JP2002039352A - ベルト式無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト式無段変速機の変速制御用プーリ軸方
向推力を最適で且つできる限り小さな値に設定可能とす
る。 【解決手段】 大径化側プーリがドライブおよびドリブ
ンプーリのいずれであるかを判断する大径化側プーリ判
断手段と、ベルトスリップ無しに動力伝達を行うための
推力を算出するスリップ防止推力算出手段と、定常状態
で現在の変速比を維持するためにいずれかのプーリのス
リップ防止推力に加算される推力を算出する変速比維持
推力算出手段と、目標変速比への変速を行わせるために
大径化側プーリに加算される推力を算出する加算推力算
出手段と、スリップ防止推力、変速比維持推力および変
速加算推力に基づいて目標変速比への変速を行うための
基本変速制御推力を算出する基本変速制御推力算出手段
と、一方の推力がスリップ防止推力に等しく、他方の推
力がスリップ防止推力以上となるように、基本変速制御
推力を減算する補正を行う変速制御推力補正手段とを有
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、それぞれプーリ幅
可変のドライブおよびドリブンプーリ間にＶベルトを巻
き掛けて構成されるベルト式無段変速機に関し、さらに
詳しくは、これらドライブおよびドリブンプーリに加え
る軸方向推力を制御してこのベルト式無段変速機の変速
制御を行う変速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような構成のベルト式無段変速機お
よびその変速制御装置は従来から種々提案されており、
実用に供されている。ベルト式無段変速機においては、
ドライブプーリのプーリ幅制御（軸方向推力制御）を行
うドライブ側アクチュエータと、ドリブンプーリのプー
リ幅制御（軸方向推力制御）を行うドリブン側アクチュ
エータとを有し、これら両アクチュエータによりドライ
ブおよびドリブンプーリに加える軸方向推力を制御して
プーリ幅制御を行い、変速制御を行うように構成され
る。

【０００３】このようなアクチュエータによる軸方向推
力制御を走行状態に応じて適切に制御し、自動的な変速
制御を行わせるための変速制御装置を有したベルト式自
動変速機が従来から種々提案されている。一例を挙げれ
ば、特開平９−７２３９７号に開示のベルト式自動変速
機があり、ここではいずれか一方のプーリの軸方向推力
を目標推力に設定し、他方を目標推力とプーリ推力比の
積または比に対応した値とエンジン回転数偏差に対応し
た値との和により得られる推力に設定して変速制御を行
うことが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにベルト式無
段変速機の変速制御を行う装置および方法が従来から主
種提案されてはいるが、従来ではシフトアップ変速およ
びシフトダウン変速での制御フィードバックゲインが同
一であったり、フィードバックゲインを算出するパラメ
ータが不適切であったりして、変速応答性、収束性があ
まり適切でなくなることがあるという問題があった。ま
た、ドライブおよびドリブンプーリの推力は、ベルトス
リップを発生させずに所定の変速制御が可能な範囲にお
いて、できる限り小さな値として効率の良い制御が要望
される。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑み、ベルト式
無段変速機の変速制御のために必要とされるプーリ軸方
向推力を最適で且つできる限り小さな値に設定可能な構
成の変速制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明は、ドライブ側およびドリブン側アクチュエ
ータ（例えば、実施形態におけるドライブ側およびドリ
ブン側シリンダ室６，９）により付与される軸方向推力
を制御してドライブおよびドリブンプーリのプーリ幅を
変更し、目標変速比への変速制御を行う変速制御装置に
おいて、変速制御を行うときにＶベルトの巻き掛け径が
大きくなるようにプーリ幅が可変調整される大径化側プ
ーリがドライブおよびドリブンプーリのいずれであるか
を判断する大径化側プーリ判断手段（例えば、実施形態
におけるステップＳ５１）と、ドライブおよびドリブン
プーリにおいてベルトスリップ無しにＶベルトを介して
動力伝達を行うために必要なスリップ防止推力を算出す
るスリップ防止推力算出手段（例えば、実施形態におけ
るステップＳ１）と、目標変速比への変速を行わせるた
めに大径化側プーリに加算される変速加算推力を算出す
る加算推力算出手段（例えば、実施形態におけるステッ
プＳ５）とを有し、変速時において、小径化側プーリの
軸方向推力をスリップ防止推力とし、大径化側プーリの
軸方向推力を、スリップ防止推力に定常状態におけるド
ライブプーリ推力とドリブンプーリ推力の比を乗算して
得られた値に変速加算推力を加算して得られる推力とす
るように構成される。

