JP3591307B2 - トルクコンバータのロックアップ制御装置 - Google Patents
トルクコンバータのロックアップ制御装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動変速機の伝動系に挿入して用いられるトルクコンバータを、入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするためのロックアップ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータは、流体を介して入出力要素間で動力伝達を行うため、トルク変動吸収機能や、トルク増大機能を果たす反面、伝動効率が悪い。
これがため、車両用自動変速機の伝動系に挿入されたトルクコンバータにあっては、これらトルク変動吸収機能や、トルク増大機能が不要な走行条件のもとで（ロックアップ領域で）、トルクコンバータを入出力要素間がロックアップクラッチの締結により機械的に直結されたロックアップ状態にし、それ以外の走行条件のもとで（コンバータ領域で）、トルクコンバータをロックアップクラッチの解放により上記の直結を解除したコンバータ状態にするようになした、所謂ロックアップ式のトルクコンバータが今日では多用されている。
【０００３】
この種トルクコンバータをロックアップ制御するに際しては従来、例えば日産自動車（株）が昭和６２年３月に発行した「ＮＩＳＳＮ ＲＥ４Ｒ０１Ａ型 フルレンジ電子制御オートマチックトランスミッション整備要領書」（Ａ２６１Ｃ０７）に記載のように、スロットル開度および車速をパラメータとしたゲインマップを持ち、これによりロックアップクラッチの負荷状態を推定し、当該負荷状態に応じてロックアップクラッチを締結制御するのが常套であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のロックアップ制御方式では、変速点が大幅に変更になったとき、変速点ごとにゲインのチューニングが必要になり、そのマッチング工数がぼう大になるという大きな問題を生じていた。
【０００５】
なお、ロックアップ制御機構として従来本願出願人は、特開平８−１４３８１号公報に記載されているように、ロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御弁を設け、これにより制御された差圧でロックアップクラッチを締結してトルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするようにしたものを提案済みである。
かかるロックアップ制御機構によれば、トルクコンバータに向かう作動油の圧力変化にかかわらずロックアップクラッチの前後差圧、つまりロックアップクラッチの締結力が、差圧制御弁への制御指令により一義的に決まって、ロックアップクラッチの締結力を正確に制御することができ、その正確な過渡制御も可能である。
【０００６】
請求項１に記載の第１発明は先ず、上記のようにロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御手段を用いて、ぼう大なマッチング工数を要することなく、応答遅れを最小限にしつつ、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させ得るようにすることを主旨とし、
更に加えて、差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも、上記の狙いが確実に達成されるロックアップ制御を維持し得るようにしたトルクコンバータのロックアップ制御装置を提案することを目的とする。
【０００７】
また請求項１に記載の第１発明は、後者の狙いを達成するための補正が効果的なものとなるようにして当該狙いが一層確実なものとなるようにすることを目的とする。
【０００８】
請求項２に記載の第２発明は、第１発明における後者の狙いを達成するためのデータの収集を少なくして、当該狙いのための補正が効率良く行われるようにすることを目的とする。
【０００９】
請求項３に記載の第３発明は、第１発明における後者の狙いを達成するためのデータの収集を必要最小限にして、当該狙いのための補正が最も効率良く行われるようにすることを目的とする。
【００１０】
請求項４に記載の第４発明は、第１発明における後者の狙いを達成するための補正を演算により行うようにしたトルクコンバータのロックアップ制御装置を提案することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、
ロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御手段を具え、該手段で制御された差圧によりロックアップクラッチを締結してトルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするロックアップ制御装置において、
前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を基に、該締結トルク容量を０にする前記制御指令の初期値、およびトルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量のためのものであって、油温が低い程大きくなる制御指令目標値をそれぞれ求め、
トルクコンバータのロックアップに際して前記差圧制御手段への制御指令を、これら制御指令初期値から制御指令目標値まで所定時間かけて、対応する時間変化勾配で漸増させるよう構成し、
前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正することとしている。
【００１２】
そして第１発明は、
トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる前記学習終了回転数を、油温変化によるロックアップクラッチの摩擦係数の変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させたことを特徴とするものである。
【００１３】
第２発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明において、
前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正する構成にしたことを特徴とするものである。
【００１４】
第３発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第２発明において、
トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる前記学習開始回転数を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を該学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が、前記補正を行うに足る必要最小限の長さとなるような回転数に対応させたことを特徴とするものである。
【００１５】
第４発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、
前記差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を表す演算式を用いてロックアップクラッチの摩擦係数およびトルクコンバータ伝達トルクから差圧制御手段への制御指令を算出し、ロックアップクラッチが前記締結状態となるに要した時間が設定時間となるようロックアップクラッチの摩擦係数を油温に応じて補正するよう学習制御して前記補正を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の効果】
差圧制御手段はロックアップクラッチの前後差圧を電子制御し、この電子制御された差圧によりロックアップクラッチは締結して、トルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にする。
ところで第１発明においては、上記差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を基に、この締結トルク容量を０にする上記制御指令の初期値、およびトルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量のための制御指令目標値をそれぞれ求め、
トルクコンバータのロックアップに際して上記差圧制御手段への制御指令を、これら制御指令初期値から制御指令目標値まで所定時間かけて、対応する時間変化勾配で漸増させる。
【００１７】
これがため第１発明においては、制御指令の初期値でロックアップクラッチが締結トルク容量を一気に０にされて、ショックに関与しないロスストロークを速やかに完了することから、先ずロックアップクラッチの締結応答遅れを最小限にすることができる。
【００１８】
また、その後は制御指令を上記の初期値から、トルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量となる制御指令目標値まで所定時間かけて漸増させるため、
ぼう大なマッチング工数を要することなく、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させる過渡制御が実現され、ショックの低減を図りつつ、かと言ってロックアップクラッチフェーシングの焼損を生ずることのない態様でロックアップを完遂させることができる。
【００１９】
第１発明においては更に、差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、油温の低下に伴うロックアップクラッチの摩擦係数の低下、すなわち油温が低い場合にはロックアップクラッチの摩擦係数が低くなり、逆に油温が高い場合にはロックアップクラッチの摩擦係数が高くなると言う知見に基づき、ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正するから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも、上記の狙い通りのロックアップ制御を維持することができる。
【００２０】
加えて第１発明においては、トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる前記学習終了回転数を、油温変化によるロックアップクラッチの摩擦係数の変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させたことから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でもロックアップ制御を狙い通りのものに維持するために行う当該関係の前記補正を、一層正確で効果的なものとなし得る。
【００２１】
第２発明においては、差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正するから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも上記第１発明におけるロックアップ制御を狙い通りのものに維持するために行う当該関係の前記補正を、少ないデータの収集により行い得ることとなり、当該狙いのための補正を効率良く行うことができる。
【００２２】
第３発明においては、トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる第３発明における学習開始回転数を、ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を該学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が、前記補正を行うに足る必要最小限の長さとなるような回転数に対応させたから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも前記第１発明におけるロックアップ制御を狙い通りのものに維持するために行う当該関係の前記補正を、必要最小限のデータ収集により行い得ることとなり、当該狙いのための補正を最も効率良く行うことができる。
【００２３】
第４発明においては、差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を表す演算式を用いてロックアップクラッチの摩擦係数およびトルクコンバータ伝達トルクから差圧制御手段への制御指令を算出し、ロックアップクラッチが前記締結状態となるに要した時間が設定時間となるようロックアップクラッチの摩擦係数を油温に応じて補正するよう学習制御して前記補正を行うことから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも前記第１発明におけるロックアップ制御を狙い通りのものに維持するために行う当該関係の前記補正を演算により行うこととなり、メモリ容量が少なくてよくなる点で好都合である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になるロックアップ制御装置を具えたトルクコンバータを含む車両の駆動系を示し、１は原動機としてのエンジン、２はトルクコンバータ、３は自動変速機の歯車変速機構、４はディファレンシャルギヤ装置、５は車輪で、これらを順次図示のように駆動結合して車両の駆動系を構成する。
