JP3678573B2 - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents
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Description
【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59−117950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、前記ロックアップクラッチのスリップ率及び/又は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。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、ロックアップクラッチのスリップ率及び/又は前記変速機の変速比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。
【0009】
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。
【0010】
また、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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【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、ロックアップクラッチのスリップ率に応じて基準減速度を可変に設定することで、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、また、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で、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。
【0016】
請求項2記載の発明によると、ロックアップクラッチのスリップ率及び/又は変速機の変速比に応じて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。
【0017】
請求項3記載の発明によると、ロックアップクラッチのスリップ率及び/又は変速機の変速比に応じて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。
【0018】
【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。
【0019】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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42a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。
【0026】
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。
【0027】
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TVO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。
【0028】
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。
【0029】
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、S 11(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ΔVSP(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。
【0030】
S 12 (基準減速度設定手段)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ΔVSPth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。
【0031】
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、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。
【0032】
S 14 では、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。
【0033】
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。
【0034】
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、S21では、前記S 11と同様にして減速度ΔVSP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。
【0035】
尚、変速機4が無段変速機である場合には、図6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ΔVSPth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、S 14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又は図5に示した基準減速度ΔVSP th を決定するためのパラメータであるスリップ率,変速比、更に車速のうちの複数を組 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又は図5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】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 (3)
- 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、
前記ロックアップクラッチのスリップ率及び/又は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。 - 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。
- 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。
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