JP4082700B2 - トルクコンバータのスリップ制御装置 - Google Patents

Description

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。

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ている。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。

このうちスリップモードにおいて設定した目標スリップ回転速度と実際のスリップ回転速度が等しくなるようにロックアップ差圧を制御する方法は、スリップ制御と称呼され様々な方法が提案されている。例えば、エンジントルクから目標スリップ回転速度相当のコンバータトルクを差し引くことで、目標スリップ回転速度を実現するのに必要とされるロックアップ容量（ロックアップクラッチ伝達トルク）を算出し、これを差圧指令値に変換することでスリップ制御を行っているものが、特許文献１に開示されている。
特許第３２３０４６５号公報

しかし、上記の発明では、ロックアップクラッチを制御する電子制御コントローラにおいてエンジントルクとして扱われる数値データは、制御中のスロットル開度（出力調整手段の操作量）やエンジン回転速度に基づき、予め用意しておいたマップデータから推定した値や、エンジンを制御する電子制御コントローラから燃料噴射量に基づいたトルクデータを通信手段により取得した値などが用いられるので、スリップ制御中にスロットル開度が大きくなると吸気系の輸送遅れなどによりエンジントルクを大きく見積もり過ぎてしまった場合は、ロックアップ容量過多となるためにスリップ制御中に締結動作が起こり、ショックや振動が発生するといった問題点がある。特に、エンジントルクが急激に変化する過渡状態においては、実際のエンジントルクの変化が上述の推定値から遅れ、ロックアップ容量が過大となる場合があった。

本発明ではこのような問題点を解決するために発明されたもので、例えばスリップ制御中にスロットル開度が大きくなった場合などエンジントルクの増加が起こった場合に、ロックアップクラッチの締結を防止し、ショックや振動の発生を防止することを目的とする。

本発明では、原動機の動力を伝達し、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、車両の運転状態に基づいてロックアップ容量を設定し、ロックアップ容量に応じてロックアップクラッチの締結状態をスリップ制御するスリップ制御手段と、を備えたトルクコンバータのスリップ制御装置において、原動機の出力調整手段の操作量を検出する出力操作量検出手段と、出力調整手段の操作量の所定時間あたりの変化量を算出する出力調整変化量算出手段を備える。そしてスリップ制御中にスロットル開度の時間あたりの変化量が所定変化量よりも大きい場合に、ロックアップ容量を一時的に低減する。また、車両の運転状態に基づいてトルクコンバータの基本目標スリップ回転速度を設定する目標スリップ回転速度設定手段と、基本目標スリップ回転速度を進み補償により補正する進み補償手段と、進み補償を行う時間を設定する進み補償時間設定手段と、を備え、進み補償時間設定手段によって設定された時間内に原動機の出力調整手段の操作量が変化し、その変化量が所定変化量よりも場合でも、その変化量の大きさに関わらず、新たな前記進み補償値の設定を禁止する。

本発明によると、スリップ制御中に例えばスロットル開度が大きくなった場合などにロックアップ容量を一時的に低減することでロックアップクラッチの締結を防止し、ショックや振動の発生を防止することができる。

本発明の実施形態の構成を図１のシステム構成概略図を用いて説明する。この実施形態は、図示しないエンジン（原動機）からの出力を変速機へ伝達するトルクコンバータ１と、トルクコンバータ１の入力要素と出力要素間を直結するロックアップクラッチ２と、ロックアップクラッチ２の締結力を制御するロックアップ制御弁３と、ロックアップ制御弁３へロックアップクラッチ２の締結力の信号を出すコントローラ５を備える。

ロックアップクラッチ２は、その両側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よりも低くなると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とする。そして、締結に際し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及びレリーズ圧ＰＲを向かい合わせに作用させ、更にアプライ圧ＰＡと同方向にバネ３ａのバネ力を、またレリーズ圧ＰＲと同方向にバネ圧を作用させ、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、これらによる力が釣り合うよう差圧ＰＡ−ＰＲを決定する。ここで信号圧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Ｄに応じて作り出すもので、コントローラ５は、ロックアップソレノイド４を通じて差圧ＰＡ−ＰＲを制御する。

コントローラ５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、自動変速機に配設されて車速（または車速相当値）を検出する出力軸回転センサ９からの信号、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）を検出するタービン回転速度センサ８からの振動、トルクコンバータへの入力回転速度（またはエンジン回転速度）を検出するインペラ回転速度センサ７からの信号、油圧センサ１１からの信号、スロットル開度またはアクセルペダル操作量（出量調整手段）を検出するスロットル開度センサ（出力操作量検出手段）１０からの信号などが入力され、その信号によりロックアップ締結や解除などの制御演算を行う。そして、コントローラ５は制御演算結果に基づき、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６に応じてロックアップデューティＤの補正を行う。

