JPH11141677A - 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Info
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- JPH11141677A JPH11141677A JP9301830A JP30183097A JPH11141677A JP H11141677 A JPH11141677 A JP H11141677A JP 9301830 A JP9301830 A JP 9301830A JP 30183097 A JP30183097 A JP 30183097A JP H11141677 A JPH11141677 A JP H11141677A
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Abstract
ップ制御系の伝達特性を定めても、スリップ制御の応答
性が犠牲になることのないようにする。 【解決手段】 31は運転状態から目標スリップ回転ω
SLPTを求める。前置補償器42は41でフィルタ定数を決定
され、その補償用フィルタがスリップ回転フィードバッ
ク制御系の伝達特性の逆系や、代表的に遅いモードの逆
系や、車両運転状態に応じた要求伝達特性で構成され
る。42はこの補償用フィルタにωSLPTを通過させて目標
スリップ回転補正値ωSLPTc を求め、これと、32からの
実スリップ回転ωSLPRとの偏差ωSLPER を33で求め、34
は、偏差ωSLPER をなくすためのスリップ回転指令値ω
SLPCを算出し、36は、35からのスリップ回転ゲインg
SLPFを用いて、ωSLPCを達成する目標コンバータトルク
tCNVCを求め、38は、エンジントルクtEHからtCNVCを
減算して目標ロックアップ締結容量tLUC を求め、39で
は、tLUC のためのロックアップ締結圧PLUC 検索す
る。
Description
用いられるトルクコンバータの入出力要素間における相
対回転、つまりスリップ回転を、走行状態に応じて定め
られた目標値へ速やかに収束させるためのスリップ制御
装置に関するものである。
力要素間で動力伝達を行うため、トルク変動吸収機能
や、トルク増大機能を果たす反面、伝動効率が悪い。こ
れがため、これらトルク変動吸収機能や、トルク増大機
能が不要な走行条件のもとでは、トルクコンバータの入
出力要素間をロックアップクラッチにより直結するロッ
クアップ式のトルクコンバータが今日では多用されてい
る。しかして、かようにトルクコンバータを入出力要素
間を直結したロックアップ状態にするか、該ロックアッ
プクラッチを釈放したコンバータ状態にするだけの、オ
ン・オフ制御では、トルクコンバータのスリップ回転を
制限する領域が狭くて十分な伝動効率の向上を望み得な
い。
ラッチ状態にして、要求される必要最小限のトルク変動
吸収機能や、トルク増大機能が確保されるような態様で
トルクコンバータのスリップ回転を制限するスリップ制
御領域を設定し、これによりスリップ回転の制限を一層
低車速まで行い得るようにしたトルクコンバータのスリ
ップ制御技術も多々提案されている。そしてトルクコン
バータのスリップ制御技術は一般的に、エンジンのスロ
ットル開度や、車速や、自動変速機の作動油温などの走
行条件に応じて目標スリップ回転を決定し、トルクコン
バータの実スリップ回転が目標スリップ回転になるよう
ロックアップクラッチの締結力を制御するのが普通であ
り、かかるスリップ制御によれば、こもり音や振動の問
題を生ずることなしにスリップ回転制限の低車速化を実
現して運転性の悪化を回避しつつ燃費の向上を図ること
ができる。
スリップ制御技術では、目標スリップ回転に対する実ス
リップ回転の追従性、つまり、スリップ制御の応答が、
スリップ回転フィードバック制御系の伝達特性により一
義的に決まってしまい、以下の問題を生ずることを確か
めた。つまり、実スリップ回転が目標スリップ回転に収
束した後の定常状態において図11に示すようにロック
アップクラッチのアプライ圧PA とレリーズ圧PR との
間の差圧で表されるロックアップクラッチ締結圧がほぼ
一定に保たれている間も、エンジン回転速度は気筒ごと
の燃焼の違いによるトルク変動などで低周波の変動を生
じている。これがため、スリップ回転フィードバック制
御系の伝達特性は、当該低周波のエンジン回転変動によ
る影響を受けないように設定する必要があり、スリップ
回転フィードバック制御系の伝達特性で決まるスリップ
制御の応答性が必然的に悪くて、燃費が悪化してしまう
運転状態が生ずるのを避けられなかった。
転フィードバック制御系の伝達特性を上述のように決定
する場合でもスリップ制御の応答性が悪くならないよ
う、目標スリップ回転を補正してスリップ回転制御に資
するようにすることで上記の問題を解消することを目的
とする。
原動機負荷状態を用いて第1発明の作用効果が達成され
るようにすることを目的とする。
