JP4951172B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルト式の無段変速機の制御装置に関し、特に、急減速時における駆動ベルトのスリップ発生を防止するようにした制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の動力伝達装置に適用されるベルト式の無段変速機（ＣＶＴ）は、駆動側のプライマリ軸に設けられたプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、このプライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるとともに被駆動側のセカンダリ軸に設けられたプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有している。これらのプーリに対する駆動ベルトの巻き付け径の比率、つまりプーリ比を油圧によって変化させると、セカンダリ軸の回転数を無段階に変化させることができる。
【０００３】
ベルト式ＣＶＴの変速制御は、プライマリプーリとセカンダリプーリのそれぞれに設けられた油圧シリンダの駆動油室に対して供給される油圧を調整することにより行われており、それぞれの駆動油室に与えられる油圧はエンジンや電動モータにより駆動されるオイルポンプにより発生させている。セカンダリプーリ側の駆動油室に加えられるセカンダリ圧はセカンダリ圧調整弁により調圧され、プライマリプーリ側の駆動油室に加えられるプライマリ圧はセカンダリ圧を元圧としてプライマリ圧調整弁により調圧される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなベルト式ＣＶＴにあっては、プライマリプーリの溝幅を広げる減速時にプライマリプーリの駆動ベルトに対する締め付け力が弱くなって駆動ベルトがプライマリプーリに対してスリップすることがある。そこで、特開2000-97321号公報に開示されるように、減速時にはスロットル開度に基づいて目標変速速度を設定し、この目標変速速度からプライマリ圧とセカンダリ圧を補正するようにしている。
【０００５】
このように、プライマリプーリの全ての回転範囲に対して、一律にスロットル開度に基づいてプライマリ圧とセカンダリ圧を補正するようにしても、低速走行状態のもとで運転者によりフットブレーキが踏み込まれると、駆動ベルトがプライマリプーリに対して径方向に大きくスリップし、グロススリップが発生することがある。この理由は、変速中に駆動ベルトとプーリとの間でグロススリップしない領域、つまりグロススリップせずに変速できる変速速度は、プライマリプーリの回転数に比例するので、プライマリ回転数が低い状態では変速速度が遅くなるからである。このため、フットブレーキが強く踏み込まれて極低速状態となり、ダウンシフト中にも拘わらずプライマリプーリの回転数が急低下するため、グロススリップを生じない上限変速速度が低下して、駆動ベルトがプライマリプーリに対してグロススリップすることになる。これにより、車両が停止する際にプライマリプーリの慣性力が車両に伝搬してショックが発生することになる。この現象は変速比がロー側となっていると顕著であった。
【０００６】
本発明の目的は、急減速により極低車速状態となり、プライマリプーリの回転数が急低下しても駆動ベルトの滑り発生を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の無段変速機の制御装置は、プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、車速を検出する車速検出手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段と、前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、前記プライマリプーリの回転に拘わらず、前記プライマリ圧を通常よりも高いが最大油圧よりも低い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の無段変速機の制御装置は、プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、車速を検出する車速検出手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段と、前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、前記セカンダリ圧調整弁を制御して前記セカンダリ圧を高くするとともに前記プライマリ圧調整弁を制御してプライマリ圧を前記セカンダリ圧に比例させて通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の無段変速機の制御装置は、プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、前記プライマリプーリの回転数を検出するプーリ回転数検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段と、前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、セカンダリ圧調整弁を制御して前記セカンダリ圧を前記プライマリプーリの回転数が低くなるほど通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の無段変速機の制御装置は、プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、前記プライマリプーリの回転数を検出するプーリ回転数検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段と、前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、セカンダリ圧調整弁と前記プライマリ圧調整弁とをそれぞれ制御して前記セカンダリ圧と前記プライマリ圧とを前記プライマリプーリの回転数が低くなるほど通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、車速が所定値以下のもとで、フットブレーキが強く踏み込まれて車両の減速度が所定値よりも大きくなったときには、プライマリ圧を高い圧力に設定したり、セカンダリ圧を高くするとともにプライマリ圧をセカンダリ圧に応じて高く設定したり、セカンダリ圧をプライマリプーリの回転数の低下に応じて高くしたり、またはセカンダリ圧とプライマリ圧とを高く設定するので、急減速時の駆動ベルトのグロススリップを防止することができる。これにより、車両が停止する際に車両にショックが発生することを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はベルト式の無段変速機の駆動系を示す概略図であり、この無段変速機はエンジン１により駆動されるクランク軸２の回転がトルクコンバータ３と前後進切換装置４を介して伝達される駆動側のプライマリ軸５と、これと平行となった被駆動側のセカンダリ軸６とを有している。
【００１３】
プライマリ軸５にはプライマリプーリ７が設けられており、このプライマリプーリ７はプライマリ軸５に一体となった固定プーリ７ａと、これに対向してプライマリ軸５にボールスプラインなどにより軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ７ｂとを有し、プーリのコーン面間隔つまりプーリ溝幅が可変となっている。セカンダリ軸６にはセカンダリプーリ８が設けられており、このセカンダリプーリ８はセカンダリ軸６に一体となった固定プーリ８ａと、これに対向してセカンダリ軸６に可動プーリ７ｂと同様にして軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ８ｂとを有し、プーリ溝幅が可変となっている。
【００１４】
