JP2004124968A - Controller for belt type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機の制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来のベルト式無段変速機の制御装置は、プライマリプーリにプライマリ回転数センサ、セカンダリプーリにセカンダリ回転数センサが設けられ、両プーリの周部に設けられた外歯をセンサで読み取ることにより、プライマリ回転数とセカンダリ回転数を検出し、これらの値から実変速比を算出している。そして、実変速比または変速速度が機構上取り得ない値となったとき、ベルト滑りであると判断し、ライン圧を増圧補正してプーリクランプ圧を高める制御を行っている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】
特開昭62−68142号公報(1,2ページ)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のベルト式無段変速機の制御装置にあっては、下記の理由により、ベルト滑りが発生していないときでも瞬間的に機構上取り得る最大変速比より大きな変速比が検出されることがあるため、ベルト滑りの発生を誤判断する虞がある。
(1) 実変速比の算出時に、検出パルスのフィルタリング等、複数の処理が必要であるため、検出遅れが生じる。
(2) 発進時のような低回転時には、センサの検出誤差が大きくなる。
【0004】
その結果、上述のようにベルト滑りの発生を誤判断した状況でエンジントルク出力制限を行った場合、発進性が低下するという問題がある。また、ライン圧を増圧補正した場合には、プーリクランプ圧が過剰に高くなり、ベルト耐久性の低下を招くという問題がある。
【0005】
一方、上記のようにして算出された変速比から変速速度を算出し、この変速速度からベルト滑りを検出しようとしても、上記問題は解決されない。
【0006】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ベルト滑り判断の精度を高めてベルト耐久性の向上を図ることができるベルト式無段変速機の制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明請求項1に記載の発明では、エンジン側の主軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリが設けられ、前記主軸に並行配置される車輪側の副軸にプーリ間隔可変のセカンダリプーリが設けられ、両プーリの間に駆動ベルトが巻回され、両プーリの油圧を制御し両プーリに対する駆動ベルトの巻き付け径の比を変化させることにより無段階に変速する無段変速機において、プライマリプーリ回転数とセカンダリプーリ回転数に基づいて変速比を算出する変速比算出手段と、変速比の値が機構上の変速比領域から所定時間継続して外れているとき、ベルト滑りが発生していると判断するベルト滑り判断手段と、を設けたことを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、エンジン回転数検出手段を設け、前記ベルト滑り判断手段は、エンジン回転数が十分な油圧を発生できると推定される所定回転数以上であるとき、ベルト滑りが発生していると判断する手段とし、ベルト滑りが発生していると判断されたときは、ベルト保護制御を行うベルト保護制御手段を設けたことを特徴とする。
【0009】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、エンジントルクの上限を規制する制御であることを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明では、請求項2に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、アップシフトであることを特徴とする。
【0011】
請求項5に記載の発明では、請求項2に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、エンジン回転数の上限を規制する制御であることを特徴とする。
【0012】
請求項6に記載の発明では、請求項2に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、車両停車時のエンジンアイドル回転数を所定回転数上昇させる制御であることを特徴とする。
【0013】
請求項7に記載の発明では、請求項1に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、車両の加速度を検出する加速度検出手段を設け、前記ベルト滑り判断手段は、検出された加速度が大きいほど前記所定時間を長く設定する手段としたことを特徴とする。
【0014】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明では、ベルト滑り判断手段は、変速比算出手段により算出された変速比の値が所定時間継続して機構上の変速比領域から外れたとき、ベルト滑りが発生していると判断する。よって、ベルト滑りが発生していないにも関わらず、センサの検出誤差等により瞬間的に最大変速比が機構上取り得ない値となった場合にベルト滑りと誤判断することがなく、ベルト滑り判断精度を高めることができる。
【0015】
請求項2に記載の発明では、ベルト滑り判断手段は、エンジン回転数が十分な油圧を発生できると推定される所定回転数以上であるとき、ベルト滑りが発生していると判断し、ベルト保護制御を行う。一方、エンジン回転数が低いときにはベルト保護制御を行わない。
【0016】
よって、油圧回路の故障、例えば電子油圧制御弁のスティック等によるベルト滑りを発生から短時間で確実に検出でき、ベルトの耐久性向上を図ることができる。一方、エンジン回転が不安定な状態で生じるベルト滑りについては、過剰にベルト保護制御が行われることが無く、走行性の悪化を防止できる。
【0017】
請求項3に記載の発明では、エンジントルクの上限を規制することにより、プライマリプーリへの入力トルクの上限が規制されるため、入力トルクを確実に抑制してベルト滑りを防止することができる。
【0018】
