JPH05231530A - 車両用ロックアップクラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両減速時にロックアップクラッチが解放さ
れた後、通常の係合制御が行われる際に係合ショックが
生じることを防止する。 【構成】 ロックアップ線図による通常のロックアップ
クラッチ係合解放制御を行うとともにステップＳ１以下
を実行し、ステップＳ２〜Ｓ４において、スロットル弁
開度が略全閉であるか否かを表すアイドルスイッチの出
力信号に基づいて車両が減速状態となったことを判断
し、肯定された場合にはステップＳ５においてロックア
ップクラッチを解放させるとともに、その解放から５０
０msecが経過したことをステップＳ６にて判断後、ステ
ップＳ７においてロックアップクラッチを再係合させる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用ロックアップクラ
ッチの制御装置に係わり、特に、車両の減速時における
ロックアップクラッチの解放制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの出力がロックアップクラッチ
付トルクコンバータを介して変速機へ伝達される車両に
おいては、その車両の走行状態を表すパラメータ、例え
ば車速やスロットル弁開度に基づいて予め定められたロ
ックアップ線図に従ってそのロックアップクラッチの係
合解放制御を行うようになっているのが一般的である。
図３はそのようなロックアップ線図の一例であり、通
常、ある程度以上の高車速で比較的スロットル弁開度が
小さい範囲においてロックアップクラッチの係合が許容
されるように設定されている。

【０００３】一方、このようなロックアップ線図による
係合解放判断とは別に、アクセルペダルが戻されるなど
して車両が減速状態となったときには、それまで係合し
ていたロックアップクラッチを即座に解放させる制御が
行われている。これは、エンジンの出力が低下した際に
エンジンと変速機との直結状態により急激な減速ショッ
クが生じることを防ぐための制御であり、既に広く実施
されている制御手段の１つであって、例えば実開昭６０
−１５６２５９号公報における従来技術などにも記載さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに車両の減速時にロックアップクラッチを解放させる
形式の制御装置においては、減速によるロックアップク
ラッチの解放状態からアクセルペダルが踏み込まれるな
どして通常の係合解放制御に戻り、ロックアップクラッ
チが係合させられると、トルクコンバータの滑り率変化
による車両の駆動力変動に起因して係合ショックを生じ
るという問題があった。すなわち、ロックアップクラッ
チ解放時にスロットル弁が開かれてエンジン出力が上昇
するとトルクコンバータの滑り率が大きくなってトルク
増幅作用が得られるようになるが、その状態でロックア
ップクラッチが係合させられると、トルクコンバータの
滑りがなくなってトルク増幅作用が得られなくなるた
め、その時のトルク変動に起因してショックが発生する
のである。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、車両減速時のロック
アップクラッチ解放に続いて通常の係合制御が行われる
ことにより係合ショックが発生することを防止すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めには、減速後にアクセルペダルが踏み込まれてエンジ
ン出力が上昇させられる前にロックアップクラッチを係
合させておくようにすれば良く、本発明は、エンジンの
出力がロックアップクラッチ付トルクコンバータを介し
て変速機へ伝達される車両において、その車両の走行状
態を表すパラメータに基づいて上記ロックアップクラッ
チの係合解放制御を行うロックアップクラッチの制御装
置であって、（ａ）前記車両が減速状態となったか否か
を判断する減速状態判断手段と、（ｂ）その減速状態判
断手段によって前記車両が減速状態となった旨の判断が
為されたときに、前記ロックアップクラッチを解放させ
る第１制御手段と、（ｃ）その第１制御手段により前記
ロックアップクラッチが解放された後、所定期間を経過
した時にそのロックアップクラッチを再び係合させる第
２制御手段とを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】このような車両用ロックアップクラッチの制御
装置においては、減速状態判断手段によって車両が減速
状態となった旨の判断が為されると、第１制御手段によ
ってロックアップクラッチが解放させられ、エンジン側
と変速機側との直結状態が解除されてエンジン出力の低
下に伴う減速ショックが回避される。一方、第１制御手
段によりロックアップクラッチが解放された後、例えば
予め定められた一定時間などの所定期間を経過すると、
第２制御手段によってロックアップクラッチが再び係合
させられる。ここで、第１制御手段によりロックアップ
クラッチが一旦解放された状態での減速中のトルクコン
バータの作動状態は、すべり率が小さくてトルク増幅を
行わないカップリング範囲での作動である（図３のトル
クコンバータ特性参照）ことから、その状態でのロック
アップクラッチの係合に伴うトルク変動が殆どなく、第
２制御手段によるロックアップクラッチの再係合時に何
ら係合ショックが生じることはない。また、減速後にア
クセルペダルが踏み込まれるなどしてエンジン出力が上
昇しても、ロックアップクラッチは既に係合状態とされ
ているため、エンジン出力の増大が当初からトルクコン
バータを介さずに直結状態で行われることとなり、何の
ショックもなくそのまま駆動力が増加して車両が滑らか
に加速される。

