JP4198423B2 - Belt slip prevention device for V-belt type 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、Vベルト式無段変速機において、出力軸からの逆方向のトルク入力があった際にもVベルトのすべりを防止したベルトすべり防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用に適した無段変速機としてVベルトを用いたVベルト式無段変速機(以下、ベルトCVT)がある。
これは、プライマリプーリとセカンダリプーリの間にVベルトを掛け渡し、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの溝幅を油圧により可変制御するものである。
プライマリプーリとセカンダリプーリにはそれぞれ第1、第2シリンダ室が付設され、第1シリンダ室へはライン圧を調圧したプライマリ圧が、また第2シリンダ室へはライン圧を調圧したセカンダリ圧がそれぞれ供給される。そして各シリンダ室へ供給された油圧によりプライマリプーリおよびセカンダリプーリの溝幅が変更され、Vベルトと各プーリとの接触半径比に対応して変速比が連続的に変化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のベルトCVTにあっては、例えば車両が縁石に乗り上げたときのタイヤと縁石との接触により、タイヤの回転方向、すなわちベルトCVTの出力軸回転方向とは逆方向のトルクがベルトCVTへ伝わった場合に、プライマリプーリとセカンダリプーリに掛け渡されたVベルトのすべりが発生するといった問題があった。
【0004】
そこで本発明はこのような従来の問題点に鑑み、ベルトCVTの出力軸に、出力トルク方向とは逆方向のトルクが加わった際にもVベルトのすべりの発生を防止した、Vベルト式無段変速機におけるベルトすべり防止装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スロットル開度が設定値以下、かつ車両速度が設定値以下の領域である場合に、油圧補正量算出部が、プライマリ圧およびセカンダリ圧の油圧補正量を算出し、プーリ比補正部が、油圧補正量算出部で算出された油圧補正量にVベルト式無断変速機の実プーリ比に対応したゲイン量を乗算した油圧補正量を算出し、プライマリ圧補正部が、油圧制御手段で算出されたプライマリ圧にプーリ比補正部で算出された油圧補正量を加算することでプライマリ圧を補正し、セカンダリ圧補正部が、油圧制御手段で算出されたセカンダリ圧に油圧補正量算出部で算出された油圧補正量を加算することでセカンダリ圧を補正する構成とした。
【0006】
【発明の効果】
本発明によれば、油圧補正手段によるプライマリ圧およびセカンダリ圧の油圧補正により、プライマリ圧およびセカンダリ圧の油圧が増加する。この油圧増加によってプライマリプーリとセカンダリプーリに掛け渡されたVベルトの挟持圧力が高くなり、Vベルトのすべりが防止される。
さらに、プライマリプーリとセカンダリプーリのプーリ比に応じて、プライマリ圧の補正を行うことにより、プライマリ側とセカンダリ側との推力バランスが維持される。よってプライマリ圧およびセカンダリ圧に油圧補正を行った際にも所定のプーリ比を維持することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図1に、本発明をベルトCVTに適用した実施例の概略構成を示す。
可変プーリとしてのプライマリプーリ16とセカンダリプーリ26の間にVベルト24を掛け渡した変速機構部10が、ロックアップクラッチ11を備えるトルクコンバータ12を介して図示しないエンジンに接続されている。
プライマリプーリ16は、トルクコンバータ12の出力軸と一体に回転する固定円錐板18と、これに対向する可動円錐板22とでV字状のプーリ溝を形成し、可動円錐板22の背面に油圧を及ぼし可動円錐板を軸方向に変位させる第1シリンダ室20を備えている。
【0008】
セカンダリプーリ26は、図示しない車軸側への出力軸と一体に回転する固定円錐板30と、これに対向する可動円錐板34とでV字状のプーリ溝を形成している。可動円錐板34は図示しないリターンスプリングでプーリ溝の溝幅を狭める方向に付勢されるとともに、その背面に油圧を及ぼし可動円錐板34を軸方向に変位させる第2シリンダ室32を備えている。
【0009】
変速機構部10は、CVTコントロールユニット1からの信号に基づいて油圧コントロールバルブ3により制御される。油圧コントロールバルブ3では、油圧ポンプ80から供給された油圧を調圧してライン圧を生成する。また油圧コントロールバルブ3はCVTコントロールユニット1からの信号により、ライン圧を所定圧力に調圧してプライマリ圧を生成し、プライマリ圧を第1シリンダ室20へ供給する。同様に油圧コントロールバルブ3はライン圧を所定圧力に調圧してセカンダリ圧を生成し、セカンダリ圧を第2シリンダ室32へ供給する。
