JP2014173605A - 車両の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無段変速機の伝達トルク容量よりも係合装置の伝達トルク容量が低い状態を維持しつつ、加速応答性が低下することを抑制もしくは防止することができるとともに、その制御を簡素化することができる車両の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】油圧に応じてトルク容量が変化する無段変速機と、油圧に応じてトルク容量が変化する係合装置とが直列に連結され、定常走行時に前記油圧の元圧が定常圧となるように構成された車両の油圧制御装置において、前記係合装置の係合圧を指示する指示パターンを複数備え、前記元圧が定常圧よりも低い低圧状態における元圧の変化状態と前記無段変速機の回転数との少なくともいずれかに応じて前記係合装置のトルク容量が無段変速機のトルク容量を超えないように前記係合圧の指示パターンを選択する選択手段（ステップＳ１）を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両に搭載された無段変速機と係合装置との油圧を制御する装置に関し、特に、係合装置の伝達トルク容量を無段変速機の伝達トルク容量よりも低く制御するように構成された車両の油圧制御装置に関するものである。

走行している車両は、車体および搭乗者ならびに積載物を含む総質量と車速とに応じた慣性力を有しているから、アクセルを戻してエンジンなどの駆動力源が駆動力を出力しなくなった状態であっても、その慣性力によって走行状態を維持する。この惰性走行状態を継続し、しかも減速の必要がないのであれば、駆動力源と駆動輪との間の動力の伝達を遮断してよく、例えば駆動力源と駆動輪との間に設けられた係合装置を開放することができる。また、ブレーキペダルが踏まれたりパーキングギヤがロックされていたりして停車しているときに、駆動力源から駆動輪に動力を伝達する必要がなければ、上述と同様に係合装置を開放することができる。そして、係合装置を開放したときには、駆動力源である内燃機関に燃料を供給することを停止することにより燃費を向上させることができる。このような係合装置を解放するとともに、内燃機関に燃料を供給することを停止する制御は、Ｓ＆Ｓ（ストップアンドスタート）制御と称されることがある。

また、伝動部材と入力側回転部材あるいは出力側回転部材とが摩擦接触することによって動力を伝達するように構成された変速機構が知られている。そのように摩擦接触して動力を伝達する変速機構は、伝動部材が滑ってしまうと、伝動部材や各回転部材の耐久性が低下してしまう可能性がある。そのため、係合装置の伝達トルク容量を変速機構の伝達トルク容量より小さくすることによって、大きなトルクが動力伝達装置に伝達されたときに係合装置をスリップさせて伝動部材と各回転部材との接触面に過剰なトルクが作用することを抑制もしくは防止するように構成された車両が知られている。つまり、係合装置をいわゆるヒューズとして機能させるように構成された車両が知られている。これら係合装置や変速機構としては、それぞれに付設された油圧アクチュエータの油圧を制御することによって伝達トルク容量が制御されるものが知られている。なお、それら各油圧アクチュエータは、内燃機関の出力トルクに応じて駆動するオイルポンプや電動オイルポンプの吐出圧を元圧として制御される。

上述したように係合装置や変速機構が、それぞれに付設された油圧アクチュエータによって伝達トルク容量が制御される場合には、上記Ｓ＆Ｓ制御を実行して各油圧アクチュエータの油圧が低下した後あるいは低下している間に、再度、内燃機関を始動させて、係合装置と変速機構とに同時にオイルを供給すると、各油圧アクチュエータの構造などに起因して係合装置の伝達トルク容量が変速機構の伝達トルク容量より大きくなってしまう可能性がある。そのため、特許文献１に記載された制御装置は、油圧アクチュエータの油圧の元圧となるライン圧が、伝動部材であるベルトと各回転部材であるプーリとが滑らない程度まで上昇した後に、係合装置を係合させる制御を開始するように構成されている。すなわち、上記ベルトとプーリとによって構成されたベルト式無段変速機の伝達トルク容量を十分に上昇させた後に、係合装置の伝達トルク容量を増大させるように構成されている。また、特許文献１に記載された制御装置は、係合装置の係合が完了するまで、内燃機関をアイドル回転数に維持して、係合装置やベルト式無段変速機に入力されるトルクを比較的低くするように構成されている。

また、Ｓ＆Ｓ制御によって内燃機関を停止させることによりベルト式無段変速機や係合装置の油圧が低下した状態から、内燃機関を再始動させるとともに、運転者によるシフト操作によって非走行レンジであるＮレンジから走行レンジであるＤレンジに切り替えられてベルト式無段変速機と係合装置とに油圧を供給するときには、内燃機関の再始動の直後にそのシフト操作が行われると、係合装置の伝達トルク容量がベルト式無段変速機の伝達トルク容量より大きくなってしまう可能性がある。そのため、特許文献２に記載された制御装置は、内燃機関の再始動の直後にシフト操作が行われたときには、係合装置の伝達トルク容量がベルト式無段変速機の伝達トルク容量より小さくなるように、ベルト式無段変速機の伝達トルク容量に基づいて係合装置の油圧を制御するように構成されている。

なお、特許文献３に記載された制御装置は、所定の勾配以上の登坂路で車両が発進するときには、ベルト式無段変速機におけるベルトの挟圧力を通常の路面で車両が発進するときのベルトの挟圧力より大きくするように構成され、また路面の勾配角度に応じてベルトの挟圧力を大きくするように構成されている。

