JP2702703B2 - ロツクアツプクラツチ付自動変速機 - Google Patents
ロツクアツプクラツチ付自動変速機Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、変速中はロックアップクラッチを解放させ
変速フィーリングを向上させるためのロックアップクラ
ッチ付自動変速機に関する。 〔従来の技術〕 一般に、エンジンと自動変速機の間に連結されるトル
クコンバータ内にロックアップクラッチを配設し、所定
の条件下でエンジンの動力を変速機に直接伝達させる方
式においては、ギヤ位置の区間毎に設定された変速パタ
ーンにもとずいて、ロックアップクラッチを係合或いは
解放させている。すなわち、スロットル開度と車速が変
速パターンのトルクコンバータ領域にあれば、ロックア
ップクラッチを解放させてエンジンの動力をトルクコン
バータを介して変速機に伝達させ、スロットル開度と車
速が変速パターンのロックアップ領域にあれば、ロック
アップクラッチを係合させ、エンジンの動力を変速機に
直接伝達させるように制御を行い燃費の向上を図ってい
る。 しかしながら、ギヤ位置の区分毎に設定された変速パ
ターンにおいては、ロックアップ領域が変速点を境界に
して隣接しているため、アクセルペダルの踏込量が大き
くスロットル開度が大で自動変速走行するとき、ロック
アップ状態のまま変速が行われる結果、大きな変速ショ
ックを生じることになる。 従来、上記変速ショックを解消するために、第６図に
示す方式が採用されている。すなわち、自動変速機の電
子制御装置において、t1時に変速判断がなされ、T1時間
後の、t2時に変速信号がシフトソレノイドに送られる
が、油圧系の応答遅れのため実際の変速はT2時間後に開
始されることになる。したがって、この時間T12を予め
設定しておき、t3時にロックアップクラッチを解放させ
て変速ショックの発生を防止し、変速が終了するT3時間
後のt4時に再びロックアップクラッチを係合させるもの
である。これら変速信号およびロックアップクラッチの
解放、係合信号の時間T1、T2、T3は、予めコンピュータ
内部のタイマーにより記憶されており、該タイマーに基
づいて変速とロックアップクラッチのタイミングコント
ロールを行うようにしている。 また、特開昭61−27365号公報に示されるように、変
速指令後におけるエンジン回転数をモニタし、該回転数
の回転変化率が設定値を越えると変速開始と判断し、す
なわち、変速時のエンジンの吹き量をフィードバックし
その積分値が設定値以上になったときに、ロックアップ
クラッチを解放させる方式が提案されている。すなわ
ち、第７図に示すように、変速指令瞬時t1以後エンジン
回転変化率 −dNE/dtが設定値ΔＮ以上になる瞬時t2に、ロックアッ
プの中断が出力デューティ０％によって行われ、この中
断は設定時間T1の間実行される。その後も尚ロックアッ
プ領域であれば、出力デューティＤは先ずいきなりDA％
にされ、次いでα/T2の時間勾配をもって100％にされ、
トルクコンバータをロックアップ状態に戻すことができ
る。上記エンジン回転変化率の設定値ΔＮは変速指令後
のエンジン回転変化率を基に決定し、即ちその最大値に
安全率βを乗じた値に決定することにより、ロックアッ
プの中断による変速ショックを防止する。 さらに、特開昭61−27364号公報に示されるように、
変速前のトルクコンバータの回転数および変速前のギア
比を基準として、変速指令後における変速進行度合を判
別してロックアップクラッチを解放させる方式も提案さ
れている。すなわち、第８図に示すように、ロックアッ
プ中断制御の開始時期をトルクコンバータ回転数Ｎが変
速開始時のトルクコンバータ回転数Nbを旗に求めた基準
値Ncに達したか否かによって決定するものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来の方式の内、タイマーに基づ
いて変速とロックアップクラッチのタイミングコントロ
ールを行う方式においては、一度タイマーを設定する
と、同一機種の変速機においても、また、いかなる変速
状態でもタイマーが同一のため、例えば摩擦係合装置の
ピストンストローク、油圧回路のオリフィス径等の相違
により、変速およびロックアップ制御に関する時間的ば
らつきが生じ、また経時変化によってはエンジンの吹き
およびロックアップクラッチ係合状態での変速というシ
ョックを発生するという問題を有している。 また、上記特開昭61−27365号公報および特開昭61−2
7364号公報に示されている方式においては、車両の走行
条件（例えば登坂路、降坂路、牽引時等）により、同じ
スロットル開度、エンジン回転数、トルクコンバータ回
転数でも車速の加速状態が変化し、その結果、変速中の
トルクコンバータ入力回転数は、それにつれて種々に変
化する。このような場合に、変速の開始および変速の経
過状態をトルクコンバータ等の入力回転数のみにより正
確に検出することは困難であるという問題を有してい
る。 また、油温および係合要素のばらつきにより、変速の
経過中にロックアップ解放信号を出力しても、ロックア
ップクラッチの完全係合状態からでは応答遅れがあり、
瞬時に解放すると限らず変速ショックが発生する可能性
があるという問題を有している。さらに、変速中にロッ
クアップクラッチを完全に解放することは、上記方式に
より解放のタイミングが変速に同期したとしても、特に
トルクコンバータの滑りの大きい領域では、完全にエン
ジンの吹きおよび変速ショックの発生を抑えることが困
難であるという問題を有している。 本発明は上記問題を解決するものであって、自動変速
機の入力回転数と出力回転数により変速の開始と終了を
正確に判断可能にし、それをフィードバックしてその判
断に基づきロックアップクラッチを適正に制御すること
により、変速フィーリングを向上させることができるロ
ックアップクラッチ付自動変速機を提供することを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 そのために、特許請求の範囲第１項記載の発明は、ロ
ックアップクラッチ付自動変速機は、エンジンの動力を
直接またはトルクコンバータを介して自動変速機に伝達
可能にするロックアップクラッチを備えたロックアップ
クラッチ付自動変速機において、変速開始指令があるか
否かを判断する変速開始指令判断手段と、変速機の入力