状態および変速状態を用いて第1発明の作用効果が達成
されるようにすることを目的とする。
機負荷状態、およびトルクコンバータ出力回転を用いて
第1発明の作用効果が達成されるようにすることを目的
とする。
スリップ制御装置を更に発展させることを目的とする。
機負荷状態、変速状態、およびトルクコンバータの出力
回転を用いて第1発明の作用効果が達成されるようにす
ることを目的とする。
転フィードバック制御系の伝達特性を用いて第1発明の
作用効果が達成されるようにすることを目的とする。
スリップ制御装置を更に発展させることを目的とする。
バータの特性およびスリップ回転機構部の伝達特性を用
いて第1発明の作用効果が達成されるようにすることを
目的とする。
ず第1発明によるトルクコンバータのスリップ制御装置
は、原動機からの回転を伝達するトルクコンバータに用
いられ、該トルクコンバータの入出力要素間における実
スリップ回転をロックアップクラッチの締結により制御
するための装置において、車両の運転状態からトルクコ
ンバータの目標スリップ回転を求める目標スリップ回転
算出部と、車両の運転状態に基づいて補償用フィルタの
定数を設定され、この補償用フィルタに前記目標スリッ
プ回転を通過させて目標スリップ回転補正値を求める前
置補償器と、該目標スリップ回転補正値および前記実ス
リップ回転を入力されて、この実スリップ回転を前記目
標スリップ回転に一致させるためのスリップ回転指令値
を算出するスリップ回転指令値算出部と、このスリップ
回転指令値に対応したロックアップクラッチ締結圧指令
値を算出するロックアップクラッチ締結圧指令値算出部
とを設け、前記ロックアップクラッチの締結圧を該指令
値にするよう構成したことを特徴とするものである。
プ制御装置は、第1発明における前置補償器を以下のご
ときものとする。即ちこの前置補償器は、車速と前記原
動機の負荷状態とに基づいて補償用フィルタの定数を設
定され、この補償用フィルタに前記目標スリップ回転を
通過させて目標スリップ回転補正値を求めるよう構成す
る。
プ制御装置は、第1発明における前置補償器を以下のご
ときものとする。即ちこの前置補償器は、車速と前記原
動機の負荷状態と前記トルクコンバータの後段における
変速機構の変速状態とに基づいて補償用フィルタの定数
を設定され、この補償用フィルタに前記目標スリップ回
転を通過させて目標スリップ回転補正値を求めるよう構
成する。
プ制御装置は、第1発明における前置補償器を以下のご
ときものとする。即ちこの前置補償器は、車速と前記原
動機の負荷状態と前記トルクコンバータの出力回転速度
とに基づいて補償用フィルタの定数を設定され、この補
償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させて目標
スリップ回転補正値を求めるよう構成する。
プ制御装置は、第4発明における前置補償器を以下のご
ときものとする。即ちこの前置補償器は、車速と前記原
動機の負荷状態とに基づいて補償用フィルタの分母の項
の定数を設定されると共に、前記トルクコンバータの出
力回転速度に基づいて補償用フィルタの分子の項の定数
を設定され、該補償用フィルタに前記目標スリップ回転
を通過させて目標スリップ回転補正値を求めるよう構成
する。
プ制御装置は、第1発明における前置補償器を以下のご
ときものとする。即ちこの前置補償器は、車速と前記原
動機の負荷状態と前記トルクコンバータの後段における
変速機構の変速状態とに基づいて補償用フィルタの分母
の項の定数を設定されると共に、前記トルクコンバータ
の出力回転速度に基づいて補償用フィルタの分子の項の
定数を設定され、該補償用フィルタに前記目標スリップ
回転を通過させて目標スリップ回転補正値を求めるよう
構成する。
プ制御装置は、第1発明における前置補償器を以下のご
ときものとする。即ちこの前置補償器は、前記スリップ
回転指令値算出部からなるフィードバック制御系の伝達
特性の逆系で構成された補償用フィルタを有し、この補
償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させて目標
スリップ回転補正値を求めるよう構成する。
プ制御装置は、第7発明における前置補償器を以下のご
ときものとする。即ちこの前置補償器は、前記スリップ
回転指令値算出部からなるフィードバック制御系の伝達
特性を表す特性多項式中の代表的に遅いモードの逆系に
より構成された補償用フィルタを有し、この補償用フィ
ルタに前記目標スリップ回転を通過させて目標スリップ
回転補正値を求めるよう構成する。
プ制御装置は、第1発明における前置補償器を以下のご
ときものとする。即ちこの前置補償器は、トルクコンバ
ータの特性および原動機系のイナーシャによって定まる
スリップ回転機構部の伝達特性の逆系からなる補償用フ
ィルタを有し、この補償用フィルタに前記目標スリップ
回転を通過させて目標スリップ回転補正値を求めるよう
構成する。
を伝達するトルクコンバータの入出力要素間における実
スリップ回転をロックアップクラッチの締結により以下
