JP5934034B2 - Control device for continuously variable transmission mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、トロイダル型など変速比を無段階で変更可能な無段変速機構の制御装置に関し、詳細には、無段変速機構の温度上昇の抑制を図ることができる制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a continuously variable transmission mechanism, such as a toroidal type, capable of changing a transmission ratio steplessly, and more particularly, to a control device capable of suppressing a temperature increase of the continuously variable transmission mechanism.
従来、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で摩擦転動する転動体(ローラ)を備えるトロイダル型の無段変速機構や、駆動プーリと従動プーリとの間に架け渡した無端ベルトを備えるベルト式の無段変速機構など、変速比を無段階で変更可能な無段変速機構がある。このような無段変速機構では、例えばトロイダル型の無段変速機構において、動作時にローラが摩擦転動する転動面(トロイダル面)の温度や無段変速機構を流通する作動油(潤滑油)の温度が過度に上昇すると、熱エネルギーの損失が顕著となることで動力伝達効率が低下したり、各部の劣化が進み耐久性が低下したりする。そのため、動作時におけるトロイダル面など無段変速機構の各部や作動油の温度上昇を抑制することで、損失エネルギーを低減させる必要がある。 Conventionally, a toroidal-type continuously variable transmission mechanism including a rolling element (roller) that frictionally rolls between an input-side disk and an output-side disk, and a belt including an endless belt bridged between a driving pulley and a driven pulley. There is a continuously variable transmission mechanism that can change the gear ratio steplessly, such as a continuously variable transmission mechanism. In such a continuously variable transmission mechanism, for example, in a toroidal-type continuously variable transmission mechanism, the temperature of the rolling surface (toroidal surface) on which the roller frictionally rolls during operation and hydraulic oil (lubricating oil) flowing through the continuously variable transmission mechanism If the temperature rises excessively, the loss of thermal energy becomes significant, leading to a decrease in power transmission efficiency, or deterioration of each part and a decrease in durability. Therefore, it is necessary to reduce energy loss by suppressing the temperature rise of each part of the continuously variable transmission mechanism such as a toroidal surface during operation and hydraulic oil.
このことに関連して、特許文献1には、ベルト式無段変速機の温度上昇を抑制するための手段を備えた制御装置が記載されている。この制御装置は、ベルト式の無段変速機の変速比が目標変速比となるようにプライマリプーリ及びセカンダリプーリを制御する制御装置であって、変速比とプライマリプーリの回転速度との関係からベルトの温度を推定し、この推定した温度に基づいて無段変速機の目標変速比を切り換える制御を行うようになっている。
In relation to this,
また、特許文献2に記載のベルト式無段変速機構の制御装置では、ベルト式無段変速機内の潤滑油の温度が、当該潤滑油がベルトに干渉する閾値以上である場合に、変速比を低速側にダウンシフトするように構成している。これにより、ベルトによる潤滑用の油の攪拌抵抗を小さくして油の温度の上昇を防止するようになっている。
In the control device for the belt-type continuously variable transmission mechanism described in
しかしながら、特許文献1に記載のベルト式無段変速機構の制御装置では、無段変速機構の温度が高い場合に、目標変速比を切り換える制御を行うのみである。そのため、この制御では、無段変速機構の動力伝達効率や熱損失エネルギーなどを考慮した温度上昇の抑制を行うことができない。したがって、無段変速機構の温度上昇を必ずしも効果的に抑制できるとは限らないという問題がある。
However, the control device for the belt-type continuously variable transmission mechanism described in
また、特許文献2に記載のベルト式無段変速機構の制御装置では、プライマリプーリが油面に接触してハイ側のレシオを取ったときにベルトが油を撹拌することを条件として制御を行うものである。そのため、無段変速機構の温度上昇を抑制するための制御として、変速比をロー側に持ち替える制御(ダウンシフト)しか選択できない。また、この制御では、変速機内の油の攪拌抵抗に伴う温度上昇を抑制することはできるものの、無段変速機構の動力伝達要素(ローラやプーリなど)が変速機のケーシング内の油に浸っておらず当該油の撹拌抵抗を考慮する必要がない場合には、無段変速機構の温度上昇の抑制を図ることができない。
Further, in the control device for the belt type continuously variable transmission mechanism described in
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な制御で無段変速機構及び作動油の温度上昇を効果的に抑制できる無段変速機構の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a continuously variable transmission mechanism and a control device for a continuously variable transmission mechanism that can effectively suppress the temperature rise of hydraulic oil with simple control. It is in.
