JP3042684B2 - ベルト式無段変速機の変速制御方法 - Google Patents

ベルト式無段変速機の変速制御方法

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JP3042684B2
JP3042684B2 JP10188371A JP18837198A JP3042684B2 JP 3042684 B2 JP3042684 B2 JP 3042684B2 JP 10188371 A JP10188371 A JP 10188371A JP 18837198 A JP18837198 A JP 18837198A JP 3042684 B2 JP3042684 B2 JP 3042684B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
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    • F16H61/66259Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling using electrical or electronical sensing or control means

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はベルト式無段変速機
の変速制御方法に関し、特に、電子制御により駆動側プ
ーリ(ドライブプーリ)および従動側プーリ(ドリブン
プーリ)のプーリ幅設定用油圧の制御を行って両プーリ
の軸推力を制御し、変速制御を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プーリ幅可変の駆動側プーリと、プーリ
幅可変の従動側プーリと、これら駆動側プーリおよび従
動側プーリ間に掛け渡されたベルト部材とからなるベル
ト式無段変速機は既に公知であり、実用に供されてい
る。この変速機においては、駆動側プーリのプーリ幅制
御(軸推力制御)を行う駆動側油圧アクチュエータと従
動側プーリのプーリ幅制御(軸推力制御)を行う従動側
油圧アクチュエータとを有し、これら両油圧アクチュエ
ータに供給する油圧により両プーリの軸推力を制御して
プーリ幅設定制御を行い、変速比を無段階に可変設定す
ることができる。
【0003】このような油圧アクチュエータに供給する
油圧を走行状態に応じてできる限り的確に制御するた
め、従来から種々の変速制御装置が提案されている。こ
のような装置として、例えば、特開平8−42652号
公報、特開平8−326857号公報等に開示されてい
る変速制御装置がある。これらの装置においては、ベル
トスリップを発生させないために最低限必要なプーリ軸
推力(ベルト挟持力)をプーリに付与するように従動側
(ドリブン側)プーリに作用する油圧(軸推力)を制御
し、変速比を調整するためのプーリ軸推力バランスは駆
動側(ドライブ側)プーリに作用する油圧(軸推力)の
制御により設定するように構成されている。この場合、
ベルト伝達トルク(プーリ間の伝達トルク)と変速比と
から従動側プーリの軸推力を決定し、目標とする変速比
と伝達トルク比とから駆動側と従動側のプーリ軸推力比
を求め、動的変速特性および変速比のフィードバック要
素からプーリ軸推力偏差を求め、従動側プーリ軸推力と
プーリ軸推力比の積にプーリ軸推力偏差を加算した値を
駆動側軸推力(油圧力)として設定するように構成され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
変速制御装置による制御では、キックダウンのように変
速比が急激に増大方向に変化する制御の場合には、プー
リ軸推力偏差が負の大きな値となり、駆動側プーリ軸推
力が大きく低下するため、ベルトスリップが生じる可能
性があるという問題がある。なお、このベルトスリップ
発生の問題を回避するために、従動側プーリ軸推力を大
きく設定することが考えられるが、この場合には、定常
走行時等における従動側プーリ軸推力が不必要に大きく
なり、動力伝達効率の低下、燃費の低下等が発生すると
いう問題がある。
【0005】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
