JP2003166668A - ソレノイド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正常値の範囲から外れない僅かなモニタ電流
値の異常によってもソレノイドの異常を検出可能とす
る。 【解決手段】 ソレノイド制御装置は、変速機の油圧制
御装置に配置され、供給圧を調圧して信号圧を出力する
ソレノイド弁に、そのソレノイドＡの駆動による調圧制
御のための電気信号＿ｌｓ＿ｄｕｔｙを印可する。ソレ
ノイドＡの印可電圧Ｖとモニタ電流ｉｆｂから算出した
抵抗値をソレノイドの正常時の抵抗値と比較してソレノ
イドフェールを検出する。この場合に算出される抵抗値
は、フィードバック制御の特性により増幅された値とな
り、正常時の抵抗値との差異を明確に識別可能となるた
め、僅かなモニタ電流の異常も抵抗値を指標として検出
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多段あるいは無段
の自動変速機の油圧制御装置に付随するリニアソレノイ
ド弁のソレノイド制御装置に関し、特に、リニアソレノ
イドの故障に対応する制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の多段の自動変速機やＣＶＴを用い
た無段の自動変速機には、その変速や流体伝動装置のロ
ックアップの制御のための油圧制御装置が設けられてい
る。この油圧制御装置中にあって、ライン圧を生成させ
る調圧弁（レギュレータ弁）やロックアップのための油
圧を制御する調圧弁（ロックアップコントロール弁）に
印可する油圧（ソレノイド信号圧）を出力するリニアソ
レノイド弁やデューティソレノイド弁は、電子制御装置
（ＥＣＵ）の指令に従う電気的駆動信号、例えば電流の
デューティ比の変更によるソレノイドへの印可電圧の変
化で制御される。

【０００３】上記のようなソレノイドの制御において、
ソレノイドへの印可電圧は、ソレノイドのコイルを流れ
る電流のフィードバック（モニタ電流）により監視さ
れ、適正値に制御されるが、ソレノイドコイルやその制
御回路にフェールが生じた場合（本明細書において、コ
イルとその制御回路を含めたフェール、例えば断線、リ
ーク、ショート、回路素子の劣化等の電気的故障を総称
してソレノイドのフェールという）、モニタ電流に異常
が生じることで、ソレノイドコイルへの供給電流が影響
を受け、特に、モニタ電流値が低下した場合、その電流
値を適正化すべく供給電流値を大きくする制御が働くた
め、ソレノイドコイルへの印可電圧が意図しない高電圧
になってしまう。こうしたことから、従来の制御では、
モニタ電流値が所定の正常値の範囲から外れた場合をフ
ェールと判定し、フェールモードの適宜の制御に移行さ
せる処理が行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なモニタ電流値を指標とするフェール判定では、コイル
の断線やショートのような極端なモニタ電流の変化が生
じる場合のフェールの検出には対応できても、本来の制
御幅内の正常値の範囲から外れない僅かなモニタ電流値
の異常には対応することができない。

【０００５】そこで、本発明は、正常値の範囲から外れ
ない僅かなモニタ電流値の異常によってもソレノイドの
フェールを検出可能なソレノイド制御装置を提供するこ
とを概括的な第１の目的とする。次に、本発明は、上記
のような僅かなモニタ電流値の異常によりソレノイドの
フェール検出に先行して生じる意図しないロックアップ
を回避可能なソレノイド制御装置を提供することを更な
る目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的は、請
求項１に記載のように、変速機の油圧制御装置に配置さ
れ、供給圧を調圧して油圧を出力するソレノイド弁に、
そのソレノイドの駆動による調圧制御のための電気信号
を印可するソレノイド制御装置において、前記ソレノイ
ドの印可電圧とモニタ電流から算出した抵抗値に基づき
ソレノイドのフェールを検出することを特徴とする構成
により達成される。

【０００７】具体的には、請求項２に記載のように、前
記フェールの検出は、算出した抵抗値と、ソレノイドの
正常時の抵抗値との比較によりなされる構成とされる。

【０００８】前記ソレノイド弁は、請求項３に記載のよ
うに、変速機のロックアップ制御用調圧弁に油圧を出力
するロックアップソレノイド弁とすることができる。

【０００９】また、前記ソレノイド弁は、請求項４に記
載のように、変速機のライン圧生成用レギュレータ弁に
油圧を出力するスロットルソレノイド弁とすることもで
きる。

