WO2020044948A1 - バルブ検査装置及びバルブ検査方法 - Google Patents

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篤志 廣枝
今地 昇平
可部 智昭
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ジヤトコ株式会社
日産自動車株式会社
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    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/003Machine valves

Definitions

  • the present invention relates to a valve inspection device and a valve inspection method suitable for use in a control valve of an automatic transmission in which a gear ratio is controlled by hydraulic pressure, in particular, a continuously variable transmission.
  • hydraulic pressure is used for controlling an automatic transmission mounted on a vehicle, and the supply of hydraulic pressure is controlled by a so-called control valve to control the automatic transmission.
  • a failure occurs in the hydraulic pressure supply system and the required hydraulic pressure cannot be supplied, not only can a predetermined shift be performed, but also, for example, in the case of a belt-type continuously variable transmission, thrust (force for gripping the belt by a pulley). Insufficiency causes belt slippage and accelerates deterioration of belts and pulleys.
  • control valve has been inspected to determine whether it is operating normally in the state of the control valve unit before being mounted on the automatic transmission. This is because, before mounting the automatic transmission equipped with the control valve on the vehicle, defective products that do not exhibit the predetermined performance are excluded or the performance of the control valve is prevented from being varied among products.
  • Patent Literature 1 discloses a method in which a certain load pressure is generated in oil passing through a solenoid valve, the pressure fluctuation value is measured, and a hydraulic pressure fluctuation of an appropriate magnitude is obtained. A method is described in which a control valve is determined to be acceptable and the other control valves are determined to be unacceptable.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and provides a valve inspection device and a valve inspection method that can easily detect a failure of a control valve that causes hunting of a transmission ratio. Aim.
  • the present invention is a valve inspection device that is provided in a control device that performs feedback control of an output oil pressure from a control valve that supplies oil pressure to a continuously variable transmission mounted on a vehicle, and that detects a failure of the control valve.
  • a hunting detection unit that detects the occurrence of a hunting state in which the amplitude of the operation amount of the feedback control is equal to or more than a predetermined value, based on the operation amount of the feedback control, and the occurrence of the hunting state is detected by the hunting detection unit.
  • a valve failure determination unit that determines that the control valve has failed when the control valve has failed.
  • the hunting detection unit detects the hunting state when a phenomenon in which the amplitude of the operation amount of the feedback control becomes a predetermined value or more continues for a predetermined time or more.
  • the valve inspection device of the present invention further includes a precondition determination unit that determines whether the vehicle equipped with the continuously variable transmission is running at a constant speed, and the hunting detection unit is configured to determine whether the vehicle is running from the precondition determination unit. When it is determined that the vehicle is traveling at a constant speed, it is preferable to perform processing for detecting the occurrence of the hunting state.
  • valve inspection device of the present invention is mounted on the vehicle having a diesel engine as a drive source, and is provided in the control device of the continuously variable transmission having a torque converter with a lock-up clutch. Is preferred.
  • the continuously variable transmission includes an input-side primary pulley, an output-side secondary pulley, and a belt wound around these pulleys
  • the control device includes the primary pulley.
  • the primary pressure acting on the primary pulley is feedback-controlled so that the actual primary rotation speed that is the actual rotation speed of the primary pulley converges to the target primary rotation speed that is the target value of the rotation speed of the primary pulley. It is preferable that the valve failure determination unit determines that the primary pressure control valve that controls the primary pressure has failed when the occurrence of the hunting is detected by the hunting detection unit.
  • the present invention is a valve inspection method incorporated in a control device for feedback-controlling the output oil pressure from a control valve for supplying oil pressure to a continuously variable transmission mounted on a vehicle, and for detecting a failure of the control valve.
  • the detecting step detects a hunting state when a phenomenon in which the amplitude of the operation amount of the feedback control becomes a predetermined value or more continues for a predetermined time or more.
  • the valve inspection method of the present invention further includes a step of determining whether the vehicle equipped with the continuously variable transmission is traveling at a constant speed, and when it is determined that the vehicle is traveling at a constant speed, It is preferable to perform a step of detecting occurrence of a hunting state of the operation amount of the feedback control.
  • the continuously variable transmission includes an input-side primary pulley, an output-side secondary pulley, and a belt wound around these pulleys
  • the control device includes the primary pulley.
  • the primary pressure acting on the primary pulley is feedback-controlled so that the actual primary rotation speed that is the actual rotation speed of the primary pulley converges to the target primary rotation speed that is the target value of the rotation speed of the primary pulley.
  • the primary pressure control valve for controlling the primary pressure is out of order.
  • the present invention when occurrence of a hunting state in which the operation amount of the feedback control is equal to or more than a predetermined value is detected, it is possible to determine that the control valve is out of order. Since such a valve inspection process is performed by the control device of the continuously variable transmission mounted on the vehicle, a failure of the control valve can be easily found without using, for example, an external inspection device. Thus, for example, in a running test before shipping the vehicle, a defective control valve that causes hunting of the transmission ratio can be appropriately determined by a simple method.
  • FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a main part of a continuously variable transmission including a valve inspection device according to an embodiment of the present invention and a control device thereof.
  • 5 is a flowchart illustrating a valve inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a continuously variable transmission, which is an example of a vehicle automatic transmission including a valve inspection device according to the present embodiment, and a main part of a control device therefor.
  • a continuously variable transmission (CVT) 1 includes an input shaft 2 that is drivingly connected to an output shaft 10 a of an engine (internal combustion engine) 10 that is a driving source via a torque converter 11, and an input shaft 2.
  • An output shaft 3 driven and connected via a drive wheel 12, a reduction gear 13 and a differential mechanism 14, a primary pulley 4 connected to the input shaft 2, and a secondary pulley connected to the output shaft 3.
  • It includes a pulley 5 and an endless belt 6 wound around the primary pulley 4 and the secondary pulley 5.
  • the engine 10 is, for example, a diesel engine.
  • the torque converter 11 is a torque converter with a lock-up clutch 11LC. When lock-up clutch 11LC is in the lock-up state, engine 10 and CVT 1 are directly connected.
