JP3477999B2 - 車両用ロックアップクラッチのスリップ制御装置 - Google Patents

車両用ロックアップクラッチのスリップ制御装置

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JP3477999B2 JP14116796A JP14116796A JP3477999B2 JP 3477999 B2 JP3477999 B2 JP 3477999B2 JP 14116796 A JP14116796 A JP 14116796A JP 14116796 A JP14116796 A JP 14116796A JP 3477999 B2 JP3477999 B2 JP 3477999B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、車両用ロックア
ップクラッチのスリップ制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】ロックアップクラッチ付トルクコンバー
タやロックアップクラッチ付フルードカッップリングを
搭載した車両のように、エンジンと自動変速機とを直結
するためのロックアップクラッチを備えた車両が知られ
ている。 【0003】このような車両では、エンジン回転速度を
フューエルカット回転速度よりも可及的に高くして燃料
カット領域を拡大するために、減速走行時にはロックア
ップクラッチのスリップ量を所定値に維持するスリップ
制御手段が設けられているのが一般的である。 【0004】また、より燃費効果を高めるためには、上
記スリップ制御を特定の変速段のみで行うよりも、複数
の変速段において行うことが望ましく、従って、減速走
行中のスリップ制御中に変速を伴う場合は多々考えられ
る。 【0005】ところが、このような車両においては、減
速操作に関連して自動変速機の変速が発生した場合に
は、その変速期間内は、上記スリップ制御手段によりロ
ックアップクラッチの係合圧が作用しているので、変速
終了時において変速ショックが顕著となる、という不具
合があった。 【0006】このような不具合を解消する手段として
は、従来、例えば、特開平7−103329号公報に記
載された車両用ロックアップクラッチのスリップ制御装
置が公知である。 【0007】この従来のスリップ制御装置は、自動変速
機の変速終了よりも所定期間前に、定常制御時よりもロ
ックアップクラッチの締結力をステップ的に低めるよう
にスリップ制御圧を変化させるように構成されているた
め、自動変速機の変速終了よりも所定期間前にロックア
ップクラッチの締結力が低くされ、その結果、減速走行
中の変速終了時における変速ショックの発生を有効に緩
和することができる、という効果が得られる。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスリップ制御装置にあっては、前記変速を伴う減速
走行状態における自動変速機の変速終了時の変速ショッ
クを緩和させることのみに着目しているため、バイパス
空気量制御中でエンジントルクが発生している期間に、
ロックアップクラッチの締結力をステップ的に低めてし
まうと、エンジンの空吹け等によるショックが発生す
る、という課題を有していた。 【0009】この発明は、かかる現状に鑑み創案された
ものであって、その目的とするところは、車両の減速走
行中に減速操作に関連して自動変速機の変速が発生した
場合でも、スロットル操作後の減速期間中の変速に起因
するショックを緩和することができる車両用ロックアッ
プクラッチのスリップ制御装置を提供しようとするもの
である。 【0010】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にあっては、エンジンと自動変速機との間
を直結するロックアップクラッチを有する車両用ロック
アップクラッチに、予め設定された変速線からエンジン
の負荷量に基づいて自動変速機のギヤ段を制御する変速
制御手段と、減速走行中にロックアップクラッチのスリ
ップ量を所定値に維持するようにスリップ制御圧を調節
するスリップ制御手段と、減速走行中における自動変速
機の変速中であるか否かを判定する変速中判定手段と、
該エンジンのバイパス空気量制御の終了を検知するバイ
パス空気量制御終了検知手段と、を有して構成されてな
るスリップ制御装置を接続し、該スリップ制御装置は、
