JPH05288268A - ロックアップクラッチ付き自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速時のエンジンの吹き上がりや変速ショッ
クの防止。 【構成】 アップシフト信号の出力を検出するアップシ
フト検出手段３と、そのアップシフト信号の出力時点の
ロックアップクラッチの係合・解放状態を検出するロッ
クアップ検出手段４と、前記アップシフト信号の出力か
らそれに基づいてロックアップクラッチを解放すべき時
点までの間に行われたダウンシフトの判断を検出するダ
ウンシフト検出手段５と、ロックアップ検出手段４がロ
ックアップクラッチ２の係合していることを検出しかつ
ダウンシフト検出手段５が前記アップシフト信号が出力
される以前の変速段より高速段へのダウンシフトを検出
した場合にアップシフト信号の出力後で所定の条件を満
たした時点にロックアップクラッチを解放するロックア
ップクラッチ解放制御手段６とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用の自動変速機を
制御する装置に関し、特に変速に伴うロックアップクラ
ッチの解放を制御する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般の車両用自動変速機は、エンジンか
らの動力を入力するための手段としてトルクコンバータ
を備えている。これはトルクを増幅する機能や振動を吸
収する機能などを備えている利点があるが、流体を介し
てトルクを伝達するものであるために、不可避的にトル
クの伝達効率が悪くなる。そこで従来では、トルクコン
バータにロックアップクラッチを内蔵し、所定の車速以
上であること、あるいはスロットル開度が所定の開度以
上であることなどの条件を満たす所謂ロックアップ領域
においてはロックアップクラッチを係合させて動力の伝
達効率を高くしている。このロックアップクラッチを係
合させてあれば、エンジンからの動力を滑りを生じさせ
ることなく自動変速機に伝達できるので、燃費を向上さ
せることができる。またその一方で、ロックアップクラ
ッチを係合させている状態ではエンジンと自動変速機と
の間で、両者のトルク変動をそのまま伝達してしまうの
で、変速時には変速ショックが悪化する要因にもなり、
あるいはまた変速時におけるロックアップクラッチの解
放のタイミングが不適切であれば、エンジンの吹き上が
りを生じる場合もあり、その場合にも変速ショックが悪
化する。

【０００３】したがってロックアップクラッチは変速時
に解放することが好ましいのであるが、そのタイミング
は適切に制御する必要があり、そこで例えば特開昭５８
−３０５５８号公報に記載されている発明では、ロック
アップクラッチを係合させた状態でアップシフトが判断
された場合には、アップシフト信号の出力より遅い時点
でロックアップクラッチを解放させてエンジンの吹き上
がりおよびそれに伴う変速ショックの悪化を防止し、ま
たダウンシフト時にはその変速の実行開始前にロックア
ップクラッチを解放させることにより変速ショックの悪
化を防止することとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置で
は、アップシフトの際に変速信号の出力からロックアッ
プクラッチの解放までに所定の遅れ時間があるから、ス
ロットル開度や車速が急変する走行状態の時には、その
遅れ時間の間にダウンシフトが判断される場合がある。
その場合、従来の装置では、ダウンシフト信号の出力に
基づいてロックアップクラッチの解放の制御を行うこと
としているから、アップシフトに先行してロックアップ
クラッチを解放させることになる。すなわちダウンシフ
トすることによって設定すべき変速段がアップシフト信
号の出力以前の変速段より高速側の変速段であれば、ロ
ックアップクラッチ解放の遅延制御中の変速は実質的に
アップシフトになるにも拘らず、従来の装置では、変速
に先立ってロックアップクラッチを解放してしまうこと
になる。

【０００５】このように従来の装置では、アップシフト
とダウンシフトとの判断が、短時間のうちに連続して生
じた場合には、ロックアップクラッチの解放の制御が不
適切となり、その結果、エンジンが吹き上がって搭乗者
に違和感を与えもしくは変速ショックが大きくなって乗
心地を損なうなどのおそれがあった。

