JP5569449B2 - 自動変速装置およびロックアップクラッチの係合方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速装置およびロックアップクラッチの係合方法に関する。

従来、この種の自動変速装置としては、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備える車載用の装置において、車両がアクセルオフのコースト状態のときにトルクコンバータの入力軸回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数以下になったときにロックアップクラッチを係合するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、コースト状態でもロックアップクラッチをロックアップすることにより、コースト状態における伝動効率の向上を図っている。

特開平１１−２３６９６６号公報

ロックアップクラッチは、油圧の作用によりクラッチにトルクが生じ始めると、クラッチの係合力が急に強くなるという特性を有するものが多く、アクセルオフのコースト状態で係合する際のトルクの伝達は、変速段によって異なるものとなる。このため、トルクコンバータの入力軸回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数以下になったときにロックアップクラッチを係合すると、変速段によってはショックが生じる場合がある。

本発明の自動変速装置およびロックアップクラッチの係合方法は、ロックアップクラッチをロックアップする際に生じ得るショックを抑制することを主目的とする。

本発明の自動変速装置およびロックアップクラッチの係合方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動変速装置は、
ロックアップクラッチを有する流体伝動装置と有段式の自動変速機とを備える車載用の自動変速装置であって、
アクセルオフを取得するアクセルオフ取得手段と、
前記ロックアップクラッチにより係合および係合の解除が行なわれる２つの回転要素の回転速度差を取得する回転速度差取得手段と、
前記アクセルオフが取得されている状態で前記ロックアップクラッチを係合する条件が成立したときには、前記取得された回転速度差が前記自動変速機の変速段に応じて予め定められた係合閾値以下のときに前記ロックアップクラッチを係合する係合制御を開始する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の自動変速装置では、アクセルオフ時にロックアップクラッチを係合する条件が成立したときには、ロックアップクラッチにより係合および係合の解除が行なわれる２つの回転要素の回転速度差が自動変速機の変速段に応じて予め定められた係合閾値以下のときにロックアップクラッチを係合する係合制御を開始する。このように自動変速機の変速段に応じた係合閾値を用いてロックアップクラッチの係合制御を開始するから、ロックアップクラッチを係合（ロックアップ）するときに生じ得るショックを抑制することができる。

こうした本発明の自動変速装置において、前記係合閾値は、変速段が低速側になるほど小さくなる傾向に定められた閾値である、ものとすることもできる。これは、低速側の変速段になるほど減速比が大きくなり、ロックアップクラッチの係合時に大きなトルクの伝達が行なわれると考えられることに基づく。したがって、こうすれば、ロックアップクラッチを係合（ロックアップ）するときに生じ得るショックをより適正に抑制することができる。この場合、前記係合閾値は、所定変速段より高速側の変速段では同一の値の閾値である、ものとすることもできる。例えば、６速の自動変速機を備える場合には、４速から６速の変速段に対応する係合閾値を同一の値としてもよいのである。さらに、この場合、前記係合閾値は、前記所定変速段より低速側の変速段では変速段のギヤ比を減速比としたときに各変速段のギヤ比と係合閾値との積が略一定となるよう定められた閾値である、ものとすることもできる。これは、変速段のギヤ比と係合閾値との積と係合時のショックとに相関があると考えられることに基づく。これにより、各変速段におけるロックアップクラッチを係合（ロックアップ）するときに生じ得るショックの抑制の程度を同程度とすることができる。

また、本発明の自動変速装置において、前記制御手段は、前記係合制御を開始して前記ロックアップクラッチが完全に係合されるまでに前記取得された回転速度差が前記係合閾値より大きい値として予め設定された解除閾値以上に至ったときには係合制御を中止する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、回転速度差が大きくなった状態でロックアップクラッチを係合するときにショックが生じるのを回避することができる。なお、係合制御の中止の後は、再び回転速度差が係合閾値以下に至ったときにロックアップクラッチの係合制御を開始すればよい。即ち、係合制御をやり直せばよいのである。ここで、解除閾値は、係合閾値と同様に、変速段が低速側になるほど小さくなる傾向に定められた閾値であるものとすることもできる。

本発明のロックアップクラッチの係合方法は、
ロックアップクラッチを有する流体伝動装置と有段式の自動変速機とを備える車載用の自動変速装置におけるロックアップクラッチの係合方法であって、
前記アクセルオフ時に前記ロックアップクラッチを係合する条件が成立したときには、前記ロックアップクラッチにより係合および係合の解除が行なわれる２つの回転要素の回転速度差が前記自動変速機の変速段が低速側になるほど小さくなる傾向に予め定められた係合閾値以下のときに前記ロックアップクラッチを係合する、
ことを特徴とする。

