(57)【要約】【課題】車両の減速開始後でもショックを抑制してロックアップクラッチを直結でき、もって良好なドライバビリティを確保した上で、燃料カットの機会を増やして燃費向上を達成できるロックアップ制御装置を提供する。【解決手段】トルクコンバータが非直結状態で車両の減速が開始されたときに、ロックアップクラッチの係合を開始してトルクコンバータを直結状態に切換えると共に、エンジンのスロットル開度θｔｈを所定の変化率で減少させて、直結完了までにエンジン回転速度Ｎｅが急減するのを抑制する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと自動変速機との間に介装されたトルクコンバータと、上記トルクコンバータの入力側と出力側とを機械的に直結可能なロックアップクラッチと、
車両の走行状態に基づいて上記ロックアップクラッチを制御するロックアップ制御手段と
を有する自動変速装置のロックアップ制御装置において、
上記ロックアップ制御手段は、上記トルクコンバータの非直結状態においてアクセル閉操作に伴って車両の減速が開始されたときに、上記ロックアップクラッチにより上記トルクコンバータを直結状態に切換えると共に、上記エンジンの吸気通路に設けられたスロットル弁を減速開始時のスロットル開度から所定の変化率で徐々に閉側に制御することを特徴とする自動変速装置のロックアップ制御装置。
【請求項２】
上記トルクコンバータの直結完了を判定する直結判定手段を備え、
上記ロックアップ制御手段は、上記直結判定手段によりトルクコンバータの直結完了が判定されたときに、上記所定変化率に基づくスロットル制御を中止して上記スロットル弁を閉弁することを特徴とする請求項１記載の自動変速装置のロックアップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速装置のロックアップ制御装置に係り、詳しくは車両減速時にトルクコンバータのロックアップクラッチを制御する制御装置に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
従来から車両の加速時や定速走行時に、自動変速機に備えられたロックアップクラッチによりトルクコンバータを直結して、トルクコンバータの滑りに起因する動力損失や燃費低下を防止するロックアップ制御が実施されており、当該ロックアップ制御は車両減速時にも利用されており、トルクコンバータの直結により駆動輪側からの駆動力を利用してエンジン回転速度を燃料カット域に保ち、これによりエンジン側の燃料カット期間を延長化して燃費向上を図っている。
【０００３】
車両減速時のロックアップ制御は、減速開始前にロックアップクラッチが直結されていることが条件付けられており、アクセル閉操作に伴うエンジン回転速度の急減後に直結したときのショックの発生を回避している。このため、例えば変速直後、或いはやや強めの加速後に減速が開始されたときにはロックアップ制御が行われず、燃費向上の効用を得ることができなかった。
【０００４】
一方、ロックアップクラッチの油圧の応答遅れにより、クラッチ係合力が発生する以前にエンジン回転速度が急減して直結時にショックを発生する場合があり、このための対策が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
当該特許文献１に記載されたロックアップ制御装置では、減速すべくアクセルが閉操作された時点のタービン回転速度に基づいて目標スロットル開度を設定し、アクセル閉操作に基づいて全閉されるスロットル弁を所定時間に亘って上記目標スロットル開度に保持し、これによりエンジン回転速度の急減を抑制して直結時のショック防止を図っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４４９２０号公報（第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載されたロックアップ制御装置では、減速開始時のタービン回転速度が高いほど、高いエンジン回転速度を保つべく開側の目標スロットル開度を設定している（特許文献１の図４参照）。しかしながら、当該ロックアップ制御装置を用いて、車両の減速開始後にロックアップクラッチを直結した場合には、以下の状況でショックの発生を防止できなかった。
【０００７】
即ち、急加速から減速に移行した場合、エンジン回転速度に追従してタービン回転速度が上昇中、つまりエンジン回転速度とタービン回転速度との差が大の状態でクラッチ直結が開始される。このとき、上記ロックアップ制御装置では、上昇中の未だ低いタービン回転速度に基づいて目標スロットル開度として小さな値が設定されるため、既に上昇しているエンジン回転速度の急減を抑制しきれず、結果として直結時のショック発生の問題を十分に解決できない虞がある。
【０００８】
