JPH11223263A - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】減速時に、ロックアップクラッチを遅れなく解
放させてエンストを防止しつつ、無用に早く解放される
ことを回避する。 【解決手段】車速ＶＳＰの変化量として減速度ΔＶＳＰ
を演算する一方（Ｓ１）、車速ＶＳＰが高いときほど基
準減速度ΔＶＳＰthを大きく設定する（Ｓ２）。そし
て、減速度ΔＶＳＰが基準減速度ΔＶＳＰthよりも大き
くなったときには（Ｓ３）、ロックアップクラッチを強
制的に解放させる（Ｓ４）。前記基準減速度ΔＶＳＰth
は、車速ＶＳＰの他、ロックアップクラッチのスリップ
率や変速機の変速比に応じて設定させても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動変速機のロック
アップ制御装置に関し、詳しくは、ロックアップ（直
結）状態からの減速時にエンジンストールを回避するた
めの技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、トルクコンバータにロックア
ップクラッチを備えた自動変速機において、前記ロック
アップクラッチによるロックアップ状態からの減速時
に、通常の車速等に応じた定常的な特性に基づく制御で
はロックアップの解除が遅れ、エンジンストール（以
下、エンストと略す）に至る可能性があるので、減速度
が一定以上になったときに強制的にロックアップ状態を
解除する手段を備えたものがあった（特開昭５９−１１
７９５０号公報，特開昭５７−１９２６６８号公報等参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置では、ロックアップの解除を行わせる減速度の判定値
が固定値であったため、車両の状態によっては、無用に
早くロックアップ解除が行われたり、逆に、減速度に応
じた解除が有効に機能せずにロックアップの解除が遅れ
エンストが発生する可能性があった。

【０００４】例えば、低車速側からの減速に適合させて
前記減速度の判定値を設定すると、高車速側からの減速
時にはロックアップ解除が過剰に早く行われ、ロックア
ップ領域を狭めることになってしまい、逆に、高車速側
からの減速に適合させて前記減速度を設定すると、低車
速側からの減速時にはロックアップ解除が遅れ、エンス
トの可能性が発生し、全車速域でロックアップを適切に
解除させることができないという問題があったものであ
る。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、減速度に応じたロックアップ制御において、エン
ストの発生を回避しつつ、ロックアップの無用に早い解
除を防止できるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１記載
の発明は、エンジンの出力軸と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る自動変速機
のロックアップ制御装置であって、図１に示すように構
成される。

【０００７】図１において、減速度検出手段は車両の減
速度を検出し、基準減速度設定手段は車両の状態に応じ
て基準減速度を可変に設定する。そして、減速時ロック
アップ制御手段は、前記減速度が前記基準減速度よりも
大きくなったときに、前記ロックアップクラッチにおけ
る締結力を強制的に低下させる。

【０００８】かかる構成によると、ロックアップクラッ
チの締結力を強制的に低下させる減速度は固定ではな
く、そのときの車両の状態に応じて可変に設定され、車
両の状態毎に適切な減速度で前記強制的な締結力の低下
制御を行わせる。尚、ロックアップクラッチを油圧によ
って駆動して締結・解放動作を行わせる場合には、供給
油圧を低下させる制御が前記締結力を低下させる制御に
相当することになり、また、締結力の低下は、クラッチ
を完全に解放させることと、所定のスリップ状態にする
こととを含むものとする。

【０００９】請求項２記載の発明では、前記減速時ロッ
クアップ制御手段が、前記ロックアップクラッチを完全
解放状態にする構成とした。かかる構成によると、減速
度が車両の状態に応じた基準減速度よりも大きくなる
と、ロックアップクラッチを完全に解放して、ロックア
ップ状態（直結）及びスリップロックアップ状態のいず
れをも解除する。

【００１０】請求項３記載の発明では、前記減速時ロッ
クアップ制御手段が、予め設定された締結力にまでロッ
クアップクラッチの締結力を低下させる構成とした。か
かる構成によると、減速度が車両の状態に応じた基準減
速度よりも大きくなると、それまでの締結力よりも低い
所定締結力にまで低下させる。ここで、締結力を所定値
にまで低下させる制御は、完全ロックアップ状態（完全
直結）からスリップロックアップ状態へ移行させる制御
と、スリップロックアップ状態を更にスリップ率の高い
状態に移行させる制御とを含むものとする。

【００１１】請求項４記載の発明では、前記基準減速度
設定手段が、車両の状態としての車速に応じて、前記基
準減速度を可変に設定する構成とした。かかる構成によ
ると、高車速側からの減速であるか、低車速側からの減
速であるかによって異なる基準減速度が設定される。具
体的には、高車速側ほど基準減速度がより大きく設定さ
れるようにして、低車速側からの減速時には、高車速側
からの減速時よりも低い減速度から前記締結力を低下さ
せる制御が行われるようにすると良い。

