JP4140568B2 - 車両用直結クラッチ付流体伝動装置のスリップ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用直結クラッチ付流体伝動装置における直結クラッチの係合力を調節することにより、その入出力軸間のスリップ量を制御するスリップ制御装置に関する。

従来より、自動変速機搭載車両（Ａ／Ｔ車）において、車両の動力源であるエンジンの燃費と、車両走行時（特に低速走行時）の走行安定性，操縦性等のフィーリングとを共に良好な状態に制御するために、自動変速機を構成するトルクコンバータ等の流体伝動装置の入出力軸のスリップ量を制御するスリップ制御装置が知られている。

このスリップ制御装置は、流体伝動装置の入出力軸間のスリップ量が所定の目標スリップ量となるように、流体伝動装置に並列に設置された直結クラッチ（所謂ロックアップクラッチ）の係合力を制御するものであり、例えば、車両の走行開始後、車速が所定速度以上となって、スリップ制御の実行条件が成立すると、直結クラッチが開放している状態から半クラッチの状態に移行するために、流体伝動装置の入出力軸間のスリップ量と目標スリップ量との偏差に応じて、直結クラッチの係合力を上げることにより、流体伝動装置の入出力軸間のスリップ量を目標スリップ量に制御する。

ところで、自動変速機において、直結クラッチの係合力は、通常、油圧によって制御できるように構成されており、その係合力の制御には、ソレノイドを備えた電磁式の油圧制御弁が使用されるが、この油圧制御弁により制御される油圧は、ソレノイドの個体差や経時変化，或は油温の変化等によって変化する。このため、上記のようにスリップ制御の実行条件成立後にスリップ量と目標スリップ量との偏差に応じて直結クラッチの係合力を上昇させようとしても、スリップ量が目標スリップ量に収束するまでの収束時間が、ソレノイド自体の特性や油温等によってばらついてしまうといった問題があった。

そして、この収束時間のばらつきは、収束時間が長くなる方向に作用すると、その間エンジン回転数が高い状態に保たれることになるので、良好な燃費向上効果を得ることができず、逆に収束時間が短くなる方向に作用すると、エンジン回転数が急に下がることになるので、車両乗員に急激な減速感（減速ショック）を与えてしまいフィーリングが悪くなる、といった問題を引き起こす。

一方、こうした減速ショックを防止するために、従来より、例えば特許文献１に開示されているように、スリップ制御開始当初のスリップ量を初期値として、目標スリップ量を、実際の目標スリップ量まで穏やかに減少させ、スリップ量がその目標スリップ量に追従するように、直結クラッチの係合力を制御することが提案されている。

そして、この提案の装置によれば、スリップ量を、制御開始当初のスリップ量から実際の目標スリップ量に向って穏やかに変化する目標スリップ量に追従させることができるので、制御開始後、スリップ量が最終的な目標スリップ量になるまでの収束時間が規制され、収束時間のばらつきを抑えることができる。
特開平４−３３１８６８号公報

しかし、この提案の装置においても、スリップ制御開始後は、流体伝動装置の入出力軸間のスリップ量と目標スリップ量との偏差に応じて油圧制御弁が駆動されるため、油圧制御弁を構成するソレノイド等にばらつきがあると、目標スリップ量に対して直結クラッチの係合力が高くなりすぎることがある。そして、このように直結クラッチの係合力が高くなりすぎ、スリップ量が設定した目標スリップ量よりも大きく下がった場合には、フィードバック制御により直結クラッチの係合力を低下させるための制御量が出力されることになるので、スリップ量が最終的な目標スリップ量に達するまでの間に、スリップ量がハンチングするようになり、フィーリングが却って悪化することがある。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、制御開始後、スリップ量のハンチングを発生させることなく、しかも一定の収束時間で、スリップ量を目標スリップ量に収束させることのできる車両用直結クラッチ付流体伝動装置のスリップ制御装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、図６に例示する如く、車両用流体伝動装置の入出力軸間のスリップ量を演算するスリップ量演算手段と、前記流体伝動装置に設けられた直結クラッチの係合力を調節する係合力調節手段と、前記スリップ量演算手段にて演算されたスリップ量と予め設定された目標スリップ量とに基づき、該スリップ量を目標スリップ量に制御するための前記係合力調節手段の制御量を演算する制御量演算手段と、を備え、車両の所定の運転条件下で、前記制御量演算手段にて求められた制御量に応じて前記係合力調節手段を駆動して、前記スリップ量を前記目標スリップ量に収束させるスリップ制御を実行する、車両用直結クラッチ付流体伝動装置のスリップ制御装置において、前記制御量演算手段にて演算された制御量を補正し、該補正後の補正制御量を前記係合力調節手段の駆動に用いる制御量として設定する制御量補正手段と、前記スリップ制御を開始する度に、前記スリップ量が目標スリップ量に収束するまでの収束時間を計時する収束時間計時手段と、該収束時間計時手段にて計時された収束時間と予め設定された目標収束時間とに基づき、以降のスリップ制御において収束時間が目標収束時間となるように、前記制御量補正手段による制御量の補正量を更新する補正量更新手段と、を設けたことを特徴とする。また、請求項１に記載の発明では、前記補正量更新手段は、前記収束時間と前記目標収束時間との偏差に補正ゲインを乗じた補正値にて前記補正量を補正することにより該補正量を更新するよう構成され、更に、車両の運転状態に応じて前記補正ゲインを設定する補正ゲイン設定手段を設けたことを特徴とする。

そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスリップ制御装置において、前記収束時間計時手段は、前記スリップ制御の開始後、前記スリップ量が前記目標スリップ量に所定値を加えたしきい値に達するまでの時間を収束時間として計時することを特徴とし、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のスリップ制御装置において、車両の運転状態に応じて前記目標収束時間を設定する目標収束時間設定手段を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載のスリップ制御装置においては、スリップ量演算手段が、流体伝動装置の入出力軸間のスリップ量を演算し、制御量演算手段が、その求められたスリップ量と予め設定された目標スリップ量とに基づき、スリップ量を目標スリップ量に制御するための係合力調節手段の制御量を演算し、この演算された制御量に基づき係合力調節手段を駆動することにより、スリップ量を目標スリップ量に収束させる。

また本発明では、制御量演算手段にて求められた制御量をそのまま用いて係合力調節手段を駆動するのではなく、制御量補正手段にて制御量を補正し、その補正後の補正制御量を用いて係合力調節手段を駆動する。そして、この制御量補正手段において使用される制御量の補正量は、補正量更新手段において、収束時間計時手段にて計時された収束時間と予め設定された目標収束時間とに基づき、以降のスリップ制御において収束時間が目標収束時間となるように更新される。また、補正量更新手段が、収束時間と目標収束時間との偏差に補正ゲインを乗じた補正値にて補正量を補正することにより、制御量に対する補正量を更新するよう構成されており、補正ゲイン設定手段が、その補正ゲインを、車両の運転状態に応じて設定する。

つまり、スリップ制御は、例えば、図５に示す如く、流体伝動装置の入力軸の回転数（一般にエンジン回転数）Ｎｅと、出力軸の回転数（一般に流体伝動装置のタービン回転数）Ｎｔとの偏差から、入出力軸間のスリップ量を演算し、そのスリップ量が目標スリップ量となるように、係合力調節手段を制御するものであるため、スリップ制御開始後は、入力軸の回転数Ｎｅが、出力軸の回転数Ｎｔと目標スリップ量とから決定される所定回転数Ｎｔ′となるように制御されることになるが、スリップ制御の開始後、入力軸の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｔ′に収束するまでの時間は、制御量に対応して直結クラッチの係合力を調節する係合力調節手段のばらつき等によって、長くなったり、短くなったりする。そこで本発明では、スリップ制御を実行する度に、制御開始後（例えば図５に示す時点ｔ０後）、スリップ量が目標スリップ量に収束するまで（例えば図５に示す時点ｔ１，ｔ２，ｔ３まで）の収束時間を計時し、その収束時間と予め設定された目標収束時間（例えば図５に示す時間△Ｔ）とに基づき、以降のスリップ制御において収束時間が目標収束時間となるように、制御量の補正量を更新する、所謂学習制御を実行することによって、係合力調節手段のばらつき等によって生じる収束時間のばらつきを抑制するようにしているのである。

従って、本発明によれば、スリップ制御を１回以上実施することにより、その後のスリップ制御におけるスリップ量の目標スリップ量への収束時間を目標収束時間に制御することができるようになり、延いては、直結クラッチの係合力を、スリップ量を目標スリップ量に制御するのに最適な値に制御することが可能になる。またこのように直結クラッチの係合力を、係合力調節手段のばらつき等に影響されることなく、最適に制御できるため、スリップ量を、速やかに、且つハンチング等を発生させることなく安定して、目標スリップ量に収束させることができ、収束時間が長すぎたり短すぎることによる燃費改善効果の低下やフィーリングの悪化を防止することができる。また、例えば、車両の動力源となるエンジン等の定速から加速等への過渡運転時や、車両の登坂又は降坂運転時等、車両の走行環境が変化しているときにも、通常通り補正量の更新動作を実行すると、補正量を誤って補正してしまうことが考えられるためであり、本発明では、車両の運転状態に応じて補正ゲインを設定することにより、こうした車両の走行環境の変化時には、例えば、補正ゲインを通常より小さくして補正量の更新割合を抑制したり、或は補正ゲインを零にして補正量の更新動作を禁止できるようにしているのである。この結果、本発明によれば、補正量を車両の走行環境に影響されることなく更新することができ、スリップ制御を良好に実行することが可能になる。

次に、請求項２に記載のスリップ制御装置においては、収束時間計時手段が、スリップ制御の開始後、スリップ量が目標スリップ量に所定値を加えたしきい値に達するまでの時間を、収束時間として計時する。これは、収束時間を計時する際、係合力調節手段のばらつき等によって制御量に対する直結クラッチの係合力が大きくなりすぎ、図５に点線で示すように、スリップ量が目標スリップ量に達してから目標スリップ量を中心にハンチングするような場合には、その収束時間を正確に計時できないことが考えられるためである。

つまり、本発明では、スリップ制御の開始後、スリップ量が目標スリップ量に所定値を加えたしきい値に達するまでの時間を、収束時間として計時することにより、図５に点線で示すように、スリップ量が目標スリップ量に達した後にハンチングする場合であっても、図５に実線又は一点鎖線で示すようにスリップ量が目標スリップ量に達した後は目標スリップ量に制御される場合であっても、収束時間を正確に計時して、係合力調節手段のばらつき等によって生じる収束時間の目標収束時間からのずれを正確に検出できるようにしているのである。この結果、本発明によれば、収束時間の計時結果から補正量を常に正確に更新することができるようになり、制御精度をより向上することが可能になる。

