自動變速機的油壓控制裝置制造方法
【專利摘要】一種自動變速機的油壓控制裝置，該自動變速機構(gòu)成為將帶卷繞在至少一對帶輪上，通過設(shè)置于所述帶輪的油壓室的油壓來控制這些帶輪中的卷繞帶的槽的寬度或者通過帶輪夾住該帶的壓力，該油壓控制裝置具備：控制閥，控制向所述油壓室的油壓的供給或者來自所述油壓室的油壓的排出；以及驅(qū)動頻率設(shè)定單元，將使該控制閥動作的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率設(shè)定為該驅(qū)動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
【專利說明】自動變速機的油壓控制裝置
[0001]技術(shù)發(fā)明
[0002]本發(fā)明涉及控制向帶式無級變速機中的驅(qū)動帶輪和從動帶輪供給的油壓、以及從這些帶輪排出的油壓的油壓控制裝置置。
【背景技術(shù)】
[0003]帶式無級變速機構(gòu)成為將帶卷繞在驅(qū)動側(cè)的帶輪以及從動側(cè)的帶輪中的槽上，并利用油壓使該帶卷繞槽的寬度變化，從而使變速比變化。另外，帶式無級變速機構(gòu)成為利用油壓將夾住卷繞在帶卷繞槽上的帶的荷重(夾壓力)設(shè)定為規(guī)定值，從而將傳遞轉(zhuǎn)矩容量設(shè)定為與輸入轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的容量。而且，控制搭載在車輛上的帶式無級變速機的變速比，以使例如作為驅(qū)動力源的引擎的轉(zhuǎn)速成為最小燃料消費率的轉(zhuǎn)速，并且，將夾壓力控制為能夠必要充分地傳遞根據(jù)油門開度等推測的引擎轉(zhuǎn)矩或者變速機輸入轉(zhuǎn)矩的壓力。
[0004]但是，在帶式無級變速機中的驅(qū)動側(cè)與從動側(cè)的帶輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩的帶是用被稱為箍(hoop)或者環(huán)(ring)等的捆束帶將被稱為塊(block)或者要素(element)等的多個金屬片環(huán)狀地捆束而構(gòu)成的。因此，在這些金屬片被依次夾入到各帶輪的帶卷繞槽，并且依次從帶卷繞槽脫離之后，卷繞在帶輪上的帶的內(nèi)周緣成為連接了各塊的內(nèi)周端的多邊形形狀，由此從帶對帶輪作用的荷重間歇地增減。以此為主要原因，帶輪或者其油壓室不可避免地發(fā)生振動，因此，針對夾住帶的荷重的反作用力發(fā)生振動，由于該反作用力，產(chǎn)生油壓室的變形、油壓室內(nèi)的油壓的脈動。在日本特開2006-70956號公報中，記載了如下裝置，該裝置構(gòu)成為將驅(qū)動側(cè)的帶輪的油壓室和從動側(cè)的帶輪的油壓室連通，從而在一方的油壓室的油壓產(chǎn)生了振動的情況下，各油壓室中的油壓不共振。即，在該日本特開2006-70956號公報記載的裝置中，卷繞鏈的一對帶輪的每一個由固定滑輪、和以接近以及離開該固定滑輪的方式移動的可動滑輪構(gòu)成，并且在各個帶輪上設(shè)置供給將可動滑輪向固定滑輪側(cè)按壓的油壓的油室，并且在各個油室的內(nèi)部配置有將可動滑輪向固定滑輪側(cè)按壓的彈簧。另外，為了抑制共振的發(fā)生，各彈簧的彈簧常數(shù)不同。
[0005]另外，在日本特開2005-291218號公報中記載了以抑制帶式無級變速機中的振動為目的而構(gòu)成的裝置，該裝置構(gòu)成為判斷構(gòu)成帶的金屬片咬入帶輪所致的振動的頻率即咬入頻率、與架在帶輪之間的帶的直線部分(即弦部)的共振頻率的共振，以不產(chǎn)生該共振的方式，變更變速比等而變更運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0006]進(jìn)而，日本實開昭63-48637號公報記載的裝置構(gòu)成為為了抑制由金屬帶纏繞到帶輪時的所謂碰撞所致的振動或者噪音，以微小量來修正變速比，以使得成為其振動等級不變高的變速比。
[0007]另外，另一方面，在日本特開2000-291474號公報中記載了用于解決通過PWM控制進(jìn)行壓力控制時的技術(shù)課題的裝置。該日本特開2000-291474號公報記載的裝置構(gòu)成為，在通過PWM控制來控制燃料壓力調(diào)整閥的情況下，如果其驅(qū)動頻率和燃料壓力調(diào)整閥的機械性的固有振動頻率一致，則高壓燃料的脈動變大，所以為了消除該不合適的情況，使上述驅(qū)動頻率高于高壓燃料泵的吐出流量變動頻率。[0008]搭載在車輛上的帶式無級變速機需要根據(jù)要求驅(qū)動力、車速等而使變速比迅速地變化、并且根據(jù)引擎轉(zhuǎn)矩或者油門開度而使帶夾壓力迅速地變化，所以有時通過被PWM控制的控制閥來進(jìn)行針對各帶輪的油壓的供給、排出。在這樣的情況下，伴隨針對油壓室的油壓的供給或者排出，油壓室的油壓變動。另外，由于帶輪轉(zhuǎn)動而傳遞轉(zhuǎn)矩，作用于油壓室的荷重或者針對油壓的反作用力發(fā)生變化，所以其有時還成為油壓室的油壓脈動的主要原因。在上述日本特開2006-70956號公報記載的裝置中，使各個彈簧常數(shù)不同，以使得驅(qū)動側(cè)的帶輪和從動側(cè)的帶輪各自的油壓室的油壓不共振，但在彈簧常數(shù)不同的各個油壓室的油壓的振動頻率、和對各個油壓室供給或者排出的油壓的振動頻率一致等的情況下，有由于共振而油壓大幅變化的可能性。
