JP2013200720A

JP2013200720A - ソレノイドバルブの制御装置および制御方法

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Publication number: JP2013200720A
Application number: JP2012068806A
Authority: JP
Inventors: Hideya Kawai; 秀哉河合; Hiroki Kataoka; 寛貴片岡
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-10-03
Also published as: CN104126090A; DE112013000733T5; US20150018171A1; WO2013146122A1

Abstract

【課題】ソレノイドの電流制御をより適正に行なう。
【解決手段】リニアソレノイドバルブのソレノイドの電流フィードバック制御に用いる指令電流Ｉｒを上限電流Ｉｒｍａｘの範囲内に設定する際に、ソレノイドに電力供給するバッテリの電圧低下に応じて上限電流Ｉｒｍａｘを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１から第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい第２上限電流Ｉｒｍａｘ２に変更する（Ｓ１２０）。即ち、バッテリの電圧低下が生じていないときには、指令電流Ｉｒを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１の範囲内に設定し、バッテリの電圧低下が生じたときには、指令電流Ｉｒを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい第２上限電流Ｉｒｍａｘ２の範囲内に設定する（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）。これにより、バッテリの電圧低下に応じて指令電流Ｉｒがより小さい上限電流Ｉｒｍａｘの範囲内に制限され、ソレノイドの指令電流Ｉｒと実電流Ｉｆｂとの偏差が大きくなり過ぎるのが抑制される。
【選択図】図５

Description

本発明は、ソレノイドバルブの制御装置および制御方法に関し、詳しくは、油圧制御装置に含まれるソレノイドバルブのソレノイドに流れる実電流が指令電流となるようフィードバック制御によって設定される制御信号を用いてソレノイドバルブを制御するソレノイドバルブの制御装置および制御方法に関する。

従来、この種のソレノイドバルブの制御装置としては、車両用自動変速機の摩擦係合要素に作動油圧を供給する複数のソレノイドバルブを制御する装置において、目標油圧に対応するソレノイドの目標電流を設定し、ソレノイドに実際に流れる電流として検出される実電流が目標電流に一致するようフィードバック制御を行なってデューティ信号を設定し、デューティ信号をソレノイドに出力することによってソレノイドバルブを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、フィードバック制御の関係式の積分項における目標電流と実電流との定常制御偏差に基づいてソレノイドの故障度合いを設定し、故障度合いが閾値を超えたときには、ソレノイドバルブの固着等の故障が発生していると判断し、フェールセーフモードに移行させたりランプによる警告を行なったりしている。

特開平１１−１１９８２６号公報

しかしながら、上述の制御装置では、目標電流と実電流との偏差が大きくなりやすいときには、例えばフィードバック制御の関係式の積分項が大きくなり過ぎるなどにより、フィードバック制御を適正に行なえなくなる制御不良が生じたり、ソレノイドの故障を誤検出したりして、ソレノイドバルブの出力油圧の制御を適正に行なえなくなる場合がある。

本発明のソレノイドバルブの制御装置および制御方法は、ソレノイドの電流制御をより適正に行なうことを主目的とする。

本発明のソレノイドバルブの制御装置および制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のソレノイドバルブの制御装置は、
油圧制御装置に含まれるソレノイドバルブのソレノイドに流れる実電流が指令電流となるようフィードバック制御によって設定される制御信号を用いて前記ソレノイドバルブを制御するソレノイドバルブの制御装置であって、
前記指令電流を上限電流の範囲内に設定する指令電流設定手段を備え、
前記指令電流設定手段は、前記ソレノイドに電力供給するバッテリの電圧低下に応じて前記上限電流を第１の上限値から該第１の上限値より小さい第２の上限値に変更する手段である、
ことを特徴とする。

この本発明のソレノイドバルブの制御装置では、指令電流を上限電流の範囲内に設定するものにおいて、ソレノイドに電力供給するバッテリの電圧低下に応じて上限電流を第１の上限値から第１の上限値より小さい第２の上限値に変更する。即ち、バッテリの電圧低下が生じていないときには、指令電流を第１の上限値の範囲内に設定し、バッテリの電圧低下が生じたときには、指令電流を第１の上限値より小さい第２の上限値の範囲内に設定するのである。バッテリの電圧低下が生じたときには、ソレノイドに流れる実電流が小さくなりやすいため、指令電流と実電流との偏差が大きくなりやすく、例えばフィードバック制御の関係式の積分項が大きくなり過ぎるなどにより、ソレノイドの電流制御を適正に行なえなくなる場合がある。これに対し、バッテリの電圧低下に応じて指令電流をより小さい上限値の範囲内に制限することができるから、ソレノイドの指令電流と実電流との偏差が大きくなり過ぎるのを抑制することができる。この結果、ソレノイドの電流制御をより適正に行なうことができる。

こうした本発明のソレノイドバルブの制御装置において、前記油圧制御装置は、前記ソレノイドバルブを複数含み、前記指令電流設定手段は、前記複数のソレノイドバルブのうち少なくとも１つに対する前記上限電流を前記バッテリの電圧低下に応じて前記第１の上限値から前記第２の上限値に変更する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、ソレノイドバルブの種類や用途に応じて上限電流を変更する対象を選択することによってソレノイドの電流制御をより適正に行なうことができる。

