JP4078789B2 - 自動変速機におけるロックアップ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと変速機構との間にトルクコンバータを備えた、車両の自動変速機におけるロックアップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンと変速機との間にトルクコンバータを備えた自動変速機において、エンジンが変速機により駆動されるコースト状態をエンジントルクに関連する指標を基に判断し、該コースト状態が判断された時に、ロックアップクラッチの係合を行う際にエンジン回転数を上昇させる制御が特開平７−２７９７００号公報に開示されている。これにより、低車速のコースト状態の時でも確実にロックアップクラッチの係合を行い、エンジンブレーキを確保することが出来る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した制御装置においては、コースト状態を検出する方法として、エンジントルクに関連する指標、つまりスロットルセンサからの信号によりアクセルＯＦＦを判断してコースト状態を判断している。
【０００４】
しかし、上記スロットルセンサからの信号や、その他、エンジントルクに関連する指標としてアクセルからの信号や、直接エンジンなどの信号を指標としてコースト状態を判断することはその検出精度に問題があり、アクセル開度が０である場合にのみコースト判断を行っても、実際の車両の状態としてはアクセル開度が０以外の場合でもコースト状態になっている場合がある。
【０００５】
例えば、急な下り坂で、車速が増大しているときにアクセルが少し踏まれている場合があり、そういう場合、実際の車両の状態としてはエンジンは変速機によって駆動されているコースト状態であるにもかかわらず、アクセルが踏まれていることによりコースト状態を判断することが出来ずに、トルクアップ制御を行うことが出来ない。従って、上記車両の状態の時に確実にロックアップクラッチを係合させることが出来ないことがあり、エンジンブレーキを得ることが出来ない場合がある。
【０００６】
本発明は、車両のいかなる状態の時にでもロックアップクラッチの係合を確実に行い、エンジンブレーキを確保することが出来る、自動変速機におけるロックアップ制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、エンジンの出力軸（１３）と変速機構（２、５）の入力軸（３）との間にトルクコンバータ（４）が介在した自動変速機（１）であって、前記トルクコンバータは、前記エンジンの出力軸（１３）と変速機構の入力軸（３）を直結することの出来るロックアップクラッチ（４ａ）を有しており、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態において、前記ロックアップクラッチを油圧により係合させることの出来るロックアップクラッチ駆動手段（２１、３２、ＰＲＯ２）の設けられた、ロックアップ制御装置において、
前記エンジン回転数（Ｎｅ）と変速機構の入力軸回転数（Ｎｉ）との差を検出する差回転検出手段（２１、ＰＲＯ１）を設け、
前記ロックアップクラッチの係合に際して、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態で、前記差回転検出手段により検出された差回転が所定の範囲（例えば、Ｎａ）を越える場合に、前記エンジン回転数を上昇させるエンジン回転数制御手段（２１、３１、ＰＲＯ１）を設けて構成される。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、エンジンを制御するエンジン制御手段で構成される。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が大きいほど、前記エンジンの出力トルク（Ｅｔ）を大きくさせる形で制御することを特徴として構成される。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が同一の場合、前記変速機構の入力軸回転数が大きい程、前記エンジンの出力トルクを小さくする形で制御することを特徴として構成される。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項３の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まったところで、所定時間（例えば、ロックアップクラッチ４ａの係合動作が終了するまで）、前記出力トルクを一定に保持することを特徴として構成される。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まったところで、前記エンジンの出力トルクが正の時は、前記出力トルクを０に保持することを特徴として構成される。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まったところで、前記エンジンの出力トルクが負の時は、前記出力トルクを、前記差が前記所定の範囲に収まった時点（例えば、時点Ｔ２、Ｔ７など）の出力トルクで保持することを特徴として構成される。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記ロックアップクラッチ駆動手段は、前記ロックアップクラッチの係合に際して、所定の勾配（δＰ_Ｆ）で係合油圧をスイープアップさせて係合動作を実行すると共に、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まった時点から更に、所定時間（図１３における時間ｔ_ＦＥ）、前記スイープアップを継続した後、前記ロックアップクラッチを保持油圧（ＰＬ）で完全に係合保持するようにしたことを特徴として構成される。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１の発明において、前記ロックアップクラッチ駆動手段（２１、３２、ＰＲＯ２）は、前記ロックアップクラッチの係合に際して、所定の勾配で係合油圧をスイープアップさせて係合動作を実行すると共に、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まった時点（例えば、図１１の時点Ｔ１２）で、直ちに前記ロックアップクラッチを保持油圧（ＰＬ）で完全に係合保持するようにしたことを特徴として構成される。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項５の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの係合動作が終了した後、更に所定時間（例えば、図７の時間ｔ１）、前記出力トルクを一定に保持することを特徴として構成される。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチの係合動作が終了した後、更に所定時間、前記出力トルクを一定に保持した後、所定の時間（ｔ_Ｔｅ）でスイープダウンさせることを特徴として構成される。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項３の発明において、前記出力トルクの増加に際しては、その出力トルクは所定の限界値の範囲内に制限されることを特徴として構成される。
【００１８】
請求項１３の発明は、請求項１の発明において、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差は、エンジン回転数と入力軸回転数との差回転数で構成される。
【００１９】
請求項１４の発明は、請求項１の発明において、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差は、エンジン回転数と入力軸回転数との回転数比より求められるように構成される。
【００２０】
請求項１５の発明は、請求項１の発明において、前記ロックアップクラッチ駆動手段は、前記ロックアップクラッチが係合している第１の変速段（例えば、図８の４速ロックアップ状態）から、ロックアップクラッチが係合している第２の変速段（例えば、図８の３速ロックアップ状態）への変速に際して、前記ロックアップクラッチを一時的に解放するように制御すると共に、
前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチの前記第２の変速段への変速に際した再係合に際して、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を所定の範囲内に収めるように前記エンジン回転数を制御することを特徴として構成される。
【００２１】
請求項１６の発明は、請求項１の発明において、前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチが係合していない第１の変速段（例えば、図７の４速非ロックアップ状態）から、ロックアップクラッチが係合している第２の変速段（例えば、図７の３速ロックアップ状態）への変速に際して、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を所定の範囲内に収めるように前記エンジン回転数を制御することを特徴として構成される。
