(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転数が設定値以上の回転領域でアクセルペダルを釈放する時に燃料供給を停止されるフューエルカット装置付きエンジンからの回転を伝動するトルクコンバータの入出力要素間におけるスリップ回転をロックアップクラッチの締結力制御により、アクセルペダルの釈放中も含めて目標スリップ回転となるよう制御するようにしたスリップ制御装置において、
アクセルペダル踏み込み時の前記目標スリップ回転を、アクセルペダル踏み込み状態の走行中においてトルクコンバータの実スリップ回転が継続的に目標スリップ回転を下回ることのないよう、エンジン出力トルクおよびエンジン回転数の組み合わせごとに、これらエンジン回転数およびエンジン出力トルクのもとでトルクコンバータがロックアップクラッチを解放されスリップ制限されていない時に生ずるスリップ回転よりも小さな値に設定したことを特徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機などに用いられるトルクコンバータの入出力要素間におけるスリップ回転を、アクセルペダルが踏み込まれた状態から釈放される時においてエンジンのフューエルカット時間が延長されるような態様で制御するためのスリップ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータは、流体を介して入出力要素間で動力伝達を行うため、トルク変動吸収機能や、トルク増大機能を果たす反面、トルクコンバータ入出力要素間におけるスリップ回転に起因して伝動効率が悪い。
これがため、これらトルク変動吸収機能や、トルク増大機能が不要な走行条件のもとでは、トルクコンバータの入出力要素間をロックアップクラッチにより直結するロックアップトルクコンバータが今日では多用されている。
しかして、かようにトルクコンバータを入出力要素間を直結したロックアップ状態にするか、該ロックアップクラッチを解放したコンバータ状態にするだけの、オン・オフ的な制御では、トルクコンバータのスリップ回転を制限する領域が狭くて十分な伝動効率の向上を望み得ない。
【０００３】
そこで図５に例示したごとく、上記ロックアップ状態にすべきロックアップ（Ｌ／Ｕ）領域および上記コンバータ状態にすべきコンバータ（Ｃ／Ｖ）領域の他に、ロックアップクラッチを所謂半クラッチ状態にして、要求される必要最小限のトルク変動吸収機能や、トルク増大機能が確保されるような態様でトルクコンバータのスリップ回転を制限するスリップ制御（Ｓ／Ｌ）領域を、車速ＶＳＰおよびエンジンスロットル開度ＴＶＯの組み合わせにより設定し、これによりスリップ回転の制限を一層低車速まで行い得るようにしたトルクコンバータのスリップ制御技術も多々提案されている。
【０００４】
そしてトルクコンバータのスリップ制御技術は一般的に、例えば特開平８−２８６８３号公報や特開平３−３７４７５号公報に記載のごとく、上記のスリップ制御領域においてエンジンのスロットル開度や、車速などの走行条件に応じ目標スリップ回転を決定し、トルクコンバータの実スリップ回転が当該目標スリップ回転になるようロックアップクラッチの締結力を制御するのが普通であり、
かかるスリップ制御によれば、こもり音や振動の問題を生ずることなしにスリップ制限の低車速化を実現して運転性の悪化を回避しつつ燃費の向上を図ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来のスリップ制御によれば、図９（ａ）に示すようにトルクコンバータ入力回転数であるエンジン回転数Ｎｅ  とトルクコンバータ出力回転数であるタービン回転数Ｎｔ  との間における実スリップ回転ΔＮＲ  が目標スリップ回転ΔＮ０  よりも小さくなる状態が継続して発生する事態を生ずることがある。
かかる状態が継続する場合、スリップ制御はスリップ回転不足であるとの判定結果に呼応してロックアップクラッチの締結力を図９（ａ）に示すように継続的に低下させることとなり、スリップ制御（Ｓ／Ｌ）領域であるにもかかわらず最終的にロックアップクラッチを解放する結果、スリップ制御が不安定になってしまう。
上記２文献にはこの問題解決のために、実スリップ回転ΔＮＲ  が目標スリップ回転ΔＮ０  よりも小さくなる状態が継続した場合、図９（ｂ）の瞬時ｔ１  に示すようにスリップ制御を中止してロックアップクラッチを解放することも提案されている。
