JP2020168912A - Control device of vehicle and control method of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の制御装置および車両の制御方法に関し、特に無段変速機のベルトに備わるエレメントの脱落を抑制する技術に関する。 The present invention relates to a vehicle control device and a vehicle control method, and more particularly to a technique for suppressing a dropout of an element provided in a belt of a continuously variable transmission.
一対の可変プーリに対するベルトの接触径を変化させることにより変速比を無段階に調整可能な無段変速機として、動力を伝達する媒体ないしエレメントである複数の横方向部材を、リングまたは環状のバンドにより結束して構成されたベルトを備えるものが知られている。特許文献1には、このような無段変速機に適用されるベルトとして、概略コ字状に形成されたエレメントを備えるものが開示されている。このエレメントは、ベース部分と、ベース部分の両端から同方向に延びる一対のピラー部分と、を有し、1つのリングに対し、ピラー部分の間の開口を通じて装着される。 As a continuously variable transmission whose gear ratio can be adjusted steplessly by changing the contact diameter of the belt with respect to the pair of variable pulleys, a plurality of lateral members which are media or elements for transmitting power are formed into a ring or an annular band. It is known that the belt is provided by being tied together by a belt. Patent Document 1 discloses, as a belt applied to such a continuously variable transmission, a belt including an element formed in a substantially U-shape. This element has a base portion and a pair of pillar portions extending in the same direction from both ends of the base portion, and is mounted on one ring through an opening between the pillar portions.
エレメントを介して動力を伝達する無段変速機では、隣り合うエレメントの隙間(「エンドプレー」と呼ばれる)が拡大し、ベルトの全周にわたるエンドプレーの総量が増大する場合がある。このような状態では、エンドプレーが局所的に集中し、さらに、エレメントに横方向の力が加わることで、エレメントがリングから脱落することが懸念される。特許文献1のものでは、エレメントのピラー部分にフックが設けられ、リングに対してこのフックによりエレメントを係止させているが、エレメントに横方向の力がかかり、エレメントがリングに対して横方向に移動することで、フックによる係止が解除されるためである。エンドプレーの拡大は、リングに伸びが生じることによるほか、エレメントが他のエレメントにより圧迫されたり、エレメント同士が擦れて摩耗したりすることにより発生する。 In continuously variable transmissions that transmit power through elements, the gap between adjacent elements (called "end play") may increase, increasing the total amount of end play over the entire circumference of the belt. In such a state, the end play is locally concentrated, and there is a concern that the element may fall out of the ring due to the lateral force applied to the element. In Patent Document 1, a hook is provided on the pillar portion of the element, and the element is locked to the ring by this hook. However, a lateral force is applied to the element, and the element is lateral to the ring. This is because the lock by the hook is released by moving to. The expansion of the end play is caused by the ring being stretched, the elements being pressed by other elements, and the elements being rubbed against each other and worn.
本発明は、以上の問題を考慮し、リングを受ける受容部がベルトの径方向に開口するエレメントの、リングからの脱落を抑制可能な車両の制御装置および車両の制御方法を提供することを目的とする。 In consideration of the above problems, it is an object of the present invention to provide a vehicle control device and a vehicle control method capable of suppressing the element whose receiving portion receiving the ring opens in the radial direction of the belt from falling off from the ring. And.
本発明は、エンジン及び無段変速機が搭載された車両を制御する車両の制御装置である。無段変速機は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに掛け渡されたベルトであって、リングと、リングにより結束された複数のエレメントであって、ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し、受容部に前記リングを受ける複数のエレメントと、を有するベルトと、を含んで構成される。車両の制御装置は、エレメントがリングから脱落する可能性の高い運転状態を検知したときには、エンジンの出力トルクを制限する。 The present invention is a vehicle control device that controls a vehicle equipped with an engine and a continuously variable transmission. A continuously variable transmission is a primary pulley, a secondary pulley, a belt spanned by the primary pulley and the secondary pulley, and a ring and a plurality of elements bound by the ring, which are open in the radial direction of the belt. Each of the receiving portions has a receiving portion, and the receiving portion includes a plurality of elements for receiving the ring, and a belt having the receiving portion. The vehicle control device limits the output torque of the engine when it detects a driving condition in which the element is likely to fall out of the ring.
この形態によれば、エンジンの出力トルクを制限することで、無段変速機に入力されるトルクが小さくなるので、エレメントに加わる応力を減少させることができる。これにより、エレメントの圧縮つぶれ量が小さくなり、エレメント間の隙間の総量が大きくなることを防止できる。したがって、エレメントの脱落を抑制できる。 According to this form, by limiting the output torque of the engine, the torque input to the continuously variable transmission is reduced, so that the stress applied to the element can be reduced. As a result, it is possible to prevent the amount of compression collapse of the element from becoming small and the total amount of gaps between the elements from becoming large. Therefore, it is possible to suppress the element from falling off.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(車両駆動系の構成)
図1は、本発明の一実施形態に係るエンジン1と無段変速機2を備える車両100の動力伝達系(以下「駆動系」という)P1の全体構成を概略的に示している。
(Vehicle drive system configuration)
FIG. 1 schematically shows an overall configuration of a power transmission system (hereinafter referred to as “drive system”) P1 of a
本実施形態に係る駆動系P1は、車両100の駆動源としてエンジン1を備え、エンジン1と左右の駆動輪5、5とをつなぐ動力伝達経路上に無段変速機2を備える。エンジン1と無段変速機2とは、トルクコンバータを介して接続することが可能である。無段変速機2は、エンジン1から入力した回転動力を所定の変速比で変換し、ディファレンシャルギア3を介して駆動輪5に出力する。
The drive system P1 according to the present embodiment includes an engine 1 as a drive source for the
エンジン1は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関であり、走行用駆動源として機能する。 The engine 1 is an internal combustion engine that uses gasoline, light oil, or the like as fuel, and functions as a driving source for traveling.
