(57)【要約】【課題】ロックアップクラッチのスリップ制御において、そのロックアップクラッチの単位時間当たりの発熱量を低減する。【解決手段】ロックアップクラッチ制御手段８６により実行される油圧制御によるロックアップクラッチ２８のスリップ制御時には、その油圧制御によるスリップ制御に加えて、電動機制御手段９２によりロックアップクラッチ２８のスリップ量ＮＳＬＰを小さくする方向へ電動機Ｍが駆動されるので、例えば電動機Ｍを駆動しないときに比べて電動機Ｍの仕事量分だけスリップ制御時のロックアップクラッチ２８の単位時間あたりの発熱量ＱＣＬが低減される。また、電動機Ｍを駆動しないときには発熱量ＱＣＬが大きいためにロックアップクラッチ２８を解放しなければいけない領域においてスリップ制御が可能となり燃費を向上させることができる。【選択図】図４
2010175062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックアップクラッチを有する流体伝動装置を備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記車両用動力伝達装置は、前記流体伝動装置の下流側の動力伝達経路に電動機を更に備えており、
車両状態に基づいて前記ロックアップクラッチを係合するロックアップ制御を行うことに加え、該ロックアップクラッチに所定の入出力回転差を与えるスリップ制御を行うことが可能であり、
前記ロックアップクラッチのスリップ制御時には、該ロックアップクラッチの入出力回転差を小さくする方向へ前記電動機を駆動することを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
油圧による前記ロックアップクラッチのスリップ制御に加えて、前記電動機を駆動することを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
予め定められた関係から車両状態に基づいて前記スリップ制御時の目標入出力回転差を決定し、該決定された目標入出力回転差となるように前記電動機を駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記車両用動力伝達装置は、駆動力源から出力された動力を駆動輪側へ伝達する自動変速機を更に備え、該駆動力源から該駆動輪への動力伝達経路において、該駆動力源側から前記流体伝動装置、前記電動機、前記自動変速機の順に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロックアップクラッチを有する流体伝動装置を備えた車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、ロックアップクラッチのスリップ制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロックアップクラッチを有する流体伝動装置を備えた車両用動力伝達装置が良く知られている。例えば、特許文献１の車両がそれであり、この車両においてはエンジンと駆動輪との間にロックアップクラッチ付のトルクコンバータ及び自動変速機が設けられている。一般に、このロックアップクラッチを適宜係合させることで、ロックアップクラッチの動力伝達効率が向上させられて燃費が向上する。例えば、このロックアップクラッチは、予め設定されたロックアップ領域図に基づいて、その係合・解放が判断され、例えば車両の走行状態がロックアップ領域内に入るとロックアップ制御が開始される。更に、ロックアップクラッチに微少な滑りを与えることにより広い走行範囲でロックアップ作動を可能とするスリップ制御（フレックスロックアップ制御）を実施することで、ロックアップ制御領域を拡大させて燃費を向上させることを可能としている。
【０００３】
ここで、ロックアップクラッチのスリップ制御が実施されると、ロックアップクラッチの滑りに伴って、ロックアップクラッチが発熱させられる。その時に発生する発熱量は、ロックアップクラッチに入力されるトルクと滑り量（入出力回転差）とに比例して大きくなることが知られており、例えばロックアップクラッチの発熱量が大きくなる走行領域を長時間継続すると、発熱に伴ってロックアップクラッチの耐久性が低下する可能性がある。このようなクラッチの発熱による耐久性低下という問題に対して、特許文献２には、電磁クラッチのスリップを検出し、入出力回転差が基準値以上となる時間の積算値が判定時間を超えたときにその電磁クラッチを解放してスリップによる加熱と劣化とを防止する技術が開示されている。ロックアップクラッチにおいても、発熱に伴う耐久性低下を防止するために、例えばロックアップクラッチの発熱量が大きくなる走行領域においてはロックアップクラッチのスリップ制御を禁止し、発熱量が所定値以下となる走行領域に限定して、ロックアップクラッチをスリップ制御している。スリップ領域を含む上記ロックアップ領域図は、このような観点で予め設定されていると見ることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４５９５１号公報
【特許文献２】特開２００１−１３２７７８号公報
【特許文献３】特開２００１−２１９７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃費向上の観点からは、スリップ制御を実施する領域はできるだけ広い領域とすることが望まれる。反面、上述したように、入力トルクが大きくなる領域までスリップ制御領域を広げるとロックアップクラッチから発生する発熱量が大きくなり、ロックアップクラッチの耐久性が低下する可能性がある。そこで、ロックアップクラッチの摩擦材変更やクラッチ面積の拡大を行うことなくスリップ制御領域を広げるには、スリップ量（入出力回転差）を縮小させることで発熱量の増加を抑制することが考えられる。しかしながら、スリップ制御というのは、例えば油圧による入出力回転差のフィードバック制御によってスリップ量が制御されているので、目標入出力回転差を零に近づける程、制御性の面で困難となる可能性がある。従って、油圧制御のみで入出力回転差を小さくして発熱量を低減するのは困難である。尚、上述したような課題は未公知である。