JP4047122B2 - Vベルト式無段変速機のスリップ防止装置 - Google Patents

Vベルト式無段変速機のスリップ防止装置 Download PDF

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    • Y10T477/624Fluid pressure control

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Vベルト式無段変速機のベルトスリップを防止する技術、特に、ダウンシフト時のスリップ防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
Vベルト式無段変速機は、例えば特許文献1に記載のように、エンジン回転を入力されるプライマリプーリと、車輪に結合する出力側のセカンダリプーリとを両者のプーリV溝が整列するよう配置して具え、これらプーリのV溝にVベルトを掛け渡して伝動系を構成する。
この伝動系を変速可能にするために、プライマリプーリおよびセカンダリプーリのV溝を形成するフランジのうち一方を固定フランジとし、他方のフランジを軸線方向へ変位可能な可動フランジとする。
これら可動フランジはそれぞれ、ライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧により固定フランジに向け附勢し、これによりVベルトをプーリフランジに摩擦係合させてプライマリプーリおよびセカンダリプーリ間での動力伝達を可能にする。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−37237号公報
【0004】
変速に際しては、同じく特許文献1に記載のように、変速アクチュエータ(通常はステップモータ)を目標変速比に対応した操作位置(ステップ数)にすることで上記のプライマリプーリ圧を変化させることによりプライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧間に目標変速比対応の差圧を生じさせ、この差圧により両プーリのV溝幅を変更して目標変速比を実現することができる。
これがためダウンシフトに際しては、プライマリプーリ圧を低下させることにより生起されるプライマリプーリのV溝幅の増大と、これに連動したセカンダリプーリのV溝幅の減少とでダウンシフトが行われることとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記プライマリプーリ圧の低下により行うダウンシフトが比較的急速な変速である場合は、そして特に、変速機の入力回転数が例えば停車直前の時のような低い回転数である時に当該急速なダウンシフトが行われると、低下中のプライマリプーリ圧が変速機の伝達トルクに対して一時的に不足気味になることがある。
この場合、Vベルトおよびプーリ間にスリップが発生してVベルトの耐久性、従ってVベルト式無段変速機の耐久性を著しく低下させるという問題を生ずる。
【0006】
この問題解決のためには、上記のダウンシフト時も含めて常時プライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧を高めに設定することが考えられるが、この場合これらプライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧の元圧であるライン圧に大きな余裕率やオフセット量を与えてライン圧を常に高くしておく必要があって、エンジン駆動されるライン圧用オイルポンプの駆動負荷が増大し、燃費の悪化を招く。
【0007】
本発明は、上記したようなVベルトおよびプーリ間のスリップが発生しそうになったのを予知して、当該スリップの原因であるプライマリプーリ圧の低下がそれ以後は進まないようにすれば、燃費の悪化を伴うことなく上記したスリップ防止を実現することができるとの観点から、この着想を具体化したVベルト式無段変速機のスリップ防止装置を提案することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明のスリップ防止装置は、請求項1に記載のごとく、
入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にVベルトを掛け渡して具え、プライマリプーリへのプライマリプーリ圧を低下させることにより生起される該プーリのV溝幅の増大、或いはセカンダリプーリへのセカンダリプーリ圧を上昇させることにより生起される該プーリのV溝幅の減少と、これに連動したセカンダリプーリのV溝幅の減少或いはプライマリプーリのV溝幅の増大とでダウンシフトが行われるVベルト式無段変速機を要旨構成の基礎前提とし、
上記プライマリプーリ圧の低下中に、プライマリプーリ圧が設定圧未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数が設定回転数未満であるとき、Vベルトとプーリとの間にスリップが発生しそうになったと予知するベルトスリップ予知手段と、
この手段によりVベルトおよびプーリ間のスリップが予知されている間は、この予知がなされた時よりも設定時間前の実変速状態を目標変速状態として変速制御に資することにより、上記プライマリプーリ圧の低下を禁止するプライマリプーリ圧低下禁止手段とを具備し、