上記変速中判定手段がロックアップクラッチが直結状態
或はスリップロックアップ制御中の減速走行中における
自動変速機の変速中であると判定した場合に、上記エン
ジンのバイパス空気量制御終了検知手段によってバイパ
ス空気量制御の終了後、所定時間経過後に、該スリップ
制御手段による定常制御時よりもロックアップクラッチ
の締結力を低めるように上記スリップ制御圧を変化させ
るスリップ制御圧変化手段を含んで構成されていること
を特徴とするものである。 【0011】 【作用】それ故、この発明に係る車両用ロックアップク
ラッチのスリップ制御装置によれば、ロックアップが、
直結状態或はスリップロックアップから減速走行に移行
し、変速中判定手段により減速走行中における自動変速
機の変速中であると判定された場合には、上記スリップ
制御圧変化手段により、自動変速機の変速終了時には、
前記スリップ制御手段による定常制御時よりもロックア
ップクラッチの締結力を低く、しかも、エンジントルク
が発生している期間をさけて前記スリップ制御圧が変化
させるので、スロットル操作後の減速期間中の変速に起
因するショックを緩和することができる。 【0012】 【発明の実施の形態例】以下、この発明の実施の一形態
例を、添付図面に基づき詳細に説明する。 【0013】図1は、この発明の実施の一形態例が適用
された車両用動力伝達装置のスケルトン図である。 【0014】同図において、エンジン50の動力は、ロ
ックアップクラッチ付トルクコンバータ30や2組の遊
星歯車群から構成された有段式自動変速機15等を経て
駆動輪に伝達されるように構成されている。 【0015】上記トルクコンバータ30は、エンジン1
0のクランク軸1と連結されているポンプ翼車32およ
び上記自動変速機15の入力軸2に固定されている共
に、上記ポンプ翼車32からのオイルを受けて回転させ
られるタービン翼車33と、一方向クラッチ34を介し
て非回転部材であるハウジング35に固定されたステー
タ翼車36と、ダンパ37を介して上記入力軸2に連結
されたロックアップクラッチ31と、を備えて構成され
ている。 【0016】そして、上記トルクコンバータ30内の係
合側油室38よりも解放側油室39内の油圧が、後記す
る係合制御用油圧制御回路60によって高められると、
ロックアップクラッチ31が非係合状態とされるので、
トルクコンバータ30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ように構成されている。 【0017】しかし、上記解放側油室39よりも係合側
油室38内の油圧が高められると、ロックアップクラッ
チ31が係合状態となるので、トルクコンバータ30の
入出力部材であるクランク軸1と入力軸2が直結状態と
なる。 【0018】また、上記自動変速機15は、前記入力軸
2および出力軸3の入出力軸間に同軸に第1遊星歯車組
4及び第2遊星歯車5を介装して構成されていると共
に、締結・解放切換により変速を行うためのクラッチお
よびブレーキ等を内蔵して構成されている。 【0019】入力軸2は、前記トルクコンバータ30を
経て車両のエンジン10からの動力が入力され、該入力
軸2を第2サンギア5Sに結着する。また、該入力軸2
は、さらにハイクラッチ7(H/C)により第1キャリ
ア4Cに結合可能に構成されていると共に、リバースク
ラッチ6(R/C)により第1サンギヤ4Sに結合可能
と構成されている。 【0020】第1サンギヤ4Sは、さらにバンドブレー
キ8(B/B)により固定することが可能であり、ま
た、該第1キャリア4Cは、ローリバースブレーキ10
(LR/B)により固定が可能であると共に、フォワー
ドクラッチ9(F/C)により第2リングギア5Rに結
合が可能である。 【0021】また、上記第1リングギヤ4R及び第2キ
ャリア5Cが相互に駆動結合され、これらは出力軸3に
結合されている。 【0022】かかるギヤトレーンにおいて、摩擦要素で
あるハイクラッチ7(H/C)、リバースクラッチ6
(R/C)、バンドブレーキ8(B/B)、ローリバー
スブレーキ10(LR/B)、フォワードクラッチ9
(F/C)の結合(〇印)と、解放(無印)及び選択変
速段との関係を表1に示す。 【0023】 【表1】 【0024】尚、図2は、図1で説明した上記係合制御
用油圧制御回路60の一構成例を示している。 【0025】この係合制御用油圧制御回路60を構成す