のごとくに制御する。先ず目標スリップ回転算出部は、
車両の運転状態からトルクコンバータの目標スリップ回
転を求め、前置補償器は、車両の運転状態に基づいて定
数を設定された補償用フィルタに上記目標スリップ回転
を通過させて目標スリップ回転補正値を求め、スリップ
回転指令値算出部は、該目標スリップ回転補正値および
上記実スリップ回転をもとに、上記実スリップ回転を前
記目標スリップ回転に一致させるためのスリップ回転指
令値を算出し、ロックアップクラッチ締結圧指令値算出
部は、このスリップ回転指令値に対応したロックアップ
クラッチ締結圧指令値を算出し、ロックアップクラッチ
の締結圧を当該指令値にすることで、実スリップ回転を
上記目標スリップ回転に一致させる。
目標スリップ回転をそのまま当該制御に用いず、これを
上記前置補償器の車両運転状態に応じた補償用フィルタ
に通過させて得られる目標スリップ回転補正値をスリッ
プ回転制御に資することから、前記したようにエンジン
回転変動の影響を受けないようフィードバック制御系の
伝達特性を決定せざるを得ないために大きくなるスリッ
プ回転制御の応答遅れをなくすことができる。
定数は、第2発明におけるように車速と原動機の負荷状
態とに基づいて設定したり、第3発明のように、車速と
原動機の負荷状態とトルクコンバータの後段における変
速機構の変速状態とに基づいて設定したり、第4発明の
ように、車速と原動機の負荷状態とトルクコンバータの
出力回転速度とに基づいて設定することができ、いずれ
の場合も、第1発明の上記作用効果を達成することがで
きる。
荷状態とトルクコンバータの出力回転速度とに基づいて
補償用フィルタの定数を設定するに際しては特に、第5
発明のように、車速と前記原動機の負荷状態とに基づい
て補償用フィルタの分母の項の定数を設定し、トルクコ
ンバータの出力回転速度に基づいて補償用フィルタの分
子の項の定数を設定して、第1発明と同様の作用効果を
達成することができる。
設定するに際しては、第6発明のように車速と原動機の
負荷状態とトルクコンバータの後段における変速機構の
変速状態とに基づいて補償用フィルタの分母の項の定数
を設定し、トルクコンバータの出力回転速度に基づいて
補償用フィルタの分子の項の定数を設定して、第1発明
と同様の作用効果を達成することができる。
発明のように、前記スリップ回転指令値算出部からなる
フィードバック制御系の伝達特性の逆系で構成された補
償用フィルタを有した前置補償器を用いて、第1発明と
同様の作用効果を達成することができ、この場合の補償
用フィルタは、第8発明におけるように、当該伝達特性
を表す特性多項式中の代表的に遅いモードの逆系により
構成するのが、所定の作用効果を一層良好に達成する上
で好ましい。
発明のように、トルクコンバータの特性および原動機系
のイナーシャによって定まるスリップ回転機構部の伝達
特性の逆系からなる補償用フィルタを有した前置補償器
を用いて、第1発明と同様の作用効果を達成することが
できる。
に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形
態になるスリップ制御装置を具えたトルクコンバータを
含む車両の駆動系を示し、1は原動機としてのエンジ
ン、2はトルクコンバータ、3は自動変速機の歯車変速
機構、4はディファレンシャルギヤ装置、5は車輪で、
これらを順次図示のように結合して車両の駆動系を構成
する。
される入力要素としてのポンプインペラ2aと、歯車変
速機構3の入力軸に結合された出力要素としてのタービ
ンランナ2bと、これらポンプインペラ2aおよびター
ビンランナ2b間を直結するロックアップクラッチ2c
とを具えた、所謂ロックアップ式トルクコンバータとす
る。
の前後におけるアプライ圧PA とレリーズ圧PR の差圧
(ロックアップクラッチ締結圧)により決まり、アプラ
イ圧PA がレリーズ圧PR よりも低ければ、ロックアッ
プクラッチ2cは釈放されてポンプインペラ2aおよび
タービンランナ2b間を直結せず、トルクコンバータ2
をスリップ制限しないコンバータ状態で機能させる。
い場合、その差圧に応じた力でロックアップクラッチ2
cを締結させ、トルクコンバータ2をロックアップクラ
ッチ2cの締結力に応じてスリップ制限するスリップ制
御状態で機能させる。そして当該差圧が設定値よりも大
きくなると、ポンプインペラ2aおよびタービンランナ
2b間の相対回転がなくなり、トルクコンバータ2をロ
ックアップ状態で機能させる。
プ制御状態で、ポンプインペラ2aおよびタービンラン
ナ2b間の相対回転(スリップ回転)に起因した流体伝
動によるコンバータトルクと、ロックアップクラッチ2
cによる機械的伝動に起因したトルク(ロックアップク
ラッチ締結容量)との和値に相当するトルクを伝達する
こととなり、この和値に相当するトルクがエンジン出力
トルクに等しい。
と、ロックアップクラッチ締結容量と、エンジン出力ト
ルクとの関係から、エンジン出力トルクからコンバータ
