JP4439212B2

JP4439212B2 - Shift control method for continuously variable transmission

Info

Publication number: JP4439212B2
Application number: JP2003204269A
Authority: JP
Inventors: 知之平尾; 雅夫嶋本
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2023-07-31
Also published as: JP2005048815A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用のＶベルト式無段変速機の変速制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平４−２４４６６１号公報
【特許文献２】
特開昭６３−１４９２３２号公報
一般に、無段変速機の変速制御方法は、スロットル開度（アクセル開度）と車速とから変速パターンに従って目標入力回転数を検索し、その回転数と現在の車速（出力軸回転数）とで決まる変速比を目標値として変速を行うのが通例である。変速パターンは、スロットル開度が大きいほど、同じ車速に対する入力回転数が大きくなるように設定され、また同じスロットル開度では入力回転数はほぼ一定で車速のみが変化するように設定されている。したがって、スロットル開度を一定として加速した場合には、入力回転数をほぼ一定に維持しながら、車速のみが増大していくことになる。
このような変速パターンを持つ無段変速機では、下り坂などで許容最高速度を越えても入力回転数はほぼ一定に保持されるため、Ｖベルトの周速度が速度限界を越えてしまい、Ｖベルトの耐久信頼性に問題が発生する。
【０００３】
このような問題を解消するため、特許文献１には、車両が許容最高速度に近い所定車速を越えると、上記所定車速以下の場合よりも、目標入力回転速度が小さくなるように設定された変速パターンで変速を行う方法が提案されている。
図６は特許文献１に示された変速パターン図である。
図６に示すように、スロットル開度ＴＨに応じて目標入力回転数が設定されており、スロットル開度を一定に保持すれば、入力回転数がほぼ一定を維持しながら、車速のみが増大していく。ところが、下り坂などで車速がＶ２を越えると、入力回転数がＮ１に急激に低下し、Ｖベルトの周速度も低下するため、Ｖベルトの速度限界Ｃｖを越えることが防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような変速制御方法を実施しても、Ｖベルトの周速度が速度限界を越えてしまう場合がある。
例えば特許文献２に示すように、駆動プーリと従動プーリとを有するベルト式変速装置よりも下流側に発進クラッチなどの動力断続用クラッチが設けられた車両用無段変速機が知られている。このような出力軸系にクラッチを設けた無段変速機の場合には、クラッチが断状態で、かつアクセルペダルを踏み込むと、Ｖベルトの周速度を制限することができなくなる。なぜなら、このような無段変速機では、クラッチ断時には従動プーリと出力軸とが連結されていないので、従動プーリの回転が自由になり、エンジン回転の上昇に伴ってＶベルトの周速度も上昇してしまうからである。特に、変速比がハイの場合、従動プーリに巻きかけられたＶベルトの周速度は速度限界を越えてしまう。
例えば図６において、車速がＶ２より低いＶｘで、スロットル開度ＴＨ＝４／４の場合、目標入力回転数はＮｘであり、目標変速比はＲｘである。このとき、エンジンのリミッタ回転数がＮｙであったとすると、Ｖベルトの周速度は速度限界Ｃｖを遙に越えてしまう。
なお、クラッチ断状態では、Ｖベルトに殆ど負荷が掛からない。無負荷時のＶベルトの速度限界Ｃｖ’は負荷時の速度限界Ｃｖより高くなるが、それでもＶベルトの周速度が速度限界Ｃｖ’を越える可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、出力軸系にクラッチを設けた無段変速機において、クラッチが断状態でかつアクセルペダルを踏み込んだ時にＶベルトの周速度を限界値以内に制限することができる変速制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、駆動プーリがエンジンと接続され、従動プーリが出力軸と接続され、変速比を無段階に変更可能なベルト式変速装置と、上記従動プーリと出力軸との間に設けられた動力断続用クラッチと、を備えた無段変速機の変速制御方法において、上記出力軸の回転数から車速を検出する工程と、上記変速装置の入力回転数を検出する工程と、上記クラッチの入力回転数と出力回転数とから上記クラッチが非同期状態であることを検出する工程と、アクセルペダルの踏み込みを検出する工程と、走行中であって、上記クラッチが非同期状態で、かつアクセルペダルが踏み込まれた時、上記検出された車速と入力回転数とから目標変速比を求める工程と、上記目標変速比の近傍値を目標値として上記変速装置を変速制御する工程と、を有することを特徴とする無段変速機の変速制御方法を提供する。
【０００７】
出力軸系にクラッチを設けた無段変速機では、クラッチが非同期状態（クラッチの入力回転数と出力回転数とが相違している状態）で、かつアクセルペダルを踏み込むと、従動プーリと出力軸とが連結されていないので、エンジン回転数（入力回転数）が急上昇する。特に、変速比がハイ側にある場合には、従動プーリに巻きかけられたＶベルトの周速度が限界値を越えてしまう可能性がある。
そこで、本発明では、クラッチが非同期状態で、かつアクセルペダルを踏み込んだ場合には、車速（出力軸回転数）と入力回転数（エンジン回転数）とから目標変速比を求め、この目標値の近傍値を目標値として変速制御を実行する。出力軸と従動側プーリとが連結されていないので、車速は従動側プーリの回転速度に対応していないが、車速は急激に変化しないので、車速と入力回転数とを用いて変速制御を行えば、変速比をできるだけロー側へ制御でき、Ｖベルトの周速度が速度限界を越えるのを防止できる。
