JPH0198759A - 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、トルクコンバータの入出力軸間のスリップ量
を制御するようにしたスリップ制御装置の改良に関し、
特に、トルク変動の伝達を抑制して運転性を向上させる
ものの改良に関する。

（従来の技術） 一般に、エンジンでは、ピストンの往復運動に伴う慣性
や燃焼室内での圧力変動等によりトルク変動が生じ、こ
のトルク変動が駆動軸や車両に伝達されて、車体振動の
増大、燃費の低下等を招くものである。

そこで、従来、トルク変動の伝達を抑制すべく、例えば
特開昭５７−３３２５３号公報に開示されるものでは、
自動変速機において、そのトルクコンバータの入出力軸
を直結するロックアツプクラッチに対し、その締結力を
調整可能とすると共に、上記トルクコンバータの入出力
軸間のスリップ量を険出し、この検出したスリップ量が
目標スリップ量になるよう上記ロックアツプクラッチの
締結力を所定の制御比率でもって調整制御することによ
り、このスリップ状態でもって駆動軸へのトルク変動の
伝達を効果的に抑制しつつ、エンジン動力を駆動軸に良
好に伝達して、車体振動の低減。

燃費の向上を図ったものが知られている。

（発明か解決しようとする問題点） ところで、エンジンの特性は、第９図に示す如く、スロ
ットル弁開度の中間開度では、エンジン回転数の上昇に
応じてトルクが漸次減少する特性があり、この特性上、
例えば自動変速機の変速段のシフトアップ時には、同一
スロットル弁開度では、エンジン回転数の低下に伴いト
ルクが増大する状況となる。

しかるに、上記従来の如く常に所定の制御比率でもって
ロックアツプクラッチの締結力を制御する場合には、変
速時に、上記の如きトルクの急変に伴い締結力制御に遅
れが生じ、その結果、例えばシフトアップ時には、スリ
ップ量が増大し過ぎて目標値を越えてしまい、締結力の
制御精度が低下する欠点が生じる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、ロックアツプクラッチの締結力制御につき、トル
クの急変を招く変速時には、これに応じて締結力制御の
制御比率を変更して、フィードフォワード的制御を行う
ことにより、その制御遅れを防止して、トルクの急変に
対しても応答性の良い締結力制御を行い、よってトルク
コンバータの入出力軸間のスリップ量を変速時にも目標
値に素早く調整して、締結力の制御精度の向上を図るこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１図
に示す如く、トルクコンバータ２の入出力軸を直結する
ロックアツプ手段５と、該ロックアツプ手段５の締結力
を調整する締結力調整手段１６と、上記トルクコンバー
タ２の入出力軸間のスリップ量が目標値になるよう上記
締結力調整手段１６を所定の制御比率で制御する制御手
段２０とを備えたトルクコンバータのスリップ制御装置
を前提とする。そして、変速時を検出する変速時検出手
段２１と、該変速時検出手段２１で検出した変速時に、
上記制御手段２０の制御比率を変更する制御比率変更手
段２２とを設ける構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、変速を行わない通常運
転時には、ロックアツプ手段５の締結力が制御手段２０
でもって所定の制御比率で大小制御されて、トルクコン
バータ２の入出力軸間のスリップ量が目標値になるので
、エンジンのトルク変動の伝達が効果的に抑制されつつ
、エンジン動力が駆動軸に良好に伝達され、その結果、
駆動軸や車両の振動が抑えられて、静粛性が向上すると
共に、ロックアツプ手段５を介した動力伝達の分だけ燃
費が良くなる。

また、変速時、例えばシフトアップ時には、同一スロッ
トル弁開度では、シフトアップに伴うエンジン回転数の
低下に応じてトルクが急に増大するものの、この変速時
には、制御比率変更手段２２により、上記制御手段２０
の制御比率が変更されて、この制御比率を大きく変更で
きるので、ロックアツプ手段５の締結力の変化が上記唐
突なトルク変化に追随して、締結力の制御遅れが解消さ
れる。その結果、この変速時にも、入出力軸間のスリッ
プ量が目標値に素早く調整制御されて、制御精度が向上
することになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は自動変速機のトルクコンバータ部の構造及び油
圧制御回路を示す。同図において、１はエンジン出力軸
、２は該エンジン出力軸１の動力を後段に伝達するトル
クコンバータであって、該トルクコンバータ２は、エン
ジン出力軸１に連結されて一体回転するポンプ２ａと、
該ポンプ２ａに対峙して配置されたタービン２ｂと、こ
の両者間に配置されてトルク増大作用を行うステータ２
Ｃとを有し、上記タービン２ｂには、コンバータ出力軸
３の前端部が連結され、該コンバータ出力軸３の後端部
には例えば前進４段、後退１段の変速歯車機構（図示せ
ず）が連結されている。

