自動變速機的油壓控制裝置製造方法
2023-10-11 13:30:59 1
自動變速機的油壓控制裝置製造方法
【專利摘要】一種自動變速機的油壓控制裝置，該自動變速機構成為將帶卷繞在至少一對帶輪上，通過設置於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；以及驅動頻率設定單元，將使該控制閥動作的驅動信號的驅動頻率設定為該驅動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述帶輪的轉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]技術發明
[0002]本發明涉及控制向帶式無級變速機中的驅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】
[0003]帶式無級變速機構成為將帶卷繞在驅動側的帶輪以及從動側的帶輪中的槽上，並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)設定為規定值，從而將傳遞轉矩容量設定為與輸入轉矩對應的容量。而且，控制搭載在車輛上的帶式無級變速機的變速比，以使例如作為驅動力源的引擎的轉速成為最小燃料消費率的轉速，並且，將夾壓力控制為能夠必要充分地傳遞根據油門開度等推測的引擎轉矩或者變速機輸入轉矩的壓力。
[0004]但是，在帶式無級變速機中的驅動側與從動側的帶輪之間傳遞轉矩的帶是用被稱為箍(hoop)或者環(ring)等的捆束帶將被稱為塊(block)或者要素(element)等的多個金屬片環狀地捆束而構成的。因此，在這些金屬片被依次夾入到各帶輪的帶卷繞槽，並且依次從帶卷繞槽脫離之後，卷繞在帶輪上的帶的內周緣成為連接了各塊的內周端的多邊形形狀，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生振動，因此，針對夾住帶的荷重的反作用力發生振動，由於該反作用力，產生油壓室的變形、油壓室內的油壓的脈動。在日本特開2006-70956號公報中，記載了如下裝置，該裝置構成為將驅動側的帶輪的油壓室和從動側的帶輪的油壓室連通，從而在一方的油壓室的油壓產生了振動的情況下，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成，並且在各個帶輪上設置供給將可動滑輪向固定滑輪側按壓的油壓的油室，並且在各個油室的內部配置有將可動滑輪向固定滑輪側按壓的彈簧。另外，為了抑制共振的發生，各彈簧的彈簧常數不同。
[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成的裝置，該裝置構成為判斷構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，以不產生該共振的方式，變更變速比等而變更運轉狀態。
[0006]進而，日本實開昭63-48637號公報記載的裝置構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號公報中記載了用於解決通過PWM控制進行壓力控制時的技術課題的裝置。該日本特開2000-291474號公報記載的裝置構成為，在通過PWM控制來控制燃料壓力調整閥的情況下，如果其驅動頻率和燃料壓力調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，使上述驅動頻率高於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要求驅動力、車速等而使變速比迅速地變化、並且根據引擎轉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，由於帶輪轉動而傳遞轉矩，作用於油壓室的荷重或者針對油壓的反作用力發生變化，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，使各個彈簧常數不同，以使得驅動側的帶輪和從動側的帶輪各自的油壓室的油壓不共振，但在彈簧常數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，有由於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，所以存在引擎轉速偏離目標值而耗油量惡化的可能性。
[0010]進而，日本特開2000-291474號公報記載的裝置構成為抑制供給壓振動且伴隨吐出而產生振動的燃料的脈動，與此不同，在時間上大幅錯開而進行供給和吐出，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。
【發明內容】
[0011]本發明是著眼於上述技術課題而完成的，其目的在於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]為了達成該目的，本發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成為將帶卷繞在至少一對帶輪上，通過設置於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，其特徵在於，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；以及驅動頻率設定單元，將使該控制閥動作的驅動信號的驅動頻率設定為該驅動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述帶輪的轉動的振動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
[0013]在本發明中，所述驅動頻率設定單元將所述驅動頻率設定為相對伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率處於互質的關係的頻率。
[0014]另外，在本發明中，所述驅動頻率設定單元將所述驅動頻率設定為相對伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率的5倍以下的整數倍的頻率處於互質的關係的頻率。
[0015]進而，在本發明中，所述驅動頻率設定單元將所述驅動頻率設定為與伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率的整數倍的頻率不一致的頻率。
[0016]另一方面，在本發明中，伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率能夠採用校正所述帶輪的每秒的轉速而求出的頻率。
