JP2016017622A - 車両のロックアップクラッチ制御装置 - Google Patents

車両のロックアップクラッチ制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】学習実施途中でロックアップが外れても問題のないときにコースト容量学習値の推定を行うこと。【解決手段】ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを、エンジン1と無段変速機の間に備えるエンジン車において、スムーズL/U解除制御部と、コーストL/U容量学習制御部と、を備える。スムーズL/U解除制御部は、アクセル足離しによる減速停車時、L/U解除車速以下になると、ロックアップクラッチの締結容量を徐々に低下させて締結解除へ移行する制御を行う。コーストL/U容量学習制御部は、アクセル足離しコースト状態でのエンジントルクと釣り合うコーストL/U容量の学習制御を行う。そして、スムーズL/U解除制御部によるL/U解除制御の実施中に、コーストL/U容量のコースト容量学習値CLPRSLを推定する。【選択図】図2

Description

本発明は、アクセル足離しコースト状態でのエンジントルクと釣り合うコーストロックアップ容量の学習制御を行う車両のロックアップクラッチ制御装置に関する。
従来、コーストL/U容量(以下、「ロックアップ」を「L/U」と省略する。)の学習手法としては、L/U許可車速以上のL/U締結中において、アクセル足離し操作が行われてコースト状態になったら、L/U締結圧を徐々に下げてゆく。そして、ロックアップクラッチにスリップ回転が発生したことを検知したら、その時の指令値をコースト容量学習値とする装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−8321号公報
しかしながら、従来装置にあっては、L/U許可車速以上のとき、定常に近い状態を連続させた上、スリップポイント(エンジンのコーストトルクと釣り合う容量)を探る学習制御を行っていた。このように、本来、ロックアップクラッチを締結すべき状態において、コーストL/U容量の学習値を探っていたため、外乱により学習実施途中でロックアップが外れてL/U解除されてしまった場合、燃費・運転性を悪化させてしまう、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、学習実施途中でロックアップが外れても問題のないときにコースト容量学習値の推定を行うことができる車両のロックアップクラッチ制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを、エンジンと無段変速機の間に備えた車両において、スムーズロックアップ解除制御手段と、コーストロックアップ容量学習制御手段と、を設けた。
スムーズロックアップ解除制御手段は、アクセル足離しによる減速停車時、ロックアップ解除車速以下になると、前記ロックアップクラッチの締結容量を徐々に低下させて締結解除へ移行する制御を行う。
コーストロックアップ容量学習制御手段は、アクセル足離しコースト状態でのエンジントルクと釣り合うコーストロックアップ容量の学習制御を行う。そして、スムーズロックアップ解除制御手段によるロックアップ解除制御の実施中に、コーストロックアップ容量のコースト容量学習値を推定する。
よって、スムーズロックアップ解除制御手段によるロックアップ解除制御の実施中に、コーストロックアップ容量のコースト容量学習値が推定される。
すなわち、ロックアップ解除が目的のスムーズロックアップ解除制御の実施シーンにおいて、スムーズロックアップ解除と同時にコースト容量学習値が推定される。
この結果、学習実施途中でロックアップが外れても問題のないときにコースト容量学習値の推定を行うことができる。
実施例1のロックアップクラッチ制御装置が適用されたエンジン車を示す全体システム図である。 実施例1のロックアップクラッチ制御装置のCVTコントロールユニットにて実行されるコーストロックアップ容量学習制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1のコーストロックアップ容量学習制御処理で用いられる油圧応答遅れ時間の設定値補正処理の流れを示すフローチャートである。 初期値(未学習)から学習後のコースト時ロックアップ油圧の変化特性を示すコースト時LU油圧特性図である。 比較例におけるコーストロックアップ容量学習制御内容を示すタイムチャートである。 実施例1の車両のロックアップクラッチ制御装置でのコーストロックアップ容量学習制御時における車速・タービン回転数・エンジン回転数・L/U指令油圧・L/U実油圧の各特性を示すタイムチャートである。 L/U指令油圧に対する実L/U油圧の油圧応答遅れ時間T_dを示す図である。 学習制御に備えて目標入力回転数(=タービン回転数)を一定に維持する無段変速機の変速比制御を示す変速マップ図である。 学習制御に備えて目標入力回転数(=タービン回転数)を一定に維持する無段変速機の変速比制御を行ったときの減速度違いでの車速・回転数(タービン回転数、エンジン回転数)・L/U指令油圧・L/U実油圧の各特性を示すタイムチャートである。 油圧応答遅れ時間T_dの設定値補正作用を説明するための回転数(タービン回転数、エンジン回転数)・L/U指令油圧・L/U実油圧の各特性を示すタイムチャートである。
