(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の流体伝動装置に設けられ、締結時に入力側と出力側とを直結状態とするロックアップ手段と、
このロックアップ手段の締結および締結解除の制御を行うロックアップ制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、
エンジンの出力トルクを変更可能な出力トルク変更手段と、
エンジンのスロットルバルブの状態を検出するスロットルバルブ状態検出手段と、
エンジンの回転数と前記流体伝動装置のタービン回転数との回転差が所定値以下であるか、またはこのタービン回転数がエンジン回転数に近づく側のこれら両回転数相対変化率が所定値以上である状態を検出し、かつ、前記スロットルバルブ状態検出手段が前記スロットルバルブの開度が所定値を越えた状態であることを検出したとき、前記出力トルク変更手段を所定時間作動させエンジン出力トルクを低下させる出力トルク変更制御手段と
を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
自動変速機の流体伝動装置に設けられ、締結時に入力側と出力側とを直結状態とするロックアップ手段と、
このロックアップ手段の締結および締結解除の制御を行うロックアップ制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、
エンジンの出力トルクを変更可能な出力トルク変更手段と、
エンジンのスロットルバルブの状態を検出するスロットルバルブ状態検出手段と、
エンジンの回転数と前記流体伝動装置のタービン回転数との回転差が所定値以下であるか、またはこのタービン回転数がエンジン回転数に近づく側のこれら両回転数相対変化率が所定値以上である状態を検出し、かつ、前記スロットルバルブ状態検出手段が前記スロットルバルブの開速度が所定値を越えた状態であることを検出したとき、前記出力トルク変更手段を所定時間作動させエンジン出力トルクを低下させる出力トルク変更制御手段とを備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の制御装置、特に、自動変速機に設けられた流体締手のロックアップ状態に連動して出力トルクを制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機のロックアップ制御装置として、例えば、特開平５−１０６４７３号公報に記載されているものが知られている。この自動変速機のロックアツプ制御装置は、ロックアップ開始から終了までの時間の短縮を図りつつ摩擦材の発熱量を低下させ、併せて締結時のショックを低減する目的で、ロックアップ手段が締結を開始してから締結を終了するまでの間、エンジンの出力トルクを低下させるようにしている。
【０００３】
従って、この従来装置によれば、ロックアップ締結信号が出力された後の応答性を損なうことなく、ロックアップ開始から終了までの間の摩擦材の発熱量を低下させショックを低減することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術は、ロックアップ締結開始から終了までにおけるショックの低減のみを意図したものであって、ロックアップ締結後に生ずるショックについて考慮していない。
【０００６】
従って、例えば、所定の変速段におけるロックアップ締結状態での走行において、ドライバーのアクセルワークによって生ずるショック等には対応できないものであった。すなわち、上述の所定の変速段におけるロックアップ締結状態での走行において、例えば、アクセルペダルが急激に踏み込まれスロットル開度が所定値を越えると、エンジンの出力トルクも急激に増大し、図５に示すような前後加速度（Ｇ）が生ずるのである。この初期の大きな振動は、いわゆる「突き上げショック」として感じられ、また、これに引き続くロックアップ装置のダンパ振動は、いわゆる「ガクガク振動」として感じられ、共に車両の乗員に不快感を与えるものである。
【０００９】
