特開 2024-43120 車両用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024043120

(43)【公開日】2024-03-29

(54)【発明の名称】車両用制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/02 20060101AFI20240322BHJP

   F02D 29/00 20060101ALI20240322BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240322BHJP

【ＦＩ】

B60W10/00 102

F02D29/00 C

F02D29/00 G

B60W10/02

B60W10/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022148123

(22)【出願日】2022-09-16

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雄樹

(72)【発明者】

【氏名】吉川 朝翔

(72)【発明者】

【氏名】小平 和生

(72)【発明者】

【氏名】工藤 聡

(72)【発明者】

【氏名】千田 裕紀

【テーマコード（参考）】

3D241

3G093

【Ｆターム（参考）】

3D241AA04

3D241AC01

3D241AC09

3D241AC15

3D241AC18

3D241AC19

3D241AD02

3D241AD04

3D241AD05

3D241AD10

3D241AD14

3D241AD41

3D241AD51

3D241AE03

3D241AE22

3G093AA04

3G093BA17

3G093DA01

3G093DA05

3G093DA06

3G093DA07

3G093DA09

3G093DB05

3G093DB15

3G093EA02

3G093EB01

3G093FB02

(57)【要約】

【課題】ロックアップピストンとタービンハブとの摩耗を抑制する。
【解決手段】車両用制御装置は、トルクコンバータのタービンランナに連結されるフランジ部と、タービン軸に連結されるハブ部と、を備えるタービンハブを有する。前記車両用制御装置は、前記ハブ部の外周面に摺動可能に支持される円筒部と、前記円筒部から径方向外側に拡がる円盤部と、を備えるロックアップピストンを有する。前記車両用制御装置は、前記タービンハブと前記ロックアップピストンとの双方に連結されるダンパ機構と、前記トルクコンバータに連結されるエンジンを制御する制御システムと、を有する。前記制御システムは、前記ハブ部と前記円筒部との摺動面圧および摺動速度の積であるＰＶ値を算出する。前記制御システムは、前記ＰＶ値が閾値を上回る場合に、前記ＰＶ値が前記閾値を下回る場合よりも、エンジントルクを緩やかに変化させる。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に設けられる車両用制御装置であって、
トルクコンバータのタービンランナに連結されるフランジ部と、タービン軸に連結されるハブ部と、を備えるタービンハブと、
前記ハブ部の外周面に摺動可能に支持される円筒部と、前記円筒部から径方向外側に拡がる円盤部と、を備えるロックアップピストンと、
前記タービンハブと前記ロックアップピストンとの双方に連結され、前記ハブ部と前記円筒部との相対回転を許容するダンパ機構と、
互いに通信可能に接続されるプロセッサおよびメモリを備え、前記トルクコンバータに連結されるエンジンを制御する制御システムと、
を有し、
前記制御システムは、
前記ロックアップピストンが前記エンジンのクランク軸に締結された状態のもとで、前記ハブ部と前記円筒部との摺動面圧および摺動速度の積であるＰＶ値を算出し、
前記ＰＶ値が閾値を上回る場合に、前記ＰＶ値が前記閾値を下回る場合よりも、エンジントルクを緩やかに変化させる、
車両用制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記制御システムは、
エンジン回転数およびエンジントルクに基づいて前記摺動面圧を推定し、
エンジントルクの変化速度に基づいて前記摺動速度を推定する、
車両用制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載の車両用制御装置において、
前記制御システムは、
エンジン回転数が高くなるほどに前記摺動面圧を高く推定し、
エンジントルクが大きくなるほどに前記摺動面圧を高く推定し、
エンジントルクの変化速度が高くなるほどに前記摺動速度を高く推定する、
車両用制御装置。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載の車両用制御装置において、
前記制御システムは、
前記ＰＶ値が前記閾値を上回る場合に、前記ＰＶ値が前記閾値を下回る場合よりも、エンジントルクの目標変化速度を低く設定する、
車両用制御装置。

【請求項5】

請求項１～３の何れか１項に記載の車両用制御装置において、
前記制御システムは、
前記ＰＶ値が前記閾値を上回る場合に、前記ＰＶ値が前記閾値を下回る場合よりも、エンジントルクの目標変化量を小さく設定する、
車両用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に設けられる車両用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されるパワートレインには、エンジンおよびこれに連結されるトルクコンバータが設けられている。また、トルクコンバータには、入力側のクランク軸と出力側のタービン軸とを直結するロックアップクラッチが設けられている。さらに、トルクコンバータには、ロックアップクラッチ締結中におけるクランク軸とタービン軸との相対回転を許容するダンパ機構、つまりロックアップピストンとタービンハブとの相対回転を許容するダンパ機構が設けられている（特許文献１－３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１１３９０４号公報

