JP2017096434A - 動力伝達装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】無段変速機構よりも駆動輪側に油圧クラッチが設けられた動力伝達装置において、車両の減速時などに駆動輪側から大きな駆動力が伝達されるときに、油圧クラッチの締結力があまり大きくならないようにして、無段変速機構への過大なトルクの入力を制限する。【解決手段】油圧クラッチへの供給油圧を制御するソレノイドバルブに、制御電流を出力する制御ユニットにおいて、無段変速機構および駆動輪間での伝達力に見合う締結力を油圧クラッチが発生するように、制御電流の基本値Ibを算出する(ステップST1:基本制御部)。制御ユニットの温度が所定範囲外のときには、所定範囲内のときに比べて油圧クラッチへの供給油圧が小さくなるように、基本値Ibを補正する(ステップST3〜ST5:補正制御部)。【選択図】図3
Description
本発明は、無段変速機構を備えた動力伝達装置の制御に関連し、特にその無段変速機構と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた油圧クラッチの制御に係る。
従来より自動車などの車両においては、エンジンからの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路に、入力回転を無段階に変速することのできるベルト式の無段変速機構(CVT:Continuously Variable Transmission)を備えたものがある。一例として特許文献1に記載の車両用駆動装置では、CVTを介してエンジンからの駆動力を伝達する第1の経路と並列に、減速ギヤ機構を介して駆動力を伝達する第2の経路も設けられており、これら2つの経路を車速などに応じて切り換えるようにしている。
すなわち、例えば所定車速未満の前進低速モードでは、前記第2の経路に設けられた噛合式クラッチが係合されることにより、減速ギヤ機構を介して駆動力が伝達されるようになる。このとき、CVTと駆動輪との間に設けられた第2クラッチは解放され、前記第1の経路における駆動力の伝達は遮断される。
一方、所定車速以上の無段変速モードでは前記第2クラッチが締結され、CVTを介して前記第1の経路により駆動力が伝達されるようになる。このとき、前記噛合式クラッチは解放され、第2の経路における駆動力の伝達は遮断される。また、この状態であると、車両の減速時には第2クラッチおよびCVTを介して、駆動輪側からエンジン側に駆動力が伝達され、いわゆるエンジンブレーキがかかるようになる。
ところで、前記のように車両の減速時に駆動輪側から伝達される駆動力が大きいと、CVTのベルトの耐久性が損なわれるおそれがある。すなわち、例えば駆動輪にスリップが発生して高回転になったときに、運転者がブレーキを踏み込んで急制動すると、急激に減速する駆動輪側からCVTに過大なトルクが入力してしまい、ベルトが滑ることになるからである。
この点について、CVTと駆動輪との間の第2クラッチの締結力を適度なものに制御すれば、前記のように駆動輪側から過大な駆動力が伝達されてきても、第2クラッチが滑ることによってCVTへの入力を制限することができる。つまり、第2クラッチは、CVTへの駆動輪側からの入力トルクを制限するトルクリミッタとしての機能も有している。
しかしながら、第2クラッチへの供給油圧を制御するソレノイドバルブに対して、制御ユニットから出力される制御電流が不正確になることがある。すなわち、制御ユニットの動作に伴い回路基板の温度が上昇して、所定温度よりも高くなった場合、或いは寒冷地などにおいて回路基板の温度が著しく低くなっている場合など、設計上、保証されている温度範囲を外れると、制御ユニットからの制御電流値が大幅にずれるおそれがある。
そして、このような制御電流値のずれによってソレノイドバルブの制御精度が低下してしまい、その結果として第2クラッチへの供給油圧が高くなった場合は、その締結力が必要以上に大きくなることから、前記のようにCVTへ入力する過大なトルクを十分に制限できなくなる。つまり、第2クラッチがトルクリミッタとしての機能を十分に発揮できなくなるのである。
かかる点に鑑みて本発明の目的は、例えば車両の減速時などに動力伝達経路において駆動輪側からCVTに過大なトルクが入力しようとするときに、制御ユニットの温度が所定範囲外であっても油圧クラッチの締結力があまり大きくならないようにして、CVTへの過大なトルクの入力を制限することにある。
前記の目的を達成すべく本発明は、制御ユニットの温度が所定範囲外のときには、油圧クラッチへの供給油圧が小さくなるようにソレノイド制御電流を補正して、ソレノイドバルブの制御精度が低下していても油圧クラッチを適度に滑らせ、無段変速機構(以下、CVT)への過大なトルクの入力を制限できるようにした。
具体的に本発明は、車両に搭載された動力伝達装置の制御装置が対象であり、その動力伝達装置が、入力を無段階に変速して出力可能なCVTと、このCVTから駆動輪側への動力伝達経路に設けられ、動力の伝達を断接する油圧クラッチと、を備える場合に、前記油圧クラッチへの供給油圧を制御するソレノイドバルブと、このソレノイドバルブへ制御電流を出力する制御ユニットとを備えている。
