(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンで駆動される油圧ポンプで圧送された油圧を調圧して、ライン圧と前後進切り替え部の作動油圧を生成するための油圧とに分配するライン圧調整装置と、
前記ライン圧を調圧して生成されるプライマリ圧及びセカンダリ圧に応じて溝幅が変化し、エンジンの駆動力が入力される入力側のプライマリプーリ及び出力側のセカンダリプーリと、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに巻き掛けられ、前記溝幅に応じてプーリ接触半径が変化するベルトとを備えたベルト式無段変速機と、
車両の速度を検出する車速検出手段と、
車両の進行方向を指示するシフトレバーと、
前記車速検出手段で検知した車速が所定以上の前進レンジ走行中に、前記シフトレバーがその前進レンジから中立レンジに切り替えられた後に、再び中立レンジから前進レンジへ切り替えられたことを判定するＤＮＤセレクト判定手段と、
前記ＤＮＤセレクト判定手段で前記の切り替えが行われたと判定した場合に、前記中立レンジから前記前進レンジへの切り替え時点から、前記ライン圧を低下させるとともに前記エンジンの出力を制限してベルト滑りを防止するエンジン出力制限手段と、
を備えるベルト式無段変速機のベルト滑り防止システム。
【請求項２】
前記エンジン出力制限手段は、前記ベルト式無段変速機に入力されるトルクが、変速比及び前記プライマリ圧から算出したトルク容量以下になるように、前記エンジン出力を制限する、
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のベルト滑り防止システム。
【請求項３】
前記エンジン出力制限手段は、前記シフトレバーの中立レンジから前進レンジへの切り替え時点から所定時間にわたって前記ライン圧を低下させるとともに前記エンジンの出力を制限し、その時間が経過した後は前記ライン圧低下及びエンジン出力制限を解除する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルト式無段変速機のベルト滑り防止システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のエンジンの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達システムに好適に使用されるベルト式無段変速機のベルト滑り防止システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載する変速機としては、従来より、例えばベルト式ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎ）が知られている。このベルト式ＣＶＴは、エンジンの駆動力を入力するプライマリプーリと、駆動力を駆動輪に出力するセカンダリプーリと、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに巻き掛けられ、プライマリプーリに入力された駆動力をセカンダリプーリに伝達するＶベルトとを備えている。プライマリプーリ及びセカンダリプーリのプーリ溝幅は、油圧によって可変である。変速時は、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに油圧を供給又は排出してプーリ溝幅を調整し、Ｖベルトのプライマリプーリ及びセカンダリプーリに対する接触半径（有効半径）の比率（プーリ比）を変更することで、入力と出力との回転数の比率（変速比）を調整する。
【０００３】
ところで、このようなベルト式ＣＶＴにおいては、走行中にシフトレバーをＤレンジ→Ｎレンジ→Ｄレンジとセレクトした場合に、クラッチに流れる油を確保するためにライン圧を低く抑えることとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ライン圧を低く抑えると、変速比を維持するために、プライマリ圧、セカンダリ圧が下がるので、プーリがベルトを挟む挟持力も低下し、ベルト滑りを生じる可能性があった。特に、例えば、シフトセレクト直後のベルト挟持力が低下している間にアクセルを踏み込むとベルト滑りを生じやすい。万一、このようなベルト滑りを生じると、ベルトの耐久性が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、ＣＶＴユニットのベルト滑りを生じさせないベルト式無段変速機のベルト滑り防止システムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