前記プライマリプーリ圧低下禁止手段を、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時よりも設定時間前の実変速比を目標変速比として変速アクチュエータに指令するものとする構成にしたことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の効果】
Vベルトを介したプライマリプーリおよびセカンダリプーリ間での動力伝達中、プライマリプーリ圧を低下させることにより生起されるプライマリプーリのV溝幅の増大、或いはセカンダリプーリ圧を上昇させることにより生起されるセカンダリプーリのV溝幅の減少と、これに連動したセカンダリプーリのV溝幅の減少、或いはプライマリプーリのV溝幅の増大とでVベルト式無段変速機はダウンシフトを行うことができる。
【0010】
ところで本発明によるスリップ防止装置は、上記プライマリプーリ圧の低下中に、プライマリプーリ圧が設定圧未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数が設定回転数未満であるとき、Vベルトとプーリとの間にスリップが発生しそうになったとベルトスリップ予知手段が予知する間、プライマリプーリ圧低下禁止手段で、この予知がなされた時よりも設定時間前の実変速状態を目標変速状態として変速制御に資することにより、上記プライマリプーリ圧の低下を禁止するため、以下の作用効果を奏し得る。
つまり、上記プライマリプーリ圧の低下により行われるダウンシフト中にベルトスリップが発生しそうになった場合でも、上記プライマリプーリ圧の低下禁止によりプライマリプーリ圧がそれ以上は低下されないことから、ベルトスリップが発生するのを確実に防止することができ、当該スリップによりVベルトの耐久性、従ってVベルト式無段変速機の耐久性が著しく低下するという問題を解消することができる。
そして上記プライマリプーリ圧の低下禁止に際し、ベルトスリップ予知時よりも設定時間前の実変速状態を目標変速状態として変速制御に資することにより、当該プライマリプーリ圧の低下禁止を行うこととしたため、プライマリプーリ圧の低下禁止(ダウンシフト禁止)がなされるときに実質上、設定時間前の実変速状態へのアップシフトが行われることとなり、当該アップシフトのためのプライマリプーリ圧の上昇でベルトスリップを確実に防止することができる。
また、Vベルトとプーリとの間にスリップが発生しそうになったのを予知するに際し、上記のごとく、プライマリプーリ圧の低下中に、プライマリプーリ圧が設定圧未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数が設定回転数未満であるときをもって、Vベルトとプーリとの間にスリップが発生しそうになったと予知するため、これらプライマリプーリ圧およびプライマリプーリ回転数がVベルトおよびプーリ間のスリップの前兆をよく表すことに起因してこのスリップを確実に予知することができる。
上記のプライマリプーリ圧低下禁止手段としては、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時よりも設定時間前の実変速比を目標変速比として変速アクチュエータに指令するものとすることができる。
この場合、プライマリプーリ圧の低下禁止(ダウンシフト禁止)がなされるときに実質上、設定時間前の実変速比へのアップシフトが行われることとなり、当該アップシフトのためのプライマリプーリ圧の上昇でベルトスリップを確実に防止することができる。
【0011】
しかも、プライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧を常に高くしておくことにより当該問題解決を実現しようとするのではなく、ベルトスリップが発生しそうになった時だけダウンシフト用のプライマリプーリ圧の低下を禁止することにより問題解決を図ることから、オイルポンプの駆動負荷が増大することもなくて燃費の悪化を回避することができる。
【0013】
請求項1に記載の発明におけるベルトスリップ予知手段は請求項2に記載のごとく、プライマリプーリ圧が上記設定圧よりも大きな第2設定圧以上になった時、または、プライマリプーリ回転数が上記設定回転数よりも大きな第2設定回転数以上になった時をもって、Vベルトおよびプーリ間のスリップが発生する虞がなくなったと判定するものとすることができる。
この場合、ベルトスリップの予知にヒステリシスが設定されることとなって、ハンチングを生ずることなく上記の予知を安定して行うことができる。
【0016】
本発明における前記ベルトスリップ予知手段は請求項3に記載のごとく、プライマリプーリ圧が設定圧未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数が設定回転数未満であるほかに、車速が設定車速未満である状態をもって、Vベルトおよびプーリ間のスリップを予知するものとすることができる。
この場合、プライマリプーリ圧がベルトスリップの第1原因であること、また前記したごとく低車速域および/または低入力回転域でベルトスリップが発生することから当該ベルトスリップの予知を更に確実に行うことができる。
