JP2011202776A - 車両用ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents

車両用ロックアップクラッチの制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】フレックススタート制御においてロックアップクラッチの応答性を十分に確保することができる車両用ロックアップクラッチの制御装置を提供する。
【解決手段】車両発進に際してロックアップクラッチ32をスリップ係合させるフレックススタート制御が実行され、そのフレックススタート制御の開始前に、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに所定の準備圧を指示した状態で待機させるプリチャージ制御が実行される。従って、フレックススタート制御の開始直前には、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUから出力される出力油圧PSLUが上記準備圧程度にまで高められているので、フレックススタート制御におけるロックアップクラッチ32の応答性を十分に確保することが可能である。そのため、フレックススタート制御において油圧制御の応答遅れに起因したエンジン28の吹上がり等が適切に抑制され、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関し、特に、車両発進時におけるフレックススタート制御の改良に関する。
エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する流体伝動装置の入出力部材間を直結可能なロックアップクラッチと、そのロックアップクラッチを係合作動させる係合油圧を制御するためのリニアソレノイド弁とを、備えた車両において、車両発進に際して上記ロックアップクラッチをスリップ係合させるフレックススタート制御を行う車両用ロックアップクラッチの制御装置が知られている。例えば、特許文献1の車両用ロックアップクラッチの制御装置がそれである。その特許文献1の車両用ロックアップクラッチの制御装置は、例えばアクセルオンにより前記フレックススタート制御を開始し、そのフレックススタート制御中に、上記ロックアップクラッチのスリップ係合の開始に先立つ所定の係合初期区間において、前記リニアソレノイド弁の制御油圧を所定の係合初期圧に予め維持する。前記特許文献1の制御装置は、このようにして上記フレックススタート制御を実行することにより、上記ロックアップクラッチのスリップ係合開始時における制御偏差の縮小を図り、車両発進時における上記ロックアップクラッチのスリップ係合を安定して行うことができるものである。
特開2005−016563号公報 特開2005−003193号公報 特開2004−316752号公報
前記特許文献1の制御装置は、前記フレックススタート制御の開始初期に前記リニアソレノイド弁の制御油圧を前記係合初期圧にまで高めることで、その後の前記ロックアップクラッチのスリップ係合において油圧制御の応答性を確保しようとしているが、未だ十分な応答性を確保しているとは言えなかった。未公知であるが、例えば、上記ロックアップクラッチの油圧制御に用いられる作動油が極低油温または極高油温である場合を考慮すれば、上記応答性の確保は不十分であると考えられる。上記油圧制御の応答性が低い場合には、エンジン回転速度のオーバーシュート等によるドライバビリティや燃費が悪化するという課題があった。
また、前記フレックススタート制御の開始当初に一時的に前記リニアソレノイド弁に対する油圧指令値を一時的に高く設定するファーストフィルにおいて、そのファーストフィルにおける油圧指令値を更に高く設定して前記係合油圧の応答性を確保することも考えられるが、そのファーストフィルにて油圧指令値を高く設定するほど油圧のオーバーシュートが発生し易くなり油圧の制御性が悪化する可能性が高くなる。このような課題は未公知である。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、前記フレックススタート制御において前記ロックアップクラッチの応答性を十分に確保することができる車両用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。
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a)エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する流体伝動装置の入力回転部材と出力回転部材とを直結可能なロックアップクラッチと、そのロックアップクラッチを係合作動させる係合油圧を制御するためのリニアソレノイド弁とを、備えた車両において、車両発進に際してそのロックアップクラッチをスリップ係合させるフレックススタート制御を行う車両用ロックアップクラッチの制御装置であって、(b)前記フレックススタート制御の開始前に、前記リニアソレノイド弁に所定の準備圧を指示した状態で待機させるプリチャージ制御を実行することにある。
このようにすれば、前記フレックススタート制御の開始直前には、前記リニアソレノイド弁から出力される出力油圧が前記準備圧またはそれに近い油圧にまで高められているので、上記プリチャージ制御の無い場合と比較して、前記フレックススタート制御における前記ロックアップクラッチの応答性を十分に確保することが可能である。そのため、例えば、上記フレックススタート制御において上記リニアソレノイド弁の油圧制御の応答遅れに起因したエンジンの吹上がり等が適切に抑制され、燃費の向上を実現することができる。また、車両発進時においてエンジンの吹上がりが抑制されるため、ドライバビリティが良好なものとなる。
ここで、好適には、(a)前記ロックアップクラッチに対する前記係合油圧の供給を前記リニアソレノイド弁の作動状態に拘わらず遮断できる切換弁が設けられており、(b)前記プリチャージ制御の実行中には、前記係合油圧の供給を前記切換弁によって遮断する。このようにすれば、前記プリチャージ制御の実行中には前記ロックアップクラッチの解放状態を確実に維持できるので、車両発進前に上記ロックアップクラッチが係合側に作動しそれに起因してエンジン回転速度が不必要に低下させられるということを回避できる。
また、好適には、前記フレックススタート制御の開始時に、前記切換弁を前記係合油圧の供給可能な状態に切り換える。このようにすれば、前記プリチャージ制御により予め高められた前記係合油圧を上記フレックススタート制御の開始時から直ちに前記ロックアップクラッチに対して供給できる。そのため、上記フレックススタート制御が開始するまでは上記ロックアップクラッチの解放状態を確実に維持できると共に、上記フレックススタート制御が開始すれば直ちに応答性よく上記ロックアップクラッチを係合側に作動させることができる。
