JPH0198760A - 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） 本発明はトルクコンバータのスリップ制御装置に関し、
特に、トルク変動の伝達を抑制して運転性を向上させる
ものの改良に関する。

（従来の技術） 一般に、エンジンでは、ピストンの往復運動に伴う慣性
や燃焼室内での圧力変動等によりトルク変動が生じ、こ
のトルク変動が駆動軸や車両に伝達されて、車体振動の
増大、燃費の低下等を招くものである。

そこで、従来、トルク変動の伝達を抑制すべく、自動変
速機において、そのトルクコンバータの入出力軸を直結
するロックアツプクラッチに対し、その締結力を調整可
能として、このロックアツプクラッチの締結力を上記ト
ルクコンバータの入出力軸間のスリップ量（つまりエン
ジン回転数とタービン回転数との回転数差）に応じてフ
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
装置を設けて、そのスリップ量（回転数差）を所定値に
保持することにより、トルク変動の伝達を効果的に抑制
しつつ、動力を駆動軸に良好に伝達して、車体振動を有
効に低減すると共に燃費の向上を図るようにしたものが
知られている。

而して、上記の如きトルクコンバータのスリップ制御装
置において、エンジン冷間時や加減速時では、締結力の
フィードバック制御の感度がこの状態に良好に対応せず
、ずれた状態にある場合がある。そして、この場合には
、締結力のフィードバック制御中に拘らず、制御感度の
ズレに伴い、トルクコンバータの入出力軸間のスリップ
量が安定せず、ハンチングする欠点が生じる。

そこで、従来、例えば特公昭６２−７４３０号公報に開
示されるものでは、エンジン回転数とタービン回転数と
の回転数差が所定スリップ量以上の場合には、この状態
が所定時間継続した時点で、ロックアツプクラッチを強
制的に開放制御して、締結力制御を停止するようにして
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のものでは、スリップ量の増大
が所定時間継続すると直ちに締結力制御を停止するため
、制御感度のずれ易いエンジン冷間時や加減速時では、
はとんど締結力制御を停止して、スリップ制御装置を備
えるにも拘らず、その有効利用化が図られず、このエン
ジン冷間時等での車体振動の軽減や、燃費の向上効果が
得られない欠点がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、スリップ制御装置において、制御感度のずれ易い
エンジン冷間時や加減速時、ハンチングが生じる状況で
は、ロックアツプクラッチの締結力をフィードフォワー
ド制御することにより、このエンジン冷間時等でも、ハ
ンチングを有効に防止しつつ、可及的にスリップ状態を
形成して、その分、車体振動の軽減効果と、燃費の向上
効果とを良好に発揮させることにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１
図に示す如＜、トルクコンバータ２の入出力軸を直結す
るロックアツプ手段５と、該ロックアツプ手段５の締結
力を調整する締結力調整手段１６と、上記ロックアツプ
手段１６の締結力をエンジン回転数とタービン回転数と
の差に応じて調整するよう上記締結力調整手段１６をフ
ィードバック制御するフィードバック制御手段２０とを
備えるとともに、エンジン回転数の変動ｆｆ１（例えば
トルクコンバータの入出力軸間のスリップｆｆ１）を検
出する変動量検出手１段２１と、該変動量検出手段２１
で検出したエンジン回転数の変動量が設定値以上の状態
が設定時間継続するとき、上記フィードバック制御手段
２０に優先して上記ロックアツプ手段５の締結力を設定
値にするよう上記締結力調整手段１６をフィードフォワ
ード制御するフィードフォワード制御手段２２とを設け
る構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、締結力の制御感度にず
れのない通常時には、ロックアツプ手段５の締結力がフ
ィードバック制御手段２０によりエンジン回転数とター
ビン回転数との差に応じてフィードバック制御されて増
減変化するので、エンジン回転数とタービン回転数との
回転数差が所定値に保持されて、エンジンのトルク変動
の伝達が効果的に抑制されつつ、エンジン動力がこのス
リップ状態にあるロックアツプ手段５を経て駆動軸に良
好に伝達され、その結果、駆動軸や車両は振動が抑えら
れて、静粛性が向上すると共に、ロックアツプ手段５を
介した動力伝達の分だけ燃費が良くなる。

