JP4454063B2 - 無段変速機のクラッチ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトルクコンバータのロックアップクラッチと前後進切換用クラッチとを有する無段変速機におけるクラッチを制御するようにした無段変速機のクラッチ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと自動変速機とを備えたエンジンにおいては、ロックアップクラッチが係合状態となるとエンジンのクランク軸は変速機の入力軸に直結され、開放状態となると直結が解除されてトルクコンバータが作動状態となり、変速機クラッチにより自動的に変速比が設定されるようになっている。このため、クラッチが係合状態に切り換わったり、開放状態に切り換わったときに切換ショックが発生したり、切換タイミングのずれによってエンジンの空吹きやエンジンストールなどの問題が生じるおそれがある。
【０００３】
このため、自動変速機の変速用シフトスイッチ信号によりシフトバルブの切換時間に応じて、トルクコンバータのロックアップクラッチを一時開放するタイミングをとるようにして、変速切換ショックやエンジン空吹きを解消するようにしたものがある（特開平１−９８７５８号公報）。
【０００４】
しかしながら、これは自動変速機の変速動作とのタイミングに合わせてロックアップクラッチを一時開放制御するものであり、この制御方式を無段変速機のようにロックアップ制御と走行用のクラッチ制御とを１つのON-OFFバルブつまりスイッチバルブにより制御する場合には適用することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えた無段変速機におけるクラッチの切換ショックやエンジンの空吹きが発生しないようにして走行性の向上を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の無断変速機のクラッチ制御装置は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、前記リリース室に供給されるスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、車両の走行状態に応じて前記ロックアップクラッチを係合状態とするか開放状態とするかを判断するロックアップ制御判定手段と、前記ロックアップ制御判定手段が前記開放状態から前記係合状態に切り換えると判断したとき、前記切換手段を係合位置に切り換え制御するとともに、その後該切り換え制御の完了に要する時間と同一かあるいはそれよりも長い所定の時間が経過してから前記スリップ圧を低下させるように前記スリップ圧調整手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の無断変速機のクラッチ制御装置は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、前記リリース室と、切換圧路を介して前記前進用クラッチとに供給されるスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、車両の走行状態に応じて前記ロックアップクラッチを係合状態とするか開放状態とするかを判断するロックアップ制御判定手段と、前記ロックアップ制御判定手段が前記係合状態から前記開放状態に切り換えると判断したとき、前記スリップ圧を高くするように前記スリップ圧調整手段を昇圧制御するとともに、その後該昇圧制御の完了に要する時間と同一かあるいはそれよりも長い所定の時間が経過してから前記切換手段を開放位置に切り換え制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の無断変速機のクラッチ制御装置は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、前記リリース室のスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、前記スリップ圧調整手段の故障を検出する故障検出手段とを備え、前記故障検出手段が前記スリップ圧調整手段の故障を検出したときには、前記切換手段を開放位置に切り換えることで前記スリップ圧を潤滑圧路とリリース圧路とを通過させて高圧に保持させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１はベルトを用いた車両用の無段変速機の駆動系を示す概略図であり、図示省略したエンジンにより駆動されるクランク軸１は、トルクコンバータ２のポンプ側ケース３にドライブプレート４を介して直結されており、ポンプ側ケース３内に設けられたポンプインペラ３ａに対向して配置されたタービンランナ５はタービン軸６に直結されている。ポンプインペラ３ａとタービンランナ５の間にはステータ７が配置され、このステータ７はステータ支持軸８に取り付けられたワンウェイクラッチ８ａにより支持されている。タービン軸６には、ドライブプレート４に係合する係合位置と離れる開放位置とに移動可能にロックアップクラッチ９が直結されており、エンジンの動力はトルクコンバータ２またはロックアップクラッチ９を介してタービン軸６に伝達される。
【００１２】
ロックアップクラッチ９の一方側は供給室つまりアプライ室９ａとなり、他方側は開放室つまりリリース室９ｂとなっており、リリース室９ｂ内に供給した油圧をアプライ室９ａを介して循環させることにより、トルクコンバータ２は作動状態となる。一方、アプライ室９ａに油圧を供給し、リリース室９ｂ内の油圧を下げることによりロックアップクラッチ９はドライブプレート４と係合してロックアップ状態となる。このリリース室９ｂ内の圧力を調整することによりロックアップクラッチ９を滑らせるようにしたスリップ圧制御が行われる。
【００１３】
タービン軸６は前後進切換装置１１を介して無段変速機１２の入力軸つまりプライマリ軸１３に伝達されるようになっている。プライマリ軸１３にはプライマリプーリ１４が設けられており、プライマリプーリ１４はプライマリ軸１３に固定された固定プーリ１４ａと、これに対向してプライマリ軸１３に対して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１４ｂとを有し、プーリのコーン面間隔可変となっている。プライマリ軸１３に平行に配置された出力軸つまりセカンダリ軸１５にはセカンダリプーリ１６が設けられており、セカンダリプーリ１６はセカンダリ軸１５に固定された固定プーリ１６ａと、これに対向してセカンダリ軸１５に対して可動プーリ１４ｂと同様に軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ１６ｂとを有し、プーリのコーン面間隔可変となっている。なお、駆動系全体はケース１０内に組み込まれている。
【００１４】
プライマリプーリ１４とセカンダリプーリ１６との間には駆動ベルト１７が掛け渡されており、両方のプーリ１４，１６の溝幅を変化させることにより、それぞれのプーリ１４，１６に対する巻付け径の比率を変化させてセカンダリ軸１５の回転数が無段変速されることになる。