【０００７】また、もう一つの本発明は、ドライブ側お
よびドリブン側アクチュエータ（例えば、実施形態にお
けるドライブ側およびドリブン側シリンダ室６，９）に
より付与される軸方向推力を制御してドライブおよびド
リブンプーリのプーリ幅を変更し、目標変速比への変速
制御を行う変速制御装置において、変速制御を行うとき
にＶベルトの巻き掛け径が大きくなるようにプーリ幅が
可変調整される大径化側プーリがドライブおよびドリブ
ンプーリのいずれであるかを判断する大径化側プーリ判
断手段（例えば、実施形態におけるステップＳ５１）
と、ドライブおよびドリブンプーリにおいてベルトスリ
ップ無しにＶベルトを介して動力伝達を行うために必要
なスリップ防止推力を算出するスリップ防止推力算出手
段（例えば、実施形態におけるステップＳ１）と、目標
変速比への変速を行わせるために大径化側プーリに加算
される変速加算推力を算出する加算推力算出手段（例え
ば、実施形態におけるステップＳ５）とを有し、変速時
において、大径化側プーリの軸方向推力をスリップ防止
推力とし、小径化側プーリの軸方向推力を、スリップ防
止推力から変速加算推力を減算した推力に、定常状態に
おけるドライブプーリ推力とドリブンプーリ推力の比を
乗算して得られた推力とするように構成される。

【０００８】以上のような構成の本発明によれば、変速
制御用のドライブおよびドリブンプーリ推力として、小
さい方の推力として常にスリップ防止推力が設定され、
これに対して所望の変速が可能となるように大きい方の
推力が設定される。これにより所定の変速制御を行うた
めにドライブおよびドリブンプーリに加えられる推力を
発生するためのエネルギーが小さくなり、燃費向上等が
図れる。

【０００９】なお、より具体的な本発明の変速制御装置
として、以下のような構成を採用することができる。す
なわち、ドライブ側およびドリブン側アクチュエータ
（例えば、実施形態におけるドライブ側およびドリブン
側シリンダ室６，９）により付与される軸方向推力を制
御してドライブおよびドリブンプーリのプーリ幅を変更
し、目標変速比への変速制御を行う変速制御装置におい
て、変速制御を行うときにＶベルトの巻き掛け径が大き
くなるようにプーリ幅が可変調整される大径化側プーリ
がドライブおよびドリブンプーリのいずれであるかを判
断する大径化側プーリ判断手段（例えば、実施形態にお
けるステップＳ５１）と、ドライブおよびドリブンプー
リにおいてベルトスリップ無しにＶベルトを介して動力
伝達を行うために必要なスリップ防止推力を算出するス
リップ防止推力算出手段（例えば、実施形態におけるス
テップＳ１）と、ベルトスリップ無しにＶベルトを介し
て動力伝達を行いながら定常状態のまま現在の変速比を
維持するためにドライブおよびドリブンプーリのいずれ
か一方におけるスリップ防止推力に加算される変速比維
持推力を算出する変速比維持推力算出手段（例えば、実
施形態におけるステップＳ２）と、目標変速比への変速
を行わせるために大径化側プーリに加算される変速加算
推力を算出する加算推力算出手段（例えば、実施形態に
おけるステップＳ５）と、スリップ防止推力、変速比維
持推力および変速加算推力に基づいて目標変速比への変
速を行うためにドライブおよびドリブンプーリに加えら
れる基本変速制御推力を算出する基本変速制御推力算出
手段（例えば、実施形態におけるステップＳ６１）と、
ドライブおよびドリブンプーリの一方に加えられる推力
がスリップ防止推力に等しくなり、他方に加えられる推
力がスリップ防止推力以上となるように、基本変速制御
推力を減算する補正を行う変速制御推力補正手段（例え
ば、実施形態におけるステップＳ６３、ステップＳ６
５）とを有して変速制御装置が構成される。

【００１０】このような構成の変速制御装置において
は、スリップ防止推力と変速比維持推力と変速加算推力
とに基づいて基本変速制御推力が算出され、この基本変
速制御推力を用いて変速制御を行えば、ベルトスリップ
を発生させることなく目標変速比への適切な変速制御が
可能となる。但し、このように算出された基本変速制御
推力は、ドライブ側およびドリブン側プーリにおいてと
もにスリップ防止推力以上となるような設定となる可能
性がある。このような場合には、いずれか一方がスリッ
プ防止推力となるまで両推力を減算しても上記と同等の
変速制御が可能であり、且つ、推力レベルを全体的に低
下させることができるので、本発明では変速制御推力補
正手段によりこのような減算補正を行うようにしてお
り、これにより所定の変速制御を行うためにドライブお
よびドリブンプーリに加えられる推力を発生するための
エネルギーが小さくなり、燃費向上等が図れる。

【００１１】なお、基本変速制御推力はスリップ防止推
力と変速比維持推力と変速加算推力とに基づいて算出さ
れるものであるため、ドライブおよびドリブンプーリに
おける基本変速制御推力から変速比維持推力に相当する
推力を減算する補正を行うように構成したり、基本変速
制御推力から変速加算推力に相当する推力を減算する補
正を行うように構成したりするのが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。図１に本発明に係る
ベルト式無段変速機１の全体構成を示している。ベルト
式無段変速機（ＣＶＴ）１は、エンジンＥＮＧの出力軸
とダンパ機構ＣＰを介して繋がる変速機入力軸２と、こ
れに平行に配設された変速機カウンタ軸３と、これら両
軸２，３の間に配設された金属Ｖベルト機構４と、入力
軸２の上に配設された遊星歯車式前後進切換機構２０
と、変速機カウンタ軸３の上に配設された発進クラッチ
２６とから構成される。

