JP2850911B2 - トルクコンバータのスリップ制御装置 - Google Patents

トルクコンバータのスリップ制御装置

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JP2850911B2
JP2850911B2 JP7695789A JP7695789A JP2850911B2 JP 2850911 B2 JP2850911 B2 JP 2850911B2 JP 7695789 A JP7695789 A JP 7695789A JP 7695789 A JP7695789 A JP 7695789A JP 2850911 B2 JP2850911 B2 JP 2850911B2
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貴文 倉田
浩章 横田
直幸 野口
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、トルクコンバータにその入出力軸間を直結
するロックアップ機構を備え、そのトルクコンバータの
入出力軸間の回転数差を設定値(目標スリップ量)にす
るようロックアップ機構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の改良に関する。
(従来の技術) 従来より、この種のトルクコンバータのスリップ制御
装置として、例えば特開昭57−33253号公報に開示され
るように、トルクコンバータの入力軸及び出力軸の回転
数を検出し、所定の運転領域において上記入出力軸間の
回転数差が目標スリップ量を越える際にはロックアップ
機構の締結力を大きく制御する一方、回転数差が目標ス
リップ量未満の際には締結力を小さく制御して、回転数
差を目標スリップ量に調整するようにしたものが知られ
ている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、トルクコンバータの入出力軸間の目標スリ
ップ量の設定につき、これをエンジン回転数やスロット
ル弁開度に応じて可変設定し、小スロットル弁開度では
小スリップ量に、大開度では大スリップ量に設定するこ
とにより、スロットル弁開度の大きい加速時にはトルク
コンバータのトルク増倍作用により加速性能の向上を図
ることが考えられる。
しかしながら、その場合、仔細に検討すると、スロッ
トル弁開度の小値からの加速時もあり、また大スロット
ル弁開度でも定常走行中の場合がある。このため、上記
考えでは、小スロットル弁開度からの加速時にはロック
アップ機構の直結状態に近く、トルクコンバータの滑り
に起因する燃費の低下を抑制できるものの、トルクコン
バータのトルク増倍作用を有効に発揮し得ず、加速性能
が低下する欠点がある。一方、大スロットル弁開度での
定常走行中では、スリップ量が大値であるために燃費が
悪くなる欠点がある。
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、ロックアップ機構を備えたトルクコンバータに
おいて、運転状態に応じて目標スリップ量を適切に設定
することにより、加速性と燃費との両立を図ることにあ
る。
(課題を解決するための手段) 以上の目的を達成するため、本発明では、エンジン負
荷の変化を検出し、その変化率でもって加速時又は定常
時を判別して目標スリップ量を設定することとする。
つまり、本発明の具体的な解決手段は、第1図に示す
ように、トルクコンバータ2の入出力軸間を直結するロ
ックアップ装置5と、設定運転領域において上記トルク
コバータ2の入出力軸間の回転数差が目標スリップ量に
なるよう上記ロックアップ装置5の締結力を制御する制
御手段27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、エンジン負荷を検出する負荷
検出手段と、エンジン負荷の変化状態を検出する負荷変
化状態検出手段28と、上記負荷検出手段及び負荷変化状
態検出手段28によりそれぞれ検出されるエンジン負荷及
びエンジン負荷の増加速度に基づいて上記制御手段27の
目標スリップ量を変更する目標スリップ量変更手段29と
を備え、上記目標スリップ量変更手段29は、エンジン負
荷の増加速度が基準値以下のときには、上記目標スリッ
プ量を所定値に固定する一方、エンジン負荷の増加速度
が上記基準値よりも大きいときには、上記目標スリップ
量を、上記所定値よりも大きくかつエンジン負荷が大き
いほど大きく設定するように構成している。
(作用) 以上の構成により、本発明では、エンジン負荷の増加
速度(エンジン負荷の変化率)が基準値よりも大きくな
った際には加速運転時と判断されて、エンジン負荷が大
きいほど目標スリップ量が増大側に変更されるので、エ
ンジン負荷が大きいほどトルクコンバータのトルク増倍
作用が強く発揮されて、加速性能が向上する。