また、クラッチが非同期状態から同期状態へ変化した場合にも、変速比が予め車速と入力回転数とに対応した変速比近傍に維持されているので、クラッチ再係合時の急激なエンジンブレーキ現象やエンジンの過回転を回避することができる。
【０００８】
クラッチが接状態（同期状態）にある場合には、従前と同様にアクセル開度と車速とから目標入力回転数または目標変速比を求め、この目標値に向かって変速制御を実施すればよいが、その目標値は、その時の車速に対応したベルト周速限界から求められる入力回転数または変速比を越えないように設定するのがよい。
さらに、クラッチが非同期状態で、かつアクセルペダルを踏み込んでいない状態では、Ｖベルトの周速度は速度限界を越える恐れがないので、クラッチ同期時と同様の制御を行ってもよいし、クラッチ非同期でかつアクセルペダルを踏み込んだ状態と同様の制御を行ってもよい。さらに、両制御のうち、いずれか大きい方の入力回転数または変速比を目標値としてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、実施例を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１，図２は本発明にかかる無段変速機の一例を示す。
この実施例の無段変速機はＦＦ横置き式の自動車用変速機であり、大略、エンジン出力軸１によりトーショナルダンパ２を介して駆動される入力軸３、駆動プーリ１１を支持する駆動軸１０、従動プーリ２１を支持する従動軸２０、駆動プーリ１１と従動プーリ２１に巻き掛けられたＶベルト１５、第１減速軸３０、第２減速軸３１、車輪と連結された出力軸３２、変速用モータ４０、テンション装置５０などで構成されている。駆動プーリ１１と従動プーリ２１とＶベルト１５とで本発明におけるベルト式変速装置が構成される。
この実施例で用いられるＶベルト１５は、一対の無端状張力帯と、これら張力帯に長さ方向に係止された多数のブロックとで構成された公知の乾式複合ベルトである。
【００１０】
駆動プーリ１１は、駆動軸１０上に固定された固定シーブ１１ａと、駆動軸１０上に軸方向移動自在に支持された可動シーブ１１ｂと、可動シーブ１１ｂの背後に設けられたストローク機構１２とを備えている。この実施例のストローク機構１２は、変速用モータ４０による回転入力によって可動シーブ１１ｂを軸方向に移動させるボールネジ機構であり、可動シーブ１１ｂに軸受１２ａを介して相対回転自在に支持された雌ねじ部材１２ｂと、ハウジングに固定された雄ねじ部材１２ｃとを備え、雌ねじ部材１２ｂの外周部には変速ギヤ１３が固定されている。
【００１１】
従動プーリ２１は、従動軸２０上に固定された固定シーブ２１ａと、従動軸２０上に軸方向移動自在に支持された可動シーブ２１ｂと、可動シーブ２１ｂの背後に設けられたストローク機構２２とを備えている。このストローク機構２２も駆動プーリ１１のストローク機構１２と同様の構成を有するボールネジ機構であり、可動シーブ２１ｂに軸受２２ａを介して相対回転自在に支持された雌ねじ部材２２ｂと、ハウジングに固定された雄ねじ部材２２ｃとを備え、雌ねじ部材２２ｂの外周部には変速ギヤ２３が固定されている。
【００１２】
従動軸２０の従動プーリ２１よりエンジン側の部位には、前後進切替機構２４が設けられ、その両側には前進用ギヤ２５と後進用ギヤ２６とが回転自在に支持されている。前後進切替機構２４を図１の左側へシフトすると前進（Ｄ）位置になり、右側へシフトすると後進（Ｒ）位置となる。従動軸２０のエンジン側の軸端部には発進クラッチ２７が設けられ、発進クラッチ２７は前後進切替機構２４のハブ２４ａを従動軸２０に対して断接する。前進用ギヤ２５は第１減速軸３０のギヤ３０ａに噛み合い、第１減速軸３０のギヤ３０ｂは第２減速軸３１のギヤ３１ａに噛み合い、さらに第２減速軸３１のギヤ３１ｂは差動装置３３のリングギヤ３３ａに噛み合っている。また、後進用ギヤ２６はアイドラギヤ２８を介して第１減速軸３０のギヤ３０ｂに噛み合っている。そして、差動装置３３を介して車輪に連結された出力軸３２を駆動している。
【００１３】
変速用モータ４０の出力ギヤ４１は第１変速軸４５の一端に設けられた減速ギヤ４５ａに噛み合っている。第１変速軸４５の他端部に設けられたギヤ４５ｂは従動プーリ２１の可動シーブ２１ｂの移動ストローク分の長さを有する平歯車であり、従動プーリ２１に設けられた変速ギヤ２３と噛み合っている。第１変速軸４５のギヤ４５ｂを回転させると、変速ギヤ２３が追随回転することでボールネジ機構２２の作用により、可動シーブ２１ｂを軸方向へ移動させることができる。従動プーリ２１の変速ギヤ２３は、第２変速軸４６の第１アイドラギヤ４６ａとも噛み合い、さらに第２変速軸４６の第２アイドラギヤ４６ｂは駆動プーリ１１の変速ギヤ１３と噛み合っている。これらアイドラギヤ４６ａ，４６ｂも、第１変速軸４５のギヤ４５ｂと同様に、可動シーブ１１ｂ，２１ｂの移動ストローク分の長さを有する平歯車で構成されている。変速用モータ４０の回転力は、第１変速軸４５，従動プーリ２１の変速ギヤ２３，第２変速軸４６を介して駆動プーリ１１の変速ギヤ１３へと伝達される。そのため、駆動プーリ１１の可動シーブ１１ａと従動プーリ２１の可動シーブ２１ａは互いに同期し、かつ互いにプーリ溝幅（ベルト巻き掛け径）を逆方向に変化させながら軸方向へ移動することができる。
【００１４】
この無段変速機には、図２に示すように、Ｖベルト１５にトルク伝達に必要なベルト張力を与える機構、すなわちテンション装置５０が設けられている。
上記のようにプーリ１１，２１のプーリ溝幅（ベルト巻き掛け径）は変速用モータ４０によって可変されるが、それだけでは伝達トルクによってＶベルト１５とプーリ１１，２１との間に滑りが発生してしまう。そこで、Ｖベルト１５に滑りを生じさせないベルト張力を与えるため、テンション装置５０が設けられている。テンション装置５０はテンションローラ５１を備え、このテンションローラ５１はリンク５２を介してテンションアーム５３によって揺動可能に支持されている。
【００１５】
テンションアーム５３の回動軸５３ａは駆動プーリ１１の半径方向外側に設けられ、引張スプリング５４によってＶベルト１５方向に付勢されている。そのため、テンションローラ５１は所定の荷重でＶベルト１５の緩み側を内側に向かって押し付けている。このように外側から内側に向かってＶベルト１５を押圧することで、所定のベルト張力を得るとともに、プーリ１１，２１に対するＶベルト１５の巻き付け長さを長くし、伝達効率を高めている。
なお、テンションローラ５１はＶベルト１５を外側から内側に向かって押圧するものに限らず、内側から外側に向かって押圧してもよい。
また、テンションローラ５１をリンク５２を介してアーム５３に取り付けたが、テンションローラ５１をアーム５３に直接回転自在に取り付けてもよい。
上記実施例のテンション装置５０は引張スプリング５４を用いたものであるが、特開２００１−３３００９７号公報のように、引張スプリングの他にアシストモータを備えたものであってもよいし、特開２００２−２１３５４９号公報のように、引張スプリングと圧縮スプリングとを併用したものであってもよい。さらに、アシストモータに代えて油圧シリンダなどのアクチュエータを用いてもよい。
【００１６】
図３は発進クラッチ２７および変速用モータ４０を制御するための制御装置６０を示す。
制御装置６０には、エンジン回転数（入力軸３の回転数）、車速（出力軸３２の回転数）、アクセル開度、従動軸２０の回転数、シフトポジション信号などが入力される。制御装置６０には変速マップなどが設定され、上記入力信号に応じて目標変速比などを算出し、変速用モータ４０を制御して変速制御を実施する。
発進クラッチ２７はクラッチ制御用アクチュエータ６１によって断接制御およびすべり制御される。アクチュエータ６１は、公知のリニアソレノイド弁やデューティソレノイド弁、あるいはデューティソレノイド弁と油圧制御弁との組み合わせなどで構成されており、電気信号に応じてクラッチ油圧を調整し、発進クラッチ２７の伝達トルクを制御する。制御装置６０には発進クラッチ２７の制御マップも設定されており、上記入力信号に応じて発進クラッチ２７を制御している。
【００１７】
発進クラッチ２７は、発進時にはすべり制御が実施され、円滑な発進を実現している。また、走行中は通常は係合状態に維持されるが、走行中であってもシフトレバーをＮレンジへシフトした時には遮断される。特に、発進クラッチ２７は従動プーリ２１より下流側に設けられているので、急減速時にベルト式変速装置が再発進可能なＬｏｗ位置へ戻りきらない場合でも、発進クラッチ２７を遮断することにより、駆動プーリ１１および従動プーリ２１をエンジンによって空転させることができるので、Ｌｏｗ位置へ簡単に戻すことができる。また、発進クラッチ２７は前後進切替時にも遮断される。
【００１８】
上記制御装置は、次のような制御則で変速用モータ４０を制御している。
（１）クラッチ同期時
アクセル開度と車速とから目標入力回転数Ｎｉｎを求め、この目標入力回転数を目標値として変速制御を行う。但し、目標入力回転数Ｎｉｎがベルト周速限界Ｃｖと車速とから求められる限界入力回転数Ｎｃｖを越えないように上限制限する。そのため、Ｖベルトの周速度がベルト周速限界を越えることがなく、Ｖベルトの耐久信頼性を低下させることがない。
なお、目標値として入力回転数に代えて変速比を用いてもよい。
（２）クラッチ非同期時でかつアクセルＯＮ時
実車速と実入力回転数（＝実エンジン回転数）とから目標変速比Ｒｙを求め、この目標変速比Ｒｙの近傍値となるように変速制御を実施する。
目標変速比Ｒｙの近傍値としては、例えば実車速に所定値α（０以上）を加算し、この車速と実入力回転数とから求めてもよい。このように正の値αを加算しているのは、クラッチ２７の再係合時の急激なエンジンブレーキの発生や、エンジンの過回転（オーバーレブ）を防止するためである。
クラッチの非同期時には、従動プーリと出力軸との間が連結されていないので、アクセルペダルを踏み込むにつれてエンジン回転数（入力回転数）が急上昇し、リミッタ回転付近まで上昇する。変速比がハイ状態であると、従動プーリに巻きかけられたＶベルトの周速度は非常に高くなり、無負荷時の速度限界Ｃｖ’を越える可能性がある。そこで、車速と入力回転数とから求められる目標変速比Ｒｙを目標値として変速制御を行えば、変速比をロー側へ変速でき、従動プーリに巻きかけられたＶベルトの周速度の上昇が抑制される。
（３）クラッチ非同期時でかつアクセルＯＦＦ時
この時には、エンジン回転数が低く、Ｖベルトの周速度は速度限界を越える恐れがないので、クラッチ同期時と同様の制御を行ってもよいし、クラッチ非同期でかつアクセルＯＮ時と同様の制御を行ってもよい。さらに、両制御のうち、いずれか大きい方の変速比を目標値としてもよい。
【００１９】
図４は本発明にかかる無段変速機の変速パターンを示す。
図において、Ｒ_HIは最小変速比（ハイ）、Ｒ_LOは最大変速比（ロー）、Ｃｖは負荷時のベルト周速限界、Ｃｖ’は無負荷時のベルト周速限界、Ｎｙはエンジンのリミッタ回転数である。
例えばＡ点、つまりクラッチ同期状態で、スロットル開度２／４、ハイの状態で走行している時には、アクセル開度と車速とから目標入力回転数Ｎｉｎを求め、この目標入力回転数Ｎｉｎを目標値として変速制御を行う。Ａ点における車速とベルト周速限界Ｃｖとから限界入力回転数Ｎｃｖを求めると、Ｎｉｎ＜Ｎｃｖであるから、Ｖベルト周速度がベルト周速限界を越えておらず、Ｎｉｎを目標値として変速制御を行っても問題がない。
Ａ点で走行中にクラッチ２７が何らかの原因で遮断されると、エンジン回転数がリミッタ回転数Ｎｙ付近まで急上昇するので、Ｂ点まで移行してしまう。Ｂ点は、ベルト周速が無負荷時のベルト周速限界Ｃｖ’をも超えており、Ｖベルトの耐久信頼性を低下させてしまう。
そこで、本発明ではクラッチが非同期状態でかつアクセルＯＮの時には、実車速Ｖｙと実入力回転数Ｎｙとから求められる目標変速比Ｒｙを目標値として変速制御を実施する。つまり、Ｃ点を目標として変速制御を実施する。そのため、ベルト周速を無負荷時のベルト周速限界Ｃｖ’より低く抑えることができ、Ｖベルトの耐久性低下を防止できる。
なお、図４では、エンジンのリミッタ回転数Ｎｙを一定としたが、クラッチ非同期時にはクラッチ同期時に比べてリミッタ回転数Ｎｙを低く設定してもよい。その場合には、ベルト周速をさらに低く抑えることができる。
【００２０】
図５は本発明にかかる変速制御の具体的流れを示す。
制御がスタートすると、まずクラッチが同期状態かどうかを判定する（ステップＳ１）。この判定は、クラッチ２７の入力回転数（従動軸回転数）と出力回転数（出力軸回転数）とを比較することによって判定できる。
クラッチ同期時には、アクセル開度と車速とから目標入力回転数Ｎｉｎを求め（ステップＳ２）、この目標入力回転数Ｎｉｎと、現車速とベルト周速限界Ｃｖとから求められる限界入力回転数Ｎｃｖとを比較する（ステップＳ３）。Ｎｉｎ≦Ｎｃｖであれば、ベルト周速限界を超えていないので、次のステップへ移行し、Ｎｉｎ＞Ｎｃｖであれば、ベルト周速限界を超えているので、目標入力回転数Ｎｉｎを限界入力回転数Ｎｃｖで制限する（ステップＳ４）。そして、目標入力回転数Ｎｉｎを目標値として変速制御を実施する（ステップＳ５）。
一方、クラッチ非同期時には、アクセルＯＮかどうかを判定する（ステップＳ６）。アクセルＯＮ時には、続いて車速と入力回転数とから目標変速比Ｒｙを算出し（ステップＳ７）、目標変速比Ｒｙを目標値として変速制御を実施する（ステップＳ８）。
クラッチ非同期時でかつアクセルＯＦＦ時には、ステップＳ２と同様にアクセル開度と車速とから目標入力回転数Ｎｉｎを求め（ステップＳ９）、この目標入力回転数Ｎｉｎを目標値として変速制御を実施する（ステップＳ１０）。この場合には、ベルト周速が限界値を超える恐れがないので、限界入力回転数Ｎｃｖとの比較を行う必要がない。
【００２１】
本発明にかかる変速制御方法は上記実施例に限定されるものではない。
クラッチ同期時における制御として、目標入力回転数Ｎｉｎを現車速とベルト周速限界Ｃｖとから求められる限界入力回転数Ｎｃｖで上限制限したが、特許文献１と同様に、所定車速を越えた場合には、所定車速以下の場合よりも目標入力回転速度が小さくなるような変速パターンにそって変速制御を行ってもよい。しかし、この場合には異なる複数の変速パターンを設定しなければならないので、設定が複雑になるとともに、不連続な目標値となるため、変速途中で違和感が発生する可能性がある。これに対し、実施例のようにベルト周速限界Ｃｖから求められる限界入力回転数Ｎｃｖで上限制限すれば、複数の変速パターンを設定する必要がなく、温度等により周速限界Ｃｖを変更することが容易であり、かつ連続的な目標値であるため、違和感を解消できる。さらに、Ｖベルトの周速限界ぎりぎりの範囲まで使うことができるという利点がある。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、クラッチが非同期状態で、かつアクセルペダルを踏み込んだ場合には、車速と入力回転数とから目標変速比を求め、この目標値の近傍値を目標値として変速制御を実行するので、Ｖベルトの周速度が急激に上昇することがなく、速度限界を越えるのを防止できる。また、クラッチが非同期状態から同期状態へ変化した場合にも、変速比が予め車速と入力回転数とに対応した変速比近傍に維持されているので、クラッチ再係合時の急激なエンジンブレーキ現象やエンジンの過回転を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる無段変速機の一例のスケルトン図である。
【図２】図１に示す無段変速機に用いられるテンション装置の概略図である。
【図３】制御装置の入力系と出力系との概略を示す図である。
【図４】本発明にかかる変速制御を示す変速線図である。
【図５】本発明にかかる変速制御の一例を示すフローチャート図である。
【図６】従来の変速制御を示す変速線図である。
【符号の説明】
１エンジン出力軸
３入力軸
１１駆動側プーリ
２１従動側プーリ
２７発進クラッチ
３２出力軸
４０変速用モータ
６０制御装置
６１クラッチ制御用アクチュエータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shift control method for a V-belt continuously variable transmission for a vehicle.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-244661 [Patent Document 2]
In general, in a transmission control method for a continuously variable transmission, a target input rotation speed is searched according to a shift pattern from a throttle opening (accelerator opening) and a vehicle speed, and the rotation speed and the current vehicle speed are searched. It is customary to change gears with a gear ratio determined by (output shaft speed) as a target value. The shift pattern is set such that the larger the throttle opening, the larger the input rotational speed for the same vehicle speed, and the input rotational speed is substantially constant and only the vehicle speed changes at the same throttle opening. Therefore, when accelerating with the throttle opening being constant, only the vehicle speed increases while maintaining the input rotational speed substantially constant.
In a continuously variable transmission having such a shift pattern, the input rotational speed is maintained substantially constant even when the allowable maximum speed is exceeded on a downhill or the like, so the peripheral speed of the V belt exceeds the speed limit, and V A problem occurs in the durability and reliability of the belt.
[0003]
In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 discloses a shift set so that when the vehicle exceeds a predetermined vehicle speed that is close to the maximum allowable speed, the target input rotation speed is lower than when the vehicle is below the predetermined vehicle speed. There has been proposed a method of shifting with a pattern.
FIG. 6 is a shift pattern diagram shown in Patent Document 1. In FIG.
As shown in FIG. 6, the target input rotational speed is set in accordance with the throttle opening TH, and if the throttle opening is kept constant, only the vehicle speed increases while maintaining the input rotational speed substantially constant. To go. However, when the vehicle speed exceeds V2 due to a downhill or the like, the input rotational speed rapidly decreases to N1, and the peripheral speed of the V belt also decreases, so that it is prevented that the speed limit Cv of the V belt is exceeded.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the speed change control method as described above is performed, the peripheral speed of the V-belt may exceed the speed limit.
For example, as shown in Patent Document 2, a vehicular continuously variable transmission is known in which a power intermittent clutch such as a starting clutch is provided downstream of a belt-type transmission having a drive pulley and a driven pulley. In the case of such a continuously variable transmission in which a clutch is provided on the output shaft system, if the clutch is disengaged and the accelerator pedal is depressed, the peripheral speed of the V belt cannot be limited. This is because in such a continuously variable transmission, the driven pulley and the output shaft are not connected when the clutch is disengaged, so that the driven pulley can freely rotate and the peripheral speed of the V-belt increases as the engine speed increases. Because it will do. In particular, when the gear ratio is high, the peripheral speed of the V belt wound around the driven pulley exceeds the speed limit.
For example, in FIG. 6, when the vehicle speed is Vx lower than V2 and the throttle opening TH = 4/4, the target input rotational speed is Nx and the target gear ratio is Rx. At this time, assuming that the engine speed of the engine is Ny, the peripheral speed of the V-belt greatly exceeds the speed limit Cv.
In the clutch disengaged state, almost no load is applied to the V belt. The no-load V-belt speed limit Cv ′ is higher than the loaded speed limit Cv ′, but the peripheral speed of the V-belt may still exceed the speed limit Cv ′.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission having a clutch in an output shaft system, which can limit the peripheral speed of the V-belt within a limit value when the clutch is disengaged and the accelerator pedal is depressed. It is to provide a control method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a belt-type transmission in which a drive pulley is connected to an engine, a driven pulley is connected to an output shaft, and a gear ratio can be changed steplessly, and the driven In a transmission control method for a continuously variable transmission comprising a power intermittent clutch provided between a pulley and an output shaft, a step of detecting a vehicle speed from the rotational speed of the output shaft, and an input rotation of the transmission A step of detecting a number, a step of detecting that the clutch is in an asynchronous state from an input rotational speed and an output rotational speed of the clutch, a step of detecting depression of an accelerator pedal, clutch is asynchronous condition, and when the accelerator pedal is depressed, the variable and obtaining a target speed ratio from the detected vehicle speed and the input rotational speed, a proximity value of the target gear ratio as a target value Providing a step of speed change control device, a shift control method for a continuously variable transmission, characterized in that it comprises a.
[0007]
In a continuously variable transmission having a clutch in the output shaft system, the clutch is in an asynchronous state (the input speed of the clutch is different from the output speed) and when the accelerator pedal is depressed, the driven pulley and the output shaft Are not connected to each other, so the engine speed (input speed) increases rapidly. In particular, when the gear ratio is on the high side, the peripheral speed of the V belt wound around the driven pulley may exceed a limit value.
Therefore, in the present invention, when the clutch is in an asynchronous state and the accelerator pedal is depressed, the target gear ratio is obtained from the vehicle speed (output shaft rotational speed) and the input rotational speed (engine rotational speed), and the target value Shift control is executed using the vicinity value as a target value. Since the output shaft and the driven pulley are not connected, the vehicle speed does not correspond to the rotational speed of the driven pulley, but the vehicle speed does not change abruptly, so shift control is performed using the vehicle speed and the input rotation speed. For example, the gear ratio can be controlled as low as possible, and the peripheral speed of the V-belt can be prevented from exceeding the speed limit.
Even when the clutch changes from an asynchronous state to a synchronous state, since the gear ratio is maintained in the vicinity of the gear ratio corresponding to the vehicle speed and the input rotation speed in advance, a sudden engine braking phenomenon occurs when the clutch is reengaged. And over-rotation of the engine can be avoided.
[0008]
When the clutch is in the engaged state (synchronized state), the target input rotational speed or the target speed ratio may be obtained from the accelerator opening and the vehicle speed in the same manner as before, and the shift control may be performed toward this target value. The target value is preferably set so as not to exceed the input rotational speed or the gear ratio determined from the belt peripheral speed limit corresponding to the vehicle speed at that time.