以下、本発明の車両のロックアップクラッチ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1における車両のロックアップクラッチ制御装置の構成を、「全体システム構成」、「コーストロックアップ容量学習制御構成」、「油圧応答遅れ時間の設定値補正構成」に分けて説明する。
[全体システム構成]
図1は、実施例1のロックアップクラッチ制御装置が適用されたエンジン車を示す。以下、図1に基づき、全体システム構成を説明する。
実施例1のロックアップクラッチ制御装置が適用されたエンジン車駆動系は、図1に示すように、エンジン1と、エンジン出力軸2と、ロックアップクラッチ3と、トルクコンバータ4と、変速機入力軸5と、無段変速機6と、ドライブシャフト7と、駆動輪8と、を備えている。
前記ロックアップクラッチ3は、トルクコンバータ4に内蔵され、クラッチ解放によりトルクコンバータ4を介してエンジン1と無段変速機6を連結し、クラッチ締結によりエンジン出力軸2と変速機入力軸5を直結する。このロックアップクラッチ3は、後述するCVTコントロールユニット12からのL/U指令油圧に基づいて作り出されたL/U実油圧により、締結/スリップ締結/解放が制御される。
前記トルクコンバータ4は、ポンプインペラ41と、ポンプインペラ41に対向配置されたタービンランナ42と、ポンプインペラ41とタービンランナ42の間に配置されたステータ43と、を有する。このトルクコンバータ4は、内部に満たされた作動油が、ポンプインペラ41とタービンランナ42とステータ43の各ブレードを循環することによりトルクを伝達する流体継手である。ポンプインペラ41は、内面がロックアップクラッチ3の締結面であるコンバータカバー44を介してエンジン出力軸2に連結される。タービンランナ42は、変速機入力軸5に連結される。ステータ43は、ワンウェイクラッチ45を介して静止部材(トランスミッションケース等)に設けられる。
前記無段変速機6は、プライマリプーリとセカンダリプーリへのベルト接触径を変えることにより変速比を無段階に制御するベルト式無段変速機等であり、変速後の出力回転はドライブシャフト7を介して駆動輪8へ伝達される。
実施例1のロックアップクラッチ制御装置が適用された制御系は、図1に示すように、エンジンコントロールユニット11と、CVTコントロールユニット12と、CAN通信線13と、を備えている。入力情報を得るセンサ類として、エンジン回転センサ14と、タービン回転センサ15(=変速機入力回転センサ)と、変速機出力回転センサ16(=車速センサ)と、アクセル開度センサ17と、他のセンサ・スイッチ類18と、を備えている。
前記エンジンコントロールユニット11は、アクセル踏み込み時、踏み込み操作量に応じた燃料噴射量とする燃料噴射制御や、アクセル足離し時、各気筒への燃料噴射を停止するフューエルカット制御等を行う。
前記CVTコントロールユニット12は、無段変速機6の変速比制御以外に、ロックアップクラッチ3のスムーズL/U解除制御、ロックアップクラッチ3のコーストL/U容量学習制御、油圧応答遅れ時間T_dの設定値補正制御、等を行う。スムーズL/U解除制御は、スムーズL/U解除制御部12aにて実施され、アクセル足離しによる減速停車時、L/U解除車速以下になると、ロックアップクラッチ3の締結容量を徐々に低下させて締結解除へ移行する。コーストL/U容量学習制御は、コーストL/U容量学習制御部12bにて実施され、アクセル足離しコースト状態でのエンジントルク(負トルク)と釣り合うコーストL/U容量の学習値を得る。油圧応答遅れ時間T_dの設定値補正制御は、コーストL/U容量学習制御部12bに有する応答遅れ時間設定値補正部12cにて実施され、学習値を更新した後、油圧応答遅れ時間T_dの設定値をスリップ検知に基づいて補正する。なお、エンジンコントロールユニット11とCVTコントロールユニット12は、双方向に情報交換可能なCAN通信線13により接続されている。
[コーストロックアップ容量学習制御構成]
図2は、実施例1のCVTコントロールユニット12にて実行されるコーストL/U容量学習制御処理流れを示す(コーストロックアップ容量学習制御手段)。以下、コーストL/U容量学習制御処理構成をあらわす図2の各ステップについて説明する。
なお、図2に示す処理は、アクセル足離し時にロックアップクラッチ3を締結するコーストL/U締結指令の出力により開始される。そして、車速がスムーズL/U解除制御でのL/U解除車速VSP_LUOFFより少し高い車速VSP2から学習制御終了域の車速VSP1まで、タービン回転数を一定に維持する無段変速機6の変速比制御が行われる(図8参照)。つまり、L/U解除指令が出力される時刻t0を含む前後所定時間(数秒間)の間は、タービン回転数が一定、若しくは、一定に近い状態に保たれる。
ステップS21では、L/U解除指令ONになったか否かを判断する。YES(L/U解除指令ON)の場合はステップS22へ進み、NO(L/U解除指令OFF:L/U締結指令)の場合はエンドへ進む。
ステップS22では、ステップS21でのL/U解除指令ONであるとの判断に続き、L/U解除指令によるL/U解除が、L/U解除車速以下になると実行されるスムーズL/U解除制御(=スムーズオフ制御)であるか否かを判断する。YES(スムーズL/U解除)の場合はステップS23へ進み、NO(スムーズL/U解除以外)の場合はエンドへ進む。
