JPH05223166A - 自動変速機のライン圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロックアップ状態に対応した最適ライン圧で変
速を行なわせる。 【構成】トルクコンバータに備えられたロックアップク
ラッチが、変速中に完全締結状態，解放状態，滑り状態
のいずれであるかを判別する（Ｓ２，Ｓ３）。そして、
前記ロックアップクラッチの制御状態毎に設定されてい
るライン圧マップを前記判別結果に基づき参照し、その
ときのロックアップ状態に対応するライン圧に制御する
（Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動変速機のライン圧制
御装置に関し、詳しくは、トルクコンバータの入出力軸
を機械的に直結するロックアップクラッチを備えた自動
変速機において、変速時のライン圧を適切に制御するた
めの技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】トルクコンバータを介して歯車式変速機
にエンジン出力トルクを伝達するよう構成された自動変
速機においては、従来から、前記トルクコンバータ内に
その入力軸と出力軸とを機械的に直結可能な油圧式のロ
ックアップクラッチを設け、一定の条件下で前記ロック
アップクラッチを締結することにより、トルクコンバー
タの効率を向上させることが行なわれている（実開平３
−３０６５３号公報等参照）。

【０００３】上記のようにロックアップクラッチを備え
た自動変速機であって、然も、２つ以上の変速段で前記
ロックアップクラッチを締結させる構成とすると、所定
の変速段でロックアップクラッチを締結させた状態から
別の変速段でロックアップクラッチを締結させた状態へ
変速することがあり、このとき、ロックアップクラッチ
を締結させたまま変速を行なわせると、大きな変速ショ
ックを招くことになってしまう。

【０００４】そこで、例えば特開昭６０−２４１５７０
号公報に開示されるものでは、ロックアップクラッチの
締結状態（ロックアップ状態）からロックアップ状態へ
の変速時に、変速指令信号の出力から所定時間後にロッ
クアップクラッチを一時的に解放し、非ロックアップ状
態での変速と同条件にすることで、変速ショックを緩和
するよう工夫している。

【０００５】また、本出願人が先に出願した特願平３−
３３６５８０号では、ロックアップ状態を維持する変速
において、ロックアップクラッチの締結制御値を、変速
指令信号に基づいて完全締結状態が維持できる最低値に
まで低下させ、次にトルクフェーズからイナーシャフェ
ーズへ移行したときに前記最低値から徐々に低下させる
ことにより、変速中にロックアップクラッチを滑り状態
としてから解放するよう構成した装置を提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、トルクコ
ンバータにロックアップクラッチを備える自動変速機に
おいては、変速中のロックアップパターンとして、完全
締結状態にする場合と、完全締結状態から解放させて途
中滑り状態にする場合と、非締結状態（解放状態）を維
持する場合との３パターンがあるが、かかる変速時のロ
ックアップパターンに因らずに変速の種類，エンジ負荷
（スロットル弁開度などで代表させている）などに応じ
て変速要素を制御する油圧回路に供給されるライン圧を
設定すると、前記変速中のロックアップパターンによっ
て変速時間が最適時間からずれてしまうという問題が発
生した。

【０００７】即ち、変速中におけるロックアップクラッ
チの締結状態によって、トルクコンバータにおけるトル
ク比が異なって歯車式変速機に対する入力トルクが異な
り、また、変速前後におけるエンジン回転差が異なり、
一般に変速機に対する入力トルクが大きいときほど変速
時間が長くなり、また、変速前後のエンジン回転差が大
きいほど変速時間が長くなるから、変速中においてロッ
クアップクラッチが如何に制御されるかによって変速時
間が変化してしまうものである。

【０００８】例えばロックアップ（Ｌ／Ｕ）がなされた
変速段からやはりロックアップがなされる変速段へロッ
クアップ状態を維持して変速する場合には、ロックアッ
プが全く行なわれない変速時に比べて、同一の油圧であ
れば変速機に対する入力トルクが小さい分だけ変速時間
が短くなる。（表１及び図６参照）。一般にアップシフ
トの変速時間は、変速時のトルクの飛び出しとその間の
発熱量とのトレードオフで決まるので、入力トルクが小
さければ発熱量が小さいから、変速時間を長くしトルク
の飛び出しを抑えることができる。

