JP2006046420A - ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 応答性と燃費改善性をともに向上させることができる無段変速機の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】 検出された車両情報に基づき、目標変速比を演算し、駆動側及び従動側プーリの回転に対しベルトが滑らない油圧の下限値である駆動側すべり下限値及び従動側すべり下限値を演算し、駆動側と従動側プーリにおけるベルト回転半径の比が１以上の場合、駆動側プーリに対する油圧推力を前記駆動側すべり下限値とし、かつ目標変速比に基づいて従動側プーリに対する油圧推力である従動側目標油圧推力を演算し、駆動側と従動側プーリにおけるベルト回転半径の比が１未満の場合、従動側プーリに対する油圧推力を従動側すべり下限値とし、かつ目標変速比に基づいて駆動側プーリに対する油圧推力である駆動側目標油圧推力を演算することとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気的に油圧制御を行う油圧制御アクチュエータの制御装置に関し、特にベルトをプーリに押し付けてトルク伝達を行うベルト式無段変速機（ＣＶＴ）の油圧制御装置に関する。

ベルト式無段変速機にあっては、プーリによってベルトを押し付け、この押し付け力によって生じる摩擦力を用いることで、ベルトとプーリ間の動力伝達を行っている。このときプーリとベルト間の摩擦力がベルト駆動力よりも小さいと、ベルトスリップが発生して無段変速機の耐久性を低下させるおそれがある。そのためプーリとベルト間の摩擦力がベルト駆動力を下回ることがないよう、プーリの押し付け力すなわちプーリ推力の下限値を設定しているが、変速時においていずれか一方のプーリ推力を減少させる場合、下限値を設定しているためプーリ推力の下降を十分に実現できず、応答性悪化のおそれがある。そのため他方のプーリ推力を増加させて応答性を確保しているが、他方のプーリ推力増大に伴ってエンジン負荷が増加し、燃費の悪化を招いていた。

この問題を解決するため、従来技術にあってはプーリ推力に下限を設定し、低い推力を持つ低推力プーリのベルト回転半径を目標変速比に対応した回転半径となるよう推力を演算し、この推力が下限推力を下回った場合は下限推力に保持している。また、保持することで低推力プーリのベルト回転半径の時間変化率が減少して応答性が悪化することを回避するため、推力と下限推力の差分をとり、この差分を高推力プーリの推力指令値に加算することで、ベルトスリップを回避しつつ変速応答性を確保している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１７３７７０号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、実変速比ipが１以上の領域でアップシフトを行う場合、高い推力を保持するセカンダリプーリの推力指令値は高いままであり、さらに低い推力を保持するプライマリプーリの推力指令値を増加させることで、全体として高い油圧が必要となり、燃費向上の妨げとなるという問題があった（図５参照。）。また、実変速比ipが１未満の領域でダウンシフトを行う場合にも、高い推力を保持するプライマリプーリの推力指令値は高いままであり、さらに低い推力を保持するセカンダリプーリの推力指令値にを増加させるため同様の問題が発生する（図７参照。）。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、応答性と燃費改善性をともに向上させることができる無段変速機の油圧制御装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、駆動側と従動側のプーリをベルトで連結し、このプーリに油圧推力を与えることで前記ベルトの回転半径を変化させ、変速を達成するベルト式無段変速機の油圧制御装置であって、前記ベルト式無段変速機の油圧制御装置は、電気的に油圧制御を行う油圧制御アクチュエータと、車両情報を検出する車両情報検出部と、前記駆動側及び従動側プーリに対する油圧推力を演算し、この演算値に基づいて前記油圧アクチュエータを制御するコントロールユニットとを備え、前記コントロールユニットは、検出された車両情報に基づき、目標変速比を演算し、前記駆動側及び従動側プーリの回転に対し前記ベルトが滑らない油圧の下限値である駆動側すべり下限値及び従動側すべり下限値を演算し、前記駆動側と従動側プーリにおけるベルト回転半径の比が１以上の場合、前記駆動側プーリに対する油圧推力を前記駆動側すべり下限値とし、かつ前記目標変速比に基づいて前記従動側プーリに対する油圧推力である従動側目標油圧推力を演算し、前記駆動側と従動側プーリにおけるベルト回転半径の比が１未満の場合、前記従動側プーリに対する油圧推力を前記従動側すべり下限値とし、かつ前記目標変速比に基づいて前記駆動側プーリに対する油圧推力である駆動側目標油圧推力を演算することとした。

よって、応答性と燃費改善性をともに向上させることができる無段変速機の油圧制御装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

［ＣＶＴ油圧制御装置搭載車両のシステム構成］
図１は、ＣＶＴ油圧制御装置を搭載した車両のシステム構成図である。エンジン１０の動力はトルクコンバータ２０及び前後進クラッチ３０を介してＣＶＴ３００に伝達される。ＣＶＴ３００は駆動側のプライマリプーリ３１０及び従動側のセカンダリプーリ３２０からなり、両者の間に介在されたベルトにより動力伝達を行う。