一方、制御感度にずれが生じ易いエンジン冷間時や加減
速時において、エンジン回転数の変動量が設定値以上に
なり、この状態が設定時間継続すると、締結力制御が上
記フィードバック制御手段２０に代えてフィードフォワ
ード制御手段２２：；より行われ、ロックアツプ手段５
の締結力が設定値にフィードフォワード制御されるので
、エンジン回転数のハンチングが可及的に防止されると
共に、ロックアツプ手段５のスリップ状態が可及的に保
持され、その結果、ロックアツプ手段５を完全に開放制
御する場合に比べて、スリップ状態の保持される分、車
体振動の軽減か図られると共に、燃費の向上が図られる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は自動変速機のトルクコンバータ部の構造及び油
圧制御回路を示す。同図において、１はエンジン出力軸
、２は該エンジン出力軸１の動力を後段に伝達するトル
クコンバータであって、該トルクコンバータ２は、エン
ジン出力軸１に連結されて一体回転するポンプ２ａと、
該ポンプ２ａに対峙して配置されたタービン２ｂと、こ
の両者間に配置されてトルク増大作用を行うステータ２
Ｃとを有し、上記タービン２ｂには、コンバータ出力軸
３の前端部が連結され、該コンバータ出力軸３の後端部
には例えば前進４段、後退１段の変速歯車機構（図示せ
ず）が連結されている。

また、上記トルクコンバータ２において、タービン２ｂ
とその前方のコンバータケース４との間には、トルクコ
ンバータ２の入出力軸、つまりエンジン出力軸１とコン
バータ出力軸３とを直結するロックアツプ手段を構成す
るロックアツプクラッチ５が配置されている。該ロック
アツプクラッチ５は、その後方に形成した締結側油圧室
５ａの油圧により締結方向（図中右方向）に付勢される
と共に、逆に前方に形成した開放側油圧室５ｂの油圧に
より開放方向に付勢されるものである。

また、油圧制御回路Ａは、ロックアツプクラッチ５の締
結、開放動作を行う機能を備えたものである。油圧制御
回路Ａにおいて、８はオイルポンプ、９は該オイルポン
プ８から吐出されたオイルの圧力を減圧する減圧バルブ
、１０はロックアツプクラッチ５へのオイルの供給を調
整するロックアツプ制御バルブである。該ロックアツプ
制御バルブ１０は、内部空間内を図中左右に摺動するス
プール１０ａと、該スプール１０ａを図中右方に付勢す
るバネ１０ｂとを備える。また、ライン圧が導入される
ライン圧導入ボート１０ｃと、該導入ポート１０ｃに連
通してライン圧を供給するライン圧供給ポート１０ｄと
を有し、該ライン圧供給ポート１０ｄは、上記ロックア
ツプクラッチ５の締結側油圧室５ａに連通接続されてい
る。更に、ロックアツプクラッチ５の開放側油圧室５ｂ
に連通接続される調圧ボート１０ｅと、タンクポート１
０ｆ’とを有していて、該調圧ポート１０ｅの油圧Ｐ１
は油圧通路１１を介してスプール１０ａ右端に作用して
いる。また、スプール１０ａの図中右端には、減圧バル
ブ９からのオイルが油圧通路１２を介して供給され、該
油圧通路１２には、タンク通路１３を介してタンク１４
が連通接続され、該タンク通路１３の途中には、該タン
ク通路１３を開閉するデユーティ電磁弁ＳＱＬが介設さ
れている。

