JP2004263732A - Control device for transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control the slippage of a forward clutch in a power transmission passage between an engine and a driving wheel in a wide range to contribute to improvement of drivability. <P>SOLUTION: An automatic transmission 10 has the forward clutch 51 in the power transmission passage between the engine 1 and the driving wheel. Herein, when the travelling condition of a vehicle is in a non-steady state, a slippage region is enlarged more than in a steady state in creating the slippage region for controlling the forward clutch 51 within a predetermined condition of slippage corresponding to an engine load or speed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は変速機の制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車等に搭載される自動変速機では、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上にトルクコンバータ等の流体伝動装置が備えられ、該伝動装置にポンプ等の入力要素とタービン等の出力要素とを直結するロックアップクラッチが設けられる。このロックアップクラッチは、エンジン負荷や車速等の車両の走行状態に基づいて制御され、例えば低負荷高回転領域はロックアップ領域に、高負荷低回転領域はコンバータ領域に、低負荷中回転領域はスリップ領域に設定される。そして、ロックアップ領域では、流体伝動装置の入力要素と出力要素とが完全締結されて燃費性能の向上が図られ、コンバータ領域では、入力要素と出力要素とが完全解放されてトルク増大作用が図られ、スリップ領域では、入力要素と出力要素とが半ば締結されて燃費性能の向上とドライバビリティの向上(例えばトルク変動に伴うショックや振動等の吸収をいう)との両立が図られる。ところが、このようなロックアップクラッチは、概して径が大きく、ピストン室の容積が大きく、ピストンの質量が大きく、ピストンの面振れが大きいから、どうしても応答性や制御性、ひいては制御精度に劣る、という不具合が伴う。
【0003】
一方、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上には、他にも各種の摩擦締結要素が配置され、該摩擦締結要素を所定のスリップ状態に制御することが知られている。ここでいう摩擦締結要素には、例えば、遊星歯車機構の動力伝達経路を切り換えて複数の変速段を達成するのに用いられるフォワードクラッチ等の変速段達成用のクラッチの他、エンジンと流体伝動装置との間の動力伝達又は流体伝動装置と変速機との間の動力伝達を接続又は遮断してエンジンの回転負荷を軽減するのに用いられる始動クラッチや発進クラッチ、あるいは主として無段変速機と併用されて変速機の出力回転を正逆反転させるのに用いられる前後進切換クラッチ、さらにはギヤードニュートラルが達成可能な無段変速機と併用されて動力伝達経路をギヤ比の大きいローモードとギヤ比の小さいハイモードとに切り換えるのに用いられるローモードクラッチやハイモードクラッチ等が含まれる。このような摩擦締結要素は、一般に、流体伝動装置のロックアップクラッチに比べると、概して径が小さく、ピストン室の容積が小さく、ピストンの質量が小さく、ピストンの面振れが小さいから、応答性や制御性、ひいては制御精度に優れる、という利点を有する。
【0004】
例えば、特許文献1には、燃費の改善及びアイドル振動の抑制を図るため、ニュートラル制御と称して、Dレンジでのアイドル停車時に、前進第1速段を達成する摩擦締結要素(フォワードクラッチ)を所定のスリップ状態に制御することが記載されている。これにより、クリープ現象の反作用としてエンジンに加えられる負荷トルクが減少し、燃費の改善及びアイドル振動の抑制が図られる。また、特許文献2には、ライン圧の最適化及び伝達効率の最良化を図るため、最も弱い摩擦締結要素、換言すれば最も高い作動圧を要求する摩擦締結要素を微小量(摩擦締結要素の耐久性を低下させない程度の量:例えば10rpm)スリップさせることが記載されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−304125号公報
【特許文献2】
米国特許第5400678号明細書
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、特許文献1に記載の発明では、フォワードクラッチのスリップ制御は車両の停車時にのみ行われ、車両の発進時ないし発進後はフォワードクラッチは完全締結される。また、特許文献2に記載の発明では、摩擦締結要素のスリップ制御は、該摩擦締結要素がスリップしている状態からライン圧を上げていって該摩擦締結要素がもはやスリップしなくなるライン圧を求めるために行われる。つまり、従来、摩擦締結要素をスリップ制御するといっても、それはごく限られた状況及び目的でしか行われていなかった。しかし、この摩擦締結要素は、前述したように応答性や制御精度に優れるので、この摩擦締結要素をより広範囲にスリップ制御して、例えばドライバビリティの向上(前述したようにトルク変動に伴うショックや振動等の吸収をいう)に有効活用することは合理的なことであると考えられる。
【0007】
そこで、本発明は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に備えられた、入出力要素間のスリップ状態が制御可能な摩擦締結要素を広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上等に有効活用することを課題とする。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項1に記載の発明は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に、入出力要素間のスリップ状態が制御可能な摩擦締結要素を備える変速機の制御装置であって、上記摩擦締結要素のスリップ状態を制御する制御手段と、該制御手段で上記摩擦締結要素を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をエンジン負荷及び車速に応じて生成する生成手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該検出手段で検出された車両の走行状態が定常状態であるか非定常状態であるかを判定する判定手段と、該判定手段で車両の走行状態が非定常状態であると判定されたときは、定常状態であると判定されたときに比べて、上記生成手段で生成されるスリップ領域を拡大するスリップ領域拡大手段とを備えることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、まず、摩擦締結要素を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をエンジン負荷及び車速に応じて生成するから、上記摩擦締結要素をエンジン負荷及び車速に応じて広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上に有効活用することができる。
【0010】
そして、車両の走行状態が非定常状態であるとき、例えば発進時や加速時等の過渡状態であるときは、定常状態であるときに比べて、上記スリップ領域を拡大するから、上記摩擦締結要素をより一層広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上により一層有効活用することができる。
【0011】
しかもその場合に、非定常状態のときに限りスリップ領域を拡大するから、定常状態のときは摩擦締結要素は不必要にスリップ制御されず、よってスリップ制御の弊害である伝達効率の低下、熱の発生、及び摩擦締結要素の耐久性の低下の問題が極力抑制される。
【0012】
次に、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、判定手段で車両の走行状態が定常状態であると判定されたときのスリップ領域は、エンジン負荷が所定のエンジン負荷以下及び車速が所定の車速以下の領域であることを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、定常状態のときは、摩擦締結要素は、低負荷低回転領域でスリップ制御されるから、該低負荷低回転領域で起こり易く目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動が高応答・高精度に吸収でき、ドライバビリティの向上に大きく寄与する。
【0014】
次に、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、スリップ領域拡大手段は、スリップ領域を高エンジン負荷側に拡大することを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、非定常状態のときは、摩擦締結要素は、高負荷領域でもスリップ制御されるようになるから、該高負荷領域で起こり易い過渡時のトルク変動に伴うショックや振動が高応答・高精度に吸収でき、ドライバビリティの向上に大きく寄与する。
【0016】
次に、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、スリップ領域拡大手段は、エンジン負荷が高いほど、スリップ領域と締結領域との境界を定める車速を低くすることを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、エンジン負荷が高いほど、つまり運転者の加速要求が大きく、アクセルペダルがより大きく踏み込まれたときは、車速が低くても、スリップ制御が解除され、摩擦締結要素は締結状態とされて、伝達効率が向上し、良好な加速性が得られる。もっとも、スリップ制御によるショック吸収作用は図れなくなるが、高負荷時はショックが隠蔽されて目立たなくなるから大きな問題とならない。
【0018】
次に、請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の発明において、制御手段は、スリップ領域において、エンジン負荷が高いほど、摩擦締結要素のスリップ量を小さくすることを特徴とする。
【0019】
この発明によれば、摩擦締結要素をスリップ制御するにしても、高負荷時はスリップ量を小さくするから、高負荷時に顕著化する伝達効率の低下の問題、熱の発生の問題、及び摩擦締結要素の耐久性の低下の問題が有効に抑制されると共に、逆に低負荷時はスリップ量を大きくするから、低負荷時に目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動の問題が有効に抑制される。以下、実施の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。
【0020】
【発明の実施の形態】
本実施の形態においては、本発明は、図1に示す自動変速機10に適用されている。この自動変速機10は、エンジン1の出力が入力される流体伝動装置としてのトルクコンバータ20と、該トルクコンバータ20の出力が入力される2つの遊星歯車機構30,40とを有し、該遊星歯車機構30,40の動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結要素51〜55及びワンウェイクラッチ56の選択的作動により、表1に示すように、Dレンジの1〜4速、Sレンジの1〜3速、Lレンジの1〜2速、及びRレンジの後退速が達成される(表中「○」が作動を示す)。
【0021】
【表1】

Figure 2004263732
【0022】
トルクコンバータ20は、エンジン出力軸2に連結されたケース21と、該ケース21に固設された入力要素としてのポンプ22と、該ポンプ22に対向して配置された出力要素としてのタービン23と、これらのポンプ22とタービン23との間に配置されたステータ25とを含み、タービン23の回転がタービン軸27を介して遊星歯車機構30,40に出力される。上記ステータ25はワンウェイクラッチ24を介して変速機ケース11に支持されてトルク増大作用を果たす。トルクコンバータ20は、後述するように、上記ポンプ22とタービン23とを直結するロックアップクラッチ26を備える。また、コンバータケース21を介してエンジン1により駆動されるオイルポンプ12が配設されている。
【0023】