トルクを減算すれば、ロックアップクラッチ締結容量を
求め得るとの事実認識に基づき、そして、コンバータト
ルクはトルクコンバータの伝動性能からスリップ回転
と、タービン回転速度との関係として予めトルクコンバ
ータごとに求めておくことができるとの研究成果に基づ
き、従来とは異なる方式により、狙いとするスリップ回
転を実現可能なロックアップクラッチ締結容量を算出し
得るようにしたトルクコンバータのスリップ制御装置を
もここに提案するものである。
予め求め得る、コンバータトルクと、スリップ回転と、
タービン回転速度との関係を説明するに、図7に例示す
るごとくコンバータトルクtCNV に対するスリップ回転
ωSLP の比をスリップ回転ゲインgSLP と定義すると、
当該スリップ回転ゲインgSLP は次式で表される。 gSLP =ωSLP /tCNV … (1) そして、かようにスリップ回転ゲインgSLP を定義する
と、このスリップ回転ゲインgSLP は同図に実線で例示
するようにタービン回転速度ωT に応じて変化すること
を確かめた。
転ゲインgSLP は図7に示すようにタービン回転速度ω
T に応じて変化せず、定常的なスリップ回転ゲインであ
っても良い。
づき本発明が狙いとする所定のトルクコンバータのスリ
ップ制御を行うべくアプライ圧PA およびレリーズ圧P
R を決定するスリップ制御系を以下の構成とする。図1
および図2におけるスリップ制御弁11は、コントロー
ラ12によりデューティ制御されるロックアップソレノ
イド13からの信号圧PS に応じてアプライ圧PA およ
びレリーズ圧PR を決定するもので、これらスリップ制
御弁11およびロックアップソレノイド13を図2に明
示する周知のものとする。即ち、ロックアップソレノイ
ド13はパイロット圧Pp を元圧として、コントローラ
12からのソレノイド駆動デューティDの増大につれ信
号圧PS を高くするものとする。
圧PS およびフィードバックされたレリーズ圧PR を一
方向に受けると共に、他方向にバネ11aのバネ力およ
びフィードバックされたアプライ圧PA を受け、信号圧
PS の上昇につれて、アプライ圧PA とレリーズ圧PR
との間の差圧(PA −PR )で表されるロックアップク
ラッチ2cの締結圧を図3に示すように変化させるもの
とする。
−PR )の負値はPR >PA によりトルクコンバータ2
をコンバータ状態にすることを意味し、逆にロックアッ
プクラッチ締結圧(PA −PR )が正である時は、その
値が大きくなるにつれてロックアップクラッチ2cの締
結容量が増大され、トルクコンバータ2のスリップ回転
を大きく制限し、遂にはトルクコンバータ2をロックア
ップ状態にすることを意味する。
示すように、エンジン1のスロットル開度TVOを検出
するスロットル開度センサ21からの信号と、ポンプイ
ンペラ2aの回転速度ωI を検出する(検出値をωIRと
する)インペラ回転センサ22からの信号と、タービン
ランナ2bの回転速度ωT を検出する(検出値をωTRと
する)タービン回転センサ23からの信号と、自動変速
機の作動油温TATF を検出する油温センサ24からの信
号と、車速VSPを検出する車速センサ25からの信号
と、変速比iP を算出する変速比計算部26から計算結
果と、エンジン回転数Ne を検出するエンジン回転セン
サ27からの信号をそれぞれ入力することとする。
に、図4に示す機能別ブロック線図に沿った演算によ
り、ロックアップソレノイド13の駆動デューティDを
決定して以下に詳述する所定のスリップ制御を行う。図
4における目標スリップ回転算出部31は、車速VSP
と、スロットル開度TVOと、変速比iP と、作動油温
TATF に基づき周知のごとく、トルク変動やこもり音が
発生しない範囲内で最も少ないところに実験などで求め
ておいた目標スリップ回転ωSLPTを定めて決定する。実
スリップ回転算出部32は、ポンプインペラ2aの回転
速度検出値をωIRからタービンランナ2bの回転速度検
出値をωTRを減算してトルクコンバータ2の実スリップ
回転ωSLPRを算出する。
基本的には実スリップ回転ωSLPRを目標スリップ回転ω
SLPTに一致させることであるが、本実施の形態において
は特に、目標スリップ回転ωSLPTをそのままスリップ回
転制御に用いず、目標スリップ回転ωSLPTを以下のよう
に前置補償して求めた目標スリップ回転補正値ωSLPT c
をスリップ回転制御に資することとし、これがため前置
補償器フィルタ定数検定部41および前置補償器42を
設ける。これらにより目標スリップ回転ωSLPTを前置補
償して目標スリップ回転補正値ωSLPTc を求める方法を
以下に説明する。
を制御目標値とし、実スリップ回転ωSLPRを制御出力と
するスリップ回転フィードバック制御系は、本願出願人
が先に特願平9−240882号により先に提案したよ
うに構成するものとする。この場合のスリップ回転フィ
ードバック制御系は、図5に示すようにスリップ回転偏
差算出部33と、フィードバック補償器34と、線形化
