JP2003504576A - Cvtの変速比を油圧式に調整するためのシステム - Google Patents
Cvtの変速比を油圧式に調整するためのシステムInfo
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- F16H61/00—Control 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
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Abstract
Description
られる、無段式に調整可能な伝動装置の変速比を液圧式にもしくは油圧式に調整
するための信号を発生させるシステムに関する。
共和国特許出願公開第19649483号明細書、欧州特許出願公開第0451
887号明細書または欧州特許出願公開第0797742号明細書に基づいて公
知になっている。以下の説明において詳説するように、伝動装置の変速比調整は
、いわゆる一次弁の調整によって行われる。伝動装置の変速比を調整するために
、例えば電磁弁として構成することのできる前記一次弁は、電流で付勢されこれ
に伴って特定の油圧が伝動装置の一次側もしくは入力側で調整される。前掲のド
イツ連邦共和国特許出願公開第19649483号明細書では、伝動装置変速比
の調整速度を一次側の検知回転運動に関連して制限することが提案されている。
れる。
変速比を調整するために著しく多量のオイルが短時間に必要になる。この場合、
油圧オイルポンプが、充分なオイル体積流を供与しない場合には、一次弁が、過
度に大きな開放横断面を生ぜしめたために、二次オイル室内のオイルは崩壊する
ことになる。その結果、ベルト張力が過度に小さくなり、かつ摺動子ベルトはス
リップすることになる。このことは、課題に関連して、本発明によって回避され
ることが望ましい。
伝動装置の変速比を油圧式に調整するための信号を発生させるシステムから出発
する。この場合、弁が設けられており、該弁が、油圧を有する圧力リザーバから
圧力室への油圧式の接続に影響を与えるようになっている。変速比の調整は、少
なくとも弁を電気信号によって制御することにより行われる。このためには、電
気信号が、最大値および/または最小値に限定されるように発生させられる。
とにある。
の調整にも拘わらず、充分な貯圧量が、ベルト張力を調整するために供用される
。ベルト張力のために必要な二次圧の崩壊、ひいては巻掛け伝動装置がスリップ
する危険はこれによって回避される。本発明は、調整速度が、ベルト張力の確実
な調整を狙いとしつつ最大限に可能な調整限度ぎりぎりにまで達するので、変速
比の急速調整を可能にする。
行われる。この場合、この圧力は圧力センサによって検出することができる。
とによって行われる。この場合、油圧を目標値に調整することができるように本
発明による限定値が選択される。
標値との間の比較または差に関連して規定されることが提案される。この場合、
目標値(Ps,soll)が油圧(Ps,ist)を、予め設定可能な量だけ超
越した場合に、油圧(Ps,ist)を有する圧力リザーバから圧力室(12)
への油圧式の接続が限定されるように、最大値(Imax)および/または最小
値(Imin)が規定され得る。
を圧送するための油圧ポンプに関連する。この場合、 −少なくとも油圧ポンプの運転状態、特に車両エンジンの回転数に関連して、瞬
間的な油圧体積流を成す圧送体積値が検知されるようになっており、 −少なくとも目標値に関連して、ハイドロリック油圧供給のために必要となる油
圧体積流が検出されるようになっており、 −最大値および/または最小値が、圧送体積値と所要の油圧体積流との間の比較
または差に関連して規定されるようになっていることが提案される。
比較または差に関連して行われることが提案されていてよい。この場合、所要の
油圧体積流の検出が、特性マップによって行われるようになっており、該特性マ
ップが、油圧と目標値との間の比較または差によって、例えば製造に起因した公
差および/または老化に起因した公差のような伝動装置の公差に適合されるよう
になっている。したがって、本発明は、最悪の場合でも製造公差および老化公差
を考慮する必要がないことに基づき、調整速度が、最大限に可能な調整限度ぎり
ぎりにまで達するので、変速比の急速調整が可能となる。
る。この巻掛け伝動装置2は、エンジン1からホイールの駆動軸3に力を伝達す
