JP2924597B2 - 車両用ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は共通のロックアップ制御
油圧を用いてロックアップリレーバルブおよびロックア
ップコントロールバルブを制御する車両用ロックアップ
クラッチの制御装置に係り、特に、ロックアップクラッ
チを解放状態からスリップ係合状態へ滑らかに移行させ
る技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機を有するオートマチック車両
においては、トルクコンバータ等の流体式伝動装置を介
して自動変速機に機関出力を伝達するようになっている
が、燃費向上等を目的として流体式伝動装置と並列にロ
ックアップクラッチを設け、車両の走行状態に応じてそ
のロックアップクラッチを係合若しくはスリップ係合さ
せることが行われている。このような車両用ロックアッ
プクラッチの制御装置として、（ａ）係合側油室および
解放側油室を備えて流体式伝動装置と並列に設けられ、
その係合側油室および解放側油室の油圧差に応じた係合
力で機関出力を伝達するロックアップクラッチと、
（ｂ）ロックアップ制御油圧に基づいて、前記ロックア
ップクラッチの係合側油室および解放側油室に対する油
路を切り換えるとともに、クラッチ係合側へ切り換わる
係合切換油圧とクラッチ解放側へ切り換わる解放切換油
圧との間に所定の差圧を有するロックアップリレーバル
ブと、（ｃ）そのロックアップリレーバルブが前記クラ
ッチ係合側へ切り換えられた状態において、そのロック
アップリレーバルブをそのクラッチ係合側へ切り換える
方向の前記ロックアップ制御油圧の油圧変化に応じて、
前記ロックアップクラッチの係合側油室および解放側油
室の油圧差を拡大し、そのロックアップクラッチの係合
力を増大させるロックアップコントロールバルブと、
（ｄ）前記ロックアップ制御油圧を変化させる調圧手段
と、（ｅ）前記ロックアップクラッチが所定のスリップ
係合状態となるように前記調圧手段を制御するスリップ
制御手段とを備えて構成されているものがある。特開平
２−８０８５７号公報に記載されている装置はその一例
であり、ロックアップリレーバルブは、ロックアップ制
御油圧が所定の係合切換油圧以上となった場合にクラッ
チ係合側へ切り換えられる一方、ロックアップ制御油圧
が上記係合切換油圧より低い所定の解放切換油圧以下と
なった場合にクラッチ解放側へ切り換えられるようにな
っている。また、ロックアップコントロールバルブは、
ロックアップ制御油圧が高圧となるに従ってロックアッ
プクラッチの油圧差を拡大し、係合力を増大させるよう
になっている。このような車両用ロックアップクラッチ
の制御装置においては、共通のロックアップ制御油圧を
用いてロックアップリレーバルブおよびロックアップコ
ントロールバルブが制御されるため、それ等を別々の信
号油圧で制御する場合に比較して油圧回路が簡略化され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロックアッ
プクラッチを解放状態からスリップ係合状態へ切り換え
る場合、ロックアップクラッチが完全係合したり、急な
係合力変化で機関回転数が急激に変化してショックを生
じたりすることを防止するため、スリップ制御手段によ
りロックアップ制御油圧を徐々に変化させ、ロックアッ
プクラッチの係合力を緩やかに高めて所定のスリップ係
合状態となるようにすることが考えられている。しかし
ながら、このようにロックアップ制御油圧を徐々に変化
させても、ロックアップリレーバルブはロックアップ制
御油圧が所定の係合切換油圧に達した時点でクラッチ係
合側へ切り換えられるため、その時点でロックアップコ
ントロールバルブによって調圧されるロックアップクラ
ッチの油圧差は大きく、比較的大きな係合力でスリップ
係合させられることになり、機関回転数の急激な変化で
ショックを生じることがある。また、アクセルがＯＦＦ
状態から踏込み操作されることにより、ロックアップク
ラッチが解放状態からスリップ係合状態へ切り換えられ
る場合には、ロックアップリレーバルブが切り換わるま
での応答遅れに起因して機関の不要な吹き上がりを生じ
るとともに、その後のロックアップクラッチのスリップ
係合で機関回転数が急激に低下することになり、一層大
きな係合ショックを生じる。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、ロックアップクラッ
チを解放状態からスリップ係合状態へ滑らかに移行させ
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めには、解放状態からスリップ係合状態へ移行する際に
一時的にロックアップ制御油圧を変化させてロックアッ
プリレーバルブを速やかにクラッチ係合側へ切り換え、
その後にスリップ制御を開始するようにすれば良く、本
発明は、図１のクレーム対応図に示すように、前記
（ａ）ロックアップクラッチと、（ｂ）ロックアップリ
レーバルブと、（ｃ）ロックアップコントロールバルブ
と、（ｄ）調圧手段と、（ｅ）スリップ制御手段とを備
えた車両用ロックアップクラッチの制御装置において、
（ｆ）前記ロックアップクラッチを解放状態からスリッ
プ係合状態へ切り換える解放スリップ切換えか否かを判
断する切換判断手段と、（ｇ）その切換判断手段により
解放スリップ切換えと判断された場合に、前記スリップ
制御手段による前記ロックアップ制御油圧の調圧制御に
先立って、そのロックアップ制御油圧が一時的に前記係
合切換油圧を超えて変化するように前記調圧手段を制御
することにより、前記ロックアップリレーバルブを前記
クラッチ解放側からクラッチ係合側へ速やかに切り換え
るリレーバルブ切換手段とを設けたことを特徴とする。
ここで、好適には、上記切換判断手段は、アクセルがＯ
ＦＦ状態から踏込み操作されることによって前記ロック
アップクラッチを解放状態からスリップ係合状態へ切り
換える場合を含んで前記解放スリップ切換えの判断を行
うように構成される。

