JP3736376B2 - Fastening force control device for fluid coupling - Google Patents

Description

【００１９】
以下、図２を参照しつつ、トルクコンバータ２０の構造及び機能をさらに詳しく説明する。なお、以下では、便宜上、図１の場合と同様に、エンジン出力軸１の軸線方向（自動車の幅方向）においてエンジン側（図２中では右側）を「右」といい、これと反対側を「左」という。
【００２０】
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に固定されたポンプ２２と、ポンプ２２に対向して配置され該ポンプ２２により作動油を介して駆動されるタービン２３と、タービン２３とポンプ２２との間において変速機ケース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との間に設けられコンバータケース２１を介してエンジン出力軸１とタービン２３とを直結させるロックアップクラッチ２６とを有している。タービン２３のボス２３ａはタービンシャフト２７にスプライン結合され、これによりタービン２３の回転力がタービンシャフト２７を介して量遊星歯車機構３０、４０側に出力される。
【００２１】
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を有している。ロックアップクラッチ２６は、ピストン２６ｐの左側に位置するリヤ室２６ｒ内に供給される作動油圧によって平面部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、ピストン２６ｐの右側に位置するフロント室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。
【００２２】
トルクコンバータ２０への作動油ないしは作動油圧の給排は、油圧制御回路８０によって制御される。油圧制御回路８０には、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が設けられている。ロックアップコントロールバルブ８１には、油圧源（図示せず）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によって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。
【００２３】
ライン８３からロックアップコントロールバルブ８１にパイロット圧が供給されていないときは、スプール８１ａは、スプリング８１ｂの付勢力により右側に位置する。このとき、ライン８２からロックアップコントロールバルブ８１に供給されたコンバータ圧が、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、コンバータ状態が実現する。
【００２４】
他方、ライン８３からロックアップコントロールバルブ８１に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の付勢力に抗して左側に移動し、ライン８２からロックアップコントロールバルブ８１に供給されたコンバータ圧が、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、ロックアップ状態が実現する。なお、トルクコンバータ２０内の作動油は、適宜、戻りライン８８を介してオイルクーラ（図示せず）に送られる。
【００２５】
また、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、ライン８５と、ロックアップコントロールバルブ８１と、解放ライン８６と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る。このとき、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、スリップ状態が実現する。
【００２６】
図３に示すように、この自動変速機１０には、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が設けられている。このコントロールユニット１００へは、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、エンジン回転数（すなわち、トルクコンバータ２０の入力回転数）を検出するエンジン回転数センサ１０３からの信号、タービン回転数（すなわち、トルクコンバータ２０の出力回転数）を検出するタービン回転数センサ１０４からの信号、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、油温を検出する油温センサ１０６からの信号等が制御情報として入力される。
【００２７】
コントロールユニット１００は、各センサ１０１〜１０６から入力された各信号が示す自動車の運転状態と、予め設定された変速マップとに基づいて変速段を設定し、その変速段が達成されるように、油圧制御回路８０に設けられた複数の変速用ソレノイドバルブ１０７（デューティソレノイドバルブ）に制御信号を出力する。
【００２８】
また、コントロールユニット１００は、各センサ１０１〜１０６から入力された各信号が示す自動車の運転状態と、予め設定されたロックアップマップとに基づいて、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、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。
【００２９】
ロックアップマップは、車速、エンジンのスロットル開度等の、自動車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・低車速領域は、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ようになっている。低負荷・高車速領域は、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ようになっている。低負荷・低車速領域は、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ようになっている。
【００３０】
また、車速が所定の中車速領域内（Ｂ以上Ａ以下）にあり、かつスロットル開度が０％（エンジンが無負荷状態）である減速領域は、基本的には、スリップ状態を実現すべき減速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ている。さらに、この減速スリップ領域では、フィードバック制御によるスリップ制御の実行中にタービン回転数が所定の閾値まで低下したとき、すなわちタービン回転数がフィードバック制御不安定領域に突入したときにはフィードバック制御によるスリップ制御が停止され、ロックアップクラッチ２６が直結されるようになっている。このため、エンジン回転数が安定化され、トルクショックの発生が防止される。また、エンジンがフューエルカット制御を行うようになっている場合は、エンジン回転数が波打ち現象により燃料復帰回転数まで急低下することがない。このため、エンジン回転数が本来の燃料復帰回転数に低下するまで確実にフューエルカットを実行することができ、燃費性能が高められる。
【００３１】
以下、コントロールユニット１００によるロックアップクラッチ２６の具体的な制御方法を説明する。
（基本制御）
まず、図５に示すフローチャートを参照しつつ、ロックアップクラッチ２６の基本制御の制御手法を説明する。