【００２２】
請求項１７の発明は、前記エンジン回転数制御手段は、同一の変速段で、前記ロックアップクラッチが係合していない状態から、ロックアップクラッチが係合している状態に移行するに際して（例えば、図９の３速非ロックアップ状態から、３速ロックアップ状態への移行）、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を所定の範囲内に収めるように前記エンジン回転数を制御することを特徴として構成される。
【００２３】
請求項１８の発明は、請求項１５の発明において、ロックアップクラッチが係合している第１の変速段において、燃料カット制御が行われていた場合に、前記ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの一時的な解放に際して、前記燃料カット制御を中止する燃料カット制御手段（２１、３１）を設けて構成される。
【００２４】
請求項１９の発明は、前記ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの係合動作は、前記エンジン回転数制御手段によるエンジン回転数の制御動作と並行して行う（例えば、図１５の時点Ｔ６−１からＴ７の間参照）ことを特徴として構成される。
【００２５】
請求項２０の発明は、請求項３の発明において、運転者のアクセル操作により設定される、運転者が要求しているエンジントルクを算出するリクエストトルク算出手段（２１）を設け、前記リクエストトルク算出手段により算出されたエンジントルクが、前記エンジン制御手段により制御されるエンジンの出力トルクを越えた場合に、前記エンジン制御手段によるエンジンの制御を解除するエンジン制御解除手段（２１、ＰＲＯ３）を設けて構成される。
【００２６】
請求項２１の発明は、エンジンの出力軸（１３）と変速機構（２、５）の入力軸（３）との間にトルクコンバータ（４）が介在した自動変速機（１）であって、前記トルクコンバータは、前記エンジンの出力軸（１３）と変速機構の入力軸（３）を直結することの出来るロックアップクラッチ（４ａ）を有しており、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態において、前記ロックアップクラッチを油圧により係合させることの出来るロックアップクラッチ駆動手段（２１、３２、ＰＲＯ２）の設けられた、ロックアップ制御装置において、
前記エンジン回転数（Ｎｅ）と変速機構の入力軸回転数（Ｎｉ）との差を検出する差回転検出手段（２１，ＰＲＯ１）を設け、
前記ロックアップクラッチの係合に際して、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態で、前記差回転検出手段により検出された差回転が所定の範囲を越える場合に、該差回転を小さくするように該差回転を制御する差回転制御手段（２１、３１、ＰＲＯ１）を設けて構成される。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、差回転検出手段により検出される、エンジン回転数と入力軸回転数の差回転が、所定の範囲を越えていた場合に、ロックアップクラッチ（４ａ）が係合するに際して、エンジン回転数制御手段が、エンジン回転数（Ｎｅ）を、エンジン回転数（Ｎｅ）と変速機構の入力軸回転数（Ｎｉ）との差が小さくなるように上昇制御する。その際、差回転検出手段により検出される差回転は、実際の車両のコースト状態を精度良く検出することが出来ることから、車両のいかなる状態、例えば、急な下り坂でスロットルが少し踏まれている場合においても、確実にロックアップクラッチを係合させることが出来、エンジンブレーキを確保することができる。また、こうした制御により、エンジン回転数（Ｎｅ）が入力軸回転数（Ｎｉ）に近づく。これにより、ロックアップクラッチ（４ａ）の係合に際して、ロックアップクラッチが吸収すべきエンジン回転数と入力軸回転数の差回転が少なくなり、ロックアップクラッチの係合油圧を滑らかに上昇させたとしても、短時間で係合を完了させることが出来、変速時間の短縮を達成することが可能となる。また、エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差回転に起因する変速ショックの発生も防止することが出来る。
【００２８】
請求項２の発明によれば、エンジン制御手段により、直接エンジン回転数（Ｎｅ）の制御が可能となるので、エンジン回転数の制御が容易となる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、回転数差に係わらず、差回転を早く所定差回転に収めることが出来ると共に、差回転が小さくなるとエンジントルクが小さく設定されるので、エンジン回転数が入力軸回転数を越えるような事態の発生を防止し、運転者に違和感を与えることがないようにすることが出来る。また、このように制御することにより、変速中にロックアップクラッチを解放する時などのように、入力軸回転数が変化するような場合でも、タイムラグなく、トルク増加制御を行うことが出来る。
【００３０】
請求項４の発明によれば、トルクコンバータの特性を考慮した形での制御が可能となる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、出力トルク（Ｅｔ）を一定に保持することにより、エンジン回転数を一定に保持することが出来、ロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作を円滑に行うことが出来る。
【００３２】
請求項６の発明によれば、エンジンの出力トルクが正の場合には、エンジンが変速機構を駆動しているので、出力トルク（Ｅｔ）を０に保持することにより、エンジン回転数（Ｎｅ）が入力軸回転数（Ｎｉ）を上回って、両者の回転差が増大する事態の発生を未然に防止して、円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作を実現することが出来る。
【００３３】
請求項７の発明によれば、エンジンの出力トルクが負の時は、前記出力トルクを、前記差が前記所定の範囲に収まった時点（例えば、時点Ｔ２、Ｔ７など）の出力トルクで保持することにより、エンジン回転数と入力軸回転数の差を所定の範囲に保持することが出来、円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作を実現することが出来る。
【００３４】
請求項８の発明によれば、エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まった時点から更に、所定時間（図１３における時間ｔ_ＦＥ）、前記スイープアップを継続することにより、ロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作を、滑らかに行うことが出来る。
【００３５】
請求項９の発明によれば、エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まった時点（例えば、図１１の時点Ｔ１２）で、直ちに前記ロックアップクラッチを保持油圧（ＰＬ）で完全に係合保持することにより、短時間でロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作を終了させることが出来、変速時間の短縮化に寄与することが出来る。
【００３６】
請求項１０の発明によれば、ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの係合動作が終了した後、更に所定時間（例えば、図７の時間ｔ１）、前記出力トルクを一定に保持することにより、油圧の応答遅れに起因するロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作の遅延を補償することが出来、確実にロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作を完了させることが出来る。
【００３７】
請求項１１の発明によれば、ロックアップクラッチの係合動作が終了した後、更に所定時間、前記出力トルクを一定に保持した後、所定の時間（ｔ_Ｔｅ）でスイープダウンさせることにより、エンジンの出力トルクの急激な変動を防止し、シフトショックの発生を防止することが出来る。
【００３８】
請求項１２の発明によれば、エンジンの出力トルクを所定の限界値の範囲内に制限することにより、急激なエンジン回転数の変動を防止し、制御を容易に行うことが出来る。
【００３９】
請求項１３の発明によれば、エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を、エンジン回転数と入力軸回転数との差回転数で構成するので、エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を容易に求めることが出来る。
【００４０】
