【実施例1】
【0010】
まず、構成を説明する。
実施例1における自動変速機の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「スリップロックアップ制御構成」に分けて説明する。
【0011】
[全体システム構成]
図1は、実施例1の自動変速機の制御装置が適用されたエンジン駆動系及び制御系を示す。以下、
図1に基づき、全体システム構成を説明する。
【0012】
実施例1の自動変速機の制御装置が適用されたエンジン駆動系は、
図1に示すように、トルクコンバータ1と、エンジン2(駆動源)と、自動変速機3と、ロックアップクラッチ8と、を備えている。
【0013】
前記トルクコンバータ1は、エンジン2と自動変速機3との間に介装され、エンジン2の駆動力を、流体を介して自動変速機3に伝達する。トルクコンバータ1には、エンジン2の出力軸4に連結されるポンプインペラ5と、自動変速機3の入力軸6に連結されるタービンランナ7とが対向するように配置される。エンジン2の回転に伴ってポンプインペラ5が回転すると、トルクコンバータ1の内部に充填された流体(ATF)が流動し、これによってタービンランナ7が回転する。
【0014】
前記ロックアップクラッチ8は、自動変速機3の入力軸6に連結され、タービンランナ7とともに回転するもので、エンジン2の出力軸4に連結されポンプインペラ5と一体のフロントカバー9の内側位置に配置される。このロックアップクラッチ8をポンプインペラ5に締結すると、トルクコンバータ1の入力要素と出力要素とが直結されて相対回転がなくなり、完全ロックアップ状態となる。また、入力要素と出力要素とを半締結状態にすると、入力要素と出力要素との間にスリップを生じるスリップロックアップ状態となる。ロックアップクラッチ8を完全に解放するとアンロックアップ状態となる。
【0015】
前記ロックアップクラッチ8は、その両側に作用するトルクコンバータアプライ圧PAとトルクコンバータレリーズ圧PRとの差圧に応じて動作し、レリーズ圧PRがアプライ圧PAよりも高いとき解放され、レリーズ圧PRがアプライ圧PAよりも低いとき締結される。ロックアップクラッチ8の締結力に依存するトルクコンバータ1のロックアップクラッチ8による伝達可能トルク、つまり、ロックアップ締結容量は、前述の差圧により決定される。
【0016】
実施例1の自動変速機の制御装置が適用された制御系は、
図1に示すように、コントローラ10と、アクセルペダル操作量センサ11と、スロットル開度センサ12と、車速センサ13と、インヒビタスイッチ14と、エンジン回転数センサ15と、タービン回転数センサ16と、油圧回路20と、を備えている。
【0017】
前記コントローラ10は、トルクコンバータ1の入力要素と出力要素の目標回転速度差である目標スリップ量を演算し、トルクコンバータアプライ圧PAとトルクコンバータレリーズ圧PRとの差圧を制御する。目標スリップ量が大きいほど差圧を小さくして、ロックアップクラッチ8の締結力を低下させる。このコントローラ10は、駆動源であるエンジン2からトルクコンバータ1への入力トルク、すなわちエンジントルクに基づいてロックアップクラッチ8の目標スリップ量を演算する。さらに、演算された目標スリップ量と実スリップ量(エンジン回転数Neとタービン回転数Ntの差)の偏差に基づくフィードバック制御により差圧指令値を演算し、この差圧指令値をロックアップクラッチ8への供給油圧を制御する油圧回路20へ指示する。なお、Dレンジ及びMレンジ以外のときは、スリップロックアップ制御は行われない。
【0018】
[スリップロックアップ制御構成]
図2は、実施例1のコントローラ10にて実行されるスリップロックアップ制御処理流れを示す(スリップロックアップ制御手段)。以下、スリップロックアップ制御構成をあらわす
図2の各ステップについて説明する。
【0019】
ステップS1では、入力されたエンジントルクTeを制御周期による時間で微分処理することでエンジントルク変化率ΔTe(駆動源(エンジン2)からトルクコンバータ1への出力の変化率)を算出し、ステップS2へ進む。
