JPH0694901B2 - ロックアップトルコン付無段変速機の制御装置 - Google Patents
ロックアップトルコン付無段変速機の制御装置Info
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- JPH0694901B2 JPH0694901B2 JP62139463A JP13946387A JPH0694901B2 JP H0694901 B2 JPH0694901 B2 JP H0694901B2 JP 62139463 A JP62139463 A JP 62139463A JP 13946387 A JP13946387 A JP 13946387A JP H0694901 B2 JPH0694901 B2 JP H0694901B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
- F16H47/065—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the friction or endless flexible member type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
- F16H61/143—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
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- Control Of Transmission Device (AREA)
Description
本発明は、自動車等の車両の駆動系においてロックアッ
プ付トルクコンバータとベルト式無段変速機とを組合わ
せたロックアップトルコン付無段変速機の制御装置に関
し、詳しくは、ロックアップクラッチの係合，解放と変
速の制御に関する。
プ付トルクコンバータとベルト式無段変速機とを組合わ
せたロックアップトルコン付無段変速機の制御装置に関
し、詳しくは、ロックアップクラッチの係合，解放と変
速の制御に関する。
一般にロックアップ付トルクコンバータを使用した駆動
系では、発進時においてトルクコンバータのトルク増幅
作用を利用すると、発進性能が強化し、スムーズ性が向
上する。また発進後は、ロックアップすることによりト
ルクコンバータの動力損失がなくなって燃費向上にな
る。このため、かかる利点を得るためにロックアップク
ラッチをいかに制御するか種々提案されている。 そこで従来、上記ロックアップトルコンの制御に関して
は、例えば特開昭55−109854号公報の先行技術がある。
ここで、変速段に基づいてロックアップ制御すると逆に
トルクコンバータのトルク増幅作用を有効利用できない
点を考慮し、トルクコンバータの入，出力回転数の比、
すなわち速度比等によりカップリング領域においてのみ
ロックアップすることが示されている。
系では、発進時においてトルクコンバータのトルク増幅
作用を利用すると、発進性能が強化し、スムーズ性が向
上する。また発進後は、ロックアップすることによりト
ルクコンバータの動力損失がなくなって燃費向上にな
る。このため、かかる利点を得るためにロックアップク
ラッチをいかに制御するか種々提案されている。 そこで従来、上記ロックアップトルコンの制御に関して
は、例えば特開昭55−109854号公報の先行技術がある。
ここで、変速段に基づいてロックアップ制御すると逆に
トルクコンバータのトルク増幅作用を有効利用できない
点を考慮し、トルクコンバータの入，出力回転数の比、
すなわち速度比等によりカップリング領域においてのみ
ロックアップすることが示されている。
ところで、上記先行技術のようにロックアップ制御を変
速制御から切離して各別に制御することを無段変速機に
適用すると、種々の不具合を生じる。即ち、エンジント
ルク特性にトルクコンバータ速度比特性を描くと第６図
（ａ）のようになり、トルクコンバータ特性は第６図
（ｂ）のようになる。ここで、速度比ｅはエンジン回転
数Neとプライマリ回転数Npの比,Np/Neであり、ｅ＝0.85
を分割ラインとすると、０≦ｅ＜0.85がコンバータ領域
で、0.85≦ｅがカップリング領域になる。 今、第６図（ａ）のコンバータ領域のＡ点で走行中に変
速比を固定すると、車速と共にプライマリ回転数Npが大
きくなって実線矢印のようにカップリング領域側に移行
する。しかるに、変速制御されてアップシフトすると、
プライマリ回転数Npが小さくなって破線矢印のように益
々コンバータ領域に移行する。ここでロックアップは、
カップリング領域で行うことが好ましいため、アップシ
フト中はロックアップされにくい状況になってロックア
ップ機能を発揮し得ない。 このことから無段変速機では、ロックアップ制御を変速
制御と切離すことは好ましくなく、ロックアップするま
では変速比を固定してカップリング領域に移行させるこ
とが重要である。 また無段変速機では、発進時に変速開始すると、第７図
の加速度プロフィールに示すように、アップシフトして
加速することで＋Ｇのショックを生じる。一方、ロック
アップすると、エンジン直結により減速状態になって−
Ｇのショックを生じる。従って、かかる２種類のショッ
クが各別に生じることは、乗員に不快感を与えて好まし
くなく、このショック対策も考慮する必要がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、発進
時のトルクコンバータとロックアップとを最適制御する
ようにしたロックアップトルコン付無段変速機の制御装
置を提供することを目的としている。
速制御から切離して各別に制御することを無段変速機に
適用すると、種々の不具合を生じる。即ち、エンジント
ルク特性にトルクコンバータ速度比特性を描くと第６図
（ａ）のようになり、トルクコンバータ特性は第６図
（ｂ）のようになる。ここで、速度比ｅはエンジン回転
数Neとプライマリ回転数Npの比,Np/Neであり、ｅ＝0.85
を分割ラインとすると、０≦ｅ＜0.85がコンバータ領域
