JPH02120564A - 自動変速機のロックアップ制御装置 - 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制御装置に関し、特
に加速運転時にロックアツプを解除して加速性能を向上
させるものの改良に関する。

（従来の技術） 従来より、この種の自動変速機のロックアツプ制御装置
として、例えば特開昭５９−１４０９６０号公報に開示
されるものがある。このものは、トルクコンバータの入
出力軸間を直結するロックアツプ機構を備え、該ロック
アツプ機構を所定のエンジン運転領域にて締結する基本
構成に対して、この所定エンジン運転領域にて加速運転
が開始された場合には、ロックアツプ機構の締結制御を
解除し、トルクコンバータを介した動力伝達経路とする
ことにより、該トルクコンバータのトルク増倍作用を発
揮させて、加速性能の向上を図るようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記の如く加速運転時にロックアツプ機構の
締結制御を解除する場合、加速運転の検出をスロットル
弁開度の変化により検出するときには、下記の如き欠点
が生じる。つまり、運転者が急加速を要求しスロットル
弁開度を素早く増大させてその開度値を保持した場合に
は、その開度の保持後でも吸入空気量は増大変化の途中
にあると共にエンジン回転数も上昇変化中にあって、エ
ンジンの加速運転が続行される。このため、スロットル
弁開度の変化が終了した時点で加速運転の終了と判断さ
れると、この時点でロックアツプ機構の締結制御が再開
されてトルクコンバータの増倍作用が停止し、それ以後
の加速性の向上が期待できない。しかも、エンジン回転
数の上昇中でロックアツプ機構の締結が再開されるので
、このロックアツプ機構のフェーシングの磨耗が激しく
、その耐久性の低下を招く。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、エンジンの加速運転中ではトルクコンバータのト
ルク増倍作用を長時間発揮させて、加速性能の向上を図
ると共に、その増倍作用の発揮時間が長くなる分、ロッ
クアツプ機構のフェーシングの磨耗を抑制して、その耐
久性の向上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、加速運転時にト
ルクコンバータのトルク増倍作用を発揮させた後は、そ
のトルク増倍作用がほぼ無くなる状況になるまではロッ
クアツプ機構の締結制御の解除を続行することとしてい
る。この場合、トルク増倍作用（トルクコンバータのト
ルク比）は、第６図に示す速度比−トルク比特性から判
るように、速度比（−タービン回転数／エンジン回転数
）が大値側に変化するのに応じて漸次減少する特性を有
するから、速度比を検出すればトルク増倍作用がほぼ無
くなる状況を検出できる。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、第１図に示す如
＜、トルクコンバータ２と、該トルクコンバータ２の入
出力軸を直結するロックアツプ機構５とを備えた自動変
速機を前提とする。そして、所定エンジン運転１Ｂｒｉ
域で上記ロックアツプ機構５を締結方向に制御する制御
手段３０と、上記所定エンジン運転領域でのエンジンの
加速運転を検出する加速運転検出手段３１と、該加速運
転検出手段３１で検出ｌ−た加速運転時に上記制御手段
３０によるロックアツプ機構５の締結方向制御を解除す
る制御解除手段３２とを設ける。さらに、上記トルクコ
ンバータ２の速度比を検出する速度比検出手段３３と、
上記制御解除手段３２によるロックアツプ機構５の締結
方向制御の解除時に上記速度比検出手段３３で検出する
速度比が設定値を越える時、上記制御解除手段３３の解
除制御を解いて上記制御手段３０によるロックアツプ機
構５の締結方向制御を復帰させる制御復帰手段３４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、所定のエンジン運転領
域でロックアツプ機構５が制御手段３０で締結方向に制
御されている（完全締結又はトルクコンバータ２の入出
力軸間に所定の回転数差を生じさせる締結力制御の双方
を含む）場合に、エンジンの加速運転が検出されると、
そのロックアツプ機構５の締結方向制御が制御解除手段
３２で解除される。その結果、動力伝達経路はトルクコ
ンバータ２を介する経路となって、そのトルク増倍作用
が発揮されて、加速性能が向上する。

而して、上記トルク増倍作用の発揮中にて、タービン回
転数が上昇しエンジン回転数との差が縮まるのに従い速
度比が漸次大きくなってトルク比が次第に小さくなり、
トルク増倍作用は低下する。

そして、速度比が設定値以上になると、トルク増倍作用
は小さい（トルク比が小さい）状況となって、この時点
で制御復帰手段３４が作動してロックアツプ機構５が制
御手段３０により再び締結方向に制御され、この状態で
加速運転が続行されることになる。

