(57)【要約】    【課題】自動変速機の特性を生かした燃費向上を図りつつ、「こもり音」の発生を防止する。    【解決手段】ロックアップクラッチが締結されてトルクコンバータの入出力軸が直結されるロックアップ状態において、ロックアップ解除速度ｒＶＳＰ以下となっていない場合であっても、運転者によるアクセル操作量（アクセル開度ＡＰＯ）がエンジン回転速度に応じて設定されるロックアップ解除アクセル開度ｒＡＰＯを超えたとき、又は、エンジントルク（演算値）がエンジン回転速度に応じて設定されるロックアップ解除エンジントルクｒＴＥを超えたときには、ロックアップクラッチの締結を解除してコンバータ状態に切り換える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態に応じて、ロックアップクラッチが締結されてトルクコンバータの入出力軸が直結されるロックアップ状態と、前記ロックアップクラッチの締結が解除されたコンバータ状態と、を切り換え可能なロックアップ機構を備えた自動変速機のロックアップ制御装置であって、
前記ロックアップ状態において、運転者によるアクセル操作量がエンジン回転速度に応じて設定される所定量を超えたときには、前記ロックアップクラッチの締結を解除して前記コンバータ状態に切り換えることを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項２】
前記所定量は、エンジン回転速度が低いほど小さく設定されることを特徴とする請求項１記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項３】
車両の運転状態に応じて、ロックアップクラッチが締結されてトルクコンバータの入出力軸が直結されるロックアップ状態と、前記ロックアップクラッチの締結が解除されたコンバータ状態と、を切り換え可能なロックアップ機構を備えた自動変速機のロックアップ制御装置であって、
前記ロックアップ状態において、エンジントルクがエンジン回転速度に応じて設定される所定のトルク値を超えたときには、前記ロックアップクラッチの締結を解除して前記コンバータ状態に切り換えることを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項４】
前記所定のトルク値は、エンジン回転速度が低いほど小さく設定されることを特徴とする請求項３記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項５】
前記エンジントルクは、吸入空気量に基づいて算出されることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項６】
車両の運転状態に応じて、ロックアップクラッチが締結されてトルクコンバータの入出力軸が直結されるロックアップ状態と、前記ロックアップクラッチの締結が解除されたコンバータ状態と、を切り換え可能なロックアップ機構を備えた自動変速機のロックアップ制御装置であって、
前記ロックアップ状態において、運転者によるアクセル操作量がエンジン回転速度に応じて設定される所定量を超えたとき、又は、エンジントルクがエンジン回転速度に応じて設定される所定のトルク値を超えたときには、前記ロックアップクラッチの締結を解除して前記コンバータ状態に切り換えることを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項７】
エンジントルクが前記所定のトルク値を超えたことによって前記ロックアップクラッチの締結を解除して前記コンバータ状態に切り換えたときは、そのときのエンジン回転速度及びアクセル操作量に基づいて、前記エンジン回転速度に応じて設定される所定量を更新することを特徴とする請求項６記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロックアップ機構を備えた自動変速機のロックアップ制御装置に関し、特に、自動変速機の特性を生かした燃費消費の低減（燃費向上）を図りつつ、いわゆる「こもり音」の発生を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機のロックアップ制御装置、特にロックアップクラッチ締結状態からその締結を解除する技術に関するものとしては、例えば特許文献１に記載のものがある。この装置では、ロックアップクラッチを解除する頻度及び解除時間を減少させることで、ロックアップクラッチの耐久性の向上を図るようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２１０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、自動変速機、特に変速比を連続的に変化させることが可能な無段変速機の特性を生かした燃費向上を図るためには、エンジンの最適燃費線（あるいは、最適燃費領域）を使用すればよいことが知られている。このような考えに基づいて変速線を設計する場合には、要求駆動力が小さくエンジン負荷の小さい領域においては、エンジン回転速度を低下させるほど燃料消費を小さく（燃費を向上）できる（図７参照）。