補償器43(図1のスリップ回転ゲイン算出部35、目
標コンバータトルク算出部36、目標ロックアップクラ
ッチ締結容量算出部38、ロックアップクラッチ締結圧
指令値算出部39、およびソレノイド駆動信号算出部4
0よりなる)と、ロックアップ機構部44と、スリップ
回転機構部45とで構成される。
ク制御系の伝達関数GFB(s)は次式により表される。
の係数であり、タービン回転速度ωTRの関数 dx (ωTR):フィードバック制御系伝達関数の分母項
の係数であり、タービン回転速度ωTRの関数
の値が最も小さい項{s+dLOW (ωTR)}が制御系伝
達関数の分母項の一番遅いモードであり、前置補償器4
2がない場合目標スリップ回転ωSLPTに対する実スリッ
プ回転ωSLPRの追従性に支配的である。そこで、前置補
償器42により極零相殺を行ない、目標スリップ回転ω
SLPTへの実スリップ回転ωSLPRの追従性に対し、一番遅
いモードの影響が見かけ上生じないようにすればよい。
固定ゲインの場合、タービン回転速度ωTRによりフィー
ドバック制御系の伝達特性は変化するので、前置補償器
42はタービン回転速度ωTRに応じてゲインスケジュー
リングする必要がある。
等の車両運転状態より、目標スリップ回転ωSLPTに対す
る実スリップ回転ωSLPRの追従性の要求(要求伝達特性
GR)は決定される。そこで、前置補償器42の出力で
ある瞬時(t)ごとの目標スリップ回転補正値ωSLPTC
としては、
パーな系である。
負荷が大きくなることが予想される。そこで、この問題
解決のため代表的な遅いモードだけを補償する方法が考
えられ、例えば前述した一番遅いモードのみを補償する
方法が挙げられる。この場合、目標スリップ回転補正値
ωSLPTC は次式で表される。
33は瞬時(t)ごとに、上記のごとく目標スリップ回
転ωSLPTを前置補償して求めた目標スリップ回転補正値
ωSL PTc と、図4に示す前記した実スリップ回転算出部
32からの実スリップ回転ω SLPRとの間のスリップ回転
偏差ωSLPER を、 ωSLPER (t)=ωSLPTc (t)−ωSLPR(t) …(5) により算出する。
および図5のフィードバック補償器34は、その前記し
た伝達関数GCNT (s)を基に、スリップ回転偏差ω
SLPERをなくして実スリップ回転ωSLPRを目標スリップ
回転ωSLPTに一致させるためのスリップ回転指令値ω
SLPCを以下により算出する。 ωSLPC(t)=GCNT (s)・ωSLPER (t) …(6)
5は、図7に対応したマップを基にタービン回転速度検
出値ωTRからスリップ回転ゲインgSLPCを検索により求
める。この際、好ましくはスリップ回転ゲインgSLPCの
高い頻度や急激な変化を抑制するために、これを、一時
遅れ時定数がTSLP のローパスフィルターに通し、当該
フィルター処理した後の値gSLPF(t) gSLPF(t)=〔1/(TSLP ・S+1)〕gSLPC(t) …(7) を用いるのが、スリップ回転ゲインの急激な変化や、高
頻度の変化によるスリップ制御への悪影響をなくして制
御を安定に行わせる意味において良い。
は、前記(1)式におけるgSLP にg SLPFを当てはめ、
ωSLP に上記フィードバック補償器34からのスリップ
回転指令値ωSLPCを当てはめることにより、タービン回
転速度ωTRのもとでスリップ回転指令値ωSLPCを達成す
るための目標とすべきコンバータトルクtCNVCを tCNVC(t)=ωSLPC(t)/gSLPF …(8) により算出する。
は、先ず図8に例示したエンジン全性能線図を用いてエ
ンジン回転数Ne およびスロットル開度TVOから、エ
ンジン出力トルクの定常値tESを検索し、次いでこれ
を、時定数TEDがエンジンの動的な遅れに対応した値の
フィルターに通してフィルター処理し、当該フィルター
処理後の一層実際値に近い次式で表されるエンジン出力
トルクtEH tEH(t)=〔1/(TED・S+1)〕tES(t) …(9) を推定して求める。
算出部38では、エンジン出力トルクtEHから目標コン
バータトルクtCNVCを減算して目標ロックアップクラッ
チ締結容量tLUC を求める。 tLUC (t)=tEH(t)−tCNVC(t) …(10)
結圧指令値算出部39では、上記の目標ロックアップク
ラッチ締結容量tLUC を達成するためのロックアップク
ラッチ締結圧指令値PLUC を、図9に対応するマップか
ら検索する。ここで図9は、トルクコンバータごとにロ
ックアップクラッチの締結圧PLUと、ロックアップクラ
ッチ締結容量tLUとの関係を予め実験により求めてお
き、目標ロックアップクラッチ締結容量tLUC に対応す
るロックアップクラッチ締結圧指令値PLUC を検索する
ことにより目的を達することができる。
実際のロックアップクラッチ締結圧をロックアップクラ
ッチ締結圧指令値PLUC にするためのロックアップソレ
ノイド駆動デューティDを決定し、これを図1および図
2のロックアップソレノイド13に出力して、狙い通り
