JP6153358B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プーリに掛け渡される環状帯体による弦振動の発生を抑制する無段変速機の制御装置に関する。
弦振動の発生を抑制するために、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に配置されて動力伝達チェーンの弦部を押圧する押圧部材と、押圧部材による押付け力を制御する制御手段と、を有する動力伝達装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2011−127620号公報
しかしながら、特許文献1の動力伝達装置にあっては、動力伝達チェーンの弦振動が大きくなる場合、押圧部材による押付け力を大きくすることになるため、フリクションが増大し、フリクションによる動力伝達損失が大きくなってしまう、という問題がある。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、フリクションによる動力伝達損失を増大させることなく、一対のプーリに掛け渡される環状帯体の弦振動を抑制する無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、一対のプーリに掛け渡されるチェーンベルトでトルクを伝達する無段変速機の制御装置であって、油圧装置と、振動検知手段と、逆位相振動算出手段と、加振手段と、を備える。
前記油圧装置は、前記チェーンベルトを前記プーリに挟圧するために前記プーリに油圧を供給する。
前記振動検知手段は、加振制御条件が成立すると、そのときのチェーン加振力周波数と弦共振周波数の周波数成分を算出し、前記弦共振周波数のうち特定の周波数成分が前記チェーン加振力周波数に近接しているとの判断により弦振動の発生を予測検知する。
前記逆位相振動算出手段は、弦振動の発生が予測検知されると、前記チェーンベルトの時系列振動波形を取得し、時系列振動波形の周波数分析を行って近接していると判断された特定の周波数成分による時系列振動波形に再変換し、再変換した時系列振動波形と同振幅で逆位相の振動を算出する。
前記加振手段は、前記油圧装置の油圧を制御する油圧制御手段であり、前記逆位相振動算出手段により算出した逆位相の油圧振動成分を前記プーリに供給する油圧に重畳する。
よって、振動検知手段によりチェーンベルトの振動が検知されると、逆位相振動算出手段において、振動検知手段によって検知した振動の逆位相が算出され、加振手段において、算出された逆位相振動に応じて、プーリが加振される。
すなわち、検知したチェーンベルトの振動に対して、逆位相の振動によりプーリを加振するため、チェーンベルトの弦振動がプーリに与えられた振動により相殺され、一対のプーリに掛け渡されるチェーンベルトの弦振動が抑制される。そして、プーリ加振による弦振動低減手法は、チェーンベルトへの押圧部材の押し付け力を高くする手法ではないため、チェーンベルトと押圧部材との間でのフリクション(摩擦)による動力伝達損失を増大させることもない。
この結果、フリクションによる動力伝達損失を増大させることなく、一対のプーリに掛け渡されるチェーンベルトの弦振動を抑制することができる。加振手段は、油圧装置の油圧を制御する油圧制御手段であるため、油圧装置の油圧を加振することで、プーリを加振するための加振装置を新たに設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。
加えて、弦共振周波数のうち、車両状態に応じて弦振動の原因となる周波数成分を特定し、時系列振動波形から特定された周波数成分による振動を除去することで、弦振動の発生を抑制することができる。
実施例1の制御装置が適用されたチェーンベルト式無段変速機を示す全体システム図である。 実施例1のCVTコントローラにて実行される弦振動低減制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1の弦振動低減制御処理でのチェーン加振力周波数の算出処理を示すブロック図である。 実施例1の弦振動低減制御処理での弦共振周波数のn次周波数成分の算出処理を示すブロック図である。 実施例1の弦振動低減制御処理においてセカンダリ圧の時系列振動波形の取得から油振を与える指示油圧までの流れを示すセカンダリ圧特性図である。 チェーンベルトで弦振動の発生が予測されるときの実施例1の弦振動低減制御処理によるユニット振動抑制作用を示す作用説明図である。 実施例1の弦振動低減制御による油振抑制効果(弦振動抑制効果)を示すセカンダリ圧特性図である。
