(57)【要約】      （修正有）【課題】暖機が完了していない低温時においてもベルトの挟持力を適切に制御し、ベルトの回転抵抗の増加に伴う燃費の悪化や意図せぬ減速度の増加を防止するとともにベルトの長寿命化を図る。【解決手段】内燃機関たるエンジンとベルト式無段変速機たるＣＶＴとを備える車両に用いられるベルト式無段変速機の制御装置において、エンジンから出力トルクが車軸に伝達されている状態においてはエンジン又はＣＶＴの温度が低くなるにつれてベルトの挟持力を小さく補正し、エンジンが車軸から駆動力の伝達を受けエンジンブレーキとして作用している状態においては内燃機関又はベルト式無段変速機の温度が低くなるにつれてベルトの挟持力を大きく補正するようベルト式無段変速機を制御する。【選択図】図３
2012137123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関とベルト式無段変速機とを備える車両に用いられるベルト式無段変速機の制御装置において、
内燃機関から出力トルクが車軸に伝達されている状態においては内燃機関又はベルト式無段変速機の温度が低くなるにつれてベルトの挟持力を小さく補正し、
内燃機関が車軸から駆動力の伝達を受けエンジンブレーキとして作用している状態においては内燃機関又はベルト式無段変速機の温度が低くなるにつれてベルトの挟持力を大きく補正する
ことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
【請求項２】
内燃機関の温度を検知する内燃機関温度検知手段と変速機の温度を検知する変速機温度検知手段と備え、
内燃機関の温度に対応する内燃機関温度補正値及び変速機の温度に対応する変速機温度補正値を、内燃機関及び変速機の暖機完了時における挟持力であるベース挟持力に加味することにより前記ベルトの挟持力を決定する請求項１記載のベルト式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、内燃機関とベルト式無段変速機とを備える車両に用いられるベルト式無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト式無段変速機（以下、ＣＶＴと称する）において、動力伝達に起因するベルトスリップを抑止すべく、ベルトの挟持力を制御することが広く行われている。このような制御の一例として、スロットル開度と回転数とをパラメータとして内燃機関の出力トルクを算出し、算出した出力トルクに基づきベルトの挟持力を決定するものであって、車両に搭載され内燃機関からの動力により駆動される補機の作動時には補機の負荷度合により前記出力トルクを補正し、補正後の出力トルクに基づきベルトの挟持力を決定するものが挙げられる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ところで、上述した制御においては、内燃機関の出力トルクは、以下の方法により算出している。すなわち、内燃機関の冷却水温及びトランスミッションオイルで表される内燃機関の温度及び変速機の温度がそれぞれ所定温度以上である暖機完了状態における各スロットル開度及び各回転数に対応する出力トルクを予め計測したものを制御装置内に記憶しておき、検知されたスロットル開度及び回転数に対応する出力トルクを補間計算により算出するとともに、補機の負荷度合によりこの出力トルクを補正するようにしている。
【０００４】
ところが、低温時においては、内燃機関の内部及びトランスミッションの内部におけるメカニカルロスが暖機完了時と比較して大きく、実際の出力トルクは小さくなる。従って、上述した制御を行った場合、ベルトの挟持力は、ベルトスリップの発生を防止するために必要な最小限の挟持力を大きく上回ることがある。これに伴い、ベルトの回転抵抗の増加に伴う燃費の悪化やベルトの寿命の短縮が引き起こされている。