(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットル開度で制御されるエンジンの出力をトルクコンバータと分配してトランスミッションの入力軸側に伝達させるロックアップクラッチの締結容量を制御するロックアップクラッチ制御装置において、
前記入力軸のトルクを実負荷から求める入力軸トルク割出手段と、
前記エンジンの回転数およびスロットル開度からなる予測負荷からエンジントルクを求めるエンジントルク割出手段と、
該エンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの変化量が予め定められた第１の所定値以上の時、またはスロットル開度の変化量が予め定められた第２の所定値以上の時に、前記エンジントルクの変化量または前記スロットル開度の変化量に基づいて割り出される重み係数に応じて前記入力軸トルク割出手段により求められた入力軸トルクおよび前記エンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの加重平均値を求める加重平均値割出手段と、
前記ロックアップクラッチの締結容量を前記加重平均値割出手段により求められた加重平均値に基づいて制御する制御手段と、
を備えてなることを特徴とするロックアップクラッチ制御装置。
【請求項２】
前記重み係数は、前記エンジントルクの変化量または前記スロットル開度の変化量が増大すると、０から１までの範囲で増大する関係をなし、前記加重平均値における前記エンジントルクの比重が前記入力軸トルクの比重に対して高くなるように設定されることを特徴とする請求項１に記載のロックアップクラッチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スロットル開度で制御されるエンジンの出力をトルクコンバータと分配してトランスミッションの入力軸側に伝達させるロックアップクラッチの締結容量を制御するロックアップクラッチ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スロットル開度で制御されるエンジンの出力をトルクコンバータと分配してオートマチックトランスミッションの入力軸側に伝達させるロックアップクラッチの締結容量を制御するロックアップクラッチ制御装置として例えば特開平７−３３２４７９号公報に開示されたものがある。この種のロックアップクラッチ制御装置の従来のものは、トランスミッションの入力軸トルク（言い換えればトルクコンバータのタービントルク）を求める入力軸トルク割出手段を有しており、この入力軸トルク割出手段で求められた入力軸トルクに基づいてロックアップクラッチの締結容量を制御するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の入力軸トルクは、高い精度で割り出すことができるメリットがある一方、実際のエンジントルクが急激に立ち上がる場合等において割り出される入力軸トルクの立ち上がりが実際のエンジントルクの立ち上がりに対し遅れを生じるというデメリットがある。このため、この入力軸トルクに基づいてロックアップクラッチの締結容量を制御する従来のロックアップクラッチ制御装置では、実際のエンジントルクが急激に立ち上がる場合等においてロックアップクラッチの制御に遅れが生じることになり、さらにロックアップクラッチ自体のダイナミクスも合わさることでさらに制御が遅れてしまうという問題があった。
このような制御遅れが生じると、エンジンの回転数が不要に吹き上がってからロックアップクラッチの締結容量が増加してエンジンの回転数が下がる、いわゆるチップインという現象が生じてしまう。このようにエンジンの回転数が不要に吹き上がってから下がるという現象は、ドライバビリティおよび燃費の面で不利となってしまう。
したがって、本発明の目的は、ロックアップクラッチの制御遅れを防止することでエンジンの回転数が不要に吹き上がってからロックアップクラッチの締結容量が増加して前記回転数が下がるという現象の発生を防止することができ、ドライバビリティおよび燃費を向上させることができるロックアップクラッチ制御装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した発明は、スロットル開度で制御されるエンジンの出力をトルクコンバータと分配してトランスミッションの入力軸側に伝達させるロックアップクラッチの締結容量を制御するロックアップクラッチ制御装置において、
