JPH057583B2

JPH057583B2 -

Info

Publication number: JPH057583B2
Application number: JP58051568A
Authority: JP
Inventors: Sadao Takase
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1993-01-29
Also published as: JPS59180156A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はロツクアツプトルクコンバータのスリ
ツプ制御装置に関するものである。

トルクコンバータは流体を介してトルク伝達を
行なうため、トルク変動吸収機能を持つて滑らか
な動力伝達を行ない得るが、その反面入出力要素
間で相対回転（スリツプ）を生じている分動力伝
達効率が悪くなるのを避けられない。

そこで、原動機からの動力をトルクコンバータ
を経て出力軸に伝える通常の伝動経路の他に、適
宜結合される直結クラツチを介して上記動力を直
接出力軸に伝える伝動経路を合せ持つロツクアツ
プトルクコンバータが提案されている。しかし
て、直結クラツチの結合時トルクコンバータは入
出力要素間が機械的に結合されるため、トルク変
動吸収機能を失ない、この機能が不要な原動機の
高速運転時しか直結クラツチを結合することがで
きず、伝動効率の大幅な向上を望み得ない。

これがため、原動機の中低速運転時、トルクコ
ンバータのスリツプ（入出力要素の相対回転）を
トルク変動吸収のための必要最少限に制限するよ
う、直結クラツチを滑らせながら結合し、これに
よりトルクコンバータのトルク変動吸収機能を必
要なだけ確保しつつ動力伝達効率を高め得るよう
ロツクアツプトルクコンバータをスリツプ制御式
とする技術も提案されている。

この種スリツプ制御式ロツクアツプトルクコン
バータとして本願人は特願昭57−134900号によ
り、トルクコンバータ出力軸への伝達トルクが原
動機の運転状態毎に設定目標値となるよう直結ク
ラツチの結合力を制御する構成としたスリツプ制
御式ロツクアツプトルクコンバータを先に提案済
である。

ところでこの制御方式において、原動機の全運
転状態に亘り高い制御性能を維持するためには、
伝達トルクを目標値との差に応じた修正量で当該
目標値に制御しなければならず、さもなくば制御
の応答性が悪くなつたり、制御が進み過ぎてハン
チングを生じたりする。つまり、例えば原動機の
定常運転時は良好な制御性を得るため制御ゲイン
を小さくし、原動機の過渡運転時（運転状態急変
時）は制御の応答性を高める必要性から制御ゲイ
ンを大きくしなければならない。

本発明は、伝達トルクを目標値に持ち来たすべ
くトルクコンバータをスリツプ制御する際、上述
の要求が満足されるよう制御量を原動機の運転状
態変化によつてフイードフオワード補正し得るよ
うにしたロツクアツプトルクコンバータのスリツ
プ制御装置を提供しようとするものである。

この目的のため本発明装置は第１図に示す如
く、トルクコンバータ出力軸への伝達トルクを検
出する伝達トルク検出手段と、前記原動機のアク
セル操作量及び回転数をモニタする原動機運転モ
ニタ手段と、該手段からの信号により原動機のア
クセル操作量及び回転数に応じた目標出力軸トル
クを設定する目標トルク設定手段と、前記伝達ト
ルク及び目標出力軸トルクの差を求める誤差検出
手段と、前記原動機運転モニタ手段でモニタした
アクセル操作量の時系列変化から原動機の過渡運
転を検出する過渡運転検出手段と、原動機の定常
運転時前記差の積分値を演算し、原動機の過渡運
転時前記過渡運転検出手段からの信号を受けて前
記積分値を制御の応答性が高くなる方向へ所定量
スキツプさせる積分値演算手段と、該手段からの
出力に応じ前記直結クラツチを結合制御する直結
クラツチ制御手段とよりなることを特徴とする。

以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。

第２図は本発明装置によりスリツプ制御すべき
ロツクアツプトルクコンバータを示し、図中１は
トルクコンバータ、２は直結クラツチである。ト
ルクコンバータ１のポンプインペラ３はコンバー
タカバー４を介してドライブプレート５に結合
し、このドライブプレートを原動機の回転軸６に
結合する。又、トルクコンバータ１のタービンラ
ンナ７はタービンハブ８に鋲着し、このタービン
ハブをトルクコンバータ出力軸９にスプライン１
０により駆動結合する。更に、トルクコンバータ
１のステータ１１はワンウエイクラツチ１２を介
してスリーブ１３上に取付ける。スリーブ１３は
ギヤポンプ１４のポンプカバー１５に一体に形成
して固定とし、ポンプカバー１５及びポンプハウ
ジング１６間にギヤポンプ１４を収納すると共
に、このポンプをポンプインペラ３に結着した中
空の駆動軸１７により駆動する。

