JP3704934B2 - 流体継ぎ手の締結力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータなどの流体継ぎ手に備えられるロックアップクラッチの締結力制御装置に関し、車両用自動変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車に搭載される自動変速機は、流体継ぎ手の一種であるトルクコンバータと変速歯車機構とを組み合わせ、この変速歯車機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキなどの複数の摩擦要素の選択的作動により切り換えて、所定の変速段に自動的に変速するように構成したものであるが、上記トルクコンバータに、そのエンジンからの入力要素と、変速歯車機構への出力要素とを直結するロックアップクラッチが設けられることがある。
【０００３】
すなわち、トルクコンバータは、エンジン出力軸に連結されて該出力軸と一体回転するポンプ（入力要素）と、このポンプに対向配置されたタービン（出力要素）と、これらのポンプとタービンとの間に介設されてトルク増大作用を図るステータとを有し、上記ポンプの回転を作動油を介してタービンに伝達し、この伝達された回転を該タービンと連結されたタービンシャフトにより変速歯車機構側に出力するように構成したものであるが、このような構成に加えて、ポンプ側部材とタービン側部材との間に摩擦要素であるロックアップクラッチを介設して、このロックアップクラッチの締結によりトルクコンバータの入力側すなわちポンプないしエンジン出力軸と出力側すなわちタービンないしタービンシャフトとを直結させて、これらを一体回転させることができるように構成されているのである。
【０００４】
その場合に、この種の車両には、予めスロットル開度や車速などの走行状態をパラメータとして上記ロックアップクラッチの締結解放の状態が特性マップとして設定されており、この特性マップと上記走行状態の検出結果とに基づいて現在の走行状態に適したロックアップクラッチの締結状態が決定されるようになっている。
【０００５】
すなわち、例えば車両の走行状態が高負荷低車速領域にあるときには、トルクコンバータのトルク増大作用や変速動作中におけるショック吸収作用などが要求されるので、ロックアップクラッチは完全に解放されて所謂コンバータ状態とされる一方、上記のような作用がそれほど要求されない低負荷高車速領域などでは、主としてトルクコンバータの動力伝達効率を高めてエンジンの燃費性能を向上させることを目的として、ロックアップクラッチは完全に締結されて所謂ロックアップ状態とされる。
【０００６】
また、このようなロックアップクラッチを非締結状態とするコンバータ領域や完全締結状態とするロックアップ領域に加えて、上記特性マップに、該ロックアップクラッチをスリップ状態とするスリップ領域が設けられることがある。このスリップ領域では、良好な燃費性能を確保しながら振動を吸収するなどのために、ロックアップクラッチのスリップ量を所定の目標スリップ量に維持するスリップ制御が行なわれる。
【０００７】
ところで、車両が走行中に登坂路に入った場合には、路面勾配により走行抵抗が大きくなって減速するため、運転者の心理として車速を維持するためにアクセルペダルが踏み込まれることが多い。その場合に、アクセルペダルの踏込操作に連動するスロットル開度の増大に起因して、当該車両の走行状態がロックアップ領域やスリップ領域からコンバータ領域に移行すると、ロックアップクラッチがロックアップ状態やスリップ状態などの締結状態から解放されることから、エンジン回転数や駆動力が急激に増大して運転者に違和感を感じさせることになる。
【０００８】
この問題に対しては、例えばスリップ制御中に登坂状態を検出すると、目標スリップ量を路面勾配に応じて大きくすることが提案されている。これによれば、登坂路においては目標スリップ量が大きい値に補正されることから、スロットル開度の増大によってスリップ領域からコンバータ領域に移行したとしても、スリップ制御中の実スリップ量と解放直後の実スリップ量との差が小さくなって、エンジン回転数の急激な変動が抑制されることになる。その反面、登坂路に入ると目標スリップ量が直ちに大きくされることから、その目標スリップ量に追従するように実スリップ量が増大制御されることになって、アクセルペダルの踏込操作がないにもかかわらずエンジン回転数が増大して、この場合においても運転者に違和感を感じさせることになる。
【０００９】
また、加速走行中に登坂路に差し掛かった場合においても、路面勾配による走行抵抗によって生じる駆動力不足を補うためにアクセルペダルが踏み込まれると、ロックアップ領域あるいはスリップ領域からコンバータ領域に移行してロックアップクラッチが解放されて駆動力が増大し、これを抑制するためにアクセルペダルを戻すと、今度は走行状態がロックアップ領域あるいはスリップ領域に戻って駆動力不足になるという一種のハンチングが生じることになる。
【００１０】
このような問題に対しては、例えば特開平９−６０７１８号公報には、登坂走行中にスロットル開度が所定のスリップ領域からコンバータ領域に移行すると、ロックアップクラッチのコンバータ状態からスリップ状態への移行を禁止する技術思想が開示されている。これによれば、登坂走行中にロックアップクラッチが一旦解放状態にされると、その後は解放状態のまま維持されることから、ロックアップクラッチの締結解放の繰り返しが防止されることから、上記の不具合が回避されるという利点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の従来技術においては、アクセルペダルの踏込量、即ちスロットル開度が所定値以上になるまではスリップ制御が解除されないので、次のような問題を生じることになる。
【００１２】
すなわち、例えばロックアップクラッチのスリップ制御状態で登坂路を走行している場合に、何らかの原因で運転者が当該車両を加速させるためにアクセルペダルを踏み込んだとしても、スロットル開度が所定値以上になるまではスリップ制御が解除されずロックアップクラッチの締結状態が維持される。このため、解放状態におけるトルク増大作用が得られず、駆動力の不足により運転者に違和感を感じさせることになる。
【００１３】
同様な問題は、ロックアップ制御状態における加速のためのアクセルペダルの踏込時に発生することになる。
【００１４】
この発明は、ロックアップクラッチを有する流体継ぎ手における上記の問題に対処するもので、登坂走行時に運転者の操作を適切に反映したロックアップクラッチの締結力の制御を実現し、運転者の違和感を解消することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するために次のように構成したことを特徴とする。
【００１６】
すなわち、本願の請求項１に係る発明（以下、「第１発明」という）は、エンジンに連結された入力要素と駆動輪側部材に連結された出力要素との間に設けられて、これらの入出力要素を締結する状態と両要素を解放する状態とに選択的に設定されるロックアップクラッチを有する流体継ぎ手と、上記ロックアップクラッチの締結力を調整する締結力調整手段と、エンジンのスロットル開度に関する値を検出するスロットル開度検出手段と、当該車両の車速に関する値を検出する車速検出手段と、スロットル開度に関する値と車速に関する値とをパラメータとして予め設定された締結力特性と上記両検出手段の検出結果とに基づいて上記締結力調整手段を制御する締結力制御手段とが備えられた流体継ぎ手の締結力制御装置において、当該車両の登坂状態を検出する登坂検出手段を設けると共に、上記締結力制御手段を、上記ロックアップクラッチの締結状態において登坂状態が検出された場合に、その検出後におけるスロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときに、ロックアップクラッチが解放状態となるように上記締結力調整手段を制御するように構成したことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に係る発明（以下、「第２発明」という）は、上記第１発明における締結力制御手段を、登坂検出後のスロットル開度の最小値を該開度の増加量の計算起点として保持すると共に、スロットル開度の値が保持している計算起点よりも小さいときに、その値をスロットル開度の増加量の計算起点として更新するように構成したことを特徴とする。
【００１８】