上記課題を解決するため、本発明では以下のようにした。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
本発明にかかる無段変速機構の制御装置は、入力要素(2)と出力要素(3)との間で駆動力を伝達する伝達要素(51,52,53)により無段階で速度比を変更可能な無段変速機構(5)と、無段変速機構(5)の温度を推定する温度推定手段(14)と、無段変速機構(5)の速度比と動力伝達効率との関係が予め記憶された記憶手段(14)と、温度推定手段(14)による推定温度(TS)が所定温度(T0)よりも高温である旨の判定をしたときに、無段変速機構(5)の速度比と動力伝達効率との関係に基づいて、無段変速機構(5)の目標速度比を現在よりも動力伝達効率が高い速度比に変更する目標速度比変更手段(14)と、を備えることを特徴とする。 The control device of the continuously variable transmission mechanism according to the present invention changes the speed ratio steplessly by the transmission elements (51, 52, 53) that transmit the driving force between the input element (2) and the output element (3). The relationship between the possible continuously variable transmission mechanism (5), the temperature estimation means (14) for estimating the temperature of the continuously variable transmission mechanism (5), and the speed ratio and power transmission efficiency of the continuously variable transmission mechanism (5) The speed of the continuously variable transmission mechanism (5) when it is determined that the stored temperature (TS) stored and the estimated temperature (TS) by the temperature estimating means (14) is higher than the predetermined temperature (T0). A target speed ratio changing means (14) for changing the target speed ratio of the continuously variable transmission mechanism (5) to a speed ratio having a higher power transmission efficiency than the current one based on the relationship between the ratio and the power transmission efficiency. It is characterized by.
本発明にかかる無段変速機構の制御装置によれば、温度推定手段による推定温度が所定温度よりも高温である旨の判定をしたときに、無段変速機構の速度比と動力伝達効率との関係に基づいて、無段変速機構の速度比(レシオ)をより動力伝達効率の高い速度比に変速させることで、無段変速機構による熱損失エネルギーを低減して、無段変速機構の温度上昇を抑制することができる。これにより、無段変速機構を含む変速機による動力伝達容量(伝達トルク容量)を過渡に下げる必要がなく、駆動力の低下を起こすことなく、無段変速機構の温度上昇を効果的に防止することができる。 According to the control device for a continuously variable transmission mechanism according to the present invention, when it is determined that the estimated temperature by the temperature estimation means is higher than a predetermined temperature, the speed ratio of the continuously variable transmission mechanism and the power transmission efficiency are Based on the relationship, the speed ratio (ratio) of the continuously variable transmission mechanism is changed to a speed ratio with higher power transmission efficiency, thereby reducing the heat loss energy caused by the continuously variable transmission mechanism and increasing the temperature of the continuously variable transmission mechanism. Can be suppressed. As a result, it is not necessary to transiently reduce the power transmission capacity (transmission torque capacity) of the transmission including the continuously variable transmission mechanism, and the temperature increase of the continuously variable transmission mechanism is effectively prevented without causing a decrease in driving force. be able to.
特にここでは、無段変速機構の温度が高温である旨の判定をしたときに、無段変速機構の速度比を単に持ち替えるのではなく、速度比と動力伝達効率との関係に基づいて、動力伝達効率が高くなるような速度比に持ち替えるようにしている。これにより、比較的に簡易な制御でありながら、従来技術と比較して、動作時における無段変速機構の各部や作動油の温度上昇を効果的に抑制することができ、損失エネルギーを効果的に低減させることができる。 In particular, here, when it is determined that the temperature of the continuously variable transmission mechanism is high, the speed ratio of the continuously variable transmission mechanism is not simply changed, but based on the relationship between the speed ratio and the power transmission efficiency, The speed ratio is changed so as to increase the transmission efficiency. This makes it possible to effectively suppress the temperature rise of each part of the continuously variable transmission mechanism and hydraulic oil during operation compared to the prior art, while maintaining relatively simple control, and effectively reducing the loss energy. Can be reduced.