【０００９】

【表１】

【００１０】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、変速中におけるロックアップクラッチの制御状態
に因らずに、変速時のライン圧を最適値に制御でき、以
て、ライン圧の不適合による変速ショックの発生等を回
避し得るライン圧制御装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
自動変速機のライン圧制御装置は、エンジンの出力軸と
歯車式変速機の入力軸との間に介装されたトルクコンバ
ータの入力軸と出力軸とを、機械的に直結するロックア
ップクラッチを備え、該自動変速機の各変速要素を制御
する油圧回路に供給されるライン圧を制御するよう構成
された自動変速機のライン圧制御装置であって、図１に
示すように構成される。

【００１２】図１において、ロックアップ状態検知手段
は、変速時におけるロックアップクラッチの制御状態を
検知するものであり、ライン圧制御値記憶手段は、この
ロックアップ状態検知手段で検知されるロックアップク
ラッチの制御状態毎に適合するライン圧制御値を記憶し
ている。そして、ライン圧制御手段は、ロックアップ状
態検知手段で検知された制御状態に基づいてライン圧制
御値記憶手段から対応するライン圧制御値を検索して求
め、該ライン圧制御値に基づいて変速時のライン圧を制
御する。

【００１３】

【作用】即ち、変速時におけるロックアップクラッチの
制御状態によって、最適なライン圧が異なるので、前記
制御状態毎に最適なライン圧制御値を記憶させておき、
前記制御状態の検知結果に基づいて記憶データの中から
対応するライン圧制御値を検索して求め、ロックアップ
クラッチの制御状態に適合するライン圧の下に変速が行
なわれるようにした。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。本実施例
のシステム構成を示す図２において、図示しない車両に
搭載されたエンジン１の出力側に自動変速機２が接続さ
れている。この自動変速機２は、エンジン１の出力側に
介在するトルクコンバータ３と、このトルクコンバータ
３を介して連結され、エンジン出力トルクがこのトルク
コンバータ３を介して伝達される歯車式変速機４と、各
種摩擦要素（フロントクラッチ，リヤクラッチ，ブレー
キバンド，オーバーランクラッチ，ロックアップクラッ
チ等）の結合・開放操作を行う変速制御，ロックアップ
制御，ライン圧制御，エンジンブレーキ制御等のための
ソレノイドバルブ群５とを備える。前記ソレノイドバル
ブ群５は、ロックアップソレノイド，シフトソレノイド
Ａ，シフトソレノイドＢ，オーバーランクラッチソレノ
イド，ライン圧ソレノイド等によって構成される。

【００１５】前記ソレノイドバルブ群５を制御するマイ
クロコンピュータを内蔵した自動変速機用コントロール
ユニット６には、各種のセンサからの信号が入力され
る。前記各種のセンサとしては、エンジン１の吸気系に
介装されて図示しないアクセルペダルと連動するスロッ
トル弁７の開度ＴＶＯを検出するポテンショメータ式の
スロットルセンサ８が設けられている。

【００１６】また、自動変速機２の出力軸に、該出力軸
の所定回転角毎にパルス信号を発する車速センサ９が設
けられている。更に、前記スロットル弁７の上流側に設
けられ、エンジン１の吸入空気流量Ｑに応じたレベルの
信号を出力するエアフローメータ11と、エンジン１のク
ランク軸又はクランク軸に同期して回転する軸（例えば
カム軸）に付設されてクランク軸の所定回転角毎にパル
ス信号を発生するクランク角センサ12とが設けられてい
る。

【００１７】尚、上記車速センサ９及びクランク角セン
サ12から出力されるパルス信号の周期又は単位時間内に
おけるパルス信号の発生数に基づいて車速ＶＳＰ及びエ
ンジン回転速度Ｎｅを算出できる。自動変速機用コント
ロールユニット６は、運転者が操作するセレクトレバー
の操作位置信号に基づき、例えばセレクトレバーがドラ
イブレンジ（Ｄレンジ）の状態では、予め設定された変
速パターンのマップを参照し、スロットル弁開度ＴＶＯ
と車速ＶＳＰとに従って１速〜４速の変速位置を自動設
定し、ソレノイドバルブ群５を介して歯車式変速機４を
その変速位置に制御する自動変速制御を行う。

【００１８】上記のような自動変速制御と共に、本実施
例では、前記トルクコンバータ３に図３に示すようなロ
ックアップクラッチ40が備えられており、自動変速機用
コントロールユニット６は、ロックアップソレノイドの
デューティ制御を介して前記ロックアップクラッチ40に
よるトルクコンバータ３のロックアップ制御（入出力軸
の機械的な直結制御）も行う。

