JP7023574B2 - Control device for continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、無段変速機の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a continuously variable transmission.
自動車などの車両に搭載される変速機として、動力を無段階に変速する無段変速機構を備え、インプット軸とアウトプット軸との間で動力を2つの経路で分割して伝達可能な動力分割式無段変速機が提案されている。 As a transmission mounted on a vehicle such as an automobile, it is equipped with a continuously variable transmission mechanism that shifts power steplessly, and power division that can divide and transmit power between an input shaft and an output shaft in two paths. A continuously variable transmission has been proposed.
動力分割式無段変速機の一例では、無段変速機構は、公知のベルト式の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)と同様の構成、つまりプライマリプーリおよびセカンダリプーリに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有している。無段変速機構のプライマリ軸には、インプット軸に入力されるエンジンの動力が伝達される。無段変速機構のセカンダリ軸は、遊星歯車機構のサンギヤに接続されている。 In an example of a continuously variable transmission of a power split type, the continuously variable transmission has a configuration similar to that of a known belt-type continuously variable transmission (CVT), that is, an endless belt is attached to a primary pulley and a secondary pulley. It has a wound configuration. The engine power input to the input shaft is transmitted to the primary shaft of the continuously variable transmission mechanism. The secondary shaft of the continuously variable transmission mechanism is connected to the sun gear of the planetary gear mechanism.
また、動力分割式無段変速機には、平行軸式歯車機構が備えられている。平行軸式歯車機構は、インプット軸の動力が伝達/遮断されるスプリットドライブギヤと、スプリットドライブギヤとギヤ列を構成し、遊星歯車機構のキャリヤと一体回転するスプリットドリブンギヤとを備えている。遊星歯車機構のリングギヤには、アウトプット軸が接続されている。アウトプット軸の回転は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の駆動輪に伝達される。 Further, the power split type continuously variable transmission is provided with a parallel shaft type gear mechanism. The parallel shaft gear mechanism includes a split drive gear in which the power of the input shaft is transmitted / cut off, and a split driven gear that constitutes a gear train with the split drive gear and rotates integrally with the carrier of the planetary gear mechanism. An output shaft is connected to the ring gear of the planetary gear mechanism. The rotation of the output shaft is transmitted to the differential gear, and is transmitted from the differential gear to the left and right drive wheels.
この動力分割式無段変速機では、前進走行時における動力伝達モードとして、ベルトモードおよびスプリットモードが設けられている。 In this power split type continuously variable transmission, a belt mode and a split mode are provided as power transmission modes during forward traveling.
ベルトモードでは、インプット軸とスプリットドライブギヤとの間での動力の伝達/遮断を切り替える第1クラッチが解放されて、スプリットドライブギヤが自由回転状態にされ、遊星歯車機構のキャリヤが自由回転状態にされる。また、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとを結合/分離する第2クラッチが係合されて、サンギヤとリングギヤとが結合される。そのため、無段変速機構から出力される動力により、サンギヤおよびリングギヤが一体的に回転し、アウトプット軸がリングギヤと一体的に回転する。したがって、ベルトモードでは、無段変速機構のプーリ比が大きいほど、そのプーリ比に比例して、動力分割式無段変速機全体での減速比(=インプット軸の回転数/アウトプット軸の回転数)が大きくなる。 In the belt mode, the first clutch that switches the transmission / disconnection of power between the input shaft and the split drive gear is released, the split drive gear is put into a free rotation state, and the carrier of the planetary gear mechanism is in a free rotation state. Will be done. Further, the second clutch that engages / separates the sun gear and the ring gear of the planetary gear mechanism is engaged, and the sun gear and the ring gear are coupled. Therefore, the power output from the continuously variable transmission mechanism causes the sun gear and the ring gear to rotate integrally, and the output shaft rotates integrally with the ring gear. Therefore, in the belt mode, the larger the pulley ratio of the continuously variable transmission mechanism, the more the reduction ratio of the entire power split type continuously variable transmission (= the number of rotations of the input shaft / the rotation of the output shaft) in proportion to the pulley ratio. Number) increases.
スプリットモードでは、第2クラッチが解放されて、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとの結合が解除される。また、第1クラッチが係合されて、インプット軸からスプリットドライブギヤに動力が伝達される。すなわち、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えは、第1クラッチと第2クラッチとの係合の切り替えにより達成される。インプット軸からスプリットドライブギヤに伝達される動力は、スプリットドライブギヤからスプリットドリブンギヤを介することにより一定のプーリ比(スプリット点)で変速されて、遊星歯車機構のキャリヤに入力される。サンギヤは、プーリ比に応じた回転数で回転する。そのため、スプリットモードでは、プーリ比が大きいほど減速比が小さくなり、スプリット点以下の減速比を実現することができる。 In the split mode, the second clutch is released and the coupling between the sun gear and the ring gear of the planetary gear mechanism is released. Further, the first clutch is engaged and power is transmitted from the input shaft to the split drive gear. That is, switching between the belt mode and the split mode is achieved by switching the engagement between the first clutch and the second clutch. The power transmitted from the input shaft to the split drive gear is changed at a constant pulley ratio (split point) from the split drive gear via the split driven gear, and is input to the carrier of the planetary gear mechanism. The sun gear rotates at a rotation speed according to the pulley ratio. Therefore, in the split mode, the larger the pulley ratio, the smaller the reduction ratio, and the reduction ratio below the split point can be realized.
