JPS63203961A - 自動変速機のロツクアツプクラツチ制御装置 - 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） 本発明は自動変速機のロックアツプクラッチ制御装置に
関し、より詳しくは、燃料の種類に応じてロックアツプ
特性を変更するようにしたものに関する。

（従来技術及びその問題点） 一般に、自動変速機は、その変速機構として、遊星歯車
機構などの歯車機構を有する多段歯車式変速機構が採用
され、このような多段歯車変速機構とエンジン出力軸と
はトルクコンバータを介して連結するようにされている
。

ところで、トルクコンバータは、既知のように、流体を
介して動力を伝えるものであるため、流体のスリップロ
スによってエネルギ損失が生ずるという問題を有してい
る。このため、近時、トルクコンバータにロックアツプ
クラッチを付設して、運転状態に応じて、エンジン出力
軸と変速機構とを機械的に連結するようにしたものが多
用されている。

このようななかで、特開昭５７−１８４７５５号公報に
見られるように、ロックアップクラッチの作動特性、す
なわちロックアツプ特性を、マニュアル選択により、パ
ワーモード、エコノミーモードというように、数種類の
態様に変更するようにしたものが提案されている。これ
によれば、パワーモードがロックアツプ領域を狭めたも
のとされて、トルクコンバータのトルク増大機能を最大
限に利用した走行性（出力重視）が得られることとなる
。一方、エコノミーモードがロックアツプ領域を拡大し
たものとされて、上記液体のスリップロスに基づくエネ
ルギ損失を最小限に抑えた、いわゆる燃費重視の走行性
が得られることとなる。

ところで、燃料、例えばガソリンは、オクタン価によっ
て、レギュラーガソリンとハイオクタンガソリンとに類
別されている。このレギュラーガソリンとハイオクタン
ガソリンを比較した場合に、ハイオクタンガソリンはオ
クタン価が高いために７ツキングの問題を低減できるこ
とから、圧縮比を高めた高出力型エンジン搭載車に使用
される。このような実情から、ハイオクタンガソリンを
選択する運転者は、加速感あるパワーフルな走行を好む
傾向にあると言える。

また１発熱量の異なる燃料を使用した場合には、エンジ
ンの出力特性が変わる。すなわち、ハイオクタンガソリ
ンの場合、前述したように、ノッキングの問題が低減さ
れる結果、それだけエンジン制御におけるノッキング制
約条件、例えば点火時期のリタード等が緩和され、した
がってエンジントルクを十分に引き出すことが可能とな
る。

このように、使用する燃料の種類によって、運転者の車
両に対する走行性の要求が異なると言える。また、エン
ジンの発生するトルクそのものも変化するものである。

そこで、本発明の目的は、燃料の種類に応じた最適な走
行が得られるようにした自動変速機のロックアツプクラ
ッチ制御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用）上記技術的課題
を達成すべく、本発明にあっては、変速機構がロックア
ツプクラッチ付きのトルクコンバータを介してエンジン
出力軸と連結された自動変速機を前提として、 前記ロックアツプクラッチを予め定められたロックアツ
プ特性に基づいて制御するロックアツプ制御手段と、 エンジンに供給される燃料の種類を検出する燃料検出手
段と、 該燃料検出手段からの信号を受け、前記燃料の種類に応
じて、前記ロックアツプ制御手段に用いるロックアツプ
特性を変更するロックアツプ特性変更手段と、 を備えた構成としである。

燃料の種類を検出する燃料検出手段は、運転者によって
マニュアル式に操作されるスイッチによって構成するこ
ともできる。また、燃料として一般的なガソリンの場合
は、オクタン価の相違によって、オクタン価の小さなレ
ギュラーガソリンの場合、特定の運転領域でノッキング
が発生することから、検出手段として、既知のノッキン
グセンサを利用するものであってもよい、この場合。

