JPS5965661A - 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、ロックアツプ機能を備えた自動変速機のロッ
クアツプ制御装置に関する。

トルクコンバータと多段歯車変速機構とからなる自動変
速機を搭載した自動車は、」−記トルクコンバータの動
力伝達効率が１以下であるため、機械的クラッチを使用
する自動車に比較して燃費が劣るという欠点がある。そ
こで、トルクコンバータのトルク増大作用を必要としな
い運転領域（高速、低アクセル開度領域）では、該トル
クコンバータのポンプ側とタービン側とを機械的に直結
して燃費を向上させるようにした所謂ロックアツプ機能
を備えた自動変速機が提供されている。

一方、自動変速機における多段歯車変速機構の切換制御
、即ち変速制御は、車速とアクセル開度に応じて予め設
定された変速パターンに従って行われるが、この変速パ
ターンは走行頻度の高い平坦路走行を基準にして設定さ
れているため、登板時に次のような不便を生じる。つま
り、高速ギアで平坦路から登板路にさしかかった場合に
、車速を維持すべくアクセルペダルの踏み込み量を多く
しても、その時の車速酸はアクセルペダルの踏み込み量
によっては高速ギアから低速ギアへのシフトダウンが行
われないため駆動力の不足を生じ、車速が次第に低下し
て始めてシフトダウンされる、といったことが起り得る
。

本発明は、ロックアツプ機能を備えた自動変速券におい
て、」−記の如き登板時における駆動力の不足をロック
アツプを解除することにより解消することを目的とする
。

即ち、本発明は、上記の如き自動変速機において、車速
の低下とアクセル開度の増大を検出してロックアツプパ
ターン変更信号を出力するロックアツプパターン変更判
定手段と、」−記ロックアッフハターン変更信号に基い
てロックアツプパターンを低アクセル開度側に変更して
ロックアツプ制御するロックアツプ制御手段とを備えた
ことを特徴とする。これにより、登板時において、アク
セルペダルの踏み込み附を増大しつつあるにも拘らず車
速が低下する場合に、ロックアツプ鎮咳が低アクセル開
度側に移行されて、ロックアツプが直ちに解除され、或
は従来より小さなアクセル開度の増加又は車速の低下に
よりロックアツプが解除されることになり、トルクコン
バータのトルク増大作用によって所要のＶ動力が得られ
ることになる。

ところで、特公昭４８−２０９号公報には、スロットル
開度、車速、加速度、制動の有無、路面勾配等から山間
走行を検出して、歯車変速機構を低速ギアに切換えるよ
うにした自動変速機の制御装置が開示されている。これ
は、登板時における１９に動力の不足を解消するという
点て本発明の目的と共通する部分を有するが、その目的
を歯車変速機構の低速側への切換えによって実現する点
で、ロックアツプを解除することにより目的を達成する
本発明と木質的に相違する。

以下、本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る自動変速機の内部構造
及び制御回路を示すもので、この自動変速機は、トルク
コンバータ１０と、多段歯車変速機構２０と、その両者
の間に配設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１０は、ドライブプレート１１及びケ
ース１２を介してエンジン出力軸１に直結されたポンプ
１３と、」−記ケース１２内においてポンプ１３に対向
状に配置されたタービン１４と、該ポンプ１３とタービ
ン１４との間に配置されたステータ１５とを有し、上記
タービン１４には出力軸１６が結合されている。また、
該出力軸１６と上記ケース１２との間にはロックアツプ
クラッチ１７が設けられている。該クラッチ１７は、ト
ルクコンバータ１０内を循環する作動油の圧力で常時締
結方向に押圧され、外部からｆｌ１７ｉｉ放用油圧が供
給された際に解放される。

