JP4279610B2 - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックアップクラッチの締結容量を制御する自動変速機のロックアップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、自動変速機のロックアップクラッチは、燃費の向上等を目的として所定の変速段で係合されるが、完全係合されるとショックを吸収できないため運転状態に応じてロックアップクラッチのスリップ量を制御する方法が一般的に採用されている。
【０００３】
例えば、変速段に対応してロックアップクラッチのスリップ量の運転状態に応じた目標値を記憶装置に記憶しておき、実スリップ量がその目標値となるようにロックアップクラッチの締結容量を制御する。
【０００４】
また、特定の運転状態において締結容量制御量を学習し、学習値を記憶装置に記憶しておき、その記憶した学習値を前記特定運転状態に移行した直後の締結容量制御量の初期値として用いる学習制御も従来より行われている。
【０００５】
一方、主に燃費向上を目的に気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンが知られている。このようなエンジンでは、全気筒運転状態と一部休筒運転状態では気筒数の相違による出力トルクの特性の相違だけでなく、加工誤差や組み付け誤差などが気筒群ごとに微妙に相違していることによる気筒群ごとの出力特性の相違がある。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１０９３８０号公報
【０００７】
【特許文献２】
特許第３１３１９２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンでロックアップクラッチの学習制御を行おうとすると、全気筒運転状態及び一部休筒運転状態でそれぞれ学習して学習値を記憶させ、その学習値をそれぞれの運転状態で反映させる方法が考えられる。
【０００９】
しかし、この方法を採用するとそれぞれの運転状態で学習値を記憶する必要があるため、複雑な仕様になるとともに記憶容量が増大する。また、全気筒運転状態及び一部休筒運転状態でそれぞれ学習しなければならないため、学習頻度が落ち商品性及び燃費が悪化する。
【００１０】
一方、全気筒運転状態と一部休筒運転状態に置いて学習値を持ち替えなかった場合には次のような問題がある。即ち、全気筒運転状態で学習した値を一部休筒運転状態に反映させた場合、あるいは逆に一部休筒運転状態で学習した値を全気筒運転状態に反映させた場合には、学習値が合わず商品性及び燃費が悪化する。
【００１１】
よって、本発明の目的は、ロックアップクラッチの制御油圧の学習値を気筒数の状態に応じて最適に反映可能な自動変速機のロックアップ制御装置を提供することである。
【００１２】
請求項１記載の発明によると、気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンに連結されたロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備え、所定の運転状態のときの該ロックアップクラッチの目標スリップ率に対し、実際のスリップ率が一致するように該ロックアップクラッチの制御油圧をフィードバック制御する自動変速機のロックアップ制御装置において、前記エンジンが全気筒運転状態か一部休筒運転状態かを検出する全筒・休筒運転検出手段と、前記ロックアップクラッチのフィードバック制御中に所定の条件を満たしたときの制御油圧に相当する学習値を算出する学習値算出手段と、前記学習値を記憶する学習値記憶手段と、前記エンジンが、全気筒運転状態であるとき、前記学習値算出手段により算出された前記学習値をそのまま前記学習値記憶手段に記憶し、前記エンジンの一部休筒運転状態であるとき、前記学習値算出手段により学習された前記学習値に係数α（α＞１）をかけた学習値を前記学習値記憶手段に記憶する学習値補正手段と、前記エンジンが、前記エンジンの全気筒運転状態であるとき、前記学習値記憶手段に記憶された値をそのまま学習値とし、前記エンジンの一部休筒運転状態であるとき、前記学習値記憶手段に記憶された学習値に前記係数の逆数１／αをかけた学習値とする学習値反映手段とを具備したことを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置が提供される。
【００１３】
このロックアップ制御装置によると、学習補正手段により一方の運転状態のときの学習値を他方の運転状態のときに反映可能となるように補正するので、何れの運転状態のときにも常に最新の学習値に基づいてロックアップクラッチの制御油圧をフィードバック制御することができ、商品性及び燃費の向上を図ることができる。
また、一部休筒運転状態で学習した値を全気筒運転状態で利用することができ、一部休筒運転状態が長時間継続した場合にも、常に最新の学習値に基づいて全気筒運転状態時の最適なロックアップ制御を達成することができる。更に、全気筒運転状態及び一部休筒運転状態ごとにそれぞれ個別に学習値を記憶する必要がなく、記憶容量を削減できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はトルクコンバータ２の概略断面図を示している。トルクコンバータ２は図示しないエンジンのクランクシャフトと自動変速機の多段変速ギア機構との間に設置される。
【００１８】
トルクコンバータ２はエンジンのクランクシャフトに接続されたポンプインペラー４と、自動変速機のメインシャフトに接続されたタービンランナー６と、固定部に一方向クラッチ８を介して支持されたステータ１０と、ポンプインペラー４及びタービンランナー６を結合可能なロックアップクラッチ１２とを含んでいる。
【００１９】