ＣＶＴ３００は駆動側及び従動側双方のプーリにかかる油圧を独立して制御することで変速を行うＣＶＴであり、プライマリプーリ３１０及びセカンダリプーリ３２０はそれぞれプライマリスライドプーリ３１１及びセカンダリスライドプーリ３２１を備えている。このプライマリスライドプーリ３１１及びセカンダリスライドプーリ３２１を油圧によりスライドさせることで、プライマリ及びセカンダリプーリにおけるベルト回転半径を独立に変化させて変速を行う。

オイルポンプ４０は、第１調圧弁５１を介してプライマリ調圧弁７１及びセカンダリ調圧弁７２に油を供給し、第２調圧弁５２を介してプライマリソレノイド６１及びセカンダリソレノイド６２に油を供給する油圧源である。また、プライマリソレノイド６１及びセカンダリソレノイド６２はＣＶＴコントロールユニット１００により制御されるソレノイドバルブであり、それぞれプライマリ調圧弁７１及びセカンダリ調圧弁７２と接続して信号圧を送ることで制御を行う。

（ＣＶＴプーリの油圧制御）
オイルポンプ４０により発生した油圧は第１調圧弁５１によりライン圧に調整され、プライマリ調圧弁７１及びセカンダリ調圧弁７２に供給される。また、第２調圧弁５２によりパイロット圧とされてプライマリソレノイド６１及びセカンダリソレノイド６２に供給される。ＣＶＴコントロールユニット１００はプライマリソレノイド６１及びセカンダリソレノイド６２を制御し、供給されたパイロット圧を所望の信号圧に調整してプライマリ調圧弁７１及びセカンダリ調圧弁７２に供給する。

プライマリ調圧弁７１及びセカンダリ調圧弁７２は、供給された信号圧に基づいてライン圧を調圧し、それぞれプライマリスライドプーリ３１１及びセカンダリスライドプーリ３２１に油圧を供給してスライドさせる。以上示されるように、ＣＶＴコントロールユニット１００によってプライマリソレノイド６１及びセカンダリソレノイド６２を制御することで、ＣＶＴ３００の変速を達成する。

[ＣＶＴコントロールユニットの制御構成]
図２は、ＣＶＴコントロールユニット１００の制御ブロック図である。ＣＶＴコントロールユニット１００は、実変速比演算部１１０、入力トルク演算部１２０、すべり限界演算部１３０、バランス推力演算部１４０、目標変速比演算部１５０、変速制御部１６０、油圧換算部１７０、電流変換部１８０を有する。

また、本願ベルト式無段変速機の油圧制御装置を搭載した車両にはプライマリ回転センサ２１０（プライマリプーリ回転数検出）、セカンダリ回転センサ２２０（セカンダリプーリ回転数検出）、スロットル開度センサ２３０、エンジン回転センサ２４０、車速センサ２５０が設けられ、検出値をＣＶＴコントロールユニット１００へ出力する。

実変速比演算部１１０はプライマリ及びセカンダリ回転センサ２１０，２２０から入力されたプライマリプーリ回転数Npri及びセカンダリプーリ回転数Nsecに基づき実変速比ipを演算し、すべり限界演算部１３０、バランス推力演算部１４０、及び変速制御部１６０に出力する。

入力トルク演算部１２０はプライマリ回転センサ２１０、スロットル開度センサ２３０、エンジン回転センサ２４０からプライマリプーリ回転数Npri、スロットル開度TVO、エンジン回転数Neの入力を受け、プライマリプーリ回転数Npri及びエンジン回転数Neに基づき速度比VSを演算し、スロットル開度TVO及びエンジン回転数Neに基づきエンジントルクTeを演算する。この速度比VS及びエンジントルクTeよりプライマリプーリ３１０への入力トルクTinを算出し、すべり限界演算部１３０及びバランス推力演算部１４０に出力する。