図５に示すように、ロックアップクラッチ２６の基本制御ルーチンにおいては、まずステップＳ１で、各センサ１０１〜１０６によって検出される自動変速機１０のシフト位置（ギヤ段）、スロットル開度、油温、エンジン回転数、タービン回転数等の各種制御情報が入力される。
【００３２】
次に、ステップＳ２で、所定のスリップ条件が成立しているか否かが判定される。具体的には、自動車の運転状態が、例えば図４に示すスリップ領域又は減速スリップ領域に入っており、かつスリップ制御を禁止するその他の事情がない場合にはスリップ条件が成立する。ここで、スリップ条件が成立していなければ（ＮＯ）、ステップＳ３でスリップ制御が停止され、あるいはスリップ制御の停止状態が継続され、この後ステップＳ１に復帰する。
【００３３】
他方、ステップＳ２で、スリップ条件が成立していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４で、予め決められたフィードフォワード制御用のロックアップデューティ率ＤＯ（以下、「設定値ＤＯ」いう。）が設定される。続いて、ステップＳ５で、スリップ条件が成立してから所定時間が経過したか否かが判定される。ここで、所定時間が経過していなければ（ＮＯ）、ステップＳ６でロックアップデューティ率ＤＬＵが設定値ＤＯにセットされ、この後ステップＳ１に復帰する。つまり、スリップ条件が成立している限り、ステップＳ４〜Ｓ６が所定時間だけ継続して実行され、この間ロックアップデューティ率ＤＬＵを設定値ＤＯにセットした状態で、フィードフォワード制御によるスリップ制御が実行される。
【００３４】
他方、ステップＳ５で、所定時間が経過していると判定された場合は、フィードフォワード制御によるスリップ制御は終了し、原則として、フィードバック制御によるスリップ制御が開始される。この場合、まずステップＳ７で、締結制御条件が成立しているか否か、すなわち減速スリップ制御を実行すべきか否かが判定される。具体的には、自動車の運転状態が、例えば図４に示すマップの減速スリップ領域に入っているときには、減速スリップ制御が実行される。
【００３５】
ステップＳ７で、締結制御条件が成立していないと判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ８でフィードバック制御による普通のスリップ制御が実行される。他方、ステップＳ７で、締結制御条件が成立していると判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ９でロックアップ締結制御が実行される。
【００３６】
（フィードバック制御によるスリップ制御）
以下、図６に示すフローチャートを参照しつつ、フィードバック制御による普通のスリップ制御（図５に示すフローチャートのステップＳ８に対応する）の制御手法を説明する。
図６に示すように、このフィードバック制御が開始されるとまず、ステップＳ１１で、ポンプ２２とタービン２３との間の回転数差（スリップ量）の目標値（以下、「目標差回転数」という。）が入力される。これと並行して、ステップＳ１２で、ポンプ２２とタービン２３との間の実際の回転数差（以下、「実差回転数」という。）が入力される。
【００３７】
次に、ステップＳ１３で、実差回転数の目標差回転数に対する偏差（以下、「差回転数偏差」という。）が演算される。続いて、ステップＳ１４で、フィードバック制御量ＤＦＢが演算される。なお、今回のフィードバック制御量ＤＦＢ（ｎ）は、例えば次の式１により演算される。
ＤＦＢ（ｎ）＝Ｃｐ・ｘｐ＋Ｄｐ・ｅｐ（ｎ）………………………式１
ＤＦＢ（ｎ）：フィードバック制御量
ｘｐ：車両の状態量（油温、スロットル開度、タービントルク等）
ｅｐ（ｎ）：差回転数偏差
Ｃｐ：コントロールユニット１００の定数マトリクス
Ｄｐ：コントロールユニット１００の定数マトリクス
【００３８】
この後、ステップＳ１５で、次の式２によりロックアップデューティ率ＤＬＵが演算される。
ＤＬＵ＝ＤＬＵ＋ＤＦＢ…………………………………………………式２
なお、式２において、「＝」は、右辺の演算結果を左辺に代入するということを意味し、代数における等号を意味するものではない。すなわち、前回のＤＬＵ（ｎ−１）に今回のＤＦＢ（ｎ）を加算して、今回のＤＬＵ（ｎ）とするという意味である。
【００３９】
かくして、このフィードバック制御によるスリップ制御では、時々刻々の差回転数偏差に応じて、該差回転数偏差を低減するようにフィードバック制御量が設定され、実差回転数が目標差回転数に追従する。これにより、燃費性能の向上と振動ないしはショックの吸収との両立が図られる。
【００４０】
（ロックアップ締結制御）
以下、図７に示すフローチャートを参照しつつ、ロックアップ締結制御（図５に示すフローチャートのステップＳ９に対応する）の制御手法を説明する。
図７に示すように、このロックアップ締結制御が開始されると、まずステップＳ２１とステップＳ２２とで、それぞれ、タービン回転数変化率が設定値Ｖｔａより小さいか否かと、タービン回転数が設定値Ｎｔａ（閾値）より小さいか否かとが判定される。
【００４１】
そして、ステップＳ２１とステップＳ２２とで、タービン回転数変化率が設定値Ｖｔａより小さく、かつタービン回転数が設定値Ｎｔａより小さいと判定された場合は（ステップＳ２１及びステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２４で、オフセットデューティ率（デューティオフセット量）に所定の設定値Ｄｏｆｓｔがセットされる。なお、設定値Ｄｏｆｓｔは、後で説明するように、ロックアップクラッチ２６の締結開始後、実差回転数が所定値となるまでに要した時間の実績値、又は所定時間経過後の実差回転数の実績値に基づいて学習補正される。
【００４２】
他方、ステップＳ２１でタービン回転数変化率が設定値Ｖｔａ以上であると判定されるか、又はステップＳ２２でタービン回転数が設定値Ｎｔａ以上であると判定された場合は（ステップＳ２１又はステップＳ２２でＮＯ）、ステップＳ２３でオフセットデューティ率（デューティオフセット量）に０がセットされる。タービン回転数変化率が設定値Ｖｔａ以上である場合はロックアップ締結制御を行うのが困難であるからであり、タービン回転数が設定値Ｎｔａ以上である場合はフィードバック制御が不安定とならないのでロックアップクラッチ２６を締結する必要がないからである。
【００４３】
このようにして、オフセットデューティ率がＤｏｆｓｔ又は０にセットされた後、ステップＳ２５で設定されたフィードバック制御によるロックアップデューティ率ＤＬＵに基づいて、ステップＳ２６でロックアップ締結のためのデューティ出力値が演算され、出力される。このステップＳ２６がステップＳ２４に引き続いて実行された場合のデューティ出力値は、フィードバック制御によるロックアップデューティ率ＤＬＵに設定値Ｄｏｆｓｔを加算した値である。他方、ステップＳ２６がステップＳ２３に引き続いて実行された場合のデューティ出力値は、フィードバック制御によるロックアップデューティ率ＤＬＵと同じ値であり、結局フィードバック制御によるスリップ制御が行われることになる。
【００４４】
（オフセットデューティ率の学習補正）
以下、図８を参照しつつ、設定値Ｄｏｆｓｔの学習補正の具体的な補正手法を説明する。
