(57)【要約】【課題】減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上させること。【解決手段】本発明の一実施形態である切り替え処理では、フィードフォワード制御部１１は、ロックアップクラッチの状態が減速フレックス制御状態にある場合、ＴＣモデル１１ｆによって算出された推定差回転数を用いずにロックアップクラッチの目標トルク容量を算出する。このような処理によれば、減速フレックス制御から加速フレックス制御に移行する際に減速フレックス制御時に積分器１１ｄによって算出された積分項の値を相殺する必要が無くなり、ロックアップクラッチのトルク容量の立ち上がりが遅れることを抑制できるので、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上できる。【選択図】図２
2017089811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力トルクを変速機に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータのエンジン側と変速機側とを直結可能なロックアップクラッチと、を備える車両に搭載され、前記ロックアップクラッチの推定差回転数と目標差回転数との差及び積分項を用いて前記ロックアップクラッチの推定差回転数を目標差回転数にフィードフォワード制御するために必要な前記ロックアップクラッチの目標トルク容量を算出するフィードフォワード制御部と、前記目標トルク容量に基づいて前記ロックアップクラッチの目標油圧を算出するトルク／油圧換算部と、前記目標トルク容量及び前記エンジンの出力トルクに基づいて前記ロックアップクラッチの推定差回転数を算出するモデル部と、を備えるロックアップクラッチの制御装置であって、
前記フィードフォワード制御部は、前記ロックアップクラッチの状態が、アクセル操作量がゼロである時にロックアップクラッチの差回転数を負の値に制御する減速フレックス制御状態にある場合、前記モデル部によって算出された推定差回転数を用いずに前記ロックアップクラッチの目標トルク容量を算出することを特徴とするロックアップクラッチの制御装置。
【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制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンの出力トルクを変速機に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータのエンジン側と変速機側とを直結可能なロックアップクラッチと、を備える車両が知られている。このような車両では、制御装置が、アクセル操作量や車速に応じて、ロックアップクラッチの状態を係合状態、解放状態、及びスリップ状態のうちのいずれかの状態に駆動制御する。なお、ロックアップクラッチのスリップ状態としては、アクセル操作量がゼロである時にロックアップクラッチの差回転数（エンジン回転数−タービン回転数）を負の値に制御する減速フレックス制御状態、及びアクセル操作量がゼロより大きい時にロックアップクラッチの差回転数を正の値に制御する加速フレックス制御状態がある。
【０００３】
従来のロックアップクラッチの駆動制御では、アクセル操作量がゼロであるコースト状態の時とアクセル操作量がゼロより大きいドライブ状態の時とで目標差回転数の絶対値処理を行わずに、極性を持った目標差回転数に基づきロックアップクラッチの油圧を制御していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８８７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、加速フレックス制御と減速フレックス制御のように目標差回転数の符号が互いに異なる場合には、ロックアップクラッチのトルク容量が増減する方向も互いに異なる。このため、例えばフレックス制御を実施する際に積分項を用いてロックアップクラッチの目標トルク容量を算出する場合において、目標差回転数の符号に関係なく積分項を使い続けてしまうことにより、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性が悪化することがある。これは、減速フレックス制御と加速フレックス制御とでは積分項の増減する向きが異なるために、減速フレックス制御から加速フレックス制御に移行する際に減速フレックス制御時の積分項の値を相殺する分だけ時間を要し、ロックアップクラッチのトルク容量の立ち上がりが遅れてしまうためである。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上可能なロックアップクラッチの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】