また、好適には、車輪の制動が解除された時に前記プリチャージ制御を開始する。このようにすれば、車両発進に際して車輪の制動が解除されるとその後直ちに例えばアクセルペダルが踏み込まれて前記フレックススタート制御が開始すると予測されるので、上記フレックススタート制御の開始前における適切な時期に上記プリチャージ制御を開始させることが可能である。
本発明が好適に適用される車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。 図1の自動変速機において複数の変速段を選択的に成立させる際の摩擦係合要素すなわち摩擦係合装置の作動状態を説明する係合作動表である。 図1の自動変速機等を制御するために車両に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図1の動力伝達装置に備えられた油圧制御回路のうちロックアップクラッチの係合状態の制御に関連する部分を抜き出して示す油圧回路図である。 図3の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図5のプリチャージ制御手段が実行するプリチャージ制御の一例を説明するためのタイムチャートである。 図3の電子制御装置による本実施例の制御作動の要部、すなわち、プリチャージ制御の実行後にフレックススタート制御が実行される制御作動を説明するフローチャートである。
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8の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。この図1に示す自動変速機10は、好適にはFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車両において左右方向(横置き)に搭載されて用いられるものであり、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース26内において、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置12を主体として構成される第1変速部14と、ダブルピニオン型の第2遊星歯車装置16及びシングルピニオン型の第3遊星歯車装置18を主体としてラビニヨ型に構成された第2変速部20とを、図1にCで示す共通の軸心上に備え、それら第1変速部14及び第2変速部20を介して入力軸22の回転を変速して変速機出力部材24から出力する。この入力軸22は、上記自動変速機10の入力部材に相当するものであり、本実施例では走行用の駆動力源であるエンジン28によって回転駆動されるトルクコンバータ30のタービン軸に相当する。また、上記変速機出力部材24は、上記自動変速機10の出力部材に相当するものであり、図3に示す差動歯車装置34に動力を伝達するためにそのデフドリブンギヤ(大径歯車)36と噛み合う出力歯車すなわちデフドライブギヤとして機能している。図1に示すように、上記自動変速機10と駆動力源としてのエンジン28との間の動力伝達経路にはトルクコンバータ30が備えられており、上記エンジン28の出力は、そのトルクコンバータ30を介して上記自動変速機10に伝達され、その自動変速機10、差動歯車装置34、及び左右1対の車軸38を介して左右1対の駆動輪40へ伝達される。なお、本実施例の車両8(図3参照)は、上述した自動変速機10、エンジン28、トルクコンバータ30、差動歯車装置34、車軸38、駆動輪40、及び車輪制動装置42(図3参照)などを備えている。また、自動変速機10やトルクコンバータ30は、その中心線(軸心)Cに対して略対称的に構成されており、図1の骨子図においてはその中心線Cの下半分が省略されている。また、駆動輪40と図示しない従動輪とは何れも車両8が備える車輪であり、本実施例の説明では、駆動輪40と従動輪とを特に区別しない場合にはそれらを車輪と称する。
エンジン28は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、トルクコンバータ30は、上記エンジン28のクランク軸に連結されたポンプ翼車30p、及びタービン軸を介して上記自動変速機10に連結されたタービン翼車30tを備えており、ポンプ翼車30pとタービン翼車30tとの間で流体を介して動力伝達を行う流体伝動装置である。すなわち、本実施例のトルクコンバータ30においては、上記ポンプ翼車30pが入力側の回転部材である入力回転部材に、上記タービン翼車30tが出力側の回転部材である出力回転部材にそれぞれ対応する。また、トルクコンバータ30は、ポンプ翼車30p及びタービン翼車30tの間に、そのポンプ翼車30pとタービン翼車30tとを一体回転させるように直結可能なロックアップクラッチ(直結クラッチ)32を備えている。このロックアップクラッチ32は、後述する図4に示すような油圧制御回路100によりその係合状態が解放、スリップ係合(半係合)、乃至完全係合の間で制御されるように構成されており、その完全係合時にはポンプ翼車30pとタービン翼車30tとが一体回転させられる。
車輪制動装置42は、よく知られたドラムブレーキやディスクブレーキであり、各車輪ごとに設けられており、フットブレーキペダル54(図3参照)の踏込操作により各車輪を制動する。すなわち、フットブレーキペダル54の踏込操作によって発生させられるブレーキ油圧によって各車輪を制動する。
前記自動変速機10は、例えば、予め定められた複数の変速段(変速比)の何れかが選択的に成立させられる有段式の自動変速機構であり、斯かる変速を行うための係合要素として複数の油圧式摩擦係合装置等を備えて構成されている。すなわち、図1に示すようにクラッチC1、C2、及びブレーキB1乃至B3(以下、特に区分しない場合は単にクラッチC及びブレーキBという)を備えている。これらクラッチC及びブレーキBは、何れも多板式のクラッチやブレーキ等、油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、後述する油圧制御回路100内の電磁弁装置としてのリニアソレノイドバルブの励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられると共に係合、解放時の過度油圧等が制御される。そして、前記自動変速機10においては、上記クラッチC及びブレーキBが選択的に係合乃至解放させられることにより、前記第1変速部14及び第2変速部20の各回転要素(サンギヤS1乃至S3、キャリヤCA1乃至CA3、リングギヤR1乃至R3)のうちの何れかの連結状態の組合せに応じて第1変速段(第1速ギヤ段)「1st」乃至第6変速段(第6速ギヤ段)「6th」の6つの前進変速段(前進ギヤ段、前進走行用ギヤ段)が成立させられると共に、後進変速段(後進ギヤ段、後進走行用ギヤ段)「R」の1つの後進ギヤ段が成立させられる。
