JP4542592B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
そして、前記学習補正量を、固体バラツキを原因とし締結要素圧指令値に対する依存性が無くて一定量に収束する初期学習量と、制御機構系の事後的劣化を原因とし締結要素圧指令値に対する依存性により変化する経時劣化量に分ける。
前記学習補正量記憶設定手段は、限られた入力トルク域を学習領域とする学習制御により取得される学習域補正量と初期学習量を記憶設定する。
前記締結要素圧指令値学習補正手段は、前記学習域補正量と前記初期学習量の差にあらわれる経時劣化進行度と前記締結要素圧指令値に応じて経時劣化補正量を求め、この経時劣化補正量に補正時の初期学習量を加算した値を学習補正量として最終的な締結要素圧指令値を算出する。
すなわち、学習補正量を「締結要素圧指令値に依存しない初期学習量」と「締結要素圧指令値に依存する経時劣化量」に切り分け、経時劣化量については、経時劣化進行度と締結要素圧指令値に応じて経時劣化補正量を求めている。このため、締結要素圧指令値を限られた学習領域以外の入力トルク域まで拡大して締結要素圧指令値を変化させても、学習補正量は、経時劣化進行度を反映すると共に締結要素圧指令値の変化を反映する適正な量となり、過多や過少を生じることがない。加えて、学習補正量記憶設定手段では、限られた入力トルク域を学習領域とする学習制御により学習域補正量と初期学習量を取得し記憶設定するだけで良いため、多数に分けた各スロットル開度領域にて学習補正量を記憶設定する場合に比べ、記憶容量を小さく抑えることができる。
この結果、記憶容量を抑えながらも学習補正量に過多や過少を生じることのない学習補正を実現する制御ソフト系を構築することにより、制御機構系に発生する経時劣化の影響を解消し、所望の変速動作を長期に亘って継続的に達成することができる。
図1は、実施例1のエンジン車に搭載された自動変速機の制御装置の全体システムを示す変速制御系ブロック図である。
ここで、イナーシャフェーズを開始したか否かは、ギヤ比Grを監視し、変速前の変速段ギヤ比から変速後の変速段ギヤ比へと変化を開始したか否かにより判断する。
ΔPL=ΔPLm+k(Tr−Tt)
ここで、ΔPLmは、摩擦締結要素と変速モードと油温域が同じパターンでPS学習域補正量ΔPLを記憶するメモリ部に対し、既に記憶設定されているPS学習域補正量である。kは、時間差に対する補正量を決める定数である。Ttは、ピストンストローク時間の目標時間であり、目標時間は、AT油温ATFに応じて、ショックや間延びがない高品質の変速を達成するピストンストローク時間に決められている。
なお、PS学習域補正量ΔPLには、上限値と下限値を摩擦締結要素毎に設定する。
ここで、n=10としたのは、摩擦締結要素と変速モードが同じパターンで、常温域でのPS学習域補正を経験すると、PS学習域補正量ΔPLが前回の値と今回の値とで差が小さい安定した収束値となることによる。
ここで、初期学習量メモリ部RAMIにPS初期学習量ΔPIを記憶設定すると、それ以降はPS初期学習量ΔPIを保持したままとする。
まず、「ソレノイド内部コンタミによる油圧低下メカニズム」の説明を行い、続いて、実施例1の自動変速機の制御装置における作用を、「学習補正量記憶設定作用」、「PS初期学習量設定前の締結要素圧指令値学習補正作用」、「PS初期学習量設定後の締結要素圧指令値学習補正作用」に分けて説明する。
図5は、実施例1の自動変速機の制御装置に適用されるノーマルハイ型リニアソレノイドバルブ2の吸引部Aの拡大図であり、(a)は新品ソレノイドバルブでの磁気ギャップを示し、(b)は磁性コンタミが付着した場合の磁気ギャップを示す。図6は、実施例1の自動変速機の制御装置に適用されるノーマルハイ型リニアソレノイドバルブ2の耐久サイクル数と吸引部Aに付着したコンタミ量の関係と、吸引部Aに付着したコンタミ量とクラッチ圧低下量の関係を示す図である。
(1)ノーマルハイ型リニアソレノイドバルブ2の内部にコンタミが侵入し、吸引部Aに磁性コンタミCが付着する。
(2)吸引部Aの磁気ギャップが小さくなる。
(3)磁気吸引力がアップする。
(4)摩擦締結要素1への油圧が低下する。
F=(μ0・Ai・I2・N2)/(2・x2)
但し、μ0は透磁率、Aiは磁路面積、Iは電流、Nはコイル巻数である。
上記式から明らかなように、磁気ギャップが、x→x’というように小さくなると、分子の値が変化しなくても、分母の値が小さな値となり、磁気吸引力Fがアップする。
つまり、図6の吸引部Aに付着したコンタミ量とクラッチ圧低下量の関係に示すように、コンタミ量のばらつき幅の範囲内では、大きな勾配にてクラッチ圧が低下することから明らかである。なお、コンタミ量のばらつき幅を超える領域では、クラッチ圧の低下勾配は緩やかになり、殆ど低下が見られない。また、耐久サイクル数とコンタミ量の相関は小さく、図6に示すように、所定の耐久サイクル数を超えたらコンタミ量は横這いにて推移する。
図7は、実施例1の自動変速機の制御装置においてピストンストローク学習による油圧補正を説明するためにアップシフト過渡期(変速過渡期一例)での出力トルク・ギヤ比変化率・ギヤ比・アップシフト締結油圧指令を示すタイムチャートである。図8は、実施例1の自動変速機の制御装置においてAT油温と学習域補正値と更新・反映の関係を示す図である。
