JP2005003065A - Belt slippage predicting device and belt clamping force control device - Google Patents

Belt slippage predicting device and belt clamping force control device Download PDF

Info

Publication number
JP2005003065A
JP2005003065A JP2003166079A JP2003166079A JP2005003065A JP 2005003065 A JP2005003065 A JP 2005003065A JP 2003166079 A JP2003166079 A JP 2003166079A JP 2003166079 A JP2003166079 A JP 2003166079A JP 2005003065 A JP2005003065 A JP 2005003065A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
belt slip
output
sheave pressure
rotation speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003166079A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4525004B2 (en
Inventor
Hiroyuki Yamaguchi
裕之 山口
Hiroyuki Nishizawa
博幸 西澤
Hideyuki Suzuki
秀之 鈴木
Masataka Osawa
正敬 大澤
Kunihiro Iwatsuki
邦裕 岩月
Takahiro Oshiumi
恭弘 鴛海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003166079A priority Critical patent/JP4525004B2/en
Publication of JP2005003065A publication Critical patent/JP2005003065A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4525004B2 publication Critical patent/JP4525004B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To predict the slippage of a belt for a continuously variable transmission before actually slipped while suppressing a cost increase. <P>SOLUTION: A band pass filter 25 extracts the band of a peak frequency fc from sheave pressure Pc2. A threshold value comparison circuit 26 detects a macroslip sign when the filtered sheave pressure Pc2 exceeds a threshold value and predicts the slippage of the belt. A clamping force control circuit 27 controls a pressure control valve 14 so that the filtered sheave pressure Pc2 is kept nearly at the threshold value. As a result, the belt μ for the CVT is held nearly at the maximum value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト滑り予測装置及びベルト挟圧力制御装置に係り、特に、無段階変速機において実際にベルト滑りが生じる前にベルト滑りを予測するベルト滑り予測装置、及びそれを用いてベルト挟圧力を制御するベルト挟圧力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジン負荷を低減すると共にベルトスリップを防止した無段変速機の油圧制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
特許文献1に記載された仮想変速比演算部28は、同公報の図1に示すように、CVT変速比検出部22により検出される実際の変速比γに対して1次遅れフィルタ処理を施し、仮想減速比γeを算出する。ここで、フィルタ時定数は、ベルト滑り時のγの変化に追従しないように十分大きな値に設定されている。
【0004】
ベルトスリップ検出部27は、変速比GRと仮想変速比GReとの比較に基づいて、Vベルト5cのスリップ状態を検出した場合にスリップ検出信号DSを生成する。
【0005】
ここで、ベルトスリップ検出部27は、目標ライン圧Po2とライン圧P2(第2の実油圧)とのライン圧偏差ΔP2が所定量β以上を示す場合に、スリップ状態の検出処理を有効化する。また、ベルトスリップ検出部27は、目標プライマリ圧Po1と、実際に検出されたプライマリ圧P1(第1の実油圧)とのプライマリ圧偏差ΔP1が所定量α以上を示す場合に、スリップ状態の検出処理を有効化する。
【0006】
【特許文献1】
特開平2001−349418号公報(図1、第58及び第59段落)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に記載された技術は、ベルトが実際に滑ってプーリの回転数の変化が生じたときにベルト滑りを検出するため、ベルト滑りの検出タイミングが遅く、ベルト損傷を避けられないという問題があった。
【0008】
さらに、特許文献1に記載された技術は、上記公報の図7に示すように、高価な2つのセンサ、すなわちプライマリ圧センサ11及びライン圧センサ12を必要とするため、コストがかかってしまうという問題もあった。
【0009】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、コストを抑えつつ、無段階変速機のベルトが実際に滑る前にベルト滑りを予測するベルト滑り予測装置、及びそれを用いてベルト挟圧力を制御するベルト挟圧力制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、入力側プーリ、出力側プーリ、及びベルトを備えた無段階変速機のベルト滑り予測装置であって、シーブ圧を検出するシーブ圧検出手段と、前記シーブ圧検出手段により検出されたシーブ圧の変動に基づいてベルト滑りの発生を予測するベルト滑り予測手段と、を備えている。
【0011】
シーブ圧検出手段は、固定シーブ及び可動シーブで構成された出力側プーリに対して、可動シーブを固定シーブに向けて付勢するための油圧であるシーブ圧を検出する。ここで、シーブ圧は、無段階変速機のマクロスリップ直前になると変動する特性がある。その理由としては、ベルトブロックのスティックスリップによりプーリが加振されるためと考えられる。そこで、ベルト滑り予測手段は、シーブ圧の変動に基づいてベルト滑りを予測する。
【0012】
したがって、請求項1に記載の発明によれば、入力側シーブ圧を用いることなく、シーブ圧の変動に基づいてマクロスリップ前兆を検出するので、低コストでベルト滑りを予測することができる。
【0013】
請求項2に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項1に記載の発明であって、前記ベルト滑り予測手段は、前記シーブ圧の変動振幅に基づいてベルト滑りの発生を予測する。これは、シーブ圧は、無段階変速機のマクロスリップ直前になると、振動が増大する特性を有しているためである。
【0014】
請求項3に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項1に記載の発明であって、前記ベルト滑り予測手段は、前記シーブ圧検出手段により検出されたシーブ圧から所定帯域のシーブ圧の変動を抽出し、前記所定帯域のシーブ圧の変動に基づいてベルト滑りの発生を予測する。
【0015】
シーブ圧は、マクロスリップ直前になると、所定帯域において変動が大きくなる。したがって、請求項3に記載の発明によれば、シーブ圧から所定帯域のシーブ圧を抽出し、所定帯域のシーブ圧からマクロスリップ前兆を検出できるので、ベルト滑りの発生を予測することができる。
【0016】
請求項4に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項3に記載の発明であって、出力側プーリ回転数を検出する出力側プーリ回転数検出手段と、前記出力側プーリ回転数検出手段により検出された出力側プーリ回転数、前記無段階変速機の減速比、減速比指令値、出力側プーリ上でのベルト掛かり径の少なくとも1つを用いて、前記所定帯域を演算する帯域演算手段と、を更に備えている。
【0017】
無段階変速機の動作状態、例えば、出力側プーリ回転数、前記無段階変速機の減速比、減速比指令値、出力側プーリ上でのベルト掛かり径の少なくとも1つが変化すると、マクロスリップの前兆として、シーブ圧の変動が生じる帯域が変化する。
【0018】
したがって、請求項4に記載の発明によれば、出力側プーリ回転数、無段階変速機の減速比、減速比指令値、出力側プーリ上でのベルト掛かり径の少なくとも1つを用いて、前記所定帯域を演算することにより、無段階変速機の動作状態が変化しても、確実にベルト滑りを予測することができる。
【0019】
請求項5に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項1に記載の発明であって、前記出力側プーリ回転数を検出する出力側プーリ回転数検出手段を更に備え、前記ベルト滑り予測手段は、前記出力側プーリ回転数に対する前記シーブ圧の伝達特性のピーク周波数における値に基づいてベルト滑りの発生を予測する。
【0020】
出力側プーリ回転数に対するシーブ圧の伝達特性は、所定周波数でピークをもつ。そして、マクロスリップ前兆時になると、伝達特性のピーク周波数における値(ピーク値)は大きくなる性質がある。
【0021】
したがって、請求項5に記載の発明によれば、出力側プーリ回転数に対するシーブ圧の伝達特性のピーク周波数における値に基づいて、マクロスリップを検出することができ、これによりベルト滑りの発生を予測することができる。
【0022】
請求項6に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項5に記載の発明であって、前記ベルト滑り予測手段は、前記伝達特性の前記ピーク周波数における値が閾値を超えたときにベルト滑りの発生を予測する。
【0023】
請求項7に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項5または6に記載の発明であって、前記出力側プーリ回転数検出手段により検出された出力側プーリ回転数、前記無段階変速機の減速比、減速比指令値、出力側プーリ上でのベルト掛かり径の少なくとも1つを用いて、前記伝達特性の前記ピーク周波数を演算する周波数演算手段を更に備えている。
【0024】
伝達特性のピーク周波数は、減速比に応じて変化する。減速比は、出力側プーリ回転数や出力側プーリ上でのベルト掛かり径の変化によっても変化する。
【0025】
したがって、請求項7に記載の発明によれば、出力側プーリ回転数、無段階変速機の減速比、減速比指令値、出力側プーリ上でのベルト掛かり径の少なくとも1つを用いて、伝達特性のピーク周波数を演算することにより、無段階変速機の動作状態が変化しても、確実にベルト滑りを予測することができる。
【0026】
請求項8に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項5から7のいずれか1項に記載の発明であって、前記ベルト滑り予測手段は、前記伝達特性を表す関数式の所定の係数を同定し、前記所定の係数が閾値を超えたときに、ベルト滑りの発生を予測する。
【0027】
ベルト滑り予測手段は、ピーク周波数を有する伝達特性を表す関数式を用いる。この関数式は、係数を同定する際の演算規模をできるだけ小さくすることができる一方、演算精度を確保できる式であるのが好ましい。伝達特性を表す関数式の様々な係数のうち所定の係数は、ピーク周波数におけるゲインを大きくすると、それに従って変化する。
【0028】
したがって、請求項8に記載の発明によれば、伝達特性を表す関数式の所定の係数を同定し、所定の係数が閾値を超えたときにピーク周波数におけるゲインが大きくなるので、ベルト滑りの発生を予測することができる。
【0029】
請求項9に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項8に記載の発明であって、前記ベルト滑り予測手段は、前記伝達特性を表す関数式のピーク周波数における伝達ゲインを決定するための伝達ゲイン係数を同定し、前記伝達ゲイン係数が閾値を超えたときに、ベルト滑りの発生を予測する。
【0030】
伝達ゲイン係数は、伝達特性を表す関数式のピーク周波数における伝達ゲインを決定する係数である。例えば、伝達ゲイン係数が大きくなるに従って伝達ゲインも大きくなり、伝達ゲイン係数が小さくなるに従って伝達ゲインも小さくなる。
【0031】
したがって、請求項9に記載の発明によれば、伝達ゲイン係数を同定し、前記伝達ゲイン係数が閾値を超えたときにピーク周波数における伝達ゲインが大きくなるので、ベルト滑りの発生を予測することができる。
【0032】
請求項10に記載の発明であるベルト挟圧力制御装置は、請求項1から9のいずれか1項に記載のベルト滑り予測装置と、前記ベルト滑り予測装置の予測結果に基づいて、ベルト滑りが予測される前後の状態を保持するように前記無段階変速機のベルト挟圧力を制御するベルト挟圧力制御手段と、を備えている。
【0033】
ベルト滑り予測装置によって予測されるベルト滑りの前後の状態になると、ベルト摩擦力係数は最大値付近になる。この状態では、無段階変速装置のベルト伝達効率は最もよくなる。
【0034】
したがって、請求項10に記載の発明によれば、ベルト滑り予測装置の予測結果に基づいて、ベルト滑りが予測される前後の状態を保持するように前記無段階変速機のベルト挟圧力を制御することにより、無段階変速装置のベルト伝達効率を向上させることができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。最初に、無段階変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)のベルト滑りの予測原理を説明し、次に具体的な実施形態について説明する。
【0036】
[予測原理]
CVT試験データを解析した結果、マクロスリップが発生する前に、セカンダリプーリ(以下「セカンダリ」と省略する。)のシーブ圧の振動が大きくなることが分かった。
【0037】
セカンダリ回転数からセカンダリシーブ圧までの伝達特性を求めたところ、共振ピークを持ち、マクロスリップ発生に近づくほどピーク周波数における伝達ゲインが大きくなる特性が得られた。なお、プライマリ側についても同様のことが言える。
【0038】
本発明は、この伝達ゲイン特性を用いることでマクロスリップ前兆を検出して、ベルト滑りを予測するものである。以降の説明は、セカンダリ側について示しているが、プライマリ側についても全く同様のことが言える。
【0039】
1.実験データの解析
図1は、CVTの(a)定常試験及び(b)マクロスリップ試験を行ったときの波形図である(プライマリ回転数Nin=1000rpm,減速比γ=0.65)。図2は、図1の試験条件及びマクロスリップ発生方法を示す表図である。
【0040】
図1に示すように、マクロスリップ直前(ベルトμの最大値付近)でセカンダリシーブ圧の振幅が増大した。セカンダリシーブ圧の振幅の増大は、ベルトブロックのスティックスリップによりプーリが加振されたためと考えられる。
【0041】
2.セカンダリ回転数に対するセカンダリシーブ圧の伝達特性
図3は、減速比γ=0.65でマクロスリップを発生させたときの(a)実験波形及び(b)伝達ゲイン周波数特性を示す図である。図4は、減速比γ=1.0でマクロスリップを発生させたときの(a)実験波形及び(b)伝達ゲイン周波数特性を示す図である。ここにいう伝達ゲインとは、セカンダリ回転数Noutからセカンダリシーブ圧Pc2までの伝達特性である。
【0042】
マクロスリップ前兆時の伝達ゲインは、図3及び図4中のそれぞれのFFT(高速フーリエ変換)処理範囲(2.5秒間)におけるデータをFFT処理によって求められたものである。なお、定常時の伝達ゲインも、2.5秒間のデータをFFT処理によって求められたものである。図3及び図4において、入力トルクとは、FFT処理範囲内における入力トルクの平均値である。
【0043】
図3及び図4より、各々異なる周波数(減速比γ=0.65では10Hz付近、減速比γ=1.0では8Hz付近)で伝達ゲインがピークを持ち、マクロスリップ前兆時に伝達ゲインが大きくなったことが分かる。
【0044】
3.伝達ゲインのピーク周波数
ピーク周波数fcは、図3及び図4に示すように、減速比γに応じて変化する。そこで、ピーク周波数fcとして、(1)式を仮定する。
【0045】
【数1】

