JP2019143699A - ベルト式無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速の際、フィードバック制御での不要な偏差を溜めることなく、そのときのポテンシャルに合致した変速特性を実現すること。【解決手段】ベルト式無段変速機ＣＶＴと、プライマリ圧ソレノイド弁７３と、セカンダリ圧ソレノイド弁７４と、ＣＶＴコントロールユニット８と、を備える。このベルト式無段変速機ＣＶＴの制御装置において、ＣＶＴコントロールユニット８に、変速制御の実行時、変速を進行させる変速速度VSを設定する変速速度設定部８ａを設ける。変速速度設定部８ａは、プライマリ圧Ppriを低減させるダウンシフトを実行する場合、又は、セカンダリ圧Psecを低減させるアップシフトを実行する場合、変速速度VSを、作動油を抜く側の抜けオリフィスである第１オリフィス７３ｃ又は第２オリフィス７４ｃのオリフィス径に基づいて設定する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載されるベルト式無段変速機の制御装置に関する。

従来、無段変速機の第１プーリの油圧室に導かれる作動油の供給/排出を制御する第１制御バルブの排出ポートに接続されている油路にオリフィスが設けられている無段変速機の油圧制御装置が記載されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２５２５６８号公報

上記従来装置にあっては、第１制御バルブの排出ポートに接続されている油路に設けられているオリフィスのオリフィス径とは無関係に変速速度を設定している。このため、オリフィス径に対して変速速度（∝プーリストローク速度）が速いと、油量のドレーンが追い付かず、プーリ内の圧力が上がり、変速が遅れることに繋がる。更には、変速の際、フィードバック制御の偏差も溜まることにもなるので、変速不良や油圧上昇等の課題につながるおそれがある、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速の際、フィードバック制御での不要な偏差を溜めることなく、そのときのポテンシャルに合致した変速特性を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ベルト式無段変速機と、第１ドレーン油路と、第２ドレーン油路と、ＣＶＴコントロールユニットと、を備える。
このベルト式無段変速機の制御装置において、ＣＶＴコントロールユニットに、変速制御の実行時、変速を進行させる変速速度を設定する変速速度設定部を設ける。
変速速度設定部は、プライマリ圧を低減させるダウンシフトを実行する場合、又は、セカンダリ圧を低減させるアップシフトを実行する場合、変速速度を、作動油を抜く側の抜けオリフィスのオリフィス径に基づいて設定する。

このように、抜けオリフィスのオリフィス径というハード特性を認識した上で変速速度をコントロールすることで、変速の際、フィードバック制御での不要な偏差を溜めることなく、そのときのポテンシャルに合致した変速特性を実現することができる。

実施例１のベルト式無段変速機の制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す全体システム図である。 自動変速モードでの無段変速制御をバリエータにより実行する際に用いられるＤレンジ無段変速スケジュールの一例を示す変速スケジュール図である。 実施例１の変速速度設定制御構成を示す概要図である。 実施例１のＣＶＴコントロールユニットの変速速度設定部にて実行される変速速度設定制御処理の流れを示すフローチャートである。 抜けオリフィス径の大きさとプライマリ圧Ppriの高さによりダウンシフト時の変速速度（プーリストローク速度）を設定するときに用いるダウンシフト変速速度マップの一例を示す図である。

以下、本発明のベルト式無段変速機の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

実施例１における制御装置は、トルクコンバータと前後進切替機構とバリエータと終減速機構により構成されるベルト式無段変速機を搭載したエンジン車（車両の一例）に適用したものである。以下、実施例１の構成を、「全体システム構成」、「変速制御ユニットの構成」、「変速速度設定制御処理構成」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施例１のベルト式無段変速機の制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す。図１に基づいて全体システム構成を説明する。

エンジン車の駆動系は、図１に示すように、エンジン１と、トルクコンバータ２と、前後進切替機構３と、バリエータ４と、終減速機構５と、駆動輪６，６と、を備えている。ここで、ベルト式無段変速機ＣＶＴは、トルクコンバータ２と前後進切替機構３とバリエータ４と終減速機構５を図外の変速機ケースに内蔵することにより構成される。

エンジン１は、ドライバーによるアクセル操作による出力トルクの制御以外に、外部からのエンジン制御信号により出力トルクを制御可能である。このエンジン１には、点火時期リタード制御やスロットルバルブ開閉動作等によりトルクダウン制御を行う出力トルク制御アクチュエータ１０を有する。

トルクコンバータ２は、トルク増大機能やトルク変動吸収機能を有する流体継手による発進要素である。トルク増大機能やトルク変動吸収機能を必要としないとき、エンジン出力軸１１（＝トルクコンバータ入力軸）とトルクコンバータ出力軸２１を直結可能なロックアップクラッチ２０を有する。このトルクコンバータ２は、エンジン出力軸１１にコンバータハウジング２２を介して連結されたポンプインペラ２３と、トルクコンバータ出力軸２１に連結されたタービンランナ２４と、ケースにワンウェイクラッチ２５を介して設けられたステータ２６と、を構成要素とする。

