JPH01182665A - 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、特に減速時に燃料の供給を遮断するよう
にしたエンジンに適用され、且つロックアツプクラッチ
が備えられた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が備え
られることがある。

一方、エンジンにおいても、同じく燃費性能の向上のた
め、燃料を必要としない所定の減速領域で燃料供給を遮
断する燃料遮断制御を行うことがある。

ところで、このような燃料遮断制御を行うようにしたエ
ンジンに、上記の如きロックアツプクラッチ付きトルク
コンバータを備えた自動変速機が適用される場合、燃費
性能を更に向上させるために、エンジンの燃料遮断領域
では上記ロックアツプクラッチを締結状態に保持し、或
は該ロックアツプクラッチを所定の相対速度でスリップ
させるスリップ状態に制御することがある。つまり、減
速時にロックアツプクラッチを締結状態もしくはスリッ
プ状態に保持することにより、エンジン回転数がアイド
ル回転数近くに設定された所定の燃料復帰回転数まで低
下するの遅らせ、燃料遮断状態をできるだけ長時間保持
するのである。

なお、上記の如きロックアツプクラッチないしトルクコ
ンバータのスリップ制御に関しては、例えば特開昭５７
−３３２５３号公報に記載されているところであるが、
具体的には、トルクコンバータの入、出力部材の回転速
度を夫々検出し、これらの回転速度差、即ちスリップ量
を予め設定された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用（もしくは解放用）
油圧をフィードバック制御することにより行われる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記のように減速領域でエンジンへの燃料供
給を遮断し、且つロックアツプクラッチを締結もしくは
スリップさせるように制御した場合、エンジンの再加速
時に、燃料の供給が開始されると同時に、ロックアツプ
クラッチが瞬間的に締結状態もしくはスリブ状態から解
放状態に切り換わることになり、そのため所謂トルクシ
ョックが発生し、これが当該自動車の乗り心地を悪化さ
せるという問題が生じる。特に、このトルクショックは
、例えば車速を維持するためにアクセルペダルを軽く踏
み込んだ場合のような緩加速時に生じた場合に乗り心地
を著しく悪くし、また、この問題は、加速時以外であっ
ても、エンジン回転数が所定の燃料復帰回転数まで低下
して燃料供給が再開される場合にも同様に生じる。

本発明は従来における上記のような問題に対処するもの
で、燃費性能の向上を図りながら、エンジンへの燃料供
給を遮断した状態から燃料供給を再開するときのトルク
ショックを防止もしくは軽減することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係るトルクコンバー
タのスリップ制御装置は、次のように構成したことを特
徴とする。

即ち、第１図に示すように、エンジンＡに所定の減速領
域で燃料の供給を遮断する燃料遮断手段Ｂが備えられ、
且つトルクコンバータＣにその入、出力部材り、Ｅを直
結するロックアツプクラッチＦが備えられていると共に
、上記エンジンＡの燃料遮断領域で該ロックアツプクラ
ッチＦをスリップさせるように構成されたものにおいて
、上記ロックアツプクラッチＦのスリップ量を、燃料遮
断領域中における燃料供給領域との境界沿い所定範囲で
該遮断領域中の他の範囲より大きな値に設定するスリッ
プ量設定手段Ｇと、該スリップ量設定手段Ｇで設定され
たスリップ量となるように上記ロックアツプクラッチＦ
の締結状態を制御する制御手段Ｈとを設ける。なお、上
記燃料遮断領域においては、その全領域でロックアツプ
クラッチＦをスリップさせても良いが、該領域中の燃料
供給領域から離れた範囲では該ロックアツプクラッチＦ
を完全に締結するようにしても良い。

