JPH0642628A - トルクコンバータクラッチの係合制御方法 - Google Patents

トルクコンバータクラッチの係合制御方法

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JPH0642628A
JPH0642628A JP5035610A JP3561093A JPH0642628A JP H0642628 A JPH0642628 A JP H0642628A JP 5035610 A JP5035610 A JP 5035610A JP 3561093 A JP3561093 A JP 3561093A JP H0642628 A JPH0642628 A JP H0642628A
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JP
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fluid
pressure
control mode
torque converter
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JP5035610A
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Larry T Nitz
ラリー・セオドア・ニッツ
Susan Lettie Rees
スーザン・レッティ・リーズ
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Saturn Corp
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    • F16H61/143—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2059/467—Detecting slip, e.g. clutch slip ratio of torque converter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 圧力制御と流れ制御とを用いて、円滑で適時
にロックアップクラッチＴＣＣの係合を行う。 【構成】 トルクコンバータクラッチ２６−３４の係合
を要求する信号が生成されたとき、先ず圧力制御モード
で作動し、クラッチプレート５０についての流体圧力差
を段階的に増加する。圧力制御モードの確立後、流体継
手の予定スリップ量が不達成の場合、圧力制御モードの
かわりに流体室５６から流体をドレンする流れ制御モー
ドを確立し、係合を早める。流れ制御モードの間、流体
継手が予定スリップ量となると流れ制御モードのかわり
に圧力制御モードを再度確立して、計画に基づき該係合
を完了する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両のトランスミッショ
ンのトルクコンバータの連結に関し、特に、車種にかか
わらず安定した性能を有するための制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的な自動車の伝動装置では、エンジ
ンはトルクコンバータのような流体継手を介して駆動軸
及びオートマチックトランスミッションに結合されてい
る。
【０００３】トルクコンバータの内側のクラッチ（ここ
ではトルクコンバータクラッチすなわちＴＣＣと称す
る）は、選択的に、トルクコンバータの入力（インペ
ラ）及び出力（タービン）間のすべりを制御又は削減す
るよう係合されている。ＴＣＣはトルクコンバータの回
転ハウジング（入力シェル）にきわめて接近したタービ
ンと共に回転するよう結合されたプレートからなる。
【０００４】流体がクラッチプレートと入力シェル（解
放室）間の任意の点でトルクコンバータに供給されたと
き、流体はオイルクーラーに排出される前に該プレート
の周囲を流れ、これにより、通常の（開放）コンバータ
操作に入力シェルからクラッチプレートを偏向させる。
流体供給結合は、クラッチプレートの他方の側（適用
室）内の流体圧力に関して解放室の流体圧を減らすよう
に変えたとき、クラッチプレートについての圧力差はク
ラッチプレートを入力シェルに移動させ、クラッチプレ
ート上に形成された摩擦パッドを該入力シェルと接触さ
せ、ＴＣＣと係合させる。
【０００５】ほとんどの条件下で、ＴＣＣの滑らかな係
合とトルク容量制御は、クラッチプレートについての圧
力差の開ループ及び閉ループの組合せによって達成され
る。しかし、ある特定の条件下では、クラッチプレート
の周囲の流体は、アクチュエータの流れに近付き、所望
の圧力差は達成されない。この場合、ＴＣＣ係合は流体
条件が修正されるまで生じない。たとえもし閉ループ圧
力制御が圧力差を増加するように適用されたとしても、
ＴＣＣ係合は適切な時に開始されず、係合が生じたとき
に所望していない駆動ライントルクの乱れが生ずる恐れ
がある。
【０００６】本発明は、圧力制御及び流体制御方法を組
合せを用いた改良したＴＣＣ係合制御方法についてであ
り、安定して滑らかで適切な時期にＴＣＣ係合を行うも
のである。
【０００７】このために、本発明についての制御方法
は、請求項１に記載された発明に特徴づけられている。
【０００８】ＴＣＣの結合は、トルクコンバータの解放
室内の流体圧力を制御により軽減するために適合された
パルス幅変調（ＰＷＭ）アクチュエータにより達成され
る。該結合は、ＰＷＭアクチュエータのデューティサイ