[0009]另外，在上述日本特開2000-291474號公報記載的裝置中，即使能夠使變速比等變化來抑制共振所致的帶的振動，但也無法抑制設(shè)定變速比、夾壓力的油壓的共振以及其所引起的變速比、夾壓力的變動。與其同樣地，在日本實開昭63-48637號公報記載的裝置中，難以抑制油壓的脈動所致的變速比的變化，而且即使是微小量也使變速比變化，所以存在引擎轉(zhuǎn)速偏離目標(biāo)值而耗油量惡化的可能性。
[0010]進(jìn)而，日本特開2000-291474號公報記載的裝置構(gòu)成為抑制供給壓振動且伴隨吐出而產(chǎn)生振動的燃料的脈動，與此不同，在時間上大幅錯開而進(jìn)行供給和吐出，供給和吐出所致的壓力的變動相互不影響的情況下，難以抑制油壓的脈動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是著眼于上述技術(shù)課題而完成的，其目的在于提供一種自動變速機的油壓控制裝置，該自動變速機的油壓控制裝置能夠抑制卷繞有帶的帶輪中的油壓的脈動，以使得變速比、帶夾壓力不會大幅變化。
[0012]為了達(dá)成該目的，本發(fā)明提供一種自動變速機的油壓控制裝置，該自動變速機的油壓控制裝置構(gòu)成為將帶卷繞在至少一對帶輪上，通過設(shè)置于所述帶輪的油壓室的油壓來控制這些帶輪中的卷繞帶的槽的寬度或者通過帶輪夾住該帶的壓力，其特征在于，具備:控制閥，控制向所述油壓室的油壓的供給或者來自所述油壓室的油壓的排出；以及驅(qū)動頻率設(shè)定單元，將使該控制閥動作的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率設(shè)定為該驅(qū)動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
[0013]在本發(fā)明中，所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元將所述驅(qū)動頻率設(shè)定為相對伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。
[0014]另外，在本發(fā)明中，所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元將所述驅(qū)動頻率設(shè)定為相對伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率的5倍以下的整數(shù)倍的頻率處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。
[0015]進(jìn)而，在本發(fā)明中，所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元將所述驅(qū)動頻率設(shè)定為與伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率的整數(shù)倍的頻率不一致的頻率。
[0016]另一方面，在本發(fā)明中，伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率能夠采用校正所述帶輪的每秒的轉(zhuǎn)速而求出的頻率。
[0017]或者，本發(fā)明還具備檢測所述油壓室的油壓的油壓傳感器，在該情況下，關(guān)于伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率，能夠采用由所述油壓傳感器檢測出的油壓的振動的頻率。
[0018]另外，在本發(fā)明中，所述一對帶輪能夠包括驅(qū)動帶輪和從動帶輪，在該情況下，所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元是如下單元:將使與所述驅(qū)動帶輪的油壓室連通的控制閥動作的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率設(shè)定為該驅(qū)動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述驅(qū)動帶輪的轉(zhuǎn)動的振動中的振幅的極大值的相位以及所述從動帶輪的油壓室的油壓的脈動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
