JP2001304003A - 自動変速機におけるロックアップ制御装置 - Google Patents

自動変速機におけるロックアップ制御装置

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JP2001304003A JP2000121643A JP2000121643A JP2001304003A JP 2001304003 A JP2001304003 A JP 2001304003A JP 2000121643 A JP2000121643 A JP 2000121643A JP 2000121643 A JP2000121643 A JP 2000121643A JP 2001304003 A JP2001304003 A JP 2001304003A
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Muneo Kusafuka
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ロックアップクラッチの係合を確実に行い、エ
ンジンブレーキを確保する。 【解決手段】エンジンと変速機構２、５との間にトルク
コンバータ４が介在した自動変速機１であって、トルク
コンバータは、エンジンの出力軸１３と変速機構の入力
軸３を直結することの出来るロックアップクラッチ４ａ
を有している。エンジン回転数Ｎｅと変速機構の入力軸
回転数Ｎｉとの差を検出する差回転検出手段を設け、ロ
ックアップクラッチの係合に際して、差回転が所定の範
囲内に収めるようにエンジン回転数を制御するエンジン
回転数制御手段２１、３１、ＰＲＯ１を設ける。差回転
検出手段で差回転を検出することにより、実際の車両の
状態を精度良く検出することが出来、どのような車両の
状態でも、ロックアップクラッチ４ａの係合をシフトシ
ョック無く、円滑かつ確実に行うことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと変速機
構との間にトルクコンバータを備えた、車両の自動変速
機におけるロックアップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エンジンと変速機との間にト
ルクコンバータを備えた自動変速機において、エンジン
が変速機により駆動されるコースト状態をエンジントル
クに関連する指標を基に判断し、該コースト状態が判断
された時に、ロックアップクラッチの係合を行う際にエ
ンジン回転数を上昇させる制御が特開平７−２７９７０
０号公報に開示されている。これにより、低車速のコー
スト状態の時でも確実にロックアップクラッチの係合を
行い、エンジンブレーキを確保することが出来る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した制御装置にお
いては、コースト状態を検出する方法として、エンジン
トルクに関連する指標、つまりスロットルセンサからの
信号によりアクセルＯＦＦを判断してコースト状態を判
断している。
【０００４】しかし、上記スロットルセンサからの信号
や、その他、エンジントルクに関連する指標としてアク
セルからの信号や、直接エンジンなどの信号を指標とし
てコースト状態を判断することはその検出精度に問題が
あり、アクセル開度が０である場合にのみコースト判断
を行っても、実際の車両の状態としてはアクセル開度が
０以外の場合でもコースト状態になっている場合があ
る。
【０００５】例えば、急な下り坂で、車速が増大してい
るときにアクセルが少し踏まれている場合があり、そう
いう場合、実際の車両の状態としてはエンジンは変速機
によって駆動されているコースト状態であるにもかかわ
らず、アクセルが踏まれていることによりコースト状態
を判断することが出来ずに、トルクアップ制御を行うこ
とが出来ない。従って、上記車両の状態の時に確実にロ
ックアップクラッチを係合させることが出来ないことが
あり、エンジンブレーキを得ることが出来ない場合があ
る。
【０００６】本発明は、車両のいかなる状態の時にでも
ロックアップクラッチの係合を確実に行い、エンジンブ
レーキを確保することが出来る、自動変速機におけるロ
ックアップ制御装置を提供することを目的とするもので
ある。
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エン
ジンと変速機構（２、５）との間にトルクコンバータ
（４）が介在した自動変速機（１）であって、前記トル
クコンバータは、前記エンジンの出力軸（１３）と変速
機構の入力軸（３）を直結することの出来るロックアッ
プクラッチ（４ａ）を有しており、前記エンジン回転数
が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態において、
前記ロックアップクラッチを油圧により係合させること
の出来るロックアップクラッチ駆動手段（２１、３２、
ＰＲＯ２）の設けられた、ロックアップ制御装置におい
て、前記エンジン回転数（Ｎｅ）と変速機構の入力軸回
転数（Ｎｉ）との差を検出する差回転検出手段（２１、
ＰＲＯ１）を設け、前記ロックアップクラッチの係合に
際して、前記差回転検出手段により検出された差回転が
所定の範囲（例えば、Ｎａ）を越える場合に、前記エン
ジン回転数を上昇させるエンジン回転数制御手段（２
１、３１、ＰＲＯ１）を設けて構成される。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記エンジン回転数制御手段は、エンジンを制御す
るエンジン制御手段で構成される。
【０００８】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転
数と変速機構の入力軸回転数との差が大きいほど、前記
エンジンの出力トルク（Ｅｔ）を大きくさせる形で制御
することを特徴として構成される。
【０００９】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転
数と変速機構の入力軸回転数との差が同一の場合、前記
変速機構の入力軸回転数が大きい程、前記エンジンの出
力トルクを小さくする形で制御することを特徴として構
成される。
【００１０】請求項５の発明は、請求項３の発明におい
て、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転
数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収
まったところで、所定時間（例えば、ロックアップクラ
ッチ４ａの係合動作が終了するまで）、前記出力トルク
を一定に保持することを特徴として構成される。
【００１１】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転
数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収
まったところで、前記エンジンの出力トルクが正の時
は、前記出力トルクを０に保持することを特徴として構
成される。
【００１２】請求項７の発明は、請求項５の発明におい
て、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転
数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収
まったところで、前記エンジンの出力トルクが負の時
は、前記出力トルクを、前記差が前記所定の範囲に収ま
った時点（例えば、時点Ｔ２、Ｔ７など）の出力トルク
で保持することを特徴として構成される。
【００１３】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ロックアップクラッチ駆動手段は、前記ロック
アップクラッチの係合に際して、所定の勾配（δＰＦ）
で係合油圧をスイープアップさせて係合動作を実行する
と共に、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数
との差が、所定の範囲に収まった時点から更に、所定時
間（図１３における時間ｔＦＥ）、前記スイープアップ
を継続した後、前記ロックアップクラッチを保持油圧
（ＰＬ）で完全に係合保持するようにしたことを特徴と
して構成される。
【００１４】請求項９の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ロックアップクラッチ駆動手段（２１、３２、
ＰＲＯ２）は、前記ロックアップクラッチの係合に際し
て、所定の勾配で係合油圧をスイープアップさせて係合
動作を実行すると共に、前記エンジン回転数と変速機構
の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まった時点
（例えば、図１１の時点Ｔ１２）で、直ちに前記ロック
アップクラッチを保持油圧（ＰＬ）で完全に係合保持す
るようにしたことを特徴として構成される。
【００１５】請求項１０の発明は、請求項５の発明にお
いて、前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアッ
プクラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの係合
動作が終了した後、更に所定時間（例えば、図７の時間
ｔ１）、前記出力トルクを一定に保持することを特徴と
して構成される。
【００１６】請求項１１の発明は、請求項１０の発明に
おいて、前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックア
ップクラッチの係合動作が終了した後、更に所定時間、