[0017]或者，本發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，關於伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率，能夠採用由所述油壓傳感器檢測出的油壓的振動的頻率。
[0018]另外，在本發明中，所述一對帶輪能夠包括驅動帶輪和從動帶輪，在該情況下，所述驅動頻率設定單元是如下單元:將使與所述驅動帶輪的油壓室連通的控制閥動作的驅動信號的驅動頻率設定為該驅動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述驅動帶輪的轉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，所述驅動頻率設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動信號的驅動頻率設定為該驅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動的振動中的振幅的極大值的相位以及所述驅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]進而，另外，本發明還具備:控制器，根據所述油壓室的實際的油壓與目標油壓的偏差、以及規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，以使得在所述驅動頻率變更了的情況下，驅動頻率變更前和變更後的所述控制閥的控制性不變化。
[0021]該控制增益變更單元構成為在所述驅動頻率變更到高頻率側時減小所述控制增益，並且在所述驅動頻率變更到低頻率側時增大所述控制增益。
[0022]在本發明中，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。如果在該狀態下向一方的帶輪傳遞了轉矩，則該帶輪轉動，並且帶行進而向另一方的帶輪傳遞轉矩。如果各帶輪這樣轉動，則針對帶輪夾住帶的壓力的反作用力不可避免地反覆變化，其結果，在油壓室的油壓中產生脈動。另一方面，控制閥開閉而進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，控制閥的驅動信號因為被進行PWM控制等而反覆變化，從而向油壓室供給的壓力或者排出的壓力發生脈動。另外，該控制閥的驅動信號的頻率被設定為其振幅的極大值的相位相對伴隨帶輪的轉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，驅動信號所引起的油壓的脈動和帶輪的轉動所引起的油壓的脈動不會共振，其結果，能夠抑制油壓室的油壓的變化，並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，在將上述帶輪的轉動所引起的脈動、和驅動信號所引起的油壓的脈動的頻率設定為上述關係的情況下，如果以使各脈動的頻率處於互質的方式設定驅動信號的頻率(即驅動頻率)，則能夠通過簡單的運算處理設定驅動頻率。
[0024]進而，如果根據帶輪的轉速或者油壓傳感器的檢測信號求出帶輪的轉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]在本發明中作為對象的自動變速機的驅動帶輪和從動帶輪通過帶連結而以與規定的變速比對應的轉速轉動。因此，只要以相對伴隨驅動帶輪的轉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係的方式，設定關於驅動帶輪的控制閥的驅動頻率，或者以相對伴隨從動帶輪的轉動而油壓脈動的頻率以及驅動帶輪的油壓室的脈動的頻率成為上述關係的方式，設定關於與從動帶輪的油壓室連通的控制閥的驅動頻率，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，在對控制閥進行反饋控制的情況下，根據驅動頻率變更控制增益，從而能夠將控制響應性、控制的穩定性維持為良好的狀態，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是示意地示出構成為對該油壓室的油壓進行PID控制的控制器的一個例子的框圖。
[0029]圖3是示出其驅動頻率與電流的關係的說明圖。
[0030]圖4是用於說明與1-Q特性的驅動頻率對應的變化的圖。
[0031]圖5是示出與驅動頻率對應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構，則如圖1所示，帶式無級變速機I具備作為驅動帶輪的初級帶輪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具備與轉動軸(未圖示)一體的固定滑輪2A、和在該轉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後移動的可動滑輪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，構成為在可動滑輪2B的背面側(與朝向固定滑輪2A的面相反的一側)形成油壓室2C，通過該油壓室2C的內部的油壓將可動滑輪2B向固定滑輪2A側按壓。
[0033]次級帶輪3與初級帶輪2大致同樣地構成，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的背面側設置油壓室3C，該油壓室3C被供給將該可動滑輪3B向固定滑輪3A側按壓的油壓。另外，構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，能夠設定適當的變速比。另外，根據向另一方的帶輪(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，其結果，在這些滑輪3A、3B之間夾住帶4。即，構成為通過向次級帶輪3中的油壓室3C供給油壓，產生夾住帶4的夾壓力，設定與該夾壓力對應的傳遞轉矩容量。
[0034]利用由引擎或者馬達(分別未圖示)驅動的油泵5產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產生的油壓被調壓為線壓。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動量對應的油壓。用於調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採用的調壓單元，例如設置有調節壓力閥
