JP2014234909A - 無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁弁を介して切換弁を作動させて流体圧ポンプを全吐出運転状態または半吐出運転状態に切り換え可能な構成において、電磁弁などの全吐出運転状態への固着を判定するようにした無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置を提供する。
【解決手段】流体圧ポンプの吐出ポートと入/出力要素のピストン室を接続する流体路に配置されて流体圧指令値に応じて流体圧の一部を排出ポートから排出させて流体圧を調圧する流体圧調圧弁の排出ポートを流体圧ポンプの吸入ポートに連通させる連通路と、入/出力要素のピストン室に供給される流体圧を検出する検出手段を備え、流体圧ポンプの運転が半吐出運転状態に切り換えられているとき(S10,S12)、検出された流体圧と流体圧指令値との差を算出して所定値と比較し(S18)、所定値以上の場合、電磁弁または切換弁が全吐出運転状態に固着と判定する(S24)。
【選択図】図4
【解決手段】流体圧ポンプの吐出ポートと入/出力要素のピストン室を接続する流体路に配置されて流体圧指令値に応じて流体圧の一部を排出ポートから排出させて流体圧を調圧する流体圧調圧弁の排出ポートを流体圧ポンプの吸入ポートに連通させる連通路と、入/出力要素のピストン室に供給される流体圧を検出する検出手段を備え、流体圧ポンプの運転が半吐出運転状態に切り換えられているとき(S10,S12)、検出された流体圧と流体圧指令値との差を算出して所定値と比較し(S18)、所定値以上の場合、電磁弁または切換弁が全吐出運転状態に固着と判定する(S24)。
【選択図】図4
Description
この発明は無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置に関し、より具体的には全吐出/半吐出運転状態で運転自在な流体圧ポンプの全吐出運転状態への固着(開弁固着)を検知するようにした装置に関する。
無段変速機において、駆動源で駆動されると共に、吸入した作動流体を2個(複数)の吐出ポートの全てから吐出させる全吐出運転状態と一部から吐出させる半吐出運転状態とで運転自在な可変容量の流体圧ポンプと、そのポンプの運転状態を電磁弁の励磁/消磁に応じて切り換える切換弁とを備え、駆動源の回転数が所定回転数未満のとき全吐出運転状態で運転する一方、所定回転数以上のときは半吐出運転状態で運転して駆動源の消費エネルギの節減を図るようにした技術が下記の特許文献1から知られている。
また、流体圧ポンプの運転が半吐出運転状態に固着して全吐出運転状態に切り換えできなくなると、吐出量が不足することから、下記の特許文献2において流体圧ポンプの運転が半吐出運転状態に固着したことを判定(検知)する技術が提案されている。
特許文献2記載の技術においては、2個の吐出ポートの状態量を温度あるいは圧力から検出し、両者の差をしきい値と比較して全吐出と半吐出のいずれの運転状態にあるか判定すると共に、状態量から判定された運転状態が電磁弁への励磁・消磁指令値で決定される運転状態に対応しないとき、電磁弁あるいは切換弁の少なくともいずれかが半吐出固着状態にあると判定している。
特許文献2記載の技術にあっては、上記したように状態量から判定された運転状態が電磁弁への指令値から決定される運転状態に対応しないとき、電磁弁などが半吐出固着状態にあると判定しているが、それに止まり、電磁弁などの全吐出運転状態への固着(開弁固着)は判定できなかった。前記した如く、電磁弁などが全吐出運転状態に固着されると、駆動源のエネルギを不要に消費する。
この発明の目的は上記した課題を解決し、電磁弁を介して切換弁を作動させて流体圧ポンプを全吐出運転状態または半吐出運転状態に切り換え可能な構成において、電磁弁などの全吐出運転状態への固着を判定するようにした無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置を提供することにある。
上記した課題を解決するために、請求項1に係る無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置にあっては、入力要素と出力要素とその間に巻き掛けられた動力伝達部材とを備え、前記入力要素と出力要素のピストン室に供給される流体圧に応じて前記動力伝達部材を挟持して駆動源の回転を無段階に変速する無段変速機と、前記駆動源によって駆動されると共に、複数の吐出ポートを備え、リザーバから吸入した作動流体を前記複数の吐出ポートの全てから吐出させる全吐出運転状態または前記複数の吐出ポートの一部から吐出させる半吐出運転状態で運転自在な流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプの吐出ポートと前記入力要素と出力要素のピストン室とを接続する流体路に配置され、流体圧指令値に応じて前記流体路から供給される流体圧の一部を排出ポートから排出させて前記ピストン室に供給される流体圧を調圧する流体圧調圧弁と、前記入力要素と出力要素のピストン室の前記流体圧調圧弁の少なくともいずれかの排出ポートを前記流体圧ポンプの吸入ポートに連通させる連通路と、前記駆動源の回転数に応じて電磁弁を介して切換弁を作動させ、前記流体圧ポンプの運転を前記全吐出運転または半吐出運転状態に切り換えるポンプ運転状態切り換え手段と、前記入力要素と出力要素のピストン室の少なくともいずれかに供給される流体圧を検出する流体圧検出手段と、前記流体圧ポンプの運転が前記半吐出運転状態に切り換えられているとき、前記流体圧検出手段によって検出された流体圧と前記流体圧指令値との差を算出して所定値と比較し、前記算出された差が所定値以上の場合、前記電磁弁と切換弁の少なくともいずれかが前記全吐出運転状態に固着したと判定する固着判定手段とを備える如く構成した。
請求項2に係る無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置にあっては、前記固着判定手段は、前記ピストン室に供給される流体圧が所定圧より低いとき、前記差を算出して前記所定値と比較する如く構成した。
請求項1に係る無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置にあっては、流体圧ポンプの吐出ポートと入力要素と出力要素のピストン室とを接続する流体路に配置されて流体圧指令値に応じて流体路から供給される流体圧の一部を排出ポートから排出させてピストン室に供給される流体圧を調圧する流体圧調圧弁の少なくともいずれかの排出ポートを流体圧ポンプの吸入ポートに連通させる連通路と、入力要素と出力要素のピストン室の少なくともいずれかに供給される流体圧を検出する流体圧検出手段とを備え、流体圧ポンプの運転が半吐出運転状態に切り換えられているとき、検出された流体圧と流体圧指令値との差を算出して所定値と比較し、所定値以上の場合、電磁弁と切換弁の少なくともいずれかが全吐出運転状態に固着したと判定する如く構成したので、一般的な無段変速機の流体圧制御装置の構成に、流体圧調圧弁の排出ポートを流体圧ポンプの吸入ポートに連通させる連通路を追加するのみで、電磁弁などが全吐出運転状態に固着したことを論理によって簡易に判定(検知)することができる。
即ち、特許文献2記載の技術の如く、流体圧ポンプの吐出ポートの状態量(温度あるいは圧力)を検出する手段を必要とすることなく、特許文献2記載の技術で判定できなかった電磁弁などが全吐出運転状態に固着したことを論理によって簡易に判定することができる。
請求項2に係る無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置にあっては、ピストン室に供給される流体圧が所定圧より低いとき、差を算出して所定値と比較する如く構成したので、上記した効果に加え、判定処理の演算負荷を軽減することができ、判定を効果的に行うことができる。
以下、添付図面を参照してこの発明に係る無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置を実施するための形態について説明する。
図1は、この発明に係る無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置が前提とする変速機の断面図である。
図1において符号10は自動変速機を示す。自動変速機10は車両(図示せず)に搭載され、駆動源(エンジン(内燃機関)。以下「エンジン」という)12の回転を変速して左右の駆動輪(図示せず)に伝達する。後述する如く、自動変速機10はベルト式の無段変速機(以下「CVT」という)からなる。
図1に示す如く、自動変速機10は、互いに平行に設けられた入力軸(従動軸)14と出力軸16と中間軸20を備え、エンジン12の出力はトルクコンバータ22を介して入力軸14から入力される。
トルクコンバータ22は、エンジン12の駆動軸(クランクシャフト)12aに固定されたドライブプレートを含むカバー部材24に結合されるポンプインペラ22aと、入力軸14に結合されるタービンランナ22bと、カバー部材24とタービンランナ22bの間に配置されてカバー部材24とタービンランナ22bを係合・解放自在なロックアップクラッチ(LC)22cからなる。
ロックアップクラッチ22cはピストン22c1を備え、ピストン22c1とカバー部材24との間には背圧室22c2が形成されると共に、ピストン22c1の背圧室22c2の反対側にはポンプインペラ22aとタービンランナ22bで構成されるコンバータ室22dが配置される。