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ロックアップクラッチのスリップ制御において、そのロックアップクラッチの単位時間当たりの発熱量を低減することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) ロックアップクラッチを有する流体伝動装置を備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記車両用動力伝達装置は、前記流体伝動装置の下流側の動力伝達経路に電動機を更に備えており、(c) 車両状態に基づいて前記ロックアップクラッチを係合するロックアップ制御を行うことに加え、そのロックアップクラッチに所定の入出力回転差を与えるスリップ制御を行うことが可能であり、(d) 前記ロックアップクラッチのスリップ制御時には、そのロックアップクラッチの入出力回転差を小さくする方向へ前記電動機を駆動することにある。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、ロックアップクラッチのスリップ制御時には、そのロックアップクラッチの入出力回転差を小さくする方向へ電動機が駆動されるので、例えば電動機を駆動しないときに比べて電動機の仕事量分だけスリップ制御時のロックアップクラッチの単位時間あたりの発熱量が低減される。見方を換えれば、電動機を駆動しないときに比べてスリップ制御時のロックアップクラッチの入出力回転差を小さくすることができて単位時間あたりの発熱量が低減される。また、電動機を駆動しないときには発熱量が大きいためにロックアップクラッチを解放しなければいけない領域においてスリップ制御が可能となり燃費を向上させることができる。つまり、電動機を駆動させることでスリップ制御領域を広げることが可能になって、燃費を向上させることができる。
【０００９】
ここで、好適には、油圧による前記ロックアップクラッチのスリップ制御に加えて、前記電動機を駆動する。このようにすれば、油圧によるロックアップクラッチのスリップ制御では困難となるような小さな入出力回転差とすることができるので、スリップ制御時のロックアップクラッチの単位時間あたりの発熱量を低減することができる。
【００１０】
また、好適には、予め定められた関係から車両状態に基づいて前記スリップ制御時の目標入出力回転差を決定し、その決定された目標入出力回転差となるように前記電動機を駆動する。このようにすれば、電動機を駆動しないときに比べてスリップ制御時のロックアップクラッチの入出力回転差を適切に小さくすることができる。
【００１１】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置は、駆動力源から出力された動力を駆動輪側へ伝達する自動変速機を更に備え、その駆動力源からその駆動輪への動力伝達経路において、その駆動力源側から前記流体伝動装置、前記電動機、前記自動変速機の順に配置されている。このようにすれば、駆動力源側から流体伝動装置、電動機、自動変速機の順に配置されている実用的な車両用動力伝達装置において、例えば電動機を駆動しないときに比べて電動機の仕事量分だけスリップ制御時のロックアップクラッチの単位時間あたりの発熱量が低減される。
【００１２】
また、好適には、前記自動変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が摩擦係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式多段変速機により構成される。この遊星歯車式多段変速機における摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキ等の油圧式摩擦係合装置が広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油を供給するオイルポンプは、例えば走行用の駆動力源により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、駆動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。また、クラッチ或いはブレーキは、油圧式摩擦係合装置以外に電磁式係合装置例えば電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であってもよい。
【００１３】
また、好適には、上記油圧式摩擦係合装置を含む油圧制御回路は、例えばリニアソレノイドバルブの出力油圧を直接油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）にそれぞれ供給することが応答性の点で望ましいが、そのリニアソレノイドバルブの出力油圧をパイロット油圧として用いることによりシフトコントロールバルブを制御して、そのコントロールバルブから油圧アクチュエータに作動油を供給するように構成することもできる。
【００１４】
また、好適には、上記リニアソレノイドバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して１つずつ設けられるが、同時に係合したり係合、解放制御したりすることがない複数の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通のリニアソレノイドバルブを設けることもできるなど、種々の態様が可能である。また、必ずしも全ての油圧式摩擦係合装置の油圧制御をリニアソレノイドバルブで行う必要はなく、一部乃至全ての油圧制御をＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブのデューティ制御など、リニアソレノイドバルブ以外の調圧手段で行っても良い。
【００１５】
また、好適には、前記駆動力源としては、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エンジンが広く用いられる。さらに、補助的な走行用動力源として、電動機等がこのエンジンに加えて用いられても良い。或いは、走行用駆動力源として電動機のみが用いられても良い。
【００１６】
尚、この明細書で「油圧を供給する」という場合は、「油圧を作用させ」或いは「その油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用された車両用動力伝達装置の構成を例示する骨子図である。
