JP5593908B2 - ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるロックアップクラッチの制御装置に関する。

ロックアップクラッチ付トルクコンバータをエンジンと自動変速機との間に有し、エンジンの出力トルクをトルクコンバータを介して自動変速機の入力軸へ伝達させる形式の車両が知られている。このトルクコンバータは、エンジンに連結されたポンプ翼車と自動変速機の入力軸に連結されたタービン翼車との間の作動油などの流体を介して動力を伝達し、ロックアップクラッチの解放側油室内の油圧と係合側油室内の油圧との差圧（ロックアップ差圧）を制御することにより、ロックアップクラッチを完全係合状態、スリップ状態又は解放状態にする。

ロックアップクラッチの解放状態からスリップ状態または完全係合状態への切換は、迅速に且つ係合ショックを起こさないように行うことが望まれる。そのため、まず、ロックアップクラッチを迅速に係合直前の状態とするようにロックアップ差圧を急速に上昇させ、その後、ロックアップ差圧を徐々に増加してトルクコンバータのスリップ量を目標スリップ量に制御することが一般的に行われている。

ロックアップクラッチを係合直前の状態にするロックアップ差圧は、当該ロックアップ差圧を制御する油圧制御回路（ソレノイド弁）に対する指令値を特定の指令値にすることで実現される。そのような指令値は、ロックアップクラッチやその油圧制御回路の個体差、経時変化等によりバラツキがあるため、そのバラツキによるずれを補正するために上記指令値を学習することが必要となる。

従来のロックアップクラッチの制御装置では、上記指令値の学習は、例えば、変速レンジを走行レンジ（Ｄレンジ）とし、車速を１０ｋｍ／ｈ以上の状態として、ロックアップ差圧を制御する油圧制御回路（ソレノイド弁）に対する指令値を変化させ、そのときのトルクコンバータのスリップ回転数の変化に基づいてロックアップクラッチが係合直前となるタイミングを検出することにより行われ、当該タイミングにおける指令値を学習値としていた。

このような学習方法では、学習制御実行時における運転者の不安定な操作、走行路面状態の変化などの外乱を排除することができない。そのため、得られた学習値に多少の誤差が含まれることがあるが、一般的に、ロックアップクラッチが作動するのは、車速がある程度高くなっている状態（例えば車速が１０ｋｍ／ｈ以上の状態）であり、通常、ギヤ段も２速段（無段変速機の場合は、２速段に相当するギヤ比）等に移行していることから、学習値に多少の誤差が含まれていてもロックアップクラッチの係合ショックは問題となるほど大きくなることはなかった。

ところで、特許文献１、２には、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備え、ロックアップクラッチをスリップ状態で車両を発進させる発進制御（以下「フレックススタート制御」ともいう。）を行うための技術が提案されている。このフレックススタート制御においても、ロックアップクラッチの解放状態からスリップ状態への切換は、迅速に且つ係合ショックを起こさないように行うことが望まれる。そのため、フレックススタート制御開始時においても、迅速にロックアップクラッチを解放状態から係合直前の状態にするよう、油圧制御回路（ソレノイド弁）に対する指令値を迅速に設定することが必要である。また、フレックススタート制御においても、ロックアップクラッチを係合直前の状態にする指令値は、ロックアップクラッチやその油圧制御回路の個体差、経時変化等によりバラツキがあるため、そのバラツキによるずれを補正するために当該指令値を学習することが必要である。

特開２００５−１６５６３号公報 特開２００５−３１９３号公報

ところで、フレックススタート制御においては、車速がゼロに近い状態でロックアップクラッチが解放状態から係合直前の状態に移行するため、ロックアップクラッチを係合直前の状態にするための指令値として採用する学習値に誤差が含まれる場合には、ロックアップクラッチの係合ショックが大きくなることが懸念される。

ところが、従来の学習制御では、学習時の外乱を完全に排除することができないため、誤差の少ない学習値を取得することが困難であった。

本発明は既述の問題に鑑みて創案されたものであり、ロックアップクラッチを係合直前の状態にするための指令値を外乱の少ない状態で学習することを可能とするロックアップクラッチの制御装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための手段として、本発明のロックアップクラッチの制御装置は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明のロックアップクラッチの制御装置は、変速レンジが走行レンジであって自動変速機がニュートラル状態になっておらず、かつ車速がゼロのとき、ロックアップクラッチの差圧を制御するための指令値を変動させる指令値変動手段と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、変動する前記指令値に対するエンジン回転数の変化に基づいて、ロックアップクラッチが解放状態からスリップ状態へ移る際の前記指令値を検出し、当該指令値に基づきロックアップクラッチを係合直前の状態とする指令値を学習する学習手段と、を備える。

かかる構成を備えるロックアップクラッチの制御装置によれば、変速レンジが走行レンジであって、自動変速機がニュートラル状態になっておらず、車速がゼロである状態、つまり、エンジン回転数がロックアップクラッチの係合動作以外の影響（外乱）を比較的受け難い状態で、エンジン回転数の変化に基づいてロックアップクラッチを係合直前の状態とする指令値の学習を行うため、好適な学習値を得ることができる。

また、本発明のロックアップクラッチの制御装置は、上記構成を備えるものにおいて、前記指令値変動手段は、前記指令値を、ロックアップクラッチが解放状態になる側から係合状態になる側へ向かって、段階的に変化させるものであり、前記学習手段は、前記指令値変動手段により前記指令値が段階的に変化しているときに、エンジン回転数の単位時間当たりの低下量が最初に閾値以下になるときの前記指令値を検出し、当該指令値に基づきロックアップクラッチを係合直前の状態とする指令値を学習するものである、ことが望ましい。

