CN1412032A - 车辆用动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆用动力传递装置由将发动机的回转驱动力传递到车轮的无级变速器(CVT)、可变设定无级变速器的传递容量的起步离合器(5)、及控制起步离合器的接合作动的控制阀(CV)构成。减速行驶时进行使起步离合器接合的控制，从车轮将回转驱动力传递到发动机时，起步离合器的输入输出转速的差处于规定的范围地进行设定该接合容量的控制，更新存储输入输出转速的差处于规定范围时的起步离合器的控制液压，作为下一次的控制值学习。

Description

车辆用动力传递装置
技术领域
本发明涉及一种动力传递装置，该动力传递装置在从发动机将驱动力传递到车轮的驱动力传递器(例如变速器)具有能够可变设定驱动力的传递容量的摩擦接合式的摩擦接合部件(例如起步离合器)。
背景技术
这样的动力传递装置多用于机动车，已知有使用液压作动式的摩擦接合部件(例如液压离合器)进行变速控制、动力传递控制等地构成的装置。通过进行该液压离合器的接合控制，可控制传递转矩，例如，在减速行驶时使液压离合器的滑动率限制在规定范围内地控制(形成很小打滑那样的滑动率的那样的控制)，相对传递转矩的急剧变化使液压离合器滑动，防止行驶冲击的发生等。另外，已知有这样的技术方案，即，在液压离合器滑动时，利用根据离合器工作液压计算出的液压离合器的传递转矩与实际液压离合器传递的转矩一致这一点，来测定成为离合器的接合开始点的液压特性等那样的离合器接合特性，进行学习控制。
最近，所谓的混合式动力传递装置得到实用化，在该混合式动力传递装置中，连接到发动机输出轴地配置电动发电机，起步时等将其用作电动机地辅助发动机的驱动，减速时用作发电机进行能量再生(发电)。当在这样的动力传递装置进行减速行驶时如上述那样进行使液压离合器打滑的控制，则存在电动发电机(能量再生装置)的能量再生效率下降与该打滑相应的量。使液压离合器完全接合时，不能获得相对传递转矩的急剧变化使液压离合器滑动而防止行驶冲击的发生的效果，另外，存在不能测定离合器接合特性进行学习控制的问题。
过去，在减速行驶时使离合器的滑动率成为规定值地进行液压离合器的接合控制，行驶车速高，当离合器回转大时，液压离合器的打滑回转量(输入输出转速差)大，当行驶车速低、离合器回转小时，打滑回转量变小。在这里，如离合器的打滑量过小，则离合器的摩擦系数μ不稳定，所以，离合器接合特性的学习控制易于变得不正确，为了学习控制需要将打滑回转量设定在规定的范围内。可是，在如过去那样使滑动率成为规定值地进行液压离合器的接合控制的场合，如低车速下的打滑回转量成为适合于学习控制的规定范围，则高车速下的打滑回转量变得过大，存在能量再生效率下降的问题。相反，如使高车速下的打滑回转量处于适合于学习控制的规定范围，则低车速下的打滑回转量变得过小，摩擦系数变得不稳定，难以进行正确的学习控制。
发明内容
本发明就是鉴于以上那样的问题而作出的，其目的在于尽可能地减小减速行驶时配置到驱动力传递器内的摩擦接合部件的滑动量，并且控制成为适合于其接合特性的学习控制的范围，可不降低能量再生效率地进行正确的学习控制。
为了达到这样的目的，在本发明中，由将发动机的回转驱动力传递到车轮的驱动力传递器(例如实施例中的无级变速器CVT)、能够可变设定该驱动力传递器的传递容量的摩擦接合式的摩擦接合部件(例如实施例中的起步离合器5、前进用离合器25、后退用制动器27)、及控制该摩擦接合部件的接合作动的传递容量控制器(例如实施例中的控制阀CV)构成动力传递装置，减速行驶时进行使摩擦接合部件接合的控制，从车轮将回转驱动力传递到发动机时传递容量控制器使摩擦接合部件的输入输出转速的差处于规定的范围地设定摩擦接合部件的接合容量，更新存储使输入输出转速的差处于规定的范围内时的摩擦接合部件的控制量，作为下一次的控制值加以学习。
按照这样构成的动力传递装置，当将车轮的回转驱动力传递到发动机时，传递容量控制器使摩擦接合部件的输入输出转速的差处于其摩擦系数μ为稳定值时的规定范围地进行接合控制，正确地测定接合特性，使正确的学习控制成为可能。另外，此时，不是摩擦接合部件的滑动率而是滑动量处于规定的范围内地进行接合控制，所以，不论为什么车速都可正确地测定接合特性，使学习控制变得容易。