【図２】自動変速機の複数のギヤ段を成立させる際の油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。
【図３】図１の車両用自動変速機などを含むエンジンから駆動輪までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、その自動変速機などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図４】図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図５】スロットル弁開度をパラメータとしてエンジン回転速度とエンジントルク推定値との予め実験的に求められて記憶された関係（エンジントルクマップ）である。
【図６】図３の電子制御装置の変速制御において用いられる変速線図の一例を示す図である。
【図７】トルクコンバータにおけるロックアップクラッチの制御に用いられるロックアップ領域線図の一例を示す図である。
【図８】所定のスリップ量でロックアップクラッチのスリップ制御を実施したときに発生する発熱量を解析的に算出した発熱量分布図の一例である。
【図９】油圧制御により所定のスリップ量とするようにロックアップクラッチのスリップ制御を実施することに加え、電動機を駆動することで所定のスリップ量を所定量小さくしたときに発生する発熱量を解析的に算出した発熱量分布図の一例である。
【図１０】ある車両状態の領域にて電動機を駆動したときに発生する発熱量を解析的に算出した発熱量分布図の一例である。
【図１１】ロックアップクラッチのスリップ制御時に電動機を駆動する場合に用いるロックアップ領域線図の一例である。
【図１２】電子制御装置の制御作動の要部すなわちロックアップクラッチのスリップ制御において、ロックアップクラッチの単位時間当たりの発熱量を低減する為の制御作動を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明が適用された車両用動力伝達装置（以下、動力伝達装置と表す）８の構成を説明する骨子図である。この動力伝達装置８は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース（以下、ケースと表す）１２内において、走行用の駆動力源であるエンジン３０側から順に、エンジン３０のクランク軸１４に連結された流体伝動装置としてのトルクコンバータ１０、トルクコンバータ１０のタービン軸でもある入力軸１６に動力伝達可能に連結された電動機Ｍ、及び自動変速機２０等を共通の軸心Ｃ上に備えている。このように、動力伝達装置８は、エンジン３０から駆動輪３８（図３参照）への動力伝達経路に配置され、エンジン３０から出力された動力を例えば図３に示すように差動歯車装置（終減速機）３４や一対の車軸３６等を順次介して駆動輪３８側へ伝達する。尚、この動力伝達装置８は中心線（軸心）Ｃに対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその軸心Ｃの下半分が省略されている。
【００２０】
トルクコンバータ１０は、クランク軸１４に連結され、エンジン３０から回転駆動されることによってトルクコンバータ１０内の作動油の流動による流体流を発生させるポンプ翼車１０ｐと、入力軸１６に連結され、ポンプ翼車１０ｐからの流体流を受けて回転させられるタービン翼車１０ｔと、タービン翼車１０ｔからポンプ翼車１０ｐへの流体流中に回転可能に配置されたステータ翼車１０ｓと、ポンプ翼車１０ｐ及びタービン翼車１０ｔの間すなわち入出力間を直結してエンジン３０の動力を流体を介することなく入力軸１６に直接伝達する為のロックアップクラッチ２８とを備えており、作動油（流体）を介して動力伝達を行うようになっている。また、ポンプ翼車１０ｐには、自動変速機２０を変速制御したり、ロックアップクラッチ２８を係合解放制御したり、或いは各部に潤滑油を供給したりするなどの為の油圧をエンジン３０により回転駆動されることにより発生する機械式のオイルポンプ３２が連結されている。
【００２１】
ロックアップクラッチ２８は、良く知られているように、油圧制御回路４０（図３参照）によって係合側油室１０on内の油圧ＰＯＮと解放側油室１０off内の油圧ＰＯＦＦとの差圧ΔＰ（＝ＰＯＮ−ＰＯＦＦ）が制御されることによりフロントカバー２９に摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチである。トルクコンバータ１０の運転状態としては、例えば差圧ΔＰが負とされてロックアップクラッチ２８が解放される所謂ロックアップ解放、差圧ΔＰが零以上とされてロックアップクラッチ２８が滑りを伴って半係合される所謂フレックスロックアップ状態（スリップ係合状態）、及び差圧ΔＰが最大値とされてロックアップクラッチ２８が完全係合される所謂ロックアップ状態（係合状態）の３状態に大別される。例えば、ロックアップクラッチ２８が完全係合（ロックアップオン）させられることにより、ポンプ翼車１０ｐ及びタービン翼車１０ｔが一体回転させられてエンジン３０の動力が自動変速機２０の入力軸１６に直接伝達される。また、所定のスリップ係合状態で係合するように差圧ΔＰが制御されることにより、例えば入出力回転差（スリップ量＝クランク軸１４の回転速度−入力軸１６の回転速度）がフィードバック制御されることにより、車両の駆動（パワーオン）時には例えば５０〜１００rpm程度の所定のスリップ量ＮＳＬＰ’でタービン軸（入力軸１６）をクランク軸１４に対して追従回転させる一方、車両の非駆動（パワーオフ）時には例えば−５０〜−１００rpm程度の所定のスリップ量ＮＳＬＰ’でクランク軸１４を入力軸１４に対して追従回転させられる。
【００２２】
本実施例の電動機Ｍは、少なくとも電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能を有する所謂電動モータである。すなわち、電動機Ｍは、インバータ７８を介して蓄電装置７９（図３参照）から供給された電気エネルギにより回転駆動させられて駆動トルクを発生する。例えば、電動機Ｍは、パワーオン時にロックアップクラッチ２８がフレックスロックアップ状態であるときに、エンジン３０と同じ回転方向に回転駆動させられることにより、トルクコンバータ１０のタービン軸の回転速度ＮＴをエンジン３０の回転速度ＮＥに一層近づけて油圧制御回路４０によって制御されるスリップ量を小さくする。
