JP6718022B2 - 車両の制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

車両の制御装置及び車両の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。
JP2012−149675Aには、自動変速機が有する摩擦締結要素のスリップ量に基づいて、摩擦締結要素に供給される油圧を調圧するソレノイド弁の異常を診断する技術が開示されている。
しかしながら、ソレノイド弁の上流側の油圧、すなわち、ソレノイド弁が調圧する元となる油圧が、摩擦締結要素が締結状態となる油圧未満の場合は、ソレノイド弁が正常に作動していても、摩擦締結要素がスリップする可能性がある。この場合は、特許文献1に開示の技術では、ソレノイド弁に異常がないにも関わらず、異常であると誤判定してしまうおそれがある。
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、摩擦締結要素に供給される油圧を調圧するソレノイド弁に異常がないにも関わらず、異常であると誤判定してしまうことを防止することを目的とする。
本発明のある態様によれば、駆動源と、油圧により締結されて前記駆動源の駆動力を駆動輪に伝達する摩擦締結要素を有する自動変速機と、を備える車両の制御装置であって、前記摩擦締結要素のスリップ量に基づいて、前記摩擦締結要素に供給される油圧を調圧するソレノイド弁の異常診断を行う診断手段と、前記ソレノイド弁の上流側の油圧が、前記摩擦締結要素が締結状態となる所定油圧未満である場合は、前記診断手段による前記摩擦締結要素の異常診断を禁止する禁止手段と、を備える車両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、駆動源と、油圧により締結されて前記駆動源の駆動力を駆動輪に伝達する摩擦締結要素を有する自動変速機と、を備える車両の制御方法であって、前記摩擦締結要素のスリップ量に基づいて、前記摩擦締結要素に供給される油圧を調圧するソレノイド弁の異常診断を行い、前記ソレノイド弁の上流側の油圧が、前記摩擦締結要素が締結状態となる所定油圧未満である場合は、前記ソレノイド弁の異常診断を禁止する、車両の制御方法が提供される。
これらの態様によれば、ソレノイド弁の上流側の油圧が、摩擦締結要素が締結状態となる所定油圧未満である場合は、摩擦締結要素の異常診断が禁止される。ソレノイド弁の上流側の油圧が所定油圧未満である場合は、摩擦締結要素がスリップしたとしても、ソレノイド弁に異常があるのではなく、ソレノイド弁の上流側の油圧を確保できない別の異常が発生している可能性がある。よって、このような場合は、ソレノイド弁の異常診断を禁止することで、ソレノイド弁に異常がないにも関わらず、異常であると誤判定してしまうことを防止できる。
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。 図2は、油圧制御回路の要部を示す図である。 図3は、異常診断処理について説明するためのフローチャートである。 図4は、異常診断処理の変形例について説明するための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係る車両100について説明する。
図1は、車両100の概略構成図である。図1に示すように、車両100は、エンジン(駆動源)5と、エンジン5の回転を変速して駆動輪50へ伝達する自動変速機1と、エンジン5と自動変速機1との間に設けられるトルクコンバータ6と、を備える。トルクコンバータ6はロックアップクラッチ6cを備える。
自動変速機1は、無段変速機構20と、前後進切換え機構7と、を備える。
無段変速機構20は、V溝が整列するよう配設されたプライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3と、プーリ2、3のV溝に掛け渡されたベルト4と、を有する。
プライマリプーリ2と同軸にエンジン5が配置され、エンジン5とプライマリプーリ2の間に、エンジン5の側から順に、トルクコンバータ6、前後進切換え機構7が設けられている。
前後進切換え機構7は、ダブルピニオン遊星歯車組7aを主たる構成要素とし、そのサンギヤはトルクコンバータ6を介してエンジン5に結合され、キャリアはプライマリプーリ2に結合される。前後進切換え機構7は、さらに、ダブルピニオン遊星歯車組7aのサンギヤおよびキャリア間を直結する摩擦締結要素としての前進クラッチ7b、及びリングギヤを固定する摩擦締結要素としての後進ブレーキ7cを備える。そして、前進クラッチ7bの締結時には、エンジン5からトルクコンバータ6を経由した入力回転がそのままプライマリプーリ2に伝達され、後進ブレーキ7cの締結時には、エンジン5からトルクコンバータ6を経由した入力回転が逆転されてプライマリプーリ2へと伝達される。
前進クラッチ7bは、セレクトスイッチ13により前進走行モードが選択された場合に油圧制御回路11からクラッチ圧Pcが供給されることで締結され、後進ブレーキ7cは、後進走行モードが選択された場合に油圧制御回路11からブレーキ圧Pbが供給されることで締結される。
