JP5839396B2

JP5839396B2 - ロックアップクラッチ制御装置

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Publication number: JP5839396B2
Application number: JP2011284635A
Authority: JP
Inventors: 平尾　知之; 知之平尾; 大輔岸; 岸　　大輔; 慎也畑内
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: JP2013133878A

Description

本発明はロックアップクラッチ制御装置、特にロックアップクラッチの係合過渡制御を行うための装置に関するものである。

ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを搭載した車両の場合、車速がロックアップオン車速を越えると、ロックアップクラッチの締結制御、つまりロックアップクラッチの締結圧の昇圧制御（スイープ制御）を開始する。そして、エンジン回転数（入力回転数）とタービン回転数（出力回転数）との差回転数が所定値以下に縮まったと判定された時、ロックアップクラッチの締結側油室に最大油圧を供給して締結を終了するのが一般的である。

近年、燃費向上のために、ロックアップオン車速を出来るだけ低車速に設定した車両が増えている。無段変速機を搭載した車両の場合、低車速では無段変速機が一定変速比状態（Ｌｏｗ）であるため、車速の上昇に伴ってタービン回転数も上昇してしまう。そのため、ロックアップクラッチの締結圧が解放圧より低いにも関わらず、エンジン回転数とタービン回転数との差回転数が所定値以下に縮まった時点を締結可能状態であると誤判定し、係合ショックが発生する場合がある。有段式の自動変速機を搭載した車両の場合も、ギヤ比の変化が少なく車速が上昇する場合には、無段変速機と同様の問題がある。

特許文献１では、ロックアップクラッチのスリップ率を最大にするコンバータ領域から、スリップ率を目標値に制御するスリップ領域（及びスリップ率が最小となるロックアップ領域）へ、ロックアップクラッチの制御が移行する場合に、スリップ率が所定値に達するまではロックアップクラッチの締結圧をスイープ制御により昇圧し、その後はスリップ率が目標値になるようにフィードバック制御するものが提案されている。

上記スリップ率として差回転数を用いた場合、エンジン回転数とタービン回転数との差回転数が所定値以上ではロックアップクラッチの締結圧のスイープ制御を実施し、所定値以下になるとロックアップクラッチの締結圧が解放圧を上回ったとみなして、目標の差回転数となるようにロックアップクラッチの締結圧をフィードバック制御することが考えられる。この場合には、スイープ制御の終了からすぐに最大油圧を供給しないので、係合ショックを抑制できる利点がある。

しかし、スイープ制御からフィードバック制御への切替タイミングを、エンジン回転数とタービン回転数との差回転数で判定すると、実際にはロックアップクラッチの締結圧が解放圧を上回っていないにも関わらず、ロックアップクラッチの締結圧のフィードバック制御を開始してしまう可能性がある。その場合には、フィードバック制御期間が長くなり、それだけロックアップクラッチのスリップ期間が長くなるため、燃費低下を招く可能性がある。

図９はこのようなロックアップ制御の一例を示す。時刻ｔ１０で車速がロックアップオン車速を越えると、ロックアップオン指令が出される。そのため、ロックアップ指令値（ロックアップ用ソレノイド弁への指令信号）が段階的に変化し、がた詰め期間をへてスイープ期間へ移行する。スイープ期間中の時刻ｔ１１で、車速の上昇に伴ってタービン回転数が上昇すると、エンジン回転数との差回転数が所定値以下になるため、差圧がゼロになったと誤判定し、その時点からフィードバック制御に入ってしまう。本来は、差圧ゼロ点は時刻ｔ１２であり、時刻ｔ１２からフィードバック制御に入るべきものである。差圧ゼロ点より前の時刻ｔ１１でフィードバック制御に入るため、締結完了ｔ１３に至るまでフィードバック制御を長時間継続しなければならない。

特許文献２には、エンジントルクとエンジン回転数とエンジン回転数時間微分とを用いて、ロックアップクラッチの伝達トルクを計算し、ロックアップクラッチの状態を判定する手法が開示されている。この手法を利用して、計算で求められたロックアップクラッチの伝達トルクが立ち上がった時点を差圧ゼロ点（ロックアップクラッチの締結圧が解放圧を上回った時点）とみなして、スイープ制御からフィードバック制御へ切り替える方法が考えられる。

