JP4668391B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標油圧と実圧との偏差が大きく変動したときは油圧発振と判定し、フィードバック制御を中止する自動変速機の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベルト式無段変速機や、いわゆるＡ／Ｔとして知られている通常の多段式自動変速機等においては、伝達ベルトや摩擦係合部材等の動力伝達部材の摩擦係合力が必要かつ充分となるように、それらを動作させる油圧を制御している。この油圧は、ライン圧とも称され、動力を伝達する部材を相互に押圧するための油圧アクチュエータの元圧として用いられる。
【０００３】
油圧制御装置では、先ず、供給油圧の目標油圧を車両状態に基づいて決定し、実際の制御油圧と目標油圧との偏差が解消されるように、元圧となる油圧を連続的に変化させている。
【０００４】
例えばベルト式無段変速機では、セカンダリプーリとプライマリプーリとの溝幅を互いに反比例状態で可変させて運転状態に適合する変速比を得ているが、この場合、セカンダリプーリへ供給するセカンダリ油圧をライン圧とし、このライン圧を元圧としてプライマリプーリへ供給するプライマリ圧を設定している。
【０００５】
このセカンダリ圧及びプライマリ圧は運転条件に応じて可変設定されるが、この変速制御に際してはフィードバック制御が多く用いられている。例えば、特開平６−４２６１９号公報には、セカンダリ圧及びプライマリ圧が所定圧（目標油圧）になるように流体圧力装置に信号を出力し、流体圧力を調圧して、実際のセカンダリ圧やプライマリ圧が目標油圧に追従するようにフィードバック制御する技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば共通のライン圧を利用して他の油圧制御系が制御されている場合、この他の油圧制御系の過渡状態における一時的な圧力変動が、自動変速機側へ供給する油圧に外乱として影響を及ぼし易くなる。
【０００７】
このような状態のときに、上記公報に開示されているようなフィードバック制御を継続すると、このフィードバック制御では、目標油圧に対して実際の油圧が追従するように制御しているため、他の油圧制御系の圧力変動が外乱として影響を及ぼした場合には、早期に収束させる方向へフィードバックゲインが設定されるが、油圧制御系には応答遅れがあるため、実際の制御油圧の変動と、この油圧を制御するアクチュエータを駆動させる制御信号との間に位相のずれが生じ、この影響で油圧発振（油圧変動）が発生し制御性が却って阻害されてしまう。
【０００８】
又、この位相のずれを、目標油圧と実際の油圧との偏差、或いは油温、目標油圧などで場合分けして設定すると、プログラムが複雑になると共に、バラツキ等を考慮した調整、確認に手間が掛かり、良好な制御性を得ることができない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、油圧発振を簡単に検出し、この油圧発振を抑制して、良好な制御性を得ることのできる自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による自動変速機の油圧制御装置は、目標油圧を設定する目標油圧設定部と、実圧を検出する実圧検出部と、上記目標油圧と上記実圧との偏差から該実圧を上記目標油圧に追従させるフィードバック補正量を設定するフィードバック制御部と、上記目標油圧と上記実圧との偏差が大きく変動したときは油圧発振と判定する実圧変動検出部とを備え、上記実圧変動検出部で油圧発振と判定したとき、上記フィードバック制御部は上記フィードバック補正量を段階的に減少させ、上記目標油圧設定部は上記目標油圧を増加させることを特徴とする。
【００１１】
このような構成では、目標油圧と実圧との偏差が大きく変動したときは油圧発振と判定し、フィードバック補正量を段階的に減少させると共に、目標油圧を増加させる。
【００１２】
この場合、好ましくは、上記フィードバック制御部における上記フィードバック補正量の段階的な減少は、該フィードバック補正量が零或いは極小値に達するまで行うことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１に無段変速機の制御装置の構成図を示す。
【００１７】