特開２００１−０８２５９４号公報 特開２０１１−１３３０１２号公報 特開２００８−０１４３６２号公報

上述した特許文献１に記載されたように内燃機関を再始動させてベルト式無段変速機の伝達トルク容量が増大した後に、係合装置を係合させるための制御を開始すると、係合装置を係合させてトルクを伝達することができるようになるまでは、駆動力を出力することができず、その結果、加速応答性が低下してしまう可能性がある。また、特許文献２に記載されたように内燃機関を再始動させた直後にシフト操作によって係合装置やベルト式無段変速機に油圧を供給するときに、係合装置の油圧をベルト式無段変速機の伝達トルク容量に基づいて定めると、係合装置の制御が複雑となってしまう可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、無段変速機の伝達トルク容量よりも係合装置の伝達トルク容量が低い状態を維持しつつ、加速応答性が低下することを抑制もしくは防止することができるとともに、その制御を簡素化することができる車両の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、油圧に応じてトルク容量が変化する無段変速機と、油圧に応じてトルク容量が変化する係合装置とが直列に連結され、定常走行時に前記油圧の元圧が定常圧となるように構成された車両の油圧制御装置において、前記係合装置の係合圧を指示する指示パターンを複数備え、前記元圧が定常圧よりも低い低圧状態における元圧の変化状態と前記無段変速機の回転数との少なくともいずれかに応じて前記係合装置のトルク容量が無段変速機のトルク容量を超えないように前記係合圧の指示パターンを選択する選択手段を備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記選択手段は、前記係合装置の入力側の回転部材と出力側の回転部材との差回転数に応じて前記指示パターンを選択する手段を含むことを特徴とする車両の油圧制御装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記選択手段は、制動要求および走行路面の勾配に応じて前記指示パターンを選択する手段を含むことを特徴とする車両の油圧制御装置である。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、駆動力を出力する駆動力源と、該駆動力源に連結され前記係合装置に駆動力を出力する流体伝動装置を更に備え、前記元圧が定常圧となったときに、前記流体伝動装置の出力回転数が低下することによって前記係合装置が係合し始めたと判断する判断手段を備えていることを特徴とする車両の油圧制御装置である。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記判断手段によって前記係合装置が係合し始めたと判断されたときに、前記係合装置の係合圧を連続的に増大させるスイープ制御手段を備えていることを特徴とする車両の油圧制御装置である。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記係合装置は、入力軸の回転方向と出力軸の回転方向とを反転させることができる前後進切替機構に設けられたクラッチおよびブレーキを含むことを特徴とする車両の制御装置である。

請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明において、走行する動力によって駆動してオイルを吐出するように構成された機械式オイルポンプを更に備えていることを特徴とする車両の油圧制御装置である。

請求項８の発明は、請求項７の発明において、電動機によって駆動してオイルを吐出するとともに、前記機械式オイルポンプより容量が小さい電動オイルポンプを更に備えていることを特徴とする車両の油圧制御装置である。

この発明によれば、油圧に応じてトルク容量が変化する無段変速機と、油圧に応じてトルク容量が変化する係合装置とが直列に連結されており、元圧が定常圧よりも低い低圧状態では、係合装置のトルク容量が無段変速機のトルク容量を超えないように係合圧を指示する指示パターンが選択される。そのため、元圧が定常圧よりも低圧であっても、無段変速機のトルク容量よりも係合装置のトルク容量が低くなるため、係合装置をいわゆるトルクヒューズとして機能させることができる。また、係合装置は、無段変速機のトルク容量を超えない範囲で係合圧が発生するように構成されているため、係合装置を係合させ始めてから動力を伝達することができるように係合するまでの時間を短くすることができ、その結果、加速応答性が低下してしまうことを抑制もしくは防止することができる。さらに、元圧の変化状態と無段変速機の回転数との少なくともいずれかに応じて、係合装置の係合圧を指示する指示パターンを選択するように構成されている。そのため、係合装置の係合圧は、選択された指示パターンに応じて変化するため、係合装置の係合圧の制御を簡素化することができる。

また、係合装置の入力側の回転部材と出力側の回転部材との差回転数に応じて指示パターンを選択するように構成されている場合には、係合装置を係合した時点でのショックの発生を抑制もしくは防止することができる。

さらに、制動要求および走行路面の勾配に応じて指示パターンを選択するように構成されている場合には、係合装置を係合させることにより、急激に車両が加速することを抑制もしくは防止することができる。

この発明に係る車両の油圧制御装置の制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明における車両の対象とすることができる動力伝達装置の一例を説明するための模式図である。 その動力伝達装置における油圧アクチュエータ、クラッチ、ブレーキにオイルを供給する油圧回路の一例を説明するための模式図である。 図１のステップＳ１におけるクラッチの係合圧の指示パターンを説明するための図表である。 エンジンを停止させる制御を実行しているときにＤレンジに変更された場合の、エンジンおよびタービンランナーの回転数、クラッチおよびＣＶＴの指示圧、クラッチおよびＣＶＴ実圧の変化を説明するためのタイムチャートである。 エンジンが停止しているときにＤレンジに変更された場合の、エンジンおよびタービンランナーの回転数、クラッチおよびＣＶＴの指示圧、クラッチおよびＣＶＴ実圧の変化を説明するためのタイムチャートである。

この発明で対象とする車両は、油圧に応じてトルク容量が変化するように構成された係合装置と無段変速機とを備えたものであって、それら係合装置と無段変速機とを備えた動力伝達装置の構成の一例を図２に模式的に示している。なお、以下の説明では、無段変速機としてベルト式無段変速機（以下、ＣＶＴと記す。）を例に挙げて説明する。図２に示す動力伝達装置は、駆動力源として機能するエンジン１を備えている。このエンジン１は、供給された燃料を燃焼して動力を出力するものであり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいはＬＰＧエンジンなどである。なお、エンジン１には、エンジン１をクランキングさせるためのスタータモータ２が連結されている。

