JP2004108548A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】Ｖベルト式無段変速機において、本来のエンジン停止時における変速比と実際のエンジン停止時における変速比とのずれにより生じるエンジン再始動時のプライマリ圧の低下を防止し、ベルト滑りを効果的に防ぐことを可能とする。
【解決手段】本発明による無段変速機の制御装置においては、車両のエンジン停止時における変速比を記憶しておき、エンジン再始動時に、この記憶しておいた変速比を参照し、その値が所定値よりも高速側であった場合には、変速アクチュエータの初期化を禁止する。
【選択図】 図３
【解決手段】本発明による無段変速機の制御装置においては、車両のエンジン停止時における変速比を記憶しておき、エンジン再始動時に、この記憶しておいた変速比を参照し、その値が所定値よりも高速側であった場合には、変速アクチュエータの初期化を禁止する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｖベルト式無段変速機の変速制御装置に関するものであり、特に変速制御弁を操作する変速アクチュエータのエンジン始動時における制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、こうした無段変速機においては、プライマリプーリのシリンダ室にライン圧を元圧として、これを変速制御弁で調圧した油圧（以下「プライマリ圧」という。）を供給し、変速制御弁でプライマリ圧を増減操作してプライマリプーリの溝幅を変更し、プライマリプーリとセカンダリプーリとの径比を変えることによって、自動車等の車両の変速比を無段階に制御しており、この変速制御弁は、例えば、メカニカルフィードバック機構を構成する変速リンクの中程付近に連結されており、変速リンクの両端にはそれぞれプライマリプーリの可動フランジと変速アクチュエータであるステップモータとが連結されている。そして、変速制御弁を所望の変速比指令値に対応した位置へストロークさせるモータの回転位置と、モータへの指令値との不一致が生じることを防ぐため、車両の停車中やエンジン始動時にはモータの初期化を行う。
【０００３】
このような初期化を行う従来の装置は、変速制御弁を操作するモータの指令値をモータ回転位置に符合させるための初期化を行うものであり、その一例としてモータ初期化動作手段がイグニッションスイッチをオンにした時にモータを一方向のハードウェア限界位置に作動させた後、他方向へ基準位置まで戻し、次いでモータ指令値初期化手段が、モータの初期化動作が終了するとモータ指令値を前記基準位置として初期化する。それによって、モータ指令値をモータ回転位置に良く符合させ、変速制御を正確なものとしたものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１７８０６３号公報（第３〜６頁，図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば車両を急減速した後に停車して、そのままエンジンを停止した場合、その時の自動変速機の変速比が本来エンジン停止時に戻るべき低速側の限界値（最Ｌｏ値）まで戻りきれずに、最Ｌｏ値よりも高速側の変速比にある状態で変速機の動作が停止してしまうことがある。
【０００６】
こうした状態からエンジンを再始動した場合、モータの初期化を通常通りに行うと、変速リンクは最Ｌｏ位置にないプーリを支点にして、一方向へ向かうステップモータの初期化動作と共に変速制御弁がダウンシフト方向へ移動することとなるため、プライマリ圧がドレン側と連通して低下してしまう。このとき、運転者がアクセルを踏み込むと、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生し、ベルトの耐久性の低下を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、エンジン停止時における変速比を記憶しておき、エンジン再始動時において、この変速比に応じた無段変速機の制御を行うことにより、エンジン始動時におけるＶベルトの滑りによる耐久性の低下を防ぎ、上記の問題点を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、本発明による無段変速機の制御装置は、請求項１に記載の如く、
入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡し、
変速アクチュエータを目標変速比に対応した操作位置にすることで、ライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧間の差圧により前記両プーリのＶ溝幅を変更して、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数比より得られる実変速比が前記目標変速比となるようにしたＶベルト式無段変速機において、
当該車両の駆動源停止時における該無段変速機の実変速比を記憶しておき、該実変速比が所定値よりも高速側であった場合、前記エンジンの再始動時には前記変速アクチュエータを基準位置まで戻す初期化動作を禁止することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の効果】
本発明による無段変速機の制御装置においては、車両のエンジン停止時における変速比を記憶しておき、駆動源の再始動時に、この記憶しておいた変速比を参照し、その値が所定値よりも高速側であった場合には、変速アクチュエータの初期化は行わないこととしている。
【００１０】
それによって、駆動源の再始動時に変速アクチュエータが初期化動作によってダウンシフト方向へ移動することがなく、初期化動作に伴うプライマリ圧の低下を防止できるので、所定の変速比よりも高速側で停車した場合でも、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生してベルトの耐久性が低下することを防止でき、また、駆動源の再始動時の変速比が所定値よりも低速側であった場合には初期化動作が補償されるため、過剰に初期化動作が禁止されることもなく、変速アクチュエータの動作位置と指令位置との間のずれが生じたまま制御が行われることも可能な限り少なくすることも可能となり、燃費の低下も防止できる。
【００１１】
