JP2016084914A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】変速機4として、バリエータ20と、バリエータ20に対して直列に設けられた副変速機構30と、を備える。この副変速機付き無段変速機の制御装置において、1→2アップ変速要求があると、副変速機構30の架け替えアップ変速を開始し、副変速機構30でのアップ変速に同期させてバリエータ20のダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御手段(図5)を設ける。アップ変速協調制御手段(図5)は、副変速機構30が架け替えアップ変速を開始してから副変速機構30において実変速比の進行が開始する前までに、プライマリ回転数Npriが過回転になることが予測判定されると、バリエータ20をアップ変速する。
【選択図】図5
Description
ここで、「協調制御」とは、副変速機構の変速段を変更する際、バリエータと副変速機構の変速タイミングを同期させるとともに、副変速機構の変速比変化方向と逆の方向にバリエータの変速比を変化させる変速をいう。この協調制御による変速を行えば、変速機全体の変速比(以下、「スルー変速比」という。)を、副変速機構の変速モードや変速段間差にかかわらず、バリエータによる変速自由度の範囲内で可能なスルー変速比にすることができる。
この自動変速機の制御装置において、バリエータの変速比が所定変速比よりもハイ側になってアップ変速要求があると、副変速機構の架け替えアップ変速を開始し、副変速機構でのアップ変速に同期させてバリエータのダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御手段を設ける。
アップ変速協調制御手段は、副変速機構が架け替えアップ変速を開始してから副変速機構において実変速比の進行が開始する前までに、変速機入力回転数が過回転になることが予測判定されると、バリエータをアップ変速する。
すなわち、アップ変速要求に基づき、副変速機構で架け替えアップ変速が開始されると、準備フェーズ→トルクフェーズ→イナーシャフェーズと遷移する。一方、バリエータは、副変速機構の実変速比が一定である準備フェーズやトルクフェーズの間、変速比を変えないで待機している。この変速待機状態であるバリエータを活用し、加速走行シーン等で変速機入力回転数が過回転になることが予測判定されると、バリエータを協調制御でのダウン変速とは逆にアップ変速する。このように、過回転が予測判定されてから実変速比の進行が開始するイナーシャフェーズが開始されるまでの間、バリエータによるアップ変速を介入させることで、変速機入力回転数が低下する。
この結果、副変速機構とバリエータの協調制御によりアップ変速するとき、変速機入力回転数が過回転になるのを防止することができる。
実施例1における副変速機付き無段変速機(自動変速機の一例)の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速マップによる変速制御構成」、「1→2アップ変速要求時の協調制御構成」、「アップ変速協調制御処理構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用された副変速機付き無段変速機が搭載された車両の概略構成を示し、図2は、変速機コントローラの内部構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、全体システム構成を説明する。
なお、以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転数を当該変速機構の出力回転数で割って得られる値である。また、「最Low変速比」は当該変速機構の最大変速比を意味し、「最High変速比」は当該変速機構の最小変速比を意味する。
図3は、変速機コントローラ12の記憶装置122に格納される変速マップの一例を示す。以下、図3に基づき、変速マップによる変速制御構成を説明する。
低速モード(1速)から高速モード(2速)に切り替える1→2アップ変速要求があった時の協調制御としては、通常協調制御とアップ変速協調制御を有する。以下、通常協調制御とアップ変速協調制御について説明する。
図5は、実施例1の変速機コントローラ12で実行されるアップ変速協調制御処理の流れを示す(アップ変速協調制御手段)。以下、アップ変速協調制御処理構成をあらわす図5の各ステップについて説明する。
このアップ変速協調制御が開始されると、副変速機構30側では、架け替えアップ変速での準備フェーズが開始され、バリエータ20側では、バリエータ変速比が固定される。
ここで、副変速機構30での架け替え変速をタイマー管理により行っている場合には、準備フェーズ時間とトルクフェーズ時間とイナーシャフェーズ時間が予め設定されている。したがって、副変速機構30で架け替え変速の開始時からタイマーカウントを開始し、タイマーカウント値が、(準備フェーズ時間+トルクフェーズ時間)に相当する値になるまでは、準備フェーズ又はトルクフェーズと判定するようにしても良い。
ここで、副変速機構30において実変速比の進行が開始する協調変速開始時刻になったときのプライマリ回転数Npri(変速機入力回転数)が、アップ変速判定回転数より高くなってしまうと予測推定される条件をオーバーレブ検知条件として設定する。そして、設定したオーバーレブ検知条件が成立すると過回転になると予測判定する。