図８に示すように、この学習補正においては、オフセット直前のデューティ率（Ｔ１）と前回の設定値Ｄｏｆｓｔ（Ｔ２）とを加算することによりデューティ出力値（Ｔ３）が演算される。前記のとおり、このデューティ出力値によりロックアップクラッチ２６の締結力が増加するので、ポンプ２２とタービン２３との間の差回転数が変化する（Ｔ４）。ここで、デューティオフセット開始時における差回転数をＡＳとする（図９参照）。この後、差回転数がＡＳと所定値Ａ１との和（ＡＳ＋Ａ１）となるまでに要した時間Ｔ１を測定する（図９参照）。また、デューティオフセット開始後、所定時間Ｔ２経過後における差回転数を（ＡＳ＋Ａ２）とする（図９参照）。
【００４５】
これと並行して、デューティオフセットによる目標締結時間Ｔ０と、デューティオフセットによる目標締結量Ａ０とを設定する（Ｔ５）。そして、（Ｔ１−Ｔ０）又は（Ａ０−Ａ２）に応じて設定される補正値αを設定値Ｄｏｆｓｔに加算することにより、設定値Ｄｏｆｓｔを学習補正する（Ｔ６）。このようにして補正された設定値Ｄｏｆｓｔは、次回のデューティ出力値の演算に反映される。このように、設置値Ｄｏｆｓｔが学習補正されるので、デューティオフセット開始後、締結時間と締結量とが、それぞれ、目標締結時間Ｔ０と目標締結量Ａ０とにほぼ一致するようになり、該ロックアップ締結制御の制御精度が高められる。
【００４６】
図９に、ロックアップ締結制御時（減速スリップ制御時）において、フィードバック制御によるスリップ制御を実行している途中でロックアップが開始されたときの、タービン回転数、エンジン回転数及びデューティ率の時間に対する変化特性の一例を示す。なお、図９中には、前記の設定値Ｄｏｆｓｔの学習補正におけるＡＳ、Ａ１、Ａ２、Ｔ１、Ｔ２が記載されている。
【００４７】
図９に示すように、この例では、自動車は減速状態にあり、タービン回転数は、ロックアップの開始の前後を問わずほぼ一定の割合で低下している。そして、タービン回転数が設定値Ｎｔａ（閾値）まで低下したときに、ロックアップが開始される。このロックアップが開始される時点（以下、「締結制御開始点」という。）より前、すなわちフィードバック制御によるスリップ制御の実行時には、エンジン回転数は、タービン回転数との間に所定の差回転数を保ちながら安定して低下している。
【００４８】
ここで、仮に本発明にかかるロックアップ締結制御が行われないとすると、エンジン回転数は破線で示すようにハンチングを起こし、大きく波打つことなる。したがって、エンジンがフューエルカット制御を行うようになっている場合は、エンジン回転数が低回転側に波打ったときに燃料復帰回転数（Ｆ／Ｃ復帰エンジン回転数）まで低下し、本来の燃料復帰タイミングよりもかなり早い時期に燃料供給が開始され、燃費性能が低下することになる。
【００４９】
これに対して、本発明にかかるロックアップ締結制御を行った場合は（実線）、締結制御開始時点から、オフセットデューティ率が設定値Ｄｏｆｓｔだけ高められるので、若干の過渡期を経た後、ロックアップクラッチ２６がロックアップされる。このため、エンジン回転数が安定化され、トルクショックの発生が防止される。また、エンジンがフューエルカット制御を行うようになっている場合は、エンジン回転数が波打ちにより燃料復帰回転数まで急低下することがない。このため、エンジン回転数が本来の燃料復帰回転数に低下するまで、確実にフューエルカットを実行することができ、燃費性能が高められる。
【００５０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、減速時にフィードバック制御によるスリップ制御を行う際に、エンジン回転数が低下したときでもその安定性を高めることができ、トルクショックの発生を防止することができる流体継手の締結力制御装置を提供することができる。また、エンジンがフューエルカット制御を行うようになっている場合は、減速時にフィードバック制御によるスリップ制御を行う際に、十分にフューエルカットを行わせることができ、燃費性能を高めることができる流体継手の締結力制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る自動変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図２】 図１に示す自動変速機のトルクコンバータ及びその制御用油圧回路の側面断面図である。
【図３】 図１に示す自動変速機の制御システムのブロック図である。
【図４】 ロックアップクラッチの制御領域を示すマップである。
【図５】 ロックアップクラッチの基本制御の制御手法を示すフローチャートである。
【図６】 ロックアップクラッチのフィードバック制御によるスリップ制御の制御手法を示すフローチャートである。
【図７】 ロックアップクラッチのロックアップ締結制御の制御手法を示すフローチャートである。
【図８】 ロックアップ締結制御時におけるオフセットデューティ率の設定値の学習補正手法を示すブロック図である。
【図９】 フィードバック制御によるスリップ制御を実行している途中でロックアップが開始されたときの、タービン回転数、エンジン回転数、及びデューティ率の時間に対する変化特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１…エンジン出力軸、１０…自動変速機、２０…トルクコンバータ、２２…ポンプ（入力部材）、２３…タービン（出力部材）、２５…ステータ、２６…ロックアップクラッチ、２７…タービンシャフト、３０…第１遊星歯車機構、４０…第２遊星歯車機構、８０…油圧制御回路、８１…ロックアップコントロールバルブ、８４…デューティソレノイドバルブ、１００…コントロールユニット、１０７…変速用ソレノイドバルブ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fastening force control device for a fluid coupling having a lock-up clutch.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an automobile equipped with an automatic transmission, a torque converter (one of fluid couplings) is interposed in a power transmission path from an engine to a transmission gear mechanism. The torque converter is integrated with a pump (input member) that rotates integrally with the engine output shaft and discharges hydraulic oil, and a turbine shaft (input shaft of the transmission gear mechanism) that is driven by the hydraulic oil discharged from the pump. It has a rotating turbine (output member) and a stator that rectifies the flow of hydraulic oil between the pump and turbine, and changes the output torque of the engine at a gear ratio determined by the rotational speed difference between the pump and the turbine. And output to the transmission gear mechanism.