また、本発明のソレノイドバルブの制御装置において、前記第２の上限値は、前記油圧制御装置の作動油の温度が高いほど小さくなる傾向に設定される値である、ものとすることもできる。こうすれば、作動油の温度が高くなりソレノイドの抵抗値が大きくなることによってソレノイドに流れる実電流が小さくなった場合にもソレノイドの電流制御をより適正に行なうことができる。

さらに、本発明のソレノイドバルブの制御装置において、前記油圧制御装置は、車両に搭載された自動変速機に含まれる係合要素の油圧を制御する装置であり、スロットル開度または前記自動変速機の入力トルクに応じた油圧を出力する前記ソレノイドバルブからの油圧に応じて、前記係合要素を係合するための元圧となるライン圧を生成するレギュレータバルブを含み、少なくとも前記ソレノイドバルブの異常が検出された場合には前記ライン圧を予め定められた最大圧とするよう前記ソレノイドバルブを制御する、ものとすることもできる。したがって、バッテリの電圧低下により指令電流と実電流との偏差が大きくなるとソレノイドバルブの異常が誤検出されやすくなるものであっても、バッテリの電圧低下に応じて上限電流を第１の上限値から第２の上限値に変更することによって、ソレノイドバルブの異常が誤検出されにくくなるから、ライン圧を最大圧とすることによる効率の悪化を抑制することができる。

本発明のソレノイドバルブの制御方法は、
油圧制御装置に含まれるソレノイドバルブのソレノイドに流れる実電流が指令電流となるようフィードバック制御によって設定される制御信号を用いて前記ソレノイドバルブを制御するソレノイドバルブの制御方法であって、
前記指令電流を上限電流の範囲内に設定するステップを含み、
前記ソレノイドに電力供給するバッテリの電圧低下に応じて前記上限電流を第１の上限値から該第１の上限値より小さい第２の上限値に変更する、
ことを特徴とする。

この本発明のソレノイドバルブの制御方法では、指令電流を上限電流の範囲内に設定するものにおいて、ソレノイドに電力供給するバッテリの電圧低下に応じて上限電流を第１の上限値から第１の上限値より小さい第２の上限値に変更する。即ち、バッテリの電圧低下が生じていないときには、指令電流を第１の上限値の範囲内に設定し、バッテリの電圧低下が生じたときには、指令電流を第１の上限値より小さい第２の上限値の範囲内に設定するのである。バッテリの電圧低下が生じたときには、ソレノイドに流れる実電流が小さくなりやすいため、指令電流と実電流との偏差が大きくなりやすく、例えばフィードバック制御の関係式の積分項が大きくなり過ぎるなどにより、ソレノイドの電流制御を適正に行なえなくなる場合がある。これに対し、バッテリの電圧低下に応じて指令電流をより小さい上限値の範囲内に制限することができるから、ソレノイドの指令電流と実電流との偏差が大きくなり過ぎるのを抑制することができる。この結果、ソレノイドの電流制御をより適正に行なうことができる。

自動変速機２５等を備える車両用の動力伝達装置２０の概略構成図である。自動変速機２５の各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を示す作動表である。本発明の一実施例の制御装置としての変速用電子制御ユニット２１により制御される油圧制御装置５０を示す系統図である。リニアソレノイドバルブＳＬＴの駆動回路８５の概略構成図である。変速ＥＣＵ２１により実行されるソレノイドバルブ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵ１４によりバッテリ７０の状態に応じてバッテリモードを切り替える様子の一例を示す説明図である。上限電流設定用テーブルの一例を示す説明図である。変形例の上限電流設定用マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、自動変速機２５等を備える車両用の動力伝達装置２０の概略構成図であり、図２は、自動変速機２５の各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を示す作動表であり、図３は、本発明の一実施例の制御装置としての変速用電子制御ユニット２１により制御される油圧制御装置５０を示す系統図である。図１に示すように、動力伝達装置２０は、トランスミッションケース２２や、流体伝動装置（トルクコンバータ）２３、自動変速機２５、油圧制御装置５０（図３参照）、これらを制御する制御装置としての変速用電子制御ユニット（以下、「変速ＥＣＵ」という）２１（図３参照）等を備え、図示しない原動機としてのエンジン（内燃機関）からの動力を図示しない駆動輪に伝達する。

変速ＥＣＵ２１は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を備える。変速ＥＣＵ２１には、いずれも図示しないアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度ＡｃｃやシフトレンジセンサからのシフトレンジＳＲ、車速センサからの車速Ｖ、回転数センサからの自動変速機２５の入力回転数Ｎｉｎ、油温センサからの油圧制御装置５０（例えば、図示しないバルブボディ内）の作動油の油温Ｔｏｉｌ，油圧制御装置５０に含まれる後述のリニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の各ソレノイドに流れる電流を検出する電流センサ６１〜６５（図３参照）からの信号といった各種センサからの信号、エンジンを制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１４（図３参照）からの信号等が入力され、変速ＥＣＵ２１は、これらの信号に基づいて流体伝動装置２３や自動変速機２５、すなわち油圧制御装置５０を制御する。

