JP2005042800A

JP2005042800A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2005042800A
Application number: JP2003202423A
Authority: JP
Inventors: Fumito Noumori; 文人能森; Toru Matsubara; 亨松原; Kiyoshi Watanabe; 潔渡辺; Taiji Sato; 泰司佐藤; Yuji Aoyanagi; 勇二青柳
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】ロックアップクラッチの係合時に変速ショックを生じさせない。
【解決手段】ＥＣＴ＿ＥＣＵは、アップシフト変速指令判断を行なうステップ（Ｓ１００）と、ロックアップクラッチの係合制御中であるか否かを判断するステップ（Ｓ２００）と、変速出力を行なうステップ（Ｓ３００）と、変速出力から予め定められた時間が経過すると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、ロックアップクラッチが滑らない程度の指令値を出力するステップ（Ｓ５００）と、変速が開始されると（Ｓ６００にてＹＥＳ）、ロックアップクラッチを滑らせる指令値を出力するステップ（Ｓ７００）と、変速終期になると（Ｓ８００にてＹＥＳ）、ロックアップクラッチの状態を判断して（Ｓ９００）、ロックアップクラッチの過渡制御またはスリップ制御を実行するステップ（Ｓ１０００、Ｓ２０００）とを含むプログラムを実行する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックアップクラッチのスリップ制御に関し、特に、自動変速機の変速動作時の変速ショックを抑制する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トルクコンバータの入力側と出力側とを直結可能とするロックアップクラッチを制御する際に、入力側のポンプ回転数（エンジン回転数に対応）と出力側のタービン回転数との回転差に応じて、ロックアップクラッチの係合力を所定の状態にフィードバック制御し（スリップ制御し）、これによってトルクコンバータのスリップ状態を適正に制御して振動および騒音の発生を防止するとともに、燃費性能の改善を図るようにした技術が知られている。
【０００３】
トルクコンバータのロックアップクラッチは、通常、タービンライナに対してその軸方向に移動可能とされ、かつ、それと一体的に回転するようになっている。このようなロックアップクラッチは、供給される作動油圧に応じてポンプインペラに接続された入力部に摩擦係合して、ポンプインペラとタービンライナとを直結状態にする締結状態と、ポンプインペラに接続された入力部から離間した位置をとって、ポンプインペラとタービンライナとを非係合状態にする解放状態とを選択的にとるようになっている。このようなロックアップクラッチが設けられたトルクコンバータにおいては、一般に、エンジンのトルク変動が車輪に伝達されて車両の乗心地等が悪化し易いものとなる車速が比較的低いときには、ロックアップクラッチが解放状態にされて、トルク増幅作用の機能およびトルク変動吸収機能を果たすコンバータ状態をとるようにされる。また、エンジンのトルク変動がそれほど問題とならない車速が比較的高いときには、ロックアップクラッチが締結状態にされて、ロックアップクラッチのポンプインペラに接続された入力部、もしくは、タービンライナに対するスリップが生じることによるエネルギ損失を低減するロックアップクラッチ状態をとるようにされる。
【０００４】
このようにコンバータ状態とロックアップクラッチ状態とを選択的にとるようにされるトルクコンバータにおいては、コンバータ状態をとるときには、エネルギ損失が増大することが避けられない。また、ロックアップ状態をとるときには、エンジンのトルク変動が車軸に直接伝達されて車体に振動が発生するおそれがある。
【０００５】
このため、トルクコンバータに対しては、エネルギ損失を低減すなわち燃費の向上を図るとともに、車体振動を抑制すべく、ポンプインペラとタービンライナとの間に所定の回転数差を生じさせるように、ロックアップクラッチに供給される作動油圧を調整するスリップ制御が行なわれる。
【０００６】
このように、ロックアップクラッチにおいては、オン（締結または係合）オフ（解放）制御とともに、スリップ制御が行なわれている。
【０００７】
特開平６−１０１７５５号公報（特許文献１）は、変速時にロックアップクラッチを一時的に解放することに伴ってエンジンの空吹きやロックアップクラッチの締結ショックが発生しないようにする自動変速機のロックアップクラッチ制御装置を開示する。この自動変速機のロックアップクラッチ制御装置は、ソレノイドのデューティ比に応じて油圧が制御され、この油圧によってロックアップクラッチの作動状態が制御される自動変速機のロックアップクラッチ制御装置であって、第Ｎ速時にロックアップクラッチが所定のスリップ状態となるようにソレノイドのデューティ比を制御する第Ｎ速時デューティ比制御手段と、第（Ｎ＋１）速時にロックアップクラッチが所定のスリップ状態となるようにソレノイドのデューティ比を制御する第（Ｎ＋１）速時デューティ比制御手段と、第Ｎ速と第（Ｎ＋１）速との変速時には第Ｎ速のデューティ比と第（Ｎ＋１）速のデューティ比との間を連続的に変化させる変速時デューティ比制御手段とを備える。
【０００８】
