JP5684543B2 - ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータが備えるロックアップクラッチの締結状態を制御するためのロックアップクラッチの制御装置に関し、特に、ロックアップクラッチの締結に伴う発熱を効果的に抑制するための制御装置に関する。

車両には、エンジンからのトルクを増幅して自動変速機に伝達するためのトルクコンバータが搭載されている。トルクコンバータには、インペラとタービンを機械的に連結（直結）させるロックアップクラッチを設けることが多い。ロックアップクラッチを設けることにより、動力伝達効率が高まり燃費が向上するが、さらなる燃費の向上には、ロックアップクラッチの締結領域を拡大することが望ましい。その一方で、ロックアップクラッチの締結によってエンジントルクの変動が自動変速機以降の駆動系に直接伝達されるため、騒音や振動が増加する原因となる。そこで、ロックアップクラッチを僅かに滑らせる制御（スリップ制御）により、エンジントルク変動の駆動系への伝達を抑える技術が用いられている。

ところで、ロックアップクラッチには、締結する際や締結を解除する際、あるいは締結中の滑りに伴って発熱が生じる。ロックアップクラッチの発熱量が多い場合、摩擦材（フェーシング材）の表面が高温となり、摩擦材の鏡面化、剥離、炭化などが起こり、摩擦力の低下が生じるおそれがある。すると、エンジントルクに対抗しうる十分なロックアップクラッチ容量を得られなくなるおそれがある。また、摩擦材の表面が高温になると、摩擦材の発熱に加えて、トルクコンバータのスリップ量が大きくなることで、ワークロスによる発熱が増大する。そうすると、トルクコンバータ内の作動油が高温になり、樹脂部品やゴム部品の劣化を早めることにもつながる。

そこで、ロックアップクラッチの発熱による熱劣化を回避する制御が行われている。このような制御の従来技術として、特許文献１には、流体継ぎ手内の発熱量を演算し、算定された発熱量が所定値を超えたことを検出した場合に、ロックアップクラッチの締結を解除することで、ロックアップクラッチの過度の発熱による劣化を回避する技術が開示されている。

実開平２−０００４４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ロックアップクラッチが発熱した後でその締結をオフするため、ロックアップクラッチが実際に発熱してしまい、その分、摩擦材の熱劣化が進んでしまうことが第一の課題である。第二の課題は、ロックアップクラッチが締結（作動）している状態からオフするため、ロックアップクラッチをオフする際に伝達トルクが変動し、振動や騒音（ショック）が発生する。またこれを回避するためにゆっくりとロックアップクラッチをオフすると、その間、ロックアップクラッチが発熱して熱劣化が進んでしまうことが問題になる。

一般に、ロックアップクラッチの摩擦材には、明確に回避したい発熱量の閾値がある。これに関して、従来のロックアップクラッチの発熱に対する保護制御として、さらに下記の２種類の制御が挙げられる。
（１）ロックアップクラッチの締結時に発熱量の計算値を遂次算出し、当該計算値が設定値以上になった場合にロックアップクラッチの締結を禁止することで、ロックアップクラッチの保護動作を行う。その後、一定条件（タイマー、温度等）を満たしたらロックアップクラッチの保護動作を解除する。
（２）ロックアップクラッチの締結時に発熱量の計算値を遂次算出し、当該計算値が設定値以上の状態が設定時間以上経過した場合にロックアップクラッチの締結を禁止することで、ロックアップクラッチの保護動作を行う。その後、一定条件（タイマー、温度等）を満たしたらロックアップクラッチの保護動作を解除する。なおこの場合は、基本的には、保護動作を開始するための設定値は、回避したい発熱量の閾値よりも小さな値に設定する。

上記（１）の保護制御では、ロックアップクラッチの発熱量の計算値が設定値になるまでは、ロックアップクラッチの発熱を許容してしまう。また、保護動作を開始するための設定値を回避したい発熱量の閾値に設定すると、ロックアップクラッチの締結を禁止した後の応答遅れや制御油圧の減算過程などのために、ロックアップクラッチの発熱が閾値以上の高発熱になるリスクがある。その一方で、保護動作を開始するための設定値を回避したい発熱量の閾値以下に設定すると，本来締結が可能な領域でもロックアップクラッチの締結を禁止するため、ロックアップクラッチを必要以上に保護することになり、燃費の悪化につながってしまう。

また、上記（２）の保護制御では、設定値以上の発熱状態が設定時間以内の短時間で終了すれば、ロックアップクラッチの締結を禁止しないので、燃費を悪化させずに済む。しかしながら、設定時間以内であればロックアップクラッチの発熱を許容するため、その間にロックアップクラッチの発熱量が閾値を越えてしまうリスクがある。また、保護動作を開始するための設定値を回避したい発熱量の閾値よりも小さな値に設定するため、この場合も、本来締結が可能な領域でロックアップクラッチの締結を禁止し、ロックアップクラッチを必要以上に保護することになり、燃費の悪化につながってしまう。

上記のように、発熱に対するロックアップクラッチの保護制御においては、ロックアップクラッチの発熱抑制と燃費を両立させることが難しいのが現状である。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロックアップクラッチの発熱を効果的に抑制することで熱劣化を防止することができ、かつ、燃費の向上や、振動・騒音の低減も図ることができるロックアップクラッチの制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置は、車両に搭載されたエンジン（ＥＧ）の出力軸（１２）と変速機（ＴＭ）の入力軸（１４）との間に配置されたトルクコンバータ（ＴＣ）と、トルクコンバータ（ＴＣ）に設けられて出力軸（１２）と入力軸（１４）とを機械的に結合可能なロックアップクラッチ（４０）と、スロットル開度（θ_TH）及び車速（Ｖ）に応じて決定されるロックアップクラッチ（４０）の制御領域に基づいて該ロックアップクラッチ（４０）の締結状態を制御するロックアップクラッチ締結制御手段（１０）を備えたロックアップクラッチの制御装置において、ロックアップクラッチ締結制御手段（１０）は、エンジン（ＥＧ）から出力されるトルク（Ｔ_E）が所定値（ＴＲＱ）以上で、かつ、出力軸（１２）と入力軸（１４）との差回転（ＮＳ）が所定値（ＮＳＰ）以上となったとき、発熱に対するロックアップクラッチ（４０）の保護制御として、該ロックアップクラッチ（４０）の締結を禁止するか又は完全締結する制御を行うことを特徴とする。

本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチが許容範囲を超える高発熱状態となることを、エンジンから出力されるトルク及び出力軸と入力軸との差回転から判断（予見）して、ロックアップクラッチの発熱を回避するための動作（ロックアップクラッチの締結禁止又は完全締結）を行う。したがって、ロックアップクラッチが実際に高発熱状態となる前にロックアップクラッチの発熱を回避できるので、ロックアップクラッチの熱劣化をより効果的に防止することができる。その一方で、エンジンから出力されるトルク及び出力軸と入力軸との差回転から判断（予見）して、ロックアップクラッチの単位時間単位表面積当たりの発熱量が閾値を超えない場合には、ロックアップクラッチを締結することができる。したがって、本来締結が可能な領域でロックアップクラッチの締結を確実に行うことができるので、ロックアップクラッチを必要以上に保護することを防止できる。したがって、燃費の向上を図ることができる。

