(57)【要約】【課題】エンジン−駆動輪間の動力伝達経路上のフォワードクラッチを広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上等に有効活用することを課題とする。【解決手段】エンジン１と駆動輪との間の動力伝達経路上にフォワードクラッチ５１を備える自動変速機１０において、上記フォワードクラッチ５１を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をエンジン負荷及び車速に応じて生成するに際し、車両の走行状態が非定常状態であるときは、定常状態であるときに比べて、上記スリップ領域を拡大する。【選択図】    図１
2004263732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に、入出力要素間のスリップ状態が制御可能な摩擦締結要素を備える変速機の制御装置であって、上記摩擦締結要素のスリップ状態を制御する制御手段と、該制御手段で上記摩擦締結要素を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をエンジン負荷及び車速に応じて生成する生成手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該検出手段で検出された車両の走行状態が定常状態であるか非定常状態であるかを判定する判定手段と、該判定手段で車両の走行状態が非定常状態であると判定されたときは、定常状態であると判定されたときに比べて、上記生成手段で生成されるスリップ領域を拡大するスリップ領域拡大手段とを備えることを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項２】
判定手段で車両の走行状態が定常状態であると判定されたときのスリップ領域は、エンジン負荷が所定のエンジン負荷以下及び車速が所定の車速以下の領域であることを特徴とする請求項１に記載の変速機の制御装置。
【請求項３】
スリップ領域拡大手段は、スリップ領域を高エンジン負荷側に拡大することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変速機の制御装置。
【請求項４】
スリップ領域拡大手段は、エンジン負荷が高いほど、スリップ領域と締結領域との境界を定める車速を低くすることを特徴とする請求項３に記載の変速機の制御装置。
【請求項５】
制御手段は、スリップ領域において、エンジン負荷が高いほど、摩擦締結要素のスリップ量を小さくすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は変速機の制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車等に搭載される自動変速機では、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上にトルクコンバータ等の流体伝動装置が備えられ、該伝動装置にポンプ等の入力要素とタービン等の出力要素とを直結するロックアップクラッチが設けられる。このロックアップクラッチは、エンジン負荷や車速等の車両の走行状態に基づいて制御され、例えば低負荷高回転領域はロックアップ領域に、高負荷低回転領域はコンバータ領域に、低負荷中回転領域はスリップ領域に設定される。そして、ロックアップ領域では、流体伝動装置の入力要素と出力要素とが完全締結されて燃費性能の向上が図られ、コンバータ領域では、入力要素と出力要素とが完全解放されてトルク増大作用が図られ、スリップ領域では、入力要素と出力要素とが半ば締結されて燃費性能の向上とドライバビリティの向上（例えばトルク変動に伴うショックや振動等の吸収をいう）との両立が図られる。ところが、このようなロックアップクラッチは、概して径が大きく、ピストン室の容積が大きく、ピストンの質量が大きく、ピストンの面振れが大きいから、どうしても応答性や制御性、ひいては制御精度に劣る、という不具合が伴う。
【０００３】
一方、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上には、他にも各種の摩擦締結要素が配置され、該摩擦締結要素を所定のスリップ状態に制御することが知られている。ここでいう摩擦締結要素には、例えば、遊星歯車機構の動力伝達経路を切り換えて複数の変速段を達成するのに用いられるフォワードクラッチ等の変速段達成用のクラッチの他、エンジンと流体伝動装置との間の動力伝達又は流体伝動装置と変速機との間の動力伝達を接続又は遮断してエンジンの回転負荷を軽減するのに用いられる始動クラッチや発進クラッチ、あるいは主として無段変速機と併用されて変速機の出力回転を正逆反転させるのに用いられる前後進切換クラッチ、さらにはギヤードニュートラルが達成可能な無段変速機と併用されて動力伝達経路をギヤ比の大きいローモードとギヤ比の小さいハイモードとに切り換えるのに用いられるローモードクラッチやハイモードクラッチ等が含まれる。このような摩擦締結要素は、一般に、流体伝動装置のロックアップクラッチに比べると、概して径が小さく、ピストン室の容積が小さく、ピストンの質量が小さく、ピストンの面振れが小さいから、応答性や制御性、ひいては制御精度に優れる、という利点を有する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、燃費の改善及びアイドル振動の抑制を図るため、ニュートラル制御と称して、Ｄレンジでのアイドル停車時に、前進第１速段を達成する摩擦締結要素（フォワードクラッチ）を所定のスリップ状態に制御することが記載されている。これにより、クリープ現象の反作用としてエンジンに加えられる負荷トルクが減少し、燃費の改善及びアイドル振動の抑制が図られる。また、特許文献２には、ライン圧の最適化及び伝達効率の最良化を図るため、最も弱い摩擦締結要素、換言すれば最も高い作動圧を要求する摩擦締結要素を微小量（摩擦締結要素の耐久性を低下させない程度の量：例えば１０ｒｐｍ）スリップさせることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３０４１２５号公報
【特許文献２】
