JP6797470B2 - Transmission control device - Google Patents
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Description
本発明は、変速機の制御装置に関し、とくに、無段変速機に好適な制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a transmission, and more particularly to a control device suitable for a continuously variable transmission.
エンジンを駆動源とする車両では、エンジンの出力が無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)や有段式の自動変速機(AT:Automatic Transmission)などの変速機を介して駆動輪に伝達される。 In a vehicle that uses an engine as a drive source, the output of the engine is transmitted to the drive wheels via a transmission such as a continuously variable transmission (CVT) or an automatic transmission (AT). To.
エンジンと変速機との組合せでは、通常、エンジンから出力される最大トルクに対応した変速機が採用される。しかしながら、エンジンから最大トルクが出力される状態は一時的(限定的)であるので、エンジンの最大トルクにかかわらず、小型の変速機を車両に搭載することにより、車両の軽量化および燃費向上を図る方が望ましい場合も考えられる。 In the combination of the engine and the transmission, a transmission corresponding to the maximum torque output from the engine is usually adopted. However, the state in which the maximum torque is output from the engine is temporary (limited), so regardless of the maximum torque of the engine, by mounting a small transmission on the vehicle, the weight of the vehicle can be reduced and fuel efficiency can be improved. It may be desirable to try.
ただし、エンジンの最大トルクに対応していない小型の変速機が車両に搭載される場合、変速機に過大なトルクが入力される可能性があるため、その過大なトルクの入力から変速機を保護する必要がある。 However, if a small transmission that does not correspond to the maximum torque of the engine is installed in the vehicle, excessive torque may be input to the transmission, so the transmission is protected from the excessive torque input. There is a need to.
本発明の目的は、変速機に過大なトルクが入力されることを抑制でき、その変速機を保護できる、変速機の制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a transmission control device capable of suppressing an excessive torque from being input to the transmission and protecting the transmission.
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る変速機の制御装置は、エンジントルクがロックアップ機構付きのトルクコンバータを介して入力される変速機の制御装置であって、トルクコンバータの状態に応じた制限トルクを設定する制限トルク設定手段と、エンジントルクが制限トルク設定手段により設定される制限トルクを超えるとき、エンジントルクを当該制限トルク以下に制限するトルク制限制御の作動要求を出力するトルク制限要求手段と、トルク制限制御の作動中に、ロックアップ機構のロックアップ係合状態でエンジントルクが制限トルク設定手段により設定される制限トルクを超える可能性が少なくともある場合、ロックアップ機構のロックアップ係合を禁止するフェイルセーフ手段とを含む。 In order to achieve the above object, the transmission control device according to one aspect of the present invention is a transmission control device in which engine torque is input via a torque converter with a lockup mechanism, and is a torque converter. A torque limit setting means that sets the limit torque according to the state of, and a torque limit control operation request that limits the engine torque to the limit torque or less when the engine torque exceeds the limit torque set by the limit torque setting means. Lockup when there is at least a possibility that the engine torque will exceed the limit torque set by the limit torque setting means in the lockup engaged state of the lockup mechanism during the operation of the output torque limit requesting means and the torque limit control. Includes fail-safe means to prohibit lockup engagement of the mechanism.
この構成によれば、トルクコンバータの状態に応じた制限トルクが設定される。エンジントルクが制限トルクを超えるときには、トルク制限制御の作動要求が出力される。これに応答して、エンジントルクをその制限トルク以下に制限するトルク制限制御が作動し、エンジントルクが制限トルク以下に制限されることにより、トルクコンバータから変速機に入力されるトルクを抑制することができる。そのため、車両に搭載される変速機がエンジンの最大トルクに対応していない小型の変速機であっても、その変速機に過大なトルクが入力されることを抑制でき、変速機を保護することができる。 According to this configuration, the limit torque is set according to the state of the torque converter. When the engine torque exceeds the limit torque, an operation request for torque limit control is output. In response to this, the torque limit control that limits the engine torque to the limit torque or less is activated, and the engine torque is limited to the limit torque or less to suppress the torque input from the torque converter to the transmission. Can be done. Therefore, even if the transmission mounted on the vehicle is a small transmission that does not correspond to the maximum torque of the engine, it is possible to prevent an excessive torque from being input to the transmission and protect the transmission. Can be done.
トルクコンバータのロックアップ機構がロックアップ係合(ロックアップオン)している状態では、エンジントルクが変速機にダイレクトに入力され、ロックアップ解除(ロックアップオフ)されている状態では、エンジントルクの変動などがトルクコンバータで吸収される。そのため、ロックアップオンの状態かロックアップオフの状態かによって、変速機への入力が許容されるトルク(入力許容トルク)が異なる。すなわち、ロックアップオフの状態での変速機の入力許容トルクは、ロックアップオンの状態での変速機の入力許容トルクよりも高い。 When the lockup mechanism of the torque converter is locked up engaged (locked up on), the engine torque is directly input to the transmission, and when the lockup is released (locked up off), the engine torque Fluctuations are absorbed by the torque converter. Therefore, the torque allowed to be input to the transmission (input allowable torque) differs depending on whether the lockup is on or the lockup is off. That is, the allowable input torque of the transmission in the lockup-off state is higher than the allowable input torque of the transmission in the lockup-on state.