キックダウン時のように駆動側プーリの軸推力が大きく
低下するような変速時においても、必要最小限のプーリ
軸推力を用いてベルトスリップの発生を防止しつつ、目
標とする変速を実現することができるような変速制御方
法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、本発明においては、車速(V)およびアクセル開度
(th)(エンジンスロットル開度、アクセルペダル踏
み込み量等に対応する値)に基づいて目標変速比(itg
t)および目標変速比変化速度(ditgt)を求め(実施
形態におけるブロックB2参照)、変速機入力トルク
(Tin)および変速比(i)に応じてベルトスリップを
発生させずに動力伝達を行わせるために必要な従動側プ
ーリ必要軸推力(Qdnnec)を求める(実施形態におけ
るブロックB1,B11,B12参照)。そして、従動
側プーリ目標軸推力(Qdncmd)として上記の従動側プ
ーリ必要軸推力(Qdnnec)を設定し、この従動側プー
リ目標軸推力(Qdncmd)を用いて現在の変速比を目標
変速比(itgt)まで変化させるために駆動側プーリに
必要とされる軸推力を駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcm
d)として設定する(実施形態における図7のステップ
S1参照)。次に、駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcm
d)と駆動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)を比較し、駆
動側プーリ目標軸推力(Qdrcmd)が駆動側プーリ必要
軸推力(Qdrnec)より大きいときには、駆動側目標軸
推力(Qdrcmd)と従動側プーリ目標軸推力(Qdncmd)
とに基づいて変速制御を行う。
【0007】一方、駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcm
d)が駆動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)より小さいと
きには、変速機入力トルク(Tin)および変速比(i)
に応じてベルトスリップを発生させずに動力伝達を行わ
せるために必要な駆動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)
を求め、駆動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)を駆動側
プーリ目標軸推力(Qdrcmd)として設定し、駆動側プ
ーリ目標軸推力(Qdrcmd)を用いて変速比を前記目標
変速比(itgt)まで目標変速比変化速度(ditgt)で
変速させるために従動側プーリに必要とされる軸推力を
従動側プーリ目標軸推力(Qdncmd)として設定し、こ
のようにして設定された駆動側および従動側目標軸推力
(Qdrcmd,Qdncmd)に基づいて変速制御を行う(実施
形態におけるブロックB4,B5)。
【0008】このような本発明によれば、いかなる運転
条件(変速条件)の下でも、駆動側および従動側プーリ
軸推力のうちの小さい方の軸推力は、ベルトスリップを
発生させずに動力伝達を行わせるために必要な駆動側も
しくは従動側プーリ必要軸推力を用いて設定され、その
上で、所望の変速比および変速比変化速度が得られるよ
うな駆動側もしくは従動側プーリ目標軸推力がこのプー
リ必要軸推力より大きな値として設定されるため、どの
ような運転条件においても(例えば、キックダウン変速
の場合でも)ベルトスリップが発生するおそれがなく、
しかも所望の変速制御を行うことが可能である。さら
に、小さい方のプーリ軸推力はベルトスリップを発生さ
せずに動力伝達を行わせるために要求される値であり、
軸推力はスリップ防止に必要な最小限の値であるため、
どのような運転条件でも過大な軸推力が作用することが
ない。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照して説明する。図1および図2に本
発明に係る変速制御方法による変速制御が行われるベル
ト式無段変速機の構成を示している。このベルト式無段