ロックアップクラッチ１２はトルコンカバー１４の内面に当接可能なピストン１６を有しており、ピストン１６の両側に第１油室１８及び第２油室２０が形成されている。
【００２０】
第１油室１８に圧油が供給されてピストン１６がトルコンカバー１４に当接するとロックアップクラッチ１２が係合し、クランクシャフトのトルクが直接メインシャフトに伝達される。
【００２１】
一方、第２油室２０に圧油が供給されてピストン１６がトルコンカバー１４から離間するとロックアップクラッチ１２の係合が解除され、クランクシャフトとメインシャフトとの間の機械的連結が遮断される。
【００２２】
ポンプ２２からの圧油をロックアップクラッチシフト弁２４を介してロックアップクラッチ１２の第１油室１８に導入すると、ピストン１６がトルコンカバー１４に当接してロックアップクラッチ１２が係合する。
【００２３】
ロックアップクラッチ１２の第２油室２０はロックアップクラッチシフト弁２４及びロックアップクラッチ制御弁２６を介して油溜め２８に連通している。リニアソレノイド３０に供給する電流値を制御すると、ロックアップクラッチ制御弁２６の開度が変化し、その結果第２油室２０の油圧（即ちピストン１６の背圧）が変化してロックアップクラッチ１２の係合力が無段階に制御される。
【００２４】
図２を参照すると、本発明実施形態に係る自動変速機のロックアップ制御装置のブロック図が示されている。エンジン３２のクランク軸には自動変速機３４が接続されている。
【００２５】
本実施形態のエンジン３２は、気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンである。即ち、所定数の気筒を一群として燃焼休止制御或いは点火時期や燃料噴射量による燃焼状態の制御を行うように構成されたエンジンである。その一例は、左右のバンクの気筒ごとに上記の制御を行うＶ型６気筒エンジンである。
【００２６】
図３を参照すると、車速とアクセル開度に応じたエンジン３２の運転状態が示されており、線３３ａ〜線３３ｄで示すアクセルベダル開度よりも大きなアクセルペダル開度では全気筒運転となり、小さなアクセルペダル開度では一部休筒運転となる。
【００２７】
このようなエンジンは出力トルクを低減するために片バンク運転（一部休筒運転）を行うのではなく、それぞれのバンクに個別に給排気系統が設けられていることにより、摩擦などの機械的ロスを低減して燃費向上を図るために片バンク運転を行うものである。
【００２８】
片バンク運転時のスロットル開度θＴＨは、両バンク運転（全気筒運転）時のほぼ２倍程度に拡大される。従って、エンジンとしての出力トルクは、基本的には燃焼を行うバンクの変更では変化されず、出力要求であるアクセル開度に応じて滑らかに変化する。
【００２９】
自動変速機３４は周知の構成であり、エンジン３２のクランク軸に連結され、図１に示した構成のトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２の出力側に連結された多段変速ギア機構を含んでいる。エンジン３２及び自動変速機３４は車輌に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ）３６により制御される。
【００３０】
エンジン３２には、吸気管の途中に設けられたスロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度検出手段３８と、スロットル弁の下流側の負圧を検出するＰｂ検出手段４８が設けられており、その検出信号はＥＣＵ３６に入力される。
【００３１】
同様にエンジン３２近傍には、エンジンの回転数を検出するＮｅ検出手段４６と、点火時期を検出するＩＧ検出手段５０と、大気圧を検出するＰａ検出手段５２と、吸気温を検出するＴａ検出手段５４と、エンジン水温を検出するＴｗ検出手段５６が設けられており、その検出信号はＥＣＵ３６に入力される。
【００３２】
また、アクセルペダル近傍には、アクセルペダルの踏み込み量（ＡＰ開度）を検出するアクセルペダル開度検出手段４０が設けられており、その検出信号はＥＣＵ３６に入力される。
【００３３】
自動変速機３４の入力側には、自動変速機３４のメインシャフトの回転数を検出するＮｍ検出手段４４が設けられており、その出力側には車速を検出する車速検出手段４２が設けられており、その検出信号はＥＣＵ３６に入力される。
【００３４】
ＥＣＵ３６は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶素子及び入出力インタフェースを含んでおり、プログラムされたソフトウェアにより数多くの処理を達成する。
【００３５】
ＥＴＲ検出手段５８はトルクコンバータ２のスリップ率を検出する。即ち、エンジン回転数Ｎｅ及び自動変速機３４のメインシャフトの回転数Ｎｍに基づいて、ＥＴＲ＝Ｎｍ／Ｎｅを検出する。
【００３６】
エンジントルク検出手段６０は、エンジン回転数Ｎｅ、吸気管負圧Ｐｂ、点火時期θＩＧ、大気圧Ｐａ、吸気音Ｔａ、エンジン水温Ｔｗ等に基づいてエンジン３２の出力トルクを検出する。
【００３７】
変速段検出手段６２は自動変速機３４の変手段を検出する。例えば、シフトレバーがドライブレンジ（Ｄレンジ）に入っている場合には、変速段検出手段６２は１〜５速の何れかを検出する。
【００３８】
全筒／休筒検出手段６４は、エンジン３２が全気筒運転状態にあるか或いは一部休筒運転状態にあるかを検出する。ＥＴＲ検出手段５８、エンジントルク検出手段６０、変速段検出手段６２及び全筒／休筒検出手段６４の検出信号は、ロックアップクラッチの制御油圧に相当する値を学習するロックアップクラッチ学習値算出制御手段６６に入力される。ロックアップクラッチ学習値算出制御手段６６には、スロットル開度、アクセルペダル開度及び車速も入力される。
【００３９】
