JP2005172010A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 プライマリ回転数センサを用いることなく、タービン回転数センサとセカンダリ回転数センサの2つの回転センサにより変速制御を行い得るようにする。
【解決手段】 無段変速機はプライマリプーリとセカンダリプーリとこれらのプーリの間に掛けわたされるベルトとを有し、トルクコンバータのタービン軸とプライマリ軸との間には入力クラッチが装着されている。タービン軸のタービン回転数はタービン回転数センサにより検出され、セカンダリ軸のセカンダリ回転数はセカンダリ回転数センサにより検出される。また、プライマリ圧は圧力制御弁でもって圧力調整される。入力クラッチが締結されたときは変速比はフィードバック制御され、入力クラッチが開放されたときには変速比はフィードフォワード制御される。
【選択図】 図7
【解決手段】 無段変速機はプライマリプーリとセカンダリプーリとこれらのプーリの間に掛けわたされるベルトとを有し、トルクコンバータのタービン軸とプライマリ軸との間には入力クラッチが装着されている。タービン軸のタービン回転数はタービン回転数センサにより検出され、セカンダリ軸のセカンダリ回転数はセカンダリ回転数センサにより検出される。また、プライマリ圧は圧力制御弁でもって圧力調整される。入力クラッチが締結されたときは変速比はフィードバック制御され、入力クラッチが開放されたときには変速比はフィードフォワード制御される。
【選択図】 図7
Description
本発明は車両に搭載されるベルト式無段変速機の制御装置に関し、特に、トルクコンバータとベルト式無段変速機との間に入力クラッチを備えた無段変速機の制御装置に関する。
自動車などの車両に用いられるベルト式無段変速機は、変速機入力軸に設けられる入力側のプライマリプーリと、変速機出力軸に設けられる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る金属のベルトやチェーンなどの動力伝達要素とを有している。それぞれのプーリの溝幅を変化させて動力伝達要素のプーリに対する巻き付け径を変化させることによって変速比つまりプーリ比が無段階に変化し、入力軸の回転は変速比に応じた所定の回転数となって出力軸に伝達される。
プライマリプーリにはプライマリシリンダが設けられ、セカンダリプーリにはセカンダリシリンダが設けられており、それぞれのシリンダの油室に供給される油圧を調整することにより変速比が制御される。セカンダリシリンダにはオイルポンプからの作動油をセカンダリ圧調整弁によって調圧して得られるライン圧つまりセカンダリ圧Psが供給される。プライマリシリンダにはセカンダリ圧Psをプライマリ圧調整弁(圧力制御弁)により減圧調整して得られるプライマリ圧Ppが供給される。プライマリ圧Ppによって変速比が目標変速比となるようにプーリ溝幅が調整され、セカンダリ圧Psによってセカンダリプーリには動力伝達に必要な締め付け力が加えられる。
そして、エンジンとベルト式無段変速機との間にエンジン出力を増幅するためのトルクコンバータと、エンジン動力を変速機入力軸つまりプライマリ軸に伝達する締結状態と伝達を遮断する開放状態とに切り換えるためにプラネタリ式の前後進切換機構を構成する入力クラッチとを備えた車両においては、入力クラッチの油圧室にクラッチ圧を供給して入力クラッチを切り換えるようにしており、運転者のセレクトレバー操作によってドライブレンジなどの走行レンジが選択されると入力クラッチは締結され、ニュートラルレンジが選択されると入力クラッチは開放される。このクラッチ圧はライン圧をクラッチ圧調整弁により調圧して得られる(特許文献1および2参照)。
特開2001−248699号公報
特開平6−109114号公報
このような無段変速機には、特許文献2に記載のように、一般に、タービン軸の回転数を検出するタービン回転数センサと、プライマリ軸の回転数を検出するプライマリ回転数センサと、セカンダリ軸の回転数を検出するセカンダリ回転数センサとが設けられており、タービン回転数とプライマリ回転数とに基づいて入力クラッチの作動状態(締結状態と開放状態)を判定し、プライマリ回転数とセカンダリ回転数とに基づいて変速制御を行っている。無段変速機の製造コスト低減のためにはタービン回転数センサを設けずに、プライマリ回転数センサとセカンダリ回転数センサとを設けた無段変速機も知られているが、この場合にはタービン回転数が不明なため、これら2つのセンサからの信号処理のみでは入力クラッチの締結状態を判定することはできない。
