(57)【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式伝動装置を備えている車両用動力伝達装置に関し、該流体式伝動装置の入力側回転数と出力側回転数との実際の回転数差である実差回転が目標差回転と一致するように前記ロックアップクラッチのクラッチトルクをフィードバック制御するスリップ制御装置において、
車両加速時に、前記実差回転と前記目標差回転との偏差が予め定められた判定値α以上で且つ該偏差が減少する変化度合が予め定められた判定値β以上になった場合には、一旦その時の実差回転に前記目標差回転が近づけられ、その後、通常の目標差回転まで連続的または段階的に戻される
ことを特徴とするロックアップクラッチのスリップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロックアップクラッチのスリップ制御装置に係り、特に、入力側回転数と出力側回転数との実差回転が目標差回転と一致するようにクラッチトルクをフィードバック制御する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロックアップクラッチ（直結クラッチ）を有する流体式伝動装置を備えている車両用動力伝達装置に関し、その流体式伝動装置の入力側回転数と出力側回転数との実際の回転数差である実差回転が目標差回転と一致するように前記ロックアップクラッチのクラッチトルクをフィードバック制御するスリップ制御装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１９０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被駆動走行（惰性走行や減速走行）時にアクセルペダルが急に大きく踏み込まれて駆動走行へ切り換わるチップイン加速時などの車両加速時に、フィードバック制御の応答遅れによって実差回転が目標差回転から大きく乖離すると、その乖離に応じてクラッチトルクが増大するため、その後に実差回転が急激に減少して目標差回転よりも小さくなるオーバーシュートが発生し、ロックアップクラッチが一時的に係合してショックを発生することがある。これを防止するために、車両加速時には一時的にロックアップクラッチを解放することが考えられるが、エンジン等の入力側回転数が吹き上がってダイレクト感（駆動力応答性）が損なわれるとともに燃費が悪化する恐れがある。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、車両加速時に差回転に基づくフィードバック制御によって入力側回転数の吹き上がりを抑制しつつ、実差回転の急激な減少で係合ショックが発生することを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ロックアップクラッチを有する流体式伝動装置を備えている車両用動力伝達装置に関し、その流体式伝動装置の入力側回転数と出力側回転数との実際の回転数差である実差回転が目標差回転と一致するように前記ロックアップクラッチのクラッチトルクをフィードバック制御するスリップ制御装置において、車両加速時に、前記実差回転と前記目標差回転との偏差が予め定められた判定値α以上で且つその偏差が減少する変化度合が予め定められた判定値β以上になった場合には、一旦その時の実差回転に前記目標差回転が近づけられ、その後、通常の目標差回転まで連続的または段階的に戻されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようなロックアップクラッチのスリップ制御装置においては、実差回転と目標差回転との偏差が判定値α以上で、その偏差が減少する変化度合が判定値β以上になると、その時の実差回転に目標差回転が近づけられるため、それ等の偏差に基づくフィードバック制御によるクラッチトルクの増大が抑制され、或いは減少させられるため、実差回転の急激な減少によるロックアップクラッチの係合ショックが防止される。また、実差回転と目標差回転との偏差が減少する変化度合が判定値β以上になるまでは、通常の目標差回転に基づいてクラッチトルクがフィードバック制御されるため、車両加速時に入力側回転数が吹き上がることが抑制されるとともに、駆動力応答性に関するダイレクト感が適切に確保される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例であるロックアップクラッチのスリップ制御装置を有する車両用動力伝達装置のブロック線図である。
【図２】図１の車両加速時目標差回転設定部の機能を具体的に説明するフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートに従って目標差回転ＳＮｔが設定された場合の実差回転ＳＮｒ、目標差回転ＳＮｔ、フィードバック制御値（ＦＢ制御値）等の変化を示すタイムチャートの一例である。
