JP5787022B2 - 動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は動力伝達装置の制御装置に係り、特に、エンジンを始動する際の引込み共振を抑制する技術に関するものである。

ロックアップクラッチ付きの流体式伝動装置とエンジンとの間に、ねじり振動を吸収するダンパを備える動力伝達装置が知られている。このような動力伝達装置は、流体式伝動装置の内部にロックアップクラッチと直列にダンパが設けられる場合に対比してプレダンパ式と呼ばれる。特許文献１、２に記載の装置はその一例で、流体式伝動装置としてトルクコンバータが用いられている。そして、このような動力伝達装置においてエンジンを始動する際には、ロックアップクラッチを解放した状態でクランキングや燃料噴射、点火等のエンジン始動制御を行うのが一般的である。

特開平５−２９６３３８号公報 特開平５−８７１９０号公報

しかしながら、このようなプレダンパ式の動力伝達装置においては、ダンパの共振回転速度がアイドル回転速度よりも低くなる場合があり、エンジンの始動時にアイドル回転速度に達する前に引込み共振が発生し、エンジンの始動が遅くなったりＮＶ（ノイズ、振動）が悪化したりすることがあった。引込み共振は、エンジンの回転速度が上昇する際に、ダンパの共振回転速度付近で共振することによりエンジン回転速度の上昇が阻害される現象で、共振回転速度がアイドル回転速度に近い場合に発生し易い。共振回転速度を低くすることで引込み共振を抑制できるが、必要ダンパ剛性や強度等の設計要件から限界があり、各部の個体差等による共振回転速度のばらつきにより、引込み共振を確実に抑制することは難しい。また、このような引込み共振は、エンジン温度が低くてエンジンのフリクションが大きい場合に、特に発生し易くなる。

前記特許文献２では、エンジンを始動するためにクランキングする際に、ダンパの前後の部材にスタータモータのピニオンを噛み合わせて一体的に回転させたり、ダンパの前後の部材をクラッチで一体的に連結したりすることにより、ダンパに起因するエンジン始動時の共振を防止しているが、構造が複雑になって部品点数や重量が増加するとともに大きな設計変更が必要になるなど、必ずしも十分に満足できるものではなかった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、プレダンパ式の動力伝達装置において、部品点数や重量を増加させることなくエンジンを始動する際にダンパの共振回転速度付近で引込み共振が発生することを抑制することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、ロックアップクラッチ付きの流体式伝動装置とエンジンとの間に、ねじり振動を吸収するダンパを備える動力伝達装置の制御装置において、（ａ）前記流体式伝動装置の下流側には、動力伝達を接続遮断できる断接装置が設けられており、（ｂ）前記エンジンを始動する際に、アイドル回転速度よりも低い所定のエンジン回転速度領域で、前記断接装置により動力伝達が遮断された状態で前記ロックアップクラッチを係合させるロックアップ係合制御手段を有し、且つ、（ｃ）そのロックアップ係合制御手段は、（ｃ−１）前記エンジンの始動所要時間またはエンジン回転速度ＮＥが所定の回転速度に達するまでの経過時間が、予め定められた共振判定時間を超えたか否かによって、エンジン回転速度ＮＥの上昇が阻害される引込み共振が発生したか否かを判断する引込み共振判定手段と、（ｃ−２）その引込み共振判定手段によって前記引込み共振が発生したと判断された場合に、前記断接装置により動力伝達が遮断された状態で前記ロックアップクラッチを係合させるロックアップ係合手段と、を備えていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明の動力伝達装置の制御装置において、前記引込み共振判定手段は、エンジン回転速度ＮＥが前記ロックアップクラッチの解放時における前記ダンパの共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも低回転の予め定められた判定開始回転速度を超えてからの経過時間に基づいて引込み共振が発生したか否かを判断することを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の動力伝達装置の制御装置において、前記ロックアップ係合手段は、前記ロックアップクラッチの解放時における前記ダンパの共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも高回転の予め定められたロックアップ終了回転速度ｎ２にエンジン回転速度ＮＥが達したら、そのロックアップクラッチを解放することを特徴とする。

第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの動力伝達装置の制御装置において、前記ロックアップ係合制御手段は、前記エンジンの温度が引込み共振を生じる可能性がある、予め定められた判定値ｔｓよりも低い低温時であることを条件として、前記ロックアップクラッチの係合制御を行うことを特徴とする。

第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの動力伝達装置の制御装置において、（ａ）前記断接装置は、動力伝達を遮断するニュートラルを成立させることができる自動変速機で、（ｂ）前記ロックアップ係合制御手段は、前記自動変速機がニュートラルにされた状態で前記ロックアップクラッチの係合制御を行うことを特徴とする。

このような動力伝達装置の制御装置においては、エンジンを始動する際に、アイドル回転速度よりも低い所定のエンジン回転速度領域で、断接装置により動力伝達が遮断された状態で、ロックアップ係合制御手段によりロックアップクラッチが係合させられるため、ダンパの下流側の重量が大きくなって共振回転速度が低下し、エンジン始動時にダンパに起因して引込み共振が発生することを抑制できる。