前後進切替機構３は、バリエータ４への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替える機構である。この前後進切替機構３は、ダブルピニオン式遊星歯車３０と、複数枚のクラッチプレートによる前進クラッチ３１と、複数枚のブレーキプレートによる後退ブレーキ３２と、を有する。前進クラッチ３１は、Ｄレンジ等の前進走行レンジ選択時に前進クラッチ圧Pfcにより油圧締結される。後退ブレーキ３２は、Ｒレンジ等の後退走行レンジ選択時に後退ブレーキ圧Prbにより油圧締結される。なお、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２は、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）の選択時、前進クラッチ圧Pfcと後退ブレーキ圧Prbをドレーンすることで、いずれも解放される。

バリエータ４は、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、プーリベルト４４と、を有し、ベルト接触径の変化により変速比（バリエータ入力回転とバリエータ出力回転の比）を無段階に変化させる無段変速機能を備える。プライマリプーリ４２は、バリエータ入力軸４０の同軸上に配された固定プーリ４２ａとスライドプーリ４２ｂにより構成され、スライドプーリ４２ｂは、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧Ppriによりスライド動作する。セカンダリプーリ４３は、バリエータ出力軸４１の同軸上に配された固定プーリ４３ａとスライドプーリ４３ｂにより構成され、スライドプーリ４３ｂは、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧Psecによりスライド動作する。プーリベルト４４は、プライマリプーリ４２のＶ字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ４３のＶ字形状をなすシーブ面に掛け渡されている。このプーリベルト４４は、環状リングを内から外へ多数重ね合わせた２組の積層リングと、打ち抜き板材により形成され、２組の積層リングに沿って挟み込みにより環状に積層して取り付けられた多数のエレメントにより構成されている。なお、プーリベルト４４としては、プーリ進行方向に多数配列したチェーンエレメントを、プーリ軸方向に貫通するピンにより結合したチェーンタイプのベルトであっても良い。

終減速機構５は、バリエータ出力軸４１からのバリエータ出力回転を減速すると共に差動機能を与えて左右の駆動輪６，６に伝達する機構である。この終減速機構５は、減速ギア機構として、バリエータ出力軸４１に設けられたアウトプットギア５２と、アイドラ軸５０に設けられたアイドラギア５３及びリダクションギア５４と、デフケースの外周位置に設けられたファイナルギア５５と、を有する。そして、差動ギア機構として、左右のドライブ軸５１，５１に介装されたディファレンシャルギア５６を有する。

エンジン車の制御系は、図１に示すように、油圧制御系を代表する油圧制御ユニット７と、電子制御系を代表するＣＶＴコントロールユニット８と、エンジンコントロールユニット９と、を備えている。

油圧制御ユニット７は、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧Ppri、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧Psec、前進クラッチ３１への前進クラッチ圧Pfc、後退ブレーキ３２への後退ブレーキ圧Prb、等を調圧するユニットである。この油圧制御ユニット７は、走行用駆動源であるエンジン１により回転駆動されるオイルポンプ７０と、オイルポンプ７０からの吐出圧に基づいて各種の制御圧を調圧する油圧制御回路７１と、を備える。油圧制御回路７１には、ライン圧ソレノイド弁７２と、プライマリ圧ソレノイド弁７３と、セカンダリ圧ソレノイド弁７４と、セレクトソレノイド弁７５と、ロックアップ圧ソレノイド弁７６と、を有する。なお、各ソレノイド弁７２，７３，７４，７５，７６は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力される制御指令値によって各指令圧に調圧する。

ライン圧ソレノイド弁７２は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されるライン圧指令値に応じ、オイルポンプ７０からの吐出圧を、指令されたライン圧PLに調圧する。このライン圧PLは、各種の制御圧を調圧する際の元圧であり、駆動系を伝達するトルクに対してベルト滑りやクラッチ滑りを抑える油圧とされる。

プライマリ圧ソレノイド弁７３は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されるプライマリ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧として指令されたプライマリ圧Ppriに減圧調整する。セカンダリ圧ソレノイド弁７４は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されるセカンダリ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧として指令されたセカンダリ圧Psecに減圧調整する。

セレクトソレノイド弁７５は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力される前進クラッチ圧指令値又は後退ブレーキ圧指令値に応じ、ライン圧PLを元圧として指令された前進クラッチ圧Pfc又は後退ブレーキ圧Prbに減圧調整する。

ロックアップ圧ソレノイド弁７６は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力されるロックアップ圧指令値に応じ、ロックアップクラッチ２０を締結/スリップ締結/解放するロックアップ制御圧PL/Uを調整する。

ＣＶＴコントロールユニット８は、ライン圧制御や変速制御や前後進切替制御やロックアップ制御等を行う。ライン圧制御では、スロットル開度等に応じた目標ライン圧を得る指令値をライン圧ソレノイド弁７２に出力する。変速制御では、目標変速比（目標プライマリ回転Npri^*）を決めると、決めた目標変速比（目標プライマリ回転Npri^*）を得る指令値をプライマリ圧ソレノイド弁７３及びセカンダリ圧ソレノイド弁７４に出力する。前後進切替制御では、選択されているレンジ位置に応じて前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２の締結/解放を制御する指令値をセレクトソレノイド弁７５に出力する。ロックアップ制御では、ロックアップクラッチ２０を締結/スリップ締結/解放するロックアップ制御圧PL/Uを制御する指令値をロックアップ圧ソレノイド弁７６に出力する。