図2は、前記自動変速機10において複数の変速段を選択的に成立させる際の摩擦係合要素すなわち摩擦係合装置の作動状態を説明する係合作動表である。この係合作動表は、上記各変速段とクラッチC1、C2、ブレーキB1乃至B3の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合を表している。この図2に示すように、前記自動変速機10では、前進ギヤ段に関して、クラッチC1とブレーキB2との係合により第1速ギヤ段「1st」が、クラッチC1とブレーキB1との係合により第2速ギヤ段「2nd」が、クラッチC1とブレーキB3との係合により第3速ギヤ段「3rd」が、クラッチC1とクラッチC2との係合により第4速ギヤ段「4th」が、クラッチC2とブレーキB3との係合により第5速ギヤ段「5th」が、クラッチC2とブレーキB1との係合により第6速ギヤ段「6th」が、それぞれ成立させられるようになっている。また、ブレーキB2とブレーキB3との係合により後進ギヤ段「R」が成立させられ、クラッチC1、C2ブレーキB1乃至B3の何れもが解放されることによりニュートラル状態「N」となるように構成されている。なお、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置12、第2遊星歯車装置16、及び第3遊星歯車装置18の各ギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められる。
図3は、前記自動変速機10等を制御するために車両8に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図である。この図3に示す電子制御装置80は、例えばCPU、RAM、ROM、入力インターフェイス等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、そのCPUによりRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン28の出力制御や自動変速機10の変速制御をはじめとする各種制御を実行するように構成されている。なお、この電子制御装置80は、ロックアップクラッチ32の解放作動および係合作動を行う制御装置としての機能を含んでいる。また、電子制御装置80は、必要に応じて前記エンジン28の出力制御用や前記自動変速機10の変速制御用といったように各制御毎に個別の制御装置として構成される。
図3に示すように、車両に設けられた各種センサやスイッチ等からそれぞれの検出値を示す信号が上記電子制御装置80へ供給されるように構成されている。すなわち、アクセル操作量センサ52から所謂アクセル開度として知られるアクセルペダル50の操作量(アクセル開度)Accを表す信号、ブレーキスイッチ56から常用ブレーキであるフットブレーキペダル54の操作の有無を表す信号、エンジン回転速度センサ58から前記エンジン28の回転速度NEを表す信号、エンジン吸入空気量センサ60から前記エンジン28の吸入空気量Qを表す信号、エンジン吸入空気温度センサ62から前記エンジン28の吸入空気の温度TAを表す信号、スロットルセンサ64から電子スロットル弁の開度(スロットル弁開度)θTHを表す信号、車速センサ66から前記変速機出力部材24の回転速度NOUTに対応する車速Vを表す信号、冷却水温センサ68から前記エンジン28の冷却水温TWを表す信号、レバーポジションセンサ74からシフト操作部材としてのシフトレバー72のレバーポジション(操作位置)PSHを表す信号、タービン回転速度センサ76からタービン回転速度NTすなわち前記入力軸22の回転速度NINを表す信号、AT油温センサ78から前記油圧制御回路100内の作動油の温度であるAT油温TOILを表す信号が、それぞれ上記電子制御装置80へ供給されるようになっている。
また、前記電子制御装置80からは、車両に備えられた各種装置の作動を制御するための信号が出力されるように構成されている。すなわち、前記エンジン28の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号SEとして、例えばアクセル開度Accに応じて電子スロットル弁の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータを駆動する信号、燃料噴射装置から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、及び点火装置による前記エンジン28の点火時期を制御するための点火時期信号等が出力されるようになっている。また、前記自動変速機10の変速制御のための変速制御指令信号SPとして、例えば前記油圧制御回路100内に備えられた各種電磁弁装置を駆動するための信号等が出力されるようになっている。また、前記トルクコンバータ30に備えられたロックアップクラッチ32の係合制御のためのロックアップクラッチ係合制御信号SLとして、前記油圧制御回路100内に備えられたソレノイド弁SL及びリニアソレノイド弁SLU(図4を参照)を駆動するための信号等が出力されるようになっている。なお、前記スロットル弁開度θTHは前記アクセル開度Accと一対一で対応しており、電子制御装置80は、予め定められた関係からアクセル開度Accに基づき、スロットル弁開度θTHをアクセル開度Accが大きくなるほど大きくする。
図4は、車両8に備えられた前記油圧制御回路100のうち、本実施例の制御すなわち前記ロックアップクラッチ32の係合状態の制御に関連する部分を抜き出して示す油圧回路図である。この図4に示すように、前記油圧制御回路100は、切換用電磁ソレノイド102によりオンオフ作動させられて切換用信号圧PSWを発生させる切換用ソレノイド弁SLと、その切換用信号圧PSWに応じて前記ロックアップクラッチ32を解放状態とする解放側位置(オフ側位置)乃至係合状態とする係合側位置(オン側位置)に切り換えるクラッチ切換弁104と、前記電子制御装置80から供給される駆動電流に対応した信号圧(出力圧)PSLUを出力させるスリップ制御用リニアソレノイド弁SLUと、上記クラッチ切換弁104により前記ロックアップクラッチ32が係合状態とされているときにそのロックアップクラッチ32の作動状態をスリップ状態乃至ロックアップオンの範囲で切り換えるロックアップコントロール弁106と、作動油を冷却するためのオイルクーラ108とを、備えて構成されている。
