JP3927373B2

JP3927373B2 - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP3927373B2
Application number: JP2001038014A
Authority: JP
Inventors: 正伸堀口; 正之細野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: JP2002243029A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機の油圧制御装置に関し、詳しくは、油圧回路中に混入したエアーを排出させるための油圧制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、摩擦係合要素の締結・解放を油圧で制御する自動変速機の油圧制御装置において、非変速中にそのときの変速段の要求からは解放されるべき摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）に対して、ピストンがストロークしない範囲で油圧を周期的に供給することで、油圧回路中に混入したエアーを排出する構成が知られている（特開平１０−１６９７６４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のエアー排出制御においては、そのときの変速段の要求からは本来解放されるべき摩擦係合要素に対して油圧を供給するから、油圧が供給されているときに変速要求に基づいて締結制御が開始されると、通常よりも高い初期圧から締結制御が開始されることになって、締結が早まり、変速ショックを発生させてしまう可能性がある。
【０００４】
従って、前記エアー排出制御は、油圧回路にエアーが実際に混入しているときに限って行わせることが好ましいが、従来では、エアーが実際に混入しているか否かを判断することなく、油圧供給を行わせるようになっていたため、エアーが実際には混入していないのに、エアー排出のための油圧供給が行われて、変速制御に無用な悪影響を与えてしまうことがあるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、油圧回路へのエアー（気泡）混入の有無を判断し、実際にエアーが混入しているときにのみ、強制的な油圧の供給を行わせることができるようにして、変速への影響を極力回避できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため請求項１記載の発明では、非変速中に現在の変速段で解放されるべき摩擦係合要素に対して強制的に油圧を供給することで、油圧回路中に混入したエアーを排出する自動変速機の油圧制御装置において、前記自動変速機と組み合わされるエンジンの始動時におけるエンジン又は自動変速機の温度が、基準温度を下回るときに、前記エアー排出のための強制的な油圧供給を行わせる一方、前記温度が前記基準温度以上であるときには、前回運転時においてエアー排出制御が行われていない場合、及び、エアー排出制御を行ったものの予定される期間だけエアー排出制御が行われなかった場合に、前記エアー排出のための強制的な油圧供給を行わせるよう構成した。
【０００９】
かかる構成によると、始動時におけるエンジン又は自動変速機の温度が、基準温度を下回るときには、前回の運転時から所定時間以上経過しており、その間に油圧回路にエアーが混入しているものと推定して、本来解放されるべき摩擦係合要素に対する油圧供給を行わせる。また、始動時における温度が高い場合で、かつ、前回の運転時においてエアー排出制御が完了していない場合には、直前の停止期間中にエアーが混入していないとしても、それよりも前に混入したエアーが排出されずに残っている可能性があるので、エアー排出のための油圧供給を強行させる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記エンジンの温度を代表するパラメータとして、エンジンの冷却水温度を判別する構成とした。請求項３記載の発明では、前記自動変速機の温度を代表するパラメータとして、自動変速機の作動油の温度を判別する構成とした。請求項４記載の発明では、前記基準温度を、外気温度が低いときほど低く変更する構成とした。
【００１１】
かかる構成によると、外気温度が低いときには、時間経過に対するエンジン又は自動変速機の温度低下が急になるので、基準温度を外気温度が低いときほど低く設定する。請求項５記載の発明では、非変速中に現在の変速段で解放されるべき摩擦係合要素に対して強制的に油圧を供給することで、油圧回路中に混入したエアーを排出する自動変速機の油圧制御装置において、前記自動変速機と組み合わされるエンジンの停止時間が基準時間を上回るときに、前記エアー排出のための強制的な油圧供給を行わせる一方、前記停止時間が前記基準時間以下であるときには、前回運転時においてエアー排出制御が行われていない場合、及び、エアー排出制御を行ったものの予定される期間だけエアー排出制御が行われなかった場合に、前記エアー排出のための強制的な油圧供給を行わせるよう構成した。