【００２５】
エンジン１を歯車変速機構３に駆動結合するトルクコンバータ２は、エンジン１で駆動される入力要素としてのポンプインペラ２ａと、歯車変速機構３の入力軸に結合された出力要素としてのタービンランナ２ｂと、これらポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間を直結するロックアップクラッチ２ｃとを具えた、所謂ロックアップ式トルクコンバータとする。
【００２６】
ロックアップクラッチ２ｃの締結力は、その前後におけるアプライ圧ＰＡ とレリーズ圧ＰＲ の差圧（ロックアップクラッチ締結差圧）により決まり、アプライ圧ＰＡ がレリーズ圧ＰＲ よりも低ければ、ロックアップクラッチ２ｃは釈放されてポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間を直結せず、トルクコンバータ２をスリップ制限しないコンバータ状態で機能させる。
アプライ圧ＰＡ がレリーズ圧ＰＲ よりも高くてその差圧が設定値よりも大きくなると、ロックアップクラッチ２ｃが締結されてポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間の相対回転がなくなり、トルクコンバータ２をロックアップ状態で機能させる。
【００２７】
本実施の形態においては、所定のロックアップ制御を行うべくアプライ圧ＰＡ およびレリーズ圧ＰＲ 間の差圧（ロックアップクラッチ締結差圧）そのものを決定するロックアップ制御系を以下の構成とする。
但し当該ロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）は、前記特開平８−１４３８１号公報に記載されたごとき構成により決定するようにしても良いこと勿論である。
ロックアップ制御弁１１はライン圧ＰＬ を元圧とし、コントローラ１２によりデューティ制御されるロックアップソレノイド１３からの信号圧ＰＳ に応じてアプライ圧ＰＡ およびレリーズ圧ＰＲ 間の差圧（ＰＡ −ＰＲ ）を決定するもので、これらロックアップ制御弁１１およびロックアップソレノイド１３により差圧制御手段を構成するが、当該ロックアップ制御弁１１およびロックアップソレノイド１３は図２に明示する周知のものとする。
【００２８】
即ち、ロックアップソレノイド１３は一定のパイロット圧Ｐｐ を元圧として、コントローラ１２からのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）に応じた信号圧ＰＳ を発生させるものとする。
そしてロックアップ制御弁１１は、上記の信号圧ＰＳ およびフィードバックされたレリーズ圧ＰＲ を一方向に受けると共に、他方向にバネ１１ａのバネ力およびフィードバックされたアプライ圧ＰＡ を受け、以下のように差圧制御を行うものである。
【００２９】
つまり、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）の増大に伴ってロックアップソレノイド１３からの信号圧ＰＳ を上昇されるにつれ、ロックアップ制御弁１１はアプライ圧ＰＡ およびレリーズ圧ＰＲ 間の差圧、つまりロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）を図９（ａ）に示すごとくに増大させて、ロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）の正値によりロックアップクラッチ２ｃの締結を可能にし、最終的に設定以上の差圧でトルクコンバータをロックアップ状態にするものとする。
ロックアップ制御弁１１は、逆にロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）の低下に伴ってロックアップソレノイド１３からの信号圧ＰＳ を低下されるにつれ、ロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）を図９（ａ）に示すごとくに減少させてロックアップクラッチ２ｃの締結力を低下させ、遂にはロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）の負値によりロックアップクラッチ２ｃを釈放してトルクコンバータ２をコンバータ状態にするものとする。
【００３０】
ところで、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐは上記のロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）で決まり、ロックアップクラッチ２ｃのフェーシング外径をｒ１ 、フェーシング内径をｒ２ 、フェーシング中央径をｒ３ 、フェーシングの摩擦係数をμ、安全係数をＫＳ とすると、ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐは次式で表される。
Ｔｃａｐ＝（ＰＡ −ＰＲ ）（ｒ１ ２ −ｒ２ ２ ）×π×μ×ｒ３ ×ＫＳ ・・・（１）
∴（ＰＡ −ＰＲ ）＝Ｔｃａｐ／〔（ｒ１ ２ −ｒ２ ２ ）×π×μ×ｒ３ ×ＫＳ 〕・・・（２）
【００３１】
しかして、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐを上記（１）式のように決定するロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）が油温ごとに異なるものの或る油温のもとで例えば図９（ａ）に示すごとく、ソレノイド１３へのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）で決まることから、
ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐと、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）との関係は、油温ごとに異なるが或る油温のもとで例えば図９（ｂ）にＬＵＣで示すように求めることができ。
【００３２】
ところで本実施の形態においては、図９（ｂ）にＬＵＣで例示するロックアップクラッチ締結トルク容量Ｔｃａｐとロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙとの関係を表す演算式を用いて、図９（ｂ）に示したトルクコンバータ伝達トルクＴｉｎに対応する締結トルク容量Ｔｃａｐ＝ＬＵＣ（Ｔｉｎ）のためのロックアップ制御指令目標値ＬＵｄｔｙ＝ＴＣＡＰｄｔｙを求めることとする。
ここで上記の演算式は、前記（２）式中のロックアップクラッチ締結トルク容量ＴｃａｐにＬＵＣ（Ｔｉｎ）を当てはめることができ、ロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）がロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙに定数を掛けたものであって両者の乗算値に置き換えられ、また、ＬＵＣ（Ｔｉｎ）がトルクコンバータ伝達トルクＴｉｎに定数を掛けたものであって両者の乗算値に置き換えられることから、（２）式を書き直して
ＴＣＡＰｄｔｙ＝Ｋ１ （Ｔｉｎ／μ）・・・（３）
但し、Ｋ１ ：定数
のように求めることができる。
【００３３】
ソレノイド１３のロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）を決定するコントローラ１２には、図１および図２に示すようにエンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ２１からの信号と、エンジン回転数Ｎｅ （トルクコンバータ入力回転数）を検出するエンジン回転センサ２２からの信号と、タービンランナ２ｂの回転数Ｎｔ （トルクコンバータ出力回転数）を検出するタービン回転センサ２３からの信号と、変速機出力回転数Ｎｏ を検出する変速機出力回転センサ２４からの信号と、変速機作動油温に対応した電圧値ＡＤａｔｆを出力する油温センサ２５からの信号とをそれぞれ入力する。
【００３４】
コントローラ１２はこれら入力情報をもとに、図３〜図５に示す制御プログラムを実行して、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ介しトルクコンバータ２のロックアップ制御を以下のごとくに行うものとする。
図３（ａ）は信号計測処理を示し、同図（ｂ）はロックアップ制御処理を示し、同図（ｃ）は信号出力処理を示す。
【００３５】
図３（ａ）の信号計測処理に際しては、先ずステップ３１において、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎｅ 、変速機入力回転数Ｎｔ 、変速機出力回転数Ｎｏ 、および油温センサ出力値ＡＤａｔｆを読み込む。
次いでステップ３２において、トルクコンバータ入出力回転偏差絶対値｜Ｎｅ −Ｎｔ ｜を求めてこれをＮｅｒｒ にセットし、
油温センサ出力値ＡＤａｔｆから、図７に対応したマップを基に変速機作動油温Ｔｅｍｐを求め、
スロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数Ｎｅ から、予め求めておいたエンジン性能線図を基にエンジントルクＴｅ を求めると共に、これに、トルクコンバータ２の速度比（Ｎｔ ／Ｎｅ ）を乗じて変速機入力トルク（トルクコンバータ伝達トルク）Ｔｉｎを求め、
変速機出力回転数Ｎｏ に定数Ｋを乗じて車速ＶＳＰを求める。
【００３６】
図３（ｂ）のロックアップ制御に際しては、先ずステップ３３において図４につき後述する処理によりロックアップすべきか否かを判断し、次いでステップ３４において、当該判断に基づくロックアップ制御を図５の処理により後述するごとくに行う。
そして図３（ｃ）の信号出力処理は、同図（ｂ）のロックアップ制御により決定されたロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを、ステップ３５においてソレノイド１３に出力する処理である。
【００３７】
図４のロックアップ判断を説明するに、ステップ４１において変速機作動油温Ｔｅｍｐが、トルクコンバータ２のロックアップを許可すべき設定温度Ｔｍｐｔｈ以上の高温か、ロックアップを禁止すべき設定温度Ｔｍｐｔｈ未満の低温かを判定する。
ロックアップを許可すべき高温なら、ステップ４２においてロックアップ領域判定フラグＬＵが０か否かにより、前回コンバータ領域だったか、前回ロックアップ領域だったかを判定する。
【００３８】
前回コンバータ領域であれば、ステップ４３，４４において図８の実線で示すロックアップＯＮ線ＬＵＴｏｎよりも右側のロックアップ領域に入ったか否かを判定する。
つまり、先ずステップ４３において車速ＶＳＰから図８の実線で示すロックアップＯＮ線ＬＵＴｏｎ上のロックアップＯＮ開度ＴＶＯｏｎを図８に例示するように検索し、
次いでステップ４４において、スロットル開度ＴＶＯが上記のロックアップＯＮ開度ＴＶＯｏｎ未満であるか否かにより、今回ロックアップ領域に入ったか否かを判定する。
【００３９】
今回ロックアップ領域に入ったと判定する時、ステップ４５において、このことを示すようにロックアップ領域判定フラグＬＵを１にセットして、次回のステップ４２での判定に資する。
しかして、ステップ４４で今回もロックアップ領域に入っていないと判定する場合、制御をそのまま終了することによりロックアップ領域判定フラグＬＵを０のままに維持して、次回のステップ４２での判定に資する。
【００４０】
ステップ４２で前回ロックアップ領域であったと判定する場合、ステップ４６，４７において図８の破線で示すロックアップＯＦＦ線ＬＵＴｏｆｆよりも左側のコンバータ領域に入ったか否かを判定する。
つまり、先ずステップ４６において車速ＶＳＰから図８の破線で示すロックアップＯＦＦ線ＬＵＴｏｆｆ上のロックアップＯＦＦ開度ＴＶＯｏｆｆを図８に例示するように検索し、
次いでステップ４７において、スロットル開度ＴＶＯが上記のロックアップＯＦＦ開度ＴＶＯｏｆｆ以上であるか否かにより、今回コンバータ領域に入ったか否かを判定する。
【００４１】
今回コンバータ領域に入ったと判定する時、ステップ４８において、このことを示すようにロックアップ領域判定フラグＬＵを０にリセットして、次回のステップ４２での判定に資すると共に、後述のごとくコンバータ領域からロックアップ領域に切り換わった時の初期化のための初期化フラグＦＬＧｆを０にリセットする。
しかして、ステップ４７で今回もコンバータ領域に入っていないと判定する場合、制御をそのまま終了することによりロックアップ領域判定フラグＬＵを１のままに維持して、次回のステップ４２での判定に資する。
【００４２】
ステップ４１において変速機作動油温Ｔｅｍｐがロックアップを禁止すべき低温であると判定した時は、ステップ４２〜４７をスキップしてステップ４８のみを実行し、ロックアップ領域判定フラグＬＵを０にリセットすると共に、初期化フラグＦＬＧｆを０にリセットする。
【００４３】