ステップS23では、ステップS22でのスムーズL/U解除であるとの判断、或いは、ステップS24でのT_Slip1のリセット、或いは、ステップS26でのスリップ回転数≦SLIP_N2であるとの判断に続き、タービン回転数Ntとエンジン回転数Neの差によるスリップ回転数(Nt−Ne)が、スリップ検知差回転数SLIP_N1を超えているか否かを判断する。YES(スリップ回転数>SLIP_N1)の場合はステップS25へ進み、NO(スリップ回転数≦SLIP_N1)の場合はステップS24へ進む。
ここで、スリップ検知差回転数SLIP_N1は、図6に示すように、スリップが発生したことを検知できる小さな回転数差に設定される。
ステップS24では、ステップS23でのスリップ回転数≦SLIP_N1に続き、スリップ時間T_Slip1のカウント値をリセットし、ステップS23へ進む。
ステップS25では、ステップS23でのスリップ回転数>SLIP_N1に続き、スリップ時間T_Slip1をカウントし、ステップS26へ進む。
ステップS26では、ステップS25でのスリップ時間T_Slip1のカウントに続き、スリップ回転数(Nt−Ne)が、L/U解放確定差回転数SLIP_N2を超えているか否かを判断する。YES(スリップ回転数>SLIP_N2)の場合はステップS27へ進み、NO(スリップ回転数≦SLIP_N2)の場合はステップS23へ戻る。
ここで、L/U解放確定差回転数SLIP_N2(>SLIP_N1)は、図6に示すように、スリップ回転数の上昇が進行し、L/U解放が確定したことをあらわす大きな回転数差に設定される。
ステップS27では、ステップS26でのスリップ回転数>SLIP_N2であるとの判断に続き、今回のスリップ開始L/U容量推定値(=コースト容量学習値CLPRSL)を演算し、ステップS28へ進む。
今回のコースト容量学習値CLPRSL(NEW)の演算式は、
CLPRSL(NEW)=LUPRS(t3)+α(T_d+T_Slip0+T_Slip1) …(1)
である。
上記(1)式において、LUPRS(t3)は、スリップ発生が確定した時刻t3でのL/U指令油圧(ロックアップ指令値)である。αは、スムーズロックアップ解除指令の傾きであるL/U解除スロープであり、減速度によらず一定の傾きで与えられる。T_dは、L/U指令油圧に対する実L/U油圧の油圧応答遅れ時間であり、初期値は実験データにより取得したノミナル値として与えられる。(T_Slip0+T_Slip1)は、ロックアップクラッチ3のスリップ開始からスリップ発生を確定するまでのスリップ時間である。スリップ検知からスリップ発生を確定するまでの所要時間T_Slip1は、実測値(t3−t2)により決められる。一方、ロックアップクラッチ3のスリップ開始からスリップ検知までの所要時間T_Slip0については、スリップ検知時刻t2とスリップ確定時刻t3の2つのエンジン回転数を結んだエンジン回転数低下線を延長したとき、タービン回転数に交わる点により推定されるスリップ開始時刻t1’により決められる。
ステップS28では、ステップS27での今回のコースト容量学習値CLPRSL(NEW)の演算に続き、今回のコースト容量学習値CLPRSL(NEW)が、既に記憶されているコースト容量学習値CLPRSL(OLD)より小さいか否かを判断する。YES(CLPRSL(NEW)<CLPRSL(OLD))の場合はステップS29へ進み、NO(CLPRSL(NEW)≧CLPRSL(OLD))の場合はエンドへ進む。
ステップS29では、ステップS28でのCLPRSL(NEW)<CLPRSL(OLD)であるとの判断に続き、コースト容量学習値CLPRSLを、コースト容量学習値CLPRSL(NEW)に更新し、エンドへ進む。
[油圧応答遅れ時間の設定値補正構成]
図3は、実施例1のコーストロックアップ容量学習制御処理で用いられる油圧応答遅れ時間の設定値補正処理の流れを示す(油圧応答遅れ時間設定値補正部)。以下、図3に基づき油圧応答遅れ時間の設定値補正構成をあらわす各ステップについて説明する。
ステップS31では、前回のスムーズL/U解除制御によるスムーズオフ時、コースト容量学習値(推定コーストL/U学習値)が更新されたか否かを判断する。YES(学習値更新有り)の場合はステップS32へ進み、NO(学習値更新無し)の場合はエンドへ進む。
ステップS32では、ステップS31での学習値更新有りとの判断に続き、スリップ検知指令圧LUPRS(tb)は、前回のスリップ検知指令圧LUPRS(tb)に対して変動が所定値以下か否かを判断する。YES(LUPRS(tb)の変動が所定値以下)の場合はステップS33へ進み、NO(LUPRS(tb)の変動が所定値を超える)の場合はエンドへ進む。
ステップS33では、ステップS32でのスリップ検知指令圧LUPRS(tb)の変動が所定値以下であるとの判断に続き、更新された学習値(CLPRSL)は、前回のスムーズオフ時に推定した学習値より大であるか否かを判断する。YES(更新学習値>前回学習値)の場合はステップS34へ進み、NO(更新学習値≦前回学習値)の場合はステップS35へ進む。
ステップS34では、ステップS33での更新学習値>前回学習値であるとの判断に続き、更新学習値(CLPRSL)の指令値に到達してからスリップ検知までの時間ΔT(=tb−ta)>(T_d+T_Slip0)であるか否かを判断する。YES(ΔT>(T_d+T_Slip0))の場合はステップS36へ進み、NO(ΔT≦(T_d+T_Slip0))の場合はエンドへ進む。
