JPS6324192B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6324192B2 JPS6324192B2 JP58251158A JP25115883A JPS6324192B2 JP S6324192 B2 JPS6324192 B2 JP S6324192B2 JP 58251158 A JP58251158 A JP 58251158A JP 25115883 A JP25115883 A JP 25115883A JP S6324192 B2 JPS6324192 B2 JP S6324192B2
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- JP
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- rotational speed
- torque converter
- clutch
- pressure
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Links
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Classifications
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
- F16H61/143—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
Description
技術分野
本発明は車両用自動変速機等の動力伝達系に挿
入して用いるトルクコンバータ、特にその入出力
要素間の相対回転(スリツプ)を適宜零にしてロ
ツクアツプ可能なトルクコンバータのロツクアツ
プ時におけるシヨツクを小さくすることを目的と
したロツクアツプ制御装置に関するものである。 従来技術 トルクコンバータはその入出力要素間で作動油
を介し動力の受渡しを行ない、トルク増大機能及
びトルク変動吸収機能を持つが、その反面入出力
要素間で相対回転(スリツプ)を避けられず、動
力伝達効率が悪い。そこで上記トルク増大機能及
びトルク変動吸収機能が不要なもとでは、入出力
要素間を相対回転が生じないよう直結してロツク
アツプ可能なトルクコンバータが既に一部で実用
されている。 この種トルクコンバータは一般に、動力源によ
り駆動される入力要素と、これによりかき廻され
た作動油によつて駆動される出力要素とを具え、
適宜クラツチの作動により入出力要素間を相対回
転が零となるよう直結してロツクアツプ可能に構
成するのが普通である。 そして上記クラツチは通常、これに供給するロ
ツクアツプ圧をトルクコンバータ内圧(コンバー
タ圧)と同じにする時非作動にされて、トルクコ
ンバータを入出力要素が直結されないコンバータ
状態で作動させ、ロツクアツプ圧を排除する時コ
ンバータ圧により作動されて、トルクコンバータ
を入出力要素が直結されたロツクアツプ状態で作
動させるよう機能する。 ところで上記ロツクアツプ圧の排除が急速であ
ると、これに応動する上記クラツチの作動速度も
速くなり、当該クラツチ作動によるトルクコンバ
ータのロツクアツプ時、シヨツクが発生する。こ
れがため通常は、ロツクアツプ圧の排除が徐々に
行なわれるよう、オリフイスを介し当該ロツクア
ツプ圧の排除を行なうが、これによつても尚問題
の解決を実現できていないのが実情であつた。 即ち、第15図中瞬時t1において、コンバータ
指令からロツクアツプ指令に切換わると、ロツク
アツプ圧はコンバータ圧相当値から第15図に示
す如く低下し、遂には零となる。この間上記クラ
ツチは、ロツクアツプ圧が或る値になるT時間経
過後の瞬時t2において継合し始め、瞬時t3におい
て継合をほぼ完了し、トルクコンバータをコンバ
ータ状態からロツクアツプ状態となす。しかし
て、前述の如くロツクアツプ圧の排除をオリフイ
スを介して行なうため、ロツクアツプ圧はその値
とオリフイスの開口面積とで一義的に決まる特性
をもつて第15図に示すように二次曲線的に低下
し、瞬時t2〜t3間においてロツクアツプ圧低下速
度が尚速過ぎ、クラツチの継合時トルクコンバー
タ出力軸のトルク波形がピークトルクαを持つた
ものとする。従つて、従来のようにオリフイスを
設けてもトルクコンバータはロツクアツプ状態へ
の切換時におけるシヨツクを十分小さくされ得な
かつた。 そこで本願出願人は先に特願昭58−87601号
(特開昭59−217056号公報)により、ロツクアツ
プ指令後この時点における入出力要素の相対回転
を一定の比率で一様に漸減して零となすよう上記
クラツチをフイードバツク制御するよう構成した
ロツクアツプ制御装置を提案済であるが、これに
よつても尚常時ロツクアツプシヨツクを低減する
という訳にゆかないことを確かめた。 ここで、ロツクアツプシヨツクについて考察す
るに、これはロツクアツプ時動力源(エンジン)
の回転数がトルクコンバータの出力回転数と同じ
になるよう低下し、この間における動力源の回転
数低下による回転エネルギー変化に起因して生ず
る。そこでロツクアツプ直前のトルクコンバータ
スリツプ量をΔNとし、トルクコンバータ出力回
転数をN1とし、動力源のイナーシヤをIとする
と、上記回転エネルギー変化の大きさΔEはエネ
ルギー方程式よりΔE∝I{(N1+ΔN)2−N1 2}で
表わされることが知られており、この式を整理し
