JP6069519B2 - ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に装備されたロックアップクラッチの制御装置に関するものである。
自動車等の車両において、エンジンと自動変速機構との間に介装されるトルクコンバータにロックアップクラッチが装備されたものがある。このロックアップクラッチの制御として、コースト走行中のロックアップ時(所謂、コーストロックアップ時)にアクセルオンされた場合に、トルク伝達方向が逆転する逆トルクの作用によって生じる大きなトルクショックを回避すべく、ロックアップクラッチの完全締結を禁止する技術が特許文献1に開示されている。
ところで、上記のように、コーストロックアップ中のアクセルオンによりロックアップクラッチの完全な締結状態(即ち、ロックアップ)が禁止され、ロックアップクラッチが解放状態またはスリップ状態となった後は、燃費向上のため、ロックアップクラッチを再び完全締結状態(ロックアップ状態)になるよう制御することが有効である。
しかし、コーストロックアップ中にアクセルペダルを短時間だけ踏み込んでその後踏み込みを解除した場合、アクセルオンによりロックアップクラッチを完全締結に向けて制御している状態、即ち、ロックアップクラッチへ供給される油圧が高くなっている途中で、アクセルオフになるため、以下のような課題が生じる。
例えば、アクセルオンからオフになっても、ロックアップクラッチを完全締結状態にしようとロックアップクラッチに供給する油圧を上げ続けていくと、アクセルオフによってエンジンのトルクが低下するため、ロックアップクラッチの完全締結に必要なトルク伝達容量が低下する一方で、供給する油圧の上昇でロックアップクラッチのトルク伝達容量が増加していく。このため、エンジンの出力トルクとロックアップクラッチのトルク伝達容量とのバランスが急変することになり、ロックアップクラッチが急締結してショックが生じる場合がある。
一方、アクセルオフによって、ロックアップクラッチを完全締結状態にしようとして上げていた油圧を下げ過ぎてしまうと、ロックアップクラッチのトルク伝達容量が低下し過ぎて、ロックアップクラッチが完全解放状態となってしまう場合がある。この直後に加速要求があると、エンジンが空吹きして燃費が悪化してしまう。
実開昭63−182352号公報
本発明はかかる課題に鑑み創案されたもので、コーストロックアップ中に、アクセルが短時間だけオンになりその後オフになった場合に、ロックアップクラッチの急締結やエンジン回転数の急上昇を回避することができるようにした、ロックアップクラッチの制御装置を提供することを目的とする。
本発明の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と自動変速機構との間に設けられたロックアップクラッチを油圧によって制御する制御装置であって、前記車両がコースト走行状態であるか否かを判定するコースト判定手段と、前記車両のアクセルペダルの踏み込み及び踏み戻し並びにアクセルオン及びアクセルオフを判定するアクセル判定手段と、前記コースト判定手段及び前記アクセル判定手段の判定情報に基づいて前記ロックアップクラッチのトルク伝達容量を制御する制御手段と、を備える。

その上で、前記制御手段は、前記車両がコースト走行状態であるときに所定のコーストロックアップ条件が成立すると、前記ロックアップクラッチをロックアップ状態とするコーストロックアップ制御と、前記コーストロックアップ制御によって前記ロックアップクラッチがロックアップ状態であるときに前記アクセルペダルのアクセルオンが判定されると、前記トルク伝達容量を低下させて前記ロックアップクラッチをスリップ状態にした後、前記トルク伝達容量を増大させて前記ロックアップクラッチをロックアップ状態に復帰させる第1の容量一時低減制御と、前記第1の容量一時低減制御によって前記ロックアップクラッチがロックアップ状態へ復帰する途中で前記アクセルペダルの踏み戻しが判定されると、前記トルク伝達容量を再び低下させた後に、前記トルク伝達容量を増大させて前記ロックアップクラッチをロックアップ状態に再復帰させる第2の容量一時低減制御と、を実施し、前記第2の容量一時低減制御では、前記ロックアップクラッチが完全解放されない所定トルク伝達容量を下限値として前記トルク伝達容量を低下させるものである。
前記所定トルク伝達容量は、前記車両がコースト走行状態にあるときに前記ロックアップクラッチに入力される入力トルクに相当するトルク容量であることが好ましい。
前記制御手段は、前記第2の容量一時低減制御において、前記アクセル判定手段によりアクセルオフが判定される前に、前記トルク伝達容量が前記下限値に達した場合、前記アクセル判定手段によりアクセルオフが判定されるまで、前記トルク伝達容量を前記下限値に維持することが好ましい。
前記制御手段は、前記トルク伝達容量を前記下限値に維持した状態で前記アクセル判定手段によりアクセルオフが判定されたら、前記トルク伝達容量を漸増させることが好ましい。
本発明のロックアップクラッチの制御装置によれば、コーストロックアップ中に、アクセルが短時間だけオンになりその後オフになった場合に、ロックアップクラッチが完全解放されない所定トルク伝達容量を下限値としてロックアップクラッチのトルク伝達容量を低下させるので、ロックアップクラッチが急締結することがなく、また、完全解放状態ともならないので、下限値の所定トルク伝達容量までトルク伝達容量を低下させた直後でも、ロックアップクラッチのトルク伝達容量分だけエンジンの空吹きの発生を抑えることができ、燃費の悪化を抑制することができる。
請求項2に記載のように、所定トルク伝達容量を車両がコースト走行状態にあるときにロックアップクラッチに入力される入力トルクに相当するトルク容量とすれば、アクセルオフの後であっても、ロックアップクラッチが急締結することがなく且つ完全解放状態ともならない状態にすることができる。
請求項3に記載のように、アクセルオフになるまで、トルク伝達容量を下限値に維持すれば、ロックアップクラッチが急締結することがなく且つ完全解放状態ともならない状態にすることができる。
請求項4に記載のように、トルク伝達容量を下限値に維持した状態でアクセルオフになったら、トルク伝達容量を漸増させれば、ロックアップクラッチを完全なロックアップ状態に締結することができる。このため、アクセルオフであっても、エンジンは、ロックアップクラッチによって駆動輪から連れ回されることになり、例えば、エンジンをフューエルカット状態にすることにより、燃費悪化を抑制することができる。