る自動変速機コントロールバルブユニット(図示せず)
は、エンジンにより駆動されるオイルポンプ(図示せ
ず)からの吐出油に基づいて変速を行うのに必要な制御
圧を作り出すバルブ群で、図2に示すロックアップコン
トロールバルブ80に対し、パイロット圧を供給するよ
うに構成されている。 【0026】また、図2に示すロックアップソレノイド
90は、自動変速機コントロールユニット(ATCU)
70からのデューティ指令(所定の周期でON信号とO
FF信号を繰り返す)によりスリップロックアップ制御
圧PL/Uを作り出すバルブである。 【0027】即ち、デューティ信号(ON−OFF信
号)のうちにON時間割合が大きいほどスリップロック
アップ制御圧PL/Uが高くなり、ON時間割合が小さ
いほどスリップロックアップ制御圧PL/Uが低くな
る。 【0028】具体的には、ロックアップ解除時には、図
6に示すように、自動変速機コントロールユニット(A
TCU)70からロックアップソレノイド90へのデュ
ーティ信号のON時間割合を小さくすると、ロックアッ
プソレノイド90のドレーンが”閉”となる。 【0029】このため、油室81にパイロット圧が加わ
り、バルブ85は左側へ移動する。図2に示す状態はこ
の状態である。このとき、ライン圧はリリーフバルブで
2つに分かれ、一方はトルクコンバータ31の係合側油
室38に加わり、もう一方はバルブ85が左側にあるた
めに、油路82から油路86を通り、トルクコンバータ
31の解放側油室39に加わる。従って、係合側油室3
8と解放側油室39の圧力が等しくなるためロックアッ
プは解除される。 【0030】逆に、ロックアップ係合時には、自動変速
機コントロールユニット(ATCU)70からロックア
ップソレノイド90へのデューティ信号のON時間割合
を大きくすると、ロックアップソレノイド90のドレー
ンが”開”となり、油室81に加わっていたパイロット
圧は加わらなくなる。ロックアップコントロールバルブ
80のバルブ85には右側へ押す力としてパイロット圧
が油室83に加わり、バルブ85は右側へ移動して油路
82と油路86は”閉”となる。 【0031】このためライン圧は係合側油室38には加
わるが、解放側油室39には加わらず、ロックアップピ
ストン31を係合側へ移動させる。さらに、スリップロ
ックアップ時には、図6に示すように、自動変速機コン
トロールユニット(ATCU)70からロックアップソ
レノイド90へのデューティ信号のON時間割合を所定
範囲内の値とすることで、ロックアップソレノイド90
のドレーンが”開”と”閉”の中間になる。この場合、
ロックアップコントロールバルブ80の油室81と油室
83の圧力の釣り合う位置にバルブ85は移動し、スリ
ップロックアップ制御圧が調整される。 【0032】また、上記自動変速機には、変速制御のた
め、図1に示すように、エンジン回転Neを検出するエ
ンジン回転センサ100からの信号と、タービン回転
(変速機入力回転)Ntを検出するタービン回転センサ
101からの信号と、出力軸回転(変速機出力回転)N
oを検出する出力軸回転センサ1センサ102からの信
号と、スロットル開度TVOを検出するアイドルスイッ
チ付きのスロットル開度センサ103からの信号および
自動変速機油温(AT油温)Tatを検出する油温セン
サ104からの信号が変速制御用コントロールユニット
(ATCU)70に入力される。 【0033】さらに、該当するときには、車速センサか
らの車速Vsen情報を、さらに、スイッチ信号よりア
イドルスイッチ(IdleSW)のON/OFF情報も
入力される。 【0034】変速制御用コントロールユニット(ATC
U)70は、内部の演算処理回路CPU73がRAM7
1の一時記憶機能を利用しつつ予めROM72に記憶さ
れたプログラムに従って上記各入力信号を処理し、自動
変速機15の変速制御およびロックアップクラッチ31
のスリップ制御等を実行するために油圧制御回路60内
の複数の電磁弁に制御信号を出力する。 【0035】上記変速制御では、予めROM72に記憶
された複数種類の変速線図から実際の変速ギア段に対応
した、例えば、図3に示す変速線図が選択され、その変
速線図から車両の走行状態、例えば、スロットル開度T
VOと、出力軸回転数Noから算出された車速Vsen
と、に基づいて変速ギア段が決定され、その変速ギア段
が得られるように上記電磁弁に制御信号を出力すること
