JP2011226524A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動油温の上昇に対してロックアップクラッチ装置の保護を図ると共に効率的なロックアップ制御を行う。
【解決手段】ロックアップクラッチ作動制御特性を示すＬＣマップを、１つの変速段につき３パターン以上用意する。各パターンは、自動変速機の作動油温を引数として選択されるものであり、該作動油温が高くなるにつれて、ロックアップクラッチをＯＮとする車速要素の最低限界値が高速側に移行するように設定されている。現在の作動油温に応じて該３以上のパターン（ＬＣマップ）のいずれかを選択し、選択したパターンに従い、トルクコンバータのロックアップクラッチの作動を制御する。また、選択されたパターンが示すロックアップクラッチ作動制御特性においてロックアップクラッチをＯＦＦとする領域が、変速制御特性（変速シフトマップ）におけるアップシフト又はダウンシフトを指示する領域に含まれないように、該変速制御特性を変更する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動車等の乗物における自動変速機の制御装置に関し、特に自動変速機の作動油温に応じたトルクコンバータのロックアップクラッチ作動制御特性の変更制御並びに該ロックアップクラッチ作動制御特性の変更制御に連動した変速制御特性の変更制御に関する。

自動変速機の作動油温は、トルクコンバータあるいは変速機構等に発熱が生じるような条件下において上昇する。自動変速機の作動油温が上昇した場合、オイルポンプの吐出量が減少し、油圧に誤差が生じるため、種々の油圧制御ユニットの動作に影響を与える。また、作動油温の上昇は、各部のシール性の低下や作動油自体の劣化を招く等の不都合をもたらす。このような事情に鑑み、自動変速機の作動油温を考慮した制御が従来より行われている。自動変速機の作動油温を考慮したトルクコンバータロックアップクラッチ作動制御特性の変更制御に関しては、下記特許文献１及び２に示すような先行技術がある。また、作動油温を考慮した自動変速機の変速制御特性の変更制御に関しては、下記特許文献３及び４に示すような先行技術がある。

特許文献１には、作動油の上昇の一因がトルクコンバータの滑りに起因することに鑑み、ロックアップクラッチ制御用のマップとして高油温用のマップと低油温用のマップを持ち、自動変速機の作動油温に応じて使用するマップを選択することが示されている。高油温用のマップにおいては、ロックアップクラッチＯＮ領域の低速側にスリップ領域（クラッチ半締結領域）を設定し、該スリップ領域よりも低速側をロックアップクラッチＯＦＦ領域としている。このように高油温用のマップにおいてスリップ領域を設定することにより、ロックアップクラッチを半締結させることによってトルクコンバータそれ自体に滑りが生じる事態を回避し、これによる作動油温の上昇を防ぎ、油温上昇による不都合を解決しようとしている。なお、この場合、マップを切り換える基準となる油温は、エンジン負荷にかかわらず、一定値を基準としている。

特許文献２には、ロックアップクラッチをスリップさせるスリップ制御を行う際に、発熱量が基準値以上である状態が設定時間以上継続したとき、その間のスロットル開度に基づいてスリップ制御領域を変更しスリップ制御を終了させることが示されている。これにより、発熱が生じないようにスリップ制御領域を設定変更し、作動油温の上昇を防ぎ、油温上昇による不都合を解決しようとしている。

特許文献３には、自動変速機の作動油温が所定温度より高くなった時に、ダウンシフト点を定常の変速パターンから高速側へシフトさせた油温上昇防止モードのパターンに変更することが示されている。これにより、登坂時等、車両の高負荷時に作動油温が上昇した時、定常時よりも高速側でダウンシフトが行われるようにして、負荷の低減と作動油温の低下を図るようにしている。

特許文献４には、自動変速機の作動油温が所定温度より高くなった時に、エンジンスロットル開度（エンジン負荷）が所定値以上の領域において変速パターンを低車速側（若しくは高車速側）にシフトさせる一方で、エンジンスロットル開度（エンジン負荷）が所定値未満の領域においては変速パターンのシフト（変更）を行わないようにしたことが示されている。

特開平２−１７２６２号 特許第３８３７７８７号 特公平５−５１４８９号 特許第２８１７８５１号

上述したように、自動変速機の作動油温が上昇すると、オイルポンプの吐出量が減少する。このことは、ロックアップクラッチ制御に必要な作動油圧を確保することができなくなる（クラッチ容量が低下する）ことを意味し、ロックアップクラッチをＯＮしても確実な締結がなされず、クラッチの滑りによって装置の劣化及び更なる発熱を招くおそれがある。よって、上記従来技術が開示若しくは示唆するように、作動油温（若しくは発熱量）が一定値以上となったときに、トルクコンバータロックアップクラッチ作動制御特性を高車速側にシフト（変更）することで、より高車速になったときつまりオイルポンプ回転数が上がって必要なクラッチ容量を確保できるようになったときにロックアップクラッチをＯＮするように制御することは、ロックアップクラッチ装置の保護及び油温の更なる上昇を防ぐために有効である。

しかし、上記従来技術においては、作動油温（若しくは発熱量）を一定値以下に制御するという観点でしか制御がなされていなかったため、作動油温とオイルポンプ回転数（すなわちエンジン出力回転数若しくは変速機入力軸回転数）との相関関係によってロックアップクラッチ制御可能領域を可変的に決めることができるという考察が欠如していた。そのため、ロックアップクラッチ制御可能領域を設定するロックアップクラッチ作動制御特性の変更態様は、作動油温（若しくは発熱量）の一定値のみを基準にして一義的に定められており、作動油温が該一定値以下であっても、オイルポンプ回転数（すなわちエンジン出力回転数若しくは変速機入力軸回転数）によっては、ロックアップクラッチ制御可能な（クラッチＯＮとしてもよい）場合があるにも係わらず、ロックアップクラッチ制御不可（クラッチＯＦＦ）としていた。そのため、効率的なロックアップ制御が行われず、動力伝達効率及び燃費の面で改善されるべき余地があった。

