JP2018071576A - 自動変速機の制御装置及び自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】締結要素の誤締結が発生した場合において、急減速を抑制しつつ車両の走行性を確保する。【解決手段】ＡＴＣＵ１０は、変速機構３が有する複数の締結要素３３のうちいずれか１つの締結要素３３に誤締結が発生した場合に、誤締結した締結要素３３の伝達トルク容量をトルク伝達可能な範囲内で減少させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動変速機の制御装置及び自動変速機の制御方法に関する。

特許文献１には、複数の締結要素の締結状態を変更することで指令変速段を達成する自動変速機が開示されている。

このような自動変速機では、締結要素の誤締結が発生して本来同時に締結させない組み合わせの締結要素が同時に締結されると、出力軸の回転が阻害されて車両が急減速する場合がある。このため、特許文献１に記載の自動変速機は、締結要素の誤締結が発生すると、全ての締結要素を解放して自動変速機をニュートラル状態にするようになっている。

特開２００８−２３２３５５号公報

しかしながら、上記の技術では、車両の急減速を防止することはできるものの、自動変速機がニュートラル状態になることでその後の車両の走行性に影響が及ぶという問題がある。

なお、特許文献１に記載の自動変速機では、変速段が低速側変速段の場合に締結要素の誤締結が発生すると全ての締結要素を解放するようになっているが、変速段が高速側変速段の場合にも同様の制御を行うことが考えられる。この場合も、自動変速機がニュートラル状態になることでその後の車両の走行性に影響が及ぶのは同様である。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、締結要素の誤締結が発生した場合において、急減速を抑制しつつ車両の走行性を確保することを目的とする。

本発明のある態様によれば、有段変速機構を備える自動変速機の制御装置であって、前記有段変速機構が有する複数の締結要素のうちいずれか１つの締結要素に誤締結が発生した場合に、誤締結した前記締結要素の伝達トルク容量をトルク伝達可能な範囲内で減少させる制御部を有する、ことを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。

また、本発明の別の態様によれば、有段変速機構を備える自動変速機の制御装置であって、前記有段変速機構が有する複数の締結要素のうちいずれか１つの締結要素に誤締結が発生した場合に、ライン圧を減少させる制御部を有する、ことを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。

また、これらに対応する自動変速機の制御方法が提供される。

これらの態様では、締結要素に誤締結が発生した場合は、誤締結した締結要素の伝達トルク容量をトルク伝達可能な範囲内で減少させる。これによれば、誤締結した締結要素に滑りが発生して車両の急減速が抑制される。また、伝達トルク容量の減少をトルク伝達可能な範囲内に留めるので、低トルクであれば動力伝達が可能となり、車両の走行性を確保できる。

本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。 制御装置が実行する制御の内容を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。車両は、動力源としてエンジン１を備える。エンジン１の動力は、自動変速機ＴＭ、差動装置４を介して、駆動輪５へと伝達される。

自動変速機ＴＭは、トルクコンバータ２と変速機構３とで構成される。自動変速機ＴＭは、レンジとして、ドライブ（Ｄ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、駐車（Ｐ）レンジ等を有し、そのいずれか一つを設定レンジとして設定することができる。ＤレンジとＲレンジとは走行レンジを構成し、ＮレンジとＰレンジとは非走行レンジを構成する。

自動変速機ＴＭの設定レンジは、運転者がシフター６を操作することによって設定される。シフター６は、例えば、操作後に中立位置に自動的に復帰するモーメンタリ式のシフトレバーであるが、ボタン式のシフトスイッチや、シフトレバーの位置に応じて設定レンジが変更される一般的なシフター等であってもよい。シフター６によってどのレンジが選択されたかは、シフター位置センサ１４によって検出される。

変速機構３は、有段の自動変速機構であり、遊星歯車機構と、コントロールバルブ部３１と、パークモジュール３２と、複数の締結要素（クラッチ、ブレーキ）３３と、を有する。

変速機構３は、複数の締結要素３３の締結状態を変更することで変速段（ギヤ比）及び前進後進を切り換えることができる。

コントロールバルブ部３１は、油圧を制御するための複数のソレノイド３４を有して構成される。コントロールバルブ部３１は、オイルポンプ（図示せず）から供給される油圧を調圧してライン圧を生成する。また、ライン圧を元圧とする複数の締結要素３３の作動油圧を制御する。

パークモジュール３２は、駐車時に自動変速機ＴＭの出力軸を機械的にロックする。

駆動輪５及び図示しない従動輪には油圧式のブレーキ装置７が設けられている。ブレーキ装置７から車両に作用するブレーキ力は運転者によるブレーキペダルの踏み込み量に応じて調整される。

ＡＴＣＵ１０は、自動変速機コントロールユニットであり、自動変速機ＴＭの制御を行う。ＡＴＣＵ１０には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１１、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１２、ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ１３、シフター位置センサ１４等からの信号が入力される。