【０００６】

【作用】このような車両用ロックアップクラッチの制御
装置においては、切換判断手段により解放スリップ切換
えの判断が為されると、スリップ制御手段による調圧制
御に先立って、リレーバルブ切換手段によりロックアッ
プ制御油圧が一時的に係合切換油圧を超えて変化させら
れ、ロックアップリレーバルブがクラッチ係合側へ切り
換えられる。そして、その後にロックアップクラッチが
所定のスリップ係合状態となるように、スリップ制御手
段により調圧手段を介してロックアップ制御油圧が調圧
制御される。ロックアップクラッチの係合力、すなわち
係合側油室および解放側油室の油圧差は、ロックアップ
コントロールバルブによりロックアップ制御油圧に応じ
て制御される。

【０００７】ここで、ロックアップリレーバルブは、解
放切換油圧と係合切換油圧との間に所定の差圧を有する
ため、上記リレーバルブ切換手段によって一旦クラッチ
係合側へ切り換えられると、ロックアップ制御油圧が解
放切換油圧を超えて変化しない限りクラッチ係合側に維
持される。このため、スリップ制御手段によるロックア
ップ制御油圧の調圧制御で、ロックアップクラッチの係
合力を比較的小さい状態から滑らかに増大させることが
でき、係合ショックを軽減できる。また、ロックアップ
リレーバルブは速やかに切り換えられるとともに、それ
に続いてスリップ制御が行われるため、アクセルが踏込
み操作された場合の機関の不要な吹き上がりが抑制され
る。

【０００８】

【発明の効果】このように本発明によれば、ロックアッ
プクラッチを解放状態からスリップ係合状態へ切り換え
る際に、ロックアップリレーバルブがクラッチ係合側へ
速やかに切り換えられるとともに、ロックアップクラッ
チの係合力を滑らかに増大させることができるため、係
合力の急な変化に伴う機関回転数の急激な変動に起因す
るショックや機関の不要な吹き上がりが抑制される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図２において、内燃機関であるエンジン
１０の出力は、流体式伝動装置としてのトルクコンバー
タ１２および自動変速機１４から、図示しない差動歯車
装置などを経て駆動輪へ伝達される。トルクコンバータ
１２は、エンジン１０のクランク軸１６と連結されてい
るポンプ翼車１８と、自動変速機１４の入力軸２０に連
結されたタービン翼車２２と、一方向クラッチ２４を介
して非回転部材であるハウジング２６に固定されたステ
ータ翼車２８と、ダンパを介して上記入力軸２０に連結
されたロックアップクラッチ３２とを備えている。ロッ
クアップクラッチ３２は、トルクコンバータ１２内の係
合側油室３４よりも解放側油室３６内の油圧が高められ
ると非係合状態となり、トルクコンバータ１２の入出力
回転速度比に応じた増幅率でトルクが伝達される一方、
解放側油室３６よりも係合側油室３４内の油圧が高めら
れると係合状態となり、ロックアップクラッチ３２を介
してクランク軸１６から入力軸２０へエンジン出力が伝
達される。

【００１０】自動変速機１４は、同軸上に配設された３
組のシングルピニオン型遊星歯車装置４０，４２，４４
と、前記入力軸２０と、遊星歯車装置４２のキャリヤお
よび遊星歯車装置４４のリングギヤに連結された出力軸
４６とを備えている。遊星歯車装置４０，４２，４４の
構成要素の一部は互いに一体的に連結されているととも
に、他の一部は３つのクラッチＣ₀ ，Ｃ₁ ，Ｃ₂ によっ
て互いに選択的に連結され、或いは４つのブレーキ
Ｂ₀ ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ によってハウジング２６に選択
的に連結されるようになっている。また、３つの一方向
クラッチＦ₀ ，Ｆ₁，Ｆ₂ によってその回転方向により
相互に若しくはハウジング２６と係合させられるように
なっている。なお、トルクコンバータ１２および自動変
速機１４は軸線に対して対称的に構成されているため、
図２では下側を省略して示してある。

【００１１】上記クラッチＣ₀ 〜Ｃ₂ およびブレーキＢ
₀ 〜Ｂ₃ （以下、特に区別しない場合にはクラッチＣ，
ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやバンドブレ
ーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油
圧式摩擦係合装置であり、その油圧アクチュエータに
は、油圧制御回路５０から作動油が供給されるようにな
っている。油圧制御回路５０は多数の切換バルブ等を備
えており、コントロールユニット５２からの信号に従っ
てソレノイドＳ１，Ｓ２の励磁，非励磁がそれぞれ切り
換えられることにより、油圧回路が切り換えられて上記
クラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合制御される
と、図３に示されているように前進４段のうちの何れか
の変速段が成立させられる。シフトポジション「Ｄ」，
「２」，「Ｌ」は運転席のシフトレバーの操作レンジで
あり、「Ｄ」レンジでは１ｓｔからＯ／Ｄまでの４段で
変速制御が行われ、「２」レンジでは１ｓｔから３ｒｄ
までの３段で変速制御が行われ、「Ｌ」レンジでは１ｓ
ｔおよび２ｎｄの２段で変速制御が行われる。また、上
記シフトレバーの操作に従ってマニュアルシフトバルブ
が切り換えられることにより、「２」レンジおよび
「Ｌ」レンジの２ｎｄ、「Ｌ」レンジの１ｓｔでは、そ
れぞれブレーキＢ₁ ，Ｂ₃ が係合させられてエンジンブ
レーキが効くようになっている。ソレノイドの欄の
「○」は励磁，「×」は非励磁，「◎」はロックアップ
制御時の励磁を意味しており、クラッチ，ブレーキの欄
の「○」は係合，「×」は解放を意味している。