この自動変速機のロックアップクラッチ制御装置によると、第Ｎ速時には、ロックアップクラッチが所定のスリップ状態となるように、ソレノイドのデユーティ比が制御される。ロックアップクラッチが滑ることにより、エンジンの回転振動が駆動輪に伝達されることが防止される。第Ｎ速から第（Ｎ＋１）速への変速が指令されると、デューティ比は第Ｎ速における値から第（Ｎ＋１）速における値へと連続的に変化する。なお、第（Ｎ＋１）速においても所定のスリップ状態となるように制御されるが、エンジン回転速度が第Ｎ速とは異なり、また適切なスリップ量も異なるので、デューティ比も第Ｎ速とは異なっている。変速中にデューティ比が第Ｎ速の状態から第（Ｎ＋１）速の状態へ連続的に変化するので、ロックアップクラッチはスリップ状態が徐々に変化し、この間に変速が行われる。したがって、エンジンが空吹きしたり、締結ショックが発生したりすることはない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−１０１７５５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された自動変速機のロックアップクラッチ制御装置では、第Ｎ速から第（Ｎ＋１）速への変速が指令されると、デューティ比は第Ｎ速における値から第（Ｎ＋１）速における値へと連続的に変化する。そのため、アップシフト中にロックアップクラッチはあるデューティ比で制御され、ロックアップクラッチが係合状態に近い場合には、ロックアップクラッチが滑っていないため、変速ショックが発生することになる。
【００１１】
また、ロックアップクラッチ係合状態からの変速制御中に、単に、ロックアップクラッチの係合を一時的に（変速動作が完了するまでの一時的に）解放あるいは一定のスリップ量を保持するのは、以下のような問題がある。変速動作におけるトルク相やイナーシャ相のタイミングと同期させて、ロックアップクラッチの解放を行なわないと、たとえば、アップシフトの回転変化が始まる前にロックアップクラッチを解放してしまうと、エンジンが空吹きする。また、変速中にスリップ量を一定に保持し続けることは、アクセル操作などの様々な要因を考慮しなければならないので困難である。
【００１２】
さらに、変速前がロックアップクラッチがオン状態で、変速後にロックアップクラッチがスリップ制御に移行する場合に、ロックアップクラッチをオン状態のままで変速動作を行なうと、以下のような問題がある。変速によりエンジン回転数が低下した後に、ロックアップクラッチがオン状態からスリップ状態に移行するので、エンジン回転数がアップシフト変速動作により一旦下がった後に、ロックアップクラッチがオン状態からスリップ状態に移行して、エンジン回転数が上昇する。このようなエンジン回転数の変化は運転者に違和感を与える。
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ロックアップクラッチを備えた自動変速機において、ロックアップクラッチをできるだけ係合状態またはスリップ状態にして、変速ショックの少ない良好な変速動作を実現できる、車両の制御装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る車両の制御装置は、エンジンと、ロックアップクラッチを備えた流体継手を有する自動変速機とを搭載した車両を制御する。自動変速機は、歯車式変速機構を有する有段式の自動変速機であって予め定められた摩擦係合要素を係合したり解放したりすることにより複数のギヤ段を切換える。この制御装置は、ロックアップクラッチが所望のスリップ状態になるように、ロックアップクラッチの係合力を制御するためのロックアップ制御手段と、摩擦係合要素の係合および解放を制御するための変速制御手段と、変速制御手段により、第１のギヤ段でロックアップクラッチが係合された状態で走行中に、第２のギヤ段へのアップシフト変速が行なわれる場合において、ロックアップクラッチのスリップ状態が、アップシフト変速中に少なくとも２種類の異なるスリップ状態に段階的に変化するように制御するための制御手段とを含む。
【００１５】
第１の発明によると、車両は走行中であって、ロックアップクラッチが係合されている状態でアップシフト指令が出力された場合に、制御手段により、ロックアップクラッチ制御手段に対して特定の制御が行なわれる。アップシフト変速指令が出力されてから変速動作が完了するまでの時間内に、少なくとも２種類のスリップ状態になるように、かつ、そのスリップ状態が段階的に変化するように制御される。すなわち、第１のギヤ段から第２のギヤ段へのアップシフト変速指令が出力されると、ロックアップクラッチのスリップによってはエンジン回転数が空吹きしない程度のスリップ量までスリップさせる第１のスリップ状態とする。その後、エンジン回転数やタービン回転数が低下し始めると、さらにスリップ量の大きな第２のスリップ状態として（連続的にではなく段階的に）、変速動作時にロックアップクラッチを滑らせてアウトプットトルクの変動を回避する。このようにすると、第１のスリップ状態で、滑り量が（０＋α）程度のスリップ量としておいてタービン回転数が低下し始めると、半自動的にロックアップクラッチのさらなる滑りが発生するというように設定できるので適合性が良好になるし、変速時のフィーリングも向上する。その結果、ロックアップクラッチを備えた自動変速機において、ロックアップクラッチをできるだけ係合状態またはスリップ状態にして、変速ショックの少ない良好な変速動作を実現できる、車両の制御装置を提供することができる。
【００１６】
第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制御手段は、ロックアップ制御手段を制御するための手段を含む。
【００１７】
第２の発明によると、制御手段によりロックアップクラッチ制御手段が制御されて、ロックアップクラッチのスリップ状態が、アップシフト変速中に少なくとも２種類の異なるスリップ状態に段階的に変化するように制御される。
【００１８】