この本発明のロックアップクラッチの係合方法では、アクセルオフ時にロックアップクラッチを係合する条件が成立したときには、ロックアップクラッチにより係合および係合の解除が行なわれる２つの回転要素の回転速度差が自動変速機の変速段に応じて予め定められた係合閾値以下のときにロックアップクラッチを係合する。このように自動変速機の変速段に応じた係合閾値を用いてロックアップクラッチを係合するから、ロックアップクラッチを係合（ロックアップ）するときに生じ得るショックを抑制することができる。

本発明の一実施例としての自動変速装置２０を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。 自動変速装置２０の機械的構成の概略を示す構成図である。 自動変速機３０の各変速段とクラッチＣ−１〜Ｃ−３、ブレーキＢ−１，Ｂ−２の作動状態との関係を表した作動表を示す説明図である。 自動変速機３０を構成する回転要素間における回転速度の関係を例示する共線図を示す説明図である。 油圧回路５０のロックアップクラッチ用油圧系の構成の概略を示す構成図である。 変速マップの一例を示す説明図である。 図６の変速マップにおける低車速部分（一点鎖線で示した部分）を拡大してロックアップクラッチのロックアップラインと共に示す説明図である。 変速機ＥＣＵ８０により実行されるアクセルオフ時ロックアップ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変速段閾値関係マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての自動変速装置２０を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、自動変速装置２０の機械的構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図１および図２に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６と、エンジン１２のクランクシャフト１４に取り付けられた流体伝動装置２２と、この流体伝動装置２２の出力側に入力軸３１が接続されると共にギヤ機構４８やデファレンシャルギヤ４９を介して駆動輪１１ａ，１１ｂに出力軸３２が接続され入力軸３１に入力された動力を変速して出力軸３２に伝達する有段の自動変速機３０と、流体伝動装置２２や自動変速機３０に作動油を供給する油圧回路５０と、油圧回路５０を制御することによって流体伝動装置２２や自動変速機３０を制御する変速機用電子制御ユニット（以下、変速機ＥＣＵという）８０と、図示しない電子制御式油圧ブレーキユニットを制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）１７と、を備える。ここで、実施例の自動変速装置２０としては、主に自動変速機３０，油圧回路５０，変速機ＥＣＵ８０が該当する。

エンジンＥＣＵ１６は、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ１６にはクランクシャフト１４に取り付けられた回転速度センサ１４ａからのエンジン回転速度Ｎｅなどのエンジン１２の運転状態を検出する各種センサからの信号やアクセルペダル９３の踏み込み量としてのアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃ，車速センサ９８からの車速Ｖなどの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ１６からは、スロットルバルブを駆動するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号などが出力ポートを介して出力されている。

流体伝動装置２２は、図２に示すように、ロックアップクラッチ付きの流体式トルクコンバータとして構成されており、フロントカバー１８を介してエンジン１２のクランクシャフト１４に接続された入力側流体伝動要素としてのポンプインペラ２３と、タービンハブを介して自動変速機３０の入力軸３１に接続された出力側流体伝動要素としてのタービンランナ２４と、ポンプインペラ２３およびタービンランナ２４の内側に配置されてタービンランナ２４からポンプインペラ２３への作動油の流れを整流するステータ２５と、ステータ２５の回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ２６と、ダンパ機構を有するロックアップクラッチ２８と、を備える。この流体伝動装置２２は、ポンプインペラ２３とタービンランナ２４との回転速度の差が大きいときにはステータ２５の作用によってトルク増幅機として機能し、ポンプインペラ２３とタービンランナ２４との回転速度の差が小さいときには流体継手として機能する。また、ロックアップクラッチ２８は、ポンプインペラ２３（フロントカバー１８）とタービンランナ２４（タービンハブ）とを連結するロックアップとロックアップの解除とを実行可能なものであり、自動車１０の発進後にロックアップオン条件が成立すると、ロックアップクラッチ２８によってポンプインペラ２３とタービンランナ２４とがロックアップされてエンジン１２からの動力が入力軸３１に機械的かつ直接的に伝達されるようになる。なお、この際に入力軸３１に伝達されるトルクの変動は、ダンパ機構によって吸収される。