請求項１４の発明によれば、エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を、エンジン回転数と入力軸回転数との回転数比から取ることにより求めることも出来る。
【００４１】
請求項１５の発明によれば、ロックアップクラッチが係合している第１の変速段（例えば、図８の４速ロックアップ状態）から、ロックアップクラッチが係合している第２の変速段（例えば、図８の３速ロックアップ状態）への変速についても、本発明を適用して、エンジンブレーキの確保及びシフトッショックのない円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作が実現できる。
【００４２】
請求項１６の発明によれば、ロックアップクラッチが係合していない第１の変速段（例えば、図７の４速非ロックアップ状態）から、ロックアップクラッチが係合している第２の変速段（例えば、図７の３速ロックアップ状態）への変速についても、本発明を適用して、エンジンブレーキの確保及びシフトッショックのない円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作が実現できる。
【００４３】
請求項１７の発明によれば、同一の変速段で、前記ロックアップクラッチが係合していない状態から、ロックアップクラッチが係合している状態に移行するに際して（例えば、図９の３速非ロックアップ状態から、３速ロックアップ状態への移行）も、本発明を適用して、エンジンブレーキの確保及びシフトッショックのない円滑なロックアップクラッチ（４ａ）の係合動作が実現できる。
【００４４】
請求項１８の発明によれば、第１の変速段において、既に燃料カット制御が行われていた場合でも、ロックアップクラッチの解放に伴ってエンジン回転数が急激に低下することを防止し、その後のエンジン回転数制御手段による差回転の所定範囲内への収束制御動作を迅速に行うことが出来、タイムラグの無いロックアップクラッチの係合動作が可能となる、
【００４５】
請求項１９の発明によれば、ロックアップクラッチの係合動作をエンジン回転数制御手段によるエンジン回転数の制御動作と並行して行うことにより、ロックアップクラッチの係合動作を開始するための指令が出力されてから実際にロックアップクラッチが係合開始されるまでに生じる時間と、エンジン回転数制御による差回転の収束制御動作に要する時間を並行させることが出来、エンジン回転数制御の後にロックアップクラッチの係合動作を行う場合に比して、ロックアップクラッチの係合動作をタイムラグ無く迅速行うことが出来る。
【００４６】
請求項２０の発明によれば、ロックアップクラッチの係合に際して、コースト状態をエンジントルクに関連する指標、例えばスロットル開度を指標にして判断する場合に、該スロットル開度がゼロでなくなった時にトルク増加制御を解除すると、車両が急な下り坂を走行していてアクセルペダルが少し踏まれてスロットル開度がゼロでなくなった場合、実際の車両の状態はアクセルペダルが踏まれてもコースト状態であるにも係わらず、スロットル開度がゼロでなくなるためにトルク増加制御が解除されてしまう。すると、トルク増加制御の解除によりアクセル操作に対応するトルクにエンジンの出力トルクが設定されるが、これはアクセルペダルが少ししか踏まれていないために、エンジンの出力トルクはトルク増加制御による出力トルクよりも少ないものとなってしまう。従って、ロックアップクラッチを確実に係合できない場合がある。しかし、本発明は、トルク増加制御中の出力トルクよりもアクセル操作による運転者の要求する出力トルクが越えたときにエンジン制御手段によるエンジン制御を解除するため、該制御が解除されても出力トルクがトルク増加制御中のトルクよりも大きくなるために確実にロックアップクラッチを係合させることが出来る。
【００４７】
請求項２１の発明によれば、差回転検出手段により検出される、エンジン回転数と入力軸回転数の差回転が、所定の範囲を越えていた場合に、ロックアップクラッチ（４ａ）が係合するに際して、制御部２１、エンジン制御システム３１及びロックアップ制御プログラムＰＲＯ１などの差回転制御手段が、エンジン回転数（Ｎｅ）と変速機構の入力軸回転数（Ｎｉ）との差を小さくするように制御する。その際、差回転検出手段により検出される差回転は、実際の車両のコースト状態を精度良く検出することが出来ることから、車両のいかなる状態、例えば、急な下り坂でスロットルが少し踏まれている場合においても、確実にロックアップクラッチを係合させることが出来、エンジンブレーキを確保することができる。また、こうした制御により、エンジン回転数（Ｎｅ）と入力軸回転数（Ｎｉ）が近づく。これにより、ロックアップクラッチ（４ａ）の係合に際して、ロックアップクラッチが吸収すべきエンジン回転数と入力軸回転数の差回転が少なくなり、ロックアップクラッチの係合油圧を滑らかに上昇させたとしても、短時間で係合を完了させることが出来、変速時間の短縮を達成することが可能となる。また、エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差回転に起因する変速ショックの発生も防止することが出来る。
【００４８】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００５０】
５速自動変速機１は、図２に示すように、トルクコンバータ４、３速主変速機構２、３速副変速機構５及びディファレンシャル８を備えており、かつこれら各部は互に接合して一体に構成されるケースに収納されている。そして、トルクコンバータ４は、ロックアップクラッチ４ａを備えており、エンジンの回転はエンジンクランクシャフト１３から、トルクコンバータ内の油流を介して又はロックアップクラッチによる機械的接続を介して主変速機構２の入力軸３に入力する。そして、一体ケースにはクランクシャフトと整列して配置されている第１軸３（具体的には入力軸）及び該第１軸３と平行に第２軸６（カウンタ軸）及び第３軸（左右車軸）１４ａ，１４ｂが回転自在に支持されており、また該ケースの外側にバルブボディが配設されている。
【００５１】
主変速機構２は、シンプルプラネタリギヤ７とダブルピニオンプラネタリギヤ９からなるプラネタリギヤユニット１５を有しており、シンプルプラネタリギヤ７はサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、及びこれらギヤに噛合するピニオンＰ１を支持したキャリヤＣＲからなり、またダブルピニオンプラネタリギヤ９は上記サンギヤＳ１と異なる歯数からなるサンギヤＳ２、リングギヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ２及びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ３を前記シンプルプラネタリギヤ７のピニオンＰ１と共に支持する共通キャリヤＣＲからなる。
【００５２】
そして、エンジンクランクシャフト１３からトルクコンバータ４を介して連動している入力軸３は、第１の（フォワード）クラッチＣ１を介してシンプルプラネタリギヤ７のリングギヤＲ１に連結し得ると共に、第２の（ダイレクト）クラッチＣ２を介してシンプルプラネタリギヤ７のサンギヤＳ１に連結し得る。また、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のサンギヤＳ２は、第１のブレーキＢ１にて直接係止し得ると共に、第１のワンウェイクラッチＦ１を介して第２のブレーキＢ２にて係止し得る。更に、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のリングギヤＲ２は、第３のブレーキＢ３及び第２のワンウェイクラッチＦ２にて係止し得る。そして、共通キャリヤＣＲが、主変速機構２の出力部材となるカウンタドライブギヤ１８に連結している。
【００５３】
一方、副変速機構５は、第２軸を構成するカウンタ軸６の軸線方向リヤ側に向って、出力ギヤ１６、第１のシンプルプラネタリギヤ１０及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１が順に配置されており、またカウンタ軸６はベアリングを介して一体ケースに回転自在に支持されている。前記第１及び第２のシンプルプラネタリギヤ１０，１１は、シンプソンタイプからなる。
【００５４】
また、第１のシンプルプラネタリギヤ１０は、そのリングギヤＲ３が前記カウンタドライブギヤ１８に噛合するカウンタドリブンギヤ１７に連結しており、そのサンギヤＳ３がカウンタ軸６に回転自在に支持されているスリーブ軸１２に固定されている。そして、ピニオンＰ３はカウンタ軸６に一体に連結されたフランジからなるキャリヤＣＲ３に支持されており、また該ピニオンＰ３の他端を支持するキャリヤＣＲ３はＵＤダイレクトクラッチＣ３のインナハブに連結している。また、第２のシンプルプラネタリギヤ１１は、そのサンギヤＳ４が前記スリーブ軸１２に形成されて前記第１のシンプルプラネタリギヤのサンギヤＳ３に連結されており、そのリングギヤＲ４は、カウンタ軸６に連結されている。
【００５５】