[0019]另外，在該情況下，所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元也可以是如下單元:將使與所述從動帶輪的油壓室連通的控制閥動作的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率設(shè)定為該驅(qū)動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述從動帶輪的轉(zhuǎn)動的振動中的振幅的極大值的相位以及所述驅(qū)動帶輪的油壓室的油壓的脈動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
[0020]進(jìn)而，另外，本發(fā)明還具備:控制器，根據(jù)所述油壓室的實際的油壓與目標(biāo)油壓的偏差、以及規(guī)定的控制增益求出所述控制閥的控制量而輸出；以及控制增益變更單元，變更所述控制增益，以使得在所述驅(qū)動頻率變更了的情況下，驅(qū)動頻率變更前和變更后的所述控制閥的控制性不變化。
[0021]該控制增益變更單元構(gòu)成為在所述驅(qū)動頻率變更到高頻率側(cè)時減小所述控制增益，并且在所述驅(qū)動頻率變更到低頻率側(cè)時增大所述控制增益。
[0022]在本發(fā)明中，向卷繞有帶的帶輪的油壓室供給油壓，控制卷繞有帶的槽的寬度、夾住帶的夾壓力。如果在該狀態(tài)下向一方的帶輪傳遞了轉(zhuǎn)矩，則該帶輪轉(zhuǎn)動，并且?guī)羞M(jìn)而向另一方的帶輪傳遞轉(zhuǎn)矩。如果各帶輪這樣轉(zhuǎn)動，則針對帶輪夾住帶的壓力的反作用力不可避免地反復(fù)變化，其結(jié)果，在油壓室的油壓中產(chǎn)生脈動。另一方面，控制閥開閉而進(jìn)行油壓的供給或者排出，從而控制油壓室的壓力。在該情況下，控制閥的驅(qū)動信號因為被進(jìn)行PWM控制等而反復(fù)變化，從而向油壓室供給的壓力或者排出的壓力發(fā)生脈動。另外，該控制閥的驅(qū)動信號的頻率被設(shè)定為其振幅的極大值的相位相對伴隨帶輪的轉(zhuǎn)動的油壓的脈動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。因此，驅(qū)動信號所引起的油壓的脈動和帶輪的轉(zhuǎn)動所引起的油壓的脈動不會共振，其結(jié)果，能夠抑制油壓室的油壓的變化，并且能夠防止或者抑制變速比變化、或者帶夾壓力不足等的情形。
[0023]另外，在將上述帶輪的轉(zhuǎn)動所引起的脈動、和驅(qū)動信號所引起的油壓的脈動的頻率設(shè)定為上述關(guān)系的情況下，如果以使各脈動的頻率處于互質(zhì)的方式設(shè)定驅(qū)動信號的頻率(即驅(qū)動頻率)，則能夠通過簡單的運算處理設(shè)定驅(qū)動頻率。
[0024]進(jìn)而，如果根據(jù)帶輪的轉(zhuǎn)速或者油壓傳感器的檢測信號求出帶輪的轉(zhuǎn)動所引起的油壓的脈動的頻率，則作為整體的控制變得容易。
[0025]在本發(fā)明中作為對象的自動變速機的驅(qū)動帶輪和從動帶輪通過帶連結(jié)而以與規(guī)定的變速比對應(yīng)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。因此，只要以相對伴隨驅(qū)動帶輪的轉(zhuǎn)動而油壓脈動的頻率以及從動帶輪的油壓室的脈動的頻率成為上述關(guān)系的方式，設(shè)定關(guān)于驅(qū)動帶輪的控制閥的驅(qū)動頻率，或者以相對伴隨從動帶輪的轉(zhuǎn)動而油壓脈動的頻率以及驅(qū)動帶輪的油壓室的脈動的頻率成為上述關(guān)系的方式，設(shè)定關(guān)于與從動帶輪的油壓室連通的控制閥的驅(qū)動頻率，就能夠更有效地抑制各個帶輪的油壓室中的油壓的變動。
[0026]另外，在對控制閥進(jìn)行反饋控制的情況下，根據(jù)驅(qū)動頻率變更控制增益，從而能夠?qū)⒖刂祈憫?yīng)性、控制的穩(wěn)定性維持為良好的狀態(tài)，或者能夠抑制它們的控制性的惡化。
【專利附圖】

【附圖說明】[0027]圖1是示意地示出在本發(fā)明中可作為對象的帶式無級變速機以及其控制油壓電路的一個例子的圖。
[0028]圖2是示意地示出構(gòu)成為對該油壓室的油壓進(jìn)行PID控制的控制器的一個例子的框圖。
[0029]圖3是示出其驅(qū)動頻率與電流的關(guān)系的說明圖。
[0030]圖4是用于說明與1-Q特性的驅(qū)動頻率對應(yīng)的變化的圖。
[0031]圖5是示出與驅(qū)動頻率對應(yīng)的控制增益的映射的一個例子的圖表。
【具體實施方式】
