JPH01120479A - 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、出力部材間のスリップ
量が所定の［］標スリップ；１１となるように；ｔｉｌ
＋御す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。

（従来技術） 最近のトルクコンバータ、特に車両用トルクコンバータ
においては、その入、出力部材すなわちポンプとタービ
ンとを締結するロックアツプクラッチを備えたものが多
くなっている。このロックアツプクラッチは、一般に油
圧作動式とされて、所定のロックアツプ領域となったと
きに接続されて、トルクコンバータのポンプとタービン
とが締結されることになる。

このロックアツプクラッチが接続されることによりトル
クコンバータの滑りが防出されて、燃費向Ｊユの点で有
利となる。その反面、ロックアツプクラッチが締結され
ると、トルクコンバータの流体緩衝作用が失われて振動
対策に不利となる。

このような観点から、°特開昭６０−１４３２６７号公
報に示すように、トルクコンバータをいわゆる半クラッ
チの状態として、トルクコンバータの入、出力部材間の
スリップ量が所定の目標スリップ１′Ｌとなるように制
御することが提案されている。これにより、ロックアツ
プ領域を狭めることなく、燃費向上と振動対策との両方
を高い次元で満足させることが可能になる。

一ヒ述した［１標スリツプ量とするための制御は、一般
にフィードバック制御により行われることになる。すな
わち、トルクコンバータにおける入、出力部材間の実際
のスリップ晴と目標スリップ量との偏差に基づいて、ロ
ックアツプクラッチの作動油圧が）、ｆ−ドパツク制御
されることになる。

このフィードバック制御により、ロックアツプクラッチ
の作動油圧を調整する電磁式の油圧バルブに対する制御
値（制御量）が上記偏差に応じて変更されることになる
。

一方、ロックアツプクラッチの作動油圧は、Ｌ記制御値
が同じであったとしても、作動油の温度による粘性変化
によって変化することになる。したがって、この油温変
化に伴なう制御値の修正を行う必要があり、このため前
記公報のものでは、フィードバック制御値を決定するた
めの制御ゲインを温度により変更することにより行うよ
うにしている。より具体的には、上記公報のものではＰ
Ｉ　（比例・積分）制御によるフィードバック制御を行
い、この１】項と１項の各制御定数を油温に応じて変更
するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のように、油温変化に伴なう制
御値の補正を、フィードバック制御の制御ゲインを変更
することにより行う場合は、各制御定数を油温に応じて
最適設定することが極めて面倒となる。この点を詳述す
ると、例えばｔｐ　Ｉ　；ｔｉｌ制御する場合は、■）
項と１項との各制御定数間のバランスをとりつつ、各制
御定数毎に油温に応じた最適値を決定していかねばなら
ず、この作業に多大なる労力を要することになる。この
ような問題は、フィードバック制御を、ＰＩ−Ｄ（Ｄは
微分）制御、あるいはＰＩ−ＰＩ）制御する等、制御定
数の数が多くなるにつれて顕著になる。

また、各制御定数を油温に応じて変更するということは
、制御が複雑になると共に、応答性の点でも不利となる
。これに加えて各制御定数毎の補正係数を記憶しておく
ための記憶手段の負担が大きくなってしまう。

これに加えて、油温か低いときは、フィードバック制御
が安定せず、いわゆるハンチングを生じ易くなる。すな
わち、油温が低くなると、作動曲げ調整手段に対する制
御値のわずかな変動でも作動油圧が大きく変動すること
になり、したがって低油温時にあってはフィードバック
制御によってスリップ量を所望の値に安定させるには限
度を生じる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
トルクコンバータのスリップ子制御の種類を油温に応じ
て変更することにより、−ヒ述した種々の問題を解決す
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。

（問題点を解決するための手段１作用）前述の［１的を
達成するため、本発明においては、トルクコンバータの
スリップ子制御を、油温か高くてフィードバック制御に
よって十分に対応し得るときは、当該フィードバック制
御によって行い、油温が低くてフィードバック制御での
対処が難しいときは、あらかじめ定めた所定の制御値を
用いたフィードフォワード制御を行うようにしである。

