JP2002188717A - 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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Abstract
度なスリップ制御を実現し、逆方向の制御がなされた
り、制御不安定や不能が発生するのを防止する。 【解決手段】 31で目標スリップωSLPTを定め、32
で、目標スリップωSLPTCを設定し、33で、ドライ
ブ状態で正、コースト状態で負の実スリップ回転ω
SLPRを算出し、34で、ωSL PTC−ωSLPRに
よりスリップ偏差ωSLPERを算出し、35で、スリッ
プ指令値ωSLPCを求め、36で、スリップ回転ゲイン
gSLPCをドライブ用マップまたはコースト用マップ
を基にωTRから検索し、37で、目標コンバータトルク
tCNVCを算出する。39で、エンジントルクtEHか
らtCNVCを減算して目標ロックアップクラッチ容量
tLUCを求め、40で、tLUCを達成するためのロッ
クアップクラッチ圧指令値PLUCを、ドライブ用マッ
プまたはコースト用マップから検索する。
Description
自動変速機などに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、つまりトルクコンバータのス
リップ回転を目標値へ収束させる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・オフ的な制御では、こもり音や振動の問題が生じな
いようにする必要性から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(スリップ制御状態)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、上記のスリップ制御領域でトルクコンバータ
の実スリップ回転が最終的に目標スリップ回転に収束す
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理論上は、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
領域の一層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。
るためのロックアップクラッチの締結力を理論通りに制
御できないことがあり、この場合、ロックアップクラッ
チの一時的な締結によるショックやこもり音が発生する
ことがある。この問題を解決するために本願出願人は先
に、特開平11−82726号公報により以下のごとき
トルクコンバータのスリップ制御装置を提案済みであ
る。
状態ではトルクコンバータへの入力トルク(エンジン出
力トルク)が、トルクコンバータの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の締結容量との和
値に相当するとの事実認識に基づき、トルクコンバータ
の伝動性能から予め求めておいた上記コンバータトルク
とスリップ回転との関係をもとに、実スリップ回転を目
標スリップ回転に収束させるためのスリップ回転指令値
を達成するのに必要な目標コンバータトルクを算出し、
エンジン出力トルクからこの目標コンバータトルクを差
し引いて目標ロックアップクラッチ締結容量を算出し、
この目標ロックアップクラッチ締結容量が実現されるよ
うロックアップクラッチの締結圧を制御するようにした
トルクコンバータのスリップ制御装置を既に提案済みで
ある。このスリップ制御装置は、トルクコンバータの実
スリップ回転をスリップ回転指令値に一致させる制御を
線形化補償することで制御精度を高めることにより上記
の問題を解消することを趣旨とするものである。
77号公報により以下のごときトルクコンバータのスリ
ップ制御装置をも提案済みである。この装置は、トルク
コンバータの目標とするスリップ回転に対し、車両の運
転状態に応じた補償用フィルタを設定することで目標ス
リップ回転を補正することにより、前記の問題を解消す
ることを趣旨とするものである。
平11−82726号公報により提案した装置において
は、目標ロックアップクラッチ締結容量を実現するため
のロックアップクラッチ締結圧を求めるに当たり、目標
ロックアップクラッチ締結容量およびロックアップクラ
ッチ締結圧間の関係を表すマップとして、アクセルペダ
ルを釈放したコースト状態の時もアクセルペダルを踏み
込んだドライブ状態の時と同じマップを用いるため、以
下に説明するような問題が生ずることを確かめた。