ＣＶＴコントロールユニット８には、プライマリ回転センサ８０、車速センサ８１、セカンダリ圧センサ８２、油温センサ８３、インヒビタスイッチ８４、ブレーキスイッチ８５、アクセル開度センサ８６、プライマリ圧センサ８７、セカンダリ回転センサ８８、タービン回転センサ８９、等からのセンサ情報やスイッチ情報が入力される。

エンジンコントロールユニット９には、エンジン回転センサ１２からのセンサ情報が入力される。ＣＶＴコントロールユニット８とエンジンコントロールユニット９とは、CAN通信線１３により接続されている。例えば、ＣＶＴコントロールユニット８からCAN通信線１３を介してエンジンコントロールユニット９へとエンジントルクリクエストを出力すると、エンジントルク情報がCAN通信線１３を介してＣＶＴコントロールユニット８へもたらされる。

図２は、Ｄレンジ選択時に自動変速モードでの無段変速制御をバリエータ４により実行する際に用いられるＤレンジ無段変速スケジュールの一例を示す。

「Ｄレンジ変速モード」は、車両運転状態に応じて変速比を自動的に無段階に変更する自動変速モードである。「Ｄレンジ変速モード」での変速制御は、車速VSP（車速センサ８１）とアクセル開度APO（アクセル開度センサ８６）により特定される図２のＤレンジ無段変速スケジュール上での運転点（VSP,APO）により、目標プライマリ回転数Npri^*を決める。そして、プライマリ回転センサ８０からのプライマリ回転数Npriを、目標プライマリ回転数Npri^*に一致させるプーリ油圧制御により行われる。

即ち、「Ｄレンジ変速モード」で用いられるＤレンジ無段変速スケジュールは、図２に示すように、運転点（VSP,APO）に応じて最Low変速比と最High変速比による変速比幅の範囲内で変速比を無段階に変更するように設定されている。例えば、車速VSPが一定のときは、アクセル踏み込み操作を行うと目標プライマリ回転数Npri^*が上昇してダウンシフト方向に変速し、アクセル戻し操作を行うと目標プライマリ回転数Npri^*が低下してアップシフト方向に変速する。アクセル開度APOが一定のときは、車速VSPが上昇するとアップシフト方向に変速し、車速VSPが低下するとダウンシフト方向に変速する。

実施例１では、変速モードとして、図２のＤレンジ無段変速スケジュールを用いる無段変速モード以外に、複数の疑似有段変速比を手動操作により切り替えるマニュアル変速モードを有する。ここで、複数の疑似有段変速比は、例えば、最Low変速比の特性線をマニュアル１速段とし、最High変速比の特性線をマニュアル最ハイ変速段とし、その間に複数の変速比特性線を引くことで設定される。

［変速制御ユニットの構成］
以下、図３に基づいて変速制御ユニットの構成を説明する。
変速制御ユニットが適用される駆動系は、図３に示すように、エンジン１と、トルクコンバータ２と、前後進切替機構３と、バリエータ４と、終減速機構５と、駆動輪６と、を備えている。トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ２０を有し、前後進切替機構３は、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２を有する。

バリエータ４は、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、プライマリプーリ４２とセカンダリプーリ４３に掛け渡されるプーリベルト４４と、を有する。プライマリプーリ４２は、プライマリ圧Ppriを導くプライマリ圧室４５を有し、セカンダリプーリ４３は、セカンダリ圧Psecを導くセカンダリ圧室４６を有する。

変速制御ユニットは、油圧制御ユニット７による油圧制御系と、ＣＶＴコントロールユニット８による電子制御系と、を有する。

油圧制御ユニット７は、オイルポンプ７０と、ライン圧ソレノイド弁７２と、プライマリ圧ソレノイド弁７３と、セカンダリ圧ソレノイド弁７４と、を有する。

ライン圧ソレノイド弁７２は、入力ポートにオイルポンプ７０からのオイルポンプ油路７０ａが接続され、出力ポートにライン圧油路７２ａが接続される。

プライマリ圧ソレノイド弁７３は、入力ポートにライン圧ソレノイド弁７２からのライン圧油路７２ａが接続される。出力ポートにプライマリ圧油路７３ａの一端が接続され、プライマリ圧油路７３ａの他端は、プライマリプーリ４２のプライマリ圧室４５に連通する。そして、ドレーンポートに第１オリフィス７３ｃを有する第１ドレーン油路７３ｂが接続される。

セカンダリ圧ソレノイド弁７４は、入力ポートにライン圧ソレノイド弁７２からのライン圧油路７２ａが接続される。出力ポートにセカンダリ圧油路７４ａの一端が接続され、セカンダリ圧油路７４ａの他端は、セカンダリプーリ４３のセカンダリ圧室４６に連通する。そして、ドレーンポートに第２オリフィス７４ｃを有する第２ドレーン油路７４ｂが接続される。