【００１２】請求項５記載の発明では、前記基準減速度
設定手段が、車両の状態としての前記ロックアップクラ
ッチのスリップ率に応じて、前記基準減速度を可変に設
定する構成とした。かかる構成によると、ロックアップ
クラッチのスリップ率に応じて異なる基準減速度が設定
される。具体的には、スリップ率が大きいほど、エンジ
ンブレーキが作用しなくなるから、スリップ率が大きい
ときほど基準減速度がより大きく設定されるようにし
て、スリップ率が小さい状態（スリップ率＝０の完全直
結状態を含む）からの減速時には、スリップ率が大きい
状態からの減速時よりも低い減速度から前記締結力を低
下させる制御が行われるようにすると良い。

【００１３】請求項６記載の発明では、前記基準減速度
設定手段が、車両の状態としての前記変速機の変速比に
応じて基準減速度を可変に設定する構成とした。かかる
構成によると、変速機の変速比に応じて異なる基準減速
度が設定される。具体的には、ハイギヤ側ほど基準減速
度がより大きく設定されるようにして、ローギヤ側から
の減速時には、ハイギヤ側からの減速時よりも低い減速
度から前記締結力を低下させる制御が行われるようにす
ると良い。

【００１４】尚、変速機には、歯車式の有段変速機の
他、無段変速機も含まれる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、エンスト
防止のためにロックアップクラッチの締結力を低下させ
る制御を、車両の状態毎に適切な減速度において行わせ
ることができ、以て、エンストの発生を回避しつつ、ロ
ックアップ領域を広げて燃費性能等を改善できるという
効果がある。

【００１６】請求項２記載の発明によると、車両の状態
毎に設定された基準減速度においてロックアップクラッ
チを完全解放状態とすることで、通常の定常特性に基づ
く解放制御に先立ってロックアップクラッチを解放させ
ることができ、以て、解放遅れによるエンストを確実に
防止できるという効果がある。請求項３記載の発明によ
ると、車両の状態毎に設定された基準減速度においてロ
ックアップクラッチの締結力を所定値にまで弱めるの
で、ロックアップクラッチのスリップによってエンジン
ブレーキの作用が弱められ、エンストを回避できるとい
う効果がある。

【００１７】請求項４記載の発明によると、高車速側か
らの減速時に無用に早くロックアップクラッチの締結力
が弱められることを回避し、かつ、低車速側からの減速
時には前記締結力の低下が遅れてエンストに至ることを
防止できるという効果がある。請求項５記載の発明によ
ると、ロックアップクラッチのスリップロックアップ状
態であって、耐エンスト性が高いときに無用に早く締結
力を弱める制御が行われることを回避し、かつ、完全ロ
ックアップ状態に近い状態では制御遅れによるエンスト
の発生を防止できるという効果がある。

【００１８】請求項６記載の発明では、耐エンスト性の
高いハイギヤ側で無用に早く締結力を弱める制御が行わ
れることを回避し、かつ、ローギヤ側では制御遅れによ
るエンストの発生を防止できるという効果がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２は、実施の形態における車両駆動系のシステ
ム構成図であり、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，ロック
アップクラッチ等）の結合・解放操作を行う変速制御，
ロックアップ制御，ライン圧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，ライン圧ソレノイド等によって構成され
る。

【００２０】尚、歯車式変速機４を、無段変速機に置き
換えても良い。前記ソレノイドバルブ群５を制御する自
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。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、エンジン１の回転速度を検出するエンジ
ン回転センサ10（クランク角センサ）が設けられてい
る。

【００２１】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。

【００２２】また、前記トルクコンバータ３には、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、このロックアップクラッチ40によってトルクコンバ
ータ３の入力軸と出力軸とを機械的に直結できるように
なっている。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（油圧クラッチ）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。

【００２３】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，Ｐ
２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。

【００２４】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、解放状態
（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。

【００２５】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
の解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除状態（解放状態）となり、逆に、
ＯＦＦ時間が短い場合には、コンバータ油圧が圧力室52
に作用しＰ１＞Ｐ２となり、ロックアッププレート49は
ケース42の内壁42ａに押し付けられて締結状態となる。
更に、前記ＯＦＦ時間割合に基づいて圧力室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（スリップロック状態）とすることができるように
なっている。

