JP6588294B2 - トルクコンバータの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータに装備されたロックアップクラッチのスリップ制御を行なうトルクコンバータの制御装置に関するものである。

エンジン（内燃機関）が搭載された車両では、エンジンの周期的な気筒点火（爆発）やピストンの往復運動に伴うエンジンのトルク変動による回転変動が振動強制力となり、そのエンジントルクを伝達するクランクシャフトから駆動輪までの駆動系（動力伝達系）のねじり振動が生じるため、特定のエンジン回転速度でその振動が駆動系のねじり共振により増幅されて車両各部にこもり音やさらには振動が発生する。

エンジンと変速機との間にロックアップクラッチ付きのトルクコンバータが備えられていれば、ロックアップクラッチを完全係合すると車両各部に振動やこもり音が発生する場合でも、ロックアップクラッチをスリップ係合状態にするスリップ制御を行なえば、このようなこもり音等の発生を抑制することができる。

ただし、ロックアップクラッチをスリップ係合させるとロックアップクラッチの損傷を招くおそれがある場合には、ロックアップクラッチを解放することによりロックアップクラッチを保護しつつこもり音等の発生を抑制する。
しかし、車両の燃費の向上を図るには、ロックアップクラッチを解放するのでなくスリップ係合状態にして、こもり音等の発生を抑制できるようにしたい。

これに関し、特許文献１には、エンジンの駆動に伴うこもり音の発生タイミングを考慮したスリップ制御領域を設定し、車両走行状態がこのスリップ制御領域に入ってからこもり音が発生するまでの間はスリップ制御を実施して、燃費の向上を図りながら、こもり音等の発生を抑制する技術が開示されている。

特開２０１０−９０９５８号公報

ところで、スリップ制御においては、例えばロックアップクラッチのスリップ回転速度（ロックアップクラッチの入出力間の回転速度差であり、回転速度については、以下、回転数とも言う。）が目標の大きさになるようにスリップ状態を制御することが、燃費の向上とこもり音等の発生の抑制とを両立させる上で重要である。

そこで、燃費向上とこもり音等の発生抑制とを両立させるような目標スリップ回転速度を設定し、実際のスリップ回転速度がこの目標スリップ回転速度に追従するように制御することになる。この場合の目標スリップ回転速度は、ロックアップクラッチの締結容量を調整することで実現することができる。

つまり、ロックアップクラッチのスリップ回転速度は、ロックアップクラッチに入力されるトルクと、ロックアップクラッチから出力されるトルク（ロックアップクラッチの伝達トルク容量）との差（トルク差）に対応するものとなるので、目標スリップ回転速度に応じたトルク差を算出し、ロックアップクラッチへの入力トルクからこのトルク差を減算したトルク値が、ロックアップクラッチの伝達トルク容量となるように制御すれば、目標スリップ回転速度を実現することができる。

ロックアップクラッチへの入力トルクは、駆動源であるエンジンの出力トルクに対応するので、例えば、エンジンへのトルク指令値Ｔｅを利用することができる。しかしながら、例えば車両の加速中には、エンジン回転数が上昇するのに伴って、エンジンのトルクの一部がエンジンのイナーシャトルクの増加に使われるため、所定のタービン回転速度が得られない。このため、目標のスリップ回転数が得られずに、ロックアップクラッチのスリップ回転数が安定しなくなり、こもり音やジャダー等が発生するという課題がある。また、車両の加速中に限らず、車両の減速中にも、所定のタービン回転速度が得られず、車両の走行ショックの発生やロックアップクラッチが外れるおそれが発生するなど、不具合を招く。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、トルクコンバータのロックアップクラッチのスリップ制御中に、タービン回転速度が増減する際にもロックアップクラッチのスリップ回転速度を目標状態に制御することができるようにした、トルクコンバータの制御装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明のトルクコンバータの制御装置は、車両に装備されエンジンと自動変速機との間に介装されたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータのロックアップクラッチのスリップ制御装置であって、前記車両の運転状態に基づいて前記ロックアップクラッチの目標スリップ回転速度を算出する目標スリップ回転算出手段と、前記トルクコンバータのポンプインペラ回転速度とタービン回転速度とから実際のスリップ回転速度を算出する実スリップ回転速度算出手段と、前記実際のスリップ回転速度が前記目標スリップ回転速度に追従するように、前記エンジンへのトルク指令値に対応して制御値を設定して前記ロックアップクラッチの伝達トルク容量を制御するスリップ制御手段と、を備え、前記スリップ制御手段は、前記タービン回転速度の変化率に基づいて、イナーシャトルク変化量に対応して前記目標スリップ回転速度を補正する補正量を算出する補正量算出手段と、前記補正量算出手段により算出された補正量によって前記目標スリップ回転速度を補正する補正手段とを有し、前記補正量算出手段は、前記タービン回転速度の変化率を算出するタービン回転変化率算出手段と、前記タービン回転変化率算出手段により算出された前記変化率と前記エンジンのイナーシャとから前記イナーシャトルク変化量を算出するイナーシャトルク変化量算出手段と、前記イナーシャトルク変化量算出手段により算出された前記イナーシャトルク変化量をスリップ回転速度に関する前記補正量に変換する変換手段と、を有していることを特徴としている。