また、上記トルクコンバータ２において、タービン２ｂ
とその前方のコンバータケース４との間には、トルクコ
ンバータ２の入出力軸、つまりエンジン出力軸１とコン
バータ出力軸３とを直結するロックアツプ手段を構成す
るロックアツプクラッチ５が配置されている。該ロック
アツプクラッチ５は、その後方に形成した締結側油圧室
５ａの油圧により締結方向（図中右方向）に付勢される
と共に、逆に前方に形成した開放側油圧室５ｂの油圧に
より開放方向に付勢されるものである。

また、油圧制御回路Ａは、ロックアツプクラッチ５の締
結、開放動作を行う機能を備えたものである。油圧制御
回路Ａにおいて、８はオイルポンプ、９は該オイルポン
プ８から吐出されたオイルの圧力を減圧する減圧バルブ
、１０はロックアツプクラッチ５へのオイルの供給を調
整するロックアツプ制御バルブである。該ロックアツプ
制御バルブ１０は、内部空間内を図中左右に摺動するス
プール１０ａと、該スプール１０ａを図中右方に付勢す
るバネ１０ｂとを備える。また、ライン圧が導入される
ライン圧導入ボート１０ｃと、該導入ポート１０ｃに連
通してライン圧を供給するライン圧供給ポート１０ｄと
を有し、該ライン圧供給ポート１０ｄは、上記ロックア
ツプクラッチ５の締結側油圧室５ａに連通接続されてい
る。更に、ロックアツプクラッチ５の開放側油圧室５ｂ
に連通接続される調圧ポート１０ｅと、タンクポート１
０ｒとを有し、該調圧ポート１０ｅの油圧Ｐ１は油圧通
路１１を介してスプール１０ａ左端に作用している。ま
た、スプール１０ａの図中右端には、減圧バルブ９から
のオイルが油圧通路１２を介して供給され、該油圧通路
１２には、タンク通路１３を介してタンク１４が連通接
続されていて、該タンク通路１３の途中には、該タンク
通路１３を開閉するデユーティ電磁弁ＳＱＬが介設され
ている。

上記デユーティ電磁弁ＳＱＬは、デユーティ率りが１０
０％の時にはタンク通路１３を常時連通し、０％の時に
は常時遮断するものであり、このデユーティ率りの調整
により、油圧通路１２のタンク１４への開放率を調整し
て、該油圧通路１２の油圧Ｐ○をデユーティ率りに応じ
た油圧に調整する機能を有する。而して、スプール１０
ａ右端に作用する油圧（油圧通路１２の油圧Ｐ○）と、
左端に作用する油圧（調圧ポート１０ｃの油圧Ｐ１＋バ
ネ１０ｂの付勢力ＳＰ）との大小関係でスプール１０ａ
を左右に移動させて、調圧ポート１０ｅをライン圧導入
ボート１０ｃとタンクポート１０１’とに交互に連通さ
せ、最終的に調圧ポート１０ｅの油圧Ｐ＋（つまりロッ
クアツプクラッチ５の開放油圧）を油圧通路１２の油圧
ｐｏに応じた油圧（デユーティ率りに応じた油圧）とし
て、ロックアツプクラッチ５の締結力を調整するように
した締結力調整手段１６を構成している。従って、第３
図に示す如く、デユーティ率−１００％の場合には、開
放油圧の作用を解除して、ロックアツプクラッチ５を最
大締結力で締結し、デユーティ率りの漸次低下に伴い締
結力が漸次減少し、デユーティ率−０％の場合には、開
放油圧を最大値として、ロックアツプクラッチ５を開放
するようにしている。