また、上記無段変速機構の制御装置では、無段変速機構(5)は、摩擦により駆動力を伝達する伝達要素(51,52,53)を備えるトロイダル型の無段変速機構であり、温度推定手段(14)は、無段変速機構(5)に流通する作動油の温度(t)に基づいて、無段変速機構(5)の温度を推定するようにしてよい。 In the control device for a continuously variable transmission mechanism, the continuously variable transmission mechanism (5) is a toroidal continuously variable transmission mechanism including a transmission element (51, 52, 53) for transmitting a driving force by friction. The estimating means (14) may estimate the temperature of the continuously variable transmission mechanism (5) based on the temperature (t) of the hydraulic oil flowing through the continuously variable transmission mechanism (5).
トロイダル型の無段変速機構では、速度比と動力伝達効率の関係は、中間の速度比(中間レシオ)に対して差が大きくなるにつれて、動力伝達効率が次第に大きくなる領域と次第に小さくなる領域との2つの領域が存在する。そのため、トロイダル型の無段変速機構において速度比と動力伝達効率との関係に基づいて目標速度比を現在よりも動力伝達効率の高い速度比に変更する制御を行う場合、動力伝達効率の高い速度比を選択する際の速度比の自由度が高い。したがって、無段変速機構の温度上昇を抑制するための制御が行い易い。 In the toroidal type continuously variable transmission mechanism, the relationship between the speed ratio and the power transmission efficiency is such that the power transmission efficiency gradually increases and the power transmission efficiency gradually decreases as the difference with respect to the intermediate speed ratio (intermediate ratio) increases. There are two areas. For this reason, when performing control to change the target speed ratio to a speed ratio with higher power transmission efficiency than the current speed based on the relationship between the speed ratio and power transmission efficiency in the toroidal type continuously variable transmission mechanism, the speed with high power transmission efficiency High degree of freedom in speed ratio when selecting ratio. Therefore, it is easy to perform control for suppressing the temperature increase of the continuously variable transmission mechanism.
また、上記無段変速機構の制御装置では、伝達要素(51,52,53)は、入力要素(2)側の部材(51)及び出力要素(3)側の部材(52)に設けた転動面(51b,52b)と、該転動面(51b,52b)を摩擦転動することで動力を伝達する転動体(53)とを備え、記憶手段(14)には、転動面(51b,52b)の温度(T)と該転動面(51b,52b)を介して伝達可能な伝達トルク(μmax)との関係が記憶されており、所定温度(T0)は、転動面(51b,52b)の温度(T)と伝達トルク(μmax)との関係から、当該伝達トルク(μmax)が所定値(μ0)以下となる温度(T0)であってよい。 In the control device for the continuously variable transmission mechanism, the transmission elements (51, 52, 53) are provided on the input element (2) side member (51) and the output element (3) side member (52). The moving surface (51b, 52b) and a rolling element (53) for transmitting power by friction rolling the rolling surface (51b, 52b) are provided. The storage means (14) includes a rolling surface ( The relationship between the temperature (T) of 51b, 52b) and the transmission torque (μmax) that can be transmitted via the rolling surfaces (51b, 52b) is stored, and the predetermined temperature (T0) is the rolling surface ( From the relationship between the temperature (T) of 51b, 52b) and the transmission torque (μmax), it may be a temperature (T0) at which the transmission torque (μmax) is not more than a predetermined value (μ0).
この構成によれば、トロイダル型の無段変速機構において、動力伝達時に転動体の摩擦転動により高い負荷がかかる転動面の温度上昇を効果的に抑制することができる。また、この場合、上記の所定温度は、転動面に形成された作動油の油膜により伝達可能な伝達トルクの最大値が所定値以下になる温度に設定することで、転動面の温度上昇によって無段変速機構の伝達トルクが低下することを効果的に防止できる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
According to this configuration, in the toroidal-type continuously variable transmission mechanism, it is possible to effectively suppress an increase in the temperature of the rolling surface to which a high load is applied due to friction rolling of the rolling elements during power transmission. Further, in this case, the predetermined temperature is set to a temperature at which the maximum value of the transmission torque that can be transmitted by the hydraulic oil film formed on the rolling surface is equal to or lower than the predetermined value, thereby increasing the temperature of the rolling surface. Therefore, it is possible to effectively prevent the transmission torque of the continuously variable transmission mechanism from being lowered.