【0017】
なお、前記したプライマリプーリ圧に関する設定圧は請求項4に記載のごとく、必要プライマリプーリ圧よりも所定圧だけ低い圧力とするのがよい。
必要プライマリプーリ圧がベルトスリップを生じない範囲内で余裕率を考慮して低目の圧力に定められるのが常套であることから、これを基準として上記のごとくに設定圧を決定する場合、プライマリプーリ圧に基づくベルトスリップの予知が更に確実になる。
【0023】
なお、この作用を達成するに当たってプライマリプーリ圧低下禁止手段は請求項6に記載のごとく、変速アクチュエータを、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時よりも設定時間前の操作位置に戻すものとすることができ、
この場合、目標変速比の設定のし直し、更に、新たな目標変速比に対応した変速アクチュエータ操作位置の求め直しなどの作業が不要で簡単に請求項12の作用効果を達成し得る。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、Vベルト式無段変速機1の概略を示し、このVベルト式無段変速機はプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3を両者のV溝が整列するよう配して具え、これらプーリ2,3のV溝に無終端Vベルト4を掛け渡す。
プライマリプーリ2に同軸にエンジン5を配置し、このエンジン5およびプライマリプーリ2間にエンジン5の側から順次ロックアップトルクコンバータ6および前後進切り換え機構7を設ける。
【0029】
前後進切り換え機構7は、ダブルピニオン遊星歯車組7aを主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ6を介してエンジン5に結合し、キャリアをプライマリプーリ2に結合する。
前後進切り換え機構7は更に、ダブルピニオン遊星歯車組7aのサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ7b、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ7cをそれぞれ具え、前進クラッチ7bの締結時にエンジン5からトルクコンバータ6を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ2に伝達し、後進ブレーキ7cの締結時にエンジン5からトルクコンバータ6を経由した入力回転を逆転減速下にプライマリプーリ2へ伝達するものとする。
【0030】
プライマリプーリ2への回転はVベルト4を介してセカンダリプーリ3に伝達され、セカンダリプーリ3の回転はその後、出力軸8、歯車組9およびディファレンシャルギヤ装置10を経て図示せざる車輪に至る。
上記の動力伝達中にプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3間における回転伝動比(変速比)を変更可能にするために、プライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3のV溝を形成するフランジのうち一方を固定フランジ2a,3aとし、他方のフランジ2b,3bを軸線方向へ変位可能な可動フランジとする。
これら可動フランジ2b,3bはそれぞれ、詳しくは後述するごとくに制御するライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecをプライマリプーリ室2cおよびセカンダリプーリ室3cに供給することにより固定フランジ2a,3aに向け附勢し、これによりVベルト4をプーリフランジに摩擦係合させてプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3間での前記動力伝達を可能にする。
なお本実施の形態においては、プライマリプーリ室2cおよびセカンダリプーリ室3cの受圧面積を同じにし、プーリ2,3の一方が大径になることのないようにし、これによりVベルト式無段変速機の小型化を図る。
【0031】
変速に際しては、後述のごとく目標変速比に対応させて発生させたプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psec間の差圧により両プーリ2,3のV溝幅を変更して、これらプーリ2,3に対するVベルト4の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることで目標変速比を実現することができる。
【0032】
プライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecの出力は、前進走行レンジの選択時に締結すべき前進クラッチ7bおよび後進走行レンジの選択時に締結すべき後進ブレーキ7cの締結油圧の出力と共に変速制御油圧回路11により制御し、この変速制御油圧回路11は変速機コントローラ12からの信号に応答して当該制御を行うものとする。
