JP6187856B2 - 自動変速機の変速用モータの不調防止装置 - Google Patents

Description

この発明は自動変速機の変速用モータの不調防止装置に係り、特に無段自動変速機の変速を行う変速装置の不調の発生を防止する自動変速機の変速用モータの不調防止装置に関するものである。

従来の自動変速機（「ＣＶＴ」ともいう。）の変速用モータの不調防止装置において、無段自動変速機は、変速比制御のために油圧サーボをステップモータ（単に「モータ」ともいう。）にて制御する機構を有している。

特開２０００−２８３２８１号公報

ところで、前記無段自動変速機は、一定の変速比を長時間継続した際に、サーボ機構のメカニカルなリンケージの反力などの要因により前記ステップモータのケーシングとプッシュロッドとの間でセンタ位置のずれが生じ、ステップモータが固着（「起動力が低下」とも換言できる。）して指示したステップに対して実際のステップが追従することができず、入力パルス信号に対してモータの回転が正常に行われない、いわゆる「脱調」と呼ばれる不調が発生するおそれがある。
そして、この「脱調」が発生した場合には、制御目標としている変速比と実際の変速比との間に差が生じ、燃費の悪化や走行性能の低下が生じる可能性があるという不都合がある。
また、例えば、上記の特許文献１に開示されるように、乗員によって変速段を変更可能な手動変速モードを備える車両においては、所定の変速比で連続して走行を行うことが可能であるため、より上記「脱調（「不調」ともいう。）」を起こす可能性は大きくなるという不都合がある。

この発明は、モータを用いて変速比を変化させる無段自動変速機において、変速比の変化が少ない場合のモータの不調の発生を防止する自動変速機の変速用モータの不調防止装置を提供することを目的とする。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、プーリへの供給油圧に応じてプーリ幅を変更して変速比を変更可能な無段自動変速機と、駆動により前記プーリへの供給油圧を変更可能なモータと、を備える自動変速機の変速用モータの不調防止装置において、所定時間内の変速比変化量が所定の変化量以下であると判断され、かつ、不調防止フラグが成立した場合に、前記モータを一時的に駆動させるモータ駆動手段を備えることを特徴とする。

この発明によれば、変速比変化量が所定の変化量以下である場合に、プーリへの供給油圧を変更するモータを一時的に駆動させるモータ駆動手段を備えるので、モータの固着等によるモータの不調の発生を防止できる。

図１は自動変速機の変速用モータの不調防止装置の制御用フローチャートである。（実施例） 図２は自動変速機の概略構成図である。（実施例） 図３は自動変速機の高速走行側（Ｈｉ側）に変速比を変更する場合の概略構成図である。（実施例） 図４は自動変速機の変速用モータの不調防止装置のブロック図である。（実施例） 図５は一定周期毎に変速比を変更させた場合の脱調防止制御動作例を示す図である。（実施例） 図６はランダム周期で油圧系の応答遅れ時間内の短時間のみステップモータのステップ量を一定量だけ変化させた場合の脱調防止制御動作例を示す図である。（実施例）

