JP2015190550A - 車両用変速機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】副変速機付き無段変速機の制御装置は、メカオイルポンプ10からのライン圧油路111cに設けられ、ライン圧PLを調圧するライン圧制御回路111と、この制御回路111の下流位置に設けられ、ロックアップクラッチ9への油圧を制御するロックアップ油圧制御回路112と、ライン圧PLを検出するライン圧センサ44と、エンジン回転数Neが、副変速機付き無段変速機の油圧制御が可能な所定エンジン回転数以上であるとき、そのセンサ44により検出されたライン圧PLが所定ライン圧未満であると、ロックアップクラッチ9の締結指令をロックアップ油圧制御回路112へ出力し、ロックアップクラッチ9が作動したか否かを判定する変速機コントローラ12と、を備えている。
【選択図】図4
Description
前記ライン圧系故障診断手段は、前記エンジンのエンジン回転数が、前記変速機の油圧制御が可能な所定エンジン回転数以上であるとき、前記ライン圧センサにより検出されたライン圧が所定ライン圧未満であると、前記ロックアップクラッチの締結指令を前記ロックアップ油圧制御回路へ出力し、前記ロックアップクラッチが作動したか否かを判定する。
すなわち、ライン圧制御回路によりライン圧が所定ライン圧以上に調圧されている場合には、ライン圧センサにより検出されたライン圧が所定ライン圧未満であっても、ロックアップ油圧制御回路によりロックアップクラッチへの油圧を制御することができる。このとき、ロックアップクラッチの締結指令がロックアップ油圧制御回路へ出力され、ロックアップクラッチが作動したと判定された場合は、ライン圧制御回路は故障していなく、ライン圧センサ故障と診断される。
また、ライン圧センサの正常時であって、ライン圧制御回路によりライン圧が所定ライン圧以上に調圧されていない場合、ロックアップ油圧制御回路によりロックアップクラッチへの油圧を制御することができない。このとき、ロックアップクラッチの締結指令がロックアップ油圧制御回路へ出力されても、ロックアップクラッチが非作動であると判定される。このように判定された場合は、ライン圧制御回路故障と診断される。
この結果、変速機の油圧制御が可能なとき、ロックアップクラッチの作動または非作動状態の判定により、ライン圧センサ故障とライン圧制御回路故障を切り分けて診断することができる。
実施例1の副変速機付き無段変速機(車両用変速機の一例)の制御装置を、「全体システム構成」、「変速マップによる変速制御構成」、「ロックアップクラッチへの油圧回路構成」、「コーストストップ制御構成」、「コーストストップ対応変速機制御構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用された副変速機付き無段変速機が搭載された車両の概略構成を示し、図2は、変速機コントローラの内部構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、全体システム構成を説明する。
なお、以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転速度を当該変速機構の出力回転速度で割って得られる値である。また、「最ロー変速比」は当該変速機構の最大変速比を意味し、「最ハイ変速比」は当該変速機構の最小変速比を意味する。
また、車両には、エンジン1の動力により駆動されるメカオイルポンプ10と、メカオイルポンプ10からの吐出圧を調圧して変速機4の各部位及びロックアップクラッチ9に供給する油圧制御回路11と、油圧制御回路11を制御する変速機コントローラ12と、統合コントローラ13と、エンジンコントローラ14と、が設けられている。以下、各構成について説明する。
また、ライン圧PLを調圧するときの排出油に基づき調圧されたトルクコンバータ圧PT/Cをロックアップクラッチ9に供給する。これにより、ロックアップクラッチ9の締結・スリップ締結・解放が制御される。
図3は、変速機コントローラ12の記憶装置122に格納される変速マップの一例を示す。以下、図3に基づき、変速マップによる変速制御構成を説明する。
次に、ロックアップクラッチ9への油圧回路構成を、図4に基づき説明する。
