| 【発明の名称】 |
ロックアップクラッチの締結力制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】西山 安磨
【氏名】上野 隆司
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| 【要約】 |
【課題】フィードバック制御を用いるロックアップクラッチのスリップ制御において、実スリップ量が目標スリップ量を超えてオーバーシュートする問題を回避しながら、その制御途中におけるデューティ率、作動圧、及びクラッチ動作の振動の問題と、制御のハンチングの問題とを解消することを課題とする。
【解決手段】目標スリップ量Ｓｏと実スリップ量Ｓとの偏差ΔＳに応じたフィードバック制御量ｄｂと、規範モデルＭのスリップ量と実スリップ量Ｓとの偏差ΔＭに応じた補正量ｄｍとを算出する。スリップ制御が定常領域にあるときは制御開始時デューティ率Ｄｂに上記制御量ｄｂのみを加算したデューティ率ＤＦＢをデューティソレノイドバルブに印加し、スリップ制御が過渡領域にあるときは制御開始時デューティ率Ｄｂに上記制御量ｄｂと補正量ｄｍとを加算したデューティ率ＤＦＢをデューティソレノイドバルブに印加する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 トルクコンバータの入力部材と出力部材とを完全に締結するロックアップ状態、相対回転可能に締結するスリップ状態、又は完全に解放するコンバータ状態のいずれかに選択的に作動するロックアップクラッチと、該クラッチの締結力を、印加されたデューティ率に応じた大きさの作動圧を該クラッチに供給することにより調整する締結力調整手段と、車両の運転状態に基づいてトルクコンバータを上記のどの状態にすべきかを判定する判定手段と、該判定手段によりスリップ状態にすべきことが判定されたときに上記締結力調整手段に最初に印加するデューティ率を設定する制御開始時デューティ率設定手段と、該設定手段で設定されたデューティ率と所定の制御デューティ率とからフィードフォワード制御デューティ率を設定するフィードフォワード制御デューティ率設定手段と、該設定手段で設定されたフィードフォワード制御デューティ率を締結力調整手段に印加していくフィードフォワード制御手段と、該制御手段により上記両部材間の実差回転と所定の目標差回転との偏差が所定値まで小さくなったときのデューティ率と、実差回転と目標差回転との偏差に応じて設定された制御デューティ率とからフィードバック制御デューティ率を設定するフィードバック制御デューティ率設定手段と、該設定手段で設定されたフィードバック制御デューティ率を締結力調整手段に印加していき、実差回転を目標差回転に収束させるフィードバック制御手段とを備えるロックアップクラッチの締結力制御装置であって、上記フィードバック制御デューティ率をそのまま用いてフィードバック制御を実行した場合に生じる差回転の変化に比べて変化の遅い差回転の変化のモデルを設定するモデル設定手段と、該設定手段で設定されたモデルの差回転と実差回転との偏差に応じて上記フィードバック制御デューティ率を補正する補正手段とが備えられていることを特徴とするロックアップクラッチの締結力制御装置。
【請求項２】 補正手段は、実差回転が目標差回転に収束したのちは、フィードバック制御デューティ率の補正を停止することを特徴とする請求項１に記載のロックアップクラッチの締結力制御装置。
【請求項３】 実差回転が目標差回転に収束する前で、フィードバック制御手段により実差回転と目標差回転との偏差が第二の所定値まで小さくなったときは、フィードバック制御デューティ率を差回転の変化が遅くなるように補正する第二の補正手段が備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロックアップクラッチの締結力制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トルクコンバータに備えられるロックアップクラッチの締結力制御装置に関し、より詳しくは、トルクコンバータの入力部材と出力部材とのスリップ量を目標スリップ量に収束させるスリップ制御の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、車両に搭載される自動変速機は、トルクコンバータと変速歯車機構とを組み合わせ、この変速歯車機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素の選択的作動により切り換えて、所定の変速段に自動的に変速するように構成したものであるが、その場合に、上記トルクコンバータに、そのエンジン側の入力部材と変速歯車機構側の出力部材とを締結したり解放したりするロックアップクラッチが備えられることがある。
【０００３】このロックアップクラッチは、一般に、車速やエンジンのスロットル開度等の車両の運転状態に基いて制御される。例えば、トルク増大作用が要求される高負荷低速領域では、トルクコンバータの入力部材と出力部材とを完全に解放するように（コンバータ状態）、また、燃費性能が重視される低負荷高速領域では、上記両部材を完全に締結するように（ロックアップ状態）、そして、低負荷低速領域や変速時等には、良好な燃費性能を確保しながらショックや振動等を吸収するために上記両部材を相対回転可能に締結するように（スリップ状態）制御される。