プライマリプーリ７とセカンダリプーリ８との間には駆動ベルト９が掛け渡されており、両方のプーリ７，８の溝幅を変化させてそれぞれのプーリに対する駆動ベルト９の巻き付け径の比率を変化させることにより、プライマリ軸５の回転がセカンダリ軸６に無段階に変速されて伝達されることになる。駆動ベルト９のプライマリプーリ７に対する巻き付け径をＲpとし、セカンダリプーリ８に対する巻き付け径をＲsとすると、変速比つまりプーリ比ｉはｉ＝Ｒs／Ｒpとなる。
【００１５】
セカンダリ軸６の回転は減速歯車およびディファレンシャル装置１１を有する歯車列を介して駆動輪１２ａ，１２ｂに伝達されるようになっており、前輪駆動の場合には駆動輪１２ａ，１２ｂは前輪となる。
【００１６】
プライマリプーリ７の溝幅を変化させるために、プライマリ軸５にはプランジャ１３が固定され、このプランジャ１３の外周面に摺動自在に接触するプライマリシリンダ１４が可動プーリ７ｂに固定されており、プランジャ１３とプライマリシリンダ１４とにより駆動油室１５が形成されている。一方、セカンダリ軸６にはプランジャ１６が固定され、このプランジャ１６の外周面に摺動自在に接触するセカンダリシリンダ１７が可動プーリ８ｂに固定されており、プランジャ１６とセカンダリシリンダ１７とにより駆動油室１８が形成されている。したがって、プライマリシリンダ１４内の駆動油室１５に作動油を供給してその容積を大きくすると、可動プーリ７ｂはプライマリシリンダ１４とともに固定プーリ７ａ側に移動してプーリ溝幅が狭くなり、容積を小さくするとプーリ溝幅が広くなる。また、セカンダリシリンダ１７内の駆動油室１８に作動油を供給してその容積を大きくすると、可動プーリ８ｂはセカンダリシリンダ１７とともに固定プーリ８ａ側に移動してプーリ溝幅が狭くなり、容積を小さくするとプーリ溝幅が広くなる。それぞれの溝幅は、プライマリ側の駆動油室１５に導入されるプライマリ圧Ｐpと、セカンダリ側の駆動油室１８に導入されるセカンダリ圧Ｐsとを調整することにより設定される。
【００１７】
それぞれの駆動油室１５，１８に対しては、エンジンあるいは電動モータにより駆動されるオイルポンプ２１によってオイルパン２０内の作動油が供給されるようになっており、オイルポンプ２１の吐出口に接続されたライン圧路つまりセカンダリ圧路２２は、駆動油室１８に連通されるとともにセカンダリ圧調整弁２３のセカンダリ圧ポートに連通されている。このセカンダリ圧調整弁２３によって駆動油室１８に供給されるセカンダリ圧Ｐsは、駆動ベルト９に必要な伝達容量に見合った圧力に調整される。つまり、登坂や急加速などのようにエンジン出力が大きいときには、セカンダリ圧Ｐsは上げられて駆動ベルト９のスリップが防止され、エンジン出力が小さいときには下げられてオイルポンプ２１のロスと伝達効率の向上が図られる。
【００１８】
セカンダリ圧路２２はプライマリ圧調整弁２４のセカンダリ圧ポートに連通油路２５を介して接続されており、このプライマリ圧調整弁２４のプライマリ圧ポートはプライマリ圧路２６を介してプライマリ側の駆動油室１５に連通されている。このプライマリ圧調整弁２４によってプライマリ圧Ｐpは、目標変速比、車速などに応じた値に調整され、プライマリプーリ７の溝幅が変化して変速比が制御される。セカンダリ圧調整弁２３およびプライマリ圧調整弁２４は、それぞれ比例ソレノイド弁であり、制御装置３０からそれぞれのソレノイドコイル２３ａ，２４ａに供給される電流値を制御することによってセカンダリ圧Ｐsとプライマリ圧Ｐpが調整される。
【００１９】
制御装置３０には、プライマリプーリ７の回転数を検出するプーリ回転数センサ３１、車両の走行速度を検出する車速センサ３２、運転者により選択された走行レンジを検出するレンジ検出センサ３３、および作動油の温度を検出する油温センサ３４などから検出信号が送られるようになっている。制御装置３０は、それぞれのセンサからの信号に基づいてそれぞれのソレノイドコイル２３ａ，２４ａに対する電流値を演算する中央演算処理装置と、演算式やマップデータが格納されたメモリとを有している。
【００２０】
図２は図１に示す無段変速機の変速特性図であり、たとえば、スロットル開度を全開として加速したときには、プライマリプーリ７の回転はローである最低速度の変速比のままＡ点まで達し、その後は、若干回転が上昇しながら、オーバートップ側に車速が増加して最高速点Ｂに達する。この状態からアクセルペダルを戻したり、通常のブレーキング時は、Ｃ，Ｄを経てＥ点でロー側の変速比となり、ブレーキングによってローの変速比のまま車両が停止する。実際の走行では、ロー側の変速比とオーバードライブ側の変速比との間のハッチングで示される範囲内で自由に変速比が変化することになる。
【００２１】
減速時にロー側の変速比になる前にフットブレーキが強く踏み込まれて急減速されたときには、図２において符号Ｆで示すようにプライマリプーリ７の回転数は変化する。このときには、プライマリプーリ７を大きな変速速度で溝幅を広げるように制御する必要がある。
【００２２】
ところで、グロススリップしない領域でのベルト式の無段変速機の変速速度ｄｉ／ｄｔは、以下の式で表される。
【００２３】
ｄｉ／ｄｔ＝Ｋ(I)・Ｎp・（Ｐpa−Ｐpb）
ここで、Ｋ(I)は変速比ｉによって設定される係数であり、Ｎpはプライマリプーリの回転数であり、Ｐpaは実際のプライマリ圧であり、Ｐpbはそのときの変速比を保つのに必要なプライマリ圧である。この式に示されるように、変速速度はプライマリ回転数Ｎpに依存しており、プライマリ回転数が低いと変速速度が小さくなる。
【００２４】
図３（Ａ）はプライマリプーリ７の回転数を変化させた場合におけるプライマリプーリ7の変速速度とプライマリ圧Ｐpとの関係を示す特性線図であり、この特性線図において変速速度が０の場合は、それぞれの変速比に固定されて走行している状態であり、ＰpaとＰpbとが等しくなっている。それぞれの変速比において、プライマリ回転数Ｎpが大きい方が、変速速度が大きくなっており、プライマリ圧Ｐpの変化と変速速度の変化には、ほぼリニアな対応関係がある。また、図示されるように、プライマリ圧Ｐpが所定の値、つまり図３（Ａ）において破線で示す変曲点の圧力よりも低い圧力となるハッチングを付した領域では、変速速度が急に大きくなっている。このように、変曲点よりもプライマリ圧が低く変速速度が急に大きくなっている範囲は、駆動ベルト９がプライマリプーリ７に対してグロススリップしている状態を示す。
【００２５】
図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示した特性をグロススリップ開始時の変速速度とプライマリプーリ７の回転数Ｎpとの関係として示す特性線図であり、図３（ｃ）はグロススリップ開始時のプライマリ圧Ｐp1とプライマリプーリ7の回転数との関係を示す特性線図である。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）においては、セカンダリ圧Ｐsは一定値Ｐs1に保持されている。
【００２６】
図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、グロススリップが始まる変速速度は、プライマリプーリ７の回転数Ｎpに比例し、回転数が低下すると低い変速速度でグロススリップが発生する。一方、図３（Ｃ）に示すように、グロススリップ開始時のプライマリ圧Ｐp1は回転数Ｎpには依存しない。したがって、プライマリプーリ7の回転数Ｎpが大きいときには、フットブレーキが踏み込まれても、ブレーキングによる減速度に追従する変速速度でプライマリプーリの溝幅を広げることができる。つまり、回転数が大きいときには、滑りが発生しない領域で変速することができる。これに対して、プライマリプーリの回転数が小さい状態のときには、変速速度が低いので、フットブレーキが強く踏み込まれた急減速時に、車両の減速度に変速速度が追従することができなくなり、駆動ベルト９はプライマリプーリ７に対してグロススリップする場合がある。このため、プライマリプーリ７の回転数が小さいときには、滑りが発生する領域で変速しなければならない場合が発生することがある。
【００２７】
