JP4700275B2 - Control device for continuously variable transmission - Google Patents
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本発明は車両に搭載されるベルト式無段変速機の制御装置に関し、特に、トルクコンバータとベルト式無段変速機との間に入力クラッチを備えた無段変速機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a belt type continuously variable transmission mounted on a vehicle, and more particularly to a control device for a continuously variable transmission provided with an input clutch between a torque converter and a belt type continuously variable transmission.
自動車などの車両に用いられるベルト式無段変速機は、変速機入力軸に設けられる入力側のプライマリプーリと、変速機出力軸に設けられる出力側のセカンダリプーリと、これらのプーリに掛け渡される金属のベルトやチェーンなどの動力伝達要素とを有している。それぞれのプーリの溝幅を変化させて動力伝達要素のプーリに対する巻き付け径を変化させることによって変速比つまりプーリ比が無段階に変化し、入力軸の回転は変速比に応じた所定の回転数となって出力軸に伝達される。 BACKGROUND ART A belt type continuously variable transmission used in a vehicle such as an automobile is stretched over an input side primary pulley provided on a transmission input shaft, an output side secondary pulley provided on a transmission output shaft, and these pulleys. Power transmission elements such as metal belts and chains. By changing the groove width of each pulley and changing the winding diameter of the power transmission element around the pulley, the gear ratio, i.e., the pulley ratio, changes steplessly, and the rotation of the input shaft has a predetermined rotational speed corresponding to the gear ratio. Is transmitted to the output shaft.
プライマリプーリにはプライマリシリンダが設けられ、セカンダリプーリにはセカンダリシリンダが設けられており、それぞれのシリンダの油室に供給される油圧を調整することにより変速比が制御される。セカンダリシリンダにはオイルポンプからの作動油をセカンダリ圧調整弁によって調圧して得られるライン圧つまりセカンダリ圧Psが供給される。プライマリシリンダにはセカンダリ圧Psをプライマリ圧調整弁(圧力制御弁)により減圧調整して得られるプライマリ圧Ppが供給される。プライマリ圧Ppによって変速比が目標変速比となるようにプーリ溝幅が調整され、セカンダリ圧Psによってセカンダリプーリには動力伝達に必要な締め付け力が加えられる。 The primary pulley is provided with a primary cylinder, and the secondary pulley is provided with a secondary cylinder, and the gear ratio is controlled by adjusting the hydraulic pressure supplied to the oil chamber of each cylinder. The secondary cylinder is supplied with the line pressure obtained by regulating the hydraulic oil from the oil pump by the secondary pressure regulating valve, that is, the secondary pressure Ps. A primary pressure Pp obtained by adjusting the secondary pressure Ps by a primary pressure adjusting valve (pressure control valve) is supplied to the primary cylinder. The pulley groove width is adjusted so that the transmission gear ratio becomes the target transmission gear ratio by the primary pressure Pp, and a tightening force necessary for power transmission is applied to the secondary pulley by the secondary pressure Ps.
そして、エンジンとベルト式無段変速機との間にエンジン出力を増幅するためのトルクコンバータと、エンジン動力を入力軸つまりプライマリ軸に伝達する締結状態と伝達を遮断する開放状態とに切り換えるためにプラネタリ式の前後進切換機構を構成する入力クラッチとを備えた車両においては、入力クラッチの油圧室にクラッチ圧を供給して入力クラッチを切り換えるようにしている。このクラッチ圧はライン圧をクラッチ圧調整弁により調圧して得られる(特許文献1および2参照)。
このような無段変速機には、特許文献2に記載のように、一般に、タービン軸の回転数を検出するタービン回転数センサと、プライマリ軸の回転数を検出するプライマリ回転数センサと、セカンダリ軸の回転数を検出するセカンダリ回転数センサとが設けられており、タービン回転数とプライマリ回転数とに基づいて入力クラッチの作動状態(締結状態と開放状態)を判定し、プライマリ回転数とセカンダリ回転数とに基づいて変速制御を行っている。無段変速機の製造コスト低減のためにはタービン回転数センサを設けずに、プライマリ回転数センサとセカンダリ回転数センサとを設けた無段変速機も知られているが、この場合にはタービン回転数が不明なため、入力クラッチの締結判定をニュートラルレンジに切り換えられてからの時間が予め設定された時間を経過したときにクラッチ締結と判定している。 As described in Patent Document 2, such a continuously variable transmission generally includes a turbine rotation speed sensor that detects the rotation speed of the turbine shaft, a primary rotation speed sensor that detects the rotation speed of the primary shaft, and a secondary rotation speed sensor. A secondary rotational speed sensor that detects the rotational speed of the shaft is provided, and the operating state (engaged state and released state) of the input clutch is determined based on the turbine rotational speed and the primary rotational speed. Shift control is performed based on the rotational speed. In order to reduce the manufacturing cost of a continuously variable transmission, a continuously variable transmission having a primary rotational speed sensor and a secondary rotational speed sensor without a turbine rotational speed sensor is also known. Since the rotational speed is unknown, it is determined that the clutch is engaged when a predetermined time elapses after the input clutch engagement determination is switched to the neutral range.
しかし、時間によりクラッチ締結判定を行う場合には、入力クラッチの製造バラツキや経時変化などによりクラッチ締結時間が設定値と異なっていると、実際にはクラッチ締結が完了していないにも拘わらず、設定時間が経過したためにクラッチ締結と判定する場合がある。 However, when performing clutch engagement determination according to time, if the clutch engagement time differs from the set value due to manufacturing variations of the input clutch or changes over time, the clutch engagement is not actually completed, Since the set time has elapsed, it may be determined that the clutch is engaged.
ところで、クラッチ圧は入力クラッチの締結動作が完了したと判定されると、クラッチ圧を昇圧制御するようになっており、上述のように実際に入力クラッチが締結されていないにも拘わらずクラッチ締結と判定することによってクラッチ圧が昇圧されると、締結ショックが発生し運転者は違和感を持つことになる。 By the way, when it is determined that the engagement operation of the input clutch has been completed, the clutch pressure is controlled so that the clutch pressure is increased. As described above, the clutch is engaged even though the input clutch is not actually engaged. If the clutch pressure is increased by determining the above, a fastening shock occurs and the driver feels uncomfortable.