このため変速機コントローラ12には、プライマリプーリ回転数Npriを検出するプライマリプーリ回転センサ13からの信号と、セカンダリプーリ回転数Nsecを検出するセカンダリプーリ回転センサ14からの信号と、セカンダリプーリ圧Psecを検出するセカンダリプーリ圧センサ15からの信号と、プライマリプーリ圧Ppriを検出するプライマリプーリ圧センサ16からの信号と、アクセルペダル踏み込み量APOを検出するアクセル開度センサ17からの信号と、インヒビタスイッチ18からの選択レンジ信号と、エンジン5の制御を司るエンジンコントローラ19からの変速機入力トルクに関した信号(エンジン回転数や燃料噴時間)とを入力する。
【0033】
変速制御油圧回路11および変速機コントローラ12は図2に示すごときもので、先ず変速制御油圧回路11について以下に説明する。
この回路は、エンジン駆動されるオイルポンプ21を具え、これから油路22への作動油を媒体として、これをプレッシャレギュレータ弁23により所定のライン圧Pに調圧する。
油路22のライン圧Pは、一方で減圧弁24により調圧されセカンダリプーリ圧Psecとしてセカンダリプーリ室3cに供給され、他方で変速制御弁25により調圧されプライマリプーリ圧Ppriとしてプライマリプーリ室2cに供給される。
なお、プレッシャレギュレータ弁23は、ソレノイド23aへの駆動デューティーによりライン圧Pを制御し、減圧弁24は、ソレノイド24aへの駆動デューティーによりセカンダリプーリ圧Psecを制御するものとする。
【0034】
変速制御弁25は、中立位置25aと、増圧位置25bと、減圧位置25cとを有し、これら弁位置を切り換えるために変速制御弁25を変速リンク26の中程に連結し、該変速リンク26の一端に、変速アクチュエータとしてのステップモータ27を、また他端にプライマリプーリの可動フランジ2bを連結する。
ステップモータ27は、基準位置から目標変速比に対応したステップ数Stepだけ進んだ操作位置にされ、かかるステップモータ27の操作により変速リンク26が可動フランジ2bとの連結部を支点にして揺動することにより、変速制御弁25を中立位置25aから増圧位置25bまたは減圧位置25cとなす。
これにより、プライマリプーリ圧Ppriがライン圧Pを元圧として増圧されたり、またはドレンにより減圧され、セカンダリプーリ圧Psecとの差圧が変化することでハイ側変速比へのアップシフトまたはロー側変速比へのダウンシフトを生じ、目標変速比に向けての変速が生起される。
【0035】
当該変速の進行は、プライマリプーリの可動フランジ2を介して変速リンク26の対応端にフィードバックされ、変速リンク26がステップモータ27との連結部を支点にして、変速制御弁25を増圧位置25bまたは減圧位置25cから中立位置25aに戻す方向へ揺動する。
これにより、目標変速比が達成される時に変速制御弁25が中立位置25aに戻され、目標変速比を保つことができる。
【0036】
プレッシャレギュレータ弁23のソレノイド駆動デューティー、減圧弁24のソレノイド駆動デューティー、およびステップモータ27への変速指令(ステップ数Step)は、図1に示す前進クラッチ7bおよび後進ブレーキ7cへ締結油圧を供給するか否かの制御と共に変速機コントローラ12により決定し、このコントローラ12を図2に示すように圧力制御部12aおよび変速制御部12bで構成する。
圧力制御部12aは、プレッシャレギュレータ弁23のソレノイド駆動デューティー、および減圧弁24のソレノイド駆動デューティーを以下のように決定し、変速制御部12bは後述のように、本発明が狙いとするベルトスリップ防止用の変速制御および通常通りの変速制御を行ってステップモータ27の駆動ステップ数Stepを決定する。
【0037】
まず圧力制御部12aを説明するに、ここではプライマリプーリ回転数Npriをセカンダリプーリ回転数Nsecで除算して求めた実変速比Ipと、エンジンコントローラ19(図1参照)からの入力トルク関連情報(エンジン回転数や燃料噴射時間)を基に求めた変速機入力トルクTiから図3に例示するマップを基に必要セカンダリプーリ圧Psecを求め、センサ15で検出した実セカンダリプーリ圧Psecと必要セカンダリプーリ圧Psecとの偏差に応じたフィードバック制御により、実セカンダリプーリ圧Psecを必要セカンダリプーリ圧Psecに一致させるための減圧弁24の駆動デューティーを決定し、これをソレノイド24aに出力する。
【0038】
圧力制御部12aは更に、上記した実変速比Ipおよび入力トルクTiから図4に例示するマップを基に必要プライマリプーリ圧Ppriを求め、
この必要プライマリプーリ圧Ppriを前記の必要セカンダリプーリ圧Psecと比較し、必要プライマリプーリ圧Ppriが必要セカンダリプーリ圧Psec以上なら、目標ライン圧P に必要プライマリプーリ圧Ppriと同じ値をセットし、この目標ライン圧P に対応する駆動デューティーをプレッシャレギュレータ弁23(図2参照)のソレノイド23aに出力し、
必要プライマリプーリ圧Ppriが必要セカンダリプーリ圧Psec未満と判定する場合、目標ライン圧P にセカンダリプーリ圧Psecと同じ値をセットし、この目標ライン圧P に対応する駆動デューティーをプレッシャレギュレータ弁23(図2参照)のソレノイド23aに出力する。
【0039】
