JP4202001B2 - トルクコンバータのロックアップ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の自動変速機と共に用いるトルクコンバータの入出力要素間を適宜に直結するロックアップ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機を含む自動変速機は、その伝動系にトルクコンバータを具え、これによりトルク増大を行ったり、トルク変動を吸収するようになすことが多い。
ところでトルクコンバータは、入出力要素間での動力伝達を作動流体を介して行うため伝動効率が悪く、これがためトルクコンバータは、トルク増大機能およびトルク変動吸収機能が不要な走行状態のもとで、入出力要素間をロックアップクラッチの締結により直結するようにしたロックアップ式に構成し、これにより伝動効率の向上と燃費の向上を図るのが常套である。
【０００３】
ところで、燃費の更なる向上のためには、アクセルペダルを釈放してスロットル開度を０にした惰性走行中、所謂コースト走行中もトルクコンバータをロックアップ状態にし、できるだけ低負荷、低車速までトルクコンバータをロックアップさせておくようにロックアップ領域の拡大を図る必要がある。
この理由から、コースト走行中トルクコンバータをロックアップ状態にすることが多くなりつつあるが、この走行状態でブレーキペダルの踏み込みにより急制動を行って低摩擦路故に車輪がロックした場合のエンジン停止を防止するため、ロックアップクラッチの解放によるロックアップ解除を速やかに完遂させる必要がある。
【０００４】
しかるに、コースト走行中におけるトルクコンバータのロックアップも、それ以外の通常走行中におけるロックアップと同様に、ロックアップクラッチの締結容量を制御最大値にして行うというのでは、ロックアップクラッチの解放によるロックアップ解除の応答遅れが大きくて、ロックアップの解除遅れにより上記車輪ロック時のエンジン停止に関する問題を避けられない。
【０００５】
この問題解決のため従来、特開平８−２１５２６号公報や特開平８−１３５７８７号公報に記載のごとく、ロックアップ領域でのコースト走行中はロックアップクラッチの締結容量を定常走行状態でのロックアップに必要な最小限のコーストロックアップ容量にしておく対策が提案されている。
この対策によれば、制御最高値よりも小さな締結容量でロックアップが行われているため、その分ロックアップの解除応答が速くなって急制動による車輪ロック時もエンジン停止の問題を生ずることがなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来のコーストロックアップ制御では、エンジンブレーキが効かないドライブ（Ｄ）レンジでのコースト走行を継続する限りにおいて問題はないが、コースト走行中にエンジンブレーキの必要からエンジンブレーキレンジであるロー（Ｌ）レンジに切り換えた時に以下の問題を生ずる。
【０００７】
図４は、アクセルペダルの釈放によりスロットル開度ＴＶＯを０／８に保ってのコースト走行中、ロックアップクラッチの締結容量を表す前後差圧（Ｐ_A −Ｐ_R ）が前記文献に記載のごとくに実線で示す必要最小限の制御値にされている間、瞬時ｔ１にＤレンジからＬレンジに切り換えた場合の動作波形である。
この時におけるロックアップクラッチ締結容量の要求値は破線で示すごときものとなり、この要求値は、上記のレンジ切り換えに伴うエンジン回転数Ｎ_e の上昇分のイナーシャトルクにエンジンブレーキトルクが加わって瞬時ｔ１以後急上昇し、瞬時ｔ２に実線で示す制御値を超える。
【０００８】
従って、瞬時ｔ２以後においてロックアップクラッチ締結容量が要求値に対して不足気味となりロックアップクラッチが締結を解除されてしまう。
そして、かようにロックアップクラッチが一旦締結を解除されると、ロックアップクラッチ締結容量を上記の要求値よりも大きくしなければロックアップクラッチの再締結は行われ得ず、瞬時ｔ２以後エンジン回転数Ｎ_e がタービン回転数Ｎ_t （トルクコンバータ出力回転数）から乖離して低下する状況より明らかなように、そして車両減速度の経時変化から明らかなように、ＤレンジからＬレンジへの切り換えにより期待したほど得られないばかりか、却って車両減速度が小さくなる事態すら発生する。
【０００９】
つまり従来のコーストロックアップ制御では、コースト走行中にエンジンブレーキの必要を感じてエンジンブレーキが効かないＤレンジからエンジンブレーキレンジであるＬレンジに切り換えた時に、ロックアップ領域なのにトルクコンバータのロックアップが解除されて燃費の向上効果が低下したり、レンジ切り換えで期待したほどのエンジンブレーキが得られなかったり、却ってエンジンブレーキ力が小さくなることさえあり、運転違和感が発生するという問題を生ずる。