【００１５】
プライマリプーリ１４の溝幅を変化させるために、可動プーリ１４ｂとの間にプライマリ油室１８を形成するシリンダ１９がプライマリ軸１３に取り付けられ、セカンダリプーリ１６の溝幅を変化させるために、可動プーリ１６ｂとの間にセカンダリ油室２１を形成するプランジャ２２がセカンダリ軸１５に取り付けられている。
【００１６】
セカンダリ軸１５はギヤ２３，２４を介して中間軸２５に連結されており、中間軸２５に取り付けられたギヤ２６がディファレンシャル装置２７のファイナルギヤ２８に噛み合い、ディファレンシャル装置２７に連結された車軸２９ａ，２９ｂには車輪３１ａ，３１ｂが取り付けられている。前輪駆動車の場合には、車輪３１ａ，３１ｂは前輪となる。
【００１７】
前後進切換装置１１は、タービン軸６に固定される前進用クラッチドラム部に設けられたクラッチシリンダ３２と、プライマリ軸１３に固定されたクラッチハブ３３とを有し、これらの間には多板式の前進用クラッチ３４が設けられている。この前進用クラッチ３４を作動するための油圧ピストン３５がクラッチシリンダ３２内に組み込まれている。したがって、クラッチシリンダ３２内の油室３２ａに油圧を供給して前進用クラッチ３４を接続状態とすると、タービン軸６の回転はクラッチハブ３３を介してプライマリ軸１３に伝達されてプライマリ軸１３はタービン軸６と同一の正転方向に回転する。
【００１８】
プライマリ軸１３にはサンギヤ３６が固定され、この外側にはリングギヤ３７が回転自在にケース１０内に設けられている。クラッチシリンダ３２を備えた前進用クラッチドラム部に取り付けられたキャリア３８には、相互に噛み合って対をなすプラネタリピニオンギヤ４１，４２が回転自在に装着され、一方のプラネタリピニオンギヤ４１はサンギヤ３６に噛み合い、他方のプラネタリピニオンギヤ４２はリングギヤ３７の内歯と噛み合っており、これらのギヤによりダブルピニオン式プラネタリギヤが構成されている。それぞれのプラネタリピニオンギヤ４１，４２は、図１にあっては作図の便宜上、１つずつが離して示されているが、対となって噛み合っており、複数対設けられている。
【００１９】
このリングギヤ３７とケース１０との間には多板式の後退用ブレーキ４３が設けられており、この後退用ブレーキ４３を作動するための油圧ピストン４４がケース１０に形成されたブレーキシリンダ４５内に組み込まれている。したがって、前進用クラッチ３４が開放された状態のもとで、ブレーキシリンダ４５内の油室４５ａに油圧を供給して後退用ブレーキ４３を制動状態とすると、リングギヤ３７がケース１０に固定された状態になるので、タービン軸６とともにキャリア３８が回転することにより、対となったプラネタリピニオンギヤ４１，４２を介してサンギヤ３６およびプライマリ軸１３は、タービン軸６とは逆の逆転方向に回転する。前進用クラッチ３４および後退用ブレーキ４３は、前後進切換装置１１の摩擦係合要素となっている。
【００２０】
ブレーキシリンダ４５やクラッチシリンダ３２などの油圧作動機器を作動させるために、ケース１０内には油圧源としてのオイルポンプ４７が配置されており、このオイルポンプ４７はクランク軸１によりポンプ側ケース３を介して駆動されるようになっている。
【００２１】
図２は図１に示された駆動系の作動を制御するための油圧回路を示す図であり、オイルパン４８内の油を吸引して吐出するオイルポンプ４７の吐出口はセカンダリ圧路５０によりセカンダリプーリ１６の可動プーリ１６ｂを作動させるセカンダリ油室２１に接続されるとともに、セカンダリ圧制御弁５１のセカンダリ圧ポートに接続されている。このセカンダリ圧制御弁５１によって、セカンダリ油室２１に供給されるセカンダリ圧は、たとえば、１〜３MPa 程度の範囲内のうち所定の圧力に調整されて駆動ベルト１７に必要な伝達容量に見合った値に制御される。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、セカンダリ圧は上げられて駆動ベルト１７のスリップが防止され、エンジン出力が小さいときにはセカンダリ圧は下げられてオイルポンプ４７のロスと伝達効率の向上が図られる。
【００２２】
セカンダリ圧路５０はプライマリ圧制御弁５２のセカンダリ圧ポートに接続され、この制御弁５２の制御圧ポートに接続されたプライマリ圧路５３はプライマリプーリ１４側の可動プーリ１４ｂを作動させるプライマリ油室１８に接続され、この油室１８にはプライマリ圧制御弁５２により調圧されたプライマリ圧が供給される。このプライマリ圧はセカンダリ圧を調圧つまり減圧して設定されるので、セカンダリ圧を超えない。ただし、プライマリ油室１８の受圧面積はセカンダリ油室２１の受圧面積よりも大きく設定されているので、駆動ベルト１７を挟み付ける力はセカンダリプーリ１６側よりもプライマリプーリ１４側の方を大きくすることができる。このように、プライマリ油室１８の受圧面積がセカンダリ油室２１の受圧面積よりも大きく設定されているので、プライマリ圧を目標変速比、変速速度に応じた値に制御することにより、プライマリプーリ１４の溝幅を変化させて車速を制御することが可能となる。
【００２３】
セカンダリ圧制御弁５１とプライマリ圧制御弁５２は、図示する場合には、いずれも比例電磁式リリーフ弁が使用されており、ソレノイド５１ａ，５２ａに供給される電流値に応じてセカンダリ圧とプライマリ圧とが設定される。ただし、それぞれの制御弁５１，５２としては、ソレノイド５１ａ，５２ａへの通電と非通電とからなる１サイクルのうち通電が行なわれるデューティ比を変化させるようにして圧力を調整するようにしたデューティソレノイド弁を使用するようにしても良い。
【００２４】
セカンダリ圧制御弁５１のドレーン路は、リリーフ弁である潤滑圧制御弁５４に対して潤滑圧路５５により接続されており、この潤滑圧制御弁５４により、潤滑圧はたとえば、0.２〜0.４MPa 程度に調圧され、この圧力の油圧が駆動ベルトや前後進切換装置１１などの変速機各部やロックアップ開放時のリリース室９ｂに供給される。
【００２５】
図２に示すように、セカンダリ圧路５０は減圧弁であるクラッチ圧制御弁５７に接続されており、このクラッチ圧制御弁５７に外部パイロット圧を供給することにより、たとえば、0.７MPa 程度の低いクラッチ圧がクラッチ圧路５８に供給され、外部パイロット圧の供給を停止することにより、たとえば、1.２MPa 程度の高いクラッチ圧がクラッチ圧路５８に供給される。
【００２６】
クラッチ圧路５８と潤滑圧路５５との間にはバイパス路５９が接続され、このバイパス路５９には、クラッチ圧路５８から潤滑圧路５５に向かう油圧の流れを阻止し、潤滑圧がクラッチ圧よりも高くなったときにのみ、潤滑圧路５５からクラッチ圧路５８に向かう流れを許容する逆止め弁６０が設けられている。
【００２７】
トルクコンバータ２のアプライ室９ａに接続されたアプライ圧路６１、リリース室９ｂに接続されたリリース圧路６２、後退用ブレーキ４３を作動させるブレーキ油室４５ａに接続されたブレーキ用切換圧路６３、および前進用クラッチ３４を作動させるクラッチ油室３２ａに接続されたクラッチ用切換圧路６４と、前述した潤滑圧路５５およびクラッチ圧路５８との接続などを制御するために、スイッチ弁６５が設けられている。