本発明の一実施形態にかかるロックアップクラッチの制御装置が適用された車両の駆動系と制御系を示す全体構成図である。 本発明の一実施形態にかかるロックアップクラッチの制御装置による各制御を説明するタイムチャートである。 本発明の一実施形態にかかるロックアップクラッチの制御装置による各制御を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかるロックアップクラッチの制御装置による第2の容量一時低減制御を説明するフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
まず、本実施形態にかかるロックアップクラッチの制御装置が適用された車両の駆動系と制御系の構成を説明する。なお、本実施形態では、自動変速機に、ベルト式無段変速機(以下、ベルト式CVT、又は、単に、CVTとも言う。)が適用されたものを例示するが、自動変速機としては、トロイダルCVTなどその他の無段変速機や、有段変速機を適用することもできる。
[全体システム構成]
図1は、本実施形態にかかる車両の駆動系と制御系を示す構成図である。
図1に示すように、車両の駆動系は、エンジン(内燃機関)1と、トルクコンバータ2と、前後進切替機構3と、ベルト式無段変速機構(自動変速機構)4と、終減速機構5と、駆動輪6,6と、を備えている。なお、トルクコンバータ2と前後進切替機構3とベルト式無段変速機構4と終減速機構5とをトランスミッションケース内に収納することによりベルト式無段変速機(CVT)100が構成される。
エンジン1には、スロットルバルブ開閉動作や燃料カット動作等により出力トルク制御を行なう出力トルク制御アクチュエータ10が装備される。これによって、エンジン1は、ドライバによるアクセル操作による出力トルクの制御以外に、外部からのエンジン制御信号による出力トルクの制御も可能になっている。
トルクコンバータ2は、トルク増大機能を有する発進要素であり、トルク増大機能を必要としないとき、エンジン出力軸(=トルクコンバータ入力軸)11とトルクコンバータ出力軸21を直結可能なロックアップクラッチ20を有する。このトルクコンバータ2は、エンジン出力軸11にコンバータハウジング22を介して連結されたポンプインペラ23と、トルクコンバータ出力軸21に連結されたタービンランナ24と、ケースにワンウェイクラッチ25を介して設けられたステータ26と、を構成要素とする。
また、ロックアップクラッチ20は、車両の状態や運転状態に応じてロックアップ状態(クラッチ完全締結状態)と、アンロックアップ状態(クラッチ完全解放状態)と、スリップロックアップ状態(クラッチ滑り締結状態、つまり、ロックアップクラッチの入力側の回転部材の回転数と、出力側の回転部材に差回転があるが、入力側から出力側へトルクが伝達されている状態)との何れかに、切り替え制御される。この切り替え制御と、ロックアップ状態やスリップロックアップ状態でのクラッチ係合力、即ち、クラッチのトルク伝達容量の制御は、ロックアップクラッチ20へ供給する供給油圧の制御により行なう。つまり、ロックアップクラッチ20の図示しないクラッチの前後の油室の差圧、即ち、アプライ室のトルクコンバータ供給圧Paとレリーズ室のトルクコンバータ解放圧Prの差圧(ロックアップ差圧)ΔP(=Pa−Pr)を制御することにより行なう。ロックアップ差圧ΔPは、ロックアップクラッチ20への供給油圧に相当する。
前後進切替機構3は、ベルト式無段変速機構4への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替える機構である。この前後進切替機構3は、ダブルピニオン式遊星歯車30と、複数のクラッチプレートによる前進クラッチ31(前進側摩擦締結要素)と、複数のブレーキプレートによる後退ブレーキ32(後退側摩擦締結要素)と、を有する。
前進クラッチ31は、Dレンジ(ドライブレンジ)等の前進走行レンジの選択時に前進クラッチ圧Pfcにより締結される。後退ブレーキ32は、後退走行レンジであるRレンジ(後退レンジ)の選択時に後退ブレーキ圧Prbにより締結される。なお、前進クラッチ31及び後退ブレーキ32は、Nレンジ(ニュートラルレンジ、非走行レンジ)の選択時、前進クラッチ圧Pfcと後退ブレーキ圧Prbをドレーンすることで、いずれも解放される。
ベルト式無段変速機構4は、ベルト接触径の変化により変速機入力回転数と変速機出力回転数の比である変速比を無段階に変化させる無段変速機能を備え、プライマリプーリ42と、セカンダリプーリ43と、ベルト44と、を有する。プライマリプーリ42は、固定プーリ42aとスライドプーリ42bにより構成され、スライドプーリ42bは、プライマリ圧室45に導かれるプライマリ圧Ppriにより軸方向に移動する。セカンダリプーリ43は、固定プーリ43a及びスライドプーリ43bにより構成され、スライドプーリ43bは、セカンダリ圧室46に導かれるセカンダリ圧Psecにより軸方向に移動する。
プライマリプーリ42の固定プーリ42a及びスライドプーリ42bの各対向面であるシーブ面、及び、セカンダリプーリ43の固定プーリ43a及びスライドプーリ43bの各対向面であるシーブ面は、何れもV字形状をなし、ベルト44の両側のフランク面は、これらの各シーブ面と接触する。スライドプーリ42b,43bの移動に応じて、プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ43へのベルト44の巻付き半径が変更することにより、変速比が変更される。
終減速機構5は、ベルト式無段変速機構4の変速機出力軸41からの変速機出力回転を減速すると共に差動機能を与えて左右の駆動輪6,6に伝達する機構である。この終減速機構5は、変速機出力軸41とアイドラ軸50と左右のドライブ軸51,51とに介装され、減速機能を持つ第1ギヤ52、第2ギヤ53、第3ギヤ54及び第4ギヤ55と、差動機能を持つディファレンシャルギヤ56とを有する。
車両の制御系のうち、特にCVT100の制御系は、図1に示すように、油圧コントロールユニット7と、CVT電子コントロールユニット(CVTECU)8と、を備えている。また、このCVT電子コントロールユニット8と情報を授受するエンジン電子コントロールユニット(エンジンECU)9が装備されている。なお、各電子コントロールユニット(ECU:Electric Control Unit)8,9は、入出力装置、多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置(ROM、RAM、BURAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えて構成される。