  • the primary pulley 4 has a fixed sheave 41, a movable sheave 42, and a primary oil chamber 43 for moving the movable sheave 42 in the axial direction.
  • the secondary pulley 5 has a fixed sheave 51, a movable sheave 52, and a secondary oil chamber 53 for moving the movable sheave 52 in the axial direction.
  • the continuously variable transmission 1 uses an oil pump 61 driven by the engine 10 and a hydraulic oil discharged from the oil pump 61 at a predetermined line pressure to supply hydraulic oil to the primary oil chamber 43 and the secondary oil chamber 53.
  • a pressure regulator valve (line pressure control valve) 62 for adjusting the pressure to PL
  • a primary pressure control valve (primary pressure control valve) 63 for adjusting the pressure to the primary pressure Ppri using the line pressure PL as an original pressure
  • a secondary pressure valve for adjusting the pressure to the primary pressure Ppri.
  • a secondary pressure control valve (secondary pressure control valve) 64 for adjusting the pressure to the pressure Psec.
  • Each of the valves 62, 63, 64 is a control valve operated by a solenoid, and a CVT ECU (CVT electronic control unit) 7 controls a current to each of the solenoids 62a, 63a, 64a, so that an output hydraulic pressure is adjusted.
  • CVT ECU CVT electronic control unit
  • the CVT ECU 7 detects the rotation speed (unit time rotation speed, primary pulley rotation speed) Npri of the primary pulley 4 and the rotation speed (unit time rotation speed, secondary pulley rotation speed) Nsec of the secondary pulley 5.
  • Various sensors such as a secondary rotation sensor 82 for detecting the pressure (primary pressure) Ppri of the primary oil chamber 43, a primary pressure sensor 83 for detecting the pressure (secondary pressure) Psec of the secondary oil chamber 53, and a secondary pressure sensor 84 for detecting the pressure (secondary pressure) Psec of the secondary oil chamber 53 are connected.
  • the sensor information and the switch information are input.
  • the CVT ECU 7 is connected to an engine ECU (engine electronic control unit) 8 so that information can be transmitted.
  • the continuously variable transmission 1 applies thrusts as low as possible to the pulleys 4 and 5 within a range in which no slippage occurs between the belt 6 and the pulleys 4 and 5, and when changing the speed ratio R, the primary pulley 4
  • the movable sheaves 42 and 52 are driven in the axial direction so that the target speed ratio R_t is achieved by applying a differential thrust between the movable sheaves and the secondary pulley 5.
  • These thrusts and differential thrusts are obtained by controlling the primary pressure Ppri and the secondary pressure Psec by the CVT ECU 7.
  • the CVT ECU 7 has a transmission control unit 7A having a line pressure control unit 71 for controlling the line pressure PL, a primary pressure control unit 72 for controlling the primary pressure Ppri, and a secondary pressure control unit 73 for controlling the secondary pressure Psec. And in addition, the CVT ECU 7 includes a speed ratio calculation unit 74 that calculates the actual speed ratio R_r from the primary pulley rotation speed Npri and the secondary pulley rotation speed Nsec.
  • the line pressure control unit 71 outputs a predetermined control command (line pressure instruction value) to the line pressure solenoid 62a.
  • the primary pressure control unit 72 outputs a control command (primary pressure instruction value Ppri_d) for obtaining a predetermined primary pressure target value Ppri_t to the primary hydraulic solenoid 63a.
  • Secondary pressure controller 73 outputs a control command (secondary pressure command value Psec_d) for obtaining predetermined secondary pressure target value Psec_t to secondary hydraulic solenoid 64a.
  • Secondary pressure control unit 73 calculates a torque capacity (required torque transmission capacity) to be transmitted by continuously variable transmission 1 based on output information from engine ECU 8, vehicle speed information from secondary rotation sensor 82, and the like.
  • a secondary pressure target value Psec_t corresponding to the required thrust is derived, and a secondary pressure instruction value Psec_d is set.
  • the secondary pressure command value Psec_d is set by adding a feedback correction amount based on the secondary actual pressure Psec to the secondary pressure target value Psec_t. Therefore, the secondary pressure Psec is controlled by feedback control (here, PID control) based on the secondary actual pressure Psec.
  • the primary pressure control unit 72 calculates the target speed ratio R_t calculated based on the output information from the engine ECU 8 and the vehicle speed information from the secondary rotation sensor 82, the actual speed ratio R_r calculated by the speed ratio calculation unit 74, and the secondary pressure instruction value.
  • a primary pressure target value Ppri_t is set from (secondary command pressure) Psec_d, and a primary pressure command value (primary command pressure) Ppri_d is set from the primary pressure target value Ppri_t and primary actual pressure Ppri.
  • the relationship between the secondary pressure instruction value Psec_d and the secondary pressure instruction value Psec_d is determined by feedback control (here, PID control) based on the deviation (R_t ⁇ R_r) between the target speed ratio R_t and the actual speed ratio R_r.
  • PID control feedback control
  • the primary pressure target value Ppri_t corresponding to the thrust is given, and the primary pressure instruction value Ppri_d is set while considering the primary actual pressure Ppri.
  • the line pressure control unit 71 Based on the secondary pressure command value Psec_d and the primary pressure command value Ppri_d, the line pressure control unit 71 sets the secondary pressure command value Psec_d and the primary pressure command value such that the secondary pressure command value Psec_d and the primary pressure command value Ppri_d can be achieved.
  • a line pressure command value PL_d higher by a margin (differential pressure ⁇ P0) than the larger one of Ppri_d is set.
  • the target primary pulley rotation speed is set based on the vehicle speed and the accelerator opening, and the actual primary pulley rotation speed Npri is determined.
  • control for changing the gear ratio is performed, and thereby a predetermined gear shift (gear shift operation) is performed.
  • the responsiveness of the primary actual pressure Ppri to the primary pressure target value Ppri_t is deteriorated.
  • the followability of the actual primary pulley rotation speed Npri to the pulley rotation speed is deteriorated.