減速比がスプリット点を跨いで変更される場合、その減速比の変更には、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが伴う。プーリ比がスプリット点からずれている状態では、サンギヤとキャリヤとの間に差回転が生じているので、差回転による変速ショックの発生を防止するため、第1クラッチと第2クラッチとの係合の切り替えは、プーリ比がスプリット点にほぼ一致する状態で行われることが多い。 When the reduction ratio is changed across the split points, the change in the reduction ratio involves switching between the belt mode and the split mode. When the pulley ratio deviates from the split point, a differential rotation occurs between the sun gear and the carrier, so the engagement between the first clutch and the second clutch is to prevent the occurrence of shift shock due to the differential rotation. The switching is often performed in a state where the pulley ratio almost coincides with the split point.
そのため、第2クラッチについては、車両の発進時にサンギヤとリングギヤとに差回転が生じている状態で係合されるので、第2クラッチの伝達トルク容量や第2クラッチの係合に要する時間などのクラッチ特性を学習できる。しかしながら、第1クラッチについては、サンギヤとキャリヤとの間にほぼ差回転が生じていない状態で係合されるので、クラッチ特性を学習できない。 Therefore, since the second clutch is engaged in a state where the sun gear and the ring gear are rotated differently when the vehicle is started, the transmission torque capacity of the second clutch and the time required for the engagement of the second clutch are determined. You can learn the clutch characteristics. However, since the first clutch is engaged with the sun gear and the carrier in a state where almost no differential rotation occurs, the clutch characteristics cannot be learned.
本発明の目的は、第1クラッチのクラッチ特性を学習できる、無段変速機の制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a continuously variable transmission control device capable of learning the clutch characteristics of the first clutch.
前記の目的を達成するため、本発明に係る無段変速機の制御装置は、インプット軸とアウトプット軸との間の第1動力伝達経路上に介在される油圧式の第1クラッチと、インプット軸とアウトプット軸との間の第2動力伝達経路に介在される油圧式の第2クラッチとを備え、第2動力伝達経路上に、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有し、第1クラッチの解放および第2クラッチの係合により、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比が大きいほどインプット軸とアウトプット軸との間での減速比が大きくなる第1モードが構成され、第1クラッチの係合および第2クラッチの解放により、プーリ比が大きいほど減速比が小さくなる第2モードが構成され、プーリ比が一定値であるときに、第1クラッチおよび第2クラッチに差回転が生じないように構成された無段変速機を搭載した車両に用いられて、無段変速機を制御する制御装置であって、所定の制御突入条件の成立に応じて、第1クラッチおよび第2クラッチの両方を解放するニュートラル制御を開始し、所定の制御解除条件の成立に応じて、ニュートラル制御を終了するニュートラル制御手段と、ニュートラル制御中に、第1クラッチに供給される油圧を変化させて、第1クラッチのクラッチ特性を学習する学習手段とを含む。 In order to achieve the above object, the control device for the stepless transmission according to the present invention includes a hydraulic first clutch interposed on a first power transmission path between the input shaft and the output shaft, and an input. It is equipped with a hydraulic second clutch interposed in the second power transmission path between the shaft and the output shaft, and an endless belt is wound around the primary pulley and the secondary pulley on the second power transmission path. First, the reduction ratio between the input shaft and the output shaft increases as the pulley ratio between the primary pulley and the secondary pulley increases due to the release of the first clutch and the engagement of the second clutch. A mode is configured, and by engaging the first clutch and releasing the second clutch, a second mode is configured in which the reduction ratio decreases as the pulley ratio increases, and when the pulley ratio is a constant value, the first clutch and It is a control device used for a vehicle equipped with a stepless transmission configured so that a difference rotation does not occur in the second clutch, and controls the stepless transmission, depending on the establishment of a predetermined control entry condition. , Neutral control means that starts neutral control to release both the first clutch and the second clutch and ends neutral control when a predetermined control release condition is satisfied, and supplies to the first clutch during neutral control. It includes a learning means for learning the clutch characteristics of the first clutch by changing the hydraulic pressure.
この構成によれば、第1クラッチのクラッチ特性を学習することができる。その結果、第1モードと第2モードとの切り替え時、つまり第1クラッチと第2クラッチとの係合の切り替え時に発生する係合ショックを低減することができる。また、第1クラッチの急係合によるベルト滑りの発生を抑制でき、ベルト滑りによる無段変速機の破損を抑制できる。 According to this configuration, the clutch characteristics of the first clutch can be learned. As a result, it is possible to reduce the engagement shock that occurs when switching between the first mode and the second mode, that is, when switching the engagement between the first clutch and the second clutch. Further, it is possible to suppress the occurrence of belt slip due to the sudden engagement of the first clutch, and it is possible to suppress the damage to the continuously variable transmission due to the belt slip.