また、図4に示すように、前記油圧制御回路100は、図示しないオイルパンに環流した作動油をストレーナ110を介して吸引して圧送するために、例えば前記エンジン28によって駆動される機械式のオイルポンプ112を備えており、そのオイルポンプ112によって昇圧された作動油は、リリーフ形式の第1調圧弁114により第1ライン圧PL1に調圧されるようになっている。また、同様にリリーフ形式の調圧弁である第2調圧弁116が備えられており、上記第1調圧弁114から流出させられた作動油がその第2調圧弁116により調圧されることで、第2ライン圧PL2が発生させられるようになっている。また、第3調圧弁118は、上記第1ライン圧PL1を元圧とする減圧弁であって、その第3調圧弁118により予め設定された一定圧であるモジュレータ圧PMが発生させられるようになっている。なお、上記第1調圧弁114及び第2調圧弁116には、図示しないリニアソレノイドバルブによって信号圧が供給されるようになっており、前記電子制御装置80からの指令に応じてそのリニアソレノイドバルブから所定の信号圧が出力されることで、上記第1調圧弁114及び第2調圧弁116により前記エンジン28のアクセル開度やエンジン回転速度等に基づいて車両の走行に好適な油圧に調圧される。
また、図4に示すように、前記ロックアップクラッチ32は、係合油路120を介して供給される係合側油室122内の油圧PONと解放油路124を介して供給される解放側油室126内の油圧POFFとの差圧ΔP(=PON−POFF)によりフロントカバー128に摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチである。そして、前記トルクコンバータ30の運転条件としては、例えば、差圧ΔPが負とされて前記ロックアップクラッチ32が解放される所謂ロックアップオフ、差圧ΔPが零以上とされて前記ロックアップクラッチ32が半係合される所謂スリップ状態、及び差圧ΔPが最大値とされて前記ロックアップクラッチ32が完全に係合される所謂ロックアップオンの3条件に大別される。また、前記ロックアップクラッチ32のスリップ状態においては、差圧ΔPが零とされることによりそのロックアップクラッチ32のトルク分担がなくなって、前記トルクコンバータ30は、ロックアップオフと同等の運転条件とされる。
前記クラッチ切換弁104は、前記ロックアップクラッチ32の係合と解放とを切り換えるためのものであり、そのクラッチ切換弁104内には、接続状態を切り換えるためのスプール弁子130が備えられている。図4においては、中心線より左側が前記ロックアップクラッチ32の解放状態であるオフ側位置(OFF)に上記スプール弁子130が位置された状態を示しており、中心線より右側が係合状態であるオン側位置(ON)に上記スプール弁子130が位置された状態を示している。前記クラッチ切換弁104は、前記解放側油室126と連通する解放側ポート132、前記係合側油室122と連通する係合側ポート134、第2ライン圧PL2が供給される入力ポート136、前記ロックアップクラッチ32の解放時に前記係合側油室122内の作動油が排出されると共にそのロックアップクラッチ32の係合時に前記第2調圧弁116から流出させられた作動油が排出される排出ポート138、前記ロックアップクラッチ32の係合時に前記解放側油室126内の作動油が排出される迂回ポート140、前記第2調圧弁116から流出させられた作動油が供給されるリリーフポート142、上記スプール弁子130をオフ側位置に向かって付勢するスプリング144、及び上記スプール弁子130の端面に前記切換用ソレノイド弁SLからの切換用信号圧PSWを受け入れる油室146を備えている。
前記ロックアップコントロール弁106は、スプール弁子148と、そのスプール弁子148をスリップ(SLIP)側位置へ向かう推力を付与するスプリング150と、上記スプール弁子148をスリップ側に位置向かって付勢するために前記トルクコンバータ30の係合側油室122内の油圧PONを受け入れる油室152と、上記スプール弁子148を完全係合(ON)側位置に向かって付勢するために前記トルクコンバータ30の解放側油室126内の油圧POFFを受け入れる油室154と、前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUから出力される信号圧PSLUが供給される油室156と、前記第2調圧弁116によって調圧された第2ライン圧PL2が供給される入力ポート158と、上記クラッチ切換弁104の迂回ポート140から出力される油圧が供給される制御ポート160とを、備えている。なお、図4においては、中心線より左側がスリップ(SLIP)側位置に上記スプール弁子148が位置された状態を示しており、中心線より右側が完全係合(ON)側位置に上記スプール弁子148が位置された状態を示している。
前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUは、ロックアップクラッチ32の係合時(スリップ係合時)においてそのロックアップクラッチ32を係合作動させる係合圧(係合油圧)すなわち差圧ΔPを制御するためのリニアソレノイド弁であり、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUは、信号圧PSLUを電子制御装置80からの指令に従って出力させるものである。すなわち、前記第3調圧弁118によって調圧された一定のモジュレータ圧PMを元圧とし、そのモジュレータ圧PMを減圧して信号圧PSLUを出力する電磁制御弁であって、前記電子制御装置80から供給される指令に対応する駆動電流(励磁電流)に比例した信号圧PSLUを発生させる。また、前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUのドレーンポート162は、チェックボール164に連通されているため、そのチェックボール164によって常時塞がれており、そのチェックボール164に所定以上の圧力がかかると開弁させられて作動油が排出されるように構成されている。
前記切換用ソレノイド弁SLは、前記電子制御装置80からの指令に従って所定の切換用信号圧PSWを出力させるものである。すなわち、非励磁状態(オフ状態)では切換用信号圧PSWをドレン圧とするが、励磁状態(オン状態)では、切換用信号圧PSWをモジュレータ圧PMとして前記油室146に作用させることで、前記クラッチ切換弁104のスプール弁子130を係合状態であるオン側位置(ON)に移動させるように構成されている。