請求項4に記載の発明では、アップシフトを行うことにより、伝達可能な入力トルクを大きくすることが可能となり、ベルト滑りを防止することができる。
【0019】
請求項5に記載の発明では、エンジン回転数の上限を制限することにより、エンジントルクの上限が制限されるとみなすことができる。よって、プライマリプーリへの入力トルクを確実に抑制してベルト滑りを防止することができる。
【0020】
請求項6に記載の発明では、車両停車時にエンジンアイドル回転数を所定回転数上昇させることにより、車両停車時にエンジンにより駆動されるオイルポンプの吐出量を確保することができる。よって、プーリに大きな負荷がかかる発進時においても十分なプーリクランプ圧を確保することが可能となり、ベルト滑りを防止することができる。
【0021】
請求項7に記載の発明では、加速度が大きいほど最大変速比を超えた状態を判断する所定時間を長く設定することで、誤検知の防止とベルトの耐久性の向上を両立することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は実施の形態におけるエンジンとベルト式無段変速機3(以下、CVTと略記する。)の制御系を表す図である。
【0023】
1はトルクコンバータ、2はロックアップクラッチ、3はCVT、4はプライマリ回転数センサ、5はセカンダリ回転数センサ、6は油圧コントロールバルブユニット、8はエンジンにより駆動されるオイルポンプ、9はCVTコントロールユニット、10はアクセル開度センサ、11は油温センサ、18はエンジン、19はエンジンコントロールユニット(以下、ECUと略記する。)、16はエンジン回転数センサ、17はスロットル開度センサである。
【0024】
エンジン18には、燃料を噴射する複数のインジェクタと、電動アクチュエータにより作動する電子制御スロットルが設けられている。各インジェクタの燃料噴射指令及び電子制御スロットル開度指令は、ECU19により行われる。
【0025】
ECU19は、基本的にはエンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ16からの信号、運転者のアクセルペダル操作量APSを検出するアクセル開度センサ10からの信号及びエンジン負荷に相当するスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ17からの信号が入力され、出力トルク制御指令,停車時のエンジンのアイドリング回転数制御指令や、減速時に所定回転数に減少するまで燃料噴射をカットして燃費の向上を図るフューエルカット制御指令等を出力する。
【0026】
エンジン出力軸には回転伝達機構としてトルクコンバータ1が連結されるとともに、エンジンとCVT3を直結するロックアップクラッチ2が備えられている。
トルクコンバータ1の出力側は前後進切換機構20のリングギア21と連結されている。前後進切換機構20は、エンジン出力軸12と連結したリングギア21,ピニオンキャリア22,変速機入力軸13と連結したサンギア23からなる遊星歯車機構から構成されている。ピニオンキャリア22には、変速機ケースにピニオンキャリア22を固定する後進ブレーキ24と、変速機入力軸13とピニオンキャリア22を一体に連結する前進クラッチ25が設けられている。
【0027】
変速機入力軸13の端部にはCVT3のプライマリプーリ30aが設けられている。CVT3は、上記プライマリプーリ30aとセカンダリプーリ30bと、プライマリプーリ30aの回転力をセカンダリプーリ30bに伝達するベルト34等からなっている。プライマリプーリ30aは、変速機入力軸13と一体に回転する固定円錐板31と、固定円錐板31に対向配置されてV字状プーリ溝を形成すると共にプライマリプーリシリンダ室33に作用する油圧によって変速機入力軸13の軸方向に移動可能である可動円錐板32からなっている。
【0028】
セカンダリプーリ30bは、従動軸38上に設けられている。セカンダリプーリ30bは、従動軸38と一体に回転する固定円錐板35と、固定円錐板35に対向配置されてV字状プーリ溝を形成すると共にセカンダリプーリシリンダ室37に作用する油圧によって従動軸38の軸方向に移動可能である可動円錐板36とからなっている。
【0029】
従動軸38には図示しない駆動ギアが固着されており、この駆動ギアはアイドラ軸に設けられたピニオン、ファイナルギア、差動装置を介して図外の従動輪と駆動輪とからなる車輪のうち、駆動輪に至るドライブシャフトを駆動する。
【0030】
CVT3にエンジン出力軸12から入力された回転力は、トルクコンバータ1及び前後進切換機構20を介してCVT13に伝達される。変速機入力軸13の回転力はプライマリプーリ30a,ベルト34,セカンダリプーリ30b,従動軸38,駆動ギア,アイドラギア,アイドラ軸,ピニオン,及びファイナルギアを介して差動装置に伝達される。
【0031】
上記のような動力伝達の際に、プライマリプーリ30aの可動円錐板32及びセカンダリプーリ30bの可動円錐板36を軸方向に移動させてベルト34との接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ30aとセカンダリプーリ30bとの間の回転比つまり変速比を変えることができる。このようなV字状のプーリ溝の幅を変化させる制御は、CVTコントロールユニット9を介してプライマリプーリシリンダ室33またはセカンダリプーリシリンダ室37への油圧制御により行われる。
【0032】
CVTコントロールユニット9には、プライマリ回転数センサ4からのプライマリ回転数Npri、セカンダリ回転数センサ5からのセカンダリ回転数Nsec、プライマリ圧センサ14からのプライマリプーリ圧Ppri、セカンダリ圧センサ15からのセカンダリプーリ圧Psec等が入力される。また、ECU19と通信により、例えば従動輪センサ17aから算出された車体の加速度や各センサ値等の情報を送受信しており、これら入力信号を元に制御信号を演算し、油圧コントロールバルブユニット6へ制御信号を出力する。
【0033】
油圧コントロールバルブユニット6へは、CVTコントロールユニット9により演算された制御信号に基づいて各電子制御バルブ及び後述するステップモータ54を駆動し、プライマリプーリシリンダ室33とセカンダリプーリシリンダ室37へ制御圧を供給することで変速制御を行う。
