(57)【要約】【課題】  常用油温域から積極的にスリップ制御を介入させ、油温の上昇を抑制することができるロックアップクラッチ制御装置を提供する。【解決手段】  コントローラ５は、トルクコンバータ２の速度比eが、トルク比tの増大のない速度比範囲であるカップリング範囲にある場合、ロックアップクラッチ２をスリップさせるスリップ制御を実施する。【選択図】      図１
2009156387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と自動変速機との間に、ロックアップクラッチを具備するトルクコンバータを介装し、走行状態に応じて前記ロックアップクラッチの締結量を制御するロックアップクラッチ制御手段を備えたロックアップクラッチ制御装置において、
前記ロックアップクラッチ制御手段は、前記トルクコンバータの速度比が、トルク比の増大のない速度比範囲であるカップリング範囲にある場合、前記ロックアップクラッチをスリップさせるスリップ制御を実施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】
請求項１に記載のロックアップクラッチ制御装置において、
前記ロックアップクラッチ制御手段は、前記ロックアップクラッチの作動油の温度が常用油温域にある場合、前記スリップ制御を実施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３】
請求項１または請求項２に記載のロックアップクラッチ制御装置において、
前記ロックアップクラッチ制御手段は、前記スリップ制御時、前記トルクコンバータのスリップ回転をゼロと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４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のロックアップクラッチ制御装置において、
前記ロックアップクラッチ制御手段は、前記ロックアップクラッチの作動油の温度が常用油温域よりも低い低温域にある場合、前記スリップ制御を解除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】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のロックアップクラッチ制御装置において、
前記ロックアップクラッチ制御手段は、前記ロックアップクラッチの作動油の温度が常用油温域よりも高い高温域にある場合、ロックアップ領域の拡大、前記ロックアップクラッチのスリップ量の制限、または前記自動変速機のシフトダウンの少なくとも１つを実施することを特徴とする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、トルクコンバータの発熱に伴う油温の上昇を抑制するロックアップクラッチ制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータを備えた自動変速機では、トルクコンバータのスリップ回転に伴う熱損失によって油温が上昇し、油温が高くなると耐久性やオイルシール性に悪影響を及ぼす。これを防止するため、特許文献１には、ロックアップクラッチをスリップ制御することで、トルクコンバータのスリップ回転を制限し、スリップ損失に伴う発熱を低減する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平２−１７２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、スリップ制御を実行すべきか否かを油温のみで判断しているため、油温が適温範囲である常用油温域にある場合には、スリップ制御が実施されない。すなわち、常用油温域から積極的にスリップ制御を介入させて油温の上昇を抑えることができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、常用油温域から積極的にスリップ制御を介入させ、油温の上昇を抑制することができる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】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明のロックアップクラッチ制御装置では、トルクコンバータの速度比が、トルク比の増大のない速度比範囲であるカップリング範囲にある場合、ロックアップクラッチをスリップさせるスリップ制御を実施する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、トルクコンバータの速度比がカップリング範囲である場合、ロックアップクラッチをスリップ制御するため、動力性能に影響を及ぼすことなく、常用油温域から積極的にスリップ制御を介入させることができ、油温の上昇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】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、実施例１のロックアップクラッチ制御装置を示すブロック図である。