次に図2の変速制御部12bを説明するに、ここでは図5に示す制御プログラムにより、本発明が狙いとするベルトスリップ防止用の変速制御および通常通りの変速制御を以下のごとくに行う。
図5のステップS11およびステップS12は、本発明におけるベルトスリップ予知手段に相当するもので、先ずステップS11においてプライマリプーリ圧Ppriが設定圧(例えば0.2MPa)未満であると判定し、且つ、ステップS12においてプライマリプーリ回転数Npriが設定回転数(例えば900rpm)未満であると判定した時をもって、ダウンシフト中におけるプライマリプーリ圧Ppriの低下でVベルト4とプーリ2,3との間にスリップが発生しそうであると予知する。
【0040】
ステップS11およびステップS12の条件のいずれか一方でも満たされない場合は、上記のベルトスリップが発生することはないから、制御をステップS13に進めて通常の変速制御を以下のごとくに行う。
先ず、セカンダリプーリ回転数Nsecから求め得る車速およびアクセルペダル踏み込み量APOを用いて図示せざる予定の変速マップを基に目標入力回転数を求め、この目標入力回転数をセカンダリプーリ回転数Nsecで除算することにより、運転状態(車速およびアクセルペダル踏み込み量APO)に応じた目標変速比を求める。
次いで、プライマリプーリ回転数Npriをセカンダリプーリ回転数Nsecで除算することにより実変速比を演算し、上記目標変速比に対する実変速比の偏差に応じて外乱補償しながら実変速比を目標変速速度で目標変速比に漸近させるための変速比指令を求める。
そして、この変速比指令を実現するためのステップモータ27(図2参照)のステップ数Stepを求め、これをステップモータ27に指令することで前記の変速動作により目標変速比を達成することができる。
【0041】
ステップS11およびステップS12の条件の双方が揃った場合は、ダウンシフト中におけるプライマリプーリ圧Ppriの低下でVベルト4とプーリ2,3との間にスリップが発生しそうであると予知して、このベルトスリップの発生を防止するために、本発明におけるプライマリプーリ圧低下禁止手段に相当するステップS14に制御を進め、ここでは、上記のベルトスリップ予知瞬時よりも設定時間(例えば100msec)前の実変速比を目標変速比Ratio(0)とする。
ステップS14では更に、実変速比をこの目標変速比に一致させるためのステップモータ27(図2参照)のステップ数Stepを求め、これをステップモータ27に指令することで当該目標変速比を達成することができる。
かかる変速制御によれば実質上、上記のダウンシフト(プライマリプーリ圧Ppriの低下)が禁止され、上記設定時間前の実変速比へのアップシフトが行われることとなり、当該アップシフトのためのプライマリプーリ圧の上昇で上記のベルトスリップを確実に防止することができる。
【0042】
図5のステップS15およびステップS16も、本発明におけるベルトスリップ予知手段に相当するもので、ステップS15においてプライマリプーリ圧PpriがステップS11の設定圧(例えば0.2MPa)よりも大きな第2設定圧(例えば0.3MPa)以上であると判定するか、或いは、ステップS16においてプライマリプーリ回転数NpriがステップS12の設定回転数(例えば900rpm)よりも大きな第2設定回転数(例えば1000rpm)以上であると判定するまでは、ステップS15およびステップS16の判定を継続することにより前記ベルトスリップの予知状態を継続し、ステップS14での変速状態、つまり、ベルトスリップ予知瞬時よりも設定時間(例えば100msec)前の実変速比を目標変速比Ratio(0)とする変速状態を保持する。
【0043】
ステップS15でプライマリプーリ圧Ppriが第2設定圧(例えば0.3MPa)以上であると判定するか、或いは、ステップS16でプライマリプーリ回転数Npriが第2設定回転数(例えば1000rpm)以上であると判定した場合は、Vベルト4とプーリ2,3との間にスリップが発生することがないからベルトスリップの予知を中止し、ステップS13での前記した通常の変速制御に復帰する。
かかるステップS13での変速制御は、ステップS17で車速VSPが計測限界の3km/h未満になったと判定する時、ステップS18での制御に切り換わって終了し、ステップS18では設定時間(例えば100msec)前の実変速比を目標変速比Ratio(0)とする変速制御を行う。
ステップS18での変速制御は、ステップS19で車速VSPがステップS17の車速計測限界(3km/h)より高い第2設定車速(例えば5km/h)以上になったと判定しない限り(停車も含む)継続し、車速VSPが第2設定車速(例えば5km/h)以上になったら制御を終了する。
【0044】
以上の図5に示す変速制御を、図6に基づき付言する。
図6は、車速VSPが図示するごとくに時系列低下するような車両の減速により、ステップモータ位置Stepが図示のごとくに低下して生起されるプライマリプーリ圧Ppriの低下によるダウンシフト中のベルトスリップ防止用変速制御を示す。
瞬時t1にプライマリプーリ回転数Npriが設定回転数(例えば900rpm)未満になり(ステップS12)、且つ、この状態のまま瞬時t2にプライマリプーリ圧Ppriが設定圧(例えば0.2MPa)未満になる(ステップS11)とき、ダウンシフト中におけるプライマリプーリ圧Ppriの低下でVベルト4とプーリ2,3との間にスリップが発生しそうであるのを予知する。