米国特許第５４００６７８号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、特許文献１に記載の発明では、フォワードクラッチのスリップ制御は車両の停車時にのみ行われ、車両の発進時ないし発進後はフォワードクラッチは完全締結される。また、特許文献２に記載の発明では、摩擦締結要素のスリップ制御は、該摩擦締結要素がスリップしている状態からライン圧を上げていって該摩擦締結要素がもはやスリップしなくなるライン圧を求めるために行われる。つまり、従来、摩擦締結要素をスリップ制御するといっても、それはごく限られた状況及び目的でしか行われていなかった。しかし、この摩擦締結要素は、前述したように応答性や制御精度に優れるので、この摩擦締結要素をより広範囲にスリップ制御して、例えばドライバビリティの向上（前述したようにトルク変動に伴うショックや振動等の吸収をいう）に有効活用することは合理的なことであると考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に備えられた、入出力要素間のスリップ状態が制御可能な摩擦締結要素を広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上等に有効活用することを課題とする。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に、入出力要素間のスリップ状態が制御可能な摩擦締結要素を備える変速機の制御装置であって、上記摩擦締結要素のスリップ状態を制御する制御手段と、該制御手段で上記摩擦締結要素を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をエンジン負荷及び車速に応じて生成する生成手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該検出手段で検出された車両の走行状態が定常状態であるか非定常状態であるかを判定する判定手段と、該判定手段で車両の走行状態が非定常状態であると判定されたときは、定常状態であると判定されたときに比べて、上記生成手段で生成されるスリップ領域を拡大するスリップ領域拡大手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、まず、摩擦締結要素を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をエンジン負荷及び車速に応じて生成するから、上記摩擦締結要素をエンジン負荷及び車速に応じて広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上に有効活用することができる。
【００１０】
そして、車両の走行状態が非定常状態であるとき、例えば発進時や加速時等の過渡状態であるときは、定常状態であるときに比べて、上記スリップ領域を拡大するから、上記摩擦締結要素をより一層広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上により一層有効活用することができる。
【００１１】
しかもその場合に、非定常状態のときに限りスリップ領域を拡大するから、定常状態のときは摩擦締結要素は不必要にスリップ制御されず、よってスリップ制御の弊害である伝達効率の低下、熱の発生、及び摩擦締結要素の耐久性の低下の問題が極力抑制される。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、判定手段で車両の走行状態が定常状態であると判定されたときのスリップ領域は、エンジン負荷が所定のエンジン負荷以下及び車速が所定の車速以下の領域であることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、定常状態のときは、摩擦締結要素は、低負荷低回転領域でスリップ制御されるから、該低負荷低回転領域で起こり易く目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動が高応答・高精度に吸収でき、ドライバビリティの向上に大きく寄与する。
【００１４】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、スリップ領域拡大手段は、スリップ領域を高エンジン負荷側に拡大することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、非定常状態のときは、摩擦締結要素は、高負荷領域でもスリップ制御されるようになるから、該高負荷領域で起こり易い過渡時のトルク変動に伴うショックや振動が高応答・高精度に吸収でき、ドライバビリティの向上に大きく寄与する。
【００１６】
次に、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、スリップ領域拡大手段は、エンジン負荷が高いほど、スリップ領域と締結領域との境界を定める車速を低くすることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、エンジン負荷が高いほど、つまり運転者の加速要求が大きく、アクセルペダルがより大きく踏み込まれたときは、車速が低くても、スリップ制御が解除され、摩擦締結要素は締結状態とされて、伝達効率が向上し、良好な加速性が得られる。もっとも、スリップ制御によるショック吸収作用は図れなくなるが、高負荷時はショックが隠蔽されて目立たなくなるから大きな問題とならない。
【００１８】
次に、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、制御手段は、スリップ領域において、エンジン負荷が高いほど、摩擦締結要素のスリップ量を小さくすることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、摩擦締結要素をスリップ制御するにしても、高負荷時はスリップ量を小さくするから、高負荷時に顕著化する伝達効率の低下の問題、熱の発生の問題、及び摩擦締結要素の耐久性の低下の問題が有効に抑制されると共に、逆に低負荷時はスリップ量を大きくするから、低負荷時に目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動の問題が有効に抑制される。以下、実施の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本実施の形態においては、本発明は、図１に示す自動変速機１０に適用されている。この自動変速機１０は、エンジン１の出力が入力される流体伝動装置としてのトルクコンバータ２０と、該トルクコンバータ２０の出力が入力される２つの遊星歯車機構３０，４０とを有し、該遊星歯車機構３０，４０の動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結要素５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６の選択的作動により、表１に示すように、Ｄレンジの１〜４速、Ｓレンジの１〜３速、Ｌレンジの１〜２速、及びＲレンジの後退速が達成される（表中「○」が作動を示す）。