以下、本発明の無段変速機の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1のチェーンベルト式無段変速機(無段変速機の一例)の制御装置の構成を、「チェーンベルト式無段変速機のシステム構成」、「チェーンベルト式無段変速機の弦振動低減制御処理構成」に分けて説明する。
[チェーンベルト式無段変速機のシステム構成]
図1は、実施例1の制御装置が適用されたチェーンベルト式無段変速機を示す。以下、図1に基づき、チェーンベルト式無段変速機CVTのシステム構成を説明する。
前記チェーンベルト式無段変速機CVTは、図1に示すように、プライマリプーリ1と、セカンダリプーリ2と、チェーンベルト3(環状帯体)と、を備えている。
前記プライマリプーリ1は、シーブ面11aを有する固定プーリ11と、シーブ面12aを有する駆動プーリ12と、の組み合わせにより構成され、図外の原動機(エンジンやモータ等)からの駆動トルクが入力される。前記駆動プーリ12には、固定プーリ11に対して駆動プーリ12を軸方向に油圧駆動するプライマリ圧室13が形成されている。
前記セカンダリプーリ2は、シーブ面21aを有する固定プーリ21と、シーブ面22aを有する駆動プーリ22と、の組み合わせにより構成され、終減速機等を介して駆動輪に駆動トルクを出力する。前記駆動プーリ22には、固定プーリ21に対して駆動プーリ22を軸方向に油圧駆動するセカンダリ圧室23が形成されている。
前記チェーンベルト3は、プライマリプーリ1のシーブ面11a,12aとセカンダリプーリ2のシーブ面21a,22aに掛け渡され、シーブ面11a,12aの対向間隔とシーブ面21a,22aの対向間隔を変化させることで無段階に変速する。このチェーンベルト3は、円弧の面を持ったピン2本を背中合わせに重ね、多数のリンクで繋ぎ合わせた引っ張りによりトルクを伝達するベルトにより構成される。そして、チェーンベルト3は、最ハイ変速比のとき、プライマリプーリ1に対する接触半径が最大半径で、セカンダリプーリ2に対する接触半径が最小半径となる。また、最ロー変速比のとき、図1に示すように、プライマリプーリ1に対する接触半径が最小半径で、セカンダリプーリ2に対する接触半径が最大半径となる。
前記チェーンベルト式無段変速機CVTの油圧制御系としては、図1に示すように、オイルポンプ4と、プレッシャレギュレータ弁5と、プライマリ圧変速弁6と、セカンダリ圧変速弁7と、を備えている。
前記プレッシャレギュレータ弁5は、オイルポンプ4からのポンプ吐出圧に基づき、変速圧として最も高い圧力であるライン圧PLを調圧する。
前記プライマリ圧変速弁6は、ライン圧PLを元圧とし、プライマリ圧室13へ導くプライマリ圧Ppriを調圧する。例えば、最ハイ変速比のとき、プライマリ圧Ppriは、ライン圧PLとされ、ロー変速比側へ移行するほど低圧の変速圧とされる。
前記セカンダリ圧変速弁7は、ライン圧PLを元圧とし、セカンダリ圧室23へ導くセカンダリ圧Psecを調圧する。例えば、最ロー変速比のとき、セカンダリ圧Psecは、ライン圧PLとされ、ハイ変速比側へ移行するほど低圧の変速圧とされる。
前記チェーンベルト式無段変速機CVTの電子制御系としては、図1に示すように、CVTコントローラ8と、車速センサ81と、アクセル開度センサ82と、CVT入力回転数センサ83と、CVT出力回転数センサ84と、セカンダリ圧センサ85と、他のセンサ・スイッチ類86と、を備えている。
前記CVTコントローラ8は、チェーンベルト式無段変速機CVTの変速比制御や弦振動低減制御等を行う。変速比制御は、センサ81,82により検出された車速検出値とアクセル開度検出値により特定される変速マップ上での運転点により目標変速比あるいは目標入力回転数を決め、この目標値を得る制御指令をプライマリ圧変速弁6とセカンダリ圧変速弁7に出力することで行われる。弦振動低減制御は、弦振動が起きるときに油圧振動が発生することに着目し、各センサ81〜85からのセンサ情報に基づき、弦振動となる油圧振動を計算し、その逆位相の油圧振動成分を意図的にセカンダリ圧Psecに重畳することで行われる。
[チェーンベルト式無段変速機の弦振動低減制御処理構成]
