JP2004092808A - Ｖベルト式無段変速機における逆方向トルク入力検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転センサを用いずに、Ｖベルト式無段変速機への逆方向トルク入力の検知を行う。
【解決手段】スロットル開度が０／８であり、かつブレーキがＯＮからＯＦＦとなったときを時刻ｔ１として、時刻ｔ１から誤検知防止時間幅を経過した時刻ｔ２よりＶベルト式無段変速機への逆方向トルク入力検知処理を開始する。この検知処理は、プライマリ圧が、ブレーキＯＮ時の油圧（Ｐｐｒｉ０）からΔＰｐｒｉ以上減少し、かつセカンダリ圧が、ブレーキＯＮ時の油圧（Ｐｓｅｃ０）からΔＰｓｅｃ以上減少していない場合に、Ｖベルト式無段変速機へ逆方向トルク入力があったと判断するものである。このようにプライマリ圧およびセカンダリ圧の変化より逆方向トルク入力を検知することができるので、従来用いられていた一対の回転センサが不要となり、コストの低減を図ることができる。
【選択図】　　　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｖベルト式無段変速機において、出力軸からの逆方向のトルク入力を検知する逆方向トルク入力検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用に適した無段変速機としてＶベルトを用いたＶベルト式無段変速機（以下、ベルトＣＶＴ）がある。
これは、プライマリプーリとセカンダリプーリの間にＶベルトを掛け渡し、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの溝幅を油圧により可変制御するものである。
プライマリプーリとセカンダリプーリにはそれぞれ第１、第２シリンダ室が付設され、第１シリンダ室へはライン圧を調圧したプライマリ圧が、また第２シリンダ室へはライン圧を調圧したセカンダリ圧がそれぞれ供給される。そして各シリンダ室へ供給された油圧によりプライマリプーリおよびセカンダリプーリの溝幅が変更され、Ｖベルトと各プーリとの接触半径比に対応して変速比が連続的に変化する。
【０００３】
またこのようなベルトＣＶＴにあっては、ベルトＣＶＴの出力軸に、出力回転方向と逆のトルクが加わると、プライマリ圧とセカンダリ圧の油圧バランスが崩れて、プライマリ圧が低下してトルク容量が不足する。このようなベルトＣＶＴの出力軸に逆方向のトルクが加わる状況としては、たとえば減速するときがある。よってプライマリ圧の低下を防ぐために、出力軸への逆方向のトルク入力の検知を行い、プライマリプーリへの油圧増加の対策を行っている。出力軸への逆方向のトルク入力を検知するため、プライマリプーリ近傍に１対即ち２個の回転センサを取り付け、回転センサがパルスを読む順番から出力軸への回転の方向を検出していた。
【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ＣＶＴにあっては、出力軸への外部からの回転方向を検知するために、１対即ち２個の回転センサを用いなければならずコストがかかると言った問題があった。
【０００５】
そこで本発明はこのような従来の問題点に鑑み、かかる特別な回転センサを用いることなく、ベルトＣＶＴの出力軸への入力トルク方向の検知を行う、Ｖベルト式無段変速機における逆方向トルク入力検知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、スロットル開度センサがスロットル全閉を検知し、かつブレーキセンサがブレーキＯＮからＯＦＦになったことを検知したとき以降において、プライマリ圧が、ブレーキセンサがブレーキＯＮを検知しているときのプライマリ圧より所定値以下となり、かつ、セカンダリ圧が、ブレーキセンサがブレーキＯＮを検知しているときのセカンダリ圧より所定値以下でないときに、逆方向トルク入力検知手段は、Ｖベルト式無段変速機の出力軸への逆方向トルク入力があったと判断するものとした。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来からＶベルト式無段変速機に備えられていたプライマリ圧油圧センサおよび、セカンダリ圧油圧センサを用い、該２個の油圧センサの検出結果から、Ｖベルト式無段変速機への逆方向トルク入力の検知を行うことにより、逆方向トルク入力を検知するためにプライマリプーリ近傍およびセカンダリプーリ近傍に各々一対（２個）の回転センサが不要となり、プライマリプーリ近傍およびセカンダリプーリ近傍に各々一個の回転センサですみコストの低減を図ることができる。