（２）前記スリップ制御手段は、前記実際のスリップ回転速度と前記目標スリップ回転速度との偏差に基づいてフィードバック制御により前記ロックアップクラッチの係合状態を制御するための第１制御値を算出するフィードバック制御手段と、前記目標スリップ回転速度に基づいてフィードフォワード制御により前記ロックアップクラッチの係合状態を制御するための第２制御値を算出するフィードフォワード制御手段と、を有し、前記補正手段は、前記フィードフォワード制御手段の前記第２制御値を補正することが好ましい。

（３）前記補正手段は、予め設定された補正条件の何れかが成立した場合に、前記補正量による前記目標スリップ回転速度の補正を実施するように構成され、前記補正条件には、前記自動変速機がインギヤ中であることが含まれていることが好ましい。

（４）さらに、前記補正条件には、前記自動変速機が変速中であり且つ前記タービン回転速度が増加中であることが含まれ、前記自動変速機が変速中であり且つ前記タービン回転速度が増加中でない場合には、前記補正量による前記目標スリップ回転速度の補正を禁止するように構成されていることが好ましい。

本発明によれば、実際のスリップ回転速度が目標スリップ回転速度に追従するように、エンジンへのトルク指令値に対応してロックアップクラッチの伝達トルク容量を制御することによりロックアップクラッチのスリップ制御を実行する際に、トルクコンバータのタービン回転速度の変化に基づいてロックアップクラッチの伝達トルク容量の制御値を補正するので、スリップ制御中にタービン回転速度が増減してイナーシャトルクが変化する際にもロックアップクラッチのスリップ回転速度を目標状態に制御することが可能になる。

本発明の一実施形態に係るトルクコンバータの制御装置が適用された車両の駆動系と制御系の要部を示すシステム図である。 本発明の一実施形態に係るトルクコンバータの制御装置のブロック線図である。 本発明の一実施形態に係るトルクコンバータの制御装置の制御可否判定にかかるブロック線図である。 本発明の一実施形態に係るトルクコンバータの制御装置の制御可否判定を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るトルクコンバータの制御装置による制御を例示するタイムチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。

［１．全体システム構成］
図１は、本実施形態に係るトルクコンバータの制御装置が適用された車両の駆動系と制御系の要部を示すシステム図である。
図１に示すように、車両の駆動系は、駆動源であるエンジン（内燃機関）１と、トルクコンバータ２と、変速機構３と、変速機構３の動力伝達方向下流の動力伝達系７と、その動力伝達方向下流の図示しない駆動輪とを備えている。

なお、トルクコンバータ２と変速機構３とをトランスミッションケース１０Ａ内に収納することにより自動変速機１０が構成される。また、図１では、トルクコンバータ２よりも動力伝達方向上流側の部分（主にエンジン１）と、トルクコンバータ２と後述の摩擦係合要素３１との間の部分（トルクコンバータ２の後述のタービンランナ２４を含む）と、摩擦係合要素３１よりも動力伝達方向下流側の部分との、各イナーシャマスを簡易的なブロックＡ，Ｂ，Ｃで示している。

トルクコンバータ２は、トルク増大機能を有する発進要素であり、エンジン出力軸１１にコンバータハウジング２２を介して連結されたポンプインペラ２３と、トルクコンバータ出力軸２１に連結されたタービンランナ２４と、ケースにワンウェイクラッチ（図示略）を介して設けられたステータ２５とを構成要素としている。本実施形態では、トルク増大機能を必要としないとき、エンジン出力軸１１（＝トルクコンバータ入力軸）とトルクコンバータ出力軸２１とを直結可能なロックアップクラッチ２０を有している。

変速機構３には、複数の前進段と後進段とを達成する有段変速機構が適用されている。各変速段は、クラッチ又はブレーキといった複数ある摩擦係合要素３１を選択的に係合させることによって達成される。例えば前進発進時には、１速段を達成する摩擦係合要素３１を係合させ、後進発進時には、後進段を達成する摩擦係合要素３１を係合させる。前進走行時には、車速とエンジン負荷（ここでは、スロットルバルブ開度とする）とに応じて適宜の変速段を達成する摩擦係合要素３１を係合させる。

ロックアップクラッチ２０及び各摩擦係合要素３１の係合や解放といった係合状態は、対応する油圧制御弁４１を通じた油圧制御によってロックアップクラッチ２０や各摩擦係合要素３１の係合圧を調整することによって行われる。油圧制御弁４１は、油圧コントロールユニット４内に装備されたソレノイドバルブであって、自動変速機コントロールユニット（以下、ＡＴＣＵという）５の指令信号によって作動する。