トルクコンバータの状態に応じた制限トルクが設定されるので、トルク制限制御が正常に作動していれば、ロックアップオンの状態かロックアップオフの状態かにかかわらず、エンジントルクが制限トルク以下に制限され、変速機に入力されるトルクが入力許容トルク以下になる。ところが、スロットルバルブの故障などが発生し、トルク制限制御が正常に作動しない場合、また、制御装置とその外部装置(各種のセンサ類や他の制御装置など)との間での通信フェイルまたは制御装置内部での通信フェイルなどが発生し、トルク制限制御が正常に作動しない場合、エンジントルクが制限トルクを超え、入力許容トルクを超える過大なトルクが変速機に入力される可能性がある。 Since the limit torque is set according to the state of the torque converter, if the torque limit control is operating normally, the engine torque will be below the limit torque regardless of whether the lockup is on or lockup off. It is limited and the torque input to the transmission is less than or equal to the allowable input torque. However, if the torque limit control does not operate normally due to a failure of the throttle valve, etc., or if the communication fail or control between the control device and its external device (various sensors, other control devices, etc.) If a communication failure occurs inside the device and the torque limit control does not operate normally, the engine torque may exceed the limit torque and an excessive torque exceeding the allowable input torque may be input to the transmission.
このような場合に、ロックアップオンの状態であれば、ロックアップオンからロックアップオフに切り替えることにより、変速機の入力許容トルクが増大するので、入力許容トルクを超える過大なトルクが変速機に入力されることを抑制できる。 In such a case, if the lockup is on, switching from lockup on to lockup off increases the allowable input torque of the transmission, so excessive torque exceeding the allowable input torque is applied to the transmission. It is possible to suppress the input.
ロックアップオフの状態である場合は、その時点でエンジントルクが制限トルクを超えていなくても、ロックアップオフからロックアップオンに切り替えられると、制限トルクが低減するためにエンジントルクが制限トルクを大きく超える可能性があるので、その切り替えが禁止される。これにより、エンジントルクが制限トルクを超えることを抑制でき、入力許容トルクを超える過大なトルクが変速機に入力されることを抑制できる。 In the lockup off state, even if the engine torque does not exceed the limit torque at that time, when the lockup off is switched to the lockup on, the engine torque reduces the limit torque and the engine torque sets the limit torque. Switching is prohibited as it can exceed significantly. As a result, it is possible to prevent the engine torque from exceeding the limit torque, and it is possible to prevent an excessive torque exceeding the allowable input torque from being input to the transmission.
よって、トルク制限制御が正常に作動しない場合にも、ベルト式の無段変速機を保護することができる。また、ロックアップオフによりエンジントルクの制限が緩和されるので、エンジントルクの制限による動力性能の低下を抑制することができる。 Therefore, even when the torque limit control does not operate normally, the belt type continuously variable transmission can be protected. Further, since the limitation of the engine torque is relaxed by the lockup off, it is possible to suppress the deterioration of the power performance due to the limitation of the engine torque.
フェイルセーフ手段は、トルク制限制御が正常に作動しない場合、ロックアップ機構がロックアップ係合しているときには、ロックアップ係合を解除し、ロックアップ機構がロックアップ係合していないときには、エンジントルクが制限トルク設定手段により設定される制限トルクよりも低い所定トルクを上回る状態でのロックアップ係合を禁止する手段であってもよい。 The fail-safe means releases the lockup engagement when the lockup mechanism is locked up engaged and the engine when the lockup mechanism is not locked up engaged when the torque limit control does not work properly. It may be a means for prohibiting lockup engagement in a state where the torque exceeds a predetermined torque lower than the limit torque set by the limit torque setting means.
ロックアップ係合していない状態からロックアップ係合されると制限トルクが低減するので、所定トルクは、制限トルクが低減してもエンジントルクが制限トルクを超えないような値、つまりロックアップ係合後に設定される制限トルク以下の値に設定されることが好ましい。 Since the limit torque is reduced when the lockup is engaged from the state where the lockup is not engaged, the predetermined torque is a value such that the engine torque does not exceed the limit torque even if the limit torque is reduced, that is, the lockup engineer. It is preferable that the value is set to a value equal to or less than the limit torque set later.