【０００６】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、変速時のロックアップクラッチの解放の制御
を適正化して変速フィーリングを良好にすることのでき
る制御装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は図１に示す構
成とすることにより上記の目的を達成するものである。
すなわちこの発明は、流体式伝動機構１と並列に該流体
式伝動機構１の入力側の部材と出力側の部材とを直接連
結するロックアップクラッチ２を配置し、そのロックア
ップクラッチ２を係合させた状態でのアップシフト時
に、そのアップシフトの変速信号の出力時点より遅い時
点にロックアップクラッチを解放させるよう構成したロ
ックアップクラッチ付き自動変速機Ａの制御装置におい
て、アップシフト信号が出力されたことを検出するアッ
プシフト検出手段３と、そのアップシフト信号の出力時
点のロックアップクラッチの係合・解放状態を検出する
ロックアップ検出手段４と、前記アップシフト信号の出
力からそれに基づいてロックアップクラッチを解放すべ
き時点までの間に行われたダウンシフトの判断を検出す
るダウンシフト検出手段５と、前記ロックアップ検出手
段４がロックアップクラッチ２の係合していることを検
出しかつ前記ダウンシフト検出手段５が前記アップシフ
ト信号が出力される以前の変速段より高速段へのダウン
シフトを検出した場合に前記アップシフト信号の出力時
点の後で所定の条件を満たした時点にロックアップクラ
ッチを解放するロックアップクラッチ解放制御手段６と
を具備していることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】この発明で対象とする自動変速機Ａは、トルク
コンバータなどの流体式伝動機構１とこれに並列に配置
したロックアップクラッチ２とを有しており、そのロッ
クアップクラッチ２は、これが係合している状態でアッ
プシフト信号が出力された場合、アップシフト信号の出
力より遅れて解放するよう制御される。その遅延制御の
間のダウンシフトの判断はダウンシフト検出手段５によ
って検出される。このダウンシフトにより設定すべき変
速段が、前記アップシフトの判断以前の変速段より高速
段であれば、ロックアップクラッチ解放制御手段６は、
前記アップシフトに基づく遅延制御中に所定の条件が満
たされることによりロックアップクラッチ２を解放する
よう制御する。すなわち前記遅延制御中でのダウンシフ
トの判断の場合には、そのダウンシフトの判断に基づく
ロックアップクラッチの即時解放の制御は行わず、その
ダウンシフト判断に先行するアップシフトの判断に基づ
くロックアップクラッチ解放の遅延制御を続行する。

【０００９】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて説明す
る。図２はこの発明の一実施例を模式的に示すブロック
図であって、ここに示す自動変速機Ａはロックアップク
ラッチ１０ｂを有するトルコンクバータ１０および前進
４段・後進１段の変速段を設定することのできる歯車列
１１を備えている。この歯車列１１は第１および第２の
遊星歯車機構１２，１３と複数のクラッチおよびブレー
キを有しており、その第１遊星歯車機構１２のキャリヤ
１４と第２遊星歯車機構１３のリングギヤ１５とが連結
され、また第１遊星歯車機構１２のリングギヤ１６と第
２遊星歯車機構１３のキャリヤ１７とが連結されてい
る。

【００１０】トルクコンバータ１０におけるタービンラ
ンナ１０ａに連結された入力軸１８が、これらの遊星歯
車機構１２，１３の中心軸線に沿って配置されており、
この入力軸１８と第１遊星歯車機構１２におけるサンギ
ヤ１９と間に第１クラッチＣ1 が設けられ、また入力軸
１８と第２遊星歯車機構１３におけるキャリヤ１７との
間に第２クラッチＣ2 が設けられている。さらに入力軸
１８と第２遊星歯車機構１３のサンギヤ２０との間に第
３クラッチＣ3 が設けられている。また一方、第２遊星
歯車機構１３におけるキャリヤ１７とサンギヤ２０との
間に互いに直列に配列された第４クラッチＣ4 および第
１一方向クラッチＦ1 が設けられている。この第１一方
向クラッチＦ1 は、第４クラッチＣ4 のクラッチドラム
の回転方向すなわち第４クラッチＣ4 が係合している状
態でのサンギヤ２０の回転方向が、キャリヤ１７に対し
て正回転方向（入力軸１８の回転方向と同一の回転方
向）である場合に係合するようになっている。この第４
クラッチＣ4 のクラッチドラムとケーシング２１との間
には、そのクラッチドラムが逆回転（入力軸１８とは反
対方向の回転）しようとする際に係合する第２一方向ク
ラッチＦ2 が設けられている。

