JP3900587B2 - 自動変速機付き車両の流体継ぎ手の締結力制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機が搭載された車両に備えられる流体継ぎ手の締結力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車に搭載される自動変速機は、流体継ぎ手の一種であるトルクコンバータと変速歯車機構とを組み合わせ、この変速歯車機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素の選択的作動により切り換えて、所定の変速段に自動的に変速するように構成したものであるが、近年では、上記トルクコンバータに、そのエンジンからの入力要素と、変速歯車機構への出力要素とを直結するロックアップクラッチが備えられる。
【0003】
すなわち、トルクコンバータは、エンジン出力軸に連結されて該出力軸と一体回転するポンプ(入力要素)と、このポンプに対向配置されたタービン(出力要素)と、これらのポンプとタービンとの間に介設されてトルク増大作用を図るステータとを有し、上記ポンプの回転を作動油を介してタービンに伝達し、この伝達された回転を該タービンと連結されたタービンシャフトにより変速歯車機構側に出力するように構成したものであるが、このような構成に加えて、ポンプ側部材とタービン側部材との間に摩擦要素であるロックアップクラッチを介設して、このロックアップクラッチの締結によりトルクコンバータの入力側すなわちポンプないしエンジン出力軸と出力側すなわちタービンないしタービンシャフトとを直結させてこれらを一体回転させることができるように構成されているのである。
【0004】
その場合に、この種の車両には、図4に示すように、予めスロットル開度や車速等の走行状態をパラメータとして設定された上記ロックアップクラッチの締結状態の特性マップが格納されており、この特性マップに現在の車両の走行状態を当てはめることにより、現走行状態に適したロックアップクラッチの締結状態が決定されるようになっている。
【0005】
すなわち、例えば車両の走行状態が高負荷低車速領域(コンバータ領域)にあるときには、トルクコンバータのトルク増大作用や変速動作中におけるショック吸収作用等が要求されるので、ロックアップクラッチは完全に解放されてコンバータ状態(非締結状態)とされる。一方、車両の走行状態が上記のような作用がそれほど要求されない低負荷高車速領域(ロックアップ領域)にあるときには、トルクコンバータの動力伝達効率を高めてエンジンの燃費性能を向上させる等のため、ロックアップクラッチは完全に締結されてロックアップ状態(完全締結状態)とされる。
【0006】
また、車両の走行状態が低負荷低車速領域(スリップ領域)にあるときには、ロックアップクラッチはスリップ状態とされて、上記コンバータ状態で得られるトルク増大作用やショック吸収作用等とロックアップ状態で得られる燃費性能等とのバランスが図られる。その場合に、例えば特開昭61−99763号公報に開示されているように、このスリップ領域においては、ロックアップクラッチのスリップ量を所定の目標スリップ量に収束させるスリップ制御を行なうことが知られている。このスリップ制御では、一般に、エンジン回転数(トルクコンバータの入力軸であるエンジン出力軸の回転数)とタービン回転数(トルクコンバータの出力軸であるタービンシャフトの回転数)との差からロックアップクラッチの実スリップ量が算出され、この実スリップ量が、予め設定され、あるいはそのときの走行状態に応じて算定される目標スリップ量に収束するように上記ロックアップクラッチの締結力がフィードバック制御等される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このようにスリップ制御中はロックアップクラッチがスリップ状態とされ、そしてそのスリップ量が所定の目標スリップ量に収束されることになるが、このときのトルクコンバータの状態をトルク増大作用の点から考えると、一般に、例えば運転者がアクセルペダルを踏み込んでエンジン回転数が上昇したときには、実スリップ量が目標スリップ量より大きくなる方向にずれるから、トルクコンバータの状態としては相対的にコンバータ状態に近づき、トルク増大作用は実スリップ量が目標スリップ量に収束されているときに比べて大きくなる。一方、次にスリップ制御が働いて実スリップ量が再び目標スリップ量に収束されたときには、トルクコンバータの状態としては相対的にロックアップ状態に近づくことになるから、トルク増大作用は実スリップ量が目標スリップ量より大きくなる方向にずれたときに比べて小さくなる。したがって運転者はこの間、加速感、減速感を感じることになり、このような加速感、減速感の大きさを運転者は例えば平坦路走行をしている間に自己のアクセル操作の程度と対応させてフィーリングとして把握することになる。
【0008】