第３の発明に係る車両の制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、制御手段は、変速制御手段により、第２のギヤ段への変速指令が出力された時点以降において、ロックアップクラッチを予め定められたスリップ量だけスリップさせる第１のスリップ状態にするための手段と、エンジン回転数またはタービン回転数の変化が開始された時点以降において、ロックアップクラッチを第１のスリップ状態よりもさらにスリップ量が大きい第２のスリップ状態にするための手段と、予め定められた条件が満足されると、ロックアップクラッチを係合状態にするための手段とを用いて、ロックアップ制御手段を制御するための手段を含む。
【００１９】
第３の発明によると、第２のギヤ段へのアップシフト変速指令が出力された時点以降において、第１のスリップ状態にされて、エンジン回転数またはタービン回転数の変化が開始された時点以降において、さらに段階的にスリップ量が大きい第２のスリップ状態にされて、予め定められた条件が満足されて変速動作が終期になると、ロックアップクラッチが係合状態になるように制御される。変速動作時にロックアップクラッチを滑らせてアウトプットトルクの変動を回避し、変速ショックの少ない良好な変速動作を実現できる。
【００２０】
第４の発明に係る車両の制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、制御手段は、変速制御手段により、第２のギヤ段への変速指令が出力された時点から予め定められた時間の経過後において、ロックアップクラッチを予め定められたスリップ量だけスリップさせる第１のスリップ状態にするための手段と、エンジン回転数またはタービン回転数が低下し始めた時点において、ロックアップクラッチを第１のスリップ状態よりもさらにスリップ量が大きい第２のスリップ状態にするための手段と、エンジン回転数あるいはタービン回転数が増加し始めた時点において、ロックアップクラッチを係合状態にするための手段とを用いて、ロックアップ制御手段を制御するための手段を含む。
【００２１】
第４の発明によると、第２のギヤ段へのアップシフト変速指令が出力された時点から予め定められた時間が経過すると、第１のスリップ状態にされて、エンジン回転数またはタービン回転数の変化が開始された時点において、さらに段階的にスリップ量が大きい第２のスリップ状態にされて、エンジン回転数あるいはタービン回転数が増加し始めた時点において、ロックアップクラッチが係合状態になるように制御される。変速動作時にロックアップクラッチを滑らせてアウトプットトルクの変動を回避し、変速ショックの少ない良好な変速動作を実現できる。
【００２２】
第５の発明に係る車両の制御装置においては、第３または４の発明の構成に加えて、ロックアップクラッチを係合状態にするための手段は、ロックアップクラッチをスリップ状態にするための手段を含む。
【００２３】
第５の発明によると、変速動作の前後で、ロックアップクラッチオン（係合）状態からロックアップクラッチスリップ状態に切換わる場合であっても、変速動作時にロックアップクラッチを滑らせてアウトプットトルクの変動を回避し、変速ショックの少ない良好な変速動作を実現できる。
【００２４】
第６の発明に係る車両の制御装置においては、第３または４の発明の構成に加えて、ロックアップクラッチを係合状態にするための手段は、ロックアップクラッチをオン状態にするための手段を含む。
【００２５】
第６の発明によると、変速動作の前後で、ロックアップクラッチオン（係合）状態からロックアップクラッチオン（係合）状態を維持する場合であっても、変速動作時にロックアップクラッチを滑らせてアウトプットトルクの変動を回避し、変速ショックの少ない良好な変速動作を実現できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図１に示すＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）１０００により実現される。自動変速機は、流体継手であるトルクコンバータ２００と、遊星歯車式変速機構である自動変速機構３００とから構成される。
【００２７】
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、より詳しくは、図１に示すＥＣＵ１０００の中のＥＣＴ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）＿ＥＣＵ１０２０により実現される。
【００２８】
図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機構３００と、ＥＣＵ１０００とから構成される。
【００２９】
エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００３０】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有するトルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と自動変速機構３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検知される。自動変速機構３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検知される。
【００３１】
ロックアップクラッチ２１０は、油圧を供給するロックアップリレーバルブによって油圧の供給／排出が係合側と解放側とで切換えられて作動させられ、ロックアップピストンが軸方向に移動することによって、ロックアップピストンとフロントカバーとが摩擦材を介して接離させる。また、ロックアップクラッチ２１０によってトルクコンバータ内が区画され、ロックアップピストンとフロントカバーとの間に、ロックアップクラッチ２１０を解放するための解放側油室が、ロックアップピストンとタービンランナとの間にロックアップクラッチ２１０を係合させるための係合側油室がそれぞれ形成され、解放側油室および係合側油室に、バルブボディ内の油圧回路から油圧が供給されるようになっている。これらの油圧回路の詳細については、後述する。
