JP2005030511A - Controller of vehicle equipped with continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、挟圧力に応じてトルク容量の変化する無段変速機を含む車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle including a continuously variable transmission whose torque capacity changes in accordance with a clamping pressure.
無段変速機においてトルク伝達部材を挟み付ける挟圧力は、伝達するべきトルク容量に基づいて決まる圧力以上であればよい。しかしながら、挟圧力が必要以上に高いと、無段変速機での動力の伝達効率が低下するうえに、無段変速機の耐久性が低下する。さらには、挟圧力を油圧によって設定するように構成している場合は油圧ポンプでの動力損失が増大し、その結果、無段変速機を搭載している車両の燃費が悪化する。したがって、無段変速機における挟圧力は、回転部材とトルク伝達部材との間で過剰な滑りが生じない範囲で可及的に低い圧力に設定されることが好ましい。 The clamping pressure for clamping the torque transmission member in the continuously variable transmission may be a pressure determined based on the torque capacity to be transmitted. However, if the clamping pressure is higher than necessary, the power transmission efficiency of the continuously variable transmission is lowered, and the durability of the continuously variable transmission is lowered. Further, when the clamping pressure is set by hydraulic pressure, the power loss in the hydraulic pump increases, and as a result, the fuel consumption of the vehicle equipped with the continuously variable transmission deteriorates. Therefore, it is preferable that the clamping pressure in the continuously variable transmission is set as low as possible within a range in which excessive slip does not occur between the rotating member and the torque transmission member.
ところで、車両が走行する路面の状態は、凹凸があったり、降雨や積雪のため滑り易くなっているなど、一定ではないから、駆動輪がグリップ力を瞬間的に失って空転（スリップ）し、その直後に接地してグリップ力を回復する事態が生じることがある。このような場合、エンジンなどの動力源から駆動輪に到る駆動系統に大きな慣性力が作用する。また、車両の走行中には、アクセルペダルを急激かつ大きく踏み込む急加速操作や、ブレーキペダルを急激かつ大きく踏み込む急制動操作などがおこなわれることがあり、このような場合にも、駆動系統に大きなトルクが作用する。そのため、無段変速機における上述した挟圧力あるいはトルク容量を一定に維持していたのでは、無段変速機に作用するトルクに相対的に過大になって、無段変速機における回転部材とトルク伝達部材との間で過剰な滑りが生じることがある。 By the way, the condition of the road surface on which the vehicle travels is not constant, such as unevenness or being slippery due to rain or snow, so the driving wheel momentarily loses gripping force and slips, Immediately after that, a situation may occur in which the grip power is restored by touching down. In such a case, a large inertial force acts on the drive system from the power source such as the engine to the drive wheels. In addition, when the vehicle is running, a sudden acceleration operation in which the accelerator pedal is depressed suddenly and greatly, a sudden braking operation in which the brake pedal is depressed suddenly and greatly, and the like may be performed. Torque acts. Therefore, if the above-mentioned clamping pressure or torque capacity in the continuously variable transmission is maintained constant, the torque acting on the continuously variable transmission becomes excessively large, and the rotating member and torque in the continuously variable transmission are Excessive sliding may occur with the transmission member.
これに対して、従来では、無段変速機の滑りに対応した制御をおこなうことのできる制御装置が知られており、その制御装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されている車両は、エンジンのトルクが、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ、前後進切換装置、ベルト式無段変速機、減速ギヤ装置、差動歯車装置を経て駆動輪に伝達されるように構成されている。前記ベルト式無段変速機は、入力軸および出力軸と、入力軸および出力軸にそれぞれ設けられた可変プーリと、これらの可変プーリに巻き掛けられたベルトとを備えている。 On the other hand, conventionally, a control device capable of performing control corresponding to the slip of the continuously variable transmission is known, and an example of the control device is described in Patent Document 1. In the vehicle described in Patent Document 1, engine torque is transmitted to drive wheels via a torque converter with a lock-up clutch, a forward / reverse switching device, a belt-type continuously variable transmission, a reduction gear device, and a differential gear device. It is configured to be. The belt type continuously variable transmission includes an input shaft and an output shaft, variable pulleys respectively provided on the input shaft and the output shaft, and a belt wound around these variable pulleys.
さらに、油圧アクチュエータにより、可変プーリの動作が制御されて、ベルトの巻き掛かり径が調整されて、ベルト式無段変速機の変速比が制御されるとともに、ベルトに対する挟圧力が調整される。具体的には、駆動輪の回転加速度の変化幅が、予め定められた判断基準を超えた場合は、ベルト挟圧力が一時的に増加させられる。このような制御により、駆動輪のスリップおよびグリップが繰り返されて、駆動輪からベルトに比較的大きなトルクが伝達される悪路走行に際して、ベルトの滑りが抑制される。
上述した特許文献１の発明によれば、悪路走行に対応して挟圧力を増大させ、ベルト滑りを防止もしくは回避できる。しかしながら、悪路を含む路面の状態は多様であって、路面状態に起因してベルト滑りを生じさせるトルク変化の状態が一律ではないから、挟圧力のベルト滑りに対する余裕幅を予め一定に設定すると、挟圧力が相対的に過剰になったり、また反対に不足してベルト滑りが生じやすくなる場合がある。 According to the invention of Patent Document 1 described above, it is possible to prevent or avoid belt slip by increasing the pinching pressure in response to rough road traveling. However, the conditions of road surfaces including bad roads are various, and the state of torque change that causes belt slippage due to the road surface condition is not uniform. In some cases, the pinching pressure becomes relatively excessive, or on the contrary, the belt slip easily occurs due to shortage.