油圧制御弁４１は、指令信号に従って、図示しないオイルポンプから供給される作動油の油圧を調圧して、ロックアップクラッチ２０や各摩擦係合要素３１の係合状態を調整する。本制御装置では、ロックアップクラッチ２０の係合状態を調整し、特に、ロックアップクラッチ２０をスリップ制御する点に特徴がある。このため、ＡＴＣＵ５には、ロックアップクラッチ２０の係合状態を制御するための機能が備えられている。

なお、図示を省略するが、ロックアップクラッチ２０は、その両側（入力側，出力側）におけ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ＰＡ−ＰＲに応動し、レリーズ圧ＰＲがアプライ圧ＰＡよりも高いとロックアップクラッチ２０は開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ＰＲがアプライ圧ＰＡよりも低くなる時ロックアップクラッチ２０は完全係合されてトルクコンバータ入出力要素間を直結する。

そして、ロックアップクラッチ２０の完全係合に際して、ロックアップクラッチ２０締結力、つまりロックアップ容量は、上記の差圧ＰＡ−ＰＲにより決定し、この差圧が大きい程ロックアップクラッチ２０の係合力が増大してロックアップ容量を増大する。差圧ＰＡ−ＰＲは、油圧制御弁４１により制御される。なお、差圧ＰＡ−ＰＲについては単にロックアップ圧とも言う。

［２．ロックアップクラッチのスリップ制御］
ここで、ＡＴＣＵ５について、ロックアップクラッチ２０のスリップ制御機能に着目して説明する。ＡＴＣＵ５には、エンジン回転数（エンジン回転速度に対応する。）Ｎｅ，トルクコンバータ２のタービン回転数（タービン回転速度ωｔに対応する。）Ｎｔ，車速Ｖ，スロットル開度ＴＶＯ，変速比ｉｐ，油温（ＡＴフルードの温度）Ｔ_ＡＴＦ等の車両の運転状態情報が各センサ類から入力されるようになっている。

ＡＴＣＵ５は、これらの信号に基づいてロックアップクラッチ２０の係合状態を制御するために、ロックアップクラッチ２０の目標スリップ回転速度Ｔ_slpを算出する目標スリップ回転算出部（目標スリップ回転算出手段）５１と、実際のスリップ回転速度ωslpを算出する実スリップ回転速度算出部（実スリップ回転速度算出手段）５２と、実際のスリップ回転速度ωslpが目標スリップ回転速度Ｔ_slpに追従するように制御するスリップ制御部（スリップ制御手段）５３と、を備えている。

目標スリップ回転算出部５１は、車速Ｖ，スロットル開度ＴＶＯ，変速比ｉｐ，油温Ｔ_ＡＴＦといった車両の運転状態に基づいて、目標スリップ回転速度Ｔ_slpを算出する。なお、目標スリップ回転速度Ｔ_slpは、ロックアップクラッチ２０の入出力回転速度差であり、ポンプインペラ２３の回転速度（インペラ回転速度）ωiからタービンランナ２４の回転速度（タービン回転速度）ωｔを減算した値である。ここでは、予め試験等を行なって、車両の運転状態に対してトルク変動やこもり音の発生が最も少なくなるスリップ回転速度を対応させてマップ等に記憶しており、車両の運転状態に対してこのマップ等を参照して目標スリップ回転速度Ｔ_slpを算出する。

実スリップ回転速度算出部５２は、センサで検出されたインペラ回転速度ωiからセンサで検出されたタービン回転速度ωｔを減算して実際のスリップ回転速度ωslpを算出する。なお、インペラ回転速度ωｉはエンジン回転数Ｎｅに対応するのでエンジン回転センサ６４により得られるエンジン回転数Ｎｅからインペラ回転速度ωｉを求める。タービン回転速度ωｔはタービン回転センサ６５により得る。

スリップ制御部５３は、実際のスリップ回転速度ωslpが目標スリップ回転速度Ｔ_slpに追従するように制御するが、ここでは、ロックアップクラッチ２０のスリップ回転速度は、ロックアップクラッチ２０に入力される入力トルクと、ロックアップクラッチ２０から出力される出力トルク（ロックアップクラッチ２０の伝達トルク容量）との差（トルク差）ΔＴに対応するものと考え、スリップ制御部５３は、目標スリップ回転速度に応じたトルク差ΔＴを算出し、ロックアップクラッチ２０への入力トルクからこのトルク差ΔＴを減算したトルク値をロックアップクラッチ２０の伝達トルク容量目標値Ｔluとして、ロックアップクラッチ２０の伝達トルク容量を制御して、目標スリップ回転速度を実現する。

特に、本装置のスリップ制御部５３は、ロックアップクラッチ２０への入力トルクにエンジン１へのトルク指令値Ｔｅを利用しているが、例えば、車両の加速中や減速中には、タービン回転速度ωｔの変化に伴って、目標スリップ回転に対して、実スリップ回転が変化するため、この点を考慮して、ロックアップクラッチ２０の伝達トルク容量を制御する。本実施形態の場合、加減速によるタービン回転速度ωｔの変化に対応して目標スリップ回転速度を補正することとしている。

