JP6307375B2 - 油圧制御装置、及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は油圧制御装置、及びその制御方法に関するものである。
クラッチを非締結状態から締結状態へ変更する際のクラッチにおける動力伝達を開始する指示油圧(以下、クラッチミートポイントと言う。)を学習し、学習したクラッチミートポイントに基づいてクラッチの指示油圧を制御し、クラッチの実油圧を制御するものが特許文献1に開示されている。
特開2011−047458号公報
しかし、クラッチの指示油圧と実油圧との差が安定しない、クラッチと連結する軸の負荷が変化するなどの理由により油圧振動が発生した状態でクラッチミートポイントを学習すると誤学習となり、クラッチミートポイントを正確に学習することができない。このような状況で誤学習されたクラッチミートポイントに基づいてクラッチの指示油圧が制御されると、例えばクラッチの動力伝達開始が早くなり、締結ショックが発生するなど、運転性が悪化する。
これに対し、クラッチミートポイントの学習中に油圧振動の有無を検知し、油圧振動が検知された場合には、クラッチミートポイントの学習を禁止し、クラッチミートポイントを更新しないことが考えられる。これにより、クラッチミートポイントの学習中に、油圧振動が検知された場合には、クラッチミートポイントは学習されない。一方、クラッチミートポイントの学習が完了するまでに油圧振動が検知されない場合には、クラッチミートポイントは更新される。
しかし、油圧振動を誤検知することなく正確に検知するためには、油圧振動が発生している状態が所定の判定時間継続していることが必要であり、クラッチミートポイントの学習完了から、所定の判定時間経過するまでに油圧振動が検知された場合には、クラッチミートポイントを学習した時点よりも前に、油圧振動が発生している可能性がある。即ち、クラッチミートポイントの学習を完了してから、所定の判定時間経過するまでに油圧振動が検知された場合には、学習したクラッチミートポイントが正しい値となっているとは限らない。このような状況で誤学習されたクラッチミートポイントに更新され、更新されたクラッチミートポイントに基づいてクラッチの指示油圧が制御されると、運転性が悪化する。
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、クラッチミートポイントの誤学習を防止し、運転性の悪化を防止することを目的とする。
本発明のある態様に係る油圧制御装置は、クラッチの動力伝達を開始する指示油圧を学習可能な油圧制御装置であって、クラッチが解放状態から、動力伝達を開始する状態へ切り替わる時の指示油圧を切替油圧として学習する学習手段と、クラッチに供給される油圧の振動である油圧振動を検知する検知手段と、学習結果、及び油圧振動の検知結果に基づいて切替油圧を更新可能な更新手段とを備え、更新手段は、学習完了時点から、油圧振動検知に要する所定時間経過までに、油圧振動が検知された場合には、切替油圧を更新しない。
本発明の別の態様に係る油圧制御装置の制御方法は、クラッチの動力伝達を開始する指示油圧を学習可能な油圧制御装置の制御方法であって、クラッチが解放状態から、動力伝達を開始する状態へ切り替わる時の指示油圧を切替油圧として学習し、クラッチに供給される油圧の振動である油圧振動を検知し、学習結果、及び油圧振動の検知結果に基づいて切替油圧を更新し、学習完了時点から、油圧振動検知に要する所定時間経過までに、油圧振動が検知された場合には、切替油圧を更新しない。
これら態様によると、切替油圧の学習の際に、油圧振動が発生している可能性がある場合には、切替油圧が学習した切替油圧に更新されることを防止し、切替油圧の誤学習を防止することができる。そのため、誤学習された切替油圧に基づいてクラッチの指示油圧が制御されることを防止し、運転性が悪化することを防止することができる。
本実施形態の車両の概略構成図である。 油圧振動の検知方法を示す制御ブロック図である。 クラッチミートポイントの学習制御を示すフローチャートである。 クラッチミートポイントの学習制御を示すタイムチャートである。
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、本実施形態の車両の概略構成図である。車両は、エンジン1と、トルクコンバータ2と、前後進切替機構3と、無段変速機4と、油圧制御回路5と、エンジンコントローラ6と、変速機コントローラ7とを備える。車両においては、エンジン1で発生した回転が、トルクコンバータ2、前後進切替機構3、無段変速機4、歯車組8、ディファレンシャルギヤ装置9を経て図示しない車輪に伝達される。
