JPH08233095A - 自動変速機のロックアップクラッチのスリップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 解放状態からスリップ状態へ移行する過渡状
態における実スリップ量の応答波形を滑らかにし、且つ
定常状態での外乱に対する応答波形を速やかに設定でき
る自動変速機のロックアップクラッチのスリップ制御装
置を提供すること。 【構成】 目標スリップ量Ｎｓｒと実スリップ量Ｎｓと
の偏差ＥＲＲに基づいて第１の制御値ｄ1を出力する第
１の制御器Ｓ１と、実スリップ量Ｎｓに基づいて第２の
制御値ｄ2を出力する第２の制御器Ｓ２と、第１及び第
２の制御値の加算値ｄに基づいてロックアップ系Ｓ４を
制御するために、電磁弁１を制御するクラッチ圧調圧部
Ｓ３とを備えている。第１の制御器Ｓ１は、解放状態か
らスリップ状態へ移行する過渡状態における制御を行な
い、第２の制御器Ｓ２は、過渡状態から定常状態に達し
た時に、外乱に対する制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロックアップクラッチ
のスリップ量が所定の目標値となるように、ロックアッ
プクラッチの係合圧をフィードバック制御する自動変速
機のロックアップクラッチのスリップ制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ロックアップクラッチ付きト
ルクコンバータなどの様に、直結クラッチを有する流体
式伝達装置を備えた車両において、例えば車両の低速走
行中におけるエンジンの周期的トルクを吸収するため
に、直結クラッチをわずかにスリップさせる制御装置が
提案されている。尚、ここでスリップ量とは、図１８
（ａ）に示す様に、直結側クラッチの入力側回転速度
（通常はエンジン回転速度）と出力側回転速度（通常は
自動変速機の入力軸回転速度）の回転数差を指す。

【０００３】例えば、特公昭６３−１３０６０号に記載
された車両用自動変速機の制御装置では、エンジン回転
数等で表される車両の走行状態が予め記憶されたスリッ
プ領域にあると判定された場合には、１０〜２０ｒｐｍ
に設定された目標スリップ量に一致するように直結クラ
ッチの実スリップ量が制御される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の様な
車両用直結クラッチ付き流体式伝達装置のスリップ制御
装置では、直結クラッチが解放状態から上述したスリッ
プ制御に切り替えられると、解放状態では大きな値を持
つスリップ量が急激に低下するので、以下の様な不具合
が発生する。

【０００５】スリップ制御が開始されると、図１８
（ｂ）の実線で示す様に、実スリップ量が急激に低下す
るので、図１８（ｃ）に示す様に、エンジン回転数が急
低下する。その結果、エンジンの慣性力が放出されてシ
ョックが発生し、運転の違和感が発生する。

【０００６】スリップ制御が開始されると、油圧系統
の慣性により過大な油圧がクラッチに作用してしまい、
図１８（ｂ）の実線で示す様に、直結クラッチが一時的
に完全係合（スリップ量が０）してしまい、ショックが
発生する。これを回避する為には、図１９（ａ）に示す
様に、実スリップ量をフィードバックするスリップ制御
系を構成し、（図１９（ｂ）の点線で示す）ステップ状
に変化する目標スリップに対する（図１９（ｂ）の実線
で示す）実スリップ量の応答を、（図１８（ｂ）の１点
鎖線で示す様な）アンダーシュートのない滑らかな理想
的な軌跡に制御すればよい。しかしこのように制御器を
チューニングすると以下の様な別の問題が発生する。

【０００７】図１９（ｂ）に示す様に、スリップ量を所
定値に制御する定常スリップ制御中にスロットル開度が
急速にオフされ、エンジントルクが急減するような場合
に、スリップ量を一定に保つには、速やかに直結クラッ
チの係合圧を低下させることが必要である。しかし、前
記制御器では、その応答が穏やかにチューニングされて
いるため、係合圧の修正が遅れて、直結クラッチが一時
的に完全直結する事態が生じてしまい、ショックを感じ
るという問題がある。

【０００８】本発明は前記の事情に鑑みて考案されたも
のであり、その目的は、スリップ制御において、解放状
態からスリップ状態へ移行する過渡状態における実スリ
ップ量の応答波形を滑らかにし、且つ定常状態でのスロ
ットル開度変動などの外乱に対する応答波形を速やかに
設定することができる自動変速機のロックアップクラッ
チのスリ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】前記目的を達成するため
の請求項１の発明は、図１に例示する様に、ロックアッ
プクラッチのスリップ量が所定の目標値となるように、
該ロックアップクラッチの係合圧をフィードバック制御
するスリップ制御手段を備えた自動変速機のロックアッ
プクラッチのスリップ制御装置において、前記ロックア
ップクラッチが解放されている状態からスリップ状態へ
移行する過渡状態にて、目標スリップ量に対する実スリ
ップ量の応答挙動を指定する第１の制御器と、該第１の
制御器とは独立に設けられて、前記ロックアップクラッ
チのスリップが前記過渡状態から所定のスリップ量の定
常状態に達した時に、前記実スリップ量を前記目標スリ
ップ量に追従するように制御する第２の制御器と、を備
えたことを特徴とする自動変速機のロックアップクラッ
チのスリップ制御装置を要旨とする。

【００１０】請求項２の発明は、前記第２の制御器によ
り、前記ロックアップクラッチが解放されている状態か
らスリップ状態へ移行する過渡状態にて、前記実スリッ
プ量と前記目標スリップ量との偏差の積分動作を抑制す
ることを特徴とする請求項１記載の自動変速機のロック
アップクラッチのスリップ制御装置を要旨とする。

【００１１】請求項３の発明は、前記積分動作の抑制
が、所定期間にわたる積分動作の禁止であることを特徴
とする請求項２記載の自動変速機のロックアップクラッ
チのスリップ制御装置を要旨とする。

【００１２】請求項４の発明は、前記第１の制御器によ
り、前記実スリップ量の応答の時定数を、スロットル開
度及び／又は初期スリップ量に応じて変えることを特徴
とする請求項１〜３のいずれか記載の自動変速機のロッ
クアップクラッチのスリップ制御装置を要旨とする。