【００１２】
かかる構成によると、エンジンの停止時間が基準時間を上回るときには、その間に油圧回路にエアーが混入しているものと推定し、本来解放されるべき摩擦係合要素に対する油圧供給を行わせる。一方、エンジンを停止させてから短期間のうちの再始動された場合であっても、前回の運転時においてエアー排出制御が完了していない場合には、直前の停止期間中にエアーが混入していないとしても、それよりも前に混入したエアーが排出されずに残っている可能性があるので、エアー排出のための油圧供給を強行させる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の発明によると、再始動時の温度から油圧回路に対する油圧供給が停止されていた期間を簡便に判断でき、実際にエアーが混入しているときに限った油圧供給を容易に実現できると共に、エアーが完全に排出されずに残っている状態であるのに、停止期間が短いためにエアー排出制御がキャンセルされてしまうことを回避でき、確実にエアーを排出させることができるという効果がある。
【００１５】
請求項４記載の発明によると、外気温度が異なっても、再始動時の温度から油圧回路に対する油圧供給が停止されていた期間を精度良く判断することができるという効果がある。
【００１６】
請求項５記載の発明によると、エンジンの停止により油圧回路に対する油圧供給が停止されていた時間を正確に判断でき、実際に油圧回路にエアーが混入しているか否かをより精度良く判断できると共に、エアーが完全に排出されずに残っている状態であるのに、停止期間が短いためにエアー排出制御がキャンセルされてしまうことを回避でき、確実にエアーを排出させることができるという効果がある。
【００１７】
【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、実施の形態における車両の駆動系を示すものであり、エンジン１の出力軸には、トルクコンバータ２を介して自動変速機３が接続され、該自動変速機３の出力軸によって図示しない車両の駆動輪が回転駆動される。
【００１８】
図２は、前記自動変速機３の変速機構部を示すスケルトンである。
前記変速機構部は、２組の遊星歯車Ｇ１，Ｇ２、３組の多板クラッチ（ハイクラッチＨ／Ｃ，リバースクラッチＲ／Ｃ，ロークラッチＬ／Ｃ）、１組のブレーキバンド２＆４／Ｂ、１組の多板式ブレーキ（ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ）、１組のワンウェイクラッチＬ／ＯＷＣで構成される。
【００１９】
前記２組の遊星歯車Ｇ１，Ｇ２は、それぞれ、サンギヤＳ１，Ｓ２、リングギヤｒ１，ｒ２及びキャリアｃ１，ｃ２よりなる単純遊星歯車である。
前記遊星歯車組Ｇ１のサンギヤＳ１は、リバースクラッチＲ／Ｃにより入力軸ＩＮに結合可能に構成される一方、ブレーキバンド２＆４／Ｂによって固定可能に構成される。
【００２０】
前記遊星歯車組Ｇ２のサンギヤＳ２は、入力軸ＩＮに直結される。
前記遊星歯車組Ｇ１のキャリアｃ１は、ハイクラッチＨ／Ｃにより入力軸ＩＮに結合可能に構成される一方、前記遊星歯車組Ｇ２のリングギヤｒ２が、ロークラッチＬ／Ｃにより遊星歯車組Ｇ１のキャリアｃ１に結合可能に構成され、更に、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂにより遊星歯車組Ｇ１のキャリアｃ１を固定できるようになっている。
【００２１】
そして、出力軸ＯＵＴには、前記遊星歯車組Ｇ１のリングギヤｒ１と、前記遊星歯車組Ｇ２のキャリアｃ２とが一体的に直結されている。
尚、図２において、符号２１は、エンジン１によって駆動され、自動変速機に作動油を供給するオイルポンプ（油圧ポンプ）を示す。
上記構成の変速機構部において、前進の１速〜４速及び後退Ｒは、図３に示すように、各クラッチ・ブレーキ（摩擦係合要素）の締結・解放状態の組み合わせによって実現される。
【００２２】
尚、図３において、丸印が締結状態を示し、記号が付されていない部分は解放状態とすることを示すが、特に、１速におけるロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの黒丸で示される締結状態は、１レンジでのみの締結を示すものとする。
上記摩擦係合要素の締結・解放論理は、図１に示される変速制御用のコントロールバルブ４に挿置されるシフトソレノイド（Ａ）５及びシフトソレノイド（Ｂ）６のＯＮ・ＯＦＦの組み合わせによって実現される（図４参照）。