次に、変速制御及びロックアツプクラッチ５の締結力制
御を第４図ないし第６図の制御フローに基いて説明する
。

先ず第４図のメインフローからスタートし、ステップＳ
１でシステムをイニシャライズした後、ステップＳ２で
後述する２種のロックアツプフラグＬＦ、変速フラグＳ
Ｆ、及び変速段Ｓｏを初期値（ＬＰ−Ｑ、５Ｆ−０，５
ｏ−１）に設定すると共に、デユーティ電磁弁ＳＱＬの
デユーティ率りをＤ−０に初期設定する。しかる後、ス
テップＳ３で変速段の自動変速制御を行った後、ステッ
プＳ４でロックアツプクラッチ５の締結力制御を第５図
の締結力制御フローに基いて行うことを繰返す。

続いて、上記第５図の締結力制御フローを説明するに、
ステップＳＬＩで現在の変速段Ｓを読込むと共に、次の
４つのステップＳＬ２　、ＳＬ３　。

ＳＬ４．ＳＬ５で各々スロットル弁開度α、車速Ｖ１エ
ンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数ＮＴを読込んだ後、
ステップＳＬ６でエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数
Ｎ、との差、つまりトルクコンバータ２の入出力軸間の
スリップｆｆ１ｌ’Ｊ３（Ｎｅ−ＮＴ）を算出して、ス
テップＳＬ７以降でロックアツプクラッチ５の締結力制
御を行う。

先ず、第７図に示す如き締結力制御領域（スリップロッ
クアツプ領域）にある場合に限り締結力制御を行うこと
とする。ここに、第７図のスリップロックアツプ領域は
、車速Ｖに対するスロットル弁開度αで決定され、α−
ｆ（ｖ）は該領域への進入側境界線、α−ｇ（ｖ）は該
領域からの脱出側境界線である。

而して、ステップＳＬ７でロックアツプフラグＬＦの値
（締結時に１）を判別し、ＬＦ−１の締結時には、ステ
ップＳＬ８でスロットル弁開度αを脱出側境界線α−ｇ
（ｖ）と比較する一方、ＬＦ−０の開放時には、ステッ
プＳＬ９で進入側境界線α−ｆ（ｖ）と比較し、スリッ
プロックアツプ領域にある場合には、ステップ５ＬＩＯ
でロックアツプフラグＬＦ−１にした後、ステップＳＬ
Ｉ＋以降で締結力制御、つまりデユーティ電磁弁ＳＱＬ
のデユーティ制御を行う。

このデユーティ制御は、第８図に示す如く、トルクコン
バータ２の入出力軸間のスリップｍ　Ｎ　ｓ（エンジン
回転数ＮＥ−タービン回転数ＮＴ）に対する。デユーテ
ィ率補正Ｑｄ特性において、変速を行わない通常運転時
には、スリップｋｋＬ　Ｎ　Ｓが目標スリップｍｎ（ｎ
＞０）になるよう、デユーティ率補正Ｑｄを計算式　ｄ
＝に＋　（Ｎｓ　　ｎ）（ｋｌはゲイン）に基いて、ス
リップＷＮｓの増大に応じて大きく（締結力増大側に）
算出する一方、変速時（シフトアップ時）には、第９図
に示すエンジン回転数に対する出力トルク特性に基づき
、同一スロットル弁開度下では、エンジン回転数の低下
に伴い出力トルクが唐突に増大する状況から、この急な
トルク変動に対応すべく、上記通常運転時でのデユーテ
ィ率補正Ｗｄの計算式　ｄ−に＋（Ｎｓ−ｎ）のゲイン
に１をその値よりも大きい値のゲインに２（ｋ２＞ｋ＋
　）に変更して、計算式　ｄ＝に２（Ｎ５−ｎ）として
、目標スリップｍｎになるよう、デユーティ率補正ｆｆ
１ｄをスリップ量Ｎｓの増大に応じて一層大きくく締結
力増大側に）算出することとする。