変速機CVTは、入力軸1とカウンター軸2との間に配
設された金属Vベルト機構10と、入力軸1と駆動側可
動プーリ11との間に配設された遊星歯車式前後進切換
機構20と、カウンター軸2と出力部材(ディファレン
シャル機構8など)との間に配設されたメインクラッチ
5とから構成される。なお、本無段変速機CVTは車両
用として用いられ、入力軸1はカップリング機構CPを
介してエンジンENGの出力軸に繋がり、ディファレン
シャル機構8に伝達された動力は左右の車輪に伝達され
る。
【0010】金属Vベルト機構10は、入力軸1上に配
設された駆動側プーリ11と、カウンター軸2上に配設
された従動側プーリ16と、両プーリ11,16間に巻
き掛けられた金属Vベルト15とからなる。
【0011】駆動側プーリ11は、入力軸1上に回転自
在に配設された固定プーリ半体12と、この固定プーリ
半体12に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半
体13とからなる。可動プーリ半体13の側方には、固
定プーリ半体12に結合されたシリンダ壁12aにより
囲まれて駆動側シリンダ室14が形成されており、駆動
側シリンダ室14内に供給される油圧Pdrにより、可動
プーリ半体13を軸方向に移動させる側圧、すなわち、
駆動側プーリの軸推力Qdrが発生される。
【0012】従動側プーリ16は、カウンター軸2に固
設された固定プーリ半体17と、この固定プーリ半体1
7に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体18
とからなる。可動プーリ半体18の側方には、固定プー
リ半体17に結合されたシリンダ壁17aにより囲まれ
て従動側シリンダ室19が形成されており、従動側シリ
ンダ室19内に供給される油圧Pdnにより、可動プーリ
半体18を軸方向に移動させる側圧、すなわち、従動側
プーリの軸推力Qdnが発生される。
【0013】このため、上記両シリンダ室14,19へ
の供給油圧Pdr,Pdnを適宜制御することにより、ベル
ト15の滑りを発生することのない適切なプーリ側圧を
設定するとともに両プーリ11,16のプーリ幅を変化
させることができ、これにより、Vベルト15の巻掛け
半径を変化させて変速比を無段階に変化させることがで
きる。
【0014】遊星歯車式前後進切換機構20はダブルピ
ニオンタイプのプラネタリギヤ列を有し、そのサンギヤ
21は入力軸1に結合され、キャリア22は固定プーリ
半体12に結合され、リングギヤ23は後進ブレーキ2
7により固定保持可能である。また、サンギヤ21とリ
ングギヤ23とを連結可能な前進クラッチ25を有し、
この前進クラッチ25が係合されると全ギヤ21,2
2,23が入力軸1と一体に回転し、駆動側プーリ11
は入力軸1と同方向(前進方向)に駆動される。一方、
後進ブレーキ27が係合されると、リングギヤ23が固
定保持されるため、キャリア22はサンギヤ21とは逆
の方向に駆動され、駆動側プーリ11は入力軸1とは逆
方向(後進方向)に駆動される。
【0015】メインクラッチ5は、カウンター軸2と出
力側部材との間の動力伝達を制御するクラッチであり、
係合時には両者間での動力伝達が可能となるとともに、
係合力を制御することにより入力側と出力側との間のト
ルクの伝達容量(トルク容量)も制御できる。このた
め、メインクラッチ5が係合の時には、金属Vベルト機
構10により変速されたエンジン出力がギヤ6a,6
b,7a,7bを介してディファレンシャル機構8に伝
達され、このディファレンシャル機構8により左右の車
輪(図示せず)に分割されて伝達される。また、メイン
クラッチ5が解放されたときには、この動力伝達が行え
ず、変速機は中立状態となる。
【0016】本発明に係る変速制御装置は、駆動側およ
び従動側シリンダ室14,19の供給油圧Pdr,Pdnを
制御して駆動側および従動側プーリの軸推力Qdr,Qdn
を制御し、ベルトスリップを発生させることなく必要最
小限の軸推力を設定しつつ、適切な変速制御を行わせる
ものであり、その制御内容について、以下に詳しく説明
する。
【0017】この制御は、種々の運転条件を検出し、こ
の検出運転条件に基づいて行われる。このため、本制御