そして、ＵＤダイレクトクラッチＣ３は、前記第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３と前記連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４との間に介在しており、かつ該連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４は、バンドブレーキからなる第４のブレーキＢ４にて係止し得る。更に、第２のシンプルプラネタリギヤのピニオンＰ４を支持するキャリヤＣＲ４は、第５のブレーキＢ５にて係止し得る。
【００５６】
ついで、図２及び図３に沿って、本５速自動変速機の機構部分の作用について説明する。
【００５７】
Ｄ（ドライブ）レンジにおける１速（１ＳＴ）状態では、フォワードクラッチＣ１が接続し、かつ第５のブレーキＢ５及び第２のワンウェイクラッチＦ２が係止して、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のキャリヤＣＲ４が停止状態に保持される。この状態では、入力軸３の回転は、フォワードクラッチＣ１を介してシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１に伝達され、かつダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２は停止状態にあるので、両サンギヤＳ１、Ｓ２を逆方向に空転させながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速回転される。即ち、主変速機構２は、１速状態にあり、該減速回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５における第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３に伝達される。該副変速機構５は、第５のブレーキＢ５により第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態にあり、前記主変速機構２の減速回転は、該副変速機構５により更に減速されて、出力ギヤ１６から出力する。
【００５８】
２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラッチＣ１に加えて、第２のブレーキＢ２（及び第１のブレーキＢ１）が作動し、更に、第２のワンウェイクラッチＦ２から第１のワンウェイクラッチＦ１に作動が切換わり、かつ第５のブレーキＢ５が係止状態に維持されている。この状態では、サンギヤＳ２が第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１により停止され、従って入力軸３からフォワードクラッチＣ１を介して伝達されたシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１の回転は、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２を正方向に空転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速回転する。更に、該減速回転は、カウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝達される。即ち、主変速機構２は２速状態となり、副変速機構５は、第５のブレーキＢ５の係合により１速状態にあり、この２速状態と１速状態が組合されて、自動変速機１全体で２速が得られる。なおこの際、第１のブレーキＢ１も作動状態となる。
【００５９】
３速（３ＲＤ）状態では、フォワードクラッチＣ１、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１並びに第１のブレーキＢ１はそのまま係合状態に保持され、第５のブレーキＢ５の係止が解放されると共に第４のブレーキＢ４が係合する。即ち、主変速機構２はそのままの状態が保持されて、上述した２速時の回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝えられ、そして副変速機構５では、第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３からの回転がそのサンギヤＳ３及びサンギヤＳ４の固定により２速回転としてキャリヤＣＲ３から出力し、従って主変速機構２の２速と副変速機構５の２速で、自動変速機１全体で３速が得られる。
【００６０】
４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構２は、フォワードクラッチＣ１、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１並びに第１のブレーキＢ１が係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４を解放すると共にＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３とサンギヤＳ３，Ｓ４が連結して、プラネタリギヤ１０，１１が一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構２の２速と副変速機構５の直結（３速）が組合されて、自動変速機全体で、４速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００６１】
５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力軸３の回転がシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１及びサンギヤＳ１に共に伝達されて、主変速機構２は、ギヤユニットが一体回転する直結回転となる。この際、第１のブレーキＢ１が解放されかつ第２のブレーキＢ２は係合状態に保持されるが第１のワンウェイクラッチＦ１が空転することにより、サンギヤＳ２は空転する。また、副変速機構５は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合した直結回転となっており、従って主変速機構２の３速（直結）と副変速機構５の３速（直結）が組合されて、自動変速機全体で、５速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００６２】
更に、本自動変速機は、加速等のダウンシフト時に作動する中間変速段、即ち３速ロー及び４速ローがある。
【００６３】
３速ロー状態は、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が接続し（第２ブレーキＢ２が係合状態にあるがワンウェイクラッチＦ１によりオーバランする）、主変速機構２はプラネタリギヤユニット１５を直結した３速状態にある。一方、第５のブレーキＢ５が係止して副変速機構５は１速状態にあり、従って主変速機構２の３速状態と副変速機構５の１速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した２速と３速との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【００６４】
４速ロー状態は、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が接続して、主変速機構２は、上記３速ロー状態と同様に３速（直結）状態にある。一方、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４が係合して、第１のシンプルプラネタリギヤ１０のサンギヤＳ３及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のサンギヤＳ４が固定され、２速状態にある。従って、主変速機構２の３速状態と副変速機構５の２速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した３速と４速との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【００６５】
なお、図３において点線の丸印は、コースト時エンジンブレーキの作動状態を示す。即ち、１速時、第３のブレーキＢ３が作動して第２のワンウェイクラッチＦ２のオーバランによるリングギヤＲ２の回転を阻止する。また、２速時、３速時及び４速時は、第１のブレーキＢ１が作動して第１のワンウェイクラッチＦ１のオーバランによるサンギヤＳ１の回転を阻止する。
【００６６】
また、Ｒ（リバース）レンジにあっては、ダイレクトクラッチＣ２及び第３のブレーキＢ３が係合すると共に、第５のブレーキＢ５が係合する。この状態では、入力軸３の回転はダイレクトクラッチＣ２を介してサンギヤＳ１に伝達され、かつ第３のブレーキＢ３によりダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２が停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ１を逆転方向に空転させながらキャリヤＣＲも逆転し、該逆転が、カウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝達される。副変速機構５は、第５のブレーキＢ５に基づき第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が逆回転方向にも停止され、１速状態に保持される。従って、主変速機構２の逆転と副変速機構５の１速回転が組合されて、出力軸１６から逆転減速回転が出力する。