【００１３】請求項５の発明は、前記実スリップ量の応
答の時定数を、前記スロットル開度及び／又は初期スリ
ップ量が大であるほど小さく設定することを特徴とする
請求項４記載の自動変速機のロックアップクラッチのス
リップ制御装置を要旨とする。

【００１４】請求項６の発明は、前記ロックアップクラ
ッチのスリップが前記過渡状態から定常状態に達した時
に、スロットル開度速度に応じて前記目標スリップ量を
変えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の
自動変速機のロックアップクラッチのスリップ制御装置
を要旨とする。

【００１５】請求項７の発明は、前記スロットル開度速
度が正の値であるときは、前記目標スリップ量を増加さ
せることを特徴とする請求項６記載の自動変速機のロッ
クアップクラッチのスリップ制御装置を要旨とする。

【００１６】請求項８の発明は、前記目標スリップ量の
増加の程度を、前記スロットル開度速度に応じて又は予
め定められた一定値に設定することを特徴とする請求項
７記載の自動変速機のロックアップクラッチのスリップ
制御装置を要旨とする。

【００１７】請求項９の発明は、前記目標スリップ量の
増加の期間を、前記スロットル開度速度に応じて又は予
め定められた一定値に設定することを特徴とする請求項
７又は８記載の自動変速機のロックアップクラッチのス
リップ制御装置を要旨とする。

【００１８】請求項１０の発明は、前記目標スリップ量
が、ステップ状に変化することを特徴とする請求項１〜
９のいずれか記載の自動変速機のロックアップクラッチ
のスリップ制御装置を要旨とする。

【００１９】

【作用及び発明の効果】請求項１の発明では、第１の制
御器により、ロックアップクラッチが解放されている状
態からスリップ状態へ移行する過渡状態にて、目標スリ
ップ量に対する実スリップ量の応答挙動を指定する。ま
た、第１の制御器とは独立に設けられた第２の制御器に
て、ロックアップクラッチのスリップが過渡状態から所
定のスリップ量の定常状態に達した時に、実スリップ量
を目標スリップ量に追従するように制御する。

【００２０】そのため、第１の制御器により、解放状態
からスリップ状態へ移行する過渡状態における実スリッ
プ量の応答波形を滑らかでき、かつ第２の制御器にて、
定常状態でのスロットル開度変動などの外乱に対する応
答波形を速やかに設定することができる。併せて、低ス
ロットル開度における過渡制御、定常スリップ状態から
のアクセルオンに対しても違和感なくスリップ制御する
ことが可能になる。

【００２１】つまり、従来の様に、目標スリップ量と実
スリップ量との偏差に基づいて単一の制御器にて制御を
行なう場合には、その制御器を、解放状態からスリップ
状態へ移行する過渡状態に対応する様にチューニングす
ると、図２（ａ）の点線で示す様に、その過渡状態には
好適に対応できるかもしれないが、図２（ｂ）の点線で
示す様に、定常状態での外乱に対する応答が好ましくな
い。逆に、その制御器を、定常状態での外乱に対応する
様にチューニングすると、図２（ｂ）の一点鎖線で示す
様に、その外乱には好適に対応できるかもしれないが、
図２（ａ）の一点鎖線で示す様に、解放状態からスリッ
プ状態へ移行する過渡状態に対する応答が好ましくな
い。

【００２２】そこで、本発明では、上述した特性の異な
る第１及び第２の制御器を独立に設けることによって、
解放状態からスリップ状態へ移行する過渡状態と定常状
態でのスロットル開度変動などの外乱とに対して、共に
好適に対応できるという顕著な効果を奏する。

【００２３】請求項２の発明では、第２の制御器によ
り、ロックアップクラッチが解放されている状態からス
リップ状態へ移行する過渡状態にて、実スリップ量と目
標スリップ量との偏差の積分動作を抑制する。それによ
り、特に低スロットル開度時などエンジン回転数が比較
的低い領域で、ロックアップクラッチが解放されている
状態からスリップ状態へ移行する過渡状態において、安
定に過渡制御することができる。以下、この点を詳細に
説明する。

【００２４】まず、例えば下記図６に示す様なロックア
ップクラッチ４３付きの流体式伝達装置においては、エ
ンジン回転数が比較的低い領域では、セカンダリ圧調圧
弁（図示せず）に供給される油量が少ない。また、過渡
状態においては、オンポート３９から、低圧に保たれた
クラッチ制御油圧室４１に制御油が流れ込む。この２つ
の理由によって、セカンダリ圧調圧弁に連通しているオ
ンポート３９の圧力が、スリップ状態へ移行する過渡状
態において、一時的に低下する現象がみられる。この結
果、クラッチ制御油圧室４１の圧力を制御しても適切な
差圧が発生せず、実スリップ量が所望の応答をしない
（スリップ量が減少しない）ので、目標スリップ量と実
スリップ量との間に大きな偏差が発生する。

【００２５】そこで、第２の制御器の積分動作によっ
て、更に大きな差圧を発生させるべく、クラッチ制御油
圧室４１の圧力を低下させる指令を出し、ロックアップ
クラッチ４３の係合圧を徐々に増加させる。このロック
アップクラッチ４３の係合圧の変化につれて、クラッチ
制御油圧室４１は密閉状態となり、オンポート３９か
ら、低圧に保たれたクラッチ制御油圧室４１に流れ込む
油量は急激に小さくなる。それによって、セカンダリ圧
調圧弁に連通しているオンポート３９の圧力は上昇し、
急激に差圧が発生する。

【００２６】この結果、スリップ量は急激に減少する
が、図３（ａ）に示す様に、積分動作によってクラッチ
制御油圧指令デューティが大きな値をもっているので、
クラッチ制御油圧の修正が間に合わず、完全なロックア
ップに至ることがある。そこで、本発明においては、図
３（ｂ）に示す様に、ロックアップクラッチが解放され
ている状態から、スリップ状態へ移行する過渡状態にお
いては積分動作を抑制することで、積分動作によってク
ラッチ制御油圧指令デューティが不必要に大きな値を持
つことを防ぎ、実スリップ量が急激に減少した際にもク
ラッチ制御油圧の修正が間に合うようにする。それによ
って、ロックアップすることなく目標スリップ量に好適
に制御できる。