図2は、CVTコントローラ8にて実行される弦振動低減制御処理の流れを示す。以下、図2〜図5に基づき、チェーンベルト式無段変速機CVTの弦振動低減制御処理構成を説明する。
ステップS1では、車両が停止寸前であるか否かを判断する。YES(停止寸前)の場合はステップS2へ進み、NO(停止寸前でない)の場合はエンドへ進む。
ここで、「車両の停止寸前」は、例えば、車速センサ81により検出される車速検出値が設定車速(15km/h)以下の低車速域であるとき、あるいは、チェーンベルト式無段変速機CVTの変速比ipが設定変速比以下の最ロー変速比域であるとき、あるいは、低車速域で且つ最ロー変速比域のときに判断される。
ステップS2では、ステップS1での停止寸前であるとの判断に続き、弦共振の周波数成分次数nを、n=1(一次成分)に設定し、ステップS3へ進む。
ステップS3では、ステップS2でのn=1の設定、あるいは、ステップS7でのn=n+1の設定に続き、チェーン加振力周波数fchainを算出し、ステップS4へ進む。
ここで、チェーン加振力周波数fchainの算出は、図3に示すように、CVT入力回転数センサ83からのCVT入力回転数Ninと、変速比ip(=Nout/Nin)と、バリエータ諸元(例えば、プライマリプーリ1のプーリ軸とセカンダリプーリ2のプーリ軸の軸間距離Lやチェーンベルト3の周長など)と、によりチェーン回転数Nchain(rpm)を算出する。このチェーン回転数Nchainとピン個数Zを用いた、
fchain=Nchain*Z/60 …(1)
の式により、チェーン加振力周波数fchainを算出する。
ステップS4では、ステップS3でのチェーン加振力周波数fchainの算出に続き、n次の弦共振周波数fstringを算出し、ステップS5へ進む。
ここで、n次の弦共振周波数fstringは、図4に示すように、セカンダリ圧Psecによりチェーンベルト張力Tを算出する。そして、次数nと、チェーンベルト3の直線部の長さL´(プライマリプーリ1とセカンダリプーリ2に掛け渡されたチェーンベルト3の2つの直線部のうち一方の長さ)と、チェーンベルト張力Tと、チェーン線密度ρと、を用いた、
fstring=n/2/L´*√(T/ρ) …(2)
の式により、n次の弦共振周波数fstringを算出する。
ステップS5では、ステップS4でのn次の弦共振周波数fstringの算出に続き、n次の弦共振周波数fstringとチェーン加振力周波数fchainは近接しているか否かを判断する。YES(2つの周波数が近接している)の場合はステップS8へ進み、NO(2つの周波数が近接していない)の場合はステップS6へ進む。
ここで、2つの周波数の近接判断は、例えば、周波数比(fchain/fstring)の値が、
0.7<(fchain/fstring)<1.4
という近接範囲条件が成立するとき、2つの周波数が近接していると判断する。この近接範囲条件は、例えば、2つの周波数を徐々に近接させる実験を行うことにより、弦振動が開始する閾値を決めることで設定する。そして、(fchain/fstring)≦0.7であるとき、あるいは、(fchain/fstring)≧1.4であるとき、2つの周波数は近接していなく、弦振動の発生原因にならないと判断する。
ステップS6では、ステップS5での2つの周波数が近接していないとの判断に続き、弦共振周波数fstringの次数nが、n≧3であるか否かを判断する。YES(n≧3)の場合はエンドへ進み、NO(n<3:n=1、n=2)の場合はステップS7へ進む。
ステップS7では、ステップS6でのn<3であるとの判断に続き、弦共振周波数fstringの次数nを、n=n+1の式により増し、ステップS3へ戻る。
すなわち、ステップS5での2つの周波数の近接判断を、弦振動によるチェーンノイズが問題となる弦共振周波数fstringの一次成分と二次成分と三次成分について行う。
ステップS8では、ステップS5での2つの周波数が近接しているとの判断、つまり、弦振動の発生が予測検知されるとの判断に続き、近接している次数成分の振幅と位相を算出し、ステップS9へ進む。
ここで、近接している次数成分の振幅と位相の算出は、図5(a)に示すように、セカンダリ圧センサ85によりセカンダリ圧Psecの時系列振動波形を取得する。そして、図5(b)に示すように、セカンダリ圧Psecの時系列振動波形を、周波数の大きさ毎の周波数成分に分ける周波数分析(高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform)によるFFT分析)を行う。そして、図5(c)に示すように、近接していると判断されたn次周波数成分(図5では二次周波数成分)による時系列振動波形に再変換する。この再変換したn次周波数成分による時系列振動波形の振幅と位相を算出する。