そして、このようにダンパに起因する引込み共振が抑制されることにより、エンジン回転速度ＮＥが速やかに上昇させられ、エンジンを短時間で適切に始動できるとともに、共振に起因するＮＶ（ノイズ、振動）の悪化等が抑制される。また、ロックアップクラッチの係合制御で引込み共振を抑制するため、ハード部分の設計変更が不要で、種々の動力伝達装置に対して容易に適用できる。

また、エンジンの始動所要時間またはエンジン回転速度ＮＥが所定の回転速度に達するまでの経過時間が、予め定められた共振判定時間を超えたか否かによって、エンジン回転速度ＮＥの上昇が阻害される引込み共振が発生したか否かを判断し、その引込み共振が発生した場合にロックアップクラッチを係合させるため、ダンパの共振回転速度が、ロックアップクラッチ解放時の共振回転速度ｒｅｏｆｆからロックアップクラッチ係合時の共振回転速度ｒｅｏｎへ低下させられる。これにより、エンジン回転速度ＮＥが相対的に共振回転速度領域から外れ、引込み共振から脱して速やかに上昇させられるようになり、エンジンを適切に始動できる。また、実際に引込み共振が発生した場合にロックアップクラッチを係合制御するため、所定のエンジン回転速度領域で常に一律にロックアップクラッチの係合制御を行う場合に比較して、ロックアップクラッチの係合制御を無駄に実行することが防止される。

第３発明では、ロックアップクラッチの解放時におけるダンパの共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも高回転の予め定められたロックアップ終了回転速度ｎ２にエンジン回転速度ＮＥが達したら、そのロックアップクラッチを解放するため、引込み共振の発生を適切に抑制しつつロックアップクラッチの係合制御を無駄に継続することが防止される。

第４発明では、エンジンの温度が引込み共振を生じる可能性がある予め定められた判定値ｔｓよりも低い低温時であることを条件としてロックアップクラッチの係合制御が行われるため、引込み共振の発生を適切に抑制しつつロックアップクラッチの係合制御を無駄に実行することが防止される。

第５発明では、動力伝達を遮断するニュートラルを成立させることができる自動変速機が断接装置として用いられ、その自動変速機をニュートラルにした状態でロックアップクラッチの係合制御が行われるため、自動変速機とは別に断接装置を設ける場合に比較して装置が簡単で且つ安価に構成される。

動力伝達装置を備えている車両用駆動装置の概略構成図である。 図１の動力伝達装置を具体的に説明する骨子図である。 図２の自動変速機の複数のギヤ段と、それを成立させるための係合要素との関係を説明する図である。 図１のエンジン始動制御手段が備えている機能を説明するブロック線図である。 図４のエンジン始動制御手段の作動を具体的に説明するフローチャートである。 図５のフローチャートに従ってエンジン始動制御が行われた場合のエンジン回転速度ＮＥおよびロックアップクラッチの作動状態の変化を示すタイムチャートの一例である。 外気温とエンジンのフリクショントルクとの関係を調べた結果の一例を示す図である。 外気温および共振回転速度（ダンパ剛性）をそれぞれ変更してエンジンをクランキングし、引込み共振の有無を調べた結果の一例を示す図である。 外気温−２０℃、ダンパの共振回転速度４５０ｒｐｍでエンジンをクランキングした場合のエンジン回転速度ＮＥの変化の一例を示す図である。 外気温−２０℃、ダンパの共振回転速度５３０ｒｐｍでエンジンをクランキングした場合のエンジン回転速度ＮＥの変化の一例を示す図である。 本発明の実施例を説明する図で、図４に対応するエンジン始動制御手段の機能ブロック線図である。 図１１のエンジン始動制御手段の作動を具体的に説明するフローチャートである。 図１２のフローチャートに従ってエンジン始動制御が行われた場合のエンジン回転速度ＮＥおよびロックアップクラッチの作動状態の変化を示すタイムチャートの一例である。

本発明は車両用の動力伝達装置に好適に適用され、エンジンの他に電動モータを動力源として備えているハイブリッド車両の動力伝達装置などにも適用され得る。エンジンは、燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関などである。流体式伝動装置としては、トルクコンバータやフルードカップリングが好適に用いられる。ダンパは、エンジンのトルク変動を吸収したりねじり振動を吸収したりするもので、トーショナルダンパとも言われるものであり、一般に圧縮コイルスプリング等の弾性体を備えて構成されている。

断接装置としては、摩擦係合式クラッチが好適に用いられるが、ニュートラルを成立させることができる自動変速機を利用することもできるなど、動力伝達を接続したり遮断したりすることができる種々の態様の断接装置を採用できる。この断接装置は、少なくともロックアップクラッチを係合させる際に動力伝達を遮断するように制御されるが、エンジン始動制御が行われる際には常に動力伝達を遮断するように制御しても良い。自動変速機は、クラッチやブレーキ等の摩擦係合装置の係合、解放により前後進を切り換える遊星歯車式等の前後進切換装置でも良いし、変速比が異なる複数の前進ギヤ段を切り換えることができる遊星歯車式や平行軸式等の有段変速機でも良い。

エンジン始動時には、例えばスタータモータによりエンジンをクランキングするとともに所定の回転速度になったら燃料噴射および点火を行ってエンジンを始動するエンジン始動制御が行われる。気筒内に直接燃料を噴射できる直噴エンジンの場合、ピストンが膨張行程で停止している気筒に対して燃料噴射および点火を行うことにより、スタータモータによるクランキング無し、或いは必要に応じてエンジン回転をアシストするだけで、エンジンを始動させる着火始動を行うことも可能である。