で、0.85≦ｅがカップリング領域になる。 今、第６図（ａ）のコンバータ領域のＡ点で走行中に変
速比を固定すると、車速と共にプライマリ回転数Npが大
きくなって実線矢印のようにカップリング領域側に移行
する。しかるに、変速制御されてアップシフトすると、
プライマリ回転数Npが小さくなって破線矢印のように益
々コンバータ領域に移行する。ここでロックアップは、
カップリング領域で行うことが好ましいため、アップシ
フト中はロックアップされにくい状況になってロックア
ップ機能を発揮し得ない。 このことから無段変速機では、ロックアップ制御を変速
制御と切離すことは好ましくなく、ロックアップするま
では変速比を固定してカップリング領域に移行させるこ
とが重要である。 また無段変速機では、発進時に変速開始すると、第７図
の加速度プロフィールに示すように、アップシフトして
加速することで＋Ｇのショックを生じる。一方、ロック
アップすると、エンジン直結により減速状態になって−
Ｇのショックを生じる。従って、かかる２種類のショッ
クが各別に生じることは、乗員に不快感を与えて好まし
くなく、このショック対策も考慮する必要がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、発進
時のトルクコンバータとロックアップとを最適制御する
ようにしたロックアップトルコン付無段変速機の制御装
置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、無段変速機では最
初変速比最大にあり、発進時にこの状態から変速開始す
ると連続的にアップシフトする。そして変速開始時は、
車速の上昇に伴いエンジン回転数と共にプライマリ回転
数も上昇してトルクコンバータはカップリング領域に移
行する。従って、変速開始とカップリング領域の条件が
共に成立する時点でロックアップすることで、トルクコ
ンバータとロックアップの機能を最大限発揮できる点に
着目している。 そこで、本発明では、無段変速機の入力側にロックアッ
プクラッチ付トルクコンバータを有し、制御ユニットか
らの出力信号に基づいて上記ロックアップクラッチを解
放状態，係合状態に制御するものにおいて、 制御ユニットには、エンジン回転数，プライマリ回転数
の各検出信号を入力してトルクコンバータのカップリン
グ領域を判定するトルクコンバータ状態判定部と、 セカンダリ回転数，スロットル開度，シフト位置の各検
出信号により検索された目標変速比を入力して変速開始
を判定する変速開始判定部と、 上記トルクコンバータ状態判定部と変速開始判定部の各
判定結果とシフト位置信号とを入力してロックアップク
ラッチの開放，係合の信号を駆動部に出力するロックア
ップ決定部とを有し、 上記ロックアップ決定部は、変速比最大の領域ではロッ
クアップクラッチの解放信号を、コンバータのカップリ
ング領域で変速開始した時点と略同時にロックアップク
ラッチの係合信号を出力するように構成してなることを
特徴とするものである。
初変速比最大にあり、発進時にこの状態から変速開始す
ると連続的にアップシフトする。そして変速開始時は、
車速の上昇に伴いエンジン回転数と共にプライマリ回転
数も上昇してトルクコンバータはカップリング領域に移
行する。従って、変速開始とカップリング領域の条件が
共に成立する時点でロックアップすることで、トルクコ
ンバータとロックアップの機能を最大限発揮できる点に
着目している。 そこで、本発明では、無段変速機の入力側にロックアッ
プクラッチ付トルクコンバータを有し、制御ユニットか
らの出力信号に基づいて上記ロックアップクラッチを解
放状態，係合状態に制御するものにおいて、 制御ユニットには、エンジン回転数，プライマリ回転数
の各検出信号を入力してトルクコンバータのカップリン
グ領域を判定するトルクコンバータ状態判定部と、 セカンダリ回転数，スロットル開度，シフト位置の各検
出信号により検索された目標変速比を入力して変速開始
を判定する変速開始判定部と、 上記トルクコンバータ状態判定部と変速開始判定部の各
判定結果とシフト位置信号とを入力してロックアップク
ラッチの開放，係合の信号を駆動部に出力するロックア
ップ決定部とを有し、 上記ロックアップ決定部は、変速比最大の領域ではロッ
クアップクラッチの解放信号を、コンバータのカップリ
ング領域で変速開始した時点と略同時にロックアップク
ラッチの係合信号を出力するように構成してなることを
特徴とするものである。
上記構成に基づき、最大変速比での発進時にはトルクコ
ンバータのトルク増幅作用が発揮され、変速開始点でト
ルクコンバータが略カップリング領域に入った時点でロ
ックアップクラッチが係合して、円滑に直結領域に移行
するようになる。 こうして本発明では、トルクコンバータとロックアップ
の機能を共に十分活用することが可能となり、変換開始
とロックアップの同一タイミングでショック対策も行う
ことが可能となる。
ンバータのトルク増幅作用が発揮され、変速開始点でト
ルクコンバータが略カップリング領域に入った時点でロ
ックアップクラッチが係合して、円滑に直結領域に移行
するようになる。 こうして本発明では、トルクコンバータとロックアップ
の機能を共に十分活用することが可能となり、変換開始
とロックアップの同一タイミングでショック対策も行う
ことが可能となる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、ロックアップトルコン付無段変速機の
駆動系の概略について述べる。符号１はエンジンであ
り、クランク軸２がトルクコンバータ装置3,前後進切換
装置4,無段変速機５およびディファレンシャル装置６に
順次伝動構成される。 トルクコンバータ装置３は、クランク軸２がドライブプ
レート10を介してコンバータカバー11およびトルクコン
バータ12のポンプインペラ12aに連結する。トルクコン
バータ12のタービンランナ12bはタービン軸13に連結
し、ステータ12cはワンウエイクラッチ14により案内さ
れている。タービン軸13と一体的なロックアップクラッ
チ15はコンバータカバー11との間に設置され、エンジン