前記入力軸のトルクを実負荷から求める入力軸トルク割出手段と、前記エンジンの回転数およびスロットル開度からなる予測負荷からエンジントルクを求めるエンジントルク割出手段と、該エンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの変化量が予め定められた第１の所定値以上の時、またはスロットル開度の変化量が予め定められた第２の所定値以上の時に、前記エンジントルクの変化量または前記スロットル開度の変化量に基づいて割り出される重み係数に応じて前記入力軸トルク割出手段により求められた入力軸トルクおよび前記エンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの加重平均値を求める加重平均値割出手段と、前記ロックアップクラッチの締結容量を前記加重平均値割出手段により求められた加重平均値に基づいて制御する制御手段と、を備えてなることを特徴としている。
これにより、入力軸のトルクを求める入力軸トルク割出手段に加えて、エンジンの回転数とスロットル開度とからエンジントルクを求めるエンジントルク割出手段を設けており、加重平均値割出手段により、エンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの変化量またはスロットル開度の変化量が所定値以上の時に該変化量に基づいて求められる重み係数に応じて入力軸トルク割出手段により求められた入力軸トルクおよびエンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの加重平均値を求めて、この加重平均値に基づいて制御手段がロックアップクラッチの締結容量を制御する。
請求項２に記載した発明は、前記重み係数は、前記エンジントルクの変化量または前記スロットル開度の変化量が増大すると、０から１までの範囲で増大する関係をなし、前記加重平均値における前記エンジントルクの比重が前記入力軸トルクの比重に対して高くなるように設定されることを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のロックアップクラッチ制御装置の一の実施の形態を図面を参照して以下に説明する。
図１中符号１１は図示せぬエンジンの出力軸であるクランクシャフトに連結されるカバー、符号１２はカバー１１に固定されて該カバー１１と一体にエンジンの駆動力で回転させられるポンプインペラ、符号１３はポンプインペラ１２と対向配置されたタービンランナ、符号１４はタービンランナ１３に固定されたトランスミッションの入力軸、符号１５はポンプインペラ１２およびタービンランナ１３の内側部分に配置されたステータをそれぞれ示している。なお、ポンプインペラ１２、タービンランナ１３およびステータ１５でトルクコンバータ１６が構成されている。
【０００６】
そして、図１中符号１８で示されるロックアップクラッチは、エンジンの出力をトルクコンバータ１６と分配してトランスミッションの入力軸１４側に伝達させるもので、カバー１１とタービンランナ１３との間に配置されるとともにトランスミッションの入力軸１４に固定されており、そのカバー１１側とタービンランナ１３側との液圧差でカバー１１に対し接触および離間する。
ここで、ロックアップクラッチ１８は、カバー１１に対し接触し固定状態となることでエンジンから入力される駆動力をトルクコンバータ１６を介することなくトランスミッションの入力軸１４に直接伝達させる。他方、ロックアップクラッチ１８は、カバー１１に対し完全に離間状態となることで、エンジンから入力される駆動力をすべてポンプインペラ１２に伝達させ該ポンプインペラ１２の回転によるフルードの移動でタービンランナ１３を回転させて（すなわちトルクコンバータ１６を介して）トランスミッションの入力軸１４に伝達させる。
そして、ロックアップクラッチ１８は、上記した液圧差が制御されカバー１１に対する接触状態すなわち締結容量が制御されることでエンジンから入力される駆動力の入力軸１４への該ロックアップクラッチ１８を介しての直接の伝達量とトルクコンバータ１６を介しての伝達量との配分を制御する。
