JP2007071276A - Slip controller for torque converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はトルクコンバータに関するものであり、特にロックアップクラッチの締結状態がスリップ状態のときの制御に関する。 The present invention relates to a torque converter, and more particularly to control when a lock-up clutch is engaged in a slip state.
無段変速機を含む自動変速機の駆動力伝達系に挿入されたトルクコンバータのロックアップ制御装置は、トルクコンバータのすべりに起因する燃費の悪化を低減するために、トルク増大作用や変速機のショック吸収機能を必要としない運転領域において、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を用いて直結状態とする。これをロックアップモードと称呼し、このほかに入出力要素間を完全解放し、流体を介してトルク伝達を行うコンバータモードと、ロックアップクラッチを半締結状態とし、所定のスリップ状態を維持するスリップモードの合わせて3つのモードを備え、車両の運転状態により適宜切り換えられる。そして、このモードの切り換えは、ロックアップ差圧を変化させる事により行い、最小圧の場合はコンバータモード、最大圧の場合はロックアップモードとなる。 The lock-up control device for the torque converter inserted in the driving force transmission system of the automatic transmission including the continuously variable transmission is used to increase the torque and reduce the fuel consumption caused by the slip of the torque converter. In an operation region that does not require the shock absorbing function, the input / output elements of the torque converter are directly connected using a lock-up clutch. This is called the lock-up mode. In addition to this, the converter mode that completely releases the input and output elements and transmits torque via the fluid, and the slip that makes the lock-up clutch semi-engaged and maintains the predetermined slip state. There are three modes, which can be switched appropriately according to the driving state of the vehicle. This mode switching is performed by changing the lockup differential pressure, and the converter mode is set for the minimum pressure and the lockup mode is set for the maximum pressure.
このようなトルクコンバータにおいて、エンジントルクから目標スリップ回転相当のコンバータトルクを差し引くことにより、目標スリップ回転速度を実現するのに必要なロックアップ容量を算出し、これを差圧指令値に変換することで実スリップ回転速度が目標スリップ回転速度に一致するようにスリップ制御を行う技術が特許文献1に開示されている。
しかし、運転者がアクセル踏込み量を低下させることにより、ロックアップ容量がエンジントルクの変化に追従できなくなった場合には、実スリップ回転速度が目標スリップ回転速度よりも低下してロックアップ容量が過剰になりロックアップクラッチが締結する可能性がある。 However, if the driver decreases the accelerator depression amount and the lockup capacity cannot follow the engine torque change, the actual slip rotation speed will fall below the target slip rotation speed and the lockup capacity will be excessive. There is a possibility that the lock-up clutch is engaged.
また、ロックアップクラッチがほぼ締結状態の領域では、ロックアップクラッチの締結力にヒステリシス特性があるので、指令値に対して実締結力が線形に動作しない不感帯が存在する場合がある。この場合にはロックアップクラッチの締結力を緩やかに操作しても実締結力は変化せずスリップ回転速度を線形に制御できない可能性がある。 Further, in a region where the lockup clutch is almost engaged, there is a dead zone where the actual engagement force does not operate linearly with respect to the command value because the engagement force of the lockup clutch has a hysteresis characteristic. In this case, even if the engagement force of the lockup clutch is gently operated, the actual engagement force does not change and the slip rotation speed may not be controlled linearly.
本発明は、スリップ制御中にロックアップクラッチが意図せず締結してしまった場合にロックアップクラッチを速やかにスリップ状態へ戻すことを目的とする。 An object of the present invention is to quickly return a lock-up clutch to a slip state when the lock-up clutch is unintentionally engaged during slip control.
本発明のトルクコンバータのスリップ制御装置は、スリップ回転速度を目標スリップ回転速度に一致させるように制御中にスリップ回転速度が目標スリップ回転速度より小さい第1の所定値を下回ったとき、ロックアップクラッチの締結力をステップ状に低下させるように制御する。 When the slip rotation speed falls below a first predetermined value smaller than the target slip rotation speed during the control so that the slip rotation speed matches the target slip rotation speed, the slip converter of the torque converter according to the present invention The fastening force is controlled so as to decrease stepwise.
本発明によれば、スリップ制御中にロックアップクラッチが意図せず締結状態となったと判断できるとき、ロックアップクラッチの締結力をステップ状に低下させるので、ロックアップクラッチの締結状態をスリップ状態に速やかに戻すことができる。また、ロックアップクラッチの締結力に対するヒステリシス特性が存在しても、締結力を線形に制御できる領域に速やかに移行できる。 According to the present invention, when it can be determined that the lockup clutch has been engaged unintentionally during the slip control, the engagement force of the lockup clutch is reduced stepwise, so that the engagement state of the lockup clutch is changed to the slip state. It can be quickly returned. Further, even if there is a hysteresis characteristic for the fastening force of the lockup clutch, it is possible to quickly shift to a region where the fastening force can be controlled linearly.
(第1実施形態)
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図1は本発明におけるトルクコンバータのスリップ制御装置のシステム構成概略図である。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration schematic diagram of a slip converter for a torque converter according to the present invention.