【００１０】前記の構成において、請求項５に記載のよ
うに、フェールの検出に基づき前記電気信号の出力を禁
止する出力禁止手段を備える構成とすることもできる。

【００１１】更に、前記の構成において、請求項６に記
載のように、前記ソレノイドの印可電圧を、電流検出回
路を経てフィードバックされるモニタ電流値に基づきデ
ューティ比で制御するフィードバック制御手段を備える
構成とすることができる。

【００１２】次に、本発明の更なる目的は、変速機の油
圧制御装置に配置され、供給圧を調圧して油圧を出力す
るロックアップソレノイド弁に、そのソレノイドの駆動
による調圧制御のための電気信号を印可するソレノイド
制御装置において、ロックアップ解放判断の成立時に、
前記ソレノイドの駆動のために印可する電気信号の限界
値を超える上昇又は下降を制限するロックアップ禁止手
段を備えることを特徴とする構成により達成される。

【００１３】

【発明の作用及び効果】上記請求項１記載の構成では、
ソレノイドへの印可電流に対するモニタ電流の異常を、
計算上の抵抗値の変化として捕捉することができるた
め、正常時のモニタ電流の変動範囲内でのソレノイドフ
ェールの検出が可能となる。

【００１４】次に、請求項２記載の構成では、計算で求
められる抵抗値の異常を、単純に正常時の抵抗値と比較
する異常判断がなされるため、ソレノイド正常時の印可
電流に対して得られるべきモニタ電流の値を演算する等
の複雑な制御処理を行なうことなく、ソレノイドフェー
ルの判定が可能となる。

【００１５】更に、請求項３記載の構成では、前記のよ
うな故障の検出をロックアップソレノイドについて行な
うことで、ソレノイドフェール時の意図しないロックア
ップを防ぐ制御が可能となる。

【００１６】また、請求項４記載の構成では、前記のよ
うなフェールの検出をスロットルソレノイド弁について
行なうことで、ソレノイドフェール時のライン圧の圧低
を防ぐ制御が可能となる。

【００１７】次に、請求項５記載の構成でも、ソレノイ
ドフェール時に、そのソレノイド弁を非制御状態とし
て、その弁が常開形の弁である場合には、油圧のフル出
力状態、その弁が常閉形の弁である場合には、油圧の出
力オフ状態とすることができるため、それらソレノイド
弁の最低必要な機能を確保することができる。

【００１８】更に、請求項６記載の構成では、前記のよ
うな抵抗計算値によるソレノイドフェール検出におい
て、フィードバック制御の特性を利用した増幅された抵
抗計算値が得られるため、より確実なソレノイドフェー
ルの検出が可能となる。

【００１９】また、請求項７記載の構成では、モニタ電
流値の異常により生じる意図しないロックアップを回避
する制御が可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。図１は本発明のソレノイド制御装置に
より制御される油圧制御装置の一般的回路構成を簡略化
して示す。この油圧回路は、オイルポンプ（Ｏ／Ｐ）１
を油圧源とし、その吐出圧から車両の走行負荷に応じた
ライン圧を生成させるライン圧発生弁２と、ライン圧の
生成に伴う余剰圧からライン圧より低圧のセカンダリ圧
を生成させるセカンダリ圧発生弁３と、セカンダリ圧を
調圧して、ロックアップクラッチ４１付のトルクコンバ
ータ４に供給する調圧弁としてのロックアップコントロ
ール弁５と、ライン圧を基圧としてモジュレータ圧を発
生させる減圧弁６と、モジュレータ圧を基圧として、ラ
イン圧発生弁２とセカンダリ圧発生弁３に印可する油圧
としてのソレノイド信号圧を出力するスロットルリニア
ソレノイド弁７と、同じくモジュレータ圧を基圧とし
て、調圧弁５に印可する油圧としてのソレノイド信号圧
を出力するロックアップリニアソレノイド弁８とを備え
る。これらリニアソレノイド弁７，８は、それらのソレ
ノイド７１，８１に印可される電気信号によるプランジ
ャの作動で、スプールを移動させて、モジュレータ圧の
ドレーン量を変化させることでソレノイド信号圧を調整
する調圧作動をする。

【００２１】リニアソレノイド弁７，８に電気信号を印
可するソレノイド駆動回路は、図２に示すように、リニ
アソレノイド７１，８１のコイルＡに印可すべき電圧
（Ｖ）を、指令値としての目標電流値（ｉｒ）に対し
て、フィードバック制御によりＰＷＭ出力を算出して出
力デューティ比（＿ｌｓ＿ｄｕｔｙ）を決定することで
制御する出力回路Ｂと、コイルＡを流れる電流を制御ゲ
インに合わせて適宜増幅する等の処理を行なって出力回
路Ｂにモニタ電流（ｉｆｂ）としてフィードバックする
電流検出回路Ｃからなるフィードバック制御手段で構成
される。

