JP5569320B2 - Turbine speed estimation device for torque converter - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンと自動変速機との間に装備されるトルクコンバータのタービン速度推定装置に関するものである。   The present invention relates to a turbine speed estimating device for a torque converter provided between an engine and an automatic transmission.

自動車等に搭載されるエンジンの回転は変速機を介して変速されて駆動輪へ出力される。変速機が自動変速機(有段自動変速機やCVT等の無段自動変速機)の場合には、多くはエンジンと自動変速機との間にトルクコンバータ(以下、トルコンとも言う)を有している。
このようなトルコンを有する自動車では,運転者のシフトレバー操作によってニュートラル状態であるP又はNレンジとDレンジやRレンジ等の走行レンジとを切り替える機会がある。このような局面では、トルコン反力によるエンジン負荷(以下トルコン負荷)が過渡的に変化するため、エンジン回転速度の変動が発生するおそれがある。
The rotation of an engine mounted on an automobile or the like is shifted through a transmission and output to driving wheels. When the transmission is an automatic transmission (a stepped automatic transmission such as a stepped automatic transmission or CVT), a torque converter (hereinafter also referred to as a torque converter) is often provided between the engine and the automatic transmission. ing.
In an automobile having such a torque converter, there is an opportunity to switch between a P or N range, which is in a neutral state, and a travel range such as a D range or an R range by a driver's shift lever operation. In such a situation, since the engine load (hereinafter referred to as torque converter load) due to the torque converter reaction force changes transiently, there is a risk of fluctuations in the engine speed.

これを防止するためには、トルコン負荷を推定してエンジン回転速度の変動を抑制する必要があるが、このためにはトルコンの入出力回転速度を認識することが必要であり、トルコンの入力回転速度はエンジン回転数センサを用いることができるが、トルコンの出力回転速度、つまり、タービン回転速度が必要である。タービン回転速度センサを装備すれば、タービン回転速度を直接得ることができるが、製品のコストを削減するためには、タービン回転速度センサを省略したい。   In order to prevent this, it is necessary to estimate the torque converter load and suppress fluctuations in the engine rotational speed. To this end, it is necessary to recognize the input / output rotational speed of the torque converter, Although the engine speed sensor can be used for the speed, the output speed of the torque converter, that is, the turbine speed is required. If a turbine rotational speed sensor is equipped, the turbine rotational speed can be obtained directly, but in order to reduce the cost of the product, it is desired to omit the turbine rotational speed sensor.

これに関し、特許文献1には、トルコンを有するA/T車およびCVT車において、アクセル開度,エンジン回転速度Ne,車速及びトルコン特性から回転速度を算出して入力回転速度を推定するようにして、タービン回転速度Ntを検出するセンサを省略できるようにした技術が提案されている。
また、特許文献2には、走行中にあってはタービン軸とプライマリ軸が同一回転速度とみなせることを利用し、プライマリ回転速度Npもしくはセカンダリ回転速度Nsおよびプライマリ−セカンダリ間減速比から計算することにより、タービン回転速度Ntを検出するセンサを省略できるようにした技術が提案されている。
In this regard, in Patent Document 1, in an A / T vehicle and a CVT vehicle having a torque converter, the rotational speed is calculated from the accelerator opening, the engine rotational speed Ne, the vehicle speed, and the torque converter characteristics to estimate the input rotational speed. A technique has been proposed in which a sensor for detecting the turbine rotational speed Nt can be omitted.
Patent Document 2 uses the fact that the turbine shaft and the primary shaft can be regarded as the same rotational speed during traveling, and calculates from the primary rotational speed Np or the secondary rotational speed Ns and the primary-secondary reduction ratio. Therefore, a technique has been proposed in which a sensor for detecting the turbine rotation speed Nt can be omitted.

特許3104503号公報Japanese Patent No. 3104503 特開平8−35437号公報JP-A-8-35437

ところで、自動変速機において、変速機内の前後進切替機構のクラッチ若しくはブレーキ(以下、単にNDクラッチともいう)の作動状況によりタービン回転速度Ntに変化が生じる場合があり、このような場合にも、タービン回転速度Ntを把握して、エンジンがトルコンから受ける負荷トルクに応じて、エンジンを運転できるようにして、負荷トルクの変化に起因したエンジン回転速度の変動を抑制することが必要である。   By the way, in an automatic transmission, the turbine rotational speed Nt may change depending on the operation state of a clutch or brake (hereinafter also simply referred to as an ND clutch) of a forward / reverse switching mechanism in the transmission. It is necessary to grasp the turbine rotation speed Nt and to enable the engine to be operated according to the load torque received by the engine from the torque converter, and to suppress fluctuations in the engine rotation speed due to the change in the load torque.

この場合のNDクラッチの作動状況には、具体的には、シフトレバー操作により、変速機の変速レンジが停車レンジ(Pレンジ若しくはNレンジ)から走行レンジ(R若しくはDレンジ等)に切り換えられ、タービン軸とプライマリ軸とが係合されてタービン回転速度Ntが減少している区間や、これとは逆に、変速機の変速レンジが走行レンジ(R若しくはDレンジ等)から停車レンジ(Pレンジ若しくはNレンジ)に切り換えられ、タービン軸とプライマリ軸とが開放されてタービン回転速度Ntが増加している区間がある。   Specifically, in the operation state of the ND clutch in this case, the shift range of the transmission is switched from the stop range (P range or N range) to the travel range (R or D range, etc.) by operating the shift lever. A section in which the turbine shaft and the primary shaft are engaged and the turbine rotational speed Nt is decreasing, or conversely, the transmission shift range is changed from the travel range (R or D range, etc.) to the stop range (P range). Alternatively, there is a section where the turbine shaft and the primary shaft are opened and the turbine rotational speed Nt is increased.

このような区間にあっては、上記の特許文献1,2による推定手法では正確なタービン回転速度が求められず、エンジンがトルコンから受ける負荷トルクに応じてエンジンを運転することができない。その結果、エンジン回転速度Neが変動して自動車のドライバビリティが悪化するという課題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたもので、自動変速機内の前後進切替機構の作動状況によりタービン回転速度Ntに変化が生じる場合であっても、タービン回転速度センサに頼ることなくタービン回転速度を推定することができるようにして、エンジンがトルコンから受ける負荷トルクの計算を精度よく行なってエンジン回転変動の防止等車両のドライバビリティ向上を実現することができるようにした、トルクコンバータのタービン回転速度推定装置を提供することを目的とする。
In such a section, the accurate turbine rotation speed cannot be obtained by the estimation methods according to Patent Documents 1 and 2, and the engine cannot be operated according to the load torque received from the torque converter. As a result, there is a problem that the drivability of the automobile deteriorates due to fluctuations in the engine rotational speed Ne.
The present invention was devised in view of such a problem, and even if a change occurs in the turbine rotational speed Nt due to the operating state of the forward / reverse switching mechanism in the automatic transmission, the turbine does not depend on the turbine rotational speed sensor. It is possible to estimate the rotation speed and accurately calculate the load torque that the engine receives from the torque converter, so that the drivability improvement of the vehicle, such as prevention of engine rotation fluctuation, can be realized. An object of the present invention is to provide a turbine rotational speed estimation device.

上記の目的を達成するために、本発明のトルクコンバータのタービン速度推定装置は、車両に装備されたエンジンと、油圧式摩擦係合要素の断接により前記車両の前後進及び動力の伝達・非伝達の切り替えをする前後進切替機構を有する自動変速機と、前記エンジンと前記自動変速機の前記前後進切替機構との間に介装されたトルクコンバータと、を備えた駆動系における、前記トルクコンバータのタービン速度を推定する装置であって、前記エンジンの回転速度Neを検出するエンジン回転速度検出手段と、前記油圧式摩擦係合要素を断接するときの作動油の油圧Pを推定する油圧推定手段と、前記油圧推定手段により推定された前記作動油の油圧Pに基づいて前記油圧式摩擦係合要素の係合トルクTCLTを推定する係合トルク推定手段と、前記係合トルク推定手段により推定された前記油圧式摩擦係合要素の係合トルクTCLTと、前記エンジン回転速度検出手段により検出された前記エンジンの回転速度Neとに基づいて、前記油圧式摩擦係合要素を断接するときの前記トルクコンバータのタービン回転速度Ntを算出するタービン回転速度演算手段と、を備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a torque converter turbine speed estimation device according to the present invention includes a vehicle equipped with an engine and a hydraulic friction engagement element connected to and disconnected from the vehicle, and the transmission / non-transmission of power. The torque in a drive system comprising: an automatic transmission having a forward / reverse switching mechanism for switching transmission; and a torque converter interposed between the engine and the forward / reverse switching mechanism of the automatic transmission. An apparatus for estimating the turbine speed of the converter, the engine speed detecting means for detecting the engine speed Ne, and the oil pressure estimation for estimating the hydraulic pressure P of the hydraulic oil when the hydraulic friction engagement element is connected / disconnected. And an engagement torque estimation means for estimating an engagement torque TCLT of the hydraulic friction engagement element based on the hydraulic pressure P of the hydraulic oil estimated by the hydraulic pressure estimation means The engagement torque TCLT of the hydraulic friction engagement element that is estimated by the engagement torque estimating means, on the basis of the rotational speed Ne of the engine detected by the engine rotational speed detecting means, the hydraulic friction Turbine rotational speed calculating means for calculating a turbine rotational speed Nt of the torque converter when the engaging element is connected / disconnected .