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図６はこの発明の実施例を示すものである。
図２〜図４において、１は不調防止装置である。
この不調防止装置１は、無段自動変速機（以下、単に「自動変速機」または「ＣＶＴ」という。）２とモータ（「ステップモータ」とも換言できる。）３とを備えている。
このとき、前記自動変速機２は、プーリ４への供給油圧に応じてプーリ幅を変更して変速比を変更可能な機能を有している。
また、前記モータ３は、駆動されることにより前記プーリ４への供給油圧を変更可能としている。
ここで、前記自動変速機２について説明する。
この自動変速機２は、図２に示す如く、プーリ４、つまりプライマリプーリ（「入力側プーリ」ともいう。）４ａと図示しないセカンダリプーリ（「出力側プーリ」ともいう。）とからなり、プライマリプーリ４ａへレシオコントロールバルブ５を介してライン圧を供給し、この供給圧力に応じて前記プライマリプーリ４ａ及びセカンダリプーリのプーリ幅を変更し、変速比を変更している。
このとき、前記レシオコントロールバルブ５には、リンケージ６を介して前記モータ３を接続している。
そして、このモータ３からの駆動力によって前記レシオコントロールバルブ５を動作させ、前記プライマリプーリ４ａへの供給圧力を変更している。
なお、前記モータ３は、ケーシング７と、前記リンケージ６に接続され前記ケーシング７に対して摺動可能に配置したプッシュロッド８とを備えている。
ここで、参考までに追記すると、一定変速比で長時間走行した場合、前記リンゲージ６の反力などの原因により、前記モータ３のケーシング７とプッシュロッド８との間において、図２に示す如く、センタ位置のずれが生じる。
その結果、前記モータ３の起動力が低下し、指示ステップに対して実ステップが追従することができず、「脱調」が発生する。
また、前記自動変速機２は、の高速走行側（Ｈｉ側）に変速比を変更する場合について説明する。
まず、図３に示す如く、前記モータ３が起動してＨｉ側に作動すると、前記リンケージ６を介して前記レシオコントロールバルブ５が開く。
すると、前記プライマリプーリ４ａの油圧室９にライン圧が作用することにより、このライン圧により前記プライマリプーリ４ａがプーリ幅を小とするＨｉ側に作動するとともに、プーリ可動部１０もＨｉ側に作動する。
そして、前記プライマリプーリ４ａがＨｉ側に作動したことによって、前記リンケージ６を介して前記レシオコントロールバルブ５が閉じられる。

前記不調防止装置１は、所定時間内の変速比変化量が所定の変化量以下であると判断され、かつ、不調防止フラグが成立した場合に、前記モータ３を一時的に駆動させるモータ駆動手段１１を備える構成とする。
詳述すれば、前記不調防止装置１は、図４に示す如く、この不調防止装置１を制御する制御装置１２と、この制御装置１２に車両走行状態を出力する車両走行検出手段１３と、前記制御装置１２に変速比変化量を出力する変速比変化量検出手段１４と、所定時間内の変速比変化量が所定の変化量以下であると判断された後に、前記制御装置１２に内蔵され、不調防止フラグの成立を判断する不調防止フラグ成立手段１５と、前記制御装置１２からの制御信号を入力する前記モータ駆動手段１１とを備えている。
このとき、前記制御装置１２は、前記車両走行検出手段１３からの車両走行状態の検出信号を入力する一方、前記変速比変化量検出手段１４からの変速比変化量の検出信号を入力し、所定時間Ｄ＿ＩＰ＿Ｔｉｍｅ内の変速比変化量Ｄ＿ＩＰが脱調判定変速比変化量である所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下であるか否かを判断している。
そして、前記制御装置１２は、上述の所定時間Ｄ＿ＩＰ＿Ｔｉｍｅ内の変速比変化量Ｄ＿ＩＰが所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下であると判断された後、前記不調防止フラグ成立手段１５によって、不調防止フラグの成立を判断している。
また、前記モータ駆動手段１１は、所定時間Ｄ＿ＩＰ＿Ｔｉｍｅ内の変速比変化量Ｄ＿ＩＰが所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下であると判断され、かつ、不調防止フラグが成立した場合に、前記モータ３を一時的に駆動させている。
これにより、変速比変化量Ｄ＿ＩＰが所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下である場合に、前記プーリ４への供給油圧を変更する前記モータ３を一時的に駆動させる前記モータ駆動手段１１を備えるので、モータ３の固着等によるモータ３の不調の発生を防止することができる。