【００２３】
自動変速機１０は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置２１を主体として構成されている第１変速部２２と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２４及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２５を主体として構成されている第２変速部２６とを備え、入力軸１６の回転を変速して出力軸１８から出力する。
【００２４】
第１遊星歯車装置２１はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備え、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、及びリングギヤＲ１によって３つの回転要素が構成されている。キャリヤＣＡ１は入力軸１６に連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能にケース１２に一体的に固定されている。リングギヤＲ１は中間出力部材として機能し、入力軸１６に対して減速回転させられて、回転を第２変速部２６へ伝達する。
【００２５】
第２遊星歯車装置２４はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、第３遊星歯車装置２５はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２及びＰ３、そのピニオンギヤＰ２及びＰ３を自転及び公転可能に支持するキャリヤＣＡ３、ピニオンギヤＰ２及びＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。
【００２６】
第２遊星歯車装置２４及び第３遊星歯車装置２５では、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。具体的には、第２遊星歯車装置２４のサンギヤＳ２によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置２４のキャリヤＣＡ２及び第３遊星歯車装置のキャリヤＣＡ３が互いに一体的に連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成され、第２遊星歯車装置２４のリングギヤＲ２及び第３遊星歯車装置２５のリングギヤＲ３が互いに一体的に連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成され、第３遊星歯車装置２５のサンギヤＳ３によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。この第２遊星歯車装置２４及び第３遊星歯車装置２５は、キャリアＣＡ２及びＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２及びＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置２４のピニオンギヤＰ２が第３遊星歯車装置２５の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
【００２７】
第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結されて回転停止され、第３クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置２１のリングギヤＲ１に選択的に連結され、さらに第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置２１のキャリヤＣＡ１に選択的に連結されている。第２回転要素ＲＭ２（キャリヤＣＡ２及びＣＡ３）は、第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第２クラッチＣ２を介して入力軸１６に選択的に連結されている。第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２及びＲ３）は、出力軸１８に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に連結されている。尚、第２回転要素ＲＭ２とケース１２との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸１６と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１が第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。
【００２８】
図２は、自動変速機２０の複数のギヤ段（変速段）を成立させる際の係合装置（係合要素）の作動の組み合わせを説明する作動図表（係合作動表）であり、「○」はクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態が係合状態を表し、「（○）」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を表し、空欄は解放状態をそれぞれ表している。自動変速機２０においては、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に係合することによりギヤ比γ（＝入力軸１６の回転速度／出力軸１８の回転速度）が異なる複数のギヤ段例えば前進８段及び後進２段の多段変速が達成される。また、特に、第２ブレーキＢ２と並列に一方向クラッチＦ１が設けられていることから、第１速ギヤ段（1st）を成立させる際に、第２ブレーキＢ２はエンジンブレーキ時には係合させられる一方、駆動時には解放させられる。
【００２９】
また、各ギヤ段毎に異なるギヤ比γは、第１遊星歯車装置２１、第２遊星歯車装置２４、第３遊星歯車装置２５の各ギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１〜ρ３によって適宜定められる。また、図２から明らかなように、クラッチＣ１〜Ｃ４及びブレーキＢ１、Ｂ２の何れか２つを掴み替える所謂クラッチツウクラッチ変速により各ギヤ段の変速が行われており、変速制御が容易で変速ショックの発生が抑制される。