【図４】車両加速時目標差回転設定部を備えていない従来装置における実差回転ＳＮｒおよび目標差回転ＳＮｔの変化を示すタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、内燃機関等の燃料の燃焼で動力を発生するエンジンを駆動力源として備えているエンジン駆動車両に好適に適用されるが、駆動力源として電動モータを備えているハイブリッド車両などにも適用され得る。流体式伝動装置としてはトルクコンバータが好適に用いられるが、フルードカップリング等を採用することもできる。
【００１０】
本発明は、被駆動走行時にアクセルペダルが急に大きく踏み込まれて駆動走行へ切り換わるチップイン加速時におけるロックアップクラッチのスリップ制御に好適に適用されるが、ロックアップクラッチのスリップ制御が行なわれる駆動走行時にアクセルペダルが急に大きく踏み込まれて急加速する場合や、停車状態から発進加速する場合等にも適用され得る。ロックアップクラッチは、常にスリップ制御される必要はなく、例えば予め定められた係合解放条件に従って完全係合、スリップ係合、および解放の３つの状態に切り換えられる。スリップ制御は、例えば低車速時に実行されるとともに、被駆動走行か駆動走行かによって予め一定の目標差回転が定められるが、運転状態に応じて目標差回転を連続的或いは段階的に変化させることもできる。
【００１１】
チップイン加速時等の車両加速時には、実差回転と目標差回転との偏差が判定値α以上で、且つ、その偏差が減少する変化度合が判定値β以上になると、目標差回転がその時の実差回転に近づけられ、それ等の偏差に基づいてフィードバック制御されるクラッチトルクの増大が抑制され、或いは低減される。例えば、目標差回転を実差回転と一致させれば偏差が０になるため、フィードバック制御値（直前のクラッチトルクに対する変更量）が０になってクラッチトルクの変化が０になり、目標差回転を実差回転よりも大きくすればクラッチトルクが減少させられるが、本発明の実施に際しては、少なくとも通常の目標差回転よりも実差回転に近い値であれば良い。また、その後の目標差回転については、入力回転数の吹き上がりを防止しつつ係合ショックを生じさせることなく実差回転を通常の目標差回転まで低減する上で、通常の目標差回転まで連続的或いは段階的に戻される。
【００１２】
本発明では、車両加速時に、少なくとも実差回転と目標差回転との偏差が判定値α以上で、その偏差が減少する変化度合が判定値β以上になった場合には、目標差回転がその時の実差回転に近づけられるようになっていれば良く、例えば実差回転と目標差回転との偏差が一旦判定値α以上になった場合には、判定値αを下回った後に偏差が減少する変化度合が判定値β以上になった場合にも、目標差回転をその時の実差回転に近づけるようにすることもできるなど、種々の態様が可能である。
【実施例】
【００１３】
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。
図１は、本発明が適用された車両用動力伝達装置１０の制御系統を含むブロック線図で、エンジン１２から出力された駆動力はトルクコンバータ１４を介して自動変速機１６に伝達され、図示しない差動歯車装置等を経て駆動輪に伝達される。エンジン１２は駆動力源で、燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジン等の内燃機関である。トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸１８に連結されたポンプ翼車２０、および自動変速機１６の入力軸となるタービン軸２２に連結されたタービン翼車２４を備えており、エンジン１２により発生させられた駆動力を流体を介して自動変速機１６に伝達する流体式伝動装置である。自動変速機１６は、遊星歯車式等の有段変速機、或いはベルト式等の無段変速機である。
【００１４】
上記トルクコンバータ１４は、ポンプ翼車２０とタービン翼車２４とを直結することができるロックアップクラッチ３０を備えている。ロックアップクラッチ３０は、係合側油室３２内の油圧Ｐonと解放側油室３４内の油圧Ｐoff との差圧ΔＰ（Ｐon−Ｐoff ）により、タービン翼車２４に設けられた摩擦材がフロントカバー３６に摩擦係合させられる油圧式摩擦係合クラッチである。そして、その差圧ΔＰすなわち油圧ＰonおよびＰoff が油圧制御回路３８によって調圧されることにより、ロックアップクラッチ３０は、(a) 差圧ΔＰが負とされて解放状態とされるロックアップオフ状態、(b) 差圧ΔＰが零以上とされて半係合状態とされるスリップ状態、および(c) 差圧ΔＰが最大値とされて完全に係合させられるロックアップオン状態（直結状態）の３つの状態に制御される。差圧Ｐはクラッチトルクに対応する。なお、トルクコンバータ１４は中心線に対して略対称的に構成されており、図１ではその中心線の下半分が省略されている。
