JP2795007B2 - 車両用自動変速機のトルクコンバータの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の減速時にトルク
コンバータ内のロックアップクラッチをスリップ制御す
る車両用自動変速機のトルクコンバータの制御装置に関
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速度（エンジン回転速度に対
応）と出力側のタービン回転速度との回転差に応じて、
該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及び
騒音の発生を防止すると共に、燃費性能の改善を図るよ
うにした技術が知られている（例えば、特公昭６３−１
３０６０）。

【０００３】このスリップ制御は、所定の条件が成立し
たときに開始されるが、従来、特に減速が検出されたと
きにこのスリップ制御を実行することにより、フューエ
ルカットされている時間をできるだけ長く維持して燃費
の向上を図ると共に、適度なエンジンブレーキを確保す
るようにすることが提案されている。

【０００４】即ち、アクセルペダルが開放されると、一
般にエンジンのフューエルカットが実施されるが、この
フューエルカットはエンジン回転速度が所定値以下にな
ると中止される。従って、ロックアップクラッチのスリ
ップ制御によってエンジン回転速度が急激に低下しない
ようにすることにより、フューエルカットされている時
間を長く保つことができ、同時にこの間は適度なエンジ
ンブレーキを確保することができるものである。

【０００５】ところで、アクセルペダルが踏込まれた状
態で且つロックアップクラッチがオフ（非締結）の状態
からアクセルペダルが開放され、その結果フューエルカ
ットがなされた状態でロックアップクラッチをいわゆる
減速時のスリップ制御に移行させようとした場合、ロッ
クアップクラッチを係合（締結）させることができず、
そのままオフ（解放）の状態となってしまうことがある
という問題があった。しかも、一度、このようにロック
アップクラッチがオフ状態となった後は、ロックアップ
クラッチの係合圧を制御するロックアップソレノイドに
デューティ比１００％の指令（係合指令）を出してもス
リップ状態の実行を含めてロックアップクラッチの係合
を達成することができないという問題があった。

【０００６】これは、 車両用のトルクコンバータにおいては、該トルクコン
バータのポンプ及びタービン間からの潤滑油の洩れ油で
ロックアップクラッチの係合圧を作りクラッチ板を制御
しているが、バルブボディからの供給油路が細く且つ長
く、ロックアップソレノイドによって作り出された油圧
がバルブボディからロックアップクラッチに到達するま
での無駄時間及び一次遅れが大きくロックアップソレノ
イドの油圧が係合圧として反映されるまでに時間がかか
る。 トルクコンバータが逆駆動時（ポンプ回転速度よりタ
ービン回転速度のほうが高いとき）、トルクコンバータ
内のオイルの流れの向きが逆になり、ポンプ、タービン
間からの洩れ油の流れの向きが関係してたとえ同一係合
圧の指令値を出力してバルブボディで同一油圧を発生し
たとしても、ロックアップクラッチの現実の係合圧は駆
動時に比べ低くなってしまう。 ことが主な原因と考えられる。

【０００７】このような点に鑑み、特開平２−１６３５
６６号公報においては、減速時にロックアップクラッチ
をスリップ制御する際、このスリップ制御に入る際に一
時的に該ロックアップクラッチの係合力を高係合力側に
設定する技術が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
開平２−１６３５６６において開示された技術によれ
ば、タービンとポンプとの回転差が所定の設定値以下と
なる以前においてこのロックアップクラッチの高係合力
を解除するようにしてたため、現実問題としてロックア
ップクラッチのスリップ制御に入ることができないまま
エンジン回転速度が低下してしまうことがあるという問
題があった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、減速時のロックアップクラッチ
のスリップ制御を確実に実行することをその目的として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその要
旨を示すように、車両の減速時にトルクコンバータ内の
ロックアップクラッチをスリップ制御する車両用自動変
速機のトルクコンバータの制御装置において、前記減速
時のスリップ制御に入る際に、前記ロックアップクラッ
チの係合力を高係合力側に設定する手段と、エンジン回
転速度の変化率を求める手段と、エンジン回転速度の変
化率が正の状態となったか否かを検出する手段と、エン
ジン回転速度の変化率が正の状態となったと検出される
まで、前記高係合力設定を維持する手段とを備えたこと
により、上記課題を解決したものである。

【００１１】

【作用】本発明においては、減速時のスリップ制御に入
る際に、一時的にロックアップクラッチの係合力を高係
合力側に設定するようにし、且つ、この設定をエンジン
回転速度の変化率が正の状態となるまで維持するように
している。