【特許文献2】特開２０１１－６４２９１号公報

【特許文献3】特開２０１９－４４９０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ロックアップクラッチ締結中にエンジントルクが増減した場合には、ダンパ機構が捩れてロックアップピストンとタービンハブとが相対的に回転する。このとき、ロックアップピストンとタービンハブとの接触部位は互いに摺動することになるが、この接触部位の過度な摩耗はトルクコンバータ内での作動油循環を招いてオイルポンプの仕事量を増加させる要因であった。また、ロックアップピストンとタービンハブとの接触部位の過度な摩耗は、ロックアップクラッチの締結不良を生じさせる要因であった。

【0005】

本発明の目的は、ロックアップピストンとタービンハブとの摩耗を抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態の車両用制御装置は、車両に設けられる車両用制御装置であって、トルクコンバータのタービンランナに連結されるフランジ部と、タービン軸に連結されるハブ部と、を備えるタービンハブと、前記ハブ部の外周面に摺動可能に支持される円筒部と、前記円筒部から径方向外側に拡がる円盤部と、を備えるロックアップピストンと、前記タービンハブと前記ロックアップピストンとの双方に連結され、前記ハブ部と前記円筒部との相対回転を許容するダンパ機構と、互いに通信可能に接続されるプロセッサおよびメモリを備え、前記トルクコンバータに連結されるエンジンを制御する制御システムと、を有し、前記制御システムは、前記ロックアップピストンが前記エンジンのクランク軸に締結された状態のもとで、前記ハブ部と前記円筒部との摺動面圧および摺動速度の積であるＰＶ値を算出し、前記ＰＶ値が閾値を上回る場合に、前記ＰＶ値が前記閾値を下回る場合よりも、エンジントルクを緩やかに変化させる。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、制御システムは、ロックアップピストンがエンジンのクランク軸に締結された状態のもとで、ハブ部と円筒部との摺動面圧および摺動速度の積であるＰＶ値を算出し、ＰＶ値が閾値を上回る場合に、ＰＶ値が閾値を下回る場合よりも、エンジントルクを緩やかに変化させる。これにより、ロックアップピストンとタービンハブとの摩耗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態である車両用制御装置を備えた車両の一例を示す図である。

【図2】車両用制御装置の一例を示す図である。

【図3】制御ユニットの基本構造の一例を示す図である。

【図4】トルクコンバータおよびその近傍を示す図である。

【図5】バルブボディと共にトルクコンバータを示す断面図である。

【図6】図４のＡ－Ａ線に沿ってロックアップダンパおよびロックアップピストンの一部を示す図である。

【図7】ロックアップダンパの作動状況の一例を示す図である。

【図8】摩耗抑制制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】エンジン回転数およびエンジントルクに基づき推定される摺動面圧の一例を示す図である。

【図10】ハブ部と円筒部との摺動部位およびその近傍を示す断面図である。

【図11】ハブ部と円筒部との摺動部位に入力される荷重の一例を示す模式図である。

【図12】ハブ部と円筒部との摺動部位に入力される荷重の一例を示す模式図である。

【図13】エンジントルクおよび摺動速度の関係の一例を示す図である。

【図14】ＰＶ値と比較される閾値の一例を示す図である。

【図15】トルク変化抑制処理の実行状況の一例を示す図である。

【図16】トルク変化抑制処理における他の制御例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の構成や要素については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。

【0010】

［車両］
図１は本発明の一実施形態である車両用制御装置１０を備えた車両１１の一例を示す図である。図１に示すように、車両１１には、エンジン１２およびトランスミッション１３からなるパワートレイン１４が搭載されている。トランスミッション１３には、トルクコンバータ１５が組み込まれるとともに、自動変速機や無段変速機等の変速機構１６が組み込まれている。また、トランスミッション１３の出力軸１７には、プロペラ軸１８およびデファレンシャル機構１９を介して車輪２０が連結されている。なお、図示するパワートレイン１４は、後輪駆動用のパワートレインであるが、これに限られることはなく、前輪駆動用や全輪駆動用のパワートレインであっても良い。

【0011】

図２は車両用制御装置１０の一例を示す図である。図２に示すように、パワートレイン１４に組み込まれたトルクコンバータ１５や変速機構１６等を制御するため、パワートレイン１４には電磁バルブや油路等からなるバルブボディ２１が設けられている。また、バルブボディ２１には、エンジン１２によって駆動されるオイルポンプ２２が接続されている。オイルポンプ２２から圧送される作動油は、バルブボディ２１を経て調圧された後にトルクコンバータ１５や変速機構１６等に対して供給される。また、バルブボディ２１を介してトルクコンバータ１５等を制御するため、バルブボディ２１にはミッション制御ユニット２３が接続されている。

【0012】

また、エンジン１２の吸気マニホールド２４には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ２５が設けられている。さらに、エンジン１２には、吸気ポートやシリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ２６が設けられており、イグナイタや点火プラグ等からなる点火装置２７が設けられている。エンジントルクやエンジン回転数を制御するため、スロットルバルブ２５、インジェクタ２６および点火装置２７等には、エンジン制御ユニット２８が接続されている。

