JP3696401B2

JP3696401B2 - 自動変速機のロックアップ制御装置

Info

Publication number: JP3696401B2
Application number: JP12067598A
Authority: JP
Inventors: 弘之湯浅
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: JPH11315915A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機のロックアップ制御装置に関し、詳しくは、車両用の自動変速機において、自動変速機の作動油（以下、ＡＴＦと略す）の温度上昇を抑制するためのロックアップ制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、流体トルクコンバータにロックアップクラッチを備えた自動変速機において、前記ロックアップクラッチを締結させる運転領域であるロックアップ領域を、ＡＴＦの温度上昇を抑制すべく変更する構成としたロックアップ制御装置が知られている。
【０００３】
例えば、特開昭６２−２０５８２９号公報には、油温センサで検出されるＡＴＦ温度が高いときに、ロックアップ領域を拡大する構成の開示がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、油温センサで検出される油温が、許容最大温度を越えたことに基づいて、ロックアップ領域を拡大し、実際にロックアップが直ちに行われたとしても、ロックアップの効果が直ぐに油温に現れるものではなく、ロックアップの実行に対して遅れて効果が発揮されることになるため、ロックアップを行った後も油温が上昇を続けて、許容最大温度を大きく越えてしまう可能性があった。
【０００５】
特に、自動変速機のオイルパン内に自動変速機のコントロールユニットを収容させた場合には、油温の上昇がコントロールユニットを構成する電子部品の温度上昇となって、前記電子部品の故障を引き起こす可能性があるため、油温を安定的に許容最大温度以下に制御することが望まれる。
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、ロックアップ領域の変更によって、油温を許容最大温度以下に安定的に制御できるロックアップ制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１記載の発明は、図１に示すように構成される。
図１において、流体トルクコンバータは、エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に介装され、ロックアップクラッチは、流体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クラッチである。
【０００７】
一方、油温センサは、前記自動変速機の作動油の温度を検出する。また、変化速度演算手段は、油温センサで検出される温度の変化速度を演算する。そして、ロックアップ領域変更手段は、前記油温センサで検出された作動油の温度と前記変化速度演算手段で演算された変化速度とに基づいて、前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップ領域を変更する構成であり、前記温度センサで検出された作動油の温度が閾値以上であるときに、前記ロックアップ領域を拡大すると共に、前記閾値を、前記変化速度演算手段で演算された変化速度が増大方向に速くなるほどより小さく変更する。
【０００８】
かかる構成によると、油温センサで検出される油温のみならず、該油温検出値の変化速度を検出することで、許容最大温度に近づきつつあるときに、そのままの状態が継続したとすると、油温が短時間のうちに許容最大温度を越えるようになるのか、又は、ある程度の時間を要して許容最大温度を越えるようになるのかが判断できる。そこで、ロックアップ領域の変更による効果が現れる応答遅れ時間を考慮して、ロックアップ領域の変更を行うタイミングを、前記油温の検出値と油温の変化速度とから決定するものであり、油温の増大方向への変化速度が速いときには、比較的低い温度からロックアップ領域の拡大が行われ、逆に、油温の増大方向への変化速度が遅いときには、許容最大温度により近づいてからロックアップ領域の拡大が行われるようにする。
【００１１】
請求項２記載の発明では、前記ロックアップ領域が、車速とアクセル開度とに応じて設定され、前記ロックアップ領域変更手段が、低車速側にロックアップ領域を拡大する構成とした。かかる構成によると、通常時にはロックアップが行われない車速からロックアップが行われることで、流体トルクコンバータにおけるスリップの発生が抑制され、スリップによる発熱を要因とした温度上昇が抑制される。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、増大方向への油温変化が速いときほどより低油温からロックアップ領域の拡大を行わせて、応答遅れの間の温度上昇により許容最大温度を越えてしまうことを回避できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によると、より低車速側からロックアップを行わせることで、ロックアップが行われる機会を確実に増やし、流体トルクコンバータのスリップによる発熱を抑止して、油温上昇を防止できる。