【００３２】
図２に自動変速機構３００の作動表を示す。図２に示す作動表によると、摩擦要素であるクラッチ要素（図中のＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（Ｂ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０〜Ｆ３）が、どのギヤ段の場合に係合および解放されるかを示している。車両の発進時に使用される１速時には、クラッチ要素（Ｃ１）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０、Ｆ３）が係合する。
【００３３】
これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機構３００を制御するＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０とを含む。
【００３４】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数センサ４２０から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサ４００にて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号と、スロットルポジションセンサにて検知されたスロットル開度を表わす信号と、エンジントルクを表わすエンジントルク信号とが入力される。エンジンＥＣＵ１０１０は、スロットル開度とエンジン回転数とに基づいて算出したエンジントルクを表わすエンジントルク信号を、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０に出力する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジントルクからロックアップクラッチ２１０の必要トルク量をマップから算出し、ロックアップクラッチ２１０が滑らない程度のロックアップクラッチ２１０のスリップ状態を算出できる。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、このスリップ状態になるように、リニアソレノイド（ＳＬＵ）に制御信号を出力する。
【００３５】
これら回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機構３００の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機構３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００３６】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から、自動変速機構３００に、リニアソレノイド（ＳＬＴ）およびリニアソレノイド（ＳＬＵ）に対する制御信号と、トランスミッションソレノイド制御信号とが出力される。
【００３７】
図３および図４を参照して、この車両の油圧回路を説明する。図３に、ライン圧に関する油圧制御回路を、図４に、ロックアップクラッチ２１０を作動させる油圧制御回路をそれぞれ示す。
【００３８】
図３に示すように、作動油がオイルポンプ５００の吐出圧でオイルポンプ５００からプライマリレギュレータバルブ５１０に供給される。プライマリレギュレータバルブ５１０は、リニアソレノイド（ＳＬＴ）５２０からの制御油圧により所望のライン圧に作動油の油圧を調圧する。リニアソレノイド（ＳＬＴ）５２０は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０に接続され、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からの制御信号（電圧信号）により制御される。
【００３９】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジンＥＣＵ１０１０からエンジン１００のスロットル開度、エンジン吸気量、エンジン水温、エンジン回転数ＮＥなどを受信して、それらの値と、自動変速機構３００の入力軸回転数（たとえばクラッチＣ２のスプラインを利用して検知した回転数）、自動変速機構３００の油温、ギヤ段、ポジション等に基づいて演算を行ない、リニアソレノイド（ＳＬＴ）５２０の制御信号を算出する。
【００４０】
図３に示すように、リニアソレノイド（ＳＬＴ）５２０は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からの電圧信号とプライマリレギュレータバルブに供給する油圧とは、たとえば電圧が低いほど油圧が高いというリニアな関係を有する。
【００４１】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０で演算され、リニアソレノイド（ＳＬＴ）５２０のリニア特性によりプライマリレギュレータバルブ５１０が制御されて、オイルポンプ５００の吐出圧が所望のライン圧に調圧される。この結果、このライン圧により自動変速機構３００のクラッチ、ブレーキの係合油圧を制御して、滑らかな変速特性を実現する。すなわち、自動変速機構３００の入力軸回転数センサや各種センサからの信号を監視して、クラッチなどの係合油圧をエンジン１００の出力や車両の走行状況に応じて高精度かつきめ細やかに制御することができる。
【００４２】
