JP2932111B2 - 自動車用自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents

自動車用自動変速機のロックアップ制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トルクコンバータ部に
ロックアップクラッチを備えて、コースティング時(惰
行運転時)にロックアップクラッチを締結するようにし
た自動車用自動変速機のロックアップ制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車用自動変速機において
は、トルクコンバータ内にその入力側と出力側とを機械
的に直結可能なロックアップクラッチを設け、一定条件
下でロックアップクラッチを締結することにより、トル
クコンバータを介することによるエネルギーロスを無く
して、燃費の向上を図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、減速時を含むコースティング時に、ロックアップク
ラッチを締結することにより、エンジン回転の急激な低
下を抑え、ゆっくりと低下させることにより、減速時に
所定のリカバー回転数になるまで行われる燃料カット時
間を長くして、燃費の向上を図ることが行われている
(実開昭62−115556号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにコースティング時にロックアップクラッチを締結
して燃料カット領域を有効に使おうとした場合、急ブレ
ーキ時にエンジンストールが懸念されるという問題点が
あった。すなわち、図8の(A) は非ロックアップ時であ
り、このときは急ブレーキをかけて車速が低下しても、
エンジンの回転はゆっくりと低下するが、図8の(B)の
ロックアップ時は、急ブレーキをかけて車速が低下する
と、これに伴ってエンジンの回転が急激に低下し、車速
が一定値以下となったところでロックアップが解除され
ても、解除が間に合わず、エンジンストールに至ること
がある。
【0005】特に低μ路では、車輪がロックしてエンジ
ン回転が即ゼロとなるため、エンジンストールを生じ易
い。本発明は、このような従来の問題点に鑑み、コース
ティング時ロックアップ制御による燃料カット領域の有
効利用による燃費の向上と、耐エンスト性の向上との両
立を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、ト
ルクコンバータの入力側と出力側とを機械的に直結可能
なロックアップクラッチと、少なくともコースティグ時
にロックアップクラッチを締結するロックアップ制御手
段とを備える自動車用自動変速機において、図1に示す
ように、車輪と路面との摩擦係数を検出する摩擦係数検
出手段と、前記ロックアップ制御手段によるロックアッ
プクラッチの締結条件にて前記検出手段により検出され
た摩擦係数が第1の所定値以下で第2の所定値より大き
いときにロックアップクラッチの締結力を弱める締結力
弱め手段と、前記ロックアップ制御手段によるロックア
ップクラッチの締結条件にて前記検出手段により検出さ
れた摩擦係数が第2の所定値以下のときにロックアップ
クラッチを強制的に切り離す強制切り離し手段とを設け
る構成とする。
【0007】
【作用】上記の構成においては、コースティグ時にロッ
クアップクラッチを締結するよう制御するが、車輪と路
面との摩擦係数を検出し、この摩擦係数が第1の所定値
以下で第2の所定値より大きいときにロックアップクラ
ッチの締結力を弱め、摩擦係数がさらに小さい第2の所
定値以下のときはロックアップクラッチを強制的に切り
離して、低μ路でのエンジンストールを防止する。
【0008】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図2はシ
ステム図で、エンジン1の出力側に自動変速機が設けら
れている。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。
【0009】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ンナ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
タービンランナ33へ流入する油の力でタービンランナ33
を回転させ、タービンランナ33から出る油はステータ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。
【0010】このトルクコンバータ3には、所定の運転
条件にてトルクコンバータ3の入力側と出力側とを機械
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、両側の室4
5,46の圧力P 1 ,P2 に応じて移動する。
【0011】ここで、室45の圧力P1 はコンバータ圧で
あって、ほぼ一定に制御される。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P2 =P1
となって、ロックアッププレート42が図で右方に移動
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 (∵P2 =0)となっ
て、ロックアッププレート42が図で左方に移動し、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。
【0012】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にはロックアップ用電磁バルブ54
が設けられている。よって、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
プ用電磁バルブ54のデューティ制御により、ロックアッ
プ制御バルブ48を介して締結され、また切り離される。
【0013】すなわち、ロックアップ用電磁バルブ54へ
のデューティ(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を図で右方に移動させ、非ロックア
ップ状態にすることができ、ロックアップ用電磁バルブ
54へのデューティ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を図で左方に移動させ、ロックアップ状態にするこ
とができる。
【0014】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
力されている。ロックアップ制御には、歯車式変速機5