【0013】

［制御システム］
図２に示すように、車両用制御装置１０には、パワートレイン１４等を制御するため、複数の電子制御ユニットからなる制御システム３０が設けられている。制御システム３０を構成する電子制御ユニットとして、前述したミッション制御ユニット２３およびエンジン制御ユニット２８が設けられるとともに、これらの制御ユニット２３，２８に制御信号を出力する車両制御ユニット３１が設けられている。これらの制御ユニット２３，２８，３１は、ＣＡＮ等の車載ネットワーク２９を介して互いに通信可能に接続されている。車両制御ユニット３１は、各種制御ユニットや後述する各種センサからの入力情報に基づき、エンジン１２やトルクコンバータ１５等の作動目標を設定する。そして、エンジン１２やトルクコンバータ１５等の作動目標に応じた制御信号を生成し、これらの制御信号をエンジン制御ユニット２８やミッション制御ユニット２３に出力する。

【0014】

車両制御ユニット３１に接続されるセンサとして、車両１１の走行速度である車速を検出する車速センサ３２、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルセンサ３３、およびブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキセンサ３４等がある。また、車両制御ユニット３１には、制御システム３０を起動する際に運転者によって操作されるスタートスイッチ３５が接続されている。さらに、エンジン制御ユニット２８に接続されるセンサとして、エンジン１２に設けられるクランク軸３６の回転角を検出するクランク角センサ３７、エンジン１２の吸入空気量を検出するエアフローメータ３８、エンジン１２の冷却水温を検出する水温センサ３９、およびスロットルバルブ２５の開度を検出するスロットル開度センサ４０等がある。なお、エンジン制御ユニット２８は、各種センサからの検出信号に基づいて、クランク軸３６の出力トルクであるエンジントルクを算出することができ、クランク軸３６の回転速度であるエンジン回転数を算出することができる。

【0015】

図３は制御ユニット２３，２８，３１の基本構造の一例を示す図である。図３に示すように、電子制御ユニットである制御ユニット２３，２８，３１は、プロセッサ５０およびメインメモリ（メモリ）５１等が組み込まれたマイクロコントローラ５２を有している。メインメモリ５１には所定のプログラムが格納されており、プロセッサ５０によってプログラムが実行される。プロセッサ５０とメインメモリ５１とは、互いに通信可能に接続されている。なお、マイクロコントローラ５２に複数のプロセッサ５０を組み込んでも良く、マイクロコントローラ５２に複数のメインメモリ５１を組み込んでも良い。

【0016】

また、制御ユニット２３，２８，３１には、入力回路５３、駆動回路５４、通信回路５５、外部メモリ５６および電源回路５７等が設けられている。入力回路５３は、各種センサから入力される信号を、マイクロコントローラ５２に入力可能な信号に変換する。駆動回路５４は、マイクロコントローラ５２から出力される信号に基づき、前述したインジェクタ２６等の各種デバイスに対する駆動信号を生成する。通信回路５５は、マイクロコントローラ５２から出力される信号を、他の制御ユニットに向けた通信信号に変換する。また、通信回路５５は、他の制御ユニットから受信した通信信号を、マイクロコントローラ５２に入力可能な信号に変換する。さらに、電源回路５７は、マイクロコントローラ５２、入力回路５３、駆動回路５４、通信回路５５および外部メモリ５６等に対し、安定した電源電圧を供給する。また、不揮発性メモリ等からなる外部メモリ５６には、プログラムおよび各種データ等が記憶される。

【0017】

［トルクコンバータ］
図４はトルクコンバータ１５およびその近傍を示す図であり、図５はバルブボディ２１と共にトルクコンバータ１５を示す断面図である。なお、図５には、バルブボディ２１の一部およびトルクコンバータ１５の一部が示されている。

【0018】

図４および図５に示すように、トルクコンバータ１５は、エンジン１２に連結されるポンプシェル６０を有している。つまり、エンジン１２のクランク軸３６には、ドライブプレート６１を介してポンプシェル６０が連結されている。また、トルクコンバータ１５は、ポンプシェル６０に固定されるポンプインペラ６２と、ポンプインペラ６２に対向するタービンランナ６３とを備えている。タービンランナ６３にはタービンハブ６４のフランジ部６５が連結されており、タービンハブ６４のハブ部６６にはタービン軸６７が連結されている。トルクコンバータ１５には作動油が供給されており、ポンプインペラ６２からタービンランナ６３には作動油を介してエンジントルクが伝達される。なお、タービン軸６７には変速機構１６が連結されており、ポンプシェル６０にはチェーン機構６８を介してオイルポンプ２２が連結されている。