また、本発明のロックアップクラッチの制御装置は、好ましくは、既述の構成を備えるものにおいて、ロックアップクラッチをスリップ状態で車両を発進させる発進制御を実行するための発進制御手段をさらに備え、前記発進制御手段は、前記学習手段により学習された学習値を、前記発進制御において、ロックアップクラッチを係合直前の状態にするために、ロックアップクラッチの差圧を制御するための指令値として採用する、ものである。

かかる構成を備えるロックアップクラッチの制御装置によれば、低車速時にロックアップクラッチをスリップ状態にすることからロックアップクラッチの係合ショックが大きくなり易い上記発進制御において、外乱を受け難い状態で得られた上記学習値が採用されることで、係合ショックの顕著な低減が期待できる。

前記発進制御手段は、前記学習手段による学習が完了している場合に限り、発進制御を実行するものであることが望ましい。

かかる構成を備えるロックアップクラッチの制御装置によれば、学習値が取得される前に前記発進制御を実行してエンストを発生させたり、ロックアップクラッチの係合ショックを増大させてしまうことを防止できる。

本発明のロックアップクラッチの制御装置によれば、外乱の影響を受け難い状態でロックアップクラッチを係合直前の状態とする指令値の学習を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る車両の一部を示す概略構成図である。 図１に示す車両に適用されるトルクコンバータおよび自動変速機を示す概略構成図である。 ロックアップクラッチ付きトルクコンバータの油圧制御回路の一例を示す図である。 図２に示す自動変速機の作動表である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 フレックススタート制御におけるスリップ制御用ソレノイド弁および切換用ソレノイド弁の信号圧を示すタイムチャートの一例である。 参考形態における学習制御において各部の状態を示すタイムチャートの一例である。 参考形態における学習制御の実行手順を示すフローチャートである。 実施の形態における学習制御において各部の状態を示すタイムチャートの一例である。 実施の形態における学習制御の実行手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。便宜上、実施形態と類似の参考形態について先に説明し、その後に実施形態について参考形態と異なる部分（主に学習制御）の説明を行う。図１に示す車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両であって、エンジン１、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ２、自動変速機３、差動歯車装置５、ＥＣＵ２００などを搭載している。エンジン１の出力軸であるクランクシャフト（図示せず）はトルクコンバータ２に連結されており、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２、自動変速機３、差動歯車装置５などを介して左右の駆動輪６，６へ伝達される。

本形態では、自動変速機として、クラッチおよびブレーキと遊星歯車装置とを用いて変速比（ギヤ段）を設定する遊星歯車式変速機を例に挙げているが、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機など、その他の自動変速機を適用することも可能である。

−エンジン−
エンジン１は、例えば多気筒ガソリンエンジンなどであり、このエンジン１には、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ２１１、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ２１７等が設置されている。

エンジン１には、電子制御式のスロットルバルブ１１により流量調整された空気が吸入される。スロットルバルブ１１の開度は、エンジン回転数およびアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）などのエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるように、ＥＣＵ２００によりスロットルモータ１２を介して駆動制御される。

−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、図２に示すように、入力軸側のポンプインペラ２１と、出力軸側のタービンランナ２２と、トルク増幅機能を発現するステータ２３と、ワンウェイクラッチ２４とを備え、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で流体を介して動力伝達を行う。

トルクコンバータ２には、当該トルクコンバータ２の入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチ２５が設けられている。ロックアップクラッチ２５は、図３に示すように、係合側油室２６内の油圧と解放側油室２７内の油圧との差圧ΔＰ（ΔＰ＝係合側油室２６内の油圧Ｐ_ON−解放側油室２７内の油圧Ｐ_OFF）によってフロントカバー２ａに摩擦係合される油圧式摩擦クラッチであって、前記差圧ΔＰを制御することにより、完全係合状態、スリップ状態または解放状態とされる。なお、本明細書では、上記差圧ΔＰをロックアップ差圧ΔＰ又はロックアップクラッチ２５の差圧ΔＰともいう。

ロックアップクラッチ２５を完全係合状態とすることにより、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが一体に回転する。また、ロックアップクラッチ２５をスリップ状態とすることにより、タービンランナ２２がポンプインペラ２１に対して滑りながら追随して回転する。一方、ロックアップ差圧ΔＰを負に設定することによりロックアップクラッチ２５は解放状態となる。

−自動変速機−
図２に例示する自動変速機３は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置３０１を主体として構成される第１変速部３００Ａと、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３０２およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置３０３を主体として構成される第２変速部３００Ｂとを同軸線上に有し、入力軸３１１の回転を変速して出力軸３１２に伝達し、出力歯車３１３から出力する遊星歯車式多段変速機である。出力歯車３１３は差動歯車装置５のデフドリブンギヤ５ａ（図１参照）に噛み合っている。なお、自動変速機３およびトルクコンバータ２は中心線に対して略対称的に構成されているので、図２では中心線の下半分を省略している。

第１変速部３００Ａを構成している第１遊星歯車装置３０１は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸３１１に連結される。さらに、サンギヤＳ１は、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介してハウジングケース３１０に固定されることにより、キャリヤＣＡ１を中間出力部材として入力軸３１１に対して減速回転される。

第２変速部３００Ｂを構成している第２遊星歯車装置３０２および第３遊星歯車装置３０３においては、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ４が構成されている。

具体的には、第３遊星歯車装置３０３のサンギヤＳ３によって第１回転要素ＲＭ１が構成されており、第２遊星歯車装置３０２のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置３０３のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素ＲＭ２が構成されている。さらに、第２遊星歯車装置３０２のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置３０３のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素ＲＭ３が構成されている。また、第２遊星歯車装置３０２のサンギヤＳ２によって第４回転要素ＲＭ４が構成されている。

第２遊星歯車装置３０２および第３遊星歯車装置３０３は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されている。さらに、第２遊星歯車装置３０２のピニオンギヤが第３遊星歯車装置３０３の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。