図４は、プライマリプーリ７の回転数Ｎpを変化させることなく、セカンダリ圧ＰsをＰs1からＰs3に向けて高くなるように変化させた場合におけるプライマリ圧Ｐpと変速速度との関係を示す特性線図であり、図4においては、破線で示す変曲点の圧力よりもプライマリ圧Ｐpが低い圧力となるハッチングを付した領域では、駆動ベルト9は滑りを発生することを示している。このように、セカンダリ圧Ｐsが高くなる程グロススリップが発生しない領域と発生する領域の境界点はプライマリ圧Ｐpの高圧側に変化することになる。つまり、グロススリップが開始するプライマリ圧Ｐpが高くなり、グロススリップ開始の変速速度が高くなる。
【００２８】
図５（Ａ）はプライマリプーリ７の回転数Ｎpとセカンダリ圧Ｐsを変化させた場合における変速速度とプライマリ圧Ｐpとの関係を示す特性線図である。図示するように、プライマリプーリ７の回転数ＮpがＮp1であり、セカンダリ圧ＰsがＰs1の場合のグロススリップ開始変速速度を（ｄｉ／ｄｔ）１とすると、そのときのプライマリ圧ＰpはＰp1となる。この状態のもとで、セカンダリ圧Ｐsを変化させることなく、プライマリプーリ７の回転数ＮpをＮp1からＮp2に低下させると、▲１▼で示すように、変速速度は低下することになる。この回転数Ｎp2を変化させることなく、▲２▼で示すようにセカンダリ圧ＰsをＰs2まで上昇させると、▲３▼で示すようにグロススリップが開始する変速速度を（ｄｉ／ｄｔ）１のままとすることができる。
【００２９】
図５（Ｂ）はセカンダリ圧Ｐsとプライマリプーリ７の回転数Ｎpとを変化させた場合に、グロススリップの開始点の変化を示す特性線図である。また、図５（Ｃ）はプライマリ圧Ｐpとセカンダリ圧Ｐsとを変化させた場合に、グロススリップの開始点の変化を示す特性線図であり、それぞれの特性線図にあっては、変速速度は一定に保持されている。なお、同図において、ハッチングを付した領域がグロススリップが発生する領域である。
【００３０】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、プライマリプーリ７の回転数Ｎpを下げると変速速度は低下するが、セカンダリ圧Ｐsを高めることによって、非グロススリップ領域での変速を確保することができる。つまり、回転数Ｎpを低下させると、変速速度は低下することになるが、セカンダリ圧Ｐsを高めることによって、高い変速速度を保ったまま変速を維持することができる。このとき、図５（Ｃ）に示すように、プライマリ圧Ｐpをセカンダリ圧Ｐsに比例して制御することによって、より確実なグロススリップ防止を達成することができる。
【００３１】
そこで、この無段変速機は、車両が所定値以上の車速で走行しているときにおける通常減速モードに加えて、プライマリプーリ７が所定の回転数以下であり、車両が所定値以下の低速走行状態のもとで、フットブレーキが強く踏み込まれたときには、グロススリップを発生させないようにして車両を減速させる急減速モードを有している。この急減速モードは以下の通りである。
【００３２】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は通常減速モードと急減速モードのそれぞれを示す特性線図であり、図６（Ａ）はそれぞれのモードにおけるプライマリ圧Ｐpとプライマリプーリ７の回転数Ｎpとの関係を示す。また、図６（Ｂ）はそれぞれのモードにおけるセカンダリ圧Ｐsとプライマリプーリ７の回転数Ｎpとの関係を示す。
【００３３】
図３（Ｃ）に示すように、セカンダリ圧Ｐsが一定であれば、グロススリップが発生するプライマリ圧Ｐp1はプライマリプーリ７の回転数Ｎpには依存しないので、通常減速モードでは、図６（Ａ）において一点鎖線で示すように、プライマリ圧Ｐpはグロススリップが発生するプライマリ圧Ｐp1よりも高めの一定の圧力Ｐprに設定されている。
【００３４】
（急減速モード１）
この通常減速モードに加えて、図６（Ａ）に示すように、急減速モード１では、プライマリプーリ７の回転数Ｎpに拘わらず、プライマリ圧Ｐpを通常減速モードよりも高い圧力Ｐm1に設定する。この急減速モード１においては、セカンダリ圧Ｐsは通常減速モードの場合と同様に制御される。そして、車両が停止した後には、通常減速モードにおけるプライマリ圧Ｐpに戻される。
【００３５】
図７（Ａ）は急減速モード１となった場合におけるプライマリプーリ７の回転数Ｎpと車速Ｖとの関係を示す変速特性図であり、車速が一定値Ｖ1以下のもとでフットブレーキが強く踏み込まれたとき、あるいはフットブレーキが強く踏み込まれて車速が一定値Ｖ1以下となったときには、急減速モード１によって、実線で示すようにグロススリップの発生を防止して急減速させることができる。この急減速モード１では変速速度が回転数の低下とともに下がることになる。急減速モード１が実行されずに、通常減速モードのままで急減速がなされると、車速とプーリ回転数とが図７（Ａ）において一点鎖線で示すように変化する。
【００３６】
（急減速モード２）
急減速モード１にあっては、急減速時にプライマリ圧Ｐpが通常減速モードよりも高く設定されるが、急減速モード２においては、プライマリ圧Ｐpに加えてセカンダリ圧Ｐsも高く設定するようにしている。通常減速モードでは、図６（Ｂ）において一点鎖線で示すように、プライマリプーリ７の回転数Ｎpが低下すると、セカンダリ圧Ｐsは高くなるように調圧されている。そこで、急減速モード２では、図６（Ａ）に示すように、プライマリ圧Ｐpを図６（Ｂ）に示すセカンダリ圧Ｐsに比例させて高くなるように設定する。図４に示すように、セカンダリ圧Ｐsを高くすることによって変速速度を高速側に維持することができるので、グロススリップ領域に入らないようにプライマリ圧Ｐpをセカンダリ圧Ｐsに比例させて高くする。これにより、低速回転でも高めの変速速度を維持しながらグロスリップを防止できる。
【００３７】
（急減速モード３）
他の急減速モードとしては、プライマリプーリ７の回転数を検出し、図６（Ｂ）に示すように、この回転数の低下に応じてセカンダリ圧Ｐsが高くなるようにセカンダリ圧Ｐsを変化させる急減速方式とすることができる。図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、セカンダリ圧Ｐsを高くすればする程、低回転まで非グロススリップ領域で変速することができるので、回転速度が低下するほどセカンダリ圧Ｐsを高くすれば、低回転までグロススリップ領域に入ることなく、変速速度を保ったまま変速を持続することができる。これにより、低速回転でも高めの変速速度を維持しながらグロススリップを防止できる。
【００３８】
（急減速モード４）
さらに他の急減速モードとしては、プライマリプーリ７の回転数を検出し、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、この回転数の低下に応じてセカンダリ圧Ｐsとプライマリ圧Ｐpとが高くなるようにそれぞれの圧力を変化させる急減速方式とすることができる。図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、セカンダリ圧Ｐsを高くすればする程、低回転まで非グロススリップ領域で変速することができる。このとき、非グリップ領域の境界のプライマリ圧Ｐpも高くなるので、回転速度が低下するほどセカンダリ圧Ｐsを高くし、さらにそれに対応する境界油圧をプライマリ油圧Ｐpに対して余裕を持ったプライマリ圧にすることで、確実に低速回転までグロススリップ領域に入らずに変速速度を保ったまま変速を維持することができる。これにより、低速回転でも高めの変速速度を維持しながらグロススリップを防止できる。
【００３９】
図７（Ｂ）は急減速モード２から４のいずれかが設定された場合におけるプライマリプーリ７の回転数Ｎpと車速Ｖとの関係を示す変速特性図であり、車速が一定値Ｖ1以下のもとでフットブレーキが強く踏み込まれたとき、あるいはフットブレーキが強く踏み込まれて車速が一定値Ｖ1以下となったときに、急減速モード２〜４のいずれかが設定されると、実線で示すようにグロススリップの発生を防止して急減速させることができる。これらの急減速モード２〜４にあっては、いずれも変速速度を高めに維持しながらグロススリップを防止できる。急減速モード２〜４のいずれも実行されずに、通常減速モードのままで急減速がなされると、車速とプーリ回転数とが図７（Ｂ）において一点鎖線で示すように変化する。