【００２２】こうしたソレノイド駆動回路によるフィー
ドバック制御では、電圧（Ｖ）を反映するモニタ電流
（ｉｆｂ）が上昇した場合には、出力デューティ比（＿
ｌｓ＿ｄｕｔｙ）を下げることで印可電圧が低減補正さ
れ、逆に、モニタ電流（ｉｆｂ）が下降した場合は、出
力デューティ比（＿ｌｓ＿ｄｕｔｙ）を上げることで印
可電圧が増加補正され、それにより常に印可電圧の適正
制御がなされる。また、モニタ電流（ｉｆｂ）が、コイ
ルＡのショート等で所定の正常値を外れて上昇した場
合、あるいは、コイルＡの断線等で所定の正常値を外れ
て下降した場合には、別途の異常判断手段によるリニア
ソレノイドの異常検出に基づき、指令値の出力を停止さ
せる等の処理で、コイルＡへの印可電圧を０として、ソ
レノイド弁が本形態におけるスロットルソレノイド弁の
ような常開形とされる弁の場合には最大出力、本形態に
おけるロックアップソレノイド弁のように常閉形の弁の
場合には出力０とする制御がなされる。

【００２３】ところで、こうしたモニタ電流（ｉｆｂ）
を指標とするソレノイドのフェール検出では、目標電流
値の変更幅内に入るようなモニタ電流の異常検出電流値
を設定することができないため、電流検出回路Ｃの回路
素子の異常の場合に想定されるような、小さなモニタ電
流値の異常を検出することができない。次に示す図３
は、比較的高いソレノイド信号圧出力状態でのこうした
ソレノイドフェール発生時の出力デューティ比に応じた
印可電流値（図に破線で示す）とモニタ電流値（図に点
線で示す）の変化をタイムチャートで示す。図示のよう
に、点線で示すモニタ電流値は、当初の正常状態に対し
て、フェール発生時から降下するのに対して、破線で示
す印可電流値は、フィードバック制御によりフェール発
生時から上昇する。この際のモニタ電流値の降下は、正
常時のモニタ電流値の変動幅内にある。これに対して、
図に実線で示す計算上で求められるソレノイドの抵抗値
は、一点鎖線で温度変化に対する上限と下限を示す正常
時に対して明確に識別可能な大きな値となる。本発明
は、こうした計算上の抵抗値の変化をソレノイドフェー
ル検出に用いたものである。

【００２４】上記の計算における抵抗値（Ｒ）は、 Ｒ＝Ｖ／ｉｆｂ として求められる。ここに、印可電圧（Ｖ）は、ソレノ
イドの駆動電源としてのバッテリ電圧を＿ｖｂとする
と、 Ｖ＝＿ｌｓ＿ｄｕｔｙ×＿ｖｂ となる。

【００２５】このようにして求められる抵抗値（Ｒ）
は、フィードバック制御の特性から、モニタ電流（ｉｆ
ｂ）の増減変化に対して印可電圧（Ｖ）が逆向きの増減
変化となることから、モニタ電流（ｉｆｂ）の変化に対
して増幅された値（上記抵抗値の計算式において、分母
が小さくなるときには、分子が大きくなり、逆に分母が
大きくなるときには、分子が小さくなる）となり、温度
変化によるソレノイドコイルの抵抗値の変動範囲から明
確に外れた値となる。この関係は、図３を参照して、フ
ェール発生時から、モニタ電流（図に点線で示す）が降
下方向に変化しているのに対して、出力デューティ比に
従う印可電流値（図に破線で示す）は上昇方向に変化
し、これにより算出される抵抗値（図に実線で示す）
は、正常時の抵抗値から大きく外れた値となることから
了解される。したがって、この算出抵抗値（Ｒ）をソレ
ノイドフェールの判断指標とすることで、従来のような
モニタ電流（ｉｆｂ）それ自体を判断指標とするフェー
ル検出では不可能であった、正常時のモニタ電流（ｉｆ
ｂ）変動幅内でのモニタ電流（ｉｆｂ）の異常を検出す
る制御が可能となる。

