JPH11315916A - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流体トルクコンバータのスリップによる自動変
速機油の温度上昇を精度良く推定し、油温上昇をロック
アップ領域の変更によって抑制する。 【解決手段】エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔ
との差として演算されるスリップ回転数Ｎｓと（Ｓ
２）、エンジン回転数Ｎｅとの乗算値Ｎmuを求める一方
（Ｓ３）、前記乗算値Ｎmuの積算値ΣＮmuを求める（Ｓ
４）。そして、前記積算値ΣＮmuが所定値以上になった
ときには（Ｓ５）、ＡＴＦの温度が許容温度を越えて高
くなっているものと推定し、ロックアップ領域を低車速
側に拡大する（Ｓ６）。

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ロック
アップ制御装置に関し、詳しくは、車両用の自動変速機
において、自動変速機の作動油（以下、ＡＴＦと略す）
の温度上昇を抑制するためのロックアップ制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、流体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を締結させる運転領域であるロック
アップ領域を、ＡＴＦの温度上昇を抑制すべく変更する
構成としたロックアップ制御装置が知られている。

【０００３】例えば、特開昭６２−２０５８２９号公報
には、油温センサで検出されるＡＴＦ温度が高いとき
に、ロックアップ領域を拡大する構成の開示がある。ま
た、特開平５−３０２６７１号公報には、車両の荷重を
計測する荷重センサの信号に基づき、荷重が大きいとき
にロックアップ領域を低車速側に拡大する構成の開示が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の荷重
増大は、流体トルクコンバータのスリップを増大させる
ことになって、このスリップによる発熱がＡＴＦの温度
上昇を招くことなるが、スリップによる発熱は荷重増大
以外の要因によっても発生するため、荷重変化のみから
ＡＴＦの温度上昇を抑制するためのロックアップ領域の
拡大を行わせると、荷重以外の要因による温度上昇に対
応してロックアップ領域を制御することができないとい
う問題があった。

【０００５】一方、油温センサを備えるシステムであれ
ば、ＡＴＦの温度上昇を抑制するためのロックアップ領
域の制御を最適に行わせることが可能であるが、温度セ
ンサを設けることで、コストアップになってしまうとい
う問題があった。本発明は上記問題点に鑑みなされたも
のであり、温度センサを設けることなく、流体トルクコ
ンバータの発熱によるＡＴＦの温度上昇を検出して、ロ
ックアップ領域の制御を行えるロックアップ制御装置を
提供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、図１に示すように構成される。図１におい
て、流体トルクコンバータは、エンジンの出力軸と変速
機の入力軸との間に介装され、ロックアップクラッチ
は、流体トルクコンバータの入力軸と出力軸とを機械的
に直結するクラッチである。

【０００７】スリップ回転速度検出手段は、前記流体ト
ルクコンバータにおけるスリップ回転速度を検出し、エ
ンジン負荷検出手段は、エンジン負荷を検出する。そし
て、作動油温度推定手段は、前記検出されるスリップ回
転速度及びエンジン負荷に基づいて、前記自動変速機の
作動油の温度を推定する。ロックアップ領域変更手段
は、作動油温度推定手段で推定される作動油の温度に応
じて、前記ロックアップクラッチを締結させるロックア
ップ領域を変更する。

【０００８】かかる構成によると、流体トルクコンバー
タにおける発熱量に相関するスリップ回転速度とそのと
きのエンジン負荷とから、作動油（ＡＴＦ）の温度を推
定し、該推定されるＡＴＦ温度に応じてロックアップ領
域（流体トルクコンバータの入力軸と出力軸とを機械的
に直結させる領域）を変化させ、スリップによる発熱で
温度上昇することを抑止する。

【０００９】請求項２記載の発明では、前記ロックアッ
プ領域変更手段が、前記推定される作動油の温度が高い
ときほど、前記ロックアップ領域をより大きく低車速側
に拡大させる構成とした。かかる構成によると、ＡＴＦ
温度が高いときほど低車速側からロックアップを行っ
て、スリップの発生をより抑制し、速やかな温度低下を
図る。