【００４０】
図６に示す通常減速モードと急減速モードに対応する演算式やマップデータは、制御装置３０に設けられたメモリに格納されており、走行状況に応じていずれかの減速モードが設定される。制御装置３０に４つの急減速モードのうちのいずれか１つの急減速モードを設定し、走行状態に応じて設定されたいずれかの急減速モードに通常減速モードから切り換えるようにしても良く、制御装置３０に４つの急減速モードの全てあるいは複数のモードを設定し、フットブレーキの踏込み量などに応じて複数の急減速モードからいずれかの急減速モードに切り換えるようにしても良い。
【００４１】
図８は通常減速モードと急減速モードとを有する無段変速機の制御手順を示すフローチャートであり、ステップＳ１ではプライマリプーリ７の回転数Ｎpが所定値以下であるか否かが判断され、ステップＳ２では車両の走行速度Ｖが所定値以下であるか否かが判断される。プライマリ回転数Ｎpの所定値としては、たとえば300rpmとすることができ、走行速度Ｖの所定値としては、たとえば20km/hとすることができるが、それぞれの値は任意の値に設定することができる。
【００４２】
ステップＳ３では、運転者によるセレクトレバーの操作によってどのレンジが選択されているかを検出し、パーキングレンジ、ニュートラルレンジ、およびリバースレンジ以外の前進走行レンジが選択されているか否かを判断する。ステップＳ４では減速度が所定値よりも大きいか否かが判断される。この所定値としては、通常のブレーキ操作がなされる場合よりも強くブレーキが踏み込まれた場合の急減速に対応した値に設定されている。減速度の判断は、ブレーキの踏み込み量によって判断するようにしても良く、車速とセカンダリプーリの回転数との関係から判断するようにしても良く、車両に作用する加速度や減速度を検出する加速度センサによって検出するようにしても良い。さらに、ステップＳ５ではオイルパン２０からオイルポンプ２１により案内される作動油が所定の温度範囲内であるか否かが判断される。
【００４３】
ステップＳ１〜Ｓ５においてＹＥＳと判断された場合には、急減速モードがステップＳ６で設定され、いずれかのステップでＮＯと判断された場合には、通常減速モードがＳ７で設定される。つまり、フットブレーキが操作されて急減速されて極低車速状態となり、かつプライマリプーリの回転数が急低下したときに急減速モードに切り換えられる。これにより、プライマリプーリ７の回転数が小さいときでも、滑りが発生しない領域で変速速度が制御され、駆動ベルト９がプライマリプーリ７に対してグロススリップすることなく、トルクを伝達しながら、プライマリプーリの溝幅を広げることができる。特に、急減速モード２〜４が実行されると、回転数Ｎpの回転数が小さいときでも、変速速度が高められてローの変速比となるまでプライマリプーリ7の溝幅が広げられる。したがって、ブレーキングによって車両が停止するまで、駆動ベルト９の滑りは発生することなく、車両が停止する際に車両にショックが発生することを回避できる。
【００４４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、ベルト式の無段変速機の駆動系については、図１に示す場合に限られず、トルクコンバータを有しないタイプや四輪駆動用などの種々のタイプに本発明を適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、フットブレーキが強く踏み込まれて急減速により極低車速状態となり、プライマリプーリ回転数が急低下した場合には、急減速モードに切り換えられて、駆動ベルトのグロススリップの発生を防止することができ、車両が停止する際におけるショックの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト式の無段変速機の駆動系を示す概略図である。
【図２】図１に示す無段変速機の変速特性図である。
【図３】（Ａ）はプライマリプーリの回転数を変化させた場合におけるプライマリプーリの変速速度とプライマリ圧との関係を示す特性線図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）に示した特性を変速速度とプライマリプーリの回転数との関係として示す特性線図であり、（Ｃ）はグロススリップ開始時のプライマリ圧とプライマリプーリの回転数との関係を示す特性線図である。
【図４】プライマリプーリの回転数を変化させることなく、セカンダリ圧を変化させた場合におけるプライマリ圧と変速速度との関係を示す特性線図である。
【図５】（Ａ）はプライマリプーリの回転数とセカンダリ圧を変化させた場合における変速速度とプライマリ圧との関係を示す特性線図であり、（Ｂ）はセカンダリ圧とプライマリプーリの回転数とを変化させた場合におけるグロススリップ開始点の変化を示す特性線図であり、（Ｃ）はプライマリ圧とセカンダリ圧とを変化させた場合におけるグロススリップ開始点の変化を示す特性線図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれは通常減速モードと急減速モードを示す特性線図である。
【図７】（Ａ）は急減速モード１の場合におけるプライマリプーリの回転数と車速との関係を示す変速特性図であり、（Ｂ）は変速モード２〜４の場合におけるプライマリプーリの回転数と車速との関係を示す変速特性図である。
【図８】通常減速モードと急減速モードとを有する無段変速機の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５ プライマリ軸
６ セカンダリ軸
７ プライマリプーリ
８ セカンダリプーリ
９ 駆動ベルト
１５ プライマリ側の駆動油室
１８ セカンダリ側の駆動油室
３０ 制御装置
３１ プーリ回転数センサ
３２ 車速センサ
３４ 油温センサ
【発明の属する技術分野】
本発明はベルト式の無段変速機の制御装置に関し、特に、急減速時における駆動ベルトのスリップ発生を防止するようにした制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の動力伝達装置に適用されるベルト式の無段変速機（ＣＶＴ）は、駆動側のプライマリ軸に設けられたプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、このプライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるとともに被駆動側のセカンダリ軸に設けられたプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有している。これらのプーリに対する駆動ベルトの巻き付け径の比率、つまりプーリ比を油圧によって変化させると、セカンダリ軸の回転数を無段階に変化させることができる。
【０００３】
ベルト式ＣＶＴの変速制御は、プライマリプーリとセカンダリプーリのそれぞれに設けられた油圧シリンダの駆動油室に対して供給される油圧を調整することにより行われており、それぞれの駆動油室に与えられる油圧はエンジンや電動モータにより駆動されるオイルポンプにより発生させている。セカンダリプーリ側の駆動油室に加えられるセカンダリ圧はセカンダリ圧調整弁により調圧され、プライマリプーリ側の駆動油室に加えられるプライマリ圧はセカンダリ圧を元圧としてプライマリ圧調整弁により調圧される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなベルト式ＣＶＴにあっては、プライマリプーリの溝幅を広げる減速時にプライマリプーリの駆動ベルトに対する締め付け力が弱くなって駆動ベルトがプライマリプーリに対してスリップすることがある。そこで、特開2000-97321号公報に開示されるように、減速時にはスロットル開度に基づいて目標変速速度を設定し、この目標変速速度からプライマリ圧とセカンダリ圧を補正するようにしている。