【０００４】
一方、使用するエンジン回転速度を低下させるほど、エンジンのトルク変動を起振力とするエンジン−変速機間のねじり共振による振動によって、車室内にいわゆる「こもり音」が発生し易くなるが、この「こもり音」はトルクコンバータ内のロックアップクラッチが締結されている状態（ロックアップ状態）において発生する現象であり、ロックアップクラッチ内のダンパによってエンジンから変速機へと伝達されるトルク変動を吸収することで低減することが可能である。
【０００５】
したがって、燃費向上を図るべく、使用するエンジン回転速度を低回転化させようとする場合には、「こもり音」の発生を防止するために、ロックアップクラッチ内のダンパを低剛性化してダンピング性能を上げていくことが考えられる。
ところが、一般に、一定のダンパサイズのもとで低剛性化を図るとダンパの許容入力トルクが低下する傾向にあり（図８参照）、この許容入力トルクを超えるトルクがダンパに入力されるおそれが生じることになる。そして、許容入力トルクを超えるトルクがダンパに入力されてしまうと、ダンパとしてはもはやそのダンピング性能を十分に発揮することができないため、今度は許容入力トルクを超えたトルクが入力されることに起因する「こもり音」が発生してしまうという新たな問題を生じる。
【０００６】
そのため、自動変速機（特に、無段変速機）の特性を生かした燃費向上を図るためには、ダンパを低剛性化した上で使用するエンジン回転速度を低回転化させるとともに、ダンパの低剛性化に応じてダンパサイズを大きくしてその許容入力トルクの低下を防止する必要もある。
このように、自動変速機の特性を生かした燃費向上を図りつつ、「こもり音」の発生を防止するためには、ダンパの低剛性化とダンパサイズの大型化とが必要となることから、特にレイアウト上の制約等によりダンパサイズが制限されるような場合には、ダンパの低剛性化を行うと許容入力トルクを十分に確保できず、結果として、使用するエンジン回転速度の低回転化による（すなわち、自動変速機の特性を生かした）燃費向上を十分に図ることができない、という問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に着目してなされたもので、自動変速機の特性を生かした燃費向上を実現しつつ、「こもり音」の発生による乗り心地の悪化を効果的に防止することのできる自動変速機のロックアップ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本発明は、車両の運転状態に応じて、ロックアップクラッチが締結されてトルクコンバータの入出力軸が直結されるロックアップ状態と、前記ロックアップクラッチの締結が解除されたコンバータ状態と、を切り換え可能なロックアップ機構を備えた自動変速機のロックアップ制御装置であって、前記ロックアップ状態において、運転者によるアクセル操作量がエンジン回転速度に応じて設定される所定量を超えたときには、前記ロックアップクラッチの締結を解除して前記コンバータ状態に切り換える。
【０００９】
また、前記ロックアップ状態において、エンジントルクがエンジン回転速度に応じて設定される所定のトルク値を超えたときには、前記ロックアップクラッチの締結を解除して前記コンバータ状態に切り換える。
さらにまた、前記ロックアップ状態において、運転者によるアクセル操作量がエンジン回転速度に応じて設定される所定量を超えたとき、又は、エンジントルクがエンジン回転速度に応じて設定される所定のトルク値を超えたときには、前記ロックアップクラッチの締結を解除して前記コンバータ状態に切り換える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る自動変速機のロックアップ制御装置によると、所定の運転状態においてはロックアップクラッチを締結してトルクコンバータの入出力軸を直結することにより、トルクコンバータの伝達ロスをなくして燃費を向上させると共に、「こもり音」が発生する可能性がある場合には、ロックアップクラッチの締結を解除して「こもり音」の発生を効果的に防止することができる。
【００１１】
これにより、例えば、使用するエンジン回転速度を低回転化させて燃費向上を図るために、ロックアップクラッチ内のダンパを低剛性化させることで低回転領域において発生し易くなる「こもり音」を防止するとともに、このダンパの低剛性化に伴う許容入力トルクの低下によって発生する「こもり音」をも防止することができる。この結果、自動変速機（特に、無段変速機）の特性を生かした燃費向上を容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