【００３０】
また、クラッチＣ１〜Ｃ４、及びブレーキＢ１、Ｂ２（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置（以下、係合装置という）であり、油圧制御回路４０（図３参照）内の例えばリニアソレノイドバルブの励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに係合、解放時の過渡油圧などが制御される。
【００３１】
図３は、図１の自動変速機２０などを含むエンジン３０から駆動輪３８までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、その自動変速機２０などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、基本的にはエンジン３０の出力制御やロックアップクラッチ２８のロックアップ制御（フレックスロックアップ制御を含む）や自動変速機２０のギヤ段を自動的に切り換える変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や油圧制御回路４０を制御するロックアップ制御用及び変速制御用等に分けて構成される。
【００３２】
図３において、車両に設けられたセンサやスイッチなどから、例えばクランク角度（位置）ＡＣＲ（°）及びエンジン３０の回転速度ＮＥに対応するクランクポジションを検出するクランクポジションセンサ４２、トルクコンバータ１０のタービン軸の回転速度ＮＴすなわち自動変速機２０の入力軸１６の回転速度ＮＩＮを検出する入力側回転速度センサとしての入力回転速度センサ４４、車速Ｖに対応する出力軸１８の回転速度ＮＯＵＴを検出する出力側回転速度センサとしての出力回転速度センサ４６、車両の加速度（減速度）Ｇを検出するための加速度センサ５０、油圧制御回路４０内の作動油の温度であるＡＴ油温ＴＨＯＩＬを検出するためのＡＴ油温センサ５２、エンジン３０の吸入空気量ＱＡＩＲを検出する吸入空気量センサ５４、吸気配管５６に設けられた電子スロットル弁５８の開き角すなわちスロットル弁開度θＴＨを検出するスロットルポジションセンサ６０、運転者の要求する車両駆動力（加速要求量）に応じて踏み込み操作される出力操作部材に相当するアクセルペダル６２の操作量であるアクセル開度Ａccを検出するアクセル開度センサ６４、常用ブレーキであるフットブレーキ６６の操作の有無を表すブレーキ操作信号ＢＯＮを検出するブレーキスイッチ６８、手動変速操作装置としてのシフトレバー７０のレバーポジション（操作位置）ＰＳＨを検出するシフトポジションセンサ７２等から、クランク角度（位置）ＡＣＲ（°）及びエンジン回転速度ＮＥ、入力回転速度ＮＩＮ（＝タービン回転速度ＮＴ）、出力回転速度ＮＯＵＴ、車速Ｖ、加速度（減速度）Ｇ、ＡＴ油温ＴＨＯＩＬ、吸入空気量ＱＡＩＲ、スロットル弁開度θＴＨ、アクセル開度Ａcc、ブレーキ操作信号ＢＯＮ、レバーポジションＰＳＨなどを表す信号が電子制御装置８０に供給される。
【００３３】
また、電子制御装置８０からは、エンジン３０の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号ＳＥ、例えばアクセル開度Ａccに応じて電子スロットル弁５８の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータ７４への駆動信号や燃料噴射装置７６から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号やイグナイタ７７によるエンジン３０の点火時期を制御するための点火時期信号などが出力されている。また、電動機Ｍの駆動制御の為の電動機制御指令信号ＳＭ、例えば電動機Ｍを所定の電動機回転速度ＮＭすなわちタービン軸回転速度ＮＴ（入力軸回転速度ＮＩＮ）で回転駆動するためのインバータ７８への駆動信号などが出力されている。また、自動変速機２０の変速制御の為の変速制御指令信号ＳＰ、例えば自動変速機２０のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路４０内のリニアソレノイドバルブの励磁、非励磁などを制御するためのバルブ指令信号やライン油圧を制御するためのリニアソレノイドバルブへの駆動信号などが出力されている。また、ロックアップクラッチ２８の作動制御の為のロックアップ制御指令信号ＳＬ、例えばロックアップクラッチ２８をロックアップ状態としたりフレックスロックアップ状態とするために油圧制御回路４０内のソレノイドバルブなどを制御するためのバルブ指令信号などが出力されている。
【００３４】
図４は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図４において、エンジン出力制御部すなわちエンジン出力制御手段８２は、例えばスロットルアクチュエータ７４により電子スロットル弁５８を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置７６を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ７７を制御するエンジン出力制御指令信号ＳＥを出力する。例えば、エンジン出力制御手段８２は、図５に示すようなスロットル弁開度θＴＨをパラメータとしてエンジン回転速度ＮＥとエンジントルク推定値ＴＥ０との予め実験的に求められて記憶された関係（エンジントルクマップ）から実際のエンジン回転速度ＮＥに基づいて目標エンジントルクＴＥ＊が得られるスロットル弁開度θＴＨとなるようにスロットルアクチュエータ７４により電子スロットル弁５８を開閉制御する。上記目標エンジントルクＴＥ＊は、例えば運転者の加速要求量に対応するアクセル開度Ａccに基づいてそのアクセル開度Ａccが大きい程大きくされるように電子制御装置８０により求められるものであり、ドライバー要求エンジントルクＴＥDEMに相当する。
【００３５】