また次に、請求項３に記載のスリップ制御装置においては、目標収束時間設定手段が、車両の運転状態に応じて目標収束時間を設定する。これは、本発明では、収束時間計時手段にて計時した収束時間と目標収束時間とから制御量に対する補正量を更新するため、その更新時に使用される目標収束時間を常に一定にしていると、スリップ量が目標スリップ量に収束しやすい運転条件下で更新された補正量では、スリップ量が目標スリップ量に収束し難い運転条件下で収束時間が長くなりすぎ、逆にスリップ量が目標スリップ量に収束し難い運転条件下で更新された補正量では、スリップ量が目標スリップ量に収束し易い運転条件下で収束時間が短くなりすぎる、というように、補正量を車両の全運転条件下で最適な値に設定することができず、良好な学習効果を得ることができなくなる虞があるためである。

つまり、例えば、車両の加速運転時には、図５において、出力軸の回転数Ｎｔは連続的に増加（右上がりに傾斜）するため、スリップ量は、車両の定速運転時に比べて短時間で目標スリップ量に収束することになるが、この場合、そのときの収束時間が一定の目標収束時間となるように補正量を更新すると、その後、車両の定速運転時にスリップ制御を実行した場合には、収束時間が短くなりすぎ、今度は収束時間が長くなるように補正量を更新してしまうことになる。そこで本発明では、こうした車両の運転状態の違いによって生じる収束時間のばらつきに影響されることなく補正量を常に最適な値に更新できるようにするために、目標収束時間を、車両の運転状態に応じて設定するようにしているのである。このため、本発明によれば、車両の全運転条件下で最適なスリップ制御を実行することが可能になる。

次に、請求項４に記載のスリップ制御装置においては、補正量更新手段が、収束時間と目標収束時間との偏差に補正ゲインを乗じた補正値にて補正量を補正することにより、制御量に対する補正量を更新するよう構成されており、補正ゲイン設定手段が、その補正ゲインを、車両の運転状態に応じて設定する。

これは、例えば、車両の動力源となるエンジン等の定速から加速等への過渡運転時や、車両の登坂又は降坂運転時等、車両の走行環境が変化しているときにも、通常通り補正量の更新動作を実行すると、補正量を誤って補正してしまうことが考えられるためであり、本発明では、車両の運転状態に応じて補正ゲインを設定することにより、こうした車両の走行環境の変化時には、例えば、補正ゲインを通常より小さくして補正量の更新割合を抑制したり、或は補正ゲインを零にして補正量の更新動作を禁止できるようにしているのである。この結果、本発明によれば、補正量を車両の走行環境に影響されることなく更新することができ、スリップ制御を良好に実行することが可能になる。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、図２により、本発明が適用された車両用自動変速機（ＡＴ）を構成するトルクコンバータ１０の構造及び制御用の油圧回路３０について説明する。

図２に示す如く、トルクコンバータ１０は、エンジン出力軸１２に結合されたケース１４内の一側部に固定されてエンジン出力軸１２と一体回転するポンプ１６と、このポンプ１６と対向するようにケース１４内の他側部に回転自在に備えられてポンプ１６の回転により作動油を介して回転駆動される変速機への出力部材たるタービン１８と、ポンプ１６とタービン１８との間に介設されて、ポンプ回転数に対するタービン回転数の減速比が所定値以下のときにトルク増大作用を行うステータ２０と、ステータ２０と中空固定軸２２との間に配設されてステータ２０とポンプ１６とが同一方向へ回転するのを許容し、その逆方向への回転を禁止する一方向クラッチ２４と、タービン１８とケース１４との間に介設されたロックアップクラッチ（直結クラッチ）２６とを有する。そして、タービン１８の回転がタービンシャフト２８に連結されて、タービン１８がケース１４に締結されたときに、このケース１４を介して、トルクコンバータ１０における入力軸となるエンジン出力軸１２と、出力軸となるタービンシャフト２８とが直結される。

トルクコンバータ１０には、図示しないオイルポンプから導かれたメインライン３２により、ロックアップバルブ３４のコンバータインライン３６を介して作動油が導入されるようになっており、この作動油の圧力によってロックアップクラッチ２６が常時締結方向に付勢されている。そして、ロックアップクラッチ２６とケース１４との間の空間３８には、ロックアップバルブ３４から導かれたロックアップ開放ライン４０が接続され、このロックアップ開放ライン４０から空間３８内に油圧（開放圧）が導入されたときに、ロックアップクラッチ２６が開放される。またトルクコンバータ１０には、保圧弁４２を介してオイルクーラ４４に作動油を送り出すコンバータアウトライン４５が接続されている。

一方、ロックアップバルブ３４は、スプール３４ａと、これを図面上、右方向へ付勢するスプリング３４ｂとを有すると共に、ロックアップ開放ライン４０が接続されたポート３４ｃの両側に、メインライン３２が接続された調圧ポート３４ｄとドレンポート３４ｅとが設けられている。また、ロックアップバルブ３４の図面上、右側の端部には、スプール３４ａにパイロット圧を作用させる制御ライン４６が接続されると共に、この制御ライン４６から分岐されたドレンライン４８には、公知の油圧調整器５０，例えばデューティソレノイドバルブが設置されている。この油圧調整器５０は、制御回路６０からの制御信号に応じたデューティ率でオン・オフを繰り返して、ドレンライン４８を極く短い周期で開閉することにより、制御ライン４６内のパイロット圧をデューティ率に対応する値に調整する。

