JP2006226333A - 車両用ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両発進時のスリップ係合制御において、耐熱性確保のために必要以上に頻繁に制御が中止されることを防止して、燃費を一層向上させる。
【解決手段】 制御開始時のＡＴ油温Ｔ_OIL をロックアップクラッチの摺動部の温度Ｔ_L/C と見做して、そのＡＴ油温Ｔ_OIL に基づいて制御を中止するまでのスリップ係合許容時間ｔ_off 、許容累積発熱量ΣＱ_off 、および一旦中止した後にスリップ係合制御を再開するまでの再開所要時間ｔ_onをそれぞれ設定し、そのスリップ係合許容時間ｔ_off および許容累積発熱量ΣＱ_off に従ってスリップ係合制御を中止するとともに、再開所要時間ｔ_onに従って再開することにより、ロックアップクラッチの過熱を防止しながら必要以上に中止されることを抑制して、燃費を向上させることができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は車両用ロックアップクラッチの制御装置に係り、特に、車両発進時にロックアップクラッチをスリップ係合させる技術の改良に関するものである。

エンジンと駆動輪との間に配設される流体式伝動装置の一種に、作動油の油圧によって摩擦係合させられることによりその流体式伝動装置の入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチを備えているロックアップクラッチ付き流体式伝動装置がある。流体式伝動装置としては、フロードカップリングやトルクコンバータが知られている。そして、このようなロックアップクラッチ付きの流体式伝動装置を備えた車両においては、ロックアップクラッチを完全に係合させるだけでなく、例えば特許文献１に記載のように、所定の運転条件下でスリップ係合させることにより、燃費を一層向上させることが提案されている。
特開平５−７９５５８号公報

ところで、未だ公知ではないが、車両停止状態からの発進時においても、上記のようにロックアップクラッチをスリップ係合させることにより、エンジン回転速度の吹き上がりを防止して燃費を一層向上させることが考えられるが、車両発進時には入力側および出力側の回転速度差が大きいため、ロックアップクラッチの熱的負荷が大きく、耐熱性が問題になる。このため、例えば吸入空気量等から推定されるエンジントルクと流体式伝動装置の回転数、速度比などからロックアップクラッチの発熱量を推定し、その積分値が所定値以上、若しくは所定の発熱量が所定時間以上継続、若しくはある瞬間でも所定値以上の発熱量が発生した場合に、ロックアップクラッチのスリップ係合を中止することが考えられる。

しかしながら、ロックアップクラッチの耐久性に最も影響する摺動部の温度は、スリップ係合の開始時の初期温度などにも依存し、発熱量だけで正確に摺動部の温度を予測して過熱を防止することはできないため、ロックアップクラッチの過熱を確実に防止するためには、スリップ係合を中止する累積発熱量等を余裕を持って設定する必要があり、必要以上にスリップ係合が中止されて燃費向上効果が十分に得られない可能性がある。ロックアップクラッチの摺動部の温度を測定すれば、必要な時に適切にスリップ係合を中止することができるが、摺動部の温度をリアルタイムに高い精度で検出することは困難である。

なお、ロックアップクラッチの耐熱性確保のためには、ロックアップクラッチの熱容量を向上させたり、冷却機構を設けたりすることも考えられるが、このようなハードによる対応は大幅なコストアップを伴うため、必ずしも適当でなく、上記のようにスリップ制御を中止して入熱を制限することが現実的である。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、車両発進時にロックアップクラッチをスリップ係合させる場合に、耐熱性確保のために必要以上に頻繁にスリップ制御が中止されることを防止して、燃費を一層向上させることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、エンジンと駆動輪との間に配設された流体式伝動装置に備えられ、作動油の油圧によって摩擦係合させられることによりその流体式伝動装置の入力側と出力側とを直結する車両用ロックアップクラッチの制御装置において、(a) 車両発進時に前記ロックアップクラッチをスリップ係合させる発進時スリップ制御手段を有するとともに、(b) その発進時スリップ制御手段は、前記スリップ係合の開始時における前記作動油の油温を考慮してそのスリップ係合を行うことを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置において、前記発進時スリップ制御手段は、前記スリップ係合の開始時における前記作動油の油温を考慮してそのスリップ係合の中止条件を定め、その中止条件に達したらそのスリップ係合を中止することを特徴とする。

第３発明は、第２発明の車両用ロックアップクラッチの制御装置において、前記発進時スリップ制御手段は、前記スリップ係合の開始時における前記作動油の油温を考慮して、前記中止条件に従ってそのスリップ係合を中止した後にそのスリップ係合を再開する際の再開条件を定め、その再開条件に達したらそのスリップ係合を再開することを特徴とする。