Furthermore, when the clutch is in an asynchronous state and the accelerator pedal is not depressed, the V-belt peripheral speed may not exceed the speed limit. Therefore, the same control as that during clutch synchronization may be performed. In addition, the same control as in the state where the accelerator pedal is depressed may be performed. Furthermore, the larger input rotation speed or gear ratio of the two controls may be set as the target value.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to examples.
1 and 2 show an example of a continuously variable transmission according to the present invention.
The continuously variable transmission of this embodiment is an FF horizontal type automobile transmission, which is roughly an input shaft 3 driven via a torsional damper 2 by an engine output shaft 1 and a drive shaft that supports a drive pulley 11. 10, a driven shaft 20 that supports the driven pulley 21, a drive pulley 11 and a V belt 15 wound around the driven pulley 21, a first reduction shaft 30, a second reduction shaft 31, an output shaft 32 connected to wheels, and a speed change Motor 40, tension device 50, and the like. The driving pulley 11, the driven pulley 21, and the V belt 15 constitute a belt type transmission in the present invention.
The V-belt 15 used in this embodiment is a known dry type composite belt composed of a pair of endless tension bands and a large number of blocks locked to the tension bands in the length direction.
[0010]
The drive pulley 11 includes a fixed sheave 11a fixed on the drive shaft 10, a movable sheave 11b supported on the drive shaft 10 so as to be movable in the axial direction, and a stroke mechanism 12 provided behind the movable sheave 11b. I have. The stroke mechanism 12 of this embodiment is a ball screw mechanism that moves the movable sheave 11b in the axial direction by rotational input from the speed change motor 40. The female screw member 12b is supported on the movable sheave 11b via a bearing 12a so as to be relatively rotatable. And a male screw member 12c fixed to the housing, and a transmission gear 13 is fixed to the outer periphery of the female screw member 12b.
[0011]
The driven pulley 21 includes a fixed sheave 21a fixed on the driven shaft 20, a movable sheave 21b supported on the driven shaft 20 so as to be axially movable, and a stroke mechanism 22 provided behind the movable sheave 21b. I have. This stroke mechanism 22 is also a ball screw mechanism having the same configuration as the stroke mechanism 12 of the drive pulley 11, a female screw member 22 b supported by the movable sheave 21 b through a bearing 22 a so as to be relatively rotatable, and a male screw fixed to the housing. The transmission gear 23 is fixed to the outer peripheral portion of the female screw member 22b.
[0012]
A forward / reverse switching mechanism 24 is provided at a position closer to the engine than the driven pulley 21 of the driven shaft 20, and a forward gear 25 and a reverse gear 26 are rotatably supported on both sides thereof. When the forward / reverse switching mechanism 24 is shifted to the left in FIG. 1, the forward (D) position is set, and when the right / left switching mechanism 24 is shifted to the right, the reverse (R) position is set. A start clutch 27 is provided at the shaft end of the driven shaft 20 on the engine side, and the start clutch 27 connects and disconnects the hub 24 a of the forward / reverse switching mechanism 24 to the driven shaft 20. The forward gear 25 is engaged with the gear 30a of the first reduction shaft 30, the gear 30b of the first reduction shaft 30 is engaged with the gear 31a of the second reduction shaft 31, and the gear 31b of the second reduction shaft 31 is further connected to the differential device 33. Is engaged with the ring gear 33a. Further, the reverse gear 26 meshes with the gear 30 b of the first reduction shaft 30 through the idler gear 28. And the output shaft 32 connected with the wheel via the differential device 33 is driven.
[0013]
The output gear 41 of the speed change motor 40 is meshed with a reduction gear 45 a provided at one end of the first speed change shaft 45. A gear 45 b provided at the other end of the first transmission shaft 45 is a spur gear having a length corresponding to the moving stroke of the movable sheave 21 b of the driven pulley 21, and meshes with the transmission gear 23 provided on the driven pulley 21. Yes. When the gear 45b of the first speed change shaft 45 is rotated, the speed change gear 23 is rotated so that the movable sheave 21b can be moved in the axial direction by the action of the ball screw mechanism 22. The transmission gear 23 of the driven pulley 21 meshes with the first idler gear 46 a of the second transmission shaft 46, and the second idler gear 46 b of the second transmission shaft 46 meshes with the transmission gear 13 of the drive pulley 11. These idler gears 46a and 46b are also constituted by spur gears having a length corresponding to the moving stroke of the movable sheaves 11b and 21b, similarly to the gear 45b of the first transmission shaft 45. The rotational force of the speed change motor 40 is transmitted to the speed change gear 13 of the drive pulley 11 via the first speed change shaft 45, the speed change gear 23 of the driven pulley 21, and the second speed change shaft 46. Therefore, the movable sheave 11a of the driving pulley 11 and the movable sheave 21a of the driven pulley 21 are synchronized with each other, and can move in the axial direction while changing the pulley groove width (belt winding diameter) in the opposite direction.
[0014]
As shown in FIG. 2, the continuously variable transmission is provided with a mechanism that applies belt tension necessary for torque transmission to the V-belt 15, that is, a tension device 50.
As described above, the pulley groove width (belt wrapping diameter) of the pulleys 11 and 21 is varied by the speed change motor 40, but only that causes slippage between the V belt 15 and the pulleys 11 and 21 due to the transmission torque. End up. Therefore, a tension device 50 is provided to apply a belt tension that does not cause the V belt 15 to slip. The tension device 50 includes a tension roller 51, and this tension roller 51 is supported by a tension arm 53 through a link 52 so as to be swingable.
[0015]
A rotating shaft 53 a of the tension arm 53 is provided on the outer side in the radial direction of the drive pulley 11 and is urged toward the V-belt 15 by a tension spring 54. Therefore, the tension roller 51 presses the loose side of the V-belt 15 inward with a predetermined load. By pressing the V-belt 15 from the outside to the inside in this way, a predetermined belt tension is obtained, and the winding length of the V-belt 15 around the pulleys 11 and 21 is lengthened to increase the transmission efficiency.
Note that the tension roller 51 is not limited to pressing the V-belt 15 from the outside to the inside, but may be pressed from the inside to the outside.
Further, although the tension roller 51 is attached to the arm 53 via the link 52, the tension roller 51 may be directly attached to the arm 53 so as to be freely rotatable.
The tension device 50 of the above embodiment uses the tension spring 54. However, as disclosed in JP 2001-330097 A, the tension device 50 may include an assist motor in addition to the tension spring. A combination of a tension spring and a compression spring may be used as in JP 2002-213549 A. Further, an actuator such as a hydraulic cylinder may be used instead of the assist motor.
[0016]
FIG. 3 shows a control device 60 for controlling the starting clutch 27 and the speed change motor 40.
The controller 60 receives the engine speed (the speed of the input shaft 3), the vehicle speed (the speed of the output shaft 32), the accelerator opening, the speed of the driven shaft 20, a shift position signal, and the like. A shift map or the like is set in the control device 60, a target gear ratio is calculated according to the input signal, and the shift motor 40 is controlled to perform shift control.
The start clutch 27 is controlled to be connected and disconnected by a clutch control actuator 61. The actuator 61 is configured by a known linear solenoid valve, a duty solenoid valve, or a combination of a duty solenoid valve and a hydraulic control valve. The actuator 61 adjusts the clutch hydraulic pressure in accordance with an electric signal, and increases the transmission torque of the start clutch 27. Control. A control map of the starting clutch 27 is also set in the control device 60, and the starting clutch 27 is controlled according to the input signal.
[0017]
The starting clutch 27 is subjected to slip control at the time of starting to realize a smooth starting. In addition, it is normally maintained in an engaged state during traveling, but is interrupted when the shift lever is shifted to the N range even during traveling. In particular, since the starting clutch 27 is provided on the downstream side of the driven pulley 21, even when the belt-type transmission does not return to the low position where it can restart at the time of sudden deceleration, the starting clutch 27 is cut off to drive the clutch. Since the pulley 11 and the driven pulley 21 can be idled by the engine, it can be easily returned to the Low position. The starting clutch 27 is also disconnected when switching between forward and reverse travel.
[0018]
The control device controls the speed changing motor 40 according to the following control law.
(1) A target input rotational speed Nin is obtained from the accelerator opening during clutch synchronization and the vehicle speed, and shift control is performed using this target input rotational speed as a target value. However, the upper limit is set so that the target input speed Nin does not exceed the limit input speed Ncv obtained from the belt peripheral speed limit Cv and the vehicle speed. Therefore, the peripheral speed of the V belt does not exceed the belt peripheral speed limit, and the durability reliability of the V belt is not lowered.
Note that a gear ratio may be used as the target value instead of the input rotation speed.
(2) The target speed ratio Ry is obtained from the actual vehicle speed and the actual input speed (= actual engine speed) when the clutch is not synchronized and the accelerator is ON, and the speed change control is performed so that the target speed ratio Ry is close to the target speed ratio Ry. To do.
The vicinity value of the target speed ratio Ry may be obtained, for example, by adding a predetermined value α (0 or more) to the actual vehicle speed and using the vehicle speed and the actual input rotational speed. The reason why the positive value α is added in this way is to prevent sudden engine braking when the clutch 27 is re-engaged and engine over-rotation (over-rev).
Since the driven pulley and the output shaft are not connected when the clutch is asynchronous, the engine speed (input speed) increases rapidly as the accelerator pedal is depressed, and increases to near the limiter speed. When the gear ratio is in the high state, the peripheral speed of the V belt wound around the driven pulley becomes very high, and there is a possibility that the speed limit Cv ′ at no load is exceeded. Therefore, if the speed change control is performed using the target speed ratio Ry obtained from the vehicle speed and the input rotation speed as the target value, the speed ratio can be shifted to the low side, and the increase in the peripheral speed of the V belt wound around the driven pulley is suppressed. Is done.
(3) When the clutch is not synchronized and the accelerator is OFF At this time, the engine speed is low and the peripheral speed of the V-belt does not exceed the speed limit. Asynchronous control similar to that when the accelerator is ON may be performed. Furthermore, the larger gear ratio of the two controls may be set as the target value.
[0019]
FIG. 4 shows a shift pattern of the continuously variable transmission according to the present invention.
In the figure, R _HI is the minimum gear ratio (high), R _LO is the maximum gear ratio (low), Cv is the belt peripheral speed limit at load, Cv ′ is the belt peripheral speed limit at no load, and Ny is the engine limiter. The number of revolutions.
For example, when the vehicle is traveling at a point A, that is, in a clutch-synchronized state with the throttle opening being 2/4 and high, the target input rotational speed Nin is obtained from the accelerator opening and the vehicle speed, and this target input rotational speed Nin is determined as the target. Shift control is performed as a value. When the limit input rotational speed Ncv is obtained from the vehicle speed at the point A and the belt peripheral speed limit Cv, Nin <Ncv. Therefore, the V belt peripheral speed does not exceed the belt peripheral speed limit, and the speed change control is performed with Nin as a target value. There is no problem even if you do.
If the clutch 27 is disengaged for some reason while traveling at point A, the engine speed rapidly rises to near the limiter speed Ny, so that the point moves to point B. Point B also exceeds the belt peripheral speed limit Cv ′ when the belt peripheral speed is unloaded, and the durability reliability of the V-belt is lowered.
Therefore, in the present invention, when the clutch is in an asynchronous state and the accelerator is ON, the shift control is performed using the target speed ratio Ry obtained from the actual vehicle speed Vy and the actual input rotational speed Ny as a target value. That is, the shift control is performed with the point C as a target. Therefore, the belt peripheral speed can be kept lower than the belt peripheral speed limit Cv ′ when no load is applied, and the durability of the V belt can be prevented from being lowered.
In FIG. 4, the engine limiter rotational speed Ny is constant, but the limiter rotational speed Ny may be set lower when the clutch is asynchronous than when the clutch is synchronized. In that case, the belt peripheral speed can be further reduced.
[0020]
FIG. 5 shows a specific flow of the shift control according to the present invention.
When the control starts, it is first determined whether or not the clutch is in a synchronized state (step S1). This determination can be made by comparing the input rotational speed (driven shaft rotational speed) of the clutch 27 with the output rotational speed (output shaft rotational speed).
At the time of clutch synchronization, the target input speed Nin is obtained from the accelerator opening and the vehicle speed (step S2), and the target input speed Nin and the limit input speed Ncv obtained from the current vehicle speed and the belt peripheral speed limit Cv are obtained. Compare (step S3). If Nin ≦ Ncv, the belt peripheral speed limit is not exceeded, so the process proceeds to the next step. If Nin> Ncv, the belt peripheral speed limit is exceeded, so the target input speed Nin is limited to the limit input rotation. The number is limited by Ncv (step S4). Then, the shift control is performed with the target input rotational speed Nin as the target value (step S5).
On the other hand, when the clutch is asynchronous, it is determined whether or not the accelerator is ON (step S6). When the accelerator is ON, the target speed ratio Ry is subsequently calculated from the vehicle speed and the input rotational speed (step S7), and the speed change control is performed using the target speed ratio Ry as the target value (step S8).
When the clutch is asynchronous and the accelerator is OFF, the target input rotational speed Nin is obtained from the accelerator opening and the vehicle speed (step S9) as in step S2, and the shift control is performed using the target input rotational speed Nin as the target value (step S9). S10). In this case, since there is no possibility that the belt peripheral speed exceeds the limit value, it is not necessary to perform a comparison with the limit input rotation speed Ncv.
[0021]
The speed change control method according to the present invention is not limited to the above embodiment.
As control at the time of clutch synchronization, the upper limit of the target input rotational speed Nin is limited by the limit input rotational speed Ncv obtained from the current vehicle speed and the belt peripheral speed limit Cv, but when the predetermined vehicle speed is exceeded as in Patent Document 1. The shift control may be performed in accordance with a shift pattern in which the target input rotation speed is smaller than when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined vehicle speed. However, in this case, since a plurality of different shift patterns must be set, the setting becomes complicated and the target value becomes discontinuous, so that a sense of incongruity may occur during the shift. On the other hand, if the upper limit is limited by the limit input rotational speed Ncv obtained from the belt peripheral speed limit Cv as in the embodiment, it is not necessary to set a plurality of shift patterns, and the peripheral speed limit Cv is changed depending on the temperature or the like. Is easy, and since it is a continuous target value, discomfort can be eliminated. Furthermore, there is an advantage that it can be used up to the limit of the peripheral speed limit of the V-belt.
[0022]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the clutch is in an asynchronous state and the accelerator pedal is depressed, the target speed ratio is obtained from the vehicle speed and the input rotational speed, and the speed is changed with the vicinity value of the target value as the target value. Since the control is executed, the peripheral speed of the V-belt does not increase rapidly, and it is possible to prevent the speed limit from being exceeded. Even when the clutch changes from an asynchronous state to a synchronous state, since the gear ratio is maintained in the vicinity of the gear ratio corresponding to the vehicle speed and the input rotation speed in advance, a sudden engine braking phenomenon occurs when the clutch is reengaged. And over-rotation of the engine can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram of an example of a continuously variable transmission according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a tension device used in the continuously variable transmission shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an outline of an input system and an output system of a control device.
FIG. 4 is a shift diagram showing shift control according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of shift control according to the present invention.
FIG. 6 is a shift diagram showing conventional shift control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine output shaft 3 Input shaft 11 Drive side pulley 21 Driven side pulley 27 Starting clutch 32 Output shaft 40 Speed change motor 60 Control device 61 Clutch control actuator

Claims

駆動プーリがエンジンと接続され、従動プーリが出力軸と接続され、変速比を無段階に変更可能なベルト式変速装置と、上記従動プーリと出力軸との間に設けられた動力断続用クラッチと、を備えた無段変速機の変速制御方法において、
上記出力軸の回転数から車速を検出する工程と、
上記変速装置の入力回転数を検出する工程と、
上記クラッチの入力回転数と出力回転数とから上記クラッチが非同期状態であることを検出する工程と、
アクセルペダルの踏み込みを検出する工程と、
走行中であって、上記クラッチが非同期状態で、かつアクセルペダルが踏み込まれた時、上記検出された車速と入力回転数とから目標変速比を求める工程と、
上記目標変速比の近傍値を目標値として上記変速装置を変速制御する工程と、を有することを特徴とする無段変速機の変速制御方法。A belt-type transmission in which a drive pulley is connected to an engine, a driven pulley is connected to an output shaft, and a gear ratio can be changed steplessly; and a power interrupting clutch provided between the driven pulley and the output shaft; In the transmission control method for a continuously variable transmission comprising:
Detecting the vehicle speed from the rotational speed of the output shaft;
Detecting the input rotational speed of the transmission,
Detecting that the clutch is in an asynchronous state from the input rotation speed and the output rotation speed of the clutch;
Detecting the depression of the accelerator pedal;
A step of obtaining a target gear ratio from the detected vehicle speed and the input rotational speed when the vehicle is running and the clutch is in an asynchronous state and the accelerator pedal is depressed;
And a step of controlling the transmission of the transmission using a value close to the target gear ratio as a target value.