JP6358137B2 - ロックアップクラッチのスリップ制御装置 - Google Patents

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本発明は、ロックアップクラッチのスリップ制御装置に関する。
従来より、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する流体式動力伝達装置の入出力部材間を直結可能なロックアップクラッチを備えた車両において、ロックアップクラッチのスリップ量を制御することによって、流体式動力伝達装置の入力軸と出力軸の回転数の差(以下、差回転数と表記)を制御するロックアップクラッチのスリップ制御装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2010−169162号公報
従来のロックアップクラッチのスリップ制御装置では、車両が減速中である時にロックアップクラッチのスリップ量を制御する減速フレックスロックアップ制御及び車両が加速中である時にロックアップクラッチのスリップ量を制御する加速フレックスロックアップ制御のいずれの制御においても、ロックアップクラッチのトルク容量の油圧指令値は正の値になっている。すなわち、油圧指令値は、減速フレックスロックアップ制御及び加速フレックスロックアップ制御のいずれの制御においても、目標とする流体式動力伝達装置の差回転数(以下、目標差回転数と表記)の絶対値に対応した値になっている。
このため、従来のロックアップクラッチのスリップ制御装置では、目標差回転数が負の値に設定される減速フレックスロックアップ制御から目標差回転数が正の値に設定される加速フレックスロックアップ制御に移行する場合、油圧指令値は一旦低下する。この結果、減速フレックスロックアップ制御から加速フレックスロックアップ制御に移行する際、ロックアップクラッチが一旦解放されることによって、油圧指令値に対する応答遅れが発生し、加速要求に対する応答性が低下する。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、減速フレックスロックアップ制御から加速フレックスロックアップ制御に移行する際に加速要求に対する応答性が低下することを抑制可能なロックアップクラッチのスリップ制御装置を提供することにある。
本発明に係るロックアップクラッチのスリップ制御装置は、エンジン、変速機、エンジンと変速機との間に介装された流体式動力伝達装置、及び前記流体式動力伝達装置に設けられたロックアップクラッチを備える車両に搭載され、前記ロックアップクラッチのスリップ量を制御することによって前記流体式動力伝達装置の入力軸と出力軸の回転数の差である差回転数を制御するロックアップクラッチのスリップ制御装置であって、前記エンジンの出力トルク、前記流体式動力伝達装置のトルク容量、及び前記エンジンのイナーシャトルクに基づき前記差回転数の目標値である目標差回転数を実現するための前記ロックアップクラッチの目標油圧指令値を逐次算出し、前記車両が減速している時に前記ロックアップクラッチのスリップ量を制御する減速フレックスロックアップ制御を実施している際に加速要求を受け付けた場合、前記減速フレックスロックアップ制御を実施している際の目標油圧指令値に前記ロックアップクラッチの目標油圧指令値を保持し、逐次算出された目標油圧指令値が保持している目標油圧指令値を超えた場合に目標油圧指令値の保持を解除することを特徴とする。
本発明に係るロックアップクラッチのスリップ制御装置によれば、減速フレックスロックアップ制御から加速フレックスロックアップ制御に移行する際に流体式動力伝達装置の目標差回転数が負の値から正の値に転じることによるロックアップクラッチの係合油圧の落ち込みを回避できるので、減速フレックスロックアップ制御から加速フレックスロックアップ制御に移行する際に加速要求に対する応答性が低下することを抑制できる。
図1は、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチのスリップ制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。 図2は、本発明の一実施形態であるスリップ制御処理の流れを示すフローチャートである。 図3は、従来及び本発明の一実施形態であるスリップ制御処理を説明するためのタイミングチャートである。 図4は、従来及び本発明の一実施形態であるスリップ制御処理の効果を説明するための図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチのスリップ制御装置について説明する。
