УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ БЕССТУПЕНЧАТОЙ ТРАНСМИССИЕЙ РЕМЕННОГО ТИПА
DEVICE AND METHOD TO CONTROL CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION OF BELT TYPE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству и способу для управления бесступенчатой трансмиссией (вариатором) ременного типа, чтобы выполнять управление с проскальзыванием ремня, при котором ремень, обмотанный вокруг шкивов, подвергается проскальзыванию с заданной скоростью проскальзывания.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен традиционный контроллер бесступенчатой трансмиссии ременного типа, в котором действующее вторичное гидравлическое давление регулируется на основании элемента умножения колебательной составляющей, включенной в действующее вторичное гидравлическое давление, и колебательной составляющей, включенной в передаточное число бесступенчатого изменения скорости, при выполнении управления с проскальзыванием ремня, осуществляющего проскальзывание ремня, обмотанного вокруг шкивов, на заданной скорости скольжения посредством установки действующего вторичного гидравлического давления, чтобы оно было ниже, чем гидравлическое давление во время нормального управления. Это устраняет необходимость в непосредственном детектировании скорости проскальзывания ремня и, тем самым, облегчает управление с проскальзыванием ремня (например, см. WO 2009/007450 A2 (PCT/EP2008/059092)).
ПРОБЛЕМЫ, НА РЕШЕНИЕ КОТОРЫХ НАПРАВЕНО ИЗОБРЕТЕНИЕ
Однако в таком традиционном контроллере бесступенчатой трансмиссии ременного типа, так как способ для возврата от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению не продуман, есть вероятность возникновения следующей проблемы.
То есть, хотя, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, действующее вторичное гидравлическое давление увеличивается от гидравлического давления во время управления с проскальзыванием ремня до гидравлического давления во время нормального управления, когда входной крутящий момент у контроллера бесступенчатой трансмиссии передача ременного типа быстро изменяется в направлении возрастания, в то время как действующее вторичное гидравлическое давление увеличивается до гидравлического давления при нормальном управлении, входной крутящий момент у контроллера бесступенчатой трансмиссии ременного типа является чрезмерным относительно усилия зажима ремня, есть вероятность возникновения проскальзывания ремня.
Настоящее изобретение разработано ввиду вышеприведенной проблемы, и его задачей является создание устройства управления и способа управления для бесступенчатой трансмиссии ременного типа, способных к предохранению ремня от проскальзывания посредством запрета, чтобы входной крутящий момент у контроллера бесступенчатой трансмиссии ременного типа был чрезмерным относительно усилия зажима ремня, когда бесступенчатая трансмиссия ременного типа возвращается от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению.
СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Для достижения вышеприведенной задачи, устройство управления для бесступенчатой трансмиссии ременного типа согласно настоящему изобретению включает в себя первичный шкив для приема подводимой мощности от источника привода, вторичный шкив для выдачи отдаваемой мощности на ведущее колесо, и ремень, обмотанный вокруг первичного шкива и вторичного шкива, для регулирования передаточного числа изменения скорости, определенного отношением радиусов движения ремня на шкивах, посредством регулирования первичного гидравлического давления на первичный шкив и вторичного гидравлического давления на вторичный шкив. Устройство управления для бесступенчатой трансмиссии ременного типа согласно настоящему изобретению включает в себя: средство управления с проскальзыванием ремня для выполнения управления с проскальзыванием ремня с удерживанием заданного состояния проскальзывания ремня посредством снижения действующего вторичного гидравлического давления, чтобы оно было ниже, чем давление во время нормального управления; и средство управления возвратом нормального управления для ограничения скорости изменения входного крутящего момента, при котором входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа изменяется в направлении увеличения до тех пор, пока гидравлическое давление не поднимается до гидравлического давления, при котором входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа не является чрезмерным относительно усилия зажима ремня, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, посредством приращения входного крутящего момента у бесступенчатой трансмиссии ременного типа, причем ограничение выполняется в течение заданного периода, начиная с инициации возврата.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, согласно устройству управления для бесступенчатой трансмиссии ременного типа при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению скорость изменения входного крутящего момента, при которой входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа изменяется в направлении увеличения, ограничивается в течение заданного периода от инициации возврата в средстве управления возвратом нормального управления. Другими словами, так как управление для осуществления явного проскальзывания ремня в допустимом диапазоне проскальзывания выполняется при управлении с проскальзыванием ремня, усилие зажима ремня находится в состоянии, более низком, чем во время нормального управления. При возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, если входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа изменяется в направлении увеличения, есть вероятность, что входной крутящий момент превышает усилие зажима ремня, а потому, происходит чрезмерное проскальзывание ремня. В противоположность, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, посредством ограничения скорости изменения входного крутящего момента, изменяющегося в направлении увеличения, в течение периода от инициации возврата до заданного момента времени и запрета приращения входного крутящего момента, ограничивается то, что входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа становится чрезмерным относительно усилия зажима ремня, на период между моментом времени завершения управления с проскальзыванием ремня и моментом времени, в который усилие зажима ремня уменьшается по сравнению с временем нормального управления, и моментом времени, в который усилие зажима ремня восстанавливается посредством приращения действующего вторичного гидравлического давления. Следовательно, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, ограничивается то, что входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа является чрезмерным относительно усилия зажима ремня, так что можно устранить возникновение проскальзывания ремня.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - вид системы, полностью показывающий систему привода и систему управления транспортного средства, включающего в себя бесступенчатую трансмиссию ременного типа, применяемую с устройством и способом управления согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 2 - вид в перспективе, показывающий механизм бесступенчатой трансмиссии ременного типа, применяемый с устройством управления и способом управления согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 3 - вид в перспективе, показывающий часть ремня механизма бесступенчатой трансмиссии ременного типа, применяемой с устройством управления и способом управления согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 4 - структурная схема управления, показывающая регулирование давления в магистрали и регулирование вторичного гидравлического давления (нормального управления/ управления с проскальзыванием ремня), выполняемые блоком 8 управления CVT (БУ CVT), согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 5 - базовая блок-схема последовательности операций способа, показывающая процесс переключения между нормальным управлением и управлением с проскальзыванием ремня (= BSC) по вторичному гидравлическому давлению, выполняемый блоком управления 8 CVT согласно варианту 1 осуществления
Фиг. 6 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая полный процесс управления с проскальзыванием ремня, выполняемый блоком 8 управления CVT, согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 7 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая процесс ограничения крутящего момента из процесса управления с проскальзыванием ремня, выполняемый блоком 8 управления CVT, согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая процесс колебания и коррекции вторичного гидравлического давления из процесса управления с проскальзыванием ремня, выполняемый блоком 8 управления CVT согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций способа, полностью показывающая процесс возврата от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, выполняемый блоком 8 управления CVT, согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 10 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая процесс ограничения крутящего момента из процесса возврата к нормальному управлению, выполняемый блоком 8 управления CVT, согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 11 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая процесс ограничения бесступенчатого изменения скорости по передаточному числу бесступенчатого изменения скорости, устанавливающий ограничение на целевое первичное вращение, из процесса возврата к нормальному управлению, выполняемый блоком 8 управления CVT согласно варианту 1 осуществления.
Фиг. 12 - временная диаграмма, показывающая характеристику разности фаз между колебанием передаточного числа и каждый из флажкового признака работы BSC, флажкового признака запрета F/B (вторичного) давления SEC, степени открывания акселератора, скорости транспортного средства, крутящего момента двигателя, передаточного числа, гидравлического давления SEC, величины коррекции тока SEC_SOL (вторичного соленоида) и колебания давления SEC в эпизоде вождения с возвратом от нормального управления через управление с проскальзыванием ремня и управление возвратом к нормальному управлению.
Фиг. 13 - временная диаграмма, показывающая характеристику каждого из крутящего момента по требованию водителя, ограниченной величины крутящего момента, несущей способности по крутящему моменту и действующего крутящего момента, поясняя операцию ограничения крутящего момента согласно задержке крутящего момента, перенятой при управлении возвратом от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, в варианте 1 осуществления.
Фиг. 14 - вид сравнительной характеристики, показывающий целевой крутящий момент инерции без ограничения и целевой крутящий момент инерции с ограничением, в процессе ограничения бесступенчатого изменения скорости для передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, устанавливающего ограничение на целевое первичное вращение, принятое в варианте 1 осуществления.
Фиг. 15 - вид сравнительной характеристики, показывающий целевое первичное вращение без ограничения и целевое первичное вращение с ограничением, в процессе ограничения бесступенчатого изменения скорости у передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, устанавливающего ограничение на целевое первичное вращение, принятое в варианте 1 осуществления.
Фиг. 16 - вид сравнительной характеристики, показывающий целевое передаточное число бесступенчатого изменения скорости без ограничения и целевое передаточное число бесступенчатого изменения скорости с ограничением, которые заключительно вырабатываются в процессе ограничения бесступенчатого изменения скорости для передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, устанавливающего ограничение на целевое первичное вращение, перенятое в варианте 1 осуществления.
Фиг. 17 - временная диаграмма, показывающая характеристику каждого из крутящего момента двигателя, целевого первичного вращения, крутящего момента инерции и крутящего момента на ведущем валу посредством задержки крутящего момента и ограничителя скорости нарастания первичного вращения, перенятых при управлении возвратом в варианте 1 осуществления.
Фиг. 18 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая процесс ограничения бесступенчатого изменения скорости у передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, устанавливающий ограничение на постоянную времени во время бесступенчатого изменения скорости, из процесса возврата к нормальному управлению, выполняемый блоком 8 управления CVT в варианте 2 осуществления.
Фиг. 19 - временная диаграмма, показывающая характеристику каждого из крутящего момента двигателя, целевого первичного вращения, крутящего момента инерции и крутящего момента на ведущем валу посредством задержки крутящего момента и ограничителя постоянной времени при бесступенчатом изменении скорости, перенятых при управлении возвратом в варианте 2 осуществления.
Фиг. 20 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая процесс ограничения бесступенчатого изменения скорости для передаточного числа бесступенчатого изменения скорости посредством задержки бесступенчатого изменения скорости, из процесса возврата к нормальному управлению, выполняемый блоком 8 управления CVT в варианте 3 осуществления.
Фиг. 21 - временная диаграмма, показывающая характеристику каждого из крутящего момента двигателя, целевого первичного вращения, крутящего момента инерции и крутящего момента на ведущем валу посредством задержки крутящего момента и задержки бесступенчатого изменения скорости, перенятых при управлении возвратом в варианте 3 осуществления.
СПОСО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В дальнейшем, наилучший способ осуществления устройства управления и способа управления для бесступенчатой трансмиссии ременного типа будет описан на основании варианта с 1 по 3 осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Прежде всего, описана структура устройства. Фиг. 1 показывает полную систему из системы привода и системы управления транспортного средства, включающего в себя механизм 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа, применяемый с устройством управления и способом управления согласно варианту 1 осуществления. Фиг. 2 - вид в перспективе механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа, применяемый с устройством управления и способом управления согласно варианту 1 осуществления. Фиг. 3 - вид в перспективе части ремня механизма бесступенчатой трансмиссии ременного типа, применяемой с устройством управления и способом управления согласно варианту 1 осуществления. В последующем, структуры системы описаны со ссылкой на фиг. 1-3.
На фиг. 1, система привода транспортного средства, включающая в себя бесступенчатую трансмиссию ременного типа, содержит двигатель 1, гидротрансформатор 2, механизм 3 переключения привода переднего хода/заднего хода, механизм 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа, механизм 5 последней понижающей ступени и ведущие колеса 6, 6.