本発明の目的は、無段変速機のプライマリ軸とトルクコンバータのタービン軸との間に配置される入力クラッチの締結状態をタービン回転数センサにより検出し得るようにすることにある。 An object of the present invention is to enable a turbine rotational speed sensor to detect a fastening state of an input clutch disposed between a primary shaft of a continuously variable transmission and a turbine shaft of a torque converter.
本発明の他の目的は、プライマリ回転数センサを用いることなく、タービン回転数センサとセカンダリ回転数センサの2つの回転センサにより変速制御を行いつつ、入力クラッチの締結判定を確実に行うことによりクラッチ締結ショックの発生を防ぐことにある。 Another object of the present invention is to perform clutch control by reliably determining the engagement of the input clutch while performing shift control using two rotation sensors, the turbine rotation speed sensor and the secondary rotation speed sensor, without using the primary rotation speed sensor. It is to prevent the occurrence of a fastening shock.
本発明の無段変速機の制御装置は、プライマリ軸に装着され溝幅が可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリに動力伝達要素を介して連結され溝幅が可変のセカンダリプーリと、トルクコンバータのタービン軸と前記プライマリ軸との間に装着される入力クラッチとを有する無段変速機において、前記タービン軸のタービン回転数を検出するタービン回転数センサと、前記セカンダリ軸のセカンダリ回転数を検出するセカンダリ回転数センサと、前記入力クラッチを締結状態と開放状態とに切り換える入力クラッチ制御手段と、前記プライマリプーリに設けられたプライマリシリンダの油室に供給されるプライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、ニュートラルレンジからドライブレンジまたはリバースレンジに切り換えられたときに前記入力クラッチの締結を開始し、前記入力クラッチの締結が完了するまでは、運転状態に基づいて算出された目標変速比に基づき目標プライマリ圧を算出し、前記目標プライマリ圧にプライマリ圧を制御することで変速比をフィードフォワード制御すると共に、車両が微速走行状態の時、タービン回転数とセカンダリ回転数との比が所定値以下となったときに前記入力クラッチの締結完了を判定し、前記入力クラッチが締結した状態のもとでは運転状態に基づいて算出された目標変速比に基づき目標プライマリ圧フィードフォワード値を算出し、タービン回転数とセカンダリ回転数とに基づいて算出された実変速比と前記目標変速比とに基づき目標プライマリ圧フィードバック値を算出し、前記目標プライマリ圧フィードフォワード値と前記目標プライマリ圧フィードバック値とを加算して目標プライマリ圧を算出し、前記目標プライマリ圧にプライマリ圧を制御することで変速比をフィードバック制御する変速機制御手段とを有することを特徴とする。
A control device for a continuously variable transmission according to the present invention includes a primary pulley that is attached to a primary shaft and has a variable groove width, and is attached to a secondary shaft and is connected to the primary pulley via a power transmission element and has a variable groove width. In a continuously variable transmission having a secondary pulley, an input clutch mounted between a turbine shaft of a torque converter and the primary shaft, a turbine rotational speed sensor for detecting the turbine rotational speed of the turbine shaft, and the secondary shaft A secondary rotational speed sensor for detecting the secondary rotational speed, input clutch control means for switching the input clutch between an engaged state and an open state, and a primary pressure supplied to an oil chamber of a primary cylinder provided in the primary pulley. a primary pressure regulating valve for adjusting and drive range from the neutral range The engagement of the input clutch begins when switched into the reverse range, until engagement of the input clutch is completed, calculates the target primary pressure based on the target speed ratio calculated based on operating conditions, the target By controlling the primary pressure to the primary pressure, the transmission ratio is feedforward controlled, and when the vehicle is running at a low speed, the ratio of the turbine speed to the secondary speed is less than a predetermined value when the input clutch The completion of engagement is determined, and the target primary pressure feedforward value is calculated based on the target speed ratio calculated based on the operating state under the state where the input clutch is engaged, and based on the turbine speed and the secondary speed A target primary pressure feedback value is calculated based on the actual gear ratio calculated in step (b) and the target gear ratio. It calculates a target primary pressure by adding a primary pressure feedforward value and the target primary pressure feedback value, to have a transmission control means for feedback controlling the gear ratio by controlling the primary pressure to the target primary pressure It is characterized by.
本発明の無段変速機の制御装置は、車両が停止状態のときに前記タービン回転数が所定値以下で、かつ前記タービン回転数が減少傾向であるときに前記入力クラッチの締結完了を判定することを特徴とする。
Control device for a continuously variable transmission of the present invention, determines the engagement completion of the input clutch when the when the vehicle is stopped in the stop state turbine speed is equal to or less than a predetermined value, and the turbine rotational speed is decreasing It is characterized by doing.
本発明の無段変速機の制御装置は、前記入力クラッチに締結信号を送ってから所定の時間が経過したときに前記入力クラッチの締結完了を判定することを特徴とする。 The control device for a continuously variable transmission according to the present invention is characterized in that the completion of the engagement of the input clutch is determined when a predetermined time has elapsed since the engagement signal was sent to the input clutch.
本発明にあっては、タービン回転数センサによりタービン軸の回転数を検出し、セカンダリ回転数センサによりセカンダリプーリの回転数を検出することにより、プライマリ軸の回転を直接検出することなく、入力クラッチが締結されたか否かを判定することができる。入力クラッチの締結完了は、車両が微速走行状態のもとではタービン回転数とセカンダリ回転数との比が所定値以下となったときに判定し、また車両が微速走行状態または停止状態のときにタービン回転数が所定値以下で、かつタービン回転数が減少傾向となったときに判定し、また入力クラッチに締結信号を送ってから所定の時間が経過したときに判定する。このように、入力クラッチが締結したことをタービン回転数とセカンダリ回転数とにより判定することができる。 In the present invention, the rotational speed of the turbine shaft is detected by the turbine rotational speed sensor, and the rotational speed of the secondary pulley is detected by the secondary rotational speed sensor, so that the input clutch can be detected without directly detecting the rotation of the primary shaft. It can be determined whether or not has been fastened. The completion of the input clutch engagement is determined when the ratio of the turbine rotational speed and the secondary rotational speed is equal to or less than a predetermined value when the vehicle is running at a slow speed, and when the vehicle is running at a slow speed or stopped. It is determined when the turbine rotational speed is less than or equal to a predetermined value and the turbine rotational speed tends to decrease, and is determined when a predetermined time has elapsed since the engagement signal was sent to the input clutch. Thus, it can be determined from the turbine rotational speed and the secondary rotational speed that the input clutch is engaged.
