JP2008032109A - ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ロックアップクラッチの解放ショックの発生と運転性の悪化を解消すること。
【解決手段】トルクコンバータの入力軸と出力軸を機械的に結合させるロックアップクラッチを有するロックアップクラッチの制御装置であって、ロックアップクラッチの係合の際、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが1100rpm以下になったときに、ロックアップクラッチに供給されるロックアップ圧PLUを、第1減圧速度ΔPLU_OFF1で、制御可能な範囲にある減圧目標値まで減圧するように制御する。ロックアップ圧PLUが減圧目標値になったときに、ロックアップ圧PLUを第1減圧速度ΔPLU_OFF1よりも緩やかな第2減圧速度ΔPLU_OFF2でロックアップクラッチがスリップ(|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1)するまで減圧するように制御する。
【選択図】図5
【解決手段】トルクコンバータの入力軸と出力軸を機械的に結合させるロックアップクラッチを有するロックアップクラッチの制御装置であって、ロックアップクラッチの係合の際、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが1100rpm以下になったときに、ロックアップクラッチに供給されるロックアップ圧PLUを、第1減圧速度ΔPLU_OFF1で、制御可能な範囲にある減圧目標値まで減圧するように制御する。ロックアップ圧PLUが減圧目標値になったときに、ロックアップ圧PLUを第1減圧速度ΔPLU_OFF1よりも緩やかな第2減圧速度ΔPLU_OFF2でロックアップクラッチがスリップ(|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1)するまで減圧するように制御する。
【選択図】図5
Description
本発明は、トルクコンバータの入力軸と出力軸を機械的に結合させるロックアップクラッチの制御装置に関し、特に、車両の走行状態に応じてロックアップクラッチの結合容量を制御するロックアップクラッチの制御装置に関する。
従来のロックアップクラッチの制御装置において、ロックアップクラッチ係合時に急制動した場合、エンストを防止するための技術として、ロックアップクラッチの係合時にブレーキ信号が検出されたとき、ロックアップクラッチの係合を解放し、ブレーキ信号検出後、所定時間経過後の車両の減速度が所定の減速度以下のときのみ、再度、ロックアップクラッチを係合するものが開示されている(特許文献1参照)。また、運転状況に応じた適切な解放速度を得るための技術として、運転状態検出手段により検出された車両の運転状態に基づいて、解放速度決定手段によりロックアップクラッチの解放期間の解放速度を決定するものが開示されている(特許文献2参照)。
特許文献1では、ブレーキ信号が検出された時(ブレーキON時)に、ロックアップクラッチを急激に解放しているため、解放時にショックが発生することが考えられる。例えば、アクセルペダルを全く踏み込んでいない状態で、ロックアップクラッチが係合し、かつ、エンジンブレーキ(排気ブレーキ)で制動力を得ている場合において、弱いブレーキで減速すると、ロックアップクラッチがON領域(係合)からOFF領域(非係合)に変化してロックアップクラッチを急激に解放したときに、解放ショックが発生するおそれがある。また、ロックアップクラッチを急激に解放することにより、それまでの減速感が急激になくなる結果、空走感が発生してしまい、ドライバが慌ててブレーキを踏み増しすることがあり、運転性が悪化するおそれがある。
特許文献2では、運転状態検出手段により検出された車両の減速状態に基づいて、解放速度決定手段によりロックアップクラッチの解放期間の解放速度を決定する場合、車両の減速が大きい場合には解放速度を速めるため、解放ショックが発生するとともに、エンジン回転数が急激に上昇(エンジン吹き)するおそれがある。例えば、荷物をフル搭載した大型車両が登坂路を走行するような負荷が高い場合には、アクセルを踏み続けているにもかかわらず減速してしまう現象が発生する。減速する結果、ロックアップクラッチがON領域からOFF領域に変化してしまい、急激にロックアップクラッチを解放するため、解放ショックが発生するとともに、エンジン吹きするため、運転性が悪化する。
本発明の主な課題は、ロックアップクラッチの解放ショックの発生と運転性の悪化を解消することである。
本発明の第1の視点においては、原動機と自動変速機の間に配設されたトルクコンバータにおいて、前記原動機に連結された入力軸と前記自動変速機に連結された出力軸とを油圧制御により係合・解放させるロックアップクラッチの制御装置であって、前記ロックアップクラッチを、前記入力軸と前記出力軸が一体となって回転する完全係合状態から解放状態へ解放動作させる際、前記原動機回転速度または前記入力軸回転速度が第1回転速度以下になったときに、前記ロックアップクラッチに供給されるロックアップ圧を、第1減圧速度で、前記ロックアップクラッチがスリップしない範囲の減圧目標値まで減圧するように制御することを特徴とする。
本発明の前記ロックアップクラッチの制御装置において、前記ロックアップ圧が前記減圧目標値になったとき、又は、前記ロックアップ圧が前記減圧目標値以下のときに、前記ロックアップ圧を前記第1減圧速度よりも小さい第2減圧速度で前記ロックアップクラッチがスリップするまで減圧するように制御することが好ましい。
本発明の前記ロックアップクラッチの制御装置において、前記ロックアップクラッチがスリップしたときに、前記ロックアップ圧を前記第2減圧速度よりも小さい第3減圧速度で減圧するように制御することが好ましい。