一方、プライマリ回転数センサを設けずに、タービン回転数センサとセカンダリ回転数センサとを無段変速機に設けるようにした場合には、ドライブレンジなどの走行レンジが選択されたときには、タービン回転数とプライマリ回転数とが一致するので、タービン回転数つまりプライマリ回転数とセカンダリ回転数とに基づいて実際の変速比を算出することができ、目標変速比と実際の変速比とを比較して変速比をフィードバック制御することができる。しかしながら、ニュートラルレンジが選択されたときには、入力クラッチが開放されているので、プライマリ回転数はタービン回転数と相違することになり、プライマリ回転数センサを設けない場合には、ニュートラル時の変速比を制御することができなくなる。
本発明の目的は、プライマリ回転数センサを用いることなく、タービン回転数センサとセカンダリ回転数センサの2つの回転センサにより変速制御を行い得るようにすることにある。
本発明の無段変速機の制御装置は、プライマリ軸に装着され溝幅が可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリに動力伝達要素を介して連結され溝幅が可変のセカンダリプーリと、トルクコンバータのタービン軸と前記プライマリ軸との間に装着される入力クラッチとを有する無段変速機の制御装置であって、前記プライマリプーリに設けられたプライマリシリンダの油室に供給されるプライマリ圧を圧力制御で調整するプライマリ圧調整弁と、前記タービン軸のタービン回転数を検出するタービン回転数センサと、前記セカンダリ軸のセカンダリ回転数を検出するセカンダリ回転数センサと、前記入力クラッチが締結されているときには、運転状況に基づいて算出された目標変速比に基づき目標プライマリ圧フィードフォワード値を算出し、タービン回転数とセカンダリ回転数とに基づいて算出された実変速比と前記目標変速比とに基づき目標プライマリ圧フィードバック値を算出し、前記目標プライマリ圧フィードフォワード値と前記目標プライマリ圧フィードバック値とを加算して目標プライマリ圧を算出し、前記目標プライマリ圧にプライマリ圧を制御することで変速比をフィードバック制御すると共に、前記入力クラッチが開放されているときには、運転状況に基づいて算出された目標変速比に基づき目標プライマリ圧を算出し、前記目標プライマリ圧にプライマリ圧を制御することで変速比をフィードフォワード制御する制御手段とを有することを特徴とする。
本発明の無段変速機の制御装置は、前記入力クラッチが開放されているときに、車速に応じた目標プライマリ回転数を設定する目標回転数制御データを有すると共に、前記入力クラッチが締結されているときに、車速とアクセル開度に応じた目標プライマリ回転数を設定する目標プライマリ回転数制御データを有することを特徴とする。
本発明の無段変速機の制御装置は、前記目標回転数制御データの前記目標プライマリ回転数を、車速に対応する目標プライマリ回転数の最小回転数とすることを特徴とする。
本発明の無段変速機の制御装置は、前記ニュートラルレンジが選択されたときに、目標プライマリ回転数とセカンダリ回転数とにより算出された目標変速比に基づいて、プライマリプーリを作動する目標プライマリ圧とセカンダリプーリを作動するセカンダリ圧との油圧比を設定する油圧比制御データを有することを特徴とする。
本発明の無段変速機の制御装置は、ブレーキの作動状態、ABSの作動状態に応じて前記油圧比の値を補正することを特徴とする。
本発明にあっては、タービン回転数センサによりタービン軸の回転数を検出し、セカンダリ回転数センサによりセカンダリプーリの回転数を検出し、プライマリ圧を圧力制御で調整することにより、ドライブレンジやリバースレンジなどの走行レンジが選択され入力クラッチが締結されているときには、実変速比に基づいて変速比をフィードバック制御し、ニュートラルレンジが選択されたときなど入力クラッチが開放されているときには変速比をフィードフォワード制御するようにしたので、プライマリ回転数センサを用いることなく、変速比制御を行うことができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はベルト式無段変速機を備えた車両の駆動系を示す概略図であり、図示するように無段変速機10は変速機入力軸つまりプライマリ軸11とこれに平行となった変速機出力軸つまりセカンダリ軸12とを有している。プライマリ軸11にはプライマリプーリ13が設けられており、このプライマリプーリ13はプライマリ軸11に一体となった固定プーリ13aと、これに対向してプライマリ軸11にボールスプラインなどにより軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ13bとを有し、プーリのコーン面間隔つまりプーリ溝幅が可変となっている。セカンダリ軸12にはセカンダリプーリ14が設けられており、このセカンダリプーリ14はセカンダリ軸12に一体となった固定プーリ14aと、これに対向してセカンダリ軸12に可動プーリ13bと同様にして軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ14bとを有し、プーリ溝幅が可変となっている。