軸１７及びスリーブ１３間にトルクコンバータ
１内へ向う環状の作動油供給通路１８を設定し、
この通路を経てギヤポンプ１４からの作動油をト
ルクコンバータ１内に供給し得るようにする。出
力軸９及びスリーブ１３間に３個のスペーサ１９
〜２１を介挿して２個の通路２２，２３を形成
し、通路２２はトルクコンバータ１からの戻り油
を流出させるための作動油戻り路として、又通路
２３は後述するロツクアツプ制御圧のためのロツ
クアツプ通路として夫々作用させる。

直結クラツチ２はロツクアツプクラツチピスト
ン２４を具え、これをタービンハブ８上に摺動自
在に嵌合してコンバータカバー４内をコンバータ
室２５及びロツクアツプ室２６に区画する。ロツ
クアツプクラツチピストン２４はこれに溶接した
環状部材２７及びタービンランナ７に取付けたト
ーシヨナルダンパ２８を介してタービンランナ７
に駆動結合する。

ロツクアツプ室２６は出力軸９に設けた孔２９
によりロツクアツプ通路２３に通じさせ、この通
路をロツクアツプ制御弁３０のポート３０ａに接
続する。ロツクアツプ制御弁３０はその他にコン
バータ室２５内の圧力が導びかれたポート３０ｂ
及びドレンポート３０ｃを有し、室３０ｄ内の圧
力に応じスプール３０ｅがばね３０ｆに抗し図中
左行される時ポート３０ａをポート３０ｃに、又
図中右行位置へ戻される時ポート３０ａをポート
３０ｂに、更に中間位置でポート３０ａを両ポー
ト３０ｂ，３０ｃに夫々通じさせるものとする。

室３０ｄは固定オリフイス３１を介して自動変
速機の前進走行圧通路３２に接続すると共に、固
定オリフイス３３を介してドレンポート３４に接
続し、固定オリフイス３３にロツクアツプソレノ
イド３５を対設する。ロツクアツプソレノイド３
５はプランジヤ３５ａを常態で後退位置にして固
定オリフイス３３をドレンポート３４に通ずるよ
う開いており、付勢時プランジヤ３５ａを進出さ
せて固定オリフイス３３をドレンポート３４から
遮断するよう閉じるものとする。

上述のロツクアツプトルクコンバータは以下の
如くに作用する。

ロツクアツプソレノイド３５の減勢でプランジ
ヤ３５ａが固定オリフイス３３を開いている場
合、室３０ｄがドレンポート３４により無圧状態
にされ、スプール３０ｅは右行位置にあつてポー
ト３０ａをポート３０ｂに通じさせる。従つて、
ポート３０ｂからのトルクコンバータ内圧がポー
ト３０ａ、通路２３、孔２９を経てロツクアツプ
室２６内に供給され、この室がコンバータ室２５
と同圧になるから、ロツクアツプクラツチピスト
ン２４はコンバータカバー４の端壁に押付けられ
ない。これがため、軸６からの動力はドライブプ
レート５、コンバータカバー４、トルクコンバー
タ１、タービンハブ８を通る伝動経路を経て出力
軸９に伝達され、ロツクアツプトルクコンバータ
は所謂コンバータ状態で動力伝達を行なう。

ロツクアツプソレノイド３５の付勢でプランジ
ヤ３５ａが固定オリフイス３３を閉じている場
合、室３０ｄが通路３２からの前進圧と同じ値に
される。この室３０ｄ内の圧力はスプール３０ｅ
をばね３０ｆに抗して左行位置にさせ、ポート３
０ａをドレンポート３０ｃに通じさせる。これが
ため、ロツクアツプ室２６内の圧力は孔２９、通
路２３、ポート３０ａを経てドレンポート３０ｃ
より排除され、ロツクアツプクラツチピストン２
４がコンバータ室２５内の圧力によりコンバータ
カバー４の端壁に押付けられる結果、直結クラツ
チ２は結合状態となる。この時、軸６からの動力
はドライブプレート５、コンバータカバー４、ロ
ツクアツプクラツチピストン２４、駆動部材２
７、トーシヨナルダンパ２８、タービンランナ７
及びタービンハブ８を通る伝動経路を経て出力軸
９に伝達され、ロツクアツプトルクコンバータは
所謂ロツクアツプ状態での動力伝達を行なう。