例えば、平坦な自動車専用道路などのいわゆる良路を走行している場合、車速の変化やエンジン負荷の変化が少なく、また路面からのトルクの入力変化が殆どないので、ベルト滑りに対する挟圧力のいわゆる余裕幅を小さくすることが好ましい。これに対して加減速が比較的頻繁に行われる道路では、無段変速機に作用するトルクの変化が比較的大きいので、ベルト滑りに対する挟圧力のいわゆる余裕幅を大きくすることが好ましい。 For example, when driving on a so-called good road such as a flat automobile road, there is little change in vehicle speed and engine load, and there is almost no change in torque input from the road surface. It is preferable to reduce the margin width. On the other hand, on a road where acceleration and deceleration are performed relatively frequently, the change in torque acting on the continuously variable transmission is relatively large. Therefore, it is preferable to increase the so-called margin of the clamping pressure against the belt slip.
このように車両の走行状態に基づく車両の運転領域によって挟圧力のいわゆる余裕幅が異なることがある。この挟圧力のいわゆる余裕幅は、言い換えれば、ベルト滑りの生じ易さであるから、挟圧力の増大制御のための悪路の判定を一律におこなったのでは、悪路の判定に遅れが生じたり、あるいは挟圧力に余裕があるにもかかわらず、悪路判定が成立して挟圧力を更に増大させてしまうなどの可能性があった。 As described above, the so-called margin of the clamping pressure may vary depending on the driving region of the vehicle based on the traveling state of the vehicle. In other words, the so-called margin of the clamping pressure is easy to cause belt slipping. Therefore, when the bad road determination for the increase control of the clamping pressure is uniformly performed, the determination of the bad road is delayed. There is a possibility that, even though there is a margin in the clamping pressure, the rough road determination is established and the clamping pressure is further increased.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車両の走行状態に基づく車両の運転領域毎に路面状態を判定することによって、各運転領域に見合った路面状態を判定することのできる無段変速機を備えた車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 This invention is made paying attention to said technical subject, and determines the road surface state suitable for each driving region by determining the road surface state for each driving region of the vehicle based on the driving state of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle control device equipped with a continuously variable transmission that can perform the above operation.
この発明は、上記の目的を達成するために、車両の走行状態に基づく車両の運転領域毎に路面状態を判定することによって、各運転領域に見合った路面状態を判定して、その路面状態や車両の走行状態に応じた適切な対応制御をおこなうように構成したことを特徴とするものである。すなわち、請求項１の発明は、車両に搭載された無段変速機の伝達トルク容量を、前記無段変速機のトルク伝達部材を挟み付ける挟圧力に応じて変化させるとともに、車両の走行状態に基づいて定められる運転領域毎に前記挟圧力を設定する無段変速機を備えた車両の制御装置であって、前記車両の走行状態に基づいて車両の運転領域を判断する運転領域判断手段と、前記運転領域判断手段で判断された運転領域毎に判定基準を設定する判定基準値設定手段と、前記運転領域毎に設定された判定基準と前記無段変速機の動作状態から求められる物理量とに基づいて路面状態を判定する路面状態判定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。 In order to achieve the above object, the present invention determines the road surface state corresponding to each driving region by determining the road surface state for each driving region of the vehicle based on the traveling state of the vehicle, and determines the road surface state and The present invention is characterized in that it is configured to perform appropriate response control according to the running state of the vehicle. That is, the invention according to claim 1 changes the transmission torque capacity of the continuously variable transmission mounted on the vehicle in accordance with the clamping pressure for clamping the torque transmission member of the continuously variable transmission, and changes the vehicle running state. A vehicle control device including a continuously variable transmission that sets the clamping pressure for each driving region determined based on the driving region determining means that determines a driving region of the vehicle based on a traveling state of the vehicle; A determination reference value setting unit that sets a determination criterion for each driving region determined by the driving region determination unit, a determination criterion that is set for each driving region, and a physical quantity that is obtained from the operating state of the continuously variable transmission. It is a control device comprising road surface state determining means for determining a road surface state based on the road surface state.
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記判定基準設定手段は、前記挟圧力を低下させる挟圧力低下運転領域で設定される判定基準を、前記挟圧力低下運転領域ではない挟圧力非低下運転領域で設定される判定基準より悪路の判定が成立し易い基準に設定するように構成されていることを特徴とする制御装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the determination criterion setting means does not set the determination criterion set in the clamping pressure reduction operation region for reducing the clamping pressure in the clamping pressure reduction operation region. The control device is configured to be set to a criterion that makes it easier to determine a rough road than the criterion set in the non-clamping pressure reduction operation region.
さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記判定基準設定手段により設定される前記判定基準は、前記運転領域毎に予め定められた判定基準値として設定されていることを特徴とする制御装置である。
Further, the invention of claim 3 is the invention of
またさらに、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記路面状態判定手段による路面状態の判定結果に基づいて、対応制御をおこなう対応制御実行手段を備えていることを特徴とする制御装置である。 Furthermore, the invention of claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, further comprising response control execution means for performing response control based on a determination result of the road surface condition by the road surface condition determination means. Is a control device characterized by
そして、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記対応制御実行手段は、前記挟圧力の制御をおこなう挟圧力制御実行手段を含むことを特徴とする制御装置である。 A fifth aspect of the present invention is the control device according to the fourth aspect of the invention, wherein the corresponding control execution means includes a clamping pressure control execution means for controlling the clamping pressure.
そしてさらに、請求項６の発明は、無段変速機のトルク容量を設定する挟圧力を、その無段変速機が搭載された車両の走行状態に基づいて定まる運転領域毎に設定し、かつ走行中に検出された物理量に基づいて前記設定されている挟圧力を昇圧する無段変速機を備えた車両の制御装置において、挟圧力を昇圧すべき前記物理量についての判定基準を、前記走行中に設定されている挟圧力に応じて定める判定基準設定手段を備えていることを特徴とする制御装置である。 Further, the invention of claim 6 sets the clamping force for setting the torque capacity of the continuously variable transmission for each driving region determined based on the traveling state of the vehicle on which the continuously variable transmission is mounted, and travels. In a control apparatus for a vehicle including a continuously variable transmission that boosts the set clamping pressure based on a physical quantity detected during the running, a criterion for determining the physical quantity for which the clamping pressure should be increased is determined during the traveling. It is a control device characterized by including a determination reference setting means that is determined according to a set clamping pressure.