前記ライン圧ソレノイド111bは、パイロット圧Ppを元圧とし、変速機コントローラ12からの指示値によるソレノイド力を作動信号圧とし、プレッシャレギュレータバルブ111aへの作動信号圧を作り出すソレノイドである。
なお、ライン圧油路111cは、直接的または図外のコントロールバルブやソレノイドバルブやピストン等を介して間接的に、プライマリ油圧室23a、セカンダリ油圧室23b、ローブレーキ32、ハイクラッチ33及びリバースブレーキ34と接続されている。
アンロックアップ状態では、トルクコンバータ圧PT/Cが解放圧油路112gへ供給されることによりトルクコンバータ解放圧Prが徐々に高くなり、ロックアップクラッチ9が解放される。また、供給されたトルクコンバータ圧PT/Cは供給圧油路112fとロックアップコントロールバルブ112bを介して潤滑油路112eへ排出される。これにより、トルクコンバータ供給圧Paと、トルクコンバータ解放圧Prと、の差圧が小さくなり、ロックアップクラッチ9が解放される。つまり、エンジン1と変速機4が流体継手によって接続される。
実施例1のエンジンコントローラ14は、燃料消費量をできる限り抑制するために、車両停止中にエンジン1を停止する「アイドルストップ制御」に加えて、車両のコースト走行中(惰性走行中)からエンジン1を停止する「コーストストップ制御」を行う。
(a):アクセルペダルから足が離されている(アクセル開度APO=0)
(b):ブレーキペダルが踏み込まれている(図示しないブレーキセンサがON)
(c):車速VSPが所定の低車速(例えば、15km/h)以下
(d):ロックアップクラッチ9が解放(例えば、車速13km/h)されている
(e):ハイクラッチ33の締結による高速モード(2速)が選択されている
なお、これらの条件(a)〜(e)は、言い換えると運転者に停車意図があることを判断する条件である。
図5〜図7は、実施例1の変速機コントローラ12にて実行されるコーストストップ対応変速機制御処理流れを示す(変速機制御手段)。以下、コーストストップ対応変速機制御処理構成をあらわす図5〜図7の各ステップについて説明する。なお、コーストストップ制御の略称を「CS」といい、アイドルストップ制御の略称を「IS」という。
ここで、CS入り許可の判断は、コーストストップ制御中フラグが、フラグ=0(CS非制御)からフラグ=1(CS制御中)に切り替わったことで行う。なお、エンジン制御側では、コーストストップ制御開始条件が成立すると、燃料噴射をカットし、エンジン1の回転数を低下させた後、エンジン停止状態とするコーストストップ制御の実行が開始される。
ここで、CS抜け判定有りの判断は、コーストストップ制御中フラグが、フラグ=1(CS制御中)からフラグ=0(CS非制御)に切り替わったことで行う。なお、エンジン制御側では、コーストストップ制御終了条件が成立した場合、エンジン回転数Neが所定回転数(例えば、1000rpm)以上であれば、スタータモータ15を用いることなく、燃料噴射と点火によりエンジン1を再始動(リカバ復帰)させる。エンジン回転数Neが所定回転数(例えば、1000rpm)より低くリカバ復帰できない場合、エンジン回転数Neが十分に低下してから、スタータモータ15を用いてエンジンクランキングを行い、燃料噴射を再開してエンジン1を始動させるスタータ始動が行われる。
ここで、エンジン回転数Neの所定値(所定回転数)は、ハイクラッチ33を解放したときにショック(解放ショック)の発生を抑えつつ、アクセル踏み込み操作介入による再始動に備えることができる回転数に設定される。また、このエンジン回転数Neの所定値(例えば、800rpm)は、エンジン1がリカバ復帰を開始するギリギリの回転数(例えば、1000rpm)でリカバ復帰して、リカバ復帰後に、エンジン回転数Neがアンダーシュートして、この回転数(1000rpm)を下回っても、エンジン1がリカバ復帰したにもかかわらず、ハイクラッチ33を解放しないようにする回転数(800rpm)でもある。
ここで、CS/IS時変速制御では、
(a) 目標バリエータレシオ固定
(b) 目標スルーレシオ変化量制限無効化
(c) 副変速ギア位置2速→1速
(d) プライマリ電流指示値=CS/IS中指示電流値
による制御が行われる。
ここで、スタータエンジン始動であるかリカバ復帰であるかは、CS抜け判定有りの判断タイミングでのエンジン回転数で決まる。例えば、CS抜け判定があった時に、所定回転数(1000rpm)以上のエンジン回転数Neが保たれている場合は、燃料噴射と点火によりリカバ復帰できるが、エンジン回転数Neが所定回転数(1000rpm)未満まで低下すると、スタータモータ15を用いたスタータ始動となる。