【０００４】その場合に、上記コンバータ状態又はロックアップ状態からスリップ状態への移行時には、トルクコンバータの入力部材と出力部材との間の差回転、すなわちスリップ量を所定の目標スリップ量とするために、油圧制御回路に配設したデューティソレノイドバルブ等の締結力調整手段に印加するデューティ率を制御することが一般に行なわれる（スリップ制御）。この制御は、例えばフィードバック制御によって遂行される。すなわち、上記両部材間の実スリップ量と目標スリップ量との偏差に応じて制御デューティ率を設定し、この制御デューティ率と、制御開始時のデューティ率とから設定されたフィードバック制御デューティ率を上記デューティソレノイドバルブに印加していくのである。
【０００５】デューティ率が印加されたデューティソレノイドバルブは、該デューティ率に応じた大きさの作動圧を生成し、その作動圧をロックアップクラッチの油圧室に供給する。ロックアップクラッチはその作動圧を受けて目標スリップ量が実現するように作動する。このとき、制御開始時は、実スリップ量と目標スリップ量との偏差が大きいから、大きい絶対値の制御デューティ率が設定される。しかも、デューティ率が印加されてから、作動圧がロックアップクラッチに作用し、それがスリップ量に反映されるまで、どうしても油圧の応答遅れが生じるから、制御にオーバーシュートが発生する可能性がある。
【０００６】例えばコンバータ状態からのスリップ制御時にオーバーシュートが発生すれば、ロックアップクラッチが目標スリップ量を実現させる締結状態を超えて締結方向に作動し過ぎ、不測にロックアップ状態となるショックや、振動、騒音等が発生する。また、ロックアップ状態からのスリップ制御時にオーバーシュートが発生すれば、ロックアップクラッチが目標スリップ量を実現させる締結状態を超えて解放方向に作動し過ぎ、不測にコンバータ状態となるショックが発生する。これらは、いずれも、ユーザの違和感、不快感となって現れる。
【０００７】この問題に対処するためには、フィードバック制御を行う前に、フィードフォワード制御を実行することが考えられる。すなわち、実スリップ量と目標スリップ量との偏差の如何に拘らず予め定められた所定の制御デューティ率と、制御開始時のデューティ率とから設定されたフィードフォワード制御デューティ率をデューティソレノイドバルブに印加していくのである。フィードフォワード制御によって実スリップ量と目標スリップ量との偏差が安定に、且つ、確実、早期に所定値まで小さくなり、その時点でフィードバック制御に切り換えることによって該フィードバック制御の開始当初から制御デューティ率が低く抑えられ、オーバーシュートの抑制が図られる。
【０００８】しかし、作動圧自体は、フィードバック制御の開始当初から、それまで実行していたフィードフォワード制御によって、すでにロックアップクラッチを締結又は解放させる方向に変動しているので、油圧の応答遅れの問題は残り、オーバーシュートを根本的に解消することにはならない。
【０００９】これに対し、特公平２−５９３３０号公報には、制御のオーバーシュートをより確実に解消する技術として、フィードバック制御の目標スリップ量をスリップ制御中に変更することが開示されている。つまり、実スリップ量との偏差が過大とならないような仮の目標値として中間スリップ量を設定し、その中間スリップ量を徐々に真の最終の目標スリップ量に近づけていくのである。制御途中において中間スリップ量に収束するように制御された実スリップ量は大きなオーバーシュートを起こすことなく、中間スリップ量に案内され、追従するようにして最終の目標スリップ量に到達する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公報開示の技術によっても、なお次のような解決すべき課題が残存する。すなわち、上記技術は、過大なスリップ量偏差を生じさせないことによって過大なフィードバック制御量の生成を回避し、もってロックアップクラッチの動作が大きくオーバーシュートしないことを図るものである。そして、そのために、制御開始時における実スリップ量と目標スリップ量との間に複数の中間スリップ量を設定し、制御途中においては継続してこれらの中間スリップ量を目標として実スリップ量が該中間スリップ量に収束するようにデューティソレノイドバルブを制御するものである。
【００１１】それゆえ、同公報にも開示されているように、実スリップ量は、制御途中において、大きくオーバーシュートすることはないものの、必定、目標値である中間スリップ量を上回ったり下回ったりして揺れ動く。すなわち、実スリップ量が最終の目標スリップ量に安定するまでの間、継続して、制御量が増加傾向になったり減少傾向になったりする。その結果、ロックアップクラッチに供給される作動圧、ひいては該クラッチの締結力にもまた揺れ動きが発生し、これが振動となってユーザに伝わり、ユーザの不快感、違和感を招くことになる。
