JP3183235B2 - 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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- JP3183235B2 JP3183235B2 JP30200497A JP30200497A JP3183235B2 JP 3183235 B2 JP3183235 B2 JP 3183235B2 JP 30200497 A JP30200497 A JP 30200497A JP 30200497 A JP30200497 A JP 30200497A JP 3183235 B2 JP3183235 B2 JP 3183235B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機等に用
いられるトルクコンバータにおいて、ロックアップ機構
に生じる特性変化を考慮してスリップ回転制御系を設計
することにより、経年変化や製造時のバラツキの影響を
受けにくいスリップ回転制御系を低コストで構成するよ
うにしたスリップ制御装置に関するものである。
いられるトルクコンバータにおいて、ロックアップ機構
に生じる特性変化を考慮してスリップ回転制御系を設計
することにより、経年変化や製造時のバラツキの影響を
受けにくいスリップ回転制御系を低コストで構成するよ
うにしたスリップ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トルクコンバータは、流体を介して入出
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。
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。
【０００３】そこで、ロックアップクラッチを所謂半ク
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。例えば、平成９年
７月発行の「油圧と空気圧」第２８巻第４号４９頁〜５
３頁の論文「自動車の自動変速機へのＨ∞制御理論の適
用」に記載されたトルクコンバータのスリップ制御技術
では、エンジンのスロットル開度、車速、自動変速機の
作動油温等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
るようにしている。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。
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。例えば、平成９年
７月発行の「油圧と空気圧」第２８巻第４号４９頁〜５
３頁の論文「自動車の自動変速機へのＨ∞制御理論の適
用」に記載されたトルクコンバータのスリップ制御技術
では、エンジンのスロットル開度、車速、自動変速機の
作動油温等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
るようにしている。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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスリップ制
御技術では、Ｍ系列信号（差圧指令値）を入力したとき
の出力信号（スリップ回転速度）の変化から制御対象で
あるロックアップ機構の動特性を信号処理（パラメータ
同定）によって求め、この動特性を用いてＨ∞制御理論
（またはμ-Synthesis制御理論）によってスリップ回転
制御部の補償器を設計している。この場合、パラメータ
同定によって求まる制御対象の次数は通常高次となり、
この制御対象の次数から求まる補償器の次数はさらに高
くなるため、処理能力の低い安価なＣＰＵ（中央演算処
理装置）を用いることはできず、コストアップを招く。
また、上記従来のスリップ制御技術では、制御系設計に
用いる制御対象の動特性の物理的な意味が不明確である
ため、種々の条件、経年変化および製造時のバラツキに
よる動特性の相違をパラメータ同定により実験的に求め
る必要があり、多大な工数を必要とする。その上、条件
漏れが生じた場合には設計的保証が不可能になるおそれ
がある。
御技術では、Ｍ系列信号（差圧指令値）を入力したとき
の出力信号（スリップ回転速度）の変化から制御対象で
あるロックアップ機構の動特性を信号処理（パラメータ
同定）によって求め、この動特性を用いてＨ∞制御理論
（またはμ-Synthesis制御理論）によってスリップ回転
制御部の補償器を設計している。この場合、パラメータ
同定によって求まる制御対象の次数は通常高次となり、
この制御対象の次数から求まる補償器の次数はさらに高
くなるため、処理能力の低い安価なＣＰＵ（中央演算処
理装置）を用いることはできず、コストアップを招く。
また、上記従来のスリップ制御技術では、制御系設計に
用いる制御対象の動特性の物理的な意味が不明確である
ため、種々の条件、経年変化および製造時のバラツキに
よる動特性の相違をパラメータ同定により実験的に求め
る必要があり、多大な工数を必要とする。その上、条件
漏れが生じた場合には設計的保証が不可能になるおそれ
がある。
【０００５】請求項１に記載の第１発明は、ロックアッ
プ機構動特性の変動を構成要素毎に明確化するようにス
リップ回転制御系のフィードバック補償器を設計するこ
とにより、上記問題を解決することを目的とする。
プ機構動特性の変動を構成要素毎に明確化するようにス
リップ回転制御系のフィードバック補償器を設計するこ
とにより、上記問題を解決することを目的とする。
【０００６】請求項２に記載の第２発明は、フィードバ
ック補償器を積分特性を有するローパスフィルタとして
設計して、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。
ック補償器を積分特性を有するローパスフィルタとして
設計して、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。
【０００７】請求項３に記載の第３発明は、フィードバ
ック補償器をミュー・シンセシス（μ-Synthesis）また