【0020】
ステップS2では、ステップS1でのエンジントルク変化率ΔTeの算出に続き、
図3の加算量マップを用い、エンジントルク変化率ΔTe毎に目標スリップ量TSLIPの加算量ΔTslipを算出し、ステップS3へ進む(目標スリップ加算量算出手段)。
ここで、加算量マップは、
図3に示すように、エンジントルク変化率ΔTeが正の領域に第1所定値ΔTe1と、該第1所定値ΔTe1よりも大きな第2所定値ΔTe2と、を設定し、エンジントルク変化率が第1所定値ΔTe1以下の場合は加算量ΔTslipとして負の一定値を算出する。エンジントルク変化率ΔTeが第1所定値ΔTe1から第2所定値ΔTe2までの間は加算量ΔTslipとしてエンジントルク変化率ΔTeが大きくなるのに比例して大きな正の値を算出する。エンジントルク変化率ΔTeが第2所定値ΔTe2以上の場合は加算量ΔTslipとして正の一定値による最大値を算出する。つまり、エンジントルク変化率ΔTeが正であって第1所定値ΔTe1以下の場合は加算量ΔTslipとして負の値を算出し、第1所定値ΔTe1より大きい場合は加算量ΔTslipとして正の値を算出する。
【0021】
ステップS3では、ステップS2での加算量ΔTslipの算出に続き、目標スリップ量TSLIPを、TSLIP前回値に今回の演算処理での加算量ΔTslipを加えること、つまり、加算量ΔTslipを制御周期毎に積算する演算処理により算出し、ステップS4へ進む。
【0022】
ステップS4では、ステップS3での目標スリップ量TSLIPの算出に続き、算出された目標スリップ量TSLIPが、上限値を超えているか否かを判断する。YES(TSLIP>上限値)の場合はステップS5へ進み、NO(TSLIP≦上限値)の場合はステップS6へ進む。
ここで、ロックアップクラッチ8の目標スリップ量TSLIPには上限値を与えていて、この上限値は、エンジントルクTe(エンジン2からトルクコンバータ1への出力)が大きくなるほど大きな値に設定される。
【0023】
ステップS5では、ステップS4でのTSLIP>上限値であるとの判断に続き、目標スリップ量TSLIPを、エンジントルクTeの大きさに応じて設定され上限値とし、リターンへ進む。
【0024】
ステップS6では、ステップS4でのTSLIP≦上限値であるとの判断に続き、算出された目標スリップ量TSLIPが、下限値未満であるか否かを判断する。YES(TSLIP<下限値)の場合はステップS7へ進み、NO(TSLIP≧下限値)の場合はステップS8へ進む。
ここで、ロックアップクラッチ8の目標スリップ量TSLIPには下限値を与えていて、この下限値はゼロの値に設定される。
【0025】
ステップS7では、ステップS6でのTSLIP<下限値であるとの判断に続き、目標スリップ量TSLIPを下限値(=0)とし、リターンへ進む。
【0026】
ステップS8では、ステップS6でのTSLIP≧下限値であるとの判断に続き、目標スリップ量TSLIPを、ステップS3において算出された目標スリップ量TSLIPとし、リターンへ進む。
【0027】
次に、作用を説明する。
実施例1の自動変速機の制御装置における作用を、「目標スリップ量設定作用」、「アクセル踏み込み操作時のスリップロックアップ制御作用」、「目標スリップ量の上下限値設定作用」に分けて説明する。
【0028】
[目標スリップ量設定作用]
走行中におけるドライバーのアクセル操作をみると、過渡的にアクセル踏み込み速度を変える場面がしばしばみられる。このようにアクセル踏み込み速度が過渡的に変えられた場合には、過渡的な変化に対応した適切な目標スリップ量に設定する工夫が必要である。以下、
図4に基づいて、これを反映する目標スリップ量設定作用を説明する。
【0029】
例えば、アクセルを素早く踏み込んだ後、ゆっくりと踏み増し、踏み込んだ状態で維持する場合、エンジントルクTeはアクセル操作に対応して変化する。つまり、エンジントルクTeは、
図4のTe特性に示すように、時刻t1から時刻t2までは急な傾きにより上昇し、時刻t2から時刻t3までは緩やかな傾きにより上昇し、時刻t3以降は時刻t3でのトルクが維持される。
