(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．駆動力源の出力軸に入力側が連結される流体トルクコンバータと、
ｂ．前記流体トルクコンバータの出力側に連結される入力軸を備えると共に、複数の摩擦係合要素を備え、該摩擦係合要素の係合状態を切り換えることにより、前記入力軸と出力軸との間に複数の変速段を確立する油圧作動式変速機と、
ｃ．前記流体トルクコンバータの入力側と出力側との間を機械的に連結する連結クラッチと、
ｄ．前記摩擦係合要素への供給油圧を調節する油圧調節手段と、
ｅ．変速終了後の非変速時でかつ前記連結クラッチの締結力が高いとき、前記油圧調節手段を介して前記供給油圧を経時的に減少させて前記摩擦係合要素を滑り係合状態に制御する滑り制御手段と、
を備えると共に、前記滑り制御手段は、前記摩擦係合要素が滑り始めたと判断されないとき、所定の補正量を前記供給油圧から減算する一方、前記摩擦係合要素が滑り始めたと判断されたとき、所定時間、前記所定の補正量に所定の係数を乗じた値を前記供給油圧に加算することを特徴とする油圧作動式変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は油圧作動式変速機の制御装置、特に車両用の油圧作動式変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開昭６２−１４７１５３号ないし特開昭６２−２２４７６５号公報記載の技術のように、変速時のショックを防止するために、車両用の油圧作動式変速機においてクラッチ、ブレーキなどの摩擦係合要素の油圧制御用に、油圧制御回路にリニアソレノイドやデューティソレノイドなどの電磁弁を設けたものが知られている。その従来技術においては、電磁弁を変速過渡における変速の進行状況を示す変速機入力軸回転速度や機関回転数、出力軸トルクなどのパラメータに基づいて制御し、前記摩擦係合要素の油圧を制御している。
【０００３】
しかしながら、上記した従来技術にあって、電磁弁は変速時には動作するが、非変速時にはスロットル開度相当の油圧を出力するに止まっていたり、ないしは節電のために通電を停止されており、非変速時では電磁弁の必要性は低い。
【０００４】
また、油圧作動式変速機は、駆動力源である内燃機関と変速機部との間をトルクコンバータで接続し、その間の駆動力を伝達している。一般にトルクコンバータは流体伝達であることから、全ての走行状態にわたって効率が良いわけではないため、効率が低下する領域では燃費の悪化を防止する意図でトルクコンバータの入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチを設けている。
【０００５】
このロックアップクラッチは可能な限り作動させた方が燃費の観点からは好ましいが、結局は内燃機関の出力軸と変速機の入力軸とを機械的に連結するものである。従って、内燃機関の出力変動が問題となる状態においては、直結割合を示すロックアップクラッチの締結力（係合力）を高めると内燃機関の回転変動によるサージングが生じるため、締結力を高めることができない。そこで、そのような状態においては、特開昭６２−２４２１７３号ないしは特開昭６２−２５５６６２号公報記載の技術のように、ロックアップクラッチを解放状態とするか、ロックアップクラッチ用の油圧制御回路を滑り制御可能なように構成し、その滑り量を例えばロックアップクラッチの入出力回転速度の比ないし等差に基づいて制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特開昭６２−２４２１７３号ないしは特開昭６２−２５５６６２号公報提案の技術にあっては、油圧制御回路が複雑化する不都合があると共に、コストも増加し、重量を増加させる点でも不具合があった。そこで、簡略化が要請されているが、先の燃費上の要求とは相反するものであるため、実現が困難であった。
【０００７】
従って、この発明の目的は従来技術の上記した欠点を解消し、サージングを解消することで燃費の悪化を回避しつつ油圧制御回路を簡略化すると共に、電磁弁の有効活用をも図るようにした油圧作動式変速機の制御装置を提供することにある。
