(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸からの動力が入力される入力軸、車輪に連結される出力軸、及び複数の摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて前記入力軸から前記出力軸への回転比を変更可能な自動変速機と、
該複数の摩擦係合要素の係合・非係合を切替え動作する油圧機構と、
該油圧機構への油圧を制御する油圧制御回路と、
該油圧制御回路へ油圧制御信号を出力する電子制御部と、
を備える自動変速機の油圧制御装置であって、
前記油圧機構は、前記複数の摩擦係合要素に供給される油圧に応じて前記摩擦係合要素を係合・非係合させる押圧力を発生するシリンダおよびピストンであり、前記油圧制御回路は、オイルポンプと、該オイルポンプからの油圧を利用して前記電子制御信号に基づいて前記油圧機構へ供給される油圧を出力するバルブを有し、
前記電子制御部は、前記油圧機構に供給される実際の油圧が目標の油圧となるように、前記実際の油圧と前記目標の油圧との偏差に基づいて前記油圧制御信号を出力するフィードバック制御手段と、
該フィードバック制御手段によるフィードバック制御中における第１の時点の油圧と該第１の時点の油圧に対して所定時間前の第２の時点の油圧との差が所定範囲を越えたときには、前記差が前記所定範囲内となるように前記油圧制御信号を補正する補正手段と、を備え、
前記所定時間は、前記油圧機構に供給される前記実際の油圧の振動が、自動変速機の変速性能に影響を及ぼすと想定される周波数域における１周期となるよう予め設定される時間であることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
【請求項２】
前記電子制御部は、前記第１の時点の油圧、前記第２の時点の油圧、前記第１の時点に対して前記所定時間よりも長い時間前の第３の時点の油圧をそれぞれ検出し、前記第２の時点の油圧から前記第１の時点の油圧を差し引いた値ΔＰ１、前記第３の時点の油圧から前記第１の時点の油圧を差し引いた値ΔＰ２を計算し、
前記値ΔＰ１の正から負或いは負から正への符号の反転が１回のみ行なわれた場合には、前記値ΔＰ１の絶対値が前記所定範囲を越えているか否かを判断し、
前記値ΔＰ１の正から負或いは負から正への符号の反転がない、或いは２回以上の場合には、前記値ΔＰ２の正から負或いは負から正への符号の反転が１回のみ行なわれたか否かを判断し、正負の符号の反転が１回のみである場合には、前記値ΔＰ２の絶対値が前記所定範囲を越えているか否かを判断することを特徴とする、請求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項３】
前記フィードバック制御手段は、前記自動変速機の変速時に成立する条件に応じて複数の異なるパターンのフィードバック制御を行い、前記第１の時点の油圧と前記第２の油圧との差が前記所定範囲を越えたときには、前記補正手段による前記油圧制御信号の補正が、前記入力軸の回転数の変化率を目標値としたフィードバック制御のパターンから、前記入力軸のスリップ量を目標値としたフィードバック制御のパターンへと、前記フィードバック制御のパターンを変更することによって行なわれることを特徴とする、請求項１或いは請求項２に記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記第１の油圧或いは前記第２の油圧の最大値及び最小値を記憶し、前記第１の時点の油圧と前記第２の油圧との差が前記所定範囲を越えたときには、前記最大値と前記最小値の平均となる油圧を出力するように前記油圧制御信号を補正することを特徴とする、請求項１或いは請求項２に記載の自動変速機の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機の油圧制御装置に関するものであり、特に、フィードバック制御を行なう油圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、特開平１１−１０８１６７号公報に開示される自動変速機の油圧制御装置が知られている。