JPH01112074A - トルクコンバータのスリップ制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として自動車用自動変速機に用いられるト
ルクコンバータのスリップ制御装置に関するものである
。

（従来の技術） 従来より、入力側と出力側とを直結状態とするロックア
ツプクラッチを備えたトルクコンバータにおいて、入力
側のエンジン回転数と出力側のタービン回転数との回転
差に応じてロックアツプクラッチの締結力を所定の状態
にフィードバック制御し、これによってトルクコンバー
タのスリップ状態を制御して、出力側に駆動側のトルク
変動を伝達することなく所定のトルクを保持し、振動お
よび騒音の発生を防止し、燃費性能の改善を図るように
したトルクコンバータのスリップ制御装置が公知である
（例えば、特開昭５７−３３２５３号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、上記のようにトルクコンバータのスリップを
フィードバック制御している場合に、例えば追越し走行
に移行するべくアクセルを加速操作したときに、運転者
が望むような加速感が得られない恐れがある。

すなわち、一定スロットル状態で略定速走行を行ってい
る定常運転から、追越し走行などの加速を行うためにア
クセルペダルをさらに踏み込んだとき、この加速にとも
なってトルクコンバータのスリップ量が増大する方向に
変化するのに対し、フィードバック制御はこのスリップ
量を減少するように働くものであるが、これではトルク
コンバータのトルク増倍作用が得られず十分な加速感が
得られないものである。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、エンジン回転数とタ
ービン回転数との差に応じてスリップ量制御を行ってい
る定常走行から追越し加速を行う場合などの加速時に、
良好な加速感を得るようにしたトルクコンバータのスリ
ップ制御装置を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明のスリップ制御装置は、
エンジン回転数とタービン回転数との差に応じてロック
アツプクラッチの締結力を制御してトルクコンバータの
スリップ制御を行うについて、加速状態を検出する加速
検出手段と、該加速検出手段の信号を受け、加速検出時
にロックアツプクラッチの締結力をフィードフォワード
制御する加速時制御手段とを備えるように構成したもの
である。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

トルクコンバータ１はエンジンＥからの入力側Ｆとター
ビンを経た出力側Ｈとの間にロックアツプクラッチ７が
介装され、このロックアツプクラッチ７の締結力の制御
によってスリップ量の制御を行い、締結力の解放により
流体を介してのスリップ量の大きなコンバータ状態とな
り、締結力の増大によりスリップ量を低減し、スリップ
量が０の直結状態で入力側Ｆと出力側Ｈとが同一回転数
で回転するものである。

上記ロックアツプクラッチ７の締結力すなわちスリップ
量の制御は、スリップ量制御手段３０からの駆動信号に
よって行い、このスリップ量制御手段３０には制御量設
定手段３１から各種条件に対応して設定された制御信号
が出力される。

上記制御量設定手段３１には、トルクコンバータ１の入
力側Ｆのエンジン回転数と出力側Ｈのタービン回転数と
の差からスリップ量を検出するスリップ量検出手段３２
の実スリップ信号、エンジンＥのスロットル開度等の運
転状態および車速等の走行状態に応じて目標スリップ量
を設定するスリップ量設定手段３３からの信号が入力さ
れ、制御量設定手段３１は両スリップ量が一致するよう
に制御量を設定するものである。

また、エンジンＥの加速状態を検出する加速検出手段３
４を設け、該加速検出手段３４の信号は加速時制御手段
３５に出力され、この加速時制御手段３５は、加速状態
の検出時には前記制御量設定手段３１にフィードフォワ
ード制御信号を出力して、それまでの入出力側の回転差
に基づくスリップ量制御を停止し、例えば制御量設定手
段３１からスリップ量制御手段３０に出力する制御信号
を固定して、ロックアツプクラッチ７の締結力をフィー
ドフォワード制御するものである。