このような車両用ロックアップクラッチの制御装置においては、車両発進時にロックアップクラッチをスリップ係合させる場合に、そのスリップ係合の開始時の油温を考慮してスリップ係合が行われるが、車両停止時にはロックアップクラッチは解放されているため、その油温はロックアップクラッチの摺動部の温度と略同じと考えられる。このため、その油温すなわちロックアップクラッチの摺動部の温度を考慮して、例えばスリップ係合を中止するまでのスリップ係合許容時間や許容累積発熱量などの中止条件を設定し、その中止条件に達した時にスリップ係合を中止するようにすれば、ロックアップクラッチの過熱を防止しながらスリップ係合が必要以上に中止されることが抑制され、燃費が向上する。

第３発明では更に、一旦中止したスリップ係合を再開する再開条件を、同じくスリップ係合開始時の油温に基づいて設定し、その再開条件に達したらスリップ係合を再開するようになっているため、ロックアップクラッチの過熱を防止しながらスリップ係合が適切に再開されて、燃費が一層向上する。

ここで、発進時スリップ制御手段は、例えば前進発進時のみにロックアップクラッチをスリップ係合させるように構成されるが、後進発進時のみにスリップ係合させるものでも良いし、前進発進時および後進発進時の両方でスリップ係合させるものでも良い。

発進時スリップ制御手段によるスリップ係合制御は、例えば入力側と出力側の回転速度差であるスリップ回転速度が５０ｒｐｍ等の所定の回転速度になるまで行われ、その後は通常のスリップ係合制御へ滑らかに移行するように構成される。

スリップ係合の開始時の油温を考慮したスリップ係合は、例えば第２発明のようにスリップ係合を中止する中止条件を定める場合の他、スリップ回転速度やその回転速度の変化パターンなどスリップ係合制御中の制御態様を油温に応じて定めるものでも良いなど、種々の態様が可能である。

第２発明の中止条件は、例えばスリップ係合を中止するまでのスリップ係合許容時間や許容累積発熱量などで、ロックアップクラッチの摺動部が過熱することがないように、予め実験やシミュレーション等によりマップや演算式などで定められる。一般に、スリップ係合開始時の油温はロックアップクラッチの摺動部の温度と略同じであり、その油温が高い程、ロックアップクラッチは少ない発熱量で過熱状態に達するため、スリップ係合を中止するまでの許容累積発熱量は少なくなり、スリップ係合許容時間は短くなる。

上記スリップ係合許容時間や許容累積発熱量等の中止条件を油温のみに基づいて設定することもできるが、スリップ係合開始時のアクセル操作量やスロットル弁開度、エンジンの吸入空気量、或いはそれ等の変化速度などの他の運転状態（環境を含む）を考慮して設定するようにしても良い。スリップ制御中においても、予め設定された中止条件を運転状態に応じて更新するようにすることも可能である。

車両発進時においては、一般に数秒程度でスリップ係合を中止することになるため、高い応答性が要求され、その点では制御が比較的簡単なスリップ係合許容時間を用いて中止することが望ましいが、許容累積発熱量による中止を併用して、何れか一方でも中止条件に達したらスリップ係合を中止するように構成することもできる。３つ以上の中止条件を設定することもできる。

上記許容累積発熱量に基づいてスリップ係合を中止する場合は、例えばロックアップクラッチの係合圧や、吸入空気量等から推定されるエンジントルク、流体式伝動装置の回転数、速度比などからロックアップクラッチの発熱量を逐次求めて順次加算していく必要がある。また、許容累積発熱量やスリップ係合許容時間の設定に際して、クラッチ摺動部からの熱伝導や作動油などによる放熱量を考慮することも可能である。許容累積発熱量については、実際の発熱量を逐次求めて累積発熱量を求める際に、その放熱量分を除いて計算するようにしても良い。

第３発明の再開条件は、例えばスリップ係合を中止した後にスリップ係合を再開するまでの再開所要時間（中止している時間）などで、スリップ係合制御を再開した場合に所定時間（例えば数秒）はスリップ係合を行うことができるように、予め実験やシミュレーション等によりマップや演算式などで適宜定められる。一般に、スリップ係合開始時の油温が高い程、スリップ係合中止時の油温が高くなるため、ロックアップクラッチの摺動部の温度降下は遅くなり、再開所要時間が長くなる。

上記再開所要時間等の再開条件をスリップ係合開始時の油温のみに基づいて設定することもできるが、アクセル操作量やスロットル弁開度、エンジンの吸入空気量などの他の運転状態（環境を含む）を考慮して設定するようにしても良いし、その設定された再開条件を、スリップ係合中止時の油温などスリップ係合中或いはその中止中の運転状態に応じて更新するようにしても良い。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が好適に適用される車両用駆動装置１０を説明する骨子図である。この駆動装置１０は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるもので、走行用の駆動力源としてエンジン１２を備えている。内燃機関にて構成されるエンジン１２の出力は、流体式伝動装置として機能するトルクコンバータ１４、自動変速機１６、図示しない差動歯車装置、一対の車軸などを介して左右の駆動輪へ伝達されるようになっている。