ロックアップ係合制御手段は、上記エンジンの始動時に、ダンパに起因する引込み共振が抑制されるようにロックアップクラッチの係合制御を行う。このロックアップクラッチの係合制御は、エンジン回転速度ＮＥの上昇が阻害される引込み共振が発生したか否かを判断し、その引込み共振が発生した場合にロックアップクラッチを係合させるもので、引込み共振が発生したか否かは、例えばエンジン回転速度ＮＥの始動所要時間或いは所定の回転速度に達するまでの経過時間等が予め定められた共振判定時間を越えたか否かによって判定できる。

第３発明では、共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも高回転の予め定められたロックアップ終了回転速度ｎ２にエンジン回転速度ＮＥが達したら、そのロックアップクラッチを解放するが、他の発明の実施に際しては、例えばエンジンが自力回転できるようになった時や、エンジン始動制御が終了した時にロックアップクラッチを解放するようにしても良い。ロックアップ終了回転速度ｎ２は、各部の個体差や経時変化等による共振回転速度ｒｅｏｆｆのばらつきを考慮して、例えばアイドル回転速度よりも低い回転速度が設定されるが、アイドル回転速度をロックアップ終了回転速度ｎ２とすることもできる。

第４発明では、エンジンの温度が引込み共振を生じる可能性がある予め定められた判定値ｔｓよりも低い低温時であることを条件としてロックアップクラッチの係合制御が行われるが、判定値ｔｓは、引込み共振を生じる可能性がある温度領域を含むように、エンジンフリクショントルクの温度特性や共振発生の有無等に基づいて適宜定められ、例えば−１０℃〜−１５℃程度の値が設定される。他の発明の実施に際しては、必ずしもエンジン温度を考慮する必要はなく、常にロックアップクラッチの係合制御を実施しても良い。

先ず、参考例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、動力伝達装置１２を有する車両用駆動装置１０の一例を説明する概略構成図で、エンジン（ＥＮＧ）１４、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１６、および自動変速機（ＡＴ）１８を含んで動力伝達装置１２が構成されており、差動歯車装置２０から左右の車軸２２を経て駆動輪２４に動力が伝達される。この車両用駆動装置１０は、車両の左右方向（横置き）に搭載するＦＦ車両に好適に用いられるものである。エンジン１４は、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関で、トルクコンバータ１６は流体式伝動装置に相当する。また、自動変速機１８は、動力伝達を遮断するニュートラルを成立させることができるもので、断接装置に相当する。

図２は、上記エンジン１４、トルクコンバータ１６、および自動変速機１８の骨子図で、エンジン１４とトルクコンバータ１６との間にはダンパ２６が配設されている。ダンパ２６は、エンジン１４のトルク変動を吸収したりねじり振動を吸収したりするもので、軸心まわりに配設された複数の圧縮コイルスプリング２８を備えて構成されている。また、エンジン１４は、始動時にスタータモータ３０によってクランク軸３２が回転駆動されるようになっている。

トルクコンバータ１６は、ポンプ翼車１６ｐおよびタービン翼車１６ｔを有し、エンジン１４からダンパ２６を介して伝達された動力を、流体を介してタービン軸３４に出力するとともに、エンジン１４の動力を流体を介することなくタービン軸３４に直接伝達するロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）３６を備えている。このロックアップクラッチ３６は、係合側油室３８内の油圧と解放側油室４０内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合（ロックアップＯＮ）させられることにより、エンジン１４の動力がタービン軸３４に直接伝達される。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわちトルク容量がフィードバック制御されることにより、例えば５０ｒｐｍ程度の所定のスリップ量（差回転）でスリップ係合させられる。具体的には、図１に記載の油圧制御回路４２に設けられたソレノイド弁ＳＬにより係合（ロックアップＯＮ）および解放（ロックアップＯＦＦ）が切り換えられるとともに、リニアソレノイド弁ＳＬＵによってロックアップＯＮ時の差圧ΔＰが制御されて所定のスリップ状態とされる。上記ポンプ翼車１６ｐには機械式のオイルポンプ４４が接続されており、エンジン１４によって回転駆動されることにより、ロックアップクラッチ３６を係合させたり前記自動変速機１８を変速したりするための油圧が発生させられる。

自動変速機１８は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース５０内において、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置５２を主体として構成されている第１変速部５４と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置５６およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置５８を主体としてラビニヨ型に構成されている第２変速部６０とを共通の軸心上に有し、タービン軸３４の回転を変速して出力回転部材６２から出力する。タービン軸３４は、自動変速機１８の入力部材に相当する。また、出力回転部材６２は自動変速機１８の出力部材に相当するもので、本参考例では図１に示す差動歯車装置２０のドリブンギヤ（大径歯車）６４と噛み合う出力歯車すなわちデフドライブギヤである。なお、この自動変速機１８および前記トルクコンバータ１６は、中心線（軸心）に対して略対称的に構成されており、図２の骨子図においてはその中心線の下半分が省略されている。