【０００７】
ロックアップクラッチ制御装置２０は、上記した液圧差を制御してロックアップクラッチ１８のカバー１１に対する締結容量を制御するものであり、図２に示すように、入力軸トルク割出手段２１とエンジントルク割出手段２２と加重平均値割出手段２３と制御手段２４とを有している。
入力軸トルク割出手段２１は、トランスミッションの入力軸１４のトルクＴＴ（推定値）を求めるもので、例えばその時点のエンジン回転数Ｎｅおよびエンジン吸気負圧Ｐｂからなる実負荷から、予め設定されたマップに基づいて入力軸トルクＴＴを割り出す。なお、実負荷としては、上記以外にもトルクコンバータ１６の滑り状態（エンジン回転と入力軸回転との関係）等を用いることができる。
【０００８】
エンジントルク割出手段２２は、エンジンの回転数Ｎｅおよびエンジンの出力を制御するスロットル開度ＴＨからなる予測負荷から、予め設定されたマップに基づいてエンジントルクＴＥＴＨ（推定値）を割り出す。
ここで、エンジンは、アクセルペダル開度を検出し該アクセルペダル開度と種々の走行条件等とから予め設定されたマップにしたがってスロットル開度ＴＨを求めこのスロットル開度ＴＨが得られるよう実際のスロットルの開度を電気的に制御する図示せぬスロットルバルブ制御装置で制御されるものであり、このスロットルバルブ制御装置で求められたスロットル開度ＴＨがエンジントルク割出手段２２に入力される。
【０００９】
加重平均値割出手段２３は、エンジントルク割出手段２２により割り出されたエンジントルクからその変化量ＤＴＥＴＨを算出するとともに、該変化量ＤＴＥＴＨが所定値ＤＴＥＴＨ１以上の時に、該変化量ＤＴＥＴＨに基づいて重み係数ＲＬＣを割り出す。この重み係数ＲＬＣは、図３に示す特性のテーブルから検索する。
すなわち、テーブルは、変化量ＤＴＥＴＨが予め設定された所定値ＤＴＥＴＨ１までの範囲では重み係数ＲＬＣ＝０の関係をなし、変化量ＤＴＥＴＨが所定値ＤＴＥＴＨ１から予め設定された所定値ＤＴＥＴＨ２（ＤＴＥＴＨ１＜ＤＴＥＴＨ２）までの範囲では変化量ＤＴＥＴＨが増大すると重み係数ＲＬＣが０から比例的に増大する関係をなし、変化量ＤＴＥＴＨが所定値ＤＴＥＴＨ２から予め設定された所定値ＤＴＥＴＨ３（ＤＴＥＴＨ２＜ＤＴＥＴＨ３）までの範囲では変化量ＤＴＥＴＨが増大すると重み係数ＲＬＣが１までの範囲で比例的（但しＤＴＥＴＨ１〜ＤＴＥＴＨ２の範囲に対し比例定数は小）に増大する関係をなし、変化量ＤＴＥＴＨがＤＴＥＴＨ３より大ではすべてＲＬＣ＝１の関係をなしている。
【００１０】
そして、加重平均値割出手段２３は、求められた重み係数ＲＬＣに応じて、入力軸トルク割出手段２１により求められた入力軸トルクＴＴおよびエンジントルク割出手段２２により求められたエンジントルクＴＥＴＨの加重平均値ＴＴＬＣを算出する。算出式は以下である。
ＴＴＬＣ＝ＴＥＴＨ＊ＲＬＣ＋ＴＴ＊（１−ＲＬＣ）
この算出式と上記テーブルとから明らかなように、変化量ＤＴＥＴＨが大である程、ＲＬＣが大となりトルクの加重平均値ＴＴＬＣにおけるエンジントルクＴＥＴＨの比重が入力軸トルクＴＴの比重に対し高くなるよう設定される。
制御手段２４は、ロックアップクラッチ１８の締結容量を加重平均値割出手段２３により算出されたトルクの加重平均値ＴＴＬＣ等に基づいて制御するようになっており、加重平均値ＴＴＬＣ等の立ち上がりに合わせてロックアップクラッチ１８の締結容量すなわち伝達トルクを増大させる。
【００１１】
以上の構成のロックアップクラッチ制御装置２０は、図４のフローチャートに示すように、まず入力軸トルク割出手段２１が、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン吸気負圧Ｐｂの実負荷から予め設定されたマップにしたがって入力軸トルクＴＴを割り出し（ステップＳ１）、次に、エンジントルク割出手段２２が、エンジンの回転数Ｎｅおよびスロットル開度ＴＨの予測負荷から予め設定されたマップにしたがってエンジントルクＴＥＴＨを割り出す（ステップＳ２）。