【0019】

［ロックアップクラッチ］
トルクコンバータ１５には、クランク軸３６とタービン軸６７とを直結するロックアップクラッチ７０が設けられている。ロックアップクラッチ７０は、ポンプシェル６０に収容されるロックアップピストン７１を有している。このロックアップピストン７１は、ポンプシェル６０のフロントカバー７２に対向している。また、ロックアップピストン７１は、タービンハブ６４のハブ部６６の外周面６６ａに摺動可能に支持される円筒部７３と、この円筒部７３から径方向外側に拡がる円盤部７４と、を有している。このようなロックアップピストン７１をポンプシェル６０内に収容することにより、ポンプシェル６０内にはアプライ室７５とリリース室７６とが区画されている。すなわち、ロックアップピストン７１を境に、タービンランナ６３側にはアプライ室７５が区画されており、フロントカバー７２側にはリリース室７６が区画されている。

【0020】

アプライ室７５やリリース室７６に作動油を供給するため、トルクコンバータ１５には前述したバルブボディ２１が接続されている。図５に示すように、バルブボディ２１には、クラッチ圧制御弁８０、ロックアップ制御弁８１および流量制御弁８２が設けられている。クラッチ圧制御弁８０には、オイルポンプ２２から吐出された作動油を案内する吐出油路８３が接続されている。また、ロックアップ制御弁８１には、クラッチ圧制御弁８０からの作動油が供給される供給油路８４が接続されており、流量制御弁８２を介して作動油を排出する排出油路８５が接続されている。さらに、ロックアップ制御弁８１には、アプライ室７５に連通するアプライ油路８６が接続されており、リリース室７６に連通するリリース油路８７が接続されている。

【0021】

ロックアップクラッチ７０を締結する際には、油路切替弁であるロックアップ制御弁８１の図示しないスプール弁軸が締結位置に制御される。これにより、ロックアップ制御弁８１を介して供給油路８４とアプライ油路８６とが接続され、ロックアップ制御弁８１を介して排出油路８５とリリース油路８７とが接続される。このように、ロックアップ制御弁８１を制御することにより、図５に矢印ＦＬ１で示すように、アプライ室７５に作動油が供給されてリリース室７６から作動油が排出される。そして、アプライ室７５の圧力（以下、アプライ圧と記載する）が上昇して、リリース室７６の圧力（以下、リリース圧と記載する）が低下すると、圧力差によってロックアップピストン７１はフロントカバー７２に近づく方向に移動する。これにより、ロックアップピストン７１はフロントカバー７２に押し付けられ、ロックアップクラッチ７０は締結状態に切り替えられる。つまり、ロックアップクラッチ７０の締結状態においては、ロックアップピストン７１がフロントカバー７２を介してクランク軸３６に締結される。

【0022】

一方、ロックアップクラッチ７０を解放する際には、ロックアップ制御弁８１のスプール弁軸が解放位置に制御される。これにより、ロックアップ制御弁８１を介して供給油路８４とリリース油路８７とが接続され、ロックアップ制御弁８１を介して排出油路８５とアプライ油路８６とが接続される。このように、ロックアップ制御弁８１を制御することにより、図５に矢印ＦＬ２で示すように、リリース室７６に作動油が供給されてアプライ室７５から作動油が排出される。そして、アプライ圧が低下してリリース圧が上昇すると、圧力差によってロックアップピストン７１はフロントカバー７２から離れる方向に移動する。これにより、ロックアップピストン７１はフロントカバー７２から離され、ロックアップクラッチ７０は解放状態に切り替えられる。なお、ロックアップクラッチ７０は、車速に応じて切り替えることが可能である。例えば、車速が所定値を上回る場合には、ロックアップクラッチ７０が締結状態に切り替えられる一方、車速が所定値を下回る場合には、ロックアップクラッチ７０が開放状態に切り替えられる。

【0023】

［ロックアップダンパ］
トルクコンバータ１５には、ロックアップダンパ（ダンパ機構）９０が設けられている。このロックアップダンパ９０は、ロックアップクラッチ締結中のトルク伝達経路に設けられている。ここで、図６は図４のＡ－Ａ線に沿ってロックアップダンパ９０およびロックアップピストン７１の一部を示す図である。図４～図６に示すように、ロックアップダンパ９０は、ロックアップピストン７１に連結されるアウタプレート９１を有している。アウタプレート９１の外周部には複数の溝部９２が形成されており、ロックアップピストン７１の外周部には複数の爪部９３が形成されている。アウタプレート９１の溝部９２にロックアップピストン７１の爪部９３を係合させることにより、ロックアップピストン７１とアウタプレート９１とは互いに連結されている。

【0024】

また、ロックアップダンパ９０は、タービンハブ６４を介してタービン軸６７に連結されるインナプレート９４を有している。タービンハブ６４とインナプレート９４とは、複数のピン部材９５を用いて互いに連結されている。さらに、ロックアップダンパ９０は、周方向に配置される複数のコイルスプリング９６，９７を有している。コイルスプリング９６，９７の一端部は、アウタプレート９１の内側凸部９８に接触しており、コイルスプリング９６，９７の他端部は、インナプレート９４の外側凸部９９に接触している。つまり、コイルスプリング９６，９７は、アウタプレート９１とインナプレート９４との間に設けられている。

