JP2014202337A - Hydraulic control device of transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、変速比や伝達トルク容量などが油圧によって制御される変速機を対象とした油圧制御装置に関し、特にバランスピストン式のソレノイドバルブによって油圧の供給および排出を制御するように構成された変速機の油圧制御装置に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic control device for a transmission in which a gear ratio, a transmission torque capacity, and the like are controlled by hydraulic pressure, and more particularly, a shift configured to control supply and discharge of hydraulic pressure by a balanced piston type solenoid valve. The present invention relates to a hydraulic control device for a machine.
この種の変速機の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された変速機はベルト式無段変速機であって、ベルトが巻き掛けられている駆動プーリ(プライマリプーリ)と従動プーリ(セカンダリプーリ)とのそれぞれが、固定シーブとその固定シーブに対して接近あるいは離隔してベルト巻き掛け溝の幅を変更する可動シーブとによって構成されている。その可動シーブに推力を付与するそれぞれの油圧室には、油圧源の油圧を供給するための供給弁と、油圧をドレイン箇所に排出する排出弁とが接続されている。 An example of this type of transmission is described in Patent Document 1. The transmission described in this patent document 1 is a belt-type continuously variable transmission, and each of a driving pulley (primary pulley) and a driven pulley (secondary pulley) around which a belt is wound includes a fixed sheave and its pulley. The movable sheave is configured to change the width of the belt winding groove by approaching or separating from the fixed sheave. A supply valve for supplying the hydraulic pressure of the hydraulic source and a discharge valve for discharging the hydraulic pressure to the drain location are connected to each hydraulic chamber that imparts thrust to the movable sheave.
そして、一方のプーリ(例えばプライマリプーリ)に連通されている供給弁を開いて油圧を供給することにより、プライマリプーリの溝幅が狭くなってベルトの巻き掛け半径が増大することによりアップシフトが生じ、また反対に排出弁を開いてプライマリプーリから油圧を排出することにより、溝幅が広くなってベルトの巻き掛け半径が減少し、ダウンシフトが生じるように構成されている。これに対して他方のプーリ(例えばセカンダリプーリ)に連通されている供給弁を開いてセカンダリプーリに油圧を供給すると、ベルトを挟み付ける挟圧力が増大して伝達トルク容量が増大し、また反対に排出弁を開いてセカンダリプーリから油圧を排出することにより、ベルトを挟み付ける挟圧力が低下して伝達トルク容量が減少するように構成されている。 Then, by opening the supply valve connected to one pulley (for example, the primary pulley) and supplying hydraulic pressure, the groove width of the primary pulley is narrowed and the belt winding radius is increased, resulting in an upshift. On the other hand, by opening the discharge valve and discharging the hydraulic pressure from the primary pulley, the groove width is widened, the belt winding radius is reduced, and a downshift is caused. On the other hand, if the supply valve connected to the other pulley (for example, the secondary pulley) is opened and the hydraulic pressure is supplied to the secondary pulley, the clamping pressure for clamping the belt increases and the transmission torque capacity increases. By opening the discharge valve and discharging the hydraulic pressure from the secondary pulley, the clamping pressure for clamping the belt is reduced, and the transmission torque capacity is reduced.
上記の供給弁もしくは排出弁として使用することのできるバランスピストン式のソレノイドバルブが特許文献1に記載されている。このソレノイドバルブは、ニードル状もしくはシャフト状の弁体が一体化されているピストンがシリンダ部の内部に軸線方向に前後動できるように収容されており、その弁体が収容されている油室に、高圧部に連通された流入ポートと、低圧部に連通された流出ポートとが形成され、前記弁体が流出ポートの前記油室側の開口端である弁座に突き当てられることにより閉弁状態となるように構成されている。 Patent Document 1 discloses a balance piston type solenoid valve that can be used as the supply valve or the discharge valve. This solenoid valve is housed so that a piston integrated with a needle-like or shaft-like valve body can be moved back and forth in the axial direction inside the cylinder part, and in the oil chamber in which the valve body is housed. An inflow port communicated with the high pressure portion and an outflow port communicated with the low pressure portion are formed, and the valve body is closed by being abutted against a valve seat that is an open end of the outflow port on the oil chamber side. It is comprised so that it may be in a state.
また、上記の油室と、この油室に対してピストンを挟んで反対側の油室(以下、仮に制御油室と記す)とが制御オリフィスを有する連通路を介して連通されている。さらに、その制御油室が前記低圧部に連通されており、その制御油室を低圧部に対して開閉する制御ソレノイドが設けられている。したがって、その制御ソレノイドを開制御することにより制御油室の油圧が低下し、その結果、ピストンが制御油室側に後退して弁体が弁座から離隔して開弁し、また制御ソレノイドを閉制御することにより制御油室の油圧が高くなってピストンが弁座側に前進し、弁体が弁座に突き当たって流出ポートを密閉し、閉弁するように構成されている。 In addition, the oil chamber and the oil chamber on the opposite side of the oil chamber with a piston interposed therebetween (hereinafter referred to as a control oil chamber) are communicated with each other via a communication passage having a control orifice. Further, the control oil chamber communicates with the low pressure portion, and a control solenoid for opening and closing the control oil chamber with respect to the low pressure portion is provided. Therefore, by opening the control solenoid, the hydraulic pressure in the control oil chamber decreases, and as a result, the piston moves backward to the control oil chamber side, the valve body is separated from the valve seat, and the control solenoid is opened. By performing the closing control, the hydraulic pressure of the control oil chamber is increased, the piston moves forward to the valve seat side, the valve body hits the valve seat, the outflow port is sealed, and the valve is closed.