に瞬時(t)におけるエンジン出力トルクtEHと、コン
バータトルクtCNVCと、ロックアップクラッチ締結容量
tLUとの間には次式の関係が成立する。 tEH(t)=tLU(t)+tCNVC(t) ・・・ (1) ところでコンバータトルクtCNVCについては、トルクコ
ンバータ単体の速度比e(=タービン回転数ωTR/ポ
ンプインペラ回転数ωIR)に応じたトルク容量係数
(C)マップが図12のように予め判っていることか
ら、これから検索したトルクコンバータのトルク容量係
数Cと、ポンプインペラ回転数ωIRとを用いた以下の
演算により算出することができる。 tCNVC(t)=C・ωIR 2 ・・・(2)
リップ回転を現在より大きくする(絶対値表現で大きく
する)場合を考察するに、実スリップ回転ω
SLPRは、エンジン回転数(ポンプインペラ回転数)
ωIRからタービン回転数ωTRを差し引いて、 ωSLPR=ωIR−ωTR ・・・(3) により求めることができる。そしてコースト状態では、
ωIR<ωTRであるため、上記の速度比eは、 e=ωTR/ωIR>1 となる。
eが1以上の領域(コースト状態)においては、トルク
コンバータのトルク容量係数Cが負の値になるのに伴
い、コンバータトルクtCNVCも負の値となる。この状態
において、上記の通りスリップ回転ωSLPRを現在よ
りも大きくするためには、つまり速度比eを大きくする
ためには、コンバータトルクtCNVCを現在より小さくす
る必要がある。図13は、タービン回転数ωTRごとに
速度比eを変化させた場合のコンバータトルクtCNVCの
変化特性を示した図であり、この図からも、速度比eを
大きくするためには、コンバータトルクtCNVCを小さく
する必要があること明らかである。
トルクtEHが一定であるとすると、前述の通りコース
ト状態でスリップ回転ωSLPRを現在よりも大きくす
るためには、つまりコンバータトルクtCNVCを小さくす
るためには、ロックアップクラッチの締結容量tLUを
大きくする必要がある。ところが、前記特開平11−8
2726号公報により先に提案したスリップ制御装置に
おいては、スリップ回転ωSLPRの方向、つまりドラ
イブ状態(ωI R>ωTR)なのか、コースト状態(ω
IR<ωTR)なのかにかかわらず、スリップ回転ω
SLPRがドライブ側であることを想定したロックアッ
プクラッチの締結容量マップを用いるというものであっ
た。
の締結容量と、これを実現するための必要締結圧とは、
ドライブ状態では図8に例示するごときものであるのに
対し、コースト状態では図9に例示するごとくにドライ
ブ状態の時とは逆特性となる。それにもかかわらず上記
のごとく、コースト状態なのにドライブ状態の時と同じ
図8に対応したロックアップクラッチの締結容量マップ
を用いるという従来の提案技術では、スリップ回転ω
SLPRを現在よりも大きくする要求に対して、ロック
アップクラッチの締結圧を上昇させることになり、要求
とは逆にスリップ回転ωSLPRを小さくさせるという
第1の問題を生ずる。
号公報による提案技術によれば、前記(1)式から、狙
いとするスリップ回転を実現するためのロックアップク
ラッチ締結容量tLUを求める時に必要なコンバータトル
クtCNVCを求めるに際し、トルクコンバータの流体伝動
によるコンバータトルクに対するスリップ回転の比とし
て定義したスリップ回転ゲインと、トルクコンバータ出
力回転数との関係を予め求めておき、この予め求めてお
いた関係を基にトルクコンバータ出力回転数からスリッ
プ回転ゲインを検索し、このスリップ回転ゲインで狙い
とするスリップ回転を除算することにより、狙いとする
スリップ回転を達成するための目標コンバータトルクt
CNVCを求めるが、スリップ回転の方向が逆になるドライ
ブ状態とコースト状態とで、ともにドライブ状態の時の
スリップ回転ゲインマップを用いていたため以下に説明
するような問題を生ずる。
ルクコンバータ出力回転数間の関係は実際上、ドライブ
状態とコースト状態とでスリップ回転の方向が逆になる
ため、図6に例示するように異なり、同じトルクコンバ
ータ出力回転数のもとでもスリップ回転ゲインが違う。
従って、狙いとするスリップ回転が同じでもドライブ状
態とコースト状態とでは本来の目標コンバータトルクに
ずれが生じる。それにもかかわらず先の提案技術のよう
に、コースト状態の時もドライブ状態でのスリップ回転
ゲインマップを用いるのでは、スリップ回転ゲインが狙
いとするスリップ回転に対応したものでなくなり、スリ
ップ制御の精度を低下させるという第2の問題を生ず
る。
トル開度TVOを減少させてドライブ状態からコースト
状態に移行した場合につき説明すると、瞬時T1以後、