【００２３】
また、前記コントロールバルブ４には、ライン圧ソレノイド７が挿置され、該ライン圧ソレノイド７によりコントロールバルブ４のライン圧が制御される。
前記シフトソレノイド（Ａ）５，シフトソレノイド（Ｂ）６及びライン圧ソレノイド７は、Ａ／Ｔコントローラ１１によって制御される。
前記Ａ／Ｔコントローラ１１には、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード（以下、ＡＴＦという）の温度を検出するＡＴＦ温度センサ１２，アクセルペダル（図示省略）に連動しエンジン１の吸気絞りを行なうスロットルバルブ８の開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１３，車両の走行速度ＶＳＰを車速センサ１４，エンジン１の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１５，シフトノブの操作で選択されるレンジ位置を検出するインヒビタースイッチ１６，エンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ１７，外気温度を検出する外気温度センサ１８，エンジン１の潤滑油の温度を検出する油温センサ１９などから検出信号が入力されると共に、イグニッションスイッチ２０からのＯＮ・ＯＦＦ信号などが入力される。
【００２４】
そして、前記Ａ／Ｔコントローラ１１は、上記の各種検出信号に基づいて、通常の変速制御を行なう一方、図５のフローチャートに示す制御プログラムを実行することで、車両が放置されている間に油圧回路に混入したエアー（気泡）を排出する制御を行なう。
図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、イグニッションスイッチ２０のＯＦＦからＯＮへの切り換え時であるか否かを判別し、ＯＮに切り換えられたときには、ステップＳ２へ進む。
【００２５】
ステップＳ２では、外気温度センサ１８からの検出信号を読み込んで、外気温度を検出する。
ステップＳ３では、前記ステップＳ２で検出した外気温度に応じて、基準温度ＴＭＰを設定する。前記基準温度ＴＭＰは、外気温度が高いときほどより高い温度に設定される。
【００２６】
ステップＳ４では、水温センサ１７からの検出信号を読み込んで、冷却水温度を検出する。
上記冷却水温度はエンジン１の温度を代表するパラメータであり、この冷却水温度に代えて、油温センサ１９からの検出信号に基づいて潤滑油の温度を検出させても良いし、また、エンジン１の温度に代えて自動変速機３の温度を代表するＡＴＦの温度をＡＴＦ温度センサ１２からの検出信号に基づいて検出させる構成としても良い。
【００２７】
ステップＳ５では、前記ステップＳ４で検出した冷却水温度（又は潤滑油温度又はＡＴＦ温度）とステップＳ３で設定した基準温度ＴＭＰとを比較する。
そして、ステップＳ４で検出した冷却水温度（又は潤滑油温度又はＡＴＦ温度）が基準温度ＴＭＰ未満であるときには、ステップＳ７へ進み、油圧回路にエアーが混入している状態であると推定する。
【００２８】
前記冷却水温度（又は潤滑油温度又はＡＴＦ温度）が基準温度ＴＭＰ未満である状態とは、エンジン１が停止されてから所定時間以上経過していることを示し、前記所定時間以上油圧回路への油圧供給が停止された状態で放置されたことで、油圧回路へのエアーの混入が予測されるものである。
一方、ステップＳ４で検出した冷却水温度（又は潤滑油温度又はＡＴＦ温度）が基準温度ＴＭＰ以上であるときには、ステップＳ６へ進む。
【００２９】
ステップＳ６では、前回の運転時にエアー排出制御が行われ、かつ、予定される期間だけエアー排出制御が行われたか否かを判別する。
ステップＳ６で、前回の運転時にエアー排出制御が行われていないと判別されたり、エアー排出制御を行ったものの、最後まで行われず未完のままエンジン１が停止されたと判別されたときには、前記ステップＳ７へ進んで、油圧回路にエアーが混入している状態であると推定する。
【００３０】
また、前回の運転時にエアー排出制御が行われ、かつ、予定される期間だけエアー排出制御が行われ、エアー排出が完了している場合には、ステップＳ８へ進んで、油圧回路にエアーが混入していない状態であると推定する。
ステップＳ４で検出した冷却水温度（又は潤滑油温度又はＡＴＦ温度）が基準温度ＴＭＰ以上である場合は、エンジン１が停止されてから大きく温度低下する前に再始動されたことになり、エンジン１が停止されていた期間が短いため、その間でのエアー混入はないものと推定される。
【００３１】
しかし、前回の運転時においてエアー排出制御が完了していない場合には、その前に混入したエアーが排出されずに残っている可能性があるので、エンジン１が停止されていた期間が短くても、前回運転時にエアー排出制御が完了していない場合には、エアーの混入状態を推定する。
