。

第６発明においては、前記制御指令目標値を求める時に用いるトルクコンバータ伝達トルクを、リアルタイムに求めた現在のトルクコンバータ伝達トルクとするから、
トルクコンバータの伝達トルクがロックアップ制御過程で変化した時も、これから求める制御指令目標値を常時実情にマッチしたものにすることができ、第１発明の作用効果を確実に達成することができる。

第７発明においては、差圧制御手段への制御指令の時間変化割合を制限するから、
差圧制御手段への制御指令がロックアップ制御機構の応答性に較べて著しく急速に変化し、もって当該制御指令が大きな時間遅れの後に実行されるといった制御上の不自然を回避することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になるロックアップ制御装置を具えたトルクコンバータを含む車両の駆動系を示し、１は原動機としてのエンジン、２はトルクコンバータ、３は自動変速機の歯車変速機構、４はディファレンシャルギヤ装置、５は車輪で、これらを順次図示のように駆動結合して車両の駆動系を構成する。

エンジン１を歯車変速機構３に駆動結合するトルクコンバータ２は、エンジン１で駆動される入力要素としてのポンプインペラ２ａと、歯車変速機構３の入力軸に結合された出力要素としてのタービンランナ２ｂと、これらポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間を直結するロックアップクラッチ２ｃとを具えた、所謂ロックアップ式トルクコンバータとする。

ロックアップクラッチ２ｃの締結力は、その前後におけるアプライ圧Ｐ_A とレリーズ圧Ｐ_R の差圧（ロックアップクラッチ締結差圧）により決まり、アプライ圧Ｐ_A がレリーズ圧Ｐ_R よりも低ければ、ロックアップクラッチ２ｃは釈放されてポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間を直結せず、トルクコンバータ２をスリップ制限しないコンバータ状態で機能させる。
アプライ圧Ｐ_A がレリーズ圧Ｐ_R よりも高くてその差圧が設定値よりも大きくなると、ロックアップクラッチ２ｃが締結されてポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間の相対回転がなくなり、トルクコンバータ２をロックアップ状態で機能させる。

本実施例においては、所定のロックアップ制御を行うべくアプライ圧Ｐ_Aおよびレリーズ圧Ｐ_R 間の差圧（ロックアップクラッチ締結差圧）そのものを決定するロックアップ制御系を以下の構成とする。
但し当該ロックアップクラッチ締結差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）は、前記特許文献１に記載されたごとき構成により決定するようにしてもよいこと勿論である。
ロックアップ制御弁１１はライン圧Ｐ_L を元圧とし、コントローラ１２によりデューティ制御されるロックアップソレノイド１３からの信号圧Ｐ_S に応じてアプライ圧Ｐ_A およびレリーズ圧Ｐ_R 間の差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）を決定するもので、これらロックアップ制御弁１１およびロックアップソレノイド１３により差圧制御手段を構成するが、当該ロックアップ制御弁１１およびロックアップソレノイド１３は図２に明示する周知のものとする。

即ち、ロックアップソレノイド１３は一定のパイロット圧Ｐ_p を元圧として、コントローラ１２からのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）に応じた信号圧Ｐ_S を発生させるものとする。
そしてロックアップ制御弁１１は、上記の信号圧Ｐ_S およびフィードバックされたレリーズ圧Ｐ_R を一方向に受けると共に、他方向にバネ１１ａのバネ力およびフィードバックされたアプライ圧Ｐ_A を受け、以下のように差圧制御を行うものである。
つまり、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）の増大に伴ってロックアップソレノイド１３からの信号圧Ｐ_S を上昇されるにつれ、ロックアップ制御弁１１はアプライ圧Ｐ_A およびレリーズ圧Ｐ_R 間の差圧、つまりロックアップクラッチ締結差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）を図９（ａ）に示すごとくに増大させて、ロックアップクラッチ締結差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）の正値によりロックアップクラッチ２ｃの締結を可能にし、最終的に設定以上の差圧でトルクコンバータをロックアップ状態にするものとする。
ロックアップ制御弁１１は、逆にロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）の低下に伴ってロックアップソレノイド１３からの信号圧Ｐ_S を低下されるにつれ、ロックアップクラッチ締結差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）を図９（ａ）に示すごとくに減少させてロックアップクラッチ２ｃの締結力を低下させ、遂にはロックアップクラッチ締結差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）の負値によりロックアップクラッチ２ｃを釈放してトルクコンバータ２をコンバータ状態にするものとする。