そして、請求項３に係る発明（以下、「第３発明」という）は、上記第１、第２発明における締結力制御手段を、スロットル開度の増加速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするように構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に係る発明（以下、「第４発明」という）は、上記第１、第２発明の構成に加えて、路面勾配に関する値を検出する路面勾配検出手段を設けると共に、締結力制御手段を、路面勾配が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするように構成したことを特徴とする。
【００２０】
そして、請求項５に係る発明（以下、「第５発明」という）は、上記第１、第２発明の構成に加えて、当該車両の加減速度に関する値を検出する加減速度検出手段を設けると共に、締結力制御手段を、当該車両の減速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするように構成したことを特徴とする。
【００２１】
さらに、請求項６に係る発明（以下、「第６発明」という）は、上記第１、第２発明における締結力制御手段を、車速が高いほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするように構成したことを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば次のような作用が得られる。
【００２３】
すなわち、第１発明によれば、平地走行時においては、例えば当該車両の走行状態（スロットル開度及び車速）がスロットル開度及び車速をパラメータとして設定された所定の締結領域に属するときには、ロックアップクラッチが締結状態とされて良好な燃費性能が得られることになる。
【００２４】
そして、ロックアップクラッチの締結状態において当該車両が登坂路に差し掛かると、登坂検出後のスロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときには、スロットル開度の大きさにかかわらずロックアップクラッチが解放状態とされる。これにより、例えば当該車両を加速させるために運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、ロックアップクラッチの締結状態が速やかに解除され、これにより運転者に違和感を感じさせることのない加速応答性が得られることになる。
【００２５】
また、第２発明によれば、登坂検出後のスロットル開度の最小値が該開度の増加量の計算起点として保持されるので、例えばアクセルペダルを踏み込んでは小さく戻すという操作を繰り返したとしても、スロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときには、ロックアップクラッチの締結状態が確実に解除され、これにより制御の信頼性が向上することになる。
【００２６】
そして、例えば登坂走行中にアクセルペダルを大きく戻したときのスロットル開度の値が、保持している計算起点よりも小さいときには、その値がスロットル開度の増加量の計算起点として更新されることになるので、アクセルペダルのわずかな踏込操作によりロックアップクラッチが不用意に解放されるという事態も回避されることになる。
【００２７】
そして、第３発明によれば、スロットル開度の増加速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするようになっているので、アクセルペダルの踏込速度が大きいほどロックアップクラッチの締結状態が速やかに解除され、これにより良好な加速応答性が得られることになる。
【００２８】
また、第４発明によれば、路面勾配が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするようになっているので、路面勾配が大きいときには路面勾配が小さいときに比べて締結状態が速やかに解除され、これにより良好な加速応答性が確保されることになる。
【００２９】
そして、第５発明によれば、当該車両の減速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態とするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするようになっているので、車速の低下に打ち勝って当該車両を加速させることが可能となる。
【００３０】
さらに、第６発明によれば、車速が高いほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするようになっているので、高車速時においても空気抵抗などに打ち勝って当該車両を速やかに加速させることが可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
まず、図１の骨子図により本実施の形態に係る自動変速機１０の全体の機械的な概略構成を説明する。
【００３３】
この自動変速機１０は、主たる構成要素として、トルクコンバータ２０と、該コンバータ２０の出力により駆動される変速機構として隣接配置された第１、第２遊星歯車機構３０，４０と、これらの遊星歯車機構３０，４０でなる動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキなどの複数の摩擦要素５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６とを有し、これらによりＤレンジにおける１〜４速、Ｓレンジにおける１〜３速及びＬレンジにおける１〜２速と、Ｒレンジにおける後退速とが得られるようになっている。
【００３４】
上記トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸１に連結されたケース２１内に固設されたポンプ２２と、該ポンプ２２に対向状に配置されて該ポンプ２２により作動油を介して駆動されるタービン２３と、該ポンプ２２とタービン２３との間に介設され、かつ変速機ケース１１にワンウェイクラッチ２４を介して支持されてトルク増大作用を行うステータ２５と、上記ケース２１とタービン２３との間に設けられ、該ケース２１を介してエンジン出力軸１とタービン２３とを直結するロックアップクラッチ２６とで構成されている。そして、上記タービン２３の回転がタービンシャフト２７を介して遊星歯車機構３０，４０側に出力されるようになっている。
【００３５】
ここで、このトルクコンバータ２０の反エンジン側には、該トルクコンバータ２０のケース２１を介してエンジン出力軸１に駆動されるオイルポンプ１２が配置されている。
【００３６】
一方、上記第１、第２遊星歯車機構３０，４０は、いずれも、サンギヤ３１，４１と、このサンギヤ３１，４１に噛み合った複数のピニオン３２…３２，４２…４２と、これらのピニオン３２…３２，４２…４２を支持するピニオンキャリヤ３３，４３と、ピニオン３２…３２，４２…４２に噛み合ったインターナルギヤ３４，４４とで構成されている。
【００３７】
そして、上記タービンシャフト２７と第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１との間にフォワードクラッチ５１が、同じくタービンシャフト２７と第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１との間にリバースクラッチ５２が、また、タービンシャフト２７と第２遊星歯車機構４０のピニオンキャリヤ４３との間に３−４クラッチ５３がそれぞれ介設されていると共に、第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１を固定する２−４ブレーキ５４が備えられている。
【００３８】
さらに、第１遊星歯車機構３０のインターナルギヤ３４と第２遊星歯車機構４０のピニオンキャリヤ４３とが連結されて、これらと変速機ケース１１との間にローリバースブレーキ５５とワンウエイクラッチ５６とが並列に配置されていると共に、第１遊星歯車機構３０のピニオンキャリヤ３３と第２遊星歯車機構４０のインターナルギヤ４４とが連結されて、これらに出力ギヤ１３が接続されている。
【００３９】
そして、この出力ギヤ１３が、中間伝動機構６０を構成するアイドルシャフト６１上の第１中間ギヤ６２に噛み合わされていると共に、該アイドルシャフト６１上の第２中間ギヤ６３と差動装置７０の入力ギヤ７１とが噛み合わされて、上記出力ギヤ１３の回転が差動装置７０のデフケース７２に入力され、該差動装置７０を介して左右の車軸７３，７４が駆動されるようになっている。
【００４０】