このエンジン１の出力軸３には、流体流によって動力を伝達するトルクコンバータ４が連結されている。図２に示すトルクコンバータ４は、エンジンの出力軸３と一体となって回転するポンプインペラー５と、そのポンプインペラー５と対向して配置され、後述する前後進切替機構６に連結されたタービンランナー７とを備えており、ポンプインペラー５が回転することにより内部に供給されたオイルが流動してタービンランナー７を回転させるように構成されている。すなわち、図２に示すトルクコンバータ４は、流体流によって動力を伝達する流体伝動装置である。さらに、入力されたトルクを増幅して出力するために、内部のオイルの流れを一方向に整流するステータ８がポンプインペラー５とタービンランナー７との間に設けられている。このステータ８は、図示しないワンウェイクラッチを介してケース９に連結されている。具体的には、エンジン１から出力された動力によってポンプインペラー５が回転する方向と、タービンランナー７を介してポンプインペラー５にオイルが戻るときにポンプインペラー５に作用させる荷重の方向とが同一方向となるように、ステータ８がワンウェイクラッチを介してケース９に固定されて、流体が流れる方向を制限するように構成されている。

また、図２に示す例では、エンジン１の出力トルクを前後進切替機構６に直接伝達することができるようにロックアップクラッチ１０が設けられている。このロックアップクラッチ１０は、両面の油圧差に応じて軸線方向に移動するものであって、図２に示す例では、ロックアップクラッチ１０のエンジン１側（図２における右側）の油圧を低下させることにより、ロックアップクラッチ１０がエンジン１側に移動して、エンジン１の出力トルクを前後進切替機構６に直接伝達するように構成されている。さらに、エンジン１の出力トルクが伝達されて駆動するオイルポンプ１１が設けられている。具体的には、ポンプインペラー５と一体となって駆動することにより、図示しないオイルパンに貯留されたオイルを汲み上げるように構成された機械式のオイルポンプ１１が設けられている。

そして、上記トルクコンバータ４やロックアップクラッチ１０の出力部材であるタービンランナー７の回転方向と後述するＣＶＴ１７の入力軸１８との回転方向を反転させることができる前後進切替機構６が設けられている。図２に示す前後進切替機構６は、外歯車のサンギヤ１２と、内歯車のリングギヤ１３と、内周側ピニオンギヤ１４と、外周側ピニオンギヤ１５と、キャリヤ１６とによって構成されたダブルピニオン型の遊星歯車機構を備えている。具体的には、タービンランナー７にサンギヤ１２が連結されており、そのサンギヤ１２に内周側ピニオンギヤ１４が噛み合っている。さらに、内周側ピニオンギヤ１４には外周側ピニオンギヤ１５が噛み合い、その外周側ピニオンギヤ１５にリングギヤ１３が噛み合っている。そして、内周側ピニオンギヤ１４と外周側ピニオンギヤ１５とのそれぞれが自転しつつ、サンギヤ１２の回転軸線を中心として公転することができるようにキャリヤ１６が各ピニオンギヤ１４，１５を保持するとともに、そのキャリヤ１６が後述するＣＶＴ１７に連結されている。すなわち、サンギヤ１２が入力要素として機能し、キャリヤ１６が出力要素として機能し、リングギヤ１３が反力要素として機能するように構成されている。

また、係合することによってキャリヤ１６とサンギヤ１２とを一体として回転させるクラッチＣ１と、係合することによってリングギヤ１３を停止させるブレーキＢ１とが設けられている。したがって、クラッチＣ１を係合すると前後進切替機構６は一体となって回転するので、タービンランナー７とＣＶＴ１７の入力軸１８との回転方向が同一となる。また、ブレーキＢ１を係合すると、サンギヤ１２とキャリヤ１６とが反対方向に回転する。そのため、ブレーキＢ１を係合することによって、タービンランナー７とＣＶＴ１７の入力軸１８との回転方向が反転する。上記クラッチＣ１やブレーキＢ１は、供給される油圧に応じて伝達トルク容量が変化するものであって、この発明における係合装置に相当する。

この前後進切替機構６から伝達された駆動力の回転数やトルクを変化させて出力するＣＶＴ１７が設けられている。図２に示すＣＶＴ１７は、前後進切替機構６と連結された入力軸１８と、入力軸１８と一体となって回転するプライマリープーリ１９と、入力軸１８と平行に配置された出力軸２０と、出力軸２０と一体となって回転するセカンダリープーリ２１と、プライマリープーリ１９とセカンダリープーリ２１とに巻き掛けられた無端状のベルト２２とによって構成されている。図２に示すプライマリープーリ１９は、入力軸１８と一体化された円錐状の固定シーブ２３と、入力軸１８の軸線方向に移動することができかつ入力軸１８と一体となって回転することができるように配置された円錐状の可動シーブ２４と、その可動シーブ２４の背面に付設されかつ供給される油圧に応じた推力を可動シーブ２４に作用させる油圧アクチュエータ２５とを備えている。また、セカンダリープーリ２１は、出力軸２０と一体化された円錐状の固定シーブ２６と、出力軸２０の軸線方向に移動することができかつ出力軸２０と一体となって回転することができるように配置された円錐状の可動シーブ２７と、その可動シーブ２７の背面に付設されかつ供給される油圧に応じた推力を可動シーブ２７に作用させる油圧アクチュエータ２８とを備えている。そして、ＣＶＴ１７から出力されたトルクが、ギヤトレーン部２９およびデファレンシャルギヤ３０を介して駆動輪３１，３１に伝達される。

また、図２に示すＣＶＴ１７は、各油圧アクチュエータ２５，２８の油圧差に応じてベルト２２の巻き掛け半径を変更するように構成されている。また、各油圧アクチュエータ２５，２８の少なくともいずれか一方の油圧を制御してベルト２２を押圧する荷重を変更することによって、伝達トルク容量を変更するように構成されている。具体的には、入力軸１８の回転数と出力軸２０の回転数とから現在の変速比を求め、その変速比と目標変速比との差に基づいてプライマリープーリ１９に供給する油量を制御して変速比を制御する。また、走行路面や車速などの走行状態に応じてＣＶＴ１７に入力されるトルクを想定して、その想定されたトルクが入力されたとしてもベルト２２と各プーリ１９，２１とが滑らない程度にセカンダリープーリ２１に油圧を供給して伝達トルク容量を制御するように構成されている。