そして、このようなときに車両が平坦路から登り坂に入り、運転者が車速を維持しようとして上記のようなアクセルペダルの踏込操作を行なったときには次のような不具合が生じる虞がある。すなわち、この場合も、その運転者のアクセルペダルの踏込操作に応じてエンジン回転数が上昇するが、それ以外に、車両には登り勾配に起因する駆動負荷が作用するからタービン回転数が低下することになる。したがって、実スリップ量が運転者の行なったアクセル操作以上に大きく目標スリップ量からずれることになり、運転者はそれまでの平坦路走行で自己のアクセル操作の程度と対応して把握していたフィーリング以上の大きな加速感を感じることになると共に、次にスリップ制御が働いて実スリップ量が目標スリップ量に収束されたときにも、運転者は予想していたフィーリング以上の大きな減速感を感じることになる。そして、運転者がこのような自己のフィーリング以上の減速感を感じることによってアクセルペダルをより大きく踏み込んだときには、走行状態が上記図4に矢印aで示すようにスリップ領域からコンバータ領域に移行し、ここでさらに大きなトルク増大作用が働いて運転者は再び大きな加速感を感じることになり、このような自己のフィーリング以上の大きな加速感、減速感を頻繁に繰り返し感じるビジー感が違和感となるのである。
【0009】
そこで、本発明は、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータに関する上記不具合に対処するもので、車両が平坦路から登り勾配に入ったときに生じ得る加減速のビジー感を解消することを主たる課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では次のような手段を用いる。
【0014】
本願の請求項1に記載の発明(以下「本発明」という。)は、エンジン回転が入力される入力要素、該入力要素の回転により流体を媒体として回転され、その回転を変速歯車機構に出力する出力要素、及びこれらの入力要素と出力要素とを締結可能に構成された摩擦要素を有する流体継ぎ手と、該流体継ぎ手の上記摩擦要素の締結力を調整する調整手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、予め走行状態に応じて設定されている上記摩擦要素の締結状態特性と上記走行状態検出手段の検出結果とに基づいて該摩擦要素の締結状態を完全締結状態、スリップ状態又は非締結状態に決定する締結状態決定手段と、該決定手段で決定された摩擦要素の締結状態が実現するように上記調整手段を制御する制御手段とを備える自動変速機付き車両の流体継ぎ手の締結力制御装置であって、車両の走行路面の勾配を検出する路面勾配検出手段と、該路面勾配検出手段によって検出された登り勾配が、第1の所定値より大きく、かつ該第1の所定値より大きい第2の所定値より大きくないときは、上記締結状態決定手段で摩擦要素の締結状態としてスリップ状態が決定されているときであっても、上記摩擦要素を非締結状態とすると共に、上記締結状態決定手段で完全締結状態が決定されているときには、上記摩擦要素を完全締結状態とし、かつ上記路面勾配検出手段によって検出された登り勾配が上記第2の所定値より大きいときは、上記締結状態決定手段で摩擦要素の締結状態としてスリップ状態又は完全締結状態が決定されているときであっても、上記摩擦要素を非締結状態とするように上記制御手段を制御する締結状態変更手段とが備えられていることを特徴とする。
【0015】
上記の構成により、本願の各発明によれば次のような作用が得られる。
【0016】
本発明によれば、車両の走行路面の勾配を検出する路面勾配検出手段が備えられ、該検出手段で第1の所定値以上の登り勾配が検出されたときには、締結状態決定手段で決定される摩擦要素(以下「ロックアップクラッチ」という。)の締結状態がスリップ状態であっても、締結状態変更手段によって該ロックアップクラッチが完全に解放される。
【0017】
したがって、車両がスリップ制御中に登り坂に入った場合であっても、該スリップ制御が中止されるから、ロックアップクラッチのスリップ量が目標スリップ量からずれたときにそのスリップ量が目標スリップ量に戻されるというようなことがなくなり、その結果、運転者が自己のフィーリング以上の大きな加速感、減速感を繰り返し感じるというような現象が抑制される。その場合に、ロックアップクラッチの解放によりコンバータ状態となったときには、トルク増大作用が得られて登り勾配に対向し得る加速性が得られることになる。
【0018】
一方、車両がロックアップ状態で登り坂に入ったときには、ロックアップクラッチは解放されずにロックアップ状態のままとされる。つまり、一般に、ロックアップ状態とされるのは、低負荷高車速領域であるから、この状態でロックアップクラッチを解放してもスリップ量は比較的小さく、入力要素に対する出力要素の回転比は1に近いので、それほど大きなトルク増大作用は得られない。したがって、この場合は、燃費性能を重視してロックアップ状態のままとするのである。