すべり限界演算部１３０は実変速比ip及び入力トルクTinに基づき、プライマリプーリ３１０及びセカンダリプーリ３２０におけるすべり限界推力Aを演算し、変速制御部１６０へ出力する。
ここですべり限界推力Aとは、ベルトスリップが発生せずに各プーリとベルトのトルク伝達が可能な各プーリの推力である。具体的には、プライマリプーリ３１０における伝達トルク及びベルト回転半径をTpri，Rpri、プーリの挟角をθ、プーリとベルトとの動摩擦係数をμとすれば、プライマリプーリ３１０の伝達トルクTpriは
Tpri＝Rpri×２μ×Fpri／cosθ すなわち
Fpri＝Tpri×cosθ／２μ×Rpri
であり、プライマリプーリ３１０においてベルトスリップが発生しない条件は
プーリとベルト間の摩擦力 ≧ 伝達トルク
であるから、安全率をεpriとすれば、プライマリプーリ３１０におけるすべり限界推力Apriは
Apri＝εpri×Tpri×cosθ／２μ×Rpri
一方、セカンダリプーリ３２０におけるすべり限界推力Asecについても、プライマリプーリ３１０と同様に求められ
Asec＝εsec×Tsec×cosθ／２μ×Rsec
ここで、プライマリプーリ３１０とセカンダリプーリ３２０におけるベルト張力Tは同一であるため
T＝Tpri／Rpri＝Tsec／Rsec したがって
Tsec＝Tpri×Rsec／Rpri よって
Asec＝εsec×(Tpri×Rsec／Rpri)×cosθ／２μ×Rsec
＝εsec×Tpri×cosθ／２μ×Rpri
＝(εsec／εpri)Apri
プライマリ側とセカンダリ側の安全率を同一値とすれば
Apri＝Asec＝A
となり、プライマリプーリ３１０とセカンダリプーリ３２０のすべり限界推力は同一値Aとなる。

バランス推力演算部１４０は実変速比ip及び入力トルクTinに基づき各プーリのバランス推力F*pri及びF*secを演算し、変速制御部１６０へ出力する。ここで、バランス推力とは実変速比ip及び入力トルクTinの値に対応したプーリ推力である。

目標変速比演算部１５０はエンジン回転数Ne及び車速VSPに基づき目標変速比ip*を演算し、変速制御部１６０へ出力する。

変速制御部１６０は、実変速比ip、各プーリのすべり限界推力A、各プーリのバランス推力F*pri及びF*sec、及び目標変速比ip*に基づき、目標変速比ip*に対応する差推力となるよう各プーリ３１１，３１２に対する推力指令値Fpri及びFsecを演算し、油圧換算部１７０へ出力する。

油圧換算部１７０は入力された推力指令値Fpri及びFsecを油圧指令値Ppri及びPsecに換算する。プライマリプーリ３１０及びセカンダリプーリ３２０においては遠心力による油圧変化量、プーリ保持スプリング力、及び受圧面積がそれぞれ異なることを考慮して推力指令値Fpri及びFsecの補正を行い、油圧指令値Ppri及びPsecに換算して電流変換部１８０へ出力する。電流変換部１８０は入力された油圧指令値Ppri及びPsecを各ソレノイドの制御用電流に変換し、電流値を出力する。

［プーリ推力演算制御処理］
図３は、ＣＶＴコントロールユニット１００において実行されるプーリ推力演算制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ１０１では、プライマリ回転センサ２１０、セカンダリ回転センサ２２０、スロットル開度センサ２３０、エンジン回転センサ２４０、車速センサ２５０の検出値を読み込み、ステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０２では、実変速比ip、目標変速比ip*、入力トルクTinが演算され、ステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０３では、すべり限界推力Aが演算され、ステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２において演算された実変速比ip、目標変速比ip*及び入力トルクTinに基づいてバランス推力F*pri及びF*secを演算し、このバランス推力F*pri及びF*secに基づいてプライマリプーリ３１０とセカンダリプーリ３２０のバランス推力の差である差推力F*pri−F*secを演算し、ステップＳ１０５へ移行する。この差推力F*pri−F*secの値は、ステップＳ１０６及びステップＳ１１０における制御において用いられる。

ステップＳ１０５では、演算された実変速比ipは１以上であるかどうかが判断され、YESであればステップＳ１０６へ移行し、NOであればステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１０６では、ベルトスリップを回避しつつステップＳ１０４において演算された差推力を確保するため、プライマリプーリ３１０のバランス推力F*priをすべり限界推力Aとし、セカンダリプーリ３２０のバランス推力F*secを制御して差推力を確保し、ステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０７では、演算されたセカンダリプーリ３２０のバランス推力F*secがすべり限界推力Aを下回るかどうかが判断され、YESであればステップＳ１０８へ移行し、NOであればステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ１０８では、すべり限界推力Aとセカンダリプーリ３２０のバランス推力F*secの差分Ｂ１を演算し、ステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０９では、プライマリプーリ３１０に対する推力指令値Fpriをすべり限界推力Aと差分B1の和 A＋B1 とし、セカンダリプーリ３２０に対する推力指令値Fsecをすべり限界推力AとしてステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ１１０では、ベルトスリップを回避しつつステップＳ１０４において演算された差推力を確保するため、セカンダリプーリ３２０のバランス推力F*secをすべり限界推力Aとし、プライマリプーリ３１０のバランス推力F*priを制御して差推力を確保し、ステップＳ１１１へ移行する。

ステップＳ１１１では、演算されたプライマリプーリ３１０のバランス推力F*priがすべり限界推力Aを下回るかどうかが判断され、YESであればステップＳ１１２へ移行し、NOであればステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ１１２では、すべり限界推力Aとプライマリプーリ３１０のバランス推力F*priの差分B2を演算し、ステップＳ１１３へ移行する。

