JP6563060B1 - ロックアップクラッチの故障判定装置および故障判定方法 - Google Patents
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- F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
- F16H61/143—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
Abstract
Description
1.第1の実施の形態(燃料非カット状態の場合には故障有無の判定を行わない例)
2.第2の実施の形態(燃料非カット状態の場合も一部を除き故障有無の判定を行う例)
3.第3の実施の形態(故障有無の判定を常に行うようにした例)
4.第1〜第3の実施の形態に共通の変形例(停車時のエンスト発生判定も加味する例)
5.その他の変形例
[車両1の概略構成]
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る故障判定装置(後述する変速機制御部30a)を内蔵する車両1の概略構成例を、模式的に表したものである。なお、この図1では、車両1の構成のうち、本開示に係る要部構成を抽出して示している。また、後述する第2,第3の実施の形態や変形例等においても、この車両1全体の概略構成自体は、第1の実施の形態と同様となっている。
エンジン2は、車両1の動力を発生させるものであり、各種の内燃機関を用いて構成されている。具体的には、エンジン2は、例えば水平対向型の4気筒ガソリンエンジンとなっている。なお、このようなエンジン2としては、V型ガソリンエンジン、あるいはガソリンエンジンでなくディーゼルエンジンとする等、他の形式を採用することも可能である。
自動変速機3は、エンジン2において発生した動力を、車両1の走行に適した変速比で各駆動輪へ伝達する機構である。図1に示した例では、自動変速機3は、無段変速機(連続可変トランスミッション,CVT:Continuously Variable Transmission)を用いて構成されている。また、この例では自動変速機3は、チェーン式のCVTにより構成されているが、例えばベルト式等の他の形式のCVTを用いるようにしてもよい。また、自動変速機30としては、上記したような無段変速機には限られず、有段変速機を用いて構成してもよい。
トルクコンバータ31は、エンジン2から出力される動力を無段変速機構33へと伝達する機構であり、クラッチ機能およびトルク増幅機能を有している。このトルクコンバータ31は、図1に示したように、ポンプインペラ311、タービンランナ312、ステータ313、ロックアップクラッチ314および出力軸315を有している。
無段変速機構33は、図1に示したように、プライマリ軸330a、プライマリプーリ331、セカンダリプーリ332、チェーン333およびセカンダリ軸330bを有している。
操作子類4は、車両1に設けられた各種の操作子を包括的に表している。この操作子類4に属する操作子としては、例えば図1に示したように、シフトレバー41やパドルスイッチ42などが挙げられる。
センサ類5は、車両1に設けられた各種のセンサを包括的に表している。このセンサ類5に属するセンサとしては、この例では図1に示したように、エンジン回転センサ51、アクセル開度センサ52、車速センサ53、プライマリ回転センサ54、タービン回転センサ55および勾配センサ56などが挙げられる。
コントロールバルブ30bは、自動変速機3を変速させるための油圧、すなわち、前述したプライマリ油圧およびセカンダリ油圧をそれぞれ、後述する変速機制御部30aからの指示に従って制御するようになっている。
エンジン制御部20および変速機制御部30aは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピュータを用いて構成されている。これらのエンジン制御部20および変速機制御部30aは、図1に示したように、CAN(Controller Area Network)等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバス6を介して、相互にデータ通信可能に接続されている。
エンジン制御部20は、エンジン2に対する燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの、各種運転制御を行うものである。具体的には、エンジン制御部20は、エンジン2に設けられた各種のアクチュエータ(例えば、スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータや、燃料噴射を行うインジェクタ等)を制御することで、エンジン2に対する各種運転制御を行うようになっている。
変速機制御部30aは、図1に示した制御信号Scを出力して、前述したコントロールバルブ30bを構成するソレノイドバルブ(電磁弁)の駆動を制御することにより、自動変速機3における動作を制御するものである。具体的には、変速機制御部30aは、前述した油圧室331c,332cに供給する各油圧を調節して、自動変速機3における変速比を変更するようになっている。
(A.ロックアップクラッチの故障について)
車両1における自動変速機3では、図1に示したように、トルクコンバータ31におけるロックアップクラッチ314の動作が、コントロールバルブ30bを介して変速機制御部30aにより制御される。これにより前述したように、トルクコンバータ31における入力側回転部材(ポンプインペラ311)と出力側回転部材(タービンランナ312)との間が、締結状態または解放状態に設定される。そして、車両1の走行状況に応じてそのような締結状態が設定されることで、エンジン2から自動変速機3に伝達される動力における伝達効率の向上や、車両1における燃費性能の向上などが図られる。