るために設けられている。このような無段式の伝動装置もしくは変速機は、例え
ばトルクコンバータ4と、前進・後進切換のためのクラッチ5とを有している。
この前進・後進切換のためのクラッチ5は、エンジン1とバリエータ6との間に
配置されている。バリエータ6は、入力側の(一次)円錐形ディスクセット7と
出力側の(二次)円錐形ディスクセット8とから成っている。この場合、チェー
ンまたは摺動子ベルト9によって力が入力ディスクセット7から出力ディスクセ
ット8へ伝達される。各円錐形ディスクセットは、軸方向で固定されたディスク
と、軸方向で移動可能なディスクとから成っている。入力ディスクセットと出力
ディスクセットとにおける移動可能なディスクを同時に変位させることによって
、バリエータ6の変速比が、高い発進変速比ローから低い変速比オーバドライブ
へ変化する。
3と連結されている。軸方向に移動可能な円錐形ディスク7,8は油圧調整可能
であり、この調整のためにオイル室11,12を有している。
イルポンプはエンジン1の回転数で回転する。1つの可能な実施例では、ベルト
9の張力が圧力制限弁14(二次弁)によって調整される。この圧力制限弁は、
出力側のオイル室12内の圧力、二次圧を調節する。このためには、圧力制限弁
14が制御装置20からの電流Isによって制御される。
例弁15は例えば電磁弁として構成することもできる。二次圧は圧力センサ22
によって検知され、信号Ps,istとして制御装置20に供給される。
、弁スプールに対して作用する力が発生される。弁スプールに係合しているばね
17によって、比例弁15の特定位置が生じる。これは、ソレノイド16を通る
電流Ipが比例弁15の位置、ひいては弁の開放横断面を決定することを意味し
ている。
ると、入力側オイル室11(一次オイル室)からオイルタンクへ向かってオイル
を放出して減圧し、これによって変速比はローの方へ向かって調節される。(小
さい方の制御電流によって負荷される)位置Cを占めると、オイルは入力側のオ
イル室11内へ流入し、これによって変速比は、オーバドライブの方へ変化し、
かつ入力側オイル室11内の圧力は増圧する。(制御電流が平均値を有する)比
例弁15の位置Bを占めると、この比例弁は閉弁され、かつ一次オイル室11は
封止されており、すなわち入力側オイル室11に対してオイルをほぼ供給または
排出することはできない。したがって伝動装置の変速比は、少なくとも実質的に
一定である。比例弁15は例えば直接制御可能であり、或いは公知のようにパイ
ロット制御弁を介して制御することも可能である。
するためのセンサ19が設けられている。一次センサ信号Npと二次センサ信号
Nsは制御装置20へ供給され、この制御装置は、比例弁15のソレノイド16
を通る電流Ipを調整する。さらにまた、運転者によって操作可能なアクセルペ
ダルの位置αを検知するためのセンサ21が接続されている。
れ、信号Tgとして制御装置20に供給される。
ル室12内の二次圧が調整される。
円錐形ディスクを調節するためには短時間に著しく多量のオイルが必要になる。
これは例えば、車両の強度の減速中に変速比を、発進変速比(ロー)の方向に著
しく迅速に調節する場合である。これは、事情に応じて比例弁(一次弁)15が
多量の制御電流Ipによって位置Aにおいて一次オイル室11から多量のオイル
を放出することに他ならない。一次円錐形ディスク間の間隔は増大する。発進変
速比を調整するためには同時に、二次円錐形ディスク間の間隔が縮小される。オ
イルポンプ13がこの場合に充分なオイル体積流を供与しないと、二次オイル室
12内の圧力が崩壊することがある。それというのは一次弁15が、過度に大き
な開放横断面を調整したからある。その結果ベルト張力は過度に小さくなり、か
つ摺動子ベルト9は過度のスリップを惹起して滑ることになる。これよって一般
に過度の摩耗が惹起され、或いは摺動子ベルト9の破損が生じることになる。こ
のような事態は、一次弁15を次のように制御することによって回避されねばな
らない。
するために制御装置20内には計算ブロック401が設けられており、この計算
ブロックは、一次回転数目標値Np,sollと一次回転数実際値Np,ist
とを比較することによって、一次弁15のための電流信号目標値Isoll(3
01)を算出する。前記一次回転数目標値Np,sollはこの場合公知の方式
でアクセルペダル位置α(センサ21)、走行速度または二次回転数実際値Ns