7,該調節壓力閥7以使根據驅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行調壓，使線壓油路6產生線壓。
[0035]構成為從線壓油路6向各帶輪2、3的油壓室2C、3C供給油壓，並且向油盤等規定的排放部位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由電磁閥構成，且構成為通過通電而開閥並向初級帶輪2的油壓室2C供給油壓，該電磁閥的驅動信號被進行PWM(PulseWidth Modulation:脈衝寬度調製)控制。另外，該增壓閥SLPl優選構成為在閉狀態下將埠完全關閉，能夠對油壓進行所謂封閉。
[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用於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同樣地由電磁閥構成，該電磁閥的驅動信號被進行PWM(Pulse Width Modulation)控制。另外，設置有檢測初級帶輪2的油壓室2C的油壓而輸出信號的油壓傳感器10。
[0037]用於控制次級帶輪3中的油壓的電路與用於控制上述初級帶輪2的油壓的電路大致同樣地構成。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由電磁閥構成，構成為通過通電而開閥並向次級帶輪3的油壓室3C供給油壓,該電磁閥的驅動信號被進行PWM(Pulse Width Modulation)控制。另夕卜，該增壓閥SLSl優選構成為在閉狀態下將埠完全關閉，能夠對油壓進行所謂封閉。
[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用於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，由電磁閥構成，該電磁閥的驅動信號被進行PWM(Pulse Width Modulation)控制。另外，設置有檢測次級帶輪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中無調整壓力的功能，所以通過反饋控制，使各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2適當地開閉而控制各帶輪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。根據作為目標的變速比、油門開度等求出目標壓Pref，如以下說明所述地運算與實際的油壓相當的輸出壓Pout，運算這些目標壓Pref與輸出壓Pout之差(Pref-Pout)。根據這樣求出的差(控制偏差)而執行比例動作、積分動作、微分動作。即，用比例增益kP對控制偏差進行處理(乘法)，從而求出比例分量。另外，進行基於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。進而，進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而被適當地輸出到上述的各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2。在此處說明的本發明的具體例中，構成為如上所述進行PWM控制，因此以一定電壓對各閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2輸出規定的頻率的脈衝信號，流過與該頻率對應的電流I。該電流I和壓油的流量Q被預先決定為各閥SLPl、SLP2、SLS1、SLS2的特性(1-Q特性)，因此能夠通過與該特性對應的係數Gv將電流I變換為流量Q。如果對這樣求出的流量Q進行積分，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並不完全是非壓縮性，並且各油壓室2C、3C並不完全是剛體，所以各油壓室2C、3C的內部的壓油的體積和壓力存在基於所謂油壓剛性的一定的關係，其被預先求出為作為V-P特性。使用表示該特性的係數Ga根據體積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定的頻率的脈衝信號，因此電流I根據該頻率而振動。圖3示意地示出其狀態，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輸出的驅動信號是恆定電壓的脈衝信號，與其相伴地流過的電流根據驅動信號的振動而變高或變低(振動)，並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的油壓根據上述脈衝信號的頻率(驅動頻率)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狀地排列，並通過箍或者環將其捆束起來而構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的轉動而帶4前進，則伴隨帶輪2、3咬入金屬片、且金屬片從帶輪2、3脫離，產生間歇性的應力的變化，以此為主要的原因，油壓室2C、3C的油壓發生脈動。
[0043]因此，本發明的油壓控制裝置構成為根據帶輪2、3的轉速或者其油壓室2C、3C中的油壓的脈動的頻率，使各閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2動作的驅動信號的頻率不同。其用於防止或者抑制基於上述驅動頻率的油壓的脈動、與以帶輪2、3轉動而帶4前進為主要原因的油壓室2C、3C的油壓的脈動發生共振。因此，根據帶輪2、3的轉速、其油壓的脈動的頻率而決定驅動頻率。如果例舉出其一個例子，則將驅動頻率設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的轉動為主要原因的油壓的脈動的頻率而處於互質的關係的頻率。此處，「互質的關係」是指，除了 「I」以外不存在作為自然數的公約數的二個數的關係。另外，如果用公式表示該關係，則設驅動頻率為fsol，設帶輪2、3的轉動頻率為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的轉速、其油壓室2C、3C的油壓，並根據其檢測結果來進行這樣的驅動頻率的設定控制。例如，將初級帶輪2的轉速Nin (rpm)換算為每秒的轉速(Nin/60)，將其設為伴隨初級帶輪2的轉動的脈動的頻率fin，將其增壓閥SLPl以及減壓閥SLP2的驅動頻率fslp設定為下式的關係成立的頻率
[0046]fslp 古 η.fin (η = 1，2，3...)
