JP3080083B2 - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の伝動
系に挿入したトルクコンバータを入出力要素間が直結さ
れたロックアップ状態にするに際し、これを、作動油温
の上昇や作動油の劣化で低エンジン回転時に油量収支が
悪化する場合においても確実に完遂させるためのロック
アップ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機においては、伝動効率の向上
により燃費を良くする目的でトルクコンバータを、これ
によるトルク増大機能やトルク変動吸収機能が不要なロ
ックアップ領域での車両運転状態のもとで、入出力要素
間が直結されたロックアップ状態にし得るようにしたロ
ックアップ式のものにするのが普通である。

【０００３】この種トルクコンバータをロックアップ制
御するに当たっては従来、例えば本願出願人の発行にな
る「ＮＩＳＳＡＮ ＲＥ４Ｒ０１Ａ型フルレンジ電子制
御オートマチックトランスミッション整備要領書」に記
載の自動変速機に見られる如く、スロットル開度（エン
ジン負荷）および車速の２次元座標上に規定された予定
のロックアップ線よりも高車速および低負荷のロックア
ップ領域における車両運転状態であるのか、ロックアッ
プ線よりも反対側におけるコンバータ領域での車両運転
状態であるのかを判別し、判別結果に応じてトルクコン
バータを、ロックアップ領域では入出力要素間が直結さ
れたロックアップ状態にし、コンバータ領域ではこの直
結が解かれたコンバータ状態にするのが常套である。

【０００４】ところで、トルクコンバータのロックアッ
プによる燃費向上効果を高めるためには、できるだけ低
負荷運転および低車速までトルクコンバータをロックア
ップさせるようロックアップ領域の拡大を図る必要があ
る。しかして低車速においてはエンジン回転数が低くな
り、トルクコンバータがロックアップ制御も含めてエン
ジン駆動されるオイルポンプからの吐出油を作動油とし
ていることから、当該低車速のもとではオイルポンプ吐
出油量の減少に起因し、トルクコンバータのロックアッ
プを完遂させることが困難な状況にある。従って、初期
設定でロックアップ車速を決定するに際し、これを、ト
ルクコンバータのロックアップが完遂され得る限界車速
を考慮して、ぎりぎりのところに定めるのが一般的であ
る。

【０００５】しかし、自動変速機の作動油は高温になっ
たり劣化すると粘度が低下し、このために高温時や劣化
が進むとロックアップ制御バルブを含む各種バルブから
の作動油の漏洩が増大する結果、上記の如く初期に設定
したロックアップ車速では、エンジン回転数が低くなる
低車速域において油量収支の悪化によりトルクコンバー
タを完全にロックアップし得なくなることがある。

【０００６】これがため従来、例えば特開平７−２１７
７３３号公報や同７−２１７７３４号公報に記載されて
いるように、トルクコンバータが定常的にロックアップ
状態を保つ筈であるにもかかわらず大きなスリップを発
生した時にロックアップ車速を高車速側にずらしてエン
ジン回転数を高めたり、ロックアップの完了に要した時
間が設定値を超える時にロックアップ車速を高車速側に
ずらしてエンジン回転数を高めることにより、高温時や
劣化時に生ずる油量収支の悪化を回避して上記の問題解
決を試みた技術も提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしかかる従来の対
策は何れも、油量収支の悪化が発生してトルクコンバー
タが不所望な大スリップを発生するに至って初めてロッ
クアップ車速を高車速側にずらす（エンジン回転数を高
める）対策を実行するものであり、トルクコンバータが
一旦大スリップを発生するのを禁じ得ず、このとき乗員
に違和感を与えるという問題を払拭し切れなかった。

【０００８】また従来のようにロックアップ車速を高車
速側にずらす場合、これによりロックアップ線が隣接す
る変速線に近づくことがあり、この場合ロックアップ動
作と変速動作とが繁雑に発生することとなり、この点に
関する問題も大いに懸念される。なお、この問題解決の
ためには上記のような場合において対応変速段でのロッ
クアップを禁止することも考えられるが、単純にロック
アップを禁止するだけでは当該禁止で不要となったエン
ジン回転数の上昇により騒音上の不利益を生ずることを
確かめた。

