JP7158837B2 - ロックアップ制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、ロックアップ制御装置に関し、特に、自動変速機とともに車両に設けられたトルクコンバータのロックアップクラッチを制御する、ロックアップ制御装置に関する。

この種の制御装置の一例が、特許文献１に開示されている。この文献によれば、トルクコンバータ内に設けられたロックアップクラッチは、惰性走行時に締結される。ただし、車輪と路面との摩擦係数が低下すると、ロックアップクラッチの締結力が弱められるか、或いはロックアップクラッチが強制的に切り離される。これによって、燃費の向上を図りつつ、低μ路での急ブレーキによるエンジンストールを防止することができる。

特開平４－３７０４６６号公報

しかし、ロックアップクラッチが締結されている状態で路面段差を乗り越えると、乗り越え時の車輪回転数の変動がエンジンに伝達され、ドライバビリティが悪化するという問題がある。にも拘らず、このような問題に如何に対処するかについて、特許文献１は何ら開示していない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、車輪回転数の局所的な変動に起因してドライバビリティが悪化する懸念を軽減することができる、ロックアップ制御装置を提供することである。

この発明に係るロックアップ制御装置は、自動変速機とともに車両に設けられたトルクコンバータのロックアップクラッチを制御するロックアップ制御装置であって、車両が加速中であるか否かを検出する検出手段、検出手段によって加速中でないと検出された場合に車輪回転数の変動量を繰り返し算出する算出手段、算出手段によって算出された変動量が第１の閾値を上回った時点でロックアップクラッチによるロックアップを解除する解除手段、およびロックアップ解除時に算出手段によって算出された変動量が、第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った時点でロックアップクラッチによるロックアップを復帰させる実行手段を備え、ロックアップ制御装置は、検出手段によって加速中であると検出された場合には、ロックアップクラッチの制御処理を終了し、検出手段によって加速中でないと検出された場合には、算出手段によって算出された変動量が第１の閾値を上回ったとの判別結果に応じて解除手段によりロックアップクラッチによるロックアップを解除し、解除手段によるロックアップ解除継続時において算出手段によって算出された変動量が、第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った時点で実行手段によりロックアップクラッチによるロックアップを復帰させる。

車輪回転数の変動量は繰り返し算出されるところ、算出された変動量が所定範囲から外れると、ロックアップが速やかに解除される。これによって、車輪回転数の局所的な変動に起因してドライバビリティが悪化する懸念を軽減することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この実施例の車両の要部構成を示すブロック図である。 図１に示すＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。 （Ａ）は車輪回転数の時間的変化の一例を示すグラフであり、（Ｂ）は車輪回転数の変動量の時間的変化の一例を示すグラフであり、（Ｃ）は当該変動量の絶対値の時間的変化の一例を示すグラフである。

図１を参照して、この実施例の車両１０は、３つの気筒１４１～１４３が形成された４ストローク型のエンジン（内燃機関）１２を動力源として備える。

イグニッションキー（図示せず）によってＩＧオン操作が行われると、ＥＣＵ５０は、エンジン１２を始動するべくリレー２２をオンする。バッテリ２４の電力は、オン状態のリレー２２を介してスタータ２６に供給される。スタータ２６は、クランクシャフト１６の端部に取り付けられたドライブプレート２８を回転させて、クランキングを実行する。

エンジン１２はクランキングによって始動し、気筒１４１～１４３の各々に設けられたピストン（図示せず）は、クランクシャフト１６がアイドル回転数で回転できる速度で上下動する。クランクシャフト１６の回転力は、ベルト１８を介してオルタネータ２０の回転軸２０ｓに伝達され、バッテリ２４は、オルタネータ２０の発電力によって充電される。

なお、クランクシャフト１６の回転数は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に応じて変化する。また、車両１０の状態は、各種センサ４６によって検知される。

ドライブプレート２８と自動変速機４０との間には、トルクコンバータ３０が設けられる。トルクコンバータ３０は、タービンランナ３２，ポンプインペラ３４およびロックアップクラッチ３６を備える。このうち、ポンプインペラ３４は、ドライブプレート２８に取り付けられ、クランクシャフト１６の回転に伴って回転する。一方、タービンランナ３２は、自動変速機４０と結合されたインプットシャフト３８の端部に取り付けられる。タービンランナ３２とポンプインペラ３４との間には、トルコンオイルが充填される。

ロックアップクラッチ３６が作動していない状態では、タービンランナ３２はドライブプレート２８から開放される。つまり、ロックアップが解除される。このとき、ドライブプレート２８ひいてはポンプインペラ３４の回転力は、トルコンオイルを介してタービンランナ３２に伝達される。これによって、回転力の伝達ロスは発生するものの、ドライバビリティは向上する。

これに対して、ロックアップクラッチ３６が作動すると、タービンランナ３２はドライブプレート２８と結合される。つまり、ロックアップが実行される。このとき、ドライブプレート２８の回転力は、直接タービンランナ３２に伝達される。タービンランナ３２ひいてはインプットシャフト３８は、ドライブプレート２８の回転に伴って回転する。これによって、回転力の伝達ロスに起因する燃費の悪化が抑制される。

自動変速機４０は、インプットシャフト３８の回転力を現時点で設定されている変速比で変換し、変換した回転力をデファレンシャル機構４２を介してドライブシャフト４４に伝達する。ドライブシャフト４４の回転力は車輪（図示せず）を介して路面に伝えられ、これによって車両１０が走行する。なお、ドライブシャフト４４の回転数つまり車輪回転数は、回転センサ４８によって検知される。

