JP3706194B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、Vベルト式の無段変速機(CVT)を使用する無段変速装置においては、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間にVベルトが張設されていて、前記プライマリプーリ及びセカンダリプーリの各「V」字状の溝の間隔を変更することによって、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの有効径を変化させ、無段階の変速比で変速を行うようになっている。なお、この場合、該変速比は、プライマリプーリの回転数をセカンダリプーリの回転数で除算することによって得られる値である。
【0003】
そして、無段変速モードと有段変速モードとを選択することができるようにした無段変速装置においては、無段変速モードが選択されると、エンジン負荷に対応させてプライマリプーリの目標回転数が設定され、該目標回転数が達成されるように変速比が変化させられるようになっている。また、有段変速モードが選択されると、運転者がシフトレバー等を操作することによって、あらかじめ設定された複数の変速比が順次選択されるようになっている。
【0004】
さらに、無段変速モードから有段変速モードに移行する場合には、一旦(いったん)、無段変速モードが選択されていたときの変速比を固定し、運転者がシフトレバー等を操作してアップシフトの変速を行った場合は1段上の変速段の変速比が、ダウンシフトの変速を行った場合は1段下の変速段の変速比がそれぞれ選択される。
【0005】
そして、固定された変速比と1段上の変速段の変速比との差が小さく、所定の範囲に収まる場合には、更に1段上の変速段の変速比が選択され、同様に、固定された変速比と1段下の変速段の変速比との差が小さく、所定の範囲に収まる場合には、更に1段下の変速段の変速比が選択されるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の無段変速装置においては、1段上の変速段の変速比又は1段下の変速段の変速比が選択された場合、固定された変速比と選択された変速比との差が十分ではないので、運転者はアップシフトの変速又はダウンシフトの変速を体感することができないことがある。
【0007】
また、更に1段上の変速段の変速比又は更に1段下の変速段の変速比が選択された場合、固定された変速比と選択された変速比との差が大きくなりすぎ、変速ショックが生じてしまう。
しかも、運転者は、固定された変速比と1段上の変速段の変速比との差が小さいかどうか、固定された変速比と1段下の変速段の変速比との差が小さいかどうかが分からないので、1段上の変速段の変速比又は1段下の変速段の変速比が選択されるか、更に1段上の変速段の変速比又は更に1段下の変速段の変速比が選択されるかを予期することができない。
【0008】
さらに、有段変速モードにおいて、あらかじめ設定された複数の変速比のうちの一つが選択されるので、常に、Vベルトがプライマリプーリ及びセカンダリプーリの同じ部分に当たることになる。したがって、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに局部的に摩耗が生じ、無段変速装置の耐久性が低下してしまう。
本発明は、前記従来の無段変速装置の問題点を解決して、アップシフトの変速又はダウンシフトの変速を体感することができ、変速ショックが生じることがなく、選択される変速比を予期することでき、かつ、耐久性を向上させることができる無段変速装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の無段変速装置においては、無段階の変速比で変速を行う無段変速機と、該無段変速機の変速比を変化させるアクチュエータと、無段変速モードから有段変速モードに移行したかどうかを判断する変速モード判断手段と、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの変速比を算出する基準変速比算出手段と、該基準変速比算出手段によって算出された変速比を基準にして、アップシフトの変速及びダウンシフトの変速を行うのに適した複数の変速比を算出する変速比列算出手段と、無段変速モードから有段変速モードに移行したときに、前記基準変速比算出手段によって算出された変速比を目標の変速比として固定し、その後、前記変速比列算出手段によって算出された複数の変速比から、アップシフトの変速の指示及びダウンシフトの変速の指示に対応する目標の変速比を決定する目標変速比決定手段と、前記目標の変速比が達成されるように前記アクチュエータを作動させるアクチュエータ作動手段とを有する。
【0010】
本発明の他の無段変速装置においては、さらに、前記変速比列算出手段は、基準変速比算出手段によって算出された変速比にアップシフト用の変速定数及びダウンシフト用の変速定数を乗算することによって前記複数の変速比を算出する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態における無段変速装置の機能ブロック図である。
図において、12は無段階の変速比で変速を行う無段変速機、43は該無段変速機12の変速比を変化させるアクチュエータとしての油圧アクチュエータ、205は後述する有段変速モード検出信号を制御部206に送るポジションセンサである。
【0012】
そして、前記制御部206は、無段変速モードから有段変速モードに移行したかどうかを判断する変速モード判断手段250、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの変速比を算出する基準変速比算出手段251、該基準変速比算出手段251によって算出された変速比αM を基準にして、アップシフトの変速及びダウンシフトの変速を行うのに適した複数の変速比αi を算出する変速比列算出手段252、無段変速モードから有段変速モードに移行したときに、前記基準変速比算出手段251によって算出された変速比αM を目標の変速比αとして固定し、その後、前記変速比列算出手段252によって算出された複数の変速比αi から、アップシフトの変速の指示及びダウンシフトの変速の指示に対応する目標の変速比αを決定する目標変速比決定手段253、及び前記目標の変速比αが達成されるように前記油圧アクチュエータ43を作動させるアクチュエータ作動手段254とを有する。
【0013】
図2は本発明の実施の形態における無段変速装置の概略図である。
図において、11は無段変速装置であり、該無段変速装置11は、Vベルト式の無段変速機12、前後進モード切換装置13、トルクコンバータ16、カウンタシャフト17、及びディファレンシャル装置19を有する。
そして、前記トルクコンバータ16は、フロントカバー27を介してエンジン出力軸20に連結され、図示しないエンジンによって回転させられるポンプインペラ21、入力軸22に連結されたタービンランナ23、ワンウェイクラッチ25を介してケース10に支持されたステータ26、及び前記フロントカバー27と入力軸22との間に配設されたロックアップクラッチ15を有する。
【0014】
なお、30はロックアップクラッチプレート15aと入力軸22との間に配設されたダンパスプリング、31は前記ポンプインペラ21に連結され、前記エンジンからの回転を受けて駆動されるオイルポンプである。