【００１２】さらに、制御中における中間目標値である中間スリップ量が変更されたときには、実スリップ量と中間スリップ量との偏差が大きく変動することになる。したがって、偏差に応じて設定される制御デューティ率もまたその値が大きく変動し、その変化傾向に連続性が消失する。例えば、いままで微減傾向であった制御量が偏差の急増により急減傾向に転じたりするばかりでなく、状況によっては、いままで負の値で減少傾向であった制御量が正の値で増加傾向に転じたりするようなことも生じ得る。このことは、デューティソレノイドバルブのデューティ率の急変、作動圧の急変、クラッチ動作の急変をもたらし、フィードバック制御のハンチングを引き起こす虞を孕む。
【００１３】これらの不具合は、制御途中に連続して設定される中間スリップ量があくまでもフィードバック制御の目標値として設定され、したがって、実スリップ量を目標スリップ量に収束、安定させることが第一の目的である制御の途中においても、実スリップ量を上記の中間スリップ量に収束するようにロックアップクラッチの締結力を継続してフィードバック制御することに起因している。
【００１４】本発明は、ロックアップクラッチのスリップ制御における上記不具合に対処するもので、目標スリップ量に対するオーバーシュートを回避しながら、その制御途中における振動の問題やハンチングの問題を解消することを課題とする。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本願の特許請求の範囲における請求項１に記載の発明は、トルクコンバータの入力部材と出力部材とを完全に締結するロックアップ状態、相対回転可能に締結するスリップ状態、又は完全に解放するコンバータ状態のいずれかに選択的に作動するロックアップクラッチと、該クラッチの締結力を、印加されたデューティ率に応じた大きさの作動圧を該クラッチに供給することにより調整する締結力調整手段と、車両の運転状態に基づいてトルクコンバータを上記のどの状態にすべきかを判定する判定手段と、該判定手段によりスリップ状態にすべきことが判定されたときに上記締結力調整手段に最初に印加するデューティ率を設定する制御開始時デューティ率設定手段と、該設定手段で設定されたデューティ率と所定の制御デューティ率とからフィードフォワード制御デューティ率を設定するフィードフォワード制御デューティ率設定手段と、該設定手段で設定されたフィードフォワード制御デューティ率を締結力調整手段に印加していくフィードフォワード制御手段と、該制御手段により上記両部材間の実差回転と所定の目標差回転との偏差が所定値まで小さくなったときのデューティ率と、実差回転と目標差回転との偏差に応じて設定された制御デューティ率とからフィードバック制御デューティ率を設定するフィードバック制御デューティ率設定手段と、該設定手段で設定されたフィードバック制御デューティ率を締結力調整手段に印加していき、実差回転を目標差回転に収束させるフィードバック制御手段とを備えるロックアップクラッチの締結力制御装置であって、上記フィードバック制御デューティ率をそのまま用いてフィードバック制御を実行した場合に生じる差回転の変化に比べて変化の遅い差回転の変化のモデルを設定するモデル設定手段と、該設定手段で設定されたモデルの差回転と実差回転との偏差に応じて上記フィードバック制御デューティ率を補正する補正手段とが備えられていることを特徴とする。
【００１６】この発明によれば、トルクコンバータをスリップ状態に移行させる際、ロックアップクラッチの締結力をまずフィードフォワード制御で調整し、その結果、実差回転と目標差回転との偏差が所定値まで小さくなったときにフィードバック制御に切り換え、そして、そのフィードバック制御を実行するにあたり、実差回転と目標差回転との偏差に応じてフィードバック制御量を設定することは従来と同じである。ただし、この制御量をそのまま用いるとオーバーシュートする可能性があるから、それを是正する補正手段が設けられている。
【００１７】この補正手段は、実差回転と、差回転の経時変化のモデルとの偏差に応じて、フィードバック制御において締結力調整手段に印可するデューティ率を補正する。ここで用いられる差回転変化のモデルは、上記制御量をそのまま用いたときの実差回転の変化に比べて差回転が遅く変化するモデルである。このモデルは、実差回転の変化を、上記制御量をそのまま用いた場合よりも、モデル側に、すなわち遅くなるように誘導する。このモデルはフィードバック制御のための目標値ではなく、差回転が目標差回転をオーバーシュートすることなく適正に変化する場合の理想形である。フィードバック制御のための目標値は、あくまでも、最終目標値である上記目標差回転である。したがって、制御途中において、実差回転がモデルに向けて収束するような動きをとることはない。実差回転は、モデル側に近づくように引き寄せられながら、それでも目標差回転を目指して収束していく。
