WO2019078037A1 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a shift control device for an automatic transmission mounted on a vehicle.
- a stepped automatic transmission mounted on a vehicle such as an automobile includes a transmission mechanism having a plurality of planetary gear mechanisms and a plurality of friction elements such as clutches and brakes.
- a transmission mechanism having a plurality of planetary gear mechanisms and a plurality of friction elements such as clutches and brakes.
- friction elements such as clutches and brakes.
- the friction element of the automatic transmission generally comprises a plurality of friction plates, a piston for pressing and fastening these friction plates, and a fastening hydraulic chamber to which hydraulic pressure for pressing the piston in the fastening direction is supplied. This type of friction element is engaged or released by the supply and discharge of hydraulic pressure to the engagement hydraulic chamber.
- a plurality of friction elements are engaged to form each shift speed, and so-called switching of friction elements is performed at the time of shifting.
- one friction element in the engaged state hereinafter referred to as “release side friction element”
- one friction element hereinafter referred to as “engagement side friction element”
- the release control for discharging the hydraulic fluid from the fastening hydraulic chamber of the release side friction element and the fastening control for supplying the hydraulic fluid to the fastening hydraulic chamber of the fastening side friction element are performed at the same timing.
- the neutral state is temporarily attained, which may cause a so-called blow-up phenomenon in which the engine speed temporarily increases rapidly.
- the oil pressure drop timing in the release control is delayed, the interlock state is temporarily set, which may cause a so-called pull-in feeling in which the output torque is temporarily reduced. In order to avoid such a defect, it is required to precisely control each timing of the release control and the engagement control at the time of shifting.
- the engagement hydraulic pressure supplied to the engagement hydraulic chamber of the engagement-side friction element is controlled so as to quickly rise, whereby the hydraulic engagement chamber is rapidly filled with the hydraulic oil.
- a rise in the engagement hydraulic pressure is suppressed for a predetermined period from the completion of the precharging process to the start of pressure contact between the friction plates (that is, until the start of substantial fastening).
- the pressure raising process is started together with pressure welding of the friction plates.
- the engaging hydraulic pressure and the pressure contact force (fastening force) between the friction plates gradually increase, and the fastening is completed in due course.
- Patent Document 1 discloses a technique for detecting the timing at which the engagement hydraulic pressure rises to a predetermined pressure in a pressure-increasing step during gear shifting, and correcting the timing of engagement control at the next gear shifting based on this timing. ing.
- Patent Document 1 a hydraulic switch that is turned on when the engagement hydraulic pressure is equal to or higher than a predetermined pressure is used, and the timing at which the hydraulic switch is turned on and the predicted value of the engagement hydraulic pressure reach a predetermined pressure The deviation from the rising timing is detected. Then, based on the magnitude of this deviation, the timing of engagement control at the time of the next shift is corrected so that the actual increase timing of the engagement hydraulic pressure approaches the increase timing of the predicted value.
- the volume (clutch volume) of the engagement hydraulic chamber increases with time due to wear of the friction plate or the like. Therefore, the stroke of the piston required for fastening and the flow rate of the hydraulic oil required for fastening also increase with time. Further, there are individual differences among automatic transmissions in the volume and the like of the engagement hydraulic pressure chamber.
- Patent Document 1 From these circumstances, in the control of Patent Document 1, a considerable amount of time has elapsed from when the engagement is started to when the hydraulic switch is turned on. Therefore, there is room for improvement in accurately detecting the fastening start point.
- this invention makes it a subject to improve the precision of transmission control by raising the detection precision of the fastening start time.
- the present invention provides a release side friction element which is in the engaged state at the start of the shift and released by the end of the shift, and in the released state at the start of the shift.
- a control device for controlling a shift of an automatic transmission provided with a fastening-side friction element to be fastened by the end, the fastening control unit controlling a fastening hydraulic pressure supplied to a fastening hydraulic chamber of the fastening-side friction element; Based on an oil pressure detection unit that detects the engagement hydraulic pressure, and an increase characteristic of the engagement hydraulic pressure from when supply of the engagement hydraulic pressure to the engagement hydraulic chamber is started to when engagement of the engagement-side friction element is started.
- a reference setting unit that calculates a predicted value of the engagement hydraulic pressure during the shift and sets the predicted value as a reference hydraulic pressure, and a difference between the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure detection unit during the shift and the reference hydraulic pressure ,
- the said conclusion And engagement start detecting unit for detecting an engagement start of the friction element it is characterized in that it comprises a.
- FIG. 1 is a control system diagram showing a shift control device of an automatic transmission according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the hydraulic pressure supply path to the fastening hydraulic chamber of each friction element of an automatic transmission. It is a flowchart which shows an example of the flow of fastening control. It is a flowchart which shows an example of the flow of correction control. It is a time chart which shows an example of transition of oil pressure during gear change. It is a control map which shows an example of the rising characteristic of the engagement hydraulic pressure under the engagement control. It is a control map which shows an example of the relationship between the differential pressure between the instruction
- the shift control device 1 for an automatic transmission controls the operation of the hydraulic control device 10 used for hydraulic control of an automatic transmission (not shown) and the hydraulic control device 10 And a control unit 50.
- the hydraulic control device 10 includes a plurality of hydraulic control valves 20 (20A, 20B) described later.
- the automatic transmission in the present embodiment is provided with a stepped transmission mechanism.
- the transmission mechanism includes a plurality of planetary gear mechanisms (not shown) and a plurality of friction elements 30 (FIG. 2) such as a clutch and a brake.
- friction elements 30 such as a clutch and a brake.
- this automatic transmission by selectively fastening the plurality of friction elements 30, the power transmission path passing through each planetary gear mechanism is switched, whereby a predetermined shift speed according to the driving state of the vehicle is formed. Be done.
- two friction elements representative of the plurality of friction elements 30 are 30A and 30B.
- Each of the friction elements 30A and 30B has a friction plate (not shown), a piston (not shown) for pressing and fastening the friction plate, and a fastening hydraulic chamber to which hydraulic pressure for pressing the piston in the fastening direction is supplied. 12A and 12B.
- Each friction element 30A, 30B is engaged or released by supply and discharge of hydraulic pressure to the engagement hydraulic chambers 12A, 12B.
- Hydraulic oil is supplied to the fastening hydraulic pressure chamber 12A of one of the friction elements 30A through the hydraulic pressure supply oil passage 14A. Similarly, hydraulic oil is supplied to the engagement hydraulic chamber 12B of the other friction element 30B through the hydraulic supply oil passage 14B.
- the hydraulic pressure generated by the oil pump 16 as a hydraulic pressure source is supplied to each of the hydraulic pressure supply oil paths 14A and 14B through the hydraulic circuit 18.
- An oil pressure control valve 20A (20B) and an oil pressure sensor 45A (45B) are provided on the oil pressure supply oil passage 14A (14B). That is, the hydraulic pressure control valve 20A and the hydraulic pressure sensor 45A are provided on the hydraulic pressure supply oil passage 14A for one friction element 30A, and the hydraulic control valve 20B and the hydraulic pressure are provided on the hydraulic pressure supply oil passage 14B for the other friction element 30B. A sensor 45B is provided.
- the hydraulic control valve 20A (20B) controls an engagement hydraulic pressure supplied to the engagement hydraulic chamber 12A (12B) of the friction element 30A (30B).
- the hydraulic control valve 20A (20B) is, for example, a linear solenoid valve.
- the hydraulic pressure sensor 45A (45B) is provided between the hydraulic pressure control valve 20A (20B) and the engaging hydraulic chamber 12A (12B) in the hydraulic pressure supply oil passage 14A (14B), and is supplied to the engaging hydraulic chamber 12A (12B) Detects the magnitude of hydraulic pressure.
- the friction elements 30 may be simply referred to.
- control unit 50 is configured mainly of, for example, a microprocessor. That is, the control unit 50 includes a central processing unit (CPU), a memory including a RAM and a ROM, and an input / output interface circuit.
- CPU central processing unit
- memory including a RAM and a ROM
- input / output interface circuit an input / output interface circuit.
- Signals from various sensors are input to the control unit 50.
- a vehicle speed sensor 41 for detecting the speed of the vehicle an accelerator opening degree sensor 42 for detecting the depression amount of the accelerator pedal (accelerator opening degree), and the number of rotations of a torque converter turbine (input shaft of transmission mechanism)
- a turbine rotational speed sensor 43, an oil temperature sensor 44 for detecting the temperature of hydraulic fluid used for hydraulic control of the automatic transmission, and the above-described hydraulic pressure sensor 45 are electrically connected to the control unit 50.
- the information detected by the sensors 41 to 45 is input to the control unit 50 as an electric signal.