【０００５】
このように、プライマリプーリの全ての回転範囲に対して、一律にスロットル開度に基づいてプライマリ圧とセカンダリ圧を補正するようにしても、低速走行状態のもとで運転者によりフットブレーキが踏み込まれると、駆動ベルトがプライマリプーリに対して径方向に大きくスリップし、グロススリップが発生することがある。この理由は、変速中に駆動ベルトとプーリとの間でグロススリップしない領域、つまりグロススリップせずに変速できる変速速度は、プライマリプーリの回転数に比例するので、プライマリ回転数が低い状態では変速速度が遅くなるからである。このため、フットブレーキが強く踏み込まれて極低速状態となり、ダウンシフト中にも拘わらずプライマリプーリの回転数が急低下するため、グロススリップを生じない上限変速速度が低下して、駆動ベルトがプライマリプーリに対してグロススリップすることになる。これにより、車両が停止する際にプライマリプーリの慣性力が車両に伝搬してショックが発生することになる。この現象は変速比がロー側となっていると顕著であった。
【０００６】
本発明の目的は、急減速により極低車速状態となり、プライマリプーリの回転数が急低下しても駆動ベルトの滑り発生を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の無段変速機の制御装置は、プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、車速を検出する車速検出手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段と、前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、前記プライマリプーリの回転に拘わらず、前記プライマリ圧を通常よりも高いが最大油圧よりも低い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の無段変速機の制御装置は、プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、車速を検出する車速検出手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段と、前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、前記セカンダリ圧調整弁を制御して前記セカンダリ圧を高くするとともに前記プライマリ圧調整弁を制御してプライマリ圧を前記セカンダリ圧に比例させて通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の無段変速機の制御装置は、プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、前記プライマリプーリの回転数を検出するプーリ回転数検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段と、前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、セカンダリ圧調整弁を制御して前記セカンダリ圧を前記プライマリプーリの回転数が低くなるほど通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の無段変速機の制御装置は、プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、前記プライマリプーリの回転数を検出するプーリ回転数検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段と、前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、セカンダリ圧調整弁と前記プライマリ圧調整弁とをそれぞれ制御して前記セカンダリ圧と前記プライマリ圧とを前記プライマリプーリの回転数が低くなるほど通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、車速が所定値以下のもとで、フットブレーキが強く踏み込まれて車両の減速度が所定値よりも大きくなったときには、プライマリ圧を高い圧力に設定したり、セカンダリ圧を高くするとともにプライマリ圧をセカンダリ圧に応じて高く設定したり、セカンダリ圧をプライマリプーリの回転数の低下に応じて高くしたり、またはセカンダリ圧とプライマリ圧とを高く設定するので、急減速時の駆動ベルトのグロススリップを防止することができる。これにより、車両が停止する際に車両にショックが発生することを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はベルト式の無段変速機の駆動系を示す概略図であり、この無段変速機はエンジン１により駆動されるクランク軸２の回転がトルクコンバータ３と前後進切換装置４を介して伝達される駆動側のプライマリ軸５と、これと平行となった被駆動側のセカンダリ軸６とを有している。
【００１３】
プライマリ軸５にはプライマリプーリ７が設けられており、このプライマリプーリ７はプライマリ軸５に一体となった固定プーリ７ａと、これに対向してプライマリ軸５にボールスプラインなどにより軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ７ｂとを有し、プーリのコーン面間隔つまりプーリ溝幅が可変となっている。セカンダリ軸６にはセカンダリプーリ８が設けられており、このセカンダリプーリ８はセカンダリ軸６に一体となった固定プーリ８ａと、これに対向してセカンダリ軸６に可動プーリ７ｂと同様にして軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ８ｂとを有し、プーリ溝幅が可変となっている。
【００１４】
プライマリプーリ７とセカンダリプーリ８との間には駆動ベルト９が掛け渡されており、両方のプーリ７，８の溝幅を変化させてそれぞれのプーリに対する駆動ベルト９の巻き付け径の比率を変化させることにより、プライマリ軸５の回転がセカンダリ軸６に無段階に変速されて伝達されることになる。駆動ベルト９のプライマリプーリ７に対する巻き付け径をＲpとし、セカンダリプーリ８に対する巻き付け径をＲsとすると、変速比つまりプーリ比ｉはｉ＝Ｒs／Ｒpとなる。
【００１５】
セカンダリ軸６の回転は減速歯車およびディファレンシャル装置１１を有する歯車列を介して駆動輪１２ａ，１２ｂに伝達されるようになっており、前輪駆動の場合には駆動輪１２ａ，１２ｂは前輪となる。
【００１６】
プライマリプーリ７の溝幅を変化させるために、プライマリ軸５にはプランジャ１３が固定され、このプランジャ１３の外周面に摺動自在に接触するプライマリシリンダ１４が可動プーリ７ｂに固定されており、プランジャ１３とプライマリシリンダ１４とにより駆動油室１５が形成されている。一方、セカンダリ軸６にはプランジャ１６が固定され、このプランジャ１６の外周面に摺動自在に接触するセカンダリシリンダ１７が可動プーリ８ｂに固定されており、プランジャ１６とセカンダリシリンダ１７とにより駆動油室１８が形成されている。したがって、プライマリシリンダ１４内の駆動油室１５に作動油を供給してその容積を大きくすると、可動プーリ７ｂはプライマリシリンダ１４とともに固定プーリ７ａ側に移動してプーリ溝幅が狭くなり、容積を小さくするとプーリ溝幅が広くなる。また、セカンダリシリンダ１７内の駆動油室１８に作動油を供給してその容積を大きくすると、可動プーリ８ｂはセカンダリシリンダ１７とともに固定プーリ８ａ側に移動してプーリ溝幅が狭くなり、容積を小さくするとプーリ溝幅が広くなる。それぞれの溝幅は、プライマリ側の駆動油室１５に導入されるプライマリ圧Ｐpと、セカンダリ側の駆動油室１８に導入されるセカンダリ圧Ｐsとを調整することにより設定される。
【００１７】
