JP2010286008A - ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチのスリップ制御を継続的に行いながら、フェーシング温度の上昇を抑制する。
【解決手段】ロックアップクラッチの制御装置において、通常の車両走行状態での機関負荷に応じて定められた目標スリップ率の特性線を有する通常スリップ率マップＡを用いてスリップ制御を行っているときに、フェーシング温度の推定値が閾値温度を所定時間以上継続して上回った場合、フェーシング発熱量の分布データに基づいて、スリップ率を小さくすることでフェーシング発熱量が低下すると判断した場合は、より小さなスリップ率を検索可能な第１修正スリップ率マップＢを選択する一方、スリップ率を大きくすることでフェーシング温度が下がると判断した場合は、より大きなスリップ率を検索可能な第２修正スリップ率マップＣを選択し、当該選択した目標スリップ率マップへの持ち替えを行うようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、トルクコンバータが備えるロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップクラッチの制御装置に関し、特に、ロックアップクラッチのスリップ制御に伴うフェーシング温度の上昇抑制を図ることができる制御装置に関する。

車両に搭載された自動変速機には、トルク増幅するためのトルクコンバータが用いられている。トルクコンバータには、インペラとタービンを直結させるロックアップクラッチを設けることが多い。ロックアップクラッチを設けることにより、動力伝達効率が高まり燃費が向上するが、さらなる燃費の向上には、ロックアップクラッチの締結領域を拡大することが望ましい。その一方で、ロックアップクラッチの締結によってエンジントルク変動が駆動系に直接伝達されるため、騒音や振動が増加する原因となる。

そこで、ロックアップクラッチを僅かに滑らせることにより、エンジントルク変動の駆動系への伝達を抑える技術が用いられている。しかしながら、ロックアップクラッチを継続的に滑らせると、摩擦材（フェーシング材）の表面が高温となり、摩擦材の鏡面化、剥離、炭化などが起こり、摩擦力の低下が生じる。これにより、エンジントルクに対抗しうる十分なロックアップクラッチ容量を得られなくなるおそれがある。また、摩擦材の表面が高温になると、摩擦材の発熱に加えて、トルクコンバータのスリップ量が大きくなることで、ワークロスによる発熱が増大する。そうすると、トルクコンバータ内の作動油が高温になり、樹脂部品やゴム部品の劣化を早めることにもつながる。また、トルクコンバータ内の温度上昇が顕著になると、最悪の場合、トルクコンバータ内の作動油経路が損傷する可能性もあり、万一そのような事態が起これば、トルク伝達機能が著しく低下する。

このような現象を回避するため、特許文献１には、ロックアップクラッチのフェーシング温度を推定し、フェーシング温度が高温と推定される場合、トルクコンバータ内の温度を下げる技術が開示されている。具体的には、ロックアップクラッチのフェーシング温度が高温になった場合、ロックアップクラッチの完全締結（スリップ率ゼロ）と、ロックアップクラッチの締結の完全解除とのいずれかを選択することで、ロックアップクラッチのスリップ制御を中断し、フェーシング温度及びトルクコンバータの内部温度を下げるようにしている。しかしながら、ロックアップクラッチを完全に締結すると、駆動伝達における振動や騒音が悪化し、逆に、ロックアップクラッチの締結を完全に解除すると、燃費が悪化するという問題がある。

また、特許文献２には、トルクコンバータのワークロス（トルクコンバータへの入出力仕事量の差）から内部温度を推定し、該推定した内部温度が高温の場合には、ロックアップクラッチのスリップ量を下げ、ワークロスを減らしてトルクコンバータ内の油温を下げる技術が開示されている。しかしながら、ロックアップクラッチのフェーシング温度は、トルクコンバータの内部温度だけではなく他の要素にも依存するため、トルクコンバータのワークロスから推定した内部温度に基づいてロックアップクラッチのスリップ量を制御すると、スリップ量を下げるタイミングに遅れなどが生じるおそれがあり、フェーシング温度を想定した温度に精度良く制御できないという問題がある。