で、自動変速機15の摩擦要素であるハイクラッチ7
(H/C)、リバースクラッチ6(R/C)、バンドブ
レーキ8(B/B)、ローリバースブレーキ10(LR
/B)、フォワードクラッチ9(F/C)の作動が制御
されて、前進4段のうちの何れかのギア段が成立させら
れる。 【0036】具体的な変速時の摩擦要素の作動として、
オートアップ時(Dレンジ選択中のアップシフト時)の
上記ギヤトレーンの変速制御による1→2変速の場合
は、表1から明らかなようにローリバースブレーキ(L
R/B)10を解放し、バンドブレーキ(B/B)8を
締結することで達成される。同様に、2→3変速の場合
は、バンドブレーキ(B/B)8を解放し、ハイクラッ
チ(H/C)7を締結することで達成され、また、3→
4変速の場合は、フォワードクラッチ(F/C)9を解
放し、バンドブレーキ(B/B)8を締結することで、
それら変速は達成される。 【0037】上記ロックアップクラッチ31の係合制御
では、予めROM72に記憶された複数種類の関係か
ら、自動変速機のギア段に対応した、例えば、図4に示
す関係が選択され、その関係から車両の出力軸回転度
(車速)Noおよびスロットル弁開度TVOに基づいて
ロックアップクラッチ31の解放領域、スリップ領域、
係合領域のいずれであるかが判断される。 【0038】図4においては、係合領域と解放領域との
境界線より解放領域側であって、低スロットル弁開度側
に運転性を損なうことなく燃費を可及的によくするため
に、連結効果を維持しつつエンジン50のトルク変動を
吸収するスリップ制御領域が設けられている。 【0039】そして、上記車両の走行状態が図4に示す
係合領域内であると判断されると、前記したように、変
速制御用コントロールユニット(ATCU)70から上
記係合制御用油圧制御回路60にデューティ比最大値が
ロックアップソレノイド90に指令され、ロックアップ
クラッチ31が係合させられる。 【0040】一方、車両の走行状態が図4に示す解放領
域内にあると判断されると、変速制御用コントロールユ
ニット(ATCU)70から上記係合制御用油圧制御回
路60にデューティ比最小値がロックアップソレノイド
90に指令され、ロックアップクラッチ31は解放され
る。 【0041】また、車両の走行状態が図4に示すスリッ
プ制御領域内にあると判断されると、変速制御用コント
ロールユニット(ATCU)70から上記係合制御用油
圧制御回路60に、例えば、数1に従ってデューティ比
Dslipがロックアップソレノイド90に指令され
る。 【0042】 【数1】 【0043】このロックアップソレノイド90の指令に
よりロックアップコントロールバルブ80が中立位置に
移動するで、スリップロックアップ制御圧PL/Uは、
係合側油室に供給され、スリップロックアップ制御圧P
L/Uが調節される。 【0044】即ち、目標スリップ回転速度NslipT
と実際のスリップ回転速度Nslip(=Ne−Nt)
との偏差△N(=Nslip−NslipT)が解消さ
れるように、フィードフォワード制御値Dfwdおよび
フィードバック制御値Df/bが決定され、それらが加
算されることによりロックアップソレノイド4に対する
デューティ比Dslipが算出されて出力される。 【0045】図5は、上記自動変速機コントロールユニ
ット(ATCU)70の作動の要部を説明する機能ブロ
ック線図である。 【0046】同図において、変速制御手段200は予め
記憶された変速線図から自動変速機15の変速判断を実
行し変速出力する。 【0047】スリップ制御手段202は、例えば、アク
セルぺダルが戻し操作された車両の減速走行において、
予め記憶されたスリップ領域内ではロックアップクラッ
チ31を所定の目標スリップ回転速度NslipTとな
るようにスリップロックアップ制御圧PL/Uを調節す
る。 【0048】そして、変速中判断手段206によりバイ
パス空気量制御の終了を検知し、スリップ制御圧変化手
段204により該バイパス空気量制御終了後、所定時間
経過後に、上記スリップ制御手段202による定常制御
時よりもロックアップクラッチの締結力を低くするよう
に前記スリップ制御圧が変化させられる。 【0049】このようにすれば、ロックアップが、直結
状態或はスリップロックアップから減速走行に移行し、
変速中判定手段により減速走行中における自動変速機の
変速中であると判定された場合には、スリップ制御圧変
