JP4517626B2 - ロックアップクラッチ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータに設けられたロックアップクラッチ機構を制御するロックアップクラッチ制御装置に関するものである。

従来、車両用自動変速機のロックアップクラッチ制御装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。このロックアップクラッチ制御装置は、ショックを抑制しつつ迅速にロックアップを作動させるために、ロックアップクラッチ（摩擦材要素）のロスストロークによる制御の不感帯域と、ロックアップクラッチが接触した制御可能域との判別をクラッチ系推定システムを用いて推定している。すなわち、この推定システムでは、ロックアップクラッチの接触トルク（分担トルク）を推定し、これに基づいてロックアップクラッチの接触タイミング、すなわちロスストロークの終了を判断している。
特開平７−２３９０２５号公報

ところで、このロックアップクラッチ制御装置は、ロックアップクラッチの接触トルクを推定するために、エンジントルク、摩擦材の摩擦係数μ、トルクコンバータの性能（諸元）等を利用する。従って、エンジントルクばらつき、経年変化や温度変化による摩擦材の摩擦係数μの変化、トルクコンバータの性能ばらつきがある場合に厳密にロスストロークの終了（ロックアップクラッチの接触タイミング）を判断することは困難となる。

また、ロックアップ作動時の不快な振動を抑制するために、ロックアップクラッチの接触ショックを検出（推定）することも望まれている。
本発明の第１の目的は、摩擦材要素の接触タイミングを好適に求めることができるロックアップクラッチ制御装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、摩擦材要素の接触ショックを好適に求めることができるロックアップクラッチ制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、トルクコンバータに設けられたロックアップクラッチ機構を制御するロックアップクラッチ制御装置において、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、タービン回転速度を検出するタービン回転速度検出手段と、前記検出されたエンジン回転速度及びタービン回転速度に基づき被駆動状態を検出する状態検出手段と、前記検出されたエンジン回転速度に基づきエンジン回転速度変化を検出するエンジン回転速度変化検出手段と、前記エンジン回転速度変化が非減少を継続する時間を検出する継続時間検出手段と、スロットルオフの前記被駆動状態のとき、前記ロックアップクラッチ機構の非係合状態から係合状態への移行時における前記エンジン回転速度変化に基づき、該ロックアップクラッチ機構が備える摩擦材要素の接触タイミングの推定を行う推定手段を備え、前記推定手段は、前記エンジン回転速度変化の大きさと所定値との大小判定及び該エンジン回転速度変化が上昇を継続する時間と所定時間との大小判定に基づき前記摩擦材要素の接触タイミングの推定を行い、前記推定手段は、前記エンジン回転速度変化の大きさが所定値を超え、且つ、該エンジン回転速度変化が上昇を継続する時間が所定時間を超えた時刻から前記検出された継続時間を減算した時刻を前記摩擦材要素の接触タイミングと推定することを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロックアップクラッチ制御装置において、前記推定手段は、前記エンジン回転速度変化が所定時間を超えて一定状態を継続するとき、前記摩擦材要素の接触タイミングではないと推定することを要旨とする。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、スロットルオフの被駆動状態のとき、前記ロックアップクラッチ機構の非係合状態から係合状態への移行時におけるエンジン回転速度変化に基づき、ロックアップクラッチ機構が備える摩擦材要素の接触タイミングが推定される。一般に、スロットルオフの被駆動状態では、エンジン側からトルク伝達されないことで、ロックアップクラッチ機構の非係合状態から係合状態への移行時においては摩擦材要素が接触しない限りエンジン回転速度変化は減少する。従って、例えば摩擦材要素が実際に接触することに伴うエンジン回転速度変化の上昇を判定して、これに基づき摩擦材要素の接触タイミングを推定することで、エンジントルクやトルクコンバータ性能のばらつき等に影響を受けることなく好適に接触タイミングが求められる。また、前記エンジン回転速度変化の大きさと所定値との大小判定及び該エンジン回転速度変化が上昇を継続する時間と所定時間との大小判定に基づく極めて簡易な閾値判定の手法にて前記摩擦材要素の接触タイミングが推定される。さらに、前記エンジン回転速度変化の大きさが所定値を超え、且つ、該エンジン回転速度変化が上昇を継続する時間が所定時間を超えた時刻から前記検出された継続時間を減算した時刻が、前記摩擦材要素の接触タイミングとして推定される。従って、エンジン回転速度変化が上昇を開始してから上記判定に至るまでの遅れ分が吸収され、より厳密に接触タイミングが求められる。