- the hydraulic pressure sensor 45 corresponds to a "hydraulic pressure detection unit" in the claims.
- signals from various devices such as a range sensor for detecting the shift range of the automatic transmission and a brake switch for detecting depression of the brake pedal are input to the control unit 50. May be
- the control unit 50 controls the automatic transmission by outputting a control signal to the hydraulic control device 10 based on the input signals from the various sensors. For example, the control unit 50 performs a target shift based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 41, the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 42, and a predetermined shift map as shift control of the automatic transmission. The stage is determined, and the hydraulic control device 10 (the hydraulic control valve 20 for each friction element 30) is controlled so that the determined target shift speed is achieved.
- the friction element 30A shown in FIG. 2 will be described as a fastening side friction element, and the friction element 30B as a release side friction element.
- control is performed to drive the hydraulic control valve 20B such that the hydraulic pressure of the engagement hydraulic chamber 12B of the friction element 30B is decreased to release the release side friction element 30B in the engaged state at the start of the shift.
- control for driving the hydraulic control valve 20A such that the hydraulic pressure of the hydraulic pressure chamber 12A of the friction element 30A is increased in order to fasten the engagement side friction element 30A in the released state at the start of the gear shift.
- Ru the combination of friction elements engaged or released to achieve each shift speed differs depending on the shift speed.
- the fastening side friction element 30A and the release side friction element 30B are not limited to the specific friction elements respectively, and are appropriately switched among the plurality of friction elements included in the automatic transmission according to the shift speed. It is a thing.
- the control unit 50 includes an engagement control unit 51 for controlling the engagement side friction element 30A, a release control unit 52 for controlling the release side friction element 30B, and volumes of the engagement hydraulic chambers 12A and 12B of the friction elements 30A and 30B And a volume correction unit 54 that corrects information on the clutch volume stored in the storage unit 53.
- the storage unit 53 stores various information including “clutch volume”.
- the fastening control unit 51 controls the fastening hydraulic pressure supplied to the fastening hydraulic chamber 12A of the fastening-side friction element 30A based on the clutch volume stored in the storage unit 53 (hereinafter, this is also referred to as "fastening control") .
- the fastening control is performed by controlling the opening degree of the hydraulic control valve 20A.
- the fastening control unit 51 functionally includes a precharge control unit 61 that controls the precharging step, a hydraulic pressure holding control unit 62 that controls the hydraulic pressure holding step, and a boost control unit 63 that controls the boosting step. ing.
- the pre-charge control unit 61 controls the hydraulic control valve 20A so that the engagement hydraulic pressure is rapidly increased in order to quickly fill the engagement hydraulic chamber 12A with the hydraulic oil during the pre-charge step.
- the precharge control unit 61 can control the length of the precharge step (hereinafter, also referred to as “precharge time Tp” (see FIG. 5)), whereby the fastening side friction element 30A after the precharge step can be controlled.
- the fastening start timing is controlled.
- the precharge control unit 61 performs correction control to correct the precharge time Tp at the time of the next engagement control so as to extend or shorten.
- This correction control is performed, for example, for each engagement control, but may not necessarily be performed every time. The control operation of the correction control will be described later.
- the precharge control unit 61 functionally includes a reference setting unit 71 and a fastening start detection unit 72. Further, the reference setting unit 71 functionally has a first estimation unit 81 and a second estimation unit 82. About each composition of standard setting part 71, fastening start detecting part 72, the 1st estimating part 81, and the 2nd estimating part 82, it is a flow of control operation of fastening control shown in Drawing 3, and control operation of correction control shown in Drawing 4. I will explain later.
- the hydraulic pressure holding control unit 62 controls the hydraulic pressure control valve 20A so as to suppress an increase in the engagement hydraulic pressure during the hydraulic pressure holding process.
- the hydraulic pressure holding step is performed in the period from the end of the precharging step to the start of the engagement of the engagement-side friction element 30A.
- the length of the hydraulic pressure holding step (hereinafter, also referred to as “hydraulic holding time Th” (see FIG. 5)) is set to a predetermined target time.
- the length of the actual hydraulic pressure holding step hereinafter, also referred to as “real time T”) may be longer or shorter than the target time Th depending on the deviation at the start of fastening.
- the engagement hydraulic pressure may be gradually increased or may be maintained at a constant pressure.
- a fastening shock is suppressed by the fastening of the fastening side friction element 30A being started in the state where the rise of the fastening hydraulic pressure is suppressed by the hydraulic pressure holding process.
- the boost control unit 63 controls the hydraulic control valve 20A so that the engagement hydraulic pressure is increased in the boosting step.
- the fastening force of the fastening side friction element 30A pressure contact force between the friction plates
- the engagement hydraulic pressure may be controlled so that the supply flow rate of the hydraulic oil to the engagement hydraulic chamber 12A is reduced immediately before the completion of the engagement of the engagement side friction element 30A. Thereby, the shock at the time of completion of fastening is suppressed.
- the release control unit 52 controls the oil pressure Ro (see FIG. 5) of the engagement hydraulic chamber 12B so that the hydraulic oil is discharged from the engagement hydraulic chamber 12B of the release side friction element 30B (hereinafter referred to as “release control It is also called ").
- the release control is performed by controlling the opening degree of the hydraulic control valve 20B corresponding to the release side friction element 30B.
- the release preparation step is performed in parallel with the fastening control precharging step and the hydraulic pressure holding step.
- the release implementation process is performed in parallel with the pressurization control process of the fastening control.
- the release implementation process is started at an appropriate timing according to the engagement start time point in the engagement control (the timing when the hydraulic pressure holding process ends and the pressure raising process is started). This avoids a temporary interlock condition and a temporary neutral condition during shifting.
- the information of the clutch volume stored in the storage unit 53 is appropriately updated by the correction by the volume correction unit 54.
- the volume correction unit 54 corrects the clutch volume of the engagement-side friction element 30A, and stores the corrected clutch volume in the storage unit 53.
- the correction of the clutch volume of the engagement side friction element 30A by the volume correction unit 54 is performed, for example, every time the engagement control is performed, but may not necessarily be performed every time.
- volume correction unit 54 The specific correction method by the volume correction unit 54 will be described later together with the control operation of the fastening control shown in FIG. 3 and the control operation of the correction control shown in FIG.
- step S1 various information related to engagement control is read.
- step S2 it is determined whether there is a gear change command.
- step S3 an instruction pressure Po which is a target value (command value) of the engagement hydraulic pressure of the engagement side friction element 30A is set.
- the command pressure Po is obtained by the pre-charging process from time t0 to time t1 when the shift command is issued, the hydraulic pressure holding process from time t1 to time t2, and the pressure increasing process after time t2. , are set to different values.
- the indicated pressure Po in the precharging step (from time t0 to time t1) is set to rise immediately to the predetermined peak value immediately after the start of the precharging step.
- the indicated pressure Po in the hydraulic pressure holding process (from time t1 to time t2) is set to be stable at a value lower than the peak value of the indicated pressure Po in the precharging process.
- the command pressure Po in the pressure raising step (after time t2) is set to continuously rise to a target hydraulic pressure sufficiently higher than the command pressure Po in the hydraulic pressure holding step.
- the length of each process and the magnitude of the command pressure Po are set based on the clutch volume stored in the storage unit 53.
- the peak value of the command pressure Po in the precharging step is set to, for example, a predetermined fixed value.
- the precharging time Tp is set to a time corrected by the correction control last performed for the same friction element (see step S6 in FIG. 3 and FIG. 4). The configuration of the correction control will be described later.
- the indicated pressure Po in the hydraulic pressure holding step gradually increases or becomes constant so as to be a lower value (for example, a half value of the peak value) compared to the peak value of the indicated pressure Po in the precharge step.
- a lower value for example, a half value of the peak value
- the indicated pressure Po and the hydraulic pressure holding time Th in the hydraulic pressure holding step are respectively set to predetermined fixed values.
- the command pressure Po in the pressure raising step is set so as to increase at a rapid speed compared to the hydraulic pressure holding step and to decrease the rising speed halfway.
- the command pressure Po at the time of completion of engagement (that is, the final target pressure of the engagement hydraulic chamber 12A) is, for example, the transmission torque of the engagement side friction element 30A based on the output value of the accelerator opening degree sensor 42 and the turbine rotational speed sensor 43 It is set to the value according to.
- step S4 the reference setting unit 71 sets the reference hydraulic pressure Py.
- the reference hydraulic pressure Py is used in the correction control described later (see step S6 in FIG. 3 and FIG. 4), and is a predicted value of the engagement hydraulic pressure estimated by the first estimation unit 81 (hereinafter referred to as “predicted hydraulic pressure Px Set on the basis of
- the predicted hydraulic pressure Px is estimated based on the rising characteristic of the engagement hydraulic pressure during the engagement control of the engagement-side friction element 30A.