ロックアップクラッチ学習値算出制御手段６６では、図５のフローチャートを参照して後で詳細に説明するように、一部休筒運転状態で学習した値には補正係数を掛けて全気筒運転状態学習値相当に補正し、この補正された学習値相当をＲＡＭ等から構成されるロックアップ学習値記憶手段６８に記憶する。全気筒運転状態で算出された学習値は、記憶手段６８にそのまま記憶される。
【００４０】
ロックアップ学習値反映制御手段７０では、全気筒運転状態ではロックアップ学習値制御手段６８に記憶された学習値をそのまま使用して、自動変速機３４のロックアップクラッチ２のフィードバック制御を行う。
【００４１】
一方、一部休筒運転状態では、ロックアップ学習値記憶手段６８に記憶されている学習値に補正係数の逆数を掛けて一部休筒運転状態時の学習値に戻し、この学習値に基づいて自動変速機３４のロックアップクラッチ２のフィードバック制御を行う。
【００４２】
図４は車速とアクセルペダル開度に応じたロックアップクラッチ１２の制御領域及び各速度段での学習領域を示している。
【００４３】
領域７２はロックアップクラッチ完全係合領域であり、エンジン３２のクランク軸の回転は完全係合したロックアップクラッチ１２を介して自動変速機３４のメインシャフトに直接伝達される。領域７４はクルーズフィードバック領域であり、学習値に基づいたロックアップクラッチ１２のフィードバック滑り制御が行われる。
【００４４】
領域７６は３速での学習領域、領域７８は４速での学習領域、領域８０は５速での学習領域である。このように各速度段での学習領域７６，７８，８０は比較的ロックアップクラッチ１２の締結容量が安定していると考えられるクルージング走行時で、且つフィードバック制御が安定している領域に設定される。
【００４５】
次に、図５のフローチャートを参照して本発明のロックアップクラッチ締結容量学習プログラムについて説明する。まず、ステップ１０（図ではＳ１０と表示）で、学習条件がＯＫか否かを判定する。即ち、ロックアップクラッチの締結容量が安定していると考えられるクルージング走行時で、且つフィードバック制御が安定しているか否かを判定する。
【００４６】
ステップ１０が肯定判定ならば、ステップ１１に進んで学習計算を実行してもよいか否かを判定する。このステップ１１では、フィードバック制御のＩ項の所定時間での偏差が所定値以内ならばＯＫと判定する。ここでは、誤学習の可能性が少ない条件を設定している。
【００４７】
ステップ１２では、実際のエンジントルクＬＣＧＣＡＬが計算される。このＬＣＧＣＡＬは実際のエンジントルクによりマップ化されている。即ち、現在のエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管負圧Ｐｂから現在の基本的なエンジントルクを求め、それを更に点火時期（θＩＧ）、エンジン水温（Ｔｗ）、大気圧（Ｐａ）、ＡＣＧ負荷、吸気温度（Ｔａ）等のパラメータを加味して正確に計算したエンジントルクである。
【００４８】
一方、油圧制御値ＱＢＡＳＥは、最適燃費で且つサージングやこもり音等が無いように設定された目標スリップ率と、エンジントルクとに対応して予め設定されるベース値であるが、この油圧制御値ＱＢＡＳＥはエンジントルクと目標ＥＴＲ（スリップ率）に対してマップ化されたデータであり、このＱＢＡＳＥでは、エンジントルクは上述したパラメータを加味せず、基本的にＮｅ及びＰｂで設定している。
【００４９】
目標ＥＴＲは、スロットル弁開度（θＴＨ）と車速（Ｖ）に対してロックアップクラッチの係合状態が、燃費最適で且つサージングやこもり音の発生を防止した値として設定されている。
【００５０】
ＱＢＡＳＥは、現在のＮｅ及びＰｂから求まるエンジントルクの状態で、現在のθＴＨとＶとで求まる目標ＥＴＲが得られるようにベンチテスト等で予め求め、マップ化されている。
【００５１】
ステップ１１の判断が肯定の場合、ステップ１２で計算した実際のエンジントルクに基づいてステップ１３でロックアップクラッチの学習値を計算する。即ち、ＱＬＣＰＬＣ−ＬＣＧＣＡＬ＝Ａを計算する。
【００５２】
ここで、ＱＬＣＰＬＣはクルーズ走行時のフィードバック制御中の実油圧制御値であり、ＱＬＣＰＬＣ＝ＱＢＡＳＥ+フィードバック補正項となる。
【００５３】
上述した計算で求まる学習値Ａは、エンジントルクの認識の違い（Ｎｅ及びＰｂだけに基づく場合と実際のパラメータを加味した場合）の影響をなくして、純粋に油圧制御系のばらつきを示す値であり、油圧制御系に起因する固体ばらつき及び経年変化等を補正すべく学習値Ａを算出している。
【００５４】
次いで、ステップ１４へ進んで学習値Ａのリミットチェックを行い、学習値Ａは使えそうか否かを判断する。即ち、現実的でない値を誤学習するのを防止するため、Ａが±βの範囲を超えていないかのリミットチェックを行う。
【００５５】
ステップ１４で学習値Ａが使えそうだと判断されたら、ステップ１５に進んでＬＣ学習値記憶手段６８に学習値を記憶する。この記憶の際、学習値Ａは全気筒運転のときの学習にはＡ＝Ｇとして、一部休筒運転のときの学習には、Ａ×α（α＞１）＝Ｇとして、ＧがＬＣ学習値記憶手段６８に記憶される。
【００５６】
一方、ステップ１０、ステップ１１及びステップ１４で否定判断の場合には、本処理を終了する。
【００５７】
上述した学習プログラムでは、全気筒運転時及び一部休筒運転時のそれぞれの状態で、エンジントルクが等しくないために一部休筒運転時の学習値に補正係数αを掛け、全気筒運転時学習値相当に変換して全気筒運転時でもこの学習値を使えるようにしている。
【００５８】
しかし、全気筒運転時及び一部休筒運転時のそれぞれの状態で、エンジントルクが何れの環境条件に於いても等しくなるように制御されている場合（例えば、電子制御スロットルによりアクセルペダルの踏み込み量とスロットルの開度を１対１ではなく変更できる場合）、α＝１と設定することができる。この場合であっても、最新の学習値が全気筒運転及び一部休筒運転に関わらず反映されるため、制御の応答性が向上する。
【００５９】