以上詳述したように、請求項１、２に記載の発明では、摩擦材要素の接触タイミングを好適に求めることができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１は、本発明が適用されるパワートレインを車両に搭載したときの概略図である。この車両は、エンジン１０と、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２０と、複数組の遊星歯車ユニットなどから構成された自動変速機３０と、これらトルクコンバータ２０及び自動変速機３０に供給する油圧を制御する油圧制御回路４０と、油圧制御回路４０に制御信号を与える電子制御装置５０とを備えている。そして、例えばアクセルペダル１１の踏込みによって増減されるエンジン１０の動力（エンジントルク）をトルクコンバータ２０、自動変速機３０、及び図示しないディファレンシャルを介して駆動輪へ伝達するように構成されている。あるいは、アクセルペダル１１の踏込みが戻される場合に、駆動輪の動力をディファレンシャル、自動変速機３０及びトルクコンバータ２０を介してエンジン１０へ伝達するように構成されている（被駆動状態）。

トルクコンバータ２０は、流体式伝達機構２０ａと、流体式伝達機構２０ａと並列に連結されたロックアップクラッチ機構２０ｂとからなる。流体式伝達機構２０ａは、エンジン１０のクランク軸１２に対しトルクコンバータ２０のフロントカバー等を含む連結部材１３を介して連結されたポンプ羽根車２１と、自動変速機３０の入力軸３１に固定されるとともにポンプ羽根車２１からの油を受けて回転するタービン羽根車２２と、一方向クラッチ２３を介してハウジング２４に固定されるステータ羽根車２５とから構成されている。トルクコンバータ２０側からみると、連結部材１３はエンジン１０の出力軸であるクランク軸１２と一体的に回転するように連結されたポンプ羽根車２１を、自動変速機３０の入力軸３１は車両の駆動輪と一体的に回転するように連結されたタービン羽根車２２をそれぞれ構成している。

ロックアップクラッチ機構２０ｂは、図２に概略側面図を示したように、軸方向に移動可能に保持され両面に摩擦材が設けられたリング状プレートよりなる摩擦材要素としてのロックアップクラッチ２６と、ロックアップクラッチ２６の径方向内側に固定されたリング状のドライブプレート２７と、ロックアップクラッチ２６に対向するように連結部材１３と一体的に構成されたクラッチ対向部１３ａと、自動変速機３０の入力軸３１と一体的に回転するように入力軸３１に固定された第１ドリブンプレート２８ａと、リベットＲにより第１ドリブンプレート２８ａに固定されたリング状の第２ドリブンプレート２８ｂと、軸方向に移動可能であってロックアップクラッチ２６をクラッチ対向部１３ａに押圧するためのロックアップピストン２９と、複数のコイルスプリングＳとから構成されている。

コイルスプリングＳは、振動を吸収するダンパ機構を構成するものであって、第１及び第２ドリブンプレート２８ａ，２８ｂの適宜箇所に円周方向に沿って形成された長孔内に保持されている。コイルスプリングＳは、ドライブプレート２７（ロックアップクラッチ２６）と第１ドリブンプレート２８ａ（第２ドリブンプレート２８ｂ）との間に涙じれ角が発生したとき、ドライブプレート２７と第１ドリブンプレート２８ａの間に弾発力を付与する。

ロックアップピストン２９は、同ロックアップピストン２９と連結部材１３とにより画定される係合側油室Ｒ１内の油圧がロックアップクラッチ２６とクラッチ対向部１３ａと第１ドリブンプレート２８ａ等とにより画定される解放側油室Ｒ２内の油圧よりも高められたとき、ロックアップクラッチ２６をクラッチ対向部１３ａに向けて押圧し、ロックアップクラッチ２６をクラッチ対向部１３ａに接触させるようになっている（ロックアップクラッチ機構２０ｂの係合状態）。

一方、ロックアップピストン２９は、係合側油室Ｒ１よりも解放側油室Ｒ２内の油圧が高められたとき、ロックアップクラッチ２６をクラッチ対向部１３ａから離間させるようになっている（ロックアップクラッチ機構２０ｂの非係合（解放）状態）。

自動変速機３０は、入力軸３１と、ディファレンシャル等を介して車両の駆動輪に連結された出力軸３２とを備えている。自動変速機３０は、複数の油圧式摩擦係合装置の係合・非係合の組合わせに応じて複数の前進ギヤ段及び後進ギヤ段の１つを選択的に成立させ、選択されたギヤ段に応じて入力軸３１と出力軸３２とを回転させる周知の有段式遊星歯車装置として構成されている。