回転数および出力回転数を検出する回転数検出手段と、
該回転数検出手段の検出結果によりギヤ比を算出する演
算手段と、該演算手段により算出されたギヤ比と変速開
始指令前のギヤ比とを比較することにより変速開始を判
断する変速開始判断手段と、ロックアップクラッチの係
合、スリップ、解放を制御するロックアップソレノイド
とを有し、 該ロックアップソレノイドはロックアップクラッチ
を、前記変速開始指令判断手段により変速開始指令あり
と判断された場合、ロックアップクラッチの係合力をス
リップ状態にならない程度に低下させた待機状態に、前
記変速開始判断手段により変速開始が判断された場合
に、ロックアップクラッチの係合力を次第に低下させる
スィープ状態に制御することを特徴とするものである。 また、特許請求の範囲第３項記載の発明は、エンジン
の動力を直接またはトルクコンバータを介して自動変速
機に伝達可能にするロックアップクラッチを備えたロッ
クアップクラッチ付自動変速機において、 変速開始指令があるか否かを判断する変速開始指令判
断手段と、変速機の入力回転数および出力回転数を検出
する回転数検出手段と、該回転数検出手段の検出結果に
よりギヤ比を算出する演算手段と、該演算手段により算
出されたギヤ比と変速開始指令前のギヤ比とを比較する
ことにより変速開始を判断する変速開始判断手段と、変
速後のギヤ比と前記演算により算出されたギヤ比とを比
較することにより変速終了を判断する変速終了判断手段
と、ロックアップクラッチの係合、スリップ、解放を制
御するロックアップソレノイドとを有し、 該ロックアップソレノイドはロックアップクラッチ
を、前記変速開始指令判断手段により変速開始指令あり
と判断された場合、ロックアップクラッチの係合力をス
リップ状態にならない程度に低下させた待機状態に、前
記変速開始判断手段により変速開始が判断された場合
に、ロックアップクラッチの係合力を次第に低下させる
第１のスィープ状態に制御すると共に、前記変速終了判
断手段により変速終了が判断された場合に、ロックアッ
プクラッチの係合力を次第に増大させる第２のスィープ
状態に制御することを特徴とするものである。 ［作用および発明の効果］ 本発明の特許請求の範囲第１項記載の構成によれば、
自動変速機の入力回転数と出力回転数よりギヤ比を算出
しそのギヤ比を変速開始指令前のギヤ比と比較すること
により変速の開始を正確に判断して、変速開始指令があ
った場合ロックアップクラッチをすぐに解放できる状態
である待機状態に制御するため、変速開始判断があった
場合にロックアップクラッチを直ちに解放できるととも
に、変速開始判断があった場合にロックアップクラッチ
の係合力を次第に低下させるスィープ状態に制御するた
め、ロックアップクラッチを滑らかに解放させることが
できる。すなわち、変速開始判断があった場合にロック
アップクラッチを直ちにかつ滑らかに解放できるので、
変速前にロックアップクラッチを解放させる場合におい
て急に解放させることに起因するエンジンの吹き、およ
びロックアップクラッチが係合しているにもかかわらず
変速が開始してしまうことに起因するショックの発生を
防止でき、変速フィーリングを向上させることができ
る。 また、本発明の特許請求の範囲第３項記載の構成によ
れば、第１のスィープ状態に制御した後、変速終了が判
断された場合に、ロックアップクラッチの係合力を次第
に増大させる第２のスィープ状態に制御するため、ロッ
クアップクラッチを直ちにかつ滑らかに係合できるの
で、変速フィーリングを向上させることができる。 さらに、特許請求の範囲第２項および第４項の構成に
よれば、ロックアップソレノイドはロックアップクラッ
チを、変速開始判断があった場合に、ロックアップクラ
ッチの係合力を次第に低下させるスィープ状態に制御
し、その後スリップ状態に制御するため、その後再びロ
ックアップクラッチを係合させる場合においても、ロッ
クアップクラッチを完全な解放状態から係合させた場合
に発生するショックを防止でき、変速フィーリングを構
造させることができる。 〔実施例〕 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 第１図は本発明のロックアップクラッチ付自動変速機
の概念図、第２図は本発明の制御系の１実施例を示すブ
ロック構成図、第３図および第４図は本発明におけるロ
ックアップクラッチを制御するフローの１実施例を示す
図、第５図ロックアップクラッチの動作状態を説明する
ための図である。 図中、１は自動変速機、２はトルクコンバータ、３は
ハウジング、４はポンプインペラ、５はタービンラン
ナ、６はロックアップクラッチ、７は油圧回路、８、９
はシフトソレノイド、10はロックアップソレノイド、11
は入力回転数センサ、12は出力回転数センサ、13はスロ
ットル開度センサ、14は電子制御装置、15はバッテリ
ー、16は入力信号変換回路、17はCPU、18は定電圧回
路、19は変速開始指令判断部、20は変速開始判断部、21
は変速終了判断部、22はデューティ出力判断部、23はRO
M、24はRAM、25は出力回路を示している。 第１図において、自動変速機１は前段にトルクコンバ
ータ２を備え、該トルクコンバータ２はハウジング３内
に、ポンプインペラ４、タービンランナ５およびロック
アップクラッチ６を備え、変速パターンのトルクコンバ
ータ領域においては、ロックアップクラッチ６がハウジ
ング３と解放され、エンジンからの動力はポンプインペ
ラ４、タービンランナ５を介して自動変速機１に伝達さ
れ、ロックアップ領域においては、ロックアップクラッ
チ６がハウジング３と係合され、エンジンからの動力は
ハウジング３を介して直接自動変速機１に伝達される。 自動変速機１は、周知の遊星歯車群および該遊星歯車
の各要素を固定、解放させるための摩擦係合装置（図示
せず）からなり、油圧回路７において走行状態に応じて
自動的に上記摩擦係合装置を選択作動させることによ
り、最適変速段により走行可能になっている。該油圧回
路７には、シフトソレノイド（NO.1）８、シフトソレノ
イド（NO.2）９およびロックアップソレノイド10が設け
られ、シフトソレノイド（NO.1）８およびシフトソレノ
イド（NO.2）９のオンオフ信号の組合わせにより、上記
摩擦係合装置を選択作動させて変速が行われ、また、ロ
ックアップソレノイド10は、デューティソレノイドであ