本発明の目的は、上述の間題に着目して成されたもので、ロックアップ時の「突き上げショック」およぴ「ガクガク振動」を低減することのできる自動変速機の制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、自動変速機の流体伝動装置に設けられ、締結時に入力側と出力側とを直結状態とするロックアップ手段と、このロックアップ手段の締結および締結解除の制御を行うロックアップ制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、エンジンの出力トルクを変更可能な出力トルク変更手段と、エンジンのスロットルバルブの状態を検出するスロットルバルブ状態検出手段と、エンジンの回転数と前記流体伝動装置のタービン回転数との回転差が所定値以下であるか、またはこのタービン回転数がエンジン回転数に近づく側のこれら両回転数相対変化率が所定値以上である状態を検出し、かつ、前記スロットルバルブ状態検出手段が前記スロットルバルブの開度が所定値を越えた状態であることを検出したとき、前記出力トルク変更手段を所定時間作動させエンジン出力トルクを低下させる出力トルク変更制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、自動変速機の流体伝動装置に設けられ、締結時に入力側と出力側とを直結状態とするロックアップ手段と、このロックアップ手段の締結および締結解除の制御を行うロックアップ制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、エンジンの出力トルクを変更可能な出力トルク変更手段と、エンジンのスロットルバルブの状態を検出するスロットルバルブ状態検出手段と、エンジンの回転数と前記流体伝動装置のタービン回転数との回転差が所定値以下であるか、またはこのタービン回転数がエンジン回転数に近づく側のこれら両回転数相対変化率が所定値以上である状態を検出し、かつ、前記スロットルバルブ状態検出手段が前記スロットルバルブの開速度が所定値を越えた状態であることを検出したとき、前記出力トルク変更手段を所定時間作動させエンジン出力トルクを低下させる出力トルク変更制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、状態判断手段がロックアップ手段の締結解除状態以外、すなわち、ロックアップ締結動作中またはロックアップ締結中であることを判断し、かつ、スロットルバルブ状態検出手段が所定状態を検出したときには、出力トルク変更制御手段が出力トルク変更手段を所定時間作動させエンジン出力トルクを低下させる。
【００２１】
そして、所定時間経過したときには、出力トルク変更制御手段は出力トルク変更手段を作動させ、エンジンの出力トルクを元の状態に復帰させる。このようにして、ロックアップ解除状態以外のときにおける「突き上げショック」や「ガクガク振動」が低減される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
添付の図面に記載された実施例に基づき、本発明の好ましい実施の形態につき詳細に説明する。各実施例は、発明の説明のためのものであり発明を限定するものではない。
【００２４】
図１は、本発明の実施の一形態を示すブロック図である。
【００２５】
自動変速機の制御装置は、自動変速機ａの流体伝動装置ｂに設けられ、締結時に入力側と出力側とを直結状態とするロックアップ手段ｃと、このロックアップ手段ｃの締結および締結解除の制御を行うロックアップ制御手段ｄとを備え、さらに、エンジンｅの出力トルクを変更可能な出力トルク変更手段ｆと、前記ロックアップ手段ｃが締結解除状態にあるか否かを判断する状態判断手段ｇと、エンジンｅのスロットルバルブの状態を検出するスロットルバルブ状態検出手段ｈと、前記状態判断手段ｇが前記ロックアップ手段ｃの締結解除状態以外を判断し、前記スロットルバルブ状態検出手段ｈが所定状態を検出したとき、前記出力トルク変更手段ｆを所定時間作動させエンジン出力トルクを低下させる出力トルク変更制御手段ｊとを備えている。
【００２６】