【０００６】
何れにしても上記のようにロックアップクラッチが解放されていることから、この状態で図９（ａ）の瞬時ｔ２  に示すようにアクセルペダルを釈放してスロットル開度ＴＶＯを閉じると、途端にエンジン回転数Ｎｅ  が図９（ａ）に示すように急低下して直ちに瞬時ｔ３  にフューエルリカバー回転数ＮＦ／Ｒ  まで落ちてしまう。
ここでフューエルリカバー回転数ＮＦ／Ｒ  は、エンジン回転数が設定値（フューエルカット回転数）以上の回転領域でアクセルペダルが釈放される時に燃料供給を停止されるフューエルカット装置付きエンジンにおいて、エンジンストール（エンスト）防止のために燃料供給を再開（フューエルリカバー）すべきエンジン回転数である。
【０００７】
従って、図９（ａ）のアクセルペダル釈放瞬時ｔ２  にエンジンへの燃料供給が停止されても（フューエルカットが行われても）、その直後の瞬時ｔ３  には燃料供給が再開（フューエルリカバー）され、フューエルカット時間はΔＴ１  で示す僅かな時間のみであり、フューエルカットによる燃費向上効果が薄れる。
なお、このフューエルカット時間ΔＴ１  を延長すべく図９（ａ）のアクセルペダル釈放瞬時ｔ２  以後直ちに、つまりコースト走行（惰性走行）中よりトルクコンバータのスリップ制御を行うようにしたとしても、ロックアップクラッチが完全に解放されている状態からのスリップ制御の再開であることもあってスリップ制御の応答遅れが大きく、ほとんど問題解決にならないことを確かめた。
【０００８】
請求項１に記載の本発明は、アクセルペダルを釈放したコースト走行中もスリップ制御を行なうようにした場合に、これによりエンジン回転の上記急低下が確実に回避され得るよう目標スリップ回転を設定したスリップ制御装置を提案して上記フューエルカット時間に関する問題解決を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明によるトルクコンバータのスリップ制御装置は、
エンジン回転数が設定値以上の回転領域でアクセルペダルを釈放する時に燃料供給を停止されるフューエルカット装置付きエンジンからの回転を伝動するトルクコンバータの入出力要素間におけるスリップ回転をロックアップクラッチの締結力制御により、アクセルペダルの釈放中も含めて目標スリップ回転となるよう制御するようにしたスリップ制御装置において、
アクセルペダル踏み込み時の前記目標スリップ回転を、アクセルペダル踏み込み状態の走行中においてトルクコンバータの実スリップ回転が継続的に目標スリップ回転を下回ることのないよう、エンジン出力トルクおよびエンジン回転数の組み合わせごとに、これらエンジン回転数およびエンジン出力トルクのもとでトルクコンバータがロックアップクラッチを解放されスリップ制限されていない時に生ずるスリップ回転よりも小さな値に設定したことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】
本発明においては、トルクコンバータ入出力要素間のスリップ回転をロックアップクラッチの締結力制御により、アクセルペダルの釈放中も含めて目標スリップ回転となるよう制御するが、
アクセルペダル踏み込み時の目標スリップ回転を、アクセルペダル踏み込み状態の走行中においてトルクコンバータの実スリップ回転が継続的に目標スリップ回転を下回ることのないよう、エンジン出力トルクおよびエンジン回転数の組み合わせごとに、これらエンジン回転数およびエンジン出力トルクのもとでトルクコンバータがロックアップクラッチを解放されスリップ制限されていない時に生ずるスリップ回転よりも小さな値に設定したため、
アクセルペダルを踏み込んだ状態の走行中においてトルクコンバータの実スリップ回転が目標スリップ回転を下回る状態が継続的に発生することがなくなり、
従って、従来のようにこの状態が継続してスリップ制御域にもかかわらずロックアップクラッチが解放されてしまうのを防止することができる。