前記無段変速機12は、プライマリシャフト32に固定された固定シーブ33と前記プライマリシャフト32に対して摺(しゅう)動自在に配設された可動シーブ35とから成るプライマリプーリ36、セカンダリシャフト37に固定された固定シーブ39と前記セカンダリシャフト37に対して摺動自在に配設された可動シーブ40とから成るセカンダリプーリ41、及び前記プライマリプーリ36とセカンダリプーリ41との間に張設された金属製のVベルト42を有する。
【0015】
さらに、プライマリプーリ36の可動シーブ35の背面には、ダブルピストン構造の油圧アクチュエータ43が、セカンダリプーリ41の可動シーブ40の背面には、シングルピストン構造の油圧アクチュエータ45がそれぞれ配置される。
そして、前記プライマリプーリ36側の油圧アクチュエータ43は、プライマリシャフト32に固定されたシリンダ部材46及び反力支持部材47、可動シーブ35に固定された筒状部材49、並びにピストン部材50を有し、前記筒状部材49、反力支持部材47及び可動シーブ35の背面によって第1の油圧室51が、シリンダ部材46及びピストン部材50によって第2の油圧室52がそれぞれ形成される。
【0016】
この場合、前記第1の油圧室51及び第2の油圧室52は、連通孔47aによって互いに連通させられ、セカンダリプーリ41側の油圧アクチュエータ45と同じ油圧を受けたときに、軸方向の力を2倍にする。
一方、セカンダリプーリ41側の油圧アクチュエータ45は、セカンダリシャフト37に固定された反力支持部材53、及び可動シーブ40の背面に固定された筒状部材55を有し、前記反力支持部材53及び筒状部材55によって油圧室56が形成される。なお、可動シーブ40と反力支持部材53との間にプリロード用のスプリング57が配設され、可動シーブ40を固定シーブ39に向けて付勢する。
【0017】
また、前記前後進モード切換装置13は、前後進切換用のダブルピニオンプラネタリギヤ60、リバースブレーキB1 、第1のクラッチ(Dレンジクラッチ)C1 、第2のクラッチ(Lレンジクラッチ)C2 及びワンウェイクラッチFから成る。そして、第1のクラッチC1 とワンウェイクラッチFとは直列に配設され、前記入力軸22とプライマリプーリ36の固定シーブ33との間に、第1のクラッチC1 及びワンウェイクラッチFと、前記第2のクラッチC2 とが並列に配設される。
【0018】
また、前記プラネタリギヤ60においては、サンギヤSが入力軸22に、第1のピニオンP1 及び第2のピニオンP2 を支持するキャリアCRがプライマリプーリ36の固定シーブ33に、リングギヤRが前記リバースブレーキB1 にそれぞれ連結される。
そして、前記カウンタシャフト17には、大ギヤ61及び小ギヤ62が固定され、前記大ギヤ61とセカンダリシャフト37に固定されたギヤ63とが噛(し)合させられ、また、小ギヤ62とディファレンシャル装置19のギヤ65とが噛合させられる。
【0019】
前記ディファレンシャル装置19は、前記ギヤ65が固定されたデフケース76、該デフケース76によって支持されたデフギヤ66、及び左右のサイドギヤ67、69を有し、前記ギヤ65を介してデフケース76に伝達された回転が、デフギヤ66及びサイドギヤ67、69によって差動させられ、左右の車軸70、71に伝達される。なお、200はエンジン回転数センサ、201は入力軸回転数センサ、202は車速センサである。
【0020】
次に、前記構成の無段変速装置11の油圧回路について説明する。
図3は本発明の実施の形態における無段変速装置の油圧回路図である。
図において、31はオイルポンプ、80はオイルポンプコントロールバルブ、81はコントロールバルブ用ソレノイドバルブ、82はプライマリレギュレータバルブ、83はセカンダリレギュレータバルブ、85はライン圧制御用リニアソレノイドバルブ、86はソレノイドバルブ用モジュレータバルブである。
【0021】
また、87はマニュアルバルブであり、運転者の操作によって図中の表に示すように、ライン圧ポート1の油圧がポート2又は3に切り換えられる。
そして、89はモジュレータバルブ、90はC2コントロールバルブ、91はデューティ制御用ソレノイドバルブ、C1は第1のクラッチC1 (図2)の油圧サーボ、C2は第2のクラッチC2 の油圧サーボ、B1はリバースブレーキB1 の油圧サーボ、100は油圧サーボB1用のアキュムレータ、101は油圧サーボC1用のアキュムレータである。
【0022】
また、102は変速比を制御するためのレシオコントロールバルブ、103は該レシオコントロールバルブ102に供給する制御油圧を調整するためのリニアソレノイドバルブ、43はプライマリプーリ36側の油圧アクチュエータ、45はセカンダリプーリ41側の油圧アクチュエータである。
さらに、16はトルクコンバータ、105はロックアップコントロールバルブ、106はロックアップリレーバルブ、107はロックアップ制御用のリニアソレノイドバルブ、109はクーラである。
【0023】
次に、前記構成の無段変速装置11の制御装置について説明する。
図4は本発明の実施の形態における無段変速装置の制御装置のブロック図、図5は本発明の実施の形態における選速装置の概略図である。
図において、206は車載コンピュータから成る制御部(ECU)であり、該制御部206に、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ200、プライマリプーリ36(図2)の回転数、すなわち、入力軸22の回転数を検出する入力軸回転数センサ201、セカンダリプーリ41の回転数、すなわち、車速を検出する車速センサ202、アクセル踏込量、すなわち、スロットル開度を検出するアクセルセンサ203、及びポジションセンサ205がそれぞれ接続される。
【0024】
本実施の形態において、選速装置は、図5に示すようなシフトレバー301から成り、該シフトレバー301を操作することによって、前記ポジションセンサ205を構成する図示しない各スイッチがオン・オフされるようになっている。すなわち、前記シフトレバー301を無段変速モード案内溝302内において移動させることによって、パーキングレンジ位置P、後進走行レンジ位置R、ニュートラルレンジ位置N、前進走行レンジ位置D及びローレンジ位置Lに置くことができ、前記前進走行レンジ位置Dにシフトレバー301を置くと、無段変速モードが設定される。
【0025】
そして、シフトレバー301をモード移行溝303を介して有段変速モード案内溝304に移動させ、該有段変速モード案内溝304内において移動させることによって、アップシフト位置+及びダウンシフト位置−に置くことができる。また、前記制御部206に、前記コントロールバルブ用ソレノイドバルブ81(図3)を制御するためのポンプ用ソレノイド381、ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ85を制御するためのライン圧用ソレノイド385、デューティ制御用ソレノイドバルブ91を制御するためのC2 用ソレノイド391、リニアソレノイドバルブ103を制御するための変速用ソレノイド403、及びリニアソレノイドバルブ107を制御するためのロックアップ用ソレノイド407がそれぞれ接続される。
【0026】
次に、前記構成の無段変速装置11の動作について説明する。
まず、図示しないエンジンの回転がオイルポンプ31に伝達されると、該オイルポンプ31によって所定の油圧が発生させられる。そして、前記制御部206は、エンジン負荷に基づいて計算された信号SG1をライン圧用ソレノイド385に送り、ライン圧制御用リニアソレノイドバルブ85によって制御油圧を発生させる。そして、該制御油圧がプライマリレギュレータバルブ82に送られると、該プライマリレギュレータバルブ82は前記オイルポンプ31によって発生させられた油圧を調圧してライン圧にする。