上述したバランスピストン式ソレノイドバルブを使用した変速機では、いずれかのプーリにおける油圧室の油圧を増大させ、あるいは低下させる場合、その油圧室に連通されている供給弁もしくは排出弁における制御ソレノイドに通電して開制御し、その制御油室を低圧部に対して連通させる。その結果、制御油室の油圧が制御ソレノイドを通って低圧部に流出するが、高圧部の油圧は、その制御油室に連通されている制御オリフィスを通るからその流量が制限され、その結果、制御油室の油圧がこれとは反対側の油室の油圧より低い状態に維持され、ピストンと一体の弁体であるメインバルブが開弁状態に維持される。すなわち、上記のバランスピストン式のソレノイドバルブでは、制御オリフィスを通過する油圧の量と制御ソレノイドを通過して流れる油圧の量との差に応じて制御油室の油圧が設定される。 In the transmission using the above-described balance piston solenoid valve, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber in any pulley is increased or decreased, the control solenoid in the supply valve or discharge valve connected to the hydraulic chamber is energized. Then, opening control is performed, and the control oil chamber is communicated with the low pressure portion. As a result, the hydraulic pressure in the control oil chamber flows out to the low pressure portion through the control solenoid, but the flow rate is limited because the hydraulic pressure in the high pressure portion passes through the control orifice communicated with the control oil chamber. The oil pressure in the control oil chamber is maintained lower than the oil pressure in the oil chamber on the opposite side, and the main valve, which is a valve body integrated with the piston, is maintained in the open state. That is, in the above-described balance piston type solenoid valve, the hydraulic pressure in the control oil chamber is set according to the difference between the amount of hydraulic pressure passing through the control orifice and the amount of hydraulic pressure flowing through the control solenoid.
上述したように、バランスピストン式バルブでは、制御ソレノイドバルブを開制御して上記の第2油室から油圧を排出させ、それに応じて制御オリフィスを介して第2油室に油圧が流入し、その排出量と流入量との差に応じて第2油室の油圧が相対的に低圧に維持される。第2油室の油圧がこのように相対的に低圧になることによりピストンおよびこれと一体の弁体が後退移動して、バランスピストン式バルブが開状態になる。ピストンをこのような後退移動させる力は、第2油室と弁体が収容されている油室(以下、仮に第1油室と記す)との油圧および受圧面積の差に基づいて生じる。しかしながら、供給弁における第1油室には油圧源の油圧が作用し、また排出弁における第1油室にはプーリの油圧室における油圧が作用し、これに対して第2油室にはここから排出する油圧と制御オリフィスを介して供給される油圧との流量の差に基づいた油圧が作用する。その第1油室の油圧、特に油圧源の油圧は、変速機を搭載している車両の運転状態に応じて高低に大きく変化するが、第2油室の油圧は制御ソレノイドバルブの開度に応じて変化するものの、特に大きくは変化しない。そのため、油圧源の油圧によってはバランスピストン式バルブから構成される供給弁もしくは排出弁の制御性が低下する可能性がある。 As described above, in the balanced piston type valve, the control solenoid valve is controlled to open to discharge the hydraulic pressure from the second oil chamber, and the hydraulic pressure flows into the second oil chamber through the control orifice accordingly. The hydraulic pressure in the second oil chamber is maintained at a relatively low pressure according to the difference between the discharge amount and the inflow amount. As the hydraulic pressure in the second oil chamber becomes relatively low in this way, the piston and the valve body integrated therewith move backward, and the balance piston valve is opened. Such a force for moving the piston backward is generated based on a difference in hydraulic pressure and pressure receiving area between the second oil chamber and an oil chamber (hereinafter, referred to as a first oil chamber) in which the valve body is accommodated. However, the oil pressure of the oil pressure source acts on the first oil chamber of the supply valve, and the oil pressure of the oil pressure chamber of the pulley acts on the first oil chamber of the discharge valve. The hydraulic pressure is based on the difference in flow rate between the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure and the hydraulic pressure supplied via the control orifice. The oil pressure in the first oil chamber, particularly the oil pressure of the oil pressure source, varies greatly depending on the operating state of the vehicle on which the transmission is mounted, but the oil pressure in the second oil chamber depends on the opening of the control solenoid valve. Although it changes in response, it does not change particularly significantly. Therefore, depending on the hydraulic pressure of the hydraulic source, the controllability of the supply valve or the discharge valve composed of the balance piston type valve may be lowered.
これをより具体的に説明すると、第2油室からの油圧の排出量は制御ソレノイドバルブの開度に応じたものとなり、これに対して制御オリフィスを通過する油量はその制御オリフィスの開口径によってほぼ決まった量になるから、制御ソレノイドバルブを所定の開度に制御した場合の第2油室の油圧は、それらの排出量と流入量との差に応じた所定の圧力になる。これに対して油圧源の油圧すなわち車両の元圧は、車両の走行状態に応じて変化し、例えば車両が一定速度で走行している場合にはアクセル開度(あるいは駆動要求量)が比較的小さいので油圧源の油圧が相対的に低くなり、また発進時や追い越し走行するときなどでは加速するべくアクセル開度が大きく踏み込まれるから、油圧源の油圧が高くなる。その最低圧力と最高圧力との差は大きいから、第1油室の油圧がかなり高圧になることがある。 More specifically, the amount of hydraulic pressure discharged from the second oil chamber depends on the opening of the control solenoid valve, whereas the amount of oil passing through the control orifice is the opening diameter of the control orifice. Therefore, the hydraulic pressure in the second oil chamber when the control solenoid valve is controlled to a predetermined opening becomes a predetermined pressure corresponding to the difference between the discharge amount and the inflow amount. On the other hand, the hydraulic pressure of the hydraulic power source, that is, the original pressure of the vehicle changes in accordance with the traveling state of the vehicle. For example, when the vehicle is traveling at a constant speed, the accelerator opening (or the requested drive amount) is relatively low. Since it is small, the hydraulic pressure of the hydraulic power source becomes relatively low, and when starting or overtaking, the accelerator opening is greatly depressed to accelerate, so the hydraulic pressure of the hydraulic power source becomes high. Since the difference between the minimum pressure and the maximum pressure is large, the hydraulic pressure in the first oil chamber may become considerably high.