（作用） 上記のようなトルクコンバータのスリップ制御装置では
、定常走行でエンジン回転数とタービン回転数との差に
応じてロックアツプクラッチの締結力をスリップ量が所
定量となるように制御している状態から、追越し走行な
どの加速状態に移行すると、加速状態の検出に対応する
加速時制御手段によってロックアツプクラッチの締結力
をフィードフォワード制御して実質的にスリップ量が増
大することにより、トルクコンバータのトルク増倍作用
により十分な加速感が得られるようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図はトルクコンバータの構造とその制御用油圧回路
を示し、トルクコンバータ１は、エンジン出力軸２に結
合されたケース３内の一側部に固設されて、エンジン出
力軸２と一体回転するポンプ４と、該ポンプ４と対向す
るようにケース３内の他側部に回転自在に備えられて、
ポンプ４の回転により作動油を介して回転駆動されるタ
ービン５と、ポンプ４とタービン５との間に介設されて
、ポンプ回転数に対するタービン回転数の速度比が所定
値以下の時にトルク増大作用を行うステータ６と、ター
ビン５とケース３との間に介設されたロックアツプクラ
ッチ７とを有する。そして、タービン５の回転がタービ
ンシャフト８により出力されて図示しない変速歯車機構
に入力されるようになっており、また、上記ロックアツ
プクラッチ７がこのタービンシャフト８に連結されて、
ケース３に対して締結された時に、該ケース３を介して
上記エンジン出力軸２とタービンシャフト８とを直結す
るようになっている。

また、このトルクコンバータ１には、図示しないオイル
ポンプから導かれたメインライン９により、ロックアツ
プバルブ１０およびフンバータインライン１１を介して
作動油が導入されるようになっており、この作動油の圧
力によって上記ロックアツプクラッチ７が常時締結方向
に付勢されていると共に、該クラッチ７とケース３との
間の空間１２には、上記ロックアツプバルブ１０から導
かれたロックアツプ解放ライン１３が接続され、該ライ
ン１３から上記空間１２内に油圧（解放圧）が導入され
た時にロックアツプクラッチ７が解放されるようになっ
ている。また、このトルクコンバータ１には保圧弁１４
を介してオイルクーラ１５に作動油を送り出すコンバー
タアウトライン１６が接続されている。

一方、上記ロックアツプバルブ１０は、スプール１０ａ
とこれを図面上、右方へ付勢するスプリング１０ｂとを
有すると共に、上記ロックアツプ解放ライン１３が接続
されたポート１０ｃの両側に、メインライン９が接続さ
れた調圧ボート１０ｄとドレンポート１０ｅとが設けら
れている。また、該バルブ１０の図面上、右側の端部に
は上記スプール１０ａにパイロット圧を作用させる制御
ライン１７が接続されていると共に、この制御ライン１
７から分岐されたドレンライン１８にはデユーティソレ
ノイドバルブ１９が設置されている。

このデユーティソレノイドバルブ１９は、入力信号に応
じたデユーティ率でＯＮ、ＯＦＦを繰り返してドレンラ
イン１８を極く短い周期で開閉することにより、制御ラ
イン１７内のパイロット圧を上記デユーティ率に対応す
る値に調整する。

そして、このパイロット圧が上記ロックアツプバルブ１
０のスプール１０ｇにスプリング１０ｂの付勢力と対抗
する方向に印加されると共に、該スプール１０ａにはス
プリング１０ｂの付勢力と同方向にロックアツプ解放ラ
イン１３内の解放圧が作用するようになっており、これ
らの油圧ないし付勢力の力関係によってスプール１０ａ
が移動して、上記ロックアツプ解放ライン１３がメイン
ライン９（調圧ポー）１０ｄ）またはドレンポート１０
ｅに連通されることにより、ロックアツプ解放圧が上記
パイロット圧、すなわちデユーティソレノイドバルブ１
９のデユーティ率に対応する値に制御されるようになっ
ている。