【0027】
また、運転者が無段変速モードにおける前進走行レンジ又はローレンジを選択して、前記シフトレバー301を前進走行レンジ位置D又はローレンジ位置Lに置くと、マニュアルバルブ87のライン圧ポート1からの油圧がポート2を介して油圧サーボC1に供給され、第1のクラッチC1 が係合させられる。
その結果、エンジン出力軸20の回転は、トルクコンバータ16、入力軸22、ワンウェイクラッチF及び第1のクラッチC1 を介してプライマリプーリ36に伝達され、無段変速機12において所定の変速比で変速され、セカンダリプーリ41に伝達される。そして、セカンダリプーリ41の回転は、カウンタシャフト17及びディファレンシャル装置19を介して左右の車軸70、71に伝達される。なお、前進走行レンジが選択されると、ワンウェイクラッチFを介して第1のクラッチC1 だけが係合させられるので、コースト時においてエンジンブレーキは作動しない。
【0028】
また、ローレンジが選択されると、シフトレバー301がローレンジ位置Lに置かれたことがポジションセンサ205によって検出され、制御部206からC2 用ソレノイド391にデューティ信号SG3が送られる。そして、デューティ制御用ソレノイドバルブ91が制御され、C2コントロールバルブ90が切り換えられて油圧サーボC2に油圧が供給され、第2のクラッチC2 が係合させられる。その結果、コースト時にエンジンブレーキを作動させることができる。
【0029】
そして、運転者が無段変速モードにおける後進走行レンジを選択して、シフトレバー301を後進走行レンジ位置Rに置くと、マニュアルバルブ87のポート1からの油圧がポート3を介して油圧サーボB1に供給され、リバースブレーキB1 が係合させられる。
このとき、プラネタリギヤ60のリングギヤRが固定され、入力軸22からサンギヤSに入力された回転は、キャリヤCRから逆方向の回転として出力され、プライマリプーリ36に伝達される。
【0030】
ところで、前記無段変速機12においては、セカンダリプーリ41の油圧アクチュエータ45にプライマリレギュレータバルブ82からのライン圧が供給されていて、前記油圧アクチュエータ45によって負荷トルクに応じたベルト挟持力が発生させられる。
一方、前記制御部206から変速用ソレノイド403に送られる変速信号SG4に基づいて、リニアソレノイドバルブ103が制御され、制御油圧が発生させられる。そして、該制御油圧によってレシオコントロールバルブ102が制御され、該レシオコントロールバルブ102によって制御されたアプライ油圧が油圧アクチュエータ43に供給される。その結果、無段変速機12の変速比が決定される。
【0031】
この場合、例えば、前記制御部206において、最良燃費でエンジンを駆動することができる最良燃費動力線に基づいて、アクセルセンサ203によって検出されたスロットル開度に対応する最良燃費プライマリプーリ回転数が算出され、該最良燃費プライマリプーリ回転数が目標回転数として設定される。
そして、入力軸回転数センサ201によって検出された実際の入力軸回転数と前記目標回転数とが比較され、実際の入力軸回転数が目標回転数より高い場合は、前記アプライ油圧が高くされる。その結果、プライマリプーリ36の有効径が大きくなって無段変速機12の変速比は小さくなり、アップシフトの変速が行われる。また、実際の入力軸回転数が目標回転数より低い場合は、前記アプライ油圧が低くされる。その結果、プライマリプーリ36の有効径が小さくなって無段変速機12の変速比は大きくなり、ダウンシフトの変速が行われる。
【0032】
無段変速モードの前進走行レンジが選択されているとき、有段変速モードが選択されると、前記ポジションセンサ205は、シフトレバー301が有段変速モード案内溝304に移動させられたことを検出し、有段変速モード検出信号SG5を制御部206に送る。
該制御部206の変速モード判断手段250(図1)は、ポジションセンサ205から有段変速モード検出信号SG5が送られると、無段変速モードから有段変速モードに移行したと判断する。そして、前記制御部206の基準変速比算出手段251は、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの変速比を基準変速比αM として算出する。ここで、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの入力軸22の回転数及び車速をそれぞれNI 、NO とすると、
αM =NI /NO
になる。
【0033】
そして、前記制御部206は、目標の変速比αに前記基準変速比αM をセットすることによって、変速比をαM に固定する。
次に、前記制御部206の変速比列算出手段252は、基準変速比がαM であるときに、該基準変速比αM を基準にしてアップシフトの変速及びダウンシフトの変速を行うのに適した複数の変速比αi (i=1、2、…、n)を算出し、該変速比αi を制御部206に内蔵された図示しないメモリに格納する。
【0034】
この場合、アップシフト用の変速比定数として1/r(ただし、r<1)が、ダウンシフト用の変速比定数としてrがそれぞれあらかじめ設定され、基準変速比αM に変速比定数1/r、rを変速段に対応する回数だけ繰り返し乗算することによって、前記変速比αi を算出することができる。
例えば、基準変速比αM に対して、各変速段に対応させてアップシフト用の変速比αiUP が
αiUP =αM ・r、αM ・r2 、…、αM ・rn/2
のように、また、ダウンシフト用の変速比αiDOWN が
αiDOWN =αM /r、αM /r2 、…、αM /rn/2
のように、それぞれ算出される。
【0035】
次に、前記制御部206は、ポジションセンサ205から送られた変速操作検出信号SG6に基づいて、有段変速モードにおいて変速が指示されたかどうかを判断し、変速が指示された場合はアップシフトの変速が指示されたかどうかを判断する。この場合、有段変速モード案内溝304に移動させられたシフトレバー301が、有段変速モード案内溝304内を移動させられてアップシフト位置+に置かれると、アップシフトの変速が指示されたと判断され、ダウンシフト位置−に置かれると、ダウンシフトの変速が指示されたと判断される。
【0036】
そして、運転者が前記シフトレバー301をアップシフト位置+に置くと、前記制御部206の目標変速比決定手段253は、1段上の変速段が選択されたと判断し、前記メモリから変速比αiUP の値としてαM ・rを読み出し、該値αM ・rを目標の変速比αにセットする。また、運転者が前記シフトレバー301をダウンシフト位置−に置くと、前記制御部206の目標変速比決定手段253は、1段下の変速段が選択されたと判断し、前記メモリから変速比αiDOWN の値としてαM /rを読み出し、該値αM /rを目標の変速比αにセットする。
【0037】
続いて、前記制御部206は、目標の変速比αが、エンジン効率を低くしてしまうことがないように、最小変速比αMIN より大きく、最大変速比αMAX より小さいかどうか、すなわち、
αMIN <α<αMAX ……(1)
の条件が満たされるかどうかを判断する。そして、式(1)の条件が満たされない場合、前記制御部206は変速を許可しない。
【0038】
また、前記制御部206は、目標の変速比αに対応するエンジン回転数Ne を算出し、該エンジン回転数Ne が、エンジンにエンストを起こさせてしまう最小回転数NMIN より高く、しかも、エンジンにオーバーレボリューションを発生させてしまう最大回転数NMAX より低いかどうか、すなわち、
