JP3600715B2

JP3600715B2 - 自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP3600715B2
Application number: JP28665797A
Authority: JP
Inventors: 弘之湯浅; 芳和田中
Original assignee: 株式会社日立ユニシアオートモティブ
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2017-10-20
Also published as: JPH11125330A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機の変速制御装置に関し、詳しくは、作動油中へのエアの混入による油圧制御精度の低下を補正し得る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、１方向クラッチを用いずに、２つの摩擦係合要素の締結と解放とを同時に制御して変速を行う車両用自動変速機が知られており、かかる自動変速機においては、解放側に対して相対的に締結側の油圧変化が遅いとエンジン回転の吹き上がりが発生し、逆に、解放側に対して相対的に締結側の油圧変化が早いとトルクの引け，エンジン回転の低下（以下、インターロックという）が発生する（特開平２−３７１２８号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記構成の自動変速機においては、締結側，開放側の油圧をそれぞれ高精度に制御することが要求されるが、作動油中にエアが混入すると、ソレノイドに目標油圧相当の操作量（電流）を与えても実際の油圧が目標値に一致しなくなり、これによって、前記回転の吹き上がりやインターロックが発生してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、作動油中に対するエアの混入があっても、油圧の制御精度を確保できる自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明は、摩擦係合要素に対する供給油圧をソレノイドによって制御することによって変速を行わせる自動変速機の変速制御装置であって、油圧のステップ応答を求め、該ステップ応答から作動油中におけるエアの混入率を推定し、該エア混入率に応じて前記ソレノイドの操作量を補正する構成とした。
【０００６】
かかる構成によると、エア混入率が大きくなるに従って油圧のステップ応答が低下することから、油圧をステップ変化させたときの実油圧の検出結果から油圧のステップ応答を求め、該ステップ応答に基づいてエアの混入率を推定する。
そして、作動油に対するエアの混入によって、指示圧に対して実油圧に誤差が生じるようになることを、エア混入率の推定に基づきソレノイド操作量を補正することで抑制させるものである。尚、操作量の補正には、操作量自体の補正の他、目標油圧の補正、目標油圧と操作量との相関の補正を含むものとする。
【０００８】
また、実油圧の検出は、油圧センサによって行わせても良いし、所定油圧でＯＮ／ＯＦＦに切り換わる油圧スイッチを用いても良い。
請求項２記載の発明では、変速動作に関与しない油圧のステップ変化を生じさせ、このときの実油圧の変化に基づいて、前記油圧のステップ応答を求める構成とした。
【０００９】
かかる構成によると、変速を行わせるために油圧を変化させるのではなく、エア混入率の推定のみのために油圧をステップ変化させて、このときの実油圧の応答からエア混入率を推定する。
請求項３記載の発明では、前記油圧のステップ変化をセレクト位置がパーキングレンジのときに生じさせ、このときに求めた油圧のステップ応答に基づく前記操作量の補正量を、時間経過と共に減少させて用いる構成とした。
【００１０】
かかる構成によると、運転者によって操作されるセレクトレバーのセレクト位置がパーキングレンジ（Ｐレンジ）のとき、換言すれば、エンジン始動時に、変速動作に関与しない油圧のステップ変化を生じさせてエア混入率を推定させる。ここで、パーキングレンジでエア混入率を推定させる構成では、推定結果の更新周期が長くなるので、操作量の補正量を、Ｐレンジで推定を行ってからの経過時間に応じて減少させて、推定が次に行われるまでのエア混入率の変化に対応できるようにする。
