JPS597868B2 - ロツクアツプ式自動変速機のロツクアツプ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力伝達系にトルクコンバータを具え、該トル
クコンバータを適宜その入出力要素間が直結されたロッ
クアップ状態となし得るγンクアツプ式自動変速機のロ
ックアップ制御装置に関するものである。

自動変速機は、エンジンからのトルク変動を吸収スる他
、エンジンからのトルクを増大して後部の遊星歯車式変
速機構に伝達する目的から、トルクコンバータを動力伝
達系に具える。

そして、トルクコンバータはエンジン駆動される入力要
素（通常ポンプインペラ）で内部の作動油を廻し、この
作動油によりステークによる反力下で出力要素（通常タ
ービンランナ）をトルク増大させつつ回転させる（コン
バータ状態）ものである。

従って、トルクコンバータはその入出力要素間が際械的
に結合されておらず、入出力要素間のスリップが不可避
で、これがため自動変速機は操作が容易な反面、動力伝
達効率が悪い。

そこで、トルク増大機能が不要で、エンジンからのトル
ク変動が問題とならない比較的高車速域で、入出力要素
間を直結クラッチの作動により直結しておく（ロックア
ップ状態）直結クラッチ付トルクコンバータ（ロックア
ツプトルクコンバークとも言う）が提案され、この種ト
ルクコンバータを具えたロックアップ式自動変速機が一
部の車両に実用されている。

ところで、例えば各変速位置毎に（特定変速位置だけの
場合もある）設定車速（ロックアップ車速）以上となる
高速走行時、直結クラッチ付トルクコンバータをロック
アップ状態にする自動変速機のロックアップ領域は例え
ば第４図の如くである。

この図は前進３速の自動変速機におけるシフトパターン
を示し、ｖ１，■２，ｖ３が夫々第１速、第２速、第３
速用のロックアップ車速で、Ａ，Ｂ，Ｃが夫々１→２ア
ツプシフト線及び２→３アツプシフト線を基準にした第
１速、第２速、第３連用？ロックアップ領域（１←２ダ
ウンシフト線及び２←３ダウンシフト線を基準にしたロ
ックアップ領域は図面の明瞭を保つため省略した）であ
る。

ロックアップ制御装置はこのようなｒノクアツプ制御を
行なって、上記ロックアップ領域Ａ，Ｂ又はＣ内におけ
る走行中はトルクコンバークをロックアップ状態となし
、それ以外の走行中はトルクコンバークをコンバータ状
態となすが、ロックアップ状態においてエンジンに高負
荷がかかる走行中（登坂走行中等）は、エンジンのトル
ク変動により車体が振動し易く、従来はこの場合を想定
し相当の余裕を持たせてロックアップ車速■，，ｖ２，
■３を高速側に設定せざるをえなかった。

しかし、このようにロックアップ車速が高速側に設定し
てある場合、市街地走行中ほとんど車速が最高速変速段
（この場合第３速）のロックアップ車速ｖ３に達し得な
いことから、この変速段での定常走行中トルクコンバー
タがロックアップ状態になることはなく、ロックアップ
式自動変速機と靴も、通常の自動変速機と同様に動力伝
達を行ない大きな燃費の向上を期待できないのが実情で
あった。

本発明は上述の観点から、ロックアップ状態でエンジン
のトルク変動に起因する動力伝達系又はサスペンション
系或いはこれら双方の共振により生じた振動が設定値、
例えば乗員に不快感を与える直前の値を越えた時、ロッ
クアップ状態を解除できるようロックアップ制薗装置を
構成し、もって前記ロックアップ車速を限界まで低速側
に設定できるようにした技術思想を提案するものである
。

以下、図面の実施例により本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明ロックアップ制御装置の一例構成で、図
中１，２は夫々１−２シフトスイッチ及び２−３シフト
スイッチを示し、これら両スイッチは夫々例えば自動変
速機の１−２シフト弁及び２−３シフト弁に組込まれ、
夫々の弁スプールがダウンシフト位置にある時閉じ、ア
ップシフト位置にある時開くよう構成する。