図14のエンジン回転数ωIRの変化傾向から明らかな
ようにスリップ回転が不安定になって、ショックやこも
り音を発生させるという問題を生じたり、図15のエン
ジン回転数ωIRの変化傾向から明らかなようにスリッ
プ状態を維持し切れずにトルクコンバータがコンバータ
状態になって、スリップ制御による燃費効果を低下させ
るという問題を生ずる。
7号公報による先の提案技術においては、トルクコンバ
ータのスリップ制御に際し、目標スリップ回転および実
スリップ回転を絶対値処理した後の数値を制御に資する
ため以下の問題を生ずる。例えば、ドライブ側の目標ス
リップ回転とコースト側の目標スリップ回転が同じ絶対
値を呈する場合、補償用フィルターに入力される目標ス
リップ回転がドライブ状態の時とコースト状態の時とで
同じ値になるため、補償用フィルターの出力に変化が現
れないこととなる。これがため、ドライブ状態からコー
スト状態へと、また逆にコースト状態からドライブ状態
へと運転状態が切り換わった時に、設計者の意図する目
標応答を実現できないという第3の問題を生ずる。
ースト状態でのスリップ制御からドライブ状態でのスリ
ップ制御に移行して、目標スリップ回転ωSLPTが−
N1から+N1に切り換わり、実スリップ回転ω
SLPRが−N2から+N2に切り換わった場合につき
説明するに、スリップ制御にはコースト状態でもドライ
ブ状態でも、目標スリップ回転ωS LPTとして−N
1,+N1の絶対値N1を用い、実スリップ回転ω
SLPRとして−N2,+N2の絶対値N2を用いるこ
とから、コースト状態からドライブ状態への切り換わり
時T1にも目標応答に図示のごとく変化が現れず、設計
時に意図した通りのスリップ制御応答を実現することが
できないという問題を生ずる。
アップクラッチ締結容量を実現するためのロックアップ
クラッチ締結圧を求めるに際して用いる、ロックアップ
クラッチの締結容量と必要締結圧との関係を示したマッ
プを、ドライブ状態の時とコースト状態の時とで異なら
せることにより、前記した第1の問題を解消することを
目的とする。
アップクラッチの締結容量と必要締結圧との関係を示し
たマップを一層実情に即したものにして、第1の問題解
決が更に確実になされ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提案することを目的とする。
コンバータ出力回転数に対するスリップ回転ゲインの関
数を、ドライブ状態の時とコースト状態の時とで異なら
せることにより、前記した第2の問題をも解消し得るよ
うにしたトルクコンバータのスリップ制御装置を提案す
ることを目的とする。
回転および目標スリップ回転を絶対値処理しないで、ド
ライブ状態の時とコースト状態の時とで異なる極性を持
ったままのスリップ回転をスリップ制御に資することに
より、第3の問題をも解消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提案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、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限可能
で、この実スリップ回転を目標スリップ回転に向かわせ
るための目標ロックアップクラッチ締結容量を実現する
ロックアップクラッチ締結圧指令値をマップ検索により
求めるようにしたトルクコンバータのスリップ制御装置
において、前記マップ検索に際して用いる目標ロックア
ップクラッチ締結容量およびロックアップクラッチ締結
圧指令値間の関係を表したマップを、トルクコンバータ
の入力要素から出力要素に向けて動力が伝達されるドラ
イブ状態の時に用いるドライブ用マップと、逆に出力要
素から入力要素に向けて動力が伝達されるコースト状態
の時に用いるコースト用マップとでそれぞれ構成したこ
とを特徴とするものである。
プ制御装置は、第1発明において、前記ドライブ状態の
時に用いるドライブ用マップを、ロックアップクラッチ
締結圧指令値の増大につれ目標ロックアップクラッチ締
結容量が増加するマップとし、前記コースト状態の時に
用いるコースト用マップをロックアップクラッチ締結圧
指令値の増大につれ目標ロックアップクラッチ締結容量
が低下するマップとしたことを特徴とするものである。
プ制御装置は、実スリップ回転を目標スリップ回転に向
かわせるスリップ回転指令値を実現するための目標コン
バータトルクを、トルクコンバータの流体伝動によるコ
ンバータトルクに対するスリップ回転の比として定義し
た、トルクコンバータ出力回転数の関数であるスリップ