【００１１】
請求項４記載の発明では、前記油圧のステップ変化を一定周期毎に生じさせ、最新に求められた油圧のステップ応答に基づいて前記操作量の補正量を決定する構成とした。
かかる構成によると、変速動作に関与しない油圧のステップ変化を一定周期毎に実行することで、前記一定周期毎にエア混入率を推定し、エア混入率の変化に追従した推定を行わせる。
【００１２】
請求項５記載の発明では、摩擦係合要素を締結させるときに作動油のプリチャージを行うよう構成され、前記油圧のステップ応答を、前記プリチャージ用の指示圧のステップ変化に対する実油圧の応答として求める構成とした。
かかる構成によると、プリチャージのために油圧のステップ変化を指示したときの実油圧の変化から、プリチャージ毎にエア混入率を推定する。
【００１３】
請求項６記載の発明では、前記作動油のプリチャージ時に求められた油圧のステップ応答による前記操作量の補正量を、次回の同一の変速動作において適用する構成とした。
かかる構成によると、例えば１速→２速の変速動作時に行われたプリチャージで推定されたエア混入率の推定に基づく補正量は、次回の１速→２速の変速動作において用いられることになる。即ち、摩擦係合要素毎にステップ応答を求めて操作量を補正するものであり、同一の変速動作とは同一の摩擦係合要素の締結を行わせる変速とすることが好ましい。
【００１４】
請求項７記載の発明では、前記作動油のプリチャージ時に求められた油圧のステップ応答による前記操作量の補正量を、他の変速動作に対して修正して適用する構成とした。
かかる構成によると、例えば１速→２速の変速動作時に行われたプリチャージで推定されたエア混入率の推定に基づく補正量を、実際にはエア混入率の推定が行われていない他の変速動作である２速→３速，３速→４速等において修正して用いる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、油圧のステップ応答に基づいて作動油に対するエア混入率を精度良く推定できると共に、該推定結果に基づいて油圧を制御するソレノイドの操作量を補正することで所期の油圧を得ることが可能になり、以って、変速性能の確保を図れるという効果がある。
【００１６】
請求項２記載の発明によると、変速動作に関与しない油圧のステップ変化を生じさせることから、変速動作に伴う油圧制御においてエア混入率を推定することができない場合であっても、非変速中にエア混入率の推定が行えるという効果がある。
請求項３記載の発明によると、パーキングレンジにおいて変速動作に関与しない油圧のステップ変化を生じさせることで、エンジン始動時に確実にエア混入率の推定を行わせることができ、かつ、その後のエア混入率の変化に対しては、補正量を減少修正させることで対応できるという効果がある。
【００１７】
請求項４記載の発明によると、変速動作に関与しない油圧のステップ変化を一定周期毎に生じさせてエア混入率の推定を行わせることで、エア混入率の更新機会が確保され、エア混入率の変化に対して精度良く対応できるという効果がある。
請求項５記載の発明によると、プリチャージに伴う油圧のステップ変化に基づいてエア混入率を推定するから、エア混入率を推定するためのみの油圧変化を生じさせる必要がなく、簡便な構成でエア混入率の推定が行えるという効果がある。
【００１８】
請求項６記載の発明によると、エア混入率の推定結果に基づく補正制御を、油圧のステップ応答を求めた同じ変速動作に対して適用するので、油経路毎のエア混入率の違いに対応して精度良く補正を行えるという効果がある。
請求項７記載の発明によると、ある変速動作時に求めたエア混入率に基づく補正量を、他の変速動作においても適用させることができるため、各変速動作に対する補正を簡便な構成で行わせることができるという効果がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る変速制御装置が適用される車両用自動変速機のシステム構成図であり、図示しない車両に搭載されるエンジン１の出力トルクは、自動変速機２を介して駆動輪に伝達される。
【００２０】