ところで、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐは上記のロックアップクラッチ締結差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）で決まり、ロックアップクラッチ２ｃのフェーシング外径をｒ₁ 、フェーシング内径をｒ₂ 、フェーシング中央径をｒ₃ 、フェーシングの摩擦係数をμ、安全係数をＫ_S とすると、ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐは次式で表される。
Ｔｃａｐ＝〔（Ｐ_A −Ｐ_R ）（ｒ₁ ² −ｒ₂ ² ）×π×μ×ｒ₃ 〕／Ｋ_S

しかして、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐを上記のように決定するロックアップクラッチ締結差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）が図９（ａ）に示すごとく、ソレノイド１３へのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）で決まることから、
ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐと、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）との関係を、予め図９（ｂ）にＬＵＣで示すように求めておくことができる。

ソレノイド１３のロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）を決定するコントローラ１２には、図９（ｂ）に示す締結トルク容量Ｔｃａｐとロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙとの関係をメモリしておき、これを後述するロックアップ制御に資する。
そして、当該ロックアップ制御のためにコントローラ１２には、図１および図２に示すようにエンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ２１からの信号と、エンジン回転数Ｎ_e （トルクコンバータ入力回転数）を検出するエンジン回転センサ２２からの信号と、タービンランナ２ｂの回転数Ｎ_t （トルクコンバータ出力回転数）を検出するタービン回転センサ２３からの信号と、変速機出力回転数Ｎ_o を検出する変速機出力回転センサ２４からの信号と、変速機作動油温に対応した電圧値ＡＤａｔｆを出力する油温センサ２５からの信号とをそれぞれ入力する。

コントローラ１２はこれら入力情報をもとに、図３〜図５に示す制御プログラムを実行して、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを介しトルクコンバータ２のロックアップ制御を以下のごとくに行うものとする。
図３（ａ）は信号計測処理を示し、同図（ｂ）はロックアップ制御処理を示し、同図（ｃ）は信号出力処理を示す。

図３（ａ）の信号計測処理に際しては、先ずステップ３１において、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎ_e 、変速機入力回転数Ｎ_t 、変速機出力回転数Ｎ_o 、および油温センサ出力値ＡＤａｔｆを読み込む。
次いでステップ３２において、トルクコンバータ入出力回転偏差絶対値｜Ｎ_e−Ｎ_t ｜を求めてこれをＮ_err にセットし、
油温センサ出力値ＡＤａｔｆから、図７に対応したマップを基に変速機作動油温Ｔｅｍｐを求め、
スロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数Ｎ_e から、予め求めておいたエンジン性能線図を基にエンジントルクＴ_e を求めると共に、これに、トルクコンバータ２の速度比（Ｎ_t ／Ｎ_e ）から判るトルク比ｔを乗じて変速機入力トルクＴｉｎを求め、
変速機出力回転数Ｎ_o に定数Ｋを乗じて車速ＶＳＰを求める。

図３（ｂ）のロックアップ制御に際しては、先ずステップ３３において図４につき後述する処理によりロックアップすべきか否かを判断し、次いでステップ３４において、当該判断に基づくロックアップ制御を図５の処理により後述するごとくに行う。
そして図３（ｃ）の信号出力処理は、同図（ｂ）のロックアップ制御により決定されたロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを、ステップ３５においてソレノイド１３に出力する処理である。