すなわち、ステップＳＬＩ＋で先ず今回の変速段Ｓを前
回の変速段ＳＯと比較し、Ｓ≠Ｓｏの変速時には、ステ
ップＳし１２で変速フラグ５Ｆ−１に設定すると共に、
ステップＳＬ＋３で変速時からの所定時間Ｔに相当する
所定値（例えば４０）をタイマに設定して、ステップＳ
Ｌ＋４で今回の変速段Ｓを前回の変速段Ｓｏに置換し、
その後、ステップ５ＬＩ５でデユーティ率補正ｆｅｄを
、変速時の計算式　ｄ−に２　（Ｎ６−ｎ）に基いて算
出し、このデユーティ率補正ｆｆ１ｄをステップＳＬ＋
９でデユーティ率りに加算して、ステップ５Ｌ２０でこ
のデユーティ率りでもってデユーティ電磁弁ＳＱＬを制
御して、スリップｍＮｓを素早く目標値ｎに近付けて、
リターンする。

一方、上記ステップＳＬＩ＋で変速段Ｓが５−８Ｏの場
合には、更にステップ５ｌ１６で上記変速時からの所定
時間Ｔの値を判別し、Ｔ＞０の変速直後の場合には、ス
テップ５ＬＩ５に戻って、デユーティ率補正量ｄを上記
変速時の計算式に基いて算出して、デユーティ電磁弁Ｓ
ＱＬを制御する。

そして、上記ステップＳＬ＋６で変速後の所定時間Ｔを
経過した場合や、元々変速時でない通常時では、ステッ
プＳＬ＋７で変速フラグ５Ｆ−０に設定した後、ステッ
プＳＬ＋８でデユーティ率補正量ｄを通常運転時の計算
式　ｄ−に＋　（Ｎｓ　−ｎ）に基いて算出して、ステ
ップＳＬ＋９及びＳＬ？Ｏでこの算出したデユーティ補
正ｆｆ１ｄに基いたデユーティ率りでもってデユーティ
電磁弁ＳＱＬを制御し、スリップｔＥｋＮｓを目標値ｎ
に近付ける。

一方、上記ステップＳＬ８及びＳＬ９で第７図のスリッ
プロックアツプ領域にない、α２ｇ（ｖ）、α≧ｆ（ｖ
）の場合には、ステップＳＬ２＋でロックアツプフラグ
ＬＦ−０（開放時）に設定した後、ステップ５Ｌ２２で
デユーティ率りを零値に設定して、上記ステップ５Ｌ２
Ｇでこのデユーティ率Ｄ（−０）でもってデユーティ電
磁弁ＳＱＬを制御して、リターンする。

尚、上記第５図の締結力制御フローで、変速時にタイマ
に所定時間Ｔを設定した場合には、２５ｍ５ｅｃ毎に第
６図に示すインクラブドルーチンに移行し、そのステッ
プＳｌ＋で所定時間Ｔの値を判別し、Ｔ＞０の経過前の
場合には、ステップＳＩ２で所定時間Ｔから「１」を減
算して、リターンすることを繰返す。

よって、上記第５図の締結力制御フローにおいて、ステ
ップＳＬＩ〜５ＬＩＯ％ＳＬ＋７′ＳＬ更により、トル
クコンバータ２の入出力軸間のスリップｆｆ１Ｎｓが目
標スリップｉｎになるようデユーティ率補正ｆｆ１ｄを
、計算式　ｄ＝に＋　（Ｎｓ　−ｒｚ）により算出し、
このデユーティ率補正ａｄを加味したデユーティ率りで
もってデユーティ電磁弁ＳＱＬをデユーティ制御して、
トルクコンバータ２の入出力軸間のスリップ量が上記目
標スリップ量ｎになるよう、上記締結力調整手段１６を
所定のゲイン（制御比率）ｋ＋でフィードバック制御す
るようにした制御手段２０を構成している。

また、同図のステップ５ＬＩＩ〜ＳＬ＋４．ＳＬ＋６に
より、変速段の今回と前回の比較でもって、変速時を検
出するようにした変速時検出手段２１を構成していると
共に、ステップＳＬ＋Ｓにより、上記変速時検出手段２
１で検出した変速時に、制御手段２０のゲインｋを変速
時でない通常運転時のゲイン（制御比率）ｋ＋よりも大
きい値のゲイン（制御比率）ｋ２に設定変更するように
した制御比率変更手段２２を構成している。