無段変速機2は、変速要素として入力側にプライマリプーリ21を備えるとともに、出力側にセカンダリプーリ22を備える。無段変速機2は、プライマリプーリ21およびセカンダリプーリ22に掛け渡された金属ベルト23を備え、これらのプーリ21、22における金属ベルト23の接触部半径の比を変化させることで、変速比を無段階に変更することが可能である。
The continuously
プライマリプーリ21およびセカンダリプーリ22は、固定シーブ21a、22aと、固定シーブ21a、22aに対して同軸に、固定シーブ21a、22aの回転中心軸Cp、Csに沿って軸方向に移動可能に設けられた可動シーブ21b、22bと、を備える。無段変速機2の入力軸に対してプライマリプーリ21の固定シーブ21aが接続され、出力軸に対してセカンダリプーリ22の固定シーブ22aが接続されている。無段変速機2の変速比は、プライマリプーリ21およびセカンダリプーリ22の可動シーブ21b、22bに作用する作動油の圧力を調整し、固定シーブ21a、22aと可動シーブ21b、22bとの間に形成されるV溝の幅を変化させることで制御される。
The
本実施形態では、無段変速機2の作動圧の発生源として、エンジン1または図示しない電動モータを動力源とするオイルポンプ6を備える。オイルポンプ6は、変速機オイルパンに貯蔵されている作動油を昇圧させ、これを元圧として、所定の圧力の作動油を、油圧制御回路7を介して可動シーブ21b、22bの油圧室に供給する。図1は、油圧制御回路7から油圧室への油圧供給経路を、矢印付きの点線により示している。
In the present embodiment, an oil pump 6 powered by an engine 1 or an electric motor (not shown) is provided as a source of operating pressure of the continuously
無段変速機2から出力された回転動力は、所定の減速比に設定された最終ギア列(いずれも図示せず)およびディファレンシャルギア3を介して駆動軸4に伝達され、駆動輪5を回転させる。
The rotational power output from the continuously
車両100は、電動ブレーキ装置30を備える。電動ブレーキ装置30はブレーキコントローラ301からの指令に基づいて制動力を発生させる。
The
(制御システムの構成および基本動作)
エンジン1および無段変速機2の動作は、エンジンコントローラ101、変速機コントローラ201により夫々制御される。エンジンコントローラ101、変速機コントローラ201及びブレーキコントローラ301は、いずれも電子制御ユニットとして構成され、中央演算装置(CPU)、RAMおよびROM等の各種記憶装置、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータからなる。エンジンコントローラ101、変速機コントローラ201、及びブレーキコントローラ301は、CAN規格のバスを介して互いに通信可能に接続されている。本実施形態では、エンジンコントローラ101、変速機コントローラ201、及びブレーキコントローラ301が、車両100を制御する「制御装置」に相当する。
(Control system configuration and basic operation)
The operations of the engine 1 and the continuously
エンジンコントローラ101は、エンジン1の運転状態を検出する運転状態センサの検出信号を入力し、運転状態をもとに所定の演算を実行し、エンジン1の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期等を設定する。エンジン1は、エンジンコントローラ101からの指令に基づいて回転速度、トルク等が制御される。運転状態センサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量(以下「アクセル開度」という)を検出するアクセルセンサ111、エンジン1の回転速度を検出する回転速度センサ112、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ113等が設けられるほか、図示しないエアフローメータ、スロットルセンサ、燃料圧力センサおよび空燃比センサ等が設けられている。エンジンコントローラ101には、これらのセンサの検出信号が入力される。
The
無段変速機2の制御に関連して、車両100の走行速度を検出する車速センサ211、無段変速機2の入力軸の回転速度を検出する入力側回転速度センサ212、無段変速機2の出力軸の回転速度を検出する出力側回転速度センサ213、無段変速機2の作動油の温度を検出する油温センサ214、シフトレバーの位置を検出するシフト位置センサ215等が設けられている。本実施形態では、以上に加え、加速度センサ216、操舵角センサ217、サスペンションストロークセンサ218、カメラセンサ219、およびカーナビゲーション装置221等が設けられている。変速機コントローラ201には、エンジンコントローラ101から、アクセル開度等、エンジン1の運転状態に関する情報が入力されるほか、これらのセンサの検出信号が入力される。
The
ブレーキコントローラ301は、図示しないフットブレーキの踏力に応じ制動力を発生させるように電動ブレーキ装置30を制御する。また、ブレーキコントローラ301は、予め定められた条件が成立したときには、フットブレーキが踏み込まれていなくても、予め定められた制動力を発生させるように電動ブレーキ装置30を制御する。
The
加速度センサ216は、車体に対して横方向(つまり、水平であり、車両100の直進方向に垂直な方向)に作用する加速度(以下「横方向加速度」という)を検出する。本実施形態では、金属ベルト23の延伸方向、換言すれば、プライマリプーリ21またはセカンダリプーリ22の回転中心軸Cp、Csに垂直な水平方向が車両100の直進方向と一致し、金属ベルト23の周方向および径方向に垂直な方向が車両100の横方向に一致する。よって、加速度センサ216により検出される横方向加速度は、金属ベルト23またはその動力伝達媒体であるエレメント231に対して横方向に作用する加速度ないし力(つまり、慣性力)の大きさを示す。
The
操舵角センサ217は、車両100の操舵角を検出する。本実施形態では、ステアリングホイールの基準角位置に対する回転角(つまり、ステアリングホイールの切れ角)を検出する。
The
サスペンションストロークセンサ218は、車両100の姿勢を検出する手段として設けられ、本実施形態では、前輪または後輪の左右両側のサスペンション装置に取り付けられた一対のストロークセンサにより構成される。本実施形態では、左右一対のストロークセンサからなるサスペンションストロークセンサ218の検出信号をもとに、車両100に生じている横方向の揺れ(以下「横揺れ」という場合がある)を判定するが、サスペンションストロークセンサ218として、前輪および後輪双方の左右サスペンション装置にストロークセンサが夫々取り付けられてもよく、これにより、横揺れの判定に対する前後方向の揺れあるいは傾きの影響を排除することが可能となる。
The
サスペンションストロークセンサ218は、ショックアブソーバに備わるピストンロッドの変位を検出する変位センサにより具現可能であり、サスペンションアームの角度を検出する角度センサによっても可能である。
The
