JPS59140960A - 自動変速機のロツクアツプ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、自動変速機の制御装置に関し、更に詳細Ｋｄ
、）ルクコンバータの入出力軸を直結するロックアツプ
機構の制御装置に関する。 トルクコンバータは、通常ｉ？ポンプンベラとタービン
ランナおよびそれらの間に配置されたステータとを備え
ており、エンジン駆動されるポンノインイラから作動油
を循環させ、タービンランナから出た作動油を、適尚な
角度をもった上記ステータにより、ポンプインイラの回
転を妨げない方−向からスムーズに入れ、循環する作動
油の速度を落とすことなく、この作動を繰り返すことに
より、タービンランナの反動力を大きくしてトルクの増
大を行なう。トルクコンバータは、タービンの回転速度
がポンプの回転速度に比し遅い場合には、トルクの増大
も大きく、タービン回転速度がポンプ回転速度に近づく
に従ってトルクの増大が小さくなるという自動変速作用
を持つものであるが、ポンプとタービンとの間のスリッ
プによる動力伝達効率の低下を避けることができず、燃
費が悪くなるという欠点を有している。この曳リップを
なくし、動力伝達効畢の低下を解消して、燃費の向上を
図るため、最近では、トルクコンバータの入力軸と出力
軸を直結する直結機構またはロックアツプ機構すなわち
直結クラッチまたはロックアツプクラッチを設け１タ一
ビン回転速度がポンプ回転速度に接近した運転状態下で
は、ロックアツプクラッチによりポンプとタービンを直
接するロックアツプ制御を行なうことが提案されている
。 このロックアツプ制御は、例えば特開昭５６−１３８５
５９号公報に記載されているようにエンジンの出力軸な
いしエンジンにより駆動される軸の回転Ｖを検出する回
転数センサからの回転数信号、および吸気管負圧を検出
することによって、エンジン負荷を検出する負荷センサ
からの負荷信号を、予め上記回転数およびエンジン負荷
に基づいて設定されたロックアツプ制御線に照合して、
上記回転数信号と負荷信号の関係すなわち上記２つの信
号によって決定される座標が、上記ロックアツプ制御線
の高回転側のロックアツプ作動ゾーンにあるときには、
上記ロックアツプ機構を作動させてロックアツプを行な
い、一方上記座標が、上記ロックアツプ制御線の低回転
側のロックアツプ解除ゾーンにあるときには、上記ロッ
クアツプ機構の作動を停止し、ロックアツプ解除を行な
うようになっている。 以上説明したロックアツプ機構付きの自動変速機によれ
ば、定速運転等の定常運転状態においてハ、必要に応じ
てトルクコンバータ夕のロックアツプを行ない、燃費の
向上を図ることができるが、このようにトルクコンバー
タをロックアツプした！まの状態で、アクセルを踏み込
み、加速を行なった場合は、トルクコソノ９−夕が実質
的に作動しないので、加速に必要な十分なトルクを発生
させることができず、従って思うような加速を行なえな
いという欠点がある。 そこで本発明に、トルクコン・々−タ付き自動変速機の
上記欠点に鑑み、ロックアツプ作動中に、加速が行なわ
れようとしているときには、ロックアツプを強制的に解
除し、自動変速機のトルクコンバータを十分に作用させ
ることができるようにしたロックアツプ制御装置を提供
することを目的とするものである。 すなわち本発明による自動変速機のロックアツプ制御装
置は、トルクコンバータ、このトルクコンバータの入力
部材と出力部材の結合、解除を、車咄の運転状態に応じ
て制御するロックアツプ制御機構、前記エンジンの出力
軸ないしエンジンにより１駆動される軸の回転の上昇率