そして、前記制御ユニットには、前記CVTおよび駆動輪間での伝達力に見合う締結力を前記油圧クラッチが発生するように、前記制御電流の基本値を算出する基本制御部と、前記制御ユニットの温度が所定範囲外のとき、所定範囲内のときに比べて前記供給油圧が小さくなるように前記基本値を補正する補正制御部と、を備えるものとする。なお、温度が所定範囲内のときに比べて供給油圧が小さくなるというのは、温度以外の条件が揃っているという前提である。
前記の構成により車両の走行中に、例えばエンジンなどの動力源からCVTを介して駆動力が駆動輪側へ伝達されるときには、この駆動力に見合う締結力を油圧クラッチが発生するように、制御ユニットの基本制御部においてソレノイドバルブへの制御電流の基本値が算出される。また、このときに車両の減速などに伴い、駆動輪側から過大な駆動力が伝達されてきても、油圧クラッチが滑ることによってCVTへの過大なトルクの入力は制限される。
すなわち、制御ユニットの温度が所定範囲内にあれば、ソレノイドバルブの制御精度が十分に担保されるので、基本制御部において算出される制御電流の基本値によって、油圧クラッチの締結力を好適に制御することができる。また、制御ユニットの温度が所定範囲外であれば、補正制御部によってソレノイドへの制御電流は、油圧クラッチへの供給油圧が小さくなるように補正される。これにより、制御精度の低下によって油圧クラッチへの供給油圧が大きめになったとしても、その締結力はあまり大きくはならず、CVTへの過大なトルクの入力を制限できる。
ここで、ソレノイドバルブには設計上、精度の保証されている制御電流の範囲があり、この範囲外の制御電流値に対しては供給油圧のばらつきが大きくなりやすい。そこで、前記した制御ユニットの温度と同様に、制御電流値についても前記の範囲外であれば、範囲内のときに比べて前記供給油圧が小さくなるように補正するのが好ましい。例えば前記補正制御部を、前記基本制御部によって算出された制御電流の基本値が前記の範囲外にあるときに、範囲内のときに比べて供給油圧が小さくなるように補正するものとすればよい。
以上、説明したように本発明に係る動力伝達装置の制御装置によると、油圧クラッチへの供給油圧を制御するための制御ユニットの温度状態に着目して、その温度が所定範囲外であり、制御精度が低下する懸念がある場合には、供給油圧が小さくなるようにソレノイドバルブへの制御電流値を補正するようにした。これにより、ソレノイドバルブの制御精度が低下していても油圧クラッチを適度に滑らせて、CVTへの過大なトルクの入力を制限することができる。よって、CVTの耐久性の確保に有利になる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。一例として本実施形態では、図1に概略を示すように車両に横置きに搭載されたパワートレインに本発明を適用した場合について説明する。なお、本実施形態の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。
−パワートレインの概略構成−
図1には概略的に示すように本実施形態のパワートレインは、エンジン1と、その駆動力を駆動輪10側へ伝達する動力伝達装置2と、を備えている。一例としてエンジン1はガソリンエンジンであり、図示はしないクランク軸からの出力(特に区別しない場合、トルクや駆動力などと同義)は動力伝達装置2のトルクコンバータ3に入力される。そして、トルクコンバータ3からの出力は、前後進切換機構4およびベルト式の無段変速機構5(以下、CVT5)に入力するとともに、その前後進切換機構4を介して変速ギヤ機構6にも伝達される。
図1には概略的に示すように本実施形態のパワートレインは、エンジン1と、その駆動力を駆動輪10側へ伝達する動力伝達装置2と、を備えている。一例としてエンジン1はガソリンエンジンであり、図示はしないクランク軸からの出力(特に区別しない場合、トルクや駆動力などと同義)は動力伝達装置2のトルクコンバータ3に入力される。そして、トルクコンバータ3からの出力は、前後進切換機構4およびベルト式の無段変速機構5(以下、CVT5)に入力するとともに、その前後進切換機構4を介して変速ギヤ機構6にも伝達される。
つまり、トルクコンバータ3よりも駆動輪10側の動力伝達経路において、CVT5および変速ギヤ機構6は互いに並列に設けられており、トルクコンバータ3からの出力は、CVT5または変速ギヤ機構6を介して共通の出力軸7に伝達される。そして、この出力軸7から減速歯車機構8を介して差動歯車機構9に伝達され、ここにおいて左右の駆動輪10へ分配される。
言い換えると、本実施の形態の動力伝達装置2は、エンジン1から出力される駆動力をCVT5を介して駆動輪10側へ伝達する第1動力伝達経路と、変速ギヤ機構6を介して駆動輪10側へ伝達する第2動力伝達経路とを備えている。そして、後述の如く車両の走行状態に応じて動力伝達経路を切り換えるために、動力伝達装置2には、第1動力伝達経路を断接するベルト伝達用クラッチC2(油圧クラッチ)と、第2動力伝達経路を断接する噛合式クラッチD1とが設けられている。