,ist(19)ならびに場合によってはブロック201内の別の量値から導出
される。
計算ブロック402(図3の変化形では402a、図4の変化形では402b)
が設けられている。この計算は、追って説明するように、特定の入力量に関連し
て行われる。
nと最大電流信号Imaxとに制限されて制御信号Ip(304)を形成する。
これは、図2に示した最大選択ブロックMAXと最小選択ブロックMINにおい
て、最大選択ブロックMAXおよび最小選択ブロックMINの出力端子に入力信
号の最大値もしくは最小値(MAXではIsollとIminおよびMINでは
IsollとImax)が印加することによって行われる。この制限された電流
信号Ipが、一次弁15の制御のために使用される。
信号Imax(303)を制限するために、次の2つの変化形が提案される: 図3に示した第1の変化形の核心的思想は、二次圧力センサ22の二次圧実際
値Ps,istがブロック202の二次圧目標値Ps,sollと比較される点
にある。二次圧目標値Ps,sollはブロック202において公知の方式で形
成される。既に述べたように伝動装置の二次側における圧力調整は、ベルト張力
を調整して、これによって円錐形ディスクと摺動子ベルト9との間に実質的なス
リップを発生させないために役立てられる。しかしエネルギ損失を無用にするこ
とによって伝動装置の総効率を最適化するために、ブロック202における二次
圧目標値Ps,sollは、過度に高く設定する必要はなく、理想的には、ベル
ト9と円錐形ディスクとの間にスリップが発生しない程度に設定される。この理
由からブロック202における二次圧目標値Ps,sollは実質的に、伝動装
置入力モーメント(エンジンモーメント)に関連して形成される。二次圧目標値
Ps,sollを求めること自体は本発明の対象ではないので、その詳細につい
ては例えば、明細書冒頭で挙げた欧州特許出願公開第0797742号明細書を
参照されたい。
ollよりも小さい場合には、一次電流Isollのために制限信号Iminお
よびImax(302および303)は、二次圧実際値Ps,istが再び二次
圧目標値Ps,sollよりも大きくなるまで適合される。
が、ポンプ吐出体積と伝動装置のオイル消費量との見積から得られ、そればかり
でなく制限信号が、二次圧実際値Ps,istと二次圧目標値Ps,sollと
の比較によって適合されている点にある。
Ps,soll(305)が、圧力センサ22の二次圧実際値Ps,ist(3
06)と比較される。これは、差値を形成することに行われる。すなわち: ΔP`=Ps,soll−Ps,ist その結果値ΔP`は、短時間のばらつきを濾波するために低域フィルタにかけ
られて出力信号/誤差信号値ΔPを形成する。
s,istが或る所定の時間にわたって二次圧目標値Ps,sollよりも小さ
い場合には、正の値をとる。このことは、二次オイル室12内の圧力実際値が所
期の、もしくは所要の圧力目標値を実現するのには不充分であることを意味して
いる。計算ブロック4021において前記の誤差信号値ΔPは、設定可能な閾値
SW1と比較される。
値が過度のベルトスリップを避けるのには不充分であることを意味している。こ
れに反応してブロック404,405の相応の制御によって、次の動作が惹起さ
れる。すなわち: 最小一次電流Imin(302)が増大され、 最大一次電流Imax(303)が減少される。
15の開口が制限されることによって、制限されたオイル量しか一次オイル室1
1から流出することができなくなる。これに伴ってロー(Low)の方向(一次
円錐形ディスクの間隔が増大する方向)での変速比調整速度が制限される。ロー
の方向での調整に伴って二次円錐形ディスクの間隔も減少し、その結果、オイル
ポンプ13が充分な量を吐出しない限り、二次圧実際値Ps,istの低下が生
じることになる。要するに一次弁の制御電流の制限に伴って同時に、二次側にお
ける調整速度も制限され、これに伴って矢張り、二次オイル室12ではベルトス
リップを防止するのに充分に大きな圧着圧力が保証されることになる。
動装置変速比の所期の調整速度が制限される。オイルポンプが充分に多量のオイ
ル量を吐出しない場合には、オーバドライブの方向での迅速な調整は、二次圧実
際値Ps,istを直接降下することになり、これによって二次圧によるベルト
9の圧着作用が不充分になことがある。