上述したように構成された動力伝達装置は、車両が前進走行するようにエンジン１から駆動力を駆動輪３１に伝達するときには、クラッチＣ１を係合し、車両が後進走行するようにエンジン１から駆動力を駆動輪３１に伝達するときには、ブレーキＢ１を係合する。また、それらクラッチＣ１とブレーキＢ１とは、それぞれに供給される油圧に応じた伝達トルク容量となる。したがって、クラッチＣ１やブレーキＢ１が係合されているときに、供給されている油圧に応じた伝達トルク容量以上の過剰なトルクが入力されると、クラッチＣ１やブレーキＢ１がスリップするように構成されている。一方、車両の慣性力によって惰性走行しかつ制動力あるいは駆動力を出力することが要求されていないとき、もしくはブレーキ機構やパーキングギヤによって制動力が作用された状態で停車しているときなど、エンジン１から駆動輪３１に駆動力を伝達する必要がない場合には、クラッチＣ１とブレーキＢ１とが開放される。また、シフトレバーが「Ｎ」ポジションに操作されたときにもクラッチＣ１とブレーキＢ１とが開放される。さらに、クラッチＣ１とブレーキＢ１とを開放したときに、バッテリーや空調などの補機類を駆動させるためにエンジン１を駆動させる必要がないときには、エンジン１を停止させることができる。

そして、上記クラッチＣ１およびブレーキＢ１が開放されて、動力伝達装置がニュートラル状態となると、駆動輪３１からトルクが入力されたときであっても、そのトルクに反力が作用しないため、ＣＶＴ１７の伝達トルク容量が小さくてもベルト２２とプーリ１９，２１とに滑りが生じる可能性が低い。したがって、ＣＶＴ１７の伝達トルク容量を低くすることができる。

つぎに、上述した構成におけるクラッチＣ１およびブレーキＢ１ならびに各油圧アクチュエータ２５，２８に油圧を供給する油圧回路の構成の一例について説明する。図３は、その構成の一例を説明するための模式図である。まず、図３に示す油圧回路は、オイルパン３２に貯留されたオイルを汲み上げるオイルポンプ１１が、油圧源として機能するように設けられている。このオイルポンプ１１は、上述したポンプインペラー５に連結された機械式のオイルポンプであって、エンジン１が回転しているときにはオイルパン３２からオイルを汲み上げることができるように構成されている。また、バッテリーから供給される電力によって駆動する電動オイルポンプ３３が、機械式のオイルポンプ１１と並列的に設けられており、電動オイルポンプ３３は機械式のオイルポンプ１１の補助として機能するように構成されている。すなわち、電動オイルポンプ３３によって汲み上げることができるオイル量は、機械式のオイルポンプ１１によって汲み上げることができるオイル量より少ない。言い換えると、電動オイルポンプ３３の容量は、機械式のオイルポンプ１１の容量よりも小さい。

これらオイルポンプ１１，３３によって汲み上げられたオイルは、油路３４に吐出される。この油路３４には、プライマリーレギュレータバルブ３５が設けられており、そのプライマリレギュレータバルブ３５によって油路３４の油圧を調圧するように構成されている。具体的には、アクセル開度などに応じた信号圧がプライマリレギュレータバルブ３５に供給され、油路３４の油圧がその信号圧に応じた油圧となるようにプライマリレギュレータバルブ３５が開閉するように構成されている。すなわち、油路３４の油圧が、信号圧に応じた油圧より高くなると、プライマリレギュレータバルブ３５が開弁する。また、油路３４の油圧が信号圧に応じた油圧より低いときには、プライマリレギュレータバルブ３５が閉弁する。そして、プライマリレギュレータバルブ３５から排出されたオイルは、潤滑部３６やトルクコンバータ４など要求される油圧が比較的低い箇所に供給される。

一方、プライマリレギュレータバルブ３５によって調圧された油路３４の油圧（ライン圧）を元圧として、各油圧アクチュエータ２５，２８やクラッチＣ１およびブレーキＢ１の油圧が制御されるように構成されている。具体的には、プライマリープーリ１９に付設された油圧アクチュエータ２５の油圧あるいは油量を制御する第１制御弁３７と、セカンダリープーリ２１に付設された油圧アクチュエータ２８の油圧あるいは油量を制御する第２制御弁３８と、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の油圧を制御する第３制御弁３９とが連結されている。なお、これら各制御弁３７，３８，３９は、ソレノイドバルブであってもよく、または信号圧に応じて開弁することができるように構成された制御バルブであってもよい。また、スプール型のバルブであってもポペット型のバルブであってもよい。さらに、増圧用の制御弁と減圧用の制御弁とを各油圧アクチュエータ２５，２８やクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１のそれぞれに設けてあってもよい。

さらに、図３に示す例では、第３制御弁３９とクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１との間には、切り替えバブル４０が設けられている。この切り替えバルブ４０は、シフトレバー４１の操作に応じて連通させる油路を切り替えるように構成されたものであって、シフトポジションが「Ｄ］のときには、クラッチＣ１と第３制御弁３９とが連通しかつブレーキＢ１のオイルがドレーンされ、シフトポジションが「Ｎ」のときには、クラッチＣ１とブレーキＢ１とのそれぞれのオイルがドレーンされ、シフトポジションが「Ｒ」のときには、ブレーキＢ１と第３制御弁３９とが連通しかつクラッチＣ１のオイルがドレーンされるように構成されている。

なお、上記動力伝達装置や油圧回路には電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す。）が連結されている。このＥＣＵは、予め用意された演算式やマップが保存されたＲＯＭや、各センサによって検出された信号や演算された値などを一時的に保存するＲＡＭや、演算などを行うＣＰＵなどを備えている。また、ＥＣＵには、エンジン回転数Ｎe を検出するセンサ、タービン回転数Ｎt を検出するセンサ、ＣＶＴ１７の入力軸１８の回転数を検出するセンサ、ＣＶＴ１７の出力軸２０の回転数を検出するセンサ、各油圧アクチュエータ２５，２８の油圧を検出するセンサ、クラッチＣ１やブレーキＢ１の油圧を検出するセンサ、シフトレバー４１の位置を検出するセンサ、アクセルペダルやブレーキペダルが踏み込まれていることを検出するセンサなどから信号が入力される。さらに、入力された信号に応じて各制御弁に供給する油圧を制御するための信号を出力したり、エンジン１へ供給する燃料や空気量を制御するための信号を出力したりする。