タービン回転数センサとセカンダリ回転数センサの2つのセンサからの信号に基づいて無段変速機の変速制御を行うとともに2つのセンサからの信号に基づいて入力クラッチの締結を判定することにより、クラッチ締結ショックの発生を確実に防止できる。 Clutch engagement is performed by performing shift control of the continuously variable transmission based on the signals from the two sensors, the turbine rotation speed sensor and the secondary rotation speed sensor, and determining the engagement of the input clutch based on the signals from the two sensors. The occurrence of shock can be reliably prevented.
無段変速機はプライマリ圧を圧力制御で調整し、入力クラッチが締結されると変速比はフィードバック制御され、入力クラッチが開放されると変速比はフィードフォワード制御されることになり、ニュートラルからドライブまたはリバースレンジに切り換えられたときには、入力クラッチの締結が完了してから変速比をフィードバック制御するようにしたので、クラッチの作動状態に応じて適切な変速制御を実行できる。 The continuously variable transmission adjusts the primary pressure by pressure control. When the input clutch is engaged, the transmission ratio is feedback controlled, and when the input clutch is released, the transmission ratio is feedforward controlled. Alternatively, when the reverse range is switched, the gear ratio is feedback-controlled after the engagement of the input clutch is completed, so that appropriate gear shift control can be executed according to the operating state of the clutch.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はベルト式無段変速機を備えた車両の駆動系を示す概略図であり、図示するように無段変速機10は変速機入力軸つまりプライマリ軸11とこれに平行となった変速機出力軸つまりセカンダリ軸12とを有している。プライマリ軸11にはプライマリプーリ13が設けられており、このプライマリプーリ13はプライマリ軸11に一体となった固定プーリ13aと、これに対向してプライマリ軸11にボールスプラインなどにより軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ13bとを有し、プーリのコーン面間隔つまりプーリ溝幅が可変となっている。セカンダリ軸12にはセカンダリプーリ14が設けられており、このセカンダリプーリ14はセカンダリ軸12に一体となった固定プーリ14aと、これに対向してセカンダリ軸12に可動プーリ13bと同様にして軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ14bとを有し、プーリ溝幅が可変となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a drive system of a vehicle equipped with a belt type continuously variable transmission. As shown in the figure, a continuously
プライマリプーリ13とセカンダリプーリ14との間には動力伝達要素としての金属製のベルト15が掛け渡され、このベルト15により2つのプーリ13,14は連結されており、両方のプーリ13,14の溝幅を変化させてそれぞれのプーリに対するベルト15の巻き付け径の比率を変化させることにより、プライマリ軸11の回転がセカンダリ軸12に無段階に変速されて伝達される。ベルト15のプライマリプーリ13に対する巻き付け径をRpとし、セカンダリプーリ14に対する巻き付け径をRsとすると、変速比つまりプーリ比iはi=Rs/Rpとなる。セカンダリ軸12の回転は減速歯車およびディファレンシャル装置16を有する歯車列を介して駆動輪17a,17bに伝達されるようになっており、前輪駆動の場合には駆動輪17a,17bは前輪となる。
A
プライマリ軸11とエンジン18のクランク軸19との間にはトルクコンバータ20が配置されている。トルクコンバータ20はポンプインペラ21が設けられてクランク軸19に連結されるフロントカバー22を有しており、ポンプインペラ21に対向してコンバータ室内に組み込まれたタービンランナ23は、トルクコンバータ出力軸であるタービン軸24に固定されている。タービン軸24にはタービン軸24とクランク軸19とを直結状態とするためのロックアップクラッチ25が取り付けられている。
A
タービン軸24にはクラッチドラム26が固定され、このクラッチドラム26内に設けられたクラッチハブ27はプライマリ軸11に固定されており、クラッチドラム26とクラッチハブ27との間に装着されたプレッシャプレートにより前進用クラッチつまり前進用摩擦係合機構28が構成されている。この前進用摩擦係合機構28は油圧ピストンによって締結状態と開放状態とに切り換えられる。プライマリ軸11には太陽歯車29が固定され、この太陽歯車29とこれに同心状に設けられた環状歯車30との間には、クラッチドラム26に回転自在に装着された遊星歯車31が配置されている。環状歯車30とトランスミッションケースとの間に装着されたプレッシャプレートにより後退用ブレーキつまり後退用摩擦係合機構32が構成されており、クラッチドラム26を含めて上述した部材により前後進切換機構33が構成されている。これにより、車両の前進走行時には前進用摩擦係合機構28を締結状態とし後退用摩擦係合機構32を開放状態とすると、エンジン出力はプライマリ軸11に正転方向となって伝達され、車両の後退走行時には前進用摩擦係合機構28を開放状態とし後退用摩擦係合機構32を締結状態とすると、エンジン出力はプライマリ軸11に逆転方向となって伝達される。前進用摩擦係合機構28と後退用摩擦係合機構32をいずれも開放状態とすると、エンジン出力はプライマリ軸11に伝達されないニュートラル状態となる。したがって、前進用摩擦係合機構28は前進走行時の入力クラッチとなり、後退用摩擦係合機構32は後退走行時の入力クラッチとなる。
A
プライマリプーリ13の溝幅を変化させるために、プライマリ軸11にはプランジャ34が固定され、このプランジャ34の外周面に摺動自在に接触するプライマリシリンダ35が可動プーリ13bに固定されており、プランジャ34とプライマリシリンダ35とによりプライマリ油室36が形成されている。一方、セカンダリプーリ14の溝幅を変化させるために、セカンダリ軸12にはプランジャ37が固定され、このプランジャ37の外周面に摺動自在に接触するセカンダリシリンダ38が可動プーリ14bに固定されており、プランジャ37とセカンダリシリンダ38とによりセカンダリ油室39が形成されている。それぞれの溝幅はプライマリ油室36に導入される作動油のプライマリ圧Ppと、セカンダリ油室39に導入される作動油のセカンダリ圧Psにより設定される。
In order to change the groove width of the