回転ゲインと、前記スリップ回転指令値とから求めるよ
うにし、トルクコンバータ入力トルクから該目標コンバ
ータトルクを差し引いて求めた目標ロックアップクラッ
チ締結容量を実現するためのロックアップクラッチ締結
圧指令値を前記マップ検索により求めるようにした第1
発明または第2発明のスリップ制御装置において、前記
トルクコンバータ出力回転数に対するスリップ回転ゲイ
ンの関数を、前記ドライブ状態の時とコースト状態の時
とで異ならせ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発明乃至第3発明のいずれかのスリ
ップ制御装置おいて、前記実スリップ回転および目標ス
リップ回転として、これらを絶対値処理しないで、ドラ
イブ状態の時とコースト状態の時とで異なる極性を持っ
たままのスリップ回転を用いるよう構成したことを特徴
とするものである。
ップ制御装置は、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
り制限するに際し、この実スリップ回転を目標スリップ
回転に向かわせるための目標ロックアップクラッチ締結
容量を実現するロックアップクラッチ締結圧指令値をマ
ップ検索により求めるが、当該マップ検索に際して用い
る目標ロックアップクラッチ締結容量およびロックアッ
プクラッチ締結圧指令値間の関係を表したマップを、ト
ルクコンバータの入力要素から出力要素に向けて動力が
伝達されるドライブ状態の時に用いるドライブ用マップ
と、逆に出力要素から入力要素に向けて動力が伝達され
るコースト状態の時に用いるコースト用マップとでそれ
ぞれ構成したため、ドライブ状態の時とコースト状態の
時とで、上記マップ検索に際して用いる目標ロックアッ
プクラッチ締結容量およびロックアップクラッチ締結圧
指令値間の関係を表したマップを異ならせることとな
る。
主体として設計されたトルクコンバータにおいて、ドラ
イブ側とコースト側における理想的なロックアップクラ
ッチの締結容量マップが異なる場合でも、第1発明のマ
ップ切り換えによりコースト状態でもスリップ制御を高
精度に行わせることができる。従って、例えばスリップ
回転を現在よりも大きくする要求に対して、ロックアッ
プクラッチの締結圧を上昇させて要求とは逆にスリップ
回転を小さくさせるような前記した第1の問題を生ずる
ことがない。
用いる上記ドライブ用マップを、ロックアップクラッチ
締結圧指令値の増大につれ目標ロックアップクラッチ締
結容量が増加するマップとし、コースト状態の時に用い
る上記コースト用マップをロックアップクラッチ締結圧
指令値の増大につれ目標ロックアップクラッチ締結容量
が低下するマップとしたから、ドライブ状態の時も、コ
ースト状態の時も、上記のマップが実情に即したものと
なり、例えばスリップ回転を現在よりも大きくする要求
に対して、ロックアップクラッチの締結圧を上昇させて
要求とは逆にスリップ回転を小さくさせるような前記し
た第1の問題を更に確実に解消することができる。
標スリップ回転に向かわせるスリップ回転指令値を実現
するための目標コンバータトルクを、トルクコンバータ
の流体伝動によるコンバータトルクに対するスリップ回
転の比として定義した、トルクコンバータ出力回転数の
関数であるスリップ回転ゲインと、前記スリップ回転指
令値とから求め、トルクコンバータ入力トルクから該目
標コンバータトルクを差し引いて求めた目標ロックアッ
プクラッチ締結容量を実現するためのロックアップクラ
ッチ締結圧指令値を前記マップ検索により求める。
コンバータ出力回転数に対するスリップ回転ゲインの関
数を、ドライブ状態の時とコースト状態の時とで異なら
せるため、ドライブ側とコースト側のスリップ回転ゲイ
ンが異なる時にも、目標コンバータトルクの精度を上げ
ることができ、制御系全体の精度が向上する。つまり、
スリップ回転ゲインおよびトルクコンバータ出力回転数
間の関係は実際上、ドライブ状態とコースト状態とでス
リップ回転の方向が逆になるため、図6に例示するよう
に異なり、同じトルクコンバータ出力回転数のもとでも
スリップ回転ゲインが違うが、この違いに対応してスリ
ップ回転ゲインを正確に求めることができ、従って、ド
ライブ状態とコースト状態との双方でスリップ回転ゲイ
ンを狙いとするスリップ回転に対応したものにすること
が可能となり、スリップ回転ゲインの不正確によりスリ
ップ制御の精度が低下するという前記した第2の問題を
解消することができる。
び目標スリップ回転として、これらを絶対値処理しない
で、ドライブ状態の時とコースト状態の時とで異なる極
性を持ったままのスリップ回転をスリップ制御に資する