【００１２】上記油圧制御回路５０はまた、例えば図４
および図５に示すロックアップ制御用の回路を備えてい
る。図４のロックアップリレーバルブ５４は、所定圧以
上のロックアップ制御油圧Ｐslが油室５６に作用させら
れることにより、図の右半分に示すＯＮ状態となり、エ
ンジン１０の出力に対応して変化するように調圧された
セカンダリ油圧ＰＬ２を、入力ポート５８からポート６
０を介して前記係合側油室３４に作用させる一方、解放
側油室３６をポート６２，６４を介してロックアップコ
ントロールバルブ６６のポート６８に連通させる。ロッ
クアップコントロールバルブ６６は、係合側油室３４内
の係合油圧Ｐonが作用させられる油室７０、解放側油室
３６内の解放油圧Ｐoff が作用させられる油室７２、前
記ロックアップ制御油圧Ｐslが作用させられる油室７
４、およびスプール弁子７６を油室７２，７４側へ付勢
するスプリング７７を備えており、それ等の油圧やばね
力が釣り合うようにスプール弁子７６が移動させられ、
前記ポート６８がドレーンポート７８またはセカンダリ
油圧ＰＬ２が作用している加圧ポート８０に連通させら
れて解放油圧Ｐoff が調圧されることにより、係合油圧
Ｐonと解放油圧Ｐoffとの油圧差ΔＰがロックアップ制
御油圧Ｐslに応じて調整される。すなわち、ロックアッ
プ制御油圧Ｐslが十分に高い場合には、解放油圧Ｐoff
が低圧とされて油圧差ΔＰが大きくなり、ロックアップ
クラッチ３２は完全係合状態となるが、ロックアップ制
御油圧Ｐslが低くなると、それに伴って解放油圧Ｐoff
は高圧となり、油圧差ΔＰが小さくなってロックアップ
クラッチ３２はその油圧差ΔＰに対応する係合力でスリ
ップ係合させられる。ロックアップ制御油圧Ｐslが更に
低くなると、ロックアップリレーバルブ５４がＯＦＦ状
態となり、入力ポート５８とポート６２とが連通してセ
カンダリ油圧ＰＬ２が解放側油室３６に作用させられる
一方、前記ポート６０と排出ポート８２とが連通して係
合側油室３４内の作動油がオイルクーラー等へ排出さ
れ、ロックアップクラッチ３２は解放状態となる。

【００１３】ここで、上記ロックアップリレーバルブ５
４がＯＦＦ状態からＯＮ状態となるロックアップ制御油
圧、すなわち係合切換油圧Ｐsl_ONは次式（１）で表され
る一方、ＯＮ状態からＯＦＦ状態となるロックアップ制
御油圧、すなわち解放切換油圧Ｐsl_OFF は次式（２）で
表される。これ等の式（１），（２）のＡ₁ ，Ａ₂ ，Ａ
₃ は、図４に示すようにロックアップリレーバルブ５４
の各部の面積で、Ａ₁＞Ａ₂ ＞Ａ₃ の関係を有してお
り、係合切換油圧Ｐsl_ONは解放切換油圧Ｐsl_OFFよりも
高圧である。

【数１】

【００１４】図６は、ロックアップ制御油圧Ｐslに対す
る解放油圧Ｐoff の変化特性の一例で、Ｐsl＝０のａ点
では、ロックアップリレーバルブ５４はＯＦＦ状態で解
放油圧Ｐoff ＝ＰＬ２，係合油圧Ｐon≒０であり、ロッ
クアップクラッチ３２は解放状態である。その状態から
ロックアップ制御油圧Ｐslが上昇し、Ｐsl＝Ｐsl_ONとな
るｂ点では、ロックアップリレーバルブ５４がＯＦＦ状
態からＯＮ状態すなわちクラッチ係合側へ切り換わり、
係合油圧Ｐon＝ＰＬ２となる一方、解放油圧Ｐoff はロ
ックアップコントロールバルブ６６によって定まるｃ点
の油圧まで低下する。これにより、ロックアップクラッ
チ３２は、それ等の係合油圧Ｐonと解放油圧Ｐoff との
油圧差ΔＰに基づく係合力でスリップ係合させられる。
ロックアップ制御油圧Ｐslが更に上昇すると、解放油圧
Ｐoff はロックアップコントロールバルブ６６の各部の
面積やスプリング７７の付勢力によって定まる特性に従
って徐々に低下させられ、係合油圧Ｐon＝ＰＬ２との油
圧差ΔＰ、更にはロックアップクラッチ３２の係合力が
徐々に増大し、ｄ点で解放油圧Ｐoff ＝０となるまでの
過程でロックアップクラッチ３２は完全係合させられ
る。

【００１５】一方、ロックアップリレーバルブ５４が一
旦ＯＮ状態とされた後は、ロックアップ制御油圧Ｐslが
前記係合切換油圧Ｐsl_ONよりも低圧の解放切換油圧Ｐsl
_OFF（ｅ点）以下となるまでは、ロックアップリレーバ
ルブ５４はＯＮ状態に維持される。これにより、解放油
圧Ｐoff は、ロックアップ制御油圧Ｐslに基づいてロッ
クアップコントロールバルブ６６によりｄ点とｅ点との
間で調圧制御され、ロックアップクラッチ３２は、その
解放油圧Ｐoff と係合油圧Ｐon＝ＰＬ２との油圧差ΔＰ
に対応した係合力でスリップ係合または完全係合させら
れる。そして、ロックアップ制御油圧Ｐslが解放切換油
圧Ｐsl_OFF 以下になると、ロックアップリレーバルブ５
４はＯＮ状態からＯＦＦ状態すなわちクラッチ解放側へ
切り換わり、解放油圧Ｐoff ＝ＰＬ２，係合油圧Ｐon≒
０となってロックアップクラッチ３２が解放状態とな
る。