Figure 2005003065
【0046】
α:調整係数
Ns:1秒当たりのセカンダリ回転数[Hz]
φ:セカンダリプーリ上でのベルト掛かり角[rad](減速比γに応じて変化)
(1)式は、ブロックのスティックスリップによるベルト振動がベルトかかり部分全域で伝達され、セカンダリ回転数に応じた周波数で油圧振動を起こしていることを表している。
【0047】
図5は、各減速比におけるピーク周波数の(1)式による計算値と実験値との比較図である。実験値は、マクロスリップ前兆時の実験データをFFT解析することで得られた周波数である。図5より、計算値と実験値はほぼ一致し、(1)式が妥当であることを確認することができた。
【0048】
4.マクロスリップ前兆の検出
本発明は、上述した伝達ゲイン特性に着目することによって、マクロスリップの前兆を検出し、ベルト滑りを予測するものである。マクロスリップ前兆の検出は、以下の手順(1)から手順(4)によって行われる。
【0049】
手順(1):セカンダリ回転数に対するセカンダリシーブ圧の伝達ゲインは、図3及び図4に示すように、マクロスリップ発生に近づくほど大きくなる。
【0050】
手順(2):伝達ゲイン特性を伝達関数で模擬し、伝達ゲインの変化と伝達関数の係数との関連性を調べる。
【0051】
手順(3):セカンダリ回転数とセカンダリシーブ圧とを用いて、伝達関数の係数を最小自乗法によりマッチングさせる。
【0052】
手順(4):マッチングした係数と手順(2)の検討結果とを参照して、マクロスリップ前兆を検出する。
【0053】
ここで、手順(1)については既に説明し、手順(3)及び(4)については後述の具体的な実施形態で説明するので、手順(2)について説明する。
【0054】
図3及び図4に示す伝達ゲイン特性を(2)式の伝達関数で模擬する。
【0055】
【数2】
Figure 2005003065
【0056】
K:伝達ゲイン係数(Kが大きいほどピーク大)
fc:ピーク周波数[Hz]
s:ラプラス演算子
(2)式を2次式とした理由は、係数を同定する際の演算規模をできる限り小さくすると共に、演算精度を確保するためである。
【0057】
図6は、ピーク周波数fc=8Hzとし、伝達ゲイン係数Kをパラメータとしたときの(2)式の伝達ゲイン周波数特性を示す図である。図6より、伝達ゲイン係数Kが大きくなると共にピークが現れた。つまり、(2)式の伝達ゲイン特性は、図3及び図4に示した1次のピーク周波数における伝達ゲイン特性に類似している。
【0058】
(2)式は連続系である。後述のオンライン同定の計算が容易なように、(2)式を離散系で表現すると、(3)式になる。
【0059】
【数3】
Figure 2005003065
【0060】
(3)式のzはz変換の演算子である。係数A1,A2,B1,B2は、それぞれ未知係数であり、セカンダリ回転数とセカンダリシーブ圧とによってオンライン同定される。なお、マクロスリップ前兆は、係数A1の値に基づいて検出される。
【0061】
5.係数A1と伝達ゲイン係数Kの関係
(5−1)係数A1に基づくマクロスリップ前兆の検出
係数A1,A2,B1,B2は、サンプリング周期dtを用いると、それぞれ(4)式から(7)式で表される。
【0062】
【数4】
Figure 2005003065
【0063】
図7は、サンプリング周期dt=4msで(4)式を用いたときの伝達ゲイン係数K及びピーク周波数fcに対する係数A1の変化を示す図である。図7より、伝達ゲイン係数Kが大きくなるに従って係数A1の値が小さくなった。一方、マクロスリップ前兆になると、ピークが現れて、伝達ゲイン係数Kが大きくなる。
【0064】
したがって、係数A1が閾値を超えた(下回った)場合に、マクロスリップ前兆を検出できる。ただし、ピーク周波数fcによって係数A1の値が変化するため、減速比やセカンダリ回転数に応じて閾値を変更する必要がある。
【0065】
(5−2)伝達ゲイン係数Kに基づくマクロスリップ前兆の検出
伝達関数の係数A1は、図7に示すように、伝達ゲイン係数K及びピーク周波数fcに応じて変化する。このため、減速比やセカンダリ回転数に応じて閾値を変更しなければならない。そこで、閾値を固定するために、マクロスリップ前兆検出のためのパラメータを、係数A1から伝達ゲイン係数Kに変更する。(1)式及び(4)式を用いると、伝達ゲイン係数Kは(8)式となる。
【0066】
【数5】
Figure 2005003065
【0067】
マクロスリップ前兆になると、ピークが現れて、伝達ゲイン係数Kが大きくなる。したがって、伝達ゲイン係数Kが一定の閾値を超えた(上回った)場合に、マクロスリップ前兆を検出できる。
【0068】
[具体的な実施形態]
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0069】
(第1の実施形態)
図8は、第1の実施形態に係るベルト挟圧力制御装置の構成を示すブロック図である。ベルト挟圧力制御装置は、入力軸側であるプライマリプーリ(以下「プライマリ」と省略する。)、出力軸側であるセカンダリプーリ(以下「セカンダリ」と省略する。)、及びプライマリとセカンダリの間に掛けられたベルトからなる無段階変速機のベルト滑りを予測して、ベルト挟圧力を最適な状態に制御するものである。
【0070】
ベルト挟圧力制御装置は、プライマリの回転パルス信号を生成するプライマリ回転センサ11と、セカンダリの回転パルス信号を生成するセカンダリ回転センサ12と、セカンダリを制御するための油圧であるセカンダリシーブ圧に応じたセンサ信号を生成するシーブ圧センサ13と、セカンダリシーブ圧を調整する圧力制御弁14と、各センサからの信号に基づいて、圧力制御弁14を調整してベルト挟圧力を制御する電子制御ユニット(以下「ECU」という。)20とを備えている。
【0071】
プライマリ回転センサ11は、プライマリの回転数に応じた回転パルス信号を生成し、この回転パルス信号をECU20に供給する。セカンダリ回転センサ12は、セカンダリの回転数に応じた回転パルス信号を生成し、この回転パルス信号をECU20に供給する。
【0072】
シーブ圧センサ13は、固定シーブ及び可動シーブで構成されたセカンダリに対して、可動シーブを固定シーブに向けて付勢するための油圧であるセカンダリシーブ圧に応じてセンサ信号を生成して、ECU20に供給する。
【0073】
図9は、ECU20の構成を示すブロック図である。ECU20は、プライマリ回転数を検出するプライマリ回転数検出回路21と、セカンダリ回転数を検出するセカンダリ回転数検出回路22と、セカンダリシーブ圧Pc2を検出するシーブ圧検出回路23と、ピーク周波数fcを演算するピーク周波数演算回路24と、バンドパスフィルタ25と、閾値と後述する係数A1とを比較する閾値比較回路26と、ベルト挟圧力を制御する挟圧力制御回路27と、備えている。
【0074】
プライマリ回転数検出回路21は、プライマリ回転センサ11からの回転パルス信号に基づいてプライマリ回転数Nin[rpm]を検出し、プライマリ回転数Ninをピーク周波数演算回路24に供給する。
【0075】
セカンダリ回転数検出回路22は、セカンダリ回転センサ12からの回転パルス信号に基づいてセカンダリ回転数Nout[rpm]を検出し、セカンダリ回転数Noutをピーク周波数演算回路24に供給する。
【0076】
シーブ圧検出回路23は、シーブ圧センサ13からのセンサ信号に基づいてセカンダリシーブ圧Pc2を検出し、セカンダリシーブ圧Pc2をバンドパスフィルタ25に供給する。
【0077】
ピーク周波数演算回路24は、プライマリ回転数Nin及びセカンダリ回転数Noutに基づいて減速比γ(=Nin/Nout)を演算し、減速比γを用いてセカンダリプーリ上でのベルト掛かり角φ[rad]を計算する。そして、予め設定された調整係数α、1秒当たりのセカンダリ回転数Ns[Hz](=Nout/60)を用いて、(9)式に従ってピーク周波数fcを演算する。
【0078】
【数6】
Figure 2005003065
【0079】
バンドパスフィルタ25は、(10)式のバンドパス特性を有している。なお、fcはピーク周波数、sはラプラス演算子である。
【0080】
【数7】
Figure 2005003065
【0081】
バンドパスフィルタ25は、セカンダリシーブ圧Pc2からピーク周波数fcの帯域を抽出して、フィルタリングされたセカンダリシーブ圧Pc2をベルト挟圧力制御回路26に供給する。
【0082】
閾値比較回路26は、フィルタリングされたセカンダリシーブ圧Pc2と閾値とを比較して、フィルタリングされたセカンダリシーブ圧Pc2が閾値を超えたときにマクロスリップ前兆を検出し、ベルト滑りを予測する。すなわち、閾値比較回路26は、セカンダリシーブ圧Pc2の振幅が所定値より増大したときを検出して、ベルト滑りを予測することができる。なお、閾値は、CVT状態量に応じて学習により設定された値でもよいし、予め設定された定数値でもよく、特に限定されるものではない。
【0083】
挟圧力制御回路27は、閾値比較回路26によるベルト滑り予測結果に基づいて、圧力制御弁14を調整する。具体的には、フィルタリングされたセカンダリシーブ圧Pc2が閾値付近の値を維持するように、圧力制御弁14を制御する。この結果、CVTのベルトμを最大値付近に維持することができる。
【0084】
以上のように、第1の実施形態に係るベルト挟圧力制御装置は、セカンダリシーブ圧Pc2の振幅増大を検出してマクロスリップ前兆をとらえることによって、ベルト滑りを予測することができる。また、ベルト挟圧力制御装置は、プライマリプーリの油圧(プライマリ側でベルト滑り予測をする場合には、セカンダリプーリの油圧)を検出するセンサを用いることなく、ベルト滑りを予測できるので、従来に比べてコストを抑制することもできる。
【0085】
さらに、ベルト挟圧力制御装置は、ベルト滑り予測結果を用いてベルト挟圧力を制御することで、CVTのベルトμを最大値付近に維持することができ、その結果、CVTのベルト伝達効率を向上させることができる。
【0086】
なお、本実施形態に係るベルト挟圧力制御装置は、バンドパスフィルタ25及び閾値比較回路26を用いているが、セカンダリシーブ圧Pc2の変動振幅の増大を検出することができれば上記構成に限定されるものではない。
【0087】
また、ピーク周波数演算回路24は、(9)式に従ってピーク周波数fcを演算したが、ピーク周波数fcを演算することができれば(9)式に限定されるものではない。例えば、ピーク周波数演算回路24は、セカンダリ回転数や減速比の他に、これらに相関関係のある1つ以上の任意のCVT状態量(例えば、減速比指令値、セカンダリ上でのベルト掛かり径など)を用いてもよい。
【0088】
(第2の実施形態)
つぎに、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同一の回路については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0089】
図10は、第2の実施の形態に係るECU20Aの構成を示すブロック図である。第2の実施形態に係るベルト挟圧力制御装置は、第1の実施形態で説明したECU20の代わりに、図10に示すECU20Aを適用したものである。
【0090】
ECU20Aは、プライマリ回転数検出回路21、セカンダリ回転数検出回路22、シーブ圧検出回路23、ピーク周波数演算回路24、減速比γを演算する減速比演算回路31、閾値を生成する閾値生成回路32、バンドパスフィルタ33,34、伝達関数の係数を同定する伝達関数同定回路35、閾値と所定の係数とを比較する閾値比較回路36、ベルト挟圧力を制御する挟圧力制御回路37を備えている。
【0091】
プライマリ回転数検出回路21は、プライマリ回転数Ninを検出して、このプライマリ回転数Ninをピーク周波数演算回路24及び減速比演算回路31に供給する。セカンダリ回転数検出回路22は、セカンダリ回転数Noutを検出して、このセカンダリ回転数Noutをピーク周波数演算回路24、減速比演算回路31、閾値生成回路32及びバンドパスフィルタ33に供給する。シーブ圧検出回路23は、セカンダリシーブ圧Pc2を検出し、このセカンダリシーブ圧Pc2をバンドパスフィルタ34に供給する。
【0092】
ピーク周波数演算回路24は、プライマリ回転数Nin及びセカンダリ回転数Noutに基づいて減速比γ(=Nin/Nout)を演算し、減速比γを用いてセカンダリプーリ上でのベルト掛かり角φ[rad]を計算する。そして、予め設定された調整係数α、1秒当たりのセカンダリ回転数Ns[Hz](=Nout/60)を用いて、(11)式に従ってピーク周波数fcを演算する。
【0093】
【数8】
Figure 2005003065
【0094】
そして、ピーク周波数演算回路24は、演算したピーク周波数fcをバンドパスフィルタ33及び34に供給する。
【0095】
一方、減速比演算回路31は、プライマリ回転数Nin及びセカンダリ回転数Noutに基づいて減速比γを演算し、減速比γを閾値生成回路32に供給する。
【0096】
閾値生成回路32は、マクロスリップ前兆を検出するための閾値、つまり伝達関数の係数A1と比較するための閾値を生成する。ここで、閾値生成回路32は、減速比γ、セカンダリ回転数Nout、閾値のそれぞれの関係を表した閾値マップを記憶している。そして、閾値生成回路32は、閾値マップを参照して、現在の減速比γ及びセカンダリ回転数Noutに対応する閾値を生成する。
【0097】
また、閾値生成回路32は、CVTの定常状態における各信号(例えば、プライマリ回転数、出力トルクなどの信号)を学習し、各信号が最大となるときの閾値を生成してもよい。
【0098】
バンドパスフィルタ33及び34は、上述した(10)式のバンドパス特性を有している。バンドパスフィルタ33は、セカンダリ回転数Noutからピーク周波数fcの帯域を抽出して、フィルタリングされたセカンダリ回転数Noutを伝達関数同定回路35に供給する。また、バンドパスフィルタ34は、セカンダリシーブ圧Pc2からピーク周波数fcの帯域を抽出して、フィルタリングされたセカンダリシーブ圧Pc2を伝達関数同定回路35に供給する。
【0099】
伝達関数同定回路35は、フィルタリングされたセカンダリ回転数Nout及びセカンダリシーブ圧Pc2を用いて、上述した(3)式で表された伝達関数の未知係数A1,A2,B1,B2を同定する。
【0100】
ここで、オンライン同定をするために、サンプリング刻みiを用いて、(3)式を(12)式のように書き換える。
【0101】
【数9】
Figure 2005003065
【0102】
(12)式において、セカンダリ回転数Nout及びセカンダリシーブ圧Pc2は、それぞれバンドパスフィルタでフィルタリングされた後の値である。
【0103】
(12)式の係数A1,A2,B1,B2を最小自乗法でオンライン同定するため、(12)式を次の(13)式で表す。
【0104】
【数10】
Figure 2005003065
【0105】
ただし、(13)式においては、次の(14)式から(16)式が成り立つ。
【0106】
【数11】
Figure 2005003065
【0107】
さらに、次の(17)式及び(18)式による重み付け最小自乗法を用いる。
【0108】
【数12】
Figure 2005003065
【0109】
(17)式及び(18)式において、Pは4×4の対象行列である。Pの初期値は対角行列とし、Pの各要素はパラメータ同定の収束を早めるために大きな値に設定しておく。λは重みである。
【0110】
伝達関数同定回路35は、このような(13)式から(18)式に従って、サンプリング周期毎に、セカンダリ回転数Nout(i)及びセカンダリシーブ圧Pc2(i)を用いてτ(i)を同定する。そして、伝達関数同定回路35は、同定されたτ(i)の要素である係数A1を閾値比較回路36に供給する。
【0111】
閾値比較回路36は、閾値生成回路32で生成された閾値と、伝達関数同定回路35で同定された係数A1とを比較して、4サンプリング周期分連続して係数A1が閾値を超えたとき(下回ったとき)にマクロスリップ前兆を検出する。なお、マクロスリップ前兆を確実に検出するため、「4サンプリング周期分連続」であることを条件としたが、これに限定されないのは勿論である。
【0112】
図11から図13は、(a)定常状態及び(b)マクロスリップ時のプライマリ回転数、出力トルク、セカンダリシーブ圧(セカンダリシーブ圧)、係数A1同定値を示す図である。プライマリ回転数Nin=1000rpm、定常時の入力トルクTin=50Nmとした。なお、図11は減速比γ=0.65、図12は減速比γ=1.0、図13は減速比γ=2.379である。しきい値は、CVTの定常状態における各信号が最大値になるときの値とした。
【0113】
挟圧力制御回路37は、閾値比較回路36によるベルト滑り予測結果に基づいて、圧力制御弁14を調整する。具体的には、伝達関数の係数A1が閾値付近の値を維持するように、圧力制御弁14を制御する。
【0114】
以上のように、第2の実施形態に係るベルト挟圧力制御装置は、セカンダリ回転数Noutに対するセカンダリシーブ圧Pc2の伝達ゲイン特性を模擬した伝達関数の係数A1を同定し、係数A1と閾値とを比較することで、マクロスリップ前兆をとらえ、ベルト滑りを予測することができる。
【0115】
また、ベルト挟圧力制御装置は、第1の実施形態と同様に、プライマリプーリの油圧(プライマリ側でベルト滑り予測をする場合には、セカンダリプーリの油圧)を検出するセンサを必要としないので従来に比べてコストを抑制することができ、さらに、CVTのベルトμを最大値付近に維持してCVTのベルト伝達効率を向上させることができる。
【0116】
なお、ベルト挟圧力制御装置は、上述したバンドパスフィルタ33,34の代わりに、それぞれ同じ特性のローパスフィルタを備えてもよい。ローパスフィルタの伝達特性としては、例えば次の(19)式が好ましい。
【0117】
【数13】
Figure 2005003065
【0118】
T(=2πf):ローパスフィルタ時定数[s]
f:カットオフ周波数(>fc)[Hz]
s:ラプラス演算子
また、ピーク周波数演算回路24は、(11)式に従ってピーク周波数fcを演算したが、ピーク周波数fcを演算することができれば(11)式に限定されるものではない。例えば、ピーク周波数演算回路24は、セカンダリ回転数や減速比の他に、これらに相関関係のある任意の1つ以上のCVT状態量(例えば、減速比指令値、セカンダリ上でのベルト掛かり径など)を用いてもよい。なお、ピーク周波数演算回路24については、第3の実施形態でも同様である。
【0119】
(第3の実施形態)
つぎに、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態と同一の回路については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0120】
上述した第2の実施形態に係るベルト挟圧力制御装置は、伝達関数の係数A1と閾値とを比較してベルト滑りを予測するものである。これに対して、第3の実施形態に係るベルト挟圧力制御装置は、伝達関数の伝達ゲイン係数Kと閾値とを比較してベルト滑りを予測するものである。
【0121】
図14は、第3の実施形態に係るECU20Bの構成を示すブロック図である。ECU20Bは、第2の実施形態に係るECU20Aから減速比演算回路31及び閾値生成回路32を除き、さらに伝達ゲイン係数演算回路38を備えた構成になっている。
【0122】
伝達ゲイン係数演算回路38は、伝達関数同定回路35で同定された係数A1、ピーク周波数演算回路24で演算されたピーク周波数fc、そしてサンプリング周期dtを用いて、(20)式に従って伝達ゲイン係数Kを演算する。
【0123】
【数14】
Figure 2005003065
【0124】
閾値比較回路36は、予め設定された閾値と、伝達ゲイン係数演算回路38で演算された伝達ゲイン係数Kとを比較して、4サンプリング周期分連続して伝達ゲイン係数Kが閾値を超えたとき(上回ったとき)にマクロスリップ前兆を検出する。なお、第2の実施形態と同様に、「4サンプリング周期分連続」に限定されるものではない。
【0125】
図15は、(a)減速比γ=0.65、(b)減速比γ=1.0、(c)減速比γ=2.379の場合に、伝達ゲイン係数K及び係数A1を用いてそれぞれマクロスリップ前兆を検出した場合の比較結果を示す図である。伝達ゲイン係数Kの閾値は、定常状態における各々の減速比γの伝達ゲイン係数Kの中で最大値となったときの値である。図15より、閾値を一定値に設定することができると共に、伝達ゲイン係数Kを用いてマクロスリップ前兆を検出できることが分かった。
【0126】
挟圧力制御回路37は、閾値比較回路36によるベルト滑り予測結果に基づいて、圧力制御弁14を調整する。具体的には、伝達ゲイン係数Kが閾値付近の値を維持するように、圧力制御弁14を制御する。
【0127】
以上のように、第3の実施形態に係るベルト挟圧力制御装置は、セカンダリ回転数Noutに対するセカンダリシーブ圧Pc2の伝達ゲイン特性を模擬した伝達関数の伝達ゲイン係数Kを同定し、伝達ゲイン係数Kと閾値とを比較することで、マクロスリップ前兆をとらえ、ベルト滑りを予測することができる。また、閾値を予め一定値に設定しておくことができるので、CVTの状態に応じて閾値を随時変更する手間を省くことができる。
【0128】
また、ベルト挟圧力制御装置は、第1及び第2の実施形態と同様に、プライマリプーリに供給される油圧(プライマリ側でベルト滑り予測をする場合には、セカンダリプーリの油圧)を検出するセンサを必要としないので従来に比べてコストを抑制することができ、さらに、CVTのベルトμを最大値付近に維持してCVTのベルト伝達効率を向上させることができる。
【0129】
なお、本実施形態に係るベルト挟圧力制御装置も、第2の実施形態と同様に、バンドパスフィルタ33,34の代わりにそれぞれローパスフィルタを設けてもよい。また、伝達ゲイン係数Kと比較するための閾値は、図15に示した値に限定されるものではないのは勿論である。
【0130】
【発明の効果】
本発明に係るベルト滑り予測装置は、入力側、出力側2つのシーブ圧を用いることなく、いずれか一方の側のシーブ圧の変動に基づいて、低コストでベルト滑りを予測することができる。
【0131】
本発明に係るベルト挟圧力制御装置ば、ベルト滑り予測装置の予測結果に基づいて、ベルト滑りが予測される前後の状態を保持するように前記無段階変速機のベルト挟圧力を制御することにより、無段階変速装置のベルト伝達効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CVTの(a)定常試験及び(b)マクロスリップ試験を行ったときの波形図である。
【図2】図1の試験条件及びマクロスリップ発生方法を示す表図である。
【図3】減速比γ=0.65でマクロスリップを発生させたときの(a)実験波形及び(b)伝達ゲイン周波数特性を示す図である。
【図4】減速比γ=1.0でマクロスリップを発生させたときの(a)実験波形及び(b)伝達ゲイン周波数特性を示す図である。
【図5】各減速比におけるピーク周波数の計算値と実験値との比較図である。
【図6】ピーク周波数fc=8Hzとし、伝達ゲイン係数Kをパラメータとしたときの(2)式の伝達ゲイン周波数特性を示す図である。
【図7】サンプリング周期dt=4msで(4)式を用いたときの伝達ゲイン係数K及びピーク周波数fcに対する係数A1の変化を示す図である。
【図8】第1の実施形態に係るベルト挟圧力制御装置の構成を示すブロック図である。
【図9】ECUの構成を示すブロック図である。
【図10】第2の実施の形態に係るECUの構成を示すブロック図である。
【図11】減速比γ=0.65において(a)定常状態及び(b)マクロスリップ時のプライマリ回転数、出力トルク、セカンダリシーブ圧(セカンダリシーブ圧)、係数A1同定値を示す図である。
【図12】減速比γ=1.0において(a)定常状態及び(b)マクロスリップ時のプライマリ回転数、出力トルク、セカンダリシーブ圧(セカンダリシーブ圧)、係数A1同定値を示す図である。
【図13】減速比γ=2.379において(a)定常状態及び(b)マクロスリップ時のプライマリ回転数、出力トルク、セカンダリシーブ圧(セカンダリシーブ圧)、係数A1同定値を示す図である。
【図14】第3の実施形態に係るECUの構成を示すブロック図である。
【図15】(a)減速比γ=0.65、(b)減速比γ=1.0、(c)減速比γ=2.379の場合に、伝達ゲイン係数K及び係数A1を用いてそれぞれマクロスリップ前兆を検出した場合の比較結果を示す図である。
【符号の説明】
11 プライマリ回転センサ
12 セカンダリ回転センサ
13 シーブ圧センサ
14 圧力制御弁
20,20A,20B ECU
21 プライマリ回転数検出回路
22 セカンダリ回転数検出回路
23 シーブ圧検出回路
24 ピーク周波数演算回路
25,33,34 バンドパスフィルタ
26,36 閾値比較回路
27,37 挟圧力制御回路
31 減速比演算回路
32 閾値生成回路
35 伝達関数同定回路