油圧制御回路４０は、電子制御装置５０からの信号によりオン・オフ駆動される第１電磁弁４１及び第２電磁弁４２を備えており、これら電磁弁のオン・オフ駆動の組み合わせにより遊星歯車装置の油圧式摩擦係合装置を選択的に作動させるように構成されている。

また、油圧制御回路４０は、ロックアップクラッチ機構２０ｂの係合・非係合を制御するために前述の係合側油室Ｒ１及び解放側油室Ｒ２に供給される各油圧を制御するための第３電磁弁４３を備えている。ロックアップクラッチ機構２０ｂの係合に際して第３電磁弁４３は、電子制御装置５０からの後述のロックアップ油圧指令値Ｐに応じた油圧を係合側油室Ｒ１に供給するとともに、解放側油室Ｒ２に一定油圧を供給する。このとき、係合側油室Ｒ１内の油圧と解放側油室Ｒ２内の油圧との差圧がロックアップクラッチ２６のクラッチ対向部１３ａに対する係合圧となる。

電子制御装置５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３及びインターフェース５４，５５等からなるマイクロコンピュータであって、アクセルスイッチ６１、エンジン回転速度センサ６２、入力軸回転速度センサ６３及び出力軸回転速度センサ６４と接続されている。

上記アクセルスイッチ６１は、例えばアクセルペダル１１の操作・非操作に応じてオン・オフ設定されるスロットル信号Ｔｈとして電子制御装置５０に入力している。また、エンジン回転速度センサ６２は、エンジン１０の回転速度を検出してエンジン回転速度Ｎｅ（ポンプ羽根車２１の回転速度に相当）として電子制御装置５０に入力している。入力軸回転速度センサ６３は、自動変速機３０の入力軸３１の回転速度を検出して入力軸回転速度Ｎｉ（タービン羽根車２２の回転速度に相当）として電子制御装置５０に入力している。出力軸回転速度センサ６４は、自動変速機３０の出力軸３２の回転速度を検出して出力軸回転速度Ｎｏとして電子制御装置５０に入力している。

電子制御装置５０のＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３の記憶機能を利用しつつＲＯＭ５２に記憶されたプログラムに従って各種入力信号を処理し、自動変速機３０の変速制御及びロックアップクラッチ機構２０ｂの制御を実行するものであり、インターフェース５５を介して各電磁弁４１〜４３を駆動制御する。

すなわち、自動変速機３０の変速制御において、ＣＰＵ５１は予めＲＯＭ５２に記憶された複数の変速線図から実際の変速段に対応した変速線図を選択する。そして、ＣＰＵ５１は選択した変速線図からアクセル開度と出力軸回転速度Ｎｏから演算された車速とに基づいて変速段を決定し、この変速段が得られるように第１及び第２電磁弁４１，４２を駆動する。

また、ロックアップクラッチ機構２０ｂの制御において、ＣＰＵ５１は予めＲＯＭ５２に記憶された複数の制御領域、すなわちロックアップオフ領域、スリップ領域及びロックアップオン領域からそのときの車両の状態に対応したいずれかの制御領域を選択する。なお、一般的にロックアップオン領域は、車両の高速走行時やエンジンブレーキがかかるエンジン１０の被駆動状態（例えば、坂道走行時やアクセルペダル１１の非操作時など）で設定される。そして、ＣＰＵ５１は選択した制御領域に基づいてロックアップクラッチ機構２０ｂの係合・非係合を選択制御するように油圧制御回路４０を介して第３電磁弁４３を駆動する。

ここで、本実施形態において、ロックアップクラッチ機構２０ｂを非係合状態から係合状態へと推移させるロックアップ作動時の油圧制御態様の一例について説明する。図３は、アクセルペダル１１の非操作に伴うスロットル信号Ｔｈのオフ状態（スロットルオフ）において、エンジン回転速度Ｎｅ及び入力軸回転速度（タービン回転速度）Ｎｉ、ロックアップ油圧指令値Ｐの推移を示すタイムチャートである。

同図に示されるように、時刻ｔ０においてアクセルペダル１１が非操作となり、スロットル信号Ｔｈがオンからオフに切り替わったとする。このとき、同時にエンジン回転速度Ｎｅが減少し始め、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとの偏差が縮小して逆転する時刻ｔ０’においてエンジン１０は駆動状態から被駆動状態に移行する。

これに伴い、電子制御装置５０のＣＰＵ５１は、所定要件を満たす時刻「０」でロックアップクラッチ機構２０ｂを非係合状態から係合状態へと推移させるべく、制御不感帯域（ロスストローク域）に対応した油圧のプリチャージ制御を開始する。この制御不感帯域は、ロックアップクラッチ２６が非接触であって第３電磁弁４３による油圧制御を開始してもこれに起因して車両の回転速度変化が起きない領域である。