プライマリプーリ2の回転はベルト4を介してセカンダリプーリ3に伝達され、セカンダリプーリ3の回転は、出力軸8、歯車組9及びディファレンシャルギヤ装置10を経て駆動輪50へと伝達される。
上記の動力伝達中にプライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3間の変速比を変更可能にするために、プライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3のV溝を形成する円錐板のうち一方を固定円錐板2a、3aとし、他方を軸線方向へ変位可能な可動円錐板2b、3bとしている。
これら可動円錐板2b、3bは、プライマリプーリ圧Pp及びセカンダリプーリ圧Psをプライマリプーリ室2c及びセカンダリプーリ室3cに供給することにより固定円錐板2a、3aに向けて付勢され、これによりベルト4を円錐板に摩擦係合させてプライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3間での動力伝達を行う。
変速に際しては、目標変速比に対応させて発生させたプライマリプーリ圧Pp及びセカンダリプーリ圧Ps間の差圧により両プーリ2、3のV溝の幅を変化させ、プーリ2、3に対するベルト4の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることで目標変速比を実現する。
プライマリプーリ圧Pp、セカンダリプーリ圧Ps、クラッチ圧Pc、及びブレーキ圧Pbは、コントローラ(制御装置、診断手段、禁止手段)12からの制御信号に基づき油圧制御回路11によって制御される。
油圧制御回路11は、複数の油路、複数のソレノイド弁を備える。油圧制御回路11は、コントローラ12からの制御信号に基づいて油圧の供給経路を切り換えるとともに、オイルポンプ21から供給された作動油の圧力を調圧して必要な油圧を生成し、これをトルクコンバータ6、及び自動変速機1の各部位に供給する。本実施形態のオイルポンプ21は、エンジン5の動力の一部を利用して駆動される。オイルポンプ21は、電動オイルポンプであってもよい。
図2は、油圧制御回路11の要部を示す図である。
図2に示すように、油圧制御回路11のライン圧油路11aにはオイルポンプ21が接続されており、オイルポンプ21から作動油が供給される。
また、ライン圧油路11aには、レギュレータ弁60が設けられる。レギュレータ弁60は、オイルポンプ21から供給された作動油の圧力を調圧してライン圧PLを生成する。レギュレータ弁60の下流側に排出された作動油は、ロックアップクラッチ6c、潤滑系等に供給される。
プライマリプーリ室2cには、ライン圧PLを元圧としてソレノイド弁61によって調圧されたプライマリプーリ圧Ppが供給される。セカンダリプーリ室3cには、ソレノイド弁62によって調圧されたセカンダリプーリ圧Psが供給される。
また、前進クラッチ7bには、ライン圧PLを元圧としてソレノイド弁63によって調圧されたクラッチ圧Pcが供給される。後進ブレーキ7cには、ライン圧PLを元圧としてソレノイド弁64によって調圧されたブレーキ圧Pbが供給される。
また、ソレノイド弁63、64の上流側には、セレクトスイッチ13により選択された選択モードに応じて作動する切換弁65が設けられる。切換弁65は、前進走行モード選択時にソレノイド弁63及び前進クラッチ7bに作動油を供給し、後進走行モード選択時にソレノイド弁64及び後進ブレーキ7cに作動油を供給する。
コントローラ12は、CPU、ROM、RAM、入出インターフェース、これらを接続するバス等を含んで構成され、車両100の各部位の状態を検出する各種センサからの信号に基づきエンジン5の回転速度及びトルク、ロックアップクラッチ6cの締結状態、無段変速機構20の変速比、前進クラッチ7b及び後進ブレーキ7cの締結状態等を統合的に制御する。
コントローラ12には、自動変速機1の動作モードを選択するセレクトスイッチ13からの選択モード信号、トルクコンバータ6の出力軸の回転速度Ntを検出するタービン回転センサ14からの信号、プライマリプーリ2の回転速度Npを検出するプライマリプーリ回転センサ15からの信号、セカンダリプーリ3の回転速度Nsを検出するセカンダリプーリ回転センサ16からの信号、プライマリプーリ圧Ppを検出するプライマリプーリ圧センサ17からの信号、セカンダリプーリ圧Psを検出するセカンダリプーリ圧センサ18からの信号、アクセルペダル(図示せず)の操作状態を検出するアクセル開度センサ(図示せず)からの信号、ブレーキペダル(図示せず)の操作状態を検出するブレーキスイッチ(図示せず)からの信号、等が入力される。
また、本実施形態のコントローラ12は、上記各センサからの信号に基づいて各種異常診断を行い、異常が発生したと判定した場合にはその内容に応じた制御を実行する。
例えば、コントローラ12は、前進クラッチ7bのスリップ量に基づいて、前進クラッチ7bに供給されるクラッチ圧Pcを調圧するソレノイド弁63の異常診断を行い、後進ブレーキ7cのスリップ量に基づいて、後進ブレーキ7cに供給されるブレーキ圧Pbを調圧するソレノイド弁64の異常診断を行う。
