JP2829725B2 - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用自動変速機の
制御装置に関し、詳しくは、トルクコンバータの入出力
軸を機械的に直結するロックアップクラッチの減速時の
締結制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用自動変速機として、トルク
コンバータ内にその入力軸と出力軸とを機械的に直結可
能な油圧式のロックアップクラッチを設け、一定の条件
下で前記ロックアップクラッチを締結することにより、
トルクコンバータの効率を向上させることが行われてい
る。

【０００３】また、このロックアップクラッチを利用
し、減速時にロックアップクラッチを締結することによ
り、駆動輪側からの逆駆動力をエンジン側に伝えてエン
ジン回転の急激な低下を抑えることにより、減速時に所
定のリカバー回転速度になるまで行われる燃料カットを
長い時間行わせ、燃費の向上を図ることが行われている
（実開昭６２−１１５５５６号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、減速運転中
にロックアップ制御を行うと、特に減速運転領域（エン
ジン無負荷状態で車速又はエンジン回転速度が所定値以
上）の低車速側でアクセルペダルを踏み込んだときに、
急激なエンジン出力トルクの変動がロックアップクラッ
チを介して駆動輪に伝達され、乗員にショックを与えて
しまうという不具合がある。このため、ロックアップ制
御を行う設定車速をあまり低下させることができないと
いう問題があった。

【０００５】そこで、減速運転領域におけるロックアッ
プクラッチの締結力を、非減速運転領域よりも低下さ
せ、減速運転状態からの加速時に前記予め低下させてい
る締結力によってエンジン出力トルクの急激な立ち上が
りを緩衝させることを先に勘案した。ここで、前記トル
ク急増をトルクコンバータで良好に緩衝させるために
は、減速運転状態におけるロックアップクラッチの締結
力を大きく低下させておけば良いが、減速運転時の締結
力をあまり低下させると、減速運転時の伝達効率を増大
させたいという目的を充分に果たすことができなくな
り、また、減速運転時の締結力を充分に低下させても、
締結力が直ぐに非減速時に対応するレベルに増大されて
しまうことにより、トルクの立ち上がりを良好に吸収で
きずにショックを発生させてしまうことがあった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、減速運転領域の低車速側までロックアップ制御を
行いつつ、減速運転状態からの加速時におけるショック
の発生を良好に抑止できるようにして、運転性の悪化を
回避しつつ燃費の向上を図れる車両用自動変速機の制御
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明にかかる車両用自動変速機の制御装置は、エンジン
の出力軸と歯車式変速機の入力軸との間に介装されたト
ルクコンバータの入力軸と出力軸とを機械的に直結する
ロックアップクラッチを備え、減速運転領域を少なくと
も含む所定運転領域のときに前記ロックアップクラッチ
を所定締結力で締結させるよう構成された装置であっ
て、図１に示すように構成される。

【０００８】図１において、減速検出手段は、減速運転
状態を検出する。また、制御値切り換え設定手段は、ロ
ックアップクラッチの締結力制御値を、減速検出手段で
検出される減速運転状態の締結力が非減速運転状態の締
結力に比べて小さくなるように切り換え設定する。一
方、制御値切り換え遅延手段は、減速運転状態から非減
速運転状態への移行時に、前記制御値切り換え設定手段
による締結力制御値の切り換えを強制的に所定時間だけ
遅延させる。

【０００９】そして、クラッチ締結制御手段は、前記所
定運転領域のときに前記設定された締結力制御値に基づ
いて前記ロックアップクラッチの締結を制御する。上記
構成では、基本的に減速運転状態におけるロックアップ
クラッチの締結力が非減速運転状態に比べて小さくなる
ように制御されるが、減速運転状態から非減速運転状態
への移行時に、締結力制御値の切り換えを強制的に所定
時間だけ遅延させ、非減速運転状態への移行初期は、減
速運転状態に対応する比較的小さな締結力にそのまま継
続制御される。

