JPH0942440A - 摩擦係合装置の劣化検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スリップ係合させられることがあるロックア
ップクラッチ等の摩擦係合装置において、スティックス
リップに影響する摩擦材やオイルの劣化を高い精度で検
出できるようにする。 【解決手段】 クラッチ圧Ｐclを変化させてエンジン回
転速度Ｎe と入力軸回転速度（タービン回転速度）Ｎi
との回転速度差であるスリップ量ｖを連続的に変更し、
エンジン回転速度Ｎe の変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）に基
づいて摩擦材やオイルの劣化を判定する。変化速度（ｄ
Ｎe ／ｄｔ）における実線は正常時のグラフで、一点鎖
線および破線は劣化時のグラフであり、それ等の特性の
違いから劣化を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は摩擦係合装置の劣化
検出装置に係り、特に、スリップ係合させられることが
ある摩擦係合装置の劣化を高い精度で検出する装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロックアップクラッチは、トルクコンバ
ータ或いはフルードカップリングの回転損失を解消する
ために摩擦力により相対回転不能に係合（完全係合）さ
せられるとともに、たとえば、燃費を改善するためにロ
ックアップクラッチ用係合線図に設けられたスリップ制
御領域内に車両走行状態があるときや、減速走行中にお
いてエンジン回転速度をフューエルカット回転速度以上
に維持するときなどに、所定の摩擦力で摩擦材が摺接し
つつ相対回転するスリップ係合状態とされることがあ
る。このスリップ係合では、所定のトルク伝達が行われ
るとともにトルク変動などの伝達が防止されるが、ロッ
クアップクラッチのスティックスリップに起因する伝達
トルク変動に伴って所謂シャダーが発生する場合があ
る。スティックスリップは、ロックアップクラッチの摩
擦材やオイルの劣化に伴う摩擦係数の変化などで発生し
易くなるため、スリップ係合時に摩擦係数を検出すると
ともに、その摩擦係数が予め定められた範囲内か否かに
よってロックアップクラッチの劣化を判断し、クラッチ
劣化時にはスリップ制御を禁止してシャダーの発生を防
止することが、例えば特開平５−１８０３３０号公報で
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ロック
アップクラッチの摩擦係数は、クラッチの係合圧力や温
度、スリップ量（相対回転速度）などによっても変化す
るため、摩擦係数の絶対値だけでは必ずしも高い精度で
劣化判定を行うことができなかった。また、スリップ量
に対する摩擦係数の変化特性に変化が無く、全体的に上
下変動しただけであれば、所定のスリップ量となるよう
に係合圧力がフィードバック制御されることにより、摩
擦係数の変化分が係合圧力によって吸収されるため、ス
リップ係合に与える影響は殆どないのに対してスリップ
制御が必要以上に禁止されていた。すなわち、スリップ
量に対する摩擦係数の変化特性、例えば変化率が変化す
ると、所定のスリップ量となるように係合圧力をフィー
ドバック制御しても、スリップ量の僅かな変動に伴う摩
擦係数の変化特性が変わるため、スティックスリップが
生じ易くなることがあるが、従来は摩擦係数の絶対値が
変化しただけでスリップ制御が必要以上に禁止され、ス
リップ制御による効果が十分に得られなかったのであ
る。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、上記ロックアップク
ラッチ等の摩擦係合装置において、スティックスリップ
に影響する摩擦材やオイルの劣化を高い精度で検出でき
るようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めには、係合圧力や温度などに影響されないスリップ量
の変化に対する摩擦係数の変化特性、例えば変化率など
に基づいて劣化判定を行うようにすれば良く、本発明
は、スリップ係合させられることがある摩擦係合装置の
劣化を検出する装置であって、（ａ）前記摩擦係合装置
のスリップ量を変更し、そのスリップ量の変化に対する
摩擦係数の変化特性またはその変化特性の変化に関連し
て変化する所定の物理量を検出する変化特性検出手段
と、（ｂ）その変化特性検出手段によって検出された前
記摩擦係数の変化特性またはその変化特性の変化に関連
して変化する所定の物理量に基づいて劣化を判定する劣
化判定手段とを有することを特徴とする。

【０００６】

【発明の効果】すなわち、スリップ量の変化に対する摩
擦係数の変化特性、例えば変化率は、摩擦係数の絶対値
とは違ってクラッチの係合圧力や温度の変化に余り影響
されないとともに、摩擦材やオイルの劣化に起因して変
化すると、スリップ制御時の僅かなスリップ量の変動に
伴う摩擦係数の変化特性が変わってスティックスリップ
が生じ易くなることがあり、そのような摩擦係数の変化
特性またはその変化特性の変化に関連して変化する所定
の物理量に基づいて劣化の判定を行うようにしたのであ
る。これにより、スティックスリップやシャダーに影響
する摩擦材やオイルの劣化の判定精度が大幅に向上し、
高い信頼性が得られるようになるとともに、摩擦係数の
絶対値が全体的に変化しただけでもスリップ制御を禁止
していた従来装置に比較して、スリップ制御が必要以上
に禁止されることがなくなり、スリップ制御による燃費
向上等の利益を十分に享受できるようになる。