カメラセンサ219は、車両100が現在走行中の道路または路面の状態を検出する手段として設けられている。カメラセンサ219により撮影された画像または映像を解析することで、道路または路面の状態として、路面の凹凸の有無およびその大きさを判断することが可能である。
The
カーナビゲーション装置221は、道路地図情報を有するとともに、GPSセンサを内蔵し、GPSセンサにより取得される車両100の現在位置(例えば、緯度および経度により表示される絶対位置)を道路地図情報と照合することで、車両100の道路地図上での位置を検出する。本実施形態において、カーナビゲーション装置221は、道路または路面の状態を検出する他の手段として、カメラセンサ219に代替するかまたはこれを補完する。
The
変速機コントローラ201は、変速に関する基本的な制御として、シフト位置センサ215からの信号に基づき運転者により選択されたシフトレンジを判定するとともに、アクセル開度および車速等に基づき、無段変速機2の目標変速比を設定する。そして、変速機コントローラ201は、オイルポンプ6が生じさせる油圧を元圧として、プライマリプーリ21およびセカンダリプーリ22の可動シーブ21b、22bに対して目標変速比に応じた所定の油圧が作用するように、油圧制御回路7に制御信号を出力する。
The
(無段変速機の構成)
図2は、本実施形態に係る無段変速機2の構成を、図1に示すx−x線断面により示している。
(Construction of continuously variable transmission)
FIG. 2 shows the configuration of the continuously
本実施形態において、無段変速機2は、一対の可変プーリ、具体的には、プライマリプーリ21およびセカンダリプーリ22と、これら一対のプーリ21、22に掛け渡された金属ベルト23と、を備える。図2は、断面で示す都合上、プライマリプーリ21の可動シーブ21bと、セカンダリプーリ22の固定シーブ22aと、金属ベルト23と、を示している。無段変速機2は、プッシュベルト式であり、金属ベルト23は、動力伝達媒体である複数のエレメント231をその板厚方向に並べ、リング232(「フープ」または「バンド」と呼ばれる場合もある)により互いに結束することで構成される。
In the present embodiment, the continuously
図3は、本実施形態に係るエレメント231の構成を、金属ベルト23の周方向に垂直な断面により示している。
FIG. 3 shows the configuration of the
本実施形態において、金属ベルト23のリング232は、複数のリング部材232a〜232dを互いに積層して構成された1つのリングであり、この1つのリング232に複数のエレメント231が装着されて、金属ベルト23が構成される。リング232が1つであることから、本実施形態に係る金属ベルト23は、モノリング式の金属ベルトまたは単に「モノベルト」と呼ばれる場合がある。図3は、リング部材が4つ(232a〜232d)の場合を示すが、リング部材の数がこれに限定されるものでないことは、いうまでもない。
In the present embodiment, the
エレメント231は、概して、基部231aと、基部231aの延伸方向に垂直に、互いに同方向に延びる一対の側部231b、231bと、から構成され、本実施形態では、全体として、概略コ字状をなしている。基部231aは、サドル部分とも呼ばれ、リング232を横断するだけの長さを有し、その両端に、プライマリプーリ21およびセカンダリプーリ22の各シーブ21a、21b、22a、22bに対する接触面が形成されている。基部231aの延伸方向は、エレメント231の幅方向であり、金属ベルト23の横方向Lに一致する。側部231bは、ピラー部分とも呼ばれ、リング232を挟む各側で基部231aに接続し、その延伸方向は、エレメント231の高さ方向であり、金属ベルト23の径方向Rに一致する。これら一対の側部231b、231bの互いに向き合う内面と基部231aの上面とにより、横方向Lに垂直な方向、つまり、金属ベルト23の径方向Rに開口するエレメント231の受容部231rが形成される。本実施形態において、受容部231rが開口する方向は、金属ベルト23の径方向Rに関して外向きである。エレメント231は、受容部231rにリング232を受ける状態で、金属ベルト23の内周側からリング232に装着される。
The
エレメント231は、受容部231rを形成する左右夫々の側部231bに、その内面から内向きに突出するフックないし挟持片fを有し、リング232に装着された状態で、基部231aとこれらのフックfとの間にリング232が保持される。エレメント231は、左右両方の側部231b、231bに、受容部231rの空間を部分的に、横方向Lに拡張させる、一対の切欠きnを有する。切欠きnは、フックfに可撓性を持たせ、リング232を押さえつける力を付与するとともに、エレメント231の装着時にリング232の逃げとなる空間を形成するものである。
The
図4(a)〜4(c)は、金属ベルト23の組立方法、具体的には、エレメント231のリング232に対する装着手順を時系列に示している。図4は、図示の便宜上、リング232の姿勢を変えて手順を示すが、実際の装着時では、エレメント231の向きが変えられることは、いうまでもない。
4 (a) to 4 (c) show a method of assembling the
初めに、エレメント231をリング232に対して傾けた状態として、リング232の内周側に配置し、エレメント231の受容部231rに、リング232の一方の側縁を挿入する。そして、エレメント231を、基部231aをリング232に近付けるように移動させ、図4(a)に示すように、基部231aと一方の側部231bに備わるフック(同図に示す状態では、左側の側部231bに備わるフック)fとの間を通じて、リング232の側縁を切欠きnに到達させる。
First, the
次いで、図4(b)に示すように、エレメント231を、基部231aとフックfとの間に位置するリング232の部分を中心として回転させ(同図に示す状態では、時計回りとは反対に回転させ)、エレメント231のリング232に対する傾斜を解消させる。この状態で、エレメント231は、基部231aがリング232に平行となる。
Then, as shown in FIG. 4B, the
エレメント231の基部231aをリング232に平行な状態とした後、図4(c)に示すように、エレメント231を、リング232に対し、リング232の側縁を切欠きnから出す方向に相対的に移動させ(同図に示す状態では、エレメント231を左側に移動させ)、リング232を基部231aの中心に配置させる。これにより、1つのエレメント231の装着が完了する。
After the
このような手順を金属ベルト23の全周にわたる全てのエレメント231に対して繰り返すことで、金属ベルト23が完成する。リング232の張力により、さらに、エレメント231の前面に設けられた凸部p(図3)と隣り合うエレメント231の背面に設けられた凹部との係合により、前後のエレメント231が互いに結束される。
By repeating such a procedure for all the
ところで、エレメント231を動力伝達媒体とする無段変速機2では、隣り合うエレメント231の隙間であるエンドプレーが拡大し、金属ベルト23の全周にわたるエンドプレーの総量が増大する場合がある。具体的には、エレメント231が他のエレメント231により圧迫されて押し潰された場合(以下では、「圧縮潰れ」ともいう。)や、エレメント231を束ねるリング232に弾性的または塑性的な変形による伸びが生じた場合、エレメント231同士が擦れて摩耗したりする場合である。