ところで、作動油温の上昇に応じてロックアップクラッチ作動制御特性が高車速側へ変更された場合、変更前のロックアップクラッチ作動制御特性においてはクラッチＯＮであったものが変更後ではクラッチＯＦＦに切り替わる部分的領域が発生する。そのような部分的領域が変速制御特性（変速パターン）においてアップシフトの対象領域に入っているとすると、作動油温の上昇に応じてロックアップクラッチ作動制御特性が高車速側へ変更されたとき、現車速が当該部分的領域内に属している場合、ロックアップクラッチの状態が直ちにＯＮからＯＦＦに切り替わり、かつ、変速段が次段にアップシフトされ、変速段の切り替わりによって、間もなくロックアップクラッチの状態がＯＮに切り替わる、という事態が生じることがあり得る。すなわち、アップシフト時に、ロックアップクラッチがＯＮからＯＦＦに切り替わり、その後いくらも経たずに、また、ＯＮに切り替わる、という現象が起こる。ダウンシフト時においても同様の現象が起こり得る。このような現象は、ドライバビリティ及び燃費に良い影響を与えないので、改善されるべきである。しかし、従来技術においては、ロックアップクラッチ作動制御特性の変更制御が上記のような現象を引き起こすおそれがあることが考慮されておらず、これを改善することができなかった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、作動油温の上昇に対してロックアップクラッチ装置の保護を図ると共に効率的なロックアップ制御も行えるようにした自動変速機の制御装置を提供しようとするものである。また、ロックアップクラッチ作動制御特性の変更制御に協調させた変速制御特性（変速シフトパターン）の変更制御を行うことでドライバビリティ及び燃費の改善を図ることができるようにした自動変速機の制御装置を提供しようとするものである。

本発明に係る自動変速機の制御装置は、車速要素とエンジン負荷要素とを引数としてトルクコンバータのロックアップクラッチ作動制御形態を決定するロックアップクラッチ作動制御特性を１つの変速段につき３パターン以上提供するように構成されたロックアップクラッチ作動制御特性提供手段と、ここで、各パターンは、自動変速機の作動油温を引数として選択されるものであり、該作動油温が高くなるにつれて、ロックアップクラッチをＯＮとする車速要素の最低限界値が高速側に移行するように設定されてなり、自動変速機の現在の作動油温を示す情報を取得する手段と、取得した自動変速機の現在の作動油温を示す情報に応じて前記３以上のパターンのいずれかを選択する手段と、車速要素とエンジン負荷要素とを引数として前記選択されたパターンからロックアップクラッチ作動制御形態を決定し、決定したロックアップクラッチ作動制御形態に従いトルクコンバータのロックアップクラッチの作動を制御する制御手段とを具備する。なお、上記で括弧内に記載した符号は、以下説明する実施例における対応要素を例示的に示すものである。

本発明によれば、１つの変速段につき３パターン以上のロックアップクラッチ作動制御特性が提供されるようになっており、各パターンは、作動油温が高くなるにつれて、ロックアップクラッチをＯＮとする車速要素の最低限界値が高速側に移行するように設定されている。これによって、作動油温の上昇に応じて必要なロックアップクラッチ容量を確保した上でロックアップクラッチをＯＮとする制御を行うようになっており、ロックアップクラッチ装置の保護を図ることができ、かつ、３以上の油温領域のそれぞれに応じて異なるパターンからなるロックアップクラッチ作動制御特性を使用するので、ロックアップクラッチ装置の保護性能を高めかつ効率的なロックアップ制御を行うことができ、燃費及びドライバビリティの面で有利である。

本発明の実施態様によれば、自動変速機の変速段のアップシフト又はダウンシフトを制御するための変速制御特性を提供する手段と、前記選択されたパターンが示すロックアップクラッチ作動制御特性においてロックアップクラッチをＯＦＦとする領域が、前記変速制御特性におけるアップシフト又はダウンシフトを指示する領域に含まれないように、前記変速制御特性を変更する変更手段とを更に具備する。

これによれば、作動油温に応じて変動するロックアップクラッチ作動制御特性においてロックアップクラッチをＯＦＦとする車速領域が、変速制御特性におけるアップシフト又はダウンシフトを指示する領域に含まれないように、該変速制御特性を変更するので、ロックアップクラッチをＯＦＦとする領域ではアップシフト又はダウンシフトを指示することがないようになる。従って、前述したような、作動油温の上昇に応じてロックアップクラッチ作動制御特性が高車速側へ変更されたとき、アップシフトと同時にロックアップクラッチがＯＮからＯＦＦに切り替わり、その後いくらも経たずにＯＮに切り替わる、という現象が起こることがない。つまり、ロックアップクラッチがＯＮの状態でアップシフト又はダウンシフトが指示され、油温及びその他の運転条件が変わらない限り、ロックアップクラッチがＯＮの状態が維持されるようになる。従って、ドライバビリティ及び燃費に悪影響を与えないようにすることができる。

本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置が適用される車両の駆動系の概略図。

本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置の機能ブロック図である。

作動油温とオイルポンプ回転数（入力軸回転数）との相関関係によって定まるロックアップ制御可能領域の一例を示すグラフ。

作動油温に応じたロックアップクラッチ作動制御特性の一例を示すグラフ。

作動油温に応じた変速制御特性の一例を示すグラフ。

変速段決定シーケンスの全体フローを示すフローチャート。

図６におけるシフトマップ選択処理の具体例を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき詳細に説明しよう。

［全体構成例］
まず、本発明の一実施形態における自動変速機の制御装置が適用される車両の構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態における自動変速機の制御装置が適用される車両の駆動系の概略図である。図１に示すように、本実施形態の車両は、エンジン１と、流体式のトルクコンバータ３を介してエンジン１と連結される自動変速機２と、エンジン１を電子的に制御するＦＩ−ＥＣＵ（燃料制御用の電子制御装置）４と、トルクコンバータ３を含む自動変速機２を電子的に制御するＡＴ−ＥＣＵ（変速制御用の電子制御装置）５と、ＡＴ−ＥＣＵ５の制御に従いトルクコンバータ３の回転駆動やロックアップ制御および自動変速機２の複数の摩擦係合要素の締結（係合）・解放を油圧制御する油圧制御装置６とを備えている。

