JPH01220765A - 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
人、出力部材間を直結するロックナ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上記ロック
アツプクラッチを締結状態に近い比較的小さなスリップ
量でスリップさせるよう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完全に解放すると、
エンジン回転数がアイドル回転数近くに設定されている
所定の燃料復帰回転数まで直ぐに低下して燃料遮断状態
に保持される時間が短くなるので、ロックアツプクラッ
チをスリップ状態とすることによりエンジン回転数が上
記燃料復帰回転数まで低下するのを遅らせ、これにより
燃料遮断時間を長くして、それだけ燃費性能を向上させ
るのである。

なお、このようなトルクコンバータのスリップ制御を行
う装置は、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からロックアツプクラッ
チのスリップ量を検出するスリップ量検出手段と、該ロ
ックアツプクラッチの締結用もしくは解放用油圧を調整
してそのスリップ量を変化させる例えばデユーティソレ
ノイドバルブでなるスリップ量可変手段と、上記スリッ
プ量検出手段で検出された実際のスリップ量と目標スリ
ップ量との偏差に応じて上記スリップ量可変手段を作動
させることにより、実際のスリップ量を目標スリップ量
に収束させるフィードバック手段とで構成されるのが通
例である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のようにエンジンへの燃料供給が遮断さ
れる減速領域で、ロックアツプクラッチを設定スリップ
量でスリップさせるようにフィードバック制御する場合
、運転状態が加速領域に移行して燃料の供給が再開され
るときにショックが発生するという問題が生じる。

つまり、このフィードバック制御は、エンジン回転数が
低下しようとするのをロックアツプクラッチで阻止する
ように行われるものであって、フィードバック制御中、
該ロックアツプクラッチのスリップ量は常に増加しよう
とする傾向にあるから、フィードバック手段はスリップ
量可変手段を常にスリップ量が減少する方向、即ちロッ
クアツプクラッチの締結方向に作動させることになる。

従って、例えばスリップ量可変手段がデユーティソレノ
イドバルブである場合には、デユーティ率がロックアツ
プクラッチを完全に締結させる値（例えば０％もしくは
１００％）に次第に近づくことになる。そして、このよ
うにスリップ量可変手段が締結方向に作動した状態にあ
ると、運転状態が加速領域に移行して燃料供給が再開さ
れるときに、ロックアツプクラッチを解放させようとし
ても該クラッチが直ちに解放されず、そのため該クラッ
チが締結状態に近い状態でトルクの伝達方向が反転する
ことになり、このとき、大きなショックが発生するので
ある。

これに対しては、減速領域でのロックアツプクラッチの
スリップ量を当初から解放状態に近い比較的大きな値に
設定しておくことにより、加速領域への移行時における
該クラッチの解放動作の遅れを防止することが考えられ
るが、このようにすると減速中におけるエンジン回転数
の低下が早くなり、それだけ燃料遮断時間が短くなって
燃費性能が悪化することになる。

本発明は、エンジンへの燃料供給が遮断される減速領域
においてトルクコンバータのロックアツプクラッチをス
リップさせるようにした場合の上記のような問題に対処
するもので、燃費性能の悪化を回避しながら、減速領域
から加速領域への移行時におけるショックの発生を低減
することを目的とする。

（課題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、出力側を直結するロ
ックアツプクラッチＤが備えられ、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Ｄのスリップ量を
フィードバック制御す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Ｄのスリップ量を変化させ
るスリップ量可変手段Ｅと、該スリップ量可変手段Ｅを
作動させてスリップ量を設定スリップ量に収束させるフ
ィードバック手段Ｆと、該フィードバック手段Ｆによる
上記スリップ量可変手段Ｅのスリップ量減少方向への作
動を所定範囲内に制限する作動制限手段Ｇとを設けたこ
とを特徴とする。