が設定上昇率以上となったことを検出して、前記車輛の
加速状態を検出する加速センサ、および作動している前
記ロックアツプ制御機構を、前記加速センサからの出力
信号を受けたとき不作動状態をしてロックアツプを解除
させる制御手段を備えたことを特徴とするものであり、
車輌の加速時に、上記制御手段によりトルクコンバータ
のロックアツプを解除するようにしたので、該加速時に
トルクコンバータのトルク増大機能を十分に発１させる
ことができ、従ってスムーズな加速性能を得ることがで
きる。 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例に
よる自動変速機のロックアツプ制御装置について説明す
る。 ｍ１図は、本発明のロックアツプ制御装置が組み込まれ
た゛戊子制御式自動変速機の機械部分の断面および油圧
制御回路を示す図である。 自動変速機は、トルクコンバータ１０と、多段歯車変速
機構２０と、該トルクコンバータ１０と多段歯車変速機
構２０との間に配置されたオーバードライブ用遊星歯車
変速機構５０とから構成゛されている。 トルクコンバータ１０Ｆｉ、エンジン出力１１１１１　
Ｋ結合されたポンプ】１、核ポンプ】１に対向して配置
されたタービン１２、及びポンプ１１とタービン１２と
の間に配備されたステータ１３を有し、タービン１２に
はコンバータ出力軸１４が結合されている。コンバータ
出力軸１４とＩンプ１１との間には、ロックアツプク・
ラッチ１５が設けられている。このロックアツプクラッ
チ１５は、トルクコンバータ１０内を循申する作動油圧
力により常時係合方向に押されてかり、該クラッチ１５
に外部から供給される解放用油圧により解放状態に保持
される。 多段歯車変速機構２０は、前段遊星歯車機構２１と後段
遊星歯車機構２２を有し、０１］段遊星歯車機構２１の
サンギア２３と後段遊星歯車機構２２のサンギア２４と
は連結軸２５により連結されている。多段両市変速機構
２０の入力軸２６は、前方クラッチ２７を介して連結軸
２５に、また後方クラッチ２８を介して前段遊星歯車機
構２１のインターナルギア２９にそれぞれ連結されるよ
うになっている。連結軸２５すなわちサンギア２３％２
４と変速機ケースとの間には前方ブレーキ３０が設けら
れている。前段遊星歯車機構２１のプラネタリキャリア
３１と、後段遊星ｍ爪機構２２のインターナルギア３３
とは出力軸３４に連結され、後段遊星歯車機構２２のプ
ラネタリキャリア３５と変速機ケースとの間には後方ブ
レーキ３６とワンウェイクラッチ３７が設けられている
。 オーバードライブ用遊星歯卑変速機構５０は、プラネタ
リギア５】を回部自在に支持するプラネタリキャリア５
２がトルクコンバータ１０の出力軸１４に連結され、サ
ンギア５３は直結クラッチ５４を介してインターナルギ
ア５５に結合されるようになっている。サンギア５３と
変速機ケースとの間には、オーバードライブブレーキ５
６が設けら・れ、またインターナルギアｂ５ｉｊ：多段
歯ｊ１変速機構２００Å力軸２６に連結されている。 多段、歯車変速機＄２０は従来公知の形式で前進３段、
後段１段の変速段を有し、クラッチ２７．２８及びブレ
ーキ３０，３１を適宜作動させることにより所要の変速
段を得ることができる。オーバードライブ用遊星歯車変
速機５０は、直結クラッチ５４が保合しブレーキ５６が
解除されたとき、軸１４．２６を１ｉｉＬ結状態で結合
し、ブレーキ５６が係合し、クラッチ５４が解放された
とき軸１４．２６をオーバードライブ結合する。 以上説明した自動変速機は、第１図に示したような油圧
制御回路を備えている。この油圧制御回路は、エンジン
出力軸１によって駆動されるオイルポンプ１００を有し