具体的には、第８図に示すように、入、出力部材を締結
する油圧式の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、前記ロックアツプクラッチの作動油圧
を調整することにより１１１■記入、出力部材間のスリ
ップ１，１を調整するスリップ量調整手段と、 前記入、出力部材の回転数からスリップ４ｔを検出する
スリップ量検出手段と、 １ｎｎススリップ量検出段で検出されたスリップ量が１
１標スリツプ「ｉｔに近ずくように１１」記スリップ量
調整手段をフィードバック制御するフィードバック制御
手段と、 １１；１記ロツクアツプクラツチの作動油圧の温度を検
出する油温検出手段と、 油温が低いときは、前記フィードバック制御に代えて、
あらかじめ定めた所定の制御値でもって１γ１記スリッ
プＩ６調整手段を制御するフィードフォワード制御゛ｒ
ｔ段と、 を備えた構成としである。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

主生侃戎 第１図において、ｌはエンジン、２は自動変速機であり
、エンジン１の出力が自動変速機２を介して、図示を略
す駆動輪へ伝達される。

自動変速機２は、トルクコンバータ３と遊星歯用式多段
変速機構４とから構成されている。このトルクコンバー
タ３は、後述するロックアツプクラッチを備え、ロック
アツプ用のソレノイド５を制御することにより、ロック
アツプクラッチがＯＮ（締結）、０ＦＦ（締結解除）と
共に、所定の滑り対象とされた半クラツチ状態とされる
。また、変速機構４は、実施例では前進４段とされ、既
知のように複数個の変速用ソレノイド６に対する励磁、
消磁の組合せを変更することにより、所望の変速段とさ
れる。勿論、上記各ソレノイド５．６は、ロックアツプ
用あるいは変速用の油圧式アクチューエータの作動態様
を切換えるものである。

第１図中１０はマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットで、これには各センサあるいはスイッ
チ１１−１６からの信号が人力される。」−記センサ１
１は、スロットル開度を検出するものである。センサ１
２は中速を検出するものである。センサＩ　３はエンジ
ン回転数すなわち後述するトルクコンバータ３の入力部
材としてのポンプの回転数を検出するものである。セン
サ１４は、自動変速機２の現在のギア位置すなわち変速
段を検出するものである。センサ１５はタービン回転数
すなわちトルクコンバータ３の出力部材の回転数を検出
するものである。センサ１６は、ロックアツプクラッチ
用の作動油の温度を検出するものである。また、制御ユ
ニット１０からは、前記各ソレノイド５．６に出力され
る。

なお、制御ユニット１０は、基本的にＣＰＵ、ＲＯＭ、
１＜ΔＭ、ＣＬＯＣＫ（ソフトタイマ）を備える他、Ａ
／ＤあるいはＤ／Ａ変換器さらには人出力インターフエ
イスを有するが、これ等はマイクロコンピュータを利用
する場合の既知の構成なので、その説明は省略する。な
お、以下の説明で用いる変速特性（マツプ）等は、制御
ユニット１０のＲＯＭに記憶されているものである。

トルクコンバータおよびそのＬＥ！４ 次に、第２図によりロックアツプクラッチ付きのトルク
コンバータの構造とその制御用油圧回路について説明す
る。トルクコンバータ３は、エンジン出力軸３２に結合
されたケース３３内の一側部に固設されて、エンジン出
力軸３２と一体回転するポンプ；３４（人力部材）と、
該ポンプ３４と対向するようにケース３３内の他側部に
回転自在に（ｌｉｉえられて、ポンプ３４の回転により
作動油を介して回転駆動されるタービン３５（出力部材
）と、ポンプ３４とタービン３５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タータ３６と、ター
ビン３５とケース３３との間に介設されたロックアツプ
クラッチ３７とをイｊ゛する。そして、タービン３５の
回転がタービンシャフトにより出力されて変速両市機構
４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３７がこのタービンシャフト３８に連結され
てケース３３に対して締結された時に、該ケース３３を
介して上記エンジン出力軸３２とタービンシャフト３８
とを直結するようになっている。

このトルクコンバータ３には、オイルポンプ（図示略）
から導かれたメインライン３９によリ、ロックアツプバ
ルブ４０及びコンバータインライン４１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３７が常時締結方向に付
勢されていると共に、該クラッチ３７とケース３３との
間の空間４２には、上記ロックアツプバルブ４０から導
かれたロックアツプ解放ライン４３が接続され、該ライ
ン４３から一上記空間４２内に油圧（解放圧）が導入さ
れた時のロックアツプクラッチ３７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３には保圧弁
４４を回してオイルクーラ４５に作動油を送り出すコン
バータアウトライン４６が接続されている。