図４のロックアップ判断を説明するに、ステップ４１において変速機作動油温Ｔｅｍｐが、トルクコンバータ２のロックアップを許可すべき設定温度Ｔｍｐｔｈ以上の高温か、ロックアップを禁止すべき設定温度Ｔｍｐｔｈ未満の低温かを判定する。
ロックアップを許可すべき高温なら、ステップ４２においてロックアップ領域判定フラグＬＵが０か否かにより、前回コンバータ領域だったか、前回ロックアップ領域だったかを判定する。

前回コンバータ領域であれば、ステップ４３，４４において図８の実線で示すロックアップＯＮ線ＬＵＴｏｎよりも右側のロックアップ領域に入ったか否かを判定する。
つまり、先ずステップ４３において車速ＶＳＰから図８の実線で示すロックアップＯＮ線ＬＵＴｏｎ上のロックアップＯＮ開度ＴＶＯｏｎを図８に例示するように検索し、
次いでステップ４４において、スロットル開度ＴＶＯが上記のロックアップＯＮ開度ＴＶＯｏｎ未満であるか否かにより、今回ロックアップ領域に入ったか否かを判定する。

今回ロックアップ領域に入ったと判定する時、ステップ４５において、このことを示すようにロックアップ領域判定フラグＬＵを１にセットして、次回のステップ４２での判定に資する。
しかして、ステップ４４で今回もロックアップ領域に入っていないと判定する場合、制御をそのまま終了することによりロックアップ領域判定フラグＬＵを０のままに維持して、次回のステップ４２での判定に資する。

ステップ４２で前回ロックアップ領域であったと判定する場合、ステップ４６，４７において図８の破線で示すロックアップＯＦＦ線ＬＵＴｏｆｆよりも左側のコンバータ領域に入ったか否かを判定する。
つまり、先ずステップ４６において車速ＶＳＰから図８の破線で示すロックアップＯＦＦ線ＬＵＴｏｆｆ上のロックアップＯＦＦ開度ＴＶＯｏｆｆを図８に例示するように検索し、
次いでステップ４７において、スロットル開度ＴＶＯが上記のロックアップＯＦＦ開度ＴＶＯｏｆｆ以上であるか否かにより、今回コンバータ領域に入ったか否かを判定する。

今回コンバータ領域に入ったと判定する時、ステップ４８において、このことを示すようにロックアップ領域判定フラグＬＵを０にリセットして、次回のステップ４２での判定に資すると共に、後述のごとくコンバータ領域からロックアップ領域に切り換わった時の初期化のための初期化フラグＦＬＧｆを０にリセットする。
しかして、ステップ４７で今回もコンバータ領域に入っていないと判定する場合、制御をそのまま終了することによりロックアップ領域判定フラグＬＵを１のままに維持して、次回のステップ４２での判定に資する。

ステップ４１において変速機作動油温Ｔｅｍｐがロックアップを禁止すべき低温であると判定した時は、ステップ４２〜４７をスキップしてステップ４８のみを実行し、ロックアップ領域判定フラグＬＵを０にリセットすると共に、初期化フラグＦＬＧｆを０にリセットする。

上記のロックアップ領域判定結果に基づく図３（ｂ）のステップ３４でのロックアップ制御を図５により詳述するに、先ずステップ５１においてロックアップ領域判定フラグＬＵが１であるか否かにより、ロックアップ領域かコンバータ領域かをチェックする。
ＬＵ＝０のコンバータ領域であれば、制御をそのまま終了してトルクコンバータ２をコンバータ状態にし、ＬＵ＝１のロックアップ領域であれば、以下のようにしてトルクコンバータ２のロックアップ制御を実行する。

