JPH1061760A - ロックアップクラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロックアップクラッチを備えたトルクコンバ
ータをコンバータ領域からスリップ率制御領域へ移行さ
せる場合に、過渡的なトルクショックの発生を防止し、
違和感無く、かつ、早すぎず遅すぎずにスリップ率制御
状態に移行させる。 【解決手段】 コンバータ領域からスリップ率制御領域
へと移行する際、最初にＴＨ時間の間、一定油圧に保持
する制御を実行してから（ステッフ゜150〜163 ）、下記式の
目標値に従ってエンジン回転数フィードバック制御を実
行する（ステッフ゜170〜173 ）。 【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機に用い
られるロックアップクラッチの締結力を制御するための
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動変速機に用いられるトルク
コンバータにおいては、トルクの増大作用や変速ショッ
クの吸収作用などを必要としない運転領域において燃費
向上を図るため、エンジン出力軸とトルクコンバータ入
／出力部材間を直結するロックアップクラッチが備えら
れている。

【０００３】このようなロックアップクラッチを備えた
自動変速機においては、ロックアップクラッチにおける
スリップ率（エンジン回転数に対するトルクコンバータ
出力軸回転数の比）が１になるいわゆる「完全ロックア
ップ領域」と、スリップ率を目標値に制御する「スリッ
プ率制御領域」と、ロックアップクラッチの締結力を最
小（ロックアップ制御をＯＦＦ）にしてトルクコンバー
タの性能で決まるスリップ率とするいわゆる「コンバー
夕領域」とが存在する。

【０００４】こうしたロックアップクラッチのスリップ
率は、ロックアップクラッチに印加される油圧値の低／
高により制御され、さらにその油圧は、デューティソレ
ノイドの開閉時間の長／短（デューティ比の大／小）に
より制御されている。さて、コンバータ領域から完全ロ
ックアップ領域若しくはスリップ率制御領域に移行する
場合には、エンジン回転数の変化を伴うため過渡的なト
ルクショックが発生する。

【０００５】この問題に対して例えば、特開昭６０−１
５９４６６号公報では、上記デューティ比をフィードフ
ォワード制御により、一定時間間隔で所定のデューティ
比まで漸減する方法が提案されている（但し、デューテ
ィ比が小さくなるほどロックアップクラッチが締結側に
作用する構成を前提としている）。しかしこの方法で
は、クラッチのトルク容量とデューティ比の関係が比例
していないために、デューティ比をリニアに変化させて
もクラッチのトルク容量が急増するポイントがあり、こ
こでエンジン回転数が急変しトルクショックを発生させ
ることが懸念されている（後記特開平４−２９０６７５
号公報の０００５欄に指摘の通り）。

【０００６】一方、特公昭６３−１３０６０号公報に
は、駆動源の作動状態に応じてスリップ率の制御目標値
を変更する技術が提案され、一例として変速の過渡中に
定常値とは異なるスリップ率目標値を設定し、実際のス
リップ率をこの目標値に追従させる制御が開示されてい
る。この公報記載の方法は、スリップ率制御領域内での
制御を対象とするものであるが、ここに開示された思想
をコンバータ領域からスリップ率制御領域への移行の際
に応用して、スリップ率の目標値を時系列的に適当に設
定し、その目標値に追従させる様にエンジン回転数のフ
ィードバック制御を行う方法が考えられる。

【０００７】しかし、例えば路面の摩擦係数が変化した
とか、路面の凹凸によりタイヤの回転数が一時的に急変
した等といった現象が発生した場合、一時的にトルクコ
ンバータの出力軸回転数が急変する。このとき、特公昭
６３−１３０６０号公報記載の方法では、（エンジン回
転数）−（コンバータ出力軸回転数）＝（目標スリップ
率）となるようにエンジン回転数をフィードバック制御
するものであるため、上記タイヤ回転数の急変が発生す
ると、これに伴ってコンバータ出力軸回転数も急変する
ので、（コンバータ出力軸回転数）＋（目標スリップ
率）が急変し、結果としてエンジン回転数の目標値が急
変することとなる。このため、上記現象が発生した場
合、特公昭６３−１３０６０号公報記載の技術を応用し
た方法では、外乱によってエンジン回転数が急変し、ト
ルクショックを発生させるという問題が生じる。

【０００８】また、特開平４−２９０６７５号公報によ
れば、 スリップ制御への移行開始時のエンジン回転数を目
標回転数としてエンジン回転数フィードバック制御を実
行し、実際のスリップ率が目標スリップ率に収束した時
点からスリップ率フィードバック制御に移行するという
第１実施例と、 スリップ制御への移行開始時のエンジン回転数を初
期値として一定勾配で低下する目標エンジン回転数に沿
ってエンジン回転数のフィードバック制御を実行すると
いう第２実施例と、 スリップ制御開始時のエンジン回転数を目標回転数
とするエンジン回転数フィードバック制御を実行し、ス
リップ率が目標スリップ率に収束する時点か所定時間が
経過する時点のいずれか早い方までこのエンジン回転数
フィードバック制御を実行するという第３実施例とが開
示されている（換言すれば、第１実施例にタイムアウト
機能を付加したものである）。