動力をトルクコンバータ12またはロックアップクラッチ
15を介して伝達する。 前後進切換装置４は、ダブルピニオン式プラネタリギヤ
16を有し、サンギヤ16aにタービン軸13が入力し、キャ
リア16bからプライマリ軸20が出力する。そしてサンギ
ヤ16aとリングギヤ16cとの間にフォワードクラッチ17
を、リングギヤ16cとケースとの間にリバースブレーキ1
8を有し、フォワードクラッチ17の係合でプラネタリギ
ヤ16を一体化してタービン軸13とプライマリ軸20とを直
結する。また、リバースブレーキ18の係合でプライマリ
軸20に逆転した動力を出力し、フォワードクラッチ17と
リバースブレーキ18の解放でプラネタリギヤ16をフリー
にする。 無段変速機５は、プライマリ軸20に油圧シリンダ21を有
するプーリ間隔可変式のプライマリプーリ22が、セカン
ダリ軸23にも同様に油圧シリンダ24を有するセカンダリ
プーリ25が設けられ、プライマリプーリ22とセカンダリ
プーリ25との間に駆動ベルト26が巻付けられる。ここ
で、プライマリシリンダ21の方が受圧面積が大きく設定
され、そのプライマリ圧により駆動ベルト26のプライマ
リプーリ22、セカンダリプーリ25に対する巻付け径の比
率を変えて無段変速するようになっている。 ディファレンシャル装置６は、セカンダリ軸23に一対の
リダクションギヤ27を介して出力軸28が連結し、この出
力軸28のドライブギヤ29がファイナルギヤ30に噛合う。
そしてファイナルギヤ30の差動装置31が、車軸32を介し
て左右の車輪33に連結している。 一方、無段変速機制御用の高い油圧源を得るため、無段
変速機５にメインオイルポンプ34が設けられ、このメイ
ンオイルポンプ34がポンプドライブ軸35を介してクラン
ク軸２に直結する。また、トルクコンバータ12,ロック
アップクラッチ15および前後進切換制御用の低い油圧源
を得るため、トルクコンバータ装置３にサブオイルポン
プ36が設けられ、このサブオイルポンプ36がポンプ軸37
を介してコンバータカバー11に直結する。 第２図において、油圧制御系について述べる。 先ず、無段変速機油圧制御系について述べると、オイル
パン40と連通する高圧用のメインオイルポンプ34からの
ライン圧油路41がライン圧制御弁42に連通して高いライ
ン圧を生じ、このライン圧が油路43を介してセカンダリ
シリンダ24に常に供給されている。ライン圧はさらに、
油路44を介して変速速度制御弁45に導かれ、油路46によ
りプライマリシリンダ21に給排油してプライマリ圧を生
じるようになっている。また、後述のサブオイルポンプ
36からの差動圧油路47は、レデューシング弁48に連通し
て常に一定の油圧を生じ、このレデューシング油路49,5
0がライン圧制御弁42のソレノイド弁51,変速速度制御弁
45のソレノイド弁52に連通する。 ソレノイド弁51は、第３図に示す制御ユニット80からの
デューティ信号でオン・オフしてパルス状の制御圧を生
じ、この制御圧をアキュムレータ53で平滑化してライン
圧制御弁42に作用する。そして変速比i,エンジントルク
Te,トルクコンバータトルク増幅率等に応じ、ライン圧P
Lを制御する。 ソレノイド弁52も同様にデューティ信号でパルス状の制
御圧を生じて、変速速度制御弁45を給油と排油の２位置
に動作する。そして、デューティ比により２位置の動作
状態を変えてプライマリシリンダ21への給排油の流量を
制御し、変速比ｉと変化速度di/dtとを変えて変速制御
する。 次いで、トルクコンバータ等の油圧制御系について述べ
ると、サブオイルポンプ36からの油路60はレギュレータ
弁61に連通して、所定の低い作動圧を生じる。この作動
圧油路62はロックアップ制御弁63に連通し、このロック
アップ制御弁63から油路64によりトルクコンバータ12
に、油路65によりロックアップクラッチ15のリリース室
66に連通する。一方、このロックアップ制御弁63のソレ
ノイド弁57には、上述のレデューシング圧の油路68が連
通する。そして制御ユニット80からのロックアップ信号
がない場合は、油路62と65とによりリリース室66経由で
トルクコンバータ12に給油し、ロックアップ信号が出力
すると、油路62と64とにより作動圧をロックアップクラ
ッチ15に作用してロックアップする。 また、油路62から分岐する作動圧油路69は、セレクト弁
70,油路71および72を介してフォワードクラッチ17、リ
バースブレーキ18に連通する。セレクト弁70は、パーキ
ング（Ｐ），リバース（Ｒ），ニュートラル（Ｎ），ド
ライブ（Ｄ）の各レンジに応じて切換えるもので、Ｄレ
ンジでは油路69と71とによりフォワードクラッチ17に給
油し、Ｒレンジでは油路69と72とでリバースブレーキ18
に給油し、P,Nのレンジではフォワードクラッチ17とリ
バースブレーキ18を排油する。 第３図において電子制御系について述べる。 先ず、エンジン回転数Ne,プライマリ回転数Np,セカンダ
リ回転数Ns,スロットル開度θ，シフト位置の各センサ8
1ないし85を有する。 そこで、変速速度制御系について述べると、制御ユニッ
ト80でプライマリ回転数センサ82,セカンダリ回転数セ
ンサ83のプライマリ回転数Npとセカンダリ回転数Nsは実
変速比算出部86に入力し、実変速比ｉ＝Np/Nsにより実
変速比ｉを算出する。セカンダリ回転数センサ83,スロ
ットル開度センサ84,シフト位置センサ85のセカンダリ
回転数Ns,スロットル開度θ，シフト位置信号は目標変
速比検索部87に入力し、ＤおよびＲレンジで変速パター
ンに基づくθ−Nsのテーブルにより、目標変速比isを検
索する。目標変速比isは目標変速速度算出部88に入力
し、一定時間の目標変速比isの変化量により目標変速比
変化速度dis/dtを算出する。そしてこれらの実変速比i,
目標変速比is,目標変速比変化速度dis/dtは変速速度算
出部89に入力し、変速速度di/dtを以下により算出す
る。 di/dt＝K1（is−ｉ）＋K2・dis/dt 上記式において、K1，K2は定数、is−ｉは目標と実際の
変速比偏差の制御量、dis/dtは制御系の遅れ補正要素で