エンジン１の回転出力は、クランクシャフト（エンジン１の出力軸）２１に出力され、トルクコンバータ３を介して自動変速機２のメインシャフト２２に伝達される。トルクコンバータ３は、図１に示すように、フロントカバー３１と、このフロントカバー３１と一体に形成されたポンプ翼車（ポンプインペラ）３２と、フロントカバー３１とポンプ翼車３２との間でポンプ翼車３２に対向配置されたタービン翼車（タービンランナ）３３と、ポンプ翼車３２とタービン翼車３３との間に介設され、かつ一方向クラッチ３６を介してステータ軸（固定軸）３８上に回転自在に支持されたステータ翼車３４とを有する。クランクシャフト２１は、フロントカバー３１を介して、トルクコンバータ３のポンプ翼車３２に接続され、タービン翼車３３はメインシャフト（自動変速機２の入力軸）２２に接続される。

また、タービン翼車３３とフロントカバー３１との間には、ロックアップクラッチ３５が設けられている。ロックアップクラッチ３５は、ＡＴ−ＥＣＵ５の指令に基づく油圧制御装置６による制御により、フロントカバー３１の内面に向かって押圧されることによりフロントカバー３１に係合（締結つまりＯＮ）し、押圧が解除されることによりフロントカバー３１との係合が解除（つまりＯＦＦ）されるロックアップ制御を行う。フロントカバー３１およびポンプ翼車３２により形成される容器内には作動油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）が封入されている。

ロックアップクラッチ３５がＯＦＦの場合には、ポンプ翼車３２とタービン翼車３３の相対回転が許容される。この状態において、クランクシャフト２１の回転トルクがフロントカバー３１を介してポンプ翼車３２に伝達されると、トルクコンバータ３の容器を満たしている作動油は、ポンプ翼車３２の回転により、ポンプ翼車３２からタービン翼車３３に、次いでステータ翼車３４へと循環する。これにより、ポンプ翼車３２の回転トルクが、流体力学的にタービン翼車３３に伝達され、この間にトルクの増幅作用が行われ、メインシャフト２２を駆動する。

ロックアップクラッチ３５がＯＮの場合には、フロントカバー３１からタービン翼車３３へと作動油を介して回転させるのではなく、フロントカバー３１とタービン翼車３３とが一体的に回転し、クランクシャフト２１の回転トルクがメインシャフト２２に直接伝達される。すなわち、クランクシャフト２１は、ロックアップクラッチ３５を介してメインシャフト２２に機械的に連結（直結）される。

なお、ポンプ翼車３２に連動するようにポンプ駆動歯車３７が設けられており、油圧制御装置６の油圧系に圧油を供給するためのオイルポンプ（図示せず）が、このポンプ駆動歯車３７によって駆動される。なお、オイルポンプの駆動源は、これに限らず、例えばメインシャフト２２から取るようにしてもよい。

メインシャフト２２の回転トルクは、図１では図示しないクラッチおよび歯車列、セカンダリシャフトやアイドルシャフトの歯車列等を介してカウンタシャフト２３に伝達される。また、カウンタシャフト２３の回転トルクは、図１では図示しない歯車列およびディファレンシャル機構を介して駆動輪に伝達される。

油圧制御装置６は、自動変速機２内の摩擦係合要素（クラッチ）にライン圧ＰＬ（作動油圧）の作動油を供給することにより、自動変速機２内の図示しない複数の摩擦係合要素（クラッチ）の締結・解放（係合作動）を選択的に行わせて、複数の変速段のいずれかの変速段に設定するものである。

また、油圧制御装置６は、トルクコンバータ３のポンプ翼車３２に作動油圧の作動油を供給することにより、クランクシャフト２１の回転駆動をメインシャフト２２にどの程度伝達させるかを示すトルコンスリップ率を制御するとともに、ロックアップクラッチ３５の図示しない油室に作動油圧の作動油を供給することにより、車両の巡航走行時などの所定の条件下、ロックアップクラッチ３５を係合（締結つまりＯＮ）させるように制御するものである。

クランクシャフト２１の近傍には、クランクシャフト２１（エンジン１）の回転数Ｎｅを検出するクランクシャフト回転数センサ２０１が設けられる。メインシャフト２２の近傍には、メインシャフト２２の回転数（自動変速機２の入力軸回転数）Ｎｉを検出するメインシャフト回転数センサ２０２が設けられる。カウンタシャフト２３の近傍には、カウンタシャフト２３の回転数（自動変速機２の出力軸回転数）Ｎｏを検出するカウンタシャフト回転数センサ２０３が設けられる。各回転数センサ２０１〜２０３により検出された回転数データはＡＴ−ＥＣＵ５に出力される。また、クランクシャフト回転数センサ２０１により検出された回転数データはＦＩ−ＥＣＵ４にも出力される。

また、車両の所定の位置には、車両の車速Ｎｖを検出する車速センサ２０４が設けられる。車速センサ２０４により検出された車速データはＡＴ−ＥＣＵ５に出力される。なお、車速Ｎｖを専用に検出する車速センサ２０４を設けることなく、メインシャフト２２の回転数Ｎｉまたはカウンタシャフト２３の回転数Ｎｏから車速Ｎｖを算出するようにしてもよい。例えば、「Ｎｖ＝Ｎｉ×変速レシオ×タイヤ周長」あるいは「Ｎｖ＝Ｎｏ×タイヤ周長」のような関係式に基づいて車速Ｎｖを検出（算出）することができる。なお、本発明において、車速要素とは、車速センサ２０４により検出される車速Ｎｖそのものに限らず、メインシャフト２２の回転数Ｎｉまたはカウンタシャフト２３の回転数Ｎｏなど、車速Ｎｖに相関性を持つ要素であればよい。

エンジン１の近傍には、エンジン１を冷却するためのエンジン冷却水の温度Ｔｗを検出する冷却水温センサ２０５と、エンジン１の図示しないスロットルの開度ＴＨを検出するスロットル開度センサ２０６とが設けられる。冷却水温センサ２０５により検出されたエンジン冷却水の温度データおよびスロットル開度センサ２０６により検出されたスロットル開度データはＦＩ−ＥＣＵ４に出力される。

