(57)【要約】【課題】  ジャダー発生時の燃費の悪化を抑制するロックアップ制御装置を提供する。【解決手段】  自動変速機のロックアップ制御装置において、エンジンの回転速度と自動変速機の回転速度との間の回転速度差である摩擦クラッチのスリップ量が、運転状態に基づいて設定した第１目標スリップ量と一致するようにフィードバック制御値を出力し、フィードバック制御値を入力として当該フィードバック制御値に基づく指令値を算出し、摩擦クラッチに出力する。摩擦クラッチに発生する異常振動であるジャダーが検出されたときには、フィードバック制御手段から指令手段へのフィードバック制御値を所定時間だけ遅延させることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと自動変速機との間に設置され、エンジンから自動変速機への動力の伝達を制御する摩擦クラッチと、
車両の運転状態に基づいて、前記摩擦クラッチを解放状態からスリップ状態を経て締結させるスリップロックアップ制御手段と、を備えた自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記スリップロックアップ制御手段は、
前記エンジンの回転速度と自動変速機の回転速度との間の回転速度差である前記摩擦クラッチのスリップ量が、前記運転状態に基づいて設定した第１目標スリップ量と一致するようにフィードバック制御値を出力するフィードバック制御手段と、
前記フィードバック制御値を入力として当該フィードバック制御値に基づく指令値を算出し、前記摩擦クラッチに出力する指令手段と、
前記摩擦クラッチに発生する異常振動であるジャダーを検出するジャダー検出手段と、
前記ジャダーが検出されたときには、前記フィードバック制御手段から指令手段へのフィードバック制御値を所定時間だけ遅延させる遅延手段と、
を備えた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】
前記遅延手段は、ジャダーを検知した時点からフィードバック制御手段が出力したフィードバック制御値を記憶手段に格納し、所定時間が経過した後に前記格納したフィードバック制御値を古い順に読み出して前記指令手段に入力することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項３】
前記遅延手段は、前記所定時間が経過するまで前記フィードバック制御値に代わって第２の目標スリップ量に対応する値を前記指令手段へ入力する第２目標スリップ量指令手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機のロックアップ制御置。
【請求項４】
前記第２目標スリップ量指令手段は、前記第２目標スリップ量を、前記ジャダーが発生した時点の第１目標スリップ量よりも大きく設定することを特徴とする請求項３に記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項５】
前記遅延手段は、前記所定時間が経過した後に再度ジャダーを検知し、ジャダーが継続していた場合には前記所定時間を増大するように学習補正を行う学習補正手段を有することを特徴とする請求項１に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】
この発明は、エンジンと自動変速機とを直結するためのロックアップクラッチを備えた車両における自動変速機のロックアップ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロックアップクラッチ付トルクコンバータやロックアップクラッチ付フルードカップリングを搭載した車両のように、エンジンと自動変速機とを直結するためのロックアップクラッチを備えた車両が公知である。
【０００３】
このような車両では、エンジンの低回転領域におけるトルクの脈動を吸収するため、或は、エンジン回転速度をフューエルカット回転速度よりも可及的に高くして燃料カット領域を拡大するために、ロックアップクラッチのスリップ量を目標スリップ量に維持するスリップロックアップ制御を実行するスリップロックアップ制御手段が設けられている。
