(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチを含む駆動系におけるねじり振動を減衰する方法であって、前記方法は、
前記クラッチのクラッチ滑り速度と、駆動部の出力軸速度と、を制御する工程を含み、前記制御する工程は、前記駆動系の全トルク対前記クラッチ滑り速度の正の傾きを維持することを含み、
全トルクはタービントルクとクラッチトルクとの和を含み、
前記駆動系の全トルク対前記クラッチ滑り速度の正の傾きを維持することは、１分当り０〜２５回転の滑り速度にて起こる、方法。
【請求項２】
前記方法は、前記制御する工程が前記クラッチ滑り速度の開ループ制御を提供することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御する工程は、
前記クラッチを所定の時間において完全に係合させる工程と、
クラッチ係合圧を所定の圧力に設定して、それにより所定のクラッチ滑り速度を生じさせる工程と、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記制御する工程は、
前記クラッチ滑り速度を監視する工程であって、同クラッチ滑り速度が前記所定のクラッチ滑り速度以下である場合には前記クラッチ係合圧を維持させる、前記監視する工程と、
前記クラッチ滑り速度が前記所定のクラッチ滑り速度よりも大きい場合には、前記正の傾きを維持するために前記クラッチ係合圧を増大させる工程と、を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記制御する工程は、前記クラッチ滑り速度の閉ループ制御を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記制御する工程は、
前記クラッチを所定の時間において完全に係合させる工程と、
クラッチ係合圧を所定の圧力に設定して、それにより所定のクラッチ滑り速度を生じさせる工程と、
前記所定のクラッチ滑り速度と等しいクラッチ滑り速度を維持するために前記クラッチ係合圧を連続的に調整する工程と、を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記制御する工程は、
クラッチ係合圧を監視する工程であって、前記クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度以下である場合には前記クラッチ係合圧を維持させる、前記監視する工程と、
前記クラッチ滑り速度が前記所定のクラッチ滑り速度よりも大きい場合には、前記正の傾きを維持するために前記クラッチ係合圧を増大させる工程と、を更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記増大させる工程は所定の時間において前記クラッチを完全に係合させる工程を含み、かつ前記所定のクラッチ滑り速度以下である前記クラッチ滑り速度を達成するために前記クラッチ係合圧を低減させる工程を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
所定のクラッチ滑り速度は前記駆動系の全トルク対前記クラッチ滑り速度の正の傾きを提供する、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、
前記制御する工程が前記クラッチ滑り速度の閉ループ制御を提供することと、
前記クラッチを所定の時間において完全に係合させる工程と、
クラッチ係合圧を所定の圧力に設定して、それにより所定のクラッチ滑り速度を生じさせる工程と、
前記所定のクラッチ滑り速度と等しい前記クラッチ滑り速度を維持するために一定のクラッチ係合圧を維持する工程と、を更に含み、
前記所定のクラッチ滑り速度は、前記駆動系の全トルク対前記クラッチ滑り速度の正の傾きを提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法は、
前記制御する工程が前記クラッチ滑り速度の閉ループ制御を提供することと、
前記クラッチを所定の時間において完全に係合させる工程と、
クラッチ係合圧を所定の圧力に設定して、それにより所定のクラッチ滑り速度を生じさせる工程と、
前記所定のクラッチ滑り速度と等しい前記クラッチ滑り速度を維持するために前記クラッチ係合圧を連続的に調整する工程と、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御する工程は、
前記クラッチ係合圧を監視する工程であって、前記クラッチ滑り速度が前記所定のクラッチ滑り速度以下である場合には前記クラッチ係合圧を維持させる、前記監視する工程、を含み、
前記制御する工程は、前記クラッチ滑り速度が前記所定のクラッチ滑り速度より大きい場合には前記正の傾きを維持するために前記クラッチ係合圧を増大させることを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
油圧トルクコンバータを提供する工程を更に含み、前記クラッチは前記油圧トルクコンバータの内部にあるロックアップクラッチである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
駆動系におけるねじり振動を減衰するためのシステムであって、前記システムは、
タービントルクとクラッチトルクとの和を含む全トルク、及び駆動部の運転時のクラッチ滑り速度、を連続的に比較し、
全トルクとクラッチ滑り速度との連続的な比較が、クラッチ滑り速度にわたり全トルク上昇の正に傾く関数を生ずるように前記クラッチ滑り速度を維持するコントローラを含み、
前記コントローラは、前記正に傾く関数を生ずるべく、１分当り０〜２５回転のクラッチ滑り速度を維持する、システム。
【請求項１５】
前記コントローラは、分当たりの回転数のセンサ及び圧力センサの少なくとも一つからの入力値を用いてクラッチ滑り速度を維持するために、閉ループモードにて作動するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記コントローラは、クラッチ滑り速度を維持し、かつ所定のクラッチ圧を維持するために、開ループモードにて作動するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記所定のクラッチ圧は、ねじり振動を減衰させるために、少なくとも部分的に、前記駆動系の共振振動数に基づいて予め決定される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記コントローラは、全トルクとクラッチ滑り速度との連続的な比較が、クラッチ滑り速度にわたり全トルクの正に傾く関数を生ずるように前記クラッチ滑り速度を維持する前に、実質的なゼロ滑り速度の状態にて前記クラッチを完全に係合するように更にプログラムされている、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源から出力軸に回転力を伝達するクラッチの滑りを制御するためのシステムに関し、より詳細には、パワートレイン全体によって生成されるねじり振動を低減するためにクラッチ圧及びクラッチ滑り速度を制御するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータクラッチは、クラッチを介して入力軸を出力軸に連結するために係合可能な流体作動式摩擦装置である。