【００１３】このベルト式無段変速機１には、油圧ポン
プ３０、クラッチ制御バルブ４０、変速制御バルブ５０
等が設けられ、油圧ポンプ３０からの作動油が油路３０
ａ〜３０ｅを通り、クラッチ制御バルブ４０により制御
されて発進クラッチ６に供給されて発進クラッチ６の作
動が制御され、且つ、変速制御バルブ５０により制御さ
れて金属Ｖベルト機構４に送られて変速制御がなされ
る。

【００１４】金属Ｖベルト機構４は、変速機入力軸２上
に回転自在に配設されたドライブプーリ５と、変速機カ
ウンタ軸３上にこれと一体回転するように配設されたド
リブンプーリ８と、両プーリ５，８間に掛けられた金属
Ｖベルト７から構成されている。

【００１５】ドライブプーリ５は、変速機入力軸２の上
に回転自在に配設された固定プーリ半体５Ａと、この固
定プーリ半体５Ａに対して軸方向に相対移動可能な可動
プーリ半体５Ｂとから構成される。可動プーリ半体５Ｂ
の側方にはドライブ側シリンダ室６が形成され、変速制
御バルブ５０から油路３０ｄを介して供給される油圧に
より、可動プーリ半体５Ｂを軸方向に移動させる軸方向
推力（ドライブプーリ軸方向推力）が発生する。

【００１６】ドリブンプーリ８は、変速機カウンタ３の
上に結合して配設された固定プーリ半体８Ａと、この固
定プーリ半体８Ａに対して軸方向に相対移動可能な可動
プーリ半体８Ｂとから構成される。可動プーリ半体８Ｂ
の側方にはドリブン側シリンダ室９が形成され、変速制
御バルブ５０から油路３０ｅを介して供給される油圧に
より、可動プーリ半体８Ｂを軸方向に移動させる軸方向
推力（ドリブンプーリ軸方向推力）が発生する。

【００１７】このようにドライブ側シリンダ室６および
ドリブン側シリンダ室９へ供給される油圧（プーリ側圧
制御油圧）を制御することにより、金属Ｖベルト７にス
リップが発生しないプーリ軸推力（スリップ防止軸推力
と称する）が設定できるとともに、ドライブプーリ５お
よびドリブンプーリ８のプーリ幅を可変設定することが
でき、金属Ｖベルト７の両プーリ５，８に対する巻き掛
け半径を連続的に変化させて変速比を無段階に（連続的
に）制御させることができる。

【００１８】遊星歯車式前後進切換機構２０は、ダブル
ピニオン式の遊星歯車機構を備え、変速機入力軸２に結
合されたサンギヤ２１と、固定プーリ半体５Ａに結合さ
れたキャリア２２と、後進用ブレーキ２５により固定保
持可能なリングギヤ２３と、サンギヤ２１とリングギヤ
２３とを連結可能な前進用クラッチ２４とを有して構成
される。前進用クラッチ２４が係合されると、サンギヤ
２１、キャリア２２およびリングギヤ２３が変速機入力
軸２と一体的に回転し、駆動プーリ５は変速機入力軸２
と同一方向（前進方向）に駆動される。一方、後進用ブ
レーキ２５が係合されるとリングギヤ２３が固定保持さ
れ、キャリア２２がサンギヤ２１と逆方向（後進方向）
に駆動される。

【００１９】発進クラッチ２６は、変速機カウンタ軸３
と変速機出力側部材（ギヤ２７ａ等）との間の動力伝達
を制御し、発進クラッチ２６の係合を制御してこの動力
伝達を制御できる。この動力は、ギヤ２７ａ，２７ｂ，
２８ａ，２８ｂを介してディファレンシャル機構２９に
伝達され、ここから図示しない左右の車輪に分割して伝
達される。また、発進クラッチ２６が解放されると、動
力伝達ができなくなり、中立状態となる。

【００２０】前述のように、ドライブ側およびドリブン
側シリンダ室６，９への油圧供給を変速制御バルブ５０
により制御して変速制御がなされ、発進クラッチ２６へ
の油圧供給をクラッチ制御バルブ４０により制御して発
進制御がなされるのであるが、これら制御バルブ４０，
５０の作動制御は、制御ユニット６０からの変速制御信
号により行われる。

【００２１】本発明は変速制御に係るものであり、制御
ユニット６０による変速制御バルブ６０の作動制御、す
なわち変速制御について以下に詳しく説明する。変速制
御バルブ５０は、ドライブ側シリンダ室６およびドリブ
ン側シリンダ室９に供給する油圧を制御する二個のソレ
ノイドバルブを有して構成され、これらソレノイドバル
ブが変速制御ユニット６０から供給される変速制御信号
により作動されて変速制御が行われる。この結果、変速
制御信号に基づいて両シリンダ室６，９内の油圧が設定
され、ドライブおよびドリブンプーリ５，８に作用する
ドライブおよびドリブンプーリ軸方向推力が設定され
る。この変速制御のため、変速制御ユニット６０には、
エンジン回転信号Ｎｅ、エンジンスロットル開度信号Ｔ
Ｈ、車速信号Ｖ、ドライブプーリ回転信号ＮDR、ドリブ
ンプーリ回転信号ＮDNが検出されて入力されている。