アクセルペダル８の近傍には、アクセルペダル８の開度を検出するアクセルペダル開度センサ２０７が設けられる。アクセルペダル開度センサ２０７により検出されたアクセルペダル開度ＡＰのデータはＦＩ−ＥＣＵ４及びＡＴ−ＥＣＵ５に与えられる。アクセルペダル開度に応じてスロットル開度が制御され、エンジン１の回転が制御される。従って、アクセルペダル開度はエンジン負荷要素に相当している。なお、本発明において、エンジン負荷要素とは、アクセルペダル開度に限らず、スロットル開度あるいはエンジン回転数Ｎｅなど、エンジン負荷に相関性を持つ要素であればよい。

油圧制御装置６内の図示しないオイルタンクの近傍には、油圧制御装置６の作動油（および潤滑油）の温度ＴＡＴＦを検出する油温センサ２０８が設けられる。油温センサ２０８により検出された作動油温ＴＡＴＦのデータはＡＴ−ＥＣＵ５に出力される。

ＦＩ−ＥＣＵ４は、各センサ２０１、２０５〜２０７から入力された検出データやＡＴ−ＥＣＵ５から入力される各種データに基づいて、エンジン１の出力、すなわちエンジン１の回転数Ｎｅを制御するものである。また、ＡＴ−ＥＣＵ５は、各センサ２０１〜２０４、２０８から入力された検出データやＦＩ−ＥＣＵ４から入力された各種データに基づいて、後述する油圧制御装置６内のバルブ群を制御して、複数の摩擦係合要素（クラッチ）のいずれかの係合を行うものである。さらに、ＡＴ−ＥＣＵ５は、油圧制御装置６を介してトルクコンバータ３のロックアップクラッチ３５のＯＮ，ＯＦＦ制御を行い、さらにはスリップ制御を行うようになっていてもよい。

［ロックアップ制御の説明］
次に、ＡＴ−ＥＣＵ５によって実行される本発明に関係するロックアップ制御と変速制御について、図２の機能ブロック図を参照して説明する。

ロックアップ制御部５０において、ロックアップクラッチ作動制御特性提供手段５１は、車速要素（Ｎｖ）とエンジン負荷要素（ＡＰ）とを引数としてトルクコンバータ３のロックアップクラッチ作動制御形態（ＯＮ又はＯＦＦ）を決定するロックアップクラッチ作動制御特性（ＬＣマップ）を、１つの変速段につき３パターン以上（ＬＣマップ１〜ｎ）提供するように構成されている。ここで、各パターンは、自動変速機２の作動油温ＴＡＴＦを引数として選択されるものであり、該作動油温が高くなるにつれて、ロックアップクラッチ３５をＯＮとする車速要素（Ｎｖ）の最低限界値が高速側に移行するように設定されている。このように、作動油温を引数として、１つの変速段につき３パターン以上のＬＣマップ１〜ｎを提供するようにした理由は次の通りである。

ロックアップクラッチ３５をＯＮとするか又はＯＦＦとするかの最適な作動形態は、各変速段毎に、車速要素（Ｎｖ）とエンジン負荷要素（ＡＰ）との相関関係で決まり、そのようなロックアップクラッチ作動制御形態（ＯＮ又はＯＦＦ）を決定するロックアップクラッチ作動制御特性（ＬＣマップ）を各変速段につき１つ具備することが公知である。しかし、前述のように、自動変速機の作動油温が上昇すると、オイルポンプの吐出量が減少し、ロックアップクラッチ制御に必要な作動油圧を確保することができなくなるので、作動油温を考慮してロックアップクラッチ制御を行う必要がある。

本発明においては、この点につき考察し、自動変速機の作動油温が上昇してもオイルポンプ回転数が上昇すれば、ロックアップクラッチ制御に必要な作動油圧を確保することができる場合もあることに着目した。すなわち、ロックアップクラッチ制御に必要な作動油圧を確保することができる最適条件が、作動油温ＴＡＴＦとオイルポンプ回転数（すなわちエンジン出力回転数Ｎｅ若しくは変速機入力軸回転数Ｎｉと等価であり、同一変速比においては車速Ｎｖとも等価である）との連続的な相関関係によって定まることを見出した。図３は、そのような相関関係を示すグラフであり、オイルポンプ回転数に代替するものとして変速機入力軸回転数Ｎｉを縦軸に取り、作動油温ＴＡＴＦを横軸に取っている。図３において、「ＬＣ制御可能」領域とは、ロックアップクラッチ制御に必要な作動油圧を確保することができる条件を満たしている領域であり、「ＬＣ制御不能」領域とは、ロックアップクラッチ制御に必要な作動油圧を確保することができる条件を満たしていない領域である。図に示されたＬＣ制御可能最低回転数ラインは作動油温ＴＡＴＦと入力軸回転数Ｎｉの関数であり、該ラインより上が「ＬＣ制御可能」領域であり、それより下が「ＬＣ制御不能」領域である。すなわち、ＬＣ制御可能最低回転数ラインは、作動油温ＴＡＴＦの連続的な変動値をパラメータとしてＬＣ制御可能な最低回転数（Ｎｅ，Ｎｉ又はＮｖの最低限界値）を連続的に規定している。図から明らかなように、作動油温が高くなるにつれて、ＬＣ制御可能最低回転数が上昇する。

以上の考察をベースにして、図３の特性を満たすように、つまり、作動油温が高くなるにつれて、ＬＣ制御可能最低回転数が上昇するような特性で、作動油温を引数として、１つの変速段につき３パターン以上のロックアップクラッチ作動制御特性（ＬＣマップ１〜ｎ）を用意する。そのように用意されるパターンは、作動油温が高くなるにつれて、ロックアップクラッチ３５をＯＮとする車速要素（Ｎｖ）の最低限界値が高速側に移行するように設定されるものである。この点につき、図４を参照して更に説明する。