このため、PS学習域補正量ΔPLのデータ構造を、AT油温軸ではなくスロットル開度軸にて見た場合、PS学習領域である0〜1/8開度のスロットル開度領域に1つのメモリ部を持つだけの構造である。したがって、多数のスロットル開度領域に分けて学習補正量を記憶設定する場合に比べ、大幅に記憶容量を小さく抑えることができる。
さらに、PS学習域補正量ΔPLのデータ構造をAT油温軸にて見た場合、図8に示すように、AT油温域を3段階に分ける構造とし、かつ、0℃より低い温度範囲は第3メモリ部RAM3の学習域補正値ΔPLを用いて反映させ、120℃より高い温度範囲は第1メモリ部RAM1の学習域補正値ΔPLを用いて反映させている。したがって、第1メモリ部RAM1,第2メモリ部RAM2,第3メモリ部RAM3という3個のメモリ部を持つだけで、あらゆる温度域のAT油温を反映させたPS学習域補正量ΔPLのデータを取得することができる。
加えて、初期学習量ΔPIのデータ構造は、AT油温域毎に記憶するのではなく、1つの初期学習量メモリ部RAMIのみに初期学習量ΔPIを記憶保存する構造としている。したがって、初期学習量メモリ部RAMIを加えても、RAM記憶容量を小さく抑えることができる。
PS初期学習量ΔPIが設定されるまでは、図4のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS403→ステップS412へと進む流れが繰り返される。
したがって、ステップS403では、最終的な締結要素圧指令値P0*が、締結要素圧指令値P0とPS学習域補正量ΔPLを加算することで算出され、ステップS412では、最終的な締結要素圧指令値P0*を得るソレノイド電流ISOLが出力される。
図9は、実施例1の自動変速機の制御装置において経時劣化影響を排除する学習補正での最終的な締結要素圧指令値P0*に至るまでの演算処理過程を示すブロック図である。図10は、実施例1の自動変速機の制御装置においてPS学習回数に対してPS初期学習量と学習域経時劣化量の合算によるPS学習域補正量の関係を示す図である。図11は、実施例1の自動変速機の制御装置においてノーマルハイ型リニアソレノイドバルブのコンタミ付着が無い新品状態での入出力特性とコンタミ付着が有る状態での入出力特性の比較特性を示す図である。図12は、実施例1の自動変速機の制御装置において締結要素圧指令値学習補正部に予め設定されている経時劣化特性データを示す図である。
PS初期学習量ΔPIが設定されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS404→ステップS405→ステップS406→ステップS407へと進み、ステップS407にて劣化率ηが算出される。
ステップS407にて劣化率ηが算出されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS408→ステップS409へと進み、ステップS409では、経時劣化補正量ΔPEOが算出される。
ステップS409にて経時劣化補正量ΔPEOが算出されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS410へと進み、ステップS410では、油温対応PS初期学習量ΔPI(ATF)が算出される。
ステップS410にて油温対応PS初期学習量ΔPI(ATF)が算出されると、図4のフローチャートにおいて、ステップS411へと進み、ステップS411では、最終的な締結要素圧指令値P0*が算出される。
まず、締結要素圧指令値学習補正処理では、図10に示すように、PS学習域補正量ΔPLを、固体バラツキを原因とし締結要素圧指令値P0に対する依存性が無くて一定量に収束するPS初期学習量ΔPIと、制御機構系の事後的劣化を原因とし締結要素圧指令値P0に対する依存性により変化する経時劣化量に分けている。
つまり、PS初期学習量ΔPIという新たな技術思想を追加し、これによって、トータル量としてあらわれるPS学習域補正量ΔPLのうち、締結要素圧指令値P0に対して依存性を持つ経時劣化量を取り出すようにしている。
そして、PS学習域補正量ΔPLのうち、締結要素圧指令値P0に対して依存性を持つ経時劣化量を取り出すことに伴い、制御機構系の事後的劣化を原因とし、締結要素圧指令値P0に対して油圧低下最大値を示す経時劣化特性値の関係を設定した経時劣化特性データとして設定する点を追加している。
実施例1の自動変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
2 ノーマルハイ型リニアソレノイドバルブ(ソレノイドバルブ)
3 コントロール弁(締結要素圧制御弁)
4 自動変速機コントロールユニット
5 AT油温センサ(油温検出手段)
6 エンジン回転数センサ
7 スロットルセンサ
8 タービン回転数センサ
9 車速センサ
10 他のセンサ・スイッチ類
RAM1,RAM2,RAM3,RAMI メモリ部
100 経時劣化特性データ
A 吸引部
C 磁性コンタミ
x,x’ 磁気ギャップ
ISOL ソレノイド電流
PSOL ソレノイド圧
Pp パイロット圧
PL ライン圧
Pc 締結要素圧
P0 締結要素圧指令値
P0* 最終的な締結要素圧指令値