NMIN <Ne <NMAX ……(2)
の条件が満たされるかどうかを判断する。そして、式(2)の条件が満たされない場合、前記制御部206は変速を許可しない。
【0039】
そして、前記制御部206は、式(1)及び(2)が満たされると、前記目標の変速比αを設定する。
続いて、前記制御部206のアクチュエータ作動手段254は、前記目標の変速比α、及び入力軸回転数センサ201によって検出された実際の入力軸回転数に基づいて目標回転数を算出し、実際の入力軸回転数と目標回転数とを比較し、実際の入力軸回転数が目標回転数より高い場合は、前記アプライ油圧を高くする。その結果、プライマリプーリ36の有効径が大きくなって無段変速機12の実際の変速比が小さくなり、アップシフトの変速を行うことができる。
【0040】
また、前記制御部206は、実際の入力軸回転数が目標回転数より低い場合は、前記アプライ油圧を低くする。その結果、プライマリプーリ36の有効径が小さくなって無段変速機12の変速比が大きくなり、ダウンシフトの変速を行うことができる。
このように、前記シフトレバー301をアップシフト位置+に置かれると、変速比αiUP の値αM ・rが目標の変速比αにセットされてアップシフトの変速が行われ、前記シフトレバー301がダウンシフト位置−に置かれると、変速比αiDOWN の値αM /rが目標の変速比αにセットされてダウンシフトの変速が行われる。
【0041】
その後、前記シフトレバー301が再びアップシフト位置+に置かれると、更に1段上の変速段の変速比αiUP の値αM ・r2 が目標の変速比αにセットされてアップシフトの変速が行われ、前記シフトレバー301が再びダウンシフト位置−に置かれると、更に1段下の変速段の変速比αiDOWN の値αM /r2 が目標の変速比αにセットされてダウンシフトの変速が行われる。
【0042】
この場合、有段変速モードにおいて、隣接する各変速段の変速比αi 間の差が適正になるので、運転者はアップシフトの変速又はダウンシフトの変速を常に体感することができる。また、変速ショックが生じるのを防止することができる。そして、運転者は、アップシフトの変速又はダウンシフトの変速が行われるときの変速比αi を予期することができる。
【0043】
しかも、変速比αM にアップシフト用の変速定数r及びダウンシフト用の変速定数1/rを乗算することによって前記複数の変速比αi が算出されるので、各変速段の変速比αi 間の差が一定になる。
したがって、アップシフトの変速及びダウンシフトの変速におけるそれぞれの変速フィーリングが一定になる。
【0044】
さらに、有段変速モードにおいて、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの変速比αM を基準にして複数の変速比αi が算出されるようになっているので、変速比αi は常に変動する。
したがって、常に、Vベルト42がプライマリプーリ36及びセカンダリプーリ41の同じ部分に当たることがなくなるので、プライマリプーリ36及びセカンダリプーリ41に局部的に摩耗が生じることがなくなり、無段変速装置11の耐久性を向上させることができる。
【0045】
次に、フローチャートについて説明する。
図6は本発明の実施の形態における無段変速装置の動作を示すフローチャートである。なお、該フローチャートは、無段変速モードから有段変速モードに移行したときのサブルーチンであり、図示しないメインルーチンにおいて変速出力処理が行われる。
ステップS1 前記制御部206(図4)の変速モード判断手段250(図1)は、無段変速モードから有段変速モードに移行したかどうかを判断する。無段変速モードから有段変速モードに移行した場合はステップS2に、移行していない場合はステップS5に進む。
ステップS2 制御部206の基準変速比算出手段251は、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの変速比αM を算出する。
ステップS3 制御部206は、目標の変速比αに変速比αM をセットすることによって、変速比をαM に固定する。
ステップS4 制御部206の変速比列算出手段252は、基準変速比がαM であるときに、該基準変速比αM を基準にしてアップシフトの変速及びダウンシフトの変速を行うのに適した複数の変速比αi を算出する。
ステップS5 制御部206は、ポジションセンサ205から送られた変速操作検出信号SG6に基づいて、有段変速モードにおいて変速が指示されたかどうかを判断する。変速が指示された場合はステップS6に進み、指示されていない場合はリターンする。
ステップS6 制御部206は、アップシフトの変速が指示されたかどうかを判断する。アップシフトの変速が指示された場合はステップS7に、指示されていない場合はステップS8に進む。
ステップS7 制御部206の目標変速比決定手段253は、アップシフト用の変速比αiUP を目標の変速比αにセットする。
ステップS8 制御部206の目標変速比決定手段253は、ダウンシフト用の変速比αiDOWN を目標の変速比αにセットする。
ステップS9 制御部206は、目標の変速比αが、最小変速比αMIN より大きく、かつ、最大変速比αMAX より小さいかどうかを判断する。変速比αが最小変速比αMIN より大きく、かつ、最大変速比αMAX より小さい場合はステップS10に進み、変速比αが最小変速比αMIN 以下であるか、又は、最大変速比αMAX 以上である場合はリターンする。
ステップS10 制御部206は、目標の変速比αに対応するエンジン回転数Ne を算出する。
ステップS11 制御部206は、エンジン回転数Ne が、最小回転数NMIN より高く、かつ、最大回転数NMAX より低いかどうかを判断する。エンジン回転数Ne が最小回転数NMIN より高く、かつ、最大回転数NMAX より低い場合はステップS12に進み、エンジン回転数Ne が最小回転数NMIN 以下であるか、又は、最大回転数NMAX 以上である場合はリターンする。
ステップS12 制御部206は、目標の変速比αを設定し、リターンする。
【0046】
本実施の形態において、基準変速比αM に変速比定数1/r、rを変速段に対応する回数だけ繰り返し乗算することによって前記変速比αi を算出するようにしているが、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの車速NO 、変速比α及びエンジン回転数Ne と対応させて変速比αが設定されたマップを参照することもできる。
【0047】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、無段変速装置においては、無段階の変速比で変速を行う無段変速機と、該無段変速機の変速比を変化させるアクチュエータと、無段変速モードから有段変速モードに移行したかどうかを判断する変速モード判断手段と、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの変速比を算出する基準変速比算出手段と、該基準変速比算出手段によって算出された変速比を基準にして、アップシフトの変速及びダウンシフトの変速を行うのに適した複数の変速比を算出する変速比列算出手段と、無段変速モードから有段変速モードに移行したときに、前記基準変速比算出手段によって算出された変速比を目標の変速比として固定し、その後、前記変速比列算出手段によって算出された複数の変速比から、アップシフトの変速の指示及びダウンシフトの変速の指示に対応する目標の変速比を決定する目標変速比決定手段と、前記目標の変速比が達成されるように前記アクチュエータを作動させるアクチュエータ作動手段とを有する。