【０００７】
本発明に係るロックアップクラッチの制御装置は、エンジンの出力トルクを変速機に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータのエンジン側と変速機側とを直結可能なロックアップクラッチと、を備える車両に搭載され、前記ロックアップクラッチの推定差回転数と目標差回転数との差及び積分項を用いて前記ロックアップクラッチの推定差回転数を目標差回転数にフィードフォワード制御するために必要な前記ロックアップクラッチの目標トルク容量を算出するフィードフォワード制御部と、前記目標トルク容量に基づいて前記ロックアップクラッチの目標油圧を算出するトルク／油圧換算部と、前記目標トルク容量及び前記エンジンの出力トルクに基づいて前記ロックアップクラッチの推定差回転数を算出するモデル部と、を備えるロックアップクラッチの制御装置であって、前記フィードフォワード制御部は、前記ロックアップクラッチの状態が、アクセル操作量がゼロである時にロックアップクラッチの差回転数を負の値に制御する減速フレックス制御状態にある場合、前記モデル部によって算出された推定差回転数を用いずに前記ロックアップクラッチの目標トルク容量を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るロックアップクラッチの制御装置によれば、ロックアップクラッチの状態が減速フレックス制御状態にある場合、モデル部によって算出された推定差回転数を用いずにロックアップクラッチの目標トルク容量を算出する。これにより、減速フレックス制御から加速フレックス制御に移行する際に減速フレックス制御時の積分項の値を相殺する必要が無くなり、ロックアップクラッチのトルク容量の立ち上がりが遅れることを抑制できるので、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置及びこの制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である切り替え処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態である切り替え処理を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置について説明する。
【００１１】
〔車両の構成〕
初めに、図１を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置が適用される車両の構成について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置及びこの制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置が適用される車両１は、エンジン２、変速機３、トルクコンバータ４、及びロックアップクラッチ５を主な構成要素として備えている。
【００１３】
エンジン２は、例えば気筒内に噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。なお、図中の符号ｎｅ，Ｔｅはそれぞれ、エンジン２の回転数（以下、エンジン回転数）及び出力トルクを表している。
【００１４】
変速機３は、トルクコンバータ４の出力トルクＴｃとロックアップクラッチ５の出力トルクＴｌｕとの和である出力トルクＴｔを変速した後、図示しない駆動輪に伝達する。変速機３としては、自動変速機（Automatic Transmission : AT）や無段変速機（Continuously Variable Transmission : CVT）等を例示できる。なお、図中の符号ｎｔは、変速機３の入力軸（トルクコンバータ４の出力軸）の回転数であるタービン回転数を表している。
【００１５】
トルクコンバータ４は、エンジン２のクランク軸２ａに連結された入力回転部材に相当するポンプ翼車４ａと、タービン軸３ａを介して変速機３に連結された出力回転部材に相当するタービン翼車４ｂと、を備え、流体を介して動力伝達を行う流体動力伝達装置である。なお、図中の符号Ｔｅ１は、トルクコンバータ４の入力トルクを表している。
【００１６】