[0003]
However, in the torque converter, a relatively large power loss occurs due to the viscous resistance of the hydraulic oil because power is transmitted from the pump to the turbine via the hydraulic oil. Therefore, normally, the torque converter is provided with a lock-up clutch that locks up the pump and the turbine in an operation region where a torque increasing action is not so much required. Thus, at the time of lockup, the engine output torque is directly transmitted to the transmission gear mechanism without passing through the hydraulic oil, power loss is reduced, and fuel efficiency is improved.
[0004]
However, if the lockup clutch is engaged and the pump and turbine are directly connected, the transmission gear mechanism will vibrate or shock during deceleration, low load, low rotation, etc., when engine torque fluctuations or rotational speed fluctuations increase. End up. Therefore, in general, the torque converter performs slip control such that a moderate slip is generated in the lockup clutch during deceleration, a low load and a low rotation, and the engine torque fluctuation or engine speed fluctuation is absorbed by the slip. (See, for example, JP-A-4-224363). In such slip control, the locking force of the lockup clutch is usually feedback-controlled so that the rotational speed difference between the pump and the turbine follows a predetermined target rotational speed difference.
[0005]
In general, in an automobile engine, in order to avoid unnecessary fuel consumption, fuel cut control is often performed in which fuel supply to the engine is stopped during deceleration. In the fuel cut control, when the engine speed is reduced to a predetermined fuel return speed, fuel supply is resumed to avoid engine stall.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if slip control of the lockup clutch is performed by feedback control during deceleration, the feedback control becomes unstable when the engine speed decreases, causing the engine speed to wavy (for example, cycling, hunting, etc.) There is a problem that torque shock occurs.
[0007]
In addition, when the engine performs fuel cut control, slip control by feedback control and fuel cut control are performed in parallel during deceleration. At this time, slip control (feedback control) becomes unstable due to a decrease in the engine speed, and if the engine speed causes a undulation phenomenon, the engine speed becomes less than the fuel return speed when the engine speed undulates to the low speed side. Sometimes. In this case, since the fuel supply to the engine is resumed when the engine speed is reduced to the fuel return speed, there is a problem that fuel cut cannot be performed sufficiently and the fuel efficiency is lowered.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and when performing slip control by feedback control during deceleration, the stability can be ensured even when the engine speed decreases, An object to be solved is to provide a fastening force control device for a fluid coupling capable of preventing the occurrence of torque shock. In addition, when the engine is designed to perform fuel cut control, when performing slip control by feedback control at the time of deceleration, it is possible to sufficiently perform fuel cut and to improve fuel efficiency. Providing a fastening force control device is a problem to be solved.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  A fastening force control device for a fluid coupling according to the present invention, which has been made to solve the above problems, includes: (i) an input member to which a rotational force is input from an engine; An output member that outputs a rotational force to the transmission gear mechanism, a lockup clutch that can be engaged with the input member and the output member in a direct connection state or a slip state, and the engine is in an unloaded state when traveling in a predetermined vehicle speed range. Decelerating slip control means for performing decelerating slip control using at least feedback control so that the input member and the output member are in a slip state when decelerating (that is, during deceleration)Fuel cut control means for performing fuel cut when decelerating and restarting fuel supply when the engine speed decreases to the fuel return speed;(Ii) during the execution of the feedback control, the rotational speed of the output member is, On the low speed side than the threshold value set higher than the fuel return speedAn unstable area entry detecting means for detecting that the feedback control has entered an unstable area; and (iii) when an entry into the feedback control unstable area is detected by the unstable area entry means, the feedback control is stopped, And a lockup control means for controlling the lockup clutch so as to approach the directly connected state.
[0010]
  According to this fluid coupling fastening force control device, when the speed of the output member enters the feedback control instability area during deceleration, the deceleration slip control is stopped and locked up. The clutch is directly connected. For this reason, engine speed is stabilized and generation | occurrence | production of a torque shock is prevented. The engine also performs fuel cut control.When you areSince the engine speed is stabilized, the engine speed does not rapidly drop to the fuel return speed due to undulations. For this reason, the fuel cut can be surely executed until the engine speed decreases to the original fuel return speed, and the fuel efficiency is improved.
