JP2003074686A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents
無段変速機の制御装置Info
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Abstract
悪化を防止することである。 【解決手段】 車速センサ35に検出される車速V、エ
ンジン回転数センサにより検出されるエンジン回転数N
eが所定値以下である等、車両が完全に停止したと判断
された場合に、イグニッションスイッチ42をオフとし
てエンジン1を停止するときには、制御装置30はベー
スBに電圧を供給することにより、電源リレーを閉じた
状態に保持してライン圧調整弁23と変速制御圧調整弁
24および制御装置30に対する電力供給を維持すると
ともに、ライン圧調整弁23をフルドレーンの状態とし
て油圧ポンプ21の負荷を低減させてベルト式無段変速
機がエンジン1に与えるフリクションを低減する。
Description
置に関し、特に、エンジンに駆動される油圧ポンプを有
するベルト式無段変速機に適用して有効なものである。
ト式無段変速機(CVT)は、エンジンのクランク軸に
連結される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。そして、それぞれのプーリに対す
る駆動ベルトの巻き付け径の比率を変化させることによ
り、エンジンの回転を無段階に変速してセカンダリ軸に
伝達することができるようになっている。
る油圧ポンプからの油圧が供給されるようになってお
り、この油圧を制御することによりそれぞれのプーリ溝
幅が変化するようになっている。つまり、セカンダリプ
ーリには、油圧ポンプから供給される油圧つまりライン
圧が供給されるようになっており、このライン圧をライ
ン圧制御弁で調整することによりセカンダリプーリの溝
幅が変化することになる。また、プライマリプーリには
ライン圧を変速制御圧調整弁により調整した変速制御圧
が供給されるようになっており、この変速制御圧を調整
することによりプライマリプーリの溝幅が変化するよう
になっている。そして、ライン圧および変速制御圧を制
御することによりそれぞれのプーリに対する駆動ベルト
の巻き付け径の比率を変化させて、エンジンの回転を無
段階に変速してセカンダリ軸に伝達することができるよ
うになっている。
圧制御弁としては、制御装置からの指令信号によりデュ
ーティー制御されるデューティーソレノイド弁や、制御
装置から供給される電流値にしたがってその開弁率が調
整される比例ソレノイド弁などが用いられている。この
ようなソレノイド弁は、たとえば特開平11-82725号公報
に示されるように、車両走行中に電力供給が停止した場
合であっても駆動ベルトの張力を維持して変速機の破損
を防止するために、供給される電流値が0となった時に
は変速制御圧およびライン圧を最大圧とするように設定
されている。
段変速機の制御装置では、運転者がエンジンのイグニッ
ションスイッチをオフとしてエンジンを停止させるとき
には、それぞれのソレノイド弁に供給する電力を0とし
たり、もしくは制御装置自体の電源をセルフシャットす
ることで省電力化を図っている。したがって、エンジン
停止の際には、それぞれのソレノイド弁が上述のように
変速制御圧およびライン圧を最大油圧に保持することに
より油圧ポンプの負荷が急増して無段変速機のフリクシ
ョンを増大させ、エンジンに負荷がかかった状態でエン
ジンが停止する。そのため、エンジンが本来停止し難い
はずのバルブオーバーラップの位置で停止する頻度が高
まることになる。エンジンがバルブオーバーラップ位置
で停止した場合には、吸気バルブと排気バルブの双方と
もが開弁された状態となるため、排気管中に残留してい
る排気ガスがシリンダを介して吸気管に流入して吸気管
を満たすことになり、再度エンジンを始動する際のエン
ジン始動性を悪化させることになっていた。
エンジンの始動性の悪化を防止することにある。
御装置は、エンジンの出力が入力されるプーリ溝幅可変
のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの間に
動力伝達要素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、前記エンジンに駆動される油圧ポン
プから供給されるライン圧を調整することにより前記プ
ライマリプーリおよび前記セカンダリプーリのプーリ溝
幅を変化させて前記エンジンの出力を無段階に変速して
出力する無段変速機の制御装置であって、前記エンジン
の始動と停止を制御するエンジンスイッチ部材と、車速
を検出する車速検出手段と、前記エンジンの回転数を検
出するエンジン回転数検出手段と、前記車速検出手段に