一方、上記ロックアツプバルブ４０は、スプール４０ａ
とこれを図面上、右方へ付勢するスプリング４０ｂとを
有すると共に、上記ロックアツプ解放ライン４３が接続
されたボート４０ｃの両側に、メインライン３９が接続
された調圧ボート４０ｄとドレンボート４０ｅとが設け
られている。

また、該バルブ４０の図面」二、右側の端部には上記ス
プール４０　ａにパイロット圧を作用させる制御ライン
４７が接続されていると共に、この制御ライン４７から
分岐されたドレンライン４８にはスリップ１貸調整手段
としてのソレノイド（デユーティソレノイドバルブ）５
が設置されている。このソレノイド５は、人力信吋（デ
ユーティ率）に応じて、ドレンボートン４８を全開から
全閉までの間で連続可変的に変化させる。そして、この
パイロット圧がＬ記ロックアツプバルブ４ｏのスプール
４０ａにスプリング４０ｂの付勢力と対向する方向に印
加されると共に、該スプール４０ａにはスプリング４０
ｂの付勢力と同方向にロックアラ゛　ブ解放ライン４３
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４０　ａが移動
して、Ｌ記ロックアツプ解放ライン４３がメインライン
３９（調圧ボート４０　ｃｉ　）又はドレンボート４０
ｅに連通される。なお、デユーティ率が最大値の時に制
御ライン４７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３７が完全に締結され、またデユーティ率が最
小値の時に上記トレン５Ｂが最小となって、パイロット
ＬＩ：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３７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としたと
きにはロックアツプクラッチ３７が半クラツチ状態とさ
れる。

；も１′ユニツト１０の；、制御　″″（戸１再記制御
ユニットＩＯは、第３図に示す変速特性およびロックア
ツプ特性に基づいて、変速制御およびロックアツプ制御
を行う。この第３図において、領域ｒＩがクラッチ７が
完全に締結されるロックアツプＯＮ領域であり、領域ｍ
がロックアツプクラッチ７が完全に切断されるロックア
ツプＯＦ　Ｆ領域である。そして、領域ＩＩよりも低車
速側に設定された領域Ｉが、本発明でのスリップ；６制
御の対象となるロックアツプクラッチ７が！トクラッチ
とされる領域である。そして、これ等領域？、Ｈ，１１
１１は、第３図では加速時に最適なものとして設定して
あり、減速時における各領域は別途設定されている。な
お、変速制御そのものは、従来と同様にして行われる。

上述したスリップ制御の対象となる領域Ｉであることを
前提として、油温に応じてトルクコンバータ３（ロック
アツプクラッチ３７）の制御方式が変更される。すなわ
ち、第６図に示すように、油温が１゛２（例えば６０℃
）よりも太きしくときは、スリップ■制御がフィードバ
ック制御によって行われる。また、油温が上記Ｔ２以下
のときは、あらか゛じめ定めた所定の制御値（実施例で
はソレノイド５に対するデユーティ率Ｄ）でもって、ス
リップ量がフィードフォワード制御される。このフィー
ドフォワード制御の際、用いる所定の制御値としては、
油温に応じて段階的あるいは連続可変式に変更するとよ
い。特にフィードフォワード制御により制御される油氾
域が広い場合はこのような所定の制御値の変更が特に望
まれることになる。

なお、油温が極端に高い場合、すなわち油温が第６図の
Ｔｚ（例えば１００’Ｃ）よりも高いときは、ロックア
ツプクラッチ３７の焼付き防ＩＬの観点から、ロックア
ツプクラッチ３７が切断される。また、油温が極端に低
い場合、すなわち油温が第６図の′「＋　（例えば２０
℃）よりも小さいときは、作動油の粘性が高すぎてスリ
ップが制御を行う条件としては不適なので、この場合も
ロックアツプクラッチ３７を切断する。

前記フィードバック制御においては、先ず、ポンプ３４
の回転数とタービン３５の回転数との回転数差により実
際のスリップ量が求められる。そして、この実際のスリ
ップ量の目標スリップ量に対する偏差に応じて、例えば
ＰＩ−ＤあるいはＰｌ−ＰＤ制御によりフィードバック
ＩＲが求められる。そして、このフィードバック量を第
４図に示すマツプに照らして、修正制御量としての修正
デユーティ率△Ｄが求められる。この△Ｄ決定のための
基礎となる油温は、実施例では、デユーティ率の変化に
対するロックアツプクラッチ３７用の作動油圧の変化が
線形となるように安定する８０℃のときとしである（第
６図破線参照）。そして、フィードバック用の修正デユ
ーティ率△Ｄが、前回ソレノイド５に出力されていたデ
ユーティ率りに加算されて、Ｄ＋△Ｄのデユーティ率の
ものが今回ソレノイド５に出力されることになる。なお
、油温が０℃のときのデユーティ率と作動油圧との関係
を、第５図実線で示しである。