以上の構成によって、ロックアップクラッチ２をコンバータモード、スリップモード、ロックアップモードとすることができる。

次にコントローラ５におけるスリップ制御の差圧指令値の演算方法について図２の制御構成図を用いて説明する。

ステップＳ１００では、目標スリップ回転速度演算部（目標スリップ回転速度設定手段）２０において図示しない車速センサによって検出される車速ＶＳＰやスロットル開度センサ１０によって検出されるスロットル開度ＴＶＯ、変速比Ｉｐ、トルクコンバータ１の油温ＴＡＴＦに基づいてトルク変動やこもり音の発生が最も少なくなるように基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴを設定する。

ステップＳ１０１では、目標進み補償フィルタ定数設定部（進み補償値設定手段）２１において目標進み補償フィルタ（進み補償値）で使用する時定数Ｔｄｅｎ、Ｔｎｕｍを設定する。なお、時定数Ｔｄｅｎ、Ｔｎｕｍの設定方法についての詳細は後述する。

ステップＳ１０２では、目標スリップ回転速度補正量演算部（目標スリップ回転速度補正値演算手段）２２において基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴを補正するスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳを算出する。なお、スリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳの設定方法についての詳細は後述する。

ステップＳ１０３では、加算部（目標スリップ回転速度補正値加算手段）２３において基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴにスリップ回転速度補正量（目標スリップ回転速度補正値）ＤＬＴＴＳを加算し、
ωＳＬＰＴ１＝ωＳＬＰＴ＋ＤＬＴＴＳ 式（１）
によって目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴ１を算出する。なお、スリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳは進み補償を施さない場合はゼロである。

ステップＳ１０４では、目標進み補償演算部（進み補償手段）２４においてステップＳ１０１で設定した時定数Ｔｄｅｎ、Ｔｎｕｍによって目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴ１に対して式（２）に示すように目標進み補償フィルタで進み補償を施し、目標スリップ回転速度進み補償値ωＳＬＰＴＡを算出する。

ステップＳ１０５では、前置補償器フィルタ定数設定部２５において、後述する規範モデル及びフィードフォワード補償器における時定数Ｔｔ、Ｔｐを設定する。なお、本発明の制御系は２自由度制御系であり、規範モデルの時定数である時定数Ｔｔは規範モデルが予め設定された応答となるように車両の運転状態によって設定される。またフィードフォワード補償器の時定数である時定数Ｔｐはスリップ回転速度モデルによって設定される。

ステップＳ１０６では、前置補償器２６を構成する第１目標スリップ回転速度補償部２６ａと第２目標スリップ回転速度補償部２６ｂにおいて、第１の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ１と第２の目標回転速度スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ２を算出する。

まず、第１目標スリップ回転速度補償部２６ａでは、目標スリップ回転速度進み補償値ωＳＬＰＴＡから規範応答となる第１の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ１を、
ωＳＬＰＴＣ１＝Ｇ_R（ｓ）×ωＳＬＰＴＡ 式（３）
によって算出する。ただし、Ｇ_R（ｓ）は規範モデルであり、目標スリップ回転速度進み補償値が予め設定された応答となるように伝達関数を設定する。ここでは式（４）で示す時定数Ｔｔの一次遅れ系の伝達関数とする。なお、Ｇ_R（ｓ）は式（４）以外の伝達関数としてもよい。

次に、第２目標スリップ回転速度補償部２６ｂでは、目標スリップ回転速度進み補償値ωＳＬＰＴＡから、第２の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ２を、
ωＳＬＰＴＣ２＝Ｇ_M（ｓ）×ωＳＬＰＴＡ 式（５）
によって算出する。ただし、Ｇ_M（ｓ）はフィードフォワード補償器であり、式（６）に示す伝達関数とする。

また、Ｐ（ｓ）は制御対象となるスリップ回転速度部をモデル化した伝達関数であり、ここでは式（７）で示す時定数Ｔｐの一次遅れ系の伝達関数とする。なお、Ｐ（ｓ）は式（７）以外の伝達関数としてもよい。

ステップＳ１０７では、実スリップ回転速度演算部２７においてインペラ回転速度センサ７によって検出されたインペラ回転速度ωＩＲとタービン回転速度センサωＴＲから、
ωＳＬＰＲ＝ωＩＲ−ωＴＲ 式（８）
によって、実スリップ回転速度ωＳＬＰＲを算出する。なお、インペラ回転速度ωＩＲはエンジン回転速度と等価な速度であり、タービン回転速度ωＴＲはプライマリ回転速度と等価な速度である（ステップＳ１０７０が実スリップ回転速度検出手段を構成する）。

ステップＳ１０８では、スリップ回転速度偏差演算部２８において第１の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ１と実スリップ回転速度ωＳＬＰＲから、
ωＳＬＰＥＲ＝ωＳＬＰＴＣ１−ωＳＬＰＲ 式（９）
によってスリップ回転速度偏差ωＳＬＰＥＲを算出する。