先ず、無段変速機の駆動系の構成について説明する。同図の符号１は車両に搭載されている無段変速機で、プライマリプーリ２と、セカンダリプーリ３と、このプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３に巻回された駆動ベルト４とを備えており、エンジン５の出力は、クランク軸６からトルクコンバータ装置７、前後進切換装置８を介して、プライマリプーリ２を軸支するプライマリ軸２Ａに伝達され、無段変速機１により、変速及びトルク増幅が行われた後、セカンダリプーリ３を軸支するセカンダリ軸３Ａから、減速ギヤ列９、ディファレンシャル装置Ｄを介して車輪Ｗに出力される。
【００１８】
プライマリプーリ２は、プライマリ軸２Ａに固定されたプライマリ固定シーブ２Ｂと、プライマリ軸２Ａに対して軸方向にスライド自在に支持されているプライマリ可動シーブ２Ｃとを有しており、プライマリ可動シーブ２Ｃが、プライマリ軸２Ａの軸方向にスライドすることにより、プライマリ可動シーブ２Ｃとプライマリ固定シーブ２Ｂとの溝幅が調整される。
【００１９】
同様に、セカンダリプーリ３は、セカンダリ軸３Ａに固定されたセカンダリ固定シーブ３Ｂと、セカンダリ軸３Ａに対して軸方向にスライド自在に支持されているセカンダリ可動シーブ３Ｃとを有しており、セカンダリ可動シーブ３Ｃが、セカンダリ軸３Ａの軸方向にスライドすることにより、セカンダリ可動シーブ３Ｃとセカンダリ固定シーブ３Ｂとの溝幅が調整される。
【００２０】
この各プーリ２、３の溝幅は、プライマリシリンダ２Ｄに導入されるプライマリ圧Ｐｂとセカンダリシリンダ３Ｄに導入されるライン圧（セカンダリ圧）Ｐｓとの関係に応じて設定される。
【００２１】
次に、無段変速機１の油圧制御系の構成について説明する。オイルパン４０に連通するオイルポンプ３４から吐出される油圧は、ライン圧油路４１を介して連通するセカンダリ制御弁５０により、所定のライン圧Ｐｓに調圧され、このライン圧Ｐｓがセカンダリ圧油路４２を介してセカンダリシリンダ３Ｄにセカンダリ圧（Ｐｓ）として供給される。
【００２２】
更に、このライン圧Ｐｓは、ライン圧油路４１に接続する分岐油路４３を介してプライマリ制御弁６０に導かれ、ここで、所定に減圧されてプライマリ圧Ｐｐを生成し、このプライマリ圧Ｐｐがプライマリ圧油路４４を介してプライマリシリンダ２Ｄに供給される。
【００２３】
両制御弁５０，６０には比例ソレノイド５１，６１が併設されており、各制御弁５０，６０は、比例ソレノイド５１，６１の動作量に従い、ライン圧Ｐｓ、プライマリ圧Ｐｐを生成する。この両比例ソレノイド５１，６１は、制御装置７０からのソレノイド電流Ｉｓ，Ｉｐにより制御動作される。
【００２４】
制御装置７０では、プライマリ回転数センサで検出したプライマリ回転数Ｎｐ、セカンダリ回転数センサで検出したセカンダリ回転数Ｎｓ、スロットル開度センサで検出したスロットル開度θ、エンジン回転数センサで検出したエンジン回転数Ｎｅ、及びライン圧油路４１に介装したライン圧センサ４５で検出したライン圧（実圧）Ｐｓ等の運転条件を検出する各種パラメータを読込み、ライン圧制御、及び変速制御を行う。尚、無段変速機１の変速制御に関しては、本出願人が先に提出した特開２０００−９７３２１号公報に詳述されているため、ここでの説明は省略し、以下においては、ライン圧制御について説明する。
【００２５】
図２に制御装置７０で処理されるライン圧制御の機能ブロック図を示す。このライン圧制御を行う機能は、目標油圧設定部１１、比例ソレノイド基本制御量設定部１２、実圧検出部１３、フィードバック制御部１４、実圧変動検出部１５、比例ソレノイド駆動部１６で構成され、比例ソレノイド駆動部１６から出力するソレノイド電流Ｉｓがセカンダリ制御弁５０の比例ソレノイド５１へ出力される。
【００２６】
目標油圧設定部１１では、目標油圧である目標ライン圧Ｐｓｂを次式に基づき設定する。すなわち、先ず、プライマリ回転数Ｎｐとセカンダリ回転数Ｎｓとに基づき変速比ｉを算出する。
ｉ＝Ｎｐ／Ｎｓ …（１）
次いで、変速比ｉとスロットル開度θとに基づき、マップを補間計算付で検索してエンジントルクＴｅを算出する。
Ｔｅ＝ｆ（ｉ・θ） …（２）
その後、無段変速機１に対する入力トルクＴｉｎを次式から算出する。
Ｔｉｎ＝Ｔｅ・ｔ−ｇｉ …（３）
ここで、ｔ：トルコンによるトルク増幅率、ｇｉ：慣性力
そして、目標ライン圧Ｐｓｂを次式から算出する。
Ｐｓｂ＝Ｔｉｎ・Ｐｓｕ−ｇｓ＋Ｐｍ …（４）
【００２７】
ここで、Ｐｓｕ：セカンダリプーリのスリップ限界セカンダリ圧（必要セカンダリ圧）であり、変速比ｉに基づきテーブル検索により設定する（Ｐｓｕ＝ｆ(ｉ)）