さらに、図２は本発明実施例の自動変速機の制御装置およびこの実施例装置を適用した自動変速機を示す全体図であって、図中ＡＴは自動変速機を示している。この自動変速機ＡＴは流体伝動装置としてのトルクコンバータＴＣと、遊星歯車等の歯車機構およびこれらの機構を固定したり連結したりする不図示の摩擦要素を有した変速装置ＧＴを備えている。
【００２７】
トルクコンバータＴＣは、図３に示すような一般的な構造であり、入力側と出力側、すなわち、ポンプインペラ３とタービンランナ５とを直結状態とするロックアップピストン１が設けられている。なお、図中２はポンプインペラ３に連結されたコンバータカバー、４はステータ、６はワンウエイクラッチであり、ロックアップピストン１は周知の如くタービンランナ５に不図示のダンパスプリングを介して連結されている。
【００２８】
そして、自動変速機ＡＴは、図２に示すように、ロックアップピストン１および変速装置ＧＴの作動を制御するための手段としてコントロールバルブ７およびＡＴコントロールユニット８が設けられ、スロットルバルブ開度、車速などの走行状態に応じて最適な変速特性およぴギヤ位置を選択するようになっている。
【００２９】
なお、前記ＡＴコントロールユニット８は、図示のように、ライン圧ソレノイド１０、ロックアップソレノイド１１、シフトソレノイド１２および１３、タイミングソレノイド１４の駆動を制御しており、また、入力手段として、アイドルスイッチ２０、フルスイッチ２１、スロットルバルブ開度を検出するスロットルセンサ２２、エンジン回転数センサ２３、タービン回転数センサ２４、車速センサ２５、油温センサ２６、インヒビタスイッチ２７が設けられている．なお、前記ロックアップソレノイド１１は、ロックアップピストン１による締結および締結解除状態を得るための油圧を制御するソレノイドである。
【００３０】
さらに、本実施例では、ＡＴコントロールユニット８は、エンジンＥの各アクチュエータの駆動を制御するエンジンコントロールユニット９と総合制御を行っていて、このエンジンコントロールユニット９が駆動制御を行うアクチュエータの１つとして、出力トルクを変更するトルク変更手段としてのフュエルインジエクタ１５が設けられている。すなわち、インジェクタ１５による燃料噴射量を調整することでエンジンＥの出力トルクを変更する。なお、このように出力トルクを変更する手段としては、他に、スロットルバルブ開度を変更する手段や点火時期を変更する手段などを用いることができる。
【００３１】
ここで、本実施例のＡＴコントロールユニット８およびエンジンコントロールユニット９によるロックアップ時の制御について図４のフローチャートにより説明する。なお、ロックアップピストン１の締結および締結解除制御については、従来技術と同様の制御を行うものとして説明を省略する。
【００３２】
ステップＳ４０１は、読み込みのステップであり、エンジン回転数ＮＥ、タービン回転数ＮＴを読み込み、ステップＳ４０２に進む。
【００３３】
ステップＳ４０２は、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの回転数差（ＮＥ−ＮＴ）および相対変化率ｄ（ＮＥ−ＮＴ）／ｄｔを演算するステップであり、この演算を行った後、ステップＳ４０３に進む。
【００３４】
ステップＳ４０３は、ロックアップ締結解除状態か否かを判定するステップであり、ＹＥＳでステップＳ４０４に、ＮＯでステップＳ４０１に進む。なお、このロックアツプ締結解除状態か否かは、例えば、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの差が所定値（例えば、１００ｒｐｍ）以下の場合にはロックアップ締結中と、また、差が所定値以上であっても、タービン回転数ＮＴがエンジン回転数ＮＥに近づく側の相対変化率ｄ（ＮＥ−ＮＴ）／ｄｔが所定以上の値を示した場合にはロックアップ締結途中と、それ以外の場合にはロックアップ解除中として判断する。このように本発明の状態判断手段は、本実施例ではエンジン回転数センサ２３、タービン回転数センサ２４およぴＡＴコントロ一ルユニット８のこのステップの部分で構成している。
【００３５】
