JP2009243533A - 摩擦締結要素の締結力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリップ零用のフィードバック制御中、回転検出誤差があっても、クラッチ締結圧が制御最大値になることがないようにし、再開スリップ制御応答を向上させる。
【解決手段】クラッチ温度TEMPcfがスリップ制御禁止温度TEMP1以上になるt1と、TEMPcfがスリップ制御許可温度TEMP2以下になるt4との間、過熱防止のため、クラッチの締結圧tΔPをスリップ回転（ΔN）が零となるようフィードバック制御する。tΔPが回転検出誤差に起因してスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtを越えようとする時（t2）以後、このΔPlimtを越えることのないよう上昇制限する。よって、t4でのスリップ制御の再開に際して行うべきtΔPの低下が、制御最大値ΔPmaxよりも低いΔPlimtからの低下となり、スリップ制御の応答遅れをΔT2だけ改善することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、トルクコンバータの入出力要素間における相対回転（スリップ回転数）を制限するロックアップクラッチなどの摩擦締結要素を締結力制御するための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。
そのため、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は、トルクコンバータの入出力要素間をロックアップクラッチの締結により直結（スリップ回転数を零に）したり、ロックアップクラッチのスリップ制御によりトルクコンバータのスリップ回転を制限するようにした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。

本発明は、例えば上記したロックアップクラッチのような摩擦締結要素の締結力を、入力側回転数と出力側回転数との間における前後差回転（スリップ回転数）が目標スリップ回転数となるよう制御する技術、特に目標スリップ回転数が零で、これに摩擦締結要素の実スリップ回転数が収束するよう摩擦締結要素の締結力を制御する技術に係わるが、
かかる摩擦締結要素の締結力制御技術としては従来、例えば特許文献1に記載されたごときものが知られている。

ちなみに、摩擦締結要素の締結力を、そのスリップ回転数が目標スリップ回転数である零となるよう制御するだけなら、摩擦締結要素の締結力を機構上の制御可能最大締結力にすれば目的を達成することができる。

しかし、摩擦締結要素の最大締結力は、摩擦締結要素がスリップすることのないよう余裕代を持たせて高めに設定されているため、摩擦締結要素を最大締結力で締結させている締結状態から、摩擦締結要素の締結力を実スリップ回転数が零以外の所定のスリップ回転数となるよう制御するスリップ制御状態への移行のため、摩擦締結要素の締結力を上記の最大締結力から当該スリップ制御用の締結力まで低下させるに際し、上記余裕代分の締結力低下が完了した後でないと摩擦締結要素のスリップ制御が開始されず、その分だけ当該スリップ制御の応答遅れが大きくなるという問題を免れない。

この問題解決のため特許文献1には、アクセルペダルを釈放したコースティング（惰性）走行中トルクコンバータのロックアップクラッチをスリップ回転数が零の締結状態にするに際し、その締結力を、スリップ回転が発生していなければ低下させ、スリップ回転が発生したら増大させるという学習制御により、スリップ回転が発生するか、しないかの、ぎりぎりの学習値に決定するようにした、摩擦締結要素の締結力制御技術が開示されている。

かかる摩擦締結要素の締結力制御技術によれば、摩擦締結要素の締結力がスリップ回転を発生するか、しないかの、ぎりぎりの学習値に決定されていることから、
摩擦締結要素を締結状態からスリップ制御状態へ移行するに際し、その締結力を前記した最大締結力よりも小さな上記の学習値からスリップ制御用の締結力へ低下させるだけでよくなり、当該スリップ制御の応答遅れが大きくなるという上記の問題を解消することができる。
特開平０５−０７９５５７号公報

