JPH0238751A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロックアツプ機構を備えた自動変速機におい
て、車両の発進性能の向上を図るようにした自動変速機
の制御装置の改良に関する。

（従来の技術） 本出願人は、この種の自動変速機の制御装置して、先に
特開昭５９−１３７６５７号公報に開示されるように、
自動変速機に備えるロックアツプ機構を利用し、車両の
発進時にスリップが生じた場合には、上記ロックアツプ
機構によりトルクコンバータの入出力軸を直結すること
により、トルクコンバータのトルク増倍作用を停止させ
、駆動輪の駆動トルクを低減してスリップを抑制し、発
進性能の向上を図るようにしたものを提案している。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、ロックアツプ機構を完全に締結する場合には
、トルクコンバータのトルク増倍作用が完全に停止し、
またエンジン負荷が急増してエンストを招く可能性が高
くなる関係上、ロックアツプ機構の締結力を調整するこ
とが要請される。

その場合、締結力が小さい場合には、トルクコンバータ
のトルク増大作用がさほど低減されず、駆動輪に必要以
上の駆動トルクが作用して車輪スリップを有効に抑制し
得ず発進性能の向上効果が薄くなる。また、トルクコン
バータ自体の滑りに起因して、エンジン回転数のみが上
昇し運転者にすべり感を与える欠点が生じる。逆に、締
結力が大きい場合には、エンジン負荷が急増し、エンス
トを有効に防止し得ない欠点が生じる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、ロック
アツプ機構の締結力を調整する場合、特にトルクコンバ
ータの入出力軸間の速度比が所定値に保持されれば、ロ
ックアツプ機構のスリップ状態によりエンストを防止し
つつ、トルクコンバータのトルク比が一義的に決定され
て、トルクコンバータの増倍作用が必要以上に行われる
ことが防止できると共に、エンジン回転数の上昇に比例
してコンバータ出力軸の回転数も上昇して、発進時のエ
ンジン回転数の吹き上り感（コンバータの滑り感）が防
止されることになる。

（課題を解決するための手段） したがって、本発明では、トルクコンバータの入出力軸
間の速度比が目標値になるようロックアツプ機構の締結
力を制御して、発進性能の向上を図ることにある。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、第１図に示す如
く、自動変速機に備えたトルクコンバータ３０と、該ト
ルクコンバータ３０の入出力軸間を断接するロックアツ
プ手段３１と、該ロックアツプ手段３１の締結力を調整
して動力伝達のスリップ状態を形成する締結力調整手段
３６とを備えたものを前提とし、更に、車両の発進時を
検出する発進検出手段３７と、該発進検出手段３７で検
出された車両の発進時に、上記トルクコンバータ３０の
入出力軸間の速度比が目標値になるよう上記締結力調整
手段３６を制御するスリップ制御手段３８とを設ける構
成としている。

（作用） 以上の構成により、本発明では、車両の発進時には、ロ
ックアツプ手段３０の締結力がスリップ制御手段３８で
制御され、コンバータ３０の入出力軸間の速度比が目標
値未満の場合には締結力が増大制御され、速度比が目標
値を越える場合には締結力が減少制御されて、速度比が
目標値に＄１８される。従って、車両発進時のエンジン
負荷は急増せずエンストは確実に防止されると共に、そ
の制御された速度比に対応するトルク比でトルクが倍増
されて、発進時の駆動トルクが必要以上に増大すること
が防止される。しかも、トルクコンバータの入出力軸間
の速度比が目標値に一定制御されているので、エンジン
回転数の上昇に比例して車速も上昇し、発進時のすべり
感を運転者に与えない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の自動変速機の制御装置に
よれば、車両の発進時には、ロックアツプ機構の締結力
を制御して、トルクコンバータの入出力軸間の速度比を
目標値に調整したので、車両発進時でのエンストを有効
に防止しつつ、トルクコンバータのトルク比を適宜値に
して必要以上の駆動トルクの発生を防止できる。また、
エンジン回転数の上昇に比例して車速が上昇して発進時
のすべり感を防止でき、発進性能の向上を図ることがで
きる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図において、１はエンジン、２は該エンジン１のシ
リンダ３に摺動自在に嵌挿したピストン４により容積可
変に形成される燃焼室、５は一端がエアクリーナ６を介
して大気に連通し、他端が上記燃焼室２に連通して吸気
をエンジン１に供給する吸気通路、７は一端が上記燃焼
室２に連通し、他端が大気に連通して排気を排出する排
気通路である。上記吸気通路５の途中には、吸入空気量
を制御するスロットル弁８と、該スロットル弁８の下流
側でエンジン１に燃料を噴射供給する燃料噴射弁９とが
各々配設されている。また、吸気通路５の燃焼室２への
開口部には吸気弁１０が、排気通路７の燃焼室２への開
口部には排気弁１１が各々配設されている。