【0030】
したがって、
図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2へと進み、ステップS2にて目標スリップ量TSLIPの加算量ΔTslipを算出するが、加算量ΔTslipの算出は次のように行われる。時刻t1から時刻t2までは、エンジントルク変化率ΔTeが大きく、例えば、第2所定値ΔTe2に近い値になることで加算量ΔTslipが大きな正の値になる。また、t2から時刻t3までは、エンジントルク変化率ΔTeが小さく、例えば、第1所定値ΔTe1に近い値になることで加算量ΔTslipが小さな正の値になる。そして、時刻t3以降はエンジントルク変化率ΔTeがゼロになることで加算量ΔTslipが負の値になる。
【0031】
このため、
図2のフローチャートにおいて、ステップS3へと進み、目標スリップ量TSLIPを演算するに際し、時刻t1から時刻t2までは、
図4のTSLIP特性に示すように、大きな値による加算量ΔTslipを制御周期毎の増加傾きとし、目標スリップ量TSLIPが急増する。そして、t2から時刻t3までは、小さな値による加算量ΔTslipを制御周期毎の増加傾きとし、目標スリップ量TSLIPが緩増する。さらに、時刻t3以降は、負の値による加算量ΔTslipを制御周期毎の減少傾きとし、目標スリップ量TSLIPが減少する。
【0032】
このように、ドライバーがアクセルを素早く踏み込みエンジントルク変化率ΔTeを大きくすると、目標スリップ量TSLIPを急増し、続いて、アクセルをゆっくりと踏み増しエンジントルク変化率ΔTeを小さくすると、目標スリップ量TSLIPを緩増する。続いて、アクセル踏み込み状態を維持しエンジントルク変化率ΔTeをゼロにすると、目標スリップ量TSLIPを減少する。つまり、設定される目標スリップ量TSLIPは、エンジントルク変化率ΔTeの過渡的な変化に対しきめ細かく追従したものとなり、結果として、ドライバーのアクセル操作速度の変化を反映したものとなる。
【0033】
そして、目標スリップ量TSLIPの加算量ΔTslipを算出するに際し、エンジントルク変化率ΔTe毎に目標スリップ量TSLIPの加算量ΔTslip(正の値、負の値)を算出する加算量マップ(
図3)を用いることで、例えば、目標スリップ量の増加率と減少率を別々に設定する必要が無く、スリップロックアップ制御の簡略化が図られる。
【0034】
[アクセル踏み込み操作時のスリップロックアップ制御作用]
アクセル踏み込み操作時にスリップロックアップ制御での目標スリップ量を変化させる際は、ショックやエンジン吹け上がりの発生を抑制することが必要である。以下、
図5に基づいて、これを反映するアクセル踏み込み操作時のスリップロックアップ制御作用を説明する。
【0035】
時刻t1にてステップ的にアクセル踏み込み操作を行うと、時刻t1から時刻t2までエンジントルクTeが上昇する。したがって、時刻t1から時刻t2までは、エンジントルク変化率ΔTeの大きさに応じて正の値による加算量ΔTslipが演算され、目標スリップ量TSLIPは、加算量ΔTslipを制御周期毎の増加傾きとして増加する。したがって、時刻t1から時刻t2までの前後G特性をみると、前後Gが上昇する加速G特性を示し、ドライバーのアクセル踏み込み操作にあらわれた加速意図を反映している。
【0036】
そして、目標スリップ量TSLIPがピークスリップ量S1になる時刻t2を過ぎると、エンジントルク変化率ΔTeがゼロになることで、時刻t2を過ぎると、負の値による加算量ΔTslipが演算され、目標スリップ量TSLIPは、負の値による加算量ΔTslipを制御周期毎の減少傾きとして減少する。したがって、時刻t2からロックアップクラッチ8を締結する時刻t3までの前後G特性をみると、前後Gがほぼ横這いで推移する特性を示し、ドライバーのアクセル維持操作にあらわれた加速維持意図を反映している。
【0037】
このようにステップ的にアクセル踏み込み操作を行うとき、