そして、ロックアップバルブ３４のスプール３４ａには、そのパイロット圧がスプリング３４ｂの付勢力と逆方向に作用し、スプリング３４ｂの付勢力と同方向にロックアップ開放ライン４０内の開放圧が作用するようになっており、これらの油圧ないし付勢力の力関係によってスプール３４ａが移動して、ロックアップ開放ライン４０がメインライン（調圧ポート３４ｄ）又はドレンポート３４ｅに連通されることにより、ロックアップ開放圧が、パイロット圧、即ち油圧調整器５０のデューティ率に対応する値に制御されるようになっている。

ここで、デューティ率が最大値のときに制御ライン４６からのドレン量が最大となって、パイロット圧ないし開放圧が最小となることにより、ロックアップクラッチ２６が完全に締結され、またデューティ率が最小値のときに上記ドレン量が最小となって、パイロット圧ないし開放圧が最大となることにより、ロックアップクラッチ２６が完全に開放される。そして、最大値と最小値の中間のデューティ率では、ロックアップクラッチ２６がスリップ状態とされ、この状態で開放圧がデューティ率に応じて調整されることにより、ロックアップクラッチ２６の係合力が制御される。即ち、本実施例では、ロックアップバルブ３４，油圧調整器５０，及び上記各油圧ラインからなる油圧回路３０が、ロックアップクラッチ２６の係合力、延いてはトルクコンバータ１０の入出力軸間のスリップ量を調節する、係合力調節手段として働く。

次に、制御回路６０は、油圧調整器５０に出力する制御信号のデューティ率を制御することにより、ロックアップクラッチ２６の入出力軸間のスリップ量を制御するためのものであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等からなる周知のマイクロコンピュータにより構成されている。そして、この制御回路６０には、車速センサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサ、タービン回転数センサ等からの各種検出信号が入力される。

以下、制御回路６０における制御系の構成を図１に基づき説明する。なお図１はスリップ制御のための制御系の構成を表わすブロック図であり、以下に説明する各部は、後述の図３に示すフローチャートに沿ってＣＰＵにおいて実行される制御処理により実現される。

図１に示す如く、制御回路６０においては、スリップ制御の実行条件が成立すると、目標スリップ量設定部６４にて、目標スリップ量ＴＳＬＰを設定すると共に、スリップ量演算部６２にて、エンジン回転数センサにより検出されたエンジン回転数（換言すればトルクコンバータ１０の入力軸回転数）Ｎｅと、タービン回転数センサにより検出されたタービン回転数（換言すればトルクコンバータ１０の出力軸回転数）Ｎｔとに基づき、トルクコンバータ１０の入出力軸間の実際のスリップ量ＮＳＬＰを演算する。なお、目標スリップ量設定部６４にて設定された目標スリップ量ＴＳＬＰは、偏差スリップ量演算部６６及び学習補正量演算部８０に夫々入力され、スリップ量演算部６２にて演算されたスリップ量ＮＳＬＰは、偏差スリップ量演算部６６，スリップ量時間変化演算部６８，基本制御量演算部７０，及び学習補正量演算部８０に夫々入力される。

次に、スリップ量時間変化演算部６８では、スリップ量演算部６２から入力されるスリップ量ＮＳＬＰの単位時間当たりの変化量（スリップ量時間変化量）ＮＳＬＰＤを演算し、その演算結果を、基本制御量演算部７０に出力する。また、偏差スリップ量演算部６６では、スリップ量ＮＳＬＰと目標スリップ量ＴＳＬＰとの偏差（偏差スリップ量）ＤＳＬＰを演算し、その演算結果を、基本制御量演算部７０に出力する。

一方、基本制御量演算部７０は、スリップ量ＮＳＬＰ，スリップ量時間変化量ＮＳＬＰＤ，及び偏差スリップ量ＤＳＬＰから、油圧調整器５０に出力する制御信号を生成するためのデューティ率（基本制御量）ＤＴＹを演算する部分であり、目標追従部７２と制御系安定化部７４と制御量算出部７６とから構成されている。

即ち、基本制御量演算部７０においては、目標追従部７２にて、偏差スリップ量ＤＳＬＰに基づきスリップ量ＮＳＬＰを目標スリップ量ＴＳＬＰに追従させるための目標追従制御量ＤＴ１を演算すると共に、制御系安定化部７４にて、スリップ量時間変化量ＮＳＬＰＤとスリップ量ＮＳＬＰとに基づき、スリップ量ＮＳＬＰが急変するのを抑えるための安定化制御量ＤＴ２を演算し、制御量算出部７６にて、これら目標追従制御量ＤＴ１及び安定化制御量ＤＴ２から、基本制御量ＤＴＹを算出する。

また、学習補正量演算部８０は、スリップ量ＮＳＬＰと目標スリップ量ＴＳＬＰとから、スリップ制御開始後、スリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＴＳＬＰに収束するまでの収束時間を計時し、その収束時間に応じて、上記基本制御量ＤＴＹに対する補正量（学習補正量）ＤＬを演算するためのものであり、スリップ量しきい値算出部８２と収束時間計測部８４と目標収束時間設定部８６と補正量算出部８８とから構成されている。