ロックアップクラッチ５は、係合状態である時にトルクコンバータ４の入力側と出力側とを機械的に直結し、トルクコンバータ４のポンプ翼車４ａとタービン翼車４ｂとによる流体動力伝達機能を無効化させるものである。ロックアップクラッチ５は、制御装置１０による制御によって、その状態が係合状態、解放状態、及びスリップ状態（半係合状態）の間で駆動制御されるように構成されている。ここで、係合状態とは、トルクコンバータ４の入力側と出力側とを直接的に係合する状態を意味し、解放状態とは、こうした係合状態が解放された状態を意味する。
【００１７】
また、スリップ状態とは、係合状態と解放状態との間の中間の状態、すなわちトルクコンバータ４の入力側と出力側との相対回転をある程度許容し、両者を部分的に係合する状態を意味する。また、ロックアップクラッチ５のスリップ状態としては、アクセルペダルの開度（アクセル操作量）がゼロである時にロックアップクラッチ５の差回転数（エンジン回転数ｎｅ−タービン回転数ｎｔ）を負の値に制御する減速フレックス制御状態、及びアクセルペダルの開度がゼロより大きい時にロックアップクラッチ５の差回転数を正の値に制御する加速フレックス制御状態がある。図中の符号Ｔｅ２は、ロックアップクラッチ５の入力トルクを表している。
【００１８】
〔制御装置の構成〕
次に、図２を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置の構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図２に示すように、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置１０は、フィードフォワード制御部１１、フィードバック制御部１２、目標トルク容量算出部１３、トルク／油圧換算部１４、及びパック詰め制御部１５を備えている。
【００２０】
フィードフォワード制御部１１は、減算器１１ａ、乗算器１１ｂ、乗算器１１ｃ、積分器１１ｄ、ゲイン乗算部１１ｅ、及びＴＣモデル１１ｆを備えている。
【００２１】
減算器１１ａは、トルクコンバータモデル（ＴＣモデル）１１ｆによって推定されたロックアップクラッチ５の推定差回転数とロックアップクラッチ５の目標差回転数との差分値を算出し、算出された差分値を乗算器１１ｂ及び乗算器１１ｃに出力する。
【００２２】
乗算器１１ｂは、推定差回転数と目標差回転数との差分値にエンジン２及びトルクコンバータ４のイナーシャＩを乗算する。乗算器１１ｂは、乗算値をゲイン乗算部１１ｅに出力する。
【００２３】
乗算器１１ｃは、推定差回転数と目標差回転数との差分値に現在のエンジン回転数におけるエンジン回転数とトルクコンバータ４のトルク容量との関係を示す特性線の傾きａを乗算する。乗算器１１ｃは、乗算値を積分器１１ｄに出力する。
【００２４】
積分器１１ｄは、乗算器１１ｃの乗算値の積分値を算出し、算出された積分値をゲイン乗算部１１ｅに出力する。
【００２５】
ゲイン乗算部１１ｅは、乗算器１１ｂから出力された乗算値と積分器１１ｄから出力された積分値との和にフィードフォワードゲインｋpiを乗算した値をロックアップクラッチ５の目標トルク容量Ｔｌｕとして算出する。ゲイン乗算部１１ｅは、算出されたロックアップクラッチ５の目標トルク容量ＴｌｕをＴＣモデル１１ｆ及び目標トルク容量算出部１３に出力する。
【００２６】
ＴＣモデル１１ｆは、ゲイン乗算部１１ｅから出力されたロックアップクラッチ５の目標トルク容量Ｔｌｕ及びエンジン２の出力トルクＴｅを用いてロックアップクラッチ５の差回転数を推定する。ＴＣモデル１１ｆは、推定した差回転数（推定差回転数）を減算器１１ａに出力する。
【００２７】
フィードバック制御部１２は、減算器１２ａ、乗算器１２ｂ、乗算器１２ｃ、積分器１２ｄ、及びゲイン乗算部１２ｅを備えている。
【００２８】
減算器１２ａは、ロックアップクラッチ５の実差回転数とロックアップクラッチ５の目標差回転数との差分値を算出し、算出された差分値を乗算器１２ｂ及び乗算器１２ｃに出力する。
【００２９】
乗算器１２ｂは、実差回転数と目標差回転数との差分値にエンジン２及びトルクコンバータ４のイナーシャＩを乗算する。乗算器１２ｂは、乗算値をゲイン乗算部１２ｅに出力する。
【００３０】
乗算器１２ｃは、実差回転数と目標差回転数との差分値に現在のエンジン回転数におけるエンジン回転数とトルクコンバータ４のトルク容量との関係を示す特性線の傾きａを乗算する。乗算器１２ｃは、乗算値を積分器１２ｄに出力する。
【００３１】
積分器１２ｄは、乗算器１２ｃの乗算値の積分値を算出し、算出された積分値をゲイン乗算部１２ｅに出力する。
【００３２】
ゲイン乗算部１２ｅは、乗算器１２ｂから出力された乗算値と積分器１２ｄから出力された積分値との和にフィードバックゲインｋfbを乗算した値をロックアップクラッチ５の目標トルク容量Ｔｌｕとして算出する。ゲイン乗算部１２ｅは、算出されたロックアップクラッチ５の目標トルク容量Ｔｌｕを目標トルク容量算出部１３に出力する。