また、本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置では、エンジンから出力されるトルク及び出力軸と入力軸との差回転からロックアップクラッチが高発熱状態になると判断（予見）する場合は、ロックアップクラッチを締結（作動）させないよう制御する。そのため、ロックアップクラッチが高発熱状態になる場合には、初めからロックアップクラッチを締結させずに済む。したがって、一度、ロックアップクラッチを締結してから発熱量の計算値に応じてロックアップクラッチを解放する従来の制御とは異なり、ロックアップクラッチの解放に伴う振動や騒音（ショック）を発生させずに済む。

また、本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ（４０）の保護制御を行うためのトルク（Ｔ_E）の所定値（ＴＲＱ）及び差回転（ＮＳ）の所定値（ＮＳＰ）は、現在の差回転からロックアップクラッチ（４０）を締結した場合に、目標差回転に達するまでに該ロックアップクラッチ（４０）の単位時間単位表面積当たりの発熱量（Ｑ）が高発熱状態と判断される所定の閾値（Ｑlim）を超える境界値であってよい。これによれば、エンジンから出力されるトルクが所定値以上で、かつ、出力軸と入力軸との差回転が所定値以上となったときに発熱に対するロックアップクラッチの保護制御を行えば、ロックアップクラッチの単位時間単位表面積当たりの発熱量が高発熱状態と判断される所定の閾値を超えることを確実に回避できる。したがって、ロックアップクラッチの熱劣化を効果的に防止することができる。

また、本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ締結制御手段（１０）は、入力軸（１４）の回転数（ＮＭ）、車速（Ｖ）、変速比の少なくともいずれかに応じて、単位時間単位表面積当たりの発熱量（Ｑ）の閾値（Ｑlim）を持ち替えて設定するとよい。この構成によれば、より使用頻度の高い車両の走行状態で、ロックアップクラッチの許容範囲を超える発熱を未然に防止する制御が行えるので、ロックアップクラッチの熱劣化をさらに効果的に防止できる。

また、本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ締結制御手段（１０）は、スロットル開度（θ_TH）及び車速（Ｖ）に応じて決定されるロックアップクラッチ（４０）の制御領域がスリップ制御による締結を行うスリップ制御領域（Ａ１）であるか完全締結を行う完全締結領域（Ａ２）であるかに応じて、単位時間単位表面積当たりの発熱量（Ｑ）の閾値（Ｑlim）を持ち替えて設定してもよい。この場合、具体的には、完全締結領域の場合は、スリップ制御領域の場合よりも単位時間単位表面積当たりの発熱量の閾値をより大きな値に設定するとよい。この構成によれば、スリップ制御領域に対して、完全締結領域を可能な限り大きな領域として確保することで、ロックアップクラッチをより締結し易くし、燃費の悪化や発熱による効率低下などの消極的要素を最小限に抑えることができる。

また、本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ締結制御手段（１０）は、変速機（ＴＭ）の変速状態が変速イナーシャ相の間は、ロックアップクラッチ（４０）の保護制御を行うか否かの新たな判断は行わず、ロックアップクラッチ（４０）の保護制御の状態は、それまでの状態を継続させるとよい。

変速機の変速状態が変速イナーシャ相の間は、エンジンの出力軸の回転数や変速機の入力軸の回転数が急激に変動するおそれがあるので、エンジンの出力軸と変速機の入力軸との差回転を正確に検出することが難しい。したがって、変速イナーシャ相では、差回転を誤検知してロックアップクラッチの保護制御を誤作動するおそれがある。そのため、ロックアップクラッチの保護制御を行うか否かについての新たな判断は行わず、ロックアップクラッチの保護制御の状態は、それまでの状態を継続させるようにすることが望ましい。

また、上記のロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ締結制御手段（１０）は、スロットル開度（θ_TH）及び車速（Ｖ）に応じて決定されるロックアップクラッチ（４０）の制御領域が締結可能領域（Ａ１又はＡ２）である場合に、上記のロックアップクラッチ（４０）の締結を禁止するか又は完全締結する制御を行うようにしてよい。

また、上記のロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ（４０）の保護制御を行うためのトルク（Ｔ_E）の所定値（ＴＲＱ）は、保護制御を作動する際の当該所定値（ＴＲＱ）を、と、保護制御を解除する際の当該所定値（ＴＲＱ）よりも高く設定するとよい。このようにロックアップクラッチの保護制御を行うためのトルクの所定値にヒステリシスを持たせることで、保護制御のハンチングを防止することができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかるロックアップクラッチの制御装置によれば、ロックアップクラッチの許容範囲を超えた発熱を事前に回避可能であり、ロックアップクラッチの熱劣化を効果的に防止することができる。その一方で、ロックアップクラッチの許容範囲を超えた発熱が生じないと判断する場合にはロックアップクラッチを締結できるので，燃費の向上を図ることができる。これらによって、ロックアップクラッチの保護と燃費の向上との両立を図ることができる。

車両に搭載された駆動系の概略構成例を示す図である。 トルクコンバータ及びその制御を行うための油圧回路を示す図である。 車速及びスロットル開度に応じて決定されるロックアップクラッチの制御領域のマップである。 ロックアップクラッチの関係式を説明するための図である。 ロックアップクラッチの締結制御を行う際のタイムチャートを示すグラフである。 エンジン回転数及びＬＣ差回転に対するエンジントルク、ポンプトルク、ＬＣトルクの変化、及びロックアップクラッチの発熱量の変化を示すグラフである。 エンジン回転数に対するロックアップクラッチの発熱量の推移をエンジントルクごとに示すグラフである。 メインシャフト回転数に対するロックアップクラッチの発熱量のピーク値が閾値を超えるエンジントルクの値を示すグラフである。 エンジン回転数に対するロックアップクラッチの発熱量の推移と閾値との関係をエンジントルクごとに示すグラフである。 ロックアップクラッチの発熱量のピーク値が閾値になるＬＣ差回転をエンジントルクごとにプロットしたグラフである。 ロックアップクラッチの保護制御の手順を示すフローチャートである。 ロックアップクラッチの保護制御の手順を示すフローチャートである。 ロックアップクラッチの保護制御の手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、車両に搭載された駆動系の概略構成を示す図である。同図に示す駆動系は、エンジンＥＧと自動変速機（変速機）ＴＭを備えると共に、エンジンＥＧのクランクシャフト（出力軸）１２と自動変速機ＴＭのメインシャフト（入力軸）１４とを連結するトルクコンバータＴＣを備えて構成されている。トルクコンバータＴＣには、ロックアップクラッチ４０が設けられている。また、トルクコンバータＴＣを含む自動変速機ＴＭの制御を行うための電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という。）１０、及びＥＣＵ１０による制御に必要なデータを記憶するためのＲＯＭ（記憶手段）１１が設けられている。また、クランクシャフト１２の回転数を検出するためのクランクシャフト回転計１３、及びメインシャフト１４の回転数を検出するためのメインシャフト回転計１５が設置されている。