【０００４】
しかしながら、作動油の劣化やクラッチフェーシングの劣化などによりスリップロックアップ制御中に所謂ジャダーといわれるスリップ量のハンチングが発生して振動が発生する場合がある。
【０００５】
これを解決する手段としては、従来、ジャダー振動の発生を検出したとき、作動油の交換等の適宜な処置が実行されるまで、スリップロックアップ制御を禁止してスリップロックアップ制御以外の、例えば、非直結制御が実行されるように構成された技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、上記従来の制御装置にあっては、ジャダー振動を検出した後は、作動油の交換等の適切な処理が実行されるまで、一切スリップロックアップ制御を行わないように構成されているため、この間は、スリップロックアップ制御による様々な効果、特に燃費の向上を享受することができない、という不具合を有していた。
【０００７】
この課題を解決する技術として、ジャダー振動の発生を検出したときに、目標スリップ量を変更してジャダー振動を抑制する技術がある（特許文献２参照）。この技術は、目標スリップ量を増大してジャダー振動が抑制できるように変更することで、燃費の向上とジャダー振動の抑制との両立を図ることを目的としている。
【特許文献１】特開平４−２２４３６３号公報
【特許文献２】特開平９−２８７６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載の技術でも、燃費向上の観点から設定した目標スリップ量をジャダー振動の抑制のためにスリップ量が増大するように変更するため、燃費向上の効果が十分得られていないと考えられる。
【０００９】
この発明は、かかる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とするところは、ジャダー振動発生後の燃費の悪化を抑制しながらもジャダー振動を確実に抑制可能な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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、エンジンと自動変速機との間に設置され、エンジンから自動変速機への動力の伝達を制御する摩擦クラッチと、車両の運転状態に基づいて、前記摩擦クラッチを解放状態からスリップ状態を経て締結させるスリップロックアップ制御手段と、を備えた自動変速機のロックアップ制御装置において、前記スリップロックアップ制御手段は、前記エンジンの回転速度と自動変速機の回転速度との間の回転速度差である前記摩擦クラッチのスリップ量が、前記運転状態に基づいて設定した第１目標スリップ量と一致するようにフィードバック制御値を出力するフィードバック制御手段と、前記フィードバック制御値を入力として当該フィードバック制御値に基づく指令値を算出し、前記摩擦クラッチに出力する指令手段と、前記摩擦クラッチに発生する異常振動であるジャダーを検出するジャダー検出手段と、前記ジャダーが検出されたときには、前記フィードバック制御手段から指令手段へのフィードバック制御値を所定時間だけ遅延させる遅延手段とを備えた。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、摩擦クラッチのスリップ量が第１目標スリップ量になるように制御する、いわゆるスリップロックアップ制御中にジャダーが発生した場合には、フィードバック制御値に遅れ時間を与えることにより、ジャダーを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明のシステム構成を示す概略図である。図１において、エンジン３にはトルクコンバータ５を備えた自動変速機４が連結され、トルクコンバータ５にはロックアップクラッチ６が配設されて運転状態に応じてロックアップ（ロックアップクラッチ締結状態）またはアンロックアップ（ロックアップクラッチ開放状態）またはスリップロックアップを行うものである。
【００１４】