  • the primary pressure control valve 63 When hunting of the transmission ratio occurs due to the poor pressure adjustment of the primary pressure control valve 63, the primary pressure control valve 63 is considered to be in a failure state, and the valve is re-examined, repaired, replaced, or the like. You need to take action.
  • the CVT ECU 7 is provided with a valve inspection unit 75 for inspecting the control valve, and the valve inspection unit 75 can detect the failure of the control valve by detecting the occurrence of the hunting state of the operation amount of the feedback control.
  • the following description focuses on the primary pressure control valve 63 as a valve to be inspected.
  • feedback control refers to feedback control by the shift control unit 7A (specifically, the primary pressure control unit 72), that is, the primary pressure so that the actual primary pulley rotation speed Npri converges to the target primary pulley rotation speed. Is to perform feedback control.
  • the valve inspection unit 75 includes a precondition determination unit 76, a hunting detection unit 77, and a valve failure determination unit 78.
  • the precondition determination unit 76 determines whether to permit the hunting detection unit 77 to execute the detection process based on a predetermined precondition.
  • a predetermined precondition for example, the following five preconditions (a) to (e) are set.
  • A) There is no change in the accelerator pedal operation (for example, the difference between the current throttle opening and the immediately preceding (for example, 0.1 second before) throttle opening is equal to or less than a predetermined angle (for example, 1.0 degree)). And the accelerator is on (or the conventionally known idle switch is off)
  • B) The position of the shift lever is in the D range.
  • C) The vehicle speed is 15 km / h or more.
  • E) The lock-up clutch 11LC is on.
  • preconditions (a) to (e) for judging that the vehicle is traveling at a constant speed equal to or higher than a certain speed.
  • the precondition determination unit 76 regards that the precondition is satisfied, and permits the hunting detection unit 77 described below to execute a detection process.
  • the hunting detection unit 77 detects the occurrence of the hunting state of the operation amount of the feedback control based on the following condition (f). That is, when the condition (f) is satisfied, the hunting detection unit 77 determines that hunting of the operation amount of the feedback control has occurred.
  • (F) The amplitude of the manipulated variable of the feedback control after the filter processing is equal to or greater than a predetermined value, and the state continues for a predetermined time. Specifically, the hunting detection unit 77 performs the processing for every predetermined data acquisition cycle.
  • the operation amount of the feedback control is acquired in time series, and the acquired operation amount is subjected to filter processing (for example, band-pass filter processing), so that the operation amount in the frequency band corresponding to the hunting cycle is obtained. Extract the periodic vibration.
  • the hunting detection unit 77 determines that the amplitude value (amplitude value of the periodic vibration) of the manipulated variable of the feedback control after the filter processing is equal to or more than a predetermined value (for example, 2000 Nm) and that the state is maintained for a predetermined time (for example, If the continuation is continued, it is determined that the hunting state of the operation amount of the feedback control has occurred.
  • a predetermined value for example, 2000 Nm
  • the hunting detection unit 77 determines that the hunting is performed when at least one of the following two clear conditions (g) and (h) is satisfied.
  • the occurrence detection processing is not performed.
  • G The amount of change per hour (for example, 10 milliseconds) of the target primary rotational speed is equal to or more than a predetermined value (for example, 100 rpm).
  • H The amplitude of the operation amount of the feedback control after the filter processing is a predetermined value (for example, 500 Nm).
  • condition (g) If the condition (g) is satisfied and the condition continues for a predetermined time (for example, 2 seconds), the driver of the vehicle intends to shift (ie, accelerate or decelerate) ( It is considered that the torque variation is required), and the hunting detection unit 77 does not perform the detection processing.
  • the condition (h) that is, when the operation amount of the feedback control is periodically oscillating but the amplitude is small, it can be determined that hunting has not occurred.
  • the valve failure determination unit 78 determines that the primary pressure control valve 63 is in a failure state when hunting is detected by the hunting detection unit 77.
  • the valve failure determination section 78 may output a failure detection signal.
  • the failure detection signal can be used, for example, to indicate that the primary pressure control valve 63 has failed on a display (not shown) or the like (notification of failure).
  • the CVT ECU 7 is configured to include a CPU (not shown), a storage device including a ROM and a RAM, an input interface, an output interface, and a bus connecting these components to each other.
  • the storage device stores various control programs and various data necessary for executing the control programs. These control programs include a valve inspection program for causing the CVT ECU 7 to execute the operation of the valve inspection unit 75.
  • the CVT ECU 7 functions as a valve inspection device by executing this valve inspection program by the CPU.
  • valve inspection process is performed in a state where the vehicle equipped with the CVT 1 in FIG. 1 is running.
  • the running of the vehicle is a running test performed before shipping the vehicle.
  • the CVT ECU 7 executes the valve inspection program, and repeats the process shown in FIG. 2 at predetermined intervals.
  • the CVT ECU 7 determines whether or not all of the five prerequisites (a) to (e) are satisfied by the prerequisite determination unit 76. In a state in which at least one of the five preconditions (a) to (e) is not satisfied, step S1 is branched to No, and the processing after step S2 (determination by the hunting detection unit 77) is not performed.
  • step S1 When all of the five preconditions (a) to (e) are satisfied (Yes in step S1), the start of the determination by the hunting detection unit 77 is permitted.
  • the CVT ECU 7 starts the determination by the hunting detection unit 77.
  • the CVT ECU 7 performs the processing of step S3 and subsequent steps (determination by the hunting detection unit 77). Do not do.
  • the CVT ECU 7 determines that the hunting state of the operation amount of the feedback control has occurred. In this case, the CVT ECU 7 determines that the primary pressure control valve 63 is in a failure state by the valve failure determination unit 78 (Step S4). When the failure of the primary pressure control valve 63 is determined, the CVT ECU 7 may output (notify) that the primary pressure control valve 63 has failed, for example, by displaying on a display or outputting sound.
  • step S3 when the condition (f) is not satisfied (No in step S3), for example, when the operation amount of the feedback control does not periodically oscillate, the CVT ECU 7 determines that the hunting state of the operation amount of the feedback control has not occurred. And terminate the process.