ＥＣＵ１０には、クランクシャフト回転計１３で検出したクランクシャフト回転数（エンジン回転数ＮＥ＝トルクコンバータ入力回転数）の検出信号、及びメインシャフト回転計１５で検出したメインシャフト回転数ＮＭ（トルクコンバータ出力回転数）の検出信号が入力されるようになっている。ＥＣＵ１０は、これらクランクシャフト回転数及びメインシャフト回転数に加えて、図示しない他の検出計で検出されたアクセル開度信号、エンジンＥＧのスロットル開度信号、車速信号などの入力を受けて、自動変速機ＴＭに対する制御信号の演算を行い、当該演算結果を用いて後述する油圧回路２０などの制御を行うようになっている。これにより、ＥＣＵ１０は、本発明にかかるロックアップクラッチ締結制御手段として機能し、後述するように、スロットル開度θ_TH及び車速Ｖに応じて決定されるロックアップクラッチ４０の締結領域がＬＣオン領域（締結可能領域）にある状態で、ロックアップクラッチ４０を所定の締結力で締結する制御を行うようになっている。また、エンジンＥＧから出力されるトルク（以下、「エンジントルク」という）が所定値以上で、かつ、クランクシャフト１２とメインシャフト１４の差回転（ロックアップクラッチ４０の差回転）が所定値以上となったときに、発熱に対するロックアップクラッチ４０の保護制御として、ロックアップクラッチ４０の締結を禁止する制御を行うようになっている。

図２は、トルクコンバータＴＣ及びその制御を行うための油圧回路２０を示す図である。トルクコンバータＴＣは、クランクシャフト１２（図１参照）に接続されたポンプインペラ３１と、メインシャフト１４（図１参照）に接続されたタービンランナ３２と、一方向クラッチ３３を介して固定側に支持されたステータ３４と、ロックアップクラッチ４０とを備えている。ロックアップクラッチ４０は、摩擦材３６ａを介してトルクコンバータカバー（以下、「トルコンカバー」と記す。）３５の内面に当接可能なクラッチピストン３６を備えており、クラッチピストン３６の両側にはそれぞれ、トルクコンバータＴＣの内部に連通する第１油室３７と、トルコンカバー３５とクラッチピストン３６の隙間に画成された第２油室（ピストン室）３８とが設けられている。

第１油室３７に油圧が供給されてクラッチピストン３６がトルコンカバー３５に当接するとロックアップクラッチ４０が係合し、クランクシャフト１２からのトルクが直接メインシャフト１４に伝達される。一方、第２油室３８に油圧が供給されてクラッチピストン３６がトルコンカバー３５から離間するとロックアップクラッチ４０の係合が解除され、クランクシャフト１２とメインシャフト１４との機械的な連結が遮断される。

このようなロックアップクラッチ４０の作動制御を行うための油圧回路２０は、オイルタンク（図示せず）の作動油を供給するオイルポンプＯＰ、オイルポンプＯＰからの供給圧を調圧するメイン調圧バルブ２１及びトルクコンバータ調圧バルブ２２、トルクコンバータ調圧バルブ２２で調圧された作動油の第１油室３７及び第２油室３８への供給制御を行うＬＣシフトバルブ２３、第２油室３８に供給される作動油の油圧を制御するＬＣコントロールバルブ２４、ＬＣコントロールバルブ２４に信号圧を供給するためのリニアソレノイド２５、などを備えて構成されている。

ロックアップクラッチ４０では、第１油室３７と第２油室３８の差圧によってロックアップ容量（ロックアップクラッチ４０の締結力）が生じる。すなわち、オイルポンプＯＰから吐出された作動油の吐出圧（ライン圧）は、トルクコンバータ調圧バルブ２２で調圧され、この調圧された作動油が図２の内圧Ｐ１で示すように、トルクコンバータＴＣの内部を経由してロックアップクラッチ４０の第１油室３７に流れ込む。一方、トルクコンバータ調圧バルブ２２で調圧された作動油は、ＬＣコントロールバルブ２４で必要圧に調圧され、図２のピストン圧Ｐ２に示すように、ＬＣシフトバルブ２３を介してロックアップクラッチ４０の第２油室３８に流れ込む。

ＬＣシフトバルブ２３は、第２油室３８への油圧をオンオフ制御することで、ロックアップクラッチ４０の締結／解除（以下、ＬＣオン／ＬＣオフと記す場合がある。）を切り換える。一方、ＬＣコントロールバルブ２４には、パイロット圧としてのリニアソレノイド圧Ｐ３がかかるようになっている。このリニアソレノイド圧Ｐ３でＬＣコントロールバルブ２４の調圧ポイントを変えることで、第２油室３８の内圧がコントロールされる。これにより、ロックアップクラッチ４０の締結力が調節されてスリップ制御（フィードバック制御）が行われる。このようにしてロックアップクラッチ４０の締結／解除の切り換えやスリップ制御を行う際に、クラッチピストン３６に取り付けた摩擦材３６ａとトルコンカバー３５の内面との摩擦によって発熱が生じる。

図３は、ロックアップクラッチ４０の制御領域のマップを示すグラフである。同図のグラフでは、横軸に車速Ｖをとり、縦軸にスロットル開度θ_THをとっている。ＥＣＵ１０は、車速Ｖとスロットル開度θ_THに基づいてロックアップクラッチ４０の制御領域を判定する。この制御領域は、低スロットル開度側かつ中車速及び高車速側の領域であるＬＣオン領域Ａと、ＬＣオン領域Ａを除く高スロットル開度側かつ低車速側の領域であるＬＣオフ領域Ｂとに区分されている。このうち、ＬＣオン領域Ａは、さらに、比較的低車速側に設定されたスリップ制御（フィードバック制御）領域Ａ１と、比較的高車速側に設定された完全締結（タイト）領域Ａ２とから構成されている。ＬＣオン領域Ａでは、ロックアップクラッチ４０の締結を行い、ＬＣオフ領域Ｂでは、ロックアップクラッチ４０の締結を行わない。そして、ＬＣオン領域Ａのうちスリップ制御領域Ａ１では、ロックアップクラッチ４０のスリップ制御を行い、完全締結領域Ａ２では、ロックアップクラッチ４０の完全締結を行う。

次に、数式及びグラフを参照して、本実施形態におけるロックアップクラッチ４０の保護制御の具体的な内容について説明する。図４は、ロックアップクラッチ４０の関係式を説明するための図である。ここで、Ｉ_E：エンジン及びトルクコンバータ（ポンプ側）のイナーシャ、θ_E：エンジン回転角、Ｔ_E：エンジントルク（補機等補正込）、ＮＥ：エンジン回転数、Ｔ_LC：ＬＣトルク（摩擦伝達）、Ｔ_P：ポンプトルク（流体伝達）とすると、ロックアップクラッチ４０に関する運動方程式は、次式となる。

ＬＣトルクＴ_LCは、次式のように簡単になる。

ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑ_LC（Ｗ／ｃｍ²）は、
ＬＣ差回転ＮＳ＝（エンジン回転数ＮＥ−メインシャフト回転数ＮＭ）の絶対値 とすると、次式になる。

