JPH0730837B2

JPH0730837B2 - トルクコンバータのスリップ制御装置

Info

Publication number: JPH0730837B2
Application number: JP63005336A
Authority: JP
Inventors: 芳則沖野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-01-12
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH01182665A; US4953679A

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、且つロックアップクラッチ
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ップクラッチが備え
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ッ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
では上記ロックアップクラッチを締結状態に保持し、或
は該ロックアッ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
速時にロックアッ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ッ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
ックアッ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、且つロックアッ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、ロックアップ
クラッチが瞬間的に締結状態もしくはスリプ状態から解
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
地を著しく悪化し、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D,Eを直結
するロックアップクラッチ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ップクラッ
チＦをスリップさせるように構成されたものにおいて、
上記ロックアップクラッチＦのスリップ量が、燃料供給
状態と燃料遮断状態との切り換わり時に過渡的に燃料遮
断領域で設定されるスリップ量より大きな値となるよう
に上記ロックアップクラッチＦの締結状態を制御する締
結状態制御手段Ｇ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ップクラッチ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ップクラッチＦを完全に締結する
ようにしても良い。

（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のロックアップクラッチ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ップ
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、締結状態制御手段Ｇが、ロックアップクラッチＦの
スリップ量が過渡的に燃料遮断領域で設定されるスリッ
プ量より大きな値となるようにロックアップクラッチＦ
の締結状態を制御し、そのため該ロックアップクラッチ
Ｆは解放状態とスリップ状態との間でその中間状態を経
由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。

（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ップクラッチ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、上記ロックアップクラッチ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およびロックアップクラッチ
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、ロックアッ
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
って上記ロックアップクラッチ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、上記ロックアップバルブ10から導かれ
たロックアップ解放ライン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
クアップクラッチ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、上記ロックアップバルブ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、上記ロックアップ解放ライン13が接続されたポ
ート10cの両側に、メインライン９が接続された調圧ポ
ート10dとドレンポート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17から分岐されたドレンラ
イン18にはデューティソレノイドバルブ19が設置されて
いる。このデューティソレノイドバルブ19は、制御信号
ｉにより所定のデューティ率で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ューティ率に対応
する値に調整する。そして、このパイロット圧が上記ロ
ックアップバルブ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10
aにはスプリング10bの付勢力と同方向にロックアップ解
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、上記ロックアップ解放ライン13がメインラ
イン９（調圧ポート10d）又はドレンポート10eに連通さ
れるようになっている。これにより、ロックアップ解放
圧が上記パイロット圧、即ちデューティソレノイドバル
ブ19のデューティ率に対応する値に制御される。ここ
で、デューティ率（1ON,OFF周期中のON期間比率）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
クアップクラッチ７が解放方向に制御され、またデュー
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、ロックアッ
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、このデューティ率の中間の領域でロックア
ップクラッチ７がスリップ状態とされ、この領域で該ロ
ックアップクラッチ７のスリップ量が上記デューティ率
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、上記ロックアップクラッチ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ｂ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ｈ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
ロックアップクラッチ７の締結状態を制御するロックア
ップ制御信号ｉが上記デューティソレノイドバルブ19
（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N
e、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ッ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ｈ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S₅,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ップと照合す
ることにより目標スロットル開度θt₀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１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θt₀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ップに基いて判定さ
れ、現実のエンジン回転数Neと上記目標スロットル開度
θt₀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ットル開度側の燃
料遮断領域Ｉと、該領域Ｉ以外の燃料供給領域II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II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θt₀の上昇により目標とする運転状態が燃料遮断領
域Ｉ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S₁₁で更に上記目標スロットル開度θt₀
が所定値Ａより大きいか否かを判定し、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II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θt₀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
クアップクラッチ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S₁₆で上記目標スロット
ル開度θt₀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
θt₀としての今回の演算値を採用し、ステップS₁₈でこ
のようにして設定した目標スロットル開度θt₀となるよ
うにアクチュエータ31（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Ｉからの比較的緩かな加速時に
は、アクセル開度θａ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
Ｉ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S₁₉,S
₂₀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Ｉに属しない場合には、ステップS₂₁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Ｉに属する場合には、ステップS₂₂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ップクラッチ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で上記ロックアップ制御用のデューテ
ィソレノイドバルブ19のデューティ率Ｄを100％に設定
し、また、該ロックアッ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Ｉ
に属さない場合には、ステップS₂₆で上記デューティ率
を０％に設定する。また、上記ロックアップ解放領域に
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Ｉへ移行した瞬間であればステップS₂₇,S₂₈
に従ってデューティ率Ｄを初期値として50％に設定した
上で、更にステップS₂₉で、該燃料遮断領域Ｉ中の燃料
供給領域沿いに設けられた過渡領域Ｉ′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０の場合には、ステ
ップS₃₀,S₃₁に従って上記ロックアップクラッチ７の目
標スリップ量△N₀を所定値n₀に設定する。これに対し
て、上記過渡領域Ｉ′に属する場合、および該過渡領域
Ｉ′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Ｉ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θt₀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△N₀を所定値（n₀＋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△N₀と現実のスリップ量（|Ne−N
t|）とを比較し、現実のスリップ量が目標スリップ量△
N₀より小さいときは、ステップS₃₄で上記デューティ率
Ｄ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△N₀に不感帯としての所定量△ｎを加えた
値より大きいときは、ステップS₃₅,S₃₆に従って、上記
デューティ率Ｄから補正量△ｄ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ューティ率Ｄ
で上記自動変速機32のデューティソレノイドバルブ19に
ロックアップ制御信号ｉを出力する。

これにより、ロックアップ解放領域では、ロックアップ
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、
ロックアップクラッチ７が完全に締結（Ｄ＝０％）され
ると共に、ロックアッ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、ロックアップクラッチ７が目
標スリップ量△N₀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Ｉ中の
燃料供給領域II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Ｉ′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Ｉと燃料遮断領域
IIとの間での運転状態の移行時において、ロックアップ
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、スリップ量が過
渡的に燃料遮断領域Ｉで設定されるスリップ量よりも大
きい状態を一旦経由することになり、該ロックアップク
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Ｉ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Ｉ′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ッ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、スリップ量を過渡的に
エンジンの燃料遮断領域で設定されるスリップ量よりも
大きい状態、換言すれば上記両状態の中間状態を経由さ
せ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ップ、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
すマップである。１……トルクコンバータ、７……ロックアップクラッ
チ、20……燃料遮断手段、締結状態制御手段（コントロ
ールユニット）、21……エンジン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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
ッチのスリップ量が、燃料供給状態と燃料遮断状態との
切り換わり時に過渡的に燃料遮断領域で設定されるスリ
ップ量より大きな値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締結状態制御手段を設けたこ
とを特徴とするトルクコンバータのスリップ制御装置。