自動変速機１８は、２つのクラッチＣ１、Ｃ２、および３つのブレーキＢ１〜Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）を備えており、それ等のクラッチＣおよびブレーキＢがそれぞれ係合、解放されることにより、第１変速部５４および第２変速部６０の各回転要素（サンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリアＣＡ１〜ＣＡ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３）の連結状態が変更されて、第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の６つの前進ギヤ段が成立させられるとともに、後進ギヤ段「Ｒｅｖ」が成立させられる。クラッチＣおよびブレーキＢは、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路４２のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５によってそれぞれ係合、解放状態が切り換えられるとともに、係合、解放時の過渡油圧などが制御される。図３は、上記各ギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表で、「○」は係合、空欄は解放、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合、「△」は駆動時のみ作動、を意味している。

図３において、前進ギヤ段では、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により第１速ギヤ段「１ｓｔ」が、クラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により第２速ギヤ段「２ｎｄ」が、クラッチＣ１とブレーキＢ３との係合により第３速ギヤ段「３ｒｄ」が、クラッチＣ１とクラッチＣ２との係合により第４速ギヤ段「４ｔｈ」が、クラッチＣ２とブレーキＢ３との係合により第５速ギヤ段「５ｔｈ」が、クラッチＣ２とブレーキＢ１との係合により第６速ギヤ段「６ｔｈ」が、それぞれ成立させられる。また、ブレーキＢ２とブレーキＢ３との係合により後進ギヤ段「Ｒｅｖ」が成立させられ、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３が何れも解放されることにより、動力伝達を遮断するニュートラル「Ｎ」が成立させられる。上記各ギヤ段の変速比γ（＝タービン軸３４の回転速度ＮＴ／出力回転部材６２の回転速度Ｎｏｕｔ）は、第１遊星歯車装置５２、第２遊星歯車装置５６、および第３遊星歯車装置５８の各ギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２、ρ３に応じて定められ、第１速ギヤ段「１ｓｔ」の変速比γが最も大きく、高速側（第６速ギヤ段「６ｔｈ」側）程小さくなる。

このような動力伝達装置１２は、図１に示すように電子制御装置８０を備えている。電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１４の出力制御や自動変速機１８の変速制御、ロックアップクラッチ３６のＯＮ・ＯＦＦ制御等を実行するようになっている。この電子制御装置８０は、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用等に分けて構成される。

上記電子制御装置８０には、アクセル操作量センサ６６により検出されたアクセルペダル６８の操作量であるアクセル操作量Ａｃｃを表すアクセル操作量信号、エンジン回転速度センサ７０により検出されたエンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、冷却水温センサ７２により検出されたエンジン１４の冷却水温ＴＨｗを表す信号、スロットル弁開度センサ７４により検出された電子スロットル弁の開度θｔｈを表すスロットル弁開度信号、タービン回転速度センサ７６により検出されたタービン軸３４の回転速度であるタービン回転速度ＮＴを表す信号、車速センサ７８により検出された出力回転部材６２の回転速度Ｎｏｕｔすなわち車速Ｖに対応する車速信号、などがそれぞれ供給される。エンジン１４の冷却水温ＴＨｗはエンジン温度に相当する。

また、電子制御装置８０からは、電子スロットル弁の開度θｔｈを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、エンジン１４の点火時期を指令する点火信号、エンジン１４の吸気管または筒内に燃料を供給し或いは停止する燃料噴射装置によるエンジン１４への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、等のエンジン制御信号Ｓｅが出力されるとともに、エンジン１４を始動する際にはエンジン１４をクランキングするためのモータ駆動信号Ｓｍがスタータモータ３０に出力される。また、自動変速機１８のギヤ段（ニュートラル「Ｎ」を含む）を切り換えるために油圧制御回路４２内のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５を制御する変速制御信号Ｓｃ、ロックアップクラッチ３６のＯＮ、ＯＦＦやスリップ量を制御するソレノイド弁ＳＬおよびリニアソレノイド弁ＳＬＵを駆動するためのロックアップ制御信号Ｓｐなどが出力される。

上記電子制御装置８０は、機能的にエンジン出力制御手段８２、変速制御手段８４、ロックアップクラッチ制御手段８６、およびエンジン始動制御手段８８を備えている。エンジン出力制御手段８２は、アクセル操作量Ａｃｃが増加する程エンジン出力が増大するように、スロットルアクチュエータにより電子スロットル弁をアクセル操作量Ａｃｃに応じて開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置による燃料噴射量を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御するなどして、エンジン１４の出力制御を実行する。

変速制御手段８４は、自動変速機１８の変速制御やニュートラル制御等を行うもので、車速Ｖおよびアクセル操作量Ａｃｃ等の運転状態をパラメータとして予め設定された変速マップに従って、第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」を変速制御したり、前記後進ギヤ段「Ｒｅｖ」を成立させたり、総てのクラッチＣおよびブレーキＢを解放してニュートラル「Ｎ」にしたりする。

ロックアップクラッチ制御手段８６は、ロックアップクラッチ３６のＯＮ（係合）やＯＦＦ（解放）を切り換えたり、ＯＮ時のスリップ量を制御したりするもので、車速Ｖおよびアクセル操作量Ａｃｃ等の運転状態をパラメータとして予め設定された切換マップに従って、ＯＮ、ＯＦＦ、およびスリップ状態を切り換える。切換マップは、車速Ｖが低い低車速時（車両停止時を含む）にはロックアップクラッチ３６を解放（ＯＦＦ）するように定められる。