本発明による無段変速機の制御装置においては、請求項２に記載の如く、前記駆動源停止時の変速アクチュエータの操作位置を記憶する変速アクチュエータ操作位置記憶手段と、前記駆動源停止の所定時間前における実変速比を記憶する実変速比記憶手段とを具え、前記初期化動作禁止時において、前記変速アクチュエータ操作位置記憶手段が記憶した前記操作位置に対応する変速比と、前記実変速比記憶手段が記憶した前記実変速比とを比較し、両者の内で高速側の変速比を目標変速比として前記変速アクチュエータを動作させることとしても良い。
【００１２】
それによって、駆動源を停止した後の駆動源再始動時に初期化動作を禁止する場合には、変速アクチュエータは通常は動作位置が保持されるか、またはアップシフト方向への駆動が行われるようになり、その結果変速アクチュエータのダウンシフト方向への動作が確実に禁止されることとなり、プライマリ圧の低下によるベルト滑りを確実に防止することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１４】
図１はＶベルト式無段変速機１の構成を概略示すものであり、このＶベルト式無段変速機１はプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３を、両者のＶ溝が整列するように配置し、これらプーリ２，３のＶ溝にＶベルト４を掛け渡す。駆動源であるエンジン５をプライマリプーリ２と同軸に配置し、このエンジン５とプライマリプーリ２との間に、エンジン５の側から順次ロックアップトルクコンバータ６および前後進切り替え機構７を設ける。
【００１５】
前後進切り替え機構７は、ダブルピニオン遊星歯車組７ａを主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ６を介してエンジン５に結合し、キャリアをプライマリプーリ２に結合する。前後進切り替え機構７は更に、ダブルピニオン遊星歯車組７ａのサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ７ｂ、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ７ｃを具え、前進クラッチ７ｂの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ２に伝達し、後進ブレーキ７ｃの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転を逆転減速下にプライマリプーリ２へ伝達するものとする。
【００１６】
プライマリプーリ２への回転はＶベルト４を介してセカンダリプーリ３に伝達され、セカンダリプーリ３の回転はその後、出力軸８、歯車組９およびディファレンシャルギヤ装置１０を経て図示しない車輪へ伝達される。上記の動力伝達中にプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間における回転伝動比（変速比）を変更可能にするために、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３のＶ溝を形成するフランジのうち一方を固定フランジ２ａ，３ａとし、他方のフランジ２ｂ，３ｂを軸線方向へ変位可能な可動フランジとする。これら可動フランジ２ｂ，３ｂはそれぞれ、詳しくは後述するごとくに制御するライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃをプライマリプーリ室２ｃおよびセカンダリプーリ室３ｃに供給することにより固定フランジ２ａ，３ａに向けて附勢し、これによりＶベルト４をプーリフランジに摩擦係合させてプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間での前記動力伝達を可能にする。なお本実施の形態においては特に、プライマリプーリ室２ｃおよびセカンダリプーリ室３ｃの受圧面積を同じにし、プーリ２，３の一方が大径になることのないようにし、これによりＶベルト式無段変速機の小型化を図る。
【００１７】
なお変速に際しては、後述のごとく目標変速比に対応させて発生させたプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃ間の差圧により両プーリ２，３のＶ溝幅を変更して、これらプーリ２，３に対するＶベルト４の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることで目標変速比を実現することができる。
【００１８】
プライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃの出力は、前進走行レンジの選択時に締結すべき前進クラッチ７ｂおよび後進走行レンジの選択時に締結すべき後進ブレーキ７ｃの締結油圧の出力と共に変速制御油圧回路１１により制御し、この変速制御油圧回路１１は変速機コントローラ１２からの信号に応答して当該制御を行うものとする。このため変速機コントローラ１２には、プライマリプーリ回転数Ｎｐｒｉを検出するプライマリプーリ回転センサ１３からの信号と、セカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃを検出するセカンダリプーリ回転センサ１４からの信号と、セカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃを検出するセカンダリプーリ圧センサ１５からの信号と、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１６からの信号と、インヒビタスイッチ１７からの選択レンジ信号と、変速作動油温ＴＭＰを検出する油温センサ１８からの信号と、エンジン５の制御を司るエンジンコントローラ１９からの変速機入力トルクに関した信号（エンジン回転数や燃料噴時間）とを入力する。
【００１９】