クルがクラッチプレートについての所望の圧力差を生じ
るように選択される圧力制御方法により開始される。デ
ューティサイクル命令は、入力トルクと適用時期に基づ
いた予め決定された開ループ計画により決定される。好
ましい実施例では、トルクコンバータについての速度変
化率に基づいた閉ループ圧力変換器は、開ループ命令と
組合され、多様な操作条件にかかわらず十分な圧力差の
対応を確実ならしめている。
【０００９】しかしながら、もし流れ条件が、次のよう
な場合、すなわち圧力制御方法がトルクコンバータにつ
いての速度差に関して検知されたように、即座にＴＣＣ
結合をしそこなったようなときには、流れ制御方法は、
クラッチ結合を開始するため圧力制御を代わりに用いら
れる。この場合、アクチュエータのＰＷＭデューティサ
イクルは、完全又は完全に近い流体流れを供給するよう
な値に調節される。この制御は、予め定められた間、す
なわち、トルクコンバータの速度差がＴＣＣ結合の実際
の開始を示すまで維持される。その点で、圧力制御方法
は、ＴＣＣ結合を完了すると終結する。
【００１０】上述した圧力及び流量制御方法はＴＣＣ結
合の適切な開始を確実にし、ＴＣＣトルク容量の良好な
調節が達成されている間、クラッチの結合が開始され
る。結果として、ＴＣＣ結合での流れに関連した遅れ及
びそれに起因する駆動ライントルクの乱れが回避され
る。
【００１１】
【実施例】本発明に係る実施例を図面により説明する。
【００１２】図面１ａ，１ｂを参照すると、参照符１０
は一般的に、エンジンに及び後進及び前進４速比の（平
行軸）トランスミッション１４を含む車両駆動伝達を示
す。エンジン１２は、エンジン出力軸１８を介してトラ
ンスミッション１４に適用されるトルクのようなエンジ
ン出力トルク調節用のアクセルペダル（図示せず）のよ
うな、操作者の手動装置に機械的に結合されたスロット
ル機構１６を含む。トランスミッション１４は、トルク
コンバータ２４（流体継手）及び１又はそれ以上の（流
体操作の）クラッチ装置２６〜３４を介して、一対の駆
動軸２０，２２へエンジン出力トルクを伝達する。かか
るクラッチ装置は、所望の伝達速度比を確立するため予
め決定された計画によって適用又は解放される。
【００１３】さらに、トランスミッション１４について
言及すると、トルクコンバータ２４のインペラすなわち
入力部材３６は、入力シェルすなわち回転要素３８を介
してエンジン出力軸１８により回転可能に駆動されるよ
うに結合される。トルクコンバータ２４のタービンすな
わち出力部材４０は、流体伝達手段によりインペラ３６
により回転可能に駆動され、回転自在にトランスミッシ
ョン軸４２を駆動するよう結合される。ワンウェイ装置
４６を介して、トランスミッションのハウジングへ結合
されたステータ部材４４は、インペラ３６をタービン４
０に接続する流体を向け直される。
【００１４】トルクコンバータ２４は、また、タービン
４０と回転するよう結合されたクラッチプレート５０を
含むトルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）として称され
るクラッチ装置２６を有する。クラッチプレート５０
は、エンジン出力軸１８及びトランスミッション軸４２
の間の直接的な機械的駆動を形成する入力シェル３８の
内側表面に係合するように取付けられた摩擦表面５２を
有する。クラッチプレート５０は２つの流体室へ入力シ
ェル３８とタービン４０間の空間を適用室５４と解放室
５６に分離している。
【００１５】適用室５４内の流体圧力が解放室５６の流
体圧力を超えた場合、クラッチプレート５０の摩擦表面
５２は図１に表されるように入力シェル３８と係合する
ように移動される。これによりＴＣＣ２６をトルクコン
バータ２４と平行に機械的な駆動結合を供するように係
合する。解放室５６の流体圧力が適用室５６の流体圧力
を超えた場合、クラッチプレート５０の摩擦表面５２は
入力シェル３８の係合を解放するように移動され、これ
によりインペラ３６とタービン４０間の機械的駆動結合
の接続を離し、両者のずべりを許容する。は適用室５
４への流体結合を示し、は解放室５６への流体結合を
示す。流体排出ライン５５は、トルクコンバータ２４か
らクーラー（図示せず）へ流体を戻す。
【００１６】能動変位流体ポンプ６０は破線６２で示さ
れるように、入力シェル３８とインペラ３６を介して、
エンジン出力軸１８により機械的に駆動される。ポンプ
６０は液体リザーバ６４から低圧の液体を受容し、出力
ライン６６を介して圧力液体をトランスミッション制御
要素へ供給する。
【００１７】圧力調節バルブ（ＰＲＶ）６８は、出力ラ
イン６６と接続され、ライン７０を介して、流体リザー
バ６４へ制御された量の液体を戻すことにより、出力ラ
イン６６内の液体圧力（ライン圧力）を調節するように
働く。さらに、圧力調節バルブ６８はライン７４を介し
てトルクコンバータ２４へ流体圧力を供給する。ポンプ
と圧力調整バルブ設計は本願では重要ではないが、代表
的なポンプは米国特許第４，３４２，３４３号に、代表
的な圧力調整バルブは米国特許第４，２８３，９７０，
号に、詳細に開示されている。
【００１８】トランスミッション軸４２及び９は、各々
軸上に支持された複数の回転可能なギア要素を有してい
る。ギア要素８０−８８はトランスミッション軸４２上
に支持され、ギア要素９２−１０２はトランスミッショ
ン軸９０上に支持されている。ギア要素８８は剛的にト
ランスミッション軸９０に結合されている。ギア要素９
２は、フリーホイールすなわちワンウェイ装置９３を介