本発明によれば、車両に搭載される変速機がエンジンの最大トルクに対応していない小型の変速機であっても、過大なトルクの入力から変速機を保護することができる。小型の変速機を車両に搭載することにより、車両の軽量化および燃費向上を図ることができる。 According to the present invention, even if the transmission mounted on the vehicle is a small transmission that does not correspond to the maximum torque of the engine, the transmission can be protected from the input of excessive torque. By mounting a small transmission on the vehicle, it is possible to reduce the weight of the vehicle and improve fuel efficiency.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<車両の要部構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両1の要部の構成を示す図である。
<Main part composition of the vehicle>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a
車両1は、エンジン2を駆動源とする自動車である。エンジン2には、エンジン2の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ(燃料噴射装置)および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン2には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。
The
また、車両1には、エンジン2の出力を駆動輪に伝達するため、トルクコンバータ3およびベルト式の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)4が搭載されている。トルクコンバータ3および無段変速機4の構成については後述する。
Further, the
車両1には、マイコン(マイクロコントローラユニット)を含む構成のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)11が備えられている。マイコンには、たとえば、CPU、ROMおよびRAM、データフラッシュ(フラッシュメモリ)などが内蔵されている。図1には、エンジン2、トルクコンバータ3および無段変速機4を含む駆動伝達系を制御するための1つのECU11のみが示されているが、車両1には、各部を制御するため、ECU11と同様の構成を有する複数のECUが搭載されている。ECU11を含む複数のECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
The
ECU11には、運転者により操作されるアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力するアクセルセンサ21、エンジン2の回転(クランクシャフトの回転)に同期したパルス信号を検出信号として出力するエンジン回転センサ22、エンジン2の電子スロットルバルブの開度(スロットル開度)に応じた検出信号を出力するスロットル開度センサ23、トルクコンバータ3のタービンランナ32(図2参照)の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するタービン回転センサ24、無段変速機4のプライマリ軸51(図2参照)の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するプライマリ回転センサ25および無段変速機4のセカンダリ軸52(図2参照)の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するセカンダリ回転センサ26などが接続されている。
The ECU 11 has an accelerator sensor 21 that outputs a detection signal according to the amount of operation of the accelerator pedal operated by the driver, and an engine rotation that outputs a pulse signal synchronized with the rotation of the engine 2 (rotation of the crankshaft) as a detection signal. A pulse signal synchronized with the rotation of the
ECU11には、エンジン2の制御のためのエンジン制御ロジックと、トルクコンバータ3および無段変速機4の制御のためのCVT制御ロジックとが組まれている。
The ECU 11 includes an engine control logic for controlling the
エンジン制御ロジックでは、アクセルセンサ21、エンジン回転センサ22およびスロットル開度センサ23の各検出信号から、アクセル開度(アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合)、エンジン2の回転数(エンジン回転数)およびスロットル開度(電子スロットルバルブの開度)が取得される。また、エンジン制御ロジックでは、CVT制御ロジックや他のECUから情報が取得される。そして、エンジン制御ロジックにより、各種のセンサから取得される情報、CVT制御ロジックや他のECUから入力される情報などに基づいて、エンジン2の始動、停止および出力調整などのため、エンジン2に設けられた電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグなどが制御される。
In the engine control logic, from each detection signal of the accelerator sensor 21, the
CVT制御ロジックでは、タービン回転センサ24、プライマリ回転センサ25およびセカンダリ回転センサ26の各検出信号から、タービンランナ32の回転数(タービン回転数)、プライマリ軸51の回転数(プライマリ回転数)およびセカンダリ軸52の回転数(セカンダリ回転数)が取得される。また、CVT制御ロジックでは、エンジン制御ロジックや他のECUから情報が取得される。そして、CVT制御ロジックにより、各種のセンサから取得される情報、エンジン制御ロジックや他のECUから入力される情報などに基づいて、無段変速機4の変速制御などのため、無段変速機4の各部に油圧を供給するための油圧回路に含まれる各種のバルブなどが制御される。
In the CVT control logic, from each detection signal of the
<駆動系統の構成>
図2は、トルクコンバータ3および無段変速機4の構成を示すスケルトン図である。
<Driving system configuration>
FIG. 2 is a skeleton diagram showing the configurations of the
トルクコンバータ3は、ポンプインペラ31、タービンランナ32およびロックアップ機構(ロックアップクラッチ)33を備えている。ポンプインペラ31には、エンジン2の出力軸(E/G出力軸)が連結されており、ポンプインペラ31は、E/G出力軸と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ32は、ポンプインペラ31と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップ機構33は、ポンプインペラ31とタービンランナ32とを直結/分離するために設けられている。ロックアップ機構33が係合(ロックアップオン)されると、ポンプインペラ31とタービンランナ32とが直結され、ロックアップ機構33が解放(ロックアップオフ)されると、ポンプインペラ31とタービンランナ32とが分離される。