プライマリ油室36とセカンダリ油室39にはエンジンあるいは電動モータにより駆動される油圧ポンプ41から吐出される作動油が供給されるようになっており、油圧ポンプ41の吐出口に接続されたセカンダリ圧路42は、セカンダリ油室39に連通されるとともにセカンダリ圧調整弁43のセカンダリ圧ポートに連通されている。このセカンダリ圧調整弁43によって調圧されてセカンダリ油室39に供給されるセカンダリ圧Psにより、ベルト15による動力伝達容量に見合った締め付け力がセカンダリプーリ14に加えられる。
The
セカンダリ圧路42はプライマリ圧調整弁(圧力制御弁)44のセカンダリ圧ポートに連通油路45を介して接続されており、このプライマリ圧調整弁44のプライマリ圧ポートはプライマリ圧路46を介してプライマリ油室36に連通されている。このプライマリ圧調整弁44によって減圧調整されるプライマリ圧Ppにより、プライマリプーリ13の溝幅が変化して変速比が制御される。プライマリ圧Ppはセカンダリ圧Psを減圧調整して得られるので、セカンダリ圧Psよりも低圧となるが、プライマリシリンダ35の内径はセカンダリシリンダ38の内径よりも大きく設定されているので、プライマリ圧Ppがセカンダリ圧Psより低い圧力でもプライマリプーリ13に対して所望の変速比を得ることができる。セカンダリ圧調整弁43およびプライマリ圧調整弁44は、それぞれ電磁ソレノイド弁であり、ソレノイド43a,44aに供給される電流値やデューティ値を制御することによりセカンダリ圧Psとプライマリ圧Ppが調整される。
The
タービン軸24の回転数Ntを検出するためのタービン回転数センサ47と、セカンダリ軸12の回転数Nsecを検出するためのセカンダリ回転数センサ48とがそれぞれトランスミッションケースに設けられている。前進走行レンジ(Dレンジ)または後退走行レンジ(Rレンジ)が選択されてそれぞれ入力クラッチとしての前進用摩擦係合機構28または後退用摩擦係合機構32の一方が締結状態となるとタービン回転数はプライマリ回転数と一致し、ニュートラルレンジ(Nレンジ)では入力クラッチが開放され、タービン回転数はプライマリ回転数とは相違するので、タービン回転数センサ47は入力クラッチが締結されているときはプライマリ回転数Npを検出し、入力クラッチが開放されているときはタービン回転数Ntを検出することになる。
A turbine
図2は、図1に示す無段変速機におけるプライマリプーリ13の目標回転数Npと車速Vとの関係を示す変速制御特性線図であり、たとえば、Dレンジが選択されクラッチが締結された状態のもとでアクセルペダルを全開として加速したときには、プライマリプーリ13の目標回転数Npは変速比が最大変速比であるローRLのままA点まで達し、その後は、変速比が最小変速比であるオーバードライブRO側に変速されるとともに若干回転を上昇させながら車速Vを増加させて最高速点Bに達する。この状態からアクセルペダルを戻したり、ブレーキングを行った場合には変速比がオーバードライブRO側に固定されたままC,Dを経て減速し、さらに最低変速ラインに沿って変速比がオーバードライブからロー側に変速されてE点に達し、ブレーキングによってローのまま車両が停止する。実際の走行では、車両の走行状態に応じて、ロー側の変速比RLとオーバードライブ側の変速比ROとの間であって、符号AからEで示される太線の範囲内で自由に変速比が設定される。
FIG. 2 is a shift control characteristic diagram showing the relationship between the target rotational speed Np of the
図2において、点AE間のローRLと点CD間のオーバードライブROとの間に示される複数の細い実線は、それぞれ変速比が一定の場合の目標回転数と車速との関係を示す特性線図である。また、点AB間の最高変速ラインと点DE間の最低変速ラインとの間に示される複数の破線は、それぞれ所定のスロットル開度に対応した車速Vとプライマリプーリ13の目標回転数Npとの関係を示す変速ラインである。したがって、たとえば前進走行時に運転者のアクセルペダル操作によって図2に符号Fで示すスロットル開度が設定されたときには、このスロットル開度と車速とによりプライマリプーリ13の目標回転数が算出されるとともに、セカンダリ回転数センサ48により検出されたセカンダリ回転数によって目標変速比が算出される。算出された目標変速比と、プライマリ回転数およびセカンダリ回転数から求められる実際の変速比とを比較して目標変速比となるように変速比のフィードバック制御が行われる。このようにDレンジが選択されクラッチが締結された走行時にはタービン回転数センサ47により検出されるタービン軸回転数はプライマリ回転数に対応することになるので、変速比がフィードバック制御される。後退走行時にも同様にフィードバック制御される。
2, a plurality of thin solid line shown between the overdrive R O between the low R L and the point CD between points AE, respectively gear ratio shows the relationship between the target speed and the vehicle speed in the case of certain It is a characteristic diagram. A plurality of broken lines shown between the highest speed change line between the points AB and the lowest speed change line between the points DE indicate the vehicle speed V corresponding to a predetermined throttle opening and the target rotational speed Np of the
これに対して、運転者によりニュートラルレンジが選択されクラッチが締結されると、タービン回転数センサ47により検出される回転数はプライマリ回転数に対応しないので、フィードバック制御を行うことなくフィードフォワード制御が行われる。このフィードフォワード制御においては、図2において点を付したようにC−D線およびD−E線上の値となるように、走行時の車速に応じてプライマリプーリ13の目標回転数が設定され、その目標回転数に応じた変速比が設定される。このように変速比は、入力クラッチが締結された時にフィードバック制御を実行する入力クラッチ締結時モードと、入力クラッチが開放された時にフィードフォワード制御のみを実行する入力クラッチ開放時モードとに切り換えて制御される。
On the other hand, when the neutral range is selected by the driver and the clutch is engaged, the rotational speed detected by the turbine
図3は無段変速機の制御回路を示すブロック図であり、CVT制御ユニット50には運転者により操作されるセレクトレバー51からの信号が入力され、Dレンジ、Rレンジ、Nレンジなどのいずれのレンジが選択されたかが判定される。また、CVT制御ユニット50には、タービン回転数センサ47、セカンダリ回転数センサ48およびエンジン回転数センサ52からの信号と、車速およびアクセル開度の信号が送られる。なお、車速は車速センサによって求めるようにしても良く、セカンダリ回転数から算出するようにしても良い。
FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit of a continuously variable transmission. A signal from a
CVT制御ユニット50は、車速とアクセル開度、又は車速に基づいてプライマリプーリ13の目標回転数を算出する目標プライマリ回転数算出部53と、目標回転数とセカンダリ回転数とに基づいて目標変速比を算出する目標変速比算出部54とを有している。目標変速比が求められると、これに基づいて油圧比算出部55において目標プライマリ圧フィードフォワード値Ppと目標セカンダリ圧Psとの油圧比(Pp/Ps)が算出され、この油圧比に目標セカンダリ圧Psを乗算することにより目標プライマリ圧算出部56により目標プライマリ圧フィードフォワード値Ppが求められる。ニュートラル時等のクラッチが開放されている時のフィードフォワード制御においては、目標プライマリ圧算出部56で求められた目標プライマリ圧フィードフォワード値に基づいて、プライマリ圧調整弁44のソレノイド44aに制御信号が送られる。
