JP2004092809A - ベルト式無段変速機 - Google Patents
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Abstract
【課題】変速遅れを生じることなく、円滑な発進を行うことができるベルト式無段変速機を提供する。
【解決手段】油圧に応じて溝幅が変化する入力側のプライマリプーリ１１と、油圧に応じて溝幅が変化する出力側のセカンダリプーリ１２と、プライマリプーリ１１とセカンダリプーリ１２とに巻き掛けられ、溝幅に応じてプーリ接触半径が変化するベルト１３とを備えたベルト式無段変速機であって、発進時には、プライマリプーリ１１に、ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を、アクセルペダルストローク量に基づき設定された発進時目標変速速度から算出される補正油圧で増圧補正した油圧を供給するようにした。
【選択図】 図１１
【解決手段】油圧に応じて溝幅が変化する入力側のプライマリプーリ１１と、油圧に応じて溝幅が変化する出力側のセカンダリプーリ１２と、プライマリプーリ１１とセカンダリプーリ１２とに巻き掛けられ、溝幅に応じてプーリ接触半径が変化するベルト１３とを備えたベルト式無段変速機であって、発進時には、プライマリプーリ１１に、ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を、アクセルペダルストローク量に基づき設定された発進時目標変速速度から算出される補正油圧で増圧補正した油圧を供給するようにした。
【選択図】 図１１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の発動機の回転を駆動輪に伝達する動力伝達システムに好適に使用されるベルト式無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載する変速機としては、従来より、例えばベルト式無段変速機といわれるものが知られている。このベルト式無段変速機は、エンジンの回転を入力するプライマリプーリと、駆動輪に回転を出力するセカンダリプーリと、プライマリプーリの回転をセカンダリプーリに伝達するにＶベルトとを備えており、Ｖベルトのプライマリプーリ及びセカンダリプーリに対する接触半径（有効半径）の比率を調整することで、入力と出力の回転数の比率（変速比）を調整する。
【０００３】
このようなベルト式無段変速機としては、例えば、特開平９−３２９２２９号公報に記載のものがある。この公報では、発進直後に目標変速比を最Ｌｏｗより、ややＨｉ側に補正してステッピングモータをあらかじめアップシフト側に操作してプライマリプーリに油圧を導入することで、円滑な発進を目指した無段変速機の変速制御装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プライマリプーリとセカンダリプーリとの受圧面積がほとんど同程度のシステムの場合には、前述した制御を行っても、アップシフトに必要な推力差が発生しないため、発進時に変速遅れが生じるという問題があった。
【０００５】
また、例えば、変速スケジュールとスロットル開度とから時々刻々の目標変速速度を算出し、この目標変速速度に応じてプライマリ圧を設定する制御を行ったとしても、上記目標変速速度の算出にはフィルター処理等の平滑化処理による遅れがあり、変速開始直後にはプライマリ圧の設定が間に合わないため、これによっても発進時の変速遅れが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、変速遅れを生じることなく、円滑な発進を行うことができるベルト式無段変速機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。
【０００８】
第１の発明は、油圧に応じて溝幅が変化する入力側のプライマリプーリと、油圧に応じて溝幅が変化する出力側のセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられ、前記溝幅に応じてプーリ接触半径が変化するベルトとを備えたベルト式無段変速機であって、ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を算出する定常油圧算出手段と、目標変速速度を決定する目標変速速度決定手段と、目標変速速度を達成可能な補正油圧を算出する補正油圧算出手段と、発進時には、前記プライマリプーリに前記定常油圧を前記補正油圧で増圧補正した油圧を供給する油圧制御手段とを備え、前記目標変速速度決定手段は、発進時には、アクセルペダルストローク量に基づき予め設定された発進時目標変速速度を目標変速速度として決定することを特徴とする。
【０００９】
【作用・効果】
第１の発明によれば、発進時には、プライマリプーリに、ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を、アクセルペダルストローク量に基づき設定された発進時目標変速速度から算出される補正油圧で増圧補正した油圧を供給するようにしたため、プライマリプーリとセカンダリプーリとの受圧面積がほとんど同程度のシステムであっても、アップシフトに必要な推力差を確実に発生させることができて、発進時の変速遅れを防止することができる。
【００１０】
さらに、発進時からアクセルペダルストローク量に基づいて予め設定されている発進時目標変速速度から補正油圧を算出するため、平滑化処理が不要となって、発進後早期に大きな変速速度が必要となるような運転状態となっても、平滑化処理による発進時の変速遅れも防止することができる。
【００１１】
さらに、発進時目標変速速度はアクセルペダルストローク量に基づいて設定されているため、プライマリプーリの補正油圧を運転状況に応じた適切な値に設定することが可能となり、油圧を常時上昇させることがなくなる。その結果、燃費の悪化を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明によるベルト式無段変速機の第１実施形態を示す概略構成図である。
【００１３】
ベルト式無段変速機１０は、プライマリプーリ１１と、セカンダリプーリ１２と、Ｖベルト１３と、ＣＶＴコントロールユニット２０と、油圧コントロールユニット３０とを備える。
【００１４】
プライマリプーリ１１は、このベルト式無段変速機１０にエンジン１の回転を入力する入力軸側のプーリである。プライマリプーリ１１は、入力軸１１ｄと一体となって回転する固定円錐板１１ｂと、この固定円錐板１１ｂに対向配置されて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１１ｃへ作用する油圧（以下「プライマリ圧」という）によって軸方向へ変位可能な可動円錐板１１ａとを備える。プライマリプーリ１１は、前後進切り替え機構３、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ２を介してエンジン１に連結され、そのエンジン１の回転を入力する。プライマリプーリ１１の回転速度は、プライマリプーリ回転速度センサ２６によって検出される。
【００１５】
Ｖベルト１３は、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に巻き掛けられ、プライマリプーリ１１の回転をセカンダリプーリ１２に伝達する。
【００１６】
セカンダリプーリ１２は、Ｖベルト１３によって伝達された回転をディファレンシャル４に出力する。セカンダリプーリ１２は、出力軸１２ｄと一体となって回転する固定円錐板１２ｂと、この固定円錐板１２ｂに対向配置されて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１２ｃへ作用する油圧（以下「セカンダリ圧」という）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板１２ａとを備える。なお、セカンダリプーリシリンダ室１２ｃの受圧面積は、プライマリプーリシリンダ室１１ｃの受圧面積と等しく設定されている。
【００１７】
セカンダリプーリ１２は、アイドラギア１４及びアイドラシャフトを介してディファレンシャル４を連結しており、このディファレンシャル４に回転を出力する。セカンダリプーリ１２の回転速度は、セカンダリプーリ回転速度センサ２７によって検出される。なお、このセカンダリプーリ１２の回転速度から車速を算出することができる。
【００１８】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、インヒビタスイッチ２３、アクセルペダルストローク量センサ２４、油温センサ２５、プライマリプーリ回転速度センサ２６、セカンダリプーリ回転速度センサ２７等からの信号や、エンジンコントロールユニット２１からの入力トルク情報に基づいて、変速比や接触摩擦力を決定し、さらにプライマリ圧の目標値（プライマリ圧目標値）及びセカンダリ圧の目標値（セカンダリ圧目標値）を計算し、油圧コントロールユニット３０に指令を送信して、ベルト式無段変速機１０を制御する。
【００１９】
油圧コントロールユニット３０は、ＣＶＴコントロールユニット２０からの指令に基づいて応動する。油圧コントロールユニット３０は、プライマリ圧及びセカンダリ圧が目標圧通りになるように、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に対して油圧を供給し、可動円錐板１１ａ及び可動円錐板１２ａを回転軸方向に往復移動させる。