【００６７】
図１は、電気制御系を示すブロック図で、２１は、マイクロコンピュータ（マイコン）からなる電子制御部（ＥＣＵ）で、電子制御部２１には、エンジン回転数センサ２２、入力軸回転数センサ２６、スロットル開度センサ２７が接続している。更に、制御部２１には、エンジン制御システム３１及び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ＳＬＵ３２等が接続している。
【００６８】
次に、図７に基づいて、例えば、非ロックアップ状態の４速から３速のロックアップ状態に変速される際の制御を具体的に説明する。この変速は、変速マップにもとづく自動変速動作モードによる変速動作でも、また、運転者のシフトレバーやシフトスイッチなどのマニュアルシフト手段によるシフト操作に基づく手動変速モードによる変速動作の場合でも、どちらでもよい。
【００６９】
車両が、図７の時点Ｔ０に示すように、車速即ち、変速機構の入力軸３の回転数Ｎｉが徐々に低下してくると共に、入力軸３に対してロックアップ状態にない、エンジン（Ｅ／Ｇ）回転数Ｎｅもそれにつれて低下してきた場合、制御部２１は、図４に示すロックアップ制御プログラムＰＲＯ１を実行する。
【００７０】
制御部２１は、ステップＳ２で、現在の走行状態がロックアップをＯＮすべき状態となっているか否かを、入力軸回転数センサ２６から求められる車速とスロットル開度センサ２７から求められるスロットル開度に基づいて、制御部２１内の適宜なメモリ内に格納された、図６に示す、ロックアップ動作図ＭＡＰ１に基づいて判断する。図６のロックアップ動作図ＭＡＰ１は、各変速段におけるロックアップクラッチ４ａの係合（ＯＮ）と係合解除（ＯＦＦ）のタイミングが、車速（ＳＰＥＥＤ）とスロットル開度（ＴＨＲＯＴＴＬＥ）をパラメータとして示されており、制御部は、当該ロックアップ動作図ＭＡＰ１を参照することにより、現在車両が、トルクコンバータ４のロックアップクラッチ４ａをロックアップすべき状態にあるか否かを即座に判断することが出来る。なお、図６の実線の右方が各変速段におけるロックアップ領域であり、破線の左方が各変速段におけるロックアップ解除領域である。
【００７１】
こうして、図７に示す時点Ｔ１で、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ２で車両がロックアップ動作を行うべき領域に入っているものと判断された場合には、制御部２１は、ステップＳ２−１に入り、リニアソレノイドバルブＳＬＵ３２を駆動して、直ちにロックアップクラッチを駆動してトルクコンバータ４のロックアップクラッチ４ａを係合する動作にはいるが、同時に、制御部２１はステップＳ３に入り、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差が、トルク増加制御を開始する閾値Ｎａよりも小さいか否かを判定する。通常、Ｎａは、−１００ｒｐｍ程度に設定されており、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差が、例えば閾値Ｎａ回転以下に広がっていない場合には、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差（Ｎｅ−Ｎｉ）が、トルク増加制御を開始する閾値Ｎａ（通常、マイナスの値）よりも大きく、両者の間にはそれほどの回転数差が生じていない（即ち、エンジン制御の必要な状態になっていない）ものと判断して、エンジンに対する制御は行わず、通常のロックアップクラッチ４ａを係合させる制御を行う。この場合、既に述べたように、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差は小さいので、ロックアップクラッチ４ａを係合させた場合でも、シフトショックは小さく、運転者に違和感を与えるようなことはない。
【００７２】
ステップＳ３で、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉ（図７の場合、ダウンシフト動作が伴っているので、入力軸回転数Ｎｉは時点Ｔ０から徐々に増大して行く）との差が、例えば閾値Ｎａ回転以下に広がっている場合には、ステップＳ４に入り、制御部２１は、エンジン制御システム３１に対して、エンジンの出力トルクＥｔを増加させるように指令し、これを受けてエンジン制御システム３１は時点Ｔ１で、図７に示すように、直ちにエンジントルクを増加させる制御を開始する。なお、図に示すエンジンの出力トルクＥｔは、エンジン制御システム３１からの指令値であり、実際にエンジントルクが増大するには多少のタイムラグがある。
【００７３】
なお、エンジンの出力トルクＥｔの具体的な増大量、即ち、トルクアップ量は、制御部２１が適宜なメモリ内に格納された、図１４に示す、差回転−エンジンの出力トルクパラメータテーブルＴＢＬ１に基づいて決定される。差回転−エンジンの出力トルクパラメータテーブルＴＢＬ１には、エンジン回転数Ｎｅ−入力軸回転数Ｎｉの差回転数に対するエンジンの出力トルクＥｔが、入力軸回転数Ｎｉ（車速）をパラメータとして格納されており、差回転及びその時点の入力軸回転数Ｎｉが分かれば、指令するエンジンの出力トルクは、差回転−エンジンの出力トルクパラメータテーブルＴＢＬ１を参照することにより直ちに判明する。なお、差回転−エンジンの出力トルクパラメータテーブルＴＢＬ１によれば、同一の差回転で有れば、入力軸回転数Ｎｉ（車速）が小さな程、エンジンの出力トルクが大きくなり、また、入力軸回転数Ｎｉ（車速）が大きな程、エンジンの出力トルクが小さくなるように設定されている。これは、主としてトルクコンバータの特性によるものが大きい。なお、急激なエンジン回転数Ｎｅの変化を避けるために、指令するエンジンの出力トルクには、所定の上限値（正値）及び下限値（負値）が設定されている。
【００７４】
ステップＳ４のエンジンのトルク増加制御は、図１０に示すように、１０ｍｓ（０．０１秒）毎に行われる。この際、目標となるエンジンの出力トルクは図１４のマップから算出して求め、そのエンジントルクとなるように制御する。制御に際しては、所定時間（５００ｍｓ）内に、実際のエンジントルクが算出されたエンジントルクとなるように、エンジン回転数の傾き（α１からα５）を複数種設定して、順次適用している。従って、差回転が大きいほど、エンジントルクを高い値にして当初のエンジン回転数の傾きを急に設定し、前記所定時間内に所定の回転数差に収めるようにする必要がある。
【００７５】
これにより、回転数差に係わらず、早く所定差回転に収めることが出来ると共に、差回転が小さくなるとエンジントルクを小さく設定することで、エンジン回転数が入力軸回転数を越えるような事態の発生を防止し、運転者に違和感を与えることがないようにすることが出来る。また、このように制御することにより、変速中にロックアップクラッチを解放する時などのように、入力軸回転数が変化するような場合でも、タイムラグなく、トルク増大制御を行うことが出来る。
【００７６】
こうして、エンジンの出力トルクＥｔは、図７に示すように、徐々に増大し、それに応じてエンジン回転数Ｎｅも増加し始め、入力軸回転数Ｎｉとの差も縮小する方向に制御される。一方、制御部２１は、ＳＬＵ３２を介したロックアップクラッチ４ａの係合動作を開始しており、当該係合動作は、図５に示すロックアップクラッチ係合プログラムＰＲＯ２に基づいて、図１３のように行われる。即ち、時点Ｔ１で、図５のステップＳ２１に示すように、タイマーによる計時が開始され、次いでステップＳ２２で、図１３にも示すように、ロックアップクラッチ４ａの油圧サーボに対して油圧Ｐｓ１が、ステップＳ２３に示す時間ｔ_ＳＡの間、供給され、ロックアップクラッチ４ａのがた詰めが行われる。その後、ステップＳ２４で、ステップＳ２５に示す時間ｔ_ＳＢが経過するまで、待機油圧Ｐｓ２に保持され、更にステップＳ２６に示すように、所定勾配δＰ_Ｆでスイープアップされて、係合が進行して行く。
【００７７】
一方、図７に示すように、ロックアップクラッチ４ａが係合する際に吸収すべきエンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差回転数も、エンジンの出力トルクＥｔの増加制御に伴うエンジン回転数Ｎｅの増大により、縮小し、ロックアップクラッチ４ａの係合途中の時点Ｔ２では、シフトショックが殆ど生じない程度の差回転数Ｎｂ（通常−５０ｒｐｍ程度）に達することとなる。
【００７８】
