JP2020200869A

JP2020200869A - 自動変速機制御装置

Info

Publication number: JP2020200869A
Application number: JP2019107150A
Authority: JP
Inventors: 寛嗣濱田; Hirotsugu Hamada; 隼人吉川; Hayato Yoshikawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2020-12-17

Abstract

【課題】自動変速機の変速時に生じる車両のショックをより適切に抑制することが可能な技術を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る自動変速機制御装置（ＥＣＵ３０）は、車両１の自動変速機２０の変速時に係合する係合要素を油圧駆動する駆動部に対して作動油の急速充填を行う変速制御部３０１と、急速充填に伴う自動変速機２０の入力軸における回転速度の変動に基づき、急速充填に関する制御パラメータを補正する制御パラメータ補正部３０２と、を備え、制御パラメータ補正部３０２は、自動変速機２０の変速時に自動変速機２０の入力軸の回転速度の変動より先に自動変速機２０の出力軸の回転速度の変動が発生する場合、制御パラメータの補正を行わない。【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機制御装置に関する。

例えば、車両の自動変速機の変速時に、自動変速機の入力軸の回転変動に伴いタイアップを判断し、係合側の摩擦係合要素の油圧サーボへのファストフィル（急速充填）時間を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる技術によれば、自動変速機の変速時のタイアップにより生じる車両（車体）のショックを抑制することができる。

特開平１０−２９９８８０号公報

しかしながら、例えば、路面の段差等による外乱によって、自動変速機の入力軸の回転変動が生じる場合がある。そのため、例えば、路面の段差等による外乱に伴う自動変速機の入力軸の回転変動に基づき、タイアップの誤判断がされ、急速充填に関する制御パラメータが補正されると、自動変速機の変速時のタイアップにより生じる車両のショックを適切に抑制することができない可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、自動変速機の変速時に生じる車両のショックをより適切に抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
車両の自動変速機の変速時に係合する係合要素を油圧駆動する駆動要素に対して作動油の急速充填を行う急速充填制御部と、
前記急速充填に伴う前記自動変速機の入力軸の回転変動に基づき、前記急速充填に関する制御パラメータを補正する補正部と、を備え、
前記補正部は、前記自動変速機の変速時に前記自動変速機の入力軸の回転変動より先に前記自動変速機の出力軸の回転変動が発生する場合、前記制御パラメータの補正を行わない、
自動変速機制御装置が提供される。

本実施形態によれば、自動変速機制御装置は、例えば、路面からの外乱が入力され、自動変速機の出力軸の回転変動が生じた後に、自動変速機の入力軸の回転変動が生じるような状況下で、制御パラメータの補正を行わない。そのため、路面の段差等による外乱に伴う自動変速機の入力軸の回転変動に基づき、タイアップの誤判断がされ、急速充填に関する制御パラメータが補正される事態の発生を抑制することができる。よって、自動変速機制御装置は、自動変速機のタイアップ時に生じる車両のショックをより適切に抑制することができる。

上述の実施形態によれば、自動変速機の変速時に生じる車両のショックをより適切に抑制することが可能な技術を提供することができる。

車両の構成の一例を示す図である。ＥＣＵによる制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本実施形態に係る車両（ＥＣＵ）の作用を説明である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

［車両の構成］
まず、図１を参照して、本実施形態に係る車両１の構成を説明する。

図１は、本実施形態に係る車両１の構成の一例を示すブロック図である。

図中にて、二重線は、動力伝達系統を表し、実線は、油圧系統を表し、破線は、信号伝達系統を表す。

図１に示すように、車両１は、エンジン１０と、自動変速機２０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０と、センサ４０を含む。

エンジン１０は、車両１の駆動力源である。エンジン１０は、例えば、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンや軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。エンジン１０の出力（トルク）は、自動変速機２０、ディファレンシャル（差動装置）、及びドライブシャフト等の動力伝達機構を通じて、車両１の駆動輪に伝達される。