【００１６】なお、上記Ｐoff −Ｐsl特性は、エンジン
１０の出力に対応して変化するセカンダリ油圧ＰＬ２に
よって異なり、図６の一点鎖線はセカンダリ油圧ＰＬ２
が比較的低圧の時の特性である。点ａ′〜ｅ′は、それ
ぞれ上記点ａ〜ｅに対応し、点ｂ′におけるロックアッ
プ制御油圧Ｐslは係合切換油圧Ｐsl_ONで、点ｅ′におけ
るロックアップ制御油圧Ｐslは解放切換油圧Ｐsl_OFF で
ある。。

【００１７】上記ロックアップ制御油圧Ｐslは、図５の
リニアソレノイドバルブ８４によって調圧される。リニ
アソレノイドバルブ８４は、一定のモジュレータ油圧Ｐ
ｍの作動油が供給される入力ポート８６、ロックアップ
制御油圧Ｐslを出力する出力ポート８８、ドレーンポー
ト９０、ロックアップ制御油圧Ｐslが作用させられるフ
ィードバック油室９２、スプール弁子９４をソレノイド
ＳＬ側へ付勢するスプリング９６、スプール弁子９４を
スプリング９６側へ付勢するソレノイドＳＬを備えてお
り、ソレノイドＳＬに供給される励磁電流が前記コント
ロールユニット５２によってデューティ制御され、スプ
ール弁子９４が移動させられて出力ポート８８が入力ポ
ート８６またはドレーンポート９０に連通させられるこ
とにより、励磁電流のデューティ比ＳＬＵに対応して連
続的に変化するロックアップ制御油圧Ｐslが出力され
る。すなわち、かかるリニアソレノイドバルブ８４は、
スプール弁子９４に作用する油圧やばね力，ソレノイド
ＳＬによる付勢力が釣り合うように、励磁電流に応じて
ロックアップ制御油圧Ｐslを調圧制御するもので、この
実施例では励磁電流のデューティ比ＳＬＵが大きい程ロ
ックアップ制御油圧Ｐslは高くなり、前記油圧差ΔＰ更
にはロックアップクラッチ３２の係合力が大きくされ
る。このリニアソレノイドバルブ８４は調圧手段に相当
する。

【００１８】上記リニアソレノイドバルブ８４の出力ポ
ート８８は、ソレノイドリレーバルブ１００の入力ポー
ト１０２に接続されており、前記ブレーキＢ₂ を係合さ
せるＢ₂ 油圧が油室１０４に作用させられて、スプール
弁子１０６がスプリング１０８の付勢力に抗して図の左
半分に示すＯＮ位置へ移動させられると、上記ロックア
ップ制御油圧Ｐslに調圧された作動油が出力ポート１１
０から前記ロックアップリレーバルブ５４，ロックアッ
プコントロールバルブ６６に供給される。Ｂ₂油圧がＯ
ＦＦ、すなわち前記図３から明らかなように２ｎｄ，３
ｒｄ，或いはＯ／Ｄ変速段以外の変速段では、スプール
弁子１０６はスプリング１０８の付勢力に従って図の右
半分に示すＯＦＦ位置へ移動させられ、出力ポート１１
０はドレーンポート１１２に連通させられてロックアッ
プクラッチ３２の係合制御が不能となる。前記リニアソ
レノイドバルブ８４のソレノイドＳＬは、Ｄレンジの２
ｎｄ，３ｒｄ，或いはＯ／Ｄ変速段、２レンジの２ｎｄ
或いは３ｒｄ変速段の時にのみ、所定の係合条件を満足
する場合に励磁電流が供給され、ロックアップクラッチ
３２を係合またはスリップ制御する。

【００１９】図２に戻って、前記コントロールユニット
５２は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，入出力インタフェー
ス回路などを備えており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用
しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号
処理を行い、前記ソレノイドＳ１，Ｓ２の励磁，非励磁
を切り換えて自動変速機１４の変速段を変更するととも
に、前記ソレノイドＳＬに供給する励磁電流をデューテ
ィ制御してロックアップクラッチ３２を係合またはスリ
ップ制御する。コントロールユニット５２には、一対の
回転速度センサ１２０，１２２から入力軸２０すなわち
タービン翼車２２の回転速度Ｎｔ，出力軸４６の回転速
度Ｎｏを表す回転速度信号ＳＮｔ，ＳＮｏが供給される
とともに、マニュアルシフトバルブに配設されたニュー
トラルスタートスイッチ１２４から前記「Ｄ」，
「２」，「Ｌ」等のシフトレンジを表すシフトレンジ信
号ＳＲが供給される。また、エンジン１０に設けられた
回転速度センサ１２６からエンジン回転速度ＮＥを表す
回転速度信号ＳＮＥが供給されるとともに、エンジン１
０の吸入空気量を調整するスロットル弁に設けられたス
ロットルセンサ１２８からスロットル弁開度θを表すス
ロットル弁開度信号Ｓθが供給されるようになってい
る。スロットルセンサ１２８はアイドルスイッチを備え
ており、スロットル弁開度θが略零であることを表すア
イドル信号ＳＩを上記スロットル弁開度信号Ｓθと共に
コントロールユニット５２に出力するようになってい
る。

