JP2014046796A - ロックアップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、スピーディーにロックアップが可能となり、燃費向上、ショックの軽減が可能なＡＴ車のロックアップ制御装置の提供をする。
【解決手段】本発明のロックアップ制御装置は代表的には、オフアップ変速時に、車速から変速終了後のタービン回転数を算出し、算出されたタービン回転数よりも高い回転数で、電子スロットルによりエンジン回転数を保持し、そしてロックアップを実施する制御構成を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロックアップオフ状態でオフアップ変速した場合であってもスピーディーにロックアップ実施ができ、燃費が向上しショックを軽減し得るロックアップ制御装置に関する。

ロックアップ機構とは、トルクコンバータによる伝達効率の悪さを改善するために設けられたクラッチ機構であり、エンジンとトランスミッションの回転軸を直結状態にすることで燃費や動力性能の向上を図るものである。

ロックアップの実施においてエンジンの回転数とトランスミッションの入力軸回転数（以下、「タービン回転数」と言う）が一致又は差が小さいならば問題ないが、両回転数の差が大きいとクラッチをつなぐ際にショックが発生し得る。通常、エンジントルクが大きく油圧がある状態でロックアップ制御を実施する場合、エンジン回転数が高い状態からゆっくりと両回転軸を同期させて直結している。

しかしながら、ロックアップオフの状態でオフアップ変速（アクセルオフおよびシフトアップ）を実施したとき変速終了時にはエンジン回転数＜タービン回転数になりやすい。この状態でアクセルオンしロックアップ制御を実施しようとしても、エンジントルクが小さい状態なので油圧を少々上げるだけで直ちに両回転軸を直結してしまってショックが出てしまう。したがって、実際にはエンジン回転数＜タービン回転数の状態になるとロックアップ制御を実施することができない。

これに対して例えば、特許文献１では、エンジンが変速機により駆動されるコースト状態か否かを判断し、コースト状態でロックアップ領域になったときにエンジン回転数を上昇させ、エンジン回転数がロックアップし得る回転数に到達した時点でロックアップを実施するＡＴ車のロックアップ制御構成が開示されている。

しかしながら、特許文献１はエンジン回転数＜タービン回転数となったときにエンジン回転数を上昇する制御をしているが、現実にエンジン回転数＜タービン回転数となってから制御実行するものであり、ロックアップ実施が少々遅れるためその分フューエルカットができず燃費性能に問題がある。

特許第４０７８７８９号公報

本発明は、上記課題に鑑み創作されたものであり、ロックアップオフの状態でオフアップ変速等したときに変速終了時のエンジン回転数が落ち込み過ぎてロックアップ実施が不能になることがなく、燃費性能も高い制御構成を有するロックアップ制御装置の提供を目的とする。

本発明は、
ロックアップオフ時にコースト状態に入った場合に、車速から変速終了後のタービン回転数を算出し、
算出されたタービン回転数よりも高い回転数で、エンジン回転数上昇手段によりエンジン回転数を保持し、ロックアップを実施する、
制御構成を有するロックアップ制御装置を提供する。

上記本発明は代表的には、
オフアップ変速時に、車速から変速終了後のタービン回転数を算出し、
算出されたタービン回転数よりも高い回転数で、電子スロットルによりエンジン回転数を保持し、そしてロックアップを実施する制御構成を有している。

本発明によれば、オフアップ変速後にエンジン回転数がタービン回転数よりも下がってしまう前にエンジン回転数を上昇させるのでロックアップができない状態にならずスピーディーなロックアップが可能となり、燃費向上、ショックの軽減を図ることができる。

とりわけ本発明のロックアップ制御装置では、車速（タービン回転数と比例）からエンジン回転数の上昇量を算出できるため、実際にエンジン回転数＜タービン回転数となってしまう前にエンジン回転数を上昇させてロックアップを実施できる点が大きく有利である。

本発明のロックアップ制御装置で制御されるオフアップ変速時のエンジン回転数とタービン回転数とを示すタイミングチャート例である。 本発明のロックアップ制御装置に関する電気制御系を示す略ブロック図である。 本ロックアップ制御装置での制御構成例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係るロックアップ制御装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１は本ロックアップ制御装置で制御されるオフアップ変速時のエンジン回転数とタービン回転数とを示すタイミングチャートであり、これを参照しつつ以下、説明する。

図１の縦軸は、エンジン及びタービンの回転数（rpm）を示しており、横軸は時間（sec）である。また、（１）はエンジン回転数を示しており、（２）はタービン回転数を示している。図１でのオフアップはアクセルをオフにして３速から４速シフトアップする場合である。オフアップ変速前には大きく、エンジン回転数（１）＞タービン回転数（２）であることがわかる。図１の場合、まずエンジン回転数とタービン回転数とで差がある。エンジン回転はトルクコンバータで滑りながらタービンに入力されているからである。ここではエンジン回転数（１）のタービン回転数（２）への伝達差は２００ｒｐｍ程度である。

時間Ａ付近でオフアップ変速を開始している。時間Ａ〜Ｂではアクセルを戻しているためエンジン回転数（１）が減少している。そして、時間Ｂで３速から４速へのシフトアップを開始しており、その後、コースト状態になりタービン回転数（２）及びエンジン回転数（１）ともに減少する。なお、図１の（３）には３速時のタービン回転数を示しており、（４）には４速時のタービン回転数を示している。３速時のタービン回転数（３）と４速時のタービン回転数（４）とは車速から算出される値である。例えば、タイヤの回転数×デフギヤ比×変速比で算出される。