【０００８】
更に、この発明の第２の目的は、燃費の悪化を回避しつつロックアップクラッチの油圧制御回路を簡略化すると共に、非変速時にも前記した電磁弁をロックアップクラッチの制御に共用することで、電磁弁の有効活用を可能とする油圧作動式変速機の制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の第１および第２の目的を解決するために、この発明は請求項１項において、駆動力源の出力軸に入力側が連結される流体トルクコンバータと、前記流体トルクコンバータの出力側に連結される入力軸を備えると共に、複数の摩擦係合要素を備え、該摩擦係合要素の係合状態を切り換えることにより、前記入力軸と出力軸との間に複数の変速段を確立する油圧作動式変速機と、前記流体トルクコンバータの入力側と出力側との間を機械的に連結する連結クラッチと、前記摩擦係合要素への供給油圧を調節する油圧調節手段と、変速終了後の非変速時でかつ前記連結クラッチの締結力が高いとき、前記油圧調節手段を介して前記供給油圧を経時的に減少させて前記摩擦係合要素を滑り係合状態に制御する滑り制御手段と、を備えると共に、前記滑り制御手段は、前記摩擦係合要素が滑り始めたと判断されないとき、所定の補正量を前記供給油圧から減算する一方、前記摩擦係合要素が滑り始めたと判断されたとき、所定時間、前記所定の補正量に所定の係数を乗じた値を前記供給油圧に加算する如く構成した。
【００１１】
【作用】
請求項１項に係る油圧作動式変速機の制御装置においては、駆動力源の出力軸に入力側が連結される流体トルクコンバータと、流体トルクコンバータの出力側に連結される入力軸を備えると共に、複数の摩擦係合要素を備え、該摩擦係合要素の係合状態を切り換えることにより、入力軸と出力軸との間に複数の変速段を確立する油圧作動式変速機と、流体トルクコンバータの入力側と出力側との間を機械的に連結する連結クラッチと、摩擦係合要素への供給油圧を調節する油圧調節手段と、変速終了後の非変速時でかつ連結クラッチの締結力が高いとき、油圧調節手段を介して供給油圧を経時的に減少させて摩擦係合要素を滑り係合状態に制御する滑り制御手段とを備えると共に、滑り制御手段は、摩擦係合要素が滑り始めたと判断されないとき、所定の補正量を供給油圧から減算する一方、摩擦係合要素が滑り始めたと判断されたとき、所定時間、所定の補正量に所定の係数を乗じた値を供給油圧に加算する如く構成したので、サージングを解消することで燃費の悪化を回避しつつロックアップクラッチの油圧制御回路を簡略化すると共に、変速終了後の非変速時にも前記した電磁弁をロックアップクラッチの制御に共用することで、電磁弁の有効活用をも図ることができる。また、油圧動作が比較的緩慢であることから、ギヤ比算出の基礎となった入出力回転速度の検出遅れがあることが予想されるが、それを修正することができる。尚、ここで、「摩擦係合要素」とは、クラッチ、ブレーキなどを意味し、「前記摩擦係合要素への供給油圧を調節する油圧調節手段」とはリニアソレノイドなどの電磁弁を意味する。
【００１３】
【実施例】
以下、添付図面に即してこの発明の実施例を説明する。
【００１４】
図１はこの発明にかかる車両用の油圧作動式変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。
【００１５】
図１に示すように、車両用の自動変速機Ｔは、内燃機関Ｅのクランクシャフト１にトルクコンバータ２を介して接続されたメインシャフトＭＳと、このメインシャフトＭＳに複数のギヤ列を介して接続されたカウンタシャフトＣＳとを備える。ここで、トルクコンバータ２（前記した流体トルクコンバータ）は、ロックアップクラッチＬ（前記した連結クラッチ）を備えるが、それについては後述する。
【００１６】
メインシャフトＭＳには、メイン１速ギヤ３、メイン２速ギヤ４、メイン３速ギヤ５、メイン４速ギヤ６、およびメインリバースギヤ７が支持される。また、カウンタシャフトＣＳには、メイン１速ギヤ３に噛合するカウンタ１速ギヤ８、メイン２速ギヤ４と噛合するカウンタ２速ギヤ９、メイン３速ギヤ５に噛合するカウンタ３速ギヤ１０、メイン４速ギヤ６に噛合するカウンタ４速ギヤ１１、およびメインリバースギヤ７にリバースアイドルギヤ１３を介して接続されるカウンタリバースギヤ１２が支持される。