装置は、図3に示すように、変速機入力トルク(エンジ
ンEから入力軸1に入力されるトルク)(Tin)を検出
する入力トルク検出器31と、ベルト機構10における
変速比(i)を検出する変速比検出器32と、車速
(V)を検出する車速センサ33と、エンジンスロット
ル開度(th)を検出するスロットル開度センサ34と
を備える。なお、入力トルク検出器31は入力トルクを
直接検出するものでも良いが、エンジンの吸気負圧と回
転数からエンジン出力トルクを算出して変速機入力トル
クを求めるものでも良い。また、変速比検出器32は可
動プーリ半体の軸方向位置から変速比を直接検出しても
良いが、駆動側プーリの回転数と従動側プーリの回転数
とを検出して、これら回転数の比から変速比を求めても
良い。これらによる検出信号は、コントローラ(演算
器)50に入力されて後述するような演算処理が行わ
れ、駆動側および従動側シリンダ室14,19に供給す
る油圧を制御する変速制御バルブの作動制御信号が出力
される。この変速制御バルブは、例えば、リニアソレノ
イドバルブであり、コントローラ50からの作動制御信
号を受けてその作動が制御され、駆動側および従動側シ
リンダ室14,19の油圧制御がなされる。
【0018】このコントローラ50における演算処理に
ついて以下に説明する。入力トルク検出器31により検
出された変速機入力トルク(Tin)信号および変速比検
出器32により検出された変速比(i)信号はプーリ必
要軸推力算出部B1に入力される。ここでは、入力トル
ク(Tin)と変速比(i)に応じて、ベルトスリップを
発生させない範囲での必要最小限の軸推力として、駆動
側プーリ必要軸推力(Qdrnec)と従動側プーリ必要軸
推力(Qdnnec)とを求める。
【0019】一方、これと並行して、車速センサ33に
より検出された車速(V)信号およびエンジンスロット
ル開度センサ34により検出されたエンジンスロットル
開度(th)信号は、目標変速比算出部B2に入力され
る。ここでは、車速(V)とスロットル開度(th)と
に応じて目標変速比(itgt)が求められ、さらに、こ
の目標変速比(itgt)の時間変化量として目標変速比
変化速度(ditgt)が求められる。
【0020】そして、入力トルク検出器31により検出
された変速機入力トルク(Tin)信号および変速比検出
器32により検出された変速比(i)信号と、プーリ必
要軸推力算出部B1において求められた駆動側プーリ必
要軸推力(Qdrnec)および従動側プーリ必要軸推力
(Qdnnec)信号と、目標変速比算出部B2において求
められた目標変速比(itgt)および目標変速比変化速
度(ditgt)信号とが、変速比制御部B3に入力され
る。変速比制御部B3においては、これら入力信号に基
づいて、現在の変速比を目標変速比(itgt)まで目標
変速比変化速度(ditgt)で変化させるに必要な駆動
側および従動側プーリの目標軸推力(Qdrcmd,Qdncm
d)を決定する。
【0021】このように決定された目標軸推力(Qdrcm
d,Qdncmd)信号は、プーリ供給油圧算出部B4に入力
され、ここで、この目標軸推力を得るために必要な駆動
側および従動側シリンダ室14,19の目標供給油圧
(Pdrsup,Pdnsup)を求める。具体的には、目標軸推
力(Qdrcmd,Qdncmd)をシリンダ室14,19の受圧
面積で割ってシリンダ室に必要な油圧を求め、これを油
圧変動要素で補正して目標供給油圧(Pdrsup,Pdnsu
p)が求められる。
【0022】このようにして求められた駆動側および従
動側の目標供給油圧(Pdrsup,Pdnsup)信号は、電流
変換部B5に入力され、ここで、駆動側および従動側シ
リンダ室14,19に供給する油圧を制御する変速制御
バルブの作動制御電流信号が求められる。この変速制御
バルブは、例えば、リニアソレノイドバルブであり、電
流変換部B5において求められた制御電流により作動が
制御され、駆動側および従動側シリンダ室14,19の
油圧を目標供給油圧(Pdrsup,Pdnsup)とする制御が
なされる。
【0023】上記制御装置におけるプーリ必要軸推力算
出部B1の機能詳細を図4を参照して説明する。このプ
ーリ必要軸推力算出部B1は、駆動側プーリ必要軸推力
算出部B11と、従動側プーリ必要軸推力算出部B12