タービン軸27と第1遊星歯車機構30のサンギヤ31との間にフォワードクラッチ51が、タービン軸27と第2遊星歯車機構40のサンギヤ41との間にリバースクラッチ52が、タービン軸27と第2遊星歯車機構40のキャリヤ42との間に3−4クラッチ53がそれぞれ設けられている。2−4ブレーキ54は第2遊星歯車機構40のサンギヤ41を固定する。第1遊星歯車機構30のリングギヤ33と第2遊星歯車機構40のキャリヤ42とが連結されて、これらと変速機ケース11との間にローリバースブレーキ55とワンウエイクラッチ56とが並列に配置されている。第1遊星歯車機構30のキャリヤ32と第2遊星歯車機構40のリングギヤ43とが連結されて、これらに出力ギヤ13が接続されている。出力ギヤ13が2つの中間ギヤ14,15を介して差動装置60の入力ギヤ61に噛合し、上記出力ギヤ13の回転が差動装置60を介して左右の車軸62,63から図外の駆動輪に伝達される。
【0024】
図2に示すように、トルクコンバータ20のロックアップクラッチ26は、詳しくは、コンバータケース21とタービン23との間に位置している。ロックアップクラッチ26は、コンバータケース21を介してエンジン出力軸2とタービン軸27とを直結する。ロックアップクラッチ26は、タービン23に固設され、コンバータケース21内の締結室26a内の作動油の圧力により常に締結方向に付勢されつつ、解放室26b内の作動油の圧力により解放方向に付勢される。
【0025】
このロックアップクラッチ26の油圧制御回路70には、該ロックアップクラッチ26のスリップ状態を制御する制御手段としてのデューティソレノイドバルブ71とシフトバルブ72とが配設されている。シフトバルブ72には、デューティソレノイドバルブ71で調整された制御圧の供給ライン73の他、パイロット圧の供給ライン74、一定圧に調整されたコンバータ圧の供給ライン75、ロックアップクラッチ26の締結室26aに通じる締結圧ライン76、及び解放室26bに通じる解放圧ライン77が接続している。パイロット圧ライン74からパイロット圧が供給されると、図示したように、シフトバルブ72のスプール72aがスプリング72bの付勢力に抗して図面上左側に位置し、締結圧ライン76がコンバータ圧ライン75と、解放圧ライン77が制御圧ライン73とそれぞれ連通して、コンバータ圧が締結用油圧に用いられ、制御圧が解放用油圧に用いられる。
【0026】
この状態で、デューティソレノイドバルブ71に印加するデューティ率(1ON−OFF周期におけるON時間の比率)を大きくしていくと、制御圧(解放用油圧)PLUが小さくなっていき、その結果、ロックアップクラッチ26の締結力が大きくなっていって、ロックアップクラッチ26はついには完全締結される(ロックアップ状態)。一方、デューティ率を小さくしていくと、制御圧PLUが大きくなっていき、その結果、ロックアップクラッチ26の締結力が小さくなっていって、ロックアップクラッチ26はついには完全解放される(コンバータ状態)。そして、デューティ率をその間で制御することにより、制御圧PLU、ひいてはロックアップクラッチ26の締結力が調整され、ロックアップクラッチ26は半ば締結される(スリップ状態)。
【0027】
本実施の形態においては、複数の変速段達成用の摩擦締結要素51〜55のうち、少なくともフォワードクラッチ51が、上記トルクコンバータ20のロックアップクラッチ26と同様、入力要素と出力要素との間のスリップ状態が制御可能に構成されている。ただし、本実施形態においては、上記表1に明示したように、フォワードクラッチ51は1〜3速でのみ締結されるから、4速をカバーするため、3〜4速で締結される3−4クラッチ53もまた入力要素と出力要素との間のスリップ状態が制御可能に構成されている。以下、フォワードクラッチ51を例に取り説明するが、特に断らない限り、3−4クラッチ53もこれに準じて同様である。
【0028】
すなわち、図3に示すように、フォワードクラッチ51は、タービン軸27に固設された入力要素としてのドラム511と、第1遊星歯車機構30のサンギア31の構成部材310にスプライン嵌合された出力要素としてのハブ512と、これらのドラム511及びハブ512にそれぞれスプライン嵌合された複数の摩擦板513…513と、ドラム511内に軸方向に移動自在に収納されたピストン514とを有し、該ピストン514とドラム511との間に外周側締結室515及び内周側締結室516が形成されている。
【0029】
このフォワードクラッチ51の油圧制御回路80には、該フォワードクラッチ51のスリップ状態を制御する制御手段としてのデューティソレノイドバルブ81とシフトバルブ82とが配設されている。デューティソレノイドバルブ81には、ライン圧の供給ライン83、及び上記外周側締結室515に通じる外周側締結圧ライン84が接続している。シフトバルブ82には、同様に、ライン圧の供給ライン85、及び上記内周側締結室516に通じる内周側締結圧ライン86の他、上記デューティソレノイドバルブ81で調整された制御圧の供給ライン87が接続している。シフトバルブ82にこの制御圧供給ライン87から制御圧が供給されないときは、図示したように、シフトバルブ82のスプール82aがスプリング82bの付勢力により図面上左側に位置し、ライン圧供給ライン85と内周側締結圧ライン86とが遮断している。
【0030】
この状態で、デューティソレノイドバルブ81に印加するデューティ率を小さくしていくと、制御圧(外周側締結用油圧)PFWが大きくなっていき、その結果、フォワードクラッチ51は、外周側締結室515にのみ油圧を受けて、比較的ゆっくりと締結動作が進行する。このとき、シフトバルブ82のスプール82aが、同じく上記制御圧を受けて、スプリング82bの付勢力に抗して図面上右側に移動していく。そして、該スプール82aの右側移動により、ライン圧供給ライン85と内周側締結圧ライン86とがついに連通すると、その連通度に応じた大きさの作動圧(内周側締結用油圧)が内周側締結室516に供給され、フォワードクラッチ51は、両締結室515,516共に油圧を受けて、締結動作が比較的速やかに進行する。したがって、フォワードクラッチ51に外周側締結用油圧PFWのみが供給される範囲内で、換言すれば、シフトバルブ82を挟んでライン圧供給ライン85と内周側締結圧ライン86とが遮断している状態で、デューティソレノイドバルブ81のデューティ率を制御することにより、フォワードクラッチ51の締結力を緻密に精度よく調整し、フォワードクラッチ51のスリップ制御を緻密に精度よく行うことができる。
【0031】
図4に示すように、この自動変速機10のコントロールユニット100は、エンジン1のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ101からの信号、エンジン回転数としてエンジン出力軸2の回転数Neを検出するエンジン回転センサ102からの信号、タービン回転数としてタービン軸27の回転数Ntを検出するタービン回転センサ103からの信号、車速として出力ギヤ13の回転数(遊星歯車機構30,40の出力回転数)を検出する車速センサ104からの信号、作動油の温度を検出する油温センサ105からの信号、運転者により選択されているレンジでONするレンジスイッチ106からの信号、アクセルペダルの非踏み込みでONするアイドルスイッチ107からの信号、及びブレーキペダルの踏み込みでONするブレーキスイッチ108からの信号等を入力する。そして、コントロールユニット100は、それらの信号が示す車両の走行状態(特にスロットル開度及び車速)に基づいて、目標変速段を設定し、その目標変速段が達成されるように、上記摩擦締結要素51〜55に対する作動圧の給排を行う変速制御用デューティソレノイドバルブ81,91…91に制御信号を出力する。また、コントロールユニット100は、変速中でないときは、同じく上記信号が示す車両の走行状態(特にスロットル開度及び車速)を複数の領域に分類し、その分類結果に応じて、上記ロックアップクラッチ制御用デューティソレノイドバルブ71及びフォワードクラッチ制御用デューティソレノイドバルブ81に制御信号を出力し、ロックアップクラッチ26のスリップ制御とフォワードクラッチ51のスリップ制御とを連係して制御する。
【0032】
以下、図5〜図7のフローチャートを参照して、上記連係制御の具体的動作の1例を説明する。まず、コントロールユニット100は、ステップS1で、上記各種センサ・スイッチ類101〜108からの入力信号により車両の状態量を検出する。次いで、ステップS2で、Pレンジ又はNレンジ、すなわち非走行レンジが選択されているか否かを判定し、NOのとき、つまりDレンジ等の走行レンジが選択されているときは、ステップS3に進む。ステップS3では、減速走行、すなわちアクセルペダルが非踏み込みか否かを判定し、NOのとき、つまりアクセルペダルが踏み込まれているときは、ステップS4に進む。ステップS4では、定常走行、すなわちエンジン1の制御パラメータが大きな変動なく安定に推移しているか否かを判定し、YESのとき、つまり定常走行時はステップS5に進み、NOのとき、つまり非定常走行時(例えば発進時や加速時等の過渡状態であるとき)はステップS6に進む。
【0033】
ステップS5では、定常時制御マップを用いてフォワードクラッチ51の制御領域を設定し、ステップS6では、非定常時制御マップを用いてフォワードクラッチ51の制御領域を設定する。ここで、定常時制御マップの具体的1例を図8に、非定常時制御マップの具体的1例を図9にそれぞれ示す。両マップ共、車速と、エンジン負荷を代表するパラメータの1つであるスロットル開度とに応じて、フォワードクラッチ51を締結する締結領域と、フォワードクラッチ51をスリップ制御するスリップ領域とが予め定められている。
【0034】
図8の定常時制御マップでは、スリップ領域は、スロットル開度が低開度側の所定開度θ1以下で、かつ車速が低車速側の所定車速V1以下の領域に定められている。上記所定車速V1はスロットル開度に拘らず一定値であるのに対し、上記所定開度θ1は車速が大ほど大きくされている(すなわち右肩上がりの傾向である)。図9の非定常時制御マップでは、スリップ領域は、上記定常時制御マップに比べて、高スロットル開度側に拡大している。その場合、スロットル開度が大きいほど、スリップ領域と締結領域との境界を定める車速L1は低くされている。
【0035】
なお、本実施形態においては、フォワードクラッチ51は、上記締結領域では、弱締結状態とされる(それを実現する油圧は負荷及び回転に依存して予め決められる)。その結果、フォワードクラッチ51を通過するトルクが瞬間的に変動したときには、フォワードクラッチ51は瞬間的にスリップし、上記トルク変動に伴うショックや振動等が吸収される。一方、スリップ領域では、フォワードクラッチ51は、そのスリップ量が所定の目標スリップ量に収束するようにフィードバック制御される。また、図8、図9に示したように、スロットル開度がごく小さい(すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の)減速領域は、車速に拘らず、すなわち全車速に亘って、スリップ領域とされている。
【0036】
図5のフローチャートに戻り、コントロールユニット100は、上記のように、ステップS5又はS6で、フォワードクラッチ51の制御領域を設定したのち、ステップS7で、今度は、制御マップを用いてロックアップクラッチ26の制御領域を設定する。ここで、制御マップの具体的1例を図10に示す。このロックアップクラッチ26用の制御マップにおいても、上記図8、図9に例示したフォワードクラッチ51用の制御マップと同様、車速と、エンジン負荷を代表するパラメータの1つであるスロットル開度とに応じて、ロックアップクラッチ26を完全締結するロックアップ領域と、完全解放するコンバータ領域と、半ば締結するスリップ領域とが予め定められている。
【0037】
この図10の制御マップでは、ロックアップ領域は、車速に拘らず、すなわち全車速に亘って、スロットル開度が低開度側の所定開度θ2以下の領域に定められている。ここで、この第2の所定開度θ2は、上記図8、図9に例示したフォワードクラッチ51のスリップ領域を定める第1の所定開度θ1よりも小さい開度に設定されている。この第2の所定開度θ2もまた、第1の所定開度θ1と同様、車速が大ほど大きくされている。その場合、第2の所定開度θ2は、上記図8、図9に例示したフォワードクラッチ51のスリップ領域を定める所定車速V1と、該所定車速V1より高い第2の所定車速V2とにおいて、段差がつけられている。もっとも、このような特性は1例に過ぎず、段差はなくても構わない。また、図10に示したように、スロットル開度がごく小さい(すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の)減速領域は、車速に拘らず、すなわち全車速に亘って、ロックアップ領域とされている。
【0038】
この図10の制御マップでは、スリップ領域もまた、車速に拘らず、すなわち全車速に亘って定められている。その場合、スリップ領域は、スロットル開度が上記第1の所定開度θ1と第2の所定開度θ2との間の領域に定められている。
【0039】
ここで、比較のため、従来のロックアップクラッチの制御マップの具体的1例を図11に示す。すなわち、トルクコンバータのロックアップクラッチのみスリップ制御し、フォワードクラッチ等の他の摩擦締結要素を車両の走行状態に応じて広範囲にスリップ制御しない場合である。
【0040】
この図11の従来の制御マップでは、ロックアップ領域は、スロットル開度が低開度側の所定開度θx以下で、かつ車速が高車速側の上記第2の所定車速V2以上の領域に定められている。ここで、上記所定開度θxは、図10に例示した第2の所定開度θ2と略同じ値である。また、スリップ領域は、スロットル開度が同じく低開度側の所定開度θx以下で、かつ車速が低車速側の上記第1の所定車速V1と高車速側の上記第2の所定車速V2との間の領域に定められている。さらに、スロットル開度がごく小さい(すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の)減速領域は、低車速側から順に、コンバータ領域、スリップ領域、及びロックアップ領域に分割されている。