【００２１】
【表１】
2004263732.tif 000003
【００２２】
トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸２に連結されたケース２１と、該ケース２１に固設された入力要素としてのポンプ２２と、該ポンプ２２に対向して配置された出力要素としてのタービン２３と、これらのポンプ２２とタービン２３との間に配置されたステータ２５とを含み、タービン２３の回転がタービン軸２７を介して遊星歯車機構３０，４０に出力される。上記ステータ２５はワンウェイクラッチ２４を介して変速機ケース１１に支持されてトルク増大作用を果たす。トルクコンバータ２０は、後述するように、上記ポンプ２２とタービン２３とを直結するロックアップクラッチ２６を備える。また、コンバータケース２１を介してエンジン１により駆動されるオイルポンプ１２が配設されている。
【００２３】
タービン軸２７と第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１との間にフォワードクラッチ５１が、タービン軸２７と第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１との間にリバースクラッチ５２が、タービン軸２７と第２遊星歯車機構４０のキャリヤ４２との間に３−４クラッチ５３がそれぞれ設けられている。２−４ブレーキ５４は第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１を固定する。第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３３と第２遊星歯車機構４０のキャリヤ４２とが連結されて、これらと変速機ケース１１との間にローリバースブレーキ５５とワンウエイクラッチ５６とが並列に配置されている。第１遊星歯車機構３０のキャリヤ３２と第２遊星歯車機構４０のリングギヤ４３とが連結されて、これらに出力ギヤ１３が接続されている。出力ギヤ１３が２つの中間ギヤ１４，１５を介して差動装置６０の入力ギヤ６１に噛合し、上記出力ギヤ１３の回転が差動装置６０を介して左右の車軸６２，６３から図外の駆動輪に伝達される。
【００２４】
図２に示すように、トルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２６は、詳しくは、コンバータケース２１とタービン２３との間に位置している。ロックアップクラッチ２６は、コンバータケース２１を介してエンジン出力軸２とタービン軸２７とを直結する。ロックアップクラッチ２６は、タービン２３に固設され、コンバータケース２１内の締結室２６ａ内の作動油の圧力により常に締結方向に付勢されつつ、解放室２６ｂ内の作動油の圧力により解放方向に付勢される。
【００２５】
このロックアップクラッチ２６の油圧制御回路７０には、該ロックアップクラッチ２６のスリップ状態を制御する制御手段としてのデューティソレノイドバルブ７１とシフトバルブ７２とが配設されている。シフトバルブ７２には、デューティソレノイドバルブ７１で調整された制御圧の供給ライン７３の他、パイロット圧の供給ライン７４、一定圧に調整されたコンバータ圧の供給ライン７５、ロックアップクラッチ２６の締結室２６ａに通じる締結圧ライン７６、及び解放室２６ｂに通じる解放圧ライン７７が接続している。パイロット圧ライン７４からパイロット圧が供給されると、図示したように、シフトバルブ７２のスプール７２ａがスプリング７２ｂの付勢力に抗して図面上左側に位置し、締結圧ライン７６がコンバータ圧ライン７５と、解放圧ライン７７が制御圧ライン７３とそれぞれ連通して、コンバータ圧が締結用油圧に用いられ、制御圧が解放用油圧に用いられる。
【００２６】
この状態で、デューティソレノイドバルブ７１に印加するデューティ率（１ＯＮ−ＯＦＦ周期におけるＯＮ時間の比率）を大きくしていくと、制御圧（解放用油圧）ＰＬＵが小さくなっていき、その結果、ロックアップクラッチ２６の締結力が大きくなっていって、ロックアップクラッチ２６はついには完全締結される（ロックアップ状態）。一方、デューティ率を小さくしていくと、制御圧ＰＬＵが大きくなっていき、その結果、ロックアップクラッチ２６の締結力が小さくなっていって、ロックアップクラッチ２６はついには完全解放される（コンバータ状態）。そして、デューティ率をその間で制御することにより、制御圧ＰＬＵ、ひいてはロックアップクラッチ２６の締結力が調整され、ロックアップクラッチ２６は半ば締結される（スリップ状態）。
【００２７】
本実施の形態においては、複数の変速段達成用の摩擦締結要素５１〜５５のうち、少なくともフォワードクラッチ５１が、上記トルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２６と同様、入力要素と出力要素との間のスリップ状態が制御可能に構成されている。ただし、本実施形態においては、上記表１に明示したように、フォワードクラッチ５１は１〜３速でのみ締結されるから、４速をカバーするため、３〜４速で締結される３−４クラッチ５３もまた入力要素と出力要素との間のスリップ状態が制御可能に構成されている。以下、フォワードクラッチ５１を例に取り説明するが、特に断らない限り、３−４クラッチ５３もこれに準じて同様である。
【００２８】
すなわち、図３に示すように、フォワードクラッチ５１は、タービン軸２７に固設された入力要素としてのドラム５１１と、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１の構成部材３１０にスプライン嵌合された出力要素としてのハブ５１２と、これらのドラム５１１及びハブ５１２にそれぞれスプライン嵌合された複数の摩擦板５１３…５１３と、ドラム５１１内に軸方向に移動自在に収納されたピストン５１４とを有し、該ピストン５１４とドラム５１１との間に外周側締結室５１５及び内周側締結室５１６が形成されている。
【００２９】
このフォワードクラッチ５１の油圧制御回路８０には、該フォワードクラッチ５１のスリップ状態を制御する制御手段としてのデューティソレノイドバルブ８１とシフトバルブ８２とが配設されている。デューティソレノイドバルブ８１には、ライン圧の供給ライン８３、及び上記外周側締結室５１５に通じる外周側締結圧ライン８４が接続している。シフトバルブ８２には、同様に、ライン圧の供給ライン８５、及び上記内周側締結室５１６に通じる内周側締結圧ライン８６の他、上記デューティソレノイドバルブ８１で調整された制御圧の供給ライン８７が接続している。シフトバルブ８２にこの制御圧供給ライン８７から制御圧が供給されないときは、図示したように、シフトバルブ８２のスプール８２ａがスプリング８２ｂの付勢力により図面上左側に位置し、ライン圧供給ライン８５と内周側締結圧ライン８６とが遮断している。