してトランスミッション軸９０に結合されている。ギア
要素８０，８４，８６，８８は、ギア要素９２，９６，
９８，１００とそれぞれかみ合って係合するよう維持さ
れる。そして、ギア要素８２は、逆転遊びギア１０３を
介してギア要素９４に接続される。トランスミッション
軸９０は、順番に、ギア要素１０２，１０４及び従来の
差動ギアセット（ＤＧ）１０６を介して、駆動軸２０，
２２に接続される。
【００１９】ドグクラッチ１０８は、トランスミッショ
ン軸９０上にキー溝を形成され、軸方向に滑動可能とな
っている。また、トランスミッション軸９０が、剛的に
ギア要素９６（図示するように）又はギア要素９４に結
合するように作用する。ギア要素８４とトランスミッシ
ョン軸９０間の前進速度比は、ドグクラッチ１０８がト
ランスミッション軸９０がギア９４を介して接続したと
きに、確立する。
【００２０】クラッチ装置２８−３４各々は、トランス
ミッション軸４２又は９０に剛的に結合された入力部
材、及び一又はそれ以上のギア要素に剛的に結合された
出力部材とからなり、クラッチ装置の係合は各々ギア要
素及びトランスミッション軸に接続してトランスミッシ
ョン軸４２，９０間の駆動結合がなされる。クラッチ装
置２８は、トランスミッション軸４２をギア要素８０に
接続する。クラッチ装置３２は、トランスミッション軸
９０をギア要素１００へ接続する。さらに、クラッチ装
置３４は、トランスミッション軸４２をギア要素８６へ
接続する。各クラッチ装置２８−３４は、戻りスプリン
グ（図示せず）により非係合の状態となる傾向がある。
【００２１】クラッチ装置２８−３４の係合は、流体圧
を適用室へ供給することにより達せられる。はクラッ
チ装置２８の適用室へ圧力流体を供給する流体通路を示
す。及び記号Ｒは、クラッチ装置３０の適用室へ圧力
流体を供給するための流体通路を示す。は、クラッチ
装置３２の適用室への圧力流体を供給する流体通路、及
びはクラッチ装置３４の適用室への圧力流体を指向す
る流体通路を示す。
【００２２】種々のギア要素８０−８８及び９２−１０
０は１速、２速、３速及び４速前進速度比の係合が、各
々クラッチ装置２８，３０，３２，３４を係合させるこ
とによってなされるような大きさとされる。ドグクラッ
チ１０８は、前進速度比が得られるように図１に示され
た位置におかれる。ニュートラル速度比又は、エンジン
出力軸１８からの駆動軸２０，２２の効率的な結合解除
は、すべてのクラッチ装置２８−３４を解放状態で維持
することによりなされる。種々のギア要素対により定め
られた速度比は、基本的にタービンすなわちトランスミ
ッション入力速度Ｎｔに対するトランスミッション出力
速度Ｎｏの比により特徴づけられる。トランスミッショ
ン１４の代表的な比Ｎｔ／Ｎｏは以下の通りである。
【００２３】 １速 ２．３６８ ２速 １．２７３ ３速 ０．８０８ ４速 ０．５８５ 後進 １．８８０ トランスミッション１４の流体制御要素は手動弁１４
０、方向サーボ１６０及び複数の（電気的に操作され
る）流体バルブ１８０−１９０が含まれる。流体弁１８
２−１８８は、交替に、個々に流体圧力をクラッチ装置
２８−３４に指向するよう制御される。流体バルブ１８
０は出力ライン６６から圧力調整弁６８へ流体圧力を指
向するように制御される。流体バルブ１９０は、出力ラ
イン７４からＴＣＣ２６へ流体圧力を指向するように制
御される。方向サーボ１６０は手動弁１４０の状態に対
応してドグクラッチ１０８を適切な位置へ操作する。
【００２４】手動弁１４０は、操作者の希望する速度範
囲に関連して車両の操作者から軸方向の機械的な入力を
受け入れる軸１４２を含む。該軸１４２はまた、破線１
４６により一般的に示されるように好適な機械的な連結
を介して表示機構１４４へ結合される。出力ライン６６
からの流体圧力は、ライン１４８を介して、手動弁１４
０への入力として適用される。バルブ出力は、後進速度
比を係合し流体圧力を供給する後進（Ｒ）出力ライン１
５２と、前進速度比を係合し流体圧力を供給するための
前進（Ｆ）出力ライン１５０を含む。従って、手動バル
ブ１４０の軸１４２が、示唆機構１４４上に表示された
Ｄ4，Ｄ3又はＤ2の位置へ動かされたとき、ライン１４
８からのライン圧力は、前進（Ｆ）出力ライン１５０へ
指向される。
【００２５】軸１４２が表示機構１４４上のＲ位置にあ
るときには、ライン１４８からのライン圧は、後進
（Ｒ）出力ライン１５２へ指向される。手動弁１４０の
軸１４２がＮ（ニュートラル）又はＰ（パーキング）位
置にあるとき、入力ライン１４８は隔離され、前進及び
後進出力ライン１５０及び１５２は流体リザーバ６４へ
中に入った流体を戻すように取付けられた排出ライン１
５４へ結合されている。
【００２６】方向サーボ１６０は流体操作装置でトラン
スミッション軸９０上のドグクラッチ１０８を軸方向に
シフトするシフトフォーク１６４に結合された出力軸１
６２を有し、選択的に前進又は後進速度比を達成する。
出力軸１６２は、サーボハウジング１６８内で軸方向に
移動可能なピストン１６６に結合されている。サーボハ
ウジング１６８内のピストン１６６の軸位置は、チャン
バ１７０及び１７２へ供給される流体圧力に従って決定
される。手動弁１４０の前進出力ライン１５０は、ライ
ン１７４を介してチャンバ１７０へ結合され、手動弁１
４０の後進出力ライン１５２はライン１７６を介してチ
ャンバ１７２へ結合される。手動弁１４０の軸１４２が
前進位置であるとき、チャンバ１７０の流体圧力は図１
ａに示されるように右方向にピストン１６６を動かし、
ドグクラッチ１０８をギア要素９６に係合させて、前進
