JP3890478B2 - トルクコンバータのスリップ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータのスリップ制御装置の改良に関するものである。

従来から、無段変速機を含む自動変速機の動力伝達系に介装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滑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直結状態とするロックアップモード（ロックアップ状態）を備え、この他に、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なうコンバータモード（コンバータ状態）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（スリップ状態）の合わせて３つのモードを備えたものが知られており、上記３つのモードを運転状態により適宜切り換えている。

コンバータ状態からロックアップ状態へ移行する途中のスリップ状態では、スリップ回転指令値を算出する手段としては、制御対象であるスリップ回転モデルを考慮したフィードフォワード指令値と、目標スリップ回転と実スリップ回転の偏差に応じたフィードバック指令値を使う、２自由度制御系が知られている（特許文献１）。この従来例では、フィードフォワード補償器とフィードバック補償器により規範モデルの動特性を実現するものである。

そして、この従来例では、フィードバック補償器において安定性を確保し、フィードフォワード補償器（前置補償器）において応答性を確保して、各々独立した設計が可能なスリップ回転制御系を構成している。このスリップ回転制御系における、前置補償器の目標スリップ回転および規範モデルの設定は、想定した運転条件に応じた設計的要求仕様から決められる。例えば、極低車速において、車内のこもり音除去を目的としてスリップ制御を適用する場合は、速やかに設定した目標値に収束させることで、発生するこもり音を除去することが求められる。一方、ロックアップ動作の開始直後など、コンバータ状態からスリップ状態へ変化させる場合は、運転者にロックアップ動作を感じさせないように、滑らかに目標値に収束させることが求められる。

これらの異なる要求に対して、前述の制御系は規範モデルのフィルタ定数を変えることで対応することができる。例えば、前置補償器における規範モデルが、

のように１次遅れ系で構成されている場合、目標時定数Ｔｔを変えることで、要求を満足する目標応答を設定する。さらに、制御対象が１次の場合のフィードフォワード補償器は、

のように構成する。ただし、Ｔ_Pは制御対象モデルの時定数である。
特許第３２４０９７９号

ところが、上記従来例のようなスリップ回転制御系において、規範モデルの設定を変更する際に、次に挙げるような問題があった。

まず、運転条件を満足するように、規範モデルを急変させた場合、その変化に応じてフィードフォワード補償器の出力が変化する、という構成になっていたため、例えば、図１２の時刻ｔ１のようにフィードフォワード補償器の出力がステップ状に変化してしまう〜という問題があった。制御的な観点からは、フィードフォワード補償器の動作は、目標変化に対する進み補償として作用しており問題ないが、実際の適用面から考えると好ましくない場合がある。なぜならば、このスリップ回転制御系においては、「スリップ回転の指令値の急変」＝「差圧指令値の急変」であるため、締結間際の微小なスリップ回転を制御している状況（図１２の時刻ｔ１以降）においてこのような現象が発生すると、ロックアップクラッチが軽く締結動作をしてしまい、運転者に不快なショックを感じさせる場合があるからである。

このため、できるだけ速やかに運転状態に応じた規範モデルの設定ができるように、規範モデルの応答（１次の場合は時定数の設定）のみを速やかに切り替えて、これに伴う差圧指令値の急変等の発生は回避したい。また、フィードフォワード補償器の出力自体をステップ状に変化しないように滑らかに変化させる方法も考えられる。しかし、これを実現するためには、フィードフォワード補償器における制御対象モデルの時定数Ｔｐの変化に応じた、規範モデルの目標時定数Ｔｔの設定を行なわなければならず、構成が煩雑になり、実現するのは困難であった。

そこで本発明は、上記フィードフォワード補償器の出力や規範モデルが変化することによりスリップ回転指令値の急変を防いで、ロックアップクラッチの急な締結や締結の遅れを防いで円滑な制御を行うことを目的とする。