ロックアップクラッチ２８は、流体伝動装置２２のポンプインペラ２３やタービンランナ２４が配置される流体伝動室２２ａにロックアップピストン２８ｐを介して対向するロックアップオフ室２２ｂ内の圧力を変化させることにより、ロックアップおよびロックアップの解除を実行するように構成されている。即ち、ロックアップオフ室２２ｂ内の圧力が流体伝動室２２ａ内の圧力よりも高いときや流体伝動室２２ａ内の圧力とロックアップオフ室２２ｂ内の圧力とが等圧であるときには、ロックアップピストン２８ｐは係合側には移動せず、ロックアップは実行されない（解除される）。一方、ロックアップオフ室２２ｂ内に流体伝動室２２ａ内の圧力よりも低い圧力が供給されてロックアップオフ室２２ｂ内の圧力が低下すると、ロックアップピストン２８ｐがフロントカバー１８側に移動して摩擦材をフロントカバー１８の内面に圧着させ、それによりロックアップが実行される（完了する）。

自動変速機３０は、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３５とラビニヨ式の遊星歯車機構４０と３つのクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３と２つのブレーキＢ−１，Ｂ−２とワンウェイクラッチＦ−１とを備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３５は、外歯歯車としてのサンギヤ３６と、このサンギヤ３６と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３７と、サンギヤ３６に噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数のピニオンギヤ３８と、複数のピニオンギヤ３８を自転かつ公転自在に保持するキャリア３９とを備え、サンギヤ３６はケースに固定されており、リングギヤ３７は入力軸３１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構４０は、外歯歯車の２つのサンギヤ４１ａ，４１ｂと、内歯歯車のリングギヤ４２と、サンギヤ４１ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ４３ａと、サンギヤ４１ｂおよび複数のショートピニオンギヤ４３ａに噛合すると共にリングギヤ４２に噛合する複数のロングピニオンギヤ４３ｂと、複数のショートピニオンギヤ４３ａおよび複数のロングピニオンギヤ４３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４４とを備え、サンギヤ４１ａはクラッチＣ−１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３５のキャリア３９に接続され、サンギヤ４１ｂはクラッチＣ−３を介してキャリア３９に接続されると共にブレーキＢ−１を介してケースに接続され、リングギヤ４２は出力軸３２に接続され、キャリア４４はクラッチＣ−２を介して入力軸３１に接続されている。また、キャリア４４はブレーキＢ２を介してケースに接続されると共にワンウェイクラッチＦ−１を介してケースに接続されている。図３に自動変速機３０の各変速段とクラッチＣ−１〜Ｃ−３、ブレーキＢ−１，Ｂ−２の作動状態との関係を表した作動表を示し、図４に自動変速機３０を構成する回転要素間における回転速度の関係を例示する共線図を示す。この自動変速機３０は、図３の作動表に示すように、クラッチＣ−１〜Ｃ−３のオンオフ（オンが係合状態でオフが解放状態）とブレーキＢ−１，Ｂ−２のオンオフとの組み合わせによって前進１速〜６速と後進とニュートラルとを切り替えることができる。

流体伝動装置２２や自動変速機３０は、変速機ＥＣＵ８０によって駆動制御される油圧回路５０によって作動する。油圧回路５０は、いずれも図示しないが、エンジン１２からの動力を用いて作動油を圧送するオイルポンプや、オイルポンプからの作動油を調圧してライン圧ＰＬを生成するプライマリレギュレータバルブ，プライマリレギュレータバルブからのライン圧ＰＬを減圧してセカンダリ圧Ｐｓｅｃを生成するセカンダリレギュレータバルブ，プライマリレギュレータバルブからのライン圧ＰＬを調圧して一定のモジュレータ圧Ｐｍｏｄを生成するモジュレータバルブ，シフトレバー９１の操作位置に応じてプライマリレギュレータバルブからのライン圧ＰＬの供給先（クラッチＣ−１〜Ｃ−３やブレーキＢ−１，Ｂ−２）を切り替えるマニュアルバルブ，マニュアルバルブからのライン圧ＰＬを調圧して対応するクラッチＣ−１〜Ｃ−３やブレーキＢ−１，Ｂ−２へのソレノイド圧を生成する複数のリニアソレノイドバルブなどを備える。

また、油圧回路５０は、流体伝動装置２２のロックアップクラッチ２８を作動させるために、図５に示すように、モジュレータバルブからのモジュレータ圧Ｐｍｏｄを調圧してロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕを生成するロックアップソレノイドバルブＳＬＵと、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵからのロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕに応じたロックアップクラッチ２８へのロックアップクラッチ圧Ｐｌｕｃを生成するロックアップ制御バルブ５２と、流体伝動装置２２のロックアップオフ室２２ｂへのロックアップ制御バルブ５２からのロックアップクラッチ圧Ｐｌｕｃの供給を許容・規制するロックアップリレーバルブ５４と、を備える。以下、油圧回路５０のうちロックアップクラッチ２８の作動に関する部分をロックアップクラッチ用油圧系という。