変速制御部すなわち変速制御手段８４は、例えば図６に示すような車速Ｖ及びアクセル開度Ａccを変数として予め記憶された関係（変速マップ、変速線図）から実際の車速Ｖ及びアクセル開度Ａccに基づいて変速判断を行い、自動変速機２０の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速機２０の変速すべきギヤ段を判断し、その判断したギヤ段が得られるように自動変速機２０の自動変速制御を実行する。このとき、変速制御手段８４は、例えば図２に示す係合表に従ってギヤ段が達成されるように、自動変速機２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／または解放させる変速制御指令信号ＳＰ（変速出力指令、油圧指令）を油圧制御回路４０へ出力する。この指令ＳＰに従って、自動変速機２０の変速が実行されるように例えば油圧制御回路４０内のリニアソレノイドバルブが駆動させられて、その変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータが作動させられる。
【００３６】
図６の変速線図において、実線はアップシフトが判断されるための変速線（アップシフト線）であり、破線はダウンシフトが判断されるための変速線（ダウンシフト線）である。また、この図６の変速線図における変速線は、実際のアクセル開度Ａcc[％]を示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否かすなわち変速線上の変速を実行すべき値（変速点車速）ＶＳを越えたか否かを判断するためのものであり、この値ＶＳすなわち変速点車速の連なりとして予め記憶されていることにもなる。尚、図６の変速線図は自動変速機２０で変速が実行される第１速ギヤ段乃至第８速ギヤ段のうちで第１速ギヤ段乃至第６速ギヤ段における変速線が例示されている。
【００３７】
ロックアップクラッチ制御部すなわちロックアップクラッチ制御手段８６は、例えば図７に示すようなスロットル弁開度θＴＨ及び車速Ｖを変数としてロックアップ解放（ロックアップオフ）領域、スリップ制御領域（フレックスロックアップ制御作動領域）、ロックアップ制御作動領域（ロックアップオン）領域を有する予め記憶された関係（マップ、ロックアップ領域線図）から実際の車両状態例えばスロットル弁開度θＴＨ及び車速Ｖに基づいてロックアップクラッチ２８の作動状態の切換えを制御する。例えば、ロックアップクラッチ制御手段８６は、図７に示すようなロックアップ領域線図から実際の車両状態に基づいてロックアップクラッチ２８のロックアップ解放領域、フレックスロックアップ制御作動領域、ロックアップ制御作動領域の何れかであるかを判断し、ロックアップクラッチ２８のロックアップ解放への切換え或いはフレックスロックアップ制御作動乃至ロックアップ制御作動への切換えの為の制御指令を油圧制御回路１００へ出力する。また、ロックアップクラッチ制御手段８６は、フレックスロックアップ制御作動領域であると判断すると、ロックアップクラッチ２８の入出力要素の実際のスリップ量すなわちタービン回転速度ＮＴとエンジン回転速度ＮＥとの実際の回転速度差（入出力回転差）ＮＳＬＰ（＝ＮＥ−ＮＴ）を逐次算出し、その実際のスリップ量ＮＳＬＰが所定のスリップ量ＮＳＬＰ’となるように差圧ΔＰを制御する為の制御指令を油圧制御回路４０へ出力してロックアップクラッチ２８のスリップ制御を実行する。
【００３８】
このように、比較的高車速領域においては、ロックアップクラッチ２８をロックアップしてポンプ翼車１０ｐとタービン翼車１０ｔとを直結することで、トルクコンバータ１０の滑り損失（内部損失）を無くして燃費を向上させている。また、比較的低中速領域においては、ポンプ翼車１０ｐとタービン翼車１０ｔとの間に所定の微少な滑りを与えて係合させるスリップ制御（フレックスロックアップ制御）を実施することで、ロックアップ作動領域を拡大し、トルクコンバータ１０の伝達効率を向上して燃費を向上させている。
【００３９】
ここで、ロックアップクラッチ２８のスリップ制御が実施されると、ロックアップクラッチ２８の滑りに伴って、ロックアップクラッチ２８が発熱させられる。その時に発生する発熱量ＱＣＬ[cal/cm２/sec]は、ロックアップクラッチ２８に入力されるトルク（すなわちエンジントルクＴＥ）とスリップ量ＮＳＬＰとに比例して大きくなることが知られている。図８は、所定のスリップ量ＮＳＬＰ’でロックアップクラッチ２８のスリップ制御を実施したときに発生する発熱量ＱＣＬを解析的に算出した発熱量分布図の一例であって、比較のため図７に示すロックアップ領域線図を破線にて重ねて示してある。図８において、低速側ギヤ段となる低車速領域程、またスロットル弁開度θＴＨが高開度（すなわち高エンジントルクＴＥとなる高負荷）領域程（図８において左上方向）、発熱量ＱＣＬが大きくなることがわかる。そして、ロックアップクラッチ２８の発熱量ＱＣＬが大きくなる走行領域（車両状態）においては、破線に示すロックアップ領域線図からもわかるように、発熱に伴うロックアップクラッチ２８の耐久性低下を防止する為、ロックアップクラッチ２８のスリップ制御が禁止される。本実施例では、発熱量ＱＣＬが２[cal/cm２/sec]程度を越える領域をロックアップクラッチ２８の耐久性が低下する領域としたため、スリップ制御領域は発熱量ＱＣＬが２[cal/cm２/sec]程度を越える領域を回避するように予め設定されている。
【００４０】
上記スリップ制御領域を拡大すれば、ロックアップクラッチ２８の滑り損失が低減されて燃費が向上するが、上述したように発熱量ＱＣＬの関係からスリップ制御領域の拡大には限界がある。そこで、ロックアップクラッチの摩擦材変更やクラッチ面積の拡大を行うことなく発熱量ＱＣＬの増加を抑制してスリップ制御領域を広げるには、例えばスリップ量ＮＳＬＰを縮小させることが考えられる。しかしながら、油圧制御によるスリップ制御は、スリップ量ＮＳＬＰのフィードバック制御によって制御されていることもあり、スリップ量ＮＳＬＰは零に近づく程安定し難く、制御性の面で困難となる可能性がある。従って、油圧制御のみでスリップ量ＮＳＬＰを例えば０〜５０rpm程度まで小さくして発熱量ＱＣＬを低減するのは困難であり、その為、本実施例ではスリップ量ＮＳＬＰは５０〜１００rpm程度とされている。
【００４１】