【０００８】

【発明の効果】このように本発明の車両用ロックアップ
クラッチの制御装置によれば、減速によるロックアップ
解除後の所定期間後に係合ショックを生じることなくロ
ックアップクラッチが再係合させられるため、従来のよ
うに減速後にエンジン出力が上昇してからロックアップ
クラッチが再係合させられることによる係合ショックが
根本的に回避されるとともに、ロックアップクラッチが
係合状態とされる時間の割合が拡大されてその分だけ燃
費が向上させられる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例が適用された車
両用動力伝達装置を示す図である。図において、エンジ
ン１０の動力は、ロックアップクラッチ付トルクコンバ
ータ１２、３組の遊星歯車ユニットなどから構成された
有段式自動変速機１４、および図示しない差動歯車装置
などを経て駆動輪へ伝達されるようになっている。

【００１１】トルクコンバータ１２は、エンジン１０の
クランク軸１６と連結されているポンプ羽根車１８と、
自動変速機１４の入力軸２０に固定され、ポンプ羽根車
１８からのオイルを受けて回転させられるタービン羽根
車２２と、一方向クラッチ２４を介して非回転部材であ
るハウジング２６に固定されたステータ羽根車２８と、
ダンパ３０を介して上記入力軸２０に連結されたロック
アップクラッチ３２とを備えている。トルクコンバータ
１２内の係合側油室３４よりも解放側油室３６内の油圧
が高められると、ロックアップクラッチ３２が非係合状
態とされるので、トルクコンバータ１２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。しかし、解
放側油室３６よりも係合側油室３４内の油圧が高められ
ると、ロックアップクラッチ３２が係合状態とされるの
で、トルクコンバータ１２の入出力部材、すなわちクラ
ンク軸１６および入力軸２０が直結状態とされる。

【００１２】図２は、トルクコンバータ１２の性能曲線
の一例を示す図であり、タービン羽根車２２とポンプ羽
根車１８との回転速度比ｅ＝Ｎ2 ／Ｎ1 に対して、その
トルク比ｔ＝Ｔ2 ／Ｔ1 、効率η＝ｔ・ｅ、および容量
係数Ｃ＝Ｔ1 ／Ｎ1 ² を示している。トルク比ｔ＝１と
なるクラッチ点を境として、トルク比ｔが１よりも大き
くなるコンバータ範囲ではトルク増幅作用があり、トル
ク比ｔが１よりもやや小さくなるカップリング範囲では
トルク増幅作用がない。トルクコンバータ１２の滑りに
よる損失動力は熱に変換されるが、前記ロックアップク
ラッチ３２は、この滑り損失を可及的に少なくして伝達
効率を向上させるために用いられ、予め定められた条件
に従って係合状態とされてクランク軸１６から入力軸２
０に直接トルクを伝達するようになっている。

【００１３】自動変速機１４は、前記入力軸２０と出力
軸３８とを備えるとともに、複数の油圧式摩擦係合装置
の作動の組合わせにより複数の前進ギヤ段および後進ギ
ヤ段のうちの１つが選択的に成立させられるよく知られ
た有段式遊星歯車装置として構成されている。そして、
自動変速機１４のギヤ段を制御するための変速制御用油
圧制御回路４０と、ロックアップクラッチ３２の係合お
よび解放を制御するためのロックアップ用油圧制御回路
４２とが設けられている。変速制御用油圧制御回路３８
は、よく知られているようにソレノイドNo.1およびソレ
ノイドNo.2によってそれぞれＯＮ−ＯＦＦ駆動される第
１電磁弁４４および第２電磁弁４６を備えており、それ
ら第１電磁弁４４および第２電磁弁４６の作動の組み合
わせによって遊星歯車装置におけるクラッチおよびブレ
ーキが選択的に作動させられて、例えば「Ｄ（ドライ
ブ）」レンジにおいては、前記前進ギヤ段における第１
速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のうちのいずれかが成立させ
られるようになっている。