Выходной крутящий момент двигателя 1 является регулируемым сигналом управления двигателем, подаваемым снаружи в дополнение к операции разгона от водителя. Двигатель 1 включает в себя исполнительный механизм 10 регулирования выходного крутящего момента для регулирования выходного крутящего момента посредством операции открывания/закрывания дроссельной заслонки, операции отсечки топлива, и другого.
Гидротрансформатор 2 является пусковым элементом с функцией увеличения крутящего момента и включает в себя блокировочную муфту 20, чтобы быть способным к непосредственному соединению выходного вала 11 двигателя (= входного вала гидротрансформатора) и выходного вала 21 гидротрансформатора. Гидротрансформатор 2 составлен из ротора 23 гидротурбины, соединенного с выходным валом 11 двигателя через корпус 22 гидротрансформатора, центробежного насоса 24, соединенного с выходным валом 21 гидротрансформатора, и статора 26, установленного через муфту 25 свободного хода.
Механизм 3 переключения привода переднего хода/заднего хода должен переключать направление вращения, подведенного к механизму 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа, между нормальным направлением вращения во время движения вперед и обратным направлением движения во время движения назад. Механизм 3 переключения переднего хода/заднего хода включает в себя планетарную передачу 30 с двумя сателлитами, муфту 31 переднего хода и тормоз 32 заднего хода. Солнечная шестерня планетарной передачи 30 с двумя сателлитами соединена с выходным валом 21 гидротрансформатора, а ее водило соединено с входным валом 40 трансмиссии. Муфта 31 переднего хода зажата во время движения назад, чтобы стопорить коронную шестерню планетарной передачи 30 с двумя сателлитами по отношению к корпусу.
Механизм 4 бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа имеет функцию бесступенчато регулируемой передачи, чтобы бесступенчато менять передаточное отношение посредством изменения радиуса контакта ремня. Передаточное число изменения скорости является отношением входной частоты вращения входного вала 40 трансмиссии и выходной частоты вращения выходного вала 41 трансмиссии. Механизм 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа включает в себя первичный шкив 42, вторичный шкив 43 и ремень 44. Первичный шкив 42 составлен из неподвижного шкива 42a и скользящего шкива 42b. Скользящий шкив 42b плавно перемещается первичным гидравлическим давлением, введенным в камеру 45 первичного гидравлического давления. Вторичный шкив 43 составлен из неподвижного шкива 43a и скользящего шкива 43b. Скользящий шкив 43b плавно перемещается первичным гидравлическим давлением, введенным в камеру 46 вторичного гидравлического давления. Ремень 44, как показано на фиг. 2, обмотан вокруг клиновидных поверхностей 42c, 42d желобчатого обода первичного шкива 42 и клиновидных поверхностей 43c, 43d желобчатого обода вторичного шкива 43. На фиг. 3, ремень 44 сформирован из двух многослойных колец 44a, 44a, у которых большое количество колец наслоено изнутри наружу, а также большого количества элементов 44b обжимных разрезных пластин, помещенных между двумя многослойными кольцами 44a, 44a и соединенными друг с другом в форме кольца. Каждый из элементов 44b включает в себя, по обеим сторонам, боковые поверхности 44c, 44c для контакта с поверхностями 42c, 42d желобчатого обода первичного шкива 42 и поверхностями 43c, 43d желобчатого обода вторичного шкива 43.
Механизм 5 последней понижающей ступени замедляет выходное вращение трансмиссии с выходного вала 41 трансмиссии механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа и придает ему дифференциальную функцию для передачи его на правое и левое ведущие колеса 6, 6. Механизм 5 последней понижающей ступени вставлен между выходным валом 41 трансмиссии, промежуточным валом 50, правым и левым ведущими валами 51, 51, и включает в себя первую передачу 52, вторую передачу 53, третью передачу 54 и четвертую передачу с функцией замедления и зубчатую дифференциальную передачу 56 с функцией дифференциала.
Система управления для бесступенчатой трансмиссии ременного типа содержит блок 7 регулирования гидравлического давления передачи и блок 8 управления CVT, как показано на фиг. 1.
Блок 7 регулирования гидравлического давления передачи является блоком регулирования гидравлического давления для создания первичного гидравлического давления, вводимого в камеру 45 первичного гидравлического давления, и вторичного гидравлического давления, вводимого в камеру 46 вторичного гидравлического давления. Блок 7 регулирования гидравлического давления передачи содержит масляный насос 70, клапан 71 регулятора, соленоид 72 давления в магистрали, клапан 73 управления передачей, декомпрессионный клапан 74, соленоид 75 вторичного гидравлического давления, тягу 76 сервопривода, командный клапан 77 передачи и шаговый электродвигатель 78.
Клапан 71 регулятора использует разреженное давление из масляного насоса 70 в качестве источника давления для настройки давления PL в магистрали. Клапан 71 регулятора включает в себя соленоид 72 давления в магистрали для настройки давления масла из масляного насоса 70 на заданное давление PL в магистрали в ответ на команду из блока 8 управления CVT.
Клапан 73 управления передачей использует давление PL в магистрали, создаваемое клапаном 71 регулятора, в качестве источника давления для настройки первичного гидравлического давления, вводимого в камеру 45 первичного гидравлического давления. Золотник 73a клапана 73 управления передачей соединен с тягой 76 сервопривода, составляющей механизм механической обратной связи, и командный клапан 77 передачи, соединенный с одним концом тяги 76 сервопривода, приводится в действие шаговым электродвигателем 78, так что клапан управления передачей принимает обратную связь положения скольжения (действующего передаточного отношения ременной передачи) со скользящего шкива 42b первичного шкива 42, соединенного с другим концом тяги 76 сервопривода. То есть, во время передачи или бесступенчатого изменения скорости, когда шаговый электродвигатель 78 приводится в действие в ответ на команду из блока 8 управления CVT, золотник 73a клапана 73 управления передачей переключается в положение для подачи/выпуска давления PL в магистрали в/из камеры 45 первичного гидравлического давления, чтобы настраивать первичное гидравлическое давление для получения целевого передаточного отношения, требуемого командой в положении привода шагового электродвигателя 78. По завершению передачи, золотник 73a удерживается в закрытом положении в ответ на смещение тяги 76 сервопривода.
Декомпрессионный клапан 74 использует давление PL в магистрали, создаваемое клапаном 71 регулятора, в качестве источника давления для настройки вторичного гидравлического давления, вводимого в камеру 46 вторичного гидравлического давления, посредством снижения давления. Декомпрессионный клапан 74 содержит соленоид 75 вторичного гидравлического давления для уменьшения давления PL в магистрали до командного вторичного гидравлического давления в соответствии с командой из блока 8 управления CVT.
Блок 8 управления CVT выполнен с возможностью выполнения различного управления, такого как регулирование передаточного отношения для выдачи на шаговый электродвигатель 78 команды управления для получения целевого передаточного отношения в соответствии со скоростью транспортного средства, уровнем открывания дросселя, или другим, регулирование давления в магистрали для выдачи на соленоид 72 давления в магистрали команды управления для получения целевого давления в магистрали в соответствии с уровнем открывания дросселя, или другим, регулирования вторичного гидравлического давления для выдачи на соленоид 75 вторичного гидравлического давления команды управления для получения целевого тягового усилия вторичного шкива в соответствии с входным крутящим моментом передачи, или другим, управление переключением переднего хода и заднего хода для управления зажиманием и отпусканием муфты 31 переднего хода и тормоза 32 заднего хода, и управление блокировкой для управления зажиманием и отпусканием блокировочной муфты 20. Блок 8 управления CVT принимает различную информацию датчиков и информацию ключей с датчика 80 первичного вращения, датчика 81 вторичного вращения, датчика 82 вторичного гидравлического давления, датчика 83 температуры масла, ключа 84 схемы запрета, ключа 85 тормоза, датчика 86 открывания акселератора и других датчиков и ключей 87. Кроме того, он принимает информацию о крутящем моменте из блока 88 управления двигателем (БУД) и выдает требование крутящего момента в блок 88 управления двигателем.
Фиг. 4 - структурная схема управления регулированием давления в магистрали и регулированием вторичного гидравлического давления (нормального управления/управления с проскальзыванием ремня), выполняемых блоком 8 управления CVT согласно варианту 1 осуществления.
Система регулирования гидравлического давления блока 8 управления CVT в варианте 1 осуществления содержит вычислитель 90 базового гидравлического давления, регулятор 91 давления в магистрали, регулятор 92 вторичного гидравлического давления, регулятор 93 синусоидальных колебаний и корректор 94 вторичного гидравлического давления, как показано на фиг. 4.
Вычислитель 90 базового гидравлического давления включает в себя вычислитель 90a входного крутящего момента для расчета входного крутящего момента передачи на основе информации о крутящем моменте (скорости вращения двигателя, времени впрыска топлива, и тому подобного), из блока 88 управления двигателем (фиг. 1), вычислитель 90b базового вторичного тягового усилия для расчета базового вторичного тягового усилия (усилия зажима ремня, необходимого для вторичного шкива 43) из входного крутящего момента передачи, полученного вычислителем 90a входного крутящего момента, вычислитель 90c требуемой разницы тяговых усилий передачи для расчета разности тяговых усилий, требуемой для передачи (разности в усилии зажима ремня между первичным и вторичным шкивами 42, 43), корректор 90d для коррекции рассчитанного базового вторичного тягового усилия на основе требуемой разности тяговых усилий для передачи, и преобразователь 90e вторичного гидравлического давления для преобразования скорректированного вторичного тягового усилия в целевое вторичное гидравлическое давление. Он дополнительно включает в себя вычислитель 90f базового первичного тягового усилия для расчета базового первичного тягового усилия (усилия зажима ремня, требуемого первичным шкивом 42) из входного крутящего момента передачи, рассчитанного вычислителем 90a входного крутящего момента, корректор 90g для коррекции рассчитанного базового первичного тягового усилия на основе требуемой разности тяговых усилий для передачи, рассчитанной вычислителем 90c требуемой разности тяговых усилий, и преобразователь 90h первичного гидравлического давления для преобразования скорректированного первичного тягового усилия в целевое первичное гидравлическое давление.
Регулятор 91 давления в магистрали включает в себя определитель 91a целевого давления в магистрали для сравнения целевого первичного гидравлического давления, выведенного из преобразователя 90h первичного гидравлического давления, с командным вторым гидравлическим давлением, выданным из регулятора 92 вторичного гидравлического давления, и установки целевого давления в магистрали в целевое первичное гидравлическое давление, когда целевое первичное гидравлическое давление ≥ командного вторичного гидравлического давления, и установки целевого давления в магистрали во вторичное гидравлическое давление, когда целевое первичное гидравлическое давление < командного вторичного гидравлического давления, и преобразователь 91b гидравлического давления в ток для преобразования целевого давления в магистрали, определенного определителем 91a целевого давления в магистрали, в значение тока, подводимое к соленоиду, и выдачи преобразованного командного значения тока на соленоид 72 давления в магистрали клапана 71 регулятора.
