(57)【要約】【課題】部品寿命が低下を抑制することができる無段変速機の制御装置を提供すること。【解決手段】無段変速機の制御装置は、チェーンベルト式の無段変速部５およびギヤ列６を備える無段変速機において、無段変速部５およびギヤ列６を選択的に切り替えるＥＣＵ１００を備え、ＥＣＵ１００が、無段変速部５によって動力を伝達するベルトモードにおいて、チェーンベルト５３の芯ズレが発生し、チェーンベルト５３のリンクとリテーナピンとが接触すると判定した場合、ギヤ列６によって動力を伝達するギヤモードに切り替える。【選択図】図１
2020118192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーンベルト式の無段変速部およびギヤ列を備える無段変速機において、前記無段変速部および前記ギヤ列を選択的に切り替える制御部を備える無段変速機の制御装置であって、
前記制御部は、
前記無段変速部によって動力を伝達するベルトモードにおいて、前記チェーンベルトの芯ズレが発生し、前記チェーンベルトのリンクとリテーナピンとが接触すると判定した場合、前記ギヤ列によって動力を伝達するギヤモードに切り替える、
無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、動力を伝達する経路として、無段変速部とギヤ列とを選択的に切り替え可能な無段変速機の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第０５７６５４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チェーンベルト式の無段変速部を介して動力伝達する場合、例えば図６に示すように、チェーンベルト５３の芯ズレ（ミスアライメント）が生じた場合、リンクの抜け止めを行うリテーナピンとリンクとが接触してしまい、部品寿命が低下する可能性がある。
【０００５】
ここで、図７は、チェーンベルト５３の芯ズレ量と変速比との関係を示すグラフであり、縦軸が芯ズレ量を、横軸が変速比を示している。同図では、図６に示すように、チェーンベルト５３がプライマリシーブ５１の可動シーブ５１ｂ側に傾いた状態を（＋）側とし、チェーンベルト５３がプライマリシーブ５１の固定シーブ５１ａ側に傾いた状態を（−）側としている。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品寿命が低下を抑制することができる無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る無段変速機の制御装置は、チェーンベルト式の無段変速部およびギヤ列を備える無段変速機において、前記無段変速部および前記ギヤ列を選択的に切り替える制御部を備える無段変速機の制御装置であって、前記制御部は、前記無段変速部によって動力を伝達するベルトモードにおいて、前記チェーンベルトの芯ズレが発生し、前記チェーンベルトのリンクとリテーナピンとが接触すると判定した場合、前記ギヤ列によって動力を伝達するギヤモードへと切り替える。
【０００８】
このように、チェーンベルトの芯ズレが発生し、リンクとリテーナピンとが接触すると判定した場合、走行モードを切り替える。これにより、芯ズレによるリンクとリテーナピンとの接触を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る無段変速機の制御装置によれば、芯ズレによるリンクとリテーナピンとの接触を抑制することができるため、部品寿命の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態で対象とする車両を模式的に示すスケルトン図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る無段変速機のチェーンベルトの構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る無段変速機の制御装置において、走行モードと油圧との関係を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る無段変速機の制御装置による制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る無段変速機の制御装置において、変速比の切り替えによる芯ズレ変化のイメージを示す図である。
【図６】図６は、芯ズレが発生した場合を模式的に示す図である。