上述したように構成された車両は、定常走行時には、エンジン１の駆動力によって機械式オイルポンプ１１が駆動することによりライン圧が定常圧となる。一方、駆動力を出力する要求がないときや、エンジンブレーキを作用させる必要がないときなどには、Ｎレンジに変更されたクラッチＣ１およびブレーキＢ１が開放される。さらに、補機類などを駆動させる必要がなくエンジン１を停止することで燃費を向上させることができる。したがって、エンジン１を停止させているときには、機械式オイルポンプ１１が駆動しないため、定常走行時よりもライン圧が低圧状態となる。その結果、Ｄレンジに変更されたときにクラッチＣ１の伝達トルク容量が、ＣＶＴ１７の伝達トルク容量よりも高くなってしまう可能性がある。そのため、この発明に係る油圧制御装置は、元圧であるライン圧が定常圧より低い低圧状態のときであっても、クラッチＣ１あるいはブレーキＢ１の伝達トルク容量をＣＶＴ１７の伝達トルク容量より低く維持することができるとともに、再度、クラッチＣ１を係合させて駆動するときの加速応答性が低下してしまうことを抑制もしくは防止することができるように構成されている。具体的には、クラッチＣ１やブレーキＢ１の係合圧を指示する指示パターンを複数用意し、エンジン１やライン圧あるいはＣＶＴ１７の回転数などに応じて指示パターンを選択して、その選択された指示パターンに従ってクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１の係合圧を定めている。

図１は、その制御装置の一例を説明するためのフローチャートである。図１に示す制御例は、非走行レンジである「Ｎ」レンジから走行レンジである「Ｄ」レンジあるいは「Ｒ」レンジに変更されたときに実行される。以下の説明では、「Ｎ」レンジから「Ｄ」レンジに変更されたときを例に挙げて説明する。なお、「Ｎ」レンジから「Ｄ」レンジに変更するのは、運転者によるシフトレバー４１の操作によって変更される場合と、車両の走行状態などに応じて自動的にレンジが変更される場合とを含むものである。すなわち、エンジン１から駆動輪３１に動力を伝達する必要がなく、クラッチＣ１やブレーキＢ１を開放してニュートラル状態で走行してあるいは停車しているときに、アクセルペダルが踏み込まれるなどによってクラッチＣ１を係合するために、制御上、レンジを変更する場合であっても、図１に示す制御を行うことができる。

図１に示す制御例では、運転者によってシフトレバーが「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションに変更されると、まず、クラッチの指示パターンを設定する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、クラッチＣ１の係合圧を設定する指示パターンを定めるためのものである。図４は、ステップＳ１におけるクラッチＣ１の指示パターンを設定するための図表を示している。図４に示す図表では、まず、ライン圧の状態を判断している。このライン圧の状態とは、油圧を発生することができるか否かを判断するものであって、例えば、エンジン１が停止することに伴って機械式のオイルポンプ１１が駆動せず、かつ電動オイルポンプ３３が故障しているときなど、油圧を発生させることができない場合には、油圧が不足している状態（油圧不足状態）と判断される。それとは反対に、機械式オイルポンプ１１が駆動していない場合であっても、電動オイルポンプ３３が正常に機能していれば、油圧を発生させることができる状態（油圧発生状態）と判断される。このライン圧の状態は、油路３４の油圧を検出して判断したり、電動オイルポンプ３３の故障を判断する装置からの信号に基づいて判断したりすることができる。このライン圧の状態が油圧不足状態であると判断されたときには、クラッチＣ１の係合圧を指示する指示パターンがパターンＡと設定される。なお、図４におけるライン圧の状態は、定常走行時におけるライン圧（定常圧）よりも低い低圧状態であって、そのライン圧の油圧不足状態と油圧発生状態とが、この発明における元圧の変化状態に相当する。

一方、電動オイルポンプ３３が正常に駆動している場合には、エンジン１の制御内容に応じて上記指示パターンを区別するように構成されている。具体的には、エンジン１から駆動輪３１に動力を伝達する必要がなくなり、かつ補機類などのためにエンジン１を駆動させる必要がなくなることにより、エンジン１を停止させる制御を実行しているとき（エンジン停止要求状態）や、エンジン１を再始動させる制御を実行しているとき（エンジン再始動状態）には、上記指示パターンをパターンＢと設定する。すなわち、エンジン１が安定して駆動していないときには、上記指示パターンをパターンＢと設定する。なお、エンジン１を制御するエンジン用電子制御装置からの信号を読み取ることによってエンジン１の制御内容を判断することができ、あるいはエンジン回転数Ｎe がアイドル回転数以下か否かによって判断することができる。

また、図４に示す図表では、セカンダリプーリ２１の回転数に応じて上記指示パターンを設定するように構成されている。具体的には、セカンダリプーリ２１の回転数が予め定めた所定値より大きい場合には、上記指示パターンをパターンＢと設定する。ここでの所定値とは、クラッチＣ１およびブレーキＢ１を開放して車両の慣性力によって惰性走行しているか否かを判断する値である。すなわち、セカンダリープーリ２１の回転数が所定値より大きく車両が走行しているときには、クラッチＣ１やブレーキＢ１を急激に係合してしまうと、車両の走行慣性力によってベルトが滑ってしまったりショックが生じてしまったりする可能性がある。そのため、セカンダリープーリ２１の回転数が所定値よりも大きいときには、クラッチＣ１の係合圧が比較的低いパターンＢを設定する。

