JP2010065809A - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フューエルカット実行中か否かを問わずエンジンストールを回避できると共に、フューエルカット非実行中にアクセルペダルの再踏み込みが行われても、エンジンの空吹けを防止することができる自動変速機のロックアップ制御装置を提供する。
【解決手段】ロックアップクラッチにより入出力要素間を直結したロックアップ状態にすることができるトルクコンバータを伝動系に備え、コースト時ロックアップ状態でフューエルカットする自動変速機のロックアップ制御装置において、フューエルカット非実行中は、車両の速度情報に対して設定されたロックアップクラッチ１８の解放を実行する閾値を、フューエルカット実行中より小さく設定する。
【選択図】図４

Description

この発明は、自動変速機のロックアップ制御装置に関し、特に、トルクコンバータのロックアップ制御における自動変速機のロックアップ制御装置に関する。

従来、自動変速機の伝動系に挿入したトルクコンバータの、入出力要素間が直結されたロックアップ状態を、車両の減速を含む惰性走行時において適切に制御するロックアップ制御装置が知られている。このロックアップ制御装置においては、コーストロックアップ状態となったとき、トルクコンバータのスリップを生じない範囲で最も小さなロックアップクラッチ締結容量とすることで、ロックアップ解除の応答遅れを短縮して、エンジンストールの発生を防止することができる。

このような装置として、例えば、「自動変速機のロックアップ制御装置」（特許文献１参照）がある。この「自動変速機のロックアップ制御装置」は、コーストロックアップ状態（完全締結状態）においてフューエルカットによる燃費向上効果を犠牲にすることなく、ロックアップ解除の応答遅れに伴うエンジンストールの防止を実現することを目的としている。

従来の「自動変速機のロックアップ制御装置」（特許文献１参照）においては、制動検知手段が車両の制動中を検知し、且つ、アクセル操作検知手段がアクセルペダルの踏み込みを検知するとき、即ち、加速度が閾値を下回ったとき、ロックアップ強制解放手段によって、ロックアップクラッチを強制的に開放（完全解放）させるようにしている。
特開２００２−３１０２８８号公報

しかしながら、上記従来の「自動変速機のロックアップ制御装置」においては、ロックアップクラッチの締結状態をできるだけ長く維持できるように、閾値を、加速度に対し極限の低い値に設定しているが、フューエルカット実行中か否かを問わず同一に設定している。このため、ロックアップクラッチの解放によりエンジンストールは回避できるものの、フューエルカット非実行中にアクセルペダルの再踏み込みが行われた場合、エンジンの空吹けが生じる虞がある。

この発明の目的は、フューエルカット実行中か否かを問わずエンジンストールを回避できると共に、フューエルカット非実行中にアクセルペダルの再踏み込みが行われても、エンジンの空吹けを防止することができる自動変速機のロックアップ制御装置を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る自動変速機のロックアップ制御装置は、ロックアップクラッチにより入出力要素間を直結したロックアップ状態にすることができるトルクコンバータを伝動系に備え、コーストロックアップ状態でフューエルカットする自動変速機のロックアップ制御装置において、フューエルカット非実行中は、車両の速度情報に対して設定された前記ロックアップクラッチの解放を実行する閾値を、フューエルカット実行中より小さく設定することを特徴としている。

この発明によれば、ロックアップクラッチにより入出力要素間を直結したロックアップ状態にすることができるトルクコンバータを伝動系に備え、コーストロックアップ状態でフューエルカットする自動変速機のロックアップ制御装置は、フューエルカット非実行中の、車両の速度情報に対して設定されたロックアップクラッチの解放を実行する閾値が、フューエルカット実行中より小さく設定される。
これにより、フューエルカット実行中か否かを問わずエンジンストールを回避できると共に、フューエルカット非実行中にアクセルペダルの再踏み込みが行われても、エンジンの空吹けを防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る変速機コントローラを備えた駆動システムを示すブロック図である。図１に示すように、変速機コントローラ（自動変速機のロックアップ制御装置）１０は、ロックアップ制御プログラムを格納したロックアップテーブル１１を有しており、例えば自動車の駆動システム１２に備えられている。駆動システム１２は、変速機コントローラ１０と共に、エンジン１３、自動変速機１４、及びエンジンコントローラ１５を有している。

エンジン１３の回転駆動力は、トルクコンバータ１６を経て自動変速機１４に伝達され、自動変速機１４において変速制御された後、変速機出力軸１７を介して駆動輪（図示しない）に伝達される。トルクコンバータ１６には、差圧力による締結時にエンジン出力軸と自動変速機入力軸を直結するロックアップクラッチ１８が内蔵されている。
自動変速機１４には、自動変速機１４内の締結要素への油圧を作り出すためのバルブユニットである油圧コントロールバルブ１９が備えられている。油圧コントロールバルブ１９は、変速アクチュエータとしての第１シフトソレノイド２０及び第２シフトソレノイド２１と、ロックアップアクチュエータとしてのロックアップソレノイド２２を有する。

