JP4650353B2 - トルクコンバータのスリップ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機を含む自動変速機などの伝動系に挿置されたトルクコンバータの入出力要素間における相対回転、つまりトルクコンバータのスリップ回転を目標スリップ回転に一致させるスリップ制御を、原動機出力トルクの急減時においても狙い通りに遂行させるための装置に関するものである。

トルクコンバータは、流体を介して入出力要素間で動力伝達を行うため、トルク変動吸収機能や、トルク増大機能を果たす反面、伝動効率が悪い。
これがため、これらトルク変動吸収機能や、トルク増大機能が不要な走行条件のもとでは、トルクコンバータの入出力要素間をロックアップクラッチにより直結したり、ロックアップクラッチのスリップ制御によりトルクコンバータのスリップ回転を制限するようにしたロックアップ式のトルクコンバータが今日では多用されている。

これらの目的でロックアップクラッチをスリップ制御する装置としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
つまり、スリップ制御状態のトルクコンバータが原動機出力トルクTeを流体伝動とロックアップクラッチとの共働により伝達することから、トルクコンバータが流体伝動により伝達するコンバータトルクTcnvと、ロックアップクラッチにより伝達するロックアップクラッチ締結トルク容量T_LUCと、原動機出力トルクTeとの間には次式の関係が成立するため、
Te＝Tcnv＋T_LUC ・・・(1)
∴T_LUC＝Te −Tcnv ・・・(2)
そして、コンバータトルクTcnvとトルクコンバータスリップ回転Nslipとの間にはトルクコンバータごとに一定の関係が存在して、これら両者間の関係をトルクコンバータの伝動特性から予め求めておくことができ、この予め求めておいた特性を基にトルクコンバータの目標スリップ回転から、これを実現するための目標コンバータトルクを求めることができるとの事実にもとづき、
特許文献１に記載のスリップ制御技術は、先ず上記のようにして、目標スリップ回転を実現するための目標コンバータトルクを求め、これを上記(2)式のTcnvに代入し、原動機出力トルクの推定値を上記(2)式のTeに代入して、当該(2)式を演算することにより求めたロックアップクラッチ締結トルク容量T_LUCを目標ロックアップクラッチ締結トルク容量と定め、これを実現すべくロックアップクラッチの締結力を制御して目標スリップ回転を実現するものである。
特開２００２−２５７２２４号公報

ところで、原動機は所定の応答遅れをもってトルクを出力することから、上記した原動機出力トルクの推定値も実機の応答遅れを考慮したものであるを要する。
そこで特許文献1には、原動機コントローラなどからの原動機出力トルク推定値に無駄時間を設定したり、フィルタ処理を施して、原動機出力トルク推定値が実機の応答遅れを含んだものとなし、これから上記の目標コンバータトルクを減算して目標ロックアップクラッチ締結トルク容量を求めることも記載されている。

しかし、かように原動機出力トルク推定値に無駄時間を設定したり、フィルタ処理を施すのでは、原動機を無負荷運転しているコースト（惰性）走行中にエアコンディショナー等の原動機駆動補機が作動を開始したことで、車輪駆動系への原動機出力トルクが急減した場合に（負の逆駆動トルクが大きくなった場合に）、トルクコンバータのスリップが目標スリップ回転よりも大きくなるのを防止すべく、ロックアップクラッチ締結トルク容量を増大させる時、以下の問題を生ずる。

原動機（エンジン）出力トルクが図8に実線で示すごとくに経時変化し、瞬時t1に図示のごとき大きな原動機（エンジン）出力トルク変化割合をもって原動機（エンジン）出力トルクが急減した場合につき説明するに、
かかる原動機（エンジン）出力トルクの急減にもかかわらず、原動機（エンジン）出力トルク推定値は上記した無駄時間の設定や、フィルタ処理に起因して波線で示すごとく出力トルク急減時t1も緩やかに変化し、かかる原動機（エンジン）出力トルク推定値を基に前記のごとくに求める目標ロックアップクラッチ締結容量も出力トルク急減時t1に緩やかに上昇する。

このため、目標ロックアップクラッチ締結容量に基づきスリップ制御されるトルクコンバータのロックアップ容量が一時的に不足し、トルクコンバータ入力要素がロックアップクラッチを介して出力要素から十分な連れ回し力を伝達され難くなる。
これにより、トルクコンバータ入力回転数（原動機回転数）が出力トルク急減時t1に図示のごとく一時的に低下して、トルクコンバータスリップ量が急増したり、ロックアップクラッチが解放されてしまったり、更には、瞬時t2におけるごとくトルクコンバータ入力回転数（原動機回転数）がフューエルリカバー回転数まで低下して燃料再噴射により燃費性能が悪化するという問題を生ずる。