【0025】

このように、ロックアップダンパ９０のインナプレート９４は、タービンハブ６４に対して連結されており、ロックアップダンパ９０のアウタプレート９１は、ロックアップピストン７１に対して連結されている。つまり、ロックアップダンパ９０は、タービンハブ６４とロックアップピストン７１との双方に連結されている。前述したように、ロックアップダンパ９０は、ロックアップクラッチ締結中のトルク伝達経路に設けられている。つまり、ロックアップクラッチ７０が締結状態に切り替えられると、エンジントルクはフロントカバー７２からロックアップピストン７１に伝達される。また、ロックアップピストン７１に伝達されたエンジントルクは、ロックアップダンパ９０のアウタプレート９１からコイルスプリング９６，９７を経てインナプレート９４に伝達される。そして、ロックアップダンパ９０のインナプレート９４に伝達されたエンジントルクは、タービンハブ６４を経てタービン軸６７に伝達される。このように、ロックアップクラッチ締結中においては、ロックアップダンパ９０を介してクランク軸３６とタービン軸６７との間のトルク伝達が行われている。

【0026】

続いて、ロックアップダンパ９０の作動状態について説明する。図７はロックアップダンパ９０の作動状況の一例を示す図である。図７には、ドライブ状態に作動するロックアップダンパ９０が示されるとともに、コースト状態に作動するロックアップダンパ９０が示されている。また、図６および図７においては、アウタプレート９１とインナプレート９４との相対位置を明確にするため、アウタプレート９１上に目印として仮想点Ｐｏが示されており、インナプレート９４上に目印として仮想点Ｐｉが示されている。なお、図７に示した矢印αは、アウタプレート９１およびインナプレート９４の回転方向を示す矢印である。

【0027】

アクセルペダルの踏み込みによってエンジントルクが増加する加速走行時には、クランク軸３６からタービン軸６７に向けてトルクが伝達される。つまり、図７のドライブ状態に矢印Ｓ１で示すように、アウタプレート９１からコイルスプリング９６を介してインナプレート９４にトルクが伝達されるため、アウタプレート９１はコイルスプリング９６を圧縮しながらインナプレート９４よりも先行する。このようなロックアップダンパ９０のドライブ状態においては、矢印Ｘｄで示すように、アウタプレート９１はインナプレート９４に対してドライブ側に相対回転する。つまり、ロックアップダンパ９０はドライブ側に捩られ、アウタプレート９１とインナプレート９４との相対回転が許容される。

【0028】

一方、アクセルペダルの踏み込み解除によってエンジントルクが減少する減速走行時には、タービン軸６７からクランク軸３６に向けてトルクが伝達される。つまり、図７のコースト状態に矢印Ｓ２で示すように、インナプレート９４からコイルスプリング９７を介してアウタプレート９１にトルクが伝達されるため、インナプレート９４はコイルスプリング９７を圧縮しながらアウタプレート９１よりも先行する。このようなロックアップダンパ９０のコースト状態においては、矢印Ｘｃで示すように、アウタプレート９１はインナプレート９４に対してドライブ側とは逆のコースト側に相対回転する。つまり、ロックアップダンパ９０はコースト側に捩られ、アウタプレート９１とインナプレート９４との相対回転が許容される。

【0029】

［タービンハブとロックアップピストンとの摩耗］
前述したように、ロックアップクラッチ締結中においてはエンジントルク変動に応じて、ロックアップダンパ９０がドライブ状態やコースト状態に作動する。つまり、エンジントルク変動に応じて、アウタプレート９１とインナプレート９４とがドライブ側やコースト側に相対回転する。ここで、アウタプレート９１にはロックアップピストン７１の円筒部７３が連結されており、インナプレート９４にはタービンハブ６４のハブ部６６が連結されている。このため、アウタプレート９１とインナプレート９４とが相対回転する際には、ハブ部６６とこれに摺動可能に支持される円筒部７３とが相対回転することになる。

【0030】

このように、ハブ部６６と円筒部７３とが相対回転する際に、ハブ部６６と円筒部７３との摺動面圧や摺動速度が過度に増加した場合には、ハブ部６６の外周面６６ａと円筒部７３の内周面７３ａとの摩耗を進行させてしまう虞がある。ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を進行させることは、ハブ部６６と円筒部７３との隙間を拡げて作動油を循環させてしまう要因、つまりアプライ室７５からリリース室７６に作動油を流してオイルポンプ２２の仕事量を増加させる要因である。また、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗が進行することは、アプライ室７５からリリース室７６に作動油が流れる要因であり、ロックアップクラッチ７０の締結不良を生じさせる要因である。このため、制御システム３０は、ハブ部６６と円筒部７３とに生じる摩耗を抑制するため、後述する摩耗抑制制御を実行する。