すなわち、先ずステップ５２において初期化フラグＦＬＧｆが０か否かを判定する。
ここで初期化フラグＦＬＧｆは、コンバータ領域に入った時に図４のステップ４８で０にリセットされているから、制御をステップ５２からステップ５３の初期設定処理に進め、次にステップ５４で初期化フラグＦＬＧｆを１にセットする処理を行ったした後に制御を終了する。
これがため、ステップ５３での初期設定はロックアップ領域に入った当初の１回だけ実行され、以後はステップ５４で初期化フラグＦＬＧｆが１にセットされるから、ステップ５３がステップ５５〜５９に制御を進めて後述のロックアップ制御を遂行する。

ステップ５３での初期設定を説明するに、前記したごとく予め求めておいた図９（ｂ）に例示する、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐと、ソレノイド１３へのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）との関係を基に、締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０）のためのロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉを求めると共に、図３（ａ）のステップ３２で求めた変速機入力トルクＴｉｎ（トルクコンバータ伝達トルク）に対応する締結トルク容量Ｔｃａｐ＝ＬＵＣ（Ｔｉｎ）のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙを求める。
次いで、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐを初期容量ＬＵＣ（０）から変速機入力トルクＴｉｎに対応した目標容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ）に上昇させるためのロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを読み込む。
但しこのロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭは、トレードオフの関係にあるロックアップクラッチの締結ショック低減および発熱によるクラッチフェーシング焼損防止とがバランス良く両立するような時間とし、実験などにより予め決定してメモリしておくものとする。

そして、ロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙとロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉとの間の段差（ＴＣＡＰｄｔｙ−ＬＵＤｉ）を上記のロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭで除算することにより、締結トルク容量Ｔｃａｐを初期容量ＬＵＣ（０）からロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭかけて目標容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ）まで徐々に増大させるためのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙを算出する。
さらに、当該ロックアップ制御指令の時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙと、ロックアップクラッチ２ｃがジャダーを生じないロックアップ制御指令の時間変化勾配の下限値ＤＦＦｍｉｎとの大きい方ｍａｘ（ＤＦＦｄｔｙ，ＤＦＦｍｉｎ）を選択してＤＦＦｄｔｙにセットし、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙが下限値ＤＦＦｍｉｎよりも小さくならないようにしてロックアップクラッチ２ｃのジャダーを防止するようになす。

最後に、ロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉをロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙにセットし、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
よって図１０に示すように、ロックアップ領域フラグＬＵが０から１に切り換わるコンバータ領域からロックアップ領域への移行瞬時ｔ₁ にロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙが一気に、締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０）のための制御指令初期値ＬＵＤｉに上昇されることとなり、ロックアップクラッチ２ｃがショックに関与しないロスストロークを速やかに完了してロックアップの応答遅れを防止することができる。

上記の１回目のループが終了した後における２回目以降は、ステップ５５において、図３（ａ）のステップ３２で求めたトルクコンバータ入出力回転偏差絶対値Ｎ_err ＝｜Ｎ_e −Ｎ_t ｜が設定値Ｎｔｈ以上のランプ制御域か、ランプ固定域かを判定する。
ランプ制御域ならステップ５６において、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを図１０の瞬時ｔ₁ 以降におけるように前記の時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙ＝ｍａｘ（ＤＦＦｄｔｙ，ＤＦＦｍｉｎ）で増大させ、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
そして、上記ロックアップ制御の進行によりトルクコンバータ入出力回転偏差絶対値Ｎ_err ＝｜Ｎ_e −Ｎ_t ｜が設定値Ｎｔｈ未満のランプ固定域となる図１０の瞬時ｔ₂ 以降は、ステップ５７でロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙが設定デューティＤｔｙｔｈに達したと判定するまでの間、ステップ５８でロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを速い固定の時間変化勾配ＲＭＰ２で上昇させ、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力し、その後ステップ５９でロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを若干遅い固定の時間変化勾配ＲＭＰ１で上昇させ、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。