とから構成される。駆動側プーリ必要軸推力算出部B1
1は、変速比(i)と入力トルク(Tin)(=駆動側プ
ーリ伝達トルク)とに対応して駆動側プーリ必要軸推力
テーブルを有しており、入力トルク検出器31により検
出された変速機入力トルク(Tin)および変速比検出器
32により検出された変速比(i)に対応する駆動側プ
ーリ必要軸推力(Qdrnec)をテーブル検索して求め
る。
【0024】一方、従動側プーリ必要軸推力算出部B1
2は、変速比(i)と従動側プーリ伝達トルク(=入力
トルクTin×変速比i)とに対応して従動側プーリ必要
軸推力テーブルを有しており、変速機入力トルク(Ti
n)に変速比(i)を乗じて得られた従動側プーリ伝達
トルクと、変速比(i)とに対応する従動側プーリ必要
軸推力(Qdnnec)をテーブル検索して求める。
【0025】次に、上記制御装置における変速比制御部
B3の機能詳細を図5を参照して説明する。変速比制御
部B3は、プーリ軸推力比算出部B31と、プーリ軸推
力偏差算出部B32と、プーリ軸推力算出部B33とを
有する。
【0026】プーリ軸推力比算出部B31は、目標変速
比(itgt)へバランスする、すなわち、目標変速比
(itgt)を得るに必要なプーリ軸推力比として二種類
のプーリ軸推力比(iQdn,iQdr)を求める。なお、
プーリ軸推力比とは、(駆動側プーリ軸推力/従動側プ
ーリ軸推力)の値である。これら二種類の軸推力比と
は、従動側プーリ軸推力が必要軸推力となった場合のプ
ーリ軸推力比に適用可能な値すなわち従動側プーリ保証
プーリ軸推力比(iQdn)と、駆動側プーリ軸推力が必
要軸推力となった場合のプーリ軸推力比に適用可能な値
すなわち駆動側プーリ保証プーリ軸推力比(iQdr)で
ある。
【0027】プーリ軸推力偏差算出部B32において
は、現在の変速比を目標変速比(itgt)まで変化させ
るように制御するためのフィードバック値と、目標変速
比変化速度(ditgt)に応じた軸推力増減量の合計を
プーリ軸推力偏差(dQ)として求める。
【0028】プーリ軸推力算出部B33においては、プ
ーリ必要軸推力算出部B1で求められた両プーリの必要
軸推力(Qdrnec,Qdnnec)と、上記二種類のプーリ軸
推力比(iQdn,iQdr)と、プーリ軸推力偏差(d
Q)とから、軸推力比と軸推力偏差の関係に沿い且つ必
ず一方のプーリ軸推力が必要軸推力となるような両プー
リの目標軸推力(Qdrcmd,Qdncmd)を決定する。
【0029】プーリ軸推力比算出部B31の機能につい
て、図6を参照して詳しく説明する。この算出部B31
の機能は、大きくは伝達トルク比の算出機能とプーリ軸
推力比の決定機能に分けられ、これらがプーリ必要軸推
力を担当するプーリに応じて二種類設けられる。
【0030】まず、従動側プーリが必要軸推力を担当す
る場合には、従動側プーリ保証最大入力トルク算出部B
311において従動側プーリ必要軸推力(Qdnnec)か
ら最大入力トルク(Tdnmax)を求め、除算部B312
において入力トルク(Tin)を最大入力トルク(Tdnma
x)により除して、従動側プーリ保証伝達トルク比(i
Tdn)が求められる。一方、プーリ軸推力比特性記憶部
B313は、図示のように、目標変速比(レシオ)
(i)、従動側プーリ保証伝達トルク比(iTdn)およ
び従動側プーリ保証プーリ軸推力比(iQdn)の関係が
記憶されたテーブルを有しており、除算部B312にお
いて求められた従動側プーリ保証伝達トルク比(iTd
n)および目標変速比(i)に対応する従動側プーリ保
証プーリ軸推力比(iQdn)をテーブル検索して求め
る。
【0031】駆動側プーリが必要軸推力を担当する場合
には、駆動側プーリ保証最大入力トルク算出部B316
において駆動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)からプー
リ軸推力偏差(dQ)を減じた値から最大入力トルク
(Tdrmax)を求め、除算部B317において入力トル
ク(Tin)を最大入力トルク(Tdrmax)により除し
て、駆動側プーリ保証伝達トルク比(iTdr)が求めら
れる。一方、プーリ軸推力比特性記憶部B318は、図
示のように、目標変速比(レシオ)(i)、駆動側プー
リ保証伝達トルク比(iTdr)および駆動側プーリ保証