ΔPL PS学習域補正量
ΔPI PS初期学習量
ΔPE 学習域経時劣化量
η 劣化率(経時劣化進行度)
ΔPEO 経時劣化補正量
P0L 学習域締結要素圧
ΔPEC 経時劣化特性値
ATF AT油温
Claims (7)
- 変速時に締結または解放される摩擦締結要素と、ソレノイド電流の印加によりソレノイド圧を作り出すソレノイドバルブと、前記ソレノイド圧を作動信号圧とし前記摩擦締結要素への締結要素圧を制御する締結要素圧制御弁と、変速経験時に取得した学習補正量を記憶設定する学習補正量記憶設定手段と、変速過渡状態に応じて算出される締結要素圧指令値を学習補正量により補正する締結要素圧指令値学習補正手段と、を備えた自動変速機の制御装置において、
前記学習補正量を、固体バラツキを原因とし締結要素圧指令値に対する依存性が無くて一定量に収束する初期学習量と、制御機構系の事後的劣化を原因とし締結要素圧指令値に対する依存性により変化する経時劣化量に分け、
前記学習補正量記憶設定手段は、限られた入力トルク域を学習領域とする学習制御により取得される学習域補正量と初期学習量を記憶設定し、
前記締結要素圧指令値学習補正手段は、前記学習域補正量と前記初期学習量の差にあらわれる経時劣化進行度と前記締結要素圧指令値に応じて経時劣化補正量を求め、この経時劣化補正量に補正時の初期学習量を加算した値を学習補正量として最終的な締結要素圧指令値を算出することを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項1に記載された自動変速機の制御装置において、
前記締結要素圧指令値学習補正手段は、制御機構系の事後的劣化を原因とし、締結要素圧指令値に対して油圧低下最大値を示す経時劣化特性値の関係を設定した経時劣化特性データを有し、前記学習補正量記憶設定手段に設定されている学習域補正量から初期学習量を差し引くことで学習域経時劣化量を取得し、前記経時劣化特性データと学習域締結要素圧を用いて学習域経時劣化特性値を取得し、前記学習域経時劣化量を前記学習域経時劣化特性値により除算することで経時劣化進行度を示す劣化率を算出し、前記締結要素圧指令値と前記経時劣化特性データを用いて経時劣化特性値を取得し、前記劣化率と前記経時劣化特性値を乗算することで経時劣化補正量を求めることを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項2に記載された自動変速機の制御装置において、
前記締結要素圧指令値学習補正手段は、前記ソレノイドバルブの吸引部に磁性コンタミネーションが付着し、吸引部の磁気ギャップが徐々に減少することを原因とし、ソレノイド電流に対してソレノイド圧が低下する特性に基づき、締結要素圧指令値が所定値以下の領域では締結要素圧指令値に対して経時劣化特性値が比例関係であり、締結要素圧指令値が所定値を超える領域では締結要素圧指令値に対して経時劣化特性値が一定値である最大低下特性を経時劣化特性データとして設定したことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載された自動変速機の制御装置において、
前記学習補正量記憶設定手段は、スロットル開度が設定開度以下の低入力トルク域での変速時であって、変速開始からイナーシャフェーズ開始までの前記摩擦締結要素のピストンストローク時間が、目標時間に対し長い場合に増加させ、目標時間に対し短い場合に減少させることで決定した補正量を、ピストンストローク学習域補正量として更新により記憶設定することを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項4に記載された自動変速機の制御装置において、
前記学習補正量記憶設定手段は、学習開始から所定回数の学習を経験することで安定した値となったピストンストローク学習域補正量の値を、ピストンストローク初期学習量として記憶設定し、設定した以降はピストンストローク初期学習量を保持したままとすることを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載された自動変速機の制御装置において、
変速機作動油の油温を検出する油温検出手段を設け、
前記学習補正量記憶設定手段は、検出される油温域により分けて前記学習域補正量を記憶する複数のメモリ部と、検出される油温域が常温域のとき前記初期学習量を記憶する1つのメモリ部を有し、
前記締結要素圧指令値学習補正手段は、締結要素圧指令値の学習補正時、検出される油温を反映した経時劣化補正量と、検出される油温を反映した初期学習量により最終的な締結要素圧指令値を算出することを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載された自動変速機の制御装置において、
前記ソレノイドバルブは、ソレノイドへ印加するソレノイド電流がゼロのときにバルブ閉で、パイロット圧がそのままソレノイド圧となり、ソレノイドへ印加するソレノイド電流が高くなるにしたがってバルブ開度が大きくなりドレーン油量を増すことでソレノイド圧が低下する入出力特性を持つノーマルハイ型リニアソレノイドバルブであることを特徴とする自動変速機の制御装置。
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