本発明は、車両の運転状態からロックアップクラッチの目標スリップ回転速度を求めて、目標スリップ回転と実際のスリップ回転速度に基づいてフィードバック制御によりロックアップクラッチの締結状態を制御するための出力を算出するフィードバック補償手段と、目標スリップ回転に基づいてフィードフォワード制御によりロックアップクラッチの締結状態を制御するための出力を算出するフィードフォワード補償手段と、これらフィードバック補償手段の指令値とフィードフォワード補償手段の指令値に基づいてロックアップクラッチの締結状態を制御する際に、フィードフォワード補償手段の出力が急激に変化したときには、この出力の変化を吸収するようにフィードバック補償手段の出力を補正することで、ロックアップクラッチの締結状態が急激に変化するのを防止する。

また、前記補正手段は、フィードフォワード補償手段の前記時定数Ｔｐと時定数Ｔｔの大小関係に基づいて、フィードバック補償手段の出力を補正するか否かを決定し、特に、時定数Ｔｔが時定数Ｔｐ未満のときには、フィードバック補償手段の出力に対する補正を禁止する。

したがって、本発明によれば、フィードフォワード補償手段の出力が急激に変化したときには、この変化をフィードバック補償手段で吸収することができ、前記従来例において発生していたスリップ回転指令値が急変することによるロックアップクラッチの締結状態が急変するのを防止でき、前記従来例の図１２で示したような、ロックアップクラッチの急締結を防いで、運転者に違和感を与えるのを防止できるのである。

また、フィードフォワード補償手段の時定数Ｔｔ、Ｔｐの大小関係に応じて、フィードバック補償手段の出力の補正を行うか否かを決定するので、例えば、フィードフォワード補償手段が進み補償側に作用しているとき（Ｔｔ＜Ｔｐ）には、フィードバック補償手段の出力の補正を禁止することにより、実スリップ回転を速やかに目標値に対して収束させて締結の遅れを防止することができる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明のシステム構成を示す概略図である。

この図１において、１は無段変速機を含む自動変速機等の動力伝達系に介装されたトルクコンバータを示し、内部作動流体を介して入出力要素間での動力伝達を行うものである。

トルクコンバータ１は、更にトルクコンバータ出力要素（タービン）と共に回転するロックアップクラッチ２を内蔵し、このロックアップクラッチ２は、トルクコンバータ入力要素（インペラ）に締結されるとき、トルクコンバータ１を入出力要素間が直結されたロックアップ状態にするものとする。

ロックアップクラッチ２は、その両側（前後）におけるトルクコンバータアプライ圧ＰＡとトルクコンバータレリーズ圧ＰＲとの差圧ＰＡ−ＰＲに応動し、レリーズ圧ＰＲがアプライ圧ＰＡよりも高いとロックアップクラッチ２は開放されてトルクコンバータ入出力要素間を直結せず、レリーズ圧ＰＲがアプライ圧ＰＡよりも低くなる時ロックアップクラッチ２は締結されてトルクコンバータ入出力要素間を直結するものである。

そして、上記後者の締結に際して、ロックアップクラッチ２の締結力、つまりロックアップ容量は、上記の差圧ＰＡ−ＰＲにより決定し、この差圧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を増大する。

差圧ＰＡ−ＰＲは、周知のロックアップ制御弁３により制御し、このロックアップ制御弁３には、アプライ圧ＰＡおよびレリーズ圧ＰＲを相互に対向するように作用させ、更にアプライ圧ＰＡと同方向にばね３ａの付勢力を、またレリーズ圧ＰＲと同方向にばね力を作用させ、同時にレリーズ圧ＰＲと同方向に信号圧Ｐｓをそれぞれ作用させる。

ロックアップ制御弁３は、これら油圧とバネの付勢力が釣り合うよう差圧ＰＡ−ＰＲを決定する。

ここでロックアップ制御弁３にかかる信号圧Ｐｓは、ポンプ圧ＰＰを元圧としてロックアップソレノイド４がロックアップデューティに応じて作り出すもので、マイクロコンピュータなどで構成されるコントローラ５は、ロックアップソレノイド４を介して差圧ＰＡ−ＰＲを制御する。