−トルクコンバータ、前後進切換機構−
以下、トルクコンバータ3、前後進切換機構4、CVT5、および変速ギヤ機構6について簡単に説明する。まず、周知の如くトルクコンバータ3は、入力側のポンプインペラ31と、出力側のタービンランナ32と、トルク増幅機能を有するステータ33とを備えており、ポンプインペラ31とタービンランナ32との間で流体を介して動力を伝達するようになっている。タービンランナ32には出力軸としてタービンシャフト34が連結されている。
以下、トルクコンバータ3、前後進切換機構4、CVT5、および変速ギヤ機構6について簡単に説明する。まず、周知の如くトルクコンバータ3は、入力側のポンプインペラ31と、出力側のタービンランナ32と、トルク増幅機能を有するステータ33とを備えており、ポンプインペラ31とタービンランナ32との間で流体を介して動力を伝達するようになっている。タービンランナ32には出力軸としてタービンシャフト34が連結されている。
また、前後進切換機構4は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構40、ローギヤ伝達用クラッチC1およびリバースブレーキB1を備えており、その入力軸41がトルクコンバータ3のタービンシャフト34に連結されている。この入力軸41は、遊星歯車機構40のキャリア42にも連結されており、一方、遊星歯車機構40のサンギヤ43は、入力軸41に対して回転可能に設けられた小径ギヤ44に連結されている。
そして、ローギヤ伝達用クラッチC1が係合され、リバースブレーキB1が解放されると、入力軸41が小径ギヤ44に直結され、前記第2動力伝達経路において前進用の動力伝達経路が成立する。一方、リバースブレーキB1が係合され、共にローギヤ伝達用クラッチC1が解放されると、小径ギヤ44は入力軸41とは逆向きに回転するようになり、第2動力伝達経路において後進用の動力伝達経路が成立する。また、ローギヤ伝達用クラッチC1およびリバースブレーキB1が共に解放されると、前後進切換機構4は動力を伝達しないニュートラル状態になる。
−変速ギヤ機構−
変速ギヤ機構6には、前記の小径ギヤ44と噛み合ってカウンタ軸61と一体に回転する大径ギヤ62が設けられており、このカウンタ軸61にはアイドラギヤ63が相対回転可能に設けられている。そして、このカウンタ軸61およびアイドラギヤ63を断接可能な噛合式クラッチD1が設けられている。噛合式クラッチD1は、ハブスリーブ64のスライド移動によって、カウンタ軸61の被係合部61aとアイドラギヤ63の被係合部63aとを係合、離脱に切り換えるものであり、図示しないが、係合時に回転を同期させるためのシンクロ機構を備えている。
変速ギヤ機構6には、前記の小径ギヤ44と噛み合ってカウンタ軸61と一体に回転する大径ギヤ62が設けられており、このカウンタ軸61にはアイドラギヤ63が相対回転可能に設けられている。そして、このカウンタ軸61およびアイドラギヤ63を断接可能な噛合式クラッチD1が設けられている。噛合式クラッチD1は、ハブスリーブ64のスライド移動によって、カウンタ軸61の被係合部61aとアイドラギヤ63の被係合部63aとを係合、離脱に切り換えるものであり、図示しないが、係合時に回転を同期させるためのシンクロ機構を備えている。
そうして噛合式クラッチD1において、ハブスリーブ64によって2つの被係合部61a,被係合部63a同士が係合されると、前記のカウンタ軸61およびアイドラギヤ63が接続されて一体に回転する。そして、アイドラギヤ63は、出力軸7と一体に回転する大径ギヤ71と噛み合っているので、前記前後進切換機構4の小径ギヤ44からの出力は、変速ギヤ機構6を介して駆動輪10側へ伝達されるようになる。
−CVT−
CVT5は、前後進切換機構4の入力軸41と一体に回転するプライマリプーリ51と、これと並んで設けられたセカンダリプーリ52とを備え、これらのプーリ51,52間に巻き掛けられた伝動ベルト53(チェーンであってもよい)によって、動力を伝達するようになっている。なお、プライマリプーリ51およびセカンダリプーリ52の近傍にはそれぞれプライマリプーリ回転数センサ101、セカンダリプーリ回転数センサ102が配設されている。
CVT5は、前後進切換機構4の入力軸41と一体に回転するプライマリプーリ51と、これと並んで設けられたセカンダリプーリ52とを備え、これらのプーリ51,52間に巻き掛けられた伝動ベルト53(チェーンであってもよい)によって、動力を伝達するようになっている。なお、プライマリプーリ51およびセカンダリプーリ52の近傍にはそれぞれプライマリプーリ回転数センサ101、セカンダリプーリ回転数センサ102が配設されている。
プライマリプーリ51は、固定シーブ51aおよび可動シーブ51bを備えており、その可動シーブ51b側に配設された油圧アクチュエータ54によって、固定シーブ51aと可動シーブ51bとの間のV溝幅を変更することで、伝動ベルト53の巻き掛け径(有効径)を変更する。同様にセカンダリプーリ52も、油圧アクチュエータ55によって固定シーブ52aと可動シーブ52bとの間のV溝幅を変更するようになっている。