それぞれの駆動油室１５，１８に対しては、エンジンあるいは電動モータにより駆動されるオイルポンプ２１によってオイルパン２０内の作動油が供給されるようになっており、オイルポンプ２１の吐出口に接続されたライン圧路つまりセカンダリ圧路２２は、駆動油室１８に連通されるとともにセカンダリ圧調整弁２３のセカンダリ圧ポートに連通されている。このセカンダリ圧調整弁２３によって駆動油室１８に供給されるセカンダリ圧Ｐsは、駆動ベルト９に必要な伝達容量に見合った圧力に調整される。つまり、登坂や急加速などのようにエンジン出力が大きいときには、セカンダリ圧Ｐsは上げられて駆動ベルト９のスリップが防止され、エンジン出力が小さいときには下げられてオイルポンプ２１のロスと伝達効率の向上が図られる。
【００１８】
セカンダリ圧路２２はプライマリ圧調整弁２４のセカンダリ圧ポートに連通油路２５を介して接続されており、このプライマリ圧調整弁２４のプライマリ圧ポートはプライマリ圧路２６を介してプライマリ側の駆動油室１５に連通されている。このプライマリ圧調整弁２４によってプライマリ圧Ｐpは、目標変速比、車速などに応じた値に調整され、プライマリプーリ７の溝幅が変化して変速比が制御される。セカンダリ圧調整弁２３およびプライマリ圧調整弁２４は、それぞれ比例ソレノイド弁であり、制御装置３０からそれぞれのソレノイドコイル２３ａ，２４ａに供給される電流値を制御することによってセカンダリ圧Ｐsとプライマリ圧Ｐpが調整される。
【００１９】
制御装置３０には、プライマリプーリ７の回転数を検出するプーリ回転数センサ３１、車両の走行速度を検出する車速センサ３２、運転者により選択された走行レンジを検出するレンジ検出センサ３３、および作動油の温度を検出する油温センサ３４などから検出信号が送られるようになっている。制御装置３０は、それぞれのセンサからの信号に基づいてそれぞれのソレノイドコイル２３ａ，２４ａに対する電流値を演算する中央演算処理装置と、演算式やマップデータが格納されたメモリとを有している。
【００２０】
図２は図１に示す無段変速機の変速特性図であり、たとえば、スロットル開度を全開として加速したときには、プライマリプーリ７の回転はローである最低速度の変速比のままＡ点まで達し、その後は、若干回転が上昇しながら、オーバートップ側に車速が増加して最高速点Ｂに達する。この状態からアクセルペダルを戻したり、通常のブレーキング時は、Ｃ，Ｄを経てＥ点でロー側の変速比となり、ブレーキングによってローの変速比のまま車両が停止する。実際の走行では、ロー側の変速比とオーバードライブ側の変速比との間のハッチングで示される範囲内で自由に変速比が変化することになる。
【００２１】
減速時にロー側の変速比になる前にフットブレーキが強く踏み込まれて急減速されたときには、図２において符号Ｆで示すようにプライマリプーリ７の回転数は変化する。このときには、プライマリプーリ７を大きな変速速度で溝幅を広げるように制御する必要がある。
【００２２】
ところで、グロススリップしない領域でのベルト式の無段変速機の変速速度ｄｉ／ｄｔは、以下の式で表される。
【００２３】
ｄｉ／ｄｔ＝Ｋ(I)・Ｎp・（Ｐpa−Ｐpb）
ここで、Ｋ(I)は変速比ｉによって設定される係数であり、Ｎpはプライマリプーリの回転数であり、Ｐpaは実際のプライマリ圧であり、Ｐpbはそのときの変速比を保つのに必要なプライマリ圧である。この式に示されるように、変速速度はプライマリ回転数Ｎpに依存しており、プライマリ回転数が低いと変速速度が小さくなる。
【００２４】
図３（Ａ）はプライマリプーリ７の回転数を変化させた場合におけるプライマリプーリ7の変速速度とプライマリ圧Ｐpとの関係を示す特性線図であり、この特性線図において変速速度が０の場合は、それぞれの変速比に固定されて走行している状態であり、ＰpaとＰpbとが等しくなっている。それぞれの変速比において、プライマリ回転数Ｎpが大きい方が、変速速度が大きくなっており、プライマリ圧Ｐpの変化と変速速度の変化には、ほぼリニアな対応関係がある。また、図示されるように、プライマリ圧Ｐpが所定の値、つまり図３（Ａ）において破線で示す変曲点の圧力よりも低い圧力となるハッチングを付した領域では、変速速度が急に大きくなっている。このように、変曲点よりもプライマリ圧が低く変速速度が急に大きくなっている範囲は、駆動ベルト９がプライマリプーリ７に対してグロススリップしている状態を示す。
【００２５】
図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示した特性をグロススリップ開始時の変速速度とプライマリプーリ７の回転数Ｎpとの関係として示す特性線図であり、図３（ｃ）はグロススリップ開始時のプライマリ圧Ｐp1とプライマリプーリ7の回転数との関係を示す特性線図である。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）においては、セカンダリ圧Ｐsは一定値Ｐs1に保持されている。
【００２６】
図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、グロススリップが始まる変速速度は、プライマリプーリ７の回転数Ｎpに比例し、回転数が低下すると低い変速速度でグロススリップが発生する。一方、図３（Ｃ）に示すように、グロススリップ開始時のプライマリ圧Ｐp1は回転数Ｎpには依存しない。したがって、プライマリプーリ7の回転数Ｎpが大きいときには、フットブレーキが踏み込まれても、ブレーキングによる減速度に追従する変速速度でプライマリプーリの溝幅を広げることができる。つまり、回転数が大きいときには、滑りが発生しない領域で変速することができる。これに対して、プライマリプーリの回転数が小さい状態のときには、変速速度が低いので、フットブレーキが強く踏み込まれた急減速時に、車両の減速度に変速速度が追従することができなくなり、駆動ベルト９はプライマリプーリ７に対してグロススリップする場合がある。このため、プライマリプーリ７の回転数が小さいときには、滑りが発生する領域で変速しなければならない場合が発生することがある。
【００２７】
図４は、プライマリプーリ７の回転数Ｎpを変化させることなく、セカンダリ圧ＰsをＰs1からＰs3に向けて高くなるように変化させた場合におけるプライマリ圧Ｐpと変速速度との関係を示す特性線図であり、図4においては、破線で示す変曲点の圧力よりもプライマリ圧Ｐpが低い圧力となるハッチングを付した領域では、駆動ベルト9は滑りを発生することを示している。このように、セカンダリ圧Ｐsが高くなる程グロススリップが発生しない領域と発生する領域の境界点はプライマリ圧Ｐpの高圧側に変化することになる。つまり、グロススリップが開始するプライマリ圧Ｐpが高くなり、グロススリップ開始の変速速度が高くなる。
【００２８】
図５（Ａ）はプライマリプーリ７の回転数Ｎpとセカンダリ圧Ｐsを変化させた場合における変速速度とプライマリ圧Ｐpとの関係を示す特性線図である。図示するように、プライマリプーリ７の回転数ＮpがＮp1であり、セカンダリ圧ＰsがＰs1の場合のグロススリップ開始変速速度を（ｄｉ／ｄｔ）１とすると、そのときのプライマリ圧ＰpはＰp1となる。この状態のもとで、セカンダリ圧Ｐsを変化させることなく、プライマリプーリ７の回転数ＮpをＮp1からＮp2に低下させると、▲１▼で示すように、変速速度は低下することになる。この回転数Ｎp2を変化させることなく、▲２▼で示すようにセカンダリ圧ＰsをＰs2まで上昇させると、▲３▼で示すようにグロススリップが開始する変速速度を（ｄｉ／ｄｔ）１のままとすることができる。
【００２９】
図５（Ｂ）はセカンダリ圧Ｐsとプライマリプーリ７の回転数Ｎpとを変化させた場合に、グロススリップの開始点の変化を示す特性線図である。また、図５（Ｃ）はプライマリ圧Ｐpとセカンダリ圧Ｐsとを変化させた場合に、グロススリップの開始点の変化を示す特性線図であり、それぞれの特性線図にあっては、変速速度は一定に保持されている。なお、同図において、ハッチングを付した領域がグロススリップが発生する領域である。