【００２７】請求項３の発明では、積分動作の抑制手段
として、所定期間にわたる積分動作の禁止を採用するこ
とができ、これによって、積分動作の影響を大きく低減
することができる。請求項４の発明は、前記請求項２と
同様な作用効果を奏する別の構成を採用したものであ
り、第１の制御器にて、実スリップ量の応答の時定数
を、その時のスロットル開度及び／又は初期スリップ量
に応じて変えている。つまり、低スロットル開度時等の
過渡状態においては、例えば図４に示す様に、スロット
ル開度が小さい場合、目標スリップ量に対する実スリッ
プ量の応答の時定数を、スロットル開度が大きな場合よ
り大きくすることで、過渡状態で大きな偏差が発生する
のを防ぎ、クラッチ制御油圧指令デューティが不必要に
大きな値を持つことを防止する。それによって、実スリ
ップ量が急激に減少した際にもクラッチ制御油圧の修正
が間に合うようにし、ロックアップすることなく目標ス
リップ量に好適に制御できる。

【００２８】請求項５の発明では、実スリップ量の応答
の時定数を、スロットル開度及び／又は初期スリップ量
が大であるほど小さく設定するので、ロックアップする
ことなく目標スリップ量に好適に制御できる。請求項６
の発明では、ロックアップクラッチのスリップが過渡状
態から定常状態に達した時に、スロットル開度速度に応
じて目標スリップ量を変えているので、安定したスリッ
プ制御を行なうことができる。

【００２９】請求項７の発明では、ロックアップクラッ
チのスリップが過渡状態から定常状態に達した時に、ス
ロットル開度速度が正の値であるときは、目標スリップ
量を増加させるので、定常状態にスリップ制御されてい
る時にスロットル開度が増加した場合にも、フィーリン
グ等の悪化なく安定したスリップ制御を行なうことがで
きる。

【００３０】これを具体的に説明すると、ロックアップ
クラッチが解放されている状態からスリップ状態へ移行
する過渡状態が終了し、スリップ量が一定値（例えば５
０ｒｐｍ）の定常状態に達した場合に、運転者がアクセ
ルを踏むと、図５（ａ）に示す様に、エンジン回転数が
一時的に増加するので、実スリップ量も増加する。その
後、スロットル開度変動などの外乱に対する応答挙動を
指定する第２の制御器の作用によってロックアップクラ
ッッチの係合圧が高められ、実スリップ量は、速やかに
もとの目標スリップ量に収束する。

【００３１】ところが、この様な場合には、ロックアッ
プクラッチが解放されている場合に比して、エンジンの
吹き上がりが抑えられるので、加速感の不足や、ノッキ
ングなどが発生し、フィーリングが悪化する。そこで、
本発明では、この様な場合には、例えば図５（ｂ）に示
す様に、スロットル開度速度の増加に応じて目標スリッ
プ量を増加させて、例えば図５（ｃ）に示す様に、実ス
リップ量を例えばパルス状に一時的に増加させることに
より、加速感の不足やノッキングを防ぐことができる。
また、その後、ステップ状に変化する目標スリップ量に
対する、実スリップ量の応答挙動を指定する第１の制御
器の作用によって実スリップ量を滑らかに再度一定値に
収束させることで、再度一定値に収束させる時のショッ
クをも低減することができる。

【００３２】請求項８の発明では、目標スリップ量の増
加の程度を設定する手段として、スロットル開度速度に
応じて又は予め定められた一定値に設定する手段を採用
できる。例えばスロットル開度速度に応じて目標スリッ
プ量の増加の程度を設定する場合には、運転状態に応じ
た好適な値を設定でき、また、予め定められた一定値に
目標スリップ量の増加の程度を設定する場合には、設定
値の演算が不要で制御処理が簡易化されるという利点が
ある。

【００３３】請求項９の発明では、目標スリップ量の増
加の期間を設定する手段として、スロットル開度速度に
応じて又は予め定められた一定値に設定する手段を採用
できる。例えばスロットル開度速度に応じて目標スリッ
プ量の増加の期間を設定する場合には、運転状態に応じ
た好適な値を設定でき、また、予め定められた一定値に
目標スリップ量の増加の期間を設定する場合には、設定
値の演算が不要で制御処理が簡易化されるという利点が
ある。

【００３４】請求項１０の発明では、目標スリップ量と
して、ステップ状に変化する値を採用できる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の自動変速機のロックアップク
ラッチのスリップ制御装置の実施例を、図面を用いて詳
細に説明する。 （実施例１） （Ａ）図６は、実施例１のスリップ制御装置が適用され
る車両用のロックアップクラッチ（直結クラッチ）付き
流体式伝達装置の構成を示すものである。

【００３６】図６に示す様に、流体式伝達装置は、調圧
手段として１個のソレノイド機構を備えた電磁弁１を備
えている。この電磁弁１は、トルクコンバータ３のロッ
クアップ制御指令に基づいてオン・オフ制御される、い
わゆる開度がデューティ比例制御されるように構成され
ている。

【００３７】前記電磁弁１は、非励磁時においては、ポ
ート５の入力油圧が出力側ポート７に連通され、ポート
５にレギュレータ（図示せず）で設定されたセカンダリ
圧ＰＬ2が与えられて、この圧力ＰＬ2が制御油圧Ｐｃと
して取り出される（ＰＬ2−Ｐｃ）。一方、励磁時にお
いては、ポート７が排出側ドレイン９に連通される。そ
して、この電磁弁１の非励磁状態及び励磁状態を高速に
切り換え制御することにより、出力側ポート５の圧力
が”Ｐｃ＜ＰＬ2”の状態における任意の値に設定され
る。

【００３８】この様な電磁弁１に対して、ロックアップ
制御用の方向切り替え弁とされるスプールバルブ１１が
設けられている。このスプールバルブ１１は、その弁体
１３の両端に油圧室１５，１７が設定されており、これ
らの油圧室１５，１７には、各々ポート１９及び２１が
設けられている。そして、この油圧室１５，１７に設定
される油圧に応じて、弁体１３が図の右もしくは左の方
向に移動する。また、油圧室１５には、弁体１３を油圧
室１７側に押すスプリング２３を備えており、電磁弁１
からの制御油圧Ｐｃがポート１９を介して作用する。