そこで、制御部２１は、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ５で、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差回転数が所定のトルク増加制御を終了させるべき閾値Ｎｂに達しているもの判断された場合には、当該時点Ｔ２で、ステップＳ６に入り、エンジン制御システム３１に対して、エンジンの出力トルクを一定にする制御を行うように指令し、エンジン制御システム３１は、エンジンの出力トルクを一定にするようにエンジンを制御して、エンジン回転数Ｎｅを時点Ｔ２の回転に保持する。
【００７９】
なお、この時、エンジンの出力トルクが正の場合、即ち、エンジンの回転力が変速機を駆動している場合には、エンジンの出力トルクを０に保持して、エンジン回転数Ｎｅが入力軸回転数Ｎｉを上回らないように制御して、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉが略等しい状態を維持するように制御する。また、エンジンの出力トルクが負の場合、即ち、変速機がエンジンを駆動している場合には、ステップＳ５で差回転数がＮｂに達した時点の、エンジンの出力トルクを、ステップＳ６の一定保持トルクとして当該出力トルクＥｔを保持し、その時点のエンジン回転数Ｎｅを保持する。
【００８０】
一方、この間も、ロックアップクラッチ４ａは、図５、図７及び図１３に示すように、ロックアップクラッチ係合プログラムＰＲＯ２のステップＳ２６で、所定勾配δＰ_Ｆでスイープアップされて、ステップＳ２６−１でｔ_ＦＥタイマをスタートさせ、ステップＳ２７で入力軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅとの差回転数（Ｎｅ−Ｎｉ）が、所定値（通常、−３０ｒｐｍ）以上に狭まった場合（ステップＳ２７の条件不成立の場合）には、ステップＳ２８を経て、所定時間ｔ_ＦＥだけスイープアップを継続して当該差回転数を滑らかに吸収しつつロックアップクラッチ４ａの係合動作を継続する。これにより、差回転が生じている間は、ロックアップクラッチ４ａの係合動作は、油圧のスイープアップにより徐々に進行することから、差回転は円滑に吸収されシフトショックの発生が防止される。次に、ステップＳ２９入り、後述のように、ロックアップクラッチ４ａは、保持油圧ＰＬで完全に係合保持される。
【００８１】
こうして、係合は、何らシフトショックを生じさせることなく進行し、時点Ｔ３で係合動作は完了する。この状態で、図７に示すように、入力軸３とエンジンはロックアップクラッチ４ａを介して直結され、入力軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅは時点Ｔ３で一致し、その後、ロックアップクラッチ４ａは、保持油圧ＰＬで保持される。
【００８２】
また、制御部２１は、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ７で、時点Ｔ３でロックアップクラッチ４ａの係合動作の終了を判定したところで、ステップＳ８でタイマーを起動させて、ステップＳ９で時点Ｔ４までの所定時間ｔ１だけエンジンの出力トルクＥｔを一定にする制御を、ステップＳ１０まで継続する。これにより、図７及び図１３に示す、ＳＬＵ３２に対するロックアップ油圧指令値（電流値）に対して実際の供給油圧に応答遅れが生じ、ロックアップクラッチ４ａの係合動作が遅れる時間を考慮する形でエンジンの出力トルクＥｔが保持されることとなり、ロックアップクラッチ４ａの係合は、時点Ｔ４までの間に確実に完了される。
【００８３】
ステップＳ１０で、タイマーがタイムアップしたところで、ステップＳ１１に入り、制御部２１は、エンジン制御システム３１に対して、エンジンの出力トルク一定制御を止めて、エンジンの出力トルクＥｔを所定時間ｔ_Ｔｅでスイープダウンさせる制御を行い、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１に基づく制御を完了する。
【００８４】
なお、時点Ｔ１で、エンジンの出力トルクＥｔの増加制御を行わなかったとした場合の、エンジン回転数Ｎｅを、図７の点線に示すが、図からも明らかなように、ロックアップクラッチ４ａの係合時には、大きな回転数差ＤＩＦが生じ、その状態でロックアップクラッチ４ａの係合動作を行えば、当然大きなシフトショックが生じることとなる。
【００８５】
次に、図８に、４速ロックアップ状態から、３速のロックアップ状態にシフトダウンする場合に生じる、コースト状態に対する制御を示す。この場合も、図７と基本的には同様であり、ロックアップクラッチ４ａ及びエンジンは、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１及びロックアップクラッチ係合プログラムＰＲＯ２に基づいて制御されるが、以後、図７の場合と相違する点のみについて説明し、重複する部分の説明は省略する。
【００８６】
時点Ｔ５から車速が徐々に低下して、コースト状態を呈するが、この時点では、入力軸３とエンジンはロックアップ状態にあり、ロックアップクラッチ４ａの油圧指令値も、ＰＬＨの高い状態を呈している。従って、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉは等しい状態となっている。しかし、図６に示すロックアップ動作図ＭＡＰにより、３速ロックアップ状態へのシフトダウンが、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ２で判断されると、時点Ｔ５−１で制御部２１は、ＳＬＵ３２に対して、シフトダウンに備えて、シフトショックの発生を防止するためにロックアップ状態の一時解除を指令し、これにより、ロックアップクラッチ４ａの油圧は解放される。
【００８７】
すると、図７と同様に、エンジン回転数Ｎｅは入力軸回転数Ｎｉに対して徐々に低下を開始し、時点Ｔ６で、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの差回転（Ｎｅ−Ｎｉ＝Ｎａ）が所定値を下回り、エンジンの出力トルクＥｔが増加される。変速機側で４速から３速へのダウンシフトが行われ、入力軸回転数Ｎｉが増大する一方で、エンジン回転数Ｎｅは、エンジンの出力トルクの増加制御により増加し、時点Ｔ７で差回転Ｎａが、所定の値（Ｎｅ−Ｎｉ＝Ｎｂ）以上になったところで、時点Ｔ８までエンジン回転数Ｎｅを保持する。更に、時点Ｔ８が経過して、更に時点Ｔ９までの間、エンジンの出力トルクＥｔが保持されて、ロックアップクラッチ４ａの係合を確実にする。
【００８８】
なお、時点Ｔ６で、エンジンの出力トルクＥｔの増加制御を行わなかったとした場合の、エンジン回転数Ｎｅを、図８の点線に示すが、図からも明らかなように、ロックアップクラッチ４ａの係合時には、大きな回転数差ＤＩＦが生じ、その状態でロックアップクラッチ４ａの係合動作を行えば、当然大きなシフトショックが生じることとなる。
【００８９】
なお、図８の４速ロックアップ状態の時点Ｔ５で、燃費の向上を図るために、既にエンジンの燃料カット制御が行われていた場合には、時点Ｔ５−１のロックアップ解除後にエンジン回転数が急激に低下し、その後のトルク増加制御に際して、差回転を所定の範囲に収束させるのに時間が掛かる場合が考えられるので、変速判断がなされた時点Ｔ５−１で、図１５に示すように、燃料カット制御を中止し、直ちにエンジントルクを所定値だけ増大させ、エンジン回転数が急激に下降することを防止するようにする。これにより、ステップＳ４、Ｓ５のトルク増加制御を短時間でタイムラグ無く行うことが出来、迅速にステップＳ６以降のエンジントルク一定制御にはいることが出来る。
【００９０】
また、図８及び図１５に示すように、ロックアップクラッチの係合動作は、３速へのダウンシフトが終了した時点Ｔ６−１で、リニアソレノイドバルブＳＬＵ３２により直ちに開始される。この時点Ｔ６−１では、いまだ差回転がステップＳ５の所定値Ｎｂ以上の値に収まっていない状態ではあるが、ＳＬＵ３２によるロックアップ油圧指令値（電流値）が上昇して、実際にロックアップクラッチに対する供給油圧が上昇し、ロックアップクラッチが係合を開始するまで間に、差回転は所定の値Ｎｂに収まるので、無駄時間無くロックアップクラッチの係合動作を行うことが出来る。
【００９１】
図９に、前述のダウンシフト時に限らず、３速非ロックアップ状態から同一変速段の３速ロックアップ状態に移行する際の制御を示す。
【００９２】
基本的には、図７及び図８と同様であるが、時点Ｔ１０以前では、非ロックアップ状態であることから、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの乖離が拡大しつつあり、時点Ｔ１０で、ロックアップ動作図ＭＡＰ１に基づくロックアップ判断が行われると、ロックアップクラッチ４ａに油圧が供給され、油圧指令値はＰｓ１から待機圧Ｐｓ２に移行する。次に、時点Ｔ１１（時点Ｔ１０とＴ１１は同時でもよい）でエンジンの出力トルクの増加制御が実行されてエンジン回転数Ｎｅが上昇すると共に、ロックアップクラッチ４ａの油圧がスイープアップされてロックアップクラッチ４ａの係合動作が開始される。時点Ｔ１２では、差回転数Ｎｂが所定回転数以上となってエンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの乖離は、ロックアップクラッチ４ａの係合に際してシフトショックの生じない問題のない程度にまで縮小し、その後、ロックアップクラッチ４ａの係合動作が完了する時点Ｔ１３まではエンジンの出力トルクＥｔは一定に保持され、更に時点Ｔ１４までタイマ保持されて、ロックアップクラッチ４ａの係合確実にする。