【0048】
この場合、無段変速モードから有段変速モードに移行すると、目標変速比決定手段は、基準変速比算出手段によって算出された変速比を目標の変速比として固定し、その後、前記変速比列算出手段によって算出された複数の変速比から、アップシフトの変速の指示及びダウンシフトの変速の指示に対応する目標の変速比を決定する。
【0049】
したがって、有段変速モードにおいて、隣接する各変速段間の変速比の差が適正になるので、運転者はアップシフトの変速又はダウンシフトの変速を体感することができるだけでなく、変速ショックが生じるのを防止することができる。しかも、アップシフトの変速又はダウンシフトの変速が行われるときの変速比を予期することができる。
【0050】
さらに、有段変速モードにおいて、無段変速モードから有段変速モードに移行したときの変速比を基準にして複数の変速比が算出されるようになっているので、複数の変速比は常に変動する。
したがって、常に、Vベルトがプライマリプーリ及びセカンダリプーリの同じ部分に当たることがなくなるので、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに局部的に摩耗が生じることがなくなり、無段変速装置の耐久性を向上させることができる。
【0051】
本発明の他の無段変速装置においては、さらに、前記変速比列算出手段は、基準変速比算出手段によって算出された変速比にアップシフト用の変速定数及びダウンシフト用の変速定数を乗算することによって前記複数の変速比を算出する。この場合、各変速段間の変速比の差が一定になるので、アップシフトの変速における変速フィーリング及びダウンシフトの変速における変速フィーリングが一定になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における無段変速装置の機能ブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態における無段変速装置の概略図である。
【図3】本発明の実施の形態における無段変速装置の油圧回路図である。
【図4】本発明の実施の形態における無段変速装置の制御装置のブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態における選速装置の概略図である。
【図6】本発明の実施の形態における無段変速装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
11 無段変速装置
12 無段変速機
43 油圧アクチュエータ
205 ポジションセンサ
206 制御部
250 変速モード判断手段
251 基準変速比算出手段
252 変速比列算出手段
253 目標変速比決定手段
254 アクチュエータ作動手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuously variable transmission.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a continuously variable transmission using a V-belt type continuously variable transmission (CVT), a V belt is stretched between a primary pulley and a secondary pulley. By changing the interval between the V-shaped grooves, the effective diameters of the primary pulley and the secondary pulley are changed, and the gear is changed at a continuously variable transmission ratio. In this case, the gear ratio is a value obtained by dividing the rotation speed of the primary pulley by the rotation speed of the secondary pulley.
[0003]
In the continuously variable transmission in which the continuously variable transmission mode and the stepped transmission mode can be selected, when the continuously variable transmission mode is selected, the target rotational speed of the primary pulley corresponding to the engine load is selected. Is set, and the gear ratio is changed so that the target rotational speed is achieved. Further, when the stepped transmission mode is selected, a plurality of preset gear ratios are sequentially selected by the driver operating a shift lever or the like.
[0004]
Furthermore, when shifting from the continuously variable transmission mode to the stepped transmission mode, the gear ratio when the continuously variable transmission mode is selected is temporarily fixed, and the driver operates the shift lever or the like. When the upshift is performed, the gear ratio of the upper gear is selected, and when the downshift is performed, the gear ratio of the lower gear is selected.
[0005]
If the difference between the fixed gear ratio and the gear ratio of the first gear is small and falls within a predetermined range, the gear ratio of the first gear is selected and similarly fixed. When the difference between the set gear ratio and the gear ratio of the next lower gear is small and falls within a predetermined range, the gear ratio of the next lower gear is selected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional continuously variable transmission, when the gear ratio of the upper gear stage or the gear ratio of the lower gear stage is selected, the fixed gear ratio and the selected gear ratio are Since the difference is not sufficient, the driver may not be able to experience an upshift or downshift.