しかし、ロックアップクラッチの伝達トルクは、その計算にエンジン回転数の時間微分を用いているため、算出したロックアップクラッチの伝達トルクが時間と共に振動し、伝達トルクの立ち上がり点を判定しにくい。

そこで、ソレノイド弁へのロックアップ指令前後の所定時間内における伝達トルクの最大値を計算し、当該最大値に比べてスイープ制御中における伝達トルクが所定値以上高くなった時点を、スイープ制御からフィードバック制御への切替タイミングとする方法が考えられる。この方法であれば、ロックアップクラッチが係合していない時間帯の伝達トルクの最大値を基準して切替タイミングを検出するので、エンジン回転数変動などの誤差要因を除去でき、切替タイミングの誤判定を防止できる利点がある。さらに、ソレノイド弁へのロックアップ指令又はスイープ制御の開始から切替タイミングまでの経過時間を計測し、当該経過時間に基づいてスイープ制御におけるソレノイド弁への指令値を学習補正すれば、機差による切替タイミングのばらつきを解消できる。

ところが、ロックアップ指令前後の所定時間内においてエンジン回転数が大きく変動した場合、計算で求められる伝達トルクも大きく振動する。このように伝達トルクの振幅が大きい場合、その最大値を用いて切替タイミングを学習補正しようとすると、学習精度が低下してしまう。最悪の場合、誤学習してしまう可能性がある。

特開平４−２９０６７５号公報特開２００２−２２５５９０号公報

本発明の目的は、ロックアップクラッチの昇圧制御からフィードバック制御への切替タイミングを適切に学習できると共に、ロックアップ指令前後の所定時間内において伝達トルクが大きく振動した場合でも学習精度が低下しないロックアップクラッチ制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、エンジンの動力がロックアップクラッチ付きトルクコンバータを介して自動変速機へ入力される車両であって、前記車両の車速が所定のロックアップオン車速を越えたときにソレノイド弁へのロックアップ指令により前記ロックアップクラッチの締結制御を開始するロックアップクラッチ制御装置において、前記ロックアップクラッチの伝達トルクを計算する手段と、前記ソレノイド弁へのロックアップ指令が出力された後、前記ロックアップクラッチの締結圧を上昇させる昇圧制御を実施する昇圧制御手段と、前記昇圧制御の後、ロックアップクラッチの入力回転数と出力回転数との差回転数が目標値になるようにロックアップクラッチの締結圧をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、前記ソレノイド弁へのロックアップ指令前後の所定時間内における伝達トルクの最大値と伝達トルクの振幅とを計算し、前記最大値に比べて前記昇圧制御中における伝達トルクが所定値以上高くなった時点を、前記昇圧制御からフィードバック制御への切替タイミングとする切替タイミング決定手段と、前記ソレノイド弁へのロックアップ指令又は昇圧制御の開始から前記切替タイミングまでの経過時間を計測し、当該経過時間に基づいて前記昇圧制御における前記ソレノイド弁への指令値を学習補正すると共に、前記伝達トルクの振幅が大きいほど学習ゲインが小さくなるゲイン特性に従って前記計算された伝達トルクの振幅に対応した学習ゲインを求め、当該ゲインを用いて前記学習補正を実施する学習補正手段と、を備えたことを特徴とするロックアップクラッチ制御装置を提供する。

本発明では、ロックアップクラッチの状態を判定するためにロックアップクラッチの伝達トルクを計算で求め、その伝達トルクが立ち上がった時点を基準点とみなす。但し、振動を伴う伝達トルクの立ち上がりを明確に判定するには、その基準点を決定する必要がある。そこで、ロックアップ制御開始前後の所定時間内の伝達トルクから、その間の最大伝達トルクを基準点と推定し、その基準点から所定値以上伝達トルクが上昇した時点を昇圧制御からフィードバック制御への切替タイミングとしている。ロックアップ制御開始前後の所定時間は、ロックアップクラッチが係合していない時間帯であり、しかもロックアップ開始直前の状態を表しているので、この時間帯の伝達トルクの最大値を基準にすれば、エンジン回転数変動などの誤差要因を除去でき、それより高い値は間違いなくロックアップクラッチの係合に起因したものであると判断できるからである。推定した基準点より所定値高い点を越えた時点を昇圧制御からフィードバック制御への切替タイミングとすることで、製品ばらつきの影響やノイズ成分による切替タイミングの誤判定を防止できる。