前記出力トルクを一定に保持した後、所定の時間（ｔ
Ｔｅ）でスイープダウンさせることを特徴として構成さ
れる。
【００１７】請求項１２の発明は、請求項３の発明にお
いて、前記出力トルクの増加に際しては、その出力トル
クは所定の限界値の範囲内に制限されることを特徴とし
て構成される。
【００１８】請求項１３の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数と
の差は、エンジン回転数と入力軸回転数との差回転数で
構成される。
【００１９】請求項１４の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数と
の差は、エンジン回転数と入力軸回転数との回転数比で
構成される。
【００２０】請求項１５の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記ロックアップクラッチ駆動手段は、前記ロッ
クアップクラッチが係合している第１の変速段（例え
ば、図８の４速ロックアップ状態）から、ロックアップ
クラッチが係合している第２の変速段（例えば、図８の
３速ロックアップ状態）への変速に際して、前記ロック
アップクラッチを一時的に解放するように制御すると共
に、前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップ
クラッチの前記第２の変速段への変速に際した再係合に
際して、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数
との差を所定の範囲内に収めるように前記エンジン回転
数を制御することを特徴として構成される。
【００２１】請求項１６の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアッ
プクラッチが係合していない第１の変速段（例えば、図
７の４速非ロックアップ状態）から、ロックアップクラ
ッチが係合している第２の変速段（例えば、図７の３速
ロックアップ状態）への変速に際して、前記エンジン回
転数と変速機構の入力軸回転数との差を所定の範囲内に
収めるように前記エンジン回転数を制御することを特徴
として構成される。
【００２２】請求項１７の発明は、前記エンジン回転数
制御手段は、同一の変速段で、前記ロックアップクラッ
チが係合していない状態から、ロックアップクラッチが
係合している状態に移行するに際して（例えば、図９の
３速非ロックアップ状態から、３速ロックアップ状態へ
の移行）、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転
数との差を所定の範囲内に収めるように前記エンジン回
転数を制御することを特徴として構成される。
【００２３】請求項１８の発明は、請求項１５の発明に
おいて、ロックアップクラッチが係合している第１の変
速段において、燃料カット制御が行われていた場合に、
前記ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップ
クラッチの一時的な解放に際して、前記燃料カット制御
を中止する燃料カット制御手段（２１、３１）を設けて
構成される。
【００２４】請求項１９の発明は、前記ロックアップク
ラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの係合動作
は、前記エンジン回転数制御手段によるエンジン回転数
の制御動作と並行して行う（例えば、図１５の時点Ｔ６
−１からＴ７の間参照）ことを特徴として構成される。
【００２５】請求項２０の発明は、請求項３の発明にお
いて、運転者のアクセル操作により設定される、運転者
が要求しているエンジントルクを算出するリクエストト
ルク算出手段（２１）を設け、前記リクエストトルク算
出手段により算出されたエンジントルクが、前記エンジ
ン制御手段により制御されるエンジンの出力トルクを越
えた場合に、前記エンジン制御手段によるエンジンの制
御を解除するエンジン制御解除手段（２１、ＰＲＯ３）
を設けて構成される。
【００２６】請求項２１の発明は、エンジンと変速機構
（２、５）との間にトルクコンバータ（４）が介在した
自動変速機（１）であって、前記トルクコンバータは、
前記エンジンの出力軸（１３）と変速機構の入力軸
（３）を直結することの出来るロックアップクラッチ
（４ａ）を有しており、前記エンジン回転数が前記変速
機構の入力軸回転数を下回る状態において、前記ロック
アップクラッチを油圧により係合させることの出来るロ
ックアップクラッチ駆動手段（２１、３２、ＰＲＯ２）
の設けられた、ロックアップ制御装置において、前記エ
ンジン回転数（Ｎｅ）と変速機構の入力軸回転数（Ｎ
ｉ）との差を検出する差回転検出手段（２１，ＰＲＯ
１）を設け、前記ロックアップクラッチの係合に際し
て、前記差回転検出手段により検出された差回転が所定
の範囲を越える場合に、該差回転を小さくするように該
差回転を制御する差回転制御手段（２１、３１、ＰＲＯ
１）を設けて構成される。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、差回転検出手
段により検出される、エンジン回転数と入力軸回転数の
差回転が、所定の範囲を越えていた場合に、ロックアッ
プクラッチ（４ａ）が係合するに際して、エンジン回転
数制御手段が、エンジン回転数（Ｎｅ）を、エンジン回
転数（Ｎｅ）と変速機構の入力軸回転数（Ｎｉ）との差
が小さくなるように上昇制御する。その際、差回転検出
手段により検出される差回転は、実際の車両のコースト
状態を精度良く検出することが出来ることから、車両の
いかなる状態、例えば、急な下り坂でスロットルが少し
踏まれている場合においても、確実にロックアップクラ
ッチを係合させることが出来、エンジンブレーキを確保
することができる。また、こうした制御により、エンジ
ン回転数（Ｎｅ）が入力軸回転数（Ｎｉ）に近づく。こ
れにより、ロックアップクラッチ（４ａ）の係合に際し
て、ロックアップクラッチが吸収すべきエンジン回転数
と入力軸回転数の差回転が少なくなり、ロックアップク
ラッチの係合油圧を滑らかに上昇させたとしても、短時
間で係合を完了させることが出来、変速時間の短縮を達
成することが可能となる。また、エンジン回転数と変速
機構の入力軸回転数との差回転に起因する変速ショック
の発生も防止することが出来る。
【００２８】請求項２の発明によれば、エンジン制御手
段により、直接エンジン回転数（Ｎｅ）の制御が可能と
なるので、エンジン回転数の制御が容易となる。
【００２９】請求項３の発明によれば、回転数差に係わ
らず、差回転を早く所定差回転に収めることが出来ると
共に、差回転が小さくなるとエンジントルクが小さく設
定されるので、エンジン回転数が入力軸回転数を越える
ような事態の発生を防止し、運転者に違和感を与えるこ
とがないようにすることが出来る。また、このように制
御することにより、変速中にロックアップクラッチを解
放する時などのように、入力軸回転数が変化するような
場合でも、タイムラグなく、トルク増加制御を行うこと
が出来る。
【００３０】請求項４の発明によれば、トルクコンバー
タの特性を考慮した形での制御が可能となる。
【００３１】請求項５の発明によれば、出力トルク（Ｅ
ｔ）を一定に保持することにより、エンジン回転数を一
定に保持することが出来、ロックアップクラッチ（４
ａ）の係合動作を円滑に行うことが出来る。
【００３２】請求項６の発明によれば、エンジンの出力
トルクが正の場合には、エンジンが変速機構を駆動して
いるので、出力トルク（Ｅｔ）を０に保持することによ
り、エンジン回転数（Ｎｅ）が入力軸回転数（Ｎｉ）を
上回って、両者の回転差が増大する事態の発生を未然に
防止して、円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合
動作を実現することが出来る。
【００３３】請求項７の発明によれば、エンジンの出力
トルクが負の時は、前記出力トルクを、前記差が前記所
定の範囲に収まった時点（例えば、時点Ｔ２、Ｔ７な
ど）の出力トルクで保持することにより、エンジン回転
数と入力軸回転数の差を所定の範囲に保持することが出
来、円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作を
実現することが出来る。
【００３４】請求項８の発明によれば、エンジン回転数
と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収ま
った時点から更に、所定時間（図１３における時間ｔ
ＦＥ）、前記スイープアップを継続することにより、ロ
ックアップクラッチ（４ａ）の係合動作を、滑らかに行
うことが出来る。
【００３５】請求項９の発明によれば、エンジン回転数
と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収ま
った時点（例えば、図１１の時点Ｔ１２）で、直ちに前
記ロックアップクラッチを保持油圧（ＰＬ）で完全に係
合保持することにより、短時間でロックアップクラッチ
（４ａ）の係合動作を終了させることが出来、変速時間
の短縮化に寄与することが出来る。
【００３６】請求項１０の発明によれば、ロックアップ
クラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの係合動
作が終了した後、更に所定時間（例えば、図７の時間ｔ
１）、前記出力トルクを一定に保持することにより、油
圧の応答遅れに起因するロックアップクラッチ（４ａ）
の係合動作の遅延を補償することが出来、確実にロック
アップクラッチ（４ａ）の係合動作を完了させることが
出来る。
【００３７】請求項１１の発明によれば、ロックアップ