油圧コントロールユニット7は、プライマリ圧室45に導かれるプライマリ圧Ppriと、セカンダリ圧室46に導かれるセカンダリ圧Psecと、前進クラッチ31への前進クラッチ圧Pfcと、後退ブレーキ32への後退ブレーキ圧Prbと、ロックアップコントロールバルブ78へのソレノイド圧Psolとを作り出す制御ユニットである。この油圧コントロールユニット7は、オイルポンプ70と、油圧制御回路71と、を備え、油圧制御回路71は、ライン圧ソレノイド72と、プライマリ圧ソレノイド73と、セカンダリ圧ソレノイド74と、前進クラッチ圧ソレノイド75と、後退ブレーキ圧ソレノイド76と、ロックアップソレノイド77とを有する。
ライン圧ソレノイド72は、CVTECU8から出力されるライン圧指示に応じ、オイルポンプ70からの圧送される作動油を、指示されたライン圧PLに調圧する。
プライマリ圧ソレノイド73は、CVTECU8から出力されるプライマリ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示されたプライマリ圧Ppriに減圧調整する。
セカンダリ圧ソレノイド74は、CVTECU8から出力されるセカンダリ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示されたセカンダリ圧Psecに減圧調整する。
前進クラッチ圧ソレノイド75は、CVTECU8から出力される前進クラッチ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示された前進クラッチ圧Pfcに減圧調整する。
後退ブレーキ圧ソレノイド76は、CVTECU8から出力される後退ブレーキ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示された後退ブレーキ圧Prbに減圧調整する。
ロックアップソレノイド77は、CVTECU8からからのデューティ信号Dutyによるソレノイド力を作動信号力とし、ロックアップコントロールバルブ78へのソレノイド圧Psolを作り出す。ロックアップコントロールバルブ78は、ソレノイド圧Psolを作動信号圧として、ロックアップクラッチ20のクラッチ前後油室の差圧であるロックアップ差圧ΔP(ΔP=Pa−Pr)を作り出す。
CVTECU8は、スロットル開度等に応じた目標ライン圧を得る指示をライン圧ソレノイド72に出力するライン圧制御、車速やスロットル開度等に応じて目標変速比を得る指示をプライマリ圧ソレノイド73及びセカンダリ圧ソレノイド74に出力する変速油圧制御、前進クラッチ31と後退ブレーキ32の締結/解放を制御する指示を前進クラッチ圧ソレノイド75及び後退ブレーキ圧ソレノイド76に出力する前後進切替制御を行なうと共に、ロックアップソレノイド77にデューティ信号Dutyを出力してロックアップクラッチ20の締結、解放、スリップ係合(クラッチ滑り締結)等の制御を行なう。
このCVTECU8には、プライマリ回転センサ80、セカンダリ回転センサ81、セカンダリ圧センサ82、油温センサ83、エンジン回転数センサ84、ブレーキスイッチ85、アクセル開度センサ86、プライマリ圧センサ87、ライン圧センサ89、車速センサ90、アクセル開度センサ91、アイドルスイッチ92等からのセンサ情報やスイッチ情報が入力される。また、エンジンECU9からはトルク情報が入力され、エンジンへはトルクリクエストを出力する。ここで、図示しないインヒビタースイッチは、運転者のシフトレバーの操作によって選択されているレンジ位置(Dレンジ、Nレンジ、Rレンジ等)を検出し、レンジ位置に応じたレンジ位置信号を出力する。
[ロックアップクラッチの制御装置の構成]
ところで、本実施形態にかかるロックアップクラッチの制御装置は、車両がコースト状態である時に、所定の制御条件(コーストロックアップ制御条件)が成立すると、ロックアップクラッチを締結させるコーストロックアップを行なう制御(コーストロックアップ制御)及びこれに関連する制御を行なうものであり、この制御装置は、CVTECU8に設けられた機能要素と、センサ類とから構成されている。
また、この制御装置は、図2のタイムチャートに例示する状況を想定したものである。図2には、アクセル開度[図2(a)]、エンジン回転数(エンジン回転速度)Ne及び変速機入力軸の回転速度INPREV[図2(b)]、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量(クラッチ容量)[図2(c)]を、各制御モードと対応させて示している。ここでは、コーストロックアップを実施している際に、短時間でのアクセルペダルの踏み込み及び踏み離し(チョイ踏み離し)があった場合を想定し、実線で記載している。図2中の二点鎖線は、アクセルペダルの踏み込み後に踏み離しがなかった場合を例示している。
CVTECU8には、コースト判定部(コースト判定手段)8Aと、アクセル判定部(アクセル判定手段)8Bと、学習制御部(学習制御手段)8Cと、コースト判定部8A及びアクセル判定部8Bの判定情報に基づいてロックアップクラッチ20のトルク伝達容量を制御する制御部(制御手段)8Dと、を機能要素として備えており、本制御装置は、これらのコースト判定部8A、アクセル判定部8B、学習制御部8C及び制御部8Dから構成される。
コースト判定部8Aは、車両がコースト状態であるか否かを判定する。この判定は、ここでは、「アイドルスイッチ92がオンか否か」によって行なうが、「アクセル開度センサ91が0に近い微小な所定値未満か否か」によって行なってもよく、また、エンジン回転速度(トルコンのインペラ回転数)と変速機入力軸の回転速度(トルコンのタービン回転数)との比に基づいて判定してもよい。
アクセル判定部8Bは、アクセル状態検出手段としてのアクセル開度センサ91からの検出情報に基づいて、アクセルペダルの踏み込み及び踏み戻し並びにアクセルオン及びアクセルオフを判定する。例えば、アクセル開度センサ91により検出されたアクセル開度が増加すれば「アクセルペダルの踏み込み」と判定し、検出されたアクセル開度が減少すれば「アクセルペダルの踏み戻し」と判定する。また、アクセル開度センサ91からの検出情報の値が微小な判定閾値以上であれば「アクセルオン」と判定し、アクセル開度センサ91からの検出情報の値が前記微小な判定閾値未満であれば「アクセルオフ」と判定する。
なお、「アクセルペダルの踏み込み」、「アクセルペダルの踏み戻し」、「アクセルオン」及び「アクセルオフ」は、ノイズ等の影響を受けずに判定できるように、アクセル開度センサ91からの検出情報に、移動平均或いは平滑化といったローパスフィルタ処理を行なって判定を実施するものとする。「アクセルオン」及び「アクセルオフ」の判定にかかる判定閾値は開度0に近い微小値なので、通常のアクセル操作に対しては、「アクセルオフ」の判定は「アクセルオン」の判定よりも時間がかかる。また、アイドルスイッチ92からの検出情報に基づいて、アイドルスイッチ92がオフなら「アクセルオン」と判定し、アイドルスイッチ92がオンなら「アクセルオフ」と判定してもよい。