、このオイルポンプ１００から圧力ライン１０１に吐出
された作動油は、鯛圧升１０２により圧力が訓整されて
セレクト弁】０３に４かれる。セレクト弁１０３Ｉ／′
ｉ、１．２、Ｏ％Ｎ、Ｒ％Ｐの各シフト位置を有し、該
セレクト弁が１．２及びＰ位置にあるとき、圧力ライン
１０１Ｆｉ弁１０３のボートａ　、　ｂ　、　ｃ　ＩＣ
連通スル。 ボートａは後方クラッチ２８の作動用アクチュエ〜り】
０４に接続されており、９Ｐ１．０３が上述の位置にあ
るとき、後方クラッチ２８は係合状態に保持される。ボ
ートａば、また１−２シフト弁１１０の左方端近傍にも
接続され、そのスプールを図において右方に押し付けて
いる。／−トａは、更に第１ラインＬ１を介して１−２
シフト弁１１０の右万端に、第２ラインＬ２を介して２
−３シフト弁１２０の右万端に、第３ラインＬ３を介し
てろ一４シフト弁１３０の右万端にそれぞれ接続されて
ｂる◎上記第１．Ｊ２および第３ラインＬ１、Ｌ２およ
びＬ５からは、それぞれ第１、第２および第３ドレンラ
インＤＩ、Ｄ２ｂよびＤ３が分岐しており、これらのド
レンラインＤ１％０２％Ｄ３には、このドレンラインＤ
ｉ、Ｄ２．Ｄ３のＩＭ閉を行なう第１、第２、第３ソレ
ノイド弁ＳＬＩ、ＳＬ２、Ｓ、Ｌ３が接続されている。 上記ソレノイド弁Ｓ　Ｌｌ、Ｓ　Ｌ２、Ｓ　Ｌ３は、ラ
イン１０１と＆−トａが連通している状態で、励磁され
ると、各ドレンライン０１％　０２．０３を閉じ、その
結果第１、第２、第３ライン内の圧力を高めるようにな
っている。 ポートｂＦｉセカンドロック弁１０５にもライン１４０
を介して接続され、この圧力は弁１０５のスプールを図
において下方に押し下げるように作用する。弁１０５の
スプールが下方位置にあるとき、ライン１４０とライン
１４１とが連通し油圧が前方ブレーキ３０のアクチュエ
ータ１０８の保合側圧力室に導入されて前方ブレーキ３
０を作動方向に保持する。ボー）Ｃはセカンドロック弁
。 １０５に接続され、この圧力は該弁１０５のスプールを
上方に押し上げるように作用する。さらにｙｆ’　−）
　ｃは圧力ライン１０６を介して２−３シフト弁１２０
に接続されている。とのライン１０６は、第２ドレンラ
インＤ２のソレノイド弁ＳＬ２が励磁されて、第２ライ
ンＬ２内の圧力が高められ、この圧力により２−３シフ
ト弁１２０のスプールが左方に移動させられたとき、ラ
イン】（）７に連通する。ライン１０７け、前方ブレー
キのアクチュエータ１０８の解除側圧力室に接続され、
該圧力室に油圧が導入されたとき、アクチュエータ１０
８は保合側圧力室の圧力に抗

【２てブレーキ３０を解除
方向に作動させる。また、ライン１０７の圧力は、前方
クラッチ２７のアクチュエータ１０９にも導かれ、この
クラッチ２７を係合させる。 セレクト弁１０３は、１位ｆｆ　Ｋ　かいて圧力ライン
１０１に通じるボートｄを有し、このボートｄは、ライ
ン１１２を経て１−２シフト弁１．１０に達しさらにラ
イン１１３を経て後方ブレーキ３６のアクチュエータ１
１４に接続される。１−２シフト弁１１０及び２−３シ
フト弁１２０は、所定の信号によりソレノイド弁ＳＬＩ
、ＳＬ２が励磁されたとき、スプールを移動させてライ
ンを切り替え、これにより所定のブレーキ、又はクラッ
チが作動し、それぞれ１−２．２−３の変速動作が行な
われる。また油圧制御回路には調圧弁１０２からの油圧
を安定させるカット□パック用弁１１５、吸気負圧の大
きさに応じて調圧弁１０２からのライン圧を変化させる
バキュームスロッ）＃弁１１６、コノスロットル弁１１
６を補助するスロットルバックアップ弁１１７が設けら
れている。 さらに、本例の油圧制御回路にはオーバドライブ用の遊