エンジン始動制御手段８８は、車両停止時等にエンジン１４を始動するためのもので、スタータモータ３０によりエンジン１４をクランキング（回転駆動）してエンジン回転速度ＮＥを上昇させるとともに、エンジン回転速度ＮＥが所定の回転速度まで上昇したら燃料噴射や点火等を行ってエンジン１４を始動し、所定のアイドル回転速度ＮＥｉｄｌとするエンジン始動制御を実行する。エンジン始動制御手段８８はまた、エンジン始動時にダンパ２６の存在に起因して引込み共振が発生することを防止するため、前記自動変速機１８がニュートラル「Ｎ」とされた状態で、一定の条件下でロックアップクラッチ３６を係合させるようになっており、図４に示すようにエンジン温度判定手段９２、ロックアップ係合領域判定手段９４、およびロックアップ係合手段９６を機能的に有するロックアップ係合制御手段９０を備えている。図５は、このようなエンジン始動制御手段８８の作動（信号処理）を具体的に説明するフローチャートで、ステップＳ３はエンジン温度判定手段９２に相当し、ステップＳ４およびＳ６はロックアップ係合領域判定手段９４に相当し、ステップＳ５およびＳ７はロックアップ係合手段９６に相当する。なお、本参考例ではエンジン始動制御手段８８がロックアップ係合制御手段９０の機能を備えているが、前記ロックアップクラッチ制御手段８６がロックアップ係合制御手段９０の機能を備えるようにしても良い。

図５のフローチャートは、例えば車両停止時等のエンジン停止時に実行され、ステップＳ１では、イグニッションスイッチの操作やアイドリングストップの解除判定などでエンジン始動指令が供給されたか否かを判断する。エンジン始動指令が供給されない場合はそのまま終了するが、エンジン始動指令が供給されたらステップＳ２を実行し、スタータモータ３０によりエンジン１４をクランキングするとともに燃料噴射や点火等を行うエンジン始動制御を開始する。この時、自動変速機１８がニュートラル「Ｎ」でない場合には、自動変速機１８を強制的にニュートラル「Ｎ」にする指令を前記変速制御手段８４に出力し、自動変速機１８をニュートラル「Ｎ」にする。図６は、図５のフローチャートに従ってエンジン始動制御が行われた場合のエンジン回転速度ＮＥおよびロックアップクラッチ３６の作動状態の変化を示すタイムチャートの一例で、時間ｔ１は、上記ステップＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）になってエンジン始動制御が開始された時間である。

次のステップＳ３では、エンジン冷却水温ＴＨｗが予め定められた判定値ｔｓよりも低いか否かを判断し、ＴＨｗ≧ｔｓであればダンパ２６の存在に拘らず引込み共振を生じる可能性が低いためそのまま終了するが、ＴＨｗ＜ｔｓの場合にはステップＳ４以下のロックアップ係合制御を実行する。これは、エンジン冷却水温ＴＨｗすなわちエンジン温度が低いと、エンジンフリクショントルクが大きくなり、エンジン１４の回転抵抗が大きくなってダンパ２６による引込み共振が生じ易くなるため、その引込み共振を生じる可能性がある低温度領域のみでロックアップ係合制御を行うためで、上記判定値ｔｓとしては、引込み共振を生じる可能性がある温度領域を含むように、エンジンフリクショントルクの温度特性や共振発生の有無等に基づいて、例えば−１０℃〜−１５℃程度の一定値が設定される。

図７は、異なる外気温（エンジン温度）でエンジン１４を１００ｒｐｍ程度で回転駆動してエンジンフリクショントルク、すなわち回転駆動に必要なトルクを調べた結果で、エンジン１４の大きさや種類、エンジンオイルの性能等によって異なるが、この場合には外気温が−１０℃を下回るとエンジンフリクショントルクが急に大きくなった。また、ダンパ２６の共振回転速度（ダンパ剛性）および外気温（エンジン温度）をそれぞれ変更し、エンジン回転速度ＮＥを所定の駆動トルクで上昇させて引込み共振の有無を調べたところ、図８に示すように、外気温が低いとともに共振回転速度が高い程引込み共振が生じ易くなり、−１５℃以上では共振回転速度の高低に拘らず引込み共振は認められなかった。図９および図１０は、この時のデータ（シミュレーション）の一例で、何れも−２０℃の場合であり、図９は破線で示す共振回転速度が４５０ｒｐｍで、図１０は破線で示す共振回転速度が５３０ｒｐｍの場合である。共振回転速度が４５０ｒｐｍの図９では、共振回転速度付近でエンジン回転速度ＮＥの振幅が大きくなるものの、停滞することなくスムーズに上昇しており、引込み共振は認められない。これに対し、共振回転速度が５３０ｒｐｍの図１０では、エンジン回転速度ＮＥが共振回転速度付近で停滞し、引込み共振によりエンジン回転速度ＮＥがそれ以上上昇できなくなった。これは、エンジン回転速度ＮＥの上昇と共に回転抵抗が大きくなり、エンジン回転速度ＮＥの変化勾配が緩やかになって共振による影響が相対的に大きくなるため、エンジン回転速度ＮＥの上昇が阻害されるものと考えられる。