  • the CVT TEC 7 since the CVT TEC 7 includes the valve inspection unit 75, it is possible to determine the failure of the primary pressure control valve 63 by detecting the occurrence of the hunting state of the operation amount of the feedback control. Becomes By performing the valve inspection process by the control device (CVT ECU 7) of the CVT 1, it is possible to easily find the failure of the primary pressure control valve 63 in a vehicle mounted state without using an external inspection device, for example. . Thus, for example, in a running test before shipment of the vehicle, a defective control valve that causes hunting of the transmission ratio can be appropriately determined by a simple method.
  • the valve inspection unit 75 of the present embodiment is suitable for a vehicle including a diesel engine.
  • the hunting of the transmission ratio is not limited to the failure of the primary pressure control valve 63, but also occurs due to, for example, a failure of the pressure regulator valve 62 or an abnormality of the oil pump.
  • the failure of the primary pressure control valve 63 is determined based on the occurrence of the hunting state of the operation amount of the feedback control for causing the actual primary pulley rotation speed to converge to the target primary pulley rotation speed.
  • erroneous detection of a failure of the pressure regulator valve 62 can be suppressed, and the accuracy of failure detection of the primary pressure control valve 63 can be improved.
  • the primary pressure control valve 63 has been described as a target of the valve inspection.
  • the target of the valve inspection may be the secondary pressure control valve 64 or a pressure regulator valve. 62.
  • the valve inspection process is performed during the vehicle running test.
  • the vehicle running test may be a running test performed on a chassis dynamo.
  • the numerical values illustrated as the preconditions of the precondition determination unit 76, the determination conditions of the hunting detection unit 77, or the clear conditions are merely examples, and are not limited thereto.
  • a boundary of the condition may be expressed as “greater than a predetermined value” or “smaller than a predetermined value”.
  • the detection processing by the valve inspection unit 75 is not limited to determining all items exemplified as conditions in the present embodiment, and may be configured to perform determination or detection by appropriately combining the items.

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Abstract

車両に搭載された無段変速機(1)のCVTECU(7)は、無段変速機(1)に具備されたコントロールバルブ(63)の検査を行うバルブ検査部(75)を備える。CVTECU(7)は、コントロールバルブ(63)の油圧をフィードバック制御することで、無段変速機(1)の変速比を制御するものであり、バルブ検査部(75)は、フィードバック制御の操作量に基づいて、フィードバック制御の操作量が所定値以上となるハンチング状態の発生を検知するハンチング検知部(77)と、ハンチング状態の発生が検知されたときに、コントロールバルブ(63)が故障しているものと判定するバルブ故障判定部(78)と、を備える。

Description

バルブ検査装置及びバルブ検査方法
 本発明は、油圧によって変速比を制御する自動変速機、特に無段変速機のコントロールバルブに用いて好適なバルブ検査装置及びバルブ検査方法に関するものである。
 車両に搭載された自動変速機の制御には、一般に油圧が用いられ、いわゆるコントロールバルブによって油圧供給を制御して、自動変速機を制御している。しかし、油圧供給系に故障が発生し、必要な油圧を供給できなくなると、所定の変速が行えないだけでなく、例えばベルト式無段変速機の場合、推力(プーリによりベルトを把持する力)が不足してベルト滑りを発生し、ベルトやプーリの劣化を促進してしまう。