多段歯車変速機構２０は、フロント遊星歯車機構２１と
、リア遊星歯車機構２２とを有し、筒機構２１．２２に
おけるサンギア２８．２４が連結Φｄ＋２５により連結
されている。この多段歯車変速機構２０への入力軸２６
は、フロントクラッチ２７を介して上記連結軸２５に、
またリアクラッチ２８を介してフロント遊星歯車機構２
１のリングギア２９に夫々連結されるように構成され、
且つ上記連結軸２５、即ち両遊早歯車機構２１．２２に
おけるサンギア２３．２４と変速機ケース３０との間に
はセカンドブレーキ３１が設けられている。フロント遊
星歯車機構２１のピニオンキャリア３２と、リア遊星歯
車機構２２のリングギア３３とは出力軸３４に連結され
、また、リア遊星歯車１６構２２のピニオンキャリア３
５と変速機ケース３０との間には、ローリバースブレー
キ３６及びワンウェイクラッチ３７が夫々介設されてい
る。

オーバードライブ用遊星歯車機構５０においては、ピニ
オンキャリア５１が上記トルクコンバータｌＯの出力軸
１６に連結され、サンギア５２とリングギア５３とが直
結クラッチ５４によって結合される構成とされている。

また、上記サンギア５２と変速機ケース３０との間には
オーバードライブブレーキ５５が設けられ、且つ上記リ
ングギア５３が多段歯車変速機構２０への入力軸２６に
連結されている。

」１記の如き構成の多段歯車変速機構２０は従来公知で
あり、クラッチ２７．２８及びブレーキ３１．３６の選
択的作動によって入力軸２６と出力軸３４との間に前進
３段、後進１段の変速比が得られる。また、オーバード
ライブ用遊星歯車変速機構５０は、クラッチ５４が締結
され且つブ１ノーキ５５が解放された時にトルクコンバ
ータ出力軸１６と多段歯車変速機構２０への入力軸２６
とを直結し、」−記クラッチ５４が解放され、ブレーキ
５５が作動した時に上記軸１６．２６をオーバードライ
ブ結合する。

次に、上記自動変速機の制御回路について説明する。

上記エンジン出力軸１によりトルクコンバータ１０を介
して常時駆動されるオイルポンプ６０からメインライン
６１に吐出される作動油は、調庄弁６２によって油圧を
調整された上でセレクト弁６３に導かれる。このセレク
ト弁６３は、Ｐ、Ｒ。

Ｎ、Ｄ、２．１の各レンジを有し、Ｄレンジにおいては
」１記メインライン６１がポート６３ａ　、　６３ｂ、
６３ｃに、２レンジにおいてはポート６３ａ、６８ｂに
、■レンジにおいてはポート６３ａ。

６３ｄに夫々通じ、またＲレンジにおいては」−記ライ
ン６１がポート６３ｄ　、６３ｅに通じる。

ポート６３ａはライン６４を介して」−記リアクラッチ
２８のアクチュエータ６５に通じ、従ってり、２．ルン
ジにおいては該リアクラッチ２８が常時締結されている
。また該ポート６３ａはライン６６を介して１−２シフ
ト弁６７に導かれ、Ｊ亥シフ１・弁Ｇ７のスプール６７
　ａがソレノイド６７１〕の励磁によって図示の位置か
ら左方に移動すると、」−記ライン６６かライン６８に
通じ、更にセカンドロック弁６９及びライン７０を介し
て上記セカンドブレーキ３１のアクチュエータ７１の締
結側ボート７１ａに至る。

またセレクト弁６３のポート６３１）及びポート６３ｃ
はライン７２．７３を介して上記セカンドロック弁６９
に導かれている。そして、両ポート６８　Ｉ〕、　６３
　ｃから該セカンドロック弁６９に同ジ 時に油圧が導入されるＤレンヂにおいては、該弁６９の
スプール６９ａがバネ６９ｂによって図示のように」一
方に位置して、上記】−２シフト弁６７とセカンドブレ
ーキ用アクチュエータ７１との間のライン６８とライン
７０とが通じているが、ポート６３ｃからの油圧が遮断
される２レンジにおいてはスプール６９ａが下方に移動
し、ポート６３ｂからライン７２．７０を介して」−記
セカントブレーキ用アクチュエータ７１の締結側ポート
７１ａに油圧が導入される。

更に、ポート６３Ｃから導かれたライン７３は一方向絞
り弁７４を経て２−３シフト弁７５に至る。そして、該
シフト弁７５のスプール７５ａがソレノイド７５ｂの励
磁により図面」−左方に移動すると、上記ライン７３が
ライン７６に通じ、これがライン７７．７８に分岐され
て、一方はフロントクラッチ２７のアクチュエータ７９
に、他方は上記セカンドブレーキ用アクチュエータ７１
のブレーキ解放側ボート７１ｂに至る。