By the way, in the continuously
このような状態でエンドプレーが局所的に集中し、さらに、エレメント231に対し、金属ベルト23の周方向および径方向に垂直な方向(つまり、横方向)の力が加わると、エレメント231がリング232に対して横方向に移動する。これにより、図4を参照して先に説明した手順とは逆の手順により、エレメント231がリング232から脱落する懸念がある。
In such a state, the end play is locally concentrated, and when a force is applied to the
つまり、(1)エレメント間の隙間の総量が大きくなること。(2)エレメント間の隙間が集中すること。(3)エレメントが横に移動すること。という3つの条件が重なると、エレメント231がリング232から脱落する可能性がある。
That is, (1) the total amount of gaps between elements becomes large. (2) The gaps between the elements are concentrated. (3) The element moves sideways. If these three conditions are met, the
図2は、エンドプレーEPが局所的に集中した状態を示し、図5は、理解を容易にするため、金属ベルト23のエンドプレーEPが集中した部分を、拡大視により模式的に示している。図2において、金属ベルト23のうち、点線で示す範囲AおよびBでエンドプレーEPが集中している。エンドプレーEPの集中により、隣り合うエレメント231の間に単に隙間ができるだけでなく、凸部pが凹部から出て、それらの係合が解除され、エレメント231がリング232に対して横方向に移動可能な状態にあることが分かる。
FIG. 2 shows a state in which the end play EP is locally concentrated, and FIG. 5 schematically shows a portion of the
このように、エレメント231がリング232からはずれて脱落するためには、エレメント231間の隙間(エンドプレー)が広がって、あるエレメント231の前後の凸部pと凹部との係合が双方ともはずれなければならない。
In this way, in order for the
あるエレメント231の前後にエンドプレーが生じるシーンの1つとして、金属ベルト23の周速が減速していることが考えられる。このように減速している状況では、セカンダリプーリ22に駆動輪5側から減速力が作用する。このため、セカンダリプーリ22の出口付近においては、あるエレメント231の速度は、その前に位置するエレメント231の速度よりも遅くなる。これにより、あるエレメント231の前後にエンドプレーが生じやすい。
It is conceivable that the peripheral speed of the
さらに、凸部pと凹部の係合がはずれるのに十分な大きさのエンドプレーが生じる要件として、エレメント231の圧縮潰れが大きな状態、即ち金属ベルト23の伝達するトルクが大きいことが考えられる。このように、金属ベルト23の伝達するトルクが大きい状況では、プライマリプーリ21からエレメント231に大きな力が作用する。このため、プライマリプーリ21の出口付近においては、エレメント231が圧縮された状態になる。
Further, as a requirement that an end play having a size sufficient to disengage the convex portion p and the concave portion is generated, it is considered that the
そこで、本実施形態では、このような運転状況、言い換えると、エレメント231がリング232から脱落する可能性の高い運転状態を検知した場合に、エレメント231のリング232からの脱落を抑制するための所定の制御(以下「脱落抑制制御」という)を実行する。本実施形態における脱落抑制制御では、エンジン1の出力トルクを通常制御による運転時よりも低減させ、プライマリプーリ21に入力されるトルクを低減させる。
Therefore, in the present embodiment, when such an operating state, in other words, an operating state in which the
以下に、図6を参照しながら、本実施形態に係る脱落抑制制御について具体的に説明する。図6は、本実施形態に係る脱落抑制制御の基本的な流れをフローチャートにより示している。 Hereinafter, the dropout suppression control according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 shows a basic flow of the dropout suppression control according to the present embodiment by a flowchart.
本実施形態において、脱落抑制制御は、変速機コントローラ201及びエンジンコントローラ101により実行される。変速機コントローラ201及びエンジンコントローラ101は、図6に示す制御ルーチンを所定の周期で実行するようにプログラムされている。脱落抑制制御を実行するのは、変速機コントローラ201及びエンジンコントローラ101以外の他のコントローラであってもよい。
In the present embodiment, the dropout suppression control is executed by the
S1では、車両の運転状態を読み込む。具体的には、脱落抑制制御に関する運転状態として、エンジンコントローラ101から入力されたアクセル開度APOに加え、車速センサ211、シフト位置センサ215および加速度センサ216により検出された車速、シフト位置および前後方向加速度を読み込む。
In S1, the driving state of the vehicle is read. Specifically, as the operating state related to the dropout suppression control, in addition to the accelerator opening APO input from the
S2では、車両が勾配路にあるか否かを判定する。勾配路にあるか否かの判定は、前後方向加速度をもとに行うことが可能である。勾配路にある場合は、S3へ進み、勾配路にない場合は、S7へ進む。 In S2, it is determined whether or not the vehicle is on a slope. Whether or not the vehicle is on a slope can be determined based on the acceleration in the front-rear direction. If it is on a slope, proceed to S3, and if it is not on a slope, proceed to S7.