ステップＳ１０９では、スリップ回転速度指令値演算部２９によって比例・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によって、第１のスリップ回転速度指令値ωＳＬＰＣ１を、
ωＳＬＰＣ１＝Ｋｐ×ωＳＬＰＥＲ＋（ＫＩ／ｓ）×ωＳＬＰＥＲ 式（１０）
によって算出する。ただし、Ｋｐ：比例制御定数、ＫＩ：積分制御定数である。そして、第１のスリップ回転速度指令値ωＳＬＰＣ１とステップＳ１０６で算出した第２の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ２とから、
ωＳＬＰＣ＝ωＳＬＰＣ１＋ωＳＬＰＴＣ２ 式（１１）
によって、スリップ回転速度指令値ωＳＬＰＣを算出する。

ステップＳ１１０では、スリップ回転速度ゲイン演算部３０においてタービン回転速度ωＴＲから図３に示すマップよりスリップ回転速度ゲインｇＳＬＰＣを算出する。図３のマップはタービン回転速度ωＴＲとスリップ回転速度ゲインｇＳＬＰＣの関係を示すマップであり、タービン回転速度ωＴＲが大きくなるとスリップ回転速度ゲインｇＳＬＰは小さくなる。

ステップＳ１１１では、目標コンバータトルク演算部３１によってタービン回転速度ωＴＲのときにスリップ回転速度指令値ωＳＬＰＣを実現するための目標コンバータトルクｔＣＮＶＣを、
ｔＣＮＶＣ＝ωＳＬＰＣ／ｇＳＬＰＣ 式（１２）
によって算出する。

ステップＳ１１２では、エンジン出力トルク推定部３２においてインペラ回転速度（エンジン回転速度）ωＩＲとスロットル開度ＴＶＯから図４のマップより基本エンジントルクｔＥＳを算出する。そして、エンジンの動特性を時定数ＴＥＤの一次遅れとした場合のフィルタによって、式（１３）からエンジントルク推定値ｔＥＨを算出する。図４のマップはエンジン回転速度ωＩＲとスロットル開度ＴＶＯとエンジントルクｔＥＳの関係を示したマップであり、エンジン回転速度ωＩＲが大きくなるとエンジントルクｔＥＳは小さくなり、スロットル開度ＴＶＯが大きくなるとエンジントルクｔＥＳは大きくなる。

ステップＳ１１３では、目標ロックアップクラッチ締結容量演算部３３においてエンジントルク推定値ｔＥＨと目標コンバータトルクｔＣＮＶＣから、
ｔＬＵ＝ｔＥＨ−ｔＣＮＶＣ 式（１４）
によって、目標ロックアップ容量ｔＬＵを算出する（ステップＳ１００からステップＳ１１３がロックアップ容量補正手段を構成する）。

ステップＳ１１４では、ロックアップクラッチ締結圧指令値演算部３４において目標ロックアップ容量ｔＬＵを実現するためのロックアップクラッチ締結圧指令値ＰＬＵＣを図５に示すマップから算出する。図５のマップは目標ロックアップ容量ｔＬＵとロックアップクラッチ締結圧指令値ＰＬＵＣの関係を示すマップであり、目標ロックアップ容量ｔＬＵが大きくなる程、ロックアップクラッチ締結圧指令値ＰＬＵＣも大きくなる。

ステップＳ１１５では、ソレノイド駆動信号演算部３５においてロックアップクラッチ締結圧指令値ＰＬＵＣとするためのロックアップデューティＳＤＵＴＹを決定する。

以上の制御によってスロットル開度ＴＶＯが変更された場合に基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに進み補償などを施し、スリップ回転速度指令値ωＳＬＰＣを算出し、このスリップ回転速度指令値ωＳＬＰＣから目標ロックアップ容量ｔＬＵを算出する。これによってスリップ制御中にロックアップクラッチ２の締結を防ぐことができる。

次にステップＳ１０１によって設定する目標進み補償フィルタの時定数算出方法について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートによる時定数算出は周期的に行われ、ここでは２０ｍｓ毎の行うものとする。

ステップＳ２０１ではスロットル開度センサ１０によってスロットル開度ＴＶＯを検出し、予め設定された所定時間でのスロットル開度の変化量ΔＴＶＯを算出する（ステップＳ２０１が出力調整変化量算出手段を構成する）。

ステップＳ２０２では、目標進み補償フィルタの時定数Ｔｄｅｎ、Ｔｎｕｍのうち式（２）の分母項になる時定数Ｔｄｅｎを予め設定された所定値に設定する。

ステップＳ２０３では、スリップ制御を開始して最初のサイクルかどうか、例えばコンバータ制御からスリップ制御へ移行して最初のサイクルかどうか判断する。そして、最初のサイクルの場合にはステップＳ２１４へ進み、最初のサイクルではない場合にはステップＳ２０４へ進む。

ステップＳ２０４では基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに進み補償を施すことを許可するかどうかの判断を行うための閾値となる判定回転速度（所定回転速度）ＳＣＭＰＥＮＢＬをスロットル開度ＴＶＯから図７のマップより算出する。図７のマップはスロットル開度ＴＶＯと判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＬの関係を示したマップであり、スロットル開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯ１までは判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬは一定であるが、所定開度ＴＶＯ１を超えるとスロットル開度ＴＶＯに応じて判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬも大きくなり、所定開度ＴＶＯ２を超えると判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬは一定となる。