変速制御油圧回路１１および変速機コントローラ１２は図２に示すごときもので、先ず変速制御油圧回路１１について以下に説明する。この回路は、エンジン駆動されるオイルポンプ２１を具え、これから油路２２への作動油を媒体として、これをプレッシャレギュレータ弁２３により所定のライン圧ＰＬに調圧する。油路２２のライン圧ＰＬは、一方で減圧弁２４により調圧されセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃとしてセカンダリプーリ室３ｃに供給され、他方で変速制御弁２５により調圧されプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉとしてプライマリプーリ室２ｃに供給される。なお、プレッシャレギュレータ弁２３は、ソレノイド２３ａへの駆動デューティーによりライン圧ＰＬを制御し、減圧弁２４は、ソレノイド２４ａへの駆動デューティーによりセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃを制御するものとする。
【００２０】
変速制御弁２５は、中立位置２５ａと、増圧位置２５ｂと、減圧位置２５ｃとを有し、これら弁位置を切り換えるために変速制御弁２５を変速リンク２６の中程に連結し、該変速リンク２６の一端に、変速アクチュエータとしてのステップモータ２７を、また他端にセカンダリプーリの可動フランジ２ｂを連結する。ステップモータ２７は、基準位置から目標変速比に対応したステップ数Ｓｔｅｐだけ進んだ操作位置にされ、かかるステップモータ２７の操作により変速リンク２６が可動フランジ２ｂとの連結部を支点にして揺動することにより、変速制御弁２５を中立位置２５ａから増圧位置２５ｂまたは減圧位置２５ｃとする。その結果、目標変速比が高速側（アップシフト側）である場合にはライン圧ＰＬがプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉ側と連通し、一方低速側（ダウンシフト側）である場合にはプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉがドレン側と連通することとなる。これにより、プライマリプーリ圧Ｐｐｒｉがライン圧ＰＬを元圧として増圧されたり、またはドレンにより減圧され、セカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃとの差圧が変化することでＨｉ側変速比へのアップシフトまたはＬｏ側変速比へのダウンシフトを生じ、目標変速比に向けての変速動作が行われる。
【００２１】
当該変速の進行は、プライマリプーリの可動フランジ２ｃを介して変速リンク２６の対応端にフィードバックされ、変速リンク２６がステップモータ２７との連結部を支点にして、変速制御弁２５を増圧位置２５ｂまたは減圧位置２５ｃから中立位置２５ａに戻す方向へ揺動する。これにより、目標変速比が達成される時に変速制御弁２５が中立位置２５ａに戻され、目標変速比を保つことができる。なお、プーリが最Ｌｏ位置にある場合には、プライマリ圧Ｐｐｒｉの有無にかかわらず、図示しない機械的なストッパがプーリに反力を与えることとしているため、Ｖベルト４伝達トルクの容量は確保されることとなっている。
【００２２】
プレッシャレギュレータ弁２３のソレノイド駆動デューティー、減圧弁２４のソレノイド駆動デューティー、およびステップモータ２７への変速指令（ステップ数Ｓｔｅｐ）は、図１に示す前進クラッチ７ｂおよび後進ブレーキ７ｃへ締結油圧を供給するか否かの制御と共に変速機コントローラ１２により決定し、このコントローラ１２を図２に示すように圧力制御部１２ａおよび変速制御部１２ｂで構成する。圧力制御部１２ａは、プレッシャレギュレータ弁２３のソレノイド駆動デューティー、および減圧弁２４のソレノイド駆動デューティーを決定し、変速制御部１２ｂは以下のようにしてステップモータ２７の駆動ステップ数Ａｓｔｅｐを決定する。
【００２３】
つまり変速制御部１２ｂは先ず、セカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃから求め得る車速およびアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯを用いて予定の変速マップを基に目標入力回転数を求め、これをセカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃで除算することにより、運転状態（車速およびアクセルペダル踏み込み量ＡＰ）に応じた目標変速比を求める。次いで、プライマリプーリ回転数Ｎｐｒｉをセカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃで除算することにより実変速比（到達変速比）を演算し、上記目標変速比に対する実変速比の偏差に応じて外乱補償しながら実変速比を目標変速速度で目標変速比に漸近させるための変速比指令を求める。そして、この変速比指令を実現するためのステップモータ２７のステップ数（ステップモータ２７の動作位置）Ａｓｔｅｐを求め、これをステップモータ２７に指令することで前記の変速動作により目標変速比を達成することができる。
【００２４】
さて、通常、エンジン５の始動時にはステップモータ２７の初期化を行う。通常、この初期化においては低速側、すなわちダウンシフト側へステップモータ２７を駆動することとしているが、本発明においては、前述したようにエンジン停止時における変速比が本来のエンジン停止時における変速比よりも高速側であった場合に初期化を行ったことによるベルト滑りを防止するため、エンジン始動時には図３に示す手順に基づいて処理を行う。以下、その手順を説明する。
【００２５】
まず、この処理手順の前提として、変速機コントローラ１２は、エンジン５の停止時における実変速比、すなわちエンジン５停止時におけるプライマリプーリ２の回転数Ｎｐｒｉおよびセカンダリプーリ３の回転数Ｎｓｅｃより得られる変速比の値ｉｐｅを予め記憶しておく。
【００２６】
ステップＳ１０１において、予め記憶しておいた前回のエンジン５停止時における変速比ｉｐｅを読み出し、その値を所定値ｉｐｐと比較する。ここでｉｐｅが所定値ｉｐｐよりも大きい、すなわち低速側であった場合には処理を終了し、通常時におけるステップモータ（Ｓ／Ｍ）２７の初期化を行う。一方、ｉｐｅの値が前記所定値ｉｐｐよりも小さい、すなわち高速側であった場合には、ステップＳ１０２へ進む。
【００２７】
ステップＳ１０２ではステップモータ２７の初期化を禁止し、続くステップＳ１０３ではエンジン５停止の所定時間前（例えば１００ｍｓｅｃ）の実変速比と、エンジン５停止時のステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐに対応する変速比とを比較し、小さい方（高速側）の値を目標変速比としてステップモータ２７を駆動して目標変速比に対応する位置に固定し、処理を終了する。