 ところで、コントロールバルブは、自動変速機に装着される前のコントロールバルブユニットの状態で、正常に動作しているかどうかの検査を受けている。これは、コントロールバルブが装着された自動変速機を車両に搭載する前に、所定の性能を発揮しない不良品を除外したり、コントロールバルブの製品ごとの性能のばらつきを防いだりするためである。
 従来のコントロールバルブ検査方法として、例えば下記特許文献1には、ソレノイドバルブを通過するオイルに或る負荷圧力を発生させつつ、その圧力変動値を測定し、適当な大きさの油圧変動を有しているコントロールバルブについては合格品と判断し、それ以外のコントロールバルブについて不合格と判断する方法が記載されている。
 ところで、従来、ベルト式無段変速機を搭載した車両において一定速度で走行している場合、コントロールバルブの調圧不良の影響で、一定速度での走行時にも関わらず、変速比のハンチングが起きる場合があった。この変速比のハンチングは、おおよそ3Hz~4Hzほどの周波数を持つ。変速比のハンチングは、車両に揺れを生じさせ、搭乗者に不快感を与える。
 変速比のハンチングの原因となるコントロールバルブの調圧不良は、コントロールバルブの故障(例えば不純物の詰まり)により生じる。この場合、コントロールバルブの修理、交換といった対応をとる必要がある。
 したがって、車両の出荷前の段階で、変速比のハンチングの原因となるようなコントロールバルブの不良品を適切に判別することは、重要である。
 しかし、従来は、変速比のハンチングの原因となるコントロールバルブの故障を簡単に検知する方法がなかった。このため、かかるコントロールバルブの故障を、簡単な方法で発見したいという要望があった。
 本発明は、このような課題に着目して創案されたもので、変速比のハンチングの原因となるコントロールバルブの故障を簡単に検知できるようにしたバルブ検査装置及びバルブ検査方法を提供することを目的とする。
特開2015-40741号公報
 本発明は、車両に搭載された無段変速機へ油圧を供給するコントロールバルブからの出力油圧をフィードバック制御する制御装置に設けられ、前記コントロールバルブの故障検出を行うためのバルブ検査装置であって、前記フィードバック制御の操作量に基づいて、前記フィードバック制御の操作量の振幅が所定値以上となるハンチング状態の発生を検知するハンチング検知部と、前記ハンチング検知部により前記ハンチング状態の発生が検知されたときに、前記コントロールバルブが故障しているものと判定するバルブ故障判定部と、を備えるバルブ検査装置である。
 前記ハンチング検知部は、前記フィードバック制御の操作量の振幅が所定値以上となる現象が所定時間以上継続したときにハンチング状態として検知することが好ましい。
 本発明のバルブ検査装置は、前記無段変速機を搭載した車両が一定速度で走行中かどうかを判定する前提条件判定部を更に備え、前記ハンチング検知部は、前記前提条件判定部より前記車両が一定速度で走行中であると判定された場合に、前記ハンチング状態の発生を検知するための処理を行うことが好ましい。
 また、本発明のバルブ検査装置は、駆動源としてディーゼルエンジンを備えた前記車両に搭載され、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えた前記無段変速機の前記制御装置に具備されたものであることが好ましい。
 また、本発明のバルブ検査装置は、前記無段変速機が、入力側のプライマリプーリ及び出力側のセカンダリプーリとこれらのプーリに掛け渡されたベルトとを備え、前記制御装置が、前記プライマリプーリの実際の回転数である実プライマリ回転数が該プライマリプーリの回転数の目標値である目標プライマリ回転数に収束するように、前記プライマリプーリに作用するプライマリ圧をフィードバック制御するものであり、前記バルブ故障判定部が、前記ハンチング検知部により前記ハンチングの発生が検知されたときに、前記プライマリ圧を制御するプライマリ圧コントロールバルブが故障しているものと判定することが好ましい。
 また、本発明は、車両に搭載された無段変速機へ油圧を供給するコントロールバルブからの出力油圧をフィードバック制御する制御装置に組み込まれ前記コントロールバルブの故障検出を行うためのバルブ検査方法であって、前記フィードバック制御の操作量に基づいて、前記フィードバック制御の操作量が所定値以上となるハンチング状態の発生を検知する検知工程と、前記ハンチング状態の発生が検知されたときに、前記コントロールバルブが故障しているものと判定する判定工程と、を備えるバルブ検査方法である。
 前記検知工程は、前記フィードバック制御の操作量の振幅が所定値以上となる現象が所定時間以上継続したときにハンチング状態として検知することが好ましい。
 本発明のバルブ検査方法は、前記無段変速機を搭載した車両が一定速度で走行中かどうかを判定する工程を更に備え、前記車両が一定速度で走行中であると判定された場合に、前記フィードバック制御の操作量のハンチング状態の発生を検知する工程を行うことが好ましい。
 また、本発明のバルブ検査方法は、前記無段変速機が、入力側のプライマリプーリ及び出力側のセカンダリプーリとこれらのプーリに掛け渡されたベルトとを備え、前記制御装置が、前記プライマリプーリの実際の回転数である実プライマリ回転数が該プライマリプーリの回転数の目標値である目標プライマリ回転数に収束するように、前記プライマリプーリに作用するプライマリ圧をフィードバック制御するものであり、前記判定工程は、前記ハンチングの発生が検知されたときに、前記プライマリ圧を制御するプライマリ圧コントロールバルブが故障しているものと判定することが好ましい。
 本発明によれば、フィードバック制御の操作量が所定値以上となるハンチング状態の発生が検知されたときに、コントロールバルブが故障しているものと判定することが可能となる。かかるバルブ検査処理を、車両に搭載された無段変速機の制御装置が行うようにしたことで、例えば外部の検査装置を用いることなく、簡単にコントロールバルブの故障を発見することができる。
 これにより、例えば車両の出荷前の走行テストにて、変速比のハンチングの原因となるようなコントロールバルブの不良品を簡単な方法で適切に判別できる。
本発明の一実施形態に係るバルブ検査装置を備える無段変速機とその制御装置の要部を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係るバルブ検査方法を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
 なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
 図1は、本実施形態に係るバルブ検査装置を備える車両用自動変速機の一例である無段変速機とその制御装置の要部を示す構成図である。