  Further, the unstable area entry detection means detects that the output member has entered the feedback control unstable area by detecting that the rotation speed of the output member is lower than a threshold value set higher than the fuel return rotation speed. Therefore, it is possible to easily and quickly detect the entry into the feedback control unstable region.
[0012]
In the above fluid coupling fastening force control device, when the deceleration slip control means is configured to duty control the fastening force of the lockup clutch, the lockup control means is set by the deceleration slip control means. It is preferable that the lock-up clutch be brought close to a directly connected state by changing the duty ratio being changed by a predetermined offset duty ratio (increasing the fastening force). In this case, the engagement force of the lockup clutch is set based on the change characteristic of the differential rotation speed due to the change of the offset duty ratio (duty fluctuation amount differential rotation characteristic) and the actual differential rotation speed. preferable. In this way, the control accuracy of the lockup control means can be increased.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
As shown in FIG. 1, an automatic transmission 10 for an automobile includes a torque converter 20 (fluid coupling) to which an output torque of an engine (not shown) is input via an engine output shaft 1, and a torque converter 20. The first planetary gear mechanism 30 (transmission gear mechanism) and the second planetary gear mechanism 40 (transmission gear mechanism) to which the output torque is input and the power transmission path in the planetary gear mechanisms 30 and 40 are switched. A plurality of friction elements 51 to 55 (clutch, brake, etc.) and a one-way clutch 56 are provided. Hereinafter, for the sake of convenience, in the axial direction of the engine output shaft 1 (the width direction of the automobile), the engine side (right side in FIG. 1) is referred to as “right”, and the opposite side is referred to as “left”.
[0014]
Thus, in the automatic transmission 10, by switching the power transmission path in the first planetary gear mechanism 30 and the second planetary gear mechanism 40, the 1st to 4th speeds of the D range and the 1st to 3rd speeds of the S range are changed. , L range 1-2 speed and R range reverse speed can be set. An oil pump 12 that is driven by the engine output shaft 1 via a converter case 21 is disposed on the left side of the torque converter 20.
[0015]
The first planetary gear mechanism 30 is provided with a sun gear 31, a plurality of pinions 32 that mesh with the sun gear 31, a pinion carrier 33 that supports the pinion 32, and a ring gear 34 that meshes with the pinion 32. On the other hand, the second planetary gear mechanism 40 is provided with a sun gear 41, a plurality of pinions 42 that mesh with the sun gear 41, a pinion carrier 43 that supports the pinion 42, and a ring gear 44 that meshes with the pinion 42.
[0016]
A forward clutch 51 is interposed between the turbine shaft 27 that is the torque output shaft of the torque converter 20 and the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 30 (as viewed as a power transmission path). A river clutch 52 is interposed between the turbine shaft 27 and the sun gear 41 of the second planetary gear mechanism 40. A 3-4 clutch 53 is interposed between the turbine shaft 27 and the pinion carrier 43 of the second planetary gear mechanism 40. Further, a 2-4 brake 54 that can fix the sun gear 41 of the second planetary gear mechanism 40 is provided.
[0017]
The ring gear 34 of the first planetary gear mechanism 30 and the pinion carrier 43 of the second planetary gear mechanism 40 are connected, and a low reverse brake 55 and a one-way clutch 56 are arranged in parallel between these and the transmission case 11. Has been. Further, the pinion carrier 33 of the first planetary gear mechanism 30 and the ring gear 44 of the second planetary gear mechanism 40 are connected, and these are connected to the output gear 13. The output gear 13 meshes with the first intermediate gear 62 on the idle shaft 61 that constitutes the intermediate transmission mechanism 60. Further, the second intermediate gear 63 on the idle shaft 61 meshes with the input gear 71 of the differential device 70. Thus, the rotational force of the output gear 13 is transmitted to the left and right axles 73 and 74 via the differential case 72 of the differential device 70.
[0018]
Table 1 shows the relationship between the operating states of the friction elements 51 to 55 and the one-way latch 56 and the gear position.
Table 1 Relationship between operating state of each friction element and gear position

[0019]
Hereinafter, the structure and function of the torque converter 20 will be described in more detail with reference to FIG. In the following, for the sake of convenience, the engine side (the right side in FIG. 2) in the axial direction of the engine output shaft 1 (the width direction of the vehicle) is referred to as “right” for the sake of convenience. “Left”.
[0020]
As shown in FIG. 2, the torque converter 20 includes a pump 22 fixed to a converter case 21 connected to the engine output shaft 1, a pump 22 arranged opposite to the pump 22, and driven by hydraulic oil through the pump 22. A turbine case 23, a stator 25 supported between the turbine 23 and the pump 22 via the one-way clutch 24 between the turbine 23 and the pump 22 and performing a torque increasing function, and a converter case provided between the converter case 21 and the turbine 23. A lockup clutch 26 that directly connects the engine output shaft 1 and the turbine 23 via the engine 21 is provided. The boss 23 a of the turbine 23 is splined to the turbine shaft 27, whereby the rotational force of the turbine 23 is output to the quantity planetary gear mechanisms 30, 40 via the turbine shaft 27.
[0021]
The lock-up clutch 26 has a clutch piston 26 p that is disposed so as to face the flat portion 21 a of the converter case 21. The lock-up clutch 26 is fastened to the flat surface portion 21a by hydraulic pressure supplied into the rear chamber 26r located on the left side of the piston 26p. At this time, the engine output shaft 1 and the turbine shaft 27 are directly connected. Further, the lockup clutch 26 is released by the hydraulic pressure supplied to the front chamber 26f located on the right side of the piston 26p. The lockup clutch 26 is controlled to a slip state by adjusting the hydraulic pressure supplied to the front chamber 26f.
