JP2805148B2

JP2805148B2 - トルクコンバータのスリップ制御装置

Info

Publication number: JP2805148B2
Application number: JP3737888A
Authority: JP
Inventors: 研司沢; 進来見田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1998-09-30
Anticipated expiration: 2013-09-30
Also published as: JPH01216163A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はトルクコンバータのスリップ制御装置に関す
るものである。

（従来の技術）最近のトルクコンバータ、特に車両用トルクコンバー
タにおいては、ロックアップクラッチを備えたものが多
くなっており、そのロックアップクラッチは、一般に油
圧作動式とされ、運転領域に応じて締結状態（トルクコ
ンバータの入、出力部材を直結する状態）と締結解除状
態とに切換えられるようになっている。

ところで、このようなロックアップクラッチを備えた
トルクコンバータには、ロックアップクラッチの締結状
態への移行時におけるロックアップショックを低減する
ために、特開昭60−159466号公報に示すように、ロック
アップの移行時に一律の変化状態をもってロックアップ
クラッチの締結力を徐々に変化させるようにしたものが
提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上記装置にあっては、移行時におけるロック
アップクラッチの締結力が変速段にかかわらず一律の変
化状態をもって変化することから、全変速段において的
確な制御を行なうことはできなかった。

すなわち、ロックアップショックは、ロックアップ時
のトルク変動が変速機においてギヤ比分増大され、それ
が変速機の出力部のトルク変動（車輪へ伝達されるトル
クの変動）となることが大きな原因であり、ギヤ比の大
きな低速の変速段ほど、ロックアップショックは増大さ
れることになっている。このため、上記装置のように、
移行時におけるロックアップクラッチの締結が変速段に
かかわらず一律に変化するものにあっては、締結力の変
化状態を高速の変速段におけるギヤ比に合わせて設定す
れば、低速の変速段の際に、ロックアップショックが生
じることになる一方、上記変化状態を低速の変速段にお
けるギヤ比に合わせて設定すれば、全変速段においてロ
ックアップショックを抑えることができるが、高速の変
速段においてロックアップクラッチのすべりに伴う耐久
性、信頼性の低下を招くことになる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的
は、ロックアップクラッチの締結状態と締結解除状態と
の間での移行時におけるショックを、全変速段におい
て、何等悪影響を派生させることなく防止することにあ
る。

（問題点を解決するための手段、作用）かかる目的を達成するために第１の発明にあっては、ロックアップクラッチの締結力を調整する締結力調整
手段と、前記ロックアップクラッチの締結解除状態から
該ロックアップクラッチの締結状態への移行時を検出す
る移行時検出手段と、前記移行時検出手段に基づき前記
ロックアップクラッチの締結解除状態から締結状態への
移行時であると判断したとき、前記締結力調整手段を、
前記ロックアップクラッチの締結力が徐々に変化するよ
うに制御する締結力制御手段と、を有するトルクコンバ
ータのスリップ制御装置において、変速段を検出する変速段検出手段と、前記移行時検出手段に基づき前記ロックアップクラッ
チの締結解除状態から締結状態への移行時であると判断
したとき、該ロックアップクラッチの締結力を、高速の
変速段の場合における締結力の変化速度に比べて低速の
変速段の場合における締結力の変化速度が遅くなるよう
に増加させる変化状態変更手段と、を備える構成としてある。

上述の構成により、ロックアップクラッチの締結解除
状態から締結状態への移行時には、各変速段毎に、該各
変速段のギヤ比に応じた締結力の変化状態がそれぞれ設
定されることになる。このため、上記移行時には、締結
力の変化状態が一律に設定される場合のような悪影響を
生じることなく、全変速段において的確に該移行時にお
けるショックを抑えることができることになる。

また、上記目的を達成するために第２の発明にあって
は、ロックアップクラッチの締結力を信号値の大きさに基
づき調整する締結力調整手段と、前記ロックアップクラ
ッチの締結解除状態から該ロックアップクラッチの締結
状態への移行時を検出する移行時検出手段と、前記移行
時検出手段に基づき前記ロックアップクラッチの締結解
除状態から締結状態への移行時であると判断したとき、
前記締結力調整手段を、前記ロックアップクラッチの締
結力が徐々に変化するように制御する締結力制御手段
と、を有するトルクコンバータのスリップ制御装置にお
いて、変速段を検出する変速段検出手段と、前記移行時検出手段に基づき前記ロックアップクラッ
チの締結解除状態から締結状態への移行時であると判断
したとき、前記信号値を、高速の変速段の場合における
締結力の変化速度に比べて低速の変速段の場合における
締結力の変化速度が遅くなるように変化させる変化状態
変更手段と、を備える構成としてある。