ｇｓ：セカンダリシリンダの遠心圧力であり、セカンダリ回転数Ｎｓに基づきテーブル検索により設定する（ｇｓ＝ｆ(Ｎｓ)）
Ｐｍ：マージンであり、変速比ｉに基づきテーブル検索により設定する（Ｐｍ＝ｆ(ｉ)）
【００２８】
比例ソレノイド基本制御量設定部１２では、目標ライン圧Ｐｓｂに基づき、比例ソレノイド５１を駆動させる基本ソレノイド電流Ｉｆｆを設定する。又、実圧検出部１３では、ライン圧センサ４５の出力信号に基づき実際のライン圧（実圧）を検出する。
【００２９】
フィードバック制御部１４では、目標油圧設定部１１で設定した目標ライン圧Ｐｓｂと実圧検出部で検出した実圧Ｐｓとの偏差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐｓｂ−Ｐｓ）に基づき、ＰＩ制御(比例積分制御）或いはＰＩＤ制御（比例積分微分制御）等を用いてフィードバックゲイン（電流値）Ｉｆを設定する。
【００３０】
そして、比例ソレノイド駆動部１６から比例ソレノイド５１に対し、比例ソレノイド基本制御量設定部１２で設定した基本ソレノイド電流Ｉｆｆにフィードバック制御部１４で設定したフィードバックゲインＩｆを加算した電流に対応するソレノイド電流Ｉｓを出力する。
【００３１】
一方、実圧変動検出部１５では、実圧検出部１３で検出した実圧Ｐｓと目標油圧設定部１１で設定した目標ライン圧Ｐｓｂとの偏差（油圧偏差）ΔＰｓを求め、この油圧偏差ΔＰｓと発振判定値とを比較し、油圧偏差ΔＰｓが発振判定値を越える上下変動を設定時間内に繰り返したとき油圧発振発生と判定する。
【００３２】
実圧変動検出部１５で油圧発振を検出すると、フィードバック制御部１４ではフィードバックゲインＩｆを零、或いは小さく設定し、又、目標油圧設定部１１では目標ライン圧Ｐｓｂを所定量増量する。
【００３３】
油圧発振の検出、及び油圧発振発生時の目標ライン圧Ｐｓｂ、フィードバックゲインＩｆの制御は、具体的には、図３に示す油圧発振検出ルーチンに従って処理される。
先ず、ステップＳ１で油圧偏差ΔＰｓの絶対値｜ΔＰｓ｜と発振判定値（例えば、０．５ＭＰａ）とを比較し、絶対値｜ΔＰｓ｜が発振判定値を越えたときは、ステップＳ２へ進み、又、絶対値｜ΔＰｓ｜が発振判定値以内のときはステップＳ７へジャンプし、油圧発振フラグＦｐをクリアして（Ｆｐ←０）、ルーチンを抜ける。
【００３４】
そして、ステップＳ２へ進むと、絶対値｜ΔＰｓ｜が発振判定値を越えて、この絶対値｜ΔＰｓ｜が発振判定値以下となる迄の時間が、予め設定した所定時間以内か否かを調べ、所定時間を経過しているときは、Ｓ７へジャンプし、油圧発振フラグＦｐをクリアして（Ｆｐ←０）、ルーチンを抜ける。
【００３５】
又、所定時間以内のときは、ステップＳ３へ進み、油圧偏差ΔＰｓが逆側の発振判定値を越えたか否かを調べ、越えていないときは、ステップＳ７へジャンプし、油圧発振フラグＦｐをクリアして（Ｆｐ←０）、ルーチンを抜ける。
【００３６】
一方、油圧偏差ΔＰｓが逆側の発振判定値を越えたときは油圧発振発生と判定し、ステップＳ４へ進み、油圧発振フラグＦｐをセットして（Ｆｐ＝１）、ステップＳ５へ進み、目標ライン圧Ｐｓｂを演算周期毎に設定量ずつ増加させると共に、フィードバック制御を中止し、最新のフィードバックゲインＩｆを基準とし、このフィードバックゲインＩｆを設定量ずつ演算周期毎に減少させる。
【００３７】
その間、ステップＳ６では、経過時間を計時し、所定時間が経過したとき、目標ライン圧Ｐｓｂ、及びフィードバックゲインＩｆを固定し、ステップＳ７へ進み、油圧発振フラグＦｐをクリアして（Ｆｐ←０）、ルーチンを抜ける。
【００３８】
ステップＳ６で計時する時間は、目標ライン圧Ｐｓｂが現在の圧力から設定値（本実施の形態では、０．２ＭＰａ）だけ増加され、又、フィードバックゲインＩｆが零或いは極小値に達するまでの時間であり、本実施の形態では、約１ｓｅｃに設定されている。
【００３９】
又、油圧発振フラグＦｂの値は、目標油圧設定部１１、フィードバック制御部１４で読込まれ、油圧発振フラグＦｂがセットされると、フィードバック制御部１４ではフィードバック制御が中止され、又、油圧フラグＦｂがクリアされると、フィードバック制御部１４では、フィードバック制御が再開され、このとき、目標油圧設定部１１、フィードバック制御部１４では、そのときの目標ライン圧Ｐｓｂ、フィードバックゲインＩｆに基づき、それらを所定の傾きを有して通常の制御へ復帰させる制御が行われる。