- FIG. 6 is a control map showing an example of the rising characteristic of the engagement hydraulic pressure during the engagement control of the engagement side friction element 30A. More specifically, the control map of FIG. 6 defines the relationship between the integrated flow rate Q1 of hydraulic fluid supplied to the engagement hydraulic chamber 12A of the engagement-side friction element 30A during engagement control and the predicted hydraulic pressure Px.
- the rising curve of the predicted hydraulic pressure Px has an inflection point at a position corresponding to the time when the integrated flow rate Q1 reaches a predetermined amount q1. That is, the rising characteristics of the predicted hydraulic pressure Px are divided into a first characteristic when the integrated flow rate Q1 is less than the predetermined amount q1 and a second characteristic when the integrated flow rate Q1 is equal to or greater than the predetermined amount q1.
- the point in time when the integrated flow rate Q1 reaches the predetermined amount q1 corresponds to the point in time when the engagement of the engagement side friction element 30A is started. That is, the first characteristic is the rise characteristic of the engagement hydraulic pressure from the time when the engagement control (supply of the engagement hydraulic pressure) is started to the time when the engagement of the engagement side friction element 30A is started. During the period corresponding to this first characteristic, the resistance acting on the hydraulic oil is mainly the flow resistance (the resistance that occurs when the hydraulic oil flows in the oil passage).
- the second characteristic is the rise characteristic of the engagement hydraulic pressure from the time when the engagement of the engagement side friction element 30A is started to the time when the engagement control is completed.
- the resistance acting on the hydraulic oil includes not only the flow resistance but also the resistance (reaction force) received from the friction plate which is a rigid body. For this reason, the rising speed of the engagement hydraulic pressure in the second characteristic is faster than the rising speed in the first characteristic.
- the first estimation unit 81 sequentially calculates the first predicted hydraulic pressure Px1 when the integrated flow rate Q1 is less than the predetermined amount q1 based on the first characteristic shown in FIG. 6, and the second estimation shown in FIG. Based on the characteristics, the second predicted hydraulic pressure Px2 is sequentially calculated when the integrated flow rate Q1 is equal to or greater than the predetermined amount q1.
- the first estimation unit 81 examines the transition of the integrated flow rate Q1 during engagement control in order to calculate the first predicted hydraulic pressure Px1 and the second predicted hydraulic pressure Px2.
- FIG. 7 is a map showing the flow rate characteristic of the hydraulic oil until the integrated flow rate Q1 reaches the predetermined amount q1 (see FIG. 6), and the engagement hydraulic pressure during a period corresponding to the first characteristic (that is, the first predicted hydraulic pressure Px1 It is used to calculate). More specifically, in the control map of FIG. 7, the differential pressure (Po ⁇ Px1) between the command pressure Po and the first predicted hydraulic pressure Px1 and the flow rate ⁇ Q1 per unit time of the hydraulic oil flowing into the engagement hydraulic chamber 12A Relationship is defined. As shown in FIG. 7, the flow rate ⁇ Q1 per unit time is set to increase as the differential pressure (Po ⁇ Px1) increases, that is, as the first predicted hydraulic pressure Px1 decreases relative to the command pressure Po.
- the flow rate ⁇ Q1 is calculated based on the first predicted hydraulic pressure Px1 calculated as described above, the command pressure Po, and the control map of FIG. 7, and this flow rate ⁇ Q1 is added to the previous integrated flow rate Q1.
- the integrated flow rate Q1 is updated.
- the first predicted hydraulic pressure Px1 is updated based on the updated integrated flow rate Q1 and the control map shown in FIG. Such a series of calculations are repeated until the integrated flow rate Q1 reaches the predetermined amount q1, whereby the transition of the first predicted hydraulic pressure Px1 is calculated.
- the transition of the second predicted hydraulic pressure Px2 is calculated in the same manner as the transition of the first predicted hydraulic pressure Px1 described above, using a flow rate characteristic map different from the control map shown in FIG. 7. As a result, the transition of the predicted hydraulic pressure Px consisting of the first predicted hydraulic pressure Px1 and the second predicted hydraulic pressure Px2 is obtained.
- the second estimation unit 82 calculates a reference hydraulic pressure Py based on the first predicted hydraulic pressure Px1 calculated by the first estimation unit 81.
- the calculation of the reference hydraulic pressure Py by the second estimation unit 82 is performed even after the engagement of the engagement-side friction element 30A is started, that is, after the integrated flow rate Q1 reaches the predetermined amount q1 (see FIG. 6) Also, it is performed based on the assumption that the rising characteristic of the engagement hydraulic pressure does not change, and the coupling hydraulic pressure rises according to the first characteristic. That is, the reference oil pressure Py is calculated under the assumption that the rising speed of the engagement hydraulic pressure immediately before the start of engagement of the engagement-side friction element 30A is maintained until the completion of the engagement control.
- the second estimation unit 82 calculates the predicted value Py of the engagement hydraulic pressure from the start to the completion of the engagement control based on only the first characteristic. That is, when calculating the predicted value Py, not only when the integrated flow rate Q1 is less than the predetermined amount q1, but also when it is the predetermined amount q1 or more, the first predicted hydraulic pressure using the control maps of FIGS. A method similar to the calculation method of Px1 is adopted. The second estimation unit 82 sets the predicted value thus calculated as the reference hydraulic pressure Py.
- the reference hydraulic pressure Py set by the second estimation unit 82 of the reference setting unit 71 is substantially equal to the actual engagement hydraulic pressure (hereinafter also referred to as "actual hydraulic pressure") before the start of engagement. It is preferable to be set to In order to match the actual hydraulic pressure P and the reference hydraulic pressure Py before the start of engagement, the first estimation unit 81 measures the magnitude and rising speed of the first predicted hydraulic pressure Px1 (refer to FIG. The actual hydraulic pressure P detected according to FIG.
- step S5 the engagement hydraulic pressure supplied to the engagement hydraulic chamber 12A of the engagement side friction element 30A is controlled in accordance with the command pressure Po set in step S3 (engagement control). Specifically, the hydraulic control valve 20A is controlled such that the engagement hydraulic pressure is increased according to the command pressure Po.
- step S5 the correction control in step S6 is executed.
- step S11 the actual hydraulic pressure P is detected by the hydraulic pressure sensor 45A (see FIG. 2).
- step S12 it is determined whether the differential pressure ⁇ P (P-Py) between the actual hydraulic pressure P detected in step S11 and the reference hydraulic pressure Py set in step S4 of FIG. 3 is equal to or greater than a predetermined value P1. Is determined.
- step S12 utilizes the fact that the rising characteristic of the engagement hydraulic pressure changes (changes from the first characteristic to the second characteristic having a high rising speed) at the start of the engagement of the engagement side friction element 30A, to obtain the reference hydraulic pressure Py. It is the process which detects whether fastening of the fastening side friction element 30A was started from the difference of and the actual hydraulic pressure P. Therefore, predetermined value P1 in step S12 is set to a value as low as possible within the limit that can guarantee the accuracy of determining the start of engagement of engagement side friction element 30A.
- step S12 when the differential pressure ⁇ P (P-Py) between the actual hydraulic pressure P and the reference hydraulic pressure Py reaches a predetermined value P1 or more, in step S13, the engagement start detection unit 72 detects the differential pressure ⁇ P (P- A point in time when Py) reaches a predetermined value P1 is detected as a point in time when engagement of the engagement side friction element 30A is started.
- the point in time when the differential pressure ⁇ P (P-Py) reaches the predetermined value P1 is t3.
- the fastening start detection unit 72 may detect a timing shifted from the timing for a predetermined time as the fastening start time.
- the real time T of the hydraulic pressure holding process is calculated in step S14.
- the actual time T is an elapsed time (t3-t1) from the time when the hydraulic pressure holding process is started according to the indicated pressure Po (time t1 in FIG. 5) to the engagement start time detected in step S13 (time t3 in FIG. 5). It is.
- a time difference ⁇ T between the target time Th of the hydraulic pressure holding step set by the hydraulic pressure holding control unit 62 and the real time T calculated in step S14 is calculated.
- the time difference ⁇ T means an absolute value (
- ) is the time when the hydraulic pressure holding process ends according to the command pressure Po, that is, the engagement start prediction time (time t2 in FIG. 5) and the engagement start time detected in step S13 (FIG. 5) It is equal to the time difference (
- step S16 the magnitude relationship between the target time Th of the hydraulic pressure holding step and the real time T is determined.