【０００９】請求項１の第１発明は、トルクコンバータ
が大きなスリップを発生する前に作動油の高温時や劣化
時に生ずる油量収支の悪化を予測して対策することによ
り、前記の違和感なしに当該油量収支の悪化によるトル
クコンバータのロックアップ不良を回避し得るようにし
た自動変速機のロックアップ制御装置を提案することを
主たる目的とする。

【００１０】第１発明は更に加えて、上記の対策により
ロックアップ動作と変速動作が繁雑に発生することにな
った場合、この繁雑をなくすため対応する変速段でのロ
ックアップを禁止するとともに、この禁止によっても騒
音上の不利益をもたらすようなエンジン回転数の上昇を
生ずることがないようにした自動変速機のロックアップ
制御装置を提案することをも目的とする。

【００１１】請求項２の第２発明は、上記作動油の劣化
度合を簡単に、しかし比較的正確に検出し得るようにし
た自動変速機のロックアップ制御装置を提案することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】これらの目的のため、先
ず第１発明による自動変速機のロックアップ制御装置
は、車速とエンジン負荷の２次元座標上に規定された予
定のロックアップ線よりも高車速域および低負荷域でト
ルクコンバータを、入出力要素間が直結されないコンバ
ータ状態から、入出力要素間が直結されたロックアップ
状態にするようにした自動変速機において、該自動変速
機の作動油温および／または作動油劣化度に応じ、高油
温時および／または高劣化度ほど前記ロックアップ線を
高車速側および／または低負荷側にずらし、該ロックア
ップ線が前記高車速側への変更時に隣接する変速線に近
づいてロックアップ動作と変速動作とが繁雑に発生する
場合、該ロックアップ線に係わる変速段でのロックアッ
プを禁止すると共に、前記隣接する変速線を低車速側に
ずらすよう構成したことを特徴とするものである。

【００１３】第２発明による自動変速機のロックアップ
制御装置は、第１発明において、前記作動油劣化度を、
作動油の交換時から積算した車両の走行距離により判断
するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の効果】トルクコンバータは、ロックアップ線よ
りも高車速域および低負荷域でコンバータ状態からロッ
クアップ状態にされる。ところで第１発明においては、
自動変速機の作動油温および／または作動油劣化度に応
じ、高油温時および／または高劣化度ほど上記ロックア
ップ線を高車速側および／または低負荷側にずらして、
高エンジン回転数のもとでロックアップを開始させるよ
うになす。

【００１５】これがため、作動油の高温時や高劣化時に
おいて油量収支の悪化によりロックアップを不完全にす
るような低エンジン回転域のもとではトルクコンバータ
のロックアップが行われないこととなり、当該高油温時
や高劣化時にトルクコンバータのロックアップが不完全
になるのを防止することができる。しかも上記第１発明
によれば、トルクコンバータがロックアップの不完全に
より大きなスリップを発生した後に上記の対策をするの
でなく、当該スリップの発生前に作動油の高温時や劣化
時に生ずる油量収支の悪化を予測して対策することか
ら、スリップの発生による前記の違和感なしに当該油量
収支の悪化によるトルクコンバータのロックアップ不良
を回避し得る。

【００１６】第１発明においては更に、上記ロックアッ
プ線の高車速側への変更時に該ロックアップ線が隣接す
る変速線に近づいてロックアップ動作と変速動作とが繁
雑に発生する場合、該ロックアップ線に係わる変速段で
のロックアップを禁止すると共に、上記隣接する変速線
を低車速側にずらすから、以下の作用効果も奏し得られ
る。つまり先ず上記ロックアップの禁止により対応変速
段でのロックアップが行われないこととなり、このロッ
クアップ動作と上記隣接する変速線に係わる変速動作と
が繁雑に発生するのを防止することができる。

【００１７】更に上記ロックアップの禁止によっても、
上記隣接する変速線を低車速側にずらすから、自動変速
機がアップシフト傾向となってエンジン回転数の上昇を
抑えることができ、上記ロックアップの禁止によっても
騒音上の不利益をもたらすようなエンジン回転数の上昇
を生ずることがない。