[0032]在本發(fā)明中作為對象的自動變速機的一個例子是帶式無級變速機，如果簡單地說明其結(jié)構(gòu)，則如圖1所示，帶式無級變速機I具備作為驅(qū)動帶輪的初級帶輪2和作為從動帶輪的次級帶輪3，在這些帶輪2、3上卷繞有帶4。該初級帶輪2具備與轉(zhuǎn)動軸(未圖示)一體的固定滑輪2A、和在該轉(zhuǎn)動軸上以接近以及離開固定滑輪2A的方式在軸線方向上前后移動的可動滑輪2B，這些滑輪2A、2B的相互對著的面形成為錐形形狀，通過這些錐形面形成了帶卷繞槽。另外，構(gòu)成為在可動滑輪2B的背面?zhèn)?與朝向固定滑輪2A的面相反的一側(cè))形成油壓室2C，通過該油壓室2C的內(nèi)部的油壓將可動滑輪2B向固定滑輪2A側(cè)按壓。
[0033]次級帶輪3與初級帶輪2大致同樣地構(gòu)成，具有固定滑輪3A和可動滑輪3B，該固定滑輪3A和可動滑輪3B相互對著的面呈錐形形狀，且通過這些錐形面形成帶卷繞槽，在可動滑輪3B的背面?zhèn)仍O(shè)置油壓室3C，該油壓室3C被供給將該可動滑輪3B向固定滑輪3A側(cè)按壓的油壓。另外，構(gòu)成為如果控制向某一方的帶輪(例如初級帶輪2)的油壓室2C供給的油壓或者壓油的量，而使其槽寬變大或變小，則帶4卷繞的半徑變大或變小，所以變速比變化，能夠設(shè)定適當(dāng)?shù)淖兯俦取Ａ硗?，根?jù)向另一方的帶輪(例如次級帶輪3)的油壓室3C供給的油壓，該可動滑輪3B被按壓到固定滑輪3A側(cè)，其結(jié)果，在這些滑輪3A、3B之間夾住帶4。即，構(gòu)成為通過向次級帶輪3中的油壓室3C供給油壓，產(chǎn)生夾住帶4的夾壓力，設(shè)定與該夾壓力對應(yīng)的傳遞轉(zhuǎn)矩容量。
[0034]利用由引擎或者馬達(dá)(分別未圖示)驅(qū)動的油泵5產(chǎn)生控制搭載在車輛上的帶式無級變速機I的油壓。由油泵5產(chǎn)生的油壓被調(diào)壓為線壓。線壓成為油壓控制裝置的整體的源壓，在車輛中是與油門開度等要求驅(qū)動量對應(yīng)的油壓。用于調(diào)壓為線壓的單元可以是在車輛用自動變速機的油壓控制裝置中以往一般采用的調(diào)壓單元，例如設(shè)置有調(diào)節(jié)壓力閥
7,該調(diào)節(jié)壓力閥7以使根據(jù)驅(qū)動要求量而輸出的信號壓和油泵5的吐出壓平衡的方式進(jìn)行調(diào)壓，使線壓油路6產(chǎn)生線壓。
[0035]構(gòu)成為從線壓油路6向各帶輪2、3的油壓室2C、3C供給油壓，并且向油盤等規(guī)定的排放部位8排壓，從而控制變速比、夾壓力。即，對從線壓油路6分支而與初級帶輪2的油壓室2C連通了的油路9連接有增壓閥SLPl。該增壓閥SLPl由電磁閥構(gòu)成，且構(gòu)成為通過通電而開閥并向初級帶輪2的油壓室2C供給油壓，該電磁閥的驅(qū)動信號被進(jìn)行PWM(PulseWidth Modulation:脈沖寬度調(diào)制)控制。另外，該增壓閥SLPl優(yōu)選構(gòu)成為在閉狀態(tài)下將端口完全關(guān)閉，能夠?qū)τ蛪哼M(jìn)行所謂封閉。
[0036]另外，對初級帶輪2的油壓室2C連通有減壓閥SLP2。該減壓閥SLP2用于通過開閥而從初級帶輪2的油壓室2C向排放部位8排出油壓，與上述增壓閥SLPl同樣地由電磁閥構(gòu)成，該電磁閥的驅(qū)動信號被進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation)控制。另外，設(shè)置有檢測初級帶輪2的油壓室2C的油壓而輸出信號的油壓傳感器10。
[0037]用于控制次級帶輪3中的油壓的電路與用于控制上述初級帶輪2的油壓的電路大致同樣地構(gòu)成。即，對從線壓油路6分支而與次級帶輪3的油壓室3C連通了的油路11連接有增壓閥SLS1。該增壓閥SLSl由電磁閥構(gòu)成，構(gòu)成為通過通電而開閥并向次級帶輪3的油壓室3C供給油壓,該電磁閥的驅(qū)動信號被進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation)控制。另夕卜，該增壓閥SLSl優(yōu)選構(gòu)成為在閉狀態(tài)下將端口完全關(guān)閉，能夠?qū)τ蛪哼M(jìn)行所謂封閉。
[0038]另外，對次級帶輪3的油壓室3C連通有減壓閥SLS2。該減壓閥SLS2用于通過開閥而從次級帶輪3的油壓室3C向排放部位8排出油壓，與上述增壓閥SLSl同樣地，由電磁閥構(gòu)成，該電磁閥的驅(qū)動信號被進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation)控制。另外，設(shè)置有檢測次級帶輪3的油壓室3C的油壓而輸出信號的油壓傳感器12。