この発明の効果として、請求項１の発明によれば、無段変速機の挟圧力が、車両の走行状態を反映して設定された運転領域毎に設定され、無段変速機の動作状態、例えば出力軸の回転速度などが検出されることにより、その動作状態に基づいた物理量が算出される。そして、その物理量と、運転領域毎に設定された判定基準とを比較した結果に基づいて、車両が走行している路面状態を判定することができる。その結果、各運転領域に見合った路面状態を判定することができる。 As an effect of the present invention, according to the first aspect of the present invention, the clamping pressure of the continuously variable transmission is set for each operating region that is set to reflect the traveling state of the vehicle, and the operating state of the continuously variable transmission, For example, the physical quantity based on the operation state is calculated by detecting the rotation speed of the output shaft. And based on the result of having compared the physical quantity with the criteria set up for every driving field, the road surface state where vehicles are running can be judged. As a result, it is possible to determine a road surface state suitable for each driving region.
また、請求項２の発明によれば、挟圧力低下運転領域で設定される判定基準が、挟圧力非低下運転領域で設定される判定基準より悪路の判定がし易い基準に設定される。そのため、各運転領域において設定される挟圧力に見合った路面状態を判定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the criterion set in the clamping pressure reduction operation region is set to a criterion that makes it easier to determine a rough road than the criterion set in the clamping pressure non-decreasing operation region. Therefore, a road surface state commensurate with the clamping pressure set in each operation region can be determined.
さらに、請求項３の発明によれば、判定基準設定手段により設定される判定基準が、運転領域毎に予め定められた判定基準値として設定されるため、各運転領域に応じた適切な判定基準により路面状態を判定することができる。その結果、各運転領域に見合った路面状態を判定することができる。 Furthermore, according to the invention of claim 3, since the criterion set by the criterion setting means is set as a criterion value predetermined for each driving region, an appropriate criterion according to each driving region is set. Can determine the road surface condition. As a result, it is possible to determine a road surface state suitable for each driving region.
またさらに、請求項４の発明によれば、無段変速機の動作状態から求められた物理量と運転領域毎に設定された判定基準とに基づいて路面状態が判定されると、その判定結果に基づいて、例えば、車両の駆動系統内のライン圧あるいはトルクヒューズとして設けられたクラッチ係合圧の設定などの対応制御を実行することができる。その結果、各運転領域に見合った路面状態に基づいて適切な対応制御を実行することができる。 Furthermore, according to the invention of claim 4, when the road surface state is determined based on the physical quantity obtained from the operation state of the continuously variable transmission and the determination criterion set for each driving region, the determination result is Based on this, it is possible to execute corresponding control such as setting of the line pressure in the vehicle drive system or the clutch engagement pressure provided as a torque fuse. As a result, it is possible to execute appropriate response control based on the road surface state suitable for each driving region.
そして、請求項５の発明によれば、無段変速機の動作状態から求められた物理量と運転領域毎に設定された判定基準とに基づいて路面状態が判定されると、その判定結果に基づいて、挟圧力の増減をおこなう挟圧力制御を実行することができる。その結果、各運転領域に見合った路面状態に基づいて適切な挟圧力制御を実行することができ、車両の燃費や無段変速機の耐久性を向上させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the road surface condition is determined based on the physical quantity obtained from the operating state of the continuously variable transmission and the determination criterion set for each driving region, the determination result is based on the determination result. Thus, the clamping pressure control for increasing and decreasing the clamping pressure can be executed. As a result, it is possible to execute appropriate clamping pressure control based on the road surface condition suitable for each driving region, and to improve the fuel efficiency of the vehicle and the durability of the continuously variable transmission.
そしてさらに、請求項６の発明によれば、無段変速機の挟圧力が、車両の走行状態を反映して設定された運転領域毎に設定され、その車両の走行中に検出される、例えば出力軸の回転速度などに基づく物理量についての判定基準が、走行中に設定されている挟圧力に応じて設定される。そのため、検出された物理量を、その判定基準によって判定した結果に基づいて挟圧力が昇圧されることによって、運転領域毎に、車両の走行状態や路面状態応じて適切に、挟圧力低下制御の続行や、低下された挟圧力の復帰制御、もしくは挟圧力の昇圧制御の実行の判断をすることができる。 Further, according to the invention of claim 6, the clamping pressure of the continuously variable transmission is set for each driving region set to reflect the traveling state of the vehicle, and is detected during the traveling of the vehicle. A criterion for a physical quantity based on the rotation speed of the output shaft is set according to the clamping pressure set during traveling. Therefore, the clamping pressure is increased based on the result of determining the detected physical quantity based on the determination criterion, so that the clamping pressure reduction control is continued appropriately for each driving region according to the running state of the vehicle and the road surface condition. In addition, it is possible to determine whether to perform the control to restore the lowered clamping pressure or to increase the clamping pressure.
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする動力源および無段変速機を含む駆動系統の一例を説明すると、図２は、ベルト式無段変速機１を含む駆動系統の一例を模式的に示しており、その無段変速機１は、前後進切換機構２およびロックアップクラッチ３付きの流体伝動機構４を介して動力源５に連結されている。
Next, the present invention will be described based on specific examples. First, an example of a drive system including a power source and a continuously variable transmission targeted by the present invention will be described. FIG. 2 schematically shows an example of a drive system including a belt type continuously variable transmission 1. The continuously variable transmission 1 is connected to a power source 5 via a forward /
その動力源５は、内燃機関、あるいは内燃機関と電動機、もしくは電動機などによって構成されている。なお、以下の説明では、動力源５をエンジン５と記す。また、流体伝動機構４は、例えば従来のトルクコンバータと同様の構成であって、エンジン５によって回転させられるポンプインペラとこれに対向させて配置したタービンランナーと、これらの間に配置したステータとを有し、ポンプインペラで発生させたフルードの螺旋流をタービンランナーに供給することよりタービンランナーを回転させ、トルクを伝達するように構成されている。 The power source 5 is composed of an internal combustion engine, or an internal combustion engine and an electric motor, or an electric motor. In the following description, the power source 5 is referred to as the engine 5. The fluid transmission mechanism 4 has, for example, a configuration similar to that of a conventional torque converter, and includes a pump impeller rotated by the engine 5, a turbine runner disposed so as to face the pump impeller, and a stator disposed therebetween. The turbine runner is rotated by supplying a spiral flow of fluid generated by the pump impeller to the turbine runner, and the torque is transmitted.