本発明によれば、第1クラッチのクラッチ特性を学習することができる。 According to the present invention, the clutch characteristics of the first clutch can be learned.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<車両の駆動系>
図1は、車両1の駆動系の構成を示すスケルトン図である。
<Vehicle drive system>
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a configuration of a drive system of a
車両1は、エンジン2を駆動源とする自動車である。
The
エンジン2には、エンジン2の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ(燃料噴射装置)および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン2には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。エンジン2の動力は、トルクコンバータ3および変速機4を介して、デファレンシャルギヤ5に伝達され、デファレンシャルギヤ5から左右のドライブシャフト6L,6Rを介してそれぞれ左右の駆動輪7L,7Rに伝達される。
The
エンジン2は、E/G出力軸11を備えている。E/G出力軸11は、エンジン2が発生する動力により回転される。
The
トルクコンバータ3は、フロントカバー21、ポンプインペラ22、タービンランナ23およびロックアップ機構24を備えている。フロントカバー21には、E/G出力軸11が接続され、フロントカバー21は、E/G出力軸11と一体に回転する。ポンプインペラ22は、フロントカバー21に対するエンジン2側と反対側に配置されている。ポンプインペラ22は、フロントカバー21と一体回転可能に設けられている。タービンランナ23は、フロントカバー21とポンプインペラ22との間に配置されて、フロントカバー21と共通の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。
The
ロックアップ機構24は、ロックアップピストン25を備えている。ロックアップピストン25は、フロントカバー21とタービンランナ23との間に設けられている。ロックアップ機構24は、ロックアップピストン25とフロントカバー21との間の解放油室26の油圧とロックアップピストン25とポンプインペラ22との間の係合油室27の油圧との差圧により、ロックアップオン(係合)/オフ(解放)される。すなわち、解放油室26の油圧が係合油室27の油圧よりも高い状態では、その差圧により、ロックアップピストン25がフロントカバー21から離間し、ロックアップオフとなる。係合油室27の油圧が解放油室26の油圧よりも高い状態では、その差圧により、ロックアップピストン25がフロントカバー21に押し付けられて、ロックアップオンとなる。
The
ロックアップオフの状態では、E/G出力軸11が回転されると、ポンプインペラ22が回転する。ポンプインペラ22が回転すると、ポンプインペラ22からタービンランナ23に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ23で受けられて、タービンランナ23が回転する。このとき、トルクコンバータ3の増幅作用が生じ、タービンランナ23には、E/G出力軸11の動力(トルク)よりも大きな動力が発生する。
In the lock-up-off state, when the E /
ロックアップオンの状態では、E/G出力軸11が回転されると、E/G出力軸11、ポンプインペラ22およびタービンランナ23が一体となって回転する。
In the lockup-on state, when the E /
変速機4は、インプット軸31およびアウトプット軸32を備え、インプット軸31に入力される動力を2つの経路に分岐してアウトプット軸32に伝達可能に構成された、いわゆる動力分割式(トルクスプリット式)変速機である。2つの動力伝達経路を構成するため、変速機4は、無段変速機構33、前減速ギヤ機構34、遊星歯車機構35およびスプリット変速機構36を備えている。
The
インプット軸31は、トルクコンバータ3のタービンランナ23に連結され、タービンランナ23と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。
The
アウトプット軸32は、インプット軸31と平行に設けられている。アウトプット軸32には、出力ギヤ37が相対回転不能に支持されている。出力ギヤ37は、デファレンシャルギヤ5(デファレンシャルギヤ5のリングギヤ)と噛合している。
The
無段変速機構33は、公知のベルト式の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)と同様の構成を有している。具体的には、無段変速機構33は、プライマリ軸41と、プライマリ軸41と平行に設けられたセカンダリ軸42と、プライマリ軸41に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ43と、セカンダリ軸42に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ44と、プライマリプーリ43とセカンダリプーリ44とに巻き掛けられたベルト45とを備えている。
The continuously
プライマリプーリ43は、プライマリ軸41に固定された固定シーブ51と、固定シーブ51にベルト45を挟んで対向配置され、プライマリ軸41にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ52とを備えている。可動シーブ52に対して固定シーブ51と反対側には、プライマリ軸41に固定されたシリンダ53が設けられ、可動シーブ52とシリンダ53との間に、油圧室54が形成されている。
The
セカンダリプーリ44は、セカンダリ軸42に固定された固定シーブ55と、固定シーブ55にベルト45を挟んで対向配置され、セカンダリ軸42にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ56とを備えている。可動シーブ56に対して固定シーブ55と反対側には、セカンダリ軸42に固定されたシリンダ57が設けられ、可動シーブ56とシリンダ57との間に、油圧室58が形成されている。回転軸線方向において、固定シーブ55と可動シーブ56との位置関係は、プライマリプーリ43の固定シーブ51と可動シーブ52との位置関係と逆転している。
The
無段変速機構33では、プライマリプーリ43の油圧室54およびセカンダリプーリ44の油圧室58に供給される油圧がそれぞれ制御されて、プライマリプーリ43およびセカンダリプーリ44の各溝幅が変更されることにより、プライマリプーリ43とセカンダリプーリ44とのプーリ比が連続的に無段階で変更される。
In the continuously
具体的には、プーリ比が大きくされるときには、プライマリプーリ43の油圧室54に供給される油圧が上げられる。これにより、プライマリプーリ43の可動シーブ52が固定シーブ51側に移動し、固定シーブ51と可動シーブ52との間隔(溝幅)が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ43に対するベルト45の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ44の固定シーブ55と可動シーブ56との間隔(溝幅)が大きくなる。その結果、プライマリプーリ43とセカンダリプーリ44とのプーリ比が大きくなる。
Specifically, when the pulley ratio is increased, the hydraulic pressure supplied to the