また、ルンジ及びＲレンジにおいてメインライン６１に
通ずるポート６８ｄはライン８０を介して上記１−２シ
フト弁６７に導かれ、該弁６７のスプール６７ａが図示
の位置にある場合に、更にライン８１を介して上記ロー
リバースブレーキ３６のアクチュエータ８２に至る。

更に、Ｒレンジにおいてメインライン６１に通じるポー
ト６３ｅはライン８３を介して上記２−３シフト弁７５
に導かれ、該シフト弁７５のスプール７５ａが図示の位
置にある場合に上記ライン７６に通じて、ライン７７．
７８により夫々フロントクラッチ用アクチュエータ７９
とセカンドブレーキ用アクチュエータ７１のブレーキ解
放側ポート７１ｂに至る。

制御回路には、更に３−４シフト弁８４が設けられてい
る。このシフト弁８４には上記メインライン６１から分
岐されたライン８５が導かれ、スプール８４ａが図示の
位置にある場合に、該ライン８５は二本のライン８６．
８７に通じ、その一方のライン８６は直結クラッチ５４
のアクチュエータ８８に、他方のライン８７はオーバー
ドライブブレーキ５５のアクチュエータ８９の解放側ポ
ート８９ａに夫々至る。また該オーバードライブブレー
キ用アクチュエータ８９の締結側ポート８９ｂには上記
メインライン６１から分岐されたライン９０により常時
油圧が導入されている。従って、３−４シフト弁８４の
スプール８４ａか図示の位置にある場合は、該アクチュ
エータ８９の解放側ポート８９ａ及び締結側ポート８９
１〕に共に油圧が導入されてバネ８９ｃによりブレーキ
解放状態とされるが、３−４シフト弁８４のスプール８
４ａがソレノイド８４１）の励磁によって図面」−下方
に移動すると、解放側ポート８９ａの油圧がドレンされ
ることにより該アクチュエータ８９はブレーキ締結状Ｉ
滌となり、この時」−記直結クラッチ５４が解放される
。

また、制御回路にはロックアツプ制御弁９１がＩＪｌ“
１”１えられている。この制御弁９１には」−記調圧ブ
［６２の一つのポート６２ａからライン９２が導かれ、
通常は該ライン９２がロックアツプクラッチ１７の解放
用ライン９３に通じて該クラッチ１７を解放しているが
、ソレノイド９１ａの励磁時に解放用ライン９３がドレ
ンされることによりロックアツプクラッチ１７が締結さ
れる。

更に、制御回路には、調圧弁６２からの油圧を安定させ
るカットバック用電磁弁９４．キックダウン用のダウン
シフト電磁弁９５、吸入０圧の大きさに応じて」−記調
圧弁６２によるライン圧を変化すせるバキュームスロッ
トル弁９６．該スロットル弁９６を補助するスロットル
バックアップ弁９７が設けられている。

以」−の制御回路について、各クラッチ、ブレーキの作
動関係をまとめると、先ず１〜３速においては、オーバ
ードライブ用遊星歯車変速機構５０における直結クラッ
チ５４が締結され且つオーバードライブブレーキ５５が
解放された状態にある。

そして、１速では多段歯車変速機構２０におけるリアク
ラッチ２８とワンウェイクラッチ３７（ルンジ１速にあ
ってはリアクラッチ２８とローリバースブレーキ３６）
とが締結される。２速では、上記リアクラッチ２８とセ
カンドブレーキ３１とが締結され、３速ではリアクラッ
チ２８とフロントクラッチ２７とが締結される。また、
４速（オーバードライブ）では、リアクラッチ２８とフ
ロントクラッチ２７が締結された状態で、」１記直結ク
ラッチ５４が解放され且つオーバードライブブレーキ５
５が締結される。更に、後退速では、フロントクラッチ
２７とローリバースブレーキ３６が締結される。