トルクコンバータ1は、エンジン14と変速機15との間に介装され、エンジン14の駆動力を流体を介して変速機15に伝達する。変速機15は自動変速機であり、変速機15に伝達された駆動力は、図示しない終減速装置を介して駆動輪16へと伝達される。
The
トルクコンバータ1には、エンジン14の出力軸と連結されるポンプインペラ12と、変速機15の入力軸に連結されるタービンランナ13とが対向するように配置される。エンジン14の回転に伴ってポンプインペラ12が回転すると、トルクコンバータ1の内部に充填された流体(ATF)が流動し、これによってタービンランナ13が回転する。トルクコンバータ1はさらにタービンランナ13とともに回転するロックアップクラッチ2を内蔵している。
In the
トルクコンバータ1は、ロックアップクラッチ2をポンプインペラ12に締結するとトルクコンバータの入力要素と出力要素とが直結されてロックアップ状態となる。また、入力要素と出力要素とを半締結状態にすると、入力要素と出力要素との間にスリップを生じるスリップ状態となる。ロックアップクラッチ2を完全に解放するとコンバータ状態となる。
When the
ロックアップクラッチ2は、その両側に作用するトルクコンバータアプライ圧PA(以下、アプライ圧PA)とトルクコンバータレリーズ圧PR(以下、レリーズ圧PR)との差圧ΔP(=PA−PR)に応じて動作する。ロックアップクラッチ2は、レリーズ圧PRがアプライ圧PAよりも高いとき解放され、レリーズ圧PRがアプライ圧PAよりも低いとき締結される。
The
ロックアップクラッチ2の締結力に依存するトルクコンバータのロックアップクラッチによる伝達可能トルク、つまりロックアップ容量は差圧ΔPにより決定される。差圧ΔPが大きい程ロックアップクラッチ2の締結力が増大してロックアップ容量が増大する。差圧ΔPはロックアップ制御弁3によって制御される。
The torque that can be transmitted by the lockup clutch of the torque converter that depends on the fastening force of the
ロックアップ制御弁3は、ロックアップクラッチ2に作用するアプライ圧及びレリーズ圧を制御することで差圧ΔPを制御する。ロックアップ制御弁3にはアプライ圧PA及びレリーズ圧PRを向かい合わせに作用させ、さらにアプライ圧PAと同方向にバネ3aの付勢力を作用させ、レリーズ圧PRと同方向にロックアップソレノイド4から供給される信号圧PSを作用させる。差圧ΔPは、これら油圧とバネの付勢力が釣り合うように決定される。
The lockup control valve 3 controls the differential pressure ΔP by controlling the apply pressure and the release pressure that act on the
ロックアップソレノイド4は、ポンプ圧PPを元圧としてコントローラ5から送信されるロックアップデューティDに応じて信号圧PSを作り出す。
The lockup solenoid 4 generates a signal pressure PS in accordance with the lockup duty D transmitted from the
電源電圧を検出する電源電圧センサ6、ポンプインペラ12の回転速度を検出するポンプインペラ回転センサ7、タービンランナ13の回転速度を検出するタービンランナ回転センサ8、変速機15の出力軸回転速度を検出する変速機出力軸回転センサ9、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ10、及びATFの温度を検出するATF温度センサ11は、それぞれの検出値をコントローラ5へ送信する。
A power
コントローラ5は、受信した信号に基づいてロックアップクラッチ2の締結状態を制御するために、ロックアップソレノイド4の駆動デューティDを決定するとともに、電源電圧信号に応じてロックアップデューティDの補正を行う。
The
次にコントローラ5で行う制御について図2のブロック図及び図3のフローチャートを参照しながら説明する。なお、これらの制御は例えば20ms毎に行う。
Next, the control performed by the
初めに図2を参照しながらスリップ制御について説明する。目標スリップ回転速度演算部100は、車速、スロットル開度、変速機15の変速比及びATFの温度に基づいて目標スリップ回転速度指令値ωSLPTを出力する。目標スリップ回転速度指令値ωSLPTは、トルク変動やこもり音の発生が最も小さくなるように演算され、車速、スロットル開度、変速機15の変速比及びATFの温度と目標スリップ回転速度ωSLPTとの関係は予め実験などによって求めておく。
First, the slip control will be described with reference to FIG. The target slip rotation
実スリップ回転速度演算部101は、ポンプインペラ12の回転速度ωIRからタービンランナ13の回転速度ωTRを減算してトルクコンバータ1の実スリップ回転速度ωSLPRを出力する。ここで、ポンプインペラ12の回転速度はエンジン回転速度と、タービンランナ13の回転速度はプライマリ回転速度とそれぞれ等価な速度である。
The actual slip rotation
前置補償器102A、102Bは、目標スリップ回転速度指令値ωSLPTを、設計者の意図する応答になるように設定した補償用フィルタを通過させて目標スリップ回転速度の補正値を出力する。
The
前置補償器102Aは、第1の目標スリップ回転速度指令値ωSLPTC1を以下の(1)式に基づいて算出する。 The pre-compensator 102A calculates the first target slip rotation speed command value ω SLPTC1 based on the following equation (1).
GR(s)は規範モデルであり設計者の意図する目標応答が得られるような伝達関数を設定する。 G R (s) is a reference model and sets a transfer function so that a target response intended by the designer can be obtained.
前置補償器102Bは、第2の目標スリップ回転速度指令値ωSLPTC2を以下の(2)式に基づいて算出する。 The pre-compensator 102B calculates the second target slip rotation speed command value ω SLPTC2 based on the following equation (2).
ここで、GM(s)=GR(s)/P(s)であり、GM(s)はフィードフォワード補償器、P(s)は制御対象であるスリップ回転部をモデル化した伝達関数である。 Here, G M (s) = G R (s) / P (s), where G M (s) is a feedforward compensator, and P (s) is a modeled transmission of a slip rotation part to be controlled. It is a function.
スリップ回転速度偏差演算部103は、第1の目標スリップ回転速度補正値ωSLPTC1及び実スリップ回転速度ωSLPRに基づいてスリップ回転速度偏差ωSLPERを出力する。スリップ回転速度偏差ωSLPERは以下の(3)式に基づいて演算される。
The slip rotation speed
スリップ回転速度指令値演算部104は、スリップ回転速度偏差ωSLPERを解消するために比例・積分制御(以下「PI制御」という)により構成されたフィードバック補償器によって、以下の(4)式に従って第1スリップ回転速度指令値ωSLPC1を演算する。
The slip rotation speed command
ここで、KPは比例制御定数、KIは積分制御定数、sは微分演算子である。 Here, K P is a proportional control constant, K I is an integral control constant, and s is a differential operator.
さらに、以下の(5)式に従ってスリップ回転速度指令値ωSLPCを算出する。 Further, the slip rotation speed command value ω SLPC is calculated according to the following equation (5).