化手段により、自動変速機の変速終了時には、前記スリ
ップ制御手段による定常制御時よりも、ロックアップク
ラッチの締結力を低く、しかも、エンジントルクが発生
している期間を避けて前記スリップ制御圧が変化させら
れる。 【0050】次に、上記構成からなる車両用動力伝達装
置の作用を、図7のフローチャートと図8のタイムチャ
ートを参照しつつ説明する。 【0051】ステップNA1では、ロックアップ制御中
の減速走行か否かを判断する。つまり、ロックアップ制
御中にスロットル操作に基づいて減速走行状態になった
か否かが判断される。この判断が否定されれば、本ルー
チンは終了するが、肯定された場合には、ステップNA
2に移動する。 【0052】ステップNA2では、フラグF1の内容が
「1」にセットされているか否かが判断される。当初
は、このステップNA2の判断は否定されるので、続く
ステップNA3で変速が開始されたか否かが判断され
る。 【0053】この判断が否定、即ち変速が開始されてい
なければ本ルーチンは終了するが、肯定、つまり変速が
開始されていると判断されれば、ステップNA4に移動
し、ステップNA3で変速と判断された直後のロックア
ップクラッチ31のスリップ量に対応した制御値IL/
UがIlastに記憶される。図8のa時点に示す状態
がステップNA3の判断で肯定された直後の状態であ
る。 【0054】そして、続くステップNA5で、バイパス
空気量制御終了検知手段210により該エンジンのバイ
パス吸入空気量制御が終了したか否かが判断される。 【0055】このバイパス吸入空気量制御は、スロット
ルの開度変化が大きい場合、例えば、アイドルスイッチ
(IdleSW)のON信号の入力時などに、該エンジ
ンのバイパス吸入空気量を徐々に小さくさせることで、
エンジン出力トルク変化を滑らかにする効果を持つ、ご
く一般的な制御方法である。つまり、該バイパス吸入空
気量制御が行われている間は、エンジン出力トルクが発
生していることを意味している。 【0056】ステップNA5の判断が否定されれば、上
記のステップNA4で記憶された制御値Ilastが出
力される。 【0057】しかし、本ルーチンが繰り返されている内
に、ステップNA5の判断は肯定され、ステップNA6
に移動する。これは図8のb時点に示す状態である。 【0058】ステップNA6では、フラグF2の内容が
「1」にセットされているか否かが判断される。当初こ
の判断は否定されるので、続くステップNA7ではタイ
マーTMの計時作動が開始する。その後、ステップNA
8においてフラグF2の内容が「1」にセットされる。
次回からは、フラグF2の内容が「1」にセットされて
いるので、このステップNA6の判断は肯定される。 【0059】ステップNA9においては、タイマーTM
が所定時間Tstepを越えたか否かが判断され、当初
はこのステップNA8の判断は否定され、続くステップ
NA12で、ロックアップクラッチ31の制御値IL/
Uの内容が上記ステップNA4において記憶されたIl
astに設定され、制御値IL/Uは一定値が出力さ
れ、本ルーチンが終了する。 【0060】しかし、本制御を繰り返すと、ステップN
A9の判断は肯定され、ロックアップクラッチ31のス
リップ量に対応した制御値IL/Uが予め設定されてい
る一定値SLUfwdに設定される。図8のc時点に示
す状態がステップNA10の処理を実行した時の状態で
ある。 【0061】上記の所定時間Tstepは、該バイパス
吸入量制御時の該エンジン出力トルク応答遅れ分であ
り、該自動変速機の諸変量に関わらず比較的小さな一定
値として構わないし、また所定時間Tstepを0と
し、該エンジンの出力トルクが僅かに発生している場合
でも、トルクとして十分小さく、この時に制御値IL/
Uを変化させてもショックの発生は十分小さい。 【0062】そして、続くステップNA11にて、フラ
グF1の内容が「1」にセットされ本ルーチンが終了す
る。 【0063】本ルーチンを繰り返している内に、上記ス
テップNA2の判断が肯定され、ステップNA13に移
動する。 【0064】ステップNA13は、上記ステップNA3
と同様に変速中か否かが判断され、肯定されればステッ
プNA10へ移動するが、否定されれば、続くステップ
NA14にて、フラグF1とフラグF2の内容が「0」
にセットされ、本ルーチンは終了し、従来の減速ロック
アップ制御が始められる。 【0065】 【発明の効果】以上説明したように、この発明にあって