このようなロックアップクラッチ314についての故障判定方法としては、例えば、以下のような方法(比較例)が挙げられる。この比較例の故障判定方法では、以下の判定条件(A),(B)の双方が成立した場合に、ロックアップクラッチ314に故障が有る(ロックアップクラッチ314が異常状態である)と判定するようになっている。
まず、この比較例の故障判定方法では、ロックアップクラッチ314に対して解放指示がなされている場合において、前述したエンジン回転数Neとタービン回転数Ntとの回転数差(回転数差Dn)が所定値以上大きくならない場合に、判定条件(A)が成立すると判定される。具体的には、一例として、以下のような条件を満たす場合に、この判定条件(A)が成立すると判定されることになる。
・ロックアップクラッチ314の締結状態にて車両1が走行している場合において、車両1が減速して上記した解放指示がなされた際に、ロックアップデューティ≦30%の状態が0.1秒間経過後、回転数差Dn≦100(rpm)の状態が0.05秒間継続した場合
次に、この比較例の故障判定方法では、車両1の停車時において、エンジンストール状態(いわゆるエンスト状態)が発生した場合に、判定条件(B)が成立すると判定される。具体的には、一例として、以下のような条件を満たす場合に、この判定条件(B)が成立すると判定されることになる。
・車両1の走行速度(車速)≦1(km/h)の状態が1秒間継続し、かつ、ロックアップデューティ≦0%の状態が1秒間経過後、エンジン回転数Ne≦400(rpm)の状態が1秒間継続した場合
そこで、本実施の形態の故障判定方法では、以下詳述する手法(例えば、後述する回転数差Dnの閾値Dnthを、固定値ではなく、車両1の減速度De等に応じて変動する値とする手法など)を用いることで、上記比較例の故障判定方法と比べ、故障判定の精度を向上させるようにしている。
このようにして本実施の形態では、変速機制御部30aは、車両1が締結状態にて走行している場合において車両1が減速した際に、ロックアップクラッチ314を解放状態に移行させるための制御信号Scが(自身から)出力された場合には、以下のようにして、ロックアップクラッチ314における前述した故障の有無を判定する。すなわち、変速機制御部30aは、回転数差Dnが、車両1の減速度Deに応じて変化する閾値Dnth以上であるのか否かの判定結果に基づいて、そのような故障の有無を判定する(図2のステップS104,図3(A)参照)。
(A.第2の実施の形態の故障判定方法:実施例2)
図5は、第2の実施の形態の故障判定方法の一例(実施例2)を、流れ図で表したものある。図6は、図5に示した閾値(後述する閾値DnthA,DnthB)と、減速度Deまたはタービン回転数Ntとの対応関係の一例を、模式的に概念図で表したものである。なお、この図6に示した各対応関係例の概念図は、前述した図3の場合と同様に、あくまでも説明の容易化のために便宜上示したものであり、これらの対応関係例(変化態様例)には限られず、他の変化態様となっていてもよい。
このようにして本実施の形態では、変速機制御部30aは、解放指示を開始した際に燃料カット状態であったと判定された場合には、その後に燃料カット状態から燃料非カット状態へ復帰してからの復帰後時間ΔTrが、閾値ΔTrth以内であるのか否かの判定を行う(図5のステップS204参照)。一方、解放指示を開始した際に燃料カット状態ではなかったと判定された場合には、変速機制御部30aは、回転数差Dnが、閾値DnthAとは異なる閾値DnthB以上であるのか否かの判定を行う(図5のステップS206参照)。これにより、前述したように、回転数差Dnが増加する期間となる復帰後時間ΔTrを考慮して、故障判定を行うことが可能となる。また、第1の実施の形態では故障の有無の判定を行わなかった場合(燃料非カット状態)についても、閾値DnthAとは異なる閾値DnthBを利用して、診断実施の機会を残すことができることから、本実施の形態では第1の実施の形態と比べ、診断実施の機会を残すことが可能となる。
(第3の実施の形態の故障判定方法:実施例3)
図7は、第3の実施の形態に係る故障判定方法の一例(実施例3)を、流れ図で表したものである。
次いで、これまでに説明した第1〜第3の実施の形態に共通の、変形例について説明する。なお、第1〜第3の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図8は、本変形例に係る故障判定方法の一例(実施例4)を、流れ図で表したものある。
このようにして本変形例では、変速機制御部30aは、回転数差Dnが閾値Dnth(=DnthA)以上であるのか否かの判定結果とともに、車両1が停止している場合においてエンジンストール状態が発生したのか否かの判定結果も加味して、故障の有無を最終的に判定する。これにより本変形例では、このようなエンジンストール状態の発生の有無も考慮して故障判定を行うことで、これまでに説明した第1〜第3の実施の形態と比べ、故障判定の精度を更に向上させることが可能となる。
以上、実施の形態および変形例をいくつか挙げて本開示を説明したが、本開示はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
Claims (16)
- 車両の自動変速機に設けられたトルクコンバータにおけるロックアップクラッチを、前記トルクコンバータにおける入力側回転部材と出力側回転部材との間を連結させる締結状態、または、前記入力側回転部材と前記出力側回転部材との間を連結させない解放状態に設定する制御部と、
前記ロックアップクラッチについて、前記締結状態に固着している状況に対応する故障の有無を判定する判定部と
を備え、
前記判定部は、
前記車両が前記締結状態にて走行している場合において前記車両が減速した際に、前記ロックアップクラッチを前記解放状態に移行させるための制御信号が前記制御部から出力された場合には、
前記入力側回転部材に回転を伝達するエンジンの回転数であるエンジン回転数と、前記出力側回転部材の回転数であるタービン回転数との回転数差が、前記車両の減速度に応じて変化する第1閾値以上であるのか否かの判定結果に基づいて、前記ロックアップクラッチにおける前記故障の有無を判定する
ロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記減速度が大きくなるのに従って、前記第1閾値が大きくなるように設定されている
請求項1に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記第1閾値が、更に前記タービン回転数に応じても変化するように設定されている
請求項1または請求項2に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、
前記回転数差が前記第1閾値以上であると判定された場合には、前記故障が無いと判定し、
前記回転数差が前記第1閾値未満であると判定された場合には、前記タービン回転数が、前記減速度に応じて変化する第2閾値未満であるのか否かの判定結果に応じて、前記故障の有無を判定する
請求項1ないしは請求項3のいずれか1項に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、前記タービン回転数が前記第2閾値未満であると判定された場合にのみ、前記故障が有ると判定する
請求項4に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記減速度が大きくなるのに従って、前記第2閾値が大きくなるように設定されている
請求項4または請求項5に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、前記解放状態に移行させるための制御信号が出力される解放指示の開始の際に、前記エンジンに対して燃料が供給されていない状態である、燃料カット状態であったのか否かの判定結果も考慮して、前記故障の有無を判定する
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、
前記解放指示の開始の際に前記燃料カット状態であったと判定された場合には、前記故障の有無の判定を行い、
前記解放指示の開始の際に前記燃料カット状態ではなかったと判定された場合には、前記故障の有無の判定を行わない
請求項7に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、
前記解放指示の開始の際に前記燃料カット状態であったと判定された場合には、その後に前記燃料カット状態から燃料非カット状態へ復帰してからの復帰後時間が、第3閾値以内であるのか否かの判定を行い、
前記解放指示の開始の際に前記燃料カット状態ではなかったと判定された場合には、前記回転数差が、前記第1閾値とは異なる第4閾値以上であるのか否かの判定を行う
請求項7に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、
前記復帰後時間が前記第3閾値以内であると判定された場合には、前記回転数差が前記第1閾値以上であるのか否かの判定を行い、
前記復帰後時間が前記第3閾値超過であると判定された場合には、前記回転数差が前記第4閾値以上であるのか否かの判定を行う
請求項9に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、
前記回転数差が前記第4閾値以上であると判定された場合には、前記故障が無いと判定し、
前記回転数差が前記第4閾値未満であると判定された場合には、前記故障の有無の判定を行わない
請求項9または請求項10に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、
前記回転数差が前記第4閾値以上であると判定された場合には、前記故障が無いと判定し、
前記回転数差が前記第4閾値未満であると判定された場合には、前記タービン回転数が、前記減速度に応じて変化する第2閾値未満であるのか否かの判定結果に応じて、前記故障の有無を判定する
請求項9または請求項10に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記第1閾値が、前記第4閾値よりも大きい
請求項9ないし請求項12のいずれか1項に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、
前記回転数差が所定時間以上継続して前記第4閾値以上であるのか否かによって、前記回転数差が前記第4閾値以上であるのか否かの判定を行う
請求項9ないし請求項13のいずれか1項に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 前記判定部は、
前記回転数差が前記第1閾値以上であるのか否かの判定結果とともに、
前記車両が停止している場合において前記エンジンにおけるエンジンストール状態が発生したのか否かの判定結果も加味して、前記故障の有無を判定する
請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載のロックアップクラッチの故障判定装置。 - 車両の自動変速機に設けられたトルクコンバータにおけるロックアップクラッチを、前記トルクコンバータにおける入力側回転部材と出力側回転部材との間を連結させる締結状態、または、前記入力側回転部材と前記出力側回転部材との間を連結させない解放状態に設定する制御ステップと、
前記ロックアップクラッチについて、前記締結状態に固着している状況に対応する故障の有無を判定する判定ステップと
を含み、
前記判定ステップでは、
前記車両が前記締結状態にて走行している場合において前記車両が減速した際に、前記ロックアップクラッチを前記解放状態に移行させるための制御信号が、前記制御ステップにおいて出力された場合には、
前記入力側回転部材に回転を伝達するエンジンの回転数であるエンジン回転数と、前記出力側回転部材の回転数であるタービン回転数との回転数差が、前記車両の減速度に応じて変化する第1閾値以上であるのか否かの判定結果に基づいて、前記ロックアップクラッチにおける前記故障の有無を判定する
ロックアップクラッチの故障判定方法。
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