次に図６のフローチャートを参照して、上述した学習値を反映してエンジンを運転する学習値反映プログラムを説明する。まず、ステップ２０でＬＣ学習値記憶手段６８に記憶している値Ｇから学習値Ａを求める。即ち、学習値を反映するときには、全気筒運転でＧ→Ａ、一部休筒運転でＧ×１／α→Ａとして反映される。
【００６０】
ステップ２０で学習値を反映したなら、ステップ２１に進んで変速ＬＣか否かを判断する。車輌が変速中であれば、ステップ２２に進んで変速中の最適な（ショックを低減する）ロックアップクラッチの状態が得られる目標スリップ率に対して、予め対応して定められている油圧制御値ＱＬＭＩＮＳＦに学習値Ａが加算される。
【００６１】
目標スリップ率となるように、油圧制御値ＱＬＭＩＮＳＦにフィードバック制御による補正を加えてもよく、また、変速中のクラッチの状態またはエンジン回転数等の時間変化に対応した制御を行ってもよい。
【００６２】
ステップ２１で変速中でないと判断されると、ステップ２３に進み減速ＬＣか否かが判断される。車輌が減速中（アクセルオフ）であれば、ステップ２４に進み、油圧制御値ＱＬＧＫに学習値Ａが加算される。
【００６３】
この油圧制御値ＱＬＧＫは、エアコンの状態、速度段、エンジンブレーキ、燃費を考慮して、更にサージングや音、振動がないように車速やエンジン回転数Ｎｅに応じて、目標スリップ率が最適に設定されており、その目標スリップ率に対して予め対応して定められているベース値である。ここでは、目標スリップ率となるように、油圧制御値ＱＬＧＫにフィードバック制御による補正を加えてもよい。
【００６４】
ステップ２３で減速中でないと判断された場合には、ステップ２５に進んでクルーズＬＣか否かが判断される。車輌がクルーズ走行中であると判断されると、ステップ２６に進んで油圧制御値ＱＢＡＳＥに学習値Ａが加算される。
【００６５】
この油圧制御値ＱＢＡＳＥは、燃費最適で且つサージングやこもり音等がないように設定された目標スリップ率と、エンジントルクとに対応して予め設定されているベース値である。
【００６６】
目標スリップ率となるように、油圧制御値ＱＢＡＳＥにフィードバック制御による補正を加えてもよい。ステップ２５で、クルーズ走行中でないと判断された場合には、本処理を終了する。
【００６７】
油圧制御値の学習値の計算及び反映方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、減速時に目標スリップ率が得られた油圧制御値を車速に対して学習し、次回の減速時に車速に応じて学習値を初期値として使用してもよく、またその際、エアコンの状態、大気圧など車輌の運転状態や走行環境に応じて、初期値に補正を加えてもよい。
【００６８】
また、ＱＢＡＳＥの設定をエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管負圧Ｐｂに基づいたエンジントルクと目標ＥＴＲとして設定せずに、実際のエンジントルクに対して設定すれば、学習値の計算はＱＬＣＰＬＣ−ＱＢＡＳＥ＝Ａとすることも可能である。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、学習補正手段により一方の運転状態のときの学習値を他方の運転状態のときに反映可能となるように補正するので、何れの運転状態のときにも常に最新の学習値に基づいてロックアップクラッチの制御油圧をフィードバック制御することができ、商品性及び燃費の向上を図ることができる。
【００７０】
請求項２の発明によると、一部休筒運転状態で学習した値を全気筒運転状態で利用することができ、一部休筒運転状態が長時間継続した場合にも、常に最新の学習値に基づいて全気筒運転状態時の最適なロックアップ制御を達成することができる。
【００７１】
請求項３の発明によると、全気筒運転状態及び一部休筒運転状態ごとにそれぞれ個別に学習値を記憶する必要がなく、記憶容量を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロックアップクラッチを具備したトルクコンバータの概略断面図である。
【図２】本発明実施形態に係る自動変速機のロックアップ制御装置のブロック図である。
【図３】車速及びアクセルペダル開度に応じたエンジンの全筒／休筒運転状態を示す図である。
【図４】車速及びアクセルペダル開度に応じたＬＣ完全締結領域、クルーズフィードバック領域及び学習領域を示す図である。
【図５】ロックアップクラッチ締結容量学習プログラムのフローチャートである。
【図６】学習値反映プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
２ トルクコンバータ
４ ポンプインペラー
６ タービンランナー
１２ ロックアップクラッチ
１６ ピストン
３２ エンジン
３４ 自動変速機
３６ ＥＣＵ
６４ 全筒／休筒検出手段
６６ ＬＣ学習値算出制御手段
６８ ＬＣ学習値記憶手段
７０ ＬＣ学習値反映制御手段
７２ ＬＣ完全締結領域
７４ クルーズフィードバック領域
７６，７８，８０ 学習領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックアップクラッチの締結容量を制御する自動変速機のロックアップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、自動変速機のロックアップクラッチは、燃費の向上等を目的として所定の変速段で係合されるが、完全係合されるとショックを吸収できないため運転状態に応じてロックアップクラッチのスリップ量を制御する方法が一般的に採用されている。
【０００３】
例えば、変速段に対応してロックアップクラッチのスリップ量の運転状態に応じた目標値を記憶装置に記憶しておき、実スリップ量がその目標値となるようにロックアップクラッチの締結容量を制御する。
【０００４】