トルクコンバータ５は、通常の作動流体を介して動力を伝達するもので、エンジン３の動力を自動変速機４に伝達する。トルクコンバータ５は、トルクコンバータ出力要素（タービン）と共に回転するロックアップクラッチ６を内蔵し、このロックアップクラッチ６は、トルクコンバータ入力要素（インペラ）に締結されるとき、トルクコンバータ５を入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするものとする。また、トルクコンバータ５は、入出力要素間の回転速度差をＡＴコントローラ１により制御される。
【００１５】
ロックアップクラッチ６は、その両側（前後）におけるトルクコンバータアプライ圧Ｐａとトルクコンバータレリーズ圧Ｐｒとの差圧Ｐａ−Ｐｒに応動し、レリーズ圧Ｐｒがアプライ圧Ｐａよりも高いとロックアップクラッチ６は開放されてトルクコンバータ入出力要素間を直結せず、レリーズ圧Ｐｒがアプライ圧Ｐａよりも低くなる時にロックアップクラッチ６は締結されてトルクコンバータ入出力要素間を直結するものである。
【００１６】
そして、上記後者の締結に際して、ロックアップクラッチ６の締結力、つまりロックアップ容量は、上記の差圧Ｐａ−Ｐｒにより決定し、この差圧が大きい程ロックアップクラッチ６の締結力が増大してロックアップ容量を増大する。
【００１７】
差圧Ｐａ−Ｐｒは、周知のロックアップコントロールバルブ７により制御し、このロックアップコントロールバルブ７には、アプライ圧Ｐａおよびレリーズ圧Ｐｒを相互に対向するように作用させ、更にアプライ圧Ｐａと同方向にバネの付勢力を、またレリーズ圧Ｐｒと同方向に信号圧Ｐｓｏｌをそれぞれ作用させる。
【００１８】
ロックアップコントロールバルブ７は、これら油圧とバネの付勢力が釣り合うよう差圧Ｐａ−Ｐｒを決定する。
【００１９】
ここでロックアップコントロールバルブ７にかかる信号圧Ｐｓｏｌは、ポンプ圧Ｐｐを元圧としてロックアップソレノイド８がデューティ信号Ｄｕｔｙに応じて作り出すものである。
【００２０】
マイクロコンピュータなどで構成されるＡＴコントローラ１は、車両の運転状態に応じてデューティ信号Ｄｕｔｙを決定し、ロックアップソレノイド８を介して差圧Ｐａ−Ｐｒを制御する。また、ＡＴコントローラ１は、記憶手段１ａとして、例えばＦＩＦＯメモリを備えており、後述するフィードバック制御値を記憶する。
【００２１】
ＡＴコントローラ１には、車両の走行状態やドライバーの運転状況を示す信号、例えば、自動変速機４に設けた入力軸回転センサ１６からの入力軸回転速度Ｎｉ、トルクコンバータ５への入力回転速度（＝エンジン回転速度Ｎｅ）を検出するインペラ回転センサ１１からのポンプインペラ回転速度Ｎｐ、アクセル操作量センサ１４からのアクセル操作量ＡＰＯ（またはスロットル開度ＴＶＯ）、車速センサ１３からの車速ＶＳＰ、タイマ（計測手段）１７からの時間データ、ジャダー振動検出手段１８からの振動発生の有無または振動の検出値など自動変速機の運転状態が入力される。
【００２２】
また、ＡＴコントローラ１はエンジンコントローラ２からエンジン回転速度Ｎｅ、エンジントルクＴｅを受信する。
【００２３】
そして、ＡＴコントローラ１は、これらの検出信号によりロックアップクラッチ６の締結や開放あるいはスリップなどの制御を行い、トルクコンバータ５の滑りに起因する燃費の悪化を低減するために、トルク増大作用や変速ショック吸収機能を必要としない運転領域において、トルクコンバータ５のロックアップクラッチ６を締結状態とするロックアップモードと、ロックアップクラッチ６を完全解放し、流体を介してトルク伝達を行なうコンバータモードと、ロックアップクラッチ６を半締結状態とし、所定のスリップ状態を維持するスリップモードの３つのモードを運転状態により適宜切り換える。
【００２４】