【0031】

［摩耗抑制制御］
図８は摩耗抑制制御の実行手順の一例を示すフローチャートであり、図９はエンジン回転数およびエンジントルクに基づき推定される摺動面圧Ｐの一例を示す図である。また、図１０はハブ部６６と円筒部７３との摺動部位およびその近傍を示す断面図であり、図１１および図１２はハブ部６６と円筒部７３との摺動部位に入力される荷重の一例を示す模式図である。なお、図８に示される摩耗抑制制御の各ステップには、制御システム３０を構成するプロセッサ５０によって実行される処理が示されている。また、図８に示される摩耗抑制制御は、制御システム３０が起動された後に、制御システム３０によって所定周期毎に実行される制御である。

【0032】

図８に示すように、ステップＳ１０では、ロックアップクラッチ７０が締結中であるか否かが判定される。ステップＳ１０において、ロックアップクラッチ７０が締結中であると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、エンジン回転数およびエンジントルクに基づいて、ハブ部６６と円筒部７３との摺動面圧Ｐが推定される。つまり、図９に示すように、エンジン回転数が高くなるほどに摺動面圧Ｐは高く推定され、エンジントルクが大きくなるほどに摺動面圧Ｐは高く推定される。ここで、摺動面圧Ｐとは、ハブ部６６と円筒部７３との摺動部位に作用する面圧であり、ヘルツの接触理論における平行二円柱の接触に基づき求められる面圧である。つまり、摺動面圧Ｐとは、ハブ部６６と円筒部７３との摺動部位に入力されるラジアル荷重、ハブ部６６の外周面６６ａの曲率半径、円筒部７３の内周面７３ａの曲率半径、ポアソン比、ヤング率、およびハブ部６６と円筒部７３との接触幅を用いることにより、ヘルツの接触理論から求められる面圧である。なお、ハブ部６６と円筒部７３との接触幅として、例えば、図１０に示すように、ハブ部６６と円筒部７３とが互いに対向する部位の幅Ｗａから、Ｏリング溝１００の幅Ｗｂを減算した幅（Ｗａ－Ｗｂ）が用いられる。

【0033】

摺動部位に入力されるラジアル荷重として、ロックアップピストン７１、ロックアップダンパ９０およびタービンランナ６３からなる回転体アセンブリ１０１の偏心量によって定まる第１ラジアル荷重Ｗ１が考えられる。図１１に示すように、回転体アセンブリ１０１の重心位置Ｇ１が回転中心Ｃｔから外れていた場合には、回転体アセンブリ１０１には径方向に第１ラジアル荷重Ｗ１が発生する。また、第１ラジアル荷重Ｗ１の大きさは、回転体アセンブリ１０１の偏心量および回転速度によって定まっている。ここで、量産される回転体アセンブリ１０１の偏心量は所定の設計範囲内であることから、制御システム３０は、回転体アセンブリ１０１の回転速度であるエンジン回転数に基づいて第１ラジアル荷重Ｗ１を推定することが可能である。つまり、制御システム３０は、エンジン回転数が高くなるほどに第１ラジアル荷重Ｗ１が大きくなるため、エンジン回転数が高くなるほどに摺動面圧Ｐを高く推定する。

【0034】

また、摺動部位に入力されるラジアル荷重として、ロックアップダンパ９０を構成するコイルスプリング９６，９７のバラツキによって定まる第２ラジアル荷重Ｗ２が考えられる。図１２に示すように、コイルスプリング９７のバネ力にバラツキが生じていた場合には、インナプレート９４には径方向に第２ラジアル荷重Ｗ２が発生する。例えば、コイルスプリング９７ａのバネ力Ｆｓ１が、他のコイルスプリング９７ｂ，９７ｃのバネ力Ｆｓ２よりも大きい場合には、インナプレート９４に作用するバネ力のバランスが崩れることから、インナプレート９４には第２ラジアル荷重Ｗ２が発生する。ここで、量産されるコイルスプリング９６，９７に関するバネ力のバラツキは所定の設計範囲内であることから、制御システム３０は、コイルスプリング９６，９７を伸縮させるエンジントルクに基づいて第２ラジアル荷重Ｗ２を推定することが可能である。つまり、制御システム３０は、エンジントルクが大きくなるほどに第２ラジアル荷重Ｗ２が大きくなるため、エンジントルクが大きくなるほどに摺動面圧Ｐを高く推定する。

【0035】

図８のフローチャートに示すように、ステップＳ１１において、エンジン回転数およびエンジントルクに基づき摺動面圧Ｐが推定されると、ステップＳ１２に進み、エンジントルクの変化速度に基づいてハブ部６６と円筒部７３との摺動速度Ｖが推定される。ここで、図１３はエンジントルクおよび摺動速度Ｖの関係の一例を示す図である。図１３に示すように、エンジントルクが減少すると（符号ａ１）、エンジントルクの変化速度（以下、トルク変化速度と記載する）の絶対値が増加する（符号ｂ１）。このように、エンジントルクが減少すると、ロックアップダンパ９０がコースト側に捩られ（符号ｃ１）、ロックアップダンパ９０の捩り速度の絶対値、つまりハブ部６６と円筒部７３との摺動速度Ｖの絶対値が増加する（符号ｄ１）。また、エンジントルクが増加すると（符号ａ２）、トルク変化速度の絶対値が増加する（符号ｂ２）。このように、エンジントルクが増加すると、ロックアップダンパ９０がドライブ側に捩られ（符号ｃ２）、ハブ部６６と円筒部７３との摺動速度Ｖの絶対値が増加する（符号ｄ２）。このため、制御システム３０は、エンジントルクの増減に伴うトルク変化速度が高くなるほどに摺動速度Ｖを高く推定する。