したがって、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑ_LCは、ＬＣトルクＴ_LCと、ＬＣ差回転ＮＳとによって決まる。

また、本実施形態では、ロックアップクラッチ４０の保護制御を行うか否かの判断に用いるエンジントルクＴ_Eとして、上記式中のＴ_E´を用いている。Ｔ_E´は、トルクコンバータＴＣを介したエンジントルクの値である。したがって、以下の記述で、エンジントルクＴ_Eと記載した値は、上記式中のＴ_E´に相当するものである。さらに、このＴ_E´の値には、アクセルペダル開度またはアクセルペダル開度から演算されるエンジンの目標トルクの値を用いるとよい。この値によれば、エンジンに取り付けた空気流量センサー（図示せず）の測定値などから演算される現在トルク（エンジントルク）の値と比較して、早期にトルク上昇を予見できる。そのため、当該値を用いることで、より早期にロックアップクラッチ４０が高発熱状態になることを判断できる。したがって、ロックアップクラッチ４０の保護制御を適切なタイミングで行うことができ、ロックアップクラッチ４０の発熱を回避し易くなる。

なお、エンジントルクＴ_E´は、イナーシャ変化（回転変化）がなくなればエンジントルクＴ_Eと等しくなるため、エンジントルクＴ_Eは、エンジントルクＴ_E´が定常状態となったときの予見したエンジントルクと考えることもできる。そのため、ロックアップクラッチ４０の保護制御を行い易くするためには、エンジントルクとして、イナーシャトルク分を引かないエンジントルク、すなわちエンジントルクＴ_Eを使用することもできる。

図５は、ロックアップクラッチ４０の締結制御を行う際のタイムチャートを示すグラフである。同図のグラフには、エンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）、メインシャフト回転数ＮＭ（ｒｐｍ）、エンジントルクＴ_E（Ｎｍ）、ＬＣトルクＴ_LC（Ｎｍ）、ポンプトルクＴ_P（Ｎｍ）、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑ（Ｗ／ｃｍ²）の各値の経過時間に対する変化が示されている。当該変化は、エンジントルクＴ_E＝１００Ｎｍ（一定）、かつメインシャフト回転数ＮＭ＝１０００ｒｐｍ（一定）の場合において、ＬＣオフの状態からＬＣオンして目標差回転に達するまでの変化である。ここでの発熱量Ｑは、ロックアップクラッチ４０の摩擦材３６ａの単位表面積あたりの発熱量である。発熱量Ｑの分布は、同図のグラフに示すように、ＬＣオフの状態からＬＣオンして目標差回転に達するまでの間にピーク値Ｓを有する山形の分布になっている。このように、ＬＣオフ状態からロックアップクラッチ４０の締結を行う場合は、目標差回転に達するまでの間に発熱量Ｑがピーク値Ｓを通過する。

図６は、エンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）及びＬＣ差回転ＮＳ（ｒｐｍ）に対する、エンジントルクＴ_E（Ｎｍ）、ポンプトルクＴ_P（Ｎｍ）、ＬＣトルクＴ_LC（Ｎｍ）の変化、及びロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑ（Ｗ／ｃｍ²）の変化を示すグラフである。また、このグラフには、ロックアップクラッチ４０の保護制御を行うか否かの判断に用いる発熱量Ｑの閾値（以下、単に「閾値」という。）Ｑlimとして、高発熱量側の閾値Ｑlim（Ｈ）と低発熱量側の閾値Ｑlim（Ｌ）の２種類を例示的に記載している。閾値Ｑlim（Ｈ）と閾値Ｑlim（Ｌ）の具体的な値は一例であって、閾値Ｑlimは、他の値に設定することも可能である。

発熱量Ｑの閾値Ｑlimとして、同図のグラフに示す閾値Ｑlim（Ｈ）を設定している場合は、発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値Ｑlimを下回る条件となる。したがって、この場合は、ＬＣオフ状態など差回転が大きい状態（グラフ上のＸ点）から目標差回転（グラフ上のＺ点）へのロックアップクラッチ４０の締結によって、発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えることはない。

その一方で、発熱量Ｑの閾値Ｑlimとして、同図のグラフに示す閾値Ｑlim（Ｌ）を設定している場合は、発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値Ｑlimを上回る条件となる。したがって、この場合は、ＬＣオフ状態など差回転が大きい状態（グラフ上のＸ点）からロックアップクラッチ４０を締結すると、目標差回転（グラフ上のＺ点）に達するまでに発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えてしまう。

ただし、発熱量Ｑがピーク値Ｓを超えた後で閾値Ｑlimを下回る差回転領域（例えば、グラフ上のＹ点）からロックアップクラッチ４０を締結しても、発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えることはない。このように、発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値Ｑlimを上回る条件であっても、閾値Ｑlimを超えない差回転領域（グラフ上の「ＬＣ締結可」領域）でのロックアップクラッチ４０の締結であれば、発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えてしまうおそれがない。

以上のことから、発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値Ｑlimを超える条件（ここでは閾値Ｑlimがグラフ上の閾値Ｑlim（Ｌ）の場合）で、かつ、ロックアップクラッチ４０の差回転ＮＳが所定値よりも大きい領域（グラフ上の「ＬＣ締結禁止領域」）の場合にロックアップクラッチ４０の締結を禁止する制御を行えば、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えることを回避できる。

図７は、エンジン回転数ＮＥに対するロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑの推移をエンジントルクＴ_Eごとに示すグラフである。同図のグラフは、横軸にエンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）をとり、縦軸にロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑ（Ｗ／ｃｍ²）をとっている。また、このグラフは、メインシャフト回転数ＮＭ＝１０００ｒｐｍ（一定）の場合において、エンジントルクＴ_E＝１００Ｎｍ，１１０Ｎｍ，１２０Ｎｍそれぞれの場合を示している。同図に示すように、エンジントルクＴ_Eが大きくなるに従って、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが多くなり、発熱量Ｑのピーク値Ｓが大きな値になる。

図８は、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値Ｑlimを超える領域を示すマップである。同図のグラフでは、横軸にメインシャフト回転数ＮＭ（ｒｐｍ）をとり、縦軸にエンジントルクＴ_E（Ｎｍ）をとっており、斜線を施した部分は、発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値Ｑlimを超える領域（ロックアップクラッチ４０の締結を禁止する領域）であり、当該領域の境界である一点鎖線が閾値Ｑlim線である。このグラフに示すように、発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値Ｑlimを超える条件は、メインシャフト回転数ＮＭとエンジントルクＴ_Eで規定されるものである。したがって、メインシャフト回転数ＮＭに応じたエンジントルクＴ_Eの条件がロックアップクラッチ４０の保護制御を行うための条件の１つになる。

