JP4839512B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機の油圧制御装置に関するものであり、特に、フィードバック制御を行なう油圧制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術として、特開平11−108167号公報に開示される自動変速機の油圧制御装置が知られている。該公報には、変速の進行に伴い変化する実際の変化が目標の所定変化となるように、実際の変化と目標の変化との制御偏差及び所定ゲインに基づき修正しつつ油圧制御信号を出力するフィードバック制御手段と、実際の変化に基づく油圧の極大値と極小値を算出し、極大値と極小値との差が目標範囲より大きい場合には差が目標範囲内となるように所定ゲインを補正する学習制御手段とを備え、摩擦係合要素の経時変化等によるフィードバック制御のバラツキを防止し、長期に亘って正確なフィードバック制御を維持する油圧制御装置が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来の制御方法では、油圧の極大値と極小値との検出に際して、極大値から極小値或いは極小値から極大値への変化時間は考慮していない。そのため、非常に緩やかに変化するフィードバック指示の低周波振動や急激に変化するフィードバック指示の高周波振動であっても、極大値と極小値の差として算出してしまうので、変速性能に影響を及ぼさないような振動周波数が非常に大きい場合、或いは振動周波数が非常に小さい場合の油圧指示であっても学習制御してしまい、フィードバック制御に影響を及ぼして最適な変速制御が出来なくなる、という問題がある。
【0004】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく自動変速機の変速性能に影響を及ぼすと想定される油圧振動のみに関して油圧制御信号を補正することが可能な自動変速機の油圧制御装置を提供することを技術的課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1の発明は、エンジンの出力軸からの動力が入力される入力軸、車輪に連結される出力軸、及び複数の摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて入力軸から出力軸への回転比を変更可能な自動変速機と、複数の摩擦係合要素の係合・非係合を切替え動作する油圧機構と、油圧機構への油圧を制御する油圧制御回路と、油圧制御回路へ油圧制御信号を出力する電子制御部と、を備える自動変速機の油圧制御装置であって、油圧機構は、複数の摩擦係合要素に供給される油圧に応じて摩擦係合要素を係合・非係合させる押圧力を発生するシリンダおよびピストンであり、油圧制御回路は、オイルポンプと、オイルポンプからの油圧を利用して前記電子制御信号に基づいて油圧機構へ供給される油圧を出力するバルブを有し、電子制御部は、油圧機構に供給される実際の油圧が目標の油圧となるように、実際の油圧と目標の油圧との偏差に基づいて油圧制御信号を出力するフィードバック制御手段と、フィードバック制御手段によるフィードバック制御中における第1の時点の油圧と第1の時点の油圧に対して所定時間前の第2の時点の油圧との差が所定範囲を越えたときに、差が前記所定範囲内となるように油圧制御信号を補正する補正手段と、を備え、所定時間は、油圧機構に供給される実際の油圧の振動が、自動変速機の変速性能に影響を及ぼすと想定される周波数域における1周期となるよう予め設定される時間であるようにした。
【0006】
請求項1の発明によると、補正手段は第1の時点の油圧と第2の時点の油圧との差に基づいて油圧制御信号の補正を行なうようにしているので、従来技術に示すような油圧の極大値と極小値のみからフィードバック制御のゲインを補正する技術に対し、自動変速機の変速性能に影響を及ぼす周波数域における油圧の差(振幅に相当)が所定範囲を越えたときにのみ油圧制御信号を補正することが可能になる。したがって、自動変速機の変速性能に影響しない周波数域に関しては油圧の振幅に係わらずフィードバック制御中の油圧制御信号の補正されなくなって、自動変速機の安定した制御が可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本実施の形態における自動変速機の油圧制御装置を含む周辺の概略図である。