は、ロックアップが、直結状態或はスリップロックアッ
プから減速走行に移行し、変速中判定手段により減速走
行中における自動変速機の変速中であると判定された場
合には、バイパス空気量制御終了検知手段によりバイパ
ス空気量制御の終了を検知し、スリップ制御圧変化手段
により該バイパス空気量制御終了後、所定時間経過後
に、上記スリップ制御手段による定常制御時よりもロッ
クアップクラッチの締結力を低くするようにスリップ制
御圧が変化させるように構成したので、スロットル戻し
直後のエンジントルクが発生している間に、ロックアッ
プクラッチの締結力を低めて、エンジン空吹けによるシ
ョックの発生を有効に緩和しつつ、自動変速機の変速終
了よりも所定期間前にロックアップクラッチの締結力を
低くすることができるので、減速走行中の変速終了時の
変速ショックの発生が最良の状態で緩和される、いう優
れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の実施の一形態例に係るスリップ制御
装置が適用された車両用動力伝達装置のスケルトン図で
ある。 【図2】図1に示す車両用動力伝達装置における油圧制
御回路の要部構成を示す説明図である。 【図3】図1に示す車両用動力伝達装置における変速制
御用コントロールユニットの変速制御に用いられる変速
線図を示す図である。 【図4】同変速制御用コントロールユニットのロックア
ップクラッチの係合制御に用いられる車両の走行状態と
ロックアップクラッチの係合状態との関係を示す説明図
である。 【図5】同変速制御用コントロールユニットの制御機能
の要部を説明する図である。 【図6】同変速制御用コントロールユニットのロックア
ップソレノイドバルブの出力特性を示す図である。 【図7】同変速制御用コントロールユニットの制御作動
の要部である、新たに開始する減速スリップ制御の制御
作動を説明するフローチャートである。 【図8】同変速制御用コントロールユニットの制御作動
を説明するタイムチャートである。 【符号の説明】 1 クランク軸 2 入力軸 3 出力軸 4 第1遊星歯車組 5 第2遊星歯車組 100 エンジン回転センサ 101 タービン回転センサ 102 出力軸回転センサ 103 スロットル開度センサ 104 油温センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 59/00 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 B60K 41/00 - 41/28

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 エンジンと自動変速機との間を直結する
    ロックアップクラッチを有する車両用ロックアップクラ
    ッチに、予め設定された変速線からエンジンの負荷量に
    基づいて自動変速機のギヤ段を制御する変速制御手段
    と、減速走行中にロックアップクラッチのスリップ量を
    所定値に維持するようにスリップ制御圧を調節するスリ
    ップ制御手段と、減速走行中における自動変速機の変速
    中であるか否かを判定する変速中判定手段と、該エンジ
    ンのバイパス空気量制御の終了を検知するバイパス空気
    量制御終了検知手段と、を有して構成されてなるスリッ
    プ制御装置を接続し、該スリップ制御装置は、上記変速
    中判定手段がロックアップクラッチが直結状態或はスリ
    ップロックアップ制御中の減速走行中における自動変速
    機の変速中であると判定した場合に、上記エンジンのバ
    イパス空気量制御終了検知手段によってバイパス空気量
    制御の終了後、所定時間経過後に、該スリップ制御手段
    による定常制御時よりもロックアップクラッチの締結力
    を低めるように上記スリップ制御圧を変化させるスリッ
    プ制御圧変化手段を含んで構成されていることを特徴と
    する車両用ロックアップクラッチのスリップ制御装置。
JP14116796A 1996-05-13 1996-05-13 車両用ロックアップクラッチのスリップ制御装置 Expired - Fee Related JP3477999B2 (ja)

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