【００３０】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、プライマリプーリ７の回転数Ｎpを下げると変速速度は低下するが、セカンダリ圧Ｐsを高めることによって、非グロススリップ領域での変速を確保することができる。つまり、回転数Ｎpを低下させると、変速速度は低下することになるが、セカンダリ圧Ｐsを高めることによって、高い変速速度を保ったまま変速を維持することができる。このとき、図５（Ｃ）に示すように、プライマリ圧Ｐpをセカンダリ圧Ｐsに比例して制御することによって、より確実なグロススリップ防止を達成することができる。
【００３１】
そこで、この無段変速機は、車両が所定値以上の車速で走行しているときにおける通常減速モードに加えて、プライマリプーリ７が所定の回転数以下であり、車両が所定値以下の低速走行状態のもとで、フットブレーキが強く踏み込まれたときには、グロススリップを発生させないようにして車両を減速させる急減速モードを有している。この急減速モードは以下の通りである。
【００３２】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は通常減速モードと急減速モードのそれぞれを示す特性線図であり、図６（Ａ）はそれぞれのモードにおけるプライマリ圧Ｐpとプライマリプーリ７の回転数Ｎpとの関係を示す。また、図６（Ｂ）はそれぞれのモードにおけるセカンダリ圧Ｐsとプライマリプーリ７の回転数Ｎpとの関係を示す。
【００３３】
図３（Ｃ）に示すように、セカンダリ圧Ｐsが一定であれば、グロススリップが発生するプライマリ圧Ｐp1はプライマリプーリ７の回転数Ｎpには依存しないので、通常減速モードでは、図６（Ａ）において一点鎖線で示すように、プライマリ圧Ｐpはグロススリップが発生するプライマリ圧Ｐp1よりも高めの一定の圧力Ｐprに設定されている。
【００３４】
（急減速モード１）
この通常減速モードに加えて、図６（Ａ）に示すように、急減速モード１では、プライマリプーリ７の回転数Ｎpに拘わらず、プライマリ圧Ｐpを通常減速モードよりも高い圧力Ｐm1に設定する。この急減速モード１においては、セカンダリ圧Ｐsは通常減速モードの場合と同様に制御される。そして、車両が停止した後には、通常減速モードにおけるプライマリ圧Ｐpに戻される。
【００３５】
図７（Ａ）は急減速モード１となった場合におけるプライマリプーリ７の回転数Ｎpと車速Ｖとの関係を示す変速特性図であり、車速が一定値Ｖ1以下のもとでフットブレーキが強く踏み込まれたとき、あるいはフットブレーキが強く踏み込まれて車速が一定値Ｖ1以下となったときには、急減速モード１によって、実線で示すようにグロススリップの発生を防止して急減速させることができる。この急減速モード１では変速速度が回転数の低下とともに下がることになる。急減速モード１が実行されずに、通常減速モードのままで急減速がなされると、車速とプーリ回転数とが図７（Ａ）において一点鎖線で示すように変化する。
【００３６】
（急減速モード２）
急減速モード１にあっては、急減速時にプライマリ圧Ｐpが通常減速モードよりも高く設定されるが、急減速モード２においては、プライマリ圧Ｐpに加えてセカンダリ圧Ｐsも高く設定するようにしている。通常減速モードでは、図６（Ｂ）において一点鎖線で示すように、プライマリプーリ７の回転数Ｎpが低下すると、セカンダリ圧Ｐsは高くなるように調圧されている。そこで、急減速モード２では、図６（Ａ）に示すように、プライマリ圧Ｐpを図６（Ｂ）に示すセカンダリ圧Ｐsに比例させて高くなるように設定する。図４に示すように、セカンダリ圧Ｐsを高くすることによって変速速度を高速側に維持することができるので、グロススリップ領域に入らないようにプライマリ圧Ｐpをセカンダリ圧Ｐsに比例させて高くする。これにより、低速回転でも高めの変速速度を維持しながらグロスリップを防止できる。
【００３７】
（急減速モード３）
他の急減速モードとしては、プライマリプーリ７の回転数を検出し、図６（Ｂ）に示すように、この回転数の低下に応じてセカンダリ圧Ｐsが高くなるようにセカンダリ圧Ｐsを変化させる急減速方式とすることができる。図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、セカンダリ圧Ｐsを高くすればする程、低回転まで非グロススリップ領域で変速することができるので、回転速度が低下するほどセカンダリ圧Ｐsを高くすれば、低回転までグロススリップ領域に入ることなく、変速速度を保ったまま変速を持続することができる。これにより、低速回転でも高めの変速速度を維持しながらグロススリップを防止できる。
【００３８】
（急減速モード４）
さらに他の急減速モードとしては、プライマリプーリ７の回転数を検出し、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、この回転数の低下に応じてセカンダリ圧Ｐsとプライマリ圧Ｐpとが高くなるようにそれぞれの圧力を変化させる急減速方式とすることができる。図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、セカンダリ圧Ｐsを高くすればする程、低回転まで非グロススリップ領域で変速することができる。このとき、非グリップ領域の境界のプライマリ圧Ｐpも高くなるので、回転速度が低下するほどセカンダリ圧Ｐsを高くし、さらにそれに対応する境界油圧をプライマリ油圧Ｐpに対して余裕を持ったプライマリ圧にすることで、確実に低速回転までグロススリップ領域に入らずに変速速度を保ったまま変速を維持することができる。これにより、低速回転でも高めの変速速度を維持しながらグロススリップを防止できる。
【００３９】
図７（Ｂ）は急減速モード２から４のいずれかが設定された場合におけるプライマリプーリ７の回転数Ｎpと車速Ｖとの関係を示す変速特性図であり、車速が一定値Ｖ1以下のもとでフットブレーキが強く踏み込まれたとき、あるいはフットブレーキが強く踏み込まれて車速が一定値Ｖ1以下となったときに、急減速モード２〜４のいずれかが設定されると、実線で示すようにグロススリップの発生を防止して急減速させることができる。これらの急減速モード２〜４にあっては、いずれも変速速度を高めに維持しながらグロススリップを防止できる。急減速モード２〜４のいずれも実行されずに、通常減速モードのままで急減速がなされると、車速とプーリ回転数とが図７（Ｂ）において一点鎖線で示すように変化する。
【００４０】
図６に示す通常減速モードと急減速モードに対応する演算式やマップデータは、制御装置３０に設けられたメモリに格納されており、走行状況に応じていずれかの減速モードが設定される。制御装置３０に４つの急減速モードのうちのいずれか１つの急減速モードを設定し、走行状態に応じて設定されたいずれかの急減速モードに通常減速モードから切り換えるようにしても良く、制御装置３０に４つの急減速モードの全てあるいは複数のモードを設定し、フットブレーキの踏込み量などに応じて複数の急減速モードからいずれかの急減速モードに切り換えるようにしても良い。
【００４１】
図８は通常減速モードと急減速モードとを有する無段変速機の制御手順を示すフローチャートであり、ステップＳ１ではプライマリプーリ７の回転数Ｎpが所定値以下であるか否かが判断され、ステップＳ２では車両の走行速度Ｖが所定値以下であるか否かが判断される。プライマリ回転数Ｎpの所定値としては、たとえば300rpmとすることができ、走行速度Ｖの所定値としては、たとえば20km/hとすることができるが、それぞれの値は任意の値に設定することができる。
【００４２】
ステップＳ３では、運転者によるセレクトレバーの操作によってどのレンジが選択されているかを検出し、パーキングレンジ、ニュートラルレンジ、およびリバースレンジ以外の前進走行レンジが選択されているか否かを判断する。ステップＳ４では減速度が所定値よりも大きいか否かが判断される。この所定値としては、通常のブレーキ操作がなされる場合よりも強くブレーキが踏み込まれた場合の急減速に対応した値に設定されている。減速度の判断は、ブレーキの踏み込み量によって判断するようにしても良く、車速とセカンダリプーリの回転数との関係から判断するようにしても良く、車両に作用する加速度や減速度を検出する加速度センサによって検出するようにしても良い。さらに、ステップＳ５ではオイルパン２０からオイルポンプ２１により案内される作動油が所定の温度範囲内であるか否かが判断される。