【００３９】油圧室１７には、ポート２１を介してセカ
ンダリ圧ＰＬ2が作用する。従って、電磁弁１が非作動
状態で”Ｐｃ＝ＰＬ2”となって、油圧室１５，１７の
内部油圧が等しい状態では、スプリング２３の圧力で弁
体１３が図のように右側に寄せて設定されている。そし
て、電磁弁１が作動されて”Ｐｃ＜ＰＬ2”の状態とさ
れたときには、油圧室１７の圧力が油圧室１５の圧力と
スプリング２３との力の和よりも大きくなり、弁体１３
は図の左側に移動される。

【００４０】前記スプールバルブ１１には、両端の入力
ポート１９，２１の他に、電磁弁１からの出力圧Ｐｃが
作用するポート２５、セカンダリ圧ＰＬ2が作用するポ
ート２７が設けられ、また、オイルクーラ（図示せず）
に排出油を供給するポート２９が設定されている。更
に、弁体１３の位置に応じてポート２５〜２９に選択的
に連通されるポート３１、３３、３５を備えており、弁
体１３が右側に寄せられた図の状態では、ポート２７，
３３が連通され、ポート２９，３５が連通されている。
逆に、弁体１３が左側に寄せられた状態では、ポート２
５，３１が連通されると共に、ポート２７，３５が連通
される。

【００４１】前記トルクコンバータ３は、オフポート３
７と共にオンポート３９を備えている。そして、オフポ
ート３７に連続してクラッチ制御油室４１が設定され、
このクラッチ制御油室４１の圧力状態に応じてロックア
ップ状態を設定するクラッチ機構（ロックアップクラッ
チ）４３が締結制御されて、入力軸と出力軸とが結合さ
れる。また、オフポート３７にセカンダリ圧ＰＬ2が作
用する状態では、クラッチ制御油室４１からトルクコン
バータ油圧室４５に制御油が流れ、ロックアップクラッ
チ４３は開放状態に設定される。

【００４２】この様に構成されるロックアップクラッチ
４３付の流体式伝達装置においては、ロックアップの非
作動時には、電磁弁１の励磁コイルには通電されない。
従って、この状態では電磁弁１のポート５，７が連通
し、”Ｐｃ＝ＰＬ2”となるため、スプールバルブ１１
の弁体１３は図の状態に設定される。その結果、セカン
ダリ圧ＰＬ2がポート２７，３３を経由してトルクコン
バータ３のオフポート３７に作用し、制御油がクラッチ
制御油室４１からトルクコンバータ油圧室４５に流れ、
ロックアップクラッチ４３が開放状態に設定されて、ロ
ックアップは非作動の状態とされる。

【００４３】一方、ロックアップを作動させるに際して
は、電磁弁１のソレノイドに対して励磁電流が断続的に
流されて、デューティ制御されることにより、”Ｐｃ＜
ＰＬ2”の関係で任意の制御圧に設定される。ここで圧
力Ｐｃが低下すると、スプールバルブ１１の油圧室１７
に作用する圧力ＰＬ2のスプール推力が、油圧室１５に
作用する圧力Ｐｃのスプール推力とスプリング２３のス
プール推力との和より大きくなり、弁体１３が図の左方
向に移動する。従って、ポート２３，３１が連通し、そ
の結果、電磁弁１がクラッチ制御油室４１と直接的に連
通し、制御圧Ｐｃがクラッチ制御油室４１に供給され
る。同時にスプールバルブ１１のポート２７，３５が連
通し、トルクコンバータ３のオンポート３９の圧力が、
セカンダリ圧ＰＬ2に設定される。

【００４４】従って、この状態ではクラッチ制御油室４
１の圧力は、電磁弁１の制御油圧Ｐｃと等しくされて、
ロックアップクラッチ４３はトルクコンバータ油圧室４
５に供給される油圧ＰＬ2と、クラッチ制御油室４１に
供給される制御圧Ｐｃとの差に応じて、中間の位置に制
御される、いわゆるスリップ制御が実施される。このロ
ックアップクラッチ４３のスリップ状態は、電磁弁１に
よって制御される制御圧Ｐｃに基づき制御される。その
後、このクラッチ制御油室４１内の油圧は、電磁弁１の
制御油圧Ｐｃを徐々に減少することによって、ロックア
ップクラッチ４３が完全に締結されるように制御され
る。

【００４５】この様に、上述したロックアップクラッチ
４３付の流体式伝達装置は、１個のロックアップ制御用
の電磁弁１と、１個のロックアップ制御用のスプールバ
ルブ１１とを用いて制御されるものであり、このスプー
ルバルブ１１の弁体１３は、スプリング２３と電磁弁１
とで設定される制御油圧Ｐｃによって切り替え制御され
る。即ち、電磁弁１の制御によって制御油圧Ｐｃを制御
することのみによって、ロックアップの作動時には、ロ
ックアップクラッチ４３が締結されるようにするスプー
ルバルブ１１の切り替え、更にはクラッチ制御油室４１
内の調圧を行うことができ、トルクコンバータ４３にお
けるロックアップ制御が高精度に実行できる。

【００４６】（Ｂ）次に、前記ロックアップクラッチ４
３付の流体式伝達装置に適用される本実施例のスリップ
制御装置の制御系について説明する。図７は本実施例の
制御系を示すブロック図である。図７に示す様に、本実
施例のスリップ制御装置は、目標スリップ量Ｎｓｒと実
スリップ量Ｎｓとの偏差ＥＲＲ（＝Ｎｓｒ−Ｎｓ）に基
づいて第１の制御値ｄ1を出力する第１の制御器Ｓ１
と、実スリップ量Ｎｓに基づいて第２の制御値ｄ2を出
力する第２の制御器Ｓ２と、第１及び第２の制御値の加
算値ｄ（＝ｄ1＋ｄ2）に基づいてロックアップ系Ｓ４を
制御するために、前記電磁弁１等を制御するクラッチ圧
調圧部Ｓ３とを備えている。