次に、学習制御部8Cを説明する。学習制御部8Cでは、コーストロックアップ制御部8eによるコーストロックアップ制御によってロックアップクラッチ20を締結しているコーストロックアップ時に、ロックアップクラッチ20に供給する油圧(即ち、ロックアップ差圧ΔP)を低下させてロックアップクラッチ20がスリップを開始する油圧を求めて、これをスリップ達成油圧として記憶する。
ロックアップクラッチ20に供給する油圧(ロックアップ差圧ΔP)は、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量(クラッチ容量とも言う)CLUを規定するので、トルク伝達容量CLUに着目すると、学習したスリップ達成油圧に対応するトルク伝達容量CLUが存在し、これをコースト容量学習値CLULとする。このコースト容量学習値CLULは、コースト走行時にロックアップクラッチ20を締結状態とする最低限のトルク容量であり、コーストロックアップ容量とも称し、クラッチトルク容量制御の基準に用いるので基準容量とも称する。
制御部8Cは、車両のコースト走行時にロックアップクラッチ20をロックアップ状態とするコーストロックアップ制御を実施する機能(コーストロックアップ制御部)8eと、コーストロックアップ制御時にアクセルオンになるとロックアップクラッチ20のトルク伝達容量を一旦低下させた後に増大復帰させる第1の容量一時低減制御を実施する機能(第1の容量一時低減制御部)8fと、第1の容量一時低減制御によるロックアップ復帰途中でアクセルペダルの踏み戻されるとロックアップクラッチ20のトルク伝達容量を再び低一旦低下させた後に増大復帰させる第2の容量一時低減制御を実施する機能(第2の容量一時低減制御部)8gと、を有している。
コーストロックアップ制御部8eは、コースト判定部8Aにより車両のコースト走行状態が判定されている時に所定のコーストロックアップ条件が成立すると、トルク伝達容量を増大させてロックアップクラッチ20をロックアップ状態とする。
ここでは、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUに着目して制御しており、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを、コースト走行時にロックアップクラッチ20が完全に締結してトルク伝達するクラッチ容量として予め設定されたコースト走行時締結容量CLUCになるようにロックアップ差圧ΔPを上昇させて、図2(c)に示すように、コースト走行時締結容量CLUCを保持する。
このコースト走行時締結容量CLUCは、ロックアップクラッチ20が確実に完全締結するように、基準容量であるコーストロックアップ容量(コースト容量学習値)CLULよりも所定量αだけ大きい値に設定される。なお、アクセルオンの時には、アクセル開度に応じた出力トルクがエンジンからロックアップクラッチ20に入力され、通常、アクセルオンの時の入力トルクの方がコースト走行時の入力トルクよりも大きいため、アクセルオンの時にロックアップクラッチ20を完全締結させるトルク伝達容量CLUAOは、通常、コースト走行時締結容量CLUCよりも大きく、その時点のエンジン出力によって決まる。
車両がコースト状態である時のコーストロックアップ制御条件としては、車速Vが基準車速V1以上であること(車速条件)である。この車速条件は、ごく低車速時を排除するためである。つまり、ごく低車速時には、エンジン1のアイドリング回転数が低いためコーストロックアップによってエンジンストールに陥りやすい。これを回避するために車速条件を設けている。
第1の容量一時低減制御部8fは、コーストロックアップ制御によってロックアップクラッチ20がロックアップ状態であるときにアクセルオンが判定されると、第1の容量一時低減制御を開始する。この第1の容量一時低減制御は、トルク伝達容量を低下させてロックアップクラッチ20をスリップ状態にした後、トルク伝達容量を増大させてロックアップクラッチ20をロックアップ状態に復帰させる。
第1の容量一時低減制御において、トルク伝達容量を低下させてロックアップクラッチ20をスリップ状態にする制御を、第1のスリップ制御と呼ぶ。また、第1のスリップ制御の後、トルク伝達容量を増大させてロックアップクラッチ20をロックアップ状態に復帰させる制御を、トルク伝達容量の増大を緩やかに行ないスムースにロックアップに移行させるため、第1のスムースオン制御と呼ぶ。
例えば図2(a)に例示するように、時刻tでアクセルペダルが踏み込まれると、これとほぼ同時に(実際には、僅かな時間遅れで)アクセルオンが判定されて、第1のスリップ制御が開始される。
第1のスリップ制御では、図2(c)に示すように、コースト走行時締結容量CLUCに調整されているロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを、学習制御部8Dにより設定されるコースト容量学習値であるコーストロックアップ容量(基準容量)CLULよりも所定量βだけ低いスリップ制御容量CLUS(=PLUL−β)に微小時間だけ低下させ、その後、基準容量CLULに復帰させることによって、ロックアップクラッチ20をスリップ状態にする。
第1のスリップ制御では、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを、このコーストロックアップ容量CLULよりも所定量βだけ低いスリップ制御容量CLUSに低下させるが、ここでは、図2(c)に示すように、スリップ制御容量CLUSに一気に低下させるのではなく、基準容量CLULよりも低くスリップ制御容量CLUSよりも高い中間容量までは一気に低下させ、その後、スリップ制御容量CLUSまでランプ状に低下させる。このようにランプ状に低下させるのは、トルク伝達容量CLUの低下がオーバシュートしてロックアップクラッチ20の解放を招かないようにするためである。
ただし、第1のスリップ制御によるスリップ制御容量CLUSへの低下は、時刻tから時刻tまでの微小時間(例えば0.2秒程度)だけ行なう。つまり、ロックアップクラッチ20を締結状態から瞬時にスリップ状態に切り替えるために、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを基準容量CLULよりも所定量βだけ低いスリップ制御容量CLUSに微小時間だけ低下させ、その後、基準容量CLULに復帰させている。