ここで、上記各クラッチやブレーキなどの摩擦要素５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６の作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表１に示すようになる。
【００４１】
【表１】
なお、図１の骨子図に示すトルクコンバータ２０は、具体的には図２に示すように構成されており、これを詳しく説明すると、このトルクコンバータ２０は、エンジン出力軸１に取り付けられたケース２１内の反エンジン側の半部に該ケース２１に一体的に設けられた多数の羽根でなるポンプ２２と、ケース２１内のエンジン側の半部に該ケース２１に対して回転自在にかつ上記ポンプ２２に対向させて配置された同じく多数の羽根でなるタービン２３と、該ポンプ２２とタービン２３との間の内周部に配置されて、変速機ケース１１にワンウェイクラッチ２４を介して支持されて所定方向にのみ回転可能とされた同じく多数の羽根でなるステータ２５とを有する。そして、上記タービン２３のボス２３ａがタービンシャフト２７にスプライン結合され、該タービンシャフト２７を介してタービン２３の回転が反エンジン側に取り出されるようになっている。
【００４２】
また、ケース２１内には、上記タービン２３と一体回転し、かつ該タービン２３に対して軸方向にスライド可能とされたロックアップクラッチ２６が内蔵されている。このロックアップクラッチ２６は、ケース２１内のエンジン側の平面部２１ａに対向するように配置されており、該ロックアップクラッチ２６が上記ケース平面部２１ａに締結されたときに、該ケース２１を介してエンジン出力軸１とタービンシャフト２７とが結合されるようになっている。
【００４３】
そして、このロックアップクラッチ２６は、ケース２１内における該クラッチ２６の背部の室、即ちリヤ室２６ａ内の作動油の圧力によりケース平面部２１ａに対して締結方向に付勢されていると共に、該ロックアップクラッチ２６とケース平面部２１ａとの間に設けられた室、即ちフロント室２６ｂに供給される作動圧により解放され、また、このフロント室２６ｂに供給される作動圧を調整することにより、スリップ状態に制御されるようになっている。
【００４４】
ここで、当該自動変速機１０に備えられた油圧回路のうちの上記ロックアップクラッチ２６の制御用部分の構成を簡単に説明すると、図２に示すように、この油圧回路８０には、ロックアップクラッチ２６のリヤ室２６ａ及びフロント室２６ｂに対する作動圧の給排を制御するロックアップコントロールバルブ８１が備えられ、該バルブ８１に、油圧源から一定圧に調整されたコンバータ圧を供給するライン８２と、パイロット圧を供給するライン８３と、デューティソレノイドバルブ８４で生成された制御圧を供給するライン８５とが接続されている。
【００４５】
そして、上記ライン８３からパイロット圧が供給されていないときには、図示のように、スプール８１ａがスプリング８１ｂの付勢力により図面上の右側に位置して、上記ライン８２からのコンバータ圧をライン８６を介してロックアップクラッチ２６のフロント室２６ｂに供給することにより、該クラッチ２６が解放されるようになっている（コンバータ状態）。また、上記パイロット圧が供給されると、スプール８１ａがスプリング８１ｂの付勢力に抗して図面上の左側に移動することにより、上記コンバータ圧がライン８７を介してロックアップクラッチ２６のリヤ室２６ａに供給され、これにより、該クラッチ２６が締結されるようになっている（ロックアップ状態）。
【００４６】
そして、この締結状態においては、デューティソレノイドバルブ８４で生成されてライン８５を介して供給された制御圧がロックアップコントロールバルブ８１及びライン８６を介してフロント室２６ｂに供給され、これにより、ロックアップクラッチ２６のリヤ室２６ａに一定のコンバータ圧が供給されている状態でフロント室２６ｂに制御圧が供給されることになって、該クラッチ２６の締結力ないしトルクコンバータ２０のポンプ２２とタービン２３との間のスリップ量が上記制御圧の大きさに応じて制御されることになる（スリップ状態）。
【００４７】
一方、この自動変速機１０には、図３に示すように、変速制御と上記のようなロックアップクラッチ２６の制御とを行なうコントロールユニット１００が備えられている。このコントロールユニット１００に、当該車両の車速を検出する車速センサ１０１からの信号、エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１０２からの信号、運転者により選択されているシフト位置（レンジ）を検出するシフト位置センサ１０３からの信号、トルクコンバータ２０の入力回転数であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１０４からの信号、トルクコンバータ２０の出力回転数であるタービン回転数を検出するタービン回転数センサ１０５からの信号などが入力されるようになっている。
【００４８】
そして、このコントロールユニット１００は、上記各センサ１０１〜１０５からの信号が示す当該車両の走行状態、特に車速Ｖｓ及びスロットル開度Ｔｖｏと、同じく車速及びスロットル開度をパラメータとして予め設定された変速マップとに基づいて変速段を設定し、その変速段が得られるように油圧回路８０に備えられた複数の変速用ソレノイドバルブ１１０…１１０に制御信号を出力するようになっている。
【００４９】
また、このコントロールユニット１００は、同じく上記各センサ１０１〜１０５からの信号が示す当該車両の走行状態、特に車速Ｖｓ及びスロットル開度Ｔｖｏと、例えば図４に示すように車速及びスロットル開度をパラメータとして予め設定された締結力特性マップとに基づいてロックアップクラッチ２６の制御領域を判定し、その領域に応じて該ロックアップクラッチ２６をコンバータ状態、ロックアップ状態またはスリップ状態のいずれかに制御するように、上記油圧回路８０のロックアップ用デューティソレノイドバルブ８４に制御信号を出力するようになっている。
【００５０】
その場合に、図示したように、トルクコンバータ３６のトルク増大作用や変速動作中におけるショック吸収作用などが要求される高負荷低車速領域はコンバータ領域とされ、ロックアップクラッチ２６は完全に解放される。また、上記のような作用がそれほど要求されない低負荷高車速領域はロックアップ領域とされ、ロックアップクラッチ２６は完全に締結されてエンジンの燃費性能の向上が図られる。そして、低負荷低車速領域はスリップ領域とされ、この領域ではロックアップクラッチ２６のスリップ量を所定の目標スリップ量に維持するスリップ制御が行なわれて、エンジン振動を吸収しつつ燃費性能の向上も図られる。
【００５１】
そして、この実施の形態においては、ロックアップクラッチ２６の締結力制御に対する割込処理を図３のフローチャートに従って実行するようになっている。
【００５２】
すなわち、コントロールユニット１００は、ステップＳ１で上記各センサ１０１〜１０５からの各種信号を読み込んだ上で、ステップＳ２を実行して走行路面の勾配値Ｇｒを算出する。つまり、走行中における車両は空気抵抗や路面抵抗などの各種の走行抵抗に打ち勝って走行するようになっている。そして、登坂時においては、登坂路の勾配に比例する勾配抵抗が走行抵抗に負荷されることになる。したがって、走行中における当該車両の運動方程式を立てれば、概ね、次式（１）が成立する。
【００５３】
ＭＡｃ＝（走行動力）−（空気抵抗）−（勾配抵抗）−（路面抵抗）−（その他の抵抗） …（１）
ここで、Ｍは当該車両の質量、Ａｃは前後加速度を示す。また、走行動力はエンジン出力から変速比や機械抵抗などを考慮して導き出される変数である。なお、空気抵抗は車速Ｖｓの２乗に比例する変数である。
【００５４】
今、勾配値Ｇｒが知りたいのであるから、上記式１を変形して、空気抵抗やその他のパラメータを変数として解けば容易に計算できることになる。
【００５５】
勾配値Ｇｒを算出すると、コントロールユニット１００はステップＳ３に進んで当該車両の走行状態がスリップ領域に属するか否かを判定して、走行状態がスリップ領域に属しないと判定したときにはステップＳ４に進んでスロットル開度増加量Ｄｔｖの計算起点Ｔｖｘとして所定の初期設定値Ｔｍｘを設定する。なお、この実施の形態においてはスロットル開度の全開値が初期設定値Ｔｍｘとして用いられるようになっている。
【００５６】
一方、コントロールユニット１００は、上記ステップＳ３において走行状態がスリップ領域に属すると判定したときには、ステップＳ５に移って勾配値Ｇｒが所定値Ｇｏよりも大きいか否かを判定する。つまり、当該車両が登坂中か否かを判定するのである。