なお、第1シリンダ室20の受圧面積は第2シリンダ室32の受圧面積よりも大きく設定されている。
【0010】
第1シリンダ室20および第2シリンダ室32に供給される油圧のフィードバック制御のために、第1シリンダ室20に接続される油路にプライマリ圧を測定するプライマリ圧油圧センサ40を備え、また第2シリンダ室32に接続される油路にセカンダリ圧を測定するセカンダリ圧油圧センサ41を備える。プライマリ圧油圧センサ40およびセカンダリ圧油圧センサ41の測定結果はCVTコントロールユニット1に入力される。
【0011】
CVTコントロールユニット1は、インヒビタスイッチ8からのセレクト位置信号に加え、スロットル開度センサ5からのスロットル開度(アクセルペダル開度)TV0およびエンジン回転数Neから推定したエンジントルクに基づいて油圧コントロールバルブ3の制御を行う。
【0012】
またCVTコントロールユニット1へは、プライマリプーリ16およびセカンダリプーリ26の各回転数を検出する第1回転数センサ6および第2回転数センサ7が接続され、これらの検出信号に基づいて変速機構部10における変速比が求められる。さらにCVTコントロールユニット1に、ブレーキのON、OFFの検知を行うブレーキスイッチ42、および車両速度の検出を行う車速センサ43が接続されている。
【0013】
第1シリンダ室20にかかるプライマリ圧が油圧コントロールバルブ3により制御されてプライマリプーリ16の溝幅を変え、同様に第2シリンダ室32へはセカンダリ圧が供給されてセカンダリプーリ26の溝幅を変え、各プーリ16、26のプーリ比が変更されることによって変速が行われる。またプライマリ圧およびセカンダリ圧によってVベルト24に対する挟持圧力が制御され、Vベルト24と各プーリ16、26との接触摩擦力によって、駆動力の伝達がされる。
【0014】
これを回転数でみれば、プライマリプーリ16の溝幅を広げて、Vベルト24の接触半径が小でセカンダリプーリ26側の接触半径が大のプーリ比Low(低速側)のときには、変速比が大きくなってエンジン回転数が減速されて車軸側へ出力されることとなる。逆のプーリ比Hi(高速側)では小さな変速比で出力される。この間、プライマリプーリ16とセカンダリプーリ26の接触半径比に対応して変速比が連続的に変化する。
【0015】
次に、Vベルトのすべりを防止するためのプライマリ圧およびセカンダリ圧の制御について説明する。
図2は、CVTコントロールユニットにおけるプライマリ圧およびセカンダリ圧の制御ブロック図である。
入力トルク算出部100において、CVTコントロールユニット1に入力されたスロットル開度等から、エンジンからトルクコンバータ12を介して無段変速機に入力されたトルクを算出する。
【0016】
変速制御部110において、入力された車速およびスロットル開度から、プライマリプーリとセカンダリプーリの目標プーリ比を算出する。さらに、プライマリプーリおよびセカンダリプーリが目標プーリ比となるようなプライマリ圧およびセカンダリ圧を算出する。
【0017】
セカンダリ圧算出部101では、入力トルク算出部100で算出された入力トルクを基に、Vベルト24の挟持圧力に応じたセカンダリ圧を算出し、さらにこのセカンダリ圧に変速制御部110で算出されたセカンダリ圧の値を加える。
同様にプライマリ圧算出部102では、入力トルク算出部100で算出された入力トルクを基に、Vベルト24の挟持圧力に応じたプライマリ圧を算出し、さらにこのプライマリ圧に変速制御部110で算出されたプライマリ圧の値を加える。
【0018】
油圧補正量算出部103において、Vベルト24のすべりを防止するためセカンダリ圧およびプライマリ圧の油圧補正量を算出する。また油圧補正量算出部103には、車速センサ43およびスロットル開度センサ5での検出結果である車速およびスロットル開度が入力されている。油圧補正量の算出は、図3の(a)に示すような車速およびスロットル開度を軸に持つ油圧補正量算出マップを用いて行われる。Vベルト24のすべりが起きる場合は、Vベルト24の挟持圧力が弱い低車速領域である。よって車両状態が図中斜線で示した車速0〜20km、スロットル開度0/8のときに、セカンダリ圧およびプライマリ圧の油圧補正を行い、Vベルト24の挟持圧力を高めておく必要がある。このときの補正量を油圧補正量Aとする。油圧補正量Aは適宜所定の値が設定される。
【0019】
セカンダリ圧補正部106では、セカンダリ圧算出部101で算出されたセカンダリ圧に、油圧補正量算出部103で算出された油圧補正量Aを加えてセカンダリ圧の補正を行う。
セカンダリ圧のみに油圧補正を加えると、プライマリプーリ16とセカンダリプーリ26間での推力バランスが崩れ、所定のプーリ比を維持することができなくなる。よってプライマリ圧に、プーリ比バランスを考慮した補正を行う必要がある。
【0020】