典型的には、クラッチは、入力軸と出力軸の間の拘束されていない滑りを許容するべく完全に解放されているか、或いはそのような滑りを完全に阻止するために、「ロックアップされている（ｌｏｃｋｅｄ−ｕｐ」とも称される完全に係合されているかのいずれかである。クラッチの完全な係合の不都合な一面は、エンジン及びそれに続く任意の可動部品が、通常はトルクコンバータにより吸収されるねじり振動を発生し、クラッチを介してパワートレインの残りの部分に直接伝達されることである。ねじり振動は、システム全体の質量と形状との結果である。出力軸及び入力軸の長さ、エンジンの点火順序、回転アセンブリの質量、及び関連する部品等の全てが、全体の質量及び形状に寄与する。この質量及び形状に起因して、システムは生来的に共振するであろう振動数を有している。これらの共振振動数（ｒｅｓｏｎａｎｔ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ）は、システムがある負荷の下で作動される場合にはねじり振動を生ずる。これらのねじり振動は、適切に減衰させない場合にはその内部に不都合な振動を生じ、パワートレイン部品の寿命を著しく低下させることになる。加えて、固有のシステムはそれぞれ固有の振動数を有し、その振動数にてねじり振動が生成される。負荷、回転アセンブリ及び装備が異なることによって全ての場合において、それぞれに特有の振動数にてねじり振動が生ずるであろう。従って、これらのねじり振動を減衰することが望ましい。その理由は、同ねじり振動はそのような力でシステムを物理的に振動させ、クラッチに損傷を与えるのみならず、駆動系全体にも損傷を与えることが知られているからである。
【０００３】
上述の部品がねじり振動に影響を与えることに加え、その他の装置も同様に寄与するであろう。例えば、油圧フラッキング（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｆｒａｃｋｉｎｇ）において、油圧油を地面深くに注入するためにポンプが使用される。エンジンもポンプも動力行程時に振動性の脈動を生じ、それらはシステムにおいてねじり振動として現れる。
【０００４】
このような種類の振動を吸収するために防振連結器が使用されてきた。連結器は効果的ではあるが、非常に費用がかかり、トルクコンバータ及びクラッチ機構にかなりの大きさを加えることになる。従って、追加の部品を必要としないで、なおかつクラッチ圧及びクラッチ滑りのソフトウェアによる制御を備えて、ねじり振動を低減または排除することが最適である。
【０００５】
結果的に、トルクコンバータとクラッチとの間で所定量の滑りを許容する滑りモードでクラッチを動作させることが提唱されてきた。そのようなシステムにおいて、目的は、トルクコンバータにおいて、エンジントルク摂動を隔絶する一方で、定常状態のエンジントルクを滑り速度で伝達することであり、それは、改善されたトルクコンバータの効率を提供するとともに部品の寿命を延ばす。
【０００６】
典型的なクラッチは、トルクコンバータに対して適用される摩擦係数によって回転力を伝達する。この伝達は、本来非線形的なものであり、種々の滑り速度にて、不安定である可能性がある。特徴的に、所定の滑りのレベルを維持するために必要とされる流体圧は、滑りが増大するにつれて減少する傾向にある。結果として、測定された滑りが所望の滑りを超える状態に対応して、クラッチを最大圧力にて完全に係合させるためには、滑りの制御についてある傾向が存在する。
【０００７】
ねじり振動を経験し、かつその減衰を必要とする１つの共通する利用は、ロックアップクラッチを備えた油圧トルクコンバータを使用する油圧フラッキング産業においても見出される。油圧フラッキングの利用において、最大効率を達成させるために、ロックアップクラッチは、フラッキングポンプの作動時の１００％において完全に係合されていることが好ましい。ロックアップクラッチが完全に係合されているので、油圧トルクコンバータは、エンジン及びフラッキングポンプによって生ずるねじり振動を吸収する能力を持ち合わせてはいない。ねじり振動は、この完全にロックされた状態では急上昇することが知られており、特に、動作範囲において臨界調和振動数が存在する場合には急上昇することが知られている。過度のねじり振動は、パワートレインシステムの種々の部品の寿命を低下させることになる。従って、これらのねじり振動を低減するための改善された方法が必要とされる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
安定性、部品の寿命及び性能を改善するために、圧力及び滑り速度の改善されたスケジューリング技術が組み込まれたクラッチ滑り（ｃｌｕｔｃｈ  ｓｌｉｐ）制御システムが提供される。好ましい実施形態を使用して、定常状態のエンジントルクにおける変更への制御システムの応答の改善は、トルクコンバータクラッチ装置を介してパワートレインに伝達されるエンジントルク振動の量の低減を可能にする。
【０００９】
好ましい実施形態において、駆動部（ｄｒｉｖｅ）におけるねじり振動を低減する方法は、同駆動部のクラッチ係合圧、入力軸速度及び出力軸速度のうちの少なくとも１つを制御することと、クラッチ滑り速度にわたって正の傾きのクラッチ摩擦係数を維持することとによって達成され得る。
【００１０】
方法は更に、所定の時間においてクラッチを完全に係合することによってクラッチ圧の開ループ制御を提供することと、クラッチ係合圧を所定の圧力に設定することと、それにより所定のクラッチ滑り速度を許容することと、クラッチ滑り速度を監視することと、を含み、クラッチ係合圧は、クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度以下である場合には維持される。クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度を超える場合、クラッチを所定の時間において完全に係合させるためにクラッチ係合圧を増大させてもよく、その後、クラッチ滑り速度を所定のクラッチ滑り速度以下に維持するためにクラッチ係合圧を低減してもよい。更に、所定のクラッチ滑り速度は、クラッチ滑り速度にわたって正の傾きのクラッチ摩擦係数を提供し得る。
【００１１】
駆動部においてねじり振動を低減する別の方法は更に、所定の時間においてクラッチを完全に係合することによってクラッチ速度の閉ループ制御を提供することと、クラッチ係合圧を所定の圧力に設定することと、それにより所定のクラッチ滑り速度を許容することと、所定のクラッチ滑り速度を維持するためにクラッチ係合圧を連続的に調整することと、クラッチ係合圧を監視することと、を含み、クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度以下である場合、クラッチ係合圧は維持される。
【００１２】
クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度を超える場合、クラッチを所定の時間において完全に係合させるためにクラッチ係合圧を増大させてもよく、その後、所定のクラッチ滑り速度以下のクラッチ滑り速度を達成するためにクラッチ係合圧を低減してもよい。最終的に、所定のクラッチ滑り速度は、クラッチ滑り速度にわたって正の比率（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｒａｔｉｏ）のクラッチ摩擦係数を提供する。
【００１３】
別の実施形態において、駆動部におけるねじり振動を低減する方法は、クラッチ圧の閉ループ制御を提供することを含み得る。これは、所定の時間においてクラッチを完全に係合することと、クラッチ係合圧を所定の圧力に設定することと、それにより所定のクラッチ滑り速度を許容することと、所定のクラッチ滑り速度を維持するために一定のクラッチ係合圧を維持することと、クラッチ係合圧を監視することと、を含み、クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度以下である場合にはクラッチ係合圧が維持される。
【００１４】
クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度を超える場合、クラッチを所定の時間において完全に係合させるためにクラッチ係合圧を増大させてもよく、また引き続いて、所定のクラッチ滑り速度以下のクラッチ滑り速度を達成するためにクラッチ係合圧を低減してもよい。
【００１５】
更に別の実施形態において、駆動部におけるねじり振動を低減する方法は、所定の時間においてクラッチを完全に係合させることによってクラッチ圧及びクラッチ滑り速度の閉ループ制御を提供することと、クラッチ係合圧を所定の圧力に設定することと、それにより所定のクラッチ滑り速度を許容することと、所定のクラッチ滑り速度を維持するためにクラッチ係合圧を連続的に調整することと、クラッチ係合圧を監視することと、を含み、クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度以下である場合には、クラッチ係合圧が維持される。
【００１６】
クラッチ滑り速度が所定のクラッチ滑り速度を超える場合、クラッチを所定の時間において完全に係合させるためにクラッチ係合圧を増大させてもよく、また引き続いて、所定のクラッチ滑り速度以下のクラッチ滑り速度を達成するためにクラッチ係合圧を低減してもよい。
【００１７】
実施形態の任意のものにおいて、油圧トルクコンバータの内部にロックアップクラッチを備えた油圧トルクコンバータを使用してもよい。
本発明のこれらの態様及びその他の態様並びに目的は、以下の詳細な説明及び添付した図面と組み合わせて考慮された場合、よりよく認識され理解されるであろう。しかしながら、以下の詳細な説明は、本発明の好ましい実施形態を示すものではあるが、例示の目的において与えられたものであり、制限されるものではない。種々の変更及び修正が、本発明の精神を逸脱することなく、本発明の範囲内において成されるものであり、本発明はそのような修正の全てを包含する。
【００１８】
本発明を構成する利点及び特徴、本発明を用いて提供される典型的な機構の構成及び動作の明確な概念は、添付され、かつ本明細書の一部を構成する図面に図示された例示的な、即ち非限定的な実施形態を参照することによって更に明らかにあるであろう。同図面において、同様の参照符号は、複数の図において、同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】好ましい実施形態に従うパワートレイン及び電子制御システムの概略を示す。
【図２】従来技術に従う、トルクとクラッチ滑り速度とのグラフを示す。
【図３】好ましい実施形態に従う、クラッチ摩擦とクラッチ滑り速度との更なるグラフを示す。
【図４】好ましい実施形態に従う、トルクとクラッチ滑り速度との更なるグラフを示す。
【図５】図４に従うトルクとクラッチ滑り速度との修正されたグラフを示し、クラッチトルクはエンジン定格トルクと一致するべく低減されている。
【図６】本発明の好ましい実施形態に従う電子制御システムの開ループロジックを示すフローチャートである。
【図７】本発明の好ましい実施形態に従う、クラッチ滑り速度を使用する電子制御システムの閉ループロジックを示すフローチャートである。
【図８】本発明の好ましい実施形態に従う、クラッチ圧及びクラッチ滑り速度を使用する電子制御システムの閉ループロジックを示すフローチャートである。
【図９】本発明の好ましい実施形態に従う、クラッチ圧を使用する電子制御システムの閉ループロジックを示すフローチャートである。
【図１０Ａ】滑りのない、完全な係合状態にあるロックアップクラッチのテスト時に、駆動部における全トルクを示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１０Ｂ】滑りのない、完全な係合状態にあるロックアップされたクラッチのテスト時に、一貫した圧力の適用を示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１０Ｃ】滑りのない、完全な係合状態にあるロックアップクラッチのテスト時に、トランスミッション入力速度センサでのねじり変位を示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１０Ｄ】滑りのない、完全な係合状態にあるロックアップクラッチのテスト時に、トランスミッション入力トルク負荷の振動数スペクトル（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）を示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１０Ｅ】滑りのない、完全な係合状態にあるロックアップクラッチのテスト時に、トランスミッション入力トルクの時間波形を示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１１Ａ】好ましい実施形態に従う、制御された滑り速度を備えたロックアップクラッチのテスト時に、駆動部における全トルクを示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１１Ｂ】好ましい実施形態に従う、制御された滑り速度を備えたロックアップクラッチのテスト時に、一貫した低減された圧力の適用を示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１１Ｃ】好ましい実施形態に従う、制御された滑り速度を備えたロックアップクラッチのテスト時に、トランスミッション入力速度センサでのねじり変位を示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１１Ｄ】好ましい実施形態に従う、制御された滑り速度を備えたロックアップクラッチのテスト時に、トランスミッション入力トルク負荷の振動数スペクトルを示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【図１１Ｅ】好ましい実施形態に従う、制御された滑り速度を備えたロックアップクラッチのテスト時に、トランスミッション入力トルクの時間波形を示すグラフの形態にて得られデータを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面にて図示された本発明の好ましい実施形態を記述する上において、特定の専門用語は、明確性の目的のために使用されるであろう。しかしながら、それは、本発明をそのように選択された特定の用語に限定することを意図してはおらず、該特定の用語のそれぞれが、同様の目的を達成するために同様の様式にて動作される全ての技術的な等価物を含むものとして理解されるべきである。例えば、「連結された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「取り付けられた（ａｔｔａｃｈｅｄ）」或いはそれらに類似する用語が多くの場合使用される。それらは、直接的な連結に限定されるものではなく、別の要素を介在する連結も含んでおり、そのような連結も当業者によって等価物であるものとして認識される。