即ち、学習補正量演算部８０においては、スリップ量しきい値算出部８２にて、目標スリップ量ＴＳＬＰから、スリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＴＳＬＰに到達したことを判定するためのしきい値ＮＳＬＰＳを設定し、収束時間計測部８４にて、スリップ制御開始後、スリップ量ＮＳＬＰが減少してしきい値ＮＳＬＰＳに達するまでの時間を収束時間ＣＳＰＩＮとして計時し、目標収束時間設定部８６にて、目標収束時間ＫＳＰＩＮを設定する。そして、収束時間計測部８４にて収束時間ＣＳＰＩＮが計時されると、補正量算出部８８にて、その計測された収束時間ＣＳＰＩＮと目標収束時間ＫＳＰＩＮとに基づき、現在設定されている学習補正量ＤＬを補正することにより、学習補正量ＤＬを更新する。

次に、学習補正量演算部８０にて更新された学習補正量ＤＬは、基本制御量演算部７０にて演算された基本制御量ＤＴＹと共に、制御量補正部９０に入力される。そして制御量補正部９０では、この入力された基本制御量ＤＴＹを学習補正量ＤＬにて補正することにより、補正制御量ＤＴＹＲを算出し、この補正制御量ＤＴＹＲを制御信号生成用の制御量として出力する。

このように本実施例では、制御回路６０において、トルクコンバータ１０の入出力軸間のスリップ量を制御する際には、基本制御量演算部７０にてスリップ量ＮＳＬＰを目標スリップ量ＴＳＬＰに制御するための基本制御量ＤＴＹを演算するだけでなく、学習補正量演算部８０にて、その制御開始後にスリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＴＳＬＰに基づき設定したしきい値ＮＳＬＰＳに達するまでの収束時間ＣＳＰＩＮを計時して、その収束時間ＣＳＰＩＮと目標収束時間ＫＳＰＩＮとに基づき、基本制御量ＤＴＹに対する学習補正量ＤＬを更新し、更に、制御量補正部９０にて、基本制御量ＤＴＹをその更新された学習補正量ＤＬにて補正して補正制御量ＤＴＹＲを算出し、この補正制御量ＤＴＹＲを実際にスリップ制御に用いる制御量として設定するようにされている。

次に、上記各部の動作を、制御回路６０のＣＰＵにおいて実際に実行される制御処理を表わす図３のフローチャートに沿って詳しく説明する。図３に示す如く、制御回路６０においては、まずＳ１００（Ｓ：ステップを表わす）にて、車速センサ，スロットル開度センサ，エンジン回転数センサ，及びタービン回転数センサからの検出信号に基づき、車速Ｎｏ，スロットル開度ＴＶＯ，エンジン回転数Ｎｅ，及びタービン回転数Ｎｔを算出する。そして、続くＳ１１０では、その算出したスロットル開度ＴＶＯと車速Ｎｏとに基づき、現在車両はスリップ制御を実行すべき運転領域（スリップロックアップ制御領域）であるかどうかを判定し、スリップロックアップ制御領域であれば、Ｓ１２０に移行し、逆にスリップロックアップ制御領域でなければ、Ｓ３００に移行する。

なお、このスリップロックアップ制御領域の判定のために、制御回路６０のＲＯＭ内には、予め、例えば図４に示すようにスロットル開度ＴＶＯと車速Ｎｏとをパラメータとする制御領域判定用のマップが格納されており、Ｓ１１０では、このマップを用いてスリップロックアップ制御領域の判定を行う。また図示しないが、このスリップロックアップ制御領域に比べて車速Ｎｏが高い領域には、周知のロックアップ制御領域が設定されており、車両の運転状態がこのロックアップ制御領域に入った場合には、制御回路６０は、油圧調整器５０にデューティ率最大（例えば１００％）の制御信号を出力して、ロックアップクラッチ２６を完全に締結させる。

次にＳ１２０では、上記算出したエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとに基づき、トルクコンバータ１０の入出力軸間のスリップ量ＮＳＬＰ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）を算出する、スリップ量演算部６２としての処理を実行する。そして、続くＳ１３０では、目標スリップ量ＴＳＬＰとして予め設定された所定値を設定する目標スリップ量設定部６４としての処理を実行し、更に続くＳ１４０にて、この設定した目標スリップ量ＴＳＬＰに、例えば所定回転数（例えば３０［ｒ．ｐ．ｍ．］）を加えることにより、目標スリップ量ＴＳＬＰに極く近い値をしきい値ＮＳＬＰＳとして設定する、スリップ量しきい値算出部８２としての処理を実行する。

次にＳ１５０では、上記算出したスリップ量ＮＳＬＰがしきい値ＮＳＬＰＳより小さくなったか否かを判定することにより、スリップ量ＮＳＬＰがしきい値ＮＳＬＰＳに達したか否かを判定し、ＮＳＬＰ≧ＮＳＬＰＳであり、スリップ量ＮＳＬＰがしきい値ＮＳＬＰＳに達していなければ、Ｓ１６０にて、収束時間計時用のカウンタＣＳＰＩＮをインクリメントした後、Ｓ１７０に移行し、逆にＮＳＬＰ＜ＮＳＬＰＳであり、スリップ量ＮＳＬＰがしきい値ＮＳＬＰＳに達していれば、そのままＳ１７０に移行する。