上記デユーティ電磁弁ＳＱＬは、デユーティ率りが１０
０％の時にはタンク通路１３を常時連通し、０％の時に
は常時遮断するものであり、このデユーティ率りの調整
により、油圧通路１２のタンク１４への開放率を調整し
て、該油圧通路１２の油圧ＰＯをデユーティ率りに応じ
た油圧に調整する機能を有する。而して、スプール１０
ａ右端に作用する油圧（油圧通路１２の油圧Ｐｏ）と、
左端に作用する油圧（調圧ボート１０ｅの油圧Ｐ１＋バ
ネ１０ｂの付勢力ＳＰ）との大小関係でスプール１０ａ
を左右に移動させて、調圧ボート１０ｅをライン圧導入
ボート１０ｃとタンクポート１０ｆとに交互に連通させ
、最終的に調圧ボート１０ｅの油圧Ｐ＋（つまりロック
アツプクラッチ５の開放油圧）を油圧通路１２の油圧Ｐ
ｏに応じた油圧（デユーティ率りに応じた油圧）として
、ロックアツプクラッチ５の締結力を調整するようにし
た締結力調整手段１６を構成している。従って、第３図
に示す如く、デユーティ率−１００％の場合には、開放
油圧の作用を解除して、ロックアツプクラッチ５を最大
締結力で締結し、デユーティ率りの漸次低下に伴い締結
力が漸次減少し、デユーティ率−０％の場合には、開放
油圧を最大値として、ロックアツプクラッチ５を開放す
るようにしている。

而して、トルクコンバータ２の入出力軸１，３間のスリ
ップ量、つまりエンジン回転数Ｎｅと、タービン回転数
Ｎｖとの間の回転数差Ｎｓ　（ＮＳ−Ｎｅ−ＮＴ）を目
標スリップｕｎ（ｎ＞０）と比較し、その偏差（Ｎｓ−
ｎ）が大きいほどデユーティ電磁弁ＳＱＬのデユーティ
率りを大きくするよう該デユーティ率りを設定すること
により、ロックアツプクラッチ５の締結力をエンジン回
転数Ｎｅとタービン回転数ＮＴとの回転数差ＮＳに応じ
て調整するよう、上記締結力制御手段１６をフィードバ
ック制御するようにしたフィードバック制御手段２０を
構成している。

次に、ロックアツプクラッチ５の締結力のフィードフォ
ワード制御を第４図の制御フローに基いて説明する。

スタートして、先ずステップＳ１で締結力のフィードバ
ック制御中か否かを判別し、フィードバック制御中のＹ
ＥＳの場合には、ステップＳ２でフィードバック制御フ
ラグＦＢをＦｓ　−１に設定した後、ステップＳ３で実
際のスリップＱＮｓ　（エンジン回転数Ｎｅ−タービン
回転数ＮＴ）を把握し、この実際のスリップ量ＮＳが第
１設定値Ｓ１（例えば５００ｒ、ｐ、ａ＋）を越えた状
態を検出して、この状態が設定時間ＴＦＩＦ１以上継続
か否かを判別する。そして、この状態の継続が設定時間
ＴＦ１Ｆ１未満合には、ロックアツプクラッチ５の締結
力のフィードバック制御を続行すべく、実際のスリップ
ｍＮｓと目標スリップｆｆ１ｎとの偏差（Ｎｓ−ｎ）に
応じたデユーティ率りでデユーティ電磁弁ＳＱＬを制御
する。一方、設定時間ＴＦＩＦ１以上継続ＹＥＳの場合
には、ステップＳ４で上記デユーティ電磁弁ＳＱＬのデ
ユーティ率りを油温やスロットル弁開度に応じた設定値
Ｄ＋（例えば５０％）に固定設定して、ロックアツプク
ラッチ５の締結力をフィードフォワード制御する。