 図1に示すように、無段変速機(CVT)1は、駆動源であるエンジン(内燃機関)10の出力軸10aとトルクコンバータ11を介して駆動連結された入力軸2と、入力軸2と平行に配置され、駆動輪12と減速機13及び差動機構14を介して駆動連結された出力軸3と、入力軸2と連結されたプライマリプーリ4と、出力軸3と連結されたセカンダリプーリ5と、プライマリプーリ4とセカンダリプーリ5とに巻き掛けられた無端状のベルト6と、を備えている。
 エンジン10は、例えばディーゼルエンジンである。また、トルクコンバータ11は、ロックアップクラッチ11LC付きトルクコンバータである。ロックアップクラッチ11LCがロックアップ状態にされているとき、エンジン10とCVT1が直結される。
 プライマリプーリ4は、固定シーブ41と、可動シーブ42と、可動シーブ42を軸方向に移動させるプライマリ油室43と、を有する。
 セカンダリプーリ5は、固定シーブ51と、可動シーブ52と、可動シーブ52を軸方向に移動させるセカンダリ油室53と、を有する。
 無段変速機1は、プライマリ油室43及びセカンダリ油室53に作動油を供給するために、エンジン10で駆動されるオイルポンプ61と、オイルポンプ61から吐出された作動油を所定のライン圧PLに調圧するプレッシャレギュレータバルブ(ライン圧制御弁)62と、ライン圧PLを元圧としてプライマリ圧Ppriに調圧するプライマリ圧コントロールバルブ(プライマリ圧制御弁)63と、ライン圧PLを元圧としてセカンダリ圧Psecに調圧するセカンダリ圧コントロールバルブ(セカンダリ圧制御弁)64と、を備えている。各バルブ62,63,64はソレノイドで作動するコントロールバルブであって、CVTECU(CVT電子制御ユニット)7によって、各ソレノイド62a,63a,64aへの電流を制御することにより、出力する油圧が調整される。
 CVTECU7には、プライマリプーリ4の回転速度(単位時間回転数、プライマリプーリ回転数)Npriを検出するプライマリ回転センサ81、セカンダリプーリ5の回転速度(単位時間回転数、セカンダリプーリ回転数)Nsecを検出するセカンダリ回転センサ82、プライマリ油室43の圧力(プライマリ圧)Ppriを検出するプライマリ圧センサ83、セカンダリ油室53の圧力(セカンダリ圧)Psecを検出するセカンダリ圧センサ84等の各種センサが接続され、これらのセンサ情報やスイッチ情報が入力される。また、CVTECU7は、エンジンECU(エンジン電子制御ユニット)8と情報伝達可能に接続されている。
 無段変速機1は、ベルト6とプーリ4,5との間で滑りが発生しない範囲でできるだけ低い推力を各プーリ4,5に付与し、変速比Rを変更する際には、プライマリプーリ4とセカンダリプーリ5との間に差推力を加えて目標変速比R_tが達成されるように各可動シーブ42,52を軸方向に駆動する。これらの推力及び差推力は、CVTECU7によってプライマリ圧Ppri及びセカンダリ圧Psecを制御することによって得られる。
 [油圧制御系の構成]
 このため、CVTECU7は、ライン圧PLを制御するライン圧制御部71と、プライマリ圧Ppriを制御するプライマリ圧制御部72と、セカンダリ圧Psecを制御するセカンダリ圧制御部73とを有する変速制御部7Aと、を備えている。
 また、CVTECU7は、プライマリプーリ回転数Npri及びセカンダリプーリ回転数Nsecから実変速比R_rを算出する変速比演算部74を備えている。
 ライン圧制御部71は、所定の制御指令(ライン圧指示値)をライン圧ソレノイド62aに出力する。
 プライマリ圧制御部72は、所定のプライマリ圧目標値Ppri_tを得る制御指令(プライマリ圧指示値Ppri_d)をプライマリ油圧ソレノイド63aに出力する。
 セカンダリ圧制御部73は、所定のセカンダリ圧目標値Psec_tを得る制御指令(セカンダリ圧指示値Psec_d)をセカンダリ油圧ソレノイド64aに出力する。
 次に、基本的なセカンダリ圧指示値Psec_d,プライマリ圧指示値Ppri_d,ライン圧指示値PL_cの設定を説明する。
 セカンダリ圧制御部73は、エンジンECU8からの出力情報及びセカンダリ回転センサ82からの車速情報等に基づいて無段変速機1により伝達するトルク容量(必要トルク伝達容量)を算出し、この伝達トルク容量から必要推力に応じたセカンダリ圧目標値Psec_tを導出してセカンダリ圧指示値Psec_dを設定する。なお、セカンダリ圧指示値Psec_dはこのセカンダリ圧目標値Psec_tに、セカンダリ実圧Psecに基づくフィードバック補正量を加算することで設定する。したがって、セカンダリ圧Psecはセカンダリ実圧Psecに基づくフィードバック制御(ここでは、PID制御)によって制御される。
 プライマリ圧制御部72は、エンジンECU8からの出力情報及びセカンダリ回転センサ82からの車速情報等に基づいて算出した目標変速比R_tと変速比演算部74で演算した実変速比R_rとセカンダリ圧指示値(セカンダリ指示圧)Psec_dとから、プライマリ圧目標値Ppri_tを設定し、このプライマリ圧目標値Ppri_tとプライマリ実圧Ppriとからプライマリ圧指示値(プライマリ指示圧)Ppri_dを設定する。
 つまり、プライマリ圧制御部72では、目標変速比R_tと実変速比R_rとの偏差(R_t-R_r)に基づくフィードバック制御(ここでは、PID制御)によって、セカンダリ圧指示値Psec_dとの関係が目標差推力に応じたものとなるプライマリ圧目標値Ppri_tを与えてプライマリ実圧Ppriを考慮しながらプライマリ圧指示値Ppri_dを設定する。
 ライン圧制御部71はセカンダリ圧指示値Psec_d及びプライマリ圧指示値Ppri_dに基づいて、セカンダリ圧指示値Psec_d及びプライマリ圧指示値Ppri_dを達成可能とするように、セカンダリ圧指示値Psec_d及びプライマリ圧指示値Ppri_dのうち大きい方よりもマージン分(差圧ΔP0)だけ高いライン圧指示値PL_dを設定する。
 ここで、変速制御部7Aにおける変速制御について、プライマリプーリの回転数に着目してまとめると、目標プライマリプーリ回転数を、車両速度やアクセル開度に基づいて設定し、実プライマリプーリ回転数Npriが目標プライマリプーリ回転数に収束するように、プライマリ側に作用する油圧(プライマリ圧)をフィードバック制御することで、変速比を変更する制御を行い、これにより所定の変速(変速動作)を行う。
 上記の構成からなるCVT1において、プライマリ圧コントロールバルブ63の故障(例えば不純物の詰まり等)により調圧不良が生じると、プライマリ圧目標値Ppri_tに対するプライマリ実圧Ppriの追従性が悪くなるため、目標プライマリプーリ回転数に対する実プライマリプーリ回転数Npriの追従性が悪くなる。
 その結果、CVT1を搭載した車両が一定速度で走行している状態においても、フィードバック制御の操作量の振幅が所定値以上となるハンチング状態が生じる。
 このようにプライマリ圧コントロールバルブ63の調圧不良の影響により変速比のハンチングが発生する場合、プライマリ圧コントロールバルブ63が故障状態にあるものとみなし、バルブの再検査、修理、あるいは、交換等の対応をとる必要がある。