【0034】
図2は実施の形態におけるベルト式無段変速機の油圧回路を表す回路図である。
40は油路41から供給されたオイルポンプ8の吐出圧を、ライン圧(プーリクランプ圧)として調圧するプレッシャレギュレータバルブである。油路41には油路42が連通されている。油路42はCVT3のプライマリプーリシリンダ室33に制御油圧を供給する変速制御弁50に接続されると共に、セカンダリプーリシリンダ室37にベルト34をクランプするクランプ圧を供給するプーリ圧供給油路48に減圧弁49を介して接続されている。また、油路42に接続された油路43は、パイロットバルブ55の元圧を供給する。
【0035】
減圧弁49は、CVTコントロールユニット9からの制御信号によりソレノイドを駆動し、フィードバック制御(閉ループ制御)によりセカンダリプーリ圧Psecを制御する。
【0036】
変速制御弁50は、油路42と接続する吸入ポート50aと、プライマリプーリシリンダ室33に油圧を供給する供給ポート50bと、油圧をドレンするドレンポート50cと、CVTコントロールユニット9からの制御信号により作動するステップモータ54とがリンク52によって接続され、これにより機械的フィードバック機構を構成している。
【0037】
ステップモータ52の駆動によりスプール50dが移動し、プライマリプーリシリンダ室33に油圧が供給されると、変速比の変化によって可動プーリが移動し、この移動によって再度スプール50dをステップモータ54の駆動とは逆方向に駆動することで油圧の供給が停止することで所望の変速比を得ることができる。一方、ステップモータ52の駆動によりスプール50dが移動し、プライマリプーリシリンダ室33の油圧が排出されると、変速比の変化によって可動プーリが移動し、この移動によって再度スプール50dの駆動とは逆方向に駆動することで油圧の排出が停止し、所望の変速比を得ることができる。
【0038】
プレッシャレギュレータバルブ40からドレンされた油圧は、油路46を介してクラッチレギュレータバルブ60に供給される。このように、プレッシャレギュレータバルブ40の発生する油圧よりも低い油圧をクラッチレギュレータバルブ60により調圧することで、前進クラッチ25の締結圧として供給される油圧が、プーリークランプ圧よりも高くならない構成としている。
【0039】
この油路46には、油路42に連通され、オリフィス45を有する油路44が連通されている。クラッチレギュレータバルブ60は油路46及び油路61の油圧を調圧する。この油路61の油圧はセレクトスイッチングバルブ80及びセレクトコントロールバルブ90へ供給される。
【0040】
55は油路56を介してロックアップソレノイド71及びセレクトスイッチングソレノイド70への一定供給圧を設定するパイロットバルブである。セレクトスイッチングソレノイド70の出力圧は油路73からセレクトスイッチングバルブ80に供給され、セレクトスイッチングバルブ80の作動を制御する。ロックアップソレノイド71の出力圧は油路72からセレクトスイッチングバルブ80に供給される。
【0041】
80はセレクトスイッチングバルブであり、セレクトスイッチングソレノイド70によって作動する。セレクトスイッチングバルブ80には、入力ポートとして、ロックアップソレノイド71からの信号圧を供給する油路72が接続され、クラッチレギュレータバルブ60により調圧された油路61が接続され、セレクトコントロールバルブ90により調圧された油路93が接続されている。更に、出力ポートとして、マニュアルバルブ100に前進クラッチ圧を供給する油路81が接続され、図外のロックアップクラッチコントロールバルブへ油圧を供給する油路82が接続され、セレクトコントロールバルブ90のスプール92を作動する油圧を供給する油路83が接続され、油圧をドレンするドレン油路84が接続されている。
【0042】
90はセレクトコントロールバルブであり、油路83から供給されるロックアップソレノイド71により作動する。セレクトコントロールバルブ90には、入力ポートとして、クラッチレギュレータバルブ60により調圧された油路62が接続され、ロックアップソレノイド71の信号圧を供給する油路83が接続されている。そして、油路62と油路93の連通状態を制御することで油圧を調圧する。
【0043】
次に、作用を説明する。
[ベルト滑り判断制御処理]
図3は、CVTコントロールユニット9におけるベルト滑り判断制御処理の流れを示すフローチャートである。
【0044】
ステップS101では、プライマリ回転数センサ4により検出されたプライマリ回転数Npriが所定値、例えば500rpm以上であるかどうかを判断する。500rpm以上である場合にはステップS102へ進み、500rpmよりも小さい場合にはステップS107へ進む。これは、プライマリ回転数Npriが500rpm以下になると、プライマリ回転数センサ4の検出ノイズが大きくなることから、その場合には滑り判断を行わないことにより、ベルト滑りの誤判断を低減するためである。
【0045】
ステップS102では、検出されたプライマリ回転数Npriが機構上(メカ適に)取り得る変速比をであるかどうかを、プライマリ回転数Npriが最大変速比2.7にセカンダリ回転数Nsecを乗算した値以上であるかどうかにより判断する。プライマリ回転数Npriが最大変速比2.7にセカンダリ回転数Nsecを乗算した値以上である以上である場合にはステップS103へ進み、プライマリ回転数Npriが最大変速比2.7にセカンダリ回転数Nsecを乗算した値よりも小さい場合にはステップS107へ進む。
【0046】
ステップS103では、オイルポンプ8が正常に動作していながらも、ベルト滑りが発生する状態であるかどうかを、エンジン回転数Neが所定値、例えば600rpm以上であるかどうかにより判断する。エンジン回転数Neが600rpm以上である場合にはステップS104へ進み、エンジン回転数Neが600rpmよりも小さい場合にはステップS107へ進む。
【0047】
ステップS104では、タイマをカウントダウンする。
【0048】