При нормальном управлении, регулятор 92 вторичного гидравлического давления выполняет регулирование с обратной связью с использованием действующего вторичного гидравлического давления, детектированного датчиком 82 вторичного гидравлического давления, для получения командного вторичного гидравлического давления, тогда как при управлении с проскальзыванием ремня, контроллер выполняет управление открыванием, не используя действующее вторичное гидравлическое давление, для получения командного вторичного гидравлического давления. Регулятор вторичного гидравлического давления включает в себя фильтр 92a нижних частот, благодаря которому фильтруется целевое вторичное гидравлическое давление из преобразователя 90e вторичного гидравлического давления, вычислитель 92b отклонения для вычисления отклонения между действующим вторичным гидравлическим давлением и целевым вторичным гидравлическим давлением, установщик 92c нулевого отклонения для установки отклонения в ноль, переключатель 92d отклонений для избирательного переключения между рассчитанным отклонением и нулевым отклонением, и определитель 92e интегрального коэффициента усиления для определения интегрального коэффициента усиления по температуре масла. Кроме того, контроллер включает в себя умножитель 92f для перемножения интегрального коэффициента усиления из определителя 92e интегрального коэффициента усиления и отклонения с переключателя 92d отклонений, интегратор 92g для интегрирования величины интегрального управляющего воздействия FB из умножителя 92f, сумматор 92h для прибавления интегрированной величины интегрального управляющего воздействия FB к целевому вторичному гидравлическому давлению из преобразователя 90e вторичного гидравлического давления и ограничитель 92i для установки верхнего и нижнего пределов для суммированного значения, чтобы получать командное вторичное гидравлическое давление (указываемое ссылкой базовым вторичным гидравлическим давлением при управлении с проскальзыванием ремня). Кроме того, контроллер включает в себя сумматор 92j колебаний для добавления команды синусоидальных колебаний в базовое вторичное гидравлическое давление при управлении с проскальзыванием ремня, корректор 92k гидравлического давления для коррекции колеблющегося базового вторичного гидравлического давления на величину коррекции вторичного гидравлического давления до командного вторичного гидравлического давления, и преобразователь 92m гидравлического давления в ток для преобразования командного вторичного гидравлического давления в значение тока, подводимое к соленоиду для выдачи преобразованного командного значения тока на соленоид 75 вторичного гидравлического давления. Следует отметить, что переключатель 92d отклонений сконфигурирован для выбора рассчитанного отклонения, когда флажковый признак работы BSC имеет значение 0 (во время нормального управления), и выбора нулевого отклонения, когда флажковый признак работы BSC имеет значение 1 (во время управления с проскальзыванием ремня).
Регулятор 93 синусоидальных колебаний включает в себя генератор 93a синусоидальных колебаний для выбора частоты колебаний и амплитуды колебаний, пригодных для управления с проскальзыванием ремня и применения синусоидального колебания гидравлического давления в соответствии с выбранной частотой и амплитудой, установщик 93b нулевых колебаний для отсутствия применения синусоидального гидравлического давления, и переключатель 93c колебаний для избирательного переключения между колебанием и нулевым колебанием гидравлического давления. Следует отметить, что переключатель 93c колебаний сконфигурирован для выбора нулевых колебаний, когда флажковый признак работы BSC имеет значение 0 (во время нормального управления), и выбора синусоидального колебания гидравлического давления, когда флажковый признак работы BSC имеет значение 1 (во время управления с проскальзыванием ремня).
Корректор 94 вторичного гидравлического давления включает в себя вычислитель 94a действующего передаточного числа бесступенчатого изменения скорости для расчета передаточного числа действующего передаточного отношения из отношения скорости Npri первичного вращения датчика 80 первичного вращения и скорости Nsec вторичного вращения датчика 81 вторичного вращения, первый полосовой фильтр 94b для извлечения колебательной составляющей из сигнала, представляющего действующее вторичное гидравлическое давление Psec, полученное датчиком 82 вторичного гидравлического давления, и второй полосовой фильтр 94c для извлечения колебательной составляющей из данных, рассчитанных вычислителем 94a действующего передаточного отношения. Корректор дополнительно включает в себя умножитель 94d для умножения колебательных составляющих, извлеченных обоими полосовыми фильтрами 94b, 94c, фильтр 94e нижних частот для извлечения информации о разности фаз из результата умножения, определитель 94f величины коррекции вторичного гидравлического давления для определения величины коррекции вторичного гидравлического давления на основе информации о разности фаз из фильтра 94e нижних частот, установщик 94g нулевой величины коррекции для установки величины коррекции вторичного гидравлического давления в ноль, и переключатель 94h величины коррекции для избирательного переключения между величиной коррекции вторичного гидравлического давления и нулевой величиной коррекции. Следует отметить, что переключатель 93c величины коррекции сконфигурирован для выбора нулевой величины коррекции, когда флажковый признак работы BSC имеет значение 0 (во время нормального управления), и выбора величины коррекции вторичного гидравлического давления, когда флажковый признак работы BSC имеет значение 1 (во время управления с проскальзыванием ремня).
Фиг. 5 является базовой блок-схемой последовательности операций способа для процесса переключения между нормальным управлением и управлением с проскальзыванием ремня (= BSC) над вторичным гидравлическим давлением, выполняемого блоком управления 8 CVT согласно варианту 1 осуществления. В последующем, описаны соответственные этапы на фиг. 5.
На этапе S1, вслед за запуском посредством включения ключа, решением об отсутствии разрешения BSC или процессом возврата нормального управления на этапе S5, механизм 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа управляется нормально, а затем, последовательность операций переходит на этап S2. Во время нормального управления флажковый признак работы BSC установлен в ноль.
На этапе S2, вслед за нормальным управлением на этапе S1, выполняется определение касательно того, удовлетворены или нет все условия разрешения BSC. При результате, имеющем значение Да (удовлетворены все условия разрешения BSC), последовательность операций переходит на этап S3, выполняется управление с проскальзыванием ремня (BSC). При результате, имеющем значение Нет (не удовлетворено какое-нибудь из условий разрешения BSC), последовательность операций возвращается на этап S1, выполняется нормальное управление. Примером условий разрешения BSC являются следующие:
(1) несущая способность передаваемого крутящего момента механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа стабильна (мала скорость изменения несущей способности передаваемого крутящего момента).
Это условие (1), например, определяется по удовлетворению следующих двух условий.
a. |скорость изменения командного крутящего момента| < заданное значение
b. |скорость изменения командного передаточного отношения| < заданное значение
(2) Точность оценки входного крутящего момента на первичный шкив 42 находится в пределах надежного диапазона.
Это условие (2), например, определяется на основе информации о крутящем моменте (оцененном крутящем моменте двигателя) из блока 88 управления двигателем, состояния блокировки преобразователя 2 крутящего момента, рабочего состояния педали тормоза, положения в диапазоне, и тому подобного.
(3) Разрешенные условия в вышеприведенных (1), (2) продолжаются в течение заданного времени.
На этапе S2, определяется, удовлетворены или нет все вышеприведенные условия (1), (2), (3).
На этапе S3, вслед за определением разрешения BSC на этапе S2 или определением продолжения BSC на этапе S4, управление с проскальзыванием ремня (с фиг. 6 по фиг. 8) выполняется для уменьшения подводимой мощности на ремень 44 механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа и поддерживания ремня 44 в надлежащем состоянии проскальзывания без пробуксовки. Затем, последовательность операций переходит на этап S4. Во время управления с проскальзыванием ремня, флажковый признак работы установлен в 1.
На этапе S4, вслед за управлением с проскальзыванием ремня на этапе S3, выполняется определение касательно того, удовлетворены или нет все из следующих условий продолжения BSC. При результате, имеющем значение Да (удовлетворены все условия продолжения BSC), последовательность операций возвращается на этап S3, управление с проскальзыванием ремня (BSC) продолжается. Когда результатом является Нет (не удовлетворено какое-нибудь из условий продолжения BSC), последовательность операций переходит на этап S5, и выполняется процесс возврата нормального управления. Примером условий продолжения BSC являются следующие:
(1) несущая способность передаваемого крутящего момента механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа стабильна (мала скорость изменения несущей способности передаваемого крутящего момента).
Это условие (1), например, определяется по удовлетворению следующих двух условий.
a. |скорость изменения командного крутящего момента| < заданное значение
b. |скорость изменения командного передаточного отношения| < заданное значение
(2) Точность оценки входного крутящего момента на первичный шкив 42 находится в пределах надежного диапазона.
Это условие (2), например, определяется на основе информации о крутящем моменте (оцененном крутящем моменте двигателя) из блока 88 управления двигателем, состояния блокировки преобразователя 2 крутящего момента, рабочего состояния педали тормоза, положения в диапазоне, и тому подобного. Определяется, удовлетворены или нет оба вышеприведенных условия (1), (2). То есть, отличие между условиями разрешения BSC и условиями продолжения BSC состоит в том, что условия продолжения BSC исключают условие (3) продолжения из условий разрешения BSC.
На этапе S5, вслед за определением, что не удовлетворено какое-нибудь из условий продолжения BSC, процесс возврата нормального управления (с фиг. 9 по фиг. 11) выполняется для предохранения ремня 4 от проскальзывания, когда управление с проскальзыванием ремня возвращается к нормальному управлению. По завершению процесса, последовательность операций переходит на этап S1 и переводится на нормальное управление.
Фиг. 6 является блок-схемой последовательности операций способа для полного процесса управления с проскальзыванием ремня, выполняемого блоком 8 управления CVT, согласно первому варианту осуществления. Фиг. 7 представляет собой блок-схему последовательности операций способа для процесса ограничения крутящего момента из процесса управления с проскальзыванием ремня, выполняемого блоком 8 управления CVT, согласно первому варианту осуществления. Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций способа для процесса колебания и коррекции вторичного гидравлического давления из процесса управления с проскальзыванием ремня, выполняемого блоком 8 управления CVT, согласно первому варианту осуществления.
Прежде всего, как очевидно из фиг. 6, во время управления с проскальзыванием ремня, при котором продолжаются определение разрешения BSC и определение продолжения BSC, одновременно выполняются процесс (этап S31) запрета регулирования с обратной связью, в котором командное вторичное гидравлическое давление получается с использованием действующего вторичного гидравлического давления, процесс (этап S32) ограничения крутящего момента в качестве подготовки для возврата к нормальному управлению и процесс (этап S33) колебания и коррекции вторичного гидравлического давления для управления с проскальзыванием ремня.
На этапе S31, во время управления с проскальзыванием ремня, при котором продолжаются определение разрешения BSC и определение продолжения BSC, регулирование с обратной связью, при котором командное вторичное гидравлическое давление получается с использованием действующего вторичного гидравлического давления, детектированного датчиком 82 вторичного гидравлического давления, запрещается. То есть, для получения командного вторичного гидравлического давления, регулирование с обратной связью во время нормального управления запрещается и переключается на регулирование с разомкнутым контуром управления с проскальзыванием ремня, использующего нулевое отклонение. Затем, когда управление с проскальзыванием ремня переводится на нормальное управление, регулирование с обратной связью возвращается вновь.
На этапе S32, во время управления с проскальзыванием ремня, при котором продолжаются определение разрешения BSC и определение продолжения BSC, выполняется процесс ограничения крутящего момента на фиг. 7. На этапе S321 блок-схемы последовательности операций способа на фиг. 7 «требование ограничения крутящего момента из управления с проскальзыванием ремня» определено, чтобы быть крутящим моментом по требованию водителя.
На этапе S33, во время управления с проскальзыванием ремня, при котором продолжаются определение разрешения BSC и определение продолжения BSC, вторичное гидравлическое давление колеблется и корректируется по фиг. 8. В последующем, описаны этапы блок-схемы последовательности операций способа на фиг. 8.
На этапе S331 колеблется командное вторичное гидравлическое давление. То есть, синусоидальное гидравлическое давление с заданной амплитудой и заданной частотой накладывается на командное вторичное гидравлическое давление. Последовательность операций переходит на этап S332.
На этапе S332, вслед за колебанием командного вторичного гидравлического давления на этапе S331, действующее вторичное гидравлическое давление детектируется датчиком 82 вторичного гидравлического давления, чтобы выявлять действующее передаточное отношение посредством расчета на основании информации о скоростях вращения с датчика 80 первичного вращения и датчика 81 вторичного вращения. Последовательность операций переходит на этап S333.