【０００９】これら特開平４−２９０６７５号公報記載
の各実施例によれば、目標スリップ率による制御ではな
く、エンジン回転数を目標回転数に一致させる制御であ
るから、特公昭６３−１３０６０号公報記載の技術にお
けるような外乱によるコンバータ出力軸回転数の変動の
影響を受けることはなく、上述のような問題は発生しな
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の第１
実施例によると、エンジンフィードバック制御は、エン
ジン回転数がコンバータ出力軸回転数近くまで収束した
ことを判定してスリップ率制御に移行する構成となって
いるため、以下の問題がある。

【００１１】例えば、車両が緩い登り坂にさしかかって
いるときなど、車速の上昇が極めて遅い場合にはいつま
でたっても目標スリップ率への収束が見られないことか
らスリップ率制御への移行が全く行われず、燃費向上の
ために行うはずのロックアップクラッチのスリップ率制
御が本来行うべき条件のときに行えず、元々の狙いであ
る燃費向上が達成できない事態が生じるという問題があ
る。

【００１２】また上記の第２実施例では、エンジン回
転数フィードバック制御を実行する所定時間Ｔ０を設定
し、エンジン回転数の減少率Ｃを、移行開始時点のエン
ジン回転数ＮＥ(ｔ)とコンバータ出力軸回転数ＮＴ(ｔ)
を用いて下記式の様に規定している。

【００１３】

【数１】

【００１４】しかしながら、αが実質的に定数であるこ
と、ＮＥ，ＮＴが移行開始時点でしか参照されていない
ことを考えると、次のような問題が生じる。例えば登り
の路面勾配によって車両が予定通りの加速をしなかった
場合には、ＮＴの予定通りの上昇が得られず、移行制御
にＴ０より長い時間を要することになる。また、下りの
路面勾配によって車両が予定以上に加速してしまった場
合には、ＮＴの上昇が予定より速くなり、移行制御の時
間がＴ０よりも短くなってロックアップクラッチの急な
締結によるトルクショツクを発生させる。

【００１５】タイムアウト機能をもたせたの第３の実
施例によっても、同様の問題が生じる。そこで本発明
は、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータを
コンバータ領域からスリップ率制御領域へ移行させる場
合に、過渡的なトルクショックの発生を防止し、違和感
無くスリップ率制御状態に移行させるロックアップ制御
装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた本発明のロックアップクラッ
チ制御装置は、請求項１に記載した様に、トルクコンバ
ータをコンバー夕領域からスリップ率制御領域へ移行さ
せるに当たり、目標移行時間内においてエンジン回転数
のフィードバック目標となるエンジン回転数低下ライン
を設定するフィードバック目標設定手段を備え、該フィ
ードバック目標に従ってエンジン回転数フィードバック
制御を実行する様に構成されたロックアップクラッチ制
御装置において、前記フィードバック目標設定手段が、
前記目標移行時間経過後のコンバータ出力軸回転数を推
定し、該推定値に基づいて前記目標移行時間の経過後に
到達すべきエンジン回転数を決定し、該決定されたエン
ジン回転数を終点とするエンジン回転数自体の低下ライ
ンを前記フィードバック目標として設定する様に構成さ
れていることを特徴とする。

【００１７】この請求項１記載の発明によれば、エンジ
ン回転数低下ラインの終点を規定するようにフィードバ
ック目標を設定する。しかも、この終点は、目標移行時
間経過後のコンバータ出力軸回転数の推定値に基づいて
決定される。よって、コンバータ領域からスリップ率制
御領域への実際の移行時間が、目標移行時間に対して早
すぎたり遅すぎたりするということがない。

【００１８】また、エンジン回転数自体の低下ラインを
フィードバック目標としているので、移行制御の最中に
タイヤの回転数が外乱によって変動したとしても、その
影響がエンジン回転数フェードバック制御に現れること
がない。よって、請求項１記載の発明によれば、コンバ
ータ領域からスリップ率制御領域への移行をスムーズ
に、かつ、目標移行時間にて実行することができ、移行
制御に伴う変速ショックを発生させたり、いつまでも移
行制御が完了しない等といった不具合を生じることがな
い。

【００１９】なお、コンバータ出力軸回転数の推定に当
たっては、請求項２に記載した様に、前記目標移行時間
経過後のコンバータ出力軸回転数を、コンバータ出力軸
回転数の増加勾配と前記目標移行時間とから推定する様
に構成するとよい。この場合、移行制御の開始時点にお
いて、コンバータ出力軸回転数の増加勾配を検出するよ
うにしておくとよい。

【００２０】また、請求項３に記載した様に、前記低下
ラインを、フィードバック制御開始時のエンジン回転数
近傍の値を始点とし、前記目標移行時間の経過後に到達
すべきエンジン回転数を終点とする直線としておくとよ
い。直線として低下ラインを設定すると、演算が簡単に
なるからである。

【００２１】これに対し、請求項４に記載した様に、前
記低下ラインを、フィードバック制御開始時のエンジン
回転数近傍の値を始点とし、前記目標移行時間の経過後
に到達すべきエンジン回転数を終点とするなめらかな曲
線とするのもよい。この場合、請求項５に記載した様
に、前記なめらかな曲線を、微分係数の絶対値が徐々に
増加し、その後徐々に減少する曲線としておくとよく、
より具体的には、請求項６に記載した様に、前記なめら
かな曲線を、正弦波で表される曲線としておくとよい。
こうしたなめらかな曲線にすることで、よりなめらかな
移行制御となり、特に、請求項５，６記載の様に構成す
ると、制御のオーバーシュートあるいはアンダーシュー
トといった現象を避けることができるからである。