ステップＳ２０５では式（９）により算出した実スリップ回転速度ωＳＬＰＲと判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬを比較して、
ωＳＬＰＲ≦ＳＣＭＰＥＮＢＬ 式（１５）
の条件を満たす場合には、基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに進み補償による補正を許可しステップＳ２０６へ進み、式（１５）の条件を満たさない場合には、ステップＳ２１３へ進む。実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが比較的大きい、つまりトルクコンバータ１とロックアップクラッチ２の締結力が比較的弱い場合には、例えば吸気系の輸送遅れなどによってエンジントルクを実際のエンジントルクよりも大きく算出し、目標ロックアップ容量ｔＬＵを大きくした場合でも、ロックアップクラッチ２の締結は発生しない。目標ロックアップ容量ｔＬＵを増加することで、エンジンの吹き上げによる燃費は悪くなるので、進み補償を実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬ以下の場合にだけ許可することで、進み補償による燃費の悪化を防ぐことができる。また、ステップＳ２０４において判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＬをスロットル開度ＴＶＯに応じて設定するので、進み補償を行うかどうかを運転状態に応じて正確に判定することができる（ステップＳ２０５が第２進み補償制限手段を構成する）。

ステップＳ２０６では、インターバルタイマＩＮＴＴＭＲがＩＮＴＴＭＲ＝０かどうか判断する。ＩＮＴＴＭＲ＝０の場合には進み補償が実行中ではないと判断し、ステップ２０７へ進み、ＩＮＴＴＭＲ＝０でない場合には進み補償が実行中であると判断し、ステップＳ２１２へ進む。なお、インターバルタイマＩＮＴＴＭＲは後述するステップＳ２０９においてセットされる。

ステップＳ２０７では、進み補償を施すかどうかを判断するためのスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴをスロットル開度ＴＶＯから図８のマップにより算出する。図８のマップはスロットル開度ＴＶＯとスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴの関係を示したマップであり、スロットル開度ＴＶＯが大きくなる程スロットル開度変化量判定値ＤＬＬＶＯＳＥＴが大きくなる。

ステップＳ２０８では、スロットル開度変化量ΔＴＶＯとスロットル開度変化量判定値ＤＬＬＶＯＳＥＴを比較して、
ΔＴＶＯ＞ＤＬＴＴＶＯＳＥＴ 式（１６）
を満たす場合には、進み補償を施すためにステップＳ２０９へ進み、式（１６）を満たさない場合には、進み補償を施さないのでステップＳ２１３へ進む。

ステップＳ２０８においてスロットル開度ＴＶＯに応じて進み補償を施すかどうかを判定するスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴを設定することで、スロットル開度ＴＶＯの位置に応じた適切なタイミングで進み補償を行うことができる。ステップＳ２０５ではエンジンの燃費の面から進み補償を施す必要があるかどうかを判断し、ステップＳ２０８ではスロットル開度変化量ΔＴＶＯからロックアップクラッチ２の締結が実際に起きるかどうかを判断する。

ステップＳ２０９では、進み補償を実行中であることを示すインターバルタイマＩＮＴＴＭＲを設定し、カウントダウンを開始する。このカウントダウンが終了しない間は、ステップＳ２０６からステップ２１２へ進むので、カウントダウン中にはステップＳ２０８によって再度進み補償の実行判断を行わない。これによって進み補償による制御を複雑化することなく、基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴを進み補償によって補正することができる（ステップＳ２０９が進み補償時間設定手段を構成する）。

ステップＳ２１０では、スロットル開度ＴＶＯから図９に示すマップより目標進み補償フィルタの時定数Ｔｄｅｎ、Ｔｎｕｍのなかで式（２）の分子項になる時定数Ｔｎｕｍの設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴを算出する。図９のマップはスロットル開度ＴＶＯと設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴの関係を示すマップであり、スロットル開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯ３までは設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴは一定であり、スロットル開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯ３よりも大きくなるとスロットル開度ＴＶＯに従って設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴも大きくなり、スロットル開度ＴＶＯ４よりも大きくなると設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴは一定となる。スロットル開度ＴＶＯに応じて設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴを設定するので、車両の運転状態に応じた設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴを設定することができ、進み補償による基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴを正確に補正することができる。

ステップＳ２１１では、前回のサイクルの時定数Ｔｎｕｍ’と予め設定された所定の増加量であるΔＴＮＵＰから
Ｔｎｕｍ＝Ｔｎｕｍ’＋ΔＴＮＵＰ 式（１７）
によって今回のサイクルでの目標進み補償フィルタの分子項の時定数Ｔｎｕｍを算出する。今回のサイクルで前回のサイクルの時定数Ｔｎｕｍ’にΔＴＮＵＰを加算し、時定数Ｔｎｕｍを増加させ、設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴに徐々に近づける。なお、時定数Ｔｎｕｍの初期値は後述するステップＳ２１４において時定数Ｔｄｅｎに設定される。