本発明の前記ロックアップクラッチの制御装置において、前記ロックアップ圧を減圧している際、前記原動機回転速度または前記入力軸回転速度が前記第1回転速度よりも低い第2回転速度以下になったときに、前記ロックアップ圧を前記第1減圧速度よりも急な第4減圧速度で減圧するように制御することが好ましい。
本発明の前記ロックアップクラッチの制御装置において、前記ロックアップ圧を減圧している際、前記原動機回転速度と前記入力軸回転速度が前記第1回転速度よりも高い第3回転速度以上になったときに、前記ロックアップ圧を増圧するように制御することが好ましい。
本発明(請求項1、2)によれば、ロックアップクラッチを完全係合状態から解放状態に油圧制御する際に、段階的に油圧を迅速に減圧させることができるようになり、原動機(エンジン)吹き上がりを防止しつつ、ロックアップクラッチを解放制御することができる。より詳細には、一般にロックアップクラッチの完全係合状態では、ロックアップ圧は、トルクコンバータの入力軸と出力軸を一体に回転させるために、必要な必要圧と、係合をより持続的かつ強固なものとするために安全率を考慮したマージン圧とから構成されているが、本発明によれば、必要圧付近の油圧を減圧目標値とすることで、マージン圧分を第1減圧速度で減圧し、ロックアップクラッチのスリップが発生するまで第1減圧速度よりも小さく緩やかな第2減圧速度で減圧できるため、従来技術のように完全係合状態から解放状態までロックアップ圧を急減圧させる場合に比べて、段階的に油圧を迅速に減圧させることができ、原動機(エンジン)に対する負荷が急に減少する状態を回避し、原動機(エンジン)の吹き上がりを防止することができる。また、ロックアップクラッチのスリップが発生するまで第1減圧速度よりも小さく緩やかな第2減圧速度で減圧することで、その後のロックアップ圧をゼロ(ロックアップクラッチの解放状態)にするまでより小さい減圧速度で減圧可能とすることができる。
本発明(請求項3)によれば、エンジン吹きを防止することができ、タイムラグを短縮させることができる。その理由は、ロックアップクラッチのスリップを検知したときに解放勾配が緩やかになるからである。
本発明(請求項4)によれば、ロックアップクラッチのON領域の最適化を図ることができる。その理由は、マップを変速中以外で設定し、変速中には必要に応じてロックアップクラッチをOFFにできるからである。
本発明(請求項5)によれば、ロックアップクラッチのON/OFF回数が減少するため、耐久性が有利となり、締結へ向って制御することで動力性能の低下を防止することができる。その理由は、解放する必要がなくなったことを検知して解放を中断するからである。
(実施形態1)
本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置について図面を用いて説明する。図1は、ロックアップクラッチの制御装置を含む車両の構成を模式的に示した概略図である。
本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置について図面を用いて説明する。図1は、ロックアップクラッチの制御装置を含む車両の構成を模式的に示した概略図である。
図1を参照すると、車両は、原動機10と、トルクコンバータ20と、自動変速機30と、油圧制御回路40と、電子制御装置50と、を備える。
原動機10は、エンジン、モータ、ハイブリッドエンジン等である。原動機10の出力は、アクセルペダル11の操作によって増減され、トルクコンバータ20、自動変速機30へと伝達され、さらに、図示しない差動装置を介して駆動輪へ伝達される。
トルクコンバータ20は、大きく分けて、流体式伝達機構と、ロックアップクラッチ機構とからなっている。流体式伝達機構は、ポンプ羽根車21と、タービン羽根車22と、ステータ羽根車25と、を有する。ポンプ羽根車21は、原動機10の回転軸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を介して連結されている。タービン羽根車22は、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からの油圧を受けて回転する。ステータ羽根車25は、ワンウェイクラッチ23を介してハウジング24に固定される。ロックアップクラッチ機構は、流体式伝達機構と並列に連結されている。ロックアップクラッチ機構の詳細は、後述する。
自動変速機30は、入力軸31と出力軸32を備え、複数の摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて複数の変速段を構成する。出力軸32は、車両の駆動輪と差動装置等を介して駆動輪に連結されている。
油圧制御回路40は、自動変速機30並びにロックアップクラッチ機構に供給する油圧を制御する。油圧制御回路40は、電子制御装置50からの信号によりON−OFF駆動される第1電磁弁41、第2電磁弁42、第3電磁弁43を備えている。第1電磁弁41、第2電磁弁42は、自動変速機30の摩擦係合要素を選択的に所定の圧にて係合及び解放(非係合)制御するためのものである。第3電磁弁43は、ロックアップクラッチ26の係合及び解放(非係合)を制御するためのものであり、係合側油室R1及び解放側油室R2に供給される油圧Pon、Poffを調整するためのものである。第3電磁弁43には、例えば、電子制御装置50からの信号によりON時間とOFF時間との比率(デューティ比)が制御されるソレノイド駆動型の電磁弁を用いることができる。第3電磁弁43は、ロックアップ圧制御弁を介してライン圧を制御し、制御油圧を係合側油室R1に供給する。また、第3電磁弁43は、デューティ制御されているときに油圧制御回路40から解放側油室R2に一定油圧を供給し、デューティ制御されていないときに油圧制御回路40から解放側油室R2にドレン圧を供給することで、ロックアップクラッチ26の係合圧の調整を行う。