クラッチの係合動作が終了した後、更に所定時間、前記
出力トルクを一定に保持した後、所定の時間（ｔＴｅ）
でスイープダウンさせることにより、エンジンの出力ト
ルクの急激な変動を防止し、シフトショックの発生を防
止することが出来る。
【００３８】請求項１２の発明によれば、エンジンの出
力トルクを所定の限界値の範囲内に制限することによ
り、急激なエンジン回転数の変動を防止し、制御を容易
に行うことが出来る。
【００３９】請求項１３の発明によれば、エンジン回転
数と変速機構の入力軸回転数との差を、エンジン回転数
と入力軸回転数との差回転数で構成するので、エンジン
回転数と変速機構の入力軸回転数との差を容易に求める
ことが出来る。
【００４０】請求項１４の発明によれば、エンジン回転
数と変速機構の入力軸回転数との差を、エンジン回転数
と入力軸回転数との回転数比から取ることも出来る。
【００４１】請求項１５の発明によれば、ロックアップ
クラッチが係合している第１の変速段（例えば、図８の
４速ロックアップ状態）から、ロックアップクラッチが
係合している第２の変速段（例えば、図８の３速ロック
アップ状態）への変速についても、本発明を適用して、
エンジンブレーキの確保及びシフトッショックのない円
滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作が実現で
きる。
【００４２】請求項１６の発明によれば、ロックアップ
クラッチが係合していない第１の変速段（例えば、図７
の４速非ロックアップ状態）から、ロックアップクラッ
チが係合している第２の変速段（例えば、図７の３速ロ
ックアップ状態）への変速についても、本発明を適用し
て、エンジンブレーキの確保及びシフトッショックのな
い円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作が実
現できる。
【００４３】請求項１７の発明によれば、同一の変速段
で、前記ロックアップクラッチが係合していない状態か
ら、ロックアップクラッチが係合している状態に移行す
るに際して（例えば、図９の３速非ロックアップ状態か
ら、３速ロックアップ状態への移行）も、本発明を適用
して、エンジンブレーキの確保及びシフトッショックの
ない円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作が
実現できる。
【００４４】請求項１８の発明によれば、第１の変速段
において、既に燃料カット制御が行われていた場合で
も、ロックアップクラッチの解放に伴ってエンジン回転
数が急激に低下することを防止し、その後のエンジン回
転数制御手段による差回転の所定範囲内への収束制御動
作を迅速に行うことが出来、タイムラグの無いロックア
ップクラッチの係合動作が可能となる、
【００４５】請求項１９の発明によれば、ロックアップ
クラッチの係合動作をエンジン回転数制御手段によるエ
ンジン回転数の制御動作と並行して行うことにより、ロ
ックアップクラッチの係合動作を開始するための指令が
出力されてから実際にロックアップクラッチが係合開始
されるまでに生じる時間と、エンジン回転数制御による
差回転の収束制御動作に要する時間を並行させることが
出来、エンジン回転数制御の後にロックアップクラッチ
の係合動作を行う場合に比して、ロックアップクラッチ
の係合動作をタイムラグ無く迅速行うことが出来る。
【００４６】請求項２０の発明によれば、ロックアップ
クラッチの係合に際して、コースト状態をエンジントル
クに関連する指標、例えばスロットル開度を指標にして
判断する場合に、該スロットル開度がゼロでなくなった
時にトルク増加制御を解除すると、車両が急な下り坂を
走行していてアクセルペダルが少し踏まれてスロットル
開度がゼロでなくなった場合、実際の車両の状態はアク
セルペダルが踏まれてもコースト状態であるにも係わら
ず、スロットル開度がゼロでなくなるためにトルク増加
制御が解除されてしまう。すると、トルク増加制御の解
除によりアクセル操作に対応するトルクにエンジンの出
力トルクが設定されるが、これはアクセルペダルが少し
しか踏まれていないために、エンジンの出力トルクはト
ルク増加制御による出力トルクよりも少ないものとなっ
てしまう。従って、ロックアップクラッチを確実に係合
できない場合がある。しかし、本発明は、トルク増加制
御中の出力トルクよりもアクセル操作による運転者の要
求する出力トルクが越えたときにエンジン制御手段によ
るエンジン制御を解除するため、該制御が解除されても
出力トルクがトルク増加制御中のトルクよりも大きくな
るために確実にロックアップクラッチを係合させること
が出来る。
【００４７】請求項２１の発明によれば、差回転検出手
段により検出される、エンジン回転数と入力軸回転数の
差回転が、所定の範囲を越えていた場合に、ロックアッ
プクラッチ（４ａ）が係合するに際して、制御部２１、
エンジン制御システム３１及びロックアップ制御プログ
ラムＰＲＯ１などの差回転制御手段が、エンジン回転数
（Ｎｅ）と変速機構の入力軸回転数（Ｎｉ）との差を小
さくするように制御する。その際、差回転検出手段によ
り検出される差回転は、実際の車両のコースト状態を精
度良く検出することが出来ることから、車両のいかなる
状態、例えば、急な下り坂でスロットルが少し踏まれて
いる場合においても、確実にロックアップクラッチを係
合させることが出来、エンジンブレーキを確保すること
ができる。また、こうした制御により、エンジン回転数
（Ｎｅ）と入力軸回転数（Ｎｉ）が近づく。これによ
り、ロックアップクラッチ（４ａ）の係合に際して、ロ
ックアップクラッチが吸収すべきエンジン回転数と入力
軸回転数の差回転が少なくなり、ロックアップクラッチ
の係合油圧を滑らかに上昇させたとしても、短時間で係
合を完了させることが出来、変速時間の短縮を達成する
ことが可能となる。また、エンジン回転数と変速機構の
入力軸回転数との差回転に起因する変速ショックの発生
も防止することが出来る。
【００４８】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。
【００５０】５速自動変速機１は、図２に示すように、
トルクコンバータ４、３速主変速機構２、３速副変速機
構５及びディファレンシャル８を備えており、かつこれ
ら各部は互に接合して一体に構成されるケースに収納さ
れている。そして、トルクコンバータ４は、ロックアッ
プクラッチ４ａを備えており、エンジンの回転はエンジ
ンクランクシャフト１３から、トルクコンバータ内の油
流を介して又はロックアップクラッチによる機械的接続
を介して主変速機構２の入力軸３に入力する。そして、
一体ケースにはクランクシャフトと整列して配置されて
いる第１軸３（具体的には入力軸）及び該第１軸３と平
行に第２軸６（カウンタ軸）及び第３軸（左右車軸）１
４ａ，１４ｂが回転自在に支持されており、また該ケー
スの外側にバルブボディが配設されている。
【００５１】主変速機構２は、シンプルプラネタリギヤ
７とダブルピニオンプラネタリギヤ９からなるプラネタ
リギヤユニット１５を有しており、シンプルプラネタリ
ギヤ７はサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、及びこれらギ
ヤに噛合するピニオンＰ１を支持したキャリヤＣＲから
なり、またダブルピニオンプラネタリギヤ９は上記サン
ギヤＳ１と異なる歯数からなるサンギヤＳ２、リングギ
ヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ２及
びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ３を前記シンプ
ルプラネタリギヤ７のピニオンＰ１と共に支持する共通
キャリヤＣＲからなる。
【００５２】そして、エンジンクランクシャフト１３か
らトルクコンバータ４を介して連動している入力軸３
は、第１の（フォワード）クラッチＣ１を介してシンプ
ルプラネタリギヤ７のリングギヤＲ１に連結し得ると共
に、第２の（ダイレクト）クラッチＣ２を介してシンプ
ルプラネタリギヤ７のサンギヤＳ１に連結し得る。ま
た、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のサンギヤＳ２
は、第１のブレーキＢ１にて直接係止し得ると共に、第
１のワンウェイクラッチＦ１を介して第２のブレーキＢ
２にて係止し得る。更に、ダブルピニオンプラネタリギ
ヤ９のリングギヤＲ２は、第３のブレーキＢ３及び第２
のワンウェイクラッチＦ２にて係止し得る。そして、共
通キャリヤＣＲが、主変速機構２の出力部材となるカウ
ンタドライブギヤ１８に連結している。
【００５３】一方、副変速機構５は、第２軸を構成する
カウンタ軸６の軸線方向リヤ側に向って、出力ギヤ１
６、第１のシンプルプラネタリギヤ１０及び第２のシン
プルプラネタリギヤ１１が順に配置されており、またカ
ウンタ軸６はベアリングを介して一体ケースに回転自在
に支持されている。前記第１及び第２のシンプルプラネ
タリギヤ１０，１１は、シンプソンタイプからなる。
【００５４】また、第１のシンプルプラネタリギヤ１０
は、そのリングギヤＲ３が前記カウンタドライブギヤ１
８に噛合するカウンタドリブンギヤ１７に連結してお
り、そのサンギヤＳ３がカウンタ軸６に回転自在に支持
されているスリーブ軸１２に固定されている。そして、
ピニオンＰ３はカウンタ軸６に一体に連結されたフラン
ジからなるキャリヤＣＲ３に支持されており、また該ピ
ニオンＰ３の他端を支持するキャリヤＣＲ３はＵＤダイ
レクトクラッチＣ３のインナハブに連結している。ま
た、第２のシンプルプラネタリギヤ１１は、そのサンギ
ヤＳ４が前記スリーブ軸１２に形成されて前記第１のシ
ンプルプラネタリギヤのサンギヤＳ３に連結されてお