【００１１】そしてブレーキ手段として、第４クラッチ
Ｃ4 のクラッチドラムの外周にバンドブレーキである第
１ブレーキＢ1 が設けられ、また互いに連結された第１
遊星歯車機構１２のリングギヤ１６および第２遊星歯車
機構１３のキャリヤ１７の回転を止める第２ブレーキＢ
2 が設けられている。したがって第１ブレーキＢ1 は、
第４クラッチＣ4 あるいは第１一方向クラッチＦ1 を介
して、第２遊星歯車機構１３におけるキャリヤ１７の回
転とサンギヤ２０の回転とを選択的に止めるようになっ
ている。

【００１２】上記のクラッチＣ1 ，〜Ｃ4 およびブレー
キＢ1 ，Ｂ2 は油圧制御装置２２で制御される油圧によ
って係合および解放されるようになっており、またこの
油圧制御装置２２は電子制御装置（ＥＣＵ）２３によっ
て制御するようになっている。この電子制御装置２３は
中央演算処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯ
Ｍ）、入出力インターフェースを主体とするものであっ
て、予め定めたプログラムに従って油圧制御装置２２に
指令信号を出力して変速やロックアップクラッチ１０ｂ
の係合・解放の制御を行うようになっている。そしてこ
の電子制御装置２３には、車速Ｖ、スロットル開度θ、
エンジン水温などの信号が入力されている。

【００１３】図２に示す歯車列においては、各クラッチ
Ｃ1 ，〜Ｃ4 およびブレーキＢ1 ，Ｂ2 を図３の作動表
に示すように係合させることにより前進第１速ないし第
４速および後進段を設定することができる。なお、図３
で○印は係合、◎印はエンジンブレーキ時に係合、空欄
は解放の状態をそれぞれ示す。

【００１４】上述した自動変速機Ａでは、スロットル開
度θで代表されるエンジン負荷や車速Ｖなどの走行状態
に基づいて設定すべき変速段が電子制御装置２３におい
て判断され、その判断結果に基づく変速信号が油圧制御
装置Ｃに出力されて前記クラッチやブレーキの係合・解
放の状態が油圧制御装置Ｃで給排される油圧によって切
換えられ、その結果、前記判断された変速段が設定され
る。電子制御装置２３はこのような変速の制御と併せて
ロックアップクラッチ１０ｂの制御も行い、そのロック
アップクラッチ１０ｂの制御のうちこの発明に特徴的な
制御の一例をフローチャートで示せば図４ないし図６の
とおりである。

【００１５】図４ないし図６のフローチャートはこれら
の図番に拘らず順不同で直列に配列されてループをなす
ものであって、先ず、図４はアップシフト判断があった
場合の処理を行うものであり、ステップ１１で第ｍ速か
ら第ｎ速（ｍ＜ｎ）へのアップシフトの判断があったか
否かを判断し、その判断がなかった場合には図４に示す
制御は終了し、またその判断があった場合にはステップ
１２において、ロックアップクラッチ１０ｂが係合して
いる（Ｌ／Ｕ：ＯＮ）か否かを判断する。その判断結果
が“ノー”であれば、図４の制御は終了し、また“イエ
ス”であればステップ１３に進んでフラグＦL が“１”
か否かを判断する。このフラグＦL はロックアップクラ
ッチ１０ｂが係合している状態でアップシフトの判断が
あった場合に“１”にセットされ、したがってその判断
結果が“イエス”であれば、ロックアップクラッチ１０
ｂが係合している状態でのアップシフトの判断が既にな
されてロックアップクラッチ１０ｂの解放の遅延制御中
であることになるから、図４の制御は終了する。これに
対してステップ１３の判断結果が“ノー”であれば、ロ
ックアップクラッチ１０ｂが係合した状態でのアップシ
フトの判断が初めてなされたことになり、この場合は、
ステップ１４においてフラグＦL を“１”にセットす
る。ついでステップ１５において、最初のアップシフト
の変速前の変速段（Ｇｅａｒ Ｂ）として第ｍ速をセー
ブする。