はＨ∞制御理論に基づき設計して、第１または第２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。
ック補償器をミュー・シンセシス（μ-Synthesis）また
はＨ∞制御理論に基づき設計して、第１または第２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。
【０００８】請求項４に記載の第４発明は、フィードバ
ック補償器をクラッチ締結圧およびロックアップ締結容
量間の動特性変動を考慮して設計して、第１、第２また
は第３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。
ック補償器をクラッチ締結圧およびロックアップ締結容
量間の動特性変動を考慮して設計して、第１、第２また
は第３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。
【０００９】請求項５に記載の第５発明は、フィードバ
ック補償器をクラッチ締結圧指令値およびクラッチ締結
圧間の動特性変動を考慮して設計して、第１、第２、第
３または第４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。
ック補償器をクラッチ締結圧指令値およびクラッチ締結
圧間の動特性変動を考慮して設計して、第１、第２、第
３または第４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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】これらの目的のため、ま
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、該目標スリップ回転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前記ロックア
ップクラッチ締結圧指令値にするように構成するととも
に、前記スリップ回転指令値算出部はトルクコンバータ
出力回転に応じて変動するロックアップ機構動特性の変
動範囲を考慮して設計されたフィードバック補償器を具
え、該フィードバック補償器は前記目標スリップ回転お
よび前記実スリップ回転の偏差を入力されて前記スリッ
プ回転指令値を算出するように構成することを特徴とす
るものである。
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、該目標スリップ回転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前記ロックア
ップクラッチ締結圧指令値にするように構成するととも
に、前記スリップ回転指令値算出部はトルクコンバータ
出力回転に応じて変動するロックアップ機構動特性の変
動範囲を考慮して設計されたフィードバック補償器を具
え、該フィードバック補償器は前記目標スリップ回転お
よび前記実スリップ回転の偏差を入力されて前記スリッ
プ回転指令値を算出するように構成することを特徴とす
るものである。
【００１１】第２発明によるトルクコンバータのスリッ
プ制御装置は、第１発明におけるスリップ回転指令値算
出部のフィードバック補償器を、積分特性を有するロー
パスフィルタとすることを特徴とするものである。
プ制御装置は、第１発明におけるスリップ回転指令値算
出部のフィードバック補償器を、積分特性を有するロー
パスフィルタとすることを特徴とするものである。
【００１２】第３発明によるトルクコンバータのスリッ
プ制御装置は、第１発明または第２発明におけるスリッ
プ回転指令値算出部のフィードバック補償器を、重み関
数Ｗ T (s) を用いてミュー・シンセシス（μ-Synthesi
s）またはＨ∞制御理論に基づき設計することを特徴と
するものである。
プ制御装置は、第１発明または第２発明におけるスリッ
プ回転指令値算出部のフィードバック補償器を、重み関
数Ｗ T (s) を用いてミュー・シンセシス（μ-Synthesi
s）またはＨ∞制御理論に基づき設計することを特徴と
するものである。
【００１３】第４発明によるトルクコンバータのスリッ
プ制御装置は、第１発明、第２発明または第３発明にお
けるスリップ回転指令値算出部のフィードバック補償器
を、前記ロックアップクラッチの締結圧から前記ロック
アップクラッチのロックアップ締結容量に変換されるま
での動特性の変動を考慮して設計パラメータである相補
感度関数に対する重み関数ＷT (s) を設定することで設
計することを特徴とするものである。
プ制御装置は、第１発明、第２発明または第３発明にお
けるスリップ回転指令値算出部のフィードバック補償器
を、前記ロックアップクラッチの締結圧から前記ロック
アップクラッチのロックアップ締結容量に変換されるま
での動特性の変動を考慮して設計パラメータである相補
感度関数に対する重み関数ＷT (s) を設定することで設
計することを特徴とするものである。
【００１４】第５発明によるトルクコンバータのスリッ
プ制御装置は、第１発明、第２発明、第３発明または第
４発明におけるスリップ回転指令値算出部のフィードバ
ック補償器を、前記ロックアップクラッチの締結圧指令
値から前記ロックアップクラッチの締結圧に変換される
までの動特性の変動を考慮して設計パラメータである相
補感度関数に対する重み関数ＷT (s) を設定することで
設計することを特徴とするものである。
プ制御装置は、第１発明、第２発明、第３発明または第
４発明におけるスリップ回転指令値算出部のフィードバ
ック補償器を、前記ロックアップクラッチの締結圧指令
値から前記ロックアップクラッチの締結圧に変換される
までの動特性の変動を考慮して設計パラメータである相
補感度関数に対する重み関数ＷT (s) を設定することで
設計することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の効果】第１発明においては、原動機からの回転
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。ま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、スリップ回転指令値算出部は、該目標スリッ
プ回転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。