ここで、ソレノイド弁63、64の上流側の油圧、すなわち、ソレノイド弁63、64が調圧する元となる油圧であるライン圧PLが、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cが締結状態となる所定油圧未満の場合は、ソレノイド弁63、64が正常に作動していても、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cがスリップする可能性がある。
よって、単に前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cのスリップ量のみに基づいてソレノイド弁63、64の異常診断を行うと、ソレノイド弁63、64に異常がないにも関わらず、異常であると誤判定してしまうおそれがある。
このため、本実施形態のコントローラ12は、このような誤判定を防止するべく、図3に示すフローチャートの手順に従ってソレノイド弁63、64の異常診断処理を実行する。
以下、図3を参照しながら、コントローラ12が実行する異常診断処理について説明する。
ステップS11では、コントローラ12は、セレクトスイッチ13により前進走行モード及び後進走行モードのいずれかの走行モードが選択されたか判定する。
コントローラ12は、セレクトスイッチ13からの選択モード信号に基づいて走行モードが選択されたと判定すると、処理をステップS12に移行する。また、走行モードが選択されていないと判定すると、以降の異常診断処理を行わずにステップS11の処理を繰り返し行う。
上述したように、走行モードが選択されていない場合は、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cが締結されない。よって、この場合は、ソレノイド弁63、64についての異常診断を禁止するようになっている。
ステップS12では、コントローラ12は、車両100が停車中か判定する。
車両100が停車中か否かは、例えば、車速が所定速度以下である場合に停車中と判定することができる。
コントローラ12は、車両100が停車中と判定すると、処理をステップS13に移行する。また、車両100が停車中でないと判定すると、以降の異常診断処理を行わずにステップS11からの処理を繰り返し行う。
前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cのスリップの原因となるソレノイド弁63、64の異常は、いわゆる機能異常であって、走行モードが選択されてソレノイド弁63、64が作動した際に発生すると考えられる。つまり、車両100が走行していない状態から走行可能な状態になる際に発生する異常と考えられる。よって、コントローラ12は、車両100の走行中は異常診断を禁止することで、過度の診断が実行されて誤判定することを防止している。
ステップS13では、コントローラ12は、プライマリプーリ圧Ppが所定油圧未満か判定する。
所定油圧は、走行モードとして前進走行モードが選択されている場合は、前進クラッチ7bに供給すると前進クラッチ7bが締結状態となる油圧とされる。また、走行モードとして後進走行モードが選択されている場合は、後進ブレーキ7cに供給すると後進ブレーキ7cが締結状態となる油圧とされる。所定油圧は、例えば、0.2MPa〜0.3MPである。
コントローラ12は、プライマリプーリ圧センサ17からの信号に基づいてプライマリプーリ圧Ppが所定油圧未満と判定すると、以降の異常診断処理を行わずにステップS11からの処理を繰り返し行う。また、プライマリプーリ圧Ppが所定油圧以上と判定すると、処理をステップS14に移行する。
ステップS14では、コントローラ12は、セカンダリプーリ圧Psが所定油圧未満か判定する。
コントローラ12は、セカンダリプーリ圧センサ18からの信号に基づいてセカンダリプーリ圧Psが所定油圧未満と判定すると、以降の異常診断処理を行わずにステップS11からの処理を繰り返し行う。また、セカンダリプーリ圧Psが所定油圧以上と判定すると、処理をステップS15に移行する。
プライマリプーリ圧Pp及びセカンダリプーリ圧Psの少なくとも一方が所定油圧未満の場合は、プライマリプーリ圧Pp及びセカンダリプーリ圧Psの元圧であるライン圧PLが所定油圧未満である可能性がある。ライン圧PLは、図2に示すように、ソレノイド弁63、64の上流側の油圧、すなわち、ソレノイド弁63、64が調圧する元となる油圧である。
ライン圧PLが所定油圧未満である場合は、上述したように、ソレノイド弁63、64が正常に作動していていも、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cがスリップする可能性がある。しかしながら、この場合は、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cがスリップしたとしても、ソレノイド弁63、64に異常があるのではなく、ライン圧PLを確保できない別の異常が発生している可能性がある。