トルクコンバータ22はコンバータ室22dを流動する作動流体を介してエンジン12の回転駆動力を変換して入力軸14に伝達する。この実施例で作動流体は作動油(具体的にはATF)を、流体圧は油圧(作動流体の圧力)を示す。
入力軸14と出力軸16の間には、CVT26が設けられる。
CVT26は、入力軸14に配設されたドライブプーリ(入力要素)30と出力軸16に配設されたドリブンプーリ(出力要素)32と、その間に巻き掛けられた金属製のベルト(動力伝達部材)34からなる。ドライブプーリ30とドリブンプーリ32はそれぞれ対向配置された2個のシーブとからなる。
ドライブプーリ30は入力軸14に相対回転不能で軸方向移動不能に設けられた固定側ドライブプーリ半体30aと、入力軸14に相対回転不能で固定側ドライブプーリ半体30aに対して軸方向移動自在に設けられた可動側ドライブプーリ半体30bからなる。
ドリブンプーリ32は、出力軸16に相対回転不能で軸方向移動不能に設けられた固定側ドリブンプーリ半体32aと、出力軸16に相対回転不能で固定側ドリブンプーリ半体32aに対して軸方向移動自在に設けられた可動側ドリブンプーリ半体32bからなる。
可動側ドライブプーリ半体30bと可動側ドリブンプーリ半体32bにはピストン室30b1,32b1が設けられ、可動側プーリ半体30b,32bはピストン室30b1,32b1に供給された油圧(側圧)に応じて固定側ドライブプーリ半体30aと固定側ドリブンプーリ半体32aに接近あるいは離間する。
ドライブプーリ30とドリブンプーリ32の間にはベルト34が巻き掛けられる。ベルト34は多数のエレメント(ブロック)34aとその両側に嵌められた2本のリング34bからなり、エレメント34aに形成されたV字面がドライブプーリ30とドリブンプーリ32のプーリ面と接触し、両側から強く挟持(押圧)された状態でエンジン12の回転駆動力をドライブプーリ30からドリブンプーリ32に伝達する。
入力軸14上には前後進切換機構36が設けられる。前後進切換機構36は遊星歯車機構40と前進クラッチ42と後進ブレーキクラッチ44からなる。
遊星歯車機構40は、固定側ドライブプーリ半体30aにスプライン結合されるサンギヤ40aと、入力軸14に結合されて入力軸14と一体に回転するリングギヤ40bと、入力軸14に対して相対回転自在に設けられたキャリヤ40cと、キャリヤ40cに回転自在に支承されたピニオンギヤ40dを有する。
各ピニオンギヤ40dは、サンギヤ40aとリングギヤ40bの双方と常時噛合する。サンギヤ40aとリングギヤ40bの間には前進クラッチ42が設けられ、キャリヤ40cと変速機ケース10cとの間には後進ブレーキクラッチ44が設けられる。
前進クラッチ42は、ピストン室42aに油圧が供給されるとき、クラッチピストンをリターンスプリングのばね力に抗して移動させることにより、サンギヤ40a側の摩擦板とリングギヤ40b側の摩擦板とを係合させてサンギヤ40aとリングギヤ40bを結合することで係合(インギヤ)され、車両を前進走行可能にする。
後進ブレーキクラッチ44は、ピストン室44aに油圧が供給され、ブレーキピストンをリターンスプリングのばね力に抗して移動させることにより、変速機ケース側の摩擦板とキャリヤ40cの摩擦板を係合させて変速機ケースとキャリヤ40cを結合することで係合され、車両を後進走行可能にする。
出力軸16には中間軸ドライブギヤ50が設けられると共に、中間軸20にはそれに噛合される中間軸ドリブンギヤ52とファイナルドライブギヤ54とが設けられる。ファイナルドライブギヤ54はディファレンシャル機構56のケースに固定されたファイナルドリブンギヤ60と常時噛合する。
ディファレンシャル機構56には左右のアクスルシャフト58が固定されると共に、その端部には駆動輪が取り付けられる。ファイナルドリブンギヤ60はファイナルドライブギヤ54と常時噛合し、中間軸20の回転に伴ってディファレンシャルケース全体を左右のアクスルシャフト58回りに回転させる。
CVT26にあっては、ドライブプーリ30とドリブンプーリ32の両プーリ側圧を増減させることによってプーリ幅を変化させ、ベルト34の両プーリ30,32に対する巻き掛け半径を変化させることで巻き掛け半径の比(プーリ比)に応じた所望の変速比(レシオ)を無段階に得ることができ、エンジン12の回転を無段階に変速することができる。
このように、CVT26は車両に搭載されるエンジン12の出力をトルクコンバータ22から入力し、ドライブプーリ30とドリブンプーリ32で変速して駆動輪に伝達して車両を走行させる。
そのとき、中間軸ドライブギヤ50は出力軸16と連結されて一体となって回転し、出力軸16に伝達された回転がさらに中間軸ドライブギヤ50から中間軸ドリブンギヤ52に伝達され、中間軸20が回転する。中間軸20の回転はディファレンシャル機構56とアクスルシャフト58を介して左右の駆動輪に伝達され、それを駆動する。
