(57)【要約】【課題】  ロックアップクラッチの半クラッチ制御を適切かつ容易に行えるようにしたロックアップクラッチ制御装置を提供する。【解決手段】  ロックアップクラッチ５を断接制御するＯＮ・ＯＦＦバルブ５６と、そのＯＮ・ＯＦＦバルブ５６を制御する制御装置６とを備え、上記制御装置６は、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブ５６のＯＮ・ＯＦＦを交互に切り換えると共に、そのＯＮ期間とＯＦＦ期間との割合を調節することで、上記ロックアップクラッチ５を半クラッチ制御するものである。【選択図】  図２
2005249034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックアップクラッチを断接制御するＯＮ・ＯＦＦバルブと、そのＯＮ・ＯＦＦバルブを制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブのＯＮ・ＯＦＦを交互に切り換えると共に、そのＯＮ期間とＯＦＦ期間との割合を調節することで、上記ロックアップクラッチを半クラッチ制御す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】
上記ＯＮ期間及びＯＦＦ期間はそれぞれ、上記ロックアップクラッチを完全に接又は断するのに必要な期間よりも短くされる請求項１記載のロックアップクラッチ制御装置。
【請求項３】
上記ロックアップクラッチを作動する油圧を制御する制御弁を備え、
上記ＯＮ・ＯＦＦバルブは、上記制御弁を切り換えるシグナル油の供給・排出を切り換えるものである請求項１又は２記載のロックアップクラッチ制御装置。
【請求項４】
ロックアップクラッチを断接制御するＯＮ・ＯＦＦバルブと、所定の条件が成立したときに上記ＯＮ・ＯＦＦバルブをＯＮして上記ロックアップクラッチを接方向に作動する制御装置とを備え、
上記制御装置は、車両の加速中に上記条件が成立した場合、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブをＯＮした後、上記ロックアップクラッチの入力側と出力側との回転速度の差が所定値以内となったときに、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブを複数回ＯＦＦす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５】
上記ＯＮ・ＯＦＦバルブをＯＦＦする期間は、上記ロックアップクラッチを完全に断するのに必要な期間よりも短くされる請求項４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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロックアップクラッチを自動断接するロックアップクラッチ制御装置に係り、特に、ロックアップクラッチの半クラッチ制御を適切かつ容易に行えるようにしたロックアップクラッチ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＡＴ車両の動力伝達装置など、流体継手（トルクコンバータ等）を備えた動力伝達装置では、車両が発進した後に、流体継手の滑りをなくして動力伝達効率を高めるために、流体継手の入力側と出力側とを一体的に接続するロックアップクラッチを設けることが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年では、ロックアップクラッチを接続する際のショックを低減又はなくすために、ロックアップクラッチの接作動を厳密に制御することが望まれている。具体的には、ロックアップクラッチをいきなり完全に接続するのではなく、入力側と出力側との間にある程度の滑りが生じる半クラッチ状態を作り出す制御であり、本明細書ではこのような制御を半クラッチ制御と言う。
【０００４】
