JP3127350B2 - ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents
ロックアップクラッチの制御装置Info
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Description
クコンバータの速度比を車両の運転状態に応じて制御す
るロックアップクラッチの制御装置に関する。
は,例えば特開平2−120564号公報により公知で
ある。このロックアップクラッチの制御装置は,エンジ
ンの加速運転時にロックアップクラッチの締結を解除す
ることにより,トルクコンバータにトルク増幅作用を発
揮させて車両の加速性能の向上を図っている。
のは,スロットル開度に応じてトルクコンバータの速度
比をON/OFF的に制御しているだけなので,ドライ
バーのアクセルワークに応じてトルクコンバータの速度
比(即ちトルク増幅作用)をきめ細かく制御し,ドライ
バーが要求する充分な加速性能を得ることが難しいとい
う問題がある。
で,ドライバーの加速要求を充分に反映してトルクコン
バータの速度比を適切に制御することが可能なロックア
ップクラッチの制御装置を提供することを目的とする。
に,請求項1に記載された発明は,車両の通常の運転状
態においては,自動変速機のトルクコンバータの実速度
比が車両の運転状態に応じた通常時目標速度比を目標速
度比としてフィードバック制御されるようにロックアッ
プクラッチの係合力を制御する,ロックアップクラッチ
の制御装置において,エンジン負荷の変化率を検出する
エンジン負荷変化率検出手段と,自動変速機のメインシ
ャフト回転数及びエンジンのスロットル開度を含む車両
の運転状態に応じて最大駆動力を与えるトルクコンバー
タの最大駆動力速度比を算出する最大駆動力速度比算出
手段と,エンジン負荷の変化率が所定値以上になったと
きに,前記通常時目標速度比を前記最大駆動力速度比に
切り換える目標速度比切換手段とを備え,前記最大駆動
力速度比に切り換えられた領域では,トルクコンバータ
の実速度比が該最大駆動力速度比を目標速度比としてフ
ィードフォワード制御されることを特徴とする。
1の構成に加えて,目標速度比切換手段により前記通常
時目標速度比が前記最大駆動力速度比に切り換えられた
後に実速度比が減少から増加に転じたとき,前記通常時
目標速度比を前記最大駆動力速度比に切り換えて行われ
る前記フィードフォワード制御を解除する切換制御解除
手段を備えたことを特徴とする。
2の構成に加えて,目標速度比切換手段により前記通常
目標速度比が前記最大駆動力速度比に切り換えられた後
に実速度比が所定時間内に減少から増加に転じなかった
ときに,前記切換制御解除手段を強制的に作動させるこ
とを特徴とする。
2の構成に加えて,目標速度比切換手段により前記通常
時目標速度比が前記最大駆動力速度比に切り換えられた
後,所定時間が経過してから実速度比が減少から増加に
転じたか否かの判断を開始することを特徴とするまた請
求項5に記載された発明は,請求項2の構成に加えて,
前記切換制御解除手段が作動してからの復帰時目標速度
比を,エンジン負荷及び自動変速機のメインシャフト回
転数に基づいて算出された第2復帰時目標速度比とする
ことを特徴とする。
2の構成に加えて,前記切換制御解除手段が作動してか
ら所定時間が経過するまでの間の復帰時目標速度比を,
時間の経過に比例して前記最大駆動力速度比から前記通
常時目標速度比まで漸増する第1復帰時目標速度比と,
エンジン負荷及び自動変速機のメインシャフト回転数に
基づいて算出された第2復帰時目標速度比との,何れか
大きい方とすることを特徴とする。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
で,図1はロックアップクラッチの制御装置を搭載した
車両の全体構成図,図2は電子制御ユニットのブロック
図,図3はロックアップクラッチの制御装置の回路構成
を示すブロック図,図4は実施例の作用を説明するタイ