さらに、内燃機関から出力トルクが車軸に伝達されている状態のまま減速を行う際に意図せぬ減速度の増加が発生するという問題も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０４３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に着目し、暖機が完了していない低温時においてもベルト式無段変速機のベルトの挟持力を適切に制御し、ベルトの回転抵抗の増加に伴う燃費の悪化及び意図せぬ減速度の増加を抑制するとともにベルトの長寿命化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係るベルト式無段変速機の制御装置は、内燃機関とベルト式無段変速機とを備える車両に用いられるベルト式無段変速機の制御装置において、内燃機関から出力トルクが車軸に伝達されている状態においては内燃機関又はベルト式無段変速機の温度が低くなるにつれてベルトの挟持力を小さく補正し、内燃機関が車軸から駆動力の伝達を受けエンジンブレーキとして作用している状態においては内燃機関又はベルト式無段変速機の温度が低くなるにつれてベルトの挟持力を大きく補正することを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、暖機が完了する以前に内燃機関からの出力トルクが車軸に伝達されている状態においては、内燃機関又はベルト式無段変速機の温度が低く、エンジン内部又は無段変速機内のメカロスが大きくなり実際の出力トルクが小さくなり、ベルトスリップの発生を防止するために必要な最小限の挟持力も小さくなることを反映してベルトの挟持力を小さくするので、ベルト挟持力及びベルトの回転抵抗が必要以上に大きくならず、燃費の向上及びベルトの長寿命化を図ることができる。また、内燃機関からの出力トルクが車軸に伝達されている状態のまま減速を行う際に意図せぬ減速度の増加が発生することも抑制できる。
【０００９】
また、暖機が完了する以前に内燃機関が車軸からの駆動力の伝達を受けエンジンブレーキとして作用している状態においては、内燃機関内部のメカロス及び無段変速機内部のメカロスによりブレーキ力がより大きくなることを反映してベルトの挟持力を大きくするので、実際のブレーキ力を反映したより最適な値にベルト挟持力を設定し、ベルトスリップの発生をより効果的に防止することができる。
【００１０】
特に、内燃機関及び無段変速機の暖機状態をさらに好適にベルト挟持力に反映させるための態様として、内燃機関の温度を検知する内燃機関温度検知要素と変速機の温度を検知する変速機温度検知手段と備える車両において、内燃機関の温度を検知する内燃機関温度検知手段と変速機の温度を検知する変速機温度検知手段と備える車両において、内燃機関の温度に対応する内燃機関温度補正値及び変速機の温度に対応する変速機温度補正値を、内燃機関及び変速機の暖機完了時における挟持力であるベース挟持力に加味することにより前記ベルトの挟持力を決定するものが挙げられる。このようなものであれば、外気温が低く、内燃機関の暖機は完了しているが変速機の暖機は完了していない場合であっても、ベルト挟持力の制御に変速機の暖機が完了していないことを反映させることができるからである。
【００１１】
ここで、「内燃機関温度補正値及び変速機温度補正値をベース挟持力に加味する」とは、内燃機関温度補正値及び変速機温度補正値をベース挟持力に加算はまた減算することや、内燃機関温度補正値及び変速機温度補正値とベース挟持力との積を実際の挟持力として決定することなどを含む概念である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、暖機が完了していない低温時においてもベルト式無段変速機のベルトの挟持力を適切に制御することができるので、ベルトの回転抵抗が不必要に増大することによる燃費の悪化や意図せぬ減速度の増加を抑制することができるとともに、ベルトの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るトランスミッションシステムを概略的に示す図。
【図２】同実施形態に係る水温補正及び油温補正の温度に対する関係を示す図。
【図３】同実施形態に係る制御装置が行う制御の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】