このプリチャージ制御の開始により、ＣＰＵ５１は、第３電磁弁４３を駆動するロックアップ油圧指令値Ｐの前期波形として所定の前期波形出力圧Ｐ１を有する指令値を時刻ｔ１まで出力する。この前期波形出力圧Ｐ１を有する指令値の出力は、ロックアップピストン２９を速やかに移動させるためのものである。従って、この前期波形出力圧Ｐ１は、最高圧近辺（油圧制御回路４０のライン圧）に設定されている。

続いて、ＣＰＵ５１は、上記ロックアップ油圧指令値Ｐの後期波形として後期波形出力圧Ｐ２を有する指令値を時刻ｔ２まで出力する。この後期波形出力圧Ｐ２は、前期波形出力圧Ｐ１よりも小さい値に設定されている。これは、ロックアップクラッチ２６が非接触から接触に切り替わる手前でロックアップ油圧指令値Ｐを抑制し、接触ショックを緩和するためのものである。また、時刻ｔ２は、後述の態様でＣＰＵ５１により推定されるロックアップクラッチ２６の接触時刻（接触タイミング）である。

いうまでもなく、上記時刻ｔ２は推定によって求められるため、ロックアップクラッチ２６の実際の接触タイミング、すなわち制御不感帯域の終了時刻と必ずしも一致するものではないが、ここでは便宜的に一致しているものとして説明する。油圧のプリチャージ制御が終了する時刻ｔ２までの間は、未だロックアップクラッチ２６が非接触のままでエンジン１０も被駆動状態であるため、エンジン回転速度Ｎｅは減少傾向のままで上昇することはない。この状態で時刻ｔ２を経過すると、ＣＰＵ５１はロックアップクラッチ２６の接触による制御可能域に対応して油圧のフィードバック制御を開始する。この制御可能域は、ロックアップクラッチ２６が接触し第３電磁弁４３による油圧制御によって車両の回転速度変化が制御可能な領域である。このとき、ＣＰＵ５１は、第３電磁弁４３を駆動するロックアップ油圧指令値Ｐに対する周知のフィードバック演算を実行し、このフィードバック演算値を出力する。従って、ロックアップクラッチ２６が接触した時刻ｔ２以降は、エンジン１０に出力軸３２側（駆動輪側）からのトルク伝達が開始されることでエンジン回転速度Ｎｅは増加し始める。換言すれば、被駆動状態では、エンジン回転速度Ｎｅの上述の変化を監視することでロックアップクラッチ２６の接触時刻（制御不感帯域と制御可能域との切り替わりタイミング）を推定しうる。

次に、ロックアップクラッチ２６の接触ショックの推定について説明する。図４は、車両を簡略化して示す模式図である。同図において、Ｉｅはエンジン慣性モーメントを表し、Ｔｅはエンジントルクを表す。また、Ｃ（ｅ）はトルコン容量係数を表し、入力軸回転速度（タービン回転速度）Ｎｉとエンジン回転速度Ｎｅとの比（Ｎｔ／Ｎｅ）を表す速度比ｅの関数であることを示している。また、Ｔｏｐはオイルポンプロストルクを表し、Ｔｃはロックアップクラッチトルクを表す。この車両において、エンジン１０における運動方程式は下式（１）のように表される。

Ｉｅ・ｄＮｅ／ｄｔ＝Ｔｅ−Ｃ（ｅ）・Ｎｅ＾２−Ｔｏｐ−Ｔｃ …（１）
ここで、車両が被駆動状態にあるときロックアップクラッチ機構２０ｂの非係合状態（解放状態）から係合状態への移行時においては、ロックアップクラッチ２６の接触前のロックアップクラッチトルクＴｃは零であり、またこのときのエンジン回転速度Ｎｅの変化が小さいことから、式（１）は下式（２）のように近似して表せれる。

０＝Ｔｅ−Ｃ（ｅ）・Ｎｅ＾２−Ｔｏｐ …（２）
そして、式（２）を式（１）に代入することで下式（３）が得られる。
Ｉｅ・ｄＮｅ／ｄｔ＝−Ｔｃ …（３）
式（３）から明らかなように、ロックアップクラッチ２６の接触ショックに比例するロックアップクラッチトルクＴｃの大きさは、被駆動状態でのロックアップクラッチ機構２０ｂの非係合状態（解放状態）から係合状態への移行時におけるエンジン回転速度Ｎｅの変化（ｄＮｅ／ｄｔ）に比例することが示唆されている。