【００１６】また図５はダウンシフトの判断があった場
合の処理を行うものであり、ステップ２１で第ｎ速から
第ｐ速（ｍ＜ｐ＜ｎ）へのダウンシフトの判断があった
か否かを判断し、その判断結果が“ノー”であれば、図
５の制御は終了し、また“イエス”であれば、ステップ
２２に進んでロックアッアクラッチ１０ｂが係合してい
るか否かを判断する。ロックアップクラッチ１０ｂが解
放状態にあれば、図５の制御を終了し、またロックアッ
プクラッチ１０ｂが係合していれば、ステップ２３にお
いてフラグＦL が“１”か否か、すなわちアップシフト
判断に基づくロックアップクラッチ１０ｂの解放遅延制
御中か否かを判断し、その判断結果が“イエス”であれ
ば、ステップ２４に進んで、判断されたダウンシフトに
より設定される変速段（第ｐ速）が前記のアップシフト
の判断前の変速段（第ｍ速）より高速段側の変速段か否
かを判断する。その判断結果が“イエス”の場合には図
５の制御は終了する。すなわちダウンシフトの判断があ
っても直ちにはロックアップクラッチ１０ｂを解放する
制御を実行しない。これに対してステップ２４の判断結
果が“ノー”であれば、ステップ２５に進んでフラグＦ
L をゼロリセットするとともにステップ２６においてロ
ックアップクラッチ１０ｂを解放する。すなわちロック
アップクラッチ１０ｂの解放遅延制御中のダウンシフト
判断による変速段が、アップシフト判断以前の変速段以
下の低速段側の変速段である場合には、ロックアップク
ラッチ１０ｂを直ちに解放する。

【００１７】なお、ステップ２３の判断結果が“ノー”
であれば、ロックアップクラッチ１０ｂの解放遅延制御
を行っていない状態でのダウンシフトの判断が成立した
ことになるから、この場合はステップ２６に進んで直ち
にロックアップクラッチ１０ｂを解放する。

【００１８】図６はロックアップクラッチ１０ｂの解放
遅延制御中での制御を行うためのものであり、ステップ
３１でフラグＦL が“１”であることにより遅延制御が
行われていることが判断されると、ステップ３２でロッ
クアップクラッチ１０ｂを解放する条件が満たされた否
か、すなわち次の式が満たされる状態となったか否かが
判断される。

【００１９】ＮT ＜ＮO ×ｉ−α ここで、ＮT はタービン回転数、ＮO は出力軸回転数、
ｉはアップシフト判断前の変速段（Ｇｅａｒ Ｂ）での
変速比、αは定数である。このステップ３２の判断結果
が“イエス”であれば、ステップ３３でロックアップク
ラッチ１０ｂを解放（Ｌ／Ｕ：ＯＦＦ）し、さらにステ
ップ３４でフラグＦL をゼロリセットする。

【００２０】一方、ステップ３１の判断結果が“ノー”
の場合およびステップ３２の判断結果が“ノー”の場合
には、図６の制御を終了する。

【００２１】上述した制御のうちロックアップクラッチ
１０ｂの解放遅延制御中に第ｐ速へのダウンシフトの判
断があった場合の信号および運転状態の変化をタイムチ
ャートで示せば図７のとおりである。すなわちロックア
ップクラッチ１０ｂを係合させた状態で走行しているｔ
1 時点に第ｍ速から第ｎ速へのアップシフトの判断があ
ると、その時点からロックアップクラッチ１０ｂの解放
遅延制御が開始され、またＴ1 時間が経過したｔ2 時点
で第ｎ速への変速信号が出力される。その解放遅延制御
を継続している間のｔ3 時点に第ｐ速へのダウンシフト
の判断があると、これとほぼ同時にダフンシフト信号が
出力されるが、ロックアップクラッチ１０ｂの解放遅延
制御が継続されるためにロックアップクラッチ１０ｂは
係合状態に維持される。そして前述した図６に示すステ
ップ３２の条件が満たされた時点すなわちアップシフト
の判断時点からＴ2 時間が経過したｔ4 時点にロックア
ップクラッチ１０ｂの解放信号が出力されて解放され
る。これはイナーシャー相の開始とほぼ同期しており、
エンジン回転数が低下し始めるとともに出力軸トルクが
一時的にわずか低下する。そのイナーシャ相の終了の直
前であるｔ5 時点すなわち変速のほぼ終了する時点ｔ5
でロックアップクラッチ１０ｂを係合させる信号が出力
される。なおこの時点ｔ5 は第ｐ速への変速をほぼ終了
する時点であって、ダウンシフトの判断時点ｔ3 からＴ
10時間が経過した時点である。この後にエンジン回転数
は第ｐ速での回転数に低下して安定し、また出力軸トル
クも第ｐ速での変速比に応じた値に低下して安定する。

