JP4346879B2 - 車両用自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータを備えた車両用自動変速機における油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平８−２１０４４９号公報
従来、車両に搭載される自動変速機として特開平８−２１０４４９号公報に開示されたようなＶベルト式無段変速機（以下、ベルトＣＶＴ）がある。このベルトＣＶＴでは、溝幅を油圧に基づいて可変制御されるプライマリプーリとセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡して変速機構部を形成し、Ｖベルトをプーリで挟持したその接触摩擦力によって動力の伝達を行っている。
すなわち、入力トルクと変速比に応じてライン圧を元圧としてこれを調圧した油圧がプライマリプーリに供給され、セカンダリプーリにライン圧またはライン圧を元圧としてこれを調圧した油圧が供給されて、プライマリプーリへの油圧によりプライマリプーリの溝幅が変更されることにより、プーリ比、すなわち変速比が変化する。
【０００３】
またベルトＣＶＴでは、エンジンとベルトＣＶＴの変速機構部との間にロックアップクラッチを備えるトルクコンバータを有し、エンジンから入力されるトルクの増幅等を行う一方、所定のロックアップ領域ではロックアップクラッチを締結して燃費向上を図り、あるいはエンジンブレーキ効果を得るようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなトルクコンバータを備えたベルトＣＶＴにおいて、従来は、目標ライン圧を算出する基礎である変速機構部への入力トルクを、例えば図５に示すように、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＶＯで定めるエンジントルク信号値Ｔｅをもとに求めていた。そして、急発進時などアクセルペダル全開時には、ロックアップ領域かそれ以外のトルクコンバータ領域かにかかわらず、スロットル開度全開に対応する全開定常エンジントルクが入力するものと推定していた。
【０００５】
ところが、ロックアップクラッチを解放したトルクコンバータ領域においては、トルクコンバータの特性から変速機構部への入力トルクには限界があって、実際には、トルク容量をτとして、τＮｅ^２で表される図５に太線で示すようなものとなる。
このため、スロットル開度全開（８０°）としたとき、同じエンジン回転数Ｎｅ１でも、太線上の実際のエンジンからトルクコンバータへの入力トルクＴｒに対して従来は格段に大きい全開定常エンジントルクＴｅｓによって過剰な入力トルクが推定される結果、目標ライン圧やセカンダリ圧等が高く設定され、油圧ポンプの負荷や種々の油圧作動部における摩擦が大きくなって動力性能を低下させるものとなっていた。
【０００６】
従って本発明は、このような従来の問題点にかんがみ、実際の入力トルクに対応して適正な油圧設定ができるようにした車両用自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、トルクコンバータを介して変速機構部をエンジンに連結し、スロットル開度およびエンジン回転数に基づいて算出されるエンジントルクをもとに求めた入力トルクに応じて変速機構部への油圧を制御する油圧制御手段を有する自動変速機において、油圧制御手段はトルクコンバータ特性に基づくトルクリミット値のテーブルを備え、トルクコンバータ領域の場合に、上記エンジントルクがトルクリミット値より大きいときは当該トルクリミット値をもとに入力トルクを求めて油圧の制御を行なうものとした。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、油圧設定の基となる入力トルクは、エンジンのトルクをトルクコンバータ特性に基づくトルクリミット値で制限して求めるので、実際にトルクコンバータを経た入力トルクよりも過剰なトルク推定がなく、したがって目標ライン圧等を高くし過ぎることによる動力性能の低下が防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は実施の形態のシステム構成を示すブロック図である。
ベルトＣＶＴ２は、ロックアップクラッチ４を備えたトルクコンバータ３と図示しない前後進切り替え機構を備えた変速機構部５より構成され、エンジン１に連結される。変速機構部５は一対の可変プーリとして入力軸側のプライマリプーリ１０、出力軸１３に連結されたセカンダリプーリ１１を備え、これら一対の可変プーリ１０、１１がＶベルト１２によって連結されている。
【００１０】
変速機構部５のプライマリプーリ１０は、入力軸と一体となって回転する固定円錐板１０ｂと、固定円錐板１０ｂとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、プライマリプーリシリンダ室１０ｃへ作用する油圧（以下、プライマリ圧）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板１０ａから構成されている。