上記特定の運転領域でのノッキングの有無をみることに
よってオクタン価の大小を知ることができる。

上記ロックアツプクラッチの作動、非作動は、ロックア
ツプ特性に基づいてなされるが、このロックアツプ特性
を、燃料の種類に応じた複数種のものをあらかじめ記憶
手段に記憶させておけばよい、この記憶手段の容ｆｆ１
（負担）を極力低減するには、基本の１つのロックアツ
プ特性のみを記憶しておき、燃料の種類に応じて例えば
所定の補正係数を乗じてこのロックアツプ特性を補正す
るようにしてもよい。

燃料の種類としては、ガソリンの場合は前述のようにオ
クタン価により類別し、軽油の場合はセタン価により類
別すればよい、また、ガソリンとアルコールとが併用さ
れるような場合は、該両者の類別を行えばよい。

ロックアツプ制御手段、ロックアツプ特性変更手段は、
よく行われているようにマイクロコンピユータを利用す
ることができる。このマイクロコンピュータは、基本的
にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えているが、ロックアツ
プ特性はＲＯＭに記憶させておけばよい、勿論、コンピ
ュータは、デジタル式、アナログ式のいずれであっても
使用し得る。

このような構成とすることにより、例えば燃料がガソリ
ンの場合、ハイオクタンガソリンが使用されているとき
には、運転者が加速感ある走行を好むものとして、ロッ
クアツプ領域を狭めたロックアツプ特性に変更すること
が可能とされる。これにより、トルクコンバータのトル
ク増大機箋を最大限に利用した走行性が得られることと
なる。

一方レギュラーガソリンが使用されているときには、燃
費重視を好む運転者であるとして、ロックアツプ領域を
拡大したロックアツプ特性に変更することが可能とされ
る。これにより、トルクコンバータにロックアツプクラ
ッチを付設した意義、すなわち流体スリップによる動力
伝達ロス低減効果が得られる運転領域が拡大され、大幅
に燃費が改善されることとなる。

また、例えば、使用する燃料の種類に応じてエンジン制
御を変えるようにしたものにおいては、燃料の種類に基
づくエンジンの運転状態（出力特性）の変化に応じて、
ロックアツプ特性を変更することも可能とされる。ガソ
リンを例に、より具体的に説明すると、第１１図に示す
ように、ハイオクタンガソリンでは同じエンジン回転数
であってもより大きなエンジントルクが得られることと
なる。このため、説明を理解し易くするためにカップリ
ング点（トルクコンバータによるトルク増大機能が得ら
れなくなる点、換言すればトルクコンバータが流体クラ
ッチとして機能し始める点）でロックアツプさせると仮
定すると、このカップリング点となるエンジン回転数は
ハイオクタンガソリンの方がレギュラーガソリンより高
くなる。したがって、ハイオクタンガソリンが使用され
ているときには、ロックアツプ領域を狭めたロックアツ
プ特性にして、エンジン回転数が相対的に高いところで
ロックアツプさせてもよいとも言える。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

電子制御式自動変速機の機械部分の断面および油圧制御
回路を示す第２図において、自動変速機ＡＴは、その機
械的部分がトルクコンバータ１０と、図示を省略した多
段歯車変速機構（第３図、符号２０で示す）とから構成
されている。

トルクコンバータ１０は、エンジン出力軸１に結合され
たポンプ１１、該ポンプ１１に対向して配置されたター
ビン１２、およびポンプ１１とタービン１２との間に配
置されたステータ１３を有し、タービン１２にはコンバ
ータ出力軸１４が結合されている。コンバータ出力軸１
４とポンプｌｌとの間にはロックアツプクラッチ１５が
配置されている。このロックアツプクラッチ１５は、ト
ルクコンバータ１０内を循環する作動油圧力により常時
係合方向すなわちエンジン出力軸１とトルクコンバータ
出力軸１４とをロックアツプ（直結）する方向に付勢さ
れると共に、外部から供給される開放用油圧により開放
状態が保持されるようになっている。

このようなトルクコンバータ１０の後段に配置される上
記多段歯車変速機構は、サンギア、遊星歯車等の要素か
ら構成され、既知のように、所望の要素を断続するクラ
ッチ、ブレーキを油圧制御回路によって適宜作動させる
ことにより所要の変速段を得るようになっている。