【００３０】
この状態で、デューティソレノイドバルブ８１に印加するデューティ率を小さくしていくと、制御圧（外周側締結用油圧）ＰＦＷが大きくなっていき、その結果、フォワードクラッチ５１は、外周側締結室５１５にのみ油圧を受けて、比較的ゆっくりと締結動作が進行する。このとき、シフトバルブ８２のスプール８２ａが、同じく上記制御圧を受けて、スプリング８２ｂの付勢力に抗して図面上右側に移動していく。そして、該スプール８２ａの右側移動により、ライン圧供給ライン８５と内周側締結圧ライン８６とがついに連通すると、その連通度に応じた大きさの作動圧（内周側締結用油圧）が内周側締結室５１６に供給され、フォワードクラッチ５１は、両締結室５１５，５１６共に油圧を受けて、締結動作が比較的速やかに進行する。したがって、フォワードクラッチ５１に外周側締結用油圧ＰＦＷのみが供給される範囲内で、換言すれば、シフトバルブ８２を挟んでライン圧供給ライン８５と内周側締結圧ライン８６とが遮断している状態で、デューティソレノイドバルブ８１のデューティ率を制御することにより、フォワードクラッチ５１の締結力を緻密に精度よく調整し、フォワードクラッチ５１のスリップ制御を緻密に精度よく行うことができる。
【００３１】
図４に示すように、この自動変速機１０のコントロールユニット１００は、エンジン１のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１０１からの信号、エンジン回転数としてエンジン出力軸２の回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１０２からの信号、タービン回転数としてタービン軸２７の回転数Ｎｔを検出するタービン回転センサ１０３からの信号、車速として出力ギヤ１３の回転数（遊星歯車機構３０，４０の出力回転数）を検出する車速センサ１０４からの信号、作動油の温度を検出する油温センサ１０５からの信号、運転者により選択されているレンジでＯＮするレンジスイッチ１０６からの信号、アクセルペダルの非踏み込みでＯＮするアイドルスイッチ１０７からの信号、及びブレーキペダルの踏み込みでＯＮするブレーキスイッチ１０８からの信号等を入力する。そして、コントロールユニット１００は、それらの信号が示す車両の走行状態（特にスロットル開度及び車速）に基づいて、目標変速段を設定し、その目標変速段が達成されるように、上記摩擦締結要素５１〜５５に対する作動圧の給排を行う変速制御用デューティソレノイドバルブ８１，９１…９１に制御信号を出力する。また、コントロールユニット１００は、変速中でないときは、同じく上記信号が示す車両の走行状態（特にスロットル開度及び車速）を複数の領域に分類し、その分類結果に応じて、上記ロックアップクラッチ制御用デューティソレノイドバルブ７１及びフォワードクラッチ制御用デューティソレノイドバルブ８１に制御信号を出力し、ロックアップクラッチ２６のスリップ制御とフォワードクラッチ５１のスリップ制御とを連係して制御する。
【００３２】
以下、図５〜図７のフローチャートを参照して、上記連係制御の具体的動作の１例を説明する。まず、コントロールユニット１００は、ステップＳ１で、上記各種センサ・スイッチ類１０１〜１０８からの入力信号により車両の状態量を検出する。次いで、ステップＳ２で、Ｐレンジ又はＮレンジ、すなわち非走行レンジが選択されているか否かを判定し、ＮＯのとき、つまりＤレンジ等の走行レンジが選択されているときは、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、減速走行、すなわちアクセルペダルが非踏み込みか否かを判定し、ＮＯのとき、つまりアクセルペダルが踏み込まれているときは、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、定常走行、すなわちエンジン１の制御パラメータが大きな変動なく安定に推移しているか否かを判定し、ＹＥＳのとき、つまり定常走行時はステップＳ５に進み、ＮＯのとき、つまり非定常走行時（例えば発進時や加速時等の過渡状態であるとき）はステップＳ６に進む。
【００３３】
ステップＳ５では、定常時制御マップを用いてフォワードクラッチ５１の制御領域を設定し、ステップＳ６では、非定常時制御マップを用いてフォワードクラッチ５１の制御領域を設定する。ここで、定常時制御マップの具体的１例を図８に、非定常時制御マップの具体的１例を図９にそれぞれ示す。両マップ共、車速と、エンジン負荷を代表するパラメータの１つであるスロットル開度とに応じて、フォワードクラッチ５１を締結する締結領域と、フォワードクラッチ５１をスリップ制御するスリップ領域とが予め定められている。
【００３４】
図８の定常時制御マップでは、スリップ領域は、スロットル開度が低開度側の所定開度θ１以下で、かつ車速が低車速側の所定車速Ｖ１以下の領域に定められている。上記所定車速Ｖ１はスロットル開度に拘らず一定値であるのに対し、上記所定開度θ１は車速が大ほど大きくされている（すなわち右肩上がりの傾向である）。図９の非定常時制御マップでは、スリップ領域は、上記定常時制御マップに比べて、高スロットル開度側に拡大している。その場合、スロットル開度が大きいほど、スリップ領域と締結領域との境界を定める車速Ｌ１は低くされている。
【００３５】
なお、本実施形態においては、フォワードクラッチ５１は、上記締結領域では、弱締結状態とされる（それを実現する油圧は負荷及び回転に依存して予め決められる）。その結果、フォワードクラッチ５１を通過するトルクが瞬間的に変動したときには、フォワードクラッチ５１は瞬間的にスリップし、上記トルク変動に伴うショックや振動等が吸収される。一方、スリップ領域では、フォワードクラッチ５１は、そのスリップ量が所定の目標スリップ量に収束するようにフィードバック制御される。また、図８、図９に示したように、スロットル開度がごく小さい（すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の）減速領域は、車速に拘らず、すなわち全車速に亘って、スリップ領域とされている。
【００３６】