その場合、トルク増倍作用が効く状況（速度比が設定値
以下の状況）では、ロックアツプ機構５の締結方向制御
は確実に解除されるので、加速運転中は可及的に長くト
ルク増倍作用が効いて、運転石の加速操作に対する加速
初期での追従応答性が高まって、加速性能の向上を図る
ことができる。

しかも、ではロックアツプ機構５を開放制御する期間（
トルク増倍作用を効かせる期間）が長くなるので、ロッ
クアツプ機構のフェーシングの磨耗を抑制できる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る自動変速機のロック
アツプ制御装置によれば、ロックアツプ機構を締結方向
に制御する運転領域でのエンジンの加速運転時には、ト
ルクコンバータのトルク増倍作用が効く間でロックアツ
プ機構を確実に開放制御して、トルク増倍作用を可及的
長時間効かせたので、加速運転初期での加速度を高めて
運転者の加速操作に対する追従応答性を良好にでき、加
速性能の向上を図ることができる。しかも、ロックアツ
プ機構の開放制御の時間を長くできて、そのフェーシン
グの磨耗を抑制でき、その耐久性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−Ｆの図面に基いて説
明する。

第２図は自動変速機の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、１はエンジン出力軸
、２は該エンジン出力軸１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２は、エン
ジン出力軸１に連結されて一体回転するポンプ２ａと、
該ポンプ２ａに対峙して配置されたタービン２ｂ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２
Ｃとを有し、上記タービン２ｂには、コンバータ出力軸
３の前端部が連結され、該コンバータ出力軸３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）が連結される。

また、上記トルクコンバータ２において、タービン２ｂ
とその前方のコンバータケース４との間には、トルクコ
ンバータ２の入出力軸、つまりエンジン出力軸１とコン
バータ出力軸３とを直結するロックアツプクラッチ（ロ
ックアツプ機構）５が配置されている。該ロックアツプ
クラッチ５は、その後方に形成した締結側油圧室５ａの
油圧により締結方向く図中右方向）に付勢されると共に
、逆に前方に形成した開放側油圧室５ｂの油圧により開
放方向に付勢されるものである。

また、油圧制御回路Ａは、ロックアツプクラッチ５の締
結、開放及び締結力の制御を行う機能を備えたものであ
る。油圧制御回路Ａにおいて、１０はロックアツプクラ
ッチ５へのオイルの供給を調整するロックアツプ制御バ
ルブである。該ロックアツプ制御バルブ１０は、その内
部空間内を図中左右に摺動するスプール１０ａと、該ス
プール１０ａを図中右方に付勢するバネ１０ｂとを備え
る。また、ライン圧が導入されるライン圧導入ポート１
０ｃと、該導入ボート１０ｃに連通してライン圧を供給
するライン圧供給ボート１０ｄとを有し、該ライン圧供
給ボート１０ｄは、上記ロックアツプクラッチ５の締結
側油圧室５ａに連通接続されている。更に、ロックアツ
プクラッチ５の開放側油圧室５ｂに連通接続される調圧
ボート１０ｅと、タンクボート１０ｒとを有し、該調圧
ボート１０ｅの油圧ＰＩは油圧通路１１を介してスプー
ル１０ａ左端に作用している。また、スプール１０ａの
図中右端には、オイルが油圧通路１２を介して供給され
、該油圧通路１２には、タンク通路１３を介してタンク
１４か連通接続されていて、該タンク通路１３の途中に
は、該タンク通路１３を開閉するデユーティ電磁弁ＳＯ
Ｉ、が介設されている。

上記デユーティ電磁弁Ｓｏｌ、は、デユーティ率りが１
００％の時にはタンク通路１３を常時連通【７．０％の
時には常時遮断するものであり、このデユーティ率りの
調整により、油圧通路１２のタンク１４への開放率を調
整して、該油圧通路１２の油圧ＰＯをデユーティ率りに
応じた油圧に調整する機能を有する。而して、スプール
１０ａ右端に作用する油圧（油圧通路１２の油圧Ｐｏ）
と、左端に作用する油圧（調圧ボート１０ｅの油圧Ｐ１
＋バネ１、Ｏｂの付勢力ＳＰ）との大小関係でスプール
１０ａを左右に移動させて、調圧ボート１０ｃをライン
圧導入ポート１０ｃとタンクボート１０［’とに交互に
連通させ、最終的に調圧ポート１０ｅの油圧Ｐ＋（つま
りロックアツプクラッチ５の開放油圧）を油圧通路１２
の油圧Ｐｏに応じた油圧として、ロックアツプクラッチ
５の締結力を調整するようにしている。従って、デユー
ティ率−１００％の場合には、開放油圧の作用を解除し
て、ロックアツプクラッチ５を最大締結力で完全締結し
、デユーティ率りの漸次低下に伴い締結力が漸次減少し
、デユーティ率−０％の場合には開放油圧を最大値とし
て、ロックアツプクラッチ５を完全開放するようにして
いる。