本発明の目的は、車両の減速開始後でもショックを抑制してロックアップクラッチを直結でき、もって良好なドライバビリティを確保した上で、燃料カットの機会を増やして燃費向上を達成することができるロックアップ制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、エンジンと自動変速機との間に介装されたトルクコンバータと、トルクコンバータの入力側と出力側とを機械的に直結可能なロックアップクラッチと、車両の走行状態に基づいて上記ロックアップクラッチを制御するロックアップ制御手段とを有する自動変速装置のロックアップ制御装置において、ロックアップ制御手段は、トルクコンバータの非直結状態においてアクセル閉操作に伴って車両の減速が開始されたときに、ロックアップクラッチによりトルクコンバータを直結状態に切換えると共に、エンジンの吸気通路に設けられたスロットル弁を減速開始時のスロットル開度から所定の変化率で徐々に閉側に制御するものである。
【００１０】
従って、トルクコンバータの非直結状態においてアクセル閉操作に伴って車両の減速が開始されると、ロックアップ制御手段に制御されたロックアップクラッチによりトルクコンバータが直結状態に切換えられると共に、エンジンの吸気通路に設けられたスロットル弁が所定の変化率で閉側に制御される。
その結果、アクセル操作に応じてスロットル弁を閉じた場合に比較して、エンジン回転速度の低下が緩慢なものとなり、トルクコンバータの直結が完了する時点でも、エンジン回転速度はタービン回転速度を大きく下回ることなくタービン回転速度付近に留められる。よって、エンジン回転速度とタービン回転速度が接近した状態でトルクコンバータの直結が行われ、直結時のショックの発生が抑制される。又、このように非直結状態で車両減速が開始されたときでもトルクコンバータが直結されるため、エンジン側で燃料カットを実行する機会が増加される。
【００１１】
そして、スロットル弁は、タービン回転速度とは関係なく減速開始時のスロットル開度から所定の変化率で徐々に閉側に制御されるため、例えば車両が急加速から減速に移行して、エンジン回転速度に追従するタービン回転速度が未だ低い場合であっても、その影響を受けることなく適切な開度に制御されて、エンジン回転速度の急減を確実に抑制可能となる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１において、トルクコンバータの直結完了を判定する直結判定手段を備え、ロックアップ制御手段が、直結判定手段によりトルクコンバータの直結完了が判定されたときに、所定変化率に基づくスロットル制御を中止してスロットル弁を閉弁するものである。
従って、トルクコンバータの直結完了が判定されると、直ちに所定変化率に基づく制御が中止されてスロットル弁が閉弁されるため、アクセル閉操作に応じた減速度が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したロックアップ制御装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のロックアップ制御装置を示す全体構成図である。図示しない車両に搭載されたエンジン１にはトルクコンバータ式の自動変速機２が連結され、エンジン１の出力はトルクコンバータ３を介して自動変速機２に入力され、遊星歯車機構による変速段に応じて変速された後に駆動輪側に出力される。トルクコンバータ３には、ポンプインペラ３ａ側とタービンランナ３ｂ側とを直結するロックアップクラッチ４が設けられ、このロックアップクラッチ４や自動変速機２内の変速用クラッチやブレーキ等は、自動変速機２の下部に設けられたバルブボディ５内の各種ソレノイド５ａにより制御される。
【００１４】
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ１１（エンジン制御ユニット）及びＡＴＣＵ１２（変速機制御ユニット）が設置されている。
ＥＣＵ１１の入力側には、エンジン１のスロットル開度θｔｈを検出するスロットルセンサ１３、運転者によるアクセル操作量θＡｃｃを検出するアクセルセンサ１４、車速Ｖを検出する車速センサ１５、エンジン回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１６、及びその他の各種スイッチやセンサ類が接続され、ＥＣＵ１１の出力側には、エンジン１の吸気通路６に設けられたスロットル弁７を開閉駆動するスロットルモータ１７、図示しない各気筒毎の燃料噴射弁や点火プラグ、及びその他のデバイス類が接続されている。
【００１５】
ＥＣＵ１１は各検出情報に基づいて燃料噴射制御や点火時期制御等のエンジン１を運転するための制御を実行する。例えば、図示しないマップに従ってアクセル操作量θａｃｃや車速Ｖから目標スロットル開度ｔｇｔθｔｈを求め、目標スロットル開度ｔｇｔθｔｈと実際のスロットル開度θｔｈとに基づいてスロットルモータ１７によりスロットル弁７の開度を制御する一方、車両の減速時には燃料噴射を中止する燃料カットを実行する。
【００１６】