図5の前後G特性に示すように、前後Gの急変がみられないことで、ショックの発生が抑制されていることが明らかである。さらに、時刻t2でのピークスリップ量S1を過ぎると、目標スリップ量TSLIPを減少させることで、エンジントルクTeが高い領域で目標スリップ量の維持や目標スリップ量の上昇を続けることによるエンジン吹け上がりの発生が抑制される。言い換えると、実施例1における目標スリップ量TSLIPの設定は、ショックや吹け上がりなどが生じることを抑制した適切な目標スリップ量が与えられることを意味する。
【0038】
[目標スリップ量の上下限値設定作用]
上記のように、目標スリップ量を設定するに際し、加算量を制御周期毎に積算する演算処理により得る場合、目標スリップ量の値が必要以上に過大な値になったり、目標スリップ量の値がゼロ未満の負の値になったりすることがある。このため、目標スリップ量に対して上限値と下限値を設定することが必要である。以下、
図2に基づいて、これを反映する目標スリップ量の上下限値設定作用を説明する。
【0039】
まず、ステップS3において算出された目標スリップ量TSLIPが、下限値≦TSLIP≦上限値の場合には、
図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6→ステップS8→リターンへと進む流れが繰り返される。そして、ステップS8では、目標スリップ量TSLIPが、ステップS3において算出された目標スリップ量TSLIPとされる。
【0040】
一方、ステップS3において算出された目標スリップ量TSLIPが、TSLIP>上限値の場合には、
図2のフローチャートにおいて、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→リターンへと進む流れが繰り返される。そして、ステップS5では、目標スリップ量TSLIPが、エンジントルクTeの大きさに応じて設定され上限値とされる。
【0041】
また、ステップS3において算出された目標スリップ量TSLIPが、TSLIP<下限値の場合には、
図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6→ステップS7→リターンへと進む流れが繰り返される。そして、ステップS7では、目標スリップ量TSLIPが下限値(ゼロ)とされる。
【0042】
このように、ロックアップクラッチ8の目標スリップ量TSLIPに上限値を与えていて、この上限値は、エンジントルクTe(エンジン2からトルクコンバータ1への出力)が大きくなるほど大きな値に設定されている。このため、ロックアップクラッチ8の実スリップ量が大きくなり過ぎることを抑制することができる。さらに、上限値を、エンジン2からトルクコンバータ1への出力であるエンジントルクTeに基づいて設定しているので、エンジン2からトルクコンバータ1への出力が大きいときは、目標スリップ量TSLIPを大きくするというように、適正なスリップ量とすることができる。
【0043】
また、ロックアップクラッチ8の目標スリップ量TSLIPに下限値を与えていて、この下限値はゼロに設定されている。このため、目標スリップ量TSLIPが負の値となって、ロックアップクラッチ8の容量が過度に大きくさせられることが無くなり、ロックアップクラッチ8をスリップさせるときのレスポンスを向上させることができる。
【0044】
次に、効果を説明する。
実施例1の自動変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0045】
(1) 車両の駆動源(エンジン2)と自動変速機3との間に介装されるトルクコンバータ1と、
前記トルクコンバータ1の駆動源側(エンジン1側)と自動変速機3側を締結可能に設けられるロックアップクラッチ8と、
前記駆動源側(エンジン1側)と前記自動変速機3側の回転速度差である前記ロックアップクラッチ8の実スリップ量を目標スリップ量に一致させる制御を行うスリップロックアップ制御手段(コントローラ10)と、
を備える自動変速機の制御装置において、