38 伝達ゲイン係数演算回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt slip prediction device and a belt clamping pressure control device, and more particularly to a belt slip prediction device that predicts belt slip before belt slip actually occurs in a continuously variable transmission, and a belt clamping pressure using the same. The present invention relates to a belt clamping pressure control device that controls the belt.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a hydraulic control device for a continuously variable transmission that reduces engine load and prevents belt slip has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
As shown in FIG. 1 of the publication, the virtual gear ratio calculation unit 28 described in Patent Document 1 performs first-order lag filter processing on the actual gear ratio γ detected by the CVT gear ratio detection unit 22. The virtual reduction ratio γe is calculated. Here, the filter time constant is set to a sufficiently large value so as not to follow the change of γ when the belt slips.
[0004]
The belt slip detection unit 27 generates a slip detection signal DS when the slip state of the V belt 5c is detected based on the comparison between the transmission gear ratio GR and the virtual transmission gear ratio GRe.
[0005]
Here, the belt slip detection unit 27 validates the slip state detection process when the line pressure deviation ΔP2 between the target line pressure Po2 and the line pressure P2 (second actual oil pressure) indicates a predetermined amount β or more. . Further, the belt slip detection unit 27 detects a slip state when the primary pressure deviation ΔP1 between the target primary pressure Po1 and the actually detected primary pressure P1 (first actual hydraulic pressure) is equal to or greater than a predetermined amount α. Enable processing.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-349418 (FIG. 1, paragraphs 58 and 59)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The technique described in Patent Document 1 detects belt slip when the belt actually slips and a change in the number of rotations of the pulley occurs. Therefore, the belt slip detection timing is late, and belt damage cannot be avoided. was there.
[0008]
Furthermore, as shown in FIG. 7 of the above publication, the technique described in Patent Document 1 requires two expensive sensors, that is, the primary pressure sensor 11 and the line pressure sensor 12, and is therefore costly. There was also a problem.
[0009]
The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and a belt slip prediction device that predicts belt slip before the belt of the continuously variable transmission actually slips while suppressing cost, and using the same. An object of the present invention is to provide a belt clamping pressure control device that controls the belt clamping pressure.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A belt slip prediction device according to claim 1 is a belt slip prediction device for a continuously variable transmission including an input pulley, an output pulley, and a belt, and detects a sheave pressure. And belt slip prediction means for predicting the occurrence of belt slip based on the change in sheave pressure detected by the sheave pressure detection means.
[0011]
The sheave pressure detecting means detects a sheave pressure that is a hydraulic pressure for urging the movable sheave toward the fixed sheave with respect to the output-side pulley that is configured by the fixed sheave and the movable sheave. Here, the sheave pressure has a characteristic that fluctuates immediately before the macro slip of the continuously variable transmission. The reason is considered to be that the pulley is vibrated by stick slip of the belt block. Therefore, the belt slip prediction means predicts belt slip based on the change in sheave pressure.
[0012]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, since the macro slip precursor is detected based on the variation of the sheave pressure without using the input-side sheave pressure, the belt slip can be predicted at a low cost.
[0013]
A belt slip prediction apparatus according to a second aspect of the present invention is the belt slip prediction device according to the first aspect, wherein the belt slip prediction means predicts the occurrence of belt slip based on the fluctuation amplitude of the sheave pressure. This is because the sheave pressure has a characteristic that vibration increases immediately before the macro slip of the continuously variable transmission.
[0014]
A belt slip prediction device according to a third aspect of the present invention is the belt slip prediction device according to the first aspect, wherein the belt slip prediction means uses a sheave pressure in a predetermined band from a sheave pressure detected by the sheave pressure detection means. And the occurrence of belt slip is predicted based on the change in the sheave pressure in the predetermined band.
[0015]
When the sheave pressure is just before the macro slip, the fluctuation in the predetermined band increases. Therefore, according to the third aspect of the invention, since the sheave pressure in the predetermined band is extracted from the sheave pressure and the macro slip precursor can be detected from the sheave pressure in the predetermined band, the occurrence of the belt slip can be predicted.
[0016]
A belt slip prediction device according to a fourth aspect of the present invention is the belt slip prediction device according to the third aspect, wherein the output-side pulley rotation speed detecting means for detecting the output-side pulley rotation speed, and the output-side pulley rotation speed detection. Band calculation for calculating the predetermined band by using at least one of the output pulley rotation speed detected by the means, the reduction ratio of the continuously variable transmission, the reduction ratio command value, and the belt engagement diameter on the output pulley. Means.
[0017]
When at least one of the operation state of the continuously variable transmission changes, for example, the output pulley speed, the reduction ratio of the continuously variable transmission, the reduction ratio command value, and the belt engagement diameter on the output pulley, a sign of macro slip As shown in FIG.
[0018]
Therefore, according to the invention described in claim 4, the output pulley speed, the reduction ratio of the continuously variable transmission, the reduction ratio command value, and the belt engagement diameter on the output pulley are used. By calculating the predetermined band, even if the operating state of the continuously variable transmission changes, the belt slip can be reliably predicted.
[0019]
A belt slip prediction device according to a fifth aspect of the present invention is the belt slip prediction device according to the first aspect of the present invention, further comprising output-side pulley rotational speed detection means for detecting the output-side pulley rotational speed. The means predicts the occurrence of belt slip based on a value at a peak frequency of the transmission characteristic of the sheave pressure with respect to the output side pulley rotational speed.
[0020]
The sheave pressure transmission characteristic with respect to the output pulley rotation speed has a peak at a predetermined frequency. When the macro slip sign is reached, the value (peak value) of the transfer characteristic at the peak frequency has a property of increasing.
[0021]
Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to detect the macro slip based on the value at the peak frequency of the transfer characteristic of the sheave pressure with respect to the output side pulley rotation speed, thereby predicting the occurrence of the belt slip. can do.
[0022]
A belt slip prediction device according to a sixth aspect of the present invention is the belt slip prediction device according to the fifth aspect of the present invention, wherein the belt slip prediction means is configured to perform belt movement when the value of the transfer characteristic at the peak frequency exceeds a threshold value. Predict the occurrence of slip.
[0023]
A belt slip prediction device according to a seventh aspect of the present invention is the belt slip prediction device according to the fifth or sixth aspect, wherein the output-side pulley rotational speed detected by the output-side pulley rotational speed detection means, the stepless speed change. The apparatus further includes frequency calculating means for calculating the peak frequency of the transmission characteristic using at least one of a reduction ratio of the machine, a reduction ratio command value, and a belt engagement diameter on the output pulley.
[0024]
The peak frequency of the transfer characteristic changes according to the reduction ratio. The reduction ratio also changes depending on changes in the output pulley rotation speed and the belt engagement diameter on the output pulley.
[0025]
Therefore, according to the seventh aspect of the present invention, transmission is performed using at least one of the output side pulley rotational speed, the continuously variable transmission reduction ratio, the reduction ratio command value, and the belt engagement diameter on the output side pulley. By calculating the characteristic peak frequency, even if the operating state of the continuously variable transmission changes, the belt slip can be reliably predicted.
[0026]
The belt slip prediction device according to an eighth aspect of the present invention is the invention according to any one of the fifth to seventh aspects, wherein the belt slip prediction means has a predetermined function expression representing the transfer characteristic. A coefficient is identified, and occurrence of belt slip is predicted when the predetermined coefficient exceeds a threshold value.
[0027]
The belt slip prediction means uses a functional expression representing a transfer characteristic having a peak frequency. This function expression is preferably an expression that can reduce the calculation scale when identifying the coefficient as much as possible while ensuring the calculation accuracy. The predetermined coefficient among the various coefficients of the functional expression representing the transfer characteristics changes according to an increase in gain at the peak frequency.
[0028]
Therefore, according to the eighth aspect of the invention, the predetermined coefficient of the functional expression representing the transfer characteristic is identified, and the gain at the peak frequency increases when the predetermined coefficient exceeds the threshold value. Can be predicted.
[0029]
The belt slip prediction device according to claim 9 is the invention according to claim 8, wherein the belt slip prediction means determines a transfer gain at a peak frequency of a functional expression representing the transfer characteristic. And the occurrence of belt slip is predicted when the transfer gain coefficient exceeds a threshold value.
[0030]
The transfer gain coefficient is a coefficient that determines the transfer gain at the peak frequency of the functional expression representing the transfer characteristics. For example, the transfer gain increases as the transfer gain coefficient increases, and the transfer gain decreases as the transfer gain coefficient decreases.