ロックアップクラッチを半クラッチ制御するためには、ロックアップクラッチを作動する油圧を制御する電磁弁をデューティ制御により中間開度に調節し、中途半端な油圧を生み出すことが考えられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９５５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電磁弁の単品誤差により、同一デューティ比で作動したときに発生する油圧が電磁弁毎に異なるため、ロックアップクラッチを適切に制御できない場合があった。これを、図４を用いて説明する。
【０００７】
図中横軸が電磁弁に対するデューティ比であり、縦軸が発生する油圧である。図中ラインＡが、ある特定の電磁弁におけるデューティ比と油圧との関係を示している。
【０００８】
図例では、油圧がＭＡＸのときにロックアップクラッチが完全に接続され、油圧がゼロのときにロックアップクラッチが完全に断とされる。つまり、油圧が０よりも大きくＭＡＸ未満であるときに、ロックアップクラッチは半クラッチ状態となる。従って、ラインＡの電磁弁ではデューティ比をＤ１〜Ｄ３の間で調節すれば、ロックアップクラッチを半クラッチ制御できる。例えば、ロックアップクラッチに対する油圧をＯ２に調節したい場合、電磁弁に対するデューティ比をＤ２にすれば良い。
【０００９】
ところが、上述したように電磁弁の単品誤差により、デューティ比と油圧との関係にバラツキがあるため、全ての電磁弁においてデューティ比をＤ２にすれば油圧をＯ２に制御できるとは限らない。
【００１０】
例えば、電磁弁によっては図のラインＢのような特性を有するものもあり、その場合、電磁弁に対するデューティ比をＤ２とするとロックアップクラッチに作用する油圧はＯ２よりも高いＯ３となってしまう。また、ラインＣの特性を有する電磁弁では、デューティ比をＤ２とすると油圧はＯ２よりも低いＯ１となる。
【００１１】
このように、デューティ比と油圧との関係が全ての電磁弁で同一ではないので、当然、ロックアップクラッチの接作動にもバラツキが生じ、接続ショックが発生してしまうなど、適切な制御を行えない場合がある。特に、図からも分かるように、電磁弁の単品誤差は、デューティ比が中程度の領域（電磁弁が中間開度に調節される領域）、つまり、半クラッチ制御に用いる領域で生じるため、その影響が大きい。
【００１２】
これを防止するためには、例えば出荷時などに電磁弁の特性を学習し、その学習値に基づいてロックアップクラッチの制御プログラムを補正することが考えられるが、その場合、制御が複雑となりコストも増加してしまう。
【００１３】
そこで本発明は、上記課題を解決し、ロックアップクラッチの半クラッチ制御を適切かつ容易に行えるようにしたロックアップクラッチ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、ロックアップクラッチを断接制御するＯＮ・ＯＦＦバルブと、そのＯＮ・ＯＦＦバルブを制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブのＯＮ・ＯＦＦを交互に切り換えると共に、そのＯＮ期間とＯＦＦ期間との割合を調節することで、上記ロックアップクラッチを半クラッチ制御するようにしたものである。
【００１５】
ここで、上記ＯＮ期間及びＯＦＦ期間はそれぞれ、上記ロックアップクラッチを完全に断又は接するのに必要な期間よりも短くすることが好ましい。
【００１６】
また、上記ロックアップクラッチを作動する油圧を制御する制御弁を備え、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブは、上記制御弁を切り換えるシグナル油の供給・排出を切り換えるものであっても良い。
【００１７】
また本発明は、ロックアップクラッチを断接制御するＯＮ・ＯＦＦバルブと、所定の条件が成立したときに上記ＯＮ・ＯＦＦバルブをＯＮして上記ロックアップクラッチを接方向に作動する制御装置とを備え、上記制御装置は、車両が加速中に上記条件が成立した場合、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブをＯＮした後、上記ロックアップクラッチの入力側と出力側との回転速度の差が所定値以内となったときに、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブを複数回ＯＦＦするものである。
【００１８】