プーリ比が小さくされるときには、プライマリプーリ43の油圧室54に供給される油圧が下げられる。これにより、セカンダリプーリ44の推力(セカンダリ推力)に対するプライマリプーリ43の推力(プライマリ推力)の比である推力比が小さくなり、セカンダリプーリ44の固定シーブ55と可動シーブ56との間隔が小さくなるとともに、固定シーブ51と可動シーブ52との間隔が大きくなる。その結果、プライマリプーリ43とセカンダリプーリ44とのプーリ比が小さくなる。
When the pulley ratio is reduced, the hydraulic pressure supplied to the
一方、プライマリプーリ43およびセカンダリプーリ44の推力は、プライマリプーリ43およびセカンダリプーリ44とベルト45との間で滑り(ベルト滑り)が生じない大きさを必要とする。そのため、ベルト滑りを生じない必要十分な挟圧が得られるよう、プライマリプーリ43の油圧室54およびセカンダリプーリ44の油圧室58に供給される油圧が制御される。
On the other hand, the thrust of the
前減速ギヤ機構34は、インプット軸31に入力される動力を逆転かつ減速させてプライマリ軸41に伝達する構成である。具体的には、前減速ギヤ機構34は、インプット軸31に相対回転不能に支持されるインプット軸ギヤ61と、インプット軸ギヤ61よりも大径で歯数が多く、プライマリ軸41にスプライン嵌合により相対回転不能に支持されて、インプット軸ギヤ61と噛合するプライマリ軸ギヤ62とを含む。
The front
遊星歯車機構35は、サンギヤ71、キャリヤ72およびリングギヤ73を備えている。サンギヤ71は、セカンダリ軸42にスプライン嵌合により相対回転不能に支持されている。キャリヤ72は、アウトプット軸32に相対回転可能に外嵌されている。キャリヤ72は、複数個のピニオンギヤ74を回転可能に支持している。複数個のピニオンギヤ74は、円周上に配置され、サンギヤ71と噛合している。リングギヤ73は、複数個のピニオンギヤ74を一括して取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ74にセカンダリ軸42の回転径方向の外側から噛合している。また、リングギヤ73には、アウトプット軸32が接続され、リングギヤ73は、アウトプット軸32と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。
The
スプリット変速機構36は、スプリットドライブギヤ81と、スプリットドライブギヤ81と噛合するスプリットドリブンギヤ82とを含む平行軸式歯車機構である。
The
スプリットドライブギヤ81は、インプット軸31に相対回転可能に外嵌されている。
The
スプリットドリブンギヤ82は、遊星歯車機構35のキャリヤ72と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。スプリットドリブンギヤ82は、スプリットドライブギヤ81よりも小径に形成され、スプリットドライブギヤ81よりも少ない歯数を有している。
The split driven
また、変速機4は、クラッチC1,C2およびブレーキB1を備えている。
Further, the
クラッチC1は、油圧により、インプット軸31とスプリットドライブギヤ81とを直結(一体回転可能に結合)する係合状態と、その直結を解除する解放状態とに切り替えられる。
The clutch C1 is hydraulically switched between an engaged state in which the
クラッチC2は、油圧により、遊星歯車機構35のサンギヤ71とリングギヤ73とを直結(一体回転可能に結合)する係合状態と、その直結を解除する解放状態とに切り替えられる。
The clutch C2 is hydraulically switched between an engaged state in which the
ブレーキB1は、油圧により、遊星歯車機構35のキャリヤ72を制動する係合状態と、キャリヤ72の回転を許容する解放状態とに切り替えられる。
The brake B1 is hydraulically switched between an engaged state in which the
<動力伝達モード>
図2は、車両1の前進時および後進時におけるクラッチC1,C2およびブレーキB1の状態を示す図である。図3は、遊星歯車機構35のサンギヤ71、キャリヤ72およびリングギヤ73の回転数(回転速度)の関係を示す共線図である。図4は、無段変速機構33による変速比(プーリ比)と変速機4の全体での減速比(ユニット変速比)、つまりインプット軸31とアウトプット軸32との回転数比である減速比の関係を示す図である。
<Power transmission mode>
FIG. 2 is a diagram showing the states of the clutches C1 and C2 and the brake B1 when the
図2において、「○」は、クラッチC1,C2およびブレーキB1が係合状態であることを示している。「×」は、クラッチC1,C2およびブレーキB1が解放状態であることを示している。 In FIG. 2, “◯” indicates that the clutches C1 and C2 and the brake B1 are in the engaged state. “X” indicates that the clutches C1 and C2 and the brake B1 are in the released state.
車両1の車室内には、運転者が操作可能な位置に、シフトレバー(セレクトレバー)が配設されている。シフトレバーの可動範囲には、たとえば、P(パーキング)ポジション、R(リバース)ポジション、N(ニュートラル)ポジションおよびD(ドライブ)ポジションがこの順に一列に並べて設けられている。
A shift lever (select lever) is arranged in the vehicle interior of the
シフトレバーがPポジションに位置する状態では、クラッチC1,C2およびブレーキB1のすべてが解放され、パーキングロックギヤ(図示せず)が固定されることにより、変速機4の変速レンジの1つであるPレンジが構成される。また、シフトレバーがNポジションに位置する状態では、クラッチC1,C2およびブレーキB1のすべてが解放されて、パーキングロックギヤが固定されないことにより、変速機4の変速レンジの1つであるNレンジが構成される。クラッチC1およびブレーキB1の両方が解放された状態では、エンジン2の動力がセカンダリ軸42まで伝達されて、セカンダリ軸42が回転するが、遊星歯車機構35のサンギヤ71およびピニオンギヤ74が空転し、エンジン2の動力は駆動輪7L,7Rに伝達されない。
When the shift lever is in the P position, all of the clutches C1 and C2 and the brake B1 are released, and the parking lock gear (not shown) is fixed, which is one of the shift ranges of the
シフトレバーがDポジションに位置する状態では、変速機4の変速レンジの1つである前進レンジが構成される。この前進レンジでの動力伝達モードには、ベルトモードおよびスプリットモードが含まれる。ベルトモードとスプリットモードとは、クラッチC1が係合している状態とクラッチC2が係合している状態との切り替え(クラッチC1,C2の掛け替え)により切り替えられる。
When the shift lever is in the D position, a forward range, which is one of the shift ranges of the