電子制御装置50は、アクセル開度センサ61、原動機回転速度センサ62、入力軸回転速度センサ63、及び、出力軸回転速度センサ64と電気的に接続されている。アクセル開度センサ61は、アクセルペダル11のアクセル開度Apを検出する。原動機回転速度センサ62は、原動機10の回転速度Neを検出する。入力軸回転速度センサ63は、自動変速機30の入力軸31の回転速度Ntを検出する。出力軸回転速度センサ64は、自動変速機30の出力軸32の回転速度Noを検出する。電子制御装置50には、インターフェース54を介して、アクセル開度Apを表す信号、原動機回転速度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Nt(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を表す信号が入力される。
電子制御装置50は、CPU51、ROM52、RAM53及びインターフェース54、55を有する。CPU51は、ROM52に記憶されたプログラム、データベース(マップ)に従って各種入力信号を処理し、RAM53を適宜利用して、自動変速機30の変速制御及びロックアップクラッチ26の係合制御を実行すべく、インターフェース55を介して第1〜第3電磁弁41、42、43を駆動制御する信号を送出する。ROM52には、背圧マップ、ロックアップクラッチ機構の作動領域マップ、その他伝達容量を求めるためのマップ(変速中のロックアップ圧マップ、スリップ制御開始時のロックアップ圧マップ)が格納されている。なお、電子制御装置50は、ロックアップクラッチの制御装置となるものである。
次に、ロックアップクラッチ機構の構成について説明する。図2は、ロックアップクラッチ機構の構造を模式的に表した断面図である。
図2を参照すると、ロックアップクラッチ機構は、ロックアップクラッチ26と、ドライブプレート27と、クラッチ対向部13aと、第1ドリブンプレート28aと、第2ドリブンプレート28bと、ロックアップピストン29と、コイルスプリングSとから構成されている。
ロックアップクラッチ26は、両面に摩擦材が設けられたリング状プレートであり、軸方向に移動可能に保持されている。ドライブプレート27は、ロックアップクラッチ26の径方向内側に固定されたリング状のプレートであり、第1ドリブンプレート28aと第2ドリブンプレート28bの間にて軸方向に移動可能に配されている。クラッチ対向部13aは、ロックアップクラッチ26の片側の面に対向するように、連結部材13と一体的に構成された部分である。第1ドリブンプレート28aは、自動変速機(図1の30)の入力軸31と一体的に回転するように、リベットにより入力軸31に固定されたプレートである。第2ドリブンプレート28bは、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プレートである。コイルスプリングSは、第1ドリブンプレート28a及び第2ドリブンプレート28bとドライブプレート27との間の振動を吸収するダンパ機構を構成するものである。コイルスプリングSは、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窓部内に収容され、ドライブプレート27(ロックアップクラッチ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の間に弾発力を付与する。
ロックアップピストン29は、ロックアップクラッチ26をクラッチ対向部13aに押圧するためのリング状のピストンであり、係合側油室R1の油圧により軸方向に移動可能である。ロックアップピストン29は、ロックアップピストン29と連結部材13とにより画定される係合側油室R1内の油圧がロックアップクラッチ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内の油圧よりも高められたとき、ロックアップクラッチ26をクラッチ対向部13aに向けて押圧し、ロックアップクラッチ26をクラッチ対向部13aに係合させる。これに対し、ロックアップピストン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、ロックアップクラッチ26をクラッチ対向部13aから離間させ、ロックアップクラッチ26とクラッチ対向部13aとを非係合状態にする。
次に、油圧制御回路におけるロックアップ制御回路について図面を用いて説明する。図3は、ロックアップ制御回路を模式的に示した油圧回路図である。
図3を参照すると、バルブ71は、油路を切換える切換弁であり、バルブボディ(図示せず)内にスプール71aと、スプリング71bと、第1油圧室71cと、第2油圧室71dと、を有する。スプール71aは、バルブボディ(図示せず)内にてスライド可能に配されている。スプリング71bは、第2油圧室71d内に配され、スプール71aを第1油圧室71c側に付勢する。第1油圧室71cは、ON−OFFソレノイド(図示なし)からの制御圧Psolが導入されることで、スプール71aを第2油圧室71d側に押付けるように作用する油圧室である。第2油圧室71dは、排出ポート(排出回路;EX)に通ずる油圧室である。スプール71aは、第1油圧室71cの油圧による押圧力が、スプリング71bの付勢力よりも、高いときに第2油圧室71d側(「○」)にスライドし、低いときに第1油圧室71c側(「×」)にスライドする。バルブ71は、「×」のときにトルクコンバータ出口油路74out、チェックバルブ(逆流防止弁)73outを介したトルクコンバータからの戻り圧TC1outをオイルクーラに供給し、「○」のときに戻り圧TC1outを排出ポート(EX)に向けて排出するように切換える第1切換回路71eを有する。