また、スリップ制御部５３は、フィードバック制御とフィードフォワード制御とを用いてロックアップクラッチ２０のスリップ状態を制御する。このため、スリップ制御部５３は、図２に示すフィードバック制御部５４とフィードフォワード制御部５５と指令値変換部５８とを備え、フィードバック制御部５４とフィードフォワード制御部５５とで目標スリップ回転速度に応じたトルク値を求めて、このトルク値を基にロックアップクラッチ２０の係合状態を制御する指令値を導出するようにしている。

以下、処理する順序に説明すると、図２に示すように、スリップ制御部５３は、目標スリップ回転算出部５１から出力された目標スリップ回転速度Ｔ_slpに対して、トルクの急変に対応するための位相進み補償を行なう位相進み補償部（位相進み補償器）５３ａを有している。位相進み補償部５３ａで処理された目標スリップ回転速度Ｔ_slpaは、フィードバック制御部５４とフィードフォワード制御部５５とに送られる。

さらに、フィードバック制御部５４とフィードフォワード制御部５５とからのトルクレベルの出力は、加算部５３ｂに送られ加算されて、目標スリップ回転速度を達成するためのスリップトルク容量Ｔcvnとして出力される。スリップトルク容量Ｔcvnが減算部５３ｃに送られて、エンジントルク指令値Ｔｅに基づくトルク値Ｔeaからこのスリップトルク容量Ｔcvnを減算し、ロックアップクラッチ２０のトルク容量（制御値）Ｔluを演算し、トルク容量Ｔluは指令値変換部５８に送られ、ロックアップクラッチ２０の係合状態を制御するコントロールバルブ４１の指示電流値Ｉluに変換され出力されるようになっている。

以下、フィードバック制御部５４とフィードフォワード制御部５５とをさらに詳細に説明する。
フィードバック制御部５４は、規範モデル処理部５４ａと、無駄時間処理部５４ｂと、スリップ回転偏差算出部５４ｃと、フィードバック補償部（フィードバック補償器）５４ｄと、回転量−トルク量変換部５４ｅとを有し、スリップ回転にかかる回転量をこれに対応したロックアップクラッチ２０の伝達トルク量に変換して出力する。

つまり、規範モデル処理部５４ａは、規範モデルによって、設計者の意図する目標応答が得られるように設定された伝達関数〔例えば１／（Ｔts＋１）〕によって、位相進み補償部５３ａから出力された目標スリップ回転速度Ｔ_slpaを処理する。

無駄時間処理部５４ｂは、規範モデル処理部５４ａから出力された目標スリップ回転速度Ｔ_slp_refに対してロックアップクラッチ２０が持つ無駄時間ｅ^{-Lslip s}に関する処理を行なう。

スリップ回転偏差算出部５４ｃは、無駄時間処理部５４ｂから出力された目標スリップ回転速度Ｔ_slp_ref_delayと実際のスリップ回転速度ωslpとの偏差errslp（＝Ｔ_slp−ωslp）を算出する。

フィードバック補償部５４ｄは、スリップ回転偏差算出部５４ｃにより算出された目標スリップ回転速度Ｔ_slp_ref_delayと実際のスリップ回転速度ωslpとの偏差errslpに対して、この偏差errslpを抑制するために、即ち、実際のスリップ回転速度ωslpを目標スリップ回転速度Ｔ_slp_ref_delayに接近させるために、比例・積分制御（ＰＩ制御）の処理を行なう。

スリップ回転量−トルク量変換部５４ｅは、フィードバック補償部５４ｄから出力されたスリップ回転偏差Ｔ_slpfbを伝達関数Ｇslp_nの逆関数（１／Ｇslp_n）で処理して、フィードバックスリップトルク容量Ｔcvnfbに変換して第１制御値として出力する。

フィードフォワード制御部５５は、フィードフォワード補償部（フィードフォワード補償器）５５ａと、回転量−トルク量変換部５５ｂと、を有し、スリップ回転にかかる回転量をこれに対応したロックアップクラッチ２０の伝達トルク量に変換して出力する。

また、フィードフォワード制御部５５には、本装置に特徴的な構成として、補正量算出部（補正量算出手段）５６により算出された補正量によって目標スリップ回転速度に関する値を補正する補正部（補正手段）５７が備えられている。

フィードフォワード補償部５５ａは、ロックアップクラッチ２０の応答特性を考慮して設定された伝達関数によって、位相進み補償部５３ａから出力された目標スリップ回転速度Ｔ_slpaに対して位相を補償する処理を行なう。つまり、ロックアップクラッチ２０の応答特性として伝達関数〔Ｇslp／（Ｔcslp s＋１）〕で示される応答遅れがあり、フィードフォワード補償部５５ａでは、伝達関数〔（Ｔcslp s＋１）／（Ｔts＋１）〕によって、応答遅れに対する位相進み補償の処理を行なう。

補正部５７は、フィードフォワード補償部５５ａから出力された目標スリップ回転速度Ｔ_slpffに補正量算出部５６により算出された補正量Ｔ_slpdωt/dtを加算して補正し、目標スリップ回転速度Ｔ_slpff_ad（＝Ｔ_slpff＋Ｔ_slpdωt/dt）として出力する。