[0031]
Therefore, according to the ninth aspect of the present invention, the transfer gain coefficient is identified, and when the transfer gain coefficient exceeds a threshold value, the transfer gain at the peak frequency increases, so that occurrence of belt slip can be predicted. it can.
[0032]
A belt clamping pressure control device according to a tenth aspect of the present invention is based on the belt slip prediction device according to any one of claims 1 to 9 and a prediction result of the belt slip prediction device. Belt clamping pressure control means for controlling the belt clamping pressure of the continuously variable transmission so as to maintain the predicted state before and after.
[0033]
When the state before and after the belt slip predicted by the belt slip prediction device is reached, the belt friction force coefficient is close to the maximum value. In this state, the belt transmission efficiency of the continuously variable transmission is the best.
[0034]
Therefore, according to the invention of claim 10, the belt clamping pressure of the continuously variable transmission is controlled based on the prediction result of the belt slip prediction device so as to maintain the state before and after the belt slip is predicted. As a result, the belt transmission efficiency of the continuously variable transmission can be improved.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a prediction principle of a belt slip of a continuously variable transmission (CVT) will be described, and then a specific embodiment will be described.
[0036]
[Prediction principle]
As a result of analyzing the CVT test data, it was found that the vibration of the sheave pressure of the secondary pulley (hereinafter abbreviated as “secondary”) increases before the macro slip occurs.
[0037]
When the transmission characteristics from the secondary rotational speed to the secondary sheave pressure were determined, a characteristic was obtained that had a resonance peak and the transmission gain at the peak frequency increased as the macro slip occurred. The same can be said for the primary side.
[0038]
The present invention uses this transfer gain characteristic to detect a macro slip precursor and predict belt slip. The following description shows the secondary side, but the same can be said for the primary side.
[0039]
1. Analysis of experimental data
FIG. 1 is a waveform diagram when a CVT (a) steady test and (b) macro slip test are performed (primary rotational speed Nin = 1000 rpm, reduction ratio γ = 0.65). FIG. 2 is a table showing the test conditions and macro slip generation method of FIG.
[0040]
As shown in FIG. 1, the amplitude of the secondary sheave pressure increased immediately before the macro slip (near the maximum value of the belt μ). The increase in the amplitude of the secondary sheave pressure is considered to be because the pulley was vibrated by the stick slip of the belt block.
[0041]
2. Transfer characteristics of secondary sheave pressure against secondary rotation speed
FIG. 3 is a diagram showing (a) an experimental waveform and (b) a transfer gain frequency characteristic when a macro slip is generated at a reduction ratio γ = 0.65. FIG. 4 is a diagram showing (a) experimental waveforms and (b) transfer gain frequency characteristics when a macro slip is generated at a reduction ratio γ = 1.0. The transfer gain here is a transfer characteristic from the secondary rotational speed Nout to the secondary sheave pressure Pc2.
[0042]
The transfer gain at the time of the macro slip sign is obtained by FFT processing of data in each FFT (fast Fourier transform) processing range (2.5 seconds) in FIGS. 3 and 4. In addition, the transmission gain in the steady state is also obtained by performing FFT processing on data for 2.5 seconds. 3 and 4, the input torque is an average value of the input torque within the FFT processing range.
[0043]
3 and 4, the transmission gain has a peak at different frequencies (around 10 Hz when the reduction ratio γ = 0.65, and around 8 Hz when the reduction ratio γ = 1.0), and the transmission gain increases at the sign of a macro slip. I understand that.
[0044]
3. Peak frequency of transfer gain
As shown in FIGS. 3 and 4, the peak frequency fc changes according to the reduction ratio γ. Therefore, equation (1) is assumed as the peak frequency fc.
[0045]
[Expression 1]
Figure 2005003065
[0046]
α: Adjustment coefficient
Ns: Secondary rotation speed per second [Hz]
φ: Belt engagement angle [rad] on secondary pulley (varies according to reduction ratio γ)
The expression (1) indicates that belt vibration due to the stick-slip of the block is transmitted throughout the belt-engaged portion, and hydraulic vibration is generated at a frequency corresponding to the secondary rotational speed.
[0047]
FIG. 5 is a comparison diagram between the calculated value by the equation (1) and the experimental value of the peak frequency at each reduction ratio. The experimental value is a frequency obtained by performing FFT analysis on experimental data at the time of a macro slip sign. From FIG. 5, the calculated value and the experimental value almost coincided, and it was confirmed that the expression (1) is valid.
[0048]
4). Macroslip sign detection
The present invention detects a precursor of macro slip and predicts belt slip by paying attention to the above-described transfer gain characteristics. The detection of the macro slip precursor is performed by the following procedure (1) to procedure (4).
[0049]
Procedure (1): As shown in FIGS. 3 and 4, the transfer gain of the secondary sheave pressure with respect to the secondary rotational speed increases as the macro slip occurs.
[0050]
Procedure (2): The transfer gain characteristic is simulated with a transfer function, and the relationship between the change in transfer gain and the coefficient of the transfer function is examined.
[0051]
Step (3): Using the secondary rotational speed and the secondary sheave pressure, the transfer function coefficients are matched by the method of least squares.
[0052]
Procedure (4): A macro slip precursor is detected with reference to the matched coefficient and the examination result of procedure (2).
[0053]
Here, since the procedure (1) has already been described and the procedures (3) and (4) will be described in a specific embodiment described later, the procedure (2) will be described.
[0054]
The transfer gain characteristics shown in FIGS. 3 and 4 are simulated by the transfer function of equation (2).
[0055]
[Expression 2]
Figure 2005003065
[0056]
K: Transfer gain coefficient (The larger the K, the larger the peak)
fc: Peak frequency [Hz]
s: Laplace operator
The reason why the equation (2) is a quadratic equation is to reduce the operation scale when identifying the coefficient as much as possible and to ensure the operation accuracy.
[0057]
FIG. 6 is a diagram showing the transfer gain frequency characteristic of the equation (2) when the peak frequency fc = 8 Hz and the transfer gain coefficient K is used as a parameter. As shown in FIG. 6, a peak appears as the transfer gain coefficient K increases. That is, the transfer gain characteristic of the equation (2) is similar to the transfer gain characteristic at the primary peak frequency shown in FIGS.
[0058]
Equation (2) is a continuous system. When equation (2) is expressed in a discrete system so that calculation of online identification described later is easy, equation (3) is obtained.
[0059]
[Equation 3]
Figure 2005003065
[0060]
In the equation (3), z is an operator for z conversion. The coefficients A1, A2, B1, and B2 are unknown coefficients, and are identified online by the secondary rotation speed and the secondary sheave pressure. The macro slip precursor is detected based on the value of the coefficient A1.
[0061]
5. Relation between coefficient A1 and transfer gain coefficient K
(5-1) Detection of macro slip precursor based on coefficient A1
The coefficients A1, A2, B1, and B2 are expressed by equations (4) to (7), respectively, using the sampling period dt.
[0062]
[Expression 4]
Figure 2005003065
[0063]
FIG. 7 is a diagram showing changes in the coefficient A1 with respect to the transfer gain coefficient K and the peak frequency fc when the expression (4) is used at the sampling period dt = 4 ms. From FIG. 7, the value of the coefficient A1 decreased as the transfer gain coefficient K increased. On the other hand, when a macro slip sign is reached, a peak appears and the transfer gain coefficient K increases.
[0064]
Therefore, when the coefficient A1 exceeds (below) the threshold value, a macro slip sign can be detected. However, since the value of the coefficient A1 varies depending on the peak frequency fc, it is necessary to change the threshold according to the reduction ratio and the secondary rotation speed.
[0065]
(5-2) Detection of macro slip precursor based on transfer gain coefficient K
As shown in FIG. 7, the transfer function coefficient A1 changes according to the transfer gain coefficient K and the peak frequency fc. For this reason, the threshold value must be changed according to the reduction ratio and the secondary rotational speed. Therefore, in order to fix the threshold, the parameter for detecting the macro slip precursor is changed from the coefficient A1 to the transfer gain coefficient K. When the expressions (1) and (4) are used, the transfer gain coefficient K becomes the expression (8).
[0066]
[Equation 5]
Figure 2005003065
[0067]
When a macro slip sign is reached, a peak appears and the transfer gain coefficient K increases. Therefore, when the transfer gain coefficient K exceeds (becomes) a certain threshold, a macro slip precursor can be detected.
[0068]
[Specific Embodiment]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0069]
(First embodiment)
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the belt clamping pressure control device according to the first embodiment. The belt clamping pressure control device includes a primary pulley on the input shaft side (hereinafter abbreviated as “primary”), a secondary pulley on the output shaft side (hereinafter abbreviated as “secondary”), and a primary pulley and a secondary pulley. A belt slip of a continuously variable transmission composed of a belt that has been applied is predicted to control the belt clamping pressure to an optimum state.
[0070]
The belt clamping pressure control device corresponds to a primary rotation sensor 11 that generates a primary rotation pulse signal, a secondary rotation sensor 12 that generates a secondary rotation pulse signal, and a secondary sheave pressure that is a hydraulic pressure for controlling the secondary. A sheave pressure sensor 13 that generates a sensor signal, a pressure control valve 14 that adjusts the secondary sheave pressure, and an electronic control unit that controls the belt clamping pressure by adjusting the pressure control valve 14 based on signals from each sensor ( (Hereinafter referred to as “ECU”) 20.
[0071]