[0007]
Further, when the gear ratio of the gear stage that is one step higher or the gear ratio of the gear step that is one step lower is selected, the difference between the fixed gear ratio and the selected gear ratio becomes too large, and the gear shift shock Will occur.
In addition, the driver determines whether the difference between the fixed gear ratio and the gear ratio of the upper gear is small, or whether the difference between the fixed gear ratio and the gear ratio of the lower gear is small. Since it is not known whether the gear ratio of the upper gear or the gear of the lower gear is selected, the gear ratio of the upper gear or the gear of the lower gear is selected. It cannot be predicted whether the transmission ratio will be selected.
[0008]
Furthermore, in the stepped speed change mode, one of a plurality of preset gear ratios is selected, so that the V belt always hits the same part of the primary pulley and the secondary pulley. Therefore, the primary pulley and the secondary pulley are locally worn, and the durability of the continuously variable transmission is reduced.
The present invention solves the problems of the above-described conventional continuously variable transmission, so that an upshift or a downshift can be experienced, a shift shock does not occur, and a selected gear ratio is expected. It is an object of the present invention to provide a continuously variable transmission that can be improved in durability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, in the continuously variable transmission according to the present invention, a continuously variable transmission that shifts at a continuously variable transmission ratio, an actuator that changes the transmission ratio of the continuously variable transmission, and a continuously variable transmission from the continuously variable transmission mode. A shift mode determining means for determining whether or not the mode has been changed, a reference speed ratio calculating means for calculating a speed ratio when the stepless speed change mode is changed to the stepped speed change mode, and the reference speed ratio calculation means. A shift ratio sequence calculating means for calculating a plurality of shift ratios suitable for upshifting and downshifting with reference to the changed gear ratio, and when shifting from the continuously variable transmission mode to the stepped transmission mode The speed ratio calculated by the reference speed ratio calculating means is fixed as a target speed ratio, and then the shift ratio of the upshift is determined from the plurality of speed ratios calculated by the speed ratio sequence calculating means. Has a target speed ratio determining means for determining a gear ratio of the target corresponding to the instruction for gear shift of the shows and the downshift, and an actuator operating means for operating said actuator so that the speed ratio of the target is achieved.