ロックアップソレノイドバルブＳＬＵは、モジュレータバルブからのモジュレータ圧Ｐｍｏｄを補機バッテリ（図示せず）から印加される電流値に応じて調圧してロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕを生成するものであり、変速機ＥＣＵ８０によって制御される。ロックアップ制御バルブ５２は、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵから供給される信号圧としてのロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕに応じてセカンダリレギュレータバルブからのセカンダリ圧Ｐｓｅｃを調圧してロックアップクラッチ２８へのロックアップクラッチ圧Ｐｌｕｃを生成するスプールバルブである。このロックアップ制御バルブ５２は、実施例では、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵからのロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕが高いほど元圧であるセカンダリ圧Ｐｓｅｃを減圧してロックアップクラッチ圧Ｐｌｕｃを生成し、ロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕがロックアップ係合圧Ｐ１以上のときにロックアップクラッチ２８の完全係合に要求されるロックアップクラッチ圧Ｐｌｕｃを出力する。ロックアップリレーバルブ５４は、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵから供給されるロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕを信号圧として入力するスプールバルブである。このロックアップリレーバルブ５４は、実施例では、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵからロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕが供給されないときにはロックアップオフ室２２ｂにセカンダリレギュレータバルブからのセカンダリ圧Ｐｓｅｃを供給し、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵからロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕが供給されるときには流体伝動室２２ａにセカンダリレギュレータバルブからのセカンダリ圧Ｐｓｅｃを供給すると共にロックアップオフ室２２ｂにロックアップ制御バルブ５２からのロックアップクラッチ圧Ｐｌｕｃを供給するように構成されるものとした。

こうして構成されたロックアップクラッチ用油圧系では、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵによりロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕが生成されないときには、ロックアップリレーバルブ５４からロックアップオフ室２２ｂに作動油（セカンダリ圧Ｐｓｅｃ）が供給されると共にロックアップオフ室２２ｂから流体伝動室２２ａに作動油が流入してロックアップオフ室２２ｂ内と流体伝動室２２ａ内とが等圧になるため、ロックアップは実行されない（解除される）。なお、ロックアップオフ室２２ｂから流体伝動室２２ａに流れ込んだ作動油の一部は、作動油出入口を介してロックアップリレーバルブ５４側に流出する。一方、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵにより生成されたロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕがロックアップ制御バルブ５２およびロックアップリレーバルブ５４に供給されるときには、ロックアップ制御バルブ５２により生成されたロックアップクラッチ圧Ｐｌｕｃ（セカンダリ圧Ｐｓｅｃよりも低い圧力）がロックアップリレーバルブ５４からロックアップオフ室２２ｂに供給されると共にセカンダリレギュレータバルブからのセカンダリ圧Ｐｓｅｃがロックアップリレーバルブ５４から流体伝動室２２ａ内に供給されることになり、ロックアップオフ室２２ｂ内の圧力低下に伴ってロックアップピストン２８ｐが係合側に移動し、ロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕがロックアップ係合圧Ｐ１以上に至るとロックアップクラッチ２８が完全係合してロックアップが完了する。

変速機ＥＣＵ８０は、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。変速機ＥＣＵ８０には、入力軸３１に取り付けられた回転速度センサ３１ａからの入力軸回転速度Ｎｉｎや、出力軸３２に取り付けられた回転速度センサ３２ａからの出力軸回転速度Ｎｏｕｔ，シフトレバー９１の位置を検出するシフトポジションセンサ９２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル９５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ９６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ９８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されており、変速機ＥＣＵ８０からは、油圧回路５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。

なお、エンジンＥＣＵ１６とブレーキＥＣＵ１７と変速機ＥＣＵ８０は、相互に通信ポートを介して接続されており、相互に制御に必要な各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。また、シフトレバー９１のシフトポジションＳＰとしては、実施例では、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用の通常のドライブポジション（Ｄポジション）、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジションが用意されている。

