JP2008196581A - ベルト式無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト戻り不良の程度が大きい範囲におけるベルト滑りの発生を防ぐことと、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲における変速追従性を向上させることとの両立を図る。
【解決手段】ベルト式無段変速機では、プライマリプーリ３６とセカンダリプーリ３７との間にベルト３７が掛け渡され、変速を行うプライマリプーリ３６のプーリ幅を油圧アクチュエータ４１に対する作動油の給排により変化させることによって変速比を変更する。また、発進時の実変速比が、発進時に通常設定される目標変速比に対し増速側へ所定範囲を超えて乖離している場合、発進時、変速比を減速側へ変更する。その際、発進時の乖離度が大きい範囲では、油圧アクチュエータ４１に対する作動油の排出流量を小さく設定する一方、発進時の乖離度が小さい範囲では、油圧アクチュエータ４１に対する作動油の排出流量を大きく設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるベルト式無段変速機における変速を制御するための装置に関する。

従来、自動車用エンジンの出力側に搭載される変速機として、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が知られている。このベルト式無段変速機は、互いに平行に配置されたプライマリシャフト（駆動側シャフト）およびセカンダリシャフト（従動側シャフト）と、各シャフトにそれぞれ個別に設けられたプライマリプーリ（駆動側プーリ）およびセカンダリプーリ（従動側プーリ）とを有している。

プライマリプーリおよびセカンダリプーリは、ともに、固定シーブと可動シーブとを組み合わせた構成となっている。各可動シーブは、油圧アクチュエータによりそれぞれ固定シーブに対して接離可能な構成となっている。プライマリプーリおよびセカンダリプーリの固定シーブと可動シーブとの対向面間には、それぞれＶ字形状の溝が形成されている。これらプライマリプーリのＶ溝およびセカンダリプーリのＶ溝にわたって、ベルトが巻き掛けられている。

そして、一方のプーリのＶ溝の溝幅（プーリ幅）を拡げるとともに、他方のプーリのＶ溝のプーリ幅を狭くすることにより、それぞれのプーリに対するベルトの巻き掛け半径（有効径）を連続的に変化させて変速比を無段階に変更する。また、ベルト式無段変速機において伝達されるトルクは、ベルトとプーリとを相互に接触させる方向に作用する荷重に応じたトルクとなる。このため、ベルトに張力を付与するように、プーリによってベルトを挟み付けている。

このように、ベルト式無段変速機では、ベルトに張力を付与するためにプーリによってベルトを挟み付けるとともに、変速比の変更（変速）を実行するためにプーリによるベルトの挟み付け状態を変更する。このため、従来では、例えば、特許文献１に記載されているように、ベルト式無段変速機において、エンジン負荷等に代表される要求トルクに応じた油圧をセカンダリプーリ側の油圧アクチュエータに供給して必要な伝達トルク容量を確保し、また、変速を行うための油圧をプライマリプーリ側の油圧アクチュエータに供給し、プライマリプーリのプーリ幅を変更すると同時にセカンダリプーリのプーリ幅を変更するようにしている。

ところで、ベルト式無段変速機においては、車両が急停止した場合等に、いわゆるベルト戻り不良の状態が発生する可能性がある。すなわち、車両停止にともないベルト式無段変速機が停止すると、変速を行うことができなくなる。このため、例えば、車両が急停止した場合等のように、停止までの時間が短時間の場合、発進時に通常設定される最減速状態の変速比（最大変速比γｍａｘ）まで変速比が戻りきらないことがある。言い換えれば、ベルトの巻き掛け位置が、最大変速比γｍａｘに対応する位置に比べ小さい変速比側（増速側，アップシフト側）の位置までしか戻らないことがある。

このようなベルト戻り不良の状態で車両が発進すると、ベルト式無段変速機では、変速比を最大変速比γｍａｘに急速に設定するようなフィードバック制御が行われる。この変速制御は、具体的には、プライマリプーリのプーリ幅を最大変速比γｍａｘに対応する状態まで急速に拡大することにより実行されるが、このとき、プライマリプーリ側の油圧アクチュエータに供給される油圧が急速に低下する。したがって、プライマリプーリ側の油圧アクチュエータから急速に作動油が排出される。その結果、ベルトに緩みが生じ、ベルトとプーリとの間に滑りが生じる可能性がある。

従来では、そのようなベルト滑りを防止するため、例えば、特許文献１に示されるように、ベルト戻り不良の状態で発進する際には、上述した通常のフィードバック制御の場合とは異なる変速ゲインを設定するようにしている。この際、設定される変速ゲインは、図６に示すように、予め定められた所定値であって、通常のフィードバック制御の場合に比べて小さい値となっている。変速ゲインは、変速を行うための油圧アクチュエータに対する作動油の給排流量に対応づけられる量であり、例えば、プライマリプーリ側の油圧アクチュエータに接続されているソレノイドバルブに対する制御信号のデューティ比を演算するための係数が挙げられる。そして、この場合、変速ゲインが大きいほど、プライマリプーリ側の油圧アクチュエータからの排出流量が大きくなる。これにともない、プライマリプーリのプーリ幅が拡大する変化速度が大きくなり、変速比の減速側（ダウンシフト側）への変化速度が大きくなる。逆に、変速ゲインが小さいほど、プライマリプーリ側の油圧アクチュエータからの排出流量が小さくなる。これにともない、プライマリプーリのプーリ幅が拡大する変化速度が小さくなり、変速比の減速側（ダウンシフト側）への変化速度が小さくなる。なお、図６のＺ１で示す範囲（γｚ〜γｍａｘの範囲）は、車両の発進時に通常の変速制御を行ったとしても、つまり、変速ゲインを別設定しなくても、ベルト滑りが発生しない範囲であり、車両の発進時に通常設定される目標変速比（最大変速比γｍａｘ）の近傍の範囲となっている。
特開２００１−３３０１２２号公報