スリップ回転速度ゲイン演算部105は、図4のテーブルを参照してタービンランナ13の回転速度ωTRに基づいてスリップ回転速度ゲインgSLPを出力する。
The slip rotation speed gain calculation unit 105 outputs a slip rotation speed gain g SLP based on the rotation speed ω TR of the
目標コンバータトルク演算部は106は、スリップ回転速度指令値ωSLPC及びスリップ回転速度ゲインgSLPに基づいて目標コンバータトルクtCNVCを出力する。目標コンバータトルクtCNVCは以下の(6)式に従って演算される。
The target
エンジン出力トルク推定部107は、図5のマップを参照してスロットル開度Tvo及びエンジン回転速度Neに基づいてエンジントルクマップ値tESを検索する。さらに、エンジントルクtESに基づいて以下の(7)式に従ってエンジントルク推定値tEHを演算する。
The engine output
ここで、TEDは1次遅れの時定数である。 Here, T ED is a time constant of a first-order lag.
目標ロックアップ容量演算部108は、目標コンバータトルクtCNVC及びエンジントルク推定値tEHに基づいて目標ロックアップ容量tLUを出力する。目標ロックアップ容量tLUは以下の(8)式に基づいて演算される。
Target lockup
ロックアップクラッチ締結圧指令値演算部109は、図6のマップを参照して目標ロックアップ容量tLUに基づいてロックアップクラッチ締結圧指令値PLUCを出力する。
The lockup clutch engagement pressure command
ソレノイド駆動信号演算部110は、ロックアップクラッチ締結圧指令値PLUCに基づいてロックアップデューティSDUTYを出力する。ロックアップデューティSDUTYは、ロックアップクラッチ2の締結圧がロックアップクラッチ締結圧指令値PLUCとなるように演算される。ロックアップクラッチ締結圧指令値PLUCとロックアップデューティSDUTYとの関係は予め実験などによって求めておく。
The solenoid drive
次に図3を参照しながら、スリップ制御中にロックアップクラッチが張り付いてしまった場合、すなわち意図せずほぼ締結状態となった場合における制御について説明する。 Next, referring to FIG. 3, the control when the lockup clutch is stuck during the slip control, that is, when it is almost unintentionally engaged is described.
ステップS1では、制御開始時か否かを判定する。開始時であればステップS2へ進み、開始時でなければステップS3へ進む。 In step S1, it is determined whether or not the control is started. If it is the start time, the process proceeds to step S2, and if it is not the start time, the process proceeds to step S3.
ステップS2では、本制御で使用するフラグを初期化する。すなわちフラグfRE_REC=0、タイマTMR1=T1、TMR=T2及びTMR3=T3とする。各フラグ及びタイマについては後述する。 In step S2, a flag used in this control is initialized. That is, the flag fRE_REC = 0, the timer TMR1 = T1, TMR = T2, and TMR3 = T3. Each flag and timer will be described later.
ステップS3では、ロックアップクラッチ張付き解除要求フラグfRE_RECが0であるか否かを判定する。0であればステップS4へ進み、1であればステップS11へ進む。 In step S3, it is determined whether or not a lockup clutch sticking release request flag fRE_REC is zero. If it is 0, it will progress to step S4, and if it is 1, it will progress to step S11.
ステップS4では、実スリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP1(第1の所定値)より小さいか否かを判定する。所定値SLP1より小さければステップS5へ進み、所定値SLP1以上であればステップS6へ進む。ここで所定値SLP1は、ロックアップクラッチ2が意図せず締結状態となったかを判断するために、実スリップ回転速度がほぼゼロになったか否かを判定するための値であり、目標スリップ回転速度ωSLPTより小さい値、例えば目標スリップ回転速度ωSLPTの4分の1程度の値に設定される。
In step S4, it is determined whether or not the actual slip rotation speed ω SLPR is smaller than a predetermined value SLP1 (first predetermined value). If it is smaller than the predetermined value SLP1, the process proceeds to step S5, and if it is not less than the predetermined value SLP1, the process proceeds to step S6. Here, the predetermined value SLP1 is a value for determining whether or not the actual slip rotation speed has become substantially zero in order to determine whether or not the
ステップS5では、タイマTMR1(第1の所定時間)をカウントダウンする。ここで、タイマTMR1の初期値である所定時間T1は実エンジントルク及び実ロックアップ締結力の応答遅れ分や進み分より大きな値に設定されることが好ましい。 In step S5, the timer TMR1 (first predetermined time) is counted down. Here, the predetermined time T1, which is the initial value of the timer TMR1, is preferably set to a value larger than the response delay or advance of the actual engine torque and the actual lockup fastening force.
ステップS6では、所定時間Tsにおけるスリップ回転速度変化量ΔωSLPを算出する。 In step S6, a slip rotation speed change amount Δω SLP at a predetermined time Ts is calculated.
ステップS7では、ヒステリシス推定用ロックアップクラッチ締結圧PLUC_HYSを算出する。ヒステリシス推定用ロックアップクラッチ締結圧PLUC_HYSは前回処理時のロックアップクラッチ締結圧PLUCに設定される。 In step S7, a hysteresis estimation lockup clutch engagement pressure PLUC_HYS is calculated. Hysteresis estimated lockup clutch engagement pressure PLUC_HYS is set to the lock-up clutch engagement pressure P LUC previous time.
ステップS8では、タイマTMR1がゼロであるか否かを判定する。ゼロであればステップS9へ進み、ゼロでなければステップS10へ進む。 In step S8, it is determined whether or not the timer TMR1 is zero. If it is zero, it will progress to step S9, and if it is not zero, it will progress to step S10.
ステップS9では、ロックアップクラッチ張付き解除要求フラグfRE_RECを1に設定する。 In step S9, the lockup clutch sticking release request flag fRE_REC is set to 1.
ステップS10では、図2で示した通常のスリップ制御を行う。 In step S10, the normal slip control shown in FIG. 2 is performed.
一方、ステップS3においてロックアップクラッチ張付き解除要求フラグfRE_RECがゼロでないと判定されたとき、ステップS11ではタイマTMR3(第2の所定時間、第4の所定時間)をカウントダウンする。 On the other hand, when it is determined in step S3 that the lockup clutch tension release request flag fRE_REC is not zero, in step S11, the timer TMR3 (second predetermined time, fourth predetermined time) is counted down.