ステップS9では、ステップS8での近接している次数成分の振幅と位相の算出に続き、再変換したn次周波数成分による時系列振動波形と同振幅で逆位相の指示油圧を作成し、ステップS10へ進む。
ここで、同振幅で逆位相の指示油圧は、図5(d)に示すように、図5(c)に示す再変換したn次周波数成分による時系列振動波形に対し、振幅が同じで、位相を反転させた逆位相の時系列振動波形による指示油圧として作成する。
ステップS10では、ステップS9での同振幅で逆位相の指示油圧の作成に続き、そのとき演算されているセカンダリ圧Psecを得る指令に、ステップS9にて作成した指示油圧を得る指令を重畳し、この重畳した指令(ディザ付き指令信号)をセカンダリ圧変速弁7に出力し、ステップS1へ戻る。すなわち、セカンダリ圧室23に加えているセカンダリ圧Psecに対して、指示油圧(図5(d))による油振を与える。
次に、作用を説明する。
実施例1のチェーンベルト式無段変速機CVTの制御装置の作用を、「背景技術」、「チェーンベルト式無段変速機の弦振動低減制御処理作用」、「ユニット振動抑制作用」に分けて説明する。
[背景技術]
チェーンベルト式無段変速機を搭載した車両の場合、暗騒音が低い停止寸前(例えば、15km/h以下)で弦振動によるチェーンノイズが問題となっている。
ここで、「暗騒音」とは、ある場所で、特定の音を対象として考える場合に、対象の音が無い時の、その場所における対象に対する騒音を言う。
現在、チェーンベルトの弦部に、2個又は1個のガイドレールを追加することで弦振動を抑制し、チェーンノイズを低減している。しかし、チェーンベルト式無段変速機にガイドレールを追加する場合、ガイドレール以外にガイドレール支持シャフトを追加する必要があるし、また、ガイドレール支持シャフトを取り付けるための支持ボスの追加加工を要する。このように、部品点数や加工工数の増加によるコストの上昇が問題になっている。さらに、もともとレイアウトが困難なトランスミッションケース内に、ガイドレールを追加しているため、組み立て性も悪化している。
これに対し、チェーンベルトの弦振動を抑制するため、弦共振周波数とチェーン加振力周波数が近接しないように、変速比を変化させてチェーン加振力周波数を弦共振周波数から離し、2つの周波数が乖離した状態を保つという解決手段がある。しかし、この場合、停止寸前に最ロー変速比からハイ変速比側へと変速比を変化させることが必要となり、停止後、再発進する際に、ハイ変速比からの再発進となってしまい、再発進性を考慮すると適切ではない。
[チェーンベルト式無段変速機の弦振動低減制御処理作用]
上記背景技術に対し、弦振動が起きるときに油圧振動が発生することに着目し、発生する油圧振動に逆位相の油圧振動をぶつけることにより、油圧振動を抑制し、これに伴い弦振動を抑制するようにした。以下、図2のフローチャートに基づき、チェーンベルト式無段変速機CVTの弦振動低減制御処理作用を説明する。
まず、走行中であり、停止寸前という弦振動低減制御条件が成立しないときは、図2のフローチャートにおいて、スタート→ステップS1→エンドへと進む流れが繰り返され、弦振動低減制御処理は行われない。
そして、停止寸前という弦振動低減制御条件が成立すると、図2のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5へと進む。すなわち、低車速域、最ロー変速比域、低車速域かつ最ロー変速比域であることで判断されるステップS1での停止寸前条件の成立をトリガとして、弦振動低減制御処理が開始される。この制御処理が開始されると、ステップS3では、そのときのチェーン加振力周波数fchainが算出され、次のステップS4では、一次の弦共振周波数fstringが算出される。そして、ステップS5では、一次の弦共振周波数fstringとチェーン加振力周波数fchainは近接しているか否かが判断される。