トルクコンバータ2は、ロックアップクラッチ2aを有しており、ロックアップクラッチ2aが締結されると、トルクコンバータ2の入力軸と出力軸とが直結し、入力軸と出力軸とが同速回転する。
前後進切替機構3は、ダブルピニオン遊星歯車組を主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ2を介してエンジン1に結合し、キャリアをプライマリプーリ4aに結合する。前後進切替機構3は更に、ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ3a、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ3bを備え、前進クラッチ3aの締結時にエンジン1からトルクコンバータ2を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ4aに伝達し、後進ブレーキ3bの締結時にエンジン1からトルクコンバータ2を経由した入力回転を逆転減速下にプライマリプーリ4aへ伝達する。
無段変速機4は、プライマリプーリ4aと、セカンダリプーリ4bと、ベルト4cとを備える。無段変速機4では、プライマリプーリ4aに供給される油圧と、セカンダリプーリ4bに供給される油圧とが制御されることで、各プーリ4a、4bとベルト4cとの接触半径が変更され、変速比が変更される。
油圧制御回路5は、複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路5は、変速機コントローラ7からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにオイルポンプで発生した油圧から必要な油圧を調製し、これを無段変速機4、前後進切替機構3、トルクコンバータ2の各部位に供給する。
変速機コントローラ7は、エンジン回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ20からの信号、プライマリプーリ圧Ppriを検出するプライマリプーリ圧センサ21からの信号、セカンダリプーリ圧Psecを検出するセカンダリプーリ圧センサ22からの信号、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ23からの信号、エンジン1の制御を司るエンジンコントローラ6からのエンジントルクTeに関した信号などが入力される。
トルクコンバータ2では、ロックアップクラッチ2aを締結することで、エンジン1で発生した回転の伝達効率が向上し、燃費を向上することができる。ロックアップクラッチ2aを締結する際には、ロックアップクラッチ2aが解放された状態から、動力伝達を開始する状態へ切り替わる時のロックアップクラッチ2aへの指示油圧Piである切替油圧(以下、クラッチミートポイントと言う。)まで指示油圧Piを素早く高くすることで、ロックアップクラッチ2aを素早く締結することができる。しかし、ロックアップクラッチ2aの個体ばらつきなどによって、車両ごとにクラッチミートポイントは同じではない。また、或る1つの車両でみても経年劣化などによって、クラッチミートポイントは常に同じとは限らない。そこで、クラッチミートポイントを学習し、更新し、更新したクラッチミートポイントに基づいてロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを制御することで、ロックアップクラッチ2aの個体ばらつき、経年劣化などの影響によらず、ロックアップクラッチ2aを素早く締結し、燃費を向上することができる。
クラッチミートポイントの学習は、エンジン1がアイドリング状態のときに変速機コントローラ7によって実行される。アイドリング状態でロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを増加し、ロックアップクラッチ2aが動力伝達を開始すると、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Nidleから低下する。変速機コントローラ7は、この変化を検出し、その時のロックアップクラッチ2aの指示油圧Piをクラッチミートポイントとして学習する。
しかし、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piと実油圧Paとの差が安定しない場合、トルクコンバータ2の入力軸、出力軸の負荷が変化する場合(例えばエアコン操作時)など油圧振動が発生した場合に、クラッチミートポイントを学習すると、学習したクラッチミートポイントは正しい値とは限らない。つまり、油圧振動が発生した状態でクラッチミートポイントを学習すると、クラッチミートポイントが誤学習されるおそれがある。