タービン回転数（２）は減少していくが時間Ｃで４速時のタービン回転数（４）に到達するとその値（４）で一定になる。一方、エンジン回転数（１）は、本来、点線（５）に示すように時間Ｃ以降もさらに減少し、エンジン回転数（１）＜タービン回転数（２）、という状態になる。これはロックアップしていない状態なのでトルクコンバータによる回転伝達に滑りがあるからである（コースト状態ではタービン回転に追従してエンジンが回転するからである）。

この状態でロックアップを実施しようとしても元々エンジントルクが小さい状態なので回転軸の直結反応が非常に敏感な状態になっており、油圧を少しでも上げると直ちに回転軸を直結してしまいショックが発生する。したがって、エンジン回転数（１）＜タービン回転数（２）の状態ではロックアップを実施できない。これに対してエンジントルクも大きくエンジン回転数の高いときは何の問題なくロックアップを実施することができる。

そこで、本発明のロックアップ制御装置では、エンジン回転数（１）がタービン回転数（２）よりも落ち込む前に電子スロットルによりエンジン回転を高くする制御をしている。図１の時間Ｃ以降にも明白なようにエンジン回転数（１）が４速時のタービン回転数（４）に近づくと電子スロットルにより回転数上昇するように制御している。図１の場合には５０〜１００ｒｐｍ程度分だけエンジン回転数を上昇させている（回転数（６）参照）。
次に、本ロックアップ制御装置での具体的な制御構成例を説明する。

図２は、本ロックアップ制御装置に関する電気制御系を示す略ブロック図である。１は、マイクロコンピュータからなるＥＣＵ（電子制御部）であり、ここではエンジンのＥＣＵとトランスミッションのＥＣＵとを統合する概念として示している。このＥＣＵ１には、エンジン回転数センサ２、タービン回転数センサ３、スロットル開度センサ４からの信号が受信される。さらに、ＥＣＵ１には、エンジン回転数上昇手段（例えば、電子スロットル）５と、図示しないロックアップクラッチの油圧サーボを駆動制御するためにリニアソレノイドバルブＳＬＵ６と、が接続している。本ロックアップ制御装置では、ＥＣＵ１がエンジン回転数やタービン回転数を検出しながらエンジン回転数が所定値まで減少するときに電子スロットル５を所望のスロットル開度に制御し、エンジン回転数を上昇させ、ＳＬＵでロックアップを実施している。

図３を参照すれば、本ロックアップ制御装置での制御例を示すフローチャートである。
本ロックアップ制御は、ロックアップオフ状態であることが前提となる。まず、ＥＣＵ１でスロットル開度センサ４からの信号によりアクセルオフか否かを判断する（ＳＴＥＰ１）。そして、ＥＣＵ１が変速線図等から判断して変速駆動を開始する（ＳＴＥＰ２）。その結果、図１に示すようにタービン回転数（２）が減少する。

オフアップ変速開始が確認されるとシフトアップ後のタービン回転数Ｒ４を算出し設定する（ＳＴＥＰ３）。ここでは図１に示すように３速から４速に変速しており、タービン回転数Ｒ４は図１に示すタービン回転数（４）を意味している。タービン回転数Ｒ４は、例えば、
Ｒ４＝タイヤの回転数×デファレンシャルギヤ比（固定）×の４速変速比（固定）
で算出されるものであり、Ｒ４は閾値として設定される。

また、エンジン回転数の上昇量Ｒ６−Ｒ４も算出し、設定する（ＳＴＥＰ４）。これは上述するようにエンジン回転数がタービン回転数Ｒ４よりも落ち込まないようにエンジン回転数を上昇させるためであり、上昇量Ｒ６−Ｒ４は図１のエンジン回転数（６）−タービン回転数（４）と同一である。この場合、Ｒ６−Ｒ４＝５０〜１００rpmに設定している。

エンジン回転数の上昇量Ｒ６−Ｒ４が算出されると、電子スロットル５が作動され（ＳＴＥＰ５）、エンジン回転数が増加する。その後、ロックアップ実施可能条件を満足する場合は（ＳＴＥＰ６）、ロックアップの実施が許可される（ＳＴＥＰ７）。実際にロックアップを実施するときはＳＬＵ６を作動させる。

以上、本発明のロックアップ制御装置についての実施形態およびその概念について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることが当業者は理解できるであろう。

本発明は、オフアップ変速後にエンジン回転数がタービン回転数よりも下がってしまう前にエンジン回転数を上昇させる制御を実行する。このために本発明はスピーディーにロックアップが可能となり、燃費向上、ショックの軽減が可能なロックアップ制御装置としての利用可能である。

１ ＥＣＵ（電子制御装置）
２ エンジン回転数センサ
３ タービン回転数センサ
４ スロットル開度センサ
５ エンジン回転数上昇手段（電子スロットル）
６ ＳＬＵ

Claims (1)

1. ロックアップオフ状態でオフアップ変速時に、車速から変速終了後のタービン回転数を算出し、
   算出されたタービン回転数よりも高い回転数で、エンジン回転数上昇手段によりエンジン回転数を保持し、ロックアップを実施する、
   制御構成を有するロックアップ制御装置