動力伝達装置２０の流体伝動装置２３は、図示しないエンジンのクランクシャフトに接続される入力側のポンプインペラ２３ａと、自動変速機２５の入力軸（入力部材）２６に接続された出力側のタービンランナ２３ｂと、ロックアップクラッチ２３ｃとを含むものである。オイルポンプ２４は、ポンプボディとポンプカバーとからなるポンプアッセンブリと、ハブを介して流体伝動装置２３のポンプインペラ２３ａに接続された外歯ギヤとを備えるギヤポンプとして構成されている。図示しないエンジンからの動力により外歯ギヤを回転させれば、オイルポンプ２４によりオイルパン（図示省略）に貯留されている作動油（ＡＴＦ）が吸引されて油圧制御装置５０へと圧送される。

自動変速機２５は、６段変速式の変速機として構成されており、シングルピニオン式遊星歯車機構３０と、ラビニヨ式遊星歯車機構３５と、入力側から出力側までの動力伝達経路を変更するための３つのクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ３、２つのブレーキＢ１およびＢ２並びにワンウェイクラッチＦ１とを含む。シングルピニオン式遊星歯車機構３０は、トランスミッションケース２２に固定された外歯歯車であるサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置されると共に入力軸２６に接続された内歯歯車であるリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリヤ３４とを有する。

ラビニヨ式遊星歯車機構３５は、外歯歯車である２つのサンギヤ３６ａ，３６ｂと、自動変速機２５の出力軸（出力部材）２７に固定された内歯歯車であるリングギヤ３７と、サンギヤ３６ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３８ａと、サンギヤ３６ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数のロングピニオンギヤ３８ｂと、互いに連結された複数のショートピニオンギヤ３８ａおよび複数のロングピニオンギヤ３８ｂを自転かつ公転自在に保持すると共にワンウェイクラッチＦ１を介してトランスミッションケース２２に支持されたキャリヤ３９とを有する。また、自動変速機２５の出力軸２７は、ギヤ機構２８および差動機構２９を介して図示しない駆動輪に接続される。

クラッチＣ１は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、シングルピニオン式遊星歯車機構３０のキャリヤ３４とラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ａとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチ（摩擦係合要素）である。クラッチＣ２は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、入力軸２６とラビニヨ式遊星歯車機構３５のキャリヤ３９とを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチである。クラッチＣ３は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、シングルピニオン式遊星歯車機構３０のキャリヤ３４とラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチである。

ブレーキＢ１は、油圧サーボを含むバンドブレーキあるいは多板摩擦式ブレーキとして構成されており、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂをトランスミッションケース２２に固定すると共にサンギヤ３６ｂのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。ブレーキＢ２は、油圧サーボを含むバンドブレーキあるいは多板摩擦式ブレーキとして構成されており、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のキャリヤ３９をトランスミッションケース２２に固定すると共にキャリヤ３９のトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。

これらのクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２は、油圧制御装置５０による作動油の給排を受けて動作する。自動変速機２５は、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２を図２の作動表に示す状態とすることで前進１〜６速の変速段と後進１段の変速段とを提供する。

油圧制御装置５０は、図３に示すように、図示しないエンジンからの動力により駆動されてオイルパンから作動油を吸引して吐出する上述のオイルポンプ２４に接続されるものであり、流体伝動装置２３や自動変速機２５により要求される油圧を生成すると共に、各種軸受などの潤滑部分に作動油を供給する。油圧制御装置５０は、図示しないバルブボディに加えて、オイルポンプ２４からの作動油を調圧してライン圧ＰＬを生成するプライマリレギュレータバルブ５１や、図示しないシフトレバーの操作位置に応じてプライマリレギュレータバルブ５１からのライン圧ＰＬの供給先を切り替えるマニュアルバルブ５２、アプライコントロールバルブ５３、それぞれマニュアルバルブ５２（プライマリレギュレータバルブ５１）から供給される元圧としてのライン圧ＰＬを調圧して対応するクラッチ等への油圧を生成する調圧バルブとしての第１リニアソレノイドバルブＳＬ１、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３および第４リニアソレノイドバルブＳＬ４等を含む。

プライマリレギュレータバルブ５１は、リニアソレノイドバルブＳＬＴからの油圧を信号圧として用いてライン圧を生成する。

リニアソレノイドバルブＳＬＴは、バルブを開閉するソレノイド（図４参照）５５を有し、ソレノイド５５に印加される電流に応じて出力圧を調整可能な常開型（ノーマルオープン型）リニアソレノイドバルブとして構成されている。リニアソレノイドバルブＳＬＴは、変速ＥＣＵ２１により図４に例示する駆動回路８５を駆動することによって制御される。駆動回路８５は、図示するように、例えば定格出力電圧が１２Ｖの鉛蓄電池として構成された車両補機用のバッテリ７０にスイッチング素子としてのトランジスタ８５ａが接続されており、トランジスタ８５ａのオン時間の割合を調節することによりソレノイド５５に流れる電流を調節できるように構成されている。また、駆動回路８５には、ソレノイド５５に流れる電流を検出するための電流センサ６５が設けられている。変速ＥＣＵ２１によるリニアソレノイドバルブＳＬＴの制御は、アクセル開度Ａｃｃあるいは図示しないスロットルバルブの開度または自動変速機２５の入力トルクに応じた油圧指令値を設定し、油圧指令値に応じた電流がソレノイド５５に印加されるよう駆動回路８５のトランジスタ８５ａをスイッチングすることにより行なわれる。これにより、リニアソレノイドバルブＳＬＴは、オイルポンプ２４側からの作動油を調圧して油圧指令値に相当する油圧を出力する。