図６は変速マップの一例を示す説明図であり図７は、図６の変速マップにおける低車速部分（一点鎖線で示した部分）を拡大してロックアップクラッチのロックアップラインと共に示す説明図である。実施例の自動変速装置２０は、シフトレバー９１のシフトポジションＳＰがドライブポジション（Ｄポジション）のときには、図６の変速マップに示すように、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとからなる作動ポイントが１−２アップシフトライン，２−３アップシフトライン，３−４アップシフトライン，４−５アップシフトライン，５−６アップシフトラインを左の数字以下の変速段（例えば２−３アップシフトラインでは１速〜２速）の状態で左側から右側に超えるときにそのときの変速段から右の数字の変速段（例えば２−３アップシフトラインでは３速）にアップシフトするようクラッチＣ−１〜Ｃ−３やブレーキＢ−１，Ｂ−２をオンオフし、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとからなる作動ポイントが６−５ダウンシフトライン，５−４ダウンシフトライン，４−３ダウンシフトライン，３−２ダウンシフトライン，２−１ダウンシフトラインを左の数字以上の変速段（例えば４−３ダウンシフトラインでは４速〜６速）の状態で右側から左側に超えるときにそのときの変速段から右の数字の変速段（例えば４−３ダウンシフトラインでは３速）にダウンシフトするようクラッチＣ−１〜Ｃ−３やブレーキＢ−１，Ｂ−２をオンオフする。また、実施例の自動変速装置２０は、図７に示すように、２速から６速の各変速段においてロックアップクラッチ２８がオフの状態でアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとからなる作動ポイントが各変速段に対するロックアップライン（図７中、２ＯＮライン〜６ＯＮライン）より右側の領域に至ったときにロックアップクラッチ２８がロックアップされ、ロックアップクラッチ２８がロックアップされている状態でアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとからなる作動ポイントがアップシフトラインやダウンシフトラインを超えて自動変速機３０の変速段を変更するときに変速段の変更に先立ってロックアップクラッチ２８のロックアップが解除される。

次に、実施例の自動変速装置２０の動作、特に、アクセルオフ時（コースト状態）に流体伝動装置２２のロックアップクラッチ２８をロックアップする際の動作について説明する。図８は、変速機ＥＣＵ８０により実行されるアクセルオフ時ロックアップ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アクセルオフの状態で且つ各変速段においてロックアップクラッチ２８がオフの状態でアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとからなる作動ポイントが各変速段に対するロックアップラインより右側の領域に至ったときや自動変速機３０の変速段を変更した後に作動ポイントが変更後の変速段に対するロックアップラインより右側の領域にあるときに実行される。例えば、図７における作動ポイントＰ１によりロックアップクラッチ２８のロックアップが解除された状態で４速により走行していたときにアクセルオフされて作動ポイントＰ２となったときや、減速により作動ポイントＰ２から作動ポイントＰ３に至る途中の４−３ダウンシフトラインを超える際に４速から３速に変速段が変更された直後や作動ポイントＰ３から作動ポイントＰ４に至る途中の３−２ダウンシフトラインを超える際に３速から２速に変速段が変更された直後に実行される。なお、実施例では、アクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃが値０であるときにアクセルオフと判断するものとした。したがって、アクセルオフの取得は、値０のアクセル開度Ａｃｃをアクセルペダルポジションセンサ９４から入力することによって実現される。

アクセルオフ時ロックアップ制御ルーチンが実行されると、変速機ＥＣＵ８０は、まず、自動変速機３０の変速段Ｇに応じた係合閾値Ｎｏｎと解除閾値Ｎｏｆｆとを設定する（ステップＳ１００）。ここで、係合閾値Ｎｏｎは、ロックアップクラッチ２８をロックアップする制御(ロックアップ制御）を開始してもロックアップクラッチ２８のロックアップによりショックが生じないクランクシャフト１４と入力軸３１との回転速度差として設定されるものであり、解除閾値Ｎｏｆｆは、ロックアップ制御を開始した後にクランクシャフト１４と入力軸３１との回転速度差が大きくなってショックを伴ってロックアップクラッチ２８がロックアップされるのを回避するためにロックアップ制御を中止するクランクシャフト１４と入力軸３１との回転速度差として変速段Ｇに応じた係合閾値Ｎｏｎより大きな値として設定されるものである。実施例では、変速段Ｇと係合閾値Ｎｏｎおよび変速段Ｇと解除閾値Ｎｏｆｆの関係を予め定めて変速段閾値関係マップとして記憶しておき、変速段Ｇが与えられるとマップから対応する係合閾値Ｎｏｎおよび解除閾値Ｎｏｆｆを導出することにより行なうものとした。変速段閾値関係マップの一例を図９に示す。図示するように、係合閾値Ｎｏｎは、変速段Ｇが２速から４速までは変速段Ｇが低速側になるほど小さな値として設定されており、変速段Ｇが４速から６速までは同一の値として設定されている。このように、係合閾値Ｎｏｎを変速段Ｇが低速側になるほど小さな値とするのは、低速側の変速段Ｇになるほど減速比が大きくなり、ロックアップクラッチ２８のロックアップ時に大きなトルクの伝達が行なわれると考えられることに基づいている。実施例では、２速から４速までの変速段のギヤ比を減速比としたときの各変速段のギヤ比と各変速段における係合閾値Ｎｏｎとの積が略同一となるように、即ち、２速から４速までの変速段のギヤ比をＧ２，Ｇ３，Ｇ４（例えば、２．０，１．５，１．０）とすると共に２速から４速までの係合閾値ＮｏｎをＮｏｎ２，Ｎｏｎ３，Ｎｏｎ４（例えば、図９に例示する４０，６０，８０）とすると、次式（１）が成立するように２速から４速までの係合閾値Ｎｏｎが設定されている。これは、変速段のギヤ比と係合閾値Ｎｏｎとの積とロックアップクラッチ２８のロックアップ時に生じ得るショックとに相関があると考えられることに基づいている。