に実スリップ回転ωSLPRを目標スリップ回転ωSLPTに一
致させるトルクコンバータのスリップ制御が可能であ
る。
ーティ制御によれば先ず、スリップ回転ゲイン算出部3
5につき前述したごとく、予め実験などにより図7に例
示するごとく、コンバータトルクtCNV に対するスリッ
プ回転ωSLP の比であるスリップ回転ゲインgSLP を、
トルクコンバータの出力回転速度ωT ごとに求めてお
き、トルクコンバータの出力回転速度ωTRからスリップ
回転ゲインgSLPCを検索し、フィードバック補償器34
で求めたスリップ回転指令値ωSLPCを算出部36でスリ
ップ回転ゲインgSLPCにより除算することにより、スリ
ップ回転指令値ωSL PCを実現するための目標コンバータ
トルクtCNVCを算出し、エンジン出力トルクtEHから目
標コンバータトルクtCNVCを差し引いて目標ロックアッ
プクラッチ締結容量tLUC を算出し、ロックアップクラ
ッチ締結容量がこの目標値tLUC になるようロックアッ
プクラッチを締結力制御することから、トルクコンバー
タのスリップ回転を上記の指令値ωSLPCに一致させるス
リップ制御が線形化補償されることとなって、ロックア
ップクラッチ締結圧指令値PLU C の低下が遅れ気味にな
ることがなく、従って実ロックアップクラッチ締結圧が
何時までも高いままにされてしまうような問題を回避す
ることができる。
スリップ回転ωSLPTに対し極端に小さくなって、ロック
アップクラッチがほとんど締結状態になるといった弊害
を回避することができ、これがため、トルクコンバータ
のスリップ回転が一時的に不足してショックやこもり音
が発生する問題を解消することができる。
れば、上記のスリップ回転制御に当たり、目標スリップ
回転ωSLPTをそのまま当該制御に用いず、これを前置補
償器42における車両運転状態に応じた補償用フィルタ
に通過させて得られる目標スリップ回転補正値ωSLPTc
をスリップ回転制御に資することから、従来技術の説明
に関して前記したようにエンジン回転変動の影響を受け
ないようフィードバック制御系の伝達特性を決定した場
合でも、スリップ回転制御の応答遅れが大きくなること
がなく、エンジン回転変動の影響を受けないようにする
要求と、スリップ回転制御の応答性に関する要求との、
相反する要求を共に満足させることができる。
タの定数は、前置補償器フィルタ定数決定部41により
例えば以下に説明するように決定することで、当該作用
効果を実現することができる。第1に前置補償器フィル
タ定数決定部41は、車速VSPおよび原動機(エンジ
ン)の負荷状態を表すスロットル開度TVOに基づいて
前置補償器42における補償用フィルタの定数を決定す
ることで上記の作用効果を達成することができる。
は、車速VSPと、原動機(エンジン)の負荷状態を表
すスロットル開度TVOと、歯車変速機構3の変速状態
(変速比iP )とに基づいて前置補償器42における補
償用フィルタの定数を決定することで上記の作用効果を
達成することができる。第3に前置補償器フィルタ定数
決定部41は、車速VSPと、スロットル開度TVO
と、トルクコンバータの出力回転速度ωT とに基づいて
前置補償器42における補償用フィルタの定数を決定す
ることで上記の作用効果を達成することができる。
開度TVOと、トルクコンバータの出力回転速度ωT と
に基づいて補償用フィルタの定数を設定するに際しては
特に、前2者の車速VSPと、スロットル開度TVOと
に基づいて補償用フィルタの分母の項の定数を決定し、
後者のトルクコンバータ出力回転速度ωT に基づいて補
償用フィルタの分子の項の定数を決定することで、上記
の作用効果を一層確実に達成することができる。
は、車速VSPと、エンジンスロットル開度TVOと、
歯車変速機構3の変速比iP とに基づいて前置補償器4
2における補償用フィルタの分母の項の定数を決定し、
トルクコンバータ出力回転速度ωT に基づいて補償用フ
ィルタの分子の項の定数を決定することで上記の作用効
果を達成することができる。
は、前置補償器42における補償用フィルタがスリップ
回転指令値算出部としてのフィードバック補償器34か
らなるフィードバック制御系の伝達特性の逆系で構成さ
れるようフィルタ定数を決定することで、上記の作用効
果を一層確実に達成することができる。この場合の補償
用フィルタは、当該伝達特性を表す特性多項式中の代表
的に遅いモードの逆系により構成するのが、所定の作用
効果を一層良好に達成する上で好ましい。
は、前置補償器42における補償用フィルタが、スリッ
プ回転指令値算出部としてのフィードバック補償器34
からなるフィードバック制御系の伝達特性を表す特性多
項式を分子とするフィルタとなるようフィルタ定数を決
定することで、上記の作用効果を一層確実に達成するこ
とができる。この場合の補償用フィルタは、当該特性多
項式中の代表的に遅いモードを分子とする補償用フィル
タとするのが、所定の作用効果を一層良好に達成する上
で好ましい。