【0019】
これに対し、上記第1の所定値より大きい第2の所定値以上の登り勾配が検出されたときには、ロックアップクラッチは解放される。つまり、この場合は、車両がより急な登り坂を走行しているのであるから、ロックアップクラッチを解放してトルク増大作用が得られるようにするのである。
【0020】
このように、本発明によれば、走行路面の勾配が第1所定値より大きく、第2所定値より小さいときは、締結状態決定手段で決定されるロックアップクラッチの締結状態がスリップ状態であっても、締結状態変更手段によって該ロックアップクラッチが完全に開放されるので、車両がスリップ制御中に登り坂に入った場合に、運転者が自己のフィーリング以上の大きな加速感、減速感を繰り返し感じるというような現象が抑制されると共に、車両がロックアップ状態で登り坂に入ったときには、そのロックアップ状態が維持されるので、燃費性能を重視した走行状態が得られる。また、登り勾配が上記第2の所定値より大きいときは、ロックアップクラッチが解放されるので、急な登り坂の走行に必要なトルク増大作用が得られることになる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0022】
図1に示すように、この実施の形態における車両は、左右の前輪1,2が駆動輪、図示しない左右の後輪が従動輪とされたフロントエンジン・フロントドライブ車であって、エンジン3の出力がトルクコンバータ4と変速歯車機構5とを組み合わせてなる自動変速機6から差動装置7及び左右の駆動軸8,9を介して左右の前輪1,2に伝達される。各車輪にはブレーキ装置10…10が備えられ、ブレーキペダル11の踏み込みにより各車輪の回転が制動されると共に、エンジン3の吸気通路12にはスロットルバルブ13が配設され、アクセルペダル14の踏み込みに応じて該スロットルバルブ13の開度が調整されることにより吸入空気量が可変制御されてエンジン出力が調節される。
【0023】
また、この車両には、スロットルバルブ13の開度を検出するスロットル開度センサ15、エンジン3の出力軸(トルクコンバータ4の入力軸)の回転数を検出するエンジン回転数センサ16、タービンシャフト(トルクコンバータ4の出力軸かつ変速歯車機構5の入力軸)の回転数を検出するタービン回転数センサ17、変速歯車機構5の出力軸の回転数を検出する出力回転数センサ18等からの信号を入力し、これらの信号に基づいてエンジン3の制御や自動変速機6に設けられた変速ユニット20を介しての変速制御、および後述するソレノイドバルブ73,74を介してのトルクコンバータ4に備えられたロックアップクラッチの締結制御等を行うコントロールユニット19が備えられている。
【0024】
次に、図2に基づいて上記自動変速機6の構成を説明する。
【0025】
この自動変速機6は、エンジン3の出力軸3aに連結されたトルクコンバータ4と、該トルクコンバータ4の出力トルク(タービントルク)が入力される変速歯車機構5と、該変速歯車機構5の動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキなどの複数の摩擦要素51〜56及びワンウェイクラッチ57,58とを有し、図1に示す変速ユニット20から上記摩擦要素51〜56に選択的にライン圧が供給されることにより、上記変速歯車機構5の変速比(変速段)が切り換えられ、走行レンジとしてのD,S,L,Rの各レンジと、Dレンジでの1〜4速、Sレンジでの1〜3速、Lレンジでの1〜2速が得られるようになっている。
【0026】
上記トルクコンバータ4は、図3にも詳しく示すように、エンジン出力軸3aに連結されたケース31内の反エンジン側に固設されて、該エンジン出力軸3aと一体回転するポンプ32と、該ポンプ32と対向するようにケース31内のエンジン側に回転自在に備えられて、ポンプ32の回転により作動油を介して回転駆動されるタービン33と、これらのポンプ32とタービン33との間に配設され、かつ変速機ケース61にワンウェイクラッチ34を介して支持されてトルク増大作用を行うステータ35と、上記ケース31とタービン33との間に介設され、該ケース31を介してエンジン出力軸3aとタービン33とを直結するロックアップクラッチ36とを有する。
【0027】
そして、上記タービン33の回転がタービンシャフト37を介して変速歯車機構5側に出力されると共に、上記ロックアップクラッチ36が上記タービンシャフト37に連結されており、該ロックアップクラッチ36よりエンジン側の空間(解放室)38と、反エンジン側の空間(締結室)39とに、後述する制御用油圧回路70から作動圧が給排制御される。そして、ロックアップクラッチ36がケース31に対して締結されたときに、該ケース31を介して上記エンジン出力軸3aとタービンシャフト37とが直結されるようになっている。