ある。 上記変速速度di/dtと実変速比ｉはデューティ比検索部9
0に入力する。ここでデューティ比Ｄが、Ｄ＝ｆ（di/d
t,i）の関係により設定されることから、アップシフト
とダウンシフトにおいてデューティ比Ｄがdi/dt−ｉの
テーブルを用いて検索される。そしてこのデューティ信
号が、駆動部91を介してソレノイド弁52に入力するよう
になっている。 ロックアップ制御系について述べると、エンジン回転数
センサ81,プライマリ回転数センサ82のエンジン回転数N
eとプライマリ回転数Npが入力するトルクコンバータ状
態判定部92を有し、速度比ｅをｅ＝Np/Neにより求め
る。そして分岐速度比eSとの比較によりコンバータまた
はカップリング領域を判断する。目標変速比isは変速開
始判定部93に入力し、最大変速比2.5に対してis＜2.5の
場合に変速開始を判定するのであり、これらのトルクコ
ンバータ状態判定部92,変速開始判定部93の結果とシフ
ト位置センサ85からのシフト位置信号はロックアップ決
定部94に入力し、Ｄレンジにおいてカップリング領域で
変速開始した時点でロックアップ信号を駆動部95を介し
てソレノイド弁67に出力する。 さらに、ライン圧制御系について述べると、スロットル
開度θとエンジン回転数Neが入力するエンジントルク算
出部96を有し、θ−Neのトルク特性によりエンジントル
クTeを求める。またトルクコンバータのトルク増幅作用
により伝達トルクが変動するのに対応し、速度比ｅが入
力するトルク増幅率検索部97を有し、第４図のテーブル
により増幅率αを検索し、入力トルク算出部98で入力ト
ルクTiをTi＝Te・αにより求める。 一方、実変速比ｉは必要ライン圧設定部99に入力して、
単位トルク当りの必要ライン圧PLUを求め、これと入力
トルクTiが目標ライン圧算出部100に入力して、目標ラ
イン圧PLをPL＝PLU・Tiにより算出する。そして目標ラ
イン圧PLは、デューティ比設定部101に入力して目標ラ
イン圧PLに相当するデューティ比Ｄを定めるのであり、
このデューティ信号が、駆動部102を介してソレノイド
弁51に入力するようになっている。 次いで、このように構成された制御装置の作用について
述べる。 先ず、ＮまたはＰレンジでエンジン１を始動すると、ク
ランク軸２によりトルクコンバータ装置３は駆動する
が、前後進切換装置４で遮断されて無段変速機５にはエ
ンジン動力が入力しない。一方、このときポンプドライ
ブ軸35とコンバータカバー11によりメインオイルポンプ
34,サブオイルポンプ36が駆動され、油圧制御系のライ
ン圧制御弁42,レギュレータ弁61,レデューシング弁48に
より所定の油圧を生じている。ここで、ライン圧はセカ
ンダリシリンダ24にのみ供給されて、駆動ベルト26をセ
カンダリプーリ25側に移行することで、変速比最大の低
速段になっている。また、ロックアップ決定部94のロッ
クアップ・オフの信号でソレノイド弁67はロックアップ
制御弁63をロックアッップクラッチ15のリリース側に切
換えているので、作動圧はリリース室66を介してトルク
コンバータ12に流れ、このためロックアップクラッチ15
がオフしてトルクコンバータ12が作動状態になる。 そこで、Ｄレンジにシフトすると、セレクト弁70により
フォワードクラッチ17に給油されるため、プラネタリギ
ヤ16が一体化してタービン軸13とプライマリ軸20とを直
結し、前進位置になる。このため、エンジン動力がトル
クコンバータ12を介して無段変速機５のプライマリ軸20
に入力し、プライマリプーリ22,セカンダリプーリ25と
駆動ベルト26により最も低い低速段の動力がセカンダリ
軸23に出力し、これがディファレンシャル装置６を介し
て車輪33に伝達し、アクセル解放でも走行可能となる。
従って、このアクセル解放またはアクセル踏込みにより
発進する。 ところで、かかる変速比最大の発進時には、トルクコン
バータ12が小さい速度比ｅによりトルク増幅作用してお
り、この増幅率αがトルク増幅率検索部97で検索されて
この分目標ライン圧PLは大きくなる。従って、ライン圧
制御弁42によるライン圧は最大変速比やエンジントルク
に応じた分より増大し、セカンダリプーリ25における押
付力はトルク増幅分も含んだトルクをスリップすること
なく伝達することを可能にする。 また、この発進により車速と共にセカンダリ回転数Nsが
上昇すると、目標変速比検索部87で目標変速比isがθ−
Nsテーブルで検索されており、最大変速比2.5に対しis
＜2.5になるとdi/dt−ｉのテーブルによるデューティ信
号が出力し、ソレノイド弁52により変速速度制御弁45が
動作して、プライマリ圧を生じて変速を開始する。即
ち、第５図の最大変速比ラインlLに沿って車速上昇し、
スロットル開度θ，セカンダリ回転数Nsが合致する点Ｐ
から矢印のように変速開始するのである。 かかる変速開始点Ｐではプライマリ回転数Npの上昇で、
トルクコンバータ状態判定部92では速度比ｅが１に近づ
いてカップリング領域を判断する。また、変速開始判定
部93で変速開始を判断することで、ロックアップ決定部
94からロックアップ信号が出力する。そこで、ソレノイ
ド弁67によりロックアップ制御弁63はトルクコンバータ
側に切換わり、作動圧をトルクコンバータ12に封じ込め
てロックアップクラッチ15に作用することになり、こう
してロックアップクラッチ15は、コンバータカバー11に
直結してロックアップする。従ってエンジン動力は、ロ
ックアップクラッチ15によりそのまま効率よく伝達する
ことになり、第５図のように変速開始後の変速比最小の
ラインlHに及ぶ変速全域がロックアップ領域となる。 またかかるロックアップ状態では、トルク増幅率αはα
＝１になり、これ以降はライン圧が実変速比ｉとエンジ
ン回転数Neの要素のみで制御される。 以上、本発明の一実施例について述べたが、上記実施例
のみに限定されず、マイコンでソフト的にも処理し得
る。
駆動系の概略について述べる。符号１はエンジンであ
り、クランク軸２がトルクコンバータ装置3,前後進切換
装置4,無段変速機５およびディファレンシャル装置６に