In addition, the code | symbol in said parenthesis shows the code | symbol of the component in embodiment mentioned later as an example of this invention.
本発明にかかる無段変速機構の制御装置によれば、簡易な制御で、無段変速機構及び作動油の温度上昇を効果的に抑制することができる。 According to the control device for a continuously variable transmission mechanism according to the present invention, the temperature increase of the continuously variable transmission mechanism and the hydraulic oil can be effectively suppressed with simple control.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。本実施形態の変速機1は、駆動源としてのエンジン(内燃機関)10を備える車両に搭載される変速機であって、エンジン10の動力がフライホイール11及び発進クラッチ12を介して伝達される入力軸(入力要素)2と、入力軸2と平行に配置された出力軸(出力要素)3と、入力軸2及び出力軸3と平行に配置された中間軸4と、トロイダル型無段変速機構5と、アイドルギア列6と、差動機構としての遊星歯車機構7とを備えて構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a skeleton diagram of a transmission according to an embodiment of the present invention. The
トロイダル型無段変速機構(以下、単に「無段変速機構」と記す。)5は、入力軸2と同心であって一体に回転する一対の入力側ディスク51と、入力側ディスク51の間であって入力軸2に対して同心且つ回転自在に配置された出力側ディスク52と、入力側ディスク51と出力側ディスク52との間に配置され、入力側ディスク51と出力側ディスク52との間で動力を伝達させるパワーローラ(転動体)53とを備える。
A toroidal-type continuously variable transmission mechanism (hereinafter simply referred to as “continuously variable transmission mechanism”) 5 is formed between a pair of
パワーローラ53は、入力側ディスク51の内面に形成されたトロイダル面(転動面)51bと、出力側ディスク52の内面に形成されたトロイダル面(転動面)52bを転動するための回転軸53aを備えると共に、回転軸53aと直交し紙面垂直方向に延びる揺動軸53b(トラニオン)に対して揺動自在となっており、パワーローラ53を揺動軸53bの周りで揺動させて傾斜角度を変化させることで、トロイダル面51b,52bに対する接触圧(摩擦力)を変化させながら該トロイダル面51b,52bを転動する。これにより、無段変速機構5の速度比(レシオ)を無段階に変化できるように構成されている。
The
出力側ディスク52の外周には、出力用の外歯52aが設けられている。この外歯52aには、中間軸4に一体回転するように固定された第1伝達ギア81が噛合している。
Output
遊星歯車機構7は、中間軸4に同心に固定されたサンギア71と、リングギア72と、サンギア71及びリングギア72に噛合するピニオン73を自転及び公転自在に軸支するキャリア74との3つの要素を備える。
The planetary gear mechanism 7 includes a
アイドルギア列6は、入力軸2に固定された第1中間ギア61と、中間軸4と同心であってキャリア74に連結された第2中間ギア62と、第1中間ギア61と第2中間ギア62とに噛合し、図示省略した変速機1のケーシングに回転自在に軸支された第3中間ギア63とで構成される。
The idle gear train 6 includes a first
中間軸4には、第2伝達ギア82が回転自在に軸支されている。また、変速機1には、第1クラッチ91と、第2クラッチ92とが設けられている。第1クラッチ91は、第2伝達ギア82と第1伝達ギア81とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
A
第2クラッチ92は、第2伝達ギア82とリングギア72とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第1クラッチ91及び第2クラッチ92は、湿式多板クラッチで構成されている。なお、本発明の第1クラッチ及び第2クラッチは湿式多板クラッチに限らず、他のクラッチを用いてもよい。
The second clutch 92 is configured to be switchable between a connected state in which the
第2伝達ギア82は、出力軸3に固定された第3伝達ギア83と噛合している。出力軸3には、デファレンシャルギア13と噛合する出力ギア3aが固定されている。また、出力ギア3aと第3伝達ギア83との間に位置させてパーキングギア3bが出力軸3に固定されている。
The
また、車両には、無段変速機構5および変速機1の動作を制御するためのECU(制御手段)14が設けられている。ECU14は、パワーローラ53の回転及び揺動を制御することで無段変速機構5による速度比(レシオ)を無段階に制御すると共に、第1クラッチ91及び第2クラッチ92を制御することで変速機1全体の速度比を制御する。なお、ECU14は、本発明にかかる温度推定手段、記憶手段、目標速度比変更手段などとして機能する。