【0028】
ここで、上記エンジン出力軸3aにはタービンシャフト37内を貫通するポンプシャフト62が連結され、該シャフト62により当該変速機6の反エンジン3側の端部に備えられたオイルポンプ63が駆動されるようになっている。
【0029】
一方、上記変速歯車機構5はラビニョ型プラネタリギヤ装置で構成され、上記タービンシャフト37上に遊嵌合された小径のスモールサンギヤ41と、該サンギヤ41の反エンジン側において同じくタービンシャフト37上に遊嵌合された大径のラージサンギヤ42と、上記スモールサンギヤ41に噛合された複数個のショートピニオンギヤ43と、エンジン側の半部が該ショートピニオンギヤ43に噛み合わされ、反エンジン側の半部が上記ラージサンギヤ42に噛み合わされたロングピニオンギヤ44と、該ロングピニオンギヤ44及び上記ショートピニオンギヤ43を回転自在に支持するキャリヤ45と、ロングピニオンギヤ44に噛み合わされたインターナルギヤ46とで構成されている。
【0030】
そして、上記タービンシャフト37とスモールサンギヤ41との間に、フォワードクラッチ51と第1ワンウェイクラッチ57とが直列に介設され、またこれらのクラッチ51,57に並列にコーストクラッチ52が介設されていると共に、タービンシャフト37とキャリヤ45との間には3−4クラッチ53が介設され、さらに、該タービンシャフト37とラージサンギヤ42との間にリバースクラッチ54が介設されている。
【0031】
また、上記ラージサンギヤ42とリバースクラッチ54との間にはラージサンギヤ42を固定するバンドブレーキでなる2−4ブレーキ55が設けられていると共に、上記キャリヤ45と変速機ケース61との間には、該キャリヤ45の反力を受け止める第2ワンウェイクラッチ58と、キャリヤ45を固定するローリバースブレーキ56とが並列に設けられている。そして、上記インターナルギヤ46が出力ギヤ64に連結され、該出力ギヤ64から図1に示に示す差動装置7および駆動軸8,9を介して左右の前輪1,2に回転が伝達されるようになっている。
【0032】
ここで、上記各クラッチやブレーキなどの摩擦要素51〜56及びワンウェイクラッチ57,58の作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表1に示すようになる。なお、表1における○印は、摩擦要素51〜56については締結状態を、ワンウェイクラッチ57,58についてはロック状態を示す。
【0033】
【表1】
次に、図3に基づいて上記トルクコンバータ4の制御用油圧回路70について説明する。
【0034】
このトルクコンバータ制御用油圧回路70には、油圧供給経路を切り換えるシフトバルブ71と、該シフトバルブ71を介してトルクコンバータ4の解放室38に供給される油圧を調圧するコントロールバルブ72と、上記シフトバルブ71の図中右端部のパイロットポート71aとコントロールバルブ72の左端部のパイロットポート72bとに供給される第1パイロット圧をオンオフ制御するオンオフソレノイドバルブ73と、シフトバルブ71の左端部のパイロットポート71bとコントロールバルブ72の右端部のパイロットポート72aとに供給される第2パイロット圧をデューティ制御するデューティソレノイドバルブ74とが配設され、上記二つのソレノイドバルブ73,74は前述のコントロールユニット19によって制御される。また、上記シフトバルブ71はスプリング75によって右方向に付勢された第1スプール76と、該第1スプール76の右側に配置された第2スプール77とを備え、コントロールバルブ72はスプリング78によって右方向に付勢されたスプール79を備える。
【0035】
また、この油圧回路70は、図示しないプレッシャレギュレータバルブから出力されたライン圧が導入されるトルコンライン80と、上記第1パイロット圧を供給する第1パイロットライン81と、第2パイロット圧を供給する第2パイロットライン82と、シフトバルブ71の中間部のポート71cに一定圧を供給する一定圧ライン83と、シフトバルブ71のポート(解放圧ポート)71dとトルクコンバータ4の解放室38とを接続する解放圧ライン84と、シフトバルブ71のポート(締結圧ポート)71eとトルクコンバータ4の締結室39とを接続する締結圧ライン85とを有する。
【0036】
トルコンライン80は、シフトバルブ71のポート71fに導かれるライン86と、コントロールバルブ72のポート72cに導かれるライン87とに分岐し、該コントロールバルブ72における上記ポート72cに隣接するポート72dは、ライン88を介してシフトバルブ71のポート71gに接続されている。また、シフトバルブ71のポート71hはオイルクーラー89に通じるライン90に接続されている。
【0037】