昇圧制御はスイープ制御に限らないが、フィードバック制御のようにある目標値に近づくように制御するものではなく、ロックアップクラッチが係合開始直前の状態に近接させるためにロックアップ締結圧を予め決められた特性で昇圧させる制御のことである。最大伝達トルクを求めるロックアップ制御開始前後の所定時間とは、例えばエンジン爆発トルクから予想される変動周期に基づき、少なくとも１周期分の時間を確保するのが望ましい。例えば、最大周期幅の時間で固定してもよいし、エンジン回転数をパラメータとして設定してもよい。切替タイミングを決定するための所定値αとしては、０以上の任意の値を取り得る。昇圧制御中における伝達トルクがロックアップ制御開始前後の最大伝達トルクより所定時間以上連続して所定値以上高くなったときを切替タイミングとすれば、エンジン回転変動による誤判定を少なくすることができ、精度の高い判定が可能になる。

本発明では、ソレノイド弁へのロックアップ指令又は昇圧制御の開始から切替タイミングまでの経過時間を計測し、当該経過時間に基づいて昇圧制御におけるソレノイド弁への指令値を学習補正している。例えば、ロックアップ制御開始時（昇圧制御の開始時でもよい）から切替タイミングまでの時間を測定し、その測定時間を目標時間と比較し、その比較によって昇圧制御における指令値を学習補正すれば、機差による切替タイミングのばらつきを解消でき、ロックアップ制御時間のばらつきを小さくできる。ソレノイド弁への指令値としては、例えば昇圧制御の指令信号そのものを変更してもよいし、指令信号の時間勾配を変更してもよく、その他、任意である。

さらに、学習補正において、ソレノイド弁へのロックアップ指令前後の所定時間内における伝達トルクの最大値と共に、伝達トルクの振幅（最大値と最小値との差）を計算し、伝達トルクの振幅が大きいほど学習ゲインが小さくなるゲイン特性に従って、計算された伝達トルクの振幅に対応した学習ゲインを求め、当該ゲインを用いて学習補正している。つまり、伝達トルクの振幅が大きい場合は、伝達トルクの立ち上がり点（基準点）の検出精度が低いと考えられるため、学習ゲインを小さくして学習値の更新の程度を下げることで、信頼性が低い場合の誤学習による影響を抑えることができる。

以上のように、本発明によれば、ロックアップ制御開始前後の所定時間内の伝達トルクの最大値を基準点とし、その基準点から所定値以上伝達トルクが上昇した時点を基準点と推定して昇圧制御からフィードバック制御への切替タイミングとしたので、ギヤ比の変化が少なく車速が上昇する場合であっても、切替タイミングの誤判定を防止でき、ロックアップ制御時間のばらつきや係合ショックを防止できる。

さらに、本発明では、ソレノイド弁へのロックアップ指令前後の所定時間内における伝達トルクの最大値と共に伝達トルクの振幅を計算し、伝達トルクの振幅が大きいほど学習ゲインが小さくなるゲイン特性に従って、計算された伝達トルクの振幅に対応した学習ゲインを求め、当該ゲインを用いて学習補正するので、ロックアップクラッチの伝達トルクが大きく振動した場合でも学習精度が低下せず、機差による切替タイミングのばらつきの少ないロックアップクラッチ制御装置を実現できる。

本発明に係るロックアップクラッチ制御装置を搭載した車両の構成を示すスケルトン図である。ロックアップクラッチの油圧制御装置の一例を示す回路図である。ロックアップクラッチの係合過渡制御の信号処理図である。学習値を決定するためのロジックを示すブロック図である。学習ゲイン算出用テーブルの一例を示す図である。伝達トルクの振幅だけを用いて学習ゲインを決定するためのゲイン特性図である。本発明に係るロックアップクラッチ制御のタイムチャート図である。ロックアップクラッチ制御方法のフローチャート図である。従来のロックアップクラッチ制御のタイムチャート図である。