また、上記吸気通路５のスロットル弁８の上下流には、
該スロットル弁８をバイパスするパイバス通路１５が設
けられ、該バイパス通路１５の途中にはバイパス通路１
５の通路面積を増減変更する制御弁１６が配置されてい
て、該制御弁１６によるバイパス通路１５の通路面積の
調整により、該バイパス通路１５を流通する吸気量（バ
イパス吸気量）を調整して、アイドル運転時でのエンジ
ン１への吸入空気量を増減補正するように構成している
。

さらに、１７は上記エンジン１の出力軸（第２図には図
示せず）に連結され、内部にロックアツプ機構付きのト
ルクコンバータ及び遊星変速歯車機構を有する自動変速
機である。

加えて、２０はエンジン１の吸気通路５のスロットル弁
８上流側で吸入空気量を計測するエアフローセンサ、２
１は該エアフローセンサ２０の近傍で吸気温度を検出す
る吸気温度センサ、２２はスロットル弁８の開度を検出
する開度センサ、２３はエンジン１のクランク角を検出
するクランク角センサ、２４はエンジン冷却水温度を検
出する冷却水温度センサ、２５は爆発行程にある気筒に
高電圧を配電するディストリビュータの作動状態からエ
ンジン回転数を検出する回転数センサである。而して、
上記各センサ２０〜２５の検出信号は、内部にＣＰＵ等
を備えたエンジン用コントローラ２６ａに入力されてい
て、該コントローラ２６ａにより、上記制御弁１６によ
るバイパス通路１５のバイパス吸気量を調整制御するよ
うにしている。

加えて、同図において、２８は自動変速機１７のセレク
トレバーのレンジ位置を検出するインヒビタスイッチ、
２９は自動変速機１７のロックアツプ時を検出するロッ
クアツプスイッチであって、該各スイッチ２８．２９の
検出信号は、自動変速機１７の自動変速を制御する自動
変速機用コントローラ２６ｂに入力され、該コントロー
ラ２６ｂを介して上記両スイッチ２８．２９の検出信号
がエンジン用コントローラ２６ａに入力される。

また、第３図は自動変速機に備えるトルクコンバータ部
の構造及び油圧制御回路を示す。同図において、１ａは
エンジン出力軸、３０は該エンジン出力１Ｉｌ１１　ａ
の動力を後段に伝達するトルクコンバータであって、該
トルクコンバータ３０は、エンジン出力軸１ａに連結さ
れて一体回転するポンプ３０ａと、該ポンプ３０ａに対
峙して配置されたタービン３０ｂと、この両者間に配置
されてトルク増倍作用を行うステータ３０ｃとを有する
。

上記タービン３０ｂには、コンバータ出力軸３０ｄの前
端部が連結され、該コンバータ出力軸３０ｄの後端部に
は例えば前進４段、後退１段の変速歯車機構（図示せず
）が連結されている。

而して、上記トルクコンバータ３０において、タービン
３０ｂとその前方のコンバータケース３０ｅとの間には
、トルクコンバータ３０の入出力軸（エンジン出力軸１
ａとコンバータ出力軸３０ｄ）間を断接するロックアツ
プ手段を構成するロックアツプクラッチ３１が配置され
ている。該ロックアツプクラッチ３１は、その後方に形
成した締結側油圧室３１ａの油圧により締結方向（図中
右方向）に付勢されると共に、前方に形成した開放側油
圧室３１ｂの油圧により開放方向に付勢されるものであ
る。

上記ロックアツプクラッチ３１の締結側油圧室３１ａに
は、締結側油圧通路３３ａを介して油圧（締結油圧）が
供給されると共に、該締結側油圧通路３３ａの途中には
、締結油圧を調整する圧力調整弁３４ａが介設されてい
る。同様に、開放側油圧室３１ｂに連通ずる開放側油圧
通路３３ｂの途中には、開放油圧を調整する圧力調整弁
３４ｂが介設されている。上記再圧力調整弁３４ａ、３
４ｂは同一構成であり、以下、締結側圧力調整弁３４ａ
のみを説明し、他方はその説明を省略する。