前記タービン回転速度演算手段は、前記エンジンの回転速度Neに基づき、前記エンジンから前記自動変速機に入力される伝達トルクτCNe 2 を演算し、前記伝達トルクτCNe 2 と前記係合トルクT CLT との差に基づき、前記タービン回転速度Ntを算出することが好ましい。
前記油圧式摩擦係合要素は、電磁弁により油圧を制御されて断接するものであり、前記油圧推定手段は、前記電磁弁のソレノイドの駆動電流値Iに基づいて前記電磁弁を通過する前記作動油の体積流量Qinを算出し、算出した該体積流量 in に基づいて前記油圧式摩擦係合要素の要素間の間隙hを算出し、算出した該要素間の間隙から前記作動油の油圧Pを推定することが好ましい。
The turbine rotation speed calculation means, based on the rotation speed Ne of the engine, and calculates the transmission torque TauCNe 2 inputted from the engine to the automatic transmission, and the engagement torque T CLT and the transmission torque TauCNe 2 It is preferable to calculate the turbine rotation speed Nt based on the difference.
The hydraulic friction engagement element is connected / disconnected by controlling the hydraulic pressure by an electromagnetic valve, and the hydraulic pressure estimation means is operated by passing through the electromagnetic valve based on a drive current value I of a solenoid of the electromagnetic valve. A volume flow rate Qin of oil is calculated, a gap h between elements of the hydraulic friction engagement element is calculated based on the calculated volume flow rate Q in , and the hydraulic pressure of the hydraulic oil is calculated from the calculated gap h between the elements. It is preferable to estimate P.

前記油圧推定手段は、所定周期毎に前記電磁弁を通過する前記作動油の体積流量Qin(n)を算出し、この算出した体積流量Qin(n)を前記油圧式摩擦係合要素における流出流量Qoutにより補正した補正後体積流量に基づいて、前記油圧式摩擦係合要素の油圧室内の作動油体積Q(n)を算出し、この算出した油圧室内の作動油体積Q(n)に基づいて前記間隙h(n)を算出することが好ましい。 The hydraulic estimating means, in the calculated hydraulic oil volume flow Q in (n), the calculated volumetric flow rate Q in (n) the hydraulic friction engagement element that passes through the solenoid valve at predetermined intervals Based on the corrected volume flow rate corrected by the outflow flow rate Qout, the hydraulic fluid volume Q (n) in the hydraulic chamber of the hydraulic friction engagement element is calculated, and the calculated hydraulic fluid volume Q (n) in the hydraulic chamber is calculated. It is preferable to calculate the gap h (n) based on

前記油圧式摩擦係合要素は、前記電磁弁により油圧を制御されて移動するピストンによって断接するものであり、前記油圧推定手段は、予め得られた前記油圧室内の作動油体積と前記ピストン位置との対応関係と、予め得られた前記ピストン位置と前記要素間の間隙との対応関係とを用いて、前記油圧室内の作動油体積Q(n)に基づいて前記間隙h(n)を算出することが好ましい。   The hydraulic friction engagement element is connected / disconnected by a piston that moves under controlled hydraulic pressure by the solenoid valve, and the hydraulic pressure estimation means includes a previously obtained hydraulic fluid volume in the hydraulic chamber, a piston position, and the like. And the correspondence relationship between the piston position and the gap between the elements obtained in advance are used to calculate the gap h (n) based on the hydraulic oil volume Q (n) in the hydraulic chamber. It is preferable.

前記係合トルク推定手段は、前記作動油の粘性抵抗に応じた粘性抵抗トルクTDRGと前記油圧式摩擦係合要素の接触摩擦に応じた接触摩擦トルクTFR との和として、前記係合トルクTCLTを算出することが好ましい。
前記前後進切替機構から前記自動変速機の変速機構に入力される変速機入力回転速度Npを検出する変速機入力回転速度検出手段を備え、前記粘性抵抗トルクTDRGは、前回得られたタービン回転速度Nt(n−1)と前記変速機入力回転速度検出手段により検出された変速機入力回転速度Npとの差と、前記油圧式摩擦係合要素の係合面の数及び有効半径(r,r)と、作動油の粘性抵抗係数μATFとに基づいて算出し、前記接触摩擦トルクTFR は、前記作動油の油圧P(n)と、該油圧P(n)が作用する前記油圧式摩擦係合要素の係合面の有効面積nS,有効半径[(r+r)/2]及び摩擦係数μFRCとに基づいて算出することが好ましい。
The engaging torque estimating means, as the sum of the contact friction torque T FR C corresponding to the contact friction between the viscous resistance torque T DRG according to the viscous resistance of the hydraulic fluid the hydraulic friction engagement element, the engaging It is preferable to calculate the torque TCLT .
Transmission input rotation speed detection means for detecting a transmission input rotation speed Np input from the forward / reverse switching mechanism to the transmission mechanism of the automatic transmission is provided, and the viscous resistance torque TDRG is obtained from the turbine rotation obtained last time. The difference between the speed Nt (n−1) and the transmission input rotational speed Np detected by the transmission input rotational speed detection means, the number of engagement surfaces and the effective radius (r 1) of the hydraulic friction engagement element , R 2 ) and the viscous resistance coefficient μ ATF of the hydraulic oil, the contact friction torque T FR C is determined by the hydraulic pressure P (n) of the hydraulic oil and the hydraulic pressure P (n). It is preferable to calculate based on the effective area nS, effective radius [(r 1 + r 2 ) / 2] and friction coefficient μ FRC of the engagement surface of the hydraulic friction engagement element.

本発明によれば、回転速度センサに頼ることなくタービン回転速度を推定することができ、例えば停車アイドリングにおける走行レンジと非走行レンジとを切り替える際や、停車時に運転者のシフトレバー操作によらず自動的にニュートラル状態に準ずる状態へ移行するような制御(いわゆるアイドルニュートラル制御)を行う際に、トルコン負荷を精度よく算出することが可能になり、トルコン負荷を監視しながらエンジン回転速度が安定した挙動を示すように制御することも可能になる。   According to the present invention, the turbine rotational speed can be estimated without relying on the rotational speed sensor, for example, when switching between a traveling range and a non-traveling range during idling, or regardless of the driver's shift lever operation when the vehicle is stationary. When performing control that automatically shifts to a neutral state (so-called idle neutral control), the torque converter load can be accurately calculated, and the engine speed is stabilized while monitoring the torque converter load. It is also possible to control to show the behavior.

推定したタービン回転速度は、かかる制御に限らず、他の様々な制御についても適用することができる。   The estimated turbine rotation speed is not limited to such control, and can be applied to various other controls.

本発明の一実施形態にかかるエンジン,変速機,トルクコンバータ及びそのタービン回転速度推定装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an engine, a transmission, a torque converter, and a turbine rotation speed estimation device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる変速機に装備されたNDクラッチの構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the structure of ND clutch with which the transmission concerning one Embodiment of this invention was equipped. 本発明の一実施形態にかかるタービン速度推定装置の推定に用いる容量係数の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the capacity coefficient used for estimation of the turbine speed estimating device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかるタービン速度推定装置の推定に用いるトルク比の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the torque ratio used for estimation of the turbine speed estimation apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるタービン速度推定装置の推定に用いるNDクラッチのピストン作用油圧Pの模擬を説明するためのNDクラッチの作動モデルを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement model of ND clutch for demonstrating simulation of the piston action hydraulic pressure P of ND clutch used for estimation of the turbine speed estimation apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるタービン速度推定装置の推定に用いる単位時間あたりのソレノイド弁通過体積流量Qin(n)及びNDクラッチの油圧シリンダ内に存在する体積Q(n)を説明するためのNDクラッチの作動モデルを示す図である。ND for explaining solenoid valve passage volume flow rate Qin (n) per unit time and volume Q (n) existing in the hydraulic cylinder of the ND clutch used for estimation of the turbine speed estimation device according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the action | operation model of a clutch. 本発明の一実施形態にかかる変速機に装備されたNDクラッチにおいてピストンがクラッチ板を係合する様子を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining a mode that a piston engages a clutch board in ND clutch with which the transmission concerning one Embodiment of this invention was equipped. 本発明の一実施形態にかかる変速機に装備されたNDクラッチの係合油圧をNDクラッチのクラッチ板間隙に対応して模擬する模擬油圧P(n)の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of simulation oil pressure P (n) which simulates the engagement oil pressure of the ND clutch with which the transmission concerning one embodiment of the present invention is equipped corresponding to the clutch board gap of the ND clutch. 本発明の一実施形態にかかるタービン速度推定装置による推定の手順を説明するメインフローチャートである。It is a main flowchart explaining the procedure of estimation by the turbine speed estimation apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるタービン速度推定装置による推定の手順を説明するサブルーチンフローチャートである。It is a subroutine flowchart explaining the procedure of estimation by the turbine speed estimation apparatus concerning one Embodiment of this invention.

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図10は本発明の実施形態を説明するもので、図1はエンジン,変速機,トルクコンバータ及びタービン回転速度推定装置を示す構成図、図2はNDクラッチの構成を示す要部断面図、図3はその容量係数の特性図、図4はトルク比の特性図、図5,6はNDクラッチの作動モデル図、図7はNDクラッチのピストン動作の説明図、図8は模擬油圧の特性図、図9,10は推定手順を説明するフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 10 illustrate an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram showing an engine, a transmission, a torque converter, and a turbine rotational speed estimation device, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing a configuration of an ND clutch. FIG. 3 is a characteristic diagram of the capacity coefficient, FIG. 4 is a characteristic diagram of the torque ratio, FIGS. 5 and 6 are operation model diagrams of the ND clutch, FIG. 7 is an explanatory diagram of piston operation of the ND clutch, and FIG. FIG. 9 and FIG. 10 are flowcharts for explaining the estimation procedure.

<駆動系の要部構成>
まず、本タービン回転速度推定装置の推定対象であるトルクコンバータを有する自動車の駆動系の要部構成を説明する。
<Configuration of main part of drive system>
First, a configuration of a main part of a drive system of an automobile having a torque converter that is an estimation target of the turbine rotational speed estimation device will be described.