ステップＳ１１３では、セカンダリプーリ３２０に対する推力指令値Fsecをすべり限界推力Aとすべり限界推力Aと差分B2との和A＋B2とし、プライマリプーリ３１０に対する推力指令値Fpriをすべり限界推力AとしてステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ２００では、油圧換算部１７０において推力指令値Fpri及びFsecが油圧指令値Ppri及びPsecに換算され、制御を終了する。

［油圧換算制御処理］
図４は、図３に示すステップＳ２００においてＣＶＴコントロールユニット１００の油圧換算部１７０で実行される油圧換算制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ２０１では、各プーリの回転に伴って発生する遠心力による油圧変化量、各プーリを保持するスプリング力、及び受圧面積の各条件から各プーリに対する目標油圧指令値P*pri及びP*secを演算し、ステップＳ２０２へ移行する。

ステップＳ２０２では、各条件から各プーリにおける最小油圧指令値Pri_min及びPsec_minを演算し、ステップＳ２０３へ移行する。

ステップＳ２０３では、演算された目標油圧指令値P*priまたはP*secが最小油圧指令値Ppri_minまたはPsec_minを下回るかどうかが判断され、YESであればステップＳ２０４へ移行し、NOであれば制御を終了する。

ステップＳ２０４では、最小油圧指令値Ppri_min，Psec_minと目標油圧指令値P*pri，P*secの差分 Ppri_min−P*pri ， Psec_min−P*sec を演算し、プライマリ側差分 Ppri_min−P*pri＝a(pri) とし、セカンダリ側差分 Psec_min−P*sec＝a(sec)としてステップＳ２０５へ移行する。

ステップＳ２０５では、プライマリプーリ３１０とセカンダリプーリ３２０の受圧面積の違いを考慮して演算されたa(pri)，a(sec)の値を補正し、それぞれa(pri)'，a(sec)'としてステップＳ２０６へ移行する。

ステップＳ２０６では、油圧最小限を下回っていない方のプーリに対する油圧指令値にステップＳ２０５で演算された補正量a(pri)'もしくはa(sec)'を加算し、制御を終了する。

［従来技術と本願実施例の対比］
［１−１：変速比１以上の領域における変速比−推力相関図の対比］
図５は、変速比１以上領域における従来技術と本願実施例における変速比−推力相関図の対比を示す図である。図５(a)に従来技術の変速比−推力相関図を、図５(b)に本願ベルト式無段変速機の油圧制御装置によるプーリ推力制御の変速比−推力相関図を示す。

従来技術では、ベルトスリップ回避のためプーリ推力に下限を設定し、変速時には低推力側プーリの推力を増減させて目標変速比に対応する差推力を確保する制御を行う。低出力側の推力指令値がすべり下限推力を下回った場合は下限推力に保持する。また、保持することで低い推力を持つプーリのベルト回転半径の時間変化率が減少して応答性が悪化することを回避するため、低出力側の推力指令値と下限推力の差分をとり、この差分を高い推力を持つプーリの推力指令値に加算して応答性を確保する。

一方、本願実施例では、低推力側プーリの推力はすべり限界推力に保持し、高推力側プーリの推力を増減させて目標変速比に対応する差推力を確保する制御を行う。高推力側の推力指令値が下限推力を下回った場合は、高推力側の推力指令値をすべり下限推力に保持する。また、応答性確保のため高推力側の推力指令値と下限推力の差分をとり、この差分を低推力側プーリの推力指令値に加算する。

（変速比１以上領域におけるダウンシフト）
変速比をαからβに増加させてダウンシフトを行う場合、プライマリプーリのベルト回転半径を縮径し、セカンダリプーリのベルト回転半径を拡径する必要がある。
この場合、従来技術にあっては低推力側であるプライマリプーリのベルト回転半径を縮径するためプライマリ推力を減少させて変速を達成しようとするが、目標変速比βに対応するプライマリ推力がすべり下限値を下回るため、目標プライマリ推力とすべり下限値の差分Bを演算し、この差分Bを高推力側であるセカンダリ推力に加算する。
同様に、本願実施例では低推力側であるプライマリ推力がすべり限界推力に保持されているため、セカンダリプーリ３２０のベルト回転半径を拡径すべく、セカンダリ推力F*secを増加させる。

したがって、変速比１以上領域内のダウンシフトにおいては、従来技術及び本願実施例ともにプライマリ推力をすべり限界推力に保持し、セカンダリ推力を増加させることにより目標変速比に対応する差推力を確保し、ダウンシフトを行う。そのため両者ともに油圧が増加する。