次に、こうした被駆動状態での特性を鑑みた本実施形態におけるロックアップクラッチ２６の接触タイミング及び接触ショックの演算態様について図５のフローチャート及び図６のタイムチャートに基づき以下に説明する。なお、このルーチンは、アクセルペダル１１の非操作に伴い前記スロットル信号Ｔｈがオンからオフに切り替わって被駆動状態となり、ロックアップクラッチ機構２０ｂを係合状態に移行させるべく油圧のプリチャージ制御が開始されることを起動条件として所定時間Δｔごとの周期で繰り返されるものである。このとき、ＣＰＵ５１は、プリチャージ制御の開始に合わせてタイマによる零からの計時を開始する。

処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ５１はステップ１０１において各種データを初期化するイニシャル処理を行ってステップ１０２に移行する。そして、ＣＰＵ５１は、エンジン回転速度Ｎｅに対してローパスフィルタ演算を行ってエンジン回転速度ローパスフィルタ値Ｎｅ＿ＬＰＦを算出する。図６に示したように、このエンジン回転速度Ｎｅに対するローパスフィルタ演算は、前記エンジン回転速度センサ６２によりステップ状の変動で検出されるエンジン回転速度Ｎｅを滑らかにするためのものである。

次に、ＣＰＵ５１は、ステップ１０３において現在のエンジン回転速度ローパスフィルタ値Ｎｅ＿ＬＰＦと一定時間前の演算時におけるエンジン回転速度ローパスフィルタ値Ｎｅ＿ＬＰＦとの差分値であるエンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦを算出してステップ１０４に移行する。そして、ＣＰＵ５１は、エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦに対してローパスフィルタ演算を行ってエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２を算出する。図６に示したように、このエンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦに対するローパスフィルタ演算は、エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦの著しい増減変化を安定させるためのものである。

そして、ＣＰＵ５１はステップ１０５に移行して、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２よりも大きいか否かを判断する。そして、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２よりも大きいと判断されると、ＣＰＵ５１はステップ１０６に移行する。そして、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２を最大エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦ２＿ｍａｘとして更新し、ステップ１０７に移行する。一方、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２以下と判断されると、ＣＰＵ５１はそのままステップ１０７に移行する。従って、ステップ１０５〜１０６の処理は、当該ルーチンが繰り返される間でのエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２、すなわち安定化等されたエンジン回転速度変化の最大値を求めるためのものである。なお、本実施形態において、この最大エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦ２＿ｍａｘは、エンジン回転速度Ｎｅの変化（ｄＮｅ／ｄｔ）に比例するロックアップクラッチ２６の接触ショックの実質的な演算値となっている。

次に、ステップ１０７においてＣＰＵ５１は、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２以上か否かを判断する。そして、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２未満と判断されると、ＣＰＵ５１はロックアップクラッチ２６の接触状態であり得ないことからステップ１０８に移行する。そして、ＣＰＵ５１は、カウンタｓｖｙ＿ｔｍ、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇ、カウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍ及びカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔを「０」にリセットする。

ここで、カウンタｓｖｙ＿ｔｍは、基本的に上記エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が上昇してから一定になっている時間を演算回数としてカウントする変数である。このカウンタｓｖｙ＿ｔｍは、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が変化したり、後述する最大値ｓｖｙ＿ｍａｘに到達したときに「０」にリセットされる。ここでは、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回に対して減少していることに対応して「０」にリセットされる。

一般に、ロックアップクラッチ２６の接触状態では、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２（エンジン回転速度変化）が一定になる状態が長時間に亘って継続し得ず、この時間が長ければロックアップクラッチ２６が接触していないと判断しうる。カウンタｓｖｙ＿ｔｍによる上記時間の算出は、ロックアップクラッチ２６の非接触の判断に供するためのものである。

また、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇは、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が上昇したときに「１」に設定され、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が下降若しくは上記カウンタｓｖｙ＿ｔｍが最大値ｓｖｙ＿ｍａｘに到達したときに「０」に設定されるフラグである。ここでは、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回に対して減少していることに対応して「０」にリセットされる。

一般に、ロックアップクラッチ２６の接触状態ではエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が少なくとも下降をせず、これが下降したり長時間に亘って一定になる状態が継続することはない。従って、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇは、ロックアップクラッチ２６が接触状態と判断し得る状態のときに「１」に設定され、接触状態と判断し得ない状態のときに「０」に設定される。