図１において、車両用エンジン１の出力側には、自動変速機２が設けられている。この自動変速機２は変速比を連続的に変更可能（すなわち、無段変速機）であり、エンジン１の出力側に介在するトルクコンバータ２ａと、このトルクコンバータ２ａを介して連結された変速機２ｂと、変速機２ｂ中の各種変速要素（クラッチ等）の結合・開放操作を行う油圧アクチュエータ２ｃと、を備えている。
【００１３】
油圧アクチュエータ２ｃに対する作動油圧は、各種の電磁バルブを介して制御されようになっているのであるが、ここでは変速制御のためのシフトソレノイド３ａ、３ｂと、ロックアップ制御（すなわち、ロックアップクラッチの締結及びその解除）のためのロックアップソレノイド３ｃのみを示してある。
コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１０には、アクセル開度（運転者によるアクセル操作量）ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１１、車両の走行速度ＶＳＰを検出する車速センサ１２、エンジン１のクランクシャフト（図示省略）の回転位置を検出する（エンジン回転速度を検出する）クランクセンサ１３、エンジン冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１４、吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメータＡＦＭ１５、トルクコンバータ２ａのタービン回転速度を検出するタービン回転速度センサ１６等の各種センサからの検出信号が入力される。
【００１４】
そして、Ｃ／Ｕ１０は、これら入力信号に基づいて、所定の演算処理を行ってエンジン１の燃料噴射制御や点火時期制御を実行する。また、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとに基づいてテーブル等を検索することで最適な変速段を決定し、実際の変速段が決定した変速段となるように前記シフトソレノイド３ａ、３ｂの駆動を制御して変速制御を行うとともに、車両の運転状態に応じてロックアップソレノイド３ｃの駆動を制御することにより、ロックアップクラッチが締結されてトルクコンバータ２ａの入・出力軸が直結された「ロックアップ状態」と、ロックアップクラッチの締結が解除された「コンバータ状態」と、を切り換える。
【００１５】
図２は、Ｃ／Ｕ１０によって実行される本実施形態に係るロックアップ制御を示すフローチャートであり、所定周期毎に実行される。
Ｓ１１では、車両の運転状態（アクセル開度ＡＰＯ、車速ＶＳＰ、エンジン回転速度Ｎｅ等）を読み込む。
Ｓ１２では、ロックアップフラグ（Ｌ／Ｕｐフラグ）が設定されているか否かを判定する。Ｌ／Ｕｐフラグ＝１であればＳ１３に進み、Ｌ／Ｕｐフラグ＝０であれば本フローを終了する。このＬ／Ｕｐフラグは、ロックアップ状態にあるとき、すなわち、車両の運転状態（アクセル開度ＡＰＯ及び車速ＶＳＰ）が非ロックアップ領域からロックアップ領域に入ると「１」にセットされ、コンバータ状態にあるとき、すなわち、車両の運転状態が非ロックアップ領域にあるときは「０」にセットされる（図３参照）。
【００１６】
Ｓ１３では、車速ＶＳＰがあらかじめ設定されたロックアップ解除車速ｒＶＳＰ（例えば、２０ｋｍ／ｈ）よりも大きいか否かを判定する（図４参照）。ＶＳＰ＞ｒＶＳＰであればそのまま（ロックアップ状態のまま）Ｓ１４に進み、ＶＳＰ≦ｒＶＳＰであればＳ２０に進む。
Ｓ１４では、エンジン回転速度Ｎｅに応じてあらかじめ設定されたテーブル（以下、「Ｌ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブル」という）を検索してロックアップ解除アクセル開度ｒＡＰＯを設定する。このロックアップ解除アクセル開度ｒＡＰＯは、図５に示すようなエンジントルクＴＥ、エンジン回転速度Ｎｅ及びアクセル開度ＡＰＯの関係から、各エンジン回転速度Ｎｅにおいて「こもり音」が発生しないアクセル開度の上限値（若しくはその近傍の値）として設定されるものである。なお、本実施形態において、かかるロックアップ解除アクセル開度ｒＡＰＯは、図６のＬ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブル例に示すように、エンジン回転速度が低いほど小さな値に設定されるようになっているが、これは、エンジン回転速度が低いほど「こもり音」が発生し易くなることよるものである。
【００１７】
Ｓ１５では、検出したアクセル開度ＡＰＯが上記ロックアップ解除アクセル開度ｒＡＰＯ以下であるか否かを判定する。ＡＰＯ≦ｒＡＰＯであればそのままＳ１６に進み、ＡＰＯ＞ｒＡＰＯであればＳ２０に進む。
Ｓ１６では、エンジントルク（演算値）ＴＥを読み込む。このエンジントルクＴＥは、吸入空気量Ｑａに基づいて算出されるものであり、例えば、あらかじめ設定した吸入空気量−トルク変換マップ等を用いて、吸入空気量ＱａをエンジントルクＴＥに変換したものが該当する。