The
ロックアップオフの状態(ロックアップ解除状態)において、E/G出力軸が回転されると、ポンプインペラ31が回転する。ポンプインペラ31が回転すると、ポンプインペラ31からタービンランナ32に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ32で受けられて、タービンランナ32が回転する。このとき、トルクコンバータ3の増幅作用が生じ、タービンランナ32には、E/G出力軸の動力(トルク)よりも大きな動力が発生する。
When the E / G output shaft is rotated in the lockup-off state (lockup release state), the
ロックアップオンの状態(ロックアップ係合状態)では、E/G出力軸が回転されると、E/G出力軸、ポンプインペラ31およびタービンランナ32が一体となって回転する。
In the lockup-on state (lockup engagement state), when the E / G output shaft is rotated, the E / G output shaft, the
トルクコンバータ3と無段変速機4との間には、オイルポンプ5が設けられている。オイルポンプ5は、機械式オイルポンプであり、ポンプ軸は、ポンプインペラ31と回転軸線が一致するように配置され、ポンプインペラ31に相対回転不能に連結されている。これにより、エンジン2の動力によりポンプインペラ31が回転されると、オイルポンプ5のポンプ軸が回転し、オイルポンプ5からオイルが吐出される。
An oil pump 5 is provided between the
無段変速機4は、ベルト式の無段変速機であり、トルクコンバータ3から入力される動力をデファレンシャルギヤ6に伝達する。無段変速機4は、インプット軸41、アウトプット軸42、ベルト伝達機構43および前後進切替機構44を備えている。
The continuously
インプット軸41は、トルクコンバータ3のタービンランナ32に連結され、タービンランナ32と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。
The
アウトプット軸42は、インプット軸41と平行に配置されている。アウトプット軸42には、出力ギヤ45が相対回転不能に支持されている。
The
ベルト伝達機構43には、プライマリ軸51およびセカンダリ軸52が含まれる。プライマリ軸51およびセカンダリ軸52は、それぞれインプット軸41およびアウトプット軸42と同一軸線上に配置されている。
The
そして、ベルト伝達機構43は、プライマリ軸51に支持されたプライマリプーリ53とセカンダリ軸52に支持されたセカンダリプーリ54とに、無端状のベルト55が巻き掛けられた構成を有している。
The
プライマリプーリ53は、プライマリ軸51に固定された固定シーブ61と、固定シーブ61にベルト55を挟んで対向配置され、プライマリ軸51にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ62とを備えている。可動シーブ62に対して固定シーブ61と反対側には、プライマリ軸51に固定されたピストン63が設けられ、可動シーブ62とピストン63との間に、ピストン室(油室)64が形成されている。
The
セカンダリプーリ54は、セカンダリ軸52に対して固定された固定シーブ65と、固定シーブ65にベルト55を挟んで対向配置され、セカンダリ軸52にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ66とを備えている。可動シーブ66に対して固定シーブ65と反対側には、セカンダリ軸52に固定されたピストン67が設けられ、可動シーブ66とピストン67との間に、ピストン室68が形成されている。
The
なお、図示されていないが、可動シーブ66とピストン67との間には、ベルト55に初期挟圧(初期推力)を与えるためのバイアススプリングが介在されている。バイアススプリングの弾性力により、可動シーブ66およびピストン67は、互いに離間する方向に付勢されている。
Although not shown, a bias spring for applying an initial pinching pressure (initial thrust) to the belt 55 is interposed between the
前後進切替機構44は、インプット軸41とベルト伝達機構43のプライマリ軸51との間に介装されている。前後進切替機構44は、遊星歯車機構71、リバースクラッチC1およびフォワードブレーキB1を備えている。
The forward /
遊星歯車機構71には、キャリア72、サンギヤ73およびリングギヤ74が含まれる。
The
キャリア72は、インプット軸41に相対回転可能に外嵌されている。キャリア72は、複数のピニオンギヤ75を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ75は、円周上に配置されている。
The
サンギヤ73は、インプット軸41に相対回転不能に支持されて、複数のピニオンギヤ75により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ73のギヤ歯は、各ピニオンギヤ75のギヤ歯と噛合している。
The
リングギヤ74は、その回転軸線がプライマリ軸51の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ74には、ベルト伝達機構43のプライマリ軸51が連結されている。リングギヤ74のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ75を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ75のギヤ歯と噛合している。
The
リバースクラッチC1は、油圧により、キャリア72とサンギヤ73とを直結(一体回転可能に結合)する係合状態(オン)と、その直結を解除する解放状態(オフ)とに切り替えられる。
The reverse clutch C1 is switched between an engaged state (on) in which the
フォワードブレーキB1は、キャリア72とトルクコンバータ3および無段変速機4を収容するトランスミッションケースとの間に設けられ、油圧により、キャリア72を制動する係合状態(オン)と、キャリア72の回転を許容する解放状態(オフ)とに切り替えられる。
The forward brake B1 is provided between the
車両1の前進時には、リバースクラッチC1が解放されて、フォワードブレーキB1が係合される。エンジン2の動力がインプット軸41に入力されると、キャリア72が静止した状態で、サンギヤ73がインプット軸41と一体に回転する。そのため、サンギヤ73の回転は、リングギヤ74に逆転かつ減速されて伝達される。これにより、リングギヤ74が回転し、ベルト伝達機構43のプライマリ軸51およびプライマリプーリ53がリングギヤ74と一体に回転する。プライマリプーリ53の回転は、ベルト55を介して、セカンダリプーリ54に伝達され、セカンダリプーリ54およびセカンダリ軸52を回転させる。そして、セカンダリ軸52と一体に、アウトプット軸42および出力ギヤ45が回転する。出力ギヤ45は、デファレンシャルギヤ6(デファレンシャルギヤ6の入力ギヤ)と噛合している。出力ギヤ45が回転すると、デファレンシャルギヤ6から左右に延びるドライブシャフト7,8が回転して、駆動輪(図示せず)が回転することにより、車両1が前進する。
When the