そこで、本実施例では、ロックアップクラッチ２８のスリップ制御時には、トルクコンバータ１０の下流側の動力伝達経路に備えられた電動機Ｍを用いてトルクコンバータ１０のタービン軸を積極的に回転駆動し、ロックアップクラッチ２８のスリップ量ＮＳＬＰを小さくする。つまり、上述した油圧制御による所定のスリップ量ＮＳＬＰ’とするロックアップクラッチ２８のスリップ制御に加えて、そのスリップ制御時に油圧制御のみの場合に比較してスリップ量ＮＳＬＰを所定のスリップ量ＮＳＬＰ’から小さくする方向へ電動機Ｍを駆動する。
【００４２】
図９は、油圧制御により所定のスリップ量ＮＳＬＰ’とするようにロックアップクラッチ２８のスリップ制御を実施することに加え、電動機Ｍを駆動することで所定のスリップ量ＮＳＬＰ’を所定量（例えば５０rpm程度）小さくしたときに発生する発熱量ＱＣＬを解析的に算出した発熱量分布図の一例であって、比較のため図８に示す油圧制御のみの場合の発熱量分布図を破線にて重ねて示してある。また、図１０は、ある車両状態（二点鎖線の囲み内）の領域にて電動機Ｍを駆動したときに発生する発熱量ＱＣＬを解析的に算出した発熱量分布図の一例であって、比較のため図８を破線にて重ねて示してある。図９、１０において、電動機Ｍを駆動した場合には、油圧制御のみの場合と比較して、同一発熱量ＱＣＬとなる領域（分布）が低車速高負荷領域側（図９、１０において左上方向）へ移動していることがわかる。これは、油圧制御のみの場合と同じ車両状態における発熱量ＱＣＬが電動機Ｍを駆動することで低減させられることを意味している。このことは概念的には、図９の式（１）、（２）のような関係で表すことができ、電動機Ｍの仕事量分だけロックアップクラッチ２８の発熱量ＱＣＬを低減することが可能となる。
【００４３】
見方を換えれば、ロックアップクラッチ２８のスリップ制御時に電動機Ｍを駆動する場合には、油圧制御のみの場合と比較して、スリップ量ＮＳＬＰ’を小さくして発熱量ＱＣＬを下げることができ、ロックアップクラッチ２８の耐久性が低下する領域（例えば発熱量ＱＣＬが２[cal/cm２/sec]程度を越える領域）がより低車速高負荷領域側となって、発熱に伴うロックアップクラッチ２８の耐久性低下を防止する為にロックアップクラッチ２８のスリップ制御を禁止すべき領域が狭くなること、すなわちロックアップクラッチ２８のスリップ制御が実施可能となる領域が高負荷側に広がることを意味している。図１１は、ロックアップクラッチ２８のスリップ制御時に電動機Ｍを駆動する場合に用いるロックアップ領域線図の一例であって、比較のため図７に示すロックアップ領域線図を破線にて重ねて示してある。図１１のフレックスロックアップ制御作動領域は、油圧制御のみの場合に比較して高負荷側に広げられており、このようなロックアップ領域線図を用いることで燃費が一層向上させられる。
【００４４】
より具体的には、電動機作動可否判定部すなわち電動機作動可否判定手段８８は、電動機Ｍが正常作動可能か否かを、例えば電動機Ｍの潤滑や冷却の為の作動油のＡＴ油温ＴＨＯＩＬが所定温度内であるか、電動機Ｍへ電気エネルギを供給するための電気系統が正常であるか、電動機Ｍ自体が作動可能かなどに基づいて判断する。上記所定温度は、例えば電動機Ｍが正常作動可能な温度範囲として予め実験的に求められて定められた判定温度である。
【００４５】
ロックアップクラッチ制御手段８６は、前述の実施例に替えて、或いは加えて、電動機作動可否判定手段８８により電動機Ｍが正常作動可能であると判定されているときは、例えば図１１に示すようなロックアップ領域線図から実際の車両状態（例えばスロットル弁開度θＴＨ及び車速Ｖ）に基づいてロックアップクラッチ２８のロックアップ解放領域、フレックスロックアップ制御作動領域、ロックアップ制御作動領域の何れかであるかを判断する。例えば、ロックアップクラッチ制御手段８６は、電動機作動可否判定手段８８により電動機Ｍが正常作動可能であると判定されているときは、例えば図１１に示すようなロックアップ領域線図から実際の車両状態に基づいてロックアップクラッチ２８のスリップ制御が可能な領域に実際の車両状態があるか否かを判断する。
【００４６】
目標スリップ量決定部すなわち目標スリップ量決定手段９０は、ロックアップクラッチ制御手段８６によりロックアップクラッチ２８のスリップ制御が可能な領域に実際の車両状態があると判断された場合は、予め目標スリップ量ＮＳＬＰ＊が定められた関係から実際の車両状態（例えばスロットル弁開度θＴＨ及び車速Ｖ）に基づいてスリップ制御時の目標スリップ量ＮＳＬＰ＊を決定する。上記予め目標スリップ量ＮＳＬＰ＊が定められた関係は、例えば図１１に示すようなフレックスロックアップ制御作動領域に対応して予め設定された丸囲み数値である。この丸囲み数値は、低車速高負荷領域側（図１１において左上方向）程、目標スリップ量ＮＳＬＰ＊が小さくなるように設定されている。また、この丸囲み数値は、例えばフレックスロックアップ制御作動領域の境界（或いは境界付近）の車両状態に対応する目標スリップ量ＮＳＬＰ＊が設定され、他の車両状態での目標スリップ量ＮＳＬＰ＊はそれら境界の目標スリップ量ＮＳＬＰ＊から線形補完されても良い。
【００４７】
ロックアップクラッチ制御手段８６は、実際のスリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量決定手段９０により決定された目標スリップ量ＮＳＬＰ＊となるように差圧ΔＰを制御する為の制御指令信号を油圧制御回路４０へ出力してロックアップクラッチ２８のスリップ制御を実行する。同時に、電動機制御部すなわち電動機制御手段９２は、実際のスリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＮＳＬＰ＊となるように電動機Ｍを駆動する駆動指令信号をインバータ７８へ出力する。そして、インバータ７８からは、例えば実際のスリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＮＳＬＰ＊となるように電動機Ｍの駆動電流が出力される。上記目標スリップ量ＮＳＬＰ＊は、ロックアップクラッチ制御手段８６による油圧制御のみでは安定して制御できないようなスリップ量ＮＳＬＰであり、電動機制御手段９２による電動機Ｍのアシスト制御があって初めて成り立つスリップ量ＮＳＬＰである。
【００４８】
図１２は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちロックアップクラッチ２８のスリップ制御において、ロックアップクラッチ２８の単位時間当たりの発熱量ＱＣＬを低減する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００４９】