The primary rotation sensor 11 generates a rotation pulse signal corresponding to the primary rotation speed, and supplies this rotation pulse signal to the ECU 20. The secondary rotation sensor 12 generates a rotation pulse signal corresponding to the secondary rotation speed and supplies the rotation pulse signal to the ECU 20.
[0072]
The sheave pressure sensor 13 generates a sensor signal according to a secondary sheave pressure, which is a hydraulic pressure for urging the movable sheave toward the fixed sheave, with respect to the secondary composed of the fixed sheave and the movable sheave. To supply.
[0073]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the ECU 20. The ECU 20 calculates a primary rotational speed detection circuit 21 that detects a primary rotational speed, a secondary rotational speed detection circuit 22 that detects a secondary rotational speed, a sheave pressure detection circuit 23 that detects a secondary sheave pressure Pc2, and a peak frequency fc. A peak frequency calculation circuit 24, a band pass filter 25, a threshold comparison circuit 26 that compares a threshold with a coefficient A1 described later, and a clamping pressure control circuit 27 that controls the belt clamping pressure.
[0074]
The primary rotation speed detection circuit 21 detects the primary rotation speed Nin [rpm] based on the rotation pulse signal from the primary rotation sensor 11 and supplies the primary rotation speed Nin to the peak frequency calculation circuit 24.
[0075]
The secondary rotation speed detection circuit 22 detects the secondary rotation speed Nout [rpm] based on the rotation pulse signal from the secondary rotation sensor 12 and supplies the secondary rotation speed Nout to the peak frequency calculation circuit 24.
[0076]
The sheave pressure detection circuit 23 detects the secondary sheave pressure Pc2 based on the sensor signal from the sheave pressure sensor 13, and supplies the secondary sheave pressure Pc2 to the bandpass filter 25.
[0077]
The peak frequency calculation circuit 24 calculates a reduction ratio γ (= Nin / Nout) based on the primary rotation speed Nin and the secondary rotation speed Nout, and uses the reduction ratio γ to make a belt engagement angle φ [rad] on the secondary pulley. Calculate Then, the peak frequency fc is calculated according to the equation (9) using the preset adjustment coefficient α and the secondary rotational speed Ns [Hz] (= Nout / 60) per second.
[0078]
[Formula 6]
Figure 2005003065
[0079]
The bandpass filter 25 has a bandpass characteristic of equation (10). Note that fc is a peak frequency and s is a Laplace operator.
[0080]
[Expression 7]
Figure 2005003065
[0081]
The bandpass filter 25 extracts the band of the peak frequency fc from the secondary sheave pressure Pc2, and supplies the filtered secondary sheave pressure Pc2 to the belt clamping pressure control circuit 26.
[0082]
The threshold comparison circuit 26 compares the filtered secondary sheave pressure Pc2 with the threshold, detects a macro slip precursor when the filtered secondary sheave pressure Pc2 exceeds the threshold, and predicts belt slip. That is, the threshold value comparison circuit 26 can predict the belt slip by detecting when the amplitude of the secondary sheave pressure Pc2 has increased from a predetermined value. The threshold value may be a value set by learning according to the CVT state quantity, or may be a preset constant value, and is not particularly limited.
[0083]
The clamping pressure control circuit 27 adjusts the pressure control valve 14 based on the belt slip prediction result by the threshold comparison circuit 26. Specifically, the pressure control valve 14 is controlled such that the filtered secondary sheave pressure Pc2 maintains a value near the threshold. As a result, the belt μ of the CVT can be maintained near the maximum value.
[0084]
As described above, the belt clamping pressure control device according to the first embodiment can predict the belt slip by detecting the amplitude increase of the secondary sheave pressure Pc2 and capturing the macro slip precursor. In addition, the belt clamping pressure control device can predict belt slip without using a sensor that detects the hydraulic pressure of the primary pulley (if the belt slip is predicted on the primary side, the hydraulic pressure of the secondary pulley). Cost.
[0085]
Furthermore, the belt clamping pressure control device can control the belt clamping pressure using the belt slip prediction result, so that the belt μ of the CVT can be maintained near the maximum value, thereby improving the belt transmission efficiency of the CVT. Can be made.
[0086]
The belt clamping pressure control device according to the present embodiment uses the bandpass filter 25 and the threshold comparison circuit 26. However, the belt clamping pressure control device is limited to the above configuration as long as the fluctuation amplitude of the secondary sheave pressure Pc2 can be detected. It is not a thing.
[0087]
Further, the peak frequency calculation circuit 24 calculates the peak frequency fc according to the equation (9), but is not limited to the equation (9) as long as the peak frequency fc can be calculated. For example, in addition to the secondary rotation speed and the reduction ratio, the peak frequency calculation circuit 24 has one or more arbitrary CVT state quantities (for example, a reduction ratio command value, a belt engagement diameter on the secondary, etc.) correlated with these. ) May be used.
[0088]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same circuits as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0089]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the ECU 20A according to the second embodiment. The belt clamping pressure control apparatus according to the second embodiment is an application of an ECU 20A shown in FIG. 10 instead of the ECU 20 described in the first embodiment.
[0090]
The ECU 20A includes a primary rotation speed detection circuit 21, a secondary rotation speed detection circuit 22, a sheave pressure detection circuit 23, a peak frequency calculation circuit 24, a reduction ratio calculation circuit 31 that calculates a reduction ratio γ, a threshold generation circuit 32 that generates a threshold value, Band pass filters 33 and 34, a transfer function identification circuit 35 for identifying a coefficient of the transfer function, a threshold comparison circuit 36 for comparing the threshold with a predetermined coefficient, and a clamping pressure control circuit 37 for controlling the belt clamping pressure.
[0091]
The primary rotational speed detection circuit 21 detects the primary rotational speed Nin and supplies the primary rotational speed Nin to the peak frequency calculation circuit 24 and the reduction ratio calculation circuit 31. The secondary rotation speed detection circuit 22 detects the secondary rotation speed Nout and supplies the secondary rotation speed Nout to the peak frequency calculation circuit 24, the reduction ratio calculation circuit 31, the threshold value generation circuit 32, and the bandpass filter 33. The sheave pressure detection circuit 23 detects the secondary sheave pressure Pc2, and supplies the secondary sheave pressure Pc2 to the bandpass filter 34.
[0092]
The peak frequency calculation circuit 24 calculates a reduction ratio γ (= Nin / Nout) based on the primary rotation speed Nin and the secondary rotation speed Nout, and uses the reduction ratio γ to make a belt engagement angle φ [rad] on the secondary pulley. Calculate Then, the peak frequency fc is calculated according to the equation (11) using the preset adjustment coefficient α and the secondary rotational speed Ns [Hz] (= Nout / 60) per second.
[0093]
[Equation 8]
Figure 2005003065
[0094]
Then, the peak frequency calculation circuit 24 supplies the calculated peak frequency fc to the band pass filters 33 and 34.
[0095]
On the other hand, the reduction ratio calculation circuit 31 calculates the reduction ratio γ based on the primary rotation speed Nin and the secondary rotation speed Nout, and supplies the reduction ratio γ to the threshold value generation circuit 32.
[0096]
The threshold generation circuit 32 generates a threshold for detecting a macro slip precursor, that is, a threshold for comparison with the transfer function coefficient A1. Here, the threshold value generation circuit 32 stores a threshold value map representing the relationship among the reduction ratio γ, the secondary rotation speed Nout, and the threshold value. Then, the threshold generation circuit 32 refers to the threshold map and generates a threshold corresponding to the current reduction ratio γ and the secondary rotation speed Nout.
[0097]
Further, the threshold value generation circuit 32 may learn each signal (for example, a signal such as a primary rotation speed and an output torque) in the steady state of the CVT, and generate a threshold value when each signal becomes maximum.
[0098]
The bandpass filters 33 and 34 have the bandpass characteristic of the above-described equation (10). The band pass filter 33 extracts the band of the peak frequency fc from the secondary rotation speed Nout, and supplies the filtered secondary rotation speed Nout to the transfer function identification circuit 35. Further, the band pass filter 34 extracts the band of the peak frequency fc from the secondary sheave pressure Pc2, and supplies the filtered secondary sheave pressure Pc2 to the transfer function identification circuit 35.
[0099]
The transfer function identification circuit 35 identifies the unknown coefficients A1, A2, B1, and B2 of the transfer function expressed by the above-described equation (3) using the filtered secondary rotation speed Nout and the secondary sheave pressure Pc2.
[0100]
Here, in order to perform online identification, the expression (3) is rewritten as the expression (12) using the sampling interval i.
[0101]
[Equation 9]
Figure 2005003065
[0102]
In the equation (12), the secondary rotation speed Nout and the secondary sheave pressure Pc2 are values after being filtered by the band-pass filter, respectively.
[0103]
In order to identify the coefficients A1, A2, B1, and B2 of the equation (12) online by the method of least squares, the equation (12) is expressed by the following equation (13).
[0104]
[Expression 10]
Figure 2005003065
[0105]
However, in the equation (13), the following equations (14) to (16) hold.
[0106]
[Expression 11]
Figure 2005003065
[0107]
Further, a weighted least square method according to the following equations (17) and (18) is used.
[0108]
[Expression 12]
Figure 2005003065
[0109]
In Expressions (17) and (18), P is a 4 × 4 target matrix. The initial value of P is a diagonal matrix, and each element of P is set to a large value in order to speed up the convergence of parameter identification. λ is a weight.
[0110]
The transfer function identification circuit 35 identifies τ (i) using the secondary rotation speed Nout (i) and the secondary sheave pressure Pc2 (i) for each sampling period in accordance with the equations (13) to (18). To do. Then, the transfer function identification circuit 35 supplies a coefficient A1 that is an element of the identified τ (i) to the threshold comparison circuit 36.