第２図は、自動変速機ＡＴの油圧制御回路ＧＫのうち、
ロックアツプ制御回路１００部分を示すものである。

ロックアツプ制御回路１００には、ロックアップル制御
弁１０１が設けられ、このロックアツプ制御弁１０１は
ソレノイド弁ＳＬが励磁（ＯＮ）されてドレンラインＤ
が閉じられ、ラインＬ内の圧力が高まったとき、そのス
プールがライン１０２とライン１０４を遮断し、またラ
イン１０４をドレンするようになっている。そして、こ
のライン１０４がドレンされると、前記ロックアップク
ラッチ１５が作動方向に移動され、ロックアツプがなさ
れる。すなわち、ソレノイド弁ＳＬが励磁（ＯＮ）され
たときにロックアツプクラッチ１５の作動がなされ、逆
にソレノイド弁ＳＬが消磁（ＯＦ　Ｆ）されたときにロ
ックアツプクラッチ１５の解除がなされるようになって
いる。尚、第２図中、符号１０６はポンプで、このポン
プ１０６はエンジン出力軸によって駆動される。

第３図は、上述した自動変速機ＡＴに伴われた油圧制御
回路ＧＫを制御して、変速制御およびロックアツプ制御
を行なうようにされた本発明に係る自動変速機ＡＴの制
御装置の一例を、該自動変速機ＡＴが組込まれたエンジ
ンＥＮと共に示す。

この第３図において、制御ユニット２００は、自動変速
機ＡＴについてのロックアツプ制御を行うロックアツプ
制御回路と、変速制御を行う変速制御回路とを含むもの
とされている。自動変速機ＡＴのトルクコンバータ１０
の出力軸１４の回転数、すなわちタービン回転数ＴＳＰ
が、それに付設されたタービン回転数センサＴＳにより
検出される。また、エンジンＥＮの吸気通路２０３に設
けたスロットルバルブ２０４のスロー／　トル開度ＴＨ
が、エンジン負荷センサＬＳにより検出され、この両セ
ンサＴＳ、ＬＳからの信号が、制御ユニット２００に入
力される。

なお、ここでは、タービン回転数ＴＳＰは車速に、また
スロットル開度ＴＨはエンジン負荷にそれぞれ対応した
情報として取扱われる。

また制御ユニット２００には、シリンダブロックに付設
されたノックセンサＮＳからの信号と、後述する変速特
性を変更するパターンセレクトスイッチＰＳＷからの信
号とが入力される。ここで、ノックセンサＮＳは、シリ
ンダブロックの振動検出によってノッキングの発生を検
知するものとされている。そして実施例では、特定運転
望域におけるノッキング発生の有無によってハイオクタ
ンガソリンが使用されているか、あるいはレギュラーガ
ソリンが使用されているかを判別する情報として取扱わ
れる。

制御ユニット２００の変速制御回路は、上述したタービ
ン回転数センサＴＳからのタービン回転数信号、エンジ
ン負荷センサＬＳからのスロットル開度信号および図示
しない走行モードを検出する走行モードセンサから得ら
れる情報を、あらかじめ設定された変速マツプのシフト
アップ変速線およびシフトダウン変速線に照合して、変
速すべきか否かの演算を行う、そして、この演算結果に
応じて、シフトアップ信号もしくはシフトダウン信号を
油圧制御回路ＣＫの各ソレノイド弁ＳＬ”に出力して、
自動変速４１ｉ１ＡＴの変速段を上位変速段（シフトア
ップ）もしくは下位変速段（シフトダウン）に移行させ
る制御を行うと共に、シフトアップ信号もしくはシフト
ダウン信号をロックアツプ制御回路に出力する。

ここで、変速マツプは、第４図に示される車速（タービ
ン回転数Ｘギア比）とスロットル開度（エンジン負荷）
とに基づいて、エコノミーマツプ（第４図中、実線Ｅ）
とパワーマツプ（第４図中、破線Ｐ）との２種類のマツ
プが設定されている。そして、パワーマツプ（Ｐ）は、
エコノミーマツプ（Ｅ）に比べて低速段の運転領域を高
速側に拡大し、シフトアップ変速線を高速側にずらして
、相対的に高い変速比での運転望域を高速側に拡大する
ことにより余裕駆動力を得るようにされている。