【００２８】
次に図４は、図３に示す処理手順に従ってエンジン停止から再始動にかけて変速機の制御を行った場合のタイムチャートを示すものであり、上からイグニッションキーのオン／オフ動作、変速機の変速比ｉｐおよびステップモータのステップ数（動作位置）Ａｓｔｅｐの時間的変化をそれぞれ示すものである。
【００２９】
図示のように車両を減速、停車させる過程で変速比ｉｐはＬｏ側へ移行し、またステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐも基準位置、すなわち変速比ｉｐの最Ｌｏ値に対応する位置へと移行する。そして時間Ｔｅでエンジンを停止（イグニッションキーオフ）すると、それ以後エンジンを再始動するまで変速比ｉｐの値およびステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐは停止時の値を保持する。
【００３０】
通常、車両を減速・停止してエンジンを停止させた時には、前述したように変速比ｉｐが最Ｌｏまで戻るように変速機が動作することとなるが、急減速の後に停車してエンジンを停止させた場合には、そのときの変速比ｉｐが最Ｌｏまで戻りきれずに値ｉｐｅの状態で変速機が停止してしまうことがある。
【００３１】
そこで本発明においては、エンジン停止時の変速比ｉｐｅを所定値ｉｐｐと比較し、ｉｐｅの値がｉｐｐよりも高速側（Ｈｉ側）の場合には、図３に示した処理手順による制御を行う。図４では、ｉｐｅの値がｉｐｐよりもＨｉ側であるため、図３の処理を行う。
【００３２】
時間Ｔｓにおいてエンジンを再始動させると、通常は、ステップモータの初期化を行い、それによってステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐは図に破線で示すように一旦ハードウェア限界値まで移動させた後、基準位置（最Ｌｏ）へ移動させることとしている。
【００３３】
ところが、ここでは変速機の変速比ｉｐが最Ｌｏ値、さらにはそれよりもＨｉ側の値ｉｐｐよりもＨｉ側の値ｉｐｅとなっており、ステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐも、これに対応した値Ａｅとなっている。この状態で通常の初期化を行うと、前述したようにベルト滑りが生じるおそれがあるため、ステップモータの初期化は行わず、Ａｓｔｅｐの値をエンジン停止時の所定時間前（例えば１００ｍｓｅｃ）の実変速比と、エンジン停止時のステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐに対応する変速比とを比較し、小さい方（高速側）の値を目標変速比として設定する。この場合、通常は所定時間前の実変速比の方が小さいためステップモータをアップシフト方向へ駆動し、この目標変速比に対応する位置で固定する。その結果、ライン圧とプライマリ圧とが連通し、プライマリ圧の低下が防止されることとなる。また、変速機の変速比ｉｐは、車両が動いていないためｉｐｅに固定されることとなる。
【００３４】
以上説明したように、本発明による無段変速機の変速制御装置においては、エンジン停止時における変速比の値を予め記憶しておき、エンジン再始動時にその変速比の値が所定値よりも高速側であった場合には、変速アクチュエータの初期化を行わないこととしている。それによって、駆動源の再始動時に変速アクチュエータが初期化動作によってダウンシフト方向へ移動することがなく、初期化動作に伴うプライマリ圧の低下を防止できるので、所定の変速比よりも高速側で停車した場合でも、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生してベルトの耐久性が低下することを防止でき、また、駆動源の再始動時の変速比が所定値よりも低速側であった場合には初期化動作が補償されるため、過剰に初期化動作が禁止されることもなく、変速アクチュエータの動作位置と指令位置との間のずれが生じたまま制御が行われることも可能な限り少なくすることも可能となり、燃費の低下も防止できる。
【００３５】
また、エンジン停止の所定時間前の実変速比と、エンジン停止時の変速アクチュエータの操作位置とを記憶しておき、エンジン再始動時に、エンジン停止の所定時間前の実変速比と、エンジン停止時の変速アクチュエータの操作位置に対応する変速比とを比較し、いずれか高速側の変速比を目標変速比として変速アクチュエータを動作させることとしているため、エンジン停止後の再始動時に初期化動作を禁止する場合には、変速アクチュエータは通常は動作位置が保持されるか、またはアップシフト方向への駆動が行われるようになり、その結果変速アクチュエータのダウンシフト方向への動作が確実に禁止されることとなり、プライマリ圧の低下によるベルト滑りを確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速制御装置を具えたＶベルト式無段変速機を、その変速制御システムと共に示す略線図である。
【図２】図１の変速制御システムの詳細を示すブロック線図である。
【図３】本発明に係る変速制御装置によるエンジン再始動時の制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の処理手順により制御を行った場合の変速比およびステップモータ位置の時間変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ Ｖベルト式無段変速機
２ プライマリプーリ
３ セカンダリプーリ
４ Ｖベルト
５ エンジン
６ ロックアップトルクコンバータ
７ 前後進切り替え機構
８ 出力軸
９ 歯車組
１０ ディファレンシャルギヤ装置
１１ 変速制御油圧回路
１２ 変速機コントローラ
１３ プライマリプーリ回転センサ
１４ セカンダリプーリ回転センサ
１５ セカンダリプーリ圧センサ
１６ アクセル開度センサ
１７ インヒビタスイッチ
１８ 油温センサ
１９ エンジンコントローラ
２１ オイルポンプ
２３ プレッシャレギュレータ弁
２４ 減圧弁
２５ 変速制御弁
２６ 変速リンク