上記のロックアップ領域判定結果に基づく図３（ｂ）のステップ３４でのロックアップ制御を図５により詳述するに、図５のロックアップ制御は例えば１０ｍｓｅｃ毎の定時割り込みにより繰り返し実行されるもので、先ずステップ５１においてロックアップ領域判定フラグＬＵが１であるか否かにより、ロックアップ領域かコンバータ領域かをチェックする。
ＬＵ＝０のコンバータ領域であれば、ステップ５２でロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを０％にしたのち制御を終了する。ここでＬＵｄｔｙ＝０％は、図３（ｃ）の信号出力ステップ３５においてソレノイド１３に指令され、これによりトルクコンバータ２をコンバータ状態にする。
【００４４】
ステップ５１においてＬＵ＝１のロックアップ領域であると判定する場合、以下のようにしてトルクコンバータ２のロックアップ制御を実行する。
すなわち、先ずステップ５３において初期化フラグＦＬＧｆが０か否かを判定する。
ここで初期化フラグＦＬＧｆは、コンバータ領域に入った時に図４のステップ４８で０にリセットされているから、制御はステップ５３からステップ５４での初期設定処理に進み、その後ステップ５５において初期化フラグＦＬＧｆを１にセットする。
これがためステップ５４での初期設定は、その後のステップ５６〜６０による後述の学習制御と共に、ロックアップ領域に入った当初の１回だけ実行され、２回目以後はステップ５３がステップ６１以降に制御を進めて後述のロックアップ制御を遂行する。
【００４５】
ステップ５４での初期設定を説明するに、マップＭｙｕ（Ｔｅｍｐ）を基に、図３（ａ）のステップで求めた油温Ｔｅｍｐから、現在の油温のもとでのロックアップクラッチ（クラッチフェーシング）の摩擦係数μを読み出し、
図９（ｂ）に例示するロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐと、ソレノイド１３へのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）との油温ごとの関係を基に、油温Ｔｅｍｐから締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０，Ｔｅｍｐ）のためのロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉを求める。
【００４６】
次いで、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐを当該初期容量ＬＵＣ（０，Ｔｅｍｐ）から、前記した変速機入力トルク（トルクコンバータ伝達トルク）Ｔｉｎに対応する油温Ｔｅｍｐごとの目標容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ，Ｔｅｍｐ）に上昇させるためのロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを読み込む。
但しこのロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭは、トレードオフの関係にあるロックアップクラッチの締結ショック低減および発熱によるクラッチフェーシング焼損防止とがバランス良く両立するような時間とし、油温ＴｅｍｐごとのデータＬＵＴ（Ｔｅｍｐ）として実験などにより予め決定し、メモリしておくものとする。
従ってロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭの読み込みは、当該データＬＵＴ（Ｔｅｍｐ）を基に油温Ｔｅｍｐから読み込む。
【００４７】
次に、ロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉをロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙにセットし、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
よって図１１に示すように、ロックアップ領域フラグＬＵが０から１に切り換わるコンバータ領域からロックアップ領域への移行瞬時ｔ１ にロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙが一気に、締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０）のための制御指令初期値ＬＵＤｉに上昇されることとなり、ロックアップクラッチ２ｃがショックに関与しないロスストロークを速やかに完了してロックアップの応答遅れを防止することができる。
【００４８】
更に、詳しくは後述するようにして計測したロックアップ学習時間ｔＬＲＮをその前回値ｔＬＲＮｏＬＤ にセットし、次いで当該ロックアップ学習時間ｔＬＲＮを次回の計測のために０にリセットし、最後にロックアップ学習時間ｔＬＲＮの計測を禁止するように学習許可フラグｓｔａｒｔを０にリセットする。
【００４９】
ステップ５５に続くステップ５６〜６０においては、ステップ５４で上記の如くに読み出したロックアップクラッチの摩擦係数μを、詳しくは説明の便宜上後で説明する学習制御により補正すると共に、当該摩擦係数μの補正値を対応するマップデータＭｙｕ（Ｔｅｍｐ）に置き換えて更新する。
【００５０】
上記の１回目のループが終了した後における２回目以降は、ステップ５３がステップ６１に制御を進め、当該ステップ６１および６２において、図３（ａ）のステップ３２で求めたトルクコンバータ入出力回転偏差絶対値Ｎｅｒｒ ＝｜Ｎｅ −Ｎｔ ｜が、図１０および図１１に例示した学習開始回転数Ｎ１ および学習終了回転数Ｎ２ （Ｎ１ ＞Ｎ２ ）間の値であるのか、これらの間から外れた値であるのかを判定する。
【００５１】
ここで図１０は、油温Ｔｅｍｐが１２０°，８０°，４０°である場合におけるトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ とロックアップクラッチの摩擦係数μとの関係を例示する実験データで、これから明らかなように回転偏差Ｎｅｒｒ が設定値Ｎ２ 未満の小さな値になると、油温Ｔｅｍｐの変化によるロックアップクラッチの摩擦係数μの変化傾向が不規則になり、μの逆転現象さえ起きることを確かめた。
かかる領域で摩擦係数μの学習を行うと、当該学習がでたらめになり信頼性に欠けることから、この領域では摩擦係数μの学習が行われることのないよう学習終了回転数Ｎ２ を、油温Ｔｅｍｐの変化によるロックアップクラッチの摩擦係数μの変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させる。
また学習開始回転数Ｎ１ は、ロックアップクラッチが回転偏差Ｎｅｒｒ を当該開始回転数Ｎ１ から学習終了回転数Ｎ２ に低下させる締結状態となるのに必要な時間が、摩擦係数μの学習を行うに足る必要最小限の時間となるような回転数に対応させる。
【００５２】
ステップ６１においてトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習開始回転数Ｎ１ 以上であると判定する場合、つまり、図１１の瞬時ｔ２ に至っていないと判定する場合、ステップ６３において学習許可フラグｓｔａｒｔを１にセットした後、ステップ６６において前記（３）式の演算により、ステップ５６〜６０で学習制御により補正したロックアップクラッチ摩擦係数μを用いて、図３（ａ）のステップ３２で求めた変速機入力トルクＴｉｎ（トルクコンバータ伝達トルク）に対応する図９（ｂ）のごときロックアップクラッチ締結トルク容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ，Ｔｅｍｐ）のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙ（＝Ｋ１ ・Ｔｉｎ／μ）を算出する。
【００５３】
そしてステップ６７で、ロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙとロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉとの間の段差（ＴＣＡＰｄｔｙ−ＬＵＤｉ）を上記のロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭで除算することにより、締結トルク容量Ｔｃａｐを初期容量ＬＵＣ（０，Ｔｅｍｐ）からロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭかけて目標容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ，Ｔｅｍｐ）まで徐々に増大させるためのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙを算出する。
【００５４】
さらに、当該ロックアップ制御指令の時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙと、ロックアップクラッチ２ｃがジャダーを生じないロックアップ制御指令の時間変化勾配の下限値ＤＦＦｍｉｎとの大きい方ｍａｘ（ＤＦＦｄｔｙ，ＤＦＦｍｉｎ）を選択してＤＦＦｄｔｙにセットし、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙが下限値ＤＦＦｍｉｎよりも小さくならないようにしてロックアップクラッチ２ｃのジャダーを防止するようになす。
【００５５】
次いでステップ６８において、図３（ａ）のステップ３２で求めたトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が設定値Ｎｔｈ以上のランプ制御域か、ランプ固定域かを判定する。
ランプ制御域ならステップ６９において、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを図１１の瞬時ｔ１ 以降におけるように前記の時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙ＝ｍａｘ（ＤＦＦｄｔｙ，ＤＦＦｍｉｎ）で増大させ、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
そして、上記ロックアップ制御の進行によりトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が設定値Ｎｔｈ未満のランプ固定域となる図１１の瞬時ｔ４ 以降は、ステップ７０でロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを比較的速い固定の時間変化勾配ＲＭＰ１で上昇させ、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
【００５６】
以上のステップ６６〜７０は、ステップ６２，６４，６５での後述するロックアップ学習時間計測処理ループが選択される場合においても継続的に実行される。
これがため図１１の瞬時ｔ１ 以降はロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを、締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０，Ｔｅｍｐ）のための制御指令初期値ＬＵＤｉから上記のロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭをかけて瞬時ｔ４ までの間に、変速機入力トルク（トルクコンバータ伝達トルク）Ｔｉｎに対応する締結トルク容量Ｔｃａｐ＝ＬＵＣ（Ｔｉｎ，Ｔｅｍｐ）のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙまで対応する時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙで漸増させることとなり、
ぼう大なマッチング工数を要することなく、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させる過渡制御を実現することが可能となり、ロックアップショックの低減を図りつつ、かと言ってロックアップクラッチフェーシングの焼損を生ずることのない態様でロックアップを完遂させることができる。
【００５７】
ステップ６１においてトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習開始回転数Ｎ１ 未満になったと判定する場合、つまり、図１１の瞬時ｔ２ に至ったと判定する場合、ステップ６２おいてトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習終了回転数Ｎ２ 未満になったと判定するまでの間、つまり、図１１の瞬時ｔ３ に至ったと判定するまでの間、ステップ６４で学習許可フラグＳｔａｒｔが１にセットされていると判定することを条件に、ステップ６５でロックアップ学習時間計測タイマｔＬＲＮをインクリメントさせ、ロックアップクラッチ２ｃが回転偏差Ｎｅｒｒ を学習開始回転数Ｎ１ から学習終了回転数Ｎ２ に低下させるに要したロックアップ学習時間ｔＬＲＮを図１１のように計測する。
【００５８】