順次伝動構成される。 トルクコンバータ装置３は、クランク軸２がドライブプ
レート10を介してコンバータカバー11およびトルクコン
バータ12のポンプインペラ12aに連結する。トルクコン
バータ12のタービンランナ12bはタービン軸13に連結
し、ステータ12cはワンウエイクラッチ14により案内さ
れている。タービン軸13と一体的なロックアップクラッ
チ15はコンバータカバー11との間に設置され、エンジン
動力をトルクコンバータ12またはロックアップクラッチ
15を介して伝達する。 前後進切換装置４は、ダブルピニオン式プラネタリギヤ
16を有し、サンギヤ16aにタービン軸13が入力し、キャ
リア16bからプライマリ軸20が出力する。そしてサンギ
ヤ16aとリングギヤ16cとの間にフォワードクラッチ17
を、リングギヤ16cとケースとの間にリバースブレーキ1
8を有し、フォワードクラッチ17の係合でプラネタリギ
ヤ16を一体化してタービン軸13とプライマリ軸20とを直
結する。また、リバースブレーキ18の係合でプライマリ
軸20に逆転した動力を出力し、フォワードクラッチ17と
リバースブレーキ18の解放でプラネタリギヤ16をフリー
にする。 無段変速機５は、プライマリ軸20に油圧シリンダ21を有
するプーリ間隔可変式のプライマリプーリ22が、セカン
ダリ軸23にも同様に油圧シリンダ24を有するセカンダリ
プーリ25が設けられ、プライマリプーリ22とセカンダリ
プーリ25との間に駆動ベルト26が巻付けられる。ここ
で、プライマリシリンダ21の方が受圧面積が大きく設定
され、そのプライマリ圧により駆動ベルト26のプライマ
リプーリ22、セカンダリプーリ25に対する巻付け径の比
率を変えて無段変速するようになっている。 ディファレンシャル装置６は、セカンダリ軸23に一対の
リダクションギヤ27を介して出力軸28が連結し、この出
力軸28のドライブギヤ29がファイナルギヤ30に噛合う。
そしてファイナルギヤ30の差動装置31が、車軸32を介し
て左右の車輪33に連結している。 一方、無段変速機制御用の高い油圧源を得るため、無段
変速機５にメインオイルポンプ34が設けられ、このメイ
ンオイルポンプ34がポンプドライブ軸35を介してクラン
ク軸２に直結する。また、トルクコンバータ12,ロック
アップクラッチ15および前後進切換制御用の低い油圧源
を得るため、トルクコンバータ装置３にサブオイルポン
プ36が設けられ、このサブオイルポンプ36がポンプ軸37
を介してコンバータカバー11に直結する。 第２図において、油圧制御系について述べる。 先ず、無段変速機油圧制御系について述べると、オイル
パン40と連通する高圧用のメインオイルポンプ34からの
ライン圧油路41がライン圧制御弁42に連通して高いライ
ン圧を生じ、このライン圧が油路43を介してセカンダリ
シリンダ24に常に供給されている。ライン圧はさらに、
油路44を介して変速速度制御弁45に導かれ、油路46によ
りプライマリシリンダ21に給排油してプライマリ圧を生
じるようになっている。また、後述のサブオイルポンプ
36からの差動圧油路47は、レデューシング弁48に連通し
て常に一定の油圧を生じ、このレデューシング油路49,5
0がライン圧制御弁42のソレノイド弁51,変速速度制御弁
45のソレノイド弁52に連通する。 ソレノイド弁51は、第３図に示す制御ユニット80からの
デューティ信号でオン・オフしてパルス状の制御圧を生
じ、この制御圧をアキュムレータ53で平滑化してライン
圧制御弁42に作用する。そして変速比i,エンジントルク
Te,トルクコンバータトルク増幅率等に応じ、ライン圧P
Lを制御する。 ソレノイド弁52も同様にデューティ信号でパルス状の制
御圧を生じて、変速速度制御弁45を給油と排油の２位置
に動作する。そして、デューティ比により２位置の動作
状態を変えてプライマリシリンダ21への給排油の流量を
制御し、変速比ｉと変化速度di/dtとを変えて変速制御
する。 次いで、トルクコンバータ等の油圧制御系について述べ
ると、サブオイルポンプ36からの油路60はレギュレータ
弁61に連通して、所定の低い作動圧を生じる。この作動
圧油路62はロックアップ制御弁63に連通し、このロック
アップ制御弁63から油路64によりトルクコンバータ12
に、油路65によりロックアップクラッチ15のリリース室
66に連通する。一方、このロックアップ制御弁63のソレ
ノイド弁57には、上述のレデューシング圧の油路68が連
通する。そして制御ユニット80からのロックアップ信号
がない場合は、油路62と65とによりリリース室66経由で
トルクコンバータ12に給油し、ロックアップ信号が出力
すると、油路62と64とにより作動圧をロックアップクラ
ッチ15に作用してロックアップする。 また、油路62から分岐する作動圧油路69は、セレクト弁
70,油路71および72を介してフォワードクラッチ17、リ
バースブレーキ18に連通する。セレクト弁70は、パーキ
ング（Ｐ），リバース（Ｒ），ニュートラル（Ｎ），ド
ライブ（Ｄ）の各レンジに応じて切換えるもので、Ｄレ
ンジでは油路69と71とによりフォワードクラッチ17に給
油し、Ｒレンジでは油路69と72とでリバースブレーキ18
に給油し、P,Nのレンジではフォワードクラッチ17とリ
バースブレーキ18を排油する。 第３図において電子制御系について述べる。 先ず、エンジン回転数Ne,プライマリ回転数Np,セカンダ
リ回転数Ns,スロットル開度θ，シフト位置の各センサ8
1ないし85を有する。 そこで、変速速度制御系について述べると、制御ユニッ
ト80でプライマリ回転数センサ82,セカンダリ回転数セ
ンサ83のプライマリ回転数Npとセカンダリ回転数Nsは実
変速比算出部86に入力し、実変速比ｉ＝Np/Nsにより実
変速比ｉを算出する。セカンダリ回転数センサ83,スロ
ットル開度センサ84,シフト位置センサ85のセカンダリ
回転数Ns,スロットル開度θ，シフト位置信号は目標変
速比検索部87に入力し、ＤおよびＲレンジで変速パター
ンに基づくθ−Nsのテーブルにより、目標変速比isを検