【００１８】第２発明においては、前記作動油劣化度
を、作動油の交換時から積算した車両の走行距離により
判断することから、上記作動油の劣化度合を簡単に、し
かし比較的正確に検出することができ、第１発明を実施
する上で大いに有利である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１は、本発明一実施の形態
になる自動変速機のロックアップ制御装置を示し、この
図において、１はエンジン、２は自動変速機である。自
動変速機２はトルクコンバータ３を経てエンジン１の動
力を入力され、選択変速段に応じたギヤ比で入力回転を
変速し、出力軸４に伝達するものとする。

【００２０】ここで自動変速機２は、コントロールバル
ブ５内におけるシフトソレノイド６，７のＯＮ，ＯＦＦ
の組み合わせにより選択変速段を決定され、トルクコン
バータ３は、同じくコントロールバルブ５内におけるロ
ックアップソレノイド８のデューティ制御により、入出
力要素間を直結されないコンバータ状態または入出力要
素間を直結したロックアップ状態にされるものとする。

【００２１】シフトソレノイド６，７のＯＮ，ＯＦＦ、
およびロックアップソレノイド８の駆動デューティＤ
は、コントローラ９によりこれらを制御し、このコント
ローラ９には、エンジン１のスロットル開度ＴＶＯを検
出するスロットル開度センサ１０からの信号、車速ＶＳ
Ｐを検出する車速センサ１１からの信号、変速機作動油
の交換後における車両走行距離Ｌ（作動油の劣化度を表
す）を検出する走行距離カウウタ１２からの信号、およ
び変速機作動油温ＴＭＰを検出する油温センサ１３から
の信号を夫々入力する。

【００２２】コントローラ９はこれら入力情報に基づ
き、図示しなかったが、周知の演算により以下の変速制
御および通常のロックアップ制御を行う。先ず変速制御
を説明するにコントローラ９は、センサ１０で検出した
スロットル開度ＴＶＯと、センサ１１で検出した車速Ｖ
ＳＰとから、現在の運転状態に最適な変速段を、例えば
図４に実線および破線で示す変速線に対応したテーブル
データからルックアップ方式により求め、この最適変速
段が選択されるようシフトソレノイド６，７をＯＮ，Ｏ
ＦＦさせて所定の変速を行う。

【００２３】次に通常のロックアップ制御を説明する
に、このロックアップ制御に当たってコントローラ９
は、例えば図４に１点鎖線および２点差線で示すロック
アップ線（Ｌ／Ｕがロックアップ領域）に対応したテー
ブルデータからルックアップ方式により、スロットル開
度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰを基にロックアップ領域およ
びコンバータ領域のいずれの走行状態であるかを判別
し、判別結果に応じてロックアップソレノイド８のデュ
ーティ制御を介し、トルクコンバータ３をロックアップ
させたり、コンバータ状態にする。なお、トルクコンバ
ータ３のロックアップは、ソレノイド８の駆動デューテ
ィＤを例えば９５％にしてこれを達成し、トルクコンバ
ータ３のコンバータ状態は、ソレノイド８の駆動デュー
ティＤを例えば５％にしてこれを達成するものとする。

【００２４】コントローラ９は更に図２の制御プログラ
ムを実行して、本発明が狙いとする上記ロックアップ線
および変速線の変更を行うものとする。図２の制御プロ
グラムは、定時割り込みにより繰り返し実行されるもの
で、先ずステップ２１，２２において、選択中の変速
段、および選択中のレンジが夫々、上記ロックアップ線
および変速線の変更に関係しているか否かを、つまり第
３速または第４速を選択中で、更に自動変速（Ｄ）レン
ジを選択中であるか否かをチェックする。上記ロックア
ップ線および変速線の変更に関係しない変速段および選
択レンジの基では本発明に関与しないため、制御をその
まま終了させる。