これがため、この状態からアクセルペダルを釈放した時に、当該アクセルペダル釈放瞬時からのスリップ制御によるロックアップクラッチの締結力増大制御が殆ど応答遅れなしに行われ得ることとも相まって、エンジン回転が急低下してフューエルカット時間が短くなるという従来の問題を解消することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になるスリップ制御装置を具えたトルクコンバータを含む車両の駆動系を示し、１はエンジン、２はトルクコンバータ、３は自動変速機の歯車変速機構、４はディファレンシャルギヤ装置、５は車輪で、これらを順次図示のように結合して車両の駆動系を構成する。
【００１２】
トルクコンバータ２は、エンジン１で駆動される入力要素としてのポンプインペラ２ａと、歯車変速機構３の入力軸に結合された出力要素としてのタービンランナ２ｂと、反力要素としてのステータ２ｃと、ポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間を直結する油圧式ロックアップクラッチ２ｄとを具えた、所謂ロックアップ式トルクコンバータとする。
【００１３】
ロックアップクラッチ２ｄの締結力は、その前後におけるアプライ圧ＰＡ  とレリーズ圧ＰＲ  の差圧（ロックアップクラッチ締結圧）により決まり、アプライ圧ＰＡ  がレリーズ圧ＰＲ  よりも低ければ、ロックアップクラッチ２ｄは解放されてポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間を直結せず、トルクコンバータ２をスリップ制限しないコンバータ状態で機能させる。
【００１４】
アプライ圧ＰＡ  がレリーズ圧ＰＲ  よりも高い場合、その差圧に応じた力でロックアップクラッチ２ｄを滑り結合させ、トルクコンバータ２をポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間の相対回転（スリップ回転）をロックアップクラッチ２ｄの締結力に応じてスリップ制限するスリップ制御状態で機能させる。
そして当該差圧が設定値よりも大きくなると、ロックアップクラッチ２ｄの完全締結によりポンプインペラ２ａおよびタービンランナ２ｂ間の相対回転がなくなり、トルクコンバータ２をロックアップ状態で機能させる。
【００１５】
本実施の形態においては、アプライ圧ＰＡ  およびレリーズ圧ＰＲ  を決定するスリップ制御系を以下のごとくに構成とする。
１１はスリップ制御弁を示し、コントローラ１２によりデューティ制御されるロックアップソレノイド１３からの信号圧ＰＳ  に応じてアプライ圧ＰＡ  およびレリーズ圧ＰＲ  を決定するもので、これらスリップ制御弁１１およびロックアップソレノイド１３を周知のものとする。
【００１６】
即ち、ロックアップソレノイド１３は一定のパイロット圧を元圧として、コントローラ１２からのソレノイド駆動デューティＤの増大につれ信号圧ＰＳ  を高くするものとする。
一方でスリップ制御弁１１は、上記の信号圧ＰＳ  およびフィードバックされたレリーズ圧ＰＲ  を一方向に受けると共に、他方向にバネ１１ａのバネ力およびフィードバックされたアプライ圧ＰＡ  を受け、信号圧ＰＳ  の上昇につれて、アプライ圧ＰＡ  とレリーズ圧ＰＲ  との間の差圧（ＰＡ  −ＰＲ  ）で表されるロックアップクラッチ２ｄの締結圧を図２に示すように変化させるものとする。
【００１７】
ここでロックアップクラッチ締結圧（ＰＡ  −ＰＲ  ）の負値はＰＲ  ＞ＰＡ  によりトルクコンバータ２をコンバータ状態にすることを意味し、逆にロックアップクラッチ締結圧（ＰＡ  −ＰＲ  ）が正である時は、その値が大きくなるにつれてロックアップクラッチ２ｄの締結容量が増大され、トルクコンバータ２のスリップ回転を大きく制限し、遂にはトルクコンバータ２をロックアップ状態にすることを意味する。
【００１８】
エンジン１は、アクセルペダル１４の踏み込みに応じ開度増大されるスロットルバルブ１５を具え、これを経て吸入される空気により供給燃料を燃焼させて出力を発生し、エンジン出力はスロットルバルブ１５の開度増大につれてを増すものする。
他方でエンジン１はフューエルカット制御装置１６を具え、この装置１６は、エンジン回転数がフューエルカット回転数以上の回転領域でアクセルペダル１４が釈放される時にエンジン１への燃料供給を停止（フューエルカット）し、エンジン回転数がエンジンストール（エンスト）防止のために設定したフューエルリカバー回転数まで低下する時にエンジン１への燃料供給を再開（フューエルリカバー）するものとする。
【００１９】
かかるフューエルカット制御も前記のコントローラ１２によりこれを行うものとし、