ステップＳ２１２では、ステップＳ２０５において進み補償が許可され、ステップＳ２０６においてインターバルタイマＩＮＴＴＭＲがＩＮＴＴＭＲ＝０ではないと判断される、つまり今回のサイクルよりも以前に進み補償が実行され、その進み補償がまだ継続中である場合に、再び進み補償の設定を行わずステップ２１１へ進む。そしてステップＳ２１１において時定数Ｔｎｕｍを増加させ、設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴに近づける。このようにインターバルタイマＩＮＴＴＭＲのカウントダウン中には再度進み補償の時定数Ｔｎｕｍの設定を禁止し、時定数Ｔｎｕｍが一度設定された設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴとなるように制御する（ステップＳ２０６とステップＳ２１２が第１進み補償制限手段を構成する）。

ステップＳ２１３では、ステップＳ２０５において進み補償を許可しない、または進み補償を実行中に実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが大きくなり過ぎた場合、もしくはステップＳ２０８において進み補償を実行しないと判断された場合に進み補償による補正を終了するために前回のサイクルの時定数Ｔｎｕｍ’と予め設定された所定の減少量であるΔＴＮＤＯＷＮから、
Ｔｎｕｍ＝Ｔｎｕｍ’−ΔＴＮＤＯＷＮ 式（１８）
によって今回のサイクルでの目標進み補償フィルタの分子項の時定数Ｔｎｕｍを算出する。なお、時定数がＴｄｅｎと等しくなると式（１８）による減算を終了する。これによって時間が経過した後は分子項である時定数Ｔｎｕｍは分母項である時定数Ｔｄｅｎと等しくなり、基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに進み補償を施さずに目標ロックアップ容量ｔＬＵを算出する。

なお、進み補償による補正を施している場合に実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬよりも大きくなると、ステップＳ２０５においてステップＳ２１３へ進み、進み補償を中止するので燃費悪化を防止することができる。

ステップＳ２１４では、ステップＳ２０３において今回のサイクルがスリップ制御を開始して初めてのサイクルであると判断された場合に、インターバルタイマＩＮＴＴＭＲをゼロクリアする。

ステップＳ２１５では、目標進み補償フィルタの分子項の時定数Ｔｎｕｍを分母項の時定数Ｔｄｅｎと同値に設定し、まずは進み補償を施さずに目標ロックアップクラッチ締結容量ｔＬＵを算出する。

以上の制御により、スロットル開度ＴＶＯ、またはスロットル開度変化量ΔＴＶＯに応じて目標進み補償フィルタで使用する時定数Ｔｄｅｎ、Ｔｎｕｍを設定し、ロックアップ容量ｔＬＵを一時的に低減することで、ロックアップクラッチ２の締結を防止することができる。

次にステップＳ１０２で使用するスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳの算出方法について図１０のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ３０１では目標進み補償フィルタの分子項Ｔｎｕｍと分母項Ｔｄｅｎを比較し、Ｔｎｕｍ＝Ｔｄｅｎである場合には進み補償実行中ではないと判断し、ステップＳ３０２へ進み、Ｔｎｕｍ＝Ｔｄｅｎでない場合には進み補償実行中であると判断し、ステップＳ３０３へ進む。

ステップＳ３０２では進み補償を実行中ではないので、スリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳをゼロとして基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに補正を行わない。

ステップＳ３０３では進み補償を実行中であるので、スロットル開度ＴＶＯから図１１のマップよりスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳを算出する。図１１のマップはスロットル開度ＴＶＯとスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳの関係を示したマップであり、スロットル開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯ５まではスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳは一定であり、スロットル開度ＴＶＯが所定開度ＴＶＯ５よりも大きくなるとスロットル開度ＴＶＯに従ってスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳも大きくなり、スロットル開度ＴＶＯ６よりも大きくなるとスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳは一定となる。

以上の制御により、ステップＳ１０２において進み補償を実行中に基本目標スリップ回転ωＳＬＰＴを補正するスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳをスロットル開度ＴＶＯに応じて算出する。

次に本発明を用いない場合と用いた場合のエンジン回転速度などの変化を図１２から図１５のタイムチャートを用いて説明する。

図１２は本発明を用いない場合のタイムチャートであり、時間ｔ０において停車状態から発進した場合の各値の変化を示す。

時間ｔ１においてコンバータ制御からスリップ制御へ移行するためのオープン制御を開始する。なお、スロットル開度ＴＶＯを一定とする。オープン制御を開始したので、ロックアップ容量ｔＬＵが増加する。

時間ｔ２においてオープン制御によってロックアップ容量ｔＬＵが増大し、スリップ制御へ移行するための条件を満たしたのでオープン制御からスリップ制御へ移行する。なお、オープン制御およびオープン制御からスリップ制御への移行に関しては詳しい説明は省略するが、特開平７−２３９０２５号公報など記載された公知の制御に基づいて移行を行う。