ステップS105では、プライマリ回転数Npriが機構上取り得る最大変速比を超えた状態が所定時間継続したかどうかを、タイマのカウントダウンが終了したかどうかから判断する。なお、この所定時間は、車両が通常取りうる加速度のときに発生する読みとりずれをベルト滑り判断から除外できる時間を設定しており、例えば0.2secに設定しているが、例えば、従動輪センサ17aから検出された加速度に基づいて、この所定時間を変更しても良い。この場合、図6に示すように加速度が大きいほど所定時間を長くし、小さいほど短く設定することによって、誤検知の防止とベルトの耐久性の向上を両立できるようになる。カウントダウンが終了している場合にはステップS106へ進み、カウントダウンが終了していない場合には本制御を終了する。
【0049】
ステップS106では、ベルト滑りが発生していると判断し、ベルト保護制御を行って本制御を終了する。
【0050】
ステップS107では、タイマをイニシャライズ処理して本制御を終了する。
【0051】
[ベルト滑り判定時ベルト保護制御処理]
図4は、CVTコントロールユニット9におけるベルト滑り判定時ベルト保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【0052】
ステップS201では、ステップモータ54の目標位置を、オーバードライブ側操作限界に設定する。
【0053】
ステップS202では、ステップモータ54の駆動速度を所定値に設定する。
【0054】
ステップS203では、エンジン回転数Neを所定値以下に制限する指令をECU19へ出力する。
【0055】
ステップS204では、アイドル回転数を所定値まで増加させる指令をECU19へ出力する。
【0056】
ステップS205では、ステップモータ54の実位置がオーバードライブ側操作限界に達したかどうかを判定し、操作限界である場合にはステップS206へ進み、操作限界ではない場合にはステップS209へ進む。
【0057】
ステップS206では、タイマをカウントダウンする。
【0058】
ステップS207では、ステップモータ54の実位置がオーバードライブ側操作限界に達してから所定時間経過したかどうか、すなわち、変速比を最Hiにする指示を出力してからプーリがオーバードライブ側操作限界へ移動したかどうかを、タイマのカウントダウンが終了したかどうかから判断する。カウントダウンが終了している場合にはステップS208へ進み、カウントダウンが終了していない場合にはステップS209へ進む。
【0059】
ステップS208では、エンジン20のトルク制限量を70Nmとする指令をECU19へ出力して本制御を終了する。
【0060】
ステップS209では、エンジン20のトルク制限量を50Nmとする指令をECU19へ出力して本制御を終了する。
【0061】
[ベルト滑り判定時ベルト保護制御]
図5は、ベルト滑り判定時ベルト保護制御作用を示すタイムチャートである。
【0062】
t1では、プーリ比(変速比)が機構上の最大変速比を超える。このとき、図3のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→ステップS103→ステップS104→ステップS105へと進む流れとなる。
【0063】
すなわち、ステップS101によりプライマリ回転数Npriが500rpm以上であると判断され、ステップS102によりプライマリ回転数Npriが機構上取り得る最大変速比2.7以上であると判断される。続いて、ステップS103によりエンジン回転数Neが600rpm以上であると判断され、ステップS104によりタイマがカウントダウンされ、ステップS105によりカウントダウンが終了していないと判断される。
【0064】
t2では、変速比が機構上の最大変速比を超えてから所定時間である0.2sec経過したため、図3のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→ステップS103→ステップS104→ステップS105→ステップS106へと進む流れとなる。
【0065】
すなわち、ステップS105によりカウントダウンが終了したと判断され、ステップS106によりベルト滑りが発生していると判断されてベルト保持制御が実施される。ベルト保持制御では、図4のフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS203→ステップS204→ステップS205→ステップS209へと進む流れとなる。
【0066】
すなわち、ステップS201によりステップモータ54の目標位置がオーバードライブ側操作限界に設定され、ステップS202によりステップモータ54の駆動速度が所定値に設定される。続いて、ステップS203によりエンジン回転数Neを所定値以下に制限する指令がECU19へ出力され、ステップS204によりアイドル回転数を所定値まで増加する指令がECU19へ出力される。次に、ステップS205により、ステップモータ54の実位置がオーバードライブ側操作限界に達していないと判断され、ステップS209によりエンジン20のトルク制限量を50Nmとする指令がECU19へ出力される。
【0067】
ここで、オーバードライブ側操作限界とは、変速比でいうところの最小変速比の位置よりも、さらにステップモータ54をアップシフト側へ動かした位置をいう。この位置に動かす理由としては、セカンダリプーリ30bに油圧を供給するプーリ圧供給油路48がフェール(例えば、減圧弁49がロックし、ライン圧は発生しているがセカンダリプーリ圧Psecが低い状態のとき)しているときでも、プーリ位置を最小変速比側にすることでプライマリプーリとセカンダリプーリのメカニカルストッパによりトルク容量を確保可能となり、ベルト滑りを防止することができるためである。また、一般的に、プーリの伝達可能な入力トルクは変速比が小さくなるほど大きくなる。
【0068】
ちなみに、プレッシャレギュレータバルブ40がフェールし、プライマリプーリ圧Ppriとセカンダリプーリ圧Psecが共に低い場合には、ステップモータ54をオーバードライブ側操作限界に移動させても、油圧不足によりプーリ比は中間プーリ位置に留まる。
【0069】
t3では、ステップモータ54の実位置がオーバードライブ側操作限界へ達したため、図4のフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS203→ステップS204→ステップS205→ステップS206→ステップS207→ステップS209へと進む流れとなる。
【0070】