マニュアルバルブ５２は、図示しないシフトレバーと連動して軸方向に摺動可能なスプールや、ライン圧ＰＬが供給される入力ポート、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の入力ポートと油路を介して連通するドライブレンジ出力ポート、リバースレンジ出力ポート等を有する（何れも図示省略）。運転者によりドライブレンジやスポーツレンジといった前進走行シフトレンジが選択されているときには、マニュアルバルブ５２のスプールにより入力ポートがドライブレンジ出力ポートのみと連通され、これにより、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４にドライブレンジ圧としてのライン圧ＰＬが供給される。また、運転者によりリバースレンジが選択されたときには、マニュアルバルブ５２のスプールにより入力ポートがリバースレンジ出力ポートのみと連通される。更に、運転者によりパーキングレンジやニュートラルレンジが選択されたときには、マニュアルバルブ５２のスプールにより入力ポートとドライブレンジ出力ポートおよびリバースレンジ出力ポートとの連通が遮断される。

アプライコントロールバルブ５３は、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３からの油圧をクラッチＣ３に供給する第１状態と、プライマリレギュレータバルブ５１からのライン圧ＰＬをクラッチＣ３に供給すると共にマニュアルバルブ５２のリバースレンジ出力ポートからのライン圧ＰＬ（リバースレンジ圧）をブレーキＢ２に供給する第２状態と、マニュアルバルブ５２のリバースレンジ出力ポートからのライン圧ＰＬ（リバースレンジ圧）をクラッチＣ３とブレーキＢ２とに供給する第３状態と、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３からの油圧をブレーキＢ２に供給する第４状態とを選択的に形成可能なスプールバルブである。

第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４は、バルブを開閉するソレノイドを有し、このソレノイドに印加される電流に応じて出力圧を調整可能な常閉型（ノーマルクローズ型）リニアソレノイドバルブとして構成されている。第１リニアソレノイドバルブＳＬ１は、印加される電流に応じてマニュアルバルブ５２からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチＣ１への油圧Ｐｓｌ１を生成する。第２リニアソレノイドバルブＳＬ２は、印加される電流に応じてマニュアルバルブ５２からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチＣ２への油圧Ｐｓｌ２を生成する。第３リニアソレノイドバルブＳＬ３は、印加される電流に応じてマニュアルバルブ５２からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチＣ３あるいはブレーキＢ２への油圧Ｐｓｌ３を生成する。第４リニアソレノイドバルブＳＬ４は、印加される電流に応じてマニュアルバルブ５２からのライン圧ＰＬを調圧してブレーキＢ１への油圧Ｐｓｌ４を生成する。すなわち、自動変速機２５の摩擦係合要素であるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２への油圧は、それぞれに対応する第１、第２、第３または第４リニアソレノイドバルブ圧ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３またはＳＬ４により直接制御（設定）される。

第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４は、変速ＥＣＵ２１により、それぞれ図４の駆動回路８５と同様に構成された駆動回路８１〜８４を駆動することによって制御される。駆動回路８１〜８４には、各ソレノイドに流れる電流を検出するための電流センサ６１〜６４が設けられている。変速ＥＣＵ２１による第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の制御は、以下のように設定された油圧指令値に相当する油圧を出力するように行なわれる。すなわち、変速ＥＣＵ２１は、予め定められた図示しない変速線図から取得されるアクセル開度Ａｃｃ（あるいはスロットルバルブの開度）および車速Ｖに対応した目標変速段が形成されるように、変速段の変更に伴って係合されるクラッチまたはブレーキ（係合要素）に対応した第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の何れか１つへの油圧指令値（係合圧指令値）と、当該変速段の変更に伴って解放されるクラッチまたはブレーキ（解放要素）に対応した第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の何れか１つへの油圧指令値（解放圧指令値）を設定する。更に、変速ＥＣＵ２１は、変速段の変更中や変速完了後に、係合されているクラッチやブレーキ（係合要素）に対応した第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の何れか１つまたは２つへの油圧指令値（保持圧指令値）を設定する。

次に、こうして構成された動力伝達装置２０が備える油圧制御装置５０に含まれるリニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を制御する際の動作、特にリニアソレノイドバルブＳＬＴを制御する際の動作を例にとって説明する。図５は、変速ＥＣＵ２１により実行される、リニアソレノイドバルブＳＬＴを制御するためのソレノイドバルブ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、車両のイグニッションスイッチがオンされたときから所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

ソレノイドバルブ制御ルーチンが実行されると、変速ＥＣＵ２１のＣＰＵは、まず、リニアソレノイドバルブＳＬＴの油圧指令値Ｐ＊や駆動回路８５の電流センサ６５により検出されたソレノイド５５に流れる電流である実電流Ｉｆｂ，ソレノイド５５に電力供給（電圧印加）するバッテリ７０が低電圧の状態にあるか否かを示す低電圧モードフラグＦなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、油圧指令値Ｐ＊は、図示しないアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Ａｃｃ等に応じて設定されたものを入力するものとした。また、低電圧モードフラグＦは、バッテリ７０のモード（以下、単に「バッテリモード」という）が通常モードのときに値０が設定され、バッテリモードが低電圧モードのときに値１が設定されるフラグであり、エンジンＥＣＵ１４により設定されたものを通信により入力するものとした。