【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に、本発明をベルトＣＶＴに適用した概略構成を示す。
可変プーリとしてのプライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の間にＶベルト２４を掛け渡した変速機構部１０が、ロックアップクラッチ１１を備えるトルクコンバータ１２を介して図示しないエンジンに接続されている。
プライマリプーリ１６は、トルクコンバータ１２の出力軸と一体に回転する固定円錐板１８と、これに対向する可動円錐板２２とでＶ字状のプーリ溝を形成し、可動円錐板２２の背面に油圧を及ぼし可動円錐板を軸方向に変位させる第１シリンダ室２０を備えている。
【０００９】
セカンダリプーリ２６は、図示しない車軸側への出力軸と一体に回転する固定円錐板３０と、これに対向する可動円錐板３４とでＶ字状のプーリ溝を形成している。可動円錐板３４は図示しないリターンスプリングでプーリ溝の溝幅を狭める方向に付勢されるとともに、その背面に油圧を及ぼし可動円錐板３４を軸方向に変位させる第２シリンダ室３２を備えている。
【００１０】
変速機構部１０は、ＣＶＴコントロールユニット１からの信号に基づいて油圧コントロールバルブ３により制御される。油圧コントロールバルブ３では、油圧ポンプ８０から供給された油圧を調圧してライン圧を生成する。また油圧コントロールバルブ３はＣＶＴコントロールユニット１からの信号により、ライン圧を所定圧力に調圧してプライマリ圧を生成し、プライマリ圧を第１シリンダ室２０へ供給する。同様に油圧コントロールバルブ３はライン圧を所定圧力に調圧してセカンダリ圧を生成し、セカンダリ圧を第２シリンダ室３２へ供給する。
なお、第１シリンダ室２０の受圧面積は第２シリンダ室３２の受圧面積よりも大きく設定されている。
【００１１】
第１シリンダ室２０および第２シリンダ室３２に供給される油圧のフィードバック制御のために、第１シリンダ室２０に接続される油路にプライマリ圧を測定するプライマリ圧油圧センサ４０を備え、また第２シリンダ室３２に接続される油路にセカンダリ圧を測定するセカンダリ圧油圧センサ４１を備える。プライマリ圧油圧センサ４０およびセカンダリ圧油圧センサ４１の測定結果はＣＶＴコントロールユニット１に入力される。
【００１２】
ＣＶＴコントロールユニット１は、インヒビタスイッチ８からのセレクト位置信号に加え、スロットル開度センサ５からのスロットル開度（アクセルペダル開度）ＴＶ０およびエンジン回転数Ｎｅから推定したエンジントルクに基づいて油圧コントロールバルブ３の制御を行う。
【００１３】
またＣＶＴコントロールユニット１へは、プライマリプーリ１６およびセカンダリプーリ２６の各回転数を検出する第１回転数センサ６および第２回転数センサ７が接続され、これらの検出信号に基づいて変速機構部１０における変速比が求められる。さらにＣＶＴコントロールユニット１にブレーキスイッチ４２が接続され、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦの検知を行う。
【００１４】
第１シリンダ室２０にかかるプライマリ圧が油圧コントロールバルブ３により制御されてプライマリプーリ１６の溝幅を変える一方、第２シリンダ室３２へはセカンダリ圧が供給されて、Ｖベルト２４に対する挟持圧力を制御して変速が行われ、Ｖベルト２４と各プーリ１６、２６との接触摩擦力に応じて、駆動力の伝達がされる。
【００１５】
これを回転数でみれば、プライマリプーリ１６の溝幅を広げて、Ｖベルト２４の接触半径が小でセカンダリプーリ２６側の接触半径が大のプーリ比Ｌｏｗ（低速側）のときには、変速比が大きくなってエンジン回転数が減速されて車軸側へ出力されることとなる。逆のプーリ比Ｈｉ（高速側）では小さな変速比で出力される。この間、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の接触半径比に対応して変速比が連続的に変化する。
【００１６】
次に、ベルトＣＶＴへの逆方向トルク入力の検知について説明する。
図２はＣＶＴコントロールユニット１が行う逆方向トルク入力検知における制御の流れを示す図である。図３は、傾斜路（上り坂）に停車している車両の状態およびプライマリ圧とセカンダリ圧の変化を示す図である。