[0039]在上述各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2中無調(diào)整壓力的功能，所以通過反饋控制，使各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2適當(dāng)?shù)亻_閉而控制各帶輪2、3的油壓。為此的反饋控制可以是PI控制、H)控制等以往已知的任意一個控制，在圖2中示意地示出進(jìn)行PID控制的控制器13的一個例子。另外，在圖2中“s”是拉普拉斯算子。根據(jù)作為目標(biāo)的變速比、油門開度等求出目標(biāo)壓Pref，如以下說明所述地運算與實際的油壓相當(dāng)?shù)妮敵鰤篜out，運算這些目標(biāo)壓Pref與輸出壓Pout之差(Pref-Pout)。根據(jù)這樣求出的差(控制偏差)而執(zhí)行比例動作、積分動作、微分動作。即，用比例增益kP對控制偏差進(jìn)行處理(乘法)，從而求出比例分量。另外，進(jìn)行基于控制偏差的積分處理，用積分增益kl處理其積分值，從而求出積分分量。進(jìn)而，進(jìn)行使用了控制偏差的微分處理，用微分增益kD處理其微分值，求出微分分量。
[0040]對這樣求出的各分量進(jìn)行合計，其合計值被變換為作為控制量的電流值I而被適當(dāng)?shù)剌敵龅缴鲜龅母鏖ySLP1、SLP2、SLSU SLS2。在此處說明的本發(fā)明的具體例中，構(gòu)成為如上所述進(jìn)行PWM控制，因此以一定電壓對各閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2輸出規(guī)定的頻率的脈沖信號，流過與該頻率對應(yīng)的電流I。該電流I和壓油的流量Q被預(yù)先決定為各閥SLPl、SLP2、SLS1、SLS2的特性(1-Q特性)，因此能夠通過與該特性對應(yīng)的系數(shù)Gv將電流I變換為流量Q。如果對這樣求出的流量Q進(jìn)行積分，則求出對帶輪2、3供給的壓油或者從帶輪2、3排出了的壓油的體積V。帶式無級變速機I的油壓控制裝置中使用的壓油并不完全是非壓縮性，并且各油壓室2C、3C并不完全是剛體，所以各油壓室2C、3C的內(nèi)部的壓油的體積和壓力存在基于所謂油壓剛性的一定的關(guān)系，其被預(yù)先求出為作為V-P特性。使用表示該特性的系數(shù)Ga根據(jù)體積V求出壓力P。這是輸出壓Pout、對各帶輪2、3的油壓室2C、3C設(shè)定的油壓。
[0041]如上所述針對各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2的實際的控制指令信號是規(guī)定的頻率的脈沖信號，因此電流I根據(jù)該頻率而振動。圖3示意地示出其狀態(tài)，從包括上述的控制器13的電子控制裝置(EOT) 14對各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2輸出的驅(qū)動信號是恒定電壓的脈沖信號，與其相伴地流過的電流根據(jù)驅(qū)動信號的振動而變高或變低(振動)，并且頻率越高電流量越大。因此，在對各油壓室2C、3C供給油壓或者排出的情況下，油壓室2C、3C的油壓根據(jù)上述脈沖信號的頻率(驅(qū)動頻率)而脈動(振動)。
[0042]另一方面，將被稱為塊或者要素的多個金屬片，使各自的姿勢對齊而環(huán)狀地排列，并通過箍或者環(huán)將其捆束起來而構(gòu)成上述帶式無級變速機I中使用的帶4。因此，如果伴隨帶輪2、3的轉(zhuǎn)動而帶4前進(jìn)，則伴隨帶輪2、3咬入金屬片、且金屬片從帶輪2、3脫離，產(chǎn)生間歇性的應(yīng)力的變化，以此為主要的原因，油壓室2C、3C的油壓發(fā)生脈動。
[0043]因此，本發(fā)明的油壓控制裝置構(gòu)成為根據(jù)帶輪2、3的轉(zhuǎn)速或者其油壓室2C、3C中的油壓的脈動的頻率，使各閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2動作的驅(qū)動信號的頻率不同。其用于防止或者抑制基于上述驅(qū)動頻率的油壓的脈動、與以帶輪2、3轉(zhuǎn)動而帶4前進(jìn)為主要原因的油壓室2C、3C的油壓的脈動發(fā)生共振。因此，根據(jù)帶輪2、3的轉(zhuǎn)速、其油壓的脈動的頻率而決定驅(qū)動頻率。如果例舉出其一個例子，則將驅(qū)動頻率設(shè)定為其振動的振幅的極值(極大值或者極小值)的相位從伴隨帶輪2、3的轉(zhuǎn)動的油壓的脈動中的振幅的極值偏移的頻率。其典型的例子是相對以帶輪2、3的轉(zhuǎn)動為主要原因的油壓的脈動的頻率而處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。此處，“互質(zhì)的關(guān)系”是指，除了 “I”以外不存在作為自然數(shù)的公約數(shù)的二個數(shù)的關(guān)系。另外，如果用公式表示該關(guān)系，則設(shè)驅(qū)動頻率為fsol，設(shè)帶輪2、3的轉(zhuǎn)動頻率為fp時，成為
[0044]fsol ^ η.fp (n = 1，2，3...)