図1に示すように、駆動系は、エンジン(内燃機関)2と、自動変速機4と、エンジン2と自動変速機4との間に介装されたトルクコンバータ(以下、トルコンとも言う)6とを備え、自動変速機4の出力軸は、図示しない駆動輪に接続され、エンジン2の回転を変速して駆動輪に伝達し駆動する。
トルコン6は、トルコンケーシング62内に、エンジン2の出力軸22に結合されたインペラ64と、自動変速機4の入力軸42に結合されたタービンライナ(単に、タービンともいう)66とが対向して装備され、インペラ64とタービンライナ66との間には、図示しない粘性流体が介在し、この粘性流体を介してインペラ64とタービンライナ66との間の動力伝達が行なわれる。
As shown in FIG. 1, the drive system includes an engine (internal combustion engine) 2, an automatic transmission 4, and a torque converter (hereinafter also referred to as torque converter) 6 interposed between the engine 2 and the automatic transmission 4. The output shaft of the automatic transmission 4 is connected to driving wheels (not shown), and the rotation of the engine 2 is shifted and transmitted to the driving wheels for driving.
In the torque converter 6, an impeller 64 coupled to the output shaft 22 of the engine 2 and a turbine liner (also simply referred to as a turbine) 66 coupled to the input shaft 42 of the automatic transmission 4 are opposed to each other in the torque converter casing 62. A viscous fluid (not shown) is interposed between the impeller 64 and the turbine liner 66, and power is transmitted between the impeller 64 and the turbine liner 66 through the viscous fluid.

自動変速機4は、本実施形態の場合、ベルト式無段変速機(CVT)が適用されている。つまり、自動変速機4は、ケーシング40内に、前後進切替機構44を介して入力軸42と接続されたプライマリ軸46Aと、このプライマリ軸46Aに装備されたプライマリプーリ46と、プライマリ軸46Aと並列して装備されたセカンダリ軸48Aと、このセカンダリ軸48Aに装備されたセカンダリプーリ48と、プライマリプーリ46とセカンダリプーリ48とに架け渡されたベルト50とを備え、プライマリプーリ46及びセカンダリプーリ48の可動プーリを軸方向に移動させて各プーリ46,48の有効径を変更することにより、変速比を連続的に変更することができる。   In the case of this embodiment, a belt type continuously variable transmission (CVT) is applied to the automatic transmission 4. That is, the automatic transmission 4 includes a primary shaft 46A connected to the input shaft 42 via the forward / reverse switching mechanism 44 in the casing 40, a primary pulley 46 mounted on the primary shaft 46A, and a primary shaft 46A. A secondary shaft 48A equipped in parallel, a secondary pulley 48 equipped on the secondary shaft 48A, and a primary pulley 46 and a belt 50 spanned between the secondary pulley 48, and the primary pulley 46 and the secondary pulley 48 are provided. The gear ratio can be continuously changed by moving the movable pulley in the axial direction to change the effective diameter of each of the pulleys 46 and 48.

セカンダリ軸48Aは、ギア対54aを介して出力軸54と接続されており、自動変速機4により変速された回転は図示しない駆動輪に伝達されて、駆動輪の回転によって車両が駆動される。
また、エンジン2及び自動変速機4を制御する電子制御ユニット(ECU)10が備えられている。このECU10は、入出力装置、記憶装置(ROM,RAM,不揮発性RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えている。
The secondary shaft 48A is connected to the output shaft 54 via a gear pair 54a. The rotation shifted by the automatic transmission 4 is transmitted to driving wheels (not shown), and the vehicle is driven by the rotation of the driving wheels.
An electronic control unit (ECU) 10 that controls the engine 2 and the automatic transmission 4 is also provided. The ECU 10 includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like.

さらに、エンジン2のクランク軸の回転角度を検出しエンジン回転速度情報として出力するクランク角センサ(エンジン回転速度検出手段としてのエンジン回転速度センサ)20aと、自動変速機4のプライマリ軸46Aの回転速度を検出するプライマリ回転速度センサ(プライマリ回転速度検出手段)20bとが備えられ、各センサ20a,20bの検出情報はECU10に送られる。   Further, a crank angle sensor (engine rotation speed sensor as engine rotation speed detection means) 20a that detects the rotation angle of the crankshaft of the engine 2 and outputs it as engine rotation speed information, and the rotation speed of the primary shaft 46A of the automatic transmission 4 Primary rotation speed sensor (primary rotation speed detection means) 20b is detected, and detection information of each sensor 20a, 20b is sent to the ECU 10.

<前後進切替機構の要部構成>
前後進切替機構44は、詳細は図示しないが、例えば、サンギアと、リングギアと、サンギアと噛み合う第1のピニオンギアと、リングギアと噛み合う第2のピニオンギアと、第1,第2のピニオンギアを枢支するキャリアとからなるダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成することができる。この場合、サンギアは入力軸42に連結され、キャリアはプライマリ軸46Aに連結されると共にピニオンギア,リングギア及びリバースブレーキを介してケーシング40に連結される。
<Main part configuration of forward / reverse switching mechanism>
Although not shown in detail in the forward / reverse switching mechanism 44, for example, a sun gear, a ring gear, a first pinion gear that meshes with the sun gear, a second pinion gear that meshes with the ring gear, and the first and second pinions It can be constituted by a double pinion type planetary gear mechanism comprising a carrier that pivotally supports a gear. In this case, the sun gear is connected to the input shaft 42, the carrier is connected to the primary shaft 46A, and is connected to the casing 40 via a pinion gear, a ring gear, and a reverse brake.

そして、車両の前進時には、フォワードクラッチを係合させると共にリバースブレーキを開放させ、車両の後進時には、リバースブレーキを係合させると共にフォワードクラッチを開放させる。また、動力の伝達・非伝達の切り替えについては、入力軸42とプライマリ軸46Aとのトルク伝達を遮断する場合には、フォワードクラッチおよびリバースブレーキをともに開放する。入力軸42とプライマリ軸46Aとのトルク伝達を行なう場合には、フォワードクラッチおよびリバースブレーキの何れかを結合する。   When the vehicle moves forward, the forward clutch is engaged and the reverse brake is released, and when the vehicle moves backward, the reverse brake is engaged and the forward clutch is released. As for switching between transmission and non-transmission of power, when the torque transmission between the input shaft 42 and the primary shaft 46A is cut off, both the forward clutch and the reverse brake are released. When torque is transmitted between the input shaft 42 and the primary shaft 46A, either the forward clutch or the reverse brake is coupled.

前後進切替機構44に装備されたこのようなクラッチ及びブレーキは、一般に、油圧式により駆動される湿式多板クラッチ装置により構成される。なお、前後進切替機構44の代表的な切り替えに、ニュートラルレンジ(Nレンジ)とドライブレンジ(Dレンジ)との切り替えがあることから、かかるクラッチ及びブレーキについて、NDクラッチとも言う。   Such clutches and brakes provided in the forward / reverse switching mechanism 44 are generally constituted by a wet multi-plate clutch device driven by a hydraulic method. In addition, since there is switching between the neutral range (N range) and the drive range (D range) as a representative switching of the forward / reverse switching mechanism 44, such a clutch and a brake are also referred to as an ND clutch.

例えば図2は、前後進切替機構44の第1回転要素44aを第2回転要素44bに摩擦係合させるクラッチとしての湿式多板クラッチ装置52の一例を示すものである。第1回転要素44aと第2回転要素44bとの何れかが非回転であれば、ブレーキと称される。
図2に示すように、この湿式多板クラッチ装置52は、第1回転要素44aと一体に回転するように装備されクラッチプレート保持部52dを備えたシリンダ(ここでは、環状シリンダ)52aと、このシリンダ52a内に軸方向に移動可能に装備されたピストン(ここでは、環状ピストン)52bと、シリンダ52aの内壁とピストン52bの受圧面とに囲繞された油圧室52cと、第2回転要素44bと一体に回転するクラッチディスク保持部材52eとを備え、油圧室52cには作動油供給口52fが設けられている。
For example, FIG. 2 shows an example of a wet multi-plate clutch device 52 as a clutch that frictionally engages the first rotating element 44a of the forward / reverse switching mechanism 44 with the second rotating element 44b. If either the first rotation element 44a or the second rotation element 44b is not rotating, it is called a brake.
As shown in FIG. 2, the wet multi-plate clutch device 52 includes a cylinder 52a (here, an annular cylinder) 52a provided with a clutch plate holding portion 52d, which is equipped to rotate integrally with the first rotating element 44a. A piston (here, an annular piston) 52b mounted in the cylinder 52a so as to be movable in the axial direction, a hydraulic chamber 52c surrounded by an inner wall of the cylinder 52a and a pressure-receiving surface of the piston 52b, a second rotating element 44b, A clutch disk holding member 52e that rotates integrally is provided, and a hydraulic oil supply port 52f is provided in the hydraulic chamber 52c.

シリンダ52aのクラッチプレート保持部52dには、シリンダ52a(第1回転要素44a)と一体に回転し軸方向に可動な複数のクラッチプレート52gが直列に装備され、クラッチディスク保持部材52eには、クラッチディスク保持部材52e(第2回転要素44b)と一体に回転し軸方向に可動な複数のクラッチディスク52hが各クラッチプレート52gの相互間に配置され直列に装備されている。各クラッチプレート52gは表面に粗さを有する金属プレートであり、各クラッチディスク52hのクラッチプレート52gの表面との対向面には摩擦材(フェーシング)が貼り付けられている。   The clutch plate holding portion 52d of the cylinder 52a is equipped with a plurality of clutch plates 52g that rotate integrally with the cylinder 52a (first rotating element 44a) and move in the axial direction, and the clutch disk holding member 52e includes a clutch plate 52g. A plurality of clutch disks 52h that rotate integrally with the disk holding member 52e (second rotating element 44b) and are movable in the axial direction are arranged between the clutch plates 52g and are mounted in series. Each clutch plate 52g is a metal plate having a rough surface, and a friction material (facing) is attached to the surface of each clutch disk 52h facing the surface of the clutch plate 52g.