【0041】
つまり、本実施形態で採用する図10の制御マップは、図11に例示した従来の制御マップに比べて、ロックアップ領域及びスリップ領域が拡大され、その分コンバータ領域が縮小されている。その主な理由は、図8、図9に例示したように、フォワードクラッチ51を、走行中、全域に亘って(ただし本実施形態においては前述したように1〜3速の範囲に限られる。4速時は3−4クラッチ53を使ってカバーする)スリップさせるようにしたからである。すなわち、前述したように、定常走行時であるときも、また非定常走行時であるときも、スリップ領域においては、フォワードクラッチ51は、スリップ量が所定の目標スリップ量(ゼロを除く)に収束するようにフィードバック制御される。一方、締結領域においては、フォワードクラッチ51は、弱締結状態とされて(目標スリップ量がゼロ狙い)、瞬間的なトルク変動時に限ってスリップすることが許容されている。よって、車両の走行中は、まず全域に亘って、フォワードクラッチ51の自主的な(自然発生的な)スリップにより、瞬間的なトルク変動に伴うショックや振動等が吸収されると共に、特に低車速側においては、フォワードクラッチ51をより積極的にスリップさせることにより、低車速側で目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動等がより一層確実に吸収される。
【0042】
このように、フォワードクラッチ51の側で、ドライバビリティの向上(トルク変動に伴うショックや振動等の吸収)を全域に亘って担うようにしたから、ロックアップクラッチ26のコンバータ領域を縮小することができ、その結果、ロックアップクラッチ26の側で、可及的な燃費の向上を図ることができる。
【0043】
再び図5のフローチャートに戻り、コントロールユニット100は、上記のように、ステップS7で、ロックアップクラッチ26の制御領域を設定したのち、ステップS8で、領域分類マップを用いて車両の走行状態を複数の領域A〜Fのいずれかに分類する。ここで、領域分類マップの具体的1例を図12に示す。この領域分類マップは、結局のところ、上記図8、図9に例示したフォワードクラッチ51の制御マップと、図10に例示したロックアップクラッチ26の制御マップとを組み合わせて得られるものであり、車速と、エンジン負荷を代表するパラメータの1つであるスロットル開度とに応じて、全域が複数(図例では6つ)の領域A〜Fに予め分類されている。もっとも、スロットル開度がごく小さい(すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の)減速領域Gと、PレンジやNレンジが選択された非走行領域(駐停車領域)Nも併せて示されている。
【0044】
すなわち、図13にまとめたように、領域Aは、上記図8、図9に例示したフォワードクラッチ51の制御マップと、図10に例示したロックアップクラッチ26の制御マップとから明らかなように、ロックアップクラッチ26をロックアップ状態とし、フォワードクラッチ51をスリップ状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ51の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ26の側で燃費の向上を図ることができる。
【0045】
次に、領域Bは、ロックアップクラッチ26もフォワードクラッチ51も共にスリップ状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ51の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ26の側で燃費の向上とドライバビリティの向上の両立を図ることができる。
【0046】
次に、領域Cは、ロックアップクラッチ26をコンバータ状態とし、フォワードクラッチ51を、非定常走行時はスリップ状態、定常走行時は弱締結状態とする領域である。したがって、いずれの場合も、フォワードクラッチ51の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ26の側でトルク増大作用(走り重視)を図ることができる。
【0047】
次に、領域Dは、ロックアップクラッチ26をコンバータ状態とし、フォワードクラッチ51を弱締結状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ51の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ26の側でトルク増大作用(走り重視)を図ることができる。
【0048】
次に、領域Eは、ロックアップクラッチ26をスリップ状態とし、フォワードクラッチ51を弱締結状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ51の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ26の側で燃費の向上とドライバビリティの向上の両立を図ることができる。
【0049】
そして、領域Fは、ロックアップクラッチ26をロックアップ状態とし、フォワードクラッチ51を弱締結状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ51の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ26の側で燃費の向上を図ることができる。
【0050】
また、減速領域Gは、領域Aと同様、ロックアップクラッチ26をロックアップ状態とし、フォワードクラッチ51をスリップ状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ51の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ26の側で燃費の向上を図ることができる。
【0051】
さらに、非走行領域Nは、ロックアップクラッチ26をロックアップ状態とし、フォワードクラッチ51を解放状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ51の側で動力伝達を遮断しながら、ロックアップクラッチ26の側でいち早い発進時動作に対応することができる。
【0052】
再び図5のフローチャートに戻り、コントロールユニット100は、上記のように、ステップS8で、車両の走行状態を領域分類したのち、ステップS9で、変速中か否かを判定し、NOのとき、つまり非変速時はステップS10に進んで、分類した領域に応じてフォワードクラッチ51及びロックアップクラッチ26を図13の内容に従い制御し、YESのとき、つまり変速時はステップS11に進んで、別途変速制御を実行する。
【0053】
ここで、上記ステップS11の変速制御においては(特にフォワードクラッチ51が関与する3〜4速間の変速制御においては)、フォワードクラッチ51を変速達成のためにスリップ制御し、かつロックアップクラッチ26を変速ショック吸収のためにスリップ制御する(このような変速中のスリップ連係制御は本発明に含まれない)。
【0054】
一方、ステップS2でYESのとき、つまりPレンジやNレンジの非走行レンジが選択されているときは、ステップS12で、車両の走行状態を非走行領域(駐停車領域)Nに分類したのち、ステップS10に進んで、該領域Nに応じてフォワードクラッチ51及びロックアップクラッチ26を図13の内容に従い制御する。また、ステップS3でYESのとき、つまりアクセルペダルが非踏み込みの減速走行であるときは、ステップS13で、車両の走行状態をスロットル開度がごく小さい(すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の)減速領域Gに分類したのち、ステップS9で非変速時であることを確認したうえでステップS10に進んで、該領域Gに応じてフォワードクラッチ51及びロックアップクラッチ26を図13の内容に従い制御する。
【0055】
そして、いずれの場合も、上記ステップS10で、フォワードクラッチ51及びロックアップクラッチ26を、スリップ領域において、スリップ制御するとき、そのスリップ制御は、およそ図6、図7にそれぞれ例示したフローチャートに従い行われる。まず、フォワードクラッチ51においては、コントロールユニット100は、図6のステップS21で、各種センサ・スイッチ類101〜108からの入力信号により車両の状態量を検出したのち、ステップS22で、実スリップ量SFWを算出する。この場合、実スリップ量SFWは、フォワードクラッチ51の入力回転数Nin(すなわちタービン回転数Nt)から、フォワードクラッチ51の出力回転数Nout(すなわち第1遊星歯車機構30のサンギヤ31の回転数:出力ギヤ13の回転数とギヤ比とから求められる)を減じた値である。
【0056】
次いで、ステップS23で、スロットル開度tvoと車速Vとに応じて目標スリップ量SFWoを設定する。この場合、目標スリップ量SFWoは、スロットル開度tvoが大きいほど小さく、車速Vが高いほど小さくされる。
【0057】
次いで、ステップS24で、実スリップ量SFWが目標スリップ量SFWoより大きいか否かを判定し、大きい場合は、ステップS25で、フォワードクラッチ51が締結する方向に制御圧(外周側締結用油圧)PFWを変更(増大)し、小さい場合は、ステップS26で、フォワードクラッチ51が解放する方向に制御圧(外周側締結用油圧)PFWを変更(減少)する。
【0058】
一方、ロックアップクラッチ26においては、コントロールユニット100は、図7のステップS31で、各種センサ・スイッチ類101〜108からの入力信号により車両の状態量を検出したのち、ステップS32で、実スリップ量SLUを算出する。この場合、実スリップ量SLUは、ロックアップクラッチ26の入力回転数(すなわちエンジン回転数Ne)から、ロックアップクラッチ26の出力回転数(すなわちタービン回転数Nt)を減じた値である。
【0059】
次いで、ステップS33で、スロットル開度tvoと車速Vとに応じて目標スリップ量SLUoを設定する。この場合、目標スリップ量SLUoは、スロットル開度tvoが大きいほど大きく、車速Vが高いほど大きくされる。
【0060】
次いで、ステップS34で、実スリップ量SLUが目標スリップ量SLUoより大きいか否かを判定し、大きい場合は、ステップS35で、ロックアップクラッチ26が締結する方向に制御圧(解放用油圧)PLUを変更(減少)し、小さい場合は、ステップS36で、ロックアップクラッチ26が解放する方向に制御圧(解放用油圧)PLUを変更(増大)する。
【0061】
なお、図14に例示したように、フォワードクラッチ51の締結力を制御するようにしてもよい。すなわち、まず、ステップS41で、各種センサ・スイッチ類101〜108からの入力信号により車両の状態量を検出したのち、ステップS42で、実締結力FFWを算出する。この場合、実締結力FFWは、フォワードクラッチ51に作用している油圧(すなわち外周側締結用油圧PFW)と、摩擦板513…513間の摩擦面積Mと、同じく摩擦板513…513間の摩擦係数μとを乗じた値である。
【0062】
次いで、ステップS43で、スロットル開度tvoと車速Vとに応じて目標締結力FFWoを設定する。この場合、目標締結力FFWoは、スロットル開度tvoが大きいほど大きく、車速Vが高いほど大きくされる。
【0063】
次いで、ステップS44で、目標締結力FFWoが実締結力FFWより大きいか否かを判定し、大きい場合は、ステップS45で、フォワードクラッチ51が締結する方向に制御圧(外周側締結用油圧)PFWを変更(増大)し、小さい場合は、ステップS46で、フォワードクラッチ51が解放する方向に制御圧(外周側締結用油圧)PFWを変更(減少)する。
【0064】
以上のように、本実施形態では、動力発生装置(エンジン)1からの伝達トルクを連続的に可変にできる機構を有する2つ以上のクラッチ26,51,…を直列に配置した構成において、車両の走行状態に応じてトルク伝達量を分担させるようにしたから、相反する傾向にある燃費の向上(摩擦締結要素51,53やロックアップクラッチ26のスリップ量を減少することで達成される)と、ドライバビリティの向上(逆に摩擦締結要素51,53やロックアップクラッチ26のスリップ量を増大することで達成される)とを高次元で両立させることが可能となる。
【0065】
特に、領域Aでは、トルクコンバータ20のロックアップクラッチ26に比べて高応答・高精度であるフォワードクラッチ51を精度よくスリップさせるから、発進領域及び極低車速領域で上記ロックアップクラッチ26をロックアップしたときに発生する振動やこもり音が良好に吸収される。これにより、トルクコンバータ20の滑り損失を低減し、燃費を向上させることができる。これに対し、従来は、走行中にフォワードクラッチ51のスリップ制御をしていなかったので、低車速領域でロックアップクラッチ26をロックアップすると、上記振動やこもり音が発生することから、高車速領域でしかロックアップクラッチ26をロックアップ又はスリップすることができず、それにより、燃費の低下が著しかったのである。
【0066】