【００２６】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。前記自動変速機用コントロールユニット
６は、前記自動変速制御と同様に、スロットル弁開度Ｔ
ＶＯと車速ＶＳＰとに応じて予め設定されたロックアッ
プ制御マップを参照し、ロックアップソレノイドの制御
を介して前記ロックアップクラッチ40の締結状態を制御
する。

【００２７】また、本実施の形態においては、前記ロッ
クアップ制御マップによるロックアップ制御に優先し
て、車両の減速度に応じたロックアップ制御を行うよう
になっている。図４のフローチャートは、前記車両の減
速度に応じたロックアップ制御の第１の実施形態を示す
ものであり、まず、Ｓ１（減速度検出手段）では、車両
の減速度を、単位時間当たりの車速ＶＳＰの変化量ΔＶ
ＳＰ（ΔＶＳＰ＝単位時間前のＶＳＰ−最新のＶＳＰ）
として演算する。尚、ΔＶＳＰ＝単位時間前のＶＳＰ−
最新のＶＳＰとして演算するので、前記ΔＶＳＰは、減
速時にプラスの値として算出され、加速時にはマイナス
の値として演算されることになり、ΔＶＳＰが大きいほ
ど減速度が大きいことになる。

【００２８】Ｓ２（基準減速度設定手段）では、車速Ｖ
ＳＰに応じて基準減速度ΔＶＳＰth（＞０）を可変に設
定する。具体的には、図中に示すように、車速ＶＳＰが
高いときほど前記基準減速度ΔＶＳＰthとして大きな値
を設定する。そして、Ｓ３では、前記Ｓ１で演算した減
速度ΔＶＳＰと、前記Ｓ２で車速ＶＳＰに応じて設定し
た基準減速度ΔＶＳＰthとを比較する。

【００２９】ここで、減速度ΔＶＳＰが基準減速度ΔＶ
ＳＰthよりも大きい場合、即ち、基準減速度ΔＶＳＰth
よりも車速が急激に落ち込んでいるときには、Ｓ４（減
速時ロックアップ制御手段）へ進み、そのときにロック
アップクラッチ40がロックアップ状態（クラッチ直結状
態）又はスリップロック状態に制御されているときに
は、強制的に解放状態に制御する。具体的には、ロック
アップソレノイド55に出力するデューティ信号のＯＮデ
ューティを強制的に０（又は最小値）にステップ変化さ
せる。

【００３０】尚、前記ロックアップ状態又はスリップロ
ックアップ状態から解放状態への制御は、ロックアップ
クラッチ40の締結力を、ある締結力（＞０）から０に制
御することに相当する。ロックアップクラッチ40は、減
速に伴って車速が低下すれば、前記ロックアップ制御マ
ップに従って解放されることになるが、急減速時には、
車速が判定値を下回ってから解放制御を行ったのでは、
ロックアップクラッチ40の解放が遅れ、エンストする可
能性があるので、急減速時には車速の低下を待たずにロ
ックアップクラッチ40を解放させて、エンストの発生を
回避するものである。

【００３１】また、強制的な解放を行わせる基準減速度
ΔＶＳＰthを車速ＶＳＰに応じて可変に設定すれば、エ
ンストし難い高車速側からの減速時に、ロックアップク
ラッチ40が無用に早く解放されてしまうことを回避で
き、また、エンストし易い低車速側からの減速時には、
ロックアップクラッチ40を、エンストを回避できるよう
に早めに解放させることができる。

【００３２】図５のフローチャートは、前記車両の減速
度に応じたロックアップ制御の第２の実施形態を示すも
のであり、Ｓ11では、前記Ｓ１と同様にして減速度ΔＶ
ＳＰを演算する。Ｓ12では、ロックアップクラッチ40の
スリップ率に応じて基準減速度ΔＶＳＰthを可変に設定
する。具体的には、図中に示すように、スリップ率が高
いほど（締結力が弱いときほど）前記基準減速度ΔＶＳ
Ｐthとして大きな値を設定する。尚、前記スリップ率
は、エンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度とから求
めることができ、タービン回転速度は、タービンセンサ
を備えない場合には、車速ＶＳＰとギヤ比とから演算で
きる。

【００３３】そして、Ｓ13では、前記Ｓ11で演算した減
速度ΔＶＳＰと、前記Ｓ12でスリップ率に応じて設定し
た基準減速度ΔＶＳＰthとを比較する。ここで、減速度
ΔＶＳＰが基準減速度ΔＶＳＰthよりも大きい場合に
は、Ｓ14（減速時ロックアップ制御手段）へ進み、Ｓ４
と同様にして、ロックアップクラッチ40を強制的に解放
状態に制御する。