(a) 協調変速開始時刻でのプライマリ回転数予測値がアップ変速判定回転数より高いという入力回転数条件
(b) 協調変速開始前のプライマリ回転数上昇勾配が上昇勾配閾値以上という上昇勾配条件
(c) 協調変速開始前の車両加速度が加速度閾値以上という車両加速度条件
を与える。そして、(a),(b),(c)の何れか一つの条件が成立すると、オーバーレブ検知条件成立とし、オーバーレブ(過回転)になると予測判定する。
ここで、バリエータ20をアップ変速するときは、過回転予測判定時に推定される過回転乖離幅が大きいほどアップ変速量を大きく決める。具体的には、アップ変速判定回転数に対するプライマリ回転数予測値の乖離回転数幅が大きいほどアップ変速量を大きくする。また、上昇勾配閾値に対するプライマリ回転数上昇勾配の乖離勾配幅が大きいほどアップ変速量を大きくする。さらに、加速度閾値に対する車両加速度の乖離加速度幅が大きいほどアップ変速量を大きくする。
ここで、バリエータ20のダウン変速量は、副変速機構30のアップ変速量との差により疑似4速→疑似5速のアップ変速を確保する量を基本量とする。しかし、ステップS8でバリエータ20をアップ変速した関係上、アップ変速量だけダウン変速量を増加する補正がなされる。
ここで、バリエータ20をダウン変速するときのダウン変速量は、補正されていないときは基本量とし、補正されたときは補正量とする。ダウン変速の変速速度は、設定されたイナーシャフェーズ時間で目標変速比に到達するように決めるもので、ダウン変速量が補正量とされたときは、ダウン変速量が基本量のときの変速速度よりも高くする。
実施例1の副変速機付き無段変速機の制御装置における作用を、「アップ変速協調制御処理作用」、「緩加速走行シーンでのアップ変速協調制御作用」、「急加速走行シーンでのアップ変速協調制御作用」、「他の特徴作用」に分けて説明する。
以下、アップ変速協調制御処理作用を、図5に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、1→2アップ変速以外での変速要求に基づき、変速が開始されると、図5に示すフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→エンドへと進む流れが繰り返される。ステップS2では、バリエータ20のみで変速要求に応じてアップ変速やダウン変速が行われる。
以下、緩加速走行シーンでのアップ変速協調制御作用を、図6に示すタイムチャートに基づき説明する。図6において、時刻t1は低速モードアップ変速開始時刻、時刻t2は低速モードアップ変速終了時刻、時刻t3は架け替え変速開始時刻、時刻t4はトルクフェーズ開始時刻、時刻t5は協調変速開始時刻、時刻t6は協調変速終了時刻である。また、時刻t3〜t4は準備フェーズ区間、時刻t4〜t5はトルクフェーズ区間、時刻t5〜t6はイナーシャフェーズ区間である。
すなわち、緩加速走行シーンのときには、準備フェーズ区間及びトルクフェーズ区間において、プライマリ回転数Npriが過回転になることがない。このときは、イナーシャフェーズ区間において、副変速機構30のアップ変速とバリエータ20のダウン変速を行い、スルー変速比としてアップ変速になるアップ変速協調制御を行う。これによって、図6のプライマリ回転数特性に示すように、架け替え変速開始時刻t3から協調変速開始時刻t5までの間にプライマリ回転数Npriがアップ変速判定回転数まで上昇する。続いて、協調変速開始時刻t5から協調変速終了時刻t6までの間に、プライマリ回転数Npriがアップ変速到達先回転数まで低下する。つまり、ATライクアップ変速モードでの目標入力回転数特性に沿ったプライマリ回転数特性が得られる。
したがって、プライマリ回転数Npriが過回転にならない緩加速走行シーンのとき、イナーシャフェーズ区間においてアップ変速協調制御を行うことで、ATライクアップ変速モードでの疑似4速→疑似5速のアップ変速を確保することができる。
以下、急加速走行シーンでのアップ変速協調制御作用を、図7及び図8に示すタイムチャートに基づき、比較例と対比しながら説明する。
この比較例の場合、副変速機構の1→2アップ変速要求時、副変速機構のアップ変速とバリエータのダウン変速による協調変速を行う際、架け替え変速開始時刻t3からスルー変速比が変化し始める協調変速開始時刻t5までがバリエータ待機時間になる。このため、アクセル踏み込み加速走行シーンにおいては、架け替え変速開始時刻t3から協調変速開始時刻t5までの間に、駆動輪により回される変速機出力回転数の上昇に伴ってプライマリ回転数Npri(=変速機入力回転数)が上昇する。この結果、協調変速開始時刻t5になったとき、プライマリ回転数Npriがアップ変速判定回転数を上回って過回転になってしまう(図7の円枠Iの特性)。加えて、協調変速開始時刻t5から協調変速終了時刻t6までは、プライマリ回転数Npriが低下するが、過回転分の低下量不足となり、プライマリ回転数Npriがアップ変速到達先回転数まで届かない(図7の円枠Jの特性)。
この結果、ATライクアップ変速モードでの疑似4速→疑似5速のアップ変速を確保することができない。