一方、ロックアツプ制御弁９１は車速とアクセル開度に
応じて予め設定されたロックアツプパターンに従って制
御され、特に車速か低下し目、つアクセル開度が増大す
る時に上記パターンが低アクセル開度側に移行されるの
である。次に、そのロックアツプパターンの変更判定手
段と、該手段からの信号に基いてロックアツプ制御する
ロックアツプ制御手段を第２図のフローチャートに従っ
て説明する。

先ず、車速センサ１００からの信号Ｖは微分器１０１に
入力され、該微分器１０１から微分信号信号Ｓ１が出力
されて、これが乗算器１０３に入力される。

また、アクセル開度センサ１０４からの信号Ａは微分器
１０５に入力され、該微分器１０５から微分信号穴が出
力される。この信号Ａは比較器１０６に入力され、Ａが
正のときは１、負のときは０の信号Ｓ２が出力されて、
上記乗算器１０３に入力される。この関係を第３図に示
すと、例えば車速センサ１００からの信号Ｖが同図ｆａ
ｔに示すような信号のときには、微分器１０１、比較器
１０２の出力信号■、Ｓｌは夫々同図（ｂｌ　、　（ｃ
ｌに示すようになる。また、アクセル開度センサ１０４
の信号Ａが同図（ｄｌに示すような信号のときには、微
分器１０５、比較器１０６からの出力信号Ａ、　Ｓ２は
夫々同図ｔｅｌ　、　ｆｆｌに示すようになる。従って
、乗算器１０３からの出力信号Ｓ３は、第３図（ｇｌに
示すように車速の変化率Ｖが負で且つアクセル開度の変
化率Ａが正の場合にのみ１、それ以外の場合は０となる
。この信号Ｓ８は積分器１０７に入力され、該積分器１
０７は第３図（ｇｌに示す信号Ｓ３に対応して同図ｆｈ
ｌに示すような積分信号ｔ１　を出力する。そして、該
信号ｔ１は比較器１０８に入力され、設定値Ｔ１と比較
されて信号ｔ１が小さいときは０、大きいときは１の信
号Ｓ４が出力される。

」−記乗算器１０３の出力信号Ｓ３は、また反転器１０
９に入力され、該反転器１０９から反転した信号Ｓ５が
出力される。この信号Ｓ５は信号Ｓ３が第３図（ｇ）の
ような場合には、同図（１）のようになる。そして、こ
の信冒Ｓ５は積分器１１０に入力され、該積分器】１０
から第３図（ｊ）に示Ｊ−ような積分信号ｔ２が１１＋
、力される。該信号ｔ２は比較器１１１に入力され、設
定値Ｔ２と比較されて、信号ｔ２の方が小さいときは０
、大きいときは１の信号Ｓ６を出力する。この信号Ｓ６
は反転器１１２に入力され、該反転器１１２から反転し
た信けＳ７が出力される。そして、この信号Ｓ７は、乗
算器】１３．１１４に夫り入力される。一方、」−記比
較器１０８からの出力信号Ｓ４は乗算器１１４及び反転
器１１５に入力され、該反転器１１５から出力される反
転した信号Ｓ８が上記乗算器１１３に入力される。これ
らの乗算器１１３　、１１．４は入力がすべて１のとき
１、それ以外のときはＯの信号、Ｓ９、ＳＩＯをそれぞ
れ出力し、冊七吐日ｂ；Ｗ　　　　　　　　　両信号Ｓ
９、ｓｌｏは加算器１１６に入力される。該加算器１１
６は信号ｓ９゜Ｓ１ｏの両方が０のときは０、それ以外
のときは１の信号Ｓｏを発生する。この信号Ｓｌｌは判
定器１１７に入力されるとともに、」−記乗算器１１３
にフィードバックされる。

」二記の比較器１０８．１１１の出力ｓ４　、　Ｓ６か
ら−１−記の反転器１１２．１１５、乗算器１１３゜１
１４を経て加算器１１６の出力Ｓｌｌに至る関係を下表
に示す。