クラッチプレート52gとクラッチディスク52hとは、ピストン52bによって押圧されると係合(接触)し、この時の押圧力(押し付け力)に応じて発生する摩擦力によって互いの相対回転を規制される。この例では、クラッチプレート52gとクラッチディスク52hとが係合(滑り摩擦状態)すると、第1回転要素44aと第2回転要素44bとの差動が規制されて両者の回転速度差が低下し、クラッチプレート52gとクラッチディスク52hとが完全係合(静止摩擦状態)すると、両者は等速回転状態になる。   The clutch plate 52g and the clutch disk 52h are engaged (contacted) when pressed by the piston 52b, and their relative rotation is restricted by the frictional force generated according to the pressing force (pressing force) at this time. In this example, when the clutch plate 52g and the clutch disk 52h are engaged (sliding friction state), the differential between the first rotating element 44a and the second rotating element 44b is restricted, and the rotational speed difference between the two decreases. When the clutch plate 52g and the clutch disk 52h are completely engaged (static friction state), both are in a constant speed rotation state.

ピストン52bは、作動油供給口52fを通じて油圧室52cに供給される作動油(ATF:Automatic Transmission Fluid)の油圧に応じて移動し、油圧が高くなるとクラッチプレート52gとクラッチディスク52hとが係合する方向(図2中、左方向)に移動し、油圧が低くなるとリターンスプリング52iの付勢力によってクラッチプレート52gとクラッチディスク52hとが係合を解除する方向(図2中、右方向)に移動する。   The piston 52b moves according to the hydraulic pressure of hydraulic oil (ATF: Automatic Transmission Fluid) supplied to the hydraulic chamber 52c through the hydraulic oil supply port 52f. When the hydraulic pressure increases, the clutch plate 52g and the clutch disk 52h are engaged. When the hydraulic pressure is lowered, the clutch plate 52g and the clutch disc 52h are moved in the direction of releasing the engagement (rightward in FIG. 2). .

なお、リターンスプリング52iは、ピストン52bとの間に遠心油圧バランス室52jを形成するサブピストン52kとの間に介装され、回転速度に応じて発生する遠心油圧バランス室52j内の作動油圧によって、回転速度に応じて油圧室52c内に発生する遠心油圧を相殺しながら、ピストン52bに対して回転速度変化によらず安定した付勢力を発揮するようになっている。   The return spring 52i is interposed between the piston 52b and the sub-piston 52k that forms the centrifugal hydraulic balance chamber 52j, and the hydraulic pressure in the centrifugal hydraulic balance chamber 52j generated according to the rotation speed A stable urging force is exerted on the piston 52b regardless of a change in the rotational speed while canceling out the centrifugal hydraulic pressure generated in the hydraulic chamber 52c in accordance with the rotational speed.

したがって、油圧室52c内の作動油圧Pに応じてリターンスプリング52iが収縮しながら、ピストン52bは作動油圧Pとリターンスプリング52iの付勢力とがバランスする位置をとり、このピストン52bの位置に応じてクラッチプレート52gとクラッチディスク52hとの相互間距離が決まる。また、ピストン52bの移動には油圧室52c内への作動油の流入が必要であり、この作動油流入量とピストン52bの位置とが対応する。   Therefore, while the return spring 52i contracts according to the operating oil pressure P in the hydraulic chamber 52c, the piston 52b takes a position where the operating oil pressure P and the urging force of the return spring 52i are balanced, and according to the position of the piston 52b. The distance between the clutch plate 52g and the clutch disk 52h is determined. Further, the movement of the piston 52b requires the inflow of hydraulic oil into the hydraulic chamber 52c, and this hydraulic oil inflow amount corresponds to the position of the piston 52b.

なお、図1に示すように、作動油は、油圧源(油圧ポンプ或いは油圧ポンプからの作動油を貯留する作動油タンク)56から供給され、この供給状態は作動油供給弁58を通じて調整される。作動油供給弁58には、電気的に制御可能なソレノイド弁(電磁弁)が適用され、作動油の供給状態を電気的に制御することができる。   As shown in FIG. 1, the hydraulic oil is supplied from a hydraulic source (hydraulic pump or hydraulic oil tank that stores hydraulic oil from the hydraulic pump) 56, and this supply state is adjusted through the hydraulic oil supply valve 58. . An electrically controllable solenoid valve (electromagnetic valve) is applied to the hydraulic oil supply valve 58, and the supply state of the hydraulic oil can be electrically controlled.

<タービン速度推定装置>
本タービン速度推定装置は、上記のような駆動系を有する車両(自動車)において、前後進切替機構44の断接切替時のトルコン6のタービン66の回転速度を推定する装置であって、ECU10内の機能要素として構成される。
<Turbine speed estimation device>
The present turbine speed estimation device is a device that estimates the rotational speed of the turbine 66 of the torque converter 6 when the forward / reverse switching mechanism 44 is switched between connection and disconnection in a vehicle (automobile) having the drive system as described above. It is configured as a functional element.

ECU10には、NDクラッチ(油圧式摩擦係合要素)を断接するときの作動油の油圧を推定する油圧推定手段12と、推定された作動油の油圧に基づいてNDクラッチの係合トルク CLT を推定する係合トルク推定手段14と、推定されたNDクラッチの係合トルクTCLTと、エンジン回転速度センサ20aにより検出されたエンジン回転速度Neとに基づいて、その時点のタービン回転速度の時間変化率を算出し、この時間変化率を積算することによりトルクコンバータのタービン回転速度を算出するタービン回転速度算出手段16と、を備えている。 The ECU 10, a hydraulic estimation means 12 for estimating the oil pressure of the hydraulic fluid when disconnecting the ND clutch (hydraulic friction engagement element), the engaging torque T CLT of ND clutch based on hydraulic pressure of estimated hydraulic oil Based on the estimated engagement torque TCLT of the ND clutch, the engine rotation speed Ne detected by the engine rotation speed sensor 20a, the time of the turbine rotation speed at that time Turbine rotational speed calculation means 16 is provided for calculating the rate of change and integrating the time rate of change to calculate the turbine rotational speed of the torque converter 6 .

特に、油圧推定手段12は、電磁弁58のソレノイドの駆動電流値I(n)に基づいてソレノイドを通過する作動油の体積流量Q(n)を算出し、算出した体積流量Q(n)に基づいてNDクラッチの要素間の間隙h(n)を算出し、算出した要素間の間隙h(n)から作動油の油圧P(n)を推定する。
以下、油圧推定手段12,係合トルク推定手段14,タービン回転速度算出手段16によるタービン回転速度の推定について説明する。
In particular, the hydraulic pressure estimation means 12 calculates the volume flow rate Q (n) of the hydraulic oil passing through the solenoid based on the drive current value I (n) of the solenoid of the solenoid valve 58, and calculates the calculated volume flow rate Q (n). Based on the calculated clearance h (n) between the elements of the ND clutch, the hydraulic pressure P (n) of the hydraulic oil is estimated from the calculated clearance h (n) between the elements.
Hereinafter, estimation of the turbine rotation speed by the hydraulic pressure estimation means 12, the engagement torque estimation means 14, and the turbine rotation speed calculation means 16 will be described.

<タービン回転速度の推定>
NDクラッチの係合途中でのトルコン6のタービン66の回転速度(タービン回転速度)Ntの推定について具体的に説明する。
<Estimation of turbine rotation speed>
The estimation of the rotational speed (turbine rotational speed) Nt of the turbine 66 of the torque converter 6 during the engagement of the ND clutch will be specifically described.

図1に示すように、タービン軸(自動変速機4の入力軸42)回りについての運動方程式をたてると、タービン軸42には、エンジン2からの伝達トルクτCNeが入力され、NDクラッチの係合トルクTCLTが出力されるため、タービン軸42回りについて、次の式(1)の運動方程式が成り立つ。
なお、タービン回転速度Ntは、NDクラッチの係合に至るまでは式(1)に従い、NDクラッチの係合完了後は式(1)によらずNt=Npとみなすことができる。
As shown in FIG. 1, when the equation of motion about the turbine shaft (input shaft 42 of the automatic transmission 4) is established, the transmission torque τCNe 2 from the engine 2 is input to the turbine shaft 42, and the ND clutch Since the engagement torque TCLT is output, the equation of motion of the following equation (1) is established around the turbine shaft 42.
The turbine rotation speed Nt follows Formula (1) until the ND clutch is engaged, and can be regarded as Nt = Np regardless of Formula (1) after the ND clutch is engaged.

また、以下、各式に関するパラメータは各式の下部に付記する。

Figure 0005569320
In addition, hereinafter, parameters relating to each formula are appended to the bottom of each formula.
Figure 0005569320

タービン角速度の時間変化率dωt/dtとタービン回転速度の時間変化率dNt/dtとは、dωt/dt=(2π/60)・(dNt/dt)の関係があるので、この関係を用いて式(1)をdNt/dtについて整理すると、以下の式(1´)のようになる。

Figure 0005569320
The time change rate dωt / dt of the turbine angular velocity and the time change rate dNt / dt of the turbine rotational speed have a relationship of dωt / dt = (2π / 60) · (dNt / dt). When (1) is arranged with respect to dNt / dt, the following equation (1 ′) is obtained.
Figure 0005569320

式(1´)を各演算時間毎に積算することにより、次の式(2)のように、今回の演算周期のタービン回転速度推定値Nt(n)が得られる。

Figure 0005569320
By integrating the equation (1 ′) for each calculation time, a turbine rotation speed estimated value Nt (n) of the current calculation cycle is obtained as in the following equation (2).
Figure 0005569320

式(1´)におけるトルコン6のトルク比τ及びトルコン6の容量係数Cは、トルコン6に係る設計値であって、図3,図4に示すように、タービン回転速度Ntとエンジン回転速度Neの比の値Nt/Neを引数とするマップで与えられる。ここでタービン回転速度Ntは前回推定値を用いる。 The torque ratio τ of the torque converter 6 and the capacity coefficient C of the torque converter 6 in the formula (1 ′) are design values related to the torque converter 6, and as shown in FIGS. 3 and 4, the turbine rotational speed Nt and the engine rotational speed Ne. The ratio Nt / Ne is given as a map. Here, the previous estimated value is used as the turbine rotation speed Nt.