ステップＳ８でエアーが混入していないと判別したときには、エアー排出のための油圧供給制御を行うことなく、本プログラムを終了させる。
【００３２】
従って、エアーが実際には混入していない状態で、エアー排出制御が行われ、通常の変速制御に悪影響を与えることが回避される。
一方、ステップＳ７でエアーが混入している可能性があると判別されたときには、ステップＳ９以降でエアー排出のための油圧制御を行う。
ステップＳ９では、エアー排出制御の実行許可条件が成立しているか否かを判別する。
【００３３】
前記実行許可条件として、例えば以下の（１）〜（３）の条件を判別する。
（１）イグニッションスイッチがＯＮされた後最初にＮレンジ（ニュートラルレンジ）から切り換えられたＤレンジ（ドライブレンジ）状態であること。
（２）ＮレンジからＤレンジへの切り換え直後の所定時間において行われるライン圧制御（ＮＤセレクト制御）が終了していること。
【００３４】
（３）変速要求のない１速定常時であること。
実行許可条件が成立すると、ステップＳ１０へ進み、そのときの変速段（１速）で解放されるべき摩擦係合要素に対して強制的に油圧を供給するエアー排出制御を実行する。
具体的には、前記シフトソレノイド（Ａ）５及びシフトソレノイド（Ｂ）６を、周期的に共にＯＦＦに切り換える。
【００３５】
１速では、前記シフトソレノイド（Ａ）５及びシフトソレノイド（Ｂ）６は、共にＯＮ状態に制御され、ハイクラッチＨ／Ｃが解放され、ロークラッチＬ／Ｃが締結されるのに対し、前記シフトソレノイド（Ａ）５及びシフトソレノイド（Ｂ）６が共にＯＦＦの状態は３速の状態に対応し、３速ではロークラッチＬ／Ｃ及びハイクラッチＨ／Ｃが締結される（図３，４参照）。
【００３６】
従って、シフトソレノイド（Ａ）５及びシフトソレノイド（Ｂ）６を周期的に共にＯＦＦに切り換えることで、１速で解放されるべきハイクラッチＨ／Ｃに対して周期的に油圧の供給が繰り返されることになり、この油圧の供給によってハイクラッチＨ／Ｃの油圧回路に混入したエアーを排出させる。
ステップＳ１１では、上記エアー排出制御の実行時間が所定時間に到達したか否かを判別し、所定時間に到達するまではステップＳ９に戻るが、前記所定時間に到達すると、ステップＳ１２へ進み、エアー排出制御の完了を判定して、本プログラムを終了させる。
【００３７】
尚、上記ステップＳ６を省略し、温度が基準温度にまで低下しているか否かによって、エンジン１の停止中における油圧回路へのエアーの混入のみを判断させる構成としても良い。
図６は、エアー排出制御の第２の実施形態を示すフローチャートである。
ステップＳ２１では、イグニッションスイッチ２０のＯＮ・ＯＦＦを判別する。
【００３８】
イグニッションスイッチ２０がＯＦＦであるときには、ステップＳ２２へ進み、ＯＮからＯＦＦに切り換えられた初回であるか否かを判別する。
初回であれば、ステップＳ２３へ進み、タイマーtimerの値を０にリセットする。
初回でないときには、ステップＳ２４へ進み、前記タイマーtimerの前回値に１を加算した結果を今回値として、所定時間毎に実行される本プログラムの実行周期毎に、前記タイマーtimerの値をカウントアップさせる。
【００３９】
これにより、前記タイマーtimerは、イグニッションスイッチ２０がＯＦＦされてからの経過時間を計測することになる。
また、ステップＳ２１でイグニッションスイッチ２０がＯＮであると判別されると、ステップＳ２５へ進み、前記タイマーtimerの値と基準時間ＴＩＭとを比較する。
【００４０】
前記タイマーtimerは、イグニッションスイッチ２０がＯＦＦされてからの経過時間を計測するから、ステップＳ２５では、イグニッションスイッチ２０がＯＦＦされていた時間を判別することになる。
ステップＳ２５で前記タイマーtimerの値が基準時間ＴＩＭを超えていると判断されたときには、ステップＳ２７へ進み、油圧回路にエアーが混入している状態であると推定する。
【００４１】
前記タイマーtimerの値が基準時間ＴＩＭを超えていると判断されたときには、エンジン１が停止されていた時間、換言すれば、油圧回路への油圧供給停止状態で放置された時間が所定時間以上であり、その間に油圧回路にエアーが混入しているものと推定される。一方、ステップＳ２５で前記タイマーtimerの値が基準時間ＴＩＭ以下である判断されたときには、ステップＳ２６へ進む。
【００４２】
ステップＳ２６では、前回の運転時にエアー排出制御が行われ、かつ、予定される期間だけエアー排出制御が行われたか否かを判別する。
前記タイマーtimerの値が基準時間ＴＩＭ以下である判断されたときには、エンジン１が停止されていた時間、換言すれば、油圧回路への油圧供給が停止された状態で放置された時間が短く、その間でのエアーの混入はないものと推定されるが、前回運転時にエアー排出制御が完了していない場合には、排出されずに残っているエアーが存在する可能性があるので、ステップＳ２７へ進む。