ため、ドライブ状態からコースト状態への移行時や、コ
ースト状態からドライブ状態への移行時のように、目標
スリップ回転の符号が反転するような運転状態の切り換
えがあった場合でも、設計者の意図するスリップ回転の
目標応答を確実に達成され、前記した第3の問題を生ず
ることもなくなる。
に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形
態になるトルクコンバータのスリップ制御装置を示し、
トルクコンバータ2は周知であるため詳細な図示を省略
したが、エンジンクランクシャフトに結合されてエンジ
ン駆動されるトルクコンバータ入力要素としてのポンプ
インペラと、自動変速機用歯車変速機構の入力軸に結合
されたトルクコンバータ出力要素としてのタービンラン
ナと、これらポンプインペラおよびタービンランナ間を
直結するロックアップクラッチ2cとを具備するロック
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およびター
ビンランナ間を直結せず、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、ロックアップクラッチ2cが完全締結され
てポンプインペラおよびタービンランナ間の相対回転を
なくし、トルクコンバータ2をロックアップ状態で機能
させる。
リップ制御弁11によりこれらを決定するものとし、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を制
御するが、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を以下に説明する周知のものとする。
即ち、先ずロックアップソレノイド13は一定のパイロ
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P S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2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。
荷を表すスロットル開度TVOを検出するスロットル開
度センサ21からの信号と、ポンプインペラの回転速度
ωIR(エンジン回転数でもある)を検出するインペラ
回転センサ22からの信号と、タービンランナの回転速
度ωTR(トルクコンバータ出力回転数)を検出するタ
ービン回転センサ23からの信号と、自動変速機(トル
クコンバータ2)の作動油温TEMPを検出する油温セ
ンサ24からの信号と、変速機出力回転数(車速に相当
する)Noを検出する変速機出力回転センサ25からの
信号と、変速機入出力回転比である変速比iPを計算す
る変速比計算部26からの信号と、電源電圧Vigを検
出する電源電圧センサ27からの信号とをそれぞれ入力
することとする。
に、図3に示す機能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
すると共に、電源電圧信号Vigに応じてロックアップ
ソレノイド駆動デューティDの補正して、以下に詳述す
る所定のスリップ制御を行う。図3における目標スリッ
プ回転演算部31は、車速VSPと、スロットル開度T
VOと、変速比ipと、作動油温TEMP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目標スリップ回転ωSLPTを定め
て決定する。前置補償器32は、目標スリップ回転ω
SLPTを設計者の意図した応答で実現させるための補
償済み目標スリップ回転ωSLPTCを設定する補償フ
ィルターで、目標スリップ回転ωSLPTを当該フィル
ターに通過させることにより補償済み目標スリップ回転
ωSLPTCを求めることができる。
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。従って実
スリップ回転ωSLPRは、ポンプインペラ回転速度ω
IRがタービンランナ回転速度ωTRよりも大きいドラ
イブ状態の時に正の値をとり、逆にポンプインペラ回転
速度ωIRがタービンランナ回転速度ωTRよりも小さ
いコースト状態の時に逆極性の負値となる。これがため
目標スリップ回転ωSLPTも、絶対値処理しないで、
上記に符合した極性を持ったままの目標値とする。
(t)ごとに目標スリップ回転ωSLP Tと実スリップ
回転ωSLPRとの間のスリップ回転偏差ωSLPER
を、 ωSLPER(t)=ωSLPT(t)−ωSLPR(t)・・・(4) により算出する。