こうして基準容量CLULに復帰させても、ロックアップクラッチ20はスリップ状態を維持する。これは、コースト走行時には、エンジンからエンジンブレーキ相当のトルクがロックアップクラッチ20に入力されるのに対して、アクセルオンの時には、アクセル開度に応じた出力トルクがエンジンからロックアップクラッチ20に入力され、通常、アクセルオンの時の入力トルクの方がコースト走行時の入力トルクよりも大きい。このため、アクセルオンの時には、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを基準容量CLULとしても、完全締結しないでスリップ状態となるからである。
第1のスムースオン制御は、図2(c)に示すように、第1のスリップ制御によりロックアップクラッチ20をスリップ状態にして基準容量CLULに復帰させた後の時刻tから実施する。この制御では、ロックアップクラッチ20を完全締結状態にするために、ロックアップクラッチ20に供給する油圧を漸増させ、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを基準容量CLULから漸増させる。
つまり、第1のスムースオン制御では、基準容量CLUSに復帰したロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを、緩やかな傾きでランプ状に増加させる。トルク伝達容量CLUをランプ状に増加させるのは、ロックアップクラッチ20の締結時に駆動力段差によってショックが発生するのを回避するためである。トルク伝達容量CLUがアクセルオン時締結容量CLUAOに達すれば、ロックアップクラッチ20は完全締結状態であると判定できる。
なお、トルク伝達容量CLUをランプ状に増加させる際の傾き(増加率)は、上記のような駆動力段差によって発生するショックを緩和することができるように適宜設定される。また、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUのステップ状の増加は、基準容量CLULまでに限らず、容量下げ下限値を基準容量CLULよりも僅かに大きな値や僅かに小さな値に設定するなど、容量下げ下限値は基準容量CLULの近傍であればよい。
第2の容量一時低減制御部8gは、第1の容量一時低減制御によってロックアップクラッチ20がロックアップへ復帰する途中で、つまり、スリップしている際に、アクセルペダルの踏み戻しが判定されると、トルク伝達容量を再び低下させた後に、トルク伝達容量を増大させてロックアップクラッチ20をロックアップ状態に再復帰させる第2の容量一時低減制御を実施する。
この第2の容量一時低減制御においてトルク伝達容量を低下させる制御も、ロックアップクラッチ20をスリップ状態にするので、この制御を第2のスリップ制御と呼ぶ。また、第2のスリップ制御の後、トルク伝達容量を増大させてロックアップクラッチ20をロックアップ状態に再復帰させる制御も、トルク伝達容量の増大を緩やかに行ないスムースにロックアップに移行させるため、第2のスムースオン制御と呼ぶ。
例えば図2(c)に示すように、時刻tでアクセルペダルの踏み戻しが開始されると、この踏み戻しの判定もこれにほとんど遅れることなく実施され、第2のスリップ制御が開始される。つまり、第2のスリップ制御は、図2に実線で示すように、第1の容量一時低減制御における第1のスムースオン制御によってロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUがアクセルオン時締結容量CLUAOに達するまでの段階、即ち、ロックアップクラッチ20が完全締結に至るスリップ状態で、アクセルオフになると開始される。
この第2のスリップ制御では、アクセルペダルの踏み戻しでエンジン1の出力トルクが低下してもロックアップクラッチ20がスリップ状態を維持するスリップ達成油圧まで、ロックアップクラッチ20に供給する油圧を低下させ、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを減少させる。
第1の容量一時低減制御は、アクセルオンで実施されるので、このときにはロックアップクラッチ20の完全締結に必要なトルク伝達容量が増大するが、アクセルオフになると、ロックアップクラッチ20の完全締結に必要なトルク伝達容量は低下する。この一方で、供給する油圧の上昇でロックアップクラッチ20のトルク伝達容量の方は増加していくため、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量のバランスが急変し、ロックアップクラッチ20が急締結してショックが生じる場合がある。また、この対策として、ロックアップクラッチ20を完全解放状態にしてしまうと、エンジン1が空吹きしてしまうおそれがある。第2のスリップ制御は、これらを解消するためのものである。
そこで、第2のスリップ制御では、第1段階として、ロックアップクラッチ20を完全解放状態にしてしまうことなく確実にスリップ状態にしながらトルク伝達容量CLUを低下させるために、ロックアップクラッチ20に供給する油圧をランプ状に低下させ、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUをランプ状に減少させるクラッチ容量減少制御を行なう。ここで、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUをランプ状に減少させるのは、ロックアップクラッチ20の完全解放を確実に回避したいためであり、トルク伝達容量CLUをランプ状に減少させる際の傾き(減少率)は、かかる観点から適宜設定される。このクラッチ容量減少制御はスムーズオフ制御とも呼べる。
第2のスリップ制御を開始する段階では、ロックアップクラッチ20はスリップ状態なので、ロックアップクラッチ20に供給する油圧を急減させると、スリップ状態のロックアップクラッチ20が完全解放してしまうおそれがある。そこで、ロックアップクラッチ20の供給油圧をランプ状に低下させるだけにして、ロックアップクラッチ20のスリップ状態を維持しながらトルク伝達容量CLUを低下させることができる。
また、第2のスリップ制御では、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを低下させる下限値(容量下げ下限値)を基準容量(コーストロックアップ容量)CLULに設定しており、トルク伝達容量CLUが基準容量CLULまで低下したら基準容量CLULに維持するクラッチ容量維持制御を実施する。ここでは、容量下げ下限値を基準容量CLULに設定しているが、容量下げ下限値を基準容量CLULよりも僅かに大きな値や僅かに小さな値に設定するなど、容量下げ下限値は基準容量CLULの近傍に設定してもよい。