又、これらシフトスイッチ１，２は夫々抵抗３，４を介
して電源＋■に接続し、両スイッチ１，２の開閉に応じ
これらスイッチから夫々１−２シフト信号Ｓ１及び２−
３シフト信号８２３が出力されるようになる。

従って、スイッチ１，２は夫々各変速位置で次表？示す
開閉の組合せとなり、シフト信号８１，８２３は夫々各
変速位置で次表に示すレベルの組合せとなる。

なお、次表中Ｈは高信号レベルを、又Ｌは低信号レベル
を夫々表わす。

？、図中５はトルクコンバークをコンバータ状態にする
か、ロックアップ状態にするかの作動を司どるロックア
ップ制御弁のロックアツプソレノイドで、このソレノイ
ドを滅勢する時トルクコンバータがコンバータ状態にさ
れ、附勢する時トルクコンバータがロックアップ状態に
されるものとする。

上記シフト信号Ｓ１，Ｓ２３は変速位置判別回路６及び
変速検知回路７に入力される。

変速位置判別回路６は両シフト信号Ｓ１，Ｓ２３のレベ
ルの前記表による組合せから現在の変速位置を判別する
もので、シフト信号Ｓ１，Ｓ２３のレベルがいずれもし
となる第１速時ゲートａからの出力Ｓ，（１速信号）の
みをＨとなし、シフト信号Ｓ１のレベルのみがＨとなる
第２速時ゲートｂからの出力Ｓ２ （２速信号）のみを
Ｈとなし、シフト信号８２３のレベルもＨとなる第３速
時ゲートｃからの出力Ｓ３ （３速信号）のみをＨとな
すよう機能するものとする。

変速検知回路７はシフト信号Ｓ１の立上がり及び立下が
りを検出するエツジトリガ回路と、シフト信号８２３の
立上がり及び立下がりを検出スソエツジトリガ回路との
組合になり、これらエツジトリガ回路は夫々、対応する
シフト信号Ｓ１，Ｓ２３がＬレベルからＨレベルへ又は
ＨレベルからＬレベルに切換わる時、即ち対応するシフ
ト弁の弁スプールがダウンシフト位置又はアップシフト
位置からアップシフト位置又はダウンシフト位置へ移動
して自動変速作用を行なう時、負極性のパルスＰ１ を
出力するものとし、そのパルス幅を自動変速機が実際の
変速動作に要する時間に対応させる。

車速センサ８は車速に対応した車速信号Ｖを車速比較回
路９に供給する。

車速比較回路９は車速信号Ｖを第１速用のロックアップ
車速ｖ，、第２速用のロックアップ車速Ｖ２及び第３速
用のロックアップ車速■３（いずれも第４図参照）と比
較し、Ｖ≧ｖ１の時ゲートａ′から、Ｖ≧Ｖ２の時ゲー
トｂ′からも、Ｖ≧Ｖ３の時更にゲートＣ′からもＨレ
ベル信号を出力するものとする。

本発明においては、ロックアップ状態でエンジンのトル
ク変動に起因する動力伝達系又はサスペンション系或い
はこれら双方の共振により生じた振動を検知する手段と
して、振動センサ１０、周波数判定回路１１及び振動強
度判定回路１２を設ける。

振動センサ１０は例えば第２図に示すようにスペーサ１
３を内挿したカバー１４ａを嵌着されたシエル１４、フ
エライト等の強磁性体制のコア１５、永久磁石１６及び
樹脂製のボビン１７に巻装されたコイル１７ａよりなる
通常の構成とし、シエル１４に突設したボス部１４ｂを
介し動力伝達系（詳しくは例えばトランスミッションケ
ースとかりヤアクスルハウジング）又はサスペンション
系（詳しくは例えばサスペンションリンクやサスペンシ
ョンスプリング等）に取付けて用いる。