り、コンピュータにより例えば50HzのON−OFF信号によ
り制御され、ON−OFF信号のON時間の割合（デューティ
比）を変化させることにより、ロックアップクラッチ６
の係合、スリップ解放制御を行うものである。これら各
ソレノイド８、９、10は、自動変速機の入力回転数セン
サ11、出力回転数センサ12およびエンジンのスロットル
開度センサ13の信号に基づいて、電子制御装置14により
制御が行われる。該電子制御装置14にはバッテリー15か
ら定電圧が供給される。 次に、第２図により第１図における電子制御装置14の
１実施例を説明すると、自動変速機の入力回転数センサ
11、出力回転数センサ12およびエンジンのスロットル開
度センサ13の信号は、入力信号変換回路16を経てCPU17
に入力され、また、CPU17にはバッテリー15から定電圧
回路18を経て定電圧が供給される。CPU17は、変速開始
指令判断部19、変速開始判断部20、変速終了判断部21お
よびデューティ出力判断部22を備え、また、ROM23およ
びRAM24には、制御プログラムや各種判定テーブルが格
納されると共に作業領域が提供されており、これらの制
御プログラムや各種判定テーブルに基づいて、CPU17は
入力信号に基づいて所定の演算処理、判断を行い、出力
回路25を介してシフトソレノイド（NO.1）８、シフトソ
レノイド（NO.2）９およびロックアップソレノイド10に
制御信号を出力するものである。 次に、第３図および第４図によりCPU17における処理
の流れを説明すると、第３図のメインルーチンは走行
中、常時、実行されるもので、ステップ31においてスタ
ートされると、先ずステップ32において、変速開始指令
がない場合に０とされる変速フラグFSFTが０でないか否
かを判断する。この変速開始指令は、別の変速プログラ
ムにおいて行われるもので、現在の走行条件がROM内に
記憶されている変速パターンにおける変速領域に変化が
あったか否かにより、変速フラグFSFTを０または01にす
るものである。変速フラグFSFTが０すなわち変速開始指
令がなければ後述するステップ38に進み、変速開始指令
があればステップ33に進む。 このステップ33では、変速機の入力回転数Niと出力回
転数Noを読込み、現在の変速機のギヤ比CR＝Ni/Noを計
算し、次のステップ34で現在のギヤ比CRが変速開始指令
前のギヤ比GRBと等しいか否かを判断する。これが等し
い場合には、未だ変速が開始されていないと判断してス
テップ36に進み、このルーチンを繰返していくうちに、
現在のギヤ比CRが変速開始指令前のギヤ比GRBと等しく
なくなったとき、ステップ35において変速開始と判断し
て変速フラグFSFTを02とすると共に、後述するSWを０と
する。なお、本実施例においては、現在のギヤ比が変速
開始指令前のギヤ比と等しいか否かを判断しているが、
現在のギヤ比が変速開始指令前のギヤ比の一定範囲内に
あるか否かを判断するようにしてもよい。 次のステップ36では、現在のギヤ比GRが変速後のギヤ
比GRNと等しいか否かを判断する。これが等しくない場
合には、未だ変速が終了していないと判断してステップ
38に進み、このルーチンを繰返していくうちに、現在の
ギヤ比GRが変速後のギヤ比GRNと等しくなったとき、ス
テップ37において変速終了と判断して変速フラグFSFTを
03とすると共に、後述するSWにBDの値を入れステップ38
に進む。 上記変速開始および終了の判断について、具体的詳細
に説明すると、アップシフトの場合には、変速開始判断
をNi/No≦K1×GRB（K1は係数、倒えば0.9）で行い、終
了判断をNi/No≦K2×GRN（K2は係数、例えば1.1）で行
う。また、ダウンシフトの場合には変速開始判断をNi/N
o≧K1×GRB（K1は係数、例えば1.1）で行い、終了判断
をNi/No≧K2×GRN（K2は係数、例えば0.9）で行う。 ステップ38においては、スロットル開度TH毎に設定さ
れた待機デューティ比PD、スリップデューティ比SD、ロ
ックアップクラッチが解放（OFF）状態に向かうスィー
プ比SWP1、ロックアップクラッチが係合（ON）状態に向
かうスィープ比SWP2、ロックアップクラッチが係合状態
に向かう場合の初期デューティ比BDを読込む。これら数
値は、予めROM23内にテーブル39に示す形式で記憶され
ている。次にステップ40に進み再び上記ループが繰り返
されることにより、各種入力情報を常時読込むものであ
る。 第４図のサブルーチンは、タイマーにより一定時間毎
に割込み実行され、先ずステップ50で変速フラグFSATが
０であるか否かの判断を行う。FSFTが０の場合すなわち
変速開始指令がなければ、ステップ51に進み、ここで変
速パターンのロックアップ領域にあるか否かの判断を行
う。ロックアップ領域になければ、ステップ60に進みロ
ックアップクラッチを完全解放の状態を維持し、ロック
アップ領域にあれば、ステップ56に進み、後述するよう
にロックアップクラッチを係合（ON）状態に向かうスィ
ープ比で係合させてゆく。 ステップ50でFSFTが０でなければ、すなわち変速開始
指令があれば、次のステップ52で変速パターンのロック
アップ領域にあるか否かの判断を行う。ロックアップ領
域になければ、ステップ60に進みロックアップクラッチ
の解放の状態を維持して、通常の変速プログラムを実行
する。ロックアップ領域にあれば、次のステップ53で変
速フラグFSFTの状態を判別する。 ステップ53では、第３図で示した変速フラグFSFTが01
であればステップ54に進め、02であればステップ55に、
03であればステップ56に進める。ステップ54を選択した
ときには、出力デューティ比ODRをスロットル開度に対
応した待機デェーティ比PDとし、次のステップ61におい
てロックアップソレノイドに信号を送り、ロックアップ
クラッチをいつでも解放方向に作動する状態に待機させ
る。 ステップ55を選択した場合すなわち変速開始判断がさ
れた場合には、ロックアップクラッチが解放（OFF）状
態に向かうスィープ比SWP1を読込み、SW＝SW＋SWP1を計
算し、出力デェーティ比ODR＝PD＋SWとする。ステップ5
7でODRがスリップデューティ比SDに達したか否かを判断
し、達していなければ、ステップ61において出力デュー
ティ比ODRとしてロックアップソレノイドに信号を送