は、前置補償器42における補償用フィルタが、トルク
コンバータの特性およびエンジン系のイナーシャによっ
て定まるスリップ回転機構部34(図5参照)の伝達特
性GSLP (s)の逆系で構成されたフィルタとなるよう
フィルタ定数を決定することで、上記の作用効果を一層
確実に達成することができる。
ップ制御によっても、スリップ回転フィードバック制御
系の伝達特性の逆系や、代表的に遅いモードの逆系や、
スリップ制御対象の伝達特性の逆系や、車両運転状態に
応じて要求される伝達特性で前置補償器42の補償用フ
ィルタを構成し、このフィルタに目標スリップ回転ω
SLPTを通過させて得られる目標スリップ回転補正値ω
SLPTc をスリップ回転制御に資することから、目標スリ
ップ回転ωSLPTをそのままスリップ回転制御に資する従
来装置に較べて、図10に示すシミュレーション結果の
ようにスリップ制御の応答性を改善することができる。
また、スロットル開度TVOを1/8の10度に保った
走行中に、目標スリップ回転ωSLPTが図示のように変化
した場合のシミュレーション結果を示すもので、従来装
置では、図11につき前述したエンジン回転の低周波変
動によるスリップ回転への影響を排除するようスリップ
回転フィードバック制御系の伝達特性を定めなければな
らないことに起因して、図10に実線で示す目標スリッ
プ回転ω SLPR、ロックアップクラッチ締結圧指令値P
LUC 、およびロックアップクラッチ実締結圧の時系列変
化から明らかなように、スリップ回転制御の応答性が悪
くなる傾向にあったが、本発明のスリップ回転制御によ
れば、同図に破線で示す目標スリップ回転ωSL PR、ロッ
クアップクラッチ締結圧指令値PLUC 、およびロックア
ップクラッチ実締結圧の時系列変化から明らかなよう
に、スリップ回転フィードバック制御系の伝達特性を一
切操作することなしに、スリップ回転制御の応答性を改
善することができる。
代えて、図6に示すように構成しても前記したと同様な
作用効果を達成することができる。即ち、前置補償器4
2は先ず前記(4)式に対応する次式から目標スリップ
回転ωSLPTをもとに第1の目標スリップ回転補正値ω
SLPTC1を算出する。 ωSLPTC1(t)=GR (s)×ωSLPT(t) ={(γ1 )/(s+γ1 )}×ωSLPT(t) ・・・(11)
値ωSLPTC1と、実スリップ回転ωSL PRとの偏差ωSLPER
をスリップ回転偏差算出部33で求め、フィードバック
補償器34ではこの偏差から前記(6)式により第1ス
リップ回転指令値ωSLPC1 を算出する。よって、この指
令値ωSLPC1 は次式で表される。 ωSLPC1(t)=GCNT (s) ×{ωSLPTC1(t) −ωSLPR(t) } …(12)
応した次式により第2の目標スリップ回転補正値ω
SLPTC2を算出する。 ωSLPTC2(t) =GM (s) ×ωSLPT(t) ={JE s+CSLP (ωTR) }{(γ1 )/(s+γ1 )} ×ωSLPT(t) …(13) 但し、 JE :エンジンのイナーシャ CSLP :トルクコンバータの粘性係数
した第1のスリップ回転指令値ωSL PC1 と第2の目標ス
リップ回転補正値ωSLPTC2とを加算し、これらの和値を
スリップ回転指令値ωSLPCとして次式により求め、スリ
ップ回転制御に資する。 ωSLPC(t) =ωSLPC1(t)+ωSLPTC2(t) …(14)
を具えた車両の駆動系およびその制御システムを示す概
略系統図である。
ップ制御系を示すシステム図である。
クアップクラッチ締結圧との関係を示す線図である。
スリップ制御の機能別ブロック線図である。
ック制御系のブロック線図である。
えたスリップ回転フィードバック制御系のブロック線図
である。
スリップ回転ゲインの関係を示す特性線図である。
トルクとの関係を示す全性性能線図である。
の関係を例示する伝動特性図である。
プ回転制御動作を、従来装置による動作と比較して示す
タイムチャートである。
てもエンジン回転が低周波変動する様子を示すタイムチ
ャートである。
部) 35 スリップ回転ゲイン算出部 36 目標コンバータトルク算出部 37 エンジン出力トルク推定部 38 目標ロックアップクラッチ締結容量算出部 39 ロックアップクラッチ締結圧指令値算出部 40 ソレノイド駆動信号算出部 41 前置補償器フィルタ定数決定部 42 前置補償器 43 線形化補償器 44 ロックアップ機構部 45 スリップ回転機構部
Claims (9)
- 【請求項1】 原動機からの回転を伝達するトルクコン
バータに用いられ、該トルクコンバータの入出力要素間
における実スリップ回転をロックアップクラッチの締結
により制御するための装置において、 車両の運転状態からトルクコンバータの目標スリップ回
転を求める目標スリップ回転算出部と、 車両の運転状態に基づいて補償用フィルタの定数を設定
され、この補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通