[0022]
Supply / discharge of hydraulic oil or hydraulic pressure to / from the torque converter 20 is controlled by a hydraulic pressure control circuit 80. The hydraulic pressure control circuit 80 is provided with a lock-up control valve 81 that controls supply and discharge of hydraulic pressure to and from the rear chamber 26r and the front chamber 26f. The lockup control valve 81 includes a line 82 for supplying a converter pressure adjusted to a constant pressure from a hydraulic pressure source (not shown), a line 83 for supplying pilot pressure, and a control hydraulic pressure generated by a duty solenoid valve 84. Is connected to a line 85 for supplying
[0023]
When pilot pressure is not supplied from the line 83 to the lockup control valve 81, the spool 81a is positioned on the right side by the urging force of the spring 81b. At this time, the converter pressure supplied from the line 82 to the lockup control valve 81 is supplied to the front chamber 26 f via the release line 86. As a result, the lockup clutch 26 is released and the converter state is realized.
[0024]
On the other hand, when pilot pressure is supplied from the line 83 to the lockup control valve 81, the spool 81a moves to the left against the urging force of the spring 81b, and the converter pressure supplied from the line 82 to the lockup control valve 81. Is supplied to the rear chamber 26r through the fastening line 87. Thereby, the lockup clutch 26 is fastened and a lockup state is realized. Note that the hydraulic oil in the torque converter 20 is appropriately sent to an oil cooler (not shown) via the return line 88.
[0025]
In this lock-up state, when the control hydraulic pressure generated by the duty solenoid valve 84 is supplied to the front chamber 26f via the line 85, the lock-up control valve 81, and the release line 86, the lock-up clutch The fastening force 26 is controlled according to the control oil pressure. At this time, the slip amount between the pump 22 of the torque converter 20 and the turbine 23 is controlled, and a slip state is realized.
[0026]
As shown in FIG. 3, the automatic transmission 10 is provided with a control unit 100 that performs control of the lockup clutch 26 and shift control together. The control unit 100 is supplied with a signal from the vehicle speed sensor 101 that detects the vehicle speed, a signal from the throttle opening sensor 102 that detects the throttle opening of the engine, and the engine speed (that is, the input speed of the torque converter 20). The signal from the engine speed sensor 103 to be detected, the signal from the turbine speed sensor 104 to detect the turbine speed (that is, the output speed of the torque converter 20), and the shift position (range) selected by the driver. A signal from the shift position sensor 105 to be detected, a signal from the oil temperature sensor 106 to detect the oil temperature, and the like are input as control information.
[0027]
The control unit 100 sets a gear position based on the driving state of the vehicle indicated by each signal input from each of the sensors 101 to 106 and a preset shift map, so that the gear stage is achieved. Control signals are output to a plurality of shift solenoid valves 107 (duty solenoid valves) provided in the hydraulic control circuit 80.
[0028]
In addition, the control unit 100 sets the torque converter 20 in the converter state, the lock-up state, or based on the driving state of the vehicle indicated by the signals input from the sensors 101 to 106 and a preset lock-up map. It is determined which state of the slip state should be determined, and a control signal is output to the duty solenoid valve 84 for the lockup clutch so that the determined state is obtained.
[0029]
The lock-up map is set according to the driving state of the automobile such as the vehicle speed and the throttle opening of the engine.
For example, as shown in FIG. 4, the high load / low vehicle speed region is a converter region in which the converter state is to be realized, and torque is increased. The low load / high vehicle speed region is a lock-up region in which the lock-up state is to be realized, and fuel efficiency is improved. The low load / low vehicle speed region is a slip region in which a slip state is to be realized, and both improvement in fuel consumption and shock absorption are achieved.
[0030]
In addition, a deceleration region where the vehicle speed is within a predetermined medium vehicle speed region (B or more and A or less) and the throttle opening is 0% (the engine is in a no-load state) should basically realize a slip state. It is a deceleration slip region, which achieves both improved fuel efficiency and shock absorption. Further, in this deceleration slip region, slip control by feedback control stops when the turbine speed falls to a predetermined threshold during the slip control by feedback control, that is, when the turbine speed enters the feedback control unstable region. Thus, the lock-up clutch 26 is directly connected. For this reason, engine speed is stabilized and generation | occurrence | production of a torque shock is prevented. In addition, when the engine performs fuel cut control, the engine speed does not rapidly decrease to the fuel return speed due to the undulation phenomenon. For this reason, the fuel cut can be surely executed until the engine speed decreases to the original fuel return speed, and the fuel efficiency is improved.
[0031]
Hereinafter, a specific control method of the lockup clutch 26 by the control unit 100 will be described.
(Basic control)
First, the control method of the basic control of the lockup clutch 26 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 5, in the basic control routine of the lockup clutch 26, first, in step S1, the shift position (gear stage), throttle opening degree, oil temperature of the automatic transmission 10 detected by the sensors 101-106. Various control information such as engine speed and turbine speed is input.
[0032]
Next, in step S2, it is determined whether or not a predetermined slip condition is satisfied. Specifically, the slip condition is satisfied when the driving state of the automobile is in, for example, the slip region or the deceleration slip region shown in FIG. 4 and there is no other circumstance that prohibits the slip control. Here, if the slip condition is not satisfied (NO), the slip control is stopped in step S3, or the slip control is stopped, and then the process returns to step S1.