よって、図１０の瞬時ｔ₁ 以降はロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを、締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０）のための制御指令初期値ＬＵＤｉから、ロックアップクラッチの締結ショック軽減およびクラッチフェーシング焼損防止が両立するよう予め定めた上記のロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭをかけて瞬時ｔ₂ までの間に、変速機入力トルクＴｉｎ（トルクコンバータ伝達トルク）に対応する締結トルク容量Ｔｃａｐ＝ＬＵＣ（Ｔｉｎ）のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙまで対応する時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙで漸増させることとなり、
膨大なマッチング工数を要することなく、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させる過渡制御を実現することが可能となり、ロックアップショックの低減を図りつつ、かと言ってロックアップクラッチフェーシングの焼損を生ずることのない態様でロックアップを完遂させることができる。

なお、図９（ｂ）に例示した予め求めておくロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙと、ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐとの関係は、ロックアップ制御弁１１の元圧であるライン圧Ｐ_L が設計時の圧力値よりも低下した時とか、弁の洩れ流量が増加した時とか、油量収支が悪化した時に変化してしまい、上記のロックアップ制御が不正確になることから、これらの状態をロックアップ制御弁１１の元圧であるライン圧Ｐ_L 、または、エンジンの回転数Ｎ_e 、或いはこれら双方をパラメータとしてマップを持たせ、これにより常時実情に整合するよう修正することとするのが良い。
この場合、ロックアップ制御弁１１の元圧であるライン圧Ｐ_L の変化や、エンジンの回転数Ｎ_e の変化にかかわらず、上記のロックアップ制御を常時狙い通りに遂行させ得て、これによる前記の作用効果を一層確実に達成することができる。

また、図９（ｂ）に例示した予め求めておくロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙと、ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐとの関係は、変速機作動油温Ｔｅｍｐによりロックアップクラッチフェーシングの摩擦係数μが変化するため、変速機作動油温Ｔｅｍｐの変化に応じても実情に常時整合するよう異ならせることにするのが良い。
この場合、変速機作動油温Ｔｅｍｐの如何にかかわらず、上記のロックアップ制御を常時狙い通りに遂行させ得て、これによる前記の作用効果を一層確実に達成することができる。

更に、図９（ｂ）に例示した予め求めておくロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙと、ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐとの関係は、ロックアップソレノイド１３の駆動電圧によっても異なるため、当該駆動電圧の変化に応じても実情に常時整合するよう異ならせることにするのが良い。
この場合、ロックアップソレノイド１３の駆動電圧の如何にかかわらず、上記のロックアップ制御を常時狙い通りに遂行させ得て、これによる前記の作用効果を一層確実に達成することができる。

なお前記したロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭ（図１０参照）は、ロックアップクラッチの締結ショック低減のためには長い方が良いが、この場合、クラッチフェーシングが発熱量を増大されて焼損する惧れがあり、当該発熱によるクラッチフェーシング焼損防止のためには、ロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを短くした方が良い。
従って、ロックアップクラッチの締結ショック低減と、発熱によるクラッチフェーシング焼損防止とはトレードオフの関係にあり、これらがバランス良く両立するようロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを決定すること、前記の通りであるが、そのための好適なロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭは車両の運転状態に応じて変化することから、
エンジン１のスロットル開度ＴＶＯ、変速機入力トルクＴｉｎ、トルクコンバータスリップ量Ｎ_err ＝｜Ｎ_e −Ｎ_t ｜のいずれか１つ、若しくは、これらの任意の組み合わせに応じロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを異ならせることとする。
例えば、スロットル開度ＴＶＯが低開度で回転変化が小さな状態においてはロックアップクラッチの締結ショックが目立つ傾向にあることから、この状態ではロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを長めに設定することとし、逆にスロットル開度ＴＶＯが大開度で回転変化の大きくなる状態においてはロックアップクラッチの締結ショックよりもクラッチフェーシングの焼損防止を優先させてロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを短めに設定するのが良い。
かようにロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを車両の運転状態に応じ、何時もロックアップクラッチの締結ショック低減と、発熱によるクラッチフェーシング焼損防止とがバランス良く両立するよう可変にする場合、車両運転状態の如何にかかわらずロックアップクラッチの締結ショック低減と、発熱によるクラッチフェーシング焼損防止とを常時両立させることができる。

