JP2001304392A - ベルト式無段変速機のライン圧制御装置 - Google Patents

ベルト式無段変速機のライン圧制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトスリップを確実に防止した上で、目標
ライン圧のマージンの不当な増加によるオイルポンプの
駆動損失を抑制し、もって燃費低減を達成できるベルト
式無段変速機のライン圧制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジン側においてベルトスリップを防
止するためのトルク抑制を実行不能で、トルク抑制不可
フラグＦがセットされているときのみに、大側の余裕量
ΔＰHの適用により目標ライン圧Ｐlineを増加補正して
ベルトスリップの防止を図り、それ以外のときには小側
の余裕量ΔＰLの適用により目標ライン圧Ｐlineを低減
させて、オイルポンプの駆動損失を必要最小限に抑制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベルト式無段変速
機（以下，ＣＶＴという）のプーリに作用するライン圧
を制御して、ベルトに対するプーリの挟持力を調整する
ライン圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】近年広く実施されているＣＶＴ
は、ベルトにより連結されたプライマリプーリとセカン
ダリプーリにオイルポンプから作動油を供給して両プー
リの有効径を調整し、車両の走行状態に応じた変速比を
もってエンジンからの駆動力を駆動輪側に伝達するよう
に構成されている。又、動力伝達に起因するベルトスリ
ップを防止すべく、両プーリは常にオイルポンプからの
ライン圧を受けてベルトに対して挟持力を作用させてい
る。スリップ防止の点ではライン圧を高く設定して強い
挟持力をベルトに作用させるべきであるが、ライン圧の
増加は、オイルポンプを駆動しているエンジンの駆動損
失に繋がることから、両プーリ間の伝達トルク（換言す
れば、ＣＶＴに入力されるトルク）に応じてライン圧を
制御して挟持力を調整することが望ましい。
【０００３】そこで、例えば特公平５−４８３８６号公
報に記載のライン圧制御装置では、スロットル開度とエ
ンジン回転速度とからエンジントルクを算出し、そのエ
ンジントルク（ＣＶＴへの入力トルクと見なす）とＣＶ
Ｔの変速比とに基づいて目標ライン圧を設定している。
この目標ライン圧には、演算の際の誤差やＣＶＴの機械
的な誤差等を見込んでマージンが加算されているが、例
えばアクセル急操作によりエンジントルクが急増したと
きには、ＣＶＴのライン圧を増加させる油圧制御が追従
できずに、一時的にベルトスリップを引き起こしてしま
う場合がある。
【０００４】このような状況を想定して目標ライン圧の
マージンを増加させると、通常時のオイルポンプによる
駆動損失が過大になってしまうことから、例えば特開平
４−５０４４０号公報に記載のライン圧制御装置では、
ライン圧の制御が追従するまで過渡的にエンジントルク
を抑制することにより、目標ライン圧のマージンを増加
させることなくベルトスリップの防止を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エンジントルクの抑制
は点火時期のリタード等により行われるが、全ての運転
状態で実施可能なわけではなく、例えば冷却水温が低い
ときには不安定な燃焼状態を引き起こし、又、高回転域
では排気温の異常上昇により触媒の損傷を招くことから
実施できない。よって、上記した公報記載のライン圧制
御装置では、必要な場合に常にエンジントルクが抑制さ
れるとは限らず、ベルトスリップを確実に防止できなか
った。
【０００６】本発明の目的は、ベルトスリップを確実に
防止した上で、目標ライン圧のマージンの不当な増加に
よるオイルポンプの駆動損失を抑制し、もって燃費低減
を達成することができるベルト式無段変速機のライン圧
制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、エンジンに連結され、変速比を無段階
に変更可能なベルト式無段変速機において、ベルトの挟