図９は、エンジン回転数ＮＥに対するロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑの推移をエンジントルクＴ_Eごとに示すグラフである。同図のグラフでは、横軸にエンジン回転数ＮＥ（ｒｐｍ）及びＬＣ差回転ＮＳ（ｒｐｍ）をとり、縦軸にロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑ（Ｗ／ｃｍ²）をとっている。また、同図に示すグラフは、メインシャフト回転数ＮＭ＝１０００ｒｐｍ（一定）の場合において、エンジントルクＴ_E＝１００Ｎｍ，１１０Ｎｍ，１２０Ｎｍ，１３０Ｎｍ，１４０Ｎｍそれぞれの場合を示している。また、同図のグラフにおいて斜線を施した部分は、発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超える領域であり、当該領域の境界である一点鎖線が閾値Ｑlim線である。同図のグラフに示すように、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えるＬＣ差回転ＮＳ及びメインシャフト回転数ＮＭは、エンジントルクＴ_Eごとに規定される。

図１０は、ロックアップクラッチ４０の保護制御を行うための差回転条件を示すグラフであり、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値ＱlimになるＬＣ差回転ＮＳをエンジントルクＴ_Eごとにプロットしたグラフである。同図のグラフでは、横軸にメインシャフト回転数ＮＭ（ｒｐｍ）をとり、縦軸にＬＣ差回転ＮＳ（ｒｐｍ）をとっている。また、このグラフでは、エンジントルクＴ_E＝１１０Ｎｍ，１２０Ｎｍ，１３０Ｎｍ，１４０Ｎｍの場合を示している。このグラフでは、ＬＣ差回転ＮＳの値がエンジントルクＴ_Eごとのプロット線を越えた領域（プロット線よりも上側の領域）では、発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えるため、当該領域がロックアップクラッチ４０の締結を禁止する領域である。このグラフからわかるように、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑのピーク値Ｓが閾値ＱlimとなるＬＣ差回転ＮＳ（ロックアップクラッチ４０の保護制御を行うための差回転条件）は、エンジントルクＴ_Eごとにメインシャフト回転数ＮＭに応じて規定される。

上記図８及び図１０のグラフから、メインシャフト回転数ＮＭの１次元データであるエンジントルクＴ_Eが設定トルク以上で、かつ、エンジントルクＴ_Eとメインシャフト回転数ＮＭの２次元データであるＬＣ差回転ＮＳが設定回転数以上のとき、発熱に対するロックアップクラッチ４０の保護制御として、ロックアップクラッチ４０の締結を禁止する動作を行えば、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えることを回避できる。すなわち、エンジントルクＴ_E及びＬＣ差回転ＮＳがあらかじめ設定した所定値を上回ったときにロックアップクラッチ４０の保護制御を行うようにすれば、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えることはない。そして、ここでのエンジントルクＴ_E及びＬＣ差回転ＮＳの設定値（設定データ）は、既述のように、回避したい発熱量Ｑの閾値Ｑlimに応じて決まる値である。

したがって、本実施形態のロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えるエンジントルクＴ_E及びＬＣ差回転ＮＳの領域では、ロックアップクラッチ４０の保護制御として、ロックアップクラッチ４０の締結を禁止する。これにより、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えることを未然に防止できる。その一方で、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えないエンジントルクＴ_E及びＬＣ差回転ＮＳの領域では、ロックアップクラッチ４０の保護制御を行わず、ロックアップクラッチ４０をそのまま締結させるようにする。これらによって、発熱に対するロックアップクラッチ４０の保護と燃費との両立を図ることができる。

次に、上記の内容で行われるロックアップクラッチ４０の保護制御の手順について説明する。図１１（ａ）乃至（ｃ）は、ロックアップクラッチ４０の保護制御の手順を説明するためのフローチャートである。本実施形態のロックアップクラッチ４０の保護制御では、まず、ＬＣ差回転ＮＳを計算する（ステップＳＴ１）。ＬＣ差回転ＮＳは、既述のように、エンジン回転数ＮＥとメインシャフト回転数ＮＭとの差で求まる。次に、ＬＣ差回転ＮＳのなまし計算を行う（ステップＳＴ２）。ここでいうＬＣ差回転ＮＳのなまし計算とは、所定のなまし係数を用いてＬＣ差回転ＮＳの平滑平均値を算出する計算である。

その後、ロックアップクラッチ４０の締結領域がＬＣオン領域か否かの判断を行う（ステップＳＴ３）。ここでのＬＣオン領域か否かの判断は、図３に示す車速Ｖとスロットル開度θ_THに対するロックアップクラッチ４０の締結領域のマップに基づいて行われる。その結果、現在のロックアップクラッチ４０の締結領域がＬＣオン領域Ａでない場合、すなわちＬＣオフ領域Ｂである場合（ＮＯ）は、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ←０とする（ステップＳＴ４）。ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣは、発熱に対するロックアップクラッチ４０の保護制御を行うか否かを判断するためのフラグである。すなわち、ＬＣオフ領域Ｂでは、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣを立てず、発熱に対するロックアップクラッチ４０の保護制御は行わない。

一方、ステップＳＴ３でＬＣオン領域Ａである場合（ＹＥＳ）は、続けて、ロックアップクラッチ４０の締結領域が完全締結領域であるか否か、すなわちスリップ制御領域Ａ１と完全締結領域Ａ２のいずれであるかを判断する（ステップＳＴ５）。その結果、ロックアップクラッチ４０の締結領域が完全締結領域Ａ２であれば（ＹＥＳ）、完全締結領域用の保護トルク条件ＴＲＱ２を検索し（ステップＳＴ６）、かつ、完全締結領域用の保護差回転条件ＮＳＰ２を検索する（ステップＳＴ７）。一方、ロックアップクラッチ４０の締結領域がスリップ制御領域Ａ１であれば（ＮＯ）、スリップ制御領域用の保護トルク条件ＴＲＱ１を検索し（ステップＳＴ８）、かつ、スリップ制御領域用の保護差回転条件ＮＳＰ１を検索する（ステップＳＴ９）。ここでいう保護トルク条件ＴＲＱ１又はＴＲＱ２とは、図８に示す発熱量Ｑが閾値ＱlimとなるエンジントルクＴ_Eの値であり、エンジン回転数ＮＥに応じて定まる値である。また、保護差回転条件ＮＳＰ１又はＮＳＰ２とは、図１０に示す発熱量Ｑが閾値ＱlimとなるＬＣ差回転ＮＳの値であり、メインシャフト回転数ＮＭ及びエンジントルクＴ_Eに応じて定まる値である。そして、これら保護トルク条件ＴＲＱ１又はＴＲＱ２及び保護差回転条件ＮＳＰ１又はＮＳＰ２の具体的な値は、発熱量Ｑの閾値Ｑlimの値によって決まるものである。

また、ここでは、ロックアップクラッチ４０の締結領域がスリップ制御領域Ａ１と完全締結領域Ａ２のいずれであるかに応じて、保護トルク条件ＴＲＱ１と保護トルク条件ＴＲＱ２、及び保護差回転条件ＮＳＰ１と保護差回転条件ＮＳＰ２を持ち替えるようにしている。すなわち、ＬＣ保護制御を行うか否かの判断に用いる発熱量Ｑの閾値Ｑlimの値を持ち替えるようにしている。具体的には、完全締結領域Ａ２の場合は、スリップ制御領域Ａ１の場合よりも発熱量Ｑの閾値Ｑlimをより大きな値に設定する。この理由は、スリップ制御領域Ａ１に対して、完全締結領域Ａ２を可能な限り大きな領域として確保することで、ロックアップクラッチ４０をより締結し易くし、燃費の悪化や発熱による効率低下などの消極的要素を最小限に抑えるためである。