【0036】

これまで説明したように、ステップＳ１１において摺動面圧Ｐが推定され、ステップＳ１２において摺動速度Ｖが推定されると、ステップＳ１３に進み、摺動面圧Ｐおよび摺動速度Ｖの積であるＰＶ値が算出される。続くステップＳ１４では、ＰＶ値が所定の閾値Ｘｐｖを上回るか否かが判定される。ステップＳ１４において、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回ると判定された場合には、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗が大きく進行する状況であることから、ステップＳ１５に進み、エンジン１２に対するトルク変化抑制処理が実行される。つまり、摺動面圧Ｐや摺動速度Ｖが高い状況であり、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を促進させる状況であるため、エンジントルクを緩やかに変化させるトルク変化抑制処理が実行される。一方、ステップＳ１４において、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖ以下であると判定された場合には、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗が抑えられる状況であることから、トルク変化抑制処理を実行することなくルーチンを抜ける。

【0037】

［トルク変化抑制処理］
図１４はＰＶ値と比較される閾値Ｘｐｖの一例を示す図である。図１４に符号ｘ１で示すように、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る領域では、ハブ部６６と円筒部７３との摺動面圧Ｐや摺動速度Ｖが高いことから、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を促進させてしまう虞がある。このため、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る状況のもとで、エンジントルクを増減させる場合には、エンジントルクを緩やかに変化させるトルク変化抑制処理が実行される。後述するように、トルク変化抑制処理を実行することにより、摺動速度Ｖの過度な上昇を抑制することができ、ＰＶ値の過度な上昇を抑制することが可能となる。すなわち、図１４に矢印βで示すように、ＰＶ値を減少させるように摺動速度Ｖの過度な上昇が抑えられている。

【0038】

図１５はトルク変化抑制処理の実行状況の一例を示す図である。図１５には、エンジントルクの減少過程においてＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る状況が示されている。また、図１５には、実施例としてトルク変化抑制処理を実行したときのエンジントルク等の推移が実線で示されており、比較例としてトルク変化抑制処理を実行しなかったときのエンジントルク等の推移が破線で示されている。

【0039】

図１５に実線で示すように、エンジントルクの減少過程においてＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合には（符号ａ１）、エンジントルクの目標減少速度つまり目標変化速度が第１目標速度Ｔｖ１から第２目標速度Ｔｖ２に引き下げられる（矢印ｂ１）。すなわち、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合には、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを下回る場合よりも、エンジントルクの目標変化速度が低く設定される。ここで、第１目標速度Ｔｖ１とは、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖ以下である場合に設定されるエンジントルクの目標変化速度であり、第２目標速度Ｔｖ２とは、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合に設定されるエンジントルクの目標変化速度である。このように、ＰＶ値の増加に伴って目標変化速度を第２目標速度Ｔｖ２に下げることにより、トルク変化速度の過度な上昇を抑えることができ（符号ｃ１）、エンジントルクを緩やかに減少させることができる（符号ｄ１）。これにより、摺動速度Ｖの過度な上昇を抑制するとともに（符号ｅ１）、ＰＶ値の過度な上昇を抑制することができるため（符号ａ２）、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を抑制することができる。

【0040】

一方、図１５に破線で示すように、目標変化速度を第１目標速度Ｔｖ１に維持したままエンジントルクを減少させた場合には、トルク変化速度が過度に上昇するとともに（符号ｆ１）、エンジントルクが急速に減少することになる（符号ｇ１）。この場合には、摺動速度Ｖが過度に上昇するとともに（符号ｈ１）、ＰＶ値が過度に上昇することから（符号ｉ１）、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を進行させてしまう虞がある。前述したように、制御システム３０は、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合に、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを下回る場合よりも、エンジントルクの目標変化速度を低く設定している。これにより、摺動速度Ｖの過度な上昇つまりＰＶ値の過度な上昇を抑制することができ、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を抑えることができる。

【0041】

［他実施形態］
前述の説明では、トルク変化抑制処理として、エンジントルクの減少過程においてエンジントルクの目標変化速度を低く設定しているが、これに限られることはなく、他の制御方法によってエンジントルクを緩やかに変化させても良い。ここで、図１６はトルク変化抑制処理における他の制御例１～３を示す図である。図１６には、実施例としてトルク変化抑制処理を実行したときのエンジントルクの推移が実線で示されており、比較例としてトルク変化抑制処理を実行しなかったときのエンジントルクの推移が破線で示されている。