【００１８】
Ｓ１７では、エンジン回転速度Ｎｅに応じてあらかじめ設定されたテーブル（以下、「Ｌ／Ｕｐ解除エンジントルクテーブル」という）を検索してロックアップ解除エンジントルクｒＴＥを設定する。このロックアップ解除エンジントルクｒＴＥは、図５に示すように、各エンジン回転速度Ｎｅにおいて「こもり音」が発生しないエンジントルクの上限値（若しくはその近傍の値）であり、ほぼ「こもり音」発生領域（図５におけるハッチング部）に対応するよう設定されるものである。
【００１９】
なお、図５に示すように、本実施形態においては、エンジン回転速度Ｎｅ１以下の低回転領域を「こもり音」発生領域としている。これは、エンジン回転速度が高い領域では、「こもり音」が発生しない若しくは「こもり音」が（発生したとしても）気にならなくなることを考慮したものであり、これにより、ロックアップ状態とすることによる燃費向上を最大限確保するようにしている（ロックアップ領域においてロックアップクラッチを解除する場合を最小限としている）。
【００２０】
また、本実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅ１以下においてロックアップ解除エンジントルクｒＴＥを（ほぼ）一定としているが、上述したように、「こもり音」はエンジン回転速度Ｎｅが低いほど発生し易くなるので、エンジン回転速度Ｎｅが低いほどロックアップ解除エンジントルクｒＴＥが小さくなるように設定してもよい（適宜実験等によって定めればよい）。
【００２１】
Ｓ１８では、エンジントルク（演算値）ＴＥが上記ロックアップ解除エンジントルクｒＴＥを超えているか否かを判定する。ＴＥ＞ｒＴＥであればＳ１９に進み、ＴＥ≦ｒＴＥであればそのまま（すなわち、ロックアップ状態のまま）本フローを終了する。
Ｓ１９では、上記Ｌ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブルを更新する。すなわち、ＴＥ＞ｒＴＥとなったときは、そのときのアクセル開度ＡＰＯをそのときのエンジン回転速度Ｎｅにおけるロックアップ解除アクセル開度ｒＡＰＯとして学習し、テーブル値を更新する。例えば、図６に示すＬ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブルが設定されている場合に、エンジン回転速度Ｎｅ＝１２００（ｒｐｍ）、アクセル開度ＡＰＯ＝９（ｄｅｇ）のときにエンジントルク演算値ＴＥが上記ロックアップ解除エンジントルクｒＴＥを超えていた場合には、上記Ｌ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブルにおいて、対応するエンジン回転速度Ｎｅ＝１２００（ｒｐｍ）におけるロックアップ解除アクセル開度ｒＡＰＯを９（ｄｅｇ）に更新する（図６の枠外参照）。
【００２２】
Ｓ２０では、ロックアップクラッチの締結を解除して、ロックアップ状態からコンバータ状態へと切り換える（なお、これによりＬ／Ｕｐフラグは「０」にセットされる）。
ここで、上記フローにおいて、エンジントルク（演算値）情報によってロックアップクラッチの締結を解除する場合には、そのときのアクセル開度ＡＰＯを学習、すなわち、そのときのアクセル開度ＡＰＯ及びエンジン回転速度Ｎｅに基づいてＬ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブル値を更新するようにしている（Ｓ１８→Ｓ１９）。これは、部品バラツキや部品特性の経時変化等により発生してしまう「こもり音」についても、アクセル開度情報のみに基づく判定によって（エンジントルク演算の結果を待つことなく）防止するようにしたものである。すなわち、部品バラツキや部品特性の経時変化等があった場合であっても、定常状態における「こもり音」の発生については、エンジントルク（演算値）情報に基づく判定によって防止することができるのであるが（Ｓ１８→Ｓ１９→Ｓ２０）、過渡的な「こもり音」の発生を十分に防止することは難しい。そこで、上述したようなＬ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブル（値）の学習制御を行うことにより、エンジントルク（演算値）情報に基づく判定結果をアクセル開度情報に基づく判定に反映させることで過渡的な「こもり音」の発生をも防止できるようにしたのである。
【００２３】
以上説明した実施形態によると、以下のような効果を有する。