なお、Ｓ１５０及びＳ１６０の処理は、スリップ量ＮＳＬＰがしきい値ＮＳＬＰＳに達するまでの時間を計時する収束時間計測部８４を実現しており、Ｓ１６０にてインクリメントされるカウンタＣＳＰＩＮの値がそのまま計算上の収束時間となる。次にＳ１７０では、Ｓ１２０にて今回算出したスリップ量ＮＳＬＰ（ｎ）と、前回算出したスリップ量ＮＳＬＰ（ｎ−１）とに基づき、スリップ量時間変化量ＮＳＬＰＤ（＝ＮＳＬＰ（ｎ）−ＮＳＬＰ（ｎ−１））を算出する、スリップ量時間変化演算部６８としての処理を実行する。なお、スリップ量時間変化量ＮＳＬＰＤの算出には、必ずしもＳ１２０にて前回算出したスリップ量ＮＳＬＰ（ｎ−１）を使用する必要はなく、例えば、Ｓ１２０にて２回以上前に算出したスリップ量を用いるようにしてもよい。

そして続くＳ１８０では、Ｓ１３０にて設定した目標スリップ量ＴＳＬＰと、Ｓ１２０にて算出したスリップ量ＮＳＬＰとに基づき偏差スリップ量ＤＳＬＰ（＝ＴＳＬＰ−ＮＳＬＰ）を算出する、偏差スリップ量演算部６６としての処理を実行し、続くＳ１９０にて、この算出した偏差スリップ量ＤＳＬＰと、偏差スリップ量ＤＳＬＰの積算値ΣＤＳＬＰと、予め設定された比例ゲインＫｐ２と、積分ゲインＫｉとに基づき、所定の演算式「ＤＴ１＝Ｋｉ×ΣＤＳＬＰ＋Ｋｐ２×ＤＳＬＰ」を用いて目標追従制御量ＤＴ１を算出する、目標追従部７２としての処理を実行する。

なお、比例ゲインＫｐ２及び積分ゲインＫｉは、制御開始後、スリップ量ＮＳＬＰが所定時間（例えば２ｓｅｃ．）以内に目標スリップ量ＴＳＬＰ付近の領域（３０〜８０［ｒ．ｐ．ｍ．］の領域）となるように予め設定されている。こうして目標追従制御量ＤＴ１が算出されると、Ｓ２００に移行し、Ｓ１２０にて算出したスリップ量ＮＳＬＰと、Ｓ１７０にて算出したスリップ量時間変化量ＮＳＬＰＤと、予め設定された比例ゲインＫｐと、微分ゲインＫｄとに基づき、所定の演算式「ＤＴ２＝Ｋｐ×ＮＳＬＰ＋Ｋｄ×ＮＳＬＰＤ」を用いて、安定化制御量ＤＴ２を算出する、制御系安定化部７４としての処理を実行する。そして、続くＳ２１０では、Ｓ１９０にて算出された目標追従制御量ＤＴ１と、Ｓ２００にて算出された安定化制御量ＤＴ２と、予め設定されたオフセット量ＤＦとに基づき、基本制御量ＤＴＹ（＝ＤＴ１＋ＤＴ２＋ＤＦ）を算出する、制御量算出部７６としての処理を実行する。

なお、Ｓ２００にて安定化制御量ＤＴ２を算出するのに使用される比例ゲインＫｐ及び微分ゲインＫｄは、制御の結果、スリップ量ＮＳＬＰが振動的にならないように設定されている。また、Ｓ２００にて安定化制御量ＤＴ２を算出するに当たって、本実施例では、スリップ量ＮＳＬＰをそのままフィードバックするようにしているが、スリップ量ＮＳＬＰに一定のオフセット量を加えた値をフィードバックするようにしてもよい。また、Ｓ２１０にて基本制御量ＤＴＹを算出する際には、目標追従制御量ＤＴ１と安定化制御量ＤＴ２とオフセット量ＤＦとをそのまま加算するようにしているが、目標追従制御量ＤＴ１と安定化制御量ＤＴ２とのいずれかに重み付けを行うことにより、スリップ制御の収束性と安定性とのいずれかを重視した制御を行うことができる。

次に、上記のように基本制御量ＤＴＹが算出されると、Ｓ２２０に移行して、その算出された基本制御量ＤＴＹと、後述のＳ３２０にて算出された学習補正量ＤＬとから、補正制御量ＤＴＹＲ（＝ＤＴＹ＋ＤＬ）を算出する、制御量補正部９０としての処理を実行する。そして、続くＳ２３０にて、この補正制御量ＤＴＹＲに対応したデューティ率にて制御信号を生成して、油圧調整器５０に出力し、再度Ｓ１００に移行する。

一方、Ｓ１１０にて、現在、スリップロックアップ制御領域ではないと判断された場合に実行されるＳ３００では、前回Ｓ１１０にてスリップロックアップ制御領域であると判断されてＳ１２０〜Ｓ２３０が実行された直後であるか否か、換言すれば、現在、スリップ制御が終了した直後であるか否か、を判定する。そして、現在、スリップ制御が終了した直後ではないと判断された場合には、再度Ｓ１００に移行し、Ｓ１００→Ｓ１１０→Ｓ３００の処理を繰返し実行することにより、スリップ制御の実行条件が成立するのを待つ。