エンジン１３には、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ２３が、エンジン出力軸には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ２４が、トルクコンバータ出力軸には、タービン回転数を検出するタービン回転数センサ２５が、変速機出力軸１７には、変速機出力軸１７の回転数を検出する変速機出力軸回転数センサ２６が、それぞれ配置されている。

変速機コントローラ１０は、エンジン回転数センサ２４からのエンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数センサ２５からのタービン回転数Ｎｔ、変速機出力軸回転数センサ２６からの変速機出力軸回転数Ｎｏ等の入力により、第１シフトソレノイド２０及び第２シフトソレノイド２１に対する指令による変速制御や、ロックアップソレノイド２２に対する指令によるロックアップ制御を行う。なお、タービン回転数センサ２５を配置せず、変速機出力軸回転数Ｎｏ×ギヤ比によりタービン回転数を推定しても良い。

図２は、図１のロックアップテーブルによるロックアップクラッチにおけるロックアップスケジュールをグラフで示す説明図である。図２に示すように、ロックアップテーブル１１に格納されたロックアップ制御プログラムには、車速（Ｖ）とアクセル開度による二次元平面に設定したロックアップ締結線ａとロックアップ解除線ｂにより、自動車の運転点をロックアップ締結領域とロックアップ解除領域を分ける、ロックアップクラッチ１８におけるロックアップスケジュールが設定されている。

ロックアップスケジュールにより、アクセル全閉領域では、ロックアップ（Ｌ／Ｕ）締結エンジン回転数ＮｅＬ／ＵＯＮとロックアップ解除エンジン回転数ＮｅＬ／ＵＯＦＦが設定されている。この内、ロックアップ解除エンジン回転数ＮｅＬ／ＵＯＦＦは可変値として扱われ、ロックアップ解除遅れが大の状態を基準とした余裕回転数最大値によるロックアップ解除エンジン回転数初期値が予め設定されている。

この変速機コントローラ１０は、全体を統括的に制御する、プログラムされた主制御部（ＣＰＵ）及びＣＰＵに接続された記憶装置を有しており、ＣＰＵは、制御プログラムや上述したロックアップスケジュールの処理手順を規定したロックアップ制御プログラム、及び所要データを格納するための内部メモリを有し、これらプログラム等により上述した各種処理を実現している。

エンジンコントローラ１５は、アクセル開度センサ２３からのアクセル開度ＡＰＯ、エンジン回転数センサ２４からのエンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数センサ２５からのタービン回転数Ｎｔ、変速機出力軸回転数センサ２６からの変速機出力軸回転数Ｎｏ等の入力により、エンジン１３に対し、点火、燃料噴射、アイドル回転数制御（Ｉｄｏｌｅ Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＩＳＣ）等の各種指令信号を出力する。

なお、変速機コントローラ１０とエンジンコントローラ１５は、双方向通信線により接続されており、例えば、変速機コントローラ１０からエンジンコントローラ１５に対し、燃料カット指令や燃料カットリカバー指令が出力された場合、これらの指令に基づいて、エンジンコントローラ１５は燃料カット制御や燃料カットリカバー制御を行う。また、エンジンコントローラ１５から変速機コントローラ１０に対し、ロックアップ禁止指令が出力された場合、この指令に基づいて、変速機コントローラ１０はロックアップ解除制御を行う。

そして、この発明に係る変速機コントローラ１０は、フューエルカット非実行中のロックアップクラッチ１８の解放を実行する第１の閾値に対し、フューエルカット実行中は早期にロックアップクラッチ１８の解放を実行するような第２の閾値を設定している。
つまり、変速機コントローラ１０は、ロックアップクラッチ１８により入出力要素間を直結したロックアップ状態にすることができるトルクコンバータ１６を伝動系に備え、コースト時ロックアップ（完全締結）状態でフューエルカットする構成を有し、車両の速度情報である加減速度又は速度（車速度）が閾値を下回ったとき、ロックアップクラッチ１８を完全解放するように制御しており、フューエルカット非実行中は、ロックアップクラッチ１８の解放を実行する閾値を、フューエルカット実行中より小さく設定している。