実施例1では、1→2アップ変速要求があると、図4に示す目標入力回転数特性を用いてアップ変速するATライクアップ変速モードの作動を条件としてアップ変速協調制御を行う構成とした(図5のS1→S3→S5)。
すなわち、アップ変速協調制御は、副変速機構30での1→2アップ変速に同期させてバリエータ20のダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成する制御である。
したがって、副変速機構30による1→2アップ変速とATライクアップ変速モードによる疑似アップ変速が重なるとき、ATライクアップ変速モードが目指す有段変速感が確保される。
すなわち、ATライクアップ変速モードが目指す有段変速感は、アップ変速判定回転数とアップ変速到達先回転数の範囲で設定される目標入力回転数特性に沿ってプライマリ回転数Ppriを変化させることで達成される。
したがって、アップ変速判定回転数を基準として、オーバーレブ検知条件を設定することで、急加速走行シーン等であってもATライクアップ変速モードが目指す有段変速感が確保される。
すなわち、基本的には、協調変速開始時刻t5でのプライマリ回転数予測値がアップ変速判定回転数より高いという入力回転数条件(a)の成立により、過回転になると予測判定する。しかし、入力回転数条件(a)を判定するとき、プライマリ回転数Ppriの時間変化を監視する必要があり、オーバーレブ検知条件の成立判定が遅れることがある。これに対し、急加速走行シーンでは、協調変速開始前のプライマリ回転数上昇勾配が上昇勾配閾値以上という上昇勾配条件(b)、又は、協調変速開始前の車両加速度が加速度閾値以上という車両加速度条件(c)により早期タイミングでオーバーレブ検知条件の成立判定ができる。
したがって、入力回転数条件(a)と上昇勾配条件(b)と車両加速度条件(c)のうち、何れか一つの条件が成立すると過回転になると予測判定することで、判定精度の確保と判定タイミングの早期性を両立させた過回転予測判定が行われる。
すなわち、アップ変速量を固定量で与えると、プライマリ回転数Ppriの上昇抑制が過剰となったり不足したりすることがある。この場合、協調変速開始時刻t5になったときのプライマリ回転数Ppriが、アップ変速判定回転数からずれてしまう。
これに対し、過回転乖離幅が大きいほどアップ変速量を大きく決めることで、図8の円枠Lの特性に示すように、協調変速開始時刻t5になったときのプライマリ回転数Ppriとアップ変速判定回転数の一致性が高められる。
すなわち、バリエータ20でのアップ変速の介入にかかわらず、イナーシャフェーズでのバリエータ20のダウン変速量を、基本ダウン変速量とすると、協調変速終了時刻t6になったときのプライマリ回転数Ppriが、アップ変速到達先回転数に届かない。
これに対し、基本ダウン変速量にアップ変速量の変速比幅を加算するダウン変速量の補正を行うことで、図8の円枠Mの特性に示すように、協調変速終了時刻t6になったときのプライマリ回転数Ppriとアップ変速到達先回転数の一致性が高められる。
実施例1の副変速機付き無段変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
バリエータ20の変速比が所定変速比よりもハイ側になって副変速機構30のアップ変速要求(1→2アップ変速要求)があると、副変速機構30の架け替えアップ変速を開始し、副変速機構30でのアップ変速に同期させてバリエータ20のダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御手段(図5)を設け、
アップ変速協調制御手段(図5)は、副変速機構30が架け替えアップ変速を開始してから副変速機構30において実変速比の進行が開始する前までに、変速機入力回転数(プライマリ回転数Npri)が過回転になることが予測判定されると、バリエータ20をアップ変速する。
このため、副変速機構30とバリエータ20の協調制御によりアップ変速(1→2アップ変速)するとき、変速機入力回転数(プライマリ回転数Npri)が過回転になるのを防止することができる。
アップ変速協調制御手段(図5)は、アップ変速要求(1→2アップ変速要求)があると、疑似有段アップ変速モード(ATライクアップ変速モード)の作動を条件としてアップ変速協調制御を行う(S1→S3→S5)。
このため、(1)の効果に加え、副変速機構30によるアップ変速(1→2アップ変速)と疑似有段アップ変速モード(ATライクアップ変速モード)による疑似アップ変速が重なるとき、疑似有段アップ変速モード(ATライクアップ変速モード)が目指す有段変速感を確保することができる。
このため、(2)の効果に加え、アップ変速判定回転数を基準として、オーバーレブ検知条件を設定することで、急加速走行シーン等であっても疑似有段アップ変速モード(ATライクアップ変速モード)が目指す有段変速感を確保することができる。
このため、(3)の効果に加え、判定精度の確保と判定タイミングの早期性を両立させた過回転予測判定を行うことができる。
このため、(2)〜(4)の効果に加え、協調変速開始時刻t5になったときの変速機入力回転数(プライマリ回転数Ppri)とアップ変速判定回転数の一致性を高めることができる。
このため、(2)〜(5)の効果に加え、協調変速終了時刻t6になったときの変速機入力回転数(プライマリ回転数Ppri)とアップ変速到達先回転数の一致性を高めることができる。