まず、図１に、本発明の適用対象となる自動変速機を含むトランスミッションシステムの一例を示す。内燃機関すなわちエンジン２が出力するトルクは、ドライブプレート８３及びトルクコンバータ３を介して入力軸３０を回転させる。入力軸３０の回転は、遊星歯車機構４１を用いた前後進切替装置４を介して駆動軸５１０に伝わり、無段変速機（以下ＣＶＴ５と称する）における変速を経て従動軸５２０を回転させる。従動軸５２０には出力ギヤ５２４が固設され、この出力ギヤ５２４はデファレンシャル装置６のリングギヤ６１と噛合して車軸たる出力軸６０ひいては図示しない駆動輪を回転させる。ここで本実施形態では、前後進切替装置４、ＣＶＴ５及びエンジン２により駆動されるオイルポンプ９９を、図示しない変速機ケース内に収容している。
【００１６】
エンジン２にはまた、その運転状態を検出するために、各種のセンサが取り付けてある。具体的には、エンジン２の冷却水温を検出する水温センサ７１、エンジン２の回転数を検出する図示しない回転数センサ、図示しないスロットル弁の開度を検出する図示しないスロットル開度センサ、図示しないＯ2センサ、図示しないクランク角センサ等を備える。
【００１７】
前後進切替装置４は、遊星歯車機構４１と逆転ブレーキ４８（発進クラッチ）と直結クラッチ４９とで構成している。遊星歯車機構４１のサンギア４２は入力軸３０に連結され、リングギア４３は駆動軸５１０に連結されている。この遊星歯車機構４１はシングルピニオン方式である。逆転ブレーキ４８はピニオンギア４４を支えるキャリア４５と変速機ケースとの間に設けている。また、直結クラッチ４９は、キャリア４５とサンギア４２との間に設けている。ここで、逆転ブレーキ４８及び直結クラッチ４９は、いずれも油圧クラッチ機構を利用して形成していて、図示しない油圧供給源からオイルポンプ９９、油圧制御装置９、及び配管９１、９２を経て作動油の供給を受ける。ここで、前後進切替装置４の直結クラッチ４９を開放して逆転ブレーキ４８を締結すると、トルクコンバータ３から入力される駆動力が逆転かつ減速されて駆動軸５１０に伝達され、前進駆動状態となる。逆に、逆転ブレーキ４８を開放して直結クラッチ４９を締結すると、遊星歯車機構４１のキャリア４５とサンギア４２とが一体に回転するので、トルクコンバータ３から入力される駆動力がそのまま駆動軸５１０に伝達され、後退駆動状態となる。
【００１８】
ＣＶＴ５は、駆動プーリ５１及び従動プーリ５２と、両プーリ５１、５２に巻き掛けられたベルト５３とを要素とするベルト式のものである。駆動プーリ５１は、駆動軸（プーリ軸）５１０に固設された固定シーブ５１１と、駆動軸５１０上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持された可動シーブ５１２と、可動シーブ５１２の後背に配設された液圧サーボ５１３とを備えており、液圧サーボ５１３を操作し可動シーブ５１２を変位させることを通じて変速比を無段階に変更できる。また、従動プーリ５２は、従動軸（プーリ軸）５２０に固設された固定シーブ５２１と、従動軸５２０上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持された可動シーブ５２２と、可動シーブ５２２の後背に配設された液圧サーボ５２３とを備えており、液圧サーボ５２３を操作し可動シーブ５２２を変位させることを通じてトルク伝達に必要なベルト推力を与えられる。ここで、駆動プーリ５１の液圧サーボ５１３及び従動プーリ５２の液圧サーボ５２３は、いずれも、オイルポンプ９９、油圧制御装置９、及び配管９３、９４を経て作動油の供給を受ける。
【００１９】
油圧制御装置９は、逆転ブレーキ４８及び直結クラッチ４９への供給油圧を制御する常開型のリニアソレノイド弁９ａ、駆動プーリ５１の液圧サーボ５１３への供給油圧を制御する常閉型のデューティソレノイド弁９ｂ、及び従動プーリ５２の液圧サーボ５２３への供給油圧を制御する常閉型のデューティソレノイド弁９ｃを有する。デューティソレノイド弁９ｂ、９ｃは、逆転ブレーキ４８の供給圧を制御圧と保持圧とに切り替える切替弁への信号圧を発生するソレノイド弁としても機能する。これらのソレノイド弁は、エンジン２の再始動時にあっては、通常作動時よりも過大な電力を必要とするものである。
