JP6191576B2 - 車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置及び制御方法、特にロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機が搭載された車両の制御装置及び制御方法に関する。

自動車等の車両において、エンジンの出力軸に連結されたトルクコンバータと、該トルクコンバータの出力側に連結されると共にクラッチ及びブレーキ等の複数の摩擦締結要素を備えた変速機構とを有し、該複数の摩擦締結要素を選択的に締結して減速比の異なる複数の変速段を達成する自動変速機を搭載したものが一般に知られている。

また、前記自動変速機のトルクコンバータに、エンジンの出力軸に連結される入力側と変速機構に連結される出力側とを直結するロックアップクラッチが備えられ、エンジンの燃費性能を向上させるようにしたものも一般に知られている。

例えば特許文献１には、このようなロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと複数の摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機が搭載された車両が開示され、発進時に、ロックアップクラッチを締結状態又はスリップ状態に制御しながら発進用の摩擦締結要素をスリップ状態を経由して締結することが記載されている。

特開２００４−１５０５３１号公報

前記特許文献１に記載される車両など、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機が搭載された車両では、車両の発進時に、ロックアップクラッチの締結状態又はスリップ状態において、発進用の摩擦締結要素を締結するため、該摩擦締結要素の締結ショックが発生するおそれがある。

これに対し、発進用の摩擦締結要素への締結用油圧の供給を緩やかにすることが考えられるが、運転者がアクセルペダルを強く踏み込んでアクセルペダルの踏込量が大きい場合など運転者による発進要求（加速要求）が大きい場合に、発進用の摩擦締結要素への締結用油圧の供給を緩やかにすると発進応答性が低下して運転者の発進要求が実現されないこととなる。

そこで、本発明は、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと車両の発進時に締結される摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機が搭載された車両の発進時に、運転者の発進要求を実現させつつ締結ショックを抑制することができる車両の制御装置及び制御方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機が搭載された車両の発進時に、前記ロックアップクラッチを締結するように制御すると共に前記所定の摩擦締結要素を締結するように制御する車両の制御装置であって、前記車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値未満であるときは、前記発進要求レベルが所定値以上であるときよりも前記所定の摩擦締結要素を緩やかに締結するように制御する制御手段を備え、前記ロックアップクラッチは、締結用油圧の非供給時にクラッチクリアランスがほぼゼロとされるものである、ことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の車両の制御装置において、前記制御手段は、前記車両の発進時に、前記発進要求レベルが所定値以上であるときは、前記ロックアップクラッチを前記変速機構の入力トルクの変動が抑制されるように制御しつつ前記所定の摩擦締結要素を締結するように制御することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置において、前記制御手段は、前記発進要求レベルとしてアクセル開度に関連する値を用いることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機が搭載された車両の発進時に、前記ロックアップクラッチを締結するように制御すると共に前記所定の摩擦締結要素を締結するように制御する車両の制御方法であって、前記ロックアップクラッチとして、締結用油圧の非供給時にクラッチクリアランスがほぼゼロとされるものを用いると共に、前記車両の発進時に、運転者による発進要求レベルを検出し、検出した運転者による発進要求レベルが所定値未満であるときは、前記発進要求レベルが所定値以上であるときよりも前記所定の摩擦締結要素を緩やかに締結するように制御する、ことを特徴とする。

上記の構成により、本願の請求項１に記載の発明によれば、車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値未満であるときは、発進要求レベルが所定値以上であるときよりも車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を緩やかに締結することにより締結ショックを抑制することができる。さらに、所定の摩擦締結要素を緩やかに締結するのは運転者による発進要求レベルが所定値未満のときであるため、運転者の発進要求が実現されない状態を回避できる。従って、車両の発進時に、運転者の発進要求を実現させつつ締結ショックを抑制することができる。
特に、この発明によれば、トルクコンバータに備えられたロックアップクラッチは、締結用油圧の非供給時にクラッチクリアランスがほぼゼロとされるものであることにより、締結用油圧が供給されたときに応答性良く締結されるロックアップクラッチを用いる場合に、締結ショックが生じることを抑制することができ、前記効果を有効に奏することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、車両の発進時に、発進要求レベルが所定値以上であるときは、ロックアップクラッチを変速機構の入力トルクの変動が抑制されるように制御しつつ車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を締結するように制御することにより、前記所定の摩擦締結要素を締結する際の変速機構の入力トルクの変動による締結ショックを抑制することができ、前記効果をより有効に奏することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、発進要求レベルとしてアクセル開度に関連する値を用いることにより、運転者による発進要求レベルを比較的簡単に検出することができ、前記効果を具体的に実現することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、車両の発進時に、運転者による発進要求レベルを検出し、検出した運転者による発進要求レベルが所定値未満であるときは、発進要求レベルが所定値以上であるときよりも車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を緩やかに締結することにより締結ショックを抑制することができる。さらに、所定の摩擦締結要素を緩やかに締結するのは運転者による発進要求レベルが所定値未満のときであるため、運転者の発進要求が実現されない状態を回避できる。従って、車両の発進時に、運転者の発進要求を実現させつつ締結ショックを抑制することができる。
特に、この発明においても請求項１に記載の発明と同様に、トルクコンバータに備えられたロックアップクラッチは、締結用油圧の非供給時にクラッチクリアランスがほぼゼロとされるものであることにより、締結用油圧が供給されたときに応答性良く締結されるロックアップクラッチを用いる場合に、締結ショックが生じることを抑制することができ、前記効果を有効に奏することができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。 前記自動変速機のＬＲブレーキを示す断面図である。 前記自動変速機のロックアップクラッチを示す断面図である。 前記自動変速機の摩擦締結要素の締結表である。 前記自動変速機の制御システム図である。 本発明の実施形態に係る自動変速機の車両発進時における制御を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る自動変速機の車両発進時における制御動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図であって、この自動変速機１は、車両に搭載され、主たる構成要素として、エンジンの出力軸２に連結されたトルクコンバータ３と、トルクコンバータ３の出力側に入力軸４を介して連結され、トルクコンバータ３からの動力が入力される変速機構９とを有し、これらが入力軸４の軸心上に配置されて変速機ケース５に収容されている。