Further, the vehicle is provided with an ECU (control means) 14 for controlling the operation of the continuously
また、車両には、無段変速機構5の各部を流通(循環)した作動油が無段変速機構5から変速機1のケーシング(図示せず)内に排出される際に、該作動油の温度を検出するための油温センサ(温度検出手段)15が設けられている。また、車両には、運転者によるアクセルペダルの操作に伴うアクセル開度APを検出するアクセル開度センサ16と、車速Vを検出するための車速センサ17とが設けられている。油温センサ15、アクセル開度センサ16、車速センサ17の検出値(データ)は、ECU14に入力される。
Further, when the hydraulic fluid that has circulated (circulated) each part of the continuously
なお、図示は省略するが、本実施形態の無段変速機構5は、変速機1のケーシング内における比較的上方に設置されており、変速機1のケーシング内の底部に溜まる作動油の油面よりも上方に離れている。したがって、無段変速機構5の動作によってケーシング内の作動油が攪拌されることはない。そのため、無段変速機構5による作動油の攪拌は、作動油や無段変速機構5の温度上昇やエネルギー損失に対する支配的要因ではない。
Although illustration is omitted, the continuously
図2は、本実施形態にかかる変速機1の速度比(レシオ)と無段変速機構5の速度比(レシオ)の関係を示すグラフである。本実施形態の変速機1は、速度比のモードとして、低速走行用及び後進用のローモード(低速モード)と、高速走行用のハイモード(高速モード)とを設定可能である。ローモードは、無段変速機構5の速度比が増加するにつれて変速機1の速度比が減少する関係となる状態である。また、ハイモードは、無段変速機構5の速度比が増加すると変速機1の速度比も増加する関係となる状態である。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the speed ratio (ratio) of the
ローモードとハイモードは、第1クラッチ91及び第2クラッチ92で切り換えられる。ローモードは、第1クラッチ91を開放状態とし、第2クラッチ92を連結状態とすることにより確立される。ハイモードは、第1クラッチ91を連結状態とし、第2クラッチ92を開放状態とすることにより確立される。
The low mode and the high mode are switched by the first clutch 91 and the
上記のローモードでは、遊星歯車機構のサンギア71、リングギア72、およびキャリア74のピニオン73の三者間のギア比は、サンギア71およびキャリア26が回転駆動されたときに、変速機1の速度比を所定の速度比に設定すると、サンギア71およびキャリア74の回転のバランスによって、リングギア72およびこれに連結された出力軸3が中立の回転停止状態(ギアドニュートラル(GN)状態)になるように設定されている。
In the low mode, the gear ratio between the
そして、ローモードでは、変速機1の速度比が上記のギアドニュートラル状態となる所定の速度比よりも小さい領域では、出力軸3が逆転方向に回転して車両が後進する一方、変速機1の速度比が当該所定の速度比よりも小さい状態では、出力軸3が正転方向に回転して車両が前進(低速走行で前進)する。すなわちローモードでは、ギアドニュートラル状態を境として、変速機1の速度比に応じて車両の後進状態と前進状態とが切り替わるようになっている。
In the low mode, in a region where the speed ratio of the
図3は、無段変速機構5の速度比(以下では、「レシオ」と記す。)λと伝達効率(動力伝達効率)との関係を示すグラフである。同図のグラフに示すように、本実施形態の無段変速機構5では、レシオλが低い値から高い値へ変化する際に、所定の中間レシオλmを通過する。そしてこの中間レシオλmにおいて無段変速機構5の動力伝達効率が最も低くなる特性を有している。すなわち、無段変速機構5のレシオλが中間レシオλmよりも低い領域では、無段変速機構5のレシオλが高くなるにつれて動力伝達効率は次第に低くなる(熱損失エネルギーは次第に高くなる)。その一方で、レシオλが中間レシオλmよりも高い領域では、無段変速機構5のレシオλが高くなるにつれて動力伝達効率も次第に高くなる(熱損失エネルギーは次第に低くなる)。このように、無段変速機構5において動力伝達効率が高くなるレシオλは、中間レシオλmから離れる方向でシフトアップ(高速)側のレシオとシフトダウン(低速)側のレシオとの両方が存在する。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the speed ratio (hereinafter referred to as “ratio”) λ of the continuously
なお、図3に示す無段変速機構5のレシオと動力伝達効率との関係は、ECU14が内蔵する図示しないメモリなどの記憶手段に予め記憶されている。
The relationship between the ratio of the continuously