上記トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、自動変速機１６の入力軸３２に連結されたタービン翼車１４ｔ、および一方向クラッチを介して変速機ケース３６に連結されたステータ１４ｓを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それ等のポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間にはロックアップクラッチ３８が設けられており、図４に示す油圧制御回路４２のクラッチ切換弁４４やスリップ制御弁４８によって係合側油室１８および解放側油室２０に対する油圧供給状態が切り換えられたり、その差圧（圧力差）ΔＰが制御されたりすることにより、完全係合状態、スリップ状態、或いは解放状態とされるようになっており、完全係合状態とされることによってポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔが一体回転させられるようになっている。

自動変速機１６は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２２を主体として構成されている第１変速部２４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２８を主体として構成されている第２変速部３０とを同軸線上に有し、入力軸３２の回転を変速して出力歯車３４から出力する。入力軸３２は入力部材に相当するもので、前記トルクコンバータ１４のタービン翼車１４ｔと一体的に回転させられるタービン軸であり、出力歯車３４は出力部材に相当するもので、カウンタ軸を介して或いは直接的に差動歯車装置と噛み合い、左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この車両用自動変速機１６および前記トルクコンバータ１４は中心線に対して略対称的に構成されており、図１では中心線の下半分が省略されている。

上記第１変速部２４を構成している第１遊星歯車装置２２は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸３２に連結されて回転駆動されるとともにリングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して回転不能に変速機ケース（ハウジング）３６に固定されることにより、キャリヤＣＡ１が中間出力部材として入力軸３２に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部３０を構成している第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されており、具体的には、第３遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置２６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置２８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置２６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置２８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。上記第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置２６のピニオンギヤが第３遊星歯車装置２８の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。

上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は第１ブレーキＢ１によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は第１クラッチＣ１を介して選択的に前記入力軸３２に連結され、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸３２に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は中間出力部材である第１遊星歯車装置２２のキャリアＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）は前記出力歯車３４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第１ブレーキＢ１〜第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２（以下、特に区別しない場合は単にブレーキＢ、クラッチＣという）は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置で、これ等のブレーキＢ、クラッチＣの係合解放状態が切り換えられることにより、前進６段および後進１段の各変速段が成立させられる。

図２の作動表は、クラッチＣおよびブレーキＢの作動状態と変速段との関係をまとめて示したもので、「○」は係合を表している。本実施例の車両用自動変速機１６においては、２つのクラッチＣ１、Ｃ２および３つのブレーキＢ１〜Ｂ３のうちの２つの係合によって前進６段の多段変速が達成される。

図３は、図１の自動変速機１６などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるとともに、そのアクセル操作量Ａccを表す信号が電子制御装置４０に供給されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン１２の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１２の吸入空気量Ｑ_A を検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_A を検出するための吸入空気温度センサ６２、エンジン１２の電子スロットル弁の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_THを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖ（出力歯車３４の回転速度Ｎ_OUT に対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン１２の冷却水温Ｔ_W を検出するための冷却水温センサ６８、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力軸３２の回転速度Ｎ_IN）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路４２内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８などが設けられており、それらのセンサやスイッチから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ_A 、吸入空気温度Ｔ_A 、スロットル弁開度θ_TH、車速Ｖ、エンジン冷却水温Ｔ_W 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SH、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_OIL などを表す信号が電子制御装置４０に供給されるようになっている。

上記シフトレバー７２は運転席の近傍に配設され、例えば４つのレバーポジション「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、または「Ｓ（シーケンシャル）」へ運転者によって手動操作されるようになっている。「Ｒ」ポジションは後進走行位置で、「Ｎ」ポジションは動力伝達遮断位置で、「Ｄ」ポジションは自動変速による前進走行位置で、「Ｓ」ポジションは変速可能な高速側の変速段が異なる複数の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行位置であり、シフトレバー７２がどのレバーポジションへ操作されているかがレバーポジションセンサ７４によって検出される。

前記電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータを備えて構成されており、予めてＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、エンジン１２の出力制御やトルクコンバータ１４のロックアップクラッチ３８の係合（スリップを含む）解放制御、自動変速機１６の変速制御などを行う。

図４は、ロックアップクラッチ３８の係合解放制御や自動変速機１６の変速制御に用いられる油圧制御回路４４のうち、ロックアップクラッチ３８の係合解放制御に関連する部分の回路図である。図４において、前記電子制御装置４０から供給される駆動電流Ｉ_SLU に対応したクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin を発生するリニアソレノイドバルブ４６と、そのそのクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin に従って前記ロックアップクラッチ３８を解放状態とする解放側位置と係合状態とする係合側位置とに切り換えられるクラッチ切換弁４４と、上記リニアソレノイドバルブ４６から出力されるクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin に従って前記係合側油室１８及び解放側油室２０の圧力差ΔＰを調節し、前記ロックアップクラッチ３８のスリップ回転速度を制御するスリップ制御弁４８とが備えられている。