スリップ回転量−トルク量変換部５５ｂでは、補正部５７から出力された目標スリップ回転速度Ｔ_slpff_adを伝達関数Ｇslpの逆関数（１／Ｇslp）で処理して、フィードフォワードスリップトルク容量Ｔcvnffに変換して第２制御値として出力する。

ここで、補正量算出部５６について説明すると、補正量算出部５６は、タービン回転変化率算出部（タービン回転変化率算出手段）５６ａと、イナーシャトルク変化量を算出するイナーシャトルク変化量算出部（イナーシャトルク変化量算出手段）５６ｂと、トルク量−スリップ回転量変換部（変換手段）５６ｃと、を有している。

タービン回転変化率算出部５６ａは、タービン回転センサ６５により得られるタービン回転速度ωｔを時間微分してタービン回転速度ωｔの変化率ｄωｔ／ｄｔを算出する。

イナーシャトルク変化量算出部５６ｂは、タービン回転変化率算出部５６ａにより算出された変化率ｄωｔ／ｄｔとエンジン１のイナーシャＩｅ（ブロックＡ）とから、タービン回転速度ωｔの変化に応じたエンジン１のイナーシャトルク変化量Ｉｅｄωｔ／ｄｔを算出する。

トルク−スリップ回転変換部５６ｃは、イナーシャトルク変化量算出部５６ｂから出力されたエンジン１のイナーシャトルク変化量Ｉｅｄωｔ／ｄｔを伝達関数Ｇslpで処理して、スリップ回転速度に関する補正量（目標スリップ回転補正量）Ｔ_slpdωt/dtに変換して出力する。

したがって、フィードフォワード制御部５５から出力されるフィードフォワードスリップトルク容量Ｔcvnffには、タービン回転速度ωｔの変化に応じたエンジン１のイナーシャトルク変化量Ｉｅｄωｔ／ｄｔが加味される。

つまり、タービン回転速度ωｔが変化（上昇又は下降）するのに伴って、タービン回転速度ωｔを考慮していない目標スリップ回転速度でロックアップクラッチ２０のスリップ回転速度を制御すると、実際のスリップ回転速度がタービン回転速度の変動の影響を受けて、目標のスリップ回転速度から逸脱してしまう。

そこで、本実施形態では、フィードフォワード制御にかかる目標スリップ回転速度Ｔ_slpffを、このタービン回転速度ωｔの変化によるイナーシャトルク変化量Ｉｅｄωｔ／ｄｔに応じた補正量Ｔ_slpdωt/dtによって補正することにより、スリップ制御におけるタービン回転速度の変化の影響を解消するようにしている。

こうして、フィードバック制御部５４から出力されるフィードバックスリップトルク容量Ｔcvnfbと、フィードフォワード制御部５５から出力されるフィードフォワードスリップトルク容量Ｔcvnffとが加算部５３ｂで加算されて、スリップトルク容量Ｔcvnとして出力される。

減算部５３ｃでは、エンジントルク指令値Ｔｅに基づくトルク値Ｔeaからこのスリップトルク容量Ｔcvnを減算し、ロックアップクラッチ２０の伝達トルク容量Ｔluを演算する。なお、エンジントルク指令値Ｔｅに基づくトルク値Ｔeaとしては、目標燃料量設定部６１でスロットル開度TVOと空燃比A/Fとから設定される目標燃料量Ｔｐをエンジントルク指令値設定部６２でエンジントルク指令値Ｔｅに変換し、そのエンジントルク指令値Ｔｅをさらに無駄時間処理部５９ａ，一次遅れ処理部〔１／（Ｔceng s＋１）〕５９ｂ，及びゲイン補正部５９ｃで処理した値を用いる。

指令値変換部５８は、トルク−差圧変換部５８ａと、位相進み補償部（位相進み補償器）５８ｂと、指令圧−電流変換部５８ｃと、を有し、コントロールバルブ４１に指示電流値Ｉluを出力する。

トルク−差圧変換部５８ａは、予め記憶されたマップ等を用いて、減算部５３ｃから出力された伝達トルク容量Ｔluをこれに対応するロックアップ圧（差圧）の指令圧（差圧指令値）ＬＵprsに変換する。

位相進み補償部５８ｂは、位相進み伝達関数によって、油圧の応答遅れを改善する位相進み補償の処理を行なう。

指令圧−電流変換部５８ｃは、予め記憶されたマップ等を用いて、位相進み補償部５８ｂから出力された指令圧ＬＵprsをこれに対応する指示電流値Ｉluに変換する。

このように、スリップ制御部５３から出力された指示電流値Ｉluに応じてコントロールバルブ４１のソレノイドに電流が送られて、コントロールバルブ４１によりロックアップクラッチ２０の油圧（差圧）が所定値Ｐluに制御されロックアップクラッチ２０のスリップ状態が目標状態に制御される。