持力を調整可能なライン圧に、余裕量を加味して目標値
を設定する目標ライン圧設定手段と、ベルト式無段変速
機の運転状態に応じてエンジンの出力を抑制可能なエン
ジン出力抑制手段と、エンジン出力抑制手段によるエン
ジン出力抑制可否を判定する判定手段と、判定手段の判
定に応じて、エンジン出力抑制不可のとき余裕量を大き
い値に切換える切換手段とを備えた。
【０００８】従って、例えばアクセル急操作によるエン
ジントルクの立上がりに対してライン圧の増加が遅れた
ときには、エンジン出力抑制手段にてエンジン出力が抑
制されてベルトスリップが防止され、又、エンジン出力
抑制手段によりエンジン出力を抑制不可のときには、ラ
イン圧の目標値を設定する際の余裕量が切換手段により
大きい値に切換えられるため、ベルト挟持力の増大によ
りベルトスリップが防止される。そして、このようにト
ルク抑制不可のときにライン圧の目標値が増加補正さ
れ、それ以外のときには目標値が低減されることから、
不当なマージンの増加によるオイルポンプの駆動損失が
抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化したベルト
式無段変速機のライン圧制御装置の一実施形態を説明す
る。図１の全体構成図に示すように、車両に搭載された
エンジン１には変速機としてＣＶＴ４が組み合わされて
いる。エンジン１のクランクシャフト１ａはＣＶＴ４の
トルクコンバータ５、及び前後進切換用のクラッチ６
（詳細な説明は省略する）を介してプライマリプーリ７
に接続されている。プライマリプーリ７は無端状ベルト
８によりセカンダリプーリ９と連結され、セカンダリプ
ーリ９は２次減速機構１０及びデファレンシャルギア１
１を介して駆動輪１２に接続されている。ＣＶＴ４のオ
イルポンプ１４は図示しない伝達機構を介してエンジン
１のクランクシャフト１ａにて回転駆動され、その作動
油は油圧制御装置１３によりライン圧として調整された
後、油圧制御回路１３の切換に応じて前記プライマリプ
ーリ７及びセカンダリプーリ９の油圧アクチュエータ７
ａ，９ａに供給される。
【００１０】油圧制御装置１３からの作動油の供給状態
に応じて油圧アクチュエータ７ａ，９ａにより両プーリ
７，９の有効径が変更され、その変速比に応じてエンジ
ン１の駆動力が減速されて駆動輪１２側に伝達される。
又、上記のように油圧制御回路１３にて調整されたライ
ン圧を受けて、両プーリ７，９は常にベルト８に対して
挟持力を作用させてスリップを防止している。
【００１１】一方、車室内には図示しない入出力装置、
制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装
置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タ
イマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）２
１が設置されており、このＥＣＵ２１によりエンジン１
及びＣＶＴ４の総合的な制御が行われる。ＥＣＵ２１の
入力側には、エンジン１のスロットルバルブの開度ＴＰ
Ｓを検出するスロットルセンサ２２、エンジン１の回転
速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ２３、プラ
イマリプーリ７の回転速度Ｎpを検出するプライマリ回
転速度センサ２４、セカンダリプーリ９の回転速度Ｎs
を検出するセカンダリ回転速度センサ２５、エンジン１
の冷却水温を検出する水温センサ２６、及び各種センサ
類が接続され、それらの検出情報が入力されるようにな
っている。
【００１２】又、ＥＣＵ２１の出力側には、エンジン１
の図示しない点火用のイグナイタや燃料噴射弁等が接続
されると共に、ＣＶＴ４の油圧制御装置１３が接続され
ている。そして、ＥＣＵ２１はこれらのセンサやスイッ
チ類からの情報に基づいて、エンジン１の点火時期制御
や燃料噴射制御を行うと共に、ＣＶＴ４の変速比制御及
びライン圧制御を実行する。
【００１３】ＣＶＴ４の変速比制御に関しては、セカン
ダリ回転速度Ｎsから算出した車速Ｖとスロットル開度
ＴＰＳとに基づいて目標変速比を設定し、実変速比Ｒ