そこで、一般的には、使用頻度の高い圧力範囲で所期の動作を行うように変速機や油圧制御装置を設計し、製造することになる。しかしながら、車両の走行状態は多様であるから、油圧源の油圧が上記の圧力範囲を外れることがあり、その場合には、上記の第1油室の油圧が高くなってバランスピストン式バルブが想定した以上に開弁し、油圧のオーバーシュートやハンチングが生じる可能性がある。これを避けるために、上記の供給弁や排出弁をフィードバック制御する際の制御ゲインを小さく設定すると、制御応答性が低下する可能性がある。このように上述した特許文献1に記載されている油圧制御装置では、供給圧の変動に伴う制御性の悪化もしくは変化が生じる可能性があり、その点で未だ改善する余地があった。 Therefore, in general, a transmission and a hydraulic control device are designed and manufactured so as to perform a desired operation in a pressure range with high use frequency. However, since the running state of the vehicle is diverse, the hydraulic pressure of the hydraulic power source may be out of the above pressure range, and in this case, the hydraulic pressure of the first oil chamber becomes high and a balanced piston valve is assumed. The valve may open more than this, and hydraulic overshoot and hunting may occur. In order to avoid this, if the control gain at the time of feedback control of the supply valve and the discharge valve is set to be small, the control responsiveness may be lowered. As described above, in the hydraulic control device described in Patent Document 1 described above, there is a possibility that the controllability is deteriorated or changed due to the fluctuation of the supply pressure, and there is still room for improvement in that respect.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、油圧源などの高圧部から供給される油圧が変動しても制御性を良好な状態に維持することのできる変速機の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and is a transmission that can maintain good controllability even when the hydraulic pressure supplied from a high pressure section such as a hydraulic pressure source fluctuates. An object of the present invention is to provide a hydraulic control device.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、油圧が供給もしくは排出されることにより変速比あるいは伝達トルク容量が変化する油圧室に、油圧源の油圧を選択的に供給する供給弁と前記油圧室から油圧を選択的に排出する排出弁とが連通され、その供給弁と排出弁との少なくともいずれか一方が、ピストンを前後動可能に収容したシリンダ部の内部がそのピストンによって第1油室と第2油室とに区画されるとともにこれら第1油室と第2油室とが制御オリフィスを介して連通され、高圧部に連通された流入ポートと低圧部に連通された流出ポートとが前記第1油室に形成され、前記第1油室と第2油室との圧力差に基づいて前記ピストンと共に移動することにより前記流入ポートと流出ポートとのいずれか一方を開閉する弁体が前記ピストンに一体化され、前記第2油室を低圧部に選択的に連通させる制御ソレノイドバルブが設けられているバランスピストン式バルブによって構成されている変速機の油圧制御装置において、前記制御ソレノイドバルブは、制御量に応じて開度が変化するように構成され、前記第1油室に供給される供給圧が予め定めた基準圧力より高い場合の前記制御量を、前記供給圧が低い場合の前記開度より小さい前記開度となるように前記制御量を設定する制御量設定手段を備えていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a supply valve that selectively supplies the hydraulic pressure of a hydraulic source to a hydraulic chamber in which a transmission gear ratio or a transmission torque capacity changes as hydraulic pressure is supplied or discharged. And a discharge valve that selectively discharges hydraulic pressure from the hydraulic chamber, and at least one of the supply valve and the discharge valve has a piston part in which the inside of the cylinder portion that accommodates the piston is movable. The first oil chamber and the second oil chamber are divided into a first oil chamber and a second oil chamber, and the first oil chamber and the second oil chamber communicate with each other via a control orifice, and the inflow port communicated with the high pressure portion and the outflow communicated with the low pressure portion. A port is formed in the first oil chamber, and opens and closes either the inflow port or the outflow port by moving together with the piston based on a pressure difference between the first oil chamber and the second oil chamber. Valve body in front In a hydraulic control apparatus for a transmission, which is constituted by a balance piston type valve provided with a control solenoid valve that is integrated with a piston and that selectively communicates the second oil chamber with a low-pressure portion, the control solenoid valve includes: The opening is changed according to the control amount, and the control amount when the supply pressure supplied to the first oil chamber is higher than a predetermined reference pressure is the control amount when the supply pressure is low. Control amount setting means for setting the control amount so that the opening is smaller than the opening is provided.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記制御ソレノイドバルブは、前記油圧室の目標圧と実際圧との偏差に基づいてフィードバック制御されるように構成され、前記制御量設定手段は、前記制御ソレノイドバルブのフィードバック制御ゲインを低減させる手段と、前記油圧室の目標油圧と検出された実油圧との偏差を減少補正する手段と、前記油圧室の目標油圧と検出された実油圧との偏差に基づいて求められた前記制御量を補正する手段とのいずれかを含むことを特徴とする変速機の油圧制御装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the control solenoid valve is configured to be feedback-controlled based on a deviation between a target pressure and an actual pressure in the hydraulic chamber, and the control amount setting means includes Means for reducing the feedback control gain of the control solenoid valve, means for reducing and correcting a deviation between the target hydraulic pressure of the hydraulic chamber and the detected actual hydraulic pressure, and the target hydraulic pressure of the hydraulic chamber and the detected actual hydraulic pressure, And a means for correcting the control amount determined based on the deviation of the transmission.
請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記バランスピストン式バルブは、油圧源から前記油圧室に油圧を選択的に供給する供給弁であり、その油圧源から前記油圧室に油圧が供給されていることを特徴とする変速機の油圧制御装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the balance piston type valve is a supply valve that selectively supplies hydraulic pressure from a hydraulic source to the hydraulic chamber, and from the hydraulic source to the hydraulic chamber. A hydraulic control apparatus for a transmission, wherein hydraulic pressure is supplied.
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記変速機は、ベルトが巻き掛けられかつそれぞれ前記油圧室を有する一対のプーリを備え、一方のプーリの油圧室に油圧を供給しもしくは排出することにより変速比を変化させ、他方のプーリの油圧室に供給した油圧に応じて伝達トルク容量が設定されるベルト式無段変速機を含むことを特徴とする変速機の油圧制御装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the transmission includes a pair of pulleys around which a belt is wound and has the hydraulic chamber, and the hydraulic chamber of one pulley has a hydraulic pressure. Including a belt type continuously variable transmission in which a transmission ratio is set in accordance with the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber of the other pulley. It is a hydraulic control device.