【００１７】
上記において、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン１速ギヤ３を１速用油圧クラッチＣ１でメインシャフトＭＳに結合すると、１速変速段が確立する。１速用油圧クラッチＣ１は、２速〜４速変速段の確立時にも係合状態に保持されるため、カウンタ１速ギヤ８は、ワンウェイクラッチＣＯＷを介して支持される。
【００１８】
メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン２速ギヤ４を２速用油圧クラッチＣ２でメインシャフトＭＳに結合すると、２速変速段が確立する。カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ３速ギヤ１０を３速用油圧クラッチＣ３でカウンタシャフトＣＳに結合すると、３速変速段が確立する。
【００１９】
カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタ４速ギヤ１１をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメイン４速ギヤ６を４速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、４速変速段が確立する。
【００２０】
カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタリバースギヤ１２をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持されたメインリバースギヤ７を前記４速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、後進変速段が確立する。尚、上記でクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒが、前記した「摩擦係合要素」に相当する。また、図示例のクラッチはブレーキを有しない湿式多板クラッチからなる。
【００２１】
そして、カウンタシャフトＣＳの回転は、ファイナルドライブギヤ１４およびフィイナルドリブンギヤ１５を介してディファレンシャルＤに伝達され、それから左右のドライブシャフト１６，１６を介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２２】
ここで、内燃機関Ｅの吸気路（図示せず）に配置されたスロットル弁（図示せず）の付近には、その開度θTHを通じて機関負荷を検出するスロットル開度センサＳ１が設けられる。またファイナルドリブンギヤ１５の付近には、ファイナルドリブンギヤ１５の回転速度から車速Ｖを検出する車速センサＳ２が設けられる。
【００２３】
またメインシャフトＭＳの付近にはその回転を通じて変速機の入力軸回転速度ＮM を検出する入力軸回転速度センサＳ３が設けられると共に、カウンタシャフトＣＳの付近にはその回転を通じて変速機の出力軸回転速度ＮC を検出する出力軸回転速度センサＳ４が設けられる。更に、車両運転席床面に装着されたシフトレバー（図示せず）の付近には、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ４，Ｄ３，２の６種のポジションの中、運転者が選択したポジションを検出するシフトレバーポジションセンサＳ５が設けられる。
【００２４】
また内燃機関Ｅのクランク軸（図示せず）の付近にはその回転から機関回転数ＮＥを検出する機関回転数センサＳ６が設けられると共に、機関冷却水通路の付近には機関冷却水温ＴＷを検出する水温センサＳ７が設けられる。これらセンサＳ１などの出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）に送られる。
【００２５】
ＥＣＵはＣＰＵ１７、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ１９、入力回路２０および出力回路２１からなるマイクロ・コンピュータから構成され、前記したセンサＳ１などの出力は、入力回路２０を介してマイクロ・コンピュータ内に入力される。
