(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦係合要素に対する供給油圧をソレノイドバルブによって制御して変速動作を行わせる構成の車両用自動変速機の制御装置であって、
前記摩擦係合要素に対する目標油圧を設定する目標油圧設定手段と、
該目標油圧設定手段で設定された目標油圧に対応するフィードホワード制御信号を設定するフィードホワード制御信号設定手段と、
前記摩擦係合要素に対する実際の供給油圧を検出する実油圧検出手段と、
前記設定された目標油圧に対し位相遅れ処理を施す位相遅れ処理手段と、
該位相遅れ処理手段による位相遅れ処理後の前記目標油圧と前記検出された実際の供給油圧とから制御偏差を演算し、該制御偏差に応じてフィードバック制御信号を設定するフィードバック制御信号設定手段と、
前記フィードホワード制御信号とフィードバック制御信号とに基づく制御信号を前記ソレノイドバルブに出力する制御信号出力手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
【請求項２】
摩擦係合要素に対する供給油圧をソレノイドバルブによって制御して変速動作を行わせる構成の車両用自動変速機の制御装置であって、
前記摩擦係合要素に対する目標油圧を設定する目標油圧設定手段と、
該目標油圧設定手段で設定された目標油圧に対応するフィードホワード制御信号を設定するフィードホワード制御信号設定手段と、
前記摩擦係合要素に対する実際の供給油圧を検出する実油圧検出手段と、
該実油圧検出手段で検出された実際の供給油圧に対し位相進み処理を施す位相進み処理手段と、
該位相進み処理手段による位相進み処理後の前記実際の供給油圧と前記設定された目標油圧とから制御偏差を演算し、該制御偏差に応じてフィードバック制御信号を設定するフィードバック制御信号設定手段と、
前記フィードホワード制御信号とフィードバック制御信号とに基づく制御信号を前記ソレノイドバルブに出力する制御信号出力手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記制御偏差に応じて、前記フィードバック制御信号設定手段におけるフィードバックゲインを変更するフィードバックゲイン変更手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記車両用自動変速機の作動油の温度を検出する油温検出手段と、該油温検出手段で検出された作動油の温度に応じて、前記フィードバック制御信号設定手段におけるフィードバックゲインを変更する油温によるフィードバックゲイン変更手段と、を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記制御偏差に応じて、前記フィードバック制御信号設定手段における制御偏差の演算に用いられる目標油圧を補正する目標油圧変更手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用自動変速機の制御装置に関し、詳しくは、摩擦係合要素に対する供給油圧をフィードバック制御するよう構成された制御装置に関する。
【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油圧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）が発生することが知られている（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】
ところで、前述のように２つの摩擦係合要素の締結と解放とを同時に油圧制御して変速を行う車両用自動変速機においては、締結側の初期油圧の応答が変速ショックの発生に大きく影響することが知られている。このため、始動直後等の作動油（ＡＴＦ）温度が低く十分な油圧応答が得られないときに、変速ショックを招く可能性があった。
【０００４】
油圧を目標値に一致させるべくフィードバック制御を行う構成の場合には、フィードバックゲインを大きく設定すれば油圧応答が改善されるものの、単にフィードバックゲインを大きくすると、目標油圧のステップ変化後に油圧が変化し始めるまでの不感帯においても、大きなゲインでフィードバック制御されることになるため、大きなオーバーシュートが発生してしまう可能性がある。また、フィードバックゲインが大きいと目標値付近で油圧のハンチングが発生する可能性があり、油圧変化の応答を改善しつつオーバーシュートやハンチングの発生を回避することが困難であった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、油圧応答を向上させつつ、オーバーシュートやハンチングの発生を回避できる車両用自動変速機の制御装置を提供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記載の発明は、摩擦係合要素に対する供給油圧をソレノイドバルブによって制御して変速動作を行わせる構成の車両用自動変速機の制御装置であって、前記摩擦係合要素に対する目標油圧を設定する目標油圧設定手段と、該目標油圧設定手段で設定された目標油圧に対応するフィードホワード制御信号を設定するフィードホワード制御信号設定手段と、前記摩擦係合要素に対する実際の供給油圧を検出する実油圧検出手段と、前記設定された目標油圧に対し位相遅れ処理を施す位相遅れ処理手段と、該位相遅れ処理手段による位相遅れ処理後の前記目標油圧と前記検出された実際の供給油圧とから制御偏差を演算し、該制御偏差に応じてフィードバック制御信号を設定するフィードバック制御信号設定手段と、前記フィードホワード制御信号とフィードバック制御信号とに基づく制御信号を前記ソレノイドバルブに出力する制御信号出力手段と、を含んで構成される。