このような流体を介したトルクの伝達では、ポンプインペラとタービンランナーとの間に不可避的な滑りが生じ、これが動力伝達効率の低下要因となるので、ポンプインペラなどの入力側の部材とタービンランナーなどの出力側の部材とを直接連結するロックアップクラッチ３が設けられている。このロックアップクラッチ３は、油圧によって制御するように構成され、完全係合状態および完全解放状態、ならびにこれらの中間の状態であるスリップ状態に制御され、さらにそのスリップ回転数を適宜に制御できるようになっている。 In such torque transmission through the fluid, inevitable slip occurs between the pump impeller and the turbine runner, and this causes a reduction in power transmission efficiency. Therefore, the input member such as the pump impeller and the turbine runner A lock-up clutch 3 that directly connects an output side member such as the above is provided. The lock-up clutch 3 is configured to be controlled by hydraulic pressure, and is controlled to a fully engaged state, a fully released state, and a slip state that is an intermediate state between them, and the slip rotation speed can be appropriately controlled. It has become.
前後進切換機構２は、エンジン５の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、入力されたトルクをそのまま出力し、また反転して出力するように構成されている。図２に示す例では、前後進切換機構２としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、サンギヤ６と同心円上にリングギヤ７が配置され、これらのサンギヤ６とリングギヤ７との間に、サンギヤ６に噛合したピニオンギヤ８とそのピニオンギヤ８およびリングギヤ７に噛合した他のピニオンギヤ９とが配置され、これらのピニオンギヤ８，９がキャリヤ１０によって自転かつ公転自在に保持されている。そして、二つの回転要素（具体的にはサンギヤ６とキャリヤ１０と）を一体的に連結する前進用クラッチ１１が設けられ、またリングギヤ７を選択的に固定することにより、出力されるトルクの方向を反転する後進用ブレーキ１２が設けられている。
The forward /
無段変速機１は、従来知られているベルト式無段変速機と同じ構成であって、互いに平行に配置された駆動プーリ１３と従動プーリ１４とのそれぞれが、固定シーブと、油圧式のアクチュエータ１５，１６によって軸線方向に前後動させられる可動シーブとによって構成されている。したがって各プーリ１３，１４の溝幅が、可動シーブを軸線方向に移動させることにより変化し、それに伴って各プーリ１３，１４に巻掛けたベルト１７の巻掛け半径（プーリ１３，１４の有効径）が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するようになっている。そして、上記の駆動プーリ１３が前後進切換機構２における出力要素であるキャリヤ１０に連結されている。
The continuously variable transmission 1 has the same configuration as a conventionally known belt-type continuously variable transmission, and each of a driving
なお、従動プーリ１４における油圧アクチュエータ１６には、無段変速機１に入力されるトルクに応じた油圧（ライン圧もしくはその補正圧）が、図示しない油圧ポンプおよび油圧制御装置を介して供給されている。したがって、従動プーリ１４における各シーブがベルト１７を挟み付けることにより、ベルト１７に張力が付与され、各プーリ１３，１４とベルト１７との挟圧力（接触圧力）が確保されるようになっている。これに対して駆動プーリ１３における油圧アクチュエータ１５には、設定するべき変速比に応じた圧油が供給され、目標とする変速比に応じた溝幅（有効径）に設定するようになっている。
The hydraulic actuator 16 in the driven
上記の従動プーリ１４が、ギヤ対１８を介してディファレンシャル１９に連結され、このディファレンシャル１９から駆動輪２０にトルクを出力するようになっている。したがって上記の駆動機構では、エンジン５と駆動輪２０との間に、ロックアップクラッチ３と無段変速機１とが直列に配列されている。
The driven
上記の無段変速機１およびエンジン５を搭載した車両の動作状態（走行状態）を検出するために各種のセンサーが設けられている。すなわち、無段変速機１に対する入力回転数（前記タービンランナーの回転数）を検出して信号を出力するタービン回転数センサー２１、駆動プーリ１３の回転数を検出して信号を出力する入力回転数センサー２２、従動プーリ１４の回転数を検出して信号を出力する出力回転数センサー２３、ベルト挟圧力を設定するための従動プーリ１４側の油圧アクチュエータ１６の圧力を検出する油圧センサー２４が設けられている。また、特には図示しないが、アクセルペダルの踏み込み量を検出して信号を出力するアクセル開度センサー、スロットルバルブの開度を検出して信号を出力するスロットル開度センサー、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に信号を出力するブレーキセンサーなどが設けられている。
Various sensors are provided in order to detect the operation state (running state) of the vehicle on which the continuously variable transmission 1 and the engine 5 are mounted. That is, a turbine rotation speed sensor 21 that detects an input rotation speed (rotation speed of the turbine runner) to the continuously variable transmission 1 and outputs a signal, and an input rotation speed that detects the rotation speed of the
上記の前進用クラッチ１１および後進用ブレーキ１２の係合・解放の制御、および前記ベルト１７の挟圧力の制御、ならびに変速比の制御、さらにはロックアップクラッチ３の制御をおこなうために、変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）２５が設けられている。この電子制御装置２５は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算をおこない、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される挟圧力の設定、ならびに変速比の設定、ロックアップクラッチ３の係合・解放ならびにスリップ回転数などの制御を実行するように構成されている。
A transmission is used to control the engagement / release of the forward clutch 11 and the reverse brake 12, the control of the clamping force of the belt 17, the control of the transmission ratio, and the control of the lockup clutch 3. An electronic control device (CVT-ECU) 25 is provided. The
ここで、変速機用電子制御装置２５に入力されているデータ（信号）の例を示すと、無段変速機１の入力回転数（入力回転速度）Ｎinの信号、無段変速機１の出力回転数（出力回転速度）Ｎo の信号が、それぞれに対応するセンサから入力されている。また、エンジン５を制御するエンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２６からは、エンジン回転数Ｎe の信号、エンジン（Ｅ／Ｇ）負荷の信号、スロットル開度信号、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度信号などが入力されている。
Here, an example of data (signal) input to the transmission
無段変速機１によれば、入力回転数であるエンジン回転数を無段階に（言い換えれば、連続的に）制御できるので、これを搭載した車両の燃費を向上できる。例えば、アクセル開度などによって表される要求駆動量と車速とに基づいて目標駆動力が求められ、その目標駆動力を得るために必要な目標出力が目標駆動力と車速とに基づいて求められ、その目標出力を最適燃費で得るためのエンジン回転数が予め用意したマップに基づいて求められ、そして、そのエンジン回転数となるように変速比が制御される。 According to the continuously variable transmission 1, the engine speed, which is the input speed, can be controlled steplessly (in other words, continuously), so that the fuel efficiency of a vehicle equipped with the engine speed can be improved. For example, the target driving force is obtained based on the required driving amount represented by the accelerator opening and the vehicle speed, and the target output necessary to obtain the target driving force is obtained based on the target driving force and the vehicle speed. The engine speed for obtaining the target output with the optimum fuel consumption is obtained based on a map prepared in advance, and the gear ratio is controlled so as to be the engine speed.