ステップS12では、実スリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP2(第2の所定値、第3の所定値)より大きいか否かを判定する。大きければステップS14へ進み、所定値SLP2以下であればステップS13へ進む。ここで、所定値SLP2はスリップ制御可能な状態と判断できるスリップ回転速度に設定され、例えば目標スリップ回転速度ωSLPTの4分の3程度である。 In step S12, it is determined whether or not the actual slip rotation speed ω SLPR is greater than a predetermined value SLP2 (second predetermined value, third predetermined value). If it is larger, the process proceeds to step S14, and if it is equal to or smaller than the predetermined value SLP2, the process proceeds to step S13. Here, the predetermined value SLP2 is set to a slip rotation speed at which it can be determined that slip control is possible, and is, for example, about three- fourths of the target slip rotation speed ω SLPT .
なお、ステップS12の条件が所定時間T4だけ継続して成立した場合にロックアップクラッチが滑り始めたと判定してもよい。このとき、所定時間T4は前述の所定時間T1と同様に実エンジントルク及び実ロックアップ締結力の応答遅れ分や進み分より大きな値に設定されることが好ましい。 Note that it may be determined that the lock-up clutch has started to slip when the condition of step S12 continues for a predetermined time T4. At this time, it is preferable that the predetermined time T4 is set to a value larger than the response delay or advance of the actual engine torque and the actual lockup fastening force in the same manner as the predetermined time T1.
ステップS13では、タイマTMR3がゼロであるか否かを判定する。ゼロであればステップS14へ進み、ゼロでなければステップS16へ進む。 In step S13, it is determined whether or not the timer TMR3 is zero. If it is zero, it will progress to step S14, and if it is not zero, it will progress to step S16.
ステップS14では、実スリップ回転速度ωSLPRやロックアップクラッチ締結圧指令値PLUCを用いて制御系を初期化する。制御系の初期化は例えば特開2000-145948や特開2000-145949に示される方法で行われる。 In step S14, the control system is initialized using the actual slip rotation speed ω SLPR and the lockup clutch engagement pressure command value PLUC . The initialization of the control system is performed by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-145948 and 2000-145949.
ステップS15では、フラグ及びタイマを初期化する。すなわちフラグfRE_REC=0、タイマTMR1=T1、TMR=T2及びTMR3=T3とする。 In step S15, a flag and a timer are initialized. That is, the flag fRE_REC = 0, the timer TMR1 = T1, TMR = T2, and TMR3 = T3.
ステップS16では、図7のテーブルを参照してスリップ回転速度変化率ΔωSLPに基づいて目標スリップ回転速度増加量調整ゲインG1を算出する。また、図8のテーブルを参照してヒステリシス推定用ロックアップクラッチ締結圧PLUC_HYSに基づいて目標スリップ回転速度増加量調整ゲインG2を算出する。目標スリップ回転速度増加量調整ゲインG1とG2とに基づいて以下の(9)式に従って目標スリップ回転速度増加量調整ゲインGΔTSLPを算出する。 In step S16, the target slip rotation speed increase adjustment gain G1 is calculated based on the slip rotation speed change rate Δω SLP with reference to the table of FIG. Further, the target slip rotation speed increase adjustment gain G2 is calculated based on the hysteresis estimation lockup clutch engagement pressure PLUC_HYS with reference to the table of FIG. Calculating a target slip rotation speed increase amount adjusting gain Jideruta TSLP in accordance with the target slip rotational speed increase amount adjusting gain G1 and G2 and Based on the following equation (9).
ステップS17では、目標スリップ回転速度ωSLPT及び目標スリップ回転速度増加量調整ゲインGΔTSLPに基づいて以下の(10)式に従って目標スリップ回転速度増加量DSLPTを算出する。 In step S17, it calculates a target slip rotation speed increase amount DSLPT based on the target slip rotation speed omega SLPT and the target slip rotational speed increase amount adjusting gain Jideruta TSLP following equation (10).
ステップS18では、ロックアップクラッチ張付き解除用の目標スリップ回転速度ω‘SLPTを以下の(11)式に従って設定する。 In step S18, the target slip rotation speed ω ′ SLPT for releasing the lock-up clutch tension is set according to the following equation (11).
ステップS19では、図2のスリップ制御で使用する目標スリップ回転速度指令値ωSLPTを演算する。目標スリップ回転速度指令値ωSLPTは図9のフローチャートに示す制御に従って演算される。 In step S19, the target slip rotation speed command value ω SLPT used in the slip control of FIG. 2 is calculated. The target slip rotation speed command value ω SLPT is calculated according to the control shown in the flowchart of FIG.
すなわち、目標スリップ回転速度指令値ωSLPTは、図2の目標スリップ回転速度演算部100で演算されるが、この値を候補値ωSLPTAとしておいて(図9;S50)、フラグfRE_RECが0であれば候補値ωSLPTAを目標スリップ回転速度指令値ωSLPTとし(図9;S51、S52)、フラグfRE_RECが1であればステップS19で演算された目標スリップ回転速度ω’SLPTを目標スリップ回転速度指令値ωSLPTとする(図9;S51、S53)。
That is, the target slip rotation speed command value ω SLPT is calculated by the target slip rotation
以上の制御をまとめて図10、図11のタイミングチャートを参照しながら本実施形態の作用を説明する。 The operation of this embodiment will be described with reference to the timing charts of FIGS.
初めに図10を用いて従来例について説明する。図10は従来のスリップ制御の場合のタイミングチャートである。(a)はスロットル開度、(b)は目標スリップ回転速度、(c)は実スリップ回転速度、(d)はF/F補償器出力、(e)はF/B補償器出力、(f)はエンジントルク、(g)はロックアップ容量をそれぞれ示している。 First, a conventional example will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a timing chart in the case of conventional slip control. (A) is throttle opening, (b) is target slip rotational speed, (c) is actual slip rotational speed, (d) is F / F compensator output, (e) is F / B compensator output, (f ) Indicates the engine torque, and (g) indicates the lockup capacity.