【００２６】
マイクロ・コンピュータにおいてＣＰＵ１７は図示しないルーチンに従ってシフトマップに基づいてシフト位置（変速比）を決定し、出力回路２１を通じて油圧制御回路ＯのシフトソレノイドＳＬ１，ＳＬ２を励磁・非励磁することによって図示しないシフトバルブを切り替え、所定の変速比を確立すべく、当該の油圧クラッチを解放・締結する。更にリニアソレノイドＳＬ３（前記した電磁弁）を通じてクラッチへ供給する油圧を制御する。
【００２７】
またＣＰＵ１７は、制御ソレノイドＳＬ４を通じてトルクコンバータ２のロックアップクラッチＬの動作をオン・オフ制御する。
【００２８】
それについて説明すると、トルクコンバータ２は、ポンプ２ａ、タービン２ｂ、ステータ２ｃおよび前記した如くロックアップクラッチＬを備える。ロックアップクラッチＬは周知の如く、ロックアップピストン、ダンパスプリング（図示せず）などから構成され、ロックアップクラッチＬの左右の室への供給油圧の程度に応じて、オン状態（締結状態。後に図２に実線で示す）とオフ状態（解放状態。後に図２に想像線で示す）との間に２位置制御される。尚、このとき締結状態においてロックアップクラッチは滑りなく完全に係合されると共に、解放状態においては完全に解放される。
【００２９】
ロックアップクラッチＬがオンされると、駆動力は、内燃機関Ｅ、ドライブプレート、トルコンカバー、ロックアップクラッチＬ、メインシャフトＭＳと伝達される。他方、オフされると、駆動力は、内燃機関Ｅ、ドライブプレート、トルコンカバー、ポンプ２ａ、タービン２ｂ、メインシャフトＭＳと伝達される。
【００３０】
図２はそのロックアップクラッチＬの油圧制御回路を機能的に示す説明ブロック図であるが、図においてロックアップクラッチのシフトバルブは、前記したソレノイドＳＬ４を介してモジュレータバルブよりモジュレータ圧を受け、マニュアルバルブを介して供給されるライン圧を断続し、ロックアップクラッチの締結／解放を制御する。
【００３１】
以下図３フロー・チャートを参照して実施例に係る車両用の油圧作動式変速機の制御装置の動作を説明する。尚、図示のプログラムはロックアップクラッチの締結力が完全締結状態のような高締結状態のときに、所定時刻ごとに起動される。
【００３２】
先ず、Ｓ１０において今回のプログラム・ループが変速終了後の最初のループか否か判断し、肯定されるときはＳ１２に進んでクラッチ制御値QJUAを初期値としてスロットル開度と機関回転数などを基に求めた機関トルクの1.2 倍程度の容量(QET×1.2)とすると共に、Ｓ１４に進んでフラグＦ.GST（初期値零。後述）を１にセットし、ＰＩ補正項QPI の値を零とする。続いて、Ｓ１６に進んで図示の如くクラッチ圧制御値QJUAを決定する。ここではＰＩ補正項QPI が零とされたことから、Ｓ１２でセットされた制御値をそのまま今回制御値とする。クラッチ圧制御値QJUAは具体的にはリニアソレノイドＳＬ３への制御値であり、より具体的にはＰＷＭのデューティ値として与えられる。
【００３３】
ここで、図３フロー・チャートの説明を続ける前に、この発明に係る制御を概説すると、従来技術においては、ロックアップクラッチの完全締結時のサージングを防止するために、ロックアップクラッチを完全締結状態と完全解放状態の間で滑り制御していた。その結果、その油圧制御回路が複雑化するなどの不都合があった。
【００３４】
そこで、この発明に係る制御においては、非変速時においても、油圧クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒの内、当該変速段を確立している油圧クラッチＣｎを滑り制御するようにした。即ち、変速機および車輪を経て路面に作用する機関回転数（機関出力）の変動の反力が車輪および車体を介して乗員に作用することで前記したサージングが生じるが、従来技術ではそれをトルクコンバータで吸収している。
【００３５】
そこで、この発明に係る制御では、油圧クラッチを滑らせて吸収するようにした。その結果、トルクコンバータのロックアップクラッチＬは完全締結状態と完全解放状態の２位置にのみ制御すれば足りて油圧制御回路構成が簡略化されると共に、リニアソレノイドＳＬ３（電磁弁）も非変速時にあっても有効に活用することができる。