プーリ軸推力比(iQdr)の関係が記憶されたテーブル
を有しており、除算部B317において求められた駆動
側プーリ保証伝達トルク比(iTdr)および目標変速比
(i)に対応する駆動側プーリ保証プーリ軸推力比(i
Qdr)をテーブル検索して求める。
【0032】次に、プーリ軸推力算出部B33における
算出処理内容を図7のフローチャートを参照して説明す
る。ここではまず、従動側プーリが必要軸推力を担当す
ると仮定し、従動側プーリ必要軸推力(Qdnnec)と従
動側プーリ保証軸推力比(iQdn)の積にプーリ軸推力
偏差(dQ)を加算したものを駆動側プーリ目標軸推力
(Qdrcmd)とし、さらに、従動側プーリ目標軸推力
(Qdncmd)として従動側プーリ必要軸推力(Qdnnec)
を設定する(ステップS1)。そして、ステップS2に
おいて、このように設定された駆動側プーリ目標軸推力
(Qdrcmd)と駆動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)とを
比較し、Qdrcmd≧Qdrnecであれば、ステップS1の計
算結果をそのまま、目標軸推力(Qdrcmd,Qdncmd)と
して決定する。
【0033】一方、Qdrcmd<Qdnnecである場合には、
ステップS3に進み、駆動側プーリで必要軸推力を担当
するものと仮定し、次の演算を行う。まず、駆動側プー
リ目標軸推力(Qdrcmd)として駆動側プーリ必要軸推
力(Qdrnec)を設定し、また、駆動側プーリ必要軸推
力(Qdrnec)からプーリ軸推力偏差(dQ)を減算し
たものを駆動側プーリ保証プーリ軸推力比(iQdr)で
除した値を従動側プーリ目標軸推力(Qdncmd)として
設定する。そしてこのように設定された従動側プーリ目
標軸推力(Qdncmd)と従動側プーリ必要軸推力(Qdnn
ec)とを比較し(ステップS4)、Qdncmd≧Qdnnecで
あればステップS3の計算結果をそのまま、目標軸推力
(Qdrcmd,Qdncmd)として決定する。
【0034】一方、Qdncmd<Qdnnecであれば、ステッ
プS5に進み、両プーリの必要軸推力を確保するため、
次の演算を行う。すなわち、従動側プーリ必要軸推力
(Qdnnec)と駆動側プーリ保証プーリ軸推力比(iQd
r)の積にプーリ軸推力偏差(dQ)を加算した値を駆
動側プーリ目標軸推力(Qdrcmd)として設定し、従動
側プーリ目標軸推力(Qdncmd)として従動側プーリ必
要軸推力(Qdnnec)を設定する。
【0035】以上説明したような構成の変速制御装置に
よる変速制御を行った例を図8に示している。ここでは
スロットル開度(th)を全閉状態から全開状態までス
テップ状に変化させたとき(いわゆるキックダウンのと
き)の変速制御を示しており、変速比(i)は急速に増
加している(LOW側に変化している)。まず、スロッ
トル開度が全閉状態の部分(この図の初期の部分)は、
図9に示すように、通常のプーリ軸推力算出方法により
制御されている状態にあり、従動側プーリが必要軸推力
を担当し、駆動側プーリが変速比保持に必要な軸推力を
担当している。
【0036】図8において制御方法変更区間として示さ
れている部分が、本制御が特徴を有している制御が用い
られている部分(通常とは異なる制御が行われる部分)
であり、図10に示すような、変速比増大方向急変速時
のプーリ軸推力算出方法に基づいて制御される。この部
分においては、スロットル開度(th)が全開となるた
め目標変速比(itgt)が大きく上昇し、プーリ軸推力
偏差(dQ)が負の大きな値となり、通常のプーリ軸推
力算出方法では駆動側プーリの軸推力が大きく低下し、
必要軸推力(Qdrnec)を割り込んでしまう。
【0037】本制御の場合には、このような運転領域で
はプーリ軸推力の算出方法が図10に示す方法に切り換
えられる。ここでは、各時点で目標変速比へ保持する仮
想的な定常状態を考え、そのときの駆動側プーリの軸推
力を駆動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)からプーリ軸
推力偏差(dQ)を減じた値とする。プーリ軸推力は負
の大きな値であるため、仮想変速比保持プーリ軸推力は
正の大きい値となり、この値をプーリ軸推力比(iQd