しかし従来の上記した摩擦締結要素の締結力制御技術においては、摩擦締結要素をスリップ回転数が零の締結状態にするに際し、その締結力を、スリップ回転が発生していなければ低下させ、スリップ回転が発生したら増大させるという学習制御の繰り返しにより、摩擦締結要素のスリップ回転が発生するか、しないかの、ぎりぎりの学習値に決定するため、
摩擦締結要素の一時的なスリップを生じさせることが必須となって、摩擦締結要素のスリップ状態を多発させることとなり、摩擦締結要素の摩擦面（ロックアップクラッチの場合はクラッチフェーシング）が早期摩耗して摩擦締結要素の耐久性を低下させる懸念がある。

また上記の学習制御にあっては、制御精度を高めるために制御領域を細かくすると、学習制御の収束が悪くなるという問題も生ずる。

一方で上記の学習制御にあっては、この学習制御に不可欠な摩擦締結要素の実スリップ回転数を求める時に用いる摩擦締結要素の入力側回転数検出値および出力側回転数検出値が誤差を持ったものであると、摩擦締結要素の実スリップ回転数が実際は零であるのに見かけ上発生しているようになることがあり、
この場合、摩擦締結要素の締結力が既にスリップ回転数を零にするものであるにもかかわらず不要に増大されて前記した最大締結力に接近する事態を発生し、学習制御によっても、前記したスリップ制御の応答遅れに関する問題解決を実現させ得なくなる虞もあった。

本発明は、摩擦締結要素の締結力をスリップ回転数が零となるよう制御するに際し、
前者の問題、つまり、摩擦締結要素のスリップ状態の多発による摩擦締結要素の耐久性に関する懸念、および、制御の収束性が悪いという問題を、締結力のフィードバック制御により解消し、
後者の問題、つまり、スリップ制御への移行時における応答遅れに関した問題を、摩擦締結要素の締結力に上限を設定することにより解消して、
前記した問題の全てを解消し得るような摩擦締結要素の締結力制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明による摩擦締結要素の締結力制御装置は、請求項１に記載のごとく、
摩擦締結要素の入力側回転数と出力側回転数との間におけるスリップ回転数を締結力の加減により制御する摩擦締結要素の締結力制御装置を前提とし、
前記摩擦締結要素の締結力を、該摩擦締結要素のスリップ回転数が零となるようフィードバック制御する締結力フィードバック制御手段を具え、
該手段により制御される前記摩擦締結要素の締結力が、前記摩擦締結要素のスリップ回転数を零にするのに必要な最低限の必要最小締結力を越えないよう制限する締結力制限手段を設けたことを特徴とするものである。

本発明による摩擦締結要素の締結力制御装置においては、
摩擦締結要素の締結力を、摩擦締結要素のスリップ回転数が零となるようフィードバック制御するため、
前記した学習制御により摩擦締結要素の締結力を、摩擦締結要素のスリップ回転数が零となるような学習値に決定する場合よりも、摩擦締結要素がスリップしている状態を減じて摩擦締結要素の耐久性を向上させ得ると共に、締結力制御の収束性を向上させることができる。

また、上記のごとくフィードバック制御される摩擦締結要素の締結力が、摩擦締結要素のスリップ回転数を零にするのに必要な最低限の必要最小締結力を越えないよう制限するため、
摩擦締結要素をスリップ回転数零の締結状態からスリップ制御状態へ移行させる時における締結力の低下が、前記した最大締結力よりも低い上記必要最小締結力からの低下となり、スリップ制御用の締結圧への低下、つまりスリップ状態への移行を速やかに完遂させ得て、スリップ制御への移行時における応答遅れに関した前記の問題を解消し得る。

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摩擦締結要素の締結力制御装置を具えたトルクコンバータのロックアップ制御装置を示す。

トルクコンバータ2は周知であるため詳細な図示を省略したが、エンジン（図示せず）のクランクシャフトに結合されてエンジン駆動されるトルクコンバータ入力要素としてのポンプインペラと、
自動変速機用歯車変速機構の入力軸に結合されたトルクコンバータ出力要素としてのタービンランナと、
これらポンプインペラおよびタービンランナ間の相対回転（トルクコンバータのスリップ）を制限（スリップ制御）したり、これら両者間をスリップ回転数零の直結状態（ロックアップ状態）にするロックアップクラッチ2cと
を具備するロックアップ式トルクコンバータとする。

