JP2008106815A - ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の発進時に前進クラッチへの供給圧を確保できるように油量収支を改善する。
【解決手段】本発明における無段変速機の油圧制御装置は、油圧ポンプから供給される油圧をライン圧として調圧するライン圧調圧手段と、信号圧に応じてライン圧をセカンダリプーリへの供給圧に調圧し、信号圧が大きいほどセカンダリプーリへの供給圧を大きく調圧するセカンダリ圧調圧手段と、ライン圧を元圧とする油圧の一部をソレノイドバルブの開度に応じてドレンすることでセカンダリ圧調圧手段に供給する信号圧を調圧し、ソレノイドバルブの開度が小さいほど信号圧を大きく調圧する信号圧調圧手段とを備え、前進クラッチが解放されてから再度締結するまでの間、セカンダリプーリへの供給圧が最大圧となるように信号圧を調圧する（Ｓ２）。
【選択図】図３

Description

本発明はベルト式無段変速機の油圧制御装置に関する。

無段変速機搭載車両において、シフト位置をＮレンジからＤレンジに切り換えると前進クラッチへの供給圧が増大して前進クラッチが締結し、エンジンから無段変速機へのトルク伝達が行われる点が特許文献１に記載されている。
特開２００４−１２５０５５公報

シフト位置をＮレンジからＤレンジに切り替えた後、すぐに車両を発進させる場合があるので、前進クラッチを締結する際には応答性を向上させるために前進クラッチへの供給圧を急速に増大させる必要がある。しかし、アイドル時のエンジン回転速度は低く保持されているので油圧ポンプの吐出量が低く油量収支上、前進クラッチに供給する油量の確保が困難となることがある。これにより、前進クラッチの締結が遅れたり、その後に急締結してショックが発生したりすることがある。

本発明は、車両の発進時に前進クラッチへの供給圧を確保できるように油量収支を改善することを目的とする。

本発明は、プライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトを掛け回し、各プーリへの供給圧を制御することで変速比が変化するように構成される無段変速機構と、エンジンと前記プライマリプーリとの間を断続可能に設けられ、エンジンによって駆動される油圧ポンプから供給される油圧によって締結することでエンジンの駆動力をプライマリプーリへと伝達する前進クラッチとを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、油圧ポンプから供給される油圧をライン圧として調圧するライン圧調圧手段と、信号圧に応じてライン圧をセカンダリプーリへの供給圧に調圧し、信号圧が大きいほどセカンダリプーリへの供給圧を大きく調圧するセカンダリ圧調圧手段と、ライン圧を元圧とする油圧の一部をソレノイドバルブの開度に応じてドレンすることでセカンダリ圧調圧手段に供給する信号圧を調圧し、ソレノイドバルブの開度が小さいほど信号圧を大きく調圧する信号圧調圧手段とを備え、信号圧調圧手段は、前進クラッチが解放されてから再度締結するまでの間、セカンダリプーリへの供給圧が最大圧となるように信号圧を調圧する。

本発明によれば、前進クラッチ解放時にセカンダリプーリへの供給圧を最大圧となるように信号圧を調圧するので、ソレノイドバルブの開度が最小となり油圧をドレンする量が最小となる。これにより、無駄となる油量が低下して油圧回路全体の油量収支が改善しエンジン回転速度が低いアイドル時であっても前進クラッチへの供給圧を確保することができ、前進クラッチの締結遅れによる発進時のもたつきやその後の急締結によるショックの発生を防止することができる。

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。

図１は本実施形態におけるベルト式無段変速機のライン圧制御装置を示す概略構成図である。ベルト式無段変速機１０は、プライマリプーリ１１と、セカンダリプーリ１２と、Ｖベルト１３と、ＣＶＴコントロールユニット２０（以下「ＣＶＴＣＵ」という）と、油圧コントロールユニット３０とを備える。