また、特定の運転状態において締結容量制御量を学習し、学習値を記憶装置に記憶しておき、その記憶した学習値を前記特定運転状態に移行した直後の締結容量制御量の初期値として用いる学習制御も従来より行われている。
【０００５】
一方、主に燃費向上を目的に気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンが知られている。このようなエンジンでは、全気筒運転状態と一部休筒運転状態では気筒数の相違による出力トルクの特性の相違だけでなく、加工誤差や組み付け誤差などが気筒群ごとに微妙に相違していることによる気筒群ごとの出力特性の相違がある。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１０９３８０号公報
【０００７】
【特許文献２】
特許第３１３１９２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンでロックアップクラッチの学習制御を行おうとすると、全気筒運転状態及び一部休筒運転状態でそれぞれ学習して学習値を記憶させ、その学習値をそれぞれの運転状態で反映させる方法が考えられる。
【０００９】
しかし、この方法を採用するとそれぞれの運転状態で学習値を記憶する必要があるため、複雑な仕様になるとともに記憶容量が増大する。また、全気筒運転状態及び一部休筒運転状態でそれぞれ学習しなければならないため、学習頻度が落ち商品性及び燃費が悪化する。
【００１０】
一方、全気筒運転状態と一部休筒運転状態に置いて学習値を持ち替えなかった場合には次のような問題がある。即ち、全気筒運転状態で学習した値を一部休筒運転状態に反映させた場合、あるいは逆に一部休筒運転状態で学習した値を全気筒運転状態に反映させた場合には、学習値が合わず商品性及び燃費が悪化する。
【００１１】
よって、本発明の目的は、ロックアップクラッチの制御油圧の学習値を気筒数の状態に応じて最適に反映可能な自動変速機のロックアップ制御装置を提供することである。
【００１２】
請求項１記載の発明によると、気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンに連結されたロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備え、所定の運転状態のときの該ロックアップクラッチの目標スリップ率に対し、実際のスリップ率が一致するように該ロックアップクラッチの制御油圧をフィードバック制御する自動変速機のロックアップ制御装置において、前記エンジンが全気筒運転状態か一部休筒運転状態かを検出する全筒・休筒運転検出手段と、前記ロックアップクラッチのフィードバック制御中に所定の条件を満たしたときの制御油圧に相当する学習値を算出する学習値算出手段と、前記学習値を記憶する学習値記憶手段と、前記エンジンが、全気筒運転状態であるとき、前記学習値算出手段により算出された前記学習値をそのまま前記学習値記憶手段に記憶し、前記エンジンの一部休筒運転状態であるとき、前記学習値算出手段により学習された前記学習値に係数α（α＞１）をかけた学習値を前記学習値記憶手段に記憶する学習値補正手段と、前記エンジンが、前記エンジンの全気筒運転状態であるとき、前記学習値記憶手段に記憶された値をそのまま学習値とし、前記エンジンの一部休筒運転状態であるとき、前記学習値記憶手段に記憶された学習値に前記係数の逆数１／αをかけた学習値とする学習値反映手段とを具備したことを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置が提供される。
【００１３】
このロックアップ制御装置によると、学習補正手段により一方の運転状態のときの学習値を他方の運転状態のときに反映可能となるように補正するので、何れの運転状態のときにも常に最新の学習値に基づいてロックアップクラッチの制御油圧をフィードバック制御することができ、商品性及び燃費の向上を図ることができる。
また、一部休筒運転状態で学習した値を全気筒運転状態で利用することができ、一部休筒運転状態が長時間継続した場合にも、常に最新の学習値に基づいて全気筒運転状態時の最適なロックアップ制御を達成することができる。更に、全気筒運転状態及び一部休筒運転状態ごとにそれぞれ個別に学習値を記憶する必要がなく、記憶容量を削減できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はトルクコンバータ２の概略断面図を示している。トルクコンバータ２は図示しないエンジンのクランクシャフトと自動変速機の多段変速ギア機構との間に設置される。
【００１８】
トルクコンバータ２はエンジンのクランクシャフトに接続されたポンプインペラー４と、自動変速機のメインシャフトに接続されたタービンランナー６と、固定部に一方向クラッチ８を介して支持されたステータ１０と、ポンプインペラー４及びタービンランナー６を結合可能なロックアップクラッチ１２とを含んでいる。
【００１９】
ロックアップクラッチ１２はトルコンカバー１４の内面に当接可能なピストン１６を有しており、ピストン１６の両側に第１油室１８及び第２油室２０が形成されている。
【００２０】
第１油室１８に圧油が供給されてピストン１６がトルコンカバー１４に当接するとロックアップクラッチ１２が係合し、クランクシャフトのトルクが直接メインシャフトに伝達される。
【００２１】
一方、第２油室２０に圧油が供給されてピストン１６がトルコンカバー１４から離間するとロックアップクラッチ１２の係合が解除され、クランクシャフトとメインシャフトとの間の機械的連結が遮断される。
【００２２】
ポンプ２２からの圧油をロックアップクラッチシフト弁２４を介してロックアップクラッチ１２の第１油室１８に導入すると、ピストン１６がトルコンカバー１４に当接してロックアップクラッチ１２が係合する。
【００２３】