コントローラ５には、車両の走行状態やドライバーの運転状況を示す信号、例えば、自動変速機に設けた出力軸回転センサ９からの信号、トルクコンバータ１のタービン回転センサ８からのタービンランナ回転速度（入力軸回転速度またはプライマリ回転速度）を示す信号、トルクコンバータ１への入力回転速度（＝エンジン回転速度Ｎｅ）を検出するインペラ回転センサ７からのポンプインペラ回転速度を示す信号、スロットル開度センサ１０からの信号（スロットル開度ＴＶＯまたはアクセル操作量）、油温センサ１１からの信号などが入力され、これらの検出信号によりロックアップクラッチ２の締結や解放あるいはスリップなどの制御を行う。なお、車速ＶＳＰは出力軸回転センサ９が検出した出力軸回転速度に所定の定数を乗じて求めるものとする。

コントローラ５は、オープンループ制御とスリップ制御（フィードフォワード制御＋フィードバック制御）とを切り換えてスリップロックアップを行うもので、ロックアップソレノイド４を駆動するロックアップデューティを決定するとともに、電源電圧信号６に応じてロックアップデューティの補正を行う。

次に、コントローラ５で行われる制御のうちスリップ制御について図２の制御系構成図に基づき説明する。

目標スリップ回転演算部Ｓ１００では、車速とスロットル開度（またはアクセル操作量）と油温等に基づき、トルク変動やこもり音の発生がもっとも少ないところに目標スリップ回転（速度）ω_SLPTを決定する。

実スリップ回転演算部Ｓ１０３では、ポンプインペラの回転速度ω_iRからタービンランナの回転速度ω_TRを減算してトルクコンバータ１の実スリップ回転（速度）ω_SLPRを算出する。

ここで、インペラの回転速度はエンジン回転速度と等価であり、また、タービン回転速度は入力軸回転速度と等価な速度である。

前置補償器（Ｓ１０１ＡおよびＳ１０１Ｂ）では、目標スリップ回転ω_SLPT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る事により、目標スリップ回転補正値を算出する。

まず、前置補償器Ｓ１０１Ａでは、目標スリップ回転ω_SLPTをもとに、第１の目標スリップ回転補正値ω_SLPTC1を次式により算出する。

ただし、Ｇ_R（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。例えば、時定数Ｔｔの一次遅れ系で構成する場合は、

次にＳ１０１Ｂでは、第２の目標スリップ回転補正値ω_SLPTC2を、

より算出する。ただし、

であり、Ｇ_M（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り、制御対象モデルの時定数Ｔｐが１次であるとすれば、

となる。

前置補償器フィルタ定数設定部（Ｓ１１１）では、前述の規範モデルおよびフィードフォワード補償器におけるフィルタ定数を、後述のフローチャート（図３）に従い設定する。なお、本制御系は２自由度制御系であるため、規範モデルの時定数Ｔｔは、設計者が望む応答になるように車両の運転状態に応じて設定され、フィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の時定数Ｔｐは、制御対象であるスリップ回転モデルに従って設定される。

スリップ回転速度偏差演算部Ｓ１０２では、第１の目標スリップ回転補正値ω_SLPTC1と実スリップ回転速度ω_SLPRとの間のスリップ回転偏差ω_SLPERを、

より算出する。

スリップ回転指令値演算部Ｓ１０４では、スリップ回転偏差ω_SLPERをなくすために、比例・積分制御（以下、ＰＩ制御）により構成されたフィードバック補償器（Ｓ１０４）により、第１スリップ回転指令値ω_SLPC1を、

ただし、Ｋ_p：比例制御定数
Ｋ_I：積分制御定数
Ｓ：微分演算子
より算出する。

そして、第１スリップ回転指令値ω_SLPC1と第２目標スリップ回転補正値ω_SLPTC2とを次式のように加算することで、スリップ回転指令値ω_SLPCを算出する。

スリップ回転ゲイン演算部Ｓ１０６では、図５に示したマップから現在のタービン回転速度ω_TRに対応したスリップ回転ゲインｇ_SLPCを検索して求める。

目標コンバータトルク演算部Ｓ１０５では、タービン回転速度ω_TRのときに、スリップ回転指令値ω_SLPCヲ達成するための目標コンバータトルクｔ_CNVCを、

より算出する。

エンジントルク推定部Ｓ１０８では、図６に示したエンジン全性能マップを用いて、エンジン回転速度Ｎｅおよびスロットル開度ＴＶＯ（またはアクセル操作量）から、エンジントルクマップ値ｔ_ESを検索し、これにエンジンの動特性（吸気系の輸送遅れ分）を時定数Ｔ_EDの一次遅れとした場合のフィルタを通過させて、エンジントルク推定値ｔ_EHを、