Ｇ２・Ｎｏｎ２≒Ｇ３・Ｎｏｎ３≒Ｇ４・Ｎｏｎ４ ・・・（１）

こうして係合閾値Ｎｏｎと解除閾値Ｎｏｆｆとを設定すると、回転速度センサ１４ａからのエンジン回転速度Ｎｅと回転速度センサ３１ａからの入力軸回転速度Ｎｉｎとを入力すると共に（ステップＳ１１０）、入力したエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮを計算し（ステップＳ１２０）、回転速度差ΔＮが係合閾値Ｎｏｎ以下であるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、回転速度差ΔＮが係合閾値Ｎｏｎ以下のときにはロックアップクラッチ２８をロックアップするロックアップ制御を開始し（ステップＳ１４０）、回転速度差ΔＮが係合閾値Ｎｏｎより大きいときには、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０の処理を繰り返してエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮが係合閾値Ｎｏｎ以下に至るのを待つ。このように、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮが変速段Ｇに応じて設定された係合閾値Ｎｏｎ以下のときにロックアップ制御を開始するから、ロックアップクラッチ２８をロックアップするときに生じ得るショックを抑制することができる。なお、ロックアップ制御は、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵにより生成されるロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕをロックアップ制御バルブ５２およびロックアップリレーバルブ５４に供給する動作を開始することにより開始される。

ロックアップ制御が開始されると、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮが値０となりロックアップクラッチ２８が完全にロックアップ（係合）されるまで、回転速度センサ１４ａからのエンジン回転速度Ｎｅと回転速度センサ３１ａからの入力軸回転速度Ｎｉｎとを入力する処理（ステップＳ１６０）、入力したエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮを計算する処理（ステップＳ１６０）、回転速度差ΔＮが解除閾値Ｎｏｆｆ未満であるか否かを判定する処理（ステップＳ１７０）、回転速度差ΔＮが係合閾値Ｎｏｎ以下であるか否かを判定する処理（ステップＳ１８０）、を繰り返し、回転速度差ΔＮが値０となりロックアップクラッチ２８が完全にロックアップすると、本ルーチンを終了する。

一方、ロックアップ制御が開始された後にエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮが大きくなって解除閾値Ｎｏｆｆ以上に至ると、ステップＳ１８０で回転速度差ΔＮが解除閾値Ｎｏｆｆ以上であると判定され、ロックアップ制御を中止して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。このように、ロックアップ制御を開始した後にエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮが変速段Ｇに応じた係合閾値Ｎｏｎより大きく設定された解除閾値Ｎｏｆｆ以上に至ったときにロックアップ制御を中止するから、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの回転速度差ΔＮが大きいときにショックを伴ってロックアップクラッチ２８がロックアップするのを回避することができる。なお、ロックアップ制御の中止は、ックアップクラッチ２８のロックアップを解除する動作と同様に、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵによりロックアップソレノイド圧Ｐｓｌｕを生成するのを中止することにより行なわれる。ロックアップ制御が中止されたときに図７のアクセルオフ時ロックアップ制御ルーチンを実行する条件が成立しているとき、即ち、アクセルオフの状態で且つ各変速段においてロックアップクラッチ２８がオフの状態でアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとからなる作動ポイントが各変速段に対するロックアップラインより右側の領域にあるときには、直ちに図７のアクセルオフ時ロックアップ制御ルーチンが実行され、このルーチンの処理にしたがってロックアップクラッチ２８のロックアップが行なわれる。