ステップＳ４０４は、ドライバーのアクセルワークによるスロットルバルブの状態変化を判断するためのステップであり、本実施例では、スロットルバルブの開速度ΔＴＨが所定値Ａを越えたか否かにより判断する。スロットルバルブの開速度ΔＴＨが所定値Ａを越えた場合には、ステップＳ４０５に進み、越えないときはステップＳ４０１に戻る。なお、スロットルバルブの開速度による判断に代え、スロットルバルブの開度が所定値を越えたか否かにより上記の状態変化を判断するようにしてもよい。
【００３６】
ステップＳ４０５は、エンジンＥの出力トルクを低下させる処理を行うステップであり、この処理の後ステップＳ４０６に進む。なお、この出力トルクの低下は、フュエルインジェクタ１５からの燃料噴射量を低下させることで行う。したがって、本発明の出力トルク変更制御手段は、本実施例では、ＡＴコントロールユニット８およびエンジンコントロールユニット９で構成している。
【００３７】
ステップＳ４０６は、上記出力トルク低下処理の後、所定時間が経過したか否かを判断するステップであり、所定時間の経過を待ってステップＳ４０７に進む。
【００３８】
ステップＳ４０７は、ステップＳ４０５において行った出力トルクの低下をキヤンセルして、元の出力トルク（通常コントロールに基づく出力トルク）の状態に復元するステップであり、以上で一回の流れを終える。
【００３９】
次に、実施例の作用を説明する。
【００４０】
例えば、所定車速以上で所定の変速段にあるというように、所定の条件が成立すると、ＡＴコントロールユニット８はロックアップソレノイド１１を作動させて、ロックアップピストン１の作動油圧を最適に制御しつつ締結作動させてトルクコンバータＴＣをロックアップ状態とする。
【００４１】
このロックアップの締結途中またはロックアップ締結中は、エンジンの出力トルクはダンパースプリングを介して直接、所定の変速段でもって自動変速機の出力軸に伝達されている。かかる状態でスロットルバルブの開速度ΔＴＨが所定値Ａ越えた場合、すなわち、アクセルペダルが急激に踏み込まれた場合には、従来装置では、エンジンの出力トルクが急増し、上述のダンパースプリングを撓ませつつトルクが伝達されることになり、前述のような「突き上げショック」やダンパースプリングの復帰に伴う「ガクガク振動」が生ずる。
【００４２】
ところが本実施例では、このようなロックアップの締結途中またはロックアップ締結中にスロットルバルブの開速度ΔＴＨが所定値Ａを越えた場合には、これが図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０４において判断され、ステップＳ４０５においてインジエクタ１５の燃料噴射量が低減されエンジンＥの出力トルクが所定時間（ステップＳ４０６）低下される。
【００４３】
従って、図６に示すように、アクセルペダルが急激に踏み込まれた場合でも、初期の「突き上げショック」が低減されると共に、ダンパースプリングの撓みも小さいので「ガクガク振動」が低減されるのである。
【００４４】
上述のようなショックは、ロックアップ締結中のコースティング状態からアクセルペダルを踏み込み、エンジン駆動サイドに移行するとき、特に、アクセルペダルの踏み込み速度が速いとき程、顕著に現れる。従って、本実施例では、エンジン出力トルクを低下させるか否かの判断を、スロットルバルブの開速度ΔＴＨが所定値Ａを越えたか否かで行うようにしている。但し、前述のように開度で行うようにしてもよい。また、所定値Ａは、車両のエンジン特性、足周り特性およびダンパースプリングの特性等により車両毎に異なるので、基本的には実車実験により決定するのが好ましい。
【００４５】
エンジンコントロールユニット９は、所定時間のエンジンＥの出力トルクの低下が完了すると、出力トルク復元させる（図４ステップＳ４０７）。
【００４６】
以上、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、実施例では、ロックアップの締結途中またはロックアップ締結中を判断する手段として、エンジン回転数センサおよびタービン回転数センサからの信号により判断する手段を示したが、電子制御によりロックアップおよぴロックアツプ解除をコントロールするような構造である場合には、ロックアップ手段へ出力する制御信号によりこの状態を検出するようにしてもよい．