時刻t1において、スロットル開度が低下したのに伴って実スリップ回転速度ωSLPRが落ち込みゼロとなる。すなわちロックアップクラッチ2が張り付いて締結状態となる。このとき、目標スリップ回転速度ωSLPTと実スリップ回転速度ωSLPRとの偏差の増大に従ってF/B補償器の出力が増大しロックアップクラッチ2の締結容量が低下するが、低下度合が小さく、またロックアップクラッチ2の実際の締結力のヒステリシスがあることにより、スリップ状態を維持するのに必要なコンバータトルクが発生するまでに時間がかかる。
At time t1, the actual slip rotation speed ω SLPR drops to zero as the throttle opening decreases. That is, the lock-up
時刻t2において、ようやく実スリップ回転速度ωSLPRが目標スリップ回転速度ωSLPTに到達しスリップ制御可能な程度のスリップ回転速度が発生する。このようにロックアップクラッチ2の締結状態が続くことにより、こもり音が発生して運転者に違和感を与える。
At time t2, the actual slip rotation speed ω SLPR finally reaches the target slip rotation speed ω SLPT and a slip rotation speed capable of slip control is generated. In this way, when the lock-up
次に図11を用いて本実施形態について説明する。図11は、目標スリップ回転速度をステップ状に上昇させることによりロックアップクラッチの張り付きを解除する場合のタイミングチャートである。(a)はスロットル開度、(b)は目標スリップ回転速度、(c)は実スリップ回転速度、(d)はF/F補償器出力、(e)はF/B補償器出力、(f)はエンジントルク、(g)はロックアップ容量をそれぞれ示している。 Next, the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a timing chart in the case where the stick-up of the lockup clutch is released by increasing the target slip rotation speed stepwise. (A) is throttle opening, (b) is target slip rotational speed, (c) is actual slip rotational speed, (d) is F / F compensator output, (e) is F / B compensator output, (f ) Indicates the engine torque, and (g) indicates the lockup capacity.
時刻t1において、スロットル開度が低下したのに伴ってロックアップ容量も低下し始めるが、実際のロックアップクラッチ締結力に応答遅れがあることにより実スリップ回転速度ωSLPRが低下し始める。 At time t1, the lockup capacity starts to decrease as the throttle opening decreases, but the actual slip rotation speed ω SLPR starts to decrease due to a response delay in the actual lockup clutch engagement force.
時刻t2において、実スリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP1を下回り、この状態が所定時間T1だけ経過した時刻t3において、目標スリップ回転速度ωSLPTを目標スリップ回転速度増加量DSLPTだけステップ状に増加させる。これによりロックアップ容量がステップ的に低下して実スリップ回転速度ωSLPRが上昇し始める。 At time t2, the actual slip rotation speed ω SLPR falls below the predetermined value SLP1, and at time t3 when this state has elapsed for a predetermined time T1, the target slip rotation speed ω SLPT is increased stepwise by the target slip rotation speed increase amount DSLPT. . As a result, the lockup capacity decreases stepwise and the actual slip rotation speed ω SLPR starts to increase.
時刻t4において、実スリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP2を上回ると制御系を初期化するので目標スリップ回転速度ωSLPTはこの時点における実スリップ回転速度ωSLPRまで低下する。その後通常のスリップ制御を再開する。 At time t4, when the actual slip rotation speed ω SLPR exceeds the predetermined value SLP2, the control system is initialized, so the target slip rotation speed ω SLPT decreases to the actual slip rotation speed ω SLPR at this time. Thereafter, normal slip control is resumed.
以上のように本実施形態では、スリップ制御中にスリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP1より小さい状態で所定時間T1経過したとき、ロックアップクラッチ2が意図せず締結状態となったと判断し、ロックアップクラッチ2の締結力をステップ状に低下させるので、ロックアップクラッチ2の締結状態をスリップ状態に速やかに戻すことができる。また、ロックアップクラッチ2の締結力に対するヒステリシス特性が存在しても、締結力を線形に制御できる領域に速やかに移行できる。さらに、スリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP1より小さい状態で所定時間T1待つので、ロックアップクラッチの張り付きをより確実に判断することができる。
As described above, in the present embodiment, when the slip rotation speed ω SLPR is smaller than the predetermined value SLP1 during the slip control and the predetermined time T1 has elapsed, it is determined that the
また、スリップ制御中にロックアップクラッチ2が意図せず締結状態となったと判断するとき、目標スリップ回転速度ωSLPTをステップ状に上昇させるので、フィードフォワード補償器とフィードバック補償器との両方の効果によってロックアップクラッチ2の締結力を一気に弱めることができる。
In addition, when it is determined that the
さらに、目標スリップ回転速度ωSLPTをステップ状に上昇させるとき、上昇時点における目標スリップ回転速度ωSLPTだけ上昇させるので、スリップ回転速度ωSLPRが発生していない状態での目標スリップ回転速度ωSLPTを、その時点における目標スリップ回転速度ωSLPTだけ上昇させることで目標とするスリップ回転速度を発生させることができるとともに、必要以上にロックアップクラッチ2の締結力を低下させることを防止できる。
Further, when increasing the target slip rotational speed omega SLPT stepwise, since raising only the target slip rotation speed omega SLPT at elevated point, the target slip rotational speed omega SLPT in a state where the slip rotational speed omega SLPR does not occur By increasing the target slip rotation speed ω SLPT at that time, the target slip rotation speed can be generated, and the fastening force of the
さらに、目標スリップ回転速度ωSLPTをステップ状に上昇させるとき、上昇時点における目標スリップ回転速度ωSLPTに、スリップ回転速度変化率ΔωSLPが大きいほど大きく設定される目標スリップ回転速度増加量調整ゲインG1を乗算した値とするので、スリップ回転速度ωSLPRの落ち込みが激しいほどロックアップクラッチ2の締結力をより大きく低下させることができ、締結力を過不足なく調整することができる。
Further, when the target slip rotation speed ω SLPT is increased stepwise , the target slip rotation speed increase adjustment gain G1 that is set larger as the slip rotation speed change rate Δω SLP is larger than the target slip rotation speed ω SLPT at the time of increase. As the slip rotational speed ω SLPR falls more drastically, the fastening force of the
さらに目標スリップ回転速度ωSLPTをステップ状に上昇させるとき、上昇時点における目標スリップ回転速度ωSLPTにスリップ回転速度変化率が大きいほど大きく設定される目標スリップ回転速度増加量調整ゲインG1を乗算した値に、さらにロックアップクラッチ2のヒステリシス特性を考慮してロックアップクラッチ2の締結圧に応じて設定される目標スリップ回転速度増加量調整ゲインG2を乗算した値とする。これにより、ロックアップクラッチ2が意図せず締結状態となった領域でヒステリシスが存在してもヒステリシスの大きさに応じてロックアップクラッチ2の締結力を低下させることができ、締結力を過不足なく調整することができる。
Further, when the target slip rotation speed ω SLPT is increased stepwise , a value obtained by multiplying the target slip rotation speed ω SLPT at the time of increase by the target slip rotation speed increase adjustment gain G1 that is set to be larger as the slip rotation speed change rate is larger. Further, a value obtained by multiplying the target slip rotation speed increase adjustment gain G2 set according to the engagement pressure of the
さらに、目標スリップ回転速度ωSLPTをステップ状に上昇させた後にスリップ回転速度ωSLPRが所定値を上回るとき、目標スリップ回転速度ωSLPTを再演算してこの時点における実スリップ回転速度ωSLPRに設定するので、スリップ制御可能と判断できるとき速やかにスリップ制御へ移行できる。 Further, after the target slip rotation speed ω SLPT is increased stepwise, when the slip rotation speed ω SLPR exceeds the predetermined value, the target slip rotation speed ω SLPT is recalculated and set to the actual slip rotation speed ω SLPR at this point. Therefore, when it can be determined that slip control is possible, it is possible to quickly shift to slip control.