摩擦締結要素であ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Paとレリーズ圧Prとの差圧であるロックアップクラッチ締結圧ΔP＝Pa−Prにより決まり、アプライ圧Paがレリーズ圧Prよりも低ければ（ΔP≦0であれば）、ロックアップクラッチ2cは解放されてポンプインペラおよびタービンランナ間を結合せず、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Paがレリーズ圧Prよりも高い場合（ΔP>0の場合）、その差圧に応じた力でロックアップクラッチ2cを締結させ、トルクコンバータ2をロックアップクラッチ2cの締結力に応じてスリップ制限するスリップ制御状態で機能させる。

そしてアプライ圧Paとレリーズ圧Prとの差圧（ロックアップクラッチ締結圧ΔP＝Pa−Pr）が或る値よりも大きくなると、ロックアップクラッチ2cが完全締結されてポンプインペラおよびタービンランナ間の相対回転をなくし、トルクコンバータ2をスリップ回転数が零のロックアップ状態で機能させる。

アプライ圧Paおよびレリーズ圧Prはスリップ制御弁3によりこれらを一体的に制御するようにする。
このスリップ制御弁3は、コントローラ5によりデューティ制御されるロックアップソレノイド4からの信号圧Psに応じてアプライ圧Paおよびレリーズ圧Prを制御するが、
これらスリップ制御弁3およびロックアップソレノイド4を以下に説明する周知のものとする。

即ち、ロックアップソレノイド4は一定のパイロット圧Ppを元圧として、コントローラ5からのソレノイド駆動デューティDの増大につれ信号圧Psを高くするものとする。
一方でスリップ制御弁3は、上記の信号圧Psおよびフィードバックされたレリーズ圧Prを一方向に受けると共に、他方向にバネ3aのバネ力およびフィードバックされたアプライ圧Paを受け、信号圧Psの上昇（ソレノイド駆動デューティDの増大）につれて、
アプライ圧Paとレリーズ圧Prとの間の差圧（Pa−Pr）で表されるロックアップクラッチ2cの締結圧（ロックアップ差圧）ΔPを、図2に例示するごとく、負値から0を経由して正値に上昇させ、この正値を更に制御上の最大値ΔPmaxまで上昇させるものとする。

ソレノイド駆動デューティDが図2のD1以下で、ロックアップクラッチ締結圧ΔP＝（Pa−Pr）が負値になる間は、Pr＞Paによりトルクコンバータ2をコンバータ状態にすることを意味し、
逆に、ソレノイド駆動デューティDが図2のD1よりも大きくて、ロックアップクラッチ締結圧ΔP＝（Pa−Pr）が正値になる間は、その値が大きくなるにつれ、ロックアップクラッチ2cの締結容量を増大させてトルクコンバータ2のスリップ回転を大きく制限するスリップ制御状態であることを意味する。
そして、ソレノイド駆動デューティDが図2のD2以上になって、ロックアップクラッチ締結圧ΔP＝（Pa−Pr）が更に高くなると、ロックアップクラッチ2cが完全締結されて遂にはトルクコンバータ2をロックアップ状態にすることを意味する。

ソレノイド駆動デューティDを決定するコントローラ5には、
エンジンへの要求負荷を表すアクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ21からの信号と、
エンジン回転数Ne（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、
タービンランナの回転数Nt（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、
ロックアップクラッチ2cのクラッチフェーシング温度TEMPcfを推定するクラッチフェーシング温度推定部24からの信号とをそれぞれ入力する。

なお上記のクラッチフェーシング温度TEMPcfは表面温度で、ロックアップクラッチ2cの締結力、スリップ回転数およびクラッチフェーシングの摩擦係数などから演算により推定することができる。