ここで、デユーティ率が最大値のときに制御ライン１７
からのドレン量が最大となって、パイロット圧ないし解
放圧が最小となることによりロックアツプクラッチ７が
完全に締結され、またデユーティ率が最小値のときに上
記ドレン量が最小となって、パイロット圧ないし解放圧
が最大となることによりロックアツプクラッチ７が完全
に解放されるようになっている。そして、最大値と最小
値の中間のデユーティ率ではロックアツプクラッチ７が
スリップ状態とされ、この状態で解放圧がデユーティ率
に応じて調整されることにより、該ロックアツプクラッ
チ７のスリップ量が制御されるようになっている。

次に、このロックアツプクラッチ７のスリップ量を制御
する電気回路を第３図に基づいて説明する。この電気回
路は制御ユニット２０　（ＣＰＵ）を有し、該制御ユニ
ット２０には、当該自動車の車速を検出する車速センサ
２１と、エンジンのスロットル開度とこのスロットル開
度変化から加速状態を検出するスロットルセンサ２２と
、当該自動変速機の変速段を検出する変速段センサ２３
と、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ２４
と、上記タービンシャフト８の回転数を検出するタービ
ン回転センサ２５からの信号が入力されるようになって
いる。

そして、前記制御ユニット２０は、上記各センサ２１〜
２５からの信号に基づいて上記デユーティソレノイドバ
ルブ１９のデユーティ率を算出し、第４図に示すフロー
チャートに従ってトルクコンバータ１（ロックアツプク
ラッチ７）の制御を行う。

すなわち、前記制御ユニット２０は、スタート後、ステ
ップＳ１で上記各センサ２１〜２５からの信号により車
速ｖ１スロットル開度θ、エンジン回転数Ｎｅ、タービ
ン回転数Ｎｔおよび変速段Ｇを読み込み、次いでステッ
プＳ２．Ｓ３でエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎ
ｔとの差からトルクコンバータ１の実スリップｆｉＮｓ
を演算すると共に、この実スリップ量Ｎｓの目標スリッ
プＱＮｏに対する偏差ΔＮを算出する。

次に、制御ユニット２は、ステップＳ４で、車速Ｖとス
ロットル開度θとで示される運転状態が各変速段毎に予
め設定されたトルクコンバータ１のスリップ領域Ｉに属
するか否かを判定する。ここで、このスリップ領域Ｉは
、第５図に点斜線部で示すように各変速段のロックアツ
プ領域■（実斜線部）の低車速側（低エンジン回転側）
に設定されたものである。なお、スリップ領域Ｉとロッ
クアツプ領域■とを除く残りの領域■はロックアツプク
ラッチ７が解放されるコンバータ領域であり、また、第
５図は加速時における各領域を示すもので、減速時にお
ける各領域は別途設定されている。

そして、運転状態がスリップ領域Ｉに属さないときは、
ステップＳ５．Ｓ６で上記偏差ΔＮを前回値ΔＮ′に置
換した後、今度は運転状態がロックアツプ領域■に属す
るか否かを判定し、該領域■に属するときは、ステップ
Ｓ７で上記デユーティソレノイドバルブ１９のデユーテ
ィ率りを最大値Ｄ　ｍａＸに、該領域■に属さないとき
、すなわち運転状態がコンバータ領域■に属するときは
、ステップＳ８でデユーティ率りを最小値Ｄｍｉｎにそ
れぞれ設定し、その後、ステップＳ９でこれらのデユー
ティ率りとなるようにデユーティソレノイドバルブ１９
に制御信号を出力する。これにより、ロックアツプ領域
■では、第２図に示すロックアツプバルブ１０のスプー
ル１０ａに印加されるパイロット圧ないし該バルブ１０
で油圧が調整されるロックアツプ解放圧が最小値とされ
て、ロックアツプクラッチ７が完全に締結され、またコ
ンバータ領域■では、上記パイロット圧ないし解放圧が
最大値とされて、ロックアツプクラッチ７が完全に解放
されることになる。