【００２８】
このスイッチ弁６５は、それぞれ３ポート切換弁構造となった４つの部分を有し、図２および図３に示すように外部パイロット圧が加わらない状態におけるＦ＆Ｒモードつまり車速が所定値以下となった状態におけるロックアップクラッチ９の開放位置と、図４に示すように外部パイロット圧が加わった状態におけるロックアップクラッチ９の係合位置との２位置に作動する。
【００２９】
開放位置にあっては、図３に示すように潤滑圧路５５とリリース圧路６２とがスイッチ弁６５により連通状態となり、オイルクーラ６６が設けられた冷却路６７とアプライ圧路６１とが連通状態となる。これにより、油圧回路はトルクコンバータ２が作動し、前後進切換装置１１の油圧制御が可能なモードつまりＦ＆Ｒモードとなり、このときには、潤滑圧に設定された油圧はリリース室９ｂに供給され、アプライ室９ａから排出されてオイルクーラ６６を経てオイルパンに戻される。
【００３０】
一方、係合位置にあっては、図４に示すように、クラッチ圧路５８とアプライ圧路６１とが連通状態となり、クラッチ圧に設定された油圧がアプライ室９ａに供給される。このときには、クラッチ圧路５８に接続されたスリップ圧路６８がリリース圧路６２に連通される。スリップ圧路６８にはスリップ圧制御弁７１が設けられており、このスリップ圧制御弁７１はこれの外部パイロット室に供給される外部パイロット圧に応じてスリップ圧路６８に供給されるスリップ圧を、クラッチ圧と同一の圧力から圧力０の範囲のうち任意の圧力に制御する。したがって、スリップ圧が０になるとロックアップクラッチ９が係合してロックアップモードとなり、クラッチ圧と同一になるとロックアップクラッチ９が開放される。そして、このスリップ圧を適宜制御することによりロックアップクラッチ９の回転差を一定に制御するロックアップクラッチ９のスリップ制御を行なうことができる。
【００３１】
スイッチ弁６５が係合位置となったときには、潤滑圧路５５はスイッチ弁６５を介して冷却路６７に連通することになり、このときの潤滑油の流れ量を減少させるために、潤滑圧路５５のうちスイッチ弁６５の入口には絞り５５ａが設けられている。
【００３２】
スリップ圧制御弁７１に外部パイロット圧を供給するために、この弁７１のパイロットポートとクラッチ圧路５８との間にはパイロット圧路７２が接続されており、このパイロット圧路７２にはパイロット圧を制御するために圧力調整弁７３が設けられており、スリップ圧制御弁７１と圧力調整弁７３とによりスリップ圧調整手段が構成されている。この圧力調整弁７３はソレノイド７３ａに供給される電流のデューティ比を変化させることにより圧力を調整するようにしたデューティソレノイド弁が使用されているが、セカンダリ圧制御弁５１と同様に電流制御による比例電磁式のリリーフ弁を使用するようにしても良い。
【００３３】
車室内に設けられた走行モード切換用のコントロールレバーつまりセレクトレバー７４には、これによりそれぞれ連動するマニュアル弁７５とリバースシグナル弁７６とが連結されており、それぞれの弁７５，７６はセレクトレバー７４によって設定されるＰ（パーキング）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジおよびＤs （スポーツドライブ）レンジに対応した５位置に作動する。
【００３４】
リバースシグナル弁７６を介してクラッチ圧路５８をスイッチ弁６５の外部パイロット室に連通させるパイロット圧路７７には、３ポート式のソレノイド型の切換弁７８が設けられており、スイッチ弁６５と切換弁７８とにより切換手段が構成されている。その切換弁７８のソレノイド７８ａに通電すると、図４に示すように、スイッチ弁６５はロックアップ制御位置つまりロックアップクラッチの係合位置となり、ソレノイド７８ａに対する通電をOFF すると、図２および図３に示すようにＦ＆Ｒモード位置となる。パイロット圧路７７は、破線で示すようにクラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａに接続されており、リバースシグナル弁７６がＮ位置、Ｄ位置およびＤs 位置のいずれかに設定された場合には、クラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａにクラッチ圧が供給されて、クラッチ圧は低い圧力、たとえば0.７MPa に設定される。一方、リバースシグナル弁７６が上記以外のＰ位置およびＲ位置に設定された場合には、クラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａには油圧が供給されずに、クラッチ圧は高い圧力、たとえば、1.２MPa に設定される。
【００３５】
スイッチ弁６５とマニュアル弁７５との間には共通の切換圧路７９が設けられており、この切換圧路７９はスイッチ弁６５が図３に示すようにＦ＆Ｒモード位置になるとスリップ圧路６８に連通し、スイッチ弁６５が図４に示すようにロックアップ制御位置となるとクラッチ圧路５８に連通する。この切換圧路７９はセレクトレバー７４の操作によりマニュアル弁７５がＤレンジとＤs レンジのいずれかに設定されたときには、マニュアル弁７５を介してクラッチ用切換圧路６４に連通状態となり、Ｒレンジに設定されたときにはブレーキ用切換圧路６３に連通状態となる。
【００３６】
上述した油圧制御回路を有する車両にあっては、セレクトレバー７４の操作によって図４に示すようにＤレンジが選択された場合、さらにＤs レンジおよびＮレンジが選択された場合には、リバースシグナル弁７６を介してクラッチ圧路５８がパイロット圧路７７に連通状態となり、クラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａにはクラッチ圧が供給されるので、クラッチ圧路５８には低いクラッチ圧が供給される。したがって、セレクトレバー７４の操作によって前進走行位置であるＤレンジおよびＤs レンジのいずれもが設定された場合には、低いクラッチ圧が、クラッチ圧路５８、スリップ圧路６８および切換圧路７９を介して前進用クラッチ３４の油室３２ａに供給される。
【００３７】
一方、セレクトレバー７４の操作によってＰレンジおよびＲレンジのいずれかが設定された場合には、リバースシグナル弁７６によってクラッチ圧路５８とパイロット圧路７７との連通が遮断されて、クラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａがドレーン状態となるので、クラッチ圧路５８には高いクラッチ圧が供給される。したがって、セレクトレバー７４の操作によって後退位置であるＲレンジが設定された場合には、高いクラッチ圧がクラッチ圧路５８、スリップ圧路６８および切換圧路７９を介して後退用ブレーキ４３の油室４５ａに供給される。
【００３８】
図５はスイッチ弁６５をON-OFF作動させるための切換弁７８とスリップ圧制御弁７１を作動させるための圧力調整弁７３を制御するクラッチ制御部８０の制御回路を示すブロック図である。
【００３９】