【００１０】
請求項１に記載の第１発明は、非エンジンブレーキレンジからエンジンブレーキレンジへの切り換えがあった時にロックアップクラッチの締結容量制御を適切に行って上記の問題が生じないようにしたトルクコンバータのロックアップ制御装置を提案することを目的とする。
【００１１】
また、第１発明は、ロックアップクラッチの適切な締結容量制御を簡単に行い得るようにしたトルクコンバータのロックアップ制御装置を提案することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明によるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、
ロックアップクラッチを容量制御下に締結させてトルクコンバータ入出力要素間をロックアップ可能で、該ロックアップを行うべきロックアップ領域でのコースト走行中はロックアップクラッチの前記締結容量が定常走行状態でのロックアップに必要な最小限のコーストロックアップ容量にされるようにしたトルクコンバータにおいて、
ロックアップ領域でのコースト走行中にエンジンブレーキレンジが選択された時、前記ロックアップクラッチの締結容量を前記コーストロックアップ容量よりも大きくするよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
また第１発明によるトルクコンバータのロックアップ制御装置は、前記ロックアップクラッチの締結容量を制御最高値にして前記コーストロックアップ容量よりも大きくするよう構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の効果】
トルクコンバータはロックアップ領域において、入出力要素間をロックアップクラッチによりロックアップされる。
そしてロックアップ領域でのコースト走行中は、ロックアップクラッチの締結容量を定常走行状態でのロックアップに必要な最小限のコーストロックアップ容量にされる。
【００１５】
ところで第１発明においては、ロックアップ領域でのコースト走行中にエンジンブレーキレンジが選択されると、ロックアップクラッチの締結容量を上記のコーストロックアップ容量よりも大きくするため、
当該レンジ切り換えでロックアップクラッチ締結容量の要求値が当該レンジ切り換えに伴う入力回転上昇分のイナーシャトルクおよびエンジンブレーキトルクに起因して急上昇しても、ロックアップクラッチ締結容量が不足気味になることがなくてロックアップクラッチが締結を解除されるような事態に至ることがない。
【００１６】
従って第１発明によれば、上記のようなレンジに切り換え時に、ロックアップ領域なのにロックアップが解除されて燃費の向上効果が薄れたり、当該レンジ切り換えでエンジンブレーキを要求したのに却ってエンジンブレーキ力が小さくなる違和感が発生する問題を回避することができる。
【００１７】
また、第１発明においては、ロックアップクラッチの締結容量をコーストロックアップ容量よりも大きくするに際し、これを制御最高値にして目的を達成する構成にしたから、
ロックアップクラッチの適切な締結容量制御を簡単に行うことができ、コスト上も大いに有利である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になるトルクコンバータのロックアップ制御装置を具えた車両のパワートレーンを、トルクコンバータのロックアップ制御システムと共に示し、
図２は、同ロックアップ制御のフローチャートを示すものである。
【００１９】
図１において、１はエンジン、２は無段変速機を可とする自動変速機をそれぞれ示す。
自動変速機２は、トルクコンバータ３および変速機構部４のタンデム結合になり、トルクコンバータ３を経て入力されたエンジン１からの回転を変速機構部４により変速して出力する。
トルクコンバータ３は周知の通り、基本的には内部作動流体を介して入出力要素間での動力伝達を行うが、ロックアップクラッチ５の適宜締結により入出力要素間を直結されたロックアップ状態にし得る。
【００２０】
ロックアップクラッチ５は、その両側におけるトルクコンバータアプライ圧Ｐ_A とトルクコンバータレリーズ圧Ｐ_R との差圧Ｐ_A −Ｐ_R （図３および図４参照）に応動し、レリーズ圧Ｐ_R がアプライ圧Ｐ_A よりも高い間ロックアップクラッチ５は解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Ｐ_R がアプライ圧Ｐ_A よりも引くなる時ロックアップクラッチ５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とする。