【０００７】

【発明の実施の形態】ここで、本発明は、トルクコンバ
ータ等の流体式伝動装置と並列に配設されてエンジンな
どの駆動源と自動変速機とを直結するロックアップクラ
ッチの劣化判定に好適に利用できることは勿論である
が、車両用自動変速機において変速時に複数のクラッチ
やブレーキを係合，解放する場合など、使用に際して積
極的にスリップ係合させられることがある摩擦クラッチ
や摩擦ブレーキなどの摩擦係合装置には同様に適用され
得る。スリップ制御は、フィードバック制御などで所定
のスリップ量となるように比較的長時間に亘って制御す
るものでも良いし、係合，解放時に所定のスリップパタ
ーンでスリップ量を変化させるものでも良いなど、スリ
ップ係合時の制御自体は特に限定されるものではない。

【０００８】また、スリップ量の変化に対する摩擦係数
の変化特性としては、変化率やその変化率の微分値、増
減等の変化パターンなどであり、その変化特性の変化に
関連して変化する所定の物理量としては、例えばロック
アップクラッチの場合、摩擦係数の変化率の変化に関連
して変化するエンジン回転速度の変化速度などである。
スリップ量の変化に対する摩擦係数の変化特性は、摩擦
材やオイルの種類によって異なるため、変化特性検出手
段によって検出する変化特性或いは所定の物理量は、そ
れぞれの摩擦係合装置における摩擦係数の変化特性に応
じて、摩擦材やオイルの劣化に起因して変化するととも
にその変化がスティックスリップの発生原因となるもの
を設定することになる。スティックスリップはスリップ
量が小さい程発生し易くなるため、特に低スリップ領
域、例えばスリップ量が数十〜百ｒｐｍ程度における摩
擦係数の変化特性に基づいて劣化判定を行うことが望ま
しい。

【０００９】また、（ｃ）スリップ量の変化に対する摩
擦係数の変化率の大きさ（絶対値）が実質的に予め定め
られた所定値以下となるように、前記摩擦係数の変化特
性またはその変化特性に関連して変化する所定の物理量
に基づいてスリップ制御時のスリップ量を変更するスリ
ップ量変更手段を設ければ、フィードバック制御等によ
るスリップ制御時のスリップ量の僅かな変動に伴う摩擦
係数の変化が所定量以下となるように、そのスリップ制
御時のスリップ量が設定される。これにより、摩擦材や
オイルの個体差，劣化等に拘らずスティックスリップ更
にはシャダーの発生を抑制しつつスリップ制御を実行で
きるとともに、スリップ制御時のスリップ量の初期設定
値或いは領域を低スリップ量側へ拡大できるため、発熱
等が軽減されて摩擦係合装置の耐久性が向上する。

【００１０】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例が適用された
車両用動力伝達装置を示す図である。図において、動力
源であるエンジン１０の出力は、流体式伝動装置として
のトルクコンバータ１２および自動変速機１４から、図
示しない差動歯車装置などを経て駆動輪へ伝達されるよ
うになっている。トルクコンバータ１２は、エンジン１
０のクランク軸１６と連結されているポンプ翼車１８
と、上記自動変速機１４の入力軸２０に固定され、ポン
プ翼車１８からのオイルを受けて回転させられるタービ
ン翼車２２と、一方向クラッチ２４を介して非回転部材
であるハウジング２６に固定されたステータ翼車２８
と、ダンパ３０を介して上記入力軸２０に連結されたロ
ックアップクラッチ３２とを備えている。ロックアップ
クラッチ３２は、トルクコンバータ１２内の係合側油室
３５よりも解放側油室３３内の油圧が高められると非係
合状態（解放状態）となり、トルクコンバータ１２の入
出力回転速度比に応じた増幅率でトルクが伝達される一
方、解放側油室３３よりも係合側油室３５内の油圧が高
められると係合状態となり、ロックアップクラッチ３２
を介してクランク軸１６から入力軸２０へエンジン出力
が伝達される。このロックアップクラッチ３２は、係合
側油室３５内の係合油圧Ｐonと解放側油室３３内の解放
油圧Ｐoff との差圧であるクラッチ圧Ｐcl（＝Ｐon−Ｐ
off ）に対応する係合圧力で摩擦材が押圧されて係合さ
せられる湿式の摩擦係合装置に相当する。

【００１１】自動変速機１４は、複数組の遊星歯車装置
およびそれらの要素を選択的に係合させる摩擦クラッチ
や摩擦ブレーキ等の摩擦係合装置を備えて変速比を段階
的に変化させる有段変速機で、電子制御装置４２からの
変速指令信号に従って変速段が切り換えられ、入力軸２
０の回転を所定の変速比で変速して出力軸３４から出力
する。但し、変速比を連続的に変化させる無段変速機を
採用することもできる。また、本実施例の車両には、上
記自動変速機１４の変速比を制御するための変速用油圧
制御回路４４と、ロックアップクラッチ３２の係合を制
御するためのロックアップ用油圧制御回路４６とが設け
られており、変速用油圧制御回路４４は、一対の電磁弁
４８および５０の作動状態の組み合わせで前進４つの変
速段を切り換えるとともに、シフトレバー９６の操作で
図示しないマニュアルシフトバルブが切り換えられるこ
とにより、後進段やパーキング、ニュートラルを成立さ
せる。

