JPH01176854A - トルクコンバータのスリップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主として自動車用自動変速機に用いられるトル
クコンバータ、特にロックアツプクラッチ付きトルクコ
ンバータのスリップ制御装置に関する。

（従来の技術） 自動車用自動変速機に用いられるトルクコンバータにお
いては、該トルクコンバータの所謂すべりに起因するエ
ンジン燃費性能の悪化を低減するため、トルク増大作用
や変速ショック吸収作用等を要しない所定の運転領域で
入、出力部材間を直結するロックアツプクラッチを備え
ることがある。

ところで、このロックアツプクラッチを締結してトルク
コンバータの入、出力部材を直結した場合、特に低エン
ジン回転領域でエンジンの振動が直接変速機側に伝達さ
れて、当該自動車の乗り心地が悪化するという問題が発
生し、またこれに対処すべく、低エンジン回転側の比較
的広い領域でロックアツプクラッチを解放するようにす
ると、該ロックアツプクラッチの燃費低減作用が有効に
活用されないことになる。

そこで、例えば特公昭６２−７４３０号公報に示されて
いるように、所定の運転領域でロックアツプクラッチを
半ば締結してスリップさせる状態に制御し、これにより
完全に解放する場合の燃費性能の悪化を回避しながら、
エンジン振動の変速機側への伝達を阻止することが行わ
れる。

このスリップ制御は、トルクコンバータの入、出力部材
間の回転速度差、即ちスリップ量を所定の目標スリップ
量に収束させるようにロックアツプクラッチの締結状態
をフィードバック制御することにより行われるが、該ロ
ックアツプクラッチの摩耗による摩擦係数の低下や該ク
ラッチ締結用油圧の低下等の異常が発生すると、上記の
フィードバック制御によって実スリップ量を目標スリッ
プ量に収束させるのが困難となる。この場合、スリップ
量が過大な状態が継続し、上記ロックアツプクラッチの
摩耗を促進させ、或は該クラッチが焼付く等の不具合が
発生するのである。

この問題に対して、上記公報には、トルクコンバータの
入、出力部材間のスリップ量が所定量を超えた状態が一
定時間継続した時に異常が発生したものと判定し、フェ
ールセーフ制御として、上記ロックアツプクラッチを解
放するように制御することが示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この公報に示された構成では、スリップ量が所
定量を超える異常事態が実際に一定時間継続した後に初
めてロックアツプクラッチが解放されるので、上記所定
量や一定時間の設定によっては、ロックアツプクラッチ
が解放されるまでに該クラッチの異常摩耗や焼付き等が
生じるおそれがある。また、これを回避するなめ上記所
定量を比較的小さく設定し、或は一定時間を比較的短く
設定すると、異常が発生してないのにロックアツプクラ
ッチが解放されるといった場合が生じ、当該スリップ制
御の安定性が損なわれることになる。

本発明は、トルクコンバータのスリップ制御に関する上
記のような問題に対処するもので、異常発生の判定をよ
り精度良く行うことにより、異常発生時のフェールセー
フ制御を遅滞なく、且つ必要時のみ確実に行うようにし
て、徒らにロックアツプクラッチを解放することによる
制御の不安定化を招くことなく、ロックアツプクラッチ
の異常摩耗や焼付き等を未然に防止することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明に係るトルクコンバータのスリップ制御装
置は、第１図に示すように、トルクコンバータａにその
入、出力部材す、ｃを直結するロックアツプクラッチｄ
が備えられ、且つ上記入、出力部材す、ｃ間の実スリッ
プ量と、別途設定された目標スリップ量との偏差に応じ
た制御量で該偏差が減少するようにロックアツプクラッ
チ制御手段ｅを線動するフィードバック制御手段ｆが備
えられた構成において、上記制御量が常用範囲を逸脱し
た状態が所定時間継続した時に異常を判定する異常判定
手−段ｇと、該判定手段ｇにより異常が判定された時に
、上記ロックアツプクラッチｄの締結力を低下させるよ
うにロックアツプクラッチ制御手段ｅを作動させる異常
時制御手段りとを備えたことを特徴とする。

（作　　用） 上記の構成によれば、フィードバック制御手段ｆにより
ロツアップクラッチ制御手段ｅが駆動されて、トルクコ
ンバータａの入、出力部材す、ｃ間のスリップ量が目標
スリップ量に収束されるようにロックアツプクラッチｄ
の締結状態がフィードバック制御されることになるが、
その場合、ロックアツプクラッチｄやその作動用油圧回
路等に異常がなければ、フィードバック制御手段ｆから
ロックアツプクラッチ制御手段ｅに出力される制御量（
例えばロツアップクラッチ制御手段ｅがデユーティソレ
ノイドバルブである場合のデユーティ率）は一定の常用
範囲内で変化し、この範囲内の変化で実スリップ量が目
標スリップ量に収束される。しかし、上記ロックアツプ
クラッチｄの摩耗による摩擦係数の低下やその作動用油
圧の低下等の異常が発生して、実スリップ量を目標スリ
ップ量に収束させるのが困難となってくると、フィード
バック制御手段ｆは、実スリップ量を目標スリップ量に
収束させようとしてロックアツプクラッチ制御手段ｅに
上記常用範囲を超える制御量を出力することになる。そ
して、この状態が所定時間継続した時に、異常判定手段
ｇが異常の発生を判定し、異常時制御手段りを作動させ
て、ロックアツプクラッチｄの締結力を低下させる。