前記自動変速機２は、クラッチ，ブレーキなどの摩擦係合要素に対する作動油圧の供給をソレノイドバルブユニット３によって制御することで変速が行われる構成のものであり、具体的には、図２に示すように、トルクコンバータＴ／Ｃを介してエンジンの出力トルクを入力する構成であって、フロント遊星歯車組８３，リヤ遊星歯車組８４を備えると共に、摩擦係合要素として、リバースクラッチＲ／Ｃ，ハイクラッチＨ／Ｃ，バンドブレーキＢ／Ｂ，ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ，フォワードクラッチＦＷＤ／Ｃを備える。尚、図２において、８１は変速機の入力軸，８２は変速機の出力軸を示し、また、Ｎｅはエンジン回転速度，Ｎｔはタービン回転速度，Ｎｏは出力軸回転速度を示す。
【００２１】
上記構成において、図３に示すように、前記リバースクラッチＲ／Ｃ，ハイクラッチＨ／Ｃ，バンドブレーキＢ／Ｂ，ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ，フォワードクラッチＦＷＤ／Ｃの締結，解放の組み合わせに応じて変速が行われ、例えば、３速→４速のアップシフト時には、フォワードクラッチＦＷＤ／Ｃの解放と、バンドブレーキＢ／Ｂの締結とが同時に行われることになる。即ち、本実施の形態における自動変速機２は、１方向クラッチを用いずに、２つの摩擦係合要素の締結と解放とを同時に行わせる変速（所謂クラッチツウクラッチ変速）を実行する構成となっている（図４参照）。
【００２２】
前記コントロールユニット４には、前記ソレノイドバルブユニット３の各ソレノイドの駆動電流（操作量）と油圧との相関を示すテーブルが記憶されており、要求油圧に対応する駆動電流をテーブル変換によって求めて、前記ソレノイドの駆動電流を制御する。ここで、ソレノイドに実際に流れる電流を検出し、前記テーブル変換によって求めた目標駆動電流に実際の電流が一致するようにフィードバック制御することが好ましい。
【００２３】
クラッチ等の摩擦係合要素の締結制御においては、図４に示すように、まず、プリチャージを行って摩擦係合要素を接触直前まで無効ストロークさせた後、作動油圧を締結力が発生するぎりぎりのリターン圧（臨界圧）に保持し、その後、摩擦係合要素の締結が所定のタイミングで進行するように作動油圧を制御する。ここで、前記コントロールユニット４は、作動油に対するエアの混入率を推定し、該推定結果に基づいて前記ソレノイドに与える駆動電流（操作量）を補正し、エア混入による油圧制御精度の低下を回避するようになっている。
【００２４】
具体的には、図５の制御ブロック図に示すように、油圧のステップ応答の時定数を応答時定数算出手段Ａで算出し、エア混入率推定手段Ｂでは、前記時定数に応じてエア混入率を求める。そして、特性補正手段Ｃでは、前記駆動電流を補正するための補正値を、前記エア混入率に基づき決定する。
一方、駆動電流設定手段Ｄでは、エア混入のない状態に適合されているテーブルによって要求油圧が駆動電流に変換され、駆動電流補正手段Ｅでは、前記特性補正手段Ｃで決定された補正値に従って前記駆動電流を補正し、該補正された駆動電流がソレノイドに与えられるようにする。
【００２５】
前記応答時定数算出手段Ａにおいて、ステップ応答時定数は、油圧の指示圧をステップ変化させたときの実油圧の変化に基づいて算出されるが、前記油圧のステップ応答を求めるには、以下の方法を用いることができる。
第１の方法としては、パーキングレンジ（Ｐレンジ）においてのみ油圧が作用し変速動作に関与しない油圧室を作ると共に、該油圧室内の油圧を検出する油圧センサ又は油圧スイッチを設け、前記油圧室の油圧をソレノイドバルブによってステップ的に増大制御したときの油圧センサ又は油圧スイッチの検出結果から、油圧のステップ応答を求める。
【００２６】
一般に、エンジンの始動はパーキングレンジ（Ｐレンジ）において行われるから、上記のようにしてＰレンジにおいて変速動作に関与しない油圧のステップ応答を求める構成とすれば、エンジンの停止中に作動油中に混入したエアの量を検知して、最初の変速からエア混入率に応じた駆動電流の補正を行わせることができる。
【００２７】
尚、エンジンの始動後は、作動油の循環によりエアの混入率が低下するので、前記Ｐレンジにおいて求めたエア混入率に基づく補正値を時間経過と共に減少させて用いるようにすると良い。