また、バルブ71は、「×」のときにトルクコンバータ出口油路74out、チェックバルブ(逆流防止弁)73outを介したトルクコンバータからの戻り圧TC1outをオイルクーラに供給し、「○」のときにオイルクーラと排出ポート(EX)を連通させるように切換える第2切換回路71fを有する。また、バルブ71は、「×」のときにトルクコンバータへの入力油圧源のPt/cをトルクコンバータへの入力圧TCin(図1のPoffに相当)としてチェックバルブ(逆流防止弁)73inに向けて出力し、「○」のときに遮断するように切換える第3切換回路71gを有する。また、バルブ71は、「×」のときに係合側油室R1と排出ポート(EX)を連通させ、「○」のときにライン圧PLを係合側油室R1に供給するように切換える第4切換回路71hを有する。
「×」のときに、つまり、ロックアップ圧Ponが出力されないときは、トルクコンバータからの戻り圧TC1outはバルブ71のポートを通過し、オイルクーラへの排出TC2outとなる。また、「○」のとき、つまり、ロックアップ圧Ponが出力されるときは、トルクコンバータからの戻り圧TC1outはEXからドレンに排出される。これは、ロックアップクラッチの作動時、つまり、ロックアップ圧Ponが出力されるときは、解放側油室R2の出力を下げ、解放側油室R2の圧力変動を最小限にするためである。所望のロックアップ圧Ponを得るには、スプール71aに作用している力のバランスがとれるようなPsolを求めて、求められたPsolを第1油圧室71cに供給すればよい。
次に、本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置(電子制御装置)の動作について図面を用いて説明する。図4は、本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置の動作を模式的に示したフローチャートである。
まず、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップクラッチがON状態になると、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第1回転速度(例えば、1100rpm)以下であるか否かを確認する(ステップA1)。1100rpm以下でない場合(ステップA1のNO)、ステップA1に戻る。1100rpm以下である場合(ステップA1のYES)、ステップA2に進む。なお、第1回転速度は、原動機の特性に応じて設定される。
1100rpm以下である場合(ステップA1のYES、ステップA21のYES)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)が減圧目標値より高いか否かを確認する(ステップA2)。減圧目標値以下の場合(ステップA2のNO)、ステップA7に進む。減圧目標値より高い場合(ステップA2のYES)、ステップA3に進む。なお、減圧目標値は、ロックアップ圧PLUを制御することが可能な範囲内にある所定の圧の値である。
減圧目標値より高い場合(ステップA2のYES、ステップA6のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)を第1減圧速度ΔPLU_OFF1で減圧する(ステップA3)。なお、第1減圧速度ΔPLU_OFF1は、ロックアップ圧PLUを減圧目標値まで減圧するときの速度である。
ステップA3の後、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第2回転速度(例えば、900rpm)以下であるか否かを確認する(ステップA4)。900rpm以下でない場合(ステップA4のNO)、ステップA5に進む。900rpm以下である場合(ステップA4のYES)、ステップA15に進む。なお、第2回転速度は、急ブレーキを想定したもので、ステップA1の第1回転速度よりも低く設定される。
900rpm以下でない場合(ステップA4のNO)、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第3回転速度(例えば、1300rpm)以上であるか否かを確認する(ステップA5)。1300rpm以上でない場合(ステップA5のNO)、ステップA6に進む。1300rpm以上である場合(ステップA5のYES)、ステップA18に進む。なお、第3回転速度は、アクセルを踏み込んだときを想定したもので、ステップA1の第1回転速度よりも高く設定される。
1300rpm以上でない場合(ステップA5のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)が減圧目標値以下であるかを確認する(ステップA6)。減圧目標値以下の場合(ステップA6のYES)、ステップA7に進む。減圧目標値以下でない場合(ステップA6のNO)、ステップA3に戻る。なお、減圧目標値は、ステップA2の減圧目標値と同様に、ロックアップ圧PLUを制御することが可能な範囲内にある所定の圧の値である。
減圧目標値以下の場合(ステップA2のNO、ステップA6のYES)、又は、所定回転差以下でない場合(ステップA10のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)を第2減圧速度ΔPLU_OFF2で減圧する(ステップA7)。なお、第2減圧速度ΔPLU_OFF2は、ロックアップ圧PLUが減圧目標値から所定回転差(OFF_SWP_ST1)の範囲にあるときにロックアップ圧PLUを減圧するときの速度であり、第1減圧速度ΔPLU_OFF1よりも緩やかである。