クラッチ制御部８０は、セレクトレバー７４の操作により出力されたレンジ信号が入力される走行モード判定部８１と、エンジンのスロットル開度θ、エンジン回転数Ｎe および車速Ｖの信号がそれぞれ入力されるロックアップ制御判定部８２と、これらの信号に加えてブレーキスイッチ信号が入力する急減速制御判定部８３と、圧力調整弁７３の故障を検出する故障検出部８４とを有している。
【００４０】
ロックアップ制御判定部８２と急減速制御判定部８３と故障検出部８４からの出力信号は前進クラッチおよびロックアップクラッチの制御部８５に入力されて、この制御部８５からの出力信号によって、切換弁７８と圧力調整弁７３とが制御されるようになっている。
【００４１】
図６は車両の走行状態に応じた図５に示すクラッチ制御部８０からの制御信号によって切換弁７８のON-OFFと圧力調整弁７３によるスリップ圧の変化とを示すタイムチャートである。
【００４２】
図２に示すように、Ｎレンジが選択されているときには、切換弁７８はOFF となってスイッチ弁６５は図２に示すように開放位置であり、ロックアップクラッチ９は開放状態であり、圧力調整弁７３によりスリップ圧制御弁７１によって設定されるスリップ圧は低圧となる。
【００４３】
Ｄレンジがセレクトレバー７４によって選択されると、図３に示すようにＦ＆Ｒモードとなり、スイッチ弁６５はＮレンジと同様に開放位置のままであるが、前進用クラッチ３４を係合状態とすべくクラッチシリンダ３２にはスイッチ弁６５を介してスリップ圧が供給される。このスリップ圧はエンジン回転数Ｎe とスロットル開度θに応じたデューティ比の信号が供給される圧力調整弁７３により高圧に設定される。
【００４４】
車速が上昇して所定車速を超えると、クラッチ制御部８０からは開放状態のロックアップクラッチ９を係合状態に切り換えるべく、切換弁７８に作動信号が出力されて切換弁７８はONとなり、図６において▲１▼で示すように、スイッチ弁６５にはパイロット圧が供給されてスイッチ弁６５がONとなって係合位置つまりロックアップモードに切り換わる。ただし、図６において破線で示されるように、クラッチ制御部８０から出力信号が出されてからスイッチ弁６５の切り換わり完了までに所定の作動遅れt0がある。
【００４５】
スイッチ弁６５が切り換わると、アプライ室９ａにはクラッチ圧制御弁５７により調整されたクラッチ圧が供給されることになり、リリース室９ｂ内の油圧はスリップ圧制御弁７１を介してオイルパン４８に戻されることになるが、クラッチ制御部８０から切換弁７８に作動信号が出力されてから、所定の時間遅れｔ1 が経過するまではスリップ圧を変化させることなく、時間遅れｔ1 が経過したときに圧力調整弁７３に対してデューティ比を変化させるように作動信号をクラッチ制御部８０から作動信号を送り、▲２▼で示すように、スリップ圧を徐々に低下させる低下制御を実行する。
【００４６】
これにより、既にアプライ室９ａに供給されたクラッチ圧に対してスリップ圧が徐々に低下するように制御されるので、ロックアップクラッチ９は▲３▼で示すようにスムースに係合し、係合ショックが発生することが防止される。スリップ切換時間が経過すると、スリップ圧は低圧になる。時間遅れｔ1 はスイッチ弁６５の切換完了までの時間遅れｔ0 と同一かあるいはそれよりも長い時間に設定されており、スイッチ弁６５の作動時間の誤差を吸収して確実にスムースな係合が達成される。ロックアップモードに切り換わった後における前進用クラッチ３４のクラッチシリンダ３２には、スイッチ弁６５が切り換わることから、スリップ圧よりも高いクラッチ圧が作用することになる。
【００４７】
ロックアップモードで走行していた状態のもとで、車速が所定値以下に低下すると、Ｆ＆Ｒモードに切り換えられることになるが、まず、図６において▲４▼で示すように、圧力調整弁７３によりスリップ圧を低圧から高圧に徐々に上昇させるように上昇制御し、所定の時間遅れｔ2 が経過した後に、切換弁７８が▲５▼で示すようにOFF されて、スイッチ弁６５はOFF となって係合位置から開放位置に切り換わり、Ｆ＆Ｒモードへの切り換えが完了する。
【００４８】
このように、スイッチ弁６５がＦ＆Ｒモードに切り換えられる前に、スリップ圧制御弁７１によってスリップ圧路６８は高圧のスリップ圧に切り換えられており、スイッチ弁６５がＦ＆Ｒモードに切り換わったときには、既にロックアップクラッチ９は開放状態となっているとともに、前進用クラッチ３４には高圧に切り換わっているスリップ圧が▲６▼で示すように供給されることになる。これにより、前進用クラッチ３４に作用する油圧の落ち込みがなくなり、エンジンの空吹きを防止することができる。
【００４９】
また、ロックアップモードで走行中に急減速されたと急減速制御判定部８３が判定した場合には、切換弁７８を▲７▼で示すようにOFF させて直ちにスイッチ弁６５をOFF してＦ＆Ｒモードつまり開放位置に切り換えて、アプライ室９ａへの油圧の供給を停止するとともに、スリップ圧制御弁７１によりスリップ圧を低圧に保持させる。これにより、前進用クラッチ３４とロックアップクラッチ９はともに▲８▼で示すように開放状態となり、エンジンストールが回避される。
【００５０】
上記した制御において、スリップ圧を制御するための圧力調整弁７３の故障が故障検出部８４により判定された場合には、判断時がＦ＆Ｒモードでもロックアップモードなどの他のモードでも、切換弁７８は▲９▼で示すようにOFF されて、スイッチ弁６５は開放位置に切り換えられてＦ＆Ｒモードに固定される。故障と判断されたときの圧力調整弁７３に供給されるデューティ比がゼロとなると、▲９▼’で示すように、スリップ圧は最大圧のクラッチ圧となり、ロックアップクラッチ９は開放状態となる。これにより、低速走行のときにロックアップクラッチ９の引きずりを発生することが防止される。
【００５１】
図７は前述したクラッチ制御装置の制御手順のメインルーチンを示すフローチャートであり、ステップＳ１で前進走行モードが選択されていると判断されたときには、ステップＳ２で前進用クラッチ３４が係合状態に設定され、車速が所定値以上となってロックアップ条件となったことがステップＳ３で判断されたならば、ロックアップモードに切り換えられてステップＳ４でロックアップクラッチ９は係合状態に設定される。ステップＳ３でロックアップ条件とならないと判断されたときには、ステップＳ５によりロックアップクラッチ９は開放状態を維持する。
【００５２】
ロックアップモードにおいて急減速制御条件となったことがステップＳ６で判断されたならば、前進用クラッチとロックアップクラッチはともに開放状態に切り換えられる（ステップＳ７，Ｓ８）。ステップＳ９で急減速制御を通常制御に復帰すると判断されたならば、ステップＳ１に戻される。
【００５３】
図８はクラッチ制御装置のサブルーチンを示すフローチャートであり、ステップＳ１１で圧力調整弁７３が故障しておらず、ステップＳ１２でロックアップ条件が成立したと判断された場合には、ステップＳ１３で切換弁７８がONされるとともに、ステップＳ１４ではタイマーｔ1 が設定される。ステップＳ１５でタイマーｔ1 のタイムアップが判断されると、ステップＳ１６において圧力調整弁７３により低圧制御が実行されてロックアップクラッチ９が係合状態となる。一方、ステップＳ１１で圧力調整弁７３が故障であると判断された場合と、ステップＳ１２でロックアップ条件が成立していないと判断された場合には、ステップＳ１７，Ｓ１８が実行されて、Ｆ＆Ｒモードとなる。