【００２２】なお、請求項７に記載した様に、これら請
求項１〜６のいずれか記載のロックアップクラッチ制御
装置において、前記目標移行時間を、エンジントルクに
応じて、エンジントルクが大きいほど長い時間となる様
に設定する目標移行時間設定手段を備えるようにすると
よい。これは、目標移行時間を一定にしておくと、エン
ジントルクが大きいときは低下ラインの勾配がきつくな
って変速ショックを大きくすることが考えられるので、
エンジントルクの大きさに応じて目標移行時間の方を変
えようというのである。本発明においては、終点が決ま
っているので、目標移行時間によって低下ラインの勾配
を調整することでエンジントルクの大小によるロックア
ップ移行に伴うトルクショックのばらつきを防止するた
めである。

【００２３】また、請求項８に記載した様に、これら請
求項１〜７のいずれか記載のロックアップクラッチ制御
装置において、前記エンジン回転数フィードバック制御
を開始する前に、前記ロックアップクラッチを開放位置
から締結可能位置へストロークさせるための油圧制御を
実行する準備手段を備えるようにするとよい。

【００２４】これは、コンバータ領域ではロックアップ
クラッチが開放位置にあるため、直ちに締結力を調整す
ることができないからである。逆に、この準備期間にエ
ンジン回転数フィードバック制御を実行しようとする
と、この間はフィードバック制御を実行してもエンジン
回転数が低下しないのであるから、フィードバック制御
が実質的に開始するときに高い締結圧から制御が開始し
てしまい、それによるロックアップ時のトルクショック
が発生するおそれがあるからである。請求項８記載の発
明によれば、準備手段を設けて実質的にフィードバック
制御可能となるまではエンジン回転数フィードバック制
御手段を作動させないようにしているので、この様なロ
ックアップ時のトルクショックが発生することがない。

【００２５】より具体的には、請求項９に記載した様
に、前記準備手段を、所定期間の間、一定の油圧を前記
ロックアップクラッチに加える油圧保持制御を実行する
手段としておくことができる。前記所定期間は、設計
上、前記一定油圧を加えたときにロックアップクラッチ
がストローク完了するのに要する時間を設定しておけば
よい。この請求項９記載の発明によれば、準備手段の構
成が非常に簡単になる。

【００２６】一方、ロックアップクラッチに加える油圧
が設計通りに発生していない場合も考えられる。そこ
で、請求項１０に記載した様に、前記準備手段を、前記
ロックアップクラッチに所定油圧を加えた後、該油圧を
所定勾配で時間と共に増大させる増圧手段と、エンジン
回転数変化から該ロックアップクラッチのストローク終
了を判定する判定手段とにより構成し、コンバータ領域
からの移行指令後、前記判定手段によってストローク終
了が判定されるまでの間、前記増圧手段を作動させる様
に構成したり、あるいは、請求項１１に記載した様に、
前記準備手段を、前記ロックアップクラッチに所定油圧
を加えた後、該油圧を微分係数が徐々に増大する曲線に
沿って時間と共に増大させる増圧手段と、エンジン回転
数変化から該ロックアップクラッチのストローク終了を
判定する判定手段とにより構成し、コンバータ領域から
の移行指令後、前記判定手段によってストローク終了が
判定されるまでの間、前記増圧手段を作動させる様に構
成するとよい。

【００２７】これら請求項１０，１１記載の発明によれ
ば、ロックアップクラッチに加える油圧が設計値より低
めに出たとしても準備手段が増圧傾向をもってロックア
ップクラッチのストロークを実行させるので、いつまで
もストロークが完了しないといったことが起こらない。
特に、請求項１１記載の構成では、微分係数が徐々に増
大する曲線に沿って油圧を増大させるので、初期油圧を
低めに設定しておくことで、油圧が高めに出る場合に急
速にストローク終了するといった事態を避けることもで
きる効果がある。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を基に説明する。図１は、ロックアップクラッ
チ付きトルクコンバータの構造とその油圧回路、および
その油圧制御を行う制御装置の構成を示している。

【００２９】トルクコンバータ１は、ケース３と共にコ
ンバータ入力軸２に結合されたポンプ４と、コンバータ
出力軸８に結合されると共にケース３内でポンプ４に対
面する位置に配置されるタービン５と、これらポンプ４
及びタービン５の間に配置されるステータ６と、タービ
ン５及びケース３の間に設けられたロックアップクラッ
チ７とから構成される。

【００３０】このトルクコンバータ１では、コンバータ
入力軸２が回転するとポンプ４が回転し、このポンプ４
の回転が作動油を介してタービン５に伝達され、コンバ
ータ出力軸８が回転する。このコンバータ出力軸８の回
転は、図示省略した変速歯車機構に入力される。なお、
変速歯車機構ではなく、ＣＶＴのような変速比を連続的
に変更できる機構の変速機を用いたシステムであっても
よいことはもちろんである。

【００３１】ステータ６は、ポンプ回転数に対するター
ビン回転数の速度比が所定値以下の時にトルク増大作用
を行う。また、ロックアップクラッチ７はコンバータ出
力軸８に連結されており、ケース３に対して締結された
とき、コンバータ入力軸２とコンバータ出力軸８とを直
結するようになっている。また、締結力を調整すること
により、スリップ率制御を実行できるようになってい
る。