り、ロックアップクラッチを解放方向にスィープさせて
いく。そして、一定時間毎にこのループを実行する度
に、スィープ比SWP1を加算してSW＝SW＋SWP1とし、ステ
ップ57においてODRがスリップデューティ比SDに達した
とき、ステップ58に進め次回のルーチンの実行のとき
に、ODR＝SDを維持するためにSW＝SW−SWP1とした後、O
DR＝SDの出力デューティ比信号をロックアップソレノイ
ドに送り、ロックアップクラッチを所定のスリップ状態
にする。 ステップ56を選択した場合すなわち変速終了判断がさ
れた場合には、ロックアップクラッチが係合（ON）状態
に向かうスィープ比SWP2を読込み、SW＝SW＋SWP2を計算
し、出力デューティ比ODR＝SD＋SWとする。ステップ59
でODRが待機デューティ比PDに達したか否かを判断し、
達してしなければ、ステップ61において出力デューティ
比ODRとしてロックアップソレノイドに信号を送り、ロ
ックアップクラッチを係合方向にスィープさせていく。
そして、一定時間毎にこのループを実行する度に、スィ
ープ比SWP2を加算してSW＝SW＋SWP2とし、ステップ59に
おいてODRが待機デューティ比PDに達したとき、ステッ
プ62に進めロックアップクラッチを完全係合状態にす
る。 上記したロックアップクラッチの動作を第５図により
説明する。第５図において、デューティ比100％はロッ
クアップクラッチの係合を、０％はロックアップクラッ
チの解放を示し、待機はロックアップクラッチの係合力
をスリップ状態にならない程度に低下させた状態を、ス
ィープはロックアップクラッチの係合力を次第に低下さ
せる状態を、スリップはロックアップクラッチをスリッ
プさせる状態を示している。t1時に変速判断がなされ、
出力デューティ比ODRをスロットル開度に対応した待機
デューティ比PDとし、ロックアップソレノイドに信号を
送り、ロックアップクラッチをいつでも解放方向に作動
する状態に待機させる。ついで、T1時間後のt2時に変速
信号がシフトソレノイドに送られるが、油圧系の応答遅
れのため実際の変速は未だ行われていない。第３図のス
テップ34において変速開始判断がされると、第４図のス
テップ55において説明した出力デューティ比ODRにてロ
ックアップソレノイドに信号を送り、ロックアップクラ
ッチを解放方向にスィープさせていく。そして出力デュ
ーティ比がスリップデューティ比SDに達したとき、ODR
＝SDの出力デューティ比信号をロックアップソレノイド
に送り、ロックアップクラッチを所定のスリップ状態に
する。その後、ステップ36において変速終了判断がされ
た場合には、ロックアップクラッチを係合方向に初期デ
ューティ比BDよりスィープさせていき、待機デューティ
比PDに達したとき、ロックアップクラッチを完全係合状
態にするものである。なお、上記実施例では、ロックア
ップクラッチをスリップ状態に制御しているが、ロック
アップクラッチを解放させるようにしてもよい。
変速フィーリングを向上させるためのロックアップクラ
ッチ付自動変速機に関する。 〔従来の技術〕 一般に、エンジンと自動変速機の間に連結されるトル
クコンバータ内にロックアップクラッチを配設し、所定
の条件下でエンジンの動力を変速機に直接伝達させる方
式においては、ギヤ位置の区間毎に設定された変速パタ
ーンにもとずいて、ロックアップクラッチを係合或いは
解放させている。すなわち、スロットル開度と車速が変
速パターンのトルクコンバータ領域にあれば、ロックア
ップクラッチを解放させてエンジンの動力をトルクコン
バータを介して変速機に伝達させ、スロットル開度と車
速が変速パターンのロックアップ領域にあれば、ロック
アップクラッチを係合させ、エンジンの動力を変速機に
直接伝達させるように制御を行い燃費の向上を図ってい
る。 しかしながら、ギヤ位置の区分毎に設定された変速パ
ターンにおいては、ロックアップ領域が変速点を境界に
して隣接しているため、アクセルペダルの踏込量が大き
くスロットル開度が大で自動変速走行するとき、ロック
アップ状態のまま変速が行われる結果、大きな変速ショ
ックを生じることになる。 従来、上記変速ショックを解消するために、第６図に
示す方式が採用されている。すなわち、自動変速機の電
子制御装置において、t1時に変速判断がなされ、T1時間
後の、t2時に変速信号がシフトソレノイドに送られる
が、油圧系の応答遅れのため実際の変速はT2時間後に開
始されることになる。したがって、この時間T12を予め
設定しておき、t3時にロックアップクラッチを解放させ
て変速ショックの発生を防止し、変速が終了するT3時間
後のt4時に再びロックアップクラッチを係合させるもの
である。これら変速信号およびロックアップクラッチの
解放、係合信号の時間T1、T2、T3は、予めコンピュータ
内部のタイマーにより記憶されており、該タイマーに基
づいて変速とロックアップクラッチのタイミングコント
ロールを行うようにしている。 また、特開昭61−27365号公報に示されるように、変
速指令後におけるエンジン回転数をモニタし、該回転数
の回転変化率が設定値を越えると変速開始と判断し、す
なわち、変速時のエンジンの吹き量をフィードバックし
その積分値が設定値以上になったときに、ロックアップ
クラッチを解放させる方式が提案されている。すなわ
ち、第７図に示すように、変速指令瞬時t1以後エンジン
回転変化率 −dNE/dtが設定値ΔＮ以上になる瞬時t2に、ロックアッ
プの中断が出力デューティ０％によって行われ、この中
断は設定時間T1の間実行される。その後も尚ロックアッ
プ領域であれば、出力デューティＤは先ずいきなりDA％
にされ、次いでα/T2の時間勾配をもって100％にされ、
トルクコンバータをロックアップ状態に戻すことができ
る。上記エンジン回転変化率の設定値ΔＮは変速指令後
のエンジン回転変化率を基に決定し、即ちその最大値に
安全率βを乗じた値に決定することにより、ロックアッ
プの中断による変速ショックを防止する。 さらに、特開昭61−27364号公報に示されるように、
変速前のトルクコンバータの回転数および変速前のギア
比を基準として、変速指令後における変速進行度合を判
別してロックアップクラッチを解放させる方式も提案さ
れている。すなわち、第８図に示すように、ロックアッ
プ中断制御の開始時期をトルクコンバータ回転数Ｎが変
速開始時のトルクコンバータ回転数Nbを旗に求めた基準