そこで、本実施形態では、クラッチミートポイントの誤学習を防止するために、以下で説明する学習制御を行っている。
ここで油圧振動の検知方法について図2の制御ブロック図を用いて説明する。油圧振動の検知は、変速機コントローラ7によって実行される。本実施形態では、各部位に供給される油圧はライン圧PLを元圧としており、セカンダリプーリ圧Psecはライン圧PLに等しい。そのため、セカンダリプーリ圧Psecの油圧振動を検出することで、元圧であるライン圧PLの油圧振動を検知することができる。
油圧変換部30は、セカンダリプーリ圧センサ22からの信号をセカンダリプーリ圧Psecに変換する。
バンドパス処理部31は、セカンダリプーリ圧Psecにバンドパス処理を施し、セカンダリプーリ圧Psecの振動成分を抽出する。
振幅演算部32は、セカンダリプーリ圧Psecの振動成分からセカンダリプーリ圧Psecの振動の振幅Amを算出する。
油圧振動判定部33は、セカンダリプーリ圧Psecの振動の振幅Amと所定振幅Am1とを比較し、振幅Amが所定振幅Am1以上の場合に油圧振動が発生していると判定する。油圧振動判定部33は、振幅Amが所定振幅Am1以上の場合には、油圧振動検知フラグFを「1」にし、振幅Amが所定振幅Am1よりも小さい場合には、油圧振動検知フラグFを「0」にする。所定振幅Am1は、個体ばらつきなどにより誤検知せずに油圧振動が発生していると確実に判定できる振幅Amであり、予め設定されている。油圧振動の発生とは、振幅Amが所定振幅Am1より小さい油圧振動が発生しており、油圧振動であるかどうか誤検知されるおそれがある状態のことを示す。油圧振動判定部33は、振幅Amが所定振幅Am1よりも小さい油圧振動を油圧振動として検知せず、振幅Amが所定振幅Am1以上の油圧振動を油圧振動として検知する。油圧振動の検知とは、所定振幅Am1より小さい油圧振動が発生した後、振幅Amが時間の経過と共に増加して所定振幅Am1以上となることで、油圧振動の発生が確実に検知された状態のことを示す。油圧振動は、油圧振動の発生初期は振幅Amが小さく、時間の経過とともに振幅Amが大きくなる。従って、所定振幅Am1より小さい振幅Amである油圧振動が発生してから、振幅Amが大きくなり所定振幅Am1以上であるとして油圧振動が検知されるまでには、所定の判定時間がかかることになる。また、油圧振動判定部33は、エアコン操作時などのトルクコンバータ2の入力軸、出力軸の負荷が変化する場合にも油圧振動が発生すると判定し、油圧振動検知フラグFを「1」にする。
なお、本実施形態では、セカンダリプーリ圧Psecとライン圧PLとが等しく、セカンダリプーリ圧Psecに基づいて油圧振動の検知を行ったが、プライマリプーリ圧Ppriとライン圧PLとが等しくなる場合には、プライマリプーリ圧Ppriに基づいて油圧振動を検知する。
次に、クラッチミートポイントの学習制御について図3のフローチャートを用いて説明する。
ステップS100では、変速機コントローラ7は、クラッチミートポイントの学習条件を満たしているかどうか判定する。学習条件は、例えば以下の条件である。
(a)エンジン1がアイドル状態となり、エンジン回転速度Neが安定している。
(b)エンジントルクTeが安定している。
(c)セカンダリプーリ圧センサ22が正常である。
これらの学習条件を全て満たしている場合には処理はステップS101に進む。一方、これらのいずれかの学習条件を満たしていない場合にはクラッチミートポイントの学習を行わないと判定され、処理はステップS109に進む。なお、エンジン1がアイドル状態となっている場合には、ロックアップクラッチ2aは解放されている。
ステップS101では、変速機コントローラ7は、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを増加する。変速機コントローラ7は、現在のロックアップクラッチ2aの指示油圧Piに所定油圧P1を加算して指示油圧Piを増加する。所定油圧P1は予め設定された油圧である。ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piは、段階的に高くなるように設定される。
ステップS102では、変速機コントローラ7は、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを増加することにより、エンジン回転速度Neが低下したかどうか判定する。変速機コントローラ7は、エンジン回転速度センサ20からの信号に基づいて、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを増加した後にエンジン回転速度Neが低下したかどうか判定する。エンジン回転速度Neが低下した場合には処理はステップS103に進む。一方、エンジン回転速度Neが低下しなかった場合には処理はステップS100に戻り、上記処理が繰り返される。ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを増加しても、エンジン回転速度Neが低下しない場合には、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piをさらに増加する。