２７ ステップモータ（変速アクチュエータ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｖベルト式無段変速機の変速制御装置に関するものであり、特に変速制御弁を操作する変速アクチュエータのエンジン始動時における制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、こうした無段変速機においては、プライマリプーリのシリンダ室にライン圧を元圧として、これを変速制御弁で調圧した油圧（以下「プライマリ圧」という。）を供給し、変速制御弁でプライマリ圧を増減操作してプライマリプーリの溝幅を変更し、プライマリプーリとセカンダリプーリとの径比を変えることによって、自動車等の車両の変速比を無段階に制御しており、この変速制御弁は、例えば、メカニカルフィードバック機構を構成する変速リンクの中程付近に連結されており、変速リンクの両端にはそれぞれプライマリプーリの可動フランジと変速アクチュエータであるステップモータとが連結されている。そして、変速制御弁を所望の変速比指令値に対応した位置へストロークさせるモータの回転位置と、モータへの指令値との不一致が生じることを防ぐため、車両の停車中やエンジン始動時にはモータの初期化を行う。
【０００３】
このような初期化を行う従来の装置は、変速制御弁を操作するモータの指令値をモータ回転位置に符合させるための初期化を行うものであり、その一例としてモータ初期化動作手段がイグニッションスイッチをオンにした時にモータを一方向のハードウェア限界位置に作動させた後、他方向へ基準位置まで戻し、次いでモータ指令値初期化手段が、モータの初期化動作が終了するとモータ指令値を前記基準位置として初期化する。それによって、モータ指令値をモータ回転位置に良く符合させ、変速制御を正確なものとしたものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１７８０６３号公報（第３〜６頁，図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば車両を急減速した後に停車して、そのままエンジンを停止した場合、その時の自動変速機の変速比が本来エンジン停止時に戻るべき低速側の限界値（最Ｌｏ値）まで戻りきれずに、最Ｌｏ値よりも高速側の変速比にある状態で変速機の動作が停止してしまうことがある。
【０００６】
こうした状態からエンジンを再始動した場合、モータの初期化を通常通りに行うと、変速リンクは最Ｌｏ位置にないプーリを支点にして、一方向へ向かうステップモータの初期化動作と共に変速制御弁がダウンシフト方向へ移動することとなるため、プライマリ圧がドレン側と連通して低下してしまう。このとき、運転者がアクセルを踏み込むと、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生し、ベルトの耐久性の低下を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、エンジン停止時における変速比を記憶しておき、エンジン再始動時において、この変速比に応じた無段変速機の制御を行うことにより、エンジン始動時におけるＶベルトの滑りによる耐久性の低下を防ぎ、上記の問題点を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、本発明による無段変速機の制御装置は、請求項１に記載の如く、
入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡し、
変速アクチュエータを目標変速比に対応した操作位置にすることで、ライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧間の差圧により前記両プーリのＶ溝幅を変更して、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数比より得られる実変速比が前記目標変速比となるようにしたＶベルト式無段変速機において、
当該車両の駆動源停止時における該無段変速機の実変速比を記憶しておき、該実変速比が所定値よりも高速側であった場合、前記エンジンの再始動時には前記変速アクチュエータを基準位置まで戻す初期化動作を禁止することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の効果】
本発明による無段変速機の制御装置においては、車両のエンジン停止時における変速比を記憶しておき、駆動源の再始動時に、この記憶しておいた変速比を参照し、その値が所定値よりも高速側であった場合には、変速アクチュエータの初期化は行わないこととしている。
【００１０】
それによって、駆動源の再始動時に変速アクチュエータが初期化動作によってダウンシフト方向へ移動することがなく、初期化動作に伴うプライマリ圧の低下を防止できるので、所定の変速比よりも高速側で停車した場合でも、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生してベルトの耐久性が低下することを防止でき、また、駆動源の再始動時の変速比が所定値よりも低速側であった場合には初期化動作が補償されるため、過剰に初期化動作が禁止されることもなく、変速アクチュエータの動作位置と指令位置との間のずれが生じたまま制御が行われることも可能な限り少なくすることも可能となり、燃費の低下も防止できる。
【００１１】
本発明による無段変速機の制御装置においては、請求項２に記載の如く、前記駆動源停止時の変速アクチュエータの操作位置を記憶する変速アクチュエータ操作位置記憶手段と、前記駆動源停止の所定時間前における実変速比を記憶する実変速比記憶手段とを具え、前記初期化動作禁止時において、前記変速アクチュエータ操作位置記憶手段が記憶した前記操作位置に対応する変速比と、前記実変速比記憶手段が記憶した前記実変速比とを比較し、両者の内で高速側の変速比を目標変速比として前記変速アクチュエータを動作させることとしても良い。
【００１２】
それによって、駆動源を停止した後の駆動源再始動時に初期化動作を禁止する場合には、変速アクチュエータは通常は動作位置が保持されるか、またはアップシフト方向への駆動が行われるようになり、その結果変速アクチュエータのダウンシフト方向への動作が確実に禁止されることとなり、プライマリ圧の低下によるベルト滑りを確実に防止することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１４】