ステップA7の後、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第2回転速度(例えば、900rpm)以下であるか否かを確認する(ステップA8)。900rpm以下でない場合(ステップA8のNO)、ステップA9に進む。900rpm以下である場合(ステップA8のYES)、ステップA15に進む。なお、第2回転速度は、ステップA4の第2回転速度と同様に、急ブレーキを想定したもので、ステップA1の第1回転速度よりも低く設定される。
900rpm以下でない場合(ステップA8のNO)、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第3回転速度(例えば、1300rpm)以上であるか否かを確認する(ステップA9)。1300rpm以上でない場合(ステップA9のNO)、ステップA10に進む。1300rpm以上である場合(ステップA9のYES)、ステップA18に進む。なお、第3回転速度は、ステップA5の第3回転速度と同様に、アクセルを踏み込んだときを想定したもので、ステップA1の第1回転速度よりも高く設定される。
1300rpm以上でない場合(ステップA9のNO)、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntの絶対回転差(|Ne−Nt|)が所定回転差(OFF_SWP_ST1)以上であるかを確認する(ステップA10)。所定回転差以上の場合(ステップA10のYES)、ステップA11に進む。所定回転差以上でない場合(ステップA10のNO)、ステップA7に戻る。なお、所定回転差(OFF_SWP_ST1)は、ロックアップクラッチがスリップし始めるのを検出し、減圧勾配を切替えるためのものである。
所定回転差以上の場合(ステップA10のYES)、又は、ロックアップ圧PLUが0でない場合(ステップA14のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)を第3減圧速度ΔPLU_OFF3で減圧する(ステップA11)。なお、第3減圧速度ΔPLU_OFF3は、所定回転差(OFF_SWP_ST1)以上となったときに減圧するときの速度であり、ステップA7の第2減圧速度ΔPLU_OFF2よりも緩やかである。
ステップA11の後、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第2回転速度(例えば、900rpm)以下であるか否かを確認する(ステップA12)。900rpm以下でない場合(ステップA12のNO)、ステップA13に進む。900rpm以下である場合(ステップA12のYES)、ステップA15に進む。なお、第2回転速度は、ステップA4の第2回転速度と同様に、急ブレーキを想定したもので、ステップA1の第1回転速度よりも低く設定される。
900rpm以下でない場合(ステップA12のNO)、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第3回転速度(例えば、1300rpm)以上であるか否かを確認する(ステップA13)。1300rpm以上でない場合(ステップA13のNO)、ステップA14に進む。1300rpm以上である場合(ステップA13のYES)、ステップA18に進む。なお、第3回転速度は、ステップA5の第3回転速度と同様に、アクセルを踏み込んだときを想定したもので、ステップA1の第1回転速度よりも高く設定される。
1300rpm以上でない場合(ステップA13のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)が0であるかを確認する(ステップA14)。ロックアップ圧PLUが0である場合(ステップA14のYES)、終了する。ロックアップ圧PLUが0でない場合(ステップA14のNO)、ステップA11に戻る。
900rpm以下である場合(ステップA4のYES、ステップA8のYES、ステップA12のYES、ステップA20のYES)、又は、ロックアップ圧PLUが0でない場合(ステップA17のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)を第4減圧速度ΔPLU_OFF4で減圧する(ステップA15)。なお、第4減圧速度ΔPLU_OFF4は、急ブレーキを想定したもので、900rpm以下となったときにロックアップ圧PLUを減圧するときの速度であり、第1減圧速度ΔPLU_OFF1よりも急である。
ステップA15の後、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第3回転速度(例えば、1300rpm)以上であるか否かを確認する(ステップA16)。1300rpm以上でない場合(ステップA16のNO)、ステップA17に進む。1300rpm以上である場合(ステップA16のYES)、ステップA18に進む。なお、第3回転速度は、ステップA5の第3回転速度と同様に、アクセルを踏み込んだときを想定したもので、ステップA1の第1回転速度よりも高く設定される。
1300rpm以上でない場合(ステップA16のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)が0であるかを確認する(ステップA17)。ロックアップ圧PLUが0である場合(ステップA17のYES)、終了する。ロックアップ圧PLUが0でない場合(ステップA17のNO)、ステップA15に戻る。
1300rpm以上である場合(ステップA5のYES、ステップA9のYES、ステップA13のYES、ステップA16のYES)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)が制御可能な範囲の下限以上であるか否かを確認する(ステップA18)。制御可能な範囲の下限以上である場合(ステップA18のYES)、ステップA23に進む。制御可能な範囲の下限以上でない場合(ステップA18のNO)、終了する。
