JP2021139450A - ベルト式無段変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、急変速時であっても安定した変速制御を達成可能なベルト式無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
前記各プーリの油圧室に供給するプライマリ油圧とセカンダリ油圧との比であるバランス推力比に基づいてプライマリフィードフォワード油圧を演算すると共に、目標変速比と実変速比との差分に応じたフィードバック制御によりプライマリフィードバック油圧を演算し、前記プライマリフィードフォワード油圧及び前記プライマリフィードバック油圧に基づいてプライマリ油圧指令値を出力する変速制御手段と、
を備え、
前記変速制御手段は、急変速状態と判定すると、
セカンダリ油圧指令値と実セカンダリ油圧との偏差に前記バランス推力比を乗算した油圧補償量を演算する油圧補償部を作動させ、
前記プライマリフィードバック油圧から前記油圧補償部の作動開始時における前記油圧補償量を減算し、
前記プライマリ油圧指令値に前記減算されたプライマリフィードバック油圧と前記油圧補償量とを加算することを特徴とする。
図1は実施形態1のベルト式無段変速機の変速制御装置を表すシステム図である。実施形態1の車両は、内燃機関であるエンジン1と、ベルト式無段変速機とを有し、ディファレンシャルギヤ7を介して駆動輪8に駆動力を伝達する。ベルト式無段変速機は、エンジン1のクランク軸と接続された変速機入力軸2と、変速機入力軸2と一体に回転するプライマリプーリ3と、変速機出力軸6と一体に回転するセカンダリプーリ5と、プライマリプーリ3とセカンダリプーリ5との間に巻回され動力伝達を行うベルト4と、を有する。
変速機コントローラ20内では、走行状態に応じたプライマリ油圧Ppri及びセカンダリ油圧Psecを算出し、コントロールバルブユニット30に対して制御信号を出力する。変速機コントローラ20内の詳細については後述する。
コントロールバルブユニット30は、変速機入力軸2にチェーン駆動されるオイルポンプ9を油圧源とし、変速機コントローラ20から送信された制御信号に基づいて各油圧を調圧する。そして、プライマリ油圧室3b1及びセカンダリ油圧室5b1にそれぞれプライマリ油圧Ppri及びセカンダリ油圧Psecを供給し、変速制御を実行する。
Psecpri=ΔPsec×Qf
Qf:バランス推力比
加算部207では、変速比フィードフォワード制御部204で演算されたプライマリフィードフォワード油圧Pffpriとスイッチ205hにおいて選択された値とを加算し、プライマリプーリ油圧制御に向けて出力する。
ステップS1では、目標変速比演算部201において目標変速比Gaを算出する。
ステップS2では、変速比フィードフォワード制御部204においてプライマリフィードフォワード油圧Pffpriを算出する。
ステップS3では、実変速比演算部203において実変速比Gbを算出する。
ステップS4では、偏差演算部205aにおいて目標変速比Gaと実変速比Gbとの偏差ΔGを算出する。
ステップS5では、比例器205bにおいて、偏差ΔGに比例ゲインを乗算して比例成分を算出し、微分器205cにおいて偏差ΔGを微分して微分ゲインを乗算した微分成分を算出し、加算部205eにおいて比例成分と微分成分とを加算して比例・微分成分PDxを算出する。
ステップS6では、トルク比演算部202において要求トルクTDに基づいて設定されるセカンダリ油圧に応じたトルクTmaxに対するエンジントルクTENGの比であるトルク比Qtを算出する。
ステップS7では、バランス推力制御部206において目標変速比Gaとトルク比演算部202で演算されたトルク比Qtとに基づいて予め設定されたマップからバランス推力比Qfを算出する。
ステップS8では、油圧補償部209において、急変速時に目標セカンダリ油圧Psec*と実セカンダリ油圧Psecとの偏差ΔPsecをプライマリ油圧側で保証する油圧補償量Psecpriを算出する。
ステップS9では、油圧補償作動判定部208において実変速比Gbの変化速度ΔGbに基づいて急変速時か否かを判断し、急変速時のときは、油圧補償部209を作動させる油圧補償作動フラグをONと算出し、それ以外のときはOFFと算出する。
ステップS10では、油圧補償部209が作動中か否かを判断し、作動中の場合はステップS11に進み、それ以外の場合はステップS12に進む。
ステップS11では、減算部d6において積分成分Ixの前回値Ix_oldから油圧補償量Psecpriを減算して積分積算値Intを算出する。
ステップS12では、油圧補償部209が停止時か否かを判断し、停止時の場合はステップS13に進み、それ以外の場合はステップS14に進む。
ステップS14では、積分積算値Inとして前回値Ix_oldを設定する。
ステップS15では、加算部d4において積分成分Ixとして、積分変化量ΔIxに積分積算値Intを加算した値に設定するととともに、加算部205fにおいてプライマリフィードバック油圧Pfhpriとして比例・微分成分PDxに積分成分Ixを加算した値を設定する。
ステップS16では、油圧補償作動判定部208において算出された油圧補償部作動フラグがONか否かを判断し、ONの場合はステップS17に進み、PffpriとPfbpriとPsecpriとを加算してプライマリ油圧指令値とする(スイッチ205h参照)。一方、OFFの場合はステップS18に進み、PffpriとPfbpriとを加算(Psecpriは加算しない)してプライマリ油圧指令値とする(スイッチ205h参照)。