〔車両の構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチのスリップ制御装置が適用される車両の構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチのスリップ制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。図1に示すように、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチのスリップ制御装置が適用される車両1は、エンジン2、変速機3、トルクコンバータ4、及びロックアップクラッチ5を主な構成要素として備えている。
エンジン2は、例えば気筒内に噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。なお、図中の符号ne,Teはそれぞれ、エンジン2の回転数(以下、エンジン回転数)及び出力トルクを表している。
変速機3は、トルクコンバータ4の出力トルク(トルク容量)T tc とロックアップクラッチ5の出力トルク(トルク容量)Tluとの和である出力トルクTtを変速した後、図示しない駆動輪に伝達する。変速機3としては、自動変速機(Automatic Transmission : AT)や無段変速機(Continuously Variable Transmission : CVT)等を例示できる。なお、図中の符号ntは、変速機3の入力軸(トルクコンバータ4の出力軸)の回転数であるタービン回転数を表している。
トルクコンバータ4は、エンジン2のクランク軸2aに連結された入力回転部材に相当するポンプ翼車4a及びタービン軸3aを介して変速機3に連結された出力回転部材に相当するタービン翼車4bを備え、流体を介して動力伝達を行う流体動力伝達装置である。本実施形態では、エンジン2と変速機3との間にトルクコンバータ4を配置したが、トルクコンバータ4の代わりにフルードカップリング等の流体式動力伝達装置を配置してもよい。なお、図中の符号Te1は、トルクコンバータ4の入力トルクを表している。
ロックアップクラッチ5は、その完全係合によってトルクコンバータ4の入力側と出力側とを機械的に直結し、トルクコンバータ4のポンプ翼車4aとタービン翼車4bとによる流体動力伝達機能を無効化させるものである。ロックアップクラッチ5は、ロックアップクラッチのスリップ制御装置による制御によって、その係合状態が解放状態、スリップ係合状態(半係合状態)、及び完全係合状態の間で制御されるように構成されている。なお、図中の符号Te2は、ロックアップクラッチ5の入力トルクを表している。
〔ロックアップクラッチのスリップ制御装置の構成〕
次に、図1を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチのスリップ制御装置の構成について説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチのスリップ制御装置10(以下、制御装置10と略記)は、ECU(Electronic Control Unit)等の情報処理装置によって構成され、情報処理装置内部のCPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置が記憶部に記憶されているコンピュータプログラムを実行することによって各種処理を実行する。
具体的には、制御装置10は、ロックアップクラッチ5のスリップ量を制御することによって、トルクコンバータ4の入力軸と出力軸の回転数の差(以下、差回転数と表記)を制御する。詳しくは、制御装置10は、車両1が減速中である時にロックアップクラッチのスリップ量を制御することによってトルクコンバータ4の差回転数を制御する減速フレックスロックアップ制御、及び車両1が加速中である時にロックアップクラッチのスリップ量を制御することによってトルクコンバータ4の差回転数を制御する加速フレックスロックアップ制御を実行する。
また、制御装置10にはアクセル開度センサ11が接続されており、アクセル開度センサ11によって検出された車両1のアクセルペダルの開度を示す電気信号が制御装置10に入力されるようになっている。
このような構成を有する制御装置10は、以下に示すスリップ制御処理を実行することによって、減速フレックスロックアップ制御から加速フレックスロックアップ制御に移行する際に加速要求に対する応答性が低下することを抑制する。以下、図2から図4を参照して、本発明の一実施形態であるスリップ制御処理を実行する際の制御装置10の動作について説明する。
〔スリップ制御処理〕