ステップS103では、変速機コントローラ7は、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを低下する。変速機コントローラ7は、本制御によってロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを増加する前の指示油圧Piまで、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを低下する。
ステップS104では、変速機コントローラ7は、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを低下することにより、エンジン回転速度Neが増加したかどうか判定する。変速機コントローラ7は、エンジン回転速度センサ20からの信号に基づいて、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを低下してから第1所定時間T1内にエンジン回転速度Neが増加したかどうか判定する。第1所定時間T1は、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを低下してから、ロックアップクラッチ2aが解放され、エンジン回転速度Neが増加するまでに要する時間であり、予め設定された時間である。第1所定時間T1内にエンジン回転速度Neが増加した場合には、変速機コントローラ7は、エンジン回転速度Neが低下した時のロックアップクラッチ2aの指示油圧Piをクラッチミートポイントとして学習する。一方、変速機コントローラ7は、第1所定時間T1内にエンジン回転速度Neが増加しなかった場合には、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piの増加とエンジン回転速度Neの低下との関係性が低いと判定し、クラッチミートポイントの学習を行わない。第1所定時間T1内にエンジン回転速度Neが増加した場合には、処理はステップS105に進む。一方、第1所定時間T1内にエンジン回転速度Neが増加しなかった場合には、ステップS109に進む。
ステップS105では、変速機コントローラ7は、タイマの値Tをインクリメントする。なお、今回の処理で初めてステップS105に進んだ場合には、変速機コントローラ7は、タイマによるカウントを開始する。変速機コントローラ7は、クラッチミートポイントの学習完了時点からの時間をカウントする。
ステップS106では、変速機コントローラ7は、タイマによるカウントを開始してから油圧振動検知フラグFが「1」に変更されたかどうか判定する。油圧振動検知フラグFが「0」の場合には処理はステップS107に進む。一方、タイマによるカウントを開始した後に油圧振動が検知され、油圧振動検知フラグFが「1」に変更された場合には処理はステップS109に進む。
ステップS107では、変速機コントローラ7は、タイマの値Tが第2所定時間T2よりも長くなったかどうか判定する。第2所定時間T2は、油圧振動を正確に検知するために要する所定の判定時間であり、油圧振動が発生してからセカンダリプーリ圧Psecの振動の振幅Amが所定振幅Am1以上となる時間であり、予め設定された時間である。タイマの値Tが第2所定時間T2以下の場合には処理はステップS105に戻り、上記処理が繰り返される。一方、タイマの値Tが第2所定時間T2よりも長くなった場合には処理はステップS108に進む。
本実施形態では、セカンダリプーリ圧Psecの振動の振幅Amが所定振幅Am1以上となると図2に示す油圧振動判定部33によって油圧振動が検知される。例えばクラッチミートポイントの学習完了時点から第2所定時間が経過する前に振幅Amが所定振幅Am1以上となり、油圧振動が検知される場合がある。この場合、クラッチミートポイントの学習完了前では振幅Amは所定振幅Am1よりも小さいものの、油圧振動が発生している。そのため、このような状態で学習したクラッチミートポイントの信頼性は低く、クラッチミートポイントを誤学習するおそれがある。
そこで、変速機コントローラ7は、ステップS105〜S107において、クラッチミートポイントの学習完了時点から第2所定時間T2経過するまでに油圧振動を検知したかどうか判定している。
