JP2004084786A - 無段変速機におけるライン圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン高回転時に油圧ポンプに発生していたキャビテーションノイズを防止する。
【解決手段】ライン圧の制御を行うライン圧制御部２０３において、入力された入力トルク情報や目標変速比などからライン圧の目標値を算出する。さらにライン圧設定部２０５が、エンジン回転数が所定回転数以上のときに、入力されたレンジ信号に応じたライン圧の上限値を設定する。ライン圧制御部２０３は、ライン圧上限値が設定されている場合、設定されたライン圧上限値を超えないようにライン圧の制御を行い、ライン圧の上昇を規制する。これにより、ライン圧の基圧を生成している油圧ポンプ８０において、エンジン高回転時に発生していたキャビテーションノイズを防止することができる。
【選択図】　　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン高回転時にライン圧の上限値の規制を行うＶベルト式無段変速機におけるライン圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載されるＶベルト式無段変速機（以下、ベルトＣＶＴ）では、溝幅を油圧に基づいて可変制御されるプライマリプーリとセカンダリプーリでＶベルトを挟持し、その接触摩擦力によって動力の伝達を行っている。
このようなＶベルト式無段変速機として特開平１１−３７２３７号公報で開示されたようなものがある。これは、入力トルクと変速比に応じてプーリの推力を求め、この推力をセカンダリプーリおよびプライマリプーリの受圧面積などの所定値に基づいて油圧に換算し、この油圧を目標ライン圧として変速機構に供給する。
【０００３】
変速機構としてはステップモータを用いて変速制御弁を目標変速比に応じて開口させ、プライマリプーリの溝幅が目標変速比になるとプライマリプーリを連結したサーボリンクによって、変速制御弁をプライマリプーリの溝幅に応じて閉弁させて変速が終了するメカニカルフィードバック機構および変速比制御機構が開示されている。
また、この無段変速機では油圧ポンプからの油圧を調圧してライン圧を生成し、セカンダリプーリにはライン圧を供給し、プライマリプーリには変速制御弁を介してライン圧を調圧したプライマリ圧を供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のベルト式ＣＶＴにあっては、エンジン高回転時において、無段変速機内で用いるライン圧を生成するオイルポンプにキャビテーションノイズが発生するといった問題があった。
【０００５】
そこで本発明はこのような従来の問題点に鑑み、エンジン高回転時において、オイルポンプのキャビテーションノイズの発生を防止したＶベルト式無段変速機におけるライン圧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】
本発明は、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、ライン圧の上限値を設定するライン圧上限値設定手段と、運転状態に応じてライン圧の制御を行うライン圧制御手段とを備え、ライン圧上限値設定手段は、エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数が所定回転数以上のときに、ライン圧の上限値を設定し、ライン圧制御手段は、設定されたライン圧の上限値を超えないようにライン圧の制御を行うものとした。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンが所定回転数以上の時すなわち回転数が高回転の時にライン圧の上限値を設定して、ライン圧制御手段によってライン圧の上昇を規制したことにより、ライン圧の基圧を生成するオイルポンプのキャビテーションノイズの発生を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、本発明をベルトＣＶＴに適用した概略構成を示し、図２は油圧コントロールユニットおよびＣＶＴコントロールユニットの概略構成を示す。
図１において、無段変速機５がロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ２、前後進切り替え機構４を介してエンジン１に連結される。さらに無段変速機５は一対の可変プーリとして入力軸側のプライマリプーリ１０、出力軸１３に連結されたセカンダリプーリ１１を備え、これら一対の可変プーリ１０、１１はＶベルト１２によって連結されている。なお、出力軸１３はアイドラギア１４およびドライブシャフトを介してディファレンシャル６に連結される。
【０００９】
無段変速機５の変速比やＶベルト１２の接触摩擦力は、ＣＶＴコントロールユニット２０からの指令に応じて作動する油圧コントロールユニット１００によって制御される。またＣＶＴコントロールユニット２０は、エンジン１を制御するエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵ）２１から入力トルク情報や、エンジン回転数センサ１５からのエンジン回転数、さらに後述するセンサ等からの出力が入力され、変速比や接触摩擦力を決定する。
【００１０】
無段変速機５のプライマリプーリ１０は、入力軸と一体となって回転する固定円錐板１０ｂと、固定円錐板１０ｂとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、プライマリプーリシリンダ室１０ｃへ作用する油圧（以下、プライマリ圧）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板１０ａから構成されている。