り、そのリングギヤＲ４は、カウンタ軸６に連結されて
いる。
【００５５】そして、ＵＤダイレクトクラッチＣ３は、
前記第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３と
前記連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４との間に介在してお
り、かつ該連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４は、バンドブ
レーキからなる第４のブレーキＢ４にて係止し得る。更
に、第２のシンプルプラネタリギヤのピニオンＰ４を支
持するキャリヤＣＲ４は、第５のブレーキＢ５にて係止
し得る。
【００５６】ついで、図２及び図３に沿って、本５速自
動変速機の機構部分の作用について説明する。
【００５７】Ｄ（ドライブ）レンジにおける１速（１Ｓ
Ｔ）状態では、フォワードクラッチＣ１が接続し、かつ
第５のブレーキＢ５及び第２のワンウェイクラッチＦ２
が係止して、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギ
ヤＲ２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のキャリ
ヤＣＲ４が停止状態に保持される。この状態では、入力
軸３の回転は、フォワードクラッチＣ１を介してシンプ
ルプラネタリギヤのリングギヤＲ１に伝達され、かつダ
ブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２は停止状
態にあるので、両サンギヤＳ１、Ｓ２を逆方向に空転さ
せながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速回転され
る。即ち、主変速機構２は、１速状態にあり、該減速回
転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５にお
ける第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３に
伝達される。該副変速機構５は、第５のブレーキＢ５に
より第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が
停止され、１速状態にあり、前記主変速機構２の減速回
転は、該副変速機構５により更に減速されて、出力ギヤ
１６から出力する。
【００５８】２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラ
ッチＣ１に加えて、第２のブレーキＢ２（及び第１のブ
レーキＢ１）が作動し、更に、第２のワンウェイクラッ
チＦ２から第１のワンウェイクラッチＦ１に作動が切換
わり、かつ第５のブレーキＢ５が係止状態に維持されて
いる。この状態では、サンギヤＳ２が第２のブレーキＢ
２及び第１のワンウェイクラッチＦ１により停止され、
従って入力軸３からフォワードクラッチＣ１を介して伝
達されたシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１の回
転は、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２
を正方向に空転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速
回転する。更に、該減速回転は、カウンタギヤ１８，１
７を介して副変速機構５に伝達される。即ち、主変速機
構２は２速状態となり、副変速機構５は、第５のブレー
キＢ５の係合により１速状態にあり、この２速状態と１
速状態が組合されて、自動変速機１全体で２速が得られ
る。なおこの際、第１のブレーキＢ１も作動状態とな
る。
【００５９】３速（３ＲＤ）状態では、フォワードクラ
ッチＣ１、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイク
ラッチＦ１並びに第１のブレーキＢ１はそのまま係合状
態に保持され、第５のブレーキＢ５の係止が解放される
と共に第４のブレーキＢ４が係合する。即ち、主変速機
構２はそのままの状態が保持されて、上述した２速時の
回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に
伝えられ、そして副変速機構５では、第１のシンプルプ
ラネタリギヤのリングギヤＲ３からの回転がそのサンギ
ヤＳ３及びサンギヤＳ４の固定により２速回転としてキ
ャリヤＣＲ３から出力し、従って主変速機構２の２速と
副変速機構５の２速で、自動変速機１全体で３速が得ら
れる。
【００６０】４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構２
は、フォワードクラッチＣ１、第２のブレーキＢ２及び
第１のワンウェイクラッチＦ１並びに第１のブレーキＢ
１が係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変
速機構５は、第４のブレーキＢ４を解放すると共にＵＤ
ダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、第
１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３とサンギ
ヤＳ３，Ｓ４が連結して、プラネタリギヤ１０，１１が
一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構２の
２速と副変速機構５の直結（３速）が組合されて、自動
変速機全体で、４速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００６１】５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラ
ッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力
軸３の回転がシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１
及びサンギヤＳ１に共に伝達されて、主変速機構２は、
ギヤユニットが一体回転する直結回転となる。この際、
第１のブレーキＢ１が解放されかつ第２のブレーキＢ２
は係合状態に保持されるが第１のワンウェイクラッチＦ
１が空転することにより、サンギヤＳ２は空転する。ま
た、副変速機構５は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係
合した直結回転となっており、従って主変速機構２の３
速（直結）と副変速機構５の３速（直結）が組合され
て、自動変速機全体で、５速回転が出力ギヤ１６から出
力する。
【００６２】更に、本自動変速機は、加速等のダウンシ
フト時に作動する中間変速段、即ち３速ロー及び４速ロ
ーがある。
【００６３】３速ロー状態は、フォワードクラッチＣ１
及びダイレクトクラッチＣ２が接続し（第２ブレーキＢ
２が係合状態にあるがワンウェイクラッチＦ１によりオ
ーバランする）、主変速機構２はプラネタリギヤユニッ
ト１５を直結した３速状態にある。一方、第５のブレー
キＢ５が係止して副変速機構５は１速状態にあり、従っ
て主変速機構２の３速状態と副変速機構５の１速状態が
組合されて、自動変速機１全体で、前述した２速と３速
との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【００６４】４速ロー状態は、フォワードクラッチＣ１
及びダイレクトクラッチＣ２が接続して、主変速機構２
は、上記３速ロー状態と同様に３速（直結）状態にあ
る。一方、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４が係合
して、第１のシンプルプラネタリギヤ１０のサンギヤＳ
３及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のサンギヤＳ
４が固定され、２速状態にある。従って、主変速機構２
の３速状態と副変速機構５の２速状態が組合されて、自
動変速機１全体で、前述した３速と４速との間のギヤ比
となる変速段が得られる。
【００６５】なお、図３において点線の丸印は、コース
ト時エンジンブレーキの作動状態を示す。即ち、１速
時、第３のブレーキＢ３が作動して第２のワンウェイク
ラッチＦ２のオーバランによるリングギヤＲ２の回転を
阻止する。また、２速時、３速時及び４速時は、第１の
ブレーキＢ１が作動して第１のワンウェイクラッチＦ１
のオーバランによるサンギヤＳ１の回転を阻止する。
【００６６】また、Ｒ（リバース）レンジにあっては、
ダイレクトクラッチＣ２及び第３のブレーキＢ３が係合
すると共に、第５のブレーキＢ５が係合する。この状態
では、入力軸３の回転はダイレクトクラッチＣ２を介し
てサンギヤＳ１に伝達され、かつ第３のブレーキＢ３に
よりダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２が
停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤのリング
ギヤＲ１を逆転方向に空転させながらキャリヤＣＲも逆
転し、該逆転が、カウンタギヤ１８，１７を介して副変
速機構５に伝達される。副変速機構５は、第５のブレー
キＢ５に基づき第２のシンプルプラネタリギヤのキャリ
ヤＣＲ４が逆回転方向にも停止され、１速状態に保持さ
れる。従って、主変速機構２の逆転と副変速機構５の１
速回転が組合されて、出力軸１６から逆転減速回転が出
力する。
【００６７】図１は、電気制御系を示すブロック図で、
２１は、マイクロコンピュータ（マイコン）からなる電