なお、上記実施例においては図５のステップ５３において、コンバータ領域からロックアップ領域に移行した時の変速機入力トルクＴｉｎに対応するロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙを求め、これを、該当するロックアップ制御期間中継続的に用いることとしたが、
この場合、短いロックアップ制御期間中と雖もエンジン出力トルクが変化した場合にロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙが正確に現在の変速機入力トルクＴｉｎに対応したものでなくなる。
これがためロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙは、リアルタイムに検出した変速機入力トルクＴｉｎから時々刻々求め直すのが良い。

図６は、これを可能にした本発明の他の実施例を示し、図５の制御プログラムにおける初期設定のためのステップ５３をステップ６１のような初期設定に置換すると共に、ステップ６２〜６４を付加したものである。
ステップ６１における初期設定は、図５のステップ５３における初期設定項目からロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙ算出用の項目を除去したもので、締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０）のためのロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉを求め、次いでロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを読み込み、最後にロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉをロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙにセットし、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。

ステップ６２は、ステップ５２において上記の初期設定がなされた後の２回目以降であると判定する時より、ステップ５５の判定に先立って繰り返し実行されるもので、図３（ａ）のステップ３２でリアルタイムに求めた変速機入力トルクＴｉｎ（トルクコンバータ伝達トルク）に対応する締結トルク容量Ｔｃａｐ＝ＬＵＣ（Ｔｉｎ）のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙを、図９（ｂ）から求める。
次いで、ロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙとロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉとの間の段差（ＴＣＡＰｄｔｙ−ＬＵＤｉ）をロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭで除算することにより、締結トルク容量Ｔｃａｐを初期容量ＬＵＣ（０）からロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭかけて目標容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ）まで徐々に増大させるためのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙを算出する。
さらに、当該ロックアップ制御指令の時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙと、ロックアップクラッチ２ｃがジャダーを生じないロックアップ制御指令の時間変化勾配の下限値ＤＦＦｍｉｎとの大きい方ｍａｘ（ＤＦＦｄｔｙ，ＤＦＦｍｉｎ）を選択してＤＦＦｄｔｙにセットし、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙが下限値ＤＦＦｍｉｎよりも小さくならないようにしてロックアップクラッチ２ｃのジャダーを防止するようになす。

ステップ６３，６４は、ステップ５６、またはステップ５８、或いはステップ５９の後に順次実行されるものである。
但し本実施例においては、前記した実施例のようにステップ５６，５８，５９で求めたロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙをそのまま、図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する信号とせず、ステップ６３で以下のごとく時間変化割合を制限された後のロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを、図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力することとする。
ステップ６３では、今回のロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙと前回のロックアップ制御指令ＬＵｏｌｄとの間の重み付け係数Ｋｒを用いて、
（ＬＵｄｔｙ＋ＬＵｏｌｄ×Ｋｒ）／（Ｋｒ＋１）→ＬＵｄｔｙ
の演算により、時間変化割合を制限された後のロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを求め、これを、図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
そしてステップ６４において、当該制限された後のロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙをＬＵｏｌｄにセットし、次回のステップ６３での演算に資する。

本実施例においては、ステップ６２におけるように、ロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙを求める時に用いる変速機入力トルクＴｉ（トルクコンバータ伝達トルク）を、リアルタイムに求めた現在の検出トルクとするから、
変速機入力トルクＴｉ（トルクコンバータ伝達トルク）がロックアップ制御過程で変化した時も、これから求めるロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙを常時実情にマッチしたものにすることができ、前記した実施例における作用効果を常時確実なものにすることができる。

