JPWO2019004167A1 - 自動変速機の制御装置及び自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

自動変速機の制御装置は、所定期間内における複数のパルス信号の最大周期と最小周期とに基づいて、回転センサの異常診断を行う診断手段を有する。

Description

本発明は、自動変速機の制御装置及び自動変速機の制御方法に関する。

ＪＰ５−１８０３２６Ａには、２つの回転センサからのパルス信号に基づいて、一方の回転センサの異常診断を行う技術が開示されている。

上記の技術では、回転センサの異常診断を行うには、少なくとも２つの回転センサが必要となる。つまり、回転センサが１つしかない場合は、当該回転センサの異常診断を行うことができない。

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、回転センサが１つであっても、当該回転センサの異常診断を行うことができるようにすることを目的とする。

本発明のある態様によれば、駆動源から入力される回転を駆動輪に伝達する回転体と、前記回転体に設けられた検出部を検出してパルス信号を出力する回転センサと、を備える自動変速機の制御装置であって、所定期間内における複数の前記パルス信号の最大周期と最小周期とに基づいて、前記回転センサの異常診断を行う診断手段を有する、自動変速機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、駆動源から入力される回転を駆動輪に伝達する回転体と、前記回転体に設けられた検出部を検出してパルス信号を出力する回転センサと、を備える自動変速機の制御方法であって、所定期間内における複数の前記パルス信号の最大周期と最小周期とに基づいて、前記回転センサの異常診断を行う、自動変速機の制御方法が提供される。

これらの態様によれば、所定期間内における複数のパルス信号の最大周期と最小周期とに基づいて異常診断が行われる。よって、回転センサが１つであっても、当該回転センサの異常診断を行うことができる。

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、回転センサについて説明するための図である。 図３は、パルス信号について説明するための図である。 図４は、回転センサの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５は、回転センサからの信号が異常である場合について説明するための図である。 図６は、回転体に異常がある場合について説明するための図である。

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、駆動源としてのエンジン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、を備える。

自動変速機１は、トルクコンバータ６と、無段変速機構２０と、前後進切換え機構７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を有する。ロックアップクラッチ６ｃは、油圧制御回路１１からロックアップ圧が供給されることで締結される。ロックアップクラッチ６ｃが締結されると、トルクコンバータ６の入力軸６０と出力軸６１とが直結し、入力軸６０と出力軸６１とが同速回転する。

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前進クラッチ７ｂ、及びリングギヤを固定する後進ブレーキ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、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（図示せず）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からクラッチ圧が供給されることで締結される。後進ブレーキ７ｃは、セレクトスイッチにより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及びセカンダリプーリ圧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及びセカンダリプーリ圧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。

ロックアップ圧、プライマリプーリ圧、セカンダリプーリ圧、クラッチ圧、及びブレーキ圧は、コントローラ（制御装置、診断手段）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。

コントローラ１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、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、セレクトスイッチからの選択モード信号、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、回転体としての出力軸６１の回転を検出する回転センサ１４からの信号、回転体としてのプライマリプーリ２の回転を検出する回転センサ１５からの信号、回転体としてのセカンダリプーリ３の回転を検出する回転センサ１６からの信号、プライマリプーリ圧を検出する圧力センサ１７からの信号、セカンダリプーリ圧を検出する圧力センサ１８からの信号、等が入力される。

また、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、回転センサ１４からの信号に基づいて回転センサ１４の異常診断を行い、回転センサ１５からの信号に基づいて回転センサ１５の異常診断を行い、回転センサ１６からの信号に基づいて回転センサ１６の異常診断を行う。

以下、回転センサ１４〜１６の異常診断について詳しく説明する。なお、各回転センサ１４〜１６の構成及び異常診断処理の内容は同様であるので、以下では、回転センサ１４の異常診断を例として説明し、回転センサ１５及び回転センサ１６の異常診断については説明を省略する。

まず、図２を参照して、回転センサ１４について説明する。回転センサ１４は、いわゆる近接センサであって、エンジン５から入力される回転を駆動輪５０に伝達する回転体としての出力軸６１に設けられた検出部６１ａを検出し、パルス信号を出力する。

本実施形態では、出力軸６１には、検出部６１ａが周方向等分８か所に設けられている。よって、出力軸６１が１回転すると、回転センサ１４からパルス信号が８回出力される。なお、検出部６１ａの数は、適宜変更可能である。

コントローラ１２は、所定期間ＴＰ内に回転センサ１４から入力されたパルス信号の数に基づいて、出力軸６１の回転速度を演算する。例えば、図３では、所定期間ＴＰ内の信号の数が６パルスとなっている。

続いて、図４のフローチャートを参照しながら、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。なお、コントローラ１２は、イグニッションスイッチがＯＮの状態で異常診断処理を繰り返し実行する。ＣＰＵ１２ａの演算周期は、例えば１０ｍｓである。