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。ま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、スリップ回転指令値算出部は、該目標スリッ
プ回転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。
【００１６】ところで当該スリップ回転制御において、
目標スリップ回転および実スリップ回転の偏差を入力さ
れてスリップ回転指令値を算出するに当たり、上記フィ
ードバック補償器は、トルクコンバータ出力回転に応じ
て変動するロックアップ機構動特性の変動範囲を考慮し
て設計されたものであることから、スリップ回転制御系
の設計で取り扱う変動要素は一次遅れとなり、フィード
バック補償器の次数を低くして安価なＣＰＵの使用によ
りコストダウンすることができるとともに、上記製造時
のバラツキ等の変動を考慮したフィードバック補償器の
設計により、ロックアップ機構動特性の変動を製造時点
で構成要素毎に明確化することができる。
目標スリップ回転および実スリップ回転の偏差を入力さ
れてスリップ回転指令値を算出するに当たり、上記フィ
ードバック補償器は、トルクコンバータ出力回転に応じ
て変動するロックアップ機構動特性の変動範囲を考慮し
て設計されたものであることから、スリップ回転制御系
の設計で取り扱う変動要素は一次遅れとなり、フィード
バック補償器の次数を低くして安価なＣＰＵの使用によ
りコストダウンすることができるとともに、上記製造時
のバラツキ等の変動を考慮したフィードバック補償器の
設計により、ロックアップ機構動特性の変動を製造時点
で構成要素毎に明確化することができる。
【００１７】第１発明におけるフィードバック補償器と
しては、第２発明のように積分特性を有するローパスフ
ィルタを用いて、第１発明と同様の作用効果を達成する
ことができる。
しては、第２発明のように積分特性を有するローパスフ
ィルタを用いて、第１発明と同様の作用効果を達成する
ことができる。
【００１８】第１、第２発明におけるフィードバック補
償器は、第３発明のように重み関数ＷT (s) を用いてミ
ュー・シンセシス（μ-Synthesis）またはＨ∞制御理論
に基づき設計して、第１、第２発明と同様の作用効果を
達成することができる。
償器は、第３発明のように重み関数ＷT (s) を用いてミ
ュー・シンセシス（μ-Synthesis）またはＨ∞制御理論
に基づき設計して、第１、第２発明と同様の作用効果を
達成することができる。
【００１９】第１、第２、第３発明におけるフィードバ
ック補償器は、第４発明のように前記ロックアップクラ
ッチの締結圧から前記ロックアップクラッチのロックア
ップ締結容量に変換されるまでの動特性の変動を考慮し
て設計パラメータである相補感度関数に対する重み関数
ＷT (s) を設定することで設計して、第１、第２、第３
発明と同様の作用効果を達成することができる。
ック補償器は、第４発明のように前記ロックアップクラ
ッチの締結圧から前記ロックアップクラッチのロックア
ップ締結容量に変換されるまでの動特性の変動を考慮し
て設計パラメータである相補感度関数に対する重み関数
ＷT (s) を設定することで設計して、第１、第２、第３
発明と同様の作用効果を達成することができる。
【００２０】第１、第２、第３、第４発明におけるフィ
ードバック補償器は、第５発明のように前記ロックアッ
プクラッチの締結圧指令値から前記ロックアップクラッ
チの締結圧に変換されるまでの動特性の変動を考慮して
設計パラメータである相補感度関数に対する重み関数Ｗ
T (s) を設定することで設計して、第１、第２、第３、
第４発明と同様の作用効果を達成することができる。
ードバック補償器は、第５発明のように前記ロックアッ
プクラッチの締結圧指令値から前記ロックアップクラッ
チの締結圧に変換されるまでの動特性の変動を考慮して
設計パラメータである相補感度関数に対する重み関数Ｗ
T (s) を設定することで設計して、第１、第２、第３、
第４発明と同様の作用効果を達成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
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。
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。
【００２２】トルクコンバータ２は、エンジン１で駆動
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。
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。
【００２３】ロックアップクラッチ２ｃの締結力は、そ
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。ア
プライ圧ＰA がレリーズ圧ＰR よりも高い場合、その差
圧に応じた力でロックアップクラッチ２ｃ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。
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。ア
プライ圧ＰA がレリーズ圧ＰR よりも高い場合、その差
圧に応じた力でロックアップクラッチ２ｃ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。
【００２４】これがため、トルクコンバータ２はスリッ
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。本願発明者等は、上記のコンバータト
ルクと、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
バータ毎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。
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。本願発明者等は、上記のコンバータト
ルクと、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