てΔEは次式で表わされる。 ΔE∝I{ΔN2+2ΔN・N1} ……(1) 従つて、上述の如くΔEに依存するロツクアツ
プシヨツクはその大きさを、ロツクアツプ直前の
トルクコンバータスリツプ量ΔNとトルクコンバ
ータ出力回転数N1とによつて異にし、これらが
大きい程ロツクアツプシヨツクは大きくなる。 しかして、本願出願人が先に提案したロツクア
ツプ制御装置は、トルクコンバータ出力回転数が
小さい(N1′)場合と大きい(N1″)場合とで比
較して第13図及び第14図に示すように、スリ
ツプ量ΔN(第13図及び第14図ではスリツプ
量ΔNが同じ場合について示した)及びトルクコ
ンバータ出力回転数N1′,N1″に関係なく、同じ
比率ΔN/ΔTでスリツプ量ΔNを零にするもので
あるため、以下の問題が生ずることを確かめた。
つまり、ロツクアツプシヨツクは前記(1)式から明
らかなようにN1′<N1″によつて第13図の場合
の方が第14図の場合より大きく、前者のロツク
アツプシヨツクを小さなピークトルクα1により小
さくするよう比率ΔN/ΔTを決定すると、これ
が大き過ぎて後者のロツクアツプシヨツクが大き
なピークトルクα2により大きくなり、逆に後者の
ロツクアツプシヨツクも小さくするよう比率
ΔN/ΔTを小さくすると、これが小さ過ぎて前
者のロツクアツプ制御中ロツクアツプが遅れてロ
ツクアツプによる燃費向上効果を十分達成し得な
い。このような傾向は、スリツプ量ΔNが異なる
場合、これが前記(1)式の如く2剰に比例してロツ
クアツプシヨツクに関与するから、一層顕著とな
る。 発明の目的 以上の点に鑑み、前記の比率ΔN/ΔTはロツ
クアツプシヨツクの原因となる動力源の回転エネ
ルギー変化ΔEの大きさ、つまり前記(1)式から明
らかなようにスリツプ量ΔN及びトルクコンバー
タ出力回転数N1の大きさに応じて変化させるべ
きであり、本発明はこのようにすれば、いかなる
場合もロツクアツプによる燃費向上効果を損なう
ことなくロツクアツプシヨツクを確実に低減し得
て上述の問題を解消し得るとの観点から、この着
想を具体化したロツクアツプ制御装置を提供する
ことを目的とする。 発明の構成 この目的のため本発明ロツクアツプ制御装置
は、第1図に示すように動力源1により駆動され
る入力要素2と、これによりかき廻された作動油
によつて駆動される出力要素3とを具え、適宜ク
ラツチ4の作動により前記入出力要素間を相対回
転が零となるよう直結されてロツクアツプ可能な
トルクコンバータにおいて、前記動力源1が前記
クラツチ4の作動によるロツクアツプを行なうべ
き運転状態であるか否かを判定するロツクアツプ
判定手段5と、前記入出力要素間の相対回転数を
検出するスリツプ量検出手段6と、ロツクアツプ
判定手段5からのロツクアツプ指令を受けて、該
指令時におけるスリツプ量検出手段6からの前記
回転数及び前記出力要素3の回転数に対応した比
率で前記相対回転数を零に漸減するよう前記クラ
ツチ4の作動をフイードバツク制御するクラツチ
制御手段7とよりなることを特徴とする。 実施例 以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。 第2図は本発明装置をこれによりロツクアツプ
制御すべきトルクコンバータと共に示し、図中1
0は動力源としてのエンジン、11はそのクラン
クシヤフト、12はフライホイル、13はトルク
コンバータ、14はトルクコンバータ出力軸であ
る。エンジン10はその運転中クランクシヤフト
11をフライホイル12と共に回転しており、ト
ルクコンバータ13はフライホイル12を介しク
ランクシヤフト11に駆動結合されて常時エンジ
ン駆動されるポンプインペラ(入力要素)13a
と、これに対向させたタービンランナ(出力要
素)13bと、ステータ(反力要素)13cとの
要素で構成し、タービンランナ13bを出力軸1
4に駆動結合し、ステータ13Cは一方向クラツ
チ15を介し中空固定軸16上に置く。トルクコ
ンバータ13はその内部コンバータ室13dにポ
ンプ17からの作動流体を供給路18を経て供給
され、この作動流体を戻り路19を経てリザーバ
20に戻すと共に、その途中に設けた放熱器21
により冷却する。なお、戻り路19には図示せざ
る保圧弁が挿入されており、これによりコンバー
タ室13d内を或る値以下の圧力(コンバータ
圧)PCに保つ。かくて上述の如くエンジン駆動
されるポンプインペラ13aは内部作動流体をか
き廻し、これをタービンランナ13bに衝突させ
た後ステータ13cに通流させ、この間ステータ
13cの反力下でタービンランナ13bをトルク
増大させつつ回転させる。かかるコンバータ状態
での作動中トルクコンバータ13は、入出力要素
13a,13b間でスリツプ(相対回転)を生じ
ながら振動抑制及びトルク増大下にエンジン10
の動力を出力軸14に伝達することができる。 トルクコンバータ13は更に上記スリツプを制
限及び中止可能なスリツプ制御式及びロツクアツ
プ式とするためにクラツチ(ロツクアツプクラツ
チ)22を具え、これをトーシヨナルダンパ23
を介し出力軸14に駆動結合すると共に、この軸
上で軸方向移動可能としてロツクアツプ室24を
設定する。クラツチ22はロツクアツプ室24内
のロツクアツプ圧PL/uに応じこれとコンバータ室
13d内のコンバータ圧PCとの差圧により図中
左行し、この差圧に応じた力で入出力要素13
a,13b間を駆動結合することによりトルクコ
ンバータ13のスリツプを制限及び中止し得るも
のとする。 上記ロツクアツプ圧PL/uはスリツプ制御弁25
により後述の如く加減するが、この目的のためロ