トルクコンバータ２は周知であるため詳細な図示を省略したが、駆動源であるエンジン（図示せず）のクランクシャフトに結合されてエンジン駆動されるトルクコンバータ入力要素としてのポンプインペラと、有段自動変速機用歯車変速機構の入力軸に結合されたトルクコンバータ出力要素としてのタービンランナと、これらポンプインペラおよびタービンランナ間を直結するロックアップクラッチ２ｃとを具備するロックアップ式トルクコンバータとする。
【０００９】
ロックアップクラッチ２ｃの締結力は、その前後におけるアプライ圧Paとレリーズ圧Prとの差圧（ロックアップクラッチ締結圧：ロックアップ差圧）により決まり、アプライ圧Paがレリーズ圧Prよりも低ければ、ロックアップクラッチ２ｃは解放されてポンプインペラおよびタービンランナ間を直結せず、トルクコンバータ２をスリップ制限しないコンバータ状態で機能させる。
【００１０】
アプライ圧Paがレリーズ圧Prよりも高い場合、その差圧に応じた力でロックアップクラッチ２ｃを締結させ、トルクコンバータ２をロックアップクラッチ２ｃの締結力に応じてスリップ制限するスリップ制御状態で機能させる。
そしてアプライ圧Paとレリーズ圧Prとの差圧がある値よりも大きくなると、ロックアップクラッチ２ｃが完全締結されてポンプインペラおよびタービンランナ間の相対回転をなくし、トルクコンバータ２をスリップ回転がゼロのロックアップ状態で機能させる。
【００１１】
アプライ圧Paおよびレリーズ圧Prはスリップ制御弁３によりこれらを決定するものとし、スリップ制御弁３は、コントローラ（ロックアップクラッチ制御手段）５によりデューティ制御されるロックアップソレノイド４からの信号圧Psに応じてアプライ圧Paおよびレリーズ圧Prを制御するが、これらスリップ制御弁３およびロックアップソレノイド４を以下に説明する周知のものとする。
すなわち、ロックアップソレノイド４は一定のパイロット圧Ppを元圧として、コントローラ５からのソレノイド駆動デューティDの増大につれ信号圧Psを高くするものとする。
【００１２】
一方でスリップ制御弁３は、上記の信号圧Psおよびフィードバックされたレリーズ圧Prを一方向に受けると共に、他方向にバネ３ａのバネ力およびフィードバックされたアプライ圧Paを受け、信号圧Psの上昇につれて、アプライ圧Paとレリーズ圧Prとの間の差圧（Pa−Pr）で表されるロックアップクラッチ２ｃの締結圧（ロックアップ差圧）を、負値からゼロを経由して正値に上昇させ、この正値を更に上昇させるものとする。
【００１３】
ここでロックアップクラッチ締結圧（Pa−Pr）の負値はPr＞Paによりトルクコンバータ２をコンバータ状態にすることを意味し、逆にロックアップクラッチ締結圧（Pa−Pr）が正である時は、その値が大きくなるにつれてロックアップクラッチ２ｃの締結容量を増大させ、トルクコンバータ２のスリップ回転を大きく制限し、遂にはトルクコンバータ２をロックアップ状態にすることを意味する。
【００１４】
ソレノイド駆動デューティDを決定するコントローラ５には、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ２１からの信号と、エンジン回転数Ne（トルクコンバータ入力回転数）を検出するエンジン回転センサ２２からの信号と、タービンランナの回転速度Nt（トルクコンバータ出力回転数）を検出するタービン回転センサ２３からの信号と、自動変速機の作動油（ATF;Automatic Transmission Fluid）の油温Toを検出する油温センサ２４からの信号とをそれぞれ入力する。
【００１５】
コントローラ５はこれら入力情報をもとに、図２に示す制御プログラムの実行により本発明が狙いとするロックアップクラッチ２ｃのスリップ制御を行うべくロックアップ差圧（Pa−Pr）の指令値を決定し、このロックアップ差圧（Pa−Pr）指令に対応する駆動デューティDを決定すると共に、この駆動デューティDをロックアップソレノイド４に供給する。
【００１６】
［スリップ制御処理］
図２は、コントローラ５によるロックアップクラッチ２ｃのスリップ制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の演算周期で繰り返し実行する。
【００１７】
ステップS1では、油温センサ２４から油温Toを読み込み、ステップS2へ移行する。
【００１８】
ステップS2では、エンジン回転センサ２２からエンジン回転数Neを読み込み、ステップS3へ移行する。
【００１９】
ステップS3では、タービン回転センサ２３からタービン回転数Ntを読み込み、ステップS4へ移行する。
【００２０】
ステップS4では、ステップS1で読み込んだ油温Toが常用域温度閾値TL以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS5へ移行し、NOの場合にはステップS8へ移行する。ここで、常用域温度閾値TLは、油温Toが作動油としての適温範囲である常用油温域の下限値であって、油温Toが常用域温度閾値TLよりも低い場合、高粘度により適正なトルクコンバータ特性が得られないような温度とする。
【００２１】