[0033]
On the other hand, if the slip condition is satisfied in step S2 (YES), a predetermined lock-up duty ratio DO for feedforward control (hereinafter referred to as “set value DO”) is set in step S4. The Subsequently, in step S5, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the slip condition was established. If the predetermined time has not elapsed (NO), the lockup duty ratio DLU is set to the set value DO in step S6, and thereafter, the process returns to step S1. That is, as long as the slip condition is satisfied, steps S4 to S6 are continuously executed for a predetermined time, and during this period, the slip control by the feedforward control is executed with the lockup duty ratio DLU set to the set value DO. The
[0034]
On the other hand, if it is determined in step S5 that the predetermined time has elapsed, the slip control by the feedforward control is ended, and in principle, the slip control by the feedback control is started. In this case, first, in step S7, it is determined whether or not the engagement control condition is satisfied, that is, whether or not the deceleration slip control should be executed. Specifically, the deceleration slip control is executed when the driving state of the automobile is in, for example, the deceleration slip area of the map shown in FIG.
[0035]
If it is determined in step S7 that the engagement control condition is not satisfied (NO), normal slip control by feedback control is executed in step S8. On the other hand, if it is determined in step S7 that the engagement control condition is satisfied (YES), lockup engagement control is executed in step S9.
[0036]
(Slip control by feedback control)
Hereinafter, a control method of ordinary slip control (corresponding to step S8 of the flowchart shown in FIG. 5) by feedback control will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 6, when this feedback control is started, first, in step S11, a target value of the rotational speed difference (slip amount) between the pump 22 and the turbine 23 (hereinafter referred to as "target differential rotational speed"). .) Is entered. In parallel with this, in step S12, an actual rotational speed difference between the pump 22 and the turbine 23 (hereinafter referred to as "actual differential rotational speed") is input.
[0037]
Next, in step S13, a deviation of the actual differential rotational speed from the target differential rotational speed (hereinafter referred to as “differential rotational speed deviation”) is calculated. Subsequently, in step S14, the feedback control amount DFB is calculated. The current feedback control amount DFB (n) is calculated by, for example, the following expression 1.
DFB (n) = Cp · xp + Dp · ep (n) …………………… Equation 1
DFB (n): feedback control amount
xp: vehicle state quantity (oil temperature, throttle opening, turbine torque, etc.)
ep (n): differential rotational speed deviation
Cp: constant matrix of the control unit 100
Dp: constant matrix of the control unit 100
[0038]
Thereafter, in step S15, the lockup duty ratio DLU is calculated by the following equation 2.
DLU = DLU + DFB .......................................
In Equation 2, “=” means that the calculation result on the right side is assigned to the left side, and does not mean an equal sign in the algebra. That is, this means that the current DFB (n) is added to the previous DLU (n-1) to obtain the current DLU (n).
[0039]
Thus, in the slip control based on the feedback control, the feedback control amount is set so as to reduce the differential rotational speed deviation according to the differential rotational speed deviation every moment, and the actual differential rotational speed follows the target differential rotational speed. . As a result, both improvement in fuel efficiency and absorption of vibration or shock can be achieved.
[0040]
(Lock-up fastening control)
Hereinafter, the control method of the lockup fastening control (corresponding to step S9 of the flowchart shown in FIG. 5) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 7, when the lockup engagement control is started, first, in step S21 and step S22, whether or not the turbine rotational speed change rate is smaller than the set value Vta, and the turbine rotational speed is set to the set value. It is determined whether or not it is smaller than Nta (threshold).
[0041]
If it is determined in steps S21 and S22 that the turbine rotational speed change rate is smaller than the set value Vta and the turbine rotational speed is smaller than the set value Nta (YES in steps S21 and S22), step S24 is performed. Thus, a predetermined set value Dofst is set to the offset duty ratio (duty offset amount). The set value Dofst is, as will be described later, the actual value of the time required until the actual differential rotation speed reaches a predetermined value after the start of engagement of the lockup clutch 26, or the actual differential rotation after the predetermined time has elapsed. Learning correction is performed based on the actual value of the number.
[0042]
On the other hand, if it is determined in step S21 that the turbine rotational speed change rate is greater than or equal to the set value Vta, or if it is determined in step S22 that the turbine rotational speed is greater than or equal to the set value Nta (in step S21 or step S22). NO), in step S23, 0 is set to the offset duty ratio (duty offset amount). This is because it is difficult to perform lock-up fastening control when the turbine rotational speed change rate is equal to or higher than the set value Vta, and when the turbine rotational speed is equal to or higher than the set value Nta, the feedback control does not become unstable. This is because it is not necessary to fasten the up clutch 26.
[0043]
After the offset duty ratio is set to Dofst or 0 in this way, the duty output value for lockup engagement is calculated in step S26 based on the lockup duty ratio DLU by feedback control set in step S25. And output. The duty output value when step S26 is executed subsequent to step S24 is a value obtained by adding the set value Dofst to the lockup duty ratio DLU by feedback control. On the other hand, the duty output value when step S26 is executed subsequent to step S23 is the same value as the lock-up duty ratio DLU by feedback control, and eventually slip control by feedback control is performed.
[0044]
(Offset duty factor learning correction)
Hereinafter, a specific correction method for learning correction of the set value Dofst will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, in this learning correction, the duty output value (T3) is calculated by adding the duty ratio (T1) immediately before the offset and the previous set value Dofst (T2). As described above, the engagement force of the lockup clutch 26 is increased by this duty output value, so that the differential rotational speed between the pump 22 and the turbine 23 changes (T4). Here, AS is the differential rotation speed at the start of duty offset (see FIG. 9). Thereafter, the time T1 required until the differential rotation speed becomes the sum of AS and the predetermined value A1 (AS + A1) is measured (see FIG. 9). Further, the differential rotational speed after the predetermined time T2 has elapsed after the start of the duty offset is (AS + A2) (see FIG. 9).