【００４７】このうち、第１の制御器Ｓ１は、ロックア
ップクラッチ４３が解放されている状態からスリップ状
態へ移行する過渡状態にて、目標スリップ量Ｎｓｒに対
する実スリップ量Ｎｓの応答挙動を指定するためのもの
であり、一方、この第１の制御器Ｓ１とは独立に設けら
れた第２の制御器Ｓ２は、ロックアップクラッチ４３の
スリップが過渡状態から所定のスリップ量の定常状態に
達した時に、スロットル開度等の外乱に対して、実スリ
ップ量Ｎｓを目標スリップ量Ｎｓｒに追従するように制
御するためのものである。

【００４８】（Ｃ）次に、この制御系の設計手順を説明
する。 （ｓｔｅｐ１）まず、図８（ａ）に示す様な制御系を構
成する。この制御器Ｓ０は、目標スリップ量Ｎｓｒと実
スリップ量Ｎｓの偏差ＥＲＲ（＝Ｎｓｒ−Ｎｓ）を用い
て、クラッチ圧制御デューティｄを、下記式（１）の様
に演算する。

【００４９】 ｄ＝ｋｐ・ＥＲＲ＋ｋｉ・∫ＥＲＲ・ｄｔ＋ｋｄ・（ｄ／ｄｔ）ＥＲＲ …（１） そして、ｋｐ，ｋｉ，ｋｄを、図８（ｂ）に示す様に、
スロットルオフ対し速やかに実スリップ量Ｎｓが目標ス
リップ量Ｎｓｒに復帰する様にチューニングする。この
応答が好適にチューニングされたときの各制御ゲインを
ｋｐ０，ｋｉ０，ｋｄ０とする。

【００５０】（ｓｔｅｐ２）次に、前記図７に示す様な
制御系を構成する。この第１の制御器Ｓ１では、目標ス
リップ量Ｎｓｒと実スリップ量Ｎｓの偏差ＥＲＲを用い
て、クラッチ圧制御デューティｄ１を、下記式（２）の
様に演算する。

【００５１】 ｄ１＝ｋｐ１・ＥＲＲ＋Ｋｉ１・∫ＥＲＲ・ｄｔ ＋ｋｄ１・（ｄ／ｄｔ）ＥＲＲ …（２） また、第２の制御器Ｓ２では、実スリップ量Ｎｓを用い
て、クラッチ圧制御デューティｄ２を、下記式（３）の
様に演算する。

【００５２】 ｄ２＝ｋｐ２・Ｎｓ＋ｋｉ２・∫Ｎｓ・ｄｔ＋ｋｄ２・（ｄ／ｄｔ）Ｎｓ …（３） 更に、トータルのクラッチ圧制御デューティｄを、下記
式（４）を用いて算出する。

【００５３】 ｄ＝ｄ１＋ｄ２ …（４） そして、前記ｋｐ１，ｋｉ１，ｋｄ１を、目標スリップ
量Ｎｓｒがステップ状に変化したときに、実スリップ量
Ｎｓが、例えば前記図１８（ｂ）の一点鎖線で示す如
く、好適に変化するようにチューニングを行う。この応
答が好適にチューニングされたときの各制御のゲイン
を、ｋｐ１０，ｋｉ１０，ｋｄ１０とする。このときｋ
ｐ２，ｋｉ２，ｋｄ２は、下記式（５）〜（７）を用い
て決定する。

【００５４】 ｋｐ２＝ｋｐ０−ｋｐ１０ …（５） ｋｉ２＝ｋｉ０−ｋｉ１０ …（６） ｋｄ２＝ｋｄ０−ｋｄ１０ …（７） このように制御系を構成すれば、ロックアップクラッチ
４３が開放状態からスリップ状態に移行する際の実スリ
ップ量Ｎｓを好適に制御し、かつスロットル変動等の外
乱に対しても、速やかに実スリップ量Ｎｓが目標スリッ
プ量Ｎｓｒに復帰する様に制御することが可能になる。

【００５５】（Ｄ）以下、その理由を説明する。図９
（ａ）は、前記ｓｔｅｐ１で好適にチューニングされた
制御系を示す。ここでＣ０は制御器Ｓ０の伝達関数を示
す。Ｐはロックアップクラッチ４３の係合トルクから実
スリップ量Ｎｓまでの伝達関数を示す。Ｔｄはスロット
ルオフ等に起因する外乱を等価的にクラッチ圧制御デュ
ーティ値として換算した量である。

【００５６】Ｃ０は、スロットルオフ等の外乱に対し実
スリップ量Ｎｓの応答が好適になるようにチューニング
されている。そして、Ｔｄから実スリップ量Ｎｓまでの
閉ループ伝達特性は、下記式（８）となる Ｎｓ＝Ｐ／（１＋Ｐ・Ｃ０）・Ｔｄ …（８） また、図９（ｂ）は、ｓｔｅｐ２で好適にチューニング
された制御系を示す。Ｃ１、Ｃ２は第１及び第２の制御
器Ｓ１、Ｓ２の伝達関数を表す。尚、Ｃ１、Ｃ２の構成
法から、Ｃ０は、Ｃ０＝Ｃ１＋Ｃ２となっている。

【００５７】Ｃ１は、ロックアップクラッチ４３が開放
状態からスリップ状態に移行する際の実スリップ量Ｎｓ
を好適に制御する様にチューニングされている。そし
て、このとき目標スリップ量Ｎｓｒから実スリップ量Ｎ
ｓまでの閉ループ伝達特性は、下記式（９）となる。

【００５８】 Ｎｓ＝Ｐ・Ｃ１／（１＋Ｐ・（Ｃ１＋Ｃ２））・Ｎｓｒ ＝Ｐ・Ｃ１／（１＋Ｐ・Ｃ０）・Ｎｓｒ …（９） また、ＴｄからＮｓまでの閉ループ伝達特性は、下記式
（１０）となり、図９（ａ）の伝達関数と一致する。