図６に、エンジンＥＣＵ１４によりバッテリ７０の状態に応じてバッテリモードを切り替える様子の一例を示す。図示するように、実施例のバッテリモードとしては、通常モードと低電圧モードとの２つのモードが予め用意されている。実施例では、通常モードのとき（通常時）に、バッテリ７０の端子間電圧を検出する図示しない電圧センサからの電池電圧Ｖｂが、通常モードのときの電圧範囲の下限、即ちバッテリ７０の通常の使用に許容される電圧範囲の下限として予め定められた電圧閾値Ｖｂｒｅｆ（例えば、定格出力電圧より数Ｖ程度低い１０Ｖや１０．５Ｖなど）未満の状態でこの状態の確認用に予め定められた時間ｔｒｅｆ１（例えば、数十ｍｓｅｃなど）が経過したときには、バッテリモードは通常モード（Ｆ＝０）から低電圧モード（Ｆ＝１）に切り替えられる。また、低電圧モードのとき（低電圧時）に、バッテリ７０の電池電圧Ｖｂが電圧閾値Ｖｂｒｅｆにモードの頻繁な切り替えを抑制するための電圧ΔＶ（例えば、数百ｍＶなど）を加えた閾値（Ｖｂｒｅｆ＋ΔＶ）以上の状態でこの状態の確定用に予め定められた時間ｔｒｅｆ２（例えば、数百ｍｓｅｃや１秒程度など）が経過したときには、バッテリモードは低電圧モード（Ｆ＝１）から通常モード（Ｆ＝０）に切り替えられる。電圧ΔＶや時間ｔｒｅｆ２は、電池電圧Ｖｂの振動の振幅や周期などに基づいて設定することができる。

ステップＳ１００でデータを入力すると、入力した油圧指令値Ｐ＊に基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＴのソレノイド５５に流すべき目標電流Ｉｒｔａｇを設定する（ステップＳ１１０）。この設定は、実施例では、油圧指令値Ｐ＊と目標電流Ｉｒｔａｇとの関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶したマップに対して油圧指令値Ｐ＊を与えることによって目標電流Ｉｒｔａｇを導出することで行なうものとした。リニアソレノイドバルブＳＬＴは、実施例では、常開型（ノーマルオープン型）としたから、その目標電流Ｉｒｔａｇは、油圧指令値Ｐ＊が小さくバルブの開度が小さいほど大きくなるように設定される。

続いて、リニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４のうち本ルーチンで制御対象としているリニアソレノイドバルブＳＬＴに対して目標電流Ｉｒｔａｇの上限（上限ガード値，最大値）として予め定められた上限電流Ｉｒｍａｘを、入力した低電圧モードフラグＦに基づいて設定すると共に（ステップＳ１２０）、設定した上限電流Ｉｒｍａｘで目標電流Ｉｒを次式（１）により制限して（即ち、上限ガードして）指令電流Ｉｒを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、上限電流Ｉｒｍａｘは、実施例では、リニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の各々に対する低電圧モードフラグＦと上限電流Ｉｒｍａｘとの関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶した上限電流設定用テーブルを用いて設定するものとした。

Ir=min(Irtag, Irmax) (1)

図７に上限電流設定用テーブルの一例を示す。図示するように、実施例の上限電流設定用テーブルでは、リニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の各々に対して、バッテリモードが通常モード（Ｆ＝０）のときの第１上限電流Ｉｒｍａｘ１または第２上限電流Ｉｒｍａｘ２と、バッテリモードが低電圧モード（Ｆ＝１）のときの第１上限電流Ｉｒｍａｘ２と、が定められている。具体的には、リニアソレノイドバルブＳＬＴに対しては、通常モード（Ｆ＝０）のときの上限電流Ｉｒｍａｘは第１上限電流Ｉｒｍａｘ１に設定され、低電圧モード（Ｆ＝１）のときの上限電流Ｉｒｍａｘは第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい第２上限電流Ｉｒｍａｘ２に設定され、通常モードと低電圧モードとで上限電流Ｉｒｍａｘは異なる値に設定される。一方、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の各々に対しては、通常モード（Ｆ＝０）のときの上限電流Ｉｒｍａｘは第２上限電流Ｉｒｍａｘ２に設定され、低電圧モード（Ｆ＝１）のときの上限電流Ｉｒｍａｘも同じく第２上限電流Ｉｒｍａｘ２に設定され、通常モードと低電圧モードとで上限電流Ｉｒｍａｘは同じ値に設定される。リニアソレノイドバルブＳＬＴの上限電流Ｉｒｍａｘをバッテリモードに応じて変更する理由については、後述する。なお、第１上限電流Ｉｒｍａｘ１は、実施例では、リニアソレノイドバルブＳＬＴを全閉する、即ちリニアソレノイドバルブＳＬＴの出力油圧を値０にするための指令電流Ｉｒの値として予め定められたものである。また、第２上限電流Ｉｒｍａｘ２は、リニアソレノイドバルブＳＬＴの通常の使用に支障がない程度（例えば、数十ｍＡや１００ｍＡ程度など）だけ第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい指令電流Ｉｒの値として予め定められたものである。