また、第３図は」二足ロックアツプクラッチ５の締結力
を制御する基本的な電気回路構成を示す。

同図において、２０はＣＰＵであって、該ＣＰＵ２０に
は、車速を検出する車速センサ２１と、スロットル弁開
度を検出する開度センサ２２と、現在の変速段により変
速比を検出する変速段センサ２３と、エンジン回転数を
検出するエンジン回転数センサ２４と、タービン回転数
を検出するタービン回転数センサ２５との各検出信号か
入力される。そして、ＣＰＵ２０は、第４図に示す如く
車速及びスロットル弁開度で決まるエンジン運転領域の
うち、スロットル弁開度の低い所定の低エンジン負荷領
域（スリップ領域）では上記各センサの検出信号に基い
てデユーティ電磁弁ＳＱＬのデユティ率を演算し、この
デユーティ率でもってロックアツプ制御バルブ１０を作
動制御して、トルクコンバータ２の入出力軸１．３間の
回転数差（スリップ量）を制御（スリップ制御）すると
共に、高車速域である所定エンジン運転領域（ロックア
ツプ領域）にてデユーティ率を１００％に固定設定して
ロックアツプクラッチ５を完全締結する。また、他の領
域ではデユーティ率を０％に固定設定してロックアツプ
クラッチ５を完全開放する機能を何する。

次に、ロックアツプクラッチ５の作動制御を第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で締結方向制御の解除フラ
グＣ０Ｎ（スリップ領域及びロックアツプ領域でのロッ
クアツプクラッチ５の締結方向制御の解除時にＣ０Ｎ−
１、その他でＣ０Ｎ−０）をＣ０Ｎ−０に初期設定した
後、ステップＳ２で」二足各センサからの車速Ｖ、スロ
ットル弁開度Ｔ■０、エンジン回転数Ｎｅ、タービン回
転数ＮＬを読込んで、ステップＳ３でトルクコンバータ
２の速度比ｅ（ｅ−Ｎ（／Ｎｅ）を算出する。また、ス
テップＳ４で今回と前回のスロットル弁開度ＴＶＯ、Ｔ
ＶＯ’の差からスロットル弁開度の変化ｍＴＶを算出す
ると共に、ステップＳ５でこの変化量ＴＶ及びスロット
ル弁開度のサンプリング時間Δｔに基いてスロットル弁
開度の変化率ＴＶＤ（−ＴＶ／Δｔ）を演算する。

しかる後、ステップＳ６で車速Ｖ及びスロットル弁開度
θに基いて第４図のスリップ領域か否かを判別する。そ
して、スリップ領域にある場合には、ステップＳ７で締
結方向制御の解除フラグＣＯＮの値を判別し、通常はＣ
０Ｎ−０であるので、ステップＳ８でスロットル弁開度
変化ｍＴＶを加速運転時に相当する所定値ＴＶＸＩ（例
えば＋Ｏｄｃｇ）と比較すると共に、ステップＳ９でス
ロットル弁開度変化率ＴＶＤを加速運転時に相当する所
定値ＴＶＤＸ　ｌ　（例えばｌＯｄｅｇ／５ｅｅ）と比
較する。ここに、各所定値ＴＶＸＩ、　ＴＶＤＸＩは低
速段はど小値に、高速段はど大値に設定されている。そ
して、ＴＶ＜　ＴＶＸＩ又はＴＶＤ　＜ＴＶＤＸＩの場
合には、加速運転時でないと判断して、ステップＳＩＯ
でトルクコンバータ２の入出力軸間のスリップ量を目標
値にするよう、デユーティＤの調整によりロックアツプ
クラッチ５の締結力を制御すると共に、締結方向制御の
解除フラグＣＯＮをＣ０Ｎ−０に設定する。

一方、ＴＶ≧ＴＶＸｌ且−）ＴＶＤ　≧ＴＶＤＸｌ　ノ
場合ニハ、加速運転時と判断して、トルクコンバータ２
のトルク増倍作用を発揮させるべく、ステップＳＩ＋で
デユーティＤをＤ−０％に設定してロックアツプクラッ
チ５を完全開放状部に制御すると共に、締結方向制御の
解除フラグＣＯＮをＣ０Ｎ−１に設定する。