の出力軸6の一定回転毎にパルス信号(以下車速パルス
という)を出力する車速センサ21が用いられ、一定時間
内の車速パルスの発生数より車速VSPが算出される。
【0015】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が用いられる。さらに、車輪と路面との摩
擦係数μの検出のため、左右の前輪及び後輪(駆動輪及
び従動輪)の車輪速をそれぞれ検出する車輪速センサ24
a,24b,25a,25bと、変速機出力軸6に取付けられ
て駆動トルクTを検出する磁歪式のトルクセンサ26とが
用いられる。
【0016】ここにおいて、コントロールユニット20
は、図4に示すルーチンを実行することにより、ロック
アップ制御を行う。次に図4のロックアップ制御ルーチ
ンについて説明する。ステップ1(図にはS1と記して
ある。以下同様)では、車速VSPとスロットル弁開度
TVOとに基づいて、図5にハッチングで示すコーステ
ィング領域(高車速、低スロットル弁開度領域)か否か
を判定し、コースティング領域でない場合は、ステップ
10へ進んで電磁バルブ54へのデューティを減少させて0
%にすることにより、ロックアップクラッチ40を切り離
して、非ロックアップ状態にする。
【0017】コースティング領域の場合は、ステップ2
へ進む。ステップ2では、前輪側車輪速センサ24a,24
bにより検出される車輪速の平均値と後輪側車輪速セン
サ25a,25bにより検出される車輪速の平均値との差に
基づいてスリップ率Sを算出する。また、トルクセンサ
26により検出される駆動トルクTを読込む。そして、ス
リップ率Sと駆動トルクTとから、図6のテーブルを参
照して、車輪と路面との摩擦係数μを算出する。
【0018】次のステップ3では、摩擦係数μを第1の
所定値μ1 と比較し、μ>μ1 の場合は、ステップ7へ
進んで電磁バルブ54へのデューティを増大させて 100%
にすることにより、ロックアップクラッチ40を締結し
て、通常のロックアップ状態にする。μ≦μ1 の場合
は、ステップ4へ進む。
【0019】ステップ4では、摩擦係数μを第2の所定
値μ2 (但しμ2 <μ1 )と比較し、μ>μ2 の場合、
すなわち、μ1 ≧μ>μ2 の場合は、ステップ5へ進
む。ステップ5では、図7のテーブルより摩擦係数μに
基づいて電磁バルブ54へのデューティを参照する。ここ
でのデューティは摩擦係数μが小さくなる程ロックアッ
プクラッチ40の締結力が弱くなるように小さくなってい
る。
【0020】次のステップ6では、ステップ4で図7よ
り参照したデューティが所定値以下のスリップ領域か否
かを判定し、スリップ領域でない場合は、ステップ8へ
進んで当該デューティをそのまま出力することにより、
ロックアップクラッチ40の締結力を弱める。スリップ領
域の場合は、ステップ9へ進んでスリップロックアップ
制御を行う。ここでのスリップロックアップ制御は、ロ
ックアップクラッチ40の前後の回転数差(エンジン出力
軸2の回転数であるエンジン回転数Nと、変速機出力軸
6の回転数である車速VSPと歯車式変速機5のギヤ比
とから求めた変速機入力軸4の回転数との差)を検出
し、これが一定(例えば70rpm )となるように電磁バル
ブ54へのデューティを制御することにより行う。すなわ
ち、ロックアップクラッチ40の締結力をさらに弱めて、
スリップロックアップ状態とするのである。
【0021】μ≦μ2 の場合は、ステップ10へ進む。ス
テップ10では、電磁バルブ54へのデューティを減少させ
て 100%にするることにより、ロックアップクラッチ40
を強制的に切り離して、非ロックアップ状態にする。こ
のように、コースティグ時にロックアップクラッチ40を
締結するよう制御するが、車輪と路面との摩擦係数μを
検出し、この摩擦係数μが第1の所定値μ1 以下で第2
の所定値μ2 より大きいときはロックアップクラッチ40
の締結力を弱め、摩擦係数μがさらに小さい第2の所定
値μ2 以下のときはロックアップクラッチ40を強制的に
切り離して、低μ路でのエンジンストールを防止するの
である。
【0022】ここで、図4のルーチン全体がロックアッ
プ制御手段に相当し、そのうちステップ2の部分が摩擦
係数検出手段に相当し、ステップ3〜9の部分が締結力
弱め手段に相当し、ステップ4,10の部分が強制切り離
し手段に相当する。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ースティング時ロックアップ制御による燃料カット領域
の有効利用による燃費の向上と、低μ路での急ブレーキ
時などの耐エンスト性の向上との両立を図ることができ
るという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図2】 本発明の一実施例を示すシステム図
【図3】 トルクコンバータ部の詳細図
【図4】 ロックアップ制御ルーチンのフローチャート
【図5】 ロックアップ領域を示す線図
【図6】 摩擦係数算出用テーブルを示す図
【図7】 デューティ参照用テーブルを示す図
【図8】 従来の問題点を示す図
【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 23 スロットルセンサ 24a,24b,25a,25b 車輪速センサ 26 トルクセンサ 40 ロックアップクラッチ 54 ロックアップ用電磁バルブ
───────────────────────────────────────────────────── 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】トルクコンバータの入力側と出力側とを機
    械的に直結可能なロックアップクラッチと、少なくとも
    コースティグ時にロックアップクラッチを締結するロッ
    クアップ制御手段とを備える自動車用自動変速機におい
    て、車輪と路面との摩擦係数を検出する摩擦係数検出手
    段と、前記ロックアップ制御手段によるロックアップク
    ラッチの締結条件にて前記検出手段により検出された摩
    擦係数が第1の所定値以下で第2の所定値より大きいと
    きにロックアップクラッチの締結力を弱める締結力弱め
    手段と、前記ロックアップ制御手段によるロックアップ
    クラッチの締結条件にて前記検出手段により検出された
    摩擦係数が第2の所定値以下のときにロックアップクラ
    ッチを強制的に切り離す強制切り離し手段と、を設けた
    ことを特徴とする自動車用自動変速機のロックアップ制
    御装置。
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