第1パイロットライン81は、シフトバルブ71の右端部のパイロットポート71aに導かれるライン91と、コントロールバルブ72の左端部のパイロットポート72bに導かれるライン92とに分岐し、さらに上記ライン91から分岐されたドレンライン93に上記オンオフソレノイドバルブ73が配設されている。ここで、このソレノイドバルブ73がオフとされたときにはドレンライン93が閉じられ、オンとされたときには開かれるようになっている。
【0038】
第2パイロットライン82は、シフトバルブ71の左端部のパイロットポート71bに導かれるライン94と、コントロールバルブ72の右端部のパイロットポート72aに導かれるライン95とに分岐し、さらに上記ライン95から分岐されたドレンライン96に上記デューティソレノイドバルブ74が配設されている。ここで、このソレノイドバルブ74のデューティ率が0%(オフ状態)とされたときにはドレンライン96が完全に閉じられ、デューティ率が100%(オン状態)とされたときには完全に開かれるようになっている。そしてこれらの中間のデューティ率でその値に応じた第2パイロット圧が第2パイロットライン82内に生成され、デューティ率が大きくなるほど第2パイロットが低くなる。
【0039】
そして、シフトバルブ71においては、その両端部のポート71a,71b及び中間部のポート71cにそれぞれ供給される上記第1、第2のパイロット圧及び一定圧を受けて、第1、第2のスプール76,77が左右に移動し、これにより、解放圧ポート71dとポート71gあるいはドレンポート71iとの間の連通状態の切換え、及び締結圧ポート71eとポート71hあるいはポート71fとの間の連通状態の切換えが行なわれる。
【0040】
また、コントロールバルブ72においては、その両端部のポート72a,72bにそれぞれ供給される上記第2、第1のパイロット圧を受けて、スプール79が左右に移動し、これにより、ポート72dとポート72cあるいはドレンポート72eとの間の連通状態の切換えが行なわれる。
【0041】
なお、トルクコンバータ36とオイルクーラー89との間には、該トルクコンバータ36内の作動油をチェックバルブ97を介してオイルクーラー89に導くライン98が設けられている。
【0042】
一方、コントロールユニット19には、図4に示すようなロックアップクラッチ36の締結状態特性マップが格納されており、コントロールユニット19は、上記スロットル開度センサ15で検出されたスロットルバルブ13の開度(スロットル開度)と、例えばタービン回転数センサ17から送られてくるタービンシャフト37の回転数に関する信号、又は出力回転数センサ18から送られてくる変速歯車機構5の出力軸の回転数に関する信号等に基づいて算出した車速とをこの特性マップに当てはめて、現在の車両の走行状態に適したロックアップクラッチ36の締結状態を決定する。
【0043】
その場合に、図示したように、トルクコンバータ36のトルク増大作用や変速動作中におけるショック吸収作用等が要求される高負荷低車速領域はコンバータ領域とされ、ロックアップクラッチ36は完全に解放される。また、上記のような作用がそれほど要求されない低負荷高車速領域はロックアップ領域とされ、ロックアップクラッチ36は完全に締結されてエンジン3の燃費性能の向上が図られる。そして、低負荷低車速領域はスリップ領域とされ、この領域ではロックアップクラッチ36のスリップ量を所定の目標スリップ量に収束させるスリップ制御が行なわれて、上記のトルク増大作用やショック吸収作用等と燃費性能等とのバランスが図られる。
【0044】
次に、このコントロールユニット19が行なうロックアップクラッチ36の締結制御を図5のフローチャートに従って説明する。
【0045】
まずステップS1では各種のデータの読み込みが行なわれる。すなわち、上記エンジン回転数センサ16で検出されるエンジン回転数(エンジン3の出力軸3aの回転数)Ne、タービン回転数センサ17で検出されるタービン回転数(トルクコンバータ4のタービンシャフト37の回転数)Nt、スロットル開度センサ15で検出されるスロットル開度TVO、出力回転数センサ18で検出される変速歯車機構5の出力軸回転数又は上記タービン回転数Ntから算出される車速V、上記タービン回転数Ntと出力軸回転数とから算出されるギア比G、上記スロットル開度TVOとエンジン回転数Neとタービン回転数Ntとから算出されるタービントルクTt等が読み込まれる。
【0046】
次のステップS2では上記車速V、ギア比G及びタービントルクTtから車両の走行路面の勾配値θが演算される。算出された値θは、路面が登り勾配のときに正、下り勾配のときに負となり、勾配が急となるほどその絶対値が大きくなる。
【0047】
次のステップS3では上記勾配値θが所定値θ1より大きいか否かが判定される。この所定値θ1は所定の正の値とされている。そして、YESの場合、つまり車両が所定値θ1より急な登り勾配を走行しているときは、次のステップS4でロックアップクラッチ36のスリップ制御を禁止するフラグfsが1にセットされる。
【0048】