プライマリプーリ１１は、このベルト式無段変速機１０にエンジン１の回転を入力する入力軸側のプーリである。プライマリプーリ１１は、入力軸１１ｄと一体となって回転する固定円錐板１１ｂと、この固定円錐板１１ｂ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、プライマリプーリシリンダ室１１ｃへ作用する油圧によって軸方向へ変位可能な可動円錐板１１ａとを備える。プライマリプーリ１１は、前後進切り替え機構３、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ２を介してエンジン１に連結され、そのエンジン１の回転を入力する。プライマリプーリ１１の回転速度は、プライマリプーリ回転速度センサ２６によって検出される。

Ｖベルト１３は、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に巻き掛けられ、プライマリプーリ１１の回転をセカンダリプーリ１２に伝達する。

セカンダリプーリ１２は、Ｖベルト１３によって伝達された回転をディファレンシャル４に出力する。セカンダリプーリ１２は、出力軸１２ｄと一体となって回転する固定円錐板１２ｂと、この固定円錐板１２ｂ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、セカンダリプーリシリンダ室１２ｃへ作用する油圧に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板１２ａとを備える。なお、セカンダリプーリシリンダ室１２ｃの受圧面積は、プライマリプーリシリンダ室１１ｃの受圧面積と略等しく設定されている。

セカンダリプーリ１２は、アイドラギア１４及びアイドラシャフトを介してディファレンシャル４を連結しており、このディファレンシャル４に回転を出力する。セカンダリプーリ１２の回転速度は、セカンダリプーリ回転速度センサ２７によって検出される。なお、このセカンダリプーリ１２の回転速度から車速を算出することができる。

ＣＶＴＣＵ２０は、インヒビタスイッチ２３、アクセルペダルストローク量センサ２４、油温センサ２５、プライマリプーリ回転速度センサ２６、セカンダリプーリ回転速度センサ２７等からの信号や、エンジンコントロールユニット２１からの入力トルク情報に基づいて、変速比（セカンダリプーリ１２の有効半径をプライマリプーリ１１の有効半径で除した値）や接触摩擦力を決定し、油圧コントロールユニット３０に指令を送信して、ベルト式無段変速機１０を制御する。

油圧コントロールユニット３０は、ＣＶＴＣＵ２０からの指令に基づいて応動する。油圧コントロールユニット３０は、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に対する供給油圧を制御して可動円錐板１１ａ及び可動円錐板１２ａを回転軸方向に移動させる。

可動円錐板１１ａ及び可動円錐板１２ａが移動するとプーリ溝幅が変化する。すると、Ｖベルト１３が、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２上で移動する。これによって、Ｖベルト１３のプライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１２に対する接触半径が変わり、変速比及びＶベルト１３の接触摩擦力がコントロールされる。

エンジン１の回転が、トルクコンバータ２、前後進切り替え機構３を介してベルト式無段変速機１０へ入力され、プライマリプーリ１１からＶベルト１３、セカンダリプーリ１２を介してディファレンシャル４へ伝達される。

アクセルペダルが踏み込まれたり、マニュアルモードでシフトチェンジされると、プライマリプーリ１１の可動円錐板１１ａ及びセカンダリプーリ１２の可動円錐板１２ａを軸方向へ変位させて、Ｖベルト１３との接触半径を変更することにより、変速比を連続的に変化させる。

図２は本実施形態におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置の油圧回路を示す回路図である。

プレッシャレギュレータバルブ４０（ライン圧調圧手段）は、油路４１を介してオイルポンプ４２から供給された吐出圧の一部を油路４３へドレンすることで油路４１内の油圧をライン圧として調圧する。油路４１から分岐した油路４４はライン圧を変速制御弁４５、セカンダリバルブ４６及びパイロットバルブ４７へ供給する。プレッシャレギュレータバルブ４０からドレンされた油圧は油路４３を介してクラッチレギュレータバルブ４８へ供給される。

クラッチレギュレータバルブ４８は、プレッシャレギュレータバルブ４０からドレンされた油圧の一部をドレンすることで油路４３内の油圧をクラッチ圧として調圧する。油路４３から分岐した油路４９はクラッチ圧をセレクトスイッチバルブ５０へ供給する。

パイロットバルブ４７は、油路４４を介して供給されるライン圧をスプリングの設定荷重に対応する一定圧に減圧してパイロット圧として調圧する。パイロット圧は油路５１を介してセカンダリソレノイド５２及びセレクトスイッチソレノイド５３に供給される。