【００２１】
本発明並びにその種々の特徴及び有利な詳細部は、以下の詳細な説明において詳細に記載されている非限定的な実施形態を参照してより完全に説明される。
図１から始めると、ロックアップクラッチ（ｌｏｃｋ−ｕｐ  ｃｌｕｔｃｈ）１６は、液体トルクコンバータ３２の内部に収容されている（ｎｅｓｔｅｄ）。クラッチ作動ピストン（ａｐｐｌｙ  ｐｉｓｔｏｎ）５８が、トルクコンバータの内部回路圧によって対抗されている。結果として、全クラッチトルク容量は、クラッチ作動圧からトルクコンバータの「基本的な」圧力を減じた差によって決定される。これは一般的には差圧として参照される。
【００２２】
この「調整されたロックアップクラッチ（ｔｒｉｍｍｅｄ  ｌｏｃｋ−ｕｐ  ｃｌｕｔｃｈ）」の実施は、比例する圧力弁５６によるロックアップクラッチ圧の制御を含み、その圧力弁５６は、同様に電子制御ユニット４８によって制御されている。電子制御部４８は、ロックアップクラッチ圧、コンバータ出力圧、トルクコンバータ入力速度及びトルクコンバータ出力速度、及びエンジン負荷信号を監視し得る。
【００２３】
駆動部全体のねじり振動を低減するために、クラッチは、制御された様式にて滑らせてもよい。クラッチの滑りは、完全にロックされた状況未満であるクラッチの係合によって定義される。言い換えれば、係合圧、即ちクラッチ圧は、クラッチの表面が、トルクコンバータにおける嵌合面にわたって（ａｃｒｏｓｓ）引きずる（ｄｒａｇｓ）即ち、「滑る」ように低減される。クラッチの滑りはまた、時間あたりの回転数、即ちＲＰＭにて測定される。クラッチの滑り速度は、入力軸の回転速度を観察し、それを出力軸の回転速度と比較することによって計算される。滑り速度は、二つの軸の間の回転速度の差である。
【００２４】
クラッチは、一定の摩擦係数を備えて設計されており、同摩擦係数は、力が適用された場合に、同クラッチが回転力を別の物体に移動させることを可能にする値である。この場合、クラッチ圧により力が生じ、その力は、エンジンからの回転力をトルクコンバータ及び出力部に伝達する。クラッチにおける摩擦係数が大きいほど、及び／またはクラッチに係る係合力が大きいほど、クラッチは滑ることなく完全にロックされた状態を維持する能力が高くなる。
【００２５】
結果として、ねじり振動を最小限にするためには、ロックアップクラッチ１６は最初は、同クラッチ１６を完全に係合するための最大クラッチ圧を付与されることによって係合され得る。短時間（３乃至１０秒）の後、ロックアップクラッチ１６の圧力をより低い圧力に低下させて、クラッチを５乃至２０ＲＰＭの範囲（ｒｅｇｉｏｎ）にて滑らせてもよい。完全なロックアップ時でのエンジンの負荷が、アルゴリズムにおいて使用され、ロックアップクラッチ圧における初期の低下を決定してもよい。次に、クラッチの滑り速度を使用して、ロックアップクラッチ圧を、状況に応じて上昇または低下させることによって所望とされる５乃至２０ＲＰＭの滑りを維持してもよい。
【００２６】
作動及びクラッチ圧を制御するために、コントローラ４８は種々の変更を伴って設計されてもよく、そのような変更としては、単にクラッチ作動圧を必要とされる差圧に予め設定して最大定格エンジントルクを保持することによる開ループ制御、クラッチ作動圧を所望のレベルにて設定するために検出されたクラッチ差圧に依存する閉ループ制御、所望のクラッチ滑りを維持するべくクラッチ圧を調整するクラッチ滑り速度に基づく閉ループ制御、及び、所望のレベルにてクラッチ作動圧を設定するためにクラッチ滑り速度とクラッチ差圧の両方に基づく閉ループ制御が含まれる。これら４つの変更は、図９乃至１２を参照して以下に記載する。４つの設計の選択肢の全てにおいて、主要な要因は、クラッチ材料の摩擦係数対クラッチ滑り速度の特徴的な曲線にある。
【００２７】
ロックアップクラッチは、特定の摩擦係数を伴って設計される。摩擦対滑り速度の曲線は、通常、ゼロの滑り（滑りなし）にて最大摩擦係数を生成するものと予想される。この場合、摩擦係数は、滑りがゼロとなる直前で最大値を達成し、その後滑りが近づくにつれて低減するものと理解される。
【００２８】
図２は、本発明よりも以前に、当該技術分野がパワートレインにおいてトルクをどのように理解していたかを示す。所定のエンジンにおけるこの以前のモデルでは、全トルク曲線６８、エンジン定格トルク６２、トルクコンバータインペラトルク７０及びトルクコンバータのタービントルク６４が含まれる。全トルク６８は、ロックアップクラッチ容量のトルク容量とトルクコンバータの流体力学的タービントルクの組み合わせとして定義されている。
【００２９】
このモデルにおいて、全トルク６８は、クラッチの滑り始めに続くクラッチ滑り速度と比較される場合、領域４０によって示される負の傾きの領域を含む。クラッチが滑るということは、従来技術において理解されるものとして、トルク曲線の負の傾き領域に作用する場合、不安定であり得る。これは、クラッチが、クラッチ作動圧におけるいかなる増大を伴うことなく、より少ない滑りにつながるからである。全トルク曲線は有効クラッチ摩擦係数を使用して計算され、それは上記したように、クラッチ滑り速度が変化した場合に変化する。図示されるように、全トルク曲線６８は、おおよそ９５ＲＰＭ（の滑り）から始まるより高い滑り速度では平坦である。より高い滑り速度において、より望ましい正の傾き領域３７（より安定した滑り制御）によって特徴付けられてはいるものの、領域３７における運転上の欠点としては、クラッチ及びトルクコンバータにおける過剰な熱の損失が挙げられ、それは出力効率を低減させる結果となる。これらの欠点は、クラッチ滑り速度の結果として発生する。クラッチが滑ると、エネルギーが熱の形にてシステムから放出されることとなる。クラッチが完全に係合されると、より高い摩擦係数を伴って、本質的には滑りは起こらず、クラッチ面がトルクコンバータの表面にわたって引きずられることによる熱が発生することはない。滑りが大きくなるとより大きな熱が発生する。この理由により、トルク曲線の領域３７は、トルク曲線における正の傾きを含むことから望ましい一方で、生成される熱の量及び出力の消失という点については望ましくない。
【００３０】