一方、運転状態がスリップ領域Ｉにあるときは、ステッ
プＳ１０で制御パラメータＡ、Ｂ（定数または変数）を
決定すると共に、ステップＳｌｌでフィードバックｆｆ
１Ｕを算出する。このフィードバックｆｆ１Ｕは、 Ｕ−ＡｘΔＮ＋ＢｘΔＮ′ で求め、ΔＮ′は前回の制御時にステップＳ３で求めた
実スリップＪｉＮｓの目標スリップ量Ｎｏに対する偏差
である。

そして、さらにステップＳ１２で、このフィードバック
量Ｕに対応するデユーティ率りの補正量ΔＤｔ−ｍ６図
のマツプに基づいて設定し、この補正量ΔＤで前回のデ
ユーティ率Ｄ′を補正することにより、今回のデユーテ
ィ率りを算出する。その後、ステップ３１３で今回の制
御で求めた偏差ΔＮを前回値ΔＮ′に置換した後、上記
ステップＳ９で前記のように補正したデユーティ率りと
なるようにデユーティソレノイドバルブ１９に制御信号
を出力するものである。

上記処理により、今回および前回の偏差ΔＮ。

ΔＮ′が負の時、すなわち実スリップｍＮｓが目標スリ
ップｍＮＯより小さい時は、フィードバックＱＵおよび
デユーティ率りの補正量ΔＤも負となり、これに伴って
デユーティ率りが減少してデユーティソレノイドバルブ
１９からのドレン量が減少することにより、上記パイロ
ット圧ないし口ツクアップ解放圧が上昇し、その結果、
ロックアツプクラッチ７が解放方向に制御されて実スリ
ップｆｉＮｓが増大し、目標スリップｆｋ　Ｎ　ｏに近
付くことになる。また、これとは逆に、今回および前回
の偏差ΔＮ、ΔＮ′が正の時、すなわち実スリップｆｆ
１ＮＳが目標スリップｆｆｉ　Ｎ　ｏより大きい時は、
デユーティ率りが増大されて上記パイロット圧ないしロ
ックアツプ解放圧が低下することにより、ロックアツプ
クラッチ７が締結方向に制御されて実スリップｆｆ１Ｎ
ｓが減少し、同じく目標スリップ量Ｎｏに近付くことに
なる。なお、今回の偏差ΔＮと前回の偏差ΔＮ′の正逆
が逆の場合、実スリップｆｆ１Ｎｓが目標スリップ量Ｎ
ｏに略収束している時は、フィードバック量Ｕないしデ
ユーティ率りの補正量ΔＤは零もしくは極く小さな値と
なり、従って実スリップｆｉＮｓは目標スリップ量Ｎｏ
にに等しいか、極く近い値に維持されることになる。

また、上記のようなスリップ領域Ｉにある場合に、第７
図に示すサブルーチンで定常加速時のスリップ制御を行
う。このルーチンはスリップ領域■にある場合に割り込
み処理するものであり、スリップ領域Ｉとなってスター
ト後、ステップＳ１５で現在まで定常運転にあったか否
かを判定する。

この定常運転は一定のスロットル開度θが所定時間継続
しているか否かによって判定するものであり、定常運転
にあった場合には、ステップＳ１６でスロットル開度変
化速度Δθ／Δｔが所定値α以上の加速状態に移行した
か否かを判定し、加速状態となるとステップ３１７で、
デユーティ率りを前回のデユーティ率Ｄ’　　（加速状
態に移行する前の定常時での値）に設定する。このデユ
ーティ率りの固定設定により、前記第４図のルーチンで
のデユーティ率りの設定によるフィードバック制御を停
止してフィードフォワード制御を行うものである。そし
て、このフィードフォワード制御を所定時間継続しく３
１８）、所定時間の加速後にフィードバック制御を再開
する。

