JP5678929B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関する。

一般に、車両に搭載される自動変速機には、種々の油圧アクチュエータが装備されている。例えば、変速比を無段階に変化させるベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）には、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブに設けられた油圧シリンダをはじめとして各種油圧アクチュエータが備えられている。

こうした油圧アクチュエータは、それぞれソレノイドバルブから供給される制御油圧をパイロット圧として作動する油圧制御バルブの制御を通じて作動される。これら各ソレノイドバルブは、電子制御装置から入力される信号に応じて各油圧アクチュエータに供給する制御油圧を調整するようになっている。これにより、変速比やベルト挟圧力、ライン圧およびロックアップ係合圧などが適宜最適な値に調節される。

例えば、セカンダリプーリの油圧シリンダには、ベルト挟圧力制御バルブが接続されている。そして、このベルト挟圧力制御バルブに供給されるライン圧を、ソレノイドバルブが出力する制御油圧をパイロット圧として制御することにより、ベルト挟圧力が制御される。こうしたベルト挟圧力は、ベルト滑りを生じさせないよう、最適に制御されるのが望ましい。

従来、ベルト挟圧力を最適に制御するために、目標ライン圧と油圧センサにより検出された実際のライン圧（以下、実ライン圧という）との差分に基づき、実ライン圧が目標ライン圧に収束するようにソレノイドバルブのソレノイドに流れる電流をフィードバック制御するようにした自動変速機の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２７０７９８号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の自動変速機の制御装置にあっては、例えばソレノイドバルブに供給される作動油の温度（以下、油温という）やソレノイドの電流指示値等に応じて、フィードバック制御における比例ゲインを最適な値とすることに関して何ら考慮されていなかった。

すなわち、フィードバック制御の比例ゲインを一定値とすると、例えば油温の高低や電流指示値の大小に応じて適切なフィードバック制御を行うことができない。

例えば、高油温時に比例ゲインが小さいと、ソレノイドに流れる電流の応答が遅くなり、目標とする電流指示値と実際の電流値（以下、実電流値という）とが一致するまでにフィードバック制御における積分項が大きくなってしまう。このため、実電流値が電流指示値に一致した後も電流のオーバシュートやアンダシュートを繰り返し、電流のハンチングが生じてしまう。こうした電流のハンチングは、ベルト滑りの原因となり得る。

一方で、低油温時あるいは高電流域において比例ゲインが大きいと、ソレノイドのデューティ値が１００％を指示する時間が長くなり易くなってしまう。このため、電流が最大値に張り付いてしまう。こうした電流の最大値への張り付きが生じると、ソレノイドバルブがノーマルオープンタイプの場合にはベルト挟圧力が最低圧となり、結果としてベルト滑りが生じるおそれがある。また、ソレノイドバルブがノーマルクローズタイプである場合には、ベルト挟圧力が必要以上に高められてしまい、ベルトの耐久性に影響を与えかねない。

また、上述したような電流のハンチングや電流の最大値への張り付きは、ベルト挟圧力を制御するソレノイドバルブに限らず、変速比やライン圧およびロックアップ係合圧を制御するソレノイドバルブにおいても生じ得る。これらソレノイドバルブにおいて電流のハンチングや電流の最大値への張り付きが生じた場合には、所望の変速比を得ることができなくなったり、最適なロックアップ係合圧を維持することができなくなったりしてしまう。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、油圧アクチュエータを制御するソレノイドバルブの電流値のフィードバック制御における電流のハンチングや電流の最大値への張り付きを抑制することができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る自動変速機の制御装置は、上記目的達成のため、（１）供給される油圧に応じて作動する油圧アクチュエータと、入力された油圧をソレノイドの駆動電流に応じて調圧して出力させることにより前記油圧アクチュエータに供給される油圧を制御するソレノイドバルブとを備えた自動変速機の制御装置であって、前記油圧アクチュエータに供給される油圧が目標油圧となるように、前記ソレノイドに流されるべき駆動電流の目標電流値と実際に前記ソレノイドに流された駆動電流の電流値との偏差に基づき、前記ソレノイドに流される駆動電流の電流値を少なくとも比例項と積分項とを用いてフィードバック制御する制御手段と、前記油圧アクチュエータに供給される作動油の温度を検出する油温検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記油温検出手段により検出された前記作動油の温度が高いほど、前記フィードバック制御における比例ゲインを大きくする構成を有する。

この構成により、本発明に係る自動変速機の制御装置は、作動油の温度が高いほどフィードバック制御における比例ゲインを大きくするので、作動油の温度が高い場合にはソレノイドに流れる電流の応答性を高めることができる。これにより、フィードバック制御における積分項が大きくなり過ぎてしまうことを防止することができる。したがって、フィードバック制御における積分項が大きくなり過ぎることによる電流のハンチングを抑制することができる。