前記駆動源から前記トルクコンバータへの出力の変化率(エンジントルク変化率ΔTe)が正の所定値以下の場合は前記目標スリップ量の加算量Δslipとして負の値を算出し、前記出力の変化率(エンジントルク変化率ΔTe)が前記所定値より大きい場合は前記加算量Δslipとして正の値を算出する目標スリップ加算量算出手段(
図2のステップS2)を有し、
前記スリップロックアップ制御手段(コントローラ10)は、前記出力の変化率(エンジントルク変化率ΔTe)に基づく前記加算量Δslipを、制御周期毎に積算する演算処理により前記ロックアップクラッチ8の目標スリップ量TSLIPを設定する(
図2のステップS3)。
このため、制御を簡略化しながら、駆動源からトルクコンバータへの出力(エンジントルクTe)の変化状態に応じて適切に目標スリップ量TSLIPを与えることができる。
【0046】
(2) 前記目標スリップ加算量算出手段(
図2のステップS2)は、前記出力の変化率(エンジントルク変化率ΔTe)が正の第1所定値ΔTe1以下の場合は前記加算量Δslipとして負の一定値を算出し、前記出力の変化率(エンジントルク変化率ΔTe)が前記第1所定値ΔTe1から第1所定値よりも大きい第2所定値ΔTe2までの間は前記加算量Δslipとして前記出力の変化率(エンジントルク変化率ΔTe)が大きくなるのに比例して大きくなる正の値を算出し、前記出力の変化率(エンジントルク変化率ΔTe)が前記第2所定値ΔTe2以上の場合は前記加算量Δslipとして正の一定値による最大値を算出する。
このため、(1)の効果に加え、目標スリップ量TSLIPの増加傾きや減少傾きを決める加算量Δslipを、ドライバーの駆動要求の大きさに対応してきめ細かく算出することができる。
【0047】
(3) 前記スリップロックアップ制御手段(コントローラ10)は、前記ロックアップクラッチ8の目標スリップ量TSLIPの上限値を前記駆動源から前記トルクコンバータへの出力(エンジントルクTe)が大きくなるほど大きく設定する(
図2のステップS4,S5)。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、ロックアップクラッチ8の実スリップ量が大きくなり過ぎることを抑制することができるとともに、前記出力(エンジントルクTe)が大きいときは、目標スリップ量TSLIPを大きくするというように、適正なスリップ量とすることができる。
【0048】
(4) 前記スリップロックアップ制御手段(コントローラ10)は、前記ロックアップクラッチ8の目標スリップ量TSLIPの下限値をゼロに設定する(
図2のステップS6,S7)。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、目標スリップ量TSLIPが負の値となって、ロックアップクラッチ8の容量が過度に大きくさせられることが無くなり、ロックアップクラッチ8をスリップさせるときのレスポンスを向上させることができる。
【0049】
以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【0050】
実施例1では、目標スリップ加算量算出手段として、
図3の加算量マップに示すように、第1所定値ΔTe1と第2所定値ΔTe2を設定し、2つの所定値ΔTe1,ΔTe2により分けられた3つの領域で適正な加算量Δslipを得る例を示した。しかし、目標スリップ加算量算出手段としては、1つの所定値を設定し、駆動源からトルクコンバータへの出力の変化率が正であって所定値以下の場合は加算量として負の値を算出し、前記出力が所定値より大きい場合は加算量として正の値(一定値又は可変値)を算出するする例としても良い。さらに、前記加算量を、加算量マップにより与えるのではなく、加算量演算式により与える例であっても良い。
【0051】
実施例1では、本発明の自動変速機の制御装置をエンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明の自動変速機の制御装置は、ロックアップクラッチを備えた車両であれば、駆動源として、エンジンとモータを備えたハイブリッド車等に対しても適用することができる。