図2は、本発明の一実施形態であるスリップ制御処理の流れを示すフローチャートである。図3は、従来及び本発明の一実施形態であるスリップ制御処理を説明するためのタイミングチャートである。図4は、従来及び本発明の一実施形態であるスリップ制御処理の効果を説明するための図である。
図2に示すフローチャートは、減速フレックスロックアップ制御が開始されたタイミングで開始となり、スリップ制御処理はステップS1の処理に進む。このスリップ制御処理は、減速フレックスロックアップ制御が実施されている間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
ステップS1の処理では、制御装置10が、アクセル開度センサ11からの出力信号に基づいてアクセルペダルが操作されたか否かを判別する。判別の結果、アクセルペダルが操作された場合(ステップS1:Yes)、制御装置10は、加速フレックスロックアップ制御又はロックアップクラッチ5を完全に係合させる完全ロックアップ制御への移行指示がなされたと判断し、スリップ制御処理をステップS2の処理に進める。一方、アクセルペダルが操作されていない場合には(ステップS1:No)、制御装置10は一連のスリップ制御処理を終了する。
ステップS2の処理では、制御装置10が、トルクコンバータ4の差回転数の目標値を実現するためのロックアップクラッチ5のトルク容量Tluの目標値に対応する目標油圧指令値u(指示圧)を算出する。具体的には、ロックアップクラッチ5のトルク容量T lu は、エンジン2の出力トルクTe及び回転数neと、エンジン2のイナーシャトルクIeと、トルクコンバータ4のトルク容量T tc とを用いて以下に示す数式(1)のように表される。そこで、制御装置10は、エンジン2の回転数neの時間微分値を目標角加速度として設定し、トルクコンバータ4のトルク容量T tc を速度比から求められるトルク容量として算出し、数式(1)を用いてロックアップクラッチ5のトルク容量T lu の目標値を算出し、算出されたロックアップクラッチ5のトルク容量T lu の目標値に対応する目標油圧指令値u(指示圧)を算出する。なお、トルクコンバータ4のトルク容量T tc の応答遅れを時定数Tの1次遅れとすると、ロックアップクラッチ5のトルク容量T lu は時間tに対して以下に示す数式(2)のように変化する。ここで、数式(2)中のCは、実験により求められるトルクコンバータ4の静的な容量係数を表している。従って、トルクコンバータ4のトルク容量T tc の応答遅れを考慮する場合には、数式(2)を用いてロックアップクラッチ5のトルク容量T lu の目標値を算出するとよい。これにより、ステップS2の処理は完了し、スリップ制御処理はステップS3の処理に進む。
Figure 0006358137
Figure 0006358137
ステップS3の処理では、制御装置10が、ステップS2の処理において算出された目標油圧指令値u(指示圧)が前回のスリップ制御処理において算出された目標油圧指令値u(前回値)より小さいか否かを判別する。判別の結果、ステップS2の処理において算出された目標油圧指令値uが前回のスリップ制御処理における目標油圧指令値uより小さい場合(ステップS3:Yes)、制御装置10はスリップ制御処理をステップS5の処理に進める。一方、ステップS2の処理において算出された目標油圧指令値uが前回のスリップ制御処理における目標油圧指令値uより小さくない場合には(ステップS3:No)、制御装置10はスリップ制御処理をステップS4の処理に進める。
ステップS4の処理では、制御装置10が、目標油圧指令値u(指示圧)をステップS2の処理において算出された目標油圧指令値uに更新する。これにより、ステップS4の処理は完了し、一連のスリップ制御処理は終了する。
ステップS5の処理では、制御装置10が、目標油圧指令値u(指示圧)を前回のスリップ制御処理における目標油圧指令値uに保持すると共に、所定時間を計測するためのタイマによる計時処理を開始する。これにより、ステップS5の処理は完了し、スリップ制御処理はステップS6の処理に進む。
ステップS6の処理では、制御装置10が、タイマのカウント値に基づいて目標油圧指令値uを保持してから所定時間が経過したか否かを判別する。判別の結果、目標油圧指令値uを保持してから所定時間が経過した場合(ステップS6:Yes)、制御装置10はスリップ制御処理をステップS7の処理に進める。一方、目標油圧指令値uを保持してから所定時間が経過していない場合には(ステップS6:No)、制御装置10はスリップ制御処理をステップS2の処理に戻す。
ステップS7の処理では、制御装置10が、目標油圧指令値uが所定の傾きで低下するように目標油圧指令値uを所定値だけ減少させる。これにより、ステップS7の処理は完了し、スリップ制御処理はステップS8の処理に進む。