【0045】
このベルトスリップ発生予知瞬時t2にステップS14での処理により図示のごとく、当該予知瞬時t2よりも設定時間(例えば100msec)前の実変速比を目標変速比Ratio(0)とし、これに呼応してステップモータ位置Srepを上昇させる。この変速制御によれば実質上、上記のダウンシフト(プライマリプーリ圧Ppriの低下)が禁止され、上記設定時間前の実変速比へのアップシフトが行われることとなり、当該アップシフトのためのプライマリプーリ圧の上昇で上記のベルトスリップを確実に防止することができる。
【0046】
このベルトスリップ防止用の変速状態(ステップS14)は、プライマリプーリ圧Ppriが第2設定圧(例えば0.3MPa)以上となる(ステップS15)瞬時t3まで継続し、この瞬時t3に以後はVベルト4とプーリ2,3との間にスリップが発生することがないからステップS13での通常の変速制御に復帰して目標変速比Ratio(0)を例えば図示のごとくに定め、これと実変速比Ipとの偏差に呼応してステップモータ位置Stepを図示のごとくに指令する。
かかる通常の変速制御は、車速VSPが計測限界の3km/h未満になった(ステップS13)瞬時t4に、ステップS18での制御に切り換わって終了し、以後は停車判定に伴って瞬時t4から設定時間(例えば100msec)前の実変速比を目標変速比Ratio(0)とする停車時変速制御を行う。
なお瞬時t4以後は、車速(VSP)計測の元であるセカンダリプーリ回転数Nsecが計測不能であって実変速比Ipを演算し得ないため、この実変速比Ipを便宜上破線で示した。
【0047】
上記した本実施の形態になるスリップ防止装置によれば、車両減速中のダウンシフト用に行われるプライマリプーリ圧Ppriの低下中にVベルトとプーリとの間にスリップが発生しそうになったのを、図5のステップS11およびステップS12での判定により予知する時(図6の瞬時t2)、ステップS14でこのベルトスリップ予知瞬時t2よりも設定時間(例えば100msec)前の実変速比を目標変速比Ratio(0)としたから、当該新規な目標変速比Ratio(0)へのアップシフトによりプライマリプーリ圧Ppriがそれ以上の低下を禁止されるだけでなく逆に上昇されることとなり、上記のベルトスリップが発生するのを確実に防止することができ、当該スリップによりVベルトの耐久性、従ってVベルト式無段変速機の耐久性が著しく低下するという従来の問題を解消することができる。
【0048】
しかも、プライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecを常に高くしておくことにより当該問題解決を実現しようとするのではなく、ベルトスリップが発生しそうになった時だけダウンシフト用のプライマリプーリ圧Ppriの低下を禁止する(本実施の形態では上昇させる)ことにより問題解決を図ることから、オイルポンプ21(図2参照)の駆動負荷が増大することもなくて燃費の悪化を回避することができる。
【0049】
なお、上記ベルトスリップの予知に際し本実施の形態におけるように、プライマリプーリ圧Ppriが設定圧(例えば0.2MPa)未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数Npriが設定回転数(例えば900rpm)未満である状態をもって、Vベルトおよびプーリ間のスリップを予知する場合、これらプライマリプーリ圧Ppriおよびプライマリプーリ回転数NpriがVベルトおよびプーリ間のスリップの前兆をよく表すことから、このスリップを一層確実に予知することができる。
【0050】
また本実施の形態におけるように、プライマリプーリ圧Ppriが上記設定圧(例えば0.2MPa)よりも大きな第2設定圧(例えば0.3MPa)以上になった時、または、プライマリプーリ回転数Npriが上記設定回転数(例えば900rpm)よりも大きな第2設定回転数(例えば1000rpm)以上になった時をもって、Vベルトおよびプーリ間のスリップが発生する虞がなくなったと判定する場合、ベルトスリップの予知にヒステリシスが設定されることとなって、ハンチングを生ずることなく上記の予知を安定して行うことができる。
【0051】
なお上記ベルトスリップの予知は、プライマリプーリ圧Ppriが設定圧未満である状態のみをもって行うこともでき、この場合も、前記した実施の形態ほどではないが、プライマリプーリ圧がベルトスリップの第1原因であることから当該ベルトスリップの予知を確実に行うことができる。
【0052】
またベルトスリップの予知は、プライマリプーリ圧Ppriが設定圧未満であり、且つ、車速VSPが設定車速未満である状態をもって行うことができ、この場合、プライマリプーリ圧Ppriがベルトスリップの第1原因であること、また前記したごとく低入力回転域(低車速域)でベルトスリップが発生することから当該ベルトスリップの予知を確実に行うことができる。
【0053】