ここで、比較器１０８の出力信号Ｓ４が１のときは、信
号８３力月（Ω≦０且つ入＞１）であり、しかも、その
状態になってから設定値Ｔ１に対応する時間が経過して
いることを示す。また、比較器１１１の出力信号Ｓ６が
１のときは、信号Ｓ５が１（Ｖ）Ｏ又はＡ≦０）であり
、しかも、その状態になってから設定値Ｔ２に対応する
時間が経過していることを示す。

」１記判定器１１７は、加算器１１６の出力信号Ｓ１１
が（）のとき１，１のときにα（α〉１）の信号Ｃを出
力する。この場合、該信号Ｃは、Ｃ−４（Ｓ１１＝Ｏ）
のときが通常のロックアツプパターンによるノーマル制
御に、Ｃ＝ｄ　（５ｌｌ＝　１−　）のときが登板時の
ためのパワー制御に夫々対応する。

そして、この信号Ｃは乗算器】１８に入力され、該乗算
器１１８において上記アクセル開度センサ１（Ｌ４から
の信号Ａに乗じられて信号Ｃ−Ａが出力される。

車速センサ］００の出力Ｖ、及びアクセル開度センサ１
０４の出力Ａが夫々第３図（ａｌ　、　ｆｄｌＯような
場合には、これに対応する信号Ｃ−Ａは同図（１０のよ
うになる。そして、この乗算器１１８の出力Ｃ−Ａはロ
ックアツプ制御回路１１９に入力される。この制御口ｆ
Ｍ］、１９には車速センサ１００の出力Ｖも入力される
。ロックアツプ制御向ｉ洛は好マシくハマイクロコンピ
ュータで構成され、入力Ｖ及びＣ−Ａの値により、例え
ば第４図に示すツーマルバターン又ハハワーパターンに
従いロックアツプ制御信号を発し、この信号に応じて」
―記ロックアツプ制御弁９１のツルイド９１ａに対する
制御が行われる。

次に、本発明の制御の好ましい態様について第３図から
第６図を参照して説明する。走行中は」−述のように車
速及びアクセル開度は常時検）申されており、走行頻度
の高い平Ｊｎ路では例えば第４図に示すノーマルパター
ンに従ったロックアツプ制御が行なわれる。この制御の
もとでは、第２図に示す乗算器１０３の出力Ｓ３は０で
あり、積分器１０７の出力ｔ１及び比較器１０８の出力
Ｓ４も０であり、更に乗算器１１４の出力ＳＩＯも０で
ある。この場合、第５図（ａｌにａで示すように積分器
１０７の出力ｔ１に積分波形は現われない。一方、−１
−配出力Ｓ３の反転信号Ｓ５が入力される積分器１１０
の出力ｔ２には第５図ｉｃｌにｂで示すように積分波形
が現われるが、加算器１１６の初期条件として出力が０
であるので乗算器１１３の出力Ｓ９も０であり、従って
加算器１］６の出力Ｓ１１は０の状態が維持される。　
この状態は比較器１１１の出力８６力月になっても同様
に維持される。

然して、車速か低下し且つアクセル開度が増大するよう
な登板走行状態（Ω≦０且つ＾〉０）になると乗算器１
０３の出力Ｓ３が１に転じ、積分器１０７の出力ｔ１に
は第５図ｆａｌにＣで示すように積分波形が現われる。

この波形が設定値Ｔ１を越えると第５図ｆｂｌにｄで示
すように比較器１０８の出力Ｓ４が１に変わる。一方、
比較器１１１の出力Ｓ６は第５図（ｄｌにｅで示すよう
に継続して０であるが反転器１１２により反転されるの
でこの反転器１．１２の出力Ｓ７は１となる。そのため
、乗算器１１４の入力ｓ４．ｓ７は共に１となり、出力
Ｓｌｏカ月となる。これにより加算器１１６の出力ｓ１
１は第５図（ｅｌにｆで示すように１に変わり、判定器
１１７からノーマルパターンに従ったロックアツプ制御
からパワーパターンに従ったロックアツプ制御に変更す
る信号Ｃ−αが発せられ、口のツルイド９１ａに送る。