ステップ１００において、ＣＶＴコントロールユニット１は、スロットル開度（ＴＶ０）センサ５からの信号が０／８（スロットル開度全閉）であるかどうかを判断する。スロットル開度が０／８である場合はステップ１０１に進む。ステップ１０１では、ブレーキが踏まれブレーキスイッチ（ＢＲＫ　ＳＷ）４２からの信号がＯＮであるかどうかを判断する。このときの車両状態は、図３に示すように車速０ｋｍ／ｈとなる。またブレーキＯＮ時にセカンダリ圧油圧センサ４１によって検出されるセカンダリ圧（Ｐｓｅｃ）、およびプライマリ圧油圧センサ４０によって検出されるプライマリ圧（Ｐｐｒｉ）をそれぞれＰｓｅｃ０およびＰｐｒｉ０とする。
【００１７】
ステップ１０２において、ブレーキが解除されブレーキスイッチ（ＢＲＫ　ＳＷ）４２からの信号がＯＦＦであるかどうかの判断をする。ブレーキ解除を検知した時刻を時刻ｔ１とする。ブレーキが解除されると図３に示すように車両は徐々に後退をはじめ、車速が負の向きに増加していく。
【００１８】
ステップ１０３において、ブレーキが解除された時刻ｔ１から、イナーシャトルク補正による誤検知防止時間幅を経過したかどうかを判断する。
ここでＣＶＴコントロールユニット１は、車速が所定速度以上でありかつブレーキがＯＮの時に、イナーシャトルクによるＶベルトのすべり防止のためにプライマリ圧およびセカンダリ圧の油圧を上げるイナーシャトルク補正を行っている。よってブレーキＯＮからＯＦＦ時の時刻ｔ１において、イナーシャトルク補正が解除されてプライマリ圧およびセカンダリ圧の油圧低下が発生する。この油圧低下を検知しないように、誤検知防止時間幅経過後の時刻ｔ２からベルトＣＶＴへの逆方向トルク入力の検知を開始する。図３では、車速が所定速度未満なのでイナーシャトルク補正がされておらず、時刻ｔ１においてセカンダリ圧およびプライマリ圧の油圧低下は発生していない。
【００１９】
ステップ１０３で、誤検知防止時間幅を経過したと判断すると、ステップ１０４で、ＣＶＴコントロールユニット１は逆方向トルク入力検知処理を開始する。この逆方向トルク入力検知処理は、プライマリ圧（Ｐｐｒｉ）およびセカンダリ圧（Ｐｓｅｃ）が以下の式を満たしているかどうかを判断することによって行う。
Ｐｓｅｃ＞Ｐｓｅｃ０―ΔＰｓｅｃ　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
Ｐｐｒｉ≦Ｐｐｒｉ０―ΔＰｐｒｉ　　　　　　　　　　　　　　　　（２）
ここで、ΔＰｐｒｉは例えば０．１Ｍｐａとする。
ベルトＣＶＴへの逆方向トルク入力があると、プライマリ圧およびセカンダリ圧の油圧バランスが崩れ、式（１）、（２）の関係を満たすようになる。よって、プライマリ圧およびセカンダリ圧が式（１）、（２）を満たしているかどうかを判断することによって、ベルトＣＶＴへの逆方向トルク入力の有無を判別することができる。
【００２０】
ステップ１０４およびステップ１０５で式（１）、（２）の圧力関係が満たされたと判断されると、ステップ１０６に進み、プライマリ圧（Ｐｐｒｉ）およびセカンダリ圧（Ｐｓｅｃ）が式（１）、（２）の圧力関係となった時刻ｔＸにおいてＣＶＴへの逆方向トルク入力を検知したと判断する。その後ステップ１０７へ進み、プライマリ圧の油圧を上げてトルク容量の低下を防ぐ。
【００２１】
一方ステップ１０４において、セカンダリ圧が式（１）の圧力関係を満たしていないと判断されると、ステップ１００へ戻る。
またステップ１０５において、プライマリ圧が式（２）の圧力関係を満たしていないと判断されると、ステップ１０８へ進む。ステップ１０８では、逆方向トルク入力検知処理が開始された時刻ｔ２から、検出処理の停止となる所定時間を経過したかどうかを判断する。所定時間を経過していないときはステップ１０４へ戻り、逆方向トルク入力検知処理を行う。ステップ１０８において所定時間を経過したと判断されたときはステップ１００へ戻り、上述の処理を繰り返す。
【００２２】
図４は平坦路における車両のプライマリ圧とセカンダリ圧の変化を示す図である
車両の運転者はアクセルペダルを踏んでおらず、車両は減速しながら走行している。よってスロットル開度（ＴＶ０）センサ５は０／８を検知する。時刻ｔ０から時刻ｔ１まではブレーキＯＮであり、ブレーキスイッチ（ＢＲＫ　ＳＷ）４２はブレーキＯＮを検知する。
【００２３】
時刻ｔ０から時刻ｔ１においては、イナーシャトルク補正によってプライマリ圧およびセカンダリ圧が上げられている。ブレーキＯＮ時のプライマリ圧およびセカンダリ圧を、それぞれＰｐｒｉ０およびＰｓｅｃ０とする。
時刻ｔ１においてブレーキがＯＦＦになると、プライマリ圧およびセカンダリ圧がイナーシャトルク補正の解除によって低下する。また時刻ｔ１以降においては、クリープ現象により車速が徐々に増加する。