つまり、圧力調整弁３４ａは、スプール３４ｃと、該ス
プール３４ｃを図中右方向に付勢するスプリング３４ｄ
と、ドレンボート３４ｅとを備え、スプール３４ｃの図
中右端には制御油圧通路３４「を介して制御油圧が作用
している。また、制御油圧通路３４ｒの途中には制御油
圧を調整するデユーティソレノイド３４ｇが設けられて
いる。而して、締結側及び開放側の再圧力調整弁３４ａ
、３４ｂの両ソレノイド３４ｇのデユーティ率Ｄ（Ｄ−
０で制御油圧値−〇、Ｄ−１で元圧）を制御することに
より、制御油圧を調整して、締結側及び開放側油圧通路
３３ａ、３３ｂのドレンボート３４ｅへの開放率を調整
して、ロックアツプクラッチ３１の締結側油圧室３１ａ
に作用する締結油圧、及び開放側油圧室３１ｂに作用す
葛開放油圧を調整して、その締結油圧と開放油圧との差
圧を調整することにより、この差圧でもってロックアツ
プクラッチ３１の締結力を調整して、動力伝達のスリッ
プ状態を形成するようにした締結力調整手段３６を構成
している。

而して、上記自動変速機用コントローラ２６ｂの内部に
は、予め、第４図に示す変速線図が記憶されている。該
変速線図は、車速及びスロットル弁開度に応じて前進第
１速から第４速までの自動変速を示し、図中斜線で囲む
領域をロックアツプクラッチ３１の完全締結領域とし、
図中点状の領域を締結力を調整してスリップ状態とする
スリップ領域に設定している。

次に、自動変速機用コントローラ２６ｂによるロックア
ツプクラッチ３１の作動制御（断接制御及び締結力制御
（スリップ制御を含む））を第５図の制御フローに基い
て説明する。

スタートして、ステップＳ１で初期化した後、ステップ
Ｓ２で各種センサからの検出信号を入力してエンジン運
転状態を把握する。しかる後、ステップＳ３及びＳ４で
自動変速機のレンジ位置を判別すると共に、ロックアツ
プクラッチ３１のＯＮ領域（完全締結領域及びスリップ
領域）か否かを車速及びスロットル弁開度により判定し
、Ｄレンジ以外の場合及びＯＮ領域でない場合には、ロ
ックアツプクラッチ３１を開放すべく、ステップＳ４で
締結側のソレノイド３４ｇのデユーティ率Ｄ１をＤｌ−
〇に設定し、開放側のソレノイド３４ｇのデユーティ率
Ｄ１をＤ２−１に設定する。

一方、Ｄレンジ位置でのＯＮ領域の場合には、更にステ
ップＳ６で完全締結領域か否かを判定し、完全締結領域
にあ名湯台にはステップＳ７で締結側のデユーティ率Ｄ
１をＤ＋−１に、開放側のデユーティ率Ｄ２をＤｌ−〇
に設定する。

また、ステップＳ６でスリップ領域の場合には、ステッ
プＳ８以降でロックアツプクラッチ３１の締結力制御を
行う。この場合、確実なエンスト防止のために、ステッ
プＳ８でエンジン回転数ＮＥ（タービン回転数ＮＴでも
よい）が小回転数値Ａを越える状態に限り行うこととし
、またステップＳ９で空燃比をリッチ化してエンジンｌ
をその時の運転状態で最大出力の出る状態にすると共に
、ステップｓｅａでバイパス通路１５の流通吸気量を増
量するよう制御弁１６を制御した後、始めて締結力制御
を開始する。

そして、ステップＳｌ＋でトルクコンバータ３゜の入出
力軸間の目標速度比ｅｖ（つまりタービン回転数Ｎｔの
エンジン回転数Ｎｅに対する比Ｎｔ／Ｎｅ）を設定する
。ここに、目標速度比ｅＴは、第６図に示す如くスロッ
トル弁開度に応じて求め、スロットル弁開度が開くほど
小さく設定し、半開度値以上で零値に設定する。つまり
、大開度はど加速の要求が強く、大開度はどトルクコン
バータ３０のトルク増倍作用を発揮させて加速性能の向
上を図ることとする。また、目標速度比ｅ７はトルクコ
ンバータの３０の効率が良い速度比に設定することもで
きる。