[0047]同樣地,將 次級帶輪3的轉速Nout (rpm)換算為每秒的轉速(Nout/60),將其設為伴隨次級帶輪3的轉動的脈動的頻率fout，將其增壓閥SLSl以及減壓閥SLS2的驅動頻率fsls設定為下式的關係成立的頻率
[0048]fsls 古 η.fout (η = 1，2，3...)
[0049]另外，以各帶輪2、3轉動為主要原因而在各自的油壓室2C、3C中產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)的數量、油門0N/0FF的狀態、油壓或者油溫等的影響而發生變化，因此各帶輪2、3轉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速進行校正而得到的頻率。關於該校正，根據變速比、卷繞著的要素(或者塊)的數量、油門0N/0FF的狀態、油壓或者油溫等，預先通過實驗等求出校正係數，根據變速機的實際的動作狀態而讀出該校正係數，並乘到上述每秒的轉速來進行既可。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，所以能夠根據該檢測值求出油壓的振動頻率，能夠將其置換為伴隨上述帶輪2、3的轉動的頻率，而求出所述驅動頻率。
[0050]因此，根據如上所述構成了的本發明的油壓控制裝置，對用於向各帶輪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的油壓中產生了脈動，其驅動頻率也被設定為針對起因於各帶輪
2、3的轉動而在各自的油壓室2C、3C中產生的油壓的脈動不共振的頻率(更具體而言，在實用的頻率的範圍內不共振的頻率)。因此，即使各油壓室2C、3C的油壓發生脈動，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連結而相互傳遞轉矩，並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，並且相反地次級帶輪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，在設定關於各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2的驅動頻率時，優選進行不僅考慮了某一方的帶輪2、3的轉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，將關於初級帶輪2的閥SLP1、SLP2的驅動頻率fslp設定為相對初級帶輪2的轉動頻率fin以及根據次級帶輪3中的油壓的檢測值求出的頻率fpout中的任意一個都處於互質的關係的頻率。另外，將關於次級帶輪3的閥SLS1、SLS2的驅動頻率fsls設定為相對次級帶輪3的轉動頻率fout以及根據初級帶輪2中的油壓的檢測值求出的頻率fpin中的任意一個都處於互質的關係的頻率。
[0053]由此，能夠避免或者抑制和關於初級帶輪2的各閥SLP1、SLP2的驅動頻率對應的油壓的脈動、與初級帶輪2的油壓的脈動中包含的轉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於次級帶輪3的各閥SLSU SLS2的驅動頻率對應的油壓的脈動、與次級帶輪3的油壓的脈動中包含的轉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，而利用使油壓發生脈動的主要原因中的影響力大的部分。即，關於各帶輪2、3的油壓，如上所述，受到關於各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2的驅動信號的振動、以及帶輪2、3的轉動所引起的振動的影響而發生脈動，但產生該脈動的所謂起振力或者影響力在驅動信號的振動和轉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定驅動頻率，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:將關於初級帶輪2的閥PSL1、PSL2的驅動頻率設定為，相對伴隨初級帶輪2的轉動的油壓的脈動頻率、和伴隨次級帶輪3中的轉動的脈動以及由關於次級帶輪3的閥SLS1、SLS2的驅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，處於互質的關係的頻率。或者，上述控制是指如下控制:將關於次級帶輪3的閥SLS1、SLS2的驅動頻率設定為，相對伴隨次級帶輪3的轉動的油壓的脈動頻率、和伴隨初級帶輪2中的轉動的脈動以及由關於初級帶輪2的閥SLP1、SLP2的驅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，處於互質的關係的頻率。
[0056]對在本發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的油壓進行控制的控制閥被進行反饋控制。作為該控制閥的上述各閥SLP1、SLP2、SLSU SLS2的1-Q特性根據驅動頻率而不同。關於基於驅動頻率的1-Q特性的變化，在以不產生油壓的洩露的方式對埠進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動頻率，則雖然控制的響應性提高，但穩定性降低。
[0057]在本發明的油壓控制裝置中，如上所述，在帶輪2、3的轉速增大了的情況下，使控制該帶輪2、3的油壓的閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2的驅動頻率增大。本發明的油壓控制裝置構成為伴隨這樣的驅動頻率的變更，為了在不損失油壓控制的響應性的範圍內維持控制穩定性，而變更控制增益。在以進行上述圖2所示的反饋控制的情況為例子進行說明時，根據針對各閥SLP1、SLP2、SLS1、SLS2的驅動信號的頻率，設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，預先進行實驗、仿真等而求出這些值，能夠將其作為映射而存儲到電子控制裝置14中。另外，關於這些值，如圖5所示，也可以不設為階段性地變化的值，而設為與驅動頻率的連續的變化匹配而連續地變化的值。