【００２０】
可動円錐板１１ａ及び可動円錐板１２ａが移動するとプーリ溝幅が変化する。すると、Ｖベルト１３が、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２上で移動する。これによって、Ｖベルト１３のプライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に対する接触半径が変わり、変速比及びＶベルト１３の接触摩擦力がコントロールされる。
【００２１】
エンジン１の回転が、トルクコンバータ２、前後進切り替え機構３を介してベルト式無段変速機１０へ入力され、プライマリプーリ１１からＶベルト１３、セカンダリプーリ１２を介してディファレンシャル４へ伝達される。
【００２２】
アクセルペダルが踏み込まれたり、マニュアルモードでシフトチェンジされると、プライマリプーリ１１の可動円錐板１１ａ及びセカンダリプーリ１２の可動円錐板１２ａを軸方向へ変位させて、Ｖベルト１３との接触半径を変更することにより、変速比を連続的に変化させる。
【００２３】
図２は本発明によるベルト式無段変速機の油圧コントロールユニット及びＣＶＴコントロールユニットの概念図である。
【００２４】
油圧コントロールユニット３０は、レギュレータバルブ３１と、変速制御弁３２と、減圧弁３３とを備え、油圧ポンプ３４から供給される油圧を制御してプライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に供給する。
【００２５】
レギュレータバルブ３１は、ソレノイドを有し、油圧ポンプ３４から圧送された油の圧力を、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）に応じて運転状態に応じて所定のライン圧ＰＬに調圧する調圧弁である。
【００２６】
変速制御弁３２は、プライマリプーリシリンダ室１１ｃの油圧（以下「プライマリ圧」という）を後述するプライマリ圧プーリ目標値となるよう制御する制御弁である。変速制御弁３２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１１の可動円錐板１１ａから溝幅、つまり実変速比のフィードバックを受ける。変速制御弁３２は、スプール３２ａの変位によってプライマリプーリシリンダ室１１ｃへの油圧の吸排を行って、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３２ａを閉弁位置に保持する。
【００２７】
減圧弁３３は、ソレノイドを備え、セカンダリプーリシリンダ室１２ｃへの供給圧（以下「セカンダリ圧」という）を後述するセカンダリ圧目標値に制御する制御弁である。
【００２８】
油圧ポンプ３４から供給され、レギュレータバルブ３１によって調圧されたライン圧ＰＬは、変速制御弁３２と、減圧弁３３にそれぞれ供給される。
【００２９】
プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２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３２のスプール３２ａが駆動され、変速制御弁３２に供給されたライン圧ＰＬが調整されてプライマリ圧をプライマリプーリ１１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。
【００３０】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、インヒビタースイッチ２３からのセレクト位置、アクセルペダルストローク量センサ２４からのアクセルペダルストローク量、油温センサ２５からベルト式無段変速機１０の油温や、プライマリプーリ速度センサ２６、セカンダリプーリ速度センサ２７、油圧センサ２８からの信号等を読み込んで変速比やＶベルト１３の接触摩擦力を可変制御する。なお、油圧センサ２８は、セカンダリプーリのシリンダ室１２ｃにかかるセカンダリ圧を検出するセンサである。
【００３１】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、車速やスロットル開度やアクセルペダルのストローク量等の運転状態に基づいて目標の変速比を決定し、現在の変速比（実変速比）がその目標の変速比になるように、ステップモータ４０を駆動する変速比制御部２０１と、入力トルク情報や変速比、油温、変速速度などの運転状態に基づいて、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ１２に作用する油圧を決定し、必要に応じてその油圧を補正して制御するプーリ圧制御部２０２から構成される。
【００３２】
プーリ圧制御部２０２は、入力トルク情報、プライマリプーリとセカンダリプーリとの変速比、油温からライン圧の目標値（ライン圧目標値）を決定し、レギュレータバルブ３１のソレノイドを駆動することでライン圧の制御を行い、さらにプライマリ圧目標値、セカンダリ圧目標値を設定し、必要に応じて目標値の補正を行って、油圧センサ２８の検出値と目標値とに応じて減圧弁３３のソレノイドを駆動して、フィードバック制御することによってプライマリ圧及びセカンダリ圧を制御する。
【００３３】
図３は本発明によるベルト式無段変速機の制御の第１実施形態を説明するフローチャートである。
【００３４】
なお、本実施形態では、変速比が大きい側から小さい側（アップシフト）への変速速度を負値、小さい側から大きい側（ダウンシフト）への変速速度を正値とで表現している。
【００３５】
ステップＳ１では、プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値を計算する。ここでは、プライマリプーリが必要とする定常用の油圧（現在の変速比を達成するとともに、ベルトのトルク容量を達成する（滑らせずに現在のトルクを伝達可能）のに必要な油圧）と、セカンダリプーリが必要とする定常用の油圧とを求める。具体的な内容は後述する。
【００３６】
ステップＳ２では停車モードであるか否か判断する。本実施形態では、停車モードであるか否かは、車速ＶＳ ＜３ｋｍ／ｈかつプライマリプーリの回転数ＮＰＲＩ ＜２００ｒｐｍを満たすか否かで判断している。そして、停車モードであればステップＳ３でプライマリ圧目標値補正量＝０［Ｐａ］とし、停車モードでなければステップＳ５へ進む。
【００３７】
ステップＳ５では変速フィードバック可能な状態であるか否かを判断する。本実施形態では、変速フィードバック可能な状態であるか否かは、車速が所定の低車速（例えば３ｋｍ／ｈ）かつプライマリプーリの回転速度が所定回転数以上（例えば２００ｒｐｍ）かつ油温センサ及びエンジン回転数センサが正常であれば変速フィードバック可能な状態であると判断し、それ以外のときは、変速フィードバック不能な状態と判断している。
【００３８】
変速フィードバック可能な状態であれば、ステップＳ６へ進み、発進モードであるか否かを判断する。本実施形態では、非停車状態となってからプライマリプーリ回転速度センサ２６とセカンダリプーリ回転速度センサ２７とから算出される現在の変速比（実変速比）が最大変速比から所定変速比小さくなるまでの間を発進モードと判断している。発進モードであれば、ステップＳ７へ進む。
【００３９】
そして、ステップＳ７では発進時目標使用判定フラグをセットし、ステップＳ８では、例えば図１０のマップを参照して、アクセルペダルストローク量毎に設定された発進時目標変速速度を計算する。この発進時目標変速速度は、ゼロからゼロに近い低開度領域の第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１をピークに減少（絶対値では増加）し、この第１アクセルペダルストローク量以上の大開度領域では、開度が大きくなるに従い大きな値（絶対値では小さな値）に設定されている。基本的には、この発進時目標変速速度は、アクセルペダルストローク量が大開度になるに従って大きな値（絶対値では小さな値）に設定してプライマリ圧目標値補正量を小さくすることが望ましい。これは、アクセルペダルストローク量が大開度になるほどエンジンからのトルクが大きくなって車両の加速度は大きいものの、変速比の小さい側への変速開始が必要となる車速も高くなるため、変速比の大きい側に留まる期間が長く、油圧のスタンバイ遅れによる変速遅れが発生しにくくなるからである。その結果、不要に油圧を高める必要がなくなるため、大開度領域における燃費が向上する。
【００４０】
また、第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１よりも低開度領域では、開度が小さくなるに従って大きな値（絶対値では小さな値）に設定してプライマリ圧目標補正量を小さくすることが好ましい。これは、変速比の小さい側への変速開始が必要となる車速は低いものの、アクセルペダルストローク量が小開度になるほどエンジンからのトルクが小さく車両の加速度も小さいため、変速比の大きい側に留まる期間が長く、油圧のスタンバイ遅れによる変速遅れが発生しにくくなるからである。その結果、不要に油圧を高める必要がないため、小開度領域における燃費が向上する。
【００４１】