この発明の油圧制御装置によれば、制御ソレノイドバルブを所定の制御量で開制御することにより第2油室から油圧が排出され、またそれに応じて制御オリフィスを介して第2油室に油圧が流入し、第2油室の油圧が、その油圧の流出量と流入量との差に応じた圧力になる。こうして第1油室と第2油室との間で圧力差が生じ、ピストンおよび弁体が前記流出ポートもしくは流入ポートから離れる方向に移動して開弁される。その場合、第2油室の油圧は、その油圧の流出量と流入量との差に基づいた圧力になるのに対して、第1油室の油圧は供給圧に応じた圧力になる。そのため、供給圧が高いほど第1油室と第2油室との圧力差が大きくなる。この発明に係る油圧制御装置では、第1油室に対する供給圧が基準圧力より高い場合、供給圧が高い状態での制御ソレノイドバルブの制御量が、供給圧が低い状態での前記開度より小さい前記開度を設定する制御量となる。したがって、制御ソレノイドバルブを開制御した際の第1油室と第2油室との圧力差は、供給圧が高いとしても、制御ソレノイドバルブの制御量が上記のように設定されて第2油室からの油圧の排出量が抑制されることにより特には大きくならない。すなわち、前記油圧室に対する油圧の供給あるいは油圧の排出に供給圧が高い圧力であることの影響が及ばず、もしくはその影響が抑制されるので、安定した油圧制御を行うことができる。 According to the hydraulic control apparatus of the present invention, the hydraulic pressure is discharged from the second oil chamber by opening the control solenoid valve with a predetermined control amount, and the hydraulic pressure is accordingly supplied to the second oil chamber via the control orifice. The hydraulic pressure of the second oil chamber flows into the pressure according to the difference between the hydraulic pressure outflow amount and the inflow amount. Thus, a pressure difference is generated between the first oil chamber and the second oil chamber, and the piston and the valve body move in a direction away from the outflow port or the inflow port to be opened. In this case, the oil pressure in the second oil chamber is a pressure based on the difference between the outflow amount and the inflow amount of the oil pressure, whereas the oil pressure in the first oil chamber is a pressure corresponding to the supply pressure. Therefore, the higher the supply pressure, the greater the pressure difference between the first oil chamber and the second oil chamber. In the hydraulic control device according to the present invention, when the supply pressure to the first oil chamber is higher than the reference pressure, the control amount of the control solenoid valve when the supply pressure is high is smaller than the opening when the supply pressure is low. This is a control amount for setting the opening. Therefore, the pressure difference between the first oil chamber and the second oil chamber when the control solenoid valve is opened is controlled so that the control amount of the control solenoid valve is set as described above even if the supply pressure is high. It is not particularly large because the amount of hydraulic pressure discharged from the chamber is suppressed. In other words, the supply of hydraulic pressure to the hydraulic chamber or the discharge of the hydraulic pressure is not affected by the high supply pressure, or the influence is suppressed, so that stable hydraulic control can be performed.
特に請求項4の発明によれば、発進時や急加速時などに大きい油圧が要求されるので、前記油圧源の油圧が高くなり、それに伴って供給圧が高くなるので、そのような場合であっても前記油圧室の油圧を安定して制御することが可能になる。
In particular, according to the invention of
この発明で対象とする変速機は、変速比や伝達トルク容量が油圧によって制御される変速機であり、したがってこの発明における変速機は従来知られている車両用の有段変速機や無段変速機であってよい。それらのうち、油圧のばらつきが変速比に直ちに影響する変速機はベルト式もしくはトロイダル型の無段変速機であり、したがってこの発明は、これらの無段変速機を対象とする油圧制御装置に好適に適用することができる。 The transmission targeted in the present invention is a transmission whose transmission ratio and transmission torque capacity are controlled by hydraulic pressure. Therefore, the transmission in this invention is a conventionally known stepped transmission or continuously variable transmission for vehicles. It may be a machine. Among them, the transmission whose hydraulic pressure variation immediately affects the gear ratio is a belt-type or toroidal-type continuously variable transmission, and therefore the present invention is suitable for a hydraulic control device for these continuously variable transmissions. Can be applied to.