プライマリプーリ13とセカンダリプーリ14との間には動力伝達要素としての金属製のベルト15が掛け渡され、このベルト15により2つのプーリ13,14は連結されており、両方のプーリ13,14の溝幅を変化させてそれぞれのプーリに対するベルト15の巻き付け径の比率を変化させることにより、プライマリ軸11の回転がセカンダリ軸12に無段階に変速されて伝達される。ベルト15のプライマリプーリ13に対する巻き付け径をRpとし、セカンダリプーリ14に対する巻き付け径をRsとすると、変速比つまりプーリ比iはi=Rs/Rpとなる。セカンダリ軸12の回転は減速歯車およびディファレンシャル装置16を有する歯車列を介して駆動輪17a,17bに伝達されるようになっており、前輪駆動の場合には駆動輪17a,17bは前輪となる。
プライマリ軸11とエンジン18のクランク軸19との間にはトルクコンバータ20が配置されている。トルクコンバータ20はポンプインペラ21が設けられてクランク軸19に連結されるフロントカバー22を有しており、ポンプインペラ21に対向してコンバータ室内に組み込まれたタービンランナ23は、トルクコンバータ出力軸であるタービン軸24に固定されている。タービン軸24にはタービン軸24とクランク軸19とを直結状態とするためのロックアップクラッチ25が取り付けられている。
タービン軸24にはクラッチドラム26が固定され、このクラッチドラム26内に設けられたクラッチハブ27はプライマリ軸11に固定されており、クラッチドラム26とクラッチハブ27との間に装着されたプレッシャプレートにより前進用クラッチつまり前進用摩擦係合機構28が構成されている。この前進用摩擦係合機構28は油圧ピストンによって締結状態と開放状態とに切り換えられる。プライマリ軸11には太陽歯車29が固定され、この太陽歯車29とこれに同心状に設けられた環状歯車30との間には、クラッチドラム26に回転自在に装着された遊星歯車31が配置されている。環状歯車30とトランスミッションケースとの間に装着されたプレッシャプレートにより後退用ブレーキつまり後退用摩擦係合機構32が構成されており、クラッチドラム26を含めて上述した部材により前後進切換機構33が構成されている。これにより、車両の前進走行時には前進用摩擦係合機構28を締結状態とし後退用摩擦係合機構32を開放状態とすると、エンジン出力はプライマリ軸11に正転方向となって伝達され、車両の後退走行時には前進用摩擦係合機構28を開放状態とし後退用摩擦係合機構32を締結状態とすると、エンジン出力はプライマリ軸11に逆転方向となって伝達される。前進用摩擦係合機構28と後退用摩擦係合機構32をいずれも開放状態とすると、エンジン出力はプライマリ軸11に伝達されないニュートラル状態となる。したがって、前進用摩擦係合機構28は前進走行時の入力クラッチとなり、後退用摩擦係合機構32は後退走行時の入力クラッチとなる。
プライマリプーリ13の溝幅を変化させるために、プライマリ軸11にはプランジャ34が固定され、このプランジャ34の外周面に摺動自在に接触するプライマリシリンダ35が可動プーリ13bに固定されており、プランジャ34とプライマリシリンダ35とによりプライマリ油室36が形成されている。一方、セカンダリプーリ14の溝幅を変化させるために、セカンダリ軸12にはプランジャ37が固定され、このプランジャ37の外周面に摺動自在に接触するセカンダリシリンダ38が可動プーリ14bに固定されており、プランジャ37とセカンダリシリンダ38とによりセカンダリ油室39が形成されている。それぞれの溝幅はプライマリ油室36に導入される作動油のプライマリ圧Ppと、セカンダリ油室39に導入される作動油のセカンダリ圧Psにより設定される。
プライマリ油室36とセカンダリ油室39にはエンジンあるいは電動モータにより駆動される油圧ポンプ41から吐出される作動油が供給されるようになっており、油圧ポンプ41の吐出口に接続されたセカンダリ圧路42は、セカンダリ油室39に連通されるとともにセカンダリ圧調整弁43のセカンダリ圧ポートに連通されている。このセカンダリ圧調整弁43によって調圧されてセカンダリ油室39に供給されるセカンダリ圧Psにより、ベルト15による動力伝達容量に見合った締め付け力がセカンダリプーリ14に加えられる。
セカンダリ圧路42はプライマリ圧調整弁(圧力制御弁)44のセカンダリ圧ポートに連通油路45を介して接続されており、このプライマリ圧調整弁44のプライマリ圧ポートはプライマリ圧路46を介してプライマリ油室36に連通されている。このプライマリ圧調整弁44によって減圧調整されるプライマリ圧Ppにより、プライマリプーリ13の溝幅が変化して変速比が制御される。プライマリ圧Ppはセカンダリ圧Psを減圧調整して得られるので、セカンダリ圧Psよりも低圧となるが、プライマリシリンダ35の内径はセカンダリシリンダ38の内径よりも大きく設定されているので、プライマリ圧Ppがセカンダリ圧Psより低い圧力でもプライマリプーリ13に対して所望の変速比を得ることができる。セカンダリ圧調整弁43およびプライマリ圧調整弁44は、それぞれ電磁ソレノイド弁であり、ソレノイド43a,44aに供給される電流値やデューティ値を制御することによりセカンダリ圧Psとプライマリ圧Ppが調整される。
