JP7185790B2 - 自動変速機の制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
変速機コントロールユニットは、ギヤ比異常判定部とリンプホーム制御部を有する。
ギヤ比異常判定部は、所定ギヤ段による走行中、変速機入力軸回転速度と変速機出力軸回転速度から算出される実ギヤ比と所定ギヤ段における設定ギヤ比の差が設定値以上になるとギヤ比異常と判定する。
リンプホーム制御部は、ギヤ比異常判定部がギヤ比異常を判定すると、複数の摩擦要素を全て解放する解放指示を出力する。解放指示の出力によりニュートラル状態への移行が確認されると、有段変速機構に有する回転メンバの回転/停止情報に基づいて、複数の摩擦要素のうち特定の摩擦要素の締結・解放を判定する。特定の摩擦要素の締結・解放の判定情報に基づいて退避ギヤ段を決定し、決定した退避ギヤ段へ変速する。
以下、図1に基づいて全体システム構成を説明する。エンジン車の駆動系には、図1に示すように、エンジン1(走行用駆動源)と、トルクコンバータ2と、自動変速機3と、プロペラシャフト4と、駆動輪5と、を備える。トルクコンバータ2は、締結によりエンジン1のクランク軸と自動変速機3の入力軸INを直結するロックアップクラッチ2aを内蔵する。自動変速機3は、ギヤトレーン3aとパークギヤ3bを内蔵する。自動変速機3には、変速のためのスプールバルブや油圧制御回路やソレノイドバルブ等により構成されるコントロールバルブユニット6が取り付けられている。
1.オートアップシフト(アクセル開度を保った状態での車速上昇による)
2.足離しアップシフト(アクセル足離し操作による)
3.足戻しアップシフト(アクセル戻し操作による)
4.パワーオンダウンシフト(アクセル開度を保っての車速低下による)
5.小開度急踏みダウンシフト(アクセル操作量小による)
6.大開度急踏みダウンシフト(アクセル操作量大による:「キックダウン」)
7.緩踏みダウンシフト(アクセル緩踏み操作と車速上昇による)
8.コーストダウンシフト(アクセル足離し操作での車速低下による)
と呼ばれる基本変速パターンによる変速制御を行う。
以下、図2~図4に基づいて自動変速機3の詳細構成を説明する。自動変速機3は、複数のギヤ段が設定可能なギヤトレーン3a(有段変速機構)と複数の摩擦要素を有するもので、下記の点を特徴とする。
(a) 変速要素として、機械的に係合/空転するワンウェイクラッチを用いていない。
(b) 摩擦要素である第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3、第1クラッチK1、第2クラッチK2、第3クラッチK3は、変速時にクラッチソレノイド20によってそれぞれ独立に締結/解放状態が制御される。
(c) 摩擦要素の締結圧制御において締結状態を維持するインギヤ中、クラッチソレノイドに最大圧指令を出力するのではなく、クラッチ滑りを抑えることができる入力トルク相当の中間圧指令をクラッチソレノイド20に出力する。
(d) 第2クラッチK2と第3クラッチK3は、クラッチピストン油室に作用する遠心力による遠心圧を相殺する遠心キャンセル室を有する。
以下、図5に基づいて油圧制御系の詳細構成を説明する。変速機コントロールユニット10によって油圧制御されるコントロールバルブユニット6は、図5に示すように、油圧源として、メカオイルポンプ61と電動オイルポンプ62を備える。メカオイルポンプ61は、エンジン1によりポンプ駆動され、電動オイルポンプ62は、電動モータ63によりポンプ駆動される。
以下、図6に基づいて変速機コントロールユニット10の変速制御部101の詳細構成を説明する。変速制御部101は、図6に示すように、ギヤ比異常判定部101aと、通常変速制御部101bと、リンプホーム制御部101cと、変速系ソレノイド制御部101dと、を備える。
以下、図7に基づいて変速機コントロールユニット10の変速制御部101にて実行される変速制御処理構成を説明する。なお、図7の変速制御処理はイグニッションオンにより開始する。
変速用クラッチの誤締結判定技術としては、JP2010-151263Aに開示された先行技術が知られている。上記公報には、変速(例えば3-4変速)終了時から第1の所定時間T1の間にギヤ比が各ギヤ段のギヤ比の何れかとなったことが判定され、かつ本来のギヤ比(4TH)と演算されたギヤ比(5TH)とが異なる場合、解放されるはずのクラッチC-3が係合フェールであることを判定することが開示されている。
(A) 誤締結要素があってもギヤ比異常がない滑り締結状態では急減速することなく走行可能であり、その状態では車両走行を継続させることができる。
(B) ギヤ比異常が発生したことを判定すると、誤締結要素によってインターロック状態に陥る可能性があるため、ギヤ比異常が判定されると素早くニュートラル状態へ移行することで急減速を回避できる。
(C) ニュートラル状態へ移行した後、全ての摩擦要素が解放状態であるとの前提にて回転メンバの回転/停止状況を監視すると、誤締結要素等を特定することが可能であり、要素特定に基づいてリンプホーム先のギヤ段を決めることができる。
という点に着目した。
変速制御処理作用を図7のフローチャートに基づいて説明する。まず、イグニッションオン中、変速系ソレノイドの異常診断条件が不成立である間は、S1→S3→S4へと進む流れが繰り返される。S3では、そのときの運転点(VSP,APO)と図4に示す変速マップを用いてアップシフト及びダウンシフトを行う通常変速制御が実行される。そして、Dレンジでの走行中、変速系ソレノイドの異常診断条件が成立すると、S1からS2へ進み、S2では、そのとき選択されているギヤ段でのギヤ比異常無しか否かが判定される。そして、ギヤ比異常無しと判定されている間は、S1→S2→S3→S4へと進む流れが繰り返され、S3では、通常変速制御が継続して実行される。