なお、ステップ６４で判定する学習許可フラグＳｔａｒｔは大抵の場合ステップ６３で１にセットされることから、上記ロックアップ学習時間ｔＬＲＮの計測を実行させるが、図１１のロックアップ指令瞬時ｔ１ に回転偏差Ｎｅｒｒ が既に学習開始回転数Ｎ１ 未満になっていた場合はステップ６３が実行されないため学習許可フラグＳｔａｒｔが０のままであることから、ステップ６４がステップ６５をスキップしてロックアップ学習時間ｔＬＲＮの計測を実行させないこととする。
その理由は、図１１のロックアップ指令瞬時ｔ１ に回転偏差Ｎｅｒｒ が既に学習開始回転数Ｎ１ 未満になっていた場合、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが正確な学習を行うに足る長さでなくなって、学習が不正確になるためである。
【００５９】
以上により計測した、ロックアップクラッチ２ｃが回転偏差Ｎｅｒｒ を学習開始回転数Ｎ１ から学習終了回転数Ｎ２ に低下させる締結状態となるに要したロックアップ学習時間ｔＬＲＮは、次のロックアップ開始時にステップ５４において学習時間前回値ｔＬＲＮｏＬＤ にセットされ、ステップ５６〜６０での学習制御に用いられる。
ステップ５６，５７において学習時間前回値ｔＬＲＮｏＬＤ が、図１１に例示した設定時間ＴＭ１ 〜ＴＭ２ （ＴＭ１ ＜ＴＭ２ ）の間にあると判定する場合は、検出油温Ｔｅｍｐに対応したロックアップクラッチの摩擦係数μが変化していないとして、制御をそのまま終了することによりステップ５４における摩擦係数μ用マップＭｙｕ（Ｔｅｍｐ）の対応データを更新せずに現状のままに保つ。
なお設定時間ＴＭ１ ，ＴＭ２ はそれぞれ、前記したロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭに応じて予め定めておくものとする。
【００６０】
ステップ５６において学習時間前回値ｔＬＲＮｏＬＤ が設定時間ＴＭ２ を越えていると判定した場合は、検出油温Ｔｅｍｐに対応したロックアップクラッチの摩擦係数μが低下していることから、ステップ５８において当該摩擦係数μをΔμだけ大きくする補正を行い、この補正値をステップ６６での演算に資することとし、
ステップ５７において学習時間前回値ｔＬＲＮｏＬＤ が設定時間ＴＭ１ より短いと判定した場合は、検出油温Ｔｅｍｐに対応したロックアップクラッチの摩擦係数μが増大していることから、ステップ５９において当該摩擦係数μをΔμだけ低下させる補正を行い、この補正値をステップ６６での演算に資することとする。
【００６１】
次にステップ６０において、ステップ５８または５９で求めた摩擦係数μの補正値を、ステップ５４で用いる摩擦係数μの対応するマップデータＭｙｕ（Ｔｅｍｐ）と置換して当該データの学習制御による更新を行い、次回ステップ５４で摩擦係数μを読み出す時に用いる。
【００６２】
以上の学習制御によれば、ロックアップクラッチ２ｃがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差Ｎｅｒｒ を学習開始回転数Ｎ１ から前記学習終了回転数Ｎ２ に低下させる締結状態となるに要した時間ｔＬＲＮが設定時間ＴＭ１ 〜ＴＭ２ に収まるよう、油温Ｔｅｍｐごとに読み出したロックアップクラッチの摩擦係数μを補正して、ステップ６６での変速機入力トルクＴｉｎ（トルクコンバータ伝達トルク）に対応したロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙ（＝Ｋ１ ・Ｔｉｎ／μ）の算出に資するから、
ロックアップソレノイド１３への制御指令ＬＵｄｔｙとロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量との油温Ｔｅｍｐごとの関係がずれても、この関係が実情にマッチするよう補正されることとなり、図１１につき前述したロックアップ制御が保証されてこれによる前記の作用効果、つまり、ロックアップショックの低減を図りつつ、ロックアップクラッチフェーシングの焼損を防止し得るという作用効果を常時確実に達成させることができる。
【００６３】
なお学習終了回転数Ｎ２ を、図１０につき前述したごとく油温（Ｔｅｍｐ）変化によるロックアップクラッチの摩擦係数μの変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させたことから、上記の学習制御が不正確になるのを回避して当該学習制御による上記の作用効果を一層効果的なものにし得る。
【００６４】
更に学習開始回転数Ｎ１ を、ロックアップクラッチ２ｃがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差Ｎｅｒｒ を学習開始回転数Ｎ１ から学習終了回転数Ｎ２ に低下させる締結状態となるに要した時間ｔＬＲＮが、前記学習制御による摩擦係数μの補正を行うに足る必要最小限の長さとなるような回転数に対応させたことから、学習制御に際して必要最小限のデータ収集を行うだけでよくなり、当該学習制御を最も効率良く行うことができる。
【００６５】
以上の学習制御を含むロックアップ制御装置をブロック線図で示すと図６のごときものとなる。
回転偏差算出部８１では、トルクコンバータ入出力回転偏差の絶対値Ｎｅｒｒ ＝｜Ｎｅ −Ｎｔ ｜を求めてこれをＮｅｒｒ にセットし、
学習制御可否判定部８２では、トルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習開始回転数Ｎ１ および学習終了回転数Ｎ２ 間の値にあって、学習制御を行うべきであるのかどうかを判定する。
ロックアップ学習時間計測部８３では、判定部８２で学習制御を行うべきであると判定している時間、つまり、トルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習開始回転数Ｎ１ まで低下した後、更に学習終了回転数Ｎ２ に低下するまでの時間（ロックアップ学習時間）ｔＬＲＮを計測する。
【００６６】
ロックアップ所要時間設定部８４では、油温Ｔｅｍｐに対応するロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを設定し、
ロックアップ学習時間判定用設定時間算出部８５では、ロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭに対応した下限時間ＴＭ１ および上限時間ＴＭ２ をそれぞれ求め、
摩擦係数補正要否判定部８６では、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが下限時間ＴＭ１ および上限時間ＴＭ２ の間にある時ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正が不要であると判定し、それ以外で摩擦係数μの補正が必要であると判定する。
【００６７】
摩擦係数補正量算出部８７は、ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正量Δμを算出するもので、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが上限時間ＴＭ２ より長い時ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正量Δμを正の一定値＋Δμと定め、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが下限時間ＴＭ１ より短い時ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正量Δμを負の一定値−Δμと定め、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが下限時間ＴＭ１ および上限時間ＴＭ２ の間にある時ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正量Δμを０と定める。
【００６８】
一方でトルクコンバータ伝達トルク算出部８８は、エンジンスロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数Ｎｅ からエンジン特性線図をもとにエンジン出力トルク（トルクコンバータ伝達トルク）Ｔｉｎを求め、
摩擦係数算出部８８は、油温Ｔｅｍｐからロックアップクラッチの摩擦係数μを推定して求め、
摩擦係数補正部９０は、摩擦係数μと補正量Δμとを加算してロックアップクラッチの摩擦係数補正値（μ＋Δμ）を求める。
【００６９】
ロックアップ制御指令目標値算出部９１は、摩擦係数補正値（μ＋Δμ）およびトルクコンバータ伝達トルクＴｉｎを用いて前記（３）式の演算により、トルクコンバータ伝達トルクＴｉｎに対応したロックアップクラッチ締結容量のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙを算出し、
ロックアップ制御指令初期値算出部９２は、ロックアップクラッチ締結容量を丁度０にするためのロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉを算出する。
【００７０】
ロックアップ制御指令基準変化量算出部９３は、ロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙとロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉとの間の段差（ＴＣＡＰｄｔｙ−ＬＵＤｉ）を前記のロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭで除算することにより、ロックアップ制御指令基準変化量ＤＦＦｄｔｙを算出する。
なおロックアップ制御指令算出部９４は、ロックアップソレノイド１３へのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを基準変化量ＤＦＦｄｔｙの時間変化勾配で上昇させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるロックアップ制御装置を具えた車両の駆動系およびその制御システムを示す概略系統図である。
【図２】同実施の形態におけるトルクコンバータのロックアップ制御系を示すシステム図である。
【図３】同実施の形態においてコントローラが実行するロックアップ制御のメインルーチンを示し、
（ａ）は、信号計測処理のフローチャート、
（ｂ）は、ロックアップ制御処理のフローチャート、
（ｃ）は、信号出力処理のフローチャートである。
【図４】同実施の形態におけるロックアップ判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】同実施の形態におけるロックアップ制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】同ロックアップ制御処理の機能別ブロック線図である。
【図７】油温センサ値と油温との関係線図である。
【図８】トルクコンバータのロックアップ領域およびコンバータ領域を例示する線図である。
【図９】（ａ）は、或る油温についてロックアップソレノイドへの制御指令とロックアップクラッチ締結差圧との関係を示す線図、
（ｂ）は、同じ油温についてロックアップソレノイドへの制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を示す線図である。
【図１０】油温をパラメータとして、トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差と、ロックアップクラッチの摩擦係数との関係を例示した特性図である。
【図１１】本発明によるロックアップ制御の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ トルクコンバータ
２ａ ポンプインペラ（入力要素）
２ｂ タービンランナ（出力要素）
２ｃ ロックアップクラッチ
３ 歯車変速機構
４ ディファレンシャルギヤ装置
５ 車輪
１１ ロックアップ制御弁（差圧制御手段）
１２ コントローラ
１３ ロックアップソレノイド（差圧制御手段）
２１ スロットル開度センサ
２２ エンジン回転センサ
２３ タービン回転センサ
２４ 変速機出力回転センサ
２５ 油温センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動変速機の伝動系に挿入して用いられるトルクコンバータを、入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするためのロックアップ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータは、流体を介して入出力要素間で動力伝達を行うため、トルク変動吸収機能や、トルク増大機能を果たす反面、伝動効率が悪い。
これがため、車両用自動変速機の伝動系に挿入されたトルクコンバータにあっては、これらトルク変動吸収機能や、トルク増大機能が不要な走行条件のもとで（ロックアップ領域で）、トルクコンバータを入出力要素間がロックアップクラッチの締結により機械的に直結されたロックアップ状態にし、それ以外の走行条件のもとで（コンバータ領域で）、トルクコンバータをロックアップクラッチの解放により上記の直結を解除したコンバータ状態にするようになした、所謂ロックアップ式のトルクコンバータが今日では多用されている。