上記油圧制御回路４２において、図示しないタンクに還流した作動油がストレーナを介して吸引ポンプから圧送され且つ図示しないリリーフ形式の第１調圧弁により調圧された第１ライン油圧ＰＬ１、およびその第１調圧弁からリリーフされた作動油が図示しない第２調圧弁により調圧された第２ライン油圧ＰＬ２が供給される。第１ライン油圧ＰＬ１および第２ライン油圧ＰＬ２は、基本的には電子制御装置４０によって制御される図示しないリニアソレノイドバルブにより、アクセル操作量Ａcc或いはスロットル弁開度θ_THに対応して大きくなるように調圧されている。第１ライン圧ＰＬ１は、前記自動変速機１６内に設けられたクラッチＣおよびブレーキＢなどの油圧式摩擦係合装置へ供給される係合圧の元圧とされる。

上記クラッチ切換弁４４は、前記ロックアップクラッチ３８の解放側油室２０と連通する解放側ポート８０、係合側油室１８と連通する係合側ポート８２、第２ライン油圧ＰＬ２が供給される入力ポート８４、前記ロックアップクラッチ３８の解放時に係合側油室１８内の作動油がドレンなどへ排出される第１排出ポート８６、係合時に解放側油室２０内の作動油がスリップ制御弁４８側へ排出される第２排出ポート８８、リリーフされた作動油などが供給される供給ポート９０と、それらのポートの接続状態を切り換えるスプール弁子９２と、そのスプール弁子９２をオフ側位置に向かって付勢するスプリング９４と、上記スプール弁子９２のスプリング９４側端部に当接可能に配置されたプランジャ９６と、上記プランジャ９６の端面に作用させる第２ライン油圧ＰＬ２を受け入れる油室１００と、上記スプール弁子９２の端面にリニアソレノイドバルブ４６から出力されるクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin を作用させてオン側位置へ向かう推力を発生させるためにそのクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin を受け入れる油室１０２とを備えている。

前記リニアソレノイドバルブ４６は、図示しない調圧弁で発生させられる一定の油圧（モジュレータ圧）を元圧とする減圧型調圧弁であって、前記電子制御装置４０からの駆動電流Ｉ_SLU に伴って大きくなるクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin を発生させ、このクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin をクラッチ切換弁４４の油室１０２およびスリップ制御弁４８の油室１４０へ作用させる。

上記リニアソレノイドバルブ４６から油室１０２へ供給されるクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin が所定値Ｐ_B よりも低い場合は、油室１００に作用させられる第２ライン油圧ＰＬ２の付勢力に従って、上記クラッチ切換弁４４のスプール弁子９２およびプランジャ９６はオフ位置（図４の中心線の左側位置）とされることから、前記入力ポート８４と解放側ポート８０、係合側ポート８２と第１排出ポート８６がそれぞれ連通させられるので、前記ロックアップクラッチ３８の解放側油室２０内の油圧Ｐ_off （＝ＰＬ２）が係合側油室１８内の油圧Ｐ_on（＝クーラー圧或いはドレン圧）よりも高くされて、そのロックアップクラッチ３８が解放されると同時に係合側油室１８内の作動油が前記第１排出ポート８６から図示しないオイルクーラーを経てドレーンされる。反対に、上記油室１０２へ供給されるクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin が所定値Ｐ_B よりも高くなると、スプール弁子９２およびプランジャ９６が油室１００に作用する第２ライン油圧ＰＬ２の付勢力に抗してオン側位置（図４の中心線の右側位置）に位置させられることから、前記入力ポート８４と係合側ポート８２、解放側ポート８０と第２排出ポート８８、供給ポート９０と第１排出ポート８６がそれぞれ連通させられるので、前記ロックアップクラッチ３８の係合側油室１８内の油圧Ｐ_on（＝ＰＬ２）が解放側油室２０内の油圧Ｐ_off （＝ドレーン圧）よりも高められて、そのロックアップクラッチ３８が係合させられると同時に解放側油室２０内の作動油が前記第２排出ポート８８及びスリップ制御弁４８を介してドレーンされる。上記所定値Ｐ_B は、油室１００に作用させられる第２ライン油圧ＰＬ２とスプリング９４とに基づく付勢力と同等の大きさの反対方向の付勢力を発生させるための予め設定された値である。