【００３３】
目標トルク容量算出部１３は、ゲイン乗算部１１ｅから出力された目標トルク容量Ｔｌｕとゲイン乗算部１２ｅから出力された目標トルク容量Ｔｌｕとの和を最終の目標トルク容量Ｔｌｕとして算出し、算出された最終の目標トルク容量Ｔｌｕをトルク／油圧換算部１４に出力する。
【００３４】
トルク／油圧換算部１４は、目標トルク容量算出部１３によって算出されたロックアップクラッチ５の最終の目標トルク容量Ｔｌｕをロックアップクラッチ５の油圧（目標油圧）に換算し、換算された目標油圧（指示圧）を示す制御信号をパック詰め制御部１５に出力する。
【００３５】
パック詰め制御部１５は、トルク／油圧換算部１４から出力された制御信号に従ってロックアップクラッチ５の油圧を制御する。
【００３６】
このような構成を有するロックアップクラッチの制御装置１０は、ロックアップクラッチ５の制御方式を減速フレックス制御方式から加速フレックス制御方式に切り替える際、以下に示す切り替え処理を実行することによって、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上させる。以下、図３，図４を参照して、本発明の一実施形態である切り替え処理を実行する際のロックアップクラッチの制御装置１０の動作について説明する。
【００３７】
〔切り替え処理〕
図３は、本発明の一実施形態である切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図４は、本発明の一実施形態である切り替え処理を説明するためのタイミングチャートである。図３に示すフローチャートは、制御装置１０が駆動されたタイミングで開始となり、切り替え処理はステップＳ１の処理に進む。
【００３８】
ステップＳ１の処理では、制御装置１０が、現在のロックアップクラッチ５の制御状態が加速フレックス制御状態にあるか否かを判別する。判別の結果、現在のロックアップクラッチ５の制御状態が加速フレックス制御状態にない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、制御装置１０は、切り替え処理をステップＳ２の処理に進める。一方、現在のロックアップクラッチ５の制御状態が加速フレックス制御状態にある場合には（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、制御装置１０は、切り替え処理をステップＳ５の処理に進める。
【００３９】
ステップＳ２の処理では、制御装置１０が、現在のロックアップクラッチ５の制御状態が減速フレックス制御状態にあるか否かを判別する。判別の結果、現在のロックアップクラッチ５の制御状態が減速フレックス制御状態にない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、制御装置１０は、切り替え処理をステップＳ４の処理に進める。一方、現在のロックアップクラッチ５の制御状態が減速フレックス制御状態にある場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、制御装置１０は、切り替え処理をステップＳ３の処理に進める。
【００４０】
ステップＳ３の処理では、制御装置１０が、フィードフォワード制御部１１の積分器１１ｄによって算出される積分項（ＦＦ積分項）の値をゼロに設定する（ＦＦ積分項０クリア）。すなわち、ロックアップクラッチ５の状態が減速フレックス制御状態にある場合には、フィードフォワード制御部１１は、ＴＣモデル１１ｆによって算出された推定差回転数を用いずにロックアップクラッチ５の目標トルク容量を算出する。また、制御装置１０は、ＴＣモデル１１ｆに入力されるエンジン回転数の下限値をタービン回転数に設定する。このような処理によれば、ロックアップクラッチ５の制御状態を加速フレックス制御状態に切り替える際、積分器１１ｄによって算出される積分項の値及びＴＣモデル１１ｆによって算出される推定差回転数がゼロから開始されるので、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上させることができる。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、一連の切り替え処理は終了する。以後、制御装置１０は、制御装置１０が駆動されている間、切り替え処理が終了してから所定時間が経過する度毎に切り替え処理を繰り返し実行する。
【００４１】