セカンダリプーリ１１は、出力軸１３と一体となって回転する固定円錐板１１ｂと、固定円錐板１１ｂとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへ作用する油圧（以下、セカンダリ圧）に応じて軸方向に変位可能な可動円錐板１１ａから構成される。
【００１１】
プライマリプーリシリンダ室１０ｃの受圧面積は、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃの受圧面積よりも大きく設定されている。
エンジン１から入力された入力トルクは、トルクコンバータ２、前後進切り替え機構４を介して無段変速機５に入力され、プライマリプーリ１０からＶベルト１２を介してセカンダリプーリ１１へ伝達される。プライマリプーリ１０の可動円錐板１０ａおよびセカンダリプーリ１１の可動円錐板１１ａを軸方向へ変位させて、Ｖベルト１２と各プーリ１０、１１との接触半径を変化させることにより、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との変速比を連続的に変化させることができる。
【００１２】
図２に示すように、油圧コントロールユニット１００は、ライン圧を制御する調圧弁６０とプライマリプーリシリンダ室１０ｃへのプライマリ（Ｐｒｉ）圧を制御する変速制御弁３０と、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへのセカンダリ（Ｓｅｃ）圧を制御する減圧弁６１を主体に構成される。
変速制御弁３０はメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク５０に連結され、サーボリンク５０の一端に連結されたステップモータ４０によって駆動されるとともに、サーボリンク５０の他端に連結したプライマリプーリ１０の可動円錐板１０ａから溝幅、すなわち実変速比のフィードバックを受ける。
【００１３】
ライン圧制御系は、油圧ポンプ８０からの圧油を調圧するソレノイド５９を備えた調圧弁６０で構成され、ＣＶＴコントロールユニット２０からの指令（例えば、デューティ信号など）によって運転状態に応じて所定のライン圧に調圧する。
ライン圧は、プライマリ圧を制御する変速制御弁３０と、セカンダリ圧を制御するソレノイド６２を備えた減圧弁６１にそれぞれ供給される。
【００１４】
プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の変速比は、ＣＶＴコントロールユニット２０からの変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ４０によって制御され、ステップモータ４０に応動するサーボリンク５０の変位に応じて変速制御弁３０のスプール３１が駆動され、変速制御弁３０に供給されたライン圧を調圧したプライマリ圧をプライマリプーリ１０へ供給し、溝幅が可変制御されて所定の変速比に設定される。
なお、変速制御弁３０は、スプール３１の変位によってプライマリプーリシリンダ室１０ｃへの油圧の給排を行って、ステップモータ４０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整し、実際に変速が終了するとサーボリンク５０からの変位を受けてスプール３１を閉弁する。
【００１５】
ここで、ＣＶＴコントロールユニット２０は、図１において無段変速機５のプライマリプーリ１０の回転数を検出するプライマリプーリ速度センサ２６、セカンダリプーリ１１の回転速度（または車速）を検出するセカンダリプーリ速度センサ２７、セカンダリプーリのセカンダリプーリシリンダ室１１ｃに作用するセカンダリ圧を検出する油圧センサ２８からの信号と、インヒビタースイッチ２３からのレンジ信号と、運転者が操作するアクセルペダルの操作量を検出する操作量センサ２４からのアクセルペダル操作量と、温度センサ２５によって検出される無段変速機５の油温とを読み込んで変速比やＶベルト１２の接触摩擦力を可変制御する。
【００１６】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、車速やアクセルペダルの操作量に応じて目標変速比を決定し、ステップモータ４０を駆動して実変速比を目標変速比へ向けて制御する変速制御部２０１と、入力トルクや変速比、油温などに応じてプライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の推力（接触摩擦力）を算出し、算出された推力を油圧に換算するプーリ圧制御部２０２から構成される。
またプーリ圧制御部２０２は、ライン圧の制御を行うライン圧制御部２０３、ライン圧の上限値を設定するライン圧設定部２０５、およびセカンダリ圧の制御を行うセカンダリ圧制御部２０４から構成される。
【００１７】
ライン圧制御部２０３は、プライマリプーリ１０の推力を油圧に換算してプライマリ圧を算出し、プライマリ圧に応じたライン圧の目標値を決定して調圧弁６０のソレノイド５９を駆動させることでライン圧の制御を行う。またセカンダリ圧制御部２０４は、セカンダリプーリ１１の推力を油圧に換算し、セカンダリ圧の目標値を決定して、この目標値と油圧センサ２８のセカンダリ圧検出値とに応じて減圧弁６１のソレノイド６２を駆動してフィードバック制御（閉ループ制御）によりセカンダリ圧を制御する。
【００１８】
次に、ライン圧設定部２０５における、ライン圧上限値の設定の一例について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
ライン圧制御部２０３およびセカンダリ圧制御部２０４では常時ライン圧およびセカンダリ圧の算出を行っているものとする。
ステップＳ１において、エンジン回転数センサ１５から入力されたエンジン回転数が４５００ｒｐｍ以上かどうか判断し、４５００ｒｐｍ以上のときはステップＳ２へ進む。このエンジン回転数は、油圧ポンプ８０にキャビテーションノイズが発生し始める直前の回転数を設定する。ステップＳ２では、インヒビタースイッチ２３からのレンジ信号がＤレンジであるか、Ｎ・Ｐレンジであるか、またはその他のレンジであるかどうかの判断を行う。Ｄレンジである場合はステップＳ３へ進み、Ｎ・Ｐレンジの場合はステップＳ４へ進む。その他のレンジの場合はステップＳ１に戻る。