子制御部（ＥＣＵ）で、電子制御部２１には、エンジン
回転数センサ２２、入力軸回転数センサ２６、スロット
ル開度センサ２７が接続している。更に、制御部２１に
は、エンジン制御システム３１及び図示しないロックア
ップクラッチの油圧サーボを駆動制御するためにリニア
ソレノイドバルブＳＬＵ３２等が接続している。
【００６８】次に、図７に基づいて、例えば、非ロック
アップ状態の４速から３速のロックアップ状態に変速さ
れる際の制御を具体的に説明する。この変速は、変速マ
ップにもとづく自動変速動作モードによる変速動作で
も、また、運転者のシフトレバーやシフトスイッチなど
のマニュアルシフト手段によるシフト操作に基づく手動
変速モードによる変速動作の場合でも、どちらでもよ
い。
【００６９】車両が、図７の時点Ｔ０に示すように、車
速即ち、変速機構の入力軸３の回転数Ｎｉが徐々に低下
してくると共に、入力軸３に対してロックアップ状態に
ない、エンジン（Ｅ／Ｇ）回転数Ｎｅもそれにつれて低
下してきた場合、制御部２１は、図４に示すロックアッ
プ制御プログラムＰＲＯ１を実行する。
【００７０】制御部２１は、ステップＳ２で、現在の走
行状態がロックアップをＯＮすべき状態となっているか
否かを、入力軸回転数センサ２６から求められる車速と
スロットル開度センサ２７から求められるスロットル開
度に基づいて、制御部２１内の適宜なメモリ内に格納さ
れた、図６に示す、ロックアップ動作図ＭＡＰ１に基づ
いて判断する。図６のロックアップ動作図ＭＡＰ１は、
各変速段におけるロックアップクラッチ４ａの係合（Ｏ
Ｎ）と係合解除（ＯＦＦ）のタイミングが、車速（ＳＰ
ＥＥＤ）とスロットル開度（ＴＨＲＯＴＴＬＥ）をパラ
メータとして示されており、制御部は、当該ロックアッ
プ動作図ＭＡＰ１を参照することにより、現在車両が、
トルクコンバータ４のロックアップクラッチ４ａをロッ
クアップすべき状態にあるか否かを即座に判断すること
が出来る。なお、図６の実線の右方が各変速段における
ロックアップ領域であり、破線の左方が各変速段におけ
るロックアップ解除領域である。
【００７１】こうして、図７に示す時点Ｔ１で、ロック
アップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ２で車両が
ロックアップ動作を行うべき領域に入っているものと判
断された場合には、制御部２１は、ステップＳ２−１に
入り、リニアソレノイドバルブＳＬＵ３２を駆動して、
直ちにロックアップクラッチを駆動してトルクコンバー
タ４のロックアップクラッチ４ａを係合する動作にはい
るが、同時に、制御部２１はステップＳ３に入り、エン
ジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差が、トルク増
加制御を開始する閾値Ｎａよりも小さいか否かを判定す
る。通常、Ｎａは、−１００ｒｐｍ程度に設定されてお
り、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差が、
例えば閾値Ｎａ回転以下に広がっていない場合には、エ
ンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差（Ｎｅ−Ｎ
ｉ）が、トルク増加制御を開始する閾値Ｎａ（通常、マ
イナスの値）よりも大きく、両者の間にはそれほどの回
転数差が生じていない（即ち、エンジン制御の必要な状
態になっていない）ものと判断して、エンジンに対する
制御は行わず、通常のロックアップクラッチ４ａを係合
させる制御を行う。この場合、既に述べたように、エン
ジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差は小さいの
で、ロックアップクラッチ４ａを係合させた場合でも、
シフトショックは小さく、運転者に違和感を与えるよう
なことはない。
【００７２】ステップＳ３で、エンジン回転数Ｎｅと入
力軸回転数Ｎｉ（図７の場合、ダウンシフト動作が伴っ
ているので、入力軸回転数Ｎｉは時点Ｔ０から徐々に増
大して行く）との差が、例えば閾値Ｎａ回転以下に広が
っている場合には、ステップＳ４に入り、制御部２１
は、エンジン制御システム３１に対して、エンジンの出
力トルクＥｔを増加させるように指令し、これを受けて
エンジン制御システム３１は時点Ｔ１で、図７に示すよ
うに、直ちにエンジントルクを増加させる制御を開始す
る。なお、図に示すエンジンの出力トルクＥｔは、エン
ジン制御システム３１からの指令値であり、実際にエン
ジントルクが増大するには多少のタイムラグがある。
【００７３】なお、エンジンの出力トルクＥｔの具体的
な増大量、即ち、トルクアップ量は、制御部２１が適宜
なメモリ内に格納された、図１４に示す、差回転−エン
ジンの出力トルクパラメータテーブルＴＢＬ１に基づい
て決定される。差回転−エンジンの出力トルクパラメー
タテーブルＴＢＬ１には、エンジン回転数Ｎｅ−入力軸
回転数Ｎｉの差回転数に対するエンジンの出力トルクＥ
ｔが、入力軸回転数Ｎｉ（車速）をパラメータとして格
納されており、差回転及びその時点の入力軸回転数Ｎｉ
が分かれば、指令するエンジンの出力トルクは、差回転
−エンジンの出力トルクパラメータテーブルＴＢＬ１を
参照することにより直ちに判明する。なお、差回転−エ
ンジンの出力トルクパラメータテーブルＴＢＬ１によれ
ば、同一の差回転で有れば、入力軸回転数Ｎｉ（車速）
が小さな程、エンジンの出力トルクが大きくなり、ま
た、入力軸回転数Ｎｉ（車速）が大きな程、エンジンの
出力トルクが小さくなるように設定されている。これ
は、主としてトルクコンバータの特性によるものが大き
い。なお、急激なエンジン回転数Ｎｅの変化を避けるた
めに、指令するエンジンの出力トルクには、所定の上限
値（正値）及び下限値（負値）が設定されている。
【００７４】ステップＳ４のエンジンのトルク増加制御
は、図１０に示すように、１０ｍｓ（０．０１秒）毎に
行われる。この際、目標となるエンジンの出力トルクは
図１４のマップから算出して求め、そのエンジントルク
となるように制御する。制御に際しては、所定時間（５
００ｍｓ）内に、実際のエンジントルクが算出されたエ
ンジントルクとなるように、エンジン回転数の傾き（α
１からα５）を複数種設定して、順次適用している。従
って、差回転が大きいほど、エンジントルクを高い値に
して当初のエンジン回転数の傾きを急に設定し、前記所
定時間内に所定の回転数差に収めるようにする必要があ
る。
【００７５】これにより、回転数差に係わらず、早く所
定差回転に収めることが出来ると共に、差回転が小さく
なるとエンジントルクを小さく設定することで、エンジ
ン回転数が入力軸回転数を越えるような事態の発生を防
止し、運転者に違和感を与えることがないようにするこ
とが出来る。また、このように制御することにより、変
速中にロックアップクラッチを解放する時などのよう
に、入力軸回転数が変化するような場合でも、タイムラ
グなく、トルク増大制御を行うことが出来る。
【００７６】こうして、エンジンの出力トルクＥｔは、
図７に示すように、徐々に増大し、それに応じてエンジ
ン回転数Ｎｅも増加し始め、入力軸回転数Ｎｉとの差も
縮小する方向に制御される。一方、制御部２１は、ＳＬ
Ｕ３２を介したロックアップクラッチ４ａの係合動作を
開始しており、当該係合動作は、図５に示すロックアッ
プクラッチ係合プログラムＰＲＯ２に基づいて、図１３
のように行われる。即ち、時点Ｔ１で、図５のステップ
Ｓ２１に示すように、タイマーによる計時が開始され、
次いでステップＳ２２で、図１３にも示すように、ロッ
クアップクラッチ４ａの油圧サーボに対して油圧Ｐｓ１
が、ステップＳ２３に示す時間ｔＳＡの間、供給され、
ロックアップクラッチ４ａのがた詰めが行われる。その
後、ステップＳ２４で、ステップＳ２５に示す時間ｔ
ＳＢが経過するまで、待機油圧Ｐｓ２に保持され、更に
ステップＳ２６に示すように、所定勾配δＰＦでスイー
プアップされて、係合が進行して行く。
【００７７】一方、図７に示すように、ロックアップク
ラッチ４ａが係合する際に吸収すべきエンジン回転数Ｎ
ｅと入力軸回転数Ｎｉとの差回転数も、エンジンの出力
トルクＥｔの増加制御に伴うエンジン回転数Ｎｅの増大
により、縮小し、ロックアップクラッチ４ａの係合途中
の時点Ｔ２では、シフトショックが殆ど生じない程度の
差回転数Ｎｂ（通常−５０ｒｐｍ程度）に達することと
なる。
【００７８】そこで、制御部２１は、ロックアップ制御
プログラムＰＲＯ１のステップＳ５で、エンジン回転数
Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差回転数が所定のトルク増
加制御を終了させるべき閾値Ｎｂに達しているもの判断
された場合には、当該時点Ｔ２で、ステップＳ６に入
り、エンジン制御システム３１に対して、エンジンの出
力トルクを一定にする制御を行うように指令し、エンジ
ン制御システム３１は、エンジンの出力トルクを一定に
するようにエンジンを制御して、エンジン回転数Ｎｅを
時点Ｔ２の回転に保持する。
【００７９】なお、この時、エンジンの出力トルクが正
の場合、即ち、エンジンの回転力が変速機を駆動してい
る場合には、エンジンの出力トルクを０に保持して、エ
ンジン回転数Ｎｅが入力軸回転数Ｎｉを上回らないよう
に制御して、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉが
略等しい状態を維持するように制御する。また、エンジ
ンの出力トルクが負の場合、即ち、変速機がエンジンを
駆動している場合には、ステップＳ５で差回転数がＮｂ
に達した時点の、エンジンの出力トルクを、ステップＳ
６の一定保持トルクとして当該出力トルクＥｔを保持
し、その時点のエンジン回転数Ｎｅを保持する。