一方、車両1の後進時には、リバースクラッチC1が係合されて、フォワードブレーキB1が解放される。エンジン2の動力がインプット軸41に入力されると、キャリア72およびサンギヤ73がインプット軸41と一体に回転する。そのため、サンギヤ73の回転は、リングギヤ74に回転方向が逆転されずに伝達される。これにより、リングギヤ74が車両1の前進時と逆方向に回転し、ベルト伝達機構43のプライマリ軸51およびプライマリプーリ53がリングギヤ74と一体に回転する。プライマリプーリ53の回転は、ベルト55を介して、セカンダリプーリ54に伝達され、セカンダリプーリ54およびセカンダリ軸52を回転させる。そして、セカンダリ軸52と一体に、アウトプット軸42および出力ギヤ45が回転する。出力ギヤ45が回転すると、デファレンシャルギヤ6から左右に延びるドライブシャフト7,8が前進時と逆方向に回転して、駆動輪(図示せず)が回転することにより、車両1が後進する。
On the other hand, when the
<油圧制御>
無段変速機4では、ECU11のCVT制御ロジックにより、アクセル開度および車速に応じた変速比となるよう、油圧回路からプライマリプーリ53のピストン室64およびセカンダリプーリ54のピストン室68への油の供給が制御される(変速制御)。
<Flood control>
In the continuously
変速比が下げられるときには、たとえば、プライマリプーリ53のピストン室64に供給される油の流量が上げられる。これにより、可動シーブ62が固定シーブ61側に移動し、固定シーブ61と可動シーブ62との間隔(溝幅)が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ53に対するベルト55の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ54の固定シーブ65と可動シーブ66との間隔(溝幅)が大きくなる。その結果、プライマリプーリ53とセカンダリプーリ54とのプーリ比が小さくなり、変速比が小さくなる。
When the gear ratio is lowered, for example, the flow rate of oil supplied to the
変速比が上げられるときには、プライマリプーリ53の可動シーブ62に供給される油の流量が下げられる。これにより、ベルト55に対するセカンダリプーリ54の推力がベルト55に対するプライマリプーリ53の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ54の固定シーブ65と可動シーブ66との間隔が小さくなるとともに、固定シーブ61と可動シーブ62との間隔が大きくなる。その結果、プライマリプーリ53とセカンダリプーリ54とのプーリ比が大きくなり、無段変速機4の変速比が大きくなる。
When the gear ratio is increased, the flow rate of oil supplied to the
一方、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54とベルト55との間で滑り(ベルト滑り)が生じないように、インプット軸41に入力される入力トルクの大きさに応じた目標挟圧が設定され、その目標挟圧が得られるように、セカンダリプーリ54の可動シーブ66に供給される油圧が制御される(挟圧制御)。高油圧による無段変速機4への負荷を低減するため、目標挟圧の上限値として挟圧最大ガードが設けられており、挟圧最大ガードを超えない範囲で目標挟圧が設定される。
On the other hand, a target pinching pressure is set according to the magnitude of the input torque input to the
<トルク制限処理>
図3は、トルク制限処理の流れを示すフローチャートである。図4は、速度比と制限トルクとの関係の一例を示す図である。
<Torque limit processing>
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of torque limiting processing. FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the speed ratio and the limit torque.
エンジン2の作動中、ECU11のCVT制御ロジックでは、図5に示されるトルク制限処理が実行される。エンジン2が停止すると、トルク制限処理が強制的に終了される。
While the
トルク制限処理では、トルクコンバータ3の状態に応じた制限トルクが設定される(ステップS1)。 In the torque limiting process, a limiting torque is set according to the state of the torque converter 3 (step S1).
制限トルクの設定のため、タービン回転数およびエンジン回転数が取得される。そして、トルクコンバータ3の状態が取得される。トルクコンバータ3の状態として、ロックアップオンの状態とロックアップオフの状態とがある。また、ロックアップオフの状態では、トルクコンバータ3の状態が多様である。そこで、まず、トルクコンバータ3の状態がロックアップオンの状態であるかロックアップオフの状態であるかが判別される。そして、ロックアップオフの状態である場合、トルクコンバータ3のさらに詳細な状態として、速度比が取得される。速度比は、タービン回転数をエンジン回転数で除した除算値である。
Turbine speed and engine speed are acquired to set the torque limit. Then, the state of the
ECU11の不揮発性メモリ(ROM、フラッシュメモリなど)には、図4に示される速度比と制限トルクとの関係がマップの形態で制限トルクマップとして記憶されている。トルクコンバータ3の状態が判別されると、制限トルクマップが参照されて、トルクコンバータ3の状態に応じた制限トルクが設定される。
In the non-volatile memory (ROM, flash memory, etc.) of the
ロックアップオンの状態で参照される関係(LUON)では、破線で示されるように、速度比にかかわらず、制限トルクの値がエンジン最大トルク(エンジン2が出力可能な最大トルク)以下の一定値である。そのため、ロックアップオンの状態では、制限トルクが一定値に設定される。
In the relationship referred to in the lockup-on state (LUON), as shown by the broken line, the value of the limit torque is a constant value equal to or less than the maximum engine torque (maximum torque that the
ロックアップオフの状態で参照される関係(LUOFF)では、速度比が0から0.5〜1内の所定の速度比までの範囲において、速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなる。所定の速度比から1までの範囲では、速度比にかかわらず、制限トルクの値がエンジン最大トルクよりも大きい一定値である。 In the relationship referred to in the lockup-off state (LUOFF), in the range of the speed ratio from 0 to a predetermined speed ratio within 0.5 to 1, the larger the speed ratio, the larger the value of the limiting torque. In the range from a predetermined speed ratio to 1, the value of the limiting torque is a constant value larger than the maximum engine torque regardless of the speed ratio.