図１は本発明に係るロックアップクラッチ制御装置を搭載した車両の構成の一例を示す。エンジン１の出力軸１１は、トルクコンバータ２、前後進切替装置３、無段変速機４、デファレンシャル装置５を介してドライブシャフト５１に接続されている。

トルクコンバータ２は、入力側のポンプインペラ２０、出力側のタービンランナ２１及びステータ２２を備えており、ポンプインペラ２０とタービンランナ２１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２５が設けられている。ポンプインペラ２０はエンジン出力軸１１と連結されており、タービンランナ２１はタービン軸２３と接続されている。ロックアップクラッチ２５内には締結側油室２６と解放側油室２７とが設けられ、これら油室２６，２７の差圧によって締結、解放制御がされる。締結側油室２６と解放側油室２７の油圧は、後述するロックアップコントロール弁７０及びロックアップ制御用ソレノイド弁７１によって制御される。

トルクコンバータ３の出力軸（タービン軸２３）は、前後進切替装置３を介して無段変速機４のプライマリ軸４０に接続されている。前後進切替装置３は、遊星歯車機構３０と逆転ブレーキＢ１と直結クラッチＣ１とを備えている。遊星歯車機構３０のサンギヤ３１がタービン軸２３に連結され、リングギヤ３２がプライマリ軸４０に連結されている。遊星歯車機構３０はシングルピニオン方式であり、逆転ブレーキＢ１はピニオンギヤ３３を支えるキャリア３４とトランスミッションケースとの間に設けられ、直結クラッチＣ１はキャリア３４とサンギヤ３１との間に設けられている。直結クラッチＣ１を解放して逆転ブレーキＢ１を締結すると、タービン軸２３の回転が逆転され、かつ減速されてプライマリ軸４０へ伝えられ、セカンダリ軸４５を経てドライブシャフト５１がエンジン回転方向と同方向に回転するため、前進走行状態となる。逆に、逆転ブレーキＢ１を解放して直結クラッチＣ１を締結すると、キャリア３４とサンギヤ３１とが一体に回転するので、タービン軸２３とプライマリ軸４０とが直結され、セカンダリ軸４５を経てドライブシャフト５１がエンジン回転方向と逆方向に回転するため、後進走行状態となる。

無段変速機４は、プライマリプーリ４１、セカンダリプーリ４６及び両プーリ間に巻き掛けられたベルトＶＢを有している。無段変速機４のプライマリプーリ４１は、プライマリ軸４０上に一体に形成された固定シーブ４１ａと、プライマリ軸４０上に軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ４１ｂとを備えている。可動シーブ４１ｂの背後には、プライマリ軸４０に固定されたシリンダ４２が設けられ、可動シーブ４１ｂとシリンダ４２との間に油室４３が形成されている。油室４３に供給される作動油を流量制御することにより、変速制御が実施される。

セカンダリプーリ４６は、セカンダリ軸４５上に一体に形成された固定シーブ４６ａと、セカンダリ軸４５上に軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ４６ｂとを備えている。可動シーブ４６ｂの背後には、セカンダリ軸４５に固定されたピストン４７が設けられ、可動シーブ４６ｂとピストン４７との間に油室４８が形成されている。セカンダリプーリ４６の油室４８に供給される作動油を圧力制御することにより、トルク伝達に必要なベルト挟圧力が与えられる。

セカンダリ軸４５の一方の端部はエンジン側に向かって延び、この端部に減速ギヤ４９が固定されている。減速ギヤ４９はデファレンシャル装置５のリングギヤ５０に噛み合っており、デファレンシャル装置５から左右に延びるドライブシャフト５１に動力が伝達され、車輪が駆動される。