第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ３）は、中間出力部材である第１遊星歯車装置３０１のキャリアＣＡ１に一体的に連結されており、第１ブレーキＢ１によってハウジングケース３１０に選択的に連結されて回転停止される。第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２およびＲ３）は、第２クラッチＣ２を介して入力軸３１１に選択的に連結される一方、ワンウェイクラッチＦ１および第２ブレーキＢ２を介してハウジングケース３１０に選択的に連結されて回転停止される。

第３回転要素ＲＭ３（キャリアＣＡ２及びＣＡ３）は出力軸３１２に一体的に連結されている。第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ２）は、第１クラッチＣ１を介して入力軸３１１に選択的に連結される。

以上の自動変速機３では、摩擦係合要素である第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３およびワンウェイクラッチＦ１などが、所定の状態に係合または解放されることによってギヤ段が設定される。

図４は、自動変速機３の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合作動を説明する係合表であり、「○」は係合を、「×」は解放をそれぞれ表している。

図４に示すように、自動変速機３のクラッチＣ１を係合させると前進ギヤ段の１速（１ｓｔ）が成立し、この１速ではワンウェイクラッチＦ１が係合する。さらに、１速のエンジンブレーキ（ＥＧＢ）レンジでは第２ブレーキＢ２が係合させられる。第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１を係合させると前進ギヤ段の２速（２ｎｄ）が成立する。第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３を係合させると前進ギヤ段の３速（３ｒｄ）が成立する。

また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を係合させると前進ギヤ段の４速（４ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３を係合させると前進ギヤ段の５速（５ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を係合させると前進ギヤ段の６速（６ｔｈ）が成立する。一方、第２ブレーキＢ２および第３ブレーキＢ３を係合させると後進ギヤ段（Ｒ）が成立する。

以上の自動変速機３の入力軸３１１の回転数（タービン回転数）は入力軸回転数センサ２１３によって検出される。また、自動変速機３の出力軸３１２の回転数は出力軸回転数センサ２１４によって検出される。これら入力軸回転数センサ２１３および出力軸回転数センサ２１４の出力信号から得られる回転数の比（出力回転数／入力回転数）に基づいて、自動変速機３の現在ギヤ段を判定することができる。

−油圧制御回路−
次に、本形態における油圧制御回路１００について図３を参照して説明する。図３は、ロックアップクラッチ２５付きトルクコンバータ２の油圧制御回路の要部のみを示している。なお、図３では、自動変速機３の変速を行うための油圧式摩擦係合装置（クラッチＣおよびブレーキＢ）の作動を制御するための回路等、他の制御に用いられる回路は省略されている。

上記油圧制御回路１００には、オイルパン４２に環流した作動油を吸引して圧送するためのオイルポンプ１１０が設けられており、そのオイルポンプ１１０から圧送された作動油は、リリーフ式のプライマリレギュレータバルブ１０１により第１ライン圧ＰＬ１に調圧される。このプライマリレギュレータバルブ１０１は、図示しないスロットル弁開度検知弁から出力されたスロットル圧に対応して大きくなる第１ライン圧ＰＬ１を発生させて第１ライン油路４８へ出力する。また、セカンダリレギュレータバルブ１０２も同様にリリーフ形式の調圧弁であって、上記プライマリレギュレータバルブ１０１から調圧のために排出（リリーフ）された作動油を上記スロットル圧に基づいて調圧することにより、エンジン１の出力トルクに応じた第２ライン圧ＰＬ２を発生させる。また、モジュレータバルブ１０３は、上記第１ライン圧ＰＬ１を元圧とする減圧弁であって、予め設定された大きさの一定のモジュレータ圧Ｐ_Mを発生させる。なお、上記第１ライン圧ＰＬ１は、自動変速機３のギヤ段を制御するための図示しない変速制御用油圧回路の元圧等として供給される。

図３に示すように、ロックアップクラッチ２５は、係合側油路２６ａを介して作動油が供給される係合側油室２６内の油圧Ｐ_ONと解放側油路２７ａを介して作動油が供給される解放側油室２７内の油圧Ｐ_OFFとの差圧ΔＰ（ロックアップ差圧ΔＰ）によりフロントカバー２ａに摩擦係合させられる油圧式摩擦係合クラッチである。

油圧制御回路１００は、切換用ソレノイド弁１０５、クラッチ切換弁１０８、スリップ制御用ソレノイド弁１０４、ロックアップコントロール弁１０９等を備えている。

切換用ソレノイド弁１０５は、ＥＣＵ２００（図３におてい図示せず）から供給される駆動電流に従ってオン・オフの切換用信号圧Ｐ_SWを出力する。クラッチ切換弁１０８は、切換用ソレノイド弁１０５の切換用信号圧Ｐ_SWに従って、ロックアップクラッチ２５を解放状態とするオフ側位置（ＯＦＦ）およびロックアップクラッチ２５を係合状態とするオン側位置（ＯＮ）の何れか一方に切換えられる。

スリップ制御用ソレノイド弁１０４は、ＥＣＵ２００（図３におてい図示せず）から供給される駆動電流（ロックアップ差圧ΔＰを制御するための指令値）に応じて連続的に変化する信号圧Ｐ_SLUを出力する。ロックアップコントロール弁１０９は、クラッチ切換弁１０８がオン側位置（ＯＮ）にあるとき、上記信号圧Ｐ_SLUに応じてトルクコンバータ２のスリップ量を制御する。