特許第３４７６７１８号公報 米国特許第６９５９２３９号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロックアップクラッチのスリップ制御によってフェーシング温度が上昇した場合に、スリップ制御を継続しながらフェーシング温度及びトルクコンバータの内部温度の上昇を効果的に抑制できるロックアップクラッチの制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、車両に搭載されたトルクコンバータ（ＴＣ）が備えるロックアップクラッチ（４０）の締結状態を制御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（４０）のフェーシング温度の推定値（ＴＰＬＡＴＥＬＣ）を算出するフェーシング温度推定手段（１０）と、フェーシング温度推定手段（１０）で算出したフェーシング温度の推定値（ＴＰＬＡＴＥＬＣ）と、予め定められた第１の閾値温度（Ｔ１）とを比較する温度比較手段（１０）と、ロックアップクラッチ（４０）の目標スリップ率の特性線を含む目標スリップ率マップ（Ａ，Ｂ，Ｃ）を記憶した記憶手段（１１）と、目標スリップ率マップ（Ａ，Ｂ，Ｃ）で検索した目標スリップ率に基づいて、ロックアップクラッチ（４０）のスリップ率を制御するスリップ制御手段（１０）と、を備え、目標スリップ率マップ（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、通常の車両走行状態での機関負荷に応じて定められた目標スリップ率の特性線を有する通常スリップ率マップ（Ａ）と、通常スリップ率マップ（Ａ）で検索したスリップ率に対するフェーシング発熱量よりも低いフェーシング発熱量となる目標スリップ率の特性線を有する修正スリップ率マップ（Ｂ，Ｃ）と、を含み、スリップ制御手段（１０）は、通常スリップ率マップ（Ａ）を用いてスリップ制御を行っているときに、フェーシング温度の推定値（ＴＰＬＡＴＥＬＣ）が第１の閾値温度（Ｔ１）を所定時間以上継続して上回った場合、目標スリップ率マップを通常スリップ率マップ（Ａ）から修正スリップ率マップ（Ｂ又はＣ）に持ち替える制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置によれば、ロックアップクラッチのスリップ制御を行っているときに、フェーシング温度の推定値が第１の閾値温度を所定時間以上継続して上回った場合、通常スリップ率マップから修正スリップ率マップへの目標スリップ率マップの持ち替えを行うので、ロックアップクラッチのスリップ制御を継続しながら、フェーシング温度及びトルクコンバータの内部温度の上昇を効果的に抑制できる。したがって、ロックアップクラッチ及びトルクコンバータの構成部品の耐久性向上と、燃費の改善及び振動や騒音の効果的な抑制との両方を実現可能となる。また、フェーシング温度の推定値に基づいて目標スリップ率マップの持ち替えを行うので、目標スリップ率マップの持ち替えを適切なタイミングで行えるようになる。

また、上記のロックアップクラッチの制御装置では、記憶手段（１１）には、さらに、ロックアップクラッチ（４０）のスリップ率に対するフェーシング発熱量の分布データが記憶されており、修正スリップ率マップ（Ｂ，Ｃ）は、通常スリップ率マップ（Ａ）上の目標スリップ率よりも大きい目標スリップ率の特性線を有する第１修正スリップ率マップ（Ｂ）と、通常スリップ率マップ（Ａ）上の目標スリップ率よりも小さい目標スリップ率の特性線を有する第２修正スリップ率マップ（Ｃ）と、からなり、スリップ制御手段（１０）は、フェーシング発熱量の分布データに基づいて、現在のフェーシング発熱量がスリップ率の増加に対して減少傾向と増加傾向のいずれであるかを判断し、現在のフェーシング発熱量がスリップ率の増加に対して減少傾向の場合は、第１修正スリップ率マップ（Ｂ）を選択し、増加傾向の場合は、第２修正スリップ率マップ（Ｃ）を選択するとよい。

もしくは、上記のロックアップクラッチの制御装置では、通常スリップ率マップ（Ａ）は、ロックアップクラッチ（４０）のフェーシング発熱量がスリップ率の増加に対して減少傾向にある領域のスリップ率のみ使用する第１通常スリップ率マップ（Ａ１）と、フェーシング発熱量がスリップ率の増加に対して増加傾向にある領域のスリップ率のみ使用する第２通常スリップ率マップ（Ａ２）と、を含み、修正スリップ率マップ（Ｂ，Ｃ）は、通常スリップ率マップ（Ａ）上の目標スリップ率よりも大きい目標スリップ率の特性線を有する第１修正スリップ率マップ（Ｂ）と、通常スリップ率マップ（Ａ）上の目標スリップ率よりも小さい目標スリップ率の特性線を有する第２修正スリップ率マップ（Ｃ）と、を含み、スリップ制御手段（１０）は、現在選択している通常スリップ率マップ（Ａ）が第１通常スリップ率マップ（Ａ１）である場合は、修正スリップ率マップ（Ｂ，Ｃ）として第１修正スリップ率マップ（Ｂ）を選択し、第２通常スリップ率マップ（Ａ２）である場合は、第２修正スリップ率マップ（Ｃ）を選択するようにしてもよい。

これらによれば、現在の目標スリップ率に基づいて、フェーシング発熱量がスリップ率の変化に対して減少傾向と増加傾向のいずれであるのかを判断した上で、フェーシング発熱量が下がると予想する修正スリップ率マップを選択できる。したがって、ロックアップクラッチのフェーシング温度を迅速かつ確実に下げることが可能となる。