トルクコンバータ３は、エンジンの出力軸２に連結されたケース３ａと、ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、ポンプ３ｂに対向配置されてポンプ３ｂにより作動油を介して駆動されるタービン３ｃと、ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、かつ、変速機ケース５にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ３ｅと、ケース３ａとタービン３ｃとの間に設けられ、ケース３ａを介してエンジンの出力軸２とタービン３ｃとを直結するロックアップクラッチ９０とによって構成されている。そして、タービン３ｃの回転が入力軸４を介して変速機構９側に伝達されるようになっている。

また、トルクコンバータ３と変速機構９との間には、トルクコンバータ３を介してエンジンにより駆動される機械式オイルポンプ６が配置されると共に、変速機構９には、変速機構９からの動力を駆動輪（図示せず）側へ出力する出力ギヤ７が入力軸４の軸心上に配置されている。

変速機構９は、該変速機構９を構成する摩擦締結要素として、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０を有し、出力ギヤ７の駆動源側であるトルクコンバータ３側に、ロークラッチ４０及びハイクラッチ５０が配置され、出力ギヤ７の反駆動源側である反トルクコンバータ３側にＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０がトルクコンバータ３側からこの順序で配置されている。

変速機構９はまた、入力軸４の軸心上に、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、「第１、第２、第３ギヤセット」という）１０、２０、３０を有し、これらが変速機ケース５内における出力ギヤ７の反トルクコンバータ３側において、トルクコンバータ３側からこの順序で配置されている。

第１、第２、第３ギヤセット１０、２０、３０のうち、第１ギヤセット１０と第２ギヤセット２０はシングルピニオン型であって、サンギヤ１１、２１と、これらのサンギヤ１１、２１に噛み合った各複数のピニオン１２、２２と、これらのピニオン１２、２２をそれぞれ支持するキャリヤ１３、２３と、ピニオン１２、２２に噛み合ったリングギヤ１４、２４とで構成されている。

また、第３ギヤセット３０はダブルピニオン型であって、サンギヤ３１と、サンギヤ３１に噛み合った複数の第１ピニオン３２ａと、第１ピニオン３２ａに噛み合った第２ピニオン３２ｂと、これらのピニオン３２ａ、３２ｂを支持するキャリヤ３３と、第２ピニオン３２ｂに噛み合ったリングギヤ３４とで構成されている。

そして、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１に入力軸４が直接連結されていると共に、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１とが結合されて、ロークラッチ４０の出力部材４１に連結されており、また、第２ギヤセット２０のキャリヤ２３にハイクラッチ５０の出力部材５１が連結されている。

また、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３とが結合されて、これらと変速機ケース５との間にＬＲブレーキ６０が配設され、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のリングギヤ３４とが結合されて、これらと変速機ケース５との間に２６ブレーキ７０が配設され、さらに、第３ギヤセット３０のキャリヤ３３と変速機ケース５との間にＲ３５ブレーキ８０が配設されている。そして、第１ギヤセット１０のキャリヤ１３に、出力ギヤ７が連結されている。

ここで、本実施形態に係る自動変速機１のＬＲブレーキ６０及びロックアップクラッチ９０について説明する。
ＬＲブレーキ６０は、図２に示すように、ＬＲブレーキ６０の締結時における応答性を向上させるため、クラッチクリアランス（締結用ピストンとリテーニングプレートとの間の寸法から全摩擦板の厚さの総和を減じた値）を調整する機能を有するタンデム式の油圧アクチュエータ６１を備えている。

ＬＲブレーキ６０は、外周部が変速機ケース５の内周面に形成されたスプライン５ａに係合された複数枚の固定側摩擦板６２ａと、内周部が回転部材としてのハブ部材８５の外周面に形成されたスプライン８５ａに係合された複数枚の回転側摩擦板６２ｂとが交互に配置されてなる摩擦板セット６２を有し、ハブ部材８５は、図１に示す第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３とに結合されている。

