JP2011169389A - 自動変速機のロックアップクラッチ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トルクコンバータ2に設けられて、トルクコンバータ2の入力側であるポンプインペラ2aと出力側であるタービンランナ2bとを締結するロックアップクラッチ2dの制御装置20であって、車両の運転状態に基づいて、ロックアップクラッチ2dのスリップ量を制御するロックアップクラッチ制御手段と、ロックアップクラッチ2dの故障判定用の所定の閾値を設定する閾値設定手段と、スリップ量を制御している際に、スリップ量が所定の閾値より大きくなると、ロックアップクラッチ2dが故障していると判断する故障判断手段と、を備え、閾値設定手段は、自動変速機1が変速中の間は、自動変速機1が変速中でないときの第1閾値Th1よりも大きい第2閾値Th2を、故障判定用の所定の閾値として設定する構成とした。
【選択図】図3
Description
そのため、特許文献2には、このようなショックを低減するために、自動変速機の変速中にロックアップクラッチを完全に解放せずに、ロックアップクラッチをスリップ締結状態で維持するようにしたものが開示されている。
そのため、ロックアップクラッチに所定の滑りがあるときに故障であると一律に判断すると、変速により一時的にスリップ量が大きくなったときにロックアップクラッチが故障していると誤って判断されてしまうことがあった。
よって、変速中のスリップ量の増大がロックアップクラッチの故障であると誤って判断されることを防止できる。また、変速中にロックアップクラッチが締結できない故障になったときには、ロックアップクラッチの故障を判断できる。
図1は、実施の形態にかかる自動変速機のロックアップクラッチ制御装置の概略構成を示す図である。
ロックアップ状態では、フロントカバー2eに当接させたロックアップクラッチ2dにより、トルクコンバータ2の入力側(ポンプインペラ2a)と出力側(タービンランナ2b)とが相対回転不能に連結される。このロックアップ状態では、入力側と出力側とが直結されて一体に回転する。
この差圧は、制御装置20によって算出される目標スリップ量に基づいて制御される。
目標スリップ量は、トルクコンバータ2の入力側と出力側との回転速度差であり、目標スリップ量が大きいほど差圧を小さくして、ロックアップクラッチ2dの締結力を低下させる。
具体的には、変速判断がされると、油圧制御回路11を制御して、締結させる摩擦締結要素8の組み合わせを、変速後の変速段を実現する組み合わせに変更する。
そして、算出した目標スリップ量に基づいて、ロックアップクラッチ2dのアプライ圧PAとレリーズ圧PRの差圧指令値を求め、この差圧指令値をロックアップクラッチ2dへの供給油圧を制御する油圧制御回路11へ指示する。
実施の形態では、故障判断処理に関係するマップとして、例えば、変速速度マップ27aと、変速時間マップ27bと、スリップ量マップ27cと、が記憶されている。
例えばコースト走行時におけるダウンシフトの場合には、ダウンシフト(変速)の間におけるタービン回転数の変化量Δnから、ロックアップクラッチ2dのスリップ量の増加量ΔNsが判るようになっている。
このタービン回転数の変化量Δnとロックアップクラッチ2dのスリップ量の変化量ΔNsとの関係を規定するスリップ量マップ27cは、変速中に変化するロックアップクラッチ2dのスリップ量を実験などにより予め求め、この求められたデータに基づいて作成されている。
図2は、故障判断処理を説明するフローチャートであり、図3は、ダウンシフト変速と、このダウンシフト変速に平行して行われる故障判断処理を説明するタイムチャートである。
ここで説明する故障判断処理は、コースト走行時に変速判断があった場合に行われる処理だからである。
そのため、ステップ102においてパワーオフでない場合には、ステップ103以降の処理は行われずに、ステップ101にリターンする。
実施の形態にかかる制御装置20は、図3に示すように、変速判断がされると(時刻t0)、変速ショックを低減するために、ロックアップクラッチ2dをスリップ状態にし、変速判断後の所定期間の間、スリップ量が目標スリップ量となるように、アプライ圧PAとレリーズ圧PRの差圧のFB(フィードバック)、FF(フィードワード)制御を実施する。すなわち、スリップ量の制御を実施する。
ショックを低減するために必要とされるスリップ量の変動幅が、変速中でないときよりも大きいからである。
なお、実施の形態では、所定時間ΔTの間における目標スリップ量の変化率には上限が設定されており、目標スリップ量が予め決められた上限の変化率よりも大きい変化率で変更されないようにされている。スリップ量の急激な変動によるショックを防止するためである。
実施の形態では、現時点が、自動変速機が変速中である場合(時刻t0から時刻t2までの間)、または変速が完了しているものの変速完了の判断がされてから所定時間が経過していない場合(時刻t2から時刻t3までの間)には、変速完了判断がされてから所定時間が経過していないと判断される。