従来では、ベルト戻り不良の状態で発進する際に、別設定される変速ゲインが予め定められた所定値であったので、次のような問題点があった。

変速ゲインとしては、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲（例えば、図６のＺ３で示す範囲）においても、ベルト滑りの発生を防止するために、小さい値が設定されていた。しかし、この場合、プライマリプーリ側の油圧アクチュエータからの排出流量が小さく設定されるので、プライマリプーリのプーリ幅が緩やかに拡大し、変速比は、ダウンシフト側へ緩やかに変化するようになる。その結果、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲（例えば、図６のＺ２で示す範囲）において、変速を迅速に行うことができず、変速追従性が低下するという問題点があった。

なお、変速ゲインとして大きい値を設定すると、プライマリプーリ側の油圧アクチュエータからの排出流量が大きく設定されるので、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲における変速追従性は確保することができるものの、プライマリプーリのプーリ幅が急速に拡大される結果、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲において、ベルト滑りの発生を防止することができなくなるという問題点がある。

したがって、従来では、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲におけるベルト滑りの発生を防ぐことと、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲における変速追従性を向上させることとの両立を図ることは困難であった。

本発明は、そのような問題点を鑑みてなされたものであり、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲におけるベルト滑りの発生を防ぐことと、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲における変速追従性を向上させることとの両立を図ることが可能なベルト式無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、駆動側シャフトに設けられる駆動側プーリと従動側シャフトに設けられる従動側プーリとの間にベルトが動力伝達可能に掛け渡され、前記両プーリのプーリ幅を変化させることによって変速比を変更するように構成されるとともに、車両の発進時の実変速比が、車両の発進時に通常設定される目標変速比に対し増速側へ所定範囲を超えて乖離している場合、車両の発進時、変速比を減速側へ変更するように構成されたベルト式無段変速機の変速制御装置において、車両の発進時に変速比を減速側へ変更する際、前記発進時の乖離度が大きい範囲では、前記プーリ幅の変化速度を小さく設定する一方、前記発進時の乖離度が小さい範囲では、前記プーリ幅の変化速度を大きく設定する速度設定手段を備えていることを特徴としている。

上記構成によれば、発進時の乖離度が大きい範囲、つまり、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲では、プーリ幅の変化速度が小さく設定されるので、ベルトの緩みや、それに起因するベルトの滑りを防止することができる。これに対し、発進時の乖離度が小さい範囲、つまり、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲では、プーリ幅の変化速度が大きく設定されるので、これにともなって変速比の減速側への変化速度が大きくなる。これにより、変速が迅速に行われるようになり、変速追従性を向上させることができる。

また、本発明は、駆動側シャフトに設けられる駆動側プーリと従動側シャフトに設けられる従動側プーリとの間にベルトが動力伝達可能に掛け渡され、油圧アクチュエータにより前記駆動側プーリのプーリ幅を変化させることによって変速比を変更するように構成されるとともに、車両の発進時の実変速比が、車両の発進時に通常設定される目標変速比に対し増速側へ所定範囲を超えて乖離している場合、車両の発進時、変速比を減速側へ変更するように構成されたベルト式無段変速機の変速制御装置において、車両の発進時に変速比を減速側へ変更する際、前記発進時の乖離度が大きい範囲では、前記油圧アクチュエータに対する作動油の排出流量を小さく設定する一方、前記発進時の乖離度が小さい範囲では、前記油圧アクチュエータに対する作動油の排出流量を大きく設定する流量設定手段を備えていることを特徴としている。

上記構成によれば、発進時の乖離度が大きい範囲、つまり、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲では、油圧アクチュエータに対する作動油の排出流量が小さく設定されるので、プーリ幅が緩やかに変化するようになる。これにより、ベルトの緩みや、それに起因するベルトの滑りを防止することができる。これに対し、発進時の乖離度が小さい範囲、つまり、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲では、油圧アクチュエータに対する作動油の排出流量が大きく設定されるので、これにともなって変速比の減速側への変化速度が大きくなる。これにより、変速が迅速に行われるようになり、変速追従性を向上させることができる。

本発明において、前記流量設定手段は、前記油圧アクチュエータに接続されているソレノイドバルブに対する信号のデューティ比を演算するための変速ゲインを、前記発進時の乖離度が大きい範囲では小さく設定する一方、前記発進時の乖離度が小さい範囲では大きく設定することによって、前記油圧アクチュエータに対する作動油の排出流量を制御するように構成されている。

また、本発明において、前記流量設定手段は、車両の発進後の実変速比が前記目標変速比に対し増速側へ所定範囲を超えて乖離している場合には、車両の発進後においても、前記発進後の乖離度が小さくなるほど変速ゲインが大きくなるような関係に基づいて前記変速ゲインの設定を行うことが好ましい。