また、本発明のロックアップクラッチの制御装置では、温度比較手段（１０）は、さらに、フェーシング温度の推定値（ＴＰＬＡＴＥＬＣ）と、第１の閾値温度（Ｔ１）よりも低い第２の閾値温度（Ｔ２）とを比較するようになっており、スリップ制御手段（１０）は、目標スリップ率マップを持ち替える制御を行った後、フェーシング温度の推定値（ＴＰＬＡＴＥＬＣ）が第２の閾値温度（Ｔ２）を所定時間以上継続して下回った場合、再度、目標スリップ率マップを修正スリップ率マップ（Ｂ又はＣ）から通常スリップ率マップ（Ａ）へ持ち替える制御を行うとよい。

これによれば、修正スリップ率マップへのスリップ率マップの持ち替えによって、フェーシング温度の推定値が低下して許容範囲になった場合には、ロックアップクラッチのスリップ率を通常のスリップ率に戻すので、さらなる燃費の改善と振動や騒音の効果的な抑制が可能となる。特に、通常スリップ率マップとして車両の駆動力や燃費の最適化を図ることが可能な目標スリップ率マップを用意しておけば、当該通常スリップ率マップによる車両の駆動力や燃費の最適化と、修正スリップ率マップによるフェーシング温度の上昇抑制との両方を効果的に実現可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置によれば、ロックアップクラッチのスリップ制御によってフェーシング温度が上昇した場合に、スリップ制御を継続しながらフェーシング温度及びトルクコンバータの内部温度の上昇を効果的に抑制できる。

車両に搭載された駆動系の概略構成を示す図である。 トルクコンバータ及びその制御を行うための油圧回路を示す図である。 ロックアップクラッチのスリップ率とフェーシング発熱量の計算値との関係を示すグラフである。 ロックアップクラッチのスリップ率マップを持ち替える手順を示すフローチャートである。 フェーシング温度の推定値を算出する手順を示すフローチャートである。 フェーシング温度の推定値を算出する手順を図式化したものである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、車両に搭載された駆動系の概略構成を示す図である。同図に示す駆動系は、エンジンＥＧと自動変速機ＴＭ及びこれらの間を連結するトルクコンバータ（以下、「トルコン」と略称する場合がある。）ＴＣを備えて構成されている。トルクコンバータＴＣには、ロックアップクラッチ４０が備えられている。また、トルクコンバータＴＣを含む自動変速機ＴＭの制御を行うための電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という。）１０、及びＥＣＵ１０による制御に必要なデータを記憶するためのＲＯＭ（記憶手段）１１が設けられている。また、クランクシャフト１２の回転数を検出するクランクシャフト回転計１３、及びメインシャフト１４の回転数を検出するメインシャフト回転計１５が設置されている。

ＥＣＵ１０には、クランクシャフト回転計１３で検出したクランクシャフト回転数（エンジン回転数＝トルコン入力回転数）の検出信号、及びメインシャフト回転計１５で検出したメインシャフト回転数（トルコン出力回転数）の検出信号が入力されるようになっている。ＥＣＵ１０は、これらクランクシャフト回転数及びメインシャフト回転数に加えて、図示しない他の検出計で検出されたスロットル開度信号、車速信号などの入力を受けて、自動変速機ＴＭに対する制御信号の演算を行い、当該演算結果を用いて後述する油圧回路２０などの制御を行うようになっている。これにより、ＥＣＵ１０は、後述するように、ロックアップクラッチ４０のフェーシング温度の推定値を算出するフェーシング温度推定手段、及びフェーシング温度の推定値を予め定められた閾値温度と比較する温度比較手段、及び目標スリップ率マップに基づいてロックアップクラッチ４０のスリップ率を制御するスリップ制御手段として機能する。

図２は、トルクコンバータＴＣ及びその制御を行うための油圧回路２０を示す図である。トルクコンバータＴＣは、クランクシャフト１２（図１参照）に接続されたポンプインペラ３１と、メインシャフト１４（図１参照）に接続されたタービンランナ３２と、一方向クラッチ３３を介して固定側に支持されたステータ３４と、ロックアップクラッチ４０とを備えている。ロックアップクラッチ４０は、摩擦材３６ａを介してトルコンカバー３５の内面に当接可能なクラッチピストン３６を備えており、クラッチピストン３６の両側にはそれぞれ、トルクコンバータ４０の内部に連通する第１油室３７と、トルコンカバー３５とクラッチピストン３６の隙間に画成された第２油室（ピストン室）３８とが設けられている。

第１油室３７に油圧が供給されてクラッチピストン３６がトルコンカバー３５に当接するとロックアップクラッチ４０が係合し、クランクシャフト１２からのトルクが直接メインシャフト１４に伝達される。一方、第２油室３８に油圧が供給されてクラッチピストン３６がトルコンカバー３５から離間するとロックアップクラッチ４０の係合が解除され、クランクシャフト１２とメインシャフト１４との機械的な連結が遮断される。