また、制御ユニット２００のロックアツプ制御回路では
、上述の変速制御回路における場合と同様に、タービン
回転数センサＴＳからのタービン回転数ＴＳＰ、エンジ
ン負荷センサＩ、Ｓからのスロットル開度信号および走
行モード信号があられす情報を、タービン回転数−エン
ジン負荷特性に基づいてあらかじめ設定されたロックア
ツプマツプのロー２クアツプ作動線およびロックアツプ
解除線に照合して、ロックアツプすべきかロックアツプ
解除すべきかの演算を行う、そして、この演算結果に応
じて、ロックアツプ作動信号もしくはロックアツプ解除
信号を油圧制御回路ＣＫの第４ソレノイド弁ＳＬに出力
する。

ここでロックアツプマツプは第５図に示されるタービン
回転数ＴＳＰとスロットル開度（エンジン負荷）とに基
づいて、エコノミーマツプ（第５図中、実線Ｅ）とパワ
ーマツプ（第５図中、破線Ｐ）との２種類のマツプが設
定されている。そして、パワーマツプはエコノミーマツ
プに比べて高負荷側にロックアツプ解除領域を拡大する
ことで余裕駆動力を得るようにしている。尚、第６図は
、第４図に示す変速マツプの変形例を示し、キックダウ
ン領域すなわち高エンジン負荷領域のみモードによる差
をつけたものである。これにより定常走行域での燃費を
良好に保ちながら、前回出力域での出力向上をもたらす
パワーモード設定が可能となる。

かかる制御ユニット２００によってなされる制御概要を
以下に説明する。

先ず、レギュラーガソリンとハイオクタンガソリンとを
比較した場合に、そのオクタン価の違いから第７図に示
されるように、レギュラーガソリンではノッキングが生
ずる一方、ハイオクタンガソリンではノッキングの発生
がみられない領域Ａの存在（通常低回転高負荷）が知ら
れている。したがって、領域Ａにおけるノッキングの発
生の有無をノックセンサＮＳで検知することにより、レ
ギュラーガソリンの使用であるか、ハイオクタンガソリ
ンの使用であるかの検出がなし得る。そして、ハイオク
タンガソリンの使用であると検出された場合には、変速
特性として上記パワーマツプ（Ｐ）が選択され、レギュ
ラーガソリンのときには上記エコノミーマツプ（Ｅ）が
選択される。

すなわち、本実施例では、従来から知られているパター
ンセレクトスイッチＰＳＷによる変速特性の変更、つま
り、運転者の選択によって、エコノミーマツプ（Ｅ）あ
るいはパワーマツプＣＰ）に切換えられる、その２種類
のマツプを利用して、オクタン価の違いによるガソリン
の種類の検出情報に基づいて、ハイオクタンガソリンの
場合には、スイッチＰＳＷによる選択に優先して、変速
特性をパワーマツプ（Ｐ）を選択すると共にロックアツ
プマツプもまたパワーマツプ（Ｐ）を選択する制御内容
とされている。

このような制御内容は、例えば第８図乃至第１Ｏ図に示
すようなフローチャートに従って実行される。

ガソリン種類検出 第８図において、先ずステップＳｌ、ステップＳ２にお
いて、フラグＦおよびタイマＴをリセットした後に、タ
ービン回転数ＴＳＰ、スロットル開度ＴＨ並びにノック
センサＮＳからの情報の取込みが行われる（ステップＳ
３、ステップＳ４、ステップＳ５）、ここに、フラグＦ
は「１」のときレギュラーガソリンを意味し、ｒＱＪの
ときにハイオクタンガソリンを意味するものである。