S3では、無段変速機2のシフトレンジとして、走行レンジ(ドライブまたはリバース等の走行可能レンジであり、パーキングまたはニュートラル等の停止レンジでないレンジ)が選択されているか否かを判定する。つまり、S2および3の処理を通じ、車両が勾配路を走行しているか否かを判定するのである。走行レンジが選択されている場合は、S4へ進み、走行レンジ以外のシフトレンジ(例えば、ニュートラルレンジ)が選択されている場合は、S7へ進む。
In S3, it is determined whether or not a traveling range (a traveling range such as drive or reverse and not a stopping range such as parking or neutral) is selected as the shift range of the continuously
S4では、アクセル開度および車速が計測されている場合(つまり、アクセル開度および車速がいずれも0でない場合)に、エレメント231の脱落を生じさせる可能性があるエンドプレーEPが発生する領域として、車両の運転条件(具体的には、アクセル開度および車速)に関して予め設定されたエンドプレー発生領域にあるか否かを判定する。エンドプレー発生領域は、金属ベルト23に加わる力のつり合いに関する運動方程式を解き、対象とするエレメント231(具体的には、図2に示す範囲Aにあるエレメント)に対し、上記エンドプレーEPを生じさせるほどの力が隣り合うエレメント231同士の間を開く方向に加わるか否かを計算することで定めることが可能である。このように、エンドプレー発生領域は、プーリ21、22の半径のほか、金属ベルト23の弾性係数等、動力伝達系の仕様によっても変化するため、これらのパラメータに応じて適宜に設定されるのが好ましい。エンドプレー発生領域にある場合は、S5へ進み、ない場合は、S6へ進む。
In S4, when the accelerator opening and the vehicle speed are measured (that is, when neither the accelerator opening nor the vehicle speed is 0), as an area where end play EP that may cause the
S5では、脱落抑制制御として、エンジン1のトルクを通常制御による運転時よりも低減させる。本実施形態では、アクセル開度APOに拘らず、スロットルを閉じたままとし、アクセル開度APOに応じた制動力をブレーキ装置により生じさせる。 In S5, as the dropout suppression control, the torque of the engine 1 is reduced as compared with the operation by the normal control. In the present embodiment, the throttle is kept closed regardless of the accelerator opening APO, and the braking force corresponding to the accelerator opening APO is generated by the braking device.
S6では、脱落抑制制御を行わず、通常制御を維持する。 In S6, the dropout suppression control is not performed, and the normal control is maintained.
このように、本実施形態によれば、アクセル開度および車速に基づき、勾配路の走行中、エンドプレーEPが集中する運転条件にあることを検知した場合に、脱落抑制制御を実行することで、エレメント231のリング232からの脱落を抑制することが可能である。そして、脱落抑制制御を実行し、例えば、エンジン1のトルクを低減させ、プライマリプーリ21に入力されるトルクを低減させることで、エンドプレーセンサ217等、専用のセンサの追加を要することなく、エンドプレーの拡大を抑制し、エレメント231の脱落を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, when it is detected that the end play EP is in a concentrated driving condition while traveling on a slope road based on the accelerator opening degree and the vehicle speed, the dropout suppression control is executed. , It is possible to prevent the
このように、本実施形態では、車両100が勾配路にあることを検知したとき、つまり、エレメント231がリング232から脱落する可能性の高い運転状態を検知したときには、エンジン1の出力トルクを制限する。これにより、エンドプレーの拡大を抑制し、エレメント231の脱落を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the output torque of the engine 1 is limited when it is detected that the
以下、本実施形態により得られる効果について述べる。 Hereinafter, the effects obtained by the present embodiment will be described.
第1に、エレメント231がリング232から脱落する可能性の高い運転状態を検知した場合に、脱落抑制制御を実行することで、エレメント231のリング232からの脱落を抑制することが可能となる(請求項1、2、7に対応する効果)。
First, when an operating state in which the
ここで、脱落抑制制御として、通常制御による運転時よりもエンジン1のトルクを低減させることで、比較的簡単な方法でエンドプレーの拡大を抑制し、エレメント231の脱落を抑制することができる(請求項3に対応する効果)。エンドプレーに拡大がなければ、例えエンドプレーが局所的に集中するような条件にあったとしてもエレメント231が脱落するほどの隙間は生じないからである。
Here, as the dropout suppression control, by reducing the torque of the engine 1 as compared with the operation by the normal control, the expansion of the end play can be suppressed by a relatively simple method, and the dropout of the
特に、車両100が勾配路にあるときには、エレメント231がリング232から脱落する可能性が高い。このため、脱落抑制制御を実行することで、エレメント231のリング232からの脱落を抑制することが可能となる(請求項4に対応する効果)。
In particular, when the
第2に、脱落抑制制御として、エンジン1のトルクを低減させることで、プライマリプーリ21に入力されるトルクを低減させ、これにより、エレメント231の圧迫による潰れを抑制することを可能として、エンドプレーの拡大を効果的に抑制することができる(請求項1、2、7に対応する効果)。
Secondly, as a dropout suppression control, the torque of the engine 1 is reduced to reduce the torque input to the
第3に、脱落抑制制御として、エンジン1の出力トルクを制限することに加え、電動ブレーキ装置30を作動させる。これにより、プライマリプーリ21に入力されるトルクをより低減させることができる(請求項5に対応する効果)。
Thirdly, as a dropout suppression control, in addition to limiting the output torque of the engine 1, the
次に、図7を参照しながら、脱落抑制制御の変形例について説明する。図7は、変形例に係る脱落抑制制御の基本的な流れをフローチャートにより示している。 Next, a modified example of the dropout suppression control will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 shows a basic flow of the dropout suppression control according to the modified example by a flowchart.