プ回転偏差ωSLPERを基に例えば周知の比例(P)
・積分(I)制御により、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ωSLPCを以下により算出する。 ωSLPC(t)=KP・ωSLPER(t)+(KI/S)・ωSLPER (t) ・・・(5) 但し、KP:比例制御定数 KI:積分制御定数 S :微分演算子
予め求め得る、コンバータトルクt CNVと、スリップ
回転ωSLPと、タービン回転速度ωTとの関係を説明
するに、図6に例示するごとくコンバータトルクt
CNVに対するスリップ回転ωS LPの比をスリップ回
転ゲインgSLP gSLP=ωSLP/tCNV・・・(6) と定義すると、このスリップ回転ゲインgSLPはドラ
イブ状態とコースト状態とで異なるものの、図6に示す
ようにタービン回転速度ωTに応じて変化する。スリッ
プ回転ゲイン演算部36はこの事実認識に基づき、図4
に示すように先ずステップ51で現在の運転状態がドラ
イブ状態か否かをチェックし、ドライブ状態ならステッ
プ52で、図6に例示したドライブ用のマップを基にタ
ービン回転速度ωTRからスリップ回転ゲインg
SLPCを検索して求める。ステップ51で現在の運転
状態がドライブ状態でないと判定するコースト状態の時
は、ステップ53において、図6に例示したコースト用
のマップを基にタービン回転速度ωTRからスリップ回
転ゲインgSLPCを検索して求める。なお好ましく
は、上記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)〕g
SLPC(t) 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。
(6)式におけるgSLPにgSL PCを当てはめ、ω
SLPに上記スリップ回転指令値演算部35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ω
SLPC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)/gSLPC・・・(7) により算出する。
図7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ωIR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エンジン出力トルクtEH tEH(t)=〔1/(TED・S+1)〕tES(t)・・・(8) を推定して求める。
39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)・・・(9)
40は、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P
LUCを、図5の判定結果に応じて選択した図8または
図9に対応するマップから検索する。ここで図8および
図9は、ドライブ状態およびコースト状態ごとにロック
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
く。ロックアップクラッチ締結圧指令値演算部40は、
図5のステップ61でドライブ状態と判定する時、ステ
ップ62において図8のドライブ用のマップから目標ロ
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を検索し、図5の
ステップ61でコースト状態と判定する時、ステップ6
3において図9のコースト用のマップから目標ロックア
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。
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を決定するが、この際、電源電圧V
igの変化による影響が回避されるようロックアップソ
レノイド駆動デューティDを適宜補正して図1のロック
アップソレノイド13に出力する。
制御によれば、以下に説明するような作用効果が奏し得
られる。つまり、実スリップ回転ωSLPRを目標スリ
ップ回転ωSLPTCに向かわせるための目標ロックア
ップクラッチ締結容量tLUCを実現するロックアップ
クラッチ締結圧指令値PLUCをマップ検索により求め
る時に用いる目標ロックアップクラッチ締結容量t
LUCおよびロックアップクラッチ締結圧指令値PL
UC間の関係を表した予定のマップとして、トルクコン
バータの入力要素から出力要素に向けて動力が伝達され
るドライブ状態の時は図8のドライブ用マップを用い、
逆に出力要素から入力要素に向けて動力が伝達されるコ