本発明は、原動機出力トルクの急減時における目標ロックアップクラッチ締結容量を、従来とは異なる決定要領として上記のような問題が生ずることのないようにしたトルクコンバータのスリップ制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明によるトルクコンバータのスリップ制御装置は、請求項１に記
載のごとく、
原動機からの回転を伝達するトルクコンバータに用いられ、
該トルクコンバータの入力回転速度と出力回転速度との差である実スリップ回転を、トルクコンバータ入出力要素間の締結を司るロックアップクラッチのスリップ制御により目標スリップ回転に一致させるに際し、
前記トルクコンバータの伝動特性から予め求めておいた、流体伝動により伝達するコンバータトルクと、トルクコンバータスリップ回転との関係をもとに、前記目標スリップ回転を実現するための目標コンバータトルクを求め、
前記原動機の出力トルクを実機の応答遅れが含まれるよう推定して求めた原動機出力トルク推定値から前記目標コンバータトルクを減算して前記ロックアップクラッチの目標ロックアップクラッチ締結容量を演算し、
ロックアップクラッチを、実締結容量がこの目標ロックアップクラッチ締結容量となるようスリップ制御するための装置において、
前記原動機出力トルクの所定の急減を検知する原動機出力トルク急減検知手段を設け、該手段により
前記原動機出力トルクの急減時ではないと判定した際、当該原動機出力トルクに所定の無駄時間を設定して求めた無駄時間設定済原動機出力トルクをフィルタ処理することにより、非急減時エンジン出力トルク推定値を求めておき、
当該原動機出力トルクの急減時ではないと判定した直後の原動機出力トルクの判定で、原動機出力トルクの急減時と判定する際に、原動機出力トルクの所定の急減が検知されるときの目標ロックアップクラッチ締結容量を、前記原動機出力トルク推定値から目標コンバータトルクを減算して求める目標ロックアップクラッチ締結容量の変化割合よりも急速に増大させるに際し、
予め定めておいた原動機トルク追加量とスリップ回転数との間のマップをもとに、検出されるスリップ回転数から求めた当該原動機出力トルクの急減時の原動機トルク追加量と、前記当該原動機出力トルクの急減時ではないと判定したときに求めた原動機出力トルクとの和値で、当該非急減時原動機出力トルク推定値を初期化するよう構成したことを特徴とするものである。

本発明によるトルクコンバータのスリップ制御装置においては、
原動機の出力トルクを実機の応答遅れが含まれるよう推定して求めた原動機出力トルク推定値から、目標スリップ回転を実現するための目標コンバータトルクを減算して目標ロックアップクラッチ締結容量を求め、これが実現されるようロックアップクラッチスリップ締結制御することにより、トルクコンバータの実スリップ回転を目標スリップ回転に一致させることを基本とするが、
原動機出力トルク急減検知手段が原動機出力トルクの所定の急減を検知するときの目標ロックアップクラッチ締結容量を、上記のごとく原動機出力トルク推定値から目標コンバータトルクを減算して求める目標ロックアップクラッチ締結容量の変化割合よりも急速に増大させる。

このため、原動機出力トルクの急減時において、目標ロックアップクラッチ締結容量に基づきスリップ制御されるトルクコンバータのロックアップ容量が不足することがなく、トルクコンバータ入力回転数（原動機回転数）が出力トルク急減時に一時的に低下して、トルクコンバータスリップ量が急増したり、ロックアップクラッチが解放されてしまったりすることがないし、トルクコンバータ入力回転数（原動機回転数）がフューエルリカバー回転数まで低下して燃料の再噴射が行われることもなく、燃費性能の悪化に関する問題を回避することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になるトルクコンバータのスリップ制御装置を示す。
トルクコンバータ2は周知であるため詳細な図示を省略したが、原動機であるエンジンのクランクシャフトに結合されてエンジン駆動されるトルクコンバータ入力要素としてのポンプインペラと、自動変速機用歯車変速機構の入力軸に結合されたトルクコンバータ出力要素としてのタービンランナと、これらポンプインペラおよびタービンランナ間を直結するロックアップクラッチ2cとを具備するロックアップ式トルクコンバータとする。

ロックアップクラッチ2cの締結力は、その前後におけるアプライ圧Paとレリーズ圧Prとの差圧（ロックアップクラッチ締結圧）により決まり、アプライ圧Paがレリーズ圧Prよりも低ければ、ロックアップクラッチ2cは解放されてポンプインペラおよびタービンランナ間を直結せず、トルクコンバータ2をスリップ制限しないコンバータ状態で機能させる。