【００１２】

【００１３】この結果、エンジン回転速度が下降から再
び上昇に転じるまで高係合力が維持されることになるた
め、エンジン回転速度の下降が非常に速く、（高係合力
維持の中止と共に）エンジン回転速度がそのまま下降し
てしまうのを防止できる。従ってこの条件により、減速
時のロックアップクラッチのスリップ制御を確実に実行
することができるようになる。

【００１４】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００１５】図２に本発明の実施例が適用される車両用
自動変速機の全体概要を示す。

【００１６】この自動変速機はトルクコンバータ部２０
と、オーバードライブ機構部４０と、前進３段後進１段
のアンダードライブ機構部６０とを備える。

【００１７】前記トルクコンバータ部２０は、ポンプ２
１、タービン２２、ステータ２３、及びロックアップク
ラッチ２４を備えた周知のものであり、エンジン１のク
ランクシャフト１０の出力をオーバードライブ機構部４
０に伝達する。

【００１８】ロックアップクラッチ２４は、エンジン水
温や車速及びスロットル開度等に依存した所定条件が整
ったときに後述する油圧回路により駆動され、ポンプ２
１とタービン２２とを（所定のスリップ量で）係合（締
結）する。

【００１９】前記オーバードライブ機構部４０は、サン
ギヤ４３、リングギヤ４４、プラネタリピニオン４２、
及びキャリヤ４１からなる１組の遊星歯車装置を備え、
この遊星歯車装置の回転状態をクラッチＣ0 、ブレーキ
Ｂ0 、一方向クラッチＦ0 によって制御している。

【００２０】前記アンダードライブ機構部６０は、共通
のサンギヤ６１、リングギヤ６２、６３、プラネタリピ
ニオン６４、６５及びキャリヤ６６、６７からなる２組
の遊星歯車装置を備え、この２組の遊星歯車装置の回転
状態、及び前記オーバードライブ機構部との連結状態を
クラッチＣ1 、Ｃ2 、ブレーキＢ1 〜Ｂ3 及び一方向ク
ラッチＦ1 、Ｆ2 によって制御している。

【００２１】この自動変速機のトランスミッション部の
具体的な構成については、これ自体周知であるため、図
２においてスケルトン図示するに止どめ、詳細な説明は
省略する。

【００２２】この自動変速機は、上述の如きトランスミ
ッション部、及びコンピュータ８４を備える。コンピュ
ータ８４にはアクセル操作量（開度）θを検出するアク
セル開度センサ８０、車速Ｖを検出するための車速セン
サ（出力軸７０の回転速度センサ）８２、及びエンジン
冷却水温Ｓを検出するための水温センサ８５等の各種制
御のための信号が入力される。又、これらと共にエンジ
ン回転数センサ８８からのエンジン回転数信号も入力さ
れる。

【００２３】コンピュータ８４は、アクセル開度−車速
の変速点マップに従って油圧制御回路８６内にソレノイ
ドバルブを駆動・制御し、図３に示されるような各クラ
ッチ、ブレーキ等の係合の組合せを行って変速を実行す
る。

【００２４】図４にロックアップクラッチ２４を係合さ
せるための油圧回路を示す。

【００２５】図の符号１８０はロックアップリレーバル
ブ、１９０はロックアップコントロールバルブを示して
いる。ソレノイドモジュレータバルブ１３０、リニヤソ
レノイドバルブ１４０、ロックアップリレーバルブ１８
０、ロックアップコントロールバルブ１９０によってロ
ックアップクラッチ２４の係合させるハード構成自体に
ついては従来周知の構成（例えば特開平２−８０８５
７）がそのまま採用されている。

【００２６】簡単に説明すると、ロックアップリレーバ
ルブ１８０は、ロックアップクラッチ２４の係合、解放
を切換えるバルブである。この切換えは、リニヤソレノ
イドバルブ１４０によって発生される制御油圧Ｐs があ
る閾値を超えるか否かによって行われる。

【００２７】この切換え時の油圧Ｐs をリニヤソレノイ
ドバルブ１４０によって徐々に増減させることにより、
ロックアップコントロールバルブ１９０と相俟ってロッ
クアップクラッチ２４を滑らかに（過渡的にスリップさ
せながら）係合したり、解放させたりすることができ
る。

【００２８】ロックアップコントロールバルブ１９０
は、ロックアップクラッチ２４が係合されているとき
（あるいは解放されているとき）の係合圧（油室２４Ａ
及び２４Ｂの差圧）をそのスリップ量が所定の目標値と
なるように制御するためのもので、リニヤソレノイドバ
ルブ１４０によって発生される制御油圧Ｐsは、そのと
きの制御用パイロット圧として利用される。従って、こ
の制御油圧Ｐs を制御することにより、エンジンの出力
トルクに応じた必要且つ十分な油圧でロックアップクラ
ッチを（滑り）係合させることができる。即ち、ロック
アップクラッチ２４のスリップ量をフィードフォワード
制御、あるいはフィードバック制御することができる。