 そこで、CVTECU7は、コントロールバルブの検査を行うバルブ検査部75を備え、バルブ検査部75により、フィードバック制御の操作量のハンチング状態の発生を捉えてコントロールバルブの故障を検知できるようになっている。
 以下では、検査の対象となるバルブとして、プライマリ圧コントロールバルブ63に着目して説明を行う。また、以下の説明において、フィードバック制御とは、変速制御部7A(詳しくはプライマリ圧制御部72)によるフィードバック制御、すなわち、実プライマリプーリ回転数Npriが目標プライマリプーリ回転数に収束するようにプライマリ圧をフィードバック制御することである。
 図1に示すように、バルブ検査部75は、前提条件判定部76と、ハンチング検知部77と、バルブ故障判定部78とを備える。
 前提条件判定部76は、所定の前提条件に基づきハンチング検知部77による検知処理の実行を許可するかどうかを判定する。条件としては、例えば、以下の(a)~(e)の5つの前提条件が設定される。
   (a)アクセルの踏込操作に変動がないこと(例えば、現時点でのスロットル開度と直前(例えば0.1秒前)のスロットル開度の差が所定角度(例えば1.0度)以下であり、且つ、アクセルがオン(または従来周知のアイドルスイッチがOFF)であること)
   (b)シフトレバーの位置がDレンジであること
   (c)車両速度が時速15km以上であること
   (d)ブレーキがオフであること
   (e)ロックアップクラッチ11LCがオンである(ロックアップクラッチが完全係合されている状態である)こと
 これらの前提条件(a)~(e)は、車両が或る速度以上の一定速度で走行中であることを判断する条件である。前提条件判定部76は、(a)~(e)の条件が全て成立した場合に、前提条件が成立したものとみなし、後述のハンチング検知部77による検知処理の実行を許可する。
 ハンチング検知部77は、以下の条件(f)に基づきフィードバック制御の操作量のハンチング状態の発生を検知する。すなわち、ハンチング検知部77は、条件(f)が成立した場合にフィードバック制御の操作量のハンチングが発生しているものと判定する。
   (f)フィルタ処理後のフィードバック制御の操作量の振幅が所定値以上であり、且つ、その状態が所定時間継続していること
 具体的には、ハンチング検知部77は、所定のデータ取得周期毎に、フィードバック制御の操作量を時系列的に取得するとともに、取得した操作量に対してフィルタ処理(例えばバンドパスフィルタ処理)を施すことで、ハンチングの周期に対応する周波数帯域での操作量の周期振動を抽出する。
 そして、ハンチング検知部77は、フィルタ処理後のフィードバック制御の操作量の振幅値(周期振動の振幅値)が、所定値(例えば2000Nm)以上であり、且つ、その状態が所定時間(例えば3秒)以上継続している場合に、フィードバック制御の操作量のハンチング状態が発生しているものと判定する。
 また、ハンチング検知部77は、前提条件判定部76の前提条件が成立した場合であっても、下記の2つのクリア条件(g)及び(h)のうち少なくとも何れか一方が成立した場合、ハンチング発生の検知処理を行わないものとする。
   (g)目標プライマリ回転数の時間当たり(例えば10ミリ秒)の変化量が所定値(例えば100rpm)以上であること
   (h)フィルタ処理後のフィードバック制御の操作量の振幅が所定値(例えば500Nm)以下であり、且つ、その状態が所定時間(例えば2秒間)継続していること
 条件(g)に該当する場合、車両の運転者が変速(即ち、加速又は減速)を意図している(トルク変動要求されている)ものと考えられるので、ハンチング検知部77による検知処理を行わない。
 また、条件(h)に該当する場合、すなわち、フィードバック制御の操作量が周期振動しているものの振幅が小さい場合には、ハンチングは発生していないものと判断できる。
 バルブ故障判定部78は、ハンチング検知部77によってハンチング発生が検知された場合に、プライマリ圧コントロールバルブ63が故障状態であると判定する。この場合、バルブ故障判定部78は、故障検知信号を出力するとよい。故障検知信号は、例えば図示外の表示器等にプライマリ圧コントロールバルブ63が故障している旨を表示すること(故障の報知)に利用できる。
 CVTECU7は、図示しないCPUと、ROM及びRAMを含む記憶装置と、入力インタフェースと、出力インタフェースと、これらを相互に接続するバスと、を含んで構成される。記憶装置には、各種制御プログラムと、これら制御プログラムの実行に必要な各種データと、が記憶される。これら制御プログラムには、CVTECU7にバルブ検査部75の動作を実行させるためのバルブ検査プログラムが含まれる。CVTECU7は、CPUによりこのバルブ検査プログラムを実行することで、バルブ検査装置として機能する。
 次に、CVTECU7が実行するバルブ検査処理(バルブ検査部75の動作)の手順の一例を、図2のフローチャートを参照して、説明する。
 ここで、バルブ検査処理は、図1のCVT1を搭載した車両を走行させた状態で行うものである。車両の走行は、車両の出荷前に行われる走行テストである。
 車両の走行が開始すると、CVTECU7は、バルブ検査プログラムを実行し、図2に示す処理を、所定周期毎に繰り返すものとする。
 CVTECU7は、前提条件判定部76により前記の(a)~(e)の5つの前提条件が全て成立しているかどうか判定する。(a)~(e)の5つの前提条件の少なくとも何れか1つが成立しない状態では、ステップS1をNoに分岐して、ステップS2以下の処理(ハンチング検知部77による判定)を行わない。
 (a)~(e)の5つの前提条件が全て成立している場合(ステップS1のYes)、ハンチング検知部77による判定の開始が許可される。CVTECU7は、ハンチング検知部77による判定を開始する。
 ここで、条件(f)が成立するより前に、クリア条件(g)又は(h)が成立した場合(ステップS2のYes)、CVTECU7は、ステップS3以下の処理(ハンチング検知部77による判定)を行わない。
 (a)~(e)の5つの前提条件が全て成立し(ステップS1のYes)、クリア条件(g)及び(h)のどちらにも該当せずに(ステップS2のNo)、且つ、条件(f)が成立した場合(ステップS3のYes)、CVTECU7は、フィードバック制御の操作量のハンチング状態が発生したものと判定する。
 この場合、CVTECU7は、バルブ故障判定部78によりプライマリ圧コントロールバルブ63が故障状態であるものと判定する(ステップS4)。プライマリ圧コントロールバルブ63の故障が判定された場合、CVTECU7は、例えば表示器への表示や音声出力等により、プライマリ圧コントロールバルブ63の故障している旨を出力(報知)してもよい。
 一方、条件(f)に該当しない場合(ステップS3のNo)、例えばフィードバック制御の操作量が周期振動していない場合などは、CVTECU7は、フィードバック制御の操作量のハンチング状態が発生していないものと判断して、処理を終える。