ムチャート,図5は最大駆動力速度比ePOWERを検
索するテーブル,図6は補正係数KdθTHを検索するテ
ーブル,図7は補正係数KTHを検索するテーブル,図
8はアクセルペダルの踏み込み時における各パラメータ
の変化を示すグラフ,図9は通常時及び加速時の駆動ト
ルクを示す図である。
であって,エンジンEのトルクが自動変速機Mを介して
伝達される左右一対の駆動輪WFL,WFRと,走行に伴っ
て回転する左右一対の従動輪WRL,WRRとを備える。エ
ンジンEのクランクシャフト1と自動変速機Mのメイン
シャフト2との間には,公知のトルクコンバータ3が介
装される。トルクコンバータ3は油圧で作動するロック
アップクラッチ4を備えており,前記油圧をリニアソレ
ノイドLSで調整してロックアップクラッチ4の係合力
を変化させることにより,トルクコンバータ3の速度比
が制御される(図2参照)。
するエンジン回転数検出手段S1 が設けられるととも
に,自動変速機Mにはメインシャフト回転数Nmを検出
するメインシャフト回転数検出手段S2 と,シフトポジ
ションPを検出するシフトポジション検出手段S3 とが
設けられる。またエンジンEの吸気通路18に介装され
たスロットル弁19には,スロットル開度θTHを検出す
るスロットル開度検出手段S4 が設けられる。
グラムに基づいて演算処理し,前記リニアソレノイドL
Sを駆動してトルクコンバータ3の速度比を制御するた
めの電子制御ユニットUを示している。この電子制御ユ
ニットUは,前記演算処理を行うための中央処理装置
(CPU)21と,前記制御プログラムや各種テーブル
等のデータを格納したリードオンリーメモリ(ROM)
22と,前記各検出手段の出力信号や演算結果を一時的
に記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)23と,
前記各検出手段,即ちエンジン回転数検出手段S1 ,メ
インシャフト回転数検出手段S2 ,シフトポジション検
出手段S3 及びスロットル開度検出手段S4 が接続され
る入力回路24と,前記リニアソレノイドLSが接続さ
れる出力回路25とから構成されている。
部24から入力される各種信号とリードオンリーメモリ
22に格納されたデータ等を後述する制御プログラムに
基づいて中央処理装置21で演算処理し,最終的に出力
部25を介してリニアソレノイドLSに供給する電流値
を制御する。これにより,ロックアップクラッチ4の係
合力を変化させてトルクコンバータ3の速度比を制御す
ることができる。
路構成を示すブロック図であって,ロックアップクラッ
チ制御装置は,通常時目標速度比算出手段M1,エンジ
ン負荷変化率算出手段M2,最大駆動力速度比算出手段
M3,最大駆動力速度比補正手段M4,目標速度比切換
手段M5,切換制御解除手段M6,リニアソレノイド出
力圧算出手段M7及びリニアソレノイド出力電流算出手
段M8を備える。
図3のブロック図及び図4のタイムチャートを参照しな
がら説明する。
両の運転状態を表すパラメータ,即ちエンジン回転数検
出手段S1 で検出したエンジン回転数Ne,シフトポジ
ション検出手段S3 で検出したシフトポジションP及び
スロットル開度検出手段S4で検出したスロットル開度
θTHに基づいて,車両の通常の運転状態(即ち,急加速
時を除く運転状態)におけるトルクコンバータ3の通常
時目標速度比eECONOMYを算出する。通常時目標
速度比eECONOMYは例えばテーブル検索により与
えられるもので,主として燃費の向上を図りながらトル
クコンバータ3のサージングやこもり音の発生を防止し
得る値として予め設定されている。車両の通常の運転状
態においては,通常時目標速度比eECONOMYを目
標速度比eLCCMDとして,その目標速度比eLCC
MDに実速度比eが一致するようにフィードバック制御
が行われる。
ットル開度検出手段S4 で検出したスロットル開度θTH
の時間微分値である変化率dθTHを算出する。スロット
ル開度θTHの変化率dθTHが予め設定された所定値dT