【００２９】次に、図５を用いて上記実施例装置で実行
される減速時のスリップ制御の手順を示す。

【００３０】まずステップ２０２でアイドルスイッチが
オンか否か、即ちアクセルペダルが全閉とされているか
否かが判定される。アクセルペダルが全閉とされていな
いときは、ステップ２０４に進んでロックアップクラッ
チ２４のスリップ制御の禁止フラグをオフとし、この制
御フロー（減速時のスリップ制御フロー）を抜ける。

【００３１】一方、ステップ２０２においてアイドルス
イッチがオン、即ちアクセルペダルが全閉であると判断
されたときには、ステップ２０６に進んでその他のスリ
ップ制御の実行条件が成立しているか否かが判断され
る。この条件としては、例えばタービン回転速度ある
いはエンジン回転速度が所定の範囲、例えば１０００rp
m 〜２０００rpm の範囲に入っていること、エンジン
冷却水温が所定の範囲、例えば７０℃〜１２０℃の範囲
に入っていること、変速が終了していること、これ
らの条件が成立してから最初にスリップ量が所定値以下
が成立したとき以降、等が考えられる。

【００３２】これらの条件のうち一つでも成立しなかっ
た場合にはステップ２０８（のときはステップ２０
４）に進んでロックアップクラッチ２４はオフ（解放）
とされ、更にステップ２１０でスリップ制御禁止フラグ
がオンとされた後この制御フローを抜ける。

【００３３】ステップ２０６でスリップ制御の実行条件
が全て成立したと判断されたときは、ステップ２１２に
進んでスリップ制御の禁止フラグがオフであるか否かが
判定される。ここでスリップ制御禁止フラグがオンであ
ると判断されたときには、即ち、アイドルスイッチがオ
ンとされた後にステップ２０６の全実行条件のうちいず
れか１つ以上が成立しなかったときがあると判断された
ときには、たとえその後にステップ２０６の条件が全て
成立したとしても、フローはステップ２０８以降に進
み、当該スリップ制御には入らないようになっている。
この結果、アクセルペダルが開放された直後ステップ２
０６のスリップ制御の全実行条件が一度に成立したと判
断されたときにのみ当該スリップ制御が実行されること
になる。

【００３４】ステップ２１２でスリップ制御禁止フラグ
がオフである判定されると、ステップ２１４に進んで前
回が完全解放の状態であったか否かが判定される。この
実施例においては、スリップ制御に入る際に一時的に高
係合力を維持する制御（以後導入制御という）を、前回
が完全解放の状態であったと判定されたときにのみ行う
ようにしている。これは、前回が完全係合あるいは半係
合の状態であった場合には特に本発明で対処しようとす
る問題が発生しないためである。従って、この場合には
ステップ２１６に進んで（導入制御を実行することな
く）直接的にロックアップクラッチ２４のスリップ制御
（フィードフォワード、あるいはフィードバック制御）
に入る。

【００３５】一方、ステップ２１４で前回が完全解放の
状態であったと判定されたときには、ステップ２１８に
進んで既にスリップ制御（フィードバック、あるいはフ
ィードフォワード制御）に入っているか否かが判定さ
れ、入っていることきには（導入制御が終っているとい
うことであるため）、ステップ２１６に進むが、入って
いないと判定されたときにはステップ２２０に進むよう
になっている。

【００３６】ステップ２２０では、導入制御が終了した
か否かが判定される。この判定は、図６に示されるよう
な制御フローに基づいて行われる。

【００３７】まず、ステップ２２０a において、エンジ
ン回転速度Ｎeが検出される。ステップ２２０b では該
エンジン回転速度Ｎe の変化率ΔＮe が算出される。ス
テップ２２０c ではエンジン回転速度Ｎe が所定値Ｎe1
より大きいか否かが判定される。エンジン回転速度Ｎe
が所定値Ｎe1よりも小さいときはステップ２２０f に進
んで導入制御が未終了と判定される。

【００３８】又、たとえステップ２２０c でエンジン回
転速度Ｎe が所定値Ｎe1より大きいと判定されたときで
あってもステップ２２０dでその変化率ΔＮe が負であ
ると判定されたときには同じくステップ２２０f に進ん
で導入制御が未終了と判定される。

【００３９】この制御フローの結果、結局エンジン回転
速度Ｎe が所定値Ｎe1より大きく、且つ、その変化率Δ
e が正であると判定されたときにのみ導入制御終了と判
定されることになる（ステップ２２０e ）。