（プライマリ回転速度Ｎp／セカンダリ回転速度Ｎs）が
この目標変速比となるように油圧制御装置３２を制御す
る。又、ライン圧制御に関しては、図２の設定手順に従
って目標ライン圧Ｐlineを設定し、その目標ライン圧Ｐ
lineに基づき、実ライン圧が目標ライン圧Ｐlineとなる
ように油圧制御装置１３を制御する。
【００１４】以下、この目標ライン圧Ｐlineの設定手順
を図２に基づいて詳述すると、まず、エンジン１の仕様
等から設定されたマップＡに従って、スロットル開度Ｔ
ＰＳとエンジン回転速度Ｎeとからマップエンジントル
クＴeを算出する。次いで、エンジントルクＴeからエン
ジン１で駆動される補機類（例えば、エアコンのコンプ
レッサ等）の駆動損失を減算して、実際にＣＶＴ４に入
力されるトルクＴcvtを求め、その入力トルクＴcvtと実
変速比Ｒとから基本ライン圧ＰBを算出する。この基本
ライン圧ＰBの算出処理は、ＣＶＴ４の仕様等から設定
されたマップＢに従って行われるが、ここでは、演算の
際の誤差やＣＶＴ４の機械的な誤差等を見込んだマージ
ンを加味することなく、ベルトスリップを防止可能な正
味の油圧を基本ライン圧ＰBとして設定する。
【００１５】その後、得られた基本ライン圧ＰBに対し
て、マージンとして余裕量ΔＰL又は余裕量ΔＰHを加算
して目標ライン圧Ｐlineを算出する（目標ライン圧設定
手段）。一方の余裕量ΔＰLは、上記した演算の際の誤
差やＣＶＴ４の機械的な誤差等に相当する値であり、他
方の余裕量ΔＰHは、後述のようにエンジン１のトルク
変化にライン圧制御が追従できなかった場合のベルトス
リップを防止するために、上記余裕量ΔＰLに所定値を
加算した値であり、当然ながら両者の関係はΔＰH＞Δ
ＰLとなる。何れの余裕量ΔＰL，ΔＰHを適用するか
は、エンジン１側の制御で設定されるトルク抑制不可フ
ラグＦに応じて決定する。即ち、トルク抑制不可フラグ
Ｆがクリアされているときには小側の余裕量ΔＰLを適
用し、トルク抑制不可フラグＦがセットされているとき
には大側の余裕量ΔＰHを適用する（切換手段）。そし
て、補正後の目標ライン圧Ｐlineに基づいてＣＶＴ４の
実ライン圧を油圧制御装置３２に制御させる。
【００１６】一方、エンジン１の点火時期制御や燃料噴
射制御に関しては通常と同様であり、詳細は説明しない
が、エンジン１の運転状態に応じて設定された燃料噴射
量や点火時期に基づいて実行される。加えて本実施形態
では、上記したライン圧制御によるベルト８の挟持力が
不足したときに、ベルトスリップを防止すべく点火時期
のリタードによりエンジントルクを抑制する。
【００１７】例えば運転者のアクセル急操作によりエン
ジントルクが急増したとき、その変化は上記のようにス
ロットル開度ＴＰＳから求めたエンジントルクＴeを介
して目標ライン圧Ｐlineに反映されるものの、エンジン
トルクの立上がりに対して油圧制御装置１３によるライ
ン圧の増加が遅れることから、過渡的にＣＶＴ４の伝達
可能なトルクをエンジントルクが上回ってベルトスリッ
プが引き起こされる。このような状況において、ＥＣＵ
２１はライン圧の制御が追従するまで過渡的に点火時期
をリタードさせ、エンジントルクを抑制してベルトスリ
ップを防止する（エンジン出力抑制手段）。
【００１８】この点火時期のリタードはエンジン１の運
転状態によっては実行不能な場合があり、例えば、エン
ジン１の冷却水温が低いときには、点火リタードにより
燃焼状態が不安定になることから実行できず、又、高回
転域での運転時には、点火リタードにより排気温が異常
上昇して触媒の損傷を引き起こす虞があることから実行
できない。このようなトルク抑制不能な状況においてＥ
ＣＵ２１はトルク抑制不可フラグＦをセットし（判定手
段）、このフラグＦに呼応してＣＶＴ４側では、上記の
ように目標ライン圧Ｐlineの算出に適用される余裕量を
ΔＰLからΔＰH切換えて、目標ライン圧Ｐlineを増加補
正する。
【００１９】このトルク抑制不可フラグＦに応じた目標
ライン圧Ｐlineの設定状況を図３のタイムチャートに基
づいて説明する。エンジン１が点火リタードを実行可能
な運転状態にあるとき、トルク抑制不可フラグＦがクリ
アされていることから、ライン圧制御には、小側の余裕