速度比の係合を確立ならしめる。手動弁１４０の軸１４
２が“Ｒ”位置に移動されると、チャンバ１７２内の流
体圧力は、図１ａに表されたように左方へピストン１６
６を駆動し、後進速度比の係合を確立するためにドグク
ラッチ１０８をギア要素９４に係合させる。各場合は、
第２速又は後進速度比の実際の係合はクラッチ装置３０
の係合があるまでなされないことに注意されたい。
【００２７】方向サーボ１６０はまた、後進速度比を可
能にするための流体弁として作用する。このために方向
サーボ１６０は、（電気的に操作される）流体弁１８６
に結合された出力ライン１７８を含む。操作者は前進速
度比を選択し、かつ、方向サーボ１６０のピストン１６
６が図１ａで示された位置にあるときには、ライン１７
６及び１７８間の通路は切断される。操作者が後進ギア
比を選択すると、ライン１７６及び１７８間の通路は開
放される。
【００２８】電気的に操作された流体弁１８０−１９０
は各々、ポンプ６０又はＰＲＶ６８からの流体圧力を入
力通路で受け取る。そして、個々に、圧力調整弁６８又
はクラッチ装置２６−３４各々へ流体圧力を伝えるよう
に制御される。流体弁１８０は、出力ライン６６から、
直接的にライン圧を受け取り、図中Ｖと示されるよう
に、圧力調整弁６８へ可変量の圧力を伝えるように制御
される。流体弁１８２，１８４，１８８は、手動弁１４
０の前進出力ライン１５０から流体圧力を受け取り、そ
して、図中、で示されるように、各々クラッチ装
置３４，３２，２８へ可変量の圧力を伝えるように制御
される。流体弁１８６は出力ライン１７８から流体圧力
を受け取り、図中，Ｒに示されるように、クラッチ装
置３０へ可変量の圧力を伝えるように制御される。流体
弁１９０は、図中で示されるようにトルクコンバータ
２４の解放室５６を流体圧力ライン７４及び排出ライン
１９２へ交替に結合するように適合される。ＴＣＣ２６
の適用室５４は、図中、で示されるように、オリフィ
ス１９４を介して、流体圧力ライン７４から、流体圧力
を供給される。
【００２９】流体弁１８０−１９０各々は、スプール要
素２１０−２２０を有し、スプール要素は、入力及び出
力通路間の流体の流れを伝えるように各々の弁本体内で
軸方向に移動可能である。各スプール要素２１０−２２
０が、図１ｂで示されるように右寄りの位置にあると
き、入力及び出力通路は結合される。各流体弁１８０−
１９０は、図中ＥＸで示される排出通路を有し、図１ｂ
で示される左寄りの位置にスプール要素が移動したとき
に、各クラッチ装置から流体を排出するような通路とし
て作用する。図１ｂにおいて、流体弁１８０，１８２の
スプール要素２１０，２１２は、入力及び出力ライン各
々に結合される右寄りの位置に示され、他方流体弁１８
４，１８６，１８８，１９０は、各々、出力及び排出ラ
インに結合する左寄りの位置に示されている。
【００３０】流体弁１８０−１９０各々は、そのスプー
ル要素２１０−２２０の位置を制御するためのソレノイ
ド２２２−２３２を有している。各ソレノイド２２２−
２３２は、各スプール要素２１０−２２０に結合された
プランジャ２３４−２４４と、各プランジャの周囲のソ
レノイドコイル２４６−２５６に結合されている。各ソ
レノイドコイル２４６−２５６の一端は、図示されてい
るように、接地されており、他端は、ソレノイドコイル
に電圧付加を支配する制御ユニット２７０の出力ライン
２５８−２６８へ結合されている。後述するように、制
御ユニット２７０のパルス幅は、予め決定された制御ア
ルゴリズムに基づいてソレノイドコイル２４６−２５６
を変化させ、圧力調節弁６８及びクラッチ装置２６−３
４へ供給される流体圧力を調整し、供給された圧力の所
望の大きさに関連してそのような変調のデューティサイ
クルが決定される。
【００３１】ＴＣＣ２６については、開放コンバータ操
作は、流体弁１９０のソレノイドコイル２５６の電圧を
切断することによって達成され、スプール要素２２０は
図１ｂに示された位置とされる。この場合、ライン７４
の流体圧力は、トルクコンバータ２４の解放室５６へ伝
えられ、ＴＣＣ２６の係合を解除するクラッチ板５０に
ついての圧力差を生成する。流体弁１９０を介して解放
室５６へ供給される流体と、オリフィス１９４を介して
適用室５４へ供給される流体両方は、図１ａの排出ライ
ン５５を介して排出される。
【００３２】ＴＣＣ２６に係合することが好ましいとき
に、流体弁１９０のソレノイドコイル２３６は、パルス
幅を変調させて、トルクコンバータ２４の解放室５６内
の流体圧力を減少させる。これは、摩擦要素５２を移動
させて入力シェル３８と係合させてＴＣＣ係合を開始す
るクラッチ板５０についての圧力差を生じさせる。以下
に説明するように、流体弁１９０のＰＷＭデューティサ
イクルは、ＴＣＣ２６の係合を即時に開始するように選
択され、その後、段階的に、トルク容量を所望のレベル
まで増加させる。
【００３３】流体弁１８０−１９０がスプール弁として
表されているが、他の種類の弁も代用することは可能で
ある。例としては、ボールと座金弁タイプも使用可能で
ある。一般的には、流体弁１８０−１９０は３端子パル
ス幅変調の弁構成であれば機械的なものであっても可能
である。
【００３４】制御ユニット２７０用の入力信号は、入力
ライン２７２−２８４から供給される。手動弁１４０の
軸１４２に対応する動作をする位置センサ（Ｓ）２８６
は、入力信号を入力ライン２７２を介して、制御ユニッ
ト２７０へ供給する。速度変換器２８８，２９０、２９
２はトランスミッション１４内の種々の回転要素の回転