次に、前回Ｓ１１０にてスリップロックアップ制御領域である旨が判定されており、Ｓ３００にて、現在、スリップ制御が終了した直後であると判断された場合には、Ｓ３１０に移行する。そして、Ｓ３１０では、目標収束時間ＫＳＰＩＮとして予め設定された所定値を設定する、目標収束時間設定部８６としての処理を実行し、続くＳ３２０にて、この設定された目標収束時間ＫＳＰＩＮと、前回のスリップ制御実行時にＳ１６０にてカウントアップされた収束時間計時用のカウンタＣＳＰＩＮの値（つまり収束時間ＣＳＰＩＮ）と、現在設定されている学習補正量ＤＬと、予め設定された補正ゲインＫｔとに基づき、学習補正量更新用の演算式「ＤＬ＝ＤＬ＋Ｋｔ×（ＣＳＰＩＮ−ＫＳＰＩＮ）」を用いて、収束時間ＣＳＰＩＮが目標収束時間ＫＳＰＩＮとなるように、学習補正量ＤＬを更新する、補正量算出部８８としての処理を実行し、Ｓ１００に移行する。

なお、目標収束時間ＫＳＰＩＮには、燃費とフィーリングとを両立できる時間として、例えば２ｓｅｃ．に対応した値が設定される。また、補正ゲインＫｔは予め実験で求められており、学習補正量ＤＬは、この補正ゲインＫｔを用いた上記演算式により、収束時間ＣＳＰＩＮが目標収束時間ＫＳＰＩＮよりも大きいときはロックアップクラッチ２６が締結側に動き、収束時間ＣＳＰＩＮが目標収束時間ＫＳＰＩＮよりも小さいときはロックアップクラッチ２６が開放側へ動くように更新される。以上説明したように、本実施例では、車両の運転状態がスリップ制御を実
行すべきスリップロックアップ制御領域に入ってスリップ制御を開始すると、その後、スリップ量ＮＳＬＰがしきい値ＮＳＬＰＳに達するまでの時間を、カウンタを用いて収束時間ＣＳＰＩＮとして計時し、スリップ制御終了直後に、その計時した収束時間ＣＳＰＩＮと目標収束時間ＫＳＰＩＮとの偏差（ＣＳＰＩＮ−ＫＳＰＩＮ）に所定の補正ゲインＫｔを乗じた補正値にて学習補正量ＤＬを補正することにより、学習補正量ＤＬを収束時間ＣＳＰＩＮが目標収束時間ＫＳＰＩＮとなるように更新するようにされている。

このため、本実施例によれば、油圧回路３０を構成するロックアップバルブ３４や油圧調整器５０の特性のばらつき、或は油温の変化等によって、Ｓ２１０で求めた基本制御量ＤＴＹでは、ロックアップクラッチ２６の係合力を所望の値に制御できず、スリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＴＳＬＰに収束するまでの収束時間ＣＳＰＩＮが目標収束時間ＫＳＰＩＮから大きくずれるような場合であっても、その収束時間ＣＳＰＩＮのばらつきに応じて更新される学習補正量ＤＬによって、最終的には、制御に用いる補正制御量ＤＴＹＲを油圧回路３０の特性に応じた最適値に設定することができるようになり、収束時間のばらつき及びスリップ量のハンチングを防止して、常に良好なスリップ制御を実現できる。

また本実施例では、スリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＴＳＬＰに所定回転数を加えたしきい値ＮＳＬＰＳに達するまでの時間を収束時間ＣＳＰＩＮとして計時するようにしているため、油圧回路３０側のばらつきによりスリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＴＳＬＰに達した後にハンチングするような場合であっても、そのハンチングに影響されることなく収束時間ＣＳＰＩＮを正確に計時することができ、学習補正量ＤＬを常に正確に更新することができる。

ここで、本実施例では、目標収束時間ＫＳＰＩＮとして予め設定された所定値を設定するものとして説明したが、目標収束時間ＫＳＰＩＮは、スロットル開度ＴＶＯや車速Ｎｏ等に基づき、車両の運転状態に応じて設定するようにしてもよい。例えば、スロットル開度ＴＶＯが大きい場合には、目標収束時間ＫＳＰＩＮが小さいと車両乗員に減速感を与えるようになるため、Ｓ３１０において目標収束時間ＫＳＰＩＮを設定する際には、スロットル開度ＴＶＯが大きい場合には目標収束時間ＫＳＰＩＮが長く、逆にスロットル開度ＴＶＯが小さい場合には目標収束時間ＫＳＰＩＮが短くなるように、目標収束時間ＫＳＰＩＮを設定するようにしてもよい。また、例えば車両の加速走行時には、タービン回転数Ｎｔが連続的に増加するため、車両の定速走行時に比べてスリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＴＳＬＰに収束し易く、収束時間ＣＳＰＩＮも比較的短くなることから、Ｓ３１０において目標収束時間ＫＳＰＩＮを設定する際には、車速Ｎｏが略一定の定速走行時には目標収束時間ＫＳＰＩＮが長く、車速Ｎｏが増加している加速走行時には目標収束時間ＫＳＰＩＮが短くなるように、目標収束時間ＫＳＰＩＮを設定するようにしてもよい。

そしてこのように車両の運転状態に応じて目標収束時間ＫＳＰＩＮを設定するようにすれば、車両の運転状況の変化によって生じる学習補正量ＤＬの誤学習を防止して、燃費やフィーリングをより向上することができる。また本実施例では、Ｓ３２０にて学習補正量ＤＬを更新するに当たって、Ｓ１６０にてカウンタを用いて計測した収束時間ＣＳＰＩＮをそのまま使用するように構成したが、例えば、過去複数回のスリップ制御実行時に計測した収束時間ＣＳＰＩＮを記憶しておき、Ｓ３２０にて学習補正量ＤＬを更新する際には、その記憶した過去複数回分の収束時間ＣＳＰＩＮの平均値と、目標収束時間ＫＳＰＩＮとに基づき、学習補正量ＤＬを更新するようにしてもよい。そして、この場合には、Ｓ１６０にて何等かの原因で収束時間ＣＳＰＩＮを正確に計測できなかったとしても、その誤った収束時間ＣＳＰＩＮを用いて学習補正量ＤＬを大きく補正してしまうことを防止でき、学習補正量ＤＬを良好に更新することができる。