【００９３】
なお、時点Ｔ１２においては、既に述べたように、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉとの乖離は、ロックアップクラッチ４ａの係合に際してシフトッショックの生じない問題のない程度にまで縮小していることから、図１１に示すように、時点Ｔ１２の段階で、ロックアップクラッチ４ａの油圧を一気に保持圧ＰＬにまで引き上げて、短時間にロックアップ動作を終了させるようにしてもよい。これは、図９の３速非ロックアップ状態から３速ロックアップ状態へのロックアップ動作に限らず、どのようなロックアップ動作にも適用することが出来、図７及び図８の時点Ｔ２又は時点Ｔ７の段階への適用も可能である。
【００９４】
なお、時点Ｔ１１で、エンジンの出力トルクＥｔの増加制御を行わなかったとした場合の、エンジン回転数Ｎｅを、図９の点線に示すが、図からも明らかなように、ロックアップクラッチ４ａの係合時には、大きな回転数差ＤＩＦが生じ、その状態でロックアップクラッチ４ａの係合動作を行えば、当然大きなシフトショックが生じることとなる。
【００９５】
また、図１６に示すように、エンジントルクの増加制御を開始して、差回転が所定の差回転Ｎｂに達していない状態の時点Ｔ１１−１で、運転者（ドライバ）がアクセルペダルを踏み込んだ場合には、制御部２１は、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ４、Ｓ５のトルク増加制御を継続すべきか否かを、図１７に示す、トルク増加制御解除判断プログラムＰＲＯ３に基づいて判定する。
【００９６】
トルク増加制御解除判断プログラムＰＲＯ３は、ステップＳ３０で、現在ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ４，Ｓ５に基づくトルク増加指令が出力中であるか否かを判定し、トルク増加指令が出力中である場合には、ステップＳ３１で、制御部２１は、運転者がアクセルペダルを操作することにより設定される、運転者が要求しているエンジントルク、即ちリクエストトルクを演算算出し、該算出されたリクエストトルクがロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ４，Ｓ５に基づくトルク増加指令により増大された実際のエンジンの出力トルクよりも大きいか否かを判定する。リクエストトルクが、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ４，Ｓ５に基づくトルク増加指令により増大された実際のエンジンの出力トルクよりも大きい場合には、運転者の要求通りにエンジントルクを増大させても、エンジン回転数は増大して、入力軸回転数との差回転は縮小することから、特にロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ４，Ｓ５に基づいて制御をする必要が無くなるので、ステップＳ３２に入り、それまでのロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ４、Ｓ５に基づくトルクの増加制御を解除する。これにより、運転者は、自分のアクセルペダル操作がエンジンの状態に反映されるので、違和感のない運転を継続することが出来る。
【００９７】
なお、図９の場合などにおいて、時点Ｔ１２から時点Ｔ１３までの間は、ロックアップ制御プログラムＰＲＯ１のステップＳ６のトルク一定値出力制御状態となるが、その制御中に、何らかの原因でエンジン回転数Ｎｅ−入力軸回転数Ｎｉの差回転が、図１２に示すように、再度拡大した場合には、当該差回転がトルク増加開始制御の閾値Ｎａを下回った時点Ｔ１２−１で、再度制御部２１はエンジン制御システム３１に対してトルク増加を指令し、エンジン回転数Ｎｅ−入力軸回転数Ｎｉの差回転が所定の値を上回る時点Ｔ１２−２までトルクの増加制御を継続し、両者の回転数差の乖離を少なくするように制御する。
【００９８】
そして、エンジン回転数Ｎｅ−入力軸回転数Ｎｉの差回転が所定の値Ｎｂを上回った時点Ｔ１２−２で、再度トルク一定制御を再開して、ロックアップクラッチ４ａの係合動作がシフトショックを生じることなく円滑に行われるよう制御する。
【００９９】
なお、上述の実施例は、コースト状態における入力軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅとの差を、両者の差回転を取ることにより求めているいるが、入力軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅとの差は、両者の回転数比を取ることにより求めてもよい。
【０１００】
また、本発明は、エンジン回転数と入力軸回転数の差回転が、所定の範囲を越えていた場合に、ロックアップクラッチ４ａが係合するに際して、制御部２１、エンジン制御システム３１及びロックアップ制御プログラムＰＲＯ１などの制御手段が、エンジン回転数Ｎｅと変速機構の入力軸回転数Ｎｉとの差を小さくするように制御すればよいので、必ずしも、エンジン回転数を上昇させるように制御する必要はなく、変速機構の入力軸の回転数をブレーキなどの適宜な手段で低下させて、エンジン回転数Ｎｅと変速機構の入力軸回転数Ｎｉとの差を小さくするように制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる電子制御部を示すブロック図。
【図２】本発明を適用しうる自動変速機の機構部分を示すスケルトン図。
【図３】その摩擦係合要素の作動を示す図。
【図４】ロックアップ制御プログラムの一例を示すフローチャート。
【図５】ロックアップクラッチ係合プログラムの一例を示すフローチャート。
【図６】ロックアップ動作図の一例を示す図。
【図７】４速非ロックアップ状態から３速ロックアップ状態への移行に際した、エンジンの出力トルク、入力軸回転数、エンジン回転数及びロックアップクラッチの係合動作の関係を示すタイムチャート。
【図８】４速ロックアップ状態から３速ロックアップ状態への移行に際した、エンジンの出力トルク、入力軸回転数、エンジン回転数及びロックアップクラッチの係合動作の関係を示すタイムチャート。
【図９】３速非ロックアップ状態から３速ロックアップ状態への移行に際した、エンジンの出力トルク、入力軸回転数、エンジン回転数及びロックアップクラッチの係合動作の関係を示すタイムチャート。
【図１０】トルク増加制御の概要を示すタイムチャート。
【図１１】図９の、ロックアップクラッチの係合動作の、別の制御態様を示すタイムチャート。
【図１２】図９の、エンジンの出力トルク一定出力制御中に、差回転が拡大した場合の制御態様を示すタイムチャート。
【図１３】ロックアップクラッチの係合に際した、ロックアップクラッチへの供給油圧（指令値）を示すタイムチャート。
【図１４】（エンジン回転数−入力軸回転数）の差回転とエンジン出力トルクとの関係を示す図。
【図１５】４速ロックアップ状態から３速ロックアップ状態への移行に際した、エンジンの出力トルク、入力軸回転数、エンジン回転数及びロックアップクラッチの係合動作の、別の実施例における関係を示すタイムチャート。
【図１６】図９で示した、３速非ロックアップ状態から３速ロックアップ状態への移行に際して、運転者のアクセルペダル操作が有った場合の制御態様を示すタイムチャート。
【図１７】トルク制御解除判断プログラムの一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１……自動変速機
２、５……変速機構
４ａ……ロックアップクラッチ
２１……ロックアップクラッチ駆動手段、回転数制御手段、差回転検出手段、燃料カット制御手段、エンジン制御解除手段（制御部）
３１……回転数制御手段、燃料カット制御手段（エンジン制御システム）
３２……ロックアップクラッチ駆動手段（ＳＬＵ）
Ｎｅ……エンジン回転数
Ｎｉ……入力軸回転数
Ｅｔ……出力トルク
ＰＬ……保持油圧
ＰＲＯ１……回転数制御手段、差回転検出手段（ロックアップ制御プログラム）
ＰＲＯ２……ロックアップクラッチ駆動手段
（ロックアップクラッチ係合プログラム）
ＰＲＯ３……エンジン制御解除手段
（トルク増加制御解除判断プログラム）

Claims (21)

1. エンジンの出力軸と変速機構の入力軸との間にトルクコンバータが介在した自動変速機であって、前記トルクコンバータは、前記エンジンの出力軸と変速機構の入力軸を直結することの出来るロックアップクラッチを有しており、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態において、前記ロックアップクラッチを油圧により係合させることの出来るロックアップクラッチ駆動手段の設けられた、ロックアップ制御装置において、
   前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を検出する差回転検出手段を設け、