【００８０】一方、この間も、ロックアップクラッチ４
ａは、図５、図７及び図１３に示すように、ロックアッ
プクラッチ係合プログラムＰＲＯ２のステップＳ２６
で、所定勾配δＰＦでスイープアップされて、ステップ
Ｓ２６−１でｔＦＥタイマをスタートさせ、ステップＳ
２７で入力軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅとの差回
転数（Ｎｅ−Ｎｉ）が、所定値（通常、−３０ｒｐｍ）
以上に狭まった場合（ステップＳ２７の条件不成立の場
合）には、ステップＳ２８を経て、所定時間ｔ ＦＥだけ
スイープアップを継続して当該差回転数を滑らかに吸収
しつつロックアップクラッチ４ａの係合動作を継続す
る。これにより、差回転が生じている間は、ロックアッ
プクラッチ４ａの係合動作は、油圧のスイープアップに
より徐々に進行することから、差回転は円滑に吸収され
シフトショックの発生が防止される。次に、ステップＳ
２９入り、後述のように、ロックアップクラッチ４ａ
は、保持油圧ＰＬで完全に係合保持される。
【００８１】こうして、係合は、何らシフトショックを
生じさせることなく進行し、時点Ｔ３で係合動作は完了
する。この状態で、図７に示すように、入力軸３とエン
ジンはロックアップクラッチ４ａを介して直結され、入
力軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅは時点Ｔ３で一致
し、その後、ロックアップクラッチ４ａは、保持油圧Ｐ
Ｌで保持される。
【００８２】また、制御部２１は、ロックアップ制御プ
ログラムＰＲＯ１のステップＳ７で、時点Ｔ３でロック
アップクラッチ４ａの係合動作の終了を判定したところ
で、ステップＳ８でタイマーを起動させて、ステップＳ
９で時点Ｔ４までの所定時間ｔ１だけエンジンの出力ト
ルクＥｔを一定にする制御を、ステップＳ１０まで継続
する。これにより、図７及び図１３に示す、ＳＬＵ３２
に対するロックアップ油圧指令値（電流値）に対して実
際の供給油圧に応答遅れが生じ、ロックアップクラッチ
４ａの係合動作が遅れる時間を考慮する形でエンジンの
出力トルクＥｔが保持されることとなり、ロックアップ
クラッチ４ａの係合は、時点Ｔ４までの間に確実に完了
される。
【００８３】ステップＳ１０で、タイマーがタイムアッ
プしたところで、ステップＳ１１に入り、制御部２１
は、エンジン制御システム３１に対して、エンジンの出
力トルク一定制御を止めて、エンジンの出力トルクＥｔ
を所定時間ｔＴｅでスイープダウンさせる制御を行い、
ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１に基づく制御を完
了する。
【００８４】なお、時点Ｔ１で、エンジンの出力トルク
Ｅｔの増加制御を行わなかったとした場合の、エンジン
回転数Ｎｅを、図７の点線に示すが、図からも明らかな
ように、ロックアップクラッチ４ａの係合時には、大き
な回転数差ＤＩＦが生じ、その状態でロックアップクラ
ッチ４ａの係合動作を行えば、当然大きなシフトショッ
クが生じることとなる。
【００８５】次に、図８に、４速ロックアップ状態か
ら、３速のロックアップ状態にシフトダウンする場合に
生じる、コースト状態に対する制御を示す。この場合
も、図７と基本的には同様であり、ロックアップクラッ
チ４ａ及びエンジンは、ロックアップ制御プログラムＰ
ＲＯ１及びロックアップクラッチ係合プログラムＰＲＯ
２に基づいて制御されるが、以後、図７の場合と相違す
る点のみについて説明し、重複する部分の説明は省略す
る。
【００８６】時点Ｔ５から車速が徐々に低下して、コー
スト状態を呈するが、この時点では、入力軸３とエンジ
ンはロックアップ状態にあり、ロックアップクラッチ４
ａの油圧指令値も、ＰＬＨの高い状態を呈している。従
って、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉは等しい
状態となっている。しかし、図６に示すロックアップ動
作図ＭＡＰにより、３速ロックアップ状態へのシフトダ
ウンが、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステッ
プＳ２で判断されると、時点Ｔ５−１で制御部２１は、
ＳＬＵ３２に対して、シフトダウンに備えて、シフトシ
ョックの発生を防止するためにロックアップ状態の一時
解除を指令し、これにより、ロックアップクラッチ４ａ
の油圧は解放される。
【００８７】すると、図７と同様に、エンジン回転数Ｎ
ｅは入力軸回転数Ｎｉに対して徐々に低下を開始し、時
点Ｔ６で、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの
差回転（Ｎｅ−Ｎｉ＝Ｎａ）が所定値を下回り、エンジ
ンの出力トルクＥｔが増加される。変速機側で４速から
３速へのダウンシフトが行われ、入力軸回転数Ｎｉが増
大する一方で、エンジン回転数Ｎｅは、エンジンの出力
トルクの増加制御により増加し、時点Ｔ７で差回転Ｎａ
が、所定の値（Ｎｅ−Ｎｉ＝Ｎｂ）以上になったところ
で、時点Ｔ８までエンジン回転数Ｎｅを保持する。更
に、時点Ｔ８が経過して、更に時点Ｔ９までの間、エン
ジンの出力トルクＥｔが保持されて、ロックアップクラ
ッチ４ａの係合を確実にする。
【００８８】なお、時点Ｔ６で、エンジンの出力トルク
Ｅｔの増加制御を行わなかったとした場合の、エンジン
回転数Ｎｅを、図８の点線に示すが、図からも明らかな
ように、ロックアップクラッチ４ａの係合時には、大き
な回転数差ＤＩＦが生じ、その状態でロックアップクラ
ッチ４ａの係合動作を行えば、当然大きなシフトショッ
クが生じることとなる。
【００８９】なお、図８の４速ロックアップ状態の時点
Ｔ５で、燃費の向上を図るために、既にエンジンの燃料
カット制御が行われていた場合には、時点Ｔ５−１のロ
ックアップ解除後にエンジン回転数が急激に低下し、そ
の後のトルク増加制御に際して、差回転を所定の範囲に
収束させるのに時間が掛かる場合が考えられるので、変
速判断がなされた時点Ｔ５−１で、図１５に示すよう
に、燃料カット制御を中止し、直ちにエンジントルクを
所定値だけ増大させ、エンジン回転数が急激に下降する
ことを防止するようにする。これにより、ステップＳ
４、Ｓ５のトルク増加制御を短時間でタイムラグ無く行
うことが出来、迅速にステップＳ６以降のエンジントル
ク一定制御にはいることが出来る。
【００９０】また、図８及び図１５に示すように、ロッ
クアップクラッチの係合動作は、３速へのダウンシフト
が終了した時点Ｔ６−１で、リニアソレノイドバルブＳ
ＬＵ３２により直ちに開始される。この時点Ｔ６−１で
は、いまだ差回転がステップＳ５の所定値Ｎｂ以上の値
に収まっていない状態ではあるが、ＳＬＵ３２によるロ
ックアップ油圧指令値（電流値）が上昇して、実際にロ
ックアップクラッチに対する供給油圧が上昇し、ロック
アップクラッチが係合を開始するまで間に、差回転は所
定の値Ｎｂに収まるので、無駄時間無くロックアップク
ラッチの係合動作を行うことが出来る。
【００９１】図９に、前述のダウンシフト時に限らず、
３速非ロックアップ状態から同一変速段の３速ロックア
ップ状態に移行する際の制御を示す。
【００９２】基本的には、図７及び図８と同様である
が、時点Ｔ１０以前では、非ロックアップ状態であるこ
とから、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの乖
離が拡大しつつあり、時点Ｔ１０で、ロックアップ動作
図ＭＡＰ１に基づくロックアップ判断が行われると、ロ
ックアップクラッチ４ａに油圧が供給され、油圧指令値
はＰｓ１から待機圧Ｐｓ２に移行する。次に、時点Ｔ１
１（時点Ｔ１０とＴ１１は同時でもよい）でエンジンの
出力トルクの増加制御が実行されてエンジン回転数Ｎｅ
が上昇すると共に、ロックアップクラッチ４ａの油圧が
スイープアップされてロックアップクラッチ４ａの係合
動作が開始される。時点Ｔ１２では、差回転数Ｎｂが所
定回転数以上となってエンジン回転数Ｎｅと入力軸回転
数Ｎｉとの乖離は、ロックアップクラッチ４ａの係合に
際してシフトショックの生じない問題のない程度にまで
縮小し、その後、ロックアップクラッチ４ａの係合動作
が完了する時点Ｔ１３まではエンジンの出力トルクＥｔ
は一定に保持され、更に時点Ｔ１４までタイマ保持され
て、ロックアップクラッチ４ａの係合確実にする。
【００９３】なお、時点Ｔ１２においては、既に述べた
ように、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの乖
離は、ロックアップクラッチ４ａの係合に際してシフト
ッショックの生じない問題のない程度にまで縮小してい
ることから、図１１に示すように、時点Ｔ１２の段階
で、ロックアップクラッチ４ａの油圧を一気に保持圧Ｐ
Ｌにまで引き上げて、短時間にロックアップ動作を終了
させるようにしてもよい。これは、図９の３速非ロック
アップ状態から３速ロックアップ状態へのロックアップ
動作に限らず、どのようなロックアップ動作にも適用す
ることが出来、図７及び図８の時点Ｔ２又は時点Ｔ７の
段階への適用も可能である。
【００９４】なお、時点Ｔ１１で、エンジンの出力トル
クＥｔの増加制御を行わなかったとした場合の、エンジ
ン回転数Ｎｅを、図９の点線に示すが、図からも明らか
なように、ロックアップクラッチ４ａの係合時には、大
きな回転数差ＤＩＦが生じ、その状態でロックアップク
ラッチ４ａの係合動作を行えば、当然大きなシフトショ
ックが生じることとなる。
【００９５】また、図１６に示すように、エンジントル
クの増加制御を開始して、差回転が所定の差回転Ｎｂに
達していない状態の時点Ｔ１１−１で、運転者（ドライ
バ）がアクセルペダルを踏み込んだ場合には、制御部２