ツクアツプ室24は軸14の中空孔及び回路26
を経てスリツプ制御弁25のポート25aに通じ
させる。弁25には別に前記コンバータ圧PCを
回路27により導びかれるポート25bと、ドレ
ンポート25cとを設け、スプール25dが図示
の中立位置の時ポート25aを両ポート25b,
25cから遮断し、スプール25dが図中左行す
る時ポート25aをポート25bに、又スプール
25dが図中右行する時ポート25aをポート2
5cに夫々通じさせるものとする。 スプール25dは、室25eにおいてスプール
ランドの受圧面積差に作用するコンバータ圧PC
が及ぼす力と、室25fにおいてスプールランド
の受圧面積差に作用するロツクアツプ圧PL/uが及
ぼす力及び室25gにおいてスプール左端面に作
用する制御圧PSが及ぼす力とに応動し、制御圧PS
は制御圧発生回路28及び電磁弁29により以下
の如くにして造る。 即ち、制御圧発生回路28にはその一端28a
より基準圧(例えば自動変速機の場合ライン圧)
PLを供給し、このライン圧をオリフイス28c,
28dを経て回路28の他端28bよりドレンす
る。このドレン量をデユーテイ制御される電磁弁
29により決定することで、オリフイス28c,
28d間に制御圧PSを造り出すことができ、これ
を回路30により室25gに導く。 電磁弁29はプランジヤ29aと、これを付勢
時図中左行させるソレノイド29bとを具え、ソ
レノイド29bの滅勢時プランジヤ29aがドレ
ン開口端28bからのドレン作動流体に押しのけ
られることで上記のドレンを許容し、ソレノイド
29bの付勢時プランジヤ29aが左行されるこ
とでドレン開口端28bを閉じるものとする。そ
して、電磁弁ソレノイド29bへの通電(付勢)
は、本発明が目的とするトルクコンバータのロツ
クアツプ制御をも行なうスリツプ制御用コンピユ
ータ31からの第3図a及び同図bに示すような
パルス信号のパルス幅(オン時間)中において繰
返し行なわれるようデユーテイ制御される。しか
して、第3図aに示す如くデユーテイ(%)が小
さい時電磁弁29がドレン開口端28bを閉じる
時間は短かく、従つて制御圧PSは第4図に示すよ
うにオリフイス28c,28dの受圧面積差のみ
で決まる一定値となる。デユーテイ(%)が第3
図bに示す如く大きくなるにつれ、第磁弁27は
長時間ドレン開口端28bを閉じるようになり、
従つて制御圧PSは第4図の如く徐々に上昇し、遂
にはライン圧PLに等しくなる。 第2図において、制御圧PSが上昇するにつれ、
この制御圧はスプール25dを第5図aの如く右
行させてポート25aを徐々に大きくポート25
cに通じさせ、ロツクアツプ圧PL/uは低下する。
一方制御圧PSが低下するにつれ、スプール25d
は第5図bの如く左行されてポート25aをポー
ト25bに徐々に大きく通じさせ、ロツクアツプ
圧PL/uは上昇する。ところで制御圧PSは第4図の
如くデユーテイ(%)が大きくなるにつれ上昇す
ることから、ロツクアツプ圧PL/uは、第6図に示
す如くデユーテイ(%)の小さい領域でコンバー
タ圧PCに等しく保たれ、デユーテイ(%)が大
きくなるにつれ低下し、遂には零となるよう変化
される。 スリツプ制御用コンピユータ31は電源+Vに
より作動され、エンジン回転数センサ33からの
エンジン回転数(入力要素13aの回転数に関す
る)Sir、トルクコンバータ出力回転数センサ3
4からの軸14(出力要素13b)の回転数に関
する信号Spr、及びスロツトル開度センサ35か
らのエンジンスロツトル開度信号STHを受けて電
磁弁29の前記デユーテイ制御を後述の如くに行
なう。この目的のためコンピユータ31は第7図
に示すようなマイクロコンピユータとし、これを
通常通りランダムアクセスメモリ(RAM)を含
むマイクロプロセツサユニツト(MPU)36と、
読取専用メモリ(ROM)37と、入出力インタ
ーフエース回路(I/O)38と、A/D変換器
39とで構成する。そしてこのマイクロコンピユ
ータはセンサ33,34からの信号Sir、Sprを波
形整形回路40により波形整形して入力されると
共に、センサ35からの信号STHをA/D変換器
39によりデジタル信号に変換して入力され、こ
れら入力信号を基に第8図の制御プログラムを実
行して増幅器41を介し電磁弁ソレノイド29b
を制御するものとする。 第8図は割込みルーチンであり、ステツプ50に
おいて図示せざるタイマから一定時間隔ΔT毎の
割込み信号を受ける度に以下の演算処理が行なわ
れ、トルクコンバータ13を例えば第11図に示
すスリツプ量線図に沿いスリツプ制御する。第1
1図はトルクコンバータ出力軸14の回転数及び
エンジン10のスロツトル開度、即ちエンジン1
0の運転状態毎に達成されるべきトルクコンバー
タ13の目標スリツプ量を表わし、ここで完全
C/Vとはクラツチ22が完全に非作動にされ、
トルクコンバータ13が入出力要素13a,13
bを直結されないコンバータ状態(スリツプ量最
大)で動力伝達を行なうべき領域であり、又完全
L/uとはクラツチ22が完全に作動され、トル
クコンバータ13が入出力要素13a,13bを
直結されたロツクアツプ状態(スリツプ量零)で
動力伝達を行なう領域であり、更にこれら以外の
領域はクラツチ22を半クラツチ状態で作動さ
せ、その継合力の加減によりトルクコンバータ1
3のスリツプ量(入出力要素13a,13bの相
対回転)を20RPM、40RPM、60RPMにすべき
スリツプ領域である。この図中矢印で示すように
完全C/V領域又はスリツプ領域から完全L/u