【００４３】
一方、ステップＳ２６で、前回の運転時にエアー排出制御が完了していると判別されたときには、停止中のエアー混入がなく、然も、排出されずに残っているエアーもないと判断されるので、ステップＳ２８へ進み、エアーが混入していないと判別し、本プログラムを終了させる。
ステップＳ２７で油圧回路にエアーが混入していると判別されると、ステップＳ２９で、ステップＳ９と同様に、エアー排出制御の実行許可条件が成立しているか否かを判別する。
【００４４】
実行許可条件が成立すると、ステップＳ３０へ進み、ステップＳ１０と同様に、そのときの変速段（１速）で解放されるべき摩擦係合要素（ハイクラッチＨ／Ｃ）に対して強制的に油圧を供給するエアー排出制御を実行する。
ステップＳ３１では、上記エアー排出制御の実行時間が所定時間に到達したか否かを判別し、所定時間に到達するまではステップＳ２９に戻るが、前記所定時間に到達すると、ステップＳ３２へ進み、エアー排出制御の完了を判定して、本プログラムを終了させる。
【００４５】
尚、上記第２の実施形態においてもステップＳ２６の判別を省略しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態における車両駆動系を示すシステム図。
【図２】実施形態における変速機構を示すスケルトン図。
【図３】実施形態における各変速段における各摩擦係合要素の締結状態の組み合わせを示す図。
【図４】実施形態における各変速段におけるシフトソレノイドＡ，ＢのＯＮ・ＯＦＦの組み合わせを示す図。
【図５】エアー排出制御の第１実施形態を示すフローチャート。
【図６】エアー排出制御の第２実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン
２…トルクコンバータ
３…自動変速機
４…コントロールバルブ
５…シフトソレノイド（Ａ）
６…シフトソレノイド（Ｂ）
７…ライン圧ソレノイド
１１…Ａ／Ｔコントローラ
１２…ＡＴＦ温度センサ
１３…スロットル開度センサ
１４…車速センサ
１５…エンジン回転センサ
１６…インヒビタースイッチ
１７…水温センサ
１８…外気温度センサ
１９…油温センサ
２０…イグニッションスイッチ
２１…オイルポンプ
Ｇ１，Ｇ２…遊星歯車
Ｈ／Ｃ…ハイクラッチ
Ｒ／Ｃ…リバースクラッチ
Ｌ／Ｃ…ロークラッチ
２＆４／Ｂ…ブレーキバンド
Ｌ＆Ｒ／Ｂ…ロー＆リバースブレーキ
Ｌ／ＯＷＣ…ワンウェイクラッチ

Claims

非変速中に現在の変速段で解放されるべき摩擦係合要素に対して強制的に油圧を供給することで、油圧回路中に混入したエアーを排出する自動変速機の油圧制御装置において、
前記自動変速機と組み合わされるエンジンの始動時におけるエンジン又は自動変速機の温度が、基準温度を下回るときに、前記エアー排出のための強制的な油圧供給を行わせる一方、
前記温度が前記基準温度以上であるときには、前回運転時においてエアー排出制御が行われていない場合、及び、エアー排出制御を行ったものの予定される期間だけエアー排出制御が行われなかった場合に、前記エアー排出のための強制的な油圧供給を行わせるよう構成したことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
前記エンジンの温度を代表するパラメータとして、エンジンの冷却水温度を判別することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
前記自動変速機の温度を代表するパラメータとして、自動変速機の作動油の温度を判別することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
前記基準温度を、外気温度が低いときほど低く変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動変速機の油圧制御装置。
非変速中に現在の変速段で解放されるべき摩擦係合要素に対して強制的に油圧を供給することで、油圧回路中に混入したエアーを排出する自動変速機の油圧制御装置において、
前記自動変速機と組み合わされるエンジンの停止時間が基準時間を上回るときに、前記エアー排出のための強制的な油圧供給を行わせる一方、
前記停止時間が前記基準時間以下であるときには、前回運転時においてエアー排出制御が行われていない場合、及び、エアー排出制御を行ったものの予定される期間だけエアー排出制御が行われなかった場合に、前記エアー排出のための強制的な油圧供給を行わせるよう構成したことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。