そのような燃費向上の利点を損なわないために、無段変速機１における動力の伝達効率が良好な状態に制御される。具体的には、無段変速機１のトルク容量すなわちベルト挟圧力が、エンジントルクに基づいて決まる目標トルクを伝達でき、かつベルト１７の滑りが生じない範囲で可及的に低いベルト挟圧力になるよう制御される。例えば、加減速が比較的頻繁におこなわれたり、路面の凹凸もしくは起伏がある悪路を走行している場合などのいわゆる非定常走行状態では、ベルト挟圧力が、無段変速機１を制御する油圧系統における全体の元圧となるライン圧もしくはその補正圧程度の相対的に高い圧力に設定する。 In order not to impair such an improvement in fuel consumption, the power transmission efficiency in the continuously variable transmission 1 is controlled to a good state. Specifically, the torque capacity of the continuously variable transmission 1, that is, the belt clamping pressure, can transmit the target torque determined based on the engine torque, and the belt clamping pressure is as low as possible without causing the belt 17 to slip. It is controlled to become. For example, the belt clamping pressure controls the continuously variable transmission 1 in a so-called unsteady traveling state such as when acceleration / deceleration is performed relatively frequently or when traveling on a rough road with uneven or uneven road surfaces. It is set to a relatively high pressure such as the line pressure that is the total source pressure in the hydraulic system or its correction pressure.
これに対して平坦路をある程度以上の車速で定速走行しているなどの定常走行状態もしくはこれに準ずる準定常走行状態では、滑りを生じずに入力トルクを伝達できる最低の圧力すなわち限界挟圧力を検出するために、ベルト挟圧力が徐々に低下される。そしてそのベルト挟圧力が、検出された限界挟圧力に所定の安全率もしくは滑りに対する余裕伝達トルクを設定する圧力を加えたベルト挟圧力に設定される。 On the other hand, in steady running conditions such as running on a flat road at a certain speed or above, or in a quasi-steady running condition equivalent to this, the lowest pressure that can transmit input torque without slipping, that is, the limit clamping pressure In order to detect this, the belt clamping pressure is gradually reduced. The belt clamping pressure is set to a belt clamping pressure obtained by adding a predetermined safety factor or a pressure for setting a margin transmission torque for slipping to the detected limit clamping pressure.
車両が走行している際に、エンジン５が出力するトルクや駆動輪２０から入力されるトルクあるいは変速比などは、走行路の勾配や凹凸、加減速操作などに基づいて多様に変化する。そのような変化に対応してベルト挟圧力を設定すれば、入力トルクの急激な増大や路面外乱などによる無段変速機１での過剰な滑りを防ぐために、ベルト挟圧力を不必要に高くする事態を回避することができる。そこでこの発明に係る制御装置は、車両が走行している路面状態を、走行状態を反映した運転領域毎に判定し、その路面状態や走行状態に応じてベルト挟圧力の増減などの対応制御をおこなうように構成されている。その制御の具体例を以下に説明する。 When the vehicle is traveling, the torque output from the engine 5, the torque input from the drive wheels 20, the gear ratio, and the like vary variously based on the gradient of the traveling path, unevenness, acceleration / deceleration operation, and the like. If the belt clamping pressure is set in response to such a change, the belt clamping pressure is unnecessarily increased in order to prevent excessive slip in the continuously variable transmission 1 due to a sudden increase in input torque or road disturbance. The situation can be avoided. Therefore, the control device according to the present invention determines the road surface state where the vehicle is traveling for each driving region reflecting the traveling state, and performs corresponding control such as increase / decrease of the belt clamping pressure according to the road surface state and the traveling state. It is configured to do. A specific example of the control will be described below.
図１はその一例を示すフローチャートである。図１において、先ず、無段変速機１の動作状態の変化を示す物理量の一つである、出力軸回転速度Ｎout(i)が計測され、その計測値にカットオフ周波数の異なる複数のローパスフィルタ処理が施されることによって、フィルタ処理値Ｆ１(i) ，Ｆ２(i) が算出される（ステップＳ１０１）。無段変速機１の出力軸回転速度Ｎout(i)の実際の計測値は、ノイズによる振動成分や変動による傾き成分などを含んでいるため、このように複数のフィルタを通すことによって、それらの振動成分や傾き成分などを除去し、後述する路面状態判定のための閾値との比較を容易にすることができる。 FIG. 1 is a flowchart showing an example. In FIG. 1, first, an output shaft rotational speed Nout (i), which is one of physical quantities indicating a change in the operating state of the continuously variable transmission 1, is measured, and a plurality of low-pass filters having different cutoff frequencies are measured. By performing the processing, filter processing values F1 (i) and F2 (i) are calculated (step S101). Since the actual measured value of the output shaft rotational speed Nout (i) of the continuously variable transmission 1 includes a vibration component due to noise and a tilt component due to fluctuations, by passing through a plurality of filters in this way, A vibration component, an inclination component, etc. can be removed, and the comparison with the threshold value for road surface condition determination mentioned later can be made easy.