【００４３】
ステップＳ１〜Ｓ５においてＹＥＳと判断された場合には、急減速モードがステップＳ６で設定され、いずれかのステップでＮＯと判断された場合には、通常減速モードがＳ７で設定される。つまり、フットブレーキが操作されて急減速されて極低車速状態となり、かつプライマリプーリの回転数が急低下したときに急減速モードに切り換えられる。これにより、プライマリプーリ７の回転数が小さいときでも、滑りが発生しない領域で変速速度が制御され、駆動ベルト９がプライマリプーリ７に対してグロススリップすることなく、トルクを伝達しながら、プライマリプーリの溝幅を広げることができる。特に、急減速モード２〜４が実行されると、回転数Ｎpの回転数が小さいときでも、変速速度が高められてローの変速比となるまでプライマリプーリ7の溝幅が広げられる。したがって、ブレーキングによって車両が停止するまで、駆動ベルト９の滑りは発生することなく、車両が停止する際に車両にショックが発生することを回避できる。
【００４４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、ベルト式の無段変速機の駆動系については、図１に示す場合に限られず、トルクコンバータを有しないタイプや四輪駆動用などの種々のタイプに本発明を適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、フットブレーキが強く踏み込まれて急減速により極低車速状態となり、プライマリプーリ回転数が急低下した場合には、急減速モードに切り換えられて、駆動ベルトのグロススリップの発生を防止することができ、車両が停止する際におけるショックの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト式の無段変速機の駆動系を示す概略図である。
【図２】図１に示す無段変速機の変速特性図である。
【図３】（Ａ）はプライマリプーリの回転数を変化させた場合におけるプライマリプーリの変速速度とプライマリ圧との関係を示す特性線図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）に示した特性を変速速度とプライマリプーリの回転数との関係として示す特性線図であり、（Ｃ）はグロススリップ開始時のプライマリ圧とプライマリプーリの回転数との関係を示す特性線図である。
【図４】プライマリプーリの回転数を変化させることなく、セカンダリ圧を変化させた場合におけるプライマリ圧と変速速度との関係を示す特性線図である。
【図５】（Ａ）はプライマリプーリの回転数とセカンダリ圧を変化させた場合における変速速度とプライマリ圧との関係を示す特性線図であり、（Ｂ）はセカンダリ圧とプライマリプーリの回転数とを変化させた場合におけるグロススリップ開始点の変化を示す特性線図であり、（Ｃ）はプライマリ圧とセカンダリ圧とを変化させた場合におけるグロススリップ開始点の変化を示す特性線図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれは通常減速モードと急減速モードを示す特性線図である。
【図７】（Ａ）は急減速モード１の場合におけるプライマリプーリの回転数と車速との関係を示す変速特性図であり、（Ｂ）は変速モード２〜４の場合におけるプライマリプーリの回転数と車速との関係を示す変速特性図である。
【図８】通常減速モードと急減速モードとを有する無段変速機の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５ プライマリ軸
６ セカンダリ軸
７ プライマリプーリ
８ セカンダリプーリ
９ 駆動ベルト
１５ プライマリ側の駆動油室
１８ セカンダリ側の駆動油室
３０ 制御装置
３１ プーリ回転数センサ
３２ 車速センサ
３４ 油温センサ
Claims (4)
- プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
車両の減速状態を検出する減速検出手段と、
前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、
前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、
前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、前記プライマリプーリの回転に拘わらず、前記プライマリ圧を通常よりも高いが最大油圧よりも低い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 - プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
車両の減速状態を検出する減速検出手段と、
前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、
前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、
前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、前記セカンダリ圧調整弁を制御して前記セカンダリ圧を高くするとともに前記プライマリ圧調整弁を制御してプライマリ圧を前記セカンダリ圧に比例させて通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 - プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、
前記プライマリプーリの回転数を検出するプーリ回転数検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
車両の減速状態を検出する減速検出手段と、
前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、
前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、
前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、セカンダリ圧調整弁を制御して前記セカンダリ圧を前記プライマリプーリの回転数が低くなるほど通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 - プーリ溝幅可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有し、前記プライマリプーリにプライマリ圧を供給し、前記セカンダリプーリにセカンダリ圧を供給して前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリに対する前記駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させて無段変速を行う無段変速機の制御装置であって、
前記プライマリプーリの回転数を検出するプーリ回転数検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
車両の減速状態を検出する減速検出手段と、
前記プライマリ圧を調整するプライマリ圧調整弁と、
前記セカンダリ圧を調整するセカンダリ圧調整弁と、
前記プライマリプーリの回転数が所定値以下であり、前記車速が所定値以下であり、かつ車両の減速度が所定値より大きいときに、セカンダリ圧調整弁と前記プライマリ圧調整弁とをそれぞれ制御して前記セカンダリ圧と前記プライマリ圧とを前記プライマリプーリの回転数が低くなるほど通常減速モードよりも高い圧力に設定する急減速モードに切り換える制御手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装置。
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