JP2002130460A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動変速機の電磁弁への通電によるバッテリ
上がりを防止する。 【解決手段】 エンジン回転速度センサ２７で検出した
エンジン回転速度が所定回転速度（エンジンが回り続け
ることのできる最低の回転速度又はそれ以下の回転速
度）よりも低い期間は、油圧制御回路１７の各電磁弁２
２〜２４ヘの通電を禁止する。これにより、イグニッシ
ョンスイッチがオンされて制御系の電源がオンされてい
ても、エンジンが始動されて発電機で発電が開始される
までの期間は、電磁弁２２〜２４に通電されず、その
後、エンジンが始動（又は再始動）されて発電機で発電
が開始されてから、電磁弁２２〜２４への通電を開始す
ることで、始動前の電磁弁２２〜２４への通電によるバ
ッテリ電力の消耗を防ぐ。尚、エンジン回転速度センサ
２７が異常なときや、油圧制御の応答性が低下する低油
温時は、電磁弁２２〜２４への通電を禁止しないように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の自動変速
機の駆動油圧を電磁弁で制御する自動変速機の制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の車両用の自動変速機は、電磁弁で
駆動油圧を制御して変速する電子制御式の自動変速機が
多く用いられている。この電子制御式の自動変速機は、
例えば特許第２９１２００９号公報に示すように、エン
ジンで駆動される油圧ポンプから油圧を自動変速機の油
圧回路に供給し、この油圧回路中の複数の電磁弁を制御
することで、自動変速機を駆動する油圧を制御して変速
比を切り換えるようにしている。このような自動変速機
では、イグニッションスイッチがオンされて制御系の電
源がオンされると、直ちに油圧回路中の各電磁弁に通電
されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の自動変速機では、イグニッションスイッチのオン直後
から油圧回路中の各電磁弁に通電が開始されるため、イ
グニッションスイッチがオンされてからエンジンが始動
されて発電機で発電が開始されるまでの期間は、バッテ
リの充電電力のみによって各電磁弁に通電する必要があ
る。通常は、イグニッションスイッチのオン直後にエン
ジンが始動されて発電機で発電が開始されるため、エン
ジン始動前の各電磁弁への通電によるバッテリ電力の消
耗の問題は生じないが、近年の高性能化された自動変速
機の油圧回路は、消費電流が１Ａ程度の電磁弁が多数使
用されて消費電力が多くなっているため、運転者の不注
意によりイグニッションスイッチがオンされてエンジン
が始動されていない状態が長く続くと、電磁弁への通電
によりバッテリ電力が消耗して、いわゆるバッテリ上が
りを引き起こす可能性があり、エンジンを始動できなく
なってしまう。このような問題は、エンジン始動時に限
らず、エンジンストール（いわゆるエンスト）が頻繁に
発生したり、エンスト状態が長く続いたりする場合、或
は、駐車中にエンジンキーをアクセサリー位置（ＡＣＣ
位置）に回動操作する際に、間違ってエンジンキーをイ
グニッションスイッチのオン位置（ＯＮ位置）まで回動
操作した状態で放置した場合等にも起こり得る。

【０００４】尚、電磁弁制御に関連する公知文献とし
て、特開平１１−３３６５７８号公報がある。この公報
では、エンジン始動が完了するまで、変速機への供給油
圧を抑制するように油圧回路中の各電磁弁への通電を制
御してエンジン負荷を軽減することで、エンジン始動性
を改善する技術が提案されているが、この公報の技術に
おいても、イグニッションスイッチがオンされてからエ
ンジン始動が完了するまでの期間に、油圧回路中の各電
磁弁に通電する必要があり、バッテリ上がりが発生する
可能性があるという問題が残されている。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、油圧制御用の電磁弁
への通電によるバッテリ上がりを未然に防止することが
できる自動変速機の制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の自動変速機の制御装置は、エン
ジン回転速度検出手段で検出したエンジン回転速度が所
定回転速度（エンジンが回り続けることのできる最低の
回転速度又はそれ以下の回転速度）よりも低いときに
は、電磁弁ヘの通電を通電禁止手段で禁止するようにし
たものである。このようにすれば、イグニッションスイ
ッチがオンされて制御系の電源がオンされた状態になっ
ていても、エンジンが始動（又はエンスト状態から再始
動）されて発電機で発電が開始されるまでの期間は、電
磁弁に通電されず、その後、エンジンが始動（又は再始
動）されて発電機で発電が開始されてから、電磁弁への
通電が開始されるようになる。これにより、始動前（又
は再始動前）の電磁弁への通電によるバッテリ電力の消
耗を防ぐことができ、イグニッションスイッチがオンさ
れてエンジンが始動されていない状態が長く続いても、
バッテリ上がりを未然に防止することができる。