次に、式(1´)におけるNDクラッチ係合トルクTCLTを求める。このNDクラッチ係合トルクTCLTは、下記の式(3)に示すように、粘性抵抗トルク(粘性抵抗項)TDRGと接触摩擦トルク(接触摩擦項)TFR との和で導かれる。なお、粘性抵抗項TDRGは湿式多板式であるNDクラッチの各摩擦板間において、それらの相対速度に比例して作用するATFによる粘性抵抗トルクであり、接触摩擦項TFR はNDクラッチの各摩擦板が係合するときに発生する摩擦板による接触摩擦トルクである。

Figure 0005569320
Next, determine the ND clutch engagement torque T CLT in the formula (1 '). The ND clutch engagement torque T CLT, as shown in equation (3) below, guided by the sum of the viscous resistance torque (viscosity resistance section) T DRG and contact friction torque (contact friction term) T FR C. The viscous resistance term TDRG is a viscous resistance torque due to ATF that acts in proportion to the relative speed between the friction plates of the ND clutch that is a wet multi-plate type, and the contact friction term T FR C is the ND clutch. This is the contact friction torque generated by the friction plates when the friction plates are engaged.
Figure 0005569320

式(3)の粘性抵抗項TDRGは次の式(4)で与えられる。式(4)のタービン回転速度Ntには前回推定値Nt(n−1)を用いることができ、このタービン回転速度Nt(n−1)と検出された変速機入力回転速度Npとの差と、NDクラッチの各摩擦板の係合面の数n及び有効半径r,rと、作動油の粘性抵抗係数μATFとに基づいて、粘性抵抗項TDRGを容易に算出することができる。

Figure 0005569320
The viscous resistance term TDRG of the equation (3) is given by the following equation (4). The previous estimated value Nt (n−1) can be used as the turbine rotational speed Nt in the equation (4), and the difference between the turbine rotational speed Nt (n−1) and the detected transmission input rotational speed Np The viscous resistance term T DRG can be easily calculated based on the number n of the engagement surfaces of the friction plates of the ND clutch, the effective radii r 1 and r 2, and the viscous resistance coefficient μ ATF of the hydraulic oil. .
Figure 0005569320

式(3)の接触摩擦項TFR は次の式(5)で与えられる。つまり、接触摩擦トルクTFR は、作動油の油圧P(n)と、油圧P(n)が作用するNDクラッチの各摩擦板の係合面の有効面積nS,有効半径[(r+r)/2]及び摩擦係数μFRCとに基づいて算出できる。この式(5)を計算するにはNDクラッチの作動油の油圧(NDクラッチピストン作用油圧)Pが必要となる。

Figure 0005569320
The contact friction term T FR C in the equation (3) is given by the following equation (5). That is, the contact friction torque T FR C is determined by the hydraulic oil pressure P (n), the effective area nS and the effective radius [(r 1 + r) of the engagement surface of each friction plate of the ND clutch on which the hydraulic pressure P (n) acts. 2 ) / 2] and the friction coefficient μ FRC . In order to calculate this equation (5), the hydraulic oil pressure (ND clutch piston operating oil pressure) P of the ND clutch is required.
Figure 0005569320

ここで、NDクラッチピストン作用油圧Pの推定について説明する。
この推定は、NDクラッチピストン作用油圧PはNDクラッチ板間隙h(n)と相関関係があり、NDクラッチ板間隙h(n)はシリンダ内のATFの体積Q(n)と相関関係があり、シリンダ内のATFの体積Q(n)はシリンダ内へのATFの入出量を積算することで求めることができ、シリンダ内へのATFの入出量はソレノイド弁(作動油供給弁)58の変位x(n)から求めることができる、という点に着目して行なっている。
Here, estimation of the ND clutch piston working oil pressure P will be described.
In this estimation, the ND clutch piston working oil pressure P is correlated with the ND clutch plate gap h (n), and the ND clutch plate gap h (n) is correlated with the volume Q (n) of the ATF in the cylinder. The volume Q (n) of the ATF in the cylinder can be obtained by integrating the amount of ATF entering / exiting the cylinder, and the amount of ATF entering / exiting the cylinder is the displacement x of the solenoid valve (hydraulic oil supply valve) 58. This is done by paying attention to the point that it can be obtained from (n).

そこで、油圧推定手段12は、まず、演算周期毎にソレノイド弁58を通過するATFの体積流量Qin(n)を算出し、この算出した体積流量Qin(n)をNDクラッチの油圧室52cにおける流出流量Qoutにより補正して、この補正後体積流量を積算することにより、油圧室52c内の作動油体積Q(n)を算出し、次に、予め得られている油圧室52c内の作動油体積とピストン位置との対応関係と、予め得られているピストン位置とNDクラッチ板間隙hとの対応関係とを用いて、作動油体積Q(n)に基づいて間隙値h(n)を算出して、予め得られている間隙値とATF圧との対応関係を用いて、算出した間隙値h(n)から油圧P(n)を算出する。以下、詳細に説明する。 Therefore, the hydraulic pressure estimation means 12 first calculates the volume flow rate Q in (n) of the ATF that passes through the solenoid valve 58 every calculation cycle, and uses the calculated volume flow rate Q in (n) for the hydraulic chamber 52c of the ND clutch. is corrected by outflow rate Q out of, by integrating the corrected volumetric flow rate, it calculates the hydraulic oil volume Q in the hydraulic chamber 52c (n), then, in the hydraulic chamber 52c that are obtained in advance The gap value h (n) based on the hydraulic oil volume Q (n) using the correspondence relation between the hydraulic oil volume and the piston position and the correspondence relation between the previously obtained piston position and the ND clutch plate gap h. And the hydraulic pressure P (n) is calculated from the calculated gap value h (n) using the correspondence between the gap value and the ATF pressure obtained in advance. Details will be described below.

まず、シフトレンジ切替え指令(例えばシフトレバー操作)に応答して変化するピストン作用油圧Pを模擬するため、簡単なNDクラッチの作動モデルを考える。この作動モデルは、図5に示すように、クラッチ板(クラッチプレート52g及びクラッチディスク52h)と、シリンダ52aと、ピストン52bと、シリンダ52aに通じるATF流路58aと、ATF流路58aに設置された電磁ソレノイド弁58とから構成される。 First, a simple ND clutch operation model is considered in order to simulate a piston action hydraulic pressure P that changes in response to a shift range switching command (for example, shift lever operation). As shown in FIG. 5, this operation model is installed in the clutch plate (clutch plate 52g and clutch disk 52h), cylinder 52a, piston 52b, ATF flow path 58a communicating with the cylinder 52a, and ATF flow path 58a. And an electromagnetic solenoid valve 58.

この作動モデルにおいて、シフトレバー操作等によってシフトレンジ切替え指令があると、シフトレンジ切替えによってはこれがクラッチ係合開放指令となる。このクラッチ係合開放指令があると、この指令値O(n)に対して、ソレノイド弁58を駆動する電流(コイル電流)I(n)が指令値O(n)の一次遅れの応答で流れて、電流I(n)による磁界(コイル磁界)H(n)が生じる。なお、クラッチ係合指令値O(n)は1とし、クラッチ開放指令値O(n)は0とする。次いで、磁界H(n)による磁力およびリターンスプリング52iの復元力がソレノイド弁58に力f(n)を与える。この力f(n)を時間積算することによりソレノイド弁変位速度v(n)が得られ、さらにこの速度v(n)を時間積算することによりソレノイド変位x(n)を得ることができる。 In this operation model, when there is a shift range switching command by a shift lever operation or the like, this becomes a clutch engagement release command depending on the shift range switching. When this clutch engagement release command is issued, the current (coil current) I (n) for driving the solenoid valve 58 flows in response to the primary delay of the command value O (n) with respect to the command value O (n). Thus, a magnetic field (coil magnetic field) H (n) is generated by the current I (n). The clutch engagement command value O (n) is 1 and the clutch release command value O (n) is 0. Next, the magnetic force due to the magnetic field H (n) and the restoring force of the return spring 52 i give a force f (n) to the solenoid valve 58 . The solenoid valve displacement speed v (n) can be obtained by integrating the force f (n) over time, and the solenoid valve displacement x (n) can be obtained by integrating the speed v (n) over time.

したがって、ソレノイド弁変位x(n)は以下の式(6.1)〜(6.5)のように導出することができる。
例えば、ソレノイド弁を駆動する電流I(n)は、式(6.1)に示すように、電流の応答ゲインkに応じた変化に加えて、クラッチ係合指令[O(n)=1]があると1次フィルタゲインkに応じた一次遅れで増加し、クラッチ開放指令[O(n)=1]があると1次フィルタゲインkに応じた一次遅れで減少する。また、電流I(n)による磁界H(n)は、式(6.2)に示すように、電流I(n)を電流に対する磁界の応答ゲインkで処理することで得られる。ソレノイド弁58に加わるリターンスプリング52iの復元力f(n)は、式(6.3)に示すように、磁界H(n)を磁界に対する力の応答ゲインkで処理することで得られる磁力kH(n)と、リターンスプリング52iの変位(=ソレノイド弁変位)の前回値x(n−1)にバネ定数kを乗算することで得られるバネ力kx(n−1)との差として得られる。ソレノイド弁変位速度v(n)は、式(6.4)に示すように、力f(n)を時間積算することにより得られ、ソレノイド変位x(n)は、式(6.5)に示すように、さらにこの速度v(n)を時間積算することにより得ることができる。

Figure 0005569320
Therefore, the solenoid valve displacement x (n) can be derived from the following equations (6.1) to (6.5).
For example, the current I (n) for driving the solenoid valve has a clutch engagement command [O (n) = 1 in addition to the change according to the current response gain k 1 as shown in the equation (6.1). ] If there is an increase in first-order lag in accordance with the primary filter gain k 2, it decreases clutch opening command [O (n) = 1] is the first order lag corresponding to the primary filter gain k 2. The current magnetic field by I (n) H (n), as shown in equation (6.2) is obtained by processing the current I (n) in the magnetic field response gain k 3 for relative current. Restoring force f of the return spring 52i applied to the solenoid valve 58 (n), as shown in equation (6.3), obtained by treating magnetic field H a (n) in response gain k 4 force with respect to the magnetic field force The spring force k 5 x (n−1) obtained by multiplying k 4 H (n) and the previous value x (n−1) of the displacement (= solenoid valve displacement) of the return spring 52i by the spring constant k 5 It is obtained as a difference. The solenoid valve displacement speed v (n) is obtained by integrating the force f (n) over time as shown in equation (6.4), and the solenoid valve displacement x (n) is obtained by equation (6.5). As shown in FIG. 5, the speed v (n) can be obtained by integrating the time.
Figure 0005569320

ここで、ソレノイド弁変位x(n)に応じてATFは流入するので、単位時間あたりのソレノイド弁通過体積流量Qin(n)及びシリンダ(油圧室)52c内に存在する体積Q(n)は下記の式(7.1),(7.2)のようになる。ここでは単純化のため、NDクラッチシリンダ52からは一定体積流量Qoutの流出があるものとし、ソレノイド弁58の前後におけるATF圧力差はP0で一定であるとしている。 Here, since ATF flows in accordance with the solenoid valve displacement x (n), the solenoid valve passage volume flow rate Q in (n) per unit time and the volume Q (n) existing in the cylinder (hydraulic chamber) 52c are The following equations (7.1) and (7.2) are obtained. Here, for simplification, it is assumed that a constant volume flow Q out flows out from the cylinder 52a of the ND clutch , and the ATF pressure difference before and after the solenoid valve 58 is constant at P0.