HETRNn以上になると,即ちドライバーが車両を急
加速しようとしてアクセルペダルを強く踏み込むと,ト
ルクコンバータ3のスリップ量を増加させてトルク増幅
効果を発揮させることにより車両を加速させるべく,以
下のトランジェント制御が開始される。
θTHの変化率dθTHが予め設定された所定値dTHET
RNn以上になると,目標速度比切換手段M5が通常時
目標速度比eECONOMYを,最大駆動力速度比算出
手段M3で算出した最大駆動力速度比ePOWERに切
り換える。また,時刻t0 において,トランジェント制
御リミットタイマTMtransient,e0検出デ
ィレイタイマTMeminai及びe0検出リミットタ
イマTMe0LIMITの3つのタイマが同時にセット
される。
の駆動力が最大になる速度比であって,メインシャフト
回転数検出手段S2 で検出したメインシャフト回転数N
m及びスロットル開度検出手段S4 で検出したスロット
ル開度θTHに基づいて,図5の三次元テーブルから検索
される。
少させてロックアップクラッチ8のスリップ率を大きく
すると,トルクコンバータ3のトルク増幅効果が発揮さ
れて駆動力が増加するが,図5のテーブルに示されるよ
うに,メインシャフト回転数Nmが高く,且つスロット
ル開度θTHが大きいときには,トルクコンバータ3の速
度比eを大きめに設定してロックアップクラッチ8のス
リップ率を小さくした方が大きな駆動力が得られる場合
がある。これは,高車速での走行中にロックアップクラ
ッチ8を係合解除しても,トルクコンバータ3がフルー
ドカップリング状態になっているためにトルク増幅効果
を得ることができず,この場合に大きな駆動力を得るべ
くスロットル開度θTHを増加させても,逆にトルクコン
バータ3の流体伝達損失(エネルギー損失)の方が大き
くなってしまう場合があるからである。従って,このよ
うな場合にはロックアップクラッチ8を完全結合した方
が良い場合もある。
づいてデータをテーブル化することにより最大駆動力速
度比ePOWERのテーブルが作成される。即ち,トル
クコンバータ3のトルク増幅効果は回転数に依存し,所
定値以上の回転数ではトルク増幅効果が期待できなくな
ることを考慮し,メインシャフト回転数Nmを前記テー
ブルのパラメータとして選択するとともに,エンジンE
の出力特性等も考慮し,現在のエンジンEの駆動力に対
応するスロットル開度θTHを前記テーブルのパラメータ
として選択している。而して,前記エンジンE側のトル
クがトルクコンバータ3の流体伝達トルクとロックアッ
プクラッチ8による機械(摩擦)伝達トルクとに分割さ
れることに鑑み,メインシャフト回転数Nm及びスロッ
トル開度θTHに応じて伝達されるトルクが最大になるよ
うな最大駆動力速度比ePOWERが求められる。
標速度比切換手段M5に入力される前に最大駆動力速度
比補正手段M4により補正される。最大駆動力速度比補
正手段M4は,時刻t0 におけるトランジェント制御起
動時のスロットル開度θTHの変化率dθTHに基づいて,
図6のテーブルから補正係数KdθTHを検索し,この補
正係数KdθTHを最大駆動力速度比ePOWERに乗算
して該最大駆動力速度比ePOWERを補正する。その
結果,ドライバーが急加速を要求してアクセルペダルを
素早く踏み込んだ場合ほど,最大駆動力速度比ePOW
ERが小さく(即ち,トルクコンバータ3のスリップ量
が大きく)なるため,充分なトルク増幅効果を得て車両
を急加速することができる。
スロットル開度θTHの変化率dθTHに基づいて最大駆動
力速度比ePOWERを補正することにより,ドライバ
ーの加速要求に応じた加速性能を発揮させることができ
る。
て,最大駆動力速度比ePOWERが目標速度比eLC
CMDとして選択される領域,即ち時刻t0 から始まる
トランジェントフィードフォワード領域では,前記最大
駆動力速度比ePOWERを目標速度比eLCCMDと
してトルクコンバータの実速度比eがロックアップクラ
ッチ4を介してフィードフォワード制御される。その