また、第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１は、変速比の大きい側に留まる期間が短く、かつ変速比が小さい側へ大きな変速が必要となるアクセルペダルストローク量に設定することが好ましい。なお、例えばアクセルペダルストローク量が開度ゼロ（ゼロは除く）から第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１までを一定値の最小値（絶対値では最大値）とし、これより大きな大開度領域では、大きくなるに従い大きくなる（絶対値では小さくなる）よう設定しても良い。
【００４２】
次に、ステップＳ９では通常走行時の変速制御で使用される時々刻々の通常時目標変速速度を計算する。例えば、車速とスロットル開度とに基づき図９の変速スケジュールを参照して、最終的な目標変速比である到達変速比を算出する。さらに、アップシフト、ダウンシフト、踏み込みダウンシフトといった変速種毎に設定された目標時定数を参照し、到達変速比を１次遅れで目標時定数分遅らせて目標変速比を算出する。そして、到達変速比から目標変速比を減算して目標時定数で除算したものを通常時目標変速速度として決定する。
【００４３】
ステップＳ１０では、発進時目標使用判定フラグがセットされているか否かをと判断し、セットされていたらステップＳ１１に進んで発進時目標変速速度を目標変速速度とし、発進時目標使用判定フラグがセットされていないと判断したらステップＳ１２に進んで通常時目標変速速度を目標変速速度とする。
【００４４】
ステップＳ１３では算出された目標変速速度からプライマリ圧目標値補正量を計算する。なお、このサブルーチンの詳細については後述する。そして、ステップＳ４において、そのプライマリ圧目標値補正量に基づいて、ステップＳ１で算出されたプライマリ圧目標値を増圧補正して、プライマリ圧を補正後のプライマリ圧目標値となるように制御する。そして、ステップＳ２０において、補正後のプライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値のいずれか大きい方をライン圧目標値として設定し、ライン圧がこのライン圧目標値を満足するように、レギュレータバルブ３１のソレノイドを制御する。
【００４５】
また、ステップＳ６において発進モードが終了したと判断したらステップＳ１４に進む。そして、ステップＳ１４では、ステップＳ８と同様に、図１０のマップを参照して、アクセルペダルストローク量毎に設定された発進時目標変速速度を計算し、ステップＳ１５では、通常走行時の変速制御で使用される時々刻々の通常時目標変速速度をステップＳ９と同様に計算する。
【００４６】
そして、ステップＳ１６で、発進時目標変速速度が通常時目標変速速度以上か否かを判断する。そして、発進時目標変速速度が通常時目標変速速度未満の場合（絶対値は発進時目標変速速度の方が大きい）には、発進時目標使用判定フラグをキープし続けたままステップＳ１０へ進み、発進時目標変速速度が通常時目標変速速度以上の場合（絶対値は通常時目標変速速度の方が大きい）には、ステップ１７にて発進時目標使用判定フラグをクリアしてステップＳ１０へ進む。
【００４７】
一方、ステップＳ５において変速フィードバック制御可能な状態ではないと判断したときは、異常状態であるので、ステップＳ１８に進んで、プライマリ圧目標値補正量を一定値（本実施形態では５０００Ｎ／プライマリプーリの受圧面積）にして、ステップ４にてプライマリ圧目標値を補正する。
【００４８】
以上を制御終了まで繰り返す。
【００４９】
図４は、プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値を計算するサブルーチンのフローチャートであり、具体的には、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの定常用（一定変速比保持時）の油圧を計算するサブルーチンのフローチャートである。また、図５は変速比とプーリの推力との関係を示す推力マップであり、図５（Ａ）はプライマリプーリ用の推力マップ、図５（Ｂ）はセカンダリプーリ用の推力マップである。
【００５０】
ステップＳ１０１において、プライマリプーリ１１への入力トルクを計算する。例えば、エンジンコントロールユニット２１からの入力トルク情報であるエンジンの実トルクに、トルクコンバータ２のトルク比を乗算したものをプライマリプーリ１０１への入力トルクとして算出する。
【００５１】
ステップＳ１０２において、プライマリプーリ速度センサ２６とセカンダリプーリ速度センサ２７とで検出された値から現在の変速比（実変速比）を計算する。
【００５２】
ステップＳ１０３において、プライマリプーリ用の推力マップ（図５（Ａ））からプライマリプーリの定常用の推力を求め、セカンダリプーリ用の推力マップ（図５（Ｂ））からセカンダリプーリの定常用の推力を求める。
【００５３】
なお、図５（Ａ）（Ｂ）の推力マップは、横軸が変速比、縦軸が推力を示す。変速比は、図中の右側ほど大きくロー側である。この変速比と推力との関係は入力トルク毎に設定されており、変速比が同じでも入力トルクが大きいほど大きな推力に設定されている。
【００５４】
また、プライマリプーリの定常用の推力とセカンダリプーリの定常用の推力とを比較すると、図５（Ａ）（Ｂ）からわかるように、変速比が小さいときはプライマリプーリの推力の方が大きく、変速比が大きいときはセカンダリプーリの推力の方が大きな値に設定されている。したがって、図５（Ａ）のプライマリプーリの線図の方が図５（Ｂ）のセカンダリプーリの線図よりも傾斜が緩い。
【００５５】
ステップ１０４にて、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの定常用の推力をそれぞれの受圧面積で除算した各プーリの定常用油圧を、いったんプライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値として設定する。
【００５６】
図６は算出された目標変速速度からプライマリ圧目標値補正量を計算するサブルーチンのフローチャート、図７は現在の変速比に対するプーリストローク速度倍率マップ、図８はプーリストローク速度に対するプライマリプーリの補正量を示すマップであり、このマップは、プーリストローク速度の負値領域において、プーリストローク速度が小さくなる（絶対値は大きくなる）に従い、プライマリ圧目標値補正量は大きな値、具体的には、より増圧補正されるような設定となっている。
【００５７】
ステップＳ１３１において、現在の変速比（実変速比）に対するプーリストローク速度倍率マップ（図７）から現在の変速比に対するプーリのストローク速度の倍率を求め、ステップＳ１３２において、その倍率に目標変速速度を乗算してプーリのストローク速度を算出する。そして、ステップＳ１３３において、プライマリ圧補正量マップ（図８）からプーリのストローク速度に応じたプライマリ圧目標値補正量を求める。
【００５８】
図１１は、アクセルペダルが踏み込まれて車両が発進するときのタイムチャートである。
【００５９】
時刻ｔ１までは車両が停止しており、時刻ｔ１でアクセルペダルが第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１まで踏み込まれて車速が上昇し、時刻ｔ２において、現在の変速比（実変速比）が最大変速比から所定変速比小さくなって、発進モードが解除され、時刻ｔ３で発進時目標変速速度よりも通常時目標変速速度のほうが小さくなる（絶対値では大きくなる）場合を想定して説明する。
【００６０】
時刻ｔ１から時刻ｔ３までは、目標変速速度はアクセルペダルストローク量から算出された発進時目標変速速度が設定される。また、プライマリ圧目標値は、現在の変速比を達成するとともにベルトのトルク容量も達成する定常用油圧に対して、目標変速速度（発進時目標変速速度）で変速するために必要な差推力（変速必要差推力）から算出されたプライマリ圧目標値補正量を補正して増圧した油圧が設定される。セカンダリ圧は、現在の変速比を達成するとともにベルトのトルク容量も達成する定常用油圧が設定される。そして、プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値のうち、定常用油圧については、実変速比がアップシフトを開始すると定常用の推力が減少するため、定常用油圧も変速の開始時刻から減少する。一方、プライマリ圧目標値補正量は、発進時目標変速速度が一定であるため、目標変速速度が切り替る時刻ｔ３まで一定値が算出され設定される。さらに、ライン圧目標値は、プライマリ圧目標値とセカンダリ圧目標値のうちの高い油圧が目標値として設定されることになるが、プライマリ圧目標値がプライマリ圧目標値補正量で増圧方向に補正されるため、本制御を行わない場合（ライン圧目標値も発進時から通常時目標変速速度でプライマリ圧目標値を算出する場合）に比べてライン圧もより増圧補正されることとなる。その結果、油圧のスタンバイ遅れによる変速遅れを確実に防止できる。
【００６１】
そして、時刻ｔ３において、通常時目標変速速度が発進時目標変速速度よりも小さくなる（絶対値は大きくなる）ため、時刻ｔ３以降は目標変速速度が通常時目標変速速度に切り替る。すなわち、通常時の変速制御に切り替ることとなる。また、プライマリ圧目標値は、定常用油圧に対して目標変速速度（通常時目標変速速度）で変速するために必要な差推力（変速必要差推力）から算出されたプライマリ圧目標値補正量を補正して増圧した油圧が設定される。セカンダリ圧は、定常用油圧が設定される。そして、プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値のうち、定常用油圧については、実変速比がアップシフトし続けるため、定常用油圧も減少し続ける。一方、プライマリ圧目標値補正量は、時々刻々と算出される通常時変速速度に基づいて算出されるため、実変速比が到達変速比に近づくにつれ小さくなる。また、ライン圧目標値は、通常時の変速制御中と同様に、プライマリ圧目標値とセカンダリ圧目標値のうちの高い油圧が目標値として設定されることになる。
