JP4722775B2 - ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents
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(自動変速機の概略)
図1は、本発明のベルト式無段変速機(以下、CVT)の油圧制御装置(以下、CVT油圧制御装置)を適用した自動変速機の概略断面図である。自動変速機は、図外のエンジンからの入力トルクを増幅するトルクコンバータ1と、前後進切替機構2と、入出力間で無段変速するCVT3と、駆動ギア4と、アイドラギア4aと、ファイナルギア4bと、差動装置4cと、を有している。また、各装置への油圧や潤滑油を供給する機構として、オイルポンプ5および油圧コントロールバルブユニット6(図2参照)を有している。
CVT3は、プライマリプーリ30とセカンダリプーリ31と、プライマリプーリ30の回転力をセカンダリプーリ31に伝達するベルト32等から構成されている。プライマリプーリ30は、CVT駆動軸3aと一体に回転する固定プーリ30aと、固定プーリ30aに対向配置されてV字状プーリ溝33を形成する可動プーリ30bとから構成されている。可動プーリ30bのプーリ溝33と対向する背面にはプライマリプーリシリンダ室30cが設けられ、このプライマリプーリシリンダ室30cに供給される油圧(以下、プライマリ圧Pp)によって可動プーリ30bがCVT駆動軸3aの軸方向に移動可能に構成されている。
図2は、実施例1におけるCVT3の制御系を表す概略システム図である。
図3は、油圧コントロールバルブユニット6内の油圧回路の一部を示す。オイルポンプ5の吐出ポートには、油路600を介してP.REG.V60が接続されている。オイルポンプ5とP.REG.V60との間で調圧された第1油圧(ライン圧PL)は、油路600に接続された油路601に供給される。
図4は、リニアソレノイド62の電流-油圧特性、すなわちリニアソレノイド62に入力されるセカンダリ電流Isに対して出力されるセカンダリ圧Psの特性を示すマップである。リニアソレノイド62は、リニア領域および不感帯領域を有している。
本実施例1のCVT油圧制御装置200は、リニアソレノイド62の不感帯領域を用いてセカンダリ圧Psをフィードバック制御し、セカンダリ圧Psを例えば不感帯領域の下限であるPs2にまで低下させる。このように、リニアソレノイド62の不感帯領域(Ps2≦Ps*≦Ps1)にセカンダリ圧Psの目標値(以下、目標セカンダリ圧Ps*)を設定するセカンダリ圧制御を以下、低圧制御と呼ぶ。
通常制御手段210は、リニアソレノイド62に対して出力するセカンダリ電流Is(以下、セカンダリ電流出力値Is)を、目標セカンダリ圧Ps*とセカンダリ圧Psの実値(以下、実セカンダリ圧Ps)との偏差(以下、セカンダリ圧偏差ΔPs)に基づきフィードバック制御(比例積分制御)する。
低圧制御手段220は、所定の許可条件が満たされると、積分制御に用いる積分ゲインKiを通常制御用(Ki0)から低圧制御用(Ki1)に切替え、また、所定の解除条件が満たされると、積分ゲインKiを低圧制御用(Ki1)から通常制御用(Ki0)に切り替えて、セカンダリ圧Psの上記フィードバック制御を行う。
復帰制御手段230は、通常制御から低圧制御へ移行した直後の積分制御補正値ΔIsiを記憶しておき(以下、積分制御補正記憶値ΔIsi0)、低圧制御から通常制御へ復帰する際に、積分制御補正記憶値ΔIsi0を用いてセカンダリ圧Psの上記フィードバック制御を行う。ただし、復帰時の目標セカンダリ圧Ps*の変化量ΔPs*に応じて積分制御補正値ΔIsiを補正し、補正後の積分制御補正値ΔIsiを用いて上記フィードバック制御を行う。
前進クラッチ20のクラッチドラム20aは、クラッチドラム20aを軸支する変速機ハウジング部材20dに対して回転する(図1参照)。このため、シールリング20eとクラッチドラム20aとの間には上記回転方向の摩擦力(以下、シールリング引き摺りトルクTsr)が生じる。そして、クラッチ圧Pcが大きくなるほど、クラッチ圧供給油路の内圧、すなわちシールリング20eにより密閉された空間の内圧も上昇する。このためシールリング20eはクラッチドラム20aに押し付けられ、シールリング引き摺りトルクTsrは大きくなる。
実施例1のCVT油圧制御装置200は、上記のようにCVT入力トルク算出処理とセカンダリ圧Psの低圧制御とを行う。
CVT入力トルク算出手段100は、Dレンジ時クラッチ圧最大値Pcmaxと目標セカンダリ圧Ps*とを比較して、いずれか小さい方を目標クラッチ圧Pc*として設定し、この目標クラッチ圧Pc*に基づきシールリング引き摺りトルクTsrを推定する。前進クラッチ20が完全締結されており、かつレンジ位置がP(パーキング),N(ニュートラル),R(後退)以外の走行レンジであるとき、この推定したシールリング引き摺りトルクTsrを用いてCVT入力トルクTiを算出する。CVT油圧制御装置200は、このように算出されたCVT入力トルクTiに基づき油圧制御を実行する。
