JP2013200720A - ソレノイドバルブの制御装置および制御方法 - Google Patents

ソレノイドバルブの制御装置および制御方法 Download PDF

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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 (5)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
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