【００１２】ロックアップ用油圧制御回路４６は、リニ
アソレノイド弁５２と、ロックアップクラッチ３２を解
放状態とする解放側位置とロックアップクラッチ３２を
係合状態とする係合側位置とに切り換えられる切換弁５
４と、変速用油圧制御回路４４内の図示しないクラッチ
圧調圧弁によりスロットル弁開度θに応じて発生させら
れるレギュレータ圧Ｐr を元圧とするスリップ制御弁５
６とを備えている。リニアソレノイド弁５２は、変速用
油圧制御回路４４内で発生させられる一定のモジュレー
タ圧Ｐmoduを元圧とするものであって、電子制御装置４
２によってデューティ制御される駆動電流Ｉsol のデュ
ーティ比に応じて出力圧Ｐlin を連続的に変化させ、こ
の出力圧Ｐlin を上記切換弁５４およびスリップ制御弁
５６へ作用させる。

【００１３】上記切換弁５４は、図示しないスプール弁
子を解放側位置へ向かって付勢するスプリング５８と、
前記レギュレータ圧Ｐr が供給される第１ポート６０
と、スリップ制御弁５６の出力圧が供給される第２ポー
ト６２と、解放側油室３３に接続された第３ポート６４
と、係合側油室３５に接続された第４ポート６６と、ド
レンに接続された第５ポート６８とを備えている。切換
弁５４は、それに供給されるリニアソレノイド弁５２の
出力圧Ｐlin が予め定められた一定の値を下回ると、そ
のスプール弁子がスプリング５８の付勢力に従って上記
解放側位置に位置するＯＦＦ状態とされ、第２ポート６
２を閉塞させるとともに第１ポート６０と第３ポート６
４、および第４ポート６６と第５ポート６８の間をそれ
ぞれ連通させる。このため、解放側油室３３内の解放油
圧Ｐoff がレギュレータ圧Ｐr とされると同時に係合側
油室３５内の係合油圧Ｐonが大気圧とされてロックアッ
プクラッチ３２が解放される。しかし、切換弁５４のス
プール弁子に作用されるリニアソレノイド弁５２の出力
圧Ｐlin が予め定められた一定の値を超えると、切換弁
５４のスプール弁子がスプリング５８の付勢力に抗して
係合側位置に位置するＯＮ状態へ切り換えられて、第５
ポート６８を閉塞させるとともに、第１ポート６０と第
４ポート６６、および第２ポート６２と第３ポート６４
の間をそれぞれ連通させる。このため、係合側油室３５
内の係合油圧Ｐonがレギュレータ圧Ｐrとされると同時
に、解放側油室３３内の解放油圧Ｐoff がスリップ制御
弁５６により圧力制御されて、ロックアップクラッチ３
２がスリップ係合させられ、或いは解放される。

【００１４】上記スリップ制御弁５６は、図示しないス
プール弁子を出力圧増加側へ付勢するためのスプリング
７０を備えている。このスプール弁子には、出力圧増加
側へ向かう推力を発生させるために係合側油室３５内の
係合油圧Ｐonが作用させられるとともに、出力圧減少側
へ向かう推力を発生させるために解放側油室３３内の解
放油圧Ｐoff およびリニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐ
lin がそれぞれ作用させられるようになっており、前記
クラッチ圧Ｐcl（＝Ｐon−Ｐoff ）がリニアソレノイド
弁５２の出力圧Ｐlin に対応した値となるように、解放
油圧Ｐoff を調圧制御する。すなわち、係合油圧Ｐonお
よび解放油圧Ｐoff は、図２に示すようにリニアソレノ
イド弁５２の出力圧Ｐlin （駆動電流Ｉsol ）に応じて
変化させられ、切換弁５４の切換えにより係合油圧Ｐon
がレギュレータ圧Ｐr とされた後、出力圧Ｐlin の上昇
に伴って解放油圧Ｐoff が徐々に低下させられ、それら
の差圧であるクラッチ圧Ｐclに応じたスリップ量（相対
回転速度）ｖでロックアップクラッチ３２がスリップ係
合させられるとともに、解放油圧Ｐoff が所定値以下ま
で低下するとロックアップクラッチ３２は完全係合させ
られる。

【００１５】前記電子制御装置４２は、ＣＰＵ８２、Ｒ
ＯＭ８４、ＲＡＭ８６、図示しないインターフェースな
どから成る所謂マイクロコンピュータであって、それに
は、エンジン１０の吸気配管８０に設けられたスロット
ル弁の開度θを検出するスロットルセンサ８８、エンジ
ン１０の回転速度（ポンプ翼車１８の回転速度）Ｎeを
検出するエンジン回転速度センサ９０、自動変速機１４
の入力軸２０の回転速度（タービン翼車２２の回転速
度）Ｎi を検出する入力軸回転速度センサ９２、自動変
速機１４の出力軸３４の回転速度Ｎo を検出する出力軸
回転速度センサ９４、自動変速機１４やロックアップク
ラッチ３２のオイルの温度であるＡ／Ｔ油温Ｔoil を検
出する油温センサ９５、シフトレバー９６の操作位置、
すなわちＬ、Ｓ、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐレンジのいずれかを検
出するための操作位置センサ９８から、スロットル弁開
度θを表す信号、エンジン回転速度Ｎe を表す信号、入
力軸回転速度Ｎi を表す信号、出力軸回転速度Ｎo を表
す信号、Ａ／Ｔ油温Ｔoil をを表す信号、シフト操作レ
バー９６の操作位置を表す信号がそれぞれ供給されるよ
うになっている。