S101では、車両100の運転状態を読み込む。本実施形態では、脱落抑制制御に関する運転状態として、操舵角Astrおよび車速VSPを読み込む。
In S101, the driving state of the
S102では、操舵角Astrおよび車速VSPをもとに、車両100の横方向加速度ACClを算出する。横方向加速度ACClの計算は、操舵角Astrから車両100の旋回半径φtrnを算出し、旋回半径φtrnおよび車速VSPを、次式(1)に代入することによる。先に述べたように、無段変速機2の配置により、横方向加速度ACClは、金属ベルト23およびエレメント231に対して横方向に作用する加速度であり、エレメント231に対して同方向に作用する力の大きさを規定する。
In S102, the lateral acceleration ACCl of the
VSP/φtrn=ACCl …(1) VSP / φtrn = ACCl ... (1)
S103では、横方向加速度ACClが所定値ACCthr以上であるか否かを判定する。横方向加速度ACClが所定値ACCthr以上である場合は、エレメント231がリング232から脱落する可能性の高い運転状態であると判定してS104へ進み、所定値ACCthr未満である場合は、エレメント231がリング232から脱落する可能性の低い運転状態であると判定してS105へ進む。
In S103, it is determined whether or not the lateral acceleration ACCl is equal to or higher than the predetermined value ACCthr. If the lateral acceleration ACCl is equal to or greater than the predetermined value ACCthr, it is determined that the
S104では、エレメント231に対し、エレメント231に対する横方向の力が加わる運転状態であるとして、脱落抑制制御を実行する(このような状況を、以下「エレメント231に対する横方向の力の作用がある」と略して表す場合がある)。具体的には、エンジン1のトルクを通常制御による運転時よりも低減させることで、プライマリプーリ21に入力されるトルクを低減させる。
In S104, it is assumed that the
S105では、脱落抑制制御を行わず、通常制御を維持する。 In S105, the dropout suppression control is not performed, and the normal control is maintained.
以下、本変形例により得られる効果について述べる。 Hereinafter, the effects obtained by this modification will be described.
第1に、金属ベルト23のエレメント231に対し、リング232に対する横方向の位置ずれを生じさせる力(エレメント231に対する横方向の力)の作用があることを検知した場合に、脱落抑制制御を実行することで、エレメント231のリング232からの脱落を抑制することが可能となる(請求項6に対応する効果)。
First, when it is detected that the
ここで、脱落抑制制御として、通常制御による運転時よりもエンジン1のトルクを低減させることで、比較的簡単な方法でエンドプレーの拡大を抑制し、エレメント231の脱落を抑制することができる。エンドプレーに拡大がなければ、例えエンドプレーが集中するような条件にあったとしてもエレメント231が脱落するほどの隙間は生じないからである。
Here, as the dropout suppression control, by reducing the torque of the engine 1 as compared with the operation by the normal control, the expansion of the end play can be suppressed by a relatively simple method, and the dropout of the
第2に、脱落抑制制御として、エンジン1のトルクを低減させることで、プライマリプーリ21に入力されるトルクを低減させ、これにより、エレメント231の圧迫による潰れを抑制することを可能として、エンドプレーの拡大を効果的に抑制することができる。
Secondly, as a dropout suppression control, the torque of the engine 1 is reduced to reduce the torque input to the
第3に、脱落抑制制御に関する運転状態として、操舵角Astrおよび車速VSPを検出することで、車両100に既に備わるセンサを用いてエレメント231に対する横方向の力の作用があることを判定し、脱落抑制制御を実行することができる。
Thirdly, by detecting the steering angle Astr and the vehicle speed VSP as the driving state related to the dropout suppression control, it is determined that there is a lateral force acting on the
本実施形態では、操舵角Astrを検出し、これに基づく計算により、横方向加速度ACClを検出した。しかし、横方向加速度ACClの検出は、これに限定されるものではなく、加速度センサ216の出力値によることも可能である。これにより、横方向加速度ACClをより直接的に検出し、演算負荷の軽減を図ることができる。
In the present embodiment, the steering angle Astr is detected, and the lateral acceleration ACCl is detected by the calculation based on this. However, the detection of lateral acceleration ACCl is not limited to this, and it is also possible to use the output value of the
さらに、本実施形態では、操舵角Astrから車両100の旋回半径φtrnを算出し、旋回半径φstrと車速VSPとから、横方向加速度ACClを算出したが、車両100の旋回半径φtrnに代えて道路の曲率半径を採用し、曲率半径と車速VSPとから、旋回半径φtrnによる場合と同様にして横方向加速度ACClを算出してもよい。これにより、エレメント231に対する横方向の力の作用があることを予測し、脱落抑制制御をより適切な時期に実行することが可能となる。例えば、車両100が大きな曲率半径の道路に進入する前に、エンジン1のトルクを低減させ、エンドプレーの拡大を予め抑制しておくことができる。道路の曲率半径は、道路地図情報に付随するナビゲーション情報として、カーナビゲーション装置221から取得することが可能である。
Further, in the present embodiment, the turning radius φtrn of the
以上の説明では、横方向加速度ACClをもとに、エレメント231に対する横方向の力の作用があるか否かを判定した。しかし、この判定は、横方向加速度ACClによるばかりでなく、車体の横揺れの有無およびその大きさを判定することにより行うことも可能である。
In the above description, it is determined whether or not there is an action of a lateral force on the
図8は、この場合の例として、本実施形態に係る脱落抑制制御の変形例の流れをフローチャートにより示している。 As an example in this case, FIG. 8 shows a flow chart of a modified example of the dropout suppression control according to the present embodiment.
S201では、脱落抑制制御に関する車両100の運転状態として、前輪または後輪に備わるサスペンション装置のストローク量STRr、STRlを読み込む。具体的には、右前輪および左前輪のサスペンションストローク量か、右後輪および左後輪のサスペンションストローク量か、を検出する。サスペンションストローク量STRr、STRlの検出は、サスペンションストロークセンサ218による。既に述べたように、前輪および後輪双方の左右サスペンションストローク量STRfr、STRfl、STRrr、STRrlを検出してもよい。
In S201, the stroke amounts STRr and STRl of the suspension device provided on the front wheel or the rear wheel are read as the driving state of the
S202では、サスペンションストローク量STRr、STRlをもとに、横揺れ表示値Irllを算出する。横揺れ表示値Irllは、車体に生じている横方向の揺れの大きさを示す指標であり、これが大きいほど、横揺れが大きいことを示す。本実施形態では、右側のサスペンションストローク量STRrの単位時間当たりの変化量(以下「サスペンションストローク変化量」という)ΔSTRrと、左側のサスペンションストローク変化量ΔSTRlと、の差(=ΔSTRr−ΔSTRl)を算出し、このストローク変化量偏差Dstrを横揺れ表示値Irllに設定する。 In S202, the roll display value Irll is calculated based on the suspension stroke amounts STRr and STRl. The roll display value Irll is an index showing the magnitude of the lateral shake occurring in the vehicle body, and the larger this is, the larger the roll is. In the present embodiment, the difference (= ΔSTRr−ΔSTRl) between the right suspension stroke amount STRr change amount per unit time (hereinafter referred to as “suspension stroke change amount”) ΔSTRr and the left suspension stroke amount change amount ΔSTRl is calculated. Then, this stroke change amount deviation Dstr is set to the roll display value Irll.