【００１８】フィードバック制御において締結力調整手段に印可されるデューティ率が上記のようなモデルを用いて補正される結果、実差回転は、制御量をそのまま用いた場合の変化の軌跡と、モデルが示す変化の軌跡との中庸で変化する。実差回転が目標差回転をオーバーシュートせずに該目標差回転に収束するときの理想の変化の軌跡が設定されれば、モデル設定手段は、この理想の変化の軌跡よりもさらに遅い側にモデルを設定する。実差回転は、この変化の遅いモデルの軌跡と、制御量設定手段で設定された制御量をそのまま用いた場合の変化の早い軌跡との均衡により、理想の変化の軌跡をなぞることになる。その結果、実差回転は目標差回転をオーバーシュートすることなく該目標差回転に収束し、ロックアップクラッチが締結方向に動き過ぎる不具合、あるいは解放方向に動き過ぎる不具合が解消される。モデル設定手段は、明らかに、制御量をそのまま用いた場合の変化が、理想とする変化の軌跡からどれだけずれるかに呼応して、そのずれを打ち消すように、理想軌跡を挟んで反対側にモデルを設定する。
【００１９】そして、このとき、モデル設定手段で設定される上記モデルは、上述したように、フィードバック制御の目標値ではないから、実差回転をモデルに向けて収束させるような制御量が設定されることがなく、あくまでも、実差回転を目標差回転に向けて収束させるための制御量が設定される。しかも、その場合に、フィードバック制御量を設定するために用いられる目標差回転が制御途中において変更されることもない。
【００２０】その結果、実差回転が、制御途中において、その値が高くなったり低くなったり揺れ動くことがない。モデルによる補正は、制御デューティ率による差回転の変化を抑制する。そして、この補正の結果、実差回転が最終目標値をオーバーシュートすることがなくなるから、制御量は常に安定して増加傾向又は減少傾向を取り続ける。それゆえ、モデルによる補正後のフィードバック制御デューティ率もまた安定して増加基調又は減少基調をとり続ける。それゆえ、制御過渡領域における振動やハンチングの問題が全く一掃される。
【００２１】次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、補正手段は、実差回転が目標差回転に収束したのちは、フィードバック制御デューティ率の補正を停止することを特徴とする。
【００２２】この発明によれば、スリップ制御が定常状態に落ち着いたのちは、モデルによる補正を行わず、本来の制御量に基くフィードバック制御を行うから、モデルによる補正を続行することによって却って生じ得るハンチングの問題が差回転収束後において解消されることになる。
【００２３】次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、実差回転が目標差回転に収束する前で、フィードバック制御手段により実差回転と目標差回転との偏差が第二の所定値まで小さくなったときは、フィードバック制御デューティ率を差回転の変化が遅くなるように補正する第二の補正手段が備えられていることを特徴とする。
【００２４】この発明によれば、実差回転が目標差回転に所定の第二の範囲内まで近づいたときには、制御量が低く抑えられ、差回転の変化が遅くされるから、これによってもまたオーバーシュートの問題が抑制される。以下、実施の形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１に示すように、本実施の形態に係る自動変速機１０は、主たる構成要素として、エンジンの出力がエンジン出力軸１を介して入力されるトルクコンバータ２０と、該コンバータ２０の出力により駆動される変速歯車機構としての第１、第２の遊星歯車機構３０，４０と、これらの遊星歯車機構３０，４０の動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦要素５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６とを有し、Ｄレンジの１〜４速、Ｓレンジの１〜３速、Ｌレンジの１〜２速、及びＲレンジの後退速が達成される。トルクコンバータ２０の反エンジン側には、コンバータケース２１を介してエンジン出力軸１により駆動されるオイルポンプ１２が配置されている。
【００２６】遊星歯車機構３０，４０は、サンギヤ３１，４１と、サンギヤ３１，４１と噛み合う複数のピニオン３２…３２，４２…４２と、ピニオン３２…３２，４２…４２を支持するピニオンキャリヤ３３，４３と、ピニオン３２…３２，４２…４２と噛み合うインターナルギヤ３４，４４とを有する。
【００２７】トルクコンバータ２０のタービンシャフト２７と第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１との間にフォワードクラッチ５１が、タービンシャフト２７と第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１との間にリバースクラッチ５２が、タービンシャフト２７と第２遊星歯車機構４０のピニオンキャリヤ４３との間に３−４クラッチ５３がそれぞれ介設されている。また、第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１を固定する２−４ブレーキ５４が備えられている。
【００２８】第１遊星歯車機構３０のインターナルギヤ３４と第２遊星歯車機構４０のピニオンキャリヤ４３とが連結され、これらと変速機ケース１１との間にローリバースブレーキ５５とワンウエイクラッチ５６とが並列に配置されている。また、第１遊星歯車機構３０のピニオンキャリヤ３３と第２遊星歯車機構４０のインターナルギヤ４４とが連結され、これらに出力ギヤ１３が接続されている。