【００３６】
そのために、この発明に係る制御は図３フロー・チャートに示す如く、変速が終了した後に開始し、リニアソレノイドＳＬ３への制御値としての係合中の油圧クラッチの供給油圧相当値QJUAを経時的に減少させて滑り制御するようにした。ここで、滑り量は
Ｇratio ＝出力軸回転速度ＮC ／入力軸回転速度ＮM
で与える。
【００３７】
この滑り制御において、供給油圧相当値（制御値）QJUAは最初大きく、次いで徐々に減少させる。そして、滑り量が所定値YGnL( 図４に示す) を下回ったことが検出された時点で油圧の応答遅れを勘案して増加方向に戻し、ついで所定の滑り量、即ち、所定の回転速度比の範囲となるように制御する。詳しくは検出した回転速度比Ｇratio が所定値YGnLを下回ったところで一旦増加補正し、検出した回転速度比Ｇratio が所定値（上下限値）YGnH,Lの間にあるようにＰＩ制御則を用いて制御する。
【００３８】
図３フロー・チャートの説明に戻ると、Ｓ１０で今回のプログラム・ループが変速終了後の最初のループではないと判断されるときはＳ１８に進み、第２のフラグＦ.TM1が１にセットされているか否か判断する。このフラグは初期状態では０にリセットされていることから、ここでは否定されてＳ２０に進んでタイマTM1 （ダウンカウンタタイマ）をスタート（セット）させ、Ｓ２２に進んで今述べたフラグＦ.TM1を１にセットする。即ち、このフラグが１にセットされていることはタイマTM1 がスタートしていることを意味する。
【００３９】
続いてＳ２４に進んでタイマTM1 の値が零に達したか否か判断する。Ｓ２２でスタートされたばかりなので、ここでは否定されてＳ２６に進み、値QGとして比較的大きな所定値YQGAをセットする。ここで補正量QGはクラッチ油圧を減少するためのものであり、スロットル開度に応じて相違させる。尚、次回以降のプログラム・ループにおいてはＳ１８での判断は肯定されてＳ２４に進みタイマTM1 の値が零に達したか否か判断し、肯定されるときはＳ２８に進んで補正量QGとして別の所定値YQGBをセットする。
【００４０】
ここで補正量は、
YQGA＞YQGB
とする。即ち、できる限り早く滑り制御を行うべく、クラッチ油圧を機関トルクの1.2 倍程度のクラッチ容量に相当する値(QET×1.2)まで急激に低下させた後、変速が終了した後で所定時間TM1 の間はクラッチ油圧を比較的大きく減少させ、その後は徐々に減少させるようにした。
【００４１】
続いてＳ３０に進んで前記したフラグＦ.GSTが１にセットされているか否か判断する。このフラグはＳ１４で１にセットされていることから、ここでは肯定されてＳ３２に進み、算出した回転速度比Ｇratio が前記した所定値YGnLを下回ったか否か、即ち、変速過程で係合された油圧クラッチＣｎが滑り始めたか否か判断する。そしてＳ３２で否定されるときはＳ３４に進み、Ｓ２６ないしＳ２８で求めた補正量QGを減算した値を基本値QJUAとし、Ｓ１６に進んで図示の如く制御値（基本値）QJUAを決定する。
【００４２】
他方、次回以降のプログラム・ループにおいてＳ３２で回転速度比Ｇratio が所定値YGnLを下回った、即ち、油圧クラッチＣｎが滑り始めたと判断されるときはＳ３６に進んで第２のタイマTM2 （ダウンカウンタタイマ）をスタート（セット）させると共に、Ｓ３８に進んで補正量QGに所定の係数ｋを乗じた値を基本値QJUAに加算して基本値QJUAを増加補正する。これは、油圧の動作は比較的緩慢であることからギヤ比算出の基礎となった入出力回転速度ＮM,ＮC にも検出遅れがあることが予想されるので、それを修正するためである。
【００４３】
次いでＳ４０に進んで前記したフラグＦ．GST を０にリセットし、Ｓ４２に進んでタイマTM2 の値が零に達したか否か判断する。このループではＳ３６でスタートされたばかりなので否定されてＳ１６に進み、図示の如く制御値（基本値）QJUAを決定する。
【００４４】