そして、その後は、ステップＳ＋２てトルクコンバータ
２の速度比ｅを判別し、速度比ｅが第６図に示す速度比
−トルク比特性でのトルク比が１．０値となる速度比ｅ
ｘ以下の場合（ｅ≦ｅｘ）には、トルク増倍作用を発揮
できる（トルク比≧１の）状況であるので、そのままロ
ックアツプクラッチ５の開放制御を続行することとして
、ステップＳ１３で今回のスロットル弁開度値ＴＶＯを
前回値ＴＶＯ°に置換して、ステップＳ２に戻る。

而して、上記ステップ５１２でｅ＞ｅｘとなると、トル
ク増倍作用が無くなる（トルク比く１の）状況でちるの
で、ステップＳ＋６に戻ってロックアツプクラッチ５の
締結力制御（スリップ制御）を再開することとする。

また、上記ステップＳ６でスリップ領域にない場合には
、ステップＳＩ４でロックアツプ領域にあるか否かを判
別する。そして、ロックアツプ領域にある場合には、上
記スリップ領域にある場合と同様の制御を行う。つまり
、ステップＳ１５で締結方向制御の解除フラグＣＯＮの
値を判別し、通常はＣ０Ｎ−０であるので、ステップＳ
１６でスロットル弁開度変化ｍＴｌ／を所定値ＴＶＸ２
と比較し、ステップＳ１７でスロットル弁開度変化率Ｔ
ＶＤを所定値ＴＶＤＸ２と比較する。ここに、所定値Ｔ
ＶＸ２．　ＴＶＤＸ２は、ロックアツプ領域がスリップ
領域に対して高車速側に設定されているから、加速初期
でのロックアツプクラッチ５の開放制御の頻度を少くす
べく、上記スリップ領域での所定値ＴＶＸＩ、　ＴＶＤ
ＸＩよりも大値である。そして、ＴＶ＜ＴＶＸ２又ハＴ
ＶＤ　＜ＴＶＤＸ２　ノ加速運転時でない場合には、ス
テップＳ１８でデユーティＤをＤ−１００％に固定して
ロックアツプクラッチ５を完全締結状態に制御すると共
に、締結方向制御の解除フラグＣＯＮをＣ０Ｎ−０に設
定する。

また、ＴＶ≧ＴＶＸ２且ツＴｖＤ≧ＴｖＤｘ２ノ加速運
転時の場合には、ステップＳＩ９でデユーティＤをＤ−
０％に設定してロックアツプクラッチ５を完全開放状態
に制御し、トルクコンバータ２のトルク増倍作用を発揮
させると共に、締結方向制御の解除フラグＣＯＮをＣ０
Ｎ−１に設定する。その後は、ステップ５２１１でトル
クコンバータ２の速度比ｅを設定速度比ｅｘと比較し、
ｅ≦ｅＸのトルク比≧１の場合には、そのままロックア
ツプクラッチ５の開放制御を続行しトルク増倍作用を発
揮させる。そして、上記ステップ５２Ｇでｅ＞ｅｘとな
ると、トルク比く１の状況であるから、ステップ５１８
に戻ってロックアツプクラッチ５の完全締結制御を再開
する。

一方、スリップ領域でもロックアツプ領域にもない場合
には、ステップＳ２＋でデユーティＤｆｃＤ−０％に設
定してロックアツプクラッチ５を完全開放状態に制御す
る。

よって、上記第５図の制御フローにおいて、ステップ８
６，５１０．３１４．Ｓ＋８により、第４図に示すスリ
ップ領域及びロックアツプ領域（所定エンジン運転領域
）にてロックアツプクラッチ５を締結方向に制御（締結
力制御及び完全締結制御）するようにした制御手段３０
を構成している。また、ステップＳ８　、Ｓｇ　、Ｓ＋
６．Ｓ＋７により、スロットル弁開度の変化ｍＴＶ及び
変化率ＴＶＤに括いて上記所定エンジン運転領域（スリ
ップ領域及びロックアツプ領域）内でのエンジンの加速
運転を検出するようにした加速運転検出手段３１を構成
している。更に、ステップＳｌ＋及びＳ＋９により、上
記加速運転検出手段３１て検出した加速運転時に制御手
段３０によるロックアツプクラッチ５の締結方向制御を
解除して開放状態に制御するようにした制御解除手段３
２を構成している。加えて、ステップＳ３により、トル
クコンバータ２の速度比ｅを検出する速度比検出手段３
３を構成していると共に、ステップＳ　１２−”　Ｓ　
１０及び８２Ｇ　−５１８により、上記制御解除手段３
２によるロックアツプクラッチ５の締結方向制御の解除
時に速度比検出手段３３で検出する速度比ｅが設定値ｅ
ｘを越えた時、上記制御解除手段３２の解除制御を解い
て上記制御手段３０によるロックアツプクラッチ５の締
結方向制御を復帰させるようにした制御復帰手段３４を
構成している。