さらに、カウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍは、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇが「１」に設定されてからの経過時間、すなわちロックアップクラッチ２６が接触状態と判断し得る状態になってからの経過時間を演算回数としてカウントする変数である。ここでは、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇが「０」に設定されていることに対応して「０」にリセットされる。なお、以下に説明する態様でロックアップクラッチ２６の接触状態が判定されたときには、この判定時刻から上記カウンタ相当の時間（＝ｓｌｉｄｅ＿ｔｍ×Δｔ）を減算することで実際の接触タイミングの推定精度が向上することになる。

カウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔは、上記エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が連続的に上昇する時間を演算回数としてカウントする変数である。ここでは、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回に対して減少していることに対応して「０」にリセットされる。ロックアップクラッチ２６の接触状態の判定にあたっては、このカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔが所定の最大値ｊｕｄｇｅ＿ｍａｘ以上になり、且つ、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が所定値ΔＮｅ＿ｐｌｕｓを超える条件を満足する必要がある。

上述のステップ１０７において現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２以上と判断されると、ＣＰＵ５１はステップ１０９に移行する。そして、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２よりも大きいか否かを判断する。そして、現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２よりも大きいと判断されると、ＣＰＵ５１はステップ１１０に移行してカウンタｓｖｙ＿ｔｍを「０」にリセットし、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇを「１」に設定する。また、ＣＰＵ５１はカウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍ及びカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔをそれぞれ「１」だけインクリメントする。

また、ステップ１０９において現在のエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が前回の演算時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２以下、即ちこれらエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値が等しいと判断されると、ＣＰＵ５１はステップ１１１に移行する。そして、ＣＰＵ５１は、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇが「１」か否かを判断し、「１」と判断されるとステップ１１２に移行してカウンタｓｖｙ＿ｔｍが最大値ｓｖｙ＿ｍａｘ以上か否かを判断する。そして、カウンタｓｖｙ＿ｔｍが最大値ｓｖｙ＿ｍａｘ以上と判断されると、ロックアップクラッチ２６の接触状態であり得ないことからＣＰＵ５１はステップ１１３に移行して、カウンタｓｖｙ＿ｔｍ、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇ、カウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍ及びカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔを「０」にリセットする。一方、カウンタｓｖｙ＿ｔｍが最大値ｓｖｙ＿ｍａｘ未満と判断されると、ＣＰＵ５１はステップ１１４に移行してカウンタｓｖｙ＿ｔｍ及びカウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍをそれぞれ「１」だけインクリメントする。

ステップ１１１においてフラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇが「１」ではないと判断され、若しくはステップ１０８，１１０，１１３，１１４のいずれかが処理されると、ＣＰＵ５１はステップ１１５に移行する。そして、ＣＰＵ５１は、カウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔが所定の最大値ｊｕｄｇｅ＿ｍａｘ以上となり、且つ、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が所定値ΔＮｅ＿ｐｌｕｓを超える条件を満足するか否かを判断する。そして、この条件を満足しないと判断されると、ロックアップクラッチ２６の接触状態の判定し得ないことからＣＰＵ５１は、次の演算タイミング（Δｔの経過）を待ってステップ１０２に戻り同様の処理を繰り返す。

また、ステップ１１５においてこの条件を満足すると判断されると、ＣＰＵ５１はロックアップクラッチ２６の接触状態と判定してタイマによるそのときの時刻を判定時刻とし、ステップ１１６に移行する。そして、ＣＰＵ５１は、このロックアップクラッチ２６の接触判定時刻からカウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍ相当の時間（＝ｓｌｉｄｅ＿ｔｍ×Δｔ）を減算してロックアップクラッチ２６の接触時刻（ｔ２）を算出しこれを記憶する。また、ＣＰＵ５１は、このときの最大エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦ２＿ｍａｘ（ステップ１０６）をロックアップクラッチ２６の接触ショックとして記憶する。そして、ＣＰＵ５１はその後の処理を終了する。

ここで、上述の処理に対応した各種演算値等の推移の一例について図６のタイムチャートを参照して補足説明する。同図では、エンジン回転速度、エンジン回転速度変化、カウンタｓｖｙ＿ｔｍ、フラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇ、カウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍ及びカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔの推移を示している。同図において、タイマの開始時刻（０）は、油圧のプリチャージ制御の開始時刻に一致していることは既述のとおりである。