上述の構成により、締結力調整手段が信号値に基づき
制御される場合においても、上記第１の発明と同様の作
用を生じることになる。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

全体構成第１図において、１はエンジン、２は自動変速機であ
り、エンジン１の出力が自動変速機２を介して、図示を
略す駆動輪へ伝達される。

自動変速機２は、トルクコンバータ３と遊星歯車式多
段変速機構４とから構成されている。このトルクコンバ
ータ３は、後述するロックアップクラッチを備え、ロッ
クアップ用のソレノイド５を制御することにより、ロッ
クアップクラッチがON（締結）、OFF（締結解除）と共
に、所定の滑り対象とされた半クラッチ状態とされる。
また、変速機構４は、実施例では前進４段とされ、既知
のように複数個の変速用ソレノイド６に対する励磁、消
磁の組合せを変更することにより、所望の変速段とされ
る。勿論、上記各ソレノイド５、６は、ロックアップ用
あるいは変速用の油圧式アクチュエータの作動態様を切
換えるものである。

第１図中、10はマイクロコンピュータを利用して構成
された制御ユニットで、これには各センサあるいはスイ
ッチ11〜16からの信号が入力される。上記センサ11はス
ロットル開度を検出するものである。センサ12は車速を
検出するものである。センサ13はエンジン回転数すなわ
ち後述するトルクコンバータ３の入力部材としてのポン
プの回転数を検出するものである。センサ14は、自動変
速機２の現在のギア位置すなわち変速段を検出するもの
である。センサ15はタービン回転数すなわちトルクコン
バータ３の出力部材の回転数を検出するものである。セ
ンサ16は、ロックアップクラッチ用の作動油の温度を検
出するものである。また、制御ユニット10からは、前記
各ソレノイド５、６に出力される。

なお、制御ユニット10は、基本的にCPU、ROM、RAM、C
LOCK（ソフトタイマ）を備える他、A/DあるいはD/A変換
器さらには入出力インターフェイスを有するが、これ等
はマイクロコンピュータを利用する場合の既知の構成な
ので、その説明は省略する。なお、以下の説明で用いる
変速特性（マップ）等は、制御ユニット10のROMに記憶
されているものである。

トルクコンバータおよびその油圧回路次に、第２図によりロックアップクラッチ付きのトル
クコンバータの構造とその制御用油圧回路について説明
する。トルクコンバータ３は、エンジン出力軸32に結合
されたケース33内の一側部に固設されて、エンジン出力
軸32と一体回転するポンプ34（入力部材）と、該ポンプ
34と対向するようにケース33内の他側部に回転自在に備
えられて、ポンプ34の回転により作動油を介して回転駆
動されるタービン35（出力部材）と、ポンプ34とタービ
ン35との間に介設されて、ポンプ回転数に対するタービ
ン回転数の速度比が所定値以下の時にトルク増大作用を
行うステータ36と、タービン35とケース33との間に介設
されたロックアップクラッチ37とを有する。そして、タ
ービン35の回転がタービンシャフトにより出力されて変
速歯車機構４に入力されるようになっており、また上記
ロックアップクラッチ37がこのタービンシャフト38に連
結されてケース33に対して締結された時に、該ケース33
を介して上記エンジン出力軸32とタービンシャフト38と
を直結するようになっている。

このトルクコンバータ３には、オイルポンプ50から吐
出された油が、ソレノイド21にて制御される調圧弁51を
介してメインライン39に導びかれ、ロックアップバルブ
40及びコンバータインライン41を介して作動油として導
入されるようになっており、この作動油の圧力によって
上記ロックアップクラッチ37が常時締結方向に付勢され
ていると共に、該クラッチ37とケース33との間の空間42
には、上記ロックアップバルブ40から導かれたロックア
ップ解放ライン43が接続され、該ライン43から上記空間
42内に油圧（解放圧）が導入された時にロックアップク
ラッチ37が解放されるようになっている。また、このト
ルクコンバータ３には保圧弁44を介してオイルクーラ45
に作動油を送り出すコンバータアウトライン46が接続さ
れている。