また、前記モータ駆動手段１１は、変速比を一定周期である所定の周期ＤＴ＿Ｔｉｍｅで一時的に変化させる一時的変速比変更手段１６、もしくは、変速比が変化しない範囲で所定の周期ＤＴ＿Ｔｉｍｅで前記モータ３を一時的に駆動させる一時的モータ駆動手段１７を備えている。
つまり、前記モータ駆動手段１１が前記一時的変速比変更手段１６を備えている場合には、以下のようなパターン、もしくは、その組合せによって前記モータ３を駆動して不調を防止する。
（１）ランダム周期で変速比を一定量（ＩＰ＿ＭＯＶ）だけ変化させる。
（２）油圧系の応答遅れ時間内の短時間（ＩＰ＿ＭＯＶ＿ＴＩＭＥ）のみ前記モータ３を所定のステップ量だけ変化させる。
（３）前記制御装置１２によって、所定時間Ｄ＿ＩＰ＿Ｔｉｍｅ内の変速比変化量Ｄ＿ＩＰが所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下であると判断され、かつ、不調防止フラグが成立した場合の条件成立時に、変速比をこの条件成立時のレシオに応じた量（ＩＰ＿ＭＯＶ１〜８）だけ変化させる。
なお、この「（３）」のものは、上記「（１）」または「（２）」の変形例である。図５には、一定周期毎に変速比を一定量変化させた例を示す。
また、前記モータ駆動手段１１が前記一時的モータ駆動手段１７を備えている場合には、以下のようなパターンによって前記モータ３を駆動して不調を防止する。
（１）一定周期毎、又はランダム周期毎に油圧系の応答遅れ時間内の短時間（ＩＰ＿ＭＯＶ＿ＴＩＭＥ）のみ前記モータ３を所定のステップ量だけ変化させる。
図６には、ランダム周期で油圧系の応答遅れの短時間に、モータのステップ量を一定量変化させた例を示す。
なお、前記一時的変速比変更手段１６及び前記一時的モータ駆動手段１７は、前記制御装置１２によって、所定時間Ｄ＿ＩＰ＿Ｔｉｍｅ内の変速比変化量Ｄ＿ＩＰが所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下であると判断され、かつ、不調防止フラグが成立した場合の条件が成立している間は上記制御を継続している。
これにより、所定の周期（ＤＴ＿Ｔｉｍｅ）で前記モータ３を駆動させて変速比を変化させたり、もしくは、変速比が変化しない範囲で（ＤＴ＿Ｔｉｍｅ）でモータ３を一時的に駆動させたりすることによって、モータ３の固着等によるモータ３の不調の発生を防止することができる。
追記すれば、脱調防止制御の実施要否判断において、変速比の変化の小さい状態が長時間継続したか否かについては、前記プライマリプーリ４ａ（エンジンの出力を受けるプーリ）４ａの油圧室９、もしくはセカンダリプーリ（駆動輪への出力を行うプーリ）の油圧室への供給油圧の変化をみることで行う。

更に、前記一時的変速比変更手段１６は、不調防止フラグの成立時の変速比に応じた変速比分だけ変化させている。
つまり、不調防止フラグの条件成立時のレシオ（変速比）に応じた量（ＩＰ＿ＭＯＶ１〜８）を変化させる制御においては、「ＩＰ＿ＭＯＶ１」は最低変速比（具体的には「１速」）時の変速比の変化量であり、「ＩＰ＿ＭＯＶ８」は最高変速比（具体的には「８速」）時の変速比の変化量である。
そして、変化量の大小関係は、
ＩＰ＿ＭＯＶ１＜ＩＰ＿ＭＯＶ２＜…＜ＩＰ＿ＭＯＶ７＜ＩＰ＿ＭＯＶ８
となっている。
上記のように変化量を設定しているのは、高速走行側の変速比と低速走行側の変速比で同じ量だけ変速比を変化させた場合、低速走行側の方がドライバビリティ（車両の運転性能）への影響が大きいためである。
低速走行側の変速比ほど変速比の数値が大きく、変速比の変更によるエンジン回転数の変化量が大きくなりやすいためであり、これによって車両の運転性能の変化に乗員が違和感を覚えやすいためである。
前記モータ３を強制的に駆動させる際に、選択されていた変速比に応じた変速比分を変化させることで、乗員はモータ３の強制駆動による変速比の変化を気付き難くすることができる。
これにより、不調防止フラグの成立時の変速比に応じた変速比分だけ変速比を変化させるので、前記一時的変速比変更手段１６によって行われた変速比変更が乗員に分かり難い設定とすることができ、車両の運転性能の向上につながる。