ここで、クラッチ締結中以外とは、ハイクラッチ33の状態が完全締結状態(ハイクラッチ33が滑っていない状態)をいう。
ここで、1Aというプライマリ電流指示値PriSOL/I*は、プライマリソレノイドへ供給される基圧がない状態において、プライマリソレノイドのバネ付勢力に抗してプライマリ油圧シリンダ23aへの油圧回路を閉じることができる電流指示値である。
ここで、エンジン回転数Neの所定値は、エンジン駆動のメカオイルポンプ10が、ローブレーキ32を締結する油圧制御が可能なライン圧PLを発生することができる回転数に設定される。
ここで、「ライン圧系」とは、ライン圧センサ44と、ライン圧制御回路111に、メカオイルポンプ10を含めたものである。
ここで、「ロックアップクラッチ9作動状態」とは、ライン圧制御回路111等は故障していなく、ライン圧センサ44故障と診断された場合である。すなわち、副変速機付き無段変速機の油圧制御が可能である。反対に、「ロックアップクラッチ9非作動状態」とは、ライン圧制御回路111故障と診断された場合である。すなわち、副変速機付き無段変速機の油圧制御が困難である。
ここで、クラッチ油圧指示値上限規制値PL/B*maxは、バリエータ20のベルト容量Tを、実ライン圧PLに基づき算出し、このベルト容量算出値T(PL)から所定のマージン分αを差し引いた、
PL/B*max=T(PL)−α
の式により演算される。
ここで、クラッチ締結指示油圧は、
クラッチ締結指示油圧=τNe2×t×ギア比+(回転低下に必要なトルク)
の式にて求められる。
なお、“τ”はトルク容量係数であり、“t”はトルク比であり、“τNe2×t”はタービントルクをあらわす。“ギア比”はリダクションギア比であり、“回転低下に必要なトルク”は、バリエータ20のイナーシャトルクに相当する。
実施例1の副変速機付き無段変速機の制御装置における作用を、「コーストストップ対応変速機制御の全体作用」、「ライン圧系故障診断作用」に分けて説明する。
図8は、コーストストップ対応変速機制御によるタイムチャートを示す。以下、図5〜図8に基づき、コーストストップ対応変速機制御の全体作用を説明する。
(a) 目標バリエータレシオ固定
(b) 目標スルーレシオ変化量制限無効化
(c) 副変速ギア位置2速→1速
(d) プライマリ電流指示値=CS/IS中指示電流値
によるCS/IS時変速制御が実行される。このCS/IS時変速制御は、ステップS8にてCS抜け判定有りと判断されるまで継続して実行される。
車両が走行中ではないとき、ライン圧センサ44によりライン圧PLを検出することができないと、ライン圧センサ44の故障が疑われる。
例えば、各摩擦係合要素に、ライン圧源とドレインに繋がれたソレノイドバルブと、各摩擦係合要素への実油圧を検出する油圧センサと、を備え、ソレノイドバルブにより各摩擦係合要素に対する供給油圧を目標油圧に制御し、油圧センサの故障を目標油圧と実油圧との差に基づいて診断する油圧検出装置の故障診断装置を比較例とする。この比較例の油圧検出装置の故障診断装置によれば、油圧センサの故障診断は、キースイッチON後、最初の各ソレノイドバルブによる各摩擦係合要素の締結・解放動作の終了が検出され、この最初の締結・解放動作の終了後に、許可される。または、油圧センサの故障診断は、キースイッチON後、停止レンジから走行レンジへのセレクトを検出した時に、ソレノイドバルブを作動させて故障診断用のプリチャージを行わせ、このプリチャージ後に、許可される。
また、ライン圧センサ44の正常時であって、ライン圧制御回路111によりライン圧PLが所定ライン圧以上に調圧されていない場合、ロックアップ油圧制御回路112によりロックアップクラッチ9への油圧を制御することができない。このとき、ロックアップクラッチ9の締結指令がロックアップ油圧制御回路112へ出力されても、ロックアップクラッチ9が非作動であると判定される。このように判定された場合は、ライン圧制御回路111故障と診断される。