なお後者の締結に際しロックアップクラッチ５の締結容量、つまりロックアップ容量は上記の差圧Ｐ_A −Ｐ_R により決まり、この差圧が大きいほどロックアップクラッチ５の締結容量が増大してロックアップ容量を増大するものとする。
【００２１】
上記の差圧Ｐ_A −Ｐ_R は、周知のロックアップソレノイドおよびロックアップ制御弁よりなるアクチュエータ６を介してデューティ制御し、当該アクチュエータ６の駆動デューティＤをコントローラ７が図２に示す制御プログラムの実行により決定する。
これがためコントローラ７には、エンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ８からの信号をもとにアクセルペダルから足を離している足離し状態か、アクセルペダルの踏み込み状態かを検出する足離し・踏み込み検出部９からの検出結果を入力する。
【００２２】
コントローラ７には更に、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１０からの信号と、センサ８で検出したスロットル開度ＴＶＯとから予定のマップをもとに、トルクコンバータ３をロックアップ状態にすべきロックアップ領域での運転中か、ロックアップすべきでないコンバータ領域での運転中かを判定するロックアップ領域検出部１１からの検出結果を入力する。
【００２３】
コントローラ７にはまた、自動変速機２のレンジ選択に当たって運転者が操作するマニュアルレバー等のレンジ選択装置１２により何れのレンジが選択されているのかを検出するレンジ信号検出部１３からの信号を入力すると共に、
ロックアップクラッチ５のスリップ状態を、前記特開平１０−２９９８８７号公報に記載のようにモニタして、定常的なコースト走行でトルクコンバータ３をロックアップさせておくのに必要な最小限のロックアップクラッチ５の締結容量、つまりコーストロックアップ容量を求めるコーストロックアップ容量検出部１４からの信号を入力する。
【００２４】
コントローラ７は、上記の入力情報をもとに図２の制御プログラムを実行してアクチュエータ６のデューティ制御、つまりトルクコンバータ３のロックアップ制御を行うものとする。
先ずステップ２１において、フラグＦＬＡＧ＝１か否かにより、前回、アクセルペダルから足を釈放した足離しに伴うロックアップ領域への移行があったか否かを判別する。
【００２５】
ＦＬＡＧ＝０の判定時、つまり前回、足離しに伴うロックアップ領域への移行がなかったと判定する間、ステップ２２，２３で改めて足離しに伴いロックアップ領域に入ったか否かを判別する。
詳しくは、図１における足離し・踏み込み検出部９に対応したステップ２２でスロットル開度ＴＶＯが０であると判別し、且つ、図１におけるロックアップ領域検出部１１に対応したステップ２３でスロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰをもとにロックアップ領域であると判別するとき、足離しに伴いロックアップ領域に入ったと判別して制御をステップ２４に進め、このステップ２４でこのことを示すように上記のフラグＦＬＡＧを１にセットしてステップ２１での判定に資する。
【００２６】
かように足離しに伴いロックアップ領域に入ったと判別するまでは制御をステップ３０に進めて、アクチュエータ６のデューティ制御により通常のロックアップ制御を行うと共に、ステップ３１で上記のフラグＦＬＡＧを０にリセットし続ける。
【００２７】
ステップ２２，２３において、足離しに伴いロックアップ領域に入ったと判別する時は、先ずステップ２４で上記の通り、このことを示すように上記のフラグＦＬＡＧを１にセットした後、ステップ２５において、ロックアップクラッチ５の締結をショックが生じないぎりぎりの所定時間勾配で進行させるようアクチュエータ６へのロックアップデューティＤを漸増させるランプ制御を行う。
次にステップ２６で、アプライ圧Ｐ_A およびレリーズ圧Ｐ_R 間の差圧Ｐ_A −Ｐ_R （ロックアップクラッチ５の締結容量）が、図１の検出部１４で求めた前記必要最小限のコーストロックアップ容量に達したか否かを、ロックアップデューティＤから判別する。
コーストロックアップ容量に至るまでは制御をステップ２１に戻してステップ２５を実行させ続けることにより上記のランプ制御を継続する。
【００２８】
コーストロックアップ容量に至ると、ステップ２７で当該瞬時におけるロックアップデューティＤを保持する制御を実行し、このデューティ保持を、ステップ２８で図１の検出部１３がＤレンジ保持を検出していると判定し、且つ、ステップ２９で図１の検出部９がアクセルペダルの釈放を検出していると判定する限りにおいて継続する。