図４に示すように、フレックスロックアップ制御を実現するために、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、リニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０に制御信号を出力する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、トルクコンバータ２００の入力回転数（エンジン回転数）、トルクコンバータ２００の出力回転数（自動変速機構３００の入力軸回転数）、エンジン１００のスロットル開度および車速等に基づいて、低車速領域においてもロックアップクラッチ２１０をスリップ制御（フレックスロックアップ制御）させて、伝達効率の大幅な向上を実現する。
【００４３】
この油圧回路は、ロックアップクラッチ２１０の係合状態と解放状態とを切換えるためのロックアップリレーバルブ５３０と、リニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０から出力されるスリップ制御用信号圧に基づいて係合側油室と解放側油室の圧力差を調節しロックアップクラッチ２１０のスリップ量を制御するためのロックアップコントロールバルブ５４０と、ロックアップクラッチ２１０の係合圧を発生させてスリップ制御を実現するためのスリップ制御用信号を発生させるリニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０とを備える。
【００４４】
ロックアップリレーバルブ５３０およびロックアップコントロールバルブ５４０には、セカンダリレギュレータバルブにより調圧された油圧が供給される。セカンダリレギュレータバルブは、プライマリレギュレータバルブ５１０に接続され、プライマリレギュレータバルブ５１０から流入された作動油をスロットル圧に基づいて調圧することによりエンジン１００の出力トルクに対応したセカンダリレギュレータ圧を発生させる。
【００４５】
ロックアップリレーバルブ５３０は、ロックアップクラッチ２１０の解放側油室と連通する解放側ポートと、係合側油室に連通する係合側ポートと、セカンダリレギュレータ圧が供給される入力ポートと、ロックアップクラッチ２１０の解放時に係合側油室内の作動油が排出される第１排出ポートと、係合時に解放側油室内の作動油が排出される第２排出ポートとを備える。
【００４６】
このような構成を有するロックアップリレーバルブ５３０は、ロックアップクラッチ２１０の係合側としての位置と、ロックアップクラッチ２１０の解放側としての位置とをそれぞれ採ることになる。ロックアップクラッチ２１０の係合側において、ロックアップクラッチ２１０に供給されたセカンダリレギュレータ圧は、ロックアップクラッチ２１０の係合側油室に係合油圧、すなわち、オン圧として供給され、ロックアップクラッチ２１０の解放側において、セカンダリレギュレータ圧は、解放側油室に解放油圧、すなわち、オフ圧として供給される。
【００４７】
すなわち、ロックアップクラッチ２１０にオフ圧が供給されると、ロックアップクラッチ２１０の解放側油室内の油圧が係合側油室内の油圧よりも高められて、ロックアップクラッチが解放されると同時に係合側油室内の作動油が第１排出ポートや逆止弁を介してドレンへ排出される。一方、ロックアップクラッチ２１０にオン圧が供給されると、ロックアップクラッチ２１０の係合側油室内の油圧が解放側油室内の油圧よりも高められて、ロックアップクラッチが係合されると同時に解放側油室内の作動油が第２排出ポートやロックアップコントロールバルブ５４０を介してドレンへ排出される。
【００４８】
リニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からの出力電圧に伴って大きくなるスリップ制御用信号圧を発生させ、このスリップ制御用信号圧をロックアップコントロールバルブ５４０に作用させる。
【００４９】
ロックアップコントロールバルブ５４０は、セカンダリレギュレータ圧が供給されるライン圧ポートと、ロックアップリレーバルブ５３０の第２排出ポートから排出されるロックアップクラッチ２１０の解放油室側内の作動油を受け入れる受入ポートと、その受入ポートに受け入れられた作動油を排出するためのドレンポートとを備える。
【００５０】
さらに、ロックアップコントロールバルブ５４０は、受入ポートとドレンポートとの間を連通させる第１位置と、受入ポートとライン圧ポートとの間を連通させる第２位置との間を移動可能に設けられたスプール弁と、そのスプール弁を第１位置に向かって付勢するためにそのスプール弁に当接可能に配置されたプランジャと、そのプランジャとスプール弁とにスリップ制御用信号圧を作用させて、それらプランジャおよびスプール弁に互いに離隔する方向の推力をそれぞれ発生させるためのスリップ制御用信号圧を受け入れる信号圧油室と、プランジャにロックアップクラッチ２１０の解放側油室内の作動油の油圧を作用させてそのプランジャにおいてはスプール弁に第１位置へ向かう推力を発生させるために油圧を受け入れる油室と、スプール弁にロックアップクラッチ２１０の係合側油室内の作動油の油圧を作用させてそのスプール弁にその第２位置へ向かう方向の推力を発生させるために油圧を受け入れる油室と、信号圧油室に収容されてスプール弁を第２位置へ向かう方向へ付勢するスプリングとを備える。
【００５１】
このロックアップコントロールバルブ５４０では、スプール弁が第１位置にあるときには、受入ポートとドレンポートとが連通させられてロックアップクラッチ２１０の解放側油室内の作動油が排出させられることによりロックアップクラッチ２１０の係合側油室内の作動油の油圧と解放側油室内の作動油の油圧との圧力差が増加させられる。一方、このロックアップコントロールバルブ５４０では、スプール弁が第２位置にあるときには、受入ポートとライン圧ポートとが連通させられてロックアップクラッチ２１０の解放側油室内にセカンダリレギュレータ圧が供給させることによりロックアップクラッチ２１０の係合側油室内の作動油の油圧と解放側油室内の作動油の油圧との圧力差が減少させられる。