摩擦板セット６２の反トルクコンバータ側（以下、反トルクコンバータ側（図の左側）を「後方」、トルクコンバータ側（図の右側）を「前方」とする）には、固定側摩擦板６２ａと同様に変速機ケース５のスプライン５ａに係合され、スナップリング８６により後方に対して抜け止めされたリテーニングプレート６３が配設されている。

摩擦板セット６２の前方には、ＬＲブレーキ６０、具体的には固定側摩擦板６２ａと回転側摩擦板６２ｂとを締結するための締結用ピストン６４と、締結用ピストン６４を摩擦板セット６２側へ移動させてクラッチクリアランスを調整するためのクリアランス調整用ピストン６５とが順に配設されている。

クリアランス調整用ピストン６５は、変速機ケース５に設けられたシリンダ５ｂ内にシール部材８７ａ、８７ｂ、８７ｃを介して軸方向に移動可能に嵌合され、締結用ピストン６４は、クリアランス調整用ピストン６５の内側に設けられたシリンダ６５ａ内にシール部材８８ａ、８８ｂを介してクリアランス調整用ピストン６５に対して軸方向に相対移動可能に嵌合されている。

変速機ケース５のシリンダ５ｂ内におけるクリアランス調整用ピストン６５の背部には、前記シリンダ５ｂとクリアランス調整用ピストン６５とによってクリアランス調整用油圧室（以下、「クリアランス調整室」という）６６が油密的に形成され、クリアランス調整用ピストン６５のシリンダ６５ａ内における締結用ピストン６４の背部には、前記シリンダ６５ａと締結用ピストン６４とによって締結用油圧室（以下、「締結室」という）６７が油密的に形成されている。

クリアランス調整室６６には、変速機ケース５に設けられた油路５ｃが接続されており、該油路５ｃは、変速機ケース５の下方に配設されたコントロールバルブユニット（不図示）に通じている。前記コントロールバルブユニットは、前記油路５ｃを通じてクリアランス調整室６６に所定の油圧を供給できるようになっている。

締結室６７には、クリアランス調整用ピストン６５の外周面部６５ｂに設けられた開口部６５ｃを介して、変速機ケース５に設けられた油路５ｄが接続されており、該油路５ｄは、前記コントロールバルブユニットに通じている。前記コントロールバルブユニットはまた、前記油路５ｄを通じて締結室６７に所定の油圧を供給できるようになっている。なお、前記油路５ｄと開口部６５ｃとの接続部はシール部材８７ｂ、８７ｃによってシールされている。

ＬＲブレーキ６０ではまた、クリアランス調整用ピストン６５における外周面部６５ｂの周方向の複数箇所に径方向外方へ延びる前側ばね受け部６５ｄが設けられると共に、これと対向するように、リテーニングプレート６３の外周部の前面に周方向の複数箇所に後側ばね受け部８９が別部材を固着することにより設けられており、互いに対向する前側、後側ばね受け部６５ｄ、８９間に、クリアランス調整用ピストン６５のリターンスプリング６８が装着されている。

また、ＬＲブレーキ６０には、変速機ケース５に、クリアランス調整室６６に油圧が供給されたときにクリアランス調整用ピストン６５の摩擦板セット６２側への移動を所定位置で規制してクラッチクリアランスがほぼゼロとされるゼロクリアランス状態にするためのストッパとしてのスナップリング６９が設けられている。

ＬＲブレーキ６０は、解放状態では、締結室６７及びクリアランス調整室６６から油圧が排出されてクリアランス調整用ピストン６５が締結用ピストン６４と共にリターンスプリング６８の付勢力により反摩擦板セット６２側に移動されている。

そして、ＬＲブレーキ６０の締結時、解放状態でクリアランス調整室６６に油圧を供給すると、図２に示すように、クリアランス調整用ピストン６５がリターンスプリング６８の付勢力に抗してスナップリング６９に当接するまで摩擦板セット６２側に移動すると共に、クリアランス調整用ピストン６５のシリンダ６５ａ内でシール部材８８ａ、８８ｂ等の摩擦等により締結用ピストン６４も摩擦板セット６２側に移動する。

クリアランス調整用ピストン６５がスナップリング６９に当接すると、締結用ピストン６４は締結のためのストロークが終了して、摩擦板セット６２、具体的には固定側摩擦板６２ａ及び回転側摩擦板６２ｂを押圧することなく該摩擦板６２ａ、６２ｂに接した状態もしくはほぼ接した状態であるゼロクリアランス状態となる。

さらに、図２に示すゼロクリアランス状態で締結室６７に油圧を供給すると、締結用ピストン６４が摩擦板セット６２、具体的には固定側摩擦板６２ａ及び回転側摩擦板６２ｂを押し付けて、変速機ケース５に固定されたリテーニングプレート６３と締結用ピストン６４との間に摩擦板６２ａ、６２ｂが挟み込まれて相対回転不能になることで、ＬＲブレーキ６０が締結された締結状態となる。