【０００７】
かかる構成によると、目標油圧と実際の供給油圧との偏差（制御偏差）に応じてフィードバック制御信号を設定するときに、制御偏差を、位相遅れ処理が施された目標油圧と実際の供給油圧との偏差として演算させる。これにより、目標油圧のステップ変化直後の油圧制御の不感帯において、制御偏差を演算させる目標油圧がステップ変化前の値に近くなり、前記不感帯において大きな制御偏差が演算されることが回避される。
【０００８】
一方、請求項２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バルブによって制御して変速動作を行わせる構成の車両用自動変速機の制御装置であって、前記摩擦係合要素に対する目標油圧を設定する目標油圧設定手段と、該目標油圧設定手段で設定された目標油圧に対応するフィードホワード制御信号を設定するフィードホワード制御信号設定手段と、前記摩擦係合要素に対する実際の供給油圧を検出する実油圧検出手段と、該実油圧検出手段で検出された実際の供給油圧に対し位相進み処理を施す位相進み処理手段と、該位相進み処理手段による位相進み処理後の前記実際の供給油圧と前記設定された目標油圧とから制御偏差を演算し、該制御偏差に応じてフィードバック制御信号を設定するフィードバック制御信号設定手段と、前記フィードホワード制御信号とフィードバック制御信号とに基づく制御信号を前記ソレノイドバルブに出力する制御信号出力手段と、を含んで構成される。
【０００９】
かかる構成によると、目標油圧と実際の供給油圧との偏差（制御偏差）に応じてフィードバック制御信号を設定するときに、制御偏差を、位相進み処理が施された実際の供給油圧と目標油圧との偏差として演算させる。これにより、目標油圧のステップ変化直後の油圧制御の不感帯において、制御偏差を演算させる実際の油圧が、見掛け上より目標油圧に近づいた値となり、前記不感帯において大きな制御偏差が演算されることが回避される。
【００１０】
請求項３記載の発明では、前記制御偏差に応じて、前記フィードバック制御信号設定手段におけるフィードバックゲインを変更するフィードバックゲイン変更手段を設ける構成とした。かかる構成によると、目標油圧の位相遅れ処理又は実際の供給油圧の位相進み処理を行って求められた制御偏差に応じてフィードバックゲインが変更され、制御偏差が大きいときほどフィードバックゲインを大きくすることで、油圧変化の応答が改善される。
【００１１】
請求項４記載の発明では、前記車両用自動変速機の作動油の温度を検出する油温検出手段と、該油温検出手段で検出された作動油の温度に応じて、前記フィードバック制御信号設定手段におけるフィードバックゲインを変更する油温によるフィードバックゲイン変更手段と、を設ける構成とした。かかる構成によると、油圧応答に相関する油温に応じてフィードバックゲインが変更され、油温が低く油圧応答が低下するときほどフィードバックゲインを大きくすることで、油圧変化の応答が改善される。
【００１２】
請求項５記載の発明では、前記制御偏差に応じて、前記フィードバック制御信号設定手段における制御偏差の演算に用いられる目標油圧を補正する目標油圧変更手段を設ける構成とした。かかる構成によると、制御偏差を求めるときの目標油圧を補正することで、実際の偏差よりも見掛け上の偏差を大きくして、実質的にフィードバックゲインを大きくすることが可能となる。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、制御偏差を求める目標油圧に位相遅れ処理を施すことで、目標油圧のステップ変化直後の不感帯において演算される制御偏差を縮小でき、以て、フィードバック制御のオーバーシュートの発生を回避できるという効果がある。
【００１４】
請求項２記載の発明によると、制御偏差を求める供給油圧の検出値に位相進み処理を施すことで、目標油圧のステップ変化直後の不感帯において演算される制御偏差を縮小でき、以て、フィードバック制御のオーバーシュートの発生を回避できるという効果がある。
請求項３記載の発明によると、不感帯において演算される制御偏差が縮小補正されるので、制御偏差が大きいときほどフィードバックゲインを大きくしても、オーバーシュートの発生を回避でき、かつ、フィードバックゲインの変更によって油圧変化の応答性を改善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、油圧応答が低下する油温の低いときにフィードバックゲインを大きくして油圧応答を改善できると共に、不感帯において演算される制御偏差が縮小補正されるので、油温に応じてフィードバックゲインを変更してもオーバーシュートが発生することを回避できるという効果がある。
請求項５記載の発明によると、不感帯において演算される制御偏差が縮小補正されるので、見掛け上の制御偏差を大きくして油圧応答を改善しつつ、オーバーシュートの発生を回避できるという効果がある。
【００１６】
【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用自動変速機のシステム構成を示す図である。
この図１において、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。
【００１７】
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を構成する複数のソレノイドバルブによってそれぞれに制御することで変速が行われる構成のものである。
該自動変速機２は、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。
【００１８】
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油圧制御によって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。