ステップＳ１３０でリニアソレノイドバルブＳＬＴのソレノイド５５の指令電流Ｉｒを設定すると、実電流Ｉｆｂと指令電流Ｉｒとを用いて次式（２）によりソレノイド５５の駆動信号（リニアソレノイドバルブＳＬＴの制御信号）としてデューティ信号Ｄを設定し（ステップＳ１４０）、設定したデューティ信号Ｄにより駆動回路８５のトランジスタ８５ａをオンオフ制御して（ステップＳ１５０）、ソレノイドバルブ制御ルーチンを終了する。式（２）は、実電流Ｉｆｂを指令電流Ｉｒに一致させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第１項は指令電流Ｉｒをトランジスタ８５ａのオン時間割合の基準値としての基準デューティに変換したフィードフォワード項を示し、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。こうした制御により、リニアソレノイドバルブＳＬＴの出力油圧を油圧指令値Ｐ＊に相当する油圧とすることができる。

D = f(Ir*) + k1・(Ir-Ifb)+k2・∫(Ir-Ifb)dt (2)

なお、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の制御は、リニアソレノイドバルブＳＬＴの制御と同様に行なわれるため、詳細な説明は省略する。ただし、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４は、実施例では、常閉型（ノーマルクローズ型）としたから、その目標電流Ｉｒｔａｇ（指令電流Ｉｒ）は、油圧指令値Ｐ＊が大きくバルブの開度が大きい大きくなるように設定されることになる。

ここで、リニアソレノイドバルブＳＬＴの上限電流Ｉｒｍａｘをバッテリモードに応じて変更する理由について説明する。バッテリモードが低電圧モード（Ｆ＝１）のときには、バッテリ７０の電圧低下によりソレノイド５５に流れる実電流Ｉｆｂが小さくなりやすいため、指令電流Ｉｒと実電流Ｉｆｂとの偏差が大きくなりやすく、上述のフィードバック制御の関係式（２）の比例項や積分項が大きくなり過ぎることにより、フィードバック制御の制御不良が生じる場合や、積分項の大きさに基づいてソレノイド５５や駆動回路８５を含む制御系の異常（故障）を検出するものでは誤検出が生じる場合があり、ライン圧ＰＬの調整不良が生じるおそれがある。これに対し、実施例では、リニアソレノイドバルブＳＬＴの制御に際して、バッテリ７０の電圧低下が生じていない通常モード（Ｆ＝１）のときには、指令電流Ｉｒを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１の範囲内に設定し、バッテリ７０の電圧低下が生じている低電圧モード（Ｆ＝１）のときには、指令電流Ｉｒを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい第２上限電流Ｉｒｍａｘ２の範囲内に制限して設定するから、ソレノイド５５の指令電流Ｉｒと実電流Ｉｆｂとの偏差が大きくなり過ぎるのを抑制することができ、ソレノイド５５の電流制御をより適正に行なうことができる。即ち、ソレノイド５５の電流フィードバック制御の制御系における制御不良や異常の誤検出を抑制することができる。

さらに、リニアソレノイドバルブＳＬＴの上限電流Ｉｒｍａｘをバッテリモードに応じて変更する理由について説明する。リニアソレノイドバルブＳＬＴは、上述のように常開型（ノーマルオープン型）であるため、リニアソレノイドバルブＳＬＴに電力が供給されていない場合に最大の油圧を出力する。また、リニアソレノイドバルブＳＬＴからの油圧を信号圧として用いてライン圧ＰＬを出力するプライマリレギュレータバルブ５１は、リニアソレノイドバルブＳＬＴの出力油圧に比例してライン圧ＰＬを出力するように構成されるため、リニアソレノイドバルブＳＬＴの出力油圧が高いほど、ライン圧ＰＬも高くされる。加えて、変速ＥＣＵ２１は、指令電流Ｉｒと実電流Ｉｆｂとの偏差が許容範囲を超えて大きくなるなどによりリニアソレノイドバルブＳＬＴの異常（故障）が検出された場合、又はバッテリ７０の電圧Ｖｂが所定値（例えば、上述の電圧閾値Ｖｂｒｅｆ未満の値）よりも低い場合には、必要なクラッチやブレーキといった摩擦係合要素を係合するために、ライン圧ＰＬを予め定められた範囲で最大に設定するフェイルセーフを行ない、リニアソレノイドバルブＳＬＴの指令電流Ｉｒを値０とする処理を行なう。したがって、バッテリ７０の電圧低下によりリニアソレノイドＳＬＴの異常（故障）が誤検出されると、ライン圧ＰＬが最大圧となって効率（燃費）への悪影響が生じてしまう。これに対し、実施例では、低電圧モード（Ｆ＝１）のときには、指令電流Ｉｒを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい第２上限電流Ｉｒｍａｘ２の範囲内に制限して設定するから、リニアソレノイドバルブＳＬＴのフェイルを誤検出を防止して、不要にフェイルセーフが行なわれるのを抑制し、低電圧モードで適正にライン圧ＰＬを設定することができる。この結果、効率（燃費）の悪化を防止することができる。