ＡＴＣＵ１０は、ＣＡＮ７０を介してＥＣＵ３０、ＢＣＵ６０と相互通信可能に接続される。

ＡＴＣＵ１０は、シフター位置センサ１４からの信号に基づき、自動変速機ＴＭの設定レンジを設定する。ＡＴＣＵ１０は、自動変速機ＴＭの設定レンジに応じて、次に説明するように制御指令値をコントロールバルブ部３１に出力する。

自動変速機ＴＭのレンジをＤレンジに設定した場合、ＡＴＣＵ１０は、車速ＶＳＰ、アクセル開度ＡＰＯに基づき、変速マップを参照して目標変速段を決定し、目標変速段を達成するための制御指令値をコントロールバルブ部３１に出力する。これにより、複数のソレノイド３４が制御指令値に応じて制御され、複数の締結要素３３の作動油圧が調整され、目標変速段が達成される。

自動変速機ＴＭの設定レンジをＲレンジに設定した場合、ＡＴＣＵ１０は、目標変速段を後進段に決定し、目標変速段を達成するための制御指令値をコントロールバルブ部３１に出力する。この場合、後進段を達成するように複数のソレノイド３４が制御される。

自動変速機ＴＭの設定レンジをＰレンジ又はＮレンジに設定した場合、ＡＴＣＵ１０は、複数の締結要素３３を解放させるための制御指令値をコントロールバルブ部３１に出力する。設定レンジがＰレンジである場合は、さらに、ＡＴＣＵ１０は、パークモジュール３２のアクチュエータを動作させ、自動変速機ＴＭをパークロック状態にする。

ＥＣＵ３０は、エンジンコントロールユニットであり、エンジン１を制御する。ＥＣＵ３０は、エンジン１の回転速度ＮＥ、スロットル開度ＴＶＯ等をＡＴＣＵ１０に出力する。

ＢＣＵ６０は、ブレーキコントロールモジュールであり、ブレーキ装置７によるブレーキ力を制御する。

ところで、有段の変速機構を備える自動変速機においては、締結要素の誤締結が発生して本来同時に締結させない組み合わせの締結要素が同時に締結されると、出力軸の回転が阻害されて車両が急減速する場合がある。

このような急減速を抑制する方法としては、例えば、締結要素の誤締結が発生した場合は、全ての締結要素を解放して自動変速機をニュートラル状態にすることが考えられる。

しかしながら、この場合は、車両の急減速を防止することはできるものの、自動変速機がニュートラル状態になることでその後の車両の走行性に影響が及ぶことになる。

このため、本実施形態のＡＴＣＵ１０は、走行中に図２のフローチャートに示す制御を実行することで、締結要素３３の誤締結が発生した場合の急減速を抑制するとともに、車両の走行性を確保するようになっている。

以下、ＡＴＣＵ１０が走行中に実行する制御の内容について、図２を参照しながら詳しく説明する。

ステップＳ１１では、ＡＴＣＵ１０は、複数のソレノイド３４のいずれか１つに電気的故障が発生したかを判定する。

ソレノイド３４が故障すると、締結要素３３に供給する制御油圧をＡＴＣＵ１０の制御指令値通りに制御できなくなり、締結要素３３が誤締結する場合がある。ここで、ソレノイド３４の電気的故障が発生したかは、ＡＴＣＵ１０が出力するソレノイド３４への制御指令値とソレノイド３４に実際に供給される電流値とに基づいて判定することができる。このため、ＡＴＣＵ１０は、まずソレノイド３４の電気的故障を判定するようになっている。

ＡＴＣＵ１０は、複数のソレノイド３４のいずれか１つに電気的故障が発生したと判定すると、処理をステップＳ１４に移行する。また、複数のソレノイド３４に電気的故障が発生していないと判定すると、処理をステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１４では、ＡＴＣＵ１０は、ライン圧を設定された最低圧にするための制御指令値をコントロールバルブ部３１に出力する。

上述したように、ソレノイド３４が故障すると、締結要素３３に供給する制御油圧をＡＴＣＵ１０の制御指令値通りに制御できなくなり、締結要素３３が誤締結する場合がある。このため、ＡＴＣＵ１０は、締結要素３３の制御油圧の元圧であるライン圧を低下させることで締結要素３３に供給される制御油圧を低下させ、誤締結した締結要素３３を含む全ての締結要素３３の伝達トルク容量を減少させる。

これによれば、誤締結した締結要素３３に滑りが発生するので、本来同時に締結させない組み合わせの締結要素３３が同時に締結されて自動変速機ＴＭの出力軸の回転が阻害される状態になったとしても、出力軸の回転を阻害する力を低減できる。よって、車両の急減速を抑制できる。

ここで、ライン圧の最低圧は、ライン圧が最低圧まで低下することで締結要素３３に供給される制御油圧が同様に最低圧まで低下しても、締結要素３３がトルク伝達可能な範囲内に設定される。

つまり、本実施形態の自動変速機ＴＭは、締結要素３３の誤締結が発生した際の伝達トルク容量の減少を、トルク伝達可能な範囲内に留めるようになっている。よって、低トルクであれば動力伝達が可能となり、車両の走行性を確保できる。なお、ライン圧の最低圧は、例えば、０．３ＭＰａである。