該公報には、変速の進行に伴い変化する実際の変化が目標の所定変化となるように、実際の変化と目標の変化との制御偏差及び所定ゲインに基づき修正しつつ油圧制御信号を出力するフィードバック制御手段と、実際の変化に基づく油圧の極大値と極小値を算出し、極大値と極小値との差が目標範囲より大きい場合には差が目標範囲内となるように所定ゲインを補正する学習制御手段とを備え、摩擦係合要素の経時変化等によるフィードバック制御のバラツキを防止し、長期に亘って正確なフィードバック制御を維持する油圧制御装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来の制御方法では、油圧の極大値と極小値との検出に際して、極大値から極小値或いは極小値から極大値への変化時間は考慮していない。そのため、非常に緩やかに変化するフィードバック指示の低周波振動や急激に変化するフィードバック指示の高周波振動であっても、極大値と極小値の差として算出してしまうので、変速性能に影響を及ぼさないような振動周波数が非常に大きい場合、或いは振動周波数が非常に小さい場合の油圧指示であっても学習制御してしまい、フィードバック制御に影響を及ぼして最適な変速制御が出来なくなる、という問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく自動変速機の変速性能に影響を及ぼすと想定される油圧振動のみに関して油圧制御信号を補正することが可能な自動変速機の油圧制御装置を提供することを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、エンジンの出力軸からの動力が入力される入力軸、車輪に連結される出力軸、及び複数の摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて入力軸から出力軸への回転比を変更可能な自動変速機と、複数の摩擦係合要素の係合・非係合を切替え動作する油圧機構と、油圧機構への油圧を制御する油圧制御回路と、油圧制御回路へ油圧制御信号を出力する電子制御部と、を備える自動変速機の油圧制御装置であって、油圧機構は、複数の摩擦係合要素に供給される油圧に応じて摩擦係合要素を係合・非係合させる押圧力を発生するシリンダおよびピストンであり、油圧制御回路は、オイルポンプと、オイルポンプからの油圧を利用して前記電子制御信号に基づいて油圧機構へ供給される油圧を出力するバルブを有し、電子制御部は、油圧機構に供給される実際の油圧が目標の油圧となるように、実際の油圧と目標の油圧との偏差に基づいて油圧制御信号を出力するフィードバック制御手段と、フィードバック制御手段によるフィードバック制御中における第１の時点の油圧と第１の時点の油圧に対して所定時間前の第２の時点の油圧との差が所定範囲を越えたときに、差が前記所定範囲内となるように油圧制御信号を補正する補正手段と、を備え、所定時間は、油圧機構に供給される実際の油圧の振動が、自動変速機の変速性能に影響を及ぼすと想定される周波数域における１周期となるよう予め設定される時間であるようにした。
【０００６】
請求項１の発明によると、補正手段は第１の時点の油圧と第２の時点の油圧との差に基づいて油圧制御信号の補正を行なうようにしているので、従来技術に示すような油圧の極大値と極小値のみからフィードバック制御のゲインを補正する技術に対し、自動変速機の変速性能に影響を及ぼす周波数域における油圧の差（振幅に相当）が所定範囲を越えたときにのみ油圧制御信号を補正することが可能になる。したがって、自動変速機の変速性能に影響しない周波数域に関しては油圧の振幅に係わらずフィードバック制御中の油圧制御信号の補正されなくなって、自動変速機の安定した制御が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本実施の形態における自動変速機の油圧制御装置を含む周辺の概略図である。
【０００９】
本実施の形態における自動変速機の油圧制御装置は、摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて入力軸１１から出力軸１２への回転比を変更する自動変速機１０と、摩擦係合要素の係合・非係合を切替え動作する油圧機構と、油圧機構への油圧を制御する油圧制御回路３００と、油圧制御回路３００へ油圧制御信号を出力する電子制御部４００とを備えている。
【００１０】