また、作動油の温度が低い場合には、フィードバック制御における比例ゲインを小さくするので、ソレノイドのデューティ値が高くなり過ぎることを防止することができる。これにより、ソレノイドに流れる電流が最大値に張り付くことを抑制することができる。

また、本発明に係る自動変速機の制御装置は、上記（１）に記載の自動変速機の制御装置において、（２）前記制御手段は、前記目標電流値が高いほど前記フィードバック制御における前記比例ゲインを小さくする構成を有する。

この構成により、本発明に係る自動変速機の制御装置は、目標電流値が高いほどフィードバック制御における比例ゲインを小さくするので、ソレノイドのデューティ値が高くなり易い高電流域での比例ゲインを小さくすることができる。このため、目標電流値が高い高電流域では、ソレノイドのデューティ値が高くなり過ぎることを防止することができる。これにより、ソレノイドに流れる電流が最大値に張り付くことを抑制することができる。

また、本発明に係る自動変速機の制御装置は、上記（１）または（２）に記載の自動変速機の制御装置において、（３）前記自動変速機が、溝幅を変化させることによってベルトの巻き掛け半径を変化させるプライマリプーリと、前記ベルトを挟み付けるベルト挟圧力を発生させるセカンダリプーリとを備え、駆動力源に対してロックアップクラッチを介して接続されたベルト式無段変速機で構成され、前記ソレノイドバルブは、前記ベルト式無段変速機の変速制御、前記ベルト挟圧力を制御するベルト挟圧力制御、前記ロックアップクラッチの係合圧制御およびライン圧の制御の少なくともいずれかの制御に用いられる。

この構成により、本発明に係る自動変速機の制御装置は、変速制御、ベルト挟圧力制御、ロックアップクラッチの係合圧制御およびライン圧の制御の各制御に用いられるソレノイドバルブに流れる電流のフィードバック制御において、電流のハンチングおよび電流が最大値に張り付くことを抑制することができる。これにより、変速制御に用いられるソレノイドバルブにあっては、所望の変速比を得ることができる。また、ベルト挟圧力制御に用いられるソレノイドバルブにあっては、例えば該ソレノイドバルブがノーマルオープンタイプのソレノイドバルブである場合には、ベルト滑りの発生を抑制することができる。また、ロックアップクラッチの係合圧制御に用いられるソレノイドバルブにあっては、最適なロックアップクラッチ係合圧を維持することができる。さらに、ライン圧の制御に用いられるソレノイドバルブにあっては、ライン圧の変動を抑制することができる。

本発明によれば、油圧アクチュエータを制御するソレノイドバルブの電流値のフィードバック制御における電流のハンチングや電流の最大値への張り付きを抑制することができる自動変速機の制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る車両のパワートレーンの概略構成図である。 本発明の実施の形態に係るベルト挟圧力制御用リニアソレノイドのフィードバック制御の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態に係るゲイン決定マップである。 本発明の実施の形態に係るＥＣＵで実行される電流フィードバック制御の一連の処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

本実施の形態においては、本発明に係る自動変速機の制御装置を、例えばエンジンなどの内燃機関と変速機との間にロックアップクラッチ付きのトルクコンバータが搭載された車両に適用した場合について説明する。

なお、本実施の形態では、自動変速機として無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：以下、単にＣＶＴという）を採用した例について説明する。

まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載された車両のパワートレーンについて説明する。

図１に示すように、パワートレーン１０は、内燃機関としてのエンジン１と、トルクコンバータ２と、前後進切換装置３と、ＣＶＴ４と、デファレンシャルギヤ５と、油圧制御回路１００と、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：以下、単にＥＣＵという）２００とを備えている。

エンジン１としては、ガソリンあるいは軽油等の炭化水素系の燃料と空気との混合気を、図示しないシリンダの燃焼室内において燃焼させることにより動力を出力する公知の動力装置が用いられる。本実施の形態におけるエンジン１は、本発明に係る駆動力源を構成する。

エンジン１は、燃焼室内で混合気の吸気、圧縮、燃焼および排気の一連の工程を繰り返し行うことにより、シリンダ内のピストンを往復動させて、ピストンと動力伝達可能に連結された出力軸としての図示しないクランクシャフトを回転させるようになっている。

エンジン１が有するクランクシャフトは、トルクコンバータ２の入力軸に接続されている。そして、エンジン１の出力は、クランクシャフト、トルクコンバータ２から前後進切換装置３、入力軸４ａ、ＣＶＴ４を介してデファレンシャルギヤ５に伝達され、図示しない左右の駆動輪に分配される。