【００１９】
ステップＳ３では、ライン圧の上限値を設定する。このライン圧の上限値は、図４に示すようにエンジン回転数が４５００ｒｐｍ以上の領域において設定され、エンジン回転数の上昇とともにライン圧上限値が小さくなるように設定される。
Ｄレンジ時におけるライン圧の上限値の制限は、所定の変速比を維持するために必要なプライマリ圧およびセカンダリ圧の目標値を下回らない範囲で行われる。
【００２０】
一方、インヒビタースイッチ２３からのレンジ信号がＮ・Ｐレンジの時は、無段変速機５のプライマリプーリ１０へのトルク入力がないので、Ｖベルト１２がすべることがない。よってセカンダリ圧に高油圧が不要となり、ライン圧の油圧を十分に下げることができる。これによりステップＳ４で行うＮ・Ｐレンジ時のライン圧上限値の設定は、ステップＳ３でのライン圧上限値よりも低いライン圧上限値を設定することができる。
すべての処理が終了したらステップＳ１に戻り、上述のライン圧上限値の設定処理を繰り返す。
【００２１】
ライン圧設定部２０５においてライン圧上限値が設定されると、ライン圧制御部２０３では設定されたライン圧上限値を超えないようにライン圧の制御を行い、ライン圧の上昇に規制を加える。
本実施例において、エンジン回転数センサ１５が本発明におけるエンジン回転数検出手段を構成する。またステップＳ２が本発明におけるレンジ信号検出手段を構成し、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４が本発明におけるライン圧上限値設定手段を構成する。さらにライン圧制御部２０３が本発明におけるライン圧制御手段を構成する。
【００２２】
本実施例は以上のように構成され、エンジン回転数が所定回転数以上のときにライン圧設定部２０５によってライン圧の上限を設定し、ライン圧制御部２０３が設定されたライン圧上限値を超えないようにライン圧の制御を行う。このようにライン圧上限値を設定してライン圧の上昇を抑えたことにより、ライン圧の基圧を生成しているオイルポンプ８０の回転の上昇を抑えることができる。これによりエンジン高回転時に油圧ポンプ８０に発生していたキャビテーションノイズを防止することができる。
【００２３】
またエンジン回転数に応じてライン圧の上限値を設定するものとしたので、エンジン回転数がより高回転の時にはライン圧の上限値をより低く設定して、効果的に油圧ポンプ８０からのキャビテーションノイズの発生を防止することができる。
さらにレンジ信号に応じてライン圧の上限値を設定するものとしたので、各レンジに応じた適切なライン圧の上限値を設定することができ、各レンジ状態に応じてよりいっそう効果的な油圧ポンプ８０のキャビテーションノイズの発生を防止することができる。
【００２４】
なお本実施例において、インヒビタースイッチ２３からの信号がＤレンジ、Ｎ・Ｐレンジの時にライン圧の制御を行うものとしたが、これに限定されず適宜他のレンジにおいてもライン圧の制限を行うようにしてもよい。
またエンジン回転数を、エンジン回転数センサ１５を用いて検出するものとしたが、これに限定されず例えばＥＣＵ２１が送出するエンジン制御信号より回転数の検出を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施例を示す図である。
【図２】油圧コントロールユニットとＣＶＴコントロールユニットの概略構成図である。
【図３】ライン圧設定部におけるライン圧上限値の設定の一例を示す図である。
【図４】エンジン回転数に対するライン圧上限値を示す図である。
【符号の説明】
１　　エンジン
５　　無段変速機
１０　　プライマリプーリ
１１　　セカンダリプーリ
２０　　ＣＶＴコントロールユニット
２１　　ＥＣＵ
２３　　インヒビタースイッチ
２５　　温度センサ
１００　　油圧コントロールユニット
２０３　　ライン圧制御部
２０５　　ライン圧設定部

Claims (3)

1. Ｖベルトを挟持するプライマリプーリおよびセカンダリプーリを備え、運転状態に応じたライン圧を生成し、該ライン圧から前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリに作用させる油圧を生成するＶベルト式無段変速機において、
   エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
   前記ライン圧の上限値を設定するライン圧上限値設定手段と、
   運転状態に応じて前記ライン圧の制御を行うライン圧制御手段とを備え、
   前記ライン圧上限値設定手段は、前記エンジン回転数算出手段によって検出されたエンジン回転数が所定回転数以上のときに、ライン圧の上限値を設定し、
   前記ライン圧制御手段は、前記ライン圧上限値設定手段によって設定されたライン圧の上限値を超えないようにライン圧の制御を行うことを特徴とするＶベルト式無段変速機におけるライン圧制御装置。
2. 前記ライン圧上限値設定手段は、前記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数に応じて、設定するライン圧の上限値を可変としたことを特徴とする請求項１記載のＶベルト式無段変速機におけるライン圧制御装置。
3. インヒビタースイッチからのレンジ信号を検出するレンジ信号検出手段を備え、
   前記ライン圧上限値設定手段は、前記レンジ信号検出手段によって検出されたレンジ信号に応じて、設定するライン圧の上限値を可変としたことを特徴とする請求項１または２記載のＶベルト式無段変速機におけるライン圧制御装置。

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