量ΔＰLから算出された低い値の目標ライン圧Ｐlineが
適用される。そして、アクセル急操作によるエンジント
ルクの立上がりに対してライン圧の増加が遅れたときに
は、エンジン１側の点火リタードによりエンジントルク
が抑制されることから、ＣＶＴ４のベルトスリップは未
然に防止される。
【００２０】又、低冷却水温時や高回転域での運転時の
ようにエンジン１が点火リタードを実行不能な運転状態
にあるとき、トルク抑制不可フラグＦがセットされるこ
とから、ライン圧制御には、大側の余裕量ΔＰHから算
出された高い値の目標ライン圧Ｐlineが適用される。こ
の場合には、エンジン１側でのトルク抑制は実行できな
いが、ベルトスリップを想定して目標ライン圧Ｐlineに
大きなマージンが見込まれてベルト挟持力が増大されて
いるため、エンジントルクの立上がりに対してライン圧
の増加が遅れたとしても、ＣＶＴ４にベルトスリップが
発生する虞はない。
【００２１】更に、エンジン１が点火リタードを実行可
能な運転状態に復帰したときには、トルク抑制不可フラ
グＦのクリアに基づいて目標ライン圧Ｐlineは再び低い
値に設定されて、上記のように必要に応じてエンジント
ルクの抑制が行われる。目標ライン圧Ｐlineの切換時に
は、ライン圧の発生源であるオイルポンプ１４の駆動損
失が変動することから、それに伴うショックの発生を防
止すべく、目標ライン圧Ｐlineの切換時にテーリング処
理を実行している。
【００２２】そして、このようにエンジン１側でトルク
抑制が実行できない状況のときのみに目標ライン圧Ｐli
neを増加補正し、それ以外の通常時には目標ライン圧Ｐ
lineを低減させていることから、オイルポンプ１４の駆
動損失は必要最小限に抑制される。よって、本実施形態
のベルト式無段変速機のライン圧制御装置によれば、ベ
ルトスリップを確実に防止した上で、目標ライン圧Ｐli
neのマージンの不当な増加によるオイルポンプ１４の駆
動損失を抑制し、もって燃費低減を達成することができ
る。
【００２３】以上で実施形態の説明を終えるが、本発明
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、エンジン１とＣＶＴ４とを共通
のＥＣＵ２１により制御し、トルク抑制不可フラグＦの
設定状況に基づいて目標ライン圧Ｐlineを切換えたが、
エンジン１側とＣＶＴ４側とをそれぞれ独立したＥＣＵ
で制御するようにし、エンジン１側のＥＣＵからのトル
ク抑制の可否の情報に基づいて、ＣＶＴ４側のＥＣＵで
目標ライン圧Ｐlineを切換えるようにしてもよい。
【００２４】又、上記実施形態では、目標ライン圧Ｐli
neの切換に伴うショックを防止するためにテーリング処
理を実行したが、テーリング分だけ目標ライン圧Ｐline
の切換完了タイミングが遅延することから、それほど大
きなショックを発生しないときにはテーリング処理を実
行することなく、目標ライン圧Ｐlineをステップ状に切
換えてもよい。更に、エンジン１側の制御において、ト
ルク抑制するか否かの制御状態の切換に対してトルク抑
制不可フラグＦの切換タイミングは自由に設定できるこ
とから、例えばトルク抑制可能からトルク制御不可に制
御状態を切換える際には、それに先行してトルク抑制不
可フラグＦをセットし、テーリングにより目標ライン圧
Ｐlineの増加が完了した時点で、エンジン１側の制御を
トルク抑制不可の制御状態に切換えるようにしてもよ
い。
【００２５】更に、上記実施形態では、目標ライン圧Ｐ
lineを設定する際にエンジン１側のトルク抑制の可否に
応じてマージンとして２種の余裕量ΔＰL，ΔＰHを使い
分けたが、他の要素を考慮してもよい。例えば、ＣＶＴ
４のトルクコンバータ５のストールトルク比には、ばら
つきがあることから、ロックアップクラッチの非直結時
にライン圧を変動させる要因となる。よって、ロックア
ップクラッチの作動状態に応じてマージンとして新たに
２種の余裕量を設定し、トルクコンバータの影響を受け
ない直結時には、目標ライン圧Ｐlineの算出に小側の余
裕量を適用し、影響を受ける非直結時には、目標ライン
圧Ｐlineの算出に大側の余裕量を適用するようにしても
よい。