さらに、ステップ６３におけるようにロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化割合を係数Ｋｒで制限するため、当該ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙがロックアップ制御機構の応答性に較べて著しく急速に変化するような事態の発生を回避することができ、もって当該制御指令が大きな時間遅れの後に実行されるといった制御上の不自然を回避することができる。

本発明の一実施例になるロックアップ制御装置を具えた車両の駆動系およびその制御システムを示す概略系統図である。 同実施例におけるトルクコンバータのロックアップ制御系を示すシステム図である。 同実施例においてコントローラが実行するロックアップ制御のメインルーチンを示し、 （ａ）は、信号計測処理のフローチャート、 （ｂ）は、ロックアップ制御処理のフローチャート、 （ｃ）は、信号出力処理のフローチャートである。 同実施例におけるロックアップ判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 同実施例におけるロックアップ制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の他の実施例を示すロックアップ制御処理のサブルーチンに係わるフローチャートである。 油温センサ値と油温との関係線図である。 トルクコンバータのロックアップ領域を例示する線図である。 図２に示すトルクコンバータのロックアップ制御系における動作特性で、 （ａ）は、ロックアップソレノイドへの制御指令とロックアップクラッチ締結差圧との関係を示す線図、 （ｂ）は、ロックアップソレノイドへの制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を示す線図である。 本発明によるロックアップ制御の動作タイムチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
2a ポンプインペラ（入力要素）
2b タービンランナ（出力要素）
2c ロックアップクラッチ
３ 歯車変速機構
４ ディファレンシャルギヤ装置
５ 車輪
11 ロックアップ制御弁（差圧制御手段）
12 コントローラ
13 ロックアップソレノイド（差圧制御手段）
21 スロットル開度センサ
22 エンジン回転センサ
23 タービン回転センサ
24 変速機出力回転センサ
25 油温センサ

Claims (7)

1. ロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御手段を具え、該手段で制御された差圧によりロックアップクラッチを締結してトルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするロックアップ制御装置において、
   予め求めておいた、前記差圧制御手段への制御指令と、この制御指令により得られる筈の前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を基に、該締結トルク容量を０にする前記制御指令の初期値、およびトルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量のための制御指令目標値をそれぞれ求め、
   トルクコンバータのロックアップに際して前記差圧制御手段への制御指令を、これら制御指令初期値から制御指令目標値まで、前記ロックアップクラッチの締結ショック軽減およびクラッチフェーシング焼損防止が両立するよう車両運転状態ごとの予め定めた所定時間をかけて、対応する時間変化勾配で漸増させるよう構成し、
   該制御指令の時間変化勾配に、ロックアップクラッチのジャダーを生じないよう下限値を設定したことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
2. 請求項１に記載のロックアップ制御装置において、前記予め求めておいた、差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を、差圧制御手段の元圧またはトルクコンバータの前段におけるエンジンの回転数、或いはこれら双方に応じて、実情に整合するよう修正する構成にしたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
3. 請求項１または２に記載のロックアップ制御装置において、前記予め求めておいた、差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を、変速機作動油温に応じて実情に常時整合するよう修正する構成にしたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のロックアップ制御装置において、前記予め求めておいた、差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を、差圧制御手段の駆動電圧に応じて実情に常時整合するよう修正する構成にしたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のロックアップ制御装置において、前記車両の運転状態としてエンジンのスロットル開度、変速機入力トルク、トルクコンバータスリップ量のいずれか１つを用いるか、若しくはこれらの任意の組み合わせを用いるよう構成したことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のロックアップ制御装置において、前記トルクコンバータ伝達トルクを、リアルタイムに求めた現在のトルクコンバータ伝達トルクとして前記制御指令目標値を常時実情にマッチしたものにするよう構成したことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
7. 請求項６に記載のロックアップ制御装置において、前記差圧制御手段への制御指令の時間変化割合を制限するよう構成したことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。

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