なお、図4に示される制限トルクマップは、一例であり、適宜に変更される。たとえば、図4に示される制限トルクマップでは、速度比が所定の速度比から1までの範囲において、制限トルクの値が一定値であるが、トルクコンバータ3の流体特性によっては、必ずしも一定値とは限らない。たとえば、速度比が所定の速度比から1までの範囲において、速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなってもよい。また、速度比が0から所定の速度比までの範囲において、速度比が大きいほど制限トルクの値が大きくなっているが、その範囲内に、速度比にかかわらず制限トルクの値が一定値である領域や速度比が大きいほど制限トルクの値が小さくなる領域があってもよい。所定の変速比は、0.5〜1の範囲内の値であるとしたが、0.5未満の値であってもよい。さらには、速度比の増加に対する制限トルクの値の増加率は、一定であってもよいし、変化していてもよい。
The limit torque map shown in FIG. 4 is an example and may be changed as appropriate. For example, in the limit torque map shown in FIG. 4, the value of the limit torque is a constant value in the range of the speed ratio from a predetermined speed ratio to 1, but it is not necessarily a constant value depending on the fluid characteristics of the
図2に示されるように、無段変速機4は、インプット軸41とプライマリ軸51との間に遊星歯車機構71が介在されており、車両1の前進時には、キャリア72とサンギヤ73との直結が解除されてキャリア72が制動され、後進時には、キャリア72とサンギヤ73とが直結されてキャリア72の制動が解除される構成である。そのため、車両1の後進時には、インプット軸41に入力される動力が減速されてプライマリ軸51に伝達される。そのため、ロックアップオフの状態で参照される関係(LUOFF)には、車両1の前進時に参照される関係(LUOFF(D))と後進時に参照される関係(LUOFF(R))とが含まれる。後進時に参照される関係(LUOFF(R))では、前進時に参照される関係(LUOFF(D))と比較して、同じ速度比に対する制限トルクの値が小さい。
As shown in FIG. 2, in the continuously
制限トルクの設定後、エンジン2から出力されているエンジントルクが制限トルクを超えているか否かが判別される(ステップS2)。エンジントルクは、アクセル開度およびエンジン回転数から推定される。すなわち、ECU11の不揮発性メモリには、エンジン回転数、スロットル開度およびエンジントルクの関係がマップの形態でトルクマップとして記憶されており、このトルクマップからエンジン回転数およびスロットル開度に応じたエンジントルクが読み出される。エンジントルクは、CVT制御ロジックにより推定されてもよいし、エンジン制御ロジックにより推定されて、エンジン制御ロジックからCVT制御ロジックに送信されてもよい。
After setting the limit torque, it is determined whether or not the engine torque output from the
エンジントルクが制限トルクを超えている場合(ステップS2のYES)、CVT制御ロジックからエンジン制御ロジックに、エンジントルクを制限トルク以下に制限するトルク制限制御の作動が要求される(ステップS3)。このトルク制限制御の作動要求(トルク制限要求)を受けて、エンジン制御ロジックにより、たとえば、エンジン2の電子スロットルバルブの開度の低減や点火時期の遅角などのトルクダウン制御がなされて、エンジントルクが制限トルク以下に制限される。その結果、無段変速機4には、制限トルクにトルクコンバータ3のトルク比を乗じた値以下のトルクが入力される。
When the engine torque exceeds the limit torque (YES in step S2), the CVT control logic is required to operate the torque limit control that limits the engine torque to the limit torque or less (step S3). In response to this torque limit control operation request (torque limit request), the engine control logic performs torque down control such as reduction of the opening degree of the electronic throttle valve of the
エンジントルクが制限トルクを超えていない場合(ステップS2のNO)、つまりエンジントルクが制限トルク以下である場合、トルク制限制御の作動は要求されず、制限トルクが新たに設定されて(ステップS1)、エンジントルクが新たに設定された制限トルクを超えているか否かが再び判別される(ステップS2)。 If the engine torque does not exceed the limit torque (NO in step S2), that is, if the engine torque is less than or equal to the limit torque, the torque limit control operation is not required and the limit torque is newly set (step S1). , It is determined again whether or not the engine torque exceeds the newly set limit torque (step S2).
トルク制限制御の作動要求がなされた場合、作動要求後に、トルク制限制御が正常に作動しているか否かが判別される(ステップS4)。 When the operation request of the torque limit control is made, it is determined whether or not the torque limit control is operating normally after the operation request (step S4).