図3にベルト式無段変速機とその変速比およびベルト挟圧力を設定するための油圧回路とを模式的に示してある。ベルト式無段変速機1は、エンジンなどの駆動力源(図示せず)のトルクが伝達される駆動プーリ(プライマリプーリ)2と、出力軸や出力ギヤなどの出力部材(図示せず)にトルクを出力する従動プーリ(セカンダリプーリ)3とにベルト4を巻き掛け、そのベルト4を介して各プーリ2,3の間でトルクを伝達するように構成されている。各プーリ2,3は、ベルト4が巻き掛けられるベルト溝の幅を変更できるように構成されており、具体的には、プライマリプーリ2は固定シーブ2Aとその固定シーブ2Aに対して接近および離隔できるように配置された可動シーブ2Bとによって構成されており、その可動シーブ2Bの背面側に設けられている油圧室2Cに供給あるいは排出する油圧によって可動シーブ2Bを固定シーブ2A側に移動させ、あるいは固定シーブ2Aから離隔させるように構成されている。これと同様に、セカンダリプーリ3は、固定シーブ3Aとその固定シーブ3Aに対して接近および離隔できるように配置された可動シーブ3Bとによって構成されており、その可動シーブ3Bの背面側に設けられている油圧室3Cに供給あるいは排出する油圧によって可動シーブ3Bを固定シーブ3A側に移動させ、あるいは固定シーブ3Aから離隔させるように構成されている。そして、いずれか一方のプーリ(例えばセカンダリプーリ3)の油圧室3Cに供給した油圧によってベルト4を各シーブ3A,3Bによって挟み付け、その挟圧力によってベルト4と各シーブ3A,3Bとの間の摩擦力に応じた伝達トルク容量が設定される。また、その状態で、他方のプーリ(例えばプライマリプーリ2)の油圧室2Cに油圧を供給し、あるいは排出することにより各シーブ2A,2Bの間隔(溝幅)を変化させてベルト4の各プーリ2,3に対する巻き掛け半径を変更し、変速を生じさせるようになっている。
FIG. 3 schematically shows a belt type continuously variable transmission and a hydraulic circuit for setting the gear ratio and belt clamping pressure. The belt type continuously variable transmission 1 includes a driving pulley (primary pulley) 2 to which torque of a driving force source (not shown) such as an engine is transmitted, and an output member (not shown) such as an output shaft and an output gear. A
上記の各プーリ2,3における油圧室2C,3Cの油圧は、油圧の供給と排出とを適宜に行って制御するように構成されている。その元圧は、オイルポンプもしくはアキュムレータなどの油圧源5の油圧であり、油圧源5としてオイルポンプを使用する場合、そのオイルポンプは前記駆動力源によって駆動されるいわゆる機械式オイルポンプやモータで駆動される電動オイルポンプであってよい。逆止弁6を介して油圧源5に連通されている供給油路(あるいはライン圧油路)7が上記の各油圧室2C,3Cに連通されており、プライマリプーリ2の油圧室2Cに連通されている供給油路7に供給弁8が設けられ、この供給弁8を開閉制御することにより、油圧室2Cに油圧を供給し、また油圧の供給を遮断するように構成されている。また同様に、セカンダリプーリ3の油圧室3Cに連通されている供給油路7に供給弁9が設けられ、この供給弁9を開閉制御することにより、油圧室3Cに油圧を供給し、また油圧の供給を遮断するように構成されている。さらに、プライマリプーリ2の油圧室2Cに排出弁10が連通されており、この排出弁10を開閉制御することによりその油圧室2Cから所定のドレイン箇所に油圧を排出し、また油圧の排出を遮断するように構成されている。そして、これと同様に、セカンダリプーリ3の油圧室3Cに排出弁11が連通されており、この排出弁11を開閉制御することによりその油圧室3Cから所定のドレイン箇所に油圧を排出し、また油圧の排出を遮断するように構成されている。
The hydraulic pressures of the
これらの供給弁8,9および排出弁10,11は電気的に制御されるソレノイドバルブであって、開制御されて油圧の供給と排出とを行うものの、それ自体は調圧機能のないバルブである。したがって、目標圧と実油圧との圧力偏差に基づいて各供給弁8,9および排出弁10,11をフィードバック制御して、各油圧室2C,3Cの油圧を目標とする油圧に制御するように構成されている。その制御のためのデータを得る各種のセンサが設けられており、その例を挙げると、元圧であるライン圧Pl を検出して信号を出力するライン圧センサ12、プライマリプーリ2の油圧室2Cの油圧Ppri を検出して信号を出力するプライマリ油圧センサ13、セカンダリプーリ3の油圧室3Cの油圧Psec を検出して信号を出力するセカンダリ油圧センサ14が設けられている。また、プライマリプーリ2の回転数Npri を検出して信号を出力するプライマリ回転数センサ15と、セカンダリプーリ3の回転数Nsec を検出して信号を出力するセカンダリ回転数センサ16とが設けられている。
The
そして、上記の各供給弁8,9および排出弁10,11を制御するための電子制御装置(ECU)17が設けられている。この電子制御装置17は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力された各種のデータおよび予め記憶しているデータを利用して演算を行い、その演算の結果を制御指令信号として出力するように構成されている。したがって、この電子制御装置17には、上記の各センサ12〜16で検出されたデータ、すなわちライン圧Pl 、プライマリプーリ2の油圧室2Cの油圧Ppri 、セカンダリプーリ3の油圧室3Cの油圧Psec 、各プーリ2,3の回転数Npri ,Nsec などが入力されている。
An electronic control unit (ECU) 17 for controlling the
この発明に係る油圧制御装置では、供給弁と排出弁との少なくともいずれか一つがバランスピストン式のバルブによって構成されており、図3に示す油圧回路では、各供給弁8,9および排出弁10,11のいずれもがバランスピストン式バルブによって構成されている。図3に示す例では、各バランスピストン式バルブは同一の構成のものであり、その構成を図4を参照して説明する。なお、バランスピストン式バルブについての以下の説明では、供給弁8,9について油圧源5もしくはライン圧Pl を高圧部、油圧室2C,3Cを低圧部とし、排出弁10,11について油圧室2C,3Cを高圧部、ドレイン箇所を低圧部として説明する。
In the hydraulic control apparatus according to the present invention, at least one of the supply valve and the discharge valve is constituted by a balance piston type valve. In the hydraulic circuit shown in FIG. , 11 are constituted by balanced piston type valves. In the example shown in FIG. 3, each balance piston type valve has the same configuration, and the configuration will be described with reference to FIG. In the following description of the balance piston type valve, the hydraulic source 5 or the line pressure Pl for the
図4において、弁体21と一体のピストン22がシリンダ部23の内部に前後動可能に収容されている。したがってシリンダ部23の内部はピストン22によって二つの油室24,25に区画されており、それらの油室24,25のうち弁体21が収容されている油室24には、高圧部26の油圧が供給される流入ポート27と、低圧部28に向けて油圧を流出させる流出ポート29とが形成されている。なお、流出ポート29は前記弁体21の先端側のエンドプレート部に形成されており、弁体21が突き当たることにより流出ポート29を閉じ、弁体21が後退することにより流出ポート29を開くように構成されている。さらに、弁体21が収容されている油室24に対してピストン22を挟んで反対側の油室25には、ピストン22を前記流出ポート29側に押圧するスプリング30が配置され、また信号圧ポート31が形成されている。この信号圧ポート31と前記流入ポート27とは制御オリフィス32を備えている連通路33によって連通されている。その制御オリフィス32は、高圧部26もしくは油室24から油室25に向けて流れる圧油に絞りを与えて流量を制限するためのものであり、例えば微小な貫通孔を明けた薄板材を、連通路33を横切るように配置して形成されている。なお、この連通路33は、要は、各油室24,25を連通するためのものであるから、ピストン22をその軸線方向に貫通して形成されていてもよく、あるいはシリンダ部23の内面に形成されていてもよい。
In FIG. 4, a
さらに、上記のスプリング30が配置されている油室25を低圧部28に選択的に連通させる制御ソレノイドバルブ34が設けられている。具体的に説明すると、この油室25には流出ポート35が形成されており、その流出ポート35に制御ソレノイドバルブ34が接続されている。この制御ソレノイドバルブ34は、軸状の弁体36をスプリング37によって軸線方向に押圧するとともに、そのスプリング37に抗して弁体36を軸線方向に引き戻す電磁力を発生する電磁コイル38を備えている。なお、この発明はいわゆるノーマルオープンタイプのバルブを使用した油圧制御装置にも適用することができるのであり、したがって弁体36をスプリング37の弾性力で開弁方向に引き戻し、電磁力をその弾性力に対抗するように弁体36に作用させるように構成されていてもよい。