速度を検知し、入力ライン２７４，２７６，２７８を各
々介して、制御ユニット２７０に応じて、速度信号を送
る。速度変換器２８８は、トランスミッション軸４２の
速度タービンすなわちトランスミッション入力速度Ｎｔ
を検知し、速度変換器２９０は、駆動軸２２の速度、す
なわちトランスミッション出力速度Ｎｏを検知し、速度
変換器２９２、はエンジン出力軸１８の速度、すなわち
エンジン速度Ｎｅを検知する。
【００３５】位置変換器２９４は、スロットル機構１６
の位置に対応し、入力ライン２８０を介して制御ユニッ
ト２７０に対応して電気信号を供給する。圧力変換器２
９６は、エンジン１２のマニホールド絶対圧力（ＭＡ
Ｐ）を検知し、入力ライン２８２を介して、制御ユニッ
ト２７０に対応して電気信号を供給する。
【００３６】温度センサ２９８は、流体リザーバ６４の
温度を検知し、入力ライン２８４を介して、制御ユニッ
ト２７０に対応して電気信号を送る。
【００３７】制御ユニット２７０は、後述する予め決定
された制御アルゴリズムに基づいて、出力ライン２５８
−２６８を介して、ソレノイドコイル２４６−２５６に
かける電圧を制御するために、入力ライン２７２−２８
４の入力信号に応じる。このように、制御ユニット２７
０は、入力信号を受取り、多様なパルス変調信号を出力
する入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置３００を含み、さらに、
アドレス制御バス３０４及び２方向データバス３０６を
介してＩ／Ｏ装置とやりとりを行うマイクロコンピュー
タをも含んでいる。
【００３８】本発明の教示に基づいて流体弁１９０用に
パルス幅変調出力を開発用に適したプログラムインスト
ラクションを示したフローチャートが図３−６に示され
ている。
【００３９】上述したように、本発明は圧力及び流れ制
御方法を用いたＴＣＣ係合制御方法に関するものであ
る。ＴＣＣ係合は、時間に関し、所望の圧力差を得るの
に設計された圧力制御方法により成される。ほとんどの
状況下で、実際には所望の特性は達成され、そして摩擦
面５２は好適に入力シェル３８と係合する傾向があり、
これによりＴＣＣ２６のトルク容量は生成された圧力差
と直接的な関連性を有して変化する。この場合圧力制御
方法はＴＣＣ係合の間に排他的に使用されている。
【００４０】しかしながら、もし、クラッチ板５０の周
囲の初期流体流れが（与えられたデューティサイクル
で）流体弁１９０の流れ率に近付いたとき、状態変化が
あるまでクラッチ係合の初期化が遅れて、所望の圧力差
は達成されない場合もある。
【００４１】本発明によれば、トルクコンバータについ
ての速度差ＳＤＴＣ（すなわちＮｅ−Ｎｔ）及びＳＤＴ
Ｃの変化率を検知することによりこの状態が検知され
る。もし、ＳＤＴＣがスレシュルド値により大きく、か
つＳＤＴＣの変化率が十分には負でない場合、圧力制御
方法は流体制御方法のために一時停止される。この場
合、流体弁１９０のＰＷＭデューティサイクルは、完全
な又は、略完全に近い流体流れを提供するような値に調
整される。流体制御は、予め定められた期間すなわちＳ
ＤＴＣが生じる速度差で与えられた変化が生じるまで維
持され、ＴＣＣ係合の開示を示唆している。そのような
点で、圧力制御方法は、ＴＣＣ係合が完了することによ
り終了する。
【００４２】本発明による制御方法は、図２に示される
ように描かれており、ＰＷＭ、デューティサイクルＰＷ
ＭＤＣ、トルクコンバータについての速度差ＳＤＴＣ及
び一対のタイマー値が、代表的なＴＣＣ係合について、
共通の時間軸で、グラフＡ−Ｄに表されている。タイマ
ー値（グラフＤで示された）は、ここではＴＣＣ適用タ
イマーとして表され、圧力制御モードの開始により経過
した時間を示している。グラフＣで示された時間値は、
ここでは、流れモードタイマーとして表され、流れ制御
モードの経過した時間を示す。
【００４３】ＴＣＣ２６の係合は、グラフＡでＰＷＭデ
ューティサイクルＰＷＭＤＣで表示されるように、時間
ｔ0で開始される。圧力差は入力トルクＴin，ＴＣＣ適
用タイマー値、及び適用室５４の流体圧力に関連して決
定されたデューティサイクルで流体弁１９０を変調する
ことにより達成される。この開ループ制御に加えて、Ｐ
ＷＭデューティサイクルは、もしあればＳＤＴＣの実際
の変化率及び変化の参照値間の偏差に関連して、閉ルー
プ調整の対象となる。
【００４４】もし、最少圧力制御時間間隔Ｔmin（グラ
フＤ）、ＳＤＴＣ及びｄ（ＳＤＴＣ）／ｄｔ値はクラッ
チ係合が始まっていないことを示している。すなわち、
ＳＤＴＣ＞ＲＥＦかつｄ（ＳＤＴＣ）／ｄｔ＞ＭＩＮＲ
ＡＴＥ これは流量制御方法は、圧力制御方法の代わ
りに開始される。この状態は図２では時間Ｔ１で生じ
る。従って、流体弁１９０のＰＷＭデューティサイクル
は即時に増加し（グラフＡ）解放室５６からの最大流れ
を提供し、そして、流れモードタイマー（グラフＣ）
は、開始する。実際には、流れモードデューティサイク
ルは、入力トルクＴinの関連で選択される。一旦、流れ
制御方法が開始すると、解放室５６からの増加した流れ
が、圧力差ＤＰの大幅な増加を生じさせ、摩擦面５２を
入力シェル３８と係合するよう移動させ、ＴＣＣ２６の
係合を開始する。この状態は流れモード開始時（Ｔ１）
のＳＤＴＣ値と現在のＳＤＴＣ値を比較することにより
検知される。
【００４５】２つのＳＤＴＣ値間の差がスレショルド
（ＦＭ ＥＸＩＴ ＤＥＬＴＡ）、または、較正された
流れモード時間間隔（ＴＩＭＥＯＵＴスレショルド）が
経過すると、圧力制御方法が再開する。表示された例で