一方、ＡＴＣＵ１２の入力側には上記スロットルセンサ１３、アクセルセンサ１４、車速センサ１５、エンジン回転速度センサ１６、タービンランナ３ｂの回転速度Ｎｔを検出するタービン回転速度センサ１８、運転者により選択されたシフト位置（Ｎ，Ｐ，Ｄレンジ等）を検出するためのシフト位置センサ１９、及びその他の各種スイッチやセンサ類が接続され、ＡＴＣＵ１２の出力側には、自動変速機２の各種ソレノイド５ａ、及びその他のデバイス類が接続されている。
【００１７】
ＡＴＣＵ１２は、図示しないマップに従ってスロットル開度θｔｈ及び車速Ｖから変速段を設定して、ソレノイド５ａによりクラッチ及びブレーキの係合状態を切換えて変速制御を行う一方、所定車速以上の領域では、トルクコンバータ３の滑りによる動力損失や燃費低下を防止すべくロックアップクラッチ４を係合させ、スロットル開度θｔｈが所定値未満の領域では、車両減速時の燃料カット期間を延長化すべくロックアップクラッチ４を係合させる。
【００１８】
更に、ＡＴＣＵ１２は、トルクコンバータ３が非直結状態で車両の減速が開始されたときに、ＥＣＵ１１側と協調してエンジン回転速度Ｎｅの急減を抑制しながらトルクコンバータ３を直結状態に切換えるロックアップ制御を実行し、これによりエンジン１側での燃料カットの機会を増加させており、以下、当該制御を詳述する。
【００１９】
上記のように非直結状態で車両の減速が開始されると、ＡＴＣＵ１２は図２に示す直結制御ルーチンを所定の制御インターバルで実行し、まず、ステップＳ２で自動変速機２のロックアップクラッチ用ソレノイド５ａの制御デューティを立上げる（ロックアップ制御手段）。これにより油圧の上昇と共にロックアップクラッチ４は係合力を強めて直結状態へと移行する。
【００２０】
続くステップＳ４でＥＣＵ１１側にエンジン回転の低下抑制指令を出力し、ステップＳ６で直結完了が否かを判定する（直結判定手段）。例えば直結完了の判定は、エンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔとの差ΔＮに基づいて行われ、差ΔＮが所定値未満になった時点で直結完了と判定する。
未だ直結完了していないときには、ステップＳ６でＮＯ（否定）の判定を下してステップＳ４に戻る。そして、直結完了するとステップＳ６でＹＥＳ（肯定）の判定を下してステップＳ８に移行してソレノイド５ａの制御デューティを立下げ、ステップＳ１０でＥＣＵ１１側に直結完了指令を出力した後にルーチンを終了する。
【００２１】
一方、ＥＣＵ１１は図３に示す回転低下抑制ルーチンを所定の制御インターバルで実行し、まず、ステップＳ１２でＡＴＣＵ１２側からエンジン回転の低下抑制指令を入力したか否かを判定する。判定がＮＯのときには、ステップＳ１４に移行して通常の目標スロットル開度ｔｇｔθｔｈに基づくスロットル制御を実行した後、一旦ルーチンを終了する。
【００２２】
又、ステップＳ１２の判定がＹＥＳのときにはステップＳ１６に移行し、ＡＴＣＵ１２側から直結完了指令を入力したか否かを判定する。判定がＮＯのときには上記ステップＳ１４に移行し、判定がＹＥＳのときにはステップＳ１８に移行して、スロットル開度θｔｈを所定の変化率Δθをもって徐々に減少させた後にルーチンを終了する。
【００２３】
従って、ＡＴＣＵ１２側よりエンジン回転の低下抑制指令が入力されてから直結完了指令が入力されるまでの間、スロットル開度θｔｈはステップＳ１８の処理により変化率Δθをもって減少されることになる。ここで、上記スロットル開度θｔｈの変化率Δθとしては、減速を望む運転者が違和感を抱かない程度の減速度を確保した上で、可能な限りエンジン回転速度Ｎｅを緩慢に低下させる値が適用される。
【００２４】
以上のＥＣＵ１１側及びＡＴＣＵ１２側の処理により、トルクコンバータ３が非直結状態で車両の減速が開始されたときには、図４に示すようにロックアップ制御が実行される。
運転者によりアクセルが全閉にされて車両の減速が開始されると、ＡＴＣＵ１２側でソレノイド５ａの制御デューティが立上げられる一方、ＥＣＵ１１側ではエンジン回転の低下抑制指令を受けてスロットル開度θｔｈが変化率Δθをもって減少される。
【００２５】
その後、ＡＴＣＵ１２側で直結完了判定に基づいてソレノイド５ａの制御デューティが立下げられ、ＥＣＵ１１側では直結完了指令を受けて通常のスロットル制御に復帰するため、スロットル開度θｔｈがアクセル全閉に対応するアイドル相当値まで急減する。そして、ＥＣＵ１１は所定の燃料カット条件（例えば、車両減速中で所定車速以上）が満たされているときには、燃料噴射の中止により燃料カットを開始する。
【００２６】
このように、本実施形態の自動変速機のロックアップ制御装置では、非直結状態で車両減速が開始されたときでもトルクコンバータ３が直結されるため、エンジン１側で燃料カットが実行される機会を増加でき、これにより燃費向上を達成することができる。