既に述べたように、トルク曲線は、ロックアップクラッチのトルク容量と、タービン軸を介するトルクコンバータの流体力学的な寄与とを組み合わせることによって計算される。これらの計算の全ては、クラッチ滑り速度が変化するにつれて変化する変数であるクラッチ摩擦係数を因数分解する（ｆａｃｔｏｒ）。従って、図２の従来技術のモデルは、図３に示されるＭｕユニットにて測定されたクラッチ摩擦係数のデータを使用して計算される。これまでに許容されている、標準摩擦対クラッチ滑り曲線７４は、クラッチが滑るときのクラッチにおける摩擦係数を定義するために、従来技術においては伝統的に使用されてきた。この典型的な曲線７４において、摩擦係数は、クラッが滑り始めてから約２６０ＲＰＭとなるまで負の傾きの領域４０を有する。約２６０ＲＰＭの後は、滑り速度曲線７４は比較的平坦な傾き３７を示す。しかしながら、より実際的な摩擦係数の曲線７６によって示されているように、クラッチ滑りがゼロに近い領域では摩擦係数は異なった挙動であることが明らかとなった。曲線７６は、図３に示されるように領域３８において正の傾きを示す。この正の傾き領域（この場合、約０〜２５ＲＰＭの間）は、好ましい実施形態において、クラッチの僅かに滑る制御を可能にする領域である。
【００３１】
一般的に、図３に示されるように、摩擦係数のプロットは、クラッチの滑りの開始から負の傾き領域４０を有するものと考えられてきた。ロックアップクラッチの容量は、クラッチプレート上に加えられた力と摩擦係数との積に比例する。クラッチ容量とトルクコンバータの流体力学的なタービントルクの和は、図２、４及び５に示されるように、全トルクを生ずる（ｙｉｅｌｄ）。摩擦係数の典型的なプロット７４は、図２においてトルク曲線を計算するために特に使用される。しかしながら、より詳しく観察して、摩擦係数のデータを分析したら、滑り速度がゼロ滑り（滑りなし）に近づくにつれて曲線の傾きが正３８になることが明らかとなった。このことは、図３において、摩擦係数のより実際的な曲線７６によって示されている。新たに明らかとなった情報を使用して、図４においてトルク曲線を計算した。このことは、本発明より以前においては認識されてはいなかった。従来技術では、トルク曲線の所望となる正の傾き部分（図２の６８）において運転するためには、当業者はより大きな速度（９５ＲＰＭを超える速度）にクラッチを滑らせる必要があると推測していた。繰り返すが、実際の試験データは、摩擦係数対滑りＲＰＭのデータにおいて初期の正の傾きを示している（図３の領域３８）。結果として、これまでに述べられていたより大きな滑り速度にてクラッチを滑らせる負の影響は、全トルク曲線が正の傾き領域３８（図４）に維持された場合回避できる。
【００３２】
より詳細に述べると、トルク対コンバータの滑り速度が、図４においてグラフのプロットにて示されている。この状況において、クラッチ１６を完全に係合させるために必要とされる圧力からクラッチ圧を低減することによって、同クラッチ１６の初期の滑りが許容された場合のロックアップクラッチ１６とトルクコンバータ３２とが分析されている。これまでに述べたように、図３における「より実際的な」摩擦係数の曲線から得られるデータを使用して、全トルク曲線を計算した。左端のＸ軸に、ゼロ滑り速度が示されている。クラッチが滑ると、クラッチのトルク容量が実際にはかなり増大する一方で、トルクコンバータの流体力学的な寄与は僅かに増大するのみである。クラッチトルクと、トルクコンバータにおける油圧油からのタービントルク６４との組み合わせを一緒に加えて、全トルク６８曲線を形成する。クラッチの滑り速度が増大すると、全トルク曲線６８は正の傾き領域３８を形成する。これまでに示唆したように、正の傾き領域３８において全トルクを作動及び維持することは、負の傾き領域４０よりもより安定かつより制御可能であることを重要な研究が示している。負の傾き領域４０は不安定かつ制御困難である傾向にあり、トルクコンバータ３２／ロックアップクラッチ１６パッケージの全体の効率を低減するものである。言い換えれば、正の傾き領域３８においてトルク曲線６８を伴って作動される場合、クラッチ１６が滑ると、負の傾き領域４０にて作動される場合と比較して、より大きなクラッチ容量が得られる。
【００３３】
既に説明したように、図３のゼロ滑り領域付近にクラッチを滑べらせる場合、摩擦係数は、０から２５ＲＰＭのクラッチ滑り領域にて増大する。クラッチの容量は、摩擦係数に正比例するので、クラッチの滑りが増大すると、摩擦が増大してクラッチ容量が増大する。仮にクラッチ圧が一定に保持されてクラッチがゼロ滑りの地点であると、クラッチをゼロ滑り地点から遠ざけるように移動させる唯一の誘因は、作動トルクにおける増大が起こる場合のみである。作動トルクにおけるこの増大は、典型的には、エンジン側、フラックポンプ（ｆｒａｃ  ｐｕｍｐ）側、或いはそれら両方のいずれかからのねじり励振（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）に由来する。
【００３４】
図３に見られるようなクラッチの摩擦係数のより実際的な曲線７６からのデータを使用して、図４〜５における全クラッチトルク６８を決定する場合、図２に示される全トルク曲線は、図４に示されるトルク対滑り速度曲線によってより正確に表わされる。この場合、トルク対滑り速度曲線の正の傾き領域３８における動作は、仮にクラッチ滑り速度がおおよそ２２ＲＰＭ未満であるときには維持される。本発明のユニークなアプローチは、完全にロックアップされたクラッチの係合に近い正の傾き領域３８に留めるべく非常に低いクラッチ滑りを維持することである。正味の効果は、エンジントルクの公称定格に一致させた容量を備えた僅かに滑るロックアップクラッチであり、同ロックアップクラッチがこの容量以上でのトルクの擾乱を部分的に取り除く（ｆｉｌｔｅｒ  ｏｕｔ）ことを可能にする。
【００３５】
エンジン公称トルク６２とねじり励振との和は、ロックアップクラッチ１６の静的容量（ｓｔａｔｉｃ  ｃａｐａｃｉｔｙ）によって制限されるであろう。エンジンの公称トルク＋ねじり励振がロックアップクラッチ１６の静的容量に達する場合、クラッチは滑り始め、ロックアップクラッチ１６の静的容量にトルクを制限するであろう。クラッチ１６の静的容量がトルクの量として定義され、クラッチは、所定の常圧にてロックアップ状態を保持するように設計される。
【００３６】
以下の表１に示される１つの例では、１９００ＲＰＭにて２７６０ＨＰ（２０５８．９ｋＷ・ｈ）の正味出力を備えたエンジンを参照のために使用した。そのようなエンジンを用いた場合、７，６２９ｌｂ−ｆｔ（１０５５．１ｋｇ−ｍ）の公称エンジントルクを算出した。以下の表１に示されるようにロックアップクラッチ１６の通常の静的容量は、１４，８７７ｌｂ−ｆｔ（２０５７．５ｋｇ−ｍ）である。静的容量によって、負荷が一定で変化しない場合には、クラッチはそのような負荷に対処できるものと理解される。全トルクが、（（図３を参照して）推定摩擦係数を使用して決定されるように）正常な静的容量未満であるにも関わらず、負荷における突然の変化を伴うとクラッチは滑る可能性がある。そのような突然の衝撃は、負荷の実際のレベルにも関わらず、クラッチにかなりの量のひずみを与えることが知られている。既に記載されているように、ロックアップクラッチ１６の正常な静的容量は１４，８７７ｌｂ−ｆｔ（２０５７．５ｋｇ−ｍ）である。この値は、公称エンジントルクのほぼ２倍である。繰り返し述べるが、エンジン公称トルクにトルク負荷におけるパルスまたは急上昇（ｓｐｉｋｅ）からのねじり励振を加えたものがこの高いトルク値に達し得る。これらの急上昇は、例えばパワートレインにおけるねじり振動によって生じ得る。