図５のフローチャートに戻り、コントロールユニット１００は、上記のように、ステップＳ５又はＳ６で、フォワードクラッチ５１の制御領域を設定したのち、ステップＳ７で、今度は、制御マップを用いてロックアップクラッチ２６の制御領域を設定する。ここで、制御マップの具体的１例を図１０に示す。このロックアップクラッチ２６用の制御マップにおいても、上記図８、図９に例示したフォワードクラッチ５１用の制御マップと同様、車速と、エンジン負荷を代表するパラメータの１つであるスロットル開度とに応じて、ロックアップクラッチ２６を完全締結するロックアップ領域と、完全解放するコンバータ領域と、半ば締結するスリップ領域とが予め定められている。
【００３７】
この図１０の制御マップでは、ロックアップ領域は、車速に拘らず、すなわち全車速に亘って、スロットル開度が低開度側の所定開度θ２以下の領域に定められている。ここで、この第２の所定開度θ２は、上記図８、図９に例示したフォワードクラッチ５１のスリップ領域を定める第１の所定開度θ１よりも小さい開度に設定されている。この第２の所定開度θ２もまた、第１の所定開度θ１と同様、車速が大ほど大きくされている。その場合、第２の所定開度θ２は、上記図８、図９に例示したフォワードクラッチ５１のスリップ領域を定める所定車速Ｖ１と、該所定車速Ｖ１より高い第２の所定車速Ｖ２とにおいて、段差がつけられている。もっとも、このような特性は１例に過ぎず、段差はなくても構わない。また、図１０に示したように、スロットル開度がごく小さい（すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の）減速領域は、車速に拘らず、すなわち全車速に亘って、ロックアップ領域とされている。
【００３８】
この図１０の制御マップでは、スリップ領域もまた、車速に拘らず、すなわち全車速に亘って定められている。その場合、スリップ領域は、スロットル開度が上記第１の所定開度θ１と第２の所定開度θ２との間の領域に定められている。
【００３９】
ここで、比較のため、従来のロックアップクラッチの制御マップの具体的１例を図１１に示す。すなわち、トルクコンバータのロックアップクラッチのみスリップ制御し、フォワードクラッチ等の他の摩擦締結要素を車両の走行状態に応じて広範囲にスリップ制御しない場合である。
【００４０】
この図１１の従来の制御マップでは、ロックアップ領域は、スロットル開度が低開度側の所定開度θｘ以下で、かつ車速が高車速側の上記第２の所定車速Ｖ２以上の領域に定められている。ここで、上記所定開度θｘは、図１０に例示した第２の所定開度θ２と略同じ値である。また、スリップ領域は、スロットル開度が同じく低開度側の所定開度θｘ以下で、かつ車速が低車速側の上記第１の所定車速Ｖ１と高車速側の上記第２の所定車速Ｖ２との間の領域に定められている。さらに、スロットル開度がごく小さい（すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の）減速領域は、低車速側から順に、コンバータ領域、スリップ領域、及びロックアップ領域に分割されている。
【００４１】
つまり、本実施形態で採用する図１０の制御マップは、図１１に例示した従来の制御マップに比べて、ロックアップ領域及びスリップ領域が拡大され、その分コンバータ領域が縮小されている。その主な理由は、図８、図９に例示したように、フォワードクラッチ５１を、走行中、全域に亘って（ただし本実施形態においては前述したように１〜３速の範囲に限られる。４速時は３−４クラッチ５３を使ってカバーする）スリップさせるようにしたからである。すなわち、前述したように、定常走行時であるときも、また非定常走行時であるときも、スリップ領域においては、フォワードクラッチ５１は、スリップ量が所定の目標スリップ量（ゼロを除く）に収束するようにフィードバック制御される。一方、締結領域においては、フォワードクラッチ５１は、弱締結状態とされて（目標スリップ量がゼロ狙い）、瞬間的なトルク変動時に限ってスリップすることが許容されている。よって、車両の走行中は、まず全域に亘って、フォワードクラッチ５１の自主的な（自然発生的な）スリップにより、瞬間的なトルク変動に伴うショックや振動等が吸収されると共に、特に低車速側においては、フォワードクラッチ５１をより積極的にスリップさせることにより、低車速側で目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動等がより一層確実に吸収される。
【００４２】
このように、フォワードクラッチ５１の側で、ドライバビリティの向上（トルク変動に伴うショックや振動等の吸収）を全域に亘って担うようにしたから、ロックアップクラッチ２６のコンバータ領域を縮小することができ、その結果、ロックアップクラッチ２６の側で、可及的な燃費の向上を図ることができる。
【００４３】
再び図５のフローチャートに戻り、コントロールユニット１００は、上記のように、ステップＳ７で、ロックアップクラッチ２６の制御領域を設定したのち、ステップＳ８で、領域分類マップを用いて車両の走行状態を複数の領域Ａ〜Ｆのいずれかに分類する。ここで、領域分類マップの具体的１例を図１２に示す。この領域分類マップは、結局のところ、上記図８、図９に例示したフォワードクラッチ５１の制御マップと、図１０に例示したロックアップクラッチ２６の制御マップとを組み合わせて得られるものであり、車速と、エンジン負荷を代表するパラメータの１つであるスロットル開度とに応じて、全域が複数（図例では６つ）の領域Ａ〜Ｆに予め分類されている。もっとも、スロットル開度がごく小さい（すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の）減速領域Ｇと、ＰレンジやＮレンジが選択された非走行領域（駐停車領域）Ｎも併せて示されている。
【００４４】
すなわち、図１３にまとめたように、領域Ａは、上記図８、図９に例示したフォワードクラッチ５１の制御マップと、図１０に例示したロックアップクラッチ２６の制御マップとから明らかなように、ロックアップクラッチ２６をロックアップ状態とし、フォワードクラッチ５１をスリップ状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ５１の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ２６の側で燃費の向上を図ることができる。
【００４５】
次に、領域Ｂは、ロックアップクラッチ２６もフォワードクラッチ５１も共にスリップ状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ５１の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ２６の側で燃費の向上とドライバビリティの向上の両立を図ることができる。
【００４６】