領域に入る時トルクコンバータ13は前記のロツ
クアツプシヨツクを生じ、これを十分小さくする
ため本発明は以下の如くにトルクコンバータを制
御する。 先ず、第8図のステツプ51において、MPU3
6はROM37に記憶させてある第11図のスリ
ツプ量線図に対応したテーブルデータからトルク
コンバータ出力軸回転数信号Spr及びスロツトル
開度信号STHを基に、トルクコンバータ13を完
全C/V領域にすべき運転状態か否かを判別す
る。そうであれば制御はステツプ52に進み、ここ
で、MPU36は出力デユーテイを0%にし、次
のステツプ55′で後述のカウンタをリセツトして
そのカウント値Mを0にする。このデユーテイ0
%により第6図から明らかな如くロツクアツプ圧
PL/uはコンバータ圧PCと同じ最高値にされ、ロツ
クアツプクラツチ22を釈放する結果、トルクコ
ンバータ13は第11図中完全C/V領域で要求
通りコンバータ状態にされ、この状態での動力伝
達を行なうことができる。 完全C/V領域でなければ、ステツプ51はステ
ツプ53を選択し、ここでMPU36は第11図の
スリツプ量線図に対応したテーブルデータから出
力軸回転数信号Spr及びスロツトル開度信号STHを
基に、エンジン10がトルクコンバータ13を完
全L/u領域にすべき運転状態か否かを判別す
る。そうでなければ、つまりエンジン10がトル
クコンバータ13をスリツプ制御すべき運転状態
(スリツプ領域)である場合、制御はステツプ54
に進み、ここでMPU36は以下の如く通常のス
リツプ制御プログラムを実行する。即ち、先ず
MPU36は第11図のスリツプ量線図に対応し
たテーブルデータから出力軸回転数信号Spr及び
スロツトル開度信号STHを基に、目標スリツプ量
20RPM、40RPM又は60RPMをテーブルルツク
アツプ方式により読出し、トルクコンバータ13
のスリツプ量(入出力要素13a,13bの相対
回転)が目標スリツプ量となるよう第7図の増幅
器41を介して行なう電磁弁29のデユーテイ制
御によりクラツチ22の結合力を制御する。かく
てトルクコンバータ13は第11図中のスリツプ
領域で、エンジン10の運転状態毎に、つまりそ
のスロツトル開度及びトルクコンバータ出力軸回
転数毎に目標スリツプ量20RPM、40RPM又は
60RPMに保たれ、過不足のないスリツプ状態で
エンジンのトルク変動を吸収しつつ高い動力伝達
効率をもつて作動することができる。その後制御
はステツプ55に進み、ここでもMPU36は後述
のカウンタをカウント値Mが0となるようリセツ
トする。 ところで、上記完全C/V領域又はスリツプ領
域から第11図中矢印で示すように完全L/u領
域に入るようエンジン10の運転状態が変化する
と、ステツプ53はステツプ56を選択し、ここで
MPU36はステツプ55′又は55おいてリセツトさ
れたカウンタのカウント値Mが設定値Mnax以上
か否かを判別する。このカウンタは後述の如く作
動される毎に、つまり前記タイマからの割込信号
(ΔT時間毎に入力される)毎に1づつカウント
アツプされ、本発明のロツクアツプ制御を行なう
時間を設定するタイマとなり、当該時間はΔT×
Mnaxにより設定される。しかして上記リセツト
により今は末だM=0であるから制御はステツプ
56からステツプ57へと進み、ここでMPU36は
信号Sir、Sprを基に|エンジン回転数(入力要素
13aの回転数)−出力回転数(出力要素13b
の回転数|の演算によつて入出力要素の実回転差
(トルクコンバータスリツプ量)ΔNを求め、そ
の後ステツプ58においてM=0か否かを判別す
る。 上述の如く今M=0であるから、ステツプ58は
ステツプ59−1、59−2、60を順次選択し、ステ
ツプ59−1においてはロツクアツプ指令(M=
0)時におけるスリツプ量(初期スリツプ量
ΔNi)を読込んで設定する。次のステツプ59−2
では、初期スリツプ量ΔNi及びロツクアツプ指令
時におけるトルクコンバータ出力軸回転数(初期
トルクコンバータ出力軸回転数)N1j(信号Sprか
ら読込む)毎に次表の如く設定してROM37に
記憶させたテーブルデータからスリツプ量の減少
率(ロツクアツプシヨツクを問題とならなくする
ための限界値)Aijをテーブルルツクアツプ方式
により設定する。
入して用いるトルクコンバータ、特にその入出力
要素間の相対回転(スリツプ)を適宜零にしてロ
ツクアツプ可能なトルクコンバータのロツクアツ
プ時におけるシヨツクを小さくすることを目的と
したロツクアツプ制御装置に関するものである。 従来技術 トルクコンバータはその入出力要素間で作動油
を介し動力の受渡しを行ない、トルク増大機能及
びトルク変動吸収機能を持つが、その反面入出力
要素間で相対回転(スリツプ)を避けられず、動
力伝達効率が悪い。そこで上記トルク増大機能及
びトルク変動吸収機能が不要なもとでは、入出力
要素間を相対回転が生じないよう直結してロツク
アツプ可能なトルクコンバータが既に一部で実用
されている。 この種トルクコンバータは一般に、動力源によ
り駆動される入力要素と、これによりかき廻され
た作動油によつて駆動される出力要素とを具え、
適宜クラツチの作動により入出力要素間を相対回
転が零となるよう直結してロツクアツプ可能に構
成するのが普通である。 そして上記クラツチは通常、これに供給するロ
ツクアツプ圧をトルクコンバータ内圧(コンバー
タ圧)と同じにする時非作動にされて、トルクコ
ンバータを入出力要素が直結されないコンバータ
状態で作動させ、ロツクアツプ圧を排除する時コ