【０００７】ところで、万一、エンジン運転中にエンジ
ン回転速度検出手段が異常になってエンジン回転速度検
出手段の検出回転速度が異常低下したときには、上述し
た電磁弁通電禁止条件（エンジン回転速度検出値が所定
回転速度より低いこと）が成立する可能性があり、それ
によって、電磁弁ヘの通電を禁止すると、走行中に自動
変速機が変速不能となってしまう可能性がある。

【０００８】そこで、請求項２のように、エンジン回転
速度検出手段の異常の有無を異常診断手段により判定
し、エンジン回転速度検出手段の異常有りと診断された
ときには、電磁弁ヘの通電を禁止しないようにすると良
い。このようにすれば、万一、エンジン運転中にエンジ
ン回転速度検出手段が異常になって電磁弁通電禁止条件
が成立しても、電磁弁ヘの通電が禁止されず、自動変速
機の変速動作を制御することができる。

【０００９】ところで、自動変速機の作動油の温度が低
いと、作動油の粘度が高くなる（流動性が悪くなる）た
め、電磁弁による油圧制御の応答性が低下する。このた
め、低油温時に、エンジン始動完了まで電磁弁ヘの通電
を禁止して始動が完了してから電磁弁への通電を開始す
ると、始動直後に自動変速機内部の油圧が適正に制御さ
れるのが遅れてしまい、始動直後に運転者がシフトレバ
ーを操作したときに、変速動作が遅れてしまうおそれが
ある。

【００１０】この対策として、請求項３のように、油温
検出手段により自動変速機の油温を検出又は推定し、そ
の油温が所定温度よりも低いときには、電磁弁への通電
を禁止しないようにすると良い。このようにすれば、油
圧制御の応答性が低下する低油温時には、イグニッショ
ンスイッチがオンされて制御系の電源がオンされると、
直ちに電磁弁への通電が開始されるようになり、低油温
時でも、始動直後から自動変速機を正常に変速動作させ
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、図１及び図２に基づいて自
動変速機１１の概略構成を説明する。図２に示すよう
に、エンジン（図示せず）の出力軸には、トルクコンバ
ータ１２の入力軸１３が連結され、このトルクコンバー
タ１２の出力軸１４に、油圧駆動式の変速歯車機構１５
が連結されている。トルクコンバータ１２の内部には、
流体継手を構成するポンプインペラ３１とタービンラン
ナ３２が対向して設けられ、ポンプインペラ３１とター
ビンランナ３２との間には、オイルの流れを整流するス
テータ３３が設けられている。また、トルクコンバータ
１２には、入力軸１３側と出力軸１４側との間を締結又
は切り離しするためのロックアップクラッチ１６が設け
られている。エンジンの出力トルクは、トルクコンバー
タ１２を介して変速歯車機構１５に伝達され、変速歯車
機構１５の複数のギヤ（遊星歯車等）で変速されて、車
両の駆動輪（前輪又は後輪）に伝達される。

【００１２】変速歯車機構１５には、複数のクラッチＣ
０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ１が設けられ、これ
ら各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１
の締結／解放を油圧で切り換えてギヤの組み合わせを切
り換えることによって変速比を切り換えるようになって
いる。