また、図6に示すように、ソレノイド通過ATF時間流量をQin、ソレノイド流路有効幅をw、ソレノイド入口ATF油圧をP0、ATF密度をρ、シリンダ流出ATF時間流量をQout、シリンダ内ATF体積をQとしている。

Figure 0005569320
Further, as shown in FIG. 6, the solenoid passing ATF time flow rate is Qin, the solenoid flow path effective width is w, the solenoid inlet ATF hydraulic pressure is P0, the ATF density is ρ, the cylinder outflow ATF time flow rate is Qout, and the in-cylinder ATF volume is Q.
Figure 0005569320

ここで、図7(a)に示すような作動モデルにおいて、図7(b)〜(d)のように、クラッチ板間の距離を便宜上拡大してクラッチ板間の距離変化を示す。図7(b)〜(d)に示すように、ピストンがクラッチ板を係合させる様子を単純化して考えた場合、シリンダ内に存在するATF体積Q(n)によりピストンはQ(n)/Sfだけ変位する。従って、NDクラッチ板間隙h(n)は以下の式のようになる。

Figure 0005569320
Here, in the operation model as shown in FIG. 7A, as shown in FIGS. 7B to 7D, the distance between the clutch plates is enlarged for the sake of convenience and changes in the distance between the clutch plates are shown. As shown in FIGS. 7B to 7D, when the state in which the piston engages the clutch plate is considered in a simplified manner, the piston becomes Q (n) / Q by the ATF volume Q (n) existing in the cylinder. Displace by Sf. Accordingly, the ND clutch plate gap h (n) is expressed by the following equation.
Figure 0005569320

一方で、実機のNDクラッチ係合油圧の一般的な変化特性に基づいて、この油圧の挙動をクラッチ板間隙h(n)で表現すると、下記の式(9)及び図8に示すように、「h(n)に反比例しh(n)=h0のときP(n)=0且つh(n)=hmのときP(n)=P0」となるよう模擬油圧P(n)を定義することができる。

Figure 0005569320
On the other hand, if the behavior of this hydraulic pressure is expressed by the clutch plate gap h (n) based on the general change characteristics of the actual ND clutch engagement hydraulic pressure, as shown in the following equation (9) and FIG. The simulated hydraulic pressure P (n) is defined to be “inversely proportional to h (n) and P (n) = 0 when h (n) = h0 and P (n) = P0 when h (n) = hm”. be able to.
Figure 0005569320

このようにして、模擬油圧P(n)を得ることができるので、前記の式(5)のNDクラッチピストン作用油圧にこの模擬油圧P(n)を適用することより、接触摩擦項TFR を算出することができる。前記の式(3)の粘性抵抗項TDRGは式(4)で算出することができ、接触摩擦項TFR を得られれば、前記の式(3)により、NDクラッチ係合トルクTCLTを求めることができる。さらに、このNDクラッチ係合トルクTCLTを式(1´)に与えることにより、タービン角速度の時間変化率dωt/dtを求めることができ、式(2)により、今回の演算周期のタービン回転速度推定値Nt(n)が得られる。
<作用(フローチャート)>
本発明の一実施形態にかかるトルクコンバータのタービン速度推定装置は、上述のように構成されているので、例えば、図9,10のフローチャートに示すように、タービン回転速度Ntを推定することができる。なお、図9,10のフローチャートは、エンジンの始動前等のエンジン停止時から、予め設定された所定の演算周期で実行される。また、推定演算にかかる各パラメータの初期値については予め設定されている。
Since the simulated hydraulic pressure P (n) can be obtained in this way, the contact friction term T FR C can be obtained by applying the simulated hydraulic pressure P (n) to the ND clutch piston working hydraulic pressure of the above formula (5). Can be calculated. The viscous resistance term TDRG in the equation (3) can be calculated by the equation (4). If the contact friction term T FR C is obtained, the ND clutch engagement torque T CLT is obtained by the equation (3). Can be requested. Further, by providing the ND clutch engagement torque T CLT to equation (1 '), it is possible to determine the time rate of change dωt / dt of the turbine angular velocity by the equation (2), the turbine rotational speed of the current calculation cycle An estimated value Nt (n) is obtained.
<Operation (flow chart)>
Since the turbine speed estimation device for a torque converter according to an embodiment of the present invention is configured as described above, the turbine rotation speed Nt can be estimated, for example, as shown in the flowcharts of FIGS. . The flowcharts of FIGS. 9 and 10 are executed at a predetermined calculation cycle set in advance from when the engine is stopped, such as before the engine 2 is started. In addition, initial values of parameters for estimation calculation are set in advance.

つまり、図9に示すように、まず、演算周期が初回であるかを判定し(ステップa10)、初回の演算周期であれば、推定演算にかかる各パラメータの初期値を読み込む(ステップa20)。各パラメータの初期値は、クラッチ係合指令値O(n)、ソレノイド弁駆動電流I(n)、この電流I(n)による磁界H(n)、磁界H(n)及びリターンスプリング52iがソレノイド弁58に与えられる力f(n)、ソレノイド弁変位速度v(n)、ソレノイド変位x(n)、シリンダ内に存在するATF体積Q(n)、模擬油圧P(n)はいずれも0であり、クラッチ板間隙h(n)はクラッチ開放時の値h0である。 That is, as shown in FIG. 9, first, it is determined whether the calculation cycle is the first time (step a10). If the calculation cycle is the first time, the initial values of the parameters related to the estimation calculation are read (step a20). The initial value of each parameter is a clutch engagement command value O (n), a solenoid valve drive current I (n), a magnetic field H (n) by this current I (n), a magnetic field H (n), and a return spring 52i are solenoids. force applied to the valve 58 f (n), the solenoid valve displacement speed v (n), the solenoid valve displacement x (n), ATF volume Q present in the cylinder (n), the simulated pressure P (n) are both 0 The clutch plate gap h (n) is a value h0 when the clutch is released.

演算周期が初回であればステップa20を経て、演算周期が初回でなければステップa20を経ずに、次のステップに進んで、クランク角センサ20aによりエンジン回転速度Neを検出し、プライマリ回転速度センサ20bによりプライマリ回転速度Npを検出する(ステップa30)。そして、エンジン回転速度Neからエンジンが停止しているか(Ne=0?)を判定し(ステップa40)、エンジン2が停止していれば、今回の演算周期のタービン回転速度推定値Nt(n)を0に設定し(ステップa100)、この演算周期を終える。   If the calculation cycle is the first time, the process goes through step a20. If the calculation cycle is not the first time, the process goes to the next step without going through step a20, and the engine rotation speed Ne is detected by the crank angle sensor 20a. The primary rotational speed Np is detected by 20b (step a30). Then, it is determined whether the engine is stopped (Ne = 0?) From the engine speed Ne (step a40). If the engine 2 is stopped, the estimated turbine speed Nt (n) for the current calculation cycle. Is set to 0 (step a100), and this calculation cycle ends.

エンジン2が停止していなければ、前回の演算周期の模擬油圧P(n−1)が判定値以上か否かによって、NDクラッチの係合が完了しているかを判定する(ステップa50)。NDクラッチの係合が完了する場合のNDクラッチピストン作用油圧は予め把握できるので、このDクラッチの係合完了時の油圧Pから上記判定値を設定することができる。NDクラッチの係合が完了していれば、今回の演算周期のタービン回転速度推定値Nt(n)をプライマリ回転速度センサ20bにより得られたプライマリ回転速度Npに設定し(ステップa90)、この演算周期を終える。 If the engine 2 is not stopped, it is determined whether or not the engagement of the ND clutch is completed based on whether or not the simulated hydraulic pressure P (n−1) in the previous calculation cycle is equal to or greater than the determination value (step a50). Since ND clutch piston acting hydraulic when engagement of ND clutch is completed can grasped in advance, it is possible to set the determination value from the N D hydraulic pressure P at the completion engagement of the clutch. If the engagement of the ND clutch has been completed, the turbine rotation speed estimated value Nt (n) of the current calculation cycle is set to the primary rotation speed Np obtained by the primary rotation speed sensor 20b (step a90). End the cycle.