なお、ロックアップクラッチ9が作動したと判定された場合とは、ロックアップクラッチ9が解放から締結側へ作動していること、すなわち、ロックアップクラッチ9によりトルクが伝達されていると判定することができれば良い。このため、エンジン1と副変速機付き無段変速機が直結されるロックアップクラッチ9のロックアップ状態(締結)に限らず、ロックアップクラッチ9のスリップロックアップ状態(スリップ締結)も含まれる。
実施例1の副変速機付き無段変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記エンジン1と駆動輪7との間に介装された変速機(副変速機付き無段変速機)と、
前記エンジン1と前記変速機(副変速機付き無段変速機)との間に介装されたロックアップクラッチ9を有するトルクコンバータ2と、
前記エンジン1により駆動されるメカオイルポンプ10と、
前記メカオイルポンプ10からの油路(ライン圧油路111c)に設けられ、ライン圧PLを調圧するライン圧制御回路111と、
前記ライン圧制御回路111の下流位置に設けられ、前記ロックアップクラッチ9への油圧を制御するロックアップ油圧制御回路112と、
前記ライン圧PLを検出するライン圧センサ44と、
前記エンジン1のエンジン回転数Neが、前記変速機(副変速機付き無段変速機)の油圧制御が可能な所定エンジン回転数以上であるとき、前記ライン圧センサ44により検出されたライン圧PLが所定ライン圧未満であると、前記ロックアップクラッチ9の締結指令を前記ロックアップ油圧制御回路112へ出力し、前記ロックアップクラッチ9が作動したか否かを判定するライン圧系故障診断手段(変速機コントローラ12)と、
を備える。
このため、副変速機付き無段変速機の油圧制御が可能なとき、ロックアップクラッチ9の作動または非作動状態の判定により、ライン圧センサ44故障とライン圧制御回路111故障を切り分けて診断することができる。
前記ライン圧系故障診断手段(変速機コントローラ12)は、前記エンジン始動後の前記エンジン回転数Neの上昇を監視し、前記エンジン回転数Neが前記所定エンジン回転数以上であるとき、前記ライン圧センサ44により検出されたライン圧PLが前記所定ライン圧未満であり、かつ、前記タイマ値が所定タイマ値以上になると、前記ロックアップクラッチ9の締結指令を前記ロックアップ油圧制御回路112へ出力する。
このため、(1)の効果に加え、エンジン始動時、精度良く、ライン圧センサ44故障とライン圧制御回路111故障を切り分けて診断することができる。
前記ライン圧系故障診断手段(変速機コントローラ12)は、前記エンジン停止制御(コーストストップ制御/アイドルストップ制御)が行われたとき、エンジン再始動後の前記エンジン回転数Neの上昇を監視する。
このため、 (2)の効果に加え、エンジン停止制御(コーストストップ制御/アイドルストップ制御)が搭載された車両のエンジン再始動時、ライン圧センサ44故障とライン圧制御回路111故障を切り分けて診断することができる(図6、ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS161→ステップS162→ステップS163→ステップS17またはステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS161→ステップS162→エンド)。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、副変速機付き無段変速機が有する既存の構成である回転数センサ42を用いて、副変速機付き無段変速機の油圧制御が可能なとき、ロックアップクラッチ9の作動または非作動状態を確実に判定することができる。
また、駆動系の回転速度として、直接、ロックアップクラッチ9の作動または非作動状態を判定することできるものでも良い。例えば、トルクコンバータ2内の油圧を検出する油圧センサや、ロックアップクラッチ9のストロークを検出するストロークセンサ等を設けて、少なくとも一方のセンサからの情報の変化に基づき、ロックアップクラッチが作動したか否かを判定してもよい。ただし、アイドルストップ制御等により、トルクコンバータ2にオイルが供給されない時間が続くと、トルクコンバータ2内のオイルが抜け落ちて(排出されて)しまい、新たにトルクコンバータ2内に供給されたオイルのみではトルクの伝達が行えないことがある。このような場合、ライン圧制御回路111によりライン圧PLが所定ライン圧以上に調圧されていても、ロックアップ油圧制御回路112によりロックアップクラッチ9への油圧を制御することができないことがある。このため、ロックアップクラッチ9が作動したか否かの判定に、トルクコンバータ2内の油圧を検出する油圧センサを用いる場合には、上記の場合を考慮する必要がある。