以上のように構成された油圧制御回路100により前記係合側油室122及び解放側油室126への作動油圧の供給状態が切り換えられ、前記ロックアップクラッチ32の作動状態が切り換えられる。先ず、前記ロックアップクラッチ32がスリップ状態乃至ロックアップオンとされた場合を説明する。前記クラッチ切換弁104において、前記切換用ソレノイド弁SLによって切換用信号圧PSWが油室146へ供給されてスプール弁子130がオン側位置へ付勢されると、前記入力ポート136に供給された第2ライン圧PL2が前記係合側ポート134から係合油路120を通り係合側油室122へ供給される。この係合側油室122へ供給される第2ライン圧PL2が油圧PONとなる。同時に前記解放側油室126は、前記解放油路124を通り解放側ポート132から迂回ポート140を経て前記ロックアップコントロール弁106の制御ポート160に連通させられる。そして、前記解放側油室126内の油圧POFFが前記ロックアップコントロール弁106により調整されて(すなわちロックアップコントロール弁106により差圧ΔPすなわち係合油圧が調整されて)、そのロックアップクラッチ32の作動状態がスリップ状態乃至ロックアップオンの範囲で切り換えられる。
具体的には、前記クラッチ切換弁104のスプール弁子130が係合(ON)側位置へ付勢されている場合すなわち前記ロックアップクラッチ32が係合状態に切り換えられた場合には、前記ロックアップコントロール弁106において前記スプール弁子148が完全係合(ON)側位置へ付勢されるための信号圧PSLUが油室156へ供給されないが、前記スプリング150の推力によってスプール弁子148がスリップ(SLIP)側位置とされると、前記入力ポート158に供給された第2ライン圧PL2が前記制御ポート160から迂回ポート140を経て前記解放側ポート132から解放油路124を通り解放側油室126へ供給される。この制御ポート160から出力される作動油の流量は、前記油室156へ供給される信号圧PSLUによって制御される。すなわち、前記スプール弁子148がスリップ(SLIP)側位置とされた状態においては、前記差圧ΔPが前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUの信号圧PSLUによって制御されて前記ロックアップクラッチ32のスリップ状態が制御される。
また、前記クラッチ切換弁104のスプール弁子130がON側位置へ付勢されているときに、前記ロックアップコントロール弁106において前記スプール弁子148が完全係合(ON)側位置へ付勢させるための信号圧PSLUが前記油室156に供給されると、前記入力ポート158から前記解放側油室126へは第2ライン圧PL2が供給されず、その解放側油室126からの作動油がドレーンポートから排出される。これにより、前記差圧ΔPが最大とされて前記ロックアップクラッチ32が完全係合状態となる。また、前記ロックアップクラッチ32がスリップ状態もしくは完全係合状態において、前記クラッチ切換弁104はオン側位置に位置させられるため、前記リリーフポート142と排出ポート138とが連通させられる。これにより、前記第2調圧弁116から流出させられた作動油が前記排出ポート138を介してオイルクーラ108に供給される。
一方、前記クラッチ切換弁104において、前記切換用信号圧PSWが油室146に供給されず、前記スプリング144の付勢力によって前記スプール弁子130がオフ側位置へ位置されると、前記入力ポート136に供給された第2ライン圧PL2が解放側ポート132から解放油路124を通り前記解放側油室126へ供給される。そして、前記係合側油室122を経て係合油路120を通り係合側ポート134に排出された作動油が前記排出ポート138からオイルクーラ108に供給されて冷却される。すなわち、前記クラッチ切換弁104のスプール弁子130がオフ側位置へ位置させられている状態においては、前記ロックアップクラッチ32は解放状態とされ、前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLU乃至ロックアップコントロール弁106を介してのスリップ係合制御は行われない。換言すれば、前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUから出力される信号圧PSLUが変化させられた場合であっても、前記クラッチ切換弁104のスプール弁子130がオフ側位置へ位置させられている限りにおいてその変化は前記ロックアップクラッチ32の係合状態(差圧ΔP)に反映されない。このように、クラッチ切換弁104は、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUの作動状態に拘わらず、ロックアップクラッチ32に対する前記係合油圧の供給を遮断することができる。すなわち、上記係合油圧としての差圧ΔPが正の値にならないようにすることができる。
図5は、前記電子制御装置80に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図5に示すように、電子制御装置80は、プリチャージ制御部すなわちプリチャージ制御手段170と、フレックススタート制御部すなわちフレックススタート制御手段172とを備えている。図5のプリチャージ制御手段170は、後述するフレックススタート制御手段172によるフレックススタート制御の開始前に、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに所定の準備圧を指示した状態で待機させるプリチャージ制御を実行する。すなわち、プリチャージ制御手段170は、予め定められた所定のプリチャージ制御開始条件が成立したか否かを判断し、そのプリチャージ制御開始条件が成立した場合に上記プリチャージ制御を実行する。そのプリチャージ制御では、詳細には、前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに所定の準備圧を指示してその実際の出力圧PSLUを漸増させる油圧制御を実行する。具体的には、後述する図6に示すように、前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUにパルス状に変化する出力指令を与えた後、そのスリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに上記所定の準備圧に対応する所定(一定)の駆動電流を供給する。そして、プリチャージ制御手段170は、後述するフレックススタート制御開始条件が成立した場合にはフレックススタート制御が開始されるので、そのフレックススタート制御開始条件が成立した場合には、上記プリチャージ制御を終了する。前記準備圧とは、ロックアップコントロール弁106のスプール弁子148がスリップ側位置に位置させられた状態を維持できる指示圧である。すなわち、上記準備圧は、ロックアップコントロール弁106のスプール弁子148をスリップ側位置に保持するスプリング150の推力よりも低い推力しか発生させず且つ可及的に高い指示圧として実験的に設定される。