一方、車両が停止した直後などエンジン１が停止して間もない場合には、タービンランナー７はエンジン１が停止に遅れて停止する。そのため、エンジン１が停止して間もないときには、未だタービンランナー７がタービンランナー７自体の慣性力によって回転している可能性がある。そのため、車両が停止してセカンダリープーリ２１の回転数が所定値以下であり、かつエンジン１が停止していてもクラッチＣ１を係合するとショックが生じてしまう可能性がある。そのため、図４に示す例では、クラッチＣ１の入力側の回転部材であるタービン回転数Ｎt と、クラッチＣ１の出力側の回転部材であるプライマリープーリの回転数Ｎinとの差が所定値より大きいか否かによって上記指示パターンを設定するように構成されている。なお、ここでの所定値は、クラッチＣ１を係合することにより運転者がショックを感じる回転数差を実験やシミュレーションなどによって定めた値である。そして、タービン回転数Ｎt とプライマリープーリの回転数Ｎinとの差が所定値より大きい場合には、上記指示パターンをパターンＢとする。

それとは反対にタービン回転数Ｎt とプライマリープーリの回転数Ｎinとの差が所定値以下の場合には、クラッチＣ１を係合することによって、急激に駆動力が駆動輪３１に伝達されて飛び出してしまうことを抑制もしくは防止するために、制動要求の有無を判断することができるブレーキの操作や、走行路面の勾配に応じて上記指示パターンを設定するように構成されている。具体的には、ブレーキ操作がされておらず、かつ平坦路である場合には、上記指示パターンをパターンＣとする。一方、ブレーキが操作され、あるいは坂路である場合には、上記指示パターンをパターンＤとする。なお、ブレーキ操作の有無は、ブレーキペダルに踏み込みを検出するスイッチを設け、そのスイッチがオンされたか否かによって判断することができ、図４では、ブレーキ操作されていないときを、スイッチＯＦＦと示している。

上述した指示パターンは、パターンＤ，Ａ，Ｃ，Ｂの順に、クラッチＣ１の係合圧が高く、またその係合圧の変化率が大きくなるように構成されている。なお、指示パターンがパターンＤとなるときは、クラッチＣ１を係合することによるショックが生じず、またクラッチＣ１を係合することによって車両が飛び出してしまうこともない。そのため、パターンＤは、特にクラッチＣ１の指示圧を一定の待機圧に維持することなく、ライン圧を供給するように制御される。

そして、ステップＳ１で上述したように指示パターンが設定された後に、油圧回路内へのオイルの供給量が使用される支出量より多くなったか否かを判断する（ステップＳ２）。エンジン回転数Ｎe が高くなることによって機械式のオイルポンプ１１の吐出量が増大するため、このステップＳ２では、エンジン回転数Ｎe が予め定められた所定値α以上となったか否かによって判断することができる。

運転者がシフトレバー４１を操作した直後であって、エンジン回転数Ｎe が増加していないとき、あるいはエンジン１が未だ始動していないときには、上記ステップＳ２で否定的に判断される。ステップＳ２で否定的に判断されたときには、ＣＶＴ１７の伝達トルク容量を増大させるために供給するオイル量が未だ確保されていない可能性がある。そのため、クラッチＣ１へのオイルの供給量が多く、クラッチＣ１の係合圧が高くなってしまうと、ＣＶＴ１７の伝達トルク容量よりクラッチＣ１の伝達トルク容量が大きくなってしまうため、ステップＳ２で肯定的に判断されるまで、クラッチＣ１の係合圧を上記ステップＳ１で設定された各指示パターンに従って比較的低圧に制御する（ステップＳ３）。なお、このステップＳ３では、オイルポンプ１１から吐出されるオイル量が、上記各指示パターンに従って制御されるクラッチＣ１の係合圧の指示値より不足しているときには、電動オイルポンプ３３からオイルを吐出させる。

エンジン１が始動してオイルポンプ１１の吐出量が増大することにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、通常の走行時におけるクラッチＣ１の制御と同様にクラッチＣ１の係合圧が制御される（ステップＳ４）。なお、このステップＳ４におけるクラッチＣ１の係合圧は、ステップＳ３におけるクラッチＣ１の係合圧より大きい。ついで、タービン回転数Ｎt が低下しているか否かを判断する（ステップＳ５）。このステップＳ５は、クラッチＣ１の係合圧を一定に維持することによって、タービンランナー７からプライマリープーリ１９に動力が伝達され始めたか否かを判断するものであり、タービン回転数Ｎt の変化率が負の値となっているか否かによっても判断することができる。したがって、タービン回転数Ｎt が未だ低下していないことにより、ステップＳ５で否定的に判断された場合には、タービン回転数Ｎt が低下するまでクラッチＣ１をステップＳ４で制御される係合圧に維持し続ける。すなわち、ステップＳ５で肯定的に判断されるまでは、ステップＳ５を繰り返し実行する。

それとは反対にタービン回転数Ｎt が低下してステップＳ５で肯定的に判断された場合には、ついで、クラッチＣ１の係合圧を連続的に増大させるスイープ制御を実行して（ステップＳ６）、その後に、クラッチＣ１が係合したか否かを判断する（ステップＳ７）。このステップＳ７は、タービン回転数Ｎt とプライマリープーリの回転数Ｎinとがほぼ一致したか否かによって判断することができる。クラッチＣ１が係合していないことによりステップＳ７で否定的に判断された場合は、クラッチＣ１が係合されてステップＳ７で肯定的に判断されるまで、スイープ制御を実行し続ける。すなわち、ステップＳ７が肯定されるまで、繰り返しステップＳ７を判断し続ける。それとは反対にクラッチＣ１が係合したことにより、ステップＳ７で肯定的に判断された場合には、この図１に示す制御を一旦終了する。なお、クラッチＣ１が係合したときには、クラッチＣ１の油圧は予め定められた値に維持される。