セカンダリプーリ１１は、出力軸１３と一体となって回転する固定円錐板１１ｂと、固定円錐板１１ｂとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへ作用する油圧（以下、セカンダリ圧）に応じて軸方向に変位可能な可動円錐板１１ａから構成される。
【００１１】
変速機構部５はＣＶＴコントロールユニット２０からの指令に基づいて、油圧コントロールユニット６０で制御される。油圧コントロールユニット６０は図示しない油圧ポンプからの油圧を図示省略の内部の油圧コントロールバルブで調圧する。
すなわち、ライン圧を元圧として調圧されたセカンダリ圧をセカンダリプーリシリンダ室１１ｃへ常時供給するとともに、同じくライン圧を元圧として調圧されたプライマリ圧をプライマリプーリシリンダ室１０ｃに供給する。
【００１２】
プライマリプーリシリンダ室１０ｃにかかるプライマリ圧が制御されてプライマリプーリ１０の溝幅を変える一方、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへはセカンダリ圧が供給されて、Ｖベルト１２に対する挟持圧力を制御して変速が行なわれ、Ｖベルト１２と各プーリ１０、１１との接触摩擦力に応じて、駆動力の伝達がなされる。
これを回転数でみれば、プライマリプーリ１０の溝幅を広げて、Ｖベルト１２の接触半径が小でセカンダリプーリ１１側の接触半径が大のプーリ比Ｌｏｗのときには、変速比が大きくなってエンジン側回転数が減速されて車軸側へ出力されることとなる。逆のプーリ比Ｈｉでは小さな変速比で出力される。この間、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の接触半径比に対応して変速比が連続的に変化する。
【００１３】
一方、エンジン１はエンジンコントロールユニット２１により制御される。エンジンコントロールユニット２１には、図示しないアクセルペダルにより操作されるスロットルバルブの開度（スロットル開度ＴＶＯ）を検出するスロットルセンサ２４と、エンジン回転センサ１５が接続されている。
エンジンコントロールユニット２１は、スロットルセンサ２４からのスロットル開度ＴＶＯとエンジン回転センサ１５からの現在のエンジン回転数Ｎｅに基づいて、燃料噴射量や点火時期を制御する。
エンジンコントロールユニット２１は、走行中のスロットル開度ＴＶ０や、スロットル開度ＴＶ０およびエンジン回転数Ｎｅに基づいて算出されるエンジントルク信号値をＣＶＴコントロールユニット２０へ送る。
【００１４】
ＣＶＴコントロールユニット２０には、プライマリプーリ１０の入力回転数Ｎｐｒｉを検出するプライマリプーリ速度センサ２６およびセカンダリプーリ１１の出力回転数Ｎｓｅｃを検出するセカンダリプーリ速度センサ２７が接続されている。
セカンダリプーリ１１の出力軸１３は車軸につながっているので、セカンダリプーリ１１の出力回転数Ｎｓｅｃから車速Ｎｓを求めることができる。
【００１５】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、図示しないセレクトレバーに付設されたインヒビタスイッチ２３からのレンジ位置信号に加え、スロットル開度ＴＶＯと車速Ｎｓで表わされる走行状態に対応してあらかじめ定めたプライマリプーリ１０の入力回転数Ｎｐｒｉの目標値を設定し、これとセカンダリプーリ１１の出力回転数Ｎｓｅｃとの比に基づいて目標変速比（目標プーリ比）を決定する。
【００１６】
ＣＶＴコントロールユニット２０はまた、通常走行中、通常ライン圧特性に基づいてライン圧をフィードバック制御する。
すなわち、ＣＶＴコントロールユニット２０はエンジンコントロールユニット２１からの情報として入力するエンジントルク信号値をもとに、トルクコンバータ３を経て変速機構部５に入力する入力トルクを求める。そして、この入力トルクに対応して通常ライン圧特性により必要なライン圧を求めて油圧コントロールユニット６０へ指令を送る。
【００１７】
上記変速機構部５に入力する入力トルクを求めるために、ＣＶＴコントロールユニット２０はトルク最大値テーブルを備えている。
トルク最大値テーブルは、図２に示すエンジン回転数Ｎｅ―トルクコンバータ出力Ｔｃ線図にそった、各エンジン回転数Ｎｅに対するトルクをリミット値（トルクリミット値）としてあらかじめ設定したもので、図３のように表される。図２のエンジン回転数Ｎｅ−トルクコンバータ出力Ｔｃ線図は、先の図５に示したτＮｅ^２の線と同じものである。
【００１８】
図４は、ＣＶＴコントロールユニット２０におけるトルク最大値テーブルを用いたライン圧設定の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップ１００において、エンジンコントロールユニット２１からエンジントルク信号値Ｔｅを入力する。
ステップ１０１では、現在の運転状態がロックアップクラッチを解放したトルクコンバータ領域（Ｔ／Ｃ領域）であるかどうかをチェックする。