以上説明した実施例の自動変速装置２０によれば、アクセルオフのコースト状態で且つロックアップクラッチ２８のロックアップが解除された状態からロックアップクラッチ２８をロックアップする条件として変速段Ｇに対するロックアップライン（図７中、２ＯＮライン〜６ＯＮライン）より右側の領域に至った条件が成立したときには、変速段Ｇに応じてロックアップクラッチ２８をロックアップする制御(ロックアップ制御）を開始してもロックアップクラッチ２８のロックアップによりショックが生じないクランクシャフト１４と入力軸３１との回転速度差として予め定められた係合閾値Ｎｏｎを設定し、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮが変速段Ｇに応じて設定された係合閾値Ｎｏｎ以下のときにロックアップ制御を開始することにより、いずれの変速段においてもロックアップクラッチ２８をロックアップするときに生じ得るショックを抑制することができる。しかも、ロックアップ制御を開始した後にロックアップクラッチ２８が完全にロックアップされるまでにエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮが変速段Ｇに応じた係合閾値Ｎｏｎより大きく設定された解除閾値Ｎｏｆｆ以上に至ったときにロックアップ制御を中止することにより、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの回転速度差ΔＮが大きいときにショックを伴ってロックアップクラッチ２８がロックアップするのを回避することができる。

実施例の自動変速装置２０では、２速から６速の各変速段においてロックアップクラッチ２８をロックアップするロックアップラインを設定すると共に２速から６速の各変速段に対して係合閾値Ｎｏｎや解除閾値Ｎｏｆｆを設定するものとしたが、１速に対してもロックアップラインを設定すると共に係合閾値Ｎｏｎや解除閾値Ｎｏｆｆを設定するものとしてもよい。即ち、全ての変速段に対してロックアップラインを設定すると共に係合閾値Ｎｏｎや解除閾値Ｎｏｆｆを設定するものとしてもよい。実施例で１速に対してロックアップラインを設定する場合には、例えば、係合閾値Ｎｏｎには値２０を設定すると共に解除閾値Ｎｏｆｆに値４０を設定すればよい。

実施例の自動変速装置２０では、係合閾値Ｎｏｎとしては、変速段Ｇが２速から４速までは変速段Ｇが低速側になるほど小さな値を設定し、変速段Ｇが４速から６速までは同一の値を設定するものとしたが、変速段Ｇが４速から６速までに対しても変速段Ｇが低速側になるほど小さな値となるよう設定するものとしてもよい。この場合、解除閾値Ｎｏｆｆについても同様に変速段Ｇが４速から６速までに対しても変速段Ｇが低速側になるほど小さな値となるよう設定するものとすればよい。例えば、図９の変速段閾値関係マップの例に対して、５速の係合閾値Ｎｏｎを値１００としたり、６速の係合閾値Ｎｏｎを値１２０としてもよい。

実施例の自動変速装置２０では、係合閾値Ｎｏｎとしては、各変速段のギヤ比を減速比としてたときの各変速段のギヤ比と各変速段における係合閾値Ｎｏｎとの積が略同一となるように設定するものとしたが、各変速段のギヤ比と各変速段における係合閾値Ｎｏｎとの積が略同一とならないものとしてもよい。この場合、各変速段のギヤ比と各変速段における係合閾値Ｎｏｎとの積が略同一としたときの積の値より小さくするのが好ましい。例えば、図９の変速段閾値関係マップの例に対して、２速の係合閾値Ｎｏｎを値３０としたり、３速の係合閾値Ｎｏｎを値５０としてもよい。

実施例の自動変速装置２０では、ロックアップ制御を開始した後にロックアップクラッチ２８が完全にロックアップされるまでにエンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉｎとの差としての回転速度差ΔＮが解除閾値Ｎｏｆｆ以上に至ったときにはロックアップ制御を中止するものとしたが、回転速度差ΔＮが解除閾値Ｎｏｆｆ以上に至ったときでもロックアップ制御を中止しないものとしても構わない。

実施例の自動変速装置２０では、ロックアップクラッチ２８がロックアップされている状態でアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとからなる作動ポイントがアップシフトラインやダウンシフトラインを超えて自動変速機３０の変速段を変更するときには変速段の変更に先立ってロックアップクラッチ２８のロックアップを解除するものとしたが、ロックアップクラッチ２８のロックアップを保持した状態で自動変速機３０の変速段を変更するものとしても構わない。

実施例の自動変速装置２０では、６速の自動変速機３０を用いるものとしたが、３速や４速，５速の自動変速機を用いるものとしてもよいし、７速や８速以上の自動変速機を用いるものとしてもよい。