【００１４】
【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。
図２は、実施の形態における車両駆動系のシステム構成図であり、図示しない車両に搭載されたエンジン１の出力側に自動変速機２が接続されている。
この自動変速機２は、エンジン１の出力側に介在する流体トルクコンバータ３と、この流体トルクコンバータ３を介して連結され、エンジン出力トルクがこの流体トルクコンバータ３を介して伝達される歯車式変速機４と、各種摩擦要素（フロントクラッチ，リヤクラッチ，ブレーキバンド，ロックアップクラッチ等）の結合・解放操作を行うソレノイドバルブ群５とを備える。前記ソレノイドバルブ群５は、ロックアップソレノイド，シフトソレノイドＡ，シフトソレノイドＢ，ライン圧ソレノイド等によって構成される。尚、歯車式変速機４を、無段変速機に置き換えても良い。
【００１５】
前記ソレノイドバルブ群５を制御する自動変速機用コントロールユニット６には、各種のセンサからの信号が入力される。前記自動変速機用コントロールユニット６は、エンジンルーム内や車室内に設置する構成であっても良いし、また、自動変速機２のオイルパン内に収容する構成であっても良い。
前記各種のセンサとしては、エンジン１の吸入空気量を調整するスロットル弁７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８が設けられている。また、自動変速機２の出力軸に、該出力軸の所定回転角毎にパルス信号を発する車速センサ９が設けられている。更に、エンジン１の回転数Ｎｅ（rpm)を検出するエンジン回転センサ10（クランク角センサ）と、自動変速機の作動油（ＡＴＦ）の温度を検出する油温センサ11が設けられている。
【００１６】
自動変速機用コントロールユニット６は、運転者が操作するセレクトレバーの操作位置信号に基づき、例えばセレクトレバーがドライブレンジ（Ｄレンジ）の状態では、予め設定された変速パターンのマップ（図５参照）を参照し、スロットル弁開度ＴＶＯ（アクセル開度相当値）と車速ＶＳＰとに従って１速〜４速の変速位置を自動設定し、ソレノイドバルブ群５を介して歯車式変速機４をその変速位置に制御する自動変速制御を行う。
【００１７】
また、前記流体トルクコンバータ３には、図３に示すようなロックアップクラッチ40が備えられており、このロックアップクラッチ40を締結することによって流体トルクコンバータ３の入力軸と出力軸とを機械的に直結できるようになっている。
図３において、ケース42の駆動軸41側部分の内壁42ａに相対して、クラッチフェーシング48を有するロックアッププレート49（油圧クラッチ）がトーションダンパー50と一体に配設されており、トーションダンパー50はクラッチハブ51とスプライン嵌合し、更に、クラッチハブ51は被駆動軸44にスプライン嵌合している。
【００１８】
これにより、ロックアッププレート49は被駆動軸54の軸方向に移動可能となり、ロックアッププレート49の両側に形成される圧力室52，53の圧力Ｐ１，Ｐ２に応じて移動する。尚、圧力室52には、圧力通路54ｂを介してコンバータ油圧（作動油圧）が供給され、圧力室53には、圧力通路54ａを介してコンバータ油圧が供給されるようになっている。
【００１９】
ここで、Ｐ１＞Ｐ２のときに、ロックアッププレート49は図で左方に移動して、ケース42の内壁42ａに圧接し、駆動軸41と被駆動軸54とを機械的に接続するロックアップ状態（クラッチ直結状態）となり、逆にＰ２＞Ｐ１のときに、ロックアッププレート49は図で右方に移動して、ケース42の内壁42ａから離れ、解放状態（トルクコンバータ状態）となる。ここで、前記油圧通路54ｂ，54ａを介した圧力室52，53へのコンバータ油圧（作動油圧）の供給は、前記ソレノイドバルブ群５の中のロックアップソレノイド55によって制御されるようになっている。
【００２０】
即ち、ロックアップソレノイド55を制御することで、ロックアップコントロールバルブ56の作動を制御し、ロックアップコントロールバルブ56に接続されているコンバータ油圧回路を、ロックアッププレート49の解放側と締結側とに切り換えるものである。ここでは、ロックアップソレノイド55は、コントロールユニット６によってデューティ制御されるようになっており、ＯＦＦ時間が長い場合には、オイルポンプ57から供給されるコンバータ油圧が圧力室53に作用し、更に圧力室53から圧力室52にオイルが流入するため、Ｐ２＞Ｐ１となってロックアップ解除状態（解放状態）となり、逆に、ＯＦＦ時間が短い場合には、コンバータ油圧が圧力室52に作用しＰ１＞Ｐ２となり、ロックアッププレート49はケース42の内壁42ａに押し付けられて締結状態となる。更に、前記ＯＦＦ時間割合に基づいて圧力室53に作用するコンバータ油圧Ｐ２を適度に低下させて、半クラッチ状態（スリップロック状態）とすることができるようになっている。