アクセルペダルの踏み戻しが判定された後には、アクセル開度が減少して0になる(時刻t)が、ややタイムラグがあってアクセルオフの確定(アクセルオフ判定)がなされる(時刻t)。このようにアクセルオフが確定するまでは、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUをこの基準容量CLULに維持するクラッチ容量維持制御が続行され、アクセルオフが確定したら、前記のスムースオン制御と同様に、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを緩やかな傾きでランプ状に増加させる第2のスムースオン制御を行なう。
第2のスムースオン制御は、第1のスムースオン制御と同様に、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを、緩やかな傾きでランプ状に増加させる。この場合も、トルク伝達容量CLUがコースト走行時締結容量CLUCに達すれば、ロックアップクラッチ20は完全締結状態になる。この場合のトルク伝達容量CLUをランプ状に増加させる際の傾き(増加率)も、上記のような駆動力段差によって発生するショックを緩和することができるように適宜設定される。ここでは、第1のスムースオン制御と同様の傾きとしているが、第1のスムースオン制御とは別に設定しても良い。
[作用及び効果]
本実施形態にかかるロックアップクラッチの制御装置は、上述のように構成されているので、例えば、図3,図4のフローチャートに示すように、ロックアップクラッチ20の制御を実施することができる。なお、図3,図4のフローチャートは、車両のキースイッチのオン操作等を受けて開始され所定の制御周期で繰り返され、キースイッチのオフ操作等を受けて終了する。また、図3,図4のフローチャート中のF1,F2,F3は何れも制御フラグである。
図3に示すように、まず、フラグF1が1か否かが判定される(ステップS2)。フラグF1はコーストロックアップ制御の条件が成立すると1とされ、それ以外の場合に0とされる。フラグF1の場合にはコーストロックアップ制御或いはこれに関連する制御である第1のスリップ制御,スムースオン制御及び第2のスリップ制御が実施される。
ここで、フラグF1が1でなければ、即ち、0であれば、コースト判定部8aによって車両がコースト状態であるか否が判定される(ステップS4)。車両がコースト状態であると判定されると、車速Vが基準車速V1以上であるか否が判定される(ステップS6)。車速Vが基準車速V1以上であれば、コーストロックアップ制御条件が成立し、フラグF1は1にセットされ(ステップS8)、コーストロックアップ制御が開始される(ステップS10)。コーストロックアップ制御では、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUをコースト走行時締結容量CLUCに上昇させて保持する。これにより、ロックアップクラッチ20が完全に締結してトルク伝達する。
こうして、フラグF1が1にセットされると、次の制御周期では、ステップS2からステップS12に進んで、アクセル判定部8aによってアクセルオンとなったか否かが判定される。アクセルオンとならなければ、ステップS10に進んで、コーストロックアップ制御が続行される。
アクセルオンとなったら、フラグF2が0か否かが判定される(ステップS14)。なお、フラグF2はコーストロックアップからアクセルオンとなって、第1の容量一時低減制御の第1のスリップ制御の実施条件が成立すると1とされ、その後、第1のスムースオン制御に移行する条件が成立すると2とされ、スムースオン制御中にアクセルペダルの踏み戻しがされて、第2の容量一時低減制御の第2のスリップ制御の実施条件が成立すると3とされ、ロックアップクラッチ20が完全締結して第1の容量一時低減制御のスムースオン制御や第2の容量一時低減制御のスムースオン制御が終了するなど、それ以外の場合に0とされる。フラグF2が1の場合には第1のスリップ制御が実施され、フラグF2が2の場合にはスムースオン制御が実施され、フラグF2が3の場合には第2のスリップ制御が実施される。
コーストロックアップからアクセルオンとなった初回の制御周期では、フラグF2が0なのでステップS14からステップS16に進んで、フラグF2が1にセットされる。そして、タイマカウントを開始して(ステップS18)、第1のスリップ制御を開始する(ステップS20)。第1のスリップ制御では、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUをスリップ制御容量CLUS(=PLUL−β)に低下させる。ただし、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを、基準容量CLULよりも低くスリップ制御容量CLUSよりも高い中間容量まで一気に低下させた後、ランプ状にスリップ制御容量CLUSまで低下させて、スリップ制御容量CLUSに維持する。
こうして、フラグF2が1にセットされると、次の制御周期では、ステップS2からステップS12,S14を経てステップS22に進んで、フラグF2が1か否かが判定される。この段階では、フラグF2は1なので、ステップS24に進んで、タイマカウントアップを実施する。つまり、タイマカウント値Tを単位カウント値tだけインクリメントする。その後、タイマカウント値Tが設定値T0に達したか否かが判定される(ステップS26)。設定値T0は、第1のスリップ制御の実施時間として設定された微小時間(例えば、0.2秒)に対応して設定される。
タイマカウント値Tが設定値T0に達しなければ、第1のスリップ制御を続行する(ステップS20)。タイマカウント値Tが設定値T0に達したら、タイマを停止しタイマカウント値Tを0にリセットする(ステップS28)。そして、フラグF2が2にセットされ(ステップS30)、第1のスムースオン制御が実施される(ステップS32)。
次に、ロックアップクラッチ20が完全締結したか否かが判定される(ステップS42)。ロックアップクラッチ20が完全締結していなければ、今回の制御周期の処理を終えリターンする。こうして、フラグF2が2にセットされると、次の制御周期では、ステップS2からステップS12S14,S22を経てステップS34に進んで、フラグF2が2か否かが判定される。