【００５４】
ステップＳ１６におけるロックアップ係合状態は、ステップＳ１９を経てステップＳ２０においてロックアップ解除が判断されるまで実行され、ロックアップ解除が判断されると、ステップＳ２１において圧力調整弁７３によりスリップ圧が高圧に切り換えられるとともに、ステップＳ２２によりタイマーｔ2 が設定される。ステップＳ２３でタイマーｔ2 のタイムアップが判断されると、ステップＳ２４において切換弁７８がOFF され、Ｆ＆Ｒモードに切り換えられる。
【００５５】
本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、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。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、トルクコンバータのロックアップクラッチが開放状態から係合状態にスムースに切り換わり、ロックアップショックないし係合ショックの発生を防止することができる。ロックアップクラッチが係合状態から開放状態に切り換わる際におけるエンジンの空吹きの発生を防止することができる。急減速時のエンジンストールの発生を防止することができる。スリップ圧を調整するスリップ圧調整手段が故障した場合にはロックアップクラッチの引きずりの発生を防止することができる。このようにして、車両の走行性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用のベルト式無段変速機の駆動系を示す概略図である。
【図２】図１に示された駆動系の作動を制御する油圧制御装置においてセレクトレバーがニュートラルに操作された状態を示す油圧回路図である。
【図３】油圧制御装置がＦ＆Ｒモードとなった状態を示す油圧回路図である。
【図４】油圧制御装置がロックアップモードとなった状態を示す油圧回路図である。
【図５】クラッチ制御装置の制御回路を示すブロック図である。
【図６】走行状態に応じた切換弁のON-OFFとスリップ圧の変化とを示すタイムチャートである。
【図７】クラッチ制御装置の制御手順のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図８】クラッチ制御装置の制御手順のサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ トルクコンバータ
４ ドライブプレート
９ ロックアップクラッチ
９ａ アプライ室
９ｂ リリース室
１１ 前後進切換装置
１２ 無段変速機
１４ プライマリプーリ
１６ セカンダリプーリ
１７ 駆動ベルト
３４ 前進用クラッチ
３５ 油圧ピストン
５７ クラッチ圧制御弁
６３ ブレーキ用切換圧路
６４ クラッチ用切換圧路
６５ スイッチ弁
６８ スリップ圧路
７１ スリップ圧制御弁
７３ 圧力調整弁
７４ セレクトレバー
７８ 切換弁
７９ 切換圧路
８０ クラッチ制御部
８１ 走行モード判定部
８２ ロックアップ制御判定部
８３ 急減速制御判定部
８４ 故障検出部
８５ 前進クラッチおよびロックアップクラッチの制御部
【発明の属する技術分野】
本発明はトルクコンバータのロックアップクラッチと前後進切換用クラッチとを有する無段変速機におけるクラッチを制御するようにした無段変速機のクラッチ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと自動変速機とを備えたエンジンにおいては、ロックアップクラッチが係合状態となるとエンジンのクランク軸は変速機の入力軸に直結され、開放状態となると直結が解除されてトルクコンバータが作動状態となり、変速機クラッチにより自動的に変速比が設定されるようになっている。このため、クラッチが係合状態に切り換わったり、開放状態に切り換わったときに切換ショックが発生したり、切換タイミングのずれによってエンジンの空吹きやエンジンストールなどの問題が生じるおそれがある。
【０００３】
このため、自動変速機の変速用シフトスイッチ信号によりシフトバルブの切換時間に応じて、トルクコンバータのロックアップクラッチを一時開放するタイミングをとるようにして、変速切換ショックやエンジン空吹きを解消するようにしたものがある（特開平１−９８７５８号公報）。
【０００４】
しかしながら、これは自動変速機の変速動作とのタイミングに合わせてロックアップクラッチを一時開放制御するものであり、この制御方式を無段変速機のようにロックアップ制御と走行用のクラッチ制御とを１つのON-OFFバルブつまりスイッチバルブにより制御する場合には適用することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えた無段変速機におけるクラッチの切換ショックやエンジンの空吹きが発生しないようにして走行性の向上を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の無断変速機のクラッチ制御装置は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、前記リリース室に供給されるスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、車両の走行状態に応じて前記ロックアップクラッチを係合状態とするか開放状態とするかを判断するロックアップ制御判定手段と、前記ロックアップ制御判定手段が前記開放状態から前記係合状態に切り換えると判断したとき、前記切換手段を係合位置に切り換え制御するとともに、その後該切り換え制御の完了に要する時間と同一かあるいはそれよりも長い所定の時間が経過してから前記スリップ圧を低下させるように前記スリップ圧調整手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の無断変速機のクラッチ制御装置は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、前記リリース室と、切換圧路を介して前記前進用クラッチとに供給されるスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、車両の走行状態に応じて前記ロックアップクラッチを係合状態とするか開放状態とするかを判断するロックアップ制御判定手段と、前記ロックアップ制御判定手段が前記係合状態から前記開放状態に切り換えると判断したとき、前記スリップ圧を高くするように前記スリップ圧調整手段を昇圧制御するとともに、その後該昇圧制御の完了に要する時間と同一かあるいはそれよりも長い所定の時間が経過してから前記切換手段を開放位置に切り換え制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の無断変速機のクラッチ制御装置は、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、前記リリース室のスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、前記スリップ圧調整手段の故障を検出する故障検出手段とを備え、前記故障検出手段が前記スリップ圧調整手段の故障を検出したときには、前記切換手段を開放位置に切り換えることで前記スリップ圧を潤滑圧路とリリース圧路とを通過させて高圧に保持させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１はベルトを用いた車両用の無段変速機の駆動系を示す概略図であり、図示省略したエンジンにより駆動されるクランク軸１は、トルクコンバータ２のポンプ側ケース３にドライブプレート４を介して直結されており、ポンプ側ケース３内に設けられたポンプインペラ３ａに対向して配置されたタービンランナ５はタービン軸６に直結されている。