バータ毎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。
【００２５】ここで、トルクコンバータの伝動性能から
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９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。
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９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。
【００２６】なおトルクコンバータ次第で、スリップ回
転ゲインｇSLP は図９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。
転ゲインｇSLP は図９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。
【００２７】本実施形態においては、上記の原理に基づ
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ＰR
を決定するスリップ回転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。すなわち、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。
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ＰR
を決定するスリップ回転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。すなわち、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。
【００２８】一方でスリップ制御弁１１は、上記の信号
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Ｐ
R 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。ここでロックアップクラッチ締結圧（ＰA −
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。
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Ｐ
R 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。ここでロックアップクラッチ締結圧（ＰA −
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。
【００２９】コントローラ１２には、図１および図２に
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。
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。
【００３０】コントローラ１２はこれら入力情報をもと
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。
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。
【００３１】スリップ回転偏差算出部３３は、瞬時
（ｔ）毎に、目標スリップ回転ωSLPT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） ・・・（２） により算出する。
（ｔ）毎に、目標スリップ回転ωSLPT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） ・・・（２） により算出する。
【００３２】トルクコンバータのスリップ回転制御は、
基本的には実スリップ回転ωSLPRを目標スリップ回転ω
SLPTに一致させるものであるが、本実施形態においては
特に、スリップ回転偏差ωSLPER に基づきスリップ回転
指令値ωSLPCを算出する際に、スリップ回転指令値算出
部３４のフィードバック補償器としての機能を用いるこ
ととなる。このフィードバック補償器を設計する方法を
以下に説明する。なお、目標スリップ回転ωSLPT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、例えば本願出願人
が先に特願平９−２４０８８２号明細書により提案した
ような線形補償を施す構成を用いるものとする。
基本的には実スリップ回転ωSLPRを目標スリップ回転ω
SLPTに一致させるものであるが、本実施形態においては
特に、スリップ回転偏差ωSLPER に基づきスリップ回転
指令値ωSLPCを算出する際に、スリップ回転指令値算出
部３４のフィードバック補償器としての機能を用いるこ
ととなる。このフィードバック補償器を設計する方法を
以下に説明する。なお、目標スリップ回転ωSLPT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、例えば本願出願人
が先に特願平９−２４０８８２号明細書により提案した
ような線形補償を施す構成を用いるものとする。
【００３３】本実施形態におけるフィードバック補償器
は、タービン回転速度ωTRに応じて変動するロックアッ
プ機構の各構成要素の動特性の変動範囲を考慮した設計
を行うため、重み関数ＷT (s) を用いてミュー・シンセ
シス（μ-Synthesis）制御理論に基づき設計する。な
お、上記制御理論の代わりにＨ∞制御理論を用いること
も可能である。上記フィードバック補償器の設計のため
のロックアップ機構モデルは、図５のシステム図に示す
ように物理的に関連付けられる３つの構成要素により表
され、以下のようにして構成要素毎に動特性（ロックア
ップ締結圧伝達特性、ロックアップ締結容量伝達特性、
スリップ回転速度伝達特性）を求めることになる。
は、タービン回転速度ωTRに応じて変動するロックアッ
プ機構の各構成要素の動特性の変動範囲を考慮した設計
を行うため、重み関数ＷT (s) を用いてミュー・シンセ
シス（μ-Synthesis）制御理論に基づき設計する。な