[0045]
In parallel with this, a target engagement time T0 based on duty offset and a target engagement amount A0 based on duty offset are set (T5). Then, the correction value α set in accordance with (T1-T0) or (A0-A2) is added to the setting value Dofst to correct the learning of the setting value Dofst (T6). The set value Dofst corrected in this way is reflected in the next calculation of the duty output value. As described above, since the installation value Dofst is learned and corrected, after the duty offset is started, the engagement time and the engagement amount substantially coincide with the target engagement time T0 and the target engagement amount A0, respectively, and the lockup is performed. The control accuracy of the fastening control is increased.
[0046]
FIG. 9 shows the turbine rotation speed, engine rotation speed, and duty ratio time when lockup is started during slip control by feedback control during lockup engagement control (deceleration slip control). An example of the change characteristic with respect to is shown. In FIG. 9, AS, A1, A2, T1, and T2 in learning correction of the set value Dofst are described.
[0047]
As shown in FIG. 9, in this example, the automobile is in a decelerating state, and the turbine rotation speed is decreasing at a substantially constant rate before and after the start of lockup. Then, when the turbine speed decreases to the set value Nta (threshold), lockup is started. Before the time when this lockup is started (hereinafter referred to as “engagement control start point”), that is, when slip control is performed by feedback control, the engine speed is a predetermined differential speed between the turbine speed and the engine speed. It keeps falling stably.
[0048]
Here, if the lock-up fastening control according to the present invention is not performed, the engine speed is greatly undulated as shown by the broken line. Therefore, when the engine is configured to perform fuel cut control, when the engine speed undulates to the low speed side, the fuel return speed (F / C return engine speed) decreases to the original fuel. Fuel supply is started at a time much earlier than the return timing, resulting in a reduction in fuel efficiency.
[0049]
On the other hand, when the lock-up engagement control according to the present invention is performed (solid line), the offset duty ratio is increased by the set value Dofst from the start of the engagement control. The clutch 26 is locked up. For this reason, engine speed is stabilized and generation | occurrence | production of a torque shock is prevented. Further, when the engine performs fuel cut control, the engine speed does not suddenly drop to the fuel return speed due to undulations. For this reason, the fuel cut can be surely executed until the engine speed decreases to the original fuel return speed, and the fuel efficiency is improved.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when performing slip control by feedback control at the time of deceleration, the stability of the fluid coupling can be improved even when the engine speed decreases, and the occurrence of torque shock can be prevented. A fastening force control device can be provided. In addition, when the engine is designed to perform fuel cut control, when performing slip control by feedback control at the time of deceleration, it is possible to sufficiently perform fuel cut and to improve fuel efficiency. A fastening force control device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a configuration of an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the torque converter of the automatic transmission and the control hydraulic circuit shown in FIG.
3 is a block diagram of a control system for the automatic transmission shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a map showing a control region of a lockup clutch.
FIG. 5 is a flowchart showing a control method of basic control of the lockup clutch.
FIG. 6 is a flowchart showing a control method of slip control by feedback control of a lockup clutch.
FIG. 7 is a flowchart showing a control method of lockup engagement control of the lockup clutch.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a learning correction method for a set value of an offset duty ratio during lock-up engagement control.
FIG. 9 is a graph showing a change characteristic with respect to time of a turbine speed, an engine speed, and a duty ratio when lockup is started in the middle of executing slip control by feedback control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine output shaft, 10 ... Automatic transmission, 20 ... Torque converter, 22 ... Pump (input member), 23 ... Turbine (output member), 25 ... Stator, 26 ... Lock-up clutch, 27 ... Turbine shaft, 30 ... 1st planetary gear mechanism, 40 ... 2nd planetary gear mechanism, 80 ... Hydraulic control circuit, 81 ... Lock-up control valve, 84 ... Duty solenoid valve, 100 ... Control unit, 107 ... Solenoid valve for shifting.

Claims (3)

An input member to which rotational force is input from the engine, an output member that is driven by the input member through a fluid and outputs the rotational force to the transmission gear mechanism, and the input member and the output member are directly connected or slipped. A lock-up clutch that can be engaged with the vehicle, and deceleration slip control using at least feedback control so that the input member and the output member are slipped when the engine is in a no-load state when traveling in a predetermined vehicle speed range. In a fluid coupling fastening force control device comprising: a deceleration slip control means for performing fuel cut, and a fuel cut control means for performing fuel cut during deceleration and restarting fuel supply when the engine speed is reduced to the fuel return speed ;
An unstable region entry detection means for detecting that the rotational speed of the output member has entered the feedback control unstable region on the lower rotational side than the threshold set higher than the fuel return rotational speed during execution of the feedback control; ,
And a lock-up control means for controlling the lock-up clutch so that the lock-up clutch is brought close to a directly connected state when the entry into the unstable area is detected by the unstable area entry means. A fastening force control device for a fluid coupling. The deceleration slip control means performs duty control on the fastening force of the lockup clutch,
Claim lock-up control means, by changing the duty ratio set by the deceleration slip control means by a predetermined offset duty ratio, characterized in that is adapted to close the lock-up clutch directly coupled 1 fastening force control apparatus for a fluid coupling according to. The lockup control means sets the engagement force of the lockup clutch based on the change characteristic of the differential rotation speed due to the change of the offset duty ratio and the actual differential rotation speed. 3. A fastening force control device for a fluid coupling according to item 2 .

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