そして、前記プライマリプーリ51の油圧アクチュエータ54を動作させて、プライマリプーリ51のV溝幅を変更することにより、このプライマリプーリ51およびセカンダリプーリ52の有効径を連続的に変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。この際、セカンダリプーリ52の油圧アクチュエータ55は、伝動ベルト53に滑りを生じない程度の挟圧力が加わるように制御する。
そうしてCVT5のプライマリプーリ51からセカンダリプーリ52へ動力が伝達されるときに、そのセカンダリプーリ52に連結されたベルト伝達用クラッチC2を係合させると、セカンダリプーリ52は出力軸7の大径ギヤ71と一体に回転するようになる。これにより、CVT5の出力が出力軸7から駆動輪10側へ伝達されるようになる。すなわち、出力軸7の回転は、その小径ギヤ72に噛み合う減速歯車機構8の大径ギヤ81に伝達され、減速歯車機構8の小径ギヤ82から差動歯車機構9に伝達される。
−動力伝達装置の基本的な動作−
前記のように構成された動力伝達装置2は、例えば車両が発進するときや所定車速未満のときなどに、上述した第2動力伝達経路により変速ギヤ機構6を介して駆動輪10側へ伝達するギヤ走行モードとされる。このとき、動力伝達装置2においてはローギヤ伝達用クラッチC1および噛合式クラッチD1が係合される一方、ベルト伝達用クラッチC2およびリバースブレーキB1は解放される。
前記のように構成された動力伝達装置2は、例えば車両が発進するときや所定車速未満のときなどに、上述した第2動力伝達経路により変速ギヤ機構6を介して駆動輪10側へ伝達するギヤ走行モードとされる。このとき、動力伝達装置2においてはローギヤ伝達用クラッチC1および噛合式クラッチD1が係合される一方、ベルト伝達用クラッチC2およびリバースブレーキB1は解放される。
これにより、前後進切換機構4の遊星歯車機構40が一体となって回転し、小径ギヤ44が入力軸41とともに回転するので、この小径ギヤ44と噛み合う大径ギヤ62によってカウンタ軸61が回転される。そして、噛合式クラッチD1を介してアイドラギヤ63が回転され、これと噛み合う大径ギヤ71によって出力軸7が回転される。こうして、エンジン1の動力はトルクコンバータ3、前後進切換機構4、変速ギヤ機構6を介して出力軸7に伝達され、さらに減速歯車機構8および差動歯車機構9を介して駆動輪10へ伝達される。
また、前進走行している車両が所定車速以上になると、上述した第1動力伝達経路によりCVT5を介して駆動輪10側へ伝達するベルト走行モードとなる。このときには、ベルト伝達用クラッチC2が係合されて、CVT5のセカンダリプーリ52と出力軸7とが連結されるので、CVT5からの出力が出力軸7に伝達される。こうして、エンジン1の動力はトルクコンバータ3およびCVT5を介して出力軸7に伝達され、さらに減速歯車機構8および差動歯車機構9を介して駆動輪10へ伝達されるようになる。なお、このときローギヤ伝達用クラッチC1、リバースブレーキB1、および噛合式クラッチD1は解放されている。
こうしてCVT5を介して駆動力を伝達するときには、前記したように油圧アクチュエータ54の動作によって、プライマリプーリ51のV溝幅を変更することにより、このプライマリプーリ51およびセカンダリプーリ52の有効径を連続的に変化させて、変速比(入力軸回転数/出力軸回転数)を無段階に変化させることができる。なお、そうしてCVT5により形成される変速比の最大値(最も低車速側の変速比)は、動力伝達装置2における第2速に相当し、前記変速ギヤ機構6によって形成される変速比は、さらに大きな(さらに低車速側の)値に設定されて、第1速に相当している。
上述したように前後進切換機構4やCVT5を制御するための油圧制御回路20は、詳細は図示しないが、CVT5の変速制御のための変速制御部、ベルト挟圧力の制御のための挟圧力制御部などを有している。また、油圧制御回路20は、ギヤ走行モードとベルト走行モードとを切り換えるモード切換部も有しており、ここには、ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧を制御するソレノイドバルブ21が備えられている。
−制御装置−
以下に述べるように動力伝達装置2の制御は、車両に搭載された電子制御ユニット100(Electronic Control Unit:以下、ECU100という)により、前記の油圧制御回路20を介して行われる。ECU100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェースなどを備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両の各種制御を実行する。