タービン軸24の回転数Ntを検出するためのタービン回転数センサ47と、セカンダリ軸12の回転数Nsecを検出するためのセカンダリ回転数センサ48とがそれぞれトランスミッションケースに設けられている。前進走行レンジ(Dレンジ)または後退走行レンジ(Rレンジ)が選択されてそれぞれ入力クラッチとしての前進用摩擦係合機構28または後退用摩擦係合機構32の一方が締結状態となるとタービン回転数はプライマリ回転数と一致し、ニュートラルレンジ(Nレンジ)では入力クラッチが開放され、タービン回転数はプライマリ回転数とは相違するので、タービン回転数センサ47は入力クラッチが締結されているときはプライマリ回転数Npを検出し、入力クラッチが開放されているときはタービン回転数Ntを検出することになる。
図2は、図1に示す無段変速機におけるプライマリプーリ13の目標回転数Npと車速Vとの関係を示す変速制御特性線図であり、たとえば、Dレンジが選択されクラッチが締結された状態のもとでアクセルペダルを全開として加速したときには、プライマリプーリ13の目標回転数Npは変速比が最大変速比であるローRLのままA点まで達し、その後は、変速比が最小変速比であるオーバードライブRO側に変速されるとともに若干回転を上昇させながら車速Vを増加させて最高速点Bに達する。この状態からアクセルペダルを戻したり、ブレーキングを行った場合には変速比がオーバードライブRO側に固定されたままC,Dを経て減速し、さらに最低変速ラインに沿って変速比がオーバードライブからロー側に変速されてE点に達し、ブレーキングによってローのまま車両が停止する。実際の走行では、車両の走行状態に応じて、ロー側の変速比RLとオーバードライブ側の変速比ROとの間であって、符号AからEで示される太線の範囲内で自由に変速比が設定される。
図2において、点AE間のローRLと点CD間のオーバードライブROとの間に示される複数の細い実線は、それぞれ変速比が一定の場合の目標回転数と車速との関係を示す特性線図である。また、点AB間の最高変速ラインと点DE間の最低変速ラインとの間に示される複数の破線は、それぞれ所定のスロットル開度に対応した車速Vとプライマリプーリ13の目標回転数Npとの関係を示す変速ラインである。したがって、たとえば前進走行時に運転者のアクセルペダル操作によって図2に符号Fで示すスロットル開度が設定されたときには、このスロットル開度と車速とによりプライマリプーリ13の目標回転数が算出されるとともに、セカンダリ回転数センサ48により検出されたセカンダリ回転数によって目標変速比が算出される。算出された目標変速比と、プライマリ回転数およびセカンダリ回転数から求められる実際の変速比とを比較して目標変速比となるように変速比のフィードバック制御が行われる。このようにDレンジが選択されクラッチが締結された走行時にはタービン回転数センサ47により検出されるタービン軸回転数はプライマリ回転数に対応することになるので、変速比がフィードバック制御される。後退走行時にも同様にフィードバック制御される。
これに対して、運転者によりニュートラルレンジが選択されクラッチが締結されると、タービン回転数センサ47により検出される回転数はプライマリ回転数に対応しないので、フィードバック制御を行うことなくフィードフォワード制御が行われる。このフィードフォワード制御においては、図2において点を付したようにC−D線およびD−E線上の値となるように、走行時の車速に応じてプライマリプーリ13の目標回転数が設定され、その目標回転数に応じた変速比が設定される。このように変速比は、入力クラッチが締結された時にフィードバック制御を実行する入力クラッチ締結時モードと、入力クラッチが開放された時にフィードフォワード制御のみを実行する入力クラッチ開放時モードとに切り換えて制御される。
図3は無段変速機の制御回路を示すブロック図であり、CVT制御ユニット50には運転者により操作されるセレクトレバー51からの信号が入力され、Dレンジ、Rレンジ、Nレンジなどのいずれのレンジが選択されたかが判定される。また、CVT制御ユニット50には、タービン回転数センサ47、セカンダリ回転数センサ48およびエンジン回転数センサ52からの信号と、車速およびアクセル開度の信号が送られる。なお、車速は車速センサによって求めるようにしても良く、セカンダリ回転数から算出するようにしても良い。