(1)プライマリプーリ3と、セカンダリプーリ5と、両プーリに巻回されたベルト4とを備えたベルト式無段変速機と、各プーリの油圧室に供給するプーリ油圧の比であるバランス推力比Qfに基づいてプライマリフィードフォワード油圧Pffpriを演算すると共に、目標変速比Gaと実変速比Gbとの差分に応じたフィードバック制御によりプライマリフィードバック油圧Pfbpriを演算し、前記プライマリフィードフォワード油圧Pffpri及び前記プライマリフィードバック油圧Pfbpriに基づいてプライマリ油圧指令値(目標プライマリ油圧)を出力する変速機コントローラ20(変速制御手段)と、を備えたベルト式無段変速機の変速制御装置において、変速機コントローラ20は、急変速状態と判定すると、セカンダリ油圧指令値と実セカンダリ油圧との偏差にバランス推力比Qfを乗算した油圧補償量Psecpriを演算する油圧補償部209を作動させ、プライマリフィードバック油圧Pfbpriから油圧補償部209の作動開始時における油圧補償量Psecpriを減算し、プライマリ油圧指令値に油圧補償量Psecpriが減算されたプライマリフィードバック油圧Pfbpriと油圧補償量Psecpriを加算する。
よって、急変速状態となっても、応答性を確保しつつ、安定した変速制御を達成できる。
次に、実施形態2について説明する。基本的な構成は実施形態1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。実施形態1では、積分器205dのような積分補償器に基づいてプライマリフィードバック油圧Pfbpriを算出した。これに対し、実施形態2では、外乱推定器によってプライマリフィードバック油圧Pfbpriを算出する点が異なる。実施形態1のように積分補償器を用いた場合、前回制御周期で算出された値に今回制御周期で算出された制御量を加算することでプライマリフィードバック油圧Pfbpriを算出する特徴を有する。よって、油圧補償部209の作動開始時のみ油圧補償量Psecpri分をプライマリフィードバック油圧Pfbpriから減算すれば、その後は特に減算することなく適切なフィードバック制御量が算出可能である。しかしながら、外乱推定器を用いた場合、前回制御周期で算出された値は用いず、毎制御周期毎にプライマリフィードバック油圧Pfbpriを算出するため、油圧補償部209の作動開始時に作動開始時における油圧補償量Psecpri(in)分を減算した場合には、油圧補償部209が作動している間、継続的に作動開始時における油圧補償量Psecpri(in)を減算し続ける必要がある。そこで、実施形態2では、油圧補償部209の作動後も継続して作動開始時における油圧補償量Psecpri(in)を減算することとした。尚、油圧補償量Psecpriの作動停止後も一旦減算した油圧補償量Psecpri(in)は継続して減算する必要があるため、油圧補償量Psecpri(in)をオフセット量Pofsとして設定した。
ステップS51では、外乱推定器によってプライマリフィードバック油圧Pfbpriを算出し、ステップS6に進む。
ステップS100では、油圧補償部209が作動しているか否かを判断し、作動している場合はステップS101に進み、それ以外はステップS102に進む。
ステップS101では、オフセット量Pofsとして、前回オフセット量Pofs(n-1)から作動開始時における油圧補償量Psecpri(in)を減算した値を設定する。尚、Pofsの初期値は0である。
ステップS102では、油圧補償部209の作動が停止したか否かを判断し、作動から停止に移行した場合はステップS103に進み、継続して停止している場合はステップS104に進む。
ステップS103では、オフセット量Pofsとして前回オフセット量Pofs(n-1)に作動停止時における油圧補償量Psecpri(out)を加算した値を設定する。これにより、作動停止時にプライマリ油圧指令値の急変による段差を回避する。
ステップS104では、オフセット量Pofsとして前回オフセット量Pofs(n-1)を設定する。
これにより、油圧補償部209の作動開始時にプライマリ油圧指令値の急変による段差を回避できる。
以上、実施形態1に基づいて説明したが、上記実施例に限らず、他の構成であっても本発明に含まれる。実施形態1ではトルク比に応じてバランス推力比を算出する例を示したが、目標変速比と入力トルクに応じてバランス推力比を算出する構成でもよい。
2 変速機入力軸
3 プライマリプーリ
3a 固定シーブ
3b 可動シーブ
3b1 プライマリ油圧室
4 ベルト
5 セカンダリプーリ
5a 固定シーブ
5b 可動シーブ
5b1 セカンダリ油圧室
10 エンジンコントローラ
20 変速機コントローラ
30 コントロールバルブユニット
205 変速比フィードバック制御部
Claims (2)
- プライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに巻回されたベルトとを備えたベルト式無段変速機と、
前記各プーリの油圧室に供給するプライマリ油圧とセカンダリ油圧との比であるバランス推力比に基づいてプライマリフィードフォワード油圧を演算すると共に、目標変速比と実変速比との差分に応じたフィードバック制御によりプライマリフィードバック油圧を演算し、前記プライマリフィードフォワード油圧及び前記プライマリフィードバック油圧に基づいてプライマリ油圧指令値を出力する変速制御手段と、
を備え、
前記変速制御手段は、急変速状態と判定すると、
セカンダリ油圧指令値と実セカンダリ油圧との偏差に前記バランス推力比を乗算した油圧補償量を演算する油圧補償部を作動させ、
前記プライマリフィードバック油圧から前記油圧補償部の作動開始時における前記油圧補償量を減算し、
前記プライマリ油圧指令値に、前記減算されたプライマリフィードバック油圧と前記油圧補償量とを加算することを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。 - 請求項1に記載のベルト式無段変速機の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、急変速状態と判定後、急変速状態が終了したと判定すると、
前記油圧補償部の作動を停止させ、
前記プライマリフィードバック油圧に前記油圧補償部の作動停止時における前記油圧補償量を加算し、前記プライマリ油圧指令値に、前記加算されたプライマリフィードバック油圧を加算することを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。
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