索する。目標変速比isは目標変速速度算出部88に入力
し、一定時間の目標変速比isの変化量により目標変速比
変化速度dis/dtを算出する。そしてこれらの実変速比i,
目標変速比is,目標変速比変化速度dis/dtは変速速度算
出部89に入力し、変速速度di/dtを以下により算出す
る。 di/dt＝K1（is−ｉ）＋K2・dis/dt 上記式において、K1，K2は定数、is−ｉは目標と実際の
変速比偏差の制御量、dis/dtは制御系の遅れ補正要素で
ある。 上記変速速度di/dtと実変速比ｉはデューティ比検索部9
0に入力する。ここでデューティ比Ｄが、Ｄ＝ｆ（di/d
t,i）の関係により設定されることから、アップシフト
とダウンシフトにおいてデューティ比Ｄがdi/dt−ｉの
テーブルを用いて検索される。そしてこのデューティ信
号が、駆動部91を介してソレノイド弁52に入力するよう
になっている。 ロックアップ制御系について述べると、エンジン回転数
センサ81,プライマリ回転数センサ82のエンジン回転数N
eとプライマリ回転数Npが入力するトルクコンバータ状
態判定部92を有し、速度比ｅをｅ＝Np/Neにより求め
る。そして分岐速度比eSとの比較によりコンバータまた
はカップリング領域を判断する。目標変速比isは変速開
始判定部93に入力し、最大変速比2.5に対してis＜2.5の
場合に変速開始を判定するのであり、これらのトルクコ
ンバータ状態判定部92,変速開始判定部93の結果とシフ
ト位置センサ85からのシフト位置信号はロックアップ決
定部94に入力し、Ｄレンジにおいてカップリング領域で
変速開始した時点でロックアップ信号を駆動部95を介し
てソレノイド弁67に出力する。 さらに、ライン圧制御系について述べると、スロットル
開度θとエンジン回転数Neが入力するエンジントルク算
出部96を有し、θ−Neのトルク特性によりエンジントル
クTeを求める。またトルクコンバータのトルク増幅作用
により伝達トルクが変動するのに対応し、速度比ｅが入
力するトルク増幅率検索部97を有し、第４図のテーブル
により増幅率αを検索し、入力トルク算出部98で入力ト
ルクTiをTi＝Te・αにより求める。 一方、実変速比ｉは必要ライン圧設定部99に入力して、
単位トルク当りの必要ライン圧PLUを求め、これと入力
トルクTiが目標ライン圧算出部100に入力して、目標ラ
イン圧PLをPL＝PLU・Tiにより算出する。そして目標ラ
イン圧PLは、デューティ比設定部101に入力して目標ラ
イン圧PLに相当するデューティ比Ｄを定めるのであり、
このデューティ信号が、駆動部102を介してソレノイド
弁51に入力するようになっている。 次いで、このように構成された制御装置の作用について
述べる。 先ず、ＮまたはＰレンジでエンジン１を始動すると、ク
ランク軸２によりトルクコンバータ装置３は駆動する
が、前後進切換装置４で遮断されて無段変速機５にはエ
ンジン動力が入力しない。一方、このときポンプドライ
ブ軸35とコンバータカバー11によりメインオイルポンプ
34,サブオイルポンプ36が駆動され、油圧制御系のライ
ン圧制御弁42,レギュレータ弁61,レデューシング弁48に
より所定の油圧を生じている。ここで、ライン圧はセカ
ンダリシリンダ24にのみ供給されて、駆動ベルト26をセ
カンダリプーリ25側に移行することで、変速比最大の低
速段になっている。また、ロックアップ決定部94のロッ
クアップ・オフの信号でソレノイド弁67はロックアップ
制御弁63をロックアッップクラッチ15のリリース側に切
換えているので、作動圧はリリース室66を介してトルク
コンバータ12に流れ、このためロックアップクラッチ15
がオフしてトルクコンバータ12が作動状態になる。 そこで、Ｄレンジにシフトすると、セレクト弁70により
フォワードクラッチ17に給油されるため、プラネタリギ
ヤ16が一体化してタービン軸13とプライマリ軸20とを直
結し、前進位置になる。このため、エンジン動力がトル
クコンバータ12を介して無段変速機５のプライマリ軸20
に入力し、プライマリプーリ22,セカンダリプーリ25と
駆動ベルト26により最も低い低速段の動力がセカンダリ
軸23に出力し、これがディファレンシャル装置６を介し
て車輪33に伝達し、アクセル解放でも走行可能となる。
従って、このアクセル解放またはアクセル踏込みにより
発進する。 ところで、かかる変速比最大の発進時には、トルクコン
バータ12が小さい速度比ｅによりトルク増幅作用してお
り、この増幅率αがトルク増幅率検索部97で検索されて
この分目標ライン圧PLは大きくなる。従って、ライン圧
制御弁42によるライン圧は最大変速比やエンジントルク
に応じた分より増大し、セカンダリプーリ25における押
付力はトルク増幅分も含んだトルクをスリップすること
なく伝達することを可能にする。 また、この発進により車速と共にセカンダリ回転数Nsが
上昇すると、目標変速比検索部87で目標変速比isがθ−
Nsテーブルで検索されており、最大変速比2.5に対しis
＜2.5になるとdi/dt−ｉのテーブルによるデューティ信
号が出力し、ソレノイド弁52により変速速度制御弁45が
動作して、プライマリ圧を生じて変速を開始する。即
ち、第５図の最大変速比ラインlLに沿って車速上昇し、
スロットル開度θ，セカンダリ回転数Nsが合致する点Ｐ
から矢印のように変速開始するのである。 かかる変速開始点Ｐではプライマリ回転数Npの上昇で、
トルクコンバータ状態判定部92では速度比ｅが１に近づ
いてカップリング領域を判断する。また、変速開始判定
部93で変速開始を判断することで、ロックアップ決定部
94からロックアップ信号が出力する。そこで、ソレノイ
ド弁67によりロックアップ制御弁63はトルクコンバータ
側に切換わり、作動圧をトルクコンバータ12に封じ込め
てロックアップクラッチ15に作用することになり、こう
してロックアップクラッチ15は、コンバータカバー11に
直結してロックアップする。従ってエンジン動力は、ロ
ックアップクラッチ15によりそのまま効率よく伝達する
ことになり、第５図のように変速開始後の変速比最小の