- step S16 when the actual time T is longer than the target time Th, that is, the fastening start time (time t3 in FIG. 5) detected in step S13 is longer than the fastening start prediction time (time t2 in FIG. 5). If it is late, the correction of steps S17 and S18 related to the next engagement control is performed.
- FIG. 5 what is illustrated by FIG. 5 is a case where a fastening start time (t3) is actually later than a fastening start prediction time (t2).
- step S17 the volume correction unit 54 performs a process of correcting the clutch volume stored in the storage unit 53 in the increasing direction.
- the increase correction amount of the clutch volume in step S17 is increased as the time difference ⁇ T (
- step S18 the precharge control unit 61 performs a process of correcting the precharge time Tp at the time of the next engagement control in the extension direction.
- the correction amount (extension time) of the precharge time Tp in step S18 corresponds to the increase correction amount of the clutch volume in step S17 (that is, the precharge time Tp becomes longer as the increase correction amount is larger). It is set.
- the supply of hydraulic fluid to the engagement hydraulic chamber 12A in the precharging step is further promoted, so that the engagement start time (t3) can be advanced compared to the current engagement control.
- step S16 when the actual time T is equal to or less than the target time Th, that is, the fastening start time (t3) detected in step S13 is the same or faster than the fastening start prediction time (t2). In this case, the correction of steps S19 and S20 relating to the next engagement control is performed.
- step S19 the volume correction unit 54 performs processing to correct the clutch volume stored in the storage unit 53 in the decreasing direction.
- the decrease correction amount of the clutch volume in step S19 is increased as the time difference ⁇ T (
- step S20 processing is performed by the precharge control unit 61 to correct the precharge time Tp at the time of the next engagement control in the shortening direction.
- the correction amount (shortening time) of the precharge time Tp in step S20 corresponds to the decrease correction amount of the clutch volume in step S19 (that is, the precharge time Tp becomes shorter as the decrease correction amount becomes larger). It is set. As a result, in the next engagement control, the supply of hydraulic fluid to the engagement hydraulic chamber 12A in the precharging step is suppressed, so that the engagement start time (t3) can be delayed compared to the current engagement control.
- each correction in steps S17 to S20 may be performed so as to completely eliminate the time difference ⁇ T (
- the timing of the release control may be corrected according to the correction of steps S17 to S20.
- the timing of the release implementation process is corrected to match the timing of the pressure increase process of the engagement control.
- the difference between the actual oil pressure P detected by the oil pressure sensor 45A and the reference oil pressure Py is calculated, and the engagement start time point of the engagement side friction element 30A is calculated based on the difference. Is detected (step S13 in FIG. 4), the detection accuracy at the start of the fastening can be enhanced.
- the clutch volume and the precharge time Tp can be corrected with high accuracy based on the difference between the engagement start time and the engagement start predicted time detected with high accuracy as described above (steps S17 to S20 in FIG. 4). ).
- the accuracy of the engagement control and hence the accuracy of the shift control can be effectively enhanced.
- the correction amount of the clutch volume is determined based on the difference between the engagement start time point and the engagement start predicted time point (steps S17 and S19 in FIG. 4), and based on the determined correction amount of clutch volume.
- the correction amount of the precharge time Tp (steps S18 and S20 in FIG. 4) is determined, for example, in step S13 in FIG. 4 by using a control map that defines the relationship between the fastening start time and the precharge time Tp.
- the correction amount of the precharge time Tp may be determined directly from the detected start of engagement.
- the fastening start time in the next fastening control is adjusted by correcting the precharge time Tp, but it is also possible to adjust the fastening start time by correcting another control amount. is there.
- the engagement start time point may be adjusted by correcting the peak value of the engagement hydraulic pressure in the precharging step.
- the shift control device is in the engaged state at the start of the shift and is released at the start of the shift, and is in the released state at the start of the shift and engaged by the end of the shift.
- the present invention is applied to an automatic transmission provided with an engaging side friction element.