さらに、目標スリップ回転速度ωSLPTをステップ状に上昇させてから所定時間T3だけ経過してもスリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP2を上回らないとき、目標スリップ回転速度ωSLPTをこの時点における実スリップ回転速度ωSLPRに設定するので、スリップ制御可能なスリップ回転速度ωSLPRを得られないとき制御系を初期化することで、その後もスリップ制御可能なスリップ回転速度ωSLPRを得られないときは再度目標スリップ回転速度ωSLPTをステップ状に上昇させることができる。 Further, if the slip rotational speed ω SLPR does not exceed the predetermined value SLP2 even after the predetermined time T3 has elapsed since the target slip rotational speed ω SLPT is increased in steps, the target slip rotational speed ω SLPT is set to the actual slip at this time. since setting the rotational speed omega SLPR, to initialize the control system when it can not obtain a slip controllable slip speed omega SLPR, when subsequently not be obtained slip controllable slip speed omega SLPR again The target slip rotation speed ω SLPT can be increased stepwise.
(第2実施形態)
本実施形態ではシステム構成及び通常のスリップ制御については第1実施形態と同一であり、スリップ制御中にロックアップクラッチ2が張り付いてしまった場合の制御が異なる。なお、第1実施形態と同一の部分については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the system configuration and normal slip control are the same as those in the first embodiment, and the control when the
以下、図12を参照しながらスリップ制御中にロックアップクラッチ2が張り付いてしまった場合の制御について説明する。
Hereinafter, the control when the
ステップS1〜S15までは第1実施形態と同一である。ステップS13においてタイマTMR3がゼロでないと判定されるとステップS21へ進む。 Steps S1 to S15 are the same as those in the first embodiment. If it is determined in step S13 that the timer TMR3 is not zero, the process proceeds to step S21.
ステップS21では、前回処理時のロックアップクラッチ張付き解除要求フラグfRE_RECが0であるか否かを判定する。0であればステップS22へ進み、0でなければステップS26へ進む。 In step S21, it is determined whether or not the lockup clutch sticking release request flag fRE_REC at the time of the previous process is zero. If it is 0, it will progress to step S22, and if it is not 0, it will progress to step S26.
ステップS22では、図4のテーブルを参照してタービンランナ13の回転速度ωTRに基づいてスリップ回転速度ゲインgSLPを算出する。さらに、スリップ回転速度ゲインgSLP及び目標スリップ回転速度ωSLPTに基づいて以下の(12)式に従って目標スリップ回転速度相当のコンバータトルクTCNV_TSLPを算出する。
In step S22, the slip rotation speed gain g SLP is calculated based on the rotation speed ω TR of the
ステップS23では、前回処理時のロックアップ容量tLU_z及び目標スリップ回転速度相当のコンバータトルクTCNV_TSLPに基づいて以下の(13)式に従ってロックアップクラッチ張付き解除用のロックアップ容量指令値tLU’を算出する。 In step S23, based on the lockup capacity t LU — z at the time of the previous processing and the converter torque TCNV_TSLP corresponding to the target slip rotation speed, the lockup capacity command value t LU ′ for releasing the lockup clutch sticking according to the following equation (13): Is calculated.
ステップS24では、図6のテーブルを参照してロックアップ容量指令値tLU’に基づいてロックアップクラッチ締結圧指令値PLUC’を算出する。 In step S24, the lockup clutch engagement pressure command value PLUC 'is calculated based on the lockup capacity command value tLU ' with reference to the table of FIG.
ステップS25では、ロックアップクラッチ2の締結圧がロックアップクラッチ締結圧指令値PLUC’となるようなロックアップデューティSDUTY’を算出する。ロックアップクラッチ締結圧指令値PLUC’とロックアップデューティSDUTY’との関係は予め実験などによって求めておく。
In step S25, a lockup duty S DUTY 'is calculated such that the engagement pressure of the
一方、ステップS21において前回処理時のロックアップクラッチ張付き解除要求フラグfRE_RECが0でないと判定されると、ステップS26へ進んでタイマTMR2(第3の所定時間)をカウントダウンする。 On the other hand, if it is determined in step S21 that the lockup clutch sticking release request flag fRE_REC at the time of the previous process is not 0, the process proceeds to step S26 and the timer TMR2 (third predetermined time) is counted down.