そして、ロツクアツプソレノイド３５が付勢、
減勢を繰返され、その付勢時間幅を後述のように
デユーテイ制御される場合、デユーテイが増大す
るにつれ、室３０ｄ内の圧力は増大し、スプール
３０ｅはポート３０ａを両ポート３０ｂ，３０ｃ
に通じさせるも、ポート３０ｂに対する連通度を
漸減し、ポート３０ｃに対する連通度を漸増す
る。従つて、ロツクアツプ室２６内の圧力はデユ
ーテイが増大するにつれ減少し、直結クラツチ２
の結合状態を結合力が漸増するよう制御すること
ができる。

本発明においては、ロツクアツプソレノイド３
５を第３図に示すマイクロコンピユータにより制
御して、直結クラツチ２の結合制御によりロツク
アツプトルクコンバータをスリツプ制御する。マ
イクロコンピユータは中央処理ユニツトCPU３
９と、読取専用メモリROM４０と、ランダムア
クセスメモリRAM４１と、入出力インタフエー
ス回路４２とで構成し、入出力インタフエース回
路４２はアナログ信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器、パルス信号の周期を計測するタイ
マ、デジタル信号をパルス信号に変換するカウン
タ等により構成する。

マイクロコンピユータにはエンジン回転数セン
サ４３からの信号N_E、自動変速機のギヤ位置を
検出するギヤ位置センサ４４からの信号TM、原
動機のアクセル操作に応じたスロツトル開度（ア
クセル操作量）を検出するスロツトルセンサ４５
からの信号TH、及びトルクコンバータ出力軸９
への伝達トルクを検出するトルクセンサ４６から
の信号T_Tが入出力インターフエース回路４２を
経てデジタル信号に変換された後入力されてい
る。そしてCPU３９は、これら入力信号に基づ
きROM４０に格納された第４図の制御プログラ
ムを実行することにより、駆動回路４７を介しロ
ツクアツプソレノイド３５、従つて直結クラツチ
２を以下の如くに作動制御する。

即ち、CPU３９は先ず第４図のブロツク５０
において自動変速機のギヤ位置をセンサ４４から
のギヤ位置信号TMから読込み、次のブロツク５
１で読込みギヤ位置とRAM４１に一旦記憶させ
ておいた前回の読込みギヤ位置との比較から、両
者が違つているか否かにより自動変速機が変速す
るか否かを判別する。変速しない場合制御はブロ
ツク５２へと進み、このブロツクで原動機の運転
変数、即ちセンサ４３からのエンジン回転数N_E
及びセンサ４５からのスロツトル開度THを読込
む。次のブロツク５３では先に読込んだエンジン
回転数N_E及びスロツトル開度THから原動機の運
転状態毎に最適のトルクコンバータ出力軸９への
目標トルクR_Tを演算又はテーブルルツクアツプ
方式により求めて設定する。次のブロツク５４で
はセンサ４６により検出したトルクコンバータ出
力軸９への実際の伝達トルクT_Tを読込む。

制御は次でブロツク５５に進み、ここでは前述
の如く読込んだエンジン回転数N_E及びスロツト
ル開度THから、ROM４０に記憶させてある第
５図に対応するテーブルを基に、原動機が現在ロ
ツクアツプトルクコンバータをその直結クラツチ
２が解放したコンバータ状態にすべき運転領域
（以下Ａ／Ｔ域と略称する）にあるのか、直結ク
ラツチ２が結合したロツクアツプ状態にすべき運
転領域（以下Ｌ／ｕ域と略称する）にあるか、或
いは直結クラツチ２を滑らせながら結合制御すべ
き運転領域（以下Ｓ／Ｌ域と略称する）にあるか
を判別する。