コントローラ5は、これら入力情報をもとに図3に示す制御プログラムを実行して、本発明が狙いとするロックアップクラッチ2c（摩擦締結要素）の締結力制御を行うべくロックアップクラッチ締結圧ΔP＝（Pa−Pr）の指令値を決定し、このロックアップクラッチ締結圧ΔP＝（Pa−Pr）の指令値に対応する駆動デューティDを図2に対応するマップを基に決定すると共に、この駆動デューティDをロックアップソレノイド4に供給する。

図3の制御プログラムは、
クラッチフェーシング温度（推定値）TEMPcfが図4に示すスリップ制御禁止温度TEMP1以上になる瞬時t1以後、クラッチフェーシング温度（推定値）TEMPcfが図4に示すスリップ制御許可温度TEMP2以下になる瞬時t4までの間、
過熱防止のためロックアップクラッチ2cのスリップ締結を介したトルクコンバータ2のスリップ制御を禁止し、この間は、ロックアップクラッチ2cの前後差回転（スリップ回転数）を零にした締結によりトルクコンバータ2を、入力回転数（エンジン回転数）Neと出力回転数（タービン回転数）Ntとの差である実スリップ回転数ΔN＝｜Ne−Nt｜が零の状態に保つことにより、上記の過熱防止を実現するロックアップクラッチ2cのスリップ回転数零用締結力制御と、
図4の瞬時t1以前および瞬時t4以後において行うべき、通常のトルクコンバータスリップ制御用のロックアップクラッチ締結力制御とを含む。

なお、スリップ制御禁止温度TEMP1およびスリップ制御許可温度TEMP2間には図4に示すごとくTEMP1>TEMP2の関係を持たせ、両者間に制御のハンチグを防止するためのヒステリシスを設定する。

図3の制御プログラムでは、先ずステップＳ11において、クラッチフェーシング温度（推定値）TEMPcfがスリップ制御禁止温度TEMP1以上か否かにより、スリップ制御を禁止すべき過熱状態か否かをチェックする。
ステップＳ11においてクラッチフェーシング温度（推定値）TEMPcfが過熱状態を示す高温でないと判定する場合、図4の瞬時t1以前や、瞬時ｔ４以後におけるようにスリップ制御を行っても差し支えない温度条件であることから、制御をステップＳ18およびステップＳ19に進めて、以下のようなロックアップクラッチ2cのスリップ締結を介したトルクコンバータ2のスリップ制御を行う。

ステップＳ18においては、トルクコンバータ2（ロックアップクラッチ2c）の目標スリップ回転数tΔNを、通常のスリップ制御で行われると同様、エンジントルクTe（アクセル開度APOおよびエンジン回転数Neなどから推定）と、タービン回転数Ntとに応じて定めたΔNslipに設定する。

次のステップＳ19においては、トルクコンバータ2（ロックアップクラッチ2c）の実スリップ回転数ΔN＝｜Ne−Nt｜が上記目標スリップ回転数tΔN（＝ΔNslip）に一致するようロックアップクラッチ2cの締結力をフィードバック制御すべくロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔPを求め、これに対応するソレノイド駆動デューティーDを図2に対応するマップから求めてソレノイド4に出力する。

上記のフィードバック制御に当たっては、PID（P：比例、I：積分、D：微分）制御を用い、
実スリップ回転数ΔNと目標スリップ回転数tΔNとの間におけるスリップ回転偏差に比例制御定数を乗じて求めた比例制御量と、スリップ回転偏差の積分値に積分制御定数を乗じて求めた積分制御量と、スリップ回転偏差の微分値に微分制御定数を乗じて求めた微分制御量との和値により上記の目標締結圧tΔPを求めることができる。

以上は、クラッチフェーシング温度（推定値）TEMPcfが過熱状態を示す高温でないためスリップ制御が許可されていて、例えば図4の瞬時t1以前におけるごとく、実スリップ回転数ΔNが目標スリップ回転数tΔN（＝ΔNslip）となるようロックアップクラッチ2cの締結力（目標締結圧tΔP）をフィードバック制御する場合の作用である。