自動変速機１０は、エンジン５００の出力軸からの動力がトルクコンバータ２を介して入力される入力軸１１と、図示しない差動装置を介して同じく図示しない車輪に連結される出力軸１２と、入力軸１１と連結するサンギアＳ１を有する第１列のダブルピニオンプラネタリギヤＧ１と、第２列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ２、第３列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ３、第１の摩擦クラッチＣ１、第２の摩擦クラッチＣ２、第３の摩擦クラッチＣ３、第１の摩擦ブレーキＢ１及び第２の摩擦ブレーキＢ２の５つの摩擦係合要素と、ワンウェイクラッチＦ１とを備え、各摩擦係合要素の係合・非係合の組合せに応じて入力軸１１から出力軸１２への回転比が切換えられて、前進６段後進１段の変速段を達成する。各摩擦係合要素の係合・非係合及び変速段の関係を図３に示す。
油圧機構は、各摩擦クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２内に供給される油圧に応じて各摩擦係合要素を係合・非係合させる押圧力を発生するシリンダやピストン（共に図示せず）等、従来から知られている一般的な構成から成る。
【００１１】
油圧制御回路３００について、図２の油圧回路図を用いて説明する。油圧制御回路３００は、オイルポンプ２０と、ライン圧を生成するレギュレータバルブ３０と、ライン圧を減圧するモジュレータバルブ４０と、図示しない手動レバーの操作によって走行レンジの切換えを行うマニュアルバルブ５０と、レギュレータバルブ３０を介してオイルポンプ２０からの油圧を利用して、通電電流に応じた調整圧を出力する第１のソレノイドバルブであるリニアソレノイドバルブ６０、７０、８０と、リニアソレノイドバルブ６０、７０、８０から出力される調整圧を導入するとともに導入した油圧に応じて出力する制御圧を生成する制御バルブ９０、１００、１１０と、各制御バルブ９０、１００、１１０から出力された制御圧を導入して摩擦係合要素の２重係合を防止するための３つのフェールバルブ１２０、１３０、１４０と、フェールバルブ１２０、１３０、１４０を介して制御バルブ９０、１００、１１０から出力された制御圧を導入するとともに供給される油圧に応じて各摩擦係合要素への制御圧の供給を切換える５つのシフトバルブ１５０、１６０、１７０、１８０、１９０と、通電電流に応じて各シフトバルブ１５０、１６０、１７０、１８０、１９０の位置を切換える第２のソレノイドバルブであるＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブ２００、２１０、２２０とを備える。
【００１２】
マニュアルバルブ５０は、手動レバーによって軸方向に作動させられるスプール５０Ａを有するスプールバルブであり、手動レバーに連動してＰ（パーキング）レンジ、Ｒ（レバース）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジ、３レンジ、２レンジ及びＬ（ロー）レンジの７つのレンジに切替えられ、各レンジでオイルポンプ２０と制御バルブ９０、オイルポンプ２０とシフトバルブとの連通が切替えられる。
【００１３】
次に、電子制御装置４００について説明する。電子制御部４００はマイクロコンピュータを備えていて、エンジン５００の出力軸の回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ（Ｎｅセンサ）４１、自動変速機１０の入力軸１１の回転数Ｎｔを検出する入力軸回転数センサ（Ｎｔセンサ）４２、自動変速機１０の出力軸１２の回転数（当該車両の車速に相当する）Ｎｏを検出する出力軸回転数センサ（Ｎｏセンサ）４３、エンジン５００のスロットル開度（エンジン負荷に相当する）θを検出するスロットル開度センサ（θセンサ）４４、運転者の操作によるシフトレバーのポジションを位置を検出するポジションセンサ４５にそれぞれ接続されており、これらセンサの出力に基づいて所望の変速段となるように各リニアソレノイド６０、７０、８０およびＯＮ−ＯＦＦソレノイド２００、２１０、２２０への通電を制御する。更に電子制御部４００は、実際の油圧が目標の油圧となるように実際の油圧と目標の油圧との偏差に基づいて油圧制御信号を出力するフィードバック制御手段４００Ａと、後述する油圧の振動が発生したときに、油圧の振動を抑えるべく油圧制御信号を補正する補正手段４００Ｂとを備えている。
【００１４】