ギヤ比異常が発生した場合のリンプホーム制御作用を、8速ギヤ段又は9速ギヤ段でギヤ比異常の場合、1速ギヤ段~7速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結)の場合、1速ギヤ段~7速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結以外)の場合、に分けて説明する。
・8速ギヤ段でギヤ比異常の場合、3速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒トルク制限へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・9速ギヤ段でギヤ比異常の場合、2速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒トルク制限へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・1速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結)の場合、ニュートラル状態⇒8速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒9速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・2速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結)の場合、ニュートラル状態⇒8速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒9速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・3速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結)の場合、ニュートラル状態⇒8速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒トルク制限へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・4速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結)の場合、ニュートラル状態⇒8速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒3速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・5速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結)の場合、ニュートラル状態⇒8速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒3速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・6速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結)の場合、ニュートラル状態⇒8速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒3速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・7速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結)の場合、ニュートラル状態⇒8速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒3速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・1速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結以外)の場合、ニュートラル状態⇒5速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒6速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・2速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結以外)の場合、ニュートラル状態⇒4速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒5速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・3速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結以外)の場合、ニュートラル状態⇒6速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒7速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・4速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結以外)の場合、ニュートラル状態⇒6速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒3速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・5速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結以外)の場合、ニュートラル状態⇒2速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒1速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・6速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結以外)の場合、ニュートラル状態⇒4速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒3速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
・7速ギヤ段でギヤ比異常(B1誤締結以外)の場合、ニュートラル状態⇒3速ギヤ段固定⇒ギヤ比異常⇒2速ギヤ段固定へと移行するリンプホーム制御が行われる。
5速ギヤ段での走行中であって第1ブレーキB1の誤締結によりギヤ比異常が判定されたときの5速ギヤ段→ニュートラル→8速ギヤ段への移行作用を、図8に示すタイムチャートにより説明する。
ギヤ比異常判定部101aは、所定ギヤ段による走行中、変速機入力軸回転速度と変速機出力軸回転速度から算出される実ギヤ比と所定ギヤ段における設定ギヤ比の差が設定値以上になるとギヤ比異常と判定し、
リンプホーム制御部101cは、ギヤ比異常判定部101aがギヤ比異常を判定すると、複数の摩擦要素を全て解放する解放指示を出力し、
解放指示の出力によりニュートラル状態への移行が確認されると、有段変速機構に有する回転メンバの回転/停止情報に基づいて、複数の摩擦要素のうち特定の摩擦要素の締結・解放を判定し、
特定の摩擦要素の締結・解放の判定情報に基づいて退避ギヤ段を決定し、決定した退避ギヤ段へ変速する。
このため、設定ギヤ比から実ギヤ比が乖離するギヤ比異常が発生した場合、誤締結要素による急減速を回避しつつ、リンプホーム制御に移行して車両の走行性を確保することができる。
中間軸の回転を検出する中間軸回転センサ19の回転/停止情報に基づいて、中間軸をトランスミッションケースTCに固定する摩擦要素(第1ブレーキB1)の締結・解放を判定する。
このため、ギヤ比異常判定によりニュートラル状態へ移行した後、中間軸回転センサ19の停止情報に基づいて摩擦要素(第1ブレーキB1)の誤締結を判定することができる。さらに、中間軸回転センサ19の回転情報に基づいて摩擦要素(第1ブレーキB1)の解放を判定することができる。
リンプホーム制御部101cは、ギヤ比異常判定部101aが退避ギヤ段でのギヤ比異常を判定し、且つ、解放故障要素が推定されると、解放故障要素の推定に基づいて退避ギヤ段を変更し、変更した第2の退避ギヤ段に変速する。
このため、退避ギヤ段でギヤ比異常が判定された場合、解放故障要素の推定に基づいて第2の退避ギヤ段に変速することで、解放故障によりギヤ比異常が発生してもリンプホーム性を確保することができる。即ち、誤締結故障を疑って退避ギヤ段へ移行するが、解放故障要素が存在した場合には、退避ギヤ段においてもギヤ比異常が発生する可能性があり、ギヤ比異常が発生すると解放故障でもリンプホーム性を確保する必要がある。
ギヤ比異常判定部101aは、退避ギヤ段への変速後、退避ギヤ段による走行中、変速機入力軸回転速度と変速機出力軸回転速度から算出される実ギヤ比と退避ギヤ段における設定ギヤ比の差が設定値以上になるとギヤ比異常と判定し、
リンプホーム制御部101cは、ギヤ比異常判定部101aが退避ギヤ段でのギヤ比異常を判定し、且つ、解放故障要素が推定されないと、ライン圧制御の機能異常と判定し、走行用駆動源の上限トルクを制限する要求をトルク制限制御部110へ出力する。
このため、退避ギヤ段でギヤ比異常が判定された場合、解放故障要素の推定できないと、ライン圧制御の機能異常判定に基づいて走行用駆動源(エンジン1)の上限トルクを制限することで、摩擦要素の熱劣化を抑制することができる。即ち、退避ギヤ段でギヤ比異常が判定された場合、摩擦要素の中に滑り摩擦要素が存在することが考えられる。このとき、高入力トルクでの滑り状態が継続すると、摩擦要素の熱劣化を進行させることになるため、入力トルクを低く抑え、摩擦要素の熱劣化進行を遅らせる必要がある。
第1ギヤ段による走行中にギヤ比異常を判定すると、ニュートラル状態へ移行することなく、複数の摩擦要素B1,B2,B3,K1,K2,K3の締結/解放の組み合わせ関係が第1ギヤ段とは逆の組み合わせ関係となっている第2ギヤ段(第3速ギヤ段、第2速ギヤ段)を退避ギヤ段として決定し、決定した第2ギヤ段へ変速する。
このため、走行中にギヤ比異常を判定したときのギヤ段が第1ギヤ段(第8速ギヤ段、第9速ギヤ段)である場合、ニュートラル状態へ移行することなく、応答良くリンプホーム先のギヤ段へ移行し、車両のリンプホーム走行を確保することができる。
このため、走行中にギヤ比異常を判定したとき、ヒューズクラッチが不定でありながらも、急減速を回避することができるし、リンプホーム性を確保することができる。加えて、エンジン車の場合には、インギヤ中の締結油圧を低く抑えることで、ポンプ負荷の低減による燃費性能の向上を図ることができる。
Claims (9)