次に、トルク保護フラグＦ_ＴＱの設定（ステップＳＴ１０〜ステップＳＴ１４）を行う。これにはまず、現在の状態において、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝０であるか否かを判断する（ステップＳＴ１０）。その結果、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝０（ＹＥＳ）である場合は、エンジントルクＴ_Eが保護トルク条件ＴＲＱ（ＴＲＱ１又はＴＲＱ２）以上（Ｔ_E≧ＴＲＱ）であるか否かを判断する（ステップＳＴ１１）。その結果、エンジントルクＴ_Eが保護トルク条件ＴＲＱ以上（Ｔ_E≧ＴＲＱ：高トルク）であれば（ＹＥＳ）、トルク保護フラグＦ_ＴＱ←１とする（ステップＳＴ１２）。一方、エンジントルクＴ_Eが保護トルク条件ＴＲＱ未満（Ｔ_E＜ＴＲＱ：低トルク）であれば（ＮＯ）、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝０のままとする。一方、先のステップＳＴ１０で、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝１（ＮＯ）である場合は、エンジントルクＴ_Eが保護トルク条件ＴＲＱ未満（Ｔ_E＜ＴＲＱ）であるか否かを判断する（ステップＳＴ１３）。その結果、エンジントルクＴ_Eが保護トルク条件ＴＲＱ未満（Ｔ_E＜ＴＲＱ：低トルク）であれば（ＹＥＳ）、トルク保護フラグＦ_ＴＱ←０とする（ステップＳＴ１４）。一方、エンジントルクＴ_Eが保護トルク条件ＴＲＱ以上（Ｔ_E≧ＴＲＱ：高トルク）であれば（ＮＯ）、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝１のままとする。

また、ここでは、保護制御のハンチングを防止する目的で、保護トルク条件ＴＲＱには、保護制御の作動側の保護トルク条件ＴＲＱと保護制御の解除側の保護トルク条件ＴＲＱを互いに異なる値（別持ち）とするヒステリシスを持たせることが望ましい。すなわち、保護トルク条件ＴＲＱに上記のようなヒステリシスを持たせていないと、保護制御の解除時にロックアップクラッチ４０の締結によるエンジンＥＧの回転低下に伴いエンジントルクＴ_Eが上昇して、保護制御の解除後すぐに保護制御が再作動し、また、ロックアップクラッチ４０の解放によるエンジンＥＧの回転上昇に伴いエンジントルクＴ_Eが減少し、直ぐに再び保護制御が解除される、という保護制御のハンチングが起きてしまうリスクがある。

次に、差回転保護フラグＦ_ＮＳの設定（ステップＳＴ１５〜ステップＳＴ１９）を行う。これにはまず、現在の状態において、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝０であるか否かを判断する（ステップＳＴ１５）。その結果、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝０（ＹＥＳ）である場合は、ＬＣ差回転ＮＳが保護差回転条件ＮＳＰ（ＮＳＰ１又はＮＳＰ２）以上（ＮＳ≧ＮＳＰ）であるか否かを判断する（ステップＳＴ１６）。その結果、ＬＣ差回転ＮＳが保護差回転条件ＮＳＰ以上（ＮＳ≧ＮＳＰ：差回転大）であれば（ＹＥＳ）、差回転保護フラグＦ_ＮＳ←１とする（ステップＳＴ１７）。一方、ＬＣ差回転ＮＳが保護差回転条件ＮＳＰ未満（ＮＳ＜ＮＳＰ：差回転小）であれば（ＮＯ）、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝０のままとする。また、先のステップＳＴ１５で、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝１（ＮＯ）である場合は、ＬＣ差回転ＮＳが保護差回転条件ＮＳＰ未満（ＮＳ＜ＮＳＰ）であるか否かを判断する（ステップＳＴ１８）。その結果、ＬＣ差回転ＮＳが保護差回転条件ＮＳＰ未満（ＮＳ＜ＮＳＰ：差回転小）であれば（ＹＥＳ）、差回転保護フラグＦ_ＮＳ←０とする（ステップＳＴ１９）。一方、ＬＣ差回転ＮＳが保護差回転条件ＮＳＰ以上（ＮＳ≧ＮＳＰ：差回転大）であれば（ＮＯ）、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝１のままとする。

その後、現在の自動変速機ＴＭの変速状態が、変速イナーシャ相であるか否かの判断を行う（ステップＳＴ２０）。ここでいう変速イナーシャ相とは、変速初期のトルク相（ある変速段への変速の開始時にエンジンＥＧの回転数が変化せずにトルクのみが変化する期間）の後、自動変速機ＴＭ内のクラッチ（図示せず）が係合し始めてエンジン回転数ＮＥが低下する期間のことである。ここでの変速イナーシャ相であるか否かの判断は、具体的には、例えば、ギヤレシオ（Ｇレシオ）の変化、トルク変化、変速後のタイマーの計時などに応じて行う。その結果、変速イナーシャ相であれば（ＹＥＳ）、前回決定したＬＣ保護フラグＦ_ＮＳを変更せずにそのまま後述するステップＳＴ３０へ進む。すなわち、変速イナーシャ相では、ロックアップクラッチ４０の保護制御の判断に関しては、前回状態を継続させる。この理由は、変速イナーシャ相では、エンジン回転数ＮＥやメインシャフト回転数ＮＭの変動が大きいため、ＬＣ差回転ＮＳを誤検知するおそれがあり、当該誤検知に基づいてロックアップクラッチ４０の保護制御を誤作動するおそれがあることによる。

一方、ステップＳＴ２０で変速イナーシャ相でなければ（ＮＯ）、続けて、前回状態でＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ＝１であるか否かを判断する（ステップＳＴ２１）。ここでのＬＣ保護フラグＦ_ＬＣは、前回状態でロックアップクラッチ４０の保護制御が作動していれば、Ｆ_ＬＣ＝１であり、ロックアップクラッチ４０の保護制御が解除されていれば、Ｆ_ＬＣ＝０である。その結果、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ＝１、すなわちロックアップクラッチ４０の保護制御が作動していれば（ＹＥＳ）、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝０であるか否かを判断する（ステップＳＴ２２）。その結果、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝０（低トルク）であれば（ＹＥＳ）、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ←０として（ステップＳＴ２３）、ロックアップクラッチ４０の保護制御を解除する。一方、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝１（高トルク）であれば（ＮＯ）、さらに、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝０か否かを判断する（ステップＳＴ２４）。その結果、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝０（差回転小）であれば（ＹＥＳ）、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ←０として（ステップＳＴ２３）、ロックアップクラッチ４０の保護制御を解除し、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝１（差回転大）であれば（ＮＯ）、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ←１として（ステップＳＴ２５）、ロックアップクラッチ４０の保護制御を継続する。すなわち、エンジントルクＴ_EとＬＣ差回転ＮＳのいずれか一方が保護条件（設定条件）を下回った場合には、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ←０（ステップＳＴ２３）として、ロックアップクラッチ４０の保護制御を解除する。