[0111]
The threshold comparison circuit 36 compares the threshold generated by the threshold generation circuit 32 with the coefficient A1 identified by the transfer function identification circuit 35, and when the coefficient A1 exceeds the threshold continuously for four sampling periods ( Macroslip precursor is detected when In order to detect the macro slip precursor with certainty, the condition is “continuous for four sampling periods”. However, the present invention is not limited to this.
[0112]
FIGS. 11 to 13 are diagrams showing (a) the steady state and (b) the primary rotation speed, the output torque, the secondary sheave pressure (secondary sheave pressure), and the coefficient A1 identification value during macro slip. Primary rotation speed Nin = 1000 rpm, steady-state input torque Tin = 50 Nm. 11 shows the reduction ratio γ = 0.65, FIG. 12 shows the reduction ratio γ = 1.0, and FIG. 13 shows the reduction ratio γ = 2.379. The threshold value was a value at which each signal in the steady state of the CVT becomes the maximum value.
[0113]
The clamping pressure control circuit 37 adjusts the pressure control valve 14 based on the belt slip prediction result by the threshold comparison circuit 36. Specifically, the pressure control valve 14 is controlled so that the coefficient A1 of the transfer function maintains a value near the threshold value.
[0114]
As described above, the belt clamping pressure control apparatus according to the second embodiment identifies the transfer function coefficient A1 that simulates the transfer gain characteristic of the secondary sheave pressure Pc2 with respect to the secondary rotation speed Nout, and sets the coefficient A1 and the threshold value. By comparing, it is possible to predict a macro slip and predict belt slip.
[0115]
Further, the belt clamping pressure control device does not require a sensor for detecting the hydraulic pressure of the primary pulley (when the belt slippage is predicted on the primary side) as in the first embodiment, it does not require a sensor. The cost can be reduced as compared with the above, and the belt transmission efficiency of the CVT can be improved by maintaining the belt μ of the CVT near the maximum value.
[0116]
Note that the belt clamping pressure control device may include low-pass filters having the same characteristics instead of the band-pass filters 33 and 34 described above. As a transfer characteristic of the low-pass filter, for example, the following equation (19) is preferable.
[0117]
[Formula 13]
Figure 2005003065
[0118]
T (= 2πf): Low-pass filter time constant [s]
f: Cut-off frequency (> fc) [Hz]
s: Laplace operator
Further, the peak frequency calculation circuit 24 calculates the peak frequency fc according to the equation (11). However, the peak frequency calculation circuit 24 is not limited to the equation (11) as long as the peak frequency fc can be calculated. For example, in addition to the secondary rotation speed and the reduction ratio, the peak frequency calculation circuit 24 may include any one or more CVT state quantities (for example, a reduction ratio command value, a belt engagement diameter on the secondary, etc.) correlated with these. ) May be used. The peak frequency calculation circuit 24 is the same in the third embodiment.
[0119]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same circuits as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0120]
The belt clamping pressure control device according to the second embodiment described above predicts belt slip by comparing the coefficient A1 of the transfer function with a threshold value. On the other hand, the belt clamping pressure control apparatus according to the third embodiment predicts belt slip by comparing the transfer gain coefficient K of the transfer function with a threshold value.
[0121]
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an ECU 20B according to the third embodiment. The ECU 20B is configured to further include a transfer gain coefficient calculation circuit 38 except for the reduction ratio calculation circuit 31 and the threshold value generation circuit 32 from the ECU 20A according to the second embodiment.
[0122]
The transfer gain coefficient calculation circuit 38 uses the coefficient A1 identified by the transfer function identification circuit 35, the peak frequency fc calculated by the peak frequency calculation circuit 24, and the sampling period dt according to the equation (20). Is calculated.
[0123]
[Expression 14]
Figure 2005003065
[0124]
The threshold comparison circuit 36 compares a preset threshold with the transfer gain coefficient K calculated by the transfer gain coefficient calculation circuit 38, and when the transfer gain coefficient K exceeds the threshold continuously for four sampling periods. Detect macroslip precursor (when exceeded). As in the second embodiment, the present invention is not limited to “continuous for four sampling periods”.
[0125]
FIG. 15 shows the case where (a) reduction ratio γ = 0.65, (b) reduction ratio γ = 1.0, and (c) reduction ratio γ = 2.379, using transfer gain coefficient K and coefficient A1. It is a figure which shows the comparison result at the time of detecting a macro slip precursor, respectively. The threshold value of the transfer gain coefficient K is a value when the transfer gain coefficient K of each reduction ratio γ in the steady state becomes the maximum value. From FIG. 15, it was found that the threshold value can be set to a constant value and that the macro slip precursor can be detected using the transfer gain coefficient K.
[0126]
The clamping pressure control circuit 37 adjusts the pressure control valve 14 based on the belt slip prediction result by the threshold comparison circuit 36. Specifically, the pressure control valve 14 is controlled so that the transfer gain coefficient K maintains a value near the threshold value.
[0127]
As described above, the belt clamping pressure control device according to the third embodiment identifies the transfer gain coefficient K of the transfer function that simulates the transfer gain characteristic of the secondary sheave pressure Pc2 with respect to the secondary rotation speed Nout, and transfers the transfer gain coefficient K. By comparing the threshold value with the threshold value, it is possible to capture the sign of macro slip and predict belt slip. In addition, since the threshold value can be set to a predetermined value in advance, it is possible to save the trouble of changing the threshold value as needed according to the state of the CVT.
[0128]
Also, the belt clamping pressure control device is a sensor that detects the hydraulic pressure supplied to the primary pulley (when the belt slip is predicted on the primary side) as in the first and second embodiments. Therefore, the cost can be reduced compared to the conventional case, and the belt transmission efficiency of the CVT can be improved by maintaining the belt μ of the CVT near the maximum value.
[0129]
Note that the belt clamping pressure control device according to the present embodiment may also be provided with a low-pass filter instead of the band-pass filters 33 and 34, as in the second embodiment. Of course, the threshold for comparison with the transfer gain coefficient K is not limited to the values shown in FIG.
[0130]
【The invention's effect】
The belt slip prediction apparatus according to the present invention can predict belt slip at a low cost based on the variation of the sheave pressure on one side without using the two sheave pressures on the input side and the output side.
[0131]
The belt clamping pressure control device according to the present invention controls the belt clamping pressure of the continuously variable transmission so as to maintain the state before and after the belt slip is predicted based on the prediction result of the belt slip prediction device. The belt transmission efficiency of the continuously variable transmission can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a waveform diagram when a (a) steady test and (b) macro slip test of CVT were performed.
FIG. 2 is a table showing the test conditions and macro slip generation method of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing (a) an experimental waveform and (b) a transfer gain frequency characteristic when a macro slip is generated at a reduction ratio γ = 0.65.
FIG. 4 is a diagram showing (a) an experimental waveform and (b) a transfer gain frequency characteristic when a macro slip is generated at a reduction ratio γ = 1.0.
FIG. 5 is a comparison diagram between a calculated value and an experimental value of a peak frequency at each reduction ratio.
FIG. 6 is a diagram showing the transfer gain frequency characteristic of the equation (2) when the peak frequency fc = 8 Hz and the transfer gain coefficient K is used as a parameter.
FIG. 7 is a diagram showing changes in a coefficient A1 with respect to a transfer gain coefficient K and a peak frequency fc when the expression (4) is used at a sampling period dt = 4 ms.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a belt clamping pressure control device according to the first embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an ECU.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an ECU according to a second embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing (a) steady state and (b) primary rotational speed, output torque, secondary sheave pressure (secondary sheave pressure), and coefficient A1 identification value at the time of reduction ratio γ = 0.65. .
FIG. 12 is a diagram showing (a) steady state and (b) primary rotational speed, output torque, secondary sheave pressure (secondary sheave pressure), and coefficient A1 identification value at the time of a reduction ratio γ = 1.0. .
FIG. 13 is a diagram showing (a) steady state and (b) primary rotational speed, output torque, secondary sheave pressure (secondary sheave pressure), and coefficient A1 identification value at the time of macro slip in a reduction ratio γ = 2.379. .
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an ECU according to a third embodiment.
FIGS. 15A and 15B show the transmission gain coefficient K and coefficient A1 when (a) reduction ratio γ = 0.65, (b) reduction ratio γ = 1.0, and (c) reduction ratio γ = 2.379. It is a figure which shows the comparison result at the time of detecting a macro slip precursor, respectively.
[Explanation of symbols]
11 Primary rotation sensor
12 Secondary rotation sensor
13 Sheave pressure sensor
14 Pressure control valve
20, 20A, 20B ECU
21 Primary rotational speed detection circuit
22 Secondary rotational speed detection circuit
23 Sheave pressure detection circuit
24 Peak frequency calculation circuit
25, 33, 34 Band pass filter
26, 36 Threshold comparison circuit
27, 37 Clamping pressure control circuit
31 Reduction ratio calculation circuit
32 threshold generation circuit
35 Transfer function identification circuit
38 Transfer gain coefficient calculation circuit