プーリ比算出部104では、第1回転数センサ6および第2回転数センサ7で検出されたプライマリプーリ回転数およびセカンダリプーリ回転数より、プライマリプーリ16とセカンダリプーリ26の実際のプーリ比を算出する。プーリ比補正部105において、油圧補正量算出部103で算出された油圧補正量Aに対して、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの実際のプーリ比バランスに対応した補正を行う。この補正は、油圧補正量算出部103で算出された油圧補正量Aに対して、図3の(b)に示すように、プーリ比算出部104で算出されたプーリ比に対応したゲイン量を乗算し、油圧補正量Bを算出する。
【0021】
プライマリ圧補正部107では、プライマリ圧算出部102で算出されたプライマリ圧に、プーリ比補正部105で算出された油圧補正量Bを加えてプライマリ圧の補正を行う。
セカンダリ圧制御部108およびプライマリ圧制御部109では、セカンダリ圧補正部106で補正されたセカンダリ圧、およびプライマリ圧補正部107で補正されたプライマリ圧となるように、油圧コントロールバルブ3への指示を行い、プライマリ圧およびセカンダリ圧を制御する。
【0022】
このように、スロットル開度が0/8であり、かつ車速が低速度域である場合に、セカンダリ圧に補正を加えて油圧の増加を行い、またプライマリ圧にはセカンダリプーリとプライマリプーリとのプーリ比を考慮した補正量を加えて油圧の増加を行う。これにより、セカンダリ圧およびプライマリ圧に補正を加えない場合に比べ、セカンダリプーリおよびプライマリプーリによるVベルト24の挟持圧力が高まる。
本実施例において、油圧補正量算出部103、プーリ比補正部105、セカンダリ圧補正部106およびプライマリ圧補正部107が、本発明における油圧補正手段を構成する。また、プーリ比算出部104が本発明におけるプーリ比算出手段を構成する。
【0023】
本実施例は以上のように構成され、Vベルト24の挟持圧力が弱い状況、すなわちスロットル開度が0/8であり、かつ車速が低速度域である場合に、プライマリ圧およびセカンダリ圧に補正を加えて油圧の増加を行うことにより、セカンダリプーリ26およびプライマリプーリ16によるVベルト24の挟持圧力を高めることができる。
【0024】
また、Vベルト式無段変速機の出力軸へのマイナス方向のトルク入力は予測することが不可能であり、さらにブレーキのON/OFFやアクセルのON/OFFにかかわらず発生する。よってVベルト24の挟持圧力が弱い車両状態において、あらかじめプライマリ圧およびセカンダリ圧の油圧補正を行っておくことにより、確実にVベルトのすべりを防止することができる。
【0025】
さらに、プライマリプーリとセカンダリプーリのプーリ比に応じて、プライマリ圧の補正を行うことにより、プライマリ側とセカンダリ側との推力バランスが維持される。よってプライマリ圧およびセカンダリ圧に油圧補正を行った際にも所定のプーリ比を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における実施例を示す図である。
【図2】プライマリ圧およびセカンダリ圧の補正の流れを示す制御ブロック図である。
【図3】油圧補正量を算出するための補正マップを示す図である。
【符号の説明】
1 CVTコントロールユニット
3 油圧コントロールバルブ
5 スロットル開度センサ
6 第1回転数センサ
7 第2回転数センサ
16 プライマリプーリ
20 第1シリンダ室
24 Vベルト
26 セカンダリプーリ
32 第2シリンダ室
40 プライマリ圧油圧センサ
41 セカンダリ圧油圧センサ
42 ブレーキスイッチ
43 車速センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt slip prevention device that prevents slippage of a V belt even when a reverse torque is input from an output shaft in a V belt type continuously variable transmission.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a V-belt type continuously variable transmission (hereinafter referred to as a belt CVT) using a V-belt as a continuously variable transmission suitable for vehicles.
In this method, a V-belt is stretched between the primary pulley and the secondary pulley, and the groove widths of the primary pulley and the secondary pulley are variably controlled by hydraulic pressure.