[0010]
In another continuously variable transmission according to the present invention, the gear ratio sequence calculating unit multiplies the gear ratio calculated by the reference gear ratio calculating unit by an upshift gear constant and a downshift gear constant. Thus, the plurality of gear ratios are calculated.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a functional block diagram of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
In the figure, 12 is a continuously variable transmission that performs a speed change with a continuously variable transmission ratio, 43 is a hydraulic actuator that changes the speed ratio of the continuously
[0012]
Then, the
[0013]
FIG. 2 is a schematic diagram of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 11 denotes a continuously variable transmission. The continuously variable transmission 11 includes a V-belt continuously
The
[0014]
In addition, 30 is a damper spring disposed between the
The continuously
[0015]
Further, a
The
[0016]
In this case, the first
On the other hand, the hydraulic actuator 45 on the
[0017]
The forward / reverse mode switching device 13 includes a double pinion
[0018]
In the
A
[0019]
The
[0020]
Next, the hydraulic circuit of the continuously variable transmission 11 configured as described above will be described.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of the continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention.
In the figure, 31 is an oil pump, 80 is an oil pump control valve, 81 is a solenoid valve for a control valve, 82 is a primary regulator valve, 83 is a secondary regulator valve, 85 is a linear solenoid valve for line pressure control, and 86 is for a solenoid valve. It is a modulator valve.
[0021]
89 is a modulator valve, 90 is a C2 control valve, 91 is a duty control solenoid valve, and C1 is a first clutch C.1(FIG. 2) hydraulic servo, C2 is the second clutch C2Hydraulic servo, B1 is reverse brake B1, 100 is an accumulator for the hydraulic servo B1, and 101 is an accumulator for the hydraulic servo C1.
[0022]
Further, 102 is a ratio control valve for controlling the transmission ratio, 103 is a linear solenoid valve for adjusting the control hydraulic pressure supplied to the
Further, 16 is a torque converter, 105 is a lock-up control valve, 106 is a lock-up relay valve, 107 is a linear solenoid valve for lock-up control, and 109 is a cooler.
[0023]
Next, the control device of the continuously variable transmission 11 having the above configuration will be described.
FIG. 4 is a block diagram of a control device for a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram of a speed selecting device according to an embodiment of the present invention.
In the figure,
[0024]
In the present embodiment, the speed selecting device includes a shift lever 301 as shown in FIG. 5, and by operating the shift lever 301, each switch (not shown) constituting the
[0025]
Then, the shift lever 301 is moved to the stepped speed change mode guide groove 304 through the mode transition groove 303 and moved in the stepped speed change mode guide groove 304 to be placed at the upshift position + and the downshift position −. be able to. Further, the
[0026]
Next, the operation of the continuously variable transmission 11 having the above configuration will be described.
First, when the rotation of an engine (not shown) is transmitted to the
[0027]
When the driver selects the forward travel range or low range in the continuously variable transmission mode and puts the shift lever 301 at the forward travel range position D or low range position L, the hydraulic pressure from the
As a result, the rotation of the
[0028]
When the low range is selected, the
[0029]
When the driver selects the reverse travel range in the continuously variable transmission mode and places the shift lever 301 at the reverse travel range position R, the hydraulic pressure from the
At this time, the ring gear R of the
[0030]
Incidentally, in the continuously
On the other hand, the
[0031]
In this case, for example, the
Then, the actual input shaft rotational speed detected by the input shaft
[0032]
When the forward travel range of the continuously variable transmission mode is selected and the stepped transmission mode is selected, the
When the position change mode detection signal SG5 is sent from the
αM= NI/ NO
become.
[0033]
Then, the
Next, the gear ratio sequence calculating means 252 of the
[0034]
In this case, 1 / r (where r <1) is preset as the gear ratio constant for upshifting, and r is preset as the gear ratio constant for downshifting, and the reference gear ratio αMIs repeatedly multiplied by the number of times corresponding to the gear position, so that the gear ratio αiCan be calculated.
For example, the reference gear ratio αMIn contrast, the upshift gear ratio α corresponding to each gear positioniUPBut
αiUP= ΑM・ R, αM・ R2, ..., αM・ Rn / 2
And the gear ratio α for downshiftiDOWNBut
αiDOWN= ΑM/ R, αM/ R2, ..., αM/ Rn / 2
As shown in FIG.
[0035]
Next, based on the shift operation detection signal SG6 sent from the
[0036]
When the driver puts the shift lever 301 at the upshift position +, the target gear ratio determination means 253 of the
[0037]
Subsequently, the
αMIN<Α <αMAX ...... (1)
To determine whether the condition is satisfied. When the condition of the expression (1) is not satisfied, the
[0038]
In addition, the
NMIN<Ne<NMAX (2)
To determine whether the condition is satisfied. When the condition of the expression (2) is not satisfied, the
[0039]
Then, the
Subsequently, the actuator actuating means 254 of the
[0040]
The
Thus, when the shift lever 301 is placed at the upshift position +, the gear ratio αiUPValue of αMWhen r is set to the target gear ratio α and an upshift is performed and the shift lever 301 is placed at the downshift position −, the gear ratio αiDOWNValue of αM/ R is set to the target gear ratio α, and a downshift is performed.