The
DレンジまたはRレンジでクラッチが締結されている車両走行時に目標プライマリ圧フィードフォワード値Ppに目標プライマリ圧フィードバック値を加算して変速比をフィードバック制御するために、CVT制御ユニット50はセカンダリ回転数とタービン回転数とにより実変速比を算出する実変速比算出部57を有し、実変速比と目標変速比とに基づいて目標プライマリ圧フィードバック値がフィードバック値算出部58により算出され、算出結果は加算部59において目標プライマリ圧フィードフォワード値Ppに加算されて変速比はフィードバック制御される。目標プライマリ圧フィードバック値が加算された目標プライマリ圧に基づいて、プライマリ圧調整弁44のソレノイド44aに制御信号が送られ、プライマリプーリ13の溝幅が調整される。
In order to perform feedback control of the gear ratio by adding the target primary pressure feedback value to the target primary pressure feedforward value Pp when the vehicle is running with the clutch engaged in the D range or the R range, the
CVT制御ユニット50は入力トルク算出部61と必要セカンダリ圧算出部62とを有し、エンジン回転数とアクセル開度とに基づいてエンジンからプライマリ軸11に入力される入力トルクが算出され、目標変速比に基づいて必要セカンダリ圧が算出される。これらの算出値は目標セカンダリ圧算出部63に送られて、入力トルクと必要セカンダリ圧とに基づいて目標セカンダリ圧が算出され、算出された目標セカンダリ圧に基づいて前述した目標プライマリ圧算出部56において目標プライマリ圧が算出されるとともに、セカンダリ圧調整弁43のソレノイド43aに制御信号が送られてセカンダリプーリ14には動力伝達容量に見合った締め付け力が加えられる。なお、CVT制御ユニット50は、制御信号を演算するマイクロプロセッサと、制御プログラム、演算式およびマップデータやテーブルデータなどの制御データを格納するROMと、一時的にデータを格納するRAMや入出力ポートなどを有し、図3のCVT制御ユニット50においては制御ユニットの有する機能がブロックで示されている。
The
セレクトレバー51によりDレンジやRレンジが選択され入力クラッチが締結されると、入力クラッチ締結時モード用に格納された目標回転マップつまり目標回転数制御データが読み出されて車速とアクセル開度とに基づいて目標プライマリ回転数が目標プライマリ回転数算出部53において算出される。一方、Nレンジが選択され入力クラッチが開放されると、入力クラッチ開放時モード用に格納された目標回転テーブルつまり目標回転数制御データが読み出されて車速に基づいて目標プライマリ回転数が算出され、図2においてC−D−Eの線上の目標プライマリ回転数が車速に応じて設定される。
When the D range or R range is selected by the
図4(A)は入力クラッチが締結されたときの図3に示した油圧比算出部55における油圧比の算出回路を示すブロック図であり、図4(B)は入力クラッチが開放されたときの図3に示した油圧比算出部55における油圧比の算出回路を示すブロック図である。入力クラッチが締結されているときには、図4(A)に示すように、CVT制御ユニット50は最大伝達トルク算出部64により求められた最大伝達トルクと入力トルクとに基づいてトルク比を算出するトルク比算出部65を有し、トルク比と目標変速比とに基づいて入力クラッチ締結時モード用の油圧比制御データつまり油圧比テーブル66を読み出して入力クラッチ締結時用の油圧比を算出する。
FIG. 4A is a block diagram showing a hydraulic ratio calculation circuit in the hydraulic
一方、入力クラッチが開放されているときには、図3に示す目標変速比算出部54により求められた目標変速比に基づいて入力クラッチ開放時モード用の油圧比制御データつまり油圧比マップ67を読み出して油圧比を算出するとともに、この算出値に補正係数算出部68により算出された補正値が乗算される。この補正値は急ブレーキ時には変速比を早急に低速段側に戻す必要があるため、急ブレーキ時やABS作動時などの特別な走行状態の時には通常時を基準として設定された油圧比が補正される。つまり、ブレーキON時には車速と加速度から補正係数が設定され、急ブレーキの度合いが強くなればなる程、つまり減速の加速度が大きければ大きい程、補正係数は小さく設定されてプライマリ圧を小さくして低速段側に早く戻される。また、車速が小さければ小さい程、補正係数は小さく設定される。一方、ブレーキOFF時には車速に応じて補正係数が設定されるが、その補正係数としては基準値に近い値が設定される。ABSがONのときは車速に応じて補正係数が設定されるが、ブレーキON時と同様な補正係数が設定されている。さらに、ABSがONされかつシフトホールド時(S/H)には別の補正係数が設定される。
On the other hand, when the input clutch is disengaged, the hydraulic ratio control data for the input clutch disengagement mode, that is, the
このように、本発明の制御装置はプライマリ圧を圧力制御で調整すると共に、入力クラッチが締結されたときには変速比のフィードバック制御を実行する入力クラッチ締結時モードと、入力クラッチが開放されたときには変速比のフィードバック制御は行わずフィードフォワード制御のみを実行する入力クラッチ開放時モードとを有しているので、プライマリ回転センサを用いることなく、タービン回転数センサ47とセカンダリ回転数センサ48とにより変速比を制御することが可能となる。
As described above, the control device according to the present invention adjusts the primary pressure by pressure control and performs the input clutch engagement mode in which the feedback control of the transmission ratio is executed when the input clutch is engaged, and the speed change when the input clutch is released. Since there is an input clutch disengagement mode in which only feedforward control is performed without performing ratio feedback control, the gear ratio is controlled by the turbine
ここで、上述のように、入力クラッチが締結したときには、変速比の制御モードは入力クラッチ開放時モードから入力クラッチ締結時モードに切り換えられることになるため、入力クラッチの締結判定を確実にする必要がある。 Here, as described above, when the input clutch is engaged, the gear ratio control mode is switched from the input clutch release mode to the input clutch engagement mode, so it is necessary to make sure that the input clutch is engaged. There is.