【００２２】この変速制御信号は変速のために必要なド
ライブおよびドリブン軸方向推力ＦDR，ＦDNに基づいて
設定される。この軸方向推力は、Ｖベルト７をドライブ
及びドリブンプーリ５，８に対してスリップさせずに動
力伝達を行わせるに必要なスリップ防止推力Ｆ１DR，Ｆ
１DNと、現在の変速比Ｒｐを維持するために必要な変速
比維持推力Ｆ２DR，Ｆ２DNと、現在の変速比Ｒｐを目標
変速比Ｒｔまで最適な速度で変速させるために必要な変
速加算推力Ｆａとに基づいて算出設定される。

【００２３】この軸方向推力算出およびこれに基づく変
速制御信号の設定フローを図２に示しており、このフロ
ーチャートに基づいて説明する。このフローに示すよう
に、まずステップＳ１においてスリップ防止推力Ｆ１D
R，Ｆ１DNを算出し、ステップＳ２において変速比維持
推力Ｆ２DR，Ｆ２DNを算出する。そして、ステップＳ３
において変速要求が有るか否かを判断し、変速要求がな
く定常状態であるときにはステップＳ４に進み、上記ス
リップ防止推力Ｆ１DR，Ｆ１DNおよび変速比維持推力Ｆ
２DR，Ｆ２DNから推力演算１を行って現在の定常走行を
維持するために必要な軸方向推力ＦDR，ＦDNを算出す
る。

【００２４】一方、変速要求が有る場合には、ステップ
Ｓ５に進み、この変速要求に対応する変速を行わせるた
めに必要な変速加算推力Ｆａを算出する。そして、ステ
ップＳ６において、上記スリップ防止推力Ｆ１DR，Ｆ１
DN、変速比維持推力Ｆ２DR，Ｆ２DNおよび変速加算推力
Ｆａから推力演算２を行って、上記変速要求に基づく変
速を行わせるために必要な軸方向推力ＦDR，ＦDNを算出
する。

【００２５】上記のようにして推力演算１（ステップＳ
４）もしくは推力演算２（ステップＳ６）において軸方
向推力ＦDR，ＦDNを算出すると、ステップＳ７に進み、
これら軸方向推力ＦDR，ＦDNを得るために必要なドライ
ブ側およびドリブン側シリンダ室６，９の供給油圧が得
られるように、変速制御バルブ５０に出力すべき変速制
御信号を算出する。そして、この変速制御信号を用いて
変速制御バルブ５０の作動を制御すれば、所望の変速制
御が行われる。

【００２６】ここで、まず、上記ステップＳ１における
スリップ防止推力算出について説明する。この算出フロ
ーの詳細を図３に示しており、まず、エンジン回転数Ｎ
ｅ、エンジンスロットル開度TH、ドライブプーリ回転数
ＮDR、ドリブンプーリ回転数ＮDN、変速比Ｒｐを検出し
て読み込む（ステップＳ１１）。次にこれら検出値に基
づいてエンジンから変速機入力軸２に入力される入力ト
ルクＴinを算出する（ステップＳ１２）。そして、現在
の変速比Ｒｐに基づいてドライブプーリ５およびドリブ
ンプーリ８の伝達トルクを算出し、このドライブトルク
をスリップ無しに伝達するために両プーリ５，８に必要
とされるスリップ防止推力Ｆ１DR，Ｆ１DNを算出する
（ステップＳ１３）。

【００２７】次に、上記ステップＳ２における変速比維
持推力の算出について説明する。この変速比維持推力
は、上記のように両プーリ５，８にスリップ防止推力Ｆ
１DR，Ｆ１DNを作用させてスリップ無しに動力伝達が可
能なった状態で、定常状態で現在の変速比Ｒｐを維持す
るためにいずれか一方のプーリに加算すべき推力であ
り、図４に示す算出フローに従って算出される。ここ
で、例えば、ドライブプーリのスリップ防止推力Ｆ１DR
は、実際の伝達トルクＴａに対して、所定の余裕トルク
Ｔ１を加えた伝達トルク容量Ｔｔ（＝Ｔａ＋Ｔ１）とな
るように設定されており、実際の伝達トルクＴａに対す
る伝達トルク容量Ｔｔの比、すなわち安全率ＳＦ（＝Ｔ
ｔ／Ｔａ）の逆数（１／ＳＦ）と、変速比Ｒｐに対し
て、バランス推力比ＴＲ（特許性球の範囲に規定する、
定常状態におけるドライブプーリ推力とドリブンプーリ
推力の比に対応する）が図５のように予め計算されて設
定されている。