ステップＳ１０１でフィルタ処理値Ｆ１(i) ，Ｆ２(i) が算出されると、それらの変化量であるΔＦ１(i) ，ΔＦ２(i) が算出され、それらの変化量の差である差分Ｄが算出される（ステップＳ１０２）。すなわち、現在の出力軸回転速度Ｎout(i)から算出されたフィルタ処理値Ｆ１(i) ，Ｆ２(i) と前回の出力軸回転速度Ｎout(i-1)から算出されたフィルタ処理値Ｆ１(i-1) ，Ｆ２(i-1) とから、変化量ΔＦ１(i) ，ΔＦ２(i) および差分Ｄはそれぞれ、
ΔＦ１(i) ＝Ｆ１(i) −Ｆ１(i-1)
ΔＦ２(i) ＝Ｆ２(i) −Ｆ２(i-1)
Ｄ ＝ΔＦ１(i) −ΔＦ２(i)
として算出することができる。
When the filter processing values F1 (i) and F2 (i) are calculated in step S101, their change amounts ΔF1 (i) and ΔF2 (i) are calculated, and a difference D that is the difference between these change amounts is calculated. Is calculated (step S102). That is, the filter processing values F1 (i) and F2 (i) calculated from the current output shaft rotational speed Nout (i) and the filter processing value F1 ( i-1) and F2 (i-1), the changes ΔF1 (i) and ΔF2 (i) and the difference D are respectively
ΔF1 (i) = F1 (i) −F1 (i−1)
ΔF2 (i) = F2 (i) −F2 (i−1)
D = ΔF1 (i) −ΔF2 (i)
Can be calculated as
次に、車両の走行状態に応じて設定される運転領域が、挟圧力低下領域か否かが判断される（ステップＳ１０３）。挟圧力低下領域とは、例えば、スロットル開度の変化幅が所定範囲以内であり、かつ車速が中高速状態にほぼ一定しているいわゆる定常走行状態もしくは準定常走行状態にある場合、また、油圧制御が正常に実行でき、またエンジン４が正常に動作しているなどの条件が成立している場合に、限界挟圧力を検出するため挟圧力の低下制御が実行される運転領域である。 Next, it is determined whether or not the driving region set in accordance with the traveling state of the vehicle is a pinching pressure reduction region (step S103). The pinching pressure drop region is, for example, when the variation range of the throttle opening is within a predetermined range and the vehicle speed is in a so-called steady running state or quasi-steady running state in which the vehicle speed is substantially constant in a medium to high speed state. This is an operating region where the clamping pressure reduction control is executed in order to detect the limit clamping pressure when conditions such that the control can be normally executed and the engine 4 is operating normally are satisfied.
運転領域が挟圧力低下領域であることによって、ステップＳ１０３で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０４へ進み、前述のステップＳ１０２で算出した差分Ｄの絶対値が、挟圧力低下領域での路面状態の判定基準として、予め定められた閾値ｄ１より大きいか否かが判断される。差分Ｄの絶対値が閾値ｄ１以下であることによりステップＳ１０４で否定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が挟圧力低下領域での路面状態判定基準の閾値ｄ１を超えていない場合は、走行している路面状態を、平坦で路面に凹凸が少ない、また降雨や積雪などがない、などの状態である「良路」と判定し、ステップＳ１０５へ進み、挟圧力の低下制御が継続して実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。 If the operation region is the clamping pressure reduction region, if the determination in step S103 is affirmative, the process proceeds to step S104, and the absolute value of the difference D calculated in step S102 is the road surface in the clamping pressure reduction region. As a condition determination criterion, it is determined whether or not it is greater than a predetermined threshold value d1. When the absolute value of the difference D is negatively determined in step S104 because the absolute value of the difference D is equal to or less than the threshold value d1, that is, when the absolute value of the difference D does not exceed the threshold value d1 of the road surface condition determination criterion in the clamping pressure reduction region. The road surface condition is determined to be a “good road” in which the road surface is flat and has less unevenness on the road surface, and there is no rain or snow, etc., and the process proceeds to step S105, and the control for decreasing the clamping pressure is continued. And executed. Thereafter, this routine is once terminated.
これに対して、差分Ｄの絶対値が閾値ｄ１より大きいことによりステップＳ１０４で肯定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が挟圧力低下領域での路面状態判定基準の閾値ｄ１を超えている場合は、走行している路面状態を、前記の「良路」ではないものの、それに準ずる状態である「非良路」と判定し、ステップＳ１０６へ進み、挟圧力の低下制御が中断され、低下させた挟圧力を通常の挟圧力へ復帰させる通常挟圧力復帰制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。 On the other hand, if the absolute value of the difference D is affirmatively determined in step S104 because it is larger than the threshold value d1, that is, the absolute value of the difference D exceeds the threshold value d1 of the road surface condition determination criterion in the clamping pressure reduction region. If it is, the traveling road surface state is not the “good road” but is determined to be a “non-good road” which is a state equivalent to the above road condition, and the process proceeds to step S106, and the clamping pressure reduction control is interrupted. Then, normal clamping pressure return control is performed to restore the lowered clamping pressure to the normal clamping pressure. Thereafter, this routine is once terminated.