お、上記制御理論の代わりにＨ∞制御理論を用いること
も可能である。上記フィードバック補償器の設計のため
のロックアップ機構モデルは、図５のシステム図に示す
ように物理的に関連付けられる３つの構成要素により表
され、以下のようにして構成要素毎に動特性（ロックア
ップ締結圧伝達特性、ロックアップ締結容量伝達特性、
スリップ回転速度伝達特性）を求めることになる。
【００３４】まず、システム全体の伝達特性ＧP (s)
は、３つの構成要素の伝達特性の積として次式で表され
る。 ＧP (s) ＝ＧLU(s) ＧTL(s) ＧSLP (s) ・・・（３） ただし、 ＧLU(s) ；ロックアップ機構のロックアップ締結圧伝達
特性 （入力；ロックアップ締結圧指令値ＰLUC 、出力；ロッ
クアップ締結圧ＰLU） ＧTL(s) ；ロックアップ機構のロックアップ伝達容量伝
達特性 （入力；ロックアップ締結圧ＰLU、出力；ロックアップ
締結容量ｔLU） ＧSLP (s) ；スリップ回転速度伝達特性 （入力；コンバータトルクｔCNV 、出力；スリップ回転
速度ωSLP ） ここで、スリップ回転速度伝達特性ＧSLP (s) は、次の
運動方程式で記述される。
は、３つの構成要素の伝達特性の積として次式で表され
る。 ＧP (s) ＝ＧLU(s) ＧTL(s) ＧSLP (s) ・・・（３） ただし、 ＧLU(s) ；ロックアップ機構のロックアップ締結圧伝達
特性 （入力；ロックアップ締結圧指令値ＰLUC 、出力；ロッ
クアップ締結圧ＰLU） ＧTL(s) ；ロックアップ機構のロックアップ伝達容量伝
達特性 （入力；ロックアップ締結圧ＰLU、出力；ロックアップ
締結容量ｔLU） ＧSLP (s) ；スリップ回転速度伝達特性 （入力；コンバータトルクｔCNV 、出力；スリップ回転
速度ωSLP ） ここで、スリップ回転速度伝達特性ＧSLP (s) は、次の
運動方程式で記述される。
【数１】 ただし、 ＪE ；エンジン部イナーシャ ＣSLP ；粘性係数（タービン回転速度ωT の関数で表さ
れる） ｔCNV ；コンバータトルク
れる） ｔCNV ；コンバータトルク
【００３５】ここで、ωT −ＣSLP 特性は、図６に示す
ようにωTMIN（動作範囲のタービン回転速度最小値）か
らωTMAX（動作範囲のタービン回転速度最大値）の間で
１次関数により近似できるので、粘性係数ＣSLP のノミ
ナル値ＣSLPnは、次式で表される。
ようにωTMIN（動作範囲のタービン回転速度最小値）か
らωTMAX（動作範囲のタービン回転速度最大値）の間で
１次関数により近似できるので、粘性係数ＣSLP のノミ
ナル値ＣSLPnは、次式で表される。
【数２】 ここで、以下のように定義すると、
【数３】 この(6) 式により、粘性係数ＣSLP は、
【数４】 と記述できるので、上記（４）式は次式となる。
【数５】 ただし、次式が成立するものとする。 ｜δSLP ｜≦１ ・・・（９）
【００３６】上記フィードバック補償器の設計に用いる
重み関数ＷT (s) は、ロックアップ締結圧伝達特性ＧLU
(s) やロックアップ締結容量伝達特性ＧTL(s) 等に対す
るロバスト安定性を考慮するとともに相補感度関数を整
形するため、次式 ＷT (s) ＝ＷT1(s) ＷT2(s) …（１０） とした。上記ＷT1(s) は、ロックアップ締結圧伝達特性
を乗法的変動ＧLU(s) と見なして、次式のように決定し
た。 ＷT1(s) ＝ＧLU(s) −１ …（１１） なお、上記ＷT2(s) は、例えばロックアップ締結圧伝達
特性以外の不確かさに対しても、ある程度のロバスト安
定性を保証することが望ましいという観点から決定すれ
ばよい。
重み関数ＷT (s) は、ロックアップ締結圧伝達特性ＧLU
(s) やロックアップ締結容量伝達特性ＧTL(s) 等に対す
るロバスト安定性を考慮するとともに相補感度関数を整
形するため、次式 ＷT (s) ＝ＷT1(s) ＷT2(s) …（１０） とした。上記ＷT1(s) は、ロックアップ締結圧伝達特性
を乗法的変動ＧLU(s) と見なして、次式のように決定し
た。 ＷT1(s) ＝ＧLU(s) −１ …（１１） なお、上記ＷT2(s) は、例えばロックアップ締結圧伝達
特性以外の不確かさに対しても、ある程度のロバスト安
定性を保証することが望ましいという観点から決定すれ
ばよい。
【００３７】上記フィードバック補償器の設計における
ゲイン応答は、図７に示す相補感度関数に対する重み関
数ＷT (s) の設定により決定される。図７中、実線は重
み関数の絶対値｜ＷT (s) ｜であり、破線はロックアッ
プ締結圧伝達特性とロックアップ伝達容量伝達特性とを
考慮した乗法的変動であり、次式で表される。 ｜ＧLU(s) ＧTL(s) −１｜ ・・・（１２）
ゲイン応答は、図７に示す相補感度関数に対する重み関
数ＷT (s) の設定により決定される。図７中、実線は重
み関数の絶対値｜ＷT (s) ｜であり、破線はロックアッ
プ締結圧伝達特性とロックアップ伝達容量伝達特性とを
考慮した乗法的変動であり、次式で表される。 ｜ＧLU(s) ＧTL(s) −１｜ ・・・（１２）
【００３８】また、上記フィードバック補償器の設計で
は、目標スリップ回転ωSLPTに定常偏差なしで追従する
応答特性を考慮して、次式となるようにするものとす
る。 ＷS (s) ＝α・Ｗ1 (s) ・・・（１３） Ｗ1 (s) ＝（ｓ＋１）／ｓ ・・・（１４） ここで、図８に示す一般化制御対象に、ミュー・シンセ
シス（μ-Synthesis）の解法（stein, G.and Doyle, J.
C., “Beyond singular Values and Loop Shapes, ”AI
AA Journal of Guidance, Control and Dynamics., Vo
l.14, No.1, 5/16,1991）に基づく設計を適用すること
により得られる補償器をＫμ(s) とすると、制御系に実
装されるフィードバック補償器Ｋ(s) は、次式となる。
は、目標スリップ回転ωSLPTに定常偏差なしで追従する
応答特性を考慮して、次式となるようにするものとす
る。 ＷS (s) ＝α・Ｗ1 (s) ・・・（１３） Ｗ1 (s) ＝（ｓ＋１）／ｓ ・・・（１４） ここで、図８に示す一般化制御対象に、ミュー・シンセ
シス（μ-Synthesis）の解法（stein, G.and Doyle, J.