[0045]更具體而言，能夠檢測帶輪2、3的轉(zhuǎn)速、其油壓室2C、3C的油壓，并根據(jù)其檢測結(jié)果來進(jìn)行這樣的驅(qū)動頻率的設(shè)定控制。例如，將初級帶輪2的轉(zhuǎn)速Nin (rpm)換算為每秒的轉(zhuǎn)速(Nin/60)，將其設(shè)為伴隨初級帶輪2的轉(zhuǎn)動的脈動的頻率fin，將其增壓閥SLPl以及減壓閥SLP2的驅(qū)動頻率fslp設(shè)定為下式的關(guān)系成立的頻率
[0046]fslp 古 η.fin (η = 1，2，3...)
[0047]同樣地,將 次級帶輪3的轉(zhuǎn)速Nout (rpm)換算為每秒的轉(zhuǎn)速(Nout/60),將其設(shè)為伴隨次級帶輪3的轉(zhuǎn)動的脈動的頻率fout，將其增壓閥SLSl以及減壓閥SLS2的驅(qū)動頻率fsls設(shè)定為下式的關(guān)系成立的頻率
[0048]fsls 古 η.fout (η = 1，2，3...)
[0049]另外，以各帶輪2、3轉(zhuǎn)動為主要原因而在各自的油壓室2C、3C中產(chǎn)生的油壓的脈動的頻率，有時受到變速比、卷繞著的要素(或者塊)的數(shù)量、油門0N/0FF的狀態(tài)、油壓或者油溫等的影響而發(fā)生變化，因此各帶輪2、3轉(zhuǎn)動所引起的油壓的脈動的頻率f in、fout也可以是對上述每秒的轉(zhuǎn)速進(jìn)行校正而得到的頻率。關(guān)于該校正，根據(jù)變速比、卷繞著的要素(或者塊)的數(shù)量、油門0N/0FF的狀態(tài)、油壓或者油溫等，預(yù)先通過實驗等求出校正系數(shù)，根據(jù)變速機的實際的動作狀態(tài)而讀出該校正系數(shù)，并乘到上述每秒的轉(zhuǎn)速來進(jìn)行既可。另外，能夠通過上述油壓傳感器10、12檢測各帶輪2、3的油壓室2C、3C中的油壓的脈動，所以能夠根據(jù)該檢測值求出油壓的振動頻率，能夠?qū)⑵渲脫Q為伴隨上述帶輪2、3的轉(zhuǎn)動的頻率，而求出所述驅(qū)動頻率。
[0050]因此，根據(jù)如上所述構(gòu)成了的本發(fā)明的油壓控制裝置，對用于向各帶輪2、3的油壓室2C、3C供給油壓或者排出的各閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2進(jìn)行PWM控制，即使以此為主要原因而在油壓室2C、3C的油壓中產(chǎn)生了脈動，其驅(qū)動頻率也被設(shè)定為針對起因于各帶輪
2、3的轉(zhuǎn)動而在各自的油壓室2C、3C中產(chǎn)生的油壓的脈動不共振的頻率(更具體而言，在實用的頻率的范圍內(nèi)不共振的頻率)。因此，即使各油壓室2C、3C的油壓發(fā)生脈動，其變動幅度不會變得特別大，所以能夠未然地避免或者抑制變速比變化或者帶夾壓力降低等情形。
[0051]但是，帶式無級變速機I中的初級帶輪2和次級帶輪3通過帶4連結(jié)而相互傳遞轉(zhuǎn)矩，并且以同一線壓作為源壓而對各個油壓室2C、3C供給油壓。因此，一方的帶輪2、3的舉動有時對另一方的帶輪3、2的舉動造成影響。在油壓的脈動中有時也出現(xiàn)這樣的相互的舉動的影響。例如，有時初級帶輪2中的油壓的脈動成為次級帶輪3的油壓的脈動的主要原因，并且相反地次級帶輪3中的油壓的脈動成為初級帶輪2的油壓的脈動的主要原因。因此，在設(shè)定關(guān)于各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2的驅(qū)動頻率時，優(yōu)選進(jìn)行不僅考慮了某一方的帶輪2、3的轉(zhuǎn)動所引起的油壓的脈動，而且還考慮了另一方的帶輪3、2中的油壓的脈動的控制。
[0052]具體而言，將關(guān)于初級帶輪2的閥SLP1、SLP2的驅(qū)動頻率fslp設(shè)定為相對初級帶輪2的轉(zhuǎn)動頻率fin以及根據(jù)次級帶輪3中的油壓的檢測值求出的頻率fpout中的任意一個都處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。另外，將關(guān)于次級帶輪3的閥SLS1、SLS2的驅(qū)動頻率fsls設(shè)定為相對次級帶輪3的轉(zhuǎn)動頻率fout以及根據(jù)初級帶輪2中的油壓的檢測值求出的頻率fpin中的任意一個都處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。
[0053]由此，能夠避免或者抑制和關(guān)于初級帶輪2的各閥SLP1、SLP2的驅(qū)動頻率對應(yīng)的油壓的脈動、與初級帶輪2的油壓的脈動中包含的轉(zhuǎn)動所引起的脈動以及受到次級帶輪3的油壓的脈動的影響的脈動共振。同樣地，能夠避免或者抑制和關(guān)于次級帶輪3的各閥SLSU SLS2的驅(qū)動頻率對應(yīng)的油壓的脈動、與次級帶輪3的油壓的脈動中包含的轉(zhuǎn)動所引起的脈動以及受到初級帶輪2的油壓的脈動的影響的脈動共振。