【００２５】ステップ２１，２２において、Ｄレンジで
第３速または第４速が選択されていると判定するとき、
ステップ２３において、カウンタ１２で計測した作動油
交換後の車両走行距離Ｌ、およびセンサ１３で検出した
変速機作動油温ＴＭＰを読み込む。次いでステップ２４
において、図３に例示したマップをもとに走行距離Ｌお
よび作動油温ＴＭＰから４速ロックアップ線変更度合０
〜ＩＩＩを検索する。変更度合０は、図４に１点鎖線で
示す４速ロックアップ線を同図に示す通常通りのままに
してこれを変更させない度合とし、変更度合Ｉ〜ＩＩＩ
は数値が増大するにつれて４速ロックアップ線を同図に
示す通常のものから大きく変更させるものとする。

【００２６】この変更に際しては次のステップ２５にお
いて、図４に１点鎖線で示す４速ロックアップ線を上記
の変更度合０〜ＩＩＩに応じ高車速側、または低スロッ
トル開度側、若しくはこれら双方に向けて変更させ、変
更後の４速ロックアップ線をロックアップ制御に資す
る。ここで当該４速ロックアップ線の変更は、図３の４
速ロックアップ線変更度合マップから明らかなように、
走行距離Ｌが長くなるほど、また作動油温ＴＭＰが高く
なるほど大きくなり、その結果、走行距離Ｌが長くなっ
たり作動油温ＴＭＰが高くなる場合、ロックアップ領域
が狭くなって一層高車速にならないと、また一層低スロ
ットル開度にならないと、つまり一層エンジン回転数が
高くならないとロックアップを行わせないこととなる。
よって、走行距離Ｌが長くなったり作動油温ＴＭＰが高
くなって低エンジン回転域では油量収支が悪化する時に
４速ロックアップが行われることがなくなり、当該油量
収支の悪化によるロックアップの不完全を防止すること
ができる。

【００２７】しかして図４に２点鎖線で示す３速ロック
アップ線については、これを４速ロックアップ線と同様
に変更すると隣接する３→４変速線に接近してロックア
ップ動作と変速動作とが繁雑に発生するという違和感を
伴う。かといって通常通りの３速ロックアップ線に基づ
いてロックアップ制御を行うと、作動油が劣化したり高
温になった時に低エンジン回転域のもとでロックアップ
が不完全になるという前記の問題を生ずる。

【００２８】そこで本実施の形態ではステップ２６にお
いて、作動油温ＴＭＰまたは走行距離Ｌが図３に例示し
た設定値ＴＭＰ_S ，Ｌ_S 以上であるか否かにより、低エ
ンジン回転域のもとでは前記ロックアップの不完全を生
ずる作動油の状態であるか否かを判定する。ロックアッ
プの不完全を生ずる場合はステップ２７において、３速
ロックアップを禁止し、これによりロックアップの不完
全に関する問題を生じなくする。

【００２９】ところで３速ロックアップの禁止は、当該
３速のようなギヤ比だと騒音上の不利益を伴うようなエ
ンジン回転数の上昇を惹起し、自動変速機搭載車の商品
価値を低下させてしまう。そこで本実施の形態では、ス
テップ２７において３速ロックアップの禁止を行う時、
ステップ２８において、３速ロックアップ線に隣接する
３→４変速線を図４に示す通常のものから低車速側へ変
更して３→４変速制御に資する。

【００３０】かかる３→４変速線の変更は、４速選択領
域を増大させて３速選択領域を減ずることで４速が選択
され易くし、結果として上記３速ロックアップの禁止に
よるエンジン回転数の上昇を４速選択傾向により抑制す
ることができ、３速ロックアップの禁止によっても騒音
上の不利益を伴うようなエンジン回転数の上昇を回避す
ることができる。

【００３１】ステップ２６において、作動油温ＴＭＰお
よび走行距離Ｌが設定値ＴＭＰ_S およびＬ_S 未満である
と判定する場合、低エンジン回転域のもとでも前記ロッ
クアップの不完全を生ずる作動油の状態でないことか
ら、上記のステップ２７，２８をスキップすることによ
り図４の変速線図にもとづく通常通りの３速ロックアッ
プおよび３→４変速を行わせる。