ＣＶＴコントロールユニット８は、車速センサ８１、セカンダリ圧センサ８２、アクセル開度センサ８６、プライマリ圧センサ８７、マニュアル変速モード選択スイッチ９０、等から変速時に必要入力情報がもたらされる。

ＣＶＴコントロールユニット８では、変速要求時、プライマリ圧室４５へのプライマリ圧Ppriとセカンダリ圧油室４６へのセカンダリ圧Psecのフィードフォワード制御＋フィードバック制御による指令により変速制御を実行する。変速制御では、目標プライマリ回転数Npri^*（目標変速比）を得る差圧とベルト滑りを抑えるベルトクランプ圧によりプライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecの目標圧を決める。そして、フィードフォワード制御では目標圧を得る指令を出力し、フィードバック制御では目標圧と実圧との偏差に応じた指令を出力する。

ＣＶＴコントロールユニット８には、変速制御の実行時、一方のプーリ室への入れ圧上昇勾配の大きさと他方のプーリ室への抜き圧下降勾配の大きさにより変速を進行させる変速速度を設定する変速速度設定部８ａを有する。この変速速度設定部８ａは、プライマリ圧Ppriを低減させるダウンシフトを実行する場合、変速速度を、作動油を抜く側の第１オリフィス７３ｃ（抜けオリフィス）のオリフィス径に基づいて設定する。セカンダリ圧Psecを低減させるアップシフトを実行する場合、変速速度を、作動油を抜く側の第２オリフィス７４ｃ（抜けオリフィス）のオリフィス径に基づいて設定する。

具体的には、抜けオリフィスのオリフィス径が大きいほど変速速度を速く設定し、抜けオリフィスを有するプーリのプーリ内圧力が高いほど変速速度を遅く設定する。この変速速度は、作動油を抜くプーリの油圧が増大しない範囲で最大値に設定する。なお、変速速度は、音振性能とベルト滑りにより決められる上限速度により設定可能変速速度領域を規定する。

但し、急減速に伴ってダウンシフト要求するときは、設定された変速速度に基づく変速速度規制を行わない。マニュアル変速モードの選択時であって、アクセル踏み込み状態でアップシフト要求するときは、設定された変速速度に基づく変速速度規制を行わない。

［変速速度設定制御処理構成］
図４は、実施例１のＣＶＴコントロールユニット８の変速速度設定部８ａにて実行される変速速度設定制御処理の流れを示す。以下、図４の各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、スタートに続き、変速要求有りか否かを判断する。YES（変速要求有り）の場合はステップＳ２へ進み、NO（変速要求無し）の場合はステップＳ１の判断を繰り返す。

ステップＳ２では、ステップＳ１での変速要求有りとの判断に続き、変速要求がダウンシフト要求か否かを判断する。YES（ダウンシフト要求有り）の場合はステップＳ３へ進み、NO（アップシフト要求有り）の場合はステップＳ７へ進む。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのダウンシフト要求有りとの判断に続き、急減速でないか否かを判断する。YES（急減速でない）の場合はステップＳ４へ進み、NO（急減速である）の場合はステップＳ６へ進む。

ここで、「急減速」は、車速微分値や前後Ｇセンサにより得られる車両減速度が、急減速閾値を超えた場合、或いは、アクセル足離し操作やブレーキ踏み込み操作が検出された場合に判断する。

ステップＳ４では、ステップＳ３での急減速でないとの判断に続き、ダウンシフトの変速速度VSを、第１オリフィス７３ｃのオリフィス径と、プライマリ圧Ppriに基づいて設定し、ステップＳ５へ進む。

ここで、ダウンシフトであるときの変速速度VSの設定例を説明する。変速速度VSを設定するにあたって、図５に示すように、抜けオリフィス径が大きいほど変速速度VSを速くする複数の比例特性と、プライマリ圧Ppriが高いほど変速速度VSを遅くする反比例特性と、を予め設定しておく。なお、比例特性は、作動油を抜くプライマリプーリ４２のプライマリ圧Ppriが増大しない範囲で変速速度VSを最大値に設定する特性とされている。

第１オリフィス７３ｃのオリフィス径が小であると、抜けオリフィス径（小）の特性を選択し、変速速度VSを設定しないときの既定速度VS0と抜けオリフィス径（小）の特性との交点A1を求める。そして、交点A1から変速速度軸と平行な線を反比例特性に向かって引き、反比例特性との交点A2を求める。さらに、交点A2からプライマリ圧軸と平行な線を引き、変速速度軸と交わる交点をオリフィス径が小であるときの変速速度VS1に設定する。