したがって、上記実施例においては、例えばスリップ領
域にある場合には、ロックアツプクラッチ５の締結力が
制御されて、トルクコンバータ２の入出力軸１．３間の
スリップ；が目標値に制御される。

今、上記のスリップ領域からυ０速運転を開始する際、
第７図に示す如く、スロットル弁開度か増大すると、ロ
ックアツプクラッチ５の締結力制御（スリップ制御）が
解除されて、ロックアツプクラッチ５は完全開放状態に
なる。その結果、動力伝達経路はトルクコンバータ２を
介した経路となって、そのトルク増倍作用が発揮される
ので、車両の加速度は、図中破線で示すスリップ制御を
続行する場合（速度比ｅ＝０．８〜０．９の状態）に比
べて、その分高まって、図中実線で示す如く大きくなる
。そして、速度比ｅがｅ≦ｅｙの間では、第６図に示す
如く、トルク比率≧１の状況にあって、この状況では上
記ロックアツプクラッチ５の開放状態が確実に維持され
るので、トルク増倍作用を最大限長く発揮させることが
でき、運転者の加速操作に対する追従応答性を高めて加
速性能の向上図ることができる。しかも、ロックアツプ
クラッチ５の開放制御時間が長くなるので、その分、締
結力制御する場合に比べて、フェーシングの磨耗を抑制
でき、ロックアツプクラッチ５の耐久性の向上を図るこ
とができる。

そして、その後は、タービン回転数Ｎｔの上昇に伴い速
度比ｅが大きくなり、ｅ＞ｅｙの状況になると、トルク
比く１となるので、ｅ＞ｅｙとなった時点で上記ロック
アツプクラッチ５が再び締結力制御される。その結果、
トルク比−〕の状況で加速運転が良好に続行されること
になる。以上、スリップ領域からの加速運転の場合につ
いて説明したが、ロックアツプ領域からの加速運転の場
合についても上記と同様である。

尚、上記実施例では、スリップ領域及びロックアツプ領
域の双方でロックアツプクラッチ５を締結方向に制御し
たが、スリップ領域を設けず、ロックアツプ領域のみに
てロックアツプクラッチ５を完全締結制御する場合にも
同様に適用できるのは勿論である。

また、上記実施例では、スロットル弁開度の変化Ｅｉｌ
ＴＶ及び変化率ＴＶＤでもって加速運転時を検出したが
、その他、車速やエンジン回転数により検出してもよい
。

【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
ロックアツプクラッチの締結力制御のための油圧回路図
、第３図は締結力制御のための電気回路図、第４図はス
リップ領域及びロックアツプ領域の説明図、第５図は締
結方向制御のフローチャート図、第６図はトルクコンバ
ータの速度比−トルク比特性を示す図、第７図は作動説
明図である。 １・・・エンジン出力軸、２・・・トルクコンバータ、
３・・・コンバータ出力軸、５・・・ロックアツプクラ
ッチ、１０・・・ロックアツプ制御バルブ、ＳＯＬ・・
・デユーティ電磁弁、２０・・・ＣＰＵ、３０・・・制
御手段、３１・・・加速運転検出手段、３２・・・制御
解除手段、３３・・・速度比検出手段、３４・・・制御
復帰手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トルクコンバータと、該トルクコンバータの入出
   力軸を直結するロックアップ機構とを備えた自動変速機
   において、所定エンジン運転領域で上記ロックアップ機
   構を締結方向に制御する制御手段と、上記所定エンジン
   運転領域でのエンジンの加速運転を検出する加速運転検
   出手段と、該加速運転検出手段で検出した加速運転時に
   上記制御手段によるロックアップ機構の締結方向制御を
   解除する制御解除手段と、上記トルクコンバータの速度
   比を検出する速度比検出手段と、上記制御解除手段によ
   るロックアップ機構の締結方向制御の解除時に上記速度
   比検出手段で検出する速度比が設定値を越える時、上記
   制御解除手段の解除制御を解いて上記制御手段によるロ
   ックアップ機構の締結方向制御を復帰させる制御復帰手
   段とを備えたことを特徴とする自動変速機のロックアッ
   プ制御装置。