 以上説明した通り、本実施形態によれば、CVTECU7がバルブ検査部75を備えることで、フィードバック制御の操作量のハンチング状態の発生を捉えて、プライマリ圧コントロールバルブ63の故障を判定することが可能となる。
 かかるバルブ検査処理を、CVT1の制御装置(CVTECU7)が行うようにしたことで、例えば外部の検査装置を用いることなく、車両搭載状態で簡単にプライマリ圧コントロールバルブ63の故障を発見することができる。
 これにより、例えば車両の出荷前の走行テストにて、変速比のハンチングの原因となるようなコントロールバルブの不良品を簡単な方法で適切に判別できる。
 プライマリ圧コントロールバルブ63の故障に起因する変速比のハンチングは、CVT1を備え、エンジン10としてディーゼルエンジンを備える車両において、ロックアップクラッチ11LCがオンの状態で定速走行中に生じる傾向がある。したがって、本実施形態のバルブ検査部75は、ディーゼルエンジンを備える車両に好適である。
 変速比のハンチングは、プライマリ圧コントロールバルブ63の故障に限らず、例えばプレッシャレギュレータバルブ62の故障やオイルポンプの異常などに起因しても生じる。
 この点、本実施形態によれば、実プライマリプーリ回転数を目標プライマリプーリ回転数に収束させるためのフィードバック制御の操作量のハンチング状態の発生に基づき、プライマリ圧コントロールバルブ63の故障を判定するので、プレッシャレギュレータバルブ62の故障の誤検知を抑制でき、プライマリ圧コントロールバルブ63の故障検知の精度を向上することができる。
 なお、前述の実施形態においては、バルブ検査の対象として、プライマリ圧コントロールバルブ63に着目して説明したが、バルブ検査の対象は、セカンダリ圧コントロールバルブ64であってよいし、あるいは、プレッシャレギュレータバルブ62であってもよい。
 以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲でかかる実施形態を適宜変形して実施することができる。
 前述の実施形態においては、車両の走行テスト中にバルブ検査処理を行うものとしたが、車両の走行テストは、シャシダイナモ上で行われる走行テストであってよい。
 また、前提条件判定部76の前提条件、ハンチング検知部77の判定条件、あるいは、クリア条件として例示した数値は一例であり、これに限定されない。また、「所定値以上」又は「所定値以下」であることを条件とする項目において、条件の境界は「所定値より大きい」又は「所定値より小さい」と表現されてもよい。
 また、バルブ検査部75による検知処理は、本実施形態において条件として例示した全ての項目を判定することに限らず、各項目を適宜に組み合わせて判定又は検知を行うように構成されてよい。

Claims (9)

  1.  車両に搭載された無段変速機へ油圧を供給するコントロールバルブからの出力油圧をフィードバック制御する制御装置に設けられ前記コントロールバルブの故障検出を行うためのバルブ検査装置であって、
     前記フィードバック制御の操作量に基づいて、前記フィードバック制御の操作量の振幅が所定値以上となるハンチング状態の発生を検知するハンチング検知部と、
     前記ハンチング検知部により前記ハンチング状態の発生が検知されたときに、前記コントロールバルブが故障しているものと判定するバルブ故障判定部と、
     を備えるバルブ検査装置。
  2.  前記ハンチング検知部が、前記フィードバック制御の操作量の振幅が所定値以上となる現象が所定時間以上継続したときにハンチング状態として検知する、
     請求項1に記載のバルブ検査装置。
  3.  前記無段変速機を搭載した車両が一定速度で走行中かどうかを判定する前提条件判定部を更に備え、
     前記ハンチング検知部は、前記前提条件判定部により前記車両が一定速度で走行中であると判定された場合に、前記ハンチング状態の発生を検知するための処理を行う、
     請求項1又は2に記載のバルブ検査装置。
  4.  前記バルブ検査装置は、駆動源としてディーゼルエンジンを備えた前記車両に搭載され、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えた前記無段変速機の前記制御装置に具備されたものである、
     請求項1~3の何れか1項に記載のバルブ検査装置。
  5.  前記無段変速機が、入力側のプライマリプーリ及び出力側のセカンダリプーリとこれらのプーリに掛け渡されたベルトとを備え、
     前記制御装置が、前記プライマリプーリの実際の回転数である実プライマリ回転数が該プライマリプーリの回転数の目標値である目標プライマリ回転数に収束するように、前記プライマリプーリに作用するプライマリ圧をフィードバック制御するものであり、
     前記バルブ故障判定部は、前記ハンチング検知部により前記ハンチングの発生が検知されたときに、前記プライマリ圧を制御するプライマリ圧コントロールバルブが故障しているものと判定する、
     請求項1~4の何れか1項に記載のバルブ検査装置。
  6.  車両に搭載された無段変速機へ油圧を供給するコントロールバルブからの出力油圧をフィードバック制御する制御装置に組み込まれ前記コントロールバルブの故障検出を行うためのバルブ検査方法であって、
     前記フィードバック制御の操作量に基づいて、前記フィードバック制御の操作量が所定値以上となるハンチング状態の発生を検知する検知工程と、
     前記ハンチング状態の発生が検知されたときに、前記コントロールバルブが故障しているものと判定する判定工程と、
     を備えるバルブ検査方法。
  7.  前記検知工程は、前記フィードバック制御の操作量の振幅が所定値以上となる現象が所定時間以上継続したときにハンチング状態として検知する、
     請求項6に記載のバルブ検査方法。
  8.  前記無段変速機を搭載した車両が一定速度で走行中かどうかを判定する工程を更に備え、
     前記車両が一定速度で走行中であると判定された場合に、前記フィードバック制御の操作量のハンチング状態の発生を検知する工程を行う、
     請求項6又は7に記載のバルブ検査方法。
  9.  前記無段変速機が、入力側のプライマリプーリ及び出力側のセカンダリプーリとこれらのプーリに掛け渡されたベルトとを備え、
     前記制御装置が、前記プライマリプーリの実際の回転数である実プライマリ回転数が該プライマリプーリの回転数の目標値である目標プライマリ回転数に収束するように、前記プライマリプーリに作用するプライマリ圧をフィードバック制御するものであり、
     前記判定工程は、前記ハンチングの発生が検知されたときに、前記プライマリ圧を制御するプライマリ圧コントロールバルブが故障しているものと判定する、
     請求項6~8の何れか1項に記載のバルブ検査方法。
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