ンバータ圧により作動されて、トルクコンバータ
を入出力要素が直結されたロツクアツプ状態で作
動させるよう機能する。 ところで上記ロツクアツプ圧の排除が急速であ
ると、これに応動する上記クラツチの作動速度も
速くなり、当該クラツチ作動によるトルクコンバ
ータのロツクアツプ時、シヨツクが発生する。こ
れがため通常は、ロツクアツプ圧の排除が徐々に
行なわれるよう、オリフイスを介し当該ロツクア
ツプ圧の排除を行なうが、これによつても尚問題
の解決を実現できていないのが実情であつた。 即ち、第15図中瞬時t1において、コンバータ
指令からロツクアツプ指令に切換わると、ロツク
アツプ圧はコンバータ圧相当値から第15図に示
す如く低下し、遂には零となる。この間上記クラ
ツチは、ロツクアツプ圧が或る値になるT時間経
過後の瞬時t2において継合し始め、瞬時t3におい
て継合をほぼ完了し、トルクコンバータをコンバ
ータ状態からロツクアツプ状態となす。しかし
て、前述の如くロツクアツプ圧の排除をオリフイ
スを介して行なうため、ロツクアツプ圧はその値
とオリフイスの開口面積とで一義的に決まる特性
をもつて第15図に示すように二次曲線的に低下
し、瞬時t2〜t3間においてロツクアツプ圧低下速
度が尚速過ぎ、クラツチの継合時トルクコンバー
タ出力軸のトルク波形がピークトルクαを持つた
ものとする。従つて、従来のようにオリフイスを
設けてもトルクコンバータはロツクアツプ状態へ
の切換時におけるシヨツクを十分小さくされ得な
かつた。 そこで本願出願人は先に特願昭58−87601号
(特開昭59−217056号公報)により、ロツクアツ
プ指令後この時点における入出力要素の相対回転
を一定の比率で一様に漸減して零となすよう上記
クラツチをフイードバツク制御するよう構成した
ロツクアツプ制御装置を提案済であるが、これに
よつても尚常時ロツクアツプシヨツクを低減する
という訳にゆかないことを確かめた。 ここで、ロツクアツプシヨツクについて考察す
るに、これはロツクアツプ時動力源(エンジン)
の回転数がトルクコンバータの出力回転数と同じ
になるよう低下し、この間における動力源の回転
数低下による回転エネルギー変化に起因して生ず
る。そこでロツクアツプ直前のトルクコンバータ
スリツプ量をΔNとし、トルクコンバータ出力回
転数をN1とし、動力源のイナーシヤをIとする
と、上記回転エネルギー変化の大きさΔEはエネ
ルギー方程式よりΔE∝I{(N1+ΔN)2−N1 2}で
表わされることが知られており、この式を整理し
てΔEは次式で表わされる。 ΔE∝I{ΔN2+2ΔN・N1} ……(1) 従つて、上述の如くΔEに依存するロツクアツ
プシヨツクはその大きさを、ロツクアツプ直前の
トルクコンバータスリツプ量ΔNとトルクコンバ
ータ出力回転数N1とによつて異にし、これらが
大きい程ロツクアツプシヨツクは大きくなる。 しかして、本願出願人が先に提案したロツクア
ツプ制御装置は、トルクコンバータ出力回転数が
小さい(N1′)場合と大きい(N1″)場合とで比
較して第13図及び第14図に示すように、スリ
ツプ量ΔN(第13図及び第14図ではスリツプ
量ΔNが同じ場合について示した)及びトルクコ
ンバータ出力回転数N1′,N1″に関係なく、同じ
比率ΔN/ΔTでスリツプ量ΔNを零にするもので
あるため、以下の問題が生ずることを確かめた。
つまり、ロツクアツプシヨツクは前記(1)式から明
らかなようにN1′<N1″によつて第13図の場合
の方が第14図の場合より大きく、前者のロツク
アツプシヨツクを小さなピークトルクα1により小
さくするよう比率ΔN/ΔTを決定すると、これ
が大き過ぎて後者のロツクアツプシヨツクが大き
なピークトルクα2により大きくなり、逆に後者の
ロツクアツプシヨツクも小さくするよう比率
ΔN/ΔTを小さくすると、これが小さ過ぎて前
者のロツクアツプ制御中ロツクアツプが遅れてロ
ツクアツプによる燃費向上効果を十分達成し得な
い。このような傾向は、スリツプ量ΔNが異なる
場合、これが前記(1)式の如く2剰に比例してロツ
クアツプシヨツクに関与するから、一層顕著とな
る。 発明の目的 以上の点に鑑み、前記の比率ΔN/ΔTはロツ
クアツプシヨツクの原因となる動力源の回転エネ
ルギー変化ΔEの大きさ、つまり前記(1)式から明
らかなようにスリツプ量ΔN及びトルクコンバー
タ出力回転数N1の大きさに応じて変化させるべ
きであり、本発明はこのようにすれば、いかなる
場合もロツクアツプによる燃費向上効果を損なう
ことなくロツクアツプシヨツクを確実に低減し得
て上述の問題を解消し得るとの観点から、この着
想を具体化したロツクアツプ制御装置を提供する
ことを目的とする。 発明の構成 この目的のため本発明ロツクアツプ制御装置
は、第1図に示すように動力源1により駆動され
る入力要素2と、これによりかき廻された作動油
によつて駆動される出力要素3とを具え、適宜ク
ラツチ4の作動により前記入出力要素間を相対回
転が零となるよう直結されてロツクアツプ可能な
トルクコンバータにおいて、前記動力源1が前記
クラツチ4の作動によるロツクアツプを行なうべ
き運転状態であるか否かを判定するロツクアツプ
判定手段5と、前記入出力要素間の相対回転数を
検出するスリツプ量検出手段6と、ロツクアツプ
判定手段5からのロツクアツプ指令を受けて、該
指令時におけるスリツプ量検出手段6からの前記
回転数及び前記出力要素3の回転数に対応した比
率で前記相対回転数を零に漸減するよう前記クラ
ツチ4の作動をフイードバツク制御するクラツチ