【００２６】一方、上記実施形態では、エンジン１のト
ルクを抑制する手段として点火時期リタードを用いた
が、それ以外の手段を適用してもよく、例えばモータに
よりスロットルバルブを開閉駆動する形式のエンジンで
は、スロットル開度を閉側に制御することでエンジント
ルクを抑制してもよいし、又、燃料を燃焼室内に直接噴
射する筒内噴射型エンジンでは、空燃比をリーン側に制
御することでトルクを抑制してもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のベルト式無
段変速機のライン圧制御装置によれば、ベルトスリップ
を防止するためのトルク抑制が不可のときに、ライン圧
の目標値を増加補正させることでベルトスリップを防止
し、それ以外のときにはライン圧の目標値を低減させる
ことから、不当なマージンの増加によるオイルポンプの
駆動損失を抑制でき、その結果、ベルトスリップを確実
に防止した上で、燃費低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のベルト式無段変速機のライン圧制御
装置を示す全体構成図である。
【図２】目標ライン圧の設定手順を示す説明図である。
【図３】トルク抑制不可フラグに応じた目標ライン圧の
設定状況を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン ８ ベルト ２１ ＥＣＵ（目標ライン圧設定手段、エンジン出力抑
制手段、判定手段、切換手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３１０Ｇ ３Ｊ５５２ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ１６Ｈ 9/00 Ｄ Ｆ１６Ｈ 9/00 59:24 // Ｆ１６Ｈ 59:24 59:40 59:40 59:42 59:42 59:68 59:68 59:74 59:74 59:78 59:78 63:06 63:06 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｚ Ｆターム(参考） 3D041 AA54 AC01 AC09 AC20 AD02 AD04 AD14 AD30 AE02 AE04 AE09 AE39 3G022 AA06 BA01 CA00 CA08 DA02 EA00 FA06 GA05 GA08 GA09 GA20 3G065 AA00 CA00 DA04 EA11 EA13 GA09 GA10 GA31 GA41 3G093 AA06 AB00 BA00 CA11 CB08 DA01 DA05 DA06 DB01 EA04 EA09 EA13 EB03 EC04 FA10 FA11 FB02 3G301 HA01 HA04 HA15 JA00 KA25 KB10 LA00 LA03 LC08 MA01 NA08 NC02 NE12 PA11Z PE01Z PE08Z PF07Z 3J552 MA07 MA12 MA26 NA01 NB02 NB04 PA12 PA59 PB07 SA52 TA06 TB02 TB03 UA08 VA32Z VA34Z VA37Z VA53W VA53Y VA74Y VC01Z VC02Z VC03Z VC07Z VC10Z

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンに連結され、変速比を無段階に
    変更可能なベルト式無段変速機において、 上記ベルトの挟持力を調整可能なライン圧に、余裕量を
    加味して目標値を設定する目標ライン圧設定手段と、 上記ベルト式無段変速機の運転状態に応じてエンジンの
    出力を抑制可能なエンジン出力抑制手段と、 上記エンジン出力抑制手段によるエンジン出力抑制可否
    を判定する判定手段と、 上記判定手段の判定に応じて、上記エンジン出力抑制不
    可のとき上記余裕量を大きい値に切換える切換手段とを
    備えたことを特徴とするベルト式無段変速機のライン圧
    制御装置。
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