【００１０】尚、減速運転状態は、アイドルスイッチの
ＯＮ状態として検出させることが好ましく、この場合、
非減速運転状態は、アイドルスイッチのＯＦＦ状態とし
て検出されることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。実施の形態のシステム構成を示す図２において、
エンジン１の出力側に自動変速機が設けられている。前
記自動変速機は、エンジン１の出力軸２の回転が入力さ
れるトルクコンバータ３と、このトルクコンバータ３の
出力側に入力軸４が連結された歯車式変速機５とを備え
る。６は歯車式変速機５の出力軸である。

【００１２】トルクコンバータ３は、図３に示すよう
に、エンジン出力軸２に固定されて回転するケース31
と、ケース31に取付けられたポンプインペラ32と、変速
機入力軸４に取付けられたタービンライナ33と、一方向
クラッチ34を介して支持されたステータ35とからなり、
ポンプインペラ32の回転によってポンプインペラ32から
タービンライナ33へ流入する油の力でタービンライナ33
を回転させ、タービンライナ33からでる油は、ステータ
35によりポンプインペラ32の回転を妨げない方向にして
ポンプインペラ32にスムーズに入れ、これにより動力を
伝達する。

【００１３】このトルクコンバータ３には、所定の運転
領域でトルクコンバータ３の入力軸側と出力軸側とを機
械的に直結するロックアップクラッチ40が設けられてい
る。ロックアップクラッチ40は、ケース31の内壁に相対
させてクラッチフェージング41を有するロックアッププ
レート42を設けてなる。ロックアッププレート42はトー
ションダンパ43と一体であり、トーションダンパ43はク
ラッチハブ44に固定してある。クラッチハブ44は変速機
入力軸４にスプライン嵌合してある。従って、ロックア
ッププレート42は軸方向に移動可能であり、ロックアッ
ププレート42の軸方向両側の圧力室45，46の圧力Ｐ₁ ，
Ｐ₂ に応じて移動する。

【００１４】ここで、圧力室45の圧力Ｐ₁ はコンバータ
圧であって、略一定に制御される。圧力室46と通じる油
路47はロックアップ制御バルブ48を介してコンバータ圧
導入路49とドレーン路50とに接続されており、ロックア
ップ制御バルブ48が図で右方向に移動している状態で
は、油路47とコンバータ圧導入路49とが連通し、この結
果Ｐ₁ ＜Ｐ₂ となって、ロックアップブレート42が図で
右方向に移動し、ケース31の内壁から離れて通常の状態
（非ロックアップ状態）となる。また、ロックアップ制
御バルブ48が図で左方向に移動している状態では、油路
47とドレーン路50とが連通し、この結果Ｐ₂ ＜Ｐ₁ とな
って、ロックアップブレート42が図で左方向に移動し、
ケース31の内壁に圧接してロックアップ状態となる。そ
して、このロックアップ状態では、エンジン出力軸２に
よるケース31の回転がロックアッププレート42を介して
変速機入力軸４に伝えられる。

【００１５】ロックアップ制御バルブ48の端面には圧力
作動室51が設けられており、この圧力作動室51にはライ
ン圧導入路52が接続されている。ライン圧導入路52の途
中にはこれから分岐されたドレーン路53が設けられてお
り、このドレーン路53にはロックアップソレノイド54が
設けられている。かかる構成により、ロックアップクラ
ッチ40は、後述するコントロールユニット20によるロッ
クアップソレノイド54のデューティ制御によって、ロッ
クアップ制御バルブ48を介して締結され、また、開放さ
れる。

【００１６】即ち、ロックアップソレノイド54へのデュ
ーティ比（ＯＮ時間割合）を減少させてドレーン路53を
開通させ、圧力作動室51からロックアップ制御バルブ48
に作用する圧力を低下させることによって、ロックアッ
プ制御バルブ48を図で右方向に移動させ、非ロックアッ
プ状態にすることができ、逆に、ロックアップソレノイ
ド54へのデューティ比（制御値）を増大させてドレーン
路53を遮断し、圧力作動室51からロックアップ制御バル
ブ48に作用する圧力を上昇させることによって、ロック
アップ制御バルブ48を図で左方向に移動させ、ロックア
ップ状態にすることができる。従って、上記構成では、
デューティ比の増大に応じて締結力が増大することにな
る。