CVT制御ユニット50は、車速とアクセル開度、又は車速に基づいてプライマリプーリ13の目標回転数を算出する目標プライマリ回転数算出部53と、目標回転数とセカンダリ回転数とに基づいて目標変速比を算出する目標変速比算出部54とを有している。目標変速比が求められると、これに基づいて油圧比算出部55において目標プライマリ圧フィードフォワード値Ppと目標セカンダリ圧Psとの油圧比(Pp/Ps)が算出され、この油圧比に目標セカンダリ圧Psを乗算することにより目標プライマリ圧算出部56により目標プライマリ圧フィードフォワード値Ppが求められる。ニュートラル時等のクラッチが開放されている時のフィードフォワード制御においては、目標プライマリ圧算出部56で求められた目標プライマリ圧フィードフォワード値に基づいて、プライマリ圧調整弁44のソレノイド44aに制御信号が送られる。
DレンジまたはRレンジでクラッチが締結されている車両走行時に目標プライマリ圧フィードフォワード値Ppに目標プライマリ圧フィードバック値を加算して変速比をフィードバック制御するために、CVT制御ユニット50はセカンダリ回転数とタービン回転数とにより実変速比を算出する実変速比算出部57を有し、実変速比と目標変速比とに基づいて目標プライマリ圧フィードバック値がフィードバック値算出部58により算出され、算出結果は加算部59において目標プライマリ圧フィードフォワード値Ppに加算されて変速比はフィードバック制御される。目標プライマリ圧フィードバック値が加算された目標プライマリ圧に基づいて、プライマリ圧調整弁44のソレノイド44aに制御信号が送られ、プライマリプーリ13の溝幅が調整される。
CVT制御ユニット50は入力トルク算出部61と必要セカンダリ圧算出部62とを有し、エンジン回転数とアクセル開度とに基づいてエンジンからプライマリ軸11に入力される入力トルクが算出され、目標変速比に基づいて必要セカンダリ圧が算出される。これらの算出値は目標セカンダリ圧算出部63に送られて、入力トルクと必要セカンダリ圧とに基づいて目標セカンダリ圧が算出され、算出された目標セカンダリ圧に基づいて前述した目標プライマリ圧算出部56において目標プライマリ圧が算出されるとともに、セカンダリ圧調整弁43のソレノイド43aに制御信号が送られてセカンダリプーリ14には動力伝達容量に見合った締め付け力が加えられる。なお、CVT制御ユニット50は、制御信号を演算するマイクロプロセッサと、制御プログラム、演算式およびマップデータやテーブルデータなどの制御データを格納するROMと、一時的にデータを格納するRAMや入出力ポートなどを有し、図3のCVT制御ユニット50においては制御ユニットの有する機能がブロックで示されている。
セレクトレバー51によりDレンジやRレンジが選択され入力クラッチが締結されると、入力クラッチ締結時モード用に格納された目標回転マップつまり目標回転数制御データが読み出されて車速とアクセル開度とに基づいて目標プライマリ回転数が目標プライマリ回転数算出部53において算出される。一方、Nレンジが選択され入力クラッチが開放されると、入力クラッチ開放時モード用に格納された目標回転テーブルつまり目標回転数制御データが読み出されて車速に基づいて目標プライマリ回転数が算出され、図2においてC−D−Eの線上の目標プライマリ回転数が車速に応じて設定される。
図4(A)は入力クラッチが締結されたときの図3に示した油圧比算出部55における油圧比の算出回路を示すブロック図であり、図4(B)は入力クラッチが開放されたときの図3に示した油圧比算出部55における油圧比の算出回路を示すブロック図である。入力クラッチが締結されているときには、図4(A)に示すように、CVT制御ユニット50は最大伝達トルク算出部64により求められた最大伝達トルクと入力トルクとに基づいてトルク比を算出するトルク比算出部65を有し、トルク比と目標変速比とに基づいて入力クラッチ締結時モード用の油圧比制御データつまり油圧比テーブル66を読み出して入力クラッチ締結時用の油圧比を算出する。
一方、入力クラッチが開放されているときには、図3に示す目標変速比算出部54により求められた目標変速比に基づいて入力クラッチ開放時モード用の油圧比制御データつまり油圧比マップ67を読み出して油圧比を算出するとともに、この算出値に補正係数算出部68により算出された補正値が乗算される。この補正値は急ブレーキ時には変速比を早急に低速段側に戻す必要があるため、急ブレーキ時やABS作動時などの特別な走行状態の時には通常時を基準として設定された油圧比が補正される。つまり、ブレーキON時には車速と加速度から補正係数が設定され、急ブレーキの度合いが強くなればなる程、つまり減速の加速度が大きければ大きい程、補正係数は小さく設定されてプライマリ圧を小さくして低速段側に早く戻される。また、車速が小さければ小さい程、補正係数は小さく設定される。一方、ブレーキOFF時には車速に応じて補正係数が設定されるが、その補正係数としては基準値に近い値が設定される。ABSがONのときは車速に応じて補正係数が設定されるが、ブレーキON時と同様な補正係数が設定されている。さらに、ABSがONされかつシフトホールド時(S/H)には別の補正係数が設定される。