ラインlHに及ぶ変速全域がロックアップ領域となる。 またかかるロックアップ状態では、トルク増幅率αはα
＝１になり、これ以降はライン圧が実変速比ｉとエンジ
ン回転数Neの要素のみで制御される。 以上、本発明の一実施例について述べたが、上記実施例
のみに限定されず、マイコンでソフト的にも処理し得
る。
本発明による制御装置は、以上に説明した構成であるか
ら、次に述べる効果が得られる。 イ．発進時の最大変速比の領域では、ロックアップクラ
ッチが解放状態にありトルクコンバータのトルク増幅作
用が十分に活用できる。 ロ．変速を開始した以降の変速域では、ロックアップク
ラッチが係合状態となり、動力性能，燃費が向上する。 ハ．変速開始点のトルクコンバータがカップリング領域
においてロックアップクラッチが係合するので、トルク
コンバータの機能を損わず円滑な発進特性が得られる。 ニ．変速開始とロックアップクラッチの係合とが同一タ
イミングであるから、アップシフトによる加速の際の＋
Ｇのショックと、ロックアップによるエンジン直結の際
の減速状態に起因して発生する−Ｇのショックとが相殺
されて、加速度プロフィールが滑らかになり加速走行時
のショックを低減できる。
ら、次に述べる効果が得られる。 イ．発進時の最大変速比の領域では、ロックアップクラ
ッチが解放状態にありトルクコンバータのトルク増幅作
用が十分に活用できる。 ロ．変速を開始した以降の変速域では、ロックアップク
ラッチが係合状態となり、動力性能，燃費が向上する。 ハ．変速開始点のトルクコンバータがカップリング領域
においてロックアップクラッチが係合するので、トルク
コンバータの機能を損わず円滑な発進特性が得られる。 ニ．変速開始とロックアップクラッチの係合とが同一タ
イミングであるから、アップシフトによる加速の際の＋
Ｇのショックと、ロックアップによるエンジン直結の際
の減速状態に起因して発生する−Ｇのショックとが相殺
されて、加速度プロフィールが滑らかになり加速走行時
のショックを低減できる。
第１図は本発明のロックアップトルコン付無段変速機の
実施例を示すスケルトン図、 第２図は油圧制御系の回路図、 第３図は制御装置の実施例を示すブロック図、 第４図はトルク増幅率の特性図、 第５図はロックアップオン・オフの領域を示す図、 第６図（ａ），（ｂ）はトルクコンバータ特性図、 第７図は変速開始とロックアップ時の加速度プロフィー
ルを示す図である。 ５…無段変速機、12…トルクコンバータ、15…ロックア
ップクラッチ、52…変速用ソレノイド弁、67…ロックア
ップ用ソレノイド弁、80…制御ユニット、92…トルクコ
ンバータ状態判定部、93…変速開始判定部、94…ロック
アップ決定部
実施例を示すスケルトン図、 第２図は油圧制御系の回路図、 第３図は制御装置の実施例を示すブロック図、 第４図はトルク増幅率の特性図、 第５図はロックアップオン・オフの領域を示す図、 第６図（ａ），（ｂ）はトルクコンバータ特性図、 第７図は変速開始とロックアップ時の加速度プロフィー
ルを示す図である。 ５…無段変速機、12…トルクコンバータ、15…ロックア
ップクラッチ、52…変速用ソレノイド弁、67…ロックア
ップ用ソレノイド弁、80…制御ユニット、92…トルクコ
ンバータ状態判定部、93…変速開始判定部、94…ロック
アップ決定部
Claims (1)
- 【請求項１】無段変速機の入力側にロックアップクラッ
チ付トルクコンバータを有し、制御ユニットからの出力
信号に基づいて上記ロックアップクラッチを解放状態，
係合状態に制御するものにおいて、 上記制御ユニットには、エンジン回転数，プライマリ回
転数の各検出信号を入力してトルクコンバータのカップ
リング領域を判定するトルクコンバータ状態判定部と、
セカンダリ回転数，スロットル開度，シフト位置の各検
出信号により検索された目標変速比を入力して変速開始
を判定する変速開始判定部と、記トルクコンバータ状態
判定部と、変速開始判定部の各判定結果ならびにシフト
位置信号とを入力して、変速比最大の領域ではロックア
ップクラッチの解放信号を、コンバータのカップリング
領域で変速開始した時点と略同時的にロックアップクラ
ッチの係合信号を駆動部に出力するロックアップ決定部
とを有してなることを特徴とするロックアップトルコン
付無段変速機の制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139463A JPH0694901B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | ロックアップトルコン付無段変速機の制御装置 |
| US07/200,751 US4909103A (en) | 1987-06-02 | 1988-05-31 | System for controlling a continuously variable transmission having a torque converter |
| EP88304980A EP0297726B1 (en) | 1987-06-02 | 1988-06-01 | System for controlling a continuously variable transmission having a torque converter |
| DE8888304980T DE3866799D1 (de) | 1987-06-02 | 1988-06-01 | Steuerungssystem fuer ein stufenloses getriebe mit drehmomentwandler. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139463A JPH0694901B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | ロックアップトルコン付無段変速機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63303259A JPS63303259A (ja) | 1988-12-09 |