このようなロックアップクラッチ４０の作動制御を行うための油圧回路２０は、オイルタンク（図示せず）の作動油を供給するオイルポンプＯＰ、オイルポンプＯＰからの供給圧を調圧するメイン調圧バルブ２１及びトルコン調圧バルブ２２、トルコン調圧バルブ２２で調圧された作動油の第１室３７及び第２室３８への供給制御を行うＬＣシフトバルブ２３、第２油室３８に供給される作動油の油圧を制御するＬＣコントロールバルブ２４、ＬＣコントロールバルブ２４に信号圧を供給するためのリニアソレノイド２５、などを備えて構成されている。

ロックアップクラッチ４０では、第１油室３７と第２油室３８の差圧によってロックアップ容量（ロックアップクラッチ４０の締結力）が生じる。すなわち、オイルポンプＯＰから吐出された作動油の吐出圧（ライン圧）は、トルコン調圧バルブ２２で調圧され、この調圧された作動油が図２の内圧Ｐ１で示すように、トルクコンバータ４０の内部を経由してロックアップクラッチ４１の第１油室３７に流れ込む。一方、トルコン調圧バルブ２２で調圧された作動油は、ＬＣコントロールバルブ２４で必要圧に調圧され、図２のピストン圧Ｐ２に示すように、ＬＣシフトバルブ２３を介してロックアップクラッチ４１の第２油室３８に流れ込む。

ＬＣシフトバルブ２３は、第２油室３８への油圧をオンオフ制御することで、ロックアップクラッチ４０のオンオフ（締結／解除）を切り換える。一方、ＬＣコントロールバルブ２４には、パイロット圧としてのリニアソレノイド圧Ｐ３がかかるようになっている。このリニアソレノイド圧Ｐ３でＬＣコントロールバルブ２４の調圧ポイントを変えることで、第２油室３８の内圧がコントロールされる。これにより、ロックアップクラッチ４０の締結力が調節されてスリップ制御が行われる。

このようにしてロックアップクラッチ４０のスリップ制御を行う場合、クラッチピストン３６に取り付けた摩擦材３６ａとトルコンカバー３５の内面との摩擦によって発熱（フェーシング発熱）が生じる。図３は、ロックアップクラッチ４０のスリップ率に対するフェーシング発熱量の計算値の分布を示すグラフである。ここでのフェーシング発熱量（Ｑ／Ａ）は、トルコンカバー３５の内面に接触する摩擦材３６ａの単位表面積および単位時間あたりの発熱量（ｃａｌ／ｃｍ²／ｓｅｃ）である。なお、同図に示すフェーシング発熱量は、エンジントルクとトルコン回転数（エンジン回転数）とロックアップクラッチ４０のスリップ率との関係から定まる発熱量の分布である。このフェーシング発熱量の分布は、スリップ率の増加又は減少に対して、フェーシング発熱量の変化が増加から減少に転ずる境界点（変曲点）Ｓを有する山形の分布になっている。したがって、境界点Ｓよりもスリップ率が小さい領域（タイト側の領域）では、スリップ率が減少するにつれてフェーシング発熱量が減少する一方、境界点Ｓよりもスリップ率が大きい領域（ルーズ側の領域）では、スリップ率が増加するにつれてフェーシング発熱量が減少するようになっている。

ロックアップクラッチ４０のスリップ制御において、フェーシング温度が高い状態が長時間継続すると、摩擦材３６ａの表面の鏡面化、剥離、炭化などが起こるおそれがあり、それによって、ロックアップクラッチ４０の摩擦力が低下したり、構成部品の耐久性が損なわれたりするおそれがある。また、ロックアップクラッチ４０の摩擦力の低下により、エンジントルクに対抗しうる十分なロックアップクラッチ容量を得られなくなるおそれもある。また、摩擦材３６ａの発熱に加えて、トルクコンバータＴＣのスリップ量が大きくなることで、トルクコンバータＴＣのワークロスによる発熱も増大する懸念がある。そこで、本実施形態のロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ４０のスリップ制御を行う際、フェーシング温度の推定値に応じてロックアップクラッチ４０の目標スリップ率を持ち替える制御を行うことで、フェーシング発熱量を所定範囲に抑えるようにしている。

本実施形態のロックアップクラッチの制御装置は、ロックアップクラッチ４０のスリップ率を目標スリップ率に近付けるための複数のスリップ率マップ（フィードバック目標スリップ率マップ）を保持している。スリップ率マップは、ＲＯＭ１１に記憶されている。各スリップ率マップには、エンジントルク及びトルコン回転数から求まる複数種類のスリップ率の特性線が含まれている。このようなスリップ率マップとして、図３に示す通常スリップ率マップＡがある。通常スリップ率マップＡは、通常の車両走行状態での機関負荷に応じて定められた目標スリップ率の特性線を有するスリップ率マップである。なお、ここでは、通常スリップ率マップＡは、車両の駆動力や燃費を最適化できるスリップ率マップとすることが望ましい。しかしながら、通常スリップ率マップＡは、車両の通常の走行状態において選択され得る目標スリップ率のマップであれば、必ずしも車両の駆動力や燃費を最適化できるスリップ率のマップでなくてもよい。