本実施形態では、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２の大きさとその連続的な上昇回数とに基づきロックアップクラッチ２６の接触状態（接触タイミング）を判定等するものである。しかしながら、この上昇回数については、信号ノイズ、車両外乱等の影響でエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が変動するため、カウントを行いづらい。そこで、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２の上昇回数をカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔでカウントし、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が減少した場合にはこれをゼロクリアしてカウントをやり直す。また、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が１回だけ上昇してその後の長時間に亘って上昇をしなかった場合には、ロックアップクラッチ２６の接触状態ではありえないことからカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔをゼロクリアしてカウントをやり直す。この上昇しない時間の計時のためにカウンタｓｖｙ＿ｔｍがカウントされ、最大値ｓｖｙ＿ｍａｘに達するタイミングでカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔをゼロクリアしてカウントをやり直す。

上述の条件によりカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔをカウントすべきかゼロクリアすべきかの判断をフラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇを用いて制御しており、これが「１」に設定されている場合にのみカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔをカウントしている。図６において、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２の減少時やカウンタｓｖｙ＿ｔｍの最大値ｓｖｙ＿ｍａｘの到達時に対応してフラグｒｉｓｅ＿Ｆｌａｇが「０」に設定され、カウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔがゼロクリアされる様子が確認される。

また、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２の連続的な上昇に伴い、時刻Ｔ１でエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が所定値ΔＮｅ＿ｐｌｕｓを超え、その後の時刻Ｔ２でカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔが所定の最大値ｊｕｄｇｅ＿ｍａｘ以上となってロックアップクラッチ２６の接触状態が判定される。しかしながら、ロックアップクラッチ２６の実際の接触タイミングは、この判定に至るときのエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２の上昇開始時刻である。従って、ロックアップクラッチ２６の接触状態が判定されるまでにカウントされたカウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍをエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２の上昇開始時刻と対応させて実際の接触タイミングを求めている。

ロックアップクラッチ２６の接触ショックについては、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２の推移において最大値となる最大エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦ２＿ｍａｘとして求めている。

なお、こうして求めたロックアップクラッチ２６の接触時刻及び接触ショックは、次回にロックアップクラッチ機構２０ｂを非係合状態から係合状態へと推移させる際の油圧制御に反映させることでより好適なロックアップクラッチ制御が実現される。具体的には、ロックアップクラッチ２６の接触タイミングにより制御不感帯域と制御可能域との切り替えに係る油圧のプリチャージ制御の終了時刻がより正確に求められ、その後のフィードバック制御に円滑に移行させることができる。また、ロックアップクラッチ２６の接触ショックを求めることで、例えば接触ショックが大きいときにはロックアップ油圧指令値Ｐの波形を調整することで次回の制御時での接触ショックを抑制するといった対処を行うことができる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、スロットルオフの被駆動状態のとき、ロックアップクラッチ機構２０ｂの非係合状態から係合状態への移行時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２に基づき、ロックアップクラッチ２６が実際に接触することに伴うエンジン回転速度変化の上昇を判定して、接触タイミングを推定できる。従って、エンジントルクやトルクコンバータ性能のばらつき等に影響を受けることなく好適にロックアップクラッチ２６の接触タイミングを推定できる。

（２）本実施形態では、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２と所定値ΔＮｅ＿ｐｌｕｓとの大小判定及びカウンタｊｕｄｇｅ＿ｃｎｔ（エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が上昇を継続する時間）と最大値ｊｕｄｇｅ＿ｍａｘとの大小判定に基づく極めて簡易な閾値判定の手法にてロックアップクラッチ２６の接触タイミングを推定できる。

（３）本実施形態では、ロックアップクラッチ２６の接触判定時刻（Ｔ２）からカウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍ相当の時間（＝ｓｌｉｄｅ＿ｔｍ×Δｔ）を減算してロックアップクラッチ２６の接触タイミングが推定される。従って、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が上昇を開始してから上記判定に至るまでの遅れ分を吸収し、より厳密に接触タイミングを求めることができる。

（４）本実施形態では、ロックアップクラッチ２６の接触状態ではあり得ないエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２が所定時間を超えて一定状態を継続するときには、ロックアップクラッチ２６の接触タイミングではないと推定されることで、接触タイミングの誤推定を確実に防止できる。

（５）本実施形態では、スロットルオフの被駆動状態のとき、ロックアップクラッチ機構２０ｂの非係合状態から係合状態への移行時におけるエンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２に基づき、ロックアップクラッチ２６が実際に接触することに伴うエンジン回転速度変化の上昇を判定して、接触ショックを推定できる。従って、エンジントルクやトルクコンバータ性能のばらつき等に影響を受けることなく好適にロックアップクラッチ２６の接触ショックを推定できる。

（６）本実施形態では、ロックアップクラッチ２６の接触ショックは、ロックアップクラッチ機構２０ｂの非係合状態から係合状態への移行時における最大エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦ２＿ｍａｘに基づき、最も著しい接触ショックとして推定できる。