【００１６】電子制御装置４２のＣＰＵ８２は、ＲＡＭ
８６の一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ８４に記憶
されたプログラムに従って信号処理を行うもので、図３
に示す各機能を実行するようになっている。図３の変速
制御装置１００は、例えばスロットル弁開度θおよび車
速（出力軸回転速度Ｎo)をパラメータとして予め定めら
れた変速線図に従って自動変速機１４の変速段を切り換
えるもので、所定の変速段を成立させるように前記電磁
弁４８および５０の作動を制御する。ロックアップ制御
装置１０２は、図４に示すフローチャートに従ってロッ
クアップクラッチ３２を係合，解放制御するもので、所
定の目標スリップ量ｖ^* でスリップ係合させるようにフ
ィードバック制御するスリップ制御手段１０４を備えて
いる。

【００１７】図４のステップＱ１では、車両の運転状態
が完全係合可能状態か否かを判断し、完全係合可能状態
でなければステップＱ２においてスリップ制御可能状態
か否かを判断する。これ等の完全係合可能状態、スリッ
プ制御可能状態は、基本的には図５に示すようにスロッ
トル弁開度θおよび出力軸回転速度Ｎo をパラメータと
して定められている完全係合領域か否か、スリップ制御
領域か否かによって判断されるが、この他にもエンジン
回転速度Ｎe やＡ／Ｔ油温Ｔoil 等についても条件が設
定されている。そして、ステップＱ１の判断がＹＥＳの
場合、すなわち完全係合可能状態の場合には、ステップ
Ｑ６を実行して前記駆動電流Ｉsol のデューティ比を１
００％とし、リニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin を
高圧としてロックアップクラッチ３２を完全係合させ
る。また、ステップＱ１，Ｑ２の判断が何れもＮＯの場
合、すなわち解放領域の場合には、ステップＱ７を実行
して駆動電流Ｉsol のデューティ比を０％とし、出力圧
Ｐlin を低圧として切換弁５４をＯＦＦ状態とすること
により、ロックアップクラッチ３２を解放状態とする。

【００１８】上記ステップＱ２の判断がＹＥＳの場合、
すなわちスリップ制御可能状態の場合には、前記スリッ
プ制御手段１０４によりステップＱ３以下が実行され
る。ステップＱ３では、例えばスロットル弁開度θおよ
び入力軸回転速度（タービン回転速度）Ｎi をパラメー
タとして予めＲＡＭ等に記憶されたデータマップから、
目標スリップ量ｖ^* となるデューティ比のフィードフォ
ワード値ＦＷＤをマップ補間により算出する。図６の実
線は、ロックアップクラッチ３２の摩擦係数μとスリッ
プ量ｖとの関係の一例で、スリップ量ｖが５０ｒｐｍ程
度以上では摩擦係数μは略一定であるが、５０ｒｐｍ程
度以下になると摩擦係数μは急激に低下し、スリップ制
御時のスリップ量ｖの僅かな変動で摩擦係数μが大きく
変化するようになり、スティックスリップを生じ易くな
る。このため、通常は５０ｒｐｍ程度以上の範囲で目標
スリップ量が設定されるが、本実施例ではそれより小さ
めの目標スリップ量ｖ^* が予め設定されている。なお、
上記スロットル弁開度θおよび入力軸回転速度Ｎi をパ
ラメータとして、所定のスリップ量範囲で目標スリップ
量ｖ^* を設定することもできる。また、図６の破線およ
び一点鎖線は、ロックアップクラッチ３２の摩擦材やオ
イルが劣化した場合の代表的な特性を示したものであ
る。

【００１９】そして、次のステップＱ４では、実際のス
リップ量ｖと目標スリップ量ｖ^* との偏差Δｖに基づい
て、その偏差Δｖを小さくするためのフィードバック補
正値ＦＢをＰＩＤ動作などのフィードバック制御式に従
って算出する。また、ステップＱ５では、前記フィード
フォワード値ＦＷＤにフィードバック補正値ＦＢを加算
して駆動電流Ｉsol のデューティ比を求め、そのデュー
ティ比で駆動電流Ｉsol を出力することにより、実際の
スリップ量ｖが目標スリップ量ｖ^* となるように出力圧
Ｐlin 、更にはクラッチ圧Ｐclが調圧される。

【００２０】図３に戻って、劣化検出装置１０６および
スリップ適正化装置１１４は図７および図８のフローチ
ャートに従って信号処理を行うもので、劣化検出装置１
０６は変化特性検出手段１０８，劣化判定手段１１０，
および劣化警告手段１１２を備えて構成されており、ス
リップ適正化装置１１４は上記変化特性検出手段１０
８，スリップ量変更手段１１６，およびスリップ制御領
域変更手段１１８を備えて構成されている。変化特性検
出手段１０８は、前記ロックアップクラッチ３２のクラ
ッチ圧Ｐclを変化させてスリップ量ｖを変更し、そのス
リップ量ｖの変化に対する摩擦係数μの変化率（ｄμ／
ｄｖ）を検出するもので、劣化判定手段１１０は、その
変化率（ｄμ／ｄｖ）に基づいてロックアップクラッチ
３２の摩擦材やオイルの劣化を判定するもので、劣化警
告手段１１２は、劣化したと判定された場合にランプの
点灯や警告音などの表示手段によって運転者に劣化を知
らせるものである。また、スリップ量変更手段１１６
は、上記変化率（ｄμ／ｄｖ）の大きさ（絶対値）が適
正値α₁ 以下となるように前記目標スリップ量ｖ^* を変
更するもので、スリップ制御領域変更手段１１８は、目
標スリップ量ｖ^* が上限値ｖ^* max を超えた場合に、ス
ティックスリップが生じ難くなるようにスリップ制御可
能領域、この実施例では前記図５に定められているスリ
ップ制御領域を狭くするものである。