また、本実施形態の制御装置は、スリップ率マップとして、通常スリップ率マップＡよりもフェーシング発熱量を少なくすることができるスリップ率の特性線を有する修正スリップ率マップを併せて保持している。この修正スリップ率マップには、図３に示すように、通常スリップ率マップＡよりも大きなスリップ率の特性線を有する第１修正スリップ率マップ（ルーズ側スリップ率マップ）Ｂと、通常スリップ率マップよりも小さなスリップ率の特性線を有する第２修正スリップ率マップ（タイト側スリップ率マップ）Ｃとがある。以下では、通常スリップ率マップＡを使用してロックアップクラッチ４０のスリップ制御を行っているときに、スリップ率マップの持ち替え（目標スリップ率の持ち替え）制御が行われる場合について説明する。

図４は、目標スリップ率の持ち替え制御を示すフローチャート（メインフロー）である。目標スリップ率の持ち替え制御では、まず、ロックアップクラッチ４０のフェーシング温度の推定値を算出する（ステップＳＴ１）。図５は、フェーシング温度の推定値を算出する手順（サブルーチン）を示すフローチャートであり、図６は、フェーシング温度の推定値を算出する手順を図式化したものである。フェーシング温度の推定値の算出では、まず、ロックアップクラッチ発熱量ＱＬＣを算出する（ＳＴ１−１）。ロックアップクラッチ発熱量ＱＬＣは、ロックアップクラッチ容量ＬＬＣとロックアップクラッチ差回転（トルクコンバータＴＣにおけるポンプとタービンの差回転）ΔＮとの積で算出される。ロックアップクラッチ容量ＬＬＣは、以下の式（１）及び（２）を用いて算出される。
ＬＬＣ＝Ｔ_E−Ｔ_pump ・・・（１）
Ｔ_pump＝τ・（Ｎｅ／１０００）² ・・・（２）
ここで、Ｔ_E：エンジントルク、Ｔ_pump：ポンプ吸収トルク、τ：係数（トルクコンバータの入出力回転数の比から求まるトルクコンバータの容量係数）、Ｎｅ：エンジン回転数、である。

また、ロックアップクラッチ差回転ΔＮは、クランクシャフト回転計１３で検出されたエンジン回転数Ｎｅ（トルクコンバータ入力回転数）と、メインシャフト回転計１５で検出された変速機入力回転数Ｎｍ（トルクコンバータ出力回転数）との差から算出される。

次に、クーラー流量（オイルクーラー流量）ＦＣＯＯＬを算出する（ステップＳＴ１−２）。クーラー流量ＦＣＯＯＬは、トルクコンバータ４０の内部を流通する作動油の油温ＴＡＴＦＬとエンジン回転数ＮＥとのマップから検索することができる。また、フェーシング温度変化量ＤＴＰＬＴＬＣを演算により算出する（ステップＳＴ１−３）。フェーシング温度変化量ＤＴＰＬＴＬＣは、前回算出したフェーシング温度ＴＰＬＡＴＥＬＣからトルコン内部温度ＴＴＲを差し引いて算出する。また、フェーシング温度冷却項ＣＰＬＡＴＥＬＣを演算により算出する（ステップＳＴ１−４）。フェーシング温度冷却項ＣＰＬＡＴＥＬＣは、ステップＳＴ１−３で算出したフェーシング温度変化量ＤＴＰＬＴＬＣと、ステップＳＴ１−２で算出したクーラー流量ＦＣＯＯＬとのマップから検索することができる。また、フェーシング温度発熱項ＨＰＬＡＴＥＬＣを算出する（ステップＳＴ１−５）。フェーシング温度発熱項ＨＰＬＡＴＥＬＣは、ステップＳＴ１−１で算出したロックアップクラッチ発熱量ＱＬＣと比熱ＫＨＰＬＴＬＣとの積で算出される。

次いで、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣを算出する（ステップＳＴ１−６）。フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣは、ステップＳＴ１−５で算出したフェーシング温度発熱項ＨＰＬＡＴＥＬＣと、ステップＳＴ１−４で算出したフェーシング温度冷却項ＣＰＬＡＴＥＬＣと、トルコン内部温度ＴＴＲとの和から算出される。こうしてフェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣを算出したら、当該フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣがトルコン内部温度ＴＴＲ以下であるか否かを判断する（ステップＳＴ１−７）。その結果、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣがトルコン内部温度ＴＴＲ以下であれば（ＹＥＳ）、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣをトルコン内部温度ＴＴＲで置き換える（ステップＳＴ１−８）。一方、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣがトルコン内部温度ＴＴＲよりも大きければ（ＮＯ）、算出したフェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣをそのまま用いる。