以下に述べるように動力伝達装置2の制御は、車両に搭載された電子制御ユニット100(Electronic Control Unit:以下、ECU100という)により、前記の油圧制御回路20を介して行われる。ECU100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェースなどを備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両の各種制御を実行する。
すなわち、図示は省略するがECU100には、エンジン1の運転状態を示す各種センサ(例えばエンジン回転数センサ、アクセル開度センサ、スロットル弁開度センサ、ブレーキスイッチなど)からの信号と、CVT5のプライマリプーリ回転数センサ101、セカンダリプーリ回転数センサ102(ベルト走行モードにおいては車速センサとしても機能する)などからの信号とが入力される。
また、本実施の形態では、ECU100の内部において、その電子回路基板の温度を計測するように温度センサ103が設けられている。この温度センサ103のサーミスタは電子回路基板に実装されており、電子回路基板の温度に応じて変化するサーミスタの抵抗値に対応するアナログ信号を出力する。そして、この信号がオペアンプなどより増幅されてCPUに入力される。
一方、ECU100からはエンジン1に、その出力制御のための各種制御信号Se(スロットル信号、燃料噴射信号、点火時期信号など)が出力されるとともに、油圧制御回路20には、CVT5の変速および挟圧力の制御のための油圧制御信号Scvtと、動力伝達装置2のモード切り換えに関連する油圧制御信号Sswtと、が出力される。なお、ECU100は、必要に応じてエンジン制御用、CVT制御用などに分けて構成してもよい。
一例として油圧制御信号Scvtは、油圧アクチュエータ54,55への供給油圧を調圧するために、油圧制御回路20の変速制御部や挟圧力制御部に含まれる複数のソレノイドバルブへ送信される。また、油圧制御信号Sswtは、リバースブレーキB1、ローギヤ伝達用クラッチC1、ベルト伝達用クラッチC2、噛合式クラッチD1などへの供給油圧を調圧するために、油圧制御回路20のモード切換部に含まれる複数のソレノイドバルブ(ソレノイドバルブ21を含む)へ送信される。
例えば、ECU100はベルト走行モードにおいて、アクセル開度、車速、ブレーキ信号などに基づいて算出される目標変速比となるように、CVT5の変速比を制御する。すなわち、伝動ベルト53に滑りが発生しないようにしつつ、エンジン1の作動点が最適ライン上となるCVT5の目標変速比を達成するように、プライマリプーリ51およびセカンダリプーリ52の各油圧アクチュエータ54,55への供給油圧を決定し、これら各油圧アクチュエータ54,55に対応するソレノイドバルブへの制御信号を出力する。
また、ECU100は、ギヤ走行モードおよびベルト走行モードの切り換えのために、予め設定された第1速および第2速のアップシフト線およびダウンシフト線を参照して、車速およびアクセル開度に基づいて変速のタイミングを判断し、この判断結果に基づいてリバースブレーキB1、ローギヤ伝達用クラッチC1、ベルト伝達用クラッチC2、噛合式クラッチD1などに油圧を供給するソレノイドバルブへの制御信号を出力する。
−ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧の補正制御−
ところで、上述したようにベルト走行モードにおいて車両が前進走行しているときに、例えば駆動輪10にスリップが発生して高回転になり、運転者がブレーキを踏み込んで急制動すると、急激に減速する駆動輪10側からCVT5に過大なトルクが入力してしまい、伝動ベルト53に滑りが生じて、耐久性が損なわれるおそれがあった。
ところで、上述したようにベルト走行モードにおいて車両が前進走行しているときに、例えば駆動輪10にスリップが発生して高回転になり、運転者がブレーキを踏み込んで急制動すると、急激に減速する駆動輪10側からCVT5に過大なトルクが入力してしまい、伝動ベルト53に滑りが生じて、耐久性が損なわれるおそれがあった。
この点について、前記のようにECU100は、CVT5と出力軸7との間のベルト伝達用クラッチC2の締結力を、ソレノイドバルブ21からの供給油圧によって調圧しており、駆動輪10側から伝達される動力が大きくなると、ベルト伝達用クラッチC2が滑ることによってCVT5へのトルク入力が制限されることになる。つまり、ベルト伝達用クラッチC2は、いわゆるトルクリミッタとして機能している。
しかしながら、前記ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧を制御するソレノイドバルブ21に対して、ECU100から出力される制御電流の値は不正確になる場合がある。すなわち、例えば図2(a)に示すように、ECU100の動作に伴い電子回路基板の温度が上昇して、所定の上限温度T2よりも高くなると、模式的に破線で示すように制御電流値Iは大きめにずれたり、或いは小さめにずれてしまうことがある。