なお、ロックアップクラッチ２０では、伝達トルク容量Ｔluに制御されるため、エンジントルク指令値Ｔｅに基づくトルク値Ｔeaと伝達トルク容量Ｔluとの差分Ｔtc（＝Ｔｅ−Ｔlu）がスリップトルク容量となる。これに、タービン回転速度ωｔの変化によるイナーシャトルクの変化量Ｉｅｄωｔ／ｄｔが減算されたスリップトルク量（＝Ｔtc−Ｉｅｄωｔ／ｄｔ）に応じて、ロックアップクラッチ２０にスリップ回転（回転速度ωslp）が、所定の応答特性〔ωslp＝Ｇslp／（Ｔcslp s＋１）〕をもって発生する。

［３．ロックアップクラッチのスリップ制御時の補正条件］
ところで、上記の補正部５７による補正処理は、所定の制御条件下で実施される。つまり、タービン回転速度の変化に伴って、ロックアップクラッチ２０のスリップ回転速度が目標状態から逸脱するが、補正部５７による補正処理は、これを回避するために行なうものであり、スリップ回転速度が目標状態から逸脱することが何らかの不具合を招く場合に補正処理を実施するように構成される。

つまり、ＡＴＣＵ５には、所定の制御条件が成立した否かに応じて補正判定フラグをセットし、図３に示すように、制御条件が成立しこの補正判定フラグＦが補正実施（Ｆ＝１）となった場合に、補正量算出部５６で算出された補正量Ｔ_slpdωt/dtを補正部５７に出力して補正処理を実施し、所定の制御条件が成立せずに補正判定フラグＦが補正禁止（Ｆ＝０）となった場合には補正量０を補正部５７に出力して補正処理を実施させない、スイッチング機能５０が装備されている

ここでは、以下の表１に示すように、車両の走行状態に関して制御条件及び制御禁止条件が設定されている。なお、表１の補正判断の欄では、補正処理を実施する場合を○で示し、補正処理を禁止する場合を×で示している。

表１に示すように、何れかの変速段が達成されているインギヤ状態では、車両のドライブ時にもコースト時にも、また、車両の加速時（タービン回転速度ωｔの増加時）にも減速時（タービン回転速度ωｔの減少時）にも、ロックアップクラッチ２０のスリップ回転速度が目標状態から逸脱することは不具合を招くため、補正部５７による補正処理が有効である。

一方、変速中は、タービン回転速度ωｔの増加時には、ロックアップクラッチ２０のスリップ回転速度が目標状態から逸脱することは不具合を招くため、補正部５７による補正処理が有効であるが、タービン回転速度ωｔの減速時には、不具合を招くことはなく、補正部５７による補正処理は不要である。

つまり、インギヤ状態のドライブ状態での加速時〔このときには、タービン回転速度ωｔは増加（変化なしを含む）〕には、実際のスリップ量（スリップ回転速度）が目標スリップ量（目標スリップ回転速度）に対して減少して、こもり音の発生を招く。このため、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して減少しないように補正処理を実施する。

また、インギヤ状態のドライブ状態での減速時（このときには、タービン回転速度ωｔは減少）には、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して増加してロックアップクラッチ２０の耐久性を低下させる。このため、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して増加しないように補正処理を実施する。

また、インギヤ状態のコースト状態での加速時〔このときには、タービン回転速度ωｔは増加（変化なしを含む）〕には、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して増加するためロックアップクラッチ２０が外れるおそれを招く。このため、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して増加しないように補正処理を実施する。

また、インギヤ状態のコースト状態での減速時（このときには、タービン回転速度ωｔは減少）には、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して減少するため伝達トルク変動によって車両のショックを招く。このため、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して減少しないように補正処理を実施する。

一方、変速中では、ドライブ状態でのダウンシフト時〔このときには、タービン回転速度ωｔは増加（変化なしを含む）〕には、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して減少するため伝達トルク変動によって車両のショックを招く。このため、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して減少しないように補正処理を実施する。

また、ドライブ状態でのアップシフト時（このときには、タービン回転速度ωｔは減少）には、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して増加するが、これによる悪影響はなく、むしろ、スリップ量の増加は伝達トルク変動による車両のショックを回避するには有効である。このため、補正処理を禁止する。

また、コースト状態でのダウンシフト時〔このときには、タービン回転速度ωｔは増加（変化なしを含む）〕には、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して増加するためロックアップクラッチ２０が外れるおそれを招く。このため、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して増加しないように補正処理を実施する。

また、コースト状態でのアップシフト時（このときには、タービン回転速度ωｔは減少）には、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して減少するが、これによる悪影響はなく、むしろ、ロックアップクラッチ２０が外れるおそれを回避するには有効である。このため、補正処理を禁止する。

また、発進時は、インギヤ状態のドライブ状態に相当し、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して減少するため、エンジン回転数Ｎｅを正勾配にし難くなり、発進時の目標性能を確保し難い。このため、実際のスリップ量が目標スリップ量に対して減少しないように補正処理を実施する。