すなわち、ステップS205によりステップモータ54の実位置がオーバードライブ側操作限界に達していると判断され、ステップS206によりタイマがカウントダウンされる。続いて、ステップS207によりカウントダウンが終了していないと判断され、ステップS209によりエンジン20のトルク制限量を50Nmとする指令が継続して出力される。
【0071】
これは、セカンダリプーリ圧Psecが低い場合には、ステップモータ54の位置がオーバードライブ側操作限界に達していないとトルク伝達不可能なため、エンジン20のトルク制限量を低く抑えるためである。また、上述したように、プレッシャレギュレータバルブ40がフェールした場合には、プーリ比が中間プーリ位置に留まるため、ベルト滑りを抑えるためにトルク制限量を低くしておく必要もある。
【0072】
t4では、ステップモータ54の実位置がオーバードライブ側操作限界に達してから所定時間経過したため、図4のフローチャートにおいて、ステップS201→ステップS202→ステップS203→ステップS204→ステップS205→ステップS206→ステップS207→ステップS208へと進む流れとなる。
【0073】
すなわち、ステップS207によりカウントダウン終了と判断され、ステップS208によりエンジン20のトルク制限量を70Nmとする指令がECU19へ出力される。
【0074】
次に、効果を説明する。
(1) プライマリ回転数Npriが機構上取り得る最大変速比2.7にセカンダリ回転数Nsecを乗算した値以上となった状態が所定時間継続したとき、ベルト滑りが発生していると判断するため、プライマリおよびセカンダリ回転数センサ4,5の検出誤差等により瞬間的に最大変速比が機構上取り得ない値となった場合のベルト滑り誤判断を防止することができ、ベルト滑り判断精度を高めることができる。
【0075】
(2) エンジン回転数Neが600rpm以上である場合、すなわち、十分なライン圧が発生していると推定されるとき、上記条件によりベルト滑りが発生していると判断するため、油圧回路の故障、例えば電子油圧制御弁のスティック等によるベルト滑りを発生から短時間で確実に検出すること可能となり、ベルトの耐久性の向上を図ることができる。一方、エンジン回転数Neが600rpm未満である場合、エンジン回転が不安定な状態で生じるベルト滑りについては、過剰にベルト保護制御が行われることが無く、走行性の悪化を防止することができる。
【0076】
(3) ベルト滑りが発生していると判断されたとき、エンジン回転数Neを所定値以下に制限し、ステップモータ54の目標位置をオーバードライブ側操作限界に設定するとともに、エンジン20のトルク制限量を50Nmに抑えるため、セカンダリプーリ30bに油圧を供給する減圧弁49がロックし、ライン圧は発生しているがセカンダリプーリ圧Psecが低い状態のときでも、プーリ位置を最オーバードライブ側にすることでプライマリプーリとセカンダリプーリのメカニカルストッパによりトルク容量を確保可能となり、ベルト滑りを防止することができる。さらに、プレッシャレギュレータバルブ40がフェールし、油圧不足によりプーリ比は中間プーリ位置に留まっているような場合でも、ベルト滑りを防止することができる。
【0077】
(4) ベルト滑りが発生していると判断されたとき、車両停車時のアイドル回転数を上昇させるため、車両停車時にオイルポンプ8の吐出量を確保して発進時のベルト滑りを防止することができる。
【0078】
(5) 目標油圧と実油圧との乖離が大きいことを条件としてベルト滑りを判定することも可能であるが、経時変化によりベルトとプーリの表面が劣化し、摩擦係数μが低下することによって、油圧は発生しているがベルトが滑る場合には、ベルト滑りを検出することができない。一方、本実施の形態の方法でベルト滑りを検出することにより、実油圧が目標油圧に達しているにも拘わらずベルト滑りが発生するという状況においても、確実にベルト滑りを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態におけるベルト式無段変速機を備えた車両の主要ユニットの構成を示す図である。
【図2】実施の形態における油圧回路の構成を表す回路図である。
【図3】CVTコントロールユニットにおけるベルト滑り判断制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図4】CVTコントロールユニットにおけるベルト滑り判定時ベルト保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図5】ベルト滑り判定時ベルト保護制御作用を示すタイムチャートである。
【図6】加速度に応じて設定される所定時間を表すマップである。
【符号の説明】
1 トルクコンバータ
2 ロックアップクラッチ
3 ベルト式無段変速機
4 プライマリ回転数センサ
5 セカンダリ回転数センサ
6 油圧コントロールバルブユニット
8 オイルポンプ
9 コントロールユニット
10 アクセル開度センサ
11 油温センサ
12 エンジン出力軸
13 変速機入力軸
14 プライマリ圧センサ
15 セカンダリ圧センサ
16 エンジン回転数センサ
17 スロットル開度センサ
17a 従動輪センサ
18 エンジン
19 エンジンコントロールユニット(ECU)
20 前後進切り換え機構
31 固定円錐板
32 可動円錐板
33 プライマリプーリシリンダ室
34 ベルト
35 固定円錐板
36 可動円錐板
37 セカンダリプーリシリンダ室
38 従動軸
40 プレッシャレギュレータバルブ
41,42,43,44,46 油路
45 オリフィス
49 減圧弁
50 パイロットバルブ
51 油路
60 クラッチレギュレータバルブ
61 油路
70 セレクトスイッチングソレノイド
71 ロックアップソレノイド
72,73 油路
80 セレクトスイッチングバルブ
81,82,83,84 油路
90 セレクトコントロールバルブ
91 スプールバルブ
92 スプリング
93 油路
100 マニュアルバルブ
101 油路
102 オリフィス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a control device for a belt-type continuously variable transmission.