更にプリチャージ制御手段170は、上記プリチャージ制御の実行中には、ロックアップクラッチ32に対する前記係合油圧の供給をクラッチ切換弁104によって遮断する。すなわち、前記切換用ソレノイド弁SLからの切換用信号圧PSWをオフのままとし、クラッチ切換弁104のスプール弁子130がオフ側位置へ位置させられた状態を維持して差圧ΔPが正の値にならないようにする。
上記プリチャージ制御開始条件としては、具体的には、(a)常用ブレーキであるフットブレーキペダル54の踏込操作すなわち前記車輪を制動させる車両制動操作が解除されたこと(ブレーキオフされたこと)がブレーキスイッチ56により検出され、(b)車速センサ66により車速Vが0であることすなわち車両停止時であることが検出され、且つ、(c)レバーポジションセンサ74により前記シフトレバー72の操作位置PSHがDレンジであることが検出されることである。つまり、上記(a)〜(c)の全条件が成立した場合に上記プリチャージ制御開始条件は成立する。このようなプリチャージ制御開始条件からすれば、車両8を発進させるためには、車両8の車輪が車輪制動装置42によって制動された車両停止中に上記操作位置PSHがDレンジとされるので、プリチャージ制御手段170は、車両発進に際して、上記車輪の制動が解除された時に前記プリチャージ制御を開始することになる。
なお、上記プリチャージ制御開始条件には上記(a)〜(c)の条件に加えて更に多くの条件が加えられてもよい。例えば、上記(a)〜(c)の条件の成立に加え、更に(d)AT油温センサ78により検出されるAT油温TOILが所定温度以上であり、(e)エンジン回転速度センサ58により検出されるエンジン28の回転速度NEが所定速度以上であり、(f)例えば自動変速機10の変速制御等の他の制御の実行中でないことが判断され、(g)油圧制御回路100等においてフェールが発生していないことが判断され、且つ(h)他の制御に関してロックアップクラッチ32の係合禁止要求が無いと判断された場合に、上記プリチャージ制御開始条件が成立するとしてもよい。すなわち、上記(a)〜(h)の全条件が成立した場合に上記プリチャージ制御開始条件が成立するとしてもよい。
フレックススタート制御手段172は、車両発進に際してロックアップクラッチ32をスリップ係合させるフレックススタート制御を実行する。すなわち、予め定められた所定のフレックススタート制御開始条件が成立した場合に、ロックアップクラッチ32をスリップ係合状態としてエンジン28の出力トルクの一部をそのロックアップクラッチ32を介して自動変速機10へ入力させることにより、トルクコンバータ30内の流体およびロックアップクラッチ32を介して発進時の動力を伝達させる車両発進制御を実行する。上記フレックススタート制御開始条件が成立した場合とは、例えば、前記アクセル操作量センサ52により検出される前記アクセルペダル50の操作量Accが所定値以上(アクセルオン)となり、且つ、前記車速センサ66により車速Vが所定値以上であることすなわち車輪の転がり始めが検出された場合である。このフレックススタート制御開始条件が成立した場合には、フレックススタート制御手段172によって上記フレックススタート制御の開始が判断される。
フレックススタート制御手段172は、具体的には、上記フレックススタート制御の開始時に、ロックアップクラッチ32へ前記係合油圧を供給可能な状態にクラッチ切換弁104を切り換える。すなわち、切換用ソレノイド弁SLを非励磁状態から励磁状態にすることにより、クラッチ切換弁104のスプール弁子130を前記オフ側位置からオン側位置に移動させる。これにより、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUを介してロックアップクラッチ32に作用する差圧ΔPを調節できるようになる。そして、フレックススタート制御手段172は、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUを介して前記フレックススタート制御を実行する。すなわち、電子制御装置80からスリップ制御用リニアソレノイド弁SLUへ供給される指令(駆動電流)を制御することで、そのスリップ制御用リニアソレノイド弁SLUからの出力圧PSLUをフィードフォワード制御する。斯かる制御により、前記差圧ΔPを制御して前記ロックアップクラッチ32の実際のスリップ回転速度NS(=NE−NIN)が予め定められた目標スリップ値NSMとなるように制御する。このようなフレックススタート制御を実行することにより、車両発進時における前記エンジン28の回転速度上昇が抑制され、良好な燃費が車両発進時に得られるようになる。なお、本実施例で例えば、燃費とは単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率(=燃料消費量/駆動輪出力)が小さくなることである。逆に、燃費の低下とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が短くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率が大きくなることである。
また、フレックススタート制御手段172は、好適には、前記フレックススタート制御の開始直後において前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに所定のサージ圧(サージ出力値)を指示する。このサージ圧は、前記ロックアップクラッチ32の差圧ΔP(=PON−POFF)の立ち上がりを早めるために前記スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに所定の大きさの駆動電流を所定時間印加することで、そのスリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに後述する図6に破線L01として示すようなパルス状に変化する出力指令を与えるものである。
図6は、プリチャージ制御手段170が実行する前記プリチャージ制御の一例を説明するためのタイムチャートである。図6の従来技術として示すタイムチャートは、従来技術である前記プリチャージ制御が実行されずに前記フレックススタート制御が開始される場合の、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUへの指示値とその指示値に応じてスリップ制御用リニアソレノイド弁SLUから出力される信号圧(出力圧)PSLUとを示している。図6において、そのスリップ制御用リニアソレノイド弁SLUへの指示値(指示圧)は一点鎖線で表されており、実圧である上記出力圧PSLUは実線で表されている。また、本実施例の制御と従来制御とを対比するため、従来制御における出力圧PSLUが太い破線で本実施例の制御のタイムチャートに重ねて記載されている。