また、実施例では、リニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の各々に対する通常モード（Ｆ＝０）および低電圧モード（Ｆ＝１）のときの上限電流Ｉｒｍａｘの関係を予め定めた上限電流設定用テーブルに基づいて、各リニアソレノイドバルブの上限電流Ｉｒｍａｘを設定可能とした。すなわち、各リニアソレノイドバルブの上限電流Ｉｒｍａｘをバッテリモードに応じて個別に調整可能とした。そして、リニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４のうち、リニアソレノイドバルブＳＬＴに対する上限電流Ｉｒｍａｘをバッテリ７０の電圧低下に応じて第１上限電流Ｉｒｍａｘ１から第２上限電流Ｉｒｍａｘ２に変更するものとした。このようにリニアソレノイドバルブの種類（常開型か常閉型か等）や用途（出力油圧の用途）に応じて上限電流Ｉｒｍａｘを変更する対象としてリニアソレノイドバルブＳＬＴを選択することによって、ソレノイド５５の電流制御をより適正に行ない、ライン圧生成用の出力油圧の調整をより適正に行なうことができる。

以上説明した実施例の油圧制御装置５０に含まれるリニアソレノイドバルブＳＬＴの変速ＥＣＵ２１による制御によれば、ソレノイド５５の電流フィードバック制御に用いる指令電流Ｉｒを上限電流Ｉｒｍａｘの範囲内に設定するものにおいて、ソレノイド５５に電力供給するバッテリ７０の電圧低下に応じて上限電流Ｉｒｍａｘを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１から第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい第２上限電流Ｉｒｍａｘ２に変更する。即ち、バッテリ７０の電圧低下が生じていないときには、指令電流Ｉｒを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１の範囲内に設定し、バッテリ７０の電圧低下が生じたときには、指令電流Ｉｒを第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい第２上限電流Ｉｒｍａｘ２の範囲内に設定する。これにより、バッテリ７０の電圧低下に応じて指令電流Ｉｒをより小さい上限電流Ｉｒｍａｘの範囲内に制限することができるから、ソレノイド５５の指令電流Ｉｒと実電流Ｉｆｂとの偏差が大きくなり過ぎるのを抑制することができる。この結果、ソレノイド５５の電流制御をより適正に行なうことができる。

実施例の変速ＥＣＵ２１による制御では、リニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４のうち、リニアソレノイドバルブＳＬＴのみに対する上限電流Ｉｒｍａｘをバッテリ７０の電圧低下に応じて第１上限電流Ｉｒｍａｘ１から第２上限電流Ｉｒｍａｘ２（Ｉｒｍａｘ２＜Ｉｒｍａｘ１）に変更するものとしたが、リニアソレノイドバルブＳＬＴ以外の上限電流Ｉｒｍａｘとして、低電圧モードのときには通常モードのときの上限値より小さい上限値を設定するものとしてもよい。

実施例の変速ＥＣＵ２１による制御では、リニアソレノイドバルブＳＬＴおよび第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の各々に対する通常モードおよび低電圧モードのときの上限電流Ｉｒｍａｘの関係を予め定めた上限電流設定用テーブルに基づいて、指令電流Ｉｒの上限電流Ｉｒｍａｘを設定するものとしたが、こうした上限電流設定用テーブルは用いなくてもよい。例えば、リニアソレノイドバルブＳＬＴの上限電流Ｉｒｍａｘとして、通常モードのときの第１上限電流Ｉｒｍａｘ１と低電圧モードのときの第２上限電流Ｉｒｍａｘ２とを予め設定しておき、バッテリモードを判定していずれか一方を選択するなどとしてもよい。

実施例の変速ＥＣＵ２１による制御では、リニアソレノイドバルブＳＬＴの上限電流Ｉｒｍａｘをバッテリモード（低電圧モードフラグＦ）に応じて第１上限電流Ｉｒｍａｘ１や第２上限電流Ｉｒｍａｘ２に設定するものとしたが、リニアソレノイドバルブＳＬＴの上限電流Ｉｒｍａｘとして低電圧モードのときには通常モードのときより小さい値を用いるものであれば、図示しない油温センサからの油圧制御装置５０の作動油の油温Ｔｏｉｌに基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＴの上限電流Ｉｒｍａｘを設定するものとしてもよい。例えば、リニアソレノイドバルブＳＬＴの上限電流Ｉｒｍａｘとして、バッテリモードが通常モードのときには一定値である第１上限電流Ｉｒｍａｘ１を設定し、バッテリモードが低電圧モードのときには図８に例示する上限電流設定用マップを用いて、油温Ｔｏｉｌが高いほど、第１上限電流Ｉｒｍａｘ１より小さい第２上限電流Ｉｒｍａｘ２から小さくなる傾向を有する上限電流Ｉｒｍａｘを設定するなどとしてもよい。さらに、図８の例で、バッテリモードが通常モードのときに、低電圧モードのときの上限電流Ｉｒｍａｘより大きい値の範囲内で、油温Ｔｏｉｌが高いほど第１上限電流Ｉｒｍａｘ１から小さくなる傾向を有する上限電流Ｉｒｍａｘを設定するものとしてもよい。こうして作動油の油温Ｔｏｉｌを用いるのは、油圧制御装置５０の作動油の油温Ｔｏｉｌが高くなるとソレノイド５５の抵抗値が大きくなるためにソレノイド５５に流れる実電流Ｉｆｂが小さくなることに起因して、ソレノイド５５の指令電流Ｉｒと実電流Ｉｆｂとの偏差が大きくなり過ぎる状態が生じやすくなることに基づいている。また、油温Ｔｏｉｌに基づいて上限電流Ｉｒｍａｘを設定するため、上限電流Ｉｒｍａｘを不要に小さくし過ぎることも防止できる。