本発明は、スリップロックアップ制御時、つまりエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとの偏差（スリップ量）を目標スリップ量となるようにロックアップクラッチ６へのデューティ信号Ｄｕｔｙをフィードバック制御する制御時に、スリップ量のハンチングにより生じる振動、所謂ジャダーが発生した場合の対処手法である。本発明は、フィードバック制御によるスリップロックアップ制御中にジャダーが発生した場合には、所定時間が経過するまで目標スリップ量を増大し、この間、フィードバック制御のフィードバック制御値を記憶手段１ａに格納し、所定時間を経過した後に格納しておいたフィードバック制御値を制御サイクル毎に格納時点が古い順に用いるようにすることで、ジャダーの発生を抑制することに特徴がある。なお、所定時間中の目標スリップ量は、ジャダー発生前の目標スリップ量より大きい、ジャダーが発生しないスリップ量を目標としてオープン制御するようにしても良いし、あるいは、ジャダー発生時の指令値を維持してジャダーを許容するようにしてもよい。
【００２５】
図２、図３は、本発明のスリップロックアップ制御の一例を説明するフローチャートの例である。このフローチャートに示された制御は一定周期、例えば５ｍｓｅｃ毎に実施される。
【００２６】
まず、ステップＳ１で入力軸回転センサ１６から入力軸回転速度Ｎｉ、インペラ回転センサ１１からトルクコンバータ５への入力回転速度（＝エンジン回転速度Ｎｅ）、アクセル操作量センサ１４からアクセル操作量ＡＰＯや車速センサ１３からの車速ＶＳＰを運転状態として読み込む。
【００２７】
ステップＳ２では、検出した運転状態が所定のスリップロックアップ制御領域であるか否かを判定し、スリップロックアップ制御領域であればステップＳ３に進む。なお、スリップロックアップ制御領域の判定は、例えば、車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯなどから予め設定したマップに基づいて行う。続くステップＳ３では、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉとの回転速度差（＝スリップ量）ΔＮを算出する。
【００２８】
ステップ４ではジャダーが発生したときに１となるジャダー発生フラグが１かどうかを判定する。フラグが１であれば、図３のステップＳ１１に進み、フラグが０であれば、ステップＳ５に進む。
【００２９】
ステップＳ５では、ジャダー振動検出手段１８によりジャダー振動が発生したか否かを判断する。
【００３０】
ジャダー振動の検出方法としては、例えば、車両の前後に加わる荷重を検出するＧセンサーや、出力軸のトルクを検出するトルクセンサーを新たに設定して、それらの出力波形の振動をもってジャダー振動の発生を検知する方法や、回転速度差ΔＮ（＝Ｎｅ−Ｎｉ）の変動具合からジャダー振動の検知を行なうことができる。
【００３１】
ジャダーが検出された場合には、ステップＳ６に進み、フラグを１に設定し、図３のＳ１１に進む。
【００３２】
一方、ジャダーが検出されない場合には、ステップＳ６でフラグを０に設定し、ステップＳ７でジャダー発生中の制御周期を測定（所定時間の経過）するためのカウント数Ｎを０にクリアしておく。
【００３３】
続くステップＳ８では、ステップＳ１で読み込んだ運転状態とステップＳ３で算出した回転速度差ΔＮに基づいてスリップロックアップ制御の目標値である第１目標スリップ量ΔＮｔ１を設定し、回転速度差ΔＮが第１目標スリップ量ΔＮｔ１と一致するようにＰＩ（比例・積分）制御等による公知のフィードバック制御を実施する。つまり、実際の回転速度差ΔＮと第１目標スリップ量ΔＮｔ１の偏差に基づくフィードバック制御値ΔＦＢを求め、フィードバック制御値ΔＦＢをデューティ信号Ｄｕｔｙに変換してロックアップソレノイド８に送信する。なお、第１目標スリップ量ΔＮｔ１は徐々にロックアップクラッチ６を締結するように運転状態に応じて減少するよう設定される。
【００３４】
上記ステップＳ４でフラグが１の場合（ジャダー発生中）またはステップＳ５でジャダー発生を検知した場合には、ジャダー発生中の制御を行うステップＳ１１に進む。
【００３５】