ステップＳ１１では、コントローラ１２は、所定期間ＴＰ内に回転センサ１４から入力された複数のパルス信号について、最大周期及び最小周期を演算する。本実施形態では、所定期間ＴＰは、ＣＰＵ１２ａの演算周期と等しく設定される。

ステップＳ１２では、コントローラ１２は、ステップＳ１１で演算した最大周期と最小周期とに基づいて、回転センサ１４の信号が異常であるか否かを判定する。

具体的には、コントローラ１２は、ステップＳ１１で演算した最大周期と最小周期との差が判定時間を超える場合は、回転センサ１４の信号が異常であると判定する。判定時間は、例えば、数μｓ〜数十μｓである。

例えば、図３に示す場合では、所定期間ＴＰ内における各パルス信号の周期Ｔ１１〜Ｔ１６が略等しくなっているので、周期Ｔ１１〜Ｔ１６のうち最大周期と最小周期との差が判定時間を超えない。よって、この場合は、コントローラ１２は、回転センサ１４の信号が正常であると判定し、処理をステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０では、コントローラ１２は、タイマ及びカウンタの値をリセットし、ステップＳ１１に処理を移行する。タイマ及びカウンタについては後述する。

一方、例えば、図５に示す場合では、所定期間ＴＰ内における各パルス信号の周期Ｔ２１〜Ｔ２６のうち最大周期である周期Ｔ２６と最小周期である周期Ｔ２５との差が大きく、判定時間を超える。よって、この場合は、コントローラ１２は、回転センサ１４の信号が異常であると判定し、処理をステップＳ１３に移行する。

上述したように、回転センサ１４は、出力軸６１が回転することにより近接する検出部６１ａを検出するセンサである。そして、検出部６１ａが出力軸６１の周方向等分８か所に設けられていることから、所定期間ＴＰのような短い期間内にパルス信号の周期が大きく変動することは、正常な状態では起こり得ない。

よって、所定期間ＴＰ内において、最大周期と最小周期との差が判定時間を超える場合、つまり、パルス信号の周期が短い期間内において大きく変動した場合は、コントローラ１２は、回転センサ１４の信号が異常であると判定する。

なお、コントローラ１２は、出力軸６１の回転速度が一定の場合は、ステップＳ１２の判定時間を、所定期間ＴＰ毎のパルス信号の数の変動が±１となる時間に設定する。出力軸６１の回転速度が一定の場合とは、例えば、車速が一定の場合である。

出力軸６１の回転速度が一定の場合は、所定期間ＴＰに対するパルス信号のずれやばらつきがあっても、所定期間ＴＰ毎のパルス信号の数は±１の範囲に収まる。よって、これを超える場合は、回転センサ１４の信号が異常であると判定することで、異常診断の精度を向上できる。

また、ステップＳ１２の判定は、最大周期と最小周期とのいずれか一方を他方で除した値が所定範囲外の場合に、回転センサ１４の信号が異常であると判定するようにしてもよい。

ステップＳ１３では、コントローラ１２は、タイマの値をインクリメントする。

ステップＳ１４では、コントローラ１２は、タイマの値が所定時間以上になったか否かを判定する。所定時間は、例えば１００ｍｓである。

コントローラ１２は、タイマの値が所定時間以上になったと判定すると、処理をステップＳ１５に移行する。また。タイマの値が所定時間以上になっていないと判定すると、処理をステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１５では、コントローラ１２は、所定期間ＴＰ毎の最大周期が、所定のパルス信号の数毎に発生しているか判定する。所定のパルス信号の数は、検出部６１ａの数よりも１つ少ない数であり、本実施形態では、７パルスである。

例えば、図６では、所定期間ＴＰ１におけるパルス信号の最大周期は周期Ｔ３２であり、次の所定期間ＴＰ２におけるパルス信号の最大周期は周期Ｔ３９である。つまり、最大周期が７パルス毎に発生している。よって、この場合は、コントローラ１２は、最大周期が所定のパルス信号の数毎に発生していると判定し、処理をステップＳ１６に移行する。

また、コントローラ１２は、最大周期が所定のパルス信号の数毎に発生していないと判定すると、処理をステップＳ１９に移行し、回転センサ１４が異常であると判定する。

最大周期が所定のパルス信号の数毎に発生する場合は、回転センサ１４に異常があるのではなく、検出部６１ａが破損していると考えられる。よって、このような場合は、回転センサ１４が異常であると判定しないようになっている。これにより、回転センサ１４には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。

ステップＳ１６では、コントローラ１２は、カウンタの値をインクリメントする。

ステップＳ１７では、コントローラ１２は、カウンタの値が所定値以上になったか否かを判定する。所定値は、例えば１０である。

コントローラ１２は、カウンタの値が所定値以上になったと判定すると、処理をステップＳ１８に移行し、出力軸６１が異常であると判定する。また。カウンタの値が所定値以上になっていないと判定すると、処理をステップＳ１１に移行する。