ここで、上記ＯＮ・ＯＦＦバルブをＯＦＦする期間は、上記ロックアップクラッチを完全に断するのに必要な期間よりも短くすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バルブをＯＮ又はＯＦＦの状態でのみ使用するため、バルブの単品誤差の影響を受けず、適切な半クラッチ制御が可能となる。また、単品誤差を補正するために学習などを行う必要がないので、容易かつ安価に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２１】
先ず、図１を用いて本実施形態のロックアップクラッチ制御装置を備えた車両用動力伝達装置の概略を説明する。
【００２２】
図に示すように、動力伝達装置は、エンジンＥのクランク軸１に連結された流体継手２（ここではトルクコンバータ）と、流体継手２の出力軸に連結された変速クラッチ３（ここでは湿式多板クラッチ）と、変速クラッチ３の出力軸に連結された変速機Ｔ／Ｍ（ここでは手動式二軸変速機）とを備える。
【００２３】
流体継手２は、流体継手２の入力側と出力側とを一体的に接続するためのロックアップクラッチ５を備える。
【００２４】
ロックアップクラッチ５及び変速クラッチ３は、油圧により作動されるものであり、これらクラッチ５，３に対する油の供給・排出を切り換えて両クラッチ５，３を自動断接するための制御装置６が設けられる。これらクラッチ５，３を作動する油圧回路については後程詳述する。
【００２５】
制御装置６には動力伝達装置の各部位等に設けられたセンサの検出値が入力され、制御装置６はこれらセンサの検出値に基づいてロックアップクラッチ５及び変速クラッチ３を断接制御する。
【００２６】
各種センサとしては、エンジンＥのクランク軸１の回転速度を検出するエンジン回転センサ７、変速クラッチ３の入力軸（流体継手２の出力軸）の回転速度を検出するタービン回転センサ９、変速クラッチ３の出力軸（変速機Ｔ／Ｍの入力軸）の回転速度を検出するＴ／Ｍ回転センサ１０、変速機Ｔ／Ｍの出力軸の回転速度を検出する車速センサ１１、アクセルペダル１２の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１３、ブレーキペダル１５の踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ１６、ドライバによるシフトレバー１７の操作を検出するシフトレバーセンサ１９等がある。
【００２７】
この動力伝達装置では、車両の発進時には変速クラッチ３を接、ロックアップクラッチ５を断として、流体継手２のクリープ力により発進する。
【００２８】
そして、車両が発進した後、所定の条件（例えば、車速が所定値以上等）が成立すると、ロックアップクラッチ５を接続する。
【００２９】
その後、シフトレバーセンサ１９によりドライバの変速操作が検出されたときには、変速クラッチ３を断接して変速機Ｔ／Ｍの変速操作を許容する。また、車両が停止しようとして車速がある程度まで低下したならば、ロックアップクラッチ５を断してエンジンストールを防止する。
【００３０】
つまり、この動力伝達装置では、ロックアップクラッチ５は車両が発進又は停止する際に用いられ、変速クラッチ３は変速機Ｔ／Ｍの変速を実行する際に用いられる。
【００３１】
図２を用いて、ロックアップクラッチ５及び変速クラッチ３を作動する油圧回路を説明する。
【００３２】
図に示すように、油圧回路は、オイルパン４５に接続されると共にろ過器Ｆ及びオイルポンプＯＰを備えた供給ライン４６を有する。オイルポンプＯＰはエンジンＥのクランク軸１（図１参照）に連結されており、エンジンＥが駆動するとオイルパン４５内の油が供給ライン４６に供給される。供給ライン４６内の油圧は、リリーフバルブ４７により予め定められた設定圧に維持される。
【００３３】
供給ライン４６には、ライン４８を介してロックアップクラッチ制御弁４９が接続される。このロックアップクラッチ制御弁４９により、流体継手２（ロックアップクラッチ５）へと流れる油の方向を切り換えることによりロックアップクラッチ５を断接制御できる。ロックアップクラッチ制御弁４９には、ロックアップクラッチ５を通過した圧油をオイルパン４５に戻すための油戻しライン５０，６０が接続される。油戻しライン５０には、絞り弁５１、クーラ５２、リリーフ弁５３等が設けられる。