[0054]另外，也可以用油壓傳感器12、10檢測另一方的帶輪3、2的油壓室3C、2C的油壓，根據(jù)其檢測值而求出對一方的帶輪2、3的油壓造成影響的該另一方的帶輪3、2的油壓的脈動的頻率。另外，能夠代替利用油壓傳感器12、10的檢測值，而利用使油壓發(fā)生脈動的主要原因中的影響力大的部分。即，關(guān)于各帶輪2、3的油壓，如上所述，受到關(guān)于各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2的驅(qū)動信號的振動、以及帶輪2、3的轉(zhuǎn)動所引起的振動的影響而發(fā)生脈動，但產(chǎn)生該脈動的所謂起振力或者影響力在驅(qū)動信號的振動和轉(zhuǎn)動所引起的振動中不同。因此，只要以針對這樣的起振力或者影響力大的脈動不共振的方式設(shè)定驅(qū)動頻率，就能夠避免或者抑制各油壓室2C、3C的油壓大幅變化。
[0055]具體而言，這樣的控制是指如下控制:將關(guān)于初級帶輪2的閥PSL1、PSL2的驅(qū)動頻率設(shè)定為，相對伴隨初級帶輪2的轉(zhuǎn)動的油壓的脈動頻率、和伴隨次級帶輪3中的轉(zhuǎn)動的脈動以及由關(guān)于次級帶輪3的閥SLS1、SLS2的驅(qū)動頻率所引起的脈動中的起振力或者影響力大的一方的脈動的頻率，處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。或者，上述控制是指如下控制:將關(guān)于次級帶輪3的閥SLS1、SLS2的驅(qū)動頻率設(shè)定為，相對伴隨次級帶輪3的轉(zhuǎn)動的油壓的脈動頻率、和伴隨初級帶輪2中的轉(zhuǎn)動的脈動以及由關(guān)于初級帶輪2的閥SLP1、SLP2的驅(qū)動頻率所引起的脈動中的起振力或者影響力大的一方的脈動的頻率，處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。
[0056]對在本發(fā)明中作為對象的自動變速機的油壓、特別是帶式無級變速機中的各帶輪2、3的油壓進(jìn)行控制的控制閥被進(jìn)行反饋控制。作為該控制閥的上述各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2的1-Q特性根據(jù)驅(qū)動頻率而不同。關(guān)于基于驅(qū)動頻率的1-Q特性的變化，在以不產(chǎn)生油壓的泄露的方式對端口進(jìn)行密閉的提升閥類型的閥中更為顯著。圖4示出該狀況的概略，驅(qū)動頻率越高，電流I越增大，但針對電流I的壓油的流量Q在電流I多的情況下相對電流I少的情況減少。換言之，驅(qū)動頻率越高，針對電流I的流量Q的變化梯度越急，在高頻率的情況下，針對電流I的變化的流量Q的變化量變大。其與在控制的方面增益變大了時的控制量的變化相同，因此如果將上述反饋控制中的控制增益kP、kl、kD維持為從前的值來提高驅(qū)動頻率，則雖然控制的響應(yīng)性提高，但穩(wěn)定性降低。
[0057]在本發(fā)明的油壓控制裝置中，如上所述，在帶輪2、3的轉(zhuǎn)速增大了的情況下，使控制該帶輪2、3的油壓的閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2的驅(qū)動頻率增大。本發(fā)明的油壓控制裝置構(gòu)成為伴隨這樣的驅(qū)動頻率的變更，為了在不損失油壓控制的響應(yīng)性的范圍內(nèi)維持控制穩(wěn)定性，而變更控制增益。在以進(jìn)行上述圖2所示的反饋控制的情況為例子進(jìn)行說明時，根據(jù)針對各閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2的驅(qū)動信號的頻率，設(shè)定比例動作以及積分動作以及微分動作中的控制增益kP、kl、kD。圖5是該控制增益kP、kl、kD的映射的一個例子，驅(qū)動頻率fn越高，各控制增益kP、kl、kD被決定為越小的值。另外，預(yù)先進(jìn)行實驗、仿真等而求出這些值，能夠?qū)⑵渥鳛橛成涠鎯Φ诫娮涌刂蒲b置14中。另外，關(guān)于這些值，如圖5所示，也可以不設(shè)為階段性地變化的值，而設(shè)為與驅(qū)動頻率的連續(xù)的變化匹配而連續(xù)地變化的值。
[0058]在構(gòu)成為如上所述地根據(jù)驅(qū)動頻率變更控制增益kP、kl、kD的情況下，在驅(qū)動頻率變高了的情況下，控制增益kP、kl、kD降低，并且在驅(qū)動頻率變低了的情況下，控制增益kP、kl、kD增大，所以通過使控制增益kP、kl、kD變化來補償驅(qū)動頻率的變化所引起的響應(yīng)性或者穩(wěn)定性的變化，所以其結(jié)果是，能夠與從前同樣地維持作為油壓控制裝置的整體的控制響應(yīng)性、控制穩(wěn)定性，至少能夠抑制過度性的變化。
[0059]另外，在本發(fā)明中，在將驅(qū)動頻率設(shè)定為相對帶輪的轉(zhuǎn)動所引起的脈動的頻率處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率的情況下，也可以設(shè)定為相對帶輪的轉(zhuǎn)動所引起的脈動的頻率的5倍以下的整數(shù)倍的頻率處于互質(zhì)的關(guān)系。另外，總得說來，將頻率這樣設(shè)定為互質(zhì)的關(guān)系的控制是指，用于使對應(yīng)于驅(qū)動頻率的脈動的極大值的相位、和帶輪的轉(zhuǎn)動所引起的脈動或者另一方的帶輪的影響所致的脈動的極大值的相位相互偏移的控制，因此，還能夠代替以成為互質(zhì)的關(guān)系的方式設(shè)定頻率的控制，而進(jìn)行以使各脈動的極大值的相位不一致的方式設(shè)定驅(qū)動頻率的控制。