トルクコンバータ２は、エンジン１のクランクシャフトに連結されたポンプ翼車２１ｐおよびタービン軸２ａを介して前後進切換装置３に連結されたタービン翼車２１ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。

また、トルクコンバータ２のポンプ翼車２１ｐとタービン翼車２１ｔの間には、ロックアップクラッチ２２が設けられている。また、トルクコンバータ２の内部には、ピストン２３により分割された係合側油室２４および解放側油室２５が形成されている。

ロックアップクラッチ２２は、後述する油圧制御回路１００の切換弁等によって係合側油室２４および解放側油室２５に対する油圧供給が切換えられることにより、係合または解放されるようになっている。

ロックアップクラッチ２２の係合時は、エンジン１のクランクシャフトとタービン軸２ａとが直結され、エンジン１から出力された動力がトルクコンバータ２内の流体を介さず、直接ＣＶＴ４側に伝達される。一方、ロックアップクラッチ２２の解放時は、エンジン１から出力された動力が流体を介してＣＶＴ４側に伝達される。

ポンプ翼車２１ｐには、ポンプ翼車２１ｐの回転に応じて作動するオイルポンプ２６が設けられている。オイルポンプ２６は、例えばギヤポンプなどの機械式のオイルポンプにより構成されており、油圧制御回路１００の各種リニアソレノイドバルブに油圧を供給するようになっている。

前後進切換装置３は、トルクコンバータ２とＣＶＴ４との間の動力伝達経路に設けられ、ダブルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されている。前後進切換装置３は、油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置で構成された前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１を有している。

前後進切換装置３は、前進用クラッチＣ１が係合させられるとともに後進用ブレーキＢ１が解放されることにより、一体回転状態とされる。このとき、前進用動力伝達経路が成立され、前進方向の駆動力がＣＶＴ４側に伝達される。

一方、後進用ブレーキＢ１が係合させられるとともに前進用クラッチＣ１が解放されると、前後進切換装置３は、入力軸４ａをタービン軸２ａに対して逆方向に回転させる後進用動力伝達経路を成立させる。これにより、後進方向の駆動力がＣＶＴ４側に伝達される。

また、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１がともに解放されると、前後進切換装置３は、動力伝達を遮断するニュートラル状態（遮断状態）とされる。

ＣＶＴ４は、有効径が可変の入力側のプライマリプーリ４１と、有効径が可変の出力側のセカンダリプーリ４２と、これらプーリ間に巻き掛けられた金属製の伝動ベルト４３とを備えている。ＣＶＴ４は、入力軸４ａに設けられたプライマリプーリ４１および出力軸４ｂに設けられたセカンダリプーリ４２と伝動ベルト４３との間の摩擦力を介して動力伝達を行う。また、このＣＶＴ４は、エンジン１に対して前後進切換装置３およびロックアップクラッチ２２を介して接続されている。

プライマリプーリ４１およびセカンダリプーリ４２は、入力軸４ａおよび出力軸４ｂにそれぞれ固定された固定シーブ４１ａおよび固定シーブ４２ａと、入力軸４ａおよび出力軸４ｂに対して軸心周り相対回転不能かつ軸線方向に移動可能に設けられた可動シーブ４１ｂおよび可動シーブ４２ｂとを備えている。

プライマリプーリ４１は、その溝幅を変化させることによって伝動ベルト４３の巻き掛け半径を変化させるようになっている。セカンダリプーリ４２は、伝動ベルト４３を挟み付けるベルト挟圧力を発生させるようになっている。

伝動ベルト４３は、これら固定シーブ４１ａ、４２ａおよび可動シーブ４１ｂ、４２ｂにより形成されたＶ字形状のプーリ溝に巻き掛けられる。本実施の形態における伝動ベルト４３は、本発明に係るベルトを構成する。

また、プライマリプーリ４１およびセカンダリプーリ４２は、可動シーブ４１ｂ、４２ｂをそれぞれ軸線方向に移動させるための油圧アクチュエータ４５、４６を有している。油圧アクチュエータ４５、４６は、例えば油圧シリンダによって構成されている。

プライマリプーリ４１およびセカンダリプーリ４２は、油圧アクチュエータ４５、４６に供給される油圧が制御されることにより上記プーリ溝の溝幅を連続的に変化させる。これにより、伝動ベルト４３の巻き掛け半径が変更され、変速比が連続的に変化させられる。

油圧制御回路１００は、変速速度制御部１１０と、ベルト挟圧力制御部１２０と、ライン圧制御部１３０と、ロックアップ係合圧制御部１４０と、クラッチ圧制御部１５０と、マニュアルバルブ１６０とを有している。