【００３４】
ロックアップクラッチ制御弁４９は、供給ライン４６に接続されたシグナルライン５５から供給されるシグナル油圧によって、その弁位置が調節される。シグナルライン５５には制御弁４９に対するシグナル油の供給・排出を切り換えるための電磁弁５６（ＯＮ・ＯＦＦバルブ）が設けられる。
【００３５】
電磁弁５６は、非通電時（ＯＦＦ）はスプリング４０の付勢力により閉とされ、制御装置６により通電（ＯＮ）されると開となる。
【００３６】
電磁弁５６が閉（ＯＦＦ）のときは、ロックアップクラッチ制御弁４９にはシグナル油が供給されず、ロックアップクラッチ制御弁４９はスプリング４１の付勢力により図の状態とされる。この場合、ライン４８からの圧油は、排油ライン３６、ロックアップクラッチ５、給油ライン３７へと流れ、油戻しライン５０からオイルパン４５へ戻る。このとき、ロックアップクラッチ５内を流れる圧油はロックアップクラッチ５を断方向に作動する。
【００３７】
一方、電磁弁５６が開（ＯＮ）とされると、シグナルライン５５からロックアップクラッチ制御弁４９にシグナル油が供給され、ロックアップクラッチ制御弁４９が切り換えられる。すると、ライン４８からの圧油が、給油ライン３７、ロックアップクラッチ５、排油ライン３６へと前記と逆向きに流れ、油戻しライン６０からオイルパン４５へ戻る。この場合、ロックアップクラッチ５内を流れる油はロックアップクラッチ５を接方向に作動する。
【００３８】
このように、制御装置６により電磁弁５６を開閉制御（ＯＮ・ＯＦＦ制御）することで、ロックアップクラッチ５を断接できる。
【００３９】
供給ライン４６には更に、ライン６８を介して変速クラッチ制御弁６１が接続される。この変速クラッチ制御弁６１により、変速クラッチ３の作動機構３０に対する油の供給・排出を切り換えることで変速クラッチ３を断接できる。
【００４０】
変速クラッチ制御弁６１は、供給ライン４６に接続されたシグナルライン６２に設けられた電磁弁６３により切り換えられる。
【００４１】
即ち、図示するように、電磁弁６３が制御装置６により開とされた場合、シグナルライン６２から変速クラッチ制御弁６１に設定圧の圧油が供給され、変速クラッチ制御弁６１は閉となる。従って、作動機構３０に圧油は供給されず、変速クラッチ３は作動機構３０のスプリング４２の付勢力により断側に作動される。
【００４２】
一方、電磁弁６３が閉とされると、変速クラッチ制御弁６１が開に切り換えられる。これにより、圧油が給油ライン６９を通って作動機構３０に供給され、作動機構３０のピストン４３がスプリング４２の付勢力に対抗して移動され、変速クラッチ３が接側に作動される。
【００４３】
このように、制御装置６により電磁弁６３を開閉制御することで、変速クラッチ３が断接される。
【００４４】
さて、本実施形態のロックアップクラッチ制御装置の特徴は、ロックアップクラッチ５の半クラッチ制御を実行する制御装置６及びその制御方法にあるので、以下、その点について説明する。
【００４５】
まず、本実施形態における電磁弁５６は制御装置６によりデューティ制御可能なものであるが、制御装置６は電磁弁５６に対するデューティ比を中程度とはせずに、常に１００％（ＯＮ、全開）又は０％（ＯＦＦ、全閉）のどちらかに切り換える。
【００４６】
そして、ロックアップクラッチ５を半クラッチ制御する際には、図３に示すように、電磁弁５６のＯＮ・ＯＦＦ（デューティ比１００％・０％）を交互に切り換える。
【００４７】
すると、シグナルライン５５内の油圧が電磁弁５６のＯＮ・ＯＦＦに応じて上昇・下降し、ロックアップクラッチ制御弁４９が繰り返し切り換えられる（弁が往復移動する）。あるいは、ＯＮ・ＯＦＦ期間によっては、ロックアップクラッチ制御弁４９の弁位置が中間位置に調節される。
【００４８】
つまり、ロックアップクラッチ制御弁４９があたかもデューティ制御されたかのような挙動をし、ロックアップクラッチ５を接側に作動する油圧（給油ライン３７からロックアップクラッチ５に流れる油圧）が中途半端な値に調節・維持される。結果として、ロックアップクラッチ５が半クラッチ状態となる。
【００４９】