【００６２】
そして、本実施形態では、以下に列挙する効果が得られる。
【００６３】
発進時には、プライマリ圧目標値として、ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を、アクセルペダルストローク量に基づき設定された発進時目標変速速度から算出されるプライマリ圧目標値補正量で増圧補正した油圧を供給するようにしたため、プライマリプーリとセカンダリプーリとの受圧面積がほとんど同程度のシステムであっても、アップシフトに必要な推力差を確実に発生させることができて、発進時の変速遅れを防止することができる。
【００６４】
さらに、例えば変速スケジュールとスロットル開度とから時々刻々の通常時目標変速速度を算出し、この通常時目標変速速度に応じてプライマリ圧を設定する制御を行った場合には、上記通常時目標変速速度の算出にはフィルター処理等の平滑化処理による遅れがあり、変速開始直後にはプライマリ圧の設定が間に合わず、発進時の変速遅れが生じてしまうという問題があったが、本実施形態によれば、アクセルペダルが踏み込まれ動き出したと判断されるときには、発進時よりアクセルペダルストローク量に基づいて予め設定されている発進時目標変速速度からプライマリ圧目標値の補正量を算出してプライマリ圧とライン圧とを増圧補正するため、発進後早期に大きな変速速度が必要となるような運転状態となっても、プライマリ圧及ぶライン圧が予め上昇しているので、平滑化処理等による発進時の変速遅れも防止することができる。
【００６５】
また、発進時目標変速速度はアクセルペダルストローク量毎に設定されているため、プライマリ圧の補正量であるプライマリ圧目標値補正量を運転状況に応じて適切な値に設定することができるようになり、油圧を常時上昇させることがなくなる。その結果、本実施形態のよれば燃費の悪化を防止することができる。
【００６６】
さらに、プライマリ圧及びセカンダリ圧は、定常用油圧が常に供給されているため、発進時のベルト滑りが確実に防止される。
【００６７】
さらに、第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１よりも大開度領域では、開度が小さくなるに従って大きな値（絶対値では小さな値）に設定しているため、補正量をより適切に設定することができるようになり、不要に油圧を高める必要がなくなり、大開度領域における燃費が更に向上する。
【００６８】
さらに、第１アクセルペストローク量ＡＰＯ１よりも低開度領域では、開度が小さくなるに従って大きな値（絶対値では小さな値）に設定しているため、補正量をより適切に設定することができるようになり、不要に油圧を高める必要がなくなり、小開度領域における燃費が更に向上する。
【００６９】
さらに、予め設定された変速スケジュールから時々刻々の、通常時の変速制御で使用する通常時目標変速速度を算出し、変速比が大きい側から小さい側への変速速度を負値、小さい側から大きい側への変速速度を正値とした場合、通常時目標変速速度が発進時変速速度よりも小さくなったとき（絶対値では大きくなったとき）に、発進時目標変速速度から通常時変速速度に変更するようにしたので、制御の切り換えに伴ってプライマリ圧やセカンダリ圧が不連続となることがなく、その結果、変速比の変化を滑らかにすることができて、より円滑な発進を実現することができる。
【００７０】
さらに、元圧であるライン圧目標値を、プライマリ圧目標値とセカンダリ圧目標値との高い方の油圧に基づき設定するので、プライマリ圧及びセカンダリ圧が確実に保証される。
【００７１】
（第２実施形態）
図８は本発明によるベルト式無段変速機の第２実施形態を説明するフローチャートであり、第１実施形態の図３のフローチャートに対応する。なお、同じ構成については、第１実施形態と同じ番号を付与している。
【００７２】
第１実施形態では、仮想目標使用判定フラグをクリア、すなわち発進時目標変速速度から通常時目標変速速度の切り替えについて、発進時目標変速速度が通常時変速速度よりも大きくなった（絶対値は小さくなった）ときに行っていたが（ステップＳ１６）、本第２実施形態では、非停車状態となってから所定時間の経過によって判断している点（ステップＳ１６０）のみ相違し、その他の構成は同じである。すなわち、本実施形態では、ステップＳ１６０において、非停車状態となってから所定時間経過していなければ発進時目標使用判定フラグをキープし続けたままステップＳ１０へ進み、所定時間を経過したら発進時目標使用判定フラグをクリアしてステップＳ１０へ進む。
【００７３】
本実施形態によれば、第１実施形態の効果以外に下記の効果が得られる。
【００７４】
予め設定された変速スケジュールから時々刻々の、通常時の変速制御で使用する通常時目標変速速度を算出し、変速比が大きい側から小さい側への変速速度を負値、小さい側から大きい側への変速速度を正値とした場合、非停車状態となってから所定時間経過後に、発進時目標変速速度から通常時変速速度に変更するようにしたので、登坂時等で車両が加速し難く、同じアクセルペダルストローク量でも通常時目標変速速度が発進時目標変速速度よりも小さくならないような状況でも、いつまでも発進時目標変速速度に基づく補正量をプライマリ圧に与えつづけることがなくなり、特殊なケースの変速を考慮せずに設定できるので発進時目標変速速度の設定を単純化できる。
【００７５】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００７６】
例えば、上記実施形態では、便宜上、変速比が大きい側から小さい側（アップシフト）への変速速度を負値、小さい側から大きい側（ダウンシフト）への変速速度を正値で表現したが、例えば、変速比が大きい側から小さい側（アップシフト）への変速速度を正値、小さい側から大きい側（ダウンシフト）への変速速度を負値で設定してもよく、その場合、本実施形態で説明した目標変速速度の大小関係の説明は逆になる。
【００７７】
また、例えば、上記実施形態では、停車モード、発進モードは、車速３ｋｍ／ｈ及びプライマリプーリ回転数２００ｒｐｍを基準として判断しているが、これは一例に過ぎず、他の条件によって、停車モード、発進モードを決めてもよい。
【００７８】
また、例えば、増圧プライマリ圧目標値補正量を油温等に応じて変更するようにしてもよい。例えば、油温が所定値以下となる低温時や、油温が所定値以上の高温時には増圧プライマリ圧目標値補正量が大きくなるように変更してもよい。
【００７９】
さらに、本実施の形態では、プライマリ圧目標値及びプライマリ圧目標値補正量を算出するにあたり、それぞれ油圧に換算してから加算しているが、これに限られるものではなく、定常用の推力と補正用の推力として加算した後で油圧に換算したプライマリ圧目標値を算出しても同様の効果が得られる。
【００８０】
また、通常時目標変速速度の決定処理について、一例を図６のフローチャートで示したが、これに限られるものではなく、他の適宜の処理によって算出できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるベルト式無段変速機の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明によるベルト式無段変速機の油圧コントロールユニット及びＣＶＴコントロールユニットの概念図である。
【図３】本発明によるベルト式無段変速機の第１実施形態を説明するフローチャートである。
【図４】プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値プーリを計算するサブルーチンのフローチャートである。
【図５】変速比とプーリの推力との関係を示す推力マップである。
【図６】目標変速速度からプライマリ圧目標値補正量を計算するサブルーチンのフローチャートである。
【図７】実変速比に対するプーリストローク速度倍率マップである。
【図８】プーリストローク速度に対するプライマリプーリの補正量を示すマップである。
【図９】変速スケジュールである。
【図１０】アクセルペダルストローク量に対する発進時目標変速速度のマップである。
【図１１】アクセルペダルが踏み込まれて車両が発進するときのタイムチャートである。
【図１２】本発明によるベルト式無段変速機の第２実施形態を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ベルト式無段変速機
１１ プライマリプーリ
１２ セカンダリプーリ
１３ Ｖベルト
２０ ＣＶＴコントロールユニット
３０ 油圧コントロールユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の発動機の回転を駆動輪に伝達する動力伝達システムに好適に使用されるベルト式無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載する変速機としては、従来より、例えばベルト式無段変速機といわれるものが知られている。このベルト式無段変速機は、エンジンの回転を入力するプライマリプーリと、駆動輪に回転を出力するセカンダリプーリと、プライマリプーリの回転をセカンダリプーリに伝達するにＶベルトとを備えており、Ｖベルトのプライマリプーリ及びセカンダリプーリに対する接触半径（有効半径）の比率を調整することで、入力と出力の回転数の比率（変速比）を調整する。