つぎに、図１に示す制御例を実行したときにおける、エンジン１の回転数Ｎe およびタービンランナー７の回転数Ｎt の変化、クラッチＣ１の指示圧の変化、ＣＶＴ１７のベルト挟圧力を制御するための指示圧（ＣＶＴ指示圧）の変化、ベルト２２に作用する実際の挟圧力（ＣＶＴ実圧）の変化、クラッチＣ１の実際の係合圧（クラッチ実圧）の変化を図５に示すタイムチャートを参照して説明する。図５の回転数における実線はエンジン回転数Ｎe を示し、破線はタービン回転数Ｎt を示している。また、圧力における実線はクラッチＣ１およびＣＶＴ１７の指示圧を示し、破線は実際の油圧（実圧）を示している。なお、実際の油圧に比例して伝達トルク容量が変化する。図５に示す例は、エンジン１を停止させるための制御を実行している過程でシフトレバー４１が「Ｎ」位置から「Ｄ」位置に操作されたときを例に挙げたものである。したがって、クラッチＣ１の係合圧を指示する指示パターンは、パターンＢとなる。なお、上述したようにパターンＢは、クラッチＣ１の係合圧が他のパターンより低く設定される。図５に示すようにレンジが「Ｎ」から「Ｄ」に変更されると（ｔ１時点）、図１に示す制御が開始されて、ステップＳ１によりクラッチＣ１の係合圧の指示パターンが、パターンＢに設定されるとともに、油圧回路内へのオイルの供給量が使用される支出量より多くなったか否かが判断される。図５におけるｔ１時点では、エンジン回転数Ｎe が低く、オイルの供給量が使用される支出量より少ない。したがって、上記ステップＳ２で否定的に判断される。そのため、クラッチＣ１の指示圧がステップＳ１で設定されたパターンＢに応じた係合圧とされる。そして、パターンＢに応じた係合圧に応じたクラッチＣ１の伝達トルク容量となる。

一方、エンジン１を停止させるための制御を実行してエンジン回転数Ｎe が低くなっていることにより、オイルポンプ１１からのオイルの吐出量が低下する。そのため、ＣＶＴ指示圧に関係なく、ＣＶＴ実圧が低下する。すなわち、ＣＶＴ１７の伝達トルク容量が低下する。なお、ｔ１時点では、クラッチＣ１を係合させる制御が実行されることにより、ＣＶＴ１７に入力されるトルクが増大するため、ＣＶＴ指示圧が所定値まで、ステップ的に増大させられる。また、タービン回転数Ｎt がエンジン回転数Ｎe に一時遅れて低下する。

ついで、ｔ１時点から所定時間経過すると、エンジン１を停止させる制御からエンジン１を再始動させる制御へ移行する（ｔ２時点）。なお、ここでの所定時間とは、運転者がＤレンジを選択しているか否かを確定させるまでの時間である。すなわち、「Ｄ」ポジションに一時的にシフトレバー４１が位置したか否か、言い換えると、シフトレバー４１が「Ｄ」ポジションを経由するような操作でないことを判断するための時間である。そして、ｔ２時点でエンジン１を再始動させる制御が開始されることによって、エンジン回転数Ｎe が増大し始めるとともに、ＣＶＴ実圧、すなわちＣＶＴ１７の伝達トルク容量が増大し始める。また、エンジン回転数Ｎe に一時遅れてタービン回転数Ｎt が増大し始める。この一時遅れは、トルクコンバータ４の流体流を介してエンジン１のトルクがタービンランナー７に伝達されるためである。

そして、エンジン回転数Ｎe が所定値α以上となると（ｔ３時点）、図１におけるステップＳ２で肯定的に判断される。そのため、クラッチＣ１の指示圧が通常の係合圧に制御される。なお、図５に示す例では、クラッチＣ１の指示圧を一旦増大させた後に、ｔ３時点前の係合圧より高い係合圧に制御される。それに伴って、クラッチＣ１の伝達トルク容量が増大する。また、図５に示す例では、エンジン回転数Ｎe に応じてＣＶＴ実圧が増大し、ｔ３時点より若干遅れてＣＶＴ指示圧とＣＶＴ実圧とがほぼ一致する。そして、ＣＶＴ指示圧とＣＶＴ実圧とがほぼ一致した後は、ＣＶＴ指示圧を比例的に増大させる。

上述したようにクラッチＣ１の指示圧を通常の係合圧に制御して、クラッチＣ１が動力を伝達し始めると、タービン回転数Ｎt が低下し始める（ｔ４時点）。そのため、図１におけるステップＳ５で肯定的に判断されて、クラッチＣ１の指示圧がスイープ制御される。したがって、クラッチ実圧も比例的に増大し始める。すなわち、クラッチＣ１の伝達トルク容量が比例的に増大し始める。なお、図５には示していないが、タービン回転数Ｎt とプライマリープーリの回転数Ｎinとが一致してクラッチＣ１が完全に係合すると、クラッチＣ１の指示圧は予め定められた一定圧に維持され、図１に示す制御が終了する。