間,トルクコンバータ3のスリップ量が大きくなってト
ルク増幅効果が発揮されるため,ドライバーの意思を反
映した車両の急加速が可能となる。
Yが選択された通常時の駆動トルクと,最大駆動力速度
比ePOWERが選択された加速時の駆動トルクとを比
較したもので,加速時の駆動トルクが通常時のそれを上
回っていることが分かる。
タイマTMeminaiがタイムアップすると,最小速
度比e0の検出を開始する。前記最小速度比e0は,時
刻t1 においてe0検出ディレイタイマTMemina
iがタイムアップしてからe0検出リミットタイマTM
e0LIMITがタイムアップするまでの間に,実速度
比eが減少から増加に転じれば,その際の実速度比eに
より与えられる。また時刻t1 からe0検出リミットタ
イマTMe0LIMITがタイムアップするまでの間,
実速度比eが増加に転じることなく減少し続ければ,そ
のe0検出リミットタイマTMe0LIMITがタイム
アップしたときの実速度比eにより与えられる。
ランジェント制御が強制的に終了せしめられ,e0≦e
POWERの場合にはe0=POWERのリミット処理
が施される而して,時刻t2 において最小速度比e0が
検出されると,目標速度比eLCCMDが前記最大駆動
力速度比ePOWERから復帰時目標速度比eTRNに
持ち換えられ,トランジェントフィードフォワード領域
からトランジェントフィードバック領域に移行する。こ
のときのメインシャフト回転数NmをNm0とし,スロ
ットル開度θTHを開度θTH0とする。上述した目標速度
比eLCCMDを通常時目標速度比eECONOMYか
ら最大駆動力速度比ePOWERに切り換えることによ
り行われるトランジェントフィードフォワード制御の解
除,即ち時刻t2 におけるトランジェントフィードバッ
ク制御の開始は,切換え制御解除手段M6により行われ
る。
ドバック領域は,前記トランジェントフィードフォワー
ド領域において減少した実速度比eを通常時目標速度比
eECONOMYに滑らかに復帰させるためのもので,
その復帰時目標速度比eTRNは,第1復帰時目標速度
比eTRNr及び第2復帰時目標速度比eTRNmの何
れか大きい方がハイセレクトされる。復帰時目標速度比
eTRNの上限及び下限は, eECONOMY>eTRN>ePOWER …(2) により制限される。
により与えられる。
比eTRNrに加算される加算値であって,その大きさ
はトランジェントフィードバック領域に突入する時刻t
2 からddeTRNの加算を開始すれば,トランジェン
ト制御リミットタイマTMtransientがタイム
アップするときに第1復帰時目標速度比eTRNrが通
常時目標速度比eECONOMYに一致する値に設定さ
れる。
は,次式により与えられる。
θTH−θTH0(即ち,トランジェントフィードバック領
域突入時のスロットル開度θTH0に対する現在のスロッ
トル開度θTHの変化量)に基づいて,図7のテーブルか
ら検索される補正係数であり,KTRNnはeTRN右
上げ加算係数である。
*(Nm/Nm0)は,メインシャフト回転数Nmの上
昇に伴って復帰時目標速度比eTRNを右上げにするた
めの基本項であって,トランジェントフィードバック領
域においてスロットル開度θTHに変化があった場合に,
その開度変化量にdTHTRN=θTH−θTH0に応じて
復帰時目標速度比eTRNを増加或いは減少補正するた
めの補正係数KTHが掛けられている。
RNn*(|Nm−Nm0|)は,前記基本項の右上が
りの傾きを更に強めるための付加項であって,シフトポ
ジションPによって(特に,4速変速段において右上が
りの傾きが強まるように)eTRN右上げ加算係数KT
RNnが持ち換えられる。
バック領域においてドライバーがアクセルペダルを踏み
込んだり戻したりすると,その操作に応じて第2復帰時
目標速度比eTRNmが変化してドライバーの意思が車
両の駆動力に反映される。
は,復帰時目標速度比eTRNが通常時目標速度比eE
CONOMYに達した場合,実速度比eが通常時目標速