時間ｔ３においてスロットルの踏み増しが行われ、スロットル開度ＴＶＯが大きくなると、スロットル開度ＴＶＯに応じて基本目標スリップ回転ωＳＬＰＴやエンジントルク推定値ｔＥＨが増加する。ここでは推定（目標）値を実線で示し、実値を点線で示す。ここでは例えばエンジンの吸気遅れによって推定エンジントルクと実エンジントルクに偏差が生じると、エンジントルクを補正するためにエンジントルク指令値が実際に必要なエンジントルクよりも大きいエンジントルク指令値を出してしまう。これによってロックアップ容量が過多となり、図示のようにロックアップクラッチ２の急締結が発生し、締結ショックが生じる。

図１３は本発明を用いた場合のタイムチャートであり、時間ｔ０において停止状態から発進した場合の各値の変化を示す。

時間ｔ１においてコンバータ制御からスリップ制御へ移行するためのオープン制御を開始する。なお、スロットル開度ＴＶＯを一定とする。オープン制御を開始したので、ロックアップ容量ｔＬＵが増加する。

時間ｔ２においてオープン制御によってロックアップ容量ｔＬＵが増大し、スリップ制御へ移行するための条件を満たしたのでオープン制御からスリップ制御へ移行する。なお、上記と同様にオープン制御およびオープン制御からスリップ制御への移行に関しては詳しい説明は省略するが、特開平７−２３９０２５号など記載された制御に基づいて移行を行う。なお、ここでは実スリップ回転速度ωＳＬＰＲがスロットル開度ＴＶＯに応じて設定される判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬよりも大きいものとする。

時間ｔ３において実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬよりも小さくなり、進み補償を許可するが、ここではスロットル開度ＴＶＯが操作（増加）されないために進み補償を施さずにスリップ制御を行う。

時間ｔ４においてスロットルの踏み増し動作が行われ、スロットル開度ＴＶＯが大きくなり、スロットル開度変化量ΔＴＶＯが増加するが、スロットル開度変化量ΔＴＶＯがスロットル開度ＴＶＯによって設定されたスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴよりも小さいので進み補償を施さず、前置補償器２６によるフィードフォワード補償によって目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴ１に補正を施し、ロックアップ容量ｔＬＵを算出し、ロックアップクラッチ２を制御する。

時間ｔ５においてスロットル開度の変化量ΔＴＶＯがスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴよりも大きくなると進み補償による補正を開始する。進み補償による補正を開始するので、インターバルタイマＩＮＴＴＭＲがセットされ、カウントダウンを開始し、設定値時定数ＴｎｕｍＴＧＴを算出し、進み補償フィルタの時定数Ｔｎｕｍを増加させる。これによって基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴにスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳを加算し、更に進み補償が施され、目標スリップ回転速度進み補償値ωＳＬＰＴＡが更に増加する。目標スリップ回転速度進み補償値ωＳＬＰＴＡの増加に伴って、第１の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ１と第２の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ２が変化し、コンバータトルクｔＣＮＶＣが増加する。

なお、進み補償を施すことにより、第１のスリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ１は滑らかに増加し、第２の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ２は急激に増加する。そして第２の目標スリップ回転速度補正値ωＳＬＰＴＣ２が急激に増加することで、コンバータトルクｔＣＮＶＣは急激に増加し、式（１４）によりロックアップ容量ｔＬＵが一時的に減少する。これによってロックアップクラッチ２の締結力が弱まり、ロックアップクラッチ２の締結を防止することができる。ロックアップ容量ｔＬＵは一時的に減少した後は、式（１４）に応じて増加する。

時間ｔ６において時定数Ｔｎｕｍが設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴになると、目標スリップ回転速度進み補償値ωＳＬＰＴＡの増加が終了する。

時間ｔ７においてインターバルタイマＩＮＴＴＭＲのカウントダウンが終了すると、スロットル開度変化量ΔＴＶＯを算出し、スロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴと比較する。そしてスロットル開度変化量ΔＴＶＯがスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴよりも小さくなっているので、進み補償による補正を終了するために時定数Ｔｎｕｍを減少させる。

時間ｔ８において時定数ＴｎｕｍがＴｄｅｎとなると、進み補償、またスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳによる基本スリップ回転速度ωＳＬＰＴの補正を終了する。

本発明を用いると、スロットル開度変化量ΔＴＶＯが大きい場合にロックアップ容量ｔＬＵを一時的に減少させるので、吸気系の応答遅れによるロックアップクラッチ２の締結を防止することができる。

図１４は本発明を用いた場合で、図１３の場合よりも更にスロットル開度ＴＶＯが大きく変化した場合のタイムチャートである。なお、図１４では図１３におけるスロットル開度ＴＶＯなどの変化を破線で示す。

本発明ではスロットル開度変化量ΔＴＶＯによって進み補償を施すかどうか判定し、進み補償の時定数Ｔｎｕｍの設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴをスロットル開度ＴＶＯに応じて設定するので、車両の運転状態によって進み補償を施し、スロットル開度変化量ΔＴＶＯが大きい場合にロックアップ容量ｔＬＵを一時的に減少させるので、エンジン吸気系の応答遅れによるロックアップクラッチ２の締結を防止することができる（図中時間ｔ５以降）。