【００１７】図２に戻って、歯車式変速機５は、内部の
各種摩擦要素の結合・開放操作を行う油圧アクチュエー
タ７を備える。この油圧アクチュエータ７に対する作動
油圧は各種のソレノイドを介して制御されるが、ここで
はシフト用ソレノイド８Ａ，８Ｂ及びオーバーランクラ
ッチソレノイド９のみを示してある。コントロールユニ
ット20は、マイクロコンピュータを内蔵するもので、各
種のセンサから信号が入力される。

【００１８】前記各種のセンサとしては、例えば、車速
ＶＳＰの検出のため、歯車式変速機５の出力軸６の一定
回転毎にパルス信号を出力する車速センサ21が設けられ
ている。また、エンジン１の吸気系のスロットル弁22の
開度ＴＶＯを検出するポテンショメータ式のスロットル
センサ23が設けられている。尚、前記スロットルセンサ
23には、スロットル弁23のアイドル位置（全閉位置）で
オンとなるアイドルスイッチ23ａが付設されている。

【００１９】更に、エンジン１のクランク軸又はクラン
ク軸に同期して回転する軸に付設されて、クランク軸の
一定回転毎にパルス信号を出力するクランク角センサ24
が設けられている。ここにおいて、コントロールユニッ
ト20は、セレクトレバーの操作位置に適合して変速制御
を行い、特にセレクトレバーがＤレンジの状態では、車
速ＶＳＰ及びスロットル弁開度ＴＶＯに従って１速〜４
速の変速位置を自動設定し、シフト用ソレノイド８Ａ，
８Ｂのオン・オフの組み合わせを制御して、油圧アクチ
ュエータ７を介して歯車式変速機５をその変速位置に制
御する。

【００２０】また、クラッチ締結制御手段としての機能
を有するコントロールユニット20は、図５のフローチャ
ートに示すプログラムに従ってロックアップソレノイド
54に送るデューティ比ＤＵＴＹを設定し、かかるデュー
ティ比ＤＵＴＹをロックアップソレノイド54に出力して
ロックアップ制御を行う。図５のフローチャートにおい
て、まず、ステップ１（図中ではＳ１としてある。以下
同様）では、現在の運転条件がロックアップクラッチ40
の締結（ロックアップ）を行う所定の運転領域であるか
否かを判別する。

【００２１】ここでは、図４に示すように、予め車速Ｖ
ＳＰとスロットル弁開度ＴＶＯとによって区分される中
高速・低負荷領域をロックアップ制御を行う領域として
設定してあり、車速ＶＳＰ及びスロットル弁開度ＴＶＯ
の検出値に基づいてロックアップ（Ｌ／Ｕ）領域である
か否かを判別する。ロックアップ領域でない場合には、
ステップ２へ進み、ロックアップソレノイド54へ送る駆
動パルス信号のデューティ比ＤＵＴＹの最大値ＭＡＸＤ
Ｔとして０％をセットする。

【００２２】一方、ステップ１でロックアップ領域であ
ると判別されたときには、ステップ３へ進み、アイドル
スイッチ23ａのオン・オフを判別する。アイドルスイッ
チ23ａがオンである場合には、ロックアップを行う所定
運転領域の中で、エンジン無負荷で車速が比較的高い減
速運転領域内の運転状態であり、かかる減速運転状態の
ときには、ステップ４へ進み、前記最大値ＭＡＸＤＴと
して、後述する非減速運転時における95％よりも低い所
定値ＤＨをセットする。

【００２３】前記所定値ＤＨは、前記減速運転状態から
加速されたとき（スロットル弁が開かれたとき）のトル
ク立ち上がりによるショックの発生を抑止しつつ伝達効
率を確保できるように、トルクコンバータ３の入出力軸
の回転差を零にできる最低限の締結力、換言すれば、ク
ラッチの直結状態が保持できる最低限の締結力が得られ
るように予め設定されている。例えばデューティ比ＤＵ
ＴＹが50％以上でクラッチ直結が可能であるとすれば、
前記所定値ＤＨはこの50％に近い値とする。上記ステッ
プ４の部分が制御値切り換え設定手段に相当する。