ステップＳ１１では、カウント数ＮをインクリメントしてステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、カウント数Ｎが所定カウント数Ｘ以上かどうかを判定する。この所定カウント数Ｘは後述するフィードバック制御値のディレイ（遅れ）時間を設定するものであり、本発明はこのフィードバック制御値にディレイを与えることにより発生したジャダーを抑制することを特徴とする。なお、このディレイは、自動変速機毎に特有の値であり、予め実験等により設定しておくもので、例えば、Ｘ＝２０（ディレイ＝５msec×２０＝１００msec）等に設定され、この場合フィードバック制御値のディレイ＝１００msecとなる。
【００３６】
カウント数がＸが所定カウント数Ｘ以上であれば、所定時間（所定制御回数）が経過したと判定してステップＳ１３に進み、所定カウント数Ｘ未満であれば所定時間（所定制御回数）を経過していないのでステップＳ１４に進む。
【００３７】
ステップＳ１４では、ジャダー発生から所定時間を経過しておらず、ジャダーを抑制するため、回転速度差ΔＮが第２目標スリップ量ΔＮｔ２となるようにオープン制御を行う。この第２目標スリップ量ΔＮｔ２は、例えば、ジャダーが発生した時点の第１目標スリップ量ΔＮｔ１よりも大きい値に設定される。
【００３８】
続くステップＳ１５では、上記Ｓ１で読み込んだ運転状態とＳ３で求めた偏差ΔＮからフィードバック制御値ΔＦＢを算出する。このフィードバック制御値ΔＦＢは、上記通常のフィードバック制御と同一の制御内容でフィードバック制御値ΔＦＢの演算のみを行い、ロックアップソレノイド８への出力を行わない。
【００３９】
そしてステップＳ１６で、算出したフィードバック制御値を記憶手段１ａに格納する。
【００４０】
したがって、ジャダー発生から所定時間が経過するまでは、上記Ｓ１４〜Ｓ１６により、フィードバック制御の出力を制御対象のロックアップソレノイド８に出力せずに記憶手段１ａに格納し、ロックアップソレノイド８にはオープン制御による第２目標スリップ量ΔＮｔ２となるようなデューティ信号Ｄｕｔｙを出力し、所定時間だけ実際のスリップ量の増大を許容する。
【００４１】
ステップＳ１２でカウント数Ｎが所定カウント数Ｘ以上の場合には、ジャダー発生から所定時間が経過したのでステップＳ１３に進み、ステップＳ１３では、ステップ５と同様にしてジャダーが抑制されたか否かを判断する。ジャダーが検出された場合にはステップＳ１７に進み、ジャダーの発生を抑えるように所定カウント数Ｘを増加し、次回の制御時に用いるよう記憶してからステップＳ１４に進む。なおステップＳ１７の所定カウント数Ｘの増加は、例えば、Ｘ＝Ｘ＋１として、ステップＳ１４のオープン制御によってロックアップクラッチ６のジャダーが収束する時間（制御周期）となるように学習補正を行う。その後ステップＳ１８に進む。ジャダーが抑制された場合または上記ステップＳ１７の後にはステップＳ１８に進み、記憶手段１ａからフィードバック制御値ΔＦＢを読み込む。ここで読み込むフィードバック制御値ΔＦＢは所定カウント数Ｘに応じた所定時間前のフィードバック制御値であり、本発明はフィードバック制御値ΔＦＢを所定時間だけディレイすることに特徴がある。ステップＳ１９ではこのディレイ時間（所定時間）だけ遅延させたフィードバック制御値ΔＦＢによりロックアップソレノイド８を駆動する。そして、現在の運転状態（ステップＳ１で読み込んだ運転状態とステップＳ３で求めた偏差ΔＮ）から現在のフィードバック制御値ΔＦＢを求め、ＦＩＦＯメモリで構成された記憶手段１ａに格納する。
【００４２】
したがって、本発明では、スリップロックアップ制御中にジャダーが発生した場合には、一時的にリアルタイムでのフィードバック制御を中断し、所定時間が経過するまで所定の指令値（オープン制御による目標スリップ量ΔＮｔ２またはジャダー発生時の指令値）を維持し、各制御周期のフィードバック制御値ΔＦＢを記憶手段１ａに格納しておく。そして、所定時間経過後に記憶手段１ａから読み込んだフィードバック制御値ΔＦＢでロックアップソレノイド８を駆動し、現在のフィードバック制御値ΔＦＢを求めて記憶手段１ａに格納していく。
【００４３】