【００２４】
ブレーキが解除された時刻ｔ１から、イナーシャトルク補正による誤検知防止時間幅を経過した時刻ｔ２より、逆方向トルク入力検知処理を開始する。平坦路においては、セカンダリ圧およびプライマリ圧がともに低下し、上述のセカンダリ圧およびプライマリ圧における所定の圧力関係を満たさない。よってＣＶＴコントロールユニット１はＣＶＴへの逆方向トルク入力がないと判断する。
【００２５】
このように、ブレーキが解除された時刻ｔ１から誤検知防止時間幅を経過した時刻ｔ２以降において、ＣＶＴコントロールユニット１はセカンダリ圧およびプライマリ圧の変化を検知し、式（１）、（２）の圧力関係が満たされたかどうかによって、ＣＶＴへの逆方向トルク入力を検知することができる。
本実施例において、ステップ１０４からステップ１０６が本発明における逆方向トルク入力検知手段を構成する。
【００２６】
本実施例は以上のように構成され、スロットル開度が０／８であり、かつブレーキがＯＮからＯＦＦとなったときを時刻ｔ１として、時刻ｔ１から誤検知防止時間幅を経過した時刻ｔ２よりＣＶＴへの逆方向トルク入力検知処理を開始する。セカンダリ圧およびプライマリ圧が所定の圧力関係を満たしたときにＣＶＴコントロールユニット１はＣＶＴへの逆方向トルク入力を検知したと判断する。
【００２７】
このように、従来からプライマリ圧およびセカンダリ圧のフィードバック制御のために用いられていたプライマリ圧油圧センサ４０およびセカンダリ圧油圧センサ４１を用いてセカンダリ圧およびプライマリ圧の圧力変化を測定することにより、ＣＶＴへの逆方向トルク入力を検知することができる。よって従来のように一対の回転センサが不要となり、コストの低減を図ることができる。
【００２８】
また、スロットル開度が０／８であり、かつブレーキがＯＮからＯＦＦとなる時刻ｔ１から、誤検知防止時間幅の経過後に逆方向トルク入力検知処理を行うことにより、イナーシャトルク補正の解除によるセカンダリ圧およびプライマリ圧の油圧低下を逆方向トルク入力検知処理によって検知して、逆方向トルク入力があったと判断してしまうといった誤検知が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施例を示す概略図である。
【図２】逆方向トルク入力検知処理の流れを示す図である。
【図３】傾斜路における車両状態を示す図である。
【図４】平坦路における車両状態を示す図である。
【符号の説明】
１　　ＣＶＴコントロールユニット
３　　油圧コントロールバルブ
５　　スロットル開度センサ
１６　　プライマリプーリ
２０　　第１シリンダ室
２４　　Ｖベルト
２６　　セカンダリプーリ
３２　　第２シリンダ室
４０　　プライマリ圧油圧センサ
４１　　セカンダリ圧油圧センサ
４２　　ブレーキスイッチ

Claims (2)

1. エンジン側に連結されたプライマリプーリにプライマリ圧を作用させ、出力軸に連結されたセカンダリプーリにセカンダリ圧を作用させたＶベルト式無段変速機において、
   ブレーキのＯＮまたはＯＦＦを検知するブレーキセンサと、
   スロットル開度の検知を行うスロットル開度センサと、
   プライマリ圧の検知を行うプライマリ圧油圧センサと、
   セカンダリ圧の検知を行うセカンダリ圧油圧センサと、
   前記出力軸への逆方向トルク入力の検知を行う逆方向トルク入力検知手段とを備え、
   該逆方向トルク入力検知手段は、前記スロットル開度センサがスロットル全閉を検知し、かつ前記ブレーキセンサがブレーキＯＮ検知時からブレーキＯＦＦ検知時となるとき以降において、
   前記プライマリ圧が、前記ブレーキセンサがブレーキＯＮを検知しているときのプライマリ圧より所定値以下となり、
   かつ、前記セカンダリ圧が、前記ブレーキセンサがブレーキＯＮを検知しているときのセカンダリ圧より所定値以下でないときに、前記出力軸への逆方向トルク入力があったと判断することを特徴とするＶベルト式無段変速機における逆方向トルク入力検知装置
2. 前記逆方向トルク入力検知手段は、前記ブレーキセンサがＯＮ検知時からＯＦＦ検知時となったときから、所定時間経過したときより、前記出力軸への逆方向トルク入力の判断を行う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逆方向トルク入力検知装置

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