図５に戻って、ステップＳ４では、エンジン回転速度ＮＥが予め定められたロックアップ開始回転速度ｎ１に達したか否かを判断し、ＮＥ＞ｎ１になったらステップＳ５でロックアップ係合制御を実行する。具体的には、ロックアップ係合指令を前記ロックアップクラッチ制御手段８６に出力することによりロックアップクラッチ３６を係合させる。ロックアップ開始回転速度ｎ１は、ロックアップクラッチ３６の解放時におけるダンパ２６の共振回転速度（以下、解放時共振回転速度ともいう）ｒｅｏｆｆよりも低回転で、且つロックアップクラッチ３６の係合時におけるダンパ２６の共振回転速度（以下、係合時共振回転速度ともいう）ｒｅｏｎよりも高回転の一定値が設定される。このロックアップ開始回転速度ｎ１の設定に際しては、各部の個体差や経時変化等による共振回転速度ｒｅｏｆｆ、ｒｅｏｎのばらつきが考慮され、共振の発生状況などに基づいて学習補正されるようにすることも可能である。係合時共振回転速度ｒｅｏｎは、ロックアップクラッチ３６の係合によりダンパ２６の下流側の重量が大きくなるため、解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも低回転になる。

本参考例では、解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆは約５３０ｒｐｍで、エンジン始動時のアイドル回転速度ＮＥｉｄｌ（例えば６００〜７００ｒｐｍ程度）よりも低く、ロックアップクラッチ３６を解放したままエンジン始動制御を実行すると、その解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆ付近で共振したり引込み共振を生じたりする可能性がある。また、係合時共振回転速度ｒｅｏｎは約４５０ｒｐｍで、ロックアップクラッチ３６を係合した状態でエンジン始動制御を実行すると、その係合時共振回転速度ｒｅｏｎ付近で共振を生じる可能性がある。このため、それ等の中間の例えば４９０ｒｐｍ程度の値がロックアップ開始回転速度ｎ１として設定され、このロックアップ開始回転速度ｎ１に達するまではロックアップクラッチ３６は解放状態に保持される。これにより、係合時共振回転速度ｒｅｏｎ付近で共振を生じることなくエンジン回転速度ＮＥが上昇させられる。また、ロックアップ開始回転速度ｎ１でロックアップクラッチ３６が係合させられることにより、それよりも高回転の解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆ付近でも引込み共振を生じることなくエンジン回転速度ＮＥが上昇させられる。

図６の時間ｔ２は、上記ステップＳ４の判断がＹＥＳになってステップＳ５以下のロックアップ係合制御が開始された時間であり、エンジン回転速度ＮＥは共振回転速度ｒｅｏｎ、ｒｅｏｆｆの存在に拘らず実線で示すように速やかに円滑に上昇させられる。これに対し、ロックアップクラッチ３６を解放したままエンジン始動制御を行った場合には、一点鎖線で示すように解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆ付近で引込み共振が発生し、回転速度変動が大きくなるとともにエンジン回転速度ＮＥの上昇が遅くなり、エンジン始動所要時間が長くなるとともに、ＮＶ（ノイズ、振動）が悪化する。

図５のステップＳ６では、エンジン回転速度ＮＥが予め定められたロックアップ終了回転速度ｎ２に達したか否かを判断し、ＮＥ＞ｎ２になったらステップＳ７でロックアップ係合制御を終了する。具体的には、ロックアップ解放指令を前記ロックアップクラッチ制御手段８６に出力することによりロックアップクラッチ３６を解放する。ロックアップ終了回転速度ｎ２は、前記解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも高回転で、且つアイドル回転速度ＮＥｉｄｌよりも低い一定値で、例えば５６０ｒｐｍ〜６００ｒｐｍ程度の値が設定される。このロックアップ終了回転速度ｎ２の設定に際しても、各部の個体差や経時変化等による解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆのばらつきが考慮され、共振の発生状況などに基づいて学習補正されるようにすることも可能である。図６の時間ｔ３は、上記ステップＳ６の判断がＹＥＳになってステップＳ７が実行され、ロックアップクラッチ３６が解放された時間である。

その後、エンジン１４が完全に自力回転できるようになってアイドル回転速度ＮＥｉｄｌに達したら、一連のエンジン始動制御を終了する。その場合に、アイドリングストップからのエンジン始動時など、必要に応じて自動変速機１８を ニュートラル「Ｎ」から所定のギヤ段に戻す変速制御を実行する。

このように、本参考例の動力伝達装置１２においては、エンジン始動制御手段８８によりエンジン始動制御が行われる際に、アイドル回転速度ＮＥｉｄｌよりも低い所定のエンジン回転速度領域ｎ１〜ｎ２で、自動変速機１８をニュートラル「Ｎ」にした状態でロックアップクラッチ３６が係合させられるため、ダンパ２６の下流側の重量が大きくなって共振回転速度がｒｅｏｆｆからｒｅｏｎへ低下し、エンジン始動時にダンパ２６に起因して引込み共振が発生することが抑制される。すなわち、ロックアップクラッチ３６の解放時におけるダンパ２６の共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも低回転で、且つそのロックアップクラッチ３６の係合時におけるダンパ２６の共振回転速度ｒｅｏｎよりも高回転の予め定められたロックアップ開始回転速度ｎ１にエンジン回転速度ＮＥが達したら、ロックアップクラッチ３６が係合させられ、そのロックアップ開始回転速度ｎ１以下ではロックアップクラッチ３６が解放状態に保持されるため、それ等の共振回転速度ｒｅｏｎおよびｒｅｏｆｆ付近の共振や引込み共振が共に回避され、エンジン回転速度ＮＥを速やかに上昇させてエンジン１４を適切に始動できる。