【００２２】図７には従来の制御を行った場合を破線で
示してあり、従来では遅延制御中のダウンシフトの判断
と同時にロックアップクラッチ１０ｂを解放し、その後
のＴ20時間を経過した時点ｔ6 で変速信号を出力するた
めに、エンジン回転数が破線で示すように急激に増大し
て所謂エンジンの吹き上がりが生じ、また出力軸トルク
が大きく低下して変速ショックとなる。

【００２３】上述した制御はロックアップクラッチ１０
ｂの解放遅延制御中にダウンシフトの判断があった場合
にそのダウンシフトに基づくロックアップクラッチ１０
ｂの解放制御を禁止もしくは中止することを基本とする
制御であるが、ダウンシフトの判断に基づく設定すべき
変速段がアップシフトの判断前の変速段より低速段の場
合にも前記解放遅延制御を継続すると、実質的なダウン
シフトの際にロックアップクラッチ１０ｂの解放が変速
信号の出力より遅れてしまうので、この場合はダウンシ
フトの判断とほぼ同時にロックアップクラッチ１０ｂを
解放させ、その後にダウンシフトの変速信号を出力する
ことが好ましい。

【００２４】その制御ルーチンは、前述した図５のフロ
ーチャートのうちステップ２４の判断過程を図８に示す
ように変え、他は図４および図６のフローチャートに示
すステップを行えばよい。すなわち図８においてステッ
プ４１ないしステップ４３は図５に示すステップ２１な
いしステップ２３と同じであり、これに続くステップ４
４では、ダウンシフトの判断に基づく設定すべき変速段
ｐがアップシフト判断前の変速段より低速段か否かを判
断し、その判断結果が“イエス”であれば、フラグＦL
をゼロリセットする（ステップ４５）とともにロックア
ップクラッチ１０ｂを解放する（ステップ４６）。また
ステップ４４の判断結果が“ノー”であれば、ロックア
ップクラッチ１０ｂの解放遅延制御を継続するために図
８の制御は終了する。

【００２５】このような制御による各信号の出力および
運転状態の変化をタイムチャートで示せば図９のとおり
である。すなわちアップシフト判断に基づくロックアッ
プクラッチ１０ｂの解放遅延制御中のｔ3 時点になされ
たダウンシフト判断が、アップシフト判断前の変速段
（第ｍ速）より低速段へのダウンシフトであれば、直ち
にロックアップクラッチ１０ｂを解放し、この時点から
Ｔ20時間を経過したｔ6時点でダウンシフト信号を出力
する。またそのダウンシフトのほぼ終了するｔ5時点す
なわちダウンシフトの判断からＴ10時間を経過した時点
ｔ5 にロックアップクラッチ１０ｂの係合信号を出力す
る。

【００２６】このように制御すれば、エンジン回転数お
よび出力軸トルクの変化が図９に実線で示すように滑ら
かになる。これに対してアップシフト判断に伴うロック
アップクラッチ１０ｂの解放の遅延制御を継続した場合
には、ロックアップクラッチ１０ｂの解放信号はダウン
シフト信号の出力より遅いｔ4 時点に出力されることに
なるから、ロックアップクラッチ１０ｂを係合させたま
まダウンシフトを開始することになり、その結果、エン
ジン回転数および出力軸トルクは図９に破線で示すよう
に急変し、変速ショックが悪化する。すなわち図４およ
ひ図８ならびに図６に示すロックアップクラッチ１０ｂ
の変速時の解放制御を行えば、エンジンの吹き上がりや
変速ショックの少ない変速を行うことができる。