【０００３】
この種トルクコンバータをロックアップ制御するに際しては従来、例えば日産自動車（株）が昭和６２年３月に発行した「ＮＩＳＳＮ ＲＥ４Ｒ０１Ａ型 フルレンジ電子制御オートマチックトランスミッション整備要領書」（Ａ２６１Ｃ０７）に記載のように、スロットル開度および車速をパラメータとしたゲインマップを持ち、これによりロックアップクラッチの負荷状態を推定し、当該負荷状態に応じてロックアップクラッチを締結制御するのが常套であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のロックアップ制御方式では、変速点が大幅に変更になったとき、変速点ごとにゲインのチューニングが必要になり、そのマッチング工数がぼう大になるという大きな問題を生じていた。
【０００５】
なお、ロックアップ制御機構として従来本願出願人は、特開平８−１４３８１号公報に記載されているように、ロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御弁を設け、これにより制御された差圧でロックアップクラッチを締結してトルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするようにしたものを提案済みである。
かかるロックアップ制御機構によれば、トルクコンバータに向かう作動油の圧力変化にかかわらずロックアップクラッチの前後差圧、つまりロックアップクラッチの締結力が、差圧制御弁への制御指令により一義的に決まって、ロックアップクラッチの締結力を正確に制御することができ、その正確な過渡制御も可能である。
【０００６】
請求項１に記載の第１発明は先ず、上記のようにロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御手段を用いて、ぼう大なマッチング工数を要することなく、応答遅れを最小限にしつつ、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させ得るようにすることを主旨とし、
更に加えて、差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも、上記の狙いが確実に達成されるロックアップ制御を維持し得るようにしたトルクコンバータのロックアップ制御装置を提案することを目的とする。
【０００７】
また請求項１に記載の第１発明は、後者の狙いを達成するための補正が効果的なものとなるようにして当該狙いが一層確実なものとなるようにすることを目的とする。
【０００８】
請求項２に記載の第２発明は、第１発明における後者の狙いを達成するためのデータの収集を少なくして、当該狙いのための補正が効率良く行われるようにすることを目的とする。
【０００９】
請求項３に記載の第３発明は、第１発明における後者の狙いを達成するためのデータの収集を必要最小限にして、当該狙いのための補正が最も効率良く行われるようにすることを目的とする。
【００１０】
請求項４に記載の第４発明は、第１発明における後者の狙いを達成するための補正を演算により行うようにしたトルクコンバータのロックアップ制御装置を提案することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、
ロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御手段を具え、該手段で制御された差圧によりロックアップクラッチを締結してトルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするロックアップ制御装置において、
前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を基に、該締結トルク容量を０にする前記制御指令の初期値、およびトルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量のためのものであって、油温が低い程大きくなる制御指令目標値をそれぞれ求め、
トルクコンバータのロックアップに際して前記差圧制御手段への制御指令を、これら制御指令初期値から制御指令目標値まで所定時間かけて、対応する時間変化勾配で漸増させるよう構成し、
前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正することとしている。
【００１２】
そして第１発明は、
トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる前記学習終了回転数を、油温変化によるロックアップクラッチの摩擦係数の変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させたことを特徴とするものである。
【００１３】
第２発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明において、
前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正する構成にしたことを特徴とするものである。
【００１４】
第３発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第２発明において、
トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる前記学習開始回転数を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を該学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が、前記補正を行うに足る必要最小限の長さとなるような回転数に対応させたことを特徴とするものである。
【００１５】
第４発明におけるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、
前記差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を表す演算式を用いてロックアップクラッチの摩擦係数およびトルクコンバータ伝達トルクから差圧制御手段への制御指令を算出し、ロックアップクラッチが前記締結状態となるに要した時間が設定時間となるようロックアップクラッチの摩擦係数を油温に応じて補正するよう学習制御して前記補正を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の効果】
差圧制御手段はロックアップクラッチの前後差圧を電子制御し、この電子制御された差圧によりロックアップクラッチは締結して、トルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にする。
ところで第１発明においては、上記差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を基に、この締結トルク容量を０にする上記制御指令の初期値、およびトルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量のための制御指令目標値をそれぞれ求め、
トルクコンバータのロックアップに際して上記差圧制御手段への制御指令を、これら制御指令初期値から制御指令目標値まで所定時間かけて、対応する時間変化勾配で漸増させる。
【００１７】
これがため第１発明においては、制御指令の初期値でロックアップクラッチが締結トルク容量を一気に０にされて、ショックに関与しないロスストロークを速やかに完了することから、先ずロックアップクラッチの締結応答遅れを最小限にすることができる。
【００１８】
また、その後は制御指令を上記の初期値から、トルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量となる制御指令目標値まで所定時間かけて漸増させるため、
ぼう大なマッチング工数を要することなく、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させる過渡制御が実現され、ショックの低減を図りつつ、かと言ってロックアップクラッチフェーシングの焼損を生ずることのない態様でロックアップを完遂させることができる。
【００１９】
第１発明においては更に、差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、油温の低下に伴うロックアップクラッチの摩擦係数の低下、すなわち油温が低い場合にはロックアップクラッチの摩擦係数が低くなり、逆に油温が高い場合にはロックアップクラッチの摩擦係数が高くなると言う知見に基づき、ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正するから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも、上記の狙い通りのロックアップ制御を維持することができる。
【００２０】
加えて第１発明においては、トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる前記学習終了回転数を、油温変化によるロックアップクラッチの摩擦係数の変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させたことから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でもロックアップ制御を狙い通りのものに維持するために行う当該関係の前記補正を、一層正確で効果的なものとなし得る。
【００２１】
第２発明においては、差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正するから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも上記第１発明におけるロックアップ制御を狙い通りのものに維持するために行う当該関係の前記補正を、少ないデータの収集により行い得ることとなり、当該狙いのための補正を効率良く行うことができる。
【００２２】
第３発明においては、トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる第３発明における学習開始回転数を、ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を該学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が、前記補正を行うに足る必要最小限の長さとなるような回転数に対応させたから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも前記第１発明におけるロックアップ制御を狙い通りのものに維持するために行う当該関係の前記補正を、必要最小限のデータ収集により行い得ることとなり、当該狙いのための補正を最も効率良く行うことができる。
【００２３】
第４発明においては、差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を表す演算式を用いてロックアップクラッチの摩擦係数およびトルクコンバータ伝達トルクから差圧制御手段への制御指令を算出し、ロックアップクラッチが前記締結状態となるに要した時間が設定時間となるようロックアップクラッチの摩擦係数を油温に応じて補正するよう学習制御して前記補正を行うことから、
差圧制御手段への制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係がずれる場合でも前記第１発明におけるロックアップ制御を狙い通りのものに維持するために行う当該関係の前記補正を演算により行うこととなり、メモリ容量が少なくてよくなる点で好都合である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になるロックアップ制御装置を具えたトルクコンバータを含む車両の駆動系を示し、１は原動機としてのエンジン、２はトルクコンバータ、３は自動変速機の歯車変速機構、４はディファレンシャルギヤ装置、５は車輪で、これらを順次図示のように駆動結合して車両の駆動系を構成する。
【００２５】
エンジン１を歯車変速機構３に駆動結合するトルクコンバータ２は、エンジン１で駆動される入力要素としてのポンプインペラ２ａと、歯車変速機構３の入力軸に結合された出力要素としてのタービンランナ２ｂと、これらポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間を直結するロックアップクラッチ２ｃとを具えた、所謂ロックアップ式トルクコンバータとする。
【００２６】
ロックアップクラッチ２ｃの締結力は、その前後におけるアプライ圧ＰＡ とレリーズ圧ＰＲ の差圧（ロックアップクラッチ締結差圧）により決まり、アプライ圧ＰＡ がレリーズ圧ＰＲ よりも低ければ、ロックアップクラッチ２ｃは釈放されてポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間を直結せず、トルクコンバータ２をスリップ制限しないコンバータ状態で機能させる。