ベルトモードでは、図2に示されるように、クラッチC1およびブレーキB1が解放され、クラッチC2が係合される。これにより、スプリットドライブギヤ81がインプット軸31から切り離され、遊星歯車機構35のキャリヤ72がフリー(自由回転状態)になり、遊星歯車機構35のサンギヤ71とリングギヤ73とが直結される。
In the belt mode, as shown in FIG. 2, the clutch C1 and the brake B1 are released and the clutch C2 is engaged. As a result, the
インプット軸31に入力される動力は、前減速ギヤ機構34により逆転かつ減速されて、無段変速機構33のプライマリ軸41に伝達され、プライマリ軸41およびプライマリプーリ43を回転させる。プライマリプーリ43の回転は、ベルト45を介して、セカンダリプーリ44に伝達され、セカンダリプーリ44およびセカンダリ軸42を回転させる。遊星歯車機構35のサンギヤ71とリングギヤ73とが直結されているので、セカンダリ軸42と一体となって、サンギヤ71、リングギヤ73およびアウトプット軸32が回転する。したがって、ベルトモードでは、図3および図4に示されるように、減速比が無段変速機構33の変速比(プライマリプーリ43とセカンダリプーリ44とのプーリ比)に前減速比(インプット軸31の回転数/プライマリ軸41の回転数)を乗じた値と一致する。
The power input to the
スプリットモードでは、図2に示されるように、クラッチC1が係合され、クラッチC2およびブレーキB1が解放される。これにより、インプット軸31とスプリットドライブギヤ81とが結合されて、インプット軸31の回転がスプリットドライブギヤ81およびスプリットドリブンギヤ82を介して遊星歯車機構35のキャリヤ72に伝達可能になり、遊星歯車機構35のサンギヤ71とリングギヤ73とが切り離される。
In the split mode, as shown in FIG. 2, the clutch C1 is engaged and the clutch C2 and the brake B1 are released. As a result, the
インプット軸31に入力される動力は、スプリットドライブギヤ81からスプリットドリブンギヤ82を介して遊星歯車機構35のキャリヤ72に増速されて伝達される。キャリヤ72に伝達される動力は、キャリヤ72からサンギヤ71およびリングギヤ73に分割して伝達される。サンギヤ71の動力は、セカンダリ軸42、セカンダリプーリ44、ベルト45、プライマリプーリ43およびプライマリ軸41を介してプライマリ軸ギヤ62に伝達され、プライマリ軸ギヤ62からインプット軸ギヤ61に伝達される。そのため、ベルトモードでは、インプット軸ギヤ61が駆動ギヤとなり、プライマリ軸ギヤ62が被動ギヤとなるのに対し、スプリットモードでは、プライマリ軸ギヤ62が駆動ギヤとなり、インプット軸ギヤ61が被動ギヤとなる。
The power input to the
スプリットドライブギヤ81とスプリットドリブンギヤ82とのギヤ比は一定で不変(固定)であるので、スプリットモードでは、インプット軸31に入力される動力が一定であれば、遊星歯車機構35のキャリヤ72の回転が一定速度に保持される。そのため、プーリ比が上げられると、遊星歯車機構35のサンギヤ71の回転数が下がるので、図3に破線で示されるように、遊星歯車機構35のリングギヤ73(アウトプット軸32)の回転数が上がる。その結果、スプリットモードでは、図4に示されるように、無段変速機構33のプーリ比が大きいほど、変速機4の減速比が小さくなり、プーリ比に対する減速比の感度(プーリ比の変化量に対する減速比の変化量の割合)がベルトモードと比べて低い。
Since the gear ratio between the
ベルトモードおよびスプリットモードにおけるアウトプット軸32の回転は、出力ギヤ37を介して、デファレンシャルギヤ5に伝達される。これにより、車両1のドライブシャフト6L,6Rおよび駆動輪7L,7Rが前進方向に回転する。
The rotation of the
シフトレバーがRポジションに位置する状態では、変速機4の変速レンジの1つである後進レンジが構成される。後進レンジでは、図2に示されるように、クラッチC1,C2が解放され、ブレーキB1が係合される。これにより、スプリットドライブギヤ81がインプット軸31から切り離され、遊星歯車機構35のサンギヤ71とリングギヤ73とが切り離され、遊星歯車機構35のキャリヤ72が制動される。
When the shift lever is in the R position, the reverse range, which is one of the shift ranges of the
インプット軸31に入力される動力は、前減速ギヤ機構34により逆転かつ減速されて、無段変速機構33のプライマリ軸41に伝達され、プライマリ軸41からプライマリプーリ43、ベルト45およびセカンダリプーリ44を介してセカンダリ軸42に伝達され、セカンダリ軸42と一体に、遊星歯車機構35のサンギヤ71を回転させる。遊星歯車機構35のキャリヤ72が制動されているので、サンギヤ71が回転すると、遊星歯車機構35のリングギヤ73がサンギヤ71と逆方向に回転する。このリングギヤ73の回転方向は、前進時(ベルトモードおよびスプリットモード)におけるリングギヤ73の回転方向と逆方向となる。そして、リングギヤ73と一体に、アウトプット軸32が回転する。アウトプット軸32の回転は、出力ギヤ37を介して、デファレンシャルギヤ5に伝達される。これにより、車両1のドライブシャフト6L,6Rおよび駆動輪7L,7Rが後進方向に回転する。
The power input to the
<車両の制御系>
図5は、車両1の制御系の構成を示すブロック図である。
<Vehicle control system>
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
車両1には、マイコン(マイクロコントローラユニット)を含む構成のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)91が備えられている。図5には、1つのECU91のみが示されているが、車両1には、各部を制御するため、ECU91と同様の構成を有する複数のECUが搭載されている。ECU91を含む複数のECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
The
ECU91は、エンジン2の始動、停止および出力調整などのため、エンジン2に設けられた電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグなどを制御する。また、変速機4の変速制御などのため、変速機4を含むユニットの各部に油圧を供給するための油圧回路92に含まれる各種のバルブを制御する。ECU91には、図示されていないが、制御に必要な各種のセンサが接続され、そのセンサから検出信号が入力される。
The
<ニュートラル制御>
図6は、ニュートラル制御時におけるインプット回転数、SRスイッチバルブの状態、SL2ソレノイドバルブの指示電流値およびSL1ソレノイドバルブの指示電流値の時間変化を示す図である。
<Neutral control>
FIG. 6 is a diagram showing time changes of the input rotation speed, the state of the SR switch valve, the indicated current value of the SL2 solenoid valve, and the indicated current value of the SL1 solenoid valve during neutral control.