かかるスリップ制御によりクラッチフェーシング温度（推定値）TEMPcfがスリップ制御禁止温度TEMP1以上になった場合（図4の瞬時t1）、
ステップＳ11が制御をステップＳ12〜ステップＳ16に進めて、以下のようにスリップ制御を禁止することによって上記の過熱状態を回避する。

先ずステップＳ12において、そして図4の瞬時t1におけるごとく、スリップ制御禁止用に目標スリップ回転数tΔNを零に設定する。
次のステップＳ13においては、ロックアップクラッチ2cの現状締結力を表すロックアップクラッチ目標締結圧tΔPがスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtを越えているか否かをチェックする。

なお、スリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtは、ロックアップクラッチ2cのスリップ回転数ΔNを零にするのに必要な最低限の必要最小締結力に対応したロックアップクラッチ2cの締結圧とし、
バラツキ等を考慮して予め実験などにより求めておいてもよいし、ロックアップ制御中に学習により求めておいたものを用いてもよく、例えば図4に例示するような値とする。
従って、スリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimt（ロックアップクラッチ2cのスリップ回転数ΔNを零にするのに必要な最低限の必要最小締結力）は、理論上スリップ回転数が零となる理論値に完全に等しい場合のみに限定されるものでないこと勿論である。

ところで、ステップＳ13の判定が開始された当初は、その直前まで（図4の瞬時t1まで）スリップ制御が行われていたこともあって、図4の瞬時t1におけるごとくロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔPがスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimt以下であることから、制御がステップＳ13からステップＳ14へと進む。

ステップＳ14においては、トルクコンバータ2（ロックアップクラッチ2c）の実スリップ回転数ΔN＝｜Ne−Nt｜が、ステップＳ12で設定した目標スリップ回転数tΔN（＝０）に一致するようロックアップクラッチ2cの締結力をフィードバック制御すべくロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔPを求め、これに対応するソレノイド駆動デューティーDを図2に対応するマップから求めてソレノイド4に出力する。
上記のフィードバック制御に当たっても当然、ステップＳ19につき前述したPID（P：比例、I：積分、D：微分）制御を用いることは言うまでもない。

かかるスリップ回転零用のフィードバック制御によれば、ロックアップクラッチ目標締結圧tΔPが図4の瞬時t1以降に示されるごとくにスリップ制御中の値から漸増してロックアップクラッチ2cの締結力を増大させる。
これにより、トルクコンバータ2（ロックアップクラッチ2c）の実スリップ回転数ΔNが図4の瞬時t1以降に示されるごとく漸減され、ついには目標値である零にされ、トルクコンバータ2をスリップ回転数ΔNが零の締結状態となす。

かようにトルクコンバータ2をスリップ回転数ΔNが零の締結状態にするフィードバック制御中、図4の瞬時t1以降に示されるごとく上昇するロックアップクラッチ目標締結圧tΔPは、スリップ回転数ΔNが零になった後、本来なら図4にΔPfbで示すごときスリップ回転零用フィードバック制御収束値に落ち着く筈である。

しかし、上記のフィードバック制御に不可欠な実スリップ回転数ΔNを求める時に用いるロックアップクラッチ2cの入力側回転数検出値(Ne)および出力側回転数検出値(Nt)が誤差を含むこと、以下の理由から避けようがない。
例えば、ロックアップクラッチ2cの入力側回転数Neを検出する箇所と、出力側回転数Ntを検出する箇所との間には、伝達トルクそのものや、伝達トルク変動などによる伝動系の捻れに起因して位相差が発生するし、また、ロックアップクラッチ2cの入力側回転数Neを検出する周期と、出力側回転数Ntを検出する周期とが異なることがあったり、信号の遅れおよび演算応答に関しても両者間に差が発生するのを禁じ得ない。