一方、上記ロックアップバルブ40は、スプール40aと
これを図面上、右方へ付勢するスプリング40bとを有す
ると共に、上記ロックアップ解放ライン43が接続された
ポート40cの両側に、メインライン39が接続された調圧
ポート40dとドレンポート40eとが設けられている。ま
た、該バルブ40の図面上、右側の端部には上記スプール
40aにパイロット圧を作用させる制御ライン47が接続さ
れていると共に、この制御ライン47から分岐されたドレ
ンライン48にはスリップ量調整手段としてのソレノイド
（デューティソレノイドバルブ）５が設置されている。
このソレノイド５は、入力信号（デューティ率）に応じ
て、ドレンライン48を全開から全閉までの間で連続可変
的に変化させる。そして、このパイロット圧が上記ロッ
クアップバルブ40のスプール40aにスプリング40bの付勢
力と対向する方向に印加されると共に、該スプール40a
にはスプリング40bの付勢力と同方向にロックアップ解
放ライン43内の解放圧が作用するようになっており、こ
れらの油圧ないし付勢力の力関係によってスプール40a
が移動して、上記ロックアップ解放ライン43がメインラ
イン39（調圧ポート40d）又はドレンポート40eに連通さ
れる。なお、デューティ率が最大値の時に制御ライン47
からのドレン量が最大となって、パイロット圧ないし解
放圧が最小となることによりロックアップクラッチ37が
完全に締結され、またデューティ率が最小値の時に上記
ドレン量が最小となって、パイロット圧ないし解放圧が
最大となることによりロックアップクラッチ37が完全に
解放されるようになっている。そして、最大値と最小値
の中間のデューティ率としたときにはロックアップクラ
ッチ37が半クラッチ状態とされる。

制御ユニット10の制御内容（概要）前記制御ユニット10は、第３図に示す変速特性および
ロックアップ特性に基づいて、変速制御及びロックアッ
プ制御を行なう。この第３図において、領域IIがクラッ
チ37が完全に締結されるロックアップON領域であり、領
域IIIがロックアップクラッチ37が完全に切断されるロ
ックアップOFF領域である。そして、領域IIよりも低車
速側に設定された領域Ｉが、ロックアップクラッチをス
リップさせてトルクコンバータ３の入力側と出力側の回
転数差を目標値とするようにロックアップクラッチ締結
力をフィードバック制御するスリップ領域である。そし
て、これ等領域Ｉ、II、IIIは、第３図では加速時に最
適なものとして設定してあり、減速時における各領域は
別途設定されている。なお、変速制御そのものは、従来
と同様にして行なわれる。

ロックアップ制御においては、ロックアップクラッチ
37の締結状態と締結解除状態との間での移行時において
スリップ制御がなされる。すなわち、上記移行時におい
ては、ロックアップクラッチ37の締結力は変速機２の出
力部のトルク変動を抑えるために徐々に変化するように
なっており、しかも、その変化は、各変速段のギヤ比に
よるトルク増大を考慮して、高速の変速段に比べて低速
の変速段になるほどゆっくり行なわれることになってい
る。これにより、各変速段毎に、該各変速段のギヤ比に
応じた締結力の変化状態がそれぞれ設定されることにな
り、全変速段において的確に上記移行時におけるショッ
クを抑えることができることになる。

第４図は、上記内容の具体例を示すもので、低速の変
速段（１速、２速）と高速の変速段（３速、４速とに分
けたものである。高速の変速段の場合（一点鎖線で示
す）には、移行途中、デューティ率を２回変更（D₁′、
D₂′）してt₁時間で移行を完了するようにし、低速の変
速段の場合（実線で示す）には移行途中、デューティ率
を３回変更（D₁、D₂、D₃）してt₂時間で移行を完了する
ようになっており、低速の変速段の場合の変化速度は高
速の変速段の場合の変化速度よりも遅くなるように設定
されている。これにより、低速の変速段におけるギヤ比
が高速の変速段におけるギヤ比よりも大きくても、各変
速段に応じた上記変化速度によって、高・低速のいずれ
の変速段においても、上記移行時におけるショックを抑
えることができることになる。この場合、各変速段に応
じた変化速度が設定されることになるため、変化速度を
低速の変速段におけるギヤ比に対応させて一律に決めら
れる場合に生じるロックアップクラッチ37のすべりに伴
う耐久性、信頼性の低下を抑えることができることにな
る。