図5は入力クラッチの制御回路を示すブロック図であり、前進用摩擦係合機構28の油圧室28aおよび後退用摩擦係合機構32の油圧室32aには、供給油路70aを介して油圧ポンプ41からの作動油が供給されるとともに、排出油路70bを介してそれぞれの油圧室28a,28b内の作動油が排出されるようになっている。供給油路70aおよび排出流路70bとそれぞれの油圧室28a,32aとの間には流路切換弁71,72が設けられている。供給油路70aにはそれぞれの油圧室28a,32aに供給される油圧を調整するための圧力調整弁73が設けられている。流路切換弁71,72および圧力調整弁73は、それぞれのソレノイドに供給される信号により作動するようになっており、それぞれのソレノイドにはクラッチ制御部74から制御信号が送られる。このクラッチ制御部74は図3に示したCVT制御ユニット50内に組み込まれており、セレクトレバー51と、ブレーキスイッチ75からの信号によりそれぞれの弁71〜73に制御信号を送り、入力クラッチを構成する前進用摩擦係合機構28と後退用摩擦係合機構32の作動を制御する。
FIG. 5 is a block diagram showing an input clutch control circuit. The
図6(A)はブレーキが操作されて車両が停止した状態でNレンジからDレンジに切り換えられたときにおける締結完了判定の方式を示すタイムチャートであり、図6(B)は車両が微速走行状態のもとでNレンジからDレンジに切り換えられたときにおける締結完了判定の方式を示すタイムチャートである。図6(A)に示すように、セレクトレバーがDレンジに切り換えられると、図1に示した前進用摩擦係合機構28の油圧室28aに対して圧力調整弁73により調圧されたクラッチ圧が供給され、タービン回転数Ntは低下することになる。このときのタービン回転数の減少度が所定の減少度以下であり、タービン回転数Ntが所定値Nt1以下の回転数となったときに締結完了と判定される。このときには、車両がほぼ停止していた状態となっているので、プライマリプーリ13はほぼ停止した状態となっている。
FIG. 6A is a time chart showing a method for determining the completion of engagement when the brake is operated and the vehicle is stopped to switch from the N range to the D range. FIG. 6B is a time chart showing the vehicle running at a slow speed. It is a time chart which shows the method of the completion determination of fastening when it switches from N range to D range under a state. As shown in FIG. 6A, when the select lever is switched to the D range, the clutch pressure adjusted by the
一方、車両が微速で走行状態のもとでNレンジからDレンジに切り換えられたときには、図6(A)に示すように、タービン回転数Ntの値によっては締結完了を判定することができないので、図6(B)に示すように、タービン回転数Ntとセカンダリ回転数Nsecとの比が設定値よりも小さくなったときに締結完了と判定する。つまり、(Nt/Nsec)<αとなったときに締結完了と判定する。締結完了前においては、タービン回転数Ntはプライマリプーリ13の回転数Npと一致していないので、タービン回転数Ntとセカンダリ回転数Nsecとの比(Nt/Nsec)は変速比を示さないが、これを擬似的な変速比とすると、入力クラッチの締結進行に伴って擬似的な変速比は、図2に示す変速制御特性線図において変速比が最大変速比であるローRLの変速比に近づくことになる。擬似的な変速比が所定値α以下となって入力クラッチが締結状態となると、擬似的変速比は実際の変速比に対応することになり、図2に示されたローRLの変速特性線を横切るように変化する。
On the other hand, when the vehicle is switched from the N range to the D range under the traveling state at a slow speed, as shown in FIG. 6A, the completion of the engagement cannot be determined depending on the value of the turbine rotational speed Nt. As shown in FIG. 6B, it is determined that the engagement is completed when the ratio between the turbine rotational speed Nt and the secondary rotational speed Nsec becomes smaller than the set value. That is, it is determined that the fastening is completed when (Nt / Nsec) <α. Before the completion of the engagement, the turbine rotational speed Nt does not coincide with the rotational speed Np of the
図7は入力クラッチの作動状態に応じた変速制御モードの切換手順のアルゴリズムを示すフローチャートであり、図8は入力クラッチの締結判定手順のアルゴリズムを示すフローチャートであり、図9は図7に示された入力クラッチ締結時モードと入力クラッチ開放時モードのサブルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm of a shift control mode switching procedure according to the operation state of the input clutch, FIG. 8 is a flowchart showing an algorithm of an input clutch engagement determination procedure, and FIG. 9 is shown in FIG. 5 is a flowchart showing a subroutine of an input clutch engagement mode and an input clutch release mode.