これらを主たる原因として不可避な入力側回転数検出値(Ne)および出力側回転数検出値(Nt)の誤差は時として、ロックアップクラッチ2cの実スリップ回転数ΔNが実際は既に目標値の零であるのに見かけ上発生しているようなものとなす。
この場合、当該見かけ上の実スリップ回転数ΔNと目標スリップ回転数（＝０）との間におけるスリップ回転偏差分が前記の積分値に積算されることを主たる原因として、ロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔP（締結力）が既にスリップ回転数ΔNを零にしているにもかかわらず、積分制御を含む前記のフィードバック制御がこの目標締結圧tΔP（締結力）を図4に二点鎖線で示すごとく、見かけ上のスリップ回転数ΔNを零にすべく不要に増大させ、ついには同図の瞬時t3におけるごとく制御上の最大値ΔPmax（図2も併せて参照）にさせる。

かようにロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔP（締結力）が不要に増大されると、図4の瞬時t4にスリップ制御を再開させるとき、このロックアップクラッチ目標締結圧tΔP（締結力）を図4に二点鎖線で示すごとく制御最大値ΔPmaxから低下させなければならない。

このため、ロックアップクラッチ目標締結圧tΔP（締結力）がスリップ回転零用フィードバック制御収束値ΔPfbまで低下してロックアップクラッチ2cをスリップさせ始める瞬時t6、つまり、エンジン回転数Neを図4に二点鎖線で示すごとくタービン回転数Ntから乖離させ始める（スリップ回転数ΔNを発生させ始める）ロックアップクラッチスリップ開始瞬時t6が遅くなって、スリップ制御の応答遅れが大きくなるという問題を生ずる。

本実施では、この問題を以下のようにして解決する。
つまり、ステップＳ14によるスリップ回転零用フィードバック制御中、ステップＳ13でロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔP（締結圧）が図4の瞬時t2におけるごとくスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtを越えたと判定したとき、目標締結圧tΔPが不要な上昇を呈していることから、制御をステップＳ13からステップＳ15へ進めるようになす。

ステップＳ15においては、目標締結圧tΔPの不要な上昇を防止するために、この目標締結圧tΔPとしてスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtを設定し、目標締結圧tΔPが図4の瞬時t2以降における実線で示す時系列変化から明らかなごとく、スリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtを越えることのないよう上昇制限する。

次のステップＳ16においては、ステップＳ14で行っていたスリップ回転零用フィードバック制御（PID制御）を停止させ、このフィードバック制御が無用に行われないようにする。
なお上記の問題が主に、スリップ回転零用フィードバック制御（PID制御）における積分制御に起因することから、ステップＳ16においては、スリップ回転零用フィードバック制御（PID制御）を停止させる代わりに、スリップ回転偏差の積分を停止させるのも大いに有効である。

ステップＳ12〜ステップＳ16において上記のごとくに行うスリップ回転零用のロックアップクラッチ締結力（目標締結圧tΔP）制御は、ロックアップクラッチ2cをスリップさせないことから当該スリップに伴う発熱がなく、クラッチフェーシング温度TEMPcfを図4の瞬時t1以降における時系列変化から明らかなように低下させることができる。

しかして、クラッチフェーシング温度TEMPcfがスリップ制御許可温度TEMP2に低下する図4の瞬時t4よりも前の段階では、ステップＳ14またはステップＳ15の後に選択されるステップＳ17が、TEMPcf>TEMP2の判定結果から制御をステップＳ12に戻して、ステップＳ12〜ステップＳ16によるスリップ回転零用のロックアップクラッチ締結力（目標締結圧tΔP）制御を継続させるようにする。

図4の瞬時t4におけるクラッチフェーシング温度TEMPcfがスリップ制御許可温度TEMP2に低下したとき、ステップＳ17はTEMPcf≦TEMP2の判定結果に呼応して制御をステップＳ18およびステップＳ19に進め、前記したスリップ制御を再開させる。

かかるスリップ制御の再開によりロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔP（締結力）は、図4の瞬時t4以降スリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtから実線で示すように低下される。
ロックアップクラッチ目標締結圧tΔPがスリップ回転零用フィードバック制御収束値ΔPfbまで低下した図4の瞬時t5にロックアップクラッチ2cがスリップを開始して、エンジン回転数Neを図4に実線で示すごとくタービン回転数Ntから乖離させ始め（スリップ回転数ΔNを発生させ始め）、最終的にこのスリップ回転数ΔNを目標値ΔNslipとなすスリップ制御が遂行される。