S203では、横揺れ表示値Irllが所定値Ithr以上であるか否かを判定する。横揺れ表示値Irllが所定値Ithr以上である場合は、S204へ進み、所定値Ithr未満である場合は、S205へ進む。 In S203, it is determined whether or not the rolling display value Irll is equal to or greater than the predetermined value Isr. If the rolling display value Irll is greater than or equal to the predetermined value Isr, the process proceeds to S204, and if it is less than the predetermined value Isr, the process proceeds to S205.
S204では、横揺れが大きく、エレメント231に対し、リング232に対する横方向の位置ずれを生じさせる力の作用があるとして、脱落抑制制御を実行する。先に述べたのと同様に、エンジン1のトルクを通常制御による運転時よりも低減させることで、プライマリプーリ21に入力されるトルクを低減させ、エンドプレーの拡大を抑制する。
In S204, the dropout suppression control is executed on the assumption that the
S205では、脱落抑制制御を行わず、通常制御を維持する。 In S205, the dropout suppression control is not performed, and the normal control is maintained.
このように、車体に生じている横揺れの大きさを判定し、横揺れが大きく、エレメント231に対して横方向の位置ずれを生じさせる力の作用がある場合に、脱落抑制制御(例えば、エンジン1のトルクを低減させること)を実行することで、現在走行中の道路または路面の状態に起因した力の作用の有無を判定し、例えば、路面の凹凸により力の作用がある場合に、エレメント231のリング232からの脱落を抑制することが可能となる(請求項6に対応する効果)。
In this way, when the magnitude of the rolling motion occurring in the vehicle body is determined and the rolling motion is large and there is an action of a force that causes a lateral displacement with respect to the
そして、横揺れの大きさを示す横揺れ表示値Irllの算出に、サスペンションストローク量STRr、STRlを採用したことで、車体に生じている横揺れをより確実に検出し、エレメント231の脱落を抑制することができる。
Then, by adopting the suspension stroke amounts STRr and STRl for the calculation of the rolling display value Irll indicating the magnitude of the rolling, the rolling generated in the vehicle body is detected more reliably and the
道路または路面の状態は、カメラセンサ219により撮影された画像または映像を解析することによっても判定することが可能である。これにより、横揺れを生じさせる道路または路面を実際に走行する前に、エレメント231に対する横方向の力の作用があることを予測し、脱落抑制制御をより適切な時期に実行することができる。
The state of the road or road surface can also be determined by analyzing the image or video captured by the
さらに、道路または路面の状態は、カメラセンサ219によるばかりでなく、カーナビゲーション装置221から得られるナビゲーション情報によっても判断することが可能である。例えば、車両100の進行方向に工事中の道路があったり、路面の凹凸または起伏が続く道路があったりする場合に、エレメント231に対する横方向の力の作用があることを予測するのである。
Further, the state of the road or the road surface can be determined not only by the
以上の説明では、エレメント231に対し、リング232に対する横方向の位置ずれを生じさせる力の作用があることを、横方向加速度ACClまたは横揺れ表示値Irllをもとに判定し、エレメント231に対してそのような力の作用がある場合に、脱落抑制制御を実行することとした。しかし、脱落抑制制御を実行するか否かの判定は、エレメント231に対する力の作用の有無を判定することに限らず、エレメント231に、リング232に対する横方向の位置ずれが生じているか否かを判定することによっても可能である。エレメント231にそのような位置ずれが現に生じている場合に、脱落抑制制御を実行するのである。
In the above description, it is determined that the
(他の実施形態の説明)
図9は、本発明の他の実施形態に係る車両の駆動系P2の全体構成を概略的に示している。
(Explanation of other embodiments)
FIG. 9 schematically shows the overall configuration of the vehicle drive system P2 according to another embodiment of the present invention.
本実施形態では、車両の駆動源として、第1駆動源であるエンジン1に加え、第2駆動源である電動モータ81を備える。電動モータ81は、発電機としても、発動機としても動作可能なモータジェネレータであり、駆動輪5、5に対し、無段変速機2を介さずに動力を伝達可能に配設されている。ここで、「無段変速機を介さずに」とは、無段変速機2による変速を介さない、という意味であり、エンジン1と駆動輪5、5とをつなぐ動力伝達経路上で、無段変速機2と駆動輪5、5との間に配置される場合に限らず、セカンダリプーリ22の出力軸に接続されることで、実質的に無段変速機2よりも下流側の動力伝達経路上にある場合を包含する。図9は、後者の例を示す。
In the present embodiment, as the drive source of the vehicle, in addition to the engine 1 which is the first drive source, the
本実施形態に係る脱落抑制制御は、エレメント231に、リング232に対する横方向の位置ずれが生じていたり、エレメント231に対してそのような位置ずれを生じさせる力の作用があったりする場合に、電動モータ81のトルクを増大させる制御として具現される。
The dropout suppression control according to the present embodiment is when the
このように、電動モータ81のトルクを増大させることで、車両の要求加速度の達成に必要なトルクのうち、エンジン1に分担させるトルク、換言すれば、プライマリプーリ21に入力されるトルクを減少させ、エンドプレーの拡大を抑制することができる。
In this way, by increasing the torque of the
図10は、本発明の更に別の実施形態に係る車両の駆動系P3の全体構成を概略的に示している。 FIG. 10 schematically shows the overall configuration of the vehicle drive system P3 according to still another embodiment of the present invention.