【０００３】
このようなベルト式無段変速機としては、例えば、特開平９−３２９２２９号公報に記載のものがある。この公報では、発進直後に目標変速比を最Ｌｏｗより、ややＨｉ側に補正してステッピングモータをあらかじめアップシフト側に操作してプライマリプーリに油圧を導入することで、円滑な発進を目指した無段変速機の変速制御装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プライマリプーリとセカンダリプーリとの受圧面積がほとんど同程度のシステムの場合には、前述した制御を行っても、アップシフトに必要な推力差が発生しないため、発進時に変速遅れが生じるという問題があった。
【０００５】
また、例えば、変速スケジュールとスロットル開度とから時々刻々の目標変速速度を算出し、この目標変速速度に応じてプライマリ圧を設定する制御を行ったとしても、上記目標変速速度の算出にはフィルター処理等の平滑化処理による遅れがあり、変速開始直後にはプライマリ圧の設定が間に合わないため、これによっても発進時の変速遅れが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、変速遅れを生じることなく、円滑な発進を行うことができるベルト式無段変速機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。
【０００８】
第１の発明は、油圧に応じて溝幅が変化する入力側のプライマリプーリと、油圧に応じて溝幅が変化する出力側のセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられ、前記溝幅に応じてプーリ接触半径が変化するベルトとを備えたベルト式無段変速機であって、ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を算出する定常油圧算出手段と、目標変速速度を決定する目標変速速度決定手段と、目標変速速度を達成可能な補正油圧を算出する補正油圧算出手段と、発進時には、前記プライマリプーリに前記定常油圧を前記補正油圧で増圧補正した油圧を供給する油圧制御手段とを備え、前記目標変速速度決定手段は、発進時には、アクセルペダルストローク量に基づき予め設定された発進時目標変速速度を目標変速速度として決定することを特徴とする。
【０００９】
【作用・効果】
第１の発明によれば、発進時には、プライマリプーリに、ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を、アクセルペダルストローク量に基づき設定された発進時目標変速速度から算出される補正油圧で増圧補正した油圧を供給するようにしたため、プライマリプーリとセカンダリプーリとの受圧面積がほとんど同程度のシステムであっても、アップシフトに必要な推力差を確実に発生させることができて、発進時の変速遅れを防止することができる。
【００１０】
さらに、発進時からアクセルペダルストローク量に基づいて予め設定されている発進時目標変速速度から補正油圧を算出するため、平滑化処理が不要となって、発進後早期に大きな変速速度が必要となるような運転状態となっても、平滑化処理による発進時の変速遅れも防止することができる。
【００１１】
さらに、発進時目標変速速度はアクセルペダルストローク量に基づいて設定されているため、プライマリプーリの補正油圧を運転状況に応じた適切な値に設定することが可能となり、油圧を常時上昇させることがなくなる。その結果、燃費の悪化を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明によるベルト式無段変速機の第１実施形態を示す概略構成図である。
【００１３】
ベルト式無段変速機１０は、プライマリプーリ１１と、セカンダリプーリ１２と、Ｖベルト１３と、ＣＶＴコントロールユニット２０と、油圧コントロールユニット３０とを備える。
【００１４】
プライマリプーリ１１は、このベルト式無段変速機１０にエンジン１の回転を入力する入力軸側のプーリである。プライマリプーリ１１は、入力軸１１ｄと一体となって回転する固定円錐板１１ｂと、この固定円錐板１１ｂに対向配置されて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１１ｃへ作用する油圧（以下「プライマリ圧」という）によって軸方向へ変位可能な可動円錐板１１ａとを備える。プライマリプーリ１１は、前後進切り替え機構３、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ２を介してエンジン１に連結され、そのエンジン１の回転を入力する。プライマリプーリ１１の回転速度は、プライマリプーリ回転速度センサ２６によって検出される。
【００１５】
Ｖベルト１３は、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に巻き掛けられ、プライマリプーリ１１の回転をセカンダリプーリ１２に伝達する。
【００１６】
セカンダリプーリ１２は、Ｖベルト１３によって伝達された回転をディファレンシャル４に出力する。セカンダリプーリ１２は、出力軸１２ｄと一体となって回転する固定円錐板１２ｂと、この固定円錐板１２ｂに対向配置されて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１２ｃへ作用する油圧（以下「セカンダリ圧」という）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板１２ａとを備える。なお、セカンダリプーリシリンダ室１２ｃの受圧面積は、プライマリプーリシリンダ室１１ｃの受圧面積と等しく設定されている。
【００１７】
セカンダリプーリ１２は、アイドラギア１４及びアイドラシャフトを介してディファレンシャル４を連結しており、このディファレンシャル４に回転を出力する。セカンダリプーリ１２の回転速度は、セカンダリプーリ回転速度センサ２７によって検出される。なお、このセカンダリプーリ１２の回転速度から車速を算出することができる。
【００１８】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、インヒビタスイッチ２３、アクセルペダルストローク量センサ２４、油温センサ２５、プライマリプーリ回転速度センサ２６、セカンダリプーリ回転速度センサ２７等からの信号や、エンジンコントロールユニット２１からの入力トルク情報に基づいて、変速比や接触摩擦力を決定し、さらにプライマリ圧の目標値（プライマリ圧目標値）及びセカンダリ圧の目標値（セカンダリ圧目標値）を計算し、油圧コントロールユニット３０に指令を送信して、ベルト式無段変速機１０を制御する。
【００１９】
油圧コントロールユニット３０は、ＣＶＴコントロールユニット２０からの指令に基づいて応動する。油圧コントロールユニット３０は、プライマリ圧及びセカンダリ圧が目標圧通りになるように、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に対して油圧を供給し、可動円錐板１１ａ及び可動円錐板１２ａを回転軸方向に往復移動させる。
【００２０】
可動円錐板１１ａ及び可動円錐板１２ａが移動するとプーリ溝幅が変化する。すると、Ｖベルト１３が、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２上で移動する。これによって、Ｖベルト１３のプライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に対する接触半径が変わり、変速比及びＶベルト１３の接触摩擦力がコントロールされる。
【００２１】
エンジン１の回転が、トルクコンバータ２、前後進切り替え機構３を介してベルト式無段変速機１０へ入力され、プライマリプーリ１１からＶベルト１３、セカンダリプーリ１２を介してディファレンシャル４へ伝達される。
【００２２】
アクセルペダルが踏み込まれたり、マニュアルモードでシフトチェンジされると、プライマリプーリ１１の可動円錐板１１ａ及びセカンダリプーリ１２の可動円錐板１２ａを軸方向へ変位させて、Ｖベルト１３との接触半径を変更することにより、変速比を連続的に変化させる。
【００２３】
図２は本発明によるベルト式無段変速機の油圧コントロールユニット及びＣＶＴコントロールユニットの概念図である。
【００２４】
油圧コントロールユニット３０は、レギュレータバルブ３１と、変速制御弁３２と、減圧弁３３とを備え、油圧ポンプ３４から供給される油圧を制御してプライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に供給する。
【００２５】
レギュレータバルブ３１は、ソレノイドを有し、油圧ポンプ３４から圧送された油の圧力を、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）に応じて運転状態に応じて所定のライン圧ＰＬに調圧する調圧弁である。
【００２６】