The primary pulley and the secondary pulley are respectively provided with first and second cylinder chambers. The primary pressure obtained by adjusting the line pressure is supplied to the first cylinder chamber, and the secondary pressure obtained by adjusting the line pressure is supplied to the second cylinder chamber. Are supplied respectively. Then, the groove widths of the primary pulley and the secondary pulley are changed by the hydraulic pressure supplied to each cylinder chamber, and the gear ratio continuously changes corresponding to the contact radius ratio between the V belt and each pulley.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional belt CVT, for example, when the vehicle rides on the curb, the contact between the tire and the curb causes a torque in the direction opposite to the rotation direction of the tire, that is, the output shaft rotation direction of the belt CVT. When transmitted to the CVT, there is a problem that slippage of the V-belt stretched between the primary pulley and the secondary pulley occurs.
[0004]
Therefore, in view of such a conventional problem, the present invention prevents the occurrence of slippage of the V belt even when a torque in the direction opposite to the output torque direction is applied to the output shaft of the belt CVT. An object of the present invention is to provide a belt slip prevention device in a step transmission.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, when the throttle opening is an area below the set value and the vehicle speed is below the set value, the oil pressure correction amount calculation unit calculates the oil pressure correction amount of the primary pressure and the secondary pressure, and the pulley ratio correction unit Calculates a hydraulic pressure correction amount obtained by multiplying the hydraulic pressure correction amount calculated by the hydraulic pressure correction amount calculation unit by a gain amount corresponding to the actual pulley ratio of the V-belt type continuously variable transmission, and the primary pressure correction unit The primary pressure is corrected by adding the hydraulic pressure correction amount calculated by the pulley ratio correction unit to the calculated primary pressure, and the secondary pressure correction unit adds the secondary pressure calculated by the hydraulic control means to the hydraulic pressure correction amount calculation unit. The secondary pressure is corrected by adding the calculated hydraulic pressure correction amount.
[0006]
【The invention's effect】
According to the present invention, the primary pressure and the secondary pressure are increased by the hydraulic pressure correction of the primary pressure and the secondary pressure by the hydraulic pressure correction means. This increase in hydraulic pressure increases the clamping pressure of the V-belt that is stretched between the primary pulley and the secondary pulley, thereby preventing the slippage of the V-belt.
Furthermore, the thrust balance between the primary side and the secondary side is maintained by correcting the primary pressure according to the pulley ratio of the primary pulley and the secondary pulley. Therefore, a predetermined pulley ratio can be maintained even when the hydraulic pressure is corrected for the primary pressure and the secondary pressure.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described by way of examples.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a belt CVT.
A
The
[0008]
The
[0009]
The
The pressure receiving area of the
[0010]
For feedback control of the hydraulic pressure supplied to the
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The primary pressure applied to the
[0014]
In terms of the number of rotations, when the groove width of the
[0015]
Next, the control of the primary pressure and the secondary pressure for preventing the slip of the V belt will be described.
FIG. 2 is a control block diagram of the primary pressure and the secondary pressure in the CVT control unit.
In the input
[0016]
The
[0017]
The secondary
Similarly, the primary
[0018]
The hydraulic pressure correction
[0019]
In the secondary
If the hydraulic pressure correction is applied only to the secondary pressure, the thrust balance between the
[0020]
The pulley
[0021]
The primary
The secondary
[0022]
As described above, when the throttle opening is 0/8 and the vehicle speed is in the low speed range, the secondary pressure is corrected to increase the hydraulic pressure, and the primary pressure includes the secondary pulley and the primary pulley. The hydraulic pressure is increased by adding a correction amount considering the pulley ratio. Thereby, compared with the case where correction is not applied to the secondary pressure and the primary pressure, the clamping pressure of the
In the present embodiment, the hydraulic pressure correction
[0023]
The present embodiment is configured as described above, and is corrected to the primary pressure and the secondary pressure when the clamping pressure of the V-
[0024]
Further, a negative torque input to the output shaft of the V-belt type continuously variable transmission cannot be predicted, and is generated regardless of whether the brake is ON / OFF or the accelerator is ON / OFF. Therefore, in a vehicle state where the clamping pressure of the V-
[0025]
Furthermore, the thrust balance between the primary side and the secondary side is maintained by correcting the primary pressure according to the pulley ratio of the primary pulley and the secondary pulley. Therefore, a predetermined pulley ratio can be maintained even when the hydraulic pressure is corrected for the primary pressure and the secondary pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram showing a flow of correction of primary pressure and secondary pressure.
FIG. 3 is a diagram showing a correction map for calculating a hydraulic pressure correction amount.
[Explanation of symbols]
1
Claims (2)
車両速度の検出を行う車速センサと、
スロットル開度の検出を行うスロットル開度センサと、
前記車両速度と、前記スロットル開度と、前記エンジンからプライマリプーリに入力される入力トルクとに基づいて、前記プライマリ圧と前記セカンダリ圧を算出し、算出されたプライマリ圧およびセカンダリ圧となるように、前記プライマリプーリのプライマリ油室および前記セカンダリプーリのセカンダリ油室の油圧を制御する油圧制御手段と、
前記スロットル開度が所定値以下、かつ前記車両速度が設定値以下の領域である場合に、前記プライマリ圧およびセカンダリ圧の油圧補正量を算出する油圧補正量算出部と、
前記油圧補正量算出部で算出された油圧補正量に、前記Vベルト式無断変速機の実プーリ比に対応したゲイン量を乗算した油圧補正量を算出するプーリ比補正部と、
前記油圧制御手段で算出されたプライマリ圧にプーリ比補正部で算出された油圧補正量を加算することで、プライマリ圧を補正するプライマリ圧補正部と、
前記油圧制御手段で算出されたセカンダリ圧に油圧補正量算出部で算出された油圧補正量を加算することで、セカンダリ圧を補正するセカンダリ圧補正部とを備えた
ことを特徴とするVベルト式無段変速機におけるベルトすべり防止装置。In a V-belt continuously variable transmission in which primary pressure is applied to a primary pulley connected to the engine side and secondary pressure is applied to a secondary pulley connected to an output shaft.
A vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed;
A throttle opening sensor for detecting the throttle opening;
The primary pressure and the secondary pressure are calculated based on the vehicle speed, the throttle opening, and the input torque input from the engine to the primary pulley, so that the calculated primary pressure and secondary pressure are obtained. Hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure of the primary oil chamber of the primary pulley and the secondary oil chamber of the secondary pulley;
A hydraulic pressure correction amount calculation unit that calculates a hydraulic pressure correction amount of the primary pressure and the secondary pressure when the throttle opening is a predetermined value or less and the vehicle speed is a region of a setting value or less;
A pulley ratio correction unit that calculates a hydraulic pressure correction amount obtained by multiplying the hydraulic pressure correction amount calculated by the hydraulic pressure correction amount calculation unit by a gain amount corresponding to an actual pulley ratio of the V-belt type continuously variable transmission;
A primary pressure correction unit that corrects the primary pressure by adding the hydraulic pressure correction amount calculated by the pulley ratio correction unit to the primary pressure calculated by the hydraulic control unit;
A secondary pressure correction unit that corrects the secondary pressure by adding the hydraulic pressure correction amount calculated by the hydraulic pressure correction amount calculation unit to the secondary pressure calculated by the hydraulic pressure control means. The belt slip prevention device in the V belt type continuously variable transmission.
前記スロットル開度センサによって検出されたスロットル開度および前記車速センサにより検出された車両速度から目標プーリ比を算出し、該目標プーリとなるようなプライマリ圧およびセカンダリ圧を算出する変速制御部と、
前記プライマリプーリに入力される入力トルクに基づいて、Vベルトの挟持圧力に応じたプライマリ圧を算出し、前記変速制御部で算出された目標プーリ比となるようなプライマリ圧に加算して、プライマリ圧を算出するプライマリ圧算出部と、
前記入力トルクに基づいて、Vベルトの挟持圧力に応じたセカンダリ圧を算出し、前記変速制御部で算出された目標プーリ比となるようなセカンダリ圧に加算して、セカンダリ圧を算出するセカンダリ圧算出部とを有する
ことを特徴とする請求項1記載のVベルト式無段変速機におけるベルトすべり防止装置。 The hydraulic control means includes
A shift control unit that calculates a target pulley ratio from the throttle opening detected by the throttle opening sensor and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor, and calculates a primary pressure and a secondary pressure to become the target pulley;
Based on the input torque input to the primary pulley, a primary pressure corresponding to the sandwiching pressure of the V-belt is calculated and added to the primary pressure that is the target pulley ratio calculated by the shift control unit. A primary pressure calculation unit for calculating pressure,
Based on the input torque, a secondary pressure corresponding to the clamping pressure of the V-belt is calculated, and added to the secondary pressure that becomes the target pulley ratio calculated by the shift control unit to calculate a secondary pressure. The belt slip prevention device for a V-belt type continuously variable transmission according to claim 1 , further comprising a calculation unit .
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