【００５２】
このようにして、ロックアップコントロールバルブ５４０は、リニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０から出力されるスリップ制御用信号圧に基づいて、係合側油室と解放側油室の圧力差を調節して、ロックアップクラッチ２１０のスリップ量を制御する。これにより、ロックアップクラッチ２１０がスリップ制御される。なお、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、通常のロックアップ領域より広い領域で、このようなロックアップクラッチ２１０のスリップ制御（フレックスロックアップ制御）を実行する。
【００５３】
本実施の形態に係る制御装置を実現するＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、走行時であって、ロックアップクラッチ２１０がオン状態である場合において、５ｔｈから６ｔｈへのアップシフト変速時に、リニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０から出力されるスリップ制御用信号圧を制御して、ロックアップクラッチ２１０の係合状態（スリップ状態）を制御する。なお、５ｔｈから６ｔｈへの変速終了後には、ロックアップクラッチ２１０がオン状態になる場合と、ロックアップクラッチ２１０がスリップ状態（加速フレックス状態）になる場合とがある。
【００５４】
図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００５５】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、５速から６速への変速指令があったか否かを判断する。５速から６速への変速指令があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００５６】
Ｓ２００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ロックアップクラッチ２１０が係合制御中であるか否かを判断する。ロックアップクラッチ２１０が係合制御中であると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ３００に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００５７】
Ｓ３００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、変速出力を実行する。このとき、ソレノイド指令信号がＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から自動変速機構３００の油圧回路に出力される。
【００５８】
Ｓ４００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、変速出力から予め定められた時間が経過したか否かを判断する。予め定められた時間が経過すると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ５００へ移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、処理はＳ４００へ戻され、予め定められた時間が経過するまで待つ。
【００５９】
Ｓ５００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、リニアソレノイドＳＬＵ指令値（１）を出力する。このときの指令値（１）は、ロックアップクラッチ２１０が滑らない程度の指令値である。このロックアップクラッチ２１０が滑らない程度の指令値は、エンジンＥＣＵ１０１０からＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０に入力されるエンジントルクに基づいてロックアップクラッチ２１０が滑らない程度のロックアップクラッチ２１０のトルク容量をマップから算出することにより求められる。
【００６０】
Ｓ６００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、変速が開始されたか否かを判断する。この判断はタービン回転数の変化に基づいて行なわれる。変速が開始されると（Ｓ６００にてＹＥＳ）、処理はＳ７００ヘ移される。もしそうでないと（Ｓ６００にてＮＯ）、処理はＳ６００へ戻され、変速が開始されるまで待つ。
【００６１】
Ｓ７００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、リニアソレノイドＳＬＵ指令値（２）をリニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０に出力する。このときのリニアソレノイドＳＬＵ指令値（２）は、ロックアップクラッチ２１０を滑らせる指令値である。
【００６２】
Ｓ８００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、変速終期になったか否かを判断する。この判断は、タービン回転数の変化と時間経過とに基づいて行なわれる。変速終期になると（Ｓ８００にてＹＥＳ）、処理はＳ９００へ移される。もしそうでないと（Ｓ８００にてＮＯ）、処理はＳ８００へ戻され変速終期になるまで待つ。
【００６３】
Ｓ９００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、変速終了後のロックアップクラッチ２１０の状態を判断する。このとき、変速終了後のロックアップクラッチ２１０の状態が係合（オン）状態であるか、ロックアップクラッチ２１０の状態がスリップ状態であるかのいずれかの状態である。変速終了後のロックアップクラッチ２１０が係合（オン）状態であると、処理はＳ１０００へ移される。変速終了後のロックアップクラッチ２１０の状態がスリップ状態であると、処理はＳ２０００へ移される。