На этапе S333, вслед за детектированием действующего вторичного гидравлического давления и действующего передаточного отношения на этапе S332, каждое из действующего вторичного гидравлического давления и передаточного отношения подвергается обработке полосовым фильтром для извлечения их соответственных колебательных составляющих (синусоид) и перемножения их. Затем, перемноженное значение подвергается обработке фильтром нижних частот и преобразуется в значение, выраженное амплитудой и разностью θ фаз (косинусоидой) между колебанием действующего вторичного гидравлического давления и у действующего передаточного отношения. Последовательность операций переходит на этап S334. Здесь, в тех случаях, когда A - амплитуда действующего вторичного гидравлического давления, а B амплитуда колебаний действующего передаточного отношения, колебание действующего гидравлического давления выражается формулой (1): Asinωt. Колебание действующего передаточного отношения выражается формулой (2): Bsin (ωt+θ). Формулы (1) и (2) перемножаются и с использованием следующей формулы (3) суммы произведений:
sinαsinβ=-1/2{cos(α+β)-cos(α-β)}
получается следующая формула (4):
Asinωt × Bsin(ωt+θ)=(1/2)ABcosθ-(1/2)ABcos(2ωt+θ).
В формуле (4), (1/2)ABcos(2ωt+θω), так как удвоенная составляющая частоты колебаний уменьшается благодаря фильтру нижних частот, так что формула (4) становится следующей формулой (5):
Asinωt×Bsin(ωt+θ)≈(1/2)Abcosθ
Таким образом, она может быть выражена формулой разности θ фаз в колебании между действующим вторичным гидравлическим давлением и действующим передаточным отношением.
На этапе S334, вслед за расчетом разности θ фаз в колебании между действующим вторичным гидравлическим давлением и действующим передаточным отношением, выполняется определение касательно того, является или нет разность θ фаз такой, что 0≤разность θ фаз<заданное значение в 1 (диапазон микропроскальзывания). При результате, имеющем значение Да (0≤разность θ фаз<заданное значение в 1), последовательность операций переходит на этап S335, тогда как, при результате, имеющем значение Нет (заданное значение в 1≤разность θ фаз), последовательность операций переходит на этап S336.
На этапе S335, вслед за определением касательно того, что 0≤разность θ фаз<заданное значение в 1 (диапазон микропроскальзывания), на этапе S334, величина коррекции вторичного гидравлического давления устанавливается в -∆Psec. Последовательность операций переходит на этап S339.
На этапе S336, вслед за определением касательно того, что заданное значение в 1≤разности θ фаз, на этапе S334, выполняется определение касательно того, является или нет разность θ фаз такой, что заданное значение в 1≤разность θ фаз<заданное значение в 2 (диапазон целевого проскальзывания). При результате, являющемся Да (заданное значение в 1≤разность θ фаз<заданное значение в 2), последовательность операций переходит на этап S337, тогда как, при результате, являющемся Нет (заданное значение в 2≤разность θ фаз), последовательность операций переходит на этап S338.
На этапе S337, вслед за определением касательно того, что заданное значение в 1≤разность θ фаз<заданное значение в 2 (диапазоне целевого проскальзывания), на этапе S336, величина коррекции вторичного гидравлического давления устанавливается в ноль, и последовательность операций переходит на этап S339.
На этапе S338, вслед за определением касательно того, что заданное значение в 2≤разность θ фаз (диапазона перехода к микро/макропроскальзыванию), на этапе S336, величина коррекции вторичного гидравлического давления устанавливается в +∆Psec, и последовательность операций переходит на этап S339.
На этапе S339, вслед за установкой величин коррекции вторичного гидравлического давления на этапах S335, S337, S338, командное вторичное гидравлическое давление устанавливается в значение базового вторичного гидравлического давления + величина коррекции вторичного гидравлического давления. Затем, последовательность операций завершается.
Фиг. 9 является блок-схема последовательности операций способа для процесса возврата от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, выполняемого блоком 8 управления CVT, согласно первому варианту осуществления. Фиг. 10 представляет собой блок-схему последовательности операций способа для процесса ограничения крутящего момента из процесса возврата к нормальному управлению, выполняемого блоком 8 управления CVT, согласно первому варианту осуществления. Фиг. 11 является блок-схемой последовательности операций способа для процесса ограничения передачи из процесса возврата к нормальному управлению, выполняемого блоком 8 управления CVT, согласно первому варианту осуществления.
Прежде всего, как очевидно из фиг. 9, в то время как нормальное управление возвращается из управления с проскальзыванием ремня, начиная с завершения продолжения BSC, чтобы начать нормальное управление, одновременно выполняются процесс (этап S51) возврата регулирования с обратной связью, в котором командное вторичное гидравлическое давление получается с использованием действующего вторичного гидравлического давления, процесс (этап S52) ограничения крутящего момента в качестве подготовки для возврата к нормальному управлению, процесс (этап S53) переустановки колебания и коррекции вторичного гидравлического давления для управления с проскальзыванием ремня и процесс (этап S54) ограничения передачи, в котором ограничивается скорость передачи.
На этапе S51, в то время как нормальное управление возвращается из управления с проскальзыванием ремня, начиная с завершения продолжения BSC, чтобы начать нормальное управление, возвращается регулирование с обратной связью, при котором командное вторичное гидравлическое давление получается с использованием действующего вторичного гидравлического давления, детектированного датчиком 82 вторичного гидравлического давления.
На этапе S52, в то время как нормальное управление возвращается из управления с проскальзыванием ремня, от завершения продолжения BSC до начала нормального управления, выполняется процесс ограничения крутящего момента в качестве подготовки для возврата к нормальному управлению на фиг. 10. Здесь, «заданным периодом от начала возврата» могут быть «от начала возврата до заданного периода», «от начала возврата до тех пор, пока действующее вторичное гидравлическое давление не поднимается до усилия зажима ремня во время нормального управления» или «от начала возврата до тех пор, пока усилие зажима ремня не поднимается до усилия зажима ремня во время нормального управления».
На этапе S53, в то время как нормальное управление возвращается из управления с проскальзыванием ремня, начиная с завершения продолжения BSC, чтобы начать нормальное управление, колебание и коррекция вторичного гидравлического давления на фиг. 8 переустанавливается для ожидания нормального управления.
На этапе S54, в то время как нормальное управление возвращается из управления с проскальзыванием ремня, начиная с завершения продолжения BSC, чтобы начать нормальное управление, выполняется процесс ограничения передачи для ограничения скорости передачи по фиг. 11.
В последующем, описаны этапы блок-схемы последовательности операций способа, показывающей процесс ограничения крутящего момента, на фиг. 10. Ключевой момент этого процесса ограничения крутящего момента состоит в том, чтобы переключать управления на основе количественного соотношения между тремя значениями крутящего момента по требованию водителя, требованию ограничения крутящего момента из BSC и несущей способностью по крутящему моменту (рассчитанной несущей способностью по крутящему моменту). В материалах настоящей заявки, крутящий момент по требованию водителя указывает ссылкой на крутящий момент двигателя, требуемый водителем, требование ограничения крутящего момента из BSC указывает ссылкой на величину ограничения крутящего момента, показанную в фазах (2), (3) на фиг. 13. Несущая способность по крутящему моменту обычно (фаза (1) на фиг. 13) является допустимой заданной несущей способностью по крутящему моменту и установлена в значение, более высокое, чем крутящий момент по требованию водителя, на запас регулирования с принятыми во внимание механическими отклонениями механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа, с целью предохранения ремня от проскальзывания. Здесь, действующая несущая способность по крутящему моменту контролируется при регулировании вторичного гидравлического давления. Кроме того, рассчитанная несущая способность по крутящему моменту указывает ссылкой на несущую способность по крутящему моменту во время процесса возврата (фазы (3) на фиг. 13) BSC (фазы (2) на фиг. 13). Рассчитанная несущая способность по крутящему моменту, более точно, является значением, основанным на или рассчитанным из действующего вторичного гидравлического давления и действующего передаточного отношения (рассчитанной несущей способности по крутящему моменту одного из двух шкивов 42, 43, к которым подводится крутящий момент двигателя, то есть, первичного шкива 42).
На этапе S521 выполняется определение касательно того, является или нет крутящий момент по требованию водителя большим, чем требование ограничения крутящего момента из BSC. Когда результатом является Да, последовательность операций переходит на этап S522, когда результатом является Нет, последовательность операций переходит на этап S525.
На этапе S522, вслед за определением касательно того, что крутящий момент по требованию водителя больше, чем требование ограничения крутящего момента из BSC, на этапе S521, делается определение касательно того, является или нет рассчитанная несущая способность по крутящему моменту большей, чем требование ограничения крутящего момента из BSC. Когда результатом является Да, последовательность операций переходит на этап S523, когда результатом является Нет, последовательность операций переходит на этап S524.
На этапе S523, вслед за определением касательно того, что рассчитанная несущая способность по крутящему моменту > требования ограничения крутящего момента из BSC, на этапе S522, требование ограничения крутящего момента из BSC устанавливается в меньшее из требования ограничения крутящего момента из BSC (предыдущего значения) +∆T и рассчитанной допустимой несущей способности по крутящему моменту. Последовательность операций переходит на Возврат.
На этапе S524, вслед за определением касательно того, что рассчитанная несущая способность по крутящему моменту ≤ требования ограничения крутящего момента из BSC, на этапе S522, требование ограничения крутящего момента из BSC устанавливается в меньшее из требования ограничения крутящего момента из BSC (предыдущего значения) и крутящего момента по требованию водителя. Последовательность операций переходит на Возврат.
На этапе S525, вслед за определением касательно того, что крутящий момент по требованию водителя ≤ требования ограничения крутящего момента из BSC, на этапе S521, делается определение касательно того, является или нет рассчитанная несущая способность по крутящему моменту большей, чем требование ограничения крутящего момента из BSC. При результате, имеющем значение Да, последовательность операций переходит на этап S527, тогда как, при результате, имеющем значение Нет, последовательность операций переходит на этап S526.
На этапе S526, вслед за определением касательно того, что рассчитанная несущая способность по крутящему моменту ≤ требования ограничения крутящего момента из BSC, на этапе S525, требование ограничения крутящего момента из BSC устанавливается в меньшее из требования ограничения крутящего момента из BSC (предыдущего значения) и крутящего момента по требованию водителя. Последовательность операций переходит на Возврат.
На этапе S527, вслед за определением касательно того, что рассчитанная несущая способность по крутящему моменту > требования ограничения крутящего момента из BSC, на этапе S525, требование ограничения крутящего момента из BSC отменяется. Последовательность операций завершается.
Затем, описаны этапы блок-схемы последовательности операций способа, показывающей процесс ограничения передачи посредством ограничения целевой скорости первичного вращения, на фиг. 11.
На этапе S541, рассчитывается целевой крутящий момент инерции. Последовательность операций переходит на этап S542.
На этапе S542, вслед за расчетом целевого крутящего момента инерции на этапе S541, целевая скорость изменения первичного вращения рассчитывается из целевого крутящего момента инерции. Затем, последовательность операций переходит на этап S543.
На этапе S543, вслед за расчетом целевой скорости изменения первичного вращения на этапе S542, рассчитывается ограниченная целевая скорость первичного вращения, не превышающая целевую скорость изменения первичного вращения, и последовательность операций переходит на этап S544.
На этапе S544, вслед за расчетом ограниченной целевой скорости изменения первичного вращения на этапе S543, управление передачей выполняется на основе ограниченной целевой скорости первичного вращения, и последовательность операций переходит на этап S545.
На этапе S545, вслед за управлением передачей на этапе S544, выполняется определение касательно того, завершено или нет управление передачей на основании ограниченной целевой скорости первичного вращения, или достигла ли действующая скорость первичного вращения ограниченной целевой скорости первичного вращения. При результате, имеющем значение Да (завершение управления передачей), последовательность операций заканчивается, тогда как, при результате, имеющем значение Нет (в середине управления передачей), и последовательность операций возвращается на этап S541.