（乍　　　用） 上記の構成によれば、エンジンＡの運転状態が所定の減
速領域に移行したときに、燃料遮断手段Ｂにより該エン
ジンＡへの燃料の供給が遮断されると同時に、トルクコ
ンバータＣのロックアツプクラッチＦが解放状態からス
リップ状態に切り換わり、またエンジンＡの運転状態が
上記減速領域から脱出して燃料の供給が再開される再加
速時（およびエンジン回転数が所定の燃料復帰回転数ま
で低下したとき）には、これと同時に上記ロックアツプ
クラッチＦがスリップ状態から解放状態に切り換わるこ
とになる。その場合に、これらの切り換わり時において
、エンジンＡの運転状態が燃料遮断領域中における燃料
供給領域との境界沿いの所定範囲を通過する際には、制
御手段Ｈがスリップ量設定手段Ｇの設定したところによ
り、上記ロックアツプクラッチＦのスリップ量を燃料遮
断領域中の他の範囲におけるスリップ量より太きくする
ように作動し、そのため該ロックアツプクラッチＦは解
放状態とスリップ状態との間でその中間状態を介して切
り換わることになる。これにより、エンジンＡへの燃料
供給の遮断時および再開時におけるトルクショックが軽
減されることになる。

なお、以下の実施例で述べるように、特に燃料遮断領域
からの再加速時において、スリップ量が大きな値に設定
された範囲を通過する時間が短いため、実際にはロック
アツプクラッチＦのスリップ量がこの大きな値となる状
態を経由しない場合には、上記範囲の通過時間に拘らず
、必ずスリップ量を一旦大きな値に設定した後に解放状
態に切り換えるようにしても良い。

（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およびロックアツプクラッチ７
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バルブ、チアが常時締結方向
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）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１つが設置されている。このデユーティソ
レノイドバルブ１つは、制御信号ｉにより所定のデユー
ティ率でＯＮ、○ＦＦ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１０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に連通されるようになっている。これにより、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。ここで、デユーティ率（１ＯＮ、ＯＦＦ周期
中のＯＮ時間比率）が大きいほど制御ライン１７からの
ドレン量が少なくなって、パイロット圧ないし解放圧が
高くなることにより、ロックアツプクラッチ７が解放方
向に制御され、またデユーティ率が小さいほど上記ドレ
ン量が多くなって、パイロット圧ないし解放圧が低くな
ることにより、ロックアツプクラッチ７が締結方向に制
御されるようになっている。そして、このデユーティ率
の中間の領域でロックアツプクラッチ７がスリップ状態
とされ、この領域で該ロックアツプクラッチ７のスリッ
プ量が上記デユーティ率に応じて制御されるようになっ
ている。

次に、第３図により、上記ロックアツプクラッチ７の制
御を含む当該自動変速機の制御とエンジンの燃料制御と
を行う制御システムについて説明する。

この制御システムはコントロールユニット２０を有し、
該コントロールユニット２０に、エンジン２１の回転数
を検出するセンサ２２からのエンジン回転数信号ａと、
該エンジン２１における吸気通路２３の上流部に設けら
れたエアフロメータ２４からの吸入空気量信号すと、該
エアフロメータ２４の下流側に設けられたスロットルバ
ルブ２５の開度を検出するセンサ２６からのスロットル
開度信号Ｃと、当該自動車に備えられたアクセルペダル
２７の開度（踏み込み量）を検出するセンサ２８からの
アクセル開度信号ｄと、該自動車の車速を検出するセン
サ２９からの車速信号ｅとが入力されるようになってい
る。そして、このコントロールユニット２０からは、エ
ンジン２１への燃料供給量および供給、遮断の制御を行
う燃料制御信号ｆが上記吸気通路２３の下流部に設置さ
れた燃料噴射ノズル３０に、上記スロットルバルブ２５
の開度を電気的に制御するスロットル制御信号ｇが該ス
ロットルバルブ２５を駆動するアクチュエータ３１に、
自動変速機３２の変速段を制御する変速制御信号りが該
自動変速機３２のコントロールバルブユニット（図示せ
ず）に、また上記トルクコンバータ１におけるロックア
ツプクラッチ７の締結状態を制御するロックアツプ制御
信号ｉが上記デユーティソレノイドバルブ１つ（第２図
参照）に対して夫々出力されるようになっている。