ステップS8の処理では、制御装置10が、ステップS2の処理と同じ処理によって目標油圧指令値u(指示圧)を算出する。これにより、ステップS8の処理は完了し、スリップ制御処理はステップS9の処理に進む。
ステップS9の処理では、制御装置10が、ステップS7の処理において減少させた目標油圧指令値uがステップS8の処理において算出された目標油圧指令値uより大きいか否かを判別する。判別の結果、ステップS7の処理において減少させた目標油圧指令値uがステップS8の処理において算出された目標油圧指令値uより大きい場合(ステップS9:Yes)、制御装置10はスリップ制御処理をステップS10の処理に進める。一方、ステップS7の処理において減少させた目標油圧指令値uがステップS8の処理において算出された目標油圧指令値uより大きくない場合には(ステップS9:No)、制御装置10はスリップ制御処理をステップS11の処理に進める。
ステップS10の処理では、制御装置10が、ステップS7の処理において減少させた目標油圧指令値uが下限値以下であるか否かを判別する。判別の結果、ステップS7の処理において減少させた目標油圧指令値uが下限値以下である場合(ステップS10:Yes)、制御装置10は一連のスリップ制御処理を終了する。一方、ステップS7の処理において減少させた目標油圧指令値uが下限値より大きい場合には(ステップS10:No)、制御装置10はスリップ制御処理をステップS7の処理に戻す。
ステップS11の処理では、制御装置10が、アクセル開度センサ11の出力信号に基づいて、アクセルペダルの操作量がゼロ(アクセルOFF)になるまで目標油圧指令値uをステップS8の処理において算出された目標油圧指令値uに更新する。これにより、ステップS11の処理は完了し、一連のスリップ制御処理は終了する。
従来のスリップ制御処理では、図3(I)に示すように、アクセル開度の増加(時間t=t1)に応じてトルクコンバータ4の目標差回転数が負である減速フレックスロックアップ制御からトルクコンバータ4の目標差回転数が正である加速フレックスロックアップ制御に移行する場合、ロックアップクラッチ5の油圧指令値(ロックアップ指示圧)は一旦低下する(図3(d),図4(a)参照)。このため、ロックアップクラッチ5が一旦解放されることによって、油圧指令値に対する応答遅れが発生し、加速要求に対する応答性が低下する。この結果、エンジン回転数の吹きやトルクショックが発生する(図3(b),(c)参照)。
これに対して、本発明の一実施形態であるスリップ制御処理では、図3(II)に示すように、アクセル開度の増加(時間t=t1)に応じてトルクコンバータ4の目標差回転数が負である減速フレックスロックアップ制御からトルクコンバータ4の目標差回転数が正である加速フレックスロックアップ制御に移行する場合、制御装置10が、ロックアップクラッチ5の油圧指令値(ロックアップ指示圧)を保持することによって、ロックアップクラッチ5の油圧指令値を低下させないようにし(図3(d),図4(b)参照)、所定時間経過後にロックアップクラッチ5の油圧指令値を低下させている。このため、ロックアップクラッチ5が一旦解放されることなく、エンジン回転数の吹きやトルクショックが発生することを抑制できる(図3(b),(c)参照)。
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
1 車両
2 エンジン
3 変速機
4 トルクコンバータ
5 ロックアップクラッチ
10 制御装置
11 アクセル開度センサ

Claims (1)

  1. エンジン、変速機、エンジンと変速機との間に介装された流体式動力伝達装置、及び前記流体式動力伝達装置に設けられたロックアップクラッチを備える車両に搭載され、前記ロックアップクラッチのスリップ量を制御することによって前記流体式動力伝達装置の入力軸と出力軸の回転数の差である差回転数を制御するロックアップクラッチのスリップ制御装置であって、
    前記エンジンの出力トルク、前記流体式動力伝達装置のトルク容量、及び前記エンジンのイナーシャトルクに基づき前記差回転数の目標値である目標差回転数を実現するための前記ロックアップクラッチの目標油圧指令値を逐次算出し、前記車両が減速している時に前記ロックアップクラッチのスリップ量を制御する減速フレックスロックアップ制御を実施している際に加速要求を受け付けた場合、前記減速フレックスロックアップ制御を実施している際の目標油圧指令値に前記ロックアップクラッチの目標油圧指令値を保持し、逐次算出された目標油圧指令値が保持している目標油圧指令値を超えた場合に目標油圧指令値の保持を解除することを特徴とするロックアップクラッチのスリップ制御装置。
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