図４は、上記のようにして用意する本発明に従うロックアップクラッチ作動制御特性の一例を示すもので、便宜上、複数のパターン（ＬＣマップ１，ｎ）を重ねて描いたものである。たて軸がアクセルペダル開度ＡＰ（エンジン負荷要素）、横軸が車速Ｎｖ（車速要素）である。実線Ｍ₁は、或る油温Ｔ₁に対応するパターン（ＬＣマップ１）のロックアップクラッチＯＮ（ＬＣ ＯＮ）線であり、一点鎖線は、同じく油温Ｔ₁に対応するパターン（ＬＣマップ１）のロックアップクラッチＯＦＦ（ＬＣ ＯＦＦ）線である。ＬＣ ＯＮ線よりも高車速側（図で右側）の領域がロックアップクラッチをＯＮとする領域であり、ＬＣ ＯＦＦ線よりも低車速側（図で左側）の領域がロックアップクラッチをＯＦＦとする領域である。このパターン（ＬＣマップ１）において、ロックアップクラッチ３５をＯＮとする車速要素（Ｎｖ）の最低限界値Ｖ₁は、図３の特性から、油温Ｔ₁についてのＬＣ制御可能最低回転数Ｎｉ_₁に対応する値とされる。なお、ＬＣ ＯＦＦ線がＬＣ ＯＮ線よりも幾分低車速側に位置している理由は、ロックアップクラッチのＯＮ、ＯＦＦ制御にヒステリシス特性を持たせるためである。

実線Ｍ_nは、上記油温Ｔ₁よりも高い或る油温Ｔ_nに対応するパターン（ＬＣマップｎ）のロックアップクラッチＯＮ（ＬＣ ＯＮ）線であり、点線は、同じく油温Ｔ_nに対応するパターン（ＬＣマップｎ）のロックアップクラッチＯＦＦ（ＬＣ ＯＦＦ）線である。このパターン（ＬＣマップｎ）において、ロックアップクラッチ３５をＯＮとする車速要素（Ｎｖ）の最低限界値Ｖ_nは、図３の特性から、油温Ｔ_nについてのＬＣ制御可能最低回転数Ｎｉ__nに対応する値とされる。なお、このＬＣマップｎは、ＬＣマップ１に比べて、横軸の車速要素（Ｎｖ）の最低限界値の特性が異なっているが、縦軸のアクセルペダル開度ＡＰ方向の特性は同じである。従って、図で、Ｖ_nの車速ラインよりも右側の特性は、ＬＣマップｎとＬＣマップ１とで共通している。

本発明においては、例えば図３の油温Ｔ₁からＴ_nの間で、更に任意の１又は複数の油温Ｔ₂、Ｔ₃・・・を選定し、各選定した油温Ｔ₂、Ｔ₃・・・についてのＬＣ制御可能最低回転数Ｎｉ_₂、Ｎｉ_₃・・・に対応する車速Ｖ₂、Ｖ₃・・・を最低限界値とするパターン（ＬＣマップ２，３・・・）を用意する。図４において、二点鎖線Ｍ２は油温Ｔ₂についてのＬＣ制御可能最低回転数Ｎｉ_₂に対応する車速Ｖ₂を最低限界値とするパターン（ＬＣマップ２）を示し、二点鎖線Ｍ３は油温Ｔ₃についてのＬＣ制御可能最低回転数Ｎｉ_₃に対応する車速Ｖ₃を最低限界値とするパターン（ＬＣマップ３）を示す。なお、図示の便宜上、Ｍ２，Ｍ３についてはＬＣ ＯＮ線とＬＣ ＯＦＦ線とを区別しないで描いてある。

ところで、用意できるパターン数は有限個であるため、各パターン（ＬＣマップ）は、個々の油温に対してではなく、油温範囲に対して割り当てられる（油温範囲によって持ち替えられる）。例えば、ＬＣマップ１は油温Ｔ₁以下の油温範囲に対して割り当てられ、ＬＣマップ２はＴ₁〜Ｔ₂の油温範囲に対して割り当てられ、ＬＣマップ３はＴ₂〜Ｔ₃の油温範囲に対して割り当てられる。このように、３以上の油温領域のそれぞれに応じて異なるパターンからなるロックアップクラッチ作動制御特性を用意することにより、作動油温の変動に対してロックアップクラッチ装置の保護性能を高めかつ効率的なロックアップ制御を行うことができ、燃費及びドライバビリティの面で有利である。

図２に戻り、ロックアップクラッチ作動制御特性提供手段５１は、上記のような１つの変速段についてのロックアップクラッチ作動制御特性の複数のパターン（ＬＣマップ）を、複数変速段のそれぞれについて、提供するように構成されている。そのためには、ロックアップクラッチ作動制御特性提供手段５１は、各パターン（ＬＣマップ）を個別にメモリ内にそれぞれ記憶しておくことにより各パターン（ＬＣマップ）を提供する構成からなっていてもよいし、あるいは、ロックアップクラッチ３５をＯＮとする車速要素（Ｎｖ）の最低限界値が最も低いパターン（例えばＬＣマップ１）を基本のパターンとしてメモリに記憶しておき、この基本のパターン（例えばＬＣマップ１）を変更することにより他のパターン（例えばＬＣマップ２，３，・・・ｎ）を提供するようになっていてもよい。

図２において、油温取得手段５２は、自動変速機２の現在の作動油温ＴＡＴＦを示す情報を取得する。油温取得手段５２は、油温センサ２０８（図１）が検出した作動油温ＴＡＴＦのデータを取得する構成であればよい。しかし、これに限らず、演算によって自動変速機２の各部の発熱量を推定演算して作動油温を推定演算するようにしていもよい。

選択手段５３は、取得した自動変速機２の現在の作動油温ＴＡＴＦを示す情報に応じて、現在の変速段に関して前記ロックアップクラッチ作動制御特性提供手段５１が提供する前記３以上のパターンのいずれかを選択する。例えば、現在の作動油温ＴＡＴＦがＴ₁以下の範囲であればＬＣマップ１を選択し、Ｔ₁〜Ｔ₂の油温範囲であればＬＣマップ２を選択し、Ｔ₁〜Ｔ₂の油温範囲であればＬＣマップ３を選択する。

制御手段５４は、現在の車速Ｎｖ（車速要素）とアクセルペダル開度ＡＰ（エンジン負荷要素）とを引数として、前記選択されたパターン（ＬＣマップ）からロックアップクラッチ作動制御形態を決定し、決定したロックアップクラッチ作動制御形態に従いトルクコンバータ３のロックアップクラッチ３５の作動を制御する。