この後、走行状態が変化して一時的にパワーパターン制
御の条件が充足されない状Ｖ（Ｖ＞Ｏ又は＾〈０）、す
なわち乗算器１０３の出力Ｓ３が０に変って、第５１４
ｆａｌにｇで示すように積分器１０７の出力ｔ１が０に
なり、第５図ｆｃｌにｈで示すように積分器１１０の出
力ｔ２に積分波形が現われても、該出力ｔ２が設定値Ｔ
２を越えない限り継続してパワーパターンによる制御が
行われる。またその後、第５図（ａｌにｉで示すように
乗算器１０３の入力が一時的に一致しくΩ≦０且つ＾〉
０）、積分器１０７の出力ｔ１に積分波形が現われても
制御は影響されない。これは乗算器１１４の出力５１０
が０に変わっても、信号ｔ２が設定値Ｔ２を越えるまで
は乗算器１１３の入力Ｓ７　、　Ｓ８　、　Ｓｌｌ　が
全て１であり、加算器１１６の出力Ｓｌｌが１に維持さ
れるためである。これによりロックアツプ制御のパター
ンの変更が頻繁に繰り返されるという事態を回避するこ
とができ、走行の安定を図ることができる。その後、第
５図（ｃｌにｊで示すようにパワー制御の条件を充足し
ない運転状態（※〉０又は＾≦０）が継続し、積分器１
１０の出力ｔ２が設定値Ｔ２　　を越えると、比較器１
１１の出力Ｓ６は第５図ｆｄｌにｋで示Ｗように１に変
わり、反転器１１２の出力Ｓ７が０に変わって乗算器１
１３の出力Ｓ９が０に変わる。従って、加算器１１６の
出力は第５図ｔｅｌにｅで示すように０に変わり、ロッ
クアツプ制御パターンがノーマルパターンに戻される。

その後、第５図ｆａｔにｍで示すように一時的にパワー
制御の条件を満たすようになっても信号ｔ１が設定値Ｔ
１を越えるまでは継続してノーマルパターンに従ったロ
ックアツプ制御が行なわれる。すなわち、乗算器１０３
の信号Ｓ３が変化した後、所定時間経過後にロックアツ
プ制御回路１１９からの信号がキャンセルされるのであ
る。

尚、第６図は−１−記の制御をマイクロコンピュータで
行う場合のフローチャートの一例を示したものである。

またパターン変更信けのキャンセル時間は設定値ＴＩ、
Ｔ２を変えることによって変更可能であり、たとえば、
アクセル開度と関連づけて、その増大に応じて設定値Ｔ
２を小さくし、これによってキャンセル時間を小さくす
るようにしてもよい。

以−１−により、登板時においてアクセル開度を増大さ
せているにも拘らず車速が低下する場合に、ロックアツ
プパターンがノーマルパターンカラハワーパターンに変
更され、アクセル開度があたかも現実の開度より大きな
開度となったと同、様の状態となる。従って、ロックア
ツプが曲ちに、或は従来より小さな車速の低下又はアク
セル開度の増大によって解除され、トルクコンバータの
トルク増大作用により所要の駆動力が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自動変速機の構造及び
制御・回路図、第２図は本発明の一実施例の制御を示す
フローチャート、第３図は制御回路の構成部分の出力を
表わすグラフ、第４図はロックアツプパターン制御曲線
を表すグラフ、第５図は本発明に従う制御の一態様を表
わすグラフ、第６図は本発明に従う制御の他の実施例の
フローチャートである。 １００・・車速センサ、１０４・・・アクセル開度セン
サ、１１７・・・ロックアッフハターン変更判定手段（
判定器）、１１９・・・ロックアツプ制御手段（ロック
アツプ制御回路） 出願人　東洋工業株式会社 代理人　　　福　岡　正　明ｊ′雪う“ｊｊＲ、、蓼１ ｊｌ、２山

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロックアツプ機能を備えた自動変速機において、
   車速とアクセル開度とを検出して、車速が低下し且つア
   クセル開度が増大している時にロックアツプパターン変
   更信号を出力するロックアツプパターン変更判定手段と
   、該手段から上記ロックアツプパターン変更信号を入力
   した時にロックアツプパターンを低アクセル開度側に変
   更してロックアツプ制御するロックアツプ制御手段とを
   備えたことを特徴とする自動変速機のロックアツプ制御
   装置。