次に、図４のメインフローに戻り、ステップＳＴ１で算出したフェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣが第１の閾値温度Ｔ１よりも高いか否かを判断する（ステップＳＴ２）。ここでの第１の閾値温度Ｔ１は、フェーシング温度が当該第１の閾値温度Ｔ１を超えた状態が所定時間以上継続すると、摩擦材３６ａの表面の鏡面化、剥離、炭化などの不具合を生じるおそれがあると判断される温度である。その結果、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣが第１の閾値温度Ｔ１よりも高い場合（ＹＥＳ）は、高温継続判定タイマがセット済みであるか否かを判断し（ステップＳＴ３）、セット済みでなければ（ＮＯ）、高温継続判定タイマをセットする（ステップＳＴ４）。ここでの高温継続判定タイマとは、フェーシング温度の推定値（ＴＰＬＡＴＥＬＣ）が第１の閾値温度Ｔ１よりも高くなった状態での継続時間（以下、「高温継続時間」という。）を計測するタイマである。

その後、高温継続時間が設定時間に達したか否かを判断する（ステップＳＴ５）。高温継続時間が設定時間に達した場合（ＹＥＳ）、続けて、現在選択されている通常スリップ率マップＡによる目標スリップ率が、図３のグラフにおける境界点Ｓよりもタイト側であるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。

その結果、通常スリップ率マップＡによる現在のスリップ率が境界点Ｓよりもタイト側のスリップ率（例えばスリップ率ａ´）であれば（ＹＥＳ）、現在よりも小さいスリップ率を検索可能な第２修正スリップ率マップ（タイト側スリップ率マップ）Ｃに持ち替える制御を行う（ステップＳＴ７）。すなわち、通常スリップ率マップＡによる現在の目標スリップ率が、境界点Ｓよりもタイト側の領域にあるときは、スリップ率が減少するにつれてフェーシング発熱量が減少するので、目標スリップ率を小さくすることでフェーシング発熱量を低減可能である。したがって、通常スリップ率マップＡよりも小さな目標スリップ率の特性線を有する第２修正スリップ率マップＣを選択する。

一方、通常スリップ率マップＡによる現在の目標スリップ率が境界点Ｓよりもルーズ側（例えばスリップ率ａ）であれば（ＮＯ）、現在のスリップ率よりも大きいスリップ率を検索可能な第１修正スリップ率マップＢに持ち替える制御を行う（ステップＳＴ８）。すなわち、通常スリップ率マップＡによる現在の目標スリップ率が、境界点Ｓよりもルーズ側の領域にあるときは、スリップ率が増加するにつれてフェーシング発熱量が減少するので、目標スリップ率を大きくすることでフェーシング発熱量を低減可能である。したがって、通常スリップ率マップＡよりも大きな目標スリップ率の特性線を有する第１修正スリップ率マップＢを選択する。

一方、先のステップＳＴ２でフェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣが第１の閾値温度Ｔ１よりも低い場合（ＮＯ）は、高温継続判定タイマがセット済みであるか否かを判断し（ステップＳＴ９）、セット済みであれば（ＹＥＳ）、高温継続判定タイマを解除する（ステップＳＴ１０）。一方、高温継続判定タイマがセット済みでなければ（ＮＯ）、そのまま次のステップに進む。

その後、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣが第２の閾値温度Ｔ２よりも低いか否かを判断する（ステップＳＴ１１）。ここでの第２の閾値温度Ｔ２は、第１の閾値温度Ｔ１よりも低い温度（Ｔ１＞Ｔ２）である。その結果、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣが第２の閾値温度Ｔ２よりも低い場合（ＹＥＳ）は、低温継続判定タイマがセット済みであるか否かを判断し（ステップＳＴ１２）、セット済みでなければ（ＮＯ）、低温継続判定タイマをセットする（ステップＳＴ１３）。ここでの低温継続判定タイマとは、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣが第２の閾値温度Ｔ２よりも低くなってからの経過時間（以下、「低温継続時間」という。）を計測するタイマである。その後、低温継続時間が設定時間に達したか否かを判断する（ステップＳＴ１４）。低温継続時間が設定時間に達したら（ＹＥＳ）、再度、目標スリップ率マップを修正スリップ率マップＢ（又はＣ）から通常スリップ率マップＡへ持ち替える制御を行う（ステップＳＴ１５）。これにより、ロックアップクラッチ４１のスリップ率を通常のスリップ率に戻すことができる。