[0041]
Thereafter, when the shift lever 301 is again placed at the upshift position +, the gear ratio α of the gear stage that is one step higher.iUPValue of αM・ R2Is set to the target gear ratio α and an upshift is performed, and when the shift lever 301 is placed at the downshift position − again, the gear ratio α of the gear stage that is one step lower is set.iDOWNValue of αM/ R2Is set to the target gear ratio α, and a downshift is performed.
[0042]
In this case, in the stepped speed change mode, the speed ratio α of each adjacent speed change stageiSince the difference between them becomes appropriate, the driver can always experience the upshift or downshift. Further, it is possible to prevent a shift shock from occurring. The driver then changes the gear ratio α when the upshift or downshift is performed.iCan be expected.
[0043]
Moreover, the gear ratio αMIs multiplied by a shift constant r for upshift and a shift constant 1 / r for downshift.iIs calculated, the gear ratio α of each gear stageiThe difference between them becomes constant.
Therefore, the shift feeling in the upshift and downshift is constant.
[0044]
Further, in the stepped transmission mode, the gear ratio α when the stepless transmission mode is changed to the stepped transmission mode.MMultiple gear ratios αiIs calculated so that the gear ratio αiAlways fluctuates.
Accordingly, since the
[0045]
Next, a flowchart will be described.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention. The flowchart is a subroutine when the stepless speed change mode is shifted to the stepped speed change mode, and a shift output process is performed in a main routine (not shown).
Step S1 The shift mode determining means 250 (FIG. 1) of the control unit 206 (FIG. 4) determines whether or not the stepless shift mode is shifted to the stepped shift mode. If the transition from the continuously variable transmission mode to the stepped transmission mode is made, the process proceeds to step S2, and if not, the process proceeds to step S5.
Step S2: The reference speed ratio calculating means 251 of the
Step S3: The
Step S4: The gear ratio calculation means 252 of the
Step S5 The
Step S6: The
Step S7: The target speed ratio determining means 253 of the
Step S8: The target gear ratio determining means 253 of the
Step S9: The
Step S10: The
Step S11: The
Step S12: The
[0046]
In the present embodiment, the reference gear ratio αMIs repeatedly multiplied by a gear ratio constant 1 / r, r a number of times corresponding to the gear position, so that the gear ratio αiIs calculated, but the vehicle speed N when the stepless speed change mode is shifted to the stepped speed change mode is calculated.O, Gear ratio α and engine speed NeIt is also possible to refer to a map in which the gear ratio α is set in correspondence with
[0047]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the continuously variable transmission, a continuously variable transmission that performs a speed change with a continuously variable transmission ratio, an actuator that changes the gear ratio of the continuously variable transmission, A shift mode determining means for determining whether or not the transition from the continuously variable transmission mode to the stepped transmission mode, a reference transmission ratio calculating means for calculating a transmission ratio when shifting from the continuously variable transmission mode to the stepped transmission mode, Based on the transmission ratio calculated by the reference transmission ratio calculation means, a transmission ratio sequence calculation means for calculating a plurality of transmission ratios suitable for upshifting and downshifting, and a continuously variable transmission mode When shifting to the stepped speed change mode, the speed ratio calculated by the reference speed ratio calculating means is fixed as a target speed ratio, and thereafter, from a plurality of speed ratios calculated by the speed ratio sequence calculating means Target gear ratio determining means for determining a target gear ratio corresponding to an upshift gear shift instruction and a downshift gear shift instruction; and an actuator actuating means for operating the actuator so that the target gear ratio is achieved. Have
[0048]
In this case, when shifting from the continuously variable transmission mode to the stepped transmission mode, the target transmission ratio determination unit fixes the transmission ratio calculated by the reference transmission ratio calculation unit as the target transmission ratio, and then calculates the transmission ratio sequence. A target gear ratio corresponding to an upshift gearshift instruction and a downshift gearshift instruction is determined from the plurality of gear ratios calculated by the means.
[0049]
Therefore, in the stepped speed change mode, the difference in speed ratio between adjacent speeds becomes appropriate, so that the driver can not only experience the upshift or downshift, but also generate a shift shock. Can be prevented. In addition, it is possible to expect a gear ratio when an upshift or a downshift is performed.
[0050]
Furthermore, in the stepped speed change mode, a plurality of speed ratios are calculated based on the speed ratio when the stepless speed change mode is changed to the stepped speed change mode. To do.
Therefore, since the V belt does not always hit the same part of the primary pulley and the secondary pulley, the primary pulley and the secondary pulley are not locally worn, and the durability of the continuously variable transmission can be improved. .
[0051]
In another continuously variable transmission according to the present invention, the gear ratio sequence calculating unit multiplies the gear ratio calculated by the reference gear ratio calculating unit by an upshift gear constant and a downshift gear constant. Thus, the plurality of gear ratios are calculated. In this case, since the difference in the gear ratio between the respective shift speeds is constant, the shift feeling in the upshift and the shift feeling in the downshift are constant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a control device for a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view of a speed selecting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of the continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 continuously variable transmission
12 continuously variable transmission
43 Hydraulic actuator
205 Position sensor
206 Control unit
250 Shift mode judgment means
251 Reference gear ratio calculation means
252 Gear ratio sequence calculating means
253 Target speed ratio determining means
254 Actuator operation means
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