次に、このコントロールユニット２０の作動を示す第４
図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、コントロールユニット２０は、フローチャートの
ステップＳ１で、上記信号ａ、ｂ。

ｃ、ｅによりエンジン回転数ＮｅＪ吸入空気量Ｑ、スロ
ットル開度θｔおよび車速Ｖを入力し、次いでステップ
Ｓ２で、上記エンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑとに基
いて燃料噴射ノズル３０からの燃料噴射量に対応する噴
射パルスを演算する。また、ステップＳ３．ｓ４で、上
記スロットル開度θｔと車速Ｖとを予め設定されている
変速マツプに照らし合わせて自動変速機３２の変速段を
演算し、その変速段となるように該自動変速機３２に変
速制御信号りを出力する。これにより、自動変速機３２
の変速段が運転状態に応じて制御されることになる、ま
た、コントロールユニット２０は、ステップＳ、、ｓ６
で、上記信号ｄによってアクセル開度θａを入力し、こ
れを予め設定されているスロットル特性マツプと照合す
ることにより目標スロットル開度θＬ６を算出し、更に
ステップＳ７で上記自動変速機３２の変速段と車速Ｖと
からトルクコンバータｌの出力回転数（タービン回転数
）Ｎｔを演算する。

次に、コントロールユニット２０は、ステップＳ８で上
記エンジン回転数Ｎｅと目標スロットル開度θｔｏに基
いて燃料制御領域を判定する。この燃料制御領域は、例
えば第５図に示すように予め設定されたマツプに基いて
判定され、現実のエンジン回転数Ｎｅと上記目標スロッ
トル開度θｔ。

とをパラメータとする制御目標としての運転状態が、所
定エンジン回転数以上で低スロツトル開度側の燃料遮断
領域■と、該領域Ｉ以外の燃料供給領域■のいずれに属
するかが判定される。

そして、コントロールユニット２０は、ステップＳ９　
、　Ｓ１０に従って、前回の判定時には燃料遮断領域Ｉ
に属し、今回の判定時には燃料供給領域■に属すると判
定したとき、つまり、アクセル開度θａの増大に伴う目
標スロットル開度θｔｏの上昇により目標とする運転状
態が燃料遮断領域■から脱出することになる瞬間である
と判定したときには、ステップＳｌｌで更に上記目標ス
ロットル開度θｔｏが所定値Ａより大きいが否かを判定
し、大きいとき、即ちトルクショックが余り問題となら
ない急加速時には、ステップＳ１２で該コントロールユ
ニット２０に内蔵されたタイマの設定時間Ｔを０にクリ
アする。なお、今回の判定時に目標とする運転状態が燃
料遮断領域１に属するとき、及び前回判定時から引き続
き燃料供給領域Ｈに属するときも、上記設定時間Ｔを０
にクリアする。

一方、目標スロットル開度θ１．が上記所定値Ａより小
さいとき、即ちトルクショックが当該自動車の乗り心地
に悪影響を与え易い緩加速時には、ステップＳ１３で上
記タイマの設定時間Ｔを所定の初期値にセットする。こ
の設定時間Ｔ（初期値）は、例えば第６図に示すように
、エンジン回転数Ｎｅと上記ステップＳ７で演算したト
ルクコンバータ出力回転数Ｎｔとの差、即ちトルクコン
バータ１のスリップ量（Ｎｅ−Ｎｔ）をパラメータとす
る関数値として求められ、該スリップ量が小さいほど、
換言すればロックアツプクラッチ７が締結状態に近いほ
ど大きな値に設定されるようになっている。そして、ス
テップＳ１４．Ｓ１５に従って上記設定時間Ｔの減算を
行う一方、該設定時間Ｔが経過するまでは、ステップＳ
１６で上記目標スロットル開度θｔＯを前回の演算値に
保持すると共に、該設定時間Ｔが経過すれば、ステップ
Ｓ１７で目標スロットル開度θｔｏとして今回の演算値
を採用し、ステップｓｅａでこのようにして設定した目
標スロットル開度θｔｏとなるようにアクチュエータ３
１（第３図参照）にスロットル制御信号ｇを出力する。