ところで本実施例においては、ステップＳ12〜ステップＳ16（図4の瞬時t1〜t4）で行うスリップ回転零用のロックアップクラッチ締結力制御中、その目標締結圧tΔPを、スリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtを越えることのないよう制限することから、
前記した回転数検出誤差などによっても、目標締結圧tΔPがスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtまで上昇した後、図4の瞬時t2〜t3（期間ΔT1）に二点鎖線で示すごとく更に上昇するようなことがなく、実線で示すようにスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtに上限設定される。

よって、瞬時t4でのスリップ制御の再開に際して行うべきロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔP（締結力）の低下が、制御最大値ΔPmaxよりも低いスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtからの低下となり、
ロックアップクラッチ2cの目標締結圧tΔP（締結力）がスリップ回転零用フィードバック制御収束値ΔPfbまで低下してロックアップクラッチ2cをスリップさせ始める瞬時t5をΔT2時間だけ早めることができ、スリップ制御の応答遅れを改善することができる。

しかも、ステップＳ12〜ステップＳ16（図4の瞬時t1〜t4）で行うスリップ回転零用のロックアップクラッチ締結力制御が、前記したようにフィードバック制御(PID制御)であることによって、
前記した従来の学習制御による締結力制御よりも、ロックアップクラッチ2cがスリップしている状態を減ずることができ、ロックアップクラッチ2cの耐久性を向上させ得ると共に、締結力制御の収束性を向上させることができる。

なお前記では、スリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtが、ロックアップクラッチ2cのスリップ回転数ΔNを零にするのに必要な最低限の必要最小締結力に対応した固定のロックアップクラッチ締結圧であることとして説明を展開したが、
スリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtは、これをエンジントルクごとに求めるなどして、ロックアップクラッチ2cへの入力トルクが大きいほど高い締結圧とするのが良い。

以下にその理由を説明する。
エンジントルクが大きくてロックアップクラッチ2cへの入力トルクが大きいほど、ロックアップクラッチ2cのスリップ回転数ΔNを零にするのに必要な最低限の必要最小締結力に対応したスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtは高くなる。
また、エンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）には個体差やバラツキがあり、更にエンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）はトルク変動を伴っているが、これらエンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）の個体差やバラツキ、およびトルク変動は、エンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）が大きいほど顕著になる。

これらの理由から、エンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）が小さい時はロックアップクラッチ2cのスリップ回転数ΔNを確実に零にすることができるスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtであっても、エンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）が大きい時は、ロックアップクラッチ2cがスリップしてそのスリップ回転数ΔNを確実に零にしておくことができない。
従って、ロックアップクラッチ2cのスリップ回転数ΔNを零にするのに必要なスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtは、エンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）が大きいほど高くする必要がある。

かように、スリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtを、エンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）が大きいほど高くする場合、
ステップＳ15（図4の瞬時t2〜t4間）においてスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtに上限設定するロックアップクラッチ目標締結圧tΔPを、エンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）ごとの必要最低レベルにしておくことができ、如何なる大きさのエンジントルク（ロックアップクラッチ2cへの入力トルク）のもとでも、スリップ制御応答遅れを最小にするという前記の作用効果を確実に達成することができる。

また、ステップＳ15（図4の瞬時t2〜t4間）においてロックアップクラッチ目標締結圧tΔPをスリップ回転零用必要最小締結圧ΔPlimtに上限設定している間は、ステップＳ16でロックアップクラッチ目標締結圧tΔP（締結力）のスリップ回転零用フィードバック制御を停止するか、若しくは、該フィードバック制御において行う前記スリップ回転偏差の積分を停止することとしたため、
前記の回転数検出誤差分（スリップ回転数ΔNの誤差分）が積分値に積算されることがなくなり、この積算によるスリップ制御再開応答遅れの増大を回避することができる。