図6に示す例では、t1時点において、ブレーキスイッチ56からの信号により前記車輪の制動が解除されたことが検出されている。そのため、本実施例の制御では、t1時点にて、他の条件も含め前記プリチャージ制御開始条件が成立し、プリチャージ制御手段170による前記プリチャージ制御が開始される。すなわち、切換用ソレノイド弁SLからの切換用信号圧PSWがオフのまま、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに前記ファーストフィルが行われ、その後に、前記準備圧の指示に相当する所定の駆動電流が印加されてその出力圧PSLUの漸増が開始される。t2時点の前であるこの段階においては、切換用ソレノイド弁SLからの切換用信号圧PSWがオフであり、クラッチ切換弁104のスプール弁子130がオフ側位置へ位置させられたままであるため、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUからの出力圧PSLUはロックアップクラッチ32の差圧ΔPに影響を与えず、その出力圧PSLUは上昇させられるがエンジン回転速度NE及びタービン回転速度NTは変化しない。なお、図6に示す本実施例の制御では、t1〜t2時点の間で上記出力圧PSLUは上記準備圧に一致している。
一方で、従来制御では前記プリチャージ制御は実行されないので、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUからの出力圧PSLUは上昇させられず、t1時点前後で変化しない。
続いて、t2時点において、アクセル開度Accが所定値以上(アクセルオン)となって前記フレックススタート制御開始条件が成立したので、前記プリチャージ制御が終了し、それと共に、前記フレックススタート制御手段172によるフレックススタート制御が開始される。すなわち、切換用ソレノイド弁SLからの切換用信号圧PSWがオンとされることにより、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUからの出力圧PSLUによるロックアップクラッチ32の差圧ΔPの制御が開始される。このフレックススタート制御は、従来制御でも本実施例の制御でも同様であるが、本実施例の制御では、図6の破線L01のように、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに対し所定のサージ圧(サージ出力値)が指示されてもよいし、そのサージ出力値が指示されなくてもよい。
そして、t3時点において加速フレックス制御が開始されるまでの間、すなわち、t2〜t3時点の間、前記フレックススタート制御手段172による前記フレックススタート制御が実行される。例えば、車速Vが、上記フレックススタート制御を終了させる予め実験的に設定された制御終了車速以上になった場合に、上記フレックススタート制御が終了させられると共に、上記加速フレックス制御が開始される。
図6の最下段のタイムチャートにて太い破線と実線とを対比して判るように、本実施例の制御(実線)では、t1〜t2時点で前記プリチャージ制御が実行されたため、従来制御(破線)に対して、上記フレックススタート制御の開始時すなわちt2時点直後において、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUへの指示値(指示圧)に対する出力圧(実圧)PSLUの追従性が改善されている。そのため、本実施例の制御では、従来制御に対して、上記フレックススタート制御の開始当初で上記出力圧PSLUが高く推移しており、エンジン回転速度NEのタイムチャートに示すように、車両発進時におけるエンジン回転速度NEの吹上がりが一層十分に抑制されている。このように、エンジン回転速度NEの吹上がりが抑制されることにより、十分な燃費向上効果が得られる。
図7は、電子制御装置80による本実施例の制御作動の要部、すなわち、前記プリチャージ制御の実行後に前記フレックススタート制御が実行される制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
図7において、先ず、プリチャージ制御手段170に対応するステップ(以下、「ステップ」を省略する)S1においては、前記プリチャージ制御開始条件が成立したか否かが判断される。例えば、前記(a)〜(c)の条件が上記プリチャージ制御開始条件とされているのであれば、その(a)〜(c)の全条件が成立したか否かが判断される。このS1の判断が肯定された場合、すなわち、上記プリチャージ制御開始条件が成立した場合には、S2に移る。一方、このS1の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。
プリチャージ制御手段170に対応するS2においては、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに所定の準備圧を指示した状態で待機させる前記プリチャージ制御が実行される。このプリチャージ制御の実行中は切換用ソレノイド弁SLは非励磁状態のままである。S2の次はS3に移る。
フレックススタート制御手段172に対応するS3においては、前記フレックススタート制御開始条件が成立したか否かが判断される。すなわち、アクセル操作量センサ52により検出されるアクセルペダル50の操作量Accが所定値以上(アクセルオン)となり、且つ車速センサ66により車速Vが所定値以上であることすなわち車輪の転がり始めが検出されたか否かが判断される。このS3の判断が肯定された場合、すなわち、上記フレックススタート制御開始条件が成立した場合には、S4に移る。一方、このS3の判断が否定された場合には、S2に移り前記プリチャージ制御が継続される。
フレックススタート制御手段172に対応するS4においては、切換用ソレノイド弁SLが非励磁状態から励磁状態に切り替えられ、クラッチ切換弁104のスプール弁子130が前記オフ側位置からオン側位置に移動させられる。そして、車両発進に際してロックアップクラッチ32をスリップ係合させる前記フレックススタート制御が実行される。例えば、このフレックススタート制御は車速Vが前記制御終了車速に到達するまで継続され、車速Vがその制御終了車速以上になると加速フレックス制御に切り替わる。