第１オリフィス７３ｃのオリフィス径が大であると、抜けオリフィス径（大）の特性を選択し、変速速度VSを設定しないときの既定速度VS0と抜けオリフィス径（大）の特性との交点B1を求める。そして、交点B1から変速速度軸と平行な線を反比例特性に向かって引き、反比例特性との交点B2を求める。さらに、交点B2からプライマリ圧軸と平行な線を引き、変速速度軸と交わる交点をオリフィス径が大であるときの変速速度VS2に設定する。なお、変速速度VS2が仮に上限速度VSmaxを超えてしまう場合には、変速速度VS2が設定可能変速速度領域に入るようにVS2＝VSmaxとされ、音振性能の悪化やベルト滑りの防止が図られる。

ステップＳ５では、ステップＳ４でのダウンシフトの変速速度設定に続き、作動油を排出するドレーンに対して感度を持つ油温と劣化度合いによりステップＳ４にて設定された変速速度VSを補正し、ステップＳ１１へ進む。

ここで、油温による補正では、ATF油温が低いほど同じオリフィス径でもドレーン油量が少なくなるため、ATF油温が低いほど変速速度VSを遅くする補正を行う。劣化度合いによる補正では、劣化度合いが進むほどリーク油が増えるため、劣化度合いが進むほど変速速度VSを速くする補正を行う。なお、ATF油温による補正に関しては、ATF油温領域毎のダウンシフト用マップを複数設定しておき、検出されるATF油温に応じてマップを使い分けても良い。

ステップＳ６では、ステップＳ３での急減速であるとの判断に続き、急減速を伴うダウンシフトのときには、変速速度VSの設定による変速速度規制を行わず、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ７では、ステップＳ２でのアップシフト要求有りとの判断に続き、マニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフト時ではないか否かを判断する。YES（マニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフト時ではない）の場合はステップＳ８へ進み、NO（マニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフト時である）の場合はステップＳ１０へ進む。

ここで、「マニュアル変速モード選択によるアップシフト」は、マニュアル変速モード選択スイッチ９０からのスイッチ信号により判断する。アクセル踏み込み状態は、アクセル開度センサ８６からのアクセル開度検出値が閾値以上であることにより判断する。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのマニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフト時ではないとの判断に続き、アップシフトの変速速度VSを、第２オリフィス７４ｃのオリフィス径と、セカンダリ圧Psecに基づいて設定し、ステップＳ９へ進む。

ここで、アップシフトであるときの変速速度VSの設定は、ステップＳ４でのダウンシフトであるときの変速速度設定と同様に行う。つまり、図５と同様の特性によるアップシフト用マップを予め設定しておき、アップシフト用マップを用いて変速速度VSを設定する。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのアップシフトの変速速度設定に続き、作動油を排出するドレーンに対して感度を持つ油温と劣化度合いによりステップＳ８にて設定された変速速度VSを補正し、ステップＳ１１へ進む。このステップＳ９での油温による補正と劣化度合いによる補正は、ステップＳ５と同様とする。

ステップＳ１０では、ステップＳ７でのマニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフト時であるとの判断に続き、マニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフトのときには、変速速度VSの設定による変速速度規制を行わず、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１では、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１０に続き、変速制御を実行し、リターンへ進む。ここで、ステップＳ６又はステップＳ１０からステップＳ１１へ進んできたときは、変速速度VSの規制を行わない変速制御を実行する。一方、ステップＳ５又はステップＳ９からステップＳ１１へ進んできたときは、補正後の最終的に設定された変速速度VSとなるように、一方のプーリ室への入れ圧上昇勾配の大きさと他方のプーリ室への抜き圧下降勾配の大きさを決めた変速制御を実行する。

次に、実施例１の作用を、「変速速度設定制御処理作用」、「変速速度設定制御作用」に分けて説明する。

［変速速度設定制御処理作用］
以下、図４に示すフローチャートに基づいてシーン毎の変速速度設定制御処理作用を説明する。

急減速を伴わないダウンシフトの場合は、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ１１→リターンへと進む流れとなる。ステップＳ４では、ダウンシフトの変速速度VSが、第１オリフィス７３ｃのオリフィス径と、プライマリ圧Ppriに基づいて設定される。次のステップＳ５では、作動油を排出するドレーンに対して感度を持つATF油温と劣化度合いによりステップＳ４にて設定された変速速度VSが補正される。ステップＳ１１では、補正後の最終的に設定された変速速度VSとなるように、セカンダリ圧室４６への入れ圧上昇勾配の大きさとプライマリ圧室４５への抜き圧下降勾配の大きさを決めた変速制御が実行される。

急減速を伴うダウンシフトの場合は、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ６→ステップＳ１１→リターンへと進む流れとなる。ステップＳ６では、変速速度VSの設定による変速速度規制を行わない。ステップＳ１１では、変速速度VSの規制を行わない既定速度による変速制御が実行される。

マニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフトでない場合は、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１１→リターンへと進む流れとなる。ステップＳ８では、アップシフトの変速速度VSが、第２オリフィス７４ｃのオリフィス径と、セカンダリ圧Psecに基づいて設定される。次のステップＳ９では、作動油を排出するドレーンに対して感度を持つATF油温と劣化度合いによりステップＳ８にて設定された変速速度VSが補正される。ステップＳ１１では、補正後の最終的に設定された変速速度VSとなるように、セカンダリ圧室４６への入れ圧上昇勾配の大きさとプライマリ圧室４５への抜き圧下降勾配の大きさを決めた変速制御が実行される。

マニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフトの場合は、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ１０→ステップＳ１１→リターンへと進む流れとなる。ステップＳ１０では、変速速度VSの設定による変速速度規制を行わない。ステップＳ１１では、変速速度VSの規制を行わない既定速度による変速制御が実行される。

このように、急減速を伴わないダウンシフトの場合は、図５に示すように、第１オリフィス７３ｃのオリフィス径が小であるときは変速速度VS1に設定され、第１オリフィス７３ｃのオリフィス径が大であるときは変速速度VS2（＞VS1）に設定される。そして、ATF油温が低いほど変速速度VSを遅くする補正が行われ、劣化度合いが進むほど変速速度VSを速くする補正が行われ、補正後の最終的に設定された変速速度VSとなる変速制御が実行される。

マニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフトでない場合も、急減速を伴わないダウンシフトの場合と同様に、第２オリフィス７４ｃのオリフィス径が小であるときは変速速度が遅く設定され、第２オリフィス７４ｃのオリフィス径が大であるときは変速速度が、オリフィス径が小であるときよりも速く設定される。そして、ATF油温が低いほど変速速度VSを遅くする補正が行われ、劣化度合いが進むほど変速速度VSを速くする補正が行われ、補正後の最終的に設定された変速速度VSとなる変速制御が実行される。

一方、急減速を伴うダウンシフトの場合、或いは、マニュアル変速モード選択によるアクセル踏み込みアップシフトの場合は、変速速度VSの規制を行わない既定速度による変速制御が実行される。

［変速速度設定制御作用］
ベルト式無段変速機ＣＶＴのダウンシフトの特性の一つである変速速度は、プライマリ圧Ppriをドレーンする速度が支配的である。つまり、変速速度は、ダウンシフト時に減圧するプライマリ圧ソレノイド弁のドレーンポートに接続されるドレーン油路に設けられるオリフィスのオリフィス径に感度を持つことを本発明者は知見した。

即ち、オリフィス径の大きさに対して変速速度（∝プーリストローク速度）が速いと、油量のドレーンが追い付かず、プライマリ圧室のプライマリ圧Ppriが上がり、変速速度が遅れることにも繋がる。更には、変速でのフィードバック制御の偏差も溜まることにもなるので、変速不良や油圧上昇等の課題につながるおそれがある。

本発明者は、変速速度が抜けオリフィスのオリフィス径に感度を持つ点に着目し、変速（ダウンシフト、アップシフト）を実行する場合、変速速度を、作動油を抜く側の抜けオリフィスのオリフィス径に基づいて設定する構成を採用した。このように、抜けオリフィスのオリフィス径というハード特性を認識した上で変速速度をコントロールすることで、変速の際、フィードバック制御での不要な偏差を溜めることなく、そのときのポテンシャルに合致した変速特性を実現することができる。

即ち、プライマリ圧Ppriを減圧するダウンシフトの場合、第１オリフィス７３ｃのオリフィス径の大きさに対して変速速度VS（∝プーリストローク速度）を適正に設定すると、プライマリ圧室４５から油を抜くドレーンがスムーズに行われる。このため、ダウンシフト中にプライマリ圧室４５の実圧が目標圧より上がることがなく、フィードバック制御の偏差も溜まらない。よって、変速不良や油圧上昇等の課題が解消される。

セカンダリ圧Psecを減圧するダウンシフトの場合、第２オリフィス７４ｃのオリフィス径の大きさに対して変速速度VS（∝プーリストローク速度）を適正に設定すると、セカンダリ圧室４６から油を抜くドレーンがスムーズに行われる。このため、アップシフト中にセカンダリ圧室４６の実圧が目標圧より上がることがなく、フィードバック制御の偏差も溜まらない。よって、変速不良や油圧上昇等の課題が解消される。

さらに、オリフィス径の大きさに対して変速速度VS（∝プーリストローク速度）を適正に設定することは、変速速度を設定可能な最大値にしても無理な変速をしないことになる。このため、ダウンシフトやアップシフトによる変速時、プライマリ圧Ppriやセカンダリ圧Psecのオーバシュート／アンダーシュートもなく、ベルト滑りのリスクも回避することができる。