【００４０】なお、この所定値Ｎe1は、タービン回転速
度Ｎt より決まるフィードバック、フィードフォワード
時の目標回転速度に（あるいは該目標回転速度に基づい
て）設定される。

【００４１】図５に戻って、ステップ２２０において導
入制御が未終了であると判定されたときにはステップ２
２２に進んで導入制御が続けられる。即ち、ロックアッ
プクラッチ２４の係合圧が高係合圧側にそのまま維持さ
れる。そして図６の制御フローにより導入制御が終了し
たと判定されると、ステップ２１６に進んで本来のスリ
ップ制御（フィードフォワード、フィードバック制御）
に入るようになっている。

【００４２】次に、図７〜図９を用いてこの実施例の作
用を説明する。

【００４３】図７に示されるように、ロックアップクラ
ッチ２４がオンの状態（例えばデューティ比１００％）
からスリップ制御に入るのは、係合力を緩める方向の制
御となるため、特に問題は生じない。しかしながら、図
８に示されるように、ロックアップクッチ２４がオフの
状態（例えばデューティ比０％）からスリップ制御に入
る場合、条件によってエンジン回転速度Ｎe が非常に速
く低下してしまうと目標回転速度Ｎe1への復帰が不可能
となり、その結果スリップ制御ができなくなってしまう
という問題が生じる。これは、特開平２−１６３５６６
に開示された技術のように、たとえ、スリップ制御に入
る前に一時的に係合圧を高める導入制御を採用したとし
ても、当該導入制御を「エンジン回転速度とタービン回
転速度との差が所定値以下になった時点」で終了してし
まったのではやはり同様の結果が起きる恐れがあった。

【００４４】本実施例においては、図９に示されるよう
に、当初のエンジン回転速度Ｎe が目標回転速度Ｎe1よ
りも高かった場合にはエンジン回転速度の変化率ΔＮe
が正の状態に変った時点 t₁ で導入制御を終了し、一
方、当初のエンジン回転速度Ｎe が既に目標回転速度Ｎ
e1よりも低かった場合にはエンジン回転速度の変化率Δ
Ｎe1が正の状態に変った後更に目標回転速度Ｎe1以上の
回転速度になった時点 t₂ で初めて導入制御を終了する
ようにしている。この結果、スリップ制御を確実に実行
することができるようになるものである。なお、本実施
例においては導入制御を中止するための条件として「エ
ンジン回転速度Ｎe の変化率ΔＮe が正の状態となった
とき」のほかに「エンジン回転速度Ｎe の値が目標回転
速度Ｎe1以上となったとき」を設定し、より確実に導入
制御が実行されるように配慮していたが、本発明では後
者の条件については、必ずしもこれを要求するものでは
ない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、所
定の条件が揃った減速時には必ずスリップ制御を実行す
ることができるようになり、フューエルカットされてい
る時間をそれだけ長く維持して燃費向上を図れるように
なると共に、相応のエンジンブレーキを確保することが
できるようになるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すブロック図であ
る。

【図２】図２は、本発明が適用される車両用自動変速機
の全体概略構成図である。

【図３】図３は、上記自動変速機の各摩擦係合装置の係
合及び解放状態を示す線図である。

【図４】図４は、ロックアップクラッチを係合、解放さ
せるための概略油圧回路図である。

【図５】図５は、上記実施例装置において実行される制
御手順を示す流れ図である。

【図６】図６は、導入制御が終了したか否かを判定する
ための制御フローを示す流れ図である。

【図７】図７は、ロックアップクラッチがオンの状態か
らスリップ制御に入るときの特性を示す線図である。

【図８】図８は、ロックアップクラッチがオフの状態か
らスリップ制御に入るときに生じ易い特性を示した線図
である。

【図９】図９は、上記実施例を実行したときの特性を説
明するための線図である。

【符号の説明】

１…エンジン、 ２０…トルクコンバータ部、 ２４…ロックアップクラッチ、 ８８…エンジン回転数センサ、 １４０…リニアソレノイドバルブ、 １８０…ロックアップリレーバルブ、 １９０…ロックアップコントロールバルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の減速時にトルクコンバータ内のロッ
   クアップクラッチをスリップ制御する車両用自動変速機
   のトルクコンバータの制御装置において、 前記減速時のスリップ制御に入る際に、前記ロックアッ
   プクラッチの係合力を高係合力側に設定する手段と、 エ ンジン回転速度の変化率を求める手段と、エ ンジン回転速度の変化率が正の状態となったか否かを
   検出する手段と、エンジン回転速度の変化率が正の状態となったと検出さ
   れる まで、前記高係合力設定を維持する手段と、 を備えたことを特徴とする車両用自動変速機のトルクコ
   ンバータの制御装置。