【００５７】
コントロールユニット１００は、上記ステップＳ５において勾配値Ｇｒが所定値Ｇｏよりも大きいと判定したときには、ステップＳ６に進んで上記計算起点Ｔｖｘの前回値がスロットル開度Ｔｖｏの今回値よりも大きいか否かを判定し、判定結果がＹＥＳのときにはステップＳ７を実行してスロットル開度Ｔｖｏの今回値を計算起点Ｔｖｘとして更新した後、ステップＳ８を実行してスロットル開度Ｔｖｏから計算起点Ｔｖｘを減算することによりスロットル開度増加量Ｄｔｖを算出する一方、判定結果がＮＯのときには上記ステップＳ７をスキップしてステップＳ８に移り、スロットル開度増加量Ｄｔｖを算出する。つまり、コントロールユニット１００は、登坂検出後のスロットル開度Ｔｖｏの最小値をスロットル開度増加量Ｄｔｖの計算起点Ｔｖｘとして保持すると共に、スロットル開度Ｔｖｏの値が保持している計算起点Ｔｖｘよりも小さいときに、その値を新たに計算起点Ｔｖｘとして更新して、スロットル開度増加量Ｄｔｖを算出することになる。なお、登坂判定時には登坂フラグＦｕが１にセットされるようになっている。
【００５８】
コントロールユニット１００は、スロットル開度増加量Ｄｔｖを算出すると、ステップＳ９に進んでスロットル開度増加量Ｄｔｖが所定の判定基準値Ｄｏよりも大きいか否かを判定し、スロットル開度増加量Ｄｔｖが判定基準値Ｄｏよりも大きいときにステップＳ１０を実行してスリップ制御を解除する。その場合に、この実施の形態においては、図６のマップに示すようにスロットル開度増加量Ｄｔｖが大きいほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されている。
【００５９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００６０】
平地走行時においては、当該車両の走行状態が図４の締結力特性マップに設けられたスリップ領域に属するときには、ロックアップクラッチ２６がスリップ状態とされて、エンジン振動の低減と燃費性能との両立が図られることになる。
【００６１】
そして、スリップ量制御状態において当該車両が登坂路に差し掛かると、登坂検出後のスロットル開度増加量Ｄｔｖが判定基準値Ｄｏ以上となったときには、スロットル開度Ｔｖｏの大きさにかかわらずロックアップクラッチ２６が解放状態とされる。これにより、例えば当該車両を加速させるために運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、ロックアップクラッチ２６の締結状態が速やかに解除されてコンバータ状態となり、これにより運転者に違和感を感じさせることのない加速応答性が得られることになる。
【００６２】
その場合に、図６のマップに示すように、スロットル開度増加量Ｄｔｖが大きいほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されているので、スロットル開度Ｔｖｏの増加速度が大きいほど、つまりアクセルペダルの踏込速度が大きいほど判定基準値Ｄｏが小さくなる。これにより、急加速要求時にはスリップ量制御状態が速やかに解除され、良好な加速応答性が得られることになる。
【００６３】
また、図５のフローチャートのステップＳ６，Ｓ７に示すように、登坂検出後のスロットル開度Ｔｖｏの最小値がスロットル開度増加量Ｄｔｖの計算起点Ｔｖｘとして保持されるので、例えば図７に示すようにアクセルペダルを踏み込んでは小さく戻すという操作を繰り返したとしても、登坂判定時におけるスロットル開度Ｔｖｏの初期値Ｔｖｘ１がスロットル開度増加量Ｄｔｖの計算起点Ｔｖｘとして保持される。そして、この計算起点Ｔｖｘ（Ｔｖｘ１）を基準として、スロットル開度Ｔｖｏが判定基準値Ｄｏ以上となったときに、ロックアップクラッチ２６のスリップ制御状態が解除される。これにより制御の信頼性が確保されることになる。
【００６４】
一方、例えば図８に示すように、登坂走行中にアクセルペダルが大きく戻されて、スロットル開度Ｔｖｏの検出値Ｔｖｘ２が登坂判定時に計算起点Ｔｖｘとして設定されるスロットル開度Ｔｖｏの初期値Ｔｖｘ１よりも小さくなったときには、該検出値Ｔｖｘ２が新たに計算起点Ｔｖｘとして更新されることになる。これにより、アクセルペダルのわずかな踏込操作によりロックアップクラッチ２６が不用意に解放されるという事態も回避されることになる。
【００６５】
また、第４発明に対応する第２の実施の形態においては、図９のマップに示すように勾配値Ｇｒが大きくなるほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されている。これによれば、路面勾配が大きいときには路面勾配が小さいときに比べて締結状態が速やかに解除され、これにより良好な加速応答性が確保されることになる。
【００６６】
また、第５発明に対応する第３の実施の形態においては、図１０に示すように、当該車両の前後加速度Ａｃが零点を境としてマイナス方向に大きくなるほど、換言すれば減速度が大きくなるほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されている。なお、前後加速度Ａｃは例えば車速Ｖｓから求められる。これによれば、車速の低下に打ち勝って当該車両を加速させることが可能となる。
【００６７】
さらに、第６発明に対応する第４の実施の形態においては、図１１のマップに示すように、車速Ｖｓが大きくなるほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されている。これによれば、高車速時においても空気抵抗などに打ち勝って当該車両を速やかに加速させることが可能となる。
【００６８】
なお、本発明は、ロックアップクラッチ２６がロックアップ制御中に登坂路に差し掛かった場合にも適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ロックアップクラッチを有する流体継ぎ手の締結力制御装置において、ロックアップクラッチの締結状態において当該車両が登坂路に差し掛かると、登坂検出後のスロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときには、スロットル開度の大きさにかかわらずロックアップクラッチが解放状態とされる。これにより、例えば当該車両を加速させるために運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、ロックアップクラッチの締結状態が速やかに解除され、これにより運転者に違和感を感じさせることのない加速応答性が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図である。
【図２】 ロックアップクラッチ及びその制御用油圧回路図である。
【図３】 ロックアップクラッチの制御システム図である。
【図４】 ロックアップクラッチの制御領域を示すマップである。
【図５】 ロックアップクラッチの制御に対する割込処理を示すフローチャート図である。
【図６】 スロットル開度増加量をパラメータとする判定基準値のマップの説明図である。
【図７】 本実施の形態の作用を示すタイムチャート図である。
【図８】 同じく本実施の形態の作用を示すタイムチャート図である。
【図９】 第２の実施形態で用いる勾配値をパラメータとする判定基準値のマップの説明図である。
【図１０】 第３の実施形態で用いる車両の前後加速度をパラメータとする判定基準値のマップの説明図である。
【図１１】 第４の実施形態で用いる車速をパラメータとする判定基準値のマップの説明図である。
【符号の説明】
２０ トルクコンバータ
２２ ポンプ
２３ タービン
２６ ロックアップクラッチ
８４ デューティソレノイドバルブ
１００ コントロールユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータなどの流体継ぎ手に備えられるロックアップクラッチの締結力制御装置に関し、車両用自動変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車に搭載される自動変速機は、流体継ぎ手の一種であるトルクコンバータと変速歯車機構とを組み合わせ、この変速歯車機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキなどの複数の摩擦要素の選択的作動により切り換えて、所定の変速段に自動的に変速するように構成したものであるが、上記トルクコンバータに、そのエンジンからの入力要素と、変速歯車機構への出力要素とを直結するロックアップクラッチが設けられることがある。