アプライ圧Paがレリーズ圧Prよりも高い場合、その差圧に応じた力でロックアップクラッチ2cを締結させ、トルクコンバータ2をロックアップクラッチ2cの締結力に応じてスリップ制限するスリップ制御状態で機能させる。
そしてアプライ圧Paとレリーズ圧Prとの差圧が設定値よりも大きくなると、ロックアップクラッチ2cが完全締結されてポンプインペラおよびタービンランナ間の相対回転をなくし、トルクコンバータ2をロックアップ状態で機能させる。

アプライ圧Paおよびレリーズ圧Prはスリップ制御弁3によりこれらを決定するものとし、スリップ制御弁3は、コントローラ5によりデューティ制御されるロックアップソレノイド4からの信号圧Psに応じてアプライ圧Paおよびレリーズ圧Prを制御するが、これらスリップ制御弁3およびロックアップソレノイド4を以下に説明する周知のものとする。
即ち、ロックアップソレノイド4は一定のパイロット圧Ppを元圧として、コントローラ5からのソレノイド駆動デューティDの増大につれ信号圧Psを高くするものとする。

一方でスリップ制御弁3は、上記の信号圧Psおよびフィードバックされたレリーズ圧Prを一方向に受けると共に、他方向にバネ3aのバネ力およびフィードバックされたアプライ圧Paを受け、信号圧Psの上昇につれて、アプライ圧Paとレリーズ圧Prとの間の差圧（Pa−Pr）で表されるロックアップクラッチ2cの締結圧を、負値から0を経由して正値に上昇させ、この正値を更に上昇させるものとする。

ここでロックアップクラッチ締結圧（Pa−Pr）の負値はPr＞Paによりトルクコンバータ2をコンバータ状態にすることを意味し、逆にロックアップクラッチ締結圧（Pa−Pr）が正である時は、その値が大きくなるにつれてロックアップクラッチ2cの締結容量を増大させ、トルクコンバータ2のスリップ回転を大きく制限し、遂にはトルクコンバータ2をロックアップ状態にすることを意味する。

ソレノイド駆動デューティDを決定するコントローラ5には、
エンジン負荷を表すスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ21からの信号と、
ポンプインペラの回転速度Nir（トルクコンバータ入力回転数、つまりエンジン回転数でもある）を検出するインペラ回転センサ22からの信号と、
タービンランナの回転速度Ntr（トルクコンバータ出力回転数）を検出するタービン回転センサ23からの信号と、
自動変速機（トルクコンバータ2）の作動油温Tempを検出する油温センサ24からの信号と、
変速機出力回転数（車速VSPに相当する）Noを検出する変速機出力回転センサ25からの信号と、
変速機入出力回転比である変速比Ip（＝Ntr／No）を計算する変速比計算部26からの信号と、
電源電圧Vigを検出する電源電圧センサ27からの信号とをそれぞれ入力する。

コントローラ5はこれら入力情報をもとに、図2に示す機能ブロック線図に沿った演算により、ロックアップソレノイド4の駆動デューティDを決定すると共に、電源電圧信号Vigに応じてロックアップソレノイド駆動デューティDを補正して、以下に詳述する所定のスリップ制御を行う。

図2における目標スリップ回転演算部31では、車速VSP、スロットル開度TVO、油温Temp、変速比Ip等を考慮し、トルク変動やこもり音の発生がもっとも少ないところに、また、コースティング（惰性）走行中ならエンジンのフューエルカット（燃料停止）が継続されるようなトルクコンバータ2の目標スリップ回転tNslipを設定する。

前置補償器32は、規範モデル32aおよびフィードフォワード補償器32bよりなり、
前者の規範モデル32aは、トルクコンバータ2のスリップ制御が設計者の意図する目標応答となるような伝達関数Gr(s)を持つものとし、
後者のフィードフォワード補償器32bは、制御対象であるトルクコンバータスリップ回転部をモデル化した伝達関数P(s)に対する上記規範モデル32aの伝達関数Gr(s)の比で表される伝達関数Gm(s)＝Gr(s)/ P(s)を持つものとする。

前置補償器32は、目標スリップ回転tNslipを伝達関数Gr(s)の規範モデル32aに通して、次式で表されるスリップ回転規範値Nsliprefを算出すると共に、
Nslipref＝Gr(s)×tNslip ・・・(3)
目標スリップ回転tNslipを伝達関数Gm(s)のフィードフォワード補償器32bに通して、次式で表されるスリップ回転フィードフォワード補償量Nslipffを算出する。
Nslipff＝Gm(s)×tNslip ・・・(4)

実スリップ回転演算部33は、トルクコンバータ入力回転数であるポンプインペラ回転数Nirからトルクコンバータ出力回転数であるタービンランナ回転数Ntrを減算してトルクコンバータ2の実スリップ回転Nslipを算出する。

スリップ回転偏差演算部34は、スリップ回転規範値Nsliprefに対する実スリップ回転Nslipのスリップ回転偏差Nsliperr＝Nslipref−Nslipを求める。