（作　　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
速領域にあって、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ている場合、トルクコンバータ
ＣのロックアツプクラッチＤは、フィードバック手段Ｆ
によりスリップ量可変手段Ｅを介して設定スリップ量で
スリ・ノブするようにフィードバック制御されるが、こ
の場合、該ロックアツプクラッチＤはエンジン回転数が
低下しようとするのを阻止する状態にあって、該クラッ
チＤのスリップ量が常に増加しようとする傾向にあり、
そのため上記フィードバック手段Ｆは、スリップ量可変
手段ＥをロックアツプクラッチＤの締結方向に作動させ
ることになる。しかし、該スリップ量可変手段Ｅの締結
方向への作動は、作動制限手段Ｇによって所定範囲で制
限され、この範囲を超えて締結方向へ作動することが阻
止されるので、運転状態が減速領域から加速領域に移行
するときに、該スリップ量可変手段Ｅはロックアツプク
ラッチ解放側へ直ちに作動することになる。これにより
、加速領域に移行してトルクの伝達方向が反転するとき
に、ロックアツプクラッチＤが一時的に締結状態に近い
状態となることによる大きなショックの発生が回避され
ることになる。

（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ζ
゛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
結されたときに、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とが直結されるようになっている。

一方、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およ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。

また、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
されたポート１０ｃの両側に、メインライン９が接続さ
れた調圧ボート１０ｄとドレンポート１ｏｅ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、制御信号ｇにより所定のデユー
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（ＩＯＮ、ＯＦＦ周期
中のＯＮ時間比率）が１００％のときに制御ライン１７
からの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、またデユーティ率が０％のときに上
記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こと
になる。

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、当該自動車の車速を検出するセンサ２
７からの車速信号ｄ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ツＩ・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ｅ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２８に出力されると共に、自動変速機
３０の変速段を制御する変速制御信号ｆが該自動変速機
３０のコントロールバルブユニット（図示せず）に、ま
た第２図に示すトルクコンバータ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ｇが上記のようにデユーティソレノイドバルブ１９に
対してそれぞれ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Ｓ、で、上記信号ａ、ｂ。

ｃ、ｄによりエンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｑ、スロ
ットル開度θおよび車速■を入力し、次いでステップＳ
２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２８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Ｓ、、Ｓ４で、上記スロットル開度θ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３０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３０に変速制御信号ｆを出力する
。これにより、自動変速機３０の変速段が運転状態に応
じて制御されることになる。更に、コントロールユニッ
ト２０は、ステップＳ５で自動変速機３０の変速段と車
速Ｖとからトルクコンバータ１の出力回転数（タービン
回転数）Ｎｔを演算する。

また、コントロールユニット２０は、ステップＳ６で上
記エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θとに基いて燃
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ｌ’＋
７定され、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θとで
示されるエンジン２１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Ｉと該領域
■以外の燃料供給領域Ｈのいずれに属するかが判定され
る。そして、燃料遮断領域Ｉに属さない場合には、ステ
ップＳフで既に演算した噴射パルスの燃料制御信号ｅを
燃料噴射ノズル２８に出力し、また該燃料遮断領域■に
属する場合には、ステップＳ８で燃料の噴射を停止する
ように燃料制御信号ｅを上記ノズル２８に出力する。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ｌＴ１１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Ｓ９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、このロックアツプ解放領域
に属する場合には、ステップＳＩＯで第２図に示すロッ
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１００％に設定し、また、該ロックアツ
プ解放領域に属さない場合には、更にステップＳｌｌで
運転状態がロックアツプクラッチ７のスリップ領域、即
ち第５図に示す上記燃料遮断領域Ｉに属するか否かを判
定して、このスリップ領域Ｉに属さない場合には、ステ
ップＳ１２で上記デユーティ率りを０％に設定する。ま
た、このスリップ領域■に属する場合には、ステップＳ
ｔ３でデユーティ率りを初期値として７０％に設定する
。

そして、このスリップ領域Ｉにおいては、次にステップ
Ｓ１４で上記エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔ
の差（ｌＮｅ−Ｎｔｌ）、即ち現実のスリップ量と所定
の目標スリップ量ｎ、）とを比較し、現実のスリップ量
が目標スリップ量ｎｇより小さいときは、ステップＳ１
５で上記デユーティ率りに補正量Δｄを加算し、また、
現実のスリップ量が目標スリップ量ｎ、）に不感帯とし
ての所定量Ａｎを加えた値より大きいときは、ステップ
Ｓ１６＋　３１７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Ｓ１ｇでデユー
ティ率りが下限値として設定された３０％以下であるか
否かが判定され、３０％より大きい場合は、ステップＳ
１９でそのデユーティ率りで上記自動変速機３０のデユ
ーティソレノイドバルブ１９にロックアツプ制御信号ｇ
を出力する。