また、寒冷地などにおいて電子回路基板の温度が著しく低くなっている場合(図では、所定の下限温度T1以下の場合)にも、前記のように温度の高い場合と同様に、制御電流値Iがずれるおそれがある。つまり、電子回路基板の温度が設計上、保証されている所定温度範囲(図では温度T1〜T2)以外になると、ECU100からの制御電流値Iは不正確になるのである。
さらに、その制御電流値Iの大きさについても設計上、保証されている範囲がある。例えば図2(b)に示すように制御電流値I(横軸)が所定の下限値I1以下であるか、或いは所定の上限値I2よりも大きい場合、即ち所定電流値範囲(図ではI1〜I2)以外であると、実際に出力される制御電流値I(縦軸)は、前記した電子回路基板の温度が高い場合と同様に大きめにずれたり、或いは小さめにずれてしまうのである。
このようにして制御電流値Iが不正確になると、ソレノイドバルブ21の制御精度が低下してしまうので、その結果としてベルト伝達用クラッチC2への供給油圧が高くなった場合は、締結力が必要以上に大きくなることから、前記のようにCVT5へ入力する過大なトルクを十分に制限できなくなる。つまり、前記ベルト伝達用クラッチC2はトルクリミッタとしての機能を十分に発揮できなくなるのである。
このような実状を考慮して本実施の形態では、ECU100の電子回路基板の温度を監視して、それが前記所定温度範囲外になれば、ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧が減少する側に制御電流値Iを補正するようにした。また、その制御電流値Iが前記所定電流値範囲外であるときにも同様に補正するようにした。こうすることで、制御電流値Iがずれたとしても、ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧はあまり大きくはならず、それを適切に滑らせることができる。
以下、図3を参照して、ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧を補正する手順を説明する。このルーチンは、例えば車両のイグニッションスイッチがONになっている間、所定のタイミングで繰り返し実行され、まず、スタート後のステップST1において補正前目標油圧P0を算出する。これは、例えばエンジン1への要求駆動力やCVT5の変速比などに基づいてベルト伝達用クラッチC2における伝達力を算出し、これに見合う供給油圧を算出すればよい。
例えば、補正前目標油圧P0は、エンジン1への要求駆動力やCVT5の変速比などに対応づけて、予め設定されているマップを参照して算出することができる。そして、算出した補正前目標油圧P0がソレノイドバルブ21からベルト伝達用クラッチC2へ供給されるように、当該ソレノイドバルブ21を制御するための制御電流値Iを、制御電流の基本値Ibとして算出する。
続いてステップST2において、温度センサ103からの信号に基づいて、ECU100の電子回路基板の温度T(以下、検出温度T)を算出し、この検出温度Tが、図2(a)を参照して前述した所定温度範囲(T1〜T2)内か否かステップST3において判定する。そして、T≦T1であるか、またはT2<Tであれば否定判定(NO)してステップST4に進み、予め設定されている温度補正マップを参照して、油圧の温度補正値ΔPT(負値)を算出する。
この温度補正マップにおいては、一例として図2(a)に実線で示すように、下限温度T1以下であれば検出温度Tが低いほど、また、上限温度T2よりも高ければ検出温度Tが高いほど、それぞれ温度補正値ΔPTの絶対値が大きな値となるように設定されている。温度補正値ΔPTは負値であるから、その絶対値が大きくなるほど、ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧は小さくなるように補正される。
一方、前記のステップST3においてT1<T≦T2、すなわち、検出温度Tが所定温度範囲内であると肯定判定(YES)すれば、ステップST5に進んで前記温度補正値ΔPTは零とする(ΔPT=0)。こうして、ステップST4またはステップST5のいずれかにおいて温度補正値ΔPTを決定した後に、ステップST6では、今度は、前記ステップST1で算出した制御電流の基本値Ibが、図2(b)を参照して前述した所定電流値範囲(I1〜I2)内にあるか否か判定する。
この判定の結果、I≦I1であるか、またはI2<Iであれば否定判定(NO)して、ステップST7に進んで電流値補正マップを参照し、油圧の電流値に係る電流補正値(負値)ΔPIを算出する。この電流値補正マップも前記の温度補正マップと同じく予め設定されたもので、一例として図2(b)に実線で示すように、下限値I1以下であれば制御電流の基本値Ibが低いほど、また、上限値I2よりも高ければ基本値Ibが高いほど、それぞれ電流補正値ΔPIの絶対値が大きな値となるように設定されている。
一方、前記のステップST6においてI1<I≦I2、すなわち制御電流の基本値Ibが所定範囲内であると肯定判定(YES)すれば、ステップST8に進んで前記電流補正値ΔPIを零とする(ΔPI=0)。こうして、ステップST7またはステップST8のいずれかにおいて電流補正値ΔPIを決定した後に、ステップST9において、ステップST1で算出した補正前目標油圧P0に前記の温度補正値ΔPTおよび電流補正値ΔPIを加算する。