フラグF2が2であれば、ステップS36に進んで、アクセルペダルの踏み戻しがあったか否かが判定される。アクセルペダルの踏み戻しがなければ、第1のスムースオン制御が続行され(ステップS32)、スムースオン制御によってロックアップクラッチ20が完全締結することになり、ステップS44に進んで、各フラグF1,F2,F3がいずれも0にリセットされ、フューエルカット制御が実施される(ステップS46)。フラグF3については後述する。
一方、第1のスムースオン制御中のロックアップクラッチ20が完全締結する前に、アクセルペダルの踏み戻しがあれば、ステップS36からステップS38に進んでフラグF2が3にセットされ、フラグF3が1にセットされて、第2の容量一時低減制御が実施される(ステップS40)。その後は、前記と同様に、ロックアップクラッチ20が完全締結したか否かが判定される(ステップS42)。ロックアップクラッチ20が完全締結していなければ、今回の制御周期の処理を終えリターンする。
こうして、フラグF2が3にセットされると、次の制御周期では、ステップS2からステップS12,S14,S22,S34を経てステップS40に進んで、第2の容量一時低減制御が続行され、第2の容量一時低減制御の第2のスムースオン制御によってロックアップクラッチ20が完全締結すると、ステップS44に進んで、各フラグF1,F2,F3がいずれも0にリセットされ、フューエルカット制御が実施される(ステップS46)。
次に、第2の容量一時低減制御について説明すると、図4に示すように、第2の容量一時低減制御では、まず、フラグF3が1か否かが判定される(ステップS402)。フラグF3は第2の容量一時低減制御の第2のスリップ制御の条件が成立すると1とされる(図3のステップS38)ので、ステップS408に進んで、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを各制御周期で所定容量cだけ減少させて、複数の制御周期をかけてランプ状に減少させるクラッチ容量一時低減制御が実施される。
なお、フラグF3は第1のスムースオン制御から第2の容量一時低減制御の条件が成立すると1とされ、その後、第2の容量一時低減制御の第2のスリップ制御によってロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUが基準容量(コースト容量学習値)CLULまで低下すると2とされ、その後、アクセルオフが確定したら3とされ、ロックアップクラッチ20が完全締結して第2のスリップ制御が終了するなど、それ以外の場合に0とされる。
そして、フラグF3が1の場合には、上記のように第2のスリップ制御のクラッチ容量減少制御が実施される。フラグF3が2の場合には、第2のスリップ制御のクラッチ容量維持制御が実施される。フラグF2が3の場合には、第2のスムースオン制御が実施される。
次に、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUが基準容量(コーストロックアップ容量)CLULまで低下したか否かを判断する(ステップS410)。複数の制御周期をかけてロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUがランプ状に減少していくと基準容量CLULまで低下するので、ステップS410からステップS412に進んで、フラグF3が2にセットされ、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを下限値である基準容量CLULに維持するクラッチ容量維持制御が実施される(ステップS414)。
さらに、アクセルオフが確定したか否かが判定される(ステップS416)。ここで、アクセルオフが確定したら、ステップS418に進んで、フラグF3が3にセットされ、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを各制御周期で所定容量cだけ増加させて、複数の制御周期をかけてランプ状に増加させる第2のスムースオン制御が実施される(ステップS420)。
そして、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUが締結容量CLUCまで増加したか否かを判断する(ステップS422)。複数の制御周期をかけてロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUがランプ状に増加していくとトルク伝達容量CLUがコースト走行時締結容量CLUCまで増加するので、ステップS422からステップS424に進んで、ロックアップクラッチ20が締結を完了したものとする。
このように、本ロックアップクラッチの制御装置によれば、コーストロックアップ条件が成立すると、コーストロックアップによってロックアップクラッチ20を締結させ、コースト時にエンジンブレーキを効かせることができ、また、エンジン1は、ロックアップクラッチ20によって駆動輪から連れ回されることになるため、エンジン1をフューエルカット状態にして、燃費を向上させることができる。
また、コーストロックアップ時にアクセルオンとなったら、第1スリップ制御によって、ロックアップクラッチ20を締結状態から速やかにスリップ状態に切り替えて、その後、スムースオン制御によってトルク伝達容量CLUをランプ状に漸増させるので、車両の駆動力段差によって発生するショックを緩和することができる。
第1スリップ制御によりロックアップクラッチ20を速やかにスリップ状態に切り替えるため、図2(c)に二点鎖線で示すように、ショックを緩和しながらも速やかに、ロックアップクラッチ20を締結状態に復帰させることができ、ロックアップクラッチ20を締結し、エンジン1をフューエルカット状態にして、燃費を向上させることができる。
また、この第1スリップ制御では、基準容量CLULよりも低くスリップ制御容量CLUSよりも高い中間容量まで一気に低下させた後、ランプ状にスリップ制御容量CLUSまで低下させるので、トルク伝達容量CLUの低下がオーバシュートしてロックアップクラッチ20の解放を招かないようにしつつ、ロックアップクラッチ20を速やかにスリップ状態に切り替えることができる。
そして、コーストロックアップ時にアクセルオンとなった後にすぐにアクセルオフへとアクセル開度が変化する場合には、第2スリップ制御のクラッチ容量減少制御によって、図2(b)にエンジン回転数Neと変速機入力回転速度INPREVの差として示すように、エンジン1がアイドリング状態でロックアップクラッチ20がスリップするまでロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを下げるので、ロックアップクラッチ20が急締結することが防止される。また、ロックアップクラッチ20はスリップ状態でもトルク伝達容量CLUは持っているので完全解放状態とならず、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLU分だけエンジン1の空吹きを抑制することができる。