- the shift control device comprises: an engagement control unit that controls an engagement hydraulic pressure supplied to an engagement hydraulic chamber of the engagement-side friction element; an oil pressure detection unit that detects the engagement hydraulic pressure; Based on the rise characteristic of the engagement hydraulic pressure from the start of supply to the start of engagement of the engagement side friction element, a predicted value of the engagement hydraulic pressure during the shift is calculated, and the predicted value is used as a reference hydraulic pressure.
- the reference oil pressure set based on the rising characteristic of the engagement hydraulic pressure from the start of the supply of the engagement hydraulic pressure to the start of the engagement of the engagement side friction element can be accurately detected based on the difference between the hydraulic pressure and the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure detection unit. Then, it is possible to improve the accuracy of the shift control by using the information of the fastening start time detected with high accuracy as described above.
- the engagement start detection unit detects the engagement start time based on the timing when the difference between the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure detection unit and the reference hydraulic pressure reaches a predetermined value.
- the shift control device corrects the volume stored in the storage unit based on a storage unit that stores the volume of the engagement hydraulic chamber and the fastening start time point detected by the fastening start detection unit. And a correction unit.
- the fastening control unit is configured to charge the hydraulic hydraulic chamber with the hydraulic oil before the start of fastening of the frictional element on the fastening side based on the volume stored in the storage unit. It has a pre-charge control unit to control, and the pre-charge control unit changes the length of the pre-charging step according to the correction of the volume by the volume correction unit.
- the fastening control unit has a precharge control unit that controls a precharging step of filling the hydraulic hydraulic chamber with the hydraulic oil chamber before starting fastening of the fastening-side friction element, and the precharge control unit starts the fastening.
- the length of the precharging step may be changed based on the fastening start point detected by the detecting unit.
- the present invention it is possible to improve the accuracy of the shift control by increasing the detection accuracy at the start of engagement of the engagement side friction element, so that the stepped automatic transmission and It may be suitably used in the field of the manufacturing industry of vehicles equipped with this.
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Abstract
自動変速機の変速制御装置は、締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧を制御する締結制御部と、締結油圧を検出する油圧検出部と、前記締結油圧の供給が開始されてから締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの締結油圧の上昇特性に基づいて、変速中の締結油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧として設定する基準設定部と、変速中に油圧検出部により検出される油圧と前記基準油圧との差分に基づいて、締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始検出部と、を備える。
Description
本発明は、車両に搭載される自動変速機の変速制御装置に関する。
一般に、自動車等の車両に搭載される有段式の自動変速機は、複数のプラネタリギヤ機構とクラッチ及びブレーキなどの複数の摩擦要素とを有する変速機構を備える。この種の自動変速機では、複数の摩擦要素が選択的に締結されることにより、各プラネタリギヤ機構を経由する動力伝達経路が切り換えられ、これにより、車両の運転状態に応じた所定の変速段が形成される。
自動変速機の摩擦要素は、通例、複数の摩擦板と、これらの摩擦板を押圧して締結させるピストンと、ピストンを締結方向に押圧する油圧が供給される締結油圧室とを備える。この種の摩擦要素は、締結油圧室に対する油圧の給排によって、締結ないし解放される。
有段式の自動変速機では、通例、複数の摩擦要素が締結されることで各変速段が形成され、変速の際には、いわゆる摩擦要素の掛け替えが行われる。摩擦要素の掛け替えでは、締結状態にある1つの摩擦要素(以下、「解放側摩擦要素」という)が解放され、解放状態にある1つの摩擦要素(以下、「締結側摩擦要素」という)が締結される。
解放側摩擦要素の締結油圧室から作動油を排出させる解放制御と、締結側摩擦要素の締結油圧室に作動油を供給する締結制御とは、タイミングを合わせて行われる。解放制御における油圧低下タイミングに対して、締結制御における油圧上昇タイミングが遅れると、一時的にニュートラル状態になり、これにより、エンジン回転数が一時的に急上昇する所謂吹き上がり現象が生じ得る。逆に、解放制御における油圧低下タイミングが遅れると、一時的にインターロック状態になり、これにより、出力トルクが一時的に低下する所謂引き込み感が生じ得る。このような不具合を回避するために、変速時には、解放制御及び締結制御の各タイミングを緻密に制御することが要求される。
特許文献1に開示されているように、締結制御では、通例、締結の迅速化と締結ショック(締結時に生じるショック)の抑制との両立を図るために、プリチャージ工程、油圧保持工程、及び昇圧工程がこの順で行われる。
プリチャージ工程では、締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧が速やかに立ち上がるように制御され、これにより、締結油圧室に作動油が速やかに充満される。油圧保持工程では、プリチャージ工程が完了してから摩擦板同士の圧接が開始されるまで(つまり実質的な締結の開始まで)の所定期間、締結油圧の上昇が抑制される。これにより、摩擦板同士の圧接が緩やかに開始されて、締結ショックが抑制される。昇圧工程は、摩擦板同士の圧接と共に開始される。昇圧工程では、締結油圧、及び、摩擦板同士の圧接力(締結力)が次第に上昇し、やがて、締結が完了する。
また、特許文献1には、変速時の昇圧工程において、締結油圧が所定圧まで上昇するタイミングを検出し、このタイミングに基づいて、次回の変速時における締結制御のタイミングを補正する技術が開示されている。
より具体的に、特許文献1の制御では、締結油圧が所定圧以上であるときにオンになる油圧スイッチが用いられ、この油圧スイッチがオンになるタイミングと、締結油圧の予測値が所定圧まで上昇するタイミングとのずれが検出される。そして、このずれの大きさに基づいて、実際の締結油圧の上昇タイミングを予測値の上昇タイミングに近づけるように、次回の変速時における締結制御のタイミングが補正される。
ところで、近年の自動変速機の多段化等に応じて、変速時の油圧制御の精度向上に対する要求はますます高まっている。かかる要求に応えるため、本願発明者は、変速時の締結開始時点を検出し、この検出タイミングに基づいて変速制御の精度向上を図ることを検討している。
かかる変速制御の実現を図る上で、上記のように油圧スイッチを用いる特許文献1の技術には、以下のような課題が残されている。
一般に、締結側摩擦要素では、摩擦板の摩耗等により、締結油圧室の容積(クラッチボリューム)が経時的に増大する。そのため、締結に必要なピストンのストローク、及び、締結に必要な作動油の流量も経時的に増大する。また、締結油圧室の容積等には、そもそも自動変速機間の個体差が存在する。
一方で、特許文献1に開示されているような油圧スイッチの検出結果を利用した締結制御の補正は、油圧スイッチがオンになった時点で摩擦板同士の圧接(実質的な締結)が開始されていることを前提として行われるものである。上述した自動変速機間の個体差及び経年変化に関わらず、確実に締結が開始されているタイミングで油圧スイッチをオンにさせるためには、油圧スイッチがオンになるときの油圧を高めに設定する必要がある。