[0002]
[Prior art]
The control device of the conventional belt-type continuously variable transmission is provided with a primary rotation speed sensor on the primary pulley, a secondary rotation speed sensor on the secondary pulley, and reading the external teeth provided on the peripheral portions of both pulleys with a sensor. The primary speed and the secondary speed are detected, and the actual speed ratio is calculated from these values. When the actual gear ratio or the gear speed becomes a value that cannot be obtained mechanically, it is determined that the belt is slipping, and a control is performed to increase the pulley clamp pressure by increasing the line pressure and correcting the pressure (see, for example, Patent Document 1). 1).
[Patent Document 1]
JP-A-62-68142 (pages 1 and 2)
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional control device for a belt-type continuously variable transmission, a speed ratio larger than the maximum speed ratio that can be taken by the mechanism is detected instantaneously even when the belt slip does not occur, for the following reason. In some cases, the occurrence of belt slippage may be erroneously determined.
(1) When calculating the actual gear ratio, a plurality of processes such as filtering of a detection pulse are required, so that a detection delay occurs.
(2) At the time of low rotation such as when starting, the detection error of the sensor becomes large.
[0004]
As a result, when the engine torque output is limited in a situation where the occurrence of the belt slip is erroneously determined as described above, there is a problem that the startability is reduced. Further, when the line pressure is increased and corrected, the pulley clamp pressure becomes excessively high, which causes a problem that the belt durability is reduced.
[0005]
On the other hand, even if the shift speed is calculated from the shift ratio calculated as described above, and belt slip is detected from the shift speed, the above problem is not solved.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a belt-type continuously variable transmission capable of improving belt slippage accuracy and improving belt durability. To provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a primary pulley having a variable pulley interval is provided on a main shaft on the engine side, and a variable pulley interval is provided on a sub-axle on a wheel side arranged in parallel with the main shaft. Is provided with a secondary pulley, a drive belt is wound between the pulleys, and a stepless transmission that continuously changes the speed by controlling the hydraulic pressure of both pulleys and changing the ratio of the winding diameter of the drive belt to both pulleys A speed ratio calculating means for calculating a speed ratio based on the primary pulley rotation speed and the secondary pulley rotation speed, and when the value of the speed ratio is continuously out of the speed ratio region on the mechanism for a predetermined time, belt slippage occurs. Belt slip determining means for determining that a belt slip has occurred.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the control device for a belt-type continuously variable transmission according to the first aspect, an engine speed detecting unit is provided, and the belt slip determining unit generates a hydraulic pressure sufficient for the engine speed. When the rotational speed is equal to or higher than a predetermined rotational speed estimated to be possible, a belt protection control unit that performs belt protection control when the belt slip is determined to be determined. It is characterized by having been provided.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the control device for a belt-type continuously variable transmission according to the second aspect, the belt protection control is a control that regulates an upper limit of an engine torque.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for a belt-type continuously variable transmission according to the second aspect, the belt protection control is an upshift.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the control device for a belt-type continuously variable transmission according to the second aspect, the belt protection control is a control for regulating an upper limit of an engine speed.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the control device for a belt-type continuously variable transmission according to the second aspect, the belt protection control is a control for increasing an engine idle speed when the vehicle is stopped by a predetermined speed. It is characterized by.
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, in the control device for a belt-type continuously variable transmission according to the first aspect, an acceleration detecting means for detecting an acceleration of the vehicle is provided, and the belt slip determining means determines whether the detected acceleration is The predetermined time is set to be longer as the value is larger.
[0014]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the value of the gear ratio calculated by the gear ratio calculating means continuously deviates from the gear ratio region on the mechanism for a predetermined period of time, the belt slip occurs. Judge that there is. Therefore, when the maximum gear ratio instantaneously becomes a value that cannot be obtained mechanically due to a detection error of the sensor or the like even though the belt slip does not occur, the belt slip is not erroneously determined, and the belt slip is determined. Accuracy can be increased.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, the belt slip determination means determines that belt slip has occurred when the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed that is estimated to be able to generate sufficient oil pressure, and the belt protection is performed. Perform control. On the other hand, when the engine speed is low, the belt protection control is not performed.
[0016]
Therefore, a failure of the hydraulic circuit, for example, a belt slip caused by a stick or the like of the electro-hydraulic control valve can be reliably detected in a short period of time, and the durability of the belt can be improved. On the other hand, with respect to belt slippage caused when the engine rotation is unstable, excessive belt protection control is not performed, and deterioration of running performance can be prevented.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, since the upper limit of the engine torque is regulated to regulate the upper limit of the input torque to the primary pulley, the input torque can be surely suppressed to prevent the belt from slipping.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, by performing the upshift, it is possible to increase the transmittable input torque, and it is possible to prevent belt slippage.
[0019]
According to the fifth aspect of the invention, by limiting the upper limit of the engine speed, it can be considered that the upper limit of the engine torque is limited. Therefore, the input torque to the primary pulley can be reliably suppressed to prevent belt slippage.