【００１３】図１に示すように、変速歯車機構１５に
は、エンジン動力で駆動される油圧ポンプ１８が設けら
れ、作動油を貯溜するオイルパン（図示せず）内には、
油圧制御回路１７が設けられている。この油圧制御回路
１７は、ライン圧制御回路１９、自動変速制御回路２
０、ロックアップ制御回路２１、手動切換弁２６等から
構成され、オイルパンから油圧ポンプ１８で汲み上げら
れた作動油がライン圧制御回路１９を介して自動変速制
御回路２０とロックアップ制御回路２１に供給される。
ライン圧制御回路１９には、油圧ポンプ１８からの油圧
を所定のライン圧に制御するライン圧制御用の電磁弁２
２が設けられ、自動変速制御回路２０には、変速歯車機
構１５の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ
０，Ｂ１に供給する油圧を制御する複数の変速用の電磁
弁２３が設けられている。また、ロックアップ制御回路
２１には、ロックアップクラッチ１６に供給する油圧を
制御するロックアップ制御用の電磁弁２４が設けられて
いる。

【００１４】また、ライン圧制御回路１９と自動変速制
御回路２０との間には、シフトレバー２５の操作に連動
して切り換えられる手動切換弁２６が設けられている。
シフトレバー２５がニュートラルレンジ（Ｎレンジ）又
はパーキングレンジ（Ｐレンジ）に操作されているとき
には、変速用の電磁弁２３への通電が停止（ＯＦＦ）さ
れていても、手動切換弁２６によって変速歯車機構１５
に供給する油圧が変速歯車機構１５をニュートラル状態
とするように切り換えられる。

【００１５】尚、電磁弁駆動回路の断線等、電気系の異
常が生じたときのフェールセーフとして、変速用の各電
磁弁２３は、通電停止時にスプリング等によって変速歯
車機構１５を特定の変速比（例えば３速）に固定する位
置に切り換わるように構成され、変速用の電磁弁２３の
電源遮断時でも、特定の変速比で走行できるようになっ
ている。更に、ライン圧制御用の電磁弁２２は、通電停
止時にスプリング等によってライン圧を最高圧とする位
置に切り換わるように構成され、ライン圧制御用の電磁
弁２２の電源遮断時でも、高圧のライン圧を自動変速制
御回路２０に供給して、変速歯車機構１５のクラッチＣ
０，Ｃ１，Ｃ２やブレーキＢ０，Ｂ１の滑りを防止して
焼き付きを回避できるようになっている。また、ロック
アップ制御用の電磁弁２４は、通電停止時にスプリング
等によってロックアップクラッチ１６を解放する位置に
切り換わるように構成されている。

【００１６】一方、エンジンには、エンジン回転速度Ｎ
ｅを検出するエンジン回転速度センサ２７（エンジン回
転速度検出手段）が設けられ、変速歯車機構１５には、
変速歯車機構１５の入力軸回転速度Ｎｔ（トルクコンバ
ータ１２の出力軸回転速度）を検出する入力軸回転速度
センサ２８と、変速歯車機構１５の出力軸回転速度Ｎｏ
（車速Ｖ）を検出する出力軸回転速度センサ（車速セン
サ）２９とが設けられている。

【００１７】これら各種センサの出力信号は、自動変速
機電子制御回路（以下「ＡＴ−ＥＣＵ」と表記する）３
０に入力される。このＡＴ−ＥＣＵ３０は、マイクロコ
ンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ
（記憶媒体）に記憶された各種の制御プログラムを実行
することで自動変速機１１の変速制御とロックアップ制
御を実行する。