【００３２】このトルクコンバータ１には、図示しない
オイルポンプから導かれたメインライン９により、ロッ
クアップバルブ１０及びコンバータライン１１を介して
作動油が導入されるようになっている。この作動油の圧
力によって、ロックアップクラッチ７は、常に締結方向
へ付勢されている。そして、ロックアップクラッチ７と
ケース３との間の空間１２に、ロックアップ開放ライン
１３から油圧（開放圧）が導入されると、ロックアップ
クラッチ７が開放されるようになっている。また、この
トルクコンバータ１には、チェック弁１４を介してオイ
ルクーラ１５に作動油を送り出すコンバータ出力ライン
１６が接続されている。

【００３３】ロックアップバルブ１０は、スプール１０
ａと、このスプール１０ａを図示左方へ付勢するスプリ
ング１０ｂとを有する。そして、ロックアップ開放ライ
ン１３が接続されたポート１０ｃの両側に、調圧ポート
１０ｄと、ドレンポート１０ｅとが設けられている。調
圧ポート１０ｄには、上述のメインライン９が接続され
ている。

【００３４】また、ロックアップバルブ１０の図示左側
の端部には、スプール１０ａにパイロット圧を作用させ
る制御ライン１７が接続されている。そして、この制御
ライン１７から分岐されたドレンライン１８に、デュー
ティソレノイドバルブ１９が配設されている。

【００３５】このデューティソレノイドバルブ１９は、
入力信号に応じたデューティ率でＯＮ／ＯＦＦを繰り返
し、ドレンライン１８を短い周期で開閉することによ
り、制御ライン１７内のパイロット圧を指令されたデュ
ーティ率に対応する油圧に調整する。

【００３６】ロックアップバルブ１０のスブール１０ａ
には、制御ライン１７を介してスプリング１０ｂの付勢
力と対抗する方向にパイロット圧が印加されると共に、
ロックアップ開放ライン１３を介してスプリング１０ｂ
の付勢力と同方向に開放圧が作用するようになってい
る。

【００３７】これらパイロット圧、開放圧及びスプリン
グ付勢力の力関係によって、スプール１０ａが移動し、
上記ロックアップ開放ライン１３が調圧ポート１０ｄま
たはドレンポート１０ｅに連通されることにより、ロッ
クアップ開放圧が上記パイロット圧、すなわちデューテ
ィソレノイドバルブ１９のデューティ率に対応する値に
制御される。

【００３８】次に、デューティソレノイドバルブ１９の
デューティ率とロックアップクラッチ７の動作に付いて
説明する。デュ−ティ率を最大値にすると、制御ライン
１７からのドレン量が最大となってパイロット圧が最小
となる。すると、スプール１０ａが図示左方に移動して
調圧ポート１０ｄを閉じると共にドレンポート１０ｅを
開き、ロックアップ開放ライン１３内の開放圧が最小と
なる。この結果、ロックアップクラッチ７が完全に締結
さる。

【００３９】一方、デューティ率を最小にすると、制御
ライン１７からのドレン量が最小となってパイロット圧
が最大となる。すると、スプール１０ａが図示右方に移
動して調圧ポート１０ｄを開くと共にドレンポート１０
ｅを閉じ、ロックアップ開放ライン１３内の開放圧が最
大となる。この結果、ロックアップクラッチ７が完全に
開放される。

【００４０】そして、最大値と最小値の中間のデューテ
ィ率では、ロックアップクラッチ７がスリップ状態とさ
れ、この状態で開放圧がデューティ率に応じて調整され
ることにより、ロックアップクラッチ７におけるスリッ
プ量が制御される。また以上のようなスリップ量を調節
するための油圧制御は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／
Ｏ装置等から構成される制御コンピュータ２０によって
行われる。

【００４１】この制御コンピュータ２０には、当該車両
の車速Ｖを検出する車速センサ２１、エンジンのスロツ
トル開度θを検出するスロットルセンサ２２、エンジン
回転数ＮＥを計測するエンジン回転センサ２３、コンバ
ータ出力軸８の回転数ＮＴを計測する出力軸回転センサ
２４からの信号が入力される。

【００４２】制御コンピュータ２０では、これらのセン
サデータを基に内蔵するプログラムによって、デューテ
ィソレノイドバルブ１９へ出力するデューティ率を計算
して出力することによって、後述する手順に従ってロッ
クアップクラッチ７の締結力制御を行う。

【００４３】次に、制御コンピュータ２０で実行される
ロックアップ制御について説明する。図２は、横軸を車
速Ｖ、縦軸をスロットル開度θとするマップ空間でロッ
クアップが行われる領域を示したものである。

【００４４】領域は、加速中にロックアップクラッチ
７を完全締結する領域、また領域は、減速中にロック
アップクラッチ７を完全締結する領域である。領域
は、加速中にロックアップクラッチ７をスリップ制御す
る領域、また領域は減速中にロックアップクラッチ７
をスリップ制御する領域である。

【００４５】この図２のマップに基づいて、作動の一例
を説明する。いま、車両が停止状態からスロットル開度
１／１６の一定値で発進加速したとする。車速が上昇し
て１６ｋｍ／ｈに達すると、１速から２速への変速が行
われる。さらに車速が上昇して２０ｋｍ／ｈに達する
と、ロックアップクラッチ７を完全開放状態からスリッ
プ状態へと移行する制御が行われ、その後、スリップ制
御が継続される。車速が上昇して３２ｋｍ／ｈ，４５ｋ
ｍ／ｈに達すると、それぞれ２速から３速、３速から４
速へと変速され、一方、ロックアップクラッチ７のスリ
ップ制御は継続される。さらに６５ｋｍ／ｈを超えたと
き、ロックアップクラッチ７は完全締結状態に制御され
る。