なお、所定時間ΔTは、ロックアップクラッチ2dのスリップ量Nsが、変速中でないときのスリップ量になると判断できる時間に、実験結果などに基づいて決定されている。
実施の形態では、ロックアップクラッチ2dが締結できなくなる故障であるか否かを判断するための閾値として、第1閾値Th1と第2閾値Th2とがある。
第1閾値Th1は、自動変速機が変速中でないときに実行される故障判断処理で使用され、第2閾値Th2は、自動変速機が変速中の間(変速判断後の所定期間の間)に行われる故障判断において使用される。
前記したように、変速速度マップ27aでは、変速判断時の車両の運転状態と、変速速度との関係が規定されているので、制御装置20は、運転状態に基づいて、変速速度マップ27aを参照することで、どの程度の変化率で変速を進行させるのか(どの程度の変化率でタービン回転数Ntを変化させるのか)を決定する。
例えば図3の場合には、時刻t1以降のタービン回転数Ntの変化率(傾き)が、変速速度に相当する。
前記したように、変速時間マップ27bでは、変速判断時の車両の運転状態と、変速時間との関係が規定されているので、制御装置20は、運転状態に基づいて、変速時間マップ27bを参照することで、どの程度の時間で変速を完了させるのか(どの程度の時間でタービン回転数Ntの変化を完了させるのか)を決定する。
例えば図3の場合には、時刻t1から時刻t2までの時間Δtが、変速時間に相当する。
具体的には、変速速度(タービン回転数Ntの変化率)に変速時間(タービン回転数Ntの変化時間Δt)を乗算して得られた値が、タービン回転数の変化量Δnとなる。
前記したように、スリップ量マップ27cでは、タービン回転数の変化量Δnと、ロックアップクラッチ2dのスリップ量の変化量ΔNsとの関係が規定されているので、制御装置20は、タービン回転数の変化量Δnに基づいて、スリップ量マップ27cを参照することで、第2閾値Th2の値を決定できる。
そして、その状態で変速が進行してエンジン回転数Neが低下し続けると、スリップ量ΔNsが第2閾値Th2よりも大きくなった時点(時刻ta)で、ロックアップクラッチ2dの異常が判断されて、例えば、故障判断フラグがオンにされることになる。
そして、現時点における実際のスリップ量Nsが第1閾値Th1よりも大きい場合には、前記したステップ105、ステップ106の処理が実行されることになる。
また、図3に示すように、第2閾値Th2の値は、変速判断時(時刻t0)における車両の運転状態から算出した変速中のスリップ量ΔNsに基づいて決定され、第2閾値Th2は、第1閾値Th1よりもΔThだけ大きい値に設定される。そして、ΔThは、スリップ量ΔNsに応じて変わり、スリップ量ΔNs大きくなるほど大きくなるように、スリップ量マップ27cにおいて設定されている。よって、車両の運転状態に応じた最適な閾値(第2閾値Th2)が故障判定用の所定の閾値として設定されることになる。
このように構成すると、自動変速機1の変速によりタービンランナ2bの回転数が変化してロックアップクラッチ2dのスリップ量Nsが大きく変化する変速中の間は、変速中でないときの所定の閾値(第1閾値Th1)よりも大きい閾値(第2閾値Th2)に基づいてロックアップクラッチ2dの故障が判断される。よって、変速中の間のスリップ量が大きくなった場合であっても、ロックアップクラッチ2dの故障であると誤って判断されることを防止できる。また、変速中にロックアップクラッチ2dが締結できない故障になったときには、ロックアップクラッチ2dの故障を判断できる。
変速中にロックアップクラッチ2dのスリップ量を、変速中でない時のスリップ量よりも大きくなるように制御する場合、変速完了後(イナーシャフェーズ終了後)の所定時間ΔTの間は、ロックアップクラッチ2dのスリップ量が徐々に低減しており、この所定時間ΔTの間のスリップ量は、変速中でないときのスリップ量よりも大きいスリップ量となっている。そのため、変速完了後から所定時間ΔTの間、ロックアップクラッチ2dが締結できない故障になったことを判断する閾値を第2閾値に設定することによって、この所定時間ΔTの間に、ロックアップクラッチ2dの故障を誤判断することを防止できる。さらに、変速完了後から所定時間内にロックアップクラッチ2dが締結できない状態になったときには、ロックアップクラッチ2dの故障を判断できる。
このように構成すると、変速中に大きくなるロックアップクラッチ2dのスリップ量に基づいて第2閾値Th2が設定されるので、ロックアップクラッチ2dの締結できない故障をより精度良く判断できる。
このように構成すると、変速中に大きくなるロックアップクラッチ2dのスリップ量は、変速速度や変速時間に応じて変化するので、変速速度と変速時間のうちの少なくとも一方に基づいて、変速により増加するロックアップクラッチのスリップ量を算出し、この算出されたスリップ量に基づいて第2閾値Th2を設定することにより、ロックアップクラッチ2dの締結できない故障をより精度良く判断できる。