C., “Beyond singular Values and Loop Shapes, ”AI
AA Journal of Guidance, Control and Dynamics., Vo
l.14, No.1, 5/16,1991）に基づく設計を適用すること
により得られる補償器をＫμ(s) とすると、制御系に実
装されるフィードバック補償器Ｋ(s) は、次式となる。
【数６】 このフィードバック補償器は積分特性を有することとな
る。なお、上記（１３）式に示す正の定数αはD-K inte
ration等の解法により繰返し試行錯誤により決定するも
のとする。
る。なお、上記（１３）式に示す正の定数αはD-K inte
ration等の解法により繰返し試行錯誤により決定するも
のとする。
【００３９】図４においてスリップ回転ゲイン算出部３
５は、図９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）・・・（１６） 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。
５は、図９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）・・・（１６） 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。
【００４０】次に目標コンバータトルク算出部３６で
は、前記（１）式におけるｇSLP にｇ SLPFを当てはめ、
ωSLP に上記スリップ回転指令値算出部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 ・・・（１７） により算出する。
は、前記（１）式におけるｇSLP にｇ SLPFを当てはめ、
ωSLP に上記スリップ回転指令値算出部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 ・・・（１７） により算出する。
【００４１】そしてエンジン出力トルク推定部３７で
は、まず図１０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）・・・（１８） を推定して求める。
は、まず図１０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）・・・（１８） を推定して求める。
【００４２】さらに、目標ロックアップクラッチ締結容
量算出部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） ・・・（１９）
量算出部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） ・・・（１９）
【００４３】図４において、次のロックアップクラッチ
締結圧指令値算出部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１１に対応するマッ
プから検索する。ここで図１１は、予め実験により求め
ておいた、トルクコンバータ毎の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
関係を示すものであるため、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。
締結圧指令値算出部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１１に対応するマッ
プから検索する。ここで図１１は、予め実験により求め
ておいた、トルクコンバータ毎の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
関係を示すものであるため、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。
【００４４】次のソレノイド駆動信号算出部４０では、
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。
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。
【００４５】以上のロックアップソレノイド１３のデュ
ーティ制御によれば、まず、スリップ回転ゲイン算出部
３５につき前述したごとく、予め実験などにより図９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ｇ
SLP を、トルクコンバータの出力回転速度ωT 毎に求め
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、スリップ回転指令値算
出部３４におけるフィードバック補償器で求めたスリッ
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
ωSLPCを実現するための目標コンバータトルクｔ CNVC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。これにより、実スリップ回転ωSLPRが目標スリップ
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。
ーティ制御によれば、まず、スリップ回転ゲイン算出部
３５につき前述したごとく、予め実験などにより図９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ｇ
SLP を、トルクコンバータの出力回転速度ωT 毎に求め
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、スリップ回転指令値算
出部３４におけるフィードバック補償器で求めたスリッ
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
ωSLPCを実現するための目標コンバータトルクｔ CNVC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。これにより、実スリップ回転ωSLPRが目標スリップ
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。
【００４６】さらに、本実施形態になるスリップ制御に
よれば、スリップ回転指令値算出部３４が目標スリップ
回転ωSLPTおよび実スリップ回転ωSLPRの偏差ωSLPER
を入力されてスリップ回転指令値ωSLPCを算出するに当
たり、上記スリップ回転指令値算出部３４に含まれるフ
ィードバック補償器は、タービン回転速度ωT に応じて
変動するロックアップ機構動特性ＧLU(s) ，ＧTL(s) ，
ＧSLP (s) の変動範囲を考慮して設計されたものである
ことから、スリップ回転制御系の設計で取り扱う変動要
素は一次遅れとなり、フィードバック補償器の次数を低
くして安価なＣＰＵの使用によりコストダウンすること
ができるとともに、上記製造時のバラツキ等の変動を考
慮したフィードバック補償器の設計により、ロックアッ
プ機構動特性の変動を製造時点で構成要素毎に明確化す
ることができる。
よれば、スリップ回転指令値算出部３４が目標スリップ
回転ωSLPTおよび実スリップ回転ωSLPRの偏差ωSLPER
を入力されてスリップ回転指令値ωSLPCを算出するに当
たり、上記スリップ回転指令値算出部３４に含まれるフ
ィードバック補償器は、タービン回転速度ωT に応じて
変動するロックアップ機構動特性ＧLU(s) ，ＧTL(s) ，
ＧSLP (s) の変動範囲を考慮して設計されたものである
ことから、スリップ回転制御系の設計で取り扱う変動要
素は一次遅れとなり、フィードバック補償器の次数を低