本発明の主旨である電子制御部４００内で実行されるフィードバック制御及び補正制御について説明する。
【００１５】
本実施の形態では、フィードバック制御手段は以下の条件▲１▼〜▲５▼が成立したときに以下の異なるパターンのフィードバック制御を開始する。
【００１６】
条件▲１▼：アップシフト時における入力軸１１のスリップ量が第１スリップ量Ｎ１に達すると、入力軸１１の回転数の変化率を目標値としたフィードバック制御を行なう。
【００１７】
条件▲２▼：アップシフト時における入力軸１１のスリップ量が第１スリップ量Ｎ１より大きいＮ２に達する、或いは条件▲１▼が所定時間継続すると、入力軸１１のスリップ量を目標値としたフィードバック制御を行なう。
【００１８】
条件▲３▼：アップシフト時における入力軸１１のスリップ量が所定スリップ量まで減少すると、入力軸１１の回転数の降下率を目標値としてフィードバック制御を行なう。
【００１９】
条件▲４▼：ダウンシフト時における入力軸１１のスリップ量が所定スリップ量に達すると、入力軸回転数の変化率を目標値としたフィードバック制御を行なう。
【００２０】
条件▲５▼：ダウンシフト時における入力軸１１のスリップ量が第１スリップ量Ｎ１より大きいＮ２に達する、或いは条件▲４▼が所定時間継続すると、入力軸１１のスリップ量を目標値としたフィードバック制御を行なう。
【００２１】
次に、上述した各条件▲１▼〜▲５▼の成立下で行なわれる補正制御について図４のフローチャートを用いて説明する。尚、条件▲１▼、▲２▼、▲４▼、▲５▼では解放側の摩擦係合要素の油圧を補正制御の対象油圧とし、条件▲３▼では係合側の摩擦係合要素の油圧を補正制御の対象油圧としている。
【００２２】
補正制御がスタートすると、ステップ１０１にてフラグＶｉｂ１およびＶｉｂ２を初期化して０にし、ステップ１０２に進んでタイマをスタートさせる。ステップ１０３に進んで、現在の油圧Ｐ−Ｎｏｗ（第１の時点の油圧）、５０ｍｓｅｃ前の油圧Ｐ１−Ｏｌｄ（第２の時点の油圧）及び１００ｍｓｅｃ前の油圧Ｐ２−Ｏｌｄ（第３の時点の油圧）をそれぞれ検出する。このとき、油圧Ｐ−Ｎｏｗの最大値と最小値を電子制御装置４００内に記憶する。次にステップ１０４に進んでＰ１−ＯｌｄからＰ−Ｎｏｗを差し引いた値ΔＰ１、及びＰ２−ＯｌｄからＰ−Ｎｏｗを差し引いた値ΔＰ２を計算する。ここで、油圧Ｐ１−Ｏｌｄと油圧Ｐ２−Ｏｌｄとの２つの時間差の油圧を検出する理由として、変速時における油圧は、必ずしも自動変速機の変速性能に影響を与えると推定される周波数になるとは限らず、２つの時間差（５０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ）で検出して周波数域にある程度の幅を持たせることで、所望の周波数域近傍の油圧の振動を検出できるようにしたからである。ステップ１０５にて、差ΔＰ１の正から負或いは負から正への符号の反転が前回の計算から１回のみ行なわれたか否かを判断する。正負の符号の反転が１回のみである場合には、油圧振動が所定の周波数域内にあると見做し、ステップ１０６に進んで、油圧振動の振幅に相当する差ΔＰ１の絶対値｜ΔＰ１｜が所定範囲である３０ｋＰａを越えているか否かを判断する。ステップ１０６で絶対値｜ΔＰ１｜が所定範囲を越えていると判断すると、ステップ１０７にてフラグＶｉｂ１を１つインクリメントする。ステップ１０６で絶対値｜ΔＰ１｜が所定範囲を越えていないと判断されると、フラグＶｉｂ１のインクリメントを行なわずにステップ１１１に進む。また、ステップ１０５で正負の符号の反転がない、或いは２回以上の場合には、ステップ１０８に進み、差ΔＰ２の正から負或いは負から正への符号の反転が前回の計算から１回のみ行なわれたか否かを判断する。正負の符号の反転が１回のみである場合には、油圧振動が所定の周波数域内にあると見做し、ステップ１０９に進んで、油圧振動の振幅に相当する差ΔＰ２の絶対値｜ΔＰ２｜が所定範囲である３０ｋＰａを越えているか否かを判断する。ステップ１０９で絶対値｜ΔＰ２｜が所定範囲を越えていると判断すると、ステップ１１０にてフラグＶｉｂ２を１つインクリメントする。ステップ１０８で正負の符号の反転がない、或いは２回以上の場合、及びステップ１０９で絶対値｜ΔＰ２｜が所定範囲を越えていないと判断された場合には、フラグＶｉｂ２のインクリメントを行なわずにステップ１１１に進む。