：ビニニット１０の：ｌＩ＋御　′［′　フローチャー
ト次に上述したようなフィードバック制御を行う場合の
具体例について、第７図に示すフローチャートを参照し
つつ説明する。なお、以下の説明で１）はステップを示
す。

先ず、ｌ）　ｌにおいて、各センサｌｌ−１６からの各
信号が読込まれる。次いで、Ｉ’　２において現在スリ
ップ領域であるか否かが判別される。このＰ２の判別で
ＹＥＳのときは、［）３において油温′「が′「２より
も小さいか否かが判別される。このＰ３の判別でＹＥＳ
のときは、［）４において油温′「か′「１よりも小さ
いか杏かが判別される。そして、このＰ４の判別でＮｏ
のときは、フィードフォワード制御を行うべきときであ
り、このときはＰ５において、フィードフォワード制御
用の所定のデユーティ率〇が設定された後、Ｐ６におい
て当該デユーティ率が出力される。

前記Ｐ３の判別でＮＯのときは、Ｐｌにおいて油温Ｔが
゛「３よりも小さいか否かが判別される。

このＰｌの判別でＹ１ζＳのときはフィードバック制御
を行うときであり、このときはＰ８においてフィードバ
ック制御によりデユーティ率りが決定されて、１）６で
当該デユーティ率１）が出力される。また、Ｐ　７の判
別でＮｏのときはＰ９に移行してデユーティＤが最小値
Ｄ　ｍｉｎに設定された後、Ｐ　６へ移行する。

前記１）２の判別でＮＯのとき、およびＰ４の判別でＹ
ＥＳのときは、共にＰＩＯへ移行して、デユーティ率り
が最小値Ｄ　ｍｉｎに設定された後、Ｐ６へ移行する。

勿論、Ｐ９あるいはＰＩＯを経るルートＰのときは、Ｄ
＝ＤｍｉｎであるためロックアツプＯＦＦとされる。

以上実施例について説明したが、ロックアツプクラッチ
の作動油圧を調整するためのソレノイド５は、比例ソレ
ノイド笠、適宜のものを採択し得る。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、油温に応
じてフィードバック制御とフィードフォワード制御とを
適宜切換えて行うようにしたので、油温が低い状態にお
いても簡単な手段により安定したスリップ制御が行なえ
るとともに、フィードバック制御のみにより広い油温苑
囲に渡って対処する場合に生じる種々の問題を−Ｊ％に
解消し得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第２図はトルクコンバータとその油圧回路の一例を示す
図。 第ご３図は変速特性とロックアツプ特性とを示すとノ（
に、スリップ制御を行う領域を示す特性図。 第４図はフィードバック贋に対応した修正デユーティ率
の設定例を示す図。 第５図は油温に応じた補正係数の設定例を示す図。 第６図は油温と必要な修正デユーティ率との関係を示す
図。 第７図は本発明の制御例を示すフローチャート。 第８図は本発明の全体構成図。 ｌ：エンジン ３：トルクコンバータ ４：自動変速機 ５：ソレノイド（スリップ量調整手段）ＩＯ二副制御ユ
ニッ ト３：センサ（入力部材回転数） Ｉ５：センサ（出力部材回転数） ３４：ポンプ（入力部材） ３５：タービン（出力部材） ３７：ロックアツプクラッチ ４（）：ロツクアップバルブ ４２：空間（油室）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入、出力部材を締結する油圧式のロックアップク
   ラッチを備えたトルクコンバータにおいて、前記ロック
   アップクラッチの作動油圧を調整することにより前記入
   、出力部材間のスリップ量を調整するスリップ量調整手
   段と、 前記入、出力部材の回転数からスリップ量を検出するス
   リップ量検出手段と、 前記スリップ量検出手段で検出されたスリップ量が目標
   スリップ量に近ずくように前記スリップ量調整手段をフ
   ィードバック制御するフィードバック制御手段と、 前記ロックアップクラッチの作動油圧の温度を検出する
   油温検出手段と、 油温が低いときは、前記フィードバック制御に代えて、
   あらかじめ定めた所定の制御値でもって前記スリップ量
   調整手段を制御するフィードフォワード制御手段と、 を備え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。