Ａ／Ｔ域であれば制御はブロツク５６に進み、
ここでロツクアツプソレノイドオフ指令を発し、
この指令をブロツク５７において駆動回路４７よ
りロツクアツプソレノイド３５に供給する。この
時ロツクアツプソレノイド３５は減勢され続け、
前述した如く直結クラツチ２を解放しておくこと
により、ロツクアツプトルクコンバータを要求通
りコンバータ状態で作動させることができる。な
お、ブロツク５１の判別結果により自動変速機が
変速を行なうと判別した場合、当該ブロツクはブ
ロツク５８を選択し、ここでRAM４１に一旦記
憶させておいたギヤ位置を新しいギヤ位置に読換
えて次の作動に備えた後、制御を次のブロツク５
６に進め、以後上述したと同様にして直結クラツ
チ２を解放しておく。従つて、自動変速機が変速
を行なう場合、ロツクアツプトルクコンバータは
コンバータ状態にされ、当該変速時の変速シヨツ
クを吸収することができる。

又、ブロツク５５の判別結果がＬ／ｕ域である
場合、制御はブロツク５９に進み、ここでロツク
アツプソレノイドオン指令を発し、この指令はブ
ロツク５７において駆動回路４７よりロツクアツ
プソレノイド３５に供給される。この時ロツクア
ツプソレノイド３５は付勢され続け、前述した如
く直結クラツチ２を完全に結合させておくことと
なり、ロツクアツプコンバータを要求通りロツク
アツプ状態で作動させることができる。

ところでブロツク５５の判別結果がＳ／Ｌ域で
ある場合、制御はブロツク６０に進み、本発明装
置は以下の如くにロツクアツプトルクコンバータ
をスリツプ制御する。即ち先ずブロツク６０にお
いて、ブロツク５２で読込むスロツトル開度TH
の単位時間当り変化量から、その有無により原動
機が過渡運転状態か否かを判別する。上記変化量
が零で原動機が定常運転しており、過渡運転状態
でなければ制御はブロツク６１，６２へと順次進
み、ブロツク６１では過渡運転フラツグをＯにリ
セツトし、ブロツク６２では後述する如くに演算
する積分値i_OLDをi_OLD′とする。次のブロツク６３
では、ブロツク５３で設定したトルクコンバータ
の目標伝達トルクR_Tに対するブロツク５４で読
込んだトルクコンバータの実測伝達トルクT_Tの
誤差ＥをＥ＝R_T−T_Tにより演算し、次のブロツ
ク６４で誤差Ｅ及び積分値i_OLD′（但し今回は上述
の如く前回の積分値i_OLDに等しい）並びに積分定
数Kiを基にi_OLD′＋Ki・Ｅを演算して今回の積分
値i_NEWを求め、これをRAM４１にi_OLDとして一旦
記憶させておく。次で制御はブロツク６５に進
み、ここで今回の積分値i_NEWを基に、駆動回路４
７を経てロツクアツプソレノイド３５に供給する
パルス信号のデユーテイ比を決定し、このパルス
信号をブロツク５７において駆動回路４７からロ
ツクアツプソレノイド３５に供給する。かくて、
原動機の定常運転時、誤差Ｅの積分値i_NEWに応じ
たデユーテイ比のパルス信号によりロツクアツプ
ソレノイド３５は付勢、減勢を繰り返され、前述
した如く直結クラツチ２をすべらせながら適度に
結合することで、ロツクアツプトルクコンバータ
をその伝達トルクT_Tが目標値R_Tとなるようスリ
ツプ制御することができる。

一方、ブロツク６０の判別結果から、原動機が
スロツトル開度THを変化されながらの過渡運転
を行つている場合、制御はブロツク６６に進み、
ここで過渡運転フラツグが既に１にセツトされて
いるか否かを判別し、そうでなければブロツク６
７が選択され、ここでスロツトル開度THの変化
極性から原動機が加速中の過渡運転状態か減速中
の過渡運転状態かを判別する。加速中であれば制
御はブロツク６８に、又、減速中であれば制御は
ブロツク６９に夫々進み、ブロツク６８では前回
の積分値i_OLDから所定量αだけ減じた値を前回の
積分値i_OLD′とし、ブロツク６９では前回の積分値
i_OLDに所定量βを減算した値を前回の積分値
i_OLD′とする。その後制御をブロツク７０に進め、
ここで過渡運転フラツグを１にセツトする。以後
制御は順次ブロツク６３〜６５，５７を経て前述
したと同様に実行されるが、ブロツク６４におけ
るi_OLD′がブロツク６８，６９において所定量αま
たはβだけスキツプされているため、トルクコン
バータの目標伝達トルクが比較的大きく変化する
当該過渡運転状態において、トルクコンバータの
伝達トルク修正量を大きくしてスリツプ制御の応
答性を要求通り高めることができる。