制御手段7とよりなることを特徴とする。 実施例 以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。 第2図は本発明装置をこれによりロツクアツプ
制御すべきトルクコンバータと共に示し、図中1
0は動力源としてのエンジン、11はそのクラン
クシヤフト、12はフライホイル、13はトルク
コンバータ、14はトルクコンバータ出力軸であ
る。エンジン10はその運転中クランクシヤフト
11をフライホイル12と共に回転しており、ト
ルクコンバータ13はフライホイル12を介しク
ランクシヤフト11に駆動結合されて常時エンジ
ン駆動されるポンプインペラ(入力要素)13a
と、これに対向させたタービンランナ(出力要
素)13bと、ステータ(反力要素)13cとの
要素で構成し、タービンランナ13bを出力軸1
4に駆動結合し、ステータ13Cは一方向クラツ
チ15を介し中空固定軸16上に置く。トルクコ
ンバータ13はその内部コンバータ室13dにポ
ンプ17からの作動流体を供給路18を経て供給
され、この作動流体を戻り路19を経てリザーバ
20に戻すと共に、その途中に設けた放熱器21
により冷却する。なお、戻り路19には図示せざ
る保圧弁が挿入されており、これによりコンバー
タ室13d内を或る値以下の圧力(コンバータ
圧)PCに保つ。かくて上述の如くエンジン駆動
されるポンプインペラ13aは内部作動流体をか
き廻し、これをタービンランナ13bに衝突させ
た後ステータ13cに通流させ、この間ステータ
13cの反力下でタービンランナ13bをトルク
増大させつつ回転させる。かかるコンバータ状態
での作動中トルクコンバータ13は、入出力要素
13a,13b間でスリツプ(相対回転)を生じ
ながら振動抑制及びトルク増大下にエンジン10
の動力を出力軸14に伝達することができる。 トルクコンバータ13は更に上記スリツプを制
限及び中止可能なスリツプ制御式及びロツクアツ
プ式とするためにクラツチ(ロツクアツプクラツ
チ)22を具え、これをトーシヨナルダンパ23
を介し出力軸14に駆動結合すると共に、この軸
上で軸方向移動可能としてロツクアツプ室24を
設定する。クラツチ22はロツクアツプ室24内
のロツクアツプ圧PL/uに応じこれとコンバータ室
13d内のコンバータ圧PCとの差圧により図中
左行し、この差圧に応じた力で入出力要素13
a,13b間を駆動結合することによりトルクコ
ンバータ13のスリツプを制限及び中止し得るも
のとする。 上記ロツクアツプ圧PL/uはスリツプ制御弁25
により後述の如く加減するが、この目的のためロ
ツクアツプ室24は軸14の中空孔及び回路26
を経てスリツプ制御弁25のポート25aに通じ
させる。弁25には別に前記コンバータ圧PCを
回路27により導びかれるポート25bと、ドレ
ンポート25cとを設け、スプール25dが図示
の中立位置の時ポート25aを両ポート25b,
25cから遮断し、スプール25dが図中左行す
る時ポート25aをポート25bに、又スプール
25dが図中右行する時ポート25aをポート2
5cに夫々通じさせるものとする。 スプール25dは、室25eにおいてスプール
ランドの受圧面積差に作用するコンバータ圧PC
が及ぼす力と、室25fにおいてスプールランド
の受圧面積差に作用するロツクアツプ圧PL/uが及
ぼす力及び室25gにおいてスプール左端面に作
用する制御圧PSが及ぼす力とに応動し、制御圧PS
は制御圧発生回路28及び電磁弁29により以下
の如くにして造る。 即ち、制御圧発生回路28にはその一端28a
より基準圧(例えば自動変速機の場合ライン圧)
PLを供給し、このライン圧をオリフイス28c,
28dを経て回路28の他端28bよりドレンす
る。このドレン量をデユーテイ制御される電磁弁
29により決定することで、オリフイス28c,
28d間に制御圧PSを造り出すことができ、これ
を回路30により室25gに導く。 電磁弁29はプランジヤ29aと、これを付勢
時図中左行させるソレノイド29bとを具え、ソ
レノイド29bの滅勢時プランジヤ29aがドレ
ン開口端28bからのドレン作動流体に押しのけ
られることで上記のドレンを許容し、ソレノイド
29bの付勢時プランジヤ29aが左行されるこ
とでドレン開口端28bを閉じるものとする。そ
して、電磁弁ソレノイド29bへの通電(付勢)
は、本発明が目的とするトルクコンバータのロツ
クアツプ制御をも行なうスリツプ制御用コンピユ
ータ31からの第3図a及び同図bに示すような
パルス信号のパルス幅(オン時間)中において繰
返し行なわれるようデユーテイ制御される。しか
して、第3図aに示す如くデユーテイ(%)が小
さい時電磁弁29がドレン開口端28bを閉じる
時間は短かく、従つて制御圧PSは第4図に示すよ
うにオリフイス28c,28dの受圧面積差のみ
で決まる一定値となる。デユーテイ(%)が第3
図bに示す如く大きくなるにつれ、第磁弁27は
長時間ドレン開口端28bを閉じるようになり、
従つて制御圧PSは第4図の如く徐々に上昇し、遂
にはライン圧PLに等しくなる。 第2図において、制御圧PSが上昇するにつれ、
この制御圧はスプール25dを第5図aの如く右
行させてポート25aを徐々に大きくポート25
cに通じさせ、ロツクアツプ圧PL/uは低下する。
一方制御圧PSが低下するにつれ、スプール25d
は第5図bの如く左行されてポート25aをポー
ト25bに徐々に大きく通じさせ、ロツクアツプ
圧PL/uは上昇する。ところで制御圧PSは第4図の
如くデユーテイ(%)が大きくなるにつれ上昇す