【0042】

図１６に制御例１として示すように、エンジントルクを減少させる場合に、トルク変化抑制処理として、エンジントルクの目標減少量（目標変化量）を小さく設定しても良い。つまり、エンジントルクの減少過程においてＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合には、エンジントルクの目標減少量を第１目標減少量Ｔ１ａから第２目標減少量Ｔ１ｂに小さくしても良い。すなわち、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合には、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを下回る場合よりも、エンジントルクの目標減少量を小さく設定しても良い。このように、ＰＶ値の増加に伴ってエンジントルクの目標減少量を小さくした場合であっても、エンジントルクを緩やかに減少させることができるため、摺動速度Ｖの過度な上昇つまりＰＶ値の過度な上昇を抑えることができ、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を抑えることができる。なお、第１目標減少量Ｔ１ａとは、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖ以下である場合に設定されるエンジントルクの目標変化量であり、第２目標減少量Ｔ１ｂとは、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合に設定されるエンジントルクの目標変化量である。

【0043】

図１６に制御例２として示すように、エンジントルクを増加させる場合に、トルク変化抑制処理として、エンジントルクの目標増加速度（目標変化速度）を低く設定しても良い。つまり、エンジントルクの増加過程においてＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合には、エンジントルクの目標増加速度を第１目標速度Ｔ２ａから第２目標速度Ｔ２ｂに下げても良い。すなわち、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合には、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを下回る場合よりも、エンジントルクの目標増加速度を低く設定しても良い。このように、ＰＶ値の増加に伴ってエンジントルクの目標増加速度を低くした場合であっても、エンジントルクを緩やかに増加させることができるため、摺動速度Ｖの過度な上昇つまりＰＶ値の過度な上昇を抑えることができ、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を抑えることができる。なお、第１目標速度Ｔ２ａとは、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖ以下である場合に設定されるエンジントルクの目標変化速度であり、第２目標速度Ｔ２ｂとは、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合に設定されるエンジントルクの目標変化速度である。

【0044】

図１６に制御例３として示すように、エンジントルクを増加させる場合に、トルク変化抑制処理として、エンジントルクの目標増加量（目標変化量）を小さく設定しても良い。つまり、エンジントルクの増加過程においてＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合には、エンジントルクの目標増加量を第１目標増加量Ｔ３ａから第２目標増加量Ｔ３ｂに小さくしても良い。すなわち、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合には、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを下回る場合よりも、エンジントルクの目標増加量を小さく設定しても良い。このように、ＰＶ値の増加に伴ってエンジントルクの目標増加量を小さくした場合であっても、エンジントルクを緩やかに増加させることができるため、摺動速度Ｖの過度な上昇つまりＰＶ値の過度な上昇を抑えることができ、ハブ部６６と円筒部７３との摩耗を抑えることができる。なお、第１目標増加量Ｔ３ａとは、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖ以下である場合に設定されるエンジントルクの目標変化量であり、第２目標増加量Ｔ３ｂとは、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合に設定されるエンジントルクの目標変化量である。

【0045】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、３つの制御ユニットによって制御システム３０を構成しているが、これに限られることはなく、１つの制御ユニットによって制御システム３０を構成しても良く、２つや４つ以上の制御ユニットによって制御システム３０を構成しても良い。また、前述の説明では、車速に基づいてロックアップクラッチ７０を締結しているが、これに限られることはなく、車速および要求駆動力に基づいてロックアップクラッチ７０を締結しても良い。

【0046】

前述の説明では、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回ると、直ちにトルク変化抑制処理を実行しているが、これに限られることはない。例えば、ＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る度にカウント処理を実行し、所定回数を超えてＰＶ値が閾値Ｘｐｖを上回る場合に、トルク変化抑制処理を実行しても良い。また、前述の説明では、固定値である閾値Ｘｐｖを用いているが、これに限られることはない。例えば、摺動速度Ｖに基づいて閾値Ｘｐｖを変化させても良く、摺動面圧Ｐに基づいて閾値Ｘｐｖを変化させても良い。なお、エンジン制御ユニット２８がエンジントルクを算出する際には、吸入空気量や燃料噴射量からエンジントルクを算出しても良く、クランク軸３６の角加速度からエンジントルクを算出しても良い。また、回転軸の歪みを検出するトルクセンサを用いることにより、回転軸の歪みからエンジントルクを算出しても良い。

【符号の説明】

【0047】

１０ 車両用制御装置
１１ 車両
１２ エンジン
１５ トルクコンバータ
３０ 制御システム
３６ クランク軸
５０ プロセッサ
５１ メインメモリ（メモリ）
６３ タービンランナ
６４ タービンハブ
６５ フランジ部
６６ ハブ部
６６ａ 外周面
６７ タービン軸
７１ ロックアップピストン
７３ 円筒部
７４ 円盤部
９０ ロックアップダンパ（ダンパ機構）
Ｐ 摺動面圧
Ｖ 摺動速度
Ｘｐｖ 閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】