ここで、車両の発進時に設定された変速ゲインが変化しなければ、発進時の乖離度が大きい場合（ベルト戻り不良の程度が大きい場合）、変速ゲインが小さく設定されると、油圧アクチュエータに対する排出流量が小さく設定された状態で維持される。この場合、発進後の乖離度が所定範囲を超えない程度まで変速比を減速側に変化させるには、かなりの時間を要することになる。

これに対し、上記構成によれば、変速比が減速側へ変化するほど、油圧アクチュエータからの排出流量が大きく設定されるようになる。したがって、変速比が減速側へ変化するほど、変速比の変化速度が大きくなる。これにより、発進後の乖離度が所定範囲を超えない程度まで変速比を減速側に変化させるのに要する時間を短縮できるようになる。その結果、車両の停車時のベルト戻り不良の程度が大きい場合においても、変速追従性を向上させることが可能になる。また、車両の停車時のベルト戻り不良の程度が小さい場合にも、より効果的に変速追従性の向上を図ることが可能になる。

本発明によれば、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲では、プーリ幅の変化速度が小さくなるので、ベルトの緩みや、それに起因するベルトの滑りを防止することができる。これに対し、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲では、プーリ幅の変化速度が大きくなるので、これにともなって変速比の減速側への変化速度が大きくなる。これにより、変速が迅速に行われるようになり、変速追従性を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。以下では、本発明を自動車等の車両に搭載されるベルト式無段変速機に適用した例について説明する。また、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の車両に搭載されるベルト式無段変速機を例に挙げて説明する。

まず、ベルト式無段変速機が搭載されたトランスアクスルの全体構成について説明する。

図１は、ベルト式無段変速機をＦＦ車両に適用した場合のトランスアクスルのスケルトン図である。図１に示す例では、車両の駆動源として、エンジン１が用いられている。このエンジン１の種類は特に限定されないが、以下においては、エンジン１として、燃料をシリンダの内部に直接噴射し、その噴射量およびタイミングを制御することにより均質燃焼や成層燃焼の可能ないわゆる直噴ガソリンエンジン、あるいは、スロットル開度を電気的に自由に制御できる電子スロットルバルブを備えたガソリンエンジンを採用した例を説明する。すなわち、エンジン１は、電気的に制御できるように構成されており、その制御を実行するための電子制御装置（Ｅ／Ｇ・ＥＣＵ）４００が設けられている。Ｅ／Ｇ・ＥＣＵ４００は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）、記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）、入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成される。

エンジン１の出力側には、トランスアクスル３が設けられ、このトランスアクスル３は、エンジン１の出力側（車両の側方側）に取り付けられたトランスアクスルハウジング４と、このトランスアクスルハウジング４におけるエンジン１とは反対側の開口端に取り付けられたトランスアクスルケース５と、このトランスアクスルケース５におけるトランスアクスルハウジング４とは反対側の開口端に取り付けられたトランスアクスルリヤカバー６とを順に有している。トランスアクスルハウジング４の内部には、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）７が設けられており、トランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６の内部には、前後進切り換え機構８、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）９、差動機構を有する最終減速機１０等が設けられている。

トランスアクスルハウジング４の内部には、クランクシャフト２と同一軸線上にインプットシャフト１１が設けられており、このインプットシャフト１１におけるエンジン１側の端部には、タービンランナ１３が取り付けられている。一方、クランクシャフト２の端部には、ドライブプレート１４を介してフロントカバー１５が連結されており、このフロントカバー１５には、ポンプインペラ１６が連結されている。タービンランナ１３およびポンプインペラ１６は互いに対向して配置され、これらタービンランナ１３およびポンプインペラ１６の内側にはステータ１７が設けられている。また、トルクコンバータ７と前後進切り換え機構８との間には、オイルポンプ２０が設けられている。

トルクコンバータ７の動作としては、エンジン１の駆動によるクランクシャフト２の回転にともない、ドライブプレート１４およびフロントカバー１５を介してポンプインペラ１６が回転し、オイルポンプ２０から供給される作動液（作動油）の流れによりタービンランナ１３が引きずられるようにして回転し始める。ポンプインペラ１６およびタービンランナ１３の回転速度差が大きいとき、ステータ１７が作動液の流れをポンプインペラ１６の回転を助ける方向に変換する。

そして、車両の発進後、車速が所定速度に達すると、ロックアップクラッチ１８が作動し、エンジン１からフロントカバー１５に伝えられた動力がインプットシャフト１１に機械的かつ直接的に伝達されるようになる。また、フロントカバー１５からインプットシャフト１１に伝達されるトルクの変動は、ダンパ機構１９によって吸収される。

前後進切り換え機構８は、インプットシャフト１１とベルト式無段変速機９との間の動力伝達経路に設けられている。この前後進切り換え機構８は、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構２４を有している。この遊星歯車機構２４は、インプットシャフト１１に設けられたサンギヤ２５と、このサンギヤ２５の外周側に、サンギヤ２５と同心状に配置されたリングギヤ２６と、サンギヤ２５に噛み合わされた内側のピニオンギヤ２７と、この内側のピニオンギヤ２７およびリングギヤ２６に噛み合わされた外側のピニオンギヤ２８と、これらピニオンギヤ２７，２８を自転可能に支持し、かつ、ピニオンギヤ２７，２８を、サンギヤ２５の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ２９とを有している。