一方、ＬＲブレーキ６０の解放時には、締結状態で締結室６７から油圧を排出すると、締結用ピストン６４が摩擦板６２ａ、６２ｂに接した状態もしくはほぼ接した状態で締結用ピストン６４による押圧力が解除されて、ＬＲブレーキ６０がゼロクリアランス状態となる。

さらに、図２に示すゼロクリアランス状態でクリアランス調整室６６からも油圧を排出すると、クリアランス調整用ピストン６５がリターンスプリング６８の付勢力により反摩擦板セット６２側に移動する。このとき、シール部材８８ａ、８８ｂ等の摩擦等により、締結用ピストン６４は、クリアランス調整用ピストン６５との位置関係を保持したまま、該クリアランス調整用ピストン６５と共に右側に移動して、ＬＲブレーキ６０が解放状態となる。

したがって、次にＬＲブレーキ６０を締結するときには、クリアランス調整室６６に油圧を供給すれば、締結用ピストン６４はゼロクリアランス状態となり、ゼロクリアランス状態で締結室６７に油圧を供給すれば、油圧の供給とほぼ同時に摩擦板６２ａ、６２ｂを押圧し、ＬＲブレーキ６０が応答性良く締結されることとなる。

ロックアップクラッチ９０は、図３に示すように、同心状に配置されたクラッチハブ９１及びクラッチドラム９２と、該ハブ９１とドラム９２との間に配設され、これらに交互に係合された複数の摩擦板９３と、複数の摩擦板９３を押圧するピストン９４とを有している。

クラッチドラム９２は、摩擦板９３が係合されて軸方向に延びる外側円筒部９２ａと、外側円筒部９２ａのエンジン側から径方向に延びる底部９２ｂと、底部９２ｂの内方側から反エンジン側に軸方向に延びる内側円筒部９２ｃとを備え、底部９２ｂがケース３ａの内面に溶接により固着されてケース３ａに結合されている。

ピストン９４は、クラッチドラム９２の内側円筒部９２ｃの内周面に嵌合され、クラッチドラム９２の内側円筒部９２ｃとピストン９４との間に環状のシール部材９５ａが介装されている。

ピストン９４は、クラッチドラム９２の内側円筒部９２ｃに嵌合される軸方向に延びる円筒部９４ａと、該円筒部９４ａのエンジン側から径方向の内方側に延びる油圧受け部９４ｂとを備えると共に、円筒部９４ａの反エンジン側に径方向の外方側に延びる押圧部９４ｃを備えている。

ピストン９４の背部、すなわちピストン９４とケース３ａとの間には、ロックアップクラッチの締結用油圧が供給される油圧室９６が形成されている。油圧室９６に所定の締結用油圧が供給されたとき、ピストン９４により複数の摩擦板９３がリテーナ９７側に押し付けられ、ロックアップクラッチ９０が締結される。

ロックアップクラッチ９０はまた、ピストン９４の反エンジン側に配設されたプレート部材９８を備えており、プレート部材９８は、ピストン９４との間に遠心バランス室９９を形成している。プレート部材９８は、ケース３ａに固定されており、径方向の外周側の端部にシール部材９５ｂを備えている。このシール部材９５ｂは、ピストン９４の円筒部９４ａとプレート部材９８との間をシールする。

プレート部材９８とピストン９４との間に形成された遠心バランス室９９に作動油を導入することで、遠心バランス室９９内の作動油に作用する遠心力によって、油圧室９６内の作動油に作用する遠心力をキャンセルして、ロックアップクラッチ９０の解放状態においてピストン９４が締結方向に移動することを抑制することができる。

遠心バランス室９９は、ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間で動力を伝達するための動力伝達用作動油が充填されたケース内圧室と連通し、遠心バランス室９９には、前記ケース内圧室から作動油の一部が導入されるようになっている。

ロックアップクラッチ９０の締結時には、油圧室９６に所定の締結用油圧を供給すれば、締結用油圧によりピストン９４が押圧されてロックアップクラッチ９０が締結され、ケース３ａを介してエンジンの出力軸２とタービン３ｃとが直結される。

また、ロックアップクラッチ９０では、該ロックアップクラッチ９０の締結時に摩擦板９３及びリテーナ９７等がピストン９４による押圧力を受けて弾性変形した状態で摩擦板９３が締結されており、該ロックアップクラッチ９０が解放されるときに油圧室９６からロックアップクラッチの締結用油圧が排出されると摩擦板９３及びリテーナ９７等の弾性復元力によってピストン９４が解放方向に移動し、ピストン９４による押圧力がほぼゼロとなる位置、すなわちクラッチクリアランスがほぼゼロとなる位置にシール部材９５ａ等によって保持されるようになっている。