星歯車変速機５０のクラッチ５４及びブレーキ５６を制
御するために、３−４シフト弁１３０及びアクチュエー
タ１３２が設けられている。アクチュエータ′１３２の
係合側圧力室は圧力ライン１．０１に接続され゛ており
、該ライン１０１の圧力によりブレーキ５６け係合方向
に押されている。この３−４シフト弁も上記１−２，２
−３シフト弁１１０，１２０と１ｎ１様、ソレノイド弁
ＳＬ３が励磁されると該升１３０のスツール１３１が下
方に移動し、圧力ライン１９１とライン１２２が連通し
、ライン１２２に油圧が導入きれのライン１２２に導入
された油圧は、ブレーキ５６のアクチュエータ１３２の
解除側圧力室に作用し、ブレーキ５６を解除方向に作動
させるとともにクラッチ５４のアクチュエータ１３２が
クラッチ５４を係合させるように作用する。 更に本例の油圧制御回路には、ロックアツプ側御弁１３
３が設けられており、このロックアツプ制御弁１３３は
ラインＬ４を介してセレクト弁１０３のｙＷ−）ａＫ連
通されている。このラインＬ４からに、ドレンラインＤ
Ｉ、Ｄ２、Ｄ３と同様、ソレノイド弁ＳＬ４が設けられ
たドレンラインＤ４が分岐している。ロックアツプ制御
弁１３３け、ソレノイド弁ＳＬ４が励磁されて、ドレン
ライン０４が閉じられ、ライン上４内の圧力が高まった
とき、そのスプールがライン１２３とライン１２４を連
通して、ロックナツプクラッチ１５を解除方向に移動さ
せるようになっている。 以上の構成において、各変速段およびロックアツプと各
ソレノイドの作動関係、および＋Ｖ速段とクラッチ、ブ
レーキの作動関係を次表に示す。 第　　１　　表 第２表 次に第２図を参照しつつ、上記油圧制御回路を作動制御
させるための電子制御回路２００を説明する。 電子制御回路２００は、入出力装置２０１、ランダム・
アクセス・メモリ２０２（以ＦＲＡＭと称す）、および
中央演算装［２０３（以下ｃｐｕと称す）を備えている
。上記入出力装置２０１には、エンジン２０４の吸気通
路２０５内に設けられたスロットル弁２０６の開度から
エンジンの負荷を検出し、負荷信号ＳＬを出荷する負荷
センサ２０７、エンジン出力軸１０回転数を検出して。 エンジン回転数信号ＳＥ　を出力するエンジン回転数セ
ンサ２０８またはコｒンパータ出力軸１４の回転数を検
出して、タービン回転数信号ＳＴを出力するタービン回
転数センサ２０９、車速を検出して、車速信号ＳＣを出
力する車渚センサ２１０等の走行状態等を検出するセ／
すが接続され、これらのセンサから上記信号等を入力す
るようになっている。 入出力装置２０１は、上記センサから受けた負荷悄＠Ｓ
Ｌ、エンジン回転数信号ＳＥ、タービン回転数信号ＳＴ
、車速信号Ｓｃを処理して、ＲＡＭ２０２に供給する。 ＲＡＭ２０２は、これらの信号ＳＬ、Ｓε、ＳＴ、ＳＣ
を記憶するとともに、ＣＰＵ２０３からの命令に応じて
これらの信号ＳＬ、ＳＥ、ＳＴ％ＳＣまたはその他のデ
ータをＣＰ　Ｕ　２０３に供給する。ＣＰＵ２０３は、
本発明に適合する変速制御のプログラムに従って、エン
ジン回転数信号ＳＥ、タービン回転数信号ＳＴまたは車
速信号ＳＣを、上記負荷信号ＳＬに応じて読み出したエ
ンジン回転数−エンジンｔ１、荷時性、タービン回転斂
−エンジン負荷特性または車速−エンジン負荷特性に基
づき決定された変速線、ロックアツプ制御線に照して、
ロックアツプを作動するか、解除するかの演算を行′な
う。 ＣＰＵ２０３の演算結果は、入出力装置２０１を介して
第１図を参照して述べた変速制節介である１−２シフト
弁１１０．２−６シフト弁１２０．６−４シフト弁１３
０ならびにロックアツプ制御フＰ１３３を操作するソレ