（変速比１以上領域におけるアップシフト）
変速比をαからγに減少させてアップシフトを行う場合は、プライマリプーリのベルト回転半径を拡径し、セカンダリプーリのベルト回転半径を縮径する必要がある。
この場合、従来技術にあっては低推力側であるプライマリプーリのベルト回転半径を拡径してアップシフトを達成するため、プライマリ推力を増加させて目標変速比に対応する差推力を確保し、変速を達成する。このとき高推力側であるセカンダリ推力は高推力のまま推移するため、プライマリ推力及びセカンダリ推力ともに高い推力を保持し、全体として油圧負荷は高い状態にある。
本願実施例では、高推力側であるセカンダリプーリ３２０におけるベルト回転半径を縮径してアップシフトを達成するため、セカンダリ推力F*secを減少させて目標変速比に対応する差推力を確保する。このとき目標セカンダリ推力F*secの値がプーリ推力のすべり限界値を下回った場合、セカンダリ推力指令値Fsecをすべり限界値に保持するとともに、すべり限界値と目標セカンダリ推力F*secの差分値B1を演算し、この差分値B1をプライマリ推力指令値Fpriに加算する。

したがって、変速比１以上領域内のアップシフトにおいては、従来技術にあってはプライマリ推力及びセカンダリ推力ともに高い推力を保持するため油圧負荷が高くなるが、本願実施例においては高推力のセカンダリ推力指令値Fsecを下げることで油圧負荷を低減している。また、目標セカンダリ推力F*secの値がプーリ推力のすべり限界値を下回った場合、セカンダリ推力指令値Fsecをすべり限界値に保持するとともに、すべり限界値と目標セカンダリ推力F*secの差分値B1を演算し、この差分値B1をプライマリ推力指令値Fpriに加算することで、応答性を確保している。

[１−２：変速比１以上の領域における経時変化の対比]
図６は、実変速比ipが１以上の領域でアップシフトを行う場合における従来技術と本願実施例における各プーリ推力の経時変化を示すタイムチャートである。図６(a)に従来技術のタイムチャートを、図６(b)に本願ベルト式無段変速機の油圧制御装置によるプーリ推力制御のタイムチャートを示す。

（時刻ｔ_１）
時刻ｔ_１においてアップシフト変速制御が開始される。従来技術では低推力側のプーリ推力を増大させて目標変速比に対応する差推力を確保するためプライマリ側推力指令値の制御を行うが、本願実施例では高推力側プーリの推力指令値を減少させて目標変速比に対応する差推力を確保する。したがって、従来技術においては、各プーリのベルト回転半径を目標変速比ip*に対応した回転半径とすべく、プライマリ推力指令値Fpriが急上昇し、セカンダリ推力指令値Fsecは徐々に低下する。

これに対し本願実施例では高い油圧をかけられているセカンダリプーリ３２０の推力指令値Fsecを制御して目標変速比ip*に到達させるため、プライマリプーリ３１０の推力指令値Fpriをすべり限界推力Aに保持しつつ、セカンダリプーリ３２０の推力指令値Fsecの値を低下させてアップシフトを行う。

このとき、目標変速比ip*に対応すべくセカンダリプーリ３２０の推力指令値Fsecは急激に低下し、これに伴ってプライマリプーリ３１０とセカンダリプーリ３２０の差推力は急減する。Fsecはすべり限界推力Aを下回ってさらに低下しようとするが、変速制御部１６０によりFsecはすべり限界推力Aを下限とされており、Aに到達して減少を停止する。

（時刻ｔ_１〜ｔ_２）
時刻ｔ_１〜ｔ_２では、従来技術におけるセカンダリ推力は減少を継続し、プライマリ推力については制御量は同一値で推移するものの推力は若干減少する。

一方本願実施例では、セカンダリプーリ３２０の推力指令値Fsecがすべり限界推力Aに到達して減少を停止したことで、セカンダリプーリ３２０のベルト回転半径の時間変化率が低下し、プライマリ推力指令値Fpriをすべり限界推力Aに保持したままでは応答性が悪化する。

そのためすべり限界推力Aとセカンダリ推力指令値Fsecの差分B1をプライマリ推力指令値Fpriに加算する。B1の加算により、Fpriの値は上昇を開始し、時刻ｔ_１〜ｔ_２にわたって上昇を継続する。また、セカンダリ推力指令値Fsecはすべり限界推力Aに保持されてそのまま推移する。セカンダリ推力指令値Fsecとプライマリ推力指令値Fpriの差推力もｔ_１と同一の値で推移する。

（時刻ｔ_２）
時刻ｔ_２では、従来技術においてプライマリ推力が急減少を開始し、それに伴ってプライマリプーリへの制御量も減少を開始する。本願実施例においては、セカンダリ推力指令値Fsecがすべり限界推力Aに達しても停止しなかったと仮定した場合、時刻ｔ_２においてFsecは推力指令値Fsecに到達し、増加を開始する。したがって、すべり限界推力Aとセカンダリ推力指令値Fsecの差分B1は減少を開始し、B1が加算されたプライマリ推力Fpriも減少を開始する。Fpriの減少に伴い、差推力も減少を開始する。