また、エンジン出力軸トルクダウンの方法としては、点火時期リタード、過給圧ダウン等でも可能である。
【００４７】
次に、図７は、本発明の他の実施の一形態を示すブロック図である。
【００４８】
油圧作動により締結または締結解除され、締結時にトルクを伝達する摩擦要素（Ａ）と、該摩擦要素の作動油圧を制御する作動油圧制御手段（Ｂ）とを備えた自動変速機（Ｃ）において、前記摩擦要素（Ａ）の締結時における総発熱量を演算する総発熱量演算手段（Ｄ）と、前記摩擦要素（Ａ）の目標発熱量と前記総発熱量演算手段（Ｄ）により求められた総発熱量とを比較し、総発熱量が目標発熱量を越えるか否かを判断する判断手段（Ｅ）と、前記判断手段（Ｅ）の判断に基づき、総発熱量が目標発熱量を越えたとき、前記摩擦要素Ａの次回の締結時において、発熱に寄与するパラメータの少なくとも一つを発熱量を減ずる方向に所定量補正する補正手段（Ｆ）とを備えている。
【００４９】
ここで、本実施例のＡＴコントロールユニット８およぴエンジンコントロールユニット９による変速時の制御について図８のフローチャートにより説明する。なお、締結を開始してから締結を完全に完了する締結時間、すなわち、変速時間を一定とする制御については、前述の特開平１−１６９１６４号公報に記載された従来技術と同様の制御を行うものとして説明を省略する。
【００５０】
ステップＳ８０１において、所定の摩擦要素を締結することによる変速が開始されたと判断されると、ＡＴコントロールユニット８内のタイマが起動され次のステップに進む。ステップＳ８０１ないしＳ８０３は、読み込みのステップであり、順次、タービン回転数センサ２４からタービン回転数ＮＴ、車速センサ２５から自動変速機の出力軸回転数ＮＰおよびエンジンＥの出力トルクＴＥを読み込み、ステップＳ８０４に進む。そして、ステップＳ８０５において変速終了と判断されるまでステップＳ８０１ないしＳ８０３を繰り返す。なお、変速終了か否かの判断は、変速後のギア比をＲｉとするとき、ＮＰ×ＲｉがＮＴに等しくなったか否かによって行うことができる。
【００５１】
ステップＳ８０５において、変速終了と判断されたときはステップＳ８０６に進み、ここで上述のタイマのカウント値から変速時間、すなわち、締結時間Δｔ求める。
【００５２】
次に、ステップＳ８０７に進み、上述の所定の摩擦要素における締結時の総発熱量Ｑ  が、下記の演算式を用いて演算により求められる。
【００５３】
【数１】
0003556018.tif 000002
【００５４】
【数２】
ｑ＝Ｔｃ１×（２π×ΔＮ）
【００５５】
【数３】
Ｔｃ１＝ＴＥ×Ｒｔ×ｉ
ここで、ｑは単位時間当たりの発熱量、Ｔｃ１は摩擦要素（クラッチ）への入力トルク、ΔＮは摩擦要素の滑り回転数、ＴＥは上述のエンジン出力トルク、ＲｔはトルクコンバータＴＣのトルク比、およびｉはクラッチ分担トルク比である。
【００５６】
なお、トルクコンバータＴＣのトルク比Ｒｔは、図９に示すトルクコンバータＴＣの性能図を用いて、エンジン回転数ＮＥに対するタービン回転数ＮＴの速度比ｅから求める。また、エンジン出力トルクＴＥはスロットルセンサ２２からスロットルバルブ開度により求められる。さらに、摩擦要素の滑り回転数ΔＮは、タービン回転数センサ２４からのタービン回転数ＮＴおよび車速センサ２５からの出力軸回転数ＮＰを検出し、当該変速段の遊星歯車の歯数から、摩擦要素の入力回転数に対するクラッチ回転数比を求めた上で算出する。
【００５７】
このようにして求めた総発熱量Ｑを図示すると、図１０に示すようになる。
【００５８】
上述のように、ステップＳ８０７において総発熱量Ｑが求められると、ステップＳ８０８に進み、当該摩擦要素における目標発熱量ＱＴと比較される。ここで、当該摩擦要素における目標発熱量ＱＴは、変速の種類、摩擦要素の種類、車速およびスロットルバルブ開度をパラメータとして設定する。その設定に際しては、摩擦要素における摩擦材のＱ−Ｎ線図より限界発熱量を求め、これに安全率を乗じて行う。
【００５９】