上記したトルクコンバータ22のロックアップクラッチ22cの係合量、ドライブプーリ30などのプーリ幅、前進クラッチ42あるいは後進ブレーキクラッチ44の係合・非係合などは、背圧室22c2,30b1,32b1,42a,44aに供給される油圧(流体圧)を制御することで行われる。
図2はCVT26の流体圧ポンプの固着判定装置の油圧回路図である。尚、図2に小さく示すx,Hxはドレンを示す。
以下、図2を参照して説明すると、符号64は油圧(流体圧)ポンプを示す。油圧ポンプ64はエンジン12により駆動され、油路66とストレーナ70を介してリザーバ72内の作動油(作動流体)を2個(複数)の吸入ポート64a,64bから汲み上げ、2個の吐出ポート64c,64dのうちの一方64cから油路(流体路)74を介してPHレギュレータバルブ76に送る。PHレギュレータバルブ76は油圧ポンプ64の吐出圧を車両の走行状態に応じて調整し、PH圧(ライン圧。高圧制御油圧)を生成して油路80に供給する。
油路80は一方では可動側ドライブプーリ半体30bと可動側ドリブンプーリ半体32bのピストン室30b1,32b1に接続されると共に、他方では分岐油路82を介してCRバルブ84に接続される。CRバルブ84は分岐油路82から供給されたPH圧を減圧してCR圧(低圧制御油圧)を生成する。
CRバルブ84が生成したCR圧はMODバルブ86に送られる。MODバルブ86はCR圧をさらに減圧したMOD圧を生成して油路90に出力する。
プーリ側の説明に戻ると、油路80には第1調圧バルブ(流体圧調圧弁)92と第2調圧バルブ(流体圧調圧弁)94が介挿される。第1、第2調圧バルブ92,94の内部には移動自在なスプールが収容される。スプールは一端側(図で右端)でスプリングによって他端側に付勢される。
第1、第2調圧バルブ92,94はスプールの一端側で油路96,100を介して第1、第2電磁ソレノイドバルブ(リニアソレノイドバルブ)102,104に接続される。第1、第2電磁ソレノイドバルブ102,104はCRバルブ84の出力端と第1、第2調圧バルブ92,94を接続する油路106に介挿される。
第1、第2電磁ソレノイドバルブ102,104においてその内部にそれぞれ収容されるスプールは通電量に応じた距離だけ変位し、CR圧を調整してDRC圧あるいはDNC圧を出力する。
出力されたDRC圧あるいはDNC圧は第1、第2調圧バルブ92,94のスプールの一端側に供給されて一部を排出ポート92a,94aから排出させることでスプールを変位させ、それによってPH圧を調圧して得た油圧PDR,PDNが油路110,112を介して可動側ドライブプーリ半体30bのピストン室30b1と可動側ドリブンプーリ半体32bのピストン室32b1に供給される。
このように油圧ポンプ64の吐出ポート64cとドライブプーリ30の可動側ドライブプーリ半体30bのピストン室30b1とドリブンプーリ32の可動側ドリブンプーリ半体32bのピストン室32b1を接続する油路110,112を介して油圧ポンプ64によって生成された油圧がピストン室30b1,32b1に供給され、第1、第2電磁ソレノイドバルブ102,104への通電量が制御されることによってドライブプーリ30とドリブンプーリ32の側圧が増減されて変速比が制御される。
トルクコンバータ22のロックアップクラッチ(LC)22cについて説明すると、CRバルブ84の出力端は油路114を介して第3電磁ソレノイドバルブ(リニアソレノイドバルブ)116に接続され、それから油路120を介してLC制御バルブ122とTC制御バルブ124に接続されると共に、油路114を介して切換バルブ126に接続される。
また、MODバルブ86の出力端は油路90を通じて切換バルブ126に接続され、切換バルブ126は油路130を介してLCシフトバルブ132に接続され、LCシフトバルブ132のスプールの一端(図で右端)にMOD圧を作用させ、図で左方に押圧する。
また、MODバルブ86の出力端はLCオン・オフ制御用の第4電磁ソレノイドバルブ(オン/オフソレノイドバルブ。常開型)134にも接続され、その出力は油路136を介してLCシフトバルブ132のスプールの他端に作用させられ、スプールをMOD圧に抗して図で右方に押圧する。
LCシフトバルブ132はTC制御バルブ124に直列に接続される。TC制御バルブ124はPHレギュレータバルブ76から油路142を介してライン圧を供給され、供給されたライン圧を油路144からLCシフトバルブ132に供給する。
即ち、LCシフトバルブ132は、油路130,136からの油圧で決定されるスプール位置で調整される開度に応じた油圧(作動油)を油路144から受け、油路146を介してロックアップクラッチ22cの背面室22c2からコンバータ室22dに導入して油路150から排出させる(LC解放(オフ)時)解放位置と/あるいは逆に背圧室22c2に導入された油圧を油路146から排出させる(LC係合(オン)時)係合位置の間で切換自在に構成される。