また、Ｐレンジに限らずに油圧が作用するが、変速動作に関与しない油圧室を設け、この油圧室の油圧を一定周期毎にソレノイドバルブでステップ変化させてエア混入率を推定させ、最新の推定結果から駆動電流に補正を加える構成とすることも可能であり、この場合には、一定周期毎にエア混入率の推定結果が更新されるので、エア混入率の変化に精度良く補正値を追従変化させることが可能である。
【００２８】
上記各方法は、いずれも変速動作に関与しない油圧のステップ変化を生じさせる構成であるが、本実施の形態のように、摩擦係合要素の締結時にプリチャージを行う構成の場合には、前記プリチャージを行ったときの実油圧の変化から、油圧のステップ応答を求めることができる。
図４に示すように、プリチャージの指示圧を出力したときの実油圧変化を、油圧センサ又は油圧スイッチによって検出するようにし、該検出結果から油圧のステップ応答を求めるようにする。
【００２９】
ここで、プリチャージを伴って締結が行われる摩擦係合要素毎に油圧センサ又は油圧スイッチを設け、変速の種類毎に油圧のステップ応答を求めて、次回の同じ変速（同じ摩擦係合要素の締結が行われる変速）において、前回の変速時に求めたステップ応答に応じた補正を加える構成としても良い。
また、１つの摩擦係合要素に対する締結圧のみを油圧センサ又は油圧スイッチで検出して、油圧のステップ応答を求める構成とし、他の摩擦係合要素の締結を行わせる他の変速においては、前記ステップ応答に応じた補正値に修正を加えて適用させる構成として、油圧センサ，油圧スイッチの設置数を節約する構成としても良い。
【００３０】
尚、上記実施の形態では、油圧のステップ応答から推定したエア混入率に基づいて、駆動電流を補正する構成としたが、前記エア混入率に応じて要求油圧を駆動電流に変換するテーブルを補正しても良いし、また、要求油圧自体をエア混入率に応じて補正しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される自動変速機を示すシステム図。
【図２】自動変速機の詳細を示す構成図。
【図３】上記自動変速機における摩擦係合要素の締結状態の組み合わせによる変速の様子を示す図。
【図４】変速時の油圧制御の様子を示すタイムチャート。
【図５】エア混入率に応じたソレノイド駆動電流の補正制御の様子を示す制御ブロック図。
【符号の説明】
１エンジン
２自動変速機
３ソレノイドバルブユニット
４コントロールユニット
８３フロント遊星歯車組
８４リヤ遊星歯車組
Ｒ／Ｃリバースクラッチ
Ｈ／Ｃハイクラッチ
Ｂ／Ｂバンドブレーキ
Ｌ＆Ｒ／Ｂロー＆リバースブレーキ
ＦＷＤ／Ｃフォワードクラッチ

Claims

摩擦係合要素に対する供給油圧をソレノイドによって制御することによって変速を行わせる自動変速機の変速制御装置であって、
油圧のステップ応答を求め、該ステップ応答から作動油中におけるエアの混入率を推定し、該エア混入率に応じて前記ソレノイドの操作量を補正することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
変速動作に関与しない油圧のステップ変化を生じさせ、このときの実油圧の変化に基づいて、前記油圧のステップ応答を求めることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
前記油圧のステップ変化をセレクト位置がパーキングレンジのときに生じさせ、このときに求めた油圧のステップ応答に基づく前記操作量の補正量を、時間経過と共に減少させて用いることを特徴とする請求項２記載の自動変速機の変速制御装置。
前記油圧のステップ変化を一定周期毎に生じさせ、最新に求められた油圧のステップ応答に基づいて前記操作量の補正量を決定することを特徴とする請求項２記載の自動変速機の変速制御装置。
摩擦係合要素を締結させるときに作動油のプリチャージを行うよう構成され、前記油圧のステップ応答を、前記プリチャージ用の指示圧のステップ変化に対する実油圧の応答として求めることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
前記作動油のプリチャージ時に求められた油圧のステップ応答による前記操作量の補正量を、次回の同一の変速動作において適用することを特徴とする請求項５記載の自動変速機の変速制御装置。
前記作動油のプリチャージ時に求められた油圧のステップ応答による前記操作量の補正量を、他の変速動作に対して修正して適用することを特徴とする請求項５記載の自動変速機の変速制御装置。