一次の弦共振周波数fstringとチェーン加振力周波数fchainが近接していないと判断されると、ステップS5からステップS6→ステップS7→ステップS3→ステップS4→ステップS5へと進む。すなわち、ステップS3では、そのときのチェーン加振力周波数fchainが算出され、ステップS4では、二次の弦共振周波数fstringが算出される。そして、ステップS5では、二次の弦共振周波数fstringとチェーン加振力周波数fchainは近接しているか否かが判断される。
二次の弦共振周波数fstringとチェーン加振力周波数fchainが近接していないと判断されると、ステップS5からステップS6→ステップS7→ステップS3→ステップS4→ステップS5へと進む。すなわち、ステップS3では、そのときのチェーン加振力周波数fchainが算出され、ステップS4では、三次の弦共振周波数fstringが算出される。そして、ステップS5では、三次の弦共振周波数fstringとチェーン加振力周波数fchainは近接しているか否かが判断される。
このように、弦共振周波数fstringとチェーン加振力周波数fchainとが近接しているか否かのチェックは、弦共振周波数fstringの一次周波数成分と二次周波数成分と三次周波数成分を用いてなされ、仮に、いずれも周波数成分も近接していないと判断された場合には、ステップS6からエンドへ進み、弦振動低減制御処理作用を終了する。
一方、弦共振周波数fstringの一次周波数成分と二次周波数成分と三次周波数成分のうち、いずれかの周波数成分と近接していると判断された場合には、ステップS5からステップS8→ステップS9→ステップS10へと進む。すなわち、ステップS8では、近接している次数成分の時系列振動波形の再変換に基づき、近接している次数成分の振幅と位相が算出され、ステップS9では、同振幅で逆位相の指示油圧が作成される。そして、ステップS10では、そのとき変速制御処理で演算されているセカンダリ圧を得る指令に、ステップS9にて作成した指示油圧を得る指令が重畳され、この重畳した指令をセカンダリ圧変速弁7に出力することで、セカンダリ圧Psecに油振を与える。
このとき、車両停止時であって、車速の低下に伴ってチェーン加振力周波数fchainが近接する弦共振周波数fstringが、例えば、三次周波数成分→二次周波数成分→一次周波数成分というように移行すると、この移行にしたがって時系列振動波形の再変換と指示油圧の作成が行われる。また、車両発進時であって、車速の上昇に伴ってチェーン加振力周波数fchainが近接する弦共振周波数fstringが、例えば、一次周波数成分→二次周波数成分→三次周波数成分というように移行すると、この移行にしたがって時系列振動波形の再変換と指示油圧の作成が行われる。なお、車両発進時には、例えば、発進後に車速が15km/hを超える、あるいは、再ロー変速域を脱するというように、ステップS1での停止寸前条件が不成立になることをトリガとして、弦振動低減制御処理を終了する。
[ユニット振動抑制作用]
上記弦振動低減制御処理により、弦振動が抑制されると、ガイドレールシステムを無くす、あるいは、ガイドレールの個数低減やガイドレール構造の簡素化が可能になり、コスト低減及び組み立て性の改善が見込まれる。以下、図6及び図7に基づき、これを反映するユニット振動抑制作用を説明する。
チェーンベルト式無段変速機(以下、「ユニット」という。)において、弦振動低減制御を行わない場合、図6に示すように、チェーンベルトの弦振動が発生すると、ユニット振動が発生することになる。このチェーンベルトの弦振動発生時には、ユニット油圧(プライマリ圧Ppri、セカンダリ圧Psec)に油振が発生する。この弦振動が発生するとき同時に油圧振動が発生することに着目し、振動しているセカンダリ圧Psecに逆位相の油圧振動を付加し、弦振動を抑制する。
ここで、弦振動の発生を検知する必要があるが、チェーンベルトの弦振動は、チェーン加振力周波数が弦共振周波数のある次数の周波数成分に近接することで発生し始め、チェーン加振力周波数が弦共振周波数のある次数の周波数成分に一致することで、弦振動が大きく発生する。そこで、図6に示すように、チェーン加振力周波数fchainと弦共振周波数fstringが近接(一致を含む)していることを判断することによって、チェーンベルトの弦振動が発生し始めている、あるいは、弦振動が発生していることを予測することができる。