ロックアップクラッチ２５は油圧制御装置７によって制御され、油圧制御装置７は電子制御装置８（図１参照）によって制御される。油圧制御装置７及び電子制御装置８は、ロックアップクラッチ２５だけでなく、無段変速機４、逆転ブレーキＢ１、直結クラッチＣ１などを制御するためにも使用される。電子制御装置８には、エンジン回転数、車速（又はセカンダリプーリ回転数）、スロットル開度（又はアクセル開度）、シフトポジション、プライマリプーリ回転数（又はタービン回転数）等の各信号が入力されている。入力信号としては、そのほかに、ブレーキ信号、ＣＶＴの作動油温、セカンダリプーリ２１の供給油圧、アイドル信号、スタート信号、エンジン水温、吸入空気量、エアコン信号、イグニッション信号などを入力してもよい。

図２はロックアップクラッチ２５を制御するための油圧制御装置７の一例の回路図である。図２において、７０はロックアップコントロール弁、７１はロックアップ制御用ソレノイド弁である。

ロックアップコントロール弁７０は、スプール７０ａ、スプリング７０ｂ、信号ポート７０ｃ、入力ポート７０ｄ、第１出力ポート７０ｅ、第２出力ポート７０ｆ等を備えている。スプール７０ａはスプリング７０ｂにより一方向に付勢されており、スプリング７０ｂと対向する位置に形成された信号ポート７０ｃには、ソレノイド弁７１から信号圧Ｐｓが入力されている。入力ポート７０ｄには元圧であるセカンダリレギュレータ圧Ｐｏが供給されている。このセカンダリレギュレータ圧Ｐｏはプライマリレギュレータ弁から排出された余剰オイルをセカンダリレギュレータ弁によって調圧したものであり、ほぼ一定の油圧に調圧されている。第１出力ポート７０ｅはロックアップクラッチ２５の解放側油室２７と接続され、第２出力ポート７０ｅは締結側油室２６と接続されている。なお、第１出力ポート７０ｅの出力圧はフィードバックポート７０ｇにフィードバックされ、第２出力ポート７０ｆの出力圧もスプリング７０ｂが収容された追加の信号ポート７０ｈにフィードバックされている。入力ポート７０ｄと対向する位置には、連絡ポート７０ｉが形成され、この連絡ポート７０ｉは第２出力ポート７０ｆに隣接する連絡ポート７０ｊに接続されている。７０ｋはドレーンポートである。

ロックアップ制御用ソレノイド弁７１としては、ここではリニアソレノイド弁を使用しているが、デューティソレノイド弁を用いることもできる。ソレノイド弁７１からロックアップコントロール弁７０の信号ポート７０ｃに入力される信号圧Ｐｓが所定値未満の場合には、スプール７０ａがスプリング７０ｂのばね力に押されて図２の左側位置にあり、元圧Ｐｏが入力ポート７０ｄ、第１出力ポート７０ｅを介して解放側油室２７に供給され、ロックアップクラッチ２５は解放されている。一方、ソレノイド弁７１からロックアップコントロール弁７０の信号ポート７０ｃに入力される信号圧Ｐｓが所定値以上になると、スプール７０ａがスプリング７０ｂに抗して移動し、図２の右側の位置になる。そのため、元圧Ｐｏが入力ポート７０ｄ、連絡ポート７０ｉ、７０ｊ、第２出力ポート７０ｆを介して締結側油室２６に供給され、解放側油室２７の油圧は第１出力ポート７０ｅ、ドレーンポート７０ｋを介してドレーンされる。その結果、ロックアップクラッチ２５は締結状態となる。

電子制御装置８には、ロックアップクラッチを制御するためのデータやプログラムが設定されており、車両の状況に応じてソレノイド弁７１に指令信号を出力し、ロックアップクラッチ２５の締結・解放制御を実施する。例えば、ロックアップクラッチ２５の締結制御を開始するロックアップオン車速、解放制御を開始するロックアップオフ車速が個別に設定されている。通常は、ロックアップオフ車速の方がロックアップオン車速より低速側に設定されている。