【００２８】なお、図５においてＴ＝０の線が伝達トル
クが零のときを示し、これより上側が正トルク側、すな
わち、エンジン側から駆動トルクが伝達される場合を示
し、Ｔ＝０の線より下側が負のトルク側、すなわち、出
力側からエンジン側に駆動トルクが伝達されてエンジン
ブレーキ作用状態となる場合を示し、各線の数字は、安
全率ＳＦの逆数（１／ＳＦ）を示す。

【００２９】バランス推力比ＴＲは、所定の変速比を定
常状態で保持するために必要とされるドライブプーリの
軸方向推力とドリブンプーリの軸方向推力の比である。
図５において、現在の変速比と、そのときのドライブプ
ーリ５における安全率の逆数（１／ＳＦ）の線とに対応
するバランス推力比ＴＲを求めれば、このバランス推力
比ＴＲが現在の伝達トルク状態で現在の変速比Ｒｐを保
持するために必要なドライブプーリの軸方向推力とドリ
ブンプーリの軸方向推力の比である。

【００３０】図４に示す算出フローにおけるステップＳ
２１では、上記のようにしてバランス推力比ＴＲを算出
し、次に、ステップＳ２２において、このような推力比
ＴＲとするために必要な維持推力を算出する。この算出
は、ステップＳ１において算出したスリップ防止推力Ｆ
１DR，Ｆ１DNを確保した上で、いずれか一方の推力を増
加させて上記バランス推力ＴＲを得るに必要な増加推力
として算出される。すなわち、図６（Ａ）もしくは
（Ｂ）に示すように、ドライブ側のスリップ防止推力Ｆ
１DRに変速比維持推力Ｆ２DRを加えたり（図６
（Ｂ））、ドリブン側のスリップ防止推力Ｆ１DNに変速
比維持推力Ｆ２DNを加えたり（図６（Ａ））して、上記
のように算出されたバランス推力比ＴＲが得られるよう
にするための変速比維持推力をステップＳ２２において
算出する。

【００３１】この結果、スリップ防止推力Ｆ１DR，Ｆ１
DNに、変速比維持推力Ｆ２DNもしくはＦ２DRを加えて、
図６（Ａ）もしくは（Ｂ）のようなバランス推力比が得
られるようにドライブ側およびドリブン側推力が求めら
れる。これら推力をドライブ側およびドリブン側プーリ
に付与すれば、定常状態で現在の変速比を維持したまま
でベルトスリップ無しに動力伝達が可能である。このこ
とから分かるように、図２におけるステップＳ７におけ
る推力演算１においては、スリップ防止推力Ｆ１DR，Ｆ
１DNに変速比維持推力Ｆ２DNもしくはＦ２DRを加えて、
ステップＳ２１で算出されたバランス推力比となるドラ
イブ側およびドリブン側推力ＦDR，ＦDNが算出される。

【００３２】次にステップＳ５における変速加算推力算
出について説明する。この算出フローの詳細を図７に示
しており、まず、要求される変速の種類（すなわち、ア
ップシフトか、ダウンシフトか）および変速によりベル
ト巻き掛け径が大きくなるようにプーリ幅が可変調整さ
れる大径化側プーリを判断する（ステップＳ５１）。変
速要求は、例えば、運転者のアクセルペダルの踏み込み
量、すなわちアクセル開度に対応して設定される目標エ
ンジン回転数に基づいて判断される。アクセルペダルが
踏み込まれるとこれに対応する目標エンジン回転数が増
加し、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数に一
致させるように変速制御が行われる。このときの変速制
御がアップシフトか、ダウンシフトかをステップＳ５１
において判断し、このとき同時に、このような変速制御
において、ベルト巻き掛け径が大きくなる大径化側プー
リがドライブプーリおよびドリブンプーリのどちらであ
るかを判断する。

【００３３】次に、ドライブプーリ回転数ＮDR、ドリブ
ンプーリ回転数ＮDN、変速比Ｒｐから金属Ｖベルト７の
移動速度、すなわち、ベルト周速Ｖｖを演算する（ステ
ップＳ５２）。そして、図８に示すように予め設定され
たグラフから、現在の周速Ｖｖに対する第１ゲインＧ１
を求める（ステップＳ５３）。この第１ゲインＧ１は周
速に反比例する関係のゲインであり、変速の種類（アッ
プシフトもしくはダウンシフト）に応じて設定されてい
る。

【００３４】なお、周速Ｖｖはドライブプーリ回転数Ｎ
DRと、変速比Ｒｐとの関係で一義的にに求まるため、例
えば、図１０に示すように、ドライブプーリ回転数ＮDR
と変速比Ｒｐとに対する第１ゲインＧ１の関係を予め設
定しておき、この関係から第１ゲインを求めても良い。
このようにすれば、ステップＳ５１の周速演算が不要で
あり、制御が簡単となるという利点がある。上記のよう
に第１ゲインＧ１は変速の種類に応じて設定されるもの
であり、図１０はアップシフトの場合を示している。図
１０における変速比Ｒｐに対応する線は変速比毎に設定
されるものであるが、図１０においては、最小変速比
（ＴＯＰ）、中間変速比（ＭＩＤ）および最大変速比
（ＬＯＷ）を例示的に示している。