したがって、上記実施例においては、エンジン運転時、
トルクコンバータ２の入出力軸間のスリップＥｒｒ　Ｎ
　ｓの目標値が、変速時でない通常運転時には目標値ｎ
に設定され、この目標値ｎになるようデユーティ率補正
量ｄが、計算式　ｄｗｋ、（Ｎｓ−ｎ）により算出され
る。そして、このデユーティ率補正ｍｄを加味したデユ
ーティ率りでもってデユーティ電磁弁ＳＱＬを有する締
結力調整手段１６が制御手段２０によりフィードバック
制御されるので、ロックアツプクラッチ５の開放側油圧
室５ｂへの油圧の適宜調整により該ロックアツプクラッ
チ５の締結力が大小調整されて、入出力軸間のスリップ
ｆＡ　Ｎ　ｓが上記目標スリップｆ：Ｌｎに収束する。

その結果、エンジン動力の振動分がこのスリップ状態の
ロックアツプクラッチ５部分で吸収されてその後段への
伝達が阻止されつつ、エンジン動力が駆動軸に良好に伝
達されて、車体振動が軽減されると共に、ロックアツプ
クラッチ５を介した動力伝達の分だけ燃費が向上する。

また、スロットル弁開度の中間開度値で、変速（シフト
アップ）を行った場合には、第９図に示す如く、同一ス
ロットル弁開度下では、シフトアップに伴いエンジン回
転数が、例えばシフトアップ前の回転数値Ｎｌからシフ
トアップ後の回転数値（Ｎ＋　＞Ｎ２）に低下するのに
応じてエンジン１の出力トルクが上記回転数に対応する
値Ｔ１からＴ２に唐突に増大する状況となる。しかし、
この変速時には、制御手段２０のゲイン（制御比率）ｋ
が、制御比率変更手段２２により通常運転時のゲインに
１から変速時のゲインに２へと大きな値に変更されて、
デユーティ率補正ｆｆ１ｄが、このゲインに２を用いた
計算式　ｄ−に２（ＭＳ−ｎ）に基いて大きくなるので
、目標スリップ量ｎへの収束が短時間で素早く行われて
、上記出力トルクの急変化にも制御遅れ少なく良好に追
随することになる。その結果、この変速時にも、入出力
軸間のスリップｍＮｓが目標値ｎに素早く調整されて、
制御精度の向上が図られることになる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係るトルクコンバータの
スリップ制御装置によれば、変速時には、ロックアツプ
手段の締結力の制御比率を、この変速を行わない通常運
転時とは異なる値に変更したので、この変速時でのエン
ジンの出力トルクの唐突な変化に対しても制御遅れ少な
く良好に追随できて、目標スリップ量に素早く収束させ
ることができ、目標スリップ量への制御精度の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第９図は本発明の実施例を示し、第２図は
トルクコンバータ部分の構成図及びロックアツプクラッ
チの締結−開放制御用油圧回路を示す図、第３図はデユ
ーティ電磁弁のデユーティ率に対するロックアツプクラ
ッチの伝達トルク特性を示す図、第４図ないし第６図は
各々コントローラの作°動を示すフローチャート図、第
７図はスリツブロックアツプ領域を示す説明図、第８図
は変速を行わない通常運転時と変速時とでのスリップ量
に対するデユーティ率補正量特性を示す図、第９図はエ
ンジン回転数に対するエンジンの出力トルクの変化特性
を示す図である。 １・・・エンジン出力軸、２・・・トルクコンバータ、
３・・・コンバータ出力軸、１０・・・ロックアツプ制
御バルブ、ＳＱＬ・・・デユーティ電磁弁、１６・・・
締結力調整手段、２０・・・制御手段、２１・・・変速
時検出手段、２２・・・制御比率変更手段。 特許出願人　マ　ツ　ダ　　株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トルクコンバータの入出力軸を直結するロックア
   ップ手段と、該ロックアップ手段の締結力を調整する締
   結力調整手段と、上記トルクコンバータの入出力軸間の
   スリップ量が目標値になるよう上記締結力調整手段を所
   定の制御比率で制御する制御手段とを備えるとともに、
   変速時を検出する変速時検出手段と、該変速時検出手段
   で検出した変速時に、上記制御手段の制御比率を変更す
   る制御比率変更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。