【図７】図７は、チェーンベルトの芯ズレ量と変速比との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係る無段変速機の制御装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１２】
図１は、本実施形態で対象とする車両の一例を示すスケルトン図である。車両Ｖｅは、動力源としてエンジン１を備えている。エンジン１から出力された動力は、流体伝動装置であるトルクコンバータ２、入力軸３、前後進切替機構４、チェーンベルト式の無段変速機（以下「ＣＶＴ」という）５あるいはギヤ列６、出力軸７、カウンタギヤ機構８、デファレンシャルギヤ９、車軸１０、を介して駆動輪１１に伝達される。また、ＣＶＴ５の下流側には、エンジン１を駆動輪１１から切り離すための第二クラッチＣ２が設けられている。
【００１３】
トルクコンバータ２は、ポンプインペラ２ａと、タービンランナ２ｂと、ステータ２ｃと、を備えている。トルクコンバータ２の内部は作動流体（オイル）で満たされている。ポンプインペラ２ａはエンジン１のクランクシャフト１ａと一体回転する。タービンランナ２ｂには、入力軸３が一体回転するように連結されている。
【００１４】
入力軸３は、前後進切替機構４に連結されている。前後進切替機構４は、エンジントルクを駆動輪１１へ伝達する際、駆動輪１１に作用するトルクの方向を前進方向と後進方向とに切り替える。
【００１５】
前後進切替機構４は、サンギヤ４Ｓと、リングギヤ４Ｒと、第一ピニオンギヤ４Ｐ１と、第二ピニオンギヤ４Ｐ２と、キャリヤ４Ｃと、を備えている。サンギヤ４Ｓには、ギヤ列６の駆動ギヤ６１が一体回転するように連結されている。キャリヤ４Ｃには、入力軸３が一体回転するように連結されている。また、サンギヤ４Ｓとキャリヤ４Ｃとを選択的に一体回転させる油圧式の第一クラッチＣ１が設けられている。さらに、リングギヤ４Ｒを選択的に回転不能に固定する油圧式のブレーキＢ１が設けられている。
【００１６】
車両Ｖｅでは、無段変速部であるＣＶＴ５と、有段変速部であるギヤ列６とが、並列に配置されている。すなわち、入力軸３と出力軸７との間の動力伝達経路として、ＣＶＴ５を介する動力伝達経路と、ギヤ列６を介する動力伝達経路とが、並列に配置されている。
【００１７】
ＣＶＴ５は、入力軸３と一体回転するプライマリシーブ５１と、セカンダリシャフト５４と一体回転するセカンダリシーブ５２と、一対のシーブ５１，５２に形成されたＶ溝に巻き掛けられたチェーンベルト５３と、を備えている。各シーブ５１，５２のＶ溝幅を変化させることによってチェーンベルト５３の巻き掛け径が変化するため、ＣＶＴ５の変速比を連続的に変化させることができる。
【００１８】
プライマリシーブ５１は、入力軸３と一体化された固定シーブ５１ａと、入力軸３上で軸線方向に移動可能な可動シーブ５１ｂと、可動シーブ５１ｂに推力を付与するプライマリ油圧シリンダ５１ｃと、を備えている。
【００１９】
セカンダリシーブ５２は、セカンダリシャフト５４と一体化された固定シーブ５２ａと、セカンダリシャフト５４上で軸線方向に移動可能な可動シーブ５２ｂと、可動シーブ５２ｂに推力を付与するセカンダリ油圧シリンダ５２ｃと、を備えている。
【００２０】
チェーンベルト５３は、図２に示すように、リンク５３１と、ロッカーピン５３２と、リテーナピン５３３と、を備えている。リンク５３１は、複数のリンク板５３１ａが連結されることにより構成されている。また、ロッカーピン５３２は、リンク５３１の挿入孔５３ａに挿入されている。また、リテーナピン５３３は、ロッカーピン５３２の両端に溶接されている。このリテーナピン５３３は、チェーンベルト５３に張力が発生していないときのリンク５３１の抜けを防止するためのものである。
【００２１】
出力軸７には、出力ギヤ７ａと従動ギヤ６３とが一体回転するように取り付けられている。出力ギヤ７ａは、減速機構であるカウンタギヤ機構８のカウンタドリブンギヤ８ａと噛み合っている。カウンタギヤ機構８のカウンタドライブギヤ８ｂは、デファレンシャルギヤ９のリングギヤ９ａと噛み合っている。デファレンシャルギヤ９には、左右の車軸１０，１０を介して左右の駆動輪１１，１１が連結されている。
【００２２】
ギヤ列６は、前後進切替機構４のサンギヤ４Ｓと一体回転する駆動ギヤ６１と、カウンタギヤ機構６２と、出力軸７と一体回転する従動ギヤ６３と、を含む。
【００２３】