【００２６】次に示す図４は、上記のフェール検出手法
を用いた第１実施形態の制御装置によるスロットルリニ
アソレノイド制御の例をフローで示す。このフローは、
一定時間（例えば、２５ｍｓｅｃ）毎にタイマで起動さ
せるものとし、当初のステップＳ１で、出力電圧（先の
説明における印可電圧）とフィードバック電流（同じく
モニタ電流）から抵抗値を算出する。これにより得られ
る抵抗値を、次のステップＳ２で所定の判定値（例えば
４０Ω）と比較し、この判断が不成立の場合は、正常と
してステップＳ６によりタイマクリアの処理を行なう。
ステップＳ２で抵抗値が所定の判定値を超える判断が成
立する場合には、次のステップＳ３に進み、確認のため
の所定時間（例えば、スロットルソレノイドの制御の場
合には１秒、ロックアップソレノイドの制御の場合には
４秒）の経過を待つ。この判断は当初不成立となるの
で、この回のルーチンを終了する。こうして一定時間毎
のタイマ起動によるルーチンの繰返しでステップＳ３に
よる所定時間経過判断が成立すると、次のステップＳ４
に進み、デューティ出力の禁止処理を行なう。これによ
り、次のステップＳ５に示すように、制御対象が常開形
のスロットルリニアソレノイド弁の場合は、最大圧（モ
ジュレータ圧）出力状態となる。また、制御対象が常開
形のロックアップリニアソレノイド弁の場合には、出力
オフ状態となる。

【００２７】こうしたフェール検出時の関連する制御内
容としては、種々のものが考えられるが、例えば、スロ
ットルリニアソレノイドがフェールした場合には、ソレ
ノイド用電源をオフすることにより、シフトソレノイ
ド、ロックアップソレノイド、プレッシャーコントロー
ルソレノイドを全てオフとするエマージェンシーモード
処理や、フェールメモリに故障発生情報をストアする処
理や、ウォーニングランプを点滅させる処理等がある。
また、上記エマージェンシーモードからの復帰条件とし
ては、イグニションスイッチオフ後のスイッチ再投入と
することができる。

【００２８】ところで、上記の制御は、スロットルリニ
アソレノイドの制御、ロックアップリニアソレノイドの
制御に共通に適用可能であるが、ロックアップ制御の場
合、ソレノイドフェール発生時をロックアップオフ状態
とすると、モニタ電流の低下方向の異常により意図しな
いロックアップがフェール検出前に生じる可能性があ
る。こうしたフェールによるロックアップは、車両振動
等につながり、望ましくない。次に示す図５は、低いソ
レノイド信号圧出力状態でのソレノイドフェール発生時
の出力デューティ比に従う印可電流値（図に破線で示
す）とモニタ電流値（図に点線で示す）の変化をタイム
チャートで示す。図示のように、点線で示すモニタ電流
値は、当初の正常状態に対して、フェール発生時から僅
かに降下するのに対して、破線で示す印可電流値は、フ
ィードバック制御によりフェール発生時から細破線で示
すように大きく上昇する。そしてこれによる印可電圧の
上昇でロックアップリニアソレノイド弁のソレノイド信
号圧出力は大きくなり、この信号圧で制御されるロック
アップコントロール弁の制御でロックアップが生じる。
そこで、こうした事態に対処するには、出力デューティ
比を監視して、ロックアップオフ指令の成立時に、ロッ
クアップオンに至るようなデューティ比出力となる場合
に、デューティ比出力をロックアップオンとならない程
度の値に制限する制御を、フェール検出に先行させて行
なうのが有効である。

【００２９】次の図６は、前記のフェール検出手法とロ
ックアップ禁止制御を組合せた制御を行なう第２実施形
態の制御装置のロックアップリニアソレノイド制御の例
をフローで示す。このフローも、一定時間（例えば、２
５ｍｓｅｃ）毎にタイマで起動させるものとし、当初の
ステップＳ１１で、ロックアップオフ判断を行なう。こ
の判断が不成立のロックアップオン状態では、後のステ
ップを跳ばしてステップＳ１４の抵抗値算出に進む。ス
テップＳ１１でのロックアップオフ判断成立の場合は、
次のステップＳ１２に進み、出力デューティ比がリミッ
ト値を超えているか否かの判断を行なう。出力デューテ
ィ比がリミット値以下の場合には、次のステップを跳ば
して、ステップＳ１４の抵抗値算出に進む。出力デュー
ティ比がリミット値を超えて大きいと判断された場合に
は、次のステップＳ１３により出力デューティ比をリミ
ット値にする処理を行なう。