第１の発明は、エンジンで駆動される油圧ポンプ（１０）で圧送された油圧を調圧して、ライン圧と前後進切り替え部（３０）の作動油圧を生成するための油圧とに分配するライン圧調整装置と、前記ライン圧を調圧して生成されるプライマリ圧及びセカンダリ圧に応じて溝幅が変化し、エンジンの駆動力が入力される入力側のプライマリプーリ（４１）及び出力側のセカンダリプーリ（４２）と、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに巻き掛けられ、前記溝幅に応じてプーリ接触半径が変化するベルト（４３）とを備えたベルト式無段変速機（４０）と、車両の速度を検出する車速検出手段（５２）と、車両の進行方向を指示するシフトレバー（５６）と、前記車速検出手段で検知した車速が所定以上の前進レンジ走行中に、前記シフトレバーがその前進レンジから中立レンジに切り替えられた後に、再び中立レンジから前進レンジへ切り替えられたことを判定するＤＮＤセレクト判定手段（６１ａ）と、前記ＤＮＤセレクト判定手段で前記の切り替えが行われたと判定した場合に、前記中立レンジから前記前進レンジへの切り替え時点から、前記ライン圧を低下させるとともに前記エンジンの出力を制限してベルト滑りを防止するエンジン出力制限手段（６２）とを備えることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、前記第１の発明において、前記エンジン出力制限手段（６２）は、前記ベルト式無段変速機に入力されるトルクが、変速比及び前記プライマリ圧から算出したトルク容量以下になるように、前記エンジン出力を制限することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、前記第１又は第２の発明において、前記エンジン出力制限手段（６２）は、前記シフトレバーの中立レンジから前進レンジへの切り替え時点から所定時間にわたって前記ライン圧を低下させるとともに前記エンジンの出力を制限し、その時間が経過した後は前記ライン圧低下及びエンジン出力制限を解除することを特徴とする。
【００１０】
【作用・効果】
第１の発明によれば、所定の車速以上の前進レンジ走行中に、シフトレバーがその前進レンジから中立レンジに切り替えられた後に、再び中立レンジから前進レンジへ切り替えられた場合に、ライン圧を低下させるとともにエンジンの出力を制限することとしたので、ベルト滑りを防止でき、ベルトの長寿命化を図ることができる。
【００１１】
第２の発明によれば、ベルト式無段変速機に入力されるトルクが、変速比及びプライマリ圧から算出したトルク容量以下になるようにエンジン出力を制限するので、エンジン出力を過剰に制限しすぎることがない。
【００１２】
第３の発明によれば、シフトレバーの中立レンジから前進レンジへの切り替え時点から所定時間にわたってライン圧を低下させるとともにエンジンの出力を制限し、その時間が経過した後はライン圧低下及びエンジン出力制限を解除するので、簡易にエンジン出力の制御を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
【００１４】
図１は本発明によるベルト式無段変速機のベルト滑り防止システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【００１５】
ベルト式無段変速機１は、油圧ポンプ１０と、トルクコンバータ（以下、適宜「トルコン」と略す）２０と、前進後退切り替え部３０と、ＣＶＴ変速部４０とを備え、コントロールユニット６０によって制御される。ベルト式無段変速機１は、エンジン７０からの駆動力を入力して、その駆動力を変速して駆動輪８０に出力する。
【００１６】
油圧ポンプ１０は、エンジン７０で駆動されてオイルを圧送する。その圧送されたオイルは、調圧されて前進後退切り替え部３０、ＣＶＴ変速部４０に送られ、前進後退の切り替えや変速に利用される。
【００１７】
トルクコンバータ２０は、エンジン７０と前進後退切り替え部３０との間に設けられ、内部のオイルの流れによってエンジン７０の駆動力を伝達する。また、トルクコンバータ２０は、ポンプインペラとタービンライナとの回転差をなくすためのロックアップ機構を有する。
【００１８】