な二次圧実際値が、過度のベルトスリップを避けるのに充分大きいことを意味し
ている。これに反応して、ブロック404,405の相応の制御によって、次の
動作が惹起される。すなわち: 最小の一次電流Imin(302)が減少され、かつ 最大の一次電流Imax(303)が増大される。
15の開放によって多量のオイル量が一次オイル室11から流出することができ
る。これに伴ってローの方向(一次円錐形ディスクの間隔が増大する方向)での
変速比調整速度が増大される。最小限に可能な電流値Iminの減少によって、
オーバドライブの方向での伝動装置変速比の所期の調整速度が増大される。これ
は、オイルポンプ13の吐出体積が充分であれば、伝動装置の変速比の所期調整
を高速度で実現できることを意味している。
け伝動装置がスリップする危険が効果的に回避される。しかも同時に本発明の制
御は変速比の迅速な調整を可能にする。それというのは二次圧が充分に大きけれ
ば、調整速度が、最大限に可能な調整限界にまで達するからである。
プ13は車両エンジン1によって駆動される。計算ブロック406では、種々の
信号から、例えばエンジン回転数Nmot(320)および場合によってはその
他の信号から、オイルポンプ13の吐出体積流FVS(310)が算出される。
オイルポンプ13が、種々の吐出量に電子式に切換え可能(切換え位置S1,S
2)なポンプである場合には、計算ブロック406において、目下調整された切
換え位置S1/S2が、信号FVSを求めるために使用される。
センサ24)の温度信号Tg(312)、二次圧目標値信号Ps,soll(3
05)および、例えばクラッチおよびコンバータクラッチの動作状態に関するそ
の他の信号から、オイル体積流VS(313)が算出され、このオイル体積流は
、一定の変速比の場合に、伝動装置のオイル圧供給を保証するために必要である
。
(313)との差から、変速比調整に使用できるオイル体積流VSUe(314
)が得られる。
ら、最小一次電流Imin(302)と最大一次電流Imax(303)が算出
され、しかも諸信号、特に算出変速比Ue(319)、二次圧目標値Ps,so
ll(305)および伝動装置温度Tg(312)が特性マップブロック406
において使用される。伝動装置変速比Ueはこの場合ブロック203において、
伝動装置の一次側(センサ18)の回転数実際値と二次側(センサ19)の回転
数実際値から求められる。
あることが確認されると、最大値Imaxおよび最小値Iminが、第1の変化
形において記載したように、増大もしくは減少されるので、ベルトスリップを防
止するために必要な圧力が常に保証されている。
7における特性マップは、オイル体積流信号VS(313)を算出するために適
合される。この適合は特性マップブロック408において、二次圧目標値Ps,
sollと二次圧実際値Ps,istとを比較して、第1の変化形の場合のよう
に低域フィルタにかけて差値ΔPを形成することによって行われる。
07のパラメータ318は、オイル体積流信号VS(313)が大きくなるよう
に適合される。
ップする危険は回避される。
整速度が、最大限に可能な調整限界にまで達するからである。計算ブロック40
2における適合によって、製造公差および老化公差を、従来のように最悪の事態
を考慮に入れる必要がなくなる。
タ、 5 クラッチ、 6 バリエータ、 7 入力ディスクセット、 8 出
力ディスクセット、 9 摺動子ベルト、 10 ディファレンシャルギア、
11,12 オイル室、 13 オイルポンプ、 14 圧力制限弁、 15
比例弁、 16 ソレノイド、 17 ばね、 18 センサ、 19 センサ
、 20 制御装置、 21 センサ、 22 圧力センサ、 23 オイルポ
ンプ、 24 温度センサ、 201 ブロック、 202 ブロック、 30
1 電流信号、 302 電流信号 、 303 電流信号、 304 制御信
号、 305 目標二次圧、 306 実際二次圧、 307 誤差信号、 3
08,309 閾値、 310 吐出体積流、 312 伝動装置温度信号、
313 オイル体積流、 314 オイル体積流、 318 パラメータ、 3
19 算出変速比、 320 エンジン回転数、 401;402,402a,
402b;403 計算ブロック、 404,405 ブロック、 406 計
算ブロック、 407,408 特性マップブロック、 4021 計算ブロッ
ク
Claims (10)