値Ncに達したか否かによって決定するものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来の方式の内、タイマーに基づ
いて変速とロックアップクラッチのタイミングコントロ
ールを行う方式においては、一度タイマーを設定する
と、同一機種の変速機においても、また、いかなる変速
状態でもタイマーが同一のため、例えば摩擦係合装置の
ピストンストローク、油圧回路のオリフィス径等の相違
により、変速およびロックアップ制御に関する時間的ば
らつきが生じ、また経時変化によってはエンジンの吹き
およびロックアップクラッチ係合状態での変速というシ
ョックを発生するという問題を有している。 また、上記特開昭61−27365号公報および特開昭61−2
7364号公報に示されている方式においては、車両の走行
条件（例えば登坂路、降坂路、牽引時等）により、同じ
スロットル開度、エンジン回転数、トルクコンバータ回
転数でも車速の加速状態が変化し、その結果、変速中の
トルクコンバータ入力回転数は、それにつれて種々に変
化する。このような場合に、変速の開始および変速の経
過状態をトルクコンバータ等の入力回転数のみにより正
確に検出することは困難であるという問題を有してい
る。 また、油温および係合要素のばらつきにより、変速の
経過中にロックアップ解放信号を出力しても、ロックア
ップクラッチの完全係合状態からでは応答遅れがあり、
瞬時に解放すると限らず変速ショックが発生する可能性
があるという問題を有している。さらに、変速中にロッ
クアップクラッチを完全に解放することは、上記方式に
より解放のタイミングが変速に同期したとしても、特に
トルクコンバータの滑りの大きい領域では、完全にエン
ジンの吹きおよび変速ショックの発生を抑えることが困
難であるという問題を有している。 本発明は上記問題を解決するものであって、自動変速
機の入力回転数と出力回転数により変速の開始と終了を
正確に判断可能にし、それをフィードバックしてその判
断に基づきロックアップクラッチを適正に制御すること
により、変速フィーリングを向上させることができるロ
ックアップクラッチ付自動変速機を提供することを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 そのために、特許請求の範囲第１項記載の発明は、ロ
ックアップクラッチ付自動変速機は、エンジンの動力を
直接またはトルクコンバータを介して自動変速機に伝達
可能にするロックアップクラッチを備えたロックアップ
クラッチ付自動変速機において、変速開始指令があるか
否かを判断する変速開始指令判断手段と、変速機の入力
回転数および出力回転数を検出する回転数検出手段と、
該回転数検出手段の検出結果によりギヤ比を算出する演
算手段と、該演算手段により算出されたギヤ比と変速開
始指令前のギヤ比とを比較することにより変速開始を判
断する変速開始判断手段と、ロックアップクラッチの係
合、スリップ、解放を制御するロックアップソレノイド
とを有し、 該ロックアップソレノイドはロックアップクラッチ
を、前記変速開始指令判断手段により変速開始指令あり
と判断された場合、ロックアップクラッチの係合力をス
リップ状態にならない程度に低下させた待機状態に、前
記変速開始判断手段により変速開始が判断された場合
に、ロックアップクラッチの係合力を次第に低下させる
スィープ状態に制御することを特徴とするものである。 また、特許請求の範囲第３項記載の発明は、エンジン
の動力を直接またはトルクコンバータを介して自動変速
機に伝達可能にするロックアップクラッチを備えたロッ
クアップクラッチ付自動変速機において、 変速開始指令があるか否かを判断する変速開始指令判
断手段と、変速機の入力回転数および出力回転数を検出
する回転数検出手段と、該回転数検出手段の検出結果に
よりギヤ比を算出する演算手段と、該演算手段により算
出されたギヤ比と変速開始指令前のギヤ比とを比較する
ことにより変速開始を判断する変速開始判断手段と、変
速後のギヤ比と前記演算により算出されたギヤ比とを比
較することにより変速終了を判断する変速終了判断手段
と、ロックアップクラッチの係合、スリップ、解放を制
御するロックアップソレノイドとを有し、 該ロックアップソレノイドはロックアップクラッチ
を、前記変速開始指令判断手段により変速開始指令あり
と判断された場合、ロックアップクラッチの係合力をス
リップ状態にならない程度に低下させた待機状態に、前
記変速開始判断手段により変速開始が判断された場合
に、ロックアップクラッチの係合力を次第に低下させる
第１のスィープ状態に制御すると共に、前記変速終了判
断手段により変速終了が判断された場合に、ロックアッ
プクラッチの係合力を次第に増大させる第２のスィープ
状態に制御することを特徴とするものである。 ［作用および発明の効果］ 本発明の特許請求の範囲第１項記載の構成によれば、
自動変速機の入力回転数と出力回転数よりギヤ比を算出
しそのギヤ比を変速開始指令前のギヤ比と比較すること
により変速の開始を正確に判断して、変速開始指令があ
った場合ロックアップクラッチをすぐに解放できる状態
である待機状態に制御するため、変速開始判断があった
場合にロックアップクラッチを直ちに解放できるととも
に、変速開始判断があった場合にロックアップクラッチ
の係合力を次第に低下させるスィープ状態に制御するた
め、ロックアップクラッチを滑らかに解放させることが
できる。すなわち、変速開始判断があった場合にロック
アップクラッチを直ちにかつ滑らかに解放できるので、
変速前にロックアップクラッチを解放させる場合におい
て急に解放させることに起因するエンジンの吹き、およ
びロックアップクラッチが係合しているにもかかわらず
変速が開始してしまうことに起因するショックの発生を
防止でき、変速フィーリングを向上させることができ
る。 また、本発明の特許請求の範囲第３項記載の構成によ
れば、第１のスィープ状態に制御した後、変速終了が判
断された場合に、ロックアップクラッチの係合力を次第
に増大させる第２のスィープ状態に制御するため、ロッ
クアップクラッチを直ちにかつ滑らかに係合できるの
で、変速フィーリングを向上させることができる。 さらに、特許請求の範囲第２項および第４項の構成に
よれば、ロックアップソレノイドはロックアップクラッ
チを、変速開始判断があった場合に、ロックアップクラ