【００２０】次に、上記コントロールユニット５２によ
って行われるロックアップ制御について、図７のフロー
チャートを参照しつつ具体的に説明する。このロックア
ップ制御は、前記リニアソレノイドバルブ８４のソレノ
イドＳＬに供給する励磁電流をデューティ制御してロッ
クアップ制御油圧Ｐslを調圧するもので、シフトレンジ
が「Ｄ」または「２」で自動変速機１４の変速段が２ｎ
ｄ，３ｒｄ，またはＯ／Ｄ変速段の時に、予め定められ
た所定のサイクルタイムで繰り返し実行される。自動変
速機１４の変速段は、例えばソレノイドＳ１，Ｓ２に対
する励磁電流の出力状態で判断される。

【００２１】図７のステップＳ１では、スロットル弁開
度θが略零であるか否かをアイドル信号ＳＩに基づいて
判断し、アイドル信号ＳＩがＯＮの場合には、ステップ
Ｓ１０でフラグＦ１を「０」にするとともにステップＳ
１１でタイマＴimをリセットした後、ステップＳ１２で
デューティ比ＳＬＵを０％とし、ロックアップ制御油圧
Ｐslを低圧としてロックアップリレーバルブ５４をＯＦ
Ｆ状態とすることにより、ロックアップクラッチ３２を
解放状態とする。アイドル信号ＳＩがＯＦＦの場合、す
なわちアクセルペダルが踏込み操作されている場合に
は、ステップＳ１に続いてステップＳ２を実行し、車両
の走行状態が完全係合領域か否かを判断するとともに、
完全係合領域でなければステップＳ３においてスリップ
係合領域か否かを判断する。これ等の完全係合領域，ス
リップ係合領域は、例えばスロットル弁開度θおよび出
力軸回転速度Ｎｏをパラメータとして図８に示すように
定められ、予めＲＡＭ等の記憶手段に記憶されている。
そして、ステップＳ２の判断がＹＥＳの場合、すなわち
完全係合領域の場合には、ステップＳ８でフラグＦ１を
「１」とした後、ステップＳ９でデューティ比ＳＬＵを
１００％とし、そのデューティ比ＳＬＵでソレノイドＳ
Ｌの励磁電流を出力することにより、前記ロックアップ
制御油圧Ｐslを高圧としてロックアップクラッチ３２を
完全係合させる。また、ステップＳ２，Ｓ３の判断が何
れもＮＯの場合、すなわち解放領域の場合には、前記ス
テップＳ１０以下を実行してロックアップクラッチ３２
を解放状態とする。

【００２２】上記ステップＳ３の判断がＹＥＳの場合、
すなわちスリップ係合領域の場合にはステップＳ４以下
を実行する。ステップＳ４ではフラグＦ１＝０か否か、
言い換えればロックアップクラッチ３２を解放状態から
スリップ係合状態へ切り換える解放スリップ切換えか否
かを判断し、Ｆ１＝０の解放スリップ切換えの場合には
ステップＳ５を実行するが、そうでない場合にはステッ
プＳ４に続いてステップＳ７を実行し、ロックアップク
ラッチ３２が所定のスリップ係合状態となるようにデュ
ーティ比ＳＬＵをフィードバック制御する。ステップＳ
５では、タイマＴimの計時内容が設定時間ｔａを経過し
たか否かを判断し、設定時間ｔａを経過するまではステ
ップＳ９においてデューティ比ＳＬＵを１００％とする
一方、設定時間ｔａを経過すると、ステップＳ６でフラ
グＦ１を「１」とした後、ステップＳ７を実行する。タ
イマＴimは、ロックアップクラッチ３２を解放状態とす
る場合にステップＳ１１でリセットされるため、その計
時内容は実質的にステップＳ３でスリップ係合判断が為
された後、ステップＳ９でデューティ比ＳＬＵ＝１００
％としている時間である。このようにデューティ比ＳＬ
Ｕが１００％とされると、ロックアップ制御油圧Ｐslが
高圧となり、前記ロックアップリレーバルブ５４は速や
かにＯＦＦ状態からＯＮ状態へ切り換えられる。

【００２３】ここで、デューティ比ＳＬＵを１００％と
している時間、すなわち上記設定時間ｔａが長いと、ロ
ックアップクラッチ３２が完全係合し、エンジン回転速
度ＮＥの急激な変化に伴う係合ショックを生じるため、
設定時間ｔａは、ロックアップリレーバルブ５４をＯＦ
Ｆ状態からＯＮ状態へ切り換えることが可能であるが、
そのロックアップリレーバルブ５４による油路の切換え
でロックアップクラッチ３２が完全係合するまでの時間
よりも短い時間に定められる。この設定時間ｔａは、予
め一定時間が定められても良いが、例えばスロットル弁
開度θが略一定の定常走行時の解放スリップ切換え時に
は、ロックアップクラッチ３２の係合力が増大して機関
回転数が変化する前にステップＳ７へ移行するように比
較的短くする一方、アクセルがＯＦＦ状態から踏込み操
作されることにより、ロックアップクラッチ３２を解放
状態からスリップ係合状態へ切り換える場合には、エン
ジン１０の不要な吹き上がりを防止するために比較的長
くするなど、車両の走行状態、例えばスロットル弁開度
θの変化速度Δθ等をパラメータとして異なる時間が設
定されるようにしても良い。