【００２０】
エンジン２、スタータ８１等は、図示しないエンジン用電子制御装置によって制御される。このエンジン用電子制御装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインタフェース等を包有してなる周知のマイクロコンピュータシステムである。制御用のプログラムは予めＲＯＭに格納されており、その実行の際にＲＯＭからＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵで解読される。このエンジン用電子制御装置は、上述した各種センサからの出力信号を参照する。また、エンジン用電子制御装置には、エンジン２の運転を制御するためのプログラム及びそのための各種データが格納してある。そして、このエンジン用電子制御装置は、エンジン２の回転数及びスロットル弁の開度をパラメータとしてエンジン２の出力トルクを決定する。エンジン２の出力トルクの決定方法は、従来周知の方法である。
【００２１】
一方ＣＶＴ５、油圧制御装置９等は、変速機用電子制御装置１によって制御される。この変速機用電子制御装置１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインタフェース等を包有してなる、この種のＣＶＴ５及び油圧制御装置９の制御に用いられるものとして周知のものと同様の構成を有するマイクロコンピュータシステムである。変速機用電子制御装置１は、前記水温センサ７１の出力信号である水温信号、ＣＶＴ５内の油温を検知するための油温センサ７２の出力信号である油温信号等を参照する。また、変速機用電子制御装置１は、ＣＶＴ５の液圧サーボ５１３、５２３に対して変速比を制御するための制御信号を出力する。そして、この変速機用電子制御装置１には、運転状態に応じてＣＶＴ５のベルト５３の挟持力を決定するための挟持力決定プログラムを内蔵している。ここで、ベルト５３の挟持力は、駆動プーリ５１の液圧サーボ５１３及び従動プーリ５２の液圧サーボ５２３に作用するライン圧により制御される。このライン圧は、前記油圧制御装置９から前記液圧サーボ５１３、５２３に供給される供給油圧である。すなわち、この変速機用電子制御装置１は、請求項中の制御装置として機能する。
【００２２】
より具体的には、前記挟持力決定プログラムは、前記エンジン用電子制御装置が決定した出力トルクをパラメータとして従来周知の方法により内燃機関及び変速機の暖機完了時における挟持力であるベース挟持力を決定し、前記水温信号が示すエンジン２の冷却水温をパラメータとするエンジン温度補正値たる水温補正値ｘ、及び前記油温信号が示すＣＶＴ５内の油温をパラメータとする変速機温度補正値たる油温補正値ｙを前記ベース挟持力に加算又は減算して挟持力を決定するプログラムである。
【００２３】
前記水温補正値ｘ及び前記油温補正値ｙは、いずれも、前記エンジン２の冷却水温及び前記ＣＶＴ５内の油温が低くなるにつれ大きな値に設定している。そして、エンジン２からの出力トルクが出力軸６０に伝達されている状態（以下、駆動状態と称する）においては前記基準値に水温補正値ｘ及び前記油温補正値ｙをベース挟持力から減算して挟持力を小さくするようにしている。一方、エンジン２が出力軸６０からの駆動力の伝達を受けエンジンブレーキとして作用している状態（以下、被駆動状態と称する）においては前記ベース挟持力に水温補正値ｘ及び前記油温補正値ｙを加算して挟持力を大きくするようにしている。ここで、駆動状態におけるエンジン２の冷却水温及びＣＶＴ５内の油温と、前記水温補正値ｘ及び前記油温補正値ｙとの関係を図２に示す。なお、前記図２に示すように、エンジン２の暖機完了時の冷却水温ｔ0e及びＣＶＴ５の暖機完了時の油温ｔ0c以上の温度においては、前記水温補正値ｘ及び油温補正値ｙはそれぞれ０に設定している。また、同一温度においては、前記図２に示すように、油温補正値ｙよりも水温補正値ｘをより大きな値に設定している。
【００２４】
以下、挟持力決定プログラムにより制御の流れをフローチャートである図３を参照しつつ説明する。