Further, a
また、弁体36の先端側には流出ポート35に連通している流入ポート39が形成され、この流入ポート39の開口端が弁座になっていて、その開口端に前記弁体36の先端部が突き当たって密着することによりその流入ポート39を密閉し、また弁体36が離隔することにより流入ポート39を開くとともに、電磁コイル38に対する通電電流量に応じた開度となるように構成されている。さらに、弁体36が収容されている箇所を低圧部28に連通させる流出ポート40が形成されている。
Further, an
上記のバランスピストン式バルブの動作について説明すると、先ず、ピストン22およびこれと一体の弁体21に作用する軸線方向の力は以下のようになる。図4で右方向に作用する力は、前述した信号圧ポート31が形成されている油室(以下、第2油室と記すことがある)25の油圧Ps によって生じ、ピストン22におけるその受圧面積をAs とすると、右方向に向けた軸線方向力は「Ps ×As 」である。また、図4で左方向に作用する力は、高圧部26の油圧Pl と低圧部28の油圧Pr であるから、それぞれの受圧面積をAm およびAr とすると、左方向に向けた軸線方向力は「Pl ×Am +Pr ×Ar 」である。なお、高圧部26の油圧Pl が作用する受圧面積Am は、ピストン22の断面積から弁体21の断面積を減算した面積であり、また低圧部28の油圧Pr が作用する受圧面積Ar はほぼ流出ポート29の断面積である。図4での右方向を負の方向とし、スプリング30の弾性力を無視すれば、ピストン22およびこれと一体の弁体21に作用する軸線方向力は、
−Ps ×As +Pl ×Am +Pr ×Ar
となる。したがって、前記制御ソレノイドバルブ34に通電してこれを開制御することにより第2油室25の油圧Ps が低下してピストン22が第2油室25側に動く。それに伴って弁体21が流出ポート29の開口端(すなわち弁座)から離れて開弁する。すなわち、高圧部26から低圧部28に圧油が流れる。
The operation of the balance piston type valve will be described. First, the axial force acting on the
−Ps × As + Pl × Am + Pr × Ar
It becomes. Therefore, when the
このように動作する場合の第2油室25の油圧Ps は、制御オリフィス32を通って高圧部26から第2油室25に供給される圧油の量Qc と、制御ソレノイドバルブ34を通って低圧部28に排出される圧油の量Qs との差(Qc −Qs )に比例する。これらの流量のうち高圧部26から第2油室25に流れる圧油の流量Qc は制御オリフィス32で制約された流量となる。また第2油室25から低圧部28に流れる圧油の流量Qs は制御ソレノイドバルブ34の開度に応じた流量になり、両者の流量の差に応じて第2油室25の油圧が低い圧力になる。一方、制御ソレノイドバルブ34の開口径は一定であるから、ここを流れる圧油の量はほぼ一定であり、その流量が影響を受けるとすれば、制御オリフィス32を挟んだ両側の圧力の差、特に高圧部26からの供給圧によって影響を受ける。すなわち、供給圧が設計上想定した圧力以上に高い場合には、制御オリフィス32を通過する油圧の流量が増大する。
The hydraulic pressure Ps of the
そこで、この発明に係る油圧制御装置は、供給圧が高低に変化した場合であっても、前述した油圧室2C,3Cの油圧を安定して制御するために、以下の制御を実行するように構成されている。その制御の一例を図1にフローチャートで示してある。上記の図4に示す構成のバランスピストン式バルブによって構成されている各供給弁8,9および排出弁10,11は、制御対象箇所である各油圧室2C,3Cの目標圧を求め、実際の油圧(制御圧)がその目標圧となるようにフィードバック制御される。例えば、制御圧が目標圧より低ければ、供給弁8,9が開制御されて油圧室2C,3Cに油圧源5の油圧が供給される。また、制御圧が目標圧より高ければ、排出弁10,11が開制御されて油圧室2C,3Cから排圧される。そして、それぞれの場合の制御量は、目標圧と制御圧との圧力偏差と所定の制御ゲインとに基づいて求められる。
Therefore, the hydraulic control apparatus according to the present invention executes the following control in order to stably control the hydraulic pressure in the
このようなフィードバック制御を行うにあたり、図1に示すルーチンは所定の短時間毎に繰り返し実行され、先ず、目標圧Po 、制御圧Pr 、供給圧Pl がそれぞれ算出される(ステップS1,S2,S3)。これらのデータの算出は、図1に示す順序でおこなってもよく、あるいはこれとは異なる順序で行ってもよく、さらには同時並行的に行ってもよい。その目標圧P0 は、プライマリプーリ2の油圧室2Cについては、目標とする変速比を設定する油圧であり、その目標変速比はアクセル開度などの駆動要求量や車速および駆動力源についての最適燃費線などに基づいて求めることができ、したがってプライマリプーリ2の油圧室2Cについての目標油圧Po はその目標変速比やプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3での軸線方向の推力の比率などに基づいて求めることができる。また、セカンダリプーリ3の油圧室3Cの油圧は、ベルト挟圧力を発生させる油圧であって伝達トルク容量を設定するためのものであるから、アクセル開度などの駆動要求量あるいはその変化率などに基づいて求めることができる。なお、制御圧Pr および供給圧Pl は、センサによって検出した値であってよい。
In performing such feedback control, the routine shown in FIG. 1 is repeatedly executed every predetermined short time. First, the target pressure Po, the control pressure Pr, and the supply pressure Pl are calculated (steps S1, S2, S3). ). The calculation of these data may be performed in the order shown in FIG. 1, may be performed in a different order, or may be performed in parallel. The target pressure P0 is a hydraulic pressure for setting a target gear ratio for the
ついで、制御ゲインPfbが求められる(ステップS4)。制御ゲインPfbはフィードバック制御における比例項や微分項あるいは積分項の係数であり、制御の応答遅れが特には生じず、かつ制御ハンチングなどが生じないようにマップなどの形で予め設定され、この発明に係る油圧制御装置では、制御ゲインPfbは、供給圧Pl や制御圧Pr に応じた値に設定される。具体的には、図2に示すように、供給弁8,9についての制御ゲインPfbは供給圧Pl に基づいて設定され、供給圧Pl が予め定めた基準圧力Pth以下であれば、所定の値となり、基準圧力Pthを超えている場合には、供給圧Pl の増大に応じて低減する値に設定される。ここで、基準圧力Pthは、設計上、使用頻度の高い圧力範囲として定めた範囲の上限値であり、通常使用する制御ゲインで特に支障を生じることなく油圧制御を行うことのできる圧力範囲の上限値である。したがって、供給圧Pl がこの基準圧力Pthを超えると、制御ソレノイドバルブ34を所定量、開制御した場合の第1油室24と第2油室25との圧力差が想定している以上に大きくなるので、そのような過剰な圧力差を解消もしくは是正するように制御ソレノイドバルブ34の制御量を低減するべく、制御ゲインを低減するように構成されている。したがって、その制御ゲインの低減量や低下勾配などは、実験などに基づいて予め求め、マップなどのデータとして用意しておくことができる。また、制御ゲインは、図2に示すように連続的に低減させる替わりに、段階的に低減させるように構成してもよい。なおまた、排出弁10,11についての制御ゲインは、油圧室2C,3Cの油圧が基準圧力を超えた場合にその油圧の増大に応じて低減するように構成すればよい。