最終目標スリップ回転演算部35は、フィードバック補償器35aおよび加算器35bよりなり、
前者のフィードバック補償器35aは、スリップ回転偏差Nsliperrを無くして実スリップ回転Nslipをスリップ回転規範値Nsliprefに一致させる時のスリップ回転フィードバック補償量Nslipfbを、次式で表される比例・積分制御（PI制御）により求め、
Nslipfb＝Kp・Nsliperr＋（Ki/s）×Nsliperr ・・・(5)
但し、Kp：比例制御定数
Ki：積分制御定数
s：微分演算子
後者の加算器35bは、このスリップ回転フィードバック補償量Nslipfbと、上記のスリップ回転フィードフォワード補償量Nslipffとを合算して最終目標スリップ回転tNslipfnとする。
この最終目標スリップ回転tNslipfnは、伝達関数がP(s)であるトルクコンバータ2の実スリップ回転Nslipを、伝達関数Gr(s)の規範モデル32aにより規定した設計者の希望応答で目標スリップ回転tNslipに一致させるための目標スリップ回転である。

スリップ回転ゲイン演算部36は、以下のように定義されるスリップ回転ゲインGslipを算出する。
ここでスリップ回転ゲインGslipを説明するに、
トルクコンバータ2の伝動性能から予め求め得る、コンバータトルクTcnvと、スリップ回転Nslipと、トルクコンバータ出力回転数であるタービン回転数Ntrとの関係を説明するに、図3の縦軸に示すごとくコンバータトルクTcnvに対するスリップ回転Nslipの比をスリップ回転ゲインGslip
Gslip＝Nslip／Tcnv ・・・(6)
と定義すると、このスリップ回転ゲインGslipはドライブ状態とコースト状態とで異なるものの、概ね図3に例示するごとくにタービン回転数Ntrに応じて変化する。
スリップ回転ゲイン演算部36はこの事実から、図3に例示したスリップ回転ゲインマップを基にタービン回転数Ntrからスリップ回転ゲインGslipを検索して求める。

目標コンバータトルク演算部37は、このスリップ回転ゲインGslipを用いて、また、上記(6)式におけるスリップ回転Nslipに、最終目標スリップ回転演算部35からの最終目標スリップ回転tNslipfnを当てはめて、当該(6)式を演算することにより、現在のタービン回転数Ntrのもとで最終目標スリップ回転tNslipfnをを達成するのに必要な時々刻々の目標コンバータトルクtTcnv(t)
tTcnv(t)＝tNslipfn(t)／Gslip ・・・(8)
を算出する。

エンジン出力トルク推定部38は、エンジンコントローラ39からの情報をもとにエンジン出力トルクを推定してエンジン出力トルク推定値Tehを求める。
このためエンジン出力トルク推定部38は先ず、エンジンコントローラ39からの定常的なエンジン出力トルクTesに関する信号を取得し、これに対し図4に示す制御プログラムにより後述するごとく、実機の応答遅れを加味した無駄時間を設定したり、所定のフィルタ処理を施したり、更には、本発明の目的を達成するための処理を施して、エンジン出力トルク推定値Tehを求める。

図2の目標ロックアップクラッチ締結トルク容量演算部40は、エンジンからの動力により車輪を駆動する正駆動中であれば前記(2)式に基づき目標ロックアップクラッチ締結トルク容量tT_LUCを算出するところながら、本発明がエンジン出力トルクの急減時、つまり、コースト（惰性）走行中（エンジンブレーキがかかる逆駆動中）を制御対象とするため、前記(2)式に代わる次式により、目標コンバータトルクtTcnvからエンジン出力トルク推定値Tehを減算して目標ロックアップクラッチ締結トルク容量tT_LUCを求める。
tT_LUC＝−Teh＋tTcnv ・・・(9)

ロックアップクラッチ締結圧指令値演算部41は、上記した目標ロックアップクラッチ締結トルク容量tT_LUCを達成するためのロックアップクラッチ締結圧指令値P_LUCを図6に対応するマップから検索する。
ここで図6は、目標ロックアップクラッチ締結トルク容量tT_LUCと、ロックアップクラッチ締結圧指令値P_LUCとの関係を予め実験により求めておく。

ロックアップソレノイド駆動信号演算部42は、実際のロックアップクラッチ締結圧をロックアップクラッチ締結圧指令値P_LUCにするためのロックアップソレノイド4の駆動デューティDを決定するが、この際、電源電圧Vigの変化による影響が回避されるようロックアップソレノイド駆動デューティDを適宜補正して図1のロックアップソレノイド4に出力する。