【０００３】
すなわち、トルクコンバータは、エンジン出力軸に連結されて該出力軸と一体回転するポンプ（入力要素）と、このポンプに対向配置されたタービン（出力要素）と、これらのポンプとタービンとの間に介設されてトルク増大作用を図るステータとを有し、上記ポンプの回転を作動油を介してタービンに伝達し、この伝達された回転を該タービンと連結されたタービンシャフトにより変速歯車機構側に出力するように構成したものであるが、このような構成に加えて、ポンプ側部材とタービン側部材との間に摩擦要素であるロックアップクラッチを介設して、このロックアップクラッチの締結によりトルクコンバータの入力側すなわちポンプないしエンジン出力軸と出力側すなわちタービンないしタービンシャフトとを直結させて、これらを一体回転させることができるように構成されているのである。
【０００４】
その場合に、この種の車両には、予めスロットル開度や車速などの走行状態をパラメータとして上記ロックアップクラッチの締結解放の状態が特性マップとして設定されており、この特性マップと上記走行状態の検出結果とに基づいて現在の走行状態に適したロックアップクラッチの締結状態が決定されるようになっている。
【０００５】
すなわち、例えば車両の走行状態が高負荷低車速領域にあるときには、トルクコンバータのトルク増大作用や変速動作中におけるショック吸収作用などが要求されるので、ロックアップクラッチは完全に解放されて所謂コンバータ状態とされる一方、上記のような作用がそれほど要求されない低負荷高車速領域などでは、主としてトルクコンバータの動力伝達効率を高めてエンジンの燃費性能を向上させることを目的として、ロックアップクラッチは完全に締結されて所謂ロックアップ状態とされる。
【０００６】
また、このようなロックアップクラッチを非締結状態とするコンバータ領域や完全締結状態とするロックアップ領域に加えて、上記特性マップに、該ロックアップクラッチをスリップ状態とするスリップ領域が設けられることがある。このスリップ領域では、良好な燃費性能を確保しながら振動を吸収するなどのために、ロックアップクラッチのスリップ量を所定の目標スリップ量に維持するスリップ制御が行なわれる。
【０００７】
ところで、車両が走行中に登坂路に入った場合には、路面勾配により走行抵抗が大きくなって減速するため、運転者の心理として車速を維持するためにアクセルペダルが踏み込まれることが多い。その場合に、アクセルペダルの踏込操作に連動するスロットル開度の増大に起因して、当該車両の走行状態がロックアップ領域やスリップ領域からコンバータ領域に移行すると、ロックアップクラッチがロックアップ状態やスリップ状態などの締結状態から解放されることから、エンジン回転数や駆動力が急激に増大して運転者に違和感を感じさせることになる。
【０００８】
この問題に対しては、例えばスリップ制御中に登坂状態を検出すると、目標スリップ量を路面勾配に応じて大きくすることが提案されている。これによれば、登坂路においては目標スリップ量が大きい値に補正されることから、スロットル開度の増大によってスリップ領域からコンバータ領域に移行したとしても、スリップ制御中の実スリップ量と解放直後の実スリップ量との差が小さくなって、エンジン回転数の急激な変動が抑制されることになる。その反面、登坂路に入ると目標スリップ量が直ちに大きくされることから、その目標スリップ量に追従するように実スリップ量が増大制御されることになって、アクセルペダルの踏込操作がないにもかかわらずエンジン回転数が増大して、この場合においても運転者に違和感を感じさせることになる。
【０００９】
また、加速走行中に登坂路に差し掛かった場合においても、路面勾配による走行抵抗によって生じる駆動力不足を補うためにアクセルペダルが踏み込まれると、ロックアップ領域あるいはスリップ領域からコンバータ領域に移行してロックアップクラッチが解放されて駆動力が増大し、これを抑制するためにアクセルペダルを戻すと、今度は走行状態がロックアップ領域あるいはスリップ領域に戻って駆動力不足になるという一種のハンチングが生じることになる。
【００１０】
このような問題に対しては、例えば特開平９−６０７１８号公報には、登坂走行中にスロットル開度が所定のスリップ領域からコンバータ領域に移行すると、ロックアップクラッチのコンバータ状態からスリップ状態への移行を禁止する技術思想が開示されている。これによれば、登坂走行中にロックアップクラッチが一旦解放状態にされると、その後は解放状態のまま維持されることから、ロックアップクラッチの締結解放の繰り返しが防止されることから、上記の不具合が回避されるという利点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の従来技術においては、アクセルペダルの踏込量、即ちスロットル開度が所定値以上になるまではスリップ制御が解除されないので、次のような問題を生じることになる。
【００１２】
すなわち、例えばロックアップクラッチのスリップ制御状態で登坂路を走行している場合に、何らかの原因で運転者が当該車両を加速させるためにアクセルペダルを踏み込んだとしても、スロットル開度が所定値以上になるまではスリップ制御が解除されずロックアップクラッチの締結状態が維持される。このため、解放状態におけるトルク増大作用が得られず、駆動力の不足により運転者に違和感を感じさせることになる。
【００１３】
同様な問題は、ロックアップ制御状態における加速のためのアクセルペダルの踏込時に発生することになる。
【００１４】
この発明は、ロックアップクラッチを有する流体継ぎ手における上記の問題に対処するもので、登坂走行時に運転者の操作を適切に反映したロックアップクラッチの締結力の制御を実現し、運転者の違和感を解消することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するために次のように構成したことを特徴とする。
【００１６】
すなわち、本願の請求項１に係る発明（以下、「第１発明」という）は、エンジンに連結された入力要素と駆動輪側部材に連結された出力要素との間に設けられて、これらの入出力要素を締結する状態と両要素を解放する状態とに選択的に設定されるロックアップクラッチを有する流体継ぎ手と、上記ロックアップクラッチの締結力を調整する締結力調整手段と、エンジンのスロットル開度に関する値を検出するスロットル開度検出手段と、当該車両の車速に関する値を検出する車速検出手段と、スロットル開度に関する値と車速に関する値とをパラメータとして予め設定された締結力特性と上記両検出手段の検出結果とに基づいて上記締結力調整手段を制御する締結力制御手段とが備えられた流体継ぎ手の締結力制御装置において、当該車両の登坂状態を検出する登坂検出手段を設けると共に、上記締結力制御手段を、上記ロックアップクラッチの締結状態において登坂状態が検出された場合に、その検出後におけるスロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときに、ロックアップクラッチが解放状態となるように上記締結力調整手段を制御するように構成したことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に係る発明（以下、「第２発明」という）は、上記第１発明における締結力制御手段を、登坂検出後のスロットル開度の最小値を該開度の増加量の計算起点として保持すると共に、スロットル開度の値が保持している計算起点よりも小さいときに、その値をスロットル開度の増加量の計算起点として更新するように構成したことを特徴とする。
【００１８】
そして、請求項３に係る発明（以下、「第３発明」という）は、上記第１、第２発明における締結力制御手段を、スロットル開度の増加速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするように構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に係る発明（以下、「第４発明」という）は、上記第１、第２発明の構成に加えて、路面勾配に関する値を検出する路面勾配検出手段を設けると共に、締結力制御手段を、路面勾配が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするように構成したことを特徴とする。
【００２０】
そして、請求項５に係る発明（以下、「第５発明」という）は、上記第１、第２発明の構成に加えて、当該車両の加減速度に関する値を検出する加減速度検出手段を設けると共に、締結力制御手段を、当該車両の減速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするように構成したことを特徴とする。