【００５９】 Ｎｓ＝Ｐ／（１＋Ｐ・（Ｃ１＋Ｃ２））・Ｔｄ ＝Ｐ／（１＋Ｐ・Ｃ０）・Ｔｄ …（１０） この様に、図９（ｂ）の制御系の構成とすれば、ロック
アップクラッチ４３が開放状態からスリップ状態に移行
する際の実スリップ量Ｎｓを好適に制御し、かつスロッ
トル変動等の外乱に対しても、速やかに実スリップ量Ｎ
ｓが目標スリップ量Ｎｓｒに復帰するように制御するこ
とが可能であることがわかる。

【００６０】尚、本実施例では、第１及び第２の制御器
Ｓ１、Ｓ２としてＰＩＤ制御器を用いているが、この制
約は本質的でなく、Ｃ０＝Ｃ１＋Ｃ２とかけるものであ
れば伝達関数の次数等は指定しない。 （Ｅ）次に、本実施例のスリップ制御装置にて行われる
制御処理について、図１０のフローチャートに基づいて
説明する。

【００６１】図１０に示す様に、ステップ１００にて、
スリップ量を一定値に制御するスリップ制御を開始する
条件、例えば図１１に示す様なスロットル開度及び車速
の２次元のマップ上に設定されたスリップ制御領域に現
在の車両のスロットル開度及び車速が含まれるという条
件が満たされたか否かの判定を行なう。ここで肯定判断
されるとステップ１１０に進み、一方否定判断されると
一旦本処理を終了する。

【００６２】ステップ１１０では、スリップ制御を開始
する条件が満たされたので、目標スリップ量Ｎｓｒを設
定する。通常は、例えば５０ｒｐｍ等の数十ｒｐｍ程度
に設定する。続くステップ１２０では、第１の制御器Ｓ
１による制御デューティｄ１を、前記式（２）に従って
演算する。

【００６３】続くステップ１３０では、第２の制御器Ｓ
２による制御デューティｄ２を、前記式（３）に従って
演算する。続くステップ１４０では、前記両制御デュー
ティｄ１，ｄ２を加算して、制御デューティｄを演算
し、この制御デューティｄに基づいて（前記電磁弁１を
駆動する）アクチュエータ駆動回路に指令を行なう。

【００６４】続くステップ１５０では、スリップ制御を
終了する条件、例えば前記図１１に示したスリップ制御
領域に現在の車両のスロットル開度及び車速が含まれな
いという条件が満たされたか否かを判定する。ここで否
定判断されると、続いてスリップ制御を行なうために、
前記ステップ１１０に戻り、一方肯定判断されると一旦
本処理を終了する。

【００６５】この様に、本実施例のスリップ制御装置で
は、第１の制御器Ｓ１による制御デューティｄ１を演算
するとともに、第２の制御器Ｓ２による制御デューティ
ｄ２を演算し、この両制御デューティｄ１，ｄ２を加算
した制御デューティｄに基づいて電磁弁１を制御してい
るので、ロックアップクラッチ４３が開放状態からスリ
ップ状態に移行する際の実スリップ量Ｎｓを好適に制御
でき、しかもスロットル変動等の外乱に対しても、速や
かに実スリップ量Ｎｓを目標スリップ量Ｎｓｒに復帰す
るように制御することができるという顕著な効果を奏す
る。 （実施例２）次に、実施例２について説明するが、前記
実施例１と同様な部分の説明は省略又は簡略化する。
尚、ハード構成は前記実施例１と同様であるので、制御
処理について詳しく説明する。

【００６６】図１２のフローチャートに示す様に、ステ
ップ２００にて、スロットル開度、車速によるマップに
基づいて、スリップ制御を開始するか否かの判定を行な
う。ここで肯定判断されるとステップ２０５に進み、一
方否定判断されると一旦本処理を終了する。

【００６７】ステップ２０５では、目標スリップ量Ｎｓ
ｒを算出する。通常は、例えば５０ｒｐｍ等の数十ｒｐ
ｍ程度に設定する。続くステップ２１０では、スリップ
制御が過渡中であるか否かを判定する。具体的には、
スリップ制御開始後一定時間（例えば１秒間）は過渡中
であると判定する。又は実スリップ量Ｎｓと目標スリ
ップ量Ｎｓｒとの偏差ＥＲＲが一定値（例えば２００ｒ
ｐｍ）以上ある場合は過渡中と判定する。ここで否定判
断されるとステップ２１５に進み、一方肯定判断される
とステップ２２０に進む。

【００６８】ステップ２１５では、定常状態であるの
で、制御デューティｄ１，ｄ２の演算用のゲインｋｐ
１，ｋｉ１，ｋｄ１，ｋｐ２，ｋｉ２，ｋｄ２を、下記
式（１１）〜（１６）を用いて決定する。 ｋｐ１＝ｋｐ１０ …（１１） ｋｉ１＝ｋｉ１０ …（１２） ｋｄ１＝ｋｄ１０ …（１３） ｋｐ２＝ｋｐ０−Ｋｐ１０ …（１４） ｋｉ２＝ｋｉ０−ｋｉ１０ …（１５） ｋｄ２＝ｋｄ０−ｋｄ１０ …（１６） 一方、ステップ２２０では、過渡状態であるので、制御
デューティｄ１，ｄ２の演算用のゲインｋｐ１，ｋｉ
１，ｋｄ１，ｋｐ２，ｋｉ２，ｋｄ２を、下記式（１
７）〜（２２）を用いて決定する。

【００６９】 ｋｐ１＝ｋｐ１０ …（１７） ｋｉ１＝０ …（１８） ｋｄ１＝ｋｄ１０ …（１９） ｋｐ２＝ｋｐ０−Ｋｐ１０ …（２０） ｋｉ２＝０ …（２１） ｋｄ２＝ｋｄ０−ｋｄ１０ …（２２） そして、前記ステップ２１５，２２０に続くステップ２
２５では、第１の制御器Ｓ１による制御デューティｄ１
を、前記ステップ２１５，２２０にて設定したゲインを
用い、前記式（２）に従って演算する。

【００７０】続くステップ２３０では、第２の制御器Ｓ
２による制御デューティｄ２を、前記ステップ２１５，
２２０にて設定したゲインを用い、前記式（３）に従っ
て演算する。続くステップ２３５では、前記両制御デュ
ーティｄ１，ｄ２を加算して、制御デューティｄを演算
し、この制御デューティｄに基づいてアクチュエータ駆
動回路に指令を行なう。