【００１４】また、ロックアップ用油圧制御回路４２
は、ソレノイドNo.3により作動させられる第３電磁弁４
８や、ロックアップクラッチ３２を解放状態とする解放
側位置とロックアップクラッチ３２を係合状態とする係
合側位置とに切り換えられる切換弁５０などを備えてい
る。切換弁５０は、例えば、図示しない調圧弁によって
調圧されたライン油圧と上記第３電磁弁４８からの信号
圧とが２つの入力ポートにそれぞれ供給されるととも
に、２つの出力ポートが、係合側油室３４および解放側
油室３６にそれぞれ接続されている２位置弁である。第
３電磁弁４８がＯＦＦ状態であるときには、解放側油室
３６内の油圧Ｐoff がライン圧とされると同時に係合側
油室３４内の油圧Ｐonがドレン圧とされてロックアップ
クラッチ３２が解放させられる。一方、第３電磁弁４８
がＯＮ状態であるときには、係合側油室３４内の油圧Ｐ
onがライン圧とされると同時に解放側油室３６内の油圧
Ｐoffがドレン圧とされてロックアップクラッチ３２が
係合させられる。

【００１５】電子制御装置５４は、ＣＰＵ５６、ＲＯＭ
５８、ＲＡＭ６０、図示しないインタフェースなどから
成る所謂マイクロコンピュータであって、それには、エ
ンジン１０の吸気配管６２に設けられたスロットル弁６
４の開度を検出するスロットルポジションセンサ６６、
エンジン１０の回転速度を検出するエンジン回転速度セ
ンサ６８、自動変速機１４の入力軸２０の回転速度を検
出する入力軸回転センサ７０、自動変速機１４の出力軸
３８の回転速度を検出する出力軸回転センサ７２、スロ
ットル弁開度θthが略零の状態であることを検出するア
イドルスイッチ７４から、スロットル弁開度θthを表す
信号、エンジン回転速度Ｎe を表す信号、入力軸回転速
度Ｎinを表す信号、出力軸回転速度Ｎout を表す信号、
アイドル状態を表す信号がそれぞれ供給されるようにな
っている。上記スロットル弁６４は図示しないアクセル
ペダルと機械的に連結されてアクセルの踏込み操作に対
応して開度が増減させられるようになっており、スロッ
トルポジションセンサ６６と併設された上記アイドルス
イッチ７４により、運転者がアクセルペダルを放してス
ロットル弁６４が略全閉となり、車両が減速（惰行）走
行状態であることが検出される。

【００１６】上記電子制御装置５４のＣＰＵ５６は、Ｒ
ＡＭ６０の一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ５８に
記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、自動
変速機１４の変速制御およびロックアップクラッチ３２
の係合解放制御を実行するために第１電磁弁４４、第２
電磁弁４６および第３電磁弁４８をそれぞれ制御する。
上記変速制御では、予めＲＯＭ５８に記憶された複数種
類の変速線図から実際の変速ギヤ段に対応した変速線図
が選択され、その変速線図から車両の走行状態、たとえ
ばスロットル弁開度θthと出力軸回転速度Ｎout から算
出された車速ＳＰＤとに基づいて変速ギヤ段が決定さ
れ、その変速ギヤ段が得られるように第１電磁弁４４、
第２電磁弁４６が駆動されることにより、自動変速機１
４のクラッチおよびブレーキの作動が制御されて前進４
段のうちのいずれかのギヤ段が成立させられる。また、
上記ロックアップクラッチ３２の係合解放制御では、車
両の走行状態を表すパラメータとしての上記車速ＳＰＤ
とスロットル弁開度θthとに基づいて予め定められた例
えば図３に示すようなロックアップ線図に従って、車両
の走行状態が解放領域にあるか係合領域にあるかを判断
し、第３電磁弁４８を適宜駆動してロックアップクラッ
チ３２の係合解放制御を行う。

【００１７】以下、車両用ロックアップクラッチの制御
装置として機能する前記電子制御装置５４によるロック
アップクラッチ３２の係合解放制御について図４のフロ
ーチャートを用いて詳細に説明する。