【００４６】このとき上述したように、車速が２０ｋｍ
／ｈ未満のロックアップクラッチ７の完全開放領域で
は、デューティソレノイドバルブ１９のデューティ率は
最小値（例えば０％）となるように制御される。また、
車速が６５ｋｍ／ｈを超える完全ロックアップ領域で
は、デューティ率が最大値（例えば１００％）に制御さ
れる。その間の車速域では、スリップ状態を維持するた
めに、デューティ率は最大値と最小値の中間の適切な値
に制御される。

【００４７】ところで、ロックアップクラッチ７が、完
全開放領域からスリップ率制御領域へと遷移するときに
は、特別な制御が必要となる。即ち、この遷移状態で
は、ロックアップクラッチ７が完全開放位置から締結領
域まで移動するための制御が必要となるのである。

【００４８】それに伴う時間の間、油圧を適正に制御し
て、締結力が徐々に増大するように、即ちエンジン回転
数がコンバータ出力軸回転数に滑らかに接近して所定の
スリップ率に達するように制御しなければならない。そ
のため、本実施の形態では、図３のタイムチャートに示
した次のような方法で油圧制御を行う。

【００４９】まずスリップ制御指令と共に油圧保持制御
を行う。これは、所定の期間ＴＨの間、所定の油圧指令
を出力し、この油圧に保持する制御で、ロックアップク
ラッチ７を完全開放の位置からスリップ制御ができる締
結位置までストロークさせるための制御である。この油
圧保持制御における油圧指令値としては、ロックアップ
クラッチ７がストロークはできるがほとんど締結力を発
生しないような値を選ぶ。

【００５０】また、油圧保持制御の時間は、メカの形状
によって決まり、制御システムを構成するときに予め決
定しておくことができる。例えば、上記油圧を印加し続
けたときに、印加開始からエンジン回転数ＮＥが低下し
始める直前の時刻までの時間とすればよい。あるいは、
クラッチ７をストロークさせる時間を予め設定してお
き、その時間を満足するような油圧を予め実験的に求め
る方法で設定してもよい。この場合、設定時間は、トル
クショックの発生防止やクラッチの耐久性確保の観点か
ら決定するとよい。

【００５１】なお、この油圧保持制御は、次の理由で挿
入している。つまり、クラッチ７がストロークする前か
らエンジン回転数の目標値を変化させると、クラッチ７
がストロークし終わるまでの時間は、どんなに油圧を上
昇させてもエンジン回転数が変化しない。このため、エ
ンジン回転数フィードバック制御が油圧を上昇させ続
け、クラッチ７がストロークを完了した時点で締結油圧
が過大となり、急係合によるトルクショックを発生して
しまうからである。

【００５２】そこで、最初に油圧保持制御を実行するこ
とにより、メカの挙動が制御の目的に叶うようにロック
アップクラッチ７をストロークさせ、その間、エンジン
回転数フィードバック制御の開始を遅らせているのであ
る。なお、例えば、スリップ制御への移行期間の最初の
所定期間はエンジン回転数の目標値を実際のエンジン回
転数にしておくなど、フィードバック制御の目標値の設
定を工夫してあるような場合は、この油圧保持制御を省
略してもよい。また、メカの特性により係合開始時に油
圧が過大とならないようにフィードバックの制御ゲイン
が適切に設定できている場合もこの油圧保持制御を省略
してもよい。あるいは、ロックアップクラッチのストロ
ークに余り時間を必要としないようなメカの形状を有す
る場合には、この油圧保持制御を省略してもよい。

【００５３】また、本実施の形態では、油圧保持制御を
予め定めた所定時間の間実施するようにしたが、保持時
間をエンジン回転数ＮＥ、コンバータ出力軸回転数ＮＴ
を参照して、係合開始によるエンジン回転数ＮＥの低下
を検出するまでの時間としてもよい。即ち、ＮＴがほぼ
一定の勾配で増加しているときに、過去のＮＥの値から
現在のＮＥの値を外挿して求め、その値と現在の実際の
ＮＥの値とを比較してその差が所定値（例えば２０〜５
０ｒｐｍ）となった時点として検出することができる
（図７参照）。

【００５４】さらに、製品の個体差を考慮して、所定の
勾配で油圧を増加させる方法をとってもよい。つまり、
ストロークさせるのに必要な油圧を設定していても、個
体差によって、より低い油圧が出力された場合にはスト
ロークができないため、保持制御が終了できない。それ
を防ぐため、図８に実線で示すように一定の増圧勾配と
したり、破線で示す様に時間と共に増圧勾配を急にする
などの方法で締結油圧を増加（開放油圧を減少）させ
て、最初は低い油圧でも時間と共に油圧が高くなって、
やがてロックアップクラッチ７が締結可能な位置までス
トロークできるようする方法である。

【００５５】再び図３に戻って説明を続けると、本実施
の形態では、この油圧保持制御の終了と共に、エンジン
回転数フィードバック制御に移行する。この制御は、以
下に述べるような方法で設定した目標エンジン回転数変
化ＮＥｒに対して、実際のエンジン回転数ＮＥをロック
アップクラッチ７の締結油圧（開放油圧）を調節して追
従させる制御をするもので、その制御には公知のＰＩＤ
（比例−積分−微分）制御などが利用できる。