【００３５】次に、変速要求に応じて現在の変速比から
目標変速比まで変速されたときにでの大径化側プーリに
おけるベルト巻き掛け径の差Ｄｄ、すなわち、大径化プ
ーリにおいて現在の変速比での巻き掛け径が目標変速比
ではどれだけ大きくなるかという径の差を演算する（ス
テップＳ５４）。これは図９に示すように予め設定され
たグラフから、ステップＳ５４において求められた径の
差Ｄｄに対する第２ゲインＧ２を求めて行われる（ステ
ップＳ５５）。第２ゲインＧ２は径の差Ｄｄに比例する
関係のゲインであり、変速の種類（アップシフトもしく
はダウンシフト）に応じて設定されている。

【００３６】なお、径の差Ｄｄは、現在のエンジン回転
数でのドライブプーリ回転数と目標エンジン回転数での
ドライブプーリ回転数との差ＮDRERRと、変速比Ｒｐと
の関係で一義的に求まるため、例えば、図１１に示すよ
うに、目標エンジン回転数までのドライブプーリ回転数
の差ＮDRERRと変速比Ｒｐとに対する第２ゲインＧ２の
関係を予め設定しておき、この関係から第２ゲインを求
めても良い。このようにすれば、ステップＳ５４の径の
差Ｄｄの演算が不要であり、制御が簡単となる。上記の
ように第２ゲインＧ２は変速の種類に応じて設定される
ものであり、図１１はアップシフトの場合を示してい
る。図１１における変速比Ｒｐに対応する線は変速比毎
に設定されが、図１１においては、最小変速比（ＴＯ
Ｐ）、中間変速比（ＭＩＤ）および最大変速比（ＬＯ
Ｗ）を例示的に示している。

【００３７】以上のようにして第１ゲインＧ１および第
２ゲインＧ２が求まると、ステップＳ５６において変速
加算推力Ｆａが演算される。この変速加算推力Ｆａは、
基本推力値Ｆｂに、上記第１ゲインＧ１および第２ゲイ
ンＧ２を乗算して求められる。なお、基本推力値Ｆｂ
は、実験的に予め求められている値であり、例えば、２
０ｋｇｗである。

【００３８】次に、図２のステップ６における推力演算
２について、図１２を参照して説明する。この演算で
は、ステップＳ６１において、ドライブ側およびドリブ
ン側におけるスリップ防止推力Ｆ１DR、Ｆ１DNに、変速
比維持推力Ｆ２DRもしくはＦ２DNを加え、さらに、大径
化側プーリに変速加算推力Ｆａを加えて、ドライブプー
リ基本変速制御推力ＦDR′およびドリブンプーリ基本変
速制御推力ＦDN′を算出する。

【００３９】このような算出によれば、いずれか一方の
基本変速制御推力ＦDR′もしくはＦDN′がスリップ防止
推力Ｆ１DRもしくはＦ１DNであるような場合、例えば図
１３（Ａ）に示すように、ドライブプーリ基本変速制御
推力がスリップ防止推力Ｆ１DRであるような場合と、図
１３（Ｂ）に示すように、両プーリ基本変速制御推力が
ともにスリップ防止推力より大きくなる場合とがある。
いずれの場合にも、このままの基本変速制御推力ＦDR′
およびＦDN′をドライブおよびドリブンプーリに与える
制御を行えば、所望の変速制御が可能である。

【００４０】しかしながら、図１３（Ｂ）の場合には両
プーリの基本変速制御推力がともにスリップ防止推力よ
り大きく、それだけ無駄な推力を用いることになる。す
なわち、図１３（Ｂ）の場合には、両プーリの推力の差
さえ十分にあれば、両プーリのいずれか一方がスリップ
防止推力となるまで両プーリの推力を同等に下げても、
ベルトスリップ無しに所望の変速制御が可能であり、こ
のようにすれば、無駄な推力を設定することなく効率の
良い変速制御が可能である。

【００４１】このため、本制御では、ステップＳ６２に
おいて、ドライブおよびドリブンプーリの基本変速制御
推力ＦDR′およびＦDN′のうちのいずれか一方がスリッ
プ防止推力であるか否かを判断している。いずれか一方
がスリップ防止推力の場合、すなわち、図１３（Ａ）の
ような場合には、このままドライブおよびドリブンプー
リの基本変速制御推力ＦDR′およびＦDN′を軸方向推力
ＦDRおよびＦDNとして設定する。