は、この状態が生じるのは時間ｔ2においてである。こ
の点では、ＴＣＣ適用タイマーは予め定められた時間グ
ラフＤにおけるＥＸＩＴ時間にリセットされ（グラフ
Ｄ）、それで、流れモードタイマーは、０にリセットさ
れる（グラフＣ）。この点において、ＰＷＭデューティ
サイクル（グラフＡ）は、上述した圧力モードに関連し
て入力トルクＴin及びＴＣＣタイマーの関数として決定
される。したがって、圧力制御方法は、ＴＣＣ２６が時
間Ｔ３で十分に係合されるまで（グラフＢ）維持され、
流体弁１９０のＰＷＭデューティサイクル（グラフＡ）
は、完全に１００％まで増加される。
【００４６】図３−６に示されたフローダイアグラム
は、制御ユニット２７０のマイクロコンピュータ３０２
により実行されるプログラム命令を表している。図３の
フローダイアグラムは、主要、実行プログラムを表示し
ており、これは、必要に応じて特別な制御機能を実行す
るサブルーチンを呼び出す。図４−６のフローダイアグ
ラムは、本発明に関連するサブルーチンにより実行され
る処理を示したものである。
【００４７】図３を参照すると、参照符３７０は、この
発明の制御機能を実行するのに使用される種々のテーブ
ル、タイマーを初期化するための車両操作の各期間の初
期化で実行されるプログラム命令群を示する。かかる初
期化については、命令ブロック２７２−３８０は、その
ような命令ブロックと戻りライン３８２に結合されたフ
ローダイアグラムラインにより示されたように繰り返し
順に実行される。
【００４８】命令ブロック３７２は、入力ライン２７２
−２８４を介してＩ／Ｏデバイス３００に適用される入
力シグナルの状態を読む。そして、各種制御ユニットタ
イマーを（増加して）更新する。命令ブロック３７４
は、制御アルゴリズムで使用される種々の変数入力トル
クＴin，速度差ＳＤＴＣ及び速度比Ｎｔ／Ｎｏを含むを
計算する。命令ブロック３７６は、所望の速度比及びＴ
ＣＣ状態をスロットル位置、車速、及び手動弁の位置の
数字に基づいて決定する。命令ブロック３７８は、種々
のクラッチ装置２８−３４の圧力命令を決定し、それに
よりソレノイドコイル２４６−２５４を制御する。命令
ブロック３８０は、ＴＣＣ係合の変数を初期化し、適切
な制御方法（圧力又は流れ）を決定し、流体弁のＰＷＭ
デューティサイクルを決定する。
【００４９】命令ブロック３８０の初期化部分の詳述さ
れた記載は、図４のフローダイアグラムを参照して述べ
られる。図４を参照すると、判断ブロック３９０は、期
間ＴＣＣdesの状態で示されるように、もしＴＣＣ係合
が所望されたか、を決定するために最初に実行される。
上述したように、この期間の状態が主フローダイアグラ
ムのブロック３７６で決定される。その際、車速、スロ
ットル位置、冷却器温度及びサービスブレーキ適用等の
パラメータに基づいてされる。ＴＣＣdesの状態が、ブ
ロック３９２で決定されたように、ＯＦＦからＯＮに移
行したとき、ブロック３９４は、流れモードフラッグが
可能となるように実行され、ＴＣＣタイマー及びＣＬ待
ちタイマーを開始させる。
【００５０】命令ブロック３８０のモード論理部３９６
は、図５のフローダイアグラムを参照して以下に述べら
れる。図５を参照すると、決定ブロック４００が最初に
実行されて期間ＴＣＣdesの状態がＯＮか否かを判断す
る。もし違えば、ブロック４０２−４０６が実行され
て、流れモード可能フラッグをクリアし、流れモードア
クティブフラッグをクリアし、さらに流れモードタイマ
ーをクリアする。この状態のＴＣＣタイマー値の設定
は、ＴＣＣ係合が所望されていないので、重要ではな
い。
【００５１】もしＴＣＣdesがＯＮであれば、流れ制御
方法は可能だが、アクティブではない。さらに、ＴＣＣ
係合の状態（ブロック４０８−４１２で決定される）か
ら所定時間経過して、ブロック４１４−４１６が実行さ
れて、圧力制御方法が、実際にＴＣＣ係合を開始したか
を決定する。
【００５２】特に、圧力制御方法が、以下のときに不適
切のようであるとみなされる。（１）トルクコンバータ
ＳＤＴＣについての速度差の変化率ｄ（ＳＤＴＣ）／ｄ
ｔが、基準Ｋ２（ブロック４１４）の負数より小さい場
合、および（２）トルクコンバータ｜ＳＤＴＣ｜につい
ての速度差の大きさが２００ＲＰＭの速度より大きな場
合（ブロック４１６）である。この場合、ブロック４１
８及び４２０は、実行されて、流れモードアクティブフ
ラッグを設定し、流れモードタイマーを開始させ、かつ
初期速度期間ＳＤinitのＳＤＴＣの最新値を保存するこ
とにより流れ制御モードを開始する。
【００５３】もし、ブロック４１４により定義された状
態変化の速度変化率がＴＣＣ係合が進行中であれば、上
述したように、ブロック４０４と４０６が実行されて、
流れモードアクティブフラッグと流れモードタイマーを
クリアされる。たとえ、速度差の変化率が、Ｋ２の負数
より小さくても、ブロック４０２−４０６が実行されて
流れモード可能、流れモードアクライブ及び流れモード
タイマーをクリアする。但し、トルクコンバータ｜ＳＤ
ＴＣ｜についての速度差がブロック４１６で決定された
ように、２００ＲＰＭより小さい場合に限る。
【００５４】流れ制御方法が作動しているかぎりは（流
れモードフラッグ設定）、ブロック４２２−４２４が実
行され閉ループ待ちタイマー（ＣＬ待ちタイマー）が再
設定され、現在の速度差ＳＤＴＣが少なくとも所定量Ｋ
４だけ減少しているか否かを決定する。もし、速度差減
少が満足したら、ＴＣＣ係合の開始が示され、ブロック
４２８，４０２−４０６が実行されて、ＴＣＣタイマー