また特に、領域Bでは、もしロックアップクラッチ26をロックアップし、フォワードクラッチ51のみをスリップさせただけでは、負荷が少し大きくなっただけで駆動力不足が生じる。そこで、領域Bでは、ロックアップクラッチ26もスリップさせて、トルクコンバータ20のトルク比により駆動力不足を補うようにした。これにより、中負荷領域での燃費の向上と、走りの低下の回避とを図る。また、コンバータ領域とロックアップ領域との間の移行を円滑化する。従来は、トルクコンバータ20のロックアップクラッチ26とフォワードクラッチ51のような他の摩擦締結要素との両方をスリップさせる領域は基本的に存在していなかった。ただ、例外的に、前述したように、変速中の変速ショックを防止するために、ロックアップクラッチ26を瞬間的にスリップさせることが行われていたのみである。
【0067】
また特に、領域E及び領域Fでは、フォワードクラッチ51を、常時、弱締結状態に維持するから、いわゆるアクセルの「ちょい踏み」(tip in/out)のような瞬間的なアクセル操作に対しては、高応答・高精度のフォワードクラッチ51のスリップによって良好なショック吸収が図られる。これにより、ショックが抑制されると共に、不必要にロックアップクラッチ26を解放させることも免れて、燃費の低下が防止できる。従来は、応答性が低く、制御性に劣るロックアップクラッチ26を微妙に締結力制御していたので、アクセルの「ちょい踏み」のような瞬間的な対応には精度のよいスリップ制御が困難で、ショックが発生していたのである。あるいは、ロックアップクラッチ26をコンバータ状態にして、燃費や走行フィーリングの低下を招いていたのである。あるいは、ショック吸収のために高価なダンパを併用して、コストアップを招いていたのである。
【0068】
一方、図8、図9に例示したように、フォワードクラッチ51を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をスロットル開度及び車速に応じて生成するようにしたから、上記フォワードクラッチ51をスロットル開度及び車速に応じて広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上に有効活用することができる。
【0069】
そして、車両の走行状態が非定常状態であるとき、例えば発進時や加速時等の過渡状態であるときは(図5のステップS6:図9参照)、定常状態であるときに比べて(図5のステップS5:図8参照)、上記スリップ領域を拡大するから、上記フォワードクラッチ51をより一層広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上により一層有効活用することができる。
【0070】
しかもその場合に、非定常状態のときに限りスリップ領域を拡大するから、定常状態のときはフォワードクラッチ51は不必要にスリップ制御されず、よってスリップ制御の弊害である伝達効率の低下、熱の発生、及び摩擦締結要素の耐久性の低下の問題が極力抑制される。
【0071】
しかも、定常状態のときは、フォワードクラッチ51は、低負荷低回転領域でスリップ制御されるから(図8参照)、該低負荷低回転領域で起こり易く目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動が高応答・高精度に吸収でき、ドライバビリティの向上に大きく寄与する。
【0072】
また、非定常状態のときは、フォワードクラッチ51は、高負荷領域でもスリップ制御されるようになるから(図9参照)、該高負荷領域で起こり易い過渡時のトルク変動に伴うショックや振動が高応答・高精度に吸収でき、この点においても、ドライバビリティの向上に大きく寄与する。
【0073】
さらに、その場合に、図9に符号L1で示したように、スロットル開度が大きいほど、つまり運転者の加速要求が大きく、アクセルペダルがより大きく踏み込まれたときほど、車速が低くても、スリップ制御(目標スリップ量を設定した積極的なスリップ制御)が解除され、フォワードクラッチ51は締結状態とされるから(弱締結状態:目標スリップ量はゼロ狙い)、伝達効率が向上し、良好な加速性が得られる。もっとも、スリップ制御によるショック吸収作用は低減するが、高負荷時はショックが隠蔽されて目立たなくなるから大きな問題とはならない。
【0074】
また、従来は、例えばDレンジで停車中にフォワードクラッチ51を滑らせるか又は解放させてクリープ力をカットしたときは、次の発進時又は加速時には直ちに該フォワードクラッチ51を締結していた。その結果、ショックが頻繁に発生していた。そこで、本実施形態では、図9(図12)に示したように、非定常時におけるフォワードクラッチ51のスリップ領域A〜B〜Cにおいては、フォワードクラッチ51を積極的に目標スリップ量にスリップさせると共に、要求駆動力が高くなれば、その要求に応じてトルクコンバータ20のロックアップクラッチ26もスリップさせ(図10参照)、トルク比増大作用により、駆動力不足を補うようにした。加えて、上記ラインL1の特性により、運転者がアクセルペダルをより大きく踏み込んだときには、フォワードクラッチ51によるショック吸収(円滑度合い:ドライバビリティ)よりも、フォワードクラッチ51を締結気味にして加速応答性を重要視させた。また、そのように早めにフォワードクラッチ51を締結気味とすることで、該フォワードクラッチ51の信頼性や耐久性が確保できる。逆に、低負荷では、ショック吸収(円滑度合い:ドライバビリティ)を優先させ、ゆっくりと滑らせながらフォワードクラッチ51をつないでいく。
【0075】
その場合に、上記スリップ領域(A〜B又はA〜B〜C)において、スロットル開度が大きいほど(エンジン負荷が高いほど)、フォワードクラッチ51のスリップ量を小さくすることが好ましい。フォワードクラッチ51をスリップ制御するにしても、高負荷時にスリップ量を小さくすることで、高負荷時に顕著化する伝達効率の低下の問題、熱の発生の問題、及び摩擦締結要素の耐久性の低下の問題が有効に抑制されるからである。また逆に、低負荷時にスリップ量を大きくすることで、低負荷時に目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動の問題が有効に抑制されるからである。
【0076】
また特に、減速領域Gでは、全車速に亘って、フォワードクラッチ51をスリップさせるようにしたから(図8、図9参照)、定常又は加速中からのバックアウトでのショックを防止して、速やかに燃料カットを開始・実行することができる。従来は、図11に例示したように、応答性・制御性に劣るロックアップクラッチ26を一部の車速範囲において滑らせていたから、ショックなく燃料カットすることが困難であった。特に、低車速領域では、ショックが目立ち易い(乗員がショックを感じ易い)から、このような減速中におけるフォワードクラッチ51のスリップ制御は効果が大きくなる。
【0077】
なお、上記実施形態では、スリップ制御の対象としての摩擦締結要素として、フォワードクラッチ51を利用したが、前述したように、これに代えて、あるいはこれと共に、3−4クラッチ53をスリップ制御してもよい。また、変速段達成用の摩擦締結要素に限らず、始動クラッチや発進クラッチ等も好適にスリップ制御可能である。
【0078】
また、上記実施形態では、変速機が自動変速機10の場合であったが、これに代えて、無段変速機であってもよい。その場合、スリップ制御の対象としての摩擦締結要素として、前後進切換クラッチ等が好適に利用でき、さらには、ギヤードニュートラルが達成可能な無段変速機の場合は、ローモードクラッチやハイモードクラッチ等のモード切換用クラッチ等が好適に利用可能である。
【0079】
【発明の効果】
以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明によれば、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に備えられた、入出力要素間のスリップ状態が制御可能な摩擦締結要素を広範囲にスリップ制御することにより、ドライバビリティの向上等に有効活用することができる。本発明は、自動車等に搭載される自動変速機や無段変速機等の変速機一般の技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る自動変速機の骨子図である。
【図2】上記自動変速機のトルクコンバータ及びロックアップクラッチの油圧制御回路を示す構造図である。
【図3】上記自動変速機のフォワードクラッチ及び油圧制御回路を示す構造図である。
【図4】上記自動変速機の制御システム構成図である。
【図5】上記ロックアップクラッチのスリップ制御とフォワードクラッチのスリップ制御との連係制御の具体的動作の1例を示すフローチャートである。
【図6】上記フォワードクラッチのスリップ制御の具体的動作の1例を示すフローチャートである。
【図7】上記ロックアップクラッチのスリップ制御の具体的動作の1例を示すフローチャートである。
【図8】上記フォワードクラッチの制御領域の設定に用いられる定常走行時用の制御マップの具体的1例を示す図である。
【図9】同じく非定常走行時用の制御マップの具体的1例を示す図である。
【図10】上記ロックアップクラッチの制御領域の設定に用いられる制御マップの具体的1例を示す図である。
【図11】同じく従来の制御マップの具体的1例を示す図である。
【図12】車両の走行状態の領域分類に用いられる領域分類マップの具体的1例を示す図である。
【図13】上記分類された領域毎の制御内容をまとめたテーブルである。
【図14】上記フォワードクラッチの締結力制御の具体的動作の1例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
10 自動変速機
30,40 遊星歯車機構
51 フォワードクラッチ(摩擦締結要素)
53 3−4クラッチ(摩擦締結要素)
81 フォワードクラッチ制御用デューティソレノイドバルブ(制御手段)
100 コントロールユニット(生成手段、判定手段、スリップ領域拡大手段)
101 スロットル開度センサ(走行状態検出手段)
104 車速センサ(走行状態検出手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a transmission control device.
[0002]
[Prior art]
For example, in an automatic transmission mounted on an automobile or the like, a fluid transmission device such as a torque converter is provided on a power transmission path between an engine and drive wheels, and the transmission device includes an input element such as a pump and a turbine and the like. A lock-up clutch that directly connects to the output element is provided. The lock-up clutch is controlled based on the running state of the vehicle such as the engine load and the vehicle speed. For example, a low-load high-speed region is in a lock-up region, a high-load low-speed region is in a converter region, and a low-load medium rotation region is in a low-load medium rotation region. It is set in the slip area. In the lock-up region, the input element and the output element of the fluid transmission are completely fastened to improve fuel efficiency, and in the converter region, the input element and the output element are completely released to increase the torque. In the slip region, the input element and the output element are partially connected halfway, thereby achieving both improvement in fuel efficiency and improvement in drivability (for example, absorption of shock and vibration due to torque fluctuation). However, such a lock-up clutch is generally inferior in responsiveness and controllability, and therefore control accuracy, because the diameter is large, the volume of the piston chamber is large, the mass of the piston is large, and the surface runout of the piston is large. There are problems.