そして、以上のロックアップ制御によりアクセル閉操作時のエンジン回転速度Ｎｅの低下は緩慢なものとなり、油圧の上昇によりトルクコンバータ３の直結が完了する時点でも、エンジン回転速度Ｎｅはタービン回転速度Ｎｔを大きく下回ることなくタービン回転速度Ｎｔ付近に留められる。よって、エンジン回転速度Ｎｅとタービン回転速度Ｎｔが極めて接近した状態でトルクコンバータ３の直結が行われ、直結時のショックの発生を未然に抑制することができる。
【００２７】
そして、本実施形態では、減速開始時のスロットル開度θｔｈを開始点として変化率Δθに基づいてスロットル開度θｔｈを逐次減少させているため、車両の走行状態に関わらずエンジン回転速度Ｎｅの急減を適切に抑制可能となる。即ち、［発明が解決しようとする課題］で述べたように車両が急加速から減速に移行した場合には、エンジン回転速度Ｎｅに追従するタービン回転速度Ｎｔが未だ低いため、特許文献１の技術のようにタービン回転速度Ｎｔに基づいてスロットル開度θｔｈを設定すると、過小なスロットル開度θｔｈが適用されてしまう。これに対して本実施形態では、タービン回転速度Ｎｔに関係なく減速開始時からスロットル開度θｔｈを逐次減少させているため、常に適切なスロットル開度θｔｈに基づきエンジン回転速度Ｎｅの急減を確実に抑制してショック発生を未然に防止することができる。
【００２８】
しかも、スロットル開度θｔｈを変化率Δθに基づいて連続的に減少させるため、特許文献１の技術のように、減速開始時のタービン回転速度Ｎｔから設定したスロットル開度θｔｈを所定時間に亘って適用する場合に比較して、エンジン回転速度Ｎｅをより滑らかに減少でき、この要因も直結時のショックの発生防止の貢献している。
【００２９】
一方、トルクコンバータ３の直結が完了した後は、直ちに通常のスロットル制御に復帰してスロットル開度θｔｈをアイドル相当値まで急減させている。上記のようにスロットル開度θｔｈの変化率Δθはある程度の減速度を確保できるように配慮されているものの、得られる減速度は通常のアクセル全閉時に比較すると弱いため、変化率Δθに基づくスロットル制御をアイドル相当値まで継続すると、運転者に減速度が不足している印象を与えるが、このように直結完了後に直ちに通常のスロットル制御に戻ることで、減速度不足に起因する運転者の違和感を未然に防止することができる。
【００３０】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、遊星歯車機構を備えた自動変速機２のロックアップ制御装置に具体化したが、トルクコンバータ式の自動変速機であれば、その変速機構の形式は限定されることはなく、例えばＣＶＴ式の自動変速機に適用してもよい。
【００３１】
又、上記実施形態では、スロットル開度θｔｈの変化率Δθを固定値として設定したが、例えば、減速開始時のエンジン回転速度Ｎｅ或いは車速Ｖ等に応じて変化率Δθを変更してもよい。尚、変化率Δθは必ずしもリニアに変化させる必要はなく、２次関数的に変化させたり指数関数的に変化させたりしてもよいし、エンジン回転の低下抑制指令の途中で変化率Δθを変更してもよい。
【００３２】
更に、上記実施形態では、トルクコンバータ３の直結完了に同期して通常のスロットル開度に復帰したが、必ずしも同期させる必要はなく、直結以前又は直轄完了から若干の期間をおいて通常のスロットル制御に復帰してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明の自動変速装置のロックアップ制御装置によれば、車両の減速開始後でもショックを抑制してロックアップクラッチを直結でき、もって良好なドライバビリティを確保した上で、燃料カットの機会を増やして燃費向上を達成することができる。
【００３４】
請求項２の発明の自動変速装置のロックアップ制御装置によれば、請求項１に加えて、アクセル閉操作に応じた減速度を得て、運転者に違和感を与える事態を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のロックアップ制御装置を示す全体構成図である。
【図２】ＡＴＣＵが実行する直結制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ＥＣＵが実行する回転低下抑制ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】車両減速時のロックアップ制御状況を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１    エンジン
２    自動変速機
３    トルクコンバータ
４    ロックアップクラッチ
６    吸気通路
７    スロットル弁
１１  ＥＣＵ（ロックアップ制御手段）
１２  ＡＴＣＵ（ロックアップ制御手段、直結判定手段）
【図１】
2004322856.tif 000003
【図２】
2004322856.tif 000004
【図３】
2004322856.tif 000005
【図４】
2004322856.tif 000006