Next, the control gain Pfb is obtained (step S4). The control gain Pfb is a coefficient of a proportional term, a differential term or an integral term in the feedback control, and is set in advance in the form of a map or the like so as not to cause a control response delay in particular and to prevent control hunting. In the hydraulic control apparatus according to the above, the control gain Pfb is set to a value corresponding to the supply pressure Pl and the control pressure Pr. Specifically, as shown in FIG. 2, the control gain Pfb for the
また一方、上記の目標圧P0 と制御圧Pr とから圧力偏差DP(=P0 −Pr )が算出される(ステップS5)。そして、この圧力偏差DPや上記の制御ゲインPfbに基づいて、供給弁8,9の制御量Isoluが算出され(ステップS6)、あるいは排出弁10,11の制御量Isoldが算出される(ステップS7)。これらの制御量Isolu,Isoldは、例えば電流値であり、その電流値と開度(もしくは開口径)との関係は制御ソレノイドバルブ34の構成によって決まるから、その関係は演算式やマップとして予め用意しておくことができる。したがって、ステップS6やステップS7の制御は、例えば制御ゲインPfbおよび圧力偏差DPを引数としてマップから算出することができる。なお、制御量を算出するためのパラメータは上記の制御ゲインPfbおよび圧力偏差DPを必須とするが、これに手動モードや自動モードなどの変速モードを加え、さらにはスポーツモードやノーマルモードなどの走行モードなどを加えてもよい。すなわち、制御応答性を優先し、あるいは制御安定性を優先するなどの補正を加えることとしてもよい。
On the other hand, a pressure deviation DP (= P0−Pr) is calculated from the target pressure P0 and the control pressure Pr (step S5). Based on the pressure deviation DP and the control gain Pfb, the control amount Isolu of the
そして、これらステップS6あるいはステップS7で算出された制御量Isolu,Isoldが制御指令信号として出力され(ステップS8)、供給弁8,9あるいは排出弁10,11がその制御量Isolu,Isoldに応じた開度に制御される。より具体的には、各供給弁8,9および排出弁10,11を構成しているバランスピストン式バルブにおける制御ソレノイドバルブ34に通電されて、その電流に応じて制御ソレノイドバルブ34が開弁する。
Then, the control amounts Isolu, Isold calculated in Step S6 or Step S7 are output as control command signals (Step S8), and the
その場合、供給圧Pl が前記基準圧力Pthより高圧であれば、上述したように制御ゲインPfbが供給圧Pl に応じて低減させられているので、その電流値は、供給圧Pl が相対的に低い場合に比較して低下する。そのため、制御ソレノイドバルブ34における開度が、供給圧Pl が高圧の場合には小さくなるので、第1油室24の油圧が供給圧Pl に応じて高くなるとしても、第2油室25からの排圧量が少なくなってその油圧の低下が抑制される。その結果、第1油室24と第2油室25との圧力差が、供給圧Pl が基準圧力Pth以下の場合の圧力差、もしくはこれに近い圧力差に設定されるので、供給弁8,9の開度が想定した以上に特に増大することが回避もしくは抑制される。すなわち、設計上、想定したように油圧の制御が行われる。これは、排出弁10,11が上述したバランスピストン式バルブで構成されていれば、油圧室2C,3Cからその排出弁10,11を介して油圧を排出する場合も同様である。結局、この発明に係る上記の油圧制御装置によれば、供給弁8,9や排出弁10,11の上流側の油圧(いわゆる高圧部の油圧)が高くなっても、その影響を特には受けずに、油圧室2C,3Cの油圧を制御することができ、変速機の油圧の制御性が良好な状態に維持される。
In this case, if the supply pressure Pl is higher than the reference pressure Pth, the control gain Pfb is reduced according to the supply pressure Pl as described above, so that the current value of the supply pressure Pl is relatively low. Reduced compared to low case. Therefore, the opening degree of the
なお、この発明における供給圧は、供給弁や排出弁に対してその上流側の油圧であり、この発明は、その供給圧が予め定めた基準圧力より高い場合に供給弁や排出弁の制御量を、供給圧が低い場合に比較して小さい開度を設定するように構成されていればよい。したがって、その制御量を低減させる制御は、前述したフィードバックゲインを小さくする以外に、制御偏差(圧力偏差)を補正して低減し、あるいは制御偏差と制御ゲインとに基づいて求められた制御量を減少補正することとしてもよい。また、この発明では、供給弁8,9および排出弁10,11の全てが上記のバランスピストン式バルブによって構成されている必要はなく、供給弁8,9および排出弁10,11の少なくともいずれか一つがバランスピストン式バルブによって構成されていればよい。したがって、図1に示すステップS4の制御を実行する機能的手段が、この発明における制御量設定手段に相当している。
The supply pressure in the present invention is the hydraulic pressure upstream of the supply valve and the discharge valve, and the present invention controls the control amount of the supply valve and the discharge valve when the supply pressure is higher than a predetermined reference pressure. May be configured to set a small opening as compared with the case where the supply pressure is low. Therefore, in order to reduce the control amount, in addition to reducing the feedback gain described above, the control amount (pressure deviation) is corrected and reduced, or the control amount obtained based on the control deviation and the control gain is reduced. It is also possible to correct the decrease. Further, in the present invention, it is not necessary that all of the
さらに、この発明はいわゆるノーマルオープンタイプのバルブを使用した油圧制御装置にも適用することができるのであり、したがって、上述した具体例における「制御量の低減」は、開度を低下させることを意味し、ノーマルオープンタイプのバルブにあっては電流を増大させる場合もある。 Furthermore, the present invention can also be applied to a hydraulic control device using a so-called normally open type valve. Therefore, “reducing the controlled variable” in the above-described specific example means that the opening degree is reduced. However, in the case of a normally open type valve, the current may be increased.