このキャリヤ２９と、ベルト式無段変速機９の後述するプライマリシャフト（変速機入力軸）３０とが連結されている。また、キャリヤ２９とインプットシャフト１１との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチＣＬ、および、リングギヤ２６の回転・固定を制御するリバースブレーキＢＲがそれぞれ設けられている。そして、これらフォワードクラッチＣＬおよびリバースブレーキＢＲを制御することにより動力伝達経路を変更して前進回転動力（正回転方向）や後進回転動力（逆回転方向）に切り換え可能な構成となっている。

ベルト式無段変速機９は、インプットシャフト１１と同一軸線上に配置されたプライマリシャフト（駆動側シャフト）３０と、このプライマリシャフト３０に平行に配置されたセカンダリシャフト（従動側シャフト）３１とを有している。プライマリシャフト３０は、軸受３２，３３により回転自在に支持されている。また、セカンダリシャフト３１は、軸受３４，３５により回転自在に支持されている。

プライマリシャフト３０側には、プライマリプーリ（駆動側プーリ）３６が設けられており、セカンダリシャフト３１側には、セカンダリプーリ（従動側プーリ）３７が設けられている。また、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１の回転数を所定時間ごとに検出するための回転数センサ７１，７２がそれぞれ設けられている。

プライマリプーリ３６は、プライマリシャフト３０に一体的に形成された固定シーブ３８と、プライマリシャフト３０の軸線方向に移動可能に構成された可動シーブ３９とを有している。そして、固定シーブ３８と可動シーブ３９との対向面間にＶ字形状の溝４０が形成されている。また、可動シーブ３９をプライマリシャフト３０の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ３９と固定シーブ３８とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ４１が設けられている。つまり、この油圧アクチュエータ４１内に形成された作動油圧室に所定油圧を作用させることで可動シーブ３９を固定シーブ３８に対して進退移動させる構成となっている。

一方、セカンダリプーリ３７も、同様に、セカンダリシャフト３１に一体的に形成された固定シーブ４２と、セカンダリシャフト３１の軸線方向に移動可能に構成された可動シーブ４３とを有し、固定シーブ４２と可動シーブ４３との対向面間にＶ字形状の溝４４が形成されている。また、可動シーブ４３をセカンダリシャフト３１の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ４３と固定シーブ４２とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ４５が設けられている。つまり、この油圧アクチュエータ４５内に形成された作動油圧室に所定油圧を作用させることで可動シーブ４３を固定シーブ４２に対して進退移動させる構成となっている。

プライマリプーリ３６の溝４０およびセカンダリプーリ３７の溝４４に対し、ベルト４６が巻き掛けられている。このベルト４６は、いわゆる押し式金属ベルトとして構成されており、多数の金属製の駒および複数本のスチール製等のリングを有している。

そして、ベルト式無段変速機９では、プライマリプーリ３６およびセカンダリプーリ３７の一方のプーリの溝の溝幅（プーリ幅）を拡大するとともに、他方のプーリの溝のプーリ幅を縮小することにより、それぞれのプーリに対するベルト４６の巻き掛け半径（有効径）を連続的に変化させて変速比を無段階に変更する。

さらに、セカンダリシャフト３１には、カウンタドライブギヤ４７が固定されており、このカウンタドライブギヤ４７は、軸受４８，４９により支持されている。セカンダリシャフト３１を支持する一方の軸受３５（トランスアクスルリヤカバー６側の軸受）とセカンダリプーリ３７との間には、パーキングギヤＰＧが設けられている。

また、ベルト式無段変速機９のカウンタドライブギヤ４７と最終減速機１０との間の動力伝達経路には、セカンダリシャフト３１に平行なインターミディエイトシャフト５０が軸受５１，５２により支持された状態で配設されている。インターミディエイトシャフト５０には、カウンタドライブギヤ４７に噛み合うカウンタドリブンギヤ５３と、ファイナルドライブギヤ５４とが設けられている。

最終減速機１０は、軸受５６，５７により回転自在に支持された中空のデフケース５５を有し、このデフケース５５の外周には、ファイナルドライブギヤ５４と噛み合うファイナルリングギヤ５８が設けられている。そして、デフケース５５の内部には、２つのピニオンギヤ６０，６０が取り付けられたピニオンシャフト５９が配置されている。ピニオンギヤ６０には、２つのサイドギヤ６１，６１が噛み合わされ、それぞれ、左右のドライブシャフト６２，６２を介して車輪６３に連結されている。

そして、ベルト式無段変速機９のプライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１およびセカンダリプーリ３７側の油圧アクチュエータ４５には、油圧制御回路２００を介して、上記オイルポンプ２０で発生された油圧がそれぞれ供給される。油圧制御回路２００は、オイルパン２１から吸引されオイルポンプ２０により吐出された作動油を、プライマリプーリ３６の制御動作（可動シーブ３９の進退移動動作）およびセカンダリプーリ３７の制御動作（可動シーブ４３の進退移動動作）に適した油圧とするべくプライマリ側の油圧アクチュエータ４１への供給油圧およびセカンダリ側の油圧アクチュエータ４５への供給油圧をそれぞれ独立して制御する構成となっている。