そして、加重平均値割出手段２３が、エンジントルク割出手段２２により求められたエンジントルクからその変化量ＤＴＥＴＨを算出するとともに（ステップＳ３）、該変化量ＤＴＥＴＨが所定値ＤＴＥＴＨ１以上であるか否かを判定し（ステップＳ４）、変化量ＤＴＥＴＨが所定値ＤＴＥＴＨ１以上の時に、該変化量ＤＴＥＴＨに基づいた図３に示すテーブルから重み係数ＲＬＣを割り出し（ステップＳ５）、該重み係数ＲＬＣに応じて入力軸トルクＴＴおよびエンジントルクＴＥＴＨの加重平均値ＴＴＬＣを算出し出力する（ステップＳ６）。他方、ステップＳ４で変化量ＤＴＥＴＨが所定値ＤＴＥＴＨ１以上ではない時は、ステップＳ１で求めた入力軸トルクＴＴ（ステップＳ７）を出力する。
このようにしてトルクの加重平均値ＴＴＬＣおよび入力軸トルクＴＴのいずれか一方が出力されると、制御手段２４は、ロックアップクラッチ１８の締結容量を加重平均値ＴＴＬＣおよび入力軸トルクＴＴの出力された一方に基づいて制御する。
【００１２】
ここで、以上の制御によるスロットル開度ＴＨ、変化量ＤＴＥＴＨ、重み係数ＲＬＣおよびトルクＴＲＱの時間の経過に対する関係を示すと、図５のようになる。この図５から明らかなように、スロットル開度ＴＨが急激に立ち上がるとその立ち上がりに対応して変化量ＤＴＥＴＨが立ち上がり、ＲＬＣ＝１となって、トルクＴＲＱは、加重平均値ＴＴＬＣがエンジントルクＴＥＴＨに一致する。そして、スロットル開度ＴＨの上昇の終末においては変化量ＤＴＥＴＨが下降し、重み係数ＲＬＣも下降して、トルクＴＲＱは、加重平均値ＴＴＬＣがエンジントルクＴＥＴＨから徐々に入力軸トルクＴＴの比重が高くなり、スロットル開度が立ち上がり切った後は、トルクＴＲＱは入力軸トルクＴＴに一致することになる。
【００１３】
このような制御により、実際のエンジントルクが急激に立ち上がる場合に、エンジントルク割出手段２２により求められるエンジントルクの変化量ＤＴＥＴＨが大きくなることからこれを検出して加重平均値割出手段２３がエンジンの回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＨとから求められるエンジントルクＴＥＴＨの比重をトルクの加重平均値ＴＴＬＣにおいて大きくする。すると、これらのエンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度ＴＨは検出し得る最も早い情報でありこれらから求められるエンジントルクＴＥＴＨは入力軸トルク割出手段２１により求められる入力軸トルクＴＴよりも早く立ち上がるため、このようなエンジントルクＴＥＴＨの比重が高いトルクの加重平均値ＴＴＬＣに基づいてロックアップクラッチ１８の締結容量を制御することで、実際のエンジントルクの立ち上がりに即応してロックアップクラッチ１８の締結容量を増大させることができ、制御遅れを防止できる。
なお、所定値ＤＴＥＴＨ１は、上記したようなロックアップクラッチ１８の制御遅れに対し加重平均値ＴＴＬＣを変化させることが有効と判断できるエンジントルクの変化量ＤＴＥＴＨの最小値が設定される。
【００１４】
したがって、エンジンの回転数が不要に吹き上がってからロックアップクラッチ１８の締結容量が増加して前記回転数が下がるという現象の発生を防止することができ、ドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。
また、実際のエンジントルクが急激に増大しない状態においては、精度の高い入力軸トルクＴＴの比重が高い加重平均値ＴＴＬＣまたは入力軸トルクＴＴにしたがってロックアップクラッチ１８の締結容量を制御することができる。
すなわち、入力軸トルク割出手段２１により求められた入力軸トルクＴＴおよびエンジントルク割出手段２２により求められたエンジントルクＴＥＴＨの加重平均値ＴＥＴＨの中の重みを、実際のエンジントルクＤＴＥＴＨの変化量に基づいてかえて、高い精度を損わずかつ制御遅れの影響を受けないようにすることができるのである。
【００１５】