【0009】
本実施の形態における自動変速機の油圧制御装置は、摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて入力軸11から出力軸12への回転比を変更する自動変速機10と、摩擦係合要素の係合・非係合を切替え動作する油圧機構と、油圧機構への油圧を制御する油圧制御回路300と、油圧制御回路300へ油圧制御信号を出力する電子制御部400とを備えている。
【0010】
自動変速機10は、エンジン500の出力軸からの動力がトルクコンバータ2を介して入力される入力軸11と、図示しない差動装置を介して同じく図示しない車輪に連結される出力軸12と、入力軸11と連結するサンギアS1を有する第1列のダブルピニオンプラネタリギヤG1と、第2列のシングルピニオンプラネタリギヤG2、第3列のシングルピニオンプラネタリギヤG3、第1の摩擦クラッチC1、第2の摩擦クラッチC2、第3の摩擦クラッチC3、第1の摩擦ブレーキB1及び第2の摩擦ブレーキB2の5つの摩擦係合要素と、ワンウェイクラッチF1とを備え、各摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて入力軸11から出力軸12への回転比が切換えられて、前進6段後進1段の変速段を達成する。各摩擦係合要素の係合・非係合及び変速段の関係を図3に示す。
油圧機構は、各摩擦クラッチC1、C2、C3、摩擦ブレーキB1、B2内に供給される油圧に応じて各摩擦係合要素を係合・非係合させる押圧力を発生するシリンダやピストン(共に図示せず)等、従来から知られている一般的な構成から成る。
【0011】
油圧制御回路300について、図2の油圧回路図を用いて説明する。油圧制御回路300は、オイルポンプ20と、ライン圧を生成するレギュレータバルブ30と、ライン圧を減圧するモジュレータバルブ40と、図示しない手動レバーの操作によって走行レンジの切換えを行うマニュアルバルブ50と、レギュレータバルブ30を介してオイルポンプ20からの油圧を利用して、通電電流に応じた調整圧を出力する第1のソレノイドバルブであるリニアソレノイドバルブ60、70、80と、リニアソレノイドバルブ60、70、80から出力される調整圧を導入するとともに導入した油圧に応じて出力する制御圧を生成する制御バルブ90、100、110と、各制御バルブ90、100、110から出力された制御圧を導入して摩擦係合要素の2重係合を防止するための3つのフェールバルブ120、130、140と、フェールバルブ120、130、140を介して制御バルブ90、100、110から出力された制御圧を導入するとともに供給される油圧に応じて各摩擦係合要素への制御圧の供給を切換える5つのシフトバルブ150、160、170、180、190と、通電電流に応じて各シフトバルブ150、160、170、180、190の位置を切換える第2のソレノイドバルブであるON−OFFソレノイドバルブ200、210、220とを備える。
【0012】
マニュアルバルブ50は、手動レバーによって軸方向に作動させられるスプール50Aを有するスプールバルブであり、手動レバーに連動してP(パーキング)レンジ、R(レバース)レンジ、N(ニュートラル)レンジ、D(ドライブ)レンジ、3レンジ、2レンジ及びL(ロー)レンジの7つのレンジに切替えられ、各レンジでオイルポンプ20と制御バルブ90、オイルポンプ20とシフトバルブとの連通が切替えられる。
【0013】