ステップS5では、ステップS1で読み込んだ油温Toが高油温閾値TH以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS11へ移行する。ここで、高油温閾値THは、常用油温域の上限値よりも高い温度であって、油温Toが高油温閾値THよりも高い場合、ロックアップクラッチ２ｃのスリップ制御では、油温の低下を図ることができないような温度とする。
【００２２】
ステップS6では、ステップS2で読み込んだエンジン回転数Neと、ステップS3で読み込んだタービン回転数Ntとから、トルクコンバータ２の速度比eを算出し、ステップS7へ移行する。ここで、速度比eは、下記の式から求めることができる。
e＝Nt/Ne
【００２３】
ステップS7では、ステップS6で算出した速度比eがカップリングポイント（クラッチポイント）の速度比ecよりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはステップS9へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。ここで、カップリングポイントの速度比ecは、図３に示すように、トルク比t（＝出力軸トルク／入力軸トルク）の増大のない速度比範囲であるカップリング範囲の下限値であって、トルクコンバータ２のステータ（不図示）が停止から回転を始めるときの速度比をいう。
【００２４】
ステップS8では、スリップ制御中であればスリップ制御を解除し、スリップ制御を実施していない場合は何も行わずにリターンへと移行する。
【００２５】
ステップS9では、トルクコンバータ２のスリップ回転を最小とすべく、ロックアップクラッチ２ｃのスリップ制御を実施し、リターンへ移行する。ここでは、トルクコンバータ２のスリップ回転がゼロとなるようにロックアップクラッチ２ｃの締結容量を調整してもよい。
【００２６】
ステップS10では、車速とアクセル開度APOとに応じた自動変速機の変速マップ上にあらかじめ設定したコンバータ領域とロックアップ領域を参照し、ロックアップクラッチ２ｃを締結または解放する通常のロックアップクラッチ制御を実施し、リターンへ移行する。なお、変速マップ、ロックアップ領域の設定方法、ロックアップクラッチ２の締結解放タイミング等については、本発明の制御ロジックと矛盾しない範囲であれば、周知の技術を適用することができるため、説明を省略する。
【００２７】
ステップS11では、高油温ロジックを実施し、リターンへ移行する。この高油温ロジックでは、ロックアップ領域の拡大、ロックアップクラッチ２ｃのスリップ量の制限または自動変速機のシフトダウンの少なくとも１つを実施する。
【００２８】
次に、作用を説明する。
［スリップ制御による油温上昇抑制作用］
特開平２−１７２６２号公報には、自動変速機の作動油の温度が所定値以上に上昇した場合、ロックアップクラッチをスリップ制御してトルクコンバータのスリップ回転を制限することで、油温の上昇を抑制し、耐久性やシール性の悪化防止を図る技術が開示されている。
【００２９】
ところが、この従来技術では、スリップ制御を実行すべきか否かを油温のみで判断しているため、油温の適温範囲である常用油温域から積極的にスリップ制御を介入させ、油温の上昇を抑えることができない。
【００３０】
一方、油温にかかわらず、常用油温域からスリップ制御を実施することが考えられるが、スリップ制御を実施した場合、トルクコンバータの速度比の上昇と共にトルク比が小さくなるため、トルク増幅作用の減少を招き、動力性能が悪化するという問題が生じる。
【００３１】
これに対し、実施例１のコントローラ５では、トルクコンバータ２の速度比eが、トルク比tの増大のない速度比範囲であるカップリング範囲にある場合（e＞ec）、図２のフローチャートでは、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS9へと進む流れとなり、ロックアップクラッチ２ｃをスリップさせるスリップ制御を実施する。
【００３２】
このとき、トルクコンバータ２のスリップ回転が制限されるため、速度比eは、スリップ制御開始前よりも高くなるが、図３のトルクコンバータの性能曲線に示したように、速度比eがカップリング範囲である場合には、速度比eが高くなったとしても、トルク比tは変化せず、動力性能に影響を及ぼすことはない。
【００３３】
これにより、油温にかかわらず、常用油温域から積極的にトルクコンバータ２のスリップ回転を制限し、油温の上昇を抑制することができる。また、カップリング範囲でスリップ制御を行うことで、音振性能の向上を図ることができる。
【００３４】
加えて、トルクコンバータ２のスリップ回転をゼロとすることで、油温の上昇を確実に回避できると共に、コンバータ状態の場合と比較して、必要油量を減らすことができるため、ユニットの油量収支の観点からも有利である。
【００３５】
また、コントローラ５は、ステップS4で油温Toと常用域温度閾値TLとを比較すると共に、ステップS5で油温Toと高油温閾値THとを比較し、油温Toが常用油温域にある場合（TL≦To≦TH）、ステップS6→ステップS7→ステップS9へと進んでスリップ制御を実施する。
【００３６】
このように、常用油温時から積極的にスリップ制御を介入させることで、高油温となる頻度を減らしてユニットへの熱被害を抑えることができると同時に、発熱を抑制する高油温ロジックの実施頻度を下げ、制御が煩雑化するのを防ぐことができる。