ロックアップクラッチ１２の第２油室２０はロックアップクラッチシフト弁２４及びロックアップクラッチ制御弁２６を介して油溜め２８に連通している。リニアソレノイド３０に供給する電流値を制御すると、ロックアップクラッチ制御弁２６の開度が変化し、その結果第２油室２０の油圧（即ちピストン１６の背圧）が変化してロックアップクラッチ１２の係合力が無段階に制御される。
【００２４】
図２を参照すると、本発明実施形態に係る自動変速機のロックアップ制御装置のブロック図が示されている。エンジン３２のクランク軸には自動変速機３４が接続されている。
【００２５】
本実施形態のエンジン３２は、気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンである。即ち、所定数の気筒を一群として燃焼休止制御或いは点火時期や燃料噴射量による燃焼状態の制御を行うように構成されたエンジンである。その一例は、左右のバンクの気筒ごとに上記の制御を行うＶ型６気筒エンジンである。
【００２６】
図３を参照すると、車速とアクセル開度に応じたエンジン３２の運転状態が示されており、線３３ａ〜線３３ｄで示すアクセルベダル開度よりも大きなアクセルペダル開度では全気筒運転となり、小さなアクセルペダル開度では一部休筒運転となる。
【００２７】
このようなエンジンは出力トルクを低減するために片バンク運転（一部休筒運転）を行うのではなく、それぞれのバンクに個別に給排気系統が設けられていることにより、摩擦などの機械的ロスを低減して燃費向上を図るために片バンク運転を行うものである。
【００２８】
片バンク運転時のスロットル開度θＴＨは、両バンク運転（全気筒運転）時のほぼ２倍程度に拡大される。従って、エンジンとしての出力トルクは、基本的には燃焼を行うバンクの変更では変化されず、出力要求であるアクセル開度に応じて滑らかに変化する。
【００２９】
自動変速機３４は周知の構成であり、エンジン３２のクランク軸に連結され、図１に示した構成のトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２の出力側に連結された多段変速ギア機構を含んでいる。エンジン３２及び自動変速機３４は車輌に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ）３６により制御される。
【００３０】
エンジン３２には、吸気管の途中に設けられたスロットル弁の開度を検出するスロットル弁開度検出手段３８と、スロットル弁の下流側の負圧を検出するＰｂ検出手段４８が設けられており、その検出信号はＥＣＵ３６に入力される。
【００３１】
同様にエンジン３２近傍には、エンジンの回転数を検出するＮｅ検出手段４６と、点火時期を検出するＩＧ検出手段５０と、大気圧を検出するＰａ検出手段５２と、吸気温を検出するＴａ検出手段５４と、エンジン水温を検出するＴｗ検出手段５６が設けられており、その検出信号はＥＣＵ３６に入力される。
【００３２】
また、アクセルペダル近傍には、アクセルペダルの踏み込み量（ＡＰ開度）を検出するアクセルペダル開度検出手段４０が設けられており、その検出信号はＥＣＵ３６に入力される。
【００３３】
自動変速機３４の入力側には、自動変速機３４のメインシャフトの回転数を検出するＮｍ検出手段４４が設けられており、その出力側には車速を検出する車速検出手段４２が設けられており、その検出信号はＥＣＵ３６に入力される。
【００３４】
ＥＣＵ３６は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶素子及び入出力インタフェースを含んでおり、プログラムされたソフトウェアにより数多くの処理を達成する。
【００３５】
ＥＴＲ検出手段５８はトルクコンバータ２のスリップ率を検出する。即ち、エンジン回転数Ｎｅ及び自動変速機３４のメインシャフトの回転数Ｎｍに基づいて、ＥＴＲ＝Ｎｍ／Ｎｅを検出する。
【００３６】
エンジントルク検出手段６０は、エンジン回転数Ｎｅ、吸気管負圧Ｐｂ、点火時期θＩＧ、大気圧Ｐａ、吸気音Ｔａ、エンジン水温Ｔｗ等に基づいてエンジン３２の出力トルクを検出する。
【００３７】
変速段検出手段６２は自動変速機３４の変手段を検出する。例えば、シフトレバーがドライブレンジ（Ｄレンジ）に入っている場合には、変速段検出手段６２は１〜５速の何れかを検出する。
【００３８】
全筒／休筒検出手段６４は、エンジン３２が全気筒運転状態にあるか或いは一部休筒運転状態にあるかを検出する。ＥＴＲ検出手段５８、エンジントルク検出手段６０、変速段検出手段６２及び全筒／休筒検出手段６４の検出信号は、ロックアップクラッチの制御油圧に相当する値を学習するロックアップクラッチ学習値算出制御手段６６に入力される。ロックアップクラッチ学習値算出制御手段６６には、スロットル開度、アクセルペダル開度及び車速も入力される。
【００３９】
ロックアップクラッチ学習値算出制御手段６６では、図５のフローチャートを参照して後で詳細に説明するように、一部休筒運転状態で学習した値には補正係数を掛けて全気筒運転状態学習値相当に補正し、この補正された学習値相当をＲＡＭ等から構成されるロックアップ学習値記憶手段６８に記憶する。全気筒運転状態で算出された学習値は、記憶手段６８にそのまま記憶される。
【００４０】
ロックアップ学習値反映制御手段７０では、全気筒運転状態ではロックアップ学習値制御手段６８に記憶された学習値をそのまま使用して、自動変速機３４のロックアップクラッチ２のフィードバック制御を行う。
【００４１】
一方、一部休筒運転状態では、ロックアップ学習値記憶手段６８に記憶されている学習値に補正係数の逆数を掛けて一部休筒運転状態時の学習値に戻し、この学習値に基づいて自動変速機３４のロックアップクラッチ２のフィードバック制御を行う。
【００４２】
図４は車速とアクセルペダル開度に応じたロックアップクラッチ１２の制御領域及び各速度段での学習領域を示している。