优选地，在减速行驶过程中，当从车轮将回转驱动力传递到上述发动机时，传递容量控制器在输入输出转速的差一时比规定的范围大地设定接合容量后，使输入输出转速的差处于规定范围地进行设定摩擦接合部件的接合容量的控制。摩擦接合部件的摩擦系数μ在从完全接合状态一边增加打滑量一边测定的场合与从打滑状态使打滑量下降地测定的场合不同(具有滞后)。为此，在本发明中，如上述那样，增大滑动量(输入输出转速的差)使其减小地控制时进行学习控制，由此可消除滞后的影响地进行正确的接合特性的测定，可进行正确的学习控制。
附图说明
图1为示出本发明的动力传递装置的构成的断面图。
图2为示出上述动力传递装置的动力传递系的示意图。
图3为示出学习上述动力传递装置的起步离合器的接合压力的、控制内容的流程图。
图4为示出图3的流程图中的起步离合器接合学习控制内容的流程图。
图5为示出进行图3的学习控制时的车速和滑动回转的时间变化的时间图。
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的优选实施形式。图1示出本发明一实施形式的车辆用动力传递装置的断面图，图2示出该装置的动力传递系构成。由该两图可知，该动力传递装置由发动机E、配置到该发动机E的发动机输出轴Es上的电动发电机M、通过连接机构CP连接到发动机输出轴Es的无级变速器CVT构成。
发动机E为4缸往复式发动机，在形成于气缸体20内的4个气缸室21内分别配置活塞。该发动机E具有进行用于各气缸室21进排气的进气门和排气门的作动控制的进排气控制装置22和进行对于各气缸室21的燃料喷射控制和喷射燃料点火控制的燃料喷射·点火控制装置23。电动发电机M可由车载蓄电池驱动而辅助发动机驱动力，另外，减速行驶时可通过来自车轮侧的回转驱动发电，进行蓄电池的充电(能量再生)。这样，本动力传递装置的驱动源成为混合式构成。
无级变速器CVT由配置于输入轴1与中间轴2之间的金属V形皮带机构10、配置于输入轴1的前进后退切换机构20、及配置于中间轴2上的起步离合器(主离合器)5构成。该无级变速器CVT用于车辆，输入轴1通过连接机构CP与发动机输出轴Es连接，来自起步离合器5的驱动力从差动机构8通过左右的驱动轴8a、8b传递到左右的车轮(图中未示出)。
金属V形皮带机构10由配置于输入轴1的驱动侧可动皮带轮11、配置于中间轴2上的从动侧可动皮带轮16、及卷挂于两皮带轮11、16之间的金属V形皮带15构成。驱动侧可动皮带轮11具有可自由回转地配置于输入轴1的固定皮带轮半体12和可相对固定皮带轮半体12朝轴向相对移动的可动皮带轮半体13。在可动皮带轮半体13的侧方由气缸壁12a围住形成驱动侧气缸室14，由从控制阀CV通过油路31供给到该驱动侧气缸室14的皮带轮控制液压发生使可动皮带轮半体13朝轴向移动的驱动侧压力。
从动侧可动皮带轮16由固定于中间轴2的固定皮带轮半体17和可相对固定皮带轮半体17朝轴向相对移动的可动皮带轮半体18构成。在可动皮带轮半体18的侧方由缸壁17a围住，形成从动侧缸室19，在该从动侧缸室19由从控制阀CV通过油路32供给的皮带轮控制液压发生使可动皮带轮半体18朝轴向移动的从动侧压力。
由上述构成可知，由控制阀CV控制对上述两气缸室14、19的供给液压(驱动侧和从动侧压力)，提供金属V形皮带15的滑动不发生的侧压。另外，进行使驱动和从动侧压力不同的控制，使两皮带轮的皮带轮槽宽变化从而改变金属V形皮带15的卷挂半径，进行使变速比无级变化的控制。这样用于进行变速比控制的驱动和从动侧压力使用管线压力设定，该管线压力通过由调节阀对来自由发动机E驱动的液压泵(图中未示出)的液压进行调压后获得。具体地说，驱动和从动侧压力中的高压侧的侧压使用管线压力设定。