このように、2つの周波数fchain,fstringが近接することで、弦振動の発生が予測されると、セカンダリ圧Psecの油振に対して逆位相の油振を発生させる。この逆位相の油振発生によって、セカンダリ圧Psecの油振を相殺する油振相殺作用が発揮され、セカンダリ圧Psecの油振が抑制される。その結果として、ユニット振動も抑制されることになる。すなわち、油振が抑制されたセカンダリ圧Psecの時系列振動波形は、図7(a)に示すように、油振発生時の図5(a)に示すセカンダリ圧Psecの時系列振動波形よりも滑らかな特性となる。そして、周波数分析による各周波数の振幅も、図7(b)に示すように、近接している二次周波数成分について、前後の周波数成分の振幅と同等に抑えられる。
ここで、ユニット油圧のうち、セカンダリ圧Psecに着目し、油振を抑制する理由を説明する。まず、チェーンノイズが問題になっているのは、停止寸前の低車速域であり、このとき、変速比としては最ロー変速比域にあり、プライマリ圧Ppri<セカンダリ圧Psecである。まず、チェーンベルト3にかかる張力(テンション)は、各軸の軸力(プライマリ圧Ppriによる軸方向分の分力、セカンダリ圧Psecによる軸方向分の分力)の合計となる。最ロー変速比域では、前述の通り、セカンダリ圧Psecの方がプライマリ圧Ppriより大きく、巻き付きも長いので、張力への寄与はセカンダリ圧Psecの方が大きくなり、弦共振周波数への寄与もセカンダリ圧Psecの方が大きくなる。したがって、セカンダリ圧Psecの油振を抑制すると、プライマリ圧Ppriの油振を抑制するより、弦振動を低減する効果が高い。また、発生する油振が、弦振動による駆動プーリの移動により発生すると考えると、検知性においても、セカンダリ圧Psecを制御する方が有利である。
次に、効果を説明する。
実施例1のチェーンベルト式無段変速機CVTの制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 一対のプーリ(プライマリプーリ1、セカンダリプーリ2)に掛け渡される環状帯体(チェーンベルト3)でトルクを伝達する無段変速機(チェーンベルト式無段変速機CVT)の制御装置であって、
前記環状帯体(チェーンベルト3)の振動を検知する振動検知手段(図2のステップS2〜ステップS5)と、
前記振動検知手段によって検知した振動の逆位相を算出する逆位相振動算出手段(図2のステップS8,ステップS9)と、
算出された逆位相振動に応じて、前記プーリ(セカンダリプーリ2)を加振する加振手段(図2のステップS10)と、
を備えた。
このため、フリクションによる動力伝達損失を増大させることなく、一対のプーリ(プライマリプーリ1、セカンダリプーリ2)に掛け渡される環状帯体(チェーンベルト3)の弦振動を抑制することができる。
(2) 前記環状帯体(チェーンベルト3)を前記プーリ(プライマリプーリ1、セカンダリプーリ2)に挟圧するために前記プーリ(プライマリプーリ1、セカンダリプーリ2)に油圧(プライマリ圧Ppri、セカンダリ圧Psec)を供給する油圧装置(オイルポンプ4、プレッシャレギュレータ弁5、プライマリ圧変速弁6、セカンダリ圧変速弁7)を備え、
前記振動検知手段(図2のステップS2〜ステップS5)は、前記油圧装置が供給する油圧(セカンダリ圧Psec)の振動を検知する。
このため、(1)の効果に加え、弦振動が発生するとき油圧が振動することに着目し、油圧(セカンダリ圧Psec)の振動を検知することで、弦振動を検知するための装置を新たに設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。
(3) 前記環状帯体(チェーンベルト3)を前記プーリ(プライマリプーリ1、セカンダリプーリ2)に挟圧するために前記プーリ(プライマリプーリ1、セカンダリプーリ2)に油圧(プライマリ圧Ppri、セカンダリ圧Psec)を供給する油圧装置(オイルポンプ4、プレッシャレギュレータ弁5、プライマリ圧変速弁6、セカンダリ圧変速弁7)を備え、
前記加振手段(図2のステップS10)は、前記油圧装置の油圧(セカンダリ圧Psec)を制御する油圧制御手段である。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、油圧装置の油圧(セカンダリ圧Psec)を加振することで、プーリを加振するための加振装置を新たに設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。
(4) 前記一対のプーリは、プライマリプーリ1とセカンダリプーリ2により構成され、