【００１８】ステップＳ１においては、現在ロックアッ
プクラッチ３２が係合状態であるか否かが、例えば第３
電磁弁４８への駆動信号の出力状態などから判断され、
現在解放状態であれば、ステップＳ８において前記図３
のロックアップ線図に従って通常の係合解放制御を行
う。現在ロックアップクラッチ３２が係合状態である場
合には、続いてステップＳ２を実行し、スロットル弁６
４が全閉となってアイドル状態であるか否かを表すアイ
ドルスイッチ７４の出力信号に基づいて車両が減速状態
であるか否かが判断される。減速状態でない場合にはス
テップＳ３においてフラグＦ２を「０」としたあと前記
ステップＳ８を実行するが、減速状態である場合には、
次のステップＳ４においてそのフラグＦ２が「０」であ
るか否かが判断される。フラグＦ２は、ロックアップク
ラッチ３２が減速により一旦解放された後に再係合した
場合に「１」とされるもので、減速状態が判断された当
初はフラグＦ２が「０」であるため、続くステップＳ５
においてロックアップクラッチ３２が解放させられると
ともに、フラグＦ１が「１」に設定される。この解放に
より、エンジン１０側と自動変速機１４側との直結状態
が解除され、エンジン１０の出力低下に伴う減速ショッ
クが解消される。本実施例では、電子制御装置５４によ
る一連の信号処理のうち、上記ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ
４を実行する部分が前記アイドルスイッチ７４と共に減
速状態判断手段を構成しており、ステップＳ５を実行す
る部分は第１制御手段に相当する。

【００１９】そして、続くステップＳ６では、フラグＦ
１が「１」に設定されてからの経過時間が予め定められ
た一定時間の５００msecを超えたか否かが、例えばカウ
ンタなどにより判断され、未だ５００msecを超えてない
間は前記ステップＳ２に戻って以下のステップが繰り返
して実行される。この５００msecの一定時間は、ロック
アップクラッチ３２の解放により上記エンジン１０の出
力低下に伴う減速ショックが充分に解消されるように実
験等により予め求められたものである。上記経過時間が
５００msecを超えた場合には、次のステップＳ７におい
て、ロックアップクラッチ３２が係合させられるととも
に、フラグＦ１が「０」に、フラグＦ２が「１」にそれ
ぞれ設定される。ここで、ステップＳ５においてロック
アップクラッチ３２が一旦解放されたあと、５００msec
後にステップＳ７において再係合させられるが、車両の
減速状態においては、ロックアップクラッチ３２が解放
されてもトルクコンバータ１２はトルク増幅を行わない
前記カップリング範囲で作動しているため、このような
状態においてロックアップクラッチ３２が係合させられ
ても係合に伴うトルク変動が殆どなく、ステップＳ７で
の再係合時に何ら係合ショックを生じることはない。本
実施例では、電子制御装置５４による一連の信号処理の
うち、上記ステップＳ６およびＳ７を実行する部分が第
２制御手段に相当し、上記５００msecが所定期間に相当
する。

【００２０】上記ステップＳ７が実行されてフラグＦ２
が「１」とされた以後においては、ステップＳ１および
ステップＳ２の判断が共に肯定されてもステップＳ４の
判断が否定されるため、減速に基づいてロックアップク
ラッチ３２が解放されることはなくその係合状態が保持
される。そして、減速が終了した後、アクセルペダルが
踏込み操作されて加速に転じると、ステップＳ２の判断
が否定されることによりステップＳ３が実行されてフラ
グＦ２が「０」とされ、ステップＳ８の通常の制御が実
行される。ここで、ロックアップ線図において係合領域
であると判断されても、ロックアップクラッチ３２は既
に係合させられているため、そのままの状態で当初から
トルクコンバータを介さずに直結状態でエンジン１０の
出力が増大させられ、滑らかに駆動力が増加させられて
何らのショックを生ずることなく車両が加速される。ま
た、スロットル弁開度θthが解放領域に達するまで一気
に増大したことなどによりロックアップクラッチ３２の
解放指示が為された場合には、速やかにロックアップク
ラッチ３２が解放されてトルクコンバータ１２が前記コ
ンバータ領域で作動させられるため、トルクコンバータ
１２が本来の機能を発揮させられることにより、トルク
が増幅されて大幅な駆動力の増大がスムーズに行われ
る。

【００２１】因に、従来のロックアップクラッチの制御
装置では、車両が減速状態となった時以降はロックアッ
プクラッチを解放させたままとしていたため、減速後に
アクセルペダルが踏み込まれることにより通常の係合解
放制御において係合指示が為されてロックアップクラッ
チが係合させられた場合、エンジン出力の上昇によりト
ルクコンバータの滑り率が大きくなってトルク増幅が行
われている状態からロックアップクラッチが係合させら
れることになるため、係合時のトルク低下によって駆動
力の減衰ショックが発生するとともに、エンジンの回転
低下による違和感があったのである。