Claims (10)

入力側プーリ、出力側プーリ、及びベルトを備えた無段階変速機のベルト滑り予測装置であって、
シーブ圧を検出するシーブ圧検出手段と、
前記シーブ圧検出手段により検出されたシーブ圧の変動に基づいてベルト滑りの発生を予測するベルト滑り予測手段と、
を備えたベルト滑り予測装置。
A belt slip prediction device for a continuously variable transmission including an input pulley, an output pulley, and a belt,
A sheave pressure detecting means for detecting the sheave pressure;
Belt slip prediction means for predicting the occurrence of belt slip based on fluctuations in the sheave pressure detected by the sheave pressure detection means;
Belt slip prediction device with
前記ベルト滑り予測手段は、前記シーブ圧の変動振幅に基づいてベルト滑りの発生を予測する
請求項1に記載のベルト滑り予測装置。
The belt slip prediction device according to claim 1, wherein the belt slip prediction unit predicts occurrence of belt slip based on a fluctuation amplitude of the sheave pressure.
前記ベルト滑り予測手段は、前記シーブ圧検出手段により検出されたシーブ圧から所定帯域のシーブ圧の変動を抽出し、前記所定帯域のシーブ圧の変動に基づいてベルト滑りの発生を予測する
請求項1に記載のベルト滑り予測装置。
The belt slip prediction means extracts a change in sheave pressure in a predetermined band from a sheave pressure detected by the sheave pressure detection means, and predicts occurrence of belt slip based on the change in sheave pressure in the predetermined band. The belt slip prediction apparatus according to 1.
出力側プーリ回転数を検出する出力側プーリ回転数検出手段と、
前記出力側プーリ回転数検出手段により検出された出力側プーリ回転数、前記無段階変速機の減速比、減速比指令値、出力側プーリ上でのベルト掛かり径の少なくとも1つを用いて、前記所定帯域を演算する帯域演算手段と、
を更に備えた請求項3に記載のベルト滑り予測装置。
Output-side pulley rotation speed detecting means for detecting the output-side pulley rotation speed;
Using at least one of the output-side pulley rotation speed detected by the output-side pulley rotation speed detection means, the reduction ratio of the continuously variable transmission, the reduction ratio command value, and the belt engagement diameter on the output-side pulley, A band calculating means for calculating a predetermined band;
The belt slip prediction apparatus according to claim 3, further comprising:
前記出力側プーリ回転数を検出する出力側プーリ回転数検出手段を更に備え、
前記ベルト滑り予測手段は、前記出力側プーリ回転数に対する前記シーブ圧の伝達特性のピーク周波数における値に基づいてベルト滑りの発生を予測する
請求項1に記載のベルト滑り予測装置。
An output side pulley rotation number detecting means for detecting the output side pulley rotation number;
The belt slip prediction device according to claim 1, wherein the belt slip prediction means predicts occurrence of belt slip based on a value at a peak frequency of a transfer characteristic of the sheave pressure with respect to the output pulley rotation speed.
前記ベルト滑り予測手段は、前記伝達特性の前記ピーク周波数における値が閾値を超えたときにベルト滑りの発生を予測する
請求項5に記載のベルト滑り予測装置。
6. The belt slip prediction device according to claim 5, wherein the belt slip prediction means predicts occurrence of belt slip when a value of the transfer characteristic at the peak frequency exceeds a threshold value.
前記出力側プーリ回転数検出手段により検出された出力側プーリ回転数、前記無段階変速機の減速比、減速比指令値、出力側プーリ上でのベルト掛かり径の少なくとも1つを用いて、前記伝達特性の前記ピーク周波数を演算する周波数演算手段を更に備えた
請求項5または6に記載のベルト滑り予測装置。
Using at least one of the output-side pulley rotation speed detected by the output-side pulley rotation speed detection means, the reduction ratio of the continuously variable transmission, the reduction ratio command value, and the belt engagement diameter on the output-side pulley, The belt slip prediction apparatus according to claim 5 or 6, further comprising frequency calculation means for calculating the peak frequency of the transfer characteristic.
前記ベルト滑り予測手段は、前記伝達特性を表す関数式の所定の係数を同定し、前記所定の係数が閾値を超えたときに、ベルト滑りの発生を予測する
請求項5から7のいずれか1項に記載のベルト滑り予測装置。
The belt slip prediction means identifies a predetermined coefficient of a functional expression representing the transfer characteristic, and predicts occurrence of belt slip when the predetermined coefficient exceeds a threshold value. The belt slip prediction apparatus according to the item.
前記ベルト滑り予測手段は、前記伝達特性を表す関数式のピーク周波数における伝達ゲインを決定するための伝達ゲイン係数を同定し、前記伝達ゲイン係数が閾値を超えたときに、ベルト滑りの発生を予測する
請求項8に記載のベルト滑り予測装置。
The belt slip prediction means identifies a transfer gain coefficient for determining a transfer gain at a peak frequency of a functional expression representing the transfer characteristic, and predicts occurrence of belt slip when the transfer gain coefficient exceeds a threshold value. The belt slip prediction apparatus according to claim 8.
請求項1から9のいずれか1項に記載のベルト滑り予測装置と、
前記ベルト滑り予測装置の予測結果に基づいて、ベルト滑りが予測される前後の状態を保持するように前記無段階変速機のベルト挟圧力を制御するベルト挟圧力制御手段と、
を備えたベルト挟圧力制御装置。
A belt slip prediction device according to any one of claims 1 to 9,
Belt clamping pressure control means for controlling the belt clamping pressure of the continuously variable transmission so as to maintain the state before and after the belt slip is predicted based on the prediction result of the belt slip prediction device;
A belt clamping pressure control device.
JP2003166079A 2003-06-11 2003-06-11 Belt slip prediction device and belt clamping pressure control device Expired - Fee Related JP4525004B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003166079A JP4525004B2 (en) 2003-06-11 2003-06-11 Belt slip prediction device and belt clamping pressure control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003166079A JP4525004B2 (en) 2003-06-11 2003-06-11 Belt slip prediction device and belt clamping pressure control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005003065A true JP2005003065A (en) 2005-01-06
JP4525004B2 JP4525004B2 (en) 2010-08-18