次にエンジン回転数（タービン回転数Ｔ　ＳＰ）とスロ
ットル開度ＴＨとに基づいて領域Ａ（第５図参照）にあ
るか否かの判別がなされた後（ステップＳ６）、領域Ａ
内にある場合にはステップＳ７に移行してノッキング発
生の有無の判別が行われる（ステップＳ７）、そして、
ノッキングの発生があるときには、レギュラーガソリン
の使用であるとしてフラグＦをｒｌＪとするセットがな
される（ステップＳ８）、このフラグＦのセットの後あ
るいはノッキング発生がないときにはステップＳ９に進
んで、タイマのカウントアツプがなされ、所定時間（Ｋ
）、領域Ａにおけるノッキング発生の有無に基づくガソ
リンの種類の判別が行われる。この後、変速特性変更ル
ーチン（ステップＳｌｌ、第９図）およびロックアツプ
特性変更ルーチン（ステップ５１２、第１０図）に移行
する。

一゛　￥　　　（１９図 第９図において、先ず、ステップ３２１でフラグＦの判
別がなされる。ここでフラグＦがｒｌＪである、つまり
レギュラーガソリンである場合には、パターンセレクト
スイッチＰＳＷの選択に応じた変速マツプに設定される
（ステップＳ２２、ステップＳ２３、ステップ５２４）
。

一方、フラグＦがｒＱＪである場合、つまりハイオクタ
ンガソリンの使用であると判別された場合には、パター
ンセレクトスイッチＰＳＷの選択がいずれであったとし
ても、パワーマツプ（Ｐマツプ）の設定がなされる（ス
テップ５２５）。

ロックアツプ特　変更（第１０図） 第１０図において、先ずステップ５３１でフラグＦの判
別がなされる。ここでフラグＦが「１」である、つまり
レギュラーガソリンである場合には、パターンセレクト
スイッチＰＳＷの選択に応じたロックアツプマツプに設
定される（ステップ５３２、ステップＳ３３、ステップ
５３４）。

一方、フラグＦが「０」である場合、つまりハイオクタ
ンガソリンの使用であると判別された場合には、パター
ンセレクトスイッチＰＳＷの選択がいずれであったとし
ても、パワーマツプ（Ｐ）の設定がなされる（ステップ
５３５）。

以上のように、本実施例では、ハイオクタンガソリンが
使用されているときには、ロックアツプ特性が、ロック
アツプ解除領域を拡大するパワーマツプ（Ｐ）に設定さ
れると共に、シフトアップ変速特性が、高速側にずらし
た変速特性（Ｐ）に設定されるため、トルクコンバータ
１０のトルクでの加速感ある走行性が得られることとな
る。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、使用
する燃料の種類に応じた最適な走行性を１１多ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はロックアツプクラッチ付きトルクコンバータの
拡大断面図、 第２図はロックアツプ制御の油圧回路を示す図、 第３図は自動変速機の全体構成図、 第４図は変速マツプの一例を示す図、 第５図はロックアツプマツプの一例を示す図、 第６図は変速マツプの他の例を示す図。 第７図はガソリンの種類検出に利用される運転領域を示
す図、 第８図、はガソリンの種類の検出における制御の一例を
示すフローチャート、 第９図は変速特性変更の制御の一例を示すフローチャー
ト、 第１０図はロックアツプ特性変更の制御の一例を示すフ
ローチャート、 ｔｆＳｌ１図はガソリンの種類によるトルクコンバータ
のカップリング点の相違を示す説明図である。 １０：）ルクコンバータ １５：ロックアツプクラッチ ２０：多段変速機構 ２００：制御ユニット ＡＴ二自動変速機 Ａ：ガソリンの種類検出運転望城 ＮＳ：ノックセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速機構がロックアップクラッチ付きのトルクコ
   ンバータを介してエンジン出力軸と連結された自動変速
   機において、 前記ロックアップクラッチを予め定められたロックアッ
   プ特性に基づいて制御するロックアップ制御手段と、 エンジンに供給される燃料の種類を検出する燃料検出手
   段と、 該燃料検出手段からの信号を受け、前記燃料の種類に応
   じて、前記ロックアップ制御手段に用いるロックアップ
   特性を変更するロックアップ特性変更手段と、 を備えていることを特徴とする自動変速機のロックアッ
   プクラッチ制御装置。