【００３４】ロックアップクラッチ40のスリップ率が高
いときにはエンストし難いので、比較的大きな減速度に
なるまで強制的な解放制御を行わないようにして、ロッ
クアップ領域の拡大を図り、スリップ率が低いとき（完
全ロックアップ状態を含む）にはエンストし易いので、
比較的小さい減速度から強制的な解放制御を行わせ、エ
ンストの発生を確実に防止するものである。

【００３５】図６のフローチャートは、前記車両の減速
度に応じたロックアップ制御の第３の実施形態を示すも
のであり、Ｓ21では、前記Ｓ１と同様にして減速度ΔＶ
ＳＰを演算する。Ｓ22では、歯車式変速機４の変速段
（変速比）に応じて基準減速度ΔＶＳＰthを可変に設定
する。具体的には、図中に示すように、ハイギヤ側ほど
前記基準減速度ΔＶＳＰthとして大きな値を設定する。
尚、変速機４が無段変速機である場合には、図７に示す
ように、そのときの変速比に応じて前記基準減速度ΔＶ
ＳＰthを設定させれば良い。

【００３６】そして、Ｓ23では、前記Ｓ21で演算した減
速度ΔＶＳＰと、前記Ｓ22で変速段（変速比）に応じて
設定した基準減速度ΔＶＳＰthとを比較する。ここで、
減速度ΔＶＳＰが基準減速度ΔＶＳＰthよりも大きい場
合には、Ｓ24（減速時ロックアップ制御手段）へ進み、
Ｓ４と同様にして、ロックアップクラッチ40を強制的に
解放状態に制御する。

【００３７】ハイギヤ側であるときにはエンストし難い
ので、比較的大きな減速度になるまで強制的な解放制御
を行わないようにして、ロックアップ領域の拡大を図
り、ローギヤ側ではエンストし易いので、比較的小さい
減速度から強制的な解放制御を行わせ、エンストの発生
を確実に防止するものである。尚、上記図４〜図６に示
した基準減速度ΔＶＳＰthを決定するための車両の状態
を示すパラメータ（車速，スリップ率，変速比）を複数
組み合わせて、基準減速度ΔＶＳＰthを決定させても良
い。

【００３８】また、上記図４〜図６に示した実施の形態
では、減速度ΔＶＳＰが基準減速度ΔＶＳＰthを越えた
ときに、ロックアップクラッチ40を完全に解放させる構
成としたが、完全に解放させるのではなくエンストの回
避が可能な低い範囲の所定締結力状態（所定のスリップ
ロック状態）に移行させる構成としても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の基本構成を示すブロック
図。

【図２】実施の形態における車両駆動系のシステム構成
図。

【図３】実施の形態におけるロックアップクラッチを詳
細に示す断面図。

【図４】減速時ロックアップ制御の第１実施形態を示す
フローチャート。

【図５】減速時ロックアップ制御の第２実施形態を示す
フローチャート。

【図６】減速時ロックアップ制御の第３実施形態を示す
フローチャート。

【図７】無段変速機を備える場合の制御特性を示す線
図。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 自動変速機 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 ７ スロットル弁 ８ スロットルセンサ ９ 車速センサ 10 エンジン回転センサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの出力軸と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る自動変速
   機のロックアップ制御装置であって、 車両の減速度を検出する減速度検出手段と、 車両の状態に応じて基準減速度を可変に設定する基準減
   速度設定手段と、 前記減速度が前記基準減速度よりも大きくなったとき
   に、前記ロックアップクラッチにおける締結力を強制的
   に低下させる減速時ロックアップ制御手段と、 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。
2. 【請求項２】前記減速時ロックアップ制御手段が、前記
   ロックアップクラッチを完全解放状態にすることを特徴
   とする請求項１記載の自動変速機のロックアップ制御装
   置。
3. 【請求項３】前記減速時ロックアップ制御手段が、予め
   設定された締結力にまでロックアップクラッチの締結力
   を低下させることを特徴とする請求項１記載の自動変速
   機のロックアップ制御装置。
4. 【請求項４】前記基準減速度設定手段が、車両の状態と
   しての車速に応じて、前記基準減速度を可変に設定する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の
   自動変速機のロックアップ制御装置。
5. 【請求項５】前記基準減速度設定手段が、車両の状態と
   しての前記ロックアップクラッチのスリップ率に応じ
   て、前記基準減速度を可変に設定することを特徴とする
   請求項１〜４のいずれか１つに記載の自動変速機のロッ
   クアップ制御装置。
6. 【請求項６】前記基準減速度設定手段が、車両の状態と
   しての前記変速機の変速比に応じて基準減速度を可変に
   設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つ
   に記載の自動変速機のロックアップ制御装置。