ステップS35では、ステップS33での更新学習値≦前回学習値であるとの判断に続き、更新学習値(CLPRSL)の指令値に到達してからスリップ検知までの時間ΔT(=tb−ta)<(T_d+T_Slip0)であるか否かを判断する。YES(ΔT<(T_d+T_Slip0))の場合はステップS36へ進み、NO(ΔT≧(T_d+T_Slip0))の場合はエンドへ進む。
ステップS36では、ステップS34でのΔT>(T_d+T_Slip0)であるとの判断、或いは、ステップS35でのΔT<(T_d+T_Slip0)であるとの判断に続き、油圧応答遅れ時間T_dの設定値を、
T_d(NEW)=ΔT(=tb−ta)−T_Slip0
の式により修正し、エンドへ進む。
次に、作用を説明する。
実施例1のロックアップクラッチ制御装置における作用を、「比較例の課題」、「コーストL/U容量学習制御作用」、「コーストL/U容量学習制御の特徴作用」、「油圧応答遅れ時間補正作用」に分けて説明する。
[比較例の課題]
コーストL/U容量を学習制御する目的は、L/U解除応答性を向上させるため、コースト走行時(フューエルカット状態)において、L/U油圧を可能な限り下げることにある。
すなわち、図4に示すように、コースト時L/U油圧は、工場出荷時の初期値(未学習)は高いが、ユーザによる普段乗りの中で学習が行われ、コースト時のエンジントルク(負トルク)と釣り合う容量のコースト時L/U油圧まで下げられる。
このように、コースト時L/U油圧を、初期値から学習後の低い油圧まで下げることで得られる性能効果として、
(a) エンジンストールの防止(急減速時)
(b) L/U解除ショックの改善(緩減速時)
(c) チップインショックの改善(コーストからの再加速時)
等がある。ここで、チップインショック(Tip-in Shock)とは、コースト状態からの再加速時、ステップ的な入力トルクによるショックをいう。
これに対し、コーストL/U容量の学習制御として、L/U許可車速以上のとき、定常に近い状態を連続させた上で、スリップポイント(エンジンのコーストトルクと釣り合うコーストL/U容量)を探る学習制御を比較例とする。以下、図5に基づき、比較例の学習制御を説明する。
この比較例の場合、学習を行う車速は、例えば、60km/h〜30km/hのL/U許可車速以上のときになる。そして、図5の時刻t1にてアクセル足離し操作を行うと、(1) L/U油圧指令を、初期値(未学習)まで低下させて時刻t2まで暫く待つ。(2) L/U油圧指令を、時刻t2から時刻t3に向けて徐々に油圧を下げてゆく。(3) 時刻t3にて所定の滑り(学習値更新差回転)を検知したら、(4) 学習値を更新し、L/U締結状態に戻すように油圧指令を高める。という手順により学習値が推定される。
このように、比較例の場合には、ロックアップクラッチを締結したドライブ走行状態からアクセル足離しによるコースト走行状態に移行したときに学習制御を実施している。このため、学習値の収束を早くするため、締結容量(L/U油圧)の下げ量を大きくすると、学習制御の途中での外乱(例えば、エアコン等の補機負荷のON/OFF、ブレーキ踏力の急な変動、等)により、ロックアップが外れてL/U解除されてしまうおそれがある。その結果として、燃費及び運転性のフィーリングが悪化する。反対に、締結容量(L/U油圧)の下げ量を少なくすると、学習が完了するまでに長い時間がかかり、本来の目的のL/U解除応答性改善が得られない。その結果、エンジンストール防止等の性能が得られない。
[コーストL/U容量学習制御作用]
実施例1のコーストL/U容量学習制御作用を、図2のフローチャート及び図6のタイムチャートに基づき説明する。
コーストL/U締結による減速時、車速がL/U解除車速になり、L/U解除指令ON、かつ、スムーズL/U解除制御が開始されると、図2のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23へと進む。そして、タービン回転数Ntとエンジン回転数Neの差によるスリップ回転数(Nt−Ne)が、スリップ検知差回転数SLIP_N1以下である間は、ステップS23→ステップS24への流れが繰り返される。
スリップ回転数(Nt−Ne)がスリップ検知差回転数SLIP_N1を超えると、スリップ回転数(Nt−Ne)がL/U解放確定差回転数SLIP_N2以下である間は、ステップS23からステップS25→ステップS26へと進む流れが繰り返される。ステップS25では、スリップ時間T_Slip1がカウントされ、ステップS26では、スリップ回転数(Nt−Ne)がL/U解放確定差回転数SLIP_N2を超えているか否かが判断される。
スリップ回転数(Nt−Ne)がL/U解放確定差回転数SLIP_N2を超えると、ステップS26からステップS27へ進み、ステップS27では、上記(1)式を用いて、今回のスリップ開始L/U容量推定値(=コースト容量学習値CLPRSL)が演算される。次のステップS28では、今回のコースト容量学習値CLPRSL(NEW)が、既に記憶されているコースト容量学習値CLPRSL(OLD)より小さいか否かが判断される。そして、ステップS28でのCLPRSL(NEW)<CLPRSL(OLD)であると判断されると、ステップS29へ進み、コースト容量学習値CLPRSLが、コースト容量学習値CLPRSL(NEW)に更新される。