自動変速機２０は、運転者の変速操作に依らず、自動で変速を行うトランスミッションである。自動変速機２０は、現在選択されている変速段に対応する所定の変速比で、エンジン１０から入力されるトルクを、減速或いは増速し、駆動輪側の動力伝達機構に伝達する。自動変速機２０は、トルクコンバータ２１と、変速機２２と、油圧制御回路２３を含む。

トルクコンバータ２１は、エンジン１０から入力されるトルクを流体（作動油）の力学的作用により増幅させて変速機２２に伝達する。

変速機２２は、複数の変速段を有し、現在選択されている所定の変速比で、トルクコンバータ２１から出力されるトルクを駆動輪側の動力伝達機構に出力する。変速機２２は、例えば、複数の変速段を実現する遊星歯車機構、複数の変速段のそれぞれに対応する動力伝達経路を実現するための摩擦係合要素（例えば、クラッチやブレーキ）、及び摩擦係合要素を断接駆動する油圧駆動要素（例えば、油圧ピストン）等を含む。

油圧制御回路２３は、ＥＣＵ３０の制御下で、変速機２２（例えば、摩擦係合要素を断接駆動する油圧駆動要素等）に供給される作動油の油圧を制御する。

ＥＣＵ３０（自動変速機制御装置の一例）は、自動変速機２０に関する制御処理を行う電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の補助記憶装置、及び入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。ＥＣＵ３０は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される機能部として、変速制御部３０１と、制御パラメータ補正部３０２を含む。

変速制御部３０１（制御部の一例）は、油圧制御回路２３を制御し、自動変速機２０の変速に関する制御を行う。

例えば、変速制御部３０１は、自動変速機２０の変速時に、係合側の摩擦係合要素を油圧駆動する油圧駆動要素（以下、「係合側駆動要素」）の急速充填（ファストフィル）に関する制御（以下、「急速充填制御」）を行う。急速充填制御では、係合側駆動要素に供給される作動油の油圧（具体的には、油圧制御回路２３に対する指示値）が所定時間（以下、「急速充填時間」）の間で相対的に高く維持される。これにより、変速制御部３０１は、係合側駆動要素の油室が作動油で満たされ、係合側の摩擦係合要素がトルク容量を有する直前の状態になるまで係合側駆動要素を素早く起動させることができる。

また、例えば、変速制御部３０１は、急速充填により相対的に高い油圧に維持されている係合側駆動要素の油室の作動油を素早く排出させ、係合側駆動要素の油圧を相対的に低く維持させるクイックドレンに関する制御（以下、「クイックドレン制御」）を行う。これにより、係合側の摩擦係合要素がトルク容量を有する直前の状態が維持されうる。

制御パラメータ補正部３０２（補正部の一例）は、急速充填に関する制御パラメータを補正する。例えば、制御パラメータ補正部３０２は、急速充填制御の制御パラメータやクイックドレン制御の制御パラメータを補正する。

センサ４０は、ＥＣＵ３０が自動変速機２０に関する制御を行うために用いる情報を取得する。センサ４０の出力は、ＥＣＵ３０に取り込まれる。

［急速充填に関する制御処理］
次に、図２を参照して、ＥＣＵ３０による自動変速機２０の変速時における制御処理について説明する。

図２は、ＥＣＵ３０による制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートは、例えば、車両１のイグニッションオン時の初期処理終了後から車両１のイグニッションオフ時の終了処理の開始までの間で、繰り返し実行される。

図２に示すように、ステップＳ１０２にて、変速制御部３０１は、センサ４０の出力に基づき、自動変速機２０の変速（アップシフト或いはダウンシフト）を開始するか否かを判定する。センサ４０は、例えば、エンジン１０のスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ及び車両１の各車輪の車輪速を検出する車輪速センサ等を含む。これにより、変速制御部３０１は、スロットル開度や車両１の車速等を考慮して、変速タイミングであるか否かを判定することができる。変速制御部３０１は、自動変速機２０の変速を開始する場合、ステップＳ１０４に進み、変速を開始しない場合、今回の処理を終了する。

ステップＳ１０４にて、変速制御部３０１は、急速充填制御を開始する。このとき、制御パラメータには、前回以前の本フローチャートの処理で補正がされている場合、最新の補正値が反映される。