図１はＶベルト式無段変速機１の構成を概略示すものであり、このＶベルト式無段変速機１はプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３を、両者のＶ溝が整列するように配置し、これらプーリ２，３のＶ溝にＶベルト４を掛け渡す。駆動源であるエンジン５をプライマリプーリ２と同軸に配置し、このエンジン５とプライマリプーリ２との間に、エンジン５の側から順次ロックアップトルクコンバータ６および前後進切り替え機構７を設ける。
【００１５】
前後進切り替え機構７は、ダブルピニオン遊星歯車組７ａを主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ６を介してエンジン５に結合し、キャリアをプライマリプーリ２に結合する。前後進切り替え機構７は更に、ダブルピニオン遊星歯車組７ａのサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ７ｂ、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ７ｃを具え、前進クラッチ７ｂの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ２に伝達し、後進ブレーキ７ｃの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転を逆転減速下にプライマリプーリ２へ伝達するものとする。
【００１６】
プライマリプーリ２への回転はＶベルト４を介してセカンダリプーリ３に伝達され、セカンダリプーリ３の回転はその後、出力軸８、歯車組９およびディファレンシャルギヤ装置１０を経て図示しない車輪へ伝達される。上記の動力伝達中にプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間における回転伝動比（変速比）を変更可能にするために、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３のＶ溝を形成するフランジのうち一方を固定フランジ２ａ，３ａとし、他方のフランジ２ｂ，３ｂを軸線方向へ変位可能な可動フランジとする。これら可動フランジ２ｂ，３ｂはそれぞれ、詳しくは後述するごとくに制御するライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃをプライマリプーリ室２ｃおよびセカンダリプーリ室３ｃに供給することにより固定フランジ２ａ，３ａに向けて附勢し、これによりＶベルト４をプーリフランジに摩擦係合させてプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間での前記動力伝達を可能にする。なお本実施の形態においては特に、プライマリプーリ室２ｃおよびセカンダリプーリ室３ｃの受圧面積を同じにし、プーリ２，３の一方が大径になることのないようにし、これによりＶベルト式無段変速機の小型化を図る。
【００１７】
なお変速に際しては、後述のごとく目標変速比に対応させて発生させたプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃ間の差圧により両プーリ２，３のＶ溝幅を変更して、これらプーリ２，３に対するＶベルト４の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることで目標変速比を実現することができる。
【００１８】
プライマリプーリ圧Ｐｐｒｉおよびセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃの出力は、前進走行レンジの選択時に締結すべき前進クラッチ７ｂおよび後進走行レンジの選択時に締結すべき後進ブレーキ７ｃの締結油圧の出力と共に変速制御油圧回路１１により制御し、この変速制御油圧回路１１は変速機コントローラ１２からの信号に応答して当該制御を行うものとする。このため変速機コントローラ１２には、プライマリプーリ回転数Ｎｐｒｉを検出するプライマリプーリ回転センサ１３からの信号と、セカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃを検出するセカンダリプーリ回転センサ１４からの信号と、セカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃを検出するセカンダリプーリ圧センサ１５からの信号と、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１６からの信号と、インヒビタスイッチ１７からの選択レンジ信号と、変速作動油温ＴＭＰを検出する油温センサ１８からの信号と、エンジン５の制御を司るエンジンコントローラ１９からの変速機入力トルクに関した信号（エンジン回転数や燃料噴時間）とを入力する。
【００１９】
変速制御油圧回路１１および変速機コントローラ１２は図２に示すごときもので、先ず変速制御油圧回路１１について以下に説明する。この回路は、エンジン駆動されるオイルポンプ２１を具え、これから油路２２への作動油を媒体として、これをプレッシャレギュレータ弁２３により所定のライン圧ＰＬに調圧する。油路２２のライン圧ＰＬは、一方で減圧弁２４により調圧されセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃとしてセカンダリプーリ室３ｃに供給され、他方で変速制御弁２５により調圧されプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉとしてプライマリプーリ室２ｃに供給される。なお、プレッシャレギュレータ弁２３は、ソレノイド２３ａへの駆動デューティーによりライン圧ＰＬを制御し、減圧弁２４は、ソレノイド２４ａへの駆動デューティーによりセカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃを制御するものとする。
【００２０】