そして、本実施形態の無段変速機構5の制御では、無段変速機構5及び変速機1の温度上昇を抑制するための制御として、下記の制御を行うようになっている。以下、この制御の手順を説明する。図4は、当該制御の手順を示すフローチャートである。同図のフローチャートでは、まず、無段変速機構5の温度を推定してなる推定温度TSを算出する(ST1−1)。ここでの推定温度TSとしては、無段変速機構5の各部を流通(循環)する作動油(潤滑油)の温度(ドレン温度)を計測し、当該計測した作動用の温度に基づいて、例えばトロイダル面51b,52bなど無段変速機構5の各部の温度を推定することができる。なお、無段変速機構5の各部を循環する作動油(潤滑油)の温度としては、油温センサ15(図1参照)にて検出した無段変速機構5から変速機1のケーシング内に排出される作動油(ドレン油)の排出温度(ドレン温度)を用いることができる。
In the control of the continuously
次に、上記の推定温度TSが閾値温度(所定温度)T0よりも高いか否かを判断する(ST1−2)。ここでの閾値温度T0は、無段変速機構5のトロイダル面51b,52bの温度と伝達トルクとの関係に基づいて設定された温度である。図5は、トロイダル面51b,52bの温度Tと伝達トルクの最大値μmaxとの関係を示すグラフである。このグラフに示すように、トロイダル面51b,52bの伝達トルクの最大値μmaxは、トロイダル面51b,52bの温度Tに対して一定の関係(反比例の関係)がある。そして、上記の閾値温度T0は、トロイダル面51b,52bの伝達トルク(トロイダル面51b,52bに形成された作動油の油膜によって伝達可能な伝達トルク)の最大値μmaxが所定値μ0以下(μmax≦μ0)となる温度である。
Next, it is determined whether or not the estimated temperature TS is higher than a threshold temperature (predetermined temperature) T0 (ST1-2). The threshold temperature T0 here is a temperature set based on the relationship between the temperature of the
図4のフローに戻り、上記の推定温度TSと閾値温度T0を比較した結果、推定温度TSが閾値温度T0よりも高い場合(高温の場合)には(ST1−2でYES)、無段変速機構5のレシオとして、動力伝達効率が現在よりも高い(良い)効率となるレシオ(高効率レシオ)を選択する(ST1−3)。
Returning to the flow of FIG. 4, if the estimated temperature TS is higher than the threshold temperature T0 as a result of comparing the estimated temperature TS and the threshold temperature T0 (in the case of high temperature) (YES in ST1-2), continuously variable transmission As the ratio of the
図6は、上記の高効率レシオを算出するための高効率レシオ算出器の概念を示す模式図である。同図に示すように、高効率レシオの算出では、無段変速機構5を循環する作動油(潤滑油)の温度(油温)Tとアクセル開度APと車速Vとを高効率レシオ算出器100に入力し、これら油温T、アクセル開度AP、車速Vに基づいて、目標レシオとして無段変速機構5の動力伝達効率がより高い効率となる高効率レシオを算出する。なお、ここでの高効率レシオ算出器100は概念的なものであり、高効率レシオの算出は、実際にはECU14の一機能として行われる。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the concept of a high efficiency ratio calculator for calculating the above high efficiency ratio. As shown in the figure, in the calculation of the high efficiency ratio, the temperature (oil temperature) T of the hydraulic oil (lubricating oil) circulating through the continuously
具体的には、先の図3のグラフにおいて、無段変速機構5の現在のレシオλが中間レシオλmよりも低い値(例えばλa)の場合には、レシオλがより低い値(例えばλb(<λa))となるように無段変速機構5を変速させる。これにより、無段変速機構5の伝達効率がより高い効率となる。また、現在のレシオλが中間レシオλmよりも高い値(例えばλc)の場合には、レシオλがより高い値(例えばλd(>λc))となるように無段変速機構5を変速させる。これにより、無段変速機構5の動力伝達効率がより高い効率となる。
Specifically, in the graph of FIG. 3, when the current ratio λ of the continuously
このように、無段変速機構5のレシオと動力伝達効率との関係に基づいて、無段変速機構5のレシオを現在よりも動力伝達効率の高いレシオに変速させることで、無段変速機構5による熱損失エネルギーを低減させることができ、無段変速機構5の温度上昇を抑制することができる。これにより、無段変速機構5を含む変速機1による動力伝達容量(伝達トルク容量)を過渡に下げることなく、車両の駆動力の低下を招くことなく、無段変速機構5及び変速機1の温度上昇を効果的に防止できる。
Thus, based on the relationship between the ratio of the continuously