変速速度制御部１１０は、変速制御用第１ソレノイドバルブ１１１および変速制御用第２ソレノイドバルブ１１２から出力される油圧に応じてプライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４５に供給される油圧を制御する。つまり、変速速度制御部１１０は、油圧の制御を通じてＣＶＴ４の変速比を制御する。

ベルト挟圧力制御部１２０は、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１から出力される油圧に応じてセカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４６に供給される油圧を制御する。つまり、ベルト挟圧力制御部１２０は、油圧の制御を通じてベルト挟圧力を制御する。

ライン圧制御部１３０は、ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１から出力される油圧に応じてライン圧を制御する。ライン圧とは、オイルポンプ２６により供給され、図示しないレギュレータバルブにより調圧された油圧を指す。

ロックアップ係合圧制御部１４０は、ロックアップ係合圧制御用リニアソレノイドバルブ１４１から出力される油圧に応じてロックアップクラッチ２２の係合力、すなわち伝達トルクを制御する。ロックアップクラッチ２２は、その伝達トルクの大きさに応じて解放状態、係合状態、スリップ状態（解放状態と係合状態との中間の状態）のいずれかの状態に制御される。

マニュアルバルブ１６０は、運転者によるシフトレバーの操作に連動して作動し、油路を切換えるようになっている。

クラッチ圧制御部１５０は、ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１から出力される油圧に応じて、マニュアルバルブ１６０から入力クラッチＣ１またはリバースブレーキＢ１に供給される油圧を制御する。

上述した変速制御用第１ソレノイドバルブ１１１、変速制御用第２ソレノイドバルブ１１２、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１、ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１およびロックアップ係合圧制御用リニアソレノイドバルブ１４１は、それぞれＥＣＵ２００に接続されている。これら各リニアソレノイドバルブには、ＥＣＵ２００から制御信号が供給されるようになっている。本実施の形態におけるベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１は、本発明に係るソレノイドバルブを構成する。

各リニアソレノイドバルブは、それぞれＥＣＵ２００から制御信号に応じて制御油圧を出力することにより、各制御部から出力される油圧を制御することによって制御対象である各油圧アクチュエータを制御する。つまり、変速制御用第１ソレノイドバルブ１１１および変速制御用第２ソレノイドバルブ１１２は、ＣＶＴ４の変速比を制御する変速制御に用いられる。また、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１は、伝動ベルト４３のベルト挟圧力制御に用いられる。また、ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１は、ライン圧の制御に用いられる。さらに、ロックアップ係合圧制御用リニアソレノイドバルブ１４１は、ロックアップクラッチ２２の係合圧制御に用いられる。

例えば、ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１は、ＥＣＵ２００が出力するデューティ値によって決まる電流値に応じて制御油圧をライン圧制御部１３０およびクラッチ圧制御部１５０に出力する。ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１は、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブである。

また、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１は、ＥＣＵ２００が出力するデューティ値によって決まる電流値に応じて制御油圧をベルト挟圧力制御部１２０に出力する。具体的には、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１は、入力された油圧を後述するソレノイド１２１ａ（図２参照）の駆動電流に応じて調圧し制御油圧として出力させることにより、油圧アクチュエータ４６に供給される油圧を制御するようになっている。ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１は、上述のライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１と同様、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブである。

ここで、ベルト挟圧力制御部１２０は、ベルト挟圧力制御バルブで構成されており、オイルポンプ２６から圧送され調圧されたライン圧が供給されるようになっている。ベルト挟圧力制御部１２０は、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１から出力された制御油圧の増減に応じて油圧アクチュエータ４６に供給する油圧を調整する。油圧アクチュエータ４６は、ベルト挟圧力制御部１２０から供給される油圧に応じて作動する。

例えば、油圧アクチュエータ４６に所定の油圧が供給されている状態からベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１が出力する制御油圧が増大すると、油圧アクチュエータ４６に供給される油圧が増大し、ベルト挟圧力が増大する。一方で、油圧アクチュエータ４６に所定の油圧が供給されている状態からベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１が出力する制御油圧が低下すると、油圧アクチュエータ４６に供給される油圧が低下し、ベルト挟圧力が低下する。

このように、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１が出力する制御油圧をパイロット圧としてライン圧を調圧制御して油圧アクチュエータ４６に供給することによって、ベルト挟圧力が増減する。

ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１が出力する制御油圧は、例えばアクセル開度Ａｃｃおよび変速比γ（＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ）をパラメータとし、ベルト滑りが生じないように予め設定された必要油圧（ベルト挟圧力に相当）のマップに従って制御される。