【００１９】図３において、ケース42の駆動軸41側部分
の内壁42ａに相対して、クラッチフェーシング48を有す
るロックアッププレート49がトーションダンパー50と一
体に配設されており、トーションダンパー50はクラッチ
ハブ51とスプライン嵌合し、更に、クラッチハブ51は被
駆動軸44にスプライン嵌合している。これにより、ロッ
クアッププレート49は被駆動軸54の軸方向に移動可能と
なり、ロックアッププレート49の両側に形成される圧力
室52，53の圧力Ｐ１，Ｐ２に応じて移動する。尚、圧力
室52には、圧力通路54ｂを介してコンバータ油圧（作動
油圧）が供給され、圧力室53には、圧力通路54ａを介し
てコンバータ油圧が供給されるようになっている。

【００２０】ここで、Ｐ１＞Ｐ２のときに、ロックアッ
ププレート49は図で左方に移動して、ケース42の内壁42
ａに圧接し、駆動軸41と被駆動軸54とを機械的に接続す
るロックアップ状態（クラッチ直結状態）となり、逆に
Ｐ２＞Ｐ１のときに、ロックアッププレート49は図で右
方に移動して、ケース42の内壁42ａから離れ、非ロック
アップ状態（トルクコンバータ状態）となる。ここで、
前記油圧通路54ｂ，54ａを介した圧力室52，53へのコン
バータ油圧（作動油圧）の供給は、前記ソレノイドバル
ブ群５の中のロックアップソレノイド55によって制御さ
れるようになっている。

【００２１】即ち、ロックアップソレノイド55を制御す
ることで、ロックアップコントロールバルブ56の作動を
制御し、ロックアップコントロールバルブ56に接続され
ているコンバータ油圧回路を、ロックアッププレート49
の開放側と締結側とに切り換えるものである。ここで
は、ロックアップソレノイド55は、コントロールユニッ
ト６によってデューティ制御されるようになっており、
ＯＦＦ時間が長い場合（ロックアップ制御量としてのデ
ューティ比が小さい場合）には、オイルポンプ57から供
給されるコンバータ油圧が圧力室53に作用し、更に圧力
室53から圧力室52にオイルが流入するため、Ｐ２＞Ｐ１
となってロックアップ解１状態となり、逆に、ＯＦＦ時
間が短い場合（デューティ比が大きくＯＮ時間が長い場
合）には、コンバータ油圧が圧力室52に作用しＰ１＞Ｐ
２となり、ロックアッププレート49はケース42の内壁42
ａに押し付けられて締結状態となる。更に、前記ＯＮ時
間割合（デューティ比）に基づいて圧力室53に作用する
コンバータ油圧Ｐ２を適度に低下させて、半クラッチ状
態（スリップロックアップ状態）とすることができるよ
うになっている。

【００２２】尚、前記駆動軸41がエンジン１の出力軸に
連結しており、被駆動軸44が歯車式変速機４の入力軸に
連結している。ここで、自動変速機用コントロールユニ
ット６は、予め設定されている運転領域において、ロッ
クアップソレノイドのデューティ制御を介して前記ロッ
クアップクラッチ40を締結させるようになっており、本
実施例では、変速中におけるロックアップクラッチ40の
制御状態として以下の３種類があるものとする。

【００２３】（１）変速中ロックアップクラッチ40完全
締結状態 （２）変速中ロックアップクラッチ40解放状態 （３）変速中ロックアップクラッチ40滑り状態（完全締
結→解放） 前記（１）のパターンは、所定の変速段でロックアップ
クラッチ40を完全締結させた状態から別の変速段でロッ
クアップクラッチ40を完全締結させた状態へ変速する場
合に、変速中も完全締結状態を維持させるパターンであ
り（図６（Ｂ）参照）、（３）のパターンは、前記変速
時にロックアップクラッチ40を滑り状態として回転変化
と変速ショックの緩和とを図る制御であって、例えば図
６（Ｃ）に示すように、変速指令と同時にロックアップ
ソレノイドのデューティ（尚、本実施例におけるライン
圧制御値に相当し、デューティの増大方向が締結方向と
する。）を制御最高値から完全締結状態が維持できる最
低レベルまで低下させた後、実際に変速が始まると前記
最低レベルから徐々にデューティを減少させて、変速中
にロックアップクラッチ40を滑り状態としてから徐々に
解放させるものであり、以下ではかかる制御をスムース
ロックアップＯＦＦと称する。更に、前記（２）のパタ
ーンは、ロックアップクラッチ40を解放状態とした変速
段からやはり解放状態とした変速段への変速時（図６
（Ａ）参照）、又は、所定の変速段で完全締結させた状
態から別の変速段で完全締結させた状態へ変速する場合
に、変速中にロックアップクラッチ40を一時的に解放す
る場合が含まれる。