アプライ圧ＰＡ がレリーズ圧ＰＲ よりも高くてその差圧が設定値よりも大きくなると、ロックアップクラッチ２ｃが締結されてポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間の相対回転がなくなり、トルクコンバータ２をロックアップ状態で機能させる。
【００２７】
本実施の形態においては、所定のロックアップ制御を行うべくアプライ圧ＰＡ およびレリーズ圧ＰＲ 間の差圧（ロックアップクラッチ締結差圧）そのものを決定するロックアップ制御系を以下の構成とする。
但し当該ロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）は、前記特開平８−１４３８１号公報に記載されたごとき構成により決定するようにしても良いこと勿論である。
ロックアップ制御弁１１はライン圧ＰＬ を元圧とし、コントローラ１２によりデューティ制御されるロックアップソレノイド１３からの信号圧ＰＳ に応じてアプライ圧ＰＡ およびレリーズ圧ＰＲ 間の差圧（ＰＡ −ＰＲ ）を決定するもので、これらロックアップ制御弁１１およびロックアップソレノイド１３により差圧制御手段を構成するが、当該ロックアップ制御弁１１およびロックアップソレノイド１３は図２に明示する周知のものとする。
【００２８】
即ち、ロックアップソレノイド１３は一定のパイロット圧Ｐｐ を元圧として、コントローラ１２からのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）に応じた信号圧ＰＳ を発生させるものとする。
そしてロックアップ制御弁１１は、上記の信号圧ＰＳ およびフィードバックされたレリーズ圧ＰＲ を一方向に受けると共に、他方向にバネ１１ａのバネ力およびフィードバックされたアプライ圧ＰＡ を受け、以下のように差圧制御を行うものである。
【００２９】
つまり、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）の増大に伴ってロックアップソレノイド１３からの信号圧ＰＳ を上昇されるにつれ、ロックアップ制御弁１１はアプライ圧ＰＡ およびレリーズ圧ＰＲ 間の差圧、つまりロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）を図９（ａ）に示すごとくに増大させて、ロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）の正値によりロックアップクラッチ２ｃの締結を可能にし、最終的に設定以上の差圧でトルクコンバータをロックアップ状態にするものとする。
ロックアップ制御弁１１は、逆にロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）の低下に伴ってロックアップソレノイド１３からの信号圧ＰＳ を低下されるにつれ、ロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）を図９（ａ）に示すごとくに減少させてロックアップクラッチ２ｃの締結力を低下させ、遂にはロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）の負値によりロックアップクラッチ２ｃを釈放してトルクコンバータ２をコンバータ状態にするものとする。
【００３０】
ところで、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐは上記のロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）で決まり、ロックアップクラッチ２ｃのフェーシング外径をｒ１ 、フェーシング内径をｒ２ 、フェーシング中央径をｒ３ 、フェーシングの摩擦係数をμ、安全係数をＫＳ とすると、ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐは次式で表される。
Ｔｃａｐ＝（ＰＡ −ＰＲ ）（ｒ１ ２ −ｒ２ ２ ）×π×μ×ｒ３ ×ＫＳ ・・・（１）
∴（ＰＡ −ＰＲ ）＝Ｔｃａｐ／〔（ｒ１ ２ −ｒ２ ２ ）×π×μ×ｒ３ ×ＫＳ 〕・・・（２）
【００３１】
しかして、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐを上記（１）式のように決定するロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）が油温ごとに異なるものの或る油温のもとで例えば図９（ａ）に示すごとく、ソレノイド１３へのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）で決まることから、
ロックアップクラッチの締結トルク容量Ｔｃａｐと、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）との関係は、油温ごとに異なるが或る油温のもとで例えば図９（ｂ）にＬＵＣで示すように求めることができ。
【００３２】
ところで本実施の形態においては、図９（ｂ）にＬＵＣで例示するロックアップクラッチ締結トルク容量Ｔｃａｐとロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙとの関係を表す演算式を用いて、図９（ｂ）に示したトルクコンバータ伝達トルクＴｉｎに対応する締結トルク容量Ｔｃａｐ＝ＬＵＣ（Ｔｉｎ）のためのロックアップ制御指令目標値ＬＵｄｔｙ＝ＴＣＡＰｄｔｙを求めることとする。
ここで上記の演算式は、前記（２）式中のロックアップクラッチ締結トルク容量ＴｃａｐにＬＵＣ（Ｔｉｎ）を当てはめることができ、ロックアップクラッチ締結差圧（ＰＡ −ＰＲ ）がロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙに定数を掛けたものであって両者の乗算値に置き換えられ、また、ＬＵＣ（Ｔｉｎ）がトルクコンバータ伝達トルクＴｉｎに定数を掛けたものであって両者の乗算値に置き換えられることから、（２）式を書き直して
ＴＣＡＰｄｔｙ＝Ｋ１ （Ｔｉｎ／μ）・・・（３）
但し、Ｋ１ ：定数
のように求めることができる。
【００３３】
ソレノイド１３のロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）を決定するコントローラ１２には、図１および図２に示すようにエンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ２１からの信号と、エンジン回転数Ｎｅ （トルクコンバータ入力回転数）を検出するエンジン回転センサ２２からの信号と、タービンランナ２ｂの回転数Ｎｔ （トルクコンバータ出力回転数）を検出するタービン回転センサ２３からの信号と、変速機出力回転数Ｎｏ を検出する変速機出力回転センサ２４からの信号と、変速機作動油温に対応した電圧値ＡＤａｔｆを出力する油温センサ２５からの信号とをそれぞれ入力する。
【００３４】
コントローラ１２はこれら入力情報をもとに、図３〜図５に示す制御プログラムを実行して、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ介しトルクコンバータ２のロックアップ制御を以下のごとくに行うものとする。
図３（ａ）は信号計測処理を示し、同図（ｂ）はロックアップ制御処理を示し、同図（ｃ）は信号出力処理を示す。
【００３５】
図３（ａ）の信号計測処理に際しては、先ずステップ３１において、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎｅ 、変速機入力回転数Ｎｔ 、変速機出力回転数Ｎｏ 、および油温センサ出力値ＡＤａｔｆを読み込む。
次いでステップ３２において、トルクコンバータ入出力回転偏差絶対値｜Ｎｅ −Ｎｔ ｜を求めてこれをＮｅｒｒ にセットし、
油温センサ出力値ＡＤａｔｆから、図７に対応したマップを基に変速機作動油温Ｔｅｍｐを求め、
スロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数Ｎｅ から、予め求めておいたエンジン性能線図を基にエンジントルクＴｅ を求めると共に、これに、トルクコンバータ２の速度比（Ｎｔ ／Ｎｅ ）を乗じて変速機入力トルク（トルクコンバータ伝達トルク）Ｔｉｎを求め、
変速機出力回転数Ｎｏ に定数Ｋを乗じて車速ＶＳＰを求める。
【００３６】
図３（ｂ）のロックアップ制御に際しては、先ずステップ３３において図４につき後述する処理によりロックアップすべきか否かを判断し、次いでステップ３４において、当該判断に基づくロックアップ制御を図５の処理により後述するごとくに行う。
そして図３（ｃ）の信号出力処理は、同図（ｂ）のロックアップ制御により決定されたロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを、ステップ３５においてソレノイド１３に出力する処理である。
【００３７】
図４のロックアップ判断を説明するに、ステップ４１において変速機作動油温Ｔｅｍｐが、トルクコンバータ２のロックアップを許可すべき設定温度Ｔｍｐｔｈ以上の高温か、ロックアップを禁止すべき設定温度Ｔｍｐｔｈ未満の低温かを判定する。
ロックアップを許可すべき高温なら、ステップ４２においてロックアップ領域判定フラグＬＵが０か否かにより、前回コンバータ領域だったか、前回ロックアップ領域だったかを判定する。
【００３８】
前回コンバータ領域であれば、ステップ４３，４４において図８の実線で示すロックアップＯＮ線ＬＵＴｏｎよりも右側のロックアップ領域に入ったか否かを判定する。
つまり、先ずステップ４３において車速ＶＳＰから図８の実線で示すロックアップＯＮ線ＬＵＴｏｎ上のロックアップＯＮ開度ＴＶＯｏｎを図８に例示するように検索し、
次いでステップ４４において、スロットル開度ＴＶＯが上記のロックアップＯＮ開度ＴＶＯｏｎ未満であるか否かにより、今回ロックアップ領域に入ったか否かを判定する。
【００３９】
今回ロックアップ領域に入ったと判定する時、ステップ４５において、このことを示すようにロックアップ領域判定フラグＬＵを１にセットして、次回のステップ４２での判定に資する。
しかして、ステップ４４で今回もロックアップ領域に入っていないと判定する場合、制御をそのまま終了することによりロックアップ領域判定フラグＬＵを０のままに維持して、次回のステップ４２での判定に資する。
【００４０】
ステップ４２で前回ロックアップ領域であったと判定する場合、ステップ４６，４７において図８の破線で示すロックアップＯＦＦ線ＬＵＴｏｆｆよりも左側のコンバータ領域に入ったか否かを判定する。
つまり、先ずステップ４６において車速ＶＳＰから図８の破線で示すロックアップＯＦＦ線ＬＵＴｏｆｆ上のロックアップＯＦＦ開度ＴＶＯｏｆｆを図８に例示するように検索し、
次いでステップ４７において、スロットル開度ＴＶＯが上記のロックアップＯＦＦ開度ＴＶＯｏｆｆ以上であるか否かにより、今回コンバータ領域に入ったか否かを判定する。
【００４１】
今回コンバータ領域に入ったと判定する時、ステップ４８において、このことを示すようにロックアップ領域判定フラグＬＵを０にリセットして、次回のステップ４２での判定に資すると共に、後述のごとくコンバータ領域からロックアップ領域に切り換わった時の初期化のための初期化フラグＦＬＧｆを０にリセットする。
しかして、ステップ４７で今回もコンバータ領域に入っていないと判定する場合、制御をそのまま終了することによりロックアップ領域判定フラグＬＵを１のままに維持して、次回のステップ４２での判定に資する。
【００４２】
ステップ４１において変速機作動油温Ｔｅｍｐがロックアップを禁止すべき低温であると判定した時は、ステップ４２〜４７をスキップしてステップ４８のみを実行し、ロックアップ領域判定フラグＬＵを０にリセットすると共に、初期化フラグＦＬＧｆを０にリセットする。
【００４３】
上記のロックアップ領域判定結果に基づく図３（ｂ）のステップ３４でのロックアップ制御を図５により詳述するに、図５のロックアップ制御は例えば１０ｍｓｅｃ毎の定時割り込みにより繰り返し実行されるもので、先ずステップ５１においてロックアップ領域判定フラグＬＵが１であるか否かにより、ロックアップ領域かコンバータ領域かをチェックする。
ＬＵ＝０のコンバータ領域であれば、ステップ５２でロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを０％にしたのち制御を終了する。ここでＬＵｄｔｙ＝０％は、図３（ｃ）の信号出力ステップ３５においてソレノイド１３に指令され、これによりトルクコンバータ２をコンバータ状態にする。
【００４４】
ステップ５１においてＬＵ＝１のロックアップ領域であると判定する場合、以下のようにしてトルクコンバータ２のロックアップ制御を実行する。
すなわち、先ずステップ５３において初期化フラグＦＬＧｆが０か否かを判定する。
ここで初期化フラグＦＬＧｆは、コンバータ領域に入った時に図４のステップ４８で０にリセットされているから、制御はステップ５３からステップ５４での初期設定処理に進み、その後ステップ５５において初期化フラグＦＬＧｆを１にセットする。