駆動ギヤ６１は、カウンタギヤ機構６２のカウンタドリブンギヤ６２ａと噛み合っている。カウンタギヤ機構６２は、カウンタドリブンギヤ６２ａと、カウンタシャフト６２ｂと、従動ギヤ６３に噛み合っているカウンタドライブギヤ６２ｃと、を含む。カウンタシャフト６２ｂには、カウンタドリブンギヤ６２ａが一体回転するように取り付けられている。カウンタシャフト６２ｂは入力軸３および出力軸７と平行に配置されている。また、カウンタシャフト６２ｂとカウンタドライブギヤ６２ｃとを選択的に一体回転させる噛合式のシンクロ機構Ｓ１が設けられている。このシンクロ機構Ｓ１は、噛合式の一対の係合要素６４ａ，６４ｂと、軸線方向に移動可能なスリーブ６４ｃと、を備えている。
【００２４】
無段変速機の制御装置は、具体的には、車両Ｖｅを制御する制御部として機能する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１００によって構成されている。ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶させられているデータを使用して演算を行い、その演算結果を指令信号として出力する。また、ＥＣＵ１００には、各種センサ（例えば車速センサ、入力軸回転数センサ、出力軸回転数センサ、エンジン回転数センサ、アクセル開度センサ、ブレーキストロークセンサ、シフトポジションセンサ等）からの信号が入力される。
【００２５】
ＥＣＵ１００は、エンジン１に指令信号を出力することにより、燃料供給量や吸入空気量や燃料噴射や点火時期等を制御する。また、ＥＣＵ１００は、図示しない油圧制御装置に油圧指令信号を出力することにより、ＣＶＴ５の変速動作や、第一クラッチＣ１等の各係合装置の動作を制御する。
【００２６】
ＥＣＵ１００は、ＣＶＴ５およびギヤ列６を選択的に切り替えることにより、走行モードを切り替える。すなわち、ＥＣＵ１００は、ＣＶＴ５によって動力を伝達するベルトモード（ベルト走行モード）と、ギヤ列６によって動力を伝達するギヤモード（ギヤ走行モード）と、を切り替える。以下の表１に示すように、ベルトモードでは、第一クラッチＣ１およびシンクロ機構Ｓ１が係合され、ギヤモードでは、第二クラッチＣ２が係合される。
【００２７】
【表１】
2020118192.tif 000003
【００２８】
また、図３は、走行モードと油圧との関係を示すタイムチャートである。同図に示すように、走行モードを切り替える場合は、第一クラッチＣ１および第二クラッチＣ２を事前に離してゆっくりとつなぐことにより、係合時のショックを防ぐことができる。
【００２９】
ここで、ＥＣＵ１００は、変速の際にチェーンベルト５３が捩じれることによる芯ズレが発生した場合、チェーンベルト５３のリンク５３１とリテーナピン５３３とが接触するか否かを判定する。そして、ＥＣＵ１００は、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触すると判定した場合、走行モードを、例えばベルトモードからギヤモードへと切り替える。
【００３０】
以下、本実施形態に係る無段変速機の制御装置による制御方法について、図４を参照しながら説明する。まず、ＥＣＵ１００は、変速の際にミスアライメント、すなわち芯ズレが発生したか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００３１】
ミスアライメントが発生したと判定した場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、ＥＣＵ１００は、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する時間を計算する（ステップＳ２）。本ステップにおいて、ＥＣＵ１００は、車両Ｖｅの走行時間（≒走行距離）に基づいて、リンク５３１とリテーナピン５３３との接触する時間を計算する。
【００３２】
続いて、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２で計算した接触時間に基づいて、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する可能性があるか否かを判定する（ステップＳ３）。リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する可能性があると判定した場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、ＥＣＵ１００は、走行モードを、例えばベルトモードからギヤモードへと変更することにより、リンク５３１とリテーナピン５３３との接触を回避し（ステップＳ４）、本制御を終了する。
【００３３】