実施例では、本発明を自動変速装置２０の形態として説明したが、ロックアップクラッチの係合方法の形態としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、
ロックアップクラッチ２８が「ロックアップクラッチ」に相当し、流体伝動装置２２が「流体伝動装置」に相当し、自動変速機３０が「自動変速機」に相当し、アクセルペダルポジションセンサ８４からアクセル開度Ａｃｃを取得する変速機ＥＣＵ８０が「アクセルオフ取得手段」に相当し、クランクシャフト１４からエンジン回転速度Ｎｅを取得すると共に回転速度センサ３１ａから入力軸回転速度Ｎｉｎを取得しその差として回転速度差ΔＮを計算する図８のアクセルオフ時ロックアップ制御ルーチンのステップＳ１１０，Ｓ１２０やＳ１５０，Ｓ１６０の処理を実行する変速機ＥＣＵ８０が「回転速度差取得手段」に相当し、アクセルオフのコースト状態で且つロックアップクラッチ２８のロックアップが解除された状態からロックアップクラッチ２８をロックアップする条件として変速段Ｇに対するロックアップライン（図７中、２ＯＮライン〜６ＯＮライン）より右側の領域に至った条件が成立したときに図８のアクセルオフ時ロックアップ制御ルーチンを実行してステップ１４０，Ｓ１５０の処理を実行する変速機ＥＣＵ８０が「制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動変速装置の製造産業などに利用可能である。

１０ 自動車、１１ａ，１１ｂ 駆動輪、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１４ａ 回転速度センサ、１６ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１８ フロントカバー、２０ 動力伝達装置、２２ 流体伝動装置、２２ａ 流体伝動室、２２ｂ ロックアップオフ室、２３ ポンプインペラ、２４ タービンランナ、２５ ステータ、２６ ワンウェイクラッチ、２８ ロックアップクラッチ、２８ｐ ロックアップピストン、３０ 自動変速機、３１ 入力軸、３１ａ 回転速度センサ、３２ 出力軸、３２ａ 回転速度センサ、３５ 遊星歯車機構、３６ サンギヤ、３７ リングギヤ、３８ ピニオンギヤ、３９ キャリア、４０ 遊星歯車機構、４１ａ サンギヤ、４１ｂ サンギヤ、４２ リングギヤ、４３ａ ショートピニオンギヤ、４３ｂ ロングピニオンギヤ、４４ キャリア、４８ ギヤ機構、４９ デファレンシャルギヤ、５０ 油圧回路、５２ ロックアップ制御バルブ、５４ ロックアップリレーバルブ、８０ 変速機用電子制御ユニット（変速機ＥＣＵ）、９０ メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、９１ シフトレバー、９２ シフトポジションセンサ、９３ アクセルペダル、９４ アクセルペダルポジションセンサ、９５ ブレーキペダル、９６ ブレーキスイッチ、９８ 車速センサ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、Ｃ１〜Ｃ３ クラッチ、Ｆ１ ワンウェイクラッチ。

Claims (6)

1. ロックアップクラッチを有する流体伝動装置と有段式の自動変速機とを備える車載用の自動変速装置であって、
   アクセルオフを取得するアクセルオフ取得手段と、
   前記ロックアップクラッチにより係合および係合の解除が行なわれる２つの回転要素の回転速度差を取得する回転速度差取得手段と、
   前記アクセルオフが取得されている状態で前記ロックアップクラッチを係合する条件が成立したときには、前記取得された回転速度差が前記自動変速機の変速段に応じて予め定められた係合閾値以下のときに前記ロックアップクラッチを係合する係合制御を開始する制御手段と、
   を備える自動変速装置。
2. 請求項１記載の自動変速装置であって、
   前記係合閾値は、変速段が低速側になるほど小さくなる傾向に定められた閾値である、
   自動変速装置。
3. 請求項２記載の自動変速装置であって、
   前記係合閾値は、所定変速段より高速側の変速段では同一の値の閾値である、
   自動変速装置。
4. 請求項３記載の自動変速装置であって、
   前記係合閾値は、前記所定変速段より低速側の変速段では変速段のギヤ比を減速比としたときに各変速段のギヤ比と係合閾値との積が略一定となるよう定められた閾値である、
   自動変速装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の自動変速装置であって、
   前記制御手段は、前記係合制御を開始して前記ロックアップクラッチが完全に係合されるまでに前記取得された回転速度差が前記係合閾値より大きい値として予め設定された解除閾値以上に至ったときには係合制御を中止する手段である、
   自動変速装置。
6. ロックアップクラッチを有する流体伝動装置と有段式の自動変速機とを備える車載用の自動変速装置におけるロックアップクラッチの係合方法であって、
   前記アクセルオフ時に前記ロックアップクラッチを係合する条件が成立したときには、前記ロックアップクラッチにより係合および係合の解除が行なわれる２つの回転要素の回転速度差が前記自動変速機の変速段に応じて予め定められた係合閾値以下のときに前記ロックアップクラッチを係合する、
   ことを特徴とするロックアップクラッチの係合方法。

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