より検出される車速が所定値以下であり、且つ、前記エ
ンジン回転数検出手段により検出されるエンジン回転数
が所定値以下である場合に前記エンジンスイッチ部材を
オフとして前記エンジンを停止させるときには、前記ラ
イン圧を低下させるライン圧低減モードを設定する制御
手段とを有することを特徴とする。
イン圧低減モードは、設定されてから所定時間経過後に
解除されることを特徴とする。
イン圧低減モードが設定されたときには、前記ライン圧
をドレーンすることを特徴とする。
り、且つ、エンジン回転数が所定値以下である場合にエ
ンジンスイッチ部材をオフとしてエンジンを停止させる
ときには、エンジンに駆動される油圧ポンプから供給さ
れるライン圧を低下させて無段変速機がエンジンに与え
るフリクションを低減させるようにしたので、エンジン
がバルブオーバーラップの位置で停止する頻度が低下し
て無段変速機が接続されたエンジンの始動性の悪化を防
止することができる。
ードを設定したときから所定時間経過後には、このライ
ン圧低減モードを解除するようにしたので、ライン圧低
減モード設定時の消費電力を低減させてバッテリ上がり
を防止することができる。
に基づいて詳細に説明する。
式無段変速機の駆動系の概略を示す説明図であり、この
ベルト式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。
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。
との間には動力伝達要素としての駆動ベルト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RはR=Rs/Rpとなる。
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。
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
導入される変速制御圧Ptと、セカンダリ側の駆動油室
18に導入されるライン圧Plとを調整することにより
設定される。
は、エンジン1のクランク軸2により駆動される油圧ポ
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、油圧ポンプ21の吐出口に接続さ
れたライン圧路22は、駆動油室18に連通されるとと
もにライン圧調整弁23のライン圧ポートに連通されて
いる。このライン圧調整弁23によって駆動油室18に
供給されるライン圧Pl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、ライン
圧Pl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油圧ポン
プ21のロスと伝達効率の向上が図られる。
24のライン圧ポートに連通油路25を介して接続され
ており、この変速制御圧調整弁24の変速制御圧ポート
は変速制御圧路26を介してプライマリ側の駆動油室1
5に連通されている。この変速制御圧調整弁24によっ
て変速制御圧Ptは、目標変速比、車速V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Rが制御される。
あり、制御装置30からソレノイドコイル23aに供給
される電流値を制御することによってライン圧Plが調
整されるようになっている。つまり、ライン圧調整弁2
3は油圧ポンプ21からライン圧路22に供給される作
動油の潤滑油路27に対するドレーン量を調整すること
でライン圧Plを変化させるようになっており、ソレノ
イドコイル23aに供給される電流値が0のときには全
閉状態となってライン圧Plを最大圧Plmaxに設定
し、この状態から電流値を増加方向に調整することによ
りライン圧路22内の作動油を徐々に潤滑油路27にド
レーンさせ、電流値が最大のときにはフルドレーン状態
となってライン圧Plを最低圧Plminとするように
している。同様に、変速制御圧調整弁24は比例ソレノ
イド弁であり、制御装置30からソレノイドコイル24
aに供給される電流値を制御することによって変速制御
圧Ptが調整されるようになっている。つまり、変速制
御圧調整弁24は、ライン圧路22から供給される作動
油のドレーン量を調整することで変速制御圧Ptを変化
させるようになっており、ソレノイドコイル24aに供
給される電流値が0のときには変速制御圧路26をライ
ン圧路22と連通させて変速制御圧Ptを最大圧Ptm
axに設定し、この状態から電流値が増加方向に調整さ
れると変速制御圧路26内の作動油のドレーン量を徐々
に増加させ、電流値が最大のときに変速制御圧Ptが最
低圧Ptminとなるようにしている。なお、変速制御