ステップS27では、タイマTMR2がゼロであるか否か、すなわちロックアップクラッチ2の張付け解除処理が開始されてから所定時間T2だけ経過したか否かを判定する。ゼロであればステップS29へ進み、ゼロでなければステップS28へ進む。ここで、タイマTMR2の初期値である所定時間T2は実ロックアップクラッチ締結力の応答遅れ分や進み分より大きい値に設定されることが好ましい。
In step S27, it is determined whether or not the timer TMR2 is zero, that is, whether or not a predetermined time T2 has elapsed since the start of the tension release processing of the
ステップS28では、図2のスリップ回転指令値演算部(フィードバック補償器)104を停止してロックアップ容量tLU’を前回処理時の値で保持する。例えば、ステップS25において算出されたロックアップデューティSDUTY’を前回処理時の値で保持することでロックアップクラッチの締結力を保持できる。 In step S28, the slip rotation command value calculation unit (feedback compensator) 104 in FIG. 2 is stopped and the lockup capacity tLU ′ is held at the value at the previous processing. For example, the lockup duty of the lockup clutch can be held by holding the lockup duty S DUTY ′ calculated in step S25 at the value at the time of the previous process.
ステップS29では、前回処理時のタイマTMR2がゼロであったか否かを判定する。ゼロであった場合ステップS31へ進み、今回初めてゼロになった場合ステップS30へ進む。 In step S29, it is determined whether or not the timer TMR2 at the previous processing was zero. If it is zero, the process proceeds to step S31, and if it is zero for the first time this time, the process proceeds to step S30.
ステップS30では、ロックアップ容量を保持した状態からスリップ制御を再開するために制御系を初期化する。制御系の初期化は例えば特開2000-145948や特開2000-145949に示される方法で行われる。 In step S30, the control system is initialized to resume the slip control from the state where the lockup capacity is maintained. The initialization of the control system is performed by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-145948 and 2000-145949.
ステップS31では、図2のスリップ制御で使用するロックアップデューティSDUTYを演算する。ロックアップデューティSDUTYは図13のフローチャートを参照しながら説明する。 In step S31, the lockup duty S DUTY used in the slip control of FIG. 2 is calculated. The lockup duty S DUTY will be described with reference to the flowchart of FIG.
ロックアップデューティSDUTYは、図2のソレノイド駆動信号演算部110で演算されるが、この値を候補値SDUTYAとしておいて(図13;S60)、フラグfRE_RECが0であれば候補値SDUTYAをロックアップデューティSDUTYとし(図13;S61、S62)、フラグfRE_RECが1であればステップS25において演算されたロックアップデューティSDUTY’をロックアップデューティSDUTYとする(図13;S61、S63)。
The lock-up duty S DUTY is calculated by the solenoid drive
続いて図14を用いて本実施形態について説明する。図14は、ロックアップクラッチ締結力をステップ状に増大させることによりロックアップクラッチの張り付きを解除する場合のタイミングチャートである。(a)はスロットル開度、(b)は目標スリップ回転速度、(c)は実スリップ回転速度、(d)はF/F補償器出力、(e)はF/B補償器出力、(f)はエンジントルク、(g)はロックアップ容量をそれぞれ示している。 Next, the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a timing chart when the lock-up clutch is released from sticking by increasing the lock-up clutch engagement force stepwise. (A) is throttle opening, (b) is target slip rotational speed, (c) is actual slip rotational speed, (d) is F / F compensator output, (e) is F / B compensator output, (f ) Indicates the engine torque, and (g) indicates the lockup capacity.
時刻t1において、スロットル開度が低下したのに伴ってロックアップ容量も低下し始めるが、実際のロックアップクラッチ締結力に応答遅れがあることにより実スリップ回転速度ωSLPRが低下し始める。 At time t1, the lockup capacity starts to decrease as the throttle opening decreases, but the actual slip rotation speed ω SLPR starts to decrease due to a response delay in the actual lockup clutch engagement force.
時刻t2において、実スリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP1を下回り、この状態が所定時間T1だけ経過した時刻t3において、ロックアップ容量を目標スリップ回転速度相当のコンバータトルクTCNV_TSLPだけステップ状に低下させ、この値を保持すると共にF/B補償器を停止させる。 At time t2, the actual slip rotation speed ω SLPR falls below the predetermined value SLP1, and at time t3 when this state has elapsed for a predetermined time T1, the lockup capacity is reduced stepwise by the converter torque TCNV_TSLP corresponding to the target slip rotation speed, While holding this value, the F / B compensator is stopped.
時刻t3から所定時間T2経過した時刻t4において、実スリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP2を上回っていないので制御系を初期化することにより目標スリップ回転速度ωSLPTはこの時点における実スリップ回転速度ωSLPRに設定される。 At the time t4 when the predetermined time T2 has elapsed from the time t3, the actual slip rotation speed ω SLPR does not exceed the predetermined value SLP2, so that the target slip rotation speed ω SLPT becomes the actual slip rotation speed ω at this time by initializing the control system. Set to SLPR .
その後も実スリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP2を上回ることなく、ロックアップ容量をステップ状に低下させてから所定時間T3だけ経過した時刻t5において、再度制御系を初期化する。これにより、ロックアップ容量がさらに低下し、実スリップ回転速度ωSLPRが上昇し始める。 After that, the actual slip rotational speed ω SLPR does not exceed the predetermined value SLP2, and the control system is initialized again at time t5 when the predetermined time T3 has elapsed since the lockup capacity was reduced stepwise. As a result, the lockup capacity further decreases, and the actual slip rotation speed ω SLPR starts to increase.
以上のように本実施形態では、スリップ制御中にロックアップクラッチ2が意図せず締結状態となったと判断するとき、ロックアップ容量tLU’をステップ状に低下させるので、ロックアップクラッチ2の締結力が一気に低下して速やかにスリップ制御へ移行できる。
As described above, in this embodiment, when it is determined that the lock-up
さらに、ステップ状に低下させるロックアップ容量tLU’の低下量を目標スリップ回転速度に基づいて演算されるコンバータトルクTCNV_TSLPとするので、ロックアップクラッチ2が締結状態となって伝達されているトルクからコンバータトルクTCNV_TSLPを差し引くことで目標とするロックアップ容量tLU’だけロックアップクラッチ2によって伝達することができ、必要以上にロックアップクラッチ2の締結力を低下させることを防止できる。
Further, since the amount of decrease in the lockup capacity t LU ′ that is decreased in a stepwise manner is the converter torque TCNV_TSLP calculated based on the target slip rotation speed, the torque transmitted from the
さらに、ロックアップ容量tLU’の指令値をステップ状に低下させてから所定時間T2だけロックアップ容量tLU’の指令値を一定に保持するので、指令値に対して実際のロックアップ容量tLU’が応答遅れを持っていても確実に低下させることができる。 Further, since the command value of the lock-up capacity t LU ′ is held constant for a predetermined time T2 after the command value of the lock-up capacity t LU ′ is lowered stepwise, the actual lock-up capacity t Even if LU 'has a response delay, it can be reliably reduced.