【００５６】例えば、

【００５７】

【数２】

【００５８】によって油圧指令値（デューティ率）を計
算する方法を採用することができる。ここで、ｋｐ，ｋ
ｉ，ｋｄはそれぞれ比例項、積分項、微分項の各ゲイン
を決める定数である。なお、式中の添え字（ｎ）は今回
計算時の値であることを、添え字（ｎ−１）は前回計算
時の値であることを意味する。

【００５９】さて目標値ＮＥｒは、保持制御終了時点の
エンジン回転数ＮＥ（ＴＨ）、コンバータ出力軸回転数
ＮＴ（ＴＨ）、コンバータ出力軸回転数勾配δＮＴ、及
び制御切り換えしきい値ＮＳ* を用いて、

【００６０】

【数３】

【００６１】によって計算される。ここで、制御切り換
えしきい値ＮＳ* は、スリップ制御中の目標スリップ量
ＮＳｒの２倍程度以下の値に選ばれる。また、Ｔ０は、
目標移行時間であって、ロックアップクラッチ７の熱容
量、トルクショックの観点から、図５に示すようにスロ
ットル開度（エンジントルクの大きさ）に応じて設定さ
れる値である。また、δＮＴは、スリップ制御指令が出
力された時点のコンバータ出力軸回転数ＮＴの傾きとし
て出力軸回転センサ２４の出力から計算するようにして
おくとよい。

【００６２】上記式にｔ＝０，Ｔ０を代入すると分かる
様に、数３は、始点をＮＥｒ＝ＮＥ（ＴＨ）とし、終点
をＮＥｒ＝（ＮＴ（ＴＨ）＋δＮＴ・Ｔ０＋ＮＳ* ）と
する直線になっていることが分かる。ここで、ＮＴ（Ｔ
Ｈ）＋δＮＴ・Ｔ０は、Ｔ０経過後のコンバータ出力軸
回転数の推定値に相当する。

【００６３】なお、数３ではＮＥｒの計算に保持制御終
了時点（ｔ＝ＴＨ）での値ＮＥ（ＴＨ），ＮＴ（ＴＨ）
を用いたが、スリップ制御指令時点（ｔ＝０）から保持
制御終了時点（ｔ＝ＴＨ）までの時間は数１００ｍｓｅ
ｃ程度で、その間のエンジン回転数ＮＥ、コンバータ出
力軸回転数ＮＴの変化は小さいので、近似的にＮＥ（Ｔ
Ｈ），ＮＴ（ＴＨ）の代わりに、ＮＥ（０），ＮＴ
（０）を用いてもよい。

【００６４】さらに、数３ではＮＥｒを直線状に設定し
たが、

【００６５】

【数４】

【００６６】のように、正弦波状に設定してもよい（図
６参照）。上記数４式によって表される曲線は、当該式
にｔ＝０，Ｔ０を代入すると分かる様に、始点をＮＥｒ
＝ＮＥ（ＴＨ）とし、終点をＮＥｒ＝（ＮＴ（ＴＨ）＋
δＮＴ・Ｔ０＋ＮＳ* ）とする正弦波状の曲線になって
いることが分かる。

【００６７】この様に、本実施の形態では、移行制御中
のフィードバック目標の終点を、目標移行時間Ｔ０経過
後のコンバータ出力軸回転数の推定値にしきい値を加え
た値に設定することを特徴としている。以上のようなエ
ンジン回転数フィードバック制御は、エンジン回転数が
低下して、スリップ量（＝ＮＥ−ＮＴ）が制御切り換え
しきい値ＮＳ* に達した時点で終了し、公知のスリップ
量フィードバック制御に移行する。

【００６８】この制御は、予め定めた目標スリップ量Ｎ
Ｓｒへ実際のスリップ量（＝ＮＥ−ＮＴ)を追従させる
制御で、数２と同様の公知のＰＩＤ制御等が使える。な
お制御切り換えしきい値ＮＳ* は、上述したように目標
スリップ量ＮＳｒの２倍程度以下の値が選ばれる。これ
は、油圧系の応答特性、制御油圧に対するロックアップ
クラッチ７の締結力特性などで決まる値である。

【００６９】以上述べたような制御を実現するためのプ
ログラムに付いて、図４のフローチャートを基に説明す
る。まず制御コンピュータ２０に電源が投入されて、リ
セツト状態から復帰すると、まずステップ１１０におい
てロックアップ制御のモードを示すフラグ（Ｆｌａｇ）
を０（＝ロックアップ開放）に設定する。

【００７０】次にステップ１２０に進んで、車速Ｖ，エ
ンジン回転数ＮＥ，コンバータ出力軸回転数ＮＴ，スロ
ットル開度θを読み込む。その後ステップ１３０に進ん
で、スリップ率制御領域に入っているか否かの判定を、
図２の関係に基づいて行う。

【００７１】この判定でスリップ領域に入っていると判
定された場合には、ステップ１４０に進んで、制御モー
ドフラグＦｌａｇの値が調査される。ステップ１４０に
おいてＦｌａｇ＝０と判定されたときは、ステップ１５
０に進む。ここは、ロックアップクラッチ７が開放状態
からスリップ率制御領域に初めて入った場合の処理であ
る。

【００７２】ステップ１５０では、まず油圧保持制御時
間をカウントするタイマｔの値をｔ＝０に初期化する。
そして、ステップ１５１で保持油圧に相当するデューテ
ィ率の出力指令を行う。最後に、ステップ１５２で次回
の制御ためにＦｌａｇ＝１にセットして、ステップ２４
０に進む。