制御ユニット10の制御内容（フローチャート）次に、上述した具体例の下で、ロックアップクラッチ
37が締結状態に移行する場合について、第５図に示すフ
ローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明
ではＳはステップを示す。

先ず、S1において、各センサ11、12、14からの各信号
が読込まれる。次いで、S2においてロックアップON領域
IIに他の領域Ｉ、IIIから移行したか否かが判別され
る。S2がNOのときは、再びS2に戻されることになる一
方、S2がYESのときには、S5に進むことになる。S5にお
いては、１、２速（低速段）か否かが判別され、S5がYE
Sのときには、S6において、デューティ率変更回数Flgが
０にセットされ、次のS7においては、デューティ率Ｄが
D₁に設定される。このデューティ率D₁をはじめとして、
後述のデューティ率D₂、D₃、D₁′、D₂′は予じめ記憶さ
れている。そして、デューティ率Ｄ＝D₁はS8において最
終デューティ率dutyとされ、S9において、その最終デュ
ーティ率dutyの下でロックアップクラッチ37の油圧制御
がなされる。次のS10においては、ロックアップON領域I
Iへの移行時を起点として所定時間ｔを経過したか否か
が判別され（後述のデューティ率D₂、D₃については、所
定時間経過後を起点として所定時間ｔが経過したか否か
が判別される）、S10がNOのときには、前記S8に戻され
て最終デューティ率dutyの下でロックアップクラッチ37
の油圧制御が継続される一方、S10がYESのときには、デ
ューティ率D₁の下でのロックアップクラッチ37の油圧制
御を終え、S11においてFlgに１が加算される。

そして、次のS12において、Flg＝３か否かが判別さ
れ、S12がYESのときには、移行時におけるスリップ制御
を終えたとして、前記S1にリターンされる一方、S12がN
Oのときには、S13において、Flg＝１か否かが判別され
る。S13がYESのときには、デューティ率Ｄは前記デュー
ティ率D₁よりも大きいD₂に設定され、前記S8に進み、デ
ューティ率D₁の場合と同様に、所定時間ｔの間、デュー
ティ率D₂の下でロックアップクラッチ37の油圧制御がな
される。S13がNOのときには、デューティ率Ｄは前記デ
ューティ率D₂よりも大きいD₃に設定され、前記S8に進み
上記同様、所定時間ｔの間、デューティ率D₃の下でロッ
クアップクラッチ37の油圧制御がなされる。

前記S5がNOのときには、３、４速（高速の変速段）と
判断され、S16において、デューティ率変更回数Flgが０
に設定される。そして、S17において、デューティ率Ｄ
がＤ＝D₁′に設定され、そのデューティ率D₁′は、S18
において最終デューティ率dutyとして設定される。この
デューティ率D₁′は、第４図に示すように、前記S7にお
けるデューティ率D₁よりも大きなものとなっている。次
いで、S19において、その最終デューティ率の下でロッ
クアップクラッチ37の油圧制御がなされ、S20におい
て、ロックアップクラッチON領域IIへの移行時を起点と
して所定時間ｔ′が経過したか否かが判別される（後述
のデューティ率D₂′については、デューティ率D₁′の所
定時間経過後を起点として所定時間ｔ′が経過したか否
かが判別される）。この所定時間ｔ′は前記所定時間ｔ
よりも長くされている（第４図参照）。S20がNOのとき
には前記S18で戻されて前記最終デューティ率duty下で
ロックアップクラッチ37の油圧制御が継続される一方、
S20がYESのときには、デューティ率率D₁′の下でのロッ
クアップクラッチ37の油圧制御を終え、S21においてFlg
に１が加算される。次のS22においては、Flg＝２か否か
が判別され、S22がYESのときには、移行時におけるスリ
ップ制御が終えたとして、前記S1にリターンされる一
方、S22がNOのときには、デューティ率Ｄは、前記デュ
ーティ率D₁′よりも大きいD₂′に設定され、前記S18に
進み、上記同様、デューティ率D₂′の下で所定時間
ｔ′、ロックアップクラッチ37の油圧制御がなされる。