前进后退切换机构20由行星齿轮机构构成，具有接合于输入轴1的太阳齿轮21、接合于固定皮带轮半体12的齿圈22、可由后退用制动器27固定保持的托架23、及可连接太阳齿轮21与齿圈22的前进用离合器25。在该机构20中，当前进用离合器25接合时，全部齿轮21、22、23与输入轴1一体回转，由发动机E的驱动朝与输入轴1相同的方向(前进方向)驱动驱动侧可动皮带轮11回转。另一方面，当后退用制动器27接合时，由于固定保持托架23，所以，齿圈22朝与太阳齿轮21相反的方向受到驱动，由发动机E的驱动朝与输入轴1相反方向(后退方向)驱动驱动侧可动皮带轮11回转。这些前进用离合器25和后退用制动器27的接合作动在控制阀CV中由使用管线压力设定的前进后退控制液压进行控制。
起步离合器5为控制中间轴2与输出构件即动力传递齿轮6a、6b、7a、7b的动作传递的离合器，当其进行接合时，可进行两者之间的动力传递。为此，当接合起步离合器5时，由金属V形皮带机构10变速的发动机输出通过动力传递齿轮6a、6b、7a、7b传递到差动机构8，由差动机构8分配后通过左右驱动轴8a、8b传递到左右的车轮。当释放起步离合器5时，不进行这样的动力传递，变速器成为中立状态。这样的起步离合器5的接合控制通过油路33供给在控制阀CV中使用管线压力设定的离合器控制液压。
在如以上那样构成的无级变速器CVT中，如上述那样，由从控制阀CV通过油路31、32供给的驱动和从动侧压力进行变速控制，由通过图中未示出的油路供给到前进用离合器25和后退用制动器27的前进后退控制液压进行前进后退切换控制，由通过油路33供给的离合器控制液压进行起步离合器接合控制。该控制阀CV根据来自电控装置ECU的控制信号控制作动。
如以上那样构成的动力传递装置搭载于车辆上作动，电动发电机M辅助发动机E的驱动力，在尽可能良好的燃料利用效率范围内运行发动机E，提高车辆驱动时的燃料利用效率。为此，电动发电机M根据从电控装置ECU通过控制管线36的控制信号进行作动控制。与此同时，还进行用于设定可在尽可能好的燃料利用效率范围内使发动机E运行的那样的变速比的变速控制，但该控制由电控装置ECU通过控制管线35由送到控制阀CV的控制信号完成。
另外，在发动机E，在规定运行状态(例如减速状态)下使四个气缸中的几个气缸停止，可进行部分气缸运行。即，由电控装置ECU通过控制管线37控制齿圈22的作动，同时，通过控制管线38控制燃料喷射·点火控制装置23的作动，可关闭保持几个气缸室21的进排气门并且不进行燃料喷射和点火地进行部分气缸运行。这样，可提高减速行驶时的燃料利用效率，同时，可减小发动机制动力，可由电动发电机M使减速能量有效地再生。
在本装置中，为了进一步提高燃料利用效率，还可进行怠速停止控制。对于怠速停止控制，基本上在车辆停车而使发动机成为怠速状态的场合不需要发动机的驱动力，所以，为使发动机的驱动本身停止的控制。在本装置中，当在车辆行驶过程中释放加速踏板的踏下而使车辆减速停车的场合，按原状态继续实施在车辆减速时的燃料喷射切断控制，进行怠速停止控制，进一步提高燃料利用效率。
在这样构成的动力传递装置中，当车辆减速行驶时，由电气控制装置ECU使控制阀CV作动，通过油路33将离合器控制液压供给起步离合器5，进行该起步离合器5的接合控制。下面参照图3和图4的流程图及图5的时间图说明此时的起步离合器5的接合控制内容。在以下说明中，如图5所示那样，以行驶车速V超过70km/H的速度在行驶过程中转移为减速行驶的场合为例。
在该控制中，首先，判断在行驶过程中是否为减速行驶即加速踏板的踏下释放而使车辆进行减速行驶的状态(步骤S1)。当不为减速行驶状态时，不进行该流程所示控制地依原样结束该控制。此时，虽然进行图中未示出的别的控制，但由于与本发明无关，所以省略其说明。
在该例子中，如图5所示那样，在时间t0释放加速踏板的踏下，由发动机制动器作用使车辆减速行驶。为此，在时间t0以后，当成为减速行驶状态时，前进到步骤S2，判断现在的行驶车速V是否在40Km/H以上。在时间t0，由于V≥40Km/H，所以前进到步骤S3，判断车速V是否在70Km/H以下。在时间t0，车速V超过70Km/H，所以，前进到步骤S6，在这里，由于处于学习控制区域之外，所以，可进行使起步离合器5的滑动率为极小值(例如100.1％)的接合控制。这样，来自车辆的减速回转基本上不没有损失地传递到电动发电机M，进行高效率下的能量再生(发电)。滑动率在100％以上的值，但示出由来自车轮侧的驱动使起步离合器5打滑的状态，当由发动机E侧的驱动转矩使起步离合器5打滑时，打滑率由100％以下的值表示。