また、ＥＣＵ２００には、車速センサ２０１、アクセル開度センサ２０２、エンジン回転速度センサ２０３、タービン回転速度センサ２０４、プライマリプーリ回転速度センサ２０５、セカンダリプーリ回転速度センサ２０６および油温センサ２０７等の各種センサ類が接続されている。

車速センサ２０１は、車速Ｖを検出する。アクセル開度センサ２０２は、アクセルペダルの操作量、すなわちアクセル開度Ａｃｃを検出する。エンジン回転速度センサ２０３は、エンジン１の回転が伝達されるポンプ翼車２１ｐの回転速度をエンジン回転速度として検出する。タービン回転速度センサ２０４は、トルクコンバータ２のタービン軸の回転速度、すなわちタービン回転速度Ｎｔを検出する。プライマリプーリ回転速度センサ２０５は、プライマリプーリ４１の回転速度、すなわちプライマリプーリ回転速度Ｎｉｎを検出する。セカンダリプーリ回転速度センサ２０６は、セカンダリプーリ４２の回転速度、すなわちセカンダリプーリ回転速度Ｎｏｕｔを検出する。

油温センサ２０７は、例えばサーミスタ式の温度センサで構成され、油圧制御回路１００の油温Ｔｏを検出する。すなわち、油温センサ２０７は、各油圧アクチュエータに供給される作動油の温度を検出する。本実施の形態における油温センサ２０７は、本発明に係る油温検出手段を構成する。これら各センサの検出結果を示す検出信号は、各センサからＥＣＵ２００に入力される。

ＥＣＵ２００は、上記各センサから入力された検出信号に基づいて、油圧制御回路１００の各ソレノイドバルブに対してそれぞれ制御信号を出力する。これにより、各ソレノイドバルブから出力される制御油圧が調整される。本実施の形態におけるＥＣＵ２００は、本発明に係る制御手段を構成する。

次に、図２、図３を参照して、本実施の形態に係るベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１の駆動電流のフィードバック制御（以下、電流フィードバック制御という）に係る構成について説明する。

図２に示すように、ＥＣＵ２００は、上記電流フィードバック制御に係る構成として、ゲイン決定マップ２１０と、目標電流値演算部２２０と、ＰＩ制御部２２１と、電流検出回路２３０とを備えている。また、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１は、ＥＣＵ２００が出力するデューティ値に応じた駆動電流で駆動するソレノイド１２１ａを備えている。

ゲイン決定マップ２１０は、図３に示すように、油温Ｔｏ（℃）と目標電流値Ｉｔｇｔ（Ａ）とをパラメータとして電流フィードバック制御における比例ゲインＫｐ（マップ中、ａ〜ｆで示す）を決定する三次元マップである。ゲイン決定マップ２１０は、ＥＣＵ２００のＲＯＭに予め実験的に求めて記憶されている。

ここで、本実施の形態に係るゲイン決定マップ２１０においては、油温センサ２０７により検出された油温Ｔｏ（℃）が高いほど、大きな比例ゲインＫｐが決定されるようになっている。つまり、ＥＣＵ２００は、油温Ｔｏ（℃）が高いほど、電流フィードバック制御における比例ゲインＫｐを大きくするようになっている。

また、ゲイン決定マップ２１０においては、目標電流値Ｉｔｇｔ（Ａ）が高いほど、小さな比例ゲインＫｐが決定されるようになっている。つまり、ＥＣＵ２００は、油温Ｔｏ（℃）が高いほど、電流フィードバック制御における比例ゲインＫｐを小さくするようになっている。

ゲイン決定マップ２１０における比例ゲインＫｐの大小関係は、ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ＞ｅ＞ｆとなっている。つまり、図３のゲイン決定マップ２１０において、油温Ｔｏ（℃）が高いほど、かつ目標電流値Ｉｔｇｔ（Ａ）が低いほど大きな比例ゲインＫｐが決定される。また、油温Ｔｏ（℃）が低いほど、かつ目標電流値Ｉｔｇｔ（Ａ）が高いほど小さな比例ゲインＫｐが決定される。

目標電流値演算部２２０は、ベルト滑りが生じないように予め設定された必要油圧、すなわち目標油圧Ｐｔｇｔに応じてソレノイド１２１ａに流されるべき目標電流値Ｉｔｇｔを算出するようになっている。目標油圧Ｐｔｇｔは、変速比γとアクセル開度Ａｃｃとをパラメータとし、予め実験的に求めて記憶されたマップを用いて算出される。また、目標電流値Ｉｔｇｔは、目標油圧Ｐｔｇｔと目標電流値Ｉｔｇｔとの関係を予め実験的に求めて記憶されたマップを用いて算出される。

ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１は、こうして算出された目標電流値Ｉｔｇｔに基づきソレノイド１２１ａが駆動されることによりベルト挟圧力制御部１２０に供給される制御油圧が調整される。

ＰＩ制御部２２１は、油圧アクチュエータ４６に供給される油圧が目標油圧Ｐｔｇｔとなるように、ソレノイド１２１ａに流されるべき駆動電流の目標電流値Ｉｔｇｔと実際にソレノイド１２１ａに流された駆動電流の電流値（以下、実電流値Ｉｒという）との偏差ΔＩに基づき、ソレノイド１２１ａに流される駆動電流の電流値を比例項と積分項を用いてフィードバック制御するものである。

また、ＰＩ制御部２２１は、このフィードバック制御における比例ゲインとして、上述したゲイン決定マップ２１０から決定された比例ゲインＫｐを用いる。

電流検出回路２３０は、例えばソレノイド１２１ａのアース側に接続された図示しない抵抗の両端に生じる電圧から実電流値Ｉｒを検出するようになっている。

次に、図４を参照して、本実施の形態に係るＥＣＵ２００により実行される電流フィードバック制御について説明する。

この電流フィードバック制御は、ＥＣＵ２００により所定の時間間隔で繰り返し実行される。

図４に示すように、まずＥＣＵ２００は、変速比γとアクセル開度Ａｃｃとに基づき、目標油圧Ｐｔｇｔを算出する（ステップＳ１）。

次いで、ＥＣＵ２００は、ステップＳ１で算出された目標油圧Ｐｔｇｔに基づき、目標電流値Ｉｔｇｔを算出し（ステップＳ２）、電流検出回路２３０を介してソレノイド１２１ａの実電流値Ｉｒを測定する（ステップＳ３）。

そして、ＥＣＵ２００は、油温センサ２０７を介して油圧制御回路１００の油温Ｔｏを測定する（ステップＳ４）。

その後、ＥＣＵ２００は、ステップＳ４で測定された油温ＴｏとステップＳ１で算出された目標油圧Ｐｔｇｔとからゲイン決定マップ（図３参照）を参照して、比例ゲインＫｐを決定する（ステップＳ５）。

次いで、ＥＣＵ２００は、目標油圧Ｐｔｇｔと実電流値Ｉｒとの偏差ΔＩを算出する（ステップＳ６）。

続いて、ＥＣＵ２００は、ステップＳ５で決定された比例ゲインＫｐを用いてＰＩ制御部２２１により、ソレノイド１２１ａに流されるべき電流をフィードバック制御する（ステップＳ７）。

ここで、本実施の形態において、ゲイン決定マップ（図３参照）を用いて比例ゲインＫｐを決定する理由について説明する。

従来、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブの電流フィードバック制御における比例ゲインは、一定値に固定されていたため、特に以下のような問題が生じていた。

例えば、比例ゲインＫｐが小さいと、高油温領域において電流が低周波で振動し、電流のハンチングが生じる。これにより、ベルト挟圧力に相当する油圧が振動し、ベルト滑りが発生してしまっていた。

つまり、比例ゲインＫｐが小さいほど、比例ゲインＫｐが大きい場合と比較して電流の応答性が低下する。また、高油温領域では、ソレノイドの電気抵抗が高くなるため、こうした抵抗値の上昇によっても電流の応答性が低下する。

こうした電流の応答性の低下により、ソレノイドの実電流値と目標電流値との乖離が大きくなり、所定周期で電流フィードバック制御されても実電流値が目標電流値に一致することが困難となる。このため、実電流値が目標電流値に一致するまでに電流フィードバック制御における積分項のゲインＫｉが大きくなってしまう。

積分項のゲインＫｉが大きくなると、実電流値が目標電流値に一致した後も実電流値が目標電流値に対してオーバシュートおよびアンダシュートを繰り返すこととなり電流のハンチングが生じてしまう。この結果、特に高油温領域では、比例ゲインＫｐが小さいと電流のハンチングが生じてベルト滑りが発生してしまう。

一方、比例ゲインＫｐが大きいと、低油温領域、高電流領域においてソレノイドに流される電流値が最大値に張り付いてしまう。これにより、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブがノーマルオープンタイプの場合にはベルト挟圧力が最低圧となり、結果としてベルト滑りが生じる。

つまり、低油温領域では、作動油の粘性が高いため油圧応答性は低いが、ソレノイドの電気抵抗が低いため電流の応答性は高くなる。したがって、油圧変動によるソレノイドに対する外乱は小さくなる。このため、低油温領域では、それほど高いフィードバックゲイン（ここでは、比例ゲイン）は必要とされない。それにも関わらず、上述のように比例ゲインＫｐが大きいと、ソレノイドに流される電流値が目標電流値に対してオーバシュートし易くなってしまう。これにより、電流のハンチングが生じてしまう。また、特に目標電流値が高電流側に設定される高電流領域では、電流のハンチング時の電流振幅が大きくなってしまう。