- 有段変速機構に有する複数の摩擦要素のそれぞれに設けられた変速系ソレノイドを制御し、前記複数の摩擦要素の締結状態を変更することにより複数のギヤ段を切替える変速制御を行う変速機コントロールユニットを備える自動変速機の制御装置であって、
前記変速機コントロールユニットは、ギヤ比異常判定部とリンプホーム制御部を有し、
前記ギヤ比異常判定部は、所定ギヤ段による走行中、変速機入力軸回転速度と変速機出力軸回転速度から算出される実ギヤ比と前記所定ギヤ段における設定ギヤ比の差が設定値以上になるとギヤ比異常と判定し、
前記リンプホーム制御部は、前記ギヤ比異常判定部がギヤ比異常を判定すると、前記複数の摩擦要素を全て解放する解放指示を出力し、
前記解放指示の出力によりニュートラル状態への移行が確認されると、前記有段変速機構に有する回転メンバの回転/停止情報に基づいて、前記複数の摩擦要素のうち特定の摩擦要素の締結・解放を判定し、
前記特定の摩擦要素の締結・解放の判定情報に基づいて退避ギヤ段を決定し、決定した前記退避ギヤ段へ変速する
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、
前記有段変速機構に有する回転メンバは、前記有段変速機構に有し、変速機入力軸及び変速機出力軸以外の中間軸であり、
前記中間軸の回転を検出する中間軸回転センサの回転/停止情報に基づいて、前記中間軸をトランスミッションケースに固定する摩擦要素の締結・解放を判定する
自動変速機の制御装置。 - 請求項1又は2に記載された自動変速機の制御装置において、
前記ギヤ比異常判定部は、前記退避ギヤ段への変速後、前記退避ギヤ段による走行中、変速機入力軸回転速度と変速機出力軸回転速度から算出される実ギヤ比と前記退避ギヤ段における設定ギヤ比の差が設定値以上になるとギヤ比異常と判定し、
前記リンプホーム制御部は、前記ギヤ比異常判定部が前記退避ギヤ段でのギヤ比異常を判定し、且つ、解放故障要素が推定されると、解放故障要素の推定に基づいて前記退避ギヤ段を変更し、変更した第2の退避ギヤ段に変速する
自動変速機の制御装置。 - 請求項1又は2に記載された自動変速機の制御装置において、
変速機入力軸に連結される走行用駆動源を制御する走行用駆動源コントローラに、前記変速機コントロールユニットからの要求により前記走行用駆動源の上限トルクを制限するトルク制限制御部を有し、
前記ギヤ比異常判定部は、前記退避ギヤ段への変速後、前記退避ギヤ段による走行中、変速機入力軸回転速度と変速機出力軸回転速度から算出される実ギヤ比と前記退避ギヤ段における設定ギヤ比の差が設定値以上になるとギヤ比異常と判定し、
前記リンプホーム制御部は、前記ギヤ比異常判定部が前記退避ギヤ段でのギヤ比異常を判定し、且つ、解放故障要素が推定されないと、ライン圧制御の機能異常と判定し、前記走行用駆動源の前記上限トルクを制限する要求を前記トルク制限制御部へ出力する
自動変速機の制御装置。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された自動変速機の制御装置において、
前記リンプホーム制御部は、走行中にギヤ比異常を判定したときに選択されているギヤ段が前記特定の摩擦要素を締結状態として成立する第1ギヤ段であるか否かを判定し、
前記第1ギヤ段による走行中にギヤ比異常を判定すると、ニュートラル状態へ移行することなく、前記複数の摩擦要素の締結/解放の組み合わせ関係が前記第1ギヤ段とは逆の組み合わせ関係となっている第2ギヤ段を退避ギヤ段として決定し、決定した前記第2ギヤ段へ変速する
自動変速機の制御装置。 - 請求項1から5までの何れか一項に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速機コントロールユニットは、前記摩擦要素の締結状態を維持するインギヤ中、クラッチ滑りを抑えることができる入力トルク相当の中間圧指令を前記変速系ソレノイドへ出力する変速系ソレノイド制御部を有する
自動変速機の制御装置。 - 有段変速機構の複数の摩擦要素のそれぞれに設けられた変速系ソレノイドを制御し、前記複数の摩擦要素の締結状態を変更することにより複数のギヤ段を切替える変速制御を行う自動変速機の制御方法であって、
所定ギヤ段による走行中、変速機入力軸回転速度と変速機出力軸回転速度から算出される実ギヤ比と前記所定ギヤ段における設定ギヤ比の差が設定値以上になると、前記複数の摩擦要素を全て解放する解放指示を出力し、
前記解放指示の出力によりニュートラル状態へ移行し、前記有段変速機構の回転メンバの回転/停止情報に基づいて決定した退避ギヤ段へ変速する
自動変速機の制御方法。 - 有段変速機構の複数の摩擦要素のそれぞれに設けられた変速系ソレノイドを制御し、前記複数の摩擦要素の締結状態を変更することにより複数のギヤ段を切替える変速制御を行う自動変速機の制御装置であって、
所定ギヤ段による走行中、変速機入力軸回転速度と変速機出力軸回転速度から算出される実ギヤ比と前記所定ギヤ段における設定ギヤ比の差が設定値以上になると、前記複数の摩擦要素を全て解放する解放指示を出力し、
前記解放指示の出力によりニュートラル状態へ移行し、前記有段変速機構の回転メンバの回転/停止情報に基づいて決定した退避ギヤ段へ変速する
自動変速機の制御装置。 - 請求項8に記載された自動変速機の制御装置において、
前記回転メンバは、前記有段変速機構の変速機入力軸及び変速機出力軸以外の中間軸であり、
前記中間軸の回転を検出する中間軸回転センサの回転/停止情報に基づいて決定した前記退避ギヤ段へ変速する
自動変速機の制御装置。
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