車両1では、停車中における燃料消費を抑制するため、所定条件下で変速機4をニュートラル状態にするニュートラル制御が採用されている。
In the
また、油圧回路92には、SL1ソレノイドバルブ、SL2ソレノイドバルブ、C1カットバルブ、C2カットバルブおよびSRスイッチバルブが含まれる。
Further, the
SL1ソレノイドバルブは、ノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブである。SL1ソレノイドバルブは、電磁コイルへの通電が制御されることにより、元圧の調圧により得られるSL1圧(制御圧)を出力する。SL2ソレノイドバルブは、ノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブである。SL2ソレノイドバルブは、電磁コイルへの通電が制御されることにより、元圧の調圧により得られるSL2圧(制御圧)を出力する。C1カットバルブは、クラッチC1へのSL1圧の供給を許可/禁止するためのバルブである。C2カットバルブは、クラッチC2へのC2圧の供給を許可/禁止するためのバルブである。SRスイッチバルブは、ノーマルクローズタイプのオン/オフソレノイドバルブである。SRスイッチバルブは、電磁コイルへの通電により開成し、電磁コイルへの通電の遮断により閉成する。 The SL1 solenoid valve is a normally closed type linear solenoid valve. The SL1 solenoid valve outputs the SL1 pressure (control pressure) obtained by adjusting the original pressure by controlling the energization of the solenoid coil. The SL2 solenoid valve is a normally closed type linear solenoid valve. The SL2 solenoid valve outputs the SL2 pressure (control pressure) obtained by adjusting the original pressure by controlling the energization of the solenoid coil. The C1 cut valve is a valve for permitting / prohibiting the supply of SL1 pressure to the clutch C1. The C2 cut valve is a valve for permitting / prohibiting the supply of C2 pressure to the clutch C2. The SR switch valve is a normally closed type on / off solenoid valve. The SR switch valve is opened by energizing the electromagnetic coil and closed by shutting off the energization of the electromagnetic coil.
油圧回路92は、SRスイッチバルブがオンされている間に、クラッチC1,C2の係合/解放を切り替えることができ、SRスイッチバルブがオフされている間は、クラッチC1,C2の係合状態が維持される。すなわち、油圧回路92では、SRスイッチバルブがオンされている状態では、SL1ソレノイドバルブから出力されるSL1圧がC2カットバルブを介してC1カットバルブからクラッチC1に供給される。また、SL2ソレノイドバルブから出力されるSL2圧がC2カットバルブを介してC1カットバルブからクラッチC2に供給される。したがって、SL1ソレノイドバルブおよびSL2ソレノイドバルブへの通電を制御して、SL1圧およびSL2圧を増減させることにより、クラッチC1,C2に供給される油圧を増減させることができ、クラッチC1,C2の係合/解放を切り替えることができる。クラッチC1がSL1圧によって係合し、クラッチC2が解放されている状態で、SRスイッチバルブがオフされた場合には、元圧がC1カットバルブからクラッチC1に供給され、クラッチC2から油圧がドレンされる。これにより、クラッチC1が係合し、クラッチC2が解放された状態に保持される。クラッチC2がSL2圧によって係合し、クラッチC1が解放されている状態で、SRスイッチバルブがオフされた場合には、元圧がC1カットバルブからクラッチC2に供給され、クラッチC1から油圧がドレンされる。これにより、クラッチC2が係合し、クラッチC1が解放された状態に保持される。油圧回路92は、かかる回路動作を行うように設計されている。
The
所定の制御突入条件が成立すると、ニュートラル制御が開始される(時刻T1)。制御突入条件は、たとえば、変速機4のインプット軸31の回転数であるインプット回転数に対するエンジン回転数の比である速度比が0以下であり、ブレーキ操作がなされて、アクセル操作がなされておらず、シフトポジションがDポジションであり、かつ、クラッチC2の推定トルクが0以下であるという条件である。
When a predetermined control entry condition is satisfied, neutral control is started (time T1). The control entry condition is, for example, that the speed ratio, which is the ratio of the engine rotation speed to the input rotation speed, which is the rotation speed of the
ニュートラル制御が開始されると、SL1ソレノイドバルブおよびSL2ソレノイドバルブの指示電流値が所定の最大値に設定される。これにより、SL1ソレノイドバルブから最大のSL1圧が出力され、SL2ソレノイドバルブから最大のSL2圧が出力される。 When the neutral control is started, the indicated current values of the SL1 solenoid valve and the SL2 solenoid valve are set to a predetermined maximum value. As a result, the maximum SL1 pressure is output from the SL1 solenoid valve, and the maximum SL2 pressure is output from the SL2 solenoid valve.
ニュートラル制御の開始から所定時間が経過すると、SRスイッチバルブがオフからオンに切り替えられる(時刻T2)。SRスイッチバルブがオンになると、クラッチC1,C2にそれぞれ最大のSL1圧およびSL2圧が供給され、クラッチC1,C2がともに係合した状態となる。 When a predetermined time has elapsed from the start of neutral control, the SR switch valve is switched from off to on (time T2). When the SR switch valve is turned on, the maximum SL1 pressure and SL2 pressure are supplied to the clutches C1 and C2, respectively, and the clutches C1 and C2 are engaged with each other.
その後、SL2ソレノイドバルブの指示電流値が最大値から待機圧相当の電流値に下げられる(時刻T3)。待機圧相当の電流値は、クラッチC2が係合する手前で解放状態に保持可能なSL2圧がSL2ソレノイドバルブから出力されるような電流値である。 After that, the indicated current value of the SL2 solenoid valve is lowered from the maximum value to the current value corresponding to the standby pressure (time T3). The current value corresponding to the standby pressure is a current value such that the SL2 pressure that can be held in the released state before the clutch C2 is engaged is output from the SL2 solenoid valve.