前記のように温度補正値ΔPTおよび電流補正値ΔPIは零または負値であるから、算出された補正後目標油圧P1は補正前目標油圧P0以下になる。そして、この補正後目標油圧P1がソレノイドバルブ21からベルト伝達用クラッチC2へ供給されるように、当該ソレノイドバルブ21を制御するための制御電流値Iを算出して、ルーチンを終了する(エンド)。
前記図3のフローのステップST1は、ECU100において、CVT5および駆動輪10間での伝達力に見合う締結力をベルト伝達用クラッチC2が発生するように、制御電流の基本値Ibを算出する基本制御部に相当する。また、ステップST3〜ST5は、ECU100の電子回路基板の温度(制御ユニットの温度)が所定範囲外のとき、所定範囲内のときに比べてソレノイドバルブ21への供給油圧が小さくなるように、前記制御電流の基本値Ibを補正する補正制御部に相当する。
以上、説明したように本実施の形態に係る動力伝達装置によると、車両の走行中にエンジン1からCVT5を介して駆動力が駆動輪10側へ伝達されるときには、この駆動力に見合う締結力をベルト伝達用クラッチC2が発生するように、油圧制御回路20のソレノイドバルブ21への制御電流値I(基本値Ib)が算出される。この制御電流値Iが所定電流値範囲内にあり、かつECU100の電子回路基板の温度Tが所定温度範囲内にあれば、ソレノイドバルブ21の制御精度が確保され、ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧が適度なものとなる。
すなわち、図4(a)に模式的に(かつ少し誇張して)示すように、ベルト伝達用クラッチC2への供給油圧(クラッチ供給油圧)は、ばらつきを考慮しても、車両の減速に伴い駆動輪10側から入力するトルクに相当する油圧(入力トルク相当油圧)よりも大きくなる。また、供給油圧は、ばらつきを考慮しても、CVT5の伝動ベルト53に滑りを発生させるようなトルクに相当する油圧(ベルト耐久油圧)よりも小さくなる。
そして、車両の減速時に駆動輪10側から過大なトルクが伝達されてくると、図4(b)に示すように、この過大なトルクに相当する入力トルク相当油圧が、伝動ベルト53の滑る領域(クロスハッチで示す)に入るくらい大きくなる。しかし、この過大な入力トルク相当油圧がクラッチ供給油圧よりも大きいことから、実際にはベルト伝達用クラッチC2が滑ることによって、CVT5への過大なトルクの入力は制限される。
一方、ECU100からソレノイドバルブ21への制御電流値(基本値Ib)が所定電流値範囲外であったり、電子回路基板の温度Tが所定温度範囲外であったりすると、ソレノイドバルブ21の制御精度が低下してしまう結果として、図4(c)に示すようにクラッチ供給油圧がベルト耐久油圧よりも大きくなるおそれがあった。こうなると、ベルト伝達用クラッチC2が滑らず、駆動輪10側からの過大なトルクがCVT5に入力してしまい、その伝動ベルト53に滑りが発生することになる。
これに対し本実施の形態では、制御電流値(基本値Ib)が所定電流値範囲外であるか、電子回路基板の温度Tが所定温度範囲外であるかの少なくとも一方のときに、ソレノイドバルブ21への制御電流値Iを、クラッチ供給油圧が小さくなるように補正している。これにより、図4(d)に示すようにクラッチ供給油圧がベルト耐久油圧よりも小さくなって、図4(b)を参照して前述したようにベルト伝達用クラッチC2が滑ることにより、CVT5への過大なトルクの入力を制限できる。
つまり、ECU100の電子回路基板の温度や制御電流の値が設計上の保証範囲外にあって、ソレノイドバルブ21の制御精度が低下していても、このソレノイドバルブ21から油圧が供給されるベルト伝達用クラッチC2を適度に滑らせて、CVT5への過大なトルクの入力を制限することができる。よって、CVT5の伝動ベルト53の滑りを抑制でき、その耐久性の確保に有利になる。
−他の実施形態−
以上、説明したように本実施の形態では、ソレノイドバルブ21への制御電流値Iが所定電流値範囲外であるとき、また、電子回路基板の温度Tが所定温度範囲外であるときに、図2に示すような電流値補正マップや温度補正マップを参照して油圧の電流補正値ΔPIや温度補正値ΔPTを算出するようにしているが、これに限らない。
以上、説明したように本実施の形態では、ソレノイドバルブ21への制御電流値Iが所定電流値範囲外であるとき、また、電子回路基板の温度Tが所定温度範囲外であるときに、図2に示すような電流値補正マップや温度補正マップを参照して油圧の電流補正値ΔPIや温度補正値ΔPTを算出するようにしているが、これに限らない。
すなわち、予めECU100の特性を調べて、制御電流値Iや電子回路基板の温度Tが所定範囲外のときに実際の制御電流値が大きめにずれるか、小さめにずれるか判定し、その結果をECU100のメモリに記憶しておいて、この特性を反映させて電流補正値ΔPIや温度補正値ΔPTを算出するようにしてもよい。