図7に示すように、ステップS1においては入力クラッチが開放されているか否かを判定し、ステップS1で入力クラッチが開放されていると判定されたときには、ステップS2において変速比はフィードフォワード制御のみを実行する入力クラッチ開放時モードにより制御されて、そのモードによりプライマリ圧調整弁44の作動が制御される(ステップS3)。一方、ステップS1において入力クラッチが締結されたと判定されたときには、ステップS4の入力クラッチ締結時モードが実行され、そのモードによりプライマリ圧調整弁44の作動が制御される。
As shown in FIG. 7, it is determined in step S1 whether or not the input clutch is disengaged. If it is determined in step S1 that the input clutch is disengaged, the gear ratio is determined only in the feedforward control in step S2. The operation of the primary
図8に示すように、入力クラッチが締結完了したか否かのクラッチ締結判定を行うには、DレンジまたはRレンジが選択されると、ステップS11でタイマーTをオンさせて、ステップS12ではタイマーTがオンしてから所定時間T1が経過しているか否かを判定する。ステップS13ではブレーキが作動しているか否かを判定し、ステップS14では車速Vが設定車速V1以下であるか否かを判定し、ステップS15ではスロットル開度Thが設定開度Th1以下であるか否かを判定し、ステップS16ではタービン回転数Ntが設定回転数Nt1以下であるか否かを判定し、ステップS17ではタービン回転数が減少しているか否かを判定する。これらのステップS12〜S17においてYESと判定されたときは、図6(A)の判定方式に対応し、ステップS18において締結完了と判定し、ステップS19においてタイマーTをリセットする。 As shown in FIG. 8, in order to make a clutch engagement determination as to whether or not the input clutch has been engaged, when the D range or the R range is selected, the timer T is turned on in step S11, and the timer is set in step S12. It is determined whether or not a predetermined time T1 has elapsed since T was turned on. In step S13, it is determined whether or not the brake is operating. In step S14, it is determined whether or not the vehicle speed V is less than or equal to the set vehicle speed V1. In step S16, it is determined whether the turbine speed Nt is equal to or less than the set speed Nt1, and in step S17, it is determined whether the turbine speed is decreasing. If YES is determined in these steps S12 to S17, it corresponds to the determination method of FIG. 6A, it is determined that the fastening is completed in step S18, and the timer T is reset in step S19.
一方、ステップS13でブレーキが作動されていないと判定されたときには、ステップS20で車速が設定車速V2以下であるか否かを判定し、ステップS21ではタービン回転数Ntとセカンダリ回転数Nsecとの比が所定値α以下であるか否かを判定する。これらのステップS20,S21でYESと判定されたときは、図6(B)の判定方式に対応し、ステップS18で締結完了と判定する。車速V2は約5km/h程度に設定されており、車速V1は約1〜2km/h程度以下のほぼ停止状態の車速に設定されている。車速がV2以上となっている状態でNレンジからDレンジに切り換えられたときには、ステップS12において締結開始から所定の時間T1が経過したことが判定されると、締結完了が判定される。 On the other hand, when it is determined in step S13 that the brake is not operated, it is determined in step S20 whether the vehicle speed is equal to or lower than the set vehicle speed V2, and in step S21, the ratio between the turbine speed Nt and the secondary speed Nsec. Is less than or equal to a predetermined value α. If YES is determined in these steps S20 and S21, it corresponds to the determination method of FIG. The vehicle speed V2 is set to about 5 km / h, and the vehicle speed V1 is set to a substantially stopped vehicle speed of about 1 to 2 km / h or less. When the vehicle speed is V2 or higher and the vehicle is switched from the N range to the D range, if it is determined in step S12 that the predetermined time T1 has elapsed from the start of the engagement, the completion of the engagement is determined.
このように、車両が微速走行時にはタービン回転数とセカンダリ回転数とに基づいて入力クラッチの締結完了を判定し、車両の停止時にはタービン回転数に基づいて判定するようにしたので、入力クラッチの締結完了をプライマリプーリの回転数を検出することなく判定することができる。 As described above, when the vehicle is traveling at a low speed, the completion of the input clutch is determined based on the turbine rotational speed and the secondary rotational speed, and when the vehicle is stopped, the determination is based on the turbine rotational speed. Completion can be determined without detecting the rotational speed of the primary pulley.
図9(A)に示すように、入力クラッチ締結時モードでは、ステップS31でメモリに格納された入力クラッチ締結時用の目標回転テーブルを読み出し、ステップS32で入力クラッチ締結時用の油圧比テーブルを読み出して、ステップS33において油圧比を算出し、ステップS34において目標プライマリ圧フィードフォワード値を算出する。算出された目標プライマリ圧フィードフォワード値に対して、ステップS35において目標変速比と実変速比とに基づいて算出した目標プライマリ圧フィードバック値を加算する。そして、目標プライマリ圧フィードフォワード値に目標プライマリ圧フィードバック値が加算された目標プライマリ圧に基づいてプライマリ圧調整弁の作動を制御することにより、変速比はフィードバック制御される。 As shown in FIG. 9 (A), in the input clutch engagement mode, the input clutch engagement target rotation table stored in the memory is read in step S31, and the input clutch engagement hydraulic ratio table is stored in step S32. In step S33, the hydraulic pressure ratio is calculated, and in step S34, the target primary pressure feedforward value is calculated. The target primary pressure feedback value calculated based on the target gear ratio and the actual gear ratio in step S35 is added to the calculated target primary pressure feedforward value. The gear ratio is feedback-controlled by controlling the operation of the primary pressure regulating valve based on the target primary pressure obtained by adding the target primary pressure feedback value to the target primary pressure feedforward value.