くして安価なＣＰＵの使用によりコストダウンすること
ができるとともに、上記製造時のバラツキ等の変動を考
慮したフィードバック補償器の設計により、ロックアッ
プ機構動特性の変動を製造時点で構成要素毎に明確化す
ることができる。
【００４７】なお、上記スリップ回転指令値算出部３４
におけるフィードバック補償器として積分特性を有する
ローパスフィルタを用いて、上記の作用効果を達成する
ことができる。
におけるフィードバック補償器として積分特性を有する
ローパスフィルタを用いて、上記の作用効果を達成する
ことができる。
【００４８】また、上記スリップ回転指令値算出部３４
におけるフィードバック補償器は、重み関数ＷT (s) を
用いてミュー・シンセシス（μ-Synthesis）またはＨ∞
制御理論に基づき設計して、上記の作用効果を達成する
ことができる。また、上記スリップ回転指令値算出部３
４におけるフィードバック補償器を設計する際に、ロッ
クアップ締結圧ＰLUからロックアップ締結容量変化ｔLU
に変換されるまでのロックアップ伝達容量伝達特性ＧTL
(s) の変動を考慮して設計パラメータである相補感度関
数に対する重み関数ＷT (s) を設定したり、あるいは、
ロックアップ締結圧指令値ＰLUC からロックアップ締結
圧ＰLUに変換されるまでのロックアップ締結圧伝達特性
ＧLU(s) の変動を考慮して設計パラメータである相補感
度関数に対する重み関数ＷT (s) に基づき設計して、上
記の作用効果を達成することができる。
におけるフィードバック補償器は、重み関数ＷT (s) を
用いてミュー・シンセシス（μ-Synthesis）またはＨ∞
制御理論に基づき設計して、上記の作用効果を達成する
ことができる。また、上記スリップ回転指令値算出部３
４におけるフィードバック補償器を設計する際に、ロッ
クアップ締結圧ＰLUからロックアップ締結容量変化ｔLU
に変換されるまでのロックアップ伝達容量伝達特性ＧTL
(s) の変動を考慮して設計パラメータである相補感度関
数に対する重み関数ＷT (s) を設定したり、あるいは、
ロックアップ締結圧指令値ＰLUC からロックアップ締結
圧ＰLUに変換されるまでのロックアップ締結圧伝達特性
ＧLU(s) の変動を考慮して設計パラメータである相補感
度関数に対する重み関数ＷT (s) に基づき設計して、上
記の作用効果を達成することができる。
【００４９】以上説明した本実施形態になるスリップ制
御によって、ロックアップ機構の構成要素を物理的に関
連付けられる３つの構成要素（ロックアップ締結圧、ロ
ックアップ締結容量、スリップ回転速度）に区分して構
成要素毎に伝達特性ＧLU(s)，ＧTL(s) ，ＧSLP (s) を
求め、それぞれの要素で経年変化、製造時のバラツキ、
環境変化等の特性変動を明確化するようにスリップ回転
速度制御系のフィードバック補償器を設計することがで
きる。この本実施形態のフィードバック補償器は、Ｍ系
列信号（差圧指令値）を入力したときの出力信号（スリ
ップ回転速度）の変化からパラメータ同定によって求め
たロックアップ機構の動特性を用いてＨ∞制御理論によ
ってスリップ回転制御部の補償器を設計する従来技術に
なるフィードバック補償器に比べて、図１２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。
御によって、ロックアップ機構の構成要素を物理的に関
連付けられる３つの構成要素（ロックアップ締結圧、ロ
ックアップ締結容量、スリップ回転速度）に区分して構
成要素毎に伝達特性ＧLU(s)，ＧTL(s) ，ＧSLP (s) を
求め、それぞれの要素で経年変化、製造時のバラツキ、
環境変化等の特性変動を明確化するようにスリップ回転
速度制御系のフィードバック補償器を設計することがで
きる。この本実施形態のフィードバック補償器は、Ｍ系
列信号（差圧指令値）を入力したときの出力信号（スリ
ップ回転速度）の変化からパラメータ同定によって求め
たロックアップ機構の動特性を用いてＨ∞制御理論によ
ってスリップ回転制御部の補償器を設計する従来技術に
なるフィードバック補償器に比べて、図１２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。
【００５０】この図１２は、車速ＶＳＰを３０km/h（実
線）または５０Km/h（点線）に保った走行中のシミュレ
ーション結果を周波数特性として示すものである。上記
従来技術では、スリップ回転制御系を（比例＋積分）で
構成しているため、図１２（ｂ）に示すように車速５０
Km/hの周波数応答で高周波域での共振が若干現れている
が、本実施形態では、図１２（ａ）に示すように高周波
域でのゲインを狙い通り抑制することができており、共
振点のようなゲインの持ち上がり現象は見られず、スリ
ップ回転制御の応答性が改善されている。
線）または５０Km/h（点線）に保った走行中のシミュレ
ーション結果を周波数特性として示すものである。上記
従来技術では、スリップ回転制御系を（比例＋積分）で
構成しているため、図１２（ｂ）に示すように車速５０
Km/hの周波数応答で高周波域での共振が若干現れている
が、本実施形態では、図１２（ａ）に示すように高周波
域でのゲインを狙い通り抑制することができており、共
振点のようなゲインの持ち上がり現象は見られず、スリ
ップ回転制御の応答性が改善されている。
【図１】本発明の一実施形態になるスリップ制御装置を
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。
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。
【図２】同実施形態におけるトルクコンバータのスリッ
プ制御系を示すシステム図である。
プ制御系を示すシステム図である。
【図３】ロックアップソレノイドからの信号圧と、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。
クアップクラッチ締結圧との関係を示す線図である。
【図４】同実施形態においてコントローラが実行するス
リップ制御の機能別ブロック線図である。
リップ制御の機能別ブロック線図である。
【図５】同実施形態におけるフィードバック補償器の設
計のためのロックアップ機構モデルを示すブロック線図
である。
計のためのロックアップ機構モデルを示すブロック線図
である。
【図６】トルクコンバータのタービン回転速度に対する
粘性計数の関係を示す特性線図である。
粘性計数の関係を示す特性線図である。
【図７】同実施形態におけるフィードバック補償器の設
計のための相補感度関数に対する重み関数を例示する特
性図である。
計のための相補感度関数に対する重み関数を例示する特
性図である。
【図８】同実施形態においてフィードバック補償器の設
計に用いる一般化制御対象を示す図である。
計に用いる一般化制御対象を示す図である。
【図９】トルクコンバータのタービン回転速度に対する
スリップ回転ゲインの関係を示す特性線図である。
スリップ回転ゲインの関係を示す特性線図である。
【図１０】エンジンのスロットル開度と、回転数と、出
力トルクとの関係を示す全性性能線図である。
力トルクとの関係を示す全性性能線図である。
【図１１】ロックアップクラッチの締結圧と、締結容量
との関係を例示する伝動特性図である。
との関係を例示する伝動特性図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、図１〜図５に示す実施形
態におけるスリッ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。
態におけるスリッ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。