このような事情から、特許文献1の制御では、締結が開始されたときから油圧スイッチがオンになるまでに相当の時間が経過していることになる。そのため、締結開始時点を精度よく検出する上で改善の余地がある。
そこで、本発明は、締結開始時点の検出精度を高めることにより変速制御の精度を向上させることを課題とする。
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、変速の開始時点で締結状態にあり且つ変速の終了までに解放される解放側摩擦要素と、変速の開始時点で解放状態にあり且つ変速の終了までに締結される締結側摩擦要素とを備えた自動変速機の変速を制御する装置であって、前記締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧を制御する締結制御部と、前記締結油圧を検出する油圧検出部と、前記締結油圧室に対し前記締結油圧の供給が開始されてから前記締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの前記締結油圧の上昇特性に基づいて、前記変速中の前記締結油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧として設定する基準設定部と、前記変速中に前記油圧検出部により検出される油圧と前記基準油圧との差分に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始検出部と、を備えたことを特徴とするものである。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
[全体構成]
図1に示すように、本実施形態に係る自動変速機の変速制御装置1は、自動変速機(図示せず)の油圧制御に用いられる油圧制御装置10と、油圧制御装置10の動作を制御するコントロールユニット50とを備えている。油圧制御装置10は、後述する複数の油圧制御弁20(20A,20B)を含む。
図1に示すように、本実施形態に係る自動変速機の変速制御装置1は、自動変速機(図示せず)の油圧制御に用いられる油圧制御装置10と、油圧制御装置10の動作を制御するコントロールユニット50とを備えている。油圧制御装置10は、後述する複数の油圧制御弁20(20A,20B)を含む。
本実施形態における自動変速機は、有段式の変速機構を備える。変速機構は、複数のプラネタリギヤ機構(図示せず)と、クラッチ及びブレーキなどの複数の摩擦要素30(図2)とを備える。この自動変速機では、複数の摩擦要素30が選択的に締結されることにより、各プラネタリギヤ機構を経由する動力伝達経路が切り換えられ、これにより、車両の運転状態に応じた所定の変速段が形成される。
図2に示すように、複数の摩擦要素30を代表する2つの摩擦要素を30A,30Bとする。各摩擦要素30A,30Bは、それぞれ、摩擦板(図示せず)と、摩擦板を押圧して締結させるピストン(図示せず)と、ピストンを締結方向に押圧する油圧が供給される締結油圧室12A,12Bとを有している。各摩擦要素30A,30Bは、締結油圧室12A,12Bに対する油圧の給排によって締結ないし解放される。
一方の摩擦要素30Aの締結油圧室12Aには、油圧供給油路14Aを通じて作動油が供給される。同様に、他方の摩擦要素30Bの締結油圧室12Bには、油圧供給油路14Bを通じて作動油が供給される。各油圧供給油路14A,14Bには、油圧源としてのオイルポンプ16により生成された油圧が油圧回路18を介して供給される。
油圧供給油路14A(14B)上には、油圧制御弁20A(20B)及び油圧センサ45A(45B)が設けられている。すなわち、一方の摩擦要素30A用の油圧供給油路14A上に、油圧制御弁20A及び油圧センサ45Aが設けられ、他方の摩擦要素30B用の油圧供給油路14B上に、油圧制御弁20B及び油圧センサ45Bが設けられている。
油圧制御弁20A(20B)は、摩擦要素30A(30B)の締結油圧室12A(12B)に供給される締結油圧を制御する。油圧制御弁20A(20B)は、例えばリニアソレノイドバルブである。油圧センサ45A(45B)は、油圧供給油路14A(14B)における油圧制御弁20A(20B)と締結油圧室12A(12B)との間に設けられ、締結油圧室12A(12B)に供給される油圧の大きさを検出する。
なお、以下では、摩擦要素30A,30Bを含む複数の摩擦要素を特に区別せずに指すときは、単に摩擦要素30ということがある。このことは、油圧制御弁20A,20B及び油圧センサ45A,45Bでも同様である(つまり、単に油圧制御弁20、油圧センサ45ということがある)。
図1に戻って、コントロールユニット50は、例えばマイクロプロセッサを主要部として構成されている。すなわち、コントロールユニット50は、中央演算処理装置(CPU)と、RAM及びROMを含むメモリと、入出力インターフェース回路とを備えている。
コントロールユニット50には、種々のセンサからの信号が入力される。例えば、車両の速度を検出する車速センサ41と、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ42と、トルクコンバータのタービン(変速機構の入力軸)の回転数を検出するタービン回転数センサ43と、自動変速機の油圧制御に用いられる作動油の温度を検出する油温センサ44と、上述した油圧センサ45とが、コントロールユニット50と電気的に接続されており、これらのセンサ41~45により検出された情報が電気信号としてコントロールユニット50に入力される。なお、油圧センサ45は、請求項にいう「油圧検出部」に相当する。
なお、上記センサ41~45以外にも、自動変速機のシフトレンジを検出するレンジセンサや、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ等の各種機器からの信号がコントロールユニット50に入力されるようにしてもよい。
コントロールユニット50は、上記各種センサからの入力信号に基づき、油圧制御装置10に制御信号を出力して、自動変速機を制御する。例えば、コントロールユニット50は、自動変速機の変速制御として、車速センサ41によって検出される車速と、アクセル開度センサ42によって検出されるアクセル開度と、所定の変速マップとに基づいて、目標変速段を決定し、決定した目標変速段が達成されるように油圧制御装置10(各摩擦要素30用の油圧制御弁20)を制御する。
目標変速段への変速(変速制御)が行われるときは、いわゆる摩擦要素30の掛け替えが行われる。すなわち、変速開始時に締結状態にある特定の摩擦要素30(解放側摩擦要素)が解放され、かつ変速開始時に解放状態にある特定の摩擦要素30(締結側摩擦要素)が締結されるように、各油圧制御弁20が制御される。
以下では、図2に示した摩擦要素30Aを締結側摩擦要素、摩擦要素30Bを解放側摩擦要素として説明することにする。この場合、上記変速制御としては、変速開始時に締結状態にある解放側摩擦要素30Bを解放するために当該摩擦要素30Bの締結油圧室12Bの油圧が低下するように油圧制御弁20Bを駆動する制御と、変速開始時に解放状態にある締結側摩擦要素30Aを締結するために当該摩擦要素30Aの締結油圧室12Aの油圧が上昇するように油圧制御弁20Aを駆動する制御とが並行して実行される。ここで、各変速段を達成するために締結または解放される摩擦要素の組合せは変速段によって異なる。このため、締結側摩擦要素30A及び解放側摩擦要素30Bは、それぞれ特定の摩擦要素に限定されるわけではなく、変速段に応じて、自動変速機に含まれる複数の摩擦要素の中で適宜切り替わるものである。
コントロールユニット50は、締結側摩擦要素30Aを制御する締結制御部51と、解放側摩擦要素30Bを制御する解放制御部52と、各摩擦要素30A,30Bの締結油圧室12A,12Bの容積(以下、「クラッチボリューム」ともいう)を含む各種情報を記憶する記憶部53と、記憶部53に記憶されたクラッチボリュームの情報を補正する容積補正部54とを機能的に備えている。
締結制御部51は、記憶部53に記憶されたクラッチボリュームに基づいて、締結側摩擦要素30Aの締結油圧室12Aに供給される締結油圧を制御する(以下、これを「締結制御」ともいう)。締結制御は、油圧制御弁20Aの開度を制御することで行われる。締結制御では、プリチャージ工程、油圧保持工程、及び昇圧工程がこの順で行われる。このため、締結制御部51は、プリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部61と、油圧保持工程を制御する油圧保持制御部62と、昇圧工程を制御する昇圧制御部63とを機能的に備えている。
プリチャージ制御部61は、プリチャージ工程のときに、締結油圧室12Aに作動油を速やかに充満させるべく、締結油圧が速やかに上昇するように油圧制御弁20Aを制御する。プリチャージ制御部61は、プリチャージ工程の長さ(以下、「プリチャージ時間Tp」(図5参照)ともいう)を制御可能であり、これにより、プリチャージ工程後における締結側摩擦要素30Aの締結開始タイミングが制御される。
プリチャージ制御部61は、次回の締結制御時におけるプリチャージ時間Tpを延長又は短縮させるように補正する補正制御を行う。この補正制御は、例えば、締結制御毎に行われるが、必ずしも毎回行われなくてもよい。補正制御の制御動作については、後に説明する。
補正制御を行うために、プリチャージ制御部61は、基準設定部71及び締結開始検出部72を機能的に有する。また、基準設定部71は、第1推定部81及び第2推定部82を機能的に有する。基準設定部71、締結開始検出部72、第1推定部81、及び第2推定部82の各構成については、図3に示す締結制御の制御動作及び図4に示す補正制御の制御動作の流れと共に後で説明する。
油圧保持制御部62は、油圧保持工程のときに締結油圧の上昇が抑制されるように油圧制御弁20Aを制御する。油圧保持工程は、プリチャージ工程終了時点から締結側摩擦要素30Aの締結開始時点までの期間に行われる。本実施形態において、油圧保持工程の長さ(以下、「油圧保持時間Th」(図5参照)ともいう)は、所定の目標時間に設定される。ただし、実際の油圧保持工程の長さ(以下、「実時間T」ともいう)は、締結開始時点のずれに応じて、目標時間Thよりも長くなったり短くなったりする。
油圧保持工程において、締結油圧は、緩やかに上昇されてもよいし、一定圧に維持されてもよい。油圧保持工程により締結油圧の上昇が抑制された状態で締結側摩擦要素30Aの締結が開始されることで、締結ショックが抑制される。
昇圧制御部63は、昇圧工程のときに締結油圧が上昇するように油圧制御弁20Aを制御する。昇圧工程では、締結油圧の上昇に応じて、締結側摩擦要素30Aの締結力(摩擦板同士の圧接力)が上昇する。なお、昇圧工程において、締結側摩擦要素30Aの締結完了直前には、締結油圧室12Aへの作動油の供給流量が減少されるように締結油圧が制御されてもよい。これにより、締結完了時のショックが抑制される。
解放制御部52は、解放側摩擦要素30Bの締結油圧室12Bから作動油が排出されるように、当該締結油圧室12Bの油圧Ro(図5参照)を制御する(以下、これを「解放制御」ともいう)。解放制御は、解放側摩擦要素30Bに対応する油圧制御弁20Bの開度を制御することで行われる。
解放制御では、例えば、解放側摩擦要素30Bの締結油圧室12Bの油圧を緩やかに低下させる解放準備工程と、締結油圧室12Bから作動油を速やかに排出させるように油圧を急低下させる解放実施工程とがこの順で行われる。解放準備工程は、締結制御のプリチャージ工程及び油圧保持工程と並行して行われる。解放実施工程は、締結制御の昇圧工程と並行して行われる。