【００３０】次のステップＳ１４では、出力電圧（先の
説明における印可電圧）とフィードバック電流（同じく
モニタ電流）から抵抗値を算出する。これにより得られ
る抵抗値を、次のステップＳ１５で所定の判定値（例え
ば４０Ω）と比較し、この判断が不成立の場合は、正常
としてステップＳ１９によりタイマクリアの処理を行な
う。ステップＳ１５で抵抗値が所定の判定値を超える判
断が成立する場合には、次のステップＳ１６に進み、確
認のための所定時間（例えば４秒）の経過を待つ。この
判断は当初不成立となるので、この回のルーチンを終了
する。こうして一定時間毎のタイマ起動によるルーチン
の繰返しでステップＳ３による所定時間経過判断が成立
すると、次のステップＳ１７に進み、デューティ出力の
禁止処理を行なう。これにより、次のステップＳ１８に
示すように、制御対象としての常閉形のロックアップリ
ニアソレノイド弁は、ロックアップオフの出力０の状態
となる。

【００３１】こうしたフェール検出時の関連する制御内
容としては、種々のものが考えられるが、ロックアップ
リニアソレノイドへのデューティ出力禁止の他に、例え
ば、ロックアップ及びロックアップスリップ制御の禁
止、フェールメモリに故障発生情報をストアする処理等
がある。この場合も復帰条件としては、イグニションス
イッチオフ後のスイッチ再投入とすることができる。

【００３２】以上、本発明をリニアソレノイド作動のス
ロットルソレノイド弁やロックアップソレノイド弁の制
御に適用した実施形態を挙げて詳説したが、本発明の適
用対象は、デューティソレノイド作動のこれら弁にも適
用可能なものであり、更に、リニアソレノイドやデュー
ティソレノイドで作動する一般的なソレノイド弁の制御
に適用可能なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用に係る自動変速機の油圧制御装置
の概略回路構成を示す油圧回路図である。

【図２】ソレノイド制御のフィードバック回路図であ
る。

【図３】ソレノイドフェール時の作動を示すタイムチャ
ートである。

【図４】第１実施形態のソレノイド制御装置による制御
内容を示すフローチャートである。

【図５】ロックアップリニアソレノイドのフェール時の
作動を示すタイムチャートである。

【図６】第２実施形態のソレノイド制御装置によるロッ
クアップソレノイド制御内容を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

５ ロックアップコントロール弁 ７ スロットルリニアソレノイド弁 ８ ロックアップリニアソレノイド弁 ７ａ，８ａ ソレノイド Ｂ 出力回路（フィードバック制御手段） Ｃ 電流検出回路（フィードバック制御手段） Ｓ４ 出力禁止手段 Ｓ１３ ロックアップ禁止手段 Ｖ 印可電圧 ｉｆｂ モニタ電流 Ｒ 抵抗値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 達幸 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 磯野 武道 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 3H106 DA03 EE09 EE28 FB08 KK17 3J552 MA01 MA06 NA01 PB02 PB08 QA18C QA26A QB03 QB04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機の油圧制御装置に配置され、供給
   圧を調圧して油圧を出力するソレノイド弁に、そのソレ
   ノイドの駆動による調圧制御のための電気信号を印可す
   るソレノイド制御装置において、 前記ソレノイドの印可電圧とモニタ電流から算出した抵
   抗値に基づきソレノイドのフェールを検出することを特
   徴とするソレノイド制御装置。
2. 【請求項２】 前記フェールの検出は、算出した抵抗値
   と、ソレノイドの正常時の抵抗値との比較によりなされ
   る、請求項１記載のソレノイド制御装置。
3. 【請求項３】 前記ソレノイド弁は、変速機のロックア
   ップ制御用調圧弁に油圧を出力するロックアップソレノ
   イド弁である、請求項１又は２記載のソレノイド制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記ソレノイド弁は、変速機のライン圧
   生成用レギュレータ弁に油圧を出力するスロットルソレ
   ノイド弁である、請求項１又は２記載のソレノイド制御
   装置。
5. 【請求項５】 フェールの検出に基づき前記電気信号の
   出力を禁止する出力禁止手段を備える、請求項１〜４の
   いずれか１項記載のソレノイド制御装置。
6. 【請求項６】 前記ソレノイドの印可電圧を、電流検出
   回路を経てフィードバックされるモニタ電流値に基づき
   デューティ比で制御するフィードバック制御手段を備え
   る、請求項５記載のソレノイド制御装置。
7. 【請求項７】 変速機の油圧制御装置に配置され、供給
   圧を調圧して油圧を出力するロックアップソレノイド弁
   に、そのソレノイドの駆動による調圧制御のための電気
   信号を印可するソレノイド制御装置において、 ロックアップ解放判断の成立時に、前記ソレノイドの駆
   動のために印可する電気信号の限界値を超える上昇又は
   下降を制限するロックアップ禁止手段を備えることを特
   徴とするソレノイド制御装置。