スリップ制御弁４８は、第２ライン油圧ＰＬ２が供給されるライン圧ポート１３０、クラッチ切換弁４４の第２排出ポート８８から排出される前記ロックアップクラッチ３８の解放側油室２０内の作動油を受け入れる受入ポート１３２、その受入ポート１３２に受け入れられた作動油を排出するためのドレーンポート１３４と、上記受入ポート１３２とドレーンポート１３４との間を連通させる第１位置（図４の左側位置）と上記受入ポート１３２とライン圧ポート１３０との間を連通させる第２位置（図４の右側位置）との間を移動可能に設けられたスプール弁子１３６と、そのスプール弁子１３６を第１位置に向かって付勢するためにそのスプール弁子１３６に当接可能に同軸配置されたプランジャ１３８と、そのプランジャ１３８に設けられた断面積の異なるランド１４８と１５０との間に設けられてクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin を受け入れることによりそれらプランジャ１３８及びスプール弁子１３６を上記第１位置に向かって移動させる方向の推力を発生させるためにクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin を受け入れる信号圧油室１４０と、上記プランジャ１３８に前記ロックアップクラッチ３８の解放側油室２０内の油圧Ｐ_off を作用させてそのプランジャ１３８延いては上記スプール弁子１３６に第１位置へ向かう方向の推力を発生させるために油圧Ｐ_off を受け入れる油室１４２と、上記スプール弁子１３６に前記ロックアップクラッチ３８の係合側油室１８内の油圧Ｐ_onを作用させてそのスプール弁子１３６にその第２位置へ向かう方向の推力を発生させるために油圧Ｐ_onを受け入れる油室１４４と、上記信号圧油室１４０に収容されて上記スプール弁子１３６を第２位置へ向かう方向へ付勢するスプリング１４６と、を備えている。

上記スリップ制御弁４８では、図５に例示するように、クラッチ制御用信号圧Ｐ_lin が所定値Ｐ_B を超えて増加すると、上記スプール弁子１３６が第１位置に向かって移動させられるので、上記受入ポート１３２とドレーンポート１３４との間が連通させられて前記ロックアップクラッチ３８の解放側油室２０内の作動油が排出させられることによりそのロックアップクラッチ３８の係合側油室１８及び解放側油室２０の圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）が増加させられる。一方、クラッチ制御用信号圧Ｐ_lin が所定値Ｐ_B に向かって減少すると、上記スプール弁子１３６が第２位置に向かって移動させられるので、上記受入ポート１３２とライン圧ポート１３０との間が連通させられて前記ロックアップクラッチ３８の解放側油室２０内に第２ライン油圧ＰＬ２が供給されることにより圧力差ΔＰが減少させられる。これにより、クラッチ切換弁４４がオン位置にあるときには、ロックアップクラッチ３８のスリップ状態がクラッチ制御用信号圧Ｐ_lin の大きさに応じて制御されるが、クラッチ制御用信号圧Ｐ_lin が所定値Ｐ_A を超えると、スプール弁子１３６が第１位置とされるので、上記圧力差ΔＰが直ちに最大値ΔＰ_max とされ、ロックアップクラッチ３８が完全係合状態とされる。

ここで、前記電子制御装置４０は、車両の前進発進時にロックアップクラッチ３８をスリップ係合させる発進時スリップ制御手段を機能的に備えており、図６に示すフローチャートに従って信号処理を実行する。

図６のステップＳ１では、予め定められた発進時スリップ係合制御の開始条件を満足するか否かを判断する。開始条件は、例えばシフトレバー７２が前進走行用の「Ｄ」または「Ｓ」ポジションへ操作されるとともに、車速Ｖが所定値以下で、且つブレーキＯＦＦでアクセルペダル５０が踏込み操作され、エンジン回転速度ＮＥが所定値以上に上昇した場合などで、開始条件を満足する場合には、ステップＳ２でリニアソレノイドバルブ４６に励磁電流Ｉ_SLU を出力してロックアップクラッチ３８をスリップ係合させる。この発進時のスリップ係合制御は、例えばスリップ回転速度（ＮＥ−ＮＴ）が所定の変化パターンに従って徐々に小さくなるように励磁電流Ｉ_SLU を制御することによって行われる。