１ エンジン（原動機） ２ トルクコンバータ 2a ポンプインペラ（入力要素） 2b タービンランナ（出力要素） 2c ロックアップクラッチ ３ 歯車変速機構 ４ ディファレンシャルギヤ装置 ５ 車輪 11 スリップ制御弁 12 コントローラ 13 ロックアップソレノイド 21 スロットル開度センサ 22 インペラ回転センサ 23 タービン回転センサ 24 油温センサ 25 車速センサ 26 変速比計算部 27 エンジン回転センサ 31 目標スリップ回転算出部 32 実スリップ回転算出部 33 スリップ回転偏差算出部 34 スリップ回転指令値算出部（フィードバック補償
器） 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
器） 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
Claims (5)
- 【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、 該目標スリップ回転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前記ロックアップ
クラッチ締結圧指令値にするように構成するとともに、 前記スリップ回転指令値算出部はトルクコンバータ出力
回転に応じて変動するロックアップ機構動特性の変動範
囲を考慮して設計されたフィードバック補償器を具え、
該フィードバック補償器は前記目標スリップ回転および
前記実スリップ回転の偏差を入力されて前記スリップ回
転指令値を算出するように構成す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】 前記スリップ回転指令値算出部のフィー
ドバック補償器は、積分特性を有するローパスフィルタ
であることを特徴とする請求項１記載のトルクコンバー
タのスリップ制御装置。 - 【請求項３】 前記スリップ回転指令値算出部のフィー
ドバック補償器は、重み関数ＷT (s) を用いてミュー・
シンセシス（μ-Synthesis）またはＨ∞制御理論に基づ
き設計することを特徴とする請求項１または２記載のト
ルクコンバータのスリップ制御装置。 - 【請求項４】 前記スリップ回転指令値算出部のフィー
ドバック補償器は、前記ロックアップクラッチの締結圧
から前記ロックアップクラッチのロックアップ締結容量
に変換されるまでの動特性の変動を考慮して設計パラメ
ータである相補感度関数に対する重み関数ＷT (s) を設
定することで設計することを特徴とする請求項１〜３の
何れか１項記載のトルクコンバータのスリップ制御装
置。 - 【請求項５】 前記スリップ回転指令値算出部のフィー
ドバック補償器は、前記ロックアップクラッチの締結圧
指令値から前記ロックアップクラッチの締結圧に変換さ
れるまでの動特性の変動を考慮して設計パラメータであ
る相補感度関数に対する重み関数ＷT (s) を設定するこ
とで設計することを特徴とする請求項１〜４の何れか１
項記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30200497A JP3183235B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | トルクコンバータのスリップ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30200497A JP3183235B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | トルクコンバータのスリップ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11141678A JPH11141678A (ja) | 1999-05-25 |
| JP3183235B2 true JP3183235B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=17903733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30200497A Expired - Lifetime JP3183235B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | トルクコンバータのスリップ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183235B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7146695B2 (en) | 2001-12-27 | 2006-12-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing a surface acoustic wave device with a piezoelectric substrate |
| EP1739329A2 (en) | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Device and method for controlling the engaging force of a lockup clutch |
| US7195581B2 (en) | 2003-11-12 | 2007-03-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power transmission device having a torque converter with a lockup clutch and lockup control method for torque converter |
-
1997
- 1997-11-04 JP JP30200497A patent/JP3183235B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7146695B2 (en) | 2001-12-27 | 2006-12-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing a surface acoustic wave device with a piezoelectric substrate |
| US7195581B2 (en) | 2003-11-12 | 2007-03-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power transmission device having a torque converter with a lockup clutch and lockup control method for torque converter |
| CN100375855C (zh) * | 2003-11-12 | 2008-03-19 | 日产自动车株式会社 | 动力传动装置和液力变矩器锁止控制方法 |
| EP1739329A2 (en) | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Device and method for controlling the engaging force of a lockup clutch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11141678A (ja) | 1999-05-25 |
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