これにより、フューエルカット実行中は、フューエルカット非実行中に比べロックアップクラッチ１８の解放が早く行われるため、エンジンストップを防止することができ、一方、フューエルカット非実行中は、フューエルカット実行中に比べロックアップクラッチ１８の開放が遅く行なわれるため、燃費が向上する。
上述したフューエルカット非実行中のロックアップクラッチ１８の解放を実行する第１の閾値は、加減速度に対して設定され、この第１の閾値より、フューエルカット実行中の早期にロックアップクラッチ１８の解放を実行するような第２の閾値の方が大きい。これにより、フューエルカット実行中においてもエンジンストールを防止することができる。

また、車両が低μ路走行時の第１の閾値及び第２の閾値は、車両が通常路面走行時の第１の閾値及び第２の閾値に比べて大きく設定される。これにより、車両が低μ路走行時においてもエンジンストールを防止することができる。
また、車両の速度情報（加減速度）は、車輪速度を用いて演算される値である。これにより、低μ路走行時（例えば、タイヤがスリップするような時）においても確実にエンジンストールを防止することができる。

また、フューエルカット非実行中のロックアップクラッチ１８の解放を実行する第１の閾値は、コースト時ロックアップ解除車速に対して設定され、フューエルカット非実行中の第１の閾値は、フューエルカット実行中の第２の閾値より小さい。これにより、フューエルカット非実行中においては、フューエルカット実行中に比べロックアップクラッチ開放が遅く行なわれるため、燃費が向上する。

このように、変速機コントローラ１０は、加減速度或いは車速度が閾値を下回ったとき、ロックアップクラッチ１８を完全解放するものであって、フューエルカット非実行中は第１の閾値（第２の閾値）をフューエルカット実行中より小さく設定する。これにより、フューエルカット実行中か否かを問わずエンジンストールを回避することができると共に、フューエルカット非実行中にアクセルペダルの再踏み込みが行われても、エンジンの空吹けによるエンジン回転数の上昇を防止することができる。

つまり、フューエルカット非実行中は、ロックアップクラッチ１８の解放時に燃料再噴射や点火等のタイムラグを考慮する必要がないため、フューエルカット実行中よりロックアップクラッチ１８の解放をよりエンジン回転数の低回転数側で行うことができる。従って、フューエルカット非実行中は、ロックアップクラッチ１８の解放の閾値をエンジン回転数の低回転数側に設定することにより、エンジン回転数の低回転数側でアクセルが踏み込まれてもエンジンの空吹けによりエンジン回転数が上昇することを防止することができる。即ち、ロックアップクラッチ１８が締結状態であるため、アクセル操作に応じてエンジンの空吹けによりエンジン回転数が上昇することがない。

次に、上述した変速機コントローラ１０による自動変速機のロックアップ制御処理を説明する。
図３は、この発明に係る変速機コントローラによる自動変速機のロックアップ制御処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、自動変速機のロックアップ制御処理を行うに際し、先ず、エンジン１３がフューエルカットしているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。判定の結果、フューエルカットしている（Ｙｅｓ）場合、フューエルカット状態に応じてロックアップ（Ｌ／Ｕ）締結容量を所定値（Ｘ）に設定（Ｌ／Ｕ締結容量＝Ｘ）する（ステップＳ１０２）。

ロックアップ締結容量を所定値（Ｘ）に設定した後、加減速度が閾値Ａより小さい（加減速度＜閾値Ａ）か否かを判定する（ステップＳ１０３）。判定の結果、加減速度が閾値Ａより小さい（Ｙｅｓ）場合、ロックアップを解除する（ステップＳ１０４）。
一方、加減速度が閾値Ａより小さいか否かの判定（ステップＳ１０３）の結果、加減速度が閾値Ａより小さくない（Ｎｏ）場合、車速度が閾値Ｃより小さい（車速度＜閾値Ｃ）か否かを判定する（ステップＳ１０５）。判定の結果、車速度が閾値Ｃより小さい（Ｙｅｓ）場合、ロックアップを解除する（ステップＳ１０６）。

一方、車速度が閾値Ｃより小さいか否かの判定（ステップＳ１０５）の結果、車速度が閾値Ｃより小さくない（Ｎｏ）場合、ロックアップを解除しない（ステップＳ１０７）。
また、エンジン１３がフューエルカットしているか否かの判定（ステップＳ１０１）の結果、フューエルカットしていない（Ｎｏ）場合、ロックアップ締結容量を所定値（Ｙ）に設定（Ｌ／Ｕ締結容量＝Ｙ）する（ステップＳ１０８）。ここで、所定値Ｙは所定値Ｘより大きい（Ｘ＜Ｙ）とする。