図6において、時刻t0はL/U解除指令時刻である。時刻t1はL/U指令油圧LUPRSがL/Uスリップ発生容量になったと推定される時刻であり、時刻t1’はL/U実油圧がL/Uスリップ発生容量になりスリップの発生が開始されたと推定される時刻である。時刻t2はスリップ回転数(Nt−Ne)がスリップ検知差回転数SLIP_N1に到達した時刻である。時刻t3はスリップ回転数(Nt−Ne)がL/U解放確定差回転数SLIP_N2に到達した時刻である。時刻t4はコースト容量学習値の更新時刻であり、時刻t5はコーストL/U容量学習値の推定禁止及び更新禁止の時刻である。
時刻t0において、L/U指令油圧LUPRSを一定のL/U解除スロープαにより徐々に低下させるスムーズL/U解除制御が開始されると、コーストL/U容量学習値の推定が許可される。そして、時刻t2にてスリップ回転数(Nt−Ne)がスリップ検知差回転数SLIP_N1に到達し、かつ、時刻t3にてスリップ回転数(Nt−Ne)がL/U解放確定差回転数SLIP_N2に到達すると、今回のコースト容量学習値CLPRSL(NEW)が演算され、学習値の更新が許可される。
つまり、スリップ発生が確定した時刻t3に到達すると、時刻t3でのL/U指令油圧LUPRS(t3)と、スリップ検知からスリップ発生を確定するまでの所要時間T_Slip1(=t3−t2)と、の情報が取得される。そして、L/U解除スロープαは、減速度によらず一定の傾きで与えられた既知の値であり、L/U指令油圧に対する実L/U油圧の油圧応答遅れ時間T_dは、図7に示すように、システムの油圧応答特性により決まる設定値である。さらに、ロックアップクラッチ3のスリップ開始からスリップ検知までの所要時間T_Slip0は、スリップ検知時刻t2からスリップ確定時刻t3までのエンジン回転数変化により推定される値である。よって、これらの情報を用い、今回のコースト容量学習値CLPRSL(NEW)が、
CLPRSL(NEW)=LUPRS(t3)+α(T_d+T_Slip0+T_Slip1) …(1)
の式を用いて演算される。
時刻t4になると、コースト容量学習値が更新され、時刻t5になると、コーストL/U容量学習値の推定及び更新が禁止され、1回のスムーズL/U解除制御を経験することで、コースト容量学習値を得る学習制御が完了し、ロックアップクラッチ3が解放される。そして、次回からのスムーズL/U解除制御では、学習値の更新があるまで今回のコースト容量学習値CLPRSL(NEW)にオフセット圧を加えた容量を得る指令が、スムーズL/U解除時のL/U締結容量指令として用いられる(図10参照)。
上記のように、実施例1では、スムーズL/U解除制御であるスムーズオフ制御の実施中に、コーストL/U容量のコースト容量学習値CLPRSLを推定する構成とした。
すなわち、図6に示すように、ロックアップ解除が目的のスムーズL/U解除制御の実施シーンにおいて、スムーズL/U解除と同時にコースト容量学習値CLPRSLが推定される。
この結果、学習実施途中で外乱等によりロックアップが外れてL/U解除されても問題のないときにコースト容量学習値CLPRSLの推定を行うことができる。言い換えると、コースト容量学習制御の途中でロックアップが外れることをおそれる必要がない。
実施例1では、学習制御において、L/U指令油圧LUPRS(t3)と、スリップ所要時間(T_Slip0+T_Slip1)と、L/U解除スロープαと、油圧応答遅れ時間T_dと、を用い、今回のコースト容量学習値CLPRSL(NEW)を上記式(1)にて演算推定する構成とした。
比較例においては、学習速度が速いとL/U解除されてしまうおそれがあるため、学習速度を早くすることが難しい。また、減速度が強い場合、コースト状態からL/U解除までの時間が短くなるので、数回のコースト減速を経験しないと学習が完了できない。
これに対し、減速度にかかわらずL/U解除スロープαが一定であるスムーズオフ制御でのL/U解除中に学習値の推定を実施するので、図6に示すように、L/U解除ポイント(容量)が確実に精度良く表れる。
したがって、例えば、スムーズオフ制御での一度のL/U解除の経験であっても、コーストL/U容量の学習を完了させることが可能である。
[コーストL/U容量学習制御の特徴作用]
実施例1では、スムーズL/U解除指令が出されるL/U解除車速VSP_LUOFFを挟んだ前後車速領域にて、トルクコンバータ4のタービン回転数(=変速機入力回転数)を一定状態に保ったままとする無段変速機6の変速比制御を行う構成とした。
すなわち、図8に示すように、変速比制御側では、L/U解除車速VSP_LUOFFを挟んだ前後車速領域ΔVSP(VSP1〜VSP2)が、L/U解除時の目標入力回転数として一定回転数を与える。これによって、図9に示すように、L/U解除指令時刻t0を挟む前後の時間領域にてタービン回転数が一定、若しくは、一定に近い状態に保たれることになる。
このように、無段変速機6の変速比制御を活用し、L/U解除前後において、タービン回転数を一定、若しくは、一定に近い状態を保つことによって、減速度違いによるエンジン1側のイナシャートルクの影響を消すことができる。
その結果、減速度によらず、安定的にコーストL/U容量の推定が可能となり、コーストL/U容量の学習制御精度が向上する。