【００６４】
Ｓ１０００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、リニアソレノイドＳＬＵ指令値の過渡制御を実行する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ロックアップクラッチ２１０が係合するまでロックアップクラッチ係合圧を次第に上昇させる。
【００６５】
Ｓ２００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、リニアソレノイドＳＬＵ指令値をスリップ制御させる。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ロックアップクラッチ２１０が所定のスリップ状態になるまでロックアップクラッチ係合圧を次第に上昇させる。
【００６６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０を搭載した車両における５速から６速の変速動作について説明する。
【００６７】
まず、図６を参照して、変速線図を用いて５速から６速への変速とそのときのロックアップクラッチ２１０の状態とを示す。図６にはエンジン回転数とスロットル回路とに基づくロックアップクラッチ２１０の係合制御状態を表わす実線と、ロックアップクラッチ２１０のスリップ制御状態を表わす一点鎖線とが示されている。なお、図６に示すエンジン回転数１０００ｒｐｍおよび１４００ｒｐｍは一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。
【００６８】
図６に示すように、５速から６速への変速制御においては、ロックアップクラッチ係合制御状態における係合領域内で変速動作が行なわれる場合には、５速の状態においてロックアップクラッチ２１０が係合しており、６速の状態においてもロックアップクラッチ２１０が係合した状態である。一方、５速から６速への変速動作に伴いエンジン回転数が低下しロックアップクラッチ係合制御における解放状態と係合状態とを区別する実線と交錯する場合であって、６速におけるエンジン回転数が、ロックアップクラッチ２１０のスリップ状態である場合には、５速においてロックアップクラッチ２１０が係合状態であって、６速になるとロックアップクラッチがスリップ状態（加速フレックス）状態となる。
【００６９】
５速から６速への変速指令判断が行なわれると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ロックアップクラッチが係合制御中である場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、変速出力が行なわれ（Ｓ３００）、５速から６速への変速出力が行なわれてから予め定められた時間が経過すると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、リニアソレノイドＳＬＵ指令値（１）がリニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０に出力される。このとき、図７に示すようにリニアソレノイドの指令値が１段階低下している。これは変速出力から予め定められた時間経過したタイミングである。またこのときのリニアソレノイド指令値自体はリニアソレノイドＳＬＵ指令値（１）であってロックアップクラッチ２１０が滑らない程度の指令値である。これにより、エンジン回転数が吹き上がることがない。
【００７０】
図７に示すように、時間の経過とともにタービン回転数が低下してくると（Ｓ６００にてＹＥＳ）、リニアソレノイドＳＬＵ指令値（２）がリニアソレノイド（ＳＬＵ）５５０に出力される（Ｓ７００）。このとき図７に示すようにリニアソレノイドの指令値がもう１段低下している。このときのリニアソレノイドの指令値は、ロックアップクラッチ２１０を滑らせる値である。
【００７１】
変速終期になると、すなわちタービン回転数の変化と変速開始からの時間の経過とから判断して、変速終期であると判断されると（Ｓ８００にてＹＥＳ）、変速終了後のロックアップクラッチ２１０の状態が判断される（Ｓ９００）。この変速終期の時点を図７の一点鎖線で示す。図６に示すように変速終了後のロックアップクラッチ２１０の状態がロックアップクラッチ２１０が係合している状態とロックアップクラッチがスリップした状態とがあるためＳ９００において変速終了後のロックアップクラッチ２１０の状態が判断される。
【００７２】
変速終了後のロックアップクラッチ２１０の状態が係合（オン）状態である場合には（Ｓ９００にて係合状態）、リニアソレノイドＳＬＵ指令値の過渡制御が実行される（Ｓ１０００）。このとき、ロックアップクラッチ２１０が係合するまでロックアップクラッチ係合圧を次第に上昇させる。これが図７に示すリニアソレノイド指令値が一点鎖線を境に次第に上昇していることに対応する。
【００７３】
変速終了後のロックアップクラッチ２１０の状態がスリップ状態であると（Ｓ９００によりスリップ状態）、リニアソレノイドＳＬＵ指令値がスリップ制御される（Ｓ２０００）。このとき、ロックアップクラッチ２１０は、所定のスリップ状態になるまでロックアップクラッチ係合圧が次第に上昇される。すなわち図７に示すようにリニアソレノイドの指令値は一点鎖線を境にして次第に上昇するが完全にオン状態になるまでは上昇しないことになる。
【００７４】
図７に示すように、変更前はリニアソレノイドの指令値は点線で示されるように常にオン状態であった。タービン回転数がエンジン回転数寄りとなり、さらにロックアップクラッチ２１０が係合状態であるため変速ショックをそのまま動力伝達系に伝達してしまいアウトプットトルクが点線で示されるようになる。これが変速時のショックとして運転者が感じるところとなる。