【００１８】このＡＴ−ＥＣＵ３０は、予め設定した図
４の変速パターンに従って変速歯車機構１５の変速が行
われるように、シフトレバー２５の操作位置や運転条件
（スロットル開度、車速等）に応じて変速用の各電磁弁
２３への通電を制御して、変速歯車機構１５の各クラッ
チＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に作用させ
る油圧を制御することによって変速歯車機構１５の変速
動作を制御する。更に、ＡＴ−ＥＣＵ３０は、シフトレ
バー２５の操作位置や運転条件に応じてライン圧制御用
の電磁弁２２やロックアップ制御用の電磁弁２４への通
電を制御してライン圧やロックアップクラッチ１６の締
結／切り離し動作を制御する。

【００１９】ところで、イグニッションスイッチ（図示
せず）がオンされてシステムの電源がオンされた時点か
ら各電磁弁２２，２３ヘの通電を開始すると、イグニッ
ションスイッチがオンされてからエンジンが始動されて
発電機（図示せず）で発電が開始されるまでの期間は、
バッテリ（図示せず）に蓄えられていた電力のみによっ
て各電磁弁２２，２３に通電する必要がある。このた
め、イグニッションスイッチがオンされた状態でエンジ
ンが始動（又は再始動）されていない状態が長く続く
と、各電磁弁２２，２３への通電によりバッテリ電力が
消耗してバッテリ上がりを引き起こすおそれがある。

【００２０】そこで、ＡＴ−ＥＣＵ３０は、図３の電磁
弁制御プログラムを実行することで、エンジン回転速度
Ｎｅが所定回転速度Ｎｅｏ（エンジンが回り続けること
のできる最低の回転速度又はそれ以下の回転速度）より
も低い期間中は、電磁弁２２〜２４ヘの通電を禁止し
て、エンジン始動が完了して発電機で発電が開始されて
から、電磁弁２２〜２４への通電を開始する。

【００２１】この場合、エンジン始動前に電磁弁２２〜
２４ヘの通電を禁止しても、エンジン始動前はシフトレ
バー２５がパーキングレンジ（Ｐレンジ）又はニュート
ラルレンジ（Ｎレンジ）に操作されているため、手動切
換弁２６によって変速歯車機構１５に供給する油圧が変
速歯車機構１５をニュートラル状態とするように切り換
えられた状態となっている。このため、エンジン始動前
に電磁弁２２〜２４ヘの通電を禁止しても、エンジン始
動時に変速歯車機構１５を介して駆動輪に動力が伝達さ
れるのが防止される。また、エンジン始動後、運転者が
シフトレバー２５をパーキングレンジ（Ｐレンジ）又は
ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）からドライブレンジ
（Ｄレンジ）に操作するまでには、多少の時間があるた
め、エンジン始動後に電磁弁２２〜２４ヘの通電を開始
しても、運転者がシフトレバー２５をドライブレンジ
（Ｄレンジ）に操作するまでに、変速歯車機構１５のク
ラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２やブレーキＢ０，Ｂ１に供給す
る油圧を適正に制御することができる。

【００２２】図３の電磁弁制御プログラムは、イグニッ
ションスイッチのオンと同時に起動され、所定時間毎に
実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステ
ップ１０１で、エンジン回転速度センサ２７で検出した
エンジン回転速度Ｎｅを読み込み、次のステップ１０２
で、油圧制御の応答性が悪い低油温時であるか否かを作
動油の温度（油温）が所定温度よりも低いか否かによっ
て判定する。この際、油圧は、油温センサで実際に油温
を検出するようにしても良いが、冷却水温や吸気温等か
ら油温を推定するようにしても良い。この機能が特許請
求の範囲でいう油温検出手段に相当する。

【００２３】このステップ１０２で、低油温時と判定さ
れたときは、各電磁弁２２〜２４による油圧制御の応答
性が悪いため、ステップ１０６に進み、通常の電磁弁制
御を実施し、エンジン始動前でも直ちに各電磁弁２２〜
２４の通電制御を開始する。