ステップＳ３では、ＡＴ油温センサ７８からＡＴ油温Ｔ_OIL を読み込み、ステップＳ４では、そのＡＴ油温Ｔ_OIL に基づいて、発進時スリップ係合制御を中止するまでのスリップ係合許容時間ｔ_off 、発進時スリップ係合制御を中止するまでの許容累積発熱量ΣＱ_off 、および一旦中止した後に発進時スリップ係合制御を再開するまでの再開所要時間ｔ_onをそれぞれ算出して設定する。すなわち、車両停止時にはロックアップクラッチ３８は解放されているため、発進時スリップ係合制御の開始時には、ロックアップクラッチ３８の摺動部の温度Ｔ_L/C とＡＴ油温Ｔ_OIL とは略同じであると見做すことが可能であり、そのロックアップクラッチ３８がスリップ係合の実施で過熱することがないように、ＡＴ油温Ｔ_OIL （＝Ｔ_L/C ）をパラメータとしてロックアップクラッチ３８を含むユニット毎に実験等により予め定められたマップや演算式などに従って、スリップ係合許容時間ｔ_off や許容累積発熱量ΣＱ_off 、再開所要時間ｔ_onをそれぞれ算出する。具体的には、スリップ係合開始時のＡＴ油温Ｔ_OIL が高いと、ロックアップクラッチ３８は少ない累積発熱量ΣＱで過熱状態に達するため、発進時スリップ係合制御を中止するまでの許容累積発熱量ΣＱ_off は少なくなり、発進時スリップ係合制御を継続して実行することが可能なスリップ係合許容時間ｔ_off は短くなる。

例えば次式(1) は、発進時スリップ係合制御開始時のＡＴ油温Ｔ_OIL すなわちクラッチ温度Ｔ_L/C に応じて、スリップ係合許容時間ｔ_off を算出する演算式の一例で、ロックアップクラッチ３８の摺動部の許容最高温度Ｔ_Limit と発進時スリップ係合制御開始時のクラッチ温度Ｔ_L/C （＝Ｔ_OIL ）との温度差（Ｔ_Limit −Ｔ_L/C ）を求めて、ロックアップクラッチ３８を含むユニット毎に予め定められた係数ａで割り算することにより求められる。図７は、発進時スリップ係合制御開始時のクラッチ温度Ｔ_L/C が異なる２種類（Ｔ_L/C1、Ｔ_L/C2）の場合について、スリップ係合に伴う温度変化およびスリップ係合許容時間ｔ_off を例示したもので、クラッチ温度Ｔ_L/C が高い方（Ｔ_L/C1）が、許容最高温度Ｔ_Limit に達するまでの時間、すなわちスリップ係合許容時間ｔ_off1が短い。このスリップ係合許容時間ｔ_off は、ユニット等の各種の条件によって異なるが、例えば２〜５秒等の数秒程度である。
ｔ_off ＝（Ｔ_Limit −Ｔ_L/C ）／ａ ・・・(1)

許容累積発熱量ΣＱ_off についても、基本的には温度差（Ｔ_Limit −Ｔ_L/C ）をパラメータとして求めることができる。これ等のスリップ係合許容時間ｔ_off および許容累積発熱量ΣＱ_off は中止条件に相当するが、ＡＴ油温Ｔ_OIL の他に、スリップ係合開始時のアクセル操作量Ａccやスロットル弁開度θ_TH、吸入空気量Ｑ_A 、或いはそれ等の変化速度などの他の運転状態（環境を含む）を考慮して設定するようにしても良い。許容累積発熱量ΣＱ_off については、例えばエンジントルクＴＥや回転速度差（ＮＥ−ＮＴ）、トルクコンバータ１４の容量、回転変化、イナーシャなどから計算で求めることができる。発進時スリップ係合制御中においても、ステップＳ４で設定した中止条件（スリップ係合許容時間ｔ_off 、許容累積発熱量ΣＱ_off ）を運転状態に応じて逐次更新するようにすることもできる。また、クラッチ摺動部からの熱伝導や作動油などによる放熱量を考慮して設定することも可能である。

一方、上記スリップ係合許容時間ｔ_off または許容累積発熱量ΣＱ_off に基づいてスリップ係合制御が中止された後に、熱伝導や作動油などによる放熱でクラッチ温度Ｔ_L/C が降下し、発進時スリップ係合制御を再開することができるようになるまでの再開所要時間ｔ_onは、発進時スリップ係合制御を再開した場合に所定時間（例えば数秒）はスリップ係合制御を行うことができるように、言い換えれば発進時スリップ係合制御が１秒も満たない短時間で頻繁にＯＮ、ＯＦＦすることがないように、前記発進時スリップ係合制御開始時のＡＴ油温Ｔ_OIL をパラメータとして予め実験やシミュレーション等によりマップや演算式などにより適宜定められる。具体的には、ユニット毎に予め定められた再開許容温度Ｔ_Limit0まで降下するのに必要な時間で、発進時スリップ係合制御開始時のＡＴ油温Ｔ_OIL が高いと、そのスリップ係合制御を中止した時のＡＴ油温Ｔ_OIL も高いため、熱伝導や作動油などによる放熱が少なく、ロックアップクラッチ３８の摺動部の温度Ｔ_L/C の温度降下が遅くなり、再開所要時間ｔ_onは長くなる。図８は、前記図７に示すように発進時スリップ係合制御開始時のクラッチ温度Ｔ_L/C が異なる２種類（実線がＴ_L/C1、一点鎖線がＴ_L/C2）の場合について、発進時スリップ係合制御が中止された後の温度変化および再開所要時間ｔ_onを例示したもので、制御開始時のクラッチ温度Ｔ_L/C が高い方（Ｔ_L/C1；実線）が温度降下が遅く、再開許容温度Ｔ_Limit0に達するまでの時間、すなわち再開所要時間ｔ_on1 が長い。この再開所要時間ｔ_onは、ユニット等の各種の条件によって異なるが、例えば１０〜３０秒等の数十秒程度である。