さらに、次のステップS5では上記勾配値θが第2の所定値θ2より大きいか否かが判定される。この第2の所定値θ2は上記第1の所定値θ1より大きな所定の正の値とされている。そして、YESの場合、つまり車両がさらにこの第2の所定値θ2より急な登り勾配を走行しているときは、次のステップS6でロックアップクラッチ36を完全締結することを禁止するロックアップ禁止フラグfpも1にセットされる。
【0049】
これに対し、上記ステップS3でNOの場合、つまり車両が第1の所定値θ1より急な登り勾配を走行していないときは、ステップS7に進んで上記スリップ制御禁止フラグfs及びロックアップ禁止フラグfpが共に0にリセットされる。
【0050】
また、上記ステップS5でNOの場合、つまり車両が第1の所定値θ1より急な登り勾配を走行しているが、第2の所定値θ2より急な登り勾配を走行していないときは、ステップS8に進んで上記ロックアップ禁止フラグfpが0にリセットされる。
【0051】
そして、次のステップS9では、上記図4に示すロックアップクラッチ36の締結状態特性マップとスロットル開度TVO及び車速Vとからロックアップクラッチ36の締結状態を決定し、その結果スリップ領域であるか否かが判定される。
【0052】
その結果、スリップ領域であればステップS10で上記スリップ制御禁止フラグfsが1にセットされているか否かが判定され、NOの場合、つまりスリップ制御が許可されているときは、まずステップS11で前回の制御サイクルでもスリップ制御であったか否かを判定して、NOの場合、つまり今回の制御サイクルで初めてスリップ制御を行なうときは、ステップS12で過去のスリップ制御に用いられた残存データをいったん全てクリアしたのちにステップS13に進む一方で、YESの場合、つまり前回の制御サイクルでもスリップ制御を行なっているときは、そのような処理をせずにステップS13に進む。
【0053】
次のステップS13では、次式1に従って、ロックアップクラッチ36の実スリップ量Sと予め設定された目標スリップ量Soとの偏差RSoをなまし処理した値RSの積分値iRSが算出される。
【0054】
【数1】
iRS=iRS(i−1)+RS
ここで、iRS(i−1)は上記積分値iRSの前回値であり、今回初めてスリップ制御を行なうときは0となる。
【0055】
また、上記なまし処理した値RSは、次式2に従って求められる。
【0056】
【数2】
RS=RS(i−1)×K+RSo×(1−K)
ここで、RS(i−1)は上記なまし処理した値RSの前回値であり、今回初めてスリップ制御を行なうときは0となる。
【0057】
また、係数Kはなまし配分係数であり、例えば0.95等の0を越えて大きく1未満の所定値である。なお、今回初めてスリップ制御を行なうときに限りKを0としてもよい。
【0058】
また、上記スリップ量偏差RSoは、次式3に従って求められる。
【0059】
【数3】
ここで、前述したように、Neはエンジン回転数、Ntはタービン回転数、Soは目標スリップ量である。
【0060】
次のステップS14では、上記スリップ量偏差RSoをなまし処理した値RSと、その積分値iRSとから、上記デューティソレノイドバルブ74のデューティ率dlupが算出される。具体的にはこのデューティ率dlupは次式4に従って所謂PID法で求められる。
【0061】
【数4】
dlup=A×iRS+B×RS+C×RS(i−1)
ここで、式中A,B,CはそれぞれPID法で用いられる所定の係数である。
【0062】
そして、次のステップS15で、上記デューティソレノイドバルブ74をこの算出されたデューティ率dlupで制御すると共に、オンオフソレノイドバルブ73をオンとする。これにより、図3に示すように、中間部ポート71cに供給される一定圧によって、シフトバルブ71の第1スプール76が左側に、第2スプール77が右側に移動し、コントロールバルブ72でデューティ制御された作動圧がライン88及びシフトバルブ71を介して解放圧ライン84ないし解放室38に供給されると共に、締結圧ライン85ないし締結室39にもライン80、ライン86及びシフトバルブ71を介して作動圧が供給される。これによりロックアップクラッチ36の締結力が上記デューティ率dlupに応じて制御され、該クラッチ36のスリップ量Sが所定の目標スリップ量Soに収束される(スリップ量偏差RSoが0に収束される)ことになる。
【0063】
一方、上記ステップS9でNOの場合は、ステップS16に進んでロックアップ領域であるか否かが判定される。その結果、ロックアップ領域であればステップS17で上記ロックアップ禁止フラグfpが1にセットされているか否かが判定され、NOの場合、つまりロックアップが許可されているときは、さらにステップS18でシフトダウン信号がないことを確認したのち、次のステップS19で上記デューティソレノイドバルブ74のデューティ率dlupを0%とする。
【0064】