【００４２】両方がスリップ防止推力以上の場合、すな
わち、図１３（Ｂ）に示すような場合には、ステップＳ
６３に進み、まず変速比維持推力分の推力を両プーリの
推力から減算する。例えば、図１３（Ｂ）の場合には、
ドリブンプーリに変速比維持推力Ｆ２DNがあるため、ド
リブンプーリの推力ＦDN′（＝Ｆ１DN＋Ｆ２DN）からこ
れを減算してドリブンプーリの推力をスリップ防止推力
Ｆ１DNまで下げる。同時に、ドライブプーリ基本変速制
御推力ＦDR′からドリブンプーリの変速比維持推力Ｆ２
DN分の推力を減算する。なお、このとき、ドライブプー
リ基本変速制御推力ＦDR′からドリブンプーリの変速比
維持推力Ｆ２DNをそのまま減算するのではなく、定常状
態のドライブおよびドリブンプーリの推力比（ａ／ｂ）
に対応して、ドライブプーリにおけるドリブンプーリの
変速比維持推力Ｆ２DN分に対応する推力を演算し、これ
を減算（ＦDR′−Ｆ２DN×ａ／ｂ）する。この減算の結
果が、請求項１における「前記スリップ防止推力に定常
状態におけるドライブプーリ推力とドリブンプーリ推力
の比を乗算して得られた値に前記変速加算推力を加算し
て得られる推力」である。

【００４３】次に、このようにして求められたドライブ
およびドリブンプーリの軸方向推力のいずれか一方がス
リップ防止推力以下となっていないかの判断を行う（ス
テップＳ６４）。上記演算により、いずれか一方（変速
比維持推力が設定されている方）の軸方向推力はスリッ
プ防止推力になるのであるが、他方の推力がスリップ防
止推力以下となってはベルトスリップが発生するおそれ
があるためこの判断を行う。この判断において他方の軸
方向推力がスリップ防止推力以上であるときには、ステ
ップＳ６６に進み、このまま演算結果を軸方向推力ＦDR
およびＦDNとして設定する。

【００４４】この判断において、他方の軸方向推力がス
リップ防止推力未満となると判断されたときには、ステ
ップＳ６５に進み、ステップＳ６１において演算された
ドライブおよびドリブンプーリの基本変速制御推力ＦD
R′およびＦDN′から、変速加算推力Ｆａ分の推力を減
算し、その結果をステップＳ６７で軸方向推力ＦDRおよ
びＦDNとして設定する。例えば、図１３（Ｂ）の場合に
は、ドライブプーリに変速加算推力Ｆａがあるため、ド
ライブプーリ基本変速制御推力ＦDR′（＝Ｆ１DR＋Ｆ
ａ）からこれを減算してドライブプーリの推力をスリッ
プ防止推力Ｆ１DRまで下げる。同時に、ドリブンプーリ
基本変速制御推力ＦDN′から変速加算推力Ｆａ分の推力
を減算する。このときにも、定常状態のドリブンおよび
ドライブプーリの推力比（ｂ／ａ）に対応してドリブン
プーリにおける変速加算推力Ｆａ分の推力を演算し、こ
れを減算（ＦDN′−Ｆａ×ｂ／ａ）する。この減算の結
果が、請求項２における「前記スリップ防止推力から前
記変速加算推力を減算した推力に、定常状態におけるド
ライブプーリ推力とドリブンプーリ推力の比を乗算して
得られた推力」である。このようにしてＦDRとＦDNの少
なくとも一方をスリップ防止推力Ｆ１DRあるいはＦ１DN
とし、他方をこれより大きい推力となるように演算し、
車両への適切な実装を可能とする。

【００４５】以上のようにしてドライブおよびドリブン
プーリの軸方向推力ＦDRおよびＦDNが求まると、図２の
ステップＳ７に進み、このような軸方向推力を得るため
に変速制御バルブ５０に要求される変速制御信号を求め
る。そして、変速制御ユニット６０から変速制御バルブ
５０にこの変速制御信号が送出されて、変速制御バルブ
５０の作動制御が行われ、所望の変速制御がなされる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スリップ防止推力と変速比維持推力と変速加算推力とに
基づいて基本変速制御推力が算出され、この基本変速制
御推力を用いて変速制御を行えば、ベルトスリップを発
生させることなく目標変速比への適切な変速制御が可能
となる。但し、このように算出された基本変速制御推力
は、ドライブ側およびドリブン側プーリにおいてともに
スリップ防止推力以上となるような設定となる可能性が
ある。このような場合には、いずれか一方がスリップ防
止推力となるまで両推力を減算しても上記と同等の変速
制御が可能であり、且つ、推力レベルを全体的に低下さ
せることができるので、本発明では変速制御推力補正手
段によりこのような減算補正を行うようにしており、こ
れにより所定の変速制御を行うためにドライブおよびド
リブンプーリに加えられる推力を発生するためのエネル
ギーが小さくなり、燃費向上等が図れる。

【００４７】なお、基本変速制御推力はスリップ防止推
力と変速比維持推力と変速加算推力とに基づいて算出さ
れるものであるため、ドライブおよびドリブンプーリに
おける基本変速制御推力から変速比維持推力に相当する
推力を減算する補正を行うように構成したり、基本変速
制御推力から変速加算推力に相当する推力を減算する補
正を行うように構成したりするのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る変速制御装置を有したベルト式無
段変速機の構成を示す概略図である。