ノイド弁群２１１の励磁を制御する信号と、して与えら
れて、変速またはロックアツプ制御を行なう。なお、上
記電磁弁群２１１には、１−２シフト弁１１０．２−３
シフドブｆ’　１２０．３−４シフト弁】３０、ロック
アツプ制御弁１３３の各ソレノイド弁ＳＬＩ、ＳＬ２、
ＳＬ３、ＳＬ４が含まれる。 以下、上記電子制御回路２００による自動変速機の制御
の一例を説明する。電子制御回路２００ハ、マイクロコ
ンピュータにより槽成されているのが好ましく、この電
子制御回路２００に組み込まれたプログラムは、例えば
第３図以降に示されたフローチャートに従って実行され
る。 、＠３図は、変速制御の全体フローチャートを示し、変
速制御は、この図からも解かるようにまずイニシアライ
ズ設定から行なわれる。このイニシアライズ設定は、第
４図に示したイニシャライズサグルーチンに従って実行
される。このサブルーチンは、自動変速機の油圧制御回
路の切換えを行なう各制御弁のポートおよび必要なカウ
ンタをイニシャライズして歯車変速機構２０を一速に１
口ツクアップクラッチ１５を解除にそれぞれ設定する。 この後、電子制御・回路２００の各挿ワーキングエリア
をイニシャライズして、イニシャライズザブルーチンの
実行を完ｒする。 次いで、例えば５　Ｑ　ｍ　ｓｅｃのディレィをかけた
後、予め設定きれたタイマー値Ｔを読み取り、この値か
ら１１Ｉだけ減じた後、セレクト弁１０３の位置すなわ
ちシフトレンジを読む。次いで、この読まれたシフトレ
ンジが２レンジであるか否かを判別する。シフトレンジ
が２レンジであるトキには、ロックアラｆを解除すると
ともに両市変速機構２０を第２速に固定するようにシフ
ト弁を制丁卸する。シフトレンジが２レンジでない場合
には、ルンジであるか否かが判定される。シフトレンジ
がルンジである場合には１次いで１見在歯車変速機構が
第１速であるか否かが判定される。第１゜速である。＠
合には、以上のルーチンが繰り返えでれる。一方、１速
でなめ場合には、ロックアツプを解除し、次いで１速に
対応する変速線を読み出す。ｆｘお、こ、の変速線は、
タービン回転−エンジン負荷特性に応じて定められたも
のとする。次いで、タービン回転数（”ｓｐ　）を検出
し、このタービン回転数を上記読み出した変速線に照ら
し、タービン回転数が上記変速線を越えていない場合に
は第１速に固定し、越えている場合にはまず第２速にし
て上記の条件が満足されれば第１速に固定する。これは
変速ショツノを防止するためである。 シフトレンジがルンジか否かの判定において、シフトレ
ンジがルンジでない場合には、結局シフトレンジが０レ
ンジにあることを示し、この場合には、シフトアップ判
定を含むシフトアップ変速制御、シフトダウン判定を含
むシフトダウン変速制御、ロックアツプ制御の順に制御
が行なわれる。なお、シフトアップ変速制御とシフトダ
ウン変速制御は、従来の制御方法と同一であってよいの
で、ここでは詳細を省略する。 次に第５図を参照しつつロックアツプ制御について説明
する。 このロックアツプ制御においては、まず、エンジン回転
数Ｅｓｐ　　Ｏ値を読み込み、この読み込んだエンジン
回転数Ｅｓｐからその微分値すなわち変より大きいか否
かを判定して、現在車輛が加速状態にあるか否かを判定
する。この１定がＮｏ　のときは、ロックアツプ状態を
読み込み、この読み込みから、現在ロックアツプが作動
しているか否かを判定する。この判定がＹＥＳのとき、
すなわちロックアツプ作動、状態のときは、ロックアツ
プ解除制御が行なわれる。このロックアツプ解除制御は
、まずスロットル開度を読み込むことから行なわれる。 次いで、この読み込んだスロットル開度を、ロックアツ