一方、先のST1−2で推定温度TSが閾値温度T0より低い場合(高温でない場合)には(NO)、変速機1の速度比(レシオ)として、通常の場合に選択される速度比(通常レシオ)を選択する(ST1−4)。図7は、この通常レシオの選択に用いる目標回転数マップの一例を示す図である。上記の通常レシオを選択する際には、図7のマップに従い、車速V及びアクセル開度APに応じて変速機1の目標(出力)回転数Nを設定する。図7に示す目標回転数Nのマップには、所定範囲内のアクセル開度APごとに設定された目標回転数のデータを含まれる。このマップにおけるアクセル開度AP及び車速Vに基づいて、目標回転数Nが算出されるようになっている。当該マップ上のデータでは、目標回転数Nは、車速Vが大きいほど、およびアクセル開度APが大きいほど大きな値に設定されている。なお、アクセル開度APが図7に示すマップ上のデータの中間値を示す場合には、目標回転数Nは補間演算によって求められる。
On the other hand, when the estimated temperature TS is lower than the threshold temperature T0 in the previous ST1-2 (when the temperature is not high) (NO), the speed ratio (ratio) of the
このようにして、車速V及びアクセル開度APに応じて目標回転数Nが設定される。そして、エンジン10の回転数が目標回転数Nと等しくなるように変速機1及び無段変速機構5の変速制御が行われることで、変速機1のレシオが無段階に設定される。こうして、アクセル開度AP及び車速Vから変速機1の最適な目標レシオを選択することができる。
In this way, the target rotational speed N is set according to the vehicle speed V and the accelerator pedal opening AP. Then, the
以上説明したように、本実施形態の無段変速機構の制御装置によれば、無段変速機構5の温度を推定してなる推定温度TSが閾値温度T0よりも高温である旨の判定をしたときに、予め定めた無段変速機構5のレシオと動力伝達効率との関係に基づいて、無段変速機構5のレシオをより動力伝達効率の高いレシオに持ち替えるようにした。これにより、簡易な制御で、無段変速機構5による熱損失エネルギーを低減させることができ、無段変速機構5の温度上昇を抑制することができる。したがって、無段変速機構5を有する変速機1による動力伝達容量(伝達トルク容量)を過渡に下げることなく、駆動力の低下を招くことなく、無段変速機構5及び変速機1の温度上昇を効果的に防止することができる。
As described above, according to the control device for the continuously variable transmission mechanism of the present embodiment, it is determined that the estimated temperature TS obtained by estimating the temperature of the continuously
特に、本実施形態では、無段変速機構5の温度が高温である旨の判定をしたときに、無段変速機構5のレシオを単に持ち替えるのではなく、無段変速機構5のレシオと動力伝達効率との関係に基づいて、動力伝達効率が高くなるようなレシオに持ち替えるようにしている。これにより、比較的に簡易な制御でありながら、従来技術と比較して、動作時における無段変速機構5の各部や作動油の温度上昇を効果的に抑制することができ、損失エネルギーを効果的に低減させることができる。
In particular, in this embodiment, when it is determined that the temperature of the continuously
また、本実施形態の変速機1が備える無段変速機構5では、レシオλと動力伝達効率の関係は、レシオλが中間レシオλmから離れるにつれて動力伝達効率が次第に大きくなる領域と、次第に小さくなる領域との2つの領域が存在する。そのため、トロイダル型の無段変速機構5においてレシオと動力伝達効率との関係に基づいて、目標レシオを現在よりも動力伝達効率が高いレシオに変更する制御を行う場合、レシオの選択の自由度が高くなる。したがって、トロイダル型の無段変速機構5を備えた変速機1に対して本発明にかかる上記の温度上昇を抑制するための制御を行う場合、当該制御が行い易くなる。
Further, in the continuously
また、本実施形態では、上記推定温度TSの閾値温度T0は、トロイダル面51b,52bの温度と該トロイダル面51b,52bを介して伝達可能な伝達トルクの最大値μmaxとの関係から、当該伝達トルクの最大値μmaxが所定値μ0以下となる温度としている。
In the present embodiment, the threshold temperature T0 of the estimated temperature TS is determined based on the relationship between the temperature of the
この構成によれば、トロイダル型の無段変速機構5において、動力伝達時にパワーローラ53の摩擦転動により高い負荷がかかるトロイダル面51b,52bの温度上昇を効果的に抑制できる。またこの場合、上記の閾値温度T0は、トロイダル面51b,52bに形成された作動油の油膜により伝達可能なトルク最大値μmaxが所定値μ0以下になる温度に設定していることで、トロイダル面51b,52bの温度上昇によって無段変速機構5の伝達トルクが低下することを効果的に防止できる。
According to this configuration, in the toroidal-type continuously