[0020]
According to the invention described in
[0021]
According to the seventh aspect of the present invention, by setting the predetermined time for judging a state in which the maximum speed ratio is exceeded as the acceleration is larger, the erroneous detection can be prevented and the durability of the belt can be improved.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a control system of an engine and a belt-type continuously variable transmission 3 (hereinafter abbreviated as CVT) according to the embodiment.
[0023]
1 is a torque converter, 2 is a lock-up clutch, 3 is a CVT, 4 is a primary speed sensor, 5 is a secondary speed sensor, 6 is a hydraulic control valve unit, 8 is an oil pump driven by an engine, and 9 is CVT control. The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
A torque converter 1 is connected to the engine output shaft as a rotation transmission mechanism, and a lock-up
The output side of the torque converter 1 is connected to the
[0027]
A
[0028]
The
[0029]
A drive gear (not shown) is fixed to the driven
[0030]
The torque input from the
[0031]
At the time of the power transmission as described above, the movable
[0032]
The CVT control unit 9 includes a primary rotation speed N pri from the primary rotation speed sensor 4, a secondary rotation speed N sec from the secondary rotation speed sensor 5, a primary pulley pressure P pri from the
[0033]
The hydraulic
[0034]
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a hydraulic circuit of the belt-type continuously variable transmission according to the embodiment.
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
When the
[0038]
The hydraulic pressure drained from the
[0039]
The
[0040]
[0041]
A
[0042]
[0043]
Next, the operation will be described.
[Belt slip judgment control processing]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the belt slip determination control process in the CVT control unit 9.
[0044]
In step S101, it is determined whether the primary rotation speed N pri detected by the primary rotation speed sensor 4 is equal to or more than a predetermined value, for example, 500 rpm. If it is not less than 500 rpm, the process proceeds to step S102, and if it is less than 500 rpm, the process proceeds to step S107. This is because if the primary rotation speed N pri becomes 500 rpm or less, the detection noise of the primary rotation speed sensor 4 increases, and in this case, slip determination is not performed, thereby reducing erroneous determination of belt slip. is there.
[0045]
In step S102, it is determined whether or not the detected primary rotational speed N pri is a speed ratio that can be obtained mechanically (suitably for the mechanism) by determining whether the primary rotational speed N pri is the maximum speed ratio 2.7 and the secondary rotational speed N sec . Judgment is made based on whether the value is equal to or larger than the multiplied value. If the primary speed N pri is equal to or greater than the value obtained by multiplying the maximum speed ratio 2.7 by the secondary speed N sec , the process proceeds to step S103, and the primary speed N pri is increased to the maximum speed ratio 2.7. It is smaller than multiplied by the rotational speed N sec value, the process proceeds to step S107.
[0046]
In step S103, it is determined whether or not the belt slip occurs while the
[0047]
In step S104, the timer counts down.
[0048]
In step S105, it is determined whether or not the state in which the primary rotation speed N pri has exceeded the mechanically obtainable maximum gear ratio has continued for a predetermined time, based on whether or not the countdown of the timer has ended. Note that the predetermined time is set to a time during which a reading error occurring when the vehicle can normally take acceleration can be excluded from the belt slip determination. For example, the predetermined time is set to 0.2 sec. This predetermined time may be changed based on the acceleration detected from 17a. In this case, as shown in FIG. 6, by setting the predetermined time longer as the acceleration is larger and set shorter as the acceleration is smaller, it is possible to prevent both erroneous detection and improve the durability of the belt. If the countdown has ended, the process proceeds to step S106, and if the countdown has not ended, the present control is ended.
[0049]
In step S106, it is determined that belt slippage has occurred, belt protection control is performed, and the present control ends.
[0050]
In step S107, the timer is initialized, and the control ends.
[0051]
[Belt protection control processing when belt slippage is determined]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the belt protection control process when the belt slippage is determined in the CVT control unit 9.
[0052]
In step S201, the target position of the
[0053]
In step S202, the drive speed of the
[0054]
In step S203, a command to limit the engine speed Ne to a predetermined value or less is output to the
[0055]
In step S204, a command to increase the idle speed to a predetermined value is output to the
[0056]
In step S205, it is determined whether or not the actual position of the
[0057]
In step S206, the timer counts down.
[0058]
In step S207, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the actual position of the
[0059]
In step S208, a command to set the torque limit of the
[0060]
In step S209, a command to set the torque limit of the
[0061]
[Belt protection control when determining belt slippage]
FIG. 5 is a time chart showing the belt protection control operation when the belt slippage is determined.
[0062]
At t1, the pulley ratio (speed ratio) exceeds the maximum speed ratio on the mechanism. At this time, in the flowchart of FIG. 3, the flow proceeds to step S101 → step S102 → step S103 → step S104 → step S105.
[0063]
That is, in step S101, it is determined that the primary rotational speed Npri is 500 rpm or more, and in step S102, it is determined that the primary rotational speed Npri is at least the mechanically possible maximum gear ratio 2.7 or more. Subsequently, it is determined in step S103 that the engine speed Ne is equal to or greater than 600 rpm, the timer is counted down in step S104, and it is determined in step S105 that the countdown has not been completed.
[0064]
At t2, since 0.2 sec, which is a predetermined time, has elapsed since the speed ratio exceeded the mechanical maximum speed ratio, in the flowchart of FIG. 3, the process proceeds to step S101 → step S102 → step S103 → step S104 → step S105 → step S106. It becomes the flow which advances.