次に、電子制御装置400について説明する。電子制御部400はマイクロコンピュータを備えていて、エンジン500の出力軸の回転数Neを検出するエンジン回転数センサ(Neセンサ)41、自動変速機10の入力軸11の回転数Ntを検出する入力軸回転数センサ(Ntセンサ)42、自動変速機10の出力軸12の回転数(当該車両の車速に相当する)Noを検出する出力軸回転数センサ(Noセンサ)43、エンジン500のスロットル開度(エンジン負荷に相当する)θを検出するスロットル開度センサ(θセンサ)44、運転者の操作によるシフトレバーのポジションを位置を検出するポジションセンサ45にそれぞれ接続されており、これらセンサの出力に基づいて所望の変速段となるように各リニアソレノイド60、70、80およびON−OFFソレノイド200、210、220への通電を制御する。更に電子制御部400は、実際の油圧が目標の油圧となるように実際の油圧と目標の油圧との偏差に基づいて油圧制御信号を出力するフィードバック制御手段400Aと、後述する油圧の振動が発生したときに、油圧の振動を抑えるべく油圧制御信号を補正する補正手段400Bとを備えている。
【0014】
本発明の主旨である電子制御部400内で実行されるフィードバック制御及び補正制御について説明する。
【0015】
本実施の形態では、フィードバック制御手段は以下の条件▲1▼〜▲5▼が成立したときに以下の異なるパターンのフィードバック制御を開始する。
【0016】
条件▲1▼:アップシフト時における入力軸11のスリップ量が第1スリップ量N1に達すると、入力軸11の回転数の変化率を目標値としたフィードバック制御を行なう。
【0017】
条件▲2▼:アップシフト時における入力軸11のスリップ量が第1スリップ量N1より大きいN2に達する、或いは条件▲1▼が所定時間継続すると、入力軸11のスリップ量を目標値としたフィードバック制御を行なう。
【0018】
条件▲3▼:アップシフト時における入力軸11のスリップ量が所定スリップ量まで減少すると、入力軸11の回転数の降下率を目標値としてフィードバック制御を行なう。
【0019】
条件▲4▼:ダウンシフト時における入力軸11のスリップ量が所定スリップ量に達すると、入力軸回転数の変化率を目標値としたフィードバック制御を行なう。
【0020】
条件▲5▼:ダウンシフト時における入力軸11のスリップ量が第1スリップ量N1より大きいN2に達する、或いは条件▲4▼が所定時間継続すると、入力軸11のスリップ量を目標値としたフィードバック制御を行なう。
【0021】
次に、上述した各条件▲1▼〜▲5▼の成立下で行なわれる補正制御について図4のフローチャートを用いて説明する。尚、条件▲1▼、▲2▼、▲4▼、▲5▼では解放側の摩擦係合要素の油圧を補正制御の対象油圧とし、条件▲3▼では係合側の摩擦係合要素の油圧を補正制御の対象油圧としている。
【0022】
補正制御がスタートすると、ステップ101にてフラグVib1およびVib2を初期化して0にし、ステップ102に進んでタイマをスタートさせる。ステップ103に進んで、現在の油圧P−Now(第1の時点の油圧)、50msec前の油圧P1−Old(第2の時点の油圧)及び100msec前の油圧P2−Old(第3の時点の油圧)をそれぞれ検出する。このとき、油圧P−Nowの最大値と最小値を電子制御装置400内に記憶する。次にステップ104に進んでP1−OldからP−Nowを差し引いた値ΔP1、及びP2−OldからP−Nowを差し引いた値ΔP2を計算する。ここで、油圧P1−Oldと油圧P2−Oldとの2つの時間差の油圧を検出する理由として、変速時における油圧は、必ずしも自動変速機の変速性能に影響を与えると推定される周波数になるとは限らず、2つの時間差(50msec、100msec)で検出して周波数域にある程度の幅を持たせることで、所望の周波数域近傍の油圧の振動を検出できるようにしたからである。ステップ105にて、差ΔP1の正から負或いは負から正への符号の反転が前回の計算から1回のみ行なわれたか否かを判断する。正負の符号の反転が1回のみである場合には、油圧振動が所定の周波数域内にあると見做し、ステップ106に進んで、油圧振動の振幅に相当する差ΔP1の絶対値|ΔP1|が所定範囲である30kPaを越えているか否かを判断する。ステップ106で絶対値|ΔP1|が所定範囲を越えていると判断すると、ステップ107にてフラグVib1を1つインクリメントする。ステップ106で絶対値|ΔP1|が所定範囲を越えていないと判断されると、フラグVib1のインクリメントを行なわずにステップ111に進む。また、ステップ105で正負の符号の反転がない、或いは2回以上の場合には、ステップ108に進み、差ΔP2の正から負或いは負から正への符号の反転が前回の計算から1回のみ行なわれたか否かを判断する。