ところで本実施例においては本発明の目的を達成するため、図2のエンジン出力トルク推定部38がエンジン出力トルク推定値Tehを推定するとき、図4のようにして当該推定を行うようにする。
図4のステップＳ1においては、エンジンコントローラ39（図2参照）からの定常的なエンジン出力トルクTesに関する信号を取得する。
次のステップＳ2においては、図4の演算周期の倍数である所定時間中における定常的なエンジン出力トルクTesの変化量（Tesの時間変化割合）ΔTesを算出する。

次のステップＳ3においては、トルクコンバータ入力回転数Nirおよびトルクコンバータ出力回転数Ntrを読み込み、これらの間の差値であるトルクコンバータ2の実スリップ回転数Nslip＝Nir−Ntrを算出する。
次のステップＳ4においては、図3に例示したマップをもとにトルクコンバータ出力回転数であるタービン回転数Ntrからスリップ回転ゲインGslipを求める。
次のステップＳ5においては、エンジン出力トルク急減判定用設定値ΔTesrefを算出する。

このエンジン出力トルク急減判定用設定値ΔTesrefは、本発明によるロックアップクラッチ締結トルク容量増大制御が必要なエンジン出力トルク急減時かどうかを判定するためのエンジン出力トルク変化量設定値で、
コースト（惰性）走行状態でのトルクコンバータスリップ制御中、エンジン出力トルクの急減があるとロックアップクラッチが解放されてしまう、若しくは、エンジン回転数がフューエルリカバー回転数以下になってしまう限界スリップ回転Nsliplim（異常スリップ回転判定値）を、ステップＳ4で求めたスリップ回転ゲインGslipで除算する次式
ΔTesref＝−Nsliplim/Gslip ・・・(10)
の演算により、エンジン出力トルク急減判定用設定値ΔTesrefを求める。

エンジン出力トルク急減検知手段に相当するステップＳ6においては、ステップＳ2で求めた定常的なエンジン出力トルクTesの変化量（Tesの時間変化割合）ΔTes（コースト走行故に負値）が、上記のごとくに定めたエンジン出力トルク急減判定用設定値ΔTesref（負値）以下であるか否かにより、本発明によるロックアップクラッチ締結トルク容量増大制御が必要なエンジン出力トルク急減時かどうかを判定する。
ステップＳ7においては、エンジン出力トルク急減判定があった時に1にされるエンジン出力トルク急減フラグfCAPSが0か否かを、つまり、前回エンジン出力トルク急減判定がなかったか否かをチェックする。

ステップＳ6で、本発明によるロックアップクラッチ締結トルク容量増大制御が必要なエンジン出力トルク急減時ではないと判定する場合は、ステップＳ8において、このことを示すようにエンジン出力トルク急減フラグfCAPSを0にした後、制御をステップＳ9およびステップＳ10に進める。
ステップＳ7で、前回エンジン出力トルク急減判定がなかったと判定する場合も、制御をステップＳ9およびステップＳ10に進める。

ステップＳ9においては、エンジンの応答遅れを無駄時間Lengとし、ステップＳ2で求めた定常的なエンジン出力トルクTesにこの無駄時間Lengを設定して、次式により表される無駄時間設定済エンジン出力トルクTedlyを求める。
Tedly＝e^-LengS×Tes ・・・(11)
ステップＳ10においては、エンジン動特性の時定数Tc_EDを用いた一次遅れのフィルタに上記の無駄時間設定済エンジン出力トルクTedlyを通過させて、この無駄時間設定済エンジン出力トルクTedlyをフィルタ処理することにより、次式で表されるエンジン出力トルク推定値Tehを求める。
Teh＝｛1/(1+ Tc_ED・s)｝Tedly ・・・(12)

ステップＳ6で、本発明によるロックアップクラッチ締結トルク容量増大制御が必要なエンジン出力トルク急減時と判定し、ステップＳ7で、前回エンジン出力トルク急減判定がなかったと判定する場合は、つまり、エンジン出力トルクの急減があった直後は制御をステップＳ11〜ステップＳ15に順次進める。
ステップＳ11においては、エンジン出力トルクの急減があった直後であるため、かかるエンジン出力トルクの急減があったことを示すようにエンジン出力トルク急減フラグfCAPSを1にセットする。
かかるfCAPS＝1により、以後はステップＳ7が制御をステップＳ9に進めるため、ステップＳ11〜ステップＳ15を含むループは、エンジン出力トルクの急減があった直後に1回だけ選択されることになる。

ステップＳ11に続くステップＳ12においては、図5に例示するよう予め定めておいた、本発明の目的を達成するためのエンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量ΔTeupに関するマップをもとに、スリップ回転数Nslipからエンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量ΔTeupを求める。