図7、図8は、本発明のCVT油圧制御装置200によるセカンダリ圧Psの制御フローチャートである。図7は、セカンダリ圧Ps制御のメインフローチャートであり、図8は、セカンダリ電流出力値Is算出のフローチャートである。
図7に示すように、ステップS10〜S17で、低圧制御許可判定部221が、低圧制御を許可するか否かを判定する。
図8に示すように、ステップS20では、通常制御手段210、低圧制御手段220または復帰制御手段230が、セカンダリ電流出力値Isを算出する。
ステップS210で、実セカンダリ圧Psと目標セカンダリ圧Ps*とに基づきセカンダリ圧偏差ΔPs(=|Ps−Ps*|)を算出し、ステップS211に移る。
ステップS211で、所定の比例ゲインKpとセカンダリ圧偏差ΔPsとを乗じて比例制御補正値ΔIsp(=Kp×ΔPs)を算出し、ステップS212に移る。
ステップS212〜S215では、低圧制御手段220が、積分ゲインKiを切り替える。
ステップS216、S217で、復帰制御手段230の復帰用積分制御補正値記憶部232が、通常制御から低圧制御へ移行した直後の積分制御補正値ΔIsiを記憶する。
ステップS218では、ステップS214、S215で設定した積分ゲインKiとセカンダリ圧偏差ΔPsとに基づき積分制御補正値ΔIsi(=Ki×∫ΔPsdt)を算出する。その後、ステップS220に移る。
ステップS220〜S222では、復帰制御手段230が、低圧制御から通常制御への復帰を判定し、復帰する際に用いる積分制御補正値ΔIsiを算出する。
ステップS223で、目標セカンダリ電流Is*、比例制御補正値ΔIsp、および積分制御補正値ΔIsiを加算して、セカンダリ電流出力値Is(=ΔIsp+ΔIsi)を算出する。その後、セカンダリ電流出力値算出ルーチンを終了する。
図9は、本発明のCVT油圧制御装置200による油圧制御のタイムチャートである。t0からt5まで通常制御を行い、t5からt8まで低圧制御を行い、t8以降は復帰制御を行う。
t0からt5までは、低圧制御許可フラグFは0であり、目標セカンダリ圧Ps*はPs1以上のリニア領域に設定されている。よって、通常制御用の積分ゲインKi0を用いてセカンダリ圧Psを調圧する通常制御を行う。
t5で、全ての低圧制御許可条件が満たされるため、低圧制御許可フラグFを1とする。なお、t5において、油温Toilは所定範囲内(Toil1≦Toil≦Toil2)であり(第3の低圧制御許可条件)、また前回の低圧制御終了から所定時間T1経過している(第5の低圧制御許可条件)ものとする。
t7から所定時間T2経過後のt8において、実セカンダリ圧PsがPs3以下であるアンダーシュート状態が所定時間T2持続したため、低圧制御解除条件が満たされる。よって、低圧制御許可フラグFを0とし、目標セカンダリ圧Ps*をリニア領域の下限Ps1に設定する。積分ゲインKiを低圧制御用Ki1から通常制御用Ki0に切り替え、t8以後、復帰制御を実行する。
以下、実施例1から把握される、本発明のCVT油圧制御装置200が有する効果を列挙する。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
1a タービンランナ
1b タービンランナ出力軸
2 前後進切替機構
3 CVT
3a CVT駆動軸
4 駆動ギア
5 オイルポンプ
6 油圧コントロールバルブユニット
10 CVTコントローラ
11 セレクトレンジスイッチ
12 車速センサ
13 油温センサ
14 エンジントルク推定手段
15 変速比センサ
16 セカンダリ圧センサ
17 エンジン回転センサ
18 プライマリ回転センサ
20 前進クラッチ
20a クラッチドラム
20d 変速機ハウジング部材
20e シールリング
21 後退ブレーキ
30 プライマリプーリ
30a 固定プーリ
30b 可動プーリ
30c プライマリプーリシリンダ室
31 セカンダリプーリ
31a 固定プーリ
31b 可動プーリ
31c セカンダリプーリシリンダ室
32 ベルト
60 プレッシャレギュレータバルブ
61 プライマリレギュレータバルブ
62 リニアソレノイド
63 クラッチレギュレータバルブ
64 セレクトスイッチングバルブ
65 セレクトコントロールバルブ
66 パイロットバルブ
67 ロックアップソレノイドバルブ
68 セレクトスイッチングソレノイドバルブ
100 CVT入力トルク算出手段
110 トルク比算出部
111 タービントルク算出部
120 通常制御用目標クラッチ圧記憶部
121 低圧制御用目標クラッチ圧記憶部
122 目標クラッチ圧切替部
123 シールリング引き摺りトルク算出部