図２に示すロックアップ制御部５０の動作例について説明すると、例えば、図３の例において作動油温ＴＡＴＦがＴ₁以下であって図４の例におけるＬＣマップ１が選択されている状態で、アクセルペダル開度ＡＰが２、車速Ｎｖが２５ｋｍ／ｈであれば、制御手段５４はロックアップクラッチ作動制御形態をＯＦＦと決定し、ロックアップクラッチ３５をＯＮとしない。この状態で現在のアクセルペダル開度ＡＰ及び車速Ｎｖの交点が実線Ｍ１のＬＣ ＯＮ線を高車速側の方に超えると、制御手段５４はロックアップクラッチ作動制御形態をＯＮと決定し、ロックアップクラッチ３５をＯＮとするように油圧制御装置６を制御する。

この状態で、作動油温ＴＡＴＦが上昇して、Ｔ₁よりも高くなると、選択手段５３はＴ₁〜Ｔ₂の油温範囲に対応するＬＣマップ２を選択する。このとき、現在のアクセルペダル開度ＡＰ及び車速Ｎｖの交点が、ＬＣマップ２のＬＣ ＯＦＦ線（Ｍ２）よりも低車速側にあるとすると、制御手段５４はロックアップクラッチ作動制御形態をＯＦＦと決定し、ロックアップクラッチ３５をＯＦＦとするように油圧制御装置６を制御する。ここで、もし、中間のＬＣマップ２がなく、ＬＣマップ１とＬＣマップｎの２つしかマップがないとすると、ＬＣマップ２が適用される運転状態においてもＬＣマップ１が適用されることとなり、ロックアップクラッチはＯＮのままであり、ＯＦＦされず、従って、ロックアップクラッチ３５の保護が図れない。従って、本発明に従い１つの変速段につき３以上のパターン（ＬＣマップ）を提供することは、ロックアップクラッチ装置の保護を手厚くする面で有利であることが分かる。

一方、図３の例において作動油温ＴＡＴＦがＴ_n以上であって図４の例におけるＬＣマップｎが選択されている状態を想定する。この状態で、アクセルペダル開度ＡＰが５／８開度、車速Ｎｖが７０ｋｍ／ｈであれば、制御手段５４はロックアップクラッチ作動制御形態をＯＮと決定し、ロックアップクラッチ３５をＯＮとしている。この状態で減速されて現在のアクセルペダル開度ＡＰ及び車速Ｎｖの交点が破線のＬＣ ＯＦＦ線を低車速側の方に超えると、制御手段５４はロックアップクラッチ作動制御形態をＯＦＦと決定し、ロックアップクラッチ３５をＯＦＦとするように油圧制御装置６を制御する。これによって、ロックアップクラッチ装置の保護が図られる。

この状態で、作動油温ＴＡＴＦが下降して、Ｔ₃〜Ｔ_nの油温範囲Ｔ₁よりも高くなると、選択手段５３はＴ₃〜Ｔ_nの油温範囲に対応するＬＣマップ３を選択する。このとき、現在のアクセルペダル開度ＡＰ及び車速Ｎｖの交点が、ＬＣマップ３のＬＣ ＯＮ線（Ｍ３）よりも高車速側にあるとすると、制御手段５４はロックアップクラッチ作動制御形態をＯＮと決定し、ロックアップクラッチ３５をＯＮとするように油圧制御装置６を制御する。ここで、もし、中間のＬＣマップ３がなく、ＬＣマップ１とＬＣマップｎの２つしかマップがないとすると、ＬＣマップ３が適用される運転状態においてもＬＣマップｎが適用されることとなり、ロックアップクラッチはＯＦＦのままであり、ＯＮされず、従って、ロックアップＯＮ制御を効率的に行うことができない。従って、本発明に従い１つの変速段につき３以上のパターン（ＬＣマップ）を提供することは、ロックアップＯＮ制御を効率的に行えることとなり、燃費及びドライバビリティの面で有利であることが分かる。

［ロックアップ制御に連動若しくは協調した変速制御の説明］
ところで、作動油温ＴＡＴＦの上昇に応じてロックアップクラッチ作動制御特性が高車速側へ変更された場合、変更前のロックアップクラッチ作動制御特性においてはクラッチＯＮであったものが変更後ではクラッチＯＦＦに切り替わる部分的領域が発生する。例えば、図４の例で、ＬＣマップ１から２に変更された場合において、ＬＣマップ１のクラッチＯＮ領域とＬＣマップ２のクラッチＯＦＦ領域の共通部分の領域がそれである。そのような部分的領域が変速制御特性（変速パターン）においてアップシフトの対象領域に重なっているとすると、作動油温の上昇に応じてロックアップクラッチ作動制御特性が高車速側へ変更されたとき、現車速が当該部分的領域内に属している場合、ロックアップクラッチの状態が直ちにＯＮからＯＦＦに切り替わり、かつ、変速段が次段にアップシフトされ、変速段の切り替わりにより、間もなくロックアップクラッチの状態がＯＮに切り替わる、という事態が生じることがあり得る。

図５は、図４に示したＬＣマップ１，２，３，ｎに、当該変速段の変速制御特性つまりアップシフト（ＵＰシフト）線及びダウンシフト（ＤＮシフト）線の一例を、重ね合わせて示すグラフである。図中の斜線部分が、上記部分的領域である。Ｍ１線で示すＬＣマップ１においては、斜線領域はロックアップＯＮ領域であり、油温の上昇によって、Ｍ２線で示すＬＣマップ２に切り換わると、この斜線領域はロックアップＯＦＦ領域に切り換わる。油温の上昇によってＬＣマップ２に切り換わったときに、斜線領域においてＡＰとＮｖの交点がアップシフト線を高車速側に向けて跨ぐとアップシフトが指示されることになり、ロックアップＯＮからＯＦＦへの切り替わりとアップシフトが相次いで起こり、変速段の切り替わりによって、その後間もなくロックアップクラッチの状態がＯＮに切り替わる、という現象が起こり得る。このような現象は、ドライバビリティ及び燃費に良い影響を与えないので、改善されるべきである。本発明においては、図２に示す変速制御部５５において、そのための改善策を施している。