１は、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップ
Ｓ４、Ｓ５のトルク増加制御を継続すべきか否かを、図
１７に示す、トルク増加制御解除判断プログラムＰＲＯ
３に基づいて判定する。
【００９６】トルク増加制御解除判断プログラムＰＲＯ
３は、ステップＳ３０で、現在ロックアップ制御プログ
ラムＰＲＯ１のステップＳ４，Ｓ５に基づくトルク増加
指令が出力中であるか否かを判定し、トルク増加指令が
出力中である場合には、ステップＳ３１で、制御部２１
は、運転者がアクセルペダルを操作することにより設定
される、運転者が要求しているエンジントルク、即ちリ
クエストトルクを演算算出し、該算出されたリクエスト
トルクがロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステッ
プＳ４，Ｓ５に基づくトルク増加指令により増大された
実際のエンジンの出力トルクよりも大きいか否かを判定
する。リクエストトルクが、ロックアップ制御プログラ
ムＰＲＯ１のステップＳ４，Ｓ５に基づくトルク増加指
令により増大された実際のエンジンの出力トルクよりも
大きい場合には、運転者の要求通りにエンジントルクを
増大させても、エンジン回転数は増大して、入力軸回転
数との差回転は縮小することから、特にロックアップ制
御プログラムＰＲＯ１のステップＳ４，Ｓ５に基づいて
制御をする必要が無くなるので、ステップＳ３２に入
り、それまでのロックアップ制御プログラムＰＲＯ１の
ステップＳ４、Ｓ５に基づくトルクの増加制御を解除す
る。これにより、運転者は、自分のアクセルペダル操作
がエンジンの状態に反映されるので、違和感のない運転
を継続することが出来る。
【００９７】なお、図９の場合などにおいて、時点Ｔ１
２から時点Ｔ１３までの間は、ロックアップ制御プログ
ラムＰＲＯ１のステップＳ６のトルク一定値出力制御状
態となるが、その制御中に、何らかの原因でエンジン回
転数Ｎｅ−入力軸回転数Ｎｉの差回転が、図１２に示す
ように、再度拡大した場合には、当該差回転がトルク増
加開始制御の閾値Ｎａを下回った時点Ｔ１２−１で、再
度制御部２１はエンジン制御システム３１に対してトル
ク増加を指令し、エンジン回転数Ｎｅ−入力軸回転数Ｎ
ｉの差回転が所定の値を上回る時点Ｔ１２−２までトル
クの増加制御を継続し、両者の回転数差の乖離を少なく
するように制御する。
【００９８】そして、エンジン回転数Ｎｅ−入力軸回転
数Ｎｉの差回転が所定の値Ｎｂを上回った時点Ｔ１２−
２で、再度トルク一定制御を再開して、ロックアップク
ラッチ４ａの係合動作がシフトショックを生じることな
く円滑に行われるよう制御する。
【００９９】なお、上述の実施例は、コースト状態にお
ける入力軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅとの差を、
両者の差回転を取ることにより求めているいるが、入力
軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅとの差は、両者の回
転数比を取ることにより求めてもよい。
【０１００】また、本発明は、エンジン回転数と入力軸
回転数の差回転が、所定の範囲を越えていた場合に、ロ
ックアップクラッチ４ａが係合するに際して、制御部２
１、エンジン制御システム３１及びロックアップ制御プ
ログラムＰＲＯ１などの制御手段が、エンジン回転数Ｎ
ｅと変速機構の入力軸回転数Ｎｉとの差を小さくするよ
うに制御すればよいので、必ずしも、エンジン回転数を
上昇させるように制御する必要はなく、変速機構の入力
軸の回転数をブレーキなどの適宜な手段で低下させて、
エンジン回転数Ｎｅと変速機構の入力軸回転数Ｎｉとの
差を小さくするように制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる電子制御部を示すブロック図。
【図２】本発明を適用しうる自動変速機の機構部分を示
すスケルトン図。
【図３】その摩擦係合要素の作動を示す図。
【図４】ロックアップ制御プログラムの一例を示すフロ
ーチャート。
【図５】ロックアップクラッチ係合プログラムの一例を
示すフローチャート。
【図６】ロックアップ動作図の一例を示す図。
【図７】４速非ロックアップ状態から３速ロックアップ
状態への移行に際した、エンジンの出力トルク、入力軸
回転数、エンジン回転数及びロックアップクラッチの係
合動作の関係を示すタイムチャート。
【図８】４速ロックアップ状態から３速ロックアップ状
態への移行に際した、エンジンの出力トルク、入力軸回
転数、エンジン回転数及びロックアップクラッチの係合
動作の関係を示すタイムチャート。
【図９】３速非ロックアップ状態から３速ロックアップ
状態への移行に際した、エンジンの出力トルク、入力軸
回転数、エンジン回転数及びロックアップクラッチの係
合動作の関係を示すタイムチャート。
【図１０】トルク増加制御の概要を示すタイムチャー
ト。
【図１１】図９の、ロックアップクラッチの係合動作
の、別の制御態様を示すタイムチャート。
【図１２】図９の、エンジンの出力トルク一定出力制御
中に、差回転が拡大した場合の制御態様を示すタイムチ
ャート。
【図１３】ロックアップクラッチの係合に際した、ロッ
クアップクラッチへの供給油圧（指令値）を示すタイム
チャート。
【図１４】（エンジン回転数−入力軸回転数）の差回転
とエンジン出力トルクとの関係を示す図。
【図１５】４速ロックアップ状態から３速ロックアップ
状態への移行に際した、エンジンの出力トルク、入力軸
回転数、エンジン回転数及びロックアップクラッチの係
合動作の、別の実施例における関係を示すタイムチャー
ト。
【図１６】図９で示した、３速非ロックアップ状態から
３速ロックアップ状態への移行に際して、運転者のアク
セルペダル操作が有った場合の制御態様を示すタイムチ
ャート。
【図１７】トルク制御解除判断プログラムの一例を示す
フローチャート。
【符号の説明】
１……自動変速機 ２、５……変速機構 ４ａ……ロックアップクラッチ ２１……ロックアップクラッチ駆動手段、回転数制御手
段、差回転検出手段、燃料カット制御手段、エンジン制
御解除手段（制御部） ３１……回転数制御手段、燃料カット制御手段（エンジ
ン制御システム） ３２……ロックアップクラッチ駆動手段（ＳＬＵ） Ｎｅ……エンジン回転数 Ｎｉ……入力軸回転数 Ｅｔ……出力トルク ＰＬ……保持油圧 ＰＲＯ１……回転数制御手段、差回転検出手段（ロック
アップ制御プログラム） ＰＲＯ２……ロックアップクラッチ駆動手段 （ロックアップクラッチ係合プログラム） ＰＲＯ３……エンジン制御解除手段 （トルク増加制御解除判断プログラム）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１ Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１Ｈ (72)発明者 桑田 雅之 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 草深 宗夫 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 3D041 AA22 AA23 AA25 AA34 AA53 AA59 AB01 AC01 AC09 AC15 AD02 AD04 AD30 AD51 AE03 AE08 AE22 AE32 AE37 AF01 AF09 3G093 AA05 BA03 BA15 CA04 CA09 CB01 CB07 DA01 DA06 DB01 DB05 EA02 EA03 EA05 EB03 FA04 FA08 FA10 FA11 FB03 3G301 HA01 JA03 KA07 KA16 KA26 KB00 KB07 KB10 LA01 LB01 MA11 NA06 NA07 NB06 NC04 ND03 ND05 ND12 ND15 NE03 NE08 NE24 PA11Z PB03A PE01A PE01Z PE06A PF01Z 3J053 CA03 CB05 CB14 DA06 DA08 EA02 FA03

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンと変速機構との間にトルクコン
    バータが介在した自動変速機であって、前記トルクコン
    バータは、前記エンジンの出力軸と変速機構の入力軸を
    直結することの出来るロックアップクラッチを有してお
    り、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数
    を下回る状態において、前記ロックアップクラッチを油
    圧により係合させることの出来るロックアップクラッチ
    駆動手段の設けられた、ロックアップ制御装置におい
    て、 前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を
    検出する差回転検出手段設け、 前記ロックアップクラッチの係合に際して、前記差回転
    検出手段により検出された差回転が所定の範囲を越える
    場合に、前記エンジン回転数を上昇させるエンジン回転
    数制御手段を設けた、自動変速機におけるロックアップ
    制御装置。
  2. 【請求項２】 前記エンジン回転数制御手段は、エンジ
    ンを制御するエンジン制御手段である、請求項１記載の
    自動変速機におけるロックアップ制御装置。
  3. 【請求項３】 前記エンジン回転数制御手段は、前記エ
    ンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が大きい
    ほど、前記エンジンの出力トルクを大きくさせる形で制