[0003]
On the other hand, it is known that various other types of friction fastening elements are disposed on a power transmission path between the engine and the drive wheels, and the friction fastening elements are controlled to a predetermined slip state. The frictional engagement element referred to here includes, for example, a clutch for achieving a shift speed such as a forward clutch used for switching a power transmission path of a planetary gear mechanism to achieve a plurality of shift speeds, and an engine and a fluid transmission device. Start or start clutch used to reduce or increase the rotational load on the engine by connecting or disconnecting the power transmission between the transmission and the fluid transmission and the transmission, or mainly used with a continuously variable transmission A forward / reverse switching clutch that is used to reverse the output rotation of the transmission in forward and reverse directions, and is used in combination with a continuously variable transmission that can achieve geared neutral. A low mode clutch and a high mode clutch used for switching to a high mode with a small size are included. Generally, such a friction fastening element has a smaller diameter, a smaller volume of the piston chamber, a smaller mass of the piston, and a smaller surface runout of the piston as compared with the lock-up clutch of the fluid transmission, so that the responsiveness and the like are improved. It has the advantage of excellent controllability and, consequently, excellent control accuracy.
[0004]
For example, in Patent Document 1, in order to improve fuel economy and suppress idle vibration, a friction engagement element (forward clutch) that achieves a first forward speed when idling is stopped in a D range is called neutral control. It is described that control is performed to a predetermined slip state. This reduces the load torque applied to the engine as a reaction to the creep phenomenon, thereby improving fuel economy and suppressing idle vibration. Further, in order to optimize the line pressure and optimize the transmission efficiency, Patent Document 2 discloses that the weakest frictional engagement element, in other words, the frictional engagement element that requires the highest operating pressure is a very small amount (the frictional engagement element It is described that slipping is performed so as not to reduce the durability: for example, 10 rpm.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-304125 [Patent Document 2]
US Patent No. 5,400,678
[Problems to be solved by the invention]
Here, in the invention described in Patent Literature 1, slip control of the forward clutch is performed only when the vehicle is stopped, and the forward clutch is completely engaged when the vehicle starts or after the vehicle starts. Further, in the invention described in Patent Document 2, the slip control of the friction fastening element determines the line pressure at which the friction fastening element no longer slips by increasing the line pressure from the state where the friction fastening element is slipping. Done for. That is, conventionally, even though the frictional engagement element is slip-controlled, it is performed only in a very limited number of situations and purposes. However, since the frictional engagement element has excellent responsiveness and control accuracy as described above, the frictional engagement element can be slip-controlled in a wider range to improve drivability (for example, as described above, due to shock or torque accompanying torque fluctuation). It is considered that it is rational to effectively utilize it for absorption of vibration and the like).
[0007]
Therefore, the present invention provides a wide range of slip control of a frictional fastening element provided on a power transmission path between an engine and a drive wheel and capable of controlling a slip state between input and output elements to improve drivability and the like. The task is to make effective use of it. Hereinafter, the present invention will be described in detail including other problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the invention described in claim 1 of the present application is a transmission control device including a frictional engagement element capable of controlling a slip state between input and output elements on a power transmission path between an engine and drive wheels. Control means for controlling the slip state of the frictional engagement element, generating means for generating a slip region for controlling the frictional engagement element to a predetermined slip state in accordance with the engine load and the vehicle speed, Traveling state detecting means for detecting the traveling state; determining means for determining whether the traveling state of the vehicle detected by the detecting means is a steady state or an unsteady state; It is characterized by comprising slip area enlarging means for enlarging the slip area generated by the generating means when it is determined to be in an unsteady state, compared to when it is determined to be in a steady state. To.
[0009]
According to the present invention, first, since the slip region for controlling the friction engagement element to a predetermined slip state is generated according to the engine load and the vehicle speed, the slip control of the friction engagement element is performed over a wide range according to the engine load and the vehicle speed. Therefore, it can be effectively used for improving drivability.
[0010]
When the running state of the vehicle is in an unsteady state, for example, when the vehicle is in a transient state such as when starting or accelerating, the slip region is enlarged compared to when the vehicle is in a steady state. Can be controlled over a wider range, and the drivability can be more effectively utilized.
[0011]
Moreover, in this case, since the slip region is expanded only in the unsteady state, the frictional engagement element is not unnecessarily slip-controlled in the steady state. The problem of occurrence and reduction in durability of the friction fastening element is suppressed as much as possible.
[0012]
Next, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the slip region when the determination unit determines that the traveling state of the vehicle is a steady state is such that the engine load is a predetermined engine load. And a region where the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined vehicle speed.
[0013]
According to the present invention, in the steady state, the frictional engagement element is slip-controlled in the low-load low-rotation range, so that shocks and vibrations caused by torque fluctuations that tend to occur and are conspicuous in the low-load low-rotation range have a high response.・ Can be absorbed with high precision, which greatly contributes to improvement of drivability.
[0014]
Next, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the slip region enlarging means enlarges the slip region toward a high engine load.
[0015]
According to the present invention, in the unsteady state, the frictional engagement element is subjected to the slip control even in the high load region, so that the shock or vibration accompanying the transient torque fluctuation which is likely to occur in the high load region is high. Responsiveness and high accuracy can be absorbed, greatly contributing to improved drivability.
[0016]
Next, according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the slip region enlarging means reduces the vehicle speed that defines the boundary between the slip region and the engagement region as the engine load increases. And
[0017]
According to the present invention, when the engine load is higher, that is, when the driver's acceleration demand is greater and the accelerator pedal is depressed more, the slip control is released even if the vehicle speed is lower, and the friction engagement element is in the engaged state. As a result, the transmission efficiency is improved, and good acceleration is obtained. Of course, the shock absorption effect by the slip control cannot be achieved, but at a high load, the shock is concealed and becomes inconspicuous.
[0018]
Next, according to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control means reduces the slip amount of the frictional engagement element as the engine load increases in the slip range. It is characterized by doing.
[0019]
According to the present invention, even when the frictional engagement element is slip-controlled, the slip amount is reduced at the time of high load, so that the problem of reduction in transmission efficiency, heat generation, and frictional engagement that become conspicuous at high load are increased. The problem of deterioration of the durability of the elements is effectively suppressed, and conversely, the amount of slip is increased at low load, so that the problem of shock and vibration due to torque fluctuation that is conspicuous at low load is effectively suppressed. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through embodiments.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present embodiment, the present invention is applied to the automatic transmission 10 shown in FIG. The automatic transmission 10 has a torque converter 20 as a fluid transmission device to which the output of the engine 1 is input, and two planetary gear mechanisms 30 and 40 to which the output of the torque converter 20 is input. As shown in Table 1, by selectively operating a plurality of frictional engagement elements 51 to 55 such as clutches and brakes for switching the power transmission paths of the gear mechanisms 30 and 40 and the one-way clutch 56, the first to fourth speeds of the D range, The first to third speeds of the range, the first and second speeds of the L range, and the reverse speed of the R range are achieved ("O" in the table indicates operation).
[0021]
[Table 1]
Figure 2004263732
[0022]
The torque converter 20 includes a case 21 connected to the engine output shaft 2, a pump 22 fixed to the case 21 as an input element, and a turbine 23 as an output element arranged to face the pump 22. And the stator 25 disposed between the pump 22 and the turbine 23, and the rotation of the turbine 23 is output to the planetary gear mechanisms 30 and 40 via the turbine shaft 27. The stator 25 is supported by the transmission case 11 via the one-way clutch 24 and performs a torque increasing action. The torque converter 20 includes a lock-up clutch 26 that directly connects the pump 22 and the turbine 23 as described later. Further, an oil pump 12 driven by the engine 1 via a converter case 21 is provided.
[0023]
A forward clutch 51 is provided between the turbine shaft 27 and the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 30, and a reverse clutch 52 is provided between the turbine shaft 27 and the sun gear 41 of the second planetary gear mechanism 40. A 3-4 clutch 53 is provided between the planetary gear mechanism 40 and the carrier 42. The 2-4 brake 54 fixes the sun gear 41 of the second planetary gear mechanism 40. The ring gear 33 of the first planetary gear mechanism 30 and the carrier 42 of the second planetary gear mechanism 40 are connected, and a low reverse brake 55 and a one-way clutch 56 are arranged in parallel between the ring gear 33 and the transmission case 11. I have. The carrier 32 of the first planetary gear mechanism 30 and the ring gear 43 of the second planetary gear mechanism 40 are connected, and the output gear 13 is connected to them. The output gear 13 meshes with the input gear 61 of the differential device 60 via the two intermediate gears 14 and 15, and the rotation of the output gear 13 is transmitted from the left and right axles 62 and 63 via the differential device 60 (not shown). It is transmitted to the drive wheels.
[0024]
As shown in FIG. 2, the lock-up clutch 26 of the torque converter 20 is specifically located between the converter case 21 and the turbine 23. Lock-up clutch 26 directly connects engine output shaft 2 and turbine shaft 27 via converter case 21. The lock-up clutch 26 is fixed to the turbine 23, and is constantly urged in the fastening direction by the pressure of the hydraulic oil in the fastening chamber 26a in the converter case 21 and in the release direction by the pressure of the hydraulic oil in the release chamber 26b. Be energized.
[0025]
The hydraulic control circuit 70 of the lock-up clutch 26 is provided with a duty solenoid valve 71 and a shift valve 72 as control means for controlling the slip state of the lock-up clutch 26. The shift valve 72 has a control pressure supply line 73 adjusted by the duty solenoid valve 71, a pilot pressure supply line 74, a converter pressure supply line 75 adjusted to a constant pressure, and a lock chamber of the lock-up clutch 26. A fastening pressure line 76 leading to the release chamber 26b is connected to a fastening pressure line 76 leading to the release chamber 26b. When the pilot pressure is supplied from the pilot pressure line 74, as shown, the spool 72a of the shift valve 72 is positioned on the left side in the drawing against the urging force of the spring 72b, and the fastening pressure line 76 is connected to the converter pressure line 75. And the release pressure line 77 communicates with the control pressure line 73, respectively, so that the converter pressure is used for the engagement hydraulic pressure and the control pressure is used for the release hydraulic pressure.
[0026]
In this state, when the duty ratio (the ratio of the ON time in one ON-OFF cycle) applied to the duty solenoid valve 71 is increased, the control pressure (release hydraulic pressure) PLU decreases, and as a result, lock-up occurs. As the fastening force of the clutch 26 increases, the lock-up clutch 26 is finally completely engaged (lock-up state). On the other hand, as the duty ratio decreases, the control pressure PLU increases, and as a result, the engagement force of the lock-up clutch 26 decreases, and the lock-up clutch 26 is finally completely released (converter Status). Then, by controlling the duty ratio in the meantime, the control pressure PLU, and eventually the engagement force of the lock-up clutch 26 is adjusted, and the lock-up clutch 26 is partially engaged (slip state).