ステップＳ８０８において、総発熱量Ｑが目標発熱量ＱＴよりも大きいときにはステップＳ８０９に進み、当該摩擦要素を締結するための次回の作動油圧としての変速時のライン圧ＰＬを、ＰＬ＋αとする。ここで、αは発熱量を減少させるための所定の補正量であり、本実施例においては、今回の変速による締結動作はライン圧が低すぎて摩擦要素の多大な滑りよる発熱であるとして、ライン圧を若干上昇させるような値に設定されている。
【００６０】
ステップＳ８０８において、総発熱量Ｑが目標発熱量ＱＴよりも小さいときにはステップＳ８１０に進み、上述のステップＳ８０６で求めた締結時間Δｔが目標変速時間Ｔ  に等しいか否かが判断される。等しいときにはこのルーチンを終了し、等しくないときはステップＳ８１１に進み、当該摩擦要素を締結するための次回の作動油圧としての変速時のライン圧ＰＬを、ＰＬ＋βとする。ここで、βは変速ショックを低減する変速時間補正のためのライン圧補正量として設定されている。
【００６１】
なお、上述の実施例においては、摩擦要素として自動変速機の変速のために選択的に使用されるものを例として説明したが、これはニュートラルレンジから前進または後退レンジへのセレクト時に締結される摩擦要素にも適用できる。さらに、前実施例で説明したロックアップ手段のクラッチに適用してもよい。
【００６２】
さらに、発熱量を減少させるパラメータとしてライン圧について述べたが、これはいずれのパラメータであってもよく、これは例えば前実施例で説明したエンジンの出力トルクを瞬時低下させることにより摩擦要素の入力トルクＴｃ１を低減することや、滑り回転数ΔＮを減ずるために変速車速を補正するようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、状態判断手段がロックアップ手段の締結状態を判断し、かつ、スロットルバルブ状態検出手段がスロットルバルブの開度または開速度が所定値を越えた状態であること所定状態を検出したときには、出力トルク変更制御手段が出力トルク変更手段を所定時間作動させエンジン出力トルクを低下させ、そして、所定時間経過したときには、出力トルク変更制御手段は出力トルク変更手段を作動させ、エンジンの出力トルクを元の状態に復帰させるので、ロックアップ締結状態のときにおける「突き上げショック」や「ガクガク振動」が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機の制御装置の実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】本発明実施例の自動変速機のロックアップ制御装置およびこの実施例を適用した自動変速機を示す全体図である。
【図３】実施例のトルクコンバータ部を示す説明図である。
【図４】実施例装置の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】従来例の作動を説明するグラフである。
【図６】本発明実施例の作動を説明するグラフである。
【図７】本発明の自動変速機の制御装置の他の実施の一形態を示すブロック図である。
【図８】実施例装置の制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】トルクコンバータの性能図である。
【図１０】総発熱量を説明するグラフである。
【符号の説明】
ａ  自動変速機
ｂ  流体伝動装置
ｃ  ロックアップ手段
ｄ  ロックアップ制御手段
ｅ  エンジン
ｆ  出力トルク変更手段
ｇ  状態判断手段
ｈ  スロットルバルブ状態検出手段
ｊ  出力トルク変更制御手段
（Ａ）  摩擦要素
（Ｂ）  作動油圧制御手段
（Ｃ）  自動変速機
（Ｄ）  総発熱量演算手段
（Ｅ）  判断手段
（Ｆ）  補正手段
【図１】
0003556018.tif 000003
【図２】
0003556018.tif 000004
【図３】
0003556018.tif 000005
【図４】
0003556018.tif 000006
【図５】
0003556018.tif 000007
【図６】
0003556018.tif 000008
【図７】
0003556018.tif 000009
【図８】
0003556018.tif 000010
【図９】
0003556018.tif 000011
【図１０】
0003556018.tif 000012