[0065]
That is, it is determined in step S105 that the countdown has ended, and it is determined in step S106 that belt slippage has occurred, and belt holding control is performed. In the belt holding control, in the flowchart of FIG. 4, the flow proceeds to step S201 → step S202 → step S203 → step S204 → step S205 → step S209.
[0066]
That is, the target position of the
[0067]
Here, the overdrive-side operation limit refers to a position where the
[0068]
Incidentally, when the pressure of the
[0069]
At t3, since the actual position of the
[0070]
That is, it is determined in step S205 that the actual position of the
[0071]
This is because, when the secondary pulley pressure Psec is low, torque transmission cannot be performed unless the position of the
[0072]
At t4, since a predetermined time has elapsed since the actual position of the
[0073]
That is, it is determined in step S207 that the countdown has ended, and a command to set the torque limit of the
[0074]
Next, effects will be described.
(1) When the state where the primary rotational speed N pri exceeds a value obtained by multiplying the maximum gear ratio 2.7 that can be taken mechanically by the secondary rotational speed N sec for a predetermined period of time, it is determined that a belt slip has occurred. Therefore, erroneous determination of belt slippage can be prevented when the maximum gear ratio instantaneously becomes a value that cannot be obtained mechanically due to detection errors of the primary and secondary rotation speed sensors 4 and 5, and the accuracy of belt slip determination is improved. Can be enhanced.
[0075]
(2) When the engine speed Ne is equal to or higher than 600 rpm, that is, when it is estimated that a sufficient line pressure has been generated, it is determined that the belt slip has occurred under the above conditions, so that the hydraulic circuit fails. For example, belt slippage caused by, for example, a stick of an electro-hydraulic control valve or the like can be reliably detected in a short time from the occurrence, and the durability of the belt can be improved. On the other hand, when the engine speed Ne is less than 600 rpm, the belt slippage that occurs when the engine speed is unstable is not excessively controlled by the belt protection, so that it is possible to prevent the traveling performance from deteriorating.
[0076]
(3) When it is determined that belt slippage has occurred, the engine speed Ne is limited to a predetermined value or less, the target position of the
[0077]
(4) When it is determined that belt slippage has occurred, in order to increase the idle speed when the vehicle is stopped, secure the discharge amount of the
[0078]
(5) Although it is possible to determine the slippage of the belt on the condition that the difference between the target oil pressure and the actual oil pressure is large, the surface of the belt and the pulley deteriorates due to aging, and the friction coefficient μ decreases. If hydraulic pressure is generated but the belt slips, belt slip cannot be detected. On the other hand, by detecting the belt slip by the method of the present embodiment, it is possible to reliably detect the belt slip even in a situation where the belt slip occurs despite the actual oil pressure reaching the target oil pressure. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main unit of a vehicle including a belt-type continuously variable transmission according to an embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a hydraulic circuit according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of a belt slip determination control process in a CVT control unit.
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a belt protection control process at the time of belt slippage determination in a CVT control unit.
FIG. 5 is a time chart showing a belt protection control operation when a belt slippage is determined.
FIG. 6 is a map showing a predetermined time set according to acceleration.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1
Claims (7)
プライマリプーリ回転数とセカンダリプーリ回転数に基づいて変速比を算出する変速比算出手段と、
変速比の値が機構上の変速比領域から所定時間継続して外れているとき、ベルト滑りが発生していると判断するベルト滑り判断手段と、
を設けたことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。A primary pulley with a variable pulley interval is provided on the main shaft on the engine side, a secondary pulley with a variable pulley interval is provided on a sub-shaft on the wheel side arranged in parallel with the main shaft, and a drive belt is wound between both pulleys, In a continuously variable transmission that continuously changes the speed by controlling the hydraulic pressure of both pulleys and changing the ratio of the winding diameter of the drive belt to both pulleys,
Speed ratio calculating means for calculating a speed ratio based on the primary pulley rotation speed and the secondary pulley rotation speed,
Belt slip determining means for determining that belt slip has occurred when the value of the speed ratio has been continuously deviated from the speed ratio region on the mechanism for a predetermined time;
A control device for a belt-type continuously variable transmission, comprising:
エンジン回転数検出手段を設け、
前記ベルト滑り判断手段は、エンジン回転数が十分な油圧を発生できると推定される所定回転数以上であるとき、ベルト滑りが発生していると判断する手段とし、
ベルト滑りが発生していると判断されたときは、ベルト保護制御を行うベルト保護制御手段を設けたことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。The control device for a belt-type continuously variable transmission according to claim 1,
Providing an engine speed detecting means,
The belt slip determination means is means for determining that belt slip has occurred when the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed that is estimated to be able to generate sufficient hydraulic pressure,
A control device for a belt-type continuously variable transmission, comprising: belt protection control means for performing belt protection control when it is determined that belt slippage has occurred.
車両の加速度を検出する加速度検出手段を設け、
前記ベルト滑り判断手段は、検出された加速度が大きいほど前記所定時間を長く設定する手段としたことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。The control device for a belt-type continuously variable transmission according to claim 1,
Providing acceleration detection means for detecting the acceleration of the vehicle,
The control device for a belt-type continuously variable transmission, wherein the belt slip determination unit sets the predetermined time longer as the detected acceleration is larger.
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