詳細には、セカンダリプーリ３７側の油圧アクチュエータ４５には、アクセル開度に代表される出力要求に基づいて求められる要求トルクに応じた油圧が供給され、可動シーブ４３を固定シーブ４２側に押圧してベルト４６を挟み付けることにより、トルクを伝達するのに必要な張力をベルト４６に付与するようになっている。

また、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１には、プライマリシャフト３０の実回転数を目標回転数に一致させる変速比となるように、油圧が供給されている。すなわち、プライマリプーリ３６のプーリ幅およびセカンダリプーリ３７のプーリ幅を変化させることにより、各プーリ３６，３７に対するベルト４６の巻き掛け半径が大小に変化して変速が実行されるようになっている。より具体的には、プライマリシャフト３０の実回転数と目標回転数との回転数偏差に基づいて、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１に供給する油圧をフィードバック制御することにより変速が実行されるようになっている。変速比は、最大変速比γｍａｘと最小変速比γｍｉｎとの間で無段階に変更される。

ここで、変速比を増大させる場合、つまり、ダウンシフトの場合、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１から作動油を排出してプライマリプーリ３６のプーリ幅を拡大する。油圧アクチュエータ４１には、ドレーンに接続された流量制御弁（ダウンシフトを実行するための流量制御弁）が接続されており、この流量制御弁には、後述するＣＶＴ・ＥＣＵ３００から入力される制御信号のデューティ比に応じて出力圧が高くなるソレノイドバルブが接続されている。そして、この場合、ソレノイドバルブに対する制御信号のデューティ比を制御することにより、油圧アクチュエータ４１に対する作動油の排出流量が制御される。この際、その作動油の排出流量を増大させることにより、変速比の変速速度が大きくなる。

また、変速比を低下させる場合、つまり、アップシフトの場合、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１に作動油を供給してプライマリプーリ３６のプーリ幅を縮小する。油圧アクチュエータ４１には、ライン圧が供給される流量制御弁（アップシフトを実行するための流量制御弁）が接続されており、この流量制御弁には、上記ソレノイドバルブが接続されている。そして、この場合、ソレノイドバルブに対する制御信号のデューティ比を制御することにより、油圧アクチュエータ４１に対する作動油の供給流量が制御される。この際、その作動油の供給流量を増大させることにより、変速比の変速速度が大きくなる。

ベルト式無段変速機９の変速制御は、電子制御装置（ＣＶＴ・ＥＣＵ）３００によって実行される。ＣＶＴ・ＥＣＵ３００は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）、記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）、入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。

ＣＶＴ・ＥＣＵ３００に対しては、上記回転数センサ７１，７２からの信号の他に、トランスアクスル３の状態を表す種々のパラメータ、例えば、トルクコンバータ７のトルク比や車速等の情報が入力される。一方、上記Ｅ／Ｇ・ＥＣＵ４００には、エンジン１の運転状態を表す種々のパラメータ、例えば、エンジン回転速度、アクセル開度、スロットル開度センサの信号等が入力され、その演算結果の情報が必要に応じてＣＶＴ・ＥＣＵ３００に入力される。

このようにして、ＣＶＴ・ＥＣＵ３００に対し、回転数センサ７１，７２によるプライマリシャフト３０の回転数Ｎｐおよびセカンダリシャフト３１の回転数Ｎｓ等、さらには、車速等の情報が各種センサや演算結果の信号として入力されると、予め実験等により求められているマップ等に基づいて、所要の変速比等を得るようなベルト式無段変速機９の変速制御が実行されるようになっている。この場合、ＣＶＴ・ＥＣＵ３００から上記油圧制御回路２００に対し制御信号が送られて、油圧アクチュエータ４１，４５に対する作動油の給排流量が制御される。

そして、本実施形態の特徴としては、ベルト式無段変速機９においてベルト戻り不良の状態が発生し、そのベルト戻り不良の状態で発進する際には、ベルト式無段変速機９の変速制御装置において、通常のフィードバック制御の場合とは異なる変速ゲインを設定する点にある。

詳細には、車両の発進時には、通常、変速比が最減速状態の変速比（最大変速比γｍａｘ）に設定されるが、ベルト戻り不良の状態では、変速比は、目標変速比である最大変速比γｍａｘに比べ小さくなっている。つまり、変速比が目標変速比である最大変速比γｍａｘに比べ増速側（アップシフト側）の状態になっている。このため、ベルト戻り不良の状態で発進する際には、変速比を大きくするような変速制御が行われる。つまり、発進の際、変速比を目標変速比である最大変速比γｍａｘに近づけるような変速制御が行われる。この際、変速ゲインは、図３に示すようなマップを参照して設定される。

変速ゲインは、変速を行うための油圧アクチュエータに対する作動油の給排流量に対応づけられる量である。この実施形態では、変速ゲインは、上記油圧制御回路２００のソレノイドバルブに入力する制御信号のデューティ比を演算するための係数となっている。ダウンシフトの場合、変速ゲインが大きいほど、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量が大きくなり、プライマリプーリ３６のプーリ幅が速やかに拡大するようになる。これにともなって変速比の減速側（ダウンシフト側）への変化速度が大きくなる。逆に、変速ゲインが小さいほど、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量が小さくなり、プライマリプーリ３６のプーリ幅が緩やかに拡大するようになる。これにともなって変速比のダウンシフト側への変化速度が小さくなる。