より算出する。

目標ロックアップクラッチ締結容量演算部Ｓ１０７では、エンジントルク推定値ｔ_EHから目標コンバータトルクｔ_CNVCを減算して目標ロックアップクラッチ締結容量ｔ_LUを次式により算出する。

ロックアップクラッチ締結圧指令値演算部Ｓ１０９では、図７に示したロックアップクラッチ容量マップから現在の目標ロックアップクラッチ締結容量ｔ_LUを達成するためのロックアップクラッチ締結圧指令値（図中ロックアップクラッチ容量）Ｐ_LUCを検索する。

ソレノイド駆動信号演算部Ｓ１１０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（差圧指令値）Ｐ_LUCにするためのロックアップデューティＳ_DUTYを決定する。

次に、コントローラ５で行われる制御のうち、本発明の要部である、スリップ制御中のフィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の出力急変時におけるフィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力補正処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。この図３のフローチャートは所定の周期で実行されるものである。

ステップＳ１では、前述の目標スリップ回転演算部（Ｓ１００）にて設定した目標スリップ回転ω_SLPTと、実スリップ回転演算部（Ｓ１０３）にて算出した実スリップ回転ω_SLPRとの偏差の絶対値△ω_SLPを、
△ω_SLP＝｜ω_SLPT−ω_SLPR｜
として算出する。

ステップＳ２では、この△ω_SLPと予め設定されていた所定値ＤＳＬＰ１とを比較し、
△ω_SLP＞ＤＳＬＰ１
である場合は、設定領域Ａ（図８参照）と判断してステップＳ３へ進む。そうでない場合は、設定領域Ｂ（図８参照）と判断してステップＳ５へ進む。

ステップＳ３では、図８より現在の△ω_SLPに応じた規範モデルの時定数Ｔｔを設定する。

続くステップＳ４では、前サイクルの設定領域が同じＡだったかどうかを判定し、前回もＡだった場合はステップＳ７へ進み、そうでなかった場合はステップＳ８へ進む。

ステップＳ５では、上記と同様に図８を用いて△ω_SLPに応じた規範モデルの時定数Ｔｔを設定する。続くステップＳ６では、前サイクルの設定領域が同じＢだったかどうかを判定し、前回もＢだった場合はステップＳ７へ進み、そうでなかった場合はステップＳ８へ進む。

ステップＳ７では、設定領域が前サイクル（前回の制御周期）と同一であるため、時定数の変化が起こらず、本発明のポイントであるフィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の変化量によるフォードバック補償器（Ｓ１０４）の出力補正は不要であり、補正要求フラグ（ｆＡＤＪＲＥＱ）をクリアする。

一方、ステップＳ８では、上記ステップＳ３およびステップＳ５にて設定した規範モデルの時定数Ｔｔと、制御対象であるスリップ回転モデルの時定数Ｔｐとを比較し、
Ｔｔ＞Ｔｐ
であれば、ステップＳ９へ進み、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力補正を行なうために補正要求フラグ（ｆＡＤＪＲＥＱ）をセットする。そうでない場合には、ステップＳ７へ進み、補正要求フラグ（ｆＡＤＪＲＥＱ）をクリアし、フィードバック補償器の出力補正を行なわないようにする。

以上、ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ７およびＳ５、Ｓ６、Ｓ７における処理は、時定数変化によるフィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の急変が発生しないため、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力補正処理要求を行なわない。

ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ８およびＳ５、Ｓ６、Ｓ８は同補正処理要求を行なう場合ではあるが、フィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）における時定数の大小関係により、補正処理要求を行なうかどうかを判断する。

続いて、設定した補正要求フラグ（ｆＡＤＪＲＥＱ）により、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力を補正する処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、図４のフローチャートは所定の周期で実行されるものである。

ステップＳ５０では、前述の前置補償器におけるフォードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の出力値ω_SLPTC2をメモリバッファ（図示省略）に蓄え、ＳＬＰＴＣ２＿Ｍとする。

ステップＳ５１では、フィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の演算を行ない、今サイクルの出力値ω_SLPTC2を算出する。