[0027]
In the present embodiment, at least the forward clutch 51 of the plurality of frictional engagement elements 51 to 55 for achieving the gear position is connected between the input element and the output element similarly to the lockup clutch 26 of the torque converter 20. The slip state is configured to be controllable. However, in the present embodiment, as clearly shown in Table 1 above, the forward clutch 51 is engaged only in the first to third speeds, so that the forward clutch 51 is engaged in the third to fourth speeds to cover the fourth speed. The clutch 53 is also configured so that the slip state between the input element and the output element can be controlled. Hereinafter, the forward clutch 51 will be described as an example, but the same applies to the 3-4 clutch 53 unless otherwise specified.
[0028]
That is, as shown in FIG. 3, the forward clutch 51 includes a drum 511 as an input element fixed to the turbine shaft 27 and an output spline-fitted to the component 310 of the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 30. A hub 512 as an element, a plurality of friction plates 513... 513 spline-fitted to the drum 511 and the hub 512, respectively, and a piston 514 housed in the drum 511 so as to be movable in the axial direction. An outer-side fastening chamber 515 and an inner-side fastening chamber 516 are formed between the piston 514 and the drum 511.
[0029]
The hydraulic control circuit 80 of the forward clutch 51 is provided with a duty solenoid valve 81 and a shift valve 82 as control means for controlling the slip state of the forward clutch 51. The duty solenoid valve 81 is connected to a line pressure supply line 83 and an outer peripheral side fastening pressure line 84 communicating with the outer peripheral side fastening chamber 515. Similarly, the shift valve 82 has a line pressure supply line 85, an inner peripheral side fastening pressure line 86 communicating with the inner peripheral side fastening chamber 516, and a control pressure supply line adjusted by the duty solenoid valve 81. 87 is connected. When the control pressure is not supplied from the control pressure supply line 87 to the shift valve 82, the spool 82a of the shift valve 82 is located on the left side in the drawing by the urging force of the spring 82b, as shown in FIG. The connection with the inner peripheral side fastening pressure line 86 is interrupted.
[0030]
In this state, when the duty ratio applied to the duty solenoid valve 81 is reduced, the control pressure (the outer peripheral side engagement hydraulic pressure) PFW increases, and as a result, the forward clutch 51 is moved to the outer peripheral side engagement chamber 515. Only by receiving the hydraulic pressure, the fastening operation proceeds relatively slowly. At this time, the spool 82a of the shift valve 82 also receives the above control pressure and moves rightward in the drawing against the urging force of the spring 82b. When the line pressure supply line 85 and the inner peripheral side fastening pressure line 86 finally communicate with each other by the rightward movement of the spool 82a, the operating pressure (the inner peripheral side engaging hydraulic pressure) of a magnitude corresponding to the degree of communication is increased. The forward clutch 51 is supplied to the circumferential side engagement chamber 516, and the forward clutch 51 receives the oil pressure in both the engagement chambers 515 and 516, and the engagement operation proceeds relatively quickly. Therefore, the line pressure supply line 85 and the inner peripheral side engagement pressure line 86 are shut off with the shift valve 82 interposed within the range in which only the outer peripheral side engagement hydraulic pressure PFW is supplied to the forward clutch 51. In this state, by controlling the duty ratio of the duty solenoid valve 81, the engagement force of the forward clutch 51 can be precisely and precisely adjusted, and the slip control of the forward clutch 51 can be precisely and accurately performed.
[0031]
As shown in FIG. 4, the control unit 100 of the automatic transmission 10 detects a signal from the throttle opening sensor 101 for detecting the throttle opening of the engine 1 and the rotation speed Ne of the engine output shaft 2 as the engine rotation speed. From the engine rotation sensor 102, the signal from the turbine rotation sensor 103 for detecting the rotation speed Nt of the turbine shaft 27 as the turbine rotation speed, and the rotation speed of the output gear 13 (the output rotation speed of the planetary gear mechanisms 30, 40) as the vehicle speed. ), A signal from an oil temperature sensor 105 for detecting the temperature of hydraulic oil, a signal from a range switch 106 that is turned on in a range selected by the driver, and a non-depression of the accelerator pedal. Turns on by signal from idle switch 107 to turn on and depression of brake pedal Inputting a signal from the rake switch 108. Then, the control unit 100 sets a target shift speed based on the running state of the vehicle (especially, the throttle opening and the vehicle speed) indicated by the signals, and sets the friction engagement element so that the target shift speed is achieved. A control signal is output to shift control duty solenoid valves 81, 91... 91 for supplying and discharging the operating pressure to and from 51 to 55. When the vehicle is not shifting, the control unit 100 classifies the running state of the vehicle (particularly, the throttle opening and the vehicle speed) indicated by the signal into a plurality of regions, and according to the classification result, controls the lock-up clutch control. A control signal is output to the duty solenoid valve 71 for use and the duty solenoid valve 81 for control of the forward clutch, and the slip control of the lock-up clutch 26 and the slip control of the forward clutch 51 are linked and controlled.
[0032]
Hereinafter, an example of a specific operation of the linkage control will be described with reference to flowcharts of FIGS. First, in step S1, the control unit 100 detects a state quantity of a vehicle based on input signals from the various sensors and switches 101 to 108. Next, in step S2, it is determined whether the P range or the N range, that is, the non-travel range is selected, and if NO, that is, if the travel range such as the D range is selected, the process proceeds to step S3. . In step S3, it is determined whether or not the vehicle is decelerating, that is, whether or not the accelerator pedal is depressed. If NO, that is, if the accelerator pedal is depressed, the process proceeds to step S4. In step S4, it is determined whether or not steady running, that is, whether the control parameters of the engine 1 are stably changing without a large change. When YES, that is, during steady running, the process proceeds to step S5. When the vehicle is running (for example, when the vehicle is in a transient state such as when starting or accelerating), the process proceeds to step S6.
[0033]
In step S5, the control area of the forward clutch 51 is set using the steady state control map, and in step S6, the control area of the forward clutch 51 is set using the unsteady state control map. Here, a specific example of the steady state control map is shown in FIG. 8, and a specific example of the unsteady state control map is shown in FIG. In both maps, an engagement region in which the forward clutch 51 is engaged and a slip region in which the forward clutch 51 is slip-controlled are determined in advance according to the vehicle speed and the throttle opening which is one of the parameters representing the engine load. ing.
[0034]
In the steady-state control map of FIG. 8, the slip region is defined as a region where the throttle opening is equal to or less than the predetermined opening θ1 on the low opening side and the vehicle speed is equal to or less than the predetermined vehicle speed V1 on the low vehicle speed side. The predetermined vehicle speed V1 is a constant value irrespective of the throttle opening, whereas the predetermined opening θ1 increases as the vehicle speed increases (that is, the vehicle tends to rise to the right). In the unsteady state control map of FIG. 9, the slip region is expanded to a higher throttle opening side than the above steady state control map. In this case, the larger the throttle opening, the lower the vehicle speed L1 that defines the boundary between the slip region and the engagement region.
[0035]
In the present embodiment, the forward clutch 51 is in a weakly engaged state in the above-described engagement region (the hydraulic pressure for achieving this is predetermined depending on the load and rotation). As a result, when the torque passing through the forward clutch 51 fluctuates instantaneously, the forward clutch 51 slips instantaneously, and shocks, vibrations, and the like accompanying the torque fluctuation are absorbed. On the other hand, in the slip region, the forward clutch 51 is feedback-controlled so that the slip amount converges on a predetermined target slip amount. As shown in FIGS. 8 and 9, the deceleration region where the throttle opening is extremely small (that is, when the throttle is fully closed or near zero opening) is a slip region regardless of the vehicle speed, that is, over the entire vehicle speed. ing.
[0036]
Returning to the flowchart of FIG. 5, as described above, the control unit 100 sets the control area of the forward clutch 51 in step S5 or S6, and then in step S7, uses the control map to Set the control area of Here, one specific example of the control map is shown in FIG. In the control map for the lock-up clutch 26, similarly to the control maps for the forward clutch 51 illustrated in FIGS. 8 and 9, the vehicle speed and the throttle opening degree, which is one of the parameters representative of the engine load, are set. Accordingly, a lock-up region in which the lock-up clutch 26 is completely engaged, a converter region in which the lock-up clutch 26 is completely released, and a slip region in which the lock-up clutch 26 is partially engaged are predetermined.
[0037]
In the control map of FIG. 10, the lock-up region is defined as a region where the throttle opening is equal to or less than the predetermined opening θ2 on the low opening side regardless of the vehicle speed, that is, over the entire vehicle speed. Here, the second predetermined opening degree θ2 is set to an opening degree smaller than the first predetermined opening degree θ1 that defines the slip region of the forward clutch 51 illustrated in FIGS. The second predetermined opening degree θ2 also increases as the vehicle speed increases, similarly to the first predetermined opening degree θ1. In this case, the second predetermined opening degree θ2 is a step difference between the predetermined vehicle speed V1 that determines the slip region of the forward clutch 51 illustrated in FIGS. 8 and 9 and the second predetermined vehicle speed V2 that is higher than the predetermined vehicle speed V1. Is attached. However, such a characteristic is only an example, and there may be no step. Further, as shown in FIG. 10, the deceleration region where the throttle opening is extremely small (that is, the position is fully closed or near zero opening) is a lock-up region regardless of the vehicle speed, that is, over the entire vehicle speed. .
[0038]
In the control map of FIG. 10, the slip region is also determined regardless of the vehicle speed, that is, over the entire vehicle speed. In this case, the slip region is defined as a region where the throttle opening is between the first predetermined opening θ1 and the second predetermined opening θ2.
[0039]
Here, for comparison, FIG. 11 shows a specific example of a control map of a conventional lock-up clutch. That is, this is a case where only the lock-up clutch of the torque converter is slip-controlled, and other frictional engagement elements such as the forward clutch are not slip-controlled over a wide range according to the running state of the vehicle.
[0040]
In the conventional control map of FIG. 11, the lockup region is defined as a region where the throttle opening is equal to or less than the predetermined opening θx on the low opening side and the vehicle speed is equal to or higher than the second predetermined vehicle speed V2 on the high vehicle speed side. Have been. Here, the predetermined opening degree θx is substantially the same value as the second predetermined opening degree θ2 illustrated in FIG. Further, the slip range is the same as the first predetermined vehicle speed V1 on the low vehicle speed side and the second predetermined vehicle speed V2 on the high vehicle speed side when the throttle opening is also equal to or less than the predetermined opening θx on the low opening side. Is defined in the area between. Further, the deceleration region where the throttle opening is extremely small (that is, the position is fully closed or near zero opening) is divided into a converter region, a slip region, and a lockup region in order from the low vehicle speed side.