そして、その後は、ステップ５１２で実際のトルクコン
バータ３０の入出力軸間の速度比ｅ（ｅ−Ｎｔ／Ｎｅ）
を算出した後、ステップ５１３でこの実際の速度比ｅを
目標速度比ｅ７と比較し、ｅ＜ｅ７の場合には、トルク
コンバータ３０の締結力を増大させるべく、ステップｓ
Ｈで締結側のソレノイド３４ｇのデユーティ率Ｄ１を設
定値Ｉだけ増大すると共に、開放側のソレノイド３４ｇ
のデユーティ率Ｄ２を設定値Ｉだけ減少する。一方、逆
に、ｅ＞ｅ７の場合には、トルクコンバータ３０の締結
力を減少させるべく、ステップ５１５で締結側のデユー
ティ率り、を設定値■だけ減少すると共に、開放側のデ
ユーティ率Ｄ２を設定値ｌだけ増大する。

そして、最後にステップＳ＋６でデユーティ率Ｄ１で締
結側のソレノイド３４ｇを駆動制御すると共に、デユー
ティ率Ｄ２で開放側のソレノイド３４ｇを駆動制御して
、ステップＳ２に戻ることを繰返す。

よって、上記第５図の制御フローにおいて、ステップＳ
３、Ｓ４及びＳ６により、ロックアツプクラッチ３１が
スリップ領域にあることを判別して、車両の発進時を検
出するようにした発進検出手段３７を構成している。ま
た、ステップＳｌｌ〜Ｓ＋６により、上記発進検出手段
３７で検出された車両の発進時に、トルクコンバータ３
０の入出力軸１ａ、３０ａ間の速度比ｅが目標値ｅ７に
なるよう締結力調整手段３６を制御するようにしたスリ
ップ制御手段３８を構成している。

したがって、上記実施例においては、車両の発進時には
、締結側及び開放側の両ソレノイド３４ｇのデユーティ
率Ｄ　Ｉ　＋　Ｄ　２が各々スリップ制御手段３８で制
御されて、ロックアツプクラッチ３１の締結油圧及び開
放油圧が各々調整されるこ゛とにより、ロックアツプク
ラッチ３１はその動力伝達にスリップが生じた状態で、
上記締結油圧と開放油圧との差圧に応じた締結力が適宜
大小調整され、その結果、トルクコンバータ３０の入出
力軸間の速度比ｅが目標速度比ｅ丁になる。従って、エ
ンジン回転数Ｎｅはタービン回転数Ｎｔよりも高く、発
進時のエンストを防止できると共に、トルクコンバータ
３０のトルク比は上記速度比ｅ（−ｅ７）に応じた所定
値に一定保持されるので、発進時での駆動トルクの必要
以上の増大を防止できる。さらに、速度比ｅが一定値（
目標値ｅｖ）であるので、エンジン回転数Ｎｅの上昇に
比例してタービン回転数Ｎｔも上昇し、運転者によるア
クセルペダルの踏込みに比例して車速を上昇できるので
、運転者に与えるすべり感を解消することができる。

筒、車両発進時での加速度は、第７図に実線で示す如く
、ロックアツプクラッチを備えない従来のものく破線で
示す）と比べて、エンジン回転数が従来よりも低下する
分、最大加速度は低くなるが、エンジン回転数が低い分
運転者の要求加速度は相対的に低く、それ故、発進フィ
ーリングは悪化しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第７図は本発明の実施例を示し、第２図は
全体構成図、第３図はトルクコンバータ部分の構成図及
びその油圧回路を示す図、第４図は変速線図、第５図は
コントローラによるロックアツプクラッチの締結力制御
を示すフローチャート図、第６図は目標速度比をスロッ
トル弁開度に応じて変更する場合の説明図、第７図は作
動説明図である。 １・・・エンジン、２６ｂ・・・自動変速機用コントロ
ーラ、３０・・・トルクコンバータ、３１・・・ロック
アツプクラッチ（ロックアツプ手段）、３４ａ、３４ｂ
・・・圧力調整弁、３４ｇ・・・デユーティソレノイド
、３６・・・締結力調整手段、３７・・・発進検出手段
、３８・・・スリップ制御手段。 ６ａ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動変速機に備えたトルクコンバータと、該トル
   クコンバータの入出力軸間を断接するロックアップ手段
   と、該ロックアップ手段の締結力を調整して動力伝達の
   スリップ状態を形成する締結力調整手段とを備えるとと
   もに、車両の発進時を検出する発進検出手段と、該発進
   検出手段で検出された車両の発進時に、上記トルクコン
   バータの入出力軸間の速度比が目標値になるよう上記締
   結力調整手段を制御するスリップ制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする自動変速機の制御装置。