上記再開所要時間ｔ_onは再開条件に相当し、発進時スリップ係合制御開始時のＡＴ油温Ｔ_OIL のみに基づいて設定することもできるが、前記スリップ係合許容時間ｔ_off や許容累積発熱量ΣＱ_off と同様に、発進時スリップ係合制御開始時のアクセル操作量Ａccやスロットル弁開度θ_TH、吸入空気量Ｑ_A 、或いはそれ等の変化速度などの他の運転状態（環境を含む）を考慮して設定するようにしても良い。また、ステップＳ４で設定した再開所要時間ｔ_onを、発進時スリップ係合制御中止時のＡＴ油温Ｔ_OIL など、スリップ係合中或いはその中止中の運転状態に応じて逐次更新するようにしても良い。

このようにしてスリップ係合許容時間ｔ_off 、許容累積発熱量ΣＱ_off 、再開所要時間ｔ_onがそれぞれ設定されると、ステップＳ５を実行し、発進時スリップ係合制御開始時（図７の時間０）からの経過時間ｔｉｍＡが上記スリップ係合許容時間ｔ_off に達したか否かを判断する。そして、ｔｉｍＡ≧ｔ_off になると、ステップＳ８で発進時スリップ係合制御を中止するが、ｔｉｍＡ≧ｔ_off でない場合にはステップＳ６以下を実行する。

ステップＳ６では、ロックアップクラッチ３８の摺動部における累積発熱量ΣＱを逐次算出する。これは、例えばロックアップクラッチ３８の係合圧、すなわち前記励磁電流Ｉ_SLU に従って制御される圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）と、吸入空気量Ｑ_A から推定されるエンジントルクＴＥ、回転速度差（ＮＥ−ＮＴ）、トルクコンバータ１４の容量、回転変化、イナーシャなどから計算で求められる。次のステップＳ７では、その累積発熱量ΣＱが前記許容累積発熱量ΣＱ_off に達したか否かを判断し、ΣＱ≧ΣＱ_off に達したら、ステップＳ８を実行して発進時スリップ係合制御を中止する。すなわち、本実施例では経過時間ｔｉｍＡがスリップ係合許容時間ｔ_off に達するか、或いは累積発熱量ΣＱが許容累積発熱量ΣＱ_off に達したら、ステップＳ８で発進時スリップ係合制御を中止するのである。

上記ステップＳ７の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわち累積発熱量ΣＱが未だ許容累積発熱量ΣＱ_off に達していない場合には、ステップＳ１１を実行し、発進時スリップ係合制御を継続するか否かを判断する。これは、例えばスリップ回転速度（ＮＥ−ＮＴ）が５０ｒｐｍ等の所定回転速度以下になって、定常走行時等の通常のスリップ係合制御へ移行する場合や、アクセル操作量Ａccが所定値以上となって運転者が大きな駆動力を要求したためロックアップクラッチ３８を解放する場合など、予め定められた所定の制御終了条件を満たすか否かを判断し、その制御終了条件を満たした時はステップＳ１２で発進時スリップ係合制御を終了するが、そうでない場合には前記ステップＳ５以下を繰り返して発進時スリップ係合制御を継続する。

一方、前記ステップＳ８で発進時スリップ係合制御を中止した場合には、続いてステップＳ９を実行し、発進時スリップ係合制御を中止した後の経過時間ｔｉｍＢが前記再開所要時間ｔ_onに達したか否かを判断する。そして、ｔｉｍＢ≧ｔ_onになったら、ステップＳ１０で発進時スリップ係合制御を再開し、ステップＳ４以下を繰り返す。この場合は、ロックアップクラッチ３８の摺動部の温度Ｔ_L/C はＡＴ油温Ｔ_OIL と異なり、ＡＴ油温Ｔ_OIL よりも高い前記再開許容温度Ｔ_Limit0と推定されるため、その再開許容温度Ｔ_Limit0に基づいてスリップ係合許容時間ｔ_off 、許容累積発熱量ΣＱ_off 、および再開所要時間ｔ_onを算出して設定する。なお、上記ステップＳ９でｔｉｍＢ≧ｔ_onになるまでの待ち時間においても、前記ステップＳ１１と同様に制御終了条件を満たすか否かを判断し、制御終了条件を満たした場合には、ステップＳ１２を実行して発進時スリップ係合制御を再開することなく終了する。