进行步骤S6的控制地减速行驶，如车速V在70Km/H以下(图5的时间t1的时刻)，则从步骤S3前进到步骤S10，进行起步离合器接合学习控制。该控制内容由图4示出，在这里，首先，判断是否为转移到该学习控制流程的初期阶段(步骤S11)。然后，在其初期阶段期间前进到步骤S12，设定滑动回转上限值SNH＝70rpm和滑动回转下限值SNL＝60rpm。根据该设定值，如实际的滑动回转SN(起步离合器5的输入输出转速差)比上限值SNH大，则增大修正起步离合器5的接合力(步骤S14和A15)，如比下限值SNL小，则降低修正接合力(步骤S16和S17)。这样，初期阶段期间(图5的时间t1-t2之间)，使滑动回转SN为60rpm-70rpm这样较大的值地进行起步离合器5的接合控制。
如这样的初期阶段的控制结束时(时间t2)，从步骤S11前进到步骤S13，设定滑动回转上限值SNH＝30rpm和滑动回转下限值SNL＝20rpm。根据该设定值，如实际的滑动回转SN(起步离合器5的输入输出转速差)比上限值SNH大，则增大修正起步离合器5的接合力(步骤S14和A15)，如比下限值SNL小，则下降修正接合力(步骤S16和S17)。这样，在初期阶段以后(时间t2以后)，滑动回转SN处于20rpm-40rpm的范围地进行起步离合器的接合控制。
当这样进行初期阶段以后的控制时，从步骤S18前进到步骤S19，判断滑动回转SN是否处于上述规定范围即20rpm-30rpm的范围。当判断处于该规定范围内时，前进到步骤S20，作为起步离合器5的接合控制压力，使用现在的离合器压力PCA更新第一学习值PCL1。在这里，将离合器压力PCA与第一学习值PCL1的差的规定比例量(例如10％的量)作为第一修正值ΔPC1计算出，将第一修正值ΔPC1加到第一学习值PCL1后获得的值作为新的第一学习值PCL1更新设定。
在这里，起步离合器5的摩擦系数μ产生在从接合状态增加打滑量地测定的场合和在从打滑状态向连接状态减少打滑量地测定的场合不同的所谓的滞后现象，但由于如上述那样使滑动回转为一端60-70rpm后转移到20-30rpm的范围，所以，可不接受滞后现象的影响地设定正确的学习值PCL1。
以上说明的步骤S10的起步离合器接合学习控制在图3的流程的步骤S4中判断车速V不足40Km/H之前，按规定运算间隔反复进行，每次更新设定第一学习值PCL1。由此可知，在减速行驶中，车速V为成为70Km/H-40Km/H之间的区域为学习控制区域，在该区域中，按规定运算间隔反复进行步骤S10的学习控制。
车速V慢慢地下降，在步骤S4判断不足40Km/H时(时间t3)，前进到步骤S5，在步骤S10，如上述那样使用学习更新的第一学习值PCL1更新第二学习值PCL2。在这里，第一学习值PCL1与第二学习值PCL2的差的规定比例量(例如10％)作为第二修正值ΔPC2计算出，将第二修正值ΔPC2加到第二学习值PCL2获得的值作为新的第二学习值PCL2更新设定。由此可知，第一学习值PCL1为在一次减速时车速处于学习控制区域时按规定运算间隔反复更新设定的学习值，使用这样更新设定的第一学习值PCL1更新设定PCL2。
这样，第二学习值PCL2每次减速时学习更新，可获得与实际的起步离合器5的特性对应的值。为此，可使用该第二学习值PCL2求出起步离合器5的特性，由这样求出的离合器特性可适当地进行此后的减速行驶的起步离合器5的接合控制和在通常行驶时的起步离合器5的接合控制。在步骤S5中，当进行第二学习值PCL2的更新设定后的减速行驶(时间t3以后的减速行驶)时由于车速V在40Km/H以下，所以，从步骤S2前进到步骤S6，进行使起步离合器5的打滑率为极小的值(例如100.1％)的接合控制，来自的车轮的减速回转基本上没有损失地传递到电动发电机M，进行高效率的能量再生(发电)。