次に、領域Ｃは、ロックアップクラッチ２６をコンバータ状態とし、フォワードクラッチ５１を、非定常走行時はスリップ状態、定常走行時は弱締結状態とする領域である。したがって、いずれの場合も、フォワードクラッチ５１の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ２６の側でトルク増大作用（走り重視）を図ることができる。
【００４７】
次に、領域Ｄは、ロックアップクラッチ２６をコンバータ状態とし、フォワードクラッチ５１を弱締結状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ５１の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ２６の側でトルク増大作用（走り重視）を図ることができる。
【００４８】
次に、領域Ｅは、ロックアップクラッチ２６をスリップ状態とし、フォワードクラッチ５１を弱締結状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ５１の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ２６の側で燃費の向上とドライバビリティの向上の両立を図ることができる。
【００４９】
そして、領域Ｆは、ロックアップクラッチ２６をロックアップ状態とし、フォワードクラッチ５１を弱締結状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ５１の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ２６の側で燃費の向上を図ることができる。
【００５０】
また、減速領域Ｇは、領域Ａと同様、ロックアップクラッチ２６をロックアップ状態とし、フォワードクラッチ５１をスリップ状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ５１の側でドライバビリティの向上を図りながら、ロックアップクラッチ２６の側で燃費の向上を図ることができる。
【００５１】
さらに、非走行領域Ｎは、ロックアップクラッチ２６をロックアップ状態とし、フォワードクラッチ５１を解放状態とする領域である。したがって、フォワードクラッチ５１の側で動力伝達を遮断しながら、ロックアップクラッチ２６の側でいち早い発進時動作に対応することができる。
【００５２】
再び図５のフローチャートに戻り、コントロールユニット１００は、上記のように、ステップＳ８で、車両の走行状態を領域分類したのち、ステップＳ９で、変速中か否かを判定し、ＮＯのとき、つまり非変速時はステップＳ１０に進んで、分類した領域に応じてフォワードクラッチ５１及びロックアップクラッチ２６を図１３の内容に従い制御し、ＹＥＳのとき、つまり変速時はステップＳ１１に進んで、別途変速制御を実行する。
【００５３】
ここで、上記ステップＳ１１の変速制御においては（特にフォワードクラッチ５１が関与する３〜４速間の変速制御においては）、フォワードクラッチ５１を変速達成のためにスリップ制御し、かつロックアップクラッチ２６を変速ショック吸収のためにスリップ制御する（このような変速中のスリップ連係制御は本発明に含まれない）。
【００５４】
一方、ステップＳ２でＹＥＳのとき、つまりＰレンジやＮレンジの非走行レンジが選択されているときは、ステップＳ１２で、車両の走行状態を非走行領域（駐停車領域）Ｎに分類したのち、ステップＳ１０に進んで、該領域Ｎに応じてフォワードクラッチ５１及びロックアップクラッチ２６を図１３の内容に従い制御する。また、ステップＳ３でＹＥＳのとき、つまりアクセルペダルが非踏み込みの減速走行であるときは、ステップＳ１３で、車両の走行状態をスロットル開度がごく小さい（すなわち全閉又は開度ゼロ近傍の）減速領域Ｇに分類したのち、ステップＳ９で非変速時であることを確認したうえでステップＳ１０に進んで、該領域Ｇに応じてフォワードクラッチ５１及びロックアップクラッチ２６を図１３の内容に従い制御する。
【００５５】
そして、いずれの場合も、上記ステップＳ１０で、フォワードクラッチ５１及びロックアップクラッチ２６を、スリップ領域において、スリップ制御するとき、そのスリップ制御は、およそ図６、図７にそれぞれ例示したフローチャートに従い行われる。まず、フォワードクラッチ５１においては、コントロールユニット１００は、図６のステップＳ２１で、各種センサ・スイッチ類１０１〜１０８からの入力信号により車両の状態量を検出したのち、ステップＳ２２で、実スリップ量ＳＦＷを算出する。この場合、実スリップ量ＳＦＷは、フォワードクラッチ５１の入力回転数Ｎｉｎ（すなわちタービン回転数Ｎｔ）から、フォワードクラッチ５１の出力回転数Ｎｏｕｔ（すなわち第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１の回転数：出力ギヤ１３の回転数とギヤ比とから求められる）を減じた値である。
【００５６】
次いで、ステップＳ２３で、スロットル開度ｔｖｏと車速Ｖとに応じて目標スリップ量ＳＦＷｏを設定する。この場合、目標スリップ量ＳＦＷｏは、スロットル開度ｔｖｏが大きいほど小さく、車速Ｖが高いほど小さくされる。
【００５７】
次いで、ステップＳ２４で、実スリップ量ＳＦＷが目標スリップ量ＳＦＷｏより大きいか否かを判定し、大きい場合は、ステップＳ２５で、フォワードクラッチ５１が締結する方向に制御圧（外周側締結用油圧）ＰＦＷを変更（増大）し、小さい場合は、ステップＳ２６で、フォワードクラッチ５１が解放する方向に制御圧（外周側締結用油圧）ＰＦＷを変更（減少）する。
【００５８】
一方、ロックアップクラッチ２６においては、コントロールユニット１００は、図７のステップＳ３１で、各種センサ・スイッチ類１０１〜１０８からの入力信号により車両の状態量を検出したのち、ステップＳ３２で、実スリップ量ＳＬＵを算出する。この場合、実スリップ量ＳＬＵは、ロックアップクラッチ２６の入力回転数（すなわちエンジン回転数Ｎｅ）から、ロックアップクラッチ２６の出力回転数（すなわちタービン回転数Ｎｔ）を減じた値である。
【００５９】
次いで、ステップＳ３３で、スロットル開度ｔｖｏと車速Ｖとに応じて目標スリップ量ＳＬＵｏを設定する。この場合、目標スリップ量ＳＬＵｏは、スロットル開度ｔｖｏが大きいほど大きく、車速Ｖが高いほど大きくされる。
【００６０】
次いで、ステップＳ３４で、実スリップ量ＳＬＵが目標スリップ量ＳＬＵｏより大きいか否かを判定し、大きい場合は、ステップＳ３５で、ロックアップクラッチ２６が締結する方向に制御圧（解放用油圧）ＰＬＵを変更（減少）し、小さい場合は、ステップＳ３６で、ロックアップクラッチ２６が解放する方向に制御圧（解放用油圧）ＰＬＵを変更（増大）する。