ポンプインペラ３ａとタービンランナ５の間にはステータ７が配置され、このステータ７はステータ支持軸８に取り付けられたワンウェイクラッチ８ａにより支持されている。タービン軸６には、ドライブプレート４に係合する係合位置と離れる開放位置とに移動可能にロックアップクラッチ９が直結されており、エンジンの動力はトルクコンバータ２またはロックアップクラッチ９を介してタービン軸６に伝達される。
【００１２】
ロックアップクラッチ９の一方側は供給室つまりアプライ室９ａとなり、他方側は開放室つまりリリース室９ｂとなっており、リリース室９ｂ内に供給した油圧をアプライ室９ａを介して循環させることにより、トルクコンバータ２は作動状態となる。一方、アプライ室９ａに油圧を供給し、リリース室９ｂ内の油圧を下げることによりロックアップクラッチ９はドライブプレート４と係合してロックアップ状態となる。このリリース室９ｂ内の圧力を調整することによりロックアップクラッチ９を滑らせるようにしたスリップ圧制御が行われる。
【００１３】
タービン軸６は前後進切換装置１１を介して無段変速機１２の入力軸つまりプライマリ軸１３に伝達されるようになっている。プライマリ軸１３にはプライマリプーリ１４が設けられており、プライマリプーリ１４はプライマリ軸１３に固定された固定プーリ１４ａと、これに対向してプライマリ軸１３に対して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１４ｂとを有し、プーリのコーン面間隔可変となっている。プライマリ軸１３に平行に配置された出力軸つまりセカンダリ軸１５にはセカンダリプーリ１６が設けられており、セカンダリプーリ１６はセカンダリ軸１５に固定された固定プーリ１６ａと、これに対向してセカンダリ軸１５に対して可動プーリ１４ｂと同様に軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ１６ｂとを有し、プーリのコーン面間隔可変となっている。なお、駆動系全体はケース１０内に組み込まれている。
【００１４】
プライマリプーリ１４とセカンダリプーリ１６との間には駆動ベルト１７が掛け渡されており、両方のプーリ１４，１６の溝幅を変化させることにより、それぞれのプーリ１４，１６に対する巻付け径の比率を変化させてセカンダリ軸１５の回転数が無段変速されることになる。
【００１５】
プライマリプーリ１４の溝幅を変化させるために、可動プーリ１４ｂとの間にプライマリ油室１８を形成するシリンダ１９がプライマリ軸１３に取り付けられ、セカンダリプーリ１６の溝幅を変化させるために、可動プーリ１６ｂとの間にセカンダリ油室２１を形成するプランジャ２２がセカンダリ軸１５に取り付けられている。
【００１６】
セカンダリ軸１５はギヤ２３，２４を介して中間軸２５に連結されており、中間軸２５に取り付けられたギヤ２６がディファレンシャル装置２７のファイナルギヤ２８に噛み合い、ディファレンシャル装置２７に連結された車軸２９ａ，２９ｂには車輪３１ａ，３１ｂが取り付けられている。前輪駆動車の場合には、車輪３１ａ，３１ｂは前輪となる。
【００１７】
前後進切換装置１１は、タービン軸６に固定される前進用クラッチドラム部に設けられたクラッチシリンダ３２と、プライマリ軸１３に固定されたクラッチハブ３３とを有し、これらの間には多板式の前進用クラッチ３４が設けられている。この前進用クラッチ３４を作動するための油圧ピストン３５がクラッチシリンダ３２内に組み込まれている。したがって、クラッチシリンダ３２内の油室３２ａに油圧を供給して前進用クラッチ３４を接続状態とすると、タービン軸６の回転はクラッチハブ３３を介してプライマリ軸１３に伝達されてプライマリ軸１３はタービン軸６と同一の正転方向に回転する。
【００１８】
プライマリ軸１３にはサンギヤ３６が固定され、この外側にはリングギヤ３７が回転自在にケース１０内に設けられている。クラッチシリンダ３２を備えた前進用クラッチドラム部に取り付けられたキャリア３８には、相互に噛み合って対をなすプラネタリピニオンギヤ４１，４２が回転自在に装着され、一方のプラネタリピニオンギヤ４１はサンギヤ３６に噛み合い、他方のプラネタリピニオンギヤ４２はリングギヤ３７の内歯と噛み合っており、これらのギヤによりダブルピニオン式プラネタリギヤが構成されている。それぞれのプラネタリピニオンギヤ４１，４２は、図１にあっては作図の便宜上、１つずつが離して示されているが、対となって噛み合っており、複数対設けられている。
【００１９】
このリングギヤ３７とケース１０との間には多板式の後退用ブレーキ４３が設けられており、この後退用ブレーキ４３を作動するための油圧ピストン４４がケース１０に形成されたブレーキシリンダ４５内に組み込まれている。したがって、前進用クラッチ３４が開放された状態のもとで、ブレーキシリンダ４５内の油室４５ａに油圧を供給して後退用ブレーキ４３を制動状態とすると、リングギヤ３７がケース１０に固定された状態になるので、タービン軸６とともにキャリア３８が回転することにより、対となったプラネタリピニオンギヤ４１，４２を介してサンギヤ３６およびプライマリ軸１３は、タービン軸６とは逆の逆転方向に回転する。前進用クラッチ３４および後退用ブレーキ４３は、前後進切換装置１１の摩擦係合要素となっている。
【００２０】
ブレーキシリンダ４５やクラッチシリンダ３２などの油圧作動機器を作動させるために、ケース１０内には油圧源としてのオイルポンプ４７が配置されており、このオイルポンプ４７はクランク軸１によりポンプ側ケース３を介して駆動されるようになっている。
【００２１】
図２は図１に示された駆動系の作動を制御するための油圧回路を示す図であり、オイルパン４８内の油を吸引して吐出するオイルポンプ４７の吐出口はセカンダリ圧路５０によりセカンダリプーリ１６の可動プーリ１６ｂを作動させるセカンダリ油室２１に接続されるとともに、セカンダリ圧制御弁５１のセカンダリ圧ポートに接続されている。このセカンダリ圧制御弁５１によって、セカンダリ油室２１に供給されるセカンダリ圧は、たとえば、１〜３MPa 程度の範囲内のうち所定の圧力に調整されて駆動ベルト１７に必要な伝達容量に見合った値に制御される。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、セカンダリ圧は上げられて駆動ベルト１７のスリップが防止され、エンジン出力が小さいときにはセカンダリ圧は下げられてオイルポンプ４７のロスと伝達効率の向上が図られる。
【００２２】
セカンダリ圧路５０はプライマリ圧制御弁５２のセカンダリ圧ポートに接続され、この制御弁５２の制御圧ポートに接続されたプライマリ圧路５３はプライマリプーリ１４側の可動プーリ１４ｂを作動させるプライマリ油室１８に接続され、この油室１８にはプライマリ圧制御弁５２により調圧されたプライマリ圧が供給される。このプライマリ圧はセカンダリ圧を調圧つまり減圧して設定されるので、セカンダリ圧を超えない。ただし、プライマリ油室１８の受圧面積はセカンダリ油室２１の受圧面積よりも大きく設定されているので、駆動ベルト１７を挟み付ける力はセカンダリプーリ１６側よりもプライマリプーリ１４側の方を大きくすることができる。このように、プライマリ油室１８の受圧面積がセカンダリ油室２１の受圧面積よりも大きく設定されているので、プライマリ圧を目標変速比、変速速度に応じた値に制御することにより、プライマリプーリ１４の溝幅を変化させて車速を制御することが可能となる。
【００２３】
セカンダリ圧制御弁５１とプライマリ圧制御弁５２は、図示する場合には、いずれも比例電磁式リリーフ弁が使用されており、ソレノイド５１ａ，５２ａに供給される電流値に応じてセカンダリ圧とプライマリ圧とが設定される。ただし、それぞれの制御弁５１，５２としては、ソレノイド５１ａ，５２ａへの通電と非通電とからなる１サイクルのうち通電が行なわれるデューティ比を変化させるようにして圧力を調整するようにしたデューティソレノイド弁を使用するようにしても良い。
【００２４】
セカンダリ圧制御弁５１のドレーン路は、リリーフ弁である潤滑圧制御弁５４に対して潤滑圧路５５により接続されており、この潤滑圧制御弁５４により、潤滑圧はたとえば、0.２〜0.４MPa 程度に調圧され、この圧力の油圧が駆動ベルトや前後進切換装置１１などの変速機各部やロックアップ開放時のリリース室９ｂに供給される。
【００２５】
図２に示すように、セカンダリ圧路５０は減圧弁であるクラッチ圧制御弁５７に接続されており、このクラッチ圧制御弁５７に外部パイロット圧を供給することにより、たとえば、0.７MPa 程度の低いクラッチ圧がクラッチ圧路５８に供給され、外部パイロット圧の供給を停止することにより、たとえば、1.２MPa 程度の高いクラッチ圧がクラッチ圧路５８に供給される。
【００２６】
クラッチ圧路５８と潤滑圧路５５との間にはバイパス路５９が接続され、このバイパス路５９には、クラッチ圧路５８から潤滑圧路５５に向かう油圧の流れを阻止し、潤滑圧がクラッチ圧よりも高くなったときにのみ、潤滑圧路５５からクラッチ圧路５８に向かう流れを許容する逆止め弁６０が設けられている。
【００２７】
トルクコンバータ２のアプライ室９ａに接続されたアプライ圧路６１、リリース室９ｂに接続されたリリース圧路６２、後退用ブレーキ４３を作動させるブレーキ油室４５ａに接続されたブレーキ用切換圧路６３、および前進用クラッチ３４を作動させるクラッチ油室３２ａに接続されたクラッチ用切換圧路６４と、前述した潤滑圧路５５およびクラッチ圧路５８との接続などを制御するために、スイッチ弁６５が設けられている。
【００２８】
このスイッチ弁６５は、それぞれ３ポート切換弁構造となった４つの部分を有し、図２および図３に示すように外部パイロット圧が加わらない状態におけるＦ＆Ｒモードつまり車速が所定値以下となった状態におけるロックアップクラッチ９の開放位置と、図４に示すように外部パイロット圧が加わった状態におけるロックアップクラッチ９の係合位置との２位置に作動する。
【００２９】
開放位置にあっては、図３に示すように潤滑圧路５５とリリース圧路６２とがスイッチ弁６５により連通状態となり、オイルクーラ６６が設けられた冷却路６７とアプライ圧路６１とが連通状態となる。これにより、油圧回路はトルクコンバータ２が作動し、前後進切換装置１１の油圧制御が可能なモードつまりＦ＆Ｒモードとなり、このときには、潤滑圧に設定された油圧はリリース室９ｂに供給され、アプライ室９ａから排出されてオイルクーラ６６を経てオイルパンに戻される。
【００３０】
一方、係合位置にあっては、図４に示すように、クラッチ圧路５８とアプライ圧路６１とが連通状態となり、クラッチ圧に設定された油圧がアプライ室９ａに供給される。このときには、クラッチ圧路５８に接続されたスリップ圧路６８がリリース圧路６２に連通される。スリップ圧路６８にはスリップ圧制御弁７１が設けられており、このスリップ圧制御弁７１はこれの外部パイロット室に供給される外部パイロット圧に応じてスリップ圧路６８に供給されるスリップ圧を、クラッチ圧と同一の圧力から圧力０の範囲のうち任意の圧力に制御する。したがって、スリップ圧が０になるとロックアップクラッチ９が係合してロックアップモードとなり、クラッチ圧と同一になるとロックアップクラッチ９が開放される。そして、このスリップ圧を適宜制御することによりロックアップクラッチ９の回転差を一定に制御するロックアップクラッチ９のスリップ制御を行なうことができる。
【００３１】
スイッチ弁６５が係合位置となったときには、潤滑圧路５５はスイッチ弁６５を介して冷却路６７に連通することになり、このときの潤滑油の流れ量を減少させるために、潤滑圧路５５のうちスイッチ弁６５の入口には絞り５５ａが設けられている。
【００３２】
スリップ圧制御弁７１に外部パイロット圧を供給するために、この弁７１のパイロットポートとクラッチ圧路５８との間にはパイロット圧路７２が接続されており、このパイロット圧路７２にはパイロット圧を制御するために圧力調整弁７３が設けられており、スリップ圧制御弁７１と圧力調整弁７３とによりスリップ圧調整手段が構成されている。この圧力調整弁７３はソレノイド７３ａに供給される電流のデューティ比を変化させることにより圧力を調整するようにしたデューティソレノイド弁が使用されているが、セカンダリ圧制御弁５１と同様に電流制御による比例電磁式のリリーフ弁を使用するようにしても良い。
【００３３】
車室内に設けられた走行モード切換用のコントロールレバーつまりセレクトレバー７４には、これによりそれぞれ連動するマニュアル弁７５とリバースシグナル弁７６とが連結されており、それぞれの弁７５，７６はセレクトレバー７４によって設定されるＰ（パーキング）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジおよびＤs （スポーツドライブ）レンジに対応した５位置に作動する。
【００３４】
リバースシグナル弁７６を介してクラッチ圧路５８をスイッチ弁６５の外部パイロット室に連通させるパイロット圧路７７には、３ポート式のソレノイド型の切換弁７８が設けられており、スイッチ弁６５と切換弁７８とにより切換手段が構成されている。その切換弁７８のソレノイド７８ａに通電すると、図４に示すように、スイッチ弁６５はロックアップ制御位置つまりロックアップクラッチの係合位置となり、ソレノイド７８ａに対する通電をOFF すると、図２および図３に示すようにＦ＆Ｒモード位置となる。パイロット圧路７７は、破線で示すようにクラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａに接続されており、リバースシグナル弁７６がＮ位置、Ｄ位置およびＤs 位置のいずれかに設定された場合には、クラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａにクラッチ圧が供給されて、クラッチ圧は低い圧力、たとえば0.７MPa に設定される。一方、リバースシグナル弁７６が上記以外のＰ位置およびＲ位置に設定された場合には、クラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａには油圧が供給されずに、クラッチ圧は高い圧力、たとえば、1.２MPa に設定される。