一方、エンジン負荷の変化率が基準値以下の場合には
定常運転時と判断されて、目標スリップ量は所定値に保
持されるので、この目標スリップ量を小値に設定してお
けば、良好な燃費を得ることができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明のトルクコンバータのス
リップ制御装置によれば、エンジン負荷の変化でもって
加速時又は定常時を検出し、この加速時の検出時に限り
目標スリップ量をエンジン負荷が大きいほど増大側に変
更したので、加速運転時にはエンジン負荷が大きいほど
トルク増倍作用を強く発揮させて加速性の向上を図るこ
とができると共に、定常運転時にはトルクコンバータの
滑りに伴う燃費の低下を抑制でき、加速性の向上と燃費
の向上との両立を図ることができる。
(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倍作用を行うステータ2c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ップ装置としての
ロックアップクラッチ5が配置されている。該ロックア
ップクラッチ5は、その後方に位置する締結側油圧室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、逆に前方に位置する開放側油圧室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、ロックアップクラッチ5の
締結,開放及び締結力の制御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、10はロックアップクラ
ッチ5へのオイルの供給を調整するロックアップ制御バ
ルブである。該ロックアップ制御バルブ10は、その内部
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ポート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
記ロックアップクラッチ5の締結側油圧室5aに連通接続
されている。更に、ロックアップクラッチ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10f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、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を開閉するデューティ電磁弁SOLが
介設されている。
上記デューティ電磁弁SOLは、デューティ率Dが100%
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、このデューティ率D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P0をデューティ率Dに応じた油圧に調整
する機能を有する。而して、スプール10a右端に作用す
る油圧(油圧通路12の油圧P0)と、左端に作用する油圧
(調圧ポート10e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1
0eをライン圧導入ポ−ト10cとタンクポート10fとに交互
に連通させ、最終的に調圧ポート10eの油圧P1(つまり
ロックアップクラッチ5の開放油圧)を油圧通路12の油
圧P0に応じた油圧として、ロックアップクラッチ5の締
結力を調整するよう構成されている。従って、デューテ
ィ率=100%の場合には、開放油圧の作用を解除して、
ロックアップクラッチ5を最大締結力で完全締結し、デ
ューティ率Dの漸次低下に伴い締結力が漸次減少し、デ
ューティ率=0%の場合には、開放油圧を最大値とし
て、ロックアップクラッチ5を完全に開放するようにし
ている。
また、第3図は上記ロックアップクラッチ5の締結力
を制御する基本的な電気回路構成を示す。同図におい
て、20は上記ロックアップクラッチ5を切断,接続及び
締結力制御するCPUであって、該CPU20には、車速を検出
する車速センサ21と、エンジンのスロットル弁の開度
(エンジン負荷)を検出する負荷検出手段としての開度
センサ22と、現在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数センサ24
と、タービン回転数を検出するタービン回転数センサ25
との各検出信号が入力される。
次に、ロックアップクラッチ5の切断,接続及び締結
力制御を第4図の制御フローに基いて説明する。
スタートして、ステップS1で上記各センサからの車速
V、スロットル弁開度θ、エンジン回転数Ne、タービン
回転数Nt、変速段Gを読込んだ後、ステップS2でエンジ
ン回転数Neとタービン回転数Ntとの差、つまりトルクコ
ンバータ2の入出力軸間の実スリップ量NS(NS=|Ne−N