度比eECONOMYに達した場合,シフト信号が入力
された場合,スロットル開度θTHが全閉開度に達した場
合に終了する。その時の時刻は図4に時刻t3 で示され
ている。
フィードバック領域が終了すると,トランジェントフィ
ードフォワード領域が開始される時刻t0 以前と同様
に,通常時目標速度比eECONOMYを目標値とする
通常のフィードバック制御が行われる。
ト時の目標速度比eLCCMDが決定されると,その目
標速度比eLCCMDに基づいてリニアソレノイド出力
圧算出手段M7がリニアソレノイドLSの出力油圧Qo
utをテーブル検索し,その出力油圧Qoutに基づい
てリニアソレノイド出力電流算出手段M8がリニアソレ
ノイドLSに出力されるリニアソレノイド出力電流IC
MDをテーブル検索する。そして前記リニアソレノイド
出力電流ICMDによりリニアソレノイドLSの開度が
調整されることにより,トルクコンバータ3のロックア
ップクラッチ4の係合力,即ちトルクコンバータ3の実
速度比eが上述した如く制御される。
m/hでクルージング中にアクセルペダルを踏み込んだ
場合を示しており,右側の「トランジェント制御作動
時」はアクセルペダルの強く踏み込んだ場合の各パラメ
ータの変化を示しており,左側の「トランジェント制御
非作動時」はアクセルペダルの弱く踏み込んだ場合の各
パラメータの変化を示している。
は,アクセルペダルの強く踏み込んだドライバーの加速
要求を反映して,実速度比eが通常時目標速度比eEC
ONOMYから離れて最大駆動力速度比ePOWERに
追随している。一方,左側の「トランジェント制御非作
動時」では,ドライバーが強い加速要求を持っていない
と判断され,実速度比eは最大駆動力速度比ePOWE
Rに追随することなく,通常時目標速度比eECONO
MYに追従している。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明によれば,自動変速機のメインシャフト回転数及びエ
ンジンのスロットル開度を含む車両の運転状態に応じた
最大駆動力を与えるトルクコンバータの最大駆動力速度
比を算出する最大駆動力速度比算出手段と,エンジン負
荷の変化率が所定値以上になったときに,通常時目標速
度比を前記最大駆動力速度比に切り換える目標速度比切
換手段とを備え,前記最大駆動力速度比に切り換えられ
た領域では,トルクコンバータの実速度比が該最大駆動
力速度比を目標速度比としてフィードフォワード制御さ
れるので,エンジン負荷の変化率が所定値以上になる
と,燃費を優先した通常時目標速度比から,車両の駆動
力を優先した(即ちメインシャフト回転数及びスロット
ル開度を含む車両の運転状態に応じて算出されトルクコ
ンバータに最大駆動力を与える)最大駆動力速度比に切
り換えられて,トルクコンバータの実速度比が該最大駆
動力速度比を目標速度比としてフィードフォワード制御
され,従ってドライバーの加速要求を反映してトルクコ
ンバータに車両の運転状態に応じた最大のトルク増幅作
用を発揮させ,車両の加速性能を向上させることができ
る。
通常時目標速度比から最大駆動力速度比への切り換えに
より実速度比が減少から増加に転じると,再び最大駆動
力速度比から通常時目標速度比に戻されるので,加速時
の制御から通常時の制御に自動的に復帰することができ
る。
通常時目標速度比が最大駆動力加速時目標速度比に切り
換えられた後に実速度比が減少から増加に転じなくと
も,所定時間が経過すれば加速時の制御から通常時の制
御に復帰することができる。
通常時目標速度比が最大駆動力速度比に切り換えられた
後,所定時間が経過してから実速度比が減少から増加に
転じたか否かの判断を開始するので,最大駆動力速度比
に基づいて実速度比を充分に低下させることにより,ト
ルクコンバータに大きなトルク増幅作用を発揮させるこ
とができる。
最大駆動力速度比から通常時目標速度比に復帰する際の
第2復帰時目標速度比が,エンジン負荷及び自動変速機
のメインシャフト回転数に基づいて算出されるので,加