そして、このようにダンパ２６に起因する共振や引込み共振が抑制されることにより、エンジン回転速度ＮＥが速やかに上昇させられ、エンジン１４を短時間で適切に始動できるとともに、共振や引込み共振に起因するＮＶ（ノイズ、振動）の悪化等が抑制される。また、ロックアップクラッチ３６の係合制御で共振や引込み共振を抑制するため、ハード部分の設計変更が不要で、動力伝達装置１２に対して容易に適用できる。

また、ロックアップクラッチ３６の解放時におけるダンパ２６の共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも高回転の予め定められたロックアップ終了回転速度ｎ２にエンジン回転速度ＮＥが達したら、そのロックアップクラッチ３６を解放するため、引込み共振の発生を適切に抑制しつつロックアップクラッチ３６の係合制御を無駄に継続することが防止される。

また、エンジン冷却水温ＴＨｗが、引込み共振を生じる可能性がある予め定められた判定値ｔｓよりも低い低温時であることを条件として、ロックアップ係合制御が行われるため、引込み共振の発生を適切に抑制しつつロックアップクラッチ３６の係合制御を無駄に実行することが防止される。

また、自動変速機１８をニュートラル「Ｎ」にした状態でロックアップクラッチ３６の係合制御を実行するため、自動変速機１８とは別に動力伝達を遮断する断接装置を設ける場合に比較して装置が簡単で且つ安価に構成される。

次に、本発明の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記参考例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図１１〜図１３は、それぞれ前記図４、図５、図６に対応する図で、この実施例のロックアップ係合制御手段１００は、前記ロックアップ係合領域判定手段９４、ロックアップ係合手段９６の代わりに引込み共振判定手段１０２およびロックアップ係合手段１０４を備えており、図１２のフローチャートに従って信号処理を実行する。図１２のステップＳ３はエンジン温度判定手段９２に相当し、ステップＳ４−１およびＳ４−２は引込み共振判定手段１０２に相当し、ステップＳ５〜Ｓ７はロックアップ係合手段１０４に相当する。

図１２のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５〜Ｓ７は前記参考例と同じで、ステップＳ４の代わりにステップＳ４−１およびＳ４−２が設けられている点が相違する。ステップＳ４−１では、エンジン回転速度ＮＥの上昇が阻害される引込み共振が発生したか否かを判断する。引込み共振が発生したか否かは、例えばエンジン回転速度ＮＥの始動所要時間或いは所定の回転速度に達するまでの経過時間等が予め定められた共振判定時間を越えたか否かによって判定できる。本実施例では、図１３のタイムチャートに示すようにエンジン回転速度ＮＥが判定開始回転速度ｎ３を超えてからの経過時間が、予め定められた共振判定時間ｔｒｅに達したか否かによって判断し、共振判定時間ｔｒｅに達するまではステップＳ４−２を実行する。判定開始回転速度ｎ３は、前記解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも低回転で、例えば前記ロックアップ開始回転速度ｎ１と同程度の回転速度が定められる。

ステップＳ４−２では、エンジン回転速度ＮＥが前記ロックアップ終了回転速度ｎ２を超えたか否かを判断し、ＮＥ≦ｎ２の間はステップＳ４−１を繰り返す。そして、共振判定時間ｔｒｅに達する前にエンジン回転速度ＮＥがロックアップ終了回転速度ｎ２を超えた場合には、引込み共振を生じることなくエンジン回転速度ＮＥが解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆを通過したと判断して、ロックアップ係合制御を実施することなくエンジン始動制御を継続する。一方、エンジン回転速度ＮＥがロックアップ終了回転速度ｎ２を超える前に共振判定時間ｔｒｅに達した場合には、引込み共振が発生したと判断してステップＳ４−１の判断がＹＥＳになり、ステップＳ５以下のロックアップ係合制御を実行する。共振判定時間ｔｒｅは、エンジン回転速度ＮＥが引込み共振を生じることなく判定開始回転速度ｎ３からロックアップ終了回転速度ｎ２に達するまでの通常の所要時間に基づいて、それよりも少し大き目の時間が定められる。これにより、引込み共振が発生しない場合までロックアップ係合制御が行われることが回避される。

図１３の時間ｔ４は、エンジン回転速度ＮＥが判定開始回転速度ｎ３を超えてからの経過時間が共振判定時間ｔｒｅに達してステップＳ４−１の判断がＹＥＳになり、ステップＳ５以下のロックアップ係合制御が開始された時間である。また、時間ｔ５は、エンジン回転速度ＮＥがロックアップ終了回転速度ｎ２に達してステップＳ６の判断がＹＥＳになり、ロックアップクラッチ３６が解放された時間である。本実施例のロックアップ係合手段１０４は、このようにエンジン回転速度ＮＥがロックアップ終了回転速度ｎ２に達したか否かを判定し、ロックアップ終了回転速度ｎ２に達したらロックアップ係合制御を終了する機能を備えている。