クラッチ切換弁１０８は、解放側油室２７に連通する解放側ポート７４と、係合側油室２６に連通する係合側ポート７６と、第２ライン圧ＰＬ２が供給される入力ポート７８と、ロックアップクラッチ２５の解放時に係合側油室２６から係合側油路２６ａを経て係合側ポート７６に供給された作動油を排出する排出ポート８０と、ロックアップクラッチ２５の係合時に解放側油室２７に解放側油路２７ａを介して連通させられる解放側ポート７４と連通させられる迂回ポート８２と、セカンダリレギュレータバルブ１０２から調圧のために排出された作動油が供給されるリリーフポート８４と、それら複数のポートの状態を切り換えるためのスプール弁子１８１と、そのスプール弁子１８１をオフ側位置（ＯＦＦ）に向かって付勢する圧縮コイルばね１８２と、スプール弁子１８１の端部に切換用ソレノイド弁１０５からの切換用信号圧Ｐ_SWを作用させてオン側位置（ＯＮ）へ向かう推力を発生させるためにその切換用信号圧Ｐ_SWを受け入れる油室９０と、を備えている。排出ポート８０は、ロックアップクラッチ２５の係合時にはリリーフポート８４と連通させられ、セカンダリレギュレータバルブ１０２から調圧のためにリリーフポート８４に供給された作動油を排出する。なお、図３に示すクラッチ切換弁１０８の中心線より左側半分は、オフ側位置（ＯＦＦ）にスプール弁子１８１が位置する状態を示し、中心線より右側半分は、オン側位置（ＯＮ）にスプール弁子１８１が位置する状態を示す。

ロックアップコントロール弁１０９は、その弁の状態を切換えるスプール弁子１９１と、そのスプール弁子１９１をスリップ側位置（ＳＬＩＰ）へ向かって付勢する圧縮コイルばね１９２と、トルクコンバータ２の係合側油室２６内の油圧Ｐ_ONを受け入れてスプール弁子１９１にスリップ側位置へ向かう方向の推力を作用させる油室９６と、トルクコンバータ２の解放側油室２７内の油圧Ｐ_OFFを受け入れてスプール弁子１９１に完全係合側位置（ＯＮ）へ向かう方向の推力を作用させる油室９８と、スリップ制御用ソレノイド弁１０４から出力される信号圧Ｐ_SLUを受け入れてスプール弁子１９１に完全係合側位置（ＯＮ）へ向かう方向の推力を作用させる油室９２と、セカンダリレギュレータバルブ１０２によって調圧された第２ライン圧ＰＬ２が供給される入力ポート９３と、スプール弁子１９１がスリップ側位置（ＳＬＩＰ）に位置する時に入力ポート９３と連通する制御ポート９４と、ドレンポート９５とを、備えている。なお、図３に示すロックアップコントロール弁１０９の中心線より左側半分は、スプール弁子１９１がスリップ側位置（ＳＬＩＰ）にある状態を示し、中心線より右側半分は、スプール弁子１９１が完全係合側位置（ＯＮ）にある状態を示す。

スリップ制御用ソレノイド弁１０４は、ＥＣＵ２００から入力される駆動電流（指令値）に従って、モジュレータバルブ１０３が出力するモジュレータ圧Ｐ_Mを減圧して信号圧Ｐ_SLUを発生させる。この信号圧Ｐ_SLUによりロックアップコントロール弁１０９を介してロックアップクラッチ２５が解放状態から完全係合状態の範囲で制御される。

切換用ソレノイド弁１０５は、非励磁状態（オフ状態）では切換用信号圧Ｐ_SWをドレン圧とするが、励磁状態（オン状態）では切換用信号圧Ｐ_SWをモジュレータ圧Ｐ_Mとし、クラッチ切換弁１０８の油室９０に作用させる。この油室９０にモジュレータ圧Ｐ_Mが供給されるとクラッチ切換弁１０８のスプール弁子１８１は、圧縮コイルばね１８２の付勢力に抗してオン側位置（ＯＮ）に移動させられる。一方、クラッチ切換弁１０８の油室９０にドレン圧が供給されると、スプール弁子１８１は圧縮コイルばね１８２の付勢力に従ってオフ側位置（ＯＦＦ）に移動させられる。なお、以下の説明では、切換用信号圧Ｐ_SWがモジュレータ圧Ｐ_Mの場合に切換用信号圧Ｐ_SWが供給されると表現し、切換用信号圧Ｐ_SWがドレン圧の場合は切換用信号圧Ｐ_SWが供給されないと表現する。

クラッチ切換弁１０８において、切換用ソレノイド弁１０５が励磁され、切換用信号圧Ｐ_SWが油室９０に供給されてスプール弁子１８１がオン側位置（ＯＮ）に位置すると、入力ポート７８に供給された第２ライン圧ＰＬ２が係合側ポート７６から係合側油路２６ａを通って係合側油室２６に供給される。この係合側油室２６に供給される第２ライン圧ＰＬ２が油圧Ｐ_ONとなる。同時に、解放側油室２７は、解放側油路２７ａから解放側ポート７４、迂回ポート８２を経てロックアップコントロール弁１０９の制御ポート９４に連通する。そして、その解放側油室２７内の油圧Ｐ_OFFがロックアップコントロール弁１０９によって調圧されることにより、トルクコンバータ２のスリップ量（スリップ回転数）が制御される。

具体的には、クラッチ切換弁１０８のスプール弁子１８１がオン側位置（ＯＮ）にあるときに、ロックアップコントロール弁１０９の油室９２に供給される信号圧Ｐ_SLUが、スプール弁子１９１を完全係合側位置（ＯＮ）へ移動させる油圧よりも低いことにより、その信号圧Ｐ_SLUと圧縮コイルばね１９２の付勢力との釣り合いによってスプール弁子１９１が完全係合側位置（ＯＮ）とスリップ側位置（ＳＬＩＰ）との間の中間位置に保持される。その結果、制御ポート９４と入力ポート９３およびドレンポート９５との連通状態が、その信号圧Ｐ_SLUに応じて連続的に変化し、制御ポート９４に連通している解放側油室２７内の油圧Ｐ_OFFも連続的に変化する。これにより、ロックアップ差圧ΔＰが、スリップ制御用ソレノイド弁１０４の信号圧Ｐ_SLUに応じて連続的に制御され、ロックアップクラッチ２５のスリップ量が連続的に制御される。