図３の横軸は、停止時の実変速比（発進時の実変速比）を表している。図３に示すように、設定される変速ゲインは、Ｘ２およびＸ３で示す範囲（γｍｉｎ〜γｘの範囲）では、発進時の実変速比とリニアな関係にある。具体的には、変速ゲインは、発進時の実変速比が小さいほど、小さくなるように設定され、逆に、発進時の実変速比が大きいほど、大きくなるように設定される。換言すれば、変速ゲインは、発進時の実変速比と発進時の目標変速比との乖離度（変速比偏差）が大きいほど小さくなるように設定され、逆に、その乖離度が小さいほど大きくなるように設定される。乖離度は、ベルト戻り不良の程度を表しており、この乖離度が大きいほど、ベルト戻り不良の程度が大きく、逆に、乖離度が小さいほど、ベルト戻り不良の程度が小さいことを意味する。

図３のＸ３で示すような上記発進時の乖離度が大きい範囲では、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量を大きくすると、ベルト４６の滑り等の発生が懸念されるため、変速ゲインを小さく設定するようにしている。これに対し、図３のＸ２で示すような上記発進時の乖離度が小さい範囲では、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量を大きくしても、ベルト４６の滑り等の発生の可能性が小さいため、変速ゲインを大きく設定するようにしている。

続いて、図２のフローチャートを参照して、ベルト戻り不良の状態で発進する際に行われるベルト式無段変速機の変速制御について説明する。

まず、ステップＳＴ１において、車両の停止時に、ベルト式無段変速機９において、ベルト戻り不良の状態が発生したか否かが判定される。ここでは、車両の発進時の実変速比が、車両の発進時に通常設定される目標変速比（最大変速比γｍａｘ）に対しアップシフト側へ予め設定された所定範囲を超えて乖離しているか否かが判定される。言い換えれば、車両の発進時の実変速比が予め設定された所定値未満であるか否かが判定される。上記所定範囲は、車両の発進時に通常の変速制御を行ったとしても、ベルト滑りが発生しない範囲を意味し、車両の発進時に通常設定される目標変速比（最大変速比γｍａｘ）の近傍の範囲である。例えば、上記所定範囲は、図３のＸ１で示す範囲（γｘ〜γｍａｘの範囲）に設定され、また、上記所定値は、図３のγｘに設定される。

ベルト式無段変速機９においては、回転数センサ７１，７２により検出されるプライマリシャフト３０の回転数Ｎｐおよびセカンダリシャフト３１の回転数Ｎｓに基づいて、変速比（Ｎｐ／Ｎｓ）が算出される。この実施形態では、停止時に回転数センサ７１，７２により検出されるプライマリシャフト３０の回転数Ｎｐおよびセカンダリシャフト３１の回転数Ｎｓに基づいて、停止時の実変速比（発進時の実変速比）および上述した発進時の乖離度を求めて、車両の停止時のベルト戻り不良の状態の発生の有無を判定するとともに、そのベルト戻り不良の程度を検知するようにしている。

そして、発進時の乖離度が所定範囲を超えていない場合には（車両の発進時の実変速比が所定値以上である場合には）、ベルト戻り不良の状態は発生していないと判定され、この変速制御を終了する。これに対し、発進時の乖離度が所定範囲を超えている場合には（車両の発進時の実変速比が所定値未満である場合には）、ベルト戻り不良の状態が発生していると判定され、ステップＳＴ２へ移行する。

ステップＳＴ２において、車両の発進が検知されると、次に、ステップＳＴ３において、変速ゲインが設定される。ステップＳＴ３では、マップ（図３）が参照され、変速ゲインとして発進時の乖離度に対応するものが取得される。つまり、変速ゲインとして停止時の実変速比（発進時の実変速比）に対応するものが取得される。このようにして、設定された変速ゲインに基づいて、上記油圧制御回路２００のソレノイドバルブに入力する制御信号のデューティ比が演算され、そのデューティ比に基づいて油圧アクチュエータ４１に対する作動油の排出流量が制御される。これにより、変速比がダウンシフト側へ変化し、目標変速比との乖離度が徐々に小さくなる。

詳細には、発進時の乖離度が大きいほど（発進時の実変速比が小さいほど）、変速ゲインが小さくなるように設定される。このため、発進時の乖離度が大きいほど、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量が小さく設定され、プライマリプーリ３６の可動シーブ３９の移動速度が小さく設定されるようになる。つまり、プライマリプーリ３６のプーリ幅が拡大する速度が小さく設定される。これにより、変速比のダウンシフト側への変化速度が小さく設定されるようになる。したがって、発進時の乖離度が大きい範囲（例えば、図３のＸ３で示す範囲）では、変速比がダウンシフト側へ緩やかに変化することになる。

これに対し、発進時の乖離度が小さいほど（発進時の実変速比が大きいほど）、変速ゲインが大きくなるように設定される。このため、発進時の乖離度が小さいほど、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量が大きく設定され、プライマリプーリ３６の可動シーブ３９の移動速度が大きく設定されるようになる。つまり、プライマリプーリ３６のプーリ幅が拡大する速度が大きく設定される。これにより、変速比のダウンシフト側への変化速度が大きく設定されるようになる。したがって、発進時の乖離度が小さい範囲（例えば、図３のＸ２で示す範囲）では、変速比がダウンシフト側へ速やかに変化することになる。