【００３２】上記実施の形態においては、自動変速機の
作動油温ＴＭＰおよび／または作動油交換後の車両走行
距離Ｌ（作動油劣化度）に応じ、高油温時および／また
は高劣化度ほど４速ロックアップ線を高車速側および／
または低スロットル開度側（低負荷側）にずらして、高
エンジン回転数のもとで４速ロックアップを開始させる
ようにしたから、作動油の高温時や高劣化時において油
量収支の悪化によりロックアップを不完全にするような
低エンジン回転域のもとではトルクコンバータの４速ロ
ックアップが行われないこととなり、当該高油温時や高
劣化時にトルクコンバータのロックアップが不完全にな
るのを防止することができる。

【００３３】しかも本実施の形態においては、トルクコ
ンバータがロックアップの不完全により大きなスリップ
を発生した後に上記の対策をするのでなく、当該スリッ
プの発生前に作動油の高温時や劣化時に生ずる油量収支
の悪化を予測して対策することから、スリップの発生に
よる違和感なしに当該油量収支の悪化によるトルクコン
バータのロックアップ不良を回避することができて有利
である。

【００３４】また、上記ロックアップ線の変更時に該ロ
ックアップ線が隣接する変速線に近づいてロックアップ
動作と変速動作とが繁雑に発生する場合、該ロックアッ
プ線に係わる変速段でのロックアップ（本実施の形態に
おいては３速ロックアップ）を禁止すると共に、上記隣
接する変速線（本実施の形態においては３→４変速線）
を低車速側にずらすから以下の作用効果が得られる。つ
まり先ず上記ロックアップの禁止により対応変速段での
ロックアップ（３速ロックアップ）が行われないことと
なり、このロックアップ動作と上記隣接する変速線（３
→４変速線）に係わる変速動作とが繁雑に発生するのを
防止することができる。更に上記ロックアップの禁止に
よっても、上記隣接する変速線を低車速側にずらすか
ら、自動変速機がアップシフト傾向となってエンジン回
転数の上昇を抑えることができ、上記ロックアップの禁
止によっても騒音上の不利益をもたらすようなエンジン
回転数の上昇を生ずることがない。

【００３５】なお本実施の形態においては、前記した通
り作動油劣化度を、作動油の交換時から積算した車両の
走行距離Ｌにより判断することから、上記作動油の劣化
度合を簡単に、しかし比較的正確に検出することができ
て大いに有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態になるロックアップ制御
装置を具えた自動変速機の制御系を示すシステム図であ
る。

【図２】同例におけるコントローラが、作動油高温時お
よび作動油劣化時に行うべきロックアップ線変更制御お
よび変速線変更制御を示すフローチャートである。

【図３】同例において用いる４速ロックアップ線変更度
合のマップ図である。

【図４】トルクコンバータのロックアップ線を併記した
自動変速機の変速パターン図である。

【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 ５ コントロールバルブ ６ シフトソレノイド ７ シフトソレノイド ８ ロックアップソレノイド ９ コントローラ 10 スロットル開度センサ 11 車速センサ 12 走行距離カウンタ 13 油温センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−229558（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−347051（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−277370（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−233092（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−217734（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−217733（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 61/14 F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車速とエンジン負荷の２次元座標上に規
   定された予定のロックアップ線よりも高車速域および低
   負荷域でトルクコンバータを、入出力要素間が直結され
   ないコンバータ状態から、入出力要素間が直結されたロ
   ックアップ状態にするようにした自動変速機において、 該自動変速機の作動油温および／または作動油劣化度に
   応じ、高油温時および／または高劣化度ほど前記ロック
   アップ線を高車速側および／または低負荷側にずらし、 該ロックアップ線が前記高車速側への変更時に隣接する
   変速線に近づいてロックアップ動作と変速動作とが繁雑
   に発生する場合、該ロックアップ線に係わる変速段での
   ロックアップを禁止すると共に、前記隣接する変速線を
   低車速側にずらすよう構成し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】 請求項１において、前記作動油劣化度
   を、作動油の交換時から積算した車両の走行距離により
   判断するよう構成し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。