1…ベルト式無段変速機、 2…駆動プーリ(プライマリプーリ)、 3…従動プーリ(セカンダリプーリ)、 4…ベルト、 2A…固定シーブ、 2B…可動シーブ、 2C…油圧室、 3A…固定シーブ、 3B…可動シーブ、 3C…油圧室、 5…油圧源、 7…供給油路(あるいはライン圧油路)、 8…供給弁、 9…供給弁、 10…排出弁、 11…排出弁、 12…ライン圧センサ、 13…プライマリ油圧センサ、 14…セカンダリ油圧センサ、 15…プライマリ回転数センサ、 16…セカンダリ回転数センサ、 17…電子制御装置(ECU)、 21…弁体、 22…ピストン、 23…シリンダ部、 24,25…油室、 26…高圧部、 27…流入ポート、 28…低圧部、 29…流出ポート、 31…信号圧ポート、 32…制御オリフィス、 33…連通路、 34…制御ソレノイドバルブ、 35…流出ポート、 36…弁体、 37…スプリング、 38…電磁コイル、 39…流入ポート、 40…流出ポート。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Belt type continuously variable transmission, 2 ... Drive pulley (primary pulley), 3 ... Driven pulley (secondary pulley), 4 ... Belt, 2A ... Fixed sheave, 2B ... Movable sheave, 2C ... Hydraulic chamber, 3A ...
Claims (4)
前記制御ソレノイドバルブは、制御量に応じて開度が変化するように構成され、
前記第1油室に供給される供給圧が予め定めた基準圧力より高い場合の前記制御量を、前記供給圧が低い場合の前記開度より小さい前記開度となるように前記制御量を設定する制御量設定手段を備えている
ことを特徴とする変速機の油圧制御装置。 There are a supply valve for selectively supplying the hydraulic pressure of the hydraulic source to a hydraulic chamber whose transmission gear ratio or transmission torque capacity is changed by supplying or discharging the hydraulic pressure, and a discharge valve for selectively discharging the hydraulic pressure from the hydraulic chamber. At least one of the supply valve and the discharge valve is communicated, and the inside of the cylinder portion that accommodates the piston so as to be movable back and forth is partitioned into a first oil chamber and a second oil chamber by the piston. The first oil chamber and the second oil chamber communicate with each other via a control orifice, and an inflow port communicated with the high pressure portion and an outflow port communicated with the low pressure portion are formed in the first oil chamber, A valve body that opens and closes either the inflow port or the outflow port by moving together with the piston based on a pressure difference between the chamber and the second oil chamber is integrated with the piston, and the second oil chamber is For low pressure part In the hydraulic control device for a transmission control solenoid valves for communicating the 択的 it is constituted by a balance piston valve provided,
The control solenoid valve is configured to change the opening according to the control amount,
The control amount is set so that the control amount when the supply pressure supplied to the first oil chamber is higher than a predetermined reference pressure is smaller than the opening when the supply pressure is low. A hydraulic control apparatus for a transmission, comprising control amount setting means for performing transmission.
前記制御量設定手段は、前記制御ソレノイドバルブのフィードバック制御ゲインを低減させる手段と、前記油圧室の目標油圧と検出された実油圧との偏差を減少補正する手段と、前記油圧室の目標油圧と検出された実油圧との偏差に基づいて求められた前記制御量を補正する手段とのいずれかを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の変速機の油圧制御装置。 The control solenoid valve is configured to be feedback controlled based on a deviation between a target pressure and an actual pressure in the hydraulic chamber,
The control amount setting means includes means for reducing a feedback control gain of the control solenoid valve, means for reducing and correcting a deviation between a target hydraulic pressure of the hydraulic chamber and a detected actual hydraulic pressure, and a target hydraulic pressure of the hydraulic chamber. 2. The hydraulic control apparatus for a transmission according to claim 1, further comprising: means for correcting the control amount obtained based on a deviation from the detected actual hydraulic pressure.
その油圧源から前記油圧室に油圧が供給されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の変速機の油圧制御装置。 The balance piston valve is a supply valve that selectively supplies hydraulic pressure from a hydraulic source to the hydraulic chamber,
The hydraulic control device for a transmission according to claim 1 or 2, wherein hydraulic pressure is supplied from the hydraulic source to the hydraulic chamber.
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JPS60241561A (en) * | 1984-05-14 | 1985-11-30 | Nissan Motor Co Ltd | Control unit of stepless speed change gear |
JP2011163508A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | Hydraulic control device |
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