【００４０】
この制御の一例を、図４のタイムチャートに基づいて説明する。例えば、領域Ａに示すように、油圧偏差ΔＰｓが、一旦下位側の発振判定値を下回った場合であっても、次の上限値が上位側の発振判定値に達していないので、このような状態では発振は抑制されたと判断され、通常の制御を継続させる。
【００４１】
一方、領域Ｂに示すように、油圧偏差ΔＰｓが、下位側の発振判定値を下回り、設定時間以内に反転して下位側の発振判定値を再び横切り、上位側の発振判定値に達したときは（時間ｔ１）、油圧発振の発生と判定し、油圧発振フラグＦｂをセットすると共に、フィードバックゲインＩｆを零或いは極小値に達するまで段階的に減少させ、更に、目標ライン圧Ｐｓｂを現在の圧力から所定値（例えば、０．２ＭＰａ）に達するまで増加させる。
【００４２】
尚、この場合、フィードバックゲインＩｆ、及び目標ライン圧Ｐｓｂを減少或いは増加させる際の傾きは、実験などから最適な値を求める。
【００４３】
このように、本実施の形態では、油圧偏差ΔＰｓが、上位側の発振判定値以上となった後、所定時間内に、下位側の発振判定値以下となったとき、或いは、油圧偏差ΔＰｓが、下位側の発振判定値以下となった後、所定時間内に、上位側の発振判定値以上となったときは、油圧発振の発生と判定し、フィードバックゲインを零或いは極小値になるまで段階的に減少させるようにしたので、フィードバック制御とライン圧を制御するアクチュエータを駆動させる制御信号との間の位相のずれによって助長される油圧発振が緩和される。
【００４４】
又、このとき、目標ライン圧Ｐｓｂを現在の圧力から設定値（例えば、０．２ＭＰａ）分だけ増加させるようにしたので、油圧発振が発生する直前のフィードバック制御により補われていた油圧バラツキ分が補完される。すなわち、油圧発振を検出したときフィードバック制御を中止すると、今までフィードバック制御により保持されていた目標ライン圧Ｐｓｂに実圧Ｐｓが到達しない場合があるため、予め目標ライン圧Ｐｓｂを増加させておくことで、ライン圧の不足分が補われ、ベルトスリップが防止される。
【００４５】
尚、この設定値は固定値であっても良いが、油圧発振を検出する前の所定時間の間のフィードバックゲインの平均値や、一定車速、一定エンジン回転数等、油圧が安定しているときのフィードバックゲイン、或いは油圧偏差から求める可変値であっても良い。
【００４６】
又、本発明は、上記実施の形態に限るものではなく、例えばいわゆるＡ／Ｔとして知られている通常の多段式自動変速機の摩擦伝達部材の係合圧を制御する油圧系に採用することも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、油圧発振を簡単に検出し、この油圧発振を抑制して良好な制御性を得ることができる等、優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】無段変速機の制御装置の構成図
【図２】制御系の構成を示す機能ブロック図
【図３】油圧発振検出ルーチンを示すフローチャート
【図４】油圧発振検出時の制御を示すタイムチャート
【符号の説明】
１ 無段変速機（自動変速機）
１１ 目標油圧設定部
１３ 実圧検出部
１４ フィードバック制御部
１５ 実圧変動検出部
Ｉｆ フィードバックゲイン（フィードバック補正量）
ΔＰ 偏差
Ｐｓ 実圧
Ｐｓｂ 目標ライン圧（目標油圧）

Claims (2)

1. 目標油圧を設定する目標油圧設定部と、
   実圧を検出する実圧検出部と、
   上記目標油圧と上記実圧との偏差から該実圧を上記目標油圧に追従させるフィードバック補正量を設定するフィードバック制御部と、
   上記目標油圧と上記実圧との偏差が大きく変動したときは油圧発振と判定する実圧変動検出部とを備え、
   上記実圧変動検出部で油圧発振と判定したとき、上記フィードバック制御部は上記フィードバック補正量を段階的に減少させ、上記目標油圧設定部は上記目標油圧を増加させることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 上記フィードバック制御部における上記フィードバック補正量の段階的な減少は、該フィードバック補正量が零或いは極小値に達するまで行う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。

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