このように、本発明の制御装置はプライマリ圧を圧力制御で調整すると共に、入力クラッチが締結されたときには変速比のフィードバック制御を実行する入力クラッチ締結時モードと、入力クラッチが開放されたときには変速比のフィードバック制御は行わずフィードフォワード制御のみを実行する入力クラッチ開放時モードとを有しているので、プライマリ回転センサを用いることなく、タービン回転数センサ47とセカンダリ回転数センサ48とにより変速比を制御することが可能となる。
ここで、上述のように、入力クラッチが締結したときには、変速比の制御モードは入力クラッチ開放時モードから入力クラッチ締結時モードに切り換えられることになるため、入力クラッチの締結判定を確実にする必要がある。
図5は入力クラッチの制御回路を示すブロック図であり、前進用摩擦係合機構28の油圧室28aおよび後退用摩擦係合機構32の油圧室32aには、供給油路70aを介して油圧ポンプ41からの作動油が供給されるとともに、排出油路70bを介してそれぞれの油圧室28a,28b内の作動油が排出されるようになっている。供給油路70aおよび排出流路70bとそれぞれの油圧室28a,32aとの間には流路切換弁71,72が設けられている。供給油路70aにはそれぞれの油圧室28a,32aに供給される油圧を調整するための圧力調整弁73が設けられている。流路切換弁71,72および圧力調整弁73は、それぞれのソレノイドに供給される信号により作動するようになっており、それぞれのソレノイドにはクラッチ制御部74から制御信号が送られる。このクラッチ制御部74は図3に示したCVT制御ユニット50内に組み込まれており、セレクトレバー51と、ブレーキスイッチ75からの信号によりそれぞれの弁71〜73に制御信号を送り、入力クラッチを構成する前進用摩擦係合機構28と後退用摩擦係合機構32の作動を制御する。
図6(A)はブレーキが操作されて車両が停止した状態でNレンジからDレンジに切り換えられたときにおける締結完了判定の方式を示すタイムチャートであり、図6(B)は車両が微速走行状態のもとでNレンジからDレンジに切り換えられたときにおける締結完了判定の方式を示すタイムチャートである。図6(A)に示すように、セレクトレバーがDレンジに切り換えられると、図1に示した前進用摩擦係合機構28の油圧室28aに対して圧力調整弁73により調圧されたクラッチ圧が供給され、タービン回転数Ntは低下することになる。このときのタービン回転数の減少度が所定の減少度以下であり、タービン回転数Ntが所定値Nt1以下の回転数となったときに締結完了と判定される。このときには、車両がほぼ停止していた状態となっているので、プライマリプーリ13はほぼ停止した状態となっている。
一方、車両が微速で走行状態のもとでNレンジからDレンジに切り換えられたときには、図6(A)に示すように、タービン回転数Ntの値によっては締結完了を判定することができないので、図6(B)に示すように、タービン回転数Ntとセカンダリ回転数Nsecとの比が設定値以下となったときに締結完了と判定する。つまり、(Nt/Nsec)<αとなったときに締結完了と判定する。締結完了前においては、タービン回転数Ntはプライマリプーリ13の回転数Npと一致していないので、タービン回転数Ntとセカンダリ回転数Nsecとの比(Nt/Nsec)は変速比を示さないが、これを擬似的な変速比とすると、入力クラッチの締結進行に伴って擬似的な変速比は、図2に示す変速制御特性線図において変速比が最大変速比であるローRLの変速比に近づくことになる。擬似的な変速比が所定値α以下となって入力クラッチが締結状態となると、擬似的変速比は実際の変速比に対応することになり、図2に示されたローRLの変速特性線を横切るように変化する。
図7は入力クラッチの作動状態に応じた変速制御モードの切換手順のアルゴリズムを示すフローチャートであり、図8は入力クラッチの締結判定手順のアルゴリズムを示すフローチャートであり、図9は図7に示された入力クラッチ締結時モードと入力クラッチ開放時モードのサブルーチンを示すフローチャートである。
図7に示すように、ステップS1においては入力クラッチが開放されているか否かを判定し、ステップS1で入力クラッチが開放されていると判定されたときには、ステップS2において変速比はフィードフォワード制御のみを実行する入力クラッチ開放時モードにより制御されて、そのモードによりプライマリ圧調整弁44の作動が制御される(ステップS3)。一方、ステップS1において入力クラッチが締結されたと判定されたときには、ステップS4の入力クラッチ締結時モードが実行され、そのモードによりプライマリ圧調整弁44の作動が制御される。