    御することを特徴とする、請求項１記載の自動変速機に
    おけるロックアップ制御装置。
  4. 【請求項４】 前記エンジン回転数制御手段は、前記エ
    ンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が同一の
    場合、前記変速機構の入力軸回転数が大きい程、前記エ
    ンジンの出力トルクを小さくする形で制御することを特
    徴とする、請求項３記載の自動変速機におけるロックア
    ップ制御装置。
  5. 【請求項５】 前記エンジン回転数制御手段は、前記エ
    ンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定
    の範囲に収まったところで、所定時間、前記出力トルク
    を一定に保持することを特徴とする、請求項３記載の自
    動変速機におけるロックアップ制御装置。
  6. 【請求項６】 前記エンジン回転数制御手段は、前記エ
    ンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定
    の範囲に収まったところで、前記エンジンの出力トルク
    が正の時は、前記出力トルクを０に保持することを特徴
    とする、請求項５記載の自動変速機におけるロックアッ
    プ制御装置。
  7. 【請求項７】 前記エンジン回転数制御手段は、前記エ
    ンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定
    の範囲に収まったところで、前記エンジンの出力トルク
    が負の時は、前記出力トルクを、前記差が前記所定の範
    囲に収まった時点の出力トルクで保持することを特徴と
    する、請求項５記載の自動変速機におけるロックアップ
    制御装置。
  8. 【請求項８】 前記ロックアップクラッチ駆動手段は、
    前記ロックアップクラッチの係合に際して、所定の勾配
    で係合油圧をスイープアップさせて係合動作を実行する
    と共に、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数
    との差が、所定の範囲に収まった時点から更に、所定時
    間前記スイープアップを継続した後、前記ロックアップ
    クラッチを保持油圧で完全に係合保持するようにしたこ
    とを特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロ
    ックアップ制御装置。
  9. 【請求項９】 前記ロックアップクラッチ駆動手段は、
    前記ロックアップクラッチの係合に際して、所定の勾配
    で係合油圧をスイープアップさせて係合動作を実行する
    と共に、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数
    との差が、所定の範囲に収まった時点で、直ちに前記ロ
    ックアップクラッチを保持油圧で完全に係合保持するよ
    うにしたことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機
    におけるロックアップ制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記エンジン回転数制御手段は、前記
    ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップクラ
    ッチの係合動作が終了した後、更に所定時間、前記出力
    トルクを一定に保持することを特徴とする、請求項５記
    載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
  11. 【請求項１１】 前記エンジン回転数制御手段は、前記
    ロックアップクラッチの係合動作が終了した後、更に所
    定時間、前記出力トルクを一定に保持した後、所定の時
    間でスイープダウンさせることを特徴とする、請求項１
    ０記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
  12. 【請求項１２】 前記出力トルクの増加に際しては、そ
    の出力トルクは所定の限界値の範囲内に制限されること
    を特徴とする、請求項３記載の自動変速機におけるロッ
    クアップ制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記エンジン回転数と変速機構の入力
    軸回転数との差は、エンジン回転数と入力軸回転数との
    差回転数である、請求項１記載の自動変速機におけるロ
    ックアップ制御装置。
  14. 【請求項１４】 前記エンジン回転数と変速機構の入力
    軸回転数との差は、エンジン回転数と入力軸回転数との
    回転数比である、請求項１記載の自動変速機におけるロ
    ックアップ制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記ロックアップクラッチ駆動手段
    は、前記ロックアップクラッチが係合している第１の変
    速段から、ロックアップクラッチが係合している第２の
    変速段への変速に際して、前記ロックアップクラッチを
    一時的に解放するように制御すると共に、前記エンジン
    回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチの前記第
    ２の変速段への変速に際した再係合に際して、前記エン
    ジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を所定の範
    囲内に収めるように前記エンジン回転数を制御すること
    を特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロッ
    クアップ制御装置。
  16. 【請求項１６】 前記エンジン回転数制御手段は、前記
    ロックアップクラッチが係合していない第１の変速段か
    ら、ロックアップクラッチが係合している第２の変速段
    への変速に際して、前記エンジン回転数と変速機構の入
    力軸回転数との差を所定の範囲内に収めるように前記エ
    ンジン回転数を制御することを特徴とする、請求項１記
    載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
  17. 【請求項１７】 前記エンジン回転数制御手段は、同一
    の変速段で、前記ロックアップクラッチが係合していな
    い状態から、ロックアップクラッチが係合している状態
    に移行するに際して、前記エンジン回転数と変速機構の
    入力軸回転数との差を所定の範囲内に収めるように前記
    エンジン回転数を制御することを特徴とする、請求項１
    記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
  18. 【請求項１８】 ロックアップクラッチが係合している
    第１の変速段において、燃料カット制御が行われていた
    場合に、前記ロックアップクラッチ駆動手段によるロッ
    クアップクラッチの一時的な解放に際して、前記燃料カ
    ット制御を中止する燃料カット制御手段を設けて構成し
    た、請求項１５記載の自動変速機におけるロックアップ
    制御装置。
  19. 【請求項１９】 前記ロックアップクラッチ駆動手段に
    よるロックアップクラッチの係合動作は、前記エンジン
    回転数制御手段によるエンジン回転数の制御動作と並行
    して行うことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機
    におけるロックアップ制御装置。
  20. 【請求項２０】 運転者のアクセル操作により設定され
    る、運転者が要求しているエンジントルクを算出するリ
    クエストトルク算出手段を設け、 前記リクエストトルク算出手段により算出されたエンジ
    ントルクが、前記エンジン制御手段により制御されるエ
    ンジンの出力トルクを越えた場合に、前記エンジン制御
    手段によるエンジンの制御を解除するエンジン制御解除
    手段を設けて構成した、請求項３記載の自動変速機にお
    けるロックアップ制御装置。
  21. 【請求項２１】 エンジンと変速機構との間にトルクコ
    ンバータが介在した自動変速機であって、前記トルクコ
    ンバータは、前記エンジンの出力軸と変速機構の入力軸
    を直結することの出来るロックアップクラッチを有して
    おり、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転
    数を下回る状態において、前記ロックアップクラッチを
    油圧により係合させることの出来るロックアップクラッ
    チ駆動手段の設けられた、ロックアップ制御装置におい
    て、 前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を
    検出する差回転検出手段設け、 前記ロックアップクラッチの係合に際して、前記差回転
    検出手段により検出された差回転が所定の範囲を越える
    場合に、該差回転を小さくするように該差回転を制御す
    る差回転制御手段を設けた、自動変速機におけるロック
    アップ制御装置。
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