一方、運転領域が挟圧力低下領域でない、すなわち運転領域が挟圧力非低下領域であることによって、前述のステップＳ１０３で否定的に判断された場合は、ステップＳ１０７へ進み、差分Ｄの絶対値が、非挟圧力低下領域での路面状態の判定基準として、予め定められた閾値ｄ２より大きいか否かが判断される。この制御例においては、この閾値ｄ２は、前述の閾値ｄ１よりも大きな値となるように定められた基準値であって、言い換えると、挟圧力非低下領域での路面状態判定基準の閾値ｄ２と比較して、挟圧力低下領域での路面状態判定基準の閾値ｄ１を、より悪路の判定が成立し易いように設定した基準値である。これらの閾値ｄ１，ｄ２のように、悪路判定の成立のし易さに差を設けた、大きさの異なる複数の判定基準を運転領域毎に設けることによって、各運転領域において設定される挟圧力に見合った路面状態を判定することができる。また、これらの閾値ｄ１，ｄ２が、運転領域毎に予め定められた判定基準値として設定されることによって、各運転領域に応じた適切な判定基準により路面状態を判定することができる。 On the other hand, if the operation region is not the nipping pressure reduction region, that is, if the operation region is the nipping pressure non-decrease region and the negative determination is made in step S103, the process proceeds to step S107, and the absolute value of the difference D is As a criterion for determining the road surface condition in the non-clamping pressure drop region, it is determined whether or not the threshold value is greater than a predetermined threshold value d2. In this control example, the threshold value d2 is a reference value determined to be a value larger than the above-described threshold value d1, and in other words, the threshold value d2 of the road surface condition determination criterion in the non-clamping pressure reduction region. In comparison, the threshold value d1 of the road surface condition determination reference in the clamping pressure reduction region is a reference value set so that the determination of a bad road is more easily established. Like these threshold values d1 and d2, by providing a plurality of determination criteria of different sizes, each having a difference in the ease of establishment of a rough road determination, for each driving region, a set of The road surface condition commensurate with the pressure can be determined. Further, by setting these threshold values d1 and d2 as determination reference values that are determined in advance for each driving region, it is possible to determine the road surface state based on an appropriate determination criterion corresponding to each driving region.
差分Ｄの絶対値が閾値ｄ２以下であることによりステップＳ１０７で否定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ２を超えていない場合は、走行している路面状態を、前述の良路ではないもののそれに準ずる「非良路」と判定し、ステップＳ１０８へ進み、通常の挟圧力を維持させる通常挟圧力制御が継続して実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。 When the absolute value of the difference D is negatively determined in step S107 because the absolute value of the difference D is equal to or less than the threshold d2, that is, when the absolute value of the difference D does not exceed the threshold d2 of the road surface condition determination criterion, the road surface that is running The state is determined to be a “non-good road” that is not the above-mentioned good road, but the process proceeds to step S108, and the normal holding pressure control for maintaining the normal holding pressure is continuously executed. Thereafter, this routine is once terminated.
これに対して、差分Ｄの絶対値が閾値ｄ２より大きいことによりステップＳ１０７で肯定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ２を超えている場合は、走行している路面状態を、急な勾配や傾斜がある、大きな凹凸や障害物などがある、また降雨や積雪などにより滑り易くなっている、などの状態である「悪路」と判定し、ステップＳ１０９へ進み、「悪路」を走行することによる路面外乱などの影響により無段変速機１に過剰な滑りが生じることを防止するため、挟圧力油圧をアップさせる挟圧力増大制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。 On the other hand, when the absolute value of the difference D is affirmatively determined in step S107 because it is larger than the threshold value d2, that is, when the absolute value of the difference D exceeds the road surface condition criterion threshold d2, The road surface condition is determined as a “bad road” that has a steep slope or slope, a large unevenness or an obstacle, or is slippery due to rain or snow, etc. Proceeding to S109, the clamping pressure increase control for increasing the clamping pressure hydraulic pressure is executed in order to prevent excessive slippage in the continuously variable transmission 1 due to the influence of road disturbance caused by traveling on the “bad road”. . Thereafter, this routine is once terminated.
なお、上記の各ステップＳ１０４，Ｓ１０７で、路面状態の判定基準として用いられる、各運転領域での閾値ｄ１および閾値ｄ２は、予め運転領域毎に設定あるいは記憶された所定値とすることのほかに、車両の走行状態に基づいて演算され求められる値とすることもできる。 In addition, the threshold value d1 and the threshold value d2 in each driving region, which are used as road surface condition determination criteria in each of the above steps S104 and S107, are set to predetermined values set or stored in advance for each driving region. Further, the value can be calculated and obtained based on the running state of the vehicle.
このように、上記の図１に示す制御を実行するよう構成したこの発明に係る制御装置によれば、車両が走行している路面状態が、無段変速機１の動作状態を示す出力軸回転速度に基づいて算出された処理値と、挟圧力低下運転領域で設定される判定基準が、挟圧力非低下運転領域で設定される判定基準より、悪路の判定がし易いように設定された判定基準値とを比較した結果に基づいて判定され、その路面状態の判定結果に基づいて無段変速機１の挟圧力を増減させる制御が実行される。その結果、各運転領域で設定した挟圧力に見合った路面状態に基づいて適切な挟圧力制御を実行することができ、定常走行状態もしくは準定常走行状態における挟圧力を可及的に低下させ、挟圧力が過剰になることを回避して車両の燃費を向上させることができる。また、悪路走行時のような非定常走行状態における無段変速機１での過剰な滑りを防止もしくは抑制し、無段変速機の耐久性を向上させることができる。 Thus, according to the control device according to the present invention configured to execute the control shown in FIG. 1, the road surface state where the vehicle is traveling is the output shaft rotation indicating the operating state of the continuously variable transmission 1. The processing value calculated based on the speed and the determination criterion set in the clamping pressure lowering operation region are set to make it easier to determine the rough road than the criterion set in the clamping pressure non-decreasing operation region. Control is performed based on the result of comparison with the determination reference value, and control for increasing or decreasing the clamping pressure of the continuously variable transmission 1 is executed based on the determination result of the road surface condition. As a result, it is possible to execute appropriate clamping pressure control based on the road surface condition commensurate with the clamping pressure set in each operation region, and to reduce the clamping pressure in a steady running state or a quasi-steady running state as much as possible. The fuel consumption of the vehicle can be improved by avoiding excessive clamping pressure. In addition, it is possible to prevent or suppress excessive slip in the continuously variable transmission 1 in an unsteady traveling state such as when traveling on a rough road, and improve the durability of the continuously variable transmission.