最初にLC解放時を説明すると、その場合、第3、第4電磁ソレノイドバルブ116,134が共に消磁される。その結果、第3電磁ソレノイドバルブバルブ116の出力(LCC圧)は零となる一方、第4電磁ソレノイドバルブ134は常開型であるために出力は変化しない。
よってLCシフトバルブ132は図示の位置にあり、ライン圧は油路144からLCシフトバルブ132を介して油路146から背圧室22c2に送られ、次いで油路150からLCシフトバルブ132を経て油路148に沿って排出される。これにより、ロックアップクラッチ22cはカバー部材24から離間させられて解放される。
次にLC係合時を説明すると、その場合、第4電磁ソレノイドバルブ134の出力は零となるため、LCシフトバルブ132のスプールを図で左動させる。その結果、ロックアップクラッチ22cの背圧室22c2に導入されていた作動油は油路146からLCシフトバルブ132を経て油路152を通ってLC制御バルブ122に至り、その排出ポートから排出される。これにより、ロックアップクラッチ22cはカバー部材24に押圧されて係合される。
また、第3、第4電磁ソレノイドバルブ116,134が共に励磁される結果、第3電磁ソレノイドバルブ116からLCC圧が出力され、油路120を介してLC制御バルブ122とTC制御バルブ124に送られ、それらのスプールを図で左動させる。LC制御バルブ122のスプールの位置(排出ポートの大きさ)はLCC圧の多寡によって調整され、それに応じた量の作動油が背圧室22c2から排出されることでロックアップクラッチ22cの係合量が調整される。
また、TC制御バルブ124において、LCC圧で増圧されたライン圧は油路144からLCシフトバルブ132を通り、油路150からトルクコンバータ22のコンバータ室22dに送られ、次いで油路154を通って排出される。
このように、第3、第4電磁ソレノイドバルブ116,134の通電を制御 することで、LCシフトバルブ132のスプール位置が調整され、油路146,150を介しての油圧の供給・排出が逆転させられてロックアップクラッチ22cの解放と係合が制御される。
次いで、前後進切換機構36の前進クラッチ/後進ブレーキクラッチ42,44の係合について説明すると、CRバルブ84の出力端は油路114から第5電磁ソレノイドバルブ(リニアソレノイドバルブ)156に接続され、それから油路160を介して切換バルブ126に接続される一方、油路114から直接切換バルブ126に接続される。
切換バルブ126は油路162を介してマニュアルバルブ164に接続される。マニュアルバルブ164のスプールは運転者のシフトレバー操作によるポジション選択に応じて移動する。
マニュアルバルブ164の選択位置に応じて第5電磁ソレノイドバルブ156を励磁・消磁することでマニュアルバルブ164から油路166を介して前進クラッチ42のピストン室42a、あるいは油路170を介して後進ブレーキクラッチ44のピストン室44aに接続される。それによって前進クラッチ42あるいは後進ブレーキクラッチ44が係合される。
尚、切換バルブ126は油路172を介して第1調圧バルブ92のスプールの他端側に接続され、スプールを前記した一端側に付勢する。
また、切換バルブ126は油路174を介してポンプ容量バルブ(切換弁)176に接続され、MOD圧を供給してポンプ容量バルブ176のスプールを図で右方に移動させる。
ポンプ容量バルブ176は油路178を介して全吐出・半吐出切換制御用の第6電磁ソレノイドバルブ(オン/オフソレノイドバルブ。電磁弁)180に接続されると共に、油圧ポンプ64の出力ポート64cは油路74の手前で分岐油路182に接続され、分岐油路182を介してポンプ容量バルブ176に接続される。
第6電磁ソレノイドバルブ180が開弁指令に応じて消磁されると、ポンプ容量バルブ176のスプールは図示の開弁位置となり、油圧ポンプ64の2個の吐出ポート64cともう一つの吐出ポート64dとが接続され、油圧ポンプ64の吐出は全吐出とされる。
他方、第6電磁ソレノイドバルブ180が閉弁指令(励磁)されると、ポンプ容量バルブ176のスプールが図で右端側に変位されて閉弁位置となり、油圧ポンプ64の吐出ポート64cともう一つの吐出ポート64dとの接続は遮断され、油圧ポンプ64の吐出は半吐出とされる。
図3はエンジン回転数NEに対するドライブプーリ30とドリブンプーリ32への供給油圧PDR,PDNの特性を示す説明図である。図示の如く、半吐出運転状態ではプーリ30,32の供給油圧PDR,PDNはエンジン回転数NEの増加に対してほとんど変化しないが、全吐出運転状態のときはエンジン回転数NEが中速域に入った付近で増加を開始し、次いでエンジン回転数NEが増加するにつれて急増する。