【００１９】
前記コントロールユニット４は、各摩擦係合要素に対する目標油圧を演算し、該目標油圧に対応するＯＮデューティ（制御信号）を、各ソレノイドバルブの通電を制御するトランジスタに出力する一方、各摩擦係合要素に対する実際の供給油圧を検出する油圧センサの検出結果に基づいて、実際の供給油圧を目標油圧に一致させるべく前記ＯＮデューティ（制御信号）をフィードバック補正して、実際の供給油圧が目標油圧に一致するようにソレノイドバルブの通電量を制御する。
【００２０】
前記ソレノイドバルブの通電制御は、具体的には、図４の制御ブロック図に示すような構成によって行われる。目標油圧演算部21（目標油圧設定手段）では、摩擦係合要素に対する目標油圧を演算する。中央値演算部22（フィードホワード制御信号設定手段）では、予め記憶された油圧とＯＮデューティ（制御信号）との相関に基づいて、前記目標油圧演算部21で演算された目標油圧に対応するＯＮデューティ（制御信号）を、フィードホワード量（Ｆ／Ｆ量）として出力する。
【００２１】
一方、図示しない油圧センサ（実油圧検出手段）から各ソレノイドバルブ23によって調整された油圧の検出結果が出力され、前記目標油圧に対し位相遅れ処理部24（位相遅れ処理手段）で位相遅れ処理を施した結果と前記油圧の検出結果との偏差が、エラー量（制御偏差）として算出されるようになっている。そして、ＰＩＤフィードバック制御部25（フィードバック制御信号設定手段）では、前記エラー量からＰＩＤ（比例・積分・微分）制御動作によってフィードバック量（Ｆ／Ｂ量）を設定する。
【００２２】
前記フィードバック量（Ｆ／Ｂ量）は、前記フィードホワード量（Ｆ／Ｆ量）に加算され、該加算結果が最終的なＯＮデューティ（制御信号）としてソレノイドバルブ23（ソレノイドバルブ23への通電を制御するトランジスタ）に出力される（制御信号出力手段）。上記のように、位相遅れ処理が施された目標油圧と実際の油圧との偏差をエラー量として演算させる構成であれば、目標油圧がステップ変化したときに、エラー量を求めるための目標油圧が遅れて立ち上がることになるので、目標油圧のステップ変化直後の油圧制御の不感帯において演算されるエラー量を十分に縮小させることができ、以て、オーバーシュートの発生を回避できる。
【００２３】
上記図４に示した構成では、エラー量の算出に用いる目標油圧に対して位相遅れ処理を施すようにしたが、図５に示すように、油圧の検出結果に位相進み処理部26（位相進み処理手段）で位相進み処理を施し、この位相進み処理が施された実油圧と目標油圧との偏差をエラー量として演算させる構成としても良い。
この場合、エラー量の演算に用いられる実油圧が実際値よりも応答良く立ち上がることで、前記不感帯におけるエラー量を見掛け上縮小して、オーバーシュートの発生を回避できる。
【００２４】
ところで、上記図４又は図５に示す構成によると、不感帯で演算されるエラー量を小さくして、エラー量として不感帯がない場合と同程度のエラー量を演算させることができるから、エラー量が大きいときほどフィードバックゲインを大きくしても、真のエラー量に基づいてフィードバックゲインが変更されることになり、オーバーシュートの発生を回避しつつ、油圧制御の応答を改善できることになる。
【００２５】
そこで、図４又は図５に示すように、前記エラー量に応じてフィードバックゲインを変更するフィードバックゲイン変更部27（フィードバックゲイン変更手段）を設けるようにしても良い。尚、前記フィードバックゲイン変更部27では、前記エラー量が大きいときほどフィードバックゲインを大きくし（図６参照）、油圧応答性を向上させつつ、ハンチングの発生を防止する。また、フィードバックゲインの変更は、比例係数，積分係数等の補正によって行われることになる。
【００２６】
尚、エラー量を演算するための目標油圧を、図７に示すように、エラー量が大きいときほどよりエラー量が拡大される方向に補正することによっても（目標油圧変更手段）、エラー量が大きいときほどフィードバックゲインを大きくしたのと同等の効果が得られる。
更に、油圧変化の応答は油温に相関し、油温が低いときほど油圧変化の応答が低下する特性を示すので、作動油の温度を検出する油温センサ（油温検出手段）を設け、図８に示すように、油温が低いときほどフィードバックゲインをより大きく変更するようにしても良い（油温によるフィードバックゲイン変更手段）。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における自動変速機を示す図。
【図２】前記自動変速機の詳細を示す構成図。
【図３】前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】ソレノイドバルブ制御の第１の実施形態を示す制御ブロック図。
【図５】ソレノイドバルブ制御の第２の実施形態を示す制御ブロック図。
【図６】エラー量に応じたフィードバックゲインの変更特性を示す線図。
【図７】エラー量に応じた目標油圧の補正特性を示す線図。
【図８】油温に応じたフィードバックゲインの変更特性を示す線図。
【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
21    目標油圧演算部
22    中央値演算部
23    ソレノイドバルブ
24    位相遅れ処理部
25    ＰＩＤフィードバック制御部
26    位相進み処理部
27    フィードバックゲイン変更部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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