【００２５】
まず、エンジン２の出力トルクに基づき、ベルト５３のベース挟持力を決定する（Ｓ１）。次いで、エンジン２の冷却水温とＣＶＴ５内の油温とを検出し（Ｓ２）、エンジン２の冷却水温及びＣＶＴ５内の油温をそれぞれパラメータとして水温補正値ｘ及び油温補正値ｙを決定する（Ｓ３）。その後、エンジン２が駆動状態であるか否かを判定し（Ｓ４）、エンジン２が駆動状態である場合には前記ベース挟持力から前記水温補正値ｘ及び前記油温補正値ｙを減算して挟持力を決定する（Ｓ５）。一方、エンジン２が駆動状態でなく被駆動状態である場合には、前記ベース挟持力に前記水温補正値ｘ及び前記油温補正値ｙを加算して挟持力を決定する（Ｓ６）。
【００２６】
このような制御を行えば、エンジン２の駆動状態において暖機が完了していない場合においては、エンジン２内部のメカロス及びＣＶＴ５内のメカロスが大きくなり実出力トルクが小さくなることを加味すべく、エンジン２の回転数及びスロットルバルブの開度をパラメータとして決定した出力トルクに基づくベース挟持力から前記水温補正値ｘ及び前記油温補正値ｙを減算するので、ベルト５３の挟持力が必要以上に大きくならず、燃費の向上を図ることができるとともに、エンジン２が駆動状態である状態を保ちつつ減速を行う際に意図せぬ減速度の増加が発生することを抑制できる。
【００２７】
また、エンジン２の被駆動状態すなわちエンジン２がエンジン・ブレーキとして作用している状態において暖機が完了していない場合においては、エンジン２内部のメカロス及びＣＶＴ５内のメカロスにより実際のブレーキ力がより大きくなることを加味すべく、エンジン２の回転数及びスロットルバルブの開度をパラメータとして決定した出力トルクに基づくベース挟持力に前記水温補正値ｘ及び前記油温補正値ｙを加算するので、ベルト５３の挟持力がより最適な値に設定され、より好適にエンジンブレーキを作用させることができる。
【００２８】
そして、本実施形態では、エンジン２の冷却水温をパラメータとした水温補正値ｘ及びＣＶＴ５内の油温をパラメータとした油温補正値ｙをそれぞれ別個に決定しているので、エンジン２及びＣＶＴ５の暖機状態をさらに好適にベルト挟持力に反映させることができる。すなわち、外気温が低く、エンジン２の暖機は完了しているがＣＶＴ５の暖機は完了していない場合であっても、ベルト挟持力の制御にＣＶＴ５の暖機が完了していないことを反映させることができる。また、同一温度においては、水温補正値ｘを油温補正値ｙよりも大きな値に設定しているので、同一温度においてはエンジン２のメカロスがＣＶＴ５のメカロスよりも大きくなることを挟持力の制御に反映できる。
【００２９】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００３０】
例えば、空調装置やオルタネータ等に代表される補機の負荷度合をパラメータとする補機補正値をベルトの挟持力に加味してももちろんよい。
【００３１】
また、エンジンの冷却水温又は無段変速機内の油温の一方のみをパラメータとして挟持力に対する補正値を決定するようにしてもかまわない。
【００３２】
さらに、上述した実施形態ではエンジン内の温度をエンジン冷却水温により、また、無段変速機内の温度を無段変速機内の油温によりそれぞれ示すようにしているが、例えば、クランク室内の油温等、エンジン冷却水温以外のパラメータによりエンジン内の温度を示すようにしてもよく、また、無段変速機の外部ケースの温度等、無段変速機内の油温以外のパラメータにより無段変速機内の温度を示すようにしてもよい。さらに、エンジン内又は無段変速機内の温度は、複数のパラメータの（単純又は加重）平均値により示すようにしてもよい。
【００３３】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…変速機用電子制御装置（制御装置）
２…エンジン（内燃機関）
５…ＣＶＴ（無段変速機）
５３…ベルト
【図１】
2012137123.tif 000003
【図２】
2012137123.tif 000004
【図３】
2012137123.tif 000005