ステップＳＴ４では、車両の発進後に、ベルト戻り不良の状態が解消したか否かが判定される。ここでは、ステップＳＴ３の流量制御（速度制御）によりダウンシフト側へ変化した変速比と、上記目標変速比との乖離度（発進後の乖離度）が上記所定範囲（図３のγｘ〜γｍａｘの範囲）を超えていないか否かが判定される。言い換えれば、車両の発進後に、ダウンシフト側へ変化した変速比（発進後の実変速比）が上記所定値（図３のγｘ）以上あるか否かが判定される。

そして、発進後の乖離度が上記所定範囲を超えていない場合には（発進後の実変速比が上記所定値以上である場合には）、ベルト戻り不良の状態が解消したと判定され、この変速制御を終了する。一方、発進後の乖離度が上記所定範囲を超えている場合には（発進後の実変速比が上記所定値未満である場合には）、発進後の乖離度が上記所定範囲を超えるようになるまで、ステップＳＴ３で設定された変速ゲインに基づいた流量制御が継続して行われる。

本実施形態のベルト式無段変速機の変速制御装置によれば、変速ゲインは、従来例の場合とは異なり、予め定められた所定値ではなく、ベルト戻り不良の程度に応じて設定されるので、次のような効果が得られる。

上述したように、発進時の乖離度が大きい範囲（ベルト戻り不良の程度が大きい範囲）では、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量が小さく設定される。これにともなって、プライマリプーリ３６のプーリ幅が緩やかに拡大されるようになるので、ベルト４６の緩みや、それに起因するベルト４６の滑りを防止することができる。

これに対し、発進時の乖離度が小さい範囲（ベルト戻り不良の程度が小さい範囲）では、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量が大きく設定され、これにともなって変速比のダウンシフト側への変化速度が大きくなる。これにより、変速が迅速に行われるようになり、変速追従性を向上させることができる。

以上より、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲におけるベルト滑りの発生を未然に防ぐことと、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲における変速追従性を向上させることとの両立を図ることが可能になる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。

上述した変速制御を行うための油圧制御回路の構成は一例であり、それ以外の構成を採用してもよい。

上記実施形態では、車両の停止時の実変速比および乖離度をそのまま車両の発進時の実変速比および乖離度として用いた場合について説明したが、車両の発進時に、回転数センサ７１，７２により検出されたプライマリシャフト３０の回転数Ｎｐおよびセカンダリシャフト３１の回転数Ｎｓに基づいて、発進時の実変速比および発進時の乖離度を求め、その発進時の実変速比および発進時の乖離度に基づいて変速ゲインの設定を行うことも可能である。

変速ゲインの設定の際に参照される図３のマップは一例であり、設定される変速ゲインと発進時の実変速比との関係はリニア以外の関係であってもよい。マップに替えて、テーブルを参照して変速ゲインの設定することも可能である。要するに、変速ゲインを、ベルト戻り不良の程度が大きい範囲では小さく設定し、ベルト戻り不良の程度が小さい範囲では大きく設定することが可能なものであればよい。

上記実施形態では、変速ゲインの設定を車両の発進時に行う場合について説明したが、車両の発進時だけでなく、発進後においても変速ゲインの設定を行うようにしてもよい。つまり、車両の発進後、変速ゲインの設定を随時行うようにする。この場合、車両の発進後にダウンシフト側へ変化する変速比に追従させて変速ゲインの設定を行うことが好ましい。例えば、図４、図５に示すように、変速ゲインを車両の発進後に現在の実変速比に応じて設定することが可能である。

図４のフローチャートでは、ステップＳＴ１１およびステップＳＴ１２は、上記実施形態のステップＳＴ１およびステップＳＴ２と同様であるが、ステップＳＴ１３およびステップＳＴ１４は、上記実施形態のステップＳＴ３およびステップＳＴ４と異なっている。ここでは、異なる点について簡単に説明する。

ステップＳＴ１３では、マップ（図５）が参照され、変速ゲインとして現在の実変速比（発進時の実変速比を含む）に対応するものが取得される点で、上記実施形態とは異なる。ここで、図５の横軸は、現在の実変速比を表している。現在の実変速比は、所定時間ごとに検出される回転数センサ７１，７２によりプライマリシャフト３０の回転数Ｎｐおよびセカンダリシャフト３１の回転数Ｎｓに基づいて求めることができる。そして、図５に示すように、設定される変速ゲインは、Ｙ２およびＹ３で示す範囲（γｍｉｎ〜γｙの範囲）では、現在の実変速比とリニアな関係にある。なお、図５のマップは一例であり、設定される変速ゲインと現在の実変速比との関係はリニア以外の関係であってもよいが、現在の実変速比が大きくなるほど（発進後の乖離度が小さくなるほど）、設定される変速ゲインが大きくなる関係であることが好ましい。つまり、変速ゲインが、車両の発進後においてダウンシフト側へ変化する変速比に追従して増大するような関係であることが好ましい。

ステップＳＴ１４では、ステップＳＴ１３の流量制御（速度制御）によりダウンシフト側へ変化した後の変速比（現在の実変速比）が予め設定された所定値（例えば、図５のγｙ）未満である場合には、ステップＳＴ１３に移行する点で、上記実施形態とは異なる。したがって、現在の実変速比が所定値以上になるまで、ステップＳＴ１３、ＳＴ１４が繰り返し実行される。