以上説明したように、実施例１のベルト式無段変速機ＣＶＴの制御装置にあっては、下記に列挙する効果を奏する。

(1) ベルト式無段変速機ＣＶＴと、プライマリ圧ソレノイド弁７３と、セカンダリ圧ソレノイド弁７４と、ＣＶＴコントロールユニット８と、を備える。
ベルト式無段変速機ＣＶＴは、走行用駆動源（エンジン１）と駆動輪６との間に配され、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、両プーリ４２，４３に掛け渡されるベルト（プーリベルト４４）と、を有する。
プライマリ圧ソレノイド弁７３は、プライマリプーリ４２のプライマリ圧室４５に出力ポートが連通し、ドレーンポートに第１オリフィス７３ｃを有する第１ドレーン油路７３ｂが接続される。
セカンダリ圧ソレノイド弁７４は、セカンダリプーリ４３のセカンダリ圧室４６に出力ポートが連通し、ドレーンポートに第２オリフィス７４ｃを有する第２ドレーン油路７４ｂが接続される。
ＣＶＴコントロールユニット８は、変速要求時、プライマリ圧室４５へのプライマリ圧Ppriとセカンダリ圧油室４６へのセカンダリ圧Psecのフィードバック制御により変速制御を実行する。
このベルト式無段変速機ＣＶＴの制御装置において、ＣＶＴコントロールユニット８に、変速制御の実行時、変速を進行させる変速速度VSを設定する変速速度設定部８ａを設ける。
変速速度設定部８ａは、プライマリ圧Ppriを低減させるダウンシフトを実行する場合、又は、セカンダリ圧Psecを低減させるアップシフトを実行する場合、変速速度VSを、作動油を抜く側の抜けオリフィス（第１オリフィス７３ｃ又は第２オリフィス７４ｃ）のオリフィス径に基づいて設定する。
このため、変速の際、フィードバック制御での不要な偏差を溜めることなく、そのときのポテンシャルに合致した変速特性を実現することができ、変速不良（変速の応答性の遅れや、目標の変速比と実変速比徒の定常偏差が解消されない状態等）や不要な油圧の上昇を回避することができる。

(2) 変速速度設定部８ａは、抜けオリフィス（第１オリフィス７３ｃ又は第２オリフィス７４ｃ）のオリフィス径が大きいほど変速速度VSを速く設定し、抜けオリフィス（第１オリフィス７３ｃ又は第２オリフィス７４ｃ）を有するプーリのプーリ内圧力が高いほど変速速度VSを遅く設定する。
このため、変速の際、抜けオリフィス（第１オリフィス７３ｃ又は第２オリフィス７４ｃ）のオリフィス径に加え、作動油抜け特性の影響要因であるプーリ内圧力に応じて適正な変速速度VSに設定することができる。

(3) 変速速度設定部８ａは、プライマリ圧Ppriを低減させるダウンシフトを実行する場合、又は、セカンダリ圧Psecを低減させるアップシフトを実行する場合、変速速度VSを、作動油を抜くプーリの油圧（プライマリ圧Ppri又はセカンダリ圧Psec）が増大しない範囲で最大値に設定する。
このため、変速の際、フィードバック制御での不要な偏差を溜めることのない範囲で変速速度VSを最大とし、応答性の良い変速性能を実現することができる。

(4) 変速速度設定部８ａは、急減速に伴ってプライマリ圧Priを低減させるダウンシフトを実行する場合、設定された変速速度VSに基づく変速速度規制を行わない。
このため、急減速に伴うロー戻し変速時、変速速度規制を受けないダウンシフトにより最ロー変速比に向かって速やかに戻すことができる。
即ち、急減速時は、再発進性向上のため、バリエータ４を最Low変速比に向けてダウンシフトを行う必要がある。従って、可能な限り速やかにプライマリ圧Ppriを低下させると共に、オイルポンプ７０から吐出されている作動油を極力セカンダリ圧Psecとして用いたい。従って、急減速に伴うLow戻し変速時に限っては、変速速度VSの規制を行わずに入れ圧優先とする方が速やかなダウンシフトが達成されるシーンであることによる。

(5) ＣＶＴコントロールユニット８は、変速モードとして、無段変速モード以外に、複数の疑似有段変速比を手動操作により切り替えるマニュアル変速モードを有する。
変速速度設定部８ａは、マニュアル変速モードの選択時であってアクセル踏み込み状態でアップシフトを実行する場合、設定された変速速度VSに基づく変速速度規制を行わない。
このため、アクセル踏み込み状態でマニュアル変速によりアップシフトを実行する場合、変速速度規制を受けないアップシフトにより油量収支が厳しい状況下でアップシフトを速やかに進行させることができる。
即ち、アクセルペダルが踏み込まれている状態であるため、オイルポンプ７０から得られる油量は比較的多いが、アクセルペダルが踏み込まれていることで、バリエータ４への入力トルクも高い状態である。この高い入力トルクに対して、プーリベルト４４が滑らないために必要な最低圧が高くなっており、この状態で変速比の乖離幅が大きなマニュアル変速によるアップシフトを行う必要がある。つまり、ベルト滑りが発生しない油圧を確保しつつ、変速のための油圧を確保する必要があるというように、油量収支が厳しい状態である。このような状態では、変速速度規制を行わずに入れ圧優先とする方が、アップシフトの進行が速やかになることによる。