これにより、アクセル開度θａに応じてスロットル開度
θｔが制御されることになるが、上記のように燃料遮断
領域■からの比較的緩かな加速時には、アクセル開度θ
ａの増大に拘らず、設定時間Ｔが経過するまでは現実の
スロットル開度θｔが燃料遮断領域■内の従前の値゛に
保持されることになる。

また、コントロールユニット２０は、ステップＳＩ９．
Ｓ２０で、現実のスロットル開度θｔとエンジン回転数
Ｎｅとに基いて運転状態が燃料遮断領域Ｉに属するか否
かを判定し、該領域■に属しない場合には、ステップＳ
２１で既に演算した噴射パルスの燃料制御信号ｆを出力
し、該燃料遮断領域■に属する場合には、ステップＳ２
□で燃料の供給を遮断するように燃料制御信号ｆを出力
する。このようにして、運転状態に応じた燃料の供給な
いし燃料遮断の制御が行われることになる。

次に、コントロールユニット２０は、ステップＳ２３で
、運転状態が上記ロックアツプクラッチ７を解放すべき
領域に属するか否かを判定し、この解放領域に属する場
合には、ステップＳ２４で上記ロックアツプ制御用のデ
ユーティソレノイドバルブ１９のデユーティ率りを１０
０％に設定し、また、該ロックアツプ解放領域に属しな
い場合には、更にステップＳ２５で現実の運転状態が上
記燃料遮断領域Ｉに属するか否かを判定して、この燃料
遮断領域■に属さない場合には、ステップＳ２６で上記
デユーティ率を０％に設定する。また、上記ロックアツ
プ解放領域に属さない場合であって燃料遮断領域Ｉに属
する場合には、該領域■へ移行した瞬間であればステッ
プＳ　２７＋　３２８に従ってデユーティ率りを初期値
として５０％に設定した上で、更にステップ３２９で、
該燃料遮断領域■中の燃料供給領域沿いに設けられた過
渡領域１′に属するか否かを判定する。そして、この過
渡領域Ｉ′に属さない場合において上記タイマの設定時
間ＴがＯの場合には、ステップ３３０．３３１に従って
上記ロックアツプクラッチ７の目標スリップ量ΔＮｏを
所定値ｎ（、に設定する。これに対して、上記過渡領域
１′に属する場合、および該過渡領域■′に属さない場
合であっても上記タイマの設定時間Ｔの経過前、つまり
燃料遮断領域■からの緩加速時であって、アクセルペダ
ル２７の踏み込みに拘らず目標スロットル開度θｔｏが
従前値に保持されている場合は、ステップＳ３２で上記
目標スリップ量ａＮｏを所定値（ｎｏ＋α）に設定する
。そして、ステップＳ３３で、上記のようにして設定し
た目標スリップ量ΔＮ、と現実のスリップ量（ｌＮｅ−
Ｎｔｌ）とを比較し、現実のスリップ量が目標スリップ
量ΔＮｏより小さいときは、ステップＳ３４で上記デユ
ーティ率りに補正量／ｄを加算し、また、現実のスリッ
プ量が目標スリップ量ＡＮ、に不怒帯としての所定量／
ｎを加えた値より大きいときは、ステップＳ　３５＋　
３３６に従って、上記デユーティ率りから補正量Δｄを
減算する。その後、ステップＳ３７で以上のようにして
設定したデユーティ率りで上記自動変速機３２のデユー
ティソレノイドバルブ１つにロックアツプ制御信号ｉを
出力する。