図2の説明に戻ると、TC制御バルブ124はリリーフバルブ186、油圧ポンプ64の油路66との接続部位66aとストレーナ70を介してリザーバ72に接続されると共に、リリーフバルブ186との間には潤滑系(CVT26、前後進切換機構36、遊星歯車機構40などの潤滑を必要とする部位)に作動油(オイル)を潤滑油として供給する噴射パイプ190(噴射パイプ190は複数個からなるが、図示の便宜のため1個で示す)が設けられる。
噴射パイプ190は油路192を介してPHレギュレータバルブ76の出力ポートに接続され、PH圧に比して低い油圧(いわゆる捨て圧)が潤滑用として還流(供給)される。油路192は途中で分岐し、油路(連通路)194を介して第1、第2調圧バルブ92,94の排出ポート92a,94aに接続される。即ち、第1、第2調圧バルブ92,94の排出ポート92a,94aを油圧ポンプ64の吸入ポート64a,64bに連通させる連通路194が設けられる。
符号200はECU(電子制御ユニット)を示す。ECU200はCPU,ROM,RAM,I/Oなどで構成されるマイクロコンピュータを備え、図示しないセンサ群を通じて得た車速とアクセル開度とからLOW(最小変速比)からOD(最大変速比)までのレシオ(変速比)を規定する変速マップを検索して目標NDR(ドライブプーリ30の回転数NDRの目標値)を算出し、算出された目標NDRと検出されるNDRの偏差が減少するようにレシオを制御する。
より具体的には、ECU200は、目標NDRを実現するレシオを目標レシオとし、それと実レシオとの偏差が減少するように、油圧指令値PDRCMD,PDNCMDを算出し、それに基づいて第1、第2電磁ソレノイドバルブ102,104を励磁・消磁してDRC圧、DNC圧を調整して圧力センサ202(流体圧検出手段)から得られる検出値PDRが油圧指令値PDRCMDに一致するようにフィードバック制御する。
また、ECU200は、車両の走行状態に応じて第3から第5電磁ソレノイドバルブ116,134,156を励磁・消磁し、トルクコンバータ22のロックアップクラッチ22cの係合・非係合を制御すると共に、運転者のシフトレバー操作によるマニュアルバルブ164の選択位置に応じて前進クラッチ42あるいは後進ブレーキクラッチ44の係合・非係合を制御する。図示の便宜のため図2においてECU200から電磁ソレノイドバルブ群への信号は一部のみ示す。
さらに、ECU200は、油圧ポンプ64の全吐出運転状態の固着を判定(検知)する。
図4はそのECU200の動作を示すフロー・チャート、図5はエンジン回転数NEに対するドリブンプーリへの供給油圧PDNの特性を示す説明図である。図4のプログラムは所定時間ごとに実行される。
以下説明すると、S10で強制半吐出領域(半吐出運転状態が強制される領域)にあるか、換言すればエンジン12の回転数NEが実験を通じて適宜設定される高速側の所定回転数(例えば4000rpm)以上か否か判断する。
油圧ポンプ64はエンジン12に接続されてエンジン12で常時駆動されるためにエンジン回転数NEが所定回転数以上のときは過剰の油圧を発生させることから、前記した如く、油圧ポンプ64を強制的に半吐出運転状態で運転してエンジン12の消費エネルギ(燃費)の節減を図るように構成されるが、エンジン回転数NEを所定回転数と比較してそのような領域にあるか判断する。
S10で否定されるときはS12に進み、開弁固着なしと判断(より正確には判定を保留)する。
ここで「開弁固着」とは、第6電磁ソレノイドバルブ180とポンプ容量バルブ176の少なくともいずれか、より具体的には第6電磁ソレノイドバルブ180のプランジャまたはポンプ容量バルブ176のスプールに異物を噛むなどの不都合を生じ、結果としてポンプ容量バルブ176のスプールが図2に示す開弁位置に固着され、油圧ポンプ64の2個の吐出ポート64c,64dが接続され、油圧ポンプ64の吐出が全吐出となる運転状態に固定される(半吐出運転状態にできない)事象をいう。
一方、S10で肯定されるときはS14に進み、第6電磁ソレノイドバルブ180に閉弁指令(消磁)がなされているか判断する。
S14で否定されるときはS12に進む一方、肯定されるときはS16に進み、ドリブンプーリ32への供給油圧PDNが低圧、換言すればレシオがODあるいはその付近にあるか否か判断する。尚、供給油圧(検出された油圧)PDNに代え、油圧指令値PDNCMDを用いても良い。
S16で否定されるときはS12に進む一方、肯定されるときはS18に進み、ドリブンプーリ32への供給油圧PDNからドリブンプーリ32への油圧指令値PDNCMDを減算して得た差が所定値以上か否か判断する。