【００７１】続くステップ２４０では、スロットル開
度、車速によるマップによりスリップ制御を終了するか
否かを判定する。ここで否定判断されると、続いてスリ
ップ制御を行なうために、前記ステップ１１０に戻り、
一方肯定判断されると一旦本処理を終了する。

【００７２】この様に、本実施例のスリップ制御装置で
は、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、スリ
ップ制御が開始されてから所定期間は、前記ゲインを変
更することによって、制御デューティｄ１，ｄ２を算出
するための積分動作を抑制している。即ち、積分項のゲ
インｋｉ１を０に変更して、所定期間積分動作を禁止し
ている。これによって、特に低スロットル開度時などエ
ンジン回転数が比較的低い領域で、ロックアップクラッ
チ４３が解放されている状態からスリップ状態へ移行す
る過渡状態において、安定に過渡制御を行なうことがで
き、ロックアップすることなく目標スリップ量Ｎｓｒに
好適に制御できる。 （実施例３）次に、実施例３について説明するが、前記
実施例１と同様な部分の説明は省略又は簡略化する。
尚、ハード構成は前記実施例１と同様であるので、制御
処理について詳しく説明する。

【００７３】図１３のフローチャートに示す様に、ステ
ップ３００にて、スロットル開度、車速によるマップに
基づいて、スリップ制御を開始するか否かの判定を行な
う。ここで肯定判断されるとステップ３０５に進み、一
方否定判断されると一旦本処理を終了する。

【００７４】ステップ３０５では、目標スリップ量Ｎｓ
ｒを算出する。通常は、例えば５０ｒｐｍ等の数十ｒｐ
ｍ程度に設定する。続くステップ３１０では、前記ステ
ップ２１０と同様にして、スリップ制御が過渡中である
か否かを判定する。ここで否定判断されるとステップ３
１５に進み、一方肯定判断されるとステップ３２０に進
む。

【００７５】ステップ３１５では、定常状態であるの
で、制御デューティｄ１，ｄ２の演算用のゲインｋｐ
１，ｋｉ１，ｋｄ１，ｋｐ２，ｋｉ２，ｋｄ２を、前記
ステップ２１５と同様に、下記式（１１）〜（１６）を
用いて決定する。 ｋｐ１＝ｋｐ１０ …（１１） ｋｉ１＝ｋｉ１０ …（１２） ｋｄ１＝ｋｄ１０ …（１３） ｋｐ２＝ｋｐ０−Ｋｐ１０ …（１４） ｋｉ２＝ｋｉ０−ｋｉ１０ …（１５） ｋｄ２＝ｋｄ０−ｋｄ１０ …（１６） 一方、ステップ３２０では、過渡状態であるので、応答
時定数を設定する。具体的には、図１４に示す様なマッ
プを用いて、スロットル開度又は初期スリップ量に応じ
て時定数を設定する。続くステップ３２５では、前記ス
テップ３２０で得られた時定数に応じて、制御デューテ
ィｄ１，ｄ２の演算用のゲインを設定する。具体的に
は、図１５に示す様なマップを用いて、時定数に応じて
ゲインｋｐ０，ｋｉ０，ｋｄ０を設定するとともに、下
記式（２３）〜（２８）を用いて、ゲインｋｐ１，ｋｉ
１，ｋｄ１，ｋｐ２，ｋｉ２，ｋｄ２を決める。

【００７６】 ｋｐ１＝ｋｐ１０ …（２３） ｋｉ１＝ｋｉ１０ …（２４） ｋｄ１＝ｋｄ１０ …（２５） ｋｐ２＝ｋｐ０−Ｋｐ１０ …（２６） ｋｉ２＝ｋｉ０−ｋｉ１０ …（２７） ｋｄ２＝ｋｄ０−ｋｄ１０ …（２８） そして、前記ステップ３１５，３２５に続くステップ３
３０では、第１の制御器Ｓ１による制御デューティｄ１
を、前記ステップ３１５，３２５にて設定したゲインを
用い、前記式（２）に従って演算する。

【００７７】続くステップ３４０では、第２の制御器Ｓ
１による制御デューティｄ２を、前記ステップ３１５，
３２５にて設定したゲインを用い、前記式（３）に従っ
て演算する。続くステップ３５０では、前記両制御デュ
ーティｄ１，ｄ２を加算して、制御デューティｄを演算
し、この制御デューティｄに基づいてアクチュエータ駆
動回路に指令を行なう。

【００７８】続くステップ３６０では、スロットル開
度、車速によるマップによりスリップ制御を終了するか
否かを判定する。ここで否定判断されると、続いてスリ
ップ制御を行なうために、前記ステップ１１０に戻り、
一方肯定判断されると一旦本処理を終了する。

【００７９】この様に、本実施例のスリップ制御装置で
は、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、スロ
ットル開度又は初期スリップ量に応じて時定数を設定し
ているので、具体的には、スロットル開度又は初期スリ
ップ量が大きくなるほど時定数が小さくなる様に設定し
ているので、特に低スロットル開度時等の過渡状態にお
いては、過渡状態で目標スリップ量Ｎｓｒと実スリップ
量Ｎｓとの間の大きな偏差ＥＲＲが発生するのを防止す
ることができる。それによって、実スリップ量Ｎｓが急
激に減少した際にもクラッチ制御油圧の修正が間に合う
ようにし、ロックアップすることなく目標スリップ量Ｎ
ｓｒに好適に制御できる。

【００８０】尚、時定数を設定する際に、スロットル開
度と初期スリップ量とを共に加味する場合には、一層精
密な制御をすることができる。 （実施例４）次に、実施例４について説明するが、前記
実施例１と同様な部分の説明は省略又は簡略化する。
尚、ハード構成は前記実施例１と同様であるので、制御
処理について詳しく説明する。

【００８１】図１６のフローチャートに示す様に、ステ
ップ４００にて、スロットル開度、車速によるマップに
基づいて、スリップ制御を開始するか否かの判定を行な
う。ここで肯定判断されるとステップ４１０に進み、一
方否定判断されると一旦本処理を終了する。