【００２１】
さらに、請求項６に係る発明（以下、「第６発明」という）は、上記第１、第２発明における締結力制御手段を、車速が高いほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするように構成したことを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば次のような作用が得られる。
【００２３】
すなわち、第１発明によれば、平地走行時においては、例えば当該車両の走行状態（スロットル開度及び車速）がスロットル開度及び車速をパラメータとして設定された所定の締結領域に属するときには、ロックアップクラッチが締結状態とされて良好な燃費性能が得られることになる。
【００２４】
そして、ロックアップクラッチの締結状態において当該車両が登坂路に差し掛かると、登坂検出後のスロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときには、スロットル開度の大きさにかかわらずロックアップクラッチが解放状態とされる。これにより、例えば当該車両を加速させるために運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、ロックアップクラッチの締結状態が速やかに解除され、これにより運転者に違和感を感じさせることのない加速応答性が得られることになる。
【００２５】
また、第２発明によれば、登坂検出後のスロットル開度の最小値が該開度の増加量の計算起点として保持されるので、例えばアクセルペダルを踏み込んでは小さく戻すという操作を繰り返したとしても、スロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときには、ロックアップクラッチの締結状態が確実に解除され、これにより制御の信頼性が向上することになる。
【００２６】
そして、例えば登坂走行中にアクセルペダルを大きく戻したときのスロットル開度の値が、保持している計算起点よりも小さいときには、その値がスロットル開度の増加量の計算起点として更新されることになるので、アクセルペダルのわずかな踏込操作によりロックアップクラッチが不用意に解放されるという事態も回避されることになる。
【００２７】
そして、第３発明によれば、スロットル開度の増加速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするようになっているので、アクセルペダルの踏込速度が大きいほどロックアップクラッチの締結状態が速やかに解除され、これにより良好な加速応答性が得られることになる。
【００２８】
また、第４発明によれば、路面勾配が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするようになっているので、路面勾配が大きいときには路面勾配が小さいときに比べて締結状態が速やかに解除され、これにより良好な加速応答性が確保されることになる。
【００２９】
そして、第５発明によれば、当該車両の減速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態とするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするようになっているので、車速の低下に打ち勝って当該車両を加速させることが可能となる。
【００３０】
さらに、第６発明によれば、車速が高いほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくするようになっているので、高車速時においても空気抵抗などに打ち勝って当該車両を速やかに加速させることが可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
まず、図１の骨子図により本実施の形態に係る自動変速機１０の全体の機械的な概略構成を説明する。
【００３３】
この自動変速機１０は、主たる構成要素として、トルクコンバータ２０と、該コンバータ２０の出力により駆動される変速機構として隣接配置された第１、第２遊星歯車機構３０，４０と、これらの遊星歯車機構３０，４０でなる動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキなどの複数の摩擦要素５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６とを有し、これらによりＤレンジにおける１〜４速、Ｓレンジにおける１〜３速及びＬレンジにおける１〜２速と、Ｒレンジにおける後退速とが得られるようになっている。
【００３４】
上記トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸１に連結されたケース２１内に固設されたポンプ２２と、該ポンプ２２に対向状に配置されて該ポンプ２２により作動油を介して駆動されるタービン２３と、該ポンプ２２とタービン２３との間に介設され、かつ変速機ケース１１にワンウェイクラッチ２４を介して支持されてトルク増大作用を行うステータ２５と、上記ケース２１とタービン２３との間に設けられ、該ケース２１を介してエンジン出力軸１とタービン２３とを直結するロックアップクラッチ２６とで構成されている。そして、上記タービン２３の回転がタービンシャフト２７を介して遊星歯車機構３０，４０側に出力されるようになっている。
【００３５】
ここで、このトルクコンバータ２０の反エンジン側には、該トルクコンバータ２０のケース２１を介してエンジン出力軸１に駆動されるオイルポンプ１２が配置されている。
【００３６】
一方、上記第１、第２遊星歯車機構３０，４０は、いずれも、サンギヤ３１，４１と、このサンギヤ３１，４１に噛み合った複数のピニオン３２…３２，４２…４２と、これらのピニオン３２…３２，４２…４２を支持するピニオンキャリヤ３３，４３と、ピニオン３２…３２，４２…４２に噛み合ったインターナルギヤ３４，４４とで構成されている。
【００３７】
そして、上記タービンシャフト２７と第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１との間にフォワードクラッチ５１が、同じくタービンシャフト２７と第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１との間にリバースクラッチ５２が、また、タービンシャフト２７と第２遊星歯車機構４０のピニオンキャリヤ４３との間に３−４クラッチ５３がそれぞれ介設されていると共に、第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１を固定する２−４ブレーキ５４が備えられている。
【００３８】
さらに、第１遊星歯車機構３０のインターナルギヤ３４と第２遊星歯車機構４０のピニオンキャリヤ４３とが連結されて、これらと変速機ケース１１との間にローリバースブレーキ５５とワンウエイクラッチ５６とが並列に配置されていると共に、第１遊星歯車機構３０のピニオンキャリヤ３３と第２遊星歯車機構４０のインターナルギヤ４４とが連結されて、これらに出力ギヤ１３が接続されている。
【００３９】
そして、この出力ギヤ１３が、中間伝動機構６０を構成するアイドルシャフト６１上の第１中間ギヤ６２に噛み合わされていると共に、該アイドルシャフト６１上の第２中間ギヤ６３と差動装置７０の入力ギヤ７１とが噛み合わされて、上記出力ギヤ１３の回転が差動装置７０のデフケース７２に入力され、該差動装置７０を介して左右の車軸７３，７４が駆動されるようになっている。
【００４０】
ここで、上記各クラッチやブレーキなどの摩擦要素５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６の作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表１に示すようになる。
【００４１】
【表１】
【００４２】
また、ケース２１内には、上記タービン２３と一体回転し、かつ該タービン２３に対して軸方向にスライド可能とされたロックアップクラッチ２６が内蔵されている。このロックアップクラッチ２６は、ケース２１内のエンジン側の平面部２１ａに対向するように配置されており、該ロックアップクラッチ２６が上記ケース平面部２１ａに締結されたときに、該ケース２１を介してエンジン出力軸１とタービンシャフト２７とが結合されるようになっている。
【００４３】