ステップＳ５２では、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の演算を行なう。ただし、後述のステップＳ５６にてフィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力値に対して補正処理を行なうことがあるため、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力の候補値ω_SLPC3とする。

ステップＳ５３では、図３のフローチャートにて設定した補正要求フラグ（ｆＡＤＪＲＥＱ）を参照し、補正要求あり（ｆＡＤＪＲＥＱ＝１）の場合はステップＳ５４へ、補正要求なし（ｆＡＤＪＲＥＱ＝０）の場合はステップＳ５５へ進む。

ステップＳ５４ではフィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力補正を行なう場合の補正量ω_SLPADJを、
ω_SLPADJ＝ω_SLPTC2−ＳＬＰＴＣ２＿Ｍ
として演算し、ステップＳ５６へ進む。

ステップＳ５５では同出力補正を行なわない場合であり、補正量ω_SLPADJを、
ω_SLPADJ＝０
として、ステップＳ５６へ進む。

ステップＳ５６では、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力ω_SLPC1を、
ω_SLPC1＝ω_SLPC3−ω_SLPADJとして算出する。

以上、ステップＳ５３、Ｓ５４、Ｓ５６にて、フィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の出力変化分をフィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力を補正することで対応する処理を行ない、ステップＳ５３、Ｓ５５、Ｓ５６にて、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力を補正しない場合の処理を行なう。

以上述べた実施例のタイミングチャートを図９に示す。

図９は、設定された目標スリップ回転ω_SLPTに向けて実スリップ回転ω_SLPRRが収束するように時刻ｔ０からスリップ制御をしている状況である。

ここで、時刻ｔ１において、実スリップ回転ω_SLPRと目標スリップ回転ω_SLPTとの偏差が設定値ＤＳＬＰ１以内になると、時定数ＴｔをＴ１からＴ２へ切り替える。これにより、フィードフォワード補償器の出力ω_SLPTC2がω_SLPADJだけステップ状に変化（減少）している。

しかしながら、本発明では、同時刻においてフィードバック補償器の出力ω_SLPC1を、フィードフォワード補償器の変化量分ω_SLPADJだけ逆方向（上昇方向）に補正しているため、フィードフォワードおよびフィードバックの各補償器出力を加算したスリップ回転指令値ω_SLPCは同時刻ｔ１においても滑らかに変化している。

これにより、スリップ回転指令値を変換した差圧指令値Ｐ_LUCにおいても滑らかに変化する事になり、締結間際における差圧指令値の急変を抑え、目標応答の変更に柔軟に対応できることになる。

図１０は、上記図９と同様に時刻ｔ０からスリップ制御を開始し、時刻ｔ１において目標応答の設定を変えるために目標時定数ＴｔをＴ１からＴ２へ切り替えている。しかしながら、時刻ｔ１以降の時定数の大小関係がＴｐ＞Ｔｔとなっているため、フィードフォワード補償器が進み補償器として作用している。

このような状況において、時刻ｔ１におけるフィードフォワード補償器出力ω_SLPTC2のステップ状変化は解消できるが、時刻ｔ１からｔ２におけるフィードフォワード補償器の出力が増加する部分は残ってしまう。これは、スリップ回転指令値ω_SLPCとしては時刻ｔ１以降増加することになり、差圧指令値Ｐ_LUCとしては減少する方向に作用することになる。本来、速やかに目標スリップ回転に収束させることを目的として、時刻ｔ１において時定数を小さく設定したのにもかかわらず、結果として差圧指令値Ｐ_LUCを減少させていたのでは、かえって実スリップ回転が大きくなってしまうなど、好ましくない状況になってしまう。

そこで、図１１のように、時刻ｔ１における時定数変化（Ｔｔ）からフィードフォワード補償器の出力変化を読み取り、進み補償的に動作する場合は、フィードバック補償器の出力に対する補正を禁止する。

これにより、時刻ｔ１におけるフィードフォワード補償器出力ω_SLPTC2のステップ変化は、そのままスリップ回転指令値ω_SLPCおよび差圧指令値Ｐ_LUCの変化として現れてしまうものの、時刻ｔ２における差圧指令値Ｐ_LUCは時刻ｔ１と比較して増加しており、実スリップ回転ω_SLPRを減少させる本来の目的に合致した動作となる。