これにより、ロックアツプ解放領域では、ロックアツプ
クラッチ７が完全に解放され（Ｄ＝１００％）、また、
該領域以外であって燃料遮断領域Ｉに属さない場合には
、ロックアツプクラッチ７が完全に締結（Ｄ−０％）さ
れると共に、ロックアツプ解放領域以外であって燃料遮
断領域Ｉに属”する場合には、ロックアツプクラッチ７
が目標スリップ量／Ｎｏとなるように、そのスリップ量
のフィードバック制御が行われることになる。そして、
このスリップ制御においては、運転状態が燃料遮断領域
■中の燃料供給領域■に沿う過渡領域Ｉ′に属するとき
にスリップ量が＋α分だけ大きな値に制御され、また、
この過渡領域１′になくても、緩加速時には設定時間Ｔ
の間だけスリップ量が同じく＋α分だけ大きな値に制御
されることになる。その結果、燃料供給領域■と燃料遮
断領域■との間での運転状態の移行時において、ロック
アツプクラッチ７が解放状態からスリップ状態へ、又は
スリップ状態から解放状態へ切り換わる際にスリップ量
が大きな状態を一旦経由することになり、該ロックアツ
プクラッチ７の急激な切り換わりによるトルクショック
が防止もしくは軽減されることになる。また、特に燃料
遮断領域■からの再加速時（特にトルクショックが問題
となる緩加速時）には、上記過渡領域１′の通過時間に
拘らず、設定時間Ｔの間だけスリップ量が大きな状態に
必ず制御されることになって、トルクショックが確実に
防止されることになる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、所定の減速領域でエンジ
ンへの燃料供給を遮断すると共に、この燃料遮断領域で
トルクコンバータないしロックアツプクラッチをスリッ
プ制御するように構成されたものにおいて、上記燃料遮
断領域と燃料供給領域との間での運転状態の移行時に、
上記トルクコンバータをスリップ状態から解放状態へ又
は解放状態からスリップ状態へ、スリップ量の大きな状
態、換言すれば上記両状態の中間状態を介して切り換え
るようにしたから、燃料供給、遮断の切換と同時にトル
クコンバータの状態が急激に切り換わることによる大き
なトルクショックの発生が回避されることになる。これ
により、この種のスリップ制御を行うことによる燃費性
能の向上効果を維持しながら、当該自動車の乗り心地が
改善されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２〜６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タの構造及
びその制御用油圧回路を示す図、第３図はエンジン及び
トルクコンバータの制御システム図、第４図は上記制御
システムの具体的制御動作を示すフローチャート図、第
５図はこの制御で用いられる制御領域を示すマツプ、第
６図は同じくこの制御で用いられる設定時間の特性を示
すマツプである。 １・・・トルクコンバータ、７・・・ロックアツプクラ
ッチ、２０・・・燃料遮断手段、スリップ量設定手段、
制御手段（コントロールユニット）、２１・・・エンジ
ン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の減速領域で燃料の供給を遮断する燃料遮断
   手段が設けられたエンジンに適用され、且つ入、出力部
   材を直結するロックアップクラッチが備えられて、該ロ
   ックアップクラッチを上記エンジンの燃料遮断領域でス
   リップさせるように構成されたトルクコンバータのスリ
   ップ制御装置であって、上記ロックアップクラッチのス
   リップ量を、燃料遮断領域中における燃料供給領域との
   境界沿い所定範囲で該遮断領域中の他の範囲より大きな
   値に設定するスリップ量設定手段と、該設定手段で設定
   されたスリップ量となるように上記ロックアップクラッ
   チの締結状態を制御する制御手段とを設けたことを特徴
   とするトルクコンバータのスリップ制御装置。
2. （２）制御手段は、燃料遮断領域からのエンジンの再加
   速時においてトルクコンバータのスリップ量が大きな値
   に設定されている範囲を通過する時に、その通過時間に
   拘らず、必ず該トルクコンバータのスリップ量を一旦大
   きな値に設定するように構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のトルクコンバータのスリ
   ップ制御装置。
3. （３）制御手段は、燃料遮断領域からのエンジンの再加
   速時においてトルクコンバータのスリップ量が大きな値
   に設定されている範囲を通過する時には、その通過時間
   に拘らず、必ず該トルクコンバータのスリップ量を一旦
   大きな値に設定し、且つ燃料供給領域から燃料遮断領域
   への減速時には、上記範囲の通過時間中のみスリップ量
   を大きな値とするように作動することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のトルクコンバータのスリップ制
   御装置。