さらに、ロックアップ容量tLU’の指令値をステップ状に低下させた後にスリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP3を上回るとき、ロックアップ締結容量tLU’の指令値を再演算してこの時点におけるロックアップ締結容量tLU’に設定するので、スリップ制御可能と判断できるとき速やかにスリップ制御へ移行できる。 Further, when the slip rotation speed ω SLPR exceeds the predetermined value SLP3 after the command value of the lockup capacity t LU ′ is decreased in a stepped manner, the command value of the lockup engagement capacity t LU ′ is recalculated and the current value at this time is reduced. Since the lockup engagement capacity t LU ′ is set, when it can be determined that the slip control is possible, it is possible to quickly shift to the slip control.
さらに、ロックアップ容量tLU’の指令値をステップ状に低下させてから所定時間T3経過してもスリップ回転速度ωSLPRが所定値SLP3を上回らないとき、ロックアップ締結容量tLU’の指令値を再演算してこの時点におけるロックアップ締結容量tLU’に設定するので、スリップ制御可能なスリップ回転速度ωSLPRを得られないとき制御系を初期化することで、その後もスリップ制御可能なスリップ回転速度ωSLPRを得られないときは再度ロックアップ容量tLU’の指令値をステップ状に低下させることができる。 Further, if the slip rotational speed ω SLPR does not exceed the predetermined value SLP3 even after the predetermined time T3 has elapsed since the command value of the lockup capacity t LU ′ is lowered in a stepped manner, the command value of the lockup fastening capacity t LU ′ Is set to the lock-up engagement capacity t LU ′ at this point in time, so when the slip rotation speed ω SLPR capable of slip control cannot be obtained, the control system is initialized, and the slip that can be slip controlled thereafter When the rotational speed ω SLPR cannot be obtained, the command value of the lockup capacity t LU ′ can be lowered again stepwise.
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are equivalent to the present invention.
1 トルクコンバータ
2 ロックアップクラッチ
3 ロックアップ制御弁
3a バネ
4 ロックアップソレノイド
5 コントローラ
6 電源電圧センサ
7 ポンプインペラ回転センサ
8 タービンランナ回転センサ
9 変速機出力軸回転センサ
10 スロットル回転センサ
11 ATF温度センサ
12 ポンプインペラ
13 タービンランナ
14 エンジン
15 変速機
16 駆動輪
100 目標スリップ回転速度演算部
101 実スリップ回転速度演算部
102A 前置補償器
102B 前置補償器
103 スリップ回転速度偏差演算部
104 スリップ回転速度指令値演算部
105 スリップ回転速度ゲイン演算部
106 目標コンバータトルク演算部
107 エンジン出力トルク推定部
108 目標ロックアップ容量演算部
109 ロックアップクラッチ締結圧指令値演算部
110 ソレノイド駆動信号演算部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記入力要素と前記出力要素との回転速度差であるスリップ回転速度を演算するスリップ回転速度演算手段と、
前記車両の運転状態に基づいて前記スリップ回転速度の目標値である目標スリップ回転速度を演算する目標スリップ回転速度演算手段と、
前記スリップ回転速度を前記目標スリップ回転速度に一致させるように前記ロックアップクラッチの締結力を制御するスリップ制御手段と、
前記スリップ制御手段実行中に、前記スリップ回転速度が前記目標スリップ回転速度より小さい第1の所定値を下回ったとき、前記ロックアップクラッチの締結力をステップ状に低下させるように制御する締結力制御手段と、
を備え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。 In a slip control device for a torque converter having a lock-up clutch that can fasten an input element and an output element, which transmits a driving force of an engine to a driving force system of a vehicle via a fluid.
Slip rotational speed calculating means for calculating a slip rotational speed which is a rotational speed difference between the input element and the output element;
Target slip rotation speed calculating means for calculating a target slip rotation speed which is a target value of the slip rotation speed based on the driving state of the vehicle;
Slip control means for controlling the fastening force of the lock-up clutch so that the slip rotation speed matches the target slip rotation speed;
Engagement force control for controlling the engagement force of the lockup clutch to decrease stepwise when the slip rotation speed falls below a first predetermined value smaller than the target slip rotation speed during execution of the slip control means. Means,
A slip control device for a torque converter, comprising:
前記締結力制御手段は、前記ロックアップ容量の指令値をステップ状に低下させることで前記ロックアップクラッチの締結力をステップ状に低下させるように制御することを特徴とする請求項1または2に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。 Lockup capacity command value calculating means for calculating a command value of a lockup capacity that is a torque transmitted by the lockup clutch based on the torque of the engine and the target slip rotation speed;
3. The control according to claim 1, wherein the engagement force control unit controls the engagement force of the lockup clutch to be decreased stepwise by decreasing the command value of the lockup capacity in a stepwise manner. The slip control apparatus of the torque converter as described.
前記ロックアップ容量指令値をステップ状に低下させる低下量は、前記コンバータトルクであることを特徴とする請求項9に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。 Converter torque calculating means for calculating a converter torque that is a transmission torque of the fluid based on the target slip rotation speed;
The slip control device for a torque converter according to claim 9, wherein the amount of decrease in which the lockup capacity command value is decreased stepwise is the converter torque.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005257874A JP2007071276A (en) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | Slip controller for torque converter |
Applications Claiming Priority (1)
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JP (1) | JP2007071276A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011156629A (en) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Makita Corp | Motor control device, electric power tool, and program |
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2005
- 2005-09-06 JP JP2005257874A patent/JP2007071276A/en active Pending
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