そして次のステップS20で、このデューティ率dlup0%で上記デューティソレノイドバルブ74を制御すると共に、オンオフソレノイドバルブ73をオンとする。これにより、図6に示すようにシフトバルブ71の第1スプール76及び第2スプール77が共に右側に移動し、且つコントロールバルブ72のスプール79が左側に移動して、解放圧ライン84ないし解放室38がドレンポート71iと連通すると共に、締結圧ライン85ないし締結室39にライン80、ライン86及びシフトバルブ71を介して作動圧が供給される。これによりロックアップクラッチ36が完全締結されることになる。
【0065】
一方、上記ステップS16でNOの場合、つまりコンバータ領域のときは、ステップS21で上記デューティソレノイドバルブ74のデューティ率dlupを100%とする。
【0066】
そして次のステップS22で、このデューティ率dlup100%で上記デューティソレノイドバルブ74を制御すると共に、オンオフソレノイドバルブ73をオフとする。これにより、図7に示すようにシフトバルブ71の第1スプール76及び第2スプール77が共に左側に移動し、且つコントロールバルブ72のスプール79が右側に移動して、解放圧ライン84ないし解放室38にライン80、ライン87、コントロールバルブ72、ライン88及びシフトバルブ71を介して作動圧が供給されると共に、締結圧ライン85がライン90及びライン98を介してオイルクーラ89と結ばれ、締結室39内の油圧がオイルクーラ89にリリースされる。これによりロックアップクラッチ36が完全解放されることになる。
【0067】
そして、このコントロールユニット19は、ステップS10、ステップS17、ステップS18でそれぞれYESの場合、つまりスリップ領域であってもスリップ禁止フラグfsが1にセットされているとき、ロックアップ領域であってもロックアップ禁止フラグfpが1にセットされているとき、ロックアップ領域で且つロックアップ禁止フラグfpが1にセットされていないときであってもシフトダウン信号があったときには、それぞれ上記のようなロックアップクラッチ36のスリップ制御又はロックアップを禁止して、ステップS21、S22に進み、該ロックアップクラッチ36をコンバータ状態とするようになっている。
【0068】
すなわち、車両が第1の所定値θ1より急な登り勾配を走行しているが、該第1の所定値θ1よりさらに大きい第2の所定値θ2より急な登り勾配を走行していないとき(ステップS5からステップS8に進むとき)は、スリップ禁止フラグfsだけが1にセットされ、ロックアップ禁止フラグfpが0にリセットされるから、この場合は、ロックアップクラッチ36は、スリップ領域であれば該スリップ制御のみが禁止され、ロックアップ領域であれば解放されずにそのままロックアップされることになる。
【0069】
したがって、登り勾配を走行中にスリップ制御が働いてロックアップクラッチ36のスリップ量が目標スリップ量からずれるとそのスリップ量が目標スリップ量に戻されるというようなことがなくなり、その結果、運転者がそれまでの平坦路走行の間に自己のアクセル操作と対応させて把握していたフィーリング以上の大きな加速感、減速感を繰り返し感じるというような違和感が抑制される。
【0070】
一方、低負荷高車速領域で、それほど大きなトルク増大作用が期待できないロックアップ領域のときには、ロックアップクラッチ36が解放されずにロックアップ状態のままとされるから、燃費性能の向上効果が維持されることになる。
【0071】
また、車両が第2の所定値θ2より急な登り勾配を走行しているとき(ステップS5からステップS6に進むとき)は、スリップ禁止フラグfsとロックアップ禁止フラグfpとが共に1にセットされるから、この場合は、ロックアップクラッチ36は、図4の特性マップに基づいて決定される領域に関係なくコンバータ状態とされることになる。
【0072】
したがって、車両がより急な登り坂を走行していて、ロックアップクラッチ36を解放すると該クラッチ36のポンプ32とタービン33との間に大きな回転数の差が生じてトルク増大作用が得られるようなときには、ロックアップ領域であっても該クラッチ36が解放され、その結果、急な登り勾配に対向し得る良好な加速性が得られることになる。
【0073】
さらに、車両が第2の所定値θ2より急な登り勾配を走行しておらず、したがってロックアップ禁止フラグfpが0にリセットされているとき(ステップS3からステップS7に進むとき、又はステップS5からステップS8に進むとき)であっても、シフトダウンが生じたとき、換言すれば運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んだときには、ロックアップクラッチ36は解放される。これにより、運転者の加速要求に対応することができることになる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第1の所定値以上の登り勾配が検出されたときには、ロックアップクラッチの締結状態としてスリップ状態が決定されていても、該ロックアップクラッチが完全に解放される。