NDクラッチの係合が完了していなければ、NDクラッチ係合トルクTCLTの粘性抵抗項TDRGを、タービン回転速度の前回推定値Nt(n−1)を用いて前記の式(4)により演算する(ステップa60)。さらに、NDクラッチ係合トルクTCLTの接触摩擦項TFR を演算する(ステップa70)。
接触摩擦項TFR の演算(ステップa70)は、図10のサブフローチャートに示すように行なう。つまり、まず、シフトレバー位置を読み込む(ステップb10)。このシフトレバー位置、即ち、シフトレバー位置が何れのシフトレンジにあるかによってクラッチ係合開放指令[指令値O(n)]を把握できる。このシフトレバー位置から得られるクラッチ係合開放指令値O(n)を判定し(ステップb20)、クラッチ係合開放指令値O(n)が走行レンジ、即ち、NDクラッチを開放させるべき指令であれば、クラッチ係合開放指令値O(n)を0とし(ステップb30)、NDクラッチを係合させるべき指令であれば、クラッチ係合開放指令値O(n)を1とする(ステップb40)。
If not, the engagement of the ND clutch is complete, the viscous resistance term T DRG of ND clutch engagement torque T CLT, previously estimated value of the turbine rotation speed using Nt (n-1) of the by equation (4) Calculate (step a60). Moreover, to calculate the contact friction term T FR C of the ND clutch engagement torque T CLT (step a70).
The calculation of the contact friction term T FR C (step a70) is performed as shown in the sub-flowchart of FIG. That is, first, the shift lever position is read (step b10). The clutch engagement release command [command value O (n)] can be grasped based on the shift lever position, that is, in which shift range the shift lever position is. The clutch engagement release command value O (n) obtained from the shift lever position is determined (step b20), and the clutch engagement release command value O (n) is a command to open the travel range, that is, the ND clutch. For example, the clutch engagement release command value O (n) is set to 0 (step b30), and if it is a command to engage the ND clutch, the clutch engagement release command value O (n) is set to 1 (step b40). .

次に、ソレノイド弁58を駆動する電流(コイル電流)I(n)を前記の式(6.1)により演算し(ステップb50)、電流I(n)による磁界(コイル磁界)H(n)を前記の式(6.2)により演算する(ステップb60)。ソレノイド弁58に作用する力f(n)を前記の式(6.3)により演算する(ステップb70)。さらに、前記の式(6.4)に示すように、この力f(n)を時間積算することによりソレノイド弁変位速度v(n)を演算し(ステップb80)、前記の式(6.5)に示すように、この速度v(n)を時間積算することによりソレノイド変位x(n)を演算する(ステップb90)。 Next, a current (coil current) I (n) for driving the solenoid valve 58 is calculated by the above equation (6.1) (step b50), and a magnetic field (coil magnetic field) H (n) by the current I (n) is calculated. Is calculated by the above equation (6.2) (step b60). The force f (n) acting on the solenoid valve 58 is calculated by the above equation (6.3) (step b70). Further, as shown in the equation (6.4), the solenoid valve displacement speed v (n) is calculated by integrating the force f (n) over time (step b80), and the equation (6.5) is calculated. ), The solenoid valve displacement x (n) is calculated by integrating the speed v (n) over time (step b90).

ソレノイド弁変位x(n)に応じてATFは流入するので、前記の式(7.1)に示すように、単位時間あたりのソレノイド弁通過体積流量Qin(n)を演算し(ステップb100)、前記の式(7.2)に示すように、シリンダ(油圧室)52c内に存在する体積Q(n)を演算する(ステップb110)。
シリンダ内に存在するATF体積Q(n)によりピストンはQ(n)/Sfだけ変位することから、前記の式(8)に示すように、NDクラッチ板間隙h(n)を演算する(ステップb120)。そして、クラッチ板間隙h(n)と油圧の挙動との関係から、前記の式(9)に示すように、模擬油圧P(n)を演算する(ステップb130)。
Since ATF flows in accordance with the solenoid valve displacement x (n), as shown in the above equation (7.1), the solenoid valve passage volume flow rate Qin (n) per unit time is calculated (step b100), As shown in the equation (7.2), the volume Q (n) existing in the cylinder (hydraulic chamber) 52c is calculated (step b110).
Since the piston is displaced by Q (n) / Sf due to the ATF volume Q (n) existing in the cylinder, the ND clutch plate gap h (n) is calculated as shown in the equation (8) (step). b120). Then, the simulated hydraulic pressure P (n) is calculated from the relationship between the clutch plate gap h (n) and the behavior of the hydraulic pressure as shown in the equation (9) (step b130).

前記の式(5)のNDクラッチピストン作用油圧にこの模擬油圧P(n)を適用することより、接触摩擦項TFR を算出する(ステップb140)。
再び、図9を参照すると、このような演算により、NDクラッチ係合トルクTCLTの粘性抵抗項TDRG(ステップa60)及びNDクラッチ係合トルクTCLTの接触摩擦項TFR (ステップa70)が得られると、粘性抵抗項TDRGと接触摩擦項TFR とを加算してNDクラッチ係合トルクTCLTを演算する(ステップa80)。
By applying this simulated oil pressure P (n) to the ND clutch piston working oil pressure of the above equation (5), the contact friction term T FR C is calculated (step b140).
Referring again to FIG. 9, by such operation, contact friction term of ND clutch engagement torque T CLT viscous drag term T DRG (step a60) and ND clutch engagement torque T CLT T FR C (step a70) When is obtained, it calculates the ND clutch engagement torque T CLT adds the contact friction term T FR C and viscous resistance term T DRG (step a80).

また、タービン回転速度Ntに前回推定値Nt(n−1)を用いてタービン回転速度Ntとエンジン回転速度Neの比の値Nt/Neを演算する(ステップa110)。さらに、比の値Nt/Neを引数とするマップ(図3,図4)から、トルコン6のトルク比τ及びトルコン6の容量係数Cを検索する(ステップa120)。
こうして得られたNDクラッチ係合トルクTCLT,トルコントルク比τ,トルコン容量係数C,及びステップa30により検出されたエンジン回転速度Neを、前記の式(1´)に代入して、タービン回転速度の時間変化率dNt/dtを演算し(ステップa130)、前記の式(2)に示すように、タービン回転速度の時間変化率dNt/dtを各演算周期毎に積算することにより、タービン回転速度推定値Nt(n)を演算する(ステップa140)。
Further, the value Nt / Ne of the ratio between the turbine rotational speed Nt and the engine rotational speed Ne is calculated using the previous estimated value Nt (n-1) as the turbine rotational speed Nt (step a110). Further, the torque ratio τ of the torque converter 6 and the capacity coefficient C of the torque converter 6 are retrieved from the maps (FIGS. 3 and 4) using the ratio value Nt / Ne as arguments (step a120).
The obtained ND clutch engagement torque T CLT , torque converter torque ratio τ, torque converter capacity coefficient C, and engine rotational speed Ne detected at step a30 are substituted into the above equation (1 ′) to obtain the turbine rotational speed. Is calculated (step a130), and as shown in the above equation (2), the time rate of change dNt / dt of the turbine rotation speed is integrated for each calculation period, thereby obtaining the turbine rotation speed. An estimated value Nt (n) is calculated (step a140).

<効果>
このようにしてNDクラッチが係合状態と放状態との間で移動してタービン回転速度Ntに変化が生じる場合であっても、タービン回転速度センサに頼ることなくタービン回転速度Nt(n)を推定することができる。
<Effect>
Thus even when the change in the turbine rotational speed Nt to move between the state ND clutch release and engagement opening occurs with without resorting to a turbine rotational speed sensor turbine rotation speed Nt (n) Can be estimated.

したがって、例えば停車アイドリングにおいて、走行レンジと非走行レンジとを切り替える際にもタービン回転速度Ntを利用してトルコン負荷を精度よく算出することができ、エンジン回転速度の挙動を安定させることが可能になる。
また、入力指令は運転者のシフトレバー操作に限られるものではない。つまり、停車時に運転者のシフトレバー操作によらず自動的にニュートラル状態に準ずる状態へ移行するような制御(いわゆるアイドルニュートラル制御)を行なう場合についても、NDクラッチは上記と同様に作動するので、この場合にもタービン回転速度Nt(n)を推定して、タービン回転速度Ntを利用してエンジン回転速度の挙動を安定させることが可能になる。
Therefore, for example, when the vehicle is idling, the torque converter load can be accurately calculated using the turbine rotational speed Nt even when switching between the traveling range and the non-traveling range, and the behavior of the engine rotational speed can be stabilized. Become.
Further, the input command is not limited to the driver's shift lever operation. In other words, the ND clutch operates in the same manner as described above even when performing control (so-called idle neutral control) that automatically shifts to a state equivalent to the neutral state regardless of the driver's shift lever operation when stopping. Also in this case, it is possible to estimate the turbine rotational speed Nt (n) and stabilize the behavior of the engine rotational speed using the turbine rotational speed Nt.

さらに、本発明によって得られたタービン回転速度Ntの適用は、上記のトルコン負荷の算出に利用してエンジン回転速度の挙動を安定させる制御を行なう場合に限るものではなく、他の種々の制御についても適用しうるものである。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態の一部を用いたり、適宜変更したりして実施することができる。
Furthermore, the application of the turbine rotational speed Nt obtained by the present invention is not limited to the case where the control for stabilizing the behavior of the engine rotational speed is performed by using the calculation of the torque converter load described above. Is also applicable.
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and some of the above embodiments may be used or modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Or can be implemented.