ステップＳ13においては、エンジン出力トルクの急減にともない、エンジン出力トルクへの無駄時間の設定処理（ステップＳ9）に係わるバッファ、および、エンジン出力トルクのフィルタ処理（ステップＳ10）に係わるバッファを初期化するための、エンジン出力トルク急減時初期化用トルクTeintを、ステップＳ1で求めた定常的なエンジン出力トルクTesと、ステップＳ12で求めたエンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量ΔTeupとの和値として、次式により求める。
Teint＝Tes＋ΔTeup ・・・(13)

ステップＳ14においては、ステップＳ9で用いたエンジン出力トルク無駄時間設定処理のバッファを初期化すると共に、ステップＳ9で当該無駄時間の設定により求めた無駄時間設定済エンジン出力トルクTedlyを、ステップＳ13で求めたエンジン出力トルク急減時初期化用トルクTeintに初期化する。
Tedly＝Teint＝Tes＋ΔTeup ・・・(14)
ステップＳ15においては、ステップＳ10で用いたフィルタ処理のバッファを初期化すると共に、ステップＳ10で当該フィルタ処理により求めたエンジン出力トルク推定値Tehを、ステップＳ13で求めたエンジン出力トルク急減時初期化用トルクTeintに初期化する。
Teh＝Teint＝Tes＋ΔTeup ・・・(15)

図8の場合と同じ条件での動作タイムチャートを示す図7により、上記実施例の作用作用効果を以下に説明する。
定常的なエンジン出力トルクTesの時間変化割合ΔTesが、エンジン出力トルク急減判定用設定値ΔTesref以下となって、本発明によるロックアップクラッチ締結トルク容量増大制御が必要なエンジン出力トルク急減時t1に至るとき（ステップＳ6）、
当該瞬時t1におけるエンジン出力トルクTesと、ステップＳ12で求めたエンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量ΔTeupとの和値である初期化用トルクTeint（ステップＳ13）により、エンジン出力トルク推定値Tehを初期化するため（ステップＳ15）、
エンジン出力トルク急減時t1以後において、エンジン出力トルク推定値Tehが破線で示すような経時変化を呈し、エンジン出力トルク急減時t1の直後における過渡期にエンジン出力トルク推定値Tehは、一点鎖線で示す従来のエンジントルク推定値（図8に破線で示すと同じもの）よりも大きな負値となる。

従って、図2の演算部40がエンジン出力トルク推定値Tehを用いて前記(9)式により求める目標ロックアップクラッチ締結トルク容量tT_LUCは、エンジン出力トルク急減時t1の直後における過渡期において実線で示すごとくに急増し、一点鎖線で示す従来の目標ロックアップクラッチ締結トルク容量（図8に示すと同じもの）よりも大きくなる。
これがため本実施例によれば、エンジン出力トルク急減時t1の直後における過渡期において目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCを、一点鎖線で示す従来の目標ロックアップクラッチ締結トルク容量の変化割合よりも急速に増大させることとなる。

このため、エンジン出力トルク急減時t1の直後において、目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCに基づきスリップ制御されるトルクコンバータのロックアップ容量が不足することがなく、トルクコンバータ入力回転数Nirの低下を実線で示すごときものに抑制することができる。
従って、エンジン出力トルク急減時t1の直後にトルクコンバータ入力回転数Nirが一点鎖線（図8に実線で示すと同じもの）で示すように大きく低下するのを防止することができ、トルクコンバータスリップ量Nslipが急増したり、ロックアップクラッチ2aが解放されてしまったりすることがないし、トルクコンバータ入力回転数Nirが一点鎖線で示す従来のようにフューエルリカバー回転数まで低下して燃料の再噴射が行われることもなく、燃費性能の悪化に関する問題をも回避することができる。

なお本実施例においては、エンジン出力トルク急減時t1に目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCを上記のごとく、従来の目標ロックアップクラッチ締結トルク容量の変化割合よりも急速に増大させるに際し、その急速増大量がエンジン出力トルク急減量に対応したものとなるよう、エンジントルク追加量ΔTeupを設定するのがよい。
この場合、目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCの急速増大量がエンジン出力トルク急減量にマッチして過不足を生ぜず、目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCの過大でショックが発生したり、目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCの不足で上記の作用効果を所定通りに奏し得ない、という事態が発生するのを防止することができる。

更に本実施例では、エンジン出力トルク急減時t1に目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCを急増させるに際し、エンジン出力トルクの推定時に用いるバッファを初期化すると共にエンジン出力トルク推定値そのものを所定のトルク値に初期化して目的を達成するようにしたから、初期化作業のみで簡単に前記の作用効果を達成することができる。

また本実施例では、エンジン出力トルク急減時t1に目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCを急増させるに際し、エンジン出力トルク推定値TehをΔTeupだけ増大補正し（この増大補正は所定の係数を乗じて行ってもよい）、この増大補正後におけるエンジン出力トルク推定値Teintを基に目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCの演算を行って目的を達成するようにしたから、以下の作用効果が奏し得られる。