[0041]
That is, in the control map of FIG. 10 employed in the present embodiment, the lock-up region and the slip region are enlarged and the converter region is reduced accordingly, as compared with the conventional control map illustrated in FIG. The main reason for this is that, as illustrated in FIGS. 8 and 9, the forward clutch 51 is moved over the entire range during traveling (however, in the present embodiment, the range is limited to the first to third speeds as described above). At the 4th speed, the 3-4 clutch 53 is used to cover). That is, as described above, in the slip region, the forward clutch 51 causes the slip amount to converge to the predetermined target slip amount (except for zero) both during steady running and during unsteady running. Feedback control. On the other hand, in the engagement region, the forward clutch 51 is in a weakly engaged state (target slip amount is aimed at zero), and is allowed to slip only during an instantaneous torque change. Therefore, during traveling of the vehicle, shocks and vibrations due to instantaneous torque fluctuations are absorbed by the voluntary (naturally occurring) slip of the forward clutch 51 over the entire region, and particularly at low vehicle speeds. By positively slipping the forward clutch 51 on the side, shocks, vibrations, and the like due to torque fluctuation that are conspicuous on the low vehicle speed side are more reliably absorbed.
[0042]
As described above, the drivability is improved (absorption of shocks and vibrations due to torque fluctuations) on the entire side of the forward clutch 51, so that the converter area of the lock-up clutch 26 can be reduced. As a result, the fuel efficiency can be improved as much as possible on the lock-up clutch 26 side.
[0043]
Returning to the flowchart of FIG. 5 again, the control unit 100 sets the control area of the lock-up clutch 26 in step S7 as described above, and then in step S8, uses the area classification map to determine a plurality of traveling states of the vehicle. Are classified into any one of the regions A to F. Here, FIG. 12 shows a specific example of the area classification map. After all, this area classification map is obtained by combining the control map of the forward clutch 51 illustrated in FIGS. 8 and 9 and the control map of the lockup clutch 26 illustrated in FIG. The entire area is previously classified into a plurality (six in the example) of areas A to F according to the throttle opening degree which is one of the parameters representative of the engine load. However, the deceleration region G in which the throttle opening is extremely small (that is, the position is fully closed or in the vicinity of zero opening) and the non-traveling region (parking / stopping region) N in which the P range or the N range is selected are also shown.
[0044]
That is, as summarized in FIG. 13, the area A is apparent from the control map of the forward clutch 51 illustrated in FIGS. 8 and 9 and the control map of the lock-up clutch 26 illustrated in FIG. This is an area where the lock-up clutch 26 is in the lock-up state and the forward clutch 51 is in the slip state. Therefore, it is possible to improve fuel efficiency on the lock-up clutch 26 side while improving drivability on the forward clutch 51 side.
[0045]
Next, a region B is a region where both the lock-up clutch 26 and the forward clutch 51 are in a slip state. Therefore, while improving the drivability on the side of the forward clutch 51, both the improvement of fuel efficiency and the improvement of the drivability on the side of the lock-up clutch 26 can be achieved.
[0046]
Next, a region C is a region in which the lock-up clutch 26 is set in the converter state, and the forward clutch 51 is set in the slip state during unsteady running, and in the weakly engaged state during steady running. Therefore, in any case, the drivability can be improved on the side of the forward clutch 51 and the torque increasing effect (driving emphasis) can be achieved on the side of the lock-up clutch 26.
[0047]
Next, a region D is a region where the lock-up clutch 26 is set to the converter state and the forward clutch 51 is set to the weakly-engaged state. Therefore, it is possible to improve the drivability on the side of the forward clutch 51 and to increase the torque (emphasis on running) on the side of the lock-up clutch 26.
[0048]
Next, an area E is an area in which the lock-up clutch 26 is set in the slip state and the forward clutch 51 is set in the weakly-engaged state. Therefore, while improving the drivability on the side of the forward clutch 51, both the improvement of fuel efficiency and the improvement of the drivability on the side of the lock-up clutch 26 can be achieved.
[0049]
The area F is an area where the lock-up clutch 26 is in the lock-up state and the forward clutch 51 is in the weakly-engaged state. Therefore, it is possible to improve fuel efficiency on the lock-up clutch 26 side while improving drivability on the forward clutch 51 side.
[0050]
Similarly to the area A, the deceleration area G is an area where the lock-up clutch 26 is in the lock-up state and the forward clutch 51 is in the slip state. Therefore, it is possible to improve fuel efficiency on the lock-up clutch 26 side while improving drivability on the forward clutch 51 side.
[0051]
Further, the non-traveling area N is an area where the lock-up clutch 26 is in the lock-up state and the forward clutch 51 is in the released state. Therefore, while the power transmission is cut off on the forward clutch 51 side, the lock-up clutch 26 can cope with the quick start operation.
[0052]
Returning to the flowchart of FIG. 5 again, the control unit 100 classifies the running state of the vehicle into regions in step S8 as described above, and then determines in step S9 whether or not a shift is in progress. When the shift is not performed, the process proceeds to step S10, and the forward clutch 51 and the lock-up clutch 26 are controlled according to the contents of FIG. 13 according to the classified area. Execute
[0053]
Here, in the shift control in step S11 (particularly in shift control between the third and fourth speeds in which the forward clutch 51 is involved), the slip control of the forward clutch 51 is performed to achieve the shift, and the lock-up clutch 26 is shifted. Slip control is performed to absorb shift shock (such slip linkage control during shifting is not included in the present invention).
[0054]
On the other hand, if YES in step S2, that is, if the non-traveling range such as the P range or the N range is selected, the driving state of the vehicle is classified into the non-traveling area (parking / stopping area) N in step S12. Proceeding to step S10, the forward clutch 51 and the lock-up clutch 26 are controlled in accordance with the content of FIG. If YES in step S3, that is, if the accelerator pedal is not depressed and the vehicle is being decelerated, in step S13, the vehicle is decelerated with a very small throttle opening (that is, near full throttle or near zero opening). After the classification into the area G, it is confirmed in step S9 that the shift is not being performed, and the process proceeds to step S10, where the forward clutch 51 and the lock-up clutch 26 are controlled according to the area G in accordance with the contents of FIG.
[0055]
In any case, when the forward clutch 51 and the lock-up clutch 26 are slip-controlled in the slip region in step S10, the slip control is performed according to flowcharts illustrated in FIGS. 6 and 7, respectively. . First, in the forward clutch 51, the control unit 100 detects the state quantity of the vehicle based on the input signals from the various sensors / switches 101 to 108 in step S21 in FIG. Is calculated. In this case, the actual slip amount SFW is calculated based on the input rotation speed Nin of the forward clutch 51 (that is, the turbine rotation speed Nt) and the output rotation speed Nout of the forward clutch 51 (that is, the rotation speed of the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 30: output). (Obtained from the rotation speed of the gear 13 and the gear ratio).
[0056]
Next, in step S23, the target slip amount SFWo is set according to the throttle opening tvo and the vehicle speed V. In this case, the target slip amount SFWo decreases as the throttle opening tvo increases, and decreases as the vehicle speed V increases.
[0057]
Next, in step S24, it is determined whether or not the actual slip amount SFW is larger than the target slip amount SFWo. Is increased (increased), and if it is smaller, the control pressure (outer peripheral side engagement hydraulic pressure) PFW is changed (decreased) in a direction in which the forward clutch 51 is disengaged in step S26.
[0058]
On the other hand, in the lock-up clutch 26, the control unit 100 detects the state quantity of the vehicle based on the input signals from the various sensors and switches 101 to 108 in step S31 in FIG. Calculate SLU. In this case, the actual slip amount SLU is a value obtained by subtracting the output speed of the lock-up clutch 26 (ie, the turbine speed Nt) from the input speed of the lock-up clutch 26 (ie, the engine speed Ne).
[0059]
Next, in step S33, the target slip amount SLUo is set according to the throttle opening degree tvo and the vehicle speed V. In this case, the target slip amount SLUo increases as the throttle opening degree tvo increases, and increases as the vehicle speed V increases.
[0060]
Next, in step S34, it is determined whether or not the actual slip amount SLU is larger than the target slip amount SLUo. If it is larger, in step S35, the control pressure (release hydraulic pressure) PLU is increased in the direction in which the lockup clutch 26 is engaged. If it is changed (decreased) and smaller, the control pressure (release hydraulic pressure) PLU is changed (increased) in the direction in which the lock-up clutch 26 is released in step S36.
[0061]
As illustrated in FIG. 14, the engagement force of the forward clutch 51 may be controlled. That is, first, in step S41, the state quantity of the vehicle is detected from input signals from the various sensors / switches 101 to 108, and then, in step S42, the actual engagement force FFW is calculated. In this case, the actual engagement force FFW is determined by the hydraulic pressure acting on the forward clutch 51 (that is, the outer peripheral side engagement hydraulic pressure PFW), the friction area M between the friction plates 513... 513, and the friction between the friction plates 513. This is a value multiplied by the coefficient μ.
[0062]
Next, in step S43, the target engagement force FFWO is set according to the throttle opening degree tvo and the vehicle speed V. In this case, the target fastening force FFWo increases as the throttle opening tvo increases, and increases as the vehicle speed V increases.
[0063]
Next, in step S44, it is determined whether or not the target engagement force FFWo is larger than the actual engagement force FFW. If it is larger, in step S45, the control pressure (outer-peripheral-side engagement hydraulic pressure) PFW is set in the direction in which the forward clutch 51 is engaged. Is increased (increased), and if it is smaller, the control pressure (outer peripheral side engagement hydraulic pressure) PFW is changed (decreased) in a direction in which the forward clutch 51 is disengaged in step S46.
[0064]
As described above, in the present embodiment, in a configuration in which two or more clutches 26, 51,... Having a mechanism capable of continuously varying the transmission torque from the power generation device (engine) 1 are arranged in series, The torque transmission amount is shared in accordance with the traveling state of the vehicle, so that the fuel consumption, which tends to be contradictory, is improved (achieved by reducing the slip amount of the friction engagement elements 51 and 53 and the lock-up clutch 26). It is possible to improve the drivability (conversely, by increasing the slip amount of the friction engagement elements 51 and 53 and the lock-up clutch 26) at a high level.
[0065]
In particular, in the region A, the forward clutch 51, which has higher response and higher precision than the lock-up clutch 26 of the torque converter 20, is slipped with high accuracy, so that the lock-up clutch 26 is locked up in the starting region and the extremely low vehicle speed region. Vibration and muffled sound that occur when this occurs are well absorbed. Thereby, slip loss of the torque converter 20 can be reduced, and fuel efficiency can be improved. On the other hand, conventionally, since the slip control of the forward clutch 51 was not performed during traveling, if the lock-up clutch 26 is locked up in the low vehicle speed region, the vibration and the muffled sound are generated. Only the lock-up clutch 26 could be locked up or slipped, thereby significantly reducing fuel consumption.