なお、エンジン回転速度などの変化については、図１３で説明したタイムチャートと同じであるので、ここでの説明は省略する。

図１５は本発明を用いた場合で、インターバルタイマＩＮＴＴＭＲのカウントダウン中にスロットル開度ＴＶＯが更に増加した場合のタイムチャートである。

時間ｔ０から時間ｔ６までについては図１３と同じなので、ここで説明は省略する。

時間ｔ７において更にスロットル開度ＴＶＯの踏み増し動作が行われるが、ここではスロットル開度ＴＶＯの変化に対して基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴが変化しないものとする。なお、スロットル開度ＴＶＯと基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴの関係を図１６に示す。図１５の時間ｔ７におけるスロットル開度ＴＶＯの変化は図１６の領域Ａ内で起こったものであり、その他の条件によっても基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴが変化しないものとする。

また、進み補償の時定数ＴｎｕｍはインターバルタイマＩＮＴＴＭＲのカウントダウン中には進み補償の時定数Ｔｎｕｍの設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴを新たに設定しないので、目標スリップ回転速度進み補償値ωＳＬＰＴＡなどは時間ｔ５によって設定された進み補償を基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに施す。

時間ｔ８においてインターバルタイマＩＮＴＴＭＲのカウントダウンが終了すると、スロットル開度変化量ΔＴＶＯを算出し、時間ｔ８のスロット開度ＴＶＯに応じたスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴ’を設定する。そしてスロットル開度変化量ΔＴＶＯとスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴ’を比較する。時間ｔ８ではスロットル開度変化量ΔＴＶＯがスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴ’よりも小さくなっているので、新たな進み補償の設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴを設定せずに進み補償による補正を終了するために時定数Ｔｎｕｍを減少させる。

時間ｔ９において時定数ＴｎｕｍがＴｄｅｎとなると、進み補償、またスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳによる基本スリップ回転速度ωＳＬＰＴの補正を終了する。

本発明ではインターバルタイマＩＮＴＴＭＲのカウントダウン中には新たに進み補償の設定時定数ＴｎｕｍＴＧＴを設定しないので、進み補償による制御を複雑化することなく、ロックアップクラッチ２の締結を防止することができる。

本発明の上記実施形態の効果について説明する。

スロットル開度ＴＶＯが変化し、その時間あたりのスロットル開度変化量ΔＴＶＯがスロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴよりも大きい場合に、基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに進み補償を施すことで、ロックアップ容量ｔＬＵを一時的に小さくし、ロックアップクラッチ２の締結によるショックや振動を防止することができる。

スロットル開度ＴＶＯが小さい領域では進み補償を小さくし、スロットル開度ＴＶＯが大きい領域では進み補償を大きくすることで、車両の運転状態に応じて進み補償の大きさを変更し、車両の運転状態に適した進み補償を基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに施し、締結によるショックや振動をより防止することができる。なお、スロットル開度ＴＶＯが小さい領域で、かつ、エンジントルクが低いときに進み補償を小さくするのが望ましい。

スロットル開度変化量判定値ＤＬＴＴＶＯＳＥＴをスロットル開度ＴＶＯに応じて設定する（スロットル開度ＴＶＯ大で判定値を大きく、スロットル開度ＴＶＯ小で判定値を小さくする）ことで、スロットル開度ＴＶＯの位置に応じて適切なタイミングで進み補償により基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに補正を施すことができ、締結によるショックや振動をより防止することができる。

実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが大きい場合には、例えば吸気系の応答遅れを補正するためにエンジントルクを大きく算出し、ロックアップ容量ｔＬＵを実際に必要なロックアップ容量よりも大きく算出しても、昇圧過多によるロックアップクラッチの締結は発生しづらく、この場合に進み補償を施すとスリップ回転速度を増加させるためにエンジン回転速度の吹け上がりが起こり、エンジンの燃費を悪化させる可能性がある。しかし、本発明では実スリップ回転速度ωＳＬＰＲを算出し、実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが判定回転速度ＳＣＭＰＥＮＢＥＬより小さい場合（つまり、実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが所定の回転速度範囲内のとき）にのみ、進み補償によって基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴに補正を施すので、実スリップ回転速度ωＳＬＰＲが大きく、ロックアップクラッチ２の締結が発生しないような場合には、基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴを進み補償によって補正を施さず、燃費の悪化を抑えることができる。

進み補償を行う際にはインターバルタイマＩＮＴＴＭＲを設定し、このインターバルタイマＩＮＴＴＭＲのカウントダウン中には新たな進み補償による補正、すなわち目標時定数ＴｎｕｍＴＧＴの設定を禁止するので、進み補償による制御を複雑化することなく、基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴを補正し、急締結によるショックや振動をより防止することができる。