ステップＳ１０６にて、制御パラメータ補正部３０２は、センサ４０の出力に基づき、自動変速機２０の係合側駆動要素の急速充填に伴い車両１（車体）でショックが発生したか否かを判定する。センサ４０は、例えば、車両１（車体）の前後方向の加速度を検出する加速度センサ等を含む。これにより、制御パラメータ補正部３０２は、車両１の前後方向の加速度の変化を考慮して、車両１にショックが発生したか否かを判定することができる。制御パラメータ補正部３０２は、車両１でショックが発生した場合、ステップＳ１０８に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。これにより、ＥＣＵ３０は、例えば、イナーシャフェーズでのショック等に起因して、後述のステップＳ１１６の処理が行われ、急速充填に関する制御パラメータが誤って補正される事態を抑制することができる。

ステップＳ１０８にて、制御パラメータ補正部３０２は、センサ４０の出力に基づき、自動変速機２０の入力軸の回転速度の変動が出力軸の回転速度の変動よりも先に生じているか否かを判定する。センサ４０は、例えば、トルクコンバータ２１のタービンの回転数を検出するセンサ等を含む。これにより、制御パラメータ補正部３０２は、トルクコンバータ２１のタービンの回転数の時系列情報に基づき、自動変速機２０の入力軸の回転速度の変動を把握することができる。また、センサ４０は、例えば、自動変速機２０（変速機２２）の出力軸の回転数を検出するトランスミッション回転数センサ等を含む。これにより、制御パラメータ補正部３０２は、自動変速機２０の出力軸の回転数の時系列情報に基づき、自動変速機２０の出力軸の回転速度の変動を把握することができる。制御パラメータ補正部３０２は、自動変速機２０の入力軸の回転速度の変動が出力軸の回転速度の変動よりも先に生じている場合、ステップＳ１１０に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。これにより、ＥＣＵ３０は、例えば、路面の段差等に起因する外乱によって、自動変速機２０の入力軸の回転速度の変動が生じた場合に、後述のステップＳ１１６の処理が行われ、急速充填に関する制御パラメータが誤って補正される事態を抑制することができる。

ステップＳ１１０にて、制御パラメータ補正部３０２は、センサ４０の出力に基づく自動変速機２０の入力軸の回転速度の変動量（以下、「回転変動量」）が所定閾値以上であるか否かを判定する。制御パラメータ補正部３０２は、自動変速機２０の入力軸の回転変動量が所定閾値以上である場合、ステップＳ１１０に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。

ステップＳ１１２にて、制御パラメータ補正部３０２は、回転変動量に基づき、急速充填に関する制御パラメータを補正するための学習値を演算し、ステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４にて、制御パラメータ補正部３０２は、変速制御部３０１による変速制御が終了したか（即ち、自動変速機２０の変速が完了したか）否かを判定する。制御パラメータ補正部３０２は、変速制御が終了した場合、ステップＳ１１６に進み、変速制御が終了していない場合、変速制御が終了するまで待機する（即ち、本ステップの処理を繰り返す）。

ステップＳ１１６にて、制御パラメータ補正部３０２は、補正対象の制御パラメータをステップＳ１１２で算出された学習値に基づき、補正し、今回の処理を終了する。例えば、制御パラメータ補正部３０２は、補正対象の制御パラメータに学習値を加算することで、制御パラメータの補正値を算出してよい。算出された制御パラメータの補正値は、ＥＣＵ３０の補助記憶装置等に記憶される。これにより、ＥＣＵ３０は、係合側駆動要素の急速充填に伴うショックを抑制する方向に制御パラメータを補正することができる。

［本実施形態の作用］
次に、図３を参照して、本実施形態に係る車両１（ＥＣＵ３０）の作用について説明する。

図３は、本実施形態に係る車両１（ＥＣＵ３０）の作用を説明する図である。具体的には、自動変速機２０の変速時における車両状態の変化を示すタイムチャート３１０，３２０，３３０，３４０，３５０を表す図である。