上記定常加速時のスリップ制御におけるデユーティソレ
ノイドバルブ１９に出力する制御信号のデユーティ率り
の変化を、第８図のタイムチャートに示す。ａ点までの
定常運転時にはスロットル開度θが略一定でデユーティ
率りも略一定の値となる。ａ点からスロットル開度θが
増大すると、スリップ量が増大する方向に変化すること
から、デユーティ率りは増大されてロックアツプクラッ
チ７が締結力を増加してスリップ量を低減するように作
動する。そして、ｂ点でスロットル開度変化速度が所定
値α以上になったことが検出されると、この時点からフ
ィードフォワード制御に移行する。このフィードフォワ
ード制御におけるデユーティ率りは、それまでのフィー
ドバック制御におけるデユーティ率りの値を固定維持し
て使用する。このフィードフォワード制御によりトルク
コンバータ１のスリップ量は増大し、トルクコンバータ
１のトルク増倍作用により加速感を得て、所定時間ｔの
フィードフォワード制御の後、０点から固定デユーティ
率りでフィードバック制御を再開し、所定のスリップ量
となるようにデユーティ率りを制御する。なお、フィー
ドバック制御とフィードフォワード制御との移行時のデ
ユーティ率りを連続させるようにして、変化時のショッ
クを低減するようにしている。

また、上記実施例のスリップ領域ｌにおけるフィードバ
ック制御では、実スリップ１）Ｎｓが目標スリップ量Ｎ
ｏに収束されることになるが、上記フィードバックＭＵ
の算出に際しては今回の偏差ΔＮと前回の偏差ΔＮ′と
を用いるので、良好な制御の安定性や収束性が得られる
と共に、フィードバック量の演算処理としては、各制御
周期毎に偏差ΔＮを求める処理だけで足りることになり
、該フィードバック量Ｕの演算が容易化される。なお、
フィードバック量の算出１ニ一前々回制御時に算出した
偏差を用いて制御の応答性を向上するようにしてもよい
。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、トルクコンバータのスリ
ップ制御を行うについて、加速検出時にロックアツプク
ラッチの締結力をフィードフォワード制御する加速時制
御手段を備えたことにより、定常走行でエンジン回転数
とタービン回転数との差に応じてロックアツプクラッチ
の締結力をスリップ量が所定量となるように制御してい
る状態から、追越し走行などの加速状態に移行した場合
に、ロックアツプクラッチの締結力をフィードフォワー
ド制御して実質的にスリップ量を増大させることにより
、トルクコンバータのトルク増倍作用により十分な加速
感を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は一実施例におけるトルクコンバータ構造および
その油圧回路を示す図、 第３図はトルクコンバータの電気制御回路図、第４図は
制御ユニットの処理を説明するためのメインフローチャ
ート図、 第５図は制御領域を示すマツプ、 第６図は制御特性を示すマツプ、 第７図は定常加速時のスリップ制御を示すフローチャー
ト図、 第８図は定常加速時のスリップ制御におけるタイムチャ
ート図である。 １・・・・・・トルクコンバータ、２・・・・・・エン
ジン出力軸、７・・・・・・ロックアツプクラッチ、８
・・・・・・タービンシャフト、１０・・・・・・ロッ
クアツプバルブ、１９・・・・・・デユーティソレノイ
ドバルブ、２０・・・・・・制御ユニット、２２・・・
・・・スロットルセンサ、３０・・・・・・スリップ量
制御手段、３１・・・・・・制御量設定手段、３２・・
・・・・スリップ量検出手段、３３・・・・・・スリッ
プ量設定手段、３４・・・・・・加速検出手段、３５・
・・・・・加速時制御手段。 第１図 ε 第２図 ：ト４−キｙ砧へ＝　Ｏ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転数とタービン回転数との差に応じて
   ロックアップクラッチの締結力を制御するトルクコンバ
   ータのスリップ制御装置において、加速状態を検出する
   加速検出手段と、該加速検出手段の信号を受け、加速検
   出時にロックアップクラッチの締結力をフィードフォワ
   ード制御する加速時制御手段とを備えたことを特徴とす
   るトルクコンバータのスリップ制御装置。