【００２４】また、この場合のデューティ比ＳＬＵは必
ずしも１００％とする必要はなく、少なくともロックア
ップ制御油圧Ｐslが前記係合切換油圧Ｐsl_ONよりも高く
なり、ロックアップリレーバルブ５４をＯＦＦ状態から
ＯＮ状態へ切り換えることができる値であれば良い。ロ
ックアップクラッチ３２が完全係合することを防止する
上で、ロックアップ制御油圧Ｐslが係合切換油圧Ｐsl_ON
よりも少し高い油圧となるように、セカンダリ油圧ＰＬ
２或いはそのセカンダリ油圧ＰＬ２に対応するスロット
ル弁開度θ等をパラメータとして、データマップや演算
式などで設定されるようにしたり、セカンダリ油圧ＰＬ
２が最大の場合の係合切換油圧Ｐsl_ONよりもロックアッ
プ制御油圧Ｐslが少し高い油圧となる一定のデューティ
比ＳＬＵを設定したりすることもできる。

【００２５】前記ステップＳ７のＳＬＵフィードバック
制御は、エンジン回転速度ＮＥとタービン回転速度Ｎｔ
との回転速度差、すなわちスリップ回転数Ｎslip（＝Ｎ
Ｅ−Ｎｔ）が所定の目標スリップ回転数Ｎslip^T となる
ように、実際のスリップ回転数Ｎslipと目標スリップ回
転数Ｎslip^T との偏差ΔＮ（＝Ｎslip−Ｎslip^T ）に基
づいて、ＰＩＤ動作などのフィードバック制御式に従っ
てデューティ比ＳＬＵを算出し、そのデューティ比ＳＬ
ＵでソレノイドＳＬの励磁電流をデューティ制御するこ
とにより、ロックアップ制御油圧Ｐslを調圧する。この
ようにロックアップ制御油圧Ｐslが調圧されることによ
り、実際のスリップ回転数Ｎslipが目標スリップ回転数
Ｎslipとなるようにロックアップクラッチ３２がスリッ
プ制御される。目標スリップ回転数Ｎslip^T は、例えば
５０ｒｐｍ程度の一定値であっても良いが、スロットル
弁開度θやタービン回転速度Ｎｔ等をパラメータとして
異なる値が設定されるようにしても良い。また、スリッ
プ制御の開始時など、実際のスリップ回転数Ｎslipと目
標スリップ回転数Ｎslip^T との差が大きい場合には、ス
リップ回転数Ｎslipを目標スリップ回転数Ｎslip^T に徐
々に接近させるように、デューティ比ＳＬＵは制御され
る。

【００２６】ここで、本実施例ではロックアップクラッ
チ３２を解放状態からスリップ係合状態へ切り換える際
に、設定時間ｔａの間だけステップＳ９を実行し、デュ
ーティ比ＳＬＵを１００％にしてロックアップ制御油圧
Ｐslを高圧とすることにより、ロックアップリレーバル
ブ５４をＯＮ状態に切り換えてから、ステップＳ７のス
リップ制御を行うようになっているため、ロックアップ
制御油圧Ｐslに応じて解放油圧Ｐoff を前記図６の点ｅ
から点ｄの範囲で調圧できる。このため、ロックアップ
制御油圧Ｐslを徐々に増大させる過程で、ロックアップ
リレーバルブ５４をＯＮ状態に切り換えてスリップ制御
を行う場合に比較して、ロックアップクラッチ３２の係
合力を比較的小さい状態から滑らかに増大させることが
でき、係合力の急な変化に伴うエンジン回転速度ＮＥの
急激な変動に起因する係合ショックが軽減される。ま
た、ロックアップリレーバルブ５４は速やかに切り換え
られるとともに、それに続いてスリップ制御が行われる
ため、アクセルがＯＦＦ状態から踏込み操作されること
により、ロックアップクラッチ３２を解放状態からスリ
ップ係合状態へ切り換える場合でも、エンジン１０の不
要な吹き上がりが抑制される。

【００２７】図９は、定常走行時にロックアップクラッ
チ３２が解放状態からスリップ係合状態へ切り換えられ
る場合の各部の変化を示すタイムチャートの一例で、
（ａ）は本実施例に従って解放スリップ切換えを行った
場合で、（ｂ）はロックアップ制御油圧Ｐslを徐々に増
大させてロックアップリレーバルブ５４をＯＮ状態へ切
り換えるとともにスリップ制御を行った場合である。か
かる図９において、時間ｔ₁ はスリップ制御を行う旨の
判断が為された時間（ステップＳ３の判断が最初にＹＥ
Ｓとなった時間）で、時間ｔ₂ はロックアップリレーバ
ルブ５４が切り換えられた時間であり、本実施例ではロ
ックアップリレーバルブ５４が速やかに切り換えられ、
ロックアップクラッチ３２が速やかにスリップ係合状態
へ移行している。また、斜線部は、係合油圧Ｐonと解放
油圧Ｐoff との油圧差ΔＰ、すなわちロックアップクラ
ッチ３２の係合力を表しており、本実施例では油圧差Δ
Ｐが小さい状態から滑らかに増加しているのに対し、
（ｂ）では最初から比較的大きな係合力でスリップ係合
させられる。この係合力の相違により、（ｂ）ではエン
ジン回転速度ＮＥが急激に変化し、それに伴って出力軸
トルクも大きく変動しているのに対し、（ａ）の本実施
例の場合には、エンジン回転速度ＮＥの変化が滑らかで
出力軸トルクの変動も小さい。