ることから、ロツクアツプ圧PL/uは、第6図に示
す如くデユーテイ(%)の小さい領域でコンバー
タ圧PCに等しく保たれ、デユーテイ(%)が大
きくなるにつれ低下し、遂には零となるよう変化
される。 スリツプ制御用コンピユータ31は電源+Vに
より作動され、エンジン回転数センサ33からの
エンジン回転数(入力要素13aの回転数に関す
る)Sir、トルクコンバータ出力回転数センサ3
4からの軸14(出力要素13b)の回転数に関
する信号Spr、及びスロツトル開度センサ35か
らのエンジンスロツトル開度信号STHを受けて電
磁弁29の前記デユーテイ制御を後述の如くに行
なう。この目的のためコンピユータ31は第7図
に示すようなマイクロコンピユータとし、これを
通常通りランダムアクセスメモリ(RAM)を含
むマイクロプロセツサユニツト(MPU)36と、
読取専用メモリ(ROM)37と、入出力インタ
ーフエース回路(I/O)38と、A/D変換器
39とで構成する。そしてこのマイクロコンピユ
ータはセンサ33,34からの信号Sir、Sprを波
形整形回路40により波形整形して入力されると
共に、センサ35からの信号STHをA/D変換器
39によりデジタル信号に変換して入力され、こ
れら入力信号を基に第8図の制御プログラムを実
行して増幅器41を介し電磁弁ソレノイド29b
を制御するものとする。 第8図は割込みルーチンであり、ステツプ50に
おいて図示せざるタイマから一定時間隔ΔT毎の
割込み信号を受ける度に以下の演算処理が行なわ
れ、トルクコンバータ13を例えば第11図に示
すスリツプ量線図に沿いスリツプ制御する。第1
1図はトルクコンバータ出力軸14の回転数及び
エンジン10のスロツトル開度、即ちエンジン1
0の運転状態毎に達成されるべきトルクコンバー
タ13の目標スリツプ量を表わし、ここで完全
C/Vとはクラツチ22が完全に非作動にされ、
トルクコンバータ13が入出力要素13a,13
bを直結されないコンバータ状態(スリツプ量最
大)で動力伝達を行なうべき領域であり、又完全
L/uとはクラツチ22が完全に作動され、トル
クコンバータ13が入出力要素13a,13bを
直結されたロツクアツプ状態(スリツプ量零)で
動力伝達を行なう領域であり、更にこれら以外の
領域はクラツチ22を半クラツチ状態で作動さ
せ、その継合力の加減によりトルクコンバータ1
3のスリツプ量(入出力要素13a,13bの相
対回転)を20RPM、40RPM、60RPMにすべき
スリツプ領域である。この図中矢印で示すように
完全C/V領域又はスリツプ領域から完全L/u
領域に入る時トルクコンバータ13は前記のロツ
クアツプシヨツクを生じ、これを十分小さくする
ため本発明は以下の如くにトルクコンバータを制
御する。 先ず、第8図のステツプ51において、MPU3
6はROM37に記憶させてある第11図のスリ
ツプ量線図に対応したテーブルデータからトルク
コンバータ出力軸回転数信号Spr及びスロツトル
開度信号STHを基に、トルクコンバータ13を完
全C/V領域にすべき運転状態か否かを判別す
る。そうであれば制御はステツプ52に進み、ここ
で、MPU36は出力デユーテイを0%にし、次
のステツプ55′で後述のカウンタをリセツトして
そのカウント値Mを0にする。このデユーテイ0
%により第6図から明らかな如くロツクアツプ圧
PL/uはコンバータ圧PCと同じ最高値にされ、ロツ
クアツプクラツチ22を釈放する結果、トルクコ
ンバータ13は第11図中完全C/V領域で要求
通りコンバータ状態にされ、この状態での動力伝
達を行なうことができる。 完全C/V領域でなければ、ステツプ51はステ
ツプ53を選択し、ここでMPU36は第11図の
スリツプ量線図に対応したテーブルデータから出
力軸回転数信号Spr及びスロツトル開度信号STHを
基に、エンジン10がトルクコンバータ13を完
全L/u領域にすべき運転状態か否かを判別す
る。そうでなければ、つまりエンジン10がトル
クコンバータ13をスリツプ制御すべき運転状態
(スリツプ領域)である場合、制御はステツプ54
に進み、ここでMPU36は以下の如く通常のス
リツプ制御プログラムを実行する。即ち、先ず
MPU36は第11図のスリツプ量線図に対応し
たテーブルデータから出力軸回転数信号Spr及び
スロツトル開度信号STHを基に、目標スリツプ量
20RPM、40RPM又は60RPMをテーブルルツク
アツプ方式により読出し、トルクコンバータ13
のスリツプ量(入出力要素13a,13bの相対
回転)が目標スリツプ量となるよう第7図の増幅
器41を介して行なう電磁弁29のデユーテイ制
御によりクラツチ22の結合力を制御する。かく
てトルクコンバータ13は第11図中のスリツプ
領域で、エンジン10の運転状態毎に、つまりそ
のスロツトル開度及びトルクコンバータ出力軸回
転数毎に目標スリツプ量20RPM、40RPM又は
60RPMに保たれ、過不足のないスリツプ状態で
エンジンのトルク変動を吸収しつつ高い動力伝達
効率をもつて作動することができる。その後制御
はステツプ55に進み、ここでもMPU36は後述
のカウンタをカウント値Mが0となるようリセツ
トする。 ところで、上記完全C/V領域又はスリツプ領
域から第11図中矢印で示すように完全L/u領
域に入るようエンジン10の運転状態が変化する
と、ステツプ53はステツプ56を選択し、ここで
MPU36はステツプ55′又は55おいてリセツトさ
れたカウンタのカウント値Mが設定値Mnax以上
か否かを判別する。このカウンタは後述の如く作