また、クラッチ切換弁１０８のスプール弁子１８１がオン側位置（ＯＮ）にあるときに、ロックアップコントロール弁１０９の油室９２に供給される信号圧Ｐ_SLUが最大圧とされ、スプール弁子１９１が完全係合側位置（ＯＮ）へ移動させられると、入力ポート９３と制御ポート９４との連通が遮断され、解放側油室２７への第２ライン圧ＰＬ２の供給が停止されるとともに、制御ポート９４とドレンポート９５とが連通する。これにより、解放側油室２７内の作動油が制御ポート９４からドレンポート９５を経て排出され、ロックアップ差圧ΔＰが最大とされてロックアップクラッチ２５が完全係合状態となる。

ロックアップクラッチ２５が、スリップ状態もしくは完全係合状態にある場合、クラッチ切換弁１０８のスプール弁子１８１はオン側位置（ＯＮ）にあるため、リリーフポート８４と排出ポート８０とが連通する。これにより、セカンダリレギュレータバルブ１０２から排出された作動油は、クラッチ切換弁１０８を介して図示しない潤滑油供給油路へ排出される。

一方、クラッチ切換弁１０８において、切換用信号圧Ｐ_SWが油室９０に供給されず、スプール弁子１８１が圧縮コイルばね１８２の付勢力によってオフ側位置（ＯＦＦ）に位置していると、入力ポート７８に供給された第２ライン圧ＰＬ２が解放側ポート７４から解放側油路２７ａを通って解放側油室２７へ供給される。また、係合側油室２６内の作動油は、係合側油路２６ａを通り係合側ポート７６へ供給され、排出ポート８０から図示しない潤滑油供給油路へ排出される。これにより、ロックアップクラッチ２５が解放状態とされる。

−シフト操作装置−
車両の運転席の近傍には、変位可能に設けられたシフトレバーを備えるシフト操作装置が配置されている。シフト操作装置には、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジションおよびＤ（ドライブ）ポジションが設定されている。ドライバが所望のポジションへシフトレバーを変位させると、これらＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジションの各位置は、シフトポジションセンサ２１６（図５参照）によって検出される。シフトポジションセンサ２１６の出力信号はＥＣＵ２００に入力される。

ＰポジションおよびＮポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジション（非走行レンジ）であり、ＲポジションおよびＤポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジション（前進走行レンジ、後進走行レンジ）である。例えば、シフトレバーにてＤポジションが選択されると、車両の運転状態などに応じて自動変速機３を自動的に変速する自動変速モードが設定され、自動変速機３の複数の前進ギヤ段（前進６速）が自動的に変速制御される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ２００は、図５に示すように、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、バックアップＲＡＭ２０４などを備えている。

ＲＯＭ２０２には、車両の基本的な運転に関する制御の他、車両の走行状態に応じて自動変速機３のギヤ段を設定する変速制御、ロックアップクラッチ２５を係合状態、スリップ状態または完全係合状態に切換えるロックアップ制御、自動変速機３をニュートラル状態にするニュートラル制御などを実行するためのプログラムを含む各種プログラムなどが記憶されている。

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ２０３はＣＰＵ２０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ２０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

これらＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３およびバックアップＲＡＭ２０４はバス２０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６と接続されている。

入力インターフェース２０５には、エンジン回転数センサ２１１、スロットル開度センサ２１２、入力軸回転数センサ２１３、出力軸回転数センサ２１４、アクセル開度センサ２１５、シフトポジションセンサ２１６、水温センサ２１７、吸入空気量を検出するエアフロメータ２１８、吸気温センサ２１９、自動変速機３の作動油の温度を検出するＡＴＦ油温センサ２２０、車速センサ２２１、ブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ２２２、オドメータ等の走行距離積算器２２３などが接続されており、これらの各センサ類からの信号がＥＣＵ２００に入力される。

出力インターフェース２０６には、スロットルバルブ１１のスロットルモータ１２、エンジン１に燃料を噴射するインジェクタ１３、点火プラグの点火時期を制御するイグナイタ１４、油圧制御回路１００などが接続されている。

ＥＣＵ２００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ１１の開度制御、点火時期制御、燃料噴射量制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。

また、ＥＣＵ２００は、自動変速機３のギヤ段を設定するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を図示しない油圧制御回路に出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、当該油圧制御回路のリニアソレノイド弁やＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁の励磁・非励磁などが制御され、所定の変速ギヤ段（１速〜６速）を構成するように、自動変速３のクラッチＣ１〜Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３、ワンウェイクラッチＦ１などが、所定の状態に係合または解放される。

さらに、ＥＣＵ２００は、油圧制御回路１００にロックアップクラッチ制御信号を出力する。このロックアップクラッチ制御信号に基づいて、油圧制御回路１００の切換用ソレノイド弁１０５の信号圧Ｐ_SWおよびスリップ制御用ソレノイド弁の信号圧Ｐ_SLUが制御され、クラッチ切換弁１０８およびロックアップコントロール弁１０９を介して、ロックアップクラッチ２５が、解放状態、スリップ状態または完全係合状態に制御される。

−ニュートラル制御−
ＥＣＵ２００は、エンジン１のアイドル運転時において、所定のニュートラル制御開始条件が成立したときに、自動変速機３の油圧制御回路（図示せず）を制御してクラッチＣ１の係合力を低下ないし解除して、自動変速機３をニュートラル状態にするニュートラル制御を行う。

ニュートラル制御開始条件は、例えば、車速がゼロであり、シフトポジションが「Ｄポジション」であり、ブレーキペダルの踏み込み操作が行われており、かつ、アクセルペダルの操作量がゼロ（アクセルがオフ状態）であることとされる。なお、車速は、車速センサ２２１の出力信号に基づき検出され、シフトポジションはシフトポジションセンサ２１６の出力信号に基づき検出され、ブレーキペダルの踏み込み操作はブレーキスイッチ２２２の出力信号に基づき検出され、アクセルペダルの操作量はアクセル開度センサ２１５の出力信号に基づき検出される。