過させて目標スリップ回転補正値を求める前置補償器
と、 該目標スリップ回転補正値および前記実スリップ回転を
入力されて、この実スリップ回転を前記目標スリップ回
転に一致させるためのスリップ回転指令値を算出するス
リップ回転指令値算出部と、 このスリップ回転指令値に対応したロックアップクラッ
チ締結圧指令値を算出するロックアップクラッチ締結圧
指令値算出部とを設け、 前記ロックアップクラッチの締結圧を該指令値にするよ
う構成し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。 - 【請求項2】 請求項1において、前記前置補償器は車
速と前記原動機の負荷状態とに基づいて補償用フィルタ
の定数を設定され、 この補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させ
て目標スリップ回転補正値を求めるよう構成したことを
特徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。 - 【請求項3】 請求項1において、前記前置補償器は車
速と前記原動機の負荷状態と前記トルクコンバータの後
段における変速機構の変速状態とに基づいて補償用フィ
ルタの定数を設定され、 この補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させ
て目標スリップ回転補正値を求めるよう構成したことを
特徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。 - 【請求項4】 請求項1において、前記前置補償器は車
速と前記原動機の負荷状態と前記トルクコンバータの出
力回転速度とに基づいて補償用フィルタの定数を設定さ
れ、 この補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させ
て目標スリップ回転補正値を求めるよう構成したことを
特徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。 - 【請求項5】 請求項4において、前記前置補償器は車
速と前記原動機の負荷状態とに基づいて補償用フィルタ
の分母の項の定数を設定されると共に、前記トルクコン
バータの出力回転速度に基づいて補償用フィルタの分子
の項の定数を設定され、 該補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させて
目標スリップ回転補正値を求めるよう構成したことを特
徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。 - 【請求項6】 請求項1において、前記前置補償器は車
速と前記原動機の負荷状態と前記トルクコンバータの後
段における変速機構の変速状態とに基づいて補償用フィ
ルタの分母の項の定数を設定されると共に、前記トルク
コンバータの出力回転速度に基づいて補償用フィルタの
分子の項の定数を設定され、 該補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させて
目標スリップ回転補正値を求めるよう構成したことを特
徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。 - 【請求項7】 請求項1において、前記前置補償器は前
記スリップ回転指令値算出部からなるフィードバック制
御系の伝達特性の逆系で構成された補償用フィルタを有
し、 この補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させ
て目標スリップ回転補正値を求めるよう構成したことを
特徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。 - 【請求項8】 請求項7において、前記前置補償器は前
記スリップ回転指令値算出部からなるフィードバック制
御系の伝達特性を表す特性多項式中の代表的に遅いモー
ドの逆系により構成された補償用フィルタを有し、 この補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させ
て目標スリップ回転補正値を求めるよう構成したことを
特徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。 - 【請求項9】 請求項1において、前記前置補償器はト
ルクコンバータの特性および原動機系のイナーシャによ
って定まるスリップ回転機構部の伝達特性の逆系からな
る補償用フィルタを有し、 この補償用フィルタに前記目標スリップ回転を通過させ
て目標スリップ回転補正値を求めるよう構成したことを
特徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。
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