r)で除して求められる従動側のプーリ軸推力は、プー
リ軸推力偏差に応じて増大する。一方、駆動側プーリの
軸推力は、仮想変速比保持プーリ軸推力にプーリ軸推力
偏差を加算した値である駆動側プーリ必要軸推力が設定
され、余剰な軸推力の発生が抑えられる。
【0038】この後、変速比が目標値に近づいてその変
化が小さくなると、プーリ軸推力偏差(dQ)も小さく
なり、プーリ軸推力は図9に示される通常のプーリ軸推
力算出方法により制御される。以上のように、キックダ
ウン変速のような場合でも、必要最小限のプーリ軸推力
を設定しながらベルトスリップを防止し、スムーズな変
速制御を行うことができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
まず、従動側プーリ目標軸推力(Qdncmd)として上記
の従動側プーリ必要軸推力(Qdnnec)を設定し、目標
変速比(itgt)まで目標変速比変化速度(ditgt)で
変速させるために駆動側プーリに必要とされる軸推力を
駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcmd)として設定し(実
施形態における図7のステップS1参照)、このように
して設定した駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcmd)と駆
動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)を比較し、駆動側プ
ーリ目標軸推力(Qdrcmd)が駆動側プーリ必要軸推力
(Qdrnec)より小さいときには、駆動側プーリ目標軸
推力(Qdrcmd)として駆動側プーリ必要軸推力(Qdrn
ec)を変更設定し、目標変速比(itgt)まで目標変速
比変化速度(ditgt)で変速させるために従動側プー
リに必要とされる軸推力を従動側プーリ目標軸推力(Q
dncmd)として変更設定し、そして、上記のようにして
設定された駆動側および従動側プーリ目標軸推力(Qdc
md,Qdncmd)が得られるようにベルト式無段変速機の
駆動側および従動側プーリの軸推力制御を行うので、い
かなる変速条件の下でも、駆動側および従動側プーリ軸
推力のうちの小さい方の軸推力は、ベルトスリップを発
生させずに動力伝達を行わせるために必要な駆動側もし
くは従動側プーリ必要軸推力を用いて設定され、その上
で、所望の変速比および変速比変化速度が得られるよう
な駆動側もしくは従動側プーリ目標軸推力が設定され
る。このため、どのような運転条件においても、例え
ば、キックダウン変速においてもベルトスリップが発生
するおそれがなく、所望の変速制御を行うことが可能で
ある。例えば、駆動側の目標軸推力が必要軸推力を下回
った場合に、目標軸推力を単純に必要軸推力に置き換え
るだけでは、軸推力比の制御が不可能となるが、本発明
の場合にはこのような問題が生じることもない。
【0040】また、プーリ軸推力比の特性を従動側、駆
動側でそれぞれ決定される伝達トルク比のどちらでも検
索可能な形でプーリ軸推力が設定されることにより、プ
ーリ軸推力比の検索がプーリ必要軸推力に設定されるプ
ーリが駆動側、従動側のいずれでも可能となり、駆動
側、従動側プーリ軸推力のどちらがプーリ必要軸推力に
設定されても、他方のプーリ軸推力をプーリ軸推力比と
プーリ軸推力偏差から決定できる。このため、プーリ軸
推力比、プーリ軸推力偏差の値によらず、必ず一方のプ
ーリ軸推力がプーリ必要軸推力に設定され、余分なプー
リ軸推力の発生がなくなり、効率低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る方法により変速制御が行われるベ
ルト式無段変速機の構成を示す断面図である。
【図2】この変速機の動力伝達経路を示す概略図であ
る。
【図3】本発明の変速制御内容を示すブロック図であ
る。
【図4】本発明の変速制御内容を示すブロック図であ
る。
【図5】本発明の変速制御内容を示すブロック図であ
る。
【図6】本発明の変速制御内容を示すブロック図であ
る。
【図7】本発明の変速制御内容を示すフローチャートで
ある。
【図8】本発明の変速制御が行われたときの各種データ
の時間変化を示すグラフである。