制御可能な範囲の下限以上である場合(ステップA18のYES)、又は、ロックアップクラッチの係合が完了していない場合(ステップA22のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLU(図1のPonに相当)を増圧速度ΔPLU_UPで増圧する(ステップA19)。
ステップA19の後、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第2回転速度(例えば、900rpm)以下であるか否かを確認する(ステップA20)。900rpm以下でない場合(ステップA20のNO)、ステップA21に進む。900rpm以下である場合(ステップA20のYES)、ステップA15に進む。なお、第2回転速度は、ステップA4の第2回転速度と同様に、急ブレーキを想定したもので、ステップA1の第1回転速度よりも低く設定される。
900rpm以下でない場合(ステップA20のNO)、電子制御装置(図1の50)は、原動機回転速度Neと入力軸回転速度Ntが第1回転速度(例えば、1100rpm)以下であるか否かを確認する(ステップA21)。1100rpm以下でない場合(ステップA21のNO)、ステップA22に進む。1100rpm以下である場合(ステップA21のYES)、ステップA2に進む。なお、第1回転速度は、ステップA1の第1回転速度と同様に、原動機の特性に応じて設定される。
1100rpm以下でない場合(ステップA21のNO)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップクラッチの係合が完了したか否かを確認する(ステップA22)。ロックアップクラッチの係合が完了した場合(ステップA22のYES)、ステップA1に戻る。ロックアップクラッチの係合が完了していない場合(ステップA22のNO)、ステップA19に戻る。
制御可能な範囲の下限以上である場合(ステップA18のYES)、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUが0となるまで減圧を継続する(ステップA23)。なお、ここでの減圧速度は変更しないようにする。ロックアップ圧PLUが0に達すると、終了する。
次に、本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置(電子制御装置)の動作についてケースごとに図面を用いて説明する。図5は、本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置のケース1の動作を模式的に示したグラフである。図6は、本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置のケース2の動作を模式的に示したグラフである。図7は、本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置のケース3の動作を模式的に示したグラフである。図8は、本発明の実施形態1に係るロックアップクラッチの制御装置のケース4の動作を模式的に示したグラフである。
(ケース1)
Ne、Nt≦1100rpm、かつ、ロックアップ圧PLU>減圧目標値の場合、以下の通りである。図5を参照すると、ロックアップクラッチが完全係合状態(このときロックアップ圧は、ロックアップクラッチを係合(入力軸31と出力軸32が一体回転)させるのに最低限必要な必要圧と、係合を強固に持続させるように安全率を考慮したマージン圧の合計)のときに、Ne、Nt≦1100rpmになると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF1で減圧目標値まで減圧する。その後、急ブレーキやアクセルの踏み込みがない状態で、ロックアップ圧PLUが減圧目標値以下になると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF2で|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1が成立するまで減圧する。その後、急ブレーキやアクセルの踏み込みがない状態で、|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1が成立すると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF3で減圧する。
Ne、Nt≦1100rpm、かつ、ロックアップ圧PLU>減圧目標値の場合、以下の通りである。図5を参照すると、ロックアップクラッチが完全係合状態(このときロックアップ圧は、ロックアップクラッチを係合(入力軸31と出力軸32が一体回転)させるのに最低限必要な必要圧と、係合を強固に持続させるように安全率を考慮したマージン圧の合計)のときに、Ne、Nt≦1100rpmになると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF1で減圧目標値まで減圧する。その後、急ブレーキやアクセルの踏み込みがない状態で、ロックアップ圧PLUが減圧目標値以下になると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF2で|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1が成立するまで減圧する。その後、急ブレーキやアクセルの踏み込みがない状態で、|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1が成立すると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF3で減圧する。