これがためステップ５４での初期設定は、その後のステップ５６〜６０による後述の学習制御と共に、ロックアップ領域に入った当初の１回だけ実行され、２回目以後はステップ５３がステップ６１以降に制御を進めて後述のロックアップ制御を遂行する。
【００４５】
ステップ５４での初期設定を説明するに、マップＭｙｕ（Ｔｅｍｐ）を基に、図３（ａ）のステップで求めた油温Ｔｅｍｐから、現在の油温のもとでのロックアップクラッチ（クラッチフェーシング）の摩擦係数μを読み出し、
図９（ｂ）に例示するロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐと、ソレノイド１３へのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙ（ＯＮデューティ）との油温ごとの関係を基に、油温Ｔｅｍｐから締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０，Ｔｅｍｐ）のためのロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉを求める。
【００４６】
次いで、ロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量Ｔｃａｐを当該初期容量ＬＵＣ（０，Ｔｅｍｐ）から、前記した変速機入力トルク（トルクコンバータ伝達トルク）Ｔｉｎに対応する油温Ｔｅｍｐごとの目標容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ，Ｔｅｍｐ）に上昇させるためのロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを読み込む。
但しこのロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭは、トレードオフの関係にあるロックアップクラッチの締結ショック低減および発熱によるクラッチフェーシング焼損防止とがバランス良く両立するような時間とし、油温ＴｅｍｐごとのデータＬＵＴ（Ｔｅｍｐ）として実験などにより予め決定し、メモリしておくものとする。
従ってロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭの読み込みは、当該データＬＵＴ（Ｔｅｍｐ）を基に油温Ｔｅｍｐから読み込む。
【００４７】
次に、ロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉをロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙにセットし、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
よって図１１に示すように、ロックアップ領域フラグＬＵが０から１に切り換わるコンバータ領域からロックアップ領域への移行瞬時ｔ１ にロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙが一気に、締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０）のための制御指令初期値ＬＵＤｉに上昇されることとなり、ロックアップクラッチ２ｃがショックに関与しないロスストロークを速やかに完了してロックアップの応答遅れを防止することができる。
【００４８】
更に、詳しくは後述するようにして計測したロックアップ学習時間ｔＬＲＮをその前回値ｔＬＲＮｏＬＤ にセットし、次いで当該ロックアップ学習時間ｔＬＲＮを次回の計測のために０にリセットし、最後にロックアップ学習時間ｔＬＲＮの計測を禁止するように学習許可フラグｓｔａｒｔを０にリセットする。
【００４９】
ステップ５５に続くステップ５６〜６０においては、ステップ５４で上記の如くに読み出したロックアップクラッチの摩擦係数μを、詳しくは説明の便宜上後で説明する学習制御により補正すると共に、当該摩擦係数μの補正値を対応するマップデータＭｙｕ（Ｔｅｍｐ）に置き換えて更新する。
【００５０】
上記の１回目のループが終了した後における２回目以降は、ステップ５３がステップ６１に制御を進め、当該ステップ６１および６２において、図３（ａ）のステップ３２で求めたトルクコンバータ入出力回転偏差絶対値Ｎｅｒｒ ＝｜Ｎｅ −Ｎｔ ｜が、図１０および図１１に例示した学習開始回転数Ｎ１ および学習終了回転数Ｎ２ （Ｎ１ ＞Ｎ２ ）間の値であるのか、これらの間から外れた値であるのかを判定する。
【００５１】
ここで図１０は、油温Ｔｅｍｐが１２０°，８０°，４０°である場合におけるトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ とロックアップクラッチの摩擦係数μとの関係を例示する実験データで、これから明らかなように回転偏差Ｎｅｒｒ が設定値Ｎ２ 未満の小さな値になると、油温Ｔｅｍｐの変化によるロックアップクラッチの摩擦係数μの変化傾向が不規則になり、μの逆転現象さえ起きることを確かめた。
かかる領域で摩擦係数μの学習を行うと、当該学習がでたらめになり信頼性に欠けることから、この領域では摩擦係数μの学習が行われることのないよう学習終了回転数Ｎ２ を、油温Ｔｅｍｐの変化によるロックアップクラッチの摩擦係数μの変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させる。
また学習開始回転数Ｎ１ は、ロックアップクラッチが回転偏差Ｎｅｒｒ を当該開始回転数Ｎ１ から学習終了回転数Ｎ２ に低下させる締結状態となるのに必要な時間が、摩擦係数μの学習を行うに足る必要最小限の時間となるような回転数に対応させる。
【００５２】
ステップ６１においてトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習開始回転数Ｎ１ 以上であると判定する場合、つまり、図１１の瞬時ｔ２ に至っていないと判定する場合、ステップ６３において学習許可フラグｓｔａｒｔを１にセットした後、ステップ６６において前記（３）式の演算により、ステップ５６〜６０で学習制御により補正したロックアップクラッチ摩擦係数μを用いて、図３（ａ）のステップ３２で求めた変速機入力トルクＴｉｎ（トルクコンバータ伝達トルク）に対応する図９（ｂ）のごときロックアップクラッチ締結トルク容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ，Ｔｅｍｐ）のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙ（＝Ｋ１ ・Ｔｉｎ／μ）を算出する。
【００５３】
そしてステップ６７で、ロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙとロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉとの間の段差（ＴＣＡＰｄｔｙ−ＬＵＤｉ）を上記のロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭで除算することにより、締結トルク容量Ｔｃａｐを初期容量ＬＵＣ（０，Ｔｅｍｐ）からロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭかけて目標容量ＬＵＣ（Ｔｉｎ，Ｔｅｍｐ）まで徐々に増大させるためのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙを算出する。
【００５４】
さらに、当該ロックアップ制御指令の時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙと、ロックアップクラッチ２ｃがジャダーを生じないロックアップ制御指令の時間変化勾配の下限値ＤＦＦｍｉｎとの大きい方ｍａｘ（ＤＦＦｄｔｙ，ＤＦＦｍｉｎ）を選択してＤＦＦｄｔｙにセットし、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙの時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙが下限値ＤＦＦｍｉｎよりも小さくならないようにしてロックアップクラッチ２ｃのジャダーを防止するようになす。
【００５５】
次いでステップ６８において、図３（ａ）のステップ３２で求めたトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が設定値Ｎｔｈ以上のランプ制御域か、ランプ固定域かを判定する。
ランプ制御域ならステップ６９において、ロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを図１１の瞬時ｔ１ 以降におけるように前記の時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙ＝ｍａｘ（ＤＦＦｄｔｙ，ＤＦＦｍｉｎ）で増大させ、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
そして、上記ロックアップ制御の進行によりトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が設定値Ｎｔｈ未満のランプ固定域となる図１１の瞬時ｔ４ 以降は、ステップ７０でロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを比較的速い固定の時間変化勾配ＲＭＰ１で上昇させ、これを図３（ｃ）のステップ３５でロックアップソレノイド１３に出力する。
【００５６】
以上のステップ６６〜７０は、ステップ６２，６４，６５での後述するロックアップ学習時間計測処理ループが選択される場合においても継続的に実行される。
これがため図１１の瞬時ｔ１ 以降はロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを、締結トルク容量Ｔｃａｐ＝０に対応した初期容量ＬＵＣ（０，Ｔｅｍｐ）のための制御指令初期値ＬＵＤｉから上記のロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭをかけて瞬時ｔ４ までの間に、変速機入力トルク（トルクコンバータ伝達トルク）Ｔｉｎに対応する締結トルク容量Ｔｃａｐ＝ＬＵＣ（Ｔｉｎ，Ｔｅｍｐ）のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙまで対応する時間変化勾配ＤＦＦｄｔｙで漸増させることとなり、
ぼう大なマッチング工数を要することなく、ロックアップショックの低減と、ロックアップクラッチフェーシングの焼損防止とを両立させる過渡制御を実現することが可能となり、ロックアップショックの低減を図りつつ、かと言ってロックアップクラッチフェーシングの焼損を生ずることのない態様でロックアップを完遂させることができる。
【００５７】
ステップ６１においてトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習開始回転数Ｎ１ 未満になったと判定する場合、つまり、図１１の瞬時ｔ２ に至ったと判定する場合、ステップ６２おいてトルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習終了回転数Ｎ２ 未満になったと判定するまでの間、つまり、図１１の瞬時ｔ３ に至ったと判定するまでの間、ステップ６４で学習許可フラグＳｔａｒｔが１にセットされていると判定することを条件に、ステップ６５でロックアップ学習時間計測タイマｔＬＲＮをインクリメントさせ、ロックアップクラッチ２ｃが回転偏差Ｎｅｒｒ を学習開始回転数Ｎ１ から学習終了回転数Ｎ２ に低下させるに要したロックアップ学習時間ｔＬＲＮを図１１のように計測する。
【００５８】
なお、ステップ６４で判定する学習許可フラグＳｔａｒｔは大抵の場合ステップ６３で１にセットされることから、上記ロックアップ学習時間ｔＬＲＮの計測を実行させるが、図１１のロックアップ指令瞬時ｔ１ に回転偏差Ｎｅｒｒ が既に学習開始回転数Ｎ１ 未満になっていた場合はステップ６３が実行されないため学習許可フラグＳｔａｒｔが０のままであることから、ステップ６４がステップ６５をスキップしてロックアップ学習時間ｔＬＲＮの計測を実行させないこととする。
その理由は、図１１のロックアップ指令瞬時ｔ１ に回転偏差Ｎｅｒｒ が既に学習開始回転数Ｎ１ 未満になっていた場合、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが正確な学習を行うに足る長さでなくなって、学習が不正確になるためである。
【００５９】
以上により計測した、ロックアップクラッチ２ｃが回転偏差Ｎｅｒｒ を学習開始回転数Ｎ１ から学習終了回転数Ｎ２ に低下させる締結状態となるに要したロックアップ学習時間ｔＬＲＮは、次のロックアップ開始時にステップ５４において学習時間前回値ｔＬＲＮｏＬＤ にセットされ、ステップ５６〜６０での学習制御に用いられる。
ステップ５６，５７において学習時間前回値ｔＬＲＮｏＬＤ が、図１１に例示した設定時間ＴＭ１ 〜ＴＭ２ （ＴＭ１ ＜ＴＭ２ ）の間にあると判定する場合は、検出油温Ｔｅｍｐに対応したロックアップクラッチの摩擦係数μが変化していないとして、制御をそのまま終了することによりステップ５４における摩擦係数μ用マップＭｙｕ（Ｔｅｍｐ）の対応データを更新せずに現状のままに保つ。