以上のように、本発明によれば規範モデルＧ_R（Ｓ）が変化することで、フィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の出力ω_SLPTC2が急変した場合、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力ω_SLPC1を補正するようにしたので、フィードフォワード補償器の出力が変化したことによるスリップ回転指令値ω_SLPCの急変分を、フィードバック補償器（Ｓ１０４）で吸収することができるため、前記従来例において発生していたスリップ回転指令値が急変することによる差圧指令値Ｐ_LUCの急変を防止できる。これにより、前記従来例の図１２で示したような、ロックアップクラッチの急締結を防いで、運転者に違和感を与えるのを防止できるのである。

また、規範モデルＧ_R（Ｓ）が変化することで、フィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）の出力ω_SLPTC2が急変した場合、このフィードフォワード補償器の出力変化分に相当する量だけ、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力ω_SLPC1を補正するようにしたので、上述のようなロックアップクラッチの急締結を確実に防ぐことが可能となり、運転性を向上させることができる。

特に、フィードフォワード補償器の出力が増加した場合は、この増加量に相当する分だけフィードバック補償器の出力を減少させる。逆に、フィードフォワード補償器の出力が減少した場合は、この減少量に相当する分だけ出力を増加させることで、ロックアップクラッチの急締結や締結の遅れを防止することができる。

また、フィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力補正を実施するかどうかは、フィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）におけるフィルタ定数（時定数Ｔｔ、Ｔｐ）の大小関係によって判断し、この比較結果に応じてフィードバック補償器（Ｓ１０４）の出力補正を行なうかどうかを決定することで、スリップ制御中に差圧指令値Ｐ_LUCが減少するのを防止して、ロックアップクラッチの締結遅れを確実に防ぐことができる。

すなわち、フィードフォワード補償器（Ｓ１０１Ｂ）が上記（５）式のように構成されている場合、図１０のように、制御対象モデルの時定数Ｔｐに対して、目標時定数Ｔｔが小さくなるほど、ロックアップクラッチの締結の遅れが顕著になる。そして、時定数の大小関係がＴｔ＜Ｔｐになると、フィードフォワード補償器が進み補償器として作用するが、このような状況においてフィードバック補償器の出力補正を実施すると次のような問題が発生する。

つまり、図１０のようにフィードフォワード出力ω_SLPTC2のステップ状変化分は補正して消すことができるが、その後の変化部分（図１０における時刻ｔ１〜ｔ２、ステップ状の変化から戻る部分）は残ってしまう。このため、図１０の場合では、スリップ回転指令値ω_SLPCを増加する、つまり差圧指令値Ｐ_LUCを減少する方向に作用してしまうことになる。本来、図１０は目標時定数Ｔｔを小さくし、実スリップ回転を速やかに目標値に対して収束させたい状況であり、差圧を上昇させるべき状況なのであるが、フィードバック補償器の出力補正を行うことで逆の動作をしてしまうことになる。

このような現象の発生を回避するために、時定数Ｔｔ、Ｔｐの大小関係に応じて、フィードバック補償器の出力補正を禁止することで、ロックアップクラッチの締結遅れを回避することができるのである。

なお、本実施形態では、規範モデルを１次遅れ系、フィードフォワード補償器の伝達特性を分子・分母ともに１次の構成として説明したが、各々の伝達特性が高次の場合であっても同様に適用可能である。なぜならば、本発明の狙いは、フィードフォワード補償器の出力変化が、本制御系における最終的な指令値である差圧指令値として好ましくない動きをするときに、フィードバック補償器の出力を補正する点にあり、補償器の次数に限定されるものではないからである。

また、本実施形態では、時定数が急変する事をフィードフォワード補償器の出力が急変する要因としたため、設計者が予め設定した時定数自体が急変するタイミングをフィードフォワード補償器の出力が急変するタイミングとして捉え、説明した。しかしながら、例えば、フィードフォワード補償器の出力変化がある所定値を越えたら、本発明を適用するように構成しても、同様の効果が得られる事は明らかである。