つまり、異常の発生によって実スリップ量が所定の限界
量を超えるまでに、先ず上記制御量が常用範囲を逸脱す
る状態が生じるのであるが、この状態が所定時間継続し
た段階でフェールセーフ制御が行われることになり、従
ってロックアツプクラッチの異常摩耗や焼付き等が確実
に防止されるのである。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

先ず、第２図により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と、トルクコンバータ１は
、エンジン出力軸２に結合されたケース３内の一側部に
固設されて、エンジン出力軸２と一体回転するポンプ４
と、該ポンプ４と対向するようにケース３内の他側部に
回転自在に備えられて、ポンプ４の回転により作動油を
介して回転駆動されるタービン５と、ポンプ４とタービ
ン５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６と、タービン５とケース３の前面との間
に介設されたロックアツプクラッチ７とを有する。そし
て、タービン５の回転がタービンシャフト８により出力
されて図示しない変速歯車機構に入力されるようになっ
ており、また上記ロックアツプクラッチ７がこのタービ
ンシャフト８に連結されて、ケース３に対して締結され
た時に、該ケース３を介して上記エンジン出力軸２とタ
ービンシャフト８とを直結するようになっている。

また、このトルクコンバータ１には、図示しないオイル
ポンプから導かれたメインライン９により、ロックアツ
プバルブ１０及びコンバータインライン１１を介して作
動油が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ツプクラッチ７が常時締結方向に
付勢されていると共に、該クラッチ７とケース３の前面
との間の空間１２には、上記ロックアツプバルブ１０か
ら導かれたロックアツプ解放ライン１３が接続され、該
ライン１３から上記空間１２内に油圧（解放圧）が導入
された時にロックアツプクラッチ７が解放されるように
なっている。更に；このトルクコンバータ１には保圧弁
１４を介してオイルクーラー１５に作動油を送り出すコ
ンバータアウトライン１６が接続されている。

一方、上記ロックアツプバルブ１０は、スプール１０ａ
とこれを図面上、右方へ付勢するスプリング１０ｂとを
有すると共に、上記ロックアツプ解放ライン１３が接続
されたボート１０Ｃの両側に、メインライン９が接続さ
れた調圧ボート１０ｄとドレンボート１０ｅとが設けら
れている。また、該バルブ１０の図面上、右側の端部に
は上記スプール１０ａにパイロット圧を作用させる制御
ライン１７が接続されていると共に、この制御ライン１
７から分岐されたドレンライン１８にはデユーティソレ
ノイドバルブ１９が設置されている。このデユーティソ
レノイドバルブ１９は、入力信号に応じたデユーティ率
でＯＮ、ＯＦＦを繰り返してドレンライン１８を極く短
い周期で開閉することにより、制御ライン１７内のパイ
ロット圧を上記デユーティ率に対応する値に調整する。

そして、このパイロット圧が上記ロックアツプバルブ１
０のスプール１０ａにスプリング１０ｂの付勢力と対抗
する方向に印加されると共に、該スプール１０ａにはス
プリング１０ｂの付勢力と同方向にロックアツプ解放ラ
イン１３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１０ａ
が移動して、上記ロックアツプ解放ライン１３がメイン
ライン９（調圧ボート１０ｄ）又はドレンボート１０ｅ
に連通されることにより、ロックアツプ解放圧が上記パ
イロット圧、即ちデユーティソレノイドバルブ１９のデ
ユーティ率に対応する値に制御されるようになっている
、ここで、第３図に示すように、デユーティ率が１００
％（全開）の近くに設定された最大値Ｄ　ｍａｘの時に
制御ライン１７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
ツプクラッチ７が完全に締結され、またデユーティ率が
０％（全閉）の近くに設定された最小値Ｄｍｉｎ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、ロックアツプクラッチ７が
完全に解放されるようになっている。そして、最大値Ｄ
　ｗａｘと最小値Ｄｍｉｎの中間のデユーティ率ではロ
ックアツプクラッチ７がスリップ状態とされ、この領域
で解放圧がデユーティ率に応じて調整されることにより
、該ロックアツプクラッチ７のスリップ量が制御される
ようになっている。その場合に、このスリップ領域の中
央値り、の近辺でスリップ量が概ね目標スリップ量とな
るように設定されている。