【００７５】
一方、リニアソレノイドの指令値を２段階に変更してロックアップクラッチ２１０を変速制御中は２段階に分けて解放側にすることによりアウトプットトルクの変動がなくなる。これにより、運転者が違和感を感じることがなくなる。
【００７６】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵによると、たとえば５速から６速への走行中のアップシフトが行なわれる場合にロックアップクラッチが係合している場合には、２段階に分けてリニアソレノイドの指令値を変更しロックアップクラッチを解放側にする。さらに詳しく言えば、変速出力が行なわれた後リニアソレノイドの指令値を一旦ロックアップクラッチが滑らない程度まで落とした後変速が開始すると（タービン回転数が変化し始めると）、リニアソレノイドの指令値をさらに低下させてロックアップクラッチをスリップさせる。変速終了後は、次第にロックアップクラッチの係合圧を上昇させていき、ロックアップクラッチの係合状態まで戻すかロックアップクラッチをスリップ状態とする。その結果、車両走行時における５速から６速へのアップシフトにおいてエンジンが吹き上がることもなくまた変速ショックを生じることもないように変速動作を実行させることができる。
【００７７】
なお、本実施の形態においてはロックアップクラッチのスリップ状態を２段階としたが、さらに多段階にしてもよい。
【００７８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【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制御ブロック図である。
【図２】図１に示す自動変速機の作動表である。
【図３】油圧回路を示す図（その１）である。
【図４】油圧回路を示す図（その２）である。
【図５】本発明の実施の形態に係るＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る自動変速機の変速線図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る自動変速機が搭載された車両の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００エンジン、２００トルクコンバータ、２１０ロックアップクラッチ、２２０ポンプ羽根車、２３０タービン羽根車、２４０ステータ、２５０ワンウェイクラッチ、３００自動変速機構、３１０入力クラッチ、４００エンジン回転数センサ、４１０タービン回転数センサ、４２０出力軸回転数センサ、５００オイルポンプ、５１０プライマリレギュレータバルブ、５２０リニアソレノイド（ＳＬＴ）、５３０ロックアップリレーバルブ、５４０ロックアップコントロールバルブ、５５０リニアソレノイド（ＳＬＵ）、１０００ＥＣＵ、１０１０エンジンＥＣＵ、１０２０ＥＣＴ＿ＥＣＵ。

Claims

ロックアップクラッチを備えた流体継手を有する自動変速機とを搭載した車両の制御装置であって、前記自動変速機は歯車式変速機構を有する有段式の自動変速機であって予め定められた摩擦係合要素を係合したり解放したりすることにより複数のギヤ段を切換え、
前記制御装置は、
前記ロックアップクラッチが所望のスリップ状態になるように、前記ロックアップクラッチの係合力を制御するためのロックアップ制御手段と、
前記摩擦係合要素の係合および解放を制御するための変速制御手段と、
前記変速制御手段により、第１のギヤ段で前記ロックアップクラッチが係合された状態で走行中に、第２のギヤ段へのアップシフト変速が行なわれる場合において、前記ロックアップクラッチのスリップ状態が、前記アップシフト変速中に少なくとも２種類の異なるスリップ状態に段階的に変化するように制御するための制御手段とを含む、車両の制御装置。
前記制御手段は、前記ロックアップ制御手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記制御手段は、
前記変速制御手段により、前記第２のギヤ段への変速指令が出力された時点以降において、前記ロックアップクラッチを予め定められたスリップ量だけスリップさせる第１のスリップ状態にするための手段と、
エンジン回転数またはタービン回転数の変化が開始された時点以降において、前記ロックアップクラッチを前記第１のスリップ状態よりもさらにスリップ量が大きい第２のスリップ状態にするための手段と、
予め定められた条件が満足されると、前記ロックアップクラッチを係合状態にするための手段とを用いて、
前記ロックアップ制御手段を制御するための手段を含む、請求項２に記載の車両の制御装置。
前記制御手段は、
前記変速制御手段により、前記第２のギヤ段への変速指令が出力された時点から予め定められた時間の経過後において、前記ロックアップクラッチを予め定められたスリップ量だけスリップさせる第１のスリップ状態にするための手段と、
エンジン回転数またはタービン回転数が低下し始めた時点において、前記ロックアップクラッチを前記第１のスリップ状態よりもさらにスリップ量が大きい第２のスリップ状態にするための手段と、
前記エンジン回転数あるいはタービン回転数が増加し始めた時点において、前記ロックアップクラッチを係合状態にするための手段とを用いて、
前記ロックアップ制御手段を制御するための手段を含む、請求項２に記載の車両の制御装置。
前記ロックアップクラッチを係合状態にするための手段は、前記ロックアップクラッチをスリップ状態にするための手段を含む、請求項３または４に記載の車両の制御装置。
前記ロックアップクラッチを係合状態にするための手段は、前記ロックアップクラッチをオン状態にするための手段を含む、請求項３または４に記載の車両の制御装置。