このように、本実施形態では、検出部６１ａの破損を検知できるので、破損部位のみを交換する対応が可能となり、修理にかかるコストを低減できる。

続いて、上記のように回転センサ１４の異常診断を行うことの効果についてまとめて説明する。

回転センサの異常診断を行うには、例えば、２つの回転センサからのパルス信号に基づいて、一方の回転センサの異常診断を行うことが考えられる。しかしながら、この場合は、回転センサの異常診断を行うには、少なくとも２つの回転センサが必要となる。つまり、回転センサが１つしかない場合は、当該回転センサの異常診断を行うことができない。

これに対して、本実施形態のコントローラ１２は、所定期間ＴＰ内における複数のパルス信号の最大周期と最小周期とに基づいて、回転センサ１４の異常診断を行う。

具体的には、コントローラ１２は、最大周期と最小周期との差が判定時間を超える場合は、回転センサ１４が異常であると判定する。

また、最大周期と最小周期とのいずれか一方を他方で除した値が所定範囲外の場合は、回転センサ１４が異常であると判定する。

これによれば、回転センサが１つであっても、当該回転センサの異常診断を行うことができる。

また、コントローラ１２は、出力軸６１の回転速度が一定の場合は、判定時間を、所定期間毎のパルス信号の数の変動が±１となる時間に設定する。

出力軸６１の回転速度が一定の場合は、所定期間ＴＰに対するパルス信号のずれやばらつきがあっても、所定期間ＴＰ毎のパルス信号の数は±１の範囲に収まる。よって、これを超える場合は、回転センサ１４の信号が異常であると判定することで、異常診断の精度を向上できる。

また、コントローラ１２は、最大周期のパルス信号が出力軸６１に設けられた検出部６１ａの数よりも１つ少ないパルス信号の数毎に発生する場合は、出力軸６１が異常であると判定する。

最大周期が検出部６１ａの数よりも１つ少ないパルス信号の数毎に発生する場合は、回転センサ１４に異常があるのではなく、検出部６１ａが破損していると考えられる。よって、このような場合は、回転センサ１４ではなく、出力軸６１に異常があると判定する。これにより、回転センサ１４には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、検出部６１ａの破損を検知できるので、破損部位のみを交換する対応が可能となり、修理にかかるコストを低減できる。

また、所定期間ＴＰは、ＣＰＵ１２ａの演算周期である。

これによれば、最小単位で所定期間ＴＰを設定できるので、異常診断の精度が向上する。

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を無段自動変速機としている。しかしながら、自動変速機１は有段自動変速機であってもよい。

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。

また、上記実施形態では、回転センサ１４の異常診断を例として説明したが、上述したように、回転センサ１５及び回転センサ１６についても同様に異常診断を行うことができる。また、回転センサ１４〜１６以外の回転センサに本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、パルス信号の周期に基づいて異常診断を行っているが、パルス信号の周期は、パルス信号の幅、或いはパルス信号間の幅に置き換え可能である。つまり、パルス信号の幅、或いはパルス信号間の幅に基づいて異常診断を行うことは、パルス信号の周期に基づいて異常診断を行うことに含まれる。

本願は２０１７年６月２８日に日本国特許庁に出願された特願２０１７−１２６４７８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 (7)

1. 駆動源から入力される回転を駆動輪に伝達する回転体と、前記回転体に設けられた検出部を検出してパルス信号を出力する回転センサと、を備える自動変速機の制御装置であって、
   所定期間内における複数の前記パルス信号の最大周期と最小周期とに基づいて、前記回転センサの異常診断を行う診断手段を有する、
   自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記診断手段は、前記最大周期と前記最小周期との差が判定時間を超える場合は、前記回転センサが異常であると判定する、
   自動変速機の制御装置。
3. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記診断手段は、前記最大周期と前記最小周期とのいずれか一方を他方で除した値が所定範囲外の場合は、前記回転センサが異常であると判定する、
   自動変速機の制御装置。
4. 請求項２に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記診断手段は、前記回転体の回転速度が一定の場合は、前記判定時間を、前記所定期間毎の前記パルス信号の数の変動が±１となる時間に設定する、
   自動変速機の制御装置。
5. 請求項１から３のいずれか１つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記診断手段は、前記最大周期の前記パルス信号が前記回転体に設けられた前記検出部の数よりも１つ少ない前記パルス信号の数毎に発生する場合は、前記回転体が異常であると判定する、
   自動変速機の制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記所定期間は、ＣＰＵの演算周期である。
   自動変速機の制御装置。
7. 駆動源から入力される回転を駆動輪に伝達する回転体と、前記回転体に設けられた検出部を検出してパルス信号を出力する回転センサと、を備える自動変速機の制御方法であって、
   所定期間内における複数の前記パルス信号の最大周期と最小周期とに基づいて、前記回転センサの異常診断を行う、
   自動変速機の制御方法。

Images