そして、このロックアップクラッチ２６は、ケース２１内における該クラッチ２６の背部の室、即ちリヤ室２６ａ内の作動油の圧力によりケース平面部２１ａに対して締結方向に付勢されていると共に、該ロックアップクラッチ２６とケース平面部２１ａとの間に設けられた室、即ちフロント室２６ｂに供給される作動圧により解放され、また、このフロント室２６ｂに供給される作動圧を調整することにより、スリップ状態に制御されるようになっている。
【００４４】
ここで、当該自動変速機１０に備えられた油圧回路のうちの上記ロックアップクラッチ２６の制御用部分の構成を簡単に説明すると、図２に示すように、この油圧回路８０には、ロックアップクラッチ２６のリヤ室２６ａ及びフロント室２６ｂに対する作動圧の給排を制御するロックアップコントロールバルブ８１が備えられ、該バルブ８１に、油圧源から一定圧に調整されたコンバータ圧を供給するライン８２と、パイロット圧を供給するライン８３と、デューティソレノイドバルブ８４で生成された制御圧を供給するライン８５とが接続されている。
【００４５】
そして、上記ライン８３からパイロット圧が供給されていないときには、図示のように、スプール８１ａがスプリング８１ｂの付勢力により図面上の右側に位置して、上記ライン８２からのコンバータ圧をライン８６を介してロックアップクラッチ２６のフロント室２６ｂに供給することにより、該クラッチ２６が解放されるようになっている（コンバータ状態）。また、上記パイロット圧が供給されると、スプール８１ａがスプリング８１ｂの付勢力に抗して図面上の左側に移動することにより、上記コンバータ圧がライン８７を介してロックアップクラッチ２６のリヤ室２６ａに供給され、これにより、該クラッチ２６が締結されるようになっている（ロックアップ状態）。
【００４６】
そして、この締結状態においては、デューティソレノイドバルブ８４で生成されてライン８５を介して供給された制御圧がロックアップコントロールバルブ８１及びライン８６を介してフロント室２６ｂに供給され、これにより、ロックアップクラッチ２６のリヤ室２６ａに一定のコンバータ圧が供給されている状態でフロント室２６ｂに制御圧が供給されることになって、該クラッチ２６の締結力ないしトルクコンバータ２０のポンプ２２とタービン２３との間のスリップ量が上記制御圧の大きさに応じて制御されることになる（スリップ状態）。
【００４７】
一方、この自動変速機１０には、図３に示すように、変速制御と上記のようなロックアップクラッチ２６の制御とを行なうコントロールユニット１００が備えられている。このコントロールユニット１００に、当該車両の車速を検出する車速センサ１０１からの信号、エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１０２からの信号、運転者により選択されているシフト位置（レンジ）を検出するシフト位置センサ１０３からの信号、トルクコンバータ２０の入力回転数であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１０４からの信号、トルクコンバータ２０の出力回転数であるタービン回転数を検出するタービン回転数センサ１０５からの信号などが入力されるようになっている。
【００４８】
そして、このコントロールユニット１００は、上記各センサ１０１〜１０５からの信号が示す当該車両の走行状態、特に車速Ｖｓ及びスロットル開度Ｔｖｏと、同じく車速及びスロットル開度をパラメータとして予め設定された変速マップとに基づいて変速段を設定し、その変速段が得られるように油圧回路８０に備えられた複数の変速用ソレノイドバルブ１１０…１１０に制御信号を出力するようになっている。
【００４９】
また、このコントロールユニット１００は、同じく上記各センサ１０１〜１０５からの信号が示す当該車両の走行状態、特に車速Ｖｓ及びスロットル開度Ｔｖｏと、例えば図４に示すように車速及びスロットル開度をパラメータとして予め設定された締結力特性マップとに基づいてロックアップクラッチ２６の制御領域を判定し、その領域に応じて該ロックアップクラッチ２６をコンバータ状態、ロックアップ状態またはスリップ状態のいずれかに制御するように、上記油圧回路８０のロックアップ用デューティソレノイドバルブ８４に制御信号を出力するようになっている。
【００５０】
その場合に、図示したように、トルクコンバータ３６のトルク増大作用や変速動作中におけるショック吸収作用などが要求される高負荷低車速領域はコンバータ領域とされ、ロックアップクラッチ２６は完全に解放される。また、上記のような作用がそれほど要求されない低負荷高車速領域はロックアップ領域とされ、ロックアップクラッチ２６は完全に締結されてエンジンの燃費性能の向上が図られる。そして、低負荷低車速領域はスリップ領域とされ、この領域ではロックアップクラッチ２６のスリップ量を所定の目標スリップ量に維持するスリップ制御が行なわれて、エンジン振動を吸収しつつ燃費性能の向上も図られる。
【００５１】
そして、この実施の形態においては、ロックアップクラッチ２６の締結力制御に対する割込処理を図３のフローチャートに従って実行するようになっている。
【００５２】
すなわち、コントロールユニット１００は、ステップＳ１で上記各センサ１０１〜１０５からの各種信号を読み込んだ上で、ステップＳ２を実行して走行路面の勾配値Ｇｒを算出する。つまり、走行中における車両は空気抵抗や路面抵抗などの各種の走行抵抗に打ち勝って走行するようになっている。そして、登坂時においては、登坂路の勾配に比例する勾配抵抗が走行抵抗に負荷されることになる。したがって、走行中における当該車両の運動方程式を立てれば、概ね、次式（１）が成立する。
【００５３】
ＭＡｃ＝（走行動力）−（空気抵抗）−（勾配抵抗）−（路面抵抗）−（その他の抵抗） …（１）
ここで、Ｍは当該車両の質量、Ａｃは前後加速度を示す。また、走行動力はエンジン出力から変速比や機械抵抗などを考慮して導き出される変数である。なお、空気抵抗は車速Ｖｓの２乗に比例する変数である。
【００５４】
今、勾配値Ｇｒが知りたいのであるから、上記式１を変形して、空気抵抗やその他のパラメータを変数として解けば容易に計算できることになる。
【００５５】
勾配値Ｇｒを算出すると、コントロールユニット１００はステップＳ３に進んで当該車両の走行状態がスリップ領域に属するか否かを判定して、走行状態がスリップ領域に属しないと判定したときにはステップＳ４に進んでスロットル開度増加量Ｄｔｖの計算起点Ｔｖｘとして所定の初期設定値Ｔｍｘを設定する。なお、この実施の形態においてはスロットル開度の全開値が初期設定値Ｔｍｘとして用いられるようになっている。
【００５６】
一方、コントロールユニット１００は、上記ステップＳ３において走行状態がスリップ領域に属すると判定したときには、ステップＳ５に移って勾配値Ｇｒが所定値Ｇｏよりも大きいか否かを判定する。つまり、当該車両が登坂中か否かを判定するのである。
【００５７】
コントロールユニット１００は、上記ステップＳ５において勾配値Ｇｒが所定値Ｇｏよりも大きいと判定したときには、ステップＳ６に進んで上記計算起点Ｔｖｘの前回値がスロットル開度Ｔｖｏの今回値よりも大きいか否かを判定し、判定結果がＹＥＳのときにはステップＳ７を実行してスロットル開度Ｔｖｏの今回値を計算起点Ｔｖｘとして更新した後、ステップＳ８を実行してスロットル開度Ｔｖｏから計算起点Ｔｖｘを減算することによりスロットル開度増加量Ｄｔｖを算出する一方、判定結果がＮＯのときには上記ステップＳ７をスキップしてステップＳ８に移り、スロットル開度増加量Ｄｔｖを算出する。つまり、コントロールユニット１００は、登坂検出後のスロットル開度Ｔｖｏの最小値をスロットル開度増加量Ｄｔｖの計算起点Ｔｖｘとして保持すると共に、スロットル開度Ｔｖｏの値が保持している計算起点Ｔｖｘよりも小さいときに、その値を新たに計算起点Ｔｖｘとして更新して、スロットル開度増加量Ｄｔｖを算出することになる。なお、登坂判定時には登坂フラグＦｕが１にセットされるようになっている。
【００５８】
コントロールユニット１００は、スロットル開度増加量Ｄｔｖを算出すると、ステップＳ９に進んでスロットル開度増加量Ｄｔｖが所定の判定基準値Ｄｏよりも大きいか否かを判定し、スロットル開度増加量Ｄｔｖが判定基準値Ｄｏよりも大きいときにステップＳ１０を実行してスリップ制御を解除する。その場合に、この実施の形態においては、図６のマップに示すようにスロットル開度増加量Ｄｔｖが大きいほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されている。
【００５９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００６０】