このように、本実施例によれば、フレックススタート制御手段172は、車両発進に際してロックアップクラッチ32をスリップ係合させる前記フレックススタート制御を実行する。そして、プリチャージ制御手段170は、そのフレックススタート制御の開始前に、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUに所定の準備圧を指示した状態で待機させる前記プリチャージ制御を実行する。従って、上記フレックススタート制御の開始直前には、スリップ制御用リニアソレノイド弁SLUから出力される出力圧PSLUが上記準備圧またはそれに近い油圧にまで高められているので、上記プリチャージ制御の無い場合と比較して、上記フレックススタート制御におけるロックアップクラッチ32の応答性を十分に確保することが可能である。そのため、例えば、図6のタイムチャートに示すように、上記フレックススタート制御においてスリップ制御用リニアソレノイド弁SLUの油圧制御の応答遅れに起因したエンジン28の吹上がり等が適切に抑制され、燃費の向上を実現することができる。また、車両発進時においてエンジン28の吹上がりが抑制されるため、ドライバビリティが良好なものとなる。
また、本実施例によれば、プリチャージ制御手段170は、前記プリチャージ制御の実行中には、ロックアップクラッチ32に対する前記係合油圧の供給をクラッチ切換弁104によって遮断する。従って、上記プリチャージ制御の実行中にはロックアップクラッチ32の解放状態が確実に維持されるので、車両発進前にロックアップクラッチ32が係合側に作動しそれに起因してエンジン回転速度NEが不必要に低下させられるということを回避できる。
また、本実施例によれば、フレックススタート制御手段172は、前記フレックススタート制御の開始時に、ロックアップクラッチ32へ前記係合油圧を供給可能な状態にクラッチ切換弁104を切り換える。従って、前記プリチャージ制御により予め高められた前記係合油圧を上記フレックススタート制御の開始時から直ちにロックアップクラッチ32に対して供給できる。そのため、上記フレックススタート制御が開始するまではロックアップクラッチ32の解放状態を確実に維持できると共に、上記フレックススタート制御が開始すれば直ちに応答性よくロックアップクラッチ32を係合側に作動させることができる。
また、本実施例によれば、前記プリチャージ制御は前記車輪の制動が解除された時に開始される。そして、車両発進に際して上記車輪の制動が解除されるとその後直ちに例えばアクセルペダル50が踏み込まれて前記フレックススタート制御が開始するものと予測されるので、上記フレックススタート制御の開始前における適切な時期に上記プリチャージ制御を開始させることが可能である。
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
例えば、前述の実施例では、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)型車両に備えられたトルクコンバータ30におけるロックアップクラッチ32の制御に本発明が適用された例を説明したが、例えばFR(フロントエンジン・リアドライブ)型車両等、他の形式の車両にも本発明は好適に適用されるものである。
また、前述の実施例において、前記フレックススタート制御開始条件として、アクセル開度Accと車速Vとについて判断されるが、車速Vについては判断されずに、アクセル開度Accについてだけ判断される上記フレックススタート制御開始条件であっても差し支えない。
また、前述の実施例において、自動変速機10は有段の自動変速機であるが、無段変速機(CVT)であっても差し支えない。
また、前述の実施例において、自動変速機10は必須ではなく、車両8は、自動変速機10を備えていなくても差し支えない。要するに、トルクコンバータ30が、エンジン28と駆動輪40との間の動力伝達経路の一部を構成しておればよい。
また、前述の実施例において、トルクコンバータ30はそれの入出力部材間における滑りが大きいほど伝達トルクを増大させる作用を有するが、そのような伝達トルクを増大させる作用を有さない流体伝動装置であっても差し支えない。
また、前述の実施例においては、フットブレーキペダル54の踏込操作によって前記車輪が車輪制動装置42によって制動されるが、そのフットブレーキペダル54によってではなく、例えば、電子制御装置80が自動的に車輪制動装置42によって上記車輪を制動することがあっても差し支えない。そのように、自動的に上記車輪が制動された場合には、フットブレーキペダル54の踏込操作の解除以外の操作等によって上記車輪の制動が解除されることがあってもよい。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施され得るものである。
8:車両
28:エンジン
30:トルクコンバータ(流体伝動装置)
30p:ポンプ翼車(入力回転部材)
30t:タービン翼車(出力回転部材)
32:ロックアップクラッチ
40:駆動輪(車輪)
80:電子制御装置(制御装置)
104:クラッチ切換弁(切換弁)
SLU:スリップ制御用リニアソレノイド弁(リニアソレノイド弁)

Claims (4)

  1. エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する流体伝動装置の入力回転部材と出力回転部材とを直結可能なロックアップクラッチと、該ロックアップクラッチを係合作動させる係合油圧を制御するためのリニアソレノイド弁とを、備えた車両において、車両発進に際して該ロックアップクラッチをスリップ係合させるフレックススタート制御を行う車両用ロックアップクラッチの制御装置であって、
    前記フレックススタート制御の開始前に、前記リニアソレノイド弁に所定の準備圧を指示した状態で待機させるプリチャージ制御を実行する
    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. 前記ロックアップクラッチに対する前記係合油圧の供給を前記リニアソレノイド弁の作動状態に拘わらず遮断できる切換弁が設けられており、
    前記プリチャージ制御の実行中には、前記係合油圧の供給を前記切換弁によって遮断する
    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. 前記フレックススタート制御の開始時に、前記切換弁を前記係合油圧の供給可能な状態に切り換える
    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。
  4. 車輪の制動が解除された時に前記プリチャージ制御を開始する
    ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項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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