前進後退切り替え部３０は、エンジン側とＣＶＴ変速部側との動力伝達経路を切り換える遊星歯車３１と、前進クラッチ板３２と、後退クラッチ板３３とを有する。前進クラッチ板３２は、前進クラッチピストンに連接されており、車両の前進時に、前進クラッチピストン室３２ａに供給される油圧（前進クラッチ圧）の力によって遊星歯車３１に締結される。後退クラッチ板３３は、後退クラッチピストンに連接されており、車両の後退時に、後退クラッチピストン室３３ａに供給される油圧（後退クラッチ圧）の力によって遊星歯車３１に締結される。また、中立位置（ニュートラルやパーキング）では油圧が供給されず、前進クラッチ板３２及び後退クラッチ板３３は共に解放する。前進クラッチ板３２が遊星歯車３１に締結されると正回転が出力され、後退クラッチ板３３が遊星歯車３１に締結されると逆回転が出力される。
【００１９】
前進クラッチ板３２及び後退クラッチ板３３の締結は排他的に行われ、前進時（レンジ信号＝Ｄレンジ）は、前進クラッチ圧を供給して前進クラッチ板３２を締結するとともに、後退クラッチ圧をドレンに接続して後退クラッチ板３３を解放する。一方、後退時（レンジ信号＝Ｒレンジ）は、前進クラッチ圧をドレンに接続するとともに、前進クラッチ板３２を解放し、後退クラッチ圧を供給して後退クラッチ板３３を締結する。また、中立位置（レンジ信号＝Ｎレンジ）では、前進クラッチ圧及び後退クラッチ圧をドレンに接続し、前進クラッチ板３２及び後退クラッチ板３３を共に解放する。
【００２０】
ＣＶＴ変速部４０は、プライマリプーリ４１と、セカンダリプーリ４２と、Ｖベルト４３とを備える。
【００２１】
プライマリプーリ４１は、エンジン７０の駆動力を入力する入力軸側のプーリである。プライマリプーリ４１は、入力軸４１ｃと一体となって回転する固定円錐板４１ａと、この固定円錐板４１ａに対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、プライマリプーリに作用する油圧（以下「プライマリ圧」という）によって軸方向へ変位可能な可動円錐板４１ｂとを備える。このプライマリ圧は、油圧ポンプ１０によって圧送されたオイルがプライマリ圧調整装置４４で調圧されて可動円錐板４１ｂに供給される。プライマリ圧は、プライマリ圧調整装置４４から可動円錐板４１ｂへの供給経路の途中に設けられたプライマリ圧センサ５３によって測定される。プライマリプーリ４１の回転（入力回転）の速度は、プライマリプーリ回転速度センサ５１によって検出される。
【００２２】
セカンダリプーリ４２は、Ｖベルト４３によって伝達された駆動力をアイドラギアやディファレンシャルギアを介して駆動輪８０に伝達する。セカンダリプーリ４２は、出力軸４２ｃと一体となって回転する固定円錐板４２ａと、この固定円錐板４２ａに対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプーリに作用する油圧（以下「セカンダリ圧」という）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板４２ｂとを備える。セカンダリ圧は、油圧ポンプ１０によって圧送されたオイルがセカンダリ圧調整装置４５で調圧されて可動円錐板４２ｂに供給される。セカンダリ圧は、セカンダリ圧調整装置４５から可動円錐板４２ｂへの供給経路の途中に設けられたセカンダリ圧センサ５４によって測定される。なお、セカンダリプーリの受圧面積とプライマリプーリの受圧面積とは、同等又はほぼ同等である。セカンダリプーリ４２の回転（出力回転）の速度は、セカンダリプーリ回転速度センサ５２によって検出される。このセカンダリプーリ４２の回転速度から車速を算出可能である。
【００２３】
Ｖベルト４３は、プライマリプーリ４１及びセカンダリプーリ４２に巻き掛けられ、プライマリプーリ４１に入力された駆動力をセカンダリプーリ４２に伝達する。
【００２４】
変速比が大きいとき（Ｌｏｗ側のとき）は、プライマリプーリ４１は溝幅を広げてＶベルト４３の接触半径を小さくし、セカンダリ４２は溝幅を狭めてＶベルト４３の接触半径を大きくする。変速比が小さいとき（Ｈｉ側のとき）は、プライマリプーリ４１は溝幅を狭めてＶベルト４３の接触半径を大きくし、セカンダリ４２は溝幅を広げてＶベルト４３の接触半径を小さくする。
【００２５】
また、コントロールユニット６０には、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦを検知するブレーキセンサ５５、進行方向（前進／後退）を指示するためのシフトレバー５６及びアクセル開度を検知するアクセル開度センサ５７が接続されている。