ースト状態の時は図9のコースト用マップを用いるとい
うように、当該マップをドライブ状態の時とコースト状
態の時とで異ならせたため、本来ドライブ状態での使用
を主体として設計されたトルクコンバータにおいて、ド
ライブ側とコースト側における理想的なロックアップク
ラッチの締結容量マップが異なる場合でも、ドライブ状
態とコースト状態の双方でスリップ制御を高精度に行わ
せることができる。従って、例えばスリップ回転を現在
よりも大きくする要求に対して、ロックアップクラッチ
の締結圧を上昇させて要求とは逆にスリップ回転を小さ
くさせるような前記した第1の問題を生ずることがな
い。
ドライブ用マップを図8のごとく、ロックアップクラッ
チ締結圧指令値PLUCの増大につれ目標ロックアップ
クラッチ締結容量tLUCが増加するマップとし、コー
スト状態の時に用いる上記コースト用マップを図9のご
とく、ロックアップクラッチ締結圧指令値PLUCの増
大につれ目標ロックアップクラッチ締結容量tLUCが
低下するマップとしたから、ドライブ状態の時も、コー
スト状態の時も、上記のマップが実情に即したものとな
り、例えばスリップ回転を現在よりも大きくする要求に
対して、ロックアップクラッチの締結圧を上昇させて要
求とは逆にスリップ回転を小さくさせるような前記した
第1の問題を更に確実に解消することができる。
するごとくトルクコンバータ出力回転数ωTRに対する
スリップ回転ゲインgSLPCの関数を、ドライブ状態
の時とコースト状態の時とで異ならせ、図3の演算部3
6でスリップ回転ゲインgS LPCを求めるに際しドラ
イブ状態の時とコースト状態の時とでそれぞれ専用のマ
ップを用いるため、ドライブ側とコースト側のスリップ
回転ゲインが異なる時にも、目標コンバータトルクの精
度を上げることができ、制御系全体の精度が向上する。
つまり、スリップ回転ゲインgSLPCおよびトルクコ
ンバータ出力回転数ω TR間の関係は実際上、ドライブ
状態とコースト状態とでスリップ回転の方向が逆になる
ため、図6に例示するように異なり、同じトルクコンバ
ータ出力回転数ωTRのもとでもスリップ回転ゲインg
SLPCが違うが、この違いに対応してスリップ回転ゲ
インを正確に求めることができ、従って、ドライブ状態
とコースト状態との双方でスリップ回転ゲインgSLP
Cを狙いとするスリップ回転に対応したものにすること
が可能となり、スリップ回転ゲインの不正確によりスリ
ップ制御の精度が低下するという前記した第2の問題を
も解消することができる。
度TVOを減少させてドライブ状態からコースト状態に
移行した場合につき説明すると、瞬時T1以後、図10
のエンジン回転数ωIRの変化傾向から明らかなように
スリップ回転が安定しており、図14につき前述したよ
うなスリップ回転の不安定を生ずることがなく、ショッ
クやこもり音が発生するという問題を回避可能である
し、また図15につき前述したようにスリップ状態を維
持し切れずにトルクコンバータがコンバータ状態になっ
てしまうこともなく、スリップ制御による燃費効果が低
下するという問題も回避可能である。
31,33につき前述したごとく、トルクコンバータの
スリップ制御に際し、目標スリップ回転ωSLPTおよ
び実スリップ回転ωSLPRを絶対値処理しないで極性
を持ったままの数値としてスリップ制御に資する構成で
あるため、図16と同じ条件での波形図として示した図
11から明らかなように、瞬時T1以前におけるコース
ト側の目標スリップ回転−N1と、瞬時T1以後におけ
るドライブ側の目標スリップ回転+N1が同じ絶対値を
呈する場合でも、前置補償器32に入力される目標スリ
ップ回転がドライブ状態の時とコースト状態の時とで同
じ値になることがなく、コースト状態からドライブ状態
への移行が前置補償器32の出力に必ず変化が現れるこ
ととなる。これがため、また実スリップ回転−N2,+
N2も絶対値処理しないで対応する極性を持ったままの
数値としてスリップ制御に資することから、コースト状
態からドライブ状態へと運転状態が切り換わった時(逆
にドライブ状態からコースト状態へ切り換わった場合も
同じ)、瞬時T1およびT2間における目標応答の変化
傾向から明らかなごとく、設計者の意図する目標応答を
確実に実現することができ、前記した第3の問題をも解
消することができる。
したスリップ回転ゲインgSLPCをそのまま用いた
り、これを、その急激な変動を抑制するためにローパス
フィルタに通過させた後の値を用いることとして説明し
たが、これらの代わりに、スリップ回転ゲインそのもの
をドライブ側およびコースト側でそれぞれ固定値に設定