以上により、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
解放領域およびスリップ領域以外の領域、即ちロックア
ツプ締結領域では、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、エンジンへの燃料供給が
遮断されるスリップ領域■においては、ロックアツプク
ラッチ７が目標スリップ量ｎｏとなるように上記デユー
ティソレノイドバルブ１９のデユーティ率りが増減され
て、該ロックアツプクラッチ７のスリップ量がフィード
バック制御されることになる。

ところで、この燃料遮断領域■でのスリップ量のフィー
ドバック制御においては、エンジン回転数Ｎｅが低下し
ようとするのをロックアツプクラッチ７によって阻止し
ている状態にあって、上記スリップ量ＩＮｅ−Ｎｔ　ｌ
が増加する傾向にあり、これを目標スリップ量ｎ、）に
保持しようとして上記ステップＳ１６＋　Ｓ　１７が繰
り返し実行されることにより、上記デユーティ率りが次
第に減少することになる。しかし、このデユーティ率り
が３０％以下になると、コントロールユニット２ｏは上
記ステップＳｔａからステップ３２０を実行して、該デ
ユーティ率りを３０％に固定し、３０％以下に低下する
のを阻止する（第６図参照）、これにより、次に運転状
態が減速領域から加速領域に移行して、ロックアツプク
ラッチ７を解放させるときに、上記デユーティ率りが１
００％もしくはこれに近い値に速かに変化することにな
って、該ロックアツプクラッチの解放動作の遅れが防止
され、この動作の遅れによりロックアツプクラッチ７が
締結状態に近い状態でトノ８レクの伝達方向が反転する
ことによるショックの発生が回避されることになる。

なお、第７図に示すように、デユーティ率りが固定され
るまでは、スリップＪｉｔｌＮｅ−Ｎｔｌはフィードバ
ック制御により目標スリップｉｎｏに制御されるので、
エンジン回転数Ｎｅが燃料復帰回転数まで低下する時間
、即ち燃料遮断時間が十分に確保され、従ってこのスリ
ップ制御による燃費性能の向上効果を損なうことがない
。

（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、この領域でトルクコ
ンバータのロックアツプクラッチを設定スリップ量でス
リップさせるようにフィードバック制御するようにした
構成において、上記ロックアツプクラッチのスリップ量
を変化させるスリップ量可変手段のロックアツプクラッ
チ締結方向への作動を所定範囲で制限するようにしたが
ら、上記減速領域でのスリップ量のフィードバック制御
中に、該スリップ量を設定スリップ量に保持しようとし
てスリップ量可変手゛段が上記範囲を超えて締結方向に
作動することが阻止されることになる。これにより、減
速領域でロックアツプクラッチを解放し或は目標スリッ
プ量を大きな値に設定することによる燃費性能の悪化を
招くことなく、運転状態が減速領域から加速領域に移行
してロックアツプクラッチが解放されるときに、上記ス
リップ量可変手段を直ちに解放方向へ作動させることが
可能となり、この解放動作が遅れることによってロック
アツプクラッチが締結状態に近い状態でトルクの伝達方
向が反転することによる大きなショックの発生が防止さ
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２〜７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燃料制御領域を示すマツプ
、第６．７図は減速時におけるデユーティ率および回転
数の変化をそれぞれ示すタイムチャート図である。 １・・・トルクコンバータ、７・・・ロックアツプクラ
ッチ、１９・・・スリップ量可変手段（デユーティソレ
ノイドバルブ）、２０・・・燃料遮断手段、フィードバ
ック手段、作動制限手段（コントロールユニット）、２
１・・・エンジン。

Claims (1)

【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のスリップ量を上記エンジンの燃料
   遮断領域でフィードバック制御す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変化させるスリップ量
   可変手段と、該スリップ量可変手段を作動させてスリッ
   プ量を設定スリップ量に収束させるフィードバック手段
   と、該フィードバック手段による上記スリップ量可変手
   段のスリップ量減少方向への作動を所定範囲内に制限す
   る作動制限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。