| JPH0694901B2 true JPH0694901B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=15245815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62139463A Expired - Lifetime JPH0694901B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | ロックアップトルコン付無段変速機の制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4909103A (ja) |
| EP (1) | EP0297726B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0694901B2 (ja) |
| DE (1) | DE3866799D1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2502241Y2 (ja) * | 1988-04-11 | 1996-06-19 | 日産自動車 株式会社 | Ｖベルト式無段変速機のライン圧制御装置 |
| JP2741041B2 (ja) * | 1988-10-14 | 1998-04-15 | 富士重工業株式会社 | 無段変速機の変速制御装置 |
| US5009129A (en) * | 1988-10-14 | 1991-04-23 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Transmission ratio control system for a continuously variable transmission |
| US5062049A (en) * | 1989-09-15 | 1991-10-29 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Control method and apparatus for continuously variable transmissions |
| JP2661346B2 (ja) * | 1989-09-18 | 1997-10-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用無段変速機の油圧制御装置 |
| JPH03172674A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Fuji Heavy Ind Ltd | 無段変速機の制御装置 |
| JPH03172667A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Fuji Heavy Ind Ltd | 無段変速機の制御装置 |
| JP2987167B2 (ja) * | 1990-02-14 | 1999-12-06 | 富士重工業株式会社 | 無段変速機の制御装置 |
| NL9000860A (nl) * | 1990-04-12 | 1991-11-01 | Doornes Transmissie Bv | Elektronisch geregelde continu variabele transmissie. |
| US5913916A (en) * | 1992-09-16 | 1999-06-22 | General Motors Corporation | Fuzzy logic shift scheduling for automatic transmissions |
| DE19622108A1 (de) * | 1996-06-01 | 1997-12-04 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Steuerung eines CVT |
| DE19640160A1 (de) * | 1996-09-28 | 1998-04-09 | Volkswagen Ag | Steuerverfahren für ein stufenlos verstellbares Getriebe mit einem hydraulischen Drehmomentwandler und Überbrückungskupplung |
| JP2002147278A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | Honda Motor Co Ltd | 車両における駆動トルク推定方法 |
| US7072762B2 (en) * | 2003-07-18 | 2006-07-04 | Miyama, Inc. | Evaluation system for vehicle operating conditions and evaluation method thereof |
| US7258650B2 (en) * | 2005-06-23 | 2007-08-21 | Caterpillar Inc. | Systems and methods for controlling a powertrain |
| JP4367425B2 (ja) * | 2006-03-07 | 2009-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP2009228763A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL166768C (nl) * | 1978-07-14 | 1981-09-15 | Doornes Transmissie Bv | Drijfwerk, in het bijzonder voor een motorvoertuig. |
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