【００２４】また、ステップ３でアイドルスイッチ23ａ
がオフであると判別されたときには、ロックアップ領域
中の非減速運転領域に相当し、この場合にはステップ５
へ進み、本プログラムの前回実行時におけるアイドルス
イッチ23ａのオン・オフを判別する。上記のように、ロ
ックアップ領域内にアイドルスイッチ23ａがオフである
領域とオフである領域とを両方含み、スイッチ23ａがオ
ンであるときを減速運転状態と見做し、オフであるとき
を非減速運転状態と見做すものであり、アイドルスイッ
チ23ａが減速検出手段に相当する。

【００２５】ここで、前回はアイドルスイッチ23ａがオ
ンであった場合には、減速運転状態からスロットル弁が
開かれてアイドルスイッチ23ａがオンからオフに切り換
えられた初回、換言すれば、ロックアップ制御を行う所
定運転領域の中で減速運転領域から加速運転状態に移行
した初回であり、この場合にはステップ６へ進む。ステ
ップ６では、アイドルスイッチ23ａのオンからオフへの
切り換わりからの経過時間を計測するためのタイマＴＭ
をゼロリセットする。

【００２６】ステップ６でタイマＴＭをゼロリセットす
ると、前記ステップ４へ進み、前記最大値ＭＡＸＤＴと
して、減速運転状態に対応する所定値ＤＨを継続的にセ
ットする。一方、ステップ５で前回もアイドルスイッチ
23ａがオフであったと判別されたときには、ステップ７
へ進み、アイドルスイッチ23ａのオンからオフへの切り
換わり時にゼロリセットしたタイマＴＭと所定値とを比
較し、タイマＴＭが所定値を越えるまでは、ステップ４
に進んで、前記最大値ＭＡＸＤＴとして継続的に前記所
定値ＤＨを設定する。このステップ５〜７の部分が制御
値切り換え遅延手段に相当する。

【００２７】そして、タイマＴＭが所定値を越えるよう
になると、ステップ７からステップ８へ進み、ロックア
ップ領域中の非減速運転領域に対応して前記最大値ＭＡ
ＸＤＴに95％をセットする。従って、ロックアップ制御
を行う所定運転領域の中で減速運転領域から加速運転状
態に移行しても、直ちに加速運転状態（非減速運転状
態）に対応する比較的高いデューティに切り換えられる
のではなく、加速運転状態に移行しても所定時間は減速
運転状態の比較的小さなデューティ比に保持されること
になる。

【００２８】尚、非ロックアップ領域からロックアップ
領域の非減速運転領域に入ったときには、タイマＴＭの
ゼロリセットの機会がないから、ステップ３→ステップ
５→ステップ７→ステップ８と進み、前記最大値ＭＡＸ
ＤＴに95％がセットされる。上記のように、最大値ＭＡ
ＸＤＴを設定すると、ステップ９では、ロックアップソ
レノイド54へ送るデューティ比ＤＵＴＹの現状値と、前
記最大値ＭＡＸＤＴとを比較する。

【００２９】そして、デューティ比ＤＵＴＹが最大値Ｍ
ＡＸＤＴ以上である場合には、ステップ10へ進み、デュ
ーティ比ＤＵＴＹに最大値ＭＡＸＤＴをセットし、最大
値ＭＡＸＤＴ以上のデューティ比ＤＵＴＹが設定されて
いる場合には、デューティ比ＤＵＴＹを直ちに最大値Ｍ
ＡＸＤＴまで低下させる。一方、ステップ９でデューテ
ィ比ＤＵＴＹが最大値ＭＡＸＤＴ未満であると判別され
たときには、ステップ11へ進み、デューティ比ＤＵＴＹ
を所定値αだけ増大させて更新する。