更にベルトスリップの予知は、プライマリプーリ圧Ppriが設定圧未満であり、且つ、車速VSPが設定車速未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数Npriが設定回転数未満である状態をもって行うことができ、この場合、プライマリプーリ圧Ppriがベルトスリップの第1原因であること、また前記したごとく低車速域および/または低入力回転域でベルトスリップが発生することから当該ベルトスリップの予知を更に確実に行うことができる。
【0054】
なお、前記したプライマリプーリ圧Ppriに関する設定圧(例えば0.2MPa)は、図4に例示する必要プライマリプーリ圧Ppriよりも所定圧だけ低い圧力とするのがよい。
必要プライマリプーリ圧Ppriがベルトスリップを生じない範囲内で余裕率を考慮して低目の圧力に定められるのが常套であることから、これを基準として上記のごとくに設定圧(例えば0.2MPa)を決定する場合、プライマリプーリ圧Ppriに基づくベルトスリップの予知が更に確実になる。
【0055】
ここで必要プライマリプーリ圧Ppriは、上記したマップ検索による方法の他に次式の演算により求めることができる。
必要プライマリプーリ圧Ppri={(必要プライマリプーリ推力−プライマリプーリ遠心力)/プライマリプーリ受圧面積}×余裕率
必要プライマリプーリ推力=(入力トルク×cosV溝壁傾斜角)/(2×ベルトμ×プライマリプーリ巻き付け半径)
プライマリプーリ巻き付け半径=(軸間距離/2)×1/(変速比−1){(-π[変速比+1])+〔π2×[変速比+1]-4[変速比-1]/軸間距離×(2×軸間距離-ベルト周長)〕1/2
【0056】
ところで上記のベルトスリップが多くは車両の急減速時に発生することから、車両の減速度が設定減速度以上である状態をもって、Vベルトおよびプーリ間のスリップを簡単に予知するものとすることもできる。
【0057】
ベルトスリップの予知は更に、車両の減速度が設定減速度以上であり、且つ、車速が設定車速未満である状態をもって行うことができ、この場合、車両減速度だけでなく車速をも考慮してベルトスリップを予知することから、この予知を更に確実なものにすることができる。
【0058】
またベルトスリップの予知は、車両の減速度が設定減速度未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数が設定回転数未満である状態をもって行うことができ、この場合、車両減速度だけでなくプライマリプーリ回転数をも考慮してベルトスリップを予知することから、この予知を更に確実なものにすることができる。
【0059】
更にベルトスリップの予知は、車両の減速度が設定減速度未満であり、且つ、車速が設定車速未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数が設定回転数未満である状態をもっておこなうことができ、この場合、車両減速度だけでなく車速およびプライマリプーリ回転数をも考慮してベルトスリップを予知することから、この予知を更に確実なものにすることができる。
【0060】
なお前記した図示する実施の形態においては、スリップ防止対策として、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時よりも設定時間前の実変速比を目標変速比として変速アクチュエータに指令することとし、プライマリプーリ圧の低下禁止(ダウンシフト禁止)がなされるときに実質上、設定時間前の実変速比へのアップシフトが行われるようになし、当該アップシフトのためのプライマリプーリ圧の上昇でベルトスリップを確実に防止する構成としたが、
同じ作用を達成するに当たって変速アクチュエータを、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時よりも設定時間前の操作位置に戻すものとしてもよい。
この場合、目標変速比の設定のし直し、更に、新たな目標変速比に対応した変速アクチュエータ操作位置の求め直しなどの作業が不要で簡単に上記の作用効果を達成し得る。
【0061】
またベルトスリップ防止対策としては上記アップシフトに代えて、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時の変速状態を保持する対策を用いることもできる。
かかる変速状態の保持はプライマリプーリ圧を、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時の圧力に保ってそれ以上の低下を行わないため、ベルトスリップを防止することができる。
この場合も、変速アクチュエータ操作位置を、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時の操作位置に止めておくだけでよいため、簡単に要求通りの作用効果を達成し得る。
【0062】
更に、ベルトスリップ防止対策としてアップシフトを行わせるにしても、上記に代え、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時の変速状態よりもハイ側の変速比を目標変速比として変速アクチュエータに指令する対策も考えられる。