124 解放時引き摺りトルク記憶部
125 レンジ位置信号検出部
126 シールリング引き摺りトルク切替部
127 ブレーキ空転トルク算出部
128 ロストルク算出部
129 CVT入力トルク算出部
200 CVT油圧制御装置
210 通常制御手段
211 目標セカンダリ圧設定部
212 油圧-電流換算部
213 セカンダリ圧偏差算出部
214 比例制御補正値算出部
215 積分制御補正値算出部
216 セカンダリ電流補正値算出部
217 セカンダリ電流出力値算出部
220 低圧制御手段
221 低圧制御許可判定部
222 低圧制御用積分ゲイン記憶部
223 通常制御用積分ゲイン記憶部
224 積分ゲイン切替部
230 復帰制御手段
231 復帰判定部
232 復帰用積分制御補正値記憶部
233 積分制御補正値切替部
Claims (7)
- 駆動側可動プーリ及び駆動側固定プーリからなる一対の駆動側プーリと、被駆動側可動プーリ及び被駆動側固定プーリからなる一対の被駆動側プーリと、前記駆動側プーリ及び前記被駆動側プーリに掛け渡されるベルトと、を備え、プーリ圧により前記駆動側可動プーリ及び前記被駆動側可動プーリを移動させて前記駆動側プーリ及び前記被駆動側プーリの溝幅を変更することにより無段階に変速可能なベルト式無段変速機と、
指令電流値変化に対するプーリ圧変化が大きいリニア領域と、指令電流値変化に対するプーリ圧変化が小さい低圧不感帯領域と、を有し、指令電流値に応じてプーリ圧を調圧するソレノイド弁と、
実プーリ圧を検出するプーリ圧検出手段と、
目標プーリ圧を設定する目標プーリ圧設定手段と、
前記目標プーリ圧及び実プーリ圧に基づいて前記指令電流値を算出し、プーリ圧を積分制御するプーリ圧制御手段と、
を備えたベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
前記低圧不感帯領域を使用したプーリ圧の低圧制御を行う低圧制御手段と、
前記リニア領域を使用したプーリ圧の通常制御における積分ゲインよりも前記低圧制御における積分ゲインを大きく設定する積分ゲイン切替手段と、を設けたこと
を特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。 - 自動変速レンジ選択時であり、車速が所定範囲内であり、ベルト式無段変速機への入力トルクが所定値以下であり、かつ油温が所定範囲内であるとき、前記低圧制御を許可する低圧制御許可判定手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。
- 前記通常制御から前記低圧制御へ移行した直後の積分制御補正値を記憶する積分制御補正値記憶手段と、
前記低圧制御から前記通常制御へ復帰する際、積分制御補正値を前記記憶した積分制御補正値へ切り替える積分制御補正値切替手段と、を設けたこと
を特徴とする請求項1又は2に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。 - 前記復帰時の前記目標プーリ圧の変化量に応じた時間変化量を積分制御補正値に設定し、積分制御補正値を徐々に前記記憶した積分制御補正値まで変化させる積分制御補正値補正手段を設けたこと
を特徴とする請求項3に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。 - トルクコンバータのタービンランナ出力軸と一体回転する前進クラッチ収装部のシールリングの引き摺りトルクを算出するシールリング引き摺りトルク算出手段と、
前記タービンランナの出力トルクから前記シールリング引き摺りトルクを減じて前記ベルト式無段変速機への入力トルクを算出するベルト式無段変速機入力トルク算出手段と、を設け、
前記目標プーリ圧設定手段は、前記ベルト式無段変速機への入力トルクに基づき前記目標プーリ圧を設定すること
を特徴とする請求項1ないし4いずれか1項に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。 - 前記シールリング引き摺りトルク算出手段は、
前記実プーリ圧及び自動変速レンジ選択時の前進クラッチ圧最大値のいずれか小さい値に基づいて前記シールリング引き摺りトルクを算出すること
を特徴とする請求項5に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。 - 前記シールリング引き摺りトルク算出手段は、
前記目標プーリ圧及び自動変速レンジ選択時の前進クラッチ圧最大値のいずれか小さい値に基づいて前記シールリング引き摺りトルクを算出すること
を特徴とする請求項5に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。
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