また更に、本実施例では、学習補正量ＤＬを更新するのに使用される補正ゲインＫｔは、予め実験により求めた一定値として説明したが、この補正ゲインＫｔを、学習補正量ＤＬの更新回数（つまり学習回数）が増えるにつれて小さくするようにしてもよい。そして、このようにすれば、学習補正量ＤＬによって収束時間ＣＳＰＩＮのばらつきを充分に補償できない時期には、収束時間ＣＳＰＩＮを目標収束時間ＫＳＰＩＮに近付けるために学習補正量ＤＬを大きく補正して、学習補正量ＤＬを油圧回路３０側の特性に応じた最適値に速やかに近付け、学習補正量ＤＬにより収束時間ＣＳＰＩＮのばらつきを補償できるようになると、学習補正量ＤＬが車両の運転方法や走行環境の変化による影響を受けないようにすることができる。

また、スロットル開度ＴＶＯが変化するエンジンの過渡運転時や車両の登坂・降坂走行時等、車両の走行環境が変化した場合には、補正ゲインＫｔを通常より小さくしたり、或は補正ゲインＫｔを零にして学習補正量ＤＬの更新を禁止するようにしてもよい。そして、このようにすれば、学習補正量ＤＬを、車両の運転方法や走行環境の変化による影響を受けることなく更新することができ、スリップ制御をより良好に実行することが可能になる。

なお、本実施例では、車両用自動変速機（ＡＴ）に設けられたトルクコンバータ１０のスリップ制御を行う装置について説明したが、本発明は、車両用流体伝動装置の入出力軸間のスリップ量を制御する装置であれば適用でき、例えば、車両の動力伝達系に設けられた流体継手の入出力軸間のスリップ量を制御する装置であっても適用できる。

実施例においてスリップ制御を行う制御系の構成を表わすブロック図である。 実施例のトルクコンバータ及び油圧回路の構成を表わす構成図である。 実施例の制御回路においてスリップ制御のために実行される制御処理を表わすフローチャートである。 スリップ制御実行条件判定用のマップを表わす説明図である。 収束時間のばらつき及び本発明の動作を説明する説明図である。 本発明の構成を例示するブロック図である。

符号の説明

１０ ルクコンバータ
１２ ンジン出力軸
１６ ポンプ
１８ タービン
２０ ステータ
２６ ロックアップクラッチ
２８ タービンシャフト
３０ 油圧回路
３４ ロックアップバルブ
５０ 油圧調整器
６０ 制御回路
６２ スリップ量演算部
６４ 目標スリップ量設定部
６６ 偏差スリップ量演算部
６８ スリップ量時間変化演算部
７０ 基本制御量演算部
７２ 目標追従部
７４ 制御系安定化部
７６ 制御量算出部
８０ 学習補正量演算部
８２ スリップ量しきい値算出部
８４ 収束時間計測部
８６ 目標収束時間設定部
８８ 補正量算出部
９０ 制御量補正部

Claims (3)

1. 車両用流体伝動装置の入出力軸間のスリップ量を演算するスリップ量演算手段と、
   前記流体伝動装置に設けられた直結クラッチの係合力を調節する係合力調節手段と、
   前記スリップ量演算手段にて演算されたスリップ量と予め設定された目標スリップ量とに基づき、該スリップ量を目標スリップ量に制御するための前記係合力調節手段の制御量を演算する制御量演算手段と、を備え、車両の所定の運転条件下で、前記制御量演算手段にて求められた制御量に応じて前記係合力調節手段を駆動して、前記スリップ量を前記目標スリップ量に収束させるスリップ制御を実行する、車両用直結クラッチ付流体伝動装置のスリップ制御装置において、
   前記制御量演算手段にて演算された制御量を補正し、該補正後の補正制御量を前記係合力調節手段の駆動に用いる制御量として設定する制御量補正手段と、
   前記スリップ制御を開始する度に、前記スリップ量が目標スリップ量に収束するまでの収束時間を計時する収束時間計時手段と、
   該収束時間計時手段にて計時された収束時間と予め設定された目標収束時間とに基づき、以降のスリップ制御において収束時間が目標収束時間となるように、前記制御量補正手段による制御量の補正量を更新する補正量更新手段とを備え、
   前記補正量更新手段は、前記収束時間と前記目標収束時間との偏差に補正ゲインを乗じた補正値にて前記補正量を補正することにより該補正量を更新するよう構成され、更に、車両の運転状態に応じて前記補正ゲインを設定する補正ゲイン設定手段を設けたことを特徴とする車両用直結クラッチ付流体伝動装置のスリップ制御装置。
2. 前記収束時間計時手段は、前記スリップ制御の開始後、前記スリップ量が前記目標スリップ量に所定値を加えたしきい値に達するまでの時間を収束時間として計時することを特徴とする請求項１に記載の車両用直結クラッチ付流体伝動装置のスリップ制御装置。
3. 車両の運転状態に応じて前記目標収束時間を設定する目標収束時間設定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用直結クラッチ付流体伝動装置のスリップ制御装置。

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