〔４．作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかるトルクコンバータの制御装置は、上述のように構成されているので、例えば図４に示すように、ロックアップクラッチのスリップ制御時の補正の可否が判定され、補正が可（補正実施）の場合には、補正部５７による補正処理を実施して、ロックアップクラッチ２０のスリップ回転速度が目標状態から逸脱しないようにする。

つまり、図４に示すように、自動変速機３がインギヤ中であるか変速中であるかが判定される（ステップＳ１０）。自動変速機３がインギヤ中であればＹＥＳと判断されステップ３０へ進み、補正判定フラグＦをＦ＝１（補正実施）とする。

一方、自動変速機３が変速中であればＮＯと判断されステップ２０へ進み、タービン回転速度ωｔが減少しているか或いは増加しているかが判定される。タービン回転速度ωｔが増加していればＮＯと判断されステップ３０へ進み、補正判定フラグＦをＦ＝１（補正実施）とし、タービン回転速度ωｔが減少していれば（タービン回転速度ωｔが変化しない場合も含む）ＹＥＳと判断されステップ４０へ進み、補正判定フラグＦをＦ＝０（補正禁止）とする。
したがって、インギヤ状態のドライブ状態での加速時には、実際のスリップ量が減少しないように補正処理を実施するため、こもり音の発生を招くことがない。

例えば、図５（ａ）はインギヤ状態におけるドライブ状態でのエンジン回転数Ｎｅ及びタービン回転数Ｎｔの変化を例示するもので、破線はタービン回転数Ｎｔの変化に対する目標スリップ量の補正を行なわない場合の（補正なしの）エンジン回転数Ｎｅを示し、実線はタービン回転数Ｎｔの変化に対する目標スリップ量の補正を行なった場合の（補正ありの）エンジン回転数Ｎｅを示す。また、二点鎖線はタービン回転数Ｎｔを示す。

補正なしの場合、破線で示すように、エンジン回転数Ｎｅは、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２にわたって実線で示す補正ありの場合のエンジン回転数Ｎｅに対して減少する。このため、本制御を実施しない場合、破線及び二点鎖線で示すように、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２にわたって、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔに接近し、スリップ回転速度（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が減少し、目標状態に保持されない。これに対して、本制御を実施した場合のエンジン回転数Ｎｅは、細実線で示すように変化し、時刻ｔ_１から時刻ｔ_２にわたってエンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔの増加に対応して増加し、スリップ回転速度（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が目標状態に安定して保持される。

また、インギヤ状態のドライブ状態での減速時（このときには、タービン回転速度ωｔは減少）には、実際のスリップ量が増加しないように補正処理を実施するため、ロックアップクラッチ２０の耐久性低下が回避される。

また、インギヤ状態のコースト状態での加速時には、実際のスリップ量が増加しないように補正処理を実施するため、ロックアップクラッチ２０が外れるおそれが回避される。
また、インギヤ状態のコースト状態での減速時には、実際のスリップ量が減少しないように補正処理を実施するため、伝達トルク変動による車両のショックの発生が回避される。

一方、ドライブ状態でのダウンシフト時には、実際のスリップ量が減少しないように補正処理を実施するため、伝達トルク変動による車両のショックの発生が回避される。

例えば、図５（ｂ）は変速中のドライブ状態でのダウンシフト時のエンジン回転数Ｎｅ及びタービン回転数Ｎｔの変化を示すもので、図５（ａ）と同様に、破線は変速中（時刻ｔ_３から時刻ｔ_４の間）におけるタービン回転数Ｎｔの変化に対する目標スリップ量の補正を行わない場合の（補正なしの）エンジン回転数Ｎｅを示し、実線はタービン回転数Ｎｔの変化に対する目標スリップ量の補正を行った場合の（補正ありの）エンジン回転数Ｎｅを示す。また、二点鎖線はタービン回転数Ｎｔを示す。

補正なしの場合、破線で示すように、エンジン回転数Ｎｅは、時刻ｔ_３から時刻ｔ_４にわたって細実線で示す補正ありの場合のエンジン回転数Ｎｅに対して落ち込む。このため、本制御を実施しない場合、破線及び二点鎖線で示すように、時刻ｔ_３から時刻ｔ_４にわたって、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔに接近し、スリップ回転速度（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が減少し、目標状態に保持されない。これに対して、本制御を実施した場合のエンジン回転数Ｎｅは、実線で示すように、時刻ｔ_３から時刻ｔ_４にわたるタービン回転数Ｎｔの増加に対応するように増加して、スリップ回転速度（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が目標状態に安定して保持される。

また、ドライブ状態でのアップシフト時には、補正処理を実施しないため、伝達トルク変動による車両のショックの発生が確実に回避される。

また、コースト状態でのダウンシフト時には、実際のスリップ量が増加しないように補正処理を実施するため、ロックアップクラッチ２０が外れるおそれを回避される。
変速中のコースト状態でのアップシフト時には、補正処理を実施しないため、ロックアップクラッチ２０が外れるおそれが確実に回避される。