Теперь будет описана работа устройства управления и способа управления для механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа согласно первому варианту осуществления. Устройство управления и способ управления поделены на четыре части, операции определения разрешения и продолжения BSC, операции определения разрешения и продолжения BSC на основании | скорость изменения командной передачи | < заданное значение, операция управления с проскальзыванием ремня (работа BSC) и операция управления возвратом от BSC к нормальному управлению.
Операции определения разрешения и продолжения BSC
В начале движения транспортного средства, действие переходит на этап S2 с этапа S1 на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 5. До тех пор, пока не удовлетворены все условия определения разрешения BSC на этапе S2, последовательность операций с этапа S1 по этап S2 повторяется для продолжения нормального управления. То есть, удовлетворение всех условий определения разрешения BSC на этапе S2 определено, чтобы быть условием начала управления BSC.
Условия разрешения BSC в первом варианте осуществления являются следующими:
(1) несущая способность передаваемого крутящего момента механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа стабильна (мала скорость изменения несущей способности передаваемого крутящего момента). Это условие (1), например, определяется по удовлетворению следующих двух условий.
a. |скорость изменения командного крутящего момента| <заданное значение
b. |скорость изменения командного передаточного отношения| <заданное значение
(2) Точность оценки входного крутящего момента на первичный шкив 42 находится в пределах надежного диапазона.
Это условие (2), например, определяется на основе информации о крутящем моменте (оцененном крутящем моменте двигателя) из блока 88 управления двигателем, состояния блокировки преобразователя 2 крутящего момента, рабочего состояния педали тормоза, положения в диапазоне, и тому подобного.
(3) Разрешенные условия в вышеприведенных (1), (2) продолжаются в течение заданной продолжительности времени.
На этапе S2, определяется, удовлетворены или нет все вышеприведенные условия (1), (2), (3).
Таким образом, управлению с проскальзыванием ремня разрешено начинаться, если несущая способность по крутящему моменту передачи механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа должна быть стабильной, и точность оценки входного крутящего момента на первичный шкив 42 непрерывно находится в пределах надежного диапазона в течение заданного времени во время нормального управления.
Этим способом, управлению с проскальзыванием ремня разрешено начинаться при удовлетворении всех условий разрешения BSC, так что он способен начинать управление с проскальзыванием ремня в предпочтительном диапазоне с гарантированной высокой точностью управления.
После того, как разрешение BSC определено на этапе S2, на этапе S3 управление с проскальзыванием ремня выполняется для уменьшения подводимой мощности на ремень 44 механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа и поддерживания ремня 44 в надлежащем состоянии проскальзывания без пробуксовки. Затем, на этапе S4, вслед за управлением с проскальзыванием ремня на этапе S3, выполняется определение касательно того, удовлетворены или нет все из условий продолжения BSC. До тех пор, пока удовлетворяются все условия продолжения BSC, последовательность операций с этапа S3 по этап S4 повторяется для продолжения управления с проскальзыванием ремня (BSC).
Здесь, условия продолжения BSC в варианте 1 осуществления являются условиями (1), (2) разрешения BSC и исключают условие продолжения в течение заданной продолжительности времени (3) из условий разрешения BSC. Вследствие этого, делается возможным предотвращать продолжение управления с проскальзыванием ремня с негарантированной точностью управления, поскольку управление с проскальзыванием ремня немедленно останавливается и возвращается к нормальному управлению, если одно из условий (1), (2) не удовлетворено во время управления с проскальзыванием ремня.
Операция управления с проскальзыванием ремня (работа BSC)
При инициации управления с проскальзыванием ремня, вторичное гидравлическое давление установлено в значение для получения усилия зажима, чтобы не вызывать пробуксовку ремня с оцененным запасом, так что удовлетворено условие, что разность θ фаз ниже, чем заданное значение 1. На блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 8, повторяется последовательность операций с этапа S331 → этап S332 → этап S333 → этап S334 → этап S335 до этапа S339, и каждый раз, когда повторяется последовательность операций, командное вторичное гидравлическое давление уменьшается в ответ на коррекцию на -∆Psec. Затем, до тех пор, пока разность θ фаз в 1 или более не достигает заданного значения в 2, последовательность операций переходит с этапа S331 → этап S332 → этап S333 → этап S334 → этап S336 → этап S337 на этап S339 на фиг. 8 для поддержания командного вторичного гидравлического давления. Когда разность θ фаз является заданным значением в 2 или более, последовательность операций переходит с этапа S331 → этап S332 → этап S333 → этап S334 → этап S336 → этап S338 на этап S339 для увеличения командного вторичного гидравлического давления в ответ на коррекцию на +∆Psec.
При управлении с проскальзыванием ремня, скорость проскальзывания поддерживается, так что разность θ фаз подпадает под диапазон заданных значений от 1 или более до меньших, чем 2.
Управление с проскальзыванием ремня описано со ссылкой на временную диаграмму на фиг. 12. В момент t1 времени, вышеприведенные условия (1), (2) разрешения BSC удовлетворяются и продолжаются (условие (3) разрешения BSC). С момента t2 времени до момента t3 времени, по меньшей мере, одно из вышеприведенных условий (1), (2) продолжения BSC становится неудовлетворенным, а флажковый признак работы BSC и флажковый признак запрета F/B давления SEC (флажковый признак запрета обратной связи по вторичному давлению) установлены для управления с проскальзыванием ремня. Немного до момента t3 времени, нажимается акселератор, так что, по меньшей мере, одно из условий продолжения BSC становится неудовлетворенным, и управление для возврата к нормальному управлению выполняется с момента t3 времени до момента t4 времени. После момента t4 времени, выполняется нормальное управление.
Таким образом, как очевидно из характеристики открывания акселератора, характеристики скорости транспортного средства, характеристики крутящего момента двигателя, а также характеристики величины коррекции тока соленоида у соленоида 75 вторичного гидравлического давления во время определения равномерного хода, указанного стрелкой C на фиг. 12, при управлении с проскальзыванием ремня, разность θ фаз между колебательными составляющими вторичного гидравлического давления, обусловленными колебанием, и передаточным числом бесступенчатого изменения скорости, контролируется для увеличения или уменьшения значения тока. Следует отметить, что соленоид 75 вторичного гидравлического давления нормально открыт (всегда открыт) и уменьшает вторичное гидравлическое давление наряду с подъемом значения тока.
Действующее передаточное отношение поддерживается, чтобы быть практически постоянным посредством управления с проскальзыванием ремня, хотя оно колеблется с малой амплитудой, как показано на характеристике действующей передачи (Передаточного числа) на фиг. 12. Разность θ фаз, как показано на характеристиках разности фаз колебания давления SEC и колебания передаточного числа на фиг. 12, постепенно увеличивается со временем от момента t2 времени, когда скорость проскальзывания является приблизительно нулевой, и достигает целевого значения (целевой скорости проскальзывания). Вторичное гидравлическое давление, как показано на характеристике гидравлического давления SEC на фиг. 12, уменьшается со временем с момента t2 времени, когда обеспечен запас, как указано стрелкой G, и в конце достигает значения заданного минимального давления, добавленного амплитудой гидравлического давления, которое находится на уровне гидравлического давления с запасом регулирования до действующего минимального давления. В то время как управление с проскальзыванием ремня продолжается в течение длительного времени, действующее вторичное гидравлическое давление поддерживается в диапазоне амплитуд заданного минимального давления плюс амплитуда гидравлического давления для поддержания целевого значения разности θ фаз (скорости проскальзывания).
Этим способом, трение ремня, действующее на ремень 44, уменьшается снижением вторичного гидравлического давления посредством управления с проскальзыванием ремня, приводная нагрузка для приведения в движение механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа не поднимается. Следовательно, можно достигать улучшения практического потребления топлива, не нанося ущерба эксплуатационным качествам передвижения, во время управления с проскальзыванием ремня посредством определения разрешения BSC.
Операция ограничения крутящего момента при управлении возвратом от BSC к нормальному управлению
Во время управления с проскальзыванием ремня наряду с тем, что продолжаются определения разрешения и продолжения BSC, процесс ограничения крутящего момента на этапе S32 по фиг. 6 выполняется установкой требования ограничения крутящего момента из управления с проскальзыванием ремня в качестве крутящего момента по требованию водителя на этапе S321 на фиг. 7. В последующем, операция ограничения крутящего момента для возврата к нормальному управлению описана со ссылкой на фиг. 10 и 13.
Блок 88 управления двигателем, прежде всего, имеет величину ограничения крутящего момента в качестве крутящего момента двигателя верхнего предела управления и ограничивает действующий крутящий момент двигателя 1, чтобы не превышал величину ограничения крутящего момента. Величина ограничения крутящего момента определяется согласно различным требованиям. Например, входной крутящий момент верхнего предельного значения у механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа устанавливается в требование ограничения крутящего момента во время нормального управления (фазы (1) на фиг. 13), и блок 8 управления CVT отправляет требование ограничения крутящего момента во время нормального управления в блок 88 управления двигателем. Блок 88 управления двигателем выбирает минимальное из требований ограничения крутящего момента из различных регуляторов в качестве предельной величины крутящего момента.
Более точно, в момент t5 времени, фаза (1) нормального управления переводится на управление с проскальзыванием ремня, и требование ограничения крутящего момента из BSC отправляется в блок 88 управления двигателем в фазе (2), как показано на характеристике предельной величины крутящего момента на фиг. 13. Однако, требование ограничения крутящего момента из BSC во время BSC (фазы (2) на фиг. 13) предназначено для заблаговременной подготовки к ограничению крутящего момента на фиг. 10 и практически не функционирует в качестве ограничения крутящего момента во время BSC (фазы (2) на фиг. 13).
Затем, в момент t6 времени, продолжение BSC прекращается и последовательность операций переводится на управление для возврата к нормальному управлению. В момент t6 времени, требование ограничения крутящего момента выдается вследствие того, что крутящий момент по требованию водителя > требования ограничения крутящего момента из BSC, и рассчитанная несущая способность по крутящему моменту ≤ требования ограничения крутящего момента из BSC. Поэтому, последовательность операций с этапа S521 → этап S522 → этап S524 до Возврата на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 10 повторяется для поддержания требования ограничения крутящего момента из BSC (предыдущего значения) на этапе S524.
После этого, в момент t7 времени, крутящий момент по требованию водителя > требования ограничения крутящего момента из BSC, и рассчитанная несущая способность по крутящему моменту > требования ограничения крутящего момента из BSC. Последовательность операций с этапа S521 → этап S522 → этап S523 до Возврата на фиг. 10 повторяется для постепенного увеличения требования ограничения крутящего момента из BSC, чтобы было (предыдущим значением + ∆T). Наряду с этим градиентом роста, постепенно нарастает действующий крутящий момент.
Вследствие нарастания требования ограничения крутящего момента из BSC начиная с момента t7 времени, в момент t8 времени крутящий момент по требованию водителя ≤ требования ограничения крутящего момента из BSC, и рассчитанная несущая способность по крутящему моменту > требования ограничения крутящего момента из BSC. Последовательность операций переходит с этапа S521 → этап S525 → этап S527 на Конец в блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 10. На этапе S527 предельное значение крутящего момента из BSC отменяется.
В этом примере, последовательность операций пропускает этап S526, который выполняется, когда акселератор управляется в качестве нажатого ногой или возвращенного (отпущенного) в течение короткого промежутка времени. Более точно, этап S526 пропускается, когда управление с проскальзыванием ремня отменяется нажатием ногой акселератора, и акселератор отпускается, как только начинается управление возвратом.
То есть, при управлении с проскальзыванием ремня, так как выполняется управление для положительного проскальзывания ремня в допустимом диапазоне проскальзывания, усилие зажима ремня находится в состоянии, которое ниже, чем при нормальном управлении. При возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, если входной крутящий момент у механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа изменяется в направлении увеличения, есть вероятность, что входной крутящий момент превышает усилие зажима ремня, и происходит чрезмерное проскальзывание ремня.