ロックアップの実行中に車両１０が路面段差を乗り越えると、乗り越え時の車輪回転数の変動がエンジン１２ひいては車体に伝達され、エンジン１２のトルク制御精度の悪化やドライバビリティの悪化を引き起こしてしまう。そこで、この実施例では、図２に示すロックアップ制御処理をＥＣＵ５０に繰り返し実行させるようにしている。

なお、ロックアップ制御処理を実行するとき、ＥＣＵ５０はロックアップ制御装置として機能する。また、このフロー図に対応する制御プログラムは、メモリ５０ｍに記憶される。

図２を参照して、ステップＳ１では、各種センサ４６の出力に基づいて車両１０の状態を検出する。ステップＳ３では、車両１０が走行中であるか否かをステップＳ１の検出結果に基づいて判別し、ステップＳ５では、車両１０が加速中であるか否かをステップＳ１の検出結果に基づいて判別する。

ステップＳ３の判別結果がＮＯであるか、ステップＳ５の判別結果がＹＥＳであれば、そのまま今回のロックアップ制御処理を終了する。これに対して、ステップＳ３の判別結果がＹＥＳでかつステップＳ５の判別結果がＮＯであれば、車両１０は定速走行中または減速走行中であるとみなし、ステップＳ７で車輪回転数の変動量（＝ｄ^２θ／ｄｔ^２）を算出する。

ステップＳ９では、算出された変動量の絶対値が閾値ＴＨ＿Ｈを上回るか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば、そのままステップＳ１３に進む。一方、判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１１でロックアップクラッチ３６によるロックアップを解除し、その後にステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、算出された変動量の絶対値が閾値ＴＨ＿Ｌを下回るか否かを判別する。ここで、閾値ＴＨ＿Ｌは閾値ＴＨ＿Ｈよりも小さい。ステップＳ１３の判別結果がＮＯであれば、そのまま今回のロックアップ制御処理を終了する。これに対して、ステップＳ１３の判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１５でロックアップクラッチ３６によるロックアップを実行し、その後に今回のロックアップ制御処理を終了する。

したがって、定速走行中の車両１０が路面段差を乗り越えると、車輪回転数が図３（Ａ）に示す要領で変動する。このとき、車輪回転数の変動量は図３（Ｂ）に示す波形を描き、当該変動量の絶対値は図３（Ｃ）に示す波形を描く。閾値ＴＨ＿ＨおよびＴＨ＿Ｌが図３（Ｃ）に示す値を有する場合、ロックアップは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間に解除される。

以上の説明から分かるように、ロックアップクラッチ３６を備えるトルクコンバータ３０は、自動変速機４０とともに車両１０に設けられる。ＥＣＵ５０は、車輪回転数の変動量を繰り返し算出し(S7)、算出された変動量が所定範囲（＝変動量の絶対値が閾値ＴＨ＿Ｈ以下の範囲）から外れた時点でロックアップクラッチ３６によるロックアップを解除する(S9, S11)。

ロックアップが解除されることで、車輪回転数の変動は、トルクコンバータ３０によって吸収される。この結果、車輪回転数の局所的な変動に起因してドライバビリティが悪化したり、エンジン１２のトルク制御精度が悪化する懸念を軽減することができる。

また、この実施例では、閾値ＴＨ＿ＨおよびＴＨ＿Ｌを上述の値に設定することで、ロックアップの解除および実行にヒステリシス特性を持たせているため、車輪回転数の変動が収束する前にロックアップが実行される懸念が軽減される。

さらに、加速中にロックアップの解除を禁止することで、タービンランナ３２とポンプインペラ３４との間の伝達ロスに起因してエンジン回転数が無意味に上昇する現象を回避することができる。また、各種センサ４６および回転センサ４８としては既存のものを利用できるため、ロックアップ制御に掛かるコストを抑えることができる。

なお、この実施例では、ドライブシャフト４４の回転数を検出するようにしているが、これに代えて、自動変速機４０を構成するフォワードクラッチの回転数を検知するようにしてもよい。

１０ …車両
１２ …エンジン
３０ …トルクコンバータ
３６ …ロックアップクラッチ
４０ …ＣＶＴ
４４ …ドライブシャフト
４８ …回転センサ
５０ …ＥＣＵ

Claims (1)

1. 自動変速機とともに車両に設けられたトルクコンバータのロックアップクラッチを制御するロックアップ制御装置であって、
   前記車両が加速中であるか否かを検出する検出手段、
   前記検出手段によって加速中でないと検出された場合に車輪回転数の変動量を繰り返し算出する算出手段、
   前記算出手段によって算出された変動量が第１の閾値を上回った時点で前記ロックアップクラッチによるロックアップを解除する解除手段、および
   ロックアップ解除時に前記算出手段によって算出された変動量が、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回った時点で前記ロックアップクラッチによるロックアップを復帰させる実行手段を備え、
   前記ロックアップ制御装置は、
   前記検出手段によって加速中であると検出された場合には、前記ロックアップクラッチの制御処理を終了し、
   前記検出手段によって加速中でないと検出された場合には、前記算出手段によって算出された変動量が前記第１の閾値を上回ったとの判別結果に応じて前記解除手段により前記ロックアップクラッチによるロックアップを解除し、
   前記解除手段によるロックアップ解除継続時において前記算出手段によって算出された変動量が、前記第１の閾値よりも小さい前記第２の閾値を下回った時点で前記実行手段により前記ロックアップクラッチによるロックアップを復帰させる、ロックアップ制御装置。

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