よって、コントローラ12は、プライマリプーリ圧Pp及びセカンダリプーリ圧Psの少なくとも一方が所定油圧未満の場合は、ソレノイド弁63、64の上流側の油圧が所定油圧未満であるとして、ソレノイド弁63、64の異常診断を禁止する。これにより、ソレノイド弁63、64に異常がないにも関わらず、異常であると誤判定してしまうことを防止している。
ステップS15では、コントローラ12は、走行モードとして前進走行モードが選択されている場合は、前進クラッチ7bのスリップ量が所定量以上か判定する。また、後進走行モードが選択されている場合は、後進ブレーキ7cのスリップ量が所定量以上か判定する。
前進クラッチ7b及び後進ブレーキ7cのスリップ量は、例えば、トルクコンバータ6の出力軸の回転速度Ntを検出するタービン回転センサ14からの信号と、プライマリプーリ2の回転速度Npを検出するプライマリプーリ回転センサ15からの信号と、に基づいて演算される。なお、所定量は、各センサの誤差等を考慮して適宜設定される。また、前進走行モード選択時の所定量と後進走行モード選択時の所定量とを、個別に設定してもよい。また、正常時のスリップ量を考慮して安全率に応じて所定量を変化させることもできる。一方、所定量を安全率に応じて変化させたとしても、スリップ量の異常がソレノイドの異常か上流側の油圧の異常かの切り分けができないので、本実施形態では、制御を単純化するため、一定値としている。
コントローラ12は、前進クラッチ7bのスリップ量、或いは後進ブレーキ7cのスリップ量が所定量以上と判定すると、ソレノイド弁63、或いはソレノイド弁64が異常と判定する(ステップS16)。また、前進クラッチ7bのスリップ量、或いは後進ブレーキ7cのスリップ量が所定量未満と判定すると、ソレノイド弁63、或いはソレノイド弁64が正常であると判定し(ステップS17)、ステップS11からの処理を繰り返し行う。
なお、車両100がプライマリプーリ圧センサ17を備えない場合は、ステップS13を省略して異常判定処理を行うことが可能である。同様に、車両100がセカンダリプーリ圧センサ18を備えない場合は、ステップS14を省略して異常判定処理を行うことが可能である。
以上述べたように、車両100は、エンジン5と、油圧により締結されてエンジン5の駆動力を駆動輪50に伝達する前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cを有する自動変速機1と、を備え、コントローラ12は、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cのスリップ量に基づいて、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cに供給されるクラッチ圧Pc、ブレーキ圧Pbを調圧するソレノイド弁63、64の異常診断を行い、ソレノイド弁63、64の上流側の油圧であるライン圧PLが、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cが締結状態となる所定油圧未満である場合は、ソレノイド弁63、64の異常診断を禁止する。
より具体的には、自動変速機1は、油圧により溝幅が変更されるプライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3と、プライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3に掛け回されるベルト4と、を有する無段変速機構20を備え、コントローラ12は、プライマリプーリ2に供給されるプライマリプーリ圧Pp及びセカンダリプーリ3に供給されるセカンダリプーリ圧Psの少なくとも一方が所定油圧未満の場合は、ソレノイド弁63、64の異常診断を禁止する。
ソレノイド弁63、64の上流側の油圧(ライン圧PL)が所定油圧未満である場合は、前進クラッチ7b、後進ブレーキ7cがスリップしたとしても、ソレノイド弁63、64に異常があるのではなく、ソレノイド弁63、64の上流側の油圧(ライン圧PL)を確保できない別の異常が発生している可能性がある。よって、このような場合は、ソレノイド弁63、64の異常診断を禁止することで、ソレノイド弁63、64に異常がないにも関わらず、異常であると誤判定してしまうことを防止できる。
また、コントローラ12は、車両100の走行中は、ソレノイド弁63、64の異常診断を禁止する。
これによれば、過度の診断が実行されて誤判定することを防止できる。
なお、図3に示す異常診断処理では、プライマリプーリ圧Pp及びセカンダリプーリ圧Psの少なくとも一方が所定油圧未満の場合に、ソレノイド弁63、64の異常診断を禁止しているが、図4に異常診断処理の変形例として示すように、プライマリプーリ圧Pp及びセカンダリプーリ圧Psがいずれも所定油圧未満の場合に、ソレノイド弁63、64の異常診断を禁止するようにしてもよい。
以下、図4を参照しながら、異常診断処理の変形例について説明する。なお、図4のステップS21、ステップS22、ステップS25〜ステップS27については、図3のステップS11、ステップS12、ステップS15〜ステップS17と同様であるので説明を省略する。
ステップS23では、コントローラ12は、プライマリプーリ圧Ppが所定油圧未満か判定する。