進み補償を実行している場合には、基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴにスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳを加え目標とするスリップ回転速度が大きくなるように補正することで、進み補償器への入力となる基本目標スリップ回転速度ωＳＬＰＴが変化しない状態においても進み補償を確実に作用させて、ロックアップ容量を低下させてロックアップクラッチ２の急締結を確実に防止することができ、進み補償による補正を確実に行うことができる。さらに、スロットル開度ＴＶＯが大きい場合にはスリップ回転速度補正量ＤＬＴＴＳを大きくすることで、確実に進み補償を行うことができる。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。

ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータを搭載する車両に利用することができる。

本発明のシステム構成概略図である。 本発明のスリップ制御を示す制御構成図である。 本発明のタービン回転速度とスリップ回転速度ゲインの関係を示すマップである。 本発明のエンジン回転速度とスロットル開度とエンジントルクの関係を示すマップである。 本発明のロックアップクラッチ締結容量とロックアップクラッチ締結圧指令値の関係を示すマップである。 本発明の目標進み補償フィルタの時定数を算出するためのフローチャートである。 本発明のスロットル開度と判定回転数の関係を示すマップである。 本発明のスロットル開度とスロットル開度変化量判定値の関係を示すマップである。 本発明のスロットル開度と設定時定数の関係を示すマップである。 本発明のスリップ回転速度補正量の算出方法を示すフローチャートである。 本発明のスロットル開度とスリップ回転速度補正量の関係を示すマップである。 本発明を用いない場合のエンジン回転速度などの変化を示すタイムチャートである。 本発明を用いた場合のエンジン回転速度などの変化を示すタイムチャートである。 本発明を用いた場合で、図１３に示すタイムチャートよりもスロットル開度が大きい場合のタイムチャートである。 本発明を用いた場合で、インターバルタイマのカウントダウン中にスロットル開度が更に大きくなった場合のタイムチャートである。 本発明のスロットル開度と基本目標スリップ回転速度の関係を示すマップである。

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 ロックアップクラッチ制御弁
５ コントローラ
１０ スロットル開度センサ（出力操作量検出手段）
２０ 目標スリップ回転速度演算部（目標スリップ回転速度設定手段）
２１ 目標進み補償フィルタ定数設定部（進み補償値設定手段）
２２ 目標スリップ回転速度補正量演算部（目標スリップ回転速度補正値演算手段）
２３ 加算部（目標スリップ回転速度補正値加算手段）
２４ 目標進み補償演算手段（進み補償手段）

Claims (8)

1. 原動機の動力を伝達し、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、
   車両の運転状態に基づいてロックアップ容量を設定し、前記ロックアップ容量に応じて前記ロックアップクラッチの締結状態をスリップ制御するスリップ制御手段と、を備えたトルクコンバータのスリップ制御装置において、
   前記原動機の出力調整手段の操作量を検出する出力操作量検出手段と、
   前記出力調整手段の操作量の所定時間あたりの変化量を算出する出力調整変化量算出手段と、
   スリップ制御中に前記変化量が所定変化量よりも大きい場合に、前記ロックアップ容量を一時的に低減するロックアップ容量補正手段と、
   前記車両の運転状態に基づいて前記トルクコンバータの基本目標スリップ回転速度を設定する目標スリップ回転速度設定手段と、
   前記基本目標スリップ回転速度を進み補償により補正する進み補償手段と、
   前記進み補償を行う時間を設定する進み補償時間設定手段と、
   前記進み補償時間設定手段によって設定された時間内に前記原動機の出力調整手段の操作量が変化し、その変化量が前記所定変化量よりも大きい場合でも、前記変化量の大きさに関わらず、新たな前記進み補償値の設定を禁止する第１進み補償制限手段と、を備えたトルクコンバータのスリップ制御装置。
2. 前記基本目標スリップ回転速度に基づいて前記ロックアップ容量を算出するロックアップ容量算出手段と、を備え、
   前記ロックアップ容量補正手段は、前記進み補償手段によって補正した前記基本目標スリップ回転速度に基づいて前記ロックアップ容量を一時的に低減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. 前記進み補償手段は、前記出力調整手段の操作量に基づいて進み補償値を算出する進み補償値算出手段を備え、前記進み補償値によって前記基本目標スリップ回転速度を補正することを特徴とする請求項２に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
4. 前記所定変化量は前記出力調整手段の操作量に基づいて設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
5. 前記トルクコンバータの実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、
   前記実スリップ回転速度が所定回転速度よりも小さい場合に、前記進み補償手段による補正を行う第２進み補償制限手段と、を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
6. 前記所定回転速度は前記出力調整手段の操作量に基づいて設定することを特徴とする請求項５に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
7. 前記基本目標スリップ回転速度を補正する目標スリップ回転速度補正値を算出する目標スリップ回転速度補正値算出手段と、
   前記進み補償を行っている場合に前記基本目標スリップ回転速度に前記目標スリップ回転速度補正値を加算する目標スリップ回転速度補正値加算手段と、を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のトルクコンバータのスリップ制御装置。
8. 前記目標スリップ回転速度補正値算出手段は、前記出力調整手段の操作量に基づいて前記目標スリップ回転速度補正値を算出することを特徴とする請求項７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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