Ｔ／Ｃ領域であるときは、ステップ１０２においてエンジン回転数Ｎｅをエンジンコントロールユニット２１から読み込み、ステップ１０３でトルク最大値テーブルからＮｅに対するリミット値を読み出す。
【００１９】
そして、ステップ１０４で、エンジントルク信号値Ｔｅがリミット値以下であるかどうかをチェックする。
エンジントルク信号値Ｔｅがリミット値以下のときには、ステップ１０５に進み、エンジントルク信号値Ｔｅをもとに入力トルクを求め、当該入力トルクに見合うトルク容量を確保できるようライン圧その他の油圧を設定する。設定したライン圧は目標ライン圧の指令とし、その他の油圧も同様に油圧コントロールユニットへ送られる。
また、先のステップ１０１のチェックで運転状態がＴ／Ｃ領域でなかった場合は、直接ステップ１０５に進んで、同様に、エンジントルク信号値Ｔｅをもとに入力トルクを求めライン圧等を設定する。
【００２０】
一方、ステップ１０４のチェックでエンジントルク信号値Ｔｅがリミット値よりも大きい場合には、ステップ１０６へ進んで、当該リミット値をもとに入力トルクを求め目標のライン圧等を設定する。
なお、本実施の形態では、上記フローのステップ１００〜１０６が発明における油圧制御手段を構成している。
【００２１】
本実施の形態は以上のように構成され、ライン圧等の設定の基となる入力トルクを求めるとき、エンジントルク信号値をトルクコンバータ特性に基づくトルクリミット値で制限するものとしたので、実際にトルクコンバータ３を経て変速機構部５に入力するトルクよりも過剰なトルク推定に基づいて目標ライン圧等を高くし過ぎることがなく、動力性能の低下が防止される。
【００２２】
また、スロットル開度およびエンジン回転数に基づいて算出されるエンジントルク信号値に対して、トルクリミット値はトルクコンバータ特性に基づくエンジン回転数Ｎｅに対するトルク最大値Ｔｃとしたので、実際に入力するトルクに的確に対応したものとなる。
【００２３】
そして、トルクコンバータ３にロックアップクラッチ４を備え、ＣＶＴコントロールユニット２０ではトルクコンバータ特性に基づくエンジン回転数に対するトルクリミット値のテーブルを備えて、ロックアップ領域においては、エンジントルク信号値を入力トルクとして目標ライン圧等を設定し、トルクコンバータ領域においては、トルクリミット値で制限したエンジントルク信号値をもとに入力トルクを求めるようにしたので、ロックアップ領域およびトルクコンバータ領域のそれぞれにおいて適正な入力トルクをもとにライン圧等を制御することができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態ではエンジントルク信号値をエンジンコントロールユニット２１から得るものとしたが、これに限定されず、走行中のスロットル開度ＴＶ０およびエンジン回転数Ｎｅに基づいてＣＶＴコントロールユニット２０側でエンジントルク信号値を算出するものとしてもよい。
また、実施の形態では本発明をＶベルト式無段変速機に適用した例を示したが、トルクコンバータを用いた他の方式の自動変速機等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】エンジン回転数−トルクコンバータ出力の関係を示す線図である。
【図３】エンジン回転数に対するトルクリミット値のテーブルを示す図である。
【図４】入力トルクに対する油圧設定の流れを示すフローチャートである。
【図５】エンジントルク信号値を算出するマップを示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ ベルトＣＶＴ
３ トルクコンバータ
４ ロックアップクラッチ
５ 変速機構部
１０ プライマリプーリ
１１ セカンダリプーリ
１２ Ｖベルト
２０ ＣＶＴコントロールユニット
６０ 油圧コントロールユニット
２４ スロットルセンサ
１５ エンジン回転センサ
２６ プライマリプーリ速度センサ
２７ セカンダリプーリ速度センサ
２３ インヒビタスイッチ
Ｗ トルク最大値テーブル

Claims (1)

1. トルクコンバータを介して変速機構部をエンジンに連結し、スロットル開度およびエンジン回転数に基づいて算出したエンジントルクをもとに前記変速機構部へ入力する入力トルクを求め、該入力トルクに応じて前記変速機構部への油圧を制御する油圧制御手段を有する自動変速機において、
   前記油圧制御手段は、トルクコンバータのトルク容量とエンジン回転数の２乗とで規定されるトルクコンバータ特性に基づくトルクリミット値のテーブルを備え、
   トルクコンバータ領域でない場合は、前記エンジントルクをもとに前記入力トルクを求め、トルクコンバータ領域の場合は、前記エンジントルクが前記トルクリミット値以下のときに前記エンジントルクをもとに前記入力トルクを求め、前記エンジントルクが前記トルクリミット値より大きいときは当該トルクリミット値をもとに前記入力トルクを求めて、前記油圧の制御を行なうことを特徴とする車両用自動変速機の油圧制御装置。

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