【００２１】図７のステップＳ１では、前回のステップ
Ｓ７以下の実行時からの走行距離Ｌが予め定められた設
定値Ｌ₁ 以上か否かを判断し、Ｌ₁ ≦Ｌであればステッ
プＳ３以下を実行するが、Ｌ₁ ＞Ｌの場合はステップＳ
２を実行する。ステップＳ２では、例えばエンジン回転
速度Ｎe の変動周期などによってシャダーの有無を監視
し、シャダーを検出した場合にはステップＳ３以下を実
行するが、シャダーを検出しなければそのまま終了す
る。ステップＳ３ではスリップ制御可能状態（スリップ
制御中を含む）か否かを判断し、スリップ制御可能状態
であれば、ステップＳ４でスロットル弁開度θが予め定
められた一定の範囲内θ₁ ＜θ＜θ₂ か否かを判断す
る。これは、摩擦係数μとスリップ量ｖとの関係はエン
ジントルクの大きさによって変わるため、エンジントル
クに関する条件を略同じにするためであり、θ₁ ＜θ＜
θ₂ であれば、ステップＳ５においてスロットル弁開度
θの変動量Δθが予め定められた一定の範囲内Δθ₁ ＜
Δθ＜Δθ₂ か否か、すなわちエンジントルクの変動が
小さい略定常状態か否かを判断する。そして、Δθ₁ ＜
Δθ＜Δθ₂ であれば、ステップＳ６で自動変速機１４
の変速段を切り換える変速中か否かを、例えば変速比
（Ｎi ／Ｎo ）が略一定か否か等によって判断し、変速
中でなければステップＳ７以下を実行する。

【００２２】ステップＳ７およびＳ８は前記変化特性検
出手段１０８によって実行され、先ずステップＳ７で
は、駆動電流Ｉsol のデューティ比を所定の範囲で連続
的または段階的に変化させる。これにより、クラッチ圧
Ｐclが変化させられてスリップ量ｖも変化させられる。
駆動電流Ｉsol の変化範囲は、０％から１００％までで
も良いが、少なくとも目標スリップ量ｖ^* を含んで変化
するように定められる。また、駆動電流Ｉsol の変化方
向は、デューティ比が小さい方から大きい方へ変化さ
せ、スリップ量ｖが大きい状態から小さい状態へ変化す
るようにしても、逆にデューティ比が大きい方から小さ
い方へ変化させ、スリップ量ｖが小さい状態から大きい
状態へ変化するようにしても良い。図９は駆動電流Ｉso
l を０％から１００％まで連続的に変化させた場合のエ
ンジン回転速度Ｎe ，入力軸回転速度Ｎi 、クラッチ圧
Ｐcl、駆動電流Ｉsol 等の変化の一例を示すタイムチャ
ートである。そして、ステップＳ８では、上記駆動電流
Ｉsol の変更時にエンジントルクＴe ，エンジン回転速
度Ｎe ，入力軸回転速度Ｎi を読み込み、次式（１）に
従って摩擦係数μを算出するとともに、その摩擦係数μ
とスリップ量ｖとのグラフ、すなわち図６に示すような
μ−ｖ特性から図１０に示す変化率（ｄμ／ｄｖ）のグ
ラフを求める。なお、図９におけるエンジン回転速度Ｎ
e および図１０のグラフの実線、破線、一点鎖線は、そ
れぞれ図６に示す摩擦係数μのグラフの実線、破線、一
点鎖線にそれぞれ対応する。また、図１０の変化率（ｄ
μ／ｄｖ）は、スリップ量ｖを減少方向へ変化させた場
合の値であり、増加方向へ変化させた場合の変化率（ｄ
μ／ｄｖ）は正負が反対になる。 μ＝｛Ｔe −Ｃ₀ （Ｎe −Ｎi ）Ｎe ｝／Ａ（ｋｔ−Ｂ） ・・・（１）

【００２３】ここで、エンジントルクＴe は、ロックア
ップクラッチ３２の伝達トルクＴcとトルクコンバータ
１２の伝達トルクＴp とを加算したもので、伝達トルク
Ｔc，Ｔp はそれぞれ次式（２），（３）で表されるた
め、それ等を加算した次式（４）を書き換えることによ
って上記（１）式が得られる。（２）式のＡはロックア
ップクラッチ３２の受圧面積で、ｔは経過時間、ｋ，Ｂ
は定数である。また、（３）式のＣは容量係数で、Ｎi
／Ｎe である速度比ｅ＝１の近傍では定数Ｃ₀を用いて
Ｃ＝Ｃ₀ （１−ｅ）で近似できる。なお、エンジントル
クＴe は、スロットル弁開度θおよびエンジン回転速度
Ｎe の関数ｆ（θ，Ｎe ）として求められる。また、
（ｋｔ−Ｂ）の代わりに出力圧Ｐlin 等を読み込むよう
にしても良い。 Ｔc ＝μ・Ａ・Ｐcl ＝μ・Ａ（ｋｔ−Ｂ） ・・・（２） Ｔp ＝Ｃ・Ｎe² ＝Ｃ₀ （１−Ｎi ／Ｎe ）Ｎe² ＝Ｃ₀ （Ｎe −Ｎi ）Ｎe ・・・（３） Ｔe ＝μ・Ａ（ｋｔ−Ｂ）＋Ｃ₀ （Ｎe −Ｎi ）Ｎe ・・・（４）