【００４３】
領域７２はロックアップクラッチ完全係合領域であり、エンジン３２のクランク軸の回転は完全係合したロックアップクラッチ１２を介して自動変速機３４のメインシャフトに直接伝達される。領域７４はクルーズフィードバック領域であり、学習値に基づいたロックアップクラッチ１２のフィードバック滑り制御が行われる。
【００４４】
領域７６は３速での学習領域、領域７８は４速での学習領域、領域８０は５速での学習領域である。このように各速度段での学習領域７６，７８，８０は比較的ロックアップクラッチ１２の締結容量が安定していると考えられるクルージング走行時で、且つフィードバック制御が安定している領域に設定される。
【００４５】
次に、図５のフローチャートを参照して本発明のロックアップクラッチ締結容量学習プログラムについて説明する。まず、ステップ１０（図ではＳ１０と表示）で、学習条件がＯＫか否かを判定する。即ち、ロックアップクラッチの締結容量が安定していると考えられるクルージング走行時で、且つフィードバック制御が安定しているか否かを判定する。
【００４６】
ステップ１０が肯定判定ならば、ステップ１１に進んで学習計算を実行してもよいか否かを判定する。このステップ１１では、フィードバック制御のＩ項の所定時間での偏差が所定値以内ならばＯＫと判定する。ここでは、誤学習の可能性が少ない条件を設定している。
【００４７】
ステップ１２では、実際のエンジントルクＬＣＧＣＡＬが計算される。このＬＣＧＣＡＬは実際のエンジントルクによりマップ化されている。即ち、現在のエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管負圧Ｐｂから現在の基本的なエンジントルクを求め、それを更に点火時期（θＩＧ）、エンジン水温（Ｔｗ）、大気圧（Ｐａ）、ＡＣＧ負荷、吸気温度（Ｔａ）等のパラメータを加味して正確に計算したエンジントルクである。
【００４８】
一方、油圧制御値ＱＢＡＳＥは、最適燃費で且つサージングやこもり音等が無いように設定された目標スリップ率と、エンジントルクとに対応して予め設定されるベース値であるが、この油圧制御値ＱＢＡＳＥはエンジントルクと目標ＥＴＲ（スリップ率）に対してマップ化されたデータであり、このＱＢＡＳＥでは、エンジントルクは上述したパラメータを加味せず、基本的にＮｅ及びＰｂで設定している。
【００４９】
目標ＥＴＲは、スロットル弁開度（θＴＨ）と車速（Ｖ）に対してロックアップクラッチの係合状態が、燃費最適で且つサージングやこもり音の発生を防止した値として設定されている。
【００５０】
ＱＢＡＳＥは、現在のＮｅ及びＰｂから求まるエンジントルクの状態で、現在のθＴＨとＶとで求まる目標ＥＴＲが得られるようにベンチテスト等で予め求め、マップ化されている。
【００５１】
ステップ１１の判断が肯定の場合、ステップ１２で計算した実際のエンジントルクに基づいてステップ１３でロックアップクラッチの学習値を計算する。即ち、ＱＬＣＰＬＣ−ＬＣＧＣＡＬ＝Ａを計算する。
【００５２】
ここで、ＱＬＣＰＬＣはクルーズ走行時のフィードバック制御中の実油圧制御値であり、ＱＬＣＰＬＣ＝ＱＢＡＳＥ+フィードバック補正項となる。
【００５３】
上述した計算で求まる学習値Ａは、エンジントルクの認識の違い（Ｎｅ及びＰｂだけに基づく場合と実際のパラメータを加味した場合）の影響をなくして、純粋に油圧制御系のばらつきを示す値であり、油圧制御系に起因する固体ばらつき及び経年変化等を補正すべく学習値Ａを算出している。
【００５４】
次いで、ステップ１４へ進んで学習値Ａのリミットチェックを行い、学習値Ａは使えそうか否かを判断する。即ち、現実的でない値を誤学習するのを防止するため、Ａが±βの範囲を超えていないかのリミットチェックを行う。
【００５５】
ステップ１４で学習値Ａが使えそうだと判断されたら、ステップ１５に進んでＬＣ学習値記憶手段６８に学習値を記憶する。この記憶の際、学習値Ａは全気筒運転のときの学習にはＡ＝Ｇとして、一部休筒運転のときの学習には、Ａ×α（α＞１）＝Ｇとして、ＧがＬＣ学習値記憶手段６８に記憶される。
【００５６】
一方、ステップ１０、ステップ１１及びステップ１４で否定判断の場合には、本処理を終了する。
【００５７】
上述した学習プログラムでは、全気筒運転時及び一部休筒運転時のそれぞれの状態で、エンジントルクが等しくないために一部休筒運転時の学習値に補正係数αを掛け、全気筒運転時学習値相当に変換して全気筒運転時でもこの学習値を使えるようにしている。
【００５８】
しかし、全気筒運転時及び一部休筒運転時のそれぞれの状態で、エンジントルクが何れの環境条件に於いても等しくなるように制御されている場合（例えば、電子制御スロットルによりアクセルペダルの踏み込み量とスロットルの開度を１対１ではなく変更できる場合）、α＝１と設定することができる。この場合であっても、最新の学習値が全気筒運転及び一部休筒運転に関わらず反映されるため、制御の応答性が向上する。
【００５９】
次に図６のフローチャートを参照して、上述した学習値を反映してエンジンを運転する学習値反映プログラムを説明する。まず、ステップ２０でＬＣ学習値記憶手段６８に記憶している値Ｇから学習値Ａを求める。即ち、学習値を反映するときには、全気筒運転でＧ→Ａ、一部休筒運転でＧ×１／α→Ａとして反映される。
【００６０】
ステップ２０で学習値を反映したなら、ステップ２１に進んで変速ＬＣか否かを判断する。車輌が変速中であれば、ステップ２２に進んで変速中の最適な（ショックを低減する）ロックアップクラッチの状態が得られる目標スリップ率に対して、予め対応して定められている油圧制御値ＱＬＭＩＮＳＦに学習値Ａが加算される。
【００６１】
目標スリップ率となるように、油圧制御値ＱＬＭＩＮＳＦにフィードバック制御による補正を加えてもよく、また、変速中のクラッチの状態またはエンジン回転数等の時間変化に対応した制御を行ってもよい。