2 ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ
3 第1ギヤ列
4 無段変速機
5 第2ギヤ列
6 終減速装置
7 駆動輪
11 油圧制御回路
12 変速機コントローラ(アップ変速協調制御手段)
20 バリエータ
21 プライマリプーリ
22 セカンダリプーリ
23 Vベルト
30 副変速機構
31 ラビニョウ型遊星歯車機構
32 Lowブレーキ(摩擦締結要素)
33 Highクラッチ(摩擦締結要素)
34 Revブレーキ(摩擦締結要素)
Claims (6)
- 自動変速機として、変速比を無段階に変化させるバリエータと、該バリエータに対して直列に設けられ、摩擦締結要素の架け替えにより変速する有段階の変速段を有する副変速機構と、を備えた自動変速機の制御装置において、
前記バリエータの変速比が所定変速比よりもハイ側になってアップ変速要求があると、前記副変速機構の架け替えアップ変速を開始し、前記副変速機構でのアップ変速に同期させて前記バリエータのダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御手段を設け、
前記アップ変速協調制御手段は、前記副変速機構が架け替えアップ変速を開始してから前記副変速機構において実変速比の進行が開始する前までに、変速機入力回転数が過回転になることが予測判定されると、前記バリエータをアップ変速する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項1に記載された自動変速機の制御装置において、
前記自動変速機は、高入力回転数側のアップ変速判定回転数と低入力回転数側のアップ変速到達先回転数に挟まれた入力回転数範囲内で、有段変速を疑似して目標入力回転数を往復変動させた目標入力回転数特性を設定し、該目標入力回転数特性を用いてアップ変速する疑似有段アップ変速モードを有し、
前記アップ変速協調制御手段は、アップ変速要求があると、前記疑似有段アップ変速モードの作動を条件としてアップ変速協調制御を行う
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項2に記載された自動変速機の制御装置において、
前記アップ変速協調制御手段は、前記副変速機構において実変速比の進行が開始する協調変速開始時刻になったときの変速機入力回転数が、前記アップ変速判定回転数より高くなってしまうと予測推定される条件をオーバーレブ検知条件として設定し、前記オーバーレブ検知条件が成立すると過回転になると予測判定する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項3に記載された自動変速機の制御装置において、
前記アップ変速協調制御手段は、前記オーバーレブ検知条件として、協調変速開始時刻での変速機入力回転数予測値が前記アップ変速判定回転数より高いという入力回転数条件と、協調変速開始前の変速機入力回転数上昇勾配が上昇勾配閾値以上という上昇勾配条件と、協調変速開始前の車両加速度が加速度閾値以上という車両加速度条件と、を与え、何れか一つの条件が成立すると、過回転になると予測判定する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項2から請求項4までの何れか一項に記載された自動変速機の制御装置において、
前記アップ変速協調制御手段は、変速機入力回転数が過回転になるとの予測判定に基づき前記バリエータをアップ変速するとき、過回転予測判定時に推定される過回転乖離幅が大きいほどアップ変速量を大きく決める
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 請求項2から請求項5までの何れか一項に記載された自動変速機の制御装置において、
前記アップ変速協調制御手段は、前記バリエータをアップ変速した後、前記副変速機構において実変速比の進行が開始するイナーシャフェーズに移行したことで前記バリエータをダウン変速するとき、基本ダウン変速量にアップ変速量の変速比幅を加算し、ダウン変速量を増加補正する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
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Citations (3)
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JP2012057710A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Jatco Ltd | 無段変速機 |
JP2014137105A (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Toyota Motor Corp | 車両用無段変速機の変速制御装置 |
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2014
- 2014-10-28 JP JP2014219733A patent/JP6177214B2/ja active Active
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