（時刻ｔ_３）
時刻ｔ_３においてすべり限界推力Aとセカンダリ推力指令値Fsecの差分B1の値が0となる。そのため図３のフローチャートにおいてステップＳ１０６からステップＳ２００へ移行する制御の流れとなり、プライマリ推力指令値Fpriはすべり限界推力Aの値に保持され、セカンダリ推力指令値Fsecは目標変速比ip*に対応したベルト回転半径となるよう制御され、上昇を開始する。

（時刻ｔ_４）
時刻ｔ_４において、従来技術及び本願実施例のベルト回転半径がともに目標変速比ip*に対応する値に達し、各プーリ推力が一定値となる。これに伴い従来技術ではプライマリプーリの制御量が一定値となり、本願実施例では差推力が0となる。

［２−１：変速比１未満の領域における変速比−推力相関図の対比］
図７は、変速比１未満領域における従来技術と本願実施例における変速比−推力相関図の対比を示す図である。図７(a)に従来技術の変速比−推力相関図を、図７(b)に本願ベルト式無段変速機の油圧制御装置によるプーリ推力制御の変速比−推力相関図を示す。

変速比１以上の領域と同様、従来技術では、低推力側プーリの推力を増減させて目標変速比に対応する差推力を確保し、目標変速比に到達させる制御を行う。低出力側の推力指令値がすべり下限推力を下回った場合は下限推力に保持し、応答性悪化を回避するため低出力側の推力指令値と下限推力の差分を高い推力を持つプーリの推力指令値に加算して応答性を確保する。

本願実施例においても変速比１以上の領域と同様、低推力側プーリの推力はすべり限界推力に保持し、高推力側プーリの推力を増減させて目標変速比に対応する差推力を確保し、目標変速比に到達させる制御を行う。高推力側の推力指令値が下限推力を下回った場合は、高推力側の推力指令値をすべり下限推力に保持し、応答性確保のため高推力側の推力指令値と下限推力の差分を低推力側プーリの推力指令値に加算する。

（変速比１未満領域におけるダウンシフト）
変速比をα'からβ'に増加させてダウンシフトを行う場合、プライマリプーリのベルト回転半径を縮径し、セカンダリプーリのベルト回転半径を拡径する必要がある。
変速比１以上の領域と同様、従来技術にあっては低推力側であるセカンダリプーリのベルト回転半径を拡径してアップシフトを達成するため、セカンダリ推力を増加させて目標変速比に対応する差推力を確保し、変速を達成する。このとき高推力側であるプライマリ推力は高推力のまま推移するため、プライマリ推力及びセカンダリ推力ともに高い推力を保持し、全体として油圧負荷は高い状態にある。
本願実施例では、高推力側であるプライマリプーリ３１０におけるベルト回転半径を縮径してアップシフトを達成するため、プライマリ推力F*priを減少させて目標変速比に対応する差推力を確保する。このとき目標プライマリ推力F*priの値がプーリ推力のすべり限界値を下回った場合、プライマリ推力指令値Fpriをすべり限界値に保持するとともに、すべり限界値と目標プライマリ推力F*priの差分値B2を演算し、この差分値B2をセカンダリ推力指令値Fsecに加算する。

したがって、変速比１未満領域内のダウンシフトにおいて、従来技術にあってはプライマリ推力及びセカンダリ推力ともに高い推力を保持するため油圧負荷が高くなるが、本願実施例においては高推力のプライマリ推力指令値Fpriを下げることで油圧負荷を低減している。また、目標プライマリ推力F*priの値がプーリ推力のすべり限界値を下回った場合、プライマリ推力指令値Fpriをすべり限界値に保持するとともに、すべり限界値と目標プライマリ推力F*priの差分値B2を演算し、この差分値B2をセカンダリ推力指令値Fsecに加算することで、応答性を確保している。

（変速比１以上未満領域におけるアップシフト）
変速比をα'からγ'に減少させてアップシフトを行う場合は、セカンダリプーリのベルト回転半径を拡径し、プライマリプーリのベルト回転半径を縮径する必要がある。
変速比１以上の領域と同様、従来技術にあっては低推力側であるセカンダリプーリのベルト回転半径を縮径するためセカンダリ推力を減少させて目標変速比に対応する差推力を確保し、変速を達成しようとするが、目標変速比βに対応するセカンダリ推力がすべり下限値を下回るため、目標セカンダリ推力とすべり下限値の差分Bを演算し、この差分Bを高推力側推力であるプライマリ推力に加算する。
本願実施例では、低推力側プーリ推力であるセカンダリ推力がすべり限界推力に保持されているため、プライマリプーリ３１０のベルト回転半径を拡径すべく、プライマリ推力F*secを増加させて目標変速比に対応する差推力を確保する。

したがって、変速比１未満領域内のアップシフトにおいては、従来技術及び本願実施例ともにセカンダリ推力をすべり限界推力に保持し、プライマリ推力を増加させることによりダウンシフトを行う。そのため両者ともに油圧が増加する。