ロックアップクラッチ９０は、該ロックアップクラッチ９０の解放状態においてクラッチクリアランスがほぼゼロとなる位置にピストン９４が保持されることにより、該ロックアップクラッチ９０の締結時に応答性良く締結することができるようになっている。

以上の構成によって、前記自動変速機１は、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０の締結状態の組み合わせにより、図４に示すように、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（前進）、Ｒ（後退）の各レンジと、Ｄレンジでの１〜６速とが形成されるようになっている。

図４では、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０について締結状態を〇印で示し、ＬＲブレーキ６０についてクリアランス調整室６６及び締結室６７に油圧が供給された油圧供給状態を〇印で示している。

また、図４では、本実施形態に係る自動変速機１のニュートラルアイドル制御時の摩擦締結要素の締結状態の組み合わせについても示している。Ｄレンジで１速の変速段での停車時に所定のニュートラル条件の成立により変速機構９がニュートラル状態とされるニュートラルアイドル制御時には、ロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０が締結される１速の状態から、ＬＲブレーキ６０の締結室６７から油圧が排出された状態とされる。

また、自動変速機１は、図５に示すように、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０に油圧を選択的に供給して各変速段を形成するための油圧制御回路１００を有し、油圧制御回路１００は、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０の各摩擦締結要素の締結制御を行うための摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１、ロックアップクラッチ９０の締結制御を行うためのロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０２等を備えている。

また、自動変速機１には、油圧制御回路１００における各ソレノイドバルブを制御して運転状態に応じた変速段を形成する制御装置としてのコントロールユニット１５０が備えられ、コントロールユニット１５０には、当該車両の車速を検出する車速センサ１５１からの信号、運転者によるアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１５２からの信号、運転者の選択により選択されたレンジを検出するレンジセンサ１５３からの信号、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ１５４からの信号、タービン３ｃの回転数を検出するタービン回転数センサ１５５からの信号、運転者によるブレーキペダルの踏込みを検出するブレーキスイッチ１５６からの信号等が入力されるようになっている。

そして、コントロールユニット１５０は、これらの信号に基づいて、油圧制御回路１００における摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１、ロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０２及び該油圧制御回路１００に含まれるその他のソレノイドバルブに制御信号を出力して、所定の摩擦締結要素に選択的に油圧を供給して運転状態に応じた変速段を形成するようになっている。なお、コントロールユニット１５０は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。

前記コントロールユニット１５０は、車両の発進時に、ロックアップクラッチ９０を締結するように制御すると共に車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を締結するように制御し、車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値未満であるときは、発進要求レベルが所定値以上であるときよりも前記所定の摩擦締結要素を緩やかに締結するように制御する。

また、前記コントロールユニット１５０は、車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値以上であるときは、ロックアップクラッチ９０に供給される油圧を一定圧に保持することによりロックアップクラッチ９０を変速機構９の入力トルクの変動が抑制されるように制御しつつ前記所定の摩擦締結要素を締結するように制御する。

図６は、本発明の実施形態に係る自動変速機の車両発進時における制御を説明するためのタイムチャートである。図６に示すタイムチャートでは、車両の停車中に、Ｄレンジが選択されると共にブレーキがＯＮにされ、且つエンジンがアイドリング状態とされ、自動変速機１についてはニュートラルアイドル制御が行われてロークラッチ４０が締結されると共にＬＲブレーキ６０のクリアランス調整室６６にのみ油圧が供給され、ロックアップクラッチ９０に油圧が供給されていない状態から、車両が発進する状態を示している。

図６に示すように、コントロールユニット１５０は、時間ｔ１においてブレーキペダルの踏込みが解除されてブレーキがＯＮからＯＦＦにされると、ニュートラルアイドル制御を終了し、ＬＲブレーキ６０の締結室６７に油圧を供給するように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。ＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給は、図６のＬＲブレーキ締結室油圧において実線で示すように、締結用油圧より低い所定圧まで第１の所定勾配で油圧を高めるように行われ、前記所定圧で所定時間保持した後に締結用油圧に高めるように行われる。

ＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了するまでに時間ｔ２において運転者によってアクセルペダルが踏み込まれて、アクセル開度がＯＦＦからＯＮになる車両の発進時には、運転者による発進要求レベルを検出し、運転者による発進要求レベルに応じてＬＲブレーキ６０及びロックアップクラッチ９０を締結するように制御する。

本実施形態では、運転者による発進要求レベルとしてアクセル開度を用い、アクセル開度が所定値α以上である場合を運転者による発進要求（加速要求）が大であると検出し、アクセル開度が所定値α未満である場合を運転者による発進要求が小であると検出して、発進要求レベルに応じてＬＲブレーキ６０及びロックアップクラッチ９０を締結するように制御する。

車両の発進時に、図６のアクセル開度及び発進要求において実線で示すように、アクセル開度が所定値α以上である発進要求が大であるときは、図６のＬＲブレーキ締結室油圧において実線で示すように、ＬＲブレーキ６０の締結室６７に供給する油圧を、締結用油圧より低い所定圧まで第１の所定勾配で高め、前記所定圧で所定時間保持した後に締結用油圧に高めるように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。