なお、この過渡運転時の制御は当該運転状態の
発生時１回に限つて行なわれ、その後はブロツク
７０で過渡運転フラツグが１にセツトされ、この
セツト済をブロツク６６で判別してこのブロツク
からブロツク６２へと制御が進むようになるた
め、制御量が大きくなり過ぎるのを防止すること
ができる。

かくして本発明装置は上述の如く原動機の定常
運転中積分値をスキツプさせず制御ゲインを小さ
く保つから、トルクコンバータのスリツプ制御を
ハンチングが生じないよう正確に行なうことがで
きると共に、原動機の過渡運転中積分値を制御の
応答性が高くなる方向へ所定量αだけスキツプさ
せて制御ゲインが大きくなるようにしたから、ト
ルクコンバータのスリツプ制御を応答良く行なつ
て、スリツプ量を速やかに目標値へ持ち来たすこ
とができ、原動機の運転状態の何如にかかわらず
トルクコンバータを常時正確にスリツプ制御する
ことが可能である。

なお、上述した例ではスキツプ量α，βを一定
としたが、これを第６図に示す如くスロツトル開
度THの単位時間当りにおける変化量に応じ変え
るようにすれば、この変化量によつてトルクコン
バータ伝達トルクの伝達トルクと目標値との差が
異なることから、一層きめ細かな制御が可能とな
り、上記本発明の作用効果が一層顕著に奏し得ら
れることは言うまでもない。また、α，βの相対
的な大小関係は、要求する特性により任意に設定
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置のシステム図、第２図は本
発明装置によりスリツプ制御すべきロツクアツプ
トルクコンバータを例示する縦断側面図、第３図
は本発明装置の一例を示すマイクロコンピユータ
のブロツク線図、第４図は同マイクロコンピユー
タの制御プログラムを示すフローチヤート、第５
図はロツクアツプトルクコンバータの作動態様説
明用線図、第６図は積分値スキツプ量の変化線図
である。１……トルクコンバータ、２……直結クラツ
チ、４……コンバータカバー、６……原動機回転
軸、８……タービンハブ、９……出力軸、１０…
…スプライン、１３……固定スリーブ、２４……
ロツクアツプクラツチピストン、２５……コンバ
ータ室、２６……ロツクアツプ室、２８……トー
シヨナルダンパ、３０……ロツクアツプ制御弁、
３５……ロツクアツプソレノイド、３９……中央
処理ユニツト、４０……読取専用メモリ、４１…
…ランダムアクセスメモリ、４２……入出力イン
ターフエース回路、４３……エンジン回転数セン
サ、４４……ギヤ位置センサ、４５……スロツト
ルセンサ、４６……トルクセンサ、４７……駆動
回路。

Claims

【特許請求の範囲】１原動機からの動力をトルクコンバータを経て
出力軸に伝える伝動経路と、適宜結合される直結
クラツチを介し前記動力を前記出力軸に伝える伝
動経路とを合せ持つロツクアツプトルクコンバー
タにおいて、前記出力軸への伝達トルクを検出する伝達トル
ク検出手段と、前記原動機のアクセル操作量及び回転数をモニ
タする原動機運転モニタ手段と、該手段からの信号により原動機のアクセル操作
量及び回転数に応じた目標出力軸トルクを設定す
る目標トルク設定手段と、前記伝達トルク及び目標出力軸トルクの差を求
める誤差検出手段と、前記原動機運転モニタ手段でモニタしたアクセ
ル操作量の時系列変化から前記原動機の過渡運転
を検出する過渡運転検出手段と、前記原動機の定常運転時前記差の積分値を演算
し、原動機の過渡運転時前記過渡運転検出手段か
らの信号を受けて前記積分値を制御の応答性が高
くなる方向へ所定量スキツプさせる積分値演算手
段と、該手段からの出力に応じ前記直結クラツチを結
合制御する直結クラツチ制御手段とよりなること
を特徴とするロツクアツプトルクコンバータのス
リツプ制御装置。２前記積分値演算手段は前記積分値のスキツプ
量を、前記原動機運転モニタ手段がモニタした原
動機アクセル操作量の単位時間当りにおける変化
量に応じて決定するものである特許請求の範囲第
１項記載のロツクアツプトルクコンバータのスリ
ツプ制御装置。