つまり、エアコンディショナ等のエンジン駆動補機がエンジン負荷となって車輪駆動系へのエンジン出力トルクが急減する場合は、これが定常的なエンジン出力トルクTesに正確に反映されず、当該エンジン出力トルクTesの検出値を超えて実エンジン出力トルクが落ち込むことがある。
このため、定常的なエンジン出力トルクTesに対し無駄時間設定やフィルタ処理（ステップＳ14およびステップＳ15での初期化）を行わないようにし、定常的なエンジン出力トルクTesをそのまま推定値Tehとするだけでは、上記した作用効果を達成するための目標ロックアップクラッチ締結トルク容量tT_LUCの適正な増大を実現し得ないが、
本実施例においては、エンジン出力トルク推定値Tehをエンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量ΔTeupだけ増大補正し、増大補正後におけるエンジン出力トルク推定値Teintを基に目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCの演算を行うから、上記の懸念を払拭して上記の作用効果を確実に達成することができる。

なお、エンジン出力トルク推定値Tehをエンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量ΔTeupだけ増大補正するに際し、本実施例では、ステップＳ14およびステップＳ15での初期化によりこれを実現するため、初期化の後はエンジン出力トルク推定値TehがステップＳ9およびステップＳ10での無駄時間設定やフィルタ処理により求められることとなり、エンジン出力トルク推定値Tehは図7に破線で示すごとくエンジン出力トルク急減時t1以後滑らかに定常的なエンジン出力トルクTesに収束し、目標ロックアップクラッチ締結容量tT_LUCの増大補正をエンジン出力トルク急減時t1の直後における過渡期でのみ行って、これが無用に行われるのを回避することができる。

また本実施例においては、エンジン出力トルク推定値Tehをエンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量ΔTeupだけ増大補正する時、このエンジントルク追加量ΔTeupを図5に示すごとく、トルクコンバータ2の実スリップ回転Nslipが大きいほど大きくしたため、以下の作用効果が奏し得られる。

つまり、トルクコンバータスリップ回転Nslipが0となるようなロックアップクラッチ2aの完全締結時は、エンジン出力トルクの急減時も本発明が解決しようとする課題（トルクコンバータスリップ量が急増してロックアップクラッチが解放されたり、トルクコンバータ入力回転数（エンジン回転数）がフューエルリカバー回転数まで低下するという問題）を生じ難くてロックアップクラッチ締結トルク容量の増大量が少なくてよく、
その反面、トルクコンバータスリップ回転Nslipが大きい時は、エンジン出力トルクの急減時に本発明が解決しようとする課題を生じ易くてロックアップクラッチ締結トルク容量の増大量を多くする必要があるが、
本実施例のように、エンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量ΔTeupを、トルクコンバータ2の実スリップ回転Nslipが大きいほど大きくする場合、上記の要求に符合してエンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量の増大量を如何なるトルクコンバータスリップ回転Nslipのもとでも過不足のないものにし得る。

更に本実施例では、図4のステップＳ5において、コースト（惰性）走行状態でのトルクコンバータスリップ制御中、エンジン出力トルクの急減があるとロックアップクラッチが解放されてしまう、若しくは、エンジン回転数がフューエルリカバー回転数以下になってしまう限界スリップ回転Nsliplim（異常スリップ回転判定値）をスリップ回転ゲインGslipで除算する前記(10)式の演算によりエンジン出力トルク急減判定用設定値ΔTesrefを求め、ステップＳ6においては、定常的なエンジン出力トルクTesの時間変化割合ΔTesがΔTesref以下であるか否かにより、本発明によるロックアップクラッチ締結トルク容量増大制御が必要なエンジン出力トルク急減時か否かを判定するため、
つまり、トルクコンバータの異常スリップ回転判定値Nsliplimをコンバータトルクに換算し、エンジン出力トルク減少量がこのコンバータトルク換算値以上である時をもってエンジン出力トルクの急減であると検知するため、
エンジン出力トルクの急減をより正確に、且つ、確実に検知することができる。

なお、上記の限界スリップ回転Nsliplim（異常スリップ回転判定値）は、コースト（惰性）走行時のエンジン回転数や、トルクコンバータの目標スリップ回転tNslipや、エンジンのフューエルリカバー回転数に応じて定めることは言うまでもない。

本発明の一実施例になるトルクコンバータのスリップ制御装置を示す概略系統図である。 同実施例においてコントローラが実行するスリップ制御の機能別ブロック線図である。 トルクコンバータのタービン回転数に対するスリップ回転ゲインの変化特性を示す特性線図である。 図2におけるエンジン出力トルク推定部がエンジン出力トルク推定値を求める時に実行する制御プログラムを示すフローチャートである。 エンジン出力トルク急減時ロックアップクラッチ締結トルク容量増大用エンジントルク追加量の変化特性図である。 ロックアップクラッチの締結圧と締結容量との関係線図である。 図2によるトルクコンバータのスリップ制御を示す動作タイムチャートである。 従来の装置によるトルクコンバータのスリップ制御を示すタイムチャートである。