Family

ID=34092331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003166079A Expired - Fee Related JP4525004B2 (en) 2003-06-11 2003-06-11 Belt slip prediction device and belt clamping pressure control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4525004B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007177943A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Toyota Motor Corp Control device for vehicle
JP2009243683A (en) * 2008-03-12 2009-10-22 Honda Motor Co Ltd Slip detector for friction transmission device
JP2010533269A (en) * 2007-07-11 2010-10-21 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Control method for friction type continuously variable transmission, and transmission including means for performing the control method
US8041488B2 (en) 2004-11-27 2011-10-18 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Betelligungs Kg Method and apparatus for determining the security of transmission between two frictionally engaged motion transmitting components
JP2012503749A (en) * 2008-09-26 2012-02-09 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method for controlling normal force in frictional contact of continuously variable transmission
JP2014199117A (en) * 2013-03-29 2014-10-23 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Hydraulic control device of belt type non-stage transmission
WO2016006346A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 ジヤトコ株式会社 Control device for continuously variable transmission
US9939063B2 (en) 2014-07-09 2018-04-10 Jatco Ltd Control device for continuously variable transmission
US10364888B2 (en) 2014-07-09 2019-07-30 Jatco Ltd Control device for continuously variable transmission

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01288656A (en) * 1988-05-13 1989-11-20 Mazda Motor Corp Method for detecting slip ratio and method for adjusting belt tension of accessory driving belt
JP2000233668A (en) * 1999-02-16 2000-08-29 Toyota Motor Corp Vibration damping device for vehicle
JP2000310317A (en) * 1999-04-27 2000-11-07 Mitsubishi Motors Corp Input torque estimating device
JP2001108082A (en) * 1999-10-13 2001-04-20 Toyota Motor Corp Control device for winding transmission device
JP2001349418A (en) * 2000-06-02 2001-12-21 Mitsubishi Electric Corp Hydraulic control device of continuously variable transmission
JP2003106442A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Toyota Motor Corp Sliding detector for continuously variable transmission

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01288656A (en) * 1988-05-13 1989-11-20 Mazda Motor Corp Method for detecting slip ratio and method for adjusting belt tension of accessory driving belt
JP2000233668A (en) * 1999-02-16 2000-08-29 Toyota Motor Corp Vibration damping device for vehicle
JP2000310317A (en) * 1999-04-27 2000-11-07 Mitsubishi Motors Corp Input torque estimating device
JP2001108082A (en) * 1999-10-13 2001-04-20 Toyota Motor Corp Control device for winding transmission device
JP2001349418A (en) * 2000-06-02 2001-12-21 Mitsubishi Electric Corp Hydraulic control device of continuously variable transmission
JP2003106442A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Toyota Motor Corp Sliding detector for continuously variable transmission

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8041488B2 (en) 2004-11-27 2011-10-18 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Betelligungs Kg Method and apparatus for determining the security of transmission between two frictionally engaged motion transmitting components
JP2007177943A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Toyota Motor Corp Control device for vehicle
JP2010533269A (en) * 2007-07-11 2010-10-21 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Control method for friction type continuously variable transmission, and transmission including means for performing the control method
KR101505224B1 (en) 2007-07-11 2015-03-23 로베르트 보쉬 게엠베하 Method for controlling a friction-type continuously variable transmission and a transmission equiped with means for carrying out the method
JP2009243683A (en) * 2008-03-12 2009-10-22 Honda Motor Co Ltd Slip detector for friction transmission device
JP2012503749A (en) * 2008-09-26 2012-02-09 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Method for controlling normal force in frictional contact of continuously variable transmission
JP2014199117A (en) * 2013-03-29 2014-10-23 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Hydraulic control device of belt type non-stage transmission
WO2016006346A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 ジヤトコ株式会社 Control device for continuously variable transmission
JPWO2016006346A1 (en) * 2014-07-09 2017-04-27 ジヤトコ株式会社 Control device for continuously variable transmission
US9939063B2 (en) 2014-07-09 2018-04-10 Jatco Ltd Control device for continuously variable transmission
US10252719B2 (en) 2014-07-09 2019-04-09 Jatco Ltd Control device for continuously variable transmission
US10364888B2 (en) 2014-07-09 2019-07-30 Jatco Ltd Control device for continuously variable transmission

Also Published As

Publication number Publication date
JP4525004B2 (en) 2010-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101688607B (en) Method for controlling a friction-type continuously variable transmission and a transmission equipped with means for carrying out the method
JP3947134B2 (en) Belt clamping pressure setting device
JP4525004B2 (en) Belt slip prediction device and belt clamping pressure control device
JP2003065428A (en) Pulley thrust controller for belt type continuously variable transmission
US7603893B2 (en) Method for determining the rotational speed of a part, ascertaining the slipping of a continuously variable transmission (CVT), and for controlling a CVT, and a conical disc flexible drive transmission
CN102177371B (en) Variator TCC slip is effective driveline vibration detection algorithm in controlling
US8812206B2 (en) Control system for belt-type continuously variable transmission
CN104362929B (en) Electromechanical servo system resonance ONLINE RECOGNITION and dynamically suppressing method
JPH06258192A (en) Apparatus and method for monitoring of operating state of engine
JP5246420B2 (en) Flip transmission device slip detection device
CN107504171A (en) The half hitch chalaza determination methods and system of a kind of hydraulic automatic speed variator clutch
US9851004B2 (en) Method of controlling a variator
CN103703285B (en) The cramping control gear of stepless speed variator
JP5114798B2 (en) Method and apparatus for detecting a slip amount indicative of torque transmission reliability of a conical disk-wound transmission
JP2004225903A (en) Method and device for setting contact pressure between two components transmitting frictional engagement torque of driving system
KR101737640B1 (en) Estimating device and method for oil temparature
JP2011113111A (en) Device and method for controlling pid
JP4415618B2 (en) Belt slip prediction device
JPH0727217A (en) Hydraulic control device for automatic transmission
JP3410047B2 (en) Feedback control method
JP3449229B2 (en) System control unit
JP6639324B2 (en) Belt efficiency maximum point detection device and program
US10161512B2 (en) System and method for torque converter clutch pressure circuit filling and capacity detection
JP2006002795A (en) Belt slip predicting device
JP2004036715A (en) Belt clamping force determination device, belt speed estimation device, belt slip ratio estimation device, and belt slip detection device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060424

A621 Written request for application examination

Effective date: 20060510

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060424

A977 Report on retrieval

Effective date: 20090306

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090317

A521 Written amendment

Effective date: 20090513

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20090908

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091029

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100511

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Effective date: 20100524

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees