JP4349959B2

JP4349959B2 - ベルト式無段変速機

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Publication number: JP4349959B2
Application number: JP2004104907A
Authority: JP
Inventors: 龍雄若原; 英明鈴木; 山口　　緑
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005291295A

Description

ベルトを掛け渡した駆動プーリおよび従動プーリの推力に基づいて個々のプーリの溝幅を変更することにより、無段階の変速を可能にするベルト式無段変速機に関するものである。

ベルト式無段変速機は、駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡したベルトによって動力伝達を行うため、ベルトの滑りを防止することが重要である。このため、従来のベルト式無段変速機には、従動プーリがベルトを滑らすことなく挟持できるような従動プーリ推力を目標従動プーリ推力として算出すると共に、この目標従動プーリ推力に基づいて駆動プーリが目標とする駆動プーリ推力を算出することにより、ベルトの滑りを防止しようとするものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−１８３４７号公報

しかしながら、上記文献に記載の従来技術は、目標変速比や目標変速速度に基づいた補正値を目標従動プーリ推力に減算して目標駆動プーリ推力を達成する場合があるため、この目標駆動プーリ推力が駆動プーリでベルトを滑らさないための限界値以下となってベルトの滑りが発生し変速不良となる恐れがある。

そこで、上記従来技術は、目標駆動プーリ推力を算出後に、この目標駆動プーリ推力が所定値以下であるかどうかを判定し、目標駆動プーリ推力が所定値以下の場合は、駆動プーリがベルトを滑らすことなく挟持できるような駆動プーリ推力を新たな目標駆動プーリ推力として算出し直すと共に、この目標駆動プーリ推力に基づいて目標従動プーリ推力も新たに算出し直している。

ところが、上記従来技術は、目標駆動プーリ推力が所定値以下であるかどうかの判定結果によって目標駆動プーリ推力および目標従動プーリ推力の算出方法を場合分けするため、この判定の前後で実際の駆動プーリ推力および従動プーリ推力が不連続に変化し、無段変速機本来の変速の滑らかさが損なわれて運転者等に違和感を与える不都合があった。

しかも、上記従来技術は、目標従動プーリ推力を基に目標駆動プーリ推力を算出し、この目標駆動プーリ推力が所定値以下であれば、再度、目標駆動プーリ推力および目標従動プーリ推力を算出し直さなければならないため、目標駆動プーリ推力および目標従動プーリ推力の算出が煩雑になるという不都合がある。

本発明は、こうした事実を鑑みてなされたものであり、ベルトの滑りを生じない滑らかな変速を煩雑な工程を経ることなく実現することができるベルト式無段変速機を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、駆動プーリと従動プーリとの間にベルトを掛け渡し、前記駆動プーリに前記ベルトを挟持して目標変速比を実現するための目標駆動プーリ推力を発生させる駆動プーリ推力発生手段と、前記従動プーリに前記ベルトを挟持して目標変速比を実現するための目標従動プーリ推力を発生させる従動プーリ推力発生手段とを備えるベルト式無段変速機において、前記駆動プーリが前記ベルトを滑らすことなく挟持して現在の変速比を維持するのに要求される定常駆動プーリ推力を算出する定常駆動プーリ推力算出手段と、前記従動プーリが前記ベルトを滑らすことなく挟持して現在の変速比を維持するのに要求される定常従動プーリ推力を算出する定常従動プーリ推力算出手段と、目標変速速度を達成するのに要求される、駆動プーリ推力と従動プーリ推力との目標変速速度用プーリ推力差を算出する変速速度用プーリ推力差算出手段と、目標変速比と実際の変速比との差分に基づいて駆動プーリまたは従動プーリにおける変速比フィードバック用プーリ推力差を算出する変速比フィードバック用プーリ推力差算出手段と、前記目標変速速度用プーリ推力差と前記変速比フィードバック用プーリ推力差とを加算して求めた変速推力と所定値とを比較し、前記変速推力が所定値を上回る場合、前記定常駆動プーリ推力と前記変速推力の絶対値とを加算して前記目標駆動プーリ推力とすると共に前記定常従動プーリ推力を前記目標従動プーリ推力とし、前記変速推力が所定値以下となる場合、前記定常駆動プーリ推力を前記目標駆動プーリ推力とすると共に前記定常従動プーリ推力と前記変速推力の絶対値とを加算して前記目標従動プーリ推力とする目標プーリ推力算出手段とを備えることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１において、前記変速速度用プーリ推力差算出手段は、燃費が要求されることを指令する燃費指令手段と、この燃費要求の指令に応じて前記変速速度用プーリ推力差を制限する変速速度用プーリ推力差制限手段とを備えることを特徴とするものである。

請求項１に係る発明は、目標変速速度を達成するのに要求される変速速度用プーリ推力差と、実変速比と目標変速比との差分に基づいて実変速比を目標変速比に一致させるのに要求される変速比フィードバック用プーリ推力差とを加算して求めた変速推力を基に場合分けしたのち、定常駆動プーリ推力または定常従動プーリ推力のいずれか一方に変速推力を加算することにより目標駆動プーリ推力と目標従動プーリ推力とを互いに独立して算出できるため、駆動プーリまたは従動プーリの一方に対してベルトを滑らさない目標プーリ推力を算出したにも関わらず、他方のプーリに対して算出した目標プーリ推力がベルトを滑らすプーリ推力となることはない。

つまり請求項１に係る発明では、目標駆動プーリ推力および目標従動プーリ推力を再度算出し直すという不都合が生じないから、実際の駆動プーリ推力および従動プーリ推力が不連続に変化することにより無段変速機本来の変速の滑らかさが損なわれて運転者等に違和感を与えることがなく、加えて、目標駆動プーリ推力および目標従動プーリ推力を算出し直すという煩雑さを解消することができる。

従って請求項１に係る発明によれば、ベルトの滑りを生じない滑らかな変速を煩雑な工程を経ることなく実現することができる。

請求項２に係る発明は、燃費要求の指令があれば、その指令に応じて前記変速速度用プーリ推力差を制限して目標駆動プーリ推力および目標従動プーリ推力を算出するから、ベルトの滑りを発生することなく目標変速比を達成するという基本性能を確保しつつ、燃費要求を考慮した走行が可能となるため、燃費の向上を図ることができる。

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、本発明に係るＶベルト式無段変速機の概略を示し、このＶベルト式無段変速機１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溝が整列するように配し、これらプーリ２，３のＶ溝にＶベルト４を掛け渡す。プライマリプーリ２はエンジン５を同軸に配置し、このエンジン５とプライマリプーリ２との間にエンジン５側からロックアップトルクコンバータ６および前後進切り替え機構７を順次配置する。

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ア装置１０を経て図示しない車輪に至る。

上記動力伝達中にプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間における回転伝動比（以下、「変速比」という）を変更するために、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、後述の如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とセカンダリプーリ圧Ｐsecとをそれぞれ、プライマリプーリ室２ｃと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に向かう推力を発生させ、Ｖベルト４をプーリフランジ間に挟持させてプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間での前記動力伝達を可能にする。

但し、変速に際しては、後述の如く、目標変速比に対応して発生させたプライマリプーリ圧Ｐpriとセカンダリプーリ圧Ｐsecとの間の差圧により両プーリ２，３のＶ溝を変更して、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により目標変速比を実現する。

プライマリプーリ圧Ｐpriとセカンダリプーリ圧Ｐsecとの出力は、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制御される。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、アクセルペダルの踏み込みストロークを検出するアクセルペダルストロークセンサ１６からの信号と、運転操作による変速を優先するマニュアル変速モードまたは変速機コントローラ１２からの変速指令に従う自動変速モードへの選択を検出するマニュアル変速スイッチ１７からの選択モード信号と、インヒビタスイッチ１７からの選択レンジ信号と、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ１８と、運転者が燃費を重視した走行を要求するためのエコノミーモードスイッチ１９からの燃費要求信号と、エンジン５を制御するエンジンコントローラ２０からの変速機入力トルクＴiに関した信号（エンジン回転数や燃料噴射時間など）とを入力する。

図２は、変速制御油圧回路１１と変速機コントローラ１２を示すシステム図であり、先ず変速制御油圧回路１１について説明する。この回路１１は、エンジン駆動されるオイルポンプ２１を備え、このポンプ２１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ＰLに調圧する。

油路２２のライン圧ＰLは、その一方が減圧弁２４によりプライマリプーリ圧Ｐpriとして調圧されプライマリプーリ室２Ｃに供給され、他方が減圧弁２５によりセカンダリプーリ圧Ｐsecとして調圧されセカンダリプーリ室３Ｃに供給される。但し、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によりライン圧ＰLを制御し、減圧弁２４，２５はそれぞれ、ソレノイド２４ａ，２５ａへの駆動デューティによりプライマリプーリ圧Ｐpriおよびセカンダリプーリ圧Ｐsecを制御する。

また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、減圧弁２４，２５のソレノイド駆動デューティは、変速機コントローラ１２により決定する。つまり、変速制御油圧回路１１および変速機コントローラ１２が駆動プーリ推力発生手段および従動プーリ推力発生手段に相当する。

図３は、変速機コントローラ１２で実行される油圧制御の一例を示すフローチャートであり、このフローチャートは、エンジン始動をイグニッションキーＯＮなどで検知したのち、所定時間、例えば、数１０ｍｓｅｃ毎に繰り返し実行される。

まずステップ１において、プライマリプーリ２がＶベルト４を滑らすことなく挟持して現在の変速比（実変速比）ｉを維持するのに要求される定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)と、セカンダリプーリ３がＶベルト４を滑らすことなく挟持して実変速比ｉを維持するのに要求される定常従動プーリ推力Ｆsec(f)とを算出する。つまり、ステップ１が定常駆動プーリ推力算出手段および定常従動プーリ推力算出手段に相当する。なお、定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)および定常従動プーリ推力Ｆsec(f)は、例えば、後述する図４のサブルーチンを用いて算出する。

次にステップ２において、運転状態に基づいて決定される目標変速速度Ｖ(I)を達成するのに要求される、プライマリプーリ推力とセカンダリプーリ推力との変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)を算出する。つまり、ステップ２が変速速度用プーリ推力差算出手段に相当する。なお、変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)は、例えば、後述する図５のサブルーチンを用いて算出する。

ステップ３では、目標変速比Ｉと実変速比ｉとの差分に基づいてプライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３における変速比フィードバック用プーリ推力差Ｆ(fb)を算出する。つまり、ステップ３が変速比フィードバック用プーリ推力差算出手段に相当する。なお、変速比フィードバック用プーリ推力差Ｆ(fb)は、例えば、後述する図６のサブルーチンを用いて算出する。

そしてステップ４にて、ステップ２で算出した変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)と、ステップ３で算出した変速比フィードバック用プーリ推力差Ｆ(fb)とを加算して変速推力Ｆ(th)を算出し、ステップ５にて、変速推力Ｆ(th)と所定値Ｆとを比較する。具体的には、所定値Ｆ＝０とし、変速推力Ｆ(th)が所定値Ｆ＝０を超えているかどうかを判断する。

ステップ５にて、変速推力Ｆ(th)＞０であると判断されると、ステップ６にて、ステップ１で算出した定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)と変速推力Ｆ(th)とを加算して目標駆動プーリ推力Ｆpri(o)（＝Ｆpri(f)＋Ｆ(th)）を算出する。そしてステップ６では、ステップ１で算出した定常従動プーリ推力Ｆsec(f)をそのまま目標従動プーリ推力Ｆsec(o)（＝Ｆsec(f)）とする。

またステップ５にて、変速推力Ｆ(th)＞０ではないと判断されると、ステップ８にて、ステップ１で算出した定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)をそのまま目標駆動プーリ推力Ｆpri（＝Ｆpri(f)）とする。そしてステップ９では、ステップ１で算出した定常従動プーリ推力Ｆsec(f)と変速推力Ｆ(th)とを減算、即ち、定常従動プーリ推力Ｆsec(f)と変速推力Ｆ(th)の絶対値|Ｆ(th)|を加算して目標従動プーリ推力Ｆsec(o)（＝Ｆsec(f)＋|Ｆ(th)|）を算出する。

ステップ１０では、ステップ６または８で算出した目標駆動プーリ推力Ｆpri(o)を基に減圧弁２４で調圧すべき目標駆動プーリ圧Ｐpri(o)を算出する。この目標駆動プーリ圧Ｐpri(o)は、具体的には、目標駆動プーリ推力Ｆpri(o)をプライマリプーリ室２Ｃの受圧面積Ｓpriで除算して算出する。そしてステップ１１では、ステップ７または９で算出した目標従動プーリ推力Ｆsec(o)を基に減圧弁２５で調圧すべき目標従動プーリ圧Ｐsec(o)を算出する。この目標駆動プーリ圧Ｐsecは、具体的には、目標駆動プーリ推力Ｆsecをセカンダリプーリ室３Ｃの受圧面積Ｓsecで除算して算出する。

なお、ここで、ステップ１、ステップ２およびステップ３にて用いられる算出方法を例示しておく。

図４は、ステップ１において実行される定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)および定常従動プーリ推力Ｆsec(f)の算出方法を例示するサブルーチンである。

図４を参照すると、まずステップ１１にて、エンジンコントローラ２０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）を基に変速機入力トルクＴiを算出する。なお、本形態では、ロックアップトルクコンバータ２を介して動力伝達が行われるため、トルクコンバータのトルク比を考慮して変速機入力トルクＴiを算出することが好ましいが、エンジンの出力トルクを検出してその検出値をそのまま用いてもよい。

次にステップ１２にて、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プーリ比ｉpを求める。なお、実際上は、プーリ比と変速比とは必ずしも一致しないため、変速比を算出する場合には、本来、実プーリ比に対して外乱補償などをしなければならないが、本形態では、便宜上、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プーリ比ｉpが実変速比ｉと一致し、目標プーリ比Ｉpも目標変速比Ｉと一致するものとして説明する。

そしてステップ１３にて、図７に示す定常プーリ推力算出マップを用い、ステップ１１で算出した変速機入力トルクＴiと、ステップ１２で算出した実プーリ比ｉpとを基に、定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)と定常従動プーリ推力Ｆsec(f)とを算出し、ベルト４を滑らすことなく挟持して現在の変速比ｉを維持する定常走行時のプーリ推力とする。なお、図７のマップは、所望のトルク容量と変速比とを達成可能なプーリ推力を予めマップ化して記憶しておく。

図５は、ステップ２において実行される変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)の算出方法を例示するサブルーチンである。

図５を参照すると、まずステップ２１にて、セカンダリプーリ回転数Ｎsecから求めた車速ＶＳＰ、選択レンジ信号、選択モード信号、アクセルペダルストローク量等の運転状態に基づいて目標変速速度ＶIを算出する。次にステップ２２にて、図８に示す変換倍率算出マップを用い、このマップを基に、実プーリ比ｉpに対応する変換倍率ｍg（＝Ｖp／ＶI）を求め、この変換倍率ｍgをステップ２３にて、目標変速速度ＶIに乗算することによりプーリ速度Ｖp（＝ｍg×ＶI）を算出する。

そしてステップ２４にて、図９に示す変速速度用プーリ推力差算出マップを用い、ステップ２３で算出したプーリ速度Ｖpを基に変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)を求める。なお、本形態のマップでは、目標プーリ比Ｉpが大きくなるとき（ダウンシフト時）には、変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)はセカンダリプーリ推力Ｆsecが大きくなるように設定されており、目標プーリ比Ｉpが小さくなるとき（アップシフト時）には、変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)はプライマリプーリ推力Ｆpriが大きくなるように設定されている。また図９のマップでは、変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)のうち目標プーリ比Ｉpが大きくなる側、即ち、セカンダリプーリ推力Ｆsecは、ステップ２１で算出した目標変速速度ＶIを達成するのに必要な変速速度用プーリ推力差よりも所定の余裕代または余裕率分が加算された値に設定されている。

図６は、ステップ３において実行される変速比フィードバック用プーリ推力差Ｆ(fb)の算出方法を例示するサブルーチンである。

図６を参照すると、まずステップ３１にて、目標変速比Ｉから実変速比ｉを減算して目標変速比Ｉと実変速比ｉとの偏差を算出し、この偏差を用いてステップ３２にて、変速システムの積分偏差の前回値を加算して新たな積分偏差に更新する。ステップ３３では、ステップ３１で算出した偏差に変速システムの比例ゲインを乗算して比例補償量を算出する。同様にステップ３４では、ステップ３２で算出した積分偏差に変速システムの積分ゲインを乗算して積分補償量を算出する。そしてステップ３５にて、ステップ３３で算出した比例補償量と、ステップ３４で算出した積分補償量とを加算してプライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３に加算する変速比フィードバック用プーリ推力差Ｆ(fb)を算出する。なお、本形態では、ＰＩ制御で説明したが、フィードバック制御を司るものであれば、ＰＩＤ制御等、その制御方法自体は問わない。

次に本形態の具体的な動作を図１０に示すタイムチャートを用いて説明する。なお、図１０において、「定常油圧」とは、定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)または定常従動プーリ推力Ｆsec(f)に基づいて算出したプライマリプーリ圧Ｐpriまたはセカンダリプーリ圧Ｐsecをいい、図中の斜線部分は、変速推力Ｆ(th)＝Ｆ(v)＋Ｆ(fb)に基づいて算出した油圧を示す。

まず時間t1で運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んで、所謂、踏込みダウンシフトを要求すると、プライマリプーリ圧Ｐpriは、定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)に基づく定常油圧のままであるが、セカンダリプーリ圧Ｐsecは、破線で示す如く、定常従動プーリ推力Ｆsec(f)と変速推力の絶対値|Ｆ(th)|とを加算して求めた目標従動プーリ推力Ｆsec(o)に基づく油圧に制御される。つまり、踏込みダウンシフトが実行される時間ｔ1〜ｔ2までの間は、セカンダリプーリ圧Ｐsecによる変速制御が実行される。

また本形態の動作は、走行中も常時実行されるため、運転操作で指令する変速以外にも、車速ＶＳＰなどの走行状態に応じて変速機コントローラ２０が指令する変速にも適用される。

例えば、時間ｔ2〜ｔ3で変速機コントローラ１９がＨｉ側への変速を補正する必要があると判断すると、セカンダリプーリ圧Ｐsecは、定常従動プーリ推力Ｆsec(f)に基づく定常油圧のままであるが、プライマリプーリ圧Ｐpriは、破線で示す如く、定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)と変速推力の絶対値|Ｆ(th)|とを加算して求めた目標駆動プーリ推力Ｆpri(o)に基づく油圧に制御される。つまり、時間ｔ2〜ｔ3までの間は、プライマリプーリ圧Ｐpriによる変速制御が実行される。

同様に、時間ｔ3〜ｔ4で変速機コントローラ１９がＬｏ側への変速を補正する必要があると判断すると、プライマリプーリ圧Ｐpriは、定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)に基づく定常油圧のままであるが、セカンダリプーリ圧Ｐsecは、破線で示す如く、定常従動プーリ推力Ｆsec(f)と変速推力の絶対値|Ｆ(th)|とを加算して求めた目標駆動プーリ推力Ｆsecに基づく油圧に制御される。つまり、時間ｔ3〜ｔ4までの間は、セカンダリプーリ圧Ｐsecによる変速制御が実行される。

次に時間t4で運転者がアクセルペダルを離して、所謂、足離しアップシフトを要求すると、セカンダリプーリ圧Ｐsecは、定常従動プーリ推力Ｆsec(f)に基づく定常油圧のままであるが、プライマリプーリ圧Ｐpriは、定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)と、変速推力の絶対値|Ｆ(th)|とを加算して求めた目標駆動プーリ推力Ｆpri(o)に基づく油圧に制御される。つまり、足離しアップシフトが実行される時間ｔ4〜ｔ5までの間は、プライマリプーリ圧Ｐpriによる変速制御が実行される。

このため本発明は、目標変速速度Ｖ(I)を達成するのに要求される変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)と、実変速比ｉを目標変速比Ｉに一致させるのに要求される変速比フィードバック用プーリ推力差Ｆ(fb)とを加算して求めた変速推力Ｆ(th)を基に場合分けしたのち、定常駆動プーリ推力Ｆpriまたは定常従動プーリ推力Ｆsecのいずれか一方に変速推力Ｆ(th)を加算することにより目標駆動プーリ推力Ｐpri(o)と目標従動プーリ推力Ｐsec(o)とを互いに独立して算出できるため、プライマリプーリ２またはセカンダリプーリ３の一方に対してベルト４を滑らさない目標プーリ推力を算出したにも関わらず、他方のプーリに対して算出した目標プーリ推力がベルト４を滑らすプーリ推力となることはない。

つまり本発明では、目標駆動プーリ推力Ｆpri(o)および目標従動プーリ推力Ｆsec(o)を再度算出し直すという不都合が生じないから、実際の駆動プーリ推力および従動プーリ推力が不連続に変化することにより無段変速機本来の変速の滑らかさが損なわれて運転者等に違和感を与えることがなく、加えて、目標駆動プーリ推力Ｆpri(o)および目標従動プーリ推力Ｆsec(o)を算出し直すという煩雑さを解消することができる。

従って本発明によれば、ベルト４の滑りを生じない滑らかな変速を煩雑な工程を経ることなく実現することができる。

ところで、本形態では、定常駆動プーリ推力Ｆpri(f)、定常従動プーリ推力Ｆsec(f)、変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)および変速フィードバック用プーリ推力Ｆ(fb)をそれぞれ独立した状態で算出することができる。そこで、本形態では、運転者または変速機コントローラ２０からの燃費要求に応えるべく、ステップ２において、燃費要求の指令に応じて変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)を制限する。

図１１は、燃費要求に応じて制限を加えた変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)を算出するためのフローチャートである。なお、以下の説明においては、図５のフローチャートを参照し、図５のステップ２４で算出した変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)を便宜上、「変速速度用プーリ推力差Ｆ(v1)」とする。

まずステップ４１では、マニュアル変速モードスイッチ１７からの選択モード信号によって運転操作による変速を優先するマニュアル変速モードであるか、変速機コントローラ２０からの変速指令に従う自動変速モードであるかを判断し、変速機コントローラ２０に入力される各種センサ、スイッチ、変速機入力トルクに関する信号を基に走行モードを選択する。具体的には、車速ＶＳＰ、目標変速比Ｉ、アクセルペダルストローク量、ブレーキ信号、選択レンジ信号、エンジン回転数などの各種情報を基に、運転操作による踏み込みダウンシフト走行モードおよび足離しアップシフト走行モード、変速機コントローラ２０からの変速指令によるオートダウンシフト走行モードおよびオートアップシフト走行モードなど、様々な走行モードが考えられる。

ステップ４２では、ステップ４１で選択した走行モードに応じたマップから燃費効率を加味した適用率ｒf＝ｒf(m)（０≦ｒf(m)＜１）を算出する。なお、適用率ｒfは、走行モードで要求される変速応答性に応じて適宜設定することができ、例えば、踏み込みダウンシフト走行モードおよび足離しアップシフト走行モードなど、変速応答性が要求される走行モードでは、変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)を制限しないか、その制限を小さく抑える一方、オートダウンシフト走行モードおよびオートアップシフト走行モードなど、変速応答性がさほど要求されない走行モードでは、変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)の制限が大きくすることが好ましい。

ステップ４３では、エコノミモードスイッチ１９からの燃費要求信号または変速機コントローラ２０の判断等により、燃費が要求される走行状態であるかどうかを判断する。

まずステップ４３にて燃費要求の指令がなければ、ステップ４４にて、適用率ｒfをｒf(m)＝１に設定し、ステップ４６にて、図５のステップ２４で算出した変速速度用プーリ推力差Ｆ(v1)に乗算する。この場合、ステップ４６で求めた変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)＝Ｆ(v1)×ｒf(m)は、図１０にて求めた変速速度用プーリ推力差Ｆ(v1)と同一の変速速度用プーリ推力差Ｆ(v1)となる。つまり、目標駆動プーリ圧Ｐpri(o)および目標従動プーリ圧Ｐsec(o)の算出には、変速速度を重視した変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)＝Ｆ(v1)をそのまま用いる。

これに対し、ステップ４３にて燃費要求の指令があれば、ステップ４５にて、適用率ｒfをステップ４２で求めた適用率（０≦ｒf(m)＜１）に設定し、ステップ４６にて、図１０で求めた変速速度用プーリ推力差Ｆ(v1)に乗算する。この場合、ステップ４６で求めた変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)は、図１０で求めた変速速度用プーリ推力差Ｆ(v1)よりも小さな変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)＝Ｆ(v1)×ｒf(m)となる。つまり、目標駆動プーリ圧Ｐpri(o)および目標従動プーリ圧Ｐsec(o)の算出には、燃費効率を重視した変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)＝Ｆ(v1)×ｒf(m)を用いる。

本形態においては、燃費要求の指令があれば、その指令に応じて変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)を制限して目標駆動プーリ推力Ｆpriおよび目標従動プーリ推力Ｆsecを算出するから、ベルト４の滑りを発生することなく目標変速比Ｉを達成するという基本性能を確保しつつ、燃費要求を考慮した走行が可能となるため、燃費の向上を図ることができる。

また本形態では、定常プーリ推力Ｆpri(f)，Ｆsec(f)、目標変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)および変速比フィードバック用プーリ推力差Ｆ(fb)を個々に算出するから、変速速度用プーリ推力差Ｆ(v)の制限が容易である。

本発明の一形態であるＶベルト式無段変速機の概略図である同形態における変速制御油圧回路および変速機コントローラを示すシステム図である。同形態において、変速機コントローラで実行される油圧制御の一例を示すフローチャートである。図３のステップ１において実行される定常駆動プーリ推力および定常従動プーリ推力の算出方法を例示するサブルーチンである。図３のステップ２において実行される変速速度用プーリ推力差の算出方法を例示するサブルーチンである。図３のステップ３において実行される変速比フィードバック用プーリ推力差の算出方法を例示するサブルーチンである。図４のステップ１３にて用いられる定常プーリ推力算出マップである。図５のステップ２２にて用いられる変換倍率算出マップである。図５のステップ２４にて用いられる変速速度用プーリ推力差算出マップである。本形態の動作を例示するタイムチャートである。図５のステップ２２にて実行される燃費要求に応じて制限を加えた変速速度用プーリ推力差を算出するためのフローチャートである。

符号の説明

１Ｖベルト式無段変速機
２プライマリプーリ
２ａ固定フランジ
２ｂ可動フランジ
２ｃプライマリプーリ室
３セカンダリプーリ
３ａ固定フランジ
３ｂ可動フランジ
３ｃセカンダリプーリ室
４Ｖベルト
５エンジン
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
16 アクセルペダルストロークセンサ
17 マニュアル変速スイッチ
17ａインヒビタスイッチ
18 ブレーキスイッチ
19 エコノミモードスイッチ
20 エンジンコントローラ
23 プレッシャレギュレータ弁
24 プライマリプーリ側減圧弁
25 セカンダリプーリ側減圧弁

Claims

駆動プーリと従動プーリとの間にベルトを掛け渡し、前記駆動プーリに前記ベルトを挟持して目標変速比を実現するための目標駆動プーリ推力を発生させる駆動プーリ推力発生手段と、前記従動プーリに前記ベルトを挟持して目標変速比を実現するための目標従動プーリ推力を発生させる従動プーリ推力発生手段とを備えるベルト式無段変速機において、
前記駆動プーリが前記ベルトを滑らすことなく挟持して現在の変速比を維持するのに要求される定常駆動プーリ推力を算出する定常駆動プーリ推力算出手段と、
前記従動プーリが前記ベルトを滑らすことなく挟持して現在の変速比を維持するのに要求される定常従動プーリ推力を算出する定常従動プーリ推力算出手段と、
目標変速速度を達成するのに要求される、駆動プーリ推力と従動プーリ推力との目標変速速度用プーリ推力差を算出する変速速度用プーリ推力差算出手段と、
目標変速比と実際の変速比との差分に基づいて駆動プーリまたは従動プーリにおける変速比フィードバック用プーリ推力差を算出する変速比フィードバック用プーリ推力差算出手段と、
前記目標変速速度用プーリ推力差と前記変速比フィードバック用プーリ推力差とを加算して求めた変速推力と所定値とを比較し、前記変速推力が所定値を上回る場合、前記定常駆動プーリ推力と前記変速推力の絶対値とを加算して前記目標駆動プーリ推力とすると共に前記定常従動プーリ推力を前記目標従動プーリ推力とし、前記変速推力が所定値以下となる場合、前記定常駆動プーリ推力を前記目標駆動プーリ推力とすると共に前記定常従動プーリ推力と前記変速推力の絶対値とを加算して前記目標従動プーリ推力とする目標プーリ推力算出手段とを備えることを特徴とするベルト式無段変速機。
前記変速速度用プーリ推力差算出手段は、燃費が要求されることを指令する燃費指令手段と、この燃費要求の指令に応じて前記変速速度用プーリ推力差を制限する変速速度用プーリ推力差制限手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。