[0060]在上述具體例中，由電子控制裝置14進(jìn)行上述驅(qū)動頻率的設(shè)定，因此具備這樣的功能的電子控制裝置14相當(dāng)于本發(fā)明中的驅(qū)動頻率設(shè)定單元。
【權(quán)利要求】
1.一種自動變速機的油壓控制裝置，該自動變速機構(gòu)成為將帶卷繞在至少一對帶輪上，通過設(shè)置于所述帶輪的油壓室的油壓來控制這些帶輪中的卷繞帶的槽的寬度或者通過帶輪夾住該帶的壓力，該油壓控制裝置的特征在于，具備: 控制閥，控制向所述油壓室的油壓的供給或者來自所述油壓室的油壓的排出；以及 驅(qū)動頻率設(shè)定單元，將使該控制閥動作的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率設(shè)定為該驅(qū)動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元包括如下單元:將所述驅(qū)動頻率設(shè)定為相對伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元包括如下單元:將所述驅(qū)動頻率設(shè)定為相對伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率的5倍以下的整數(shù)倍的頻率處于互質(zhì)的關(guān)系的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元包括如下單元:將所述驅(qū)動頻率設(shè)定為與伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率的整數(shù)倍的頻率不一致的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于， 伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率包括校正所述帶輪的每秒的轉(zhuǎn)速而求出的頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于， 還具備檢測所述油壓室的油壓的油壓傳感器， 伴隨所述帶輪的轉(zhuǎn)動的振動的頻率是利用所述油壓傳感器檢測出的油壓的振動的頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任意一項所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于， 所述一對帶輪包括驅(qū)動帶輪和從動帶輪， 所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元包括如下單元:將使與所述驅(qū)動帶輪的油壓室連通的控制閥動作的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率設(shè)定為該驅(qū)動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述驅(qū)動帶輪的轉(zhuǎn)動的振動中的振幅的極大值的相位以及所述從動帶輪的油壓室的油壓的脈動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動頻率設(shè)定單元包括如下單元:將使與所述從動帶輪的油壓室連通的控制閥動作的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率設(shè)定為該驅(qū)動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述從動帶輪的轉(zhuǎn)動的振動中的振幅的極大值的相位以及所述驅(qū)動帶輪的油壓室的油壓的脈動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于，還具備: 控制器，根據(jù)所述油壓室的實際的油壓與目標(biāo)油壓的偏差、以及規(guī)定的控制增益求出所述控制閥的控制量而輸出；以及 控制增益變更單元，變更所述控制增益，以使得在所述驅(qū)動頻率變更了的情況下，驅(qū)動頻率變更前和變更后的所述控制閥的控制性不變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特征在于， 所述控制增益變更單元構(gòu)成為在所述驅(qū)動頻率變更到高頻率側(cè)時減小所述控制增益，并且在所述驅(qū)動頻率變更到低頻率側(cè)時 增大所述控制增益。
【文檔編號】F16H61/02GK103988002SQ201180075470
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月13日
【發(fā)明者】木村謙大, 服部勇仁, 稻川智一, 稻垣貴文, 永里有 申請人:豐田自動車株式會社