【００２４】次に、ライン圧ソレノイドのデューティ制
御を介して行なわれる変速中のライン圧制御について、
図４のフローチャートに基づいて説明する。尚、本実施
例において、ロックアップ状態検知手段，ライン圧制御
手段としての機能は、図４のフローチャートに示すよう
にコントロールユニット６が備えているものとし、ま
た、ライン圧制御値記憶手段は前記コントロールユニッ
ト６に備えられた図示しないメモリが相当するものとす
る。

【００２５】図４のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、
変速が実際に開始されたか否かをエンジン回転落ちなど
に基づいて判別する。そして、変速が開始されていると
判別されたときには、ステップ２へ進み、コントロール
ユニット６からロックアップソレノイドに送られている
デューティが、解放相当の最低値であるか否かに基づい
て、ロックアップクラッチ40が締結（滑り状態を含む）
されているか否かを判別する。

【００２６】ここで、変速中のロックアップクラッチ40
が非締結状態（解放状態）であると判別されると、ステ
ップ３へ進み、変速時用としてロックアップクラッチ40
の解放状態に対応して設定・記憶されているライン圧マ
ップ（スロットル弁開度に応じたライン圧ソレノイドの
デューティマップ）を参照し、それまで非変速時に対応
して制御されていたライン圧ソレノイドを、前記解放状
態変速時用のマップを参照して設定したデューティ（ラ
イン圧制御値）に基づいて制御する。

【００２７】一方、ステップ２で変速中のロックアップ
クラッチ40が締結状態（滑り状態を含む）であると判別
された場合には、ステップ４へ進み、変速中のロックア
ップクラッチ40が前記スムースロックアップＯＦＦ制御
状態であるか否かを判別する。そして、変速中にデュー
ティを徐々に減少させてロックアップクラッチ40の締結
をスリップ状態を介して徐々に解放する制御が行なわれ
ているときには、ステップ５へ進み、この変速時のスム
ースロックアップＯＦＦに対応して設定・記憶されてい
るライン圧マップ（スロットル弁開度に応じたライン圧
ソレノイドのデューティマップ）を参照し、それまで非
変速時に対応して制御されていたライン圧ソレノイド
を、前記スムースロックアップＯＦＦ変速時用のマップ
を参照して設定したデューティに基づいて制御する。

【００２８】更に、ステップ４でスムースロックアップ
ＯＦＦでないと判別されたときには、変速中も完全締結
状態を維持する制御状態であるから、この場合には、ス
テップ６へ進んで、この変速時の完全締結状態に対応し
て設定・記憶されているライン圧マップ（スロットル弁
開度に応じたライン圧ソレノイドのデューティマップ）
を参照し、それまで非変速時に対応して制御されていた
ライン圧ソレノイドを、前記完全締結変速時用のマップ
を参照して設定したデューティに基づいて制御する。

【００２９】このように、変速時のロックアップクラッ
チ40の制御状態として、完全締結，解放，滑りの３パタ
ーンがあり、然も、これらの制御状態によって要求され
る最適ライン圧が異なるので、３パターンの制御状態毎
に最適な変速時ライン圧（デューティ）を記憶したマッ
プを用意しておき、変速時に検知された前記制御状態に
応じて前記マップの中から対応するものを選択して、そ
のときのロックアップクラッチ40の制御状態に応じたラ
イン圧を得られるようにしている。

【００３０】前記ライン圧の要求とは、ロックアップク
ラッチ40の制御状態が異なっても、変速時間を目標時間
に一致させるためのものであり、予め実験を行なってロ
ックアップクラッチ40の制御状態毎に要求されるライン
圧を求めてこれをマップに記憶させるようにする。従っ
て、変速中に如何なるロックアップ制御状態であって
も、変速時間を目標時間に一致させるライン圧制御が行
なえ、変速時間が目標に比して短過ぎる（ライン圧が高
過ぎる）ことによる変速ショックの発生や、逆に変速時
間が目標に比して長過ぎる（ライン圧が低過ぎる）こと
による変速の間延び感の発生を回避できるようになる。