【００３７】
コントローラ５は、ステップS4でTo＜TLの場合、すなわち、油温Toが低温域にある場合、ステップS8へと進んでスリップ制御を解除する。つまり、油温Toが低い場合には、トルクコンバータ２のスリップ回転により油温の上昇を促進することで、ユニット速暖性能を確保することができる。
【００３８】
コントローラ５は、ステップS5でTo＞THの場合、すなわち、油温Toが高温域にある場合には、ステップS11へと進み、ロックアップ領域の拡大、ロックアップクラッチ２ｃのスリップ量の制限、または自動変速機のダウンシフトの少なくとも１つを行う高油温ロジックを実施する。
【００３９】
ロックアップ領域の拡大により、ロックアップクラッチ２ｃの完全締結が促進され、油温の上昇を間接的に抑制することができる。また、ロックアップクラッチ２ｃのスリップ量を制限することで、トルクコンバータ２のスリップ量をより小さくして油温の上昇を抑制することができる。一方、自動変速機のシフトダウンを行うことで、タービン回転数Ntが上昇し、速度比eが高くなるため、トルクコンバータ２のスリップ回転をより小さくすることができる。また、シフトダウンによりエンジン負荷が軽減され、エンジン水温の上昇が抑えられるため、エンジン水温と比例関係にある油温の上昇も間接的に抑制することができる。
【００４０】
すなわち、油温Toが高く、スリップ制御では発熱量を抑制しきれない場合には、従来と同様、発熱を抑制するための高油温ロジックへ移行することで、油温の上昇を抑え、耐久性の低下やシール性の悪化を防止することができる。
【００４１】
次に、効果を説明する。
実施例１のロックアップクラッチ制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
【００４２】
(1) コントローラ５は、トルクコンバータ２の速度比eが、トルク比tの増大のない速度比範囲であるカップリング範囲にある場合、ロックアップクラッチ２ｃをスリップさせるスリップ制御を実施する。これにより、常用油温域から積極的にトルクコンバータ２のスリップ回転を制限し、油温の上昇を抑制することができる。また、カップリング範囲でスリップ制御を行うことで、音振性能の向上を図ることができる。
【００４３】
(2) コントローラ５は、油温Toが常用油温域にある場合、スリップ制御を実施するため、常用油温時から積極的にスリップ制御を介入させることで、高油温となる頻度を減らしてユニットへの熱被害を抑えることができると同時に、発熱を抑制する高油温ロジックの実施頻度を下げ、制御の煩雑化するのを防ぐことができる。
【００４４】
(3) スリップ制御時、トルクコンバータ２のスリップ回転がゼロとなるようにロックアップクラッチ２ｃの締結容量を調整するため、油温の上昇を確実に回避することができると共に、必要油量の低減により油量収支の悪化に伴うライン圧低下等の不具合の発生を抑制することができる。
【００４５】
(4) コントローラ５は、油温Toが常用油温域よりも低い低温域にある場合、スリップ制御を解除するため、ユニット速暖性能を確保でき、より早期に適正なトルクコンバータ性能を実現することができる。
【００４６】
(5) コントローラ５は、油温Toが常用油温域よりも高い高温域にある場合、ロックアップ領域の拡大、ロックアップクラッチ２ｃのスリップ量の制限、または自動変速機のシフトダウンの少なくとも１つを実施する。これにより、スリップ制御では発熱量を抑制しきれない場合に、油温の上昇を抑えて耐久性の低下やシール性の悪化を防止することができる。
【００４７】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく実施例１により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に示したものに限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない程度の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００４８】
例えば、実施例１では、トルクコンバータ２のスリップ回転がゼロとなるようにロックアップクラッチ２ｃをスリップ制御する例を示したが、油温の上昇を抑制できさえすれば、多少のスリップ回転は許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１のロックアップクラッチ制御装置を示すブロック図である。
【図２】実施例１のスリップ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】トルクコンバータの性能曲線である。
【符号の説明】
【００５０】
２  トルクコンバータ
２ｃ  ロックアップクラッチ
３  スリップ制御弁
３ａ  バネ
４  ロックアップソレノイド
５  コントローラ（ロックアップクラッチ制御手段）
２１  アクセル開度センサ
２２  エンジン回転センサ
２３  タービン回転センサ
２４  油温センサ
【図１】
2009156387.tif 000003
【図２】
2009156387.tif 000004
【図３】
2009156387.tif 000005