【0075】
したがって、車両がスリップ制御中に登り坂に入った場合であっても、該スリップ制御が中止されるから、ロックアップクラッチのスリップ量が目標スリップ量からずれたときにそのスリップ量が目標スリップ量に戻されるというようなことがなくなり、その結果、運転者が自己のフィーリング以上の大きな加速感、減速感を繰り返し感じるというような現象が抑制される。その場合に、ロックアップクラッチの解放によりコンバータ状態となったときには、トルク増大作用が得られて登り勾配に対向し得る加速性が得られることになる。
【0076】
一方、車両がロックアップ状態で登り坂に入ったときには、ロックアップクラッチは解放されずにロックアップ状態のままとされる。これにより、燃費性能の向上効果が維持されることになる。
【0077】
また、上記第1の所定値より大きい第2の所定値以上の登り勾配が検出されたときには、ロックアップクラッチは解放される。これにより、運転者の加速要求に対応し得るトルク増大作用が得られることになる。
【0078】
このように、本発明によれば、走行路面の勾配が第1所定値より大きく、第2所定値より小さいときは、締結状態決定手段で決定されるロックアップクラッチの締結状態がスリップ状態であっても、締結状態変更手段によって該ロックアップクラッチが完全に開放されるので、車両がスリップ制御中に登り坂に入った場合に、運転者が自己のフィーリング以上の大きな加速感、減速感を繰り返し感じるというような現象が抑制されると共に、車両がロックアップ状態で登り坂に入ったときには、そのロックアップ状態が維持されるので、燃費性能を重視した走行状態が得られる。また、登り勾配が上記第2の所定値より大きいときは、ロックアップクラッチが解放されるので、急な登り坂の走行に必要なトルク増大作用が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る車両の制御システム図である。
【図2】 同車両における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図3】 ロックアップクラッチの制御用油圧回路図である。
【図4】 ロックアップクラッチの締結特性図である。
【図5】 ロックアップクラッチの締結制御動作のフローチャートである。
【図6】 ロックアップ状態における油圧回路図である。
【図7】 コンバータ状態における油圧回路図である。
【符号の説明】
3 エンジン
3a エンジン出力軸
4 トルクコンバータ
5 変速歯車機構
6 自動変速機
19 コントロールユニット
32 ポンプ
33 タービン
36 ロックアップクラッチ
37 タービンシャフト
38 解放室
39 締結室
70 ロックアップクラッチ制御用油圧回路
71 シフトバルブ
72 コントロールバルブ
73 オンオフソレノイドバルブ
74 デューティソレノイドバルブ
Claims (1)
- エンジン回転が入力される入力要素、該入力要素の回転により流体を媒体として回転され、その回転を変速歯車機構に出力する出力要素、及びこれらの入力要素と出力要素とを締結可能に構成された摩擦要素を有する流体継ぎ手と、該流体継ぎ手の上記摩擦要素の締結力を調整する調整手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、予め走行状態に応じて設定されている上記摩擦要素の締結状態特性と上記走行状態検出手段の検出結果とに基づいて該摩擦要素の締結状態を完全締結状態、スリップ状態又は非締結状態に決定する締結状態決定手段と、該決定手段で決定された摩擦要素の締結状態が実現するように上記調整手段を制御する制御手段とを備える自動変速機付き車両の流体継ぎ手の締結力制御装置であって、車両の走行路面の勾配を検出する路面勾配検出手段と、該路面勾配検出手段によって検出された登り勾配が、第1の所定値より大きく、かつ該第1の所定値より大きい第2の所定値より大きくないときは、上記締結状態決定手段で摩擦要素の締結状態としてスリップ状態が決定されているときであっても、上記摩擦要素を非締結状態とすると共に、上記締結状態決定手段で完全締結状態が決定されているときには、上記摩擦要素を完全締結状態とし、かつ上記路面勾配検出手段によって検出された登り勾配が上記第2の所定値より大きいときは、上記締結状態決定手段で摩擦要素の締結状態としてスリップ状態又は完全締結状態が決定されているときであっても、上記摩擦要素を非締結状態とするように上記制御手段を制御する締結状態変更手段とが備えられていることを特徴とする自動変速機付き車両の流体継ぎ手の締結力制御装置。
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