- 【請求項1】 自動車内で用いられる、無段式に調整可能な伝動装置(2)
の変速比を油圧式に調整するための信号(Ip)を発生させるシステムであって
、 −弁(15)が設けられており、該弁(15)が、油圧(Ps,ist)を有す
る圧力リザーバから圧力室(12)への油圧式の接続に影響を与えるようになっ
ており、 −変速比の調整が、少なくとも弁(15)を電気信号(Ip)によって制御する
ことにより行われるようになっており、 −電気信号(Ip)が、最大値(Imax)および/または最小値(Imin)
に限定されるように発生させられる形式のものにおいて、 最大値(Imax)および/または最小値(Imin)が、油圧(Ps,is
t)に関連して規定されることを特徴とする、自動車内で用いられる、無段式に
調整可能な伝動装置の変速比を油圧式に調整するための信号を発生させるシステ
ム。 - 【請求項2】 自動車内で用いられる、無段式に調整可能な伝動装置(2)
の変速比を油圧式に調整するための信号(Ip)を発生させるシステムであって
、入力側(7)と、出力側(8)と、巻掛け部材(9)とが設けられており、該
巻掛け部材(9)が、入力側(7)と出力側(8)とを連結しており、 −巻掛け部材(9)の、予め設定可能な張力を調整する手段(20,14)が設
けられており、 −変速比の調整が、少なくとも弁(15)を電気信号(Ip)によって制御する
ことにより行われるようになっており、 −電気信号(Ip)が、最大値(Imax)および/または最小値(Imin)
に限定されるように発生させられる形式のものにおいて、 張力の調整が保証されるように限定値(Imax,Imin)が選択されてい
ることを特徴とする、自動車内で用いられる、無段式に調整可能な伝動装置の変
速比を油圧式に調整するための信号を発生させるシステム。 - 【請求項3】 予め設定可能な張力の調整が、油圧(Ps,ist)の調整
によって行われる、請求項2記載のシステム。 - 【請求項4】 圧力(Ps,ist)が、圧力センサ(22)によって検出
される、請求項1または3記載のシステム。 - 【請求項5】 油圧(Ps,ist)が、目標値(Ps,soll)に調整
、特にコントロールされる、請求項1または3記載のシステム。 - 【請求項6】 油圧(Ps,ist)を目標値(Ps,soll)に調整す
ることができるように限定値(Imax,Imin)が選択される、請求項3ま
たは5記載のシステム。 - 【請求項7】 最大値(Imax)および/または最小値(Imin)が、
油圧(Ps,ist)と目標値(Ps,soll)との間の比較または差に関連
して規定されるようになっており、特に目標値(Ps,soll)が油圧(Ps
,ist)を、予め設定可能な量だけ超越した場合に、油圧(Ps,ist)を
有する圧力リザーバから圧力室(12)への油圧式の接続が限定されるように、
最大値(Imax)および/または最小値(Imin)が規定されることが提案
されている、請求項1または5記載のシステム。 - 【請求項8】 特に車両エンジン(1)によって駆動される、油圧体積流を
圧送するための油圧ポンプ(13)が設けられており、 −少なくとも油圧ポンプ(13)の運転状態、特に車両エンジン(1)の回転数
に関連して、瞬間的な油圧体積流を成す圧送体積値(FVS)が検知されるよう
になっており、 −少なくとも目標値(Ps,soll)に関連して、ハイドロリック油圧供給の
ために必要となる油圧体積流(VS)が検出されるようになっており、 −最大値(Imax)および/または最小値(Imin)が、圧送体積値(FV
S)と所要の油圧体積流(VS)との間の比較または差に関連して規定されるよ
うになっている、請求項1または5記載のシステム。 - 【請求項9】 さらに、所要の油圧体積流(VS)の検出が、油圧(Ps,
ist)と目標値(Ps,soll)との間の比較または差に関連して行われる
、請求項3または8記載のシステム。 - 【請求項10】 所要の油圧体積流(VS)の検出が、特性マップ(407
)によって行われるようになっており、該特性マップ(407)が、油圧(Ps
,ist)と目標値(Ps,soll)との間の比較または差によって、例えば
製造に起因した公差および/または老化に起因した公差のような伝動装置の公差
に適合されるようになっている、請求項9記載のシステム。
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