また、トルクコンバータ2内にオイルが残っていると、ロックアップクラッチ9が非締結状態のままでも、トルクコンバータ2が流体継手として機能し、トルクの伝達を行う場合がある。このような場合であっても、変速機(副変速機付き無段変速機)の回転要素の回転速度(プライマリ回転数Npri)の変化(例えば、変化量や変化速度)に基づき、ロックアップクラッチ9が非締結状態から締結状態へ移行したことを判断するため、ロックアップクラッチ9が作動したか否かを判定することができる。
2 トルクコンバータ
4 変速機(副変速機付き無段変速機)
7 駆動輪
9 ロックアップクラッチ
10 メカオイルポンプ
11 油圧制御回路
111 ライン圧制御回路
111c ライン圧油路
112 ロックアップ油圧制御回路
12 変速機コントローラ(変速機制御手段、タイマカウント手段、ライン圧系故障診断手段)
14 エンジンコントローラ(エンジン停止制御手段)
42 回転数センサ(変速機回転速度センサ)
46 エンジン回転数センサ
Ne エンジン回転数
Npri プライマリ回転数(副変速機付き無段変速機の回転要素の回転速度)
Claims (4)
- エンジンと、
前記エンジンと駆動輪との間に介装された変速機と、
前記エンジンと前記変速機との間に介装されたロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、
前記エンジンにより駆動されるメカオイルポンプと、
前記メカオイルポンプからの油路に設けられ、ライン圧を調圧するライン圧制御回路と、
前記ライン圧制御回路の下流位置に設けられ、前記ロックアップクラッチへの油圧を制御するロックアップ油圧制御回路と、
前記ライン圧を検出するライン圧センサと、
前記エンジンのエンジン回転数が、前記変速機の油圧制御が可能な所定エンジン回転数以上であるとき、前記ライン圧センサにより検出されたライン圧が所定ライン圧未満であると、前記ロックアップクラッチの締結指令を前記ロックアップ油圧制御回路へ出力し、前記ロックアップクラッチが作動したか否かを判定するライン圧系故障診断手段と、
を備えたことを特徴とする車両用変速機の制御装置。 - 請求項1に記載された車両用変速機の制御装置において、
エンジン始動後の前記エンジン回転数の上昇を監視し、前記エンジン回転数が前記所定エンジン回転数以上の時点から起動し、タイマ値を時間の経過と共に加算するタイマカウント手段を有し、
前記ライン圧系故障診断手段は、前記エンジン始動後の前記エンジン回転数の上昇を監視し、前記エンジン回転数が前記所定エンジン回転数以上であるとき、前記ライン圧センサにより検出されたライン圧が前記所定ライン圧未満であり、かつ、前記タイマ値が所定タイマ値以上になると、前記ロックアップクラッチの締結指令を前記ロックアップ油圧制御回路へ出力する
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。 - 請求項2に記載された車両用変速機の制御装置において、
所定の開始条件が成立すると前記エンジンを停止し、所定の終了条件が成立するとエンジン停止制御を終了し、前記エンジンを再始動するエンジン停止制御手段を有し、
前記ライン圧系故障診断手段は、前記エンジン停止制御が行われたとき、エンジン再始動後の前記エンジン回転数の上昇を監視する
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。 - 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載された車両用変速機の制御装置において、
前記変速機の回転要素の回転速度を検出する変速機回転速度センサを有し、
前記ライン圧系故障診断手段は、前記変速機回転速度センサにより検出された前記変速機の回転要素の回転速度の変化に基づき、前記ロックアップクラッチが作動したか否かを判定する
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。
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