一方、先のステップＳＴ２１で、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ＝０、すなわちロックアップクラッチ４０の保護制御が作動していない状態であれば（ＮＯ）、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝０であるか否かを判断する（ステップＳＴ２６）。その結果、トルク保護フラグＦ_ＴＱ＝０（低トルク）であれば（ＹＥＳ）、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ←０として（ステップＳＴ２６）、ロックアップクラッチ４０の保護制御の解除を維持する。一方、ステップＳＴ２６でトルク保護フラグＦ_ＴＱ＝１（高トルク）であれば（ＮＯ）、さらに、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝０か否かを判断する（ステップＳＴ２８）。その結果、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝０（差回転小）であれば（ＹＥＳ）、ＬＣ保護フラグＦ_ＴＱ←０として（ステップＳＴ２７）、ロックアップクラッチ４０の保護制御の解除を維持し、差回転保護フラグＦ_ＮＳ＝１（差回転大）であれば（ＮＯ）、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ←１として（ステップＳＴ２９）、ロックアップクラッチ４０の保護制御を作動する。すなわち、エンジントルクＴ_EとＬＣ差回転ＮＳが共に保護条件（設定条件）を超えた場合に、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ←１（ステップＳＴ２９）として、ロックアップクラッチ４０の保護制御を作動する。

その後、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ＝１か否か（ステップＳＴ３０）に基づいて、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ＝０であれば（ＮＯ）、ロックアップクラッチ４０の保護制御を解除するか、あるいは保護制御の解除を維持する（ステップＳＴ３１）。一方、ＬＣ保護フラグＦ_ＬＣ＝１であれば（ＹＥＳ）、ロックアップクラッチ４０の保護制御を作動するか、あるいは保護制御の作動を継続する（ステップＳＴ３２）。ここでのロックアップクラッチ４０の保護制御は、具体的にはロックアップクラッチ４０の締結を禁止する（解放のままとする）ことである。

以上説明したように、本実施形態にかかるロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ締結制御手段であるＥＣＵ１０は、エンジントルクＴ_Eが所定値ＴＲＱ以上、かつ、ＬＣ差回転ＮＳが所定値ＮＳＰ以上となったときに、発熱に対するロックアップクラッチ４０の保護制御として、ロックアップクラッチ４０の締結を禁止する動作を行うようになっている。

このように、本実施形態のロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ４０が許容範囲を超える高発熱状態となることを、エンジントルクＴ_E及びＬＣ差回転ＮＳから判断（予見）して、ロックアップクラッチ４０の発熱を回避するための動作を行う。したがって、ロックアップクラッチ４０が実際に高発熱状態となる前にロックアップクラッチ４０の発熱を回避できるので、ロックアップクラッチ４０の熱劣化を効果的に防止できる。その一方で、エンジントルクＴ_E及びＬＣ差回転ＮＳから判断（予見）して、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが許容範囲を超える高発熱状態にならない場合には、ロックアップクラッチ４０を締結できる。したがって、本来締結が可能な領域でロックアップクラッチ４０の締結を確実に行うことができるので、ロックアップクラッチ４０を過度に保護することを防止できる。したがって、燃費の向上を図ることができる。

また、本実施形態のロックアップクラッチの制御装置では、エンジントルクＴ_E及びＬＣ差回転ＮＳからロックアップクラッチ４０が高発熱状態になると判断（予見）する場合は、ロックアップクラッチ４０を締結（作動）させないよう制御する。そのため、ロックアップクラッチ４０が高発熱状態になる場合には、初めからロックアップクラッチ４０を締結させずに済む。したがって、一度、ロックアップクラッチを締結してから発熱量の計算値に応じてロックアップクラッチを解放する従来の制御とは異なり、ロックアップクラッチの解放に伴う振動や騒音（ショック）を発生させずに済む。

また、本実施形態のロックアップクラッチの制御装置では、ロックアップクラッチ４０の保護制御を行うエンジントルクＴ_Eの所定値ＴＲＱ及びＬＣ差回転ＮＳの所定値ＮＳＰは、現在の差回転からロックアップクラッチ４０を締結した場合に、目標差回転に達するまでにロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが高発熱状態と判断される所定の閾値Ｑlimを超える境界値である。そのため、エンジントルクＴ_Eが所定値ＴＲＱ以上で、かつ、ＬＣ差回転ＮＳが所定値ＮＳＰ以上となったときに、発熱に対するロックアップクラッチ４０の保護制御を作動すれば、ロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが高発熱状態と判断される所定の閾値Ｑlimを超えることを確実に回避できる。したがって、ロックアップクラッチ４０の熱劣化を効果的に防止することができる。

また、本実施形態のロックアップクラッチの制御装置では、メインシャフト回転数ＮＭに応じて発熱量（Ｑ）の閾値（Ｑlim）を持ち替えて設定する場合を示したが、これ以外にも、車速Ｖや変速比（変速段）に応じて発熱量（Ｑ）の閾値（Ｑlim）を持ち替えて設定（別個に設定）するように構成してもよい。例えば、ロックアップクラッチ４０の発熱がより顕著となるような車速又は変速比の領域では、発熱量（Ｑ）の閾値（Ｑlim）を低く設定することで、保護制御が作動し易くすることができる。これによれば、より使用頻度の高い走行状態で、発熱に対するロックアップクラッチ４０の保護制御を効果的に行うことで、ロックアップクラッチ４０の熱劣化をより確実に防止できるようになる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ロックアップクラッチ４０の保護制御の動作として、ロックアップクラッチ４０の締結を禁止する場合を説明したが、これ以外にも、ロックアップクラッチ４０の保護制御の動作として、ロックアップクラッチ４０を完全締結する制御を行うことも可能である。すなわち、この場合は、図３に示すマップ上の締結領域がスリップ制御領域Ａ１の場合でも、ロックアップクラッチ４０のスリップ制御を行わずに完全締結させるようにする。ただし、この場合は、ロックアップクラッチ４０をＬＣオフ領域から締結すると、完全締結状態になるまでの間に発熱量Ｑがピーク値Ｓを通過するため、短時間ではあるが発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えてしまう。そのため、この際の発熱が許容されるような条件であれば、ロックアップクラッチ４０を完全締結する制御を行うことが可能である。

また、図１０のグラフに示すロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えるＬＣ差回転ＮＳは、メインシャフト回転数ＮＭとエンジントルクＴ_Eに応じて一義的に定まるものである。したがって、ＬＣ差回転ＮＳが所定値ＮＳＰ以上となったことのみでロックアップクラッチ４０の発熱量Ｑが閾値Ｑlimを超えるか否かを判断することも可能である。したがって、本実施形態では、エンジントルクＴ_Eが所定値ＴＲＱ以上で、かつ、ＬＣ差回転ＮＳが所定値ＮＳＰ以上となったときに、ロックアップクラッチ４０の保護制御を作動する場合を示したが、これ以外にも、ＬＣ差回転ＮＳが所定値ＮＳＰ以上となったことのみを条件に、ロックアップクラッチ４０の保護制御を作動することも可能である。