［２−２：変速比１以上の領域における経時変化の対比］
図８は、実変速比ipが１未満の領域でダウンシフトを行う場合における従来技術と本願実施例における各プーリ推力の経時変化を示すタイムチャートである。図８(a)に従来技術のタイムチャートを、図８(b)に本願ベルト式無段変速機の油圧制御装置によるプーリ推力制御のタイムチャートを示す。

図８に示す経時変化は時刻ｔ_１１〜ｔ_１４が図６の時刻ｔ_１〜ｔ_４にそれぞれ対応し、各時刻における各プーリ推力の変化は図６に示す実変速比１以上の領域でのアップシフトの場合と同じ変化を示すため説明は省略する。

［本願実施例の効果］
従来技術にあっては、ベルトスリップを回避しつつ変速応答性を確保するため、プーリ推力に下限を設定し、低い推力を持つプーリのベルト回転半径を目標変速比に対応した回転半径となるようバランス推力を演算して目標変速比に対応する差推力を確保し、このバランス推力が下限推力を下回った場合は下限推力に保持している。また、保持することで低い推力を持つプーリのベルト回転半径の時間変化率が減少して応答性が悪化することを回避するため、バランス推力と下限推力の差分をとり、この差分を高い推力を持つプーリの推力指令値に加算して応答性を確保していた。

しかしながら上記従来技術にあっては、実変速比ipが１以上の領域でアップシフトを行う場合、高い推力を保持するセカンダリプーリの推力指令値は高いままであり、さらに低い推力のプライマリプーリの推力指令値を増加させることで、全体として高い油圧が必要となり、燃費向上の妨げとなるという問題があった。また、実変速比ipが１未満の領域でダウンシフトを行う場合にも、高い推力を保持するプライマリプーリの推力指令値は高いままであり、さらに低い推力を保持するセカンダリプーリの推力指令値を増加させるため同様の問題が発生する。

これに対し本願実施例では、高い油圧をかけられている側のプーリの推力を減少させて目標変速比ip*に対応した差推力を確保するため、低推力プーリの推力指令値をすべり限界推力に保持しつつ、高推力プーリの推力指令値を低下させて目標変速比に対応する差推力を確保し、変速を行うこととした。また、目標変速比に対応した高推力プーリの推力指令値がすべり限界推力を下回った場合、すべり限界推力と高推力プーリの推力指令値の差分値をとり、この差分値を低推力プーリの推力指令値に加算することとした。

これにより、実変速比ipが１以上の領域でアップシフトを行う場合、低い推力を保持するプライマリプーリ３１０の推力指令値は低いままとしつつ、高い推力を保持するセカンダリプーリ３２０の推力を減少させることが可能となる。また、実変速比ipが１未満の領域でダウンシフトを行う場合にも、低い推力を保持するセカンダリプーリ３２０の推力指令値は低いままとしつつ、高い推力を保持するプライマリプーリ３１０の推力を減少させることが可能となる。よって、ベルトスリップを回避しつつ、不必要な油圧発生を回避することでエンジン負荷を低減し、燃費及びベルト寿命の向上を図ったベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供することができる（請求項１に対応。）。

また、目標変速比に対応した高推力プーリの推力指令値がすべり限界推力を下回った場合、すべり限界推力と高推力プーリの推力指令値の差分値をとり、この差分値を低推力プーリの推力指令値に加算することで、高推力プーリが推力指令値に保持された場合であっても、低推力プーリの推力を必要最低限増加させることで応答性を確保することが可能となる。よって、ベルトスリップを回避しつつ、燃費向上と応答性確保を同時に達成したベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供することができる（請求項２に対応。）。

また、ＣＶＴコントロールユニット１００はプライマリ回転センサ２１０、セカンダリ回転センサ２２０、スロットル開度センサ２３０、エンジン回転センサ２４０、車速センサ２５０の検出値に基づいて制御を行うこととした。これにより、ベルトスリップを回避しつつ、制御応答性を向上させることができる（請求項３に対応。）。

また、ＣＶＴコントロールユニット１００に設けられた油圧換算部１７０は、プライマリプーリ３１０及びセカンダリプーリ３２０における遠心力による油圧変化量及びプーリ保持スプリング力を入力され、この入力値に基づき推力指令値Fpri及びFsecの補正を行い、油圧指令値Ppri及びPsecに換算して電流変換部１８０へ出力することとした。

これにより、プライマリプーリ３１０及びセカンダリプーリ３２０の推力を各プーリの受圧面積に応じて補正することが可能となり、プーリ推力制御の精度を向上させて油圧応答性及び変速応答性を向上させることができる（請求項４に対応。）。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例１及び実施例２に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