ニュートラル制御は、所定の制御終了条件が成立することにより終了する。この制御終了条件は、例えば、ブレーキスイッチ２２２からの操作検出信号に基づいてブレーキペダルの踏み込み操作が解除されたことが検出された場合とされる。ニュートラル制御の制御終了条件が成立すると、ＥＣＵ２００は、係合力を低下ないし解除したクラッチＣ１の係合力を回復させる。

−フレックススタート制御−
以下、ＥＣＵ２００が実行するフレックススタート制御について説明する。このフレックススタート制御は、ロックアップクラッチ２５をスリップ状態で車両を発進させるための制御である。

ＥＣＵ２００は、所定のフレックススタート制御開始条件が成立するとフレックススタート制御を開始する。フレックススタート制御開始条件は、例えば、車速がゼロであり且つブレーキの操作状態が非操作状態である場合において、アクセル開度又はスロットル開度のゼロからの増加が検出されることとされる。但し、本形態においては、フレックススタート制御は、後述の学習値の取得が完了している場合に限り実行される。なお、上記車速は、車速センサ２２１の出力信号に基づき検出され、ブレーキの操作状態は、ブレーキスイッチ２２２の出力信号に基づき検出され、アクセル開度は、アクセル開度センサ２１５の出力信号に基づき検出され、スロットル開度は、スロットル開度センサ２１２の出力に基づき検出される。

図６のタイムチャートに示すように、ＥＣＵ２００は、フレックススタート制御の開始当初（時間ｔ１）、切換用ソレノイド弁１０５が出力する切換用信号圧Ｐ_SWを作用させてクラッチ切換弁１０８をオン側位置（ＯＮ）に切換えるとともに、スリップ制御用ソレノイド弁１０４が出力する信号圧Ｐ_SLUのファーストフィルを実行する。ＥＣＵ２００は、このファーストフィルの実行後、信号圧Ｐ_SLUを所定時間（時間ｔ２〜ｔ３）だけ一定の圧力Ｐ１（定圧待機圧）に維持する。この圧力Ｐ１は、ロックアップクラッチ２５を係合する直前の状態（つまり、解放状態からスリップ状態に移る直前の状態）にするロックアップ差圧ΔＰを形成する値である。信号圧Ｐ_SLUを上記圧力Ｐ１とするためにＥＣＵ２００がスリップ制御用ソレノイド弁１０４に対して供給する駆動電流（指令値）は、後述する学習制御によって取得される。

スリップ制御用ソレノイド弁１０４の出力する信号圧ＰSLUが上記定圧待機圧（圧力Ｐ１）に上記所定時間維持された後、その信号圧ＰSLUはスイープ制御により更に上昇されてロックアップクラッチ２５の係合力が増幅され、トルクコンバータ２の実スリップ量Ｎｓを目標スリップ量Ｎｓｍに追従させるフィードバック制御が開始される。なお、本形態では、スイープ制御の開始時の信号圧ＰSLUは上記圧力Ｐ１と等しくなっている。

上記フレックススタート制御は、例えば、車速が所定レベルに達するなどの所定の制御終了条件が成立することにより終了する。

−学習制御−
ＥＣＵ２００は、スリップ制御用ソレノイド弁１０４が出力する信号圧Ｐ_SLUを上記圧力Ｐ１とするために、当該スリップ制御用ソレノイド弁１０４に対して供給すべき駆動電流（指令値）を学習する学習制御を実行する。以下、この学習制御について説明する。

ＥＣＵ２００は、所定の学習制御開始条件が成立すると、図７のタイムチャートに示すように、時間ｔ１１において学習実行フラグを「０」から「１」とし、スリップ制御用ソレノイド弁１０４に対して信号圧Ｐ_SLUを初期値Ｐ０にさせる駆動電流（指令値）を供給するとともに、切換用ソレノイド弁１０５の切換用信号圧Ｐ_SWをＯＮ状態にする。なお、この時間ｔ１１では、学習完了フラグは初期値「０」の状態を継続している。

前記所定の学習開始条件は、（１）変速レンジがＮレンジであること又はニュートラル制御により自動変速機３がニュートラル状態にあることを前提とし、その他の学習開始条件として例えば、（２）車速がゼロであること、（３）自動変速機３の作動油の温度が所定温度以上（例えば６０℃以上）であること、（４）エンジン１の回転数が所定範囲内（例えば、アイドリング回転数に対して±１５０ｒｐｍの範囲内）であることとされる。上記車速は車速センサ２２１の出力信号より、上記変速レンジはシフトポジションセンサ２１６の出力信号より、上記自動変速機３の作動油の温度は、ＡＴＦ油温センサ２２０の出力信号より、上記エンジン回転数はエンジン回転数センサ２１１の出力信号より求められる。

上記初期値Ｐ０は、ロックアップクラッチ２５および油圧制御回路１００の個体差を考慮して、ロックアップクラッチ２５が係合（スリップ状態を含む）し得ない値に設定される。

時間ｔ１１以降、ＥＣＵ２００は、所定時間が経過する毎に（時間ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４において）、スリップ制御用ソレノイド弁１０４に対する駆動電流（指令値）を一定値（例えば駆動電流の最高値の１％）ずつ上昇させる（ロックアップクラッチ２５が解放状態になる側から係合状態になる側へ向かって変化させる）ことにより、スリップ制御用ソレノイド弁１０４の出力する信号圧Ｐ_SLUを段階的に上昇させる。上記所定時間は、ロックアップ差圧ΔＰが安定するのに要する時間、例えば１秒〜２秒程度とされることが望ましい。