を所定値Ｋ６に設定し、流れモード可能フラッグと流れ
モードアクティブフラッグをクリアし、流れモードタイ
マーをクリアする。このように流れ制御方法をキャンセ
ルして、圧力制御方法を再開する。もし、流れ制御モー
ドが所定時間間隔Ｋ５よりも多きい場合、ブロック４２
６で決定されるように、上記の作用がまた、行われる。
【００５５】命令ブロック３８０のＰＷＭＤＣ部の決定
の詳細な説明は、図６のフローダイアグラムに示され
る。図６を参照すると、ブロック４３０は最初に実行さ
れ、基本ＴＣＣ圧力Ｐtccを入力トルクＴinの機能とし
て検査し、ＴＣＣ適用タイマーとして示された係合の時
間が経過する。もし、流れ制御モードが作用していると
き、ブロック４３２に決定されたように、ブロック４３
４−４３６が実行されて入力トルクＴinとの関連で、圧
力要素Ｐfactorを検査し、圧力要素を基本圧力期間Ｐ
tccになるまで適用する。もし、圧力モードが作用して
いれば、ブロック４３４−４３６はフローダイアグラム
に示されるようにとばされる。
【００５６】どちらの制御モードでも、ブロック４４０
−４４８は次に実行されて、基本圧力命令Ｐtccの閉ル
ープ調整が可能か決定する。特に、もし、（１）ＣＬ待
ちタイマーが所定時間ＭＡＸより小さい場合、（２）流
れモードアクティブフラッグが設定した場合（３）ター
ビン速度Ｎｔがエンジン速度Ｎｅより大きい場合、
（４）検知されたスロットル位置ＴＰＳの変化が定数Ｋ
７より小さく、かつ、速度変化ＳＤＴＣの変化率がＴＣ
Ｃ係合進行を示している場合、のいずれかにおいて、閉
ループ調節が不可能となる。もし、これらの条件があれ
ば、ブロック４３０は実行されて、現在の閉ループ圧力
期間Ｐclが０になる。
【００５７】もし、閉ループ可能条件があれば、エンジ
ンスロットル位置に大きな変化はなく（ブロック４４６
で決定されるように）、ブロック４５２が実行されて、
新しい閉ループ値Ｐcl（新）を速度差ＳＤＴＣの変化率
の機能として調べる。もし、Ｐcl（新）が現在の閉ルー
プ期間Ｐclを越えた場合に（ブロック４５４で決定され
るように）、ブロック４５６が実行されてＰclは更新さ
れる。もし、エンジンスロットル位置（ＴＰＳ）に大幅
な変化があった場合には、フローダイアクラムライン４
５６で示されるようにブロック４４８−４５６の実行は
とばされる。そして、ブロック４６０−４６４が実行さ
れて、閉ループ調整Ｐclに対応して、圧力要求Ｐtccに
更新され、圧力要求を流体弁１９０のソレノイドコイル
２５６用にＰＷＭディーティサイクル（ＤＣ）へ変換す
る。
【００５８】本発明によるＴＣＣ係合の作用の開示をす
る。フローダイアグラムの参照は、「ｎｎ」として表示
され、「ｎｎ」がブロックに対応された参照符となる。
【００５９】ＴＣＣ係合が所望されたとき、圧力制御方
法が作動され、流体弁１９０のＰＷＭディーティサイク
ルは初期に開ループ状態が選択され、所望のクラッチプ
レート５０の段階的に増加する圧力差を達成する。上述
したように、流体弁１９０は、解放室５６の段階的に解
放する圧力により圧力差に影響を与える。所定の間隔
（４４０）の後、開ループ圧力制御が、速度差ＳＤＴＣ
（４５２）の与えられた変化率を維持する目的で、閉ル
ープ調整（４６２）の対象となっている。
【００６０】もし、圧力制御方法が与えられた時間内で
（４１２−４１４）、ＴＣＣ係合を実際に開始するのが
効果的でないとき、圧力制御は、一時停止され流れ制御
方法が作用し（４１８）、ＴＣＣ係合を開始する目的
で、クラッチプレート５０についての流体流れを増加さ
せる。この場合ＰＷＭデューティサイクル出力は（入力
トルク機能として）増加し、完全な又は略完全に近い流
れを流体弁１９０（４３２−４３６）を介して、提供
し、閉ループ調整が一時停止される（４４２，４５
０）。
【００６１】速度差ＳＤＴＣの任意の減少があった場合
（４２４）又は、所定間隔時間が経過した場合（４２
６）、圧力制御方法が再度開始される（４０２−４０
６）。この点で、基本圧力命令Ｐtccを計画するのに使
用されたＴＣＣタイマーが、再設定されて、所定の値と
なり（４２８）、ＣＬ待ちタイマーが初期圧力モード制
御内として再設定される。圧力制御は円滑に適切なタイ
ミングでＴＣＣ係合を完了する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するための自動トランスミ
ッション制御装置の構成図
【図２】本発明の方法を実施するための自動トランスミ
ッション制御装置の構成図
【図３】本発明の制御方法を実施するためのＰＷＭ、デ
ューティサイクルＰＷＭＤＣ，トルクコンバータについ
ての速度差ＳＤＴＣ及び一対のタイマー値が、代表的ん
ＴＣＣ係合について共通の時間軸線で表されたグラフで
ある。
【図４】本発明の方法を実施するための図１および図２
の制御装置により実行される適当なプログラムインスト
ラクションを表す主フローチャートである。
【図５】本発明の方法を実施するための図１及び図２の
制御装置により実行される適当なプログラムインストラ
クションを表すフローチャートである。
【図６】本発明の方法を実施するための図１および図２
の制御装置により実行される適当なプログラムインスト
ラクションを表すフローチャートである。
【図７】本発明の方法を実施するための図１及び図２の
制御装置により実行される適当なプログラムインストラ
クションを表すフローチャートである。
【図８】本発明の方法を実施するための図１及び図２の
制御装置により実行される適当なプログラムインストラ
クションを表すフローチャートである。