なお、以上の実施の形態においては、エンジントルク割出手段２２により求められたエンジントルクの変化量ＤＴＥＴＨが所定値ＤＴＥＴＨ１以上である時に、該変化量ＤＴＥＴＨに基づいて求められる重み係数ＲＬＣに応じて入力軸トルクＴＴおよびエンジントルクＴＥＴＨの加重平均値ＴＴＬＣを求める場合を例にとり説明したが、スロットル開度ＴＨの変化量ＤＴＨが予め設定された所定値以上の時に該変化量ＤＴＨに基づいて求められる重み係数ＲＬＣに応じて入力軸トルクＴＴおよびエンジントルクＴＥＴＨの加重平均値ＴＴＬＣを求めてもよい。この場合、変化量ＤＴＨと重み係数ＲＬＣとの関係のテーブルを作成することになる。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のロックアップクラッチ制御装置は、入力軸のトルクを求める入力軸トルク割出手段に加えて、エンジンの回転数とスロットル開度とからエンジントルクを求めるエンジントルク割出手段を設けており、加重平均値割出手段により、エンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの変化量またはスロットル開度の変化量が所定値以上の時に該変化量に基づいて求められる重み係数に応じて入力軸トルク割出手段により求められた入力軸トルクおよびエンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの加重平均値を求めて、この加重平均値に基づいて制御手段がロックアップクラッチの締結容量を制御する。
よって、実際のエンジントルクが急激に立ち上がる場合に、エンジントルク割出手段により求められるエンジントルクの変化量（またはスロットル開度の変化量）が大きくなることからこれを検出して加重平均値割出手段がエンジンの回転数とスロットル開度とから求められるエンジントルクの比重を加重平均値において大きくする。すると、これらのエンジンの回転数およびスロットル開度は検出し得る最も早い情報でありこれらから求められるエンジントルクは入力軸トルク割出手段により求められる入力軸トルクよりも早く立ち上がるため、このようなエンジンの回転数とスロットル開度とから求められるエンジントルクの比重が大きくされた加重平均値に基づいてロックアップクラッチの締結容量を制御することで制御遅れを防止できる。
したがって、エンジンの回転数が不要に吹き上がってからロックアップクラッチの締結容量が増加して前記回転数が下がるという現象の発生を防止することができ、ドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。
すなわち、入力軸トルク割出手段により求められた入力軸トルクおよびエンジントルク割出手段により求められたエンジントルクの加重平均値の重みを、実際のエンジントルクまたはスロットル開度の変化量に基づいてかえて、高い精度を損わずかつ制御遅れの影響を受けないようにすることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のロックアップクラッチ制御装置の一の実施の形態により制御されるロックアップクラッチおよびトルクコンバータを示す断面図である。
【図２】  本発明のロックアップクラッチ制御装置の一の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】  本発明のロックアップクラッチ制御装置の一の実施の形態の加重平均値割出手段に用いられる変化量ＤＴＥＴＨと重み係数ＲＬＣとの関係を示す特性のテーブルである。
【図４】  本発明のロックアップクラッチ制御装置の一の実施の形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図５】  本発明のロックアップクラッチ制御装置の一の実施の形態の制御時におけるスロットル開度ＴＨ、変化量ＤＴＥＴＨ、重み係数ＲＬＣおよびトルクＴＲＱの時間の経過に対する関係を示す特性線図である。
【符号の説明】
１４  入力軸
１６  トルクコンバータ
１８  ロックアップクラッチ
２０  ロックアップクラッチ制御装置
２１  入力軸トルク割出手段
２２  エンジントルク割出手段
２３  加重平均値割出手段
２４  制御手段
ＴＴ  入力軸トルク
ＴＨ  スロットル開度
ＴＥＴＨ  エンジントルク
ＤＴＥＴＨ  変化量
ＲＬＣ  重み係数
ＴＴＬＣ  加重平均値
【図１】
0003703952.tif 000002
【図２】
0003703952.tif 000003
【図３】
0003703952.tif 000004
【図４】
0003703952.tif 000005
【図５】
0003703952.tif 000006