また、発進時は、実際のスリップ量が減少しないように補正処理を実施するため、エンジン回転数Ｎｅを正勾配にすることができ、発進時の目標性能を確保できる。

また、本実施形態では、フィードバック制御部５４によるフィードバック制御に、フィードフォワード制御部５５によるフィードフォワード制御を加えて、目標スリップ回転速度を与えているので、フィードバック制御だけでは困難な様々な外的要因の影響をも考慮して目標スリップ回転速度を与えることができ、目標スリップ回転速度より適切に設定できるようになる。

特に、補正部５７による補正をフィードフォワード制御部５５で実施するようにしているので、補正量算出部５６で算出された補正量を確実に反映させた補正を実施することができる。

［５．その他］
以上、本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施形態では、フィードフォワード制御部５５に補正部５７を設けてフィード制御に関する目標スリップ回転速度Ｔ_slpffを補正量算出部５６で算出された補正量で補正しているが、最終的に、制御値（本実施形態の場合、ロックアップクラッチ２０の伝達トルク容量Ｔlu）に補正量が反映されればよく、上記の実施形態の構成に限らない。

また、上記実施形態では、自動変速機１０にトルクコンバータ２及び有段の変速機構３を装備したもの例示したが、自動変速機にはトルクコンバータ及び無段変速機構を装備したものにも適用可能である。

１ 駆動源であるエンジン（内燃機関）
２ トルクコンバータ
３ 変速機構
５ 自動変速機コントロールユニット（ＡＴＣＵ）
７ 動力伝達系
１０ 自動変速機が
１１ エンジン出力軸（トルクコンバータ入力軸）
２２ コンバータハウジング
２０ ロックアップクラッチ
２３ ポンプインペラ
２４ タービンランナ
２５ ステータ
４１ 油圧制御弁
５１ 目標スリップ回転算出部（目標スリップ回転算出手段）
５２ 実スリップ回転速度算出部（実スリップ回転速度算出手段）
５３ スリップ制御部（スリップ制御手段）
５４ フィードバック制御部
５５ フィードフォワード制御部
５６ 補正量算出部（補正量算出手段）
５７ 補正部（補正手段）
５８ 指令値変換部
Ｔlu 指示電流値（制御値）
Ｔcvnfb フィードバックスリップトルク容量（第１制御値）
Ｔcvnff フィードフォワードスリップトルク容量（第２制御値）

Claims (4)

1. 車両に装備されエンジンと自動変速機との間に介装されたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータの制御装置であって、
   前記車両の運転状態に基づいて前記ロックアップクラッチの目標スリップ回転速度を算出する目標スリップ回転算出手段と、
   前記トルクコンバータのポンプインペラ回転速度とタービン回転速度とから実際のスリップ回転速度を算出する実スリップ回転速度算出手段と、
   前記実際のスリップ回転速度が前記目標スリップ回転速度に追従するように、前記エンジンへのトルク指令値に対応して制御値を設定して前記ロックアップクラッチの伝達トルク容量を制御するスリップ制御手段と、を備え、
   前記スリップ制御手段は、前記タービン回転速度の変化率に基づいて、イナーシャトルク変化量に対応して前記目標スリップ回転速度を補正する補正量を算出する補正量算出手段と、前記補正量算出手段により算出された補正量によって前記目標スリップ回転速度を補正する補正手段とを有し、
   前記補正量算出手段は、
   前記タービン回転速度の変化率を算出するタービン回転変化率算出手段と、
   前記タービン回転変化率算出手段により算出された前記変化率と前記エンジンのイナーシャとから前記イナーシャトルク変化量を算出するイナーシャトルク変化量算出手段と、
   前記イナーシャトルク変化量算出手段により算出された前記イナーシャトルク変化量をスリップ回転速度に関する前記補正量に変換する変換手段と、を有している
   ことを特徴とする、トルクコンバータの制御装置。
2. 前記スリップ制御手段は、
   前記実際のスリップ回転速度と前記目標スリップ回転速度との偏差に基づいてフィードバック制御により前記ロックアップクラッチの係合状態を制御するための第１制御値を算出するフィードバック制御手段と、
   前記目標スリップ回転速度に基づいてフィードフォワード制御により前記ロックアップクラッチの係合状態を制御するための第２制御値を算出するフィードフォワード制御手段と、
   を有し、
   前記補正手段は、前記フィードフォワード制御手段の前記第２制御値を補正する
   ことを特徴とする、請求項１記載のトルクコンバータの制御装置。
3. 前記補正手段は、予め設定された補正条件の何れかが成立した場合に、前記補正量による前記目標スリップ回転速度の補正を実施するように構成され、
   前記補正条件には、前記自動変速機がインギヤ中であることが含まれている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のトルクコンバータの制御装置。
4. 前記補正条件には、前記自動変速機が変速中であり且つ前記タービン回転速度が増加中であることが含まれ、
   前記自動変速機が変速中であり且つ前記タービン回転速度が増加中でない場合には、前記補正量による前記目標スリップ回転速度の補正を禁止するように構成されている
   ことを特徴とする、請求項３記載のトルクコンバータの制御装置。

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