また、SL1ソレノイドバルブの指示電流値が最大値から所定の初期値に下げられる(時刻T3)。その後、SL1ソレノイドバルブの指示電流値は、初期値から一定の時間変化率で下げられる(時間T3-T4)。これにより、速度比が上昇する。速度比が0よりも大きくなると、SL1ソレノイドバルブの指示電流値がその時点での電流値に固定される(時刻T4)。速度比が安定すると、トルクコンバータ3の容量係数を用いた既知の手法により、トルクコンバータ3のタービントルクが算出される。そして、タービントルクから所定の学習制御で学習されたメカロス学習値を減じた値にクラッチC1の伝達効率に応じた係数が乗算されることにより、クラッチC1の伝達トルク容量が推定される。これにより、クラッチC1の伝達トルク容量の学習が達成される。
Further, the indicated current value of the SL1 solenoid valve is lowered from the maximum value to a predetermined initial value (time T3). After that, the indicated current value of the SL1 solenoid valve is lowered from the initial value at a constant time change rate (time T3-T4). This increases the speed ratio. When the speed ratio becomes larger than 0, the indicated current value of the SL1 solenoid valve is fixed to the current value at that time (time T4). When the speed ratio becomes stable, the turbine torque of the
クラッチC1の伝達トルク容量の学習が完了すると、SL1ソレノイドバルブの指示電流値が待機圧相当の電流値に下げられる(時刻T5)。待機圧相当の電流値は、クラッチC1が係合する手前で解放状態に保持可能なSL1圧がSL1ソレノイドバルブから出力されるような電流値である。これにより、変速機4は、クラッチC1,C2の両方が解放されたニュートラル状態となる。
When the learning of the transmission torque capacity of the clutch C1 is completed, the indicated current value of the SL1 solenoid valve is lowered to the current value corresponding to the standby pressure (time T5). The current value corresponding to the standby pressure is a current value such that the SL1 pressure that can be held in the released state before the clutch C1 is engaged is output from the SL1 solenoid valve. As a result, the
以上、時刻T3から時刻T5までの間に行われる制御がHiクラッチトルク容量学習制御である。 As described above, the control performed between the time T3 and the time T5 is the Hi clutch torque capacity learning control.
その後、速度比が所定値を超える状態が所定時間継続すると、変速機4がニュートラル状態であると判定することができる。ニュートラル状態が判定されると、SL1ソレノイドバルブの指示電流値が最大値に上げられて、タイマによる所定時間の計測が開始される(時刻T6)。所定時間は、まず、初期値Ktに設定される。時間Ktが計測されると、SL1ソレノイドバルブの指示電流値が最大値から待機圧相当の電流値に下げられる。そして、SL1ソレノイドバルブの指示電流値が最大値に保持されている間にインプット回転数に変化が生じたか否かが判定される。インプット回転数に変化が生じていない場合、所定時間が一定時間αだけ延長され、その延長後の所定時間、SL1ソレノイドバルブの指示電流値が最大値に保持されて、その間にインプット回転数に変化が生じたか否かが判定される。インプット回転数に変化が現れるまで、所定時間を一定時間αずつ延長して、SL1ソレノイドバルブの指示電流値が最大値に保持される間にインプット回転数に変化が現れたか否かを判定される処理が繰り返される。インプット回転数に変化が現れたことが確認されると(時刻T7)、そのとき設定されていた所定時間がクラッチC1の係合に要する時間として学習される。なお、クラッチC1の実際の係合制御の際に使用する値としては、クラッチC1における誤当接によるショックの発生を防止するため、安全を考慮して、インプット回転数に変化が現れたときの所定時間に安全時間βが加えられる。
After that, when the state in which the speed ratio exceeds the predetermined value continues for a predetermined time, it can be determined that the
以上、時刻T6から時刻T7までの間に行われる制御がHiクラッチ充填量学習制御である。なお、このHiクラッチ充填量学習制御は、変速機4のPレンジが構成されている間に実行されてもよい。
As described above, the control performed between the time T6 and the time T7 is the Hi clutch filling amount learning control. The Hi clutch filling amount learning control may be executed while the P range of the
ニュートラル制御中に、所定の制御終了条件が成立した場合、ニュートラル制御の終了が決定される(時刻T8)。制御終了条件は、たとえば、ブレーキ操作が解除されるか、アクセル操作がなされるか、シフトポジションがDポジション以外に変更されるか、または、クラッチC2の推定トルクが0よりも大きいかのいずれかが満たされるという条件である。 If a predetermined control end condition is satisfied during the neutral control, the end of the neutral control is determined (time T8). The control end condition is, for example, whether the brake operation is released, the accelerator operation is performed, the shift position is changed to a position other than the D position, or the estimated torque of the clutch C2 is larger than 0. Is a condition that is satisfied.