ステップＳ４の処理では、制御装置１０が、フィードフォワード制御部１１の積分器１１ｄによって算出される積分項（ＦＦ積分項）の初期値を算出する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、一連の切り替え処理は終了する。以後、制御装置１０は、制御装置１０が駆動されている間、切り替え処理が終了してから所定時間が経過する度毎に切り替え処理を繰り返し実行する。
【００４２】
ステップＳ５の処理では、制御装置１０が、ロックアップクラッチ５の目標差回転数又はエンジン２の出力トルクの符号が負になることに応じてフィードフォワード制御部１１の積分器１１ｄによって算出される積分項（ＦＦ積分項）の値をホールドしているか否かを判別する。判別の結果、ＦＦ積分項の値をホールドしていない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、制御装置１０は、切り替え処理をステップＳ８の処理に進める。一方、ＦＦ積分項の値をホールドしている場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御装置１０は、切り替え処理をステップＳ６の処理に進める。
【００４３】
ステップＳ６の処理では、制御装置１０が、フィードフォワード制御部１１の積分器１１ｄによって算出される積分項（ＦＦ積分項）の値をホールドすると共に、ＴＣモデル１１ｆに入力されるエンジン回転数の下限値（上限値はなし）をタービン回転数に設定する（図４に示す時間ｔ＝ｔ１〜ｔ２）。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、切り替え処理はステップＳ７の処理に進む。
【００４４】
ステップＳ７の処理では、制御装置１０が、ロックアップクラッチ５の目標差回転数及びエンジン２の出力トルクの符号が正になることに応じてフィードフォワード制御部１１の積分器１１ｄによる積分処理が再開されたか否かを判別する。判別の結果、積分処理が再開されていない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、制御装置１０は、切り替え処理をステップＳ６の処理に戻す。一方、積分処理が再開された場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、制御装置１０は、切り替え処理をステップＳ８の処理に進める。
【００４５】
ステップＳ８の処理では、フィードフォワード制御部１１が、ＴＣモデル１１ｆから出力されたロックアップクラッチ５の推定差回転数と目標差回転数との差及び積分器１１ｄによって算出された積分項を用いてロックアップクラッチ５の目標トルク容量（ＦＦトルク）を算出する（図４に示す時間ｔ＝ｔ１以前又は時間ｔ＝ｔ２以後）。また、制御装置１０は、ＦＦトルクの下限値をゼロに設定する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、一連の切り替え処理は終了する。以後、制御装置１０は、制御装置１０が駆動されている間、切り替え処理が終了してから所定時間が経過する度毎に切り替え処理を繰り返し実行する。
【００４６】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である切り替え処理では、フィードフォワード制御部１１が、ロックアップクラッチ５の状態が減速フレックス制御状態にある場合、ＴＣモデル１１ｆによって算出された推定差回転数を用いずにロックアップクラッチ５の目標トルク容量を算出する。このような処理によれば、減速フレックス制御から加速フレックス制御に移行する際に減速フレックス制御時に積分器１１ｄによって算出された積分項の値を相殺する必要が無くなり、ロックアップクラッチ５のトルク容量の立ち上がりが遅れることを抑制できるので、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上できる。
【００４７】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１  車両
２  エンジン
３  変速機
４  トルクコンバータ
５  ロックアップクラッチ
１０  制御装置
１１  フィードフォワード制御部
１１ａ，１２ａ  減算器
１１ｂ，１１ｃ，１２ｂ，１２ｃ  乗算器
１１ｄ，１２ｄ  積分器
１１ｅ，１２ｅ  ゲイン乗算部
１１ｆ  ＴＣモデル
１２  フィードバック制御部
１３  目標トルク容量算出部
１４  トルク／油圧換算部
１５  パック詰め制御部
【図１】
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【図２】
2017089811.tif 000004
【図３】
2017089811.tif 000005
【図４】
2017089811.tif 000006