このように本実施例では、発進時スリップ係合制御を実施する際に、スリップ係合制御開始時のＡＴ油温Ｔ_OIL を読み込み、そのＡＴ油温Ｔ_OIL に基づいて設定したスリップ係合許容時間ｔ_off 、許容累積発熱量ΣＱ_off 、および再開所要時間ｔ_onに従って発進時スリップ係合制御を行うが、車両停止時にはロックアップクラッチ３８は解放されているため、ＡＴ油温Ｔ_OIL はロックアップクラッチ３８の摺動部の温度Ｔ_L/C と略同じと考えられる。このため、そのＡＴ油温Ｔ_OIL すなわちロックアップクラッチ３８の摺動部の温度Ｔ_L/C に基づいて設定されたスリップ係合許容時間ｔ_off 、許容累積発熱量ΣＱ_off 、および再開所要時間ｔ_onに従って発進時スリップ係合制御を行えば、ロックアップクラッチ３８の過熱を防止しながらスリップ係合制御が必要以上に中止されることが抑制され、発進時にエンジン回転速度ＮＥが必要以上に吹き上がって燃費が損なわれることを防止することができる。

また、本実施例ではスリップ係合許容時間ｔ_off に基づく中止判断と許容累積発熱量ΣＱ_off に基づく中止判断とを併用して発進時スリップ係合制御を中止するため、ロックアップクラッチ３８の過熱を一層確実に防止しつつ、スリップ係合制御が必要以上に中止されることを抑制して燃費を向上させることができる。

また、上記スリップ係合許容時間ｔ_off または許容累積発熱量ΣＱ_off に基づいて一旦中止した発進時スリップ係合制御を、同じくスリップ係合制御開始時のＡＴ油温Ｔ_OIL に基づいて設定した再開所要時間ｔ_onに従って再開するため、ロックアップクラッチ３８の過熱を防止しながら発進時スリップ係合制御が適切に再開されて、燃費が一層向上する。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が好適に適用される車両用駆動装置の骨子図である。 図１の自動変速機の複数の変速段と摩擦係合装置の作動状態との関係を示す作動表である。 図１の車両用駆動装置が備えている制御系統を説明するブロック線図である。 図３の油圧制御回路のうちロックアップクラッチの制御に関係する部分を示す回路図である。 図４の油圧制御回路において、リニアソレノイドバルブから出力される信号圧Ｐ_lin とロックアップクラッチの圧力差ΔＰとの関係を示す図である。 図３の電子制御装置によって実行される車両発進時のスリップ係合制御を説明するフローチャートである。 図６のステップＳ４で、制御開始時のクラッチ温度Ｔ_L/C1、Ｔ_L/C2に応じて設定されるスリップ係合許容時間ｔ_off1、ｔ_off2を、クラッチの温度変化と対応して説明するタイムチャートである。 図６のステップＳ４で設定される再開所要時間ｔ_on1 、ｔ_on2 を、クラッチの温度変化と対応して説明するタイムチャートである。

符号の説明

１２：エンジン １４：トルクコンバータ（流体式伝動装置） ３８：ロックアップクラッチ ４０：電子制御装置 ４２：油圧制御回路
Ｔ_OIL ：ＡＴ油温（作動油の油温）
ｔ_off 、ｔ_off1、ｔ_off2：スリップ係合許容時間（中止条件）
ΣＱ_off ：許容累積発熱量（中止条件）
ｔ_on、ｔ_on1 、ｔ_on2 ：再開所要時間（再開条件）
ステップＳ１〜Ｓ１２：発進時スリップ制御手段

Claims (3)

1. エンジンと駆動輪との間に配設された流体式伝動装置に備えられ、作動油の油圧によって摩擦係合させられることにより該流体式伝動装置の入力側と出力側とを直結する車両用ロックアップクラッチの制御装置において、
   車両発進時に前記ロックアップクラッチをスリップ係合させる発進時スリップ制御手段を有するとともに、
   該発進時スリップ制御手段は、前記スリップ係合の開始時における前記作動油の油温を考慮して該スリップ係合を行う
   ことを特徴とする車両用ロックアップクラッチの制御装置。
2. 前記発進時スリップ制御手段は、前記スリップ係合の開始時における前記作動油の油温を考慮して該スリップ係合の中止条件を定め、該中止条件に達したら該スリップ係合を中止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ロックアップクラッチの制御装置。
3. 前記発進時スリップ制御手段は、前記スリップ係合の開始時における前記作動油の油温を考慮して、前記中止条件に従って該スリップ係合を中止した後に該スリップ係合を再開する際の再開条件を定め、該再開条件に達したら該スリップ係合を再開する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用ロックアップクラッチの制御装置。

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