なお、前記したステップＳ１において、ミスアライメントが発生していないと判定した場合（ステップＳ１でＮｏ）、およびステップＳ３において、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する可能性がないと判定した場合（ステップＳ３でＮｏ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１に戻る。
【００３４】
ここで、表２は、走行モードとプライマリシーブ５１の位置との関係を示している。表２に示すように、走行モードがギヤモードの場合、プライマリシーブ５１の位置はリヤケース側となり、芯ズレは−方向となる。一方、走行モードがベルトモードの場合、プライマリシーブ５１の位置はセンターケース側となり、芯ズレは＋方向となる。そのため、走行モードを変更することにより、プライマリシーブ５１の位置が移動し、芯ずれが変化する。
【００３５】
【表２】
2020118192.tif 000004
【００３６】
例えば、車両Ｖｅがγｍａｘ側またはγｍｉｎ側の変速比（図７参照）で走行している場合、通常芯ズレは（＋）側であるため、前記したステップＳ４においてギヤモードを選択することにより、芯ズレが変化し、リンク５３１とリテーナピン５３３との接触を回避することができる。なお、ギヤモード中もチェーンベルト５３は回転しているため（図３参照）、芯ズレが逆側である変速比に動かすことにより、接触を回避することもできる。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る無段変速機の制御装置では、チェーンベルト５３の芯ズレが発生し、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触すると判定した場合、走行モードを切り替える。これにより、芯ズレによるリンク５３１とリテーナピン５３３との接触を抑制することができる。その結果、部品寿命の低下を抑制することができる。
【００３８】
以上、本発明に係る無段変速機の制御装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００３９】
例えば、前記した図４のステップＳ４では、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する可能性がある場合に、走行モードを変更しているが、その代わりに変速比を切り替えてもよい。
【００４０】
例えば図５の（１）に示すように、車両Ｖｅがγｍｉｎ側の変速比で走行している場合、ＥＣＵ１００は、車両Ｖｅの走行時間（≒走行距離）に基づいて、リンク５３１とリテーナピン５３３との接触する時間を計算し、その接触時間に基づいて、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する可能性があるか否かを判定する。そして、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する可能性があると判定した場合、ＥＣＵ１００は、Ｌｏｗ側に変速を行うことにより、芯ズレを変化させ、リンク５３１とリテーナピン５３３との接触を回避する。
【００４１】
また、例えば図５の（２）に示すように、車両Ｖｅがγｍａｘ側の変速比で走行している場合、ＥＣＵ１００は、車両Ｖｅの走行時間（≒走行距離）に基づいて、リンク５３１とリテーナピン５３３との接触する時間を計算し、その接触時間に基づいて、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する可能性があるか否かを判定する。そして、リンク５３１とリテーナピン５３３とが接触する可能性があると判定した場合、ＥＣＵ１００は、Ｈｉ側に変速を行うことにより、芯ズレを変化させ、リンク５３１とリテーナピン５３３との接触を回避する。
【００４２】
このような制御を行った場合においても、芯ズレによるリンク５３１とリテーナピン５３３との接触を抑制することができ、部品寿命の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  エンジン
３  入力軸
４  前後進切替機構
５  ＣＶＴ（無段変速部）
６  ギヤ列（有段変速部）
７  出力軸
Ｃ１  第一クラッチ
Ｃ２  第二クラッチ
Ｓ１  シンクロ機構
１００  ＥＣＵ
Ｖｅ  車両
【図１】
2020118192.tif 000005
【図２】
2020118192.tif 000006
【図３】
2020118192.tif 000007
【図４】
2020118192.tif 000008
【図５】
2020118192.tif 000009
【図６】
2020118192.tif 000010
【図７】
2020118192.tif 000011