【図9】本発明の変速制御が行われるときの駆動側およ
び従動側プーリの軸推力関係を示すグラフである。
【図10】本発明の変速制御が行われるときの駆動側お
よび従動側プーリの軸推力関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 入力軸 10 金属Vベルト機構 11 駆動側プーリ 14 駆動側シリンダ室 15 金属Vベルト 16 従動側プーリ 19 従動側シリンダ室 31 入力トルク検出器 32 変速比検出器 33 車速センサ 34 スロットル開度センサ CVT ベルト式無段変速機 B1 プーリ必要軸推力算出部 B2 目標変速比算出部 B3 変速比制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 9/00 F16H 61/04 F16H 63:06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動側プーリ、従動側プーリおよびこれ
    ら両プーリ間に巻き掛けられた金属Vベルトからなり、
    エンジン出力を無段階に変速して車輪に伝達するベルト
    式無段変速機において、前記駆動側プーリおよび前記従動側プーリがそれぞれ、
    固定プーリ半体と、この固定プーリ半体に対して軸方向
    に相対移動可能な可動プーリ半体とから構成され、前記
    可動プーリ半体を前記固定プーリ半体の方に押圧する軸
    推力を付与して前記両プーリ半体間に前記金属Vベルト
    を挟持させるとともに前記両プーリ半体間の距離を調整
    して変速比を制御する方法であって、 車速およびアクセル開度に基づいて目標変速比(itg
    t)および目標変速速度(ditgt)を求め、 変速機入力トルク(Tin)および変速比(i)に応じて
    ベルトスリップを発生させずに前記両プーリ半体間に前
    記金属Vベルトを挟持して動力伝達を行わせるために必
    要な従動側プーリ必要軸推力(Qdnnec)および駆動側
    プーリ必要軸推力(Qdrnec)を求め、 前記従動側プーリ必要軸推力(Qdnnec)を従動側プー
    リ目標軸推力(Qdncmd)として設定し、 前記従動側プーリ目標軸推力(Qdncmd)を用いて変速
    比を前記目標変速比(itgt)まで前記目標変速速度
    (ditgt)で変化させるために前記駆動側プーリに必
    要とされる軸推力を駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcm
    d)として設定し、 前記駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcmd)と前記駆動側
    プーリ必要軸推力(Qdrnec)を比較し、 前記駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcmd)が前記駆動側
    プーリ必要軸推力(Qdrnec)より大きいときには、前
    記駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcmd)と前記従動側プ
    ーリ目標軸推力(Qdncmd)とを用いて、変速制御を行
    うとともに、 前記駆動側プーリ目標軸推力(Qdrcmd)が前記駆動側
    プーリ必要軸推力(Qdrnec)より小さいときには、前
    記駆動側プーリ必要軸推力(Qdrnec)を駆動側プーリ
    目標軸推力(Qdrcmd)として新たに設定し、前記駆動
    側プーリ必要軸推力(Qdrnec)を用いて変速比を前記
    目標変速比(itgt)まで前記目標変速速度(ditgt)
    で変速させるために前記従動側プーリに必要とされる軸
    推力を従動側プーリ目標軸推力(Qdncmd)として新た
    に設定し、前記新たに設定された駆動側および従動側目
    標軸推力(Qdrcmd,Qdncmd)を用いて変速制御を行う
    ことを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御方法。
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