コントローラ12は、プライマリプーリ圧センサ17からの信号に基づいてプライマリプーリ圧Ppが所定油圧未満と判定すると、処理をステップS24に移行する。また、プライマリプーリ圧Ppが所定油圧以上と判定すると、処理をステップS25に移行する。
ステップS24では、コントローラ12は、セカンダリプーリ圧Psが所定油圧未満か判定する。
コントローラ12は、セカンダリプーリ圧センサ18からの信号に基づいてセカンダリプーリ圧Psが所定油圧未満と判定すると、以降の異常診断処理を行わずにステップS21からの処理を繰り返し行う。また、セカンダリプーリ圧Psが所定油圧以上と判定すると、処理をステップS25に移行する。
これによれば、2つのセンサ18、19によってライン圧PLが所定油圧未満であることを確認した場合にのみ、ソレノイド弁63、64の異常診断が禁止される。よって、実際にはライン圧PLが所定油圧以上であるにも関わらず、ソレノイド弁63、64の異常診断が禁止されてしまうことを防止できる。
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。
例えば、上記実施形態では、エンジン5、自動変速機1等をコントローラ12が統合的に制御している。しかしながら、コントローラ12を複数のコントローラで構成してもよい。
また、上記実施形態では、自動変速機1を、無段変速機構20を備える無段自動変速機としている。しかしながら、自動変速機1を有段自動変速機とし、内部に設けられた複数の摩擦締結要素に供給される油圧を各々調圧するソレノイド弁について本発明を適用してもよい。
また、自動変速機1は、前後進切換え機構7に代えて、副変速機構を備えてもよい。この場合は、副変速機構が有する複数の摩擦締結要素に供給される油圧を各々調圧するソレノイド弁について本発明を適用できる。
また、車両100の駆動源として、エンジン5に代えて、又はエンジン5と共に、モータジェネレータを設けてもよい。
本願は2017年6月28日に日本国特許庁に出願された特願2017−126471に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (5)

  1. 駆動源と、油圧により締結されて前記駆動源の駆動力を駆動輪に伝達する摩擦締結要素を有する自動変速機と、を備える車両の制御装置であって、
    前記摩擦締結要素のスリップ量に基づいて、前記摩擦締結要素に供給される油圧を調圧するソレノイド弁の異常診断を行う診断手段と、
    前記ソレノイド弁が調圧する元となる油圧である前記ソレノイド弁の上流側の油圧が、前記摩擦締結要素が締結状態となる所定油圧未満である場合は、前記診断手段による前記ソレノイド弁の異常診断を禁止する禁止手段と、
    を備える車両の制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の制御装置であって、
    前記自動変速機は、
    油圧により溝幅が変更されるプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、
    前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに掛け回されるベルトと、
    を有する無段変速機構を備え、
    前記禁止手段は、前記プライマリプーリに供給される油圧及び前記セカンダリプーリに供給される油圧の少なくとも一方が前記所定油圧未満の場合は、前記診断手段による前記ソレノイド弁の異常診断を禁止する、
    車両の制御装置。
  3. 請求項1に記載の車両の制御装置であって、
    前記自動変速機は、
    油圧により溝幅が変更されるプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、
    前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに掛け回されるベルトと、
    を有する無段変速機構を備え、
    前記禁止手段は、前記プライマリプーリに供給される油圧及び前記セカンダリプーリに供給される油圧がいずれも前記所定油圧未満の場合は、前記診断手段による前記ソレノイド弁の異常診断を禁止する、
    車両の制御装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1つに記載の車両の制御装置であって、
    前記禁止手段は、前記車両の走行中は、前記診断手段による前記ソレノイド弁の異常診断を禁止する、
    車両の制御装置。
  5. 駆動源と、油圧により締結されて前記駆動源の駆動力を駆動輪に伝達する摩擦締結要素を有する自動変速機と、を備える車両の制御方法であって、
    前記摩擦締結要素のスリップ量に基づいて、前記摩擦締結要素に供給される油圧を調圧するソレノイド弁の異常診断を行い、
    前記ソレノイド弁が調圧する元となる油圧である前記ソレノイド弁の上流側の油圧が、前記摩擦締結要素が締結状態となる所定油圧未満である場合は、前記ソレノイド弁の異常診断を禁止する、
    車両の制御方法。
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