【００３１】但し、前記ライン圧の要求は、環境条件や
経時変化などによって変化するので、ロックアップクラ
ッチ40の制御状態毎に変速時間を計測し、この実際の変
速時間が目標の変速時間に近づく方向にマップ上のライ
ン圧（デューティ）を修正して、最適なライン圧をロッ
クアップ制御状態毎に学習させるようにすることが好ま
しい。

【００３２】かかるライン圧学習の様子を、図５のフロ
ーチャートに従って説明する。図５のフローチャートに
おいて、まず、ステップ11では変速指令信号に基づいて
変速制御の開始を判別し、変速が開始されているときに
はステップ12へ進み変速指令信号から所定時間が経過し
ているか否かを判別する。そして、変速指令信号から所
定時間経過しているときには、ステップ13へ進み、エン
ジン回転落ちが発生したか否かを判別し、エンジン回転
落ちが発生しこれが終了するまでは、ステップ15で変速
時間を計測させるためのタイマをカウントアップさせ、
ステップ14で回転落ち（変速）が終了したことが判別さ
れると、前記タイマのカウントアップを中止しステップ
16へ進む。

【００３３】ステップ16では、変速中にロックアップク
ラッチ40が締結されていたか否かを判別し、非締結時
（解放状態）であったときには、ステップ17へ進み、ロ
ックアップクラッチ40を解放して行なわれる変速時間
を、そのときのスロットル弁開度毎に記憶する。後述す
るように、ここで記憶される変速時間は、目標変速時間
となるものであり、変速中に完全締結状態或いは滑り状
態にロックアップクラッチ40が制御されるときにも、前
記解放時と同じ時間で変速が終了するようにライン圧を
学習する。

【００３４】ステップ16で、変速時にロックアップクラ
ッチ40が完全締結或いは滑り状態に制御されていたと判
別されると、ステップ18で前記締結状態がスムースロッ
クアップＯＦＦに伴う滑り状態であったか、又は、完全
締結状態であったかを判別し、かかる判別結果に基づい
てステップ19又はステップ20へ進む。ステップ19，20で
は、実際に計測された変速時間と、前記ステップ17で記
憶されるクラッチ解放状態における変速時間とを比較
し、クラッチが締結された変速状態であっても、解放状
態と同じ変速時間に近づくように、完全締結，滑り状態
それぞれに対応するライン圧マップにおけるライン圧制
御値（デューティ）のデータを修正し、変速時間を一定
とするための最適ライン圧を学習する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、ロ
ックアップクラッチの制御状態によって異なるライン圧
要求に対応したライン圧制御が変速中に行なえるので、
ロックアップクラッチの制御状態によってライン圧が不
適切になって変速ショックが発生したり、変速の間延び
が発生したりすることを防止できるようになるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。

【図３】トルクコンバータに備えられたロックアップ機
構を示す断面図。

【図４】変速時におけるライン圧制御を示すフローチャ
ート。

【図５】変速時に用いるライン圧制御値の学習を示すフ
ローチャート。

【図６】ロックアップ制御状態毎の変速特性を示すタイ
ムチャート。

【符号の説明】

１ エンジン ３ トルクコンバータ ４ 歯車式変速機 ５ ソレノイドバルブ群 ６ 自動変速機用コントロールユニット 40 ロックアップクラッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの出力軸と歯車式変速機の入力軸
   との間に介装されたトルクコンバータの入力軸と出力軸
   とを機械的に直結するロックアップクラッチを備え、自
   動変速機の各変速要素を制御する油圧回路に供給される
   ライン圧を制御するよう構成された自動変速機のライン
   圧制御装置であって、 変速時における前記ロックアップクラッチの制御状態を
   検知するロックアップ状態検知手段と、 該ロックアップ状態検知手段で検知されるロックアップ
   クラッチの制御状態毎に適合するライン圧制御値を記憶
   したライン圧制御値記憶手段と、 前記ロックアップ状態検知手段で検知された制御状態に
   基づいて前記ライン圧制御値記憶手段から対応するライ
   ン圧制御値を検索して求め、該ライン圧制御値に基づい
   て変速時のライン圧を制御するライン圧制御手段と、 を含んで構成された自動変速機のライン圧制御装置。