図8に示すように、入力クラッチが締結完了したか否かのクラッチ締結判定を行うには、DレンジまたはRレンジが選択されると、ステップS11でタイマーTをオンさせて、ステップS12ではタイマーTがオンしてから所定時間T1が経過しているか否かを判定する。ステップS13ではブレーキが作動しているか否かを判定し、ステップS14では車速Vが設定車速V1以下であるか否かを判定し、ステップS15ではスロットル開度Thが設定開度Th1以下であるか否かを判定し、ステップS16ではタービン回転数Ntが設定回転数Nt1以下であるか否かを判定し、ステップS17ではタービン回転数が減少しているか否かを判定する。これらのステップS12〜S17においてYESと判定されたときは、図6(A)の判定方式に対応し、ステップS18において締結完了と判定し、ステップS19においてタイマーTをリセットする。
一方、ステップS13でブレーキが作動されていないと判定されたときには、ステップS20で車速が設定車速V2以下であるか否かを判定し、ステップS21ではタービン回転数Ntとセカンダリ回転数Nsecとの比が所定値α以下であるか否かを判定する。これらのステップS20,S21でYESと判定されたときは、図6(B)の判定方式に対応し、ステップS18で締結完了と判定する。車速V2は約5km/h程度に設定されており、車速V1は約1〜2km/h程度以下のほぼ停止状態の車速に設定されている。車速がV2以上となっている状態でNレンジからDレンジに切り換えられたときには、ステップS12において締結開始から所定の時間T1が経過したことが判定されると、締結完了が判定される。
このように、車両が微速走行時にはタービン回転数とセカンダリ回転数とに基づいて入力クラッチの締結完了を判定し、車両の停止時にはタービン回転数に基づいて判定するようにしたので、入力クラッチの締結完了をプライマリプーリの回転数を検出することなく判定することができる。
図9(A)に示すように、入力クラッチ締結時モードでは、ステップS31でメモリに格納された入力クラッチ締結時用の目標回転テーブルを読み出し、ステップS32で入力クラッチ締結時用の油圧比テーブルを読み出して、ステップS33において油圧比を算出し、ステップS34において目標プライマリ圧フィードフォワード値を算出する。算出された目標プライマリ圧フィードフォワード値に対して、ステップS35において目標変速比と実変速比とに基づいて算出した目標プライマリ圧フィードバック値を加算する。そして、目標プライマリ圧フィードフォワード値に目標プライマリ圧フィードバック値が加算された目標プライマリ圧に基づいてプライマリ圧調整弁の作動を制御することにより、変速比はフィードバック制御される。
一方、図9(B)に示すように、入力クラッチ開放時モードでは、ステップS41で入力クラッチ開放時用のプライマリプーリの目標回転テーブルを読み出し、ステップS42で入力クラッチ開放時用の油圧比テーブルを読み出して、ステップS43において油圧比を算出し、ステップS44において目標プライマリ圧フィードフォワード値、すなわち目標プライマリ圧を算出する。そして、算出された目標プライマリ圧に基づいてプライマリ圧調整弁の作動を制御することにより、変速比はフィードフォワード制御される。
このように、プライマリ圧を圧力制御で調整する無段変速機でもって、入力クラッチが締結されているときには、変速比をフィードバック制御し、入力クラッチが開放されているときには変速比をフィードバック制御することなくフィードフォワード制御するので、プライマリ回転数センサを設けることなく、タービン回転数センサとセカンダリ回転数センサとを使用して、変速比を確実に制御することができる。また、NレンジからDレンジまたはRレンジに切り換えられたときには、確実に入力クラッチの締結判定を行うことができるのでモード切り替えを適切に行うことができ、入力クラッチの締結状態に応じた変速制御を実行することができる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
11 プライマリ軸
12 セカンダリ軸
13 プライマリプーリ
14 セカンダリプーリ
15 ベルト
18 エンジン
20 トルクコンバータ
24 タービン軸
28 前進用摩擦係合機構(入力クラッチ)
32 後退用摩擦係合機構(入力クラッチ)
36 プライマリ油室
39 セカンダリ油室
41 油圧ポンプ
47 タービン回転数センサ
48 セカンダリ回転数センサ
50 CVT制御ユニット(変速制御手段)
51 セレクトレバー
74 クラッチ制御部(クラッチ制御手段)
12 セカンダリ軸
13 プライマリプーリ
14 セカンダリプーリ
15 ベルト
18 エンジン
20 トルクコンバータ
24 タービン軸
28 前進用摩擦係合機構(入力クラッチ)
32 後退用摩擦係合機構(入力クラッチ)
36 プライマリ油室
39 セカンダリ油室
41 油圧ポンプ
47 タービン回転数センサ
48 セカンダリ回転数センサ
50 CVT制御ユニット(変速制御手段)
51 セレクトレバー
74 クラッチ制御部(クラッチ制御手段)
Claims (5)