【００２９】この出力ギヤ１３と中間伝動機構６０を構成するアイドルシャフト６１上の第１中間ギヤ６２とが噛み合い、また、アイドルシャフト６１上の第２中間ギヤ６３と差動装置７０の入力ギヤ７１とが噛み合って、出力ギヤ１３の回転が差動装置７０のデフケース７２を介して左右の車軸７３，７４に伝達される。
【００３０】表１に上記各摩擦要素５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６の作動状態と変速段との関係を示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】図２に示すように、トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸１に連結されたコンバータケース２１に固設されたポンプ２２と、該ポンプ２２に対向するように配置されて該ポンプ２２により作動油を介して駆動されるタービン２３と、該タービン２３と上記ポンプ２２との間で変速機ケース１１にワンウェイクラッチ２４を介して支持されてトルク増大機能を果たすステータ２５と、コンバータケース２１とタービン２３との間に設けられて該ケース２１を介してエンジン出力軸１とタービン２３とを直結するロックアップクラッチ２６とを有し、上記タービン２３のボス２３ａがタービンシャフト２７にスプライン結合されて、タービン２３の回転がタービンシャフト２７を介して遊星歯車機構３０，４０側に出力される。
【００３３】ロックアップクラッチ２６はコンバータケース２１の平面部２１ａに対向して配置されたクラッチピストン２６ｐを有し、該ピストン２６ｐの反エンジン側のリヤ室２６ｒ内に供給される作動油圧によって上記平面部２１ａに締結される。このときエンジン出力軸１とタービンシャフト２７とが直結する。また、ロックアップクラッチ２６は、上記ピストン２６ｐのエンジン側のフロント室２６ｆ内に供給される作動油圧によって解放される。そして、ロックアップクラッチ２６は、フロント室２６ｆ内に供給される作動油圧を調整することによってスリップ状態に制御される。
【００３４】油圧制御回路８０には、上記リヤ室２６ｒ及びフロント室２６ｆへの作動油圧の給排を制御するロックアップコントロールバルブ８１が備えられている。このバルブ８１には、図示しない油圧源から一定圧に調整されたコンバータ圧を供給するライン８２と、パイロット圧を供給するライン８３と、デューティソレノイドバルブ８４で生成された制御油圧を供給するライン８５とが接続されている。
【００３５】パイロット圧供給ライン８３からパイロット圧が供給されていないときは、スプール８１ａがスプリング８１ｂの付勢力により図面上右側に位置し、コンバータ圧供給ライン８２からのコンバータ圧が解放ライン８６を介してフロント室２６ｆに供給される。これにより、ロックアップクラッチ２６が解放されてコンバータ状態が実現する。
【００３６】一方、パイロット圧供給ライン８３からパイロット圧が供給されると、スプール８１ａがスプリング８１ｂの付勢力に抗して図面上左側に位置し、コンバータ圧供給ライン８２からのコンバータ圧が締結ライン８７を介してリヤ室２６ｒに供給される。これにより、ロックアップクラッチ２６が締結されてロックアップ状態が実現する。
【００３７】そして、このロックアップ状態において、デューティソレノイドバルブ８４で生成された制御油圧が、制御圧供給ライン８５、ロックアップコントロールバルブ８１、及び解放ライン８６を介してフロント室２６ｆに供給されると、ロックアップクラッチ２６の締結力が該制御油圧に応じて制御され、トルクコンバータ２０のポンプ２２とタービン２３との間のスリップ量が制御されてスリップ状態が実現する。
【００３８】この自動変速機１０は、図３に示すように、上記ロックアップクラッチ２６の制御と変速制御とを併せて行うコントロールユニット１００を備える。このコントロールユニット１００は、車速を検出する車速センサ１０１からの信号、エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１０２からの信号、トルクコンバータ２０の入力回転数であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１０３からの信号、トルクコンバータ２０の出力回転数であるタービン回転数を検出するタービン回転数センサ１０４からの信号、及び運転者により選択されているシフト位置（レンジ）を検出するシフト位置センサ１０５からの信号等を入力する。
【００３９】コントロールユニット１００は、これらの各信号が示す車両の運転状態と予め設定された変速マップとから変速段を設定し、その変速段が達成されるように、油圧制御回路８０に備えられた複数の変速用ソレノイドバルブあるいはデューティソレノイドバルブ１０６…１０６に制御信号を出力する。