(ケース2)
Ne、Nt≦1100rpm、かつ、ロックアップ圧PLU<減圧目標値の場合、以下の通りである。図6を参照すると、ロックアップクラッチが係合しようとしている途中でNe、Nt≦1100rpmになると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF2で|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1が成立するまで減圧する。その後、急ブレーキやアクセルの踏み込みがない状態で、|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1が成立すると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF3で減圧する。
Ne、Nt≦1100rpm、かつ、ロックアップ圧PLU<減圧目標値の場合、以下の通りである。図6を参照すると、ロックアップクラッチが係合しようとしている途中でNe、Nt≦1100rpmになると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF2で|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1が成立するまで減圧する。その後、急ブレーキやアクセルの踏み込みがない状態で、|Ne−Nt|≧OFF_SWP_ST1が成立すると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF3で減圧する。
(ケース3)
Ne、Nt≦900rpmとなった場合、以下の通りである。図7を参照すると、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF2で減圧している途中で、急ブレーキによりNe、Nt≦900rpmになると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF4で減圧する。
Ne、Nt≦900rpmとなった場合、以下の通りである。図7を参照すると、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF2で減圧している途中で、急ブレーキによりNe、Nt≦900rpmになると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF4で減圧する。
(ケース4)
減圧中にNe、Nt≧1300rpm、かつ、ロックアップ圧PLU≧制御範囲下限となった場合、以下の通りである。図8を参照すると、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF3で減圧している途中で、アクセルの踏み込み等によりNe、Nt≧1300rpmになると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを所定の速度ないしパターンで増圧する。
減圧中にNe、Nt≧1300rpm、かつ、ロックアップ圧PLU≧制御範囲下限となった場合、以下の通りである。図8を参照すると、ロックアップ圧PLUを減圧速度ΔPLU_OFF3で減圧している途中で、アクセルの踏み込み等によりNe、Nt≧1300rpmになると、電子制御装置(図1の50)は、ロックアップ圧PLUを所定の速度ないしパターンで増圧する。
実施形態1によれば、ロックアップクラッチ解放時に減圧目標値へ減圧することで、ロックアップクラッチが完全に解放するまでのタイムラグが減少するため、不快なエンジン振動の伝達を防止することができる。その理由は、減圧目標値よりも高い油圧を出力している場合、スリップが発生しない減圧目標値へ急激に減圧するからである。
また、ロックアップクラッチ解放中に所定の回転数以上になった場合、解放を中断し締結へ向かうようにすることで、ロックアップクラッチのON/OFFの回数が減少し、耐久性が有利となり、動力性能の低下を防止することができる。その理由は、解放する必要がなくなったことを検知して解放を中断するからである。
また、ロックアップクラッチ解放中に、NeとNtのスリップを検知したときに解放勾配を緩やかにすることで、エンジン吹きを防止することができ、タイムラグを短縮させることができる。その理由は、NeとNtのスリップを検知したときに解放勾配を緩やかにするからである。
また、ロックアップクラッチ解放中に、制御不能となる油圧まで減圧したら、所定の回転数以上になったときのロックアップクラッチの係合を禁止することで、急係合によるショックを防止することができる。その理由は、背圧を下回る圧まで指示することで、それ以上は昇圧されないからである。
さらに、変速中にNe、Ntが所定の回転数以下になった場合、ロックアップクラッチのマップを無視して上記動作を実施することで、ロックアップクラッチのON領域の最適化を図ることができる。その理由は、ロックアップ領域マップを変速中以外で設定し変速中には必要に応じてロックアップクラッチをOFFにできるからである。つまり、従来、NeとNtが共に低回転(例えばNe、Ntが1000rpm以下)時にロックアップクラッチを係合させている場合、不快なエンジン振動がドライバに伝達するという現象があり、これを回避するためにロックアップクラッチのOFF領域を、例えば、Nt>1500rpmのように設定していた。また、変速中よりも変速中以外の方が、ギヤ非変化がない分だけ不快なエンジン振動がドライバに伝達しにくい。よって、変速中と変速中以外とでロックアップ領域を分ける必要があった。ところが、ロックアップ領域マップは制御モード(高温モード、ABSモード等)を多くのモード毎に設定しており、既にROM容量を多く使用しているため、変速中と変速中以外とでロックアップ領域を別途設定することが困難であった。そのため、変速中に上記振動が発生しないようにロックアップ領域を設定しており、この領域を変速中以外にも展開していた。また、変速中以外では、ロックアップ領域を狭くすることになってしまい、燃費や動力性能を犠牲にしていた。さらに、変速中は、Ne、Ntが低回転の場合のみロックアップクラッチのON領域を無視して、ロックアップクラッチ解放時の減圧目標値への減圧を実施するため、実質上のロックアップクラッチのON領域が広くなっていた。よって、実施形態1のように、ロックアップクラッチのマップを変速中以外で設定し変速中には必要に応じてロックアップクラッチをOFFにすることで、ロックアップクラッチのON領域の最適化を図ることができる。