Чтобы иметь дело с этим, посредством ограничения скорости изменения входного крутящего момента, изменяющегося в направлении увеличения, и ограничения приращения во входном крутящем моменте, с тем чтобы поддерживать действующий крутящий момент на момент времени завершения управления с проскальзыванием ремня в течение периода от момента t6 времени до момента t7 времени на фиг. 13 в переходном периоде с возвратом от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, может запрещаться, чтобы входной крутящий момент у механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа был чрезмерно большим, чем усилие зажима ремня, тогда как усилие зажима ремня на момент времени завершения управления с проскальзыванием ремня возвращается на уровень во время нормального управления.
Следовательно, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, так как выполняется управление ограничение крутящего момента для ограничения скорости изменения входного крутящего момента у механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа, запрещается, чтобы механизм 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа был чрезмерно большим, чем усилие зажима ремня, тем самым, можно предохранять ремень 44 от проскальзывания.
В частности, в варианте 1 осуществления, так как выполняется управление ограничением крутящего момента для поддержания входного крутящего момента на момент времени завершения управления с проскальзыванием ремня у механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа, может гарантированно запрещаться, чтобы входной крутящий момент у механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа был чрезмерно большим, чем усилие зажима ремня, независимо от простого управления ограничением крутящего момента.
Операция ограничения скорости подъема первичного вращения при управлении возвратом от BSC к нормальному управлению
Во время управления возвратом от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, при выполнении управления ограничением крутящего момента и переключении передаточного числа бесступенчатого изменения скорости на скорость нормальной передачи в состоянии, где быстрота изменения входного крутящего момента у механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа ограничена, так как входной крутящий момент, основанный на изменении инерции вращения, значительно снижен, обязательное ощущение замедления (толчка тяги) передается водителю. Поэтому оно выполняется, чтобы ограничивать быстроту изменения передаточного числа изменения скорости с ограничением быстроты изменения входного крутящего момента у механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа.
То есть, продолжение BSC приостанавливается, и когда последовательность операций переводится на управление возвратом к нормальному управлению, последовательность операций от этапа S541 → этап S542 → этап S543 → этап S544 до этапа S545 в блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 11 повторяется до завершения передачи. Другими словами, на этапе S541, как показано на характеристике без ограничения на фиг. 14, целевой крутящий момент инерции рассчитывается согласно крутящему моменту двигателя. На этапе S542, как показано на характеристике без ограничения на фиг. 15, скорость изменения целевого первичного вращения рассчитывается согласно целевому крутящему моменту инерции. Таким образом, как показано стрелкой на фиг. 14, крутящий момент инерции устанавливается уменьшенным, и ограниченное целевое первичное вращение, чтобы не превышало скорость изменения (градиент) целевого первичного вращения без ограничения, рассчитывается на основании целевого крутящего момента инерции с ограничением, на этапе S543, как показано на характеристике без ограничения на фиг. 15. В дополнение, на этапе S544, управление передачей выполняется на основании ограниченного целевого первичного вращения. Этим способом, посредством достижения управления передачей на основании ограниченного целевого первичного вращения, что касается заключительно вырабатываемого целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, при сравнении характеристики целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости с ограничением с характеристикой целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости без ограничения, как показано на фиг. 16, изменение целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости в характеристике целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости с ограничением имеет плавный градиент.
Операция управления возвратом посредством задержки крутящего момента и ограничителя скорости увеличения первичного вращения, принятая в варианте 1 осуществления, описана со ссылкой на временную диаграмму по фиг. 17.
Первой пояснена характеристика крутящего момента двигателя. На характеристике крутящего момента двигателя в зоне от завершения BSC до возврата к нормальному, крутящий момент по требованию водителя показывает ступенчато нарастающую характеристику, а характеристика крутящего момента двигателя, зависящая от реакции действующего крутящего момента в нормальное время, в котором управление ограничением крутящего момента не выполняется, показывает характеристику, на которой крутящий момент нарастает немедленно после завершения BSC. В противоположность, характеристика двигателя в варианте 1 осуществления показывает, что крутящий момент сохраняется на время после завершения BSC, после этого, крутящий момент с запозданием нарастает, как показано в реакции действующего крутящего момента после снижения крутящего момента посредством BSC.
Затем, пояснены характеристика целевого передаточного числа плавного переключения передач и характеристика крутящего момента инерции. Характеристика целевого первичного вращения в зоне от завершения BSC до возврата к нормальному показывает, что целевая характеристика достижения задана ступенчатой характеристикой во время завершения BSC, и характеристика целевого первичного вращения в нормальное время, где управление ограничением скоростью нарастания первичного вращения не выполняется, показывает, что целевое первичное вращение нарастает с большим градиентом непосредственно после завершения BSC. В противоположность, характеристика целевого первичного вращения в варианте 1 осуществления показывает, что целевое первичное вращение постепенно нарастает с плавным градиентом, большим, чем таковой нормального времени. В дополнение, характеристика крутящего момента инерции в нормальное время резко снижается, начиная от завершения BSC, тогда как характеристика крутящего момента инерции в варианте 1 осуществления плавно уменьшается в течение периода от момента времени завершения BSC до момента времени возврата к нормальному.
В заключение пояснены характеристика крутящего момента на ведущем валу и характеристика крутящего момента инерции. Характеристика крутящего момента на ведущем валу, когда задержка крутящего момента и управление ограничением скоростью нарастания первичного вращения не выполняются одновременно (нормальное время), показывает, что крутящий момент уменьшается до некоторой степени больше, чем после инициации передачи и до инициации передачи, после этого крутящий момент увеличивается, так как крутящий момент инерции имеет большой пик, но крутящий момент двигателя имеет быструю реакцию, как показано характеристикой E на фиг. 17. Если получена характеристика ведущего вала, толчок вследствие передачи не возникает.
Характеристика ведущего вала, в которой выполняется задержка крутящего момента, но управление ограничением скорости нарастания первичного вращения не выполняется, имеет характеристику, имеющую спад, такой что, посредством формирования задержки ввода крутящего момента двигателя, обусловленной задержкой крутящего момента, наряду с подержанием характеристики инерции, которая является такой же, как в нормальное время, крутящий момент значительно снижается, больше, чем после инициации передачи и до инициации передачи, а после этого, крутящий момент возрастает, как показано на характеристике D на фиг. 17. Когда происходит изменение крутящего момента на ведущем валу, водитель ощущает толчок, чтобы приводить к ухудшению эксплуатационных качеств вождения и комфорта.
В противоположность, характеристика крутящего момента на ведущем валу в варианте 1 осуществления, в котором одновременно выполняются задержка крутящего момента и управление ограничением скорости нарастания первичного вращения, имеет такую характеристику, что, если подача крутящего момента двигателя является запоздавшей на задержку крутящего момента, так как пик крутящего момента инерции может снижаться посредством управления ограничением скорости нарастания первичного вращения, крутящий момент снижается до некоторой степени больше, чем после инициации передачи и до инициации передачи, а после этого крутящий момент возрастает, как показано на характеристике F на фиг. 17. То есть, когда одновременно выполняются задержка крутящего момента и управление ограничением скорости нарастания первичного вращения, определено, что динамическое воздействие ограничено.
Как упомянуто выше, во время управления возвратом от управления с проскальзыванием к нормальному управлению, с выполнением управления ограничением крутящего момента, добиваясь управления для обеспечения ограничения в отношении скорости изменения первичного вращения, изменение крутящего момента инерции во время инициации передачи уменьшается, обстоятельство, что крутящий момент на ведущем валу снижается больше, чем до инициации передачи, может ограничиваться, следовательно, можно не допускать придания излишнего динамического воздействия (ощущения замедления) на водителя.
Теперь будут пояснены полезные результаты.
Устройство управления и способ управления для бесступенчатой трансмиссии 4 бесступенчатого типа согласно варианту 1 осуществления позволяет получать полезные результаты, перечисленные ниже.
(1) В устройстве управления для бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа, включающего в себя первичный шкив 42 для приема подводимой мощности от источника привода (двигателя 1), вторичный шкив 43 для выдачи отдаваемой мощности на ведущие колеса 6, 6, и ремень 44, обмотанный вокруг первичного шкива 42 и вторичного шкива 43, для регулирования передаточного числа изменения скорости, определенного отношением диаметров движения ремня 44 на шкивах, регулированием первичного гидравлического давления на первичный шкив 42 и вторичного гидравлического давления на вторичный шкив 43, устройство управления дополнительно включает в себя средство (этап S1) управления с нормального проскальзыванием ремня для выполнения нормального управления с проскальзыванием ремня с удерживанием заданного состояния проскальзывания ремня посредством снижения действующего вторичного гидравлического давления, чтобы было ниже, чем во время нормальной работы; и средство (этап S5) управления возвратом нормального управления для ограничения скорости изменения входного крутящего момента, при котором входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа изменяется в направлении увеличения до тех пор, пока гидравлическое давление не поднимается до гидравлического давления, при котором входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа не является чрезмерным относительно усилия зажима ремня, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, посредством приращения входного крутящего момента у бесступенчатой трансмиссии ременного типа, ограничение выполняется в течение заданного периода, начиная с инициации возврата. Следовательно, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, посредством ограничения того, что скорость изменения входного крутящего момента у бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа является чрезмерной относительно усилия зажима ремня, можно предоставить устройство управления для бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа, которое не допускает возникновение проскальзывания ремня.
Следовательно, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, посредством ограничения того, что скорость изменения входного крутящего момента у бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа является чрезмерной относительно усилия зажима ремня, можно предоставить устройство управления для бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа, которое не допускает возникновение проскальзывания ремня.
(2) В средстве управления возвратом нормального управления (этап S5) заданный период для выполнения ограничения в отношении скорости изменения входного крутящего момента установлен, чтобы быть периодом от инициации возврата до заданного времени. Поэтому можно легко ограничивать заданный период для выполнения ограничения в отношении скорости изменения крутящего момента посредством управления временем, таким как таймер, или тому подобное.
(3) В средстве управления возвратом нормального управления (этап S5) заданный период для выполнения ограничения в отношении скорости изменения входного крутящего момента установлен, чтобы быть периодом от инициации возврата до тех пор, пока действующее вторичное гидравлическое давление не поднимается до гидравлического давления во время нормального управления. Поэтому можно устанавливать заданный период, который выполняет ограничение в отношении скорости изменения входного крутящего момента, в надлежащий переменный период, за который действующее вторичное гидравлическое давление бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа возвращается к гидравлическому давлению во время нормального управления, и который случается до тех пор, пока не оценивается обеспечение усилия зажима ремня, невзирая на ввод изменения в режиме работы, возмущение, или тому подобное.
(4) В средстве управления возвратом нормального управления (этап S5) заданный период для выполнения ограничения в отношении скорости изменения входного крутящего момента установлен, чтобы быть периодом от инициации возврата до тех пор, пока усилие зажима ремня не поднимается до усилия зажима ремня во время нормального управления. Поэтому можно устанавливать заданный период для выполнения ограничения в отношении скорости изменения входного крутящего момента в надлежащий переменный период, за который тяговое усилие шкива бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа возвращается к тяговому усилию во время нормального управления, и усилие зажима ремня обеспечивается, невзирая на ввод изменения в режиме работы, возмущение, или тому подобное.
(5) В средстве управления возвратом нормального управления, при возврате от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, заданный период для выполнения ограничения в отношении скорости изменения входного крутящего момента оставляет как есть входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа в качестве входного крутящего момента на момент времени завершения управления с проскальзыванием ремня (фиг. 10). Поэтому, невзирая на простое управление ограничением крутящего момента, может гарантированно запрещаться, что входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа является чрезмерным относительно усилия зажима ремня.