ステップS108では、変速機コントローラ7は、クラッチミートポイントを更新する。変速機コントローラ7は、学習したクラッチミートポイントを新たなクラッチミートポイントとして更新する。
ステップS109では、変速機コントローラ7は、クラッチミートポイントを更新しない。変速機コントローラ7は、クラッチミートポイントの学習完了時点から、第2所定時間T2経過するまでに油圧振動を検知した場合には、学習したクラッチミートポイントの信頼性が低いと判定し、クラッチミートポイントを更新しない。
次に、本実施形態のクラッチミートポイントの学習制御について図4のタイムチャートを用いて説明する。ここでは、アクセルペダルが踏み込まれておらず、エンジン1がアイドル状態となっている。
時間t0において、学習条件が満たされ、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを段階的に高くする。
時間t1において、ロックアップクラッチ2aが動力伝達を開始することで、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Nidleから低下する。ここでは、油圧振動が発生しているものの振幅Amが所定振幅Am1よりも小さいので、油圧振動として検知されない。
エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Nidleから低下したことに基づき、時間t2においてロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを低下させることで、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Nidleまで増加し、時間t3において、クラッチミートポイントの学習が完了すると、タイマによるカウントを開始する。
タイマの値Tが第2所定時間T2となる前に振幅Amが所定振幅Am1以上となり、時間t4において、油圧振動検知フラグFが「1」に変更されると、クラッチミートポイントの学習中に油圧振動が発生している可能性があり、学習したクラッチミートポイントの信頼性が低いと判定される。この場合、クラッチミートポイントは学習した値に更新されない。そのため、時間t5において、アクセルペダルが踏み込まれ、その後、時間t6においてロックアップクラッチ2aの締結を開始する場合に、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piは、更新される前のクラッチミートポイントに基づいて制御され、実線で示すように上昇する。
なお、タイマの値Tが第2所定時間T2になっても振幅Amが所定振幅Am1以上とならない場合には、学習したクラッチミートポイントが新たなクラッチミートポイントとして更新される。この場合、時間t5において、アクセルペダルが踏み込まれ、時間t6においてロックアップクラッチ2aの締結を開始する場合に、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piは、更新されたクラッチミートポイントに基づいて制御され、破線で示すように上昇する。
本発明の実施形態の効果について説明する。
クラッチミートポイントの学習完了時点から、第2所定時間T2経過するまでに、油圧振動が検知された場合には、クラッチミートポイントを、学習したクラッチミートポイントに更新しない。これにより、クラッチミートポイントの学習完了前に油圧振動が発生している可能性がある場合に、クラッチミートポイントが更新されることを防ぐことができ、クラッチミートポイントの誤学習を防止することができる。そのため、誤学習されたクラッチミートポイントに基づいてロックアップクラッチ2aの指示油圧Piが制御されることを防止し、運転性が悪化することを防止することができる(請求項1、請求項5に対応する効果)。
クラッチミートポイントの学習をエンジン1がアイドル状態の場合に行う。これにより、外乱の影響が少ない状態でクラッチミートポイントを学習することができ、学習精度を向上することができる(請求項2に対応する効果)。
ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを増加することでエンジン回転速度Neが低下し、その後、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを低下することでエンジン回転速度Neが増加した場合に、エンジン回転速度Neの低下を開始した時のロックアップクラッチ2aの指示油圧Piをクラッチミートポイントとしている。これにより、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piの変化によってエンジン回転速度Neが変化したことを正確に判定することができ、学習精度を向上することができる(請求項3に対応する効果)。