なお設定時間ＴＭ１ ，ＴＭ２ はそれぞれ、前記したロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭに応じて予め定めておくものとする。
【００６０】
ステップ５６において学習時間前回値ｔＬＲＮｏＬＤ が設定時間ＴＭ２ を越えていると判定した場合は、検出油温Ｔｅｍｐに対応したロックアップクラッチの摩擦係数μが低下していることから、ステップ５８において当該摩擦係数μをΔμだけ大きくする補正を行い、この補正値をステップ６６での演算に資することとし、
ステップ５７において学習時間前回値ｔＬＲＮｏＬＤ が設定時間ＴＭ１ より短いと判定した場合は、検出油温Ｔｅｍｐに対応したロックアップクラッチの摩擦係数μが増大していることから、ステップ５９において当該摩擦係数μをΔμだけ低下させる補正を行い、この補正値をステップ６６での演算に資することとする。
【００６１】
次にステップ６０において、ステップ５８または５９で求めた摩擦係数μの補正値を、ステップ５４で用いる摩擦係数μの対応するマップデータＭｙｕ（Ｔｅｍｐ）と置換して当該データの学習制御による更新を行い、次回ステップ５４で摩擦係数μを読み出す時に用いる。
【００６２】
以上の学習制御によれば、ロックアップクラッチ２ｃがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差Ｎｅｒｒ を学習開始回転数Ｎ１ から前記学習終了回転数Ｎ２ に低下させる締結状態となるに要した時間ｔＬＲＮが設定時間ＴＭ１ 〜ＴＭ２ に収まるよう、油温Ｔｅｍｐごとに読み出したロックアップクラッチの摩擦係数μを補正して、ステップ６６での変速機入力トルクＴｉｎ（トルクコンバータ伝達トルク）に対応したロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙ（＝Ｋ１ ・Ｔｉｎ／μ）の算出に資するから、
ロックアップソレノイド１３への制御指令ＬＵｄｔｙとロックアップクラッチ２ｃの締結トルク容量との油温Ｔｅｍｐごとの関係がずれても、この関係が実情にマッチするよう補正されることとなり、図１１につき前述したロックアップ制御が保証されてこれによる前記の作用効果、つまり、ロックアップショックの低減を図りつつ、ロックアップクラッチフェーシングの焼損を防止し得るという作用効果を常時確実に達成させることができる。
【００６３】
なお学習終了回転数Ｎ２ を、図１０につき前述したごとく油温（Ｔｅｍｐ）変化によるロックアップクラッチの摩擦係数μの変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させたことから、上記の学習制御が不正確になるのを回避して当該学習制御による上記の作用効果を一層効果的なものにし得る。
【００６４】
更に学習開始回転数Ｎ１ を、ロックアップクラッチ２ｃがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差Ｎｅｒｒ を学習開始回転数Ｎ１ から学習終了回転数Ｎ２ に低下させる締結状態となるに要した時間ｔＬＲＮが、前記学習制御による摩擦係数μの補正を行うに足る必要最小限の長さとなるような回転数に対応させたことから、学習制御に際して必要最小限のデータ収集を行うだけでよくなり、当該学習制御を最も効率良く行うことができる。
【００６５】
以上の学習制御を含むロックアップ制御装置をブロック線図で示すと図６のごときものとなる。
回転偏差算出部８１では、トルクコンバータ入出力回転偏差の絶対値Ｎｅｒｒ ＝｜Ｎｅ −Ｎｔ ｜を求めてこれをＮｅｒｒ にセットし、
学習制御可否判定部８２では、トルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習開始回転数Ｎ１ および学習終了回転数Ｎ２ 間の値にあって、学習制御を行うべきであるのかどうかを判定する。
ロックアップ学習時間計測部８３では、判定部８２で学習制御を行うべきであると判定している時間、つまり、トルクコンバータ入出力回転偏差Ｎｅｒｒ が学習開始回転数Ｎ１ まで低下した後、更に学習終了回転数Ｎ２ に低下するまでの時間（ロックアップ学習時間）ｔＬＲＮを計測する。
【００６６】
ロックアップ所要時間設定部８４では、油温Ｔｅｍｐに対応するロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭを設定し、
ロックアップ学習時間判定用設定時間算出部８５では、ロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭに対応した下限時間ＴＭ１ および上限時間ＴＭ２ をそれぞれ求め、
摩擦係数補正要否判定部８６では、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが下限時間ＴＭ１ および上限時間ＴＭ２ の間にある時ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正が不要であると判定し、それ以外で摩擦係数μの補正が必要であると判定する。
【００６７】
摩擦係数補正量算出部８７は、ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正量Δμを算出するもので、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが上限時間ＴＭ２ より長い時ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正量Δμを正の一定値＋Δμと定め、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが下限時間ＴＭ１ より短い時ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正量Δμを負の一定値−Δμと定め、ロックアップ学習時間ｔＬＲＮが下限時間ＴＭ１ および上限時間ＴＭ２ の間にある時ロックアップクラッチ摩擦係数μの補正量Δμを０と定める。
【００６８】
一方でトルクコンバータ伝達トルク算出部８８は、エンジンスロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数Ｎｅ からエンジン特性線図をもとにエンジン出力トルク（トルクコンバータ伝達トルク）Ｔｉｎを求め、
摩擦係数算出部８８は、油温Ｔｅｍｐからロックアップクラッチの摩擦係数μを推定して求め、
摩擦係数補正部９０は、摩擦係数μと補正量Δμとを加算してロックアップクラッチの摩擦係数補正値（μ＋Δμ）を求める。
【００６９】
ロックアップ制御指令目標値算出部９１は、摩擦係数補正値（μ＋Δμ）およびトルクコンバータ伝達トルクＴｉｎを用いて前記（３）式の演算により、トルクコンバータ伝達トルクＴｉｎに対応したロックアップクラッチ締結容量のためのロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙを算出し、
ロックアップ制御指令初期値算出部９２は、ロックアップクラッチ締結容量を丁度０にするためのロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉを算出する。
【００７０】
ロックアップ制御指令基準変化量算出部９３は、ロックアップ制御指令目標値ＴＣＡＰｄｔｙとロックアップ制御指令初期値ＬＵＤｉとの間の段差（ＴＣＡＰｄｔｙ−ＬＵＤｉ）を前記のロックアップ所要時間ＬＵＴＩＭで除算することにより、ロックアップ制御指令基準変化量ＤＦＦｄｔｙを算出する。
なおロックアップ制御指令算出部９４は、ロックアップソレノイド１３へのロックアップ制御指令ＬＵｄｔｙを基準変化量ＤＦＦｄｔｙの時間変化勾配で上昇させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるロックアップ制御装置を具えた車両の駆動系およびその制御システムを示す概略系統図である。
【図２】同実施の形態におけるトルクコンバータのロックアップ制御系を示すシステム図である。
【図３】同実施の形態においてコントローラが実行するロックアップ制御のメインルーチンを示し、
（ａ）は、信号計測処理のフローチャート、
（ｂ）は、ロックアップ制御処理のフローチャート、
（ｃ）は、信号出力処理のフローチャートである。
【図４】同実施の形態におけるロックアップ判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】同実施の形態におけるロックアップ制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】同ロックアップ制御処理の機能別ブロック線図である。
【図７】油温センサ値と油温との関係線図である。
【図８】トルクコンバータのロックアップ領域およびコンバータ領域を例示する線図である。
【図９】（ａ）は、或る油温についてロックアップソレノイドへの制御指令とロックアップクラッチ締結差圧との関係を示す線図、
（ｂ）は、同じ油温についてロックアップソレノイドへの制御指令とロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を示す線図である。
【図１０】油温をパラメータとして、トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差と、ロックアップクラッチの摩擦係数との関係を例示した特性図である。
【図１１】本発明によるロックアップ制御の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ トルクコンバータ
２ａ ポンプインペラ（入力要素）
２ｂ タービンランナ（出力要素）
２ｃ ロックアップクラッチ
３ 歯車変速機構
４ ディファレンシャルギヤ装置
５ 車輪
１１ ロックアップ制御弁（差圧制御手段）
１２ コントローラ
１３ ロックアップソレノイド（差圧制御手段）
２１ スロットル開度センサ
２２ エンジン回転センサ
２３ タービン回転センサ
２４ 変速機出力回転センサ
２５ 油温センサ
Claims (4)
- ロックアップクラッチの前後差圧そのものを電子制御する差圧制御手段を具え、該手段で制御された差圧によりロックアップクラッチを締結してトルクコンバータを入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするロックアップ制御装置において、
前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を基に、該締結トルク容量を０にする前記制御指令の初期値、およびトルクコンバータ伝達トルクに対応した締結トルク容量のためのものであって、油温が低い程大きくなる制御指令目標値をそれぞれ求め、
トルクコンバータのロックアップに際して前記差圧制御手段への制御指令を、これら制御指令初期値から制御指令目標値まで所定時間かけて、対応する時間変化勾配で漸増させるよう構成し、
前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正し、
トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる前記学習終了回転数を、油温変化によるロックアップクラッチの摩擦係数の変化傾向が不規則にならない回転偏差の下限値に対応させたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。 - 請求項１において、前記差圧制御手段への制御指令と、前記ロックアップクラッチの締結トルク容量との油温ごとの関係を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が設定時間になるよう補正する構成にしたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
- 請求項２において、トルクコンバータ入出力要素間の回転偏差に係わる前記学習開始回転数を、前記ロックアップクラッチがトルクコンバータ入出力要素間の回転偏差を該学習開始回転数から前記学習終了回転数に低下させる締結状態となるに要した時間が、前記補正を行うに足る必要最小限の長さとなるような回転数に対応させたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
- 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記差圧制御手段への制御指令と、ロックアップクラッチの締結トルク容量との関係を表す演算式を用いてロックアップクラッチの摩擦係数およびトルクコンバータ伝達トルクから差圧制御手段への制御指令を算出し、ロックアップクラッチが前記締結状態となるに要した時間が設定時間となるようロックアップクラッチの摩擦係数を油温に応じて補正するよう学習制御して前記補正を行うよう構成したことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。
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