次に、図１の前記自動変速機２の変速用モータの不調防止装置１の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。

この自動変速機２の変速用モータの不調防止装置１の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、自動変速機２を搭載する車両（図示せず）が走行中であるか否かの判断（１０２）に移行する。
つまり、この判断（１０２）においては、前記不調防止装置１の前記制御装置１２が、前記車両走行検出手段１３から入力する車両走行状態の検出信号に基づいて判断している。
そして、上述の車両走行中であるか否かの判断（１０２）がＮＯの場合には、この判断（１０２）を繰り返し行う。
判断（１０２）がＹＥＳの場合には、所定時間Ｄ＿ＩＰ＿Ｔｉｍｅ内の変速比変化量Ｄ＿ＩＰが脱調判定変速比変化量である所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下であるか否かの判断（１０３）に移行する。
この判断（１０３）においては、前記不調防止装置１の前記制御装置１２が前記変速比変化量検出手段１４からの変速比変化量の検出信号を入力し、所定時間Ｄ＿ＩＰ＿Ｔｉｍｅ内の変速比変化量Ｄ＿ＩＰが脱調判定変速比変化量である所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下であるか否かを判断している。
上述の所定時間Ｄ＿ＩＰ＿Ｔｉｍｅ内の変速比変化量Ｄ＿ＩＰが脱調判定変速比変化量である所定の変化量Ｄ＿ＩＰ＿ＤＴ以下であるか否かの判断（１０２）において、この判断（１０２）がＮＯの場合には、後述する前記自動変速機２の変速用モータの不調防止装置１の制御用プログラムのエンド（１０５）に移行する。
また、判断（１０２）がＹＥＳの場合には、前記モータ駆動手段１１による実施を行う処理（１０４）に移行する。
このモータ駆動手段１１による実施を行う処理（１０４）においては、一定周期である所定の周期ＤＴ＿Ｔｉｍｅもしくはランダム周期で変速比を一定量（ＩＰ＿ＭＯＶ）だけ変化させる処理、または、一定周期である所定の周期ＤＴ＿Ｔｉｍｅもしくはランダム周期で油圧系の応答遅れ時間内の短時間（ＩＰ＿ＭＯＶ＿ＴＩＭＥ）のみ前記モータ３を所定のステップ量だけ変化させる処理を行っている。
そして、上述のモータ駆動手段１１による実施を行う処理（１０４）の後には、前記自動変速機２の変速用モータの不調防止装置１の制御用プログラムのエンド（１０５）に移行する。

１ 不調防止装置
２ 無段自動変速機（以下、単に「自動変速機」または「ＣＶＴ」という。）
３ モータ（「ステップモータ」とも換言できる。）
４ プーリ
４ａ プライマリプーリ（「入力側プーリ」ともいう。）
５ レシオコントロールバルブ
６ リンケージ
７ ケーシング
８ プッシュロッド
９ 油圧室
１０ プーリ可動部
１１ モータ駆動手段
１２ 制御装置
１３ 車両走行検出手段
１４ 変速比変化量検出手段
１５ 不調防止フラグ成立手段
１６ 一時的変速比変更手段
１７ 一時的モータ駆動手段

Claims (3)

1. プーリへの供給油圧に応じてプーリ幅を変更して変速比を変更可能な無段自動変速機と、駆動により前記プーリへの供給油圧を変更可能なモータと、を備える自動変速機の変速用モータの不調防止装置において、
   所定時間内の変速比変化量が所定の変化量以下であると判断され、かつ、不調防止フラグが成立した場合に、前記モータを一時的に駆動させるモータ駆動手段を備えることを特徴とする自動変速機の変速用モータの不調防止装置。
2. 前記モータ駆動手段は、変速比を所定の周期で一時的に変化させる一時的変速比変更手段、もしくは、変速比が変化しない範囲で所定の周期で前記モータを一時的に駆動させる一時的モータ駆動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の変速用モータの不調防止装置。
3. 前記一時的変速比変更手段は、不調防止フラグの成立時の変速比に応じた変速比分だけ変化させることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の変速用モータの不調防止装置。

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