プ解除制御線ＬＯＦＦ　ｆ：含むロックアツプ作動マツ
プに照し、該スロットル開度の際にロックアツプｆ：解
除すべきエンジン回転数である設定エンジン回転数Ｅｓ
ｐ（ＭＡＰ）を読み出す。次に、この設定エンジン回転
数　Ｅ、ｐ（ＭＡＰ　）と、上で読み込んだ実際のエン
ジン回転数Ｅｓｐを比較し。 ＥｓｐがＥＳｐ（ＭＡＰ）より小さいか否かを判定する
。 このＹＩＪ定がＹＥＳ　　のときはロックアツプを解除
して制御を完了し、ＮＯのときはロックアツプ作動状態
を維持したまま制御を完了する。 一方、上記ロックアツプ作動状態か否かの判定がＮｏの
ときは、ロックアツプ作動制御が行なわれる。このロッ
クアツプ作動制御は、まずスロットル開度を読み込むこ
とから行なわれる。次いで、この読み込んだスロットル
開度を、ロックアツプ作動制御線ＬＯＮを含むロックア
ツプ作動マツプに照し、該スロットル開度の際にロック
アツプを作動すべきエンジンの回転数である設定エンジ
ン回転数Ｅ’　ｓｐ　（ＭＡＰ　）を読み出すう次に、
この設定エンジン回転数Ｅ’　ｉｐ　（ＭＡＰ　）と、
上で読み込んだ実際のエンジン回転数Ｅｓｐを比較しｓ
　ＥＳｐがＥ’　ｓｐ（ＭＡＰ）　　より大きいか否か
を判定する。この判定がＹＥＳ　　のときは、ロックア
ツプを作動して制御を完了し、一方該判定がＮＯのとき
は、そのまま制御を完了する。以上説明した制御によれ
ば、加速状態でない運転状態における好ましめロックア
ツプ制御を行なうことができる。 一方、上記車輛が加速状態にあるか否かの判定。 すなわち上記エンジン回転数Ｅｓｐの微分値判定がＹＥ
Ｓのときは、現在ロックアツプ作動状態のときにはこれ
を解除して、ロックアツプ解除状態のときには、その状
態を維持したまま制御を完了する。 本発明によるロックアツプ制御においては、以上説明し
たように車輛の加速の際、現在ロックアツプ作動状態の
ときにはこれを解除し、ロックアツプ解除状態のときに
はこれを維持して、ロックアツプ解除状態で加速を行な
うようにしたので、トルクコンバータのトルク増大作用
を有効に利用したスムーズな加速を行なうことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のロックアツプ制御装置が組み込オれ
た電子制御式自動変速機の機械部分の断面および油圧制
御回路を示す図、 第２図は、上記電子制御式自動変速機の電子回路を示す
図、 第３図および第４図は、上記電子制御式自動変速機にお
ける高速制御の一例を示すフローチャート、 第５図は、本発明に従うロックアツプ制御の一例を示す
フローチャートである。 １０・・・トルクコンバータ、１２・・・タービン、１
００・・・油圧ポンプ、１０３・・・セレクト弁、２０
０・・・ｋ子制御回路、２０７・・・負荷センサ、２０
８・・・。 エンジン回転数センサ、２０９・・・タービン回転数セ
ンサ 特許出願人　東洋工業株式会社 第２図 ７２００

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トルクコンバータ、このトルクコンバータノ入力部材と
   出力部材の結合、解除を、車輌の運転状態に応じて制御
   するロックアツプ制御機構、前記エンジンの出力軸ない
   しエンジンによシ駆動される軸の回転の上昇率が設定上
   昇率以上となったことを検出して、前記車輛の加速状態
   を検出する加速上／す、および作動している前記ロック
   アツプ制御機構を、前記加速センサからの出力信号を受
   けたとき不作動状態としてロックアツプを解除させる制
   御手段を備えた自動変速機のロックアツプ制御装置、