一方、先のステップＳＴ１１で、フェーシング温度の推定値（ＴＰＬＡＴＥＬＣ）が第２の閾値温度Ｔ２よりも高い場合（ＮＯ）は、先に持ち替えた修正スリップ率マップＢ（又はＣ）をそのまま保持する。すなわちこの場合は、低温継続判定タイマがセット済みであるか否かを判断し（ステップＳＴ１６）、セット済みであれば（ＹＥＳ）、低温継続判定タイマを解除してから（ステップＳＴ１７）、ステップＳＴ１に戻り、セット済みでなければ（ＮＯ）、そのままステップＳＴ１に戻る。

以上説明したように、本実施形態の制御装置では、ロックアップクラッチ４１のスリップ制御において、フェーシング温度の推定値ＴＰＬＡＴＥＬＣが第１の閾値温度Ｔ１を所定時間以上継続して上回った場合、通常スリップ率マップＡから修正スリップ率マップＢ（又はＣ）への目標スリップ率マップの持ち替えを行うので、ロックアップクラッチ４１のスリップ制御を継続しながら、フェーシング温度及びトルクコンバータ４１の内部温度の上昇を効果的に抑制できる。したがって、ロックアップクラッチ４１及びトルクコンバータ４０の構成部品の耐久性向上と、燃費の改善及び振動や騒音の効果的な抑制との両方が可能となる。

また、修正スリップ率マップは、通常スリップ率マップＡの目標スリップ率よりも大きい目標スリップ率の特性線を有する第１修正スリップ率マップＢと、通常スリップ率マップＡの目標スリップ率よりも小さい目標スリップ率の特性線を有する第２修正スリップ率マップＣとからなる。したがって、図３に示すフェーシング発熱量の分布データに基づいて、現在のフェーシング発熱量がスリップ率の変化（増加又は減少）に対して増加傾向にあるのか減少傾向にあるのかを把握した上で、第１修正スリップ率マップＢと第２修正スリップ率マップＣのうち、フェーシング発熱量が下がると判断する修正スリップ率マップを選択できる。これにより、ロックアップクラッチ４１のフェーシング温度を迅速かつ確実に下げることが可能となる。

また、本実施形態の制御装置では、修正スリップ率マップＢ（又はＣ）への持ち替えを行った後、フェーシング温度の推定値が低下して許容範囲になった場合には、再度、通常スリップ率マップＡへの持ち替えを行うことで、ロックアップクラッチ４１のスリップ率を通常のスリップ率に戻すので、さらなる燃費の改善と振動や騒音の効果的な抑制が可能となる。特に、通常スリップ率マップＡとして車両の駆動力や燃費の最適化を図ることが可能な目標スリップ率マップを用意しておけば、通常スリップ率マップＡによる車両の駆動力や燃費の最適化と、修正スリップ率マップＢ（又はＣ）によるフェーシング温度の上昇抑制との両方が可能となる。

なお、上記では、スリップ率マップの持ち替えを行う際、第１、第２修正スリップ率マップＢ，Ｃのいずれに持ち替えるかについて、図３に示すフェーシング発熱量の分布データに基づいて決定しているが、第１、第２修正スリップ率マップＢ，Ｃのいずれに持ち替えるかの決定は、他の方法で行うことも可能である。以下、その具体例を説明する。

図３に示す通常スリップ率マップＡは、スリップ率が境界点Ｓに対してルーズ側とタイト側の両方に跨がった設定になっているが、この通常スリップ率マップＡを細分化して、境界点Ｓよりもルーズ側のスリップ率のみを使用するように設定した通常スリップ率マップＡ１と、境界点Ｓよりもタイト側のスリップ率のみを使用するように設定した通常スリップ率マップＡ２とを別個に用意する。このようにすることで、現在使用している通常スリップ率マップの呼出名（マップ名称）Ａ１，Ａ２によって、現在のスリップ率の目標設定が境界点Ｓに対してルーズ側であるかタイト側であるかの判断が行えるようになる。したがって、それに応じて第１修正スリップ率マップＢと第２修正スリップ率マップＣのいずれに持ち替えるかを決定することができる。

これによれば、フェーシング発熱量の分布データを参照せずにスリップ率マップの持ち替えが行えるようになる。図３に示すフェーシング発熱量の分布データは、実際には、エンジントルク、出力回転をパラメータとして変化するデータであるため、車両の様々な運転状況に対応したフェーシング発熱量の分布データを含めると、そのデータ量が多くなる。したがって、上記のような通常スリップ率マップの呼出名Ａ１，Ａ２によるスリップ率マップの持ち替えを行うようにすれば、フェーシング発熱量の分布データを持たずに済むので、その分、ＲＯＭ１１の容量を節約することができる。

以上説明したように、本実施形態のロックアップクラッチの制御装置によれば、ロックアップクラッチ４１のスリップ制御を継続しながら、フェーシング温度及びトルクコンバータ４０の内部温度の上昇を効果的に抑制できる。したがって、ロックアップクラッチ４１及びトルクコンバータ４０の構成部品の耐久性向上と、燃費の改善及び振動や騒音の効果的な抑制との両方を実現可能となる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