【００１０】請求項３記載の発明では、前記スリップ回
転速度検出手段が、流体トルクコンバータの入力軸の回
転速度から出力軸の回転速度を減算した値を、スリップ
回転速度として検出する一方、前記作動油温度推定手段
が、スリップ回転速度とエンジン負荷との乗算値の積算
値から、作動油の温度上昇を推定する構成とした。かか
る構成によると、流体トルクコンバータの入力軸の回転
速度が出力軸の回転速度よりも高いときにプラスの値と
して算出され、逆に、出力軸の回転速度の方が高いとき
にマイナスの値として算出されるスリップ回転速度と、
そのときのエンジン負荷とを乗算し、この乗算値を逐次
積算した結果に基づいて、ＡＴＦ温度の上昇を推定す
る。即ち、スリップ回転速度が高いときほど流体トルク
コンバータにおける発熱量が高く、また、同じスリップ
回転速度のときであってもエンジン負荷が高い方がより
発熱量が多いと推定されるので、スリップ回転速度とエ
ンジン負荷との乗算値を実際の発熱量に相当するものと
して求め、前記乗算値の積算結果から流体トルクコンバ
ータの発熱によるＡＴＦの温度上昇を推定する。

【００１１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、温度セン
サを用いることなく、流体トルクコンバータの発熱によ
るＡＴＦ温度の上昇を精度良く推定でき、該推定結果に
基づいてロックアップ領域を変更することで、ＡＴＦ温
度の上昇を確実に抑制できるという効果がある。

【００１２】請求項２記載の発明によると、ＡＴＦ温度
上昇をロックアップ領域の拡大によって速やかに抑制し
つつ、過剰なロックアップ領域の拡大を回避できるとい
う効果がある。請求項３記載の発明によると、流体トル
クコンバータの発熱量を精度良く推定して、ＡＴＦの温
度上昇時に適切にロックアップ領域を拡大させることが
できるという効果がある。

【００１３】

【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。この自動
変速機２は、エンジン１の出力側に介在する流体トルク
コンバータ３と、この流体トルクコンバータ３を介して
連結され、エンジン出力トルクがこの流体トルクコンバ
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
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。尚、歯車式変速機４を、無段変速機に置
き換えても良い。

【００１４】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。前記自動変速機用コントロール
ユニット６は、エンジンルーム内や車室内に設置する構
成であっても良いし、また、自動変速機２のオイルパン
内に収容する構成であっても良い。前記各種のセンサと
しては、エンジン１の吸入空気量を調整するスロットル
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
の回転数Ｎｅ（rpm)を検出するエンジン回転センサ10
（クランク角センサ）と、流体トルクコンバータ３のタ
ービン回転数Ｎｔ（rpm)を検出するタービンセンサ11が
設けられている。

【００１５】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
（図５参照）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。

【００１６】また、前記流体トルクコンバータ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を締結することによ
って流体トルクコンバータ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。

【００１７】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，Ｐ
２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。

【００１８】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42
ａ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。

【００１９】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。

【００２０】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Ｔ
ＶＯ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（図５参照）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・解放を制御する。

【００２１】また、本実施の形態においては、ＡＴＦの
温度上昇を抑制するために、前記ロックアップ領域を変
更するようになっており、係るロックアップ領域の変更
制御を、図４のフローチャートに従って説明する。図４
のフローチャートにおいて、Ｓ１では、エンジン回転セ
ンサ10からの検出信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅ
（rpm)を算出する（エンジン負荷検出手段）。尚、前記
エンジン回転数Ｎｅ（rpm)は、エンジン負荷の代表値と
して用いるものであり、エンジン回転数Ｎｅ（rpm)に代
えて、スロットル開度やブーストなどを用いても良い。

【００２２】Ｓ２では、［エンジン回転数Ｎｅ］−［タ
ービン回転数Ｎｔ］として、流体トルクコンバータ３に
おけるスリップ回転数Ｎｓ（rpm)を算出する（スリップ
回転速度検出手段）。従って、スリップ回転数Ｎｓ（rp
m)は、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔよりも
高いときにプラスの値として算出され、エンジン回転数
Ｎｅがタービン回転数Ｎｔよりも低いコースト状態で
は、マイナスの値に算出されるようになっている。尚、
タービンセンサ11を備えない場合には、車速ＶＳＰとギ
ヤ比とからタービン回転数Ｎｔを算出するようにしても
良い。