変速制御弁３２は、プライマリプーリシリンダ室１１ｃの油圧（以下「プライマリ圧」という）を後述するプライマリ圧プーリ目標値となるよう制御する制御弁である。変速制御弁３２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１１の可動円錐板１１ａから溝幅、つまり実変速比のフィードバックを受ける。変速制御弁３２は、スプール３２ａの変位によってプライマリプーリシリンダ室１１ｃへの油圧の吸排を行って、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３２ａを閉弁位置に保持する。
【００２７】
減圧弁３３は、ソレノイドを備え、セカンダリプーリシリンダ室１２ｃへの供給圧（以下「セカンダリ圧」という）を後述するセカンダリ圧目標値に制御する制御弁である。
【００２８】
油圧ポンプ３４から供給され、レギュレータバルブ３１によって調圧されたライン圧ＰＬは、変速制御弁３２と、減圧弁３３にそれぞれ供給される。
【００２９】
プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２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３２のスプール３２ａが駆動され、変速制御弁３２に供給されたライン圧ＰＬが調整されてプライマリ圧をプライマリプーリ１１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。
【００３０】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、インヒビタースイッチ２３からのセレクト位置、アクセルペダルストローク量センサ２４からのアクセルペダルストローク量、油温センサ２５からベルト式無段変速機１０の油温や、プライマリプーリ速度センサ２６、セカンダリプーリ速度センサ２７、油圧センサ２８からの信号等を読み込んで変速比やＶベルト１３の接触摩擦力を可変制御する。なお、油圧センサ２８は、セカンダリプーリのシリンダ室１２ｃにかかるセカンダリ圧を検出するセンサである。
【００３１】
ＣＶＴコントロールユニット２０は、車速やスロットル開度やアクセルペダルのストローク量等の運転状態に基づいて目標の変速比を決定し、現在の変速比（実変速比）がその目標の変速比になるように、ステップモータ４０を駆動する変速比制御部２０１と、入力トルク情報や変速比、油温、変速速度などの運転状態に基づいて、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ１２に作用する油圧を決定し、必要に応じてその油圧を補正して制御するプーリ圧制御部２０２から構成される。
【００３２】
プーリ圧制御部２０２は、入力トルク情報、プライマリプーリとセカンダリプーリとの変速比、油温からライン圧の目標値（ライン圧目標値）を決定し、レギュレータバルブ３１のソレノイドを駆動することでライン圧の制御を行い、さらにプライマリ圧目標値、セカンダリ圧目標値を設定し、必要に応じて目標値の補正を行って、油圧センサ２８の検出値と目標値とに応じて減圧弁３３のソレノイドを駆動して、フィードバック制御することによってプライマリ圧及びセカンダリ圧を制御する。
【００３３】
図３は本発明によるベルト式無段変速機の制御の第１実施形態を説明するフローチャートである。
【００３４】
なお、本実施形態では、変速比が大きい側から小さい側（アップシフト）への変速速度を負値、小さい側から大きい側（ダウンシフト）への変速速度を正値とで表現している。
【００３５】
ステップＳ１では、プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値を計算する。ここでは、プライマリプーリが必要とする定常用の油圧（現在の変速比を達成するとともに、ベルトのトルク容量を達成する（滑らせずに現在のトルクを伝達可能）のに必要な油圧）と、セカンダリプーリが必要とする定常用の油圧とを求める。具体的な内容は後述する。
【００３６】
ステップＳ２では停車モードであるか否か判断する。本実施形態では、停車モードであるか否かは、車速ＶＳ ＜３ｋｍ／ｈかつプライマリプーリの回転数ＮＰＲＩ ＜２００ｒｐｍを満たすか否かで判断している。そして、停車モードであればステップＳ３でプライマリ圧目標値補正量＝０［Ｐａ］とし、停車モードでなければステップＳ５へ進む。
【００３７】
ステップＳ５では変速フィードバック可能な状態であるか否かを判断する。本実施形態では、変速フィードバック可能な状態であるか否かは、車速が所定の低車速（例えば３ｋｍ／ｈ）かつプライマリプーリの回転速度が所定回転数以上（例えば２００ｒｐｍ）かつ油温センサ及びエンジン回転数センサが正常であれば変速フィードバック可能な状態であると判断し、それ以外のときは、変速フィードバック不能な状態と判断している。
【００３８】
変速フィードバック可能な状態であれば、ステップＳ６へ進み、発進モードであるか否かを判断する。本実施形態では、非停車状態となってからプライマリプーリ回転速度センサ２６とセカンダリプーリ回転速度センサ２７とから算出される現在の変速比（実変速比）が最大変速比から所定変速比小さくなるまでの間を発進モードと判断している。発進モードであれば、ステップＳ７へ進む。
【００３９】
そして、ステップＳ７では発進時目標使用判定フラグをセットし、ステップＳ８では、例えば図１０のマップを参照して、アクセルペダルストローク量毎に設定された発進時目標変速速度を計算する。この発進時目標変速速度は、ゼロからゼロに近い低開度領域の第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１をピークに減少（絶対値では増加）し、この第１アクセルペダルストローク量以上の大開度領域では、開度が大きくなるに従い大きな値（絶対値では小さな値）に設定されている。基本的には、この発進時目標変速速度は、アクセルペダルストローク量が大開度になるに従って大きな値（絶対値では小さな値）に設定してプライマリ圧目標値補正量を小さくすることが望ましい。これは、アクセルペダルストローク量が大開度になるほどエンジンからのトルクが大きくなって車両の加速度は大きいものの、変速比の小さい側への変速開始が必要となる車速も高くなるため、変速比の大きい側に留まる期間が長く、油圧のスタンバイ遅れによる変速遅れが発生しにくくなるからである。その結果、不要に油圧を高める必要がなくなるため、大開度領域における燃費が向上する。
【００４０】
また、第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１よりも低開度領域では、開度が小さくなるに従って大きな値（絶対値では小さな値）に設定してプライマリ圧目標補正量を小さくすることが好ましい。これは、変速比の小さい側への変速開始が必要となる車速は低いものの、アクセルペダルストローク量が小開度になるほどエンジンからのトルクが小さく車両の加速度も小さいため、変速比の大きい側に留まる期間が長く、油圧のスタンバイ遅れによる変速遅れが発生しにくくなるからである。その結果、不要に油圧を高める必要がないため、小開度領域における燃費が向上する。
【００４１】
また、第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１は、変速比の大きい側に留まる期間が短く、かつ変速比が小さい側へ大きな変速が必要となるアクセルペダルストローク量に設定することが好ましい。なお、例えばアクセルペダルストローク量が開度ゼロ（ゼロは除く）から第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１までを一定値の最小値（絶対値では最大値）とし、これより大きな大開度領域では、大きくなるに従い大きくなる（絶対値では小さくなる）よう設定しても良い。
【００４２】
次に、ステップＳ９では通常走行時の変速制御で使用される時々刻々の通常時目標変速速度を計算する。例えば、車速とスロットル開度とに基づき図９の変速スケジュールを参照して、最終的な目標変速比である到達変速比を算出する。さらに、アップシフト、ダウンシフト、踏み込みダウンシフトといった変速種毎に設定された目標時定数を参照し、到達変速比を１次遅れで目標時定数分遅らせて目標変速比を算出する。そして、到達変速比から目標変速比を減算して目標時定数で除算したものを通常時目標変速速度として決定する。
【００４３】
ステップＳ１０では、発進時目標使用判定フラグがセットされているか否かをと判断し、セットされていたらステップＳ１１に進んで発進時目標変速速度を目標変速速度とし、発進時目標使用判定フラグがセットされていないと判断したらステップＳ１２に進んで通常時目標変速速度を目標変速速度とする。
【００４４】
ステップＳ１３では算出された目標変速速度からプライマリ圧目標値補正量を計算する。なお、このサブルーチンの詳細については後述する。そして、ステップＳ４において、そのプライマリ圧目標値補正量に基づいて、ステップＳ１で算出されたプライマリ圧目標値を増圧補正して、プライマリ圧を補正後のプライマリ圧目標値となるように制御する。そして、ステップＳ２０において、補正後のプライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値のいずれか大きい方をライン圧目標値として設定し、ライン圧がこのライン圧目標値を満足するように、レギュレータバルブ３１のソレノイドを制御する。
【００４５】