【００３５】
スイッチ弁６５とマニュアル弁７５との間には共通の切換圧路７９が設けられており、この切換圧路７９はスイッチ弁６５が図３に示すようにＦ＆Ｒモード位置になるとスリップ圧路６８に連通し、スイッチ弁６５が図４に示すようにロックアップ制御位置となるとクラッチ圧路５８に連通する。この切換圧路７９はセレクトレバー７４の操作によりマニュアル弁７５がＤレンジとＤs レンジのいずれかに設定されたときには、マニュアル弁７５を介してクラッチ用切換圧路６４に連通状態となり、Ｒレンジに設定されたときにはブレーキ用切換圧路６３に連通状態となる。
【００３６】
上述した油圧制御回路を有する車両にあっては、セレクトレバー７４の操作によって図４に示すようにＤレンジが選択された場合、さらにＤs レンジおよびＮレンジが選択された場合には、リバースシグナル弁７６を介してクラッチ圧路５８がパイロット圧路７７に連通状態となり、クラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａにはクラッチ圧が供給されるので、クラッチ圧路５８には低いクラッチ圧が供給される。したがって、セレクトレバー７４の操作によって前進走行位置であるＤレンジおよびＤs レンジのいずれもが設定された場合には、低いクラッチ圧が、クラッチ圧路５８、スリップ圧路６８および切換圧路７９を介して前進用クラッチ３４の油室３２ａに供給される。
【００３７】
一方、セレクトレバー７４の操作によってＰレンジおよびＲレンジのいずれかが設定された場合には、リバースシグナル弁７６によってクラッチ圧路５８とパイロット圧路７７との連通が遮断されて、クラッチ圧制御弁５７の外部パイロット室５７ａがドレーン状態となるので、クラッチ圧路５８には高いクラッチ圧が供給される。したがって、セレクトレバー７４の操作によって後退位置であるＲレンジが設定された場合には、高いクラッチ圧がクラッチ圧路５８、スリップ圧路６８および切換圧路７９を介して後退用ブレーキ４３の油室４５ａに供給される。
【００３８】
図５はスイッチ弁６５をON-OFF作動させるための切換弁７８とスリップ圧制御弁７１を作動させるための圧力調整弁７３を制御するクラッチ制御部８０の制御回路を示すブロック図である。
【００３９】
クラッチ制御部８０は、セレクトレバー７４の操作により出力されたレンジ信号が入力される走行モード判定部８１と、エンジンのスロットル開度θ、エンジン回転数Ｎe および車速Ｖの信号がそれぞれ入力されるロックアップ制御判定部８２と、これらの信号に加えてブレーキスイッチ信号が入力する急減速制御判定部８３と、圧力調整弁７３の故障を検出する故障検出部８４とを有している。
【００４０】
ロックアップ制御判定部８２と急減速制御判定部８３と故障検出部８４からの出力信号は前進クラッチおよびロックアップクラッチの制御部８５に入力されて、この制御部８５からの出力信号によって、切換弁７８と圧力調整弁７３とが制御されるようになっている。
【００４１】
図６は車両の走行状態に応じた図５に示すクラッチ制御部８０からの制御信号によって切換弁７８のON-OFFと圧力調整弁７３によるスリップ圧の変化とを示すタイムチャートである。
【００４２】
図２に示すように、Ｎレンジが選択されているときには、切換弁７８はOFF となってスイッチ弁６５は図２に示すように開放位置であり、ロックアップクラッチ９は開放状態であり、圧力調整弁７３によりスリップ圧制御弁７１によって設定されるスリップ圧は低圧となる。
【００４３】
Ｄレンジがセレクトレバー７４によって選択されると、図３に示すようにＦ＆Ｒモードとなり、スイッチ弁６５はＮレンジと同様に開放位置のままであるが、前進用クラッチ３４を係合状態とすべくクラッチシリンダ３２にはスイッチ弁６５を介してスリップ圧が供給される。このスリップ圧はエンジン回転数Ｎe とスロットル開度θに応じたデューティ比の信号が供給される圧力調整弁７３により高圧に設定される。
【００４４】
車速が上昇して所定車速を超えると、クラッチ制御部８０からは開放状態のロックアップクラッチ９を係合状態に切り換えるべく、切換弁７８に作動信号が出力されて切換弁７８はONとなり、図６において▲１▼で示すように、スイッチ弁６５にはパイロット圧が供給されてスイッチ弁６５がONとなって係合位置つまりロックアップモードに切り換わる。ただし、図６において破線で示されるように、クラッチ制御部８０から出力信号が出されてからスイッチ弁６５の切り換わり完了までに所定の作動遅れt0がある。
【００４５】
スイッチ弁６５が切り換わると、アプライ室９ａにはクラッチ圧制御弁５７により調整されたクラッチ圧が供給されることになり、リリース室９ｂ内の油圧はスリップ圧制御弁７１を介してオイルパン４８に戻されることになるが、クラッチ制御部８０から切換弁７８に作動信号が出力されてから、所定の時間遅れｔ1 が経過するまではスリップ圧を変化させることなく、時間遅れｔ1 が経過したときに圧力調整弁７３に対してデューティ比を変化させるように作動信号をクラッチ制御部８０から作動信号を送り、▲２▼で示すように、スリップ圧を徐々に低下させる低下制御を実行する。
【００４６】
これにより、既にアプライ室９ａに供給されたクラッチ圧に対してスリップ圧が徐々に低下するように制御されるので、ロックアップクラッチ９は▲３▼で示すようにスムースに係合し、係合ショックが発生することが防止される。スリップ切換時間が経過すると、スリップ圧は低圧になる。時間遅れｔ1 はスイッチ弁６５の切換完了までの時間遅れｔ0 と同一かあるいはそれよりも長い時間に設定されており、スイッチ弁６５の作動時間の誤差を吸収して確実にスムースな係合が達成される。ロックアップモードに切り換わった後における前進用クラッチ３４のクラッチシリンダ３２には、スイッチ弁６５が切り換わることから、スリップ圧よりも高いクラッチ圧が作用することになる。
【００４７】
ロックアップモードで走行していた状態のもとで、車速が所定値以下に低下すると、Ｆ＆Ｒモードに切り換えられることになるが、まず、図６において▲４▼で示すように、圧力調整弁７３によりスリップ圧を低圧から高圧に徐々に上昇させるように上昇制御し、所定の時間遅れｔ2 が経過した後に、切換弁７８が▲５▼で示すようにOFF されて、スイッチ弁６５はOFF となって係合位置から開放位置に切り換わり、Ｆ＆Ｒモードへの切り換えが完了する。
【００４８】
このように、スイッチ弁６５がＦ＆Ｒモードに切り換えられる前に、スリップ圧制御弁７１によってスリップ圧路６８は高圧のスリップ圧に切り換えられており、スイッチ弁６５がＦ＆Ｒモードに