具体的には、例えば制御電流値が大きめにずれることが分かっている場合は、前記実施の形態と同じように負値である温度補正値ΔPTや電流補正値ΔPIを用いて油圧を補正する一方、制御電流値が小さめにずれることが分かっている場合は、温度補正値ΔPTや電流補正値ΔPの値は零とする(ΔPT=0、ΔPI=0)。こうすれば、不要な補正によってベルト伝達用クラッチC2への供給油圧が小さくなりすぎる心配がない。
また、前記実施の形態では、動力伝達装置2においてトルクコンバータ3よりも駆動輪10側にCVT5および変速ギヤ機構6が並列に設けられており、エンジン1からの駆動力を、CVT5を介して駆動輪10側へ伝達される第1動力伝達経路と、変速ギヤ機構6を介して駆動輪10側へ伝達される第2動力伝達経路とが成立するようになっているが、これにも限定されず、CVT5よりも駆動輪10側にベルト伝達用クラッチC2が設けられている構成であればよい。
また、前記実施の形態では、無段変速機構としてベルト式のCVT5を用いた例を示しているが、本発明はこれにも限定されず、例えばトロイダルCVTや静油圧式CVTなど、種々の無段変速機構を備えた動力伝達装置に適用することができる。
さらに、前記実施の形態では、ガソリンエンジンを搭載した車両の動力伝達装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ディーゼルエンジンなどの他のエンジンを搭載した車両の動力伝達装置にも適用可能である。また、車両の動力源についてはエンジンの他に電動モータ、あるいはエンジンと電動モータの両方を備えたハイブリッド形動力源であってもよい。
本発明は、車両に搭載される動力伝達装置に適用して、車両の急減速時に駆動輪側からCVTに入力するトルクを好適に制限し、その耐久性の確保に有利なものなので、例えば乗用車などに適用して効果が高い。
2 動力伝達装置
5 CVT(無段変速機構)
10 駆動輪
20 油圧制御回路
21 ソレノイドバルブ
100 ECU(制御ユニット、基本制御部、補正制御部)
C2 ベルト伝達用クラッチ(油圧クラッチ)
I 制御電流値
Ib 制御電流の基本値
T ECUの電子回路基板の温度(制御ユニットの温度)
5 CVT(無段変速機構)
10 駆動輪
20 油圧制御回路
21 ソレノイドバルブ
100 ECU(制御ユニット、基本制御部、補正制御部)
C2 ベルト伝達用クラッチ(油圧クラッチ)
I 制御電流値
Ib 制御電流の基本値
T ECUの電子回路基板の温度(制御ユニットの温度)
Claims (1)
- 車両に搭載された動力伝達装置の制御装置であって、
前記動力伝達装置は、入力を無段階に変速して出力可能な無段変速機構と、当該無段変速機構から駆動輪側への動力伝達経路に設けられ、動力の伝達を断接する油圧クラッチと、を備えており、
前記油圧クラッチへの供給油圧を制御するソレノイドバルブと、
前記ソレノイドバルブへ制御電流を出力する制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、
前記無段変速機構および駆動輪間での伝達力に見合う締結力を前記油圧クラッチが発生するように、前記制御電流の基本値を算出する基本制御部と、
前記制御ユニットの温度が所定範囲外のとき、所定範囲内のときに比べて前記供給油圧が小さくなるように前記基本値を補正する補正制御部と、を備えることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015230236A JP2017096434A (ja) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 動力伝達装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015230236A JP2017096434A (ja) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 動力伝達装置の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017096434A true JP2017096434A (ja) | 2017-06-01 |
Family
ID=58816539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015230236A Pending JP2017096434A (ja) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 動力伝達装置の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017096434A (ja) |
-
2015
- 2015-11-26 JP JP2015230236A patent/JP2017096434A/ja active Pending
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