ッチの係合力を次第に低下させるスィープ状態に制御
し、その後スリップ状態に制御するため、その後再びロ
ックアップクラッチを係合させる場合においても、ロッ
クアップクラッチを完全な解放状態から係合させた場合
に発生するショックを防止でき、変速フィーリングを構
造させることができる。 〔実施例〕 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 第１図は本発明のロックアップクラッチ付自動変速機
の概念図、第２図は本発明の制御系の１実施例を示すブ
ロック構成図、第３図および第４図は本発明におけるロ
ックアップクラッチを制御するフローの１実施例を示す
図、第５図ロックアップクラッチの動作状態を説明する
ための図である。 図中、１は自動変速機、２はトルクコンバータ、３は
ハウジング、４はポンプインペラ、５はタービンラン
ナ、６はロックアップクラッチ、７は油圧回路、８、９
はシフトソレノイド、10はロックアップソレノイド、11
は入力回転数センサ、12は出力回転数センサ、13はスロ
ットル開度センサ、14は電子制御装置、15はバッテリ
ー、16は入力信号変換回路、17はCPU、18は定電圧回
路、19は変速開始指令判断部、20は変速開始判断部、21
は変速終了判断部、22はデューティ出力判断部、23はRO
M、24はRAM、25は出力回路を示している。 第１図において、自動変速機１は前段にトルクコンバ
ータ２を備え、該トルクコンバータ２はハウジング３内
に、ポンプインペラ４、タービンランナ５およびロック
アップクラッチ６を備え、変速パターンのトルクコンバ
ータ領域においては、ロックアップクラッチ６がハウジ
ング３と解放され、エンジンからの動力はポンプインペ
ラ４、タービンランナ５を介して自動変速機１に伝達さ
れ、ロックアップ領域においては、ロックアップクラッ
チ６がハウジング３と係合され、エンジンからの動力は
ハウジング３を介して直接自動変速機１に伝達される。 自動変速機１は、周知の遊星歯車群および該遊星歯車
の各要素を固定、解放させるための摩擦係合装置（図示
せず）からなり、油圧回路７において走行状態に応じて
自動的に上記摩擦係合装置を選択作動させることによ
り、最適変速段により走行可能になっている。該油圧回
路７には、シフトソレノイド（NO.1）８、シフトソレノ
イド（NO.2）９およびロックアップソレノイド10が設け
られ、シフトソレノイド（NO.1）８およびシフトソレノ
イド（NO.2）９のオンオフ信号の組合わせにより、上記
摩擦係合装置を選択作動させて変速が行われ、また、ロ
ックアップソレノイド10は、デューティソレノイドであ
り、コンピュータにより例えば50HzのON−OFF信号によ
り制御され、ON−OFF信号のON時間の割合（デューティ
比）を変化させることにより、ロックアップクラッチ６
の係合、スリップ解放制御を行うものである。これら各
ソレノイド８、９、10は、自動変速機の入力回転数セン
サ11、出力回転数センサ12およびエンジンのスロットル
開度センサ13の信号に基づいて、電子制御装置14により
制御が行われる。該電子制御装置14にはバッテリー15か
ら定電圧が供給される。 次に、第２図により第１図における電子制御装置14の
１実施例を説明すると、自動変速機の入力回転数センサ
11、出力回転数センサ12およびエンジンのスロットル開
度センサ13の信号は、入力信号変換回路16を経てCPU17
に入力され、また、CPU17にはバッテリー15から定電圧
回路18を経て定電圧が供給される。CPU17は、変速開始
指令判断部19、変速開始判断部20、変速終了判断部21お
よびデューティ出力判断部22を備え、また、ROM23およ
びRAM24には、制御プログラムや各種判定テーブルが格
納されると共に作業領域が提供されており、これらの制
御プログラムや各種判定テーブルに基づいて、CPU17は
入力信号に基づいて所定の演算処理、判断を行い、出力
回路25を介してシフトソレノイド（NO.1）８、シフトソ
レノイド（NO.2）９およびロックアップソレノイド10に
制御信号を出力するものである。 次に、第３図および第４図によりCPU17における処理
の流れを説明すると、第３図のメインルーチンは走行
中、常時、実行されるもので、ステップ31においてスタ
ートされると、先ずステップ32において、変速開始指令
がない場合に０とされる変速フラグFSFTが０でないか否
かを判断する。この変速開始指令は、別の変速プログラ
ムにおいて行われるもので、現在の走行条件がROM内に
記憶されている変速パターンにおける変速領域に変化が
あったか否かにより、変速フラグFSFTを０または01にす
るものである。変速フラグFSFTが０すなわち変速開始指
令がなければ後述するステップ38に進み、変速開始指令
があればステップ33に進む。 このステップ33では、変速機の入力回転数Niと出力回
転数Noを読込み、現在の変速機のギヤ比CR＝Ni/Noを計
算し、次のステップ34で現在のギヤ比CRが変速開始指令
前のギヤ比GRBと等しいか否かを判断する。これが等し
い場合には、未だ変速が開始されていないと判断してス
テップ36に進み、このルーチンを繰返していくうちに、
現在のギヤ比CRが変速開始指令前のギヤ比GRBと等しく
なくなったとき、ステップ35において変速開始と判断し
て変速フラグFSFTを02とすると共に、後述するSWを０と
する。なお、本実施例においては、現在のギヤ比が変速
開始指令前のギヤ比と等しいか否かを判断しているが、
現在のギヤ比が変速開始指令前のギヤ比の一定範囲内に
あるか否かを判断するようにしてもよい。 次のステップ36では、現在のギヤ比GRが変速後のギヤ
比GRNと等しいか否かを判断する。これが等しくない場
合には、未だ変速が終了していないと判断してステップ
38に進み、このルーチンを繰返していくうちに、現在の
ギヤ比GRが変速後のギヤ比GRNと等しくなったとき、ス
テップ37において変速終了と判断して変速フラグFSFTを
03とすると共に、後述するSWにBDの値を入れステップ38
に進む。 上記変速開始および終了の判断について、具体的詳細
に説明すると、アップシフトの場合には、変速開始判断
をNi/No≦K1×GRB（K1は係数、倒えば0.9）で行い、終
了判断をNi/No≦K2×GRN（K2は係数、例えば1.1）で行
う。また、ダウンシフトの場合には変速開始判断をNi/N