実施例1では、ロックアップクラッチ3のスリップ判定閾値として、スリップ検知差回転数SLIP_N1(スリップ検知閾値)と、スリップ検知差回転数SLIP_N1より大きな値によるL/U解放確定差回転数SLIP_N2(スリップ確定閾値)を設定する。そして、スリップ回転数(Nt−Ne)が、スリップ検知差回転数SLIP_N1を超えてからL/U解放確定差回転数SLIP_N2までの所要時間を、ロックアップクラッチ3のスリップ検知からスリップ発生を確定するまでのスリップ時間T_Slip1とする構成とした。
このように、スリップ判定閾値として、スリップ検知差回転数SLIP_N1を用いることで、スリップ発生タイミングの誤検知を防止できる。そして、スリップ判定閾値として、L/U解放確定差回転数SLIP_N2を用いることで、確実にスリップが発生した時のL/U指令油圧を検知できる。加えて、ロックアップクラッチ3のスリップ検知からスリップ発生を確定するまでの所要時間を、スリップ時間T_Slip1として精度良く得ることができる。
その結果、ロックアップクラッチ3のスリップ判定閾値として、スリップ検知差回転数SLIP_N1とL/U解放確定差回転数SLIP_N2の2つの判定目的を異ならせた閾値を用いることで、コーストL/U容量の学習制御精度が向上する。
[油圧応答遅れ時間補正作用]
実施例1の油圧応答遅れ時間補正作用を、図3のフローチャート及び図6のタイムチャートに基づき説明する。
前回のスムーズL/U解除制御によるスムーズオフ時、コースト容量学習値が更新され、かつ、スリップ検知指令圧LUPRS(tb)の前回からの変動が所定値以下のとき、図3のフローチャートにおいて、ステップS31→ステップS32→ステップS33へと進む。このステップS33では、更新された学習値(CLPRSL)は、前回のスムーズオフ時に推定した学習値より大であるか否かが判断される。
ステップS33にて更新学習値>前回学習値であると判断されるとステップS34へ進み、ステップS34では、更新学習値(CLPRSL)の指令値に到達してからスリップ検知までの時間ΔT(=tb−ta)>(T_d+T_Slip0)であるか否かが判断される。ステップS34にてΔT>(T_d+T_Slip0)であると判断されると、ステップS36へ進み、ステップS36では、油圧応答遅れ時間T_dの設定値が、
T_d(NEW)=ΔT(=tb−ta)−T_Slip0 …(2)
の式により修正される。
一方、ステップS33にて更新学習値≦前回学習値であると判断されるとステップS35へ進み、ステップS35では、更新学習値(CLPRSL)の指令値に到達してからスリップ検知までの時間ΔT(=tb−ta)<(T_d+T_Slip0)であるか否かが判断される。ステップS35にてΔT<(T_d+T_Slip0)であると判断されると、ステップS36へ進み、ステップS36では、油圧応答遅れ時間T_dの設定値が、
T_d(NEW)=ΔT(=tb−ta)−T_Slip0 …(2)
の式により修正される。
次に、油圧応答遅れ時間T_dを補正する理由について説明する。
本発明は、スムーズL/U解除制御の過渡状態において、ロックアップクラッチ3の滑りを検知した指令値(図7のL/U指令油圧LUPRS(tb))を基準に、油圧応答遅れ時間T_dを用いて、定常時におけるコースト容量学習値CLPRSL(スリップが発生するタイミングの指令値)を推定している。
このため、油圧応答遅れ時間T_dの設定値精度(個体バラツキ)次第では、推定されるコースト容量学習値CLPRSLが実学習値(真値)に対して多少ズレが発生する可能性がある。但し、真値とズレが生じた場合においても、L/U締結中の容量学習等との併用により、真値に近い推定値から学習をスタートすることができるので、本発明の狙いでもある学習収束の早期化が可能である。
そこで、実施例1では、学習制御が進み、スムーズL/U解除制御の過渡状態において推定したコースト容量学習値CLPRSLが更新された場合、かつ、L/Uスリップ検知時のL/U指令油圧LUPRS(tb)に大きな変動がない場合は、油圧応答遅れ考慮時間T_dの設定値が実際の応答遅れ時間とズレが発生していると判断できるので、油圧応答遅れ考慮時間T_dの修正を実施するようにした。
実施例1の油圧応答遅れ考慮時間T_dの修正(=補正)は、図10に示すように、L/U解除指令がコースト容量学習値(更新後)に到達した時刻taから、ロックアップクラッチ3のスリップ発生検知時刻tbまでの所要時間ΔTを用いて行う。
この油圧応答遅れ考慮時間T_dを修正するメリットは、油圧応答遅れ考慮時間T_dを実際の遅れ時間に合わせることができ、コーストL/U容量の学習制御精度を向上させることができることにある。そして、学習制御精度の向上によって、誤学習や学習値異常等により、学習値をリセットする(工場出荷時の初期値に戻して、学習をやり直す)場合においても、正確な学習値に早期に復帰できる。
次に、効果を説明する。
実施例1のロックアップクラッチ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) ロックアップクラッチ3を有するトルクコンバータ4を、エンジン1と無段変速機6の間に備えた車両(エンジン車)において、
アクセル足離しによる減速停車時、ロックアップ解除車速(VSP_LUOFF)以下になると、ロックアップクラッチ3の締結容量を徐々に低下させて締結解除へ移行する制御を行うスムーズロックアップ解除制御手段(スムーズL/U解除制御部12a)と、