そして、時間ｔ１４〜ｔ１５において、トルクコンバータ２のスリップ量（スリップ回転数；エンジン回転数−タービン回転数）の絶対値が最初に所定の閾値（Ｘｒｐｍ）以下になると、ＥＣＵ２００は、このときのスリップ制御用ソレノイド弁１０４に対する駆動電流（指令値）を検出し、当該検出した駆動電流（指令値）に基づいてスリップ制御用ソレノイド弁１０４に上記圧力Ｐ１を発生させるための駆動電流の学習値を取得する。

すなわち、ＥＣＵ２００は、トルクコンバータ２のスリップ量の絶対値が最初に所定の閾値（Ｘｒｐｍ）以下になったときのスリップ制御用ソレノイド弁１０４に対する駆動電流（指令値）を検出し、当該検出した駆動電流（指令値）より前記一定値（例えば駆動電流の最高値の１％）だけ低い駆動電流（時間ｔ１３〜ｔ１４における指令値）をスリップ制御用ソレノイド弁１０４に上記圧力Ｐ１を発生させるための駆動電流の学習値として取得する。

上記所定の閾値（Ｘｒｐｍ）は、ロックアップクラッチ２５が解放状態からスリップ状態に移り始めたときのスリップ回転数である。そのようなスリップ回転数は実験等により求められ、通常、５〜１０ｒｐｍの範囲内の値となる。

時間ｔ１５では、ＥＣＵ２００は、学習制御実行フラグを「１」から「０」に戻し、スリップ制御用ソレノイド弁１０４の信号圧Ｐ_SLUを元の値に戻し、切換用ソレノイド弁１０５の切換用信号圧Ｐ_SWをＯＦＦに戻して、学習完了フラグを「０」から「１」に設定する。

つぎに、ＥＣＵ２００が実行する上記学習制御の実行手順について、図８のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳＴ１において、既述の学習開始条件が成立しているか否かを判定する。ここで、肯定判定をした場合は、ステップＳＴ２に移り、否定判定をした場合は、このルーチンを抜ける。

ステップＳＴ２において、学習完了フラグが「１」であるか否か、つまり、スリップ制御用ソレノイド弁１０４に上記圧力Ｐ１を発生させるための駆動電流の学習値の取得が完了しているか否かを判定する。ここで肯定判定をした場合はステップＳＴ３に移り、否定判定をした場合は、ステップＳＴ４に移る。

ステップＳＴ３において、走行距離積算器２２３の出力信号に基づき検出される現在の車両走行距離と、ＥＣＵ２００の記憶部に記憶している前回の学習が完了した時の車両走行距離との差が所定の走行距離以上であるか否かを判定する。ここで肯定判定をした場合はステップＳＴ４に移り、否定判定をした場合は、このルーチンを抜ける。なお、前回の学習が完了した時の車両走行距離については後述する。

ステップＳＴ４において、スリップ制御用ソレノイド弁１０４に所定の駆動電流を供給して信号圧Ｐ_SLUをＰ０にさせるとともに、切換用ソレノイド弁１０５に所定の駆動電流を供給してクラッチ切換弁１０８に切換用信号圧Ｐ_SWを供給させる（クラッチ切換弁１０８をオン側位置（ＯＮ）に切換える。）。

ステップＳＴ５において、スリップ制御用ソレノイド弁１０４が信号圧Ｐ_SLU（＝Ｐ０）を出力した後、所定時間（例えば１秒）経過したか否かが判定される。ここで肯定判定をした場合はステップＳＴ６に移り、否定判定をした場合は、このステップＳＴ５を繰返し判定する。

ステップＳＴ６において、トルクコンバータ２のスリップ量の絶対値が所定の閾値以下（この閾値について既述している。）であるか否かを判定する。ここで肯定判定をした場合は、ステップＳＴ７に移り、否定判定をした場合はステップＳＴ１０に移る。

ステップＳＴ７において、現在のスリップ制御用ソレノイド弁１０４に対する駆動電流（指令値）から既述した一定値を差し引いた駆動電流の値を学習値として記憶部（例えばバックアップＲＡＭ２０４）に記憶する。

ステップＳＴ８において、走行距離積算器２２３の出力信号により検出される現在の車両走行距離を記憶部（例えばバックアップＲＡＭ２０４）に記憶する。

ステップＳＴ９において、学習完了フラグを「０」から「１」に変更し、本ルーチンを抜ける。

ステップＳＴ１０においては、スリップ制御用ソレノイド弁１０４が出力する信号圧Ｐ_SLUをβだけ増加し、ステップＳＴ５に戻る。その後は、ステップＳＴ１０を経る毎に、スリップ制御用ソレノイド弁１０４の信号圧Ｐ_SLUをβだけ増加し、最終的に、ステップＳＴ６において肯定判定がなされて、ステップＳＴ７で学習値が取得される。

以上に説明した参考形態に係るロックアップクラッチの制御装置によれば、トルクコンバータ２のスリップ量がロックアップクラッチ２５の係合動作以外の影響を受け難い状態、つまり、変速レンジがＮレンジ又はニュートラル制御により自動変速機３がニュートラル状態にある状態で、上記学習制御を実行するため、好適な学習値を得ることができる。

−実施形態−
以下、本発明の実施形態について説明する。この実施形態に係るロックアップクラッチの制御装置は、変速レンジがＤレンジであってニュートラル制御が実行されていない場合に学習制御が実行される点で、参考形態と相違している。

すなわち、ＥＣＵ２００は、変速レンジがＤレンジであってニュートラル制御が実行されていないことおよび車速がゼロであることを学習開始条件の１つとし、その他の学習開始条件として、例えば、（１）自動変速機３の作動油の温度が所定温度以上（例えば６０℃以上）であること、（２）エンジン１の回転数が所定範囲内（例えば、アイドリング回転数に対して±１５０ｒｐｍの範囲内）であることとされている。