o≧K1×GRB（K1は係数、例えば1.1）で行い、終了判断
をNi/No≧K2×GRN（K2は係数、例えば0.9）で行う。 ステップ38においては、スロットル開度TH毎に設定さ
れた待機デューティ比PD、スリップデューティ比SD、ロ
ックアップクラッチが解放（OFF）状態に向かうスィー
プ比SWP1、ロックアップクラッチが係合（ON）状態に向
かうスィープ比SWP2、ロックアップクラッチが係合状態
に向かう場合の初期デューティ比BDを読込む。これら数
値は、予めROM23内にテーブル39に示す形式で記憶され
ている。次にステップ40に進み再び上記ループが繰り返
されることにより、各種入力情報を常時読込むものであ
る。 第４図のサブルーチンは、タイマーにより一定時間毎
に割込み実行され、先ずステップ50で変速フラグFSATが
０であるか否かの判断を行う。FSFTが０の場合すなわち
変速開始指令がなければ、ステップ51に進み、ここで変
速パターンのロックアップ領域にあるか否かの判断を行
う。ロックアップ領域になければ、ステップ60に進みロ
ックアップクラッチを完全解放の状態を維持し、ロック
アップ領域にあれば、ステップ56に進み、後述するよう
にロックアップクラッチを係合（ON）状態に向かうスィ
ープ比で係合させてゆく。 ステップ50でFSFTが０でなければ、すなわち変速開始
指令があれば、次のステップ52で変速パターンのロック
アップ領域にあるか否かの判断を行う。ロックアップ領
域になければ、ステップ60に進みロックアップクラッチ
の解放の状態を維持して、通常の変速プログラムを実行
する。ロックアップ領域にあれば、次のステップ53で変
速フラグFSFTの状態を判別する。 ステップ53では、第３図で示した変速フラグFSFTが01
であればステップ54に進め、02であればステップ55に、
03であればステップ56に進める。ステップ54を選択した
ときには、出力デューティ比ODRをスロットル開度に対
応した待機デェーティ比PDとし、次のステップ61におい
てロックアップソレノイドに信号を送り、ロックアップ
クラッチをいつでも解放方向に作動する状態に待機させ
る。 ステップ55を選択した場合すなわち変速開始判断がさ
れた場合には、ロックアップクラッチが解放（OFF）状
態に向かうスィープ比SWP1を読込み、SW＝SW＋SWP1を計
算し、出力デェーティ比ODR＝PD＋SWとする。ステップ5
7でODRがスリップデューティ比SDに達したか否かを判断
し、達していなければ、ステップ61において出力デュー
ティ比ODRとしてロックアップソレノイドに信号を送
り、ロックアップクラッチを解放方向にスィープさせて
いく。そして、一定時間毎にこのループを実行する度
に、スィープ比SWP1を加算してSW＝SW＋SWP1とし、ステ
ップ57においてODRがスリップデューティ比SDに達した
とき、ステップ58に進め次回のルーチンの実行のとき
に、ODR＝SDを維持するためにSW＝SW−SWP1とした後、O
DR＝SDの出力デューティ比信号をロックアップソレノイ
ドに送り、ロックアップクラッチを所定のスリップ状態
にする。 ステップ56を選択した場合すなわち変速終了判断がさ
れた場合には、ロックアップクラッチが係合（ON）状態
に向かうスィープ比SWP2を読込み、SW＝SW＋SWP2を計算
し、出力デューティ比ODR＝SD＋SWとする。ステップ59
でODRが待機デューティ比PDに達したか否かを判断し、
達してしなければ、ステップ61において出力デューティ
比ODRとしてロックアップソレノイドに信号を送り、ロ
ックアップクラッチを係合方向にスィープさせていく。
そして、一定時間毎にこのループを実行する度に、スィ
ープ比SWP2を加算してSW＝SW＋SWP2とし、ステップ59に
おいてODRが待機デューティ比PDに達したとき、ステッ
プ62に進めロックアップクラッチを完全係合状態にす
る。 上記したロックアップクラッチの動作を第５図により
説明する。第５図において、デューティ比100％はロッ
クアップクラッチの係合を、０％はロックアップクラッ
チの解放を示し、待機はロックアップクラッチの係合力
をスリップ状態にならない程度に低下させた状態を、ス
ィープはロックアップクラッチの係合力を次第に低下さ
せる状態を、スリップはロックアップクラッチをスリッ
プさせる状態を示している。t1時に変速判断がなされ、
出力デューティ比ODRをスロットル開度に対応した待機
デューティ比PDとし、ロックアップソレノイドに信号を
送り、ロックアップクラッチをいつでも解放方向に作動
する状態に待機させる。ついで、T1時間後のt2時に変速
信号がシフトソレノイドに送られるが、油圧系の応答遅
れのため実際の変速は未だ行われていない。第３図のス
テップ34において変速開始判断がされると、第４図のス
テップ55において説明した出力デューティ比ODRにてロ
ックアップソレノイドに信号を送り、ロックアップクラ
ッチを解放方向にスィープさせていく。そして出力デュ
ーティ比がスリップデューティ比SDに達したとき、ODR
＝SDの出力デューティ比信号をロックアップソレノイド
に送り、ロックアップクラッチを所定のスリップ状態に
する。その後、ステップ36において変速終了判断がされ
た場合には、ロックアップクラッチを係合方向に初期デ
ューティ比BDよりスィープさせていき、待機デューティ
比PDに達したとき、ロックアップクラッチを完全係合状
態にするものである。なお、上記実施例では、ロックア
ップクラッチをスリップ状態に制御しているが、ロック
アップクラッチを解放させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のロックアップクラッチ付自動変速機の
概念図、第２図は本発明の制御系の１実施例を示すブロ
ック構成図、第３図および第４図は本発明におけるロッ
クアップクラッチを制御するフローの１実施例を示す
図、第５図ロックアップクラッチの動作状態を説明する
ための図、第６図、第７図および第８図は従来のロック
アップクラッチの制御方式を説明するための図である。 １……自動変速機、２……トルクコンバータ、３……ハ
ウジング、４……ポンプインペラ、５……タービンラン
ナ、６……ロックアップクラッチ、７……油圧回路、
８、９……シフトソレノイド、10……ロックアップソレ
ノイド、11……入力回転数センサ、12……出力回転数セ