セカンダリソレノイド５２（信号圧調圧手段）は入力ポートにパイロット圧を供給する油路５１が接続され、出力ポートにセカンダリコントロールバルブ５４と連通する油路５５が接続され、ソレノイドに供給される電流に応じてパイロット圧を調圧してセカンダリコントロールバルブ５４に信号圧として供給する。

セカンダリソレノイド５２はソレノイドバルブ５２ａの開度を調整可能なリニアソレノイドであり、図３に示すように油路から供給されたパイロット圧の一部はソレノイドバルブ５２ａの開度に応じてドレンされ、残りの油圧がセカンダリコントロールバルブ５４へ供給される。すなわち、ソレノイドバルブ５２ａの開度が小さいほどセカンダリコントロールバルブ５４へ供給される油圧が大きくなる。

セレクトスイッチソレノイド５３は入力ポートにパイロット圧を供給する油路５１が接続され、出力ポートにセレクトスイッチバルブ５０と連通する油路５６が接続され、ソレノイドに供給される電流に応じてＯＮ／ＯＦＦを切り換え、ＯＮ状態の時パイロット圧をセレクトスイッチバルブ５０に信号圧として供給する。

セカンダリコントロールバルブ５４（セカンダリ圧調圧手段）は、入力ポートに油路４９が接続され、出力ポートにセカンダリバルブ４６と連通する油路５７が接続され、油路５７を介してセカンダリソレノイド５２から供給される信号圧に応じてクラッチ圧をセカンダリバルブ４６の信号圧として調圧し、セカンダリバルブ４６へと供給する。

セカンダリバルブ４６（セカンダリ圧調圧手段）は、入力ポートに油路４４が接続され、出力ポートにセカンダリプーリシリンダ室１２ｃと連通する油路５８が接続され、油路５７を介してセカンダリコントロールバルブ５４から供給される信号圧に応じてライン圧を減圧してセカンダリプーリシリンダ室１２ｃへ供給する。

変速制御弁４５は、入力ポートに油路４４が接続され、出力ポートにプライマリプーリシリンダ室１１ｃと連通する油路５９が接続され、メカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク６０の作動に応じてライン圧を減圧してプライマリプーリシリンダ室１１ｃへ供給する。変速制御弁４５は、サーボリンク６０の一端に連結されたステップモータ６１によって駆動されるとともに、他端に連結されたプライマリプーリの可動円錐板１１ａから溝幅、つまり実変速比のフィードバックを受ける。

セレクトスイッチバルブ５０は、入力ポートに油路４９が接続され、出力ポートにマニュアルバルブ６２と連通する油路６３が接続され、油路５６を介して供給されるセレクトスイッチソレノイド５３の出力圧を信号圧として接続油路を切り換える。

セレクトスイッチソレノイド５３がＯＮのとき、セレクトスイッチバルブ５０のスプールバルブ６４はスプリング６５の付勢力に抗して図中上方に摺動する。これにより、油路４９から供給されるクラッチ圧は油路４９から分岐する油路６６を経由してセレクトコントロールバルブ６７で調圧された後、セレクトスイッチバルブ５０、油路６３、マニュアルバルブ６２及び油路６８を介して前進クラッチ６９へ供給される。

セレクトスイッチソレノイド５３がＯＦＦのとき、セレクトスイッチバルブ５０のスプールバルブ６４はスプリング６５の付勢力によって図中下方へ摺動する。これにより、油路４９から供給されたクラッチ圧はセレクトスイッチバルブ５０、油路６３、マニュアルバルブ６２及び油路６８を介して前進クラッチ６９へ供給される。

なお、前進クラッチ６９は締結することでエンジン１の駆動力を変速機１０へ伝達することができ、前進クラッチ６９への供給圧が高いほど伝達可能トルクが高くなるように構成されている。

以下、ＣＶＴＣＵ２０で行う制御について図４のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１では、シフト位置がＮレンジか否かを判定する。ＮレンジであればステップＳ２へ進み、Ｎレンジ以外であれば再度ステップＳ１へ進む。