ＥＣＵ２００は、上記学習開始条件が成立すると、図９のタイムチャートに示すように、時間ｔ１１において学習実行フラグを「０」から「１」とし、スリップ制御用ソレノイド弁１０４に対して信号圧ＰSLUが初期値Ｐ０（参考形態で説明した初期値Ｐ０と同じ）となる駆動電流（指令値）を供給するとともに、切換用ソレノイド弁１０５に対して切換用信号圧ＰSWを供給させる。なお、学習完了フラグは初期値「０」の状態を継続している。

時間ｔ１１以降、ＥＣＵ２００は、所定時間が経過する毎に（時間ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４において）、スリップ制御用ソレノイド弁１０４に対する駆動電流（指令値）を一定値（例えば駆動電流の最高値の１％）ずつ上昇させることにより、スリップ制御用ソレノイド弁１０４の出力する信号圧ＰSLUを段階的に上昇させる。なお、上記所定時間は、参考形態と同様である。

そして、時間ｔ１４〜ｔ１５において、エンジン回転数の変化率ΔＮｅが所定の閾値（−Ｙｒｐｍ／ｓｅｃ）以下になるとロックアップクラッチ２５が係合を開始したと推定できるので、ＥＣＵ２００は、このときのスリップ制御用ソレノイド弁１０４に対する駆動電流（指令値）を検出し、当該検出した駆動電流（指令値）に基づいてスリップ制御用ソレノイド弁１０４に上記圧力Ｐ１を発生させるための駆動電流の学習値を取得する。

すなわち、ＥＣＵ２００は、エンジン回転数の変化率ΔＮｅが所定の閾値（−Ｙｒｐｍ／ｓｅｃ）以下になったときのスリップ制御用ソレノイド弁１０４に対する駆動電流（指令値）を検出し、当該検出した駆動電流（時間ｔ１３〜ｔ１４における指令値）より前記一定値（例えば駆動電流の最高値の１％）だけ低い駆動電流（時間ｔ１３〜ｔ１４における指令値）をスリップ制御用ソレノイド弁１０４に上記圧力Ｐ１を発生させるための駆動電流の学習値として取得する。

なお、上記所定の閾値（−Ｙｒｐｍ／ｓｅｃ）は、ロックアップクラッチ２５が解放状態からスリップ状態に移り始めたときのエンジン回転数の変化率である。そのようなエンジン回転数の変化率は実験等により求められる。

時間ｔ１５では、学習制御実行フラグを「１」から「０」に戻し、スリップ制御用ソレノイド弁１０４の信号圧Ｐ_SLUを元の値に戻し、切換用ソレノイド弁１０５の切換用信号圧Ｐ_SWをＯＦＦに戻して、学習完了フラグを「０」から「１」に設定する。

本実施形態におけるＥＣＵ２００が実行する上記学習制御の実行手順は、図１０のフローチャートに示すようになる。すなわち、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ１〜ＳＴ５、ステップＳＴ７〜ＳＴ１０において、参考形態と同様の処理を実行し、ＳＴ６の判断ステップにおいて、スリップ回転数が所定の閾値以下になったか否かを判定する代わりに、エンジン回転数Ｎｅの変化率ΔＮｅが所定の閾値（−Ｙｒｐｍ／ｓｅｃ）以下になったか否かの判定を行う。ここで、肯定判定をした場合はステップＳＴ７に移り、否定判定をした場合はＳＴ１０に移る。

以上に説明した実施形態に係るロックアップクラッチの制御装置によれば、エンジン回転数がロックアップクラッチ２５係合動作以外の影響を受け難い状態、つまり、変速レンジがＤレンジであってニュートラル制御が実行されておらず、車速がゼロである状態で、上記学習制御を実行するため、好適な学習値を得ることができる。

本発明は、例えば、自動車に搭載されるロックアップクラッチの制御装置に適用可能である。

１ エンジン
２ トルクコンバータ
２５ ロックアップクラッチ
１００ 油圧制御回路
１０４ スリップ制御用ソレノイド弁
１０９ ロックアップコントロール弁
２００ ＥＣＵ
２１１ エンジン回転数センサ
２１３ 入力軸回転数センサ
２２１ 車速センサ

Claims (4)

1. 変速レンジが走行レンジであって自動変速機がニュートラル状態になっておらず、かつ車速がゼロのとき、ロックアップクラッチの差圧を制御するための指令値を変動させる指令値変動手段と、
   エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
   変動する前記指令値に対するエンジン回転数の変化に基づいて、ロックアップクラッチが解放状態からスリップ状態へ移る際の前記指令値を検出し、当該指令値に基づきロックアップクラッチを係合直前の状態とする指令値を学習する学習手段と、
   を備えるロックアップクラッチの制御装置。
2. 請求項１に記載のロックアップクラッチの制御装置において、
   前記指令値変動手段は、前記指令値を、ロックアップクラッチが解放状態になる側から係合状態になる側へ向かって、段階的に変化させるものであり、
   前記学習手段は、前記指令値変動手段により前記指令値が段階的に変化しているときに、エンジン回転数の単位時間当たりの低下量が最初に閾値以下になるときの前記指令値を検出し、当該指令値に基づきロックアップクラッチを係合直前の状態とする指令値を学習する、ロックアップクラッチの制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のロックアップクラッチの制御装置において、
   ロックアップクラッチをスリップ状態で車両を発進させる発進制御を実行するための発進制御手段をさらに備え、
   前記発進制御手段は、前記学習手段により学習された学習値を、前記発進制御において、ロックアップクラッチを係合直前の状態にするために、ロックアップクラッチの差圧を制御するための指令値として採用する、ロックアップクラッチの制御装置。
4. 請求項３に記載のロックアップクラッチの制御装置において、
   前記発進制御手段は、前記学習手段による学習が完了している場合に限り、発進制御を実行する、ロックアップクラッチの制御装置。

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