【００６１】
なお、図１４に例示したように、フォワードクラッチ５１の締結力を制御するようにしてもよい。すなわち、まず、ステップＳ４１で、各種センサ・スイッチ類１０１〜１０８からの入力信号により車両の状態量を検出したのち、ステップＳ４２で、実締結力ＦＦＷを算出する。この場合、実締結力ＦＦＷは、フォワードクラッチ５１に作用している油圧（すなわち外周側締結用油圧ＰＦＷ）と、摩擦板５１３…５１３間の摩擦面積Ｍと、同じく摩擦板５１３…５１３間の摩擦係数μとを乗じた値である。
【００６２】
次いで、ステップＳ４３で、スロットル開度ｔｖｏと車速Ｖとに応じて目標締結力ＦＦＷｏを設定する。この場合、目標締結力ＦＦＷｏは、スロットル開度ｔｖｏが大きいほど大きく、車速Ｖが高いほど大きくされる。
【００６３】
次いで、ステップＳ４４で、目標締結力ＦＦＷｏが実締結力ＦＦＷより大きいか否かを判定し、大きい場合は、ステップＳ４５で、フォワードクラッチ５１が締結する方向に制御圧（外周側締結用油圧）ＰＦＷを変更（増大）し、小さい場合は、ステップＳ４６で、フォワードクラッチ５１が解放する方向に制御圧（外周側締結用油圧）ＰＦＷを変更（減少）する。
【００６４】
以上のように、本実施形態では、動力発生装置（エンジン）１からの伝達トルクを連続的に可変にできる機構を有する２つ以上のクラッチ２６，５１，…を直列に配置した構成において、車両の走行状態に応じてトルク伝達量を分担させるようにしたから、相反する傾向にある燃費の向上（摩擦締結要素５１，５３やロックアップクラッチ２６のスリップ量を減少することで達成される）と、ドライバビリティの向上（逆に摩擦締結要素５１，５３やロックアップクラッチ２６のスリップ量を増大することで達成される）とを高次元で両立させることが可能となる。
【００６５】
特に、領域Ａでは、トルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２６に比べて高応答・高精度であるフォワードクラッチ５１を精度よくスリップさせるから、発進領域及び極低車速領域で上記ロックアップクラッチ２６をロックアップしたときに発生する振動やこもり音が良好に吸収される。これにより、トルクコンバータ２０の滑り損失を低減し、燃費を向上させることができる。これに対し、従来は、走行中にフォワードクラッチ５１のスリップ制御をしていなかったので、低車速領域でロックアップクラッチ２６をロックアップすると、上記振動やこもり音が発生することから、高車速領域でしかロックアップクラッチ２６をロックアップ又はスリップすることができず、それにより、燃費の低下が著しかったのである。
【００６６】
また特に、領域Ｂでは、もしロックアップクラッチ２６をロックアップし、フォワードクラッチ５１のみをスリップさせただけでは、負荷が少し大きくなっただけで駆動力不足が生じる。そこで、領域Ｂでは、ロックアップクラッチ２６もスリップさせて、トルクコンバータ２０のトルク比により駆動力不足を補うようにした。これにより、中負荷領域での燃費の向上と、走りの低下の回避とを図る。また、コンバータ領域とロックアップ領域との間の移行を円滑化する。従来は、トルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２６とフォワードクラッチ５１のような他の摩擦締結要素との両方をスリップさせる領域は基本的に存在していなかった。ただ、例外的に、前述したように、変速中の変速ショックを防止するために、ロックアップクラッチ２６を瞬間的にスリップさせることが行われていたのみである。
【００６７】
また特に、領域Ｅ及び領域Ｆでは、フォワードクラッチ５１を、常時、弱締結状態に維持するから、いわゆるアクセルの「ちょい踏み」（ｔｉｐ  ｉｎ／ｏｕｔ）のような瞬間的なアクセル操作に対しては、高応答・高精度のフォワードクラッチ５１のスリップによって良好なショック吸収が図られる。これにより、ショックが抑制されると共に、不必要にロックアップクラッチ２６を解放させることも免れて、燃費の低下が防止できる。従来は、応答性が低く、制御性に劣るロックアップクラッチ２６を微妙に締結力制御していたので、アクセルの「ちょい踏み」のような瞬間的な対応には精度のよいスリップ制御が困難で、ショックが発生していたのである。あるいは、ロックアップクラッチ２６をコンバータ状態にして、燃費や走行フィーリングの低下を招いていたのである。あるいは、ショック吸収のために高価なダンパを併用して、コストアップを招いていたのである。
【００６８】
一方、図８、図９に例示したように、フォワードクラッチ５１を所定のスリップ状態に制御するスリップ領域をスロットル開度及び車速に応じて生成するようにしたから、上記フォワードクラッチ５１をスロットル開度及び車速に応じて広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上に有効活用することができる。
【００６９】
そして、車両の走行状態が非定常状態であるとき、例えば発進時や加速時等の過渡状態であるときは（図５のステップＳ６：図９参照）、定常状態であるときに比べて（図５のステップＳ５：図８参照）、上記スリップ領域を拡大するから、上記フォワードクラッチ５１をより一層広範囲にスリップ制御して、ドライバビリティの向上により一層有効活用することができる。
【００７０】
しかもその場合に、非定常状態のときに限りスリップ領域を拡大するから、定常状態のときはフォワードクラッチ５１は不必要にスリップ制御されず、よってスリップ制御の弊害である伝達効率の低下、熱の発生、及び摩擦締結要素の耐久性の低下の問題が極力抑制される。
【００７１】
しかも、定常状態のときは、フォワードクラッチ５１は、低負荷低回転領域でスリップ制御されるから（図８参照）、該低負荷低回転領域で起こり易く目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動が高応答・高精度に吸収でき、ドライバビリティの向上に大きく寄与する。
【００７２】
また、非定常状態のときは、フォワードクラッチ５１は、高負荷領域でもスリップ制御されるようになるから（図９参照）、該高負荷領域で起こり易い過渡時のトルク変動に伴うショックや振動が高応答・高精度に吸収でき、この点においても、ドライバビリティの向上に大きく寄与する。
【００７３】
さらに、その場合に、図９に符号Ｌ１で示したように、スロットル開度が大きいほど、つまり運転者の加速要求が大きく、アクセルペダルがより大きく踏み込まれたときほど、車速が低くても、スリップ制御（目標スリップ量を設定した積極的なスリップ制御）が解除され、フォワードクラッチ５１は締結状態とされるから（弱締結状態：目標スリップ量はゼロ狙い）、伝達効率が向上し、良好な加速性が得られる。もっとも、スリップ制御によるショック吸収作用は低減するが、高負荷時はショックが隠蔽されて目立たなくなるから大きな問題とはならない。