また、電流をステップで上昇させる際には、目標電流値に対して実電流値がオーバシュートすることにより目標電流値と実電流値との偏差がさらに大きくなってしまう。

さらに、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブがノーマルオープンタイプの場合、低油圧側、すなわち高電流側では、目標電流値と実電流値との偏差および比例ゲインＫｐが大きくなるほど、デューティ値が高くなる。

このようなことから、低油圧側（高電流域）では、比例ゲインＫｐが大きく、また偏差が大きいほど、計算の結果得られるデューティ値が１００％を越え易い状況となる。デューティ値が１００％を越えた場合には、そのデューティ値が１００％を下回るまでＥＣＵ２００により１００％のデューティ値が出力され続けることとなる。この結果、１００％のデューティ値が出力される時間が長くなり、ソレノイドに流される電流値が最大値に張り付いてしまう。

本実施の形態では、こうした従来の問題を解決するために、ゲイン決定マップ２１０（図３参照）を用いて、油温Ｔｏと目標電流値Ｉｔｇｔとに基づいて適宜最適な比例ゲインＫｐを決定するようにした。

具体的には、油温Ｔｏが高いほど、かつ目標電流値Ｉｔｇｔが低いほど、大きな比例ゲインＫｐが決定される。これにより、電流フィードバック制御における電流のハンチングが防止される。また、油温Ｔｏが低いほど、かつ目標電流値Ｉｔｇｔが高いほど、小さな比例ゲインＫｐが決定される。これにより、電流フィードバック制御における電流値の最大値への張り付きが防止される。

このため、本実施の形態のように、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１の電流フィードバック制御において、ゲイン決定マップ２１０（図３参照）により決定された比例ゲインＫｐを用いることで、ベルト滑りが有効に抑制される。

以上のように、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置は、油温Ｔｏが高いほど電流フィードバック制御における比例ゲインＫｐを大きくするので、油温Ｔｏが高い場合にはソレノイド１２１ａに流れる電流の応答性を高めることができる。これにより、電流フィードバック制御における積分項が大きくなり過ぎてしまうことを防止することができる。したがって、電流フィードバック制御における積分項が大きくなり過ぎることによる電流のハンチングを抑制することができる。この結果、本実施の形態においては、ベルト挟圧力の周期的な変動に起因したベルト滑りの発生を抑制することができる。

また、油温Ｔｏが低い場合には、電流フィードバック制御における比例ゲインＫｐを小さくするので、ソレノイド１２１ａのデューティ値が高くなり過ぎることを防止することができる。これにより、ソレノイド１２１ａに流れる電流が最大値に張り付くことを抑制することができる。この結果、本実施の形態においては、ソレノイド１２１ａに流れる電流が最大値に張り付くことに起因してベルト挟圧力が最低となることによってベルト滑りが発生することを抑制することができる。

また、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置は、目標電流値Ｉｔｇｔが高いほど電流フィードバック制御における比例ゲインＫｐを小さくするので、ソレノイド１２１ａのデューティ値が高くなり易い高電流域での比例ゲインＫｐを小さくすることができる。このため、目標電流値Ｉｔｇｔが高い高電流域では、ソレノイド１２１ａのデューティ値が高くなり過ぎることを防止することができる。これにより、ソレノイド１２１ａに流れる電流が最大値に張り付くことを抑制することができる。この結果、上述したようなベルト滑りの発生を抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、本発明に係るソレノイドバルブの例としてベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１に適用した例について説明したが、変速制御用第１ソレノイドバルブ１１１、変速制御用第２ソレノイドバルブ１１２、ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１およびロックアップ係合圧制御用リニアソレノイドバルブ１４１のいずれにも適用可能であることは言うまでもない。

これら各ソレノイドバルブに適用した場合には、各ソレノイドバルブにおける電流フィードバック制御において、電流のハンチングおよび電流が最大値に張り付くことを抑制することができる。

これにより、変速制御に用いられる変速制御用第１ソレノイドバルブ１１１および変速制御用第２ソレノイドバルブ１１２にあっては、所望の変速比を得ることができる。つまり、電流のハンチングや電流が最大値に張り付くことに起因して生じる変速比の変動によりドライバビリティが損なわれることを防止することができる。