ロックアップクラッチ９０については、図６のロックアップクラッチ圧において実線で示すように、変速機構９の入力トルクの変動が抑制されるようにロックアップクラッチ締結抑制制御を行い、締結用油圧よりも低い一定圧を供給するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０２に制御信号を出力する。これにより、図６において符号アで示すようにアクセルペダルの踏込みに応じてエンジン回転数が過剰に上昇することを抑制することができる。

そして、時間ｔ３においてＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了すると、ロックアップクラッチ一定圧保持制御を終了してロックアップクラッチ９０の通常制御を行い、ロックアップクラッチ９０に締結用油圧を供給してロックアップクラッチ９０を締結するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０２に制御信号を出力する。ＬＲブレーキ６０が締結されると、ロックアップクラッチ９０の通常制御を行う。

一方、車両の発進時に、図６のアクセル開度及び発進要求において一点鎖線で示すように、アクセル開度が所定値α未満である発進要求が小であるときは、図６のＬＲブレーキ締結室油圧において一点鎖線で示すように、発進要求が大であるときよりもＬＲブレーキ６０を緩やかに締結するＬＲブレーキ締結抑制制御を行う。コントロールユニット１５０は、ＬＲブレーキ６０の締結室６７に供給する油圧を、締結用油圧より低い前記所定圧まで前記第１の所定勾配よりも小さい第２の所定勾配で高め、前記所定圧で所定時間保持した後に締結用油圧に高めるように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。

ロックアップクラッチ９０については、図６のロックアップクラッチ圧において一点鎖線で示すように、ロックアップクラッチ９０に締結用油圧を供給してロックアップクラッチ９０を締結するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０２に制御信号を出力する。

そして、時間ｔ４においてＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了すると、ＬＲブレーキ締結抑制制御を終了すると共にロックアップクラッチ９０の通常制御を行う。

このように、コントロールユニット１５０は、車両の発進時に、ロックアップクラッチ９０を締結するように制御すると共に車両の発進時に締結されるＬＲブレーキ６０を締結するように制御し、運転者による発進要求レベルが所定値α未満であるときは、発進要求レベルが所定値以上であるときよりもＬＲブレーキ６０の締結室６７に油圧を緩やかに供給してＬＲブレーキ６０を緩やかに締結するように制御する。

また、コントロールユニット１５０は、車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値α以上であるときは、ロックアップクラッチ９０を変速機構９の入力トルクの変動が抑制されるように制御しつつＬＲブレーキ６０を締結するように制御する。

図７は、本発明の実施形態に係る自動変速機の車両発進時における制御動作を示すフローチャートである。図７に示すように、車両の停車中に、Ｄレンジが選択されると共にブレーキがＯＮにされ、且つエンジンがアイドリング状態とされ、自動変速機１についてはニュートラルアイドル制御が行われてロークラッチ４０が締結されると共にＬＲブレーキ６０のクリアランス調整室６６にのみ油圧が供給され、ロックアップクラッチ９０に油圧が供給されていない状態で、コントロールユニット１５０では、各種信号に基づいて、ブレーキペダルの踏込みが解除されてブレーキがＯＦＦにされたか否かが判定される（ステップＳ１）。

ステップＳ１での判定結果がＮＯの場合、すなわちブレーキがＯＮのままである場合、ステップＳ１が繰り返されるが、ステップＳ１での判定結果がＹＥＳになると、すなわちブレーキがＯＦＦにされると、ステップＳ２においてアクセルペダルが踏み込まれてアクセルがＯＮであるか否かが判定される（ステップＳ２）。

ステップＳ２での判定結果がＹＥＳの場合、すなわちアクセルがＯＮである場合、次に発進要求レベルが所定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ３）。本実施形態では、発進要求レベルとしてアクセル開度が用いられ、アクセル開度が所定値α以上であるか否かが判定される。

ステップＳ３での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち発進要求レベルが所定値α以上である場合、ＬＲブレーキ締結室油圧供給通常制御を行い（ステップＳ４）、ＬＲブレーキ６０の締結室６７に供給する油圧を、締結用油圧より低い所定圧まで第１の所定勾配で高め、前記所定圧で所定時間保持した後に締結用油圧に高めるように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。

また、ロックアップクラッチ締結抑制制御を行い（ステップＳ５）、変速機構９の入力トルクの変動が抑制されるように締結用油圧よりも低い一定圧を供給するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０２に制御信号を出力する。そして、ＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了したか否かが判定される（ステップＳ６）。

一方、ステップＳ３での判定結果がＮＯの場合、すなわち発進要求レベルが所定値α未満である場合、ＬＲブレーキ締結室油圧供給抑制制御を行う（ステップＳ７）。発進要求レベルが所定値α以上であるときよりもＬＲブレーキ６０を緩やかに締結するように制御し、ＬＲブレーキ６０の締結室６７に供給する油圧を、締結用油圧より低い前記所定圧まで前記第１の所定勾配よりも小さい第２の所定勾配で高め、前記所定圧で所定時間保持した後に締結用油圧に高めるように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。