ステップＳ２では、セカンダリ圧をＭＡＸ圧指示する。これにより、セカンダリソレノイドのソレノイドバルブは全閉となり、油圧のドレン量はゼロとなる。これにより、信号圧は最大となりセカンダリ圧はＭＡＸ圧となる。

ステップＳ３では、シフト位置がＤレンジか否かを判定する。ＤレンジであればステップＳ４へ進み、Ｄレンジ以外であれば再度ステップＳ３へ進む。

ステップＳ４では、プリチャージが完了したか否かを判定する。プリチャージとは、シフト位置がＮレンジからＤレンジに切り替わって前進クラッチを締結する時に、前進クラッチへの供給圧を最大圧の状態で所定時間保持した後に前進クラッチの締結初期圧まで低下させることであり、前進クラッチを締結開始状態まで速やかに移行させるために行われる。

ステップＳ５では、セカンダリ圧のＭＡＸ圧指示を終了する。これにより、セカンダリソレノイドのソレノイドバルブの開度は所望のセカンダリ圧となるように制御される。

以上のように本実施形態では、シフト位置がＮレンジとなってからＤレンジに切り替わってプリチャージが完了するまでセカンダリプーリへの供給圧を最大圧となるように信号圧を調圧するので、ソレノイドバルブの開度が全閉となり油圧をドレンする量がゼロとなる。これにより、無駄となる油量が低下して油圧回路全体の油量収支が改善してエンジン回転速度が低いアイドル時であっても前進クラッチへの供給圧を確保することができ、前進クラッチの締結遅れによる発進時のもたつきやその後の急締結によるショックの発生を防止することができる。（請求項１、２に対応）
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る。

本実施形態におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置を示す概略構成図である。 本実施形態におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置の油圧回路を示す回路図である。 セカンダリソレノイドの内部構造を示す断面図である。 本実施形態におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ ベルト式無段変速機
１１ プライマリプーリ
１１ａ 可動円錐板
１１ｂ 固定円錐板
１２ セカンダリプーリ
１２ａ 可動円錐板
１２ｂ 固定円錐板
１３ Ｖベルト
２０ ＣＶＴコントロールユニット
４０ プレッシャレギュレータバルブ（ライン圧調圧手段）
４２ 油圧ポンプ
４６ セカンダリバルブ（セカンダリ圧調圧手段）
５２ セカンダリソレノイド（信号圧調圧手段）
５４ セカンダリコントロールバルブ（セカンダリ圧調圧手段）
６９ 前進クラッチ

Claims (2)

1. プライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトを掛け回し、各プーリへの供給圧を制御することで変速比が変化するように構成される無段変速機構と、エンジンと前記プライマリプーリとの間を断続可能に設けられ、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプから供給される油圧によって締結することで前記エンジンの駆動力を前記プライマリプーリへと伝達する前進クラッチとを備えるベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
   前記油圧ポンプから供給される油圧をライン圧として調圧するライン圧調圧手段と、
   信号圧に応じて前記ライン圧を前記セカンダリプーリへの供給圧に調圧し、前記信号圧が大きいほど前記セカンダリプーリへの供給圧を大きく調圧するセカンダリ圧調圧手段と、
   前記ライン圧を元圧とする油圧の一部をソレノイドバルブの開度に応じてドレンすることで前記セカンダリ圧調圧手段に供給する信号圧を調圧し、前記ソレノイドバルブの開度が小さいほど信号圧を大きく調圧する信号圧調圧手段と、
   を備え、
   前記信号圧調圧手段は、前記前進クラッチが解放されてから再度締結するまでの間、前記セカンダリプーリへの供給圧が最大圧となるように前記信号圧を調圧することを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。
2. シフト位置がＮレンジからＤレンジに切り替わったとき、前記前進クラッチへの供給圧を一時的に増大させた後、前記前進クラッチの締結初期圧まで低下させるプリチャージを行うプリチャージ手段をさらに備え、
   前記信号圧調圧手段は、シフト位置がＮレンジとなってから前記プリチャージが完了するまでの間、前記セカンダリプーリへの供給圧が最大圧となるように前記信号圧を調圧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油圧制御装置。