【００２１】
尚、前記駆動軸41がエンジン１の出力軸に連結しており、被駆動軸44が歯車式変速機４の入力軸に連結している。
前記自動変速機用コントロールユニット６は、前記自動変速制御と同様に、スロットル弁開度ＴＶＯ（アクセル開度相当値）と車速ＶＳＰとに応じて予め設定されたロックアップ制御マップ（図５参照）を参照し、ロックアップソレノイドの制御を介して前記ロックアップクラッチ40の締結・解放を制御する。
【００２２】
また、本実施の形態においては、ＡＴＦの温度上昇を抑制するために、前記ロックアップ領域を変更するようになっており、係るロックアップ領域の変更制御を、図４のフローチャートに従って説明する。
図４のフローチャートは一定時間周期毎に実行されるようになっており、まず、Ｓ１では、前記油温センサ11で検出されるＡＴＦの温度Ｔｏを読み込む。
【００２３】
Ｓ２では、今回前記Ｓ１で読み込んだ油温Ｔｏの最新値と、前回にＳ１で読み込んだ油温Ｔｏ_-1（所定時間前の油温Ｔｏ_-1）との偏差として、油温Ｔｏの変化速度ΔＴｏ（ΔＴｏ＝Ｔｏ−Ｔｏ_-1）を演算する（変化速度演算手段）。
Ｓ３では、フローチャート中に示すように、予め油温Ｔｏと変化速度ΔＴｏとをパラメータとして、ロックアップ領域をより低車速側に拡大させる条件を記憶したマップを参照し、ロックアップ領域を拡大すべき温度条件であるか否かを判別する。
【００２４】
前記Ｓ３で参照するマップは、油温Ｔｏが閾値以上であるときにロックアップ領域を低車速側に拡大させる設定となっているが、前記閾値が、前記変化速度ΔＴｏが大きくなるほど、即ち、油温Ｔｏの増大方向への変化速度ΔＴｏが速いほど、前記閾値がより低い温度になるように設定されている。
従って、油温Ｔｏの増大方向への変化速度が速い場合には、変化速度が低い場合に較べ、より低い油温Ｔｏからロックアップ領域の低車速側への拡大が行われることになり、ロックアップ領域拡大の応答遅れにより油温Ｔｏが許容最大温度を越えてしまうようになることを防止する。
【００２６】
Ｓ３で、ロックアップ領域の変更についての設定を行うと、Ｓ４では、実際にロックアップ領域を変更する（ロックアップ領域変更手段）。即ち、Ｓ３でロックアップ領域をより低車速側に拡大する設定が行われた場合には、図５に示すように、ロックアップを行う最小車速を各スロットル開度ＴＶＯ毎に規定するロックアップ線を、低車速側にシフトさせて、ロックアップ領域の拡大を図る。
【００２７】
ロックアップ領域を低車速側に拡大すれば、ロックアップが行われる機会、即ち、流体トルクコンバータ３の入力軸と出力軸とが機械的に直結されてスリップの発生しない状態が増え、流体トルクコンバータ３の発熱による温度上昇を抑制し得る。
尚、ロックアップ制御マップを変更する代わりに、ロックアップ制御マップを参照するときの車速ＶＳＰを増大補正するようにして、結果的により低車速側からロックアップが行われるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る発明の基本構成を示すブロック図。
【図２】実施の形態における車両駆動系のシステム構成図。
【図３】実施の形態におけるロックアップクラッチを詳細に示す断面図。
【図４】実施の形態におけるロックアップ領域の制御を示すフローチャート。
【図５】実施の形態における変速マップ及びロックアップ制御マップを示す線図。
【符号の説明】
１エンジン
２自動変速機
３流体トルクコンバータ
４歯車式変速機
５ソレノイドバルブ群
６自動変速機用コントロールユニット
７スロットル弁
８スロットルセンサ
９車速センサ
10 エンジン回転センサ
11 油温センサ

Claims

エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に介装された流体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る自動変速機のロックアップ制御装置であって、前記自動変速機の作動油の温度を検出する油温センサと、該油温センサで検出される温度の変化速度を演算する変化速度演算手段と、前記油温センサで検出された作動油の温度と前記変化速度演算手段で演算された変化速度とに基づいて、前記ロックアップクラッチを締結させるロックアップ領域を変更するロックアップ領域変更手段と、を備え、
前記ロックアップ領域変更手段が、前記温度センサで検出された作動油の温度が閾値以上であるときに、前記ロックアップ領域を拡大すると共に、前記閾値を、前記変化速度演算手段で演算された変化速度が増大方向に速くなるほどより小さく変更することを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。
前記ロックアップ領域が、車速とアクセル開度とに応じて設定され、前記ロックアップ領域変更手段が、低車速側にロックアップ領域を拡大することを特徴とする請求項１記載の自動変速機のロックアップ制御装置。