本実施形態に係る駆動系P3は、第2駆動源である電動モータ82が、エンジン1からの動力の伝達を受ける第1駆動輪51、51ではなく、これとは異なる第2駆動輪52、52に対して動力を伝達可能に設けられている点で、先の実施形態に係る駆動系P2とは相違する。ここで、電動モータ82は、駆動系P2の電動モータ81と同様に、駆動輪(つまり、第1駆動輪)51、51に対し、無段変速機2を介さずに動力を伝達可能な状態にある。
In the drive system P3 according to the present embodiment, the
本実施形態に係る脱落抑制制御も、先の実施形態と同様である。具体的には、電動モータ82のトルクを増大させ、要求駆動トルクに対してエンジントルクが占める割合ないし配分を減少させ、プライマリプーリ21に入力されるトルクの減少を通じて、エンドプレーの拡大を抑制することが可能である。
The dropout suppression control according to the present embodiment is the same as that of the previous embodiment. Specifically, the torque of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において、様々な変更および修正を成し得ることはいうまでもない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to this, and it is said that various changes and modifications can be made within the scope of the matters described in the claims. Not to mention.
以上の説明では、駆動源としてエンジン1を備えた構成を例に説明したが、駆動源は、電動モータ(例えば、モータジェネレータ)のみであってもよく、内燃エンジンと電動モータとの組合せであってもよい。 In the above description, the configuration in which the engine 1 is provided as the drive source has been described as an example, but the drive source may be only an electric motor (for example, a motor generator), and is a combination of an internal combustion engine and an electric motor. You may.
1…エンジン
2…無段変速機
21…プライマリプーリ
21a…固定シーブ
21b…可動シーブ
22…セカンダリプーリ
22a…固定シーブ
22b…可動シーブ
23…金属ベルト
231…エレメント
232…リング
231a…基部
231b…側部
231r…受容部
3…ディファレンシャルギア
4…駆動軸
5…駆動輪
6…オイルポンプ
7…油圧制御回路
101…エンジンコントローラ(制御装置)
201…変速機コントローラ(制御装置)
301…ブレーキコントローラ(制御装置)
1 ...
201 ... Transmission controller (control device)
301 ... Brake controller (control device)
Claims (7)
前記無段変速機は、
プライマリプーリと、
セカンダリプーリと、
前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに掛け渡されたベルトであって、
リングと、
前記リングにより結束された複数のエレメントであって、前記ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し、前記受容部に前記リングを受ける複数のエレメントと、
を有するベルトと、を含んで構成され、
前記エレメントが前記リングから脱落する可能性の高い運転状態を検知したときには、前記エンジンの出力トルクを制限する、
ことを特徴とする車両の制御装置。 A vehicle control device that controls a vehicle equipped with an engine and a continuously variable transmission.
The continuously variable transmission
With the primary pulley
With the secondary pulley
A belt hung on the primary pulley and the secondary pulley.
With the ring
A plurality of elements bound by the ring, each of which has a receiving portion that opens in the radial direction of the belt, and a plurality of elements that receive the ring at the receiving portion.
Consists of, including, with a belt
When an operating condition in which the element is likely to fall out of the ring is detected, the output torque of the engine is limited.
A vehicle control device characterized by the fact that.
前記エレメントが前記リングから脱落する可能性の高い運転状態とは、前記エレメント間の隙間が局所的に集中する運転状態である、
ことを特徴とする車両の制御装置。 In the vehicle control device according to claim 1,
The operating state in which the element is likely to fall off from the ring is an operating state in which the gaps between the elements are locally concentrated.
A vehicle control device characterized by the fact that.
アクセル開度及び車速に基づき、前記エレメント間の隙間が局所的に集中する運転状態であることを検知する、
ことを特徴とする車両の制御装置。 In the vehicle control device according to claim 2.
Based on the accelerator opening and the vehicle speed, it is detected that the gap between the elements is locally concentrated in the driving state.
A vehicle control device characterized by the fact that.
前記車両が勾配路にあるときに、前記エレメント間の隙間が局所的に集中する運転状態であることを検知する、
ことを特徴とする車両の制御装置。 In the vehicle control device according to claim 3.
Detects that when the vehicle is on a slope, the gaps between the elements are in a locally concentrated driving state.
A vehicle control device characterized by the fact that.
前記エンジンの出力トルクを制限するときに、ブレーキを作動させる、
ことを特徴とする車両の制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 4.
When limiting the output torque of the engine, the brake is activated.
A vehicle control device characterized by the fact that.
前記エレメントが前記リングから脱落する可能性の高い運転状態とは、前記ベルトの周方向および径方向に垂直な方向を横方向として、前記エレメントに対する前記横方向の力が加わる運転状態である、
ことを特徴とする車両の制御装置。 In the vehicle control device according to claim 1,
The operating state in which the element is likely to fall off from the ring is an operating state in which the lateral force is applied to the element with the direction perpendicular to the circumferential direction and the radial direction of the belt as the lateral direction.
A vehicle control device characterized by the fact that.
前記無段変速機は、
プライマリプーリと、
セカンダリプーリと、
前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに掛け渡されたベルトであって、
リングと、
前記リングにより結束された複数のエレメントであって、前記ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し、前記受容部に前記リングを受ける複数のエレメントと、
を有するベルトと、を含んで構成され、
前記エレメントが前記リングから脱落する可能性の高い運転状態を検知したときには、前記エンジンの出力トルクを制限する、
ことを特徴とする車両の制御方法。 A vehicle control method for controlling a vehicle equipped with an engine and a continuously variable transmission.
The continuously variable transmission
With the primary pulley
With the secondary pulley
A belt hung on the primary pulley and the secondary pulley.
With the ring
A plurality of elements bound by the ring, each of which has a receiving portion that opens in the radial direction of the belt, and a plurality of elements that receive the ring at the receiving portion.
Consists of, including, with a belt
When an operating condition in which the element is likely to fall out of the ring is detected, the output torque of the engine is limited.
A vehicle control method characterized by that.
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