一方、図9(B)に示すように、入力クラッチ開放時モードでは、ステップS41で入力クラッチ開放時用のプライマリプーリの目標回転テーブルを読み出し、ステップS42で入力クラッチ開放時用の油圧比テーブルを読み出して、ステップS43において油圧比を算出し、ステップS44において目標プライマリ圧フィードフォワード値、すなわち目標プライマリ圧を算出する。そして、算出された目標プライマリ圧に基づいてプライマリ圧調整弁の作動を制御することにより、変速比はフィードフォワード制御される。 On the other hand, as shown in FIG. 9B, in the input clutch disengagement mode, the target rotation table for the primary pulley for disengaging the input clutch is read in step S41, and the hydraulic ratio table for disengaging the input clutch is retrieved in step S42. In step S43, the hydraulic pressure ratio is calculated. In step S44, the target primary pressure feedforward value, that is, the target primary pressure is calculated. Then, by controlling the operation of the primary pressure adjusting valve based on the calculated target primary pressure, the gear ratio is feedforward controlled.
このように、プライマリ圧を圧力制御で調整する無段変速機でもって、入力クラッチが締結されているときには、変速比をフィードバック制御し、入力クラッチが開放されているときには変速比をフィードバック制御することなくフィードフォワード制御するので、プライマリ回転数センサを設けることなく、タービン回転数センサとセカンダリ回転数センサとを使用して、変速比を確実に制御することができる。また、NレンジからDレンジまたはRレンジに切り換えられたときには、確実に入力クラッチの締結判定を行うことができるのでモード切り替えを適切に行うことができ、入力クラッチの締結状態に応じた変速制御を実行することができる。 Thus, with a continuously variable transmission that adjusts the primary pressure by pressure control, the gear ratio is feedback controlled when the input clutch is engaged, and the gear ratio is feedback controlled when the input clutch is disengaged. Therefore, the gear ratio can be reliably controlled by using the turbine speed sensor and the secondary speed sensor without providing the primary speed sensor. In addition, when switching from the N range to the D range or the R range, it is possible to reliably perform the engagement determination of the input clutch, so that the mode can be switched appropriately, and the shift control according to the engagement state of the input clutch is performed. Can be executed.
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
11 プライマリ軸
12 セカンダリ軸
13 プライマリプーリ
14 セカンダリプーリ
15 ベルト
18 エンジン
20 トルクコンバータ
24 タービン軸
28 前進用摩擦係合機構(入力クラッチ)
32 後退用摩擦係合機構(入力クラッチ)
36 プライマリ油室
39 セカンダリ油室
41 油圧ポンプ
47 タービン回転数センサ
48 セカンダリ回転数センサ
50 CVT制御ユニット(変速制御手段)
51 セレクトレバー
74 クラッチ制御部(クラッチ制御手段)
11
32 Friction engagement mechanism for reverse (input clutch)
36
51
Claims (3)
前記タービン軸のタービン回転数を検出するタービン回転数センサと、
前記セカンダリ軸のセカンダリ回転数を検出するセカンダリ回転数センサと、
前記入力クラッチを締結状態と開放状態とに切り換える入力クラッチ制御手段と、
前記プライマリプーリに設けられたプライマリシリンダの油室に供給されるプライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、
ニュートラルレンジからドライブレンジまたはリバースレンジに切り換えられたときに前記入力クラッチの締結を開始し、前記入力クラッチの締結が完了するまでは、運転状態に基づいて算出された目標変速比に基づき目標プライマリ圧を算出し、前記目標プライマリ圧にプライマリ圧を制御することで変速比をフィードフォワード制御すると共に、
車両が微速走行状態の時、タービン回転数とセカンダリ回転数との比が所定値以下となったときに前記入力クラッチの締結完了を判定し、前記入力クラッチが締結した状態のもとでは運転状態に基づいて算出された目標変速比に基づき目標プライマリ圧フィードフォワード値を算出し、タービン回転数とセカンダリ回転数とに基づいて算出された実変速比と前記目標変速比とに基づき目標プライマリ圧フィードバック値を算出し、前記目標プライマリ圧フィードフォワード値と前記目標プライマリ圧フィードバック値とを加算して目標プライマリ圧を算出し、前記目標プライマリ圧にプライマリ圧を制御することで変速比をフィードバック制御する変速機制御手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 A primary pulley mounted on the primary shaft and having a variable groove width, a secondary pulley mounted on the secondary shaft and connected to the primary pulley via a power transmission element, the groove width being variable, the turbine shaft of the torque converter, and the primary In a continuously variable transmission having an input clutch mounted between the shaft and
A turbine speed sensor for detecting the turbine speed of the turbine shaft;
A secondary rotational speed sensor for detecting a secondary rotational speed of the secondary shaft;
Input clutch control means for switching the input clutch between an engaged state and an opened state;
A primary pressure adjusting valve for adjusting a primary pressure supplied to an oil chamber of a primary cylinder provided in the primary pulley;
Engagement of the input clutch is started when the neutral range is switched to the drive range or the reverse range, and until the engagement of the input clutch is completed, the target primary pressure is calculated based on the target speed ratio calculated based on the operating state. , And feed-forward control of the gear ratio by controlling the primary pressure to the target primary pressure,
When the vehicle is running at a low speed, the completion of the engagement of the input clutch is determined when the ratio of the turbine rotation speed to the secondary rotation speed is equal to or less than a predetermined value, and the driving state is established with the input clutch engaged. The target primary pressure feedforward value is calculated based on the target speed ratio calculated based on the target speed ratio, and the target primary pressure feedback based on the actual speed ratio calculated based on the turbine speed and the secondary speed and the target speed ratio. A gear shift that calculates a value, calculates the target primary pressure by adding the target primary pressure feedforward value and the target primary pressure feedback value, and controls the primary pressure to the target primary pressure to perform feedback control of the gear ratio A control device for a continuously variable transmission.
The control device for a continuously variable transmission according to claim 1, engagement completion of the input clutch when the when the vehicle is stopped in the stop state turbine speed is equal to or less than a predetermined value, and the turbine rotational speed is decreasing A control device for a continuously variable transmission.
The continuously variable transmission control device according to claim 1 or 2, wherein completion of engagement of the input clutch is determined when a predetermined time has elapsed since the engagement signal was transmitted to the input clutch. Transmission control device.
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