【００６２】
ステップ２１で変速中でないと判断されると、ステップ２３に進み減速ＬＣか否かが判断される。車輌が減速中（アクセルオフ）であれば、ステップ２４に進み、油圧制御値ＱＬＧＫに学習値Ａが加算される。
【００６３】
この油圧制御値ＱＬＧＫは、エアコンの状態、速度段、エンジンブレーキ、燃費を考慮して、更にサージングや音、振動がないように車速やエンジン回転数Ｎｅに応じて、目標スリップ率が最適に設定されており、その目標スリップ率に対して予め対応して定められているベース値である。ここでは、目標スリップ率となるように、油圧制御値ＱＬＧＫにフィードバック制御による補正を加えてもよい。
【００６４】
ステップ２３で減速中でないと判断された場合には、ステップ２５に進んでクルーズＬＣか否かが判断される。車輌がクルーズ走行中であると判断されると、ステップ２６に進んで油圧制御値ＱＢＡＳＥに学習値Ａが加算される。
【００６５】
この油圧制御値ＱＢＡＳＥは、燃費最適で且つサージングやこもり音等がないように設定された目標スリップ率と、エンジントルクとに対応して予め設定されているベース値である。
【００６６】
目標スリップ率となるように、油圧制御値ＱＢＡＳＥにフィードバック制御による補正を加えてもよい。ステップ２５で、クルーズ走行中でないと判断された場合には、本処理を終了する。
【００６７】
油圧制御値の学習値の計算及び反映方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、減速時に目標スリップ率が得られた油圧制御値を車速に対して学習し、次回の減速時に車速に応じて学習値を初期値として使用してもよく、またその際、エアコンの状態、大気圧など車輌の運転状態や走行環境に応じて、初期値に補正を加えてもよい。
【００６８】
また、ＱＢＡＳＥの設定をエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管負圧Ｐｂに基づいたエンジントルクと目標ＥＴＲとして設定せずに、実際のエンジントルクに対して設定すれば、学習値の計算はＱＬＣＰＬＣ−ＱＢＡＳＥ＝Ａとすることも可能である。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、学習補正手段により一方の運転状態のときの学習値を他方の運転状態のときに反映可能となるように補正するので、何れの運転状態のときにも常に最新の学習値に基づいてロックアップクラッチの制御油圧をフィードバック制御することができ、商品性及び燃費の向上を図ることができる。
【００７０】
請求項２の発明によると、一部休筒運転状態で学習した値を全気筒運転状態で利用することができ、一部休筒運転状態が長時間継続した場合にも、常に最新の学習値に基づいて全気筒運転状態時の最適なロックアップ制御を達成することができる。
【００７１】
請求項３の発明によると、全気筒運転状態及び一部休筒運転状態ごとにそれぞれ個別に学習値を記憶する必要がなく、記憶容量を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロックアップクラッチを具備したトルクコンバータの概略断面図である。
【図２】本発明実施形態に係る自動変速機のロックアップ制御装置のブロック図である。
【図３】車速及びアクセルペダル開度に応じたエンジンの全筒／休筒運転状態を示す図である。
【図４】車速及びアクセルペダル開度に応じたＬＣ完全締結領域、クルーズフィードバック領域及び学習領域を示す図である。
【図５】ロックアップクラッチ締結容量学習プログラムのフローチャートである。
【図６】学習値反映プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
２ トルクコンバータ
４ ポンプインペラー
６ タービンランナー
１２ ロックアップクラッチ
１６ ピストン
３２ エンジン
３４ 自動変速機
３６ ＥＣＵ
６４ 全筒／休筒検出手段
６６ ＬＣ学習値算出制御手段
６８ ＬＣ学習値記憶手段
７０ ＬＣ学習値反映制御手段
７２ ＬＣ完全締結領域
７４ クルーズフィードバック領域
７６，７８，８０ 学習領域
Claims (1)
- 気筒群ごとに燃焼を実行・休止することが可能なエンジンに連結されたロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備え、所定の運転状態のときの該ロックアップクラッチの目標スリップ率に対し、実際のスリップ率が一致するように該ロックアップクラッチの制御油圧をフィードバック制御する自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記エンジンが全気筒運転状態か一部休筒運転状態かを検出する全筒・休筒運転検出手段と、
前記ロックアップクラッチのフィードバック制御中に所定の条件を満たしたときの制御油圧に相当する学習値を算出する学習値算出手段と、
前記学習値を記憶する学習値記憶手段と、
前記エンジンが、前記エンジンの全気筒運転状態であるとき、前記学習値算出手段により算出された前記学習値をそのまま前記学習値記憶手段に記憶し、前記エンジンの一部休筒運転状態であるとき、前記学習値算出手段により学習された前記学習値に係数α（α＞１）をかけた学習値を前記学習値記憶手段に記憶する学習値補正手段と、
前記エンジンが、前記エンジンの全気筒運転状態であるとき、前記学習値記憶手段に記憶された値をそのまま学習値とし、前記エンジンの一部休筒運転状態であるとき、前記学習値記憶手段に記憶された学習値に前記係数の逆数１／αをかけた学習値とする学習値反映手段と、
を具備したことを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。
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