また、ロックアップクラッチ締結通常制御を行い（ステップＳ８）、ロックアップクラッチ９０に締結用油圧を供給してロックアップクラッチ９０を締結するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０２に制御信号を出力する。そして、ＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了したか否かが判定される（ステップＳ６）。

また、ステップＳ２での判定結果がＮＯの場合、すなわちアクセルがＯＦＦである場合、ＬＲブレーキ締結室油圧供給通常制御を行い（ステップＳ９）、ＬＲブレーキ６０の締結室６７に供給する油圧を、締結用油圧より低い前記所定圧まで前記第１の所定勾配で高め、前記所定圧で所定時間保持した後に締結用油圧に高めるように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。そして、ロックアップクラッチ９０を締結するロックアップクラッチ締結制御を行うことなく、ＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了したか否かが判定される（ステップＳ６）。

ステップＳ６での判定結果がＮＯの場合、すなわちＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了していない場合、ステップＳ６が繰り返されるが、ステップＳ６での判定結果がＹＥＳになると、すなわちＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了すると、ロックアップクラッチ９０の通常制御を行う（ステップＳ１０）。

ＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了したときに、ロックアップクラッチ締結抑制制御が行われているときはロックアップ締結通常制御を行い、ロックアップクラッチ９０に締結用油圧を供給してロックアップクラッチ９０を締結するように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。また、ロックアップクラッチ締結通常制御が行われているときは、ロックアップクラッチ締結通常制御を継続するように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。

一方、ＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了したときに、ロックアップクラッチ締結制御が行われていないときは、継続してロックアップクラッチ締結制御を行わない。

このように、本実施形態では、車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値α未満であるときは、発進要求レベルが所定値α以上であるときよりも車両の発進時に締結されるＬＲブレーキ６０を緩やかに締結することにより締結ショックを抑制することができる。さらに、ＬＲブレーキ６０を緩やかに締結するのは運転者による発進要求レベルが所定値未満のときであるため、運転者の発進要求が実現されない状態を回避できる。従って、車両の発進時に、運転者の発進要求を実現させつつ締結ショックを抑制することができる。

また、車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値α以上であるときは、ロックアップクラッチ９０を変速機構９の入力トルクの変動が抑制されるように制御しつつ車両の発進時に締結されるＬＲブレーキ６０を締結するように制御することにより、ＬＲブレーキ６０を締結する際の変速機構９の入力トルクの変動による締結ショックを抑制することができる。

車両の発進時に、ロックアップクラッチ９０に供給される油圧を一定圧に保持することによりロックアップクラッチ９０を変速機構９の入力トルクの変動が抑制されるように制御することにより、ロックアップクラッチ９０の締結用油圧より低い一定圧に保持して、車両の発進時にエンジン回転数が過剰に上昇することを抑制することができる。

また、ロックアップクラッチ９０は、締結用油圧の非供給時にクラッチクリアランスがほぼゼロとされるものであることにより、締結用油圧が供給されたときに応答性良く締結されるロックアップクラッチを用いる場合に、締結ショックが生じることを抑制することができる。

本実施形態では、運転者による発進要求レベルとして比較的簡単に検出することができるアクセル開度を用い、車両の発進時に、アクセル開度を検出し、検出したアクセル開度が所定値未満であるときは、アクセル開度が所定値以上であるときよりもＬＲブレーキ６０を緩やかに締結しているが、発進要求レベルとして、アクセルペダルの踏込速度、アクセル開度に対応するスロットルバルブ開度、アクセルペダルの踏込速度に対応するスロットルバルブ開速度などのアクセル開度に関連する値を用いるようにしてもよい。また、発進要求レベルとして、エンジン回転数、タービン回転数、変速機の出力回転数、車速の変化速度又は変化量などを検出して用いることも可能である。かかる場合においても、発進要求レベルを比較的簡単に検出することができる。なお、アクセル開度を含むアクセル開度に関連する値を適宜組み合わせて用いることも可能である。

また、本実施形態では、発進要求レベルが所定値未満であるときは、ＬＲブレーキ６０の締結室６７に供給する油圧を、発進要求レベルが所定値以上であるときの第１の所定勾配よりも小さい第２の所定勾配で高め、発進要求レベルが所定値以上であるときよりもＬＲブレーキ６０を緩やかに締結しているが、ＬＲブレーキ６０を締結するまでの時間、すなわち締結用油圧に高めるまでの時間を、発進要求レベルが所定値以上であるときよりも長くしたり、ＬＲブレーキ６０の締結量を所定量で規制したり、すなわちＬＲブレーキ６０の締結室６７に供給する油圧を所定圧で規制したりすることで、発進要求レベルが所定値以上であるときよりもＬＲブレーキ６０を緩やかに締結することも可能である。