よって、Ｄレンジでのコースト走行中におけるトルクコンバータ３のロックアップは、図１の検出部１４で求めた前記必要最小限のコーストロックアップ容量のもとで継続的に実行されることとなり、制御最高値よりも小さな容量でロックアップが行われているため、その分ロックアップの解除応答が速くなって急制動による車輪ロック時もエンジン停止の問題を生ずることがなくなる。
【００２９】
かかるＤレンジでのコースト走行中のロックアップ制御が行われている間に、エンジンブレーキを希望して運転者がＤレンジからＬレンジにレンジ切り換えすると、ステップ２８が制御をステップ３０，３１に進めて通常のロックアップ制御に切り換える。
よって、Ｌレンジでのコースト走行中におけるトルクコンバータ３のロックアップは、図４の場合と同じ条件での動作波形を示す図３から明らかなようにロックアップクラッチ締結容量（Ｐ_A −Ｐ_R ）が実線により示すごとく制御最大値にされた状態で行われることとなる。
【００３０】
ここで、当該コースト走行中のレンジ切り換え時はロックアップクラッチ締結容量の要求値が、図４の破線を移記した図３の破線のごとくに上昇し、瞬時ｔ３でピークに達する。
しかし、瞬時ｔ３のピーク時においてもなおロックアップクラッチ締結容量（Ｐ_A −Ｐ_R ）の制御値が当該要求値よりも大きいため、ロックアップクラッチ締結容量が要求値に対して不足気味となることがなく、ロックアップクラッチの締結状態を維持することができる。
これがため、エンジン回転数Ｎ_e が図３の破線で示すごとくタービン回転数Ｎ_t （トルクコンバータ出力回転数）から乖離することなく一体的に経時変化する状況より明らかなように、そして車両減速度が図４に示す経時変化とは違って図３に示すごとくに経時変化する事実から明らかなように、ＤレンジからＬレンジへの切り換えにより期待した通りのエンジンブレーキを得ることができる。
【００３１】
以上により、本実施の形態になるコーストロックアップ制御では、コースト走行中にエンジンブレーキの必要を感じてエンジンブレーキが効かないＤレンジからエンジンブレーキレンジであるＬレンジに切り換えた時、ロックアップ領域なのにトルクコンバータのロックアップが解除されて燃費の向上効果が低下するという問題を回避し得るとともに、上記のレンジ切り換えで期待したほどのエンジンブレーキが得られなかったり、ロックアップの解除により却ってエンジンブレーキ力が小さくなってしまうような運転違和感が発生するという問題を回避することができる。
【００３２】
ステップ２９で、図１の検出部９がアクセルペダルの踏み込みを検知したと判定する場合も、制御をステップ３０に進めて通常のロックアップ制御を実行することにより、尚もロックアップ領域ならロックアップデューティＤを最高値まで上昇させてロックアップクラッチ５を完全に締結させ、次のステップ３１においてフラグＦＬＡＧを０にリセットする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるトルクコンバータのロックアップ制御装置を具えた車両用パワートレーンを、ロックアップ制御システムと共に示す概念図である。
【図２】 同実施の形態におけるコントローラが実行するロックアップ制御プログラム示すフローチャートである。
【図３】 同ロックアップ制御のうちのコーストロックアップを、エンジンブレーキレンジへのレンジ切り換えがあった場合について示す動作タイムチャートである。
【図４】 従来のコーストロックアップを、図５の場合と同じ条件のもとで示す動作タイムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 自動変速機
３ トルクコンバータ
４ 変速機構部
５ ロックアップクラッチ
６ アクチュエータ
７ コントローラ
８ スロットル開度センサ
９ 足離し・踏み込み検出部
10 車速センサ
11 ロックアップ領域検出部
12 レンジ選択装置
13 レンジ信号検出部
14 コーストロックアップ容量検出部

Claims (1)

1. ロックアップクラッチを容量制御下に締結させてトルクコンバータ入出力要素間をロックアップ可能で、該ロックアップを行うべきロックアップ領域でのコースト走行中はロックアップクラッチの前記締結容量が定常走行状態でのロックアップに必要な最小限のコーストロックアップ容量にされるようにしたトルクコンバータにおいて、
   ロックアップ領域でのコースト走行中にエンジンブレーキレンジが選択された時、前記ロックアップクラッチの締結容量を前記コーストロックアップ容量よりも大きくするよう構成し、前記ロックアップクラッチの締結容量を制御最高値にして前記コーストロックアップ容量よりも大きくするよう構成したことを特徴とするトルクコンバータのロックアップ制御装置。

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