ここで、このロックアツプクラッチ７のスリップ量を制
御する電気回路について説明すると、第４図に示すよう
に、この電気回路はＣＰＵ２０を有し、該ＣＰＵ２０に
当該自動車の車速を検出する車速センサ２１と、エンジ
ンのスロットル開度を検出するスロットルセンサ２２と
、当該自動変速機の変速段を検出する変速段センサ２３
と、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ２４
と、上記タービンシャフト８の回転数を検出するタービ
ン回転センサ２５からの信号が入力されるようになって
いる。

そして、該ＣＰＵ２０は、上記各センサ２１〜２５から
の信号に基づいて上記デユーティソレノイドバルブ１９
のデユーティ率を算出し、第５図に示すフローチャート
に従ってトルクコンバータ１（ロックアツプクツチア）
のスリップ制御を行う。

次に、このフローチャートに従って上記実施例の作用を
説明する。

先ず、ＣＰＵ２０は、フローチャートのステップＳ！で
上記各センサ２１〜２５からの信号により、車速■、ス
ロットル開度θ、エンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数
Ｎｔ及び変速段Ｇを読込み、次いでステップＳ２で、車
速Ｖとスロットル開度θとで示される運転状態が各変速
段毎に予め設定されたトルクコンバータ１０のスリップ
領域■に属するか否かを判定する。ここで、このスリッ
プ領域Ｉは、第６図に点斜線部で示すように各変速段の
ロックアツプ領域■（実斜線部）の低車速側に設定され
たものであり、また該スリップ領域■とロックアツプ領
域■とを除く残りの領域■はロックアツプクラッチ７が
解放されるコンバータ領域である。尚、第６図は加速時
における各領域を示すもので、減速時における上記各領
域は別途設定されている。

そして、運転状態がスリップ領域■に属さない時は、Ｃ
ＰＵ２０はステップＳ３で今度は運転状態がロックアツ
プ領域■に属するか否かを判定し、該領域■に属する時
は、ステップＳ４で上記デユーティソレノイドバルブ１
９のデユーティ率りを最大値Ｄ　ｗａｘに、該領域■に
属さない時、即ち運転状態がコンバータ領域■に属する
ときは、ステップＳ５でデユーティ率りを最小値Ｄｍｉ
ｎに夫々設定し、その後、ステップＳ６でこれらのデユ
ーティ率りでＯＮ、ＯＦＦされるように、デユーティソ
レノイドバルブ１９に制御信号を出力する。これにより
、ロ、ツクアップ領域■では、第２図に示すロックアツ
プバルブ１０のスプール１０ａに印加されろパイロット
圧ないし該バルブ１０で油圧が調整されるロックアツプ
解放圧が最小値とされて、ロックアツプクラッチ７が完
全に締結され、またコンバータ領域■では、上記パイロ
ット圧ないし解放圧が最大値とされて、ロックアツプク
ラッチ７が完全に解放されることになる。

一方、運転状態がスリップ領域Ｉにある時は、ＣＰＵ２
０は、ステップＳ　？　＊　８８でトルクコンバータ１
の実スリップ量Ｎ５（＝ＩＮｅ−Ｔｔ１）を算出し、且
つこの実スリップ量Ｎｓの目標スリップ量Ｎ。に対する
偏差ΔＮ　（＝Ｎｓ−Ｎ。

〉を算出する。そして、ステップＳ９で、この偏差ΔＮ
に対応するデユーティ率りの補正量／Ｄを予め設定され
たマツプに基いて設定し、この補正量、４１ｊＤで前回
のデユーティ率Ｄ′を補正することにより、今回のデユ
ーティ率Ｄ　（＝Ｄ’＋ΔＤ）を算出する。その後、Ｃ
ＰＵ２０は、ステップＳ１０で上記デユーティ率りが所
定値Ｄ１を超えているか否かを判定する。この所定値Ｄ
１は、第３図に示すように、目標スリップ量Ｎｏに略対
応するように設定されたデユーティ率の中央値Ｄｏを中
心とする常用範囲Ｘの上限値であり、上記ロックアツプ
クラッチ７やその制御用油圧回路が正常な場合は、実ス
リップ量Ｎｓを目標スリップ量Ｎ。

に収束させるためのデユーティ率りの変化が上記常用範
囲Ｘ内に収まるので、ステップＳ９で得られたデユーテ
ィ率りが所定値り、を超えることはない、従って、正常
時にはＤＡＤ、となり、ＣＰＵ２０はステップＳｔＯか
らステップＳｌｌを実行して、別途備えられたタイマを
クリアした上で、上記ステップＳ６により、デユーティ
ソレノイドバルブ１９にステップＳ９で設定したデユー
ティ率りでＯＮ、ＯＦＦするように制御信号を出力する
。これにより、スリップ領域■においては、ロックアツ
プ解放圧ないしロックアツプクラッチ７の締結状態が実
スリップ量Ｎｓの目標スリップ量Ｎ、に対する偏差ΔＮ
に応じてフィードバック制御されることになり、実スリ
ップ量Ｎｓが上記目標スリップ量Ｎ、に収束されること
になる。