正負の符号の反転が1回のみである場合には、油圧振動が所定の周波数域内にあると見做し、ステップ109に進んで、油圧振動の振幅に相当する差ΔP2の絶対値|ΔP2|が所定範囲である30kPaを越えているか否かを判断する。ステップ109で絶対値|ΔP2|が所定範囲を越えていると判断すると、ステップ110にてフラグVib2を1つインクリメントする。ステップ108で正負の符号の反転がない、或いは2回以上の場合、及びステップ109で絶対値|ΔP2|が所定範囲を越えていないと判断された場合には、フラグVib2のインクリメントを行なわずにステップ111に進む。ステップ111ではフラグVib1或いはVib2のいずれかが3までインクリメントされたか否かを判断する。ステップ111でフラグVib1或いはVib2のいずれかが3までインクリメントされたと判断すると、ステップ112に進んで後述する振動発生時処理を行ない、その後ステップ113に進む。また、フラグVib1或いはVib2が3までインクリメントされていなければ、油圧振動が許容される状態であると判断して振動発生時処理を行なわずにステップ113に進む。ステップ113では、ステップ102でスタートしたタイマ値Tが補正制御時間T1を越えたか否かを判断する。タイマ値Tが補正制御時間T1を越えるまでステップ103からステップ112までの制御が繰り返し行なわれ、タイマ値Tが補正制御時間T1を越えると、一旦補正制御を終了する。
【0023】
上述したステップ112の振動発生時処理について説明する。ステップ111にてフラグVib1或いはVib2が3までインクリメントされたと判断すると、油圧の振動が許容範囲を越えて油圧制御信号を補正する必要があると見做して、以下のように油圧制御信号を補正する。
【0024】
条件▲1▼のフィードバック制御時には、条件▲2▼の成立下で行なうフィードバック制御へ移行する。
【0025】
条件▲2▼のフィードバック制御時には、出力される油圧が油圧P−Nowの最大値と最小値との平均値となるように油圧制御信号を出力する。
【0026】
条件▲3▼のフィードバック制御時には、油圧P−Nowの最大値と最小値との平均値を基準として100kPa/secで係合油圧が上昇するように油圧制御信号を出力する。
【0027】
条件▲4▼のフィードバック制御時には、条件▲5▼の成立下で行なうフィードバック制御へ移行する。
【0028】
条件▲5▼のフィードバック制御時には、出力される油圧が油圧P−Nowの最大値と最小値との平均値となるように油圧制御信号を出力する。
【0029】
以上説明した補正制御はフィードバック制御の内部に組み込まれた制御であり、フィードバック制御の成立下以外では行なわれない。
【0030】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、例えばフィードバック制御手段と補正手段とがそれぞれ異なる電子制御装置に配設してもよい。また、油圧制御信号の補正は、条件▲1▼及び▲4▼のように異なる条件下でのフィードバック制御への移行や、条件▲2▼、▲3▼及び▲5▼のように油圧の最大値と最小値に基づき油圧を出力する以外に、各条件下でのフィードバック制御のゲインを変更するようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】
本発明によると、補正手段は第1の時点の油圧と第2の時点の油圧との差に基づいて油圧制御信号の補正を行なうようにしているので、従来技術に示すような油圧の極大値と極小値のみからフィードバック制御のゲインを補正する技術に対し、自動変速機の変速性能に影響を及ぼす周波数域における油圧の差(振幅に相当)が所定範囲を越えたときにのみ油圧制御信号を補正することが可能になる。したがって、自動変速機の変速性能に影響しない周波数域に関しては油圧の振幅に係わらずフィードバック制御中の油圧制御信号の補正されなくなって、自動変速機の安定した制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における自動変速機の油圧制御装置を含む概略図である。
【図2】本発明の実施の形態における自動変速機の油圧回路図である。