t|)を算出する。さらに、ステップS3では第6図の目標
スリップ量設定フローに基いて目標スリップ量N0を設定
し、その後、ステップS4で上記の実スリップ量NSと目標
スリップ量N0との偏差ΔN(ΔN=NS−N0)を算出す
る。
しかる後、ステップS5で車速V及びスロットル弁開度
θに基いて第5図に示す車速とスロットル弁開度とで定
まる運転領域のうちロックアップクラッチ5の締結力を
制御するスリップ領域か否かを判別する。そして、スリ
ップ領域でない場合には、ステップS6で今回のスリップ
量の偏差ΔNを前回値ΔN′に置換した後、ステップS7
で第5図の運転領域のうちロックアップクラッチ5を完
全締結するロックアップ領域か否かを判別し、ロックア
ップ領域にある場合には、ステップS8でデューティDを
最大値Dmaxに設定してロックアップクラッチ5を完全な
締結状態にする一方、ロックアップ領域にない場合(つ
まり第5図のトルクコンバータ領域にある場合)には、
ステップS9でデューティDを最小値Dminに設定してロッ
クアップクラッチ5を完全な開放状態に制御する。
これに対し、上記ステップS5でスリップ領域にある場
合には、ロックアップクラッチ5の締結力を制御するこ
ととして、デューティ率Dを演算すべくステップS10
降に進む。
つまり、スリップ領域にある場合には、ステップS10
でスリップ制御におけるフィードバック制御量Uを演算
するための制御パラメータA,Bを決定した後、ステップS
11で前回と今回のスリップ量の偏差ΔN,ΔN′と上記制
御パラメータA,Bとに基いてフィードバック制御量Uを
下記式 U=A×ΔN+B×ΔN′ で演算し、ステップS12で上記演算したフィードバック
制御量Uに応じたデューティ率補正量ΔDを予め記憶す
るマップ(図示せず)から読出して前回のデューティ
D′を加算補正する。
そして、その後は、ステップS13で今回のスリップ量
の偏差ΔNを前回値ΔN′に置換した後、ステップS14
でデューティ電磁弁SOLに制御信号(デューティ率D信
号)を出力してステップS1に戻る。
次に、第6図の目標スリップ量設定フローを説明す
る。先ず、ステップSS1でスロットル弁開度の今回と前
回の値THi,THi−1の差からスロットル弁開度の変化率
(エンジン負荷の増加速度)ΔTH(ΔTH=THi−THi−
1)を演算する。
しかる後、ステップSS2でスロットル弁開度の変化率
ΔTHを加速運転時に相当する正値の基準値Cと比較し、
ΔTH>Cの加速運転時には、ステップSS3にて所定時間
Tの間は目標スリップ量を増大側に変更すべくタイマを
セットした後、ステップSS4で第7図の目標スリップ量
マップに示すようにその時のエンジン回転数とスロット
ル弁開度に応じた加速運転時の目標スリップ量を設定す
る。ここに、第7図の目標スリップ量マップは、スリッ
プ領域において、小スロットル弁開度では150r.p.mに、
中スロットル弁開度では250r.p.mに、大スロットル弁開
度では400r.p.mに各々設定されている。
而して、ステップSS2でΔTH>Cの加速運転が続く場
合には以上の動作を繰返す一方、ΔTH≦Cになると、上
記所定時間Tの間は上記加速運転時の目標スリップ量N0
にて締結力制御すべく、ステップSS5でタイマ時間を把
握し、T≠0のタイマ時間の経過前ではステップSS6
タイマ時間を計測した後、ステップSS4でその時のエン
ジン回転数とスロットル弁開度に応じて目標スリップ量
を第7図の目標スリップ量マップに基いて設定して、リ
ターンする。
一方、ステップSS5でタイマ時間が経過した場合、又
は定常運転時の場合には、ステップSS7で目標スリップ
量N0を定常運転時に合せた目標スリップ量(例えば70r.
p.m)に設定固定して、リターンする。
よって、上記第4図の制御フローにおいてステップ
S1,S2,S4,S5,S10〜S14及び第6図の目標スリップ量
設定フローのステップSS2,SS5,SS7により、第5図の
スリップ領域においてトルクコンバータ2の入出力軸間
の回転数差(Ne−Nt)が設定目標スリップ量(70r.p.
m)になるようロックアップクラッチ5の締結力を制御
するようにした制御手段27を構成している。また、第6
図の設定フローのステップSS1により、スロットル弁開
度の変化率ΔTHでもってエンジン負荷の変化状態を検出
するようにした負荷変化状態検出手段28を構成している
と共に、同設定フローのステップSS2〜SS7により、上記
負荷変化状態検出手段28で検出した負荷の変化率ΔTHが
基準値C以下のときには、上記制御手段27の目標スリッ
プ量N0を所定値(70r.p.m)に固定する一方。負荷の変
化率ΔTHが基準値Cよりも大きいときには、上記目標ス
リップ量N0を第7図の加速運転用の目標スリップ量マッ
プに基いて上記所定値(70r.p.m)よりも大きくかつス
ロットル弁開度が大きいほど大きく(150r.p.m,250r.p.