速時の制御から通常時の制御に自動的に滑らかに復帰す
ることができ,しかも復帰中におけるドライバーのアク
セル操作を速度比の変化に反映させることができる。
加速時の制御から通常時の制御に自動的に滑らかに復帰
することができ,しかも復帰中におけるドライバーのア
クセル操作を速度比の変化に反映させることができる。
両の全体構成図
示すブロック図
ブル
ータの変化を示すグラフ
Claims (6)
- 【請求項1】 車両の通常の運転状態においては,自動
変速機(M)のトルクコンバータ(3)の実速度比
(e)が車両の運転状態に応じた通常時目標速度比(e
ECONOMY)を目標速度比(eLCCMD)として
フィードバック制御されるようにロックアップクラッチ
(4)の係合力を制御する,ロックアップクラッチの制
御装置において, エンジン負荷(θTH)の変化率(dθTH)を検出するエ
ンジン負荷変化率検出手段(M2)と,自動変速機(M)のメインシャフト回転数(Nm)及び
エンジン(E)のスロットル開度(θ TH )を含む 車両の
運転状態に応じて最大駆動力を与えるトルクコンバータ
(3)の最大駆動力速度比(ePOWER)を算出する
最大駆動力速度比算出手段(M4)と, エンジン負荷(θTH)の変化率(dθTH)が所定値(d
THETRNn)以上になったときに,前記通常時目標
速度比(eECONOMY)を前記最大駆動力速度比
(ePOWER)に切り換える目標速度比切換手段(M
5)とを備え, 前記最大駆動力速度比(ePOWER)に切り換えられ
た領域では,トルクコンバータの実速度比(e)が該最
大駆動力速度比(ePOWER)を目標速度比(eLC
CMD)としてフィードフォワード制御される ことを特
徴とする,ロックアップクラッチの制御装置。 - 【請求項2】 目標速度比切換手段(M5)により前記
通常時目標速度比(eECONOMY)が前記最大駆動
力速度比(ePOWER)に切り換えられた後に実速度
比(e)が減少から増加に転じたとき,前記通常時目標
速度比(eECONOMY)を前記最大駆動力速度比
(ePOWER)に切り換えて行われる前記フィードフ
ォワード制御を解除する切換制御解除手段(M6)を備
えたことを特徴とする,請求項1に記載のロックアップ
クラッチの制御装置。 - 【請求項3】 目標速度比切換手段(M5)により前記
通常目標速度比(eECONOMY)が前記最大駆動力
速度比(ePOWER)に切り換えられた後に実速度比
(e)が所定時間内に減少から増加に転じなかったとき
に,前記切換制御解除手段(M6)を強制的に作動させ
ることを特徴とする,請求項2記載のロックアップクラ
ッチの制御装置。 - 【請求項4】 目標速度比切換手段(M5)により前記
通常時目標速度比(eECONOMY)が前記最大駆動
力速度比(ePOWER)に切り換えられた後,所定時
間が経過してから実速度比(e)が減少から増加に転じ
たか否かの判断を開始することを特徴とする,請求項2
記載のロックアップクラッチの制御装置。 - 【請求項5】 前記切換制御解除手段(M6)が作動し
てからの復帰時目標速度比(eTRN)を,エンジン負
荷(θTH)及び自動変速機(M)のメインシャフト回転
数(Nm)に基づいて算出された第2復帰時目標速度比
(eTRNr)とすることを特徴とする,請求項2記載
のロックアップクラッチの制御装置。 - 【請求項6】 前記切換制御解除手段(M6)が作動し
てから所定時間が経過するまでの間の復帰時目標速度比
(eTRN)を,時間の経過に比例して前記最大駆動力
速度比(ePOWER)から前記通常時目標速度比(e
ECONOMY)まで漸増する第1復帰時目標速度比
(eTRNm)と,エンジン負荷(θTH)及び自動変速
機(M)のメインシャフト回転数(Nm)に基づいて算
出された第2復帰時目標速度比(eTRNr)との,何
れか大きい方とすることを特徴とする,請求項2記載の
ロックアップクラッチの制御装置。
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