ＥＧ エンジン
ＴＭ 自動変速機
ＴＣ トルクコンバータ
１０ ＥＣＵ（制御手段）
１１ ＲＯＭ（記憶手段）
１２ クランクシャフト
１３ クランクシャフト回転計
１４ メインシャフト
１５ メインシャフト回転計
２０ 油圧回路
２１ メイン調圧バルブ
２２ トルコン調圧バルブ
２３ ＬＣシフトバルブ
２４ ＬＣコントロールバルブ
３５ トルコンカバー
３６ クラッチピストン
３６ａ 摩擦材（フェーシング材）
３７ 第１油室
３８ 第２油室
４０ ロックアップクラッチ
Ａ 通常スリップ率マップ
Ｂ 第１修正スリップ率マップ
Ｃ 第２修正スリップ率マップ

Claims (4)

1. 車両に搭載されたトルクコンバータが備えるロックアップクラッチの締結状態を制御す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のフェーシング温度の推定値を算出するフェーシング温度推定手段と、
   前記フェーシング温度推定手段で算出した前記フェーシング温度の推定値と、予め定められた第１の閾値温度とを比較する温度比較手段と、
   前記ロックアップクラッチの目標スリップ率の特性線を含む目標スリップ率マップを記憶した記憶手段と、
   前記目標スリップ率マップで検索した目標スリップ率に基づいて、前記ロックアップクラッチのスリップ率を制御するスリップ制御手段と、
   を備え、
   前記目標スリップ率マップは、通常の車両走行状態での機関負荷に応じて定められた目標スリップ率の特性線を有する通常スリップ率マップと、前記通常スリップ率マップで検索したスリップ率に対するフェーシング発熱量よりも低いフェーシング発熱量となる目標スリップ率の特性線を有する修正スリップ率マップと、を含み、
   前記スリップ制御手段は、前記通常スリップ率マップを用いてスリップ制御を行っているときに、前記フェーシング温度の推定値が前記第１の閾値温度を所定時間以上継続して上回った場合、目標スリップ率マップを前記通常スリップ率マップから前記修正スリップ率マップに持ち替える制御を行う
   ことを特徴とするロックアップクラッチの制御装置。
2. 前記記憶手段には、さらに、前記ロックアップクラッチのスリップ率に対するフェーシング発熱量の分布データが記憶されており、
   前記修正スリップ率マップは、前記通常スリップ率マップ上の目標スリップ率よりも大きい目標スリップ率の特性線を有する第１修正スリップ率マップと、前記通常スリップ率マップ上の目標スリップ率よりも小さい目標スリップ率の特性線を有する第２修正スリップ率マップと、を含み、
   前記スリップ制御手段は、前記フェーシング発熱量の分布データに基づいて、現在のフェーシング発熱量がスリップ率の増加に対して減少傾向と増加傾向のいずれであるかを判断し、
   現在のフェーシング発熱量がスリップ率の増加に対して減少傾向の場合は、前記第１修正スリップ率マップを選択し、増加傾向の場合は、前記第２修正スリップ率マップを選択する
   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装置。
3. 前記通常スリップ率マップは、前記ロックアップクラッチのフェーシング発熱量がスリップ率の増加に対して減少傾向にある領域のスリップ率のみを使用するように設定された第１通常スリップ率マップと、前記フェーシング発熱量がスリップ率の増加に対して増加傾向にある領域のスリップ率のみを使用するように設定された第２通常スリップ率マップと、を含み、
   前記修正スリップ率マップは、前記通常スリップ率マップ上の目標スリップ率よりも大きい目標スリップ率の特性線を有する第１修正スリップ率マップと、前記通常スリップ率マップ上の目標スリップ率よりも小さい目標スリップ率の特性線を有する第２修正スリップ率マップと、を含み、
   前記スリップ制御手段は、現在選択している通常スリップ率マップが前記第１通常スリップ率マップと前記第２通常スリップ率マップのいずれであるかを判断し、
   現在選択している通常スリップ率マップが前記第１通常スリップ率マップの場合は、修正スリップ率マップとして前記第１修正スリップ率マップを選択し、前記第２通常スリップ率マップの場合は、前記第２修正スリップ率マップを選択する
   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装置。
4. 前記温度比較手段は、さらに、前記フェーシング温度の推定値と、前記第１の閾値温度よりも低い第２の閾値温度とを比較するようになっており、
   前記スリップ制御手段は、前記目標スリップ率マップを持ち替える制御を行った後、前記フェーシング温度の推定値が前記第２の閾値温度を所定時間以上継続して下回った場合、再度、目標スリップ率マップを前記修正スリップ率マップから前記通常スリップ率マップへ持ち替える制御を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のロックアップクラッチの制御装置。

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