【００２４】これに対して、上記ステップ１０２で、低
油温時でない（油温が所定温度以上）と判定された場合
は、各電磁弁２２〜２４による油圧制御の応答性が良い
と判断して、ステップ１０３に進み、エンジン回転速度
センサ２７が正常か否かを判定する。この判定は、エン
ジン回転速度センサ２７の異常の有無を監視する異常診
断プログラム（異常診断手段）の診断結果に基づいて判
定される。エンジン始動前は、前回のエンジン運転中に
実施した診断結果の記憶データに基づいてエンジン回転
速度センサ２７が正常か否かを判定する。また、エンジ
ン運転中は、そのエンジン運転中に実施した最新の診断
結果に基づいてエンジン回転速度センサ２７が正常か否
かを判定する。尚、エンジン回転速度センサ２７の異常
判定方法は、例えばアクセルを踏み込んで走行している
ときに、エンジン回転速度センサ２７からパルス信号が
出力されているか否かで正常／異常を判定するようにし
ても良い。その他、エンジン回転速度センサ２７が異常
判定方法は、公知のいずれの方法を採用しても良い。

【００２５】上記ステップ１０３で、エンジン回転速度
センサ２７が正常と判定されれば、次のステップ１０４
に進み、エンジン回転速度センサ２７で検出したエンジ
ン回転速度Ｎｅが所定回転速度Ｎｅｏよりも低いか否か
を判定する。ここで、所定回転速度Ｎｅｏは、エンジン
が回り続けることのできる最低の回転速度（例えば始動
完了判定回転速度）又はそれ以下の回転速度に設定され
ている。エンジン回転速度Ｎｅが所定回転速度Ｎｅｏよ
りも低いときは、たとえ、現在、エンジンが回っていた
としても、すぐにエンストして発電機で発電できないた
め、ステップ１０５に進み、電磁弁２２〜２４ヘの通電
を禁止する。このステップ１０５の処理が特許請求の範
囲でいう通電禁止手段に相当する役割を果たす。

【００２６】その後、エンジンが始動（又は再始動）さ
れて、エンジン回転速度Ｎｅが所定回転速度Ｎｅｏ以上
となったときに、発電機で発電が開始されたと判断し
て、ステップ１０６に進み、通常の電磁弁制御を実施し
て各電磁弁２２〜２４の通電制御を開始する。

【００２７】一方、上記ステップ１０３で、エンジン回
転速度センサ２７が異常と判定された場合は、エンジン
回転速度Ｎｅが所定回転速度Ｎｅｏよりも低いか否かを
正しく判定できないため、ステップ１０４〜１０６の処
理を行うことなく、ステップ１０７に進み、センサ異常
時の制御を実施して適宜の処理を行ってから本プログラ
ムを終了する。このセンサ異常時の制御では、各電磁弁
２２〜２４への通電が禁止されない。

【００２８】以上説明した実施形態によれば、エンジン
回転速度Ｎｅが所定回転速度Ｎｅｏ（エンジンが回り続
けることのできる最低の回転速度又はそれ以下の回転速
度）よりも低い期間中は、油圧制御回路１７の電磁弁２
２〜２４ヘの通電を禁止するようにしたので、イグニッ
ションスイッチがオンされてシステムの電源がオンされ
た状態になっていても、エンジンが始動（又はエンスト
状態から再始動）されて発電機で発電が開始されるまで
の期間は、電磁弁２２〜２４に通電されず、その後、エ
ンジンが始動（又は再始動）されて発電機で発電が開始
されてから、電磁弁２２〜２４への通電が開始されるよ
うになる。これにより、始動前（又は再始動前）の電磁
弁２２〜２４への通電によるバッテリ電力の消耗を防ぐ
ことができ、イグニッションスイッチがオンされてエン
ジンが始動されていない状態が長く続いても、バッテリ
上がりを未然に防止することができる。

【００２９】また、本実施形態では、エンジン回転速度
センサ２７が異常になったときは、電磁弁２２〜２４ヘ
の通電を禁止しないようにしたので、万一、エンジン運
転中にエンジン回転速度センサ２７が異常になって電磁
弁通電禁止条件（エンジン回転速度検出値が所定回転速
度より低いこと）が成立しても、電磁弁２２〜２４ヘの
通電が禁止されず、自動変速機１１の変速動作を制御す
ることができる。