【００４０】また、コントロールユニット１００は、これらの各信号が示す車両の運転状態と予め設定されたロックアップマップとからトルクコンバータ２０をコンバータ状態、ロックアップ状態、又はスリップ状態のどの状態にすべきかを判定し、その判定した状態が得られるように、上記ロックアップクラッチ用デューティソレノイドバルブ８４に制御信号を出力する。
【００４１】ロックアップマップは車速やエンジンのスロットル開度等の車両の運転状態に応じて設定されている。例えば、図４に示すように、高負荷低速領域はコンバータ状態を実現すべきコンバータ領域とされ、トルクの増大が図られる。低負荷高速領域はロックアップ状態を実現すべきロックアップ領域とされ、燃費の向上が図られる。低負荷低速領域はスリップ状態を実現すべきスリップ領域とされ、燃費の向上とショックの吸収との両立が図られる。
【００４２】次に、上記ロックアップクラッチ２６の具体的制御動作の一例を、コンバータ状態からスリップ状態へ移行する場合のスリップ制御を例にとり説明する。なお、ロックアップクラッチ用デューティソレノイドバルブ（以下単に「ＤＳＶ」と記す）８４は、入力される制御信号のデューティ率（１ＯＮ−ＯＦＦ周期におけるＯＮ時間の比率）が大きいほど低い制御油圧を生成し、ロックアップクラッチ２６の締結力が増大する。したがって、コンバータ状態からスリップ状態へのスリップ制御時は、基本的に、ＤＳＶ８４に印可するデューティ率を増大させる。
【００４３】図５に示すように、コンバータ状態からスリップ状態へのスリップ制御は、運転状態がコンバータ領域からスリップ領域に移行してスリップ制御を開始すべきことが判定された時刻（制御開始時刻）ｔ１からロックアップクラッチ２６のピストン２６ｐがストロークを開始した時刻ｔ２までの時間Ｔ１と、時刻ｔ２から安定したスリップ状態に収束した時刻ｔ３までの時間Ｔ２とに区分され、これらを過渡領域とし、時刻ｔ３以降を定常領域とする。そして、過渡領域では、時刻ｔ２までフィードフォワード制御を実行し、該時刻ｔ２で制御形態を切り換え、時刻ｔ３までフィードバック制御を実行する。また、定常領域では、引き続き、フィードバック制御を実行する。
【００４４】図６のフローチャートにおいて、まずステップＳ１で、スリップ制御フラグＦａが０か否かを判定する。このフラグＦａは運転状態がスリップ領域にないうちは０にリセットされている。したがって、このスリップ制御の１回目のサイクルでは０であるから、ステップＳ２，Ｓ３を実行して、上記スリップ制御フラグＦａを１にセットしたうえで、別途設定される所定のデューティ率Ｄａを制御開始時（ｔ１）のデューティ率Ｄｆとしてセットする。
【００４５】これにより、フロント室２６ｆ内の制御油圧が符号ａで示すようにコンバータ圧の一定圧から一気に所定の油圧にまで低下し、クラッチピストン２６ｐがストロークを開始するまでの時間Ｔ１、ひいては過渡領域時間（Ｔ１＋Ｔ２）全体が適正に短縮される。
【００４６】一方、２回目のサイクル以降は、ステップＳ１からステップＳ２，Ｓ３をスキップして直接ステップＳ４に進む。
【００４７】次に、ステップＳ４で、定常領域フラグＦｂが０か否かを判定する。このフラグＦｂはスリップ制御が定常領域にないうちは０にリセットされている。したがって、過渡領域にあるうちは０であるから、ステップＳ５，Ｓ６を実行して、カウンタの値Ｔを１づつインクリメントしたうえで、該カウンタ値Ｔが所定値Ｔｏより大きいか否かを判定する。
【００４８】その結果、カウンタ値Ｔが所定値Ｔｏより大きい場合は、ステップＳ７を実行して、上記定常領域フラグＦｂを１にセットする。つまり、過渡領域時間（Ｔ１＋Ｔ２）を上記所定時間Ｔｏに設定しているのである。
【００４９】一方、カウンタ値Ｔが所定値Ｔｏより大きくない場合は、ステップＳ７をスキップして直接ステップＳ８に進む。また、定常領域に入った以降は、ステップＳ４からステップＳ５〜Ｓ７をスキップして直接ステップＳ８に進む。
【００５０】次に、ステップＳ８で、フィードバック制御フラグＦｃが０か否かを判定する。このフラグＦｃはクラッチピストン２６ｐがストロークを開始していないうちは０にリセットされている。したがって、時刻ｔ２までは０であるから、ステップＳ９を実行して、デューティ率Ｄｆを所定のフィードフォワード制御量（増分デューティ率）ｄｆづつ加算する。
【００５１】これにより、フロント室２６ｆ内の制御油圧が符号ｂで示すように段階的に低下し、クラッチピストン２６ｐがストロークを開始する状態に安定且つ確実に近づく。
【００５２】さらに、ステップＳ１０を実行して、実差回転Ｓ（＝エンジン回転数センサ１０３で検出されるエンジン回転数Ｎｅ−タービン回転数センサ１０４で検出されるタービン回転数Ｎｔ、又はその絶対値）が所定の差回転Ｓａ以下か否かを判定する。
【００５３】その結果、実差回転Ｓが所定差回転Ｓａ以下である場合は、ステップＳ１１を実行して、上記フィードバック制御フラグＦｃを１にセットする。つまり、クラッチピストン２６ｐがストロークを開始したことを実差回転Ｓが所定差回転Ｓａ以下まで低下したことで判定しているのである。
【００５４】さらに、ステップＳ１２，Ｓ１３を実行して、現時点でのデューティ率Ｄｆをフィードバック制御開始時（ｔ２）のデューティ率Ｄｂとしてセットしたうえで、フィードバック制御を実行する。