【００２４】次のステップＳ９の判定・適正化サブルー
チンは、図８のフローチャートに従って実行され、先
ず、ステップＲ１では目標スリップ量ｖ^* における変化
率（ｄμ／ｄｖ）の絶対値｜ｄμ／ｄｖ｜が、スリップ
制御時のスリップ量ｖの変動に伴う摩擦係数μの変化で
スティックスリップが生じないように予め設定された適
正値α₁ 以下か否かを判断する。そして、適正値α₁ 以
下であれば直ちにステップＲ５以下を実行するが、α₁
より大きい場合には、ステップＲ２において｜ｄμ／ｄ
ｖ｜が適正値α₁ 以下となるように目標スリップ量ｖ^*
を増大させ、その変更した目標スリップ量ｖ^* に従って
前記図４のステップＱ３〜Ｑ６のスリップ制御を行わせ
る。これ等のステップＲ１およびＲ２は、前記スリップ
量変更手段１１６によって実行される。

【００２５】ステップＲ３では、上記ステップＲ２で変
更された目標スリップ量ｖ^* が、発熱等により耐久性が
著しく損なわれることがない範囲で予め定められた上限
値ｖ ^* max 以上か否かを判断し、ｖ^* ≧ｖ^* max となっ
た場合にはステップＲ４において、スティックスリップ
が生じ難くなるように前記スリップ制御領域を狭くする
とともに、目標スリップ量ｖ^* を上限値ｖ^* max に固定
する。スリップ制御領域の縮小については、ｄＴe ／ｄ
θやｄＴe ／ｄＮe が所定値以下となるように、例えば
図５の出力軸回転速度Ｎo₁を高回転側へずらすように構
成されるが、スリップ制御のその他の実行条件であるス
ロットル弁開度θの下限値を大きくするなどしても良
い。ｄＴe ／ｄθやｄＴe ／ｄＮe が小さくなれば、ス
リップ制御時のエンジントルクＴe の変動が小さくなる
ため、スティックスリップが生じ難くなる。これ等のス
テップＲ３およびＲ４は、前記スリップ制御領域変更手
段１１８によって実行される。

【００２６】ステップＲ５は前記劣化判定手段１１０に
よって実行され、目標スリップ量ｖ ^* とは無関係に変化
率（ｄμ／ｄｖ）に基づいてロックアップクラッチ３２
の摩擦材やオイルの劣化を判定する。具体的には、図１
０において実線で示す正常時の変化率（ｄμ／ｄｖ）の
特性と一点鎖線または破線で示す劣化時の変化率（ｄμ
／ｄｖ）の特性とを区別できれば良く、例えば変化率
（ｄμ／ｄｖ）の最大値（ｄμ／ｄｖ）max が劣化判定
値βより大きい場合は劣化有りと判定するようにすれば
良い。そして、劣化有りと判定された場合には、前記劣
化警告手段１１２によって実行されるステップＲ６にお
いて、ランプの点灯や警告音などの表示手段により運転
者に劣化を知らせる。

【００２７】ここで、上記変化率（ｄμ／ｄｖ）は、摩
擦係数μそのものに比較してクラッチ圧Ｐclの大きさや
Ａ／Ｔ油温Ｔoil などの影響が少ないとともに、摩擦材
やオイルの劣化に起因して変化するとスリップ制御時の
僅かなスリップ量ｖの変動に伴う摩擦係数μの変化特性
が変わるため、スティックスリップが生じ易くなること
がある。本実施例では、そのような摩擦係数μの変化率
（ｄμ／ｄｖ）に基づいて摩擦材やオイルの劣化を判定
するようになっているため、スティックスリップやシャ
ダーに影響する摩擦材やオイルの劣化の判定精度が大幅
に向上し、高い信頼性が得られるようになるとともに、
摩擦係数μの絶対値が全体的に変化しただけでもスリッ
プ制御を禁止していた従来装置に比較して、スリップ制
御が必要以上に禁止されることがなくなり、スリップ制
御による燃費向上等の利益を十分に享受できるようにな
る。

【００２８】一方、本実施例では、目標スリップ量ｖ^*
における変化率（ｄμ／ｄｖ）の絶対値｜ｄμ／ｄｖ｜
が、スリップ制御時のスリップ量ｖの変動に伴う摩擦係
数μの変化でスティックスリップが生じないように予め
設定された適正値α₁ より大きい場合には、｜ｄμ／ｄ
ｖ｜が適正値α₁ 以下となるように目標スリップ量ｖ ^*
を増大させるようになっているため、摩擦材やオイルの
個体差，劣化等に拘らずスティックスリップ更にはシャ
ダーの発生を抑制しつつスリップ制御を実行できるとと
もに、目標スリップ量ｖ^* の初期設定値を低スリップ量
側へ拡大できるため、発熱等が軽減されてロックアップ
クラッチ３２の耐久性が向上する。