【００７３】一方、ステップ１４０でＦｌａｇ＝１のと
きは、油圧保持制御の期間であって、ステップ１６０に
進んで、保持油圧に相当するデューティ率の出力指令を
継続して実行する。そして、ステップ１６１に進み、タ
イマｔの値をインクリメントする。その後、ステップ１
６２でタイマｔの値が設定時間ＴＨと比較される。この
比較でＴＨ時間が経過したと判断された場合には、ステ
ップ１６３で次回の制御のために、Ｆｌａｇ＝２にセッ
トしてステップ２４０に進む。一方、まだＴＨ時間が経
過していない場合には、ステップ１６３をパスしてステ
ップ２４０に進む。

【００７４】また、ステップ１４０でＦｌａｇ＝２と判
定されたときは、ステップ１７０以下に進んで、エンジ
ン回転数フィードバック制御を実行する。ステップ１７
０では、数３あるいは数４に基づいて目標エンジン回転
数ＮＥｒが計算される。演算周期毎にＮＥｒを計算する
のは、急激なスロットル開度変化に対応したり、Ｔ０期
間のＮＥｒの軌跡を全て記憶するメモリを不要とするた
めである。続いて、ステップ１７１で、数２に従って、
エンジン回転数フィードバック制御におけるデューティ
率の計算及び出力を行う。そして、ステップ１７２でエ
ンジン回転数フィードバック制御期間の終了判定が行わ
れる。この判定は、現在のエンジン回転数ＮＥが、現在
のコンバータ出力軸回転数ＮＴと制御切り換えしきい値
ＮＳ* との和（ＮＴ＋ＮＳ* ）に達したか否かで行われ
る。

【００７５】ステップ１７２の判定で、終了条件になっ
たと判定された場合にはステップ１７３に進んで、次回
の制御のためにＦｌａｇ＝３にセットし、終了条件に達
していないと判定された場合にはステップ１７３の処理
をパスし、何れの場合にもステップ２４０に進む。

【００７６】また、ステップ１４０の判定でＦｌａｇ＝
３又は４と判定された場合には、ステップ１８０に進ん
で、スリップ量フィードバック制御を実行する。その後
ステップ２４０に進む。一方、ステツプ１３０の判定
で、スリップ領域でないと判定された場合には、ステッ
プ１９０に進んで完全締結領域に入っているか否かの判
定が行われる。

【００７７】この判断で完全締結領域に入っていると判
定された場合には、ステップ２００に進んでＦｌａｇ＝
４とし、続いてステップ２１０でロックアップクラッチ
７を完全締結させるデューティ率を設定し、出力する制
御を行う。なお、この場合、徐々に油圧が変化するよう
な制御を加えてもよい。その後ステップ２４０に進む。

【００７８】また、ステップ１９０の判定で完全締結領
域でないと判定された場合は、開放領域であることを意
味する。そこで、まずステップ２２０でＦｌａｇ＝０と
し、ステップ２３０でロックアップクラッチを開放させ
るデューティ率の設定と出力を行う。なおこの場合に
も、徐々に油圧が変化するような制御を加えてもよい。
その後ステップ２４０に進む。

【００７９】以上のような各制御の実行後、ステップ２
４０で、所定時間の経過を侍って、ステップ１２０に戻
る。これは、ステップ１２０から２４０までの制御処理
を一定の時間間隔で繰り返し実行させるための処理で、
その時間間隔は８〜３２ｍｓｅｃ程度の値（例えば、１
６ｍｓｅｃ）に設定される。

【００８０】以上説明した様に、本実施の形態では、数
３あるいは数４を用いて、エンジン回転数のフィードバ
ック目標を、移行制御の開始前のエンジン回転数ＮＥ
（ＴＨ）を始点とし、目標移行時間Ｔ０経過後のコンバ
ータ出力軸回転数の推定値ＮＴ（ＴＨ）＋δＮＴ・Ｔ０
に切換しきい値ＮＳ* を加えた値を終点とする滑らかな
ラインとして設定している。

【００８１】本実施の形態によれば、フィードバック制
御がエンジン回転数の目標値ＮＥｒを基準とするもので
あることから、スリップ率に基づいてエンジン回転数フ
ィードバック制御を実行する場合に懸念される様なタイ
ヤが外乱を受けた場合の影響による変速ショックを発生
させるということがない。

【００８２】また、上記の様にフィードバック目標の終
点を設定しているので、登坂路等においても、移行制御
の終了が早すぎたり遅すぎたりするといったことがな
い。この様に、本実施の形態によれば、トルクショック
の発生もなく、目標移行時間にてロックアップクラッチ
７をスリップ率制御領域に移行させることができるので
あり、これは、フィードバック目標としてエンジン回転
数自体の低下ラインを設定するということと、このライ
ンの終点を設定するということによるものである。

【００８３】以上本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明は、上記した実施の形態に限られず、その要
旨を逸脱しない範囲内であれば、さらに種々なる態様に
て実施できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態のシステムを示す概略構成図であ
る。