（７）本実施形態では、エンジン回転速度ローパスフィルタ値Ｎｅ＿ＬＰＦは、ローパスフィルタ処理を介して検出されることで、ステップ状に変動して検出されるエンジン回転速度Ｎｅを滑らかに変動させることができ、エンジン回転速度変化を好適に求めることができる。

（８）本実施形態では、エンジン回転速度変化ローパスフィルタ値ΔＮｅ＿ＬＰＦ２は、ローパスフィルタ処理を介して検出されることで、著しい変動を呈するエンジン回転速度変化を安定化できる。

（９）本実施形態では、油圧制御に係る制御不感帯域と制御可能域との切り替えを好適に行うことができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・前記実施形態においては、ロックアップクラッチ２６の接触タイミングを求めるためにカウンタｓｌｉｄｅ＿ｔｍを利用したが、タイマによる計時で求めた同様の時間を利用してもよい。

・前記実施形態においては、スロットルオフをアクセルペダル１１の非操作（スロットル信号Ｔｈのオフ）に基づき検出した。これに対して、例えばスロットルバルブの開度であるスロットル開度が「０（閉鎖）」のときにスロットルオフを検出してもよい。

・前記実施形態においては、エンジン回転速度Ｎｅに対してローパスフィルタ処理を行ったが、例えば十分な分解能を有するのであればこの処理を割愛してもよい。
・前記実施形態においては、エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦに対してローパスフィルタ処理を行ったが、例えば十分にこれを安定化できるのであればこの処理を割愛してもよい。

・前記実施形態においては、ロックアップクラッチ機構２０ｂの非係合状態から係合状態への移行時における最大エンジン回転速度変化ΔＮｅ＿ＬＰＦ２＿ｍａｘに基づきロックアップクラッチ２６の接触ショックを推定したが、例えばこのときの平均値や最頻値からロックアップクラッチ２６の接触ショックを推定してもよい。

・前記実施形態において、ロックアップ制御に係る油圧制御態様（プリチャージ制御波形）は一例である。

本発明の一実施形態が適用されるパワートレインの概略図。 同実施形態のロックアップクラッチ機構を示す側面図。 同実施形態の制御態様を示すタイムチャート。 車両を示す模式図。 同実施形態の制御態様を示すフローチャート。 同実施形態の動作態様を示すタイムチャート。

符号の説明

２０…トルクコンバータ、２０ｂ…ロックアップクラッチ機構、２６…摩擦材要素としてのロックアップクラッチ、５０…推定手段、状態検出手段、エンジン回転速度変化検出手段、継続時間検出手段を構成する電子制御装置、６１…アクセルスイッチ、６２…エンジン回転速度検出手段を構成するエンジン回転速度センサ、６３…タービン回転速度検出手段を構成する入力軸回転速度センサ。

Claims (2)

1. トルクコンバータに設けられたロックアップクラッチ機構を制御するロックアップクラッチ制御装置において、
   エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
   タービン回転速度を検出するタービン回転速度検出手段と、
   前記検出されたエンジン回転速度及びタービン回転速度に基づき被駆動状態を検出する状態検出手段と、
   前記検出されたエンジン回転速度に基づきエンジン回転速度変化を検出するエンジン回転速度変化検出手段と、
   前記エンジン回転速度変化が非減少を継続する時間を検出する継続時間検出手段と、
   スロットルオフの前記被駆動状態のとき、前記ロックアップクラッチ機構の非係合状態から係合状態への移行時における前記エンジン回転速度変化に基づき、該ロックアップクラッチ機構が備える摩擦材要素の接触タイミングの推定を行う推定手段を備え、
   前記推定手段は、前記エンジン回転速度変化の大きさと所定値との大小判定及び該エンジン回転速度変化が上昇を継続する時間と所定時間との大小判定に基づき前記摩擦材要素の接触タイミングの推定を行い、
   前記推定手段は、前記エンジン回転速度変化の大きさが所定値を超え、且つ、該エンジン回転速度変化が上昇を継続する時間が所定時間を超えた時刻から前記検出された継続時間を減算した時刻を前記摩擦材要素の接触タイミングと推定することを特徴とするロックアップクラッチ制御装置。
2. 請求項１に記載のロックアップクラッチ制御装置において、
   前記推定手段は、前記エンジン回転速度変化が所定時間を超えて一定状態を継続するとき、前記摩擦材要素の接触タイミングではないと推定することを特徴とするロックアップクラッチ制御装置。

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