【００２７】なお、上述した実施例は図２に示す歯車列
を備えた自動変速機を対象とするものであるが、この発
明を他の歯車列を備えた自動変速機を対象とした制御装
置にも適用できることは勿論である。

【００２８】また上記の実施例では、ロックアップクラ
ッチの解放条件としてタービン回転数が所定の回転数に
達することを採用したが、この発明では予め定めた時間
が経過することなどの他の条件をロックアップクラッチ
の解放条件としてもよい。

【００２９】またこの発明では、ロックアップクラッチ
の解放遅延制御中に複数回のダウンシフトの判断があっ
た場合にも適用することができ、その場合には最終のダ
ウンシフト判断による設定すべき変速段が、アップシフ
ト判断前の変速段より高速段側の変速段である場合に、
図４ないし図６に示す制御を行えばよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の制御装置
によれば、アップシフト判断に基づくロックアップクラ
ッチの解放遅延制御中のダウンシフト判断が、アップシ
フト判断前の変速段より高速段側の変速段である場合
に、前記解放遅延制御を継続するから、エンジンの吹き
上がりや変速ショックの悪化を防止して乗り心地を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本的な構成を示すブロック図であ
る。

【図２】この発明の一実施例を模式的に示すブロック図
である。

【図３】図２の示す自動変速機の作動表である。

【図４】この発明の一実施例におけるアップシフト判断
に伴う制御を示すフローチャートである。

【図５】この発明の一実施例におけるロックアップクラ
ッチ解放遅延制御中のダウンシフト判断に伴う制御を示
すフローチャートである。

【図６】この発明の一実施例におけるロックアップクラ
ッチ解放遅延制御によるロックアップクラッチの解放制
御を示すフローチャートである。

【図７】図４ないし図６に示す制御を行った場合のロッ
クアップクラッチの係合状態および変速信号の出力、エ
ンジン回転数ならびに出力軸トルクの変化を示すタイム
チャートである。

【図８】アップシフト判断前の変速段より低速段へのダ
ウンシフト判断が生じた場合の制御を示すフローチャー
トである。

【図９】図８に示す制御を行った場合のロックアップク
ラッチの係合状態および変速信号の出力、エンジン回転
数ならびに出力軸トルクの変化を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 流体式伝動機構 ２ ロックアップクラッチ ３ アップシフト検出手段 ４ ロックアップ検出手段 ５ ダウンシフト検出手段 ６ ロックアップクラッチ解放制御手段 Ａ 自動変速機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体式伝動機構と並列に該流体式伝動機
   構の入力側の部材と出力側の部材とを直接連結するロッ
   クアップクラッチを配置し、そのロックアップクラッチ
   を係合させた状態でのアップシフト時に、そのアップシ
   フトの変速信号の出力時点より遅い時点でロックアップ
   クラッチを解放させるよう構成したロックアップクラッ
   チ付き自動変速機の制御装置において、 アップシフト信号が出力されたことを検出するアップシ
   フト検出手段と、そのアップシフト信号の出力時点のロ
   ックアップクラッチの係合・解放状態を検出するロック
   アップ検出手段と、前記アップシフト信号の出力からそ
   れに基づいてロックアップクラッチを解放すべき時点ま
   での間に行われたダウンシフトの判断を検出するダウン
   シフト検出手段と、前記ロックアップ検出手段がロック
   アップクラッチの係合していることを検出しかつ前記ダ
   ウンシフト検出手段が前記アップシフト信号が出力され
   る以前の変速段より高速段へのダウンシフトを検出した
   場合に前記アップシフト信号の出力時点の後に所定の条
   件が満たされた時点にロックアップクラッチを解放する
   ロックアップクラッチ解放制御手段とを具備しているこ
   とを特徴とするロックアップクラッチ付き自動変速機の
   制御装置。