【００２９】また、上記目標スリップ量ｖ^* が上限値ｖ
^* max 以上になると、スティックスリップが生じ難くな
るようにスリップ制御領域を狭くするようにしているた
め、この点でもスティックスリップやシャダーの発生を
抑制しつつスリップ制御を継続でき、スリップ制御によ
る燃費向上等の利益を長期間に亘って享受できる。

【００３０】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
１１および図１２のフローチャートは、前記図７および
図８のフローチャートの代わりに実行されるもので、ス
テップＳＳ８，ＲＲ１，ＲＲ２，ＲＲ５が前記実施例と
相違し、ステップＳＳ８では、図９に示すように駆動電
流Ｉsol を０％から１００％まで直線的に変化させた場
合のエンジン回転速度Ｎe の変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）
を前記変化率（ｄμ／ｄｖ）の代わりに検出する。

【００３１】ここで、エンジントルクＴe は、スリップ
制御でＮe が出力軸回転速度Ｎi に接近する過程では次
式（５）で近似でき、その変化速度（ｄＴe ／ｄｔ）は
次式（６）で表される。これ等の（５）式，（６）式の
ａ，ｂは定数である。また、ロックアップクラッチ３２
の伝達トルクＴc の変化速度（ｄＴc ／ｄｔ）は、出力
軸回転速度Ｎi が略一定であると仮定すると次式（７）
で表され、トルクコンバータ１２の伝達トルクＴp の変
化速度（ｄＴp ／ｄｔ）は次式（８）で表される。それ
等の変化速度は次式（９）の関係を有するため、（９）
式に（６）式〜（８）式を代入して書き換えると（10）
式が得られ、その（10）式の摩擦係数μに前記（１）式
を代入すると（11）式となり、エンジン回転速度Ｎe の
変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）は、摩擦係数μの変化率（ｄ
μ／ｄｖ）に対して一定の関連を有して変化することが
判る。すなわち、エンジン回転速度Ｎe の変化速度（ｄ
Ｎe ／ｄｔ）は、スリップ量ｖの変化に対する摩擦係数
μの変化特性である変化率（ｄμ／ｄｖ）の変化に関連
して変化する所定の物理量に相当し、ステップＳＳ８は
前記変化特性検出手段１０８に相当する手段によって実
行される。図９に実線，一点鎖線，破線で示す変化速度
（ｄＮe ／ｄｔ）のグラフは、図９の回転速度や図６の
グラフの実線、破線、一点鎖線にそれぞれ対応する。 Ｔe ＝ａ・Ｎe ＋ｂ ・・・（５） ｄＴe ／ｄｔ＝ａ（ｄＮe ／ｄｔ） ・・・（６） ｄＴc ／ｄｔ＝Ａ・ｋ｛（ｄμ／ｄｖ）・（ｄｖ／ｄｔ）・ｔ＋μ｝ ≒Ａ・ｋ｛（ｄμ／ｄｖ）・（ｄＮe ／ｄｔ）・ｔ＋μ｝・・・（７） ｄＴp ／ｄｔ＝Ｃ₀ （２Ｎe −Ｎi ）・（ｄＮe ／ｄｔ） ・・・（８） ｄＴe ／ｄｔ＝（ｄＴc ／ｄｔ）＋（ｄＴp ／ｄｔ） ・・・（９） ｄμ／ｄｖ＝｛ａ−Ｃ₀ （２Ｎe −Ｎi ）−Ａ・ｋ・μ／（ｄＮe ／ｄｔ）｝ ／Ａ・ｋ・ｔ ・・・（10） ｄμ／ｄｖ＝〔ａ−Ｃ₀ （２Ｎe −Ｎi ）−｛ｋ／（ｋｔ−Ｂ）｝ ×｛Ｔe −Ｃ₀ （Ｎe −Ｎi ）Ｎe ｝／（ｄＮe ／ｄｔ）〕 ／Ａ・ｋ・ｔ ・・・（11）

【００３２】ステップＲＲ１では、目標スリップ量ｖ^*
における変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）が、スリップ制御時
のスリップ量ｖの変動に伴う摩擦係数μの変化でスティ
ックスリップが生じないように予め設定された適正値α
₂ （図９参照）より小さいか否かを判断する。そして、
適正値α₂ より小さい場合には、ステップＲＲ２におい
て（ｄＮe ／ｄｔ）が適正値α₂ 以上となるように目標
スリップ量ｖ^* を増大させる。これ等のステップＲＲ１
およびＲＲ２は、前記スリップ量変更手段１１６に相当
する手段によって実行される。

【００３３】また、ステップＲＲ５では、目標スリップ
量ｖ^* と無関係に変化速度（ｄＮe／ｄｔ）に基づいて
ロックアップクラッチ３２の摩擦材やオイルの劣化を判
定する。具体的には、図９において実線で示す正常時の
変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）の特性と一点鎖線または破線
で示す劣化時の変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）の特性とを区
別できれば良く、例えば変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）の最
小値（ｄＮe ／ｄｔ）min が前記適正値α₂ よりも小さ
目の劣化判定値γ₁ より小さいか否かにより、一点鎖線
の場合の劣化を判定できる。また、変化速度（ｄＮe ／
ｄｔ）の最大値（ｄＮe ／ｄｔ）max が零より大きい劣
化判定値γ₂ より大きいか否かにより、破線の場合の劣
化を判定できる。このステップＲＲ５は、前記劣化判定
手段１１０に相当する手段によって実行される。