ロックアップ締結容量を所定値（Ｙ）に設定した後、加減速度が閾値Ｂより小さい（加減速度＜閾値Ｂ）か否かを判定する（ステップＳ１０９）。判定の結果、加減速度が閾値Ｂより小さい（Ｙｅｓ）場合、ロックアップを解除する（ステップＳ１１０）。
一方、加減速度が閾値Ｂより小さいか否かの判定（ステップＳ１０９）の結果、加減速度が閾値Ｂより小さくない（Ｎｏ）場合、車速度が閾値Ｄより小さい（車速度＜閾値Ｄ）か否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定の結果、車速度が閾値Ｄより小さい（Ｙｅｓ）場合、ロックアップを解除する（ステップＳ１１２）。

一方、車速度が閾値Ｄより小さいか否かの判定（ステップＳ１１１）の結果、車速度が閾値Ｄより小さくない（Ｎｏ）場合、ロックアップを解除しない（ステップＳ１１３）。
このように、変速機コントローラ１０による自動変速機のロックアップ制御処理においては、先ず、エンジン１３がフューエルカットしているか否かを判定し、その結果、フューエルカットしている場合は、フューエルカット状態に応じて、ロックアップ締結容量・加減速度閾値・車速度閾値を設定する。続いて、加減速度が閾値より小さいか否かを判定し、判定の結果、閾値より小さければロックアップを解除する。更に、車速度が閾値より小さいか否かを判定し、閾値より小さければロックアップを解除する。

図４は、この発明に係る変速機コントローラによる自動変速機のロックアップ制御に伴う各種状態変化を示すタイムチャートである。図４に示すように、加減速度（減速度）の閾値に対する判断を、フューエルカットする場合は閾値Ａにより、フューエルカットしない（非フューエルカット）場合は閾値Ｂにより、それぞれ行うことで、ロックアップを解除せずに継続することができる。即ち、従来、閾値Ａにのみ基づき時間ｔで行っていたロックアップ解除を、閾値を切り分ける（閾値Ａ，Ｂ）ことにより、ロックアップを解除せずロックアップを継続することができる。

この結果、従来、加減速度の低下に伴い、ロックアップ解除によりトランスミッション入力回転数ｎｔに対しエンジン回転数ｎｅが下がり、その後、加減速度の上昇に連れてトランスミッション入力回転数ｎｔに対しエンジン回転数が上がってしまう吹け上がりが生じていたのが、ロックアップを継続することにより、エンジン回転数ｎｅとトランスミッション入力回転数ｎｔが略一致した状態になり、トランスミッション入力回転数ｎｔに対しエンジン回転数ｎｅが上がってしまう吹け上がりが生じない。

このように、フューエルカット状態（フューエルカットの有無）に応じてロックアップ解除の閾値（この例では加減速度）を変更すると、ロックアップ時間が長くなるので燃費を向上させることができる。
なお、上記実施の形態においては、自動変速機について説明したが、有段変速機或いは無段変速機の何れにも適用することができる。

この発明の一実施の形態に係る変速機コントローラを備えた駆動システムを示すブロック図である。 図１のロックアップテーブルによるロックアップスケジュールをグラフで示す説明図である。 この発明に係る変速機コントローラによる自動変速機のロックアップ制御処理の流れを示すフローチャートである。 この発明に係る変速機コントローラによる自動変速機のロックアップ制御に伴う各種状態変化を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０ 変速機コントローラ
１１ ロックアップテーブル
１２ 駆動システム
１３ エンジン
１４ 自動変速機
１５ エンジンコントローラ
１６ トルクコンバータ
１７ 変速機出力軸
１８ ロックアップクラッチ
１９ 油圧コントロールバルブ
２０ 第１シフトソレノイド
２１ 第２シフトソレノイド
２２ ロックアップソレノイド
２３ アクセル開度センサ
２４ エンジン回転数センサ
２５ タービン回転数センサ
２６ タービン回転数センサ
ａ ロックアップ締結線
ｂ ロックアップ解除線

Claims (4)

1. ロックアップクラッチにより入出力要素間を直結したロックアップ状態にすることができるトルクコンバータを伝動系に備え、コースト時ロックアップ状態でフューエルカットする自動変速機のロックアップ制御装置において、
   フューエルカット非実行中は、車両の速度情報に対して設定された前記ロックアップクラッチの解放を実行する閾値を、フューエルカット実行中より小さく設定することを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。
2. 低μ路走行時における前記閾値は、通常路面走行時の前記閾値に比べて大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
3. 前記車両の速度情報は、車輪速度を用いて演算される値であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
4. 前記フューエルカット非実行中の前記ロックアップクラッチの解放を実行する閾値は、コースト時ロックアップ解除車速に対して設定され、前記フューエルカット非実行中の閾値は、前記フューエルカット実行中の閾値より小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の自動変速機のロックアップ制御装置。

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