図３は、電子制御装置８におけるロックアップ係合過渡制御のブロック図である。エンジン回転数８１、タービン回転数８２、エンジントルク８３を入力信号とし、これら入力信号をローパスフィルタ処理するブロック８４を有する。ローパスフィルタ処理により高周波ノイズ成分が除去された入力信号は、ロックアップクラッチ伝達トルク計算ブロック８５に送られ、ここで次式によって伝達トルクを計算する。この計算処理は、短いサイクル（例えば数ｍｓ〜数百ｍｓ間隔）で繰り返し実行される。
Ｔ_LUC ＝Ｔｅ−Ｃｆ・Ｗｅ² −Ｉｅ・（ｄＷｅ／ｄｔ）・・・（１）
Ｔ_LUC ：ロックアップ伝達トルク
Ｔｅ：エンジントルク
Ｃｆ：トルクコンバータ容量係数
Ｗｅ：エンジン回転数
ｄＷｅ／ｄｔ：エンジン回転数時間微分
Ｉｅ：エンジン回転イナーシャ

さらに、伝達トルクの計算値をバッファメモリ８６に常時記憶する。逐次計算した現時点の伝達トルクと、バッファメモリ８６に記憶された過去の伝達トルクと、エンジン回転数、タービン回転数及びエンジントルクと用いて、ロックアップ係合過渡制御８７を実施する。（１）式で示すように、伝達トルクの計算にはエンジン回転数時間微分が含まれているため、エンジン回転数の変動につれて微分係数の正負が変化し、伝達トルクの計算値も振動する。そこで、バッファメモリ８６に記憶された伝達トルクのうち、ロックアップ指令前後の所定時間内における伝達トルクの最大値Ｔmax を求め、その最大値Ｔmax を伝達トルクの立ち上がり点（スイープ制御からフィードバック制御への切替点）を検出するための基準値としている。

バッファメモリ８６に記憶されている伝達トルクのうち、その最大値Ｔmax だけでなく、伝達トルクの振幅（最大値Ｔmax と最小値Ｔmin との差）を求めており、その振幅を学習補正における学習ゲインの決定に用いる。

図４は、学習値を決定するためのロジックを示す。すなわち、エンジントルク平均値８８とロックアップクラッチ伝達トルクの振幅８９とを用いて、後述する学習ゲイン算出用マップ又はテーブル９０から学習ゲインｚを算出する。現状の値（例えば後述する経過時間Ｔ）と学習目標（例えば目標時間）との差９１（又はその差に基づいた値）に対して学習ゲインｚが掛け算器９２で掛け算され、出力値と前回学習値９３とが加算器９４で加算され、今回の学習値９５となる。なお、前回学習値９３に代えて、前回学習値を含む過去の複数回の学習値の平均値を用いてもよいし、その他、別に設定した値を用いてもよい。

図５は、学習ゲイン算出用テーブルの一例を示す。図示するように、学習ゲインはロックアップクラッチに入力されるエンジントルクの平均値と、ロックアップクラッチ伝達トルクの振幅との関係で設定されている。詳しくは、エンジントルクが増大するにつれて学習ゲインが小さく、伝達トルク振幅が増大するにつれて学習ゲインが小さく設定されている。なお、図５では中間のゲインは省略されている。伝達トルクの振幅が大きい場合には、学習精度が低下するので、それに応じて学習ゲインを下げることで、信頼性に応じて学習値に反映させることができる。ここでは、学習ゲインの最小値を０．１としたが、０でもよいし、他の値とすることもできる。学習ゲインの最小値を０に設定した場合には、学習禁止と同じことになるが、学習機会の減少を避けるためには、０以外の値に設定する方が望ましい。

なお、図５では、学習ゲインの算出のために、ロックアップクラッチ伝達トルクの振幅の他にエンジントルク平均値を用いたが、図６に示すように伝達トルクの振幅だけを用いて学習ゲインを決定してもよい。すなわち、図６では、伝達トルク振幅が大きくなるに従い学習ゲインが低下するゲイン特性が設定され、計算された伝達トルクの振幅に応じて学習ゲインを決定することができる。ここで、ゲインの最大値は１に設定され、最小値は０近傍の値に設定されている。なお、最小値を０に設定してもよい。