変速制御弁２５は、中立位置２５ａと、増圧位置２５ｂと、減圧位置２５ｃとを有し、これら弁位置を切り換えるために変速制御弁２５を変速リンク２６の中程に連結し、該変速リンク２６の一端に、変速アクチュエータとしてのステップモータ２７を、また他端にセカンダリプーリの可動フランジ２ｂを連結する。ステップモータ２７は、基準位置から目標変速比に対応したステップ数Ｓｔｅｐだけ進んだ操作位置にされ、かかるステップモータ２７の操作により変速リンク２６が可動フランジ２ｂとの連結部を支点にして揺動することにより、変速制御弁２５を中立位置２５ａから増圧位置２５ｂまたは減圧位置２５ｃとする。その結果、目標変速比が高速側（アップシフト側）である場合にはライン圧ＰＬがプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉ側と連通し、一方低速側（ダウンシフト側）である場合にはプライマリプーリ圧Ｐｐｒｉがドレン側と連通することとなる。これにより、プライマリプーリ圧Ｐｐｒｉがライン圧ＰＬを元圧として増圧されたり、またはドレンにより減圧され、セカンダリプーリ圧Ｐｓｅｃとの差圧が変化することでＨｉ側変速比へのアップシフトまたはＬｏ側変速比へのダウンシフトを生じ、目標変速比に向けての変速動作が行われる。
【００２１】
当該変速の進行は、プライマリプーリの可動フランジ２ｃを介して変速リンク２６の対応端にフィードバックされ、変速リンク２６がステップモータ２７との連結部を支点にして、変速制御弁２５を増圧位置２５ｂまたは減圧位置２５ｃから中立位置２５ａに戻す方向へ揺動する。これにより、目標変速比が達成される時に変速制御弁２５が中立位置２５ａに戻され、目標変速比を保つことができる。なお、プーリが最Ｌｏ位置にある場合には、プライマリ圧Ｐｐｒｉの有無にかかわらず、図示しない機械的なストッパがプーリに反力を与えることとしているため、Ｖベルト４伝達トルクの容量は確保されることとなっている。
【００２２】
プレッシャレギュレータ弁２３のソレノイド駆動デューティー、減圧弁２４のソレノイド駆動デューティー、およびステップモータ２７への変速指令（ステップ数Ｓｔｅｐ）は、図１に示す前進クラッチ７ｂおよび後進ブレーキ７ｃへ締結油圧を供給するか否かの制御と共に変速機コントローラ１２により決定し、このコントローラ１２を図２に示すように圧力制御部１２ａおよび変速制御部１２ｂで構成する。圧力制御部１２ａは、プレッシャレギュレータ弁２３のソレノイド駆動デューティー、および減圧弁２４のソレノイド駆動デューティーを決定し、変速制御部１２ｂは以下のようにしてステップモータ２７の駆動ステップ数Ａｓｔｅｐを決定する。
【００２３】
つまり変速制御部１２ｂは先ず、セカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃから求め得る車速およびアクセルペダル踏み込み量ＡＰＯを用いて予定の変速マップを基に目標入力回転数を求め、これをセカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃで除算することにより、運転状態（車速およびアクセルペダル踏み込み量ＡＰ）に応じた目標変速比を求める。次いで、プライマリプーリ回転数Ｎｐｒｉをセカンダリプーリ回転数Ｎｓｅｃで除算することにより実変速比（到達変速比）を演算し、上記目標変速比に対する実変速比の偏差に応じて外乱補償しながら実変速比を目標変速速度で目標変速比に漸近させるための変速比指令を求める。そして、この変速比指令を実現するためのステップモータ２７のステップ数（ステップモータ２７の動作位置）Ａｓｔｅｐを求め、これをステップモータ２７に指令することで前記の変速動作により目標変速比を達成することができる。
【００２４】
さて、通常、エンジン５の始動時にはステップモータ２７の初期化を行う。通常、この初期化においては低速側、すなわちダウンシフト側へステップモータ２７を駆動することとしているが、本発明においては、前述したようにエンジン停止時における変速比が本来のエンジン停止時における変速比よりも高速側であった場合に初期化を行ったことによるベルト滑りを防止するため、エンジン始動時には図３に示す手順に基づいて処理を行う。以下、その手順を説明する。
【００２５】
まず、この処理手順の前提として、変速機コントローラ１２は、エンジン５の停止時における実変速比、すなわちエンジン５停止時におけるプライマリプーリ２の回転数Ｎｐｒｉおよびセカンダリプーリ３の回転数Ｎｓｅｃより得られる変速比の値ｉｐｅを予め記憶しておく。
【００２６】
ステップＳ１０１において、予め記憶しておいた前回のエンジン５停止時における変速比ｉｐｅを読み出し、その値を所定値ｉｐｐと比較する。ここでｉｐｅが所定値ｉｐｐよりも大きい、すなわち低速側であった場合には処理を終了し、通常時におけるステップモータ（Ｓ／Ｍ）２７の初期化を行う。一方、ｉｐｅの値が前記所定値ｉｐｐよりも小さい、すなわち高速側であった場合には、ステップＳ１０２へ進む。
【００２７】
ステップＳ１０２ではステップモータ２７の初期化を禁止し、続くステップＳ１０３ではエンジン５停止の所定時間前（例えば１００ｍｓｅｃ）の実変速比と、エンジン５停止時のステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐに対応する変速比とを比較し、小さい方（高速側）の値を目標変速比としてステップモータ２７を駆動して目標変速比に対応する位置に固定し、処理を終了する。
【００２８】
次に図４は、図３に示す処理手順に従ってエンジン停止から再始動にかけて変速機の制御を行った場合のタイムチャートを示すものであり、上からイグニッションキーのオン／オフ動作、変速機の変速比ｉｐおよびステップモータのステップ数（動作位置）Ａｓｔｅｐの時間的変化をそれぞれ示すものである。
【００２９】
図示のように車両を減速、停車させる過程で変速比ｉｐはＬｏ側へ移行し、またステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐも基準位置、すなわち変速比ｉｐの最Ｌｏ値に対応する位置へと移行する。そして時間Ｔｅでエンジンを停止（イグニッションキーオフ）すると、それ以後エンジンを再始動するまで変速比ｉｐの値およびステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐは停止時の値を保持する。
【００３０】
通常、車両を減速・停止してエンジンを停止させた時には、前述したように変速比ｉｐが最Ｌｏまで戻るように変速機が動作することとなるが、急減速の後に停車してエンジンを停止させた場合には、そのときの変速比ｉｐが最Ｌｏまで戻りきれずに値ｉｐｅの状態で変速機が停止してしまうことがある。
【００３１】