他方、次回以降のプログラム起動時においてはＳ３０で否定されることからＳ４２にジャンプしてタイマTM2 の値が零に達したか否か判断し、否定される限りＳ１６に進むと共に、肯定されるとＳ４４に進み、算出した回転速度比Ｇratio が前記した所定値（上限値）YGnHを超えているか否か判断し、肯定されるときはＳ４６に進んで算出した回転速度比Ｇratio との偏差に応じてＰＩ制御則を用いてＰＩ補正項QPI を算出する。
【００４５】
他方、Ｓ４４で否定されるときはＳ４８に進んで算出した回転速度比Ｇratio が前記した所定値（下限値）YGnLを下回っているか否か判断し、肯定されるときはＳ５０に進んで算出した回転速度比Ｇratio との偏差に応じて同様にＰＩ制御則を用いてＰＩ補正項QPI を算出する。次いでＳ１６に進んで図示の如く制御値（基本値）QJUAを決定する。
【００４６】
ここで、所定値YGnH,Lは図４に示す如く変速比に応じて相違するが、Ｓ４４ないしＳ５０の処理は回転速度比Ｇratio が上下限値YGnH,Lの範囲となるようにＰＩ制御することを意味する。尚、Ｓ４２で所定時間TM2 の経過を待ってからＰＩ制御に移行するのは、前記した如く油圧の動作には応答遅れがあることから、油圧の動作が安定してからＰＩ制御するようにした。
【００４７】
この実施例は上記の如く、非変速時においても係合している油圧クラッチを滑り制御するので、ロックアップクラッチを完全に締結してもサージングを吸収することができ、ドライバビリティが悪化することがない。また、油圧クラッチを滑り制御するときにリニアソレノイドＳＬ３を介して行うので、非変速時においてもリニアソレノイドＳＬ３を有効に活用することができる。
【００４８】
更に、ロックアップクラッチを完全に締結してもサージングを吸収することができることから、ロックアップクラッチの制御は完全締結状態と完全解放状態との２位置制御で足り、換言すれば完全締結状態と完全解放状態との間で滑り制御してサージングを吸収させる必要がないので、その油圧制御回路を簡略化することができ、その分だけ軽量にすることができる。
【００４９】
即ち、しからざる場合には図２に想像線で示す如く、Ｌ／Ｃコントロールバルブ、Ｌ／Ｃタイミングバルブ、ないしはＬ／Ｃ滑り制御用のデューティソレノイドＳＬ５を設け、モジュレータ圧ないしはスロットル圧に応じてロックアップクラッチの左右の室に供給する油圧を調整してロックアップクラッチの滑り（係合力）を制御する必要がある。しかし、実施例においてはその制御が不要となることから、Ｌ／Ｃコントロールバルブ、Ｌ／Ｃタイミングバルブ、ないしはＬ／Ｃ滑り制御用のデューティソレノイドＳＬ５が不要となる。その意味で、それらの部材を図２および図１において想像線で示した。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１項に係る油圧作動式変速機の制御装置においては、サージングを解消することで燃費の悪化を回避しつつロックアップクラッチの油圧制御回路を簡略化すると共に、変速終了後の非変速時にも前記した電磁弁をロックアップクラッチの制御に共用することで、電磁弁の有効活用をも図ることができる。また、油圧動作が比較的緩慢であることから、ギヤ比算出の基礎となった入出力回転速度の検出遅れがあることが予想されるが、それを修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る油圧作動式変速機の制御装置を全体的に示す説明図である。
【図２】図１装置のロックアップクラッチの油圧制御回路を示す説明ブロック図である。
【図３】この発明に係る油圧作動式変速機の制御装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図４】図３フロー・チャートの作業で用いる所定値（上下限値）の特性などを示す説明図である。
【符号の説明】
Ｅ  内燃機関
Ｔ  自動変速機
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒ  摩擦係合要素（油圧クラッチ）
【図１】
0003706650.tif 000002
【図２】
0003706650.tif 000003
【図３】
0003706650.tif 000004
【図４】
0003706650.tif 000005