在上述实施形式中，以起步离合器5的接合控制为例，但作为起步离合器5的替代，也可与上述同样地进行前进用离合器25或后退用制动器27的接合控制。另外，以使用金属V形皮带机构10的无级变速器的场合为例，但也可作为其替代，使用其它形式的无级变速器或齿轮式自动变速器。
如以上说明的那样，按照本发明，在减速行驶过程中将来自车辆的回转驱动力传递到发动机时，传递容量控制器使摩擦接合部件的输入输出转速的差处于其摩擦系数μ为稳定的值的规定范围地进行接合控制，可正确地测定接合特性进行正确的学习控制。此时，不为摩擦接合部件的滑动率而是使滑动量处于规定的范围地进行接合控制，所以，不论是怎样的车速，都可正确地测定接合特性，容易学习控制。
在减速行驶过程中，当来自车轮的回转驱动力传递到上述发动机时，传递容量控制器的输入输出转速的差一时比规定范围大地设定接合容量后，最好进行使输入输出转速的差处于规定范围地设定摩擦接合部件的接合容量的控制。摩擦接合部件的摩擦接合系数μ在从完全接合状态增加打滑量地测定的场合与从打滑状态降低打滑量地测定的场合不同(具有滞后)，如上述那样增大滑动量(输入输出转速的差)后，使其减小地控制时，通过学习控制，可没有不良后影响地进行正确的接合特性的测定，可进行正确的学习控制。

Claims (8)

1.一种车辆用动力传递装置，具有将发动机的回转驱动力传递到车轮的驱动力传递器、能够可变设定上述驱动力传递器的传递容量的摩擦接合式的摩擦接合部件、及控制上述摩擦接合部件的接合作动的传递容量控制器，其特征在于，减速行驶时进行使上述摩擦接合部件接合的控制而从上述车轮将回转驱动力传递到上述发动机时，上述传递容量控制器使上述摩擦接合部件的输入输出转速的差处于规定范围地进行设定上述摩擦接合部件的接合容量的控制，更新存储使上述输入输出转速的差处于上述规定的范围内时的上述摩擦接合部件的控制量，作为下一次的控制值加以学习。
2.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于：上述摩擦接合部件由液压离合器构成，上述传递容量控制器控制供给到上述液压离合器的工作液压。
3.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于：车速处于规定的车速范围内，同时，在油门大体全闭的减速行驶过程中，上述传递容量控制器使上述摩擦接合部件的输入输出转速的差处于规定范围地进行设定上述摩擦接合部件的接合容量的控制。
4.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于：在减速行驶过程中，当回转驱动力从上述车轮传递到上述发动机时，上述传递容量控制器使上述输入输出转速的差一时比上述规定范围大地设定上述接合容量后，使上述输入输出转速的差处于上述规定范围地进行设定上述摩擦接合部件的接合容量的控制。
5.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于：上述传递容量控制器在上述输入输出转速的差处于上述规定的范围内时，按规定运算间隔使用上述摩擦接合部件的接合控制量PCA反复更新设定第一学习值PCL1。
6.根据权利要求5所述的车辆用动力传递装置，其特征在于：当上述输入输出转速的差处于上述规定的范围内时，按上述规定运算间隔将上述摩擦接合部件此时的接合控制量PCA与上述第一学习值PCL1的差的规定比例量作为第一修正值ΔPC1计算出，将上述第一修正值ΔPC1加到上述第一学习值PCL1获得的值作为新的第一学习值PCL1进行更新设定。
7.根据权利要求5所述的车辆用动力传递装置，其特征在于：上述传递容量控制器在每次进行减速行驶时，使用上述第一学习值PCL1更新设定第二学习值PCL2，使用上述第二学习值PCL2作为下一次的控制值进行学习。
8.根据权利要求7所述的车辆用动力传递装置，其特征在于：上述传递容量控制器在每次进行减速行驶时，以上述第一学习值PCL1与第二学习值PCL2的差的规定比例作为第二修正值ΔPC2计算出，将上述第二修正值ΔPC2加到上述第二学习值PCL2获得的值作为新的上述第二学习值PCL2更新设定。
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