そして、この変速制御によれば、次のような効果も得られる。

ここで、車両の発進時に設定された変速ゲインが変化しなければ、発進時の乖離度が大きい場合（ベルト戻り不良の程度が大きい場合）、変速ゲインが小さく設定されると、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量が小さく設定された状態で維持される。この場合、変速比を上記所定値以上になるまで変化させるには、かなりの時間を要することになる。

これに対し、上述のように、車両の発進後においても、現在の実変速比が大きくなるほど変速ゲインが大きくなるような関係に基づいて、変速ゲインを設定するような構成とすれば、変速比がダウンシフト側へ変化するほど、プライマリプーリ３６側の油圧アクチュエータ４１からの排出流量が大きく設定されるようになる。したがって、変速比がダウンシフト側へ変化するほど、変速比の変化速度が大きくなる。これにより、変速比を上記所定値以上になるまで変化させるのに要する時間を短縮できるようになる。その結果、車両の停車時のベルト戻り不良の程度が大きい場合においても、変速追従性を向上させることが可能になる。また、車両の停車時のベルト戻り不良の程度が小さい場合にも、より効果的に変速追従性の向上を図ることが可能になる。

ベルト式無段変速機が搭載される車両は、ＦＦ方式に限らず、例えば、フロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）方式や、他の駆動方式の車両であってもよい。

車両の駆動源として挙げたガソリンエンジンは一例であり、本発明は、ディーゼルエンジンを駆動源とする車両や、ハイブリッド車両にも適用可能である。

ベルト式無段変速機を備えたトランスアクスルを示すスケルトン図である。 ベルト戻り不良の状態で発進する際に行われるベルト式無段変速機の変速制御の一例を示すフローチャートである。 ベルト戻り不良の状態で発進する際、ベルト式無段変速機の変速制御装置において設定される変速ゲインの一例を示す図である。 ベルト戻り不良の状態で発進する際に行われるベルト式無段変速機の変速制御の他の例を示すフローチャートである。 ベルト戻り不良の状態で発進する際、ベルト式無段変速機の変速制御装置において設定される変速ゲインの他の例を示す図である。 ベルト戻り不良の状態で発進する際、従来のベルト式無段変速機の変速制御装置において設定される変速ゲインを示す図である。

符号の説明

９ ベルト式無段変速機
３０ プライマリシャフト
３１ セカンダリシャフト
３６ プライマリプーリ
３７ セカンダリプーリ
４０，４４ 溝
４１，４５ 油圧アクチュエータ
４６ ベルト
７１，７２ 回転数センサ
２００ 油圧制御回路
３００ ＣＶＴ・ＥＣＵ

Claims (4)

1. 駆動側シャフトに設けられる駆動側プーリと従動側シャフトに設けられる従動側プーリとの間にベルトが動力伝達可能に掛け渡され、前記両プーリのプーリ幅を変化させることによって変速比を変更するように構成されるとともに、
   車両の発進時の実変速比が、車両の発進時に通常設定される目標変速比に対し増速側へ所定範囲を超えて乖離している場合、車両の発進時、変速比を減速側へ変更するように構成されたベルト式無段変速機の変速制御装置において、
   車両の発進時に変速比を減速側へ変更する際、前記発進時の乖離度が大きい範囲では、前記プーリ幅の変化速度を小さく設定する一方、前記発進時の乖離度が小さい範囲では、前記プーリ幅の変化速度を大きく設定する速度設定手段を備えていることを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。
2. 駆動側シャフトに設けられる駆動側プーリと従動側シャフトに設けられる従動側プーリとの間にベルトが動力伝達可能に掛け渡され、油圧アクチュエータにより前記駆動側プーリのプーリ幅を変化させることによって変速比を変更するように構成されるとともに、
   車両の発進時の実変速比が、車両の発進時に通常設定される目標変速比に対し増速側へ所定範囲を超えて乖離している場合、車両の発進時、変速比を減速側へ変更するように構成されたベルト式無段変速機の変速制御装置において、
   車両の発進時に変速比を減速側へ変更する際、前記発進時の乖離度が大きい範囲では、前記油圧アクチュエータに対する作動油の排出流量を小さく設定する一方、前記発進時の乖離度が小さい範囲では、前記油圧アクチュエータに対する作動油の排出流量を大きく設定する流量設定手段を備えていることを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。
3. 前記流量設定手段は、前記油圧アクチュエータに接続されているソレノイドバルブに対する信号のデューティ比を演算するための変速ゲインを、前記発進時の乖離度が大きい範囲では小さく設定する一方、前記発進時の乖離度が小さい範囲では大きく設定することによって、前記油圧アクチュエータに対する作動油の排出流量を制御することを特徴とする請求項２に記載のベルト式無段変速機の変速制御装置。
4. 前記流量設定手段は、車両の発進後の実変速比が前記目標変速比に対し増速側へ所定範囲を超えて乖離している場合には、車両の発進後においても、前記発進後の乖離度が小さくなるほど変速ゲインが大きくなるような関係に基づいて前記変速ゲインの設定を行うことを特徴とする請求項３に記載のベルト式無段変速機の変速制御装置。

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