   前記ロックアップクラッチの係合に際して、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態で、前記差回転検出手段により検出された差回転が所定の範囲を越える場合に、前記エンジン回転数を上昇させるエンジン回転数制御手段を設けた、自動変速機におけるロックアップ制御装置。
2. 前記エンジン回転数制御手段は、エンジンを制御するエンジン制御手段である、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
3. 前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が大きいほど、前記エンジンの出力トルクを大きくさせる形で制御することを特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
4. 前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が同一の場合、前記変速機構の入力軸回転数が大きい程、前記エンジンの出力トルクを小さくする形で制御することを特徴とする、請求項３記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
5. 前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まったところで、所定時間、前記出力トルクを一定に保持することを特徴とする、請求項３記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
6. 前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まったところで、前記エンジンの出力トルクが正の時は、前記出力トルクを０に保持することを特徴とする、請求項５記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
7. 前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まったところで、前記エンジンの出力トルクが負の時は、前記出力トルクを、前記差が前記所定の範囲に収まった時点の出力トルクで保持することを特徴とする、請求項５記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
8. 前記ロックアップクラッチ駆動手段は、前記ロックアップクラッチの係合に際して、所定の勾配で係合油圧をスイープアップさせて係合動作を実行すると共に、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まった時点から更に、所定時間前記スイープアップを継続した後、前記ロックアップクラッチを保持油圧で完全に係合保持するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
9. 前記ロックアップクラッチ駆動手段は、前記ロックアップクラッチの係合に際して、所定の勾配で係合油圧をスイープアップさせて係合動作を実行すると共に、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差が、所定の範囲に収まった時点で、直ちに前記ロックアップクラッチを保持油圧で完全に係合保持するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
10. 前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの係合動作が終了した後、更に所定時間、前記出力トルクを一定に保持することを特徴とする、請求項５記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
11. 前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチの係合動作が終了した後、更に所定時間、前記出力トルクを一定に保持した後、所定の時間でスイープダウンさせることを特徴とする、請求項１０記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
12. 前記出力トルクの増加に際しては、その出力トルクは所定の限界値の範囲内に制限されることを特徴とする、請求項３記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
13. 前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差は、エンジン回転数と入力軸回転数との差回転数である、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
14. 前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差は、エンジン回転数と入力軸回転数との回転数比より求められる、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
15. 前記ロックアップクラッチ駆動手段は、前記ロックアップクラッチが係合している第１の変速段から、ロックアップクラッチが係合している第２の変速段への変速に際して、前記ロックアップクラッチを一時的に解放するように制御すると共に、
    前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチの前記第２の変速段への変速に際した再係合に際して、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を所定の範囲内に収めるように前記エンジン回転数を制御することを特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
16. 前記エンジン回転数制御手段は、前記ロックアップクラッチが係合していない第１の変速段から、ロックアップクラッチが係合している第２の変速段への変速に際して、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を所定の範囲内に収めるように前記エンジン回転数を制御することを特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
17. 前記エンジン回転数制御手段は、同一の変速段で、前記ロックアップクラッチが係合していない状態から、ロックアップクラッチが係合している状態に移行するに際して、前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を所定の範囲内に収めるように前記エンジン回転数を制御することを特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
18. ロックアップクラッチが係合している第１の変速段において、燃料カット制御が行われていた場合に、前記ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの一時的な解放に際して、前記燃料カット制御を中止する燃料カット制御手段を設けて構成した、請求項１５記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
19. 前記ロックアップクラッチ駆動手段によるロックアップクラッチの係合動作は、前記エンジン回転数制御手段によるエンジン回転数の制御動作と並行して行うことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
20. 運転者のアクセル操作により設定される、運転者が要求しているエンジントルクを算出するリクエストトルク算出手段を設け、
    前記リクエストトルク算出手段により算出されたエンジントルクが、前記エンジン制御手段により制御されるエンジンの出力トルクを越えた場合に、前記エンジン制御手段によるエンジンの制御を解除するエンジン制御解除手段を設けて構成した、請求項３記載の自動変速機におけるロックアップ制御装置。
21. エンジンの出力軸と変速機構の入力軸との間にトルクコンバータが介在した自動変速機であって、前記トルクコンバータは、前記エンジンの出力軸と変速機構の入力軸を直結することの出来るロックアップクラッチを有しており、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態において、前記ロックアップクラッチを油圧により係合させることの出来るロックアップクラッチ駆動手段の設けられた、ロックアップ制御装置において、
    前記エンジン回転数と変速機構の入力軸回転数との差を検出する差回転検出手段を設け、
    前記ロックアップクラッチの係合に際して、前記エンジン回転数が前記変速機構の入力軸回転数を下回る状態で、前記差回転検出手段により検出された差回転が所定の範囲を越える場合に、該差回転を小さくするように該差回転を制御する差回転制御手段を設けた、自動変速機におけるロックアップ制御装置。

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