10 原動機(エンジン)
11 アクセルペダル
12 回転軸
13 連結部材
13a クラッチ対向部
20 トルクコンバータ
21 ポンプ羽根車
22 タービン羽根車
23 ワンウェイクラッチ
24 ハウジング
25 ステータ羽根車
26 ロックアップクラッチ
27 ドライブプレート
28a 第1ドリブンプレート
28b 第2ドリブンプレート
29 ロックアップピストン
30 自動変速機
31 入力軸
32 出力軸
40 油圧制御回路
41 第1電磁弁
42 第2電磁弁
43 第3電磁弁
50 電子制御装置
51 CPU
52 ROM
53 RAM
54、55 インターフェース
61 アクセル開度センサ
62 原動機回転速度センサ
63 入力軸回転速度センサ
64 出力軸回転速度センサ
71 バルブ
71a スプール
71b スプリング
71c 第1油圧室
71d 第2油圧室
71e 第1切換回路
71f 第2切換回路
71g 第3切換回路
71h 第4切換回路
73in チェックバルブ(逆流防止弁)
73out チェックバルブ(逆流防止弁)
74in トルクコンバータ入口油路
74out トルクコンバータ出口油路
R リベット
S コイルスプリング
R1 係合側油室
R2 解放側油室
11 アクセルペダル
12 回転軸
13 連結部材
13a クラッチ対向部
20 トルクコンバータ
21 ポンプ羽根車
22 タービン羽根車
23 ワンウェイクラッチ
24 ハウジング
25 ステータ羽根車
26 ロックアップクラッチ
27 ドライブプレート
28a 第1ドリブンプレート
28b 第2ドリブンプレート
29 ロックアップピストン
30 自動変速機
31 入力軸
32 出力軸
40 油圧制御回路
41 第1電磁弁
42 第2電磁弁
43 第3電磁弁
50 電子制御装置
51 CPU
52 ROM
53 RAM
54、55 インターフェース
61 アクセル開度センサ
62 原動機回転速度センサ
63 入力軸回転速度センサ
64 出力軸回転速度センサ
71 バルブ
71a スプール
71b スプリング
71c 第1油圧室
71d 第2油圧室
71e 第1切換回路
71f 第2切換回路
71g 第3切換回路
71h 第4切換回路
73in チェックバルブ(逆流防止弁)
73out チェックバルブ(逆流防止弁)
74in トルクコンバータ入口油路
74out トルクコンバータ出口油路
R リベット
S コイルスプリング
R1 係合側油室
R2 解放側油室
Claims (5)
- 原動機と自動変速機の間に配設されたトルクコンバータにおいて、前記原動機に連結された入力軸と前記自動変速機に連結された出力軸とを油圧制御により係合・解放させるロックアップクラッチの制御装置であって、
前記ロックアップクラッチを、前記入力軸と前記出力軸が一体となって回転する完全係合状態から解放状態へ解放動作させる際、
前記原動機回転速度または前記入力軸回転速度が第1回転速度以下になったときに、前記ロックアップクラッチに供給されるロックアップ圧を、第1減圧速度で、前記ロックアップクラッチがスリップしない範囲の減圧目標値まで減圧するように制御することを特徴とするロックアップクラッチの制御装置。 - 前記ロックアップ圧が前記減圧目標値になったとき、又は、前記ロックアップ圧が前記減圧目標値以下のときに、前記ロックアップ圧を前記第1減圧速度よりも小さい第2減圧速度で前記ロックアップクラッチがスリップするまで減圧するように制御することを特徴とする請求項1記載のロックアップクラッチの制御装置。
- 前記ロックアップクラッチがスリップしたときに、前記ロックアップ圧を前記第2減圧速度よりも小さい第3減圧速度で減圧するように制御することを特徴とする請求項2記載のロックアップクラッチの制御装置。
- 前記ロックアップ圧を減圧している際、前記原動機回転速度または前記入力軸回転速度が前記第1回転速度よりも低い第2回転速度以下になったときに、前記ロックアップ圧を前記第1減圧速度よりも急な第4減圧速度で減圧するように制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載のロックアップクラッチの制御装置。
- 前記ロックアップ圧を減圧している際、前記原動機回転速度と前記入力軸回転速度が前記第1回転速度よりも高い第3回転速度以上になったときに、前記ロックアップ圧を増圧するように制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載のロックアップクラッチの制御装置。
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US12/974,583 US20110094842A1 (en) | 2006-07-28 | 2010-12-21 | Control apparatus for lockup clutch |
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