ここで上記の各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１０３の機能的手段が、この請求項１の発明における運転領域判断手段に相当し、ステップＳ１０４，１０７の各機能的手段が、この請求項１の発明における判定基準設定手段、および路面状態判定手段に相当する。また、ステップＳ１０５，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１０９の各機能的手段が、この請求項４の発明における対応制御実行手段に含まれた、この請求項５の発明における挟圧力制御実行手段に相当する。そして、ステップＳ１０１ないしＳ１０４，Ｓ１０７の各機能的手段が、この請求項６における判定基準設定手段に相当する。 Here, the relationship between each of the above specific examples and the present invention will be briefly described. The functional means in step S103 described above corresponds to the operation region determination means in the invention of claim 1, and each of steps S104 and 107 is described. The functional means corresponds to the determination reference setting means and the road surface condition determination means in the invention of claim 1. Each functional means of steps S105, S106, S108, and S109 corresponds to the clamping pressure control execution means in the invention of claim 5 included in the corresponding control execution means in the invention of claim 4. And each functional means of steps S101 thru | or S104, S107 is equivalent to the determination reference | standard setting means in this Claim 6.
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、ベルト式無段変速機以外にトラクション式の無段変速機を対象とする制御装置にも適用することができる。また、上記の具体例では、この請求項４の発明の対応制御実行手段に相当するものとして、請求項５の発明の挟圧力制御実行手段でもある無段変速機の挟圧力を増減する制御例を説明しているが、この対応制御実行手段により実行される対応制御とは、請求項１の発明の路面状態判定手段により判定される路面状態に対応して制御されることによって、その効果を得られる、もしくは効果を向上させることができる制御のことである。具体的には、例えば、駆動系統に作用するトルクが増大した場合に、無段変速機１よりも先にロックアップクラッチ３に滑りが生じるように、無段変速機１とロックアップクラッチ３との伝達トルク容量すなわち挟圧力と係合圧とを設定する、いわゆるトルクヒューズとして設けられたクラッチの係合圧を路面状態に応じて変化させる制御や、駆動系統内のライン圧を路面状態に応じて設定する制御、あるいは車両のサスペンションの強弱を路面状態に応じて変化させる制御などに適用することができる。 Note that the present invention is not limited to the above specific example, and can be applied to a control device for a traction type continuously variable transmission in addition to a belt type continuously variable transmission. Further, in the above specific example, a control example for increasing / decreasing the clamping pressure of the continuously variable transmission which is also the clamping pressure control execution means of the invention of claim 5 is equivalent to the corresponding control execution means of the invention of claim 4. However, the response control executed by the response control execution means is controlled in accordance with the road surface state determined by the road surface state determination means of the invention of claim 1, and the effect is obtained. It is a control that can be obtained or improved. Specifically, for example, when the torque acting on the drive system increases, the continuously variable transmission 1 and the lockup clutch 3 are configured so that the lockup clutch 3 slips before the continuously variable transmission 1. Control torque capacity, that is, control to change the engagement pressure of the clutch provided as a so-called torque fuse according to the road surface condition, and the line pressure in the drive system according to the road surface condition It can be applied to control that is set in accordance with road conditions, or control that changes the strength of the suspension of the vehicle according to the road surface condition.
この発明は、無段変速機を製造する分野やその無段変速機を使用する分野で利用できる。特に、無段変速機を搭載する自動車に関連する分野で利用可能である。 The present invention can be used in the field of manufacturing a continuously variable transmission and the field of using the continuously variable transmission. In particular, it can be used in fields related to automobiles equipped with continuously variable transmissions.
１…無段変速機、 ３…ロックアップクラッチ、 ５…エンジン（動力源）、１３…駆動プーリ、 １４…従動プーリ、 １５，１６…アクチュエータ、 １７…ベルト、 ２０…駆動輪、 ２５…変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Continuously variable transmission, 3 ... Lock-up clutch, 5 ... Engine (power source), 13 ... Drive pulley, 14 ... Drive pulley, 15, 16 ... Actuator, 17 ... Belt, 20 ... Drive wheel, 25 ... Transmission Electronic control unit (CVT-ECU).
Claims (6)
前記車両の走行状態に基づいて車両の運転領域を判断する運転領域判断手段と、
前記運転領域判断手段で判断された運転領域毎に判定基準を設定する判定基準値設定手段と、
前記運転領域毎に設定された判定基準と前記無段変速機の動作状態から求められる物理量とに基づいて路面状態を判定する路面状態判定手段と
を備えていることを特徴とする無段変速機を備えた車両の制御装置。 The transmission torque capacity of the continuously variable transmission mounted on the vehicle is changed in accordance with the clamping pressure that sandwiches the torque transmission member of the continuously variable transmission, and for each driving region determined based on the running state of the vehicle A vehicle control device including a continuously variable transmission for setting a clamping pressure,
Driving region determination means for determining a driving region of the vehicle based on the traveling state of the vehicle;
Determination criterion value setting means for setting a determination criterion for each driving region determined by the driving region determination means;
A continuously variable transmission comprising road surface condition determining means for determining a road surface condition based on a determination criterion set for each driving region and a physical quantity obtained from an operation state of the continuously variable transmission. A vehicle control apparatus comprising:
挟圧力を昇圧すべき前記物理量についての判定基準を、前記走行中に設定されている挟圧力に応じて定める判定基準設定手段を備えていることを特徴とする無段変速機を備えた車両の制御装置。 The clamping force for setting the torque capacity of the continuously variable transmission is set for each driving region determined based on the traveling state of the vehicle on which the continuously variable transmission is mounted, and based on the physical quantity detected during traveling In a vehicle control device including a continuously variable transmission that boosts a set clamping pressure,
A vehicle equipped with a continuously variable transmission, comprising: a determination reference setting means for determining a determination criterion for the physical quantity to increase the clamping pressure according to the clamping pressure set during the travel. Control device.
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