また、発進要求レベルが所定値以上である場合、ロックアップクラッチ締結抑制制御としてロックアップクラッチ９０に締結用油圧よりも低い一定圧を供給しているが、ロックアップクラッチ９０を変速機構９の入力トルクの変動が抑制されるようにロックアップクラッチ９０に油圧を供給することなくロックアップクラッチ９０を解放するようにしてもよい。

本実施形態では、ニュートラルアイドル制御が行われてロークラッチ４０が締結されると共にＬＲブレーキ６０のクリアランス調整室６６にのみ油圧が供給され、ロックアップクラッチ９０に油圧が供給されていない車両の停車中からの車両の発進時における自動変速機１の制御について説明しているが、Ｎレンジが選択され、ロークラッチ４０が解放されると共にＬＲブレーキ６０のクリアランス調整室６６にのみ油圧が供給され、ロックアップクラッチ９０に油圧が供給されていない車両の停車中からの車両の発進時における自動変速機の制御についても同様に行うことができる。

この場合、ＮレンジからＤレンジが選択されると共にブレーキペダルの踏込みが解除されてブレーキがＯＮからＯＦＦにされると、先ずロークラッチ４０に油圧を供給するように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力し、ロークラッチ４０への油圧供給が完了すると、前述した実施形態と同様に、ＬＲブレーキ６０の締結室６７に油圧を供給するように摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０１に制御信号を出力する。

そして、ＬＲブレーキ６０の締結室６７への油圧供給が完了するまでに、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれて、アクセル開度がＯＦＦからＯＮになる車両の発進時には、発進要求レベルが所定値以上であるときよりもＬＲブレーキ６０を緩やかに締結するように制御する。

また、本実施形態では、ＬＲブレーキ６０が、２つのピストンを有するタンデム式の油圧アクチュエータ６１を備えてクリアランス調整室６６と締結室６７を有するように構成され、車両の停車中に、クリアランス調整室６６にのみ油圧が供給されてＬＲブレーキ６０が半締結状態とされているが、ＬＲブレーキを、１つのピストンのみを有すると共に油圧室のみを有するように構成し、車両の停車中に、ＬＲブレーキをスリップ制御してＬＲブレーキを半締結状態にすることも可能である。前記ＬＲブレーキのスリップ制御は、変速機ケース５と回転部材８５との差回転を目標値に維持するようにフィードバック制御によって行うことができる。

この場合においても、車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値未満であるときは、発進要求レベルが所定値以上であるときよりもＬＲブレーキ６０を緩やかに締結するように制御することで、本実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、本実施形態では、本発明に係る車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素として、図１に骨子を示す自動変速機１のＬＲブレーキ６０に適用したものであるが、その他の摩擦締結要素にも適用することができ、また変速機構の構成の異なる自動変速機にも同様に適用することができる。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、車両の発進時に、運転者の発進要求を実現させつつ締結ショックを抑制することが可能となるから、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと車両の発進時に締結される摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機ないしこれを搭載する車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１ 自動変速機
３ トルクコンバータ
９ 変速機構
１０、２０、３０ プラネタリギヤセット
４０、５０、６０、７０、８０ 摩擦締結要素
９０ ロックアップクラッチ
１００ 油圧制御回路
１０１ 摩擦締結要素用ソレノイドバルブ
１０２ ロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ
１５０ コントロールユニット

Claims (4)

1. ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機が搭載された車両の発進時に、前記ロックアップクラッチを締結するように制御すると共に前記所定の摩擦締結要素を締結するように制御する車両の制御装置であって、
   前記車両の発進時に、運転者による発進要求レベルが所定値未満であるときは、前記発進要求レベルが所定値以上であるときよりも前記所定の摩擦締結要素を緩やかに締結するように制御する制御手段を備え、
   前記ロックアップクラッチは、締結用油圧の非供給時にクラッチクリアランスがほぼゼロとされるものである、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記車両の発進時に、前記発進要求レベルが所定値以上であるときは、前記ロックアップクラッチを前記変速機構の入力トルクの変動が抑制されるように制御しつつ前記所定の摩擦締結要素を締結するように制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御手段は、前記発進要求レベルとしてアクセル開度に関連する値を用いる、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。
4. ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータと車両の発進時に締結される所定の摩擦締結要素を備えた変速機構とを有する自動変速機が搭載された車両の発進時に、前記ロックアップクラッチを締結するように制御すると共に前記所定の摩擦締結要素を締結するように制御する車両の制御方法であって、
   前記ロックアップクラッチとして、締結用油圧の非供給時にクラッチクリアランスがほぼゼロとされるものを用いると共に、
   前記車両の発進時に、運転者による発進要求レベルを検出し、検出した運転者による発進要求レベルが所定値未満であるときは、前記発進要求レベルが所定値以上であるときよりも前記所定の摩擦締結要素を緩やかに締結するように制御する、
   ことを特徴とする車両の制御方法。

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