アクセル足離しコースト状態でのエンジントルクと釣り合うコーストロックアップ容量の学習制御を行うコーストロックアップ容量学習制御手段(コーストL/U容量学習制御部12b)と、を設け、
コーストロックアップ容量学習制御手段(コーストL/U容量学習制御部12b)は、スムーズロックアップ解除制御手段(スムーズL/U解除制御部12a)によるロックアップ解除制御(L/U解除制御)の実施中に、コーストロックアップ容量のコースト容量学習値CLPRSLを推定する(図2)。
このため、学習実施途中でロックアップが外れても問題のないときにコースト容量学習値CLPRSLの推定を行うことができる。
(2) コーストロックアップ容量学習制御手段(コーストL/U容量学習制御部12b)は、スムーズロックアップ解除指令の傾き(L/U解除スロープα)と、ロックアップクラッチ3のスリップ開始からスリップ発生を確定するまでのスリップ時間(T_Slip0+T_Slip1)と、スリップ発生を確定した時(時刻t3)のロックアップ指令値LUPRS(t3)と、ロックアップ油圧の指令に対する実油圧の応答遅れ時間T_dと、に基づき、コーストロックアップ容量のコースト容量学習値CLPRSLを推定する(図6)。
このため、(1)の効果に加え、スムーズL/U解除制御によるL/U解除の経験数が少なくても、早期にコーストL/U容量の学習を完了することができる。
(3) コーストロックアップ容量学習制御手段(コーストL/U容量学習制御部12b)は、スムーズロックアップ解除指令が出されるロックアップ解除車速(L/U解除車速VSP_LUOFF)を挟んだ前後車速領域にて、トルクコンバータ3のタービン回転数Ntを一定状態に保ったままとする無段変速機6の変速比制御を行う(図8,9)。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、減速度によらず、安定的にコーストL/U容量の推定が可能となり、コーストL/U容量の学習制御精度を向上させることができる。
(4) コーストロックアップ容量学習制御手段(コーストL/U容量学習制御部12b)は、ロックアップクラッチ3のスリップを表すスリップ相当値(スリップ回転数)の判定閾値として、スリップ検知閾値(スリップ検知差回転数SLIP_N1)と、スリップ検知閾値(スリップ検知差回転数SLIP_N1)より大きな値によるスリップ確定閾値(L/U解放確定差回転数SLIP_N2)を設定し、スリップ相当値(スリップ回転数)が、スリップ検知閾値(スリップ検知差回転数SLIP_N1)を超えてからスリップ確定閾値(L/U解放確定差回転数SLIP_N2)を超えるまでの所要時間(t3−t2)を、ロックアップクラッチ3のスリップ検知からスリップ発生を確定するまでのスリップ時間T_Slip1とする(図6)。
このため、(2)又は(3)の効果に加え、ロックアップクラッチ3のスリップ判定閾値として、判定目的を異ならせた2つの閾値(スリップ検知差回転数SLIP_N1、L/U解放確定差回転数SLIP_N2)を用いることで、コーストL/U容量の学習制御精度を向上させることができる。
(5) コーストロックアップ容量学習制御手段(コーストL/U容量学習制御部12b)は、ロックアップ油圧の指令に対する実油圧の応答遅れ時間T_dの設定値を、コースト容量学習値の更新があり、かつ、スリップ検知時にロックアップ解除指令値LUPRS(tb)の変動が小さいとき、ロックアップ解除指令(L/U指令油圧)がコースト容量学習値に到達した時刻taから、ロックアップクラッチ3のスリップ発生が検知される時刻tbまでの所要時間ΔT(=tb−ta)を用いて補正する応答遅れ時間設定値補正部12cを有する(図3)。
このため、(2)〜(4)の効果に加え、油圧応答遅れ考慮時間T_dの設定値補正(設定値修正)により、油圧応答遅れ考慮時間T_dが実際の遅れ時間に合うことで、コーストL/U容量の学習制御精度を向上させることができる。加えて、誤学習や学習値異常等により学習値をリセットする場合において、正確な学習値に早期に復帰できる。
以上、本発明の車両のロックアップクラッチ制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、コーストL/U容量学習制御手段として、L/U解除スロープαと、スリップ時間(T_Slip0+T_Slip1)と、ロックアップ指令値LUPRS(t3)と、油圧応答遅れ時間T_dと、に基づき、コーストL/U容量のコースト容量学習値を推定演算する例を示した。しかし、コーストL/U容量学習制御手段としては、L/U解除スロープαと、スリップ検知時のロックアップ指令値と、に基づき、コーストL/U容量のコースト容量学習値を推定するような例であっても良い。この場合、油圧応答遅れ時間T_d等は、誤差分として取り扱ったり、或いは、オフセット油圧分にて吸収したりする。
実施例1では、L/U解除スロープαを一定にした例を示した。しかし、L/U解除指令時の減速度に応じて、或いは、L/U解除指令時のエンジントルク(負)の大きさに応じて、L/U解除スロープαを設定するような例であっても良い。この場合、L/U解除実施中(L/U解除指令後〜解除完了)の間はL/U解除スロープαを保持するとし、油圧応答遅れ時間T_dは、L/U解除スロープαに応じて設定するような例であっても良い。