解放実施工程は、締結制御における締結開始時点(油圧保持工程が終了し、昇圧工程が開始されるタイミング)に応じた適切なタイミングで開始される。これにより、変速中における一時的なインターロック状態及び一時的なニュートラル状態が回避される。
記憶部53に記憶されるクラッチボリュームの情報は、容積補正部54による補正によって適宜更新される。容積補正部54は、変速時において、締結側摩擦要素30Aのクラッチボリュームを補正し、この補正後のクラッチボリュームを記憶部53に記憶させる。容積補正部54による締結側摩擦要素30Aのクラッチボリュームの補正は、例えば、締結制御が行われる度に行われるが、必ずしも毎回行われなくてもよい。
容積補正部54による具体的な補正方法については、図3に示す締結制御の制御動作及び図4に示す補正制御の制御動作の流れと共に後に説明する。
[締結制御の制御動作]
主に図3に示すフローチャートを参照しながら、締結制御部51による締結制御の詳細を説明する。
主に図3に示すフローチャートを参照しながら、締結制御部51による締結制御の詳細を説明する。
先ず、ステップS1では、締結制御に関連する各種情報が読み込まれる。ステップS2では、変速指令の有無が判定される。ステップS2の判定の結果、変速指令が出されていることが確認されると、ステップS3において、締結側摩擦要素30Aの締結油圧の目標値(指令値)である指示圧Poが設定される。
図5に示すように、指示圧Poは、変速指令が出された時点t0から時点t1までのプリチャージ工程と、時点t1から時点t2までの油圧保持工程と、時点t2以降の昇圧工程とで、それぞれ異なる値に設定される。プリチャージ工程(時点t0から時点t1まで)における指示圧Poは、プリチャージ工程の開始後に直ちに所定のピーク値まで立ち上がるように設定される。油圧保持工程(時点t1から時点t2まで)における指示圧Poは、プリチャージ工程における指示圧Poのピーク値よりも低い値で安定するように設定される。昇圧工程(時点t2以降)における指示圧Poは、油圧保持工程における指示圧Poよりも十分に高い目標油圧まで継続的に上昇するように設定される。各工程の長さ及び指示圧Poの大きさは、記憶部53に記憶されたクラッチボリュームに基づいて設定される。
プリチャージ工程における指示圧Poのピーク値は、例えば、予め定められた固定値に設定される。プリチャージ時間Tpは、同じ摩擦要素について最後に行われた補正制御(図3のステップS6、及び図4参照)により補正された時間に設定される。補正制御の構成については後に説明する。
油圧保持工程における指示圧Poは、プリチャージ工程における指示圧Poのピーク値に比べて低い値(例えば当該ピーク値の半分程度の値)になるように、且つ、緩やかに上昇するか又は一定に推移するように設定される。油圧保持工程における指示圧Po及び油圧保持時間Thは、それぞれ予め定められた固定値に設定される。
昇圧工程における指示圧Poは、油圧保持工程に比べて急激な速度で上昇し、且つ途中で上昇速度が低下するように設定される。締結完了時の指示圧Po(つまり締結油圧室12Aの最終的な目標圧力)は、例えばアクセル開度センサ42及びタービン回転数センサ43の出力値に基づいて、締結側摩擦要素30Aの伝達トルク等に応じた値に設定される。
図3に戻って、ステップS4では、基準設定部71により基準油圧Pyが設定される。基準油圧Pyは、後述する補正制御(図3のステップS6、及び図4参照)において利用されるものであり、第1推定部81により推定される締結油圧の予測値(以下、「予測油圧Px」ともいう)に基づいて設定される。
予測油圧Pxは、締結側摩擦要素30Aの締結制御中における締結油圧の上昇特性に基づいて推定される。図6は、締結側摩擦要素30Aの締結制御中における締結油圧の上昇特性の一例を示す制御マップである。より具体的に、図6の制御マップは、締結制御中に締結側摩擦要素30Aの締結油圧室12Aに供給される作動油の積算流量Q1と、予測油圧Pxとの関係を規定している。
図6に示す制御マップにおいて、予測油圧Pxの上昇曲線は、積算流量Q1が所定量q1に達する時点に対応する位置に変曲点を有している。すなわち、予測油圧Pxの上昇特性は、積算流量Q1が所定量q1未満であるときの第1の特性と、積算流量Q1が所定量q1以上であるときの第2の特性とに分かれている。
積算流量Q1が所定量q1に達する時点は、締結側摩擦要素30Aの締結が開始される時点に相当する。すなわち、第1の特性は、締結制御(締結油圧の供給)が開始されたときから締結側摩擦要素30Aの締結が開始されるときまでの締結油圧の上昇特性である。この第1の特性に対応する期間中、作動油に作用する抵抗は、主として流動抵抗(作動油が油路を流動する際に生じる抵抗)である。一方、第2の特性は、締結側摩擦要素30Aの締結が開始されたときから締結制御が完了するときまでの締結油圧の上昇特性である。この第2の特性に対応する期間中、作動油に作用する抵抗には、上記流動抵抗だけでなく、剛体である摩擦板から受ける抵抗(反力)も含まれる。このため、第2の特性における締結油圧の上昇速度は、第1の特性における上昇速度よりも速くなる。
第1推定部81は、図6に示される第1の特性に基づいて、積算流量Q1が所定量q1未満であるときの第1予測油圧Px1を逐次算出し、図6に示される第2の特性に基づいて、積算流量Q1が所定量q1以上であるときの第2予測油圧Px2を逐次算出する。第1推定部81は、第1予測油圧Px1及び第2予測油圧Px2を算出するために、締結制御中における積算流量Q1の推移を調べる。
積算流量Q1の推移は、例えば図7に示す制御マップに基づき調べられる。図7は、積算流量Q1が所定量q1(図6参照)に達するまでの作動油の流量特性を示すマップであり、第1の特性に対応する期間中の締結油圧(つまり第1予測油圧Px1)を算出するのに用いられる。より具体的に、図7の制御マップには、指示圧Poと第1予測油圧Px1との差圧(Po-Px1)と、締結油圧室12Aに流入する作動油の単位時間当たりの流量ΔQ1との関係が規定されている。図7に示すように、単位時間当たりの流量ΔQ1は、差圧(Po-Px1)が大きいほど、つまり指示圧Poに対し第1予測油圧Px1が低いほど、多くなるように設定されている。
締結制御の開始時、第1予測油圧Px1はゼロである。そのため、締結制御の開始時、指示圧Poと第1予測油圧Px1との差圧(Po-Px1)は、締結油圧の指示圧Poに等しい。このため、締結制御の開始時は、締結油圧の指示圧Poが差圧として図7の制御マップに当てはめられ、この差圧(=Po)に対応する流量ΔQ1がそのまま積算流量Q1として算出される。そして、これにより得られた積算流量Q1と、図6に示す制御マップとに基づいて、締結制御の開始直後の第1予測油圧Px1が算出される。
その後は、上記のようにして算出された第1予測油圧Px1、指示圧Po、及び図7の制御マップに基づいて流量ΔQ1が算出され、この流量ΔQ1が直前の積算流量Q1に加算されることで、積算流量Q1が更新される。続いて、更新後の積算流量Q1と、図6に示す制御マップとに基づいて、第1予測油圧Px1が更新される。このような一連の計算は、積算流量Q1が所定量q1に達するまで繰り返され、これにより、第1予測油圧Px1の推移が算出される。
第2予測油圧Px2の推移は、図7に示す制御マップとは別の流量特性マップを用いて、上記の第1予測油圧Px1の推移と同様の方法で算出される。これにより、第1予測油圧Px1及び第2予測油圧Px2からなる予測油圧Pxの推移が得られる。
第2推定部82は、第1推定部81によって算出された第1予測油圧Px1に基づいて、基準油圧Pyを算出する。第2推定部82による基準油圧Pyの算出は、締結側摩擦要素30Aの締結が開始された後であっても、つまり積算流量Q1が所定量q1(図6参照)に到達した後であっても、締結油圧の上昇特性が変わらず、第1の特性に従って締結油圧が上昇するという仮定に基づいて行われる。すなわち、締結側摩擦要素30Aの締結開始直前における締結油圧の上昇速度が、締結制御完了時まで維持されるとの仮定の下で、基準油圧Pyが算出される。
言い換えると、第2推定部82は、第1の特性のみに基づいて、締結制御の開始時から完了時までの締結油圧の予測値Pyを算出する。すなわち、予測値Pyの算出にあたっては、積算流量Q1が所定量q1未満であるときだけでなく、所定量q1以上であるときにも、図6及び図7の制御マップを用いた第1予測油圧Px1の算出方法と同様の方法が採用される。第2推定部82は、このようにして算出された予測値を基準油圧Pyとして設定する。
図5に示すように、基準設定部71の第2推定部82によって設定された基準油圧Pyは、締結開始以前において、実際の締結油圧(以下、「実油圧」ともいう)と略一致するように設定されることが好ましい。締結開始以前における実油圧Pと基準油圧Pyとの一致を図るために、第1推定部81は、上述した第1予測油圧Px1(図6参照)の大きさ及び上昇速度を、油圧センサ45A(図2参照)によって検出される実油圧Pに略一致させるように適宜補正する。
再び図3に戻って、ステップS5では、ステップS3で設定された指示圧Poに従って、締結側摩擦要素30Aの締結油圧室12Aに供給される締結油圧が制御される(締結制御)。具体的には、指示圧Poに従って締結油圧が上昇するように油圧制御弁20Aが制御される。
ただし、図5に示すように、実油圧Pは、指示圧Poよりも遅れて上昇する。したがって、締結制御が完了するまで(締結側摩擦要素30Aが完全締結されるまで)、実油圧Pが指示圧Poよりも低くなる状態が継続される。
図3に示すように、ステップS5における締結制御の実行中は、ステップS6による補正制御が実行される。
[補正制御]
以下、図4に示すフローチャートを参照しながら、補正制御(S6)の詳細について説明する。
以下、図4に示すフローチャートを参照しながら、補正制御(S6)の詳細について説明する。
先ず、ステップS11では、油圧センサ45A(図2参照)により実油圧Pが検出される。また、ステップS12では、ステップS11で検出された実油圧Pと、図3のステップS4で設定された基準油圧Pyとの差圧ΔP(P-Py)が、所定値P1以上であるか否かが判定される。
ステップS12の処理は、締結側摩擦要素30Aの締結開始時に締結油圧の上昇特性が変化する(第1の特性から上昇速度の速い第2の特性に変化する)ことを利用して、基準油圧Pyと実油圧Pとの差分から締結側摩擦要素30Aの締結が開始されたか否かを検出する処理である。したがって、ステップS12における所定値P1は、締結側摩擦要素30Aの締結開始を判定する精度を保証し得る限度において極力低い値に設定される。
ステップS12の判定の結果、実油圧Pと基準油圧Pyとの差圧ΔP(P-Py)が所定値P1以上に達すると、ステップS13において、締結開始検出部72は、差圧ΔP(P-Py)が所定値P1に達した時点を、締結側摩擦要素30Aの締結が開始された時点として検出する。なお、図5の例では、差圧ΔP(P-Py)が所定値P1に達した時点をt3としている。
なお、厳密に言えば、差圧ΔP(P-Py)が所定値P1に達した時点では、締結側摩擦要素30Aの締結開始から僅かに時間が経過しているが、本実施形態の制御では、差圧ΔP(P-Py)が所定値P1に達した時点が締結開始時点とみなされる。ただし、締結開始検出部72は、差圧ΔP(P-Py)が所定値P1に達したタイミングに基づいて、当該タイミングから所定時間ずれたタイミングを締結開始時点として検出してもよい。
ステップS13において締結側摩擦要素30Aの締結開始時点が検出されると、ステップS14において、油圧保持工程の実時間Tが算出される。実時間Tは、指示圧Poに従って油圧保持工程が開始された時点(図5の時点t1)からステップS13で検出された締結開始時点(図5の時点t3)までの経過時間(t3-t1)である。