[0066]
In particular, particularly in the region B, if the lock-up clutch 26 is locked up and only the forward clutch 51 is slipped, the driving force becomes insufficient due to a slight increase in the load. Therefore, in the region B, the lock-up clutch 26 is also made to slip, and the driving force shortage is compensated by the torque ratio of the torque converter 20. As a result, improvement of fuel efficiency in a medium load region and avoidance of a decrease in running are achieved. Also, the transition between the converter area and the lockup area is facilitated. Conventionally, there is basically no region in which both the lock-up clutch 26 of the torque converter 20 and another frictional engagement element such as the forward clutch 51 slip. However, exceptionally, as described above, the lock-up clutch 26 is only instantaneously slipped in order to prevent a shift shock during shifting.
[0067]
In particular, in the regions E and F, the forward clutch 51 is always maintained in a weakly engaged state, so that the momentary accelerator operation such as the so-called "small stepping on" (tip in / out) of the accelerator is prevented. Slip of the forward clutch 51 with high response and high accuracy allows good shock absorption. As a result, shock is suppressed, and unnecessary release of the lock-up clutch 26 is also avoided, so that a reduction in fuel efficiency can be prevented. Conventionally, the lock-up clutch 26, which has a low response and is inferior in controllability, is delicately controlled in engagement force, so that it is difficult to perform accurate slip control for an instantaneous response such as "a little stepping on" the accelerator. A shock had occurred. Alternatively, the lock-up clutch 26 is set in the converter state, which causes a reduction in fuel efficiency and running feeling. Alternatively, an expensive damper is used in combination to absorb a shock, resulting in an increase in cost.
[0068]
On the other hand, as exemplified in FIGS. 8 and 9, a slip region for controlling the forward clutch 51 to a predetermined slip state is generated according to the throttle opening and the vehicle speed. In addition, the slip control can be performed over a wide range according to the vehicle speed, and can be effectively used for improving drivability.
[0069]
When the traveling state of the vehicle is in an unsteady state, for example, when the vehicle is in a transient state such as when starting or accelerating (see step S6 in FIG. 5: FIG. 9), the state is compared with that in the steady state (see FIG. 9). (Step S5 of FIG. 5: see FIG. 8), since the slip region is expanded, the slip control of the forward clutch 51 can be performed over a wider range, and the drivability can be more effectively utilized.
[0070]
Moreover, in this case, since the slip region is expanded only in the non-steady state, the slip control of the forward clutch 51 is not unnecessarily performed in the steady state. The problem of occurrence and reduction in durability of the friction fastening element is suppressed as much as possible.
[0071]
In addition, in the steady state, the slip control of the forward clutch 51 is performed in the low-load low-rotation region (see FIG. 8). Responsiveness and high accuracy can be absorbed, greatly contributing to improved drivability.
[0072]
Further, in the unsteady state, the slip control of the forward clutch 51 is performed even in the high load region (see FIG. 9), so that the shock or vibration accompanying the transient torque fluctuation that easily occurs in the high load region is generated. High response and high accuracy can be absorbed, and in this respect too, it greatly contributes to improvement of drivability.
[0073]
Further, in this case, as indicated by reference numeral L1 in FIG. 9, the larger the throttle opening, that is, the greater the driver's acceleration demand and the more the accelerator pedal is depressed, the lower the vehicle speed, Since the slip control (active slip control in which the target slip amount is set) is released and the forward clutch 51 is engaged (weakly engaged state: the target slip amount is aimed at zero), the transmission efficiency is improved, and the transmission is improved. Acceleration is obtained. Although the shock absorbing effect of the slip control is reduced, the shock is concealed and becomes inconspicuous at a high load, so that it is not a serious problem.
[0074]
Further, conventionally, for example, when the creep force is cut by sliding or releasing the forward clutch 51 while the vehicle is stopped in the D range, the forward clutch 51 is immediately engaged at the time of the next start or acceleration. As a result, shocks occurred frequently. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 9 (FIG. 12), in the slip regions A to B to C of the forward clutch 51 in the unsteady state, the forward clutch 51 is positively slipped to the target slip amount. At the same time, when the required driving force becomes higher, the lock-up clutch 26 of the torque converter 20 is also slipped in accordance with the request (see FIG. 10), and the driving force shortage is compensated by the torque ratio increasing action. In addition, due to the characteristics of the line L1, when the driver depresses the accelerator pedal more, the forward clutch 51 is more likely to be engaged than the forward clutch 51 absorbs the shock (smoothness: drivability) to improve the acceleration responsiveness. I made it important. Further, by making the forward clutch 51 slightly engaged earlier, the reliability and durability of the forward clutch 51 can be ensured. Conversely, when the load is low, shock absorption (smoothness: drivability) is prioritized, and the forward clutch 51 is engaged while sliding slowly.
[0075]
In this case, in the slip region (A to B or A to B to C), it is preferable that the slip amount of the forward clutch 51 be reduced as the throttle opening increases (the engine load increases). Even when the forward clutch 51 is slip-controlled, reducing the amount of slip at high load reduces the transmission efficiency, heat generation, and durability of the frictional engagement element, which become more pronounced at high load. Is effectively suppressed. Conversely, by increasing the slip amount at a low load, the problem of shock and vibration caused by torque fluctuation that is conspicuous at a low load is effectively suppressed.
[0076]
In particular, in the deceleration region G, the forward clutch 51 is caused to slip over the entire vehicle speed (see FIGS. 8 and 9). The fuel cut can be started and executed. Conventionally, as illustrated in FIG. 11, the lock-up clutch 26 having poor responsiveness and controllability has been slid in a part of the vehicle speed range, so that it has been difficult to cut the fuel without a shock. In particular, in the low vehicle speed region, the shock is easily noticeable (occupants easily feel the shock), and thus the slip control of the forward clutch 51 during the deceleration has a large effect.
[0077]
In the above-described embodiment, the forward clutch 51 is used as the frictional engagement element as a target of the slip control. However, as described above, the 3-4 clutch 53 is slip-controlled instead of or together with this. Is also good. In addition, the slip control can be suitably performed not only on the frictional engagement element for achieving the shift speed, but also on the starting clutch, the starting clutch and the like.
[0078]
Further, in the above-described embodiment, the transmission is the automatic transmission 10, but the transmission may be a continuously variable transmission instead. In this case, a forward / reverse switching clutch or the like can be suitably used as the frictional engagement element as a target of the slip control. The mode switching clutch and the like can be suitably used.
[0079]
【The invention's effect】
As described above in detail with reference to specific examples, according to the present invention, a friction fastening element provided on a power transmission path between an engine and a drive wheel and capable of controlling a slip state between input and output elements. Can be effectively used for improving drivability and the like by performing slip control over a wide range. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has wide industrial applicability in the general technical field of transmissions such as automatic transmissions and continuously variable transmissions mounted on automobiles and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram of an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram showing a hydraulic pressure control circuit of a torque converter and a lock-up clutch of the automatic transmission.
FIG. 3 is a structural diagram showing a forward clutch and a hydraulic control circuit of the automatic transmission.
FIG. 4 is a configuration diagram of a control system of the automatic transmission.
FIG. 5 is a flowchart showing one example of a specific operation of the link control of the slip control of the lock-up clutch and the slip control of the forward clutch.
FIG. 6 is a flowchart showing an example of a specific operation of the slip control of the forward clutch.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a specific operation of the slip control of the lock-up clutch.
FIG. 8 is a diagram showing a specific example of a control map for steady running used for setting the control area of the forward clutch.
FIG. 9 is a diagram showing a specific example of a control map for unsteady running.
FIG. 10 is a diagram showing a specific example of a control map used for setting the control region of the lock-up clutch.
FIG. 11 is a diagram showing a specific example of a conventional control map.
FIG. 12 is a diagram showing a specific example of an area classification map used for area classification of a traveling state of a vehicle.
FIG. 13 is a table summarizing control contents for each of the classified areas.
FIG. 14 is a flowchart showing an example of a specific operation of the forward clutch engagement force control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 10 Automatic transmission 30, 40 Planetary gear mechanism 51 Forward clutch (friction fastening element)
53 3-4 clutch (friction fastening element)
81 Duty solenoid valve for forward clutch control (control means)
100 control unit (generation means, determination means, slip area enlargement means)
101 Throttle opening sensor (running state detecting means)
104 Vehicle speed sensor (running state detecting means)

Claims (5)

エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に、入出力要素間のスリップ状態が制御可能な摩擦締結要素を備える変速機の制御装置であって、上記摩擦締結要素のスリップ状態を制御する制御手段と、該制御手段で上記摩擦締結要素を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をエンジン負荷及び車速に応じて生成する生成手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該検出手段で検出された車両の走行状態が定常状態であるか非定常状態であるかを判定する判定手段と、該判定手段で車両の走行状態が非定常状態であると判定されたときは、定常状態であると判定されたときに比べて、上記生成手段で生成されるスリップ領域を拡大するスリップ領域拡大手段とを備えることを特徴とする変速機の制御装置。What is claimed is: 1. A control device for a transmission, comprising: a frictional engagement element capable of controlling a slip state between input and output elements on a power transmission path between an engine and a drive wheel, wherein the control device controls the slip state of the frictional engagement element. Means for generating a slip region for controlling the frictional engagement element to a predetermined slip state by the control means in accordance with the engine load and the vehicle speed; running state detecting means for detecting a running state of the vehicle; Determining means for determining whether the running state of the vehicle detected by the means is a steady state or an unsteady state; and determining that the running state of the vehicle is an unsteady state by the determining means. A control device for a transmission, comprising: a slip area enlarging means for enlarging a slip area generated by the generating means as compared with a case where the state is determined to be a state. 判定手段で車両の走行状態が定常状態であると判定されたときのスリップ領域は、エンジン負荷が所定のエンジン負荷以下及び車速が所定の車速以下の領域であることを特徴とする請求項1に記載の変速機の制御装置。The slip range when the determination means determines that the running state of the vehicle is a steady state is an area where the engine load is equal to or less than a predetermined engine load and the vehicle speed is equal to or less than a predetermined vehicle speed. A control device for a transmission according to any of the preceding claims. スリップ領域拡大手段は、スリップ領域を高エンジン負荷側に拡大することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の変速機の制御装置。The transmission control device according to claim 1 or 2, wherein the slip region enlarging means expands the slip region toward a high engine load side. スリップ領域拡大手段は、エンジン負荷が高いほど、スリップ領域と締結領域との境界を定める車速を低くすることを特徴とする請求項3に記載の変速機の制御装置。4. The transmission control device according to claim 3, wherein the slip region enlarging means decreases the vehicle speed defining a boundary between the slip region and the engagement region as the engine load increases. 制御手段は、スリップ領域において、エンジン負荷が高いほど、摩擦締結要素のスリップ量を小さくすることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の変速機の制御装置。The transmission control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control means reduces the slip amount of the frictional engagement element as the engine load increases in the slip range.
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