ロックアップ状態において、エンジン回転速度Ｎｅに基づいてＬ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブルを検索してエンジン回転速度に応じたＬ／Ｕｐ解除アクセル開度ｒＡＰＯを設定し、設定したＬ／Ｕｐ解除アクセル開度ｒＡＰＯと検出したアクセル開度ＡＰＯ（運転者によるアクセル操作量）とを比較する（Ｓ１３）。そして、検出したアクセル開度ＡＰＯがＬ／Ｕｐ解除アクセル開度ｒＡＰＯを超えた場合には、ロックアップクラッチの締結を解除してコンバータ状態に切り換えるようにしたので（Ｓ１５→Ｓ２０）、例えば、低剛性だが許容入力の小さいダンパを使用せざるを得ない場合（ダンパサイズを大きくできない場合）であっても、ダンパにその許容入力を超えるトルクが入力される事態を回避することができる。これにより、ダンパの低剛性化によって低回転側で発生する「こもり音」を防止するとともに、許容入力トルクを超えるトルクが入力されることによって発生してしまう「こもり音」をも効果的に防止できる。なお、アクセル操作とスロットルとが連動する構成の場合には、上記アクセル開度に代えてスロットル開度としてもよい。
【００２４】
ここで、「こもり音」は、通常、エンジン回転速度が低いほど発生し易くなる傾向があるので、上記Ｌ／Ｕｐ解除アクセル開度ｒＡＰＯは、エンジン回転速度が低いほど小さく設定される。これにより、各エンジン回転速度において必要な場合にのみロックアップを解除できるので、ロックアップによる燃費向上効果を最大限確保することかできる。
また、ロックアップ状態において、エンジン回転速度に基づいてＬ／Ｕｐ解除エンジントルクテーブルを検索してエンジン回転速度に応じたＬ／Ｕｐ解除エンジントルクｒＴＥを設定し、設定したＬ／Ｕｐ解除エンジントルクｒＴＥと読み込んだエンジントルクＴＥとを比較する（Ｓ１８）。そして、読み込んだエンジントルクＴＥがＬ／Ｕｐ解除エンジントルクｒＴＥを超えた場合には、ロックアップクラッチの締結を解除してコンバータ状態に切り換えるようにすれば（Ｓ１８→Ｓ１９→Ｓ２０）、ダンパにその許容入力を超えるトルクが入力される事態をより確実に回避できる。ここで、読み込まれるエンジントルクは、吸入空気量に基づいて算出されるものとし、Ｌ／Ｕｐ解除エンジントルクｒＴＥは、Ｌ／Ｕｐ解除アクセル開度ｒＡＰＯの場合と同様に、エンジン回転速度が低いほど小さく設定されるのが望ましいが、所定回転速度以下の低回転領域においては一定としてもよい。このようにすれば、制御の簡素化を図ることができる。
【００２５】
さらに、ロックアップ状態において、検出したアクセル開度ＡＰＯがエンジン回転速度に応じて設定されるＬ／Ｕｐ解除アクセル開度ｒＡＰＯを超えた場合、又は、読み込んだエンジントルクＴＥがエンジン回転速度に応じて設定されるＬ／Ｕｐ解除エンジントルクｒＴＥを超えた場合には、ロックアップクラッチの締結を解除してコンバータ状態に切り換えるようにすれば（Ｓ１５、Ｓ１８〜Ｓ２０）、アクセル開度情報に基づく判定によって速やかに「こもり音」の発生を防止しつつ、部品バラツキや部品特性の経時変化等によりＬ／Ｕｐ解除アクセル開度ｒＡＰＯにずれが生じた場合であっても、エンジントルク情報に基づく判定によってより確実に「こもり音」の発生を防止できる。
【００２６】
なお、この場合において、エンジントルク情報に基づく判定によってロックアップクラッチの締結を解除してコンバータ状態に切り換えたときには、そのときのエンジン回転速度Ｎｅ及びアクセル開度ＡＰＯに基づいて、上記Ｌ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブルを更新する。これにより、アクセル開度情報に基づく判定の精度が向上し、過渡的な「こもり音」の発生についての速やかに防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態のシステム構成図である。
【図２】実施形態に係るロックアップ制御を示すフローチャートである。
【図３】実施形態に係るコンバータ状態→ロックアップ状態切り換え線（ロックアップ線）を示す図である。
【図４】実施形態に係るロックアップ状態→コンバータ状態切り換え線（ロックアップ解除線）を示す図である。
【図５】エンジン回転速度、エンジントルク及びアクセル開度の関係及び「こもり音」発生領域を示す特性図である。
【図６】Ｌ／Ｕｐ解除アクセル開度テーブルの一例を示す図である。
【図７】エンジン回転速度、エンジントルク及び最適燃費線を示す特性図である。
【図８】ダンパ低剛性化による許容入力トルクの低下を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…エンジン、２…自動変速機、２ａ…トルクコンバータ、２ｂ…変速機、２ｃ…油圧アクチュエータ、３ａ、３ｂ…シフトソレノイド、３ｃ…ロックアップソレノイド、１０…コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）、１１…アクセル開度センサ、１２…車速センサ、１３…クランクセンサ、１４…水温センサ、１５…エアフローメータ（ＡＦＭ）、１６…タービン回転速度センサ
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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