つまり、所定時間経過後のロックアップソレノイド８への指令値（デューティ信号Ｄｕｔｙ）は、所定時間だけ遅延されたフィードバック制御値ΔＦＢに基づくものとなる。そして、本願発明者らの実験によれば、ジャダー発生後にフィードバック制御値ΔＦＢを所定時間だけ遅延して出力することにより、ジャダーを抑制できるという知見を得た。これは、ロックアップクラッチ６にジャダーが発生するとロックアップコントロールバルブ７の下流（ロックアップクラッチ６側）の油圧が振動的になるが、フィードバック制御値ΔＦＢを所定時間だけ遅延して与えることにより、振動を抑制する位相の油圧を加えることができ、この結果、ジャダーを確実に抑制することができるのである。
【００４４】
なお、ジャダー発生後所定時間経過するまでの間、本実施形態では、オープン制御することとしたが（ステップＳ１４）、これに限らず第２のフィードバック制御を行うようにしても良い。
【００４５】
図４は、本発明のジャダー発生時のスリップロックアップ制御の概念を説明するタイミングチャート図である。図中上段は従来のジャダー制御の一例であり、下段が本発明のジャダー発生後フィードバック制御の一例である。図は縦軸にスリップ量として上側ほどスリップ量が大きいものとし、横軸は経過時間とする。
【００４６】
従来技術では、ジャダーが検出された場合に、目標スリップ量を増大することで、ジャダーを抑制する抑制したものであり、この場合には、ジャダーは抑制されるが、目標スリップ量を増大させるため、目標スリップ量増大前に比して燃費が悪化することになる。
【００４７】
一方、本発明の場合には、ジャダーの発生が検知された時点（図中ｔ１）から、目標スリップ量を増大させてジャダーを抑制するために、例えばオープン制御により回転速度差ΔＮが第２目標スリップ量ΔＮｔ２となるような指令値を所定時間（例えば、１００msec）だけロックアップソレノイド８に送出する。そして、この所定時間の期間中はフィードバック制御値ΔＦＢの演算のみを行って制御結果を記憶手段１ａに格納する。そして、所定時間経過（図中ｔ２＝１００msec）後には、過去のフィードバック制御値ΔＦＢによりデューティ信号Ｄｕｔｙを求め、ロックアップクラッチ６のスリップロックアップ制御を行う。
【００４８】
その後、スリップロックアップ制御の完了まで、ディレイを加えたフィードバック制御値ΔＦＢによるロックアップクラッチ６の制御を行う。
【００４９】
以上のように、ジャダー発生後にはフィードバック制御値ΔＦＢを所定時間だけ遅延させることで、ロックアップクラッチ６のジャダーを確実に抑制しながらスリップロックアップを実施でき、燃費の悪化を招く目標スリップ量の増大を最低限（所定時間内）とすることができるので、スリップロックアップによる燃費の向上と運転性の向上を図りながら、ジャダーの抑制を行うことが可能となるのである。
【００５０】
なお、上記実施形態において、ステップＳ１７の所定カウント数Ｘの学習補正は、Ｎ≧Ｘとなった後に、１回だけ行うようにしてもよい。これにより、作動油やロックアップクラッチ６のフェーシングの劣化あるいは油圧機器の劣化などにより所定時間内にジャダーが収束しない状況で、所定カウント数Ｘが過大になってフィードバック制御の再開が遅くなり過ぎるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態を示すエンジンと自動変速機の概略構成図である。
【図２】スリップロックアップ制御にジャダーが発生した場合の対処手法を説明するフローチャートである。
【図３】同じくスリップロックアップ制御にジャダーが発生した場合の対処手法を説明するフローチャートである。
【図４】ジャダー発生時のスリップロックアップ制御の概念を説明するタイミングチャート図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  ＡＴコントローラ
２  エンジンコントローラ
３  エンジン
４  自動変速機
５  トルクコンバータ
６  ロックアップクラッチ
７  ロックアップコントロールバルブ
８  ロックアップソレノイド
１１  インペラ回転センサ
１３  車速センサ
１４  アクセル操作量センサ
１６  入力軸回転センサ
１８  ジャダー検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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