なお図示例では、クラッチフェーシング温度TEMPcfをモニタし、これがスリップ制御禁止温度TEMP1以上になった時（t1）から、スリップ制御許可温度TEMP2以下になる時（t4）までの間、過熱防止のためのスリップ回転零用ロックアップクラッチ締結力制御を行う場合について本発明の説明を展開したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば制御対象がロックアップクラッチ2cの代わりに自動変速機内の変速摩擦要素であり、また、モニタ対象がクラッチフェーシング温度TEMPcfの代わりに自動変速機の作動油温や選択ギヤ位置であってもよく、
例えば、変速機作動油温が低温である時にロックアップクラッチ2cがジャダーを生じないよう該ロックアップクラッチ2cをスリップ回転零の状態に締結させたり、
選択ギヤ位置が高速変速段である間、ロックアップクラッチ2cをスリップ回転零の状態に締結させたり、変速摩擦要素をスリップ回転零の状態に締結させたりする場合の締結力フィードバック制御にも適用することができ、
これらの適用例においても同様の作用効果を奏し得ることは言うまでもない。

本発明の一実施例になる摩擦締結要素の締結力制御装置を具えたトルクコンバータのスリップ制御装置を示す制御システム図である。 同実施例におけるソレノイド駆動デューティーと、これにより得られるロックアップクラッチ締結圧との関係を示す、ロックアップクラッチ締結圧の特性線図である。 同実施例におけるコントローラが実行するロックアップクラッチの締結力制御に係わるプログラムを示すフローチャートである。 図3の制御プログラムによる動作タイムチャートを、従来の動作と比較して示す動作タイムチャートである。

符号の説明

２ トルクコンバータ
2c ロックアップクラッチ
３ ロックアップ制御弁
４ ロックアップソレノイド
５ コントローラ
21 アクセル開度センサ
22 エンジン回転センサ
23 タービン回転センサ
24 クラッチフェーシング温度推定部

Claims (5)

1. 摩擦締結要素の入力側回転数と出力側回転数との間におけるスリップ回転数を締結力の加減により制御する摩擦締結要素の締結力制御装置において、
   前記摩擦締結要素の締結力を、該摩擦締結要素のスリップ回転数が零となるようフィードバック制御する締結力フィードバック制御手段を具え、
   該手段により制御される前記摩擦締結要素の締結力が、前記摩擦締結要素のスリップ回転数を零にするのに必要な最低限の必要最小締結力を越えないよう制限する締結力制限手段を設けたことを特徴とする摩擦締結要素の締結力制御装置。
2. 請求項1に記載の摩擦締結要素の締結力制御装置において、
   前記締結力制限手段は、前記摩擦締結要素への入力トルクが大きいほど前記必要最小締結力を大きくするものであることを特徴とする摩擦締結要素の締結力制御装置。
3. 請求項1または2に記載の摩擦締結要素の締結力制御装置において、
   前記締結力制限手段が前記締結力の制限を行っている間、前記締結力フィードバック制御手段が前記締結力のフィードバック制御を停止するものであることを特徴とする摩擦締結要素の締結力制御装置。
4. 前記締結力フィードバック制御手段が前記摩擦締結要素の締結力を、該摩擦締結要素の実スリップ回転数と、目標スリップ回転数である零との偏差の積分値に応じてフィードバック制御する、請求項1または2に記載の摩擦締結要素の締結力制御装置において、
   前記締結力制限手段が前記締結力の制限を行っている間、前記締結力フィードバック制御手段が前記偏差の積分を停止するものであることを特徴とする摩擦締結要素の締結力制御装置。
5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の摩擦締結要素の締結力制御装置において、
   前記摩擦締結要素が、トルクコンバータの入出力要素間の相対回転を制限するよう機能するロックアップクラッチであることを特徴とする摩擦締結要素の締結力制御装置。

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