[0058]在構成為如上所述地根據驅動頻率變更控制增益kP、kl、kD的情況下，在驅動頻率變高了的情況下，控制增益kP、kl、kD降低，並且在驅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變化來補償驅動頻率的變化所引起的響應性或者穩定性的變化，所以其結果是，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性、控制穩定性，至少能夠抑制過度性的變化。
[0059]另外，在本發明中，在將驅動頻率設定為相對帶輪的轉動所引起的脈動的頻率處於互質的關係的頻率的情況下，也可以設定為相對帶輪的轉動所引起的脈動的頻率的5倍以下的整數倍的頻率處於互質的關係。另外，總得說來，將頻率這樣設定為互質的關係的控制是指，用於使對應於驅動頻率的脈動的極大值的相位、和帶輪的轉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的關係的方式設定頻率的控制，而進行以使各脈動的極大值的相位不一致的方式設定驅動頻率的控制。
[0060]在上述具體例中，由電子控制裝置14進行上述驅動頻率的設定，因此具備這樣的功能的電子控制裝置14相當於本發明中的驅動頻率設定單元。
【權利要求】
1.一種自動變速機的油壓控制裝置，該自動變速機構成為將帶卷繞在至少一對帶輪上，通過設置於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徵在於，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 驅動頻率設定單元，將使該控制閥動作的驅動信號的驅動頻率設定為該驅動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述帶輪的轉動的振動中的振幅的極大值的相位而偏移的頻率。
2.根據權利要求1所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於， 所述驅動頻率設定單元包括如下單元:將所述驅動頻率設定為相對伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率處於互質的關係的頻率。
3.根據權利要求1或2所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於， 所述驅動頻率設定單元包括如下單元:將所述驅動頻率設定為相對伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率的5倍以下的整數倍的頻率處於互質的關係的頻率。
4.根據權利要求1所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於， 所述驅動頻率設定單元包括如下單元:將所述驅動頻率設定為與伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率的整數倍的頻率不一致的頻率。
5.根據權利要求1至4中的任意一項所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於， 伴隨所述帶輪的轉動的振動的頻率包括校正所述帶輪的每秒的轉速而求出的頻率。
6.根據權利要求1至4中的任意一項所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於， 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.根據權利要求1至6中的任意一項所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於， 所述一對帶輪包括驅動帶輪和從動帶輪， 所述驅動頻率設定單元包括如下單元:將使與所述驅動帶輪的油壓室連通的控制閥動作的驅動信號的驅動頻率設定為該驅動信號的振幅的極大值的相位相對伴隨所述驅動帶輪的轉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.根據權利要求7所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於， 所述驅動頻率設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動信號的驅動頻率設定為該驅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動的振動中的振幅的極大值的相位以及所述驅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.根據權利要求1至8中的任意一項所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於，還具備: 控制器，根據所述油壓室的實際的油壓與目標油壓的偏差、以及規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，以使得在所述驅動頻率變更了的情況下，驅動頻率變更前和變更後的所述控制閥的控制性不變化。
10.根據權利要求9所述的自動變速機的油壓控制裝置，其特徵在於， 所述控制增益變更單元構成為在所述驅動頻率變更到高頻率側時減小所述控制增益，並且在所述驅動頻率變更到低頻率側時 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 優先權日:2011年12月13日
【發明者】木村謙大, 服部勇仁, 稻川智一, 稻垣貴文, 永裡有 申請人:豐田自動車株式會社