また、ボビン１７は、Ｏリング１８、パッキング１９、
皿バネ２０によって、シエル１４内に弾性支持される。

かくて振動センサ１０は、その上記取付部の振動をシエ
ル１４に入力され、このシェルを撓ませられる。

これによりコア１５は外力を受けて内部歪を生じ、この
コア１５が永久磁石１６からの磁力線通路を構成してい
ることから、磁束が上記振動によって繰返し変化し、コ
イル１７ａに対応した電圧を誘起せしめる。

なお、振動センサ１０のメカニカルインピーダンスによ
って定まる共振周波数を上記振動の周波数と一致させて
おけば、振動センサ１０の出力信号、即ちコイル１７ａ
に生ずる電圧を高めることができ好都合である。

振動センサ１０からの出力信号は周波数判定回路１１に
供給される。

周波数判定回路１１は振動センサ１０にその取付部から
入力された振動のうち、当該取付部力釦ツクアツプ状態
でエンジンのトルク変動に共振して生じた周波数成分の
みを素通りさせるバンドパスフィルタとし、このバンド
パスフィルタを通過した周波数成分の振動を振動強度判
定回路１２に供給する。

振動強度判定回路１２はこのようにして入力された振動
の強度を設定値、例えば乗員が不快と感じる直前の強度
と比較し、振動強度が設定値以上になる時Ｌレベル信号
を、設定値以下である時Ｈレベル信号を出力するものと
する。

振動強度が設定値以下であって上述の如く回路１２から
Ｈレベル信号がＡＮＤゲート２１に供給さされている場
合、以下の如き通常のロックアップ制御が実行される。

即ち、変速位置判別回路６及び車速比較回路９からの信
号はＡＮＤゲート２２〜２４に供給されている。

かくて、ＡＮＤゲート２２〜２４は第１速、第２速、第
３速域におけるロックアップ領域Ａ，Ｂ又はＣ（第４図
参照）で個々に２人力のＡＮＤをとり、Ｈレベル信号を
出力する。

このようにＡＮＤゲート２２〜２４の１個からＨレベル
信号が出力されると、この信号はＯＲゲート２５を経て
ＡＮＤゲート２１に供給される。

この時、変速動作中でなく変速検知回路７からのパルス
信号Ｐ１がＡＮＤゲート２１に供給されていなければＡ
ＮＤゲート２１は３人力が全てＨレベルとなってＨレベ
ル信号をトランジスタ２６のベースに印加し、、このト
ランジスタを導通してロックアツプソレノイド５を電源
＋■により附勢することで、トルクコンバータを要求通
りロックアップ状態にすることができる。

一方、自動変速機が変速動作中でパルス信号Ｐ１ が存
在している間は、これがＡＮＤゲート２１に入力されて
このＡＮＤケ’ − ト２ １にＬレベル信号を出力さ
せるため、ロックアップ領域であってもロックアツプソ
レノイド５はトランジスタ２６の非導通により滅勢され
る。

従って、トルクコンバータはロックアップ状態を変速動
作中一時解除され、コンバータ状態となるため、変速シ
ョックの発生を防止できる。

なお、第４図のロックアップ領域Ａ，Ｂ，Ｃ以外での走
行中は、ＡＮＤゲート２２〜２４はいずれも、２人力が
共にＨレベルになることがないため、Ｌレベル信号を出
力しており、この場合ロックアツプソレノイド５は滅勢
されてトルクコンバータを要求通りコンバー夕状態で機
能させることができる。

ところで、ロックアップ状態におけるエンジンのトルク
変動に起因して振動センサ１０の取付部の共振により生
じた振動の強度が設定値以上となり、回路１２からＬレ
ベル信号がＡＮＤゲート２１に供給される場合、ＡＮＤ
ゲート２１は他の２人力の信号レベルに関係なくＬレベ
ル信号を出力してロックアツプソレノイド５を滅勢し、
トルクコンバータをコンバータ状態にすることができる
。