ニュートラル制御の終了に際し、SL1ソレノイドバルブの指示電流値が待機圧相当の電流値から0に下げられる(時刻T8)。これにより、SL1ソレノイドバルブからのSL1圧の出力が停止し、クラッチC1へのSL1圧の供給が停止する。また、SL2ソレノイドバルブの指示電流値が待機圧相当の電流値から係合圧相当の電流値に上げられる(時刻T8)。係合圧相当の電流値は、クラッチC2が係合状態を保持するSL2圧がSL2ソレノイドバルブから出力されるような電流値である。これにより、SL2ソレノイドバルブから出力されるSL2圧がC2カットバルブを介してC1カットバルブからクラッチC2に供給され、クラッチC2が係合する。その結果、クラッチC2がSL2圧によって係合し、クラッチC1が解放されている状態となる。 At the end of the neutral control, the indicated current value of the SL1 solenoid valve is lowered from the current value corresponding to the standby pressure to 0 (time T8). As a result, the output of the SL1 pressure from the SL1 solenoid valve is stopped, and the supply of the SL1 pressure to the clutch C1 is stopped. Further, the indicated current value of the SL2 solenoid valve is increased from the current value corresponding to the standby pressure to the current value corresponding to the engaging pressure (time T8). The current value corresponding to the engaging pressure is a current value such that the SL2 pressure in which the clutch C2 holds the engaged state is output from the SL2 solenoid valve. As a result, the SL2 pressure output from the SL2 solenoid valve is supplied from the C1 cut valve to the clutch C2 via the C2 cut valve, and the clutch C2 engages. As a result, the clutch C2 is engaged by the SL2 pressure, and the clutch C1 is released.
その後、SL2ソレノイドバルブの指示電流値が係合圧相当の電流値から最大値に上げられる(時刻T9)。これにより、SL2ソレノイドバルブから最大のSL2圧が出力され、その最大のSL2圧がC2カットバルブを介してC1カットバルブからクラッチC2に供給されて、クラッチC2が強固な係合状態となる。 After that, the indicated current value of the SL2 solenoid valve is raised from the current value corresponding to the engaging pressure to the maximum value (time T9). As a result, the maximum SL2 pressure is output from the SL2 solenoid valve, and the maximum SL2 pressure is supplied from the C1 cut valve to the clutch C2 via the C2 cut valve, so that the clutch C2 is in a strong engaged state.
この状態で、SRスイッチバルブがオフにされる(時刻T10)。これに応じて、SL2圧の元圧がC1カットバルブからクラッチC2に供給され、クラッチC2が元圧によって係合した状態に保持される。その結果、SL2ソレノイドバルブからのSL2圧の出力が不要になるので、SL2ソレノイドバルブの指示電流値が最大値から0に下げられる(時刻T11)。これにより、ニュートラル制御が終了となる。 In this state, the SR switch valve is turned off (time T10). In response to this, the original pressure of SL2 pressure is supplied from the C1 cut valve to the clutch C2, and the clutch C2 is held in a state of being engaged by the original pressure. As a result, the output of the SL2 pressure from the SL2 solenoid valve becomes unnecessary, so that the indicated current value of the SL2 solenoid valve is lowered from the maximum value to 0 (time T11). This ends the neutral control.
<作用効果>
以上のように、ニュートラル制御中に、クラッチC1のクラッチ特性、すなわち、クラッチC1の伝達トルク容量および係合に要する時間を学習することができる。その結果、ベルトモードとスプリットモードとの切り替え時、つまりクラッチC1,C2の係合の切り替え時に発生する係合ショックを低減することができる。また、クラッチC1の急係合によるベルト滑りの発生を抑制でき、ベルト滑りによる変速機4の破損を抑制できる。
<Action effect>
As described above, it is possible to learn the clutch characteristics of the clutch C1, that is, the transmission torque capacity of the clutch C1 and the time required for engagement during the neutral control. As a result, it is possible to reduce the engagement shock generated when switching between the belt mode and the split mode, that is, when switching the engagement of the clutches C1 and C2. Further, it is possible to suppress the occurrence of belt slip due to the sudden engagement of the clutch C1, and it is possible to suppress the damage of the
<変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもでき、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
<Modification example>
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other embodiments, and the above-mentioned configuration has various design changes within the scope of the matters described in the claims. It is possible to apply.
1:車両
4:変速機
31:インプット軸
32:アウトプット軸
33:無段変速機構
43:プライマリプーリ
44:セカンダリプーリ
45:ベルト
C1:クラッチ(第1クラッチ)
C2:クラッチ(第2クラッチ)
91:ECU(制御装置、ニュートラル制御手段、学習手段)
1: Vehicle 4: Transmission 31: Input shaft 32: Output shaft 33: Continuously variable transmission mechanism 43: Primary pulley 44: Secondary pulley 45: Belt C1: Clutch (first clutch)
C2: Clutch (second clutch)
91: ECU (control device, neutral control means, learning means)
Claims (1)
前記車両の停車中において、所定の制御突入条件の成立に応じて、第1クラッチおよび第2クラッチの両方を解放するニュートラル制御を開始し、所定の制御解除条件の成立に応じて、前記ニュートラル制御を終了するニュートラル制御手段と、
前記ニュートラル制御中に、前記第1クラッチに供給される油圧を変化させて、前記第1クラッチのクラッチ特性を学習する学習手段とを含む、制御装置。 A hydraulic first clutch interposed on a first power transmission path between an input shaft and an output shaft, and a hydraulic pressure interposed on a second power transmission path between the input shaft and the output shaft. It is provided with a second clutch of the same type, and has a configuration in which an endless belt is wound around a primary pulley and a secondary pulley on the second power transmission path, and the first clutch is released and the second clutch is used. By engagement, a first mode is configured in which the reduction ratio between the input shaft and the output shaft increases as the pulley ratio between the primary pulley and the secondary pulley increases, and the engagement of the first clutch. And by releasing the second clutch, a second mode is configured in which the reduction ratio becomes smaller as the pulley ratio is larger, and when the pulley ratio is a constant value, the difference between the first clutch and the second clutch. It is a control device that is used in a vehicle equipped with a stepless transmission configured so as not to cause rotation and controls the stepless transmission.
While the vehicle is stopped, the neutral control for releasing both the first clutch and the second clutch is started according to the satisfaction of the predetermined control entry condition, and the neutral control is started according to the satisfaction of the predetermined control release condition. Neutral control means to terminate and
A control device including a learning means for learning the clutch characteristics of the first clutch by changing the hydraulic pressure supplied to the first clutch during the neutral control.
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