- プライマリ軸に装着され溝幅が可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリに動力伝達要素を介して連結され溝幅が可変のセカンダリプーリと、トルクコンバータのタービン軸と前記プライマリ軸との間に装着される入力クラッチとを有する無段変速機の制御装置であって、
前記プライマリプーリに設けられたプライマリシリンダの油室に供給されるプライマリ圧を圧力制御で調整するプライマリ圧調整弁と、
前記タービン軸のタービン回転数を検出するタービン回転数センサと、
前記セカンダリ軸のセカンダリ回転数を検出するセカンダリ回転数センサと、
前記入力クラッチが締結されているときには、運転状態に基づいて算出された目標変速比に基づき目標プライマリ圧フィードフォワード値を算出し、タービン回転数とセカンダリ回転数とに基づいて算出された実変速比と前記目標変速比とに基づき目標プライマリ圧フィードバック値を算出し、前記目標プライマリ圧フィードフォワード値と前記目標プライマリ圧フィードバック値とを加算して目標プライマリ圧を算出し、前記目標プライマリ圧にプライマリ圧を制御することで変速比をフィードバック制御すると共に、前記入力クラッチが開放されているときには、運転状態に基づいて算出された目標変速比に基づき目標プライマリ圧を算出し、前記目標プライマリ圧にプライマリ圧を制御することで変速比をフィードフォワード制御する制御手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 - 請求項1記載の無段変速機の制御装置において、前記入力クラッチが開放されているときに、車速に応じた目標プライマリ回転数を設定する目標回転数制御データを有すると共に、前記入力クラッチが締結されているときに、車速とアクセル開度に応じた目標プライマリ回転数を設定する目標プライマリ回転数制御データを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。
- 請求項2記載の無段変速機の制御装置において、前記入力クラッチが開放されているときの前記目標回転数制御データの前記目標プライマリ回転数を、前記入力クラッチが締結されているときの目標プライマリ回転数制御データにおける、車速に対応する目標プライマリ回転数の最小回転数とすることを特徴とする無段変速機の制御装置。
- 請求項2または3に記載の無段変速機の制御装置において、前記入力クラッチが開放されているときに、前記目標プライマリ回転数とセカンダリ回転数とにより算出された目標変速比に基づいて、プライマリプーリを作動する目標プライマリ圧とセカンダリプーリを作動するセカンダリ圧との油圧比を設定する油圧比制御データを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。
- 請求項4記載の無段変速機の制御装置において、ブレーキの作動状態、ABSの作動状態に応じて前記油圧比の値を補正することを特徴とする無段変速機の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003408129A JP2005172010A (ja) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 無段変速機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003408129A JP2005172010A (ja) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 無段変速機の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005172010A true JP2005172010A (ja) | 2005-06-30 |
Family
ID=34729964
Family Applications (1)
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JP2003408129A Pending JP2005172010A (ja) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 無段変速機の制御装置 |
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JP (1) | JP2005172010A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-12-05 JP JP2003408129A patent/JP2005172010A/ja active Pending
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