ところで、このスリップ領域工において、ロックアツプ
クラッチ７の摩耗による摩擦係数の低下や該クラッチ７
を締結させる油圧の低下等の異常が発生すると、該ロッ
クアツプクラッチ７がスリップし易くなって実スリップ
量Ｎｓの目標スリップ量Ｎｏに対する偏差ΔＮが大きく
なる。そのため、ＣＰＵ２０は、この偏差ΔＮを解消し
て実スリップ量Ｎｓを目標スリップ量Ｎ、に収束させよ
うとして、上記ステップＳ９によるデユーティ率りを増
大させる補正を連続的に行うことになる。その結果、上
記異常の程度によっては、デユーティ率りが第３図に示
す常用範囲Ｘから逸脱して、その上限値である所定値Ｄ
１を超えることがあり、この場合、ＣＰＵ２０は、上記
ステップＳｔＯからステップＳ１２．３１Ｂを実行して
タイマによる刻時を開始すると共に、その開始時からの
経過時間が設定時間ｔｏに達した時に、ステップＳ＋４
でデユーティ率りを最小値Ｄ　ＩＲｉｎに設定する。そ
して、ステップＳ６でこのデユーティ率Ｄ（Ｄｍｉｎ）
でデユーティソレノイドバルブ１つをＯＮ、ＯＦＦする
ように制御信号を出力する。これにより、ステップ領域
Ｉにおいてデユーティ率りが所定値り、を超える状態が
所定時間経過した時に、ロックアツプクラッチ７が解放
されることになり、異常の発生に対して該ロックアツプ
クラッチ７の解放が遅れること等による該クラッチ７の
異常摩耗や焼付き等が未然に防止される。

尚、上記ステップＳ１３で用いられる設定時間ｔ０は、
第７図に示すようにデユーティ率りが常用範囲Ｘ（所定
値Ｄ１）を逸脱する量が大きくなるほど短い時間に設定
するようにしてもよく、このようにすれば、異常の程度
が大きい場合にはフェールセーフ制御としてのロックア
ツプクラッチ７の解放動作が速かに行われるようになる
等、フェールセーフ制御が異常の状態に応じて常に適切
に行われることになる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、トルクコンバータのスリ
ップ量を目標スリップ量に収束させるようにロックアツ
プクラッチの締結状態をフィードバック制御する場合に
おいて、その制御量が所定の常用範囲を超えた状態が所
定時間継続した時にフェールセーフ制御を行うようにし
たから、従来のように実際にスリップ量が限界量を超え
た状態が一定時間継続してからフェールセーフ制御を行
う場合に比較して、異常発生時に上記フェールセーフ制
御をより迅速に且つ適確に行うことが可能となる。これ
により、ロックアツプクラッチを不必要に解放してスリ
ップ制御を不安定化させることなく、該クラッチの異常
摩耗や焼付き等の不具合を確実に防止することができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２〜７図は本発明の実
施例を示すもので、第２図はトルクコンバークの構造及
びその油圧回路を示す図、第３図はスリップ制御用デユ
ーティソレノイドバルブのデユーティ率とロックアツプ
クラッチ解放圧との関係図、第４図は該トルクコンバー
タの電気制御回路図、第５図はスリップ制御の動作を示
すフローチャート図、第６図は制御領域を示すマツプ、
第７図はこの制御で用いられる設定時間の特性図である
。 １・・・トルクコンバータ、２・・・入力部材（エンジ
ン出力軸）、８・・・出力部材（タービンシャフト）、
１０．１９・・・ロックアツプクラッチ制御手段（ロッ
クアツプバルブ、デユーティソレノイドバルブ）、２０
・・・フィードバック制御手段、異常判定手段、異常時
制御手段（ＣＰＵ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トルクコンバータの入、出力部材間のスリップ量
   を目標スリップ量に収束させるようにロックアップクラ
   ッチの締結状態をフィードバック制御するトルクコンバ
   ータのスリップ制御装置であって、上記入、出力部材間
   の実スリップ量と目標スリップ量との偏差に応じた制御
   量で該偏差が減少するようにロックアップクラッチ制御
   手段を駆動するフィードバック制御手段と、上記制御量
   が常用範囲を逸脱した状態が所定時間継続した時に異常
   を判定する異常判定手段と、該判定手段により異常が判
   定された時に、上記ロックアップクラッチの締結力を低
   下させる異常時制御手段とを有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。