【００１５】
車両用動力伝達装置１０は、ロックアップクラッチ３０の係合解放制御を行うためのコントローラとして電子制御装置４０を備えている。電子制御装置４０は、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もので、油圧制御回路３８に設けられた切換弁および調圧弁等を制御することにより前記差圧ΔＰを調圧し、ロックアップクラッチ３２を前記ロックアップオフ状態、スリップ状態、およびロックアップオン状態の何れかに制御する。電子制御装置４０には、エンジン回転数センサ４２、タービン回転数センサ４４、出力回転数センサ４６、スロットル弁開度センサ４８からそれぞれエンジン回転数ＮＥ、タービン回転数ＮＴ、車速Ｖに対応する出力回転数Ｎout 、エンジン１２のスロットル弁開度θthを表す信号が供給される他、制御に必要な種々の信号が供給されるようになっている。そして、例えば出力回転数Ｎout およびスロットル弁開度θth等の車両の運転状態をパラメータとして予め設定されたロックアップ切換マップに従って、ロックアップクラッチ３０の係合解放状態が切り換えられる。例えば所定車速以下の低車速時には、ロックアップクラッチ３０がスリップ状態に制御される。
【００１６】
電子制御装置４０は、上記ロックアップクラッチ３０のスリップ制御に関連してＬ／Ｕクラッチスリップ制御部５０および車両加速時目標差回転設定部５２を機能的に備えている。Ｌ／Ｕクラッチスリップ制御部５０は、ロックアップクラッチ３０が所定のスリップ状態になるように制御するもので、入力側回転数であるエンジン回転数ＮＥと出力側回転数であるタービン回転数ＮＴとの実際の回転数差である実差回転ＳＮｒ（＝ＮＥ−ＮＴ）が、予め定められた目標差回転ＳＮｔと一致するように、それ等の偏差ΔＳＮ（＝ＳＮｒ−ＳＮｔ）に応じてクラッチトルクすなわち前記差圧ΔＰをフィードバック制御する。目標差回転ＳＮｔは、本実施例では実差回転ＳＮｒが負すなわちＮＥ＜ＮＴの被駆動走行か、実差回転ＳＮｒが正すなわちＮＥ＞ＮＴの駆動走行かによって、別々に予め一定値ＳＮｔ１、ＳＮｔ２が定められている。図３のタイムチャートにおいて、時間ｔ２よりも前は被駆動走行時で、目標差回転ＳＮｔとして負の一定値ＳＮｔ１が定められており、時間ｔ２よりも後は駆動走行時で、時間ｔ２〜ｔ３の間、および時間ｔ４以降は、目標差回転ＳＮｔとして正の一定値ＳＮｔ２が定められている。
【００１７】
車両加速時目標差回転設定部５２は、被駆動走行時にアクセルペダルが急に大きく踏み込まれて駆動走行へ切り換わるチップイン加速時に、一定の条件下で通常時とは異なる目標差回転ＳＮｔを設定するもので、具体的には図２のフローチャートの各ステップＳ１〜Ｓ６（以下、単にＳ１〜Ｓ６という）に従って信号処理を実行する。この車両加速時目標差回転設定部５２によって目標差回転ＳＮｔが設定された場合、前記Ｌ／Ｕクラッチスリップ制御部５０は、車両加速時目標差回転設定部５２によって設定された目標差回転ＳＮｔに基づいてクラッチトルクのフィードバック制御を実行する。
【００１８】
図２のＳ１では、チップイン加速か否かを、例えばエンジン回転数ＮＥおよびタービン回転数ＮＴに基づいて被駆動走行（ＮＥ＜ＮＴ）から駆動走行（ＮＥ＞ＮＴ）へ切り換わったか否かによって判断する。アクセル操作量或いはスロットル弁開度θthが所定値以上等の急加速時であることを、チップイン加速の条件に加えることもできる。そして、Ｓ１でチップイン加速と判定された場合にはＳ２以下を実行する。図３のタイムチャートは、図２のフローチャートに従ってチップイン加速時に目標差回転ＳＮｔが設定された場合の実差回転ＳＮｒ、目標差回転ＳＮｔ、クラッチトルクのフィードバック制御値（ＦＢ制御値）等の変化を示すタイムチャートの一例で、被駆動走行中に時間ｔ１でアクセルペダルが大きく踏込み操作され、時間ｔ２で被駆動走行から駆動走行に切り換わってＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）になった場合である。
【００１９】