コントローラ１２には図１に示すように、スロットルバルブ１５の開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ２１からの信号と、エンジン回転数Ｎｅ  （ポンプインペラ２ａの回転数）を検出するエンジン回転センサ２２からの信号と、タービンランナ２ｂの回転数Ｎｔ  を検出するタービン回転センサ２３からの信号と、車速ＶＳＰを検出する車速センサ２４からの信号と、アクセルペダル１４の釈放時にＯＮするアイドルスイッチ２５からの信号とをそれぞれ入力する。
【００２０】
コントローラ１２はこれら入力情報をもとに、ソレノイド駆動デューティＤを決定してロックアップソレノイド１３およびロックアップ制御弁１１によるロックアップクラッチ２ｄの締結圧（ＰＡ  −ＰＲ  ）制御を介したトルクコンバータ２のスリップ制御を行うとともに、フューエルカット制御装置１６を介した前記エンジン１のフューエルカット制御を行うものとする。
【００２１】
先ずコントローラ１２が行う前者のスリップ制御を、図３の機能ブロック線図により説明する。
図３のスリップ制御は、図５に示す領域線図をもとに車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯからスリップ制御（Ｓ／Ｌ）領域であると判定した時に実行し、エンジン出力トルク演算部３１においてはエンジン回転数Ｎｅ  およびスロットル開度ＴＶＯから、図６に例示したエンジン性能線図をもとにエンジン出力トルクＴｅ  を求める。
【００２２】
目標スリップ回転演算部３２では、上記のごとくに求めたエンジン出力トルクＴe およびエンジン回転数Ｎe から、図７に例示した領域マップをもとにトルクコンバータ２の目標スリップ回転ΔＮ0 （ΔＮ01，ΔＮ02，ΔＮ03, ΔＮ04）を求める。
ちなみに、エンジン出力トルクＴe およびエンジン回転数Ｎe の組み合わせが図７のαで示すような運転状態である時の目標スリップ回転ΔＮ0 はΔＮ03である。
ここで目標スリップ回転ΔＮ0 は、アクセルペダル踏み込み状態の走行中にトルクコンバータの実スリップ回転が継続的に目標スリップ回転を下回ることのないよう、エンジン出力トルクＴe およびエンジン回転数Ｎe の組み合わせごとに、これらエンジン回転数およびエンジン出力トルクのもとでトルクコンバータ２がロックアップクラッチ２ｄを解放されスリップ制限されていない時に生ずるスリップ回転よりも小さな値に設定する。
【００２３】
図３の実スリップ回転演算部３３では、エンジン回転数Ｎｅ  （トルクコンバータ入力回転数）およびタービンランナ回転数Ｎｔ  （トルクコンバータ出力回転数）間の差で表されるトルクコンバータ２の実スリップ回転ΔＮＲ  を算出する。
減算器３４では、上記した目標スリップ回転ΔＮ０  に対する実スリップ回転ΔＮＲ  のスリップ回転偏差ΔＮｅｒｒｏｒ  を算出し、デューティ演算部３５では、スリップ回転偏差ΔＮｅｒｒｏｒ  が漸減するようロックアップソレノイド１３（図１参照）へのソレノイド駆動デューティＤを修正しつつ出力する。
かかる駆動デューティＤに応動するロックアップソレノイド１３はロックアップクラッチ２ｄの締結圧（ＰＡ  −ＰＲ  ）を、実スリップ回転ΔＮＲ  が目標スリップ回転ΔＮ０  に追従するよう制御することができる。
【００２４】
次いでコントローラ１２が実行するフューエルカット制御装置１６（図１参照）を介したエンジン１のフューエルカット制御を説明するに、これは図４に示すごときものとする。
先ずステップ４１において図１のアイドルスイッチ２５がＯＮか否かを、つまりアクセルペダル１４（図１参照）が釈放されているか否かを判定し、アクセルペダルが踏み込まれていればエンジン出力が必要であることからステップ４２においてフューエルカット制御装置１６を非作動にする。
【００２５】
ステップ４１においてアイドルスイッチ２５がＯＮと判定するコースト走行中は、ステップ４３でエンジン回転数Ｎｅ  がフューエルリカバー回転数ＮＦ／Ｒ  を超えていると判定する間、ステップ４４においてフューエルカット制御装置１６を作動させ、エンジン１への燃料供給を停止させておくフューエルカットを実行する。