2 エンジン(内燃機関)
4 自動変速機
6 トルクコンバータ(トルコン)
10 電子制御ユニット(ECU)
12 油圧推定手段
14 係合トルク推定手段
16 タービン回転速度算出手段
20a クランク角センサ(エンジン回転速度検出手段)
20b プライマリ回転速度センサ(プライマリ回転速度検出手段)
40 自動変速機4のケーシング
42 自動変速機4の入力軸
44 前後進切替機構
44a,44b 前後進切替機構44の回転要素
46A プライマリ軸
46 プライマリプーリ
48A セカンダリ軸
48 セカンダリプーリ
50 ベルト
52 湿式多板クラッチ装置(NDクラッチ,油圧式摩擦係合要素)
52a シリンダ
52b ピストン
52c 油圧室
52d クラッチプレート保持部
52e クラッチディスク保持部材
52g クラッチプレート
52h クラッチディスク
52i リターンスプリング
54 出力軸
54a ギア対
56 油圧源(油圧ポンプ或いは作動油タンク)
58 作動油供給弁(ソレノイド弁、電磁弁)
62 トルコンケーシング
64 インペラ
66 タービンライナ(タービン)
2 Engine (Internal combustion engine)
4 Automatic transmission 6 Torque converter (torque converter)
10 Electronic control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Oil pressure estimation means 14 Engagement torque estimation means 16 Turbine rotational speed calculation means 20a Crank angle sensor (engine rotational speed detection means)
20b Primary rotational speed sensor (primary rotational speed detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 Casing of automatic transmission 4 42 Input shaft of automatic transmission 4 44 Forward / reverse switching mechanism 44a, 44b Rotation element of forward / reverse switching mechanism 44 46A Primary shaft 46 Primary pulley 48A Secondary shaft 48 Secondary pulley 50 Belt 52 Wet multi-plate clutch Device (ND clutch, hydraulic friction engagement element)
52a Cylinder 52b Piston 52c Hydraulic chamber 52d Clutch plate holding part 52e Clutch disk holding member 52g Clutch plate 52h Clutch disk 52i Return spring 54 Output shaft 54a Gear pair 56 Hydraulic source (hydraulic pump or hydraulic oil tank)
58 Hydraulic oil supply valve (solenoid valve, solenoid valve)
62 Torcon casing 64 Impeller 66 Turbine liner (turbine)

Claims (7)

車両に装備されたエンジンと、油圧式摩擦係合要素の断接により前記車両の前後進及び動力の伝達・非伝達の切り替えをする前後進切替機構を有する自動変速機と、前記エンジンと前記自動変速機の前記前後進切替機構との間に介装されたトルクコンバータと、を備えた駆動系における、前記トルクコンバータのタービン速度を推定する装置であって、
前記エンジンの回転速度Neを検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記油圧式摩擦係合要素を断接するときの作動油の油圧Pを推定する油圧推定手段と、
前記油圧推定手段により推定された前記作動油の油圧Pに基づいて前記油圧式摩擦係合要素の係合トルクTCLTを推定する係合トルク推定手段と、
前記係合トルク推定手段により推定された前記油圧式摩擦係合要素の係合トルクTCLTと、前記エンジン回転速度検出手段により検出された前記エンジンの回転速度Neとに基づいて、前記油圧式摩擦係合要素を断接するときの前記トルクコンバータのタービン回転速度Ntを算出するタービン回転速度演算手段と、を備える
ことを特徴とする、トルクコンバータのタービン速度推定装置。
An engine mounted on a vehicle; an automatic transmission having a forward / reverse switching mechanism for switching between forward / reverse travel and transmission / non-transmission of power by connecting / disconnecting a hydraulic friction engagement element; and the engine and the automatic A torque converter interposed between the forward / reverse switching mechanism of a transmission, and a device for estimating a turbine speed of the torque converter in a drive system comprising:
Engine rotational speed detecting means for detecting the rotational speed Ne of the engine;
A hydraulic pressure estimation means for estimating a hydraulic pressure P of the hydraulic oil when the hydraulic friction engagement element is connected / disconnected;
Engagement torque estimation means for estimating an engagement torque TCLT of the hydraulic friction engagement element based on the hydraulic pressure P of the hydraulic oil estimated by the hydraulic pressure estimation means;
Based on the engagement torque TCLT of the hydraulic friction engagement element estimated by the engagement torque estimation means and the engine rotation speed Ne detected by the engine rotation speed detection means, the hydraulic friction is determined. Turbine rotational speed calculation means for calculating a turbine rotational speed Nt of the torque converter when the engaging element is connected / disconnected is provided.
前記タービン回転速度演算手段は、
前記エンジンの回転速度Neに基づき、前記エンジンから前記自動変速機に入力される伝達トルクτCNe2 (ただし、τは前記トルクコンバータのトルク比,Cは前記トルクコンバータの容量係数)を演算し、前記伝達トルクτCNe2と前記係合トルクTCLTとの差に基づき、前記タービン回転速度Ntを算出する
ことを特徴とする、請求項1記載のトルクコンバータのタービン速度推定装置。
The turbine rotation speed calculation means includes
Based on the rotational speed Ne of the engine, a transmission torque τCNe 2 (where τ is a torque ratio of the torque converter and C is a capacity coefficient of the torque converter) input from the engine to the automatic transmission is calculated. on the basis of the difference between the transmission torque TauCNe 2 and the engaging torque T CLT, and calculates the turbine rotation speed Nt, the turbine speed estimation device of a torque converter according to claim 1, wherein.
前記油圧式摩擦係合要素は、電磁弁により油圧を制御されて断接するものであり、
前記油圧推定手段は、前記電磁弁のソレノイドの駆動電流値Iに基づいて前記電磁弁を通過する前記作動油の体積流量Qinを算出し、算出した該体積流量Qinに基づいて前記油圧式摩擦係合要素の要素間の間隙hを算出し、算出した該要素間の間隙hから前記作動油の油圧Pを推定する
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のトルクコンバータのタービン速度推定装置。
The hydraulic friction engagement element is connected and disconnected by controlling the hydraulic pressure by a solenoid valve,
The hydraulic estimating means, on the basis of the driving current value I of the solenoid of the solenoid valve to calculate the volume flow Q in the hydraulic oil passing through the solenoid valve, the hydraulic based on the calculated said volume flow rate Q in The turbine speed of the torque converter according to claim 1, wherein a gap h between the elements of the friction engagement element is calculated, and the hydraulic pressure P of the hydraulic oil is estimated from the calculated gap h between the elements. Estimating device.
前記油圧推定手段は、
所定周期毎に前記電磁弁を通過する前記作動油の体積流量Qin(n)を算出し、この算出した体積流量Qin(n)を前記油圧式摩擦係合要素における流出流量Qoutにより補正した補正後体積流量に基づいて、前記油圧式摩擦係合要素の油圧室内の作動油体積Q(n)を算出し、この算出した油圧室内の作動油体積Q(n)に基づいて前記間隙h(n)を算出する
ことを特徴とする、請求項3記載のトルクコンバータのタービン速度推定装置。
The hydraulic pressure estimation means includes
The volume flow rate Q in (n) of the hydraulic oil passing through the solenoid valve is calculated at predetermined intervals, and the calculated volume flow rate Q in (n) is corrected by the outflow flow rate Q out in the hydraulic friction engagement element. Based on the corrected volume flow rate, the hydraulic fluid volume Q (n) in the hydraulic chamber of the hydraulic friction engagement element is calculated, and the gap h is calculated based on the calculated hydraulic fluid volume Q (n) in the hydraulic chamber. The turbine speed estimation device for a torque converter according to claim 3, wherein (n) is calculated.
前記油圧式摩擦係合要素は、前記電磁弁により油圧を制御されて移動するピストンによって断接するものであり、
前記油圧推定手段は、予め得られた前記油圧室内の作動油体積と前記ピストン位置との対応関係と、予め得られた前記ピストン位置と前記要素間の間隙との対応関係とを用いて、前記油圧室内の作動油体積Q(n)に基づいて前記間隙h(n)を算出する
ことを特徴とする、請求項4記載のトルクコンバータのタービン速度推定装置。
The hydraulic friction engagement element is connected / disconnected by a piston that moves by controlling the hydraulic pressure by the electromagnetic valve,
The hydraulic pressure estimation means uses the correspondence relationship between the hydraulic fluid volume in the hydraulic chamber obtained in advance and the piston position, and the correspondence relationship between the piston position and the gap between the elements obtained in advance. The turbine speed estimation device for a torque converter according to claim 4, wherein the gap h (n) is calculated based on a hydraulic oil volume Q (n) in the hydraulic chamber.
前記係合トルク推定手段は、
前記作動油の粘性抵抗に応じた粘性抵抗トルクTDRGと前記油圧式摩擦係合要素の接触摩擦に応じた接触摩擦トルクTFRCとの和として、前記係合トルクTCLTを算出する
ことを特徴とする、請求項1〜5いずれか1項記載のトルクコンバータのタービン速度推定装置。
The engagement torque estimating means includes
The engagement torque T CLT is calculated as a sum of a viscous resistance torque TDRG corresponding to the viscous resistance of the hydraulic oil and a contact friction torque T FRC corresponding to the contact friction of the hydraulic friction engagement element. The torque converter turbine speed estimation device according to any one of claims 1 to 5.
前記前後進切替機構から前記自動変速機の変速機構に入力される変速機入力回転速度Npを検出する変速機入力回転速度検出手段を備え、
前記粘性抵抗トルクTDRGは、前回得られたタービン回転速度Nt(n−1)と前記変速機入力回転速度検出手段により検出された変速機入力回転速度Npとの差と、前記油圧式摩擦係合要素の係合面の数及び有効半径(r,r)と、作動油の粘性抵抗係数μATFとに基づいて算出し、
前記接触摩擦トルクTFRCは、前記作動油の油圧P(n)と、該油圧P(n)が作用する前記油圧式摩擦係合要素の係合面の有効面積nS,有効半径[(r+r)/2]及び摩擦係数μFRCとに基づいて算出する
ことを特徴とする、請求項6記載のトルクコンバータのタービン速度推定装置。
A transmission input rotation speed detecting means for detecting a transmission input rotation speed Np input from the forward / reverse switching mechanism to the transmission mechanism of the automatic transmission;
The viscous resistance torque TDRG is a difference between the previously obtained turbine rotational speed Nt (n-1) and the transmission input rotational speed Np detected by the transmission input rotational speed detecting means, and the hydraulic frictional coefficient. Calculated based on the number of engagement surfaces and effective radii (r 1 , r 2 ) of the joint element and the viscous resistance coefficient μ ATF of the hydraulic oil,
The contact friction torque T FRC includes the hydraulic pressure P (n) of the hydraulic oil, the effective area nS of the engagement surface of the hydraulic friction engagement element on which the hydraulic pressure P (n) acts, and the effective radius [(r 1 7. The turbine speed estimation device for a torque converter according to claim 6, wherein calculation is performed based on + r 2 ) / 2] and a friction coefficient μ FRC .
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