m,400r.p.m)設定するようにした目標スリップ量変更手
段29を構成している。
したがって、上記実施例においては、第8図に示す如
く、スロットル弁開度が小値から増大する加速運転時に
おいて、単位時間Δt間でのスロットル弁開度の変化率
ΔTHがΔTHi>Cとなると、目標スリップ量N0は定常運
転時の70r.p.mからその時のスロットル弁開度に応じた
例えば250r.p.mに増大変更される。また、タイマ時間T
内でスロットル弁開度の変化率ΔTHがΔTHj>Cとなる
と、更に目標スリップ量N0は250r.p.mから400r.p.mに変
更され、その後、ΔTHk>Cを維持する間は400r.p.mの
設定が保持され、ΔTHl<Cとなれば、その後のタイマ
時間Tが経過した時点で定常運転時の70r.p.mに戻る。
また、図示しないがこのタイマ時間Tの経過前にΔTH>
Cとなれば、更にタイマ時間Tの間は加速運転時の目標
スリップ量N0に保持され、スリップ領域を外れると、ロ
ックアップクラッチ5の締結力制御は解除される。
ここに、スリップ領域において、ΔTH>Cの加速運転
中は目標スリップ量N0が定常運転用の70r.p.mから第7
図の加速運転用の150r.p.m、250r.p.m又は400r.p.mに増
大変更されるので、加速運転時には大スロットル弁開度
ほどトルクコンバータ2のトルク増倍作用を強く発揮す
ることにより、加速性能が向上する。
一方、スリップ領域において、ΔTH≦Cの定常運転中
は、目標スリップ量N0は定常運転用の70r.p.mに小さく
保持されるので、ロックアップクラッチ5の直結状態に
近付き、その分、トルクコンバータ2の滑りに起因する
動力損失が軽減されて、燃費の向上が図られることにな
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8図は本発明の実施例を示し、第2図はロック
アップクラッチを作動させる油圧回路図、第3図はその
制御ブロック図、第4図はその具体的制御を示すフロー
チャート図、第5図はロックアップクラッチの切断,接
続及び締結力制御の各領域の説明図、第6図は目標スリ
ップ量の設定フローを示す図、第7図は加速運転時にお
けるエンジン回転数及びスロットル弁開度に対する目標
スリップ量のマップを示す図、第8図は作動説明図であ
る。 2……トルクコンバータ、5……ロックアップクラッチ
(ロックアップ装置)、20……CPU、22……開度センサ
(負荷検出手段)、27……制御手段、28……負荷変化状
態検出手段、29……目標スリップ量変更手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 浩章 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 野口 直幸 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−184754(JP,A) 特開 平1−206159(JP,A) 特開 昭60−143266(JP,A) 特開 昭59−113365(JP,A) 特開 昭61−206867(JP,A) 特開 平1−224561(JP,A) 実開 昭59−17364(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 61/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トルクコンバータの入出力軸間を直結する
    ロックアップ装置と、 設定運転領域において上記トルクコンバータの入出力軸
    間の回転数差が目標スリップ量になるよう上記ロックア
    ップ装置の締結力を制御する制御手段とを備えたトルク
    コンバータのスリップ制御装置であって、 エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、 エンジン負荷の変化状態を検出する負荷変化状態検出手
    段と、 上記負荷検出手段及び負荷変化状態検出手段によりそれ
    ぞれ検出されるエンジン負荷及びエンジン負荷の増加速
    度に基づいて上記制御手段の目標スリップ量を変更する
    目標スリップ量変更手段とを備え、 上記目標スリップ量変更手段は、エンジン負荷の増加速
    度が基準値以下のときには、上記目標スリップ量を所定
    値に固定する一方、エンジン負荷の増加速度が上記基準
    値よりも大きいときには、上記目標スリップ量を、上記
    所定値よりも大きくかつエンジン負荷が大きいほど大き
    く設定するように構成されている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。
JP7695789A 1989-03-29 1989-03-29 トルクコンバータのスリップ制御装置 Expired - Lifetime JP2850911B2 (ja)

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