(6) 変速速度設定部８ａは、音振性能とベルト滑りにより決められる上限速度VSmaxにより変速速度VSとして設定可能な設定可能変速速度領域を規定する。
このため、ダウンシフトやアップシフトによる変速時、騒音や振動やベルト滑りが発生することを防止することができる。
即ち、変速速度VSが上限速度VSmaxより速いと、プーリベルト４４の巻き付き径の位置が径方向に急変することで、プーリベルト４４とプーリシーブ面との衝突接触を繰り返すことにより騒音や振動が発生するおそれがある。また、プーリベルト４４の巻き付き位置が径方向に急変すると、プーリベルト４４とプーリシーブ面との接触面積が小さくなり、ベルトクランプ力が低下してベルト滑りが発生するおそれがある。

以上、本発明のベルト式無段変速機の制御装置を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、変速速度設定部８ａとして、急減速に伴ってダウンシフトする場合、及び、マニュアル変速モードの選択時であって、アクセル踏み込み状態でアップシフトを実行する場合、設定された変速速度VSに基づく変速速度規制を行わない例を示した。しかし、変速速度設定部としては、油量のドレーンが支配的とはならない他の変速シーンにおいて、設定された変速速度に基づく変速速度規制を行わない例としても良い。

実施例１では、本発明の制御装置を、トルクコンバータと前後進切替機構とバリエータと終減速機構により構成されるベルト式無段変速機を搭載したエンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置は、バリエータのみによるベルト式無段変速機に限らず、副変速機付きベルト式無段変速機を搭載した車両に適用しても良い。適用される車両としても、エンジン車に限らず、走行用駆動源にエンジンとモータを搭載したハイブリッド車、走行用駆動源にモータを搭載した電気自動車等に対しても適用できる。

１ エンジン（走行用駆動源）
ＣＶＴ ベルト式無段変速機
２ トルクコンバータ
３ 前後進切替機構
４ バリエータ
４２ プライマリプーリ
４３ セカンダリプーリ
４４ プーリベルト（ベルト）
４５ プライマリ圧室
４６ セカンダリ圧室
５ 終減速機構
６ 駆動輪
７ 油圧制御ユニット
７０ オイルポンプ
７０ａ ポンプ圧油路
７２ ライン圧ソレノイド弁
７２ａ ライン圧油路
７３ プライマリ圧ソレノイド弁
７３ａ プライマリ圧油路
７３ｂ 第１ドレーン油路
７３ｃ 第１オリフィス
７４ セカンダリ圧ソレノイド弁
７４ａ セカンダリ圧油路
７４ｂ 第２ドレーン油路
７４ｃ 第２オリフィス
８ ＣＶＴコントロールユニット
８ａ 変速速度設定部

Claims (6)

1. 走行用駆動源と駆動輪との間に配され、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、両プーリに掛け渡されるベルトと、を有するベルト式無段変速機と、
   前記プライマリプーリのプライマリ圧室に出力ポートが連通し、ドレーンポートに第１オリフィスを有する第１ドレーン油路が接続されるプライマリ圧ソレノイド弁と、
   前記セカンダリプーリのセカンダリ圧室に出力ポートが連通し、ドレーンポートに第２オリフィスを有する第２ドレーン油路が接続されるセカンダリ圧ソレノイド弁と、
   変速要求時、前記プライマリ圧室へのプライマリ圧と前記セカンダリ圧油室へのセカンダリ圧のフィードバック制御により変速制御を実行するＣＶＴコントロールユニットと、を備え、
   前記ＣＶＴコントロールユニットに、変速制御の実行時、変速を進行させる変速速度を設定する変速速度設定部を設け、
   前記変速速度設定部は、前記プライマリ圧を低減させるダウンシフトを実行する場合、又は、前記セカンダリ圧を低減させるアップシフトを実行する場合、前記変速速度を、作動油を抜く側の抜けオリフィスのオリフィス径に基づいて設定する
   ことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載されたベルト式無段変速機の制御装置において、
   前記変速速度設定部は、前記抜けオリフィスのオリフィス径が大きいほど前記変速速度を速く設定し、前記抜けオリフィスを有するプーリのプーリ内圧力が高いほど前記変速速度を遅く設定する
   ことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載されたベルト式無段変速機の制御装置において、
   前記変速速度設定部は、前記プライマリ圧を低減させるダウンシフトを実行する場合、又は、前記セカンダリ圧を低減させるアップシフトを実行する場合、前記変速速度を、作動油を抜くプーリの油圧が増大しない範囲で最大値に設定する
   ことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載されたベルト式無段変速機の制御装置において、
   前記変速速度設定部は、急減速に伴って前記プライマリ圧を低減させるダウンシフトを実行する場合、設定された前記変速速度に基づく変速速度規制を行わない
   ことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載されたベルト式無段変速機の制御装置において、
   前記ＣＶＴコントロールユニットは、変速モードとして、無段変速モード以外に、複数の疑似有段変速比を手動操作により切り替えるマニュアル変速モードを有し、
   前記変速速度設定部は、前記マニュアル変速モードの選択時であってアクセル踏み込み状態でアップシフトを実行する場合、設定された前記変速速度に基づく変速速度規制を行わない
   ことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載されたベルト式無段変速機の制御装置において、
   前記変速速度設定部は、音振性能とベルト滑りにより決められる上限速度により前記変速速度として設定可能な設定可能変速速度領域を規定する
   ことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。