【００２８】また、図１０はアクセルがＯＦＦ状態から
踏込み操作されることによって解放スリップ切換えが行
われる場合で、ロックアップ制御油圧Ｐslを徐々に増大
させる（ｂ）の場合には、ロックアップリレーバルブ５
４が切り換わるまでの応答遅れに起因してエンジン回転
速度ＮＥが急激に増大しているとともに、ロックアップ
リレーバルブ５４がＯＮ状態へ切り換えられた後は、ロ
ックアップクラッチ３２の大きな係合力でエンジン回転
速度ＮＥが急激に低下している。これに対し、（ａ）の
本実施例の場合には、ロックアップリレーバルブ５４が
速やかに切り換えられるとともに、ロックアップクラッ
チ３２の係合力が滑らかに増大させられるため、エンジ
ン回転速度ＮＥの変動が小さい。

【００２９】本実施例では、コントロールユニット５２
による一連の信号処理のうち、ステップＳ４を実行する
部分が解放スリップ切換えか否かを判断する切換判断手
段に相当し、ステップＳ５およびＳ９を実行する部分が
ロックアップリレーバルブ５４をＯＮ状態へ切り換える
リレーバルブ切換手段に相当し、ステップＳ７を実行す
る部分がロックアップクラッチ３２をスリップ係合させ
るスリップ制御手段に相当する。

【００３０】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
１１は、ロックアップクラッチ３２を解放状態から完全
係合状態へ移行する際に、係合力を徐々に増大させるス
リップ漸減制御を行う場合のフローチャートであり、前
記ステップＳ２の判断がＹＥＳの場合には、ステップＳ
２１で前記フラグＦ１が「０」か否かを判断する。Ｆ１
＝０すなわち解放状態から完全係合状態へ切り換える場
合には、ステップＳ２２において、前記ステップＳ５と
同様にタイマＴimの計時内容が設定時間ｔａを経過した
か否かを判断し、設定時間ｔａを経過するまではステッ
プＳ９でデューティ比ＳＬＵを１００％とする。これに
より、ロックアップリレーバルブ５４がＯＦＦ状態から
ＯＮ状態へ速やかに切り換えられる。タイマＴimの計時
内容が設定時間ｔａを経過し、ステップＳ２２の判断が
ＹＥＳになると、続いてステップＳ２３を実行し、スリ
ップ回転数Ｎslipが徐々に小さくなるように、言い換え
ればロックアップ制御油圧Ｐslが前記解放切換油圧Ｐsl
_OFF よりも高い所定油圧から徐々に増大するように、デ
ューティ比ＳＬＵを一旦小さくした後漸増制御する。次
のステップＳ２４では、スリップ回転数Ｎslipが略零と
なったか否かを判断し、Ｎslip≒０になるとステップＳ
２５でフラグＦ１を「１」とする。これにより、以後の
サイクルではステップＳ２１に続いてステップＳ９が実
行されるようになる。この場合にも、ロックアップリレ
ーバルブ５４が速やかに切り換えられるとともに、ロッ
クアップクラッチ３２の係合力が滑らかに増大させられ
るため、係合力の急な変化に起因する係合ショックやア
クセルの踏込みによるエンジン１０の不要な吹き上がり
が抑制される。

【００３１】本実施例では、コントロールユニット５２
による一連の信号処理のうち、ステップＳ２１を実行す
る部分が解放スリップ切換えか否かを判断する切換判断
手段に相当し、ステップＳ９およびＳ２２を実行する部
分がロックアップリレーバルブ５４をＯＮ状態へ切り換
えるリレーバルブ切換手段に相当し、ステップＳ２３を
実行する部分がロックアップクラッチ３２をスリップ係
合させるスリップ制御手段に相当する。

【００３２】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。

【００３３】例えば、前記実施例のロックアップリレー
バルブ５４は、ロックアップ制御油圧Ｐslが係合切換油
圧Ｐsl_ON以上となった場合にクラッチ係合側へ切り換え
られ、ロックアップ制御油圧Ｐslが上記係合切換油圧Ｐ
sl_ONより低い解放切換油圧Ｐsl_OFF 以下となった場合に
クラッチ解放側へ切り換えられる一方、ロックアップコ
ントロールバルブ６６は、ロックアップ制御油圧Ｐslが
高圧になるに従ってロックアップクラッチ３２の油圧差
ΔＰを拡大し、係合力を増大させるようになっている
が、逆の特性のロックアップリレーバルブやロックアッ
プコントロールバルブを用いることも可能である。すな
わち、ロックアップリレーバルブを、ロックアップ制御
油圧Ｐslが係合切換油圧Ｐsl_ON以下となった場合にクラ
ッチ係合側へ切り換えられ、ロックアップ制御油圧Ｐsl
が上記係合切換油圧Ｐsl_ONより高い解放切換油圧Ｐsl
_OFF 以上となった場合にクラッチ解放側へ切り換えられ
るように構成するとともに、ロックアップコントロール
バルブを、ロックアップ制御油圧Ｐslが低圧になるに従
ってロックアップクラッチ３２の油圧差ΔＰを拡大し、
係合力を増大させるように構成することもできるのであ
る。

【００３４】また、前記実施例のリニアソレノイドバル
ブ８４は、デューティ比ＳＬＵが大きくなる程ロックア
ップ制御油圧Ｐslが高圧となるように構成されていた
が、デューティ比ＳＬＵが大きくなる程ロックアップ制
御油圧Ｐslが低圧となるリニアソレノイドバルブを採用
することもできる。

【００３５】また、前記実施例ではスロットル弁開度θ
が略零のアイドル時にはロックアップクラッチ３２を解
放するようになっていたが、アイドル時でもロックアッ
プクラッチ３２をスリップ係合させたり完全係合させた
りする制御装置にも、本発明は同様に適用され得る。