【００５５】一方、実差回転Ｓが所定差回転Ｓａ以下でない場合は、ステップＳ１１〜Ｓ１３をスキップしてそのままリターンする。また、フィードバック制御に入った以降は、ステップＳ８からＳ９〜Ｓ１２をスキップして直接ステップＳ１３に進む。
【００５６】次に、ステップＳ１３のフィードバック制御を、図７のブロック線図を参照しながら、図８のフローチャートに従って説明する。
【００５７】フィードバック制御は、まず、フィードバック制御量ｄｂを算出することから始まる。すなわち、ステップＳ２１で、目標スリップ量（目標差回転）Ｓｏと、実スリップ量（実差回転）Ｓとの偏差ΔＳを算出し、ステップＳ２２で、その偏差ΔＳに応じたフィードバック制御量ｄｂを所定の計算式に基づいて算出する。
【００５８】次に、ステップＳ２３で、定常領域フラグＦｂが０か否かを判定する。その結果、スリップ制御が定常領域にあり、定常領域フラグＦｂが１の場合は、ステップＳ２４に進んで、フィードバック制御開始時のデューティ率Ｄｂに、ステップＳ２２で算出したフィードバック制御量ｄｂを加算して得られたデューティ率ＤＦＢをＤＳＶ８４に印加する。これにより、安定したスリップ状態に収束した以降は、実スリップ量Ｓが目標スリップ量Ｓｏに維持されるようにロックアップクラッチ２６の締結力がフィードバック制御される。
【００５９】これに対し、スリップ制御が過渡領域にあり、定常領域フラグＦｂが０の場合は、ステップＳ２３からステップＳ２５以下に進み、まずスリップ量Ｓの変化の規範モデルＭを設定する。この規範モデルＭは、図５に示すように、ステップＳ２２で算出したフィードバック制御量ｄｂをそのまま用いてフィードバック制御を実行したときに得られる実スリップ量Ｓの経時変化（鎖線ア）に比べてその変化が遅く設定されたスリップ量Ｓの変化のモデルである。この規範モデルＭは、上記の実スリップ量Ｓの変化（ア）を、実線（イ）で示す変化のように、モデルＭの側に、すなわち変化が遅くなるように誘導し、矯正する。
【００６０】まずステップＳ２５で、目標スリップ量Ｓｏと、規範モデルＭが示すスリップ量との偏差ΔＳｍを算出し、ステップＳ２６で、その偏差ΔＳｍに応じたモデル制御量ｍを所定の計算式に基づいて算出する。そして、ステップＳ２７で、その制御量ｍに応じた規範モデルＭを所定の計算式に基づいて設定する。
【００６１】その場合に、規範モデルＭは、実スリップ量Ｓが目標スリップ量Ｓｏをオーバーシュートせずに該目標スリップ量Ｓｏに収束するときの理想の変化の軌跡（イ）よりもさらに変化が遅い側に設定される。また、規範モデルＭは、ステップＳ２２で算出したフィードバック制御量ｄｂをそのまま用いてフィードバック制御を実行したときに得られる上記の実スリップ量Ｓの変化（ア）が、理想とする変化の軌跡（イ）からどれだけずれているかに呼応して、そのずれを打ち消すように、理想軌跡（イ）を挟んで反対側に設定される。
【００６２】次に、上記の規範モデルＭに基づいたフィードバック制御量ｄｂの補正量ｄｍを算出する。すなわち、ステップＳ２８で、規範モデルＭが示すスリップ量と、実スリップ量Ｓとの偏差ΔＭを算出し、ステップＳ２９で、その偏差ΔＭに応じた補正量ｄｍを所定の計算式に基づいて算出する。
【００６３】そして、ステップＳ３０に進んで、フィードバック制御開始時のデューティ率Ｄｂに、ステップＳ２２で算出したフィードバック制御量ｄｂにステップＳ２９で算出した規範モデルＭに基づく補正量ｄｍを加えたものを加算して得られたデューティ率ＤＦＢをＤＳＶ８４に印加する。
【００６４】これにより、上記フィードバック制御量ｄｂ、ひいてはデューティ率ＤＦＢが、上記補正量ｄｍにより補正されて、実スリップ量Ｓが、本来のフィードバック制御量ｄｂをそのまま用いた場合の変化の軌跡（ア）と、規範モデルＭが示す変化の軌跡との中庸において、両軌跡（ア），Ｍの均衡により、理想の変化の軌跡（イ）をなぞるように変化する。
【００６５】その結果、実スリップ量Ｓは目標スリップ量Ｓｏをオーバーシュートすることなく該目標スリップ量Ｓｏに収束し、変化軌跡（ア）のようにロックアップクラッチ２６が締結方向に動き過ぎた場合に生じる不具合が解消される。すなわち、ロックアップクラッチ２６が不測に締結するショックや、振動、騒音等のユーザの不快感の問題が回避される。
【００６６】あるいは、この実施の形態はコンバータ状態からスリップ状態へ移行する場合のスリップ制御を例にしたものであるが、本発明は、ロックアップ状態からスリップ状態へ移行する場合のスリップ制御にも適用可能であり、その場合は、ロックアップクラッチ２６が解放方向に動き過ぎた場合に生じる不具合が解消される。すなわち、トルクが不測に大きく変動する等のユーザの違和感の問題が回避される。
【００６７】そして、上記規範モデルＭは、あくまでもフィードバック制御量ｄｂあるいはデューティ率ＤＦＢを補正するために用いられ、フィードバック制御の目標値などではないから、実スリップ量Ｓを該モデルＭに向けて収束させるようなデューティ率ＤＦＢが生成することがない。したがって、安定したスリップ状態に収束する前のこの過渡領域では、実スリップ量Ｓが大きくなったり小さくなったり揺れ動くことがない。