トルク制限制御の作動要求後に、たとえば、エンジン制御ロジックからCVT制御ロジックに、スロットルバルブの故障などが原因でエンジントルクの制御が不調である旨の通知があった場合には、トルク制限制御が正常に作動していないと判断される。また、トルク制限制御の作動中にエンジントルクが制限トルクを超えている状況が所定期間継続した場合、トルク制限制御が正常に作動していないと判断される。その他、トルク制限制御の作動中にエンジントルクが制限トルク設定手段により設定される制限トルクに所定値を加えた値を超える場合に、トルク制限制御が正常に作動していないと判断されてもよい。 If, for example, the engine control logic notifies the CVT control logic that the engine torque control is malfunctioning due to a throttle valve failure, etc., after the torque limit control operation request is made, the torque limit control is normal. It is judged that it is not working. Further, if the engine torque exceeds the limit torque for a predetermined period during the operation of the torque limit control, it is determined that the torque limit control is not operating normally. In addition, if the engine torque exceeds the value obtained by adding a predetermined value to the limit torque set by the limit torque setting means during the operation of the torque limit control, it may be determined that the torque limit control is not operating normally. ..
トルク制限制御が正常に作動している場合(ステップS4のYES)、制限トルクが新たに設定されて(ステップS1)、エンジントルクが新たに設定された制限トルクを超えているか否かが再び判別される(ステップS2)。 When the torque limit control is operating normally (YES in step S4), the limit torque is newly set (step S1), and it is determined again whether or not the engine torque exceeds the newly set limit torque. (Step S2).
トルク制限制御が正常に作動していない場合(ステップS4のNO)、ロックアップオンの状態であるか否かが判別される(ステップS5)。 When the torque limit control is not operating normally (NO in step S4), it is determined whether or not the lockup is on (step S5).
ロックアップオンの状態であるときには(ステップS5のYES)、ロックアップオンからロックアップオフに切り替えられる(ステップS6)。 When the lockup is in the lockup on state (YES in step S5), the lockup on can be switched to the lockup off (step S6).
ロックアップオンの状態ではないとき、つまりロックアップオフの状態であるときには(ステップS5のNO)、エンジントルクが所定トルク以上であるか否かが判別される(ステップS7)。 When the lockup is not on, that is, when the lockup is off (NO in step S5), it is determined whether or not the engine torque is equal to or higher than the predetermined torque (step S7).
所定トルクは、ロックアップオフからロックアップオンに切り替えられると、制限トルクマップに従って設定される制限トルクが低減するので、所定トルクは、制限トルクが低減してもエンジントルクが制限トルクを超えないような値、つまりロックアップオン後に制限トルクマップに従って設定される制限トルク以下の値に設定されることが好ましい。所定トルクは、たとえば、制限トルクマップに従って設定される制限トルク(現在の速度比に応じた制限トルク)から所定値(たとえば、10Nm)を減じた値とされる。 When the predetermined torque is switched from lockup off to lockup on, the limit torque set according to the limit torque map is reduced. Therefore, the predetermined torque does not exceed the limit torque even if the limit torque is reduced. It is preferable that the value is set to a value equal to or less than the limit torque set according to the limit torque map after the lockup is turned on. The predetermined torque is, for example, a value obtained by subtracting a predetermined value (for example, 10 Nm) from the limit torque (limit torque according to the current speed ratio) set according to the limit torque map.
そして、エンジントルクが所定トルク以上である場合には(ステップS7のYES)、ロックアップオフからロックアップオンへの切り替えが禁止される(ステップS8)。その後、制限トルクが新たに設定されて(ステップS1)、エンジントルクが新たに設定された制限トルクを超えているか否かが再び判別される(ステップS2)。 Then, when the engine torque is equal to or higher than the predetermined torque (YES in step S7), switching from the lockup off to the lockup on is prohibited (step S8). After that, the limit torque is newly set (step S1), and it is determined again whether or not the engine torque exceeds the newly set limit torque (step S2).
一方、エンジントルクが所定トルク未満である場合には(ステップS7のNO)、ロックアップオンへの切り替えが禁止されず(ステップS8のスキップ)、制限トルクが新たに設定されて(ステップS1)、エンジントルクが新たに設定された制限トルクを超えているか否かが再び判別される(ステップS2)。 On the other hand, when the engine torque is less than the predetermined torque (NO in step S7), the switch to lockup on is not prohibited (skip in step S8), and the limit torque is newly set (step S1). Whether or not the engine torque exceeds the newly set limit torque is determined again (step S2).