前記加振手段(図2のステップS10)は、前記一対のプーリ1,2のうち、セカンダリプーリ2を加振する。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、一対のプーリ1,2のうち、セカンダリプーリ2を加振するだけで、効果的に弦振動を抑制することができる。すなわち、ノイズが問題となる停止寸前においては、環状帯体(チェーンベルト3)からセカンダリプーリ2に加わる張力(テンション)がプライマリプーリ1に加わる張力より高く、弦振動が大きく出るので、加振により弦振動を抑制する制御性が高い。
(5) 車速を検出する車速検出手段(車速センサ81)を備え、
前記加振手段(図2のステップS10)は、車速検出値が設定車速以下の低車速域の場合(ステップS1でYES)に加振する。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、変速比を変更することなく、最ロー変速比域からハイ側への変速比変更による再発進性を確保しながら、弦振動を抑制することができる。ちなみに、停止寸前の低車速域では、変速比が最ロー変速比域になっている。
(6) 前記加振手段(図2のステップS10)は、前記無段変速機(チェーンベルト式無段変速機CVT)の変速比が設定変速比以下の最ロー変速比域の場合(ステップS1でYES)に加振する。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、変速比を変更することなく、最ロー変速比域からハイ側への変速比変更による再発進性を確保しながら、弦振動を抑制することができる。
(7) 前記環状帯体は、チェーンベルト3であり、
前記振動検知手段(図2のステップS2〜ステップS5)は、加振制御条件が成立すると(ステップS1でYES)、そのときのチェーン加振力周波数fchainと弦共振周波数fstringの周波数成分を算出し(ステップS3、ステップS4)、前記弦共振周波数fstringのうち特定の周波数成分が前記チェーン加振力周波数fchainに近接しているとの判断により弦振動の発生を予測検知し(ステップS5でYES)、
前記逆位相振動算出手段(図2のステップS8,ステップS9)は、弦振動の発生が予測検知されると、前記チェーンベルト3の時系列振動波形を取得し、時系列振動波形の周波数分析を行って近接していると判断された特定の周波数成分による時系列振動波形に再変換し、再変換した時系列振動波形と同振幅で逆位相の振動を算出する。
このため、(1)〜(6)の効果に加え、弦共振周波数fstringのうち、車両状態に応じて弦振動の原因となる周波数成分を特定し、時系列振動波形から特定された周波数成分による振動を除去することで、弦振動の発生を抑制することができる。
(8) 前記振動検知手段(図2のステップS2〜ステップS5)は、前記チェーン加振力周波数fchain及び前記弦共振周波数fstringの周波数成分の算出と、前記弦共振周波数fstringの周波数成分が前記チェーン加振力周波数fchainに近接しているか否かの判断を、前記弦共振周波数fstringの一次周波数成分からn次周波数成分(三次周波数成分)まで次数を変え、各次数の周波数成分についてそれぞれ実行する。
このため、(7)の効果に加え、弦共振周波数fstringの一次周波数成分からn次周波数成分(三次周波数成分)まで各次数の周波数成分が、変速比ipにより変化するチェーン加振力周波数fchainに対して近接、あるいは、一致することで発生する複数の弦振動モードを抑制することができる。
以上、本発明の無段変速機の制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、ベルトの弦振動を検知する振動検知手段として、セカンダリ圧Psecの油圧情報を用いて検知する例を示した。しかし、振動検知手段としては、振動センサを付加しても良いし、また、CVT入力回転数や変速比を用い、ベルトの弦振動の発生を推定検知するようなものとしても良い。
実施例1では、プーリを加振する加振手段として、セカンダリ圧Psecの油圧指令に変動する指示油圧指令を重畳させて油圧加振する例を示した。しかし、加振手段としては、検知した振動の逆位相の振動をプーリに与える加振器を新たに付加する例としても良い。
実施例1では、制御装置が適用される無段変速機として、環状帯体をチェーンベルト3としたチェーンベルト式無段変速機CVTの例を示した。しかし、本発明の制御装置は、環状帯体として、2組のリングに多数枚のエレメントを積層して構成したVDTベルトや、その他の複合ベルト等、チェーンベルトとは異なるベルトを用いたベルト式無段変速機に対しても適用することができる。