しかも、アクセル開度がゼロ状態になるまで、アイドリング状態でロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUがスリップ状態を保持する基準容量CLULに維持されるので、ロックアップクラッチ20が締結するトルク伝達容量が低下してもロックアップクラッチ20が急に完全締結することはなく、当然ながら、ロックアップクラッチ20が完全に解放してしまうこともない。
そして、アクセル開度がゼロの状態が維持されて車両がコースト状態に戻っても、ロックアップクラッチ20に供給される油圧は漸増されるので、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUも漸増して、完全ロックアップ状態へ円滑に移行することができる。このため、アクセル開度がゼロであっても、エンジン1は、ロックアップクラッチ20によって駆動輪から連れ回されることになり、エンジン1をフューエルカット状態にして、燃費を向上させることができる。
このように、コーストロックアップ時にアクセルオンとなって、第1のスリップ制御を経てスムースオン制御によってロックアップクラッチ20を完全締結に向けてクラッチ容量を漸増させている(即ち、供給油圧を漸増させている)途上の完全締結前に、アクセルオフとなると、図2に示すように、フューエルカット(F/C)の開始が、時刻tから時刻tに遅延するものの、比較的僅かな遅延でフューエルカットを実施することができる。
特に、第2のスリップ制御のクラッチ容量減少制御による容量減少を、ロックアップクラッチ20のトルク伝達容量CLUを下限値である基準容量CLULに制限するので、比較的僅かな遅延でフューエルカットを実施することができる。この制限がない場合には、ロックアップクラッチ20が解放してしまうおそれがあり、しかも、その後のトルク伝達容量CLUの漸増によるロックアップクラッチ20の完全締結のタイミングも、図2(c)に破線で示すように遅れてしまう。
さらに、コーストロックアップ条件が成立すると、ロックアップクラッチ20を締結させるが、このとき、ロックアップクラッチ20に供給する油圧を低下させてロックアップクラッチ20がスリップを開始する油圧を求めてこれをスリップ達成油圧として記憶することにより、常に適切なスリップ達成油圧を得ることができ、ロックアップクラッチ20を解放させることなく確実にスリップ状態にすることができる。
また、学習制御部8Dによって、コーストロックアップ容量(基準容量)CLULが学習設定されるので、コーストロックアップ容量CLULを精度よく得ることができ、ロックアップクラッチ20の制御を適切に実施することができる。
[その他]
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、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形したり、一部を採用したりして実施することができる。
上記実施形態では、コーストロックアップ中、即ち、コースト走行中にロックアップクラッチを締結している際に、フューエルカットを実施して燃費の向上を図っているが、コーストロックアップ制御中にフューエルカットは必須ではない。フューエルカットを行なわなくても、コースト時にエンジンブレーキを効かせることができ、車両の操作性を向上させることができる効果は得られる。
また、上記実施形態では、学習制御部8Dによってコーストロックアップ容量CLULを設定しているが、コーストロックアップ容量CLULをコースト走行時の車速や車速の変化等から推定しても良く、学習制御部8Cは本発明の制御装置に必須でない。

Claims (4)

  1. 車両に搭載されたエンジンと自動変速機構との間に設けられたロックアップクラッチを油圧によって制御する制御装置であって、
    前記車両がコースト走行状態であるか否かを判定するコースト判定手段と、
    前記車両のアクセルペダルの踏み込み及び踏み戻し並びにアクセルオン及びアクセルオフを判定するアクセル判定手段と、
    前記コースト判定手段及び前記アクセル判定手段の判定情報に基づいて前記ロックアップクラッチのトルク伝達容量を制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、
    前記車両がコースト走行状態であるときに所定のコーストロックアップ条件が成立すると、前記ロックアップクラッチをロックアップ状態とするコーストロックアップ制御と、
    前記コーストロックアップ制御によって前記ロックアップクラッチがロックアップ状態であるときに前記アクセルペダルのアクセルオンが判定されると、前記トルク伝達容量を低下させて前記ロックアップクラッチをスリップ状態にした後、前記トルク伝達容量を増大させて前記ロックアップクラッチをロックアップ状態に復帰させる第1の容量一時低減制御と、
    前記第1の容量一時低減制御によって前記ロックアップクラッチがロックアップ状態へ復帰する途中で前記アクセルペダルの踏み戻しが判定されると、前記トルク伝達容量を再び低下させた後に、前記トルク伝達容量を増大させて前記ロックアップクラッチをロックアップ状態に再復帰させる第2の容量一時低減制御と、を実施し、
    前記第2の容量一時低減制御では、前記ロックアップクラッチが完全解放されない所定トルク伝達容量を下限値として前記トルク伝達容量を低下させるものであるロックアップクラッチの制御装置。
  2. 前記所定トルク伝達容量は、前記車両がコースト走行状態にあるときに前記ロックアップクラッチに入力される入力トルクに相当するトルク容量である請求項1に記載のロックアップクラッチの制御装置。
  3. 前記制御手段は、前記第2の容量一時低減制御において、前記アクセル判定手段によりアクセルオフが判定される前に、前記トルク伝達容量が前記下限値に達した場合、前記アクセル判定手段によりアクセルオフが判定されるまで、前記トルク伝達容量を前記下限値に維持するものである請求項1または2に記載のロックアップクラッチの制御装置。
  4. 前記制御手段は、前記トルク伝達容量を前記下限値に維持した状態で前記アクセル判定手段によりアクセルオフが判定されたら、前記トルク伝達容量を漸増させるものである請求項3に記載のロックアップクラッチの制御装置。
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