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明にかかる無段変速機構の一例として、トロイダル型の無段変速機構5を示したが、本発明にかかる無段変速機構は、トロイダル型の無段変速機構には限らず、駆動プーリと従動プーリとの間に架け渡した無端ベルトを備えるベルト式の無段変速機構などであってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Deformation is possible. For example, in the above embodiment, the toroidal continuously
1 変速機
2 入力軸
3 出力軸
3a 出力ギア
4 中間軸
5 トロイダル型無段変速機構
6 アイドルギア列
7 遊星歯車機構
11 フライホイール
12 発進クラッチ
13 デファレンシャルギア
51 入力側ディスク
51b 転動面(トロイダル面)
52 出力側ディスク
52b 転動面(トロイダル面)
53 パワーローラ(転動体)
53a 回転軸
53b 揺動軸
91 第1クラッチ
92 第2クラッチ
TS 推定温度
T0 所定温度(閾値温度)
λ レシオ(速度比)
λm 中間レシオ(中間速度比)
DESCRIPTION OF
52
53 Power roller (rolling element)
λ ratio (speed ratio)
λm Intermediate ratio (Intermediate speed ratio)
Claims (1)
前記無段変速機構に流通する作動油の温度に基づいて、前記無段変速機構の温度を推定する温度推定手段と、
前記無段変速機構の速度比と動力伝達効率との関係として、前記転動面の温度と該転動面を介して伝達可能な伝達トルクとの関係が予め記憶された記憶手段と、
前記温度推定手段による推定温度が、前記転動面の温度と伝達トルクとの関係から当該伝達トルクが所定値以下となる温度よりも高温である旨の判定をしたときに、前記無段変速機構の速度比と動力伝達効率との関係に基づいて、前記無段変速機構の目標速度比を現在よりも動力伝達効率が高い速度比に変更する目標速度比変更手段と、
を備えることを特徴とする無段変速機構の制御装置。 A rolling surface provided on the input element side of the member and the output element side of the member, the transfer element and a rolling element that transmits power by frictional rolling said transfer dynamic surface, the output element and the input element by friction by transmitting a driving force, the continuously variable transmission mechanism capable of changing the toroidal speed ratio steplessly between,
Temperature estimating means for estimating the temperature of the continuously variable transmission mechanism based on the temperature of the hydraulic oil flowing through the continuously variable transmission mechanism;
Storage means for storing in advance a relationship between the temperature of the rolling surface and the transmission torque that can be transmitted through the rolling surface as a relationship between the speed ratio of the continuously variable transmission mechanism and power transmission efficiency;
When the temperature estimated by the temperature estimation means is determined to be higher than the temperature at which the transmission torque is a predetermined value or less from the relationship between the temperature of the rolling surface and the transmission torque, the continuously variable transmission mechanism Target speed ratio changing means for changing the target speed ratio of the continuously variable transmission mechanism to a speed ratio having higher power transmission efficiency than the present, based on the relationship between the speed ratio and the power transmission efficiency of
A control device for a continuously variable transmission mechanism.
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