続くステップS15では、油圧保持制御部62によって設定された油圧保持工程の目標時間Thと、ステップS14で算出された実時間Tとの時間差ΔTが算出される。なお、ここでいう時間差ΔTは、目標時間Thから実時間Tを差し引いた値の絶対値(|Th-T|)を意味する。この時間差ΔT(|Th-T|)は、指示圧Poに従って油圧保持工程が終了する時点つまり締結開始予測時点(図5の時点t2)と、ステップS13で検出された締結開始時点(図5の時点t3)との時間差(|t2-t3|)に等しい。
ステップS16では、油圧保持工程の目標時間Thと実時間Tとの大小関係が判定される。
ステップS16の判定の結果、実時間Tが目標時間Thよりも長い場合、つまりステップS13で検出された締結開始時点(図5の時点t3)が締結開始予測時点(図5の時点t2)よりも遅い場合、次回の締結制御に関するステップS17,S18の補正が実行される。なお、図5に例示されているのは、締結開始時点(t3)が締結開始予測時点(t2)よりも実際に遅いケースである。
ステップS17では、容積補正部54により、記憶部53に記憶されたクラッチボリュームを増大方向に補正する処理が行われる。このステップS17でのクラッチボリュームの増大補正量は、ステップS15で算出された時間差ΔT(|Th-T|)が大きいほど大きくされる。
ステップS18では、プリチャージ制御部61により、次回の締結制御のときのプリチャージ時間Tpを延長方向に補正する処理が行われる。このステップS18でのプリチャージ時間Tpの補正量(延長時間)は、上記ステップS17でのクラッチボリュームの増大補正量に応じて(つまり増大補正量が大きいほどプリチャージ時間Tpが長くなるように)設定される。これにより、次回の締結制御において、プリチャージ工程による締結油圧室12Aへの作動油の供給がより促進されるので、今回の締結制御に比べて締結開始時点(t3)を早めることができる。
一方、ステップS16の判定の結果、実時間Tが目標時間Th以下である場合、つまり、ステップS13で検出された締結開始時点(t3)が締結開始予測時点(t2)に比べて同じか又は早い場合、次回の締結制御に関するステップS19,S20の補正が実行される。
ステップS19では、容積補正部54により、記憶部53に記憶されたクラッチボリュームを減少方向に補正する処理が行われる。このステップS19でのクラッチボリュームの減少補正量は、ステップS15で算出された時間差ΔT(|Th-T|)が大きいほど大きくされる。
ステップS20では、プリチャージ制御部61により、次回の締結制御のときのプリチャージ時間Tpを短縮方向に補正する処理が行われる。このステップS20でのプリチャージ時間Tpの補正量(短縮時間)は、上記ステップS19でのクラッチボリュームの減少補正量に応じて(つまり減少補正量が大きいほどプリチャージ時間Tpが短くなるように)設定される。これにより、次回の締結制御において、プリチャージ工程による締結油圧室12Aへの作動油の供給が抑制されるので、今回の締結制御に比べて締結開始時点(t3)を遅らせることができる。
なお、ステップS17~S20での各補正は、ステップS15で算出された時間差ΔT(|Th-T|)を完全に解消させるように行われてもよいし、時間差ΔT(|Th-T|)の一部を解消させるように行われてもよい。
また、ステップS17~S20の補正に応じて、解放制御のタイミングを補正してもよい。この場合、例えば、解放実施工程のタイミングが締結制御の昇圧工程のタイミングに合致するように補正される。これにより、変速中における一時的なインターロック状態及び一時的なニュートラル状態を効果的に回避することができる。
以上のように、本実施形態の補正制御によれば、油圧センサ45Aによって検出される実油圧Pと基準油圧Pyとの差分が算出され、当該差分に基づいて締結側摩擦要素30Aの締結開始時点が検出されるので(図4のステップS13)、当該締結開始時点の検出精度を高めることができる。
また、上記のように高精度に検出された締結開始時点と締結開始予測時点とのずれに基づいて、クラッチボリューム及びプリチャージ時間Tpを精度よく補正することができる(図4のステップS17~S20)。これにより、締結制御の精度、ひいては変速制御の精度を効果的に高めることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、締結開始時点と締結開始予測時点とのずれに基づいてクラッチボリュームの補正量を決定するとともに(図4のステップS17,S19)、決定したクラッチボリュームの補正量に基づいてプリチャージ時間Tpの補正量(図4のステップS18,S20)を決定したが、例えば、締結開始時点とプリチャージ時間Tpとの関係を規定する制御マップを用いる等によって、図4のステップS13で検出された締結開始時点から直接的にプリチャージ時間Tpの補正量を決定するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、次回の締結制御での締結開始時点をプリチャージ時間Tpの補正によって調整するようにしたが、別の制御量を補正することで締結開始時点を調整することも可能である。例えば、プリチャージ工程での締結油圧のピーク値を補正することで締結開始時点を調整するようにしてもよい。
<実施形態のまとめ>
前記実施形態をまとめると以下のとおりである。
前記実施形態をまとめると以下のとおりである。
前記実施形態にかかる変速制御装置は、変速の開始時点で締結状態にあり且つ変速の終了までに解放される解放側摩擦要素と、変速の開始時点で解放状態にあり且つ変速の終了までに締結される締結側摩擦要素とを備えた自動変速機に適用される。この変速制御装置は、前記締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧を制御する締結制御部と、前記締結油圧を検出する油圧検出部と、前記締結油圧室に対し前記締結油圧の供給が開始されてから前記締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの前記締結油圧の上昇特性に基づいて、前記変速中の前記締結油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧として設定する基準設定部と、前記変速中に前記油圧検出部により検出される油圧と前記基準油圧との差分に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始検出部と、を備える。
この変速制御装置によれば、自動変速機の変速時において、締結油圧の供給が開始されてから締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの締結油圧の上昇特性に基づき設定される基準油圧と、油圧検出部によって検出される油圧との差分に基づいて、締結側摩擦要素の締結開始時点を精度よく検出することができる。そして、このように高精度に検出された締結開始時点の情報を利用して、変速制御の精度を向上させることができる。
好ましくは、前記締結開始検出部は、前記油圧検出部によって検出される油圧と前記基準油圧との差分が所定値に達したタイミングに基づいて、前記締結開始時点を検出する。
この構成によれば、検出油圧と基準油圧との差分が所定値に達したタイミングに基づいて、締結開始時点を精度よく検出することができる。
好ましくは、前記変速制御装置は、前記締結油圧室の容積を記憶する記憶部と、前記締結開始検出部によって検出された締結開始時点に基づいて、前記記憶部に記憶された容積を補正する容積補正部と、を備える。
この構成によれば、上記のように精度よく検出された締結開始時点に基づいて、記憶部に記憶された締結側摩擦要素の締結油圧室の容積を精度よく補正することができる。したがって、締結油圧室の容積に関するより正確な情報を得ることができ、この情報を利用して変速制御の精度を高めることができる。
前記構成において、より好ましくは、前記締結制御部は、前記記憶部に記憶された容積に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部を有し、前記プリチャージ制御部は、前記容積補正部による容積の補正に応じて、前記プリチャージ工程の長さを変更する。
この構成によれば、締結油圧室の容積に関するより正確な情報に基づいてプリチャージ工程の長さを適切に変更できるので、変速制御の精度を高めることができる。
前記締結制御部は、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部を有し、前記プリチャージ制御部は、前記締結開始検出部によって検出された締結開始時点に基づいて、前記プリチャージ工程の長さを変更するものであってもよい。
この構成によれば、上記のように精度よく検出された締結開始時点に基づいてプリチャージ工程の長さを適正に変更できるので、変速制御の精度を高めることができる。
以上のように、本発明によれば、締結側摩擦要素の締結開始時点の検出精度を高めることで、変速制御の精度向上を図ることが可能となるから、有段式の自動変速機、及びこれを搭載した自動車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
Claims (5)
- 変速の開始時点で締結状態にあり且つ変速の終了までに解放される解放側摩擦要素と、変速の開始時点で解放状態にあり且つ変速の終了までに締結される締結側摩擦要素とを備えた自動変速機の変速を制御する装置であって、
前記締結側摩擦要素の締結油圧室に供給される締結油圧を制御する締結制御部と、
前記締結油圧を検出する油圧検出部と、
前記締結油圧室に対し前記締結油圧の供給が開始されてから前記締結側摩擦要素の締結が開始されるまでの前記締結油圧の上昇特性に基づいて、前記変速中の前記締結油圧の予測値を算出し、該予測値を基準油圧として設定する基準設定部と、
前記変速中に前記油圧検出部により検出される油圧と前記基準油圧との差分に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始時点を検出する締結開始検出部と、を備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。 - 前記締結開始検出部は、前記油圧検出部によって検出される油圧と前記基準油圧との差分が所定値に達したタイミングに基づいて、前記締結開始時点を検出する、ことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の変速制御装置。
- 前記締結油圧室の容積を記憶する記憶部と、
前記締結開始検出部によって検出された締結開始時点に基づいて、前記記憶部に記憶された容積を補正する容積補正部と、を備えている、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動変速機の変速制御装置。 - 前記締結制御部は、前記記憶部に記憶された容積に基づいて、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部を有し、
前記プリチャージ制御部は、前記容積補正部による容積の補正に応じて、前記プリチャージ工程の長さを変更する、ことを特徴とする請求項3に記載の自動変速機の変速制御装置。 - 前記締結制御部は、前記締結側摩擦要素の締結開始前に前記締結油圧室に作動油を充満させるプリチャージ工程を制御するプリチャージ制御部を有し、
前記プリチャージ制御部は、前記締結開始検出部によって検出された締結開始時点に基づいて、前記プリチャージ工程の長さを変更することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動変速機の変速制御装置。
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