このように、引込み共振の発生判定時にロックアップ係合制御が行われると、ダンパ２６の共振回転速度が解放時共振回転速度ｒｅｏｆｆから係合時共振回転速度ｒｅｏｎまで低下し、相対的にエンジン回転速度ＮＥが共振回転速度領域から外れる。このため、エンジン回転速度ＮＥは、図１３に実線で示すように引込み共振から脱して速やかに上昇させられるようになり、一点鎖線で示すロックアップ制御無しの場合に比較してエンジン１４が速やかに始動させられる。なお、図１３の破線は、前記参考例の場合、或いはエンジン温度が十分に高くて引込み共振を生じることなくエンジン回転速度ＮＥが速やかに上昇させられた場合である。

本実施例においても、エンジン始動制御手段８８によりエンジン始動制御が行われる際に、アイドル回転速度ＮＥｉｄｌよりも低い所定のエンジン回転速度領域でロックアップクラッチ３６が係合させられるため、ダンパ２６の下流側の重量が大きくなって共振回転速度がｒｅｏｆｆからｒｅｏｎへ低下し、ダンパ２６に起因する引込み共振が抑制される。すなわち、引込み共振が発生したか否かを判断し、引込み共振が発生した場合にはロックアップクラッチ３６を係合させてダンパ２６の共振回転速度を低下させることにより、エンジン回転速度ＮＥを相対的に共振回転速度領域から外し、引込み共振から離脱させて速やかに上昇させるようにしたのである。これにより、エンジン１４を短時間で適切に始動できるとともに、引込み共振に起因するＮＶ（ノイズ、振動）の悪化等が抑制されるなど、前記参考例と同様の効果が得られる。また、実際に引込み共振が発生した場合にロックアップクラッチ３６を係合制御するため、所定のエンジン回転速度領域で常に一律にロックアップクラッチ３６の係合制御を行う場合に比較して、ロックアップクラッチ３６の係合制御を無駄に実行することが防止される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両用駆動装置 １２：動力伝達装置 １４：エンジン １６：トルクコンバータ（流体式伝動装置） １８：自動変速機（断接装置） ２６：ダンパ ３６：ロックアップクラッチ ７０：エンジン回転速度センサ ７２：冷却水温センサ ８０：電子制御装置 ８８：エンジン始動制御手段 ９０、１００：ロックアップ係合制御手段 ９２：エンジン温度判定手段 ９４：ロックアップ係合領域判定手段 ９６、１０４：ロックアップ係合手段 １０２：引込み共振判定手段 ＮＥ：エンジン回転速度 ＴＨｗ：エンジン冷却水温（エンジン温度） ｒｅｏｆｆ：解放時共振回転速度 ｒｅｏｎ：係合時共振回転速度 ｎ１：ロックアップ開始回転速度 ｎ２：ロックアップ終了回転速度 ｎ３：判定開始回転速度 ｔｒｅ：共振判定時間

Claims (5)

1. ロックアップクラッチ付きの流体式伝動装置とエンジンとの間に、ねじり振動を吸収するダンパを備える動力伝達装置の制御装置において、
   前記流体式伝動装置の下流側には、動力伝達を接続遮断できる断接装置が設けられており、
   前記エンジンを始動する際に、アイドル回転速度よりも低い所定のエンジン回転速度領域で、前記断接装置により動力伝達が遮断された状態で前記ロックアップクラッチを係合させるロックアップ係合制御手段を有し、
   且つ、該ロックアップ係合制御手段は、
   前記エンジンの始動所要時間またはエンジン回転速度ＮＥが所定の回転速度に達するまでの経過時間が、予め定められた共振判定時間を超えたか否かによって、エンジン回転速度ＮＥの上昇が阻害される引込み共振が発生したか否かを判断する引込み共振判定手段と、
   該引込み共振判定手段によって前記引込み共振が発生したと判断された場合に、前記断接装置により動力伝達が遮断された状態で前記ロックアップクラッチを係合させるロックアップ係合手段と、を備えている
   ことを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
2. 前記引込み共振判定手段は、エンジン回転速度ＮＥが前記ロックアップクラッチの解放時における前記ダンパの共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも低回転の予め定められた判定開始回転速度を超えてからの経過時間に基づいて引込み共振が発生したか否かを判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
3. 前記ロックアップ係合手段は、前記ロックアップクラッチの解放時における前記ダンパの共振回転速度ｒｅｏｆｆよりも高回転の予め定められたロックアップ終了回転速度ｎ２にエンジン回転速度ＮＥが達したら、該ロックアップクラッチを解放する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置の制御装置。
4. 前記ロックアップ係合制御手段は、前記エンジンの温度が引込み共振を生じる可能性がある、予め定められた判定値ｔｓよりも低い低温時であることを条件として、前記ロックアップクラッチの係合制御を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の動力伝達装置の制御装置。
5. 前記断接装置は、動力伝達を遮断するニュートラルを成立させることができる自動変速機で、
   前記ロックアップ係合制御手段は、前記自動変速機がニュートラルにされた状態で前記ロックアップクラッチの係合制御を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の動力伝達装置の制御装置。

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