してもよい。また、ロックアップクラッチの容量マップ
についても図8および図9に示すようなものに代えて、
ドライブ側のマップを簡易的に極性反転させてコースト
用のマップとしても、同様の作用効果奏し得ることは言
うまでもない。さらに、上記実施の形態を具現化するに
当たり、インペラ回転センサ22の検出値であるインペ
ラ回転速度ωIRに代えて、図示せざるエンジン回転セン
サの検出値であるエンジン回転数を用いることも可能で
あり、同様にタービン回転センサ23の検出値であるタ
ービン回転速度ωTRは、Vベルト式無段変速機の場合、
プライマリプーリの回転数であるプライマリ回転速度を
代用することも可能である。
置を示す概略系統図である。
ドから出力される信号圧とロックアップクラッチ締結圧
との関係を示す線図である。
るスリップ制御の機能別ブロック線図である。
スリップ回転ゲイン演算処理を示すフローチャートであ
る。
算部が実行するロックアップクラッチ締結圧指令値の演
算処理を示すフローチャートである。
る。
力トルクとの関係を示す全性性能線図である。
結圧と、締結容量との関係を例示する特性図である。
結圧と、締結容量との関係を例示する特性図である。
における本実施の形態になるスリップ制御の動作タイム
チャートである。
における本実施の形態になるスリップ制御の動作タイム
チャートである。
容量係数の変化特性を示す線図である。
ータトルクの変化特性を示す線図である。
における従来のスリップ制御を、スリップ回転が不安定
になる場合の動作タイムチャートである。
における従来のスリップ制御を、スリップ制御が不能に
なってコンバータ状態になる場合の動作タイムチャート
である。
における従来のスリップ制御の動作タイムチャートであ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 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
制限可能で、この実スリップ回転を目標スリップ回転に
向かわせるための目標ロックアップクラッチ締結容量を
実現するロックアップクラッチ締結圧指令値をマップ検
索により求めるようにしたトルクコンバータのスリップ
制御装置において、 前記マップ検索に際して用いる目標ロックアップクラッ
チ締結容量およびロックアップクラッチ締結圧指令値間
の関係を表したマップを、トルクコンバータの入力要素
から出力要素に向けて動力が伝達されるドライブ状態の
時に用いるドライブ用マップと、逆に出力要素から入力
要素に向けて動力が伝達されるコースト状態の時に用い
るコースト用マップとでそれぞれ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記載のスリップ制御装置におい
て、前記ドライブ状態の時に用いるドライブ用マップ
を、ロックアップクラッチ締結圧指令値の増大につれ目
標ロックアップクラッチ締結容量が増加するマップと
し、前記コースト状態の時に用いるコースト用マップを
ロックアップクラッチ締結圧指令値の増大につれ目標ロ
ックアップクラッチ締結容量が低下するマップとしたこ
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】 実スリップ回転を目標スリップ回転に向
かわせるスリップ回転指令値を実現するための目標コン
バータトルクを、トルクコンバータの流体伝動によるコ
ンバータトルクに対するスリップ回転の比として定義し
た、トルクコンバータ出力回転数の関数であるスリップ
回転ゲインと、前記スリップ回転指令値とから求めるよ
うにし、 トルクコンバータ入力トルクから該目標コンバータトル
クを差し引いて求めた目標ロックアップクラッチ締結容
量を実現するためのロックアップクラッチ締結圧指令値
を前記マップ検索により求めるようにした請求項1また
は2に記載のスリップ制御装置において、 前記トルクコンバータ出力回転数に対するスリップ回転
ゲインの関数を、前記ドライブ状態の時とコースト状態
の時とで異ならせ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乃至3のいずれか1項に記載の
スリップ制御装置おいて、前記実スリップ回転および目
標スリップ回転として、これらを絶対値処理しないで、
ドライブ状態の時とコースト状態の時とで異なる極性を
持ったままのスリップ回転を用い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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