ここで、ロックアップクラッチ２５の制御について、図７のタイムチャートを参照して説明する。時刻ｔ１で車両の速度がロックアップオン車速を越えると、電子制御装置８はリングバッファに記憶されている時刻ｔ１の前後の所定時間内における伝達トルクのうち、その最大値Ｔmax を検出すると共に、最大値Ｔmax と最小値Ｔmin との差を振幅として検出する。そして、電子制御装置８はソレノイド弁７１へロックアップ指令を出力する。具体的には、最初にロックアップ指令油圧を一旦０にし、次に最大油圧にし、その後の時刻ｔ２からスイープ制御を開始する。ロックアップ指令からスイープ制御開始までの指令油圧のステップ的な変化は、油路に作動油を充填するための制御であり、この制御は任意であるため、詳細な説明を省略する。

スイープ制御は、ソレノイド弁７１への指令電流を所定の時間勾配で上昇させ、ロックアップ指令油圧をそれに応じて上昇させる制御（近接制御）である。そのため、ロックアップクラッチ２５の解放側油室２７の油圧（ロックアップオフ圧）と締結側油室２６の油圧（ロックアップオン圧）との差圧が徐々に０に近づく。スイープ制御中も伝達トルクが計算され、エンジン回転の変動に伴ってその計算値は振動するが、ロックアップクラッチ２５に実質的にトルクが伝達されるまで、基準値Ｔmax を越えることはない。なお、図７では、ロックアップ指令より前に伝達トルクが最大値Ｔmax となる例を示したが、ロックアップ指令より後に最大値Ｔmax となる場合もある。

やがて、時刻ｔ３でスイープ制御中の伝達トルクの計算値が基準点Ｔmax を越える状態になると、ロックアップクラッチ２５の差圧が０になったと推定し、これを伝達トルクの立ち上がり点とする。具体的には、伝達トルクが基準点Ｔmax より所定値α（α＞０）以上高い状態が所定時間Δｔ以上継続した場合を立ち上がり点とするのがよい。その理由は、伝達トルクの振動による一次的な上昇を立ち上がり点と誤判断しないようにするためである。なお、図７では、伝達トルクが基準値Ｔmax を越えた状態が所定時間Δｔ以上継続し、かつ伝達トルクが閾値（Ｔmax ＋α）より高い状態となった時点を立ち上がり点としている。この伝達トルクの立ち上がり点を境にして、スイープ制御からフィードバック制御へ切り替える。フィードバック制御では、ロックアップクラッチ２５の入力回転数（エンジン回転数）と出力回転数（タービン回転数）との差回転数が目標値（＝０）になるようにロックアップクラッチの締結圧、つまりソレノイド弁７１への指令電流を制御する。そのため、ロックアップクラッチ２５の急係合が抑制され、円滑に締結される。

時刻ｔ４で、ロックアップクラッチ２５の差回転数が目標値（＝０）近傍になると、フィードバック制御を終了し、最終締結制御を実施することで、ロックアップ制御を終了する。

上述のように伝達トルクの計算値が閾値（Ｔmax ＋α）を越えた時点でスイープ制御からフィードバック制御へ切り替えるが、ロックアップ指令（ｔ１）又はスイープ制御開始（ｔ２）から、伝達トルクの計算値が閾値（Ｔmax ＋α）を越えた時点（ｔ３）までの経過時間Ｔを計測し、この時間を目標時間と比較することにより、スイープ制御におけるソレノイド弁７１への指令値を学習補正している。例えば、経過時間Ｔが目標時間より長い場合には、次回のスイープ制御におけるソレノイド弁７１への指令値を大きくし、図７に破線で示すようにロックアップ指令油圧を高く補正することで、経過時間Ｔを目標時間に近づけることができる。逆に、経過時間Ｔが目標時間より短い場合には、次回のスイープ制御におけるソレノイド弁７１への指令値を小さくし、ロックアップ指令油圧を低く補正することで、学習時間Ｔを目標時間に近づけることができる。この学習補正により、機差による切替タイミングのばらつきを解消できる。

学習補正する場合の経過時間Ｔの開始点は、スイープ制御開始時（ｔ２）である必要はなく、ロックアップ指令時（ｔ１）でもよいし、油路充填時の最大油圧指令時でもよい。また、経過時間Ｔの終了点は、伝達トルクの計算値が閾値（Ｔmax ＋α）を越えた時点でもよいし、フィードバック制御の開始時でもよい。