【図２】 実施の形態において使用する変速およびロッ
クアップマップに相当するグラフである。

【図３】 実施の形態において実行される制御の内容を
示すタイミングチャートである。

【図４】 実施の形態における制御処理の内容を示すフ
ローチャートである。

【図５】 実施の形態において使用する目標移行時間設
定用のマップに相当するグラフである。

【図６】 実施の形態において数４に従ってフィードバ
ック目標を設定した場合のエンジン回転数の変化状態を
例示するタイミングチャートである。

【図７】 実施の形態におけるエンジン回転数フィード
バック制御の開始タイミングについて説明するタイミン
グチャートである。

【図８】 実施の形態において採用し得るエンジン回転
数フィードバック制御開始前の準備段階の制御の変形例
を説明するタイミングチャートである。

【符号の説明】

１・・・トルクコンバータ、２・・・コンバータ入力
軸、３・・・ケース、４・・・ポンプ、５・・・タービ
ン、６・・・ステータ、７・・・ロックアップクラッ
チ、８・・・コンバータ出力軸、９・・・メインライ
ン、１０・・・ロックアップバルブ、１１・・・コンバ
ータライン、１２・・・ロックアップ開放油圧室、１３
・・・ロックアップ開放ライン、１４・・・チェック
弁、１５・・・オイルクーラ、１６・・・コンバータ出
力ライン、１７・・・制御ライン１７、１８・・・ドレ
ンライン、１９・・・デューティソレノイドバルブ、２
０・・・制御コンピュータ、２１・・・車速センサ、２
２・・・スロットルセンサ、２３・・・エンジン回転セ
ンサ、２４・・・出力軸回転センサ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクコンバータをコンバー夕領域から
   スリップ率制御領域へ移行させる目標移行時間を設定す
   る目標移行時間設定手段と、 該目標移行時間内においてエンジン回転数を低下させる
   際のフィードバック目標となるエンジン回転数低下ライ
   ンを設定するフィードバック目標設定手段と、 該フィードバック目標に従ってエンジン回転数が低下す
   るようにロックアップクラッチに加える油圧をフィード
   バック制御するエンジン回転数フィードバック制御手段
   とを備えるロックアップクラッチ制御装置において、 前記フィードバック目標設定手段が、 前記目標移行時間経過後のコンバータ出力軸回転数を推
   定し、該推定値に基づいて前記目標移行時間の経過後に
   到達すべきエンジン回転数を決定し、該決定されたエン
   ジン回転数を終点とするエンジン回転数自体の低下ライ
   ンを前記フィードバック目標として設定する様に構成さ
   れていることを特徴とするロックアップクラッチ制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のロックアップクラッチ制
   御装置において、 前記フィードバック目標設定手段が、前記目標移行時間
   経過後のコンバータ出力軸回転数を、コンバータ出力軸
   回転数の増加勾配と前記目標移行時間とから推定する様
   に構成されていることを特徴とするロックアップクラッ
   チ制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のロックアップクラ
   ッチ制御装置において、 前記低下ラインが、フィードバック制御開始時のエンジ
   ン回転数近傍の値を始点とし、前記目標移行時間の経過
   後に到達すべきエンジン回転数を終点とする直線である
   ことを特徴とするロックアップクラッチ制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載のロックアップクラ
   ッチ制御装置において、 前記低下ラインが、フィードバック制御開始時のエンジ
   ン回転数近傍の値を始点とし、前記目標移行時間の経過
   後に到達すべきエンジン回転数を終点とするなめらかな
   曲線であることを特徴とするロックアップクラッチ制御
   装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のロックアップクラッチ制
   御装置において、 前記なめらかな曲線が、微分係数の絶対値が徐々に増加
   し、その後徐々に減少する曲線であることを特徴とする
   ロックアップクラッチ制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のロックアップクラッチ制
   御装置において、 前記なめらかな曲線が、正弦波で表される曲線であるこ
   とを特徴とするロックアップクラッチ制御装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか記載のロックア
   ップクラッチ制御装置において、 前記目標移行時間を、エンジントルクに応じて、エンジ
   ントルクが大きいほど長い時間となる様に設定する目標
   移行時間設定手段を備えることを特徴とするロックアッ
   プクラッチの締結力制御装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか記載のロックア
   ップクラッチ制御装置において、 前記エンジン回転数フィードバック制御を開始する前
   に、前記ロックアップクラッチを開放位置から締結可能
   位置へストロークさせるための油圧制御を実行する準備
   手段を備えることを特徴とするロックアップクラッチの
   締結力制御装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載のロックアップクラッチ制
   御装置において、 前記準備手段が、所定期間の間、一定の油圧を前記ロッ
   クアップクラッチに加える油圧保持制御を実行する手段
   であることを特徴とするロックアップクラッチ制御装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項８記載のロックアップクラッチ
    制御装置において、 前記準備手段が、 前記ロックアップクラッチに所定油圧を加えた後、該油
    圧を所定勾配で時間と共に増大させる増圧手段と、 エンジン回転数変化から該ロックアップクラッチのスト
    ローク終了を判定する判定手段とにより構成され、 コンバータ領域からの移行指令後、前記判定手段によっ
    てストローク終了が判定されるまでの間、前記増圧手段
    を作動させる様に構成されていることを特徴とするロッ
    クアップクラッチ制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項８記載のロックアップクラッチ
    制御装置において、 前記準備手段が、 前記ロックアップクラッチに所定油圧を加えた後、該油
    圧を微分係数が徐々に増大する曲線に沿って時間と共に
    増大させる増圧手段と、 エンジン回転数変化から該ロックアップクラッチのスト
    ローク終了を判定する判定手段とにより構成され、 コンバータ領域からの移行指令後、前記判定手段によっ
    てストローク終了が判定されるまでの間、前記増圧手段
    を作動させる様に構成されていることを特徴とするロッ
    クアップクラッチ制御装置。