【００３７】
【表１】
0006659569.tif 000002
【００３８】
仮にロックアップクラッチの容量がクラッチ作動圧を低下させることによって低減された場合、クラッチはより低いトルク値にて滑り始めるであろう。以下の表２は、ロックアップクラッチ圧を２５０ｐｓｉ（１７２４ｋＰａ）から１９０ｐｓｉ（１３１０ｋＰａ）に低下させ、かつ所定の滑りＲＰＭでの実際の摩擦係数に関連する図３のデータを使用することにより、静的クラッチ容量が１４，８７７ｌｂ−ｆｔ（２０５７．５ｋｇ−ｍ）から７，４９８ｌｂ−ｆｔ（１０３７．０ｋｇ−ｍ）に低減した。
【００３９】
【表２】
0006659569.tif 000003
【００４０】
このロックアップクラッチの低減された値を使用してクラッチトルク計算値を算出した場合、図４に示されるデータは、図５に示されるデータに変換できる。言い換えれば、トルクのプロットは、低減した全トルクを示すｙ軸に沿って垂直方向にシフトする。
【００４１】
ロックアップクラッチ１６は、エンジン公称トルクを保持するのにちょうど十分な容量を有していることになる。作動トルクにおけるねじれ励振からの任意の増加はクラッチを滑らせることになるであろう。ねじれ励振は、ランダムなトルクの急上昇、またはエンジン若しくは付与された負荷からの周期的なねじれ励振の形で現れる。部品は種々の運転速度及び負荷によって移動しているので、ねじれ振動は調和振動数を起こし、それがトルク負荷を非常に増大し得る。
【００４２】
滑り速度が増大するとクラッチ容量が増大するので、クラッチ圧の低減によりクラッチは安定した状態のままになる。ここで、システムにおいて許容される最大トルクは、１４，８７７ｌｂ−ｆｔ（２０５７．５ｋｇ−ｍ）と比較して、１０，４１４ｌｂ−ｆｔ（１４４０．３ｋｇ−ｍ）に制限されることになるであろう。ロックアップクラッチ容量が低減されたシステムを用いると、ねじり要素（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）は、公称エンジントルクの３６．５％に制限される。完全に係合したロックアップクラッチ１６を用いると、ねじり要素は、公称エンジントルク６２の９５％に達する。
【００４３】
図５は、エンジン１８から伝達される公称トルク６２に等しいクラッチ容量を示す。クラッチ１６は理論的にはそのエンジン１８と駆動部とを保持しているので、エンジン１８からの出力がトランスミッション（図示しない）、及び出力軸２６またはフラッキングポンプのような別の装置に戻る。
【００４４】
しかしながら、エンジンの公称トルク６２が、その公称トルク曲線６２の頂点に加わるねじり擾乱によって上回ることになることを履歴が示している。クラッチ１６は、ロックアップクラッチ１６の容量全体によって制限されているので、この増加した負荷に対処することはないであろう。図３に示される摩擦係数７６の曲線はクラッチの滑りの開始時から正の傾き領域を有しているので、クラッチの容量は、この正の傾き領域の間には、静止時の７５００から２２ＲＰＭでは約１０５００に上昇する。結果として、加えられるねじり要素は１０，０００ｌｂ−ｆｔ（１３８３ｋｇ−ｍ）に達し得る一方で、クラッチが滑る前で、かつ完全にロックされたクラッチの状態で運転する場合、おおよそ１５，０００ｌｂ−ｆｔ（２０７４．５ｋｇ−ｍ）に達するであろう。
【００４５】
滑ったクラッチ１６は、僅か３６％のねじりの付加（ａｄｄｉｔｉｖｅ）においてであり、フル−クラッチ容量を備えたロックされたクラッチ１６は、９５％のねじりの付加においてであり得る。結果として、滑ったクラッチの状態におけるトランスミッションでは、トルクの急上昇が非常に少なくなる。
【００４６】
加えて、トルクを１５，０００から１０，０００に低下させることとは別に更なる利点が存在する。システムのばね定数及び剛性が変化し得る。滑ったクラッチの状態は、クラッチ１６がもはや剛直ではなくなるので、柔軟な衝撃吸収連結部を加えた状態に類似する。その結果、それは実質的に、ゴム、或いは衝撃吸収連結部のような挙動を示す。これは、システムの固有振動数（或いは振動調和）が、クラッチ１６が滑ることによって変更された場合に起こる。これら運転範囲における臨界振動数を、試験結果が示しており、トランスミッションにおいて範囲が変更する場合にそれらは変化する。本願においてトルクコンバータが適用されたトランスミッションは、９つの特徴的な比（比は、トランスミッションの出力速度をトランスミッションの入力速度にて除したものとして定義される）を有することを明記したい。範囲は、多くの場合、第１範囲、第２範囲などと称される。各システムは、それら全てが他のものよりもより大きいねじり振動を生じやすい異なった物理特性を有しているので、固有である。図５の正の傾きの領域に留めるべくクラッチ１６の滑りを動的に調整することにより、それらの固有振動数はいかなるシステムにおいても排除され得る。これは、システムがねじり振動を起こす固有振動数が、システムの物理的形状及び組成の直接の結果である場合に起こる。クラッチが滑ると、これにより駆動部或いはエンジンがシステムの他の部分から切り離され、ねじり振動が起こる地点で共振振動数が変わる。結果として、多くのシステムは、その物理的形状または組成に関わらず、クラッチの制御された滑りによってねじり振動を減衰するように調整され得る。
【００４７】
本発明により提供される制御方法１００の一つの好ましい実施形態を図６に示す。この実施形態において、コントローラ４８（図１）は、開ループ制御によって、クラッチの滑り速度を制御して正の傾き領域３８に留めるように作動する。これは、ブロック１０１の始動及び初期化ののちに、ブロック１０２においてシステムを安定化させる（例えば、ねじり振動のない状態を達成する）ために所定の時間においてクラッチを完全に係合することにより達成される。システムは、クラッチの滑りがない場合に安定化される。これは監視されるか、或いはフィールド試験に基づいてタイマーが選択されてもよい。特に、調整されたロックアップクラッチが機能するためには必要とはされない。安定化ステップは選択的なものではあるが、負荷時における突然の急上昇の結果として設定時にクラッチが衝撃を受けないことを確実にすることを支援する。次に、クラッチ圧が、ブロック１０３にて、所定の圧力に低減され、その所定の圧力は所与のシステムの調和に基づいて計算される。所定の圧力は、おおよそ２０ＲＰＭのクラッチ滑りを許容する圧力に設定され、その値はフィールド校正時に決定される。ブロック１０４において、仮にクラッチ圧が定常状態のレベルにある場合、それは圧力が任意の運転要件（例えば、制限されるものではないがギアをシフトするといった要求）の結果として設定されていないことを意味するが、圧力はブロック１０６において所定の圧力設定にて維持される。一方、圧力が任意の運転要件の結果として設定される場合、運転要件がもはや不要となるまでは更なるアクションは行わない。特に、クラッチ圧が、その他の要件に基づく場合、新たなクラッチ圧がブロック１０８において維持される。新たな要件がもはや必要とされなくなった場合、安定化プロセスをリスタートさせる。