また、ロックアップクラッチ２２の係合圧制御に用いられるロックアップ係合圧制御用リニアソレノイドバルブ１４１にあっては、最適なロックアップクラッチ係合圧を維持することができる。つまり、電流のハンチングや電流が最大値に張り付くことに起因して、例えばロックアップクラッチ２２の係合状態が意図せず解除されたり、あるいは所望のスリップ状態が維持されないといった事態を防止することができる。これにより、ドライバビリティの向上につながる。

さらに、ライン圧の制御に用いられるライン圧制御用リニアソレノイドバルブ１３１にあっては、ライン圧の変動を抑制することができる。

また、本実施の形態においては、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ１２１をノーマルオープンタイプのソレノイドバルブで構成したが、これに限らず、ノーマルクローズタイプのソレノイドバルブで構成してもよい。この場合、電流のハンチングによってベルト挟圧力が変動することを防止することができるとともに、電流の最大値への張り付きによってベルト挟圧力が必要以上に高められてしまうことを防止することができ、伝動ベルト４３の耐久性に影響を与えることを防止することができる。

また、本実施の形態においては、図３に示すゲイン決定マップを用いて油温Ｔｏと目標電流値Ｉｔｇｔとから比例ゲインＫｐを決定するようにしたが、これに限らず、例えば油温Ｔｏあるいは目標電流値Ｉｔｇｔのいずれかに基づき比例ゲインＫｐを決定するようにしてもよい。この場合、例えば油温Ｔｏ（あるいは目標電流値Ｉｔｇｔ）と比例ゲインＫｐとの関係を予め実験的に求めて記憶した二次元マップを用いる。

また、本実施の形態では、電流フィードバック制御の態様として、いわゆるＰＩ制御を用いたが、これに限らず、例えばＰＩ制御に速度偏差の時間微分値および微分ゲインから導かれる微分項を加えたＰＩＤ制御としてもよい。

また、本実施の形態においては、ＣＶＴ４の制御に用いられる各種ソレノイドバルブに本発明に係るソレノイドバルブを適用する例について説明したが、ＣＶＴ４に限らず有段式の自動変速機の制御に用いられる各種ソレノイドバルブにも適用可能である。

以上説明したように、本発明に係る自動変速機の制御装置は、油圧アクチュエータを制御するソレノイドバルブの電流値のフィードバック制御における電流のハンチングや電流の最大値への張り付きを抑制することができ、各種油圧アクチュエータを制御する各種ソレノイドバルブを備えた自動変速機の制御装置に有用である。

１ エンジン（駆動力源）
４ ＣＶＴ（自動変速機）
２２ ロックアップクラッチ
４１ プライマリプーリ
４２ セカンダリプーリ
４３ 伝動ベルト（ベルト）
４５、４６ 油圧アクチュエータ
１１１ 変速制御用第１ソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
１１２ 変速制御用第２ソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
１２１ ベルト挟圧力制御用リニアソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
１２１ａ ソレノイド
１３１ ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
１４１ ロックアップ係合圧制御用リニアソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
２００ ＥＣＵ（制御手段）
２０７ 油温センサ（油温検出手段）
２１０ ゲイン決定マップ
２２０ 目標電流値演算部
２２１ ＰＩ制御部
２３０ 電流検出回路

Claims (2)

1. 供給される油圧に応じて作動する油圧アクチュエータと、入力された油圧をソレノイドの駆動電流に応じて調圧して出力させることにより前記油圧アクチュエータに供給される油圧を制御するソレノイドバルブとを備えた自動変速機の制御装置であって、
   前記油圧アクチュエータに供給される油圧が目標油圧となるように、前記ソレノイドに流されるべき駆動電流の目標電流値と実際に前記ソレノイドに流された駆動電流の電流値との偏差に基づき、前記ソレノイドに流される駆動電流の電流値を少なくとも比例項と積分項とを用いてフィードバック制御する制御手段と、
   前記油圧アクチュエータに供給される作動油の温度を検出する油温検出手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記油温検出手段により検出された前記作動油の温度が高いほど、前記フィードバック制御における比例ゲインを大きくするとともに、前記目標電流値が高いほど前記フィードバック制御における前記比例ゲインを小さくすることを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記自動変速機が、溝幅を変化させることによってベルトの巻き掛け半径を変化させるプライマリプーリと、前記ベルトを挟み付けるベルト挟圧力を発生させるセカンダリプーリとを備え、駆動力源に対してロックアップクラッチを介して接続されたベルト式無段変速機で構成され、
   前記ソレノイドバルブは、前記ベルト式無段変速機の変速制御、前記ベルト挟圧力を制御するベルト挟圧力制御、前記ロックアップクラッチの係合圧制御およびライン圧の制御の少なくともいずれかの制御に用いられることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。

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