また、ステップＳ６において発進モードが終了したと判断したらステップＳ１４に進む。そして、ステップＳ１４では、ステップＳ８と同様に、図１０のマップを参照して、アクセルペダルストローク量毎に設定された発進時目標変速速度を計算し、ステップＳ１５では、通常走行時の変速制御で使用される時々刻々の通常時目標変速速度をステップＳ９と同様に計算する。
【００４６】
そして、ステップＳ１６で、発進時目標変速速度が通常時目標変速速度以上か否かを判断する。そして、発進時目標変速速度が通常時目標変速速度未満の場合（絶対値は発進時目標変速速度の方が大きい）には、発進時目標使用判定フラグをキープし続けたままステップＳ１０へ進み、発進時目標変速速度が通常時目標変速速度以上の場合（絶対値は通常時目標変速速度の方が大きい）には、ステップ１７にて発進時目標使用判定フラグをクリアしてステップＳ１０へ進む。
【００４７】
一方、ステップＳ５において変速フィードバック制御可能な状態ではないと判断したときは、異常状態であるので、ステップＳ１８に進んで、プライマリ圧目標値補正量を一定値（本実施形態では５０００Ｎ／プライマリプーリの受圧面積）にして、ステップ４にてプライマリ圧目標値を補正する。
【００４８】
以上を制御終了まで繰り返す。
【００４９】
図４は、プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値を計算するサブルーチンのフローチャートであり、具体的には、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの定常用（一定変速比保持時）の油圧を計算するサブルーチンのフローチャートである。また、図５は変速比とプーリの推力との関係を示す推力マップであり、図５（Ａ）はプライマリプーリ用の推力マップ、図５（Ｂ）はセカンダリプーリ用の推力マップである。
【００５０】
ステップＳ１０１において、プライマリプーリ１１への入力トルクを計算する。例えば、エンジンコントロールユニット２１からの入力トルク情報であるエンジンの実トルクに、トルクコンバータ２のトルク比を乗算したものをプライマリプーリ１０１への入力トルクとして算出する。
【００５１】
ステップＳ１０２において、プライマリプーリ速度センサ２６とセカンダリプーリ速度センサ２７とで検出された値から現在の変速比（実変速比）を計算する。
【００５２】
ステップＳ１０３において、プライマリプーリ用の推力マップ（図５（Ａ））からプライマリプーリの定常用の推力を求め、セカンダリプーリ用の推力マップ（図５（Ｂ））からセカンダリプーリの定常用の推力を求める。
【００５３】
なお、図５（Ａ）（Ｂ）の推力マップは、横軸が変速比、縦軸が推力を示す。変速比は、図中の右側ほど大きくロー側である。この変速比と推力との関係は入力トルク毎に設定されており、変速比が同じでも入力トルクが大きいほど大きな推力に設定されている。
【００５４】
また、プライマリプーリの定常用の推力とセカンダリプーリの定常用の推力とを比較すると、図５（Ａ）（Ｂ）からわかるように、変速比が小さいときはプライマリプーリの推力の方が大きく、変速比が大きいときはセカンダリプーリの推力の方が大きな値に設定されている。したがって、図５（Ａ）のプライマリプーリの線図の方が図５（Ｂ）のセカンダリプーリの線図よりも傾斜が緩い。
【００５５】
ステップ１０４にて、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの定常用の推力をそれぞれの受圧面積で除算した各プーリの定常用油圧を、いったんプライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値として設定する。
【００５６】
図６は算出された目標変速速度からプライマリ圧目標値補正量を計算するサブルーチンのフローチャート、図７は現在の変速比に対するプーリストローク速度倍率マップ、図８はプーリストローク速度に対するプライマリプーリの補正量を示すマップであり、このマップは、プーリストローク速度の負値領域において、プーリストローク速度が小さくなる（絶対値は大きくなる）に従い、プライマリ圧目標値補正量は大きな値、具体的には、より増圧補正されるような設定となっている。
【００５７】
ステップＳ１３１において、現在の変速比（実変速比）に対するプーリストローク速度倍率マップ（図７）から現在の変速比に対するプーリのストローク速度の倍率を求め、ステップＳ１３２において、その倍率に目標変速速度を乗算してプーリのストローク速度を算出する。そして、ステップＳ１３３において、プライマリ圧補正量マップ（図８）からプーリのストローク速度に応じたプライマリ圧目標値補正量を求める。
【００５８】
図１１は、アクセルペダルが踏み込まれて車両が発進するときのタイムチャートである。
【００５９】
時刻ｔ１までは車両が停止しており、時刻ｔ１でアクセルペダルが第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１まで踏み込まれて車速が上昇し、時刻ｔ２において、現在の変速比（実変速比）が最大変速比から所定変速比小さくなって、発進モードが解除され、時刻ｔ３で発進時目標変速速度よりも通常時目標変速速度のほうが小さくなる（絶対値では大きくなる）場合を想定して説明する。
【００６０】
時刻ｔ１から時刻ｔ３までは、目標変速速度はアクセルペダルストローク量から算出された発進時目標変速速度が設定される。また、プライマリ圧目標値は、現在の変速比を達成するとともにベルトのトルク容量も達成する定常用油圧に対して、目標変速速度（発進時目標変速速度）で変速するために必要な差推力（変速必要差推力）から算出されたプライマリ圧目標値補正量を補正して増圧した油圧が設定される。セカンダリ圧は、現在の変速比を達成するとともにベルトのトルク容量も達成する定常用油圧が設定される。そして、プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値のうち、定常用油圧については、実変速比がアップシフトを開始すると定常用の推力が減少するため、定常用油圧も変速の開始時刻から減少する。一方、プライマリ圧目標値補正量は、発進時目標変速速度が一定であるため、目標変速速度が切り替る時刻ｔ３まで一定値が算出され設定される。さらに、ライン圧目標値は、プライマリ圧目標値とセカンダリ圧目標値のうちの高い油圧が目標値として設定されることになるが、プライマリ圧目標値がプライマリ圧目標値補正量で増圧方向に補正されるため、本制御を行わない場合（ライン圧目標値も発進時から通常時目標変速速度でプライマリ圧目標値を算出する場合）に比べてライン圧もより増圧補正されることとなる。その結果、油圧のスタンバイ遅れによる変速遅れを確実に防止できる。
【００６１】
そして、時刻ｔ３において、通常時目標変速速度が発進時目標変速速度よりも小さくなる（絶対値は大きくなる）ため、時刻ｔ３以降は目標変速速度が通常時目標変速速度に切り替る。すなわち、通常時の変速制御に切り替ることとなる。また、プライマリ圧目標値は、定常用油圧に対して目標変速速度（通常時目標変速速度）で変速するために必要な差推力（変速必要差推力）から算出されたプライマリ圧目標値補正量を補正して増圧した油圧が設定される。セカンダリ圧は、定常用油圧が設定される。そして、プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値のうち、定常用油圧については、実変速比がアップシフトし続けるため、定常用油圧も減少し続ける。一方、プライマリ圧目標値補正量は、時々刻々と算出される通常時変速速度に基づいて算出されるため、実変速比が到達変速比に近づくにつれ小さくなる。また、ライン圧目標値は、通常時の変速制御中と同様に、プライマリ圧目標値とセカンダリ圧目標値のうちの高い油圧が目標値として設定されることになる。
【００６２】
そして、本実施形態では、以下に列挙する効果が得られる。
【００６３】
発進時には、プライマリ圧目標値として、ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を、アクセルペダルストローク量に基づき設定された発進時目標変速速度から算出されるプライマリ圧目標値補正量で増圧補正した油圧を供給するようにしたため、プライマリプーリとセカンダリプーリとの受圧面積がほとんど同程度のシステムであっても、アップシフトに必要な推力差を確実に発生させることができて、発進時の変速遅れを防止することができる。
【００６４】
さらに、例えば変速スケジュールとスロットル開度とから時々刻々の通常時目標変速速度を算出し、この通常時目標変速速度に応じてプライマリ圧を設定する制御を行った場合には、上記通常時目標変速速度の算出にはフィルター処理等の平滑化処理による遅れがあり、変速開始直後にはプライマリ圧の設定が間に合わず、発進時の変速遅れが生じてしまうという問題があったが、本実施形態によれば、アクセルペダルが踏み込まれ動き出したと判断されるときには、発進時よりアクセルペダルストローク量に基づいて予め設定されている発進時目標変速速度からプライマリ圧目標値の補正量を算出してプライマリ圧とライン圧とを増圧補正するため、発進後早期に大きな変速速度が必要となるような運転状態となっても、プライマリ圧及ぶライン圧が予め上昇しているので、平滑化処理等による発進時の変速遅れも防止することができる。
【００６５】
また、発進時目標変速速度はアクセルペダルストローク量毎に設定されているため、プライマリ圧の補正量であるプライマリ圧目標値補正量を運転状況に応じて適切な値に設定することができるようになり、油圧を常時上昇させることがなくなる。その結果、本実施形態のよれば燃費の悪化を防止することができる。