ＣＶＴ油圧制御装置を搭載した車両のシステム構成図である。 ＣＶＴコントロールユニットの制御ブロック図である。 ＣＶＴコントロールユニットにおいて実行されるプーリ推力演算制御処理の流れを示すフローチャートである。 ＣＶＴコントロールユニットの油圧換算部で実行される油圧換算制御処理の流れを示すフローチャートである。 実変速比が１以上の領域における従来技術と本願実施例の変速比−推力相関図の対比を示す図である。 実変速比が１以上の領域でアップシフトを行う場合の従来技術と本願実施例における各プーリ推力の経時変化を示すタイムチャートである。 実変速比が１未満の領域における従来技術と本願実施例の変速比−推力相関図の対比を示す図である。 実変速比が１未満の領域でアップシフトを行う場合の従来技術と本願実施例における各プーリ推力の経時変化を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０ エンジン
２０ トルクコンバータ
３０ 前後進クラッチ
４０ オイルポンプ
５１ 第１調圧弁
５２ 第２調圧弁
６１ プライマリソレノイド
６２ セカンダリソレノイド
７１ プライマリ調圧弁
７２ セカンダリ調圧弁
１００ コントロールユニット
１１０ 実変速比演算部
１２０ 入力トルク演算部
１３０ すべり限界演算部
１４０ バランス推力演算部
１５０ 目標変速比演算部
１６０ 変速制御部
１７０ 油圧換算部
１８０ 電流変換部
２１０ プライマリ回転センサ
２２０ セカンダリ回転センサ
２３０ スロットル開度センサ
２４０ エンジン回転センサ
２５０ 車速センサ
３１０ プライマリプーリ
３１１ プライマリスライドプーリ
３２０ セカンダリプーリ
３２１ セカンダリスライドプーリ

Claims (4)

1. 駆動側と従動側のプーリをベルトで連結し、このプーリに油圧推力を与えることで前記ベルトの回転半径を変化させ、変速を達成するベルト式無段変速機の油圧制御装置であって、
   電気的に油圧制御を行う油圧制御アクチュエータと、
   車両情報を検出する車両情報検出部と、
   前記駆動側及び従動側プーリに対する油圧推力を演算し、この演算値に基づいて前記油圧アクチュエータを制御するコントロールユニットと
   を備え、
   前記コントロールユニットは、検出された車両情報に基づき、目標変速比を演算し、
   前記駆動側及び従動側プーリの回転に対し前記ベルトが滑らない油圧の下限値である駆動側すべり下限値及び従動側すべり下限値を演算し、
   前記駆動側と従動側プーリにおけるベルト回転半径の比が１以上の場合、前記駆動側プーリに対する油圧推力を前記駆動側すべり下限値とし、かつ前記目標変速比に基づいて前記従動側プーリに対する油圧推力である従動側目標油圧推力を演算し、
   前記駆動側と従動側プーリにおけるベルト回転半径の比が１未満の場合、前記従動側プーリに対する油圧推力を前記従動側すべり下限値とし、かつ前記目標変速比に基づいて前記駆動側プーリに対する油圧推力である駆動側目標油圧推力を演算することを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。
2. 請求項１に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
   前記コントロールユニットは、前記プーリ比が１以上である場合、演算された前記従動側すべり下限値と前記従動側第１目標油圧推力を比較し、前記従動側第１目標油圧推力が前記従動側すべり下限値よりも大きい場合、前記従動側プーリに対する油圧指令値を前記従動側第１目標油圧推力とし、前記従動側すべり下限値が前記従動側第１目標油圧推力よりも大きい場合、前記従動側すべり下限値と前記従動側第１目標油圧推力との差分である従動側差分値を演算し、前記駆動側すべり下限値とこの従動側差分値の和を前記駆動側プーリの目標油圧推力とともに、前記従動側すべり下限値を前記従動側プーリの目標油圧推力とし、
   前記プーリ比が１未満である場合、前記駆動側演算された前記駆動側すべり下限値と前記駆動側目標油圧推力を比較し、前記駆動側第１目標油圧推力が前記駆動側すべり下限値よりも大きい場合、前記駆動側プーリに対する油圧指令値を前記駆動側第１目標油圧推力とし、前記駆動側すべり下限値が前記駆動側第１目標油圧推力よりも大きい場合、前記駆動側すべり下限値と前記駆動側第１目標油圧推力との差分である駆動側差分値を演算し、前記駆動側すべり下限値を前駆駆動側プーリの目標油圧推力とするとともに、前記従動側すべり下限値とこの駆動側差分値との和を前記従動側プーリの目標油圧推力とすることを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
   前記車両情報検出手段は、エンジン回転センサ、駆動側回転センサ、従動側回転センサ、スロットル開度センサ、及び車速センサであることを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。
4. 請求項１及び請求項２に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
   前記コントロールユニットは、前記プーリの回転に伴って発生するオイルの遠心油圧と、前記プーリを保持するスプリングの付勢力とを検出し、
   検出された前記オイルの遠心油圧及び前記スプリングの付勢力に基づいて、前記プーリに対する最小油圧指令値を演算することを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。
   

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