【００２３】Ｓ３では、前記Ｓ１で検出されたエンジン
回転数Ｎｅ（rpm)とＳ２で算出されたスリップ回転数Ｎ
ｓ（rpm)の乗算値Ｎmu（Ｎmu＝Ｎｅ×Ｎｓ×Ｋ：Ｋは定
数）を算出する。また、次のＳ４では、前記乗算値Ｎmu
を、前回までの積算値ΣＮmuに加算し、該加算結果を、
新たな積算値ΣＮmuとする。

【００２４】前記積算値ΣＮmuは、図６に示すように、
ＡＴＦの温度変化に略相関するので、前記積算値ΣＮmu
からＡＴＦの温度を推定することが可能である。一方、
ＡＴＦ温度が高いときに、ロックアップ領域を拡大する
と、流体トルクコンバータ３におけるスリップがなくな
って発熱量が減り、ＡＴＦの温度を低下させることが可
能である。

【００２５】そこで、次のＳ５では、前記積算値ΣＮmu
が所定値以上であって、ＡＴＦ温度が許容最高温度を越
えていると推定されるか否かを判別し（作動油温度推定
手段）、前記積算値ΣＮmuが所定値以上であるときに
は、Ｓ６へ進んで前記ロックアップ領域を低車速側に拡
大変更する設定を行う（ロックアップ領域変更手段）。
即ち、Ｓ６では、図５に示すように、ロックアップを行
う最小車速を各スロットル開度ＴＶＯ毎に規定するロッ
クアップ線を、低車速側にシフトさせて、ロックアップ
領域の拡大を図るものであり、ロックアップ領域の拡大
によって流体トルクコンバータ３における発熱が抑制さ
れて、ＡＴＦ温度の低下を図ることが可能である。

【００２６】ここで、前記積算値ΣＮmuが所定値以上で
あるか所定値未満であるかによって、ロックアップ領域
を２種類に切り換える構成としても良いが、前記積算値
ΣＮmuが前記所定値以上であるときに、前記積算値ΣＮ
muが大きくなるほどより大きくロックアップ線を低車速
側にシフトさせるようにしても良く、この場合には、前
記積算値ΣＮmuに応じて前記ロックアップ線を低車速側
にシフトさせるときの車速幅を設定させれば良い。

【００２７】尚、ロックアップ制御マップを変更する代
わりに、ロックアップ制御マップを参照するときの車速
ＶＳＰを増大補正するようにして、結果的により低車速
側からロックアップが行われるようにしても良い。一
方、Ｓ５で前記積算値ΣＮmuが所定値未満であると判別
されると、Ｓ７へ進み、ロックアップ領域を通常領域に
戻す設定を行う。ここで、ロックアップ領域の切り換え
にヒステリシスを設け、低車速化させるときの前記所定
値よりもより小さい値にまで前記積算値ΣＮmuが低下し
てから、ロックアップ領域を通常領域に戻すようにして
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】実施の形態におけるロックアップ領域の制御を
示すフローチャート。

【図５】実施の形態におけるロックアップ制御マップを
示す線図。

【図６】実施の形態におけるＡＴＦ油温と積算値ΣＮmu
との相関を示すタイムチャート。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 自動変速機 ３ 流体トルクコンバータ 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 11 タービンセンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間
   に介装された流体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、 前記流体トルクコンバータにおけるスリップ回転速度を
   検出するスリップ回転速度検出手段と、 エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、 前記検出されるスリップ回転速度及びエンジン負荷に基
   づいて、前記自動変速機の作動油の温度を推定する作動
   油温度推定手段と、 該作動油温度推定手段で推定される作動油の温度に応じ
   て、前記ロックアップクラッチを締結させるロックアッ
   プ領域を変更するロックアップ領域変更手段と、 を含んで構成され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】前記ロックアップ領域変更手段が、前記推
   定される作動油の温度が高いときほど、前記ロックアッ
   プ領域をより大きく低車速側に拡大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。
3. 【請求項３】前記スリップ回転速度検出手段が、流体ト
   ルクコンバータの入力軸の回転速度から出力軸の回転速
   度を減算した値を、スリップ回転速度として検出する一
   方、前記作動油温度推定手段が、スリップ回転速度とエ
   ンジン負荷との乗算値の積算値から、作動油の温度上昇
   を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の自
   動変速機のロックアップ制御装置。