【００３６】また、前記実施例ではロックアップリレー
バルブ５４，ロックアップコントロールバルブ６６と調
圧手段としてのリニアソレノイドバルブ８４との間にソ
レノイドリレーバルブ１００が設けられていたが、かか
るソレノイドリレーバルブ１００を省略することも可能
である。

【００３７】また、前記図４，図５に示す油圧回路やバ
ルブの構成はあくまでも一例で、必要に応じて適宜変更
され得る。

【００３８】また、前記実施例ではトルクコンバータ１
２が用いられていたが、フルードカップリングなどの他
の流体式伝動装置を用いることもできる。

【００３９】また、前記実施例では前進４段の自動変速
機１４を備えていたが、この自動変速機１４はあくまで
も一例で変速段の数や構成は適宜変更され得るととも
に、無段変速機を採用することも可能である。

【００４０】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図である。

【図２】本発明の一実施例である車両用ロックアップク
ラッチの制御装置を有する車両用動力伝達装置の構成を
説明する図である。

【図３】図２の自動変速機の各変速段を成立させるため
のクラッチおよびブレーキの係合作動を説明する図であ
る。

【図４】図５と共に、図２のロックアップクラッチを制
御する油圧回路を示す回路図である。

【図５】図４と共に、図２のロックアップクラッチを制
御する油圧回路を示す回路図である。

【図６】図４の油圧回路のロックアップ制御油圧Ｐslに
対する解放油圧Ｐoff の変化特性を示す図である。

【図７】図２の実施例においてロックアップクラッチを
制御する際の作動を説明するフローチャートである。

【図８】図７のステップＳ２，Ｓ３で判断される完全係
合領域，スリップ係合領域の一例を説明する図である。

【図９】定常走行時にロックアップクラッチを解放状態
からスリップ係合状態へ切り換える際の各部の変化を示
すタイムチャートで、（ａ）は図７のフローチャートに
従って切り換える場合であり、（ｂ）はロックアップ制
御油圧を徐々に増大させてロックアップリレーバルブを
切り換える場合である。

【図１０】アクセルがＯＦＦ状態から踏込み操作される
ことによりロックアップクラッチを解放状態からスリッ
プ係合状態へ切り換える際の各部の変化を示すタイムチ
ャートで、（ａ）は図７のフローチャートに従って切り
換える場合であり、（ｂ）はロックアップ制御油圧を徐
々に増大させてロックアップリレーバルブを切り換える
場合である。

【図１１】本発明の他の実施例を説明するフローチャー
トである。

【符号の説明】

１０：エンジン（機関） １２：トルクコンバータ（流体式伝動装置） ３２：ロックアップクラッチ ３４：係合側油室 ３６：解放側油室 ５２：コントロールユニット ５４：ロックアップリレーバルブ ６６：ロックアップコントロールバルブ ８４：リニアソレノイドバルブ（調圧手段） Ｐsl：ロックアップ制御油圧 Ｐsl_ON：係合切換油圧 Ｐsl_OFF ：解放切換油圧 ステップＳ４：切換判断手段 ステップＳ５，Ｓ９：リレーバルブ切換手段 ステップＳ７：スリップ制御手段 ステップＳ２１：切換判断手段 ステップＳ２２，Ｓ９：リレーバルブ切換手段 ステップＳ２３：スリップ制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 亨 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 谷口 浩司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−80857（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−297860（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 係合側油室および解放側油室を備えて流
   体式伝動装置と並列に設けられ、該係合側油室および解
   放側油室の油圧差に応じた係合力で機関出力を伝達する
   ロックアップクラッチと、 ロックアップ制御油圧に基づいて、前記ロックアップク
   ラッチの係合側油室および解放側油室に対する油路を切
   り換えるとともに、クラッチ係合側へ切り換わる係合切
   換油圧とクラッチ解放側へ切り換わる解放切換油圧との
   間に所定の差圧を有するロックアップリレーバルブと、 該ロックアップリレーバルブが前記クラッチ係合側へ切
   り換えられた状態において、該ロックアップリレーバル
   ブを該クラッチ係合側へ切り換える方向の前記ロックア
   ップ制御油圧の油圧変化に応じて、前記ロックアップク
   ラッチの係合側油室および解放側油室の油圧差を拡大
   し、該ロックアップクラッチの係合力を増大させるロッ
   クアップコントロールバルブと、 前記ロックアップ制御油圧を変化させる調圧手段と、 前記ロックアップクラッチが所定のスリップ係合状態と
   なるように前記調圧手段を制御するスリップ制御手段と
   を備えた車両用ロックアップクラッチの制御装置におい
   て、 前記ロックアップクラッチを解放状態からスリップ係合
   状態へ切り換える解放スリップ切換えか否かを判断する
   切換判断手段と、 該切換判断手段により解放スリップ切換えと判断された
   場合に、前記スリップ制御手段による前記ロックアップ
   制御油圧の調圧制御に先立って、該ロックアップ制御油
   圧が一時的に前記係合切換油圧を超えて変化するように
   前記調圧手段を制御することにより、前記ロックアップ
   リレーバルブを前記クラッチ解放側からクラッチ係合側
   へ速やかに切り換えるリレーバルブ切換手段とを設けた
   ことを特徴とする車両用ロックアップクラッチの制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記切換判断手段は、アクセルがＯＦＦ
   状態から踏込み操作されることによって前記ロックアッ
   プクラッチを解放状態からスリップ係合状態へ切り換え
   る場合を含んで前記解放スリップ切換えの判断を行うも
   のである ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ロッ
   クアップクラッチの制御装置。