平地走行時においては、当該車両の走行状態が図４の締結力特性マップに設けられたスリップ領域に属するときには、ロックアップクラッチ２６がスリップ状態とされて、エンジン振動の低減と燃費性能との両立が図られることになる。
【００６１】
そして、スリップ量制御状態において当該車両が登坂路に差し掛かると、登坂検出後のスロットル開度増加量Ｄｔｖが判定基準値Ｄｏ以上となったときには、スロットル開度Ｔｖｏの大きさにかかわらずロックアップクラッチ２６が解放状態とされる。これにより、例えば当該車両を加速させるために運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、ロックアップクラッチ２６の締結状態が速やかに解除されてコンバータ状態となり、これにより運転者に違和感を感じさせることのない加速応答性が得られることになる。
【００６２】
その場合に、図６のマップに示すように、スロットル開度増加量Ｄｔｖが大きいほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されているので、スロットル開度Ｔｖｏの増加速度が大きいほど、つまりアクセルペダルの踏込速度が大きいほど判定基準値Ｄｏが小さくなる。これにより、急加速要求時にはスリップ量制御状態が速やかに解除され、良好な加速応答性が得られることになる。
【００６３】
また、図５のフローチャートのステップＳ６，Ｓ７に示すように、登坂検出後のスロットル開度Ｔｖｏの最小値がスロットル開度増加量Ｄｔｖの計算起点Ｔｖｘとして保持されるので、例えば図７に示すようにアクセルペダルを踏み込んでは小さく戻すという操作を繰り返したとしても、登坂判定時におけるスロットル開度Ｔｖｏの初期値Ｔｖｘ１がスロットル開度増加量Ｄｔｖの計算起点Ｔｖｘとして保持される。そして、この計算起点Ｔｖｘ（Ｔｖｘ１）を基準として、スロットル開度Ｔｖｏが判定基準値Ｄｏ以上となったときに、ロックアップクラッチ２６のスリップ制御状態が解除される。これにより制御の信頼性が確保されることになる。
【００６４】
一方、例えば図８に示すように、登坂走行中にアクセルペダルが大きく戻されて、スロットル開度Ｔｖｏの検出値Ｔｖｘ２が登坂判定時に計算起点Ｔｖｘとして設定されるスロットル開度Ｔｖｏの初期値Ｔｖｘ１よりも小さくなったときには、該検出値Ｔｖｘ２が新たに計算起点Ｔｖｘとして更新されることになる。これにより、アクセルペダルのわずかな踏込操作によりロックアップクラッチ２６が不用意に解放されるという事態も回避されることになる。
【００６５】
また、第４発明に対応する第２の実施の形態においては、図９のマップに示すように勾配値Ｇｒが大きくなるほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されている。これによれば、路面勾配が大きいときには路面勾配が小さいときに比べて締結状態が速やかに解除され、これにより良好な加速応答性が確保されることになる。
【００６６】
また、第５発明に対応する第３の実施の形態においては、図１０に示すように、当該車両の前後加速度Ａｃが零点を境としてマイナス方向に大きくなるほど、換言すれば減速度が大きくなるほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されている。なお、前後加速度Ａｃは例えば車速Ｖｓから求められる。これによれば、車速の低下に打ち勝って当該車両を加速させることが可能となる。
【００６７】
さらに、第６発明に対応する第４の実施の形態においては、図１１のマップに示すように、車速Ｖｓが大きくなるほど判定基準値Ｄｏが小さくなるように設定されている。これによれば、高車速時においても空気抵抗などに打ち勝って当該車両を速やかに加速させることが可能となる。
【００６８】
なお、本発明は、ロックアップクラッチ２６がロックアップ制御中に登坂路に差し掛かった場合にも適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ロックアップクラッチを有する流体継ぎ手の締結力制御装置において、ロックアップクラッチの締結状態において当該車両が登坂路に差し掛かると、登坂検出後のスロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときには、スロットル開度の大きさにかかわらずロックアップクラッチが解放状態とされる。これにより、例えば当該車両を加速させるために運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、ロックアップクラッチの締結状態が速やかに解除され、これにより運転者に違和感を感じさせることのない加速応答性が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図である。
【図２】 ロックアップクラッチ及びその制御用油圧回路図である。
【図３】 ロックアップクラッチの制御システム図である。
【図４】 ロックアップクラッチの制御領域を示すマップである。
【図５】 ロックアップクラッチの制御に対する割込処理を示すフローチャート図である。
【図６】 スロットル開度増加量をパラメータとする判定基準値のマップの説明図である。
【図７】 本実施の形態の作用を示すタイムチャート図である。
【図８】 同じく本実施の形態の作用を示すタイムチャート図である。
【図９】 第２の実施形態で用いる勾配値をパラメータとする判定基準値のマップの説明図である。
【図１０】 第３の実施形態で用いる車両の前後加速度をパラメータとする判定基準値のマップの説明図である。
【図１１】 第４の実施形態で用いる車速をパラメータとする判定基準値のマップの説明図である。
【符号の説明】
２０ トルクコンバータ
２２ ポンプ
２３ タービン
２６ ロックアップクラッチ
８４ デューティソレノイドバルブ
１００ コントロールユニット
Claims (6)
- エンジンに連結された入力要素と駆動輪側部材に連結された出力要素との間に設けられて、これらの入出力要素を締結する状態と両要素を解放する状態とに選択的に設定されるロックアップクラッチを有する流体継ぎ手と、上記ロックアップクラッチの締結力を調整する締結力調整手段と、エンジンのスロットル開度に関する値を検出するスロットル開度検出手段と、当該車両の車速に関する値を検出する車速検出手段と、スロットル開度に関する値と車速に関する値とをパラメータとして予め設定された締結力特性と上記両検出手段の検出結果とに基づいて上記締結力調整手段を制御する締結力制御手段とが備えられた流体継ぎ手の締結力制御装置であって、当該車両の登坂状態を検出する登坂検出手段が設けられていると共に、上記締結力制御手段は、上記ロックアップクラッチの締結状態において登坂状態が検出された場合に、その検出後におけるスロットル開度の増加量が所定の判定基準値以上となったときに、ロックアップクラッチが解放状態となるように上記締結力調整手段を制御することを特徴とする流体継ぎ手の締結力制御装置。
- 締結力制御手段は、登坂検出後のスロットル開度の最小値を該開度の増加量の計算起点として保持すると共に、スロットル開度の値が保持している計算起点よりも小さいときに、その値をスロットル開度の増加量の計算起点として更新することを特徴とする請求項１に記載の流体継ぎ手の締結力制御装置。
- 締結力制御手段は、スロットル開度の増加速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の流体継ぎ手の締結力制御装置。
- 路面勾配に関する値を検出する路面勾配検出手段が設けられていると共に、締結力制御手段は、路面勾配が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の流体継ぎ手の締結力制御装置。
- 当該車両の加減速度に関する値を検出する加減速度検出手段が設けられていると共に、締結力制御手段は、当該車両の減速度が大きいほどロックアップクラッチを解放状態にする際のスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の流体継ぎ手の締結力制御装置。
- 締結力制御手段は、車速が高いほどロックアップクラッチを解放状態にするスロットル開度の増加量の判定基準値を小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の流体継ぎ手の締結力制御装置。
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