【００２６】
図２は本発明によるベルト式無段変速機のベルト滑り防止システムにおけるコントロールユニットの構成を示すブロック図である。
【００２８】
以下に、特に本発明でのポイントとなるコントロールユニット６０について詳述する。
【００２９】
コントロールユニット６０は、ＡＴＣＵ６１と、ＥＣＭ６２とを有する。
【００３０】
ＡＴＣＵ６１は、ＤＮＤセレクト判定部６１ａと、油圧制御部６１ｂと、トルク制限開始・終了条件判定部６１ｃと、トルク容量算出部６１ｄと、入力トルク算出部６１ｅと、トルク制限判定部６１ｆと、トルク制限値算出部６１ｇと、トルク制限値出力部６１ｈとを備える。
【００３１】
ＤＮＤセレクト判定部６１ａは、シフトレバー５６のインヒビタスイッチからレンジ信号を入力する。また、ＤＮＤセレクト判定部６１ａは、セカンダリプーリ回転速度センサ５２から、セカンダリプーリ回転信号（出力回転信号）を入力する。そして、出力回転信号から車速を算出し、その車速が設定値（例えば１０ｋｍ／ｈ）以上であって、シフトレバーがＮレンジからＤレンジにセレクトされたときはセレクト制御を行うモードであると判定する。上記において、車速が１０ｋｍ／ｈ以上のときにのみセレクト制御を行うモードであると判定することとしたのは、車速が１０ｋｍ／ｈ未満のときに制御を行うと発進性が悪化するからである。
【００３２】
油圧制御部６１ｂは作動油の圧力を制御する。具体的には、ライン圧を発生可能な油圧で制限する。このようにするのはクラッチ締結圧を確保するためである。また、セカンダリ圧を発生可能な油圧で制限する。このようにするのは変速比をＨｉ側に維持するためである。
【００３３】
トルク制限開始・終了条件判定部６１ｃは、ＤＮＤセレクト判定部６１ａの判定に基づいて、セレクト制御を行うモードであればフラグを１にし、そのようなモードでなければフラグを０にする。
【００３４】
トルク容量算出部６１ｄは、プライマリプーリ回転速度センサ５１、セカンダリプーリ回転速度センサ５２、油圧センサ５３から、プライマリプーリ回転信号（入力回転信号）、セカンダリプーリ回転信号（出力回転信号）、実油圧信号を入力する。そして、トルク容量算出部６１ｄは、入力回転信号及び出力回転信号から変速比を算出し、その変速比と実油圧との関係によりトルク容量を算出する。
【００３５】
入力トルク算出部６１ｅは、ＥＣＭ６２からエンジントルクを入力し、そのエンジントルクを入力トルクとする。
【００３６】
トルク制限判定部６１ｆは、ＮレンジからＤレンジにセレクトされた後のセレクト制御中であればトルク制限をする必要があると判定する。すなわち、セレクト制御中はトルク容量が低下するので入力トルクを下回る可能性がある（図中の斜線部分）。特に、その間にアクセルが踏み込まれると入力トルクが上昇するので、その可能性が大きくなる。したがって、このときにトルク制限を行う。なお、セレクト制御は、例えば、ＮレンジからＤレンジにセレクトされた時点から、あらかじめ決められた一定時間行うとよい。
【００３７】
トルク制限値算出部６１ｇは、入力トルクを制限する必要がある場合のトルク制限値を算出する。具体的にはトルク容量をトルク制限値とする。
【００３８】
トルク制限値出力部６１ｈは、トルク制限開始・終了条件判定部６１ｃのフラグに基づいて、トルク制限値を、トルクダウン量演算部６２ｂに対する要求値として出力する。具体的には、フラグが１のときはトルク制限値算出部６１ｇの信号（すなわち、トルク容量）をトルク制限値として出力する。フラグが０のときはトルク制限を行う必要がない場合であり、このときは制限要求値をＭａｘ値として出力する。このようにするのは、エンジン側のトルクダウンは、「エンジントルク＞制限要求値」のときに行うためである。
【００３９】
ＥＣＭ６２は、エンジントルク演算部６２ａと、トルクダウン量演算部６２ｂと、電制スロットル（以下、適宜「電スロ」と略す）開度制御部６２ｃとを備えるエンジン出力制限手段である。
【００４０】
エンジントルク演算部６２ａは、エンジンの燃料噴射量信号、エンジン回転信号、アクセル開度（ＴＶ０）信号を入力し、それらの信号よりエンジンが出力するトルクを演算する。そして、エンジントルクの演算結果を、トルクダウン量演算部６２ｂ及び入力トルク算出部６１ｅに出力する。
【００４１】