【００３０】ところで、作動油の温度が低いと、作動油
の粘度が高くなるため、各電磁弁２２〜２４による油圧
制御の応答性が低下する。このため、低油温時に、エン
ジン始動完了まで電磁弁２２〜２４ヘの通電を禁止して
エンジンの始動が完了してから電磁弁２２〜２４への通
電を開始すると、始動直後に自動変速機１１内部の油圧
が適正に制御されるのが遅れてしまい、始動直後に運転
者がシフトレバー２５を操作したときに、変速動作が遅
れてしまう可能性がある。

【００３１】この対策として、本実施形態では、油圧制
御の応答性が低下する低油温時には、電磁弁２２〜２４
ヘの通電を禁止しないようにしている。これにより、低
油温時には、イグニッションスイッチがオンされてシス
テムの電源がオンされると、直ちに電磁弁２２〜２４へ
の通電が開始されるようになり、低油温時でも、始動直
後からシフトレバー２５の操作に応じて自動変速機１１
を正常に変速動作させることができる。

【００３２】但し、温暖地域仕様の車両のように、油温
低下の影響が少ない場合は、低油温時か否かを判定する
処理（ステップ１０２）を省略して、油温に関係なく、
エンジン回転速度Ｎｅが所定回転速度Ｎｅｏよりも低い
か否かによって電磁弁２２〜２４ヘの通電を禁止するか
否かを判定するようにしても良い。

【００３３】尚、上記実施形態では、自動変速機の変速
機構として変速歯車機構１５を用いたが、無断変速機構
（ＣＶＴ）を用いても良い。その他、本発明は、ロック
アップ機構を持たない自動変速機に適用しても良い等、
駆動油圧を電磁弁で制御する種々の自動変速機に適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の自動変速機全体の概略構
成を示す図

【図２】自動変速機の機械的構成を模式的に示す図

【図３】電磁弁制御プログラムの処理の流れを示すフロ
ーチャート

【図４】変速パターンの一例を示す図

【符号の説明】

１１…自動変速機、１２…トルクコンバータ、１３…変
速歯車機構、１６…ロックアップクラッチ、１７…油圧
制御回路、１８…油圧ポンプ、１９…ライン圧制御回
路、２０…自動変速制御回路、２１…ロックアップ制御
回路、２２…ライン圧制御用の電磁弁、２３…変速用の
電磁弁、２４…ロックアップ制御用の電磁弁、２６…手
動切換弁、２７…エンジン回転速度センサ（エンジン回
転速度検出手段）、３０…ＡＴ−ＥＣＵ（通電禁止手
段，通電禁止解除手段，異常診断手段）、Ｃ０〜Ｃ２…
クラッチ、Ｂ０，Ｂ１…ブレーキ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J552 MA02 MA12 NA01 NB01 PB03 QA26A QB08 RC06 SA59 TB13 UA09 VA48W VA48X VB01Z VC01W VC01X VC03Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両用の自動変速機の駆動油圧を電磁弁
   で制御する自動変速機の制御装置において、 エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段
   と、 前記エンジン回転速度検出手段で検出したエンジン回転
   速度が所定回転速度よりも低いときに前記電磁弁ヘの通
   電を禁止する通電禁止手段とを備えていることを特徴と
   する自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記エンジン回転速度検出手段の異常の
   有無を判定する異常診断手段を備え、 前記通電禁止手段は、前記異常診断手段で前記エンジン
   回転速度検出手段の異常有りと診断されたときには前記
   電磁弁ヘの通電を禁止しないようにすることを特徴とす
   る請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記自動変速機の油温を検出又は推定す
   る油温検出手段を備え、 前記通電禁止手段は、前記油温検出手段で検出又は推定
   した油温が所定温度よりも低いときには前記電磁弁への
   通電を禁止しないようにすることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の自動変速機の制御装置。