ンサ、13……スロットル開度センサ、14……電子制御装
置、15……バッテリー、16……入力信号変換回路、17…
…CPU、18……定電圧回路、19……変速開始指令判断
部、20……変速開始判断部、21……変速終了判断部、22
……デューティ出力判断部、23……ROM、24……RAM、25
……出力回路。
概念図、第２図は本発明の制御系の１実施例を示すブロ
ック構成図、第３図および第４図は本発明におけるロッ
クアップクラッチを制御するフローの１実施例を示す
図、第５図ロックアップクラッチの動作状態を説明する
ための図、第６図、第７図および第８図は従来のロック
アップクラッチの制御方式を説明するための図である。 １……自動変速機、２……トルクコンバータ、３……ハ
ウジング、４……ポンプインペラ、５……タービンラン
ナ、６……ロックアップクラッチ、７……油圧回路、
８、９……シフトソレノイド、10……ロックアップソレ
ノイド、11……入力回転数センサ、12……出力回転数セ
ンサ、13……スロットル開度センサ、14……電子制御装
置、15……バッテリー、16……入力信号変換回路、17…
…CPU、18……定電圧回路、19……変速開始指令判断
部、20……変速開始判断部、21……変速終了判断部、22
……デューティ出力判断部、23……ROM、24……RAM、25
……出力回路。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．エンジンの動力を直接またはトルクコンバータを介
して自動変速機に伝達可能にするロックアップクラッチ
を備えたロックアップクラッチ付自動変速機において、 変速開始指令があるか否かを判断する変速開始指令判断
手段と、変速機の入力回転数および出力回転数を検出す
る回転数検出手段と、該回転数検出手段の検出結果によ
りギヤ比を算出する演算手段と、該演算手段により算出
されたギヤ比と変速開始指令前のギヤ比とを比較するこ
とにより変速開始を判断する変速開始判断手段と、ロッ
クアップクラッチの係合、スリップ、解放を制御するロ
ックアップソレノイドとを有し、 該ロックアップソレノイドはロックアップクラッチを、
前記変速開始指令判断手段により変速開始指令ありと判
断された場合、ロックアップクラッチの係合力をスリッ
プ状態にならない程度に低下させた待機状態に、前記変
速開始判断手段により変速開始が判断された場合に、ロ
ックアップクラッチの係合力を次第に低下させるスィー
プ状態に制御することを特徴とするロックアップクラッ
チ付自動変速機。 ２．前記スィープ状態からロックアップクラッチをスリ
ップ状態に制御することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のロックアップクラッチ付自動変速機。 ３．エンジンの動力を直接またはトルクコンバータを介
して自動変速機に伝達可能にするロックアップクラッチ
を備えたロックアップクラッチ付自動変速機において、 変速開始指令があるか否かを判断する変速開始指令判断
手段と、変速機の入力回転数および出力回転数を検出す
る回転数検出手段と、該回転数検出手段の検出結果によ
りギヤ比を算出する演算手段と、該演算手段により算出
されたギヤ比と変速開始指令前のギヤ比とを比較するこ
とにより変速開始を判断する変速開始判断手段と、変速
後のギヤ比と前記演算により算出されたギヤ比とを比較
することにより変速終了を判断する変速終了判断手段
と、ロックアップクラッチの係合、スリップ、解放を制
御するロックアップソレノイドとを有し、 該ロックアップソレノイドはロックアップクラッチを、
前記変速開始指令判断手段により変速開始指令ありと判
断された場合、ロックアップクラッチの係合力をスリッ
プ状態にならない程度に低下させた待機状態に、前記変
速開始判断手段により変速開始が判断された場合に、ロ
ックアップクラッチの係合力を次第に低下させる第１の
スィープ状態に制御すると共に、前記変速終了判断手段
により変速終了が判断された場合に、ロックアップクラ
ッチの係合力を次第に増大させる第２のスィープ状態に
制御することを特徴とするロックアップクラッチ付自動
変速機。 ４．前記スィープ状態からロックアップクラッチをスリ
ップ状態に制御することを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載のロックアップクラッチ付自動変速機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154332A JP2702703B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | ロツクアツプクラツチ付自動変速機 |
| US07/179,950 US4858499A (en) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | Automatic transmission with lock-up clutch |
| DE3790350A DE3790350C5 (de) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | Steuereinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers eines automatischen Getriebes |
| DE19873790350 DE3790350T1 (ja) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | |
| PCT/JP1987/000441 WO1988000307A1 (en) | 1986-06-30 | 1987-06-30 | Automatic transmission with lock up clutch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154332A JP2702703B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | ロツクアツプクラツチ付自動変速機 |
Publications (2)
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