【符号の説明】
１２ エンジン １４ トランスミッション １８ トルクコンバータ ２６−３４ クラッチ装置 ４０ タービン ４２、９０ トランスミッション軸 ６８ 圧力調整弁 １４０ 手動弁 １６０ 方向サーボ ２０７ 制御ユニット ３００ 入力／出力装置 ３０２ マイクロコンピュータ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン（１２）により生起されたトル
    クを流体継手（２４）及びトランスミッション（１４）
    を介して駆動軸（２０，２２）へ伝達する車両に使用さ
    れる制御方法であって、 上記流体継手は、流体継手の回転要素（３８）を係合す
    るのに適合されたクラッチプレート（５０）により画定
    されたトルクコンバータクラッチ（２６）を有し、上記
    エンジンとトランスミッション間の機械的駆動結合を確
    立し、 上記トランスミッションは、ソレノイド（２３２）によ
    り代替的に作動可能な流体弁（１９０）を有し、該流体
    弁は、回転要素と共にクラッチプレートの係合を調整す
    るために、該クラッチプレートと回転要素間の部分によ
    り画定された解放室（５６）へ流体圧力を供給し、か
    つ、該解放室（５６）から流体圧力を排出してなり、 前記クラッチプレートの係合を開始及び完了する制御方
    法は、 上記トルクコンバータクラッチの係合を要求する信号が
    生成されたとき、圧力制御モードを確立し、上記流体弁
    が任意の計画に対応して定められたデューティサイクル
    で作動し、該クラッチプレートについての流体圧力差を
    段階的に増加するようにした工程と、 圧力制御モードが少なくとも所定間隔確立されたあと、
    流体継手についての任意の速度関係が達成されない場
    合、トルクコンバータクラッチ係合の不成功を示す工程
    と、 上記トルクコンバータクラッチ係合の不成功の表示に対
    応して圧力制御モードのかわりに流れ制御モードを確立
    し、上記流体弁が上記解放室からの流体の略完全な排出
    を提供するデューティサイクルで作用し、これにより、
    クラッチプレートの係合を開始する工程と、 上記流れ制御モードの確立の間、流体継手についての速
    度関係の所定変化の発生に対応して、トルクコンバータ
    クラッチ係合の成合を示す工程と、 上記トルクコンバータクラッチ係合の表示に対応して流
    れ制御モードのかわりに圧力制御モードを再度確立し
    て、予め定められた計画に基づいて上記クラッチプレー
    トの係合を完了する工程と、からなることを特徴とする
    トルクコンバータクラッチの係合制御方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の制御方法であって、 上記流れ制御モードの確立の間、トルクコンバータクラ
    ッチ係合の成功を示す工程は、さらに、 流れ制御モードの確立で、流体継手の初期速度開放を測
    定する工程と、 定期的に測定された速度関係が初期速度関係より所定量
    だけはずれたときに、トルクコンバータクラッチ係合の
    成功を示す工程と、を含むことを特徴とするトルクコン
    バータクラッチの係合制御方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の制御方法にお
    いて、 上記圧力制御方法の間に、決定されたデューティサイク
    ルが、トルクコンバータクラッチ（２６）の係合を要求
    する信号の生成により開始された経過時間表示の機能と
    して決定され、 上記経過時間表示は、圧力制御モードの再度確立から圧
    力制御モードの再度確立までの所定値に、再設定され
    る、ことを、特徴とするトルクコンバータクラッチの係
    合制御方法。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載された
    制御方法であって、 上記流れ制御モードが少なくとも所定の時間間隔確立さ
    れた後、独立して、圧力制御モードを再度設定する工程
    を有することを特徴とするトルクコンバータクラッチの
    係合制御方法。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか記載の制御方
    法であって、流れ制御モードの間作動のデューティサイ
    クルがエンジン（１２）により生成されたトルクの表示
    に関連して決定されることを、特徴とするトルクコンバ
    ータクラッチの係合制御方法。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の制御
    方法であって、 上記トルクコンバータクラッチ係合の不成功を示す工程
    は、 所定速度関係の変化率を検査する工程と、 検査された変化率がトルクコンバータクラッチ係合の成
    功の代表的なスレショルド変化率より小さい場合、トル
    クコンバータクラッチ係合の不成功を示す工程と、 を含むことを特徴とするトルクコンバータクラッチの係
    合制御方法。
JP5035610A 1992-02-24 1993-02-24 トルクコンバータクラッチの係合制御方法 Pending JPH0642628A (ja)

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