圧Ptはライン圧Plを減圧して設定されるのでライン
圧Plを超えないが、駆動油室15の受圧面積は駆動油
室18の受圧面積より大きく設定されているので、駆動
ベルト9を挟み付ける力はセカンダリプーリ8よりもプ
ライマリプーリ7の方を大きくすることができる。
eを検出するエンジン回転数検出手段としてのエンジン
回転数センサ31、運転者により操作される図示しない
スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ3
2、プライマリプーリ7の回転数Npを検出するプライ
マリプーリ回転数センサ33、セカンダリプーリ8の回
転数Nsを検出するセカンダリプーリ回転数センサ3
4、車速Vを検出する車速検出手段としての車速センサ
35、運転者が選択する図示しないセレクトレバーの走
行レンジを検出するレンジ検出センサ36などからの検
出信号が入力さ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、制御プログラム及び演算式や
マップデータが格納されたメモリとを有している。
4および制御装置30は電源リレー40を介して車両に
搭載されたバッテリ41に接続されており、このバッテ
リ41から供給される電力により作動するようになって
いる。
御装置30に設けられたトランジスタ30aのエミッタ
EとコレクタCとを介してバッテリ41に接続されてお
り、また、このトランジスタ30aのベースBはイグニ
ッションスイッチ42を介してバッテリ41に接続され
ている。したがって、イグニッションスイッチ42が運
転者によりオンされると電源リレー40が閉じてライン
圧調整弁23と変速制御圧調整弁24および制御装置3
0に電力が供給される。
ダイオードDを介して制御装置30側から電圧供給を受
けることができるようになっている。したがって、イグ
ニッションスイッチ42がオフとされた場合であって
も、制御装置30側からベースBに電圧を供給すること
により、電源リレー40を閉じた状態に保持するいわゆ
るセルフシャットによりライン圧調整弁23と変速制御
圧調整弁24および制御装置30に対する電力供給を維
持することができる。なお、図示しないが、このエンジ
ンスイッチ部材としてのイグニッションスイッチ42は
エンジン1のイグニッションシステム(点火装置)の点
火用回路を開閉するようになっており、オンとすること
でエンジン1が始動し、オフとするとエンジン1は停止
するようになっている。
圧低減モードの設定手順を示すフローチャート図であ
り、図3は図1に示す制御装置におけるライン圧低減モ
ードの解除手順を示すフローチャート図である。
確実に停止したと判断したときにイグニッションスイッ
チ42がオフとされた場合には、ベースBに電圧を供給
することにより電源リレーを閉じた状態に保持してライ
ン圧調整弁23と変速制御圧調整弁24および制御装置
30に対する電力供給を維持するとともに、ソレノイド
コイル23aに供給する電流値を最大としてライン圧P
lを最低圧にまで低下させるライン圧低減モードを設定
するようになっている。以下に図2に示すフローチャー
ト図に従いライン圧低減モードの設定手順について説明
する。なお、図2、図3に示す各ルーチンは、設定時間
毎たとえば10msec毎に実行されるようになってい
る。
センサ36により検出される図示しないセレクトレバー
の選択レンジが走行レンジ以外となっているか否かを判
断し、選択レンジが走行レンジ以外(たとえばパーキン
グレンジ、ニュートラルレンジ)となっていると判断さ
れると、ステップS2においてエンジン回転数センサ3
1により検出されるエンジン回転数Neが所定値以下つ
まりエンジン回転数Neがアイドリング時のエンジン回
転数以下であるか否かを判断する。
が所定値以下であると判断されるとステップS3におい
てスロットル開度センサ32により検出されるスロット
ル開度が全閉であるか否かを判断する。これは、スロッ
トルが開かれるていると、ステップS2におけるエンジ
ン回転数Neが所定値以下であっても、その後エンジン
回転数Neが所定値以上に上昇する場合が考えられるか
らであり、したがってスロットルが開かれるていると判
断された場合にはルーチンをそのまま抜ける。
閉であると判断されるとステップS4において車速セン
サ35により検出される車速Vが所定値以下であるかつ
まり車両が停止しているか否かを判断する。
であり車両停止と判断されるとステップS5においてセ
カンダリプーリ回転数センサ34により検出されるセカ
ンダリプーリ回転数Nsが所定値以下であるか否かを判
断し、セカンダリプーリ回転数Nsが所定値以下である
と判断されるとステップS6においてプライマリプーリ
回転数センサ33により検出されるプライマリプーリ回