この場合、プライマリプーリ圧の低下禁止(ダウンシフト禁止)がなされるときに実質上、上記ハイ側変速比へのアップシフトが行われることとなり、当該アップシフトのためのプライマリプーリ圧の上昇でベルトスリップを確実に防止することができるし、上記ハイ側変速比の選択の自由度が高くて汎用性が高い。
なお上記ハイ側変速比は、最ハイ変速比としてもよく、この場合はベルトスリップの防止作用を一層確実なものにすることができる。
【0063】
またベルトスリップ防止対策としては上記のように変速制御に頼る代わりに、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時よりも、プライマリプーリ圧Ppriの元圧であるライン圧Pを上昇させるものでもよい。
かかるライン圧Pの上昇によってもプライマリプーリ圧Ppriの上昇が可能であり、これによりベルトスリップを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態になるスリップ防止装置を具えたVベルト式無段変速機を、その変速制御システムと共に示す略線図である。
【図2】 同変速制御システムの詳細を示すブロック線図である。
【図3】 必要セカンダリプーリ圧の変化特性図である。
【図4】 必要プライマリプーリ圧の変化特性図である。
【図5】 図2における変速機コントローラの変速制御部が実行する制御プログラムのフローチャートである。
【図6】 同変速制御部の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
1 Vベルト式無段変速機
2 プライマリプーリ
3 セカンダリプーリ
4 Vベルト
5 エンジン
6 ロックアップトルクコンバータ
7 前後進切り換え機構
8 出力軸
9 歯車組
10 ディファレンシャルギヤ装置
11 変速制御油圧回路
12 変速機コントローラ
13 プライマリプーリ回転センサ
14 セカンダリプーリ回転センサ
15 セカンダリプーリ圧センサ
16 プライマリプーリ圧センサ
17 アクセル開度センサ
18 インヒビタスイッチ
19 エンジンコントローラ
21 オイルポンプ
23 プレッシャレギュレータ弁
24 減圧弁
25 変速制御弁
26 変速リンク
27 ステップモータ(変速アクチュエータ)

Claims (5)

  1. 入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にVベルトを掛け渡して具え、プライマリプーリへのプライマリプーリ圧を低下させることにより生起される該プーリのV溝幅の増大、或いはセカンダリプーリへのセカンダリプーリ圧を上昇させることにより生起される該プーリのV溝幅の減少と、これに連動したセカンダリプーリのV溝幅の減少或いはプライマリプーリのV溝幅の増大とでダウンシフトが行われるVベルト式無段変速機において、
    前記プライマリプーリ圧の低下中に、プライマリプーリ圧が設定圧未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数が設定回転数未満であるとき、Vベルトとプーリとの間にスリップが発生しそうになったと予知するベルトスリップ予知手段と、
    該手段によりVベルトおよびプーリ間のスリップが予知されている間は、この予知がなされた時よりも設定時間前の実変速状態を目標変速状態として変速制御に資することにより、前記プライマリプーリ圧の低下を禁止するプライマリプーリ圧低下禁止手段とを具備し、
    前記プライマリプーリ圧低下禁止手段は、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時よりも設定時間前の実変速比を目標変速比として変速アクチュエータに指令するものであることを特徴とするVベルト式無段変速機のスリップ防止装置。
  2. 請求項1に記載のスリップ防止装置において、前記ベルトスリップ予知手段は、プライマリプーリ圧が前記設定圧よりも大きな第2設定圧以上になった時、または、プライマリプーリ回転数が前記設定回転数よりも大きな第2設定回転数以上になった時をもって、Vベルトおよびプーリ間のスリップが発生する虞がなくなったと判定するものであることを特徴とするVベルト式無段変速機のスリップ防止装置。
  3. 請求項1に記載のスリップ防止装置において、前記ベルトスリップ予知手段は、プライマリプーリ圧が設定圧未満であり、且つ、プライマリプーリ回転数が設定回転数未満であるほかに、車速が設定車速未満である状態をもって、Vベルトおよびプーリ間のスリップを予知するものであることを特徴とするVベルト式無段変速機のスリップ防止装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のスリップ防止装置において、前記プライマリプーリ圧に関する設定圧を、必要プライマリプーリ圧よりも所定圧だけ低い圧力としたことを特徴とするVベルト式無段変速機のスリップ防止装置。
  5. 請求項 1 乃至 4 に記載のスリップ防止装置において、前記プライマリプーリ圧低下禁止手段は変速アクチュエータを、Vベルトおよびプーリ間のスリップが予知された時よりも設定時間前の操作位置に戻すものであることを特徴とするVベルト式無段変速機のスリップ防止装置。
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