そこで本発明においては、エンジン停止時の変速比ｉｐｅを所定値ｉｐｐと比較し、ｉｐｅの値がｉｐｐよりも高速側（Ｈｉ側）の場合には、図３に示した処理手順による制御を行う。図４では、ｉｐｅの値がｉｐｐよりもＨｉ側であるため、図３の処理を行う。
【００３２】
時間Ｔｓにおいてエンジンを再始動させると、通常は、ステップモータの初期化を行い、それによってステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐは図に破線で示すように一旦ハードウェア限界値まで移動させた後、基準位置（最Ｌｏ）へ移動させることとしている。
【００３３】
ところが、ここでは変速機の変速比ｉｐが最Ｌｏ値、さらにはそれよりもＨｉ側の値ｉｐｐよりもＨｉ側の値ｉｐｅとなっており、ステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐも、これに対応した値Ａｅとなっている。この状態で通常の初期化を行うと、前述したようにベルト滑りが生じるおそれがあるため、ステップモータの初期化は行わず、Ａｓｔｅｐの値をエンジン停止時の所定時間前（例えば１００ｍｓｅｃ）の実変速比と、エンジン停止時のステップモータの動作位置Ａｓｔｅｐに対応する変速比とを比較し、小さい方（高速側）の値を目標変速比として設定する。この場合、通常は所定時間前の実変速比の方が小さいためステップモータをアップシフト方向へ駆動し、この目標変速比に対応する位置で固定する。その結果、ライン圧とプライマリ圧とが連通し、プライマリ圧の低下が防止されることとなる。また、変速機の変速比ｉｐは、車両が動いていないためｉｐｅに固定されることとなる。
【００３４】
以上説明したように、本発明による無段変速機の変速制御装置においては、エンジン停止時における変速比の値を予め記憶しておき、エンジン再始動時にその変速比の値が所定値よりも高速側であった場合には、変速アクチュエータの初期化を行わないこととしている。それによって、駆動源の再始動時に変速アクチュエータが初期化動作によってダウンシフト方向へ移動することがなく、初期化動作に伴うプライマリ圧の低下を防止できるので、所定の変速比よりも高速側で停車した場合でも、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生してベルトの耐久性が低下することを防止でき、また、駆動源の再始動時の変速比が所定値よりも低速側であった場合には初期化動作が補償されるため、過剰に初期化動作が禁止されることもなく、変速アクチュエータの動作位置と指令位置との間のずれが生じたまま制御が行われることも可能な限り少なくすることも可能となり、燃費の低下も防止できる。
【００３５】
また、エンジン停止の所定時間前の実変速比と、エンジン停止時の変速アクチュエータの操作位置とを記憶しておき、エンジン再始動時に、エンジン停止の所定時間前の実変速比と、エンジン停止時の変速アクチュエータの操作位置に対応する変速比とを比較し、いずれか高速側の変速比を目標変速比として変速アクチュエータを動作させることとしているため、エンジン停止後の再始動時に初期化動作を禁止する場合には、変速アクチュエータは通常は動作位置が保持されるか、またはアップシフト方向への駆動が行われるようになり、その結果変速アクチュエータのダウンシフト方向への動作が確実に禁止されることとなり、プライマリ圧の低下によるベルト滑りを確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る変速制御装置を具えたＶベルト式無段変速機を、その変速制御システムと共に示す略線図である。
【図２】図１の変速制御システムの詳細を示すブロック線図である。
【図３】本発明に係る変速制御装置によるエンジン再始動時の制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の処理手順により制御を行った場合の変速比およびステップモータ位置の時間変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ Ｖベルト式無段変速機
２ プライマリプーリ
３ セカンダリプーリ
４ Ｖベルト
５ エンジン
６ ロックアップトルクコンバータ
７ 前後進切り替え機構
８ 出力軸
９ 歯車組
１０ ディファレンシャルギヤ装置
１１ 変速制御油圧回路
１２ 変速機コントローラ
１３ プライマリプーリ回転センサ
１４ セカンダリプーリ回転センサ
１５ セカンダリプーリ圧センサ
１６ アクセル開度センサ
１７ インヒビタスイッチ
１８ 油温センサ
１９ エンジンコントローラ
２１ オイルポンプ
２３ プレッシャレギュレータ弁
２４ 減圧弁
２５ 変速制御弁
２６ 変速リンク
２７ ステップモータ（変速アクチュエータ）
Claims (2)
- 入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡し、
変速アクチュエータを目標変速比に対応した操作位置にすることで、ライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧間の差圧により前記両プーリのＶ溝幅を変更して、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数比より得られる実変速比が前記目標変速比となるようにしたＶベルト式無段変速機において、
当該車両の駆動源停止時における該無段変速機の実変速比を記憶しておき、該実変速比が所定値よりも高速側であった場合、前記エンジンの再始動時には前記変速アクチュエータを基準位置まで戻す初期化動作を禁止することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 請求項１記載の装置において、
前記駆動源停止時の変速アクチュエータの操作位置を記憶する変速アクチュエータ操作位置記憶手段と、前記駆動源停止の所定時間前における実変速比を記憶する実変速比記憶手段とを具え、
前記初期化動作禁止時において、前記変速アクチュエータ操作位置記憶手段が記憶した前記操作位置に対応する変速比と、前記実変速比記憶手段が記憶した前記実変速比とを比較し、両者の内で高速側の変速比を目標変速比として前記変速アクチュエータを動作させることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
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