(6) Средство управления возвратом нормального управления (этап S5) ограничивает скорость изменения передаточного числа изменения скорости с ограничением в отношении скорости изменения входного крутящего момента, чтобы выполнять возврат от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению. Поэтому может запрещаться, чтобы крутящий момент на ведущем валу был ниже, чем до инициации передачи, посредством уменьшения изменения инерции вращения во время инициации передачи. Следовательно, можно предохранять излишнее динамическое воздействие от выдачи на водителя.
(7) Средство управления возвратом нормального управления (этап S5) ограничивает скорость изменения передаточного числа изменения скорости выдачей ограничения на передаточное число изменения вращения первичного шкива, меняющееся по направлению к целевому передаточному числу бесступенчатого изменения скорости (фиг. 11). Поэтому при ограничении скорости передачи передаточного числа изменения скорости, так как может регулироваться снижение крутящего момента инерции, можно эффективно не допускать возникновение динамической нагрузки (ощущение замедления).
(8) В способе управления для бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа посредством управления с проскальзыванием ремня, в котором состояние проскальзывания ремня между первичным шкивом 42, вторичным шкивом 43 и ремнем 44 регулируется гидравлическим давлением, управление с проскальзыванием ремня включает в себя колебание гидравлического давления и регулирование гидравлического давления посредством управления с проскальзыванием ремня, чтобы оценивать состояние проскальзывания ремня, контролируя разность фаз, рассчитанную на основе значения перемножения колебательной составляющей, включенной в действующее гидравлическое давление, и колебательной составляющей, включенной в действующее передаточное число бесступенчатого изменения скорости, и чтобы поддерживать заданное состояние проскальзывания ремня, снижая гидравлическое давление, чтобы было ниже, чем во время нормального управления, на основании оценки; и ограничение, посредством управления с проскальзыванием ремня, скорости изменения входного крутящего момента, при котором входной крутящий момент в бесступенчатую трансмиссию ременного типа изменяется в направлении возрастания до тех пор, пока гидравлическое давление не поднимается до гидравлического давления, при котором входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа не является чрезмерным относительно усилия зажима ремня, ограничение выполняется в течение заданного периода, начиная с инициации возврата к нормальному управлению, при возврате к нормальному управлению посредством приращения входного крутящего момента у бесступенчатой трансмиссии ременного типа.
(9) При управлении с проскальзыванием ремня состояние проскальзывания ремня оценивается посредством контроля разности фаз, рассчитанной из значения перемножения, для регулирования гидравлического давления на основе оценки, чтобы поддерживать заданное состояние проскальзывания ремня. Таким образом, можно стабильно поддерживать заданное состояние проскальзывания ремня во время управления с проскальзыванием ремня, точно получая изменение состояния проскальзывания ремня посредством контроля разности фаз, коррелированной с состоянием проскальзывания ремня. Как результат, при управлении с проскальзыванием ремня, посредством которого трение ремня стабильно снижается, можно реализовывать целевое снижение энергопотребления привода.
Вариант 2 осуществления
Вариант 2 осуществления является примером, в котором, в качестве управления ограничением скорости изменения передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, перенят способ, устанавливающий ограничение на постоянную времени на время передачи.
Сначала будет пояснена структура.
Фиг. 18 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей процесс ограничения скорости передачи передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, устанавливающий ограничение на постоянную времени во время передачи, из процесса возврата к нормальному управлению, выполняемый блоком 8 управления CVT согласно варианту 2 осуществления. Каждый из этапов, показанных на фиг. 18, пояснен, как показано ниже.
На этапе S546, постоянная времени, используемая для управления передачей в нормальное время, переключается на постоянную времени, имеющую длительное время задержки, используемую для управления передачей при возврате, и последовательность операций переходит на этап S547. Здесь, постоянная времени у передачи во время возврата устанавливается в постоянную времени, при которой учитывается задержка реакции на действующий крутящий момент.
На этапе S547, следующем за изменением постоянной времени на этапе S546, целевое первичное вращение вычисляется посредством использования измененной постоянной времени, и последовательность операций переходит на этап S548.
На этапе S544, следующем за расчетом целевого первичного вращения на этапе S547, управление передачей выполняется на основании рассчитанного целевого первичного вращения, и последовательность операций переходит на этап S549.
На этапе S549, следующем за управлением передачей на этапе S548, выполняется определение касательно того, завершено ли управление передачей на основании целевого первичного вращения, другими словами, достигает ли действующее первичное вращение целевого первичного вращения. В случае Да (управление передачей завершено), последовательность операций переходит на этап S550, в случае Нет (во время управления переключением передачи), последовательность операций переходит на этап S546.
На этапе S550, следующем за определением, что управление переключением передачи завершено, на этапе S549, использование постоянной времени для управления передачей в момент времени возврата, возвращается к использованию постоянной времени для управления передачи в нормали, и последовательность операций переходит на Конец. Между тем, так как остальная структура по варианту 2 осуществления подобна структуре согласно варианту 1 осуществления, как показано на фиг. 1-10, дополнительное описание и иллюстрация опущены.
Теперь будет пояснена работа.
Операция ограничения постоянной времени у передачи при управлении возвратом от BSC к нормальному управлению
Продолжение BSC прерывается, и когда последовательность операций переключается на управление возвратом к нормальному управлению, последовательность операций от этапа S546 → этап S547 → этап S548 до этапа S549 в блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 8 повторяется до завершения передачи. То есть, на этапе S546, использование постоянной времени для управления передачей в нормальное время переключается на постоянную времени, имеющую длительное время задержки для использования для управления передачей во время возврата. На следующем этапе S547, целевое первичное вращение рассчитывается посредством использования измененной постоянной времени, на следующем этапе S548, управление передачей достигается на основании рассчитанного целевого первичного вращения. При этом способе, так как управление передачей выполняется посредством использования постоянной времени, имеющей задержку, более длительную, чем у постоянной времени в нормальное время, градиент изменения целевого передаточного числа изменения скорости в целевом передаточном числе изменения скорости, которое создается в заключение, является более плавным, чем таковой у управления передачей с использованием постоянной времени в нормальное время.
Операция управления возвратом посредством задержки крутящего момента и ограничителя скорости увеличения первичного вращения, принятая в варианте 2 осуществления, описана со ссылкой на временную диаграмму с фиг. 19.
Первой пояснена характеристика крутящего момента двигателя. На характеристике крутящего момента двигателя в зоне от завершения BSC до возврата к нормальному, крутящий момент по требованию водителя показывает ступенчато нарастающую характеристику, а характеристика крутящего момента двигателя, зависящая от реакции действующего крутящего момента в нормальное время, в котором управление ограничением крутящего момента не выполняется, показывает характеристику, на которой крутящий момент нарастает немедленно после завершения BSC. В противоположность, характеристика двигателя в варианте 2 осуществления показывает, что крутящий момент сохраняется на время после завершения BSC, после этого, крутящий момент с запозданием нарастает, как показано в реакции действующего крутящего момента после снижения крутящего момента посредством BSC.
Затем, пояснены характеристика целевого передаточного числа плавного переключения передач и характеристика крутящего момента инерции. В характеристике целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости в зоне от завершения BSC до возврата к нормальному показывает, характеристика передачи достижения задана ступенчатой характеристикой во время завершения BSC, а в характеристике целевой передачи в нормальное время, где управление ограничением скорости нарастания первичного вращения не выполняется, скорость реакции зависит от характеристики постоянной времени в нормальное время, и характеристика целевой передачи нарастает по направлению к передаточному числу передаточного числа бесступенчатого изменения скорости достижения с большим градиентом немедленно после завершения BSC. В противоположность, характеристика целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости в варианте 2 осуществления показывает, что скорость реакции зависит от постоянной времени, принимая во внимание задержку реакции действующего крутящего момента, и показывает характеристику, которая постепенно нарастает по направлению к передаточному числу изменения скорости с плавным градиентом, большим чем градиент нормального времени. В дополнение, характеристика крутящего момента инерции в нормальное время резко снижается, начиная от завершения BSC, тогда как характеристика крутящего момента инерции в варианте 2 осуществления плавно уменьшается в течение периода от момента времени завершения BSC до момента времени возврата к нормальному.
В заключение пояснены характеристика крутящего момента на ведущем валу и характеристика крутящего момента инерции. Характеристика крутящего момента на ведущем валу, когда задержка крутящего момента и управление ограничением скорости нарастания первичного вращения не выполняются одновременно (нормальное время), показывает, характеристику, в которой крутящий момент уменьшается до некоторой степени больше, чем при после инициации передачи и перед инициацией передачи, после этого, крутящий момент увеличивается, так как крутящий момент инерции имеет большой пик, но крутящий момент двигателя имеет быструю реакцию, как показано характеристикой E' на фиг. 19. Если получена характеристика ведущего вала, толчок вследствие передачи не возникает.
Характеристика ведущего вала, в которой выполняется задержка крутящего момента, но управление ограничением скорости нарастания первичного вращения не выполняется, имеет характеристику, имеющую спад d', такой что, посредством формирования задержки ввода крутящего момента двигателя, обусловленной задержкой крутящего момента, наряду с подержанием характеристики инерции, которая является такой же, как в нормальное время, крутящий момент значительно снижается, больше, чем после инициации передачи и до инициации передачи, а после этого, крутящий момент возрастает, как показано на характеристике D' на фиг. 19. Когда происходит изменение крутящего момента на ведущем валу, водитель ощущает толчок, что приводит к ухудшению эксплуатационных качеств вождения и комфорта.
В противоположность, характеристика крутящего момента на ведущем валу в варианте 2 осуществления, в котором одновременно выполняются задержка крутящего момента и управление ограничением постоянной времени у передачи, имеет такую характеристику, что, подача крутящего момента двигателя является запоздавшей на задержку крутящего момента, так как пик крутящего момента инерции может снижаться посредством управления ограничением скорости нарастания первичного вращения, крутящий момент снижается до некоторой степени больше, чем после инициации передачи и до инициации передачи, а после этого, крутящий момент возрастает, как показано на характеристике F' на фиг. 19. То есть, когда одновременно выполняются задержка крутящего момента и управление ограничением скорости нарастания первичного вращения, определено, что динамическое воздействие ограничено.
Как упомянуто выше, во время управления возвратом от управления с проскальзыванием к нормальному управлению, с выполнением управления ограничения крутящего момента, добиваясь управления для обеспечения ограничения в отношении скорости изменения первичного вращения, изменение крутящего момента инерции во время инициации передачи снижается, обстоятельство, что крутящий момент на ведущем валу снижается больше, чем до инициации передачи, может ограничиваться, следовательно, можно не допускать придания излишнего динамического воздействия (ощущения замедления) на водителя. Между тем, так как остальная работа подобна работе согласно варианту 1 осуществления, то ее описание опущено.
Далее будут пояснены полезные результаты.
В устройстве управления для бесступенчатой трансмиссии 4 ременного типа, как показано в варианте 2 осуществления, следующие полезные результаты могут быть получены в дополнение к результату (1)-(6) в варианте 1 осуществления.
(10) Средство (этап S5) управления возвратом нормального управления ограничивает скорость изменения передаточного числа изменения скорости, предпочтительнее устанавливая постоянную времени с настройкой времени, требуемого для изменения передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, в постоянную времени, имеющую задержку реакции, чем постоянную времени у нормального управления передачей (см. фиг. 18). Поэтому можно эффективно не допускать возникновения толчка (ощущения замедления) посредством регулирования изменения целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости, чтобы придерживалась задержка реакции действующего крутящего момента, в дополнение к ограничению на трансмиссию передаточного числа бесступенчатого изменения скорости.