また、例えばエアコンの操作などが行われておらず、エンジントルクTeが安定している状態で、クラッチミートポイントの学習を行う。これにより、外乱の影響が少ない状態でクラッチミートポイントを学習することができ、学習精度を向上することができる。
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部を示したに過ぎず、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。
上記実施形態では、エンジン回転速度Neの変化を検出することでクラッチミートポイントを学習したが、エンジントルクTeの変化を検出することでクラッチミートポイントを学習してもよい。エンジン1がアイドル状態であり、エンジン回転速度Neがアイドル回転速度Nidleから低下した場合に、エンジントルクTeを高くし、エンジン回転速度Neをアイドル回転速度Nidleに維持するエンジン制御が実行されることがある。このようなエンジン制御が実行されている場合には、ロックアップクラッチ2aの指示油圧Piを増加した場合に、エンジン回転速度Neの変化が小さく、エンジン回転速度Neの変化を検出してクラッチミートポイントの学習を行うことが困難となる。このような場合でも、エンジントルクTeの変化を検出することで、クラッチミートポイントを学習することができる(請求項4に対応する効果)。なお、エンジン回転速度Ne、及びエンジントルクTeの変化を検出し、これらの変化に基づいてクラッチミートポイントを学習してもよい。
上記実施形態では、ロックアップクラッチ2aにおけるクラッチミートポイントを学習する場合について説明したが、ロックアップクラッチ2aに限られず、他のクラッチのクラッチミートポイントを学習する場合に適用してもよい。
1 エンジン
2 トルクコンバータ
2a ロックアップクラッチ
6 エンジンコントローラ
7 変速機コントローラ(学習手段、検知手段、更新手段)
20 エンジン回転速度センサ
22 セカンダリプーリ圧センサ

Claims (5)

  1. クラッチの動力伝達を開始する指示油圧を学習可能な油圧制御装置であって、
    前記クラッチが解放状態から、動力伝達を開始する状態へ切り替わる時の前記指示油圧を切替油圧として学習する学習手段と、
    前記クラッチに供給される油圧の振動である油圧振動を検知する検知手段と、
    学習結果、及び前記油圧振動の検知結果に基づいて前記切替油圧を更新可能な更新手段とを備え、
    前記更新手段は、学習完了時点から、油圧振動検知に要する所定時間経過までに、前記油圧振動が検知された場合には、前記切替油圧を更新しない、
    ことを特徴とする油圧制御装置。
  2. 請求項1に記載の油圧制御装置であって、
    前記学習手段は、エンジンがアイドリング状態の場合に、前記学習を行う、
    ことを特徴とする油圧制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の油圧制御装置であって、
    前記学習手段は、前記指示油圧を増加することでエンジン回転速度が低下し、その後、前記指示油圧を低下することで前記エンジン回転速度が増加した場合に、前記エンジン回転速度が低下した時の前記指示油圧を前記切替油圧として学習する、
    ことを特徴とする油圧制御装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1つに記載の油圧制御装置であって、
    前記学習手段は、前記指示油圧を増加することでエンジントルクが増加し、その後、前記指示油圧を低下することで前記エンジントルクが低下した場合に、前記エンジントルクが増加した時の前記指示油圧を前記切替油圧として学習する、
    ことを特徴とする油圧制御装置。
  5. クラッチの動力伝達を開始する指示油圧を学習可能な油圧制御装置の制御方法であって、
    前記クラッチが解放状態から、動力伝達を開始する状態へ切り替わる時の前記指示油圧を切替油圧として学習し、
    前記クラッチに供給される油圧の振動である油圧振動を検知し、
    学習結果、及び油圧振動の検知結果に基づいて前記切替油圧を更新し、
    学習完了時点から、油圧振動検知に要する所定時間経過までに、前記油圧振動が検知された場合には、前記切替油圧を更新しない、
    ことを特徴とする制御方法。
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