変速制御部５５は、自動変速機２の変速段のアップシフト又はダウンシフトを制御するための変速制御特性（変速シフトマップ＝ＵＰシフト線及びＤＮシフト線）を提供する変速制御特性提供手段５６を具備しており、例えばメモリ内に複数種類の変速シフトマップを記憶してなるものである。

変速制御部５５は、更に、前記選択手段５３で選択されたパターン（ＬＣマップ）が示すロックアップクラッチ作動制御特性においてロックアップクラッチ３５をＯＦＦとする領域が、前記変速制御特性におけるアップシフト又はダウンシフトを指示する領域に含まれないように、変速制御特性を変更する変更手段５７とを備えている。この場合、選択手段５３で選択されるパターン（ＬＣマップ）は油温によって一義的に決定されるから、変更手段５７は、選択手段５３でどのようなパターンが選択されているかを敢えて判定することなく、現在の油温ＴＡＴＦに応じて、しかるべく変速制御特性を変更する、若しくは、しかるべく予め変更された変速制御特性を選択する、ように構成されていてよい。

変速制御特性提供手段５６は、図５に示したようなＵＰシフト線及びＤＮシフト線でなる、通常知られた変速制御特性（これを基本の変速制御特性という）を提供する。変更手段５７は、例えば作動油温ＴＡＴＦに応じてＬＣマップ２（Ｍ２線）が選択される場合、基本の変速制御特性におけるＭ２線よりも低車速側つまりロックアップＯＦＦ側の領域をアップシフト又はダウンシフトを指示する領域に含まないように該変速制御特性を変更する。すなわち、Ｍ２線の車速Ｖ₂がＵＰシフト線及びＤＮシフト線の最低限界となるように変更する。同様に、油温に応じてＬＣマップ３（Ｍ３線）が選択された場合、基本の変速制御特性におけるＭ３線よりも低車速側つまりロックアップＯＦＦ側の領域をアップシフト又はダウンシフトを指示する領域に含まないように該変速制御特性を変更する。すなわち、Ｍ３線の車速Ｖ₃がＵＰシフト線及びＤＮシフト線の最低限界となるように変更する。

たとえば、Ｍ１線で示すＬＣマップ１が選択されているときに、ＡＰとＮｖの交点が斜線領域に入っていて、ロックアップＯＮ状態となっているとする。油温の上昇によって、Ｍ２線で示すＬＣマップ２に切り換わると、前記斜線領域はロックアップＯＦＦ領域に切り換わる。このとき、変更手段５７によって、Ｍ２線の車速Ｖ₂がＵＰシフト線及びＤＮシフト線の最低限界となるように変速制御特性が変更されるので、ＡＰとＮｖの交点が斜線領域に入っている限りはアップシフトもダウンシフトも指示されない。やがて、ＡＰとＮｖの交点がＬＣマップ２のＬＣ ＯＮ線をまたいで高車速側に移行するとロックアップＯＮが指示される。また、同時に若しくはその後、ＡＰとＮｖの交点がアップシフトＵＰシフト線の最低限界をまたいで高車速側に移行するとアップシフトが指示される。このように、本実施例によれば、油温に応じてＬＣマップが変更されたときに、変更後のロックアップＯＦＦ領域が、変速制御特性におけるアップシフト又はダウンシフトを指示する領域に含まれないように、該変速制御特性を連動して変更しているので、アップシフト又はダウンシフト時に過渡的にロックアップＯＦＦされ、その後間もなくロックアップＯＮに復帰するといった不安定な制御がなされないようになり、ドライバビリティの悪化を防ぐことができる。

変速段決定手段５８は、車速Ｎｖおよびアクセルペダル開度ＡＰＡＴを引数として現在選択されている変速制御特性（変速シフトマップ）を参照し、アップシフト又はダウンシフトによる次の変速段を決定する。そして、決定した次の変速段を実現するように、油圧制御装置６に変速指示を出し、該油圧制御装置６を介して自動変速機２のクラッチ群７を制御する

なお、上述の例では、変速制御特性提供手段５６は、基本の変速制御特性を提供し（メモリに記憶しておく）、変更手段５７で基本の変速制御特性を変更することで、油温ＴＡＴＦに応じた変速制御特性の変更（若しくは予め変更された変速制御特性の選択）を行うように説明した。しかし、これに限らず、１つの変速段につき各油温範囲に応じて予め変更された変速制御特性の複数のパターン（変速シフトマップ）を、複数変速段のそれぞれについて、メモリ内に予め記憶しておき、現在の油温ＴＡＴＦに応じた変速制御特性（変速マップ）を選択するようにしてもよい。そのように選択する実施態様も変更手段５７による変更に含まれるものとする。また、その場合、上述のようにＵＰシフト線及びＤＮシフト線の最低限界を油温範囲に応じて異ならせるような変更形態に限らず、ＵＰシフト線及びＤＮシフト線の形状全体（ＡＰ方向の特性）を適切に変更するようにしてもよく、むしろそうした方が、ドライバビリティの確保のためには好ましい。

［登降坂走行用の変速制御特性の優先］
登降坂走行用の変速制御特性として、通常の変速制御特性に比べて、全体的に高車速側に特性を移動させたＵＰシフト線及びＤＮシフト線を用いるようにすることが従来より行われている。これにより、通常より低い変速ギヤ段を使用して高トルクで登降坂走行が行えるようにしている。図２における登降坂用変速制御特性提供手段６０は、そのような登降坂走行用の変速制御特性を提供するように構成されている。図５を参照して上述した本実施例に係る作動油温に応じた変速制御特性の変更制御を行う場合も、作動油温が高くなるほど、ＵＰシフト線及びＤＮシフト線の車速要素の最低限界がより高車速側に移動される。この場合、本実施例においては、登降坂用変速制御特性提供手段６０で提供される登降坂走行用の変速制御特性の方が、変更手段５７で変更された変速制御特性よりも、車速要素の最低限界が高車速側である場合は、登降坂走行用の変速制御特性の方を優先して使用するようにしている。図２における比較手段５９は、そのために、現在選択されている登降坂走行用の変速制御特性（変速シフトパターン）における車速要素の最低限界（最低回転数）と、現在の作動油温に応じて変更手段５７で変更された変速制御特性における車速要素の最低限界（最低回転数）とを比較し、最低限界（最低回転数）が高い方の変速制御特性を選択する。