つぎに、ブレーキ操作がされて車両が停止しかつエンジン１が停止している状態で、シフトレバー４１が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションに移動させたれたときにおけるエンジン１の回転数Ｎe およびタービンランナー７の回転数Ｎt の変化、クラッチＣ１の指示圧の変化、ＣＶＴ１７のベルト挟圧力を制御するための指示圧（ＣＶＴ指示圧）の変化、ベルト２２に作用する実際の挟圧力（ＣＶＴ実圧）の変化、クラッチＣ１の実際の係合圧（クラッチ実圧）の変化を図６に示している。図６の回転数における実線はエンジン回転数Ｎe を示し、破線はタービン回転数Ｎt を示している。また、圧力における実線はクラッチＣ１およびＣＶＴ１７の指示圧を示し、破線は実際の油圧（実圧）を示している。なお、実際の油圧に比例して伝達トルク容量が変化する。図６に示す例では、レンジが変更されたｔ５時点では、エンジン１がアイドルストップ制御されて停止している。また、前提としてブレーキ操作されているので、クラッチＣ１の指示パターンは、パターンＤに設定される。すなわち、クラッチＣ１は、特に係合圧を比較的低圧の待機圧に維持するようには制御されず、ライン圧相当の油圧が供給されることとなる。そのため、図６に示す例では、ｔ１時点でクラッチ指示圧がステップ的に増大して一定圧に維持されている。一方、エンジン１が停止していることにより、オイルポンプ１１からのオイルの吐出量が少ないため、クラッチ実圧、すなわちクラッチＣ１の伝達トルク容量は、低い状態となっている。また、ＣＶＴ指示圧も、クラッチＣ１の指示圧と同様にステップ的に増大させられる。なお、その指示圧は、車両が発進する際にＣＶＴ１７に入力されるトルクによってベルト２２が滑らない程度の油圧に設定されている。一方、エンジン１が停止していることにより、オイルポンプ１１からのオイルの吐出量が少ないため、クラッチＣ１の伝達トルク容量と同様にＣＶＴ実圧、すなわちＣＶＴ１７の伝達トルク容量は、低い状態となっている。

ついで、レンジが変更されてから所定時間経過するとエンジン１を再始動させる制御に移行する（ｔ６時点）。そのため、エンジン回転数Ｎe が増大するとともに、クラッチＣ１およびＣＶＴ１７の実圧（伝達トルク容量）が増大し始める。すなわち、クラッチＣ１の伝達トルク容量は、クラッチＣ１の指示圧に応じた値となる（ｔ７時点）。なお、エンジン回転数Ｎe が増大したとしても、ブレーキ操作がされていることによって、タービン回転数Ｎt は増大していない。

上述したように制御することによって、クラッチＣ１を係合させ始める時に、クラッチＣ１の伝達トルク容量がＣＶＴ１７の伝達トルク容量よりも大きくなってしまうことを抑制もしくは防止することができる。また、オイルポンプ１１から吐出されるオイル量が増大するまでは、クラッチＣ１が比較的低い係合圧に維持される。そのため、オイルポンプ１１から吐出されるオイル量が増大して、ベルト２２の伝達トルク容量が比較的増大した後にクラッチＣ１の係合圧を増大させても、クラッチＣ１が事前に低圧の係合圧に待機しているため、クラッチＣ１の係合圧を増大させる量を少なくすることができ、その結果、クラッチＣ１の係合圧を増大させるまでの時間を短くすることができる。したがって、クラッチＣ１の係合圧が増大する時間を短くすることができるので、クラッチＣ１がトルクを伝達するまでの時間が短くなり、加速応答性が低下することを抑制もしくは防止することができる。さらに、上述したようにクラッチＣ１の指示パターンを、ライン圧やエンジン１の制御あるいはＣＶＴ１７における各部材の回転数などの駆動状態に応じて分け、それぞれの指示パターンに応じてクラッチＣ１の係合圧を定めることができるので、制御が複雑となってしまうことを抑制もしくは防止することができる。そして、クラッチＣ１の指示パターンを、タービン回転数Ｎt とプライマリープーリの回転数Ｎinとの差に基づいて設定することによって、クラッチＣ１を係合する際のショックを低減することができる。

なお、上述した例では、ベルト式無段変速機を例に挙げて説明したが、油圧に応じて伝達トルク容量が制御される変速機であればよいので、トロイダル型の無段変速機であってもよい。また、クラッチの指示パターンを設定するための要因は、上述した例に限定されず、上述した例よりも指示パターンを選択するための要因を少なくしてもよく、多くしてもよい。また、指示パターンを更に多くしても少なくしてもよい。

１…エンジン、 ６…前後進切替装置、 １１…オイルポンプ、 １７…ベルト式無段変速機、 １９…プライマリープーリ、 ２１…セカンダリープーリ、 ２２…ベルト、 ３１…駆動輪、 Ｃ１…クラッチ、 Ｂ１…ブレーキ。

Claims (8)

1. 油圧に応じてトルク容量が変化する無段変速機と、油圧に応じてトルク容量が変化する係合装置とが直列に連結され、定常走行時に前記油圧の元圧が定常圧となるように構成された車両の油圧制御装置において、
   前記係合装置の係合圧を指示する指示パターンを複数備え、前記元圧が定常圧よりも低い低圧状態における元圧の変化状態と前記無段変速機の回転数との少なくともいずれかに応じて前記係合装置のトルク容量が無段変速機のトルク容量を超えないように前記係合圧の指示パターンを選択する選択手段を備えていることを特徴とする車両の油圧制御装置。
2. 前記選択手段は、前記係合装置の入力側の回転部材と出力側の回転部材との差回転数に応じて前記指示パターンを選択する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の油圧制御装置。
3. 前記選択手段は、制動要求および走行路面の勾配に応じて前記指示パターンを選択する手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の油圧制御装置。
4. 駆動力を出力する駆動力源と、該駆動力源に連結され前記係合装置に駆動力を出力する流体伝動装置を更に備え、
   前記元圧が定常圧となったときに、前記流体伝動装置の出力回転数が低下することによって前記係合装置が係合し始めたと判断する判断手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の油圧制御装置。
5. 前記判断手段によって前記係合装置が係合し始めたと判断されたときに、前記係合装置の係合圧を連続的に増大させるスイープ制御手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の車両の油圧制御装置。
6. 前記係合装置は、入力軸の回転方向と出力軸の回転方向とを反転させることができる前後進切替機構に設けられたクラッチおよびブレーキを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両の油圧制御装置。
7. 走行する動力によって駆動してオイルを吐出するように構成された機械式オイルポンプを更に備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の車両の油圧制御装置。
8. 電動機によって駆動してオイルを吐出するとともに、前記機械式オイルポンプより容量が小さい電動オイルポンプを更に備えていることを特徴とする請求項７に記載の車両の制御装置。

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