ここで、半クラッチ状態におけるロックアップクラッチ５の制御は、電磁弁５６に対するＯＮ期間ＴｏｎとＯＦＦ期間Ｔｏｆｆとの割合を調節することにより達成される。例えば、図３ではＯＮ期間ＴｏｎとＯＦＦ期間Ｔｏｆｆとがほぼ一対一である場合を示しているが、ＯＮ期間Ｔｏｎの割合をこれよりも大きくすれば、ロックアップクラッチ５がその分だけ完全な接続状態へと近づき、逆にＯＦＦ期間Ｔｏｆｆの割合を大きくすれば完全な断状態へと近づくことになる。言い換えれば、ＯＮ期間Ｔｏｎの割合が大きくなる程、ロックアップクラッチ５の入力軸と出力軸との回転速度の差が小さくなり、ＯＦＦ期間Ｔｏｆｆの割合が大きくなる程、上記差が大きくなる。
【００５０】
ここで、電磁弁５６のＯＮ期間Ｔｏｎ及びＯＦＦ期間Ｔｏｆｆはそれぞれ、ロックアップクラッチ５を完全に接又は断するのに必要な期間よりも短く設定される。つまり、ロックアップクラッチ制御弁４９を短い周期で切り換えることにより、ロックアップクラッチ５の半クラッチ制御がなされる。
【００５１】
本実施形態では、制御装置６は、所定の条件が成立したときに半クラッチ制御を実行する。半クラッチ制御を実行する条件は、本実施形態では、１）ロックアップクラッチ５の接続条件が成立している、２）車両が加速中である、３）ロックアップクラッチ５の入力側と出力側（流体継手２の入力軸と出力軸）との回転速度の差が所定値以内である、という３条件を全て満たすことである。つまり、車両の加速中にロックアップクラッチ５の接続条件が成立した場合、制御装置６は電磁弁５６をＯＮにしてロックアップクラッチ５を接方向に作動するのであるが、ロックアップクラッチ５が完全に接続される直前に、電磁弁５６にＯＦＦ信号を複数回発進する（つまり、半クラッチ制御を行う）。半クラッチ制御中は、発進するＯＦＦ信号の期間を徐々に少なく、つまり、上記ＯＮ期間Ｔｏｎの割合を徐々に増加していき、ロックアップクラッチ５の入力側と出力側との回転速度の差がある程度まで縮まったならば、ロックアップクラッチ５を完全に接続するようにしても良い。このように、ロックアップクラッチ５が完全に接続される直前に半クラッチ制御を行うことで、ロックアップクラッチ５の接続スピードを抑制でき、接続ショックを低減できる。
【００５２】
以上説明してきたように、本実施形態のロックアップクラッチ制御装置は、電磁弁５６をＯＮ（デューティ比１００％、全開）又はＯＦＦ（デューティ比０％、全閉）の状態でのみ使用するため、電磁弁５６の単品誤差の影響を受けず、適切な半クラッチ制御が可能となる。
【００５３】
即ち、図４からも分かるように、電磁弁５６の単品誤差は、デューティ比が０％（発生油圧ゼロ）及び１００％（発生油圧ＭＡＸ）の領域ではほとんで発生しない。従って、この領域のみを用いて電磁弁５６を制御する本実施形態では、電磁弁５６の単品誤差の影響を受けない。よって、単品誤差を補正するために学習などを行う必要がなく、容易かつ安価な制御が可能となる。
【００５４】
本発明は上記実施形態に限定はされない。
【００５５】
例えば、上記実施形態ではロックアップクラッチ５の断接を切り換えるＯＮ・ＯＦＦバルブとしてデューティ制御可能な電磁弁５６を用いるとしたが、上述したように、本発明では電磁弁を中間のデューティ比で使用することはないので、デューティ制御せずに全開・全閉を切り換えるバルブを用いることも勿論可能である。
【００５６】
また、ロックアップクラッチ制御装置を適用した動力伝達装置は一例として示したものであり、自動変速機を備えたもの等、他の動力伝達装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動クラッチ制御装置を適用する動力伝達装置の概略図である。
【図２】変速クラッチの作動油圧回路の説明図である。
【図３】電磁弁に対するＯＮ・ＯＦＦ制御の一例を示した図である。
【図４】電磁弁に対するデューティ比と発生油圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
２  流体継手
５  ロックアップクラッチ
６  制御装置
４９  ロックアップクラッチ制御弁
５６  電磁弁（ＯＮ・ＯＦＦバルブ）
Ｅ  エンジン
Ｔ／Ｍ  変速機
【図１】
2005249034.tif 000003
【図２】
2005249034.tif 000004
【図３】
2005249034.tif 000005
【図４】
2005249034.tif 000006