Ｓ２では、実差回転ＳＮｒと目標差回転ＳＮｔとの偏差ΔＳＮが予め定められた判定値α以上か否かを判断する。判定値αは、通常の目標差回転ＳＮｔによるフィードバック制御をそのまま継続すると、実差回転ＳＮｒの急激な減少によって係合ショックが発生する恐れがある偏差ΔＳＮよりも小さ目の値で、実験やシミュレーション等によって設定される。また、Ｓ３では、その偏差ΔＳＮが減少する変化度合である減少度合が、予め定められた判定値β以上であるか否かを判断する。判定値βは、それよりも減少度合が小さい場合に通常の目標差回転ＳＮｔによるフィードバック制御を中止すると、エンジン回転ＮＥが吹き上がったり駆動力応答性のダイレクト感が損なわれたりする恐れがある減少度合よりも大き目の値で、実験やシミュレーション等によって設定される。偏差ΔＳＮの減少度合としては、例えば偏差ΔＳＮが減少する変化率（傾き）が適当であるが、制御サイクルタイム等の単位時間当たりの減少量を用いることもできる。そして、Ｓ２およびＳ３の判断が何れもＹＥＳの場合、すなわちΔＳＮ≧αで且つΔＳＮの減少度合≧βの場合には、Ｓ４以下を実行するが、何れかの判断がＮＯ（否定）の場合はＳ６を実行する。Ｓ６では、予め定められた中止条件が成立したか否かを判断し、中止条件が成立した場合には一連の制御を中止して終了し、中止条件が成立しなかった場合はＳ２以下を繰り返し実行する。中止条件は、例えばＳ１のチップイン加速判定後の経過時間が一定時間以上になった場合、アクセル操作量やスロットル弁開度θthが所定値以下になった場合、或いは車両が被駆動走行になった場合などである。
【００２０】
ΔＳＮ≧αで且つΔＳＮの減少度合≧βの場合に実行するＳ４では、その時の実差回転ＳＮｒ１を目標差回転ＳＮｔに設定する。図３の時間ｔ３は、ΔＳＮ≧αで且つΔＳＮの減少度合≧βになり、Ｓ４が実行されて目標差回転ＳＮｔが実差回転ＳＮｒ１と同じ値に変更された時間であり、実差回転ＳＮｒと目標差回転ＳＮｔとの偏差ΔＳＮ＝０になるため、その偏差ΔＳＮに基づくフィードバック制御値（ＳＢ制御値）が一旦０になる。続くＳ５では、目標差回転ＳＮｔが駆動走行時の通常の目標差回転ＳＮｔ２と同じ値になるように、予め定められた変化パターンに従って連続的に滑らかに減少させられる。この時の変化パターンは、例えば図３に示されるように徐々に変化率が小さくなる非線形パターンが適当であるが、一定の変化率でリニアに減少させるなど種々の態様が可能である。また、その目標差回転ＳＮｔの変化パターンや変化率が、上記実差回転ＳＮｒ１等に基づいて設定されるようにしても良い。図３の時間ｔ３〜ｔ４は、Ｓ５で目標差回転ＳＮｔが漸減させられる時間で、実差回転ＳＮｒは、その目標差回転ＳＮｔの変化に倣って滑らかに変化させられる。なお、図３では、時間ｔ３〜ｔ４の略全域に亘って実差回転ＳＮｒが目標差回転ＳＮｔよりも小さいが、フィードバック制御の応答性によっては目標差回転ＳＮｔを上下に跨いで実差回転ＳＮｒが変化しながら目標差回転ＳＮｔと略一致するように収束する場合もある。
【００２１】
このような本実施例のロックアップクラッチのスリップ制御装置においては、チップイン加速と判定された場合に、実差回転ＳＮｒと目標差回転ＳＮｔとの偏差ΔＳＮが判定値α以上で、その偏差ΔＳＮの減少度合が判定値β以上になると、その時の実差回転ＳＮｒ１が目標差回転ＳＮｔに設定されるため、それ等の偏差ΔＳＮに基づくフィードバック制御値が一旦０になってクラッチトルクの増大が抑制される。このため、実差回転ＳＮｒの急激な減少によるロックアップクラッチ３０の係合ショックが防止される。図４は、車両加速時目標差回転設定部５２を備えていない従来装置における実差回転ＳＮｒおよび目標差回転ＳＮｔの変化を示すタイムチャートの一例で、予め定められた一定の目標差回転ＳＮｔ２に基づいてフィードバック制御が継続して行なわれる場合であり、実差回転ＳＮｒが目標差回転ＳＮｔ２と同じになる時間ｔａまで偏差ΔＳＮが正、すなわちフィードバック制御値が正で、その偏差ΔＳＮに応じてクラッチトルクが増大させられることから、実差回転ＳＮｒが目標差回転ＳＮｔ２を超えて低下（オーバーシュート）させられ、係合ショックが発生する可能性がある。
【００２２】
また、本実施例では偏差ΔＳＮの減少度合が判定値β以上になるまでは、通常の目標差回転ＳＮｔ２に基づいてクラッチトルクがフィードバック制御されるため、チップイン加速時にエンジン回転数ＮＥが吹き上がることが抑制されるとともに、駆動力応答性に関するダイレクト感が適切に確保される。
【００２３】
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、これ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】
【００２４】
１０：車両用動力伝達装置    １４：トルクコンバータ（流体式伝動装置）    ３０：ロックアップクラッチ    ４０：電子制御装置    ５０：Ｌ／Ｕクラッチスリップ制御部    ５２：車両加速時目標差回転設定部    ＮＥ：エンジン回転数（入力側回転数）    ＮＴ：タービン回転数（出力側回転数）    ＳＮｒ：実差回転    ＳＮｔ：目標差回転    ΔＳＮ：偏差    α：偏差の判定値    β：偏差の減少度合の判定値
【図１】
0006500710.tif 000002
【図２】
0006500710.tif 000003
【図３】
0006500710.tif 000004
【図４】
0006500710.tif 000005