ステップＳ１２では、ＡＴＣＵ１０は、車両の減速Ｇが所定の閾値よりも大きいかを判定する。減速Ｇは、例えば、加速度センサにより検出される。また、車速ＶＳＰの変化率に基づいて求めてもよい。

ＡＴＣＵ１０は、車両の減速Ｇが所定の閾値よりも大きいと判定すると、処理をステップＳ１３に移行する。また、車両の減速Ｇが所定の閾値以下と判定すると、処理をステップＳ１５に移行し、通常の走行制御を継続する。

ステップＳ１３では、ＡＴＣＵ１０は、自動変速機ＴＭの実ギヤ比が正常範囲内かを判定する。

実ギヤ比は、変速機構３の入力回転速度と出力回転速度とに基づいて求められる。また、実ギヤ比の正常範囲は、ＡＴＣＵ１０が決定した目標変速段における設定ギヤ比を基準として、設計的なばらつき等を考慮して設定されたギヤ比の範囲である。

ＡＴＣＵ１０は、自動変速機ＴＭの実ギヤ比が正常範囲内と判定すると、処理をステップＳ１５に移行し、通常の走行制御を継続する。また、自動変速機ＴＭの実ギヤ比が正常範囲外と判定すると、処理をステップＳ１４に移行し、ライン圧を設定された最低圧にするための制御指令値をコントロールバルブ部３１に出力する。

車両の減速Ｇが所定の閾値以下ということは、車両が急減速していないということである。つまり、本来同時に締結させない組み合わせの締結要素３３が同時に締結されて出力軸の回転が阻害された状態にはなっていないと考えられる。よって、この場合は、ＡＴＣＵ１０は、通常の走行制御を継続するようになっている。

また、車両の減速Ｇが所定の閾値よりも大きいということは、車両が急減速しているということである。ここで、車両が急減速していても、運転者が意図的に車両を急減速させていることが考えられる。よって、この場合は、ＡＴＣＵ１０は、ステップＳ１３の処理により、実ギヤ比が正常範囲内にあるかをさらに判定する。

実ギヤ比が正常範囲内にないということは、変速機構３の変速段がＡＴＣＵ１０が決定した目標変速段とは異なる変速段になっていると考えられる。つまり、締結要素３３の誤締結が発生し、その結果として車両が急減速していると考えられる。よって、この場合は、ＡＴＣＵ１０は、ライン圧を最低圧にして車両の急減速を抑制する。

以上述べたように、本実施形態によれば、ＡＴＣＵ１０は、変速機構３が有する複数の締結要素３３のうちいずれか１つの締結要素３３に誤締結が発生した場合に、誤締結した締結要素３３の伝達トルク容量をトルク伝達可能な範囲内で減少させる。

これによれば、誤締結した締結要素３３に滑りが発生して車両の急減速が抑制される。また、伝達トルク容量の減少をトルク伝達可能な範囲内に留めるので、低トルクであれば動力伝達が可能となり、車両の走行性を確保できる（請求項１、３に対応する効果）。

より具体的には、ＡＴＣＵ１０は、ライン圧を低下させることにより、少なくとも誤締結した締結要素３３の伝達トルク容量を減少させる。なお、ライン圧を低下させると全ての締結要素３３の伝達トルクが減少することになる。

締結要素３３の伝達トルク容量を減少させることは、例えば、各締結要素３３にフェールセーフ弁を取り付けること等でも可能となる。しかしながら、このような部品の追加はコストの増加を招く。そこで、本実施形態では、ライン圧を低下させて故障した締結要素３３に供給される制御油圧を強制的に低下させることで、コストの増加を招くことなく、締結要素３３の誤締結が発生した場合において、急減速を抑制しつつ車両の走行性を確保するようになっている（請求項２、４に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

ＴＭ 自動変速機
３ 変速機構（有段変速機構）
１０ ＡＴＣＵ（制御装置、制御部）
３３ 締結要素

Claims (4)

1. 有段変速機構を備える自動変速機の制御装置であって、
   前記有段変速機構が有する複数の締結要素のうちいずれか１つの締結要素に誤締結が発生した場合に、誤締結した前記締結要素の伝達トルク容量をトルク伝達可能な範囲内で減少させる制御部を有する、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 有段変速機構を備える自動変速機の制御装置であって、
   前記有段変速機構が有する複数の締結要素のうちいずれか１つの締結要素に誤締結が発生した場合に、ライン圧を減少させる制御部を有する、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 有段変速機構を備える自動変速機の制御方法であって、
   前記有段変速機構が有する複数の締結要素のうちいずれか１つの締結要素に誤締結が発生した場合に、誤締結した前記締結要素の伝達トルク容量をトルク伝達可能な範囲内で減少させる、
   ことを特徴とする自動変速機の制御方法。
4. 有段変速機構を備える自動変速機の制御方法であって、
   前記有段変速機構が有する複数の締結要素のうちいずれか１つの締結要素に誤締結が発生した場合に、ライン圧を減少させる、
   ことを特徴とする自動変速機の制御方法。

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