JP4693703B2 - ロックアップ制御装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、予め実験により定めたショック軽減とクラッチ焼損防止の両立する係合目標時間と、トルクコンバータの締結トルク容量により算出する係合開始および完了時のクラッチ差圧を上記係合目標時間で割算した差圧勾配によって締結制御する技術が開示されている。
特許文献2の場合、トルクコンバータの締結トルク容量により算出する係合開始および完了時のクラッチ差圧を係合目標時間で割算した差圧勾配を用いて制御しているが、この差圧勾配が妥当値であるとは限らない。
Y=aE/tn +b
(但し、a,b:定数、n:実数値でかつ1<n≦4)
上記目標差圧時間変化量算出手段により算出した目標差圧時間変化量Yにしたがって上記ロックアップクラッチの差圧を制御することを特徴とするロックアップ制御装置を提供する。
まず目標係合時間を設定しておき、実際の入力トルクと実際の差回転とから目標係合時間を読み出す。次に、目標係合時間からクラッチ吸収エネルギーを算出する。クラッチ吸収エネルギーは、目標係合時間と入力トルクと差回転とから計算で求めることができるが、予めマップで設定しておいてもよい。
次に、目標係合時間tとクラッチ吸収エネルギーEとを用い、次式から目標差圧スイープ量Yを算出する。
Y=aE/tn +b (但し、a,b:定数、n:実数値でかつ1<n≦4)
目標差圧スイープ量Yと、クラッチ吸収エネルギーEを目標係合時間tのn乗で割算した値とはほぼ比例関係にあるため、予め定数a,bを実験的に求めておけば、目標差圧スイープ量Yを目標係合時間tとクラッチ吸収エネルギーEとから簡単に計算で求めることができる。その後、目標差圧スイープ量にしたがってロックアップクラッチの差圧を制御すれば、目標とする係合時間でロックアップクラッチを係合させることができる。nの値は2,3,4のような整数に限らず、分数でもよい。
Y=aE/t3 +b
とするのがよい。運転条件を種々に変化させて、目標差圧スイープ量と、クラッチ吸収エネルギーを目標係合時間のn乗で割った値との間の関係を調べてみると、n≒3の時に最も強い比例関係が存在する。つまり、n≒3の時に近似直線の精度が最も高くなる。そのため、n≒3とすることで、目標差圧スイープ量Yを精度よく求めることができる。
なお、n≠3であっても、nが3付近の値であれば、精度よく目標差圧スイープ量Yを求めることができる。
ロックアップ指令時における入力トルクと差回転とから目標係合時間を求めてもよいが、ロックアップ指令から実際に係合を開始する迄の間に入力トルクや差回転が変化することがあり、状態変化に素早く対応できない。これに対し、ロックアップクラッチの係合開始時における入力トルクと差回転とから目標係合時間を求めれば、ロックアップ指令から係合開始までの状態変化に対応でき、より正確なロックアップ制御を実施できる。
この場合には、入力トルクが一定限度を超えたときには、目標差圧スイープ量を変更することで、ロックアップ係合中の入力トルク変化に対応した係合制御を実施できる。なお、入力トルクが一定限度以下の場合には、目標差圧スイープ量を変更しないので、頻繁な更新を防止でき、安定した制御を行うことができる。
この車両は、エンジン1と、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ2と、遊星歯車装置などを有する自動変速機3とを備える。ここでは、トルクコンバータ2の下流側に自動変速機3を接続したが、自動変速機3に代えて無段変速機を接続してもよい。トルクコンバータ2は、入力側のポンプインペラ2a,出力側のタービンランナ2bおよびステータ2cを備えており、ポンプインペラ2aとタービンランナ2bとの間に両者を機械的に係脱するロックアップクラッチ4が設けられている。ポンプインペラ2aはエンジン1の出力軸1aと連結されており、タービンランナ2bは自動変速機3の入力軸3aと連結されている。ロックアップクラッチ4の片側には締結側油室4aが、他側には解放側油室4bがそれぞれ設けられ、これら油室4a,4bの差圧がロックアップ制御手段であるロックアップコントロールバルブ5、ソレノイドバルブ6およびコントローラ7によって制御される。