【００６６】
さらに、プライマリ圧及びセカンダリ圧は、定常用油圧が常に供給されているため、発進時のベルト滑りが確実に防止される。
【００６７】
さらに、第１アクセルペダルストローク量ＡＰＯ１よりも大開度領域では、開度が小さくなるに従って大きな値（絶対値では小さな値）に設定しているため、補正量をより適切に設定することができるようになり、不要に油圧を高める必要がなくなり、大開度領域における燃費が更に向上する。
【００６８】
さらに、第１アクセルペストローク量ＡＰＯ１よりも低開度領域では、開度が小さくなるに従って大きな値（絶対値では小さな値）に設定しているため、補正量をより適切に設定することができるようになり、不要に油圧を高める必要がなくなり、小開度領域における燃費が更に向上する。
【００６９】
さらに、予め設定された変速スケジュールから時々刻々の、通常時の変速制御で使用する通常時目標変速速度を算出し、変速比が大きい側から小さい側への変速速度を負値、小さい側から大きい側への変速速度を正値とした場合、通常時目標変速速度が発進時変速速度よりも小さくなったとき（絶対値では大きくなったとき）に、発進時目標変速速度から通常時変速速度に変更するようにしたので、制御の切り換えに伴ってプライマリ圧やセカンダリ圧が不連続となることがなく、その結果、変速比の変化を滑らかにすることができて、より円滑な発進を実現することができる。
【００７０】
さらに、元圧であるライン圧目標値を、プライマリ圧目標値とセカンダリ圧目標値との高い方の油圧に基づき設定するので、プライマリ圧及びセカンダリ圧が確実に保証される。
【００７１】
（第２実施形態）
図８は本発明によるベルト式無段変速機の第２実施形態を説明するフローチャートであり、第１実施形態の図３のフローチャートに対応する。なお、同じ構成については、第１実施形態と同じ番号を付与している。
【００７２】
第１実施形態では、仮想目標使用判定フラグをクリア、すなわち発進時目標変速速度から通常時目標変速速度の切り替えについて、発進時目標変速速度が通常時変速速度よりも大きくなった（絶対値は小さくなった）ときに行っていたが（ステップＳ１６）、本第２実施形態では、非停車状態となってから所定時間の経過によって判断している点（ステップＳ１６０）のみ相違し、その他の構成は同じである。すなわち、本実施形態では、ステップＳ１６０において、非停車状態となってから所定時間経過していなければ発進時目標使用判定フラグをキープし続けたままステップＳ１０へ進み、所定時間を経過したら発進時目標使用判定フラグをクリアしてステップＳ１０へ進む。
【００７３】
本実施形態によれば、第１実施形態の効果以外に下記の効果が得られる。
【００７４】
予め設定された変速スケジュールから時々刻々の、通常時の変速制御で使用する通常時目標変速速度を算出し、変速比が大きい側から小さい側への変速速度を負値、小さい側から大きい側への変速速度を正値とした場合、非停車状態となってから所定時間経過後に、発進時目標変速速度から通常時変速速度に変更するようにしたので、登坂時等で車両が加速し難く、同じアクセルペダルストローク量でも通常時目標変速速度が発進時目標変速速度よりも小さくならないような状況でも、いつまでも発進時目標変速速度に基づく補正量をプライマリ圧に与えつづけることがなくなり、特殊なケースの変速を考慮せずに設定できるので発進時目標変速速度の設定を単純化できる。
【００７５】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００７６】
例えば、上記実施形態では、便宜上、変速比が大きい側から小さい側（アップシフト）への変速速度を負値、小さい側から大きい側（ダウンシフト）への変速速度を正値で表現したが、例えば、変速比が大きい側から小さい側（アップシフト）への変速速度を正値、小さい側から大きい側（ダウンシフト）への変速速度を負値で設定してもよく、その場合、本実施形態で説明した目標変速速度の大小関係の説明は逆になる。
【００７７】
また、例えば、上記実施形態では、停車モード、発進モードは、車速３ｋｍ／ｈ及びプライマリプーリ回転数２００ｒｐｍを基準として判断しているが、これは一例に過ぎず、他の条件によって、停車モード、発進モードを決めてもよい。
【００７８】
また、例えば、増圧プライマリ圧目標値補正量を油温等に応じて変更するようにしてもよい。例えば、油温が所定値以下となる低温時や、油温が所定値以上の高温時には増圧プライマリ圧目標値補正量が大きくなるように変更してもよい。
【００７９】
さらに、本実施の形態では、プライマリ圧目標値及びプライマリ圧目標値補正量を算出するにあたり、それぞれ油圧に換算してから加算しているが、これに限られるものではなく、定常用の推力と補正用の推力として加算した後で油圧に換算したプライマリ圧目標値を算出しても同様の効果が得られる。
【００８０】
また、通常時目標変速速度の決定処理について、一例を図６のフローチャートで示したが、これに限られるものではなく、他の適宜の処理によって算出できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるベルト式無段変速機の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明によるベルト式無段変速機の油圧コントロールユニット及びＣＶＴコントロールユニットの概念図である。
【図３】本発明によるベルト式無段変速機の第１実施形態を説明するフローチャートである。
【図４】プライマリ圧目標値及びセカンダリ圧目標値プーリを計算するサブルーチンのフローチャートである。
【図５】変速比とプーリの推力との関係を示す推力マップである。
【図６】目標変速速度からプライマリ圧目標値補正量を計算するサブルーチンのフローチャートである。
【図７】実変速比に対するプーリストローク速度倍率マップである。
【図８】プーリストローク速度に対するプライマリプーリの補正量を示すマップである。
【図９】変速スケジュールである。
【図１０】アクセルペダルストローク量に対する発進時目標変速速度のマップである。
【図１１】アクセルペダルが踏み込まれて車両が発進するときのタイムチャートである。
【図１２】本発明によるベルト式無段変速機の第２実施形態を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ベルト式無段変速機
１１ プライマリプーリ
１２ セカンダリプーリ
１３ Ｖベルト
２０ ＣＶＴコントロールユニット
３０ 油圧コントロールユニット
Claims (5)
- 油圧に応じて溝幅が変化する入力側のプライマリプーリと、
油圧に応じて溝幅が変化する出力側のセカンダリプーリと、
前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられ、前記溝幅に応じてプーリ接触半径が変化するベルトとを備えたベルト式無段変速機であって、
ベルトのトルク容量と現在の変速比とを達成可能な定常油圧を算出する定常油圧算出手段と、
目標変速速度を決定する目標変速速度決定手段と、
目標変速速度を達成可能な補正油圧を算出する補正油圧算出手段と、
発進時には、前記プライマリプーリに前記定常油圧を前記補正油圧で増圧補正した油圧を供給する油圧制御手段と
を備え、
前記目標変速速度決定手段は、発進時には、アクセルペダルストローク量に基づき予め設定された発進時目標変速速度を目標変速速度として決定すること
を特徴とするベルト式無段変速機。 - 予め設定された変速スケジュールに基づいて通常時の変速制御で使用する通常時目標変速速度を算出する通常時目標変速速度算出手段と、
前記目標変速速度決定手段は、変速比が大きい側から小さい側への変速速度を負値、小さい側から大きい側への変速速度を正値と定義すると、通常時目標変速速度が発進時変速速度よりも小さくなったときに、前記発進時目標変速速度から前記通常時変速速度に変更する
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。 - 予め設定された変速スケジュールに基づいて通常時の変速制御で使用する通常時目標変速速度を算出する通常時目標変速速度算出手段と、
前記目標変速速度決定手段は、発進から所定時間経過後、前記発進時目標変速速度から前記通常時変速速度に変更する
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。 - 前記発進時目標変速速度は、変速比が大きい側から小さい側への変速速度を負値、小さい側から大きい側への変速速度を正値と定義すると、第１アクセルペダルストローク量よりも大きな開度領域において、開度が大きくなるほど大きな値に設定されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載のベルト式無段変速機。 - 前記発進時目標変速速度は、変速比が大きい側から小さい側への変速速度を負値、小さい側から大きい側への変速速度を正値と定義すると、第１アクセルペダルストローク量よりも小さな開度領域において、開度が小さくなるほど大きな値に設定されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のベルト式無段変速機。
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