【図3】各摩擦係合要素の係合・非係合及び変速段の関係を示す図である。
【図4】本実施の形態における補正手段による補正制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
2・・・トルクコンバータ
10・・・自動変速機
11・・・入力軸
12・・・出力軸
300・・・油圧制御回路
400・・・電子制御部
400A・・・フィードバック制御手段
400B・・・補正手段
C1、C2、C3、B1、B2・・・摩擦係合要素
Claims (4)
- エンジンの出力軸からの動力が入力される入力軸、車輪に連結される出力軸、及び複数の摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて前記入力軸から前記出力軸への回転比を変更可能な自動変速機と、
該複数の摩擦係合要素の係合・非係合を切替え動作する油圧機構と、
該油圧機構への油圧を制御する油圧制御回路と、
該油圧制御回路へ油圧制御信号を出力する電子制御部と、
を備える自動変速機の油圧制御装置であって、
前記油圧機構は、前記複数の摩擦係合要素に供給される油圧に応じて前記摩擦係合要素を係合・非係合させる押圧力を発生するシリンダおよびピストンであり、前記油圧制御回路は、オイルポンプと、該オイルポンプからの油圧を利用して前記電子制御信号に基づいて前記油圧機構へ供給される油圧を出力するバルブを有し、
前記電子制御部は、前記油圧機構に供給される実際の油圧が目標の油圧となるように、前記実際の油圧と前記目標の油圧との偏差に基づいて前記油圧制御信号を出力するフィードバック制御手段と、
該フィードバック制御手段によるフィードバック制御中における第1の時点の油圧と該第1の時点の油圧に対して所定時間前の第2の時点の油圧との差が所定範囲を越えたときには、前記差が前記所定範囲内となるように前記油圧制御信号を補正する補正手段と、を備え、
前記所定時間は、前記油圧機構に供給される前記実際の油圧の振動が、自動変速機の変速性能に影響を及ぼすと想定される周波数域における1周期となるよう予め設定される時間であることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。 - 前記電子制御部は、前記第1の時点の油圧、前記第2の時点の油圧、前記第1の時点に対して前記所定時間よりも長い時間前の第3の時点の油圧をそれぞれ検出し、前記第2の時点の油圧から前記第1の時点の油圧を差し引いた値ΔP1、前記第3の時点の油圧から前記第1の時点の油圧を差し引いた値ΔP2を計算し、
前記値ΔP1の正から負或いは負から正への符号の反転が1回のみ行なわれた場合には、前記値ΔP1の絶対値が前記所定範囲を越えているか否かを判断し、
前記値ΔP1の正から負或いは負から正への符号の反転がない、或いは2回以上の場合には、前記値ΔP2の正から負或いは負から正への符号の反転が1回のみ行なわれたか否かを判断し、正負の符号の反転が1回のみである場合には、前記値ΔP2の絶対値が前記所定範囲を越えているか否かを判断することを特徴とする、請求項1に記載の自動変速機の油圧制御装置。 - 前記フィードバック制御手段は、前記自動変速機の変速時に成立する条件に応じて複数の異なるパターンのフィードバック制御を行い、前記第1の時点の油圧と前記第2の油圧との差が前記所定範囲を越えたときには、前記補正手段による前記油圧制御信号の補正が、前記入力軸の回転数の変化率を目標値としたフィードバック制御のパターンから、前記入力軸のスリップ量を目標値としたフィードバック制御のパターンへと、前記フィードバック制御のパターンを変更することによって行なわれることを特徴とする、請求項1或いは請求項2に記載の自動変速機の油圧制御装置。
- 前記補正手段は、前記第1の油圧或いは前記第2の油圧の最大値及び最小値を記憶し、前記第1の時点の油圧と前記第2の油圧との差が前記所定範囲を越えたときには、前記最大値と前記最小値の平均となる油圧を出力するように前記油圧制御信号を補正することを特徴とする、請求項1或いは請求項2に記載の自動変速機の油圧制御装置。
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