実施例1では、ロックアップクラッチ3のスリップを表すスリップ相当値として、タービン回転数Ntとエンジン回転数Neの差によるスリップ回転数を用いる例を示した。しかし、ロックアップクラッチ3のスリップを表すスリップ相当値としては、ロックアップクラッチ3のスリップ率やスリップ比、等を用いても良い。また、判定閾値として、スリップ検知閾値(スリップ検知差回転数SLIP_N1)とスリップ確定閾値(L/U解放確定差回転数SLIP_N2)を設定する例を示した。しかし、判定閾値としては、例えば、スリップ検知閾値のみを設定するような例であっても良い。
実施例1では、L/U油圧の指令に対する実油圧の応答遅れ時間T_dの設定値を、コースト容量学習値の更新があったとき補正(修正)する好ましい例を示した。しかし、油圧応答遅れ時間T_dの設定値としては、予め与えた固定値を用いる例であっても良い。
実施例1では、本発明のロックアップクラッチ制御装置をエンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明のロックアップクラッチ制御装置は、駆動源にエンジンが搭載された車両であれば、ハイブリッド車に対しても適用することができる。要するに、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを、エンジンと無段変速機の間に備えた車両であれば適用できる。
1 エンジン
2 エンジン出力軸
3 ロックアップクラッチ
4 トルクコンバータ
5 変速機入力軸
6 無段変速機
7 ドライブシャフト
8 駆動輪
11 エンジンコントロールユニット
12 CVTコントロールユニット
12a スムーズL/U解除制御部(スムーズロックアップ解除制御手段)
12b コーストL/U容量学習制御部(コーストロックアップ容量学習制御手段)
12c 応答遅れ時間設定値補正部
13 CAN通信線
14 エンジン回転センサ
15 タービン回転センサ(=変速機入力回転センサ)
16 変速機出力回転センサ(=車速センサ)
17 アクセル開度センサ

Claims (5)

  1. ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを、エンジンと無段変速機の間に備えた車両において、
    アクセル足離しによる減速停車時、ロックアップ解除車速以下になると、前記ロックアップクラッチの締結容量を徐々に低下させて締結解除へ移行する制御を行うスムーズロックアップ解除制御手段と、
    アクセル足離しコースト状態でのエンジントルクと釣り合うコーストロックアップ容量の学習制御を行うコーストロックアップ容量学習制御手段と、を設け、
    前記コーストロックアップ容量学習制御手段は、前記スムーズロックアップ解除制御手段によるロックアップ解除制御の実施中に、前記コーストロックアップ容量のコースト容量学習値を推定する
    ことを特徴とする車両のロックアップクラッチ制御装置。
  2. 請求項1に記載された車両のロックアップクラッチ制御装置において、
    前記コーストロックアップ容量学習制御手段は、スムーズロックアップ解除指令の傾きと、前記ロックアップクラッチのスリップ開始からスリップ発生を確定するまでのスリップ時間と、前記スリップ発生を確定した時のロックアップ指令値と、ロックアップ油圧の指令に対する実油圧の応答遅れ時間と、に基づき、前記コーストロックアップ容量のコースト容量学習値を推定する
    ことを特徴とする車両のロックアップクラッチ制御装置。
  3. 請求項1又は2に記載された車両のロックアップクラッチ制御装置において、
    前記コーストロックアップ容量学習制御手段は、スムーズロックアップ解除指令が出されるロックアップ解除車速を挟んだ前後車速領域にて、前記トルクコンバータのタービン回転数を一定状態に保ったままとする前記無段変速機の変速比制御を行う
    ことを特徴とする車両のロックアップクラッチ制御装置。
  4. 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載された車両のロックアップクラッチ制御装置において、
    前記コーストロックアップ容量学習制御手段は、前記ロックアップクラッチのスリップを表すスリップ相当値の判定閾値として、スリップ検知閾値と、前記スリップ検知閾値より大きな値によるスリップ確定閾値を設定し、前記スリップ相当値が、前記スリップ検知閾値を超えてから前記スリップ確定閾値を超えるまでの所要時間を、前記ロックアップクラッチのスリップ検知からスリップ発生を確定するまでのスリップ時間とする
    ことを特徴とする車両のロックアップクラッチ制御装置。
  5. 請求項2から請求項4までの何れか一項に記載された車両のロックアップクラッチ制御装置において、
    前記コーストロックアップ容量学習制御手段は、ロックアップ油圧の指令に対する実油圧の応答遅れ時間の設定値を、コースト容量学習値の更新があり、かつ、スリップ検知時にロックアップ解除指令値の変動が小さいとき、ロックアップ解除指令がコースト容量学習値に到達した時刻から、前記ロックアップクラッチのスリップ発生が検知される時刻までの所要時間を用いて補正する応答遅れ時間設定値補正部を有する
    ことを特徴とする車両のロックアップクラッチ制御装置。
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