しかしてステップ４３でエンジン回転数Ｎｅ  がフューエルリカバー回転数ＮＦ／Ｒ  に低下したと判定する時は、ステップ４２においてフューエルカット制御装置１６を非作動にし、エンジン１への燃料供給を再開させるフューエルリカバーを実行する。
【００２６】
以上のようなスリップ制御およびフューエルカット制御を、図８の瞬時ｔ2 にアクセルペダルの釈放によりスロットル開度ＴＶＯが閉じた場合について説明すると、
目標スリップ回転ΔＮ0 を前記のごとく、アクセルペダル踏み込み状態の走行中にトルクコンバータの実スリップ回転が継続的に目標スリップ回転を下回ることのないよう、エンジン出力トルクＴe およびエンジン回転数Ｎe の組み合わせごとに、これらエンジン回転数およびエンジン出力トルクのもとでトルクコンバータ２がスリップ制限されていない時に生ずるスリップ回転よりも小さな値に設定したから、
瞬時ｔ2 よりも前のアクセルペダルを踏み込んだ走行中において実スリップ回転ΔＮR が継続的に目標スリップ回転ΔＮ0 より小さくなることがなく、従ってロックアップクラッチの締結力変化から明らかなようにスリップ制御域にもかかわらずロックアップクラッチが解放されてしまうような状態を生ずることがない。
【００２７】
よって当該状態から図８の瞬時ｔ２  にアクセルペダルを釈放してスロットル開度ＴＶＯを閉じ、コースト走行に移行した時に、当該アクセルペダル釈放瞬時ｔ２  からの前記スリップ制御によるロックアップクラッチの締結力増大制御が殆ど応答遅れなしに行われ得ることとも相まって、エンジン回転数Ｎｅ  を図８に示すごとく徐々に低下させることができ、これがフューエルリカバー回転数ＮＦ／Ｒ  に低下してエンジンへの燃料供給が再開（フューエルリカバー）される瞬時ｔ４  までの時間ΔＴ２  （フューエルカット時間）を図９（ａ）に示す従来のフューエルカット時間ΔＴ１  よりも大幅に長くすることができ、フューエルカットによる燃費向上効果を高め得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるスリップ制御装置を具えたトルクコンバータを含む車両の駆動系およびその制御システムを示す概略系統図である。
【図２】ロックアップソレノイドからの信号圧と、ロックアップクラッチ締結圧との関係を示す線図である。
【図３】同実施の形態においてコントローラが実行すべきロックアップソレノイド駆動デューティの演算処理を示す機能別ブロック線図である。
【図４】同実施の形態においてコントローラが実行するフューエルカット制御プログラムを示すフローチャートである。
【図５】ロックアップ領域、コンバータ領域、およびスリップ制御領域を例示する領域線図である。
【図６】同実施の形態におけるスリップ制御に際して使うエンジン出力トルクを算出する時に用いるエンジン性能線図である。
【図７】同実施の形態における目標スリップ回転を例示する線図である。
【図８】同実施の形態におけるスリップ制御の動作タイムチャートである。
【図９】従来装置によるスリップ制御の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
２  トルクコンバータ
２ａ  ポンプインペラ（入力要素）
２ｂ  タービンランナ（出力要素）
２ｃ  ステータ（反力要素）
２ｄ  ロックアップクラッチ
３  歯車変速機構
４  ディファレンシャルギヤ装置
５  車輪
１１  スリップ制御弁
１２  コントローラ
１３  ロックアップソレノイド
１４  アクセルペダル
１５  スロットルバルブ
１６  フューエルカット制御装置
２１  スロットル開度センサ
２２  エンジン回転センサ
２３  タービン回転センサ
２４  車速センサ
２５  アイドルスイッチ
３１  エンジン出力トルク演算部
３２  目標スリップ回転演算部
３３  実スリップ回転演算部
３４  減算器
３５  デューティ演算部
【図１】
0003575374.tif 000002
【図２】
0003575374.tif 000003
【図３】
0003575374.tif 000004
【図４】
0003575374.tif 000005
【図５】
0003575374.tif 000006
【図６】
0003575374.tif 000007
【図７】
0003575374.tif 000008
【図８】
0003575374.tif 000009
【図９】
0003575374.tif 000010