【００４８】
所定の圧力が運転要件を満たさなくなった場合、滑り速度が監視されて、既に述べたように、クラッチの滑り速度を正の傾き領域（例えば図３及び４の符号３８）に維持するために圧力が維持される。より詳細に述べると、上述の定常状態が維持された後に、ブロック１１０に示されるようにクラッチの滑り速度が監視され得る。これらの論理ブロックは全て、電子制御部４８を用いて決定されてもよい。
【００４９】
滑り速度が監視されると、方法１００は、ブロック１１２において、滑り速度が目標窓（即ち予め設定された目標閾値）を超えて増大しているかを決定する。ブロック１１４において、クラッチを所定の時間においてロックするために圧力を増大させ、かつプロセスをリセットする（制御がブロック１０２の安定化ステップへ戻る）。これは、クラッチの寿命を低減させ得るような過度の滑りを回避する。仮にクラッチの滑り速度が適切に維持されている場合、クラッチ圧はブロック１０６において維持され、命令されたクラッチ圧が運転要件に基づいているかを決定するために制御がブロック１０４に戻るので、クラッチの滑り速度が連続的に監視され得る。特に、ブロック１１０−１１４においてクラッチの滑り速度を監視することは、本実施形態においては任意選択事項である。
【００５０】
図７に移ると、閉ループ制御によって、正の傾き領域に留めるためにクラッチの滑り速度を制御する代替的な方法１２０が示されている。本発明のこの実施形態において、始動及び初期化ステップ１２２の後に、クラッチの係合を最初に（任意ではあるが）ブロック１２４にて定常状態の圧力に設定する。次に、ブロック１２６において、クラッチの滑り速度を、例えば、図１に示されるような入力軸速度センサ５２及び出力軸速度センサ５４のような種々のセンサを用いて監視する。次に、ブロック１２８において、目標滑り速度３８（図４）が得られるまでクラッチ圧を低減させる。目標滑り速度が得られたら、種々のセンサから得られた検出されたデータ（そのようなデータは限定されるものではないがクラッチ滑り速度を含む）に基づいてブロック１３０においてクラッチ圧が連続的に調整される。結果として、目標圧力窓は予め決定されてはいないが、検出された運転要件に関して動的に変更される。
【００５１】
ブロック１３０においてクラッチ圧が連続的に調整されている間、方法１２０は、ブロック１３２において、クラッチ圧が定常状態に影響を与え得る任意のその他の要件に基づいているかどうかを決定する。そうでない場合、クラッチ滑り速度は、ブロック１３４において監視を続けられる。仮に新たなクラッチ圧がその他の要件に基づく場合、ブロック１３６において新たなクラッチ圧が維持され、安定化プロセスは、ブロック１２４にてリスタートされる。次に、ブロック１３８において、方法１２０は、クラッチ滑り速度が目標窓閾値を超えて増大しているかどうかを決定する。そうである場合、ブロック１４０において、所定の時間だけクラッチ圧を増大させてクラッチをロックし（即ち、所定の時間が過ぎるまでクラッチ圧の低減は要求されない）、プロセスがリセットされる。これは、クラッチの寿命を低減させ得るような過度の滑りを回避する。クラッチの滑りが許容された閾値以下である場合、ブロック１４２においてクラッチ圧が維持され、同クラッチ圧は、目標滑り速度を維持するために連続的に監視される。
【００５２】
図８は、クラッチ圧とクラッチ滑り速度の両方を用いる閉ループクラッチ制御の別の実施形態を示す。この実施形態において、方法１５０は、始動及び初期化ステップ１５２の後に、クラッチの係合を最初に（任意ではあるが）ブロック１５４にて定常状態（即ち、クラッチの滑りなし）に設定する。次に、ブロック１５６において、クラッチの滑り速度をクラッチ圧とともに、例えば、図１に示されるような圧力センサ５０、入力軸速度センサ５２及び出力軸速度センサ５４のような種々のセンサを用いて監視する。ブロック１５８において、最初の目標クラッチ圧が得られるまでクラッチ圧を低減させる。目標クラッチ圧が得られたら、種々のセンサからの検出されたデータ（そのようなデータは限定されるものではないがクラッチ滑り速度を含む）に基づいて閾値／目標滑り速度を維持するために、ブロック１６０においてクラッチ圧が連続的に調整される。
【００５３】
ブロック１６０においてクラッチ圧を連続的に調整する一方で、ブロック１６２は、クラッチ圧が、定常状態に影響を与え得る任意のその他の要件に基づいているかを求める。そうでない場合、ブロック１６４において、クラッチの滑りの監視を続ける。仮にクラッチ圧がその他の要件に基づく場合、新たなクラッチ圧がブロック１６６において維持され、ブロック１５４にてプロセスがリスタートされる。次に、ブロック１６８は、クラッチの滑り速度が、許容される滑り速度閾値より大きいかどうかを求める。そうである場合、ブロック１７０において、所定の時間だけ圧力を増大させてクラッチをロックし、プロセスをリセットする。これは、クラッチの寿命を低減させ得るような過度の滑りを回避する。そうでない場合、即ち、クラッチの滑り速度が閾値以下である場合、ブロック１７２にてクラッチ圧が維持され、クラッチは連続的に監視される。
【００５４】
最後に、図９は、クラッチ圧のみを用いて、閉ループクラッチ制御方法１８０を構成する更に別の実施形態を示す。この実施形態において、ブロック１８２における始動及び初期化ステップの後に、ブロック１８４においてシステム全体を安定化させる。安定化の後に、クラッチ圧をブロック１８６にて監視する。クラッチ圧と、クラッチ圧に対抗する（ｏｐｐｏｓｉｎｇ）圧力の両方を監視する。次に、ブロック１８８において、目標圧力が達成されるまでクラッチ圧を低減する。クラッチ圧に対抗する圧力も監視される場合、目標デルタ（ｄｅｌｔａ）圧、或いはクラッチ圧と対抗するクラッチ圧との差が達成されるまでクラッチ圧が低減される。
【００５５】
最適な目標圧力に到達して設定されたら、既に述べたように正の傾き領域３８（図４）でのクラッチ滑り速度を維持するために、ブロック１９０においてクラッチ圧を連続的に監視し、維持する。この定常状態を達成した後に、ブロック１９２では、新たなクラッチ圧が、任意のその他の運転要件に基づいているかどうかを決定する。クラッチ圧がその他の要件に基づいている場合、ブロック１９４において新たなクラッチ圧が維持され、プロセスがリスタートされる。そうでない場合、ブロック１９６においてクラッチの滑りが監視される。これらの論理ブロックは全て、電子制御部４８を用いて決定されてもよい。
【００５６】
滑り速度が監視される場合、ブロック１９８は、同滑り速度が目標窓（即ち、許容された滑り速度閾値）を超えて増大しているかどうかを決定する。そうである場合、ブロック２００において、所定の時間だけ圧力を増大させてクラッチをロックし、プロセスをリセットする。これは、クラッチの寿命を低減させ得るような過度の滑りを回避する。そうでない場合、即ち、クラッチの滑りが閾値以下である場合、ブロック２０２にてクラッチ圧が維持、クラッチは連続的に監視される（制御はブロック１９０に戻る）。
【００５７】