<作用効果>
以上のように、トルクコンバータ3の状態に応じた制限トルクが設定される。エンジントルクが制限トルクを超えるときには、トルク制限制御の作動要求が出力される。これに応答して、制限トルクを上限としてエンジントルクをその上限以下に制限するトルク制限制御が作動し、エンジントルクが制限トルク以下に制限されることにより、トルクコンバータ3から無段変速機4に入力されるトルクを抑制することができる。そのため、車両1に搭載される無段変速機4がエンジン2の最大トルクに対応していない小型の無段変速機4であっても、その無段変速機4に過大なトルクが入力されることを抑制でき、無段変速機4を保護することができる。
<Effect>
As described above, the limit torque is set according to the state of the
ロックアップオンの状態では、エンジントルクが無段変速機4にダイレクトに入力され、ロックアップオフの状態では、エンジントルクの変動などがトルクコンバータ3で吸収される。そのため、ロックアップオンかロックアップオフかによって、無段変速機4への入力が許容されるトルク(入力許容トルク)が異なる。すなわち、ロックアップオフでの無段変速機4の入力許容トルクは、ロックアップオンでの無段変速機4の入力許容トルクよりも高い。
In the lockup-on state, the engine torque is directly input to the continuously
トルクコンバータ3の状態に応じた制限トルクが設定されるので、トルク制限制御が正常に作動していれば、ロックアップオンかロックアップオフかにかかわらず、エンジントルクが制限トルク以下に制限され、無段変速機4に入力されるトルクが入力許容トルク以下になる。ところが、スロットルバルブの故障などが発生し、トルク制限制御が正常に作動しない場合、エンジントルクが制限トルクを超え、入力許容トルクを超える過大なトルクが無段変速機4に入力される可能性がある。
Since the limit torque is set according to the state of the
このような場合に、ロックアップオンであれば、ロックアップオフに切り替えられることにより、無段変速機4の入力許容トルクが増大するので、入力許容トルクを超える過大なトルクが無段変速機4に入力されることを抑制できる。
In such a case, if the lockup is on, the allowable input torque of the continuously
ロックアップオフであり、エンジントルクが所定トルク以上である場合は、その時点でエンジントルクが制限トルクを超えていなくても、ロックアップオフからロックアップオンに切り替えられると、制限トルクが低減するためにエンジントルクが制限トルクを大きく超える可能性があるので、その切り替えが禁止される。これにより、エンジントルクが制限トルクを超えることを抑制でき、制限トルクを超える過大なトルクが無段変速機4に入力されることを抑制できる。
If the lockup is off and the engine torque is equal to or higher than the specified torque, the limit torque will be reduced if the lockup off is switched to the lockup on even if the engine torque does not exceed the limit torque at that time. In addition, the engine torque may greatly exceed the limit torque, so switching is prohibited. As a result, it is possible to prevent the engine torque from exceeding the limit torque, and it is possible to prevent an excessive torque exceeding the limit torque from being input to the continuously
よって、トルク制限制御が正常に作動しない場合にも、ベルト式の無段変速機4を保護することができる。また、ロックアップオフによりエンジントルクの制限が緩和されるので、エンジントルクの制限による動力性能の低下を抑制することができる。
Therefore, the belt-type continuously
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification example>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other embodiments.
前述の各センサは、本発明に特に関連するセンサを例示したものに過ぎず、ECU11には、その他のセンサが接続されていてもよい。
Each of the above-mentioned sensors merely exemplifies a sensor particularly related to the present invention, and other sensors may be connected to the
また、1つのECU11にエンジン制御ロジックおよびCVT制御ロジックが組み込まれているとしたが、エンジン制御ロジックおよびCVT制御ロジックがそれぞれ別のECUとして設けられてもよい。
Further, although it is assumed that the engine control logic and the CVT control logic are incorporated in one
また、無段変速機4を取り上げたが、本発明に係る制御装置は、手動変速機または有段式の自動変速機(AT:Automatic Transmission)に用いることもできる。また、動力分割式無段変速機に本発明に係る制御装置を用いることもできる。動力分割式無段変速機は、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構とを備え、駆動源の動力を2系統に分割して伝達可能な変速機である。
Further, although the continuously
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-mentioned configuration within the scope of the matters described in the claims.
3:トルクコンバータ
4:無段変速機(変速機)
11:ECU(制御装置、トルク制限要求手段、フェイルセーフ手段)
33:ロックアップ機構
3: Torque converter 4: Continuously variable transmission (transmission)
11: ECU (control device, torque limit requesting means, fail-safe means)
33: Lock-up mechanism
Claims (1)
前記トルクコンバータの状態に応じた制限トルクを設定する制限トルク設定手段と、
エンジントルクが前記制限トルク設定手段により設定される制限トルクを超えるとき、エンジントルクを当該制限トルク以下に制限するトルク制限制御の作動要求を出力するトルク制限要求手段と、
前記トルク制限制御の作動要求後、前記トルク制限制御が正常に作動しているか否かを判別し、前記トルク制限制御が正常に作動しておらず、前記ロックアップ機構のロックアップ係合状態でエンジントルクが前記制限トルク設定手段により設定される制限トルクを超える可能性が少なくともある場合、前記ロックアップ機構のロックアップ係合を禁止するフェイルセーフ手段とを含む、制御装置。 A transmission control device in which engine torque is input via a torque converter with a lockup mechanism.
A limit torque setting means for setting a limit torque according to the state of the torque converter, and
When the engine torque exceeds the limit torque set by the limit torque setting means, the torque limit request means for outputting the operation request of the torque limit control that limits the engine torque to the limit torque or less, and the torque limit request means.
After requesting the operation of the torque limit control, it is determined whether or not the torque limit control is operating normally, and the torque limit control is not operating normally, and the lockup mechanism is in the lockup engaged state. A control device including a fail-safe means that prohibits lockup engagement of the lockup mechanism when the engine torque is at least likely to exceed the limit torque set by the limit torque setting means.
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