［処理フローの一例］
図６は、ＡＴ−ＥＣＵ５によって実行される変速段決定シーケンスの全体フローを示すフローチャートである。この全体フローは車両の走行中に所定の時間毎に行われる。まず、ステップＳ１では車両が登降坂状態であるかを判定し、ステップＳ２では路面のμ状態を判定する処理を実行する。ステップＳ３では、シフトマップ選択処理を実行する。このシフトマップ選択処理では、図２に示した変速制御部５５における変速制御特性提供手段５６、変更手段５７、比較手段５９、登降坂用変速制御特性提供手段６０の部分の機能に対応する処理、及びロックアップ制御部５０におけるロックアップクラッチ作動制御特性提供手段５１、選択手段５３の部分の機能に対応する処理を行う。

図７は、このシフトマップ選択処理で行われる処理の具体例を示しており、ステップＳ３１では、現在の変速段に対応する基本の変速シフトマップを選択する（変速制御特性提供手段５６の機能に相当）。ステップＳ３２では、現在の作動油温ＴＡＴＦに応じて該変速シフトマップを変更する（変更手段５７の機能に相当）。ステップＳ３３では、現在の変速段に対応する複数のＬＣマップ１〜ｎの中から、現在の作動油温ＴＡＴＦに応じた１つのＬＣマップを選択する（ロックアップクラッチ作動制御特性提供手段５１及び選択手段５３の機能に相当）。ステップＳ３４では、前記ステップＳ１の判定結果が登降坂状態であるか否かを調べ、ＮＯであれば、シフトマップ選択処理を終了する。この場合、ステップＳ３２で変更した変速シフトマップを使用することが最終的に決定される。

一方、登降坂状態であれば、ステップＳ３５に行き、登降坂用の変速シフトマップを選択し、この登降坂用の変速シフトマップと油温に応じた（ステップＳ３２で変更した）変速シフトマップとを比較し、最低限界（最低回転数）が高い方の変速シフトマップを選択する（比較手段５９及び登降坂用変速制御特性提供手段６０の機能に相当）。この場合、登降坂用の変速シフトマップの方が最低限界（最低回転数）が高ければ、登降坂用の変速シフトマップを使用することが最終的に決定され、油温に応じた（ステップＳ３２で変更した）変速シフトマップの方が最低限界（最低回転数）が高ければ、該油温に応じた変速シフトマップを使用することが最終的に決定される。

図６に戻り、ステップＳ４では、ステップＳ３で選択された（最終的に決定された）変速シフトマップを参照して、アクセルペダル開度ＡＰと車速Ｎｖに応じて、アップシフトすべか、若しくはダウンシフトすべきかを判断し、締結すべき変速段を決定する（変速段決定手段５８の機能に相当）。ステップＳ５では、ステップＳ４で決定した変速段を実現するように、自動変速機２の各クラッチの締結／非締結を制御するためのクラッチ圧制御処理を実行する。

ステップＳ６では、Ｆｉ協調制御処理を実行する。これにより、最終の変速段の設定時に、エンジン１の制御と協調して、入力トルクを制御する。

ステップＳ７では、ＬＣ領域判断処理を実行する。このＬＣ領域判断処理では、図２に示したロックアップ制御部５０における制御手段５４の部分の機能に対応する処理を行う。すなわち、前記ステップＳ３３で選択されたＬＣマップを参照して、アクセルペダル開度ＡＰと車速Ｎｖを引数として、ロックアップＯＮ領域に入っているか、あるいはロックアップＯＦＦ領域に入っているかを診断する。ステップＳ８では、ＬＣ圧制御処理を実行する。すなわち、ステップＳ７において判断されたロックアップＯＮ又はＯＦＦに応じて、ロックアップクラッチ３５への供給油圧を制御する。

なお、上述の例では、ロックアップ作動制御特性（ＬＣマップ）で設定可能なロックアップ作動制御形態は、ロックアップＯＮとＯＦＦの２通りであるとしているが、公知のように、ロックアップクラッチ３５をスリップさせる作動制御形態を含んでいてもよい。

１ エンジン
２ 自動変速機
３ トルクコンバータ
５ ＡＴ−ＥＣＵ（（変速制御用の電子制御装置）
６ 油圧制御装置
８ アクセルペダル
２１ クランクシャフト
２２ メインシャフト
３５ ロックアップクラッチ
５０ ロックアップ制御部
５１ ロックアップクラッチ作動制御特性提供手段
５２ 作動油温取得手段
５３ 選択手段
５４ 制御手段
５５ 変速制御部
５６ 変速制御特性提供手段
５７ 変更手段
５８ 変速段決定手段
５９ 比較手段
６０ 登降坂用変速制御特性提供手段６０
２０８ 油温センサ

Claims (2)

1. 車速要素とエンジン負荷要素とを引数としてトルクコンバータのロックアップクラッチ作動制御形態を決定するロックアップクラッチ作動制御特性を１つの変速段につき３パターン以上提供するように構成されたロックアップクラッチ作動制御特性提供手段と、ここで、各パターンは、自動変速機の作動油温を引数として選択されるものであり、該作動油温が高くなるにつれて、ロックアップクラッチをＯＮとする車速要素の最低限界値が高速側に移行するように設定されてなり、
   自動変速機の現在の作動油温を示す情報を取得する手段と、
   取得した自動変速機の現在の作動油温を示す情報に応じて前記３以上のパターンのいずれかを選択する手段と、
   車速要素とエンジン負荷要素とを引数として前記選択されたパターンからロックアップクラッチ作動制御形態を決定し、決定したロックアップクラッチ作動制御形態に従いトルクコンバータのロックアップクラッチの作動を制御する制御手段と
   を具備する自動変速機の制御装置。
2. 自動変速機の変速段のアップシフト又はダウンシフトを制御するための変速制御特性を提供する手段と、
   前記選択されたパターンが示すロックアップクラッチ作動制御特性においてロックアップクラッチをＯＦＦとする領域が、前記変速制御特性におけるアップシフト又はダウンシフトを指示する領域に含まれないように、前記変速制御特性を変更する変更手段と
   を更に具備する請求項１に記載の自動変速機の制御装置。

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