しかる後、ステップＳ５で実際のスリップｆｆ１ＮＳを
上記第１設定値Ｓ１よりも大きい第２設定値Ｓ２（例え
ば１０１）Ｏｒ、＋）、ｍ）と比較し、ＮＳ＞５２の場
合には、この状態が設定時間ＴＦ２以上継続したか否か
を判別し、設定時間ＴＦ２未満の場合には締結力のフィ
ードフォワード制御が適切に行われていると判断して、
ステップＳ６に進み、該ステップＳ６でフィードバック
制御フラグＦＢの値を判別して、フィードバック制御中
はＦｓ＝１であるので、上記ステップＳ３に戻って、ス
リップｍＮｓの増大変化を監視する。そして、上記ステ
ップＳ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ３のループでＮｓ＞Ｓ
ｒの状態が設定時間ＴＦＩＦ１以上継続場合が複数回（
例えば３回）！！続すると、図示しないが、ハンチング
時と判断して、ロックアツプクラッチ５を開放側に作動
制御する。

一方、上記ステップＳ５でＮｓ＞８２の状態が設定時間
ＴＦＩＦ１以上継続ＹＥＳの場合には、クラッチフェー
シングの焼損時等の締結力制御の不能時と判断して、ス
テップＳ７でロックアツプクラッチ５を開放側に作動制
御する。

また、上記ステップＳ１で元々フィードバック制御時で
ない場合（つまりフィードフォワード制御時の場合）、
及びステップＳ６でＦＢ≠１の場合には、ステップＳ８
でフィードバック制御フラグＦｓ−０とした後、締結力
制御の不能時に対処すべく、ステップＳ５に進む。

よって、上記第４図の制御フローにおいて、ステップＳ
３により、実際のスリップ量ＮＳの検出でもって、ター
ビン回転数ＮＴを基準回転数としてエンジン回転数ＮＥ
の変動量を検出するようにした変動量検出手段２１を構
成しているとともに、と、ステップＳ４により、上記変
動量検出手段２１で検出したエンジン回転数ＮＥの変動
量（実際のスリップ量Ｎｓ）が第１設定値Ｓ　１（５０
０ｒ、Ｌ＋ａ）以上の状態が設定時間ＴＦＩ継続すると
き、上記フィードバック制御手段２０に優先してデユー
ティ電磁弁ＳＱＬのデユーティ率りを設定値Ｄ＋（５０
％）に固定設定して、上記ロックアツプクラッチ５の締
結力をデユーティ率Ｄ１（５０％）に応じた設定値にす
るよう締結力調整手段１６をフィードフォワード制御す
るようにしたフィードフォワード制御手段２２を構成し
ている。

したがって、上記実施例においては、第５図に示す如く
、ロックアツプクラッチ５の締結力のフィードバック制
御時では、エンジン回転数ＮＦとタービン回転数ＮＴと
の回転数差（スリップｆｆ１ＮＳ）を目標値にするよう
、締結力調整手段１６におけるデユーティ電磁弁ＳＱＬ
のデユーティ率りがフィードバック制御手段２０で大小
制御されるので、ロックアツプクラッチ５の開放側油圧
室５ｂへの油圧が適宜調整されて、その締結力が大小変
化して、実際のスリップｍＮｓが目標値となる。

その結果、エンジン動力の振動分がこのロックアツプク
ラッチ５部分で吸収されて後段への伝達が有効に阻止さ
れつつ、工、ンジン動力が駆動軸に良好に伝達されて、
車体振動が効果的に軽減されると共に、ロックアツプク
ラッチ５を介した動力伝達の分だけ燃費が向上する。