【００７４】
また、従来は、例えばＤレンジで停車中にフォワードクラッチ５１を滑らせるか又は解放させてクリープ力をカットしたときは、次の発進時又は加速時には直ちに該フォワードクラッチ５１を締結していた。その結果、ショックが頻繁に発生していた。そこで、本実施形態では、図９（図１２）に示したように、非定常時におけるフォワードクラッチ５１のスリップ領域Ａ〜Ｂ〜Ｃにおいては、フォワードクラッチ５１を積極的に目標スリップ量にスリップさせると共に、要求駆動力が高くなれば、その要求に応じてトルクコンバータ２０のロックアップクラッチ２６もスリップさせ（図１０参照）、トルク比増大作用により、駆動力不足を補うようにした。加えて、上記ラインＬ１の特性により、運転者がアクセルペダルをより大きく踏み込んだときには、フォワードクラッチ５１によるショック吸収（円滑度合い：ドライバビリティ）よりも、フォワードクラッチ５１を締結気味にして加速応答性を重要視させた。また、そのように早めにフォワードクラッチ５１を締結気味とすることで、該フォワードクラッチ５１の信頼性や耐久性が確保できる。逆に、低負荷では、ショック吸収（円滑度合い：ドライバビリティ）を優先させ、ゆっくりと滑らせながらフォワードクラッチ５１をつないでいく。
【００７５】
その場合に、上記スリップ領域（Ａ〜Ｂ又はＡ〜Ｂ〜Ｃ）において、スロットル開度が大きいほど（エンジン負荷が高いほど）、フォワードクラッチ５１のスリップ量を小さくすることが好ましい。フォワードクラッチ５１をスリップ制御するにしても、高負荷時にスリップ量を小さくすることで、高負荷時に顕著化する伝達効率の低下の問題、熱の発生の問題、及び摩擦締結要素の耐久性の低下の問題が有効に抑制されるからである。また逆に、低負荷時にスリップ量を大きくすることで、低負荷時に目立ち易いトルク変動に伴うショックや振動の問題が有効に抑制されるからである。
【００７６】
また特に、減速領域Ｇでは、全車速に亘って、フォワードクラッチ５１をスリップさせるようにしたから（図８、図９参照）、定常又は加速中からのバックアウトでのショックを防止して、速やかに燃料カットを開始・実行することができる。従来は、図１１に例示したように、応答性・制御性に劣るロックアップクラッチ２６を一部の車速範囲において滑らせていたから、ショックなく燃料カットすることが困難であった。特に、低車速領域では、ショックが目立ち易い（乗員がショックを感じ易い）から、このような減速中におけるフォワードクラッチ５１のスリップ制御は効果が大きくなる。
【００７７】
なお、上記実施形態では、スリップ制御の対象としての摩擦締結要素として、フォワードクラッチ５１を利用したが、前述したように、これに代えて、あるいはこれと共に、３−４クラッチ５３をスリップ制御してもよい。また、変速段達成用の摩擦締結要素に限らず、始動クラッチや発進クラッチ等も好適にスリップ制御可能である。
【００７８】
また、上記実施形態では、変速機が自動変速機１０の場合であったが、これに代えて、無段変速機であってもよい。その場合、スリップ制御の対象としての摩擦締結要素として、前後進切換クラッチ等が好適に利用でき、さらには、ギヤードニュートラルが達成可能な無段変速機の場合は、ローモードクラッチやハイモードクラッチ等のモード切換用クラッチ等が好適に利用可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明によれば、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に備えられた、入出力要素間のスリップ状態が制御可能な摩擦締結要素を広範囲にスリップ制御することにより、ドライバビリティの向上等に有効活用することができる。本発明は、自動車等に搭載される自動変速機や無段変速機等の変速機一般の技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速機の骨子図である。
【図２】上記自動変速機のトルクコンバータ及びロックアップクラッチの油圧制御回路を示す構造図である。
【図３】上記自動変速機のフォワードクラッチ及び油圧制御回路を示す構造図である。
【図４】上記自動変速機の制御システム構成図である。
【図５】上記ロックアップクラッチのスリップ制御とフォワードクラッチのスリップ制御との連係制御の具体的動作の１例を示すフローチャートである。
【図６】上記フォワードクラッチのスリップ制御の具体的動作の１例を示すフローチャートである。
【図７】上記ロックアップクラッチのスリップ制御の具体的動作の１例を示すフローチャートである。
【図８】上記フォワードクラッチの制御領域の設定に用いられる定常走行時用の制御マップの具体的１例を示す図である。
【図９】同じく非定常走行時用の制御マップの具体的１例を示す図である。
【図１０】上記ロックアップクラッチの制御領域の設定に用いられる制御マップの具体的１例を示す図である。
【図１１】同じく従来の制御マップの具体的１例を示す図である。
【図１２】車両の走行状態の領域分類に用いられる領域分類マップの具体的１例を示す図である。
【図１３】上記分類された領域毎の制御内容をまとめたテーブルである。
【図１４】上記フォワードクラッチの締結力制御の具体的動作の１例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１          エンジン
１０        自動変速機
３０，４０  遊星歯車機構
５１        フォワードクラッチ（摩擦締結要素）
５３        ３−４クラッチ（摩擦締結要素）
８１        フォワードクラッチ制御用デューティソレノイドバルブ（制御手段）
１００      コントロールユニット（生成手段、判定手段、スリップ領域拡大手段）
１０１      スロットル開度センサ（走行状態検出手段）
１０４      車速センサ（走行状態検出手段）
【図１】
2004263732.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004263732.tif 000011
【図９】
2004263732.tif 000012
【図１０】
2004263732.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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