【図２】上記変速制御装置による変速制御信号の設定を
示すフローチャートである。

【図３】図２のフローにおけるスリップ防止推力算出ス
テップの内容を示すフローチャートである。

【図４】図２のフローにおける変速比維持推力算出ステ
ップの内容を示すフローチャートである。

【図５】変速比と、ドライブプーリにおける安全率の逆
数と、バランス推力比との関係を示すグラフである。

【図６】ドライブおよびドリブンプーリにおけるスリッ
プ防止推力に変速比維持推力を加算する例を示すグラフ
である。

【図７】図２のフローにおける変速加算推力算出ステッ
プの内容を示すフローチャートである。

【図８】ベルト周速と第１ゲインとの関係を示すグラフ
である。

【図９】径の差と第２ゲインとの関係を示すグラフであ
る。

【図１０】ドライブプーリ回転数と、変速比と、第１ゲ
インとの関係を示すグラフである。

【図１１】ドライブプーリにおける目標エンジン回転数
までの回転変化量と、変速比と、第２ゲインとの関係を
示すグラフである。

【図１２】図２のフローにおける推力演算２ステップの
内容を示すフローチャートである。

【図１３】ドライブおよびドリブンプーリにおけるスリ
ップ防止推力に変速比維持推力および変速加算推力を加
算する例を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ベルト式無段変速機 ５ ドライブプーリ ６ ドライブ側シリンダ室（ドライブ側アクチュエー
タ） ８ ドリブンプーリ ９ ドリブン側シリンダ室（ドリブン側アクチュエー
タ） ５０ 変速制御バルブ ６０ 変速制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J552 MA07 MA15 NA01 NB01 PA20 PA59 RA02 SA36 SA53 TB02 TB06 TB10 VA17W VA18Y VA32Y VA37Y VA74W VB01Z VC01Z VC03Z VD02Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プーリ幅可変のドライブプーリと、プー
   リ幅可変のドリブンプーリと、前記ドライブおよびドリ
   ブンプーリ間に巻き掛けられたＶベルトと、前記ドライ
   ブプーリに軸方向推力を付与するドライブ側アクチュエ
   ータと、前記ドリブンプーリに軸方向推力を付与するド
   リブン側アクチュエータとを備えて構成されるベルト式
   無段変速機において、前記ドライブ側アクチュエータに
   より付与されるドライブ側軸方向推力および前記ドリブ
   ン側アクチュエータにより付与されるドリブン側軸方向
   推力を制御して前記ドライブおよびドリブンプーリのプ
   ーリ幅を変更し、目標変速比への変速制御を行う変速制
   御装置であって、 変速制御を行うときに前記Ｖベルトの巻き掛け径が大き
   くなるようにプーリ幅が可変調整される大径化側プーリ
   が前記ドライブおよびドリブンプーリのいずれであるか
   を判断する大径化側プーリ判断手段と、 前記ドライブおよびドリブンプーリにおいてベルトスリ
   ップ無しに前記Ｖベルトを介して動力伝達を行うために
   必要なスリップ防止推力を算出するスリップ防止推力算
   出手段と、 前記目標変速比への変速を行わせるために前記大径化側
   プーリに加算される変速加算推力を算出する加算推力算
   出手段とを有し、 変速時において、小径化側プーリの軸方向推力を前記ス
   リップ防止推力とし、大径化側プーリの軸方向推力を、
   前記スリップ防止推力に定常状態におけるドライブプー
   リ推力とドリブンプーリ推力の比を乗算して得られた値
   に前記変速加算推力を加算して得られる推力とすること
   を特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。
2. 【請求項２】 プーリ幅可変のドライブプーリと、プー
   リ幅可変のドリブンプーリと、前記ドライブおよびドリ
   ブンプーリ間に巻き掛けられたＶベルトと、前記ドライ
   ブプーリに軸方向推力を付与するドライブ側アクチュエ
   ータと、前記ドリブンプーリに軸方向推力を付与するド
   リブン側アクチュエータとを備えて構成されるベルト式
   無段変速機において、前記ドライブ側アクチュエータに
   より付与されるドライブ側軸方向推力および前記ドリブ
   ン側アクチュエータにより付与されるドリブン側軸方向
   推力を制御して前記ドライブおよびドリブンプーリのプ
   ーリ幅を変更し、目標変速比への変速制御を行う変速制
   御装置であって、 変速制御を行うときに前記Ｖベルトの巻き掛け径が大き
   くなるようにプーリ幅が可変調整される大径化側プーリ
   が前記ドライブおよびドリブンプーリのいずれであるか
   を判断する大径化側プーリ判断手段と、 前記ドライブおよびドリブンプーリにおいてベルトスリ
   ップ無しに前記Ｖベルトを介して動力伝達を行うために
   必要なスリップ防止推力を算出するスリップ防止推力算
   出手段と、 前記目標変速比への変速を行わせるために前記大径化側
   プーリに加算される変速加算推力を算出する加算推力算
   出手段とを有し、 変速時において、大径化側プーリの軸方向推力を前記ス
   リップ防止推力とし、小径化側プーリの軸方向推力を、
   前記スリップ防止推力から前記変速加算推力を減算した
   推力に、定常状態におけるドライブプーリ推力とドリブ
   ンプーリ推力の比を乗算して得られた推力とすることを
   特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。