CVT チェーンベルト式無段変速機(無段変速機)
1 プライマリプーリ(プーリ)
11 固定プーリ
11a シーブ面
12 駆動プーリ
12a シーブ面
13 プライマリ圧室
2 セカンダリプーリ(プーリ)
21 固定プーリ
21a シーブ面
22 駆動プーリ
22a シーブ面
23 セカンダリ圧室
3 チェーンベルト(環状帯体)
4 オイルポンプ(油圧装置)
5 プレッシャレギュレータ弁(油圧装置)
6 プライマリ圧変速弁(油圧装置)
7 セカンダリ圧変速弁(油圧装置)
8 CVTコントローラ
81 車速センサ
82 アクセル開度センサ
83 CVT入力回転数センサ
84 CVT出力回転数センサ
85 セカンダリ圧センサ

Claims (6)

  1. 一対のプーリに掛け渡されるチェーンベルトでトルクを伝達する無段変速機の制御装置であって、
    前記チェーンベルトを前記プーリに挟圧するために前記プーリに油圧を供給する油圧装置と、
    前記チェーンベルトの振動を検知する振動検知手段と、
    前記振動検知手段によって検知した振動の逆位相を算出する逆位相振動算出手段と、
    算出された逆位相振動に応じて、前記プーリを加振する加振手段と、を備え、
    前記振動検知手段は、加振制御条件が成立すると、そのときのチェーン加振力周波数と弦共振周波数の周波数成分を算出し、前記弦共振周波数のうち特定の周波数成分が前記チェーン加振力周波数に近接しているとの判断により弦振動の発生を予測検知し、
    前記逆位相振動算出手段は、弦振動の発生が予測検知されると、前記チェーンベルトの時系列振動波形を取得し、時系列振動波形の周波数分析を行って近接していると判断された特定の周波数成分による時系列振動波形に再変換し、再変換した時系列振動波形と同振幅で逆位相の振動を算出し、
    前記加振手段は、前記油圧装置の油圧を制御する油圧制御手段であり、前記逆位相振動算出手段により算出した逆位相の油圧振動成分を前記プーリに供給する油圧に重畳する
    ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
  2. 請求項1に記載された無段変速機の制御装置において、
    前記チェーンベルトを前記プーリに挟圧するために前記プーリに油圧を供給する油圧装置を備え、
    前記振動検知手段は、前記油圧装置が供給する油圧の振動を検知する
    ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
  3. 請求項1又は2に記載された無段変速機の制御装置において、
    前記一対のプーリは、プライマリプーリとセカンダリプーリにより構成され、
    前記加振手段は、前記一対のプーリのうち、セカンダリプーリを加振する
    ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載された無段変速機の制御装置において、
    車速を検出する車速検出手段を備え、
    前記加振手段は、車速検出値が設定車速以下の低車速域の場合に加振する
    ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
  5. 請求項1から4までのいずれか1項に記載された無段変速機の制御装置において、
    前記加振手段は、前記無段変速機の変速比が設定変速比以下の最ロー変速比域の場合に加振する
    ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
  6. 請求項1から5までのいずれか1項に記載された無段変速機の制御装置において、
    前記振動検知手段は、前記チェーン加振力周波数及び前記弦共振周波数の周波数成分の算出と、前記弦共振周波数の周波数成分が前記チェーン加振力周波数に近接しているか否かの判断を、前記弦共振周波数の一次周波数成分からn次周波数成分まで次数を変え、各次数の周波数成分についてそれぞれ実行する
    ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
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