以上実施例について説明したは本発明にあっては、次
のようなものを包含する。

前記実施例においては、１、２速を低速の変速段と
し、３、４速を高速の変速段として、両変速段について
スリップ制御を行なうようにしたが、１速、２速をも高
・低速の変速段に分け、その両者について第６図に示す
ようにデューティ率を変化させてスリップ制御を行なう
こと、同様に、３速、４速をも高・低速の変速段に分
け、その両者について第７図に示すようにデューティ率
を変化させてスリップ制御すること。

また、所定時間ｔ′はｔより短く設定したが移行時間
t₁がt₂を越えない範囲でｔ′をｔより長く設定するこ
と。さらに、デューティ率D₁とD₁′及びD₂とD₂′は異な
らせて設定したが、D₁＜D₂、D₁′＜D₂′を満足した範囲
内であれば、少なくとも一方が同じデューティ率であっ
てもよいこと（つまり、高速の変速段に対して低速の変
速段の方が常に締結力が小さく設定された状態で変化す
るようになっていればよいものである）。

ロックアップクラッチの作動油圧を調整するためのソ
レノイド（５に比例ソレノイド）等、適宜のものを採択
し得ること。

ロックアップOFF領域IIIへ他の領域、Ｉ、IIから移行
した場合にも本発明に係るスリップ制御がなされるこ
と。

ロックアップON領域II、又はロックアップOFF領域III
への移行前の領域がスリップ領域Ｉであってもよいこ
と。

（発明の効果）本発明は以上述べたように、高速の変速段に比べて低
速の変速段になる程、締結力の小さいスリップ状態を経
由させてロックアップクラッチの締結力を制御するよう
にしたので、変速段にかかわらず良好な切換えが行なえ
るようになり、ロックアップクラッチの締結解除状態か
ら締結状態への移行時におけるショックを、全変速段に
おいて、何等悪影響を派生させることなく抑えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。第２図はトルクコンバータとその油圧回路の一例を示す
図。第３図は変速特性とロックアップ特性とを示す特性図。第４図はロックアップOFFからロックアップクラッチON
への移行時における変速段毎の変化状態を示す説明図。第５図は本発明の制御例を示すフローチャート。第６図、第７図は変形例を示す説明図。第８図は本発明の全体構成図。 5:ソレノイド 10:制御ユニット 11、12、14:センサ 37:ロックアップクラッチ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ロックアップクラッチの締結力を調整する
締結力調整手段と、前記ロックアップクラッチの締結解
除状態から該ロックアップクラッチの締結状態への移行
時を検出する移行時検出手段と、前記移行時検出手段に
基づき前記ロックアップクラッチの締結解除状態から締
結状態への移行時であると判断したとき、前記締結力調
整手段を、前記ロックアップクラッチの締結力が徐々に
変化するように制御する締結力制御手段と、を有するト
ルクコンバータのスリップ制御装置において、変速段を検出する変速段検出手段と、前記移行時検出手段に基づき前記ロックアップクラッチ
の締結解除状態から締結状態への移行時であると判断し
たとき、該ロックアップクラッチの締結力を、高速の変
速段の場合における締結力の変化速度に比べて低速の変
速段の場合における締結力の変化速度が遅くなるように
増加させる変化状態変更手段と、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。
【請求項２】ロックアップクラッチの締結力を信号値の
大きさに基づき調整する締結力調整手段と、前記ロック
アップクラッチの締結解除状態から該ロックアップクラ
ッチの締結状態への移行時を検出する移行時検出手段
と、前記移行時検出手段に基づき前記ロックアップクラ
ッチの締結解除状態から締結状態への移行時であると判
断したとき、前記締結力調整手段を、前記ロックアップ
クラッチの締結力が徐々に変化するように制御する締結
力制御手段と、を有するトルクコンバータのスリップ制
御装置において、変速段を検出する変速段検出手段と、前記移行時検出手段に基づき前記ロックアップクラッチ
の締結解除状態から締結状態への移行時であると判断し
たとき、前記信号値を、高速の変速段の場合における締
結力の変化速度に比べて低速の変速段の場合における締
結力の変化速度が遅くなるように変化させる変化状態変
更手段と、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。