ステップ１１１ではフラグＶｉｂ１或いはＶｉｂ２のいずれかが３までインクリメントされたか否かを判断する。ステップ１１１でフラグＶｉｂ１或いはＶｉｂ２のいずれかが３までインクリメントされたと判断すると、ステップ１１２に進んで後述する振動発生時処理を行ない、その後ステップ１１３に進む。また、フラグＶｉｂ１或いはＶｉｂ２が３までインクリメントされていなければ、油圧振動が許容される状態であると判断して振動発生時処理を行なわずにステップ１１３に進む。ステップ１１３では、ステップ１０２でスタートしたタイマ値Ｔが補正制御時間Ｔ１を越えたか否かを判断する。タイマ値Ｔが補正制御時間Ｔ１を越えるまでステップ１０３からステップ１１２までの制御が繰り返し行なわれ、タイマ値Ｔが補正制御時間Ｔ１を越えると、一旦補正制御を終了する。
【００２３】
上述したステップ１１２の振動発生時処理について説明する。ステップ１１１にてフラグＶｉｂ１或いはＶｉｂ２が３までインクリメントされたと判断すると、油圧の振動が許容範囲を越えて油圧制御信号を補正する必要があると見做して、以下のように油圧制御信号を補正する。
【００２４】
条件▲１▼のフィードバック制御時には、条件▲２▼の成立下で行なうフィードバック制御へ移行する。
【００２５】
条件▲２▼のフィードバック制御時には、出力される油圧が油圧Ｐ−Ｎｏｗの最大値と最小値との平均値となるように油圧制御信号を出力する。
【００２６】
条件▲３▼のフィードバック制御時には、油圧Ｐ−Ｎｏｗの最大値と最小値との平均値を基準として１００ｋＰａ／ｓｅｃで係合油圧が上昇するように油圧制御信号を出力する。
【００２７】
条件▲４▼のフィードバック制御時には、条件▲５▼の成立下で行なうフィードバック制御へ移行する。
【００２８】
条件▲５▼のフィードバック制御時には、出力される油圧が油圧Ｐ−Ｎｏｗの最大値と最小値との平均値となるように油圧制御信号を出力する。
【００２９】
以上説明した補正制御はフィードバック制御の内部に組み込まれた制御であり、フィードバック制御の成立下以外では行なわれない。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、例えばフィードバック制御手段と補正手段とがそれぞれ異なる電子制御装置に配設してもよい。また、油圧制御信号の補正は、条件▲１▼及び▲４▼のように異なる条件下でのフィードバック制御への移行や、条件▲２▼、▲３▼及び▲５▼のように油圧の最大値と最小値に基づき油圧を出力する以外に、各条件下でのフィードバック制御のゲインを変更するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によると、補正手段は第１の時点の油圧と第２の時点の油圧との差に基づいて油圧制御信号の補正を行なうようにしているので、従来技術に示すような油圧の極大値と極小値のみからフィードバック制御のゲインを補正する技術に対し、自動変速機の変速性能に影響を及ぼす周波数域における油圧の差（振幅に相当）が所定範囲を越えたときにのみ油圧制御信号を補正することが可能になる。したがって、自動変速機の変速性能に影響しない周波数域に関しては油圧の振幅に係わらずフィードバック制御中の油圧制御信号の補正されなくなって、自動変速機の安定した制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における自動変速機の油圧制御装置を含む概略図である。
【図２】本発明の実施の形態における自動変速機の油圧回路図である。
【図３】各摩擦係合要素の係合・非係合及び変速段の関係を示す図である。
【図４】本実施の形態における補正手段による補正制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２・・・トルクコンバータ
１０・・・自動変速機
１１・・・入力軸
１２・・・出力軸
３００・・・油圧制御回路
４００・・・電子制御部
４００Ａ・・・フィードバック制御手段
４００Ｂ・・・補正手段
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２・・・摩擦係合要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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