S18で否定されるときはS12に進む一方、肯定されるときはS20に進み、タイマカウンタtの値を1つインクリメントし(時間計測し)、S22に進み、カウンタ値tが規定値tn以上か否か判断する。これはS18の判断が一過性の理由で肯定される場合を避けて開弁固着判定を確実に行うためである。
S22で否定されるときはS12に進む一方、肯定されるときはS24に進み、開弁固着と判定する。即ち、第6電磁ソレノイドバルブ180とポンプ容量バルブ176の少なくともいずれに不都合が生じ、結果としてポンプ容量バルブ176のスプールが図2に示す開弁位置に固着され、油圧ポンプ64の吐出が全吐出となる運転状態に固定されたと判定(検知)する。
図2と図5を参照して説明すると、強制半吐出領域で開弁固着して全吐出運転状態のままであると図5に示すように油路192を介して還流される作動油の流量が増加して油圧(潤滑圧)が上昇する。
他方、ドリブンプーリ32の第2調圧バルブ94の排出ポート94aは油路194を介して油路192に連通させてあるので、供給油圧PDNも増加する。その結果、図4フロー・チャートのS18の判断で肯定されるため、開弁固着が生じたことを判定(検知)することができる。
具体的には、エンジン12が高回転でドリブンプーリ32への油圧指令値PDNCMDを低圧(ODあるいはその付近)に制御すべき走行時(クルーズやコースティングダウン時)、供給油圧PDNがそのような低圧とならない場合、開弁固着と判定することができる。
尚、図4フロー・チャートの処理においてS16の判断はS18と重複するため、必ずしも必要ではなく、省略しても良い。
上記した如く、この実施例に係る無段変速機(CVT)26の流体圧(油圧)ポンプ64の固着判定装置にあっては、入力要素(ドライブプーリ)30と出力要素(ドリブンプーリ)32とその間に巻き掛けられた動力伝達部材(ベルト)34とを備え、前記入力要素と出力要素のピストン室30b1,32b1に供給される流体圧(油圧)に応じて前記動力伝達部材を挟持して駆動源(エンジン)12の回転を無段階に変速する無段変速機(CVT)26と、前記駆動源によって駆動されると共に、複数(2個)の吐出ポート64c,64dを備え、リザーバ72から吸入した作動流体(作動油)を前記複数の吐出ポートの全てから吐出させる全吐出運転状態または前記複数の吐出ポートの一部から吐出させる半吐出運転状態で運転自在な流体圧ポンプ64と、前記流体圧ポンプの吐出ポートと前記入力要素と出力要素のピストン室とを接続する流体路(油路)80に配置され、流体圧指令値PDRCMD,PDNCMDに応じて前記流体路から供給される流体圧の一部を排出ポート92a,94aから排出させて前記ピストン室に供給される流体圧PDR,PDNを調圧する流体圧調圧弁(第1、第2調圧バルブ)92,94と、前記入力要素と出力要素のピストン室の前記流体圧調圧弁の少なくともいずれかの排出ポート92,94a、より具体的には出力要素のピストン室32b1の流体圧調圧弁(第2調圧バルブ)94の排出ポート94aを前記流体圧ポンプ64の吸入ポート64a,64bに連通させる連通路194と、前記駆動源の回転数(エンジン回転数NE)に応じて電磁弁(第6電磁ソレノイドバルブ180)を介して切換弁(ポンプ容量バルブ)176を作動させ、前記流体圧ポンプの運転を前記全吐出運転または半吐出運転状態に切り換えるポンプ運転状態切り換え手段(ECU200)と、前記入力要素と出力要素のピストン室の少なくともいずれか、より具体的には出力要素に供給される流体圧PDNを検出する流体圧検出手段(圧力センサ)202と、前記流体圧ポンプの運転が前記半吐出運転状態に切り換えられているとき(ECU200,S10,S12)、前記流体圧検出手段によって検出された流体圧PDNと前記流体圧指令値PDNCMDとの差を算出して所定値と比較し(ECU200,S18)、前記算出された差が所定値以上の場合、前記電磁弁と切換弁の少なくともいずれかが前記全吐出運転状態に固着したと判定する固着判定手段(ECU200,S24)とを備える如く構成したので、一般的なCVT(無段変速機)26の流体圧制御装置の構成に、第1、第2調圧バルブ(流体圧調圧弁)92,94の排出ポート92a,94aを油圧(流体圧)ポンプ64の吸入ポート64a,64bに連通させる連通路194を追加するのみで、第6電磁ソレノイドバルブ(電磁弁)180などが全吐出運転状態に固着したことを論理によって簡易に判定(検知)することができる。
即ち、特許文献2記載の技術の如く、油圧(流体圧)ポンプ64の吐出ポート64c、64dの状態量(温度あるいは圧力)を検出する手段を必要とすることなく、特許文献2記載の技術で判定できなかった電磁弁などが全吐出運転状態に固着したことを論理によって簡易に判定することができる。