学習補正に際し、図４〜図６に示すように、ロックアップクラッチの伝達トルクの振幅に応じて学習ゲインを変更し、この学習ゲインを用いて学習補正している。つまり、伝達トルク振幅が大きい場合は学習精度が低下するので、このような信頼性の低い領域では学習ゲインを下げることで、学習値の更新の程度を少なくしている。その結果、信頼性に応じて学習値に反省させることができ、誤学習の影響を抑えることができる。

ここで、本発明におけるロックアップクラッチの制御方法を図８に従って説明する。まずスタートしてロックアップ係合判定がＯＮすると（ステップＳ１）、前回のロックアップ終了からの時間やフェイル有無をチェックし、ロックアップクラッチの伝達トルクの算出が可能か否かを判定する（ステップＳ２）。算出可能であれば、油路充填制御を実施し、かつロックアップクラッチの伝達トルクの基準点を算出し、かつ伝達トルクの振幅を検出する（ステップＳ３）。具体的には、バッファメモリに記憶されたロックアップ指令前後の所定時間内における伝達トルクの最大値Ｔmax を基準値とすると共に、最大値と最小値との差を振幅として求める。

次に、スイープ制御又はフィードフォワード制御を開始し（ステップＳ４）、ロックアップクラッチの伝達トルクが基準値より所定値以上大きく、かつその状態が所定時間以上経過したかどうかを判定する（ステップＳ５）。もし、この条件を満足しない場合には、スイープ制御を続行する。この条件を満足した場合には、スイープ制御を終了してフィードバック制御へ移行すると共に（ステップ６）、ロックアップ制御開始からフィードバック制御へ移行するまでの経過時間Ｔを利用して学習値を算出する（ステップＳ７）。その際、ステップＳ３で求めた伝達トルクの振幅から学習ゲインを算出し、そのゲインを用いて学習値を算出する。

上記実施例では、変速機として無段変速機を用いたが、有段式の自動変速機（ＡＴ）を用いてもよい。ロックアップクラッチ２５を制御するための油圧制御装置は図２に限るものではなく、種々変更可能である。ソレノイド弁としてリニアソレノイド弁を用いたが、デューティソレノイド弁でもよい。ロックアップコントロール弁も単一の弁である必要はなく、複数の弁で構成してもよい。

１エンジン
２トルクコンバータ
２５ロックアップクラッチ
２６締結側油室
２７解放側油室
３前後進切替装置
４無段変速機（自動変速機）
４１プライマリプーリ
４６セカンダリプーリ
７油圧制御装置
７０ロックアップコントロール弁
７１ソレノイド弁
８電子制御装置

Claims

エンジンの動力がロックアップクラッチ付きトルクコンバータを介して自動変速機へ入力される車両であって、前記車両の車速が所定のロックアップオン車速を越えたときにソレノイド弁へのロックアップ指令により前記ロックアップクラッチの締結制御を開始するロックアップクラッチ制御装置において、
前記ロックアップクラッチの伝達トルクを計算する手段と、
前記ソレノイド弁へのロックアップ指令が出力された後、前記ロックアップクラッチの締結圧を上昇させる昇圧制御を実施する昇圧制御手段と、
前記昇圧制御の後、ロックアップクラッチの入力回転数と出力回転数との差回転数が目標値になるようにロックアップクラッチの締結圧をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
前記ソレノイド弁へのロックアップ指令前後の所定時間内における伝達トルクの最大値と伝達トルクの振幅とを計算し、前記最大値に比べて前記昇圧制御中における伝達トルクが所定値以上高くなった時点を、前記昇圧制御からフィードバック制御への切替タイミングとする切替タイミング決定手段と、
前記ソレノイド弁へのロックアップ指令又は昇圧制御の開始から前記切替タイミングまでの経過時間を計測し、当該経過時間に基づいて前記昇圧制御における前記ソレノイド弁への指令値を学習補正すると共に、前記伝達トルクの振幅が大きいほど学習ゲインが小さくなるゲイン特性に従って前記計算された伝達トルクの振幅に対応した学習ゲインを求め、当該ゲインを用いて前記学習補正を実施する学習補正手段と、を備えたことを特徴とするロックアップクラッチ制御装置。