また、上記実施形態では、図３に示す車速Ｖとスロットル開度θ_THに対するロックアップクラッチ４０の制御領域として、ロックアップクラッチ４０の締結を許可する領域（締結可能領域）であるＬＣオン領域Ａと、ロックアップクラッチ４０の締結を不許可とする領域であるＬＣオフ領域Ｂとが設定されている。そして、ロックアップクラッチ４０の制御領域がＬＣオン領域Ａである場合に、本発明にかかるロックアップクラッチ４０の保護制御を行うようになっている。しかしながら、ロックアップクラッチ４０の制御領域の設定としては、上記のようにＬＣオン領域とＬＣオフ領域を分けて設定する以外にも、車速Ｖとスロットル開度θ_THに対するマップ上の領域すべてをＬＣオン領域、すなわちロックアップクラッチ４０の締結可能領域として設定することも可能である。この場合は、ロックアップクラッチ４０の締結可能領域という概念が無くなる。したがって、ロックアップクラッチ４０の制御領域が締結可能領域（ＬＣオン領域）であるか否かという条件に関わらず、本発明にかかるロックアップクラッチ４０の保護制御を行うこととなる。

ＥＧ エンジン
ＴＣ トルクコンバータ
ＴＭ 自動変速機（変速機）
１２ クランクシャフト（エンジンの出力軸）
１３ クランクシャフト回転計
１４ メインシャフト（変速機の入力軸）
１５ メインシャフト回転計
２０ 油圧回路
２１ メイン調圧バルブ
２２ トルクコンバータ調圧バルブ
２３ シフトバルブ
２４ コントロールバルブ
２５ リニアソレノイド
３１ ポンプインペラ
３２ タービンランナ
３３ 一方向クラッチ
３４ ステータ
３５ トルコンカバー
３６ クラッチピストン
３６ａ 摩擦材
３７ 第１油室
３８ 第２油室
４０ ロックアップクラッチ
Ａ ＬＣオン領域
Ａ１ スリップ制御領域
Ａ２ 完全締結領域
Ｂ ＬＣオフ領域
Ｑ 発熱量
Ｑlim 閾値
Ｓ ピーク値

Claims (6)

1. 車両に搭載されたエンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に配置されたトルクコンバータと、
   前記トルクコンバータに設けられて前記出力軸と前記入力軸とを機械的に結合可能なロックアップクラッチと、
   スロットル開度及び車速に応じて決定される前記ロックアップクラッチの制御領域に基づいて該ロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップクラッチ締結制御手段と、
   を備えたロックアップクラッチの制御装置において、
   前記ロックアップクラッチ締結制御手段は、前記エンジンから出力されるトルクが所定値以上で、かつ、前記出力軸と前記入力軸との差回転が所定値以上となったとき、発熱に対する前記ロックアップクラッチの保護制御として、該ロックアップクラッチの締結を禁止するか又は完全締結する制御を行い、
   前記トルクの所定値及び前記差回転の所定値は、現在の差回転から前記ロックアップクラッチを締結した場合に、目標差回転に達するまでに該ロックアップクラッチの単位時間単位表面積当たりの発熱量が高発熱状態と判断される所定の閾値を超える境界値であり、
   前記ロックアップクラッチ締結制御手段は、
   前記変速機の入力軸の回転数、車速、変速比の少なくともいずれかに応じて、前記単位時間単位表面積当たりの発熱量の閾値を持ち替えて設定する
   ことを特徴とするロックアップクラッチの制御装置。
2. 車両に搭載されたエンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に配置されたトルクコンバータと、
   前記トルクコンバータに設けられて前記出力軸と前記入力軸とを機械的に結合可能なロックアップクラッチと、
   スロットル開度及び車速に応じて決定される前記ロックアップクラッチの制御領域に基づいて該ロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップクラッチ締結制御手段と、
   を備えたロックアップクラッチの制御装置において、
   前記ロックアップクラッチ締結制御手段は、前記エンジンから出力されるトルクが所定値以上で、かつ、前記出力軸と前記入力軸との差回転が所定値以上となったとき、発熱に対する前記ロックアップクラッチの保護制御として、該ロックアップクラッチの締結を禁止するか又は完全締結する制御を行い、
   前記トルクの所定値及び前記差回転の所定値は、現在の差回転から前記ロックアップクラッチを締結した場合に、目標差回転に達するまでに該ロックアップクラッチの単位時間単位表面積当たりの発熱量が高発熱状態と判断される所定の閾値を超える境界値であり、
   前記ロックアップクラッチ締結制御手段は、
   前記スロットル開度及び車速に応じて決定される前記ロックアップクラッチの制御領域がスリップ制御による締結を行うスリップ制御領域であるか完全締結を行う完全締結領域であるかに応じて、前記単位時間単位表面積当たりの発熱量の閾値を持ち替えて設定する
   ことを特徴とするロックアップクラッチの制御装置。
3. 前記ロックアップクラッチ締結制御手段は、
   前記変速機の変速状態が変速イナーシャ相の間は、前記ロックアップクラッチの保護制御を行うか否かの新たな判断は行わず、前記ロックアップクラッチの保護制御の状態は、それまでの状態を継続させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロックアップクラッチの制御装置。
4. 車両に搭載されたエンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に配置されたトルクコンバータと、
   前記トルクコンバータに設けられて前記出力軸と前記入力軸とを機械的に結合可能なロックアップクラッチと、
   スロットル開度及び車速に応じて決定される前記ロックアップクラッチの制御領域に基づいて該ロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップクラッチ締結制御手段と、
   を備えたロックアップクラッチの制御装置において、
   前記ロックアップクラッチ締結制御手段は、前記エンジンから出力されるトルクが所定値以上で、かつ、前記出力軸と前記入力軸との差回転が所定値以上となったとき、発熱に対する前記ロックアップクラッチの保護制御として、該ロックアップクラッチの締結を禁止するか又は完全締結する制御を行い、
   前記変速機の変速状態が変速イナーシャ相の間は、前記ロックアップクラッチの保護制御を行うか否かの新たな判断は行わず、前記ロックアップクラッチの保護制御の状態は、それまでの状態を継続させ、
   前記ロックアップクラッチの保護制御を行うための前記トルクの所定値及び前記差回転の所定値は、現在の差回転から前記ロックアップクラッチを締結した場合に、目標差回転に達するまでに該ロックアップクラッチの単位時間単位表面積当たりの発熱量が高発熱状態と判断される所定の閾値を超える境界値である
   ことを特徴とするロックアップクラッチの制御装置。
5. 前記ロックアップクラッチ締結制御手段は、
   スロットル開度及び車速に応じて決定される前記ロックアップクラッチの制御領域が締結可能領域である場合に、前記ロックアップクラッチの締結を禁止するか又は完全締結する制御を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のロックアップクラッチの制御装置。
6. 前記ロックアップクラッチの保護制御を行うための前記トルクの所定値は、保護制御を作動する際の当該所定値を、保護制御を解除する際の当該所定値よりも高く設定する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のロックアップクラッチの制御装置。

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