【００３４】本実施例においては、前記第１実施例と同
様の効果が得られるのに加えて、エンジン回転速度Ｎe
の変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）は容易に且つ高い精度で検
出できるため、オイルの劣化等の判定精度が向上する。

【００３５】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。

【００３６】例えば、前記実施例では変化率（ｄμ／ｄ
ｖ）や変化速度（ｄＮe ／ｄｔ）を用いて劣化を判断し
たり目標スリップ量ｖ^* の適正化を図ったりしていた
が、それ等を更に微分した値を用いることもできるな
ど、劣化判定等に用いる摩擦係数μの変化特性や所定の
物理量は適宜定められる。

【００３７】また、前記実施例では図６に実線で示すよ
うにスリップ量ｖが小さくなると摩擦係数μが低下する
場合が正常時（劣化前）の特性であったが、他の特性の
摩擦係合装置にも本発明は同様に適用され得る。劣化し
たか否かの判断基準は、正常時の特性と劣化時の特性と
を比較して設定すれば良い。

【００３８】また、上記劣化判定の判断基準としては、
例えば目標スリップ量ｖ^* における変化率（ｄμ／ｄ
ｖ）の絶対値｜ｄμ／ｄｖ｜が、スリップ制御時のスリ
ップ量ｖの変動に伴う摩擦係数μの変化でスティックス
リップが生じないように予め設定された劣化判定値より
大きいか否かによって劣化を判定するなど、適宜定めら
れる。

【００３９】また、前記実施例では変化率（ｄμ／ｄ
ｖ）などに基づいて目標スリップ量ｖ ^* を変更するよう
になっていたが、目標スリップ量ｖ^* を一定値に固定し
ても良い。

【００４０】また、前記実施例ではロックアップクラッ
チ３２について説明したが、自動変速機１４の変速段を
切り換える際にスリップ係合させられる摩擦クラッチや
摩擦ブレーキなど、スリップ係合させられることがある
他の種々の摩擦係合装置に本発明は適用され得る。

【００４１】また、目標スリップ量ｖ^* が運転状態に応
じて所定の範囲で設定される場合や、スリップ量ｖを所
定の設定パターンで変化させて係合，解放制御する摩擦
係合装置について前記ステップＲ１を実行する際には、
例えばそのスリップ量ｖの設定範囲における変化率（ｄ
μ／ｄｖ）の絶対値の最大値｜ｄμ／ｄｖ｜max を用い
たり、設定範囲内での最小スリップ量ｖmin における変
化率（ｄμ／ｄｖ）を用いたりすれば良い。第２実施例
についても同様である。

【００４２】また、前記実施例のステップＲ６では運転
者に劣化を知らせるだけであるが、劣化の程度によって
スリップ制御を禁止するようにしても良い。

【００４３】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である劣化検出装置を備えて
いる車両の動力伝達装置を示す構成図である。

【図２】図１におけるリニアソレノイド弁の出力圧Ｐli
n とロックアップクラッチの係合油圧Ｐonおよび解放油
圧Ｐoff との関係を説明する図である。

【図３】図１の電子制御装置の主な機能を説明する機能
ブロック線図である。

【図４】図３のロックアップ制御装置の具体的内容を説
明するフローチャートである。

【図５】図４において完全係合可能状態かスリップ制御
可能状態かを判断する際の判断基準の一例を説明する図
である。

【図６】図１のロックアップクラッチにおける摩擦係数
μとスリップ量ｖとの関係を説明する図である。

【図７】図３の劣化検出装置およびスリップ適正化装置
の具体的内容を説明するフローチャートである。

【図８】図７の判定・適正化サブルーチンの具体的内容
を説明するフローチャートである。

【図９】図７のステップＳ７でスリップ量を変化させる
際のエンジン回転速度やクラッチ圧Ｐcl等の変化を説明
するタイムチャートである。

【図１０】図７のステップＳ８で算出される変化率（ｄ
μ／ｄｖ）を説明する図である。

【図１１】本発明の他の実施例の要部を説明する図で、
図７の代わりに用いられるフローチャートである。

【図１２】図１１の判定・適正化サブルーチンの具体的
内容を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

３２：ロックアップクラッチ（摩擦係合装置） ４２：電子制御装置 １０６：劣化検出装置 １０８：変化特性検出手段 １１０：劣化判定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリップ係合させられることがある摩擦
   係合装置の劣化を検出する装置であって、 前記摩擦係合装置のスリップ量を変更し、該スリップ量
   の変化に対する摩擦係数の変化特性または該変化特性の
   変化に関連して変化する所定の物理量を検出する変化特
   性検出手段と、 該変化特性検出手段によって検出された前記摩擦係数の
   変化特性または該変化特性の変化に関連して変化する所
   定の物理量に基づいて劣化を判定する劣化判定手段とを
   有することを特徴とする摩擦係合装置の劣化検出装置。