而して、エンジン冷間時や加減速時には、締結力のフィ
ードバック制御の感度がこのエンジン冷間状態等に良好
に対応せず、そのため同図に破線で示す如くスリップｆ
ｆ１Ｎｓ（エンジン回転数ＮＥの変動ｆｆ１）が増減し
て、そのハンチングを生じる場合がある。しかし、この
エンジン冷間時や加減速時では、スリップｆｊｋ　Ｎ　
ｓがその増大に伴い第１設定値Ｓ　＋　（５００ｒ、り
、１１）以上となり、この状態が設定時間ＴＦＩ継続す
ると、この時点で締結力の制御が、上記フィードバック
制御からフィードフォワード制御に切換って、デユーテ
ィ電磁弁ＳＱＬのデユーティ率りが設定値Ｄ＋（５０％
）に固定設定される。その結果、ロックアツプクラッチ
５の締結力はこのデユーティ率Ｉ）＋　（５０％）に応
じた設定値に固定されるので、エンジン回転数ＮＥのハ
ンチングが有効に防止されると共に、そのスリップ状態
が保持されて、従来の如くロックアツプクラッチ５を直
ちに開放制御するものに比べて、このエンジン冷間時や
加減速時での車体振動の低減と燃費の向上とを有効に図
ることができる。

尚、上記の如き締結力のフィードフォワード制御状態に
おいても、スリップ量Ｎｓが設定時間ＴＦ１の間第１設
定値Ｓ　１（５００ｒ、ｐ、ｍ）以上となることが複数
回繰返されて、ハンチングが消滅しない場合には、制御
不能時と判断して、ロックアツプクラッチ５が開放制御
されると共に、スリップ量ＮＳが設定時間ＴＦ２の間第
２設定値Ｓ２　（１０００ｒ、ｐ、ｍ）以上になれば、
同様にロックアツプクラッチ５の開放制御が行われる。

よって、エンジン冷間時や加減速時に、ハンチングが生
じる状況では、ロックアツプクラッチ５の締結力制御を
フィードフォワード制御でもって可及的に続行して、ハ
ンチングを有効に防止しつつ、車体振動の低減効果と、
燃費の向上効果とを有効に発揮できる。

尚、上記実施例では、エンジン回転数ＮＥの変動量をス
リップ量ＮＳで検出したが、エンジン回転数ＮＥのハン
チングを生じる場合には、タービン回転数ＮＴは第５図
に示す如くハンチングを生じない特性を有するから、本
発明はその他、スリップ量ＮＳに代え、エンジン回転数
ＮＥ自体でその変動量を検出するものをも含む。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係るトルクコンバータの
スリップ制御装置によれば、制御感度のずれに伴いエン
ジン回転数のハンチングが生じる状況では、ロックアツ
プ手段の締結力制御をフィードフォワード制御で行った
ので、そのハンチングを有効に防止しつつ、スリップ状
態を可及的に確保して、エンジン冷間時や加減速時での
車体振動を有効に低減できると共に燃費の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第５図は本発明の実施例を示し、第２図は
トルクコンバータ部分の構成図及びロックアツプクラッ
チの締結−開放制御用油圧回路を示す図、第３図はデユ
ーティ電磁弁のデユーティ率に対するロックアツプクラ
ッチの伝達トルク特性を示す図、第４図はコントローラ
の作動を示すフローチャート図、第５図は作動説明図で
ある。 １・・・エンジン出力軸、２・・・トルクコンバータ、
３・・・コンバータ出力軸、５・・・ロックアツプクラ
ッチ、１０・・・ロックアツプ制御バルブ、ＳＱＬ・・
・デユーティ電磁弁、１６・・・締結力調整手段、２０
・・・フィードバック制御手段、２１・・・変動量検出
手段、２２・・・フィードフォワード制御手段。 第３図 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トルクコンバータの入出力軸を直結するロックア
   ップ手段と、該ロックアップ手段の締結力を調整する締
   結力調整手段と、上記ロックアップ手段の締結力をエン
   ジン回転数とタービン回転数との差に応じて調整するよ
   う上記締結力調整手段をフィードバック制御するフィー
   ドバック制御手段とを備えるとともに、エンジン回転数
   の変動量を検出する変動量検出手段と、該変動量検出手
   段で検出したエンジン回転数の変動量が設定値以上の状
   態が設定時間継続するとき、上記フィードバック制御手
   段に優先して上記ロックアップ手段の締結力を設定値に
   するよう上記締結力調整手段をフィードフォワード制御
   するフィードフオワード制御手段と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。