なお、ソレノイドバルブ6としてデューティソレノイドバルブを使用してもよい。デューティソレノイドバルブを使用した場合も、デューティ比によって出力圧、つまりロックアップクラッチ4の差圧を比例的に制御できる。
Y=aE/tn +b ・・・(1)
ここで、a,bは定数である。定数a,bはあらゆる走行状態において一定値であり、予め実験的に求めることができる。nは実数値であり、1<n≦4である。
Y=aE/t3 +b ・・・(2)
上記差圧スイープ量Yにしたがってロックアップクラッチ4の差圧を制御することにより、走行条件に関係なく、ロックアップクラッチの係合時間を目標係合時間にほぼ一致させることができ、かつショックを改善できる。
図5から明らかなように、目標係合時間と実係合時間とがよく一致していることがわかる。このように差圧をフィードバック制御せずに、常に目標係合時間で係合させることができ、すべての車両で同じ係合時間でロックアップクラッチを係合させることができる。
スイープ量をyとし、E/t2 をxとすると、近似直線は次式で表すことができる。
y=0.0002x−0.0007
スイープ量をyとし、E/t3 をxとすると、近似直線は次式で表すことができる。
y=0.0002x+0.0003
スイープ量をyとし、E/t4 をxとすると、近似直線は次式で表すことができる。
y=0.0001x+0.0013
制御がスタートすると、まずロックアップ締結指令が出たかどうかを判定する(ステップS1)。ロックアップ締結指令が出た場合には、次にロックアップクラッチの差回転の検出と入力トルクの算出とを行う(ステップS2)。入力トルクとは、エンジントルクから補機等を駆動するためのトルクを差し引き、ロックアップクラッチに実際に入力されるトルクのことである。なお、差回転の検出と入力トルクの算出は、ロックアップクラッチの締結指令から完了まで所定時間間隔で継続して実施される。次に、検出した差回転と算出した入力トルクとをメモリに書き込む(ステップS3)。つまり、コントローラ7のメモリに一時的に記憶させる。
2 トルクコンバータ
3 自動変速機
4 ロックアップクラッチ
4a 締結側油室
4b 解放側油室
5 ロックアップコントロールバルブ
6 ソレノイドバルブ
7 コントローラ
Claims (4)
- ロックアップクラッチを内蔵したトルクコンバータを備え、車両の運転状態に基づいてロックアップクラッチの差圧を制御し、ロックアップクラッチを締結状態と解放状態とに切替制御するロックアップ制御装置において、
上記ロックアップクラッチの解放状態から締結状態への目標係合時間を、入力トルクとロックアップクラッチの入出力要素の差回転とに基づき設定した目標係合時間設定手段と、
上記トルクコンバータへの実際の入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、
上記ロックアップクラッチの実際の差回転を検出する差回転検出手段と、
実際の入力トルクと差回転とに対応した目標係合時間を上記目標係合時間設定手段から読み出し、この目標係合時間に基づきクラッチ吸収エネルギーを算出する吸収エネルギー算出手段と、
上記目標係合時間tとクラッチ吸収エネルギーEとを用い、次式から目標差圧時間変化量Yを算出する目標差圧時間変化量算出手段と、を備え、
Y=aE/tn +b
(但し、a,b:定数、n:実数値でかつ1<n≦4)
上記目標差圧時間変化量算出手段により算出した目標差圧時間変化量Yにしたがって上記ロックアップクラッチの差圧を制御することを特徴とするロックアップ制御装置。 - 上記式における目標係合時間tの冪nは略3であることを特徴とする請求項1に記載のロックアップ制御装置。
- 上記目標差圧時間変化量を算出するための目標係合時間は、ロックアップクラッチの係合開始時における入力トルクと差回転とから求めることを特徴とする請求項1または2に記載のロックアップ制御装置。
- 上記目標差圧時間変化量はロックアップクラッチの係合指令から完了まで所定時間間隔で継続して即時算出され、上記入力トルクの変化が所定値を超える場合のみ、当該入力トルク値に対応した上記目標差圧時間変化量に更新されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロックアップ制御装置。
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