タイムチャート３１０は、ＥＣＵ３０（変速制御部３０１）による変速段の指示状態の時間変化を表す。

タイムチャート３２０は、自動変速機２０の入力軸の回転数（例えば、トルクコンバータ２１のタービンの回転数）の時間変化を表す。

タイムチャート３３０は、車両１（車体）の前後方向の加速度の時間変化を表す。

タイムチャート３４０は、ＥＣＵ３０による油圧制御回路２３に対する係合側駆動要素の指示油圧の時間変化を示す図である。

タイムチャート３５０は、係合側駆動要素の実際の油圧（以下、「実油圧」）の時間変化を示す図である。

また、点線３２１，３３１，３４１，３５１は、それぞれ、自動変速機２０の入力軸の回転数、車両１の前後方向の加速度、係合側駆動要素の指示油圧、及び係合側駆動要素の実油圧の制御パラメータの補正前における時間変化を表す。本例では、補正対象の制御パラメータは、クイックドレン制御時における自動変速機２０（変速機２２）の係合側駆動要素の指示油圧であり、相対的に小さい値に補正されている（タイムチャート３４０及び点線３４１参照）。

図３に示すように、時刻ｔ１にて、ＥＣＵ３０により自動変速機２０の変速判断（シフトアップの判断）がされている（図２のステップＳ１０２のＹＥＳ）。

時刻ｔ１の直後の時刻ｔ２にて、自動変速機２０の係合側駆動要素の指示油圧は、相対的に高い値に設定され、急速充填制御が開始される（図２のステップＳ１０４）。

時刻ｔ２の後、時刻ｔ３にて、自動変速機２０の係合側駆動要素の実油圧は、遅れて立ち上がり始める。

時刻ｔ３の後、時刻ｔ４にて、急速充填制御が終了し、クイックドレン制御に切り替わり、時刻ｔ６まで継続する。

ここで、補正前の状態（点線３４１参照）では、クイックドレン制御時における係合側駆動要素の指示油圧は、ある程度の値を有しており、係合側駆動要素の実油圧に相対的に大きなオーバーシュートが発生している（点線３５１参照）。そのため、時刻ｔ４と時刻ｔ６との間の時刻ｔ５付近にて、自動変速機２０の入力軸の回転数は、タイアップによって相対的に大きく変動し（点線３２１参照）、車両１には、相対的に大きなショックに対応する前後方向の加速度の変動が生じている（点線３３１参照）。

これに対して、補正後のクイックドレン制御時における係合側駆動要素の指示油圧は、非常に低い値に補正され、係合側駆動要素の実油圧のオーバーシュートが相対的に小さく抑えられる（タイムチャート３４０，３５０参照）。そのため、ＥＣＵ３０は、自動変速機２０の入力軸の回転数の変動や、車両１に発生するショックに対応する前後方向の加速度の変動を相対的に小さく抑制（軽減）することができる（タイムチャート３２０，３３０参照）。

本例の場合、図２のステップＳ１１２にて、クイックドレン制御時における係合側駆動要素の指示油圧に関する負の学習値が算出され、図２のステップＳ１１６にて、クイックドレン制御時における係合側駆動要素の指示油圧の現在値と学習値とが加算される。これにより、図３に示すように、ＥＣＵ３０は、クイックドレン制御時における係合側駆動要素の指示油圧を非常に小さい値に補正することができる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・改良が可能である。

１車両
１０エンジン
２０自動変速機
２１トルクコンバータ
２２変速機
２３油圧制御回路
３０ＥＣＵ（自動変速機制御装置）
４０センサ
３０１変速制御部（制御部）
３０２制御パラメータ補正部（補正部）

Claims

車両の自動変速機の変速時に係合する係合要素を油圧駆動する駆動要素に対して作動油の急速充填を行う制御部と、
前記急速充填に伴う前記自動変速機の入力軸における回転速度の変動に基づき、前記急速充填に関する制御パラメータを補正する補正部と、を備え、
前記補正部は、前記自動変速機の変速時に前記自動変速機の入力軸における回転速度の変動より先に前記自動変速機の出力軸の回転速度の変動が発生する場合、前記制御パラメータの補正を行わない、
自動変速機制御装置。