これがため、本発明のロックアップ制御装置にあっては
、エンジンのトルク変動に起因して車体振動が生ずるよ
うな走行中にもかかわらずトルクコンバータをロックア
ップ状態に保つような不都合を決して生ずることがなく
、このような走行中は通常のロックアップ制御系がロッ
クアップを指示していてもトルクコンバータをコンバー
タ状態にする制御を実行できる。

従って、ロックアップ車速ｖ１，Ｖ２，■３を思い切っ
て低速側に設定でき、比較的低速走行を強いられる市街
地走行中と靴も、ロックアップを多用して燃費の向上を
図り得るようにすることができる。

第３図は本発明の他の例を示し、本例では振動強度判定
回路１２の後段に時限保持回路２７を附加する。

この時限保持回路２７は、エンジンのトルク変動に起因
して共振により生じた振動が設定値を越えて一旦振動強
度判定回路１２が前述したようにＬレベル信号を出力す
ると、回路１２がＨレベル信号を出力するよう状態が変
化しても、このＬレベル信号を一定時間ＡＮＤゲート２
１に供給し続けてトルクコンバータをこの間コンバーク
状態にしておくものである。

このコンバーク状態に保たれている間に、車両は加速さ
れ、その後ロックアップが行なわれても振動が問題とな
るようなことがなくなる。

即ち、ロックアップ状態で振動強度が設定値以上となっ
て前述したようにロックアップが一旦解除され、コンバ
ータ状態になるため振動強度が設定値以下となって再び
ロックアップ状態に戻るという作用を繰返す所謂ハンチ
ング現象を本例では防止することができる。

なお、上述した実施例ではいずれも、変速位置の検出を
１−２シフト弁および２−３シフト弁に組込まれたシフ
トスイッチで行なう例のみを示したが、変速位置の選択
も電気的に行なわれる自動変速機においては、直接変速
位置を示す電気信号を用いることができ、このような自
勤変速機にも本発明を容易に適用できることは明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ロックアップ制御装置の一実施例を示す
電子回路図、第２図は本発明装置に用いる振動センサの
詳細断面図、第３図は本発明の他の例を示す第１図と同
様な電子回路図、第４図はロックアップ領域を例示する
自動変速機のシフトパターン図である。 １・・・・・・１−２シフトスイッチ、２・・・・・・
２−３シフトスイッチ、５・・・・・・ロックアツプソ
レノイド、６・・・・・・変速位置判別回路、７・・・
・・・変速検知回路、８・・・・・・車速センサ、９・
・・・・・車速比較回路、１０・・・・・・振動センサ
、１１・・・・・・周波数判定回路、１２・・・・・・
振動強度判定回路、２１〜２４・・・・・・ＡＮＤゲー
ト、２５・・・・・・ＯＲゲート、２６・・・・・・ト
ランジスタ、２７・・・・・・時限保持回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 動力伝達系にトルクコンバータを具え、該トルクコ
   ンバータを適宜入出力要素間が直結されたロックアップ
   状態となし得るロックアップ式自動変速機において、前
   記ロックアップ状態でエンジンの１・ルク変動に起因す
   る動力伝達系又はサスペンション系或いはこれら双方の
   共振により生じた振動を検知する手段を設け、前記振動
   が設定値を越えた時前記手段からの信号により前記ロッ
   クアップ状態を解除するよう構成したことを特徴とする
   ロックアップ式自動変速機のロックアップ制御装置。 ２ 前記手段は、前記振動が設定値を越えた時、これを
   示す信号を、前記振動が殺定値以下となった後も、一定
   時間継続して出力するものである特許請求の範囲第１項
   記載のロックアップ式自動変速機のロックアップ制御装
   置。