動される毎に、つまり前記タイマからの割込信号
(ΔT時間毎に入力される)毎に1づつカウント
アツプされ、本発明のロツクアツプ制御を行なう
時間を設定するタイマとなり、当該時間はΔT×
Mnaxにより設定される。しかして上記リセツト
により今は末だM=0であるから制御はステツプ
56からステツプ57へと進み、ここでMPU36は
信号Sir、Sprを基に|エンジン回転数(入力要素
13aの回転数)−出力回転数(出力要素13b
の回転数|の演算によつて入出力要素の実回転差
(トルクコンバータスリツプ量)ΔNを求め、そ
の後ステツプ58においてM=0か否かを判別す
る。 上述の如く今M=0であるから、ステツプ58は
ステツプ59−1、59−2、60を順次選択し、ステ
ツプ59−1においてはロツクアツプ指令(M=
0)時におけるスリツプ量(初期スリツプ量
ΔNi)を読込んで設定する。次のステツプ59−2
では、初期スリツプ量ΔNi及びロツクアツプ指令
時におけるトルクコンバータ出力軸回転数(初期
トルクコンバータ出力軸回転数)N1j(信号Sprか
ら読込む)毎に次表の如く設定してROM37に
記憶させたテーブルデータからスリツプ量の減少
率(ロツクアツプシヨツクを問題とならなくする
ための限界値)Aijをテーブルルツクアツプ方式
により設定する。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 動力源により駆動される入力要素と、これに
よりかき廻された作動油によつて駆動される出力
要素とを具え、適宜クラツチの作動により前記入
出力要素間を相対回転が零となるよう直結されて
ロツクアツプ可能なトルクコンバータにおいて、
前記動力源が前記クラツチの作動によるロツクア
ツプを行なうべき運転状態であるか否かを判定す
るロツクアツプ判定手段と、前記入出力要素間の
相対回転数を検出するスリツプ量検出手段と、ロ
ツクアツプ判定手段からのロツクアツプ指令を受
けて、該指令時におけるスリツプ量検出手段から
の前記相対回転数及び前記出力要素の回転数に対
応した比率で前記相対回転数を零に漸減するよう
前記クラツチの作動をフイードバツク制御するク
ラツチ制御手段とよりなることを特徴とするトル
クコンバータのロツクアツプ制御装置。 2 前記クラツチ制御手段は、ロツクアツプ指令
時における相対回転数及び出力要素回転数に対応
した比率を、動力源の負荷及び回転数に基づき間
接的に決定するものである特許請求の範囲第1項
記載のトルクコンバータのロツクアツプ制御装
置。 3 前記クラツチ制御手段は、ロツクアツプ指令
時における相対回転数及び出力要素回転数に対応
した比率を、動力源の負荷及び出力要素回転数に
基づき間接的に決定するものである特許請求の範
囲第1項記載のトルクコンバータのロツクアツプ
制御装置。 4 前記クラツチ制御手段は、ロツクアツプ指令
時における相対回転数及び出力要素回転数に対応
した比率を、該相対回転数及び動力源回転数に基
づき決定するものである特許請求の範囲第1項記
載のトルクコンバータのロツクアツプ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25115883A JPS60143266A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | トルクコンバ−タのロツクアツプ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25115883A JPS60143266A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | トルクコンバ−タのロツクアツプ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60143266A JPS60143266A (ja) | 1985-07-29 |
JPS6324192B2 true JPS6324192B2 (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=17218532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25115883A Granted JPS60143266A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | トルクコンバ−タのロツクアツプ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS60143266A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02164653A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Koichi Nishikawa | リンク式リフトを有するターンテーブル型自動車整備装置 |
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JPH02164653A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Koichi Nishikawa | リンク式リフトを有するターンテーブル型自動車整備装置 |
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