実施例の変速ＥＣＵ２１による制御では、実電流Ｉｆｂが指令電流Ｉｒに一致するようフィードバック制御によってデューティ信号Ｄを設定してソレノイド５５を駆動するものとしたが、実電流Ｉｆｂが指令電流Ｉｒに一致するようフィードバック制御によって目標電圧を設定すると共に設定した目標電圧に基づいてＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を駆動回路８５のトランジスタ８５ａに出力することによってソレノイド５５を駆動するものとしてもよい。

実施例では、車両用の動力伝達装置２０が備える油圧制御装置５０に含まれるリニアソレノイドバルブＳＬＴの制御に本発明を適用して説明したが、車両以外の移動体や移動しない設備等が備える油圧制御装置に含まれるソレノイドバルブの制御に適用するものとしてもよい。また、本発明をソレノイドバルブの制御方法の形態としても構わない。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、油圧制御装置５０が「油圧制御装置」に相当し、リニアソレノイドバルブＳＬＴが「ソレノイドバルブ」に相当し、油圧指令値Ｐ＊に基づいて目標電流Ｉｒｔａｇを設定すると共に低電圧モードフラグＦに基づいて上限電流Ｉｒｍａｘを設定して目標電流Ｉｒｔａｇを上限電流Ｉｒｍａｘで制限して指令電流Ｉｒを設定する図５のソレノイドバルブ制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１３０の処理を実行する変速ＥＣＵ２１が「指令電流設定手段」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ソレノイドバルブの制御装置の製造産業などに利用可能である。

１４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２０動力伝達装置、２１変速用電子制御ユニット（変速ＥＣＵ）、２２トランスミッションケース、２３流体伝動装置、２３ａポンプインペラ、２３ｂタービンランナ、２３ｃロックアップクラッチ、２４オイルポンプ、２５自動変速機、２６入力軸、２７出力軸、２８ギヤ機構、２９差動機構、３０シングルピニオン式遊星歯車機構、３１，３６ａ，３６ｂサンギヤ、３２，３７リングギヤ，３３ピニオンギヤ、３４，３９キャリヤ、３５ラビニヨ式遊星歯車機構、３８ａショートピニオンギヤ、３８ｂロングピニオンギヤ、５０油圧制御装置、５１プライマリレギュレータバルブ、５２マニュアルバルブ、５３アプライコントロールバルブ、５５ソレノイド、６１〜６５電流センサ、７０バッテリ、８１〜８５駆動回路、８５ａトランジスタ、Ｂ１，Ｂ２ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３クラッチ、Ｆ１ワンウェイクラッチ、ＳＬ１第１リニアソレノイドバルブ、ＳＬ２第２リニアソレノイドバルブ、ＳＬ３第３リニアソレノイドバルブ、ＳＬ４第４リニアソレノイドバルブ、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ。

Claims

油圧制御装置に含まれるソレノイドバルブのソレノイドに流れる実電流が指令電流となるようフィードバック制御によって設定される制御信号を用いて前記ソレノイドバルブを制御するソレノイドバルブの制御装置であって、
前記指令電流を上限電流の範囲内に設定する指令電流設定手段を備え、
前記指令電流設定手段は、前記ソレノイドに電力供給するバッテリの電圧低下に応じて前記上限電流を第１の上限値から該第１の上限値より小さい第２の上限値に変更する手段である、
ソレノイドバルブの制御装置。
請求項１記載のソレノイドバルブの制御装置であって、
前記油圧制御装置は、前記ソレノイドバルブを複数含み、
前記指令電流設定手段は、前記複数のソレノイドバルブのうち少なくとも１つに対する前記上限電流を前記バッテリの電圧低下に応じて前記第１の上限値から前記第２の上限値に変更する手段である、
ソレノイドバルブの制御装置。
請求項１または２記載のソレノイドバルブの制御装置であって、
前記第２の上限値は、前記油圧制御装置の作動油の温度が高いほど小さくなる傾向に設定される値である、
ソレノイドバルブの制御装置。
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のソレノイドバルブの制御装置であって、
前記油圧制御装置は、車両に搭載された自動変速機に含まれる係合要素の油圧を制御する装置であり、スロットル開度または前記自動変速機の入力トルクに応じた油圧を出力する前記ソレノイドバルブからの油圧に応じて、前記係合要素を係合するための元圧となるライン圧を生成するレギュレータバルブを含み、
少なくとも前記ソレノイドバルブの異常が検出された場合には前記ライン圧を予め定められた最大圧とするよう前記ソレノイドバルブを制御する
ソレノイドバルブの制御装置。
油圧制御装置に含まれるソレノイドバルブのソレノイドに流れる実電流が指令電流となるようフィードバック制御によって設定される制御信号を用いて前記ソレノイドバルブを制御するソレノイドバルブの制御方法であって、
前記指令電流を上限電流の範囲内に設定するステップを含み、
前記ソレノイドに電力供給するバッテリの電圧低下に応じて前記上限電流を第１の上限値から該第１の上限値より小さい第２の上限値に変更する、
ことを特徴とするソレノイドバルブの制御方法。