【００３０】かかる制御によると、ロックアップ領域内
における非減速運転領域では、95％のデューティ比ＤＵ
ＴＹがロックアップソレノイド54に送られて、ロックア
ップクラッチ40を安定した完全締結状態（クラッチ直結
状態）に制御するが、減速運転領域に入ると、直結状態
は確保されるもののクラッチの締結力が充分に弱められ
るように、デューティ比ＤＵＴＹが低めの値（所定値Ｄ
Ｈ）に設定される。

【００３１】このように、減速運転状態（アイドルスイ
ッチ23ａがオンの状態）で予めロックアップクラッチの
締結力を弱めておけば、かかる減速運転状態からの加速
時に応答遅れなくトルク立ち上がりショックを緩衝で
き、かつ、アイドルスイッチ23ａがオフに切り換わって
からもそれまでの低い締結力を所定時間だけ継続させる
ことで、駆動トルクを滑らかに増大させて、加速時のシ
ョック発生を良好に回避できるものである。

【００３２】即ち、減速運転領域（特に低車速側）から
加速されると、エンジン出力トルクの立ち上がりが急激
で、そのときに高い締結力でロックアップクラッチ40が
締結されていると、直結されたロックアップクラッチ40
を介してトルクがそのまま駆動輪へ伝達されてショック
を発生させることになってしまう。そこで、減速運転状
態において予めロックアップクラッチ40の直結状態を保
持しつつ締結力を弱めておき、加速されたときにこの弱
い締結力によってトルクの立ち上がりを吸収できるよう
にすると共に、更に、加速初期の所定時間は前記弱い締
結力を保持してショックの発生を良好に回避できるよう
にしたものである。

【００３３】また、減速運転状態からの加速時における
ショック発生を上記のようにして良好に回避できるか
ら、減速運転状態の広い領域でロックアップクラッチ40
を締結させることができ、減速運転時のエンジン回転速
度の急減を抑止して、別途実施される減速燃料カット制
御を長く行わせ、燃費向上を図ることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によると、減速運転領域を少なくとも含む所定運転領域
のときにロックアップクラッチの締結を行わせる装置に
おいて、減速運転状態から非減速運転状態への移行時
（加速時）に、エンジン出力トルクの急激な立ち上がり
によるショックの発生を良好に抑止することができると
共に、これによって減速運転状態でロックアップを実行
する領域を拡大させて減速燃料カット制御による燃費向
上の効果を高めることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の基本構成を示すブロック
図。

【図２】実施の形態のシステム概略図。

【図３】ロックアップクラッチを示す断面図。

【図４】実施の形態におけるロックアップ領域を示す線
図。

【図５】実施の形態のロックアップ制御を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

１ エンジン ３ トルクコンバータ ５ 歯車式変速機 20 コントロールユニット 21 車速センサ 23ａ アイドルスイッチ 40 ロックアップクラッチ 54 ロックアップソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−60368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−270864（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−43050（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−34435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−143265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−179566（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−72854（ＪＰ，Ｕ) (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】エンジンの出力軸と歯車式変速機の入力軸
   との間に介装されたトルクコンバータの入力軸と出力軸
   とを機械的に直結するロックアップクラッチを備え、減
   速運転領域を少なくとも含む所定運転領域のときに前記
   ロックアップクラッチを所定締結力で締結させるよう構
   成された車両用自動変速機の制御装置であって、 減速運転状態を検出する減速検出手段と、 前記ロックアップクラッチの締結力制御値を、前記減速
   検出手段で検出される減速運転状態の締結力が非減速運
   転状態の締結力に比べて小さくなるように切り換え設定
   する制御値切り換え設定手段と、 減速運転状態から非減速運転状態への移行時に、前記制
   御値切り換え設定手段による締結力制御値の切り換えを
   強制的に所定時間だけ遅延させる制御値切り換え遅延手
   段と、 前記所定の運転領域のときに前記設定された締結力制御
   値に基づいて前記ロックアップクラッチの締結を制御す
   るクラッチ締結制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする車両用自動変速機
   の制御装置。