図１２において、先ず、電動機作動可否判定手段８８に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、電動機Ｍが正常作動可能か否かが判断される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はロックアップクラッチ制御手段８６に対応するＳ２０において、例えば図１１に示すようなロックアップ領域線図から実際の車両状態に基づいてロックアップクラッチ２８のスリップ制御が可能な領域に実際の車両状態があるか否かが判断される。このＳ２０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は目標スリップ量決定手段９０に対応するＳ３０において、予め目標スリップ量ＮＳＬＰ＊が定められた関係から実際の車両状態に基づいてスリップ制御時の目標スリップ量ＮＳＬＰ＊が決定される。次いで、ロックアップクラッチ制御手段８６及び電動機制御手段９２に対応するＳ４０において、実際のスリップ量ＮＳＬＰが上記Ｓ３０にて決定された目標スリップ量ＮＳＬＰ＊となるように差圧ΔＰを制御する為の制御指令信号が油圧制御回路４０へ出力されてロックアップクラッチ２８のスリップ制御が実行される。この油圧制御によるスリップ制御時には、その油圧制御に加えて、実際のスリップ量ＮＳＬＰが目標スリップ量ＮＳＬＰ＊となるように電動機Ｍを駆動する駆動指令信号がインバータ７８へ出力されて、油圧制御のみでは安定して制御できないような目標スリップ量ＮＳＬＰ＊となるスリップ制御がこの電動機Ｍのアシスト制御により実施される。
【００５０】
上述のように、本実施例によれば、ロックアップクラッチ２８のスリップ制御時には、電動機制御手段９２によりロックアップクラッチ２８のスリップ量ＮＳＬＰを小さくする方向へ電動機Ｍが駆動されるので、例えば電動機Ｍを駆動しないときに比べて電動機Ｍの仕事量分だけスリップ制御時のロックアップクラッチ２８の単位時間あたりの発熱量ＱＣＬが低減される。見方を換えれば、電動機Ｍを駆動しないときに比べてスリップ制御時のロックアップクラッチ２８のスリップ量ＮＳＬＰを小さくすることができて単位時間あたりの発熱量ＱＣＬが低減される。また、電動機Ｍを駆動しないときには発熱量ＱＣＬが大きいためにロックアップクラッチ２８を解放しなければいけない領域においてスリップ制御が可能となり燃費を向上させることができる。つまり、電動機Ｍを駆動させることでスリップ制御領域を広げることが可能になって、燃費を向上させることができる。
【００５１】
また、本実施例によれば、ロックアップクラッチ制御手段８６により実行される油圧制御によるロックアップクラッチ２８のスリップ制御に加えて、電動機制御手段９２により電動機Ｍが駆動されるので、油圧制御によるロックアップクラッチ２８のスリップ制御では困難となるような小さなスリップ量ＮＳＬＰとすることができ、スリップ制御時のロックアップクラッチ２８の単位時間あたりの発熱量ＱＣＬを低減することができる。
【００５２】
また、本実施例によれば、目標スリップ量決定手段９０により予め目標スリップ量ＮＳＬＰ＊が定められた関係から実際の車両状態に基づいてスリップ制御時の目標スリップ量ＮＳＬＰ＊が決定され、その決定された目標スリップ量ＮＳＬＰ＊となるように電動機制御手段９２により電動機Ｍが駆動されるので、電動機Ｍが駆動されないときに比べてスリップ制御時のロックアップクラッチ２８のスリップ量ＮＳＬＰを適切に小さくすることができる。
【００５３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５４】
例えば、前述の実施例では、電動機Ｍは、トルクコンバータ１０と自動変速機２０との間であって入力軸１６（トルクコンバータ１０のタービン軸）と同軸に、その入力軸１６に連結されていたが、入力軸１６と同軸でなくとも良く、例えば歯車対等を介して入力軸１６に作動的に連結されても良い。また、この電動機Ｍは、トルクコンバータ１０の下流側の動力伝達経路に備えられておれば良く、例えば自動変速機２０の後段側である出力軸１８に作動的に連結されるように備えられていても良い。このようにしても、本発明は適用され得る。
【００５５】
また、前述の実施例の電動機Ｍは、ロックアップクラッチ２８のスリップ制御時にスリップ量ＮＳＬＰを小さくするようにトルクコンバータ１０のタービン軸を回転駆動することの他に種々の機能を持つ電動機であっても良い。例えば、エンジン３０を主駆動力源とした場合の副駆動力源として、パワーオン走行時には動力を発生してエンジン３０をアシストしても良い。また、主動力源を休止して、電動機Ｍのみによるモータ走行も可能である。また、駆動力を発生する発動機としての機能に加え、機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータであっても良く、良く知られた回生制御を実施しても良い。
【００５６】
また、前述の実施例では、流体伝動装置としてロックアップクラッチ２８が備えられているトルクコンバータ１０が用いられていたが、トルク増幅作用のないフルードカップリングが用いられてもよい。
【００５７】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００５８】
８：車両用動力伝達装置
１０：トルクコンバータ（流体伝動装置）
２０：自動変速機
２８：ロックアップクラッチ
３０：エンジン（駆動力源）
３８：駆動輪
８０：電子制御装置（制御装置）
Ｍ：電動機
【図１】
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【図２】
2010175062.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010175062.tif 000009
【図８】
2010175062.tif 000010
【図９】
2010175062.tif 000011
【図１０】
2010175062.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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