図１０Ａ乃至１０Ｅを参照すると、作動される最大（ｆｕｌｌ）クラッチ圧の状態でのロックアップクラッチの試験時に得られたデータが示されている。この例において、クラッチは完全に係合しており、回転力がポンプに伝達されている。ポンプにはまた最大負荷が与えられている。図１０Ｂ乃至１０Ｅに示されるデータは、図１０Ａにてカーソルマークにて示されているように、５４．４秒の時点のものである。この例については、トランスミッションは第７範囲にある。
【００５８】
図１０Ａは、負荷がフラックポンプにて付与された場合の、時間に対する最大トルク曲線１５０、二乗平均平方根（ＲＭＳ）トルク曲線１５２、平均トルク曲線１５４及び最小トルク曲線１５６を示す。図１０Ｂは、ロックアップクラッチ圧１５８を示すが、これは、時間にわたって完全なロックアップを維持するためにクラッチに与えられるものであり、かなり一定のままである。図１０Ｃはトランスミッション入力速度センサにて検出された、０度からピークまでのねじり変位（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）１６０の振動数スペクトルを示す。図１０Ｄは、トランスミッション入力トルク１６２（単位：Ｌｂ−ｆｔ）の０からピークまでの振動数スペクトルを示す。約２０Ｈｚにて、トルクはほぼ９，０００ｌｂ−ｆｔ（１２４４．７ｋｇ−ｍ）に急激に上昇する。これは、装置を大きく振動させることが知られており、パワートレインの種々の部品に損傷を与えるかもしれないねじり振動の証拠である。最後に、図１０Ｅは、時間の経過に沿ったトランスミッション入力トルク１６４を示す。図１０Ｅは図１０Ｄと同じデータであるが、トルク対振動数ではなく、トルク対時間にて示されている。顕著な２０Ｈｚは、パワートレインの固有振動数であると思われ、３回のピストンフラックポンプの負荷パルスによって励起されている。
【００５９】
次に図１１Ａ乃至１１Ｅに移ると、図１０Ａ乃至１０Ｅに関して上記した同じロックアップクラッチの試験時に得られたデータが示されている。しかしながら、クラッチは、本発明の好ましい実施形態の制御された滑りを用いて調整されている。これは、図６に示され、かつ既に開示されているような、開ループを用いたものである。即ち、クラッチ圧は、最大クラッチ圧以下に調整されている。滑ったクラッチはまた、回転力をポンプに伝達している。図１０Ａ乃至１０Ｅと同様に、ポンプには最大負荷が与えられている。図１１Ｂ乃至１１Ｅに示されるデータは、図１１Ａにてカーソルマークにて示されているように、７５．２秒の時点のものである。
【００６０】
図１１Ａは、時間の経過に伴う、最大トルク曲線１７０、二乗平均平方根（ＲＭＳ）トルク曲線１７２、平均トルク曲線１７４及び最小トルク曲線１７６を示す。検出された最大トルクは、クラッチが制御された滑りの状態にあるので、著しく低下している。しかしながら、クラッチは、同じ最大負荷にてポンプに動力を供給している。トランスミッションは第７範囲にあり、負荷はフラックポンプにて付与されたものである。最大負荷は、約２２秒で到達している。６４秒では、トランスミッションは第６範囲に短くシフトされ、その後第７範囲に戻っている。次に、所定の時間の後に、ロックアップクラッチ圧は７５．２秒の時点にて低減されている。この時点が、僅かに滑るロックアップクラッチの恩恵を受け始める時点である。この運動は、ロックアップクラッチの完全な係合から部分的な係合への推移を示している。図１１Ｂは、全圧力１８０を示し、時間にわたって制御された滑りを維持するためにクラッチに与えられるものであり、かなり一定のままである。この場合、作動されるトルクは、完全にロックされたクラッチ状態である図１０Ｂに示されるものよりも約４０ｐｓｉ（２７６ｋＰａ）小さい値である。図１１Ｃは、トランスミッション入力速度センサにて検出された、０度からピークまでのねじり変位１８２の振動数スペクトルを示す。
【００６１】
図１１Ｄは、トランスミッション入力トルク１８４（単位：Ｌｂ−ｆｔ）のピークからピークまでの振動数スペクトルを示す。図１０Ｄに示された完全にロックされたクラッチでは、約２０Ｈｚにて、トルクは、ほぼ９０００ｌｂ−ｆｔ（１２４４．７ｋｇ−ｍ）に急激に上昇しており、それは装置を大きく振動させることが知られており、パワートレインの種々の部品に損傷を与えるかもしれないねじり振動を示すものである。好ましい実施形態のすべりが制御されたクラッチでは、ねじりの急上昇は殆ど排除されている。繰り返し述べるが、最大負荷にて同じポンプの動力の供給にて、クラッチ及びトランスミッションへの入力を介するトルクの変動が少なく、認められる調和ねじりトルクの急上昇が存在しないことから最大トルクもかなり小さい。従って、制御された滑りは、これまでに認められているようなねじり振動を排除するための連結部として機能していた。最後に、図１１Ｅは、時間の経過に伴うトランスミッション入力トルク１８６を示す。これまでに認められたトルクの正弦曲線は著しく平らになり、トランスミッションが経験するトルクにおける極端な揺れを回避できる。明らかなように、トランスミッション入力時のトルクの振幅における周期的な揺れは、仮に全トルクが不具合の限界を超えていないとしても、パワートレイン全体に損傷を与える可能性がある。これは、引き続く疲労サイクルに起因しており、それはパワートレインに対して特に好ましからざる影響を与える。好ましい実施形態を用いることによって、そのような有害な結果が回避される。
【００６２】
上述の実施形態のいずれも単独にて、或いは互いに組み合わせて使用され得る。また、既に述べたように、クラッチ圧の制御は、複数のセンサを使用して、ソフトウェア及び電子制御システムを用いて実施されてもよい。また、クラッチ圧を手動にて調整し、かつ視覚的な監視にて圧力を読み取ることも可能である。各実施形態の目的は、滑り速度に対するトルクの正の傾きが維持されるように、クラッチの滑り速度を維持することである。既に述べたように、これは一貫したクラッチ滑り速度または一貫した圧力ではないかもしれないが、クラッチの摩擦係数、トルクコンバータの設計、温度、負荷、負荷抵抗、エンジンの種類、入力軸及び出力軸の大きさ、またはシステムの任意の部品の調和共振振動数に影響を与え得る任意のその他の要素のような種々の要素に基づいて動的に変更することができる。
【図１】
0006659569.tif 000004
【図２】
0006659569.tif 000005
【図３】
0006659569.tif 000006
【図４】
0006659569.tif 000007
【図５】
0006659569.tif 000008
【図６】
0006659569.tif 000009
【図７】
0006659569.tif 000010
【図８】
0006659569.tif 000011
【図９】
0006659569.tif 000012
【図１０Ａ】
0006659569.tif 000013
【図１０Ｂ】
0006659569.tif 000014
【図１０Ｃ】
0006659569.tif 000015
【図１０Ｄ】
0006659569.tif 000016
【図１０Ｅ】
0006659569.tif 000017
【図１１Ａ】
0006659569.tif 000018
【図１１Ｂ】
0006659569.tif 000019
【図１１Ｃ】
0006659569.tif 000020
【図１１Ｄ】
0006659569.tif 000021
【図１１Ｅ】
0006659569.tif 000022