【００２２】上述のように、本実施例では、ステップＳ
２，Ｓ３，Ｓ４の判断によって車両が減速状態となった
旨の判断が為されると、ステップＳ５においてロックア
ップクラッチ３２が解放させられてエンジン１０の出力
低下に伴う減速ショックが回避される一方、ロックアッ
プクラッチ３２が解放された時点から５００msecの一定
時間を経過したことがステップＳ６で判断されると、続
くステップＳ７においてロックアップクラッチ３２が再
び係合させられるが、この再係合が、減速状態で行われ
ることによりカップリング範囲にあって係合時のトルク
コンバータ１２のトルク変動が殆どない状態で行われる
ため、ロックアップクラッチ３２の再係合時に何ら係合
ショックを生じることはない。しかも、その後にアクセ
ルの踏込み操作などによりエンジン１０の出力が上昇し
ても、ロックアップクラッチ３２は既に係合状態とされ
ているため、エンジン出力の増大がロックアップクラッ
チ３２の係合状態で行われて、車両の加速が滑らかに行
われる。これにより、減速の後にエンジン出力が上昇し
てからロックアップクラッチが再係合させられることに
起因して発生していた係合ショックが根本的に回避され
るのである。

【００２３】また、ロックアップクラッチ３２が一旦解
放されてから５００msec経過後に再係合させられること
から、ロックアップクラッチ３２が係合状態とされる時
間が大幅に増やされ、トルクコンバータ１２の滑り損失
が低減させられて一層燃費が向上させられる利点があ
る。

【００２４】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００２５】例えば、前述の実施例においては、スロッ
トル弁開度θthが略零となったことに基づいて車両の減
速状態を判断していたが、これ以外にも、スロットル弁
開度θthの変化率が一定時間以上負の値となること等、
エンジン出力の低下に伴って減速ショックが生じ得る程
度の減速状態を示す他のパラメータに基づいて減速状態
を判断するようにしても差し支えない。また、スロット
ル弁がアクセル操作量に応じてスロットル電子制御装置
により駆動される場合には、そのアクセル操作量が所定
値以下となったこと等に基づいて減速状態を判断するよ
うにしても良い。

【００２６】また、前述の実施例においては、減速状態
となってロックアップクラッチ３２を一旦解放させてか
ら再係合させるまでの所定期間が一定時間の５００msec
とされていたが、この所定期間は、少なくともエンジン
１０の出力低下に伴う減速ショックが解消可能であれば
適宜変更され得るとともに、例えば車速などの走行状態
に応じて異なる値が設定されるようにすることも可能で
ある。更に、減速ショックが生じない走行状態となった
か否かにより減速ショックが生じる所定期間を経過した
ことを判断して、ロックアップクラッチ３２の係合制御
を行うこともできる。

【００２７】また、前述の実施例においては、ロックア
ップクラッチ３２が係合か解放かの何れかに制御される
場合であったが、解放状態の一態様としてロックアップ
クラッチ３２のスリップ状態を含めて考えることができ
ることから、第１制御手段による一時解放制御において
所謂スリップ制御が行われても良い。

【００２８】また、前述の実施例の自動変速機１４は、
遊星歯車式の有段変速機により構成されていたが、有効
径が可変の一対の可変プーリおよびそれらに巻き掛けら
れた伝動ベルトを備えたベルト式無段変速機等であって
もよい。

【００２９】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である車両用ロックアップク
ラッチの制御装置を含む車両用動力伝達装置を示す図で
ある。

【図２】図１の装置におけるトルクコンバータの性能特
性図の一例である。

【図３】図１の装置によるロックアップクラッチの係合
解放制御において用いられるロックアップ線図の一例で
ある。

【図４】図１の装置におけるロックアップクラッチの係
合解放制御を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０：エンジン １２：トルクコンバータ １４：自動変速機 ３２：ロックアップクラッチ ５４：電子制御装置（車両用ロックアップクラッチ制御
装置） ７４：アイドルスイッチ（減速状態判断手段） ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４：減速状態判断手段 ステップＳ５：第１制御手段 ステップＳ６，Ｓ７：第２制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの出力がロックアップクラッチ
   付トルクコンバータを介して変速機へ伝達される車両に
   おいて、該車両の走行状態を表すパラメータに基づいて
   該ロックアップクラッチの係合解放制御を行うロックア
   ップクラッチの制御装置であって、 前記車両が減速状態となったか否かを判断する減速状態
   判断手段と、 該減速状態判断手段によって前記車両が減速状態となっ
   た旨の判断が為されたときに、前記ロックアップクラッ
   チを解放させる第１制御手段と、 該第１制御手段により前記ロックアップクラッチが解放
   された後、所定期間を経過した時に該ロックアップクラ
   ッチを再び係合させる第２制御手段とを有することを特
   徴とする車両用ロックアップクラッチの制御装置。