【００８２】ステップ４１０では、目標スリップ量Ｎｓ
ｒを算出する。具体的には、図１７に示す様なマップを
用いて、スロットル開度速度に応じて目標スリップ量Ｎ
ｓｒを設定する。 続くステップ４２０では、第１の制
御器Ｓ１による制御デューティｄ１を、前記式（２）に
従って演算する。

【００８３】続くステップ４３０では、第２の制御器Ｓ
２による制御デューティｄ２を、前記式（３）に従って
演算する。続くステップ４４０では、前記両制御デュー
ティｄ１，ｄ２を加算して、制御デューティｄを演算
し、この制御デューティｄに基づいてアクチュエータ駆
動回路に指令を行なう。

【００８４】続くステップ４５０では、スロットル開
度、車速によるマップによりスリップ制御を終了するか
否かを判定する。ここで否定判断されると、続いてスリ
ップ制御を行なうために、前記ステップ４１０に戻り、
一方肯定判断されると一旦本処理を終了する。

【００８５】この様に、本実施例のスリップ制御装置で
は、前記実施例１と同様な効果を奏するとともに、スロ
ットル開度速度に応じて目標スリップ量Ｎｓｒを設定し
ているので、具体的には、スロットル開度速度が正の値
であるときは、スロットル開度速度が大きくなるほど目
標スリップ量Ｎｓｒを増加させるので、定常状態にスリ
ップ制御されている時にスロットル開度が増加した場合
にも、フィーリング等の悪化なく安定したスリップ制御
を行なうことができる。

【００８６】尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。ま
た、本発明の制御器の構成の方法は、ロックアップクラ
ッチの係合トルクを制御できる装置すべてに適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１の発明を例示する概略構成図であ
る。

【図２】 請求項１の発明の原理を示す説明図である。

【図３】 請求項２の発明の原理を示す説明図である。

【図４】 請求項４の発明の原理を示す説明図である。

【図５】 請求項６の発明の原理を示す説明図である。

【図６】 実施例１のロックアップクラッチ付き流体式
伝達装置を示す模式図である。

【図７】 実施例１の制御系を示すブロック図である。

【図８】 実施例１の制御系の設計方法を示す説明図で
ある。

【図９】 実施例１の制御系が好適であることを説明す
るブロック図である。

【図１０】 実施例１の制御処理を示すフローチャート
である。

【図１１】 実施例１のスリップ制御領域を示す説明図
である。

【図１２】 実施例２の制御処理を示すフローチャート
である。

【図１３】 実施例３の制御処理を示すフローチャート
である。

【図１４】 実施例３の時定数を設定するマップを示す
グラフである。

【図１５】 実施例３のゲインを設定するマップを示す
グラフである。

【図１６】 実施例４の制御処理を示すフローチャート
である。

【図１７】 実施例４の目標スリップ量を設定するマッ
プを示すグラフである。

【図１８】 従来技術を示す説明図である。

【図１９】 従来技術を示す説明図である。

【符号の説明】

１…電磁弁 ３…トルクコンバータ ５…ロックアップクラッチ Ｓ１…第１の制御器 Ｓ２…第２の制御器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロックアップクラッチのスリップ量が所
   定の目標値となるように、該ロックアップクラッチの係
   合圧をフィードバック制御するスリップ制御手段を備え
   た自動変速機のロックアップクラッチのスリップ制御装
   置において、 前記ロックアップクラッチが解放されている状態からス
   リップ状態へ移行する過渡状態にて、目標スリップ量に
   対する実スリップ量の応答挙動を指定する第１の制御器
   と、 該第１の制御器とは独立に設けられて、前記ロックアッ
   プクラッチのスリップが前記過渡状態から所定のスリッ
   プ量の定常状態に達した時に、前記実スリップ量を前記
   目標スリップ量に追従するように制御する第２の制御器
   と、 を備えたことを特徴とする自動変速機のロックアップク
   ラッチのスリップ制御装置。
2. 【請求項２】 前記第２の制御器により、前記ロックア
   ップクラッチが解放されている状態からスリップ状態へ
   移行する過渡状態にて、前記実スリップ量と前記目標ス
   リップ量との偏差の積分動作を抑制することを特徴とす
   る請求項１記載の自動変速機のロックアップクラッチの
   スリップ制御装置。
3. 【請求項３】 前記積分動作の抑制が、所定期間にわた
   る積分動作の禁止であることを特徴とする請求項２記載
   の自動変速機のロックアップクラッチのスリップ制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１の制御器により、前記実スリッ
   プ量の応答の時定数を、スロットル開度及び／又は初期
   スリップ量に応じて変えることを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれか記載の自動変速機のロックアップクラッチ
   のスリップ制御装置。
5. 【請求項５】 前記実スリップ量の応答の時定数を、前
   記スロットル開度及び／又は初期スリップ量が大である
   ほど小さく設定することを特徴とする請求項４記載の自
   動変速機のロックアップクラッチのスリップ制御装置。
6. 【請求項６】 前記ロックアップクラッチのスリップが
   前記過渡状態から定常状態に達した時に、スロットル開
   度速度に応じて前記目標スリップ量を変えることを特徴
   とする請求項１〜５のいずれか記載の自動変速機のロッ
   クアップクラッチのスリップ制御装置。
7. 【請求項７】 前記スロットル開度速度が正の値である
   ときは、前記目標スリップ量を増加させることを特徴と
   する請求項６記載の自動変速機のロックアップクラッチ
   のスリップ制御装置。
8. 【請求項８】 前記目標スリップ量の増加の程度を、前
   記スロットル開度速度に応じて又は予め定められた一定
   値に設定することを特徴とする請求項７記載の自動変速
   機のロックアップクラッチのスリップ制御装置。
9. 【請求項９】 前記目標スリップ量の増加の期間を、前
   記スロットル開度速度に応じて又は予め定められた一定
   値に設定することを特徴とする請求項７又は８記載の自
   動変速機のロックアップクラッチのスリップ制御装置。
10. 【請求項１０】 前記目標スリップ量が、ステップ状に
    変化することを特徴とする請求項１〜９のいずれか記載
    の自動変速機のロックアップクラッチのスリップ制御装
    置。