実施の形態では、ロックアップクラッチ2dの故障を判断するための閾値として第2閾値Th2を使用する期間を、変速判断時(時刻t0)から所定期間が経過した時点まで(変速完了判断(時刻t2)から所定時間ΔTが経過した時点(時刻t3)まで)とした。
しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ロックアップクラッチ2dの目標スリップ量が変速に伴って増加していると判断できる期間の間、第2閾値Th2を使用するようにしても良い。
通常、パワーオフ時には、燃費向上などのためにエンジンへの燃料噴射が行われないようになっており、この状態でトルクコンバータの入力側と出力側とを直結したままで、アップシフトまたはダウンシフトを行うとエンジンの回転数が低下してしまう。そのため、パワーオフ時のアップシフトおよびダウンシフトの間は、ロックアップクラッチは、スリップ状態に制御されており、本発明にかかる故障判断処理を実行することで、変速中に生じたロックアップクラッチ2dの締結できない故障をより精度良く判断できる。
なお、パワーオン時の場合、アップシフトまたはダウンシフトの間は、ロックアップクラッチ2dは、変速ショックの防止のために、ほぼ完全開放状態に近い状態に制御されている。そのため、実施の形態では、パワーオン時のアップシフトおよびダウンシフトにおけるロックアップクラッチの故障の判定を行わないようになっている。
例えば、変速判断時の運転状態毎に、変速中に増加するロックアップクラッチのスリップ量を、実験などにより予め求めてマップに記憶させておき、変速判断時の運転状態に基づいて、このマップを参照して、変速中に増加するロックアップクラッチのスリップ量ΔNsを算出するようにしても良い。
さらに、他の一例として、変速速度と変速時間とのうちの一方に基づいて、ロックアップクラッチのスリップ量ΔNsを算出するようにしても良い。
このようにすることによっても、前記した実施の形態の場合と同様の効果が奏されることになる。
2 トルクコンバータ
2a ポンプインペラ
2b タービンランナ
2c ステータ
2d ロックアップクラッチ
2e フロントカバー
3 変速機構部
4 エンジン
5 入力軸
6 出力軸
7 コンバータハウジング
8 摩擦締結要素
9 変速機ケース
10 バルブボディ
11 油圧制御回路
20 制御装置
21 アクセルペダル操作量センサ
22 エンジン回転センサ
23 タービン回転センサ
24 車速センサ
25 インヒビタスイッチ
26 エンジントルクセンサ
27 記憶手段
27a 変速速度マップ
27b 変速時間マップ
27c スリップ量マップ
Ne エンジン回転数
Nt タービン回転数
Ns スリップ量
PA アプライ圧
PR レリーズ圧
Th1 第1閾値
Th2 第2閾値
Claims (4)
- 車両用の自動変速機のトルクコンバータに設けられて前記トルクコンバータの入力側と出力側とを締結するロックアップクラッチのスリップ量を、車両の運転状態に基づいて制御するロックアップクラッチ制御手段と、
前記ロックアップクラッチの故障判定用の所定の閾値を設定する閾値設定手段と、
前記スリップ量を制御している際に、前記スリップ量が前記所定の閾値より大きくなると、前記ロックアップクラッチが故障していると判断する故障判断手段と、
を備える自動変速機のロックアップクラッチ制御装置において、
前記閾値設定手段は、
前記自動変速機が変速中の間は、前記自動変速機が変速中でないときの第1閾値よりも大きい第2閾値を、前記所定の閾値として設定することを特徴とする自動変速機のロックアップクラッチ制御装置。 - 前記ロックアップクラッチ制御手段は、
前記変速中は、前記スリップ量を前記変速の開始前よりも大きいスリップ量に制御すると共に、
前記変速の完了後は、前記変速中のスリップ量よりも小さいスリップ量に向けて徐々に変化するように制御し、
前記閾値設定手段は、
前記変速の完了から所定時間の間は、前記第2閾値を前記所定の閾値として設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機のロックアップクラッチ制御装置。 - 前記故障判断手段は、
変速により増加する前記ロックアップクラッチのスリップ量を算出する算出手段を備え、
前記閾値設定手段は、
前記第2閾値の値を、前記算出手段で算出したスリップ量に基づいて決定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動変速機のロックアップクラッチ制御装置。 - 前記算出手段は、前記変速の速度と、前記変速が完了するまでの時間のうちの少なくとも一方に基づいて、前記ロックアップクラッチのスリップ量を算出することを特徴とする請求項3に記載の自動変速機のロックアップクラッチ制御装置。
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