Вариант 3 осуществления
Вариант 3 осуществления является примером, в котором способ для удерживания передаточного числа изменения скорости на момент времени завершения управления с проскальзыванием ремня на заданное время перенят в качестве управления ограничением скорости изменения передаточного числа бесступенчатого изменения скорости.
Сначала будет пояснена структура.
Фиг. 20 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей процесс ограничения бесступенчатого изменения скорости посредством задержки передачи из процесса возврата к нормальному управлению, выполняемый блоком 8 управления CVT в варианте 3 осуществления. Каждый из этапов, показанных на фиг. 20, будет пояснен далее.
На этапе S551, когда продолжение BSC прекращается, передаточное число изменения скорости на момент времени завершения управления BSC сохраняется, и последовательность операций переходит на этап S552.
На этапе S552, вслед за сохранением передаточного числа изменения скорости на этапе S551, определяется, истекло ли установленное время, если он имеет значение Да, последовательность операций переходит на Конец, если он имеет значение Нет, последовательность операций переходит на этап S551. Здесь, установленное время с удерживанием передаточного числа изменения скорости устанавливается на время, приблизительно выровненное со временем, в которое входной крутящий момент на момент времени завершения управления BSC поддерживается посредством управления ограничением крутящего момента. Между тем, так как остальная структура по варианту 3 осуществления подобна структуре согласно варианту 1 осуществления, как показано на фиг. 1-10, ее иллюстрация и описание будут опущены.
Теперь будет пояснена работа.
Операция ограничения постоянной времени у бесступенчатого изменения скорости при управлении возвратом от BSC к нормальному управлению
Продолжение BSC прерывается, и когда последовательность операций переключается с управления возвратом на нормальное управление, последовательность операций от этапа S551 до этапа S552 в блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 20 повторяется до тех пор, пока не истекает установленное время. Другими словами, на этапе S551, сохраняется передаточное число изменения скорости на момент времени завершения управления BSC. На следующем этапе S552, определяется, истекает или нет установленное время, и передаточное число изменения скорости на момент времени завершения управления BSC поддерживается до тех пор, пока не истекает установленное время. Когда установленное время истекает, нормальное управление бесступенчатым изменением скорости инициируется с запозданием (задержка бесступенчатого изменения скорости).
Операция управления возвратом посредством задержки крутящего момента и задержки изменения скорости, принятая в варианте 3 осуществления, в дальнейшем пояснена со ссылкой на временную диаграмму, как показано фиг. 21.
Первой пояснена характеристика крутящего момента двигателя. На характеристике крутящего момента двигателя в зоне от завершения BSC до возврата к нормальному, крутящий момент по требованию водителя показывает ступенчато нарастающую характеристику, а характеристика крутящего момента двигателя, зависящая от реакции действующего крутящего момента в нормальное время, в котором управление ограничением крутящего момента не выполняется, показывает характеристику, на которой крутящий момент нарастает немедленно после завершения BSC. В противоположность, характеристика двигателя в варианте 3 осуществления показывает такую характеристику, что крутящий момент сохраняется на время после завершения BSC, после этого, крутящий момент с запозданием нарастает, как показано в реакции действующего крутящего момента после снижения крутящего момента посредством BSC.
Затем, пояснены характеристика целевого передаточного числа плавного переключения передач и характеристика крутящего момента инерции. Характеристика целевого первичного вращения в зоне от завершения BSC до возврата к нормальному показывает, что целевая характеристика достижения задана ступенчатой характеристикой во время завершения BSC, и характеристика целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости в нормальное время, где управление задержкой бесступенчатого изменения скорости не выполняется, показывает характеристику, которая нарастает по направлению к передаточному числу бесступенчатого изменения скорости достижения с большим градиентом непосредственно после завершения BSC. В противоположность, характеристика целевого передаточного числа бесступенчатого изменения скорости в варианте 3 осуществления показывает такую характеристику, что передаточное число бесступенчатого изменения скорости сохраняется, в то время как поддерживается крутящий момент двигателя, и нарастает к передаточному числу бесступенчатого изменения скорости достижения с большим градиентом непосредственно после того, как истекает время поддержания крутящего момента. В дополнение, характеристика крутящего момента инерции в нормальное время резко снижается, начиная с момента времени завершения BSC, тогда как характеристика крутящего момента инерции в варианте 3 осуществления резко снижается, начиная с момента времени, в который истекает время сохранения бесступенчатого изменения скорости.
В заключение пояснены характеристика крутящего момента на ведущем валу и характеристика крутящего момента инерции. Характеристика крутящего момента на ведущем валу, когда задержка крутящего момента и управление ограничением скорости нарастания первичного вращения не выполняются одновременно (нормальное время), показывает, что крутящий момент уменьшается до некоторой степени больше, чем после инициации передачи или бесступенчатого изменения скорости и до инициации передачи, после этого, крутящий момент увеличивается, так как крутящий момент инерции имеет большой пик, но крутящий момент двигателя имеет быструю реакцию, как показано характеристикой E" на фиг. 17. Если получена характеристика ведущего вала, толчок вследствие передачи или бесступенчатого изменения скорости не возникает.
Характеристика ведущего вала, в которой выполняется задержка крутящего момента, но управление ограничением скорости нарастания первичного вращения не выполняется, имеет характеристику, имеющую спад d'', такой что, посредством формирования задержки ввода крутящего момента двигателя, обусловленной задержкой крутящего момента, наряду с подержанием характеристики инерции, которая является такой же, как в нормальное время, крутящий момент значительно снижается, больше, чем после инициации передачи и до инициации передачи, а после этого, крутящий момент возрастает, как показано на характеристике D'' на фиг. 21. Когда происходит изменение крутящего момента на ведущем валу, водитель ощущает толчок, что приводит к ухудшению эксплуатационных качеств вождения и комфорта.
В противоположность, характеристика крутящего момента на ведущем валу в варианте 3 осуществления, в котором одновременно выполняются задержка крутящего момента и управление ограничением скорости нарастания первичного вращения, имеет такую характеристику, что, так как передача или изменение скорости инициируется в соответствии с задержкой ввода крутящего момента посредством задержки изменения скорости, крутящий момент снижается до некоторой степени больше, чем после инициации передачи и до инициации передачи, а после этого, крутящий момент возрастает, как показано на характеристике F'' на фиг. 21. То есть, когда одновременно выполняются задержка крутящего момента и управление ограничением скорости нарастания первичного вращения, определено, что ограничено динамическое воздействие на водителя.
Как упомянуто выше, во время управления возвратом от управления с проскальзыванием ремня к нормальному управлению, посредством достижения управления задержкой изменения скорости выполнением управления ограничением крутящего момента, изменение инерции вращения уменьшается, и может ограничиваться входной крутящий момент у бесступенчатой трансмиссии ременного типа, следовательно, можно не допускать выдачи излишнего динамического воздействия (ощущения замедления) на водителя. Между тем, так как остальная работа подобна работе согласно варианту 1 осуществления, ее описание будет опущено.
Далее будут пояснены полезные результаты.
В устройстве управления для механизма 4 бесступенчатой трансмиссии ременного типа, как показано в варианте 3 осуществления, следующие полезные результаты могут быть получены в дополнение к результатам (1)-(6) в варианте 1 осуществления.
(11) Средство (этап S5) управления возвратом нормального управления ограничивает скорость изменения передаточного числа изменения скорости, удерживая передаточное число изменения скорости на момент времени завершения управления с проскальзыванием ремня в течение заданного периода времени, начиная с момента времени завершения управления с проскальзыванием ремня (фиг. 20). Поэтому, можно эффективно не допускать возникновение толчка (ощущения замедления), так как можно добиваться регулирования для привязки по времени начала изменения скорости в соответствии с задержкой подачи крутящего момента посредством задержки изменения скорости при добавлении ограничения на скорость изменения передаточного числа изменения скорости.
Хотя устройство управления и способ управления для бесступенчатой трансмиссии ременного типа согласно настоящему изобретению были описаны на иллюстративных примерах вариантов 1-3 осуществления, они не ограничены их конкретной структурой. Должно быть понятно, что могут быть осуществлены варианты и дополнения конструкции, не выходя из объема настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.
В вариантах 1-3 осуществления описан пример, где контур гидравлического давления типа односторонней настройки, регулируемый шаговым электродвигателем, используется для блока 7 регулирования гидравлического давления передачи. Однако, также может применяться блок регулирования гидравлического давления передачи другого типа односторонней настройки или типа двухсторонней настройки.
В вариантах 1-3 осуществления описан пример, где колеблется только вторичное гидравлическое давление. Однако например, первичное гидравлическое давление вместе со вторичным гидравлическим давлением могут одновременно колебаться в одной и той же фазе системой управления прямого действия. В качестве альтернативы, первичное гидравлическое давление вместе со вторичным гидравлическим давлением могут колебаться в одной и той же фазе посредством колебания давления в магистрали.
В вариантах 1-3 осуществления был описан пример средства колебания, в котором надлежащие колебательные составляющие выдаются в командное вторичное гидравлическое давление. В качестве альтернативы, надлежащие колебательные составляющие могут выдаваться в значения тока соленоида.
В вариантах 1-3 осуществления был описан пример управления ограничением крутящего момента, при котором входной крутящий момент на момент времени завершения управления с проскальзыванием ремня сохраняется на заданное время. Однако, например, может использоваться пример управления ограничением крутящего момента, при котором допущен незначительный подъем крутящего момента.
В варианте 1 осуществления показан пример, в котором ограничение накладывается на скорость изменения целевого первичного вращения в качестве управления ограничением скорости изменения передаточного числа изменения скорости, в варианте 2 осуществления показан пример, в котором ограничение накладывается на постоянную времени во время изменения скорости в качестве управления ограничением скорости изменения передаточного числа изменения скорости, и в варианте 3 осуществления показан пример, в котором регулируемое передаточное число на момент времени завершения управления с проскальзыванием ремня сохраняется на заданное время в качестве управления ограничением скорости изменения передаточного числа изменения скорости. Однако, может использоваться пример, объединяющий два способа из способов, которые показаны в вариантах 1-3 осуществления, или пример, объединяющий три способа, которые показаны в вариантах осуществления.
Варианты 1-3 осуществления показывали пример применения к транспортному средству с двигателем с бесступенчатой трансмиссией ременного типа. Настоящее изобретение также применимо к гибридному транспортному средству с установкой бесступенчатой трансмиссии ременного типа, электрическому транспортному средству с установкой бесступенчатой трансмиссии ременного типа, и тому подобному. Вкратце, оно применимо к любому транспортному средству, включающему в себя бесступенчатую трансмиссию ременного типа, которая выполняет управление передачей гидравлического давления.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 - двигатель
2 - гидротрансформатор
3 - механизм переключения привода переднего хода/заднего хода
4 - механизм бесступенчатой трансмиссии ременного типа
40 - входной вал трансмиссии
41 - выходной вал трансмиссии
42 - первичный шкив
43 - вторичный шкив
44 - ремень
45 - камера первичного гидравлического давления
46 - камера вторичного гидравлического давления
5 - механизм последней понижающей ступени
6, 6 - ведущие колеса
7 - блок регулирования гидравлического давления передачи
70 - масляный насос
71 - клапан регулятора
72 - соленоид давления в магистрали
73 - клапан управления передачей
74 - декомпрессионный клапан
75 - соленоид вторичного гидравлического давления
76 - тяга сервопривода
77 - командный клапан передачи
78 - шаговый электродвигатель
8 - блок управления CVT
80 - датчик первичного вращения
81 - датчик вторичного вращения
82 - датчик вторичного гидравлического давления
83 - датчик температуры масла
84 - ключ схемы запрета
85 - ключ тормоза
86 - датчик открывания акселератора
87 - другие датчики и ключи
88 - блок управления двигателем