【００６８】一度Ｄｂまで増大したデューティ率Ｄは、実スリップ量Ｓが緩やかに目標スリップ量Ｓｏに軟着陸するように、この過渡領域におけるフィードバック制御によって減少基調に転じるが、その減少基調は、安定し、継続的、連続的で、大きく変動することがない。したがって、この過渡領域において、ＤＳＶ８４に印可するデューティ率Ｄが急変することがなく、それゆえフロント室２６ｆに供給される制御油圧が急変することがなく、その結果ロックアップクラッチ２６の動作が急変することがなく、振動やフィードバック制御のハンチングの問題が解消される。
【００６９】なお、上記ステップＳ２１〜Ｓ３０におけるフィードバック制御で、最終的にフィードバック制御デューティ率ＤＦＢを設定する計算方法の一例としては、具体的には、例えば数１〜数１１に示したものがある。
【００７０】
【数１】
【００７１】ここで、ｘｐは、例えば、油温、スロットル開度、タービントルク等の車両の状態量、ｅｐ（ｎ）は、目標スリップ量Ｓｏから実スリップ量Ｓを減じた値（ΔＳ）、Ａｐ，Ｂｐは、マトリックスでコントロールユニット１００の定数である。
【００７２】
【数２】
【００７３】ここで、ｆｂｐ（ｎ）は、フィードバック制御量（ｄｂ）、Ｃｐ，Ｄｐは、マトリックスでコントロールユニット１００の定数である。
【００７４】
【数３】
【００７５】ここで、ｅｋ（ｎ）は、目標スリップ量Ｓｏから規範モデルＭのスリップ量を減じた値（ΔＳｍ）、Ａｋ，Ｂｋは、マトリックスでコントロールユニット１００の定数である。
【００７６】
【数４】
【００７７】ここで、ｆｂｋ（ｎ）は、規範モデルＭの制御量（ｍ）、Ｃｋ，Ｄｋは、マトリックスでコントロールユニット１００の定数である。
【００７８】
【数５】
【００７９】ここで、Ａｈ，Ｂｈは、マトリックスでコントロールユニット１００の定数である。
【００８０】
【数６】
【００８１】ここで、ｙｍ（ｎ）は、規範モデルＭの出力（Ｍ）、つまり規範モデルＭのスリップ量、Ｃｈ，Ｄｈは、マトリックスでコントロールユニット１００の定数である。
【００８２】
【数７】
ここで、ｅｍ（ｎ）は、規範モデルＭの出力、つまり規範モデルＭのスリップ量から実スリップ量Ｓを減じた値（ΔＭ）、Ａｍ，Ｂｍは、マトリックスでコントロールユニット１００の定数である。
【数８】
【００８３】ここで、ｆｂｍ（ｎ）は、規範モデルＭによる補正量（ｄｍ）、Ｃｍ，Ｄｍは、マトリックスでコントロールユニット１００の定数である。
【００８４】
【数９】
【００８５】ここで、ｕ（ｎ）は、操作量の今回値、ｕ（ｎ−１）は、操作量の前回値であり、この数９は、規範モデルＭによる補正のない定常領域における操作量を定めるものである。
【００８６】
【数１０】
【００８７】この数１０は、規範モデルＭによる補正が施された過渡領域における操作量を定めるものである。
【００８８】
【数１１】
【００８９】ここで、Ｄｕｔｙは、フィードバック制御開始時のデューティ率（Ｄｂ）、ＦｂＤｕｔｙは、フィードバック制御デューティ率（ＤＦＢ）である。
【００９０】そして、実スリップ量Ｓが目標スリップ量Ｓｏに収束した時刻ｔ３以降は、規範モデルＭによる補正を停止し、本来の制御量ｄｂのみに基くフィードバック制御を行うから、定常領域に落ち着いた以降においても、モデルＭによる補正を続行することによって却って生じ得る制御のハンチングの問題が解消される。
【００９１】また、図５に示すように、過渡領域のフィードバック制御期間Ｔ２において、実スリップ量Ｓが目標スリップ量Ｓｏにより近い所定のスリップ量Ｓｂまで低下した時刻ｔｘに、フィードバック制御デューティ率ＤＦＢを一気に所定量ｄｘだけ低下させてもよい。フロント室２６ｆ内の制御油圧の低下速度、ひいては実スリップ量Ｓの経時変化が、それぞれ符号ウ、エのように遅くなり、これにより、実スリップ量Ｓが目標スリップ量Ｓｏを超えてオーバーシュートする問題がなお一層抑制される。
【００９２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ロックアップクラッチのスリップ制御において、実スリップ量が目標スリップ量を超えてオーバーシュートする問題を回避しつつ、その制御中における振動の問題やハンチングの問題を解消することができる。本発明は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを搭載した自動変速機等一般に広く好ましく適用可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３１３７
【氏名又は名称】マツダ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月１７日（１９９９．１１．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３０１３
【弁理士】
【氏名又は名称】福岡 正明
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１０５０（Ｐ２００１−１４１０５０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２７０５１ |
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