また、前記固着判定手段は、前記ピストン室に供給される流体圧(供給油圧(検出された流体圧)PDNあるいは油圧(流体圧)指令値PDNCMD)が所定圧より低いとき、無段変速機(CVT)26のレシオがODあるいはその付近のとき、前記差を算出して前記所定値と比較する如く構成したので、上記した効果に加え、判定処理の演算負荷を軽減することができ、判定を効果的に行うことができる。
尚、上記においてCVTとしてベルト式の構成を開示したが、それに止まるものではなく、チェーン式あるいはトロイダル式であっても良い。
また、流体あるいは流体圧として作動油あるいはその圧力(油圧)を用いたが、それに限られるものではない。
また、上記においては出力要素であるドリブンプーリに供給される油圧(流体圧)で固着判定を行っているが、入力要素であるドライブプーリに作動油を供給する油路に油圧センサを設け、図4のS18においてドライブプーリに供給される油圧(検出油圧)とドライブプーリへの油圧指令値との差を検出することで固着判定を行っても良い。また、図4のS16においてドライブプーリに供給される油圧(検出油圧あるいは油圧指令値)が規定圧より低いか(換言すればレシオがLOWあるいはその付近にあるか)否か判断しても良い。
10 自動変速機、12 エンジン(駆動源)、14 入力軸、16 出力軸、20 中間軸、22 トルクコンバータ、22c ロックアップクラッチ、22c1 ピストン、22c2 背圧室、22d コンバータ室、26(無段変速機。CVT)、30 ドライブプーリ(入力要素)、30a 固定側ドライブプーリ半体、30b 可動側ドライブプーリ半体、30b1 ピストン室、32 ドリブンプーリ(出力要素)、32a 固定側ドリブンプーリ半体、32b 可動側ドリブンプーリ半体、32b1 ピストン室、34 ベルト(動力伝達部材)、40 遊星歯車機構、42 前進クラッチ、42a ピストン室、44 後進ブレーキクラッチ、44a ピストン室、64 油圧(流体圧)ポンプ、66,74,80,82,90,96,100,106,110,112,114,120,130,136,142,144,146,148,150,152,154,160,162,166,170,172,174,178,182,192,194 油路、84 CRバルブ、86 MODバルブ、92 第1調圧バルブ、94 第2調圧バルブ、102 第1電磁ソレノイドバルブ、104 第2電磁ソレノイドバルブ、116 第3電磁ソレノイドバルブ、122 LC制御バルブ、124 TC制御バルブ、126 切換バルブ、132 LCシフトバルブ、134 第4電磁ソレノイドバルブ、156 第5電磁ソレノイドバルブ、176 ポンプ容量バルブ、180 第6電磁ソレノイドバルブ、194 連通路(油路)、200 ECU(電子制御ユニット)、202 圧力センサ(流体圧検出手段)
Claims (2)
- 入力要素と出力要素とその間に巻き掛けられた動力伝達部材とを備え、前記入力要素と出力要素のピストン室に供給される流体圧に応じて前記動力伝達部材を挟持して駆動源の回転を無段階に変速する無段変速機と、前記駆動源によって駆動されると共に、複数の吐出ポートを備え、リザーバから吸入した作動流体を前記複数の吐出ポートの全てから吐出させる全吐出運転状態または前記複数の吐出ポートの一部から吐出させる半吐出運転状態で運転自在な流体圧ポンプと、前記流体圧ポンプの吐出ポートと前記入力要素と出力要素のピストン室とを接続する流体路に配置され、流体圧指令値に応じて前記流体路から供給される流体圧の一部を排出ポートから排出させて前記ピストン室に供給される流体圧を調圧する流体圧調圧弁と、前記入力要素と出力要素のピストン室の前記流体圧調圧弁の少なくともいずれかの排出ポートを前記流体圧ポンプの吸入ポートに連通させる連通路と、前記駆動源の回転数に応じて電磁弁を介して切換弁を作動させ、前記流体圧ポンプの運転を前記全吐出運転または半吐出運転状態に切り換えるポンプ運転状態切り換え手段と、前記入力要素と出力要素のピストン室の少なくともいずれかに供給される流体圧を検出する流体圧検出手段と、前記流体圧ポンプの運転が前記半吐出運転状態に切り換えられているとき、前記流体圧検出手段によって検出された流体圧と前記流体圧指令値との差を算出して所定値と比較し、前記算出された差が所定値以上の場合、前記電磁弁と切換弁の少なくともいずれかが前記全吐出運転状態に固着したと判定する固着判定手段とを備えたことを特徴とする無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置。
- 前記固着判定手段は、前記ピストン室に供給される流体圧が所定圧より低いとき、前記差を算出して前記所定値と比較することを特徴とする請求項1記載の無段変速機の流体圧ポンプの固着判定装置。
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2013
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