符号の説明

２ トルクコンバータ
2a ロックアップクラッチ
３ ロックアップ制御弁
４ ロックアップソレノイド
５ コントローラ
21 スロットル開度センサ
22 インペラ回転センサ
23 タービン回転センサ
24 油温センサ
25 変速機出力回転センサ
26 変速比演算部
27 電源電圧センサ
31 目標スリップ回転演算部
32a 規範モデル
32b フィードフォワード補償器
33 実スリップ回転演算部
34 スリップ回転偏差演算部
35a フィードバック補償器
35b 加算器
36 スリップ回転ゲイン演算部
37 目標コンバータトルク演算部
38 エンジン出力トルク推定部
40 目標ロックアップクラッチ締結トルク容量演算部
41 ロックアップクラッチ締結圧指令値演算部
42 ロックアップソレノイド駆動信号演算部

Claims (6)

1. 原動機からの回転を伝達するトルクコンバータに用いられ、
   該トルクコンバータの入力回転速度と出力回転速度との差である実スリップ回転を、トルクコンバータ入出力要素間の締結を司るロックアップクラッチのスリップ制御により目標スリップ回転に一致させるに際し、
   前記トルクコンバータの伝動特性から予め求めておいた、流体伝動により伝達するコンバータトルクと、トルクコンバータスリップ回転との関係をもとに、前記目標スリップ回転を実現するための目標コンバータトルクを求め、
   前記原動機の出力トルクを実機の応答遅れが含まれるよう推定して求めた原動機出力トルク推定値から前記目標コンバータトルクを減算して前記ロックアップクラッチの目標ロックアップクラッチ締結容量を演算し、
   ロックアップクラッチを、実締結容量がこの目標ロックアップクラッチ締結容量となるようスリップ制御するための装置において、
   前記原動機出力トルクの所定の急減を検知する原動機出力トルク急減検知手段を設け、該手段により
   前記原動機出力トルクの急減時ではないと判定した際、当該原動機出力トルクに所定の無駄時間を設定して求めた無駄時間設定済原動機出力トルクをフィルタ処理することにより、非急減時エンジン出力トルク推定値を求めておき、
   当該原動機出力トルクの急減時ではないと判定した直後の原動機出力トルクの判定で、原動機出力トルクの急減時と判定する際に、原動機出力トルクの所定の急減が検知されるときの目標ロックアップクラッチ締結容量を、前記原動機出力トルク推定値から目標コンバータトルクを減算して求める目標ロックアップクラッチ締結容量の変化割合よりも急速に増大させるに際し、
   予め定めておいた原動機トルク追加量とスリップ回転数との間のマップをもとに、検出されるスリップ回転数から求めた当該原動機出力トルクの急減時の原動機トルク追加量と、前記原動機出力トルクの急減時ではないと判定したときに求めた原動機出力トルクとの和値で、当該非急減時原動機出力トルク推定値を初期化するよう構成し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. 請求項１に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置において、
   前記原動機出力トルク急減検知手段が原動機出力トルクの所定の急減を検知した時における目標ロックアップクラッチ締結容量の前記急速増大量を原動機出力トルク急減量に対応させ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。
3. 請求項２に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置において、
   前記原動機出力トルク急減検知手段が原動機出力トルクの所定の急減を検知する時、前記原動機出力トルク推定値を増大補正し、この増大補正後における原動機出力トルク推定値を基に前記目標ロックアップクラッチ締結容量の演算を行って、該目標ロックアップクラッチ締結容量の前記急速増大を行わせるよう構成し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。
4. 請求項３に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置において、
   前記原動機出力トルク急減検知手段が原動機出力トルクの所定の急減を検知した時における前記原動機出力トルク推定値の増大補正量をトルクコンバータの実スリップ回転に応じて変化させ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。
5. 請求項４に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置において、
   前記原動機出力トルク急減検知手段が原動機出力トルクの所定の急減を検知した時における前記原動機出力トルク推定値の増大補正量を、トルクコンバータの実スリップ回転が大きいほど大きくし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。
6. 請求項１〜５のいずれか1項に記載のトルクコンバータのスリップ制御装置において、
   前記原動機出力トルク急減検知手段は、トルクコンバータの異常スリップ回転判定値をコンバータトルクに換算し、原動機出力トルク減少量がこのコンバータトルク換算値以上である時をもって原動機出力トルクの急減であると検知するものであるトルクコンバータのスリップ制御装置。

Images