トルクダウン量演算部６２ｂは、トルク制限値出力部６１ｈから入力したトルク制限値信号及びエンジントルク演算部６２ａから入力したエンジントルク信号に基づいてトルクダウン量を演算し、トルクダウン信号を電制スロットル開度制御部６２ｃに出力する。
【００４２】
電制スロットル開度制御部６２ｃはトルクダウン量演算部６２ｂから入力したトルクダウン量を実現するために電制スロットルの開度を制御する。
【００４３】
図３は本発明によるベルト式無段変速機のベルト滑り防止システムにおけるコントロールユニットの処理を説明するフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１では、ＤＮＤセレクト判定部６１ａで車速が設定値（例えば１０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断し、設定値以上であればステップＳ２へ進み、設定値未満であればステップＳ８へ進む。
【００４５】
さらに、ステップＳ２では、ＤＮＤセレクト判定部６１ａでシフトレバーのセレクトモードを判定し、セレクトモードがＮレンジ→Ｄレンジである場合はステップＳ３へ進み、それ以外のときはステップＳ８へ進む。
【００４６】
ステップＳ３では、油圧制御部６１ｂで油圧制限制御を開始する。具体的にはライン圧及びセカンダリ圧を発生可能な油圧で制限する。
【００４７】
ステップＳ４では、トルク容量算出部６１ｄで変速比及び実油圧からトルク容量を算出する。
【００４８】
ステップＳ５では、トルク制限判定部６１ｆで油圧制限制御中であるか否かを判定する。油圧制限制御中であればステップＳ７へ進む。そして、ステップＳ７において、トルク制限値算出部６１ｇ及びトルク制限値出力部６１ｈで、入力トルクがトルク容量以下になるように制限し、トルクダウン量演算部６２ｂ及び電スロ開度制御部６２ｃで、エンジン出力をダウンする。一方、ステップＳ５で油圧制限制御中でない（すなわち油圧制限制御が終了した）と判定したらステップＳ６へ進み、トルク制限を終了してトルク制限値出力部６１ｈからＭａｘ値を制限要求値として出力する（ステップＳ６）。
【００４９】
ステップＳ８では、トルク制限を行わない。
【００５０】
シフトレバーをＮレンジ→Ｄレンジとセレクトしたときはトルク容量が減少するが、本実施形態によれば、そのような状態を検出したときにはエンジンの出力を制限することとしたので、ベルト滑りを防止でき、ベルトの長寿命化を図ることができる。
【００５１】
また、変速比及び実油圧に基づいて算出したトルク容量をトルク制限要求値とし、そのトルク制限要求値によってエンジンの出力を制御するので、エンジン出力を過剰に制限しすぎることがなく、適切な制御が可能になった。
【００５２】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。例えば、上記実施形態中で示した数値（基準車速等）は、あくまで例示であり、システムに応じて適宜選択するとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるベルト式無段変速機のベルト滑り防止システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明によるベルト式無段変速機のベルト滑り防止システムにおけるコントロールユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明によるベルト式無段変速機のベルト滑り防止システムにおけるコントロールユニットの処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  ベルト式無段変速機
１０  油圧ポンプ
２０  トルクコンバータ
３０  前進後退切り替え部
４０  ＣＶＴ変速部
４１  プライマリプーリ
４２  セカンダリプーリ
４３  Ｖベルト
６０  コントロールユニット
６１  ＡＴＣＵ
６１ａ  ＤＮＤセレクト判定部
６１ｂ  油圧制御部
６１ｃ  トルク制限開始・終了条件判定部
６１ｄ  トルク容量算出部
６１ｅ  入力トルク算出部
６１ｆ  トルク制限判定部
６１ｇ  トルク制限値算出部
６１ｈ  トルク制限値出力部
６２  ＥＣＭ
６２ａ  エンジントルク演算部
６２ｂ  トルクダウン量演算部
６２ｃ  電制スロットル（電スロ）開度制御部
７０  エンジン
８０  駆動輪
【図１】
0003730204.tif 000002
【図２】
0003730204.tif 000003
【図３】
0003730204.tif 000004