以上のように、本発明に係るトルクコンバータのスリップ制御装置では、運転性に優れた車両の変速機などに適用することができる。

本発明の一実施形態を示すトルクコンバータの概略構成図。 コントローラの機能ブロック図。 コントローラで行われる処理の一例を示すフローチャート。 同じく、フィードバック補償器の出力補正処理の一例を示すフローチャート。 トルクコンバータのタービン回転速度とスリップ回転ゲインの関係を示すマップ。 エンジンの全性能マップでスロットル開度をパラメータとして、エンジン回転速度とエンジントルクの関係を示す。 ロックアップクラッチ締結圧とロックアップクラッチ容量の関係を示すマップ。 目標スリップ回転ω_SLPTと実スリップ回転ω_SLPRとの偏差の絶対値Δω_SLPと目標時定数Ｔｔの関係を示すマップ。 時刻ｔ０からスリップ制御をしている状況のグラフを示し、時定数Ｔｔ、Ｔｐと、フィードフォワード補償器出力、フィードバック補償器の出力、スリップ回転指令値、エンジン回転速度、プライマリ回転速度と時刻の関係を示す。 時刻ｔ０からスリップ制御をして、フィードバック補償器の出力補正を行った場合のグラフを示しており、時定数Ｔｔ、Ｔｐと、フィードフォワード補償器出力、フィードバック補償器の出力、スリップ回転指令値、エンジン回転速度、プライマリ回転速度、と時刻の関係を示す。 時刻ｔ０からスリップ制御をして、フィードバック補償器の出力の補正を禁止した場合のグラフを示しており、時定数Ｔｔ、Ｔｐと、フィードフォワード補償器出力、フィードバック補償器の出力、スリップ回転指令値、エンジン回転速度、プライマリ回転速度、と時刻の関係を示す。 従来例を示し、時刻ｔ０からスリップ制御をした場合のグラフを示しており、時定数Ｔｔ、Ｔｐと、フィードフォワード補償器出力、フィードバック補償器の出力、スリップ回転指令値、エンジン回転速度、プライマリ回転速度、と時刻の関係を示す。

符号の説明

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
４ ロックアップソレノイド
５ コントローラ

Claims (5)

1. ロックアップクラッチを備えてエンジンと自動変速機の間に介装されたトルクコンバータと、
   車両の運転状態に基づいて、前記トルクコンバータがコンバータ状態からスリップ状態へ移行する際に、車両の運転状態から前記ロックアップクラッチの目標スリップ回転速度を求める目標スリップ回転算出部と、
   前記トルクコンバータのポンプインペラ回転速度とタービン回転速度から実際のスリップ回転速度を検出する実スリップ回転速度検出手段と、
   前記目標スリップ回転速度と実際のスリップ回転速度に基づいてフィードバック制御によりロックアップクラッチの締結状態を制御するための出力を算出するフィードバック補償手段と、
   前記目標スリップ回転速度に基づいてフィードフォワード制御によりロックアップクラッチの締結状態を制御するための出力を算出するフィードフォワード補償手段と、
   前記フィードバック補償手段の指令値とフィードフォワード補償手段の指令値に基づいてロックアップクラッチの締結状態を制御するスリップ制御手段と、を備えたロックアップクラッチのスリップ制御装置において、
   前記フィードフォワード補償手段の出力が急激に変化したときには、この出力の変化を吸収するように前記フィードバック補償手段の出力を補正する補正手段を備え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。
2. 前記補正手段は、前記フィードフォワード補償手段の出力が変化量に相当する量だけフィードバック補償手段の出力を補正することを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
3. 前記フィードフォワード補償手段は、制御対象モデルの時定数Ｔｐと、規範モデルの時定数Ｔｔを有し、
   前記補正手段は、前記時定数Ｔｐと時定数Ｔｔの大小関係に基づいて、フィードバック補償手段の出力を補正するか否かを決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
4. 前記補正手段は、前記時定数Ｔｔが切り替わったときにフィードフォワード補償手段の出力が急変したことを判定して、フィードバック補償手段の出力を補正することを特徴とする請求項３に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
   
5. 前記補正手段は、前記フィードフォワード補償手段が進み補償器として作用しているときには、前記フィードバック補償手段の出力の補正を禁止することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかひとつに記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。

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