転数Npが所定値以下つまり最低変速ライン以下である
か否かを判断する。このようにステップS5、S6にお
いてそれぞれのプーリ7,8が回転していないことを確
認することにより、駆動ベルト9のスリップを防止する
ようになっている。
転数Npが所定値以下であると判断されるとステップS
7においてエンジンストール判定がされているか否かを
判断する。ステップS7におけるエンジンストールと
は、エンジン回転数Neが明らかにエンジンの回転を維
持できないほどに低下した状態が所定時間継続した状態
である。エンジンストールしている状態でライン圧低減
モードが設定されると、故意にイグニッションスイッチ
42のオン、オフを繰り返した際に消費電力が増大する
ことになるため、ステップS7においてエンジンストー
ルと判定されている場合にはリターンされることにな
る。
ールをしていないと判断されるとステップS8において
イグニッションスイッチ42がオンからオフに切り換え
られたか否かが判断される。なお、ステップS8におい
ては、イグニッションスイッチ42が機械式である場合
に生じるチャタリングや瞬断による誤作動を防止するた
めに、イグニッションスイッチ42がオフとされ、その
状態が所定時間継続された場合にオンからオフに切り換
えられたと判断するようにしている。
ンスイッチ42がオンからオフに切り換えられたと判断
されると、つまりステップS1からステップS8までの
条件がすべて満足されたことにより車両が確実に停止し
ていると判断されたときには、制御装置30はステップ
S9においてライン圧低減モードを設定することにな
る。なお、ステップS1からステップS8における条件
のうちいずれか1つでも満足されない場合には、ライン
圧低減モードは設定されずに再度ステップS1から同様
のルーチンが繰り返される。
装置30はソレノイドコイル23aに供給する電流値を
最大としてライン圧Plを最低圧にまで低下させる。つ
まり、ライン圧調整弁23を全開としてライン圧Plを
潤滑油路27にドレーンすることにより、エンジン1の
クランク軸2に駆動される油圧ポンプ21の負荷が低減
されることになる。したがって、イグニッションスイッ
チ42がオフとされエンジン1が停止されるときにはベ
ルト式無段変速機がエンジン1に与えるフリクションは
低減されることになる。
置では、車速V、エンジン回転数Neが所定値以下であ
る等、所定の条件を満たした場合に、イグニッションス
イッチ42をオフとしてエンジン1を停止するときに
は、ライン圧調整弁23をフルドレーンの状態として油
圧ポンプ21の負荷を低減させるようにしている。その
ため、ベルト式無段変速機がイグニッションスイッチ4
2がオフとされて惰性で回転するエンジン1に与えるフ
リクションを低減することができるので、エンジン1が
バルブオーバーラップの位置で停止する頻度が低下し
て、つまりエンジン1の停止位置を吸気バルブと排気バ
ルブの少なくともいずれか一方が閉じている状態とする
ようにして、エンジン停止時に排気が吸気管に流入する
のを防ぎ、ベルト式無段変速機が接続されたエンジン1
の始動性の悪化を防止することができる。
ライン圧低減モードの解除手順について説明する。
0がライン圧低減モードとなっているか否かが判断さ
れ、ライン圧低減モードとなっている場合にはステップ
S11においてイグニッションスイッチ42がオフから
オンに切り換えられたか否かが判断される。なお、ステ
ップS11においては、図2に示すステップS8の場合
と同様に、イグニッションスイッチ42が機械式である
場合に生じるチャタリングや瞬断による誤作動を防止す
るために、イグニッションスイッチ42がオンとされ、
その状態が所定時間継続された場合にオフからオンに切
り換えられたと判断するようにしている。そして、ステ
ップS11においてイグニッションスイッチ42がオフ
からオンに切り換えられたつまり運転者にエンジン始動
の意思があると判断されるとステップS12においてラ
イン圧低減モードが解除される。
ョンスイッチ42がオフからオンに切り換えられていな
いと判断された場合には、ステップS13においてライ
ン圧低減モード設定開始から所定時間が経過したか否か
が判断される。そして、ライン圧低減モード設定開始か
ら所定時間が経過したと判断されるとステップS12に
おいてライン圧低減モードが解除される。このように、
ライン圧低減モードは設定されてから所定時間経過後に
無条件で解除されるので、ライン圧Plを最低圧に保持
するためにソレノイドコイル23aに供給される消費電
力を低減してバッテリ上がりを防止することができる。
減モード設定開始から所定時間が経過していないと判断
された場合には、ステップS14においてエンジンスト
ールしているか否かを判断し、エンジンストールをして
いると判断されるとステップS15においてエンジンス
トール判定後に所定時間が経過したか否かが判断され
る。ステップS15における所定時間はライン圧調整弁
23がライン圧Plを最大圧から最低圧にまで変化させ
るのに要する時間に設定されており、つまり、ステップ
S14、S15により、ライン圧Plを最低圧に保持す
る時間を最小限としてソレノイドコイル23aに供給さ
れる消費電力を低減してバッテリ上がりを防止するよう
になっている。したがって、ステップS15によりエン
ジンストール判定後に所定時間が経過したと判断される
とステップS12においてライン圧低減モードが解除さ
れる。なお、ステップS10でライン圧低減モードでな
い場合もしくは、ステップS14においてエンジンスト
ールしていないと判断された場合もしくは、ステップS
15においてエンジンストール判定後に所定時間が経過
していないと判断された場合には、そのままルーチンを
抜ける。
後も制御装置30によって電源保持するセルフシャット
期間は、ライン圧低減モードの継続時間よりも長い時間
に設定されており、イグニッションスイッチ42のオフ
後、ライン圧低減モードが確実に実行された後にセルフ
シャットが終了する。そして、セルフシャット時間が経
過すると、制御装置30がトランジスタ30aのベース
Bに供給している電圧が解除されて、電源リレー40が
オフし、制御装置30、及び各調整弁23,24等の各
アクチュエータへの電源が遮断される。
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、前記実施の形態
においてはライン圧調整弁23および変速制御圧調整弁
24はそれぞれソレノイドコイル23a,24aを有す
る比例ソレノイド弁となっているが、これに限らず、た
とえば制御装置からの指令信号によりデューティー制御
されるデューティーソレノイド弁や油圧パイロット式の
制御弁等、他の形式のものを用いるようにしてもよい。
り、且つ、エンジン回転数が所定値以下である場合にエ
ンジンスイッチ部材をオフとしてエンジンを停止させる
ときには、エンジンに駆動される油圧ポンプから供給さ
れるライン圧を低下させて無段変速機がエンジンに与え
るフリクションを低減させるようにしたので、エンジン
がバルブオーバーラップの位置で停止する頻度が低下し
てエンジンの停止時に吸気管に排気が流入するのが防止
されるため、無段変速機が接続されたエンジンの始動性
の悪化を防止することができる。
から所定時間経過後には、このライン圧低減モードを解
除するようにしたので、ライン圧低減モード設定時の消
費電力を低減させてバッテリ上がりを防止することがで
きる。
機の駆動系の概略を示す説明図である。
ドの設定手順を示すフローチャート図である。
ドの解除手順を示すフローチャート図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジンの出力が入力されるプーリ溝幅
可変のプライマリプーリと、前記プライマリプーリとの
間に動力伝達要素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、前記エンジンに駆動される油圧
ポンプから供給されるライン圧を調整することにより前
記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリのプー
リ溝幅を変化させて前記エンジンの出力を無段階に変速
して出力する無段変速機の制御装置であって、 前記エンジンの始動と停止を制御するエンジンスイッチ
部材と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手
段と、 前記車速検出手段により検出される車速が所定値以下で
あり、且つ、前記エンジン回転数検出手段により検出さ
れるエンジン回転数が所定値以下である場合に前記エン
ジンスイッチ部材をオフとして前記エンジンを停止させ
るときには、前記ライン圧を低下させるライン圧低減モ
ードを設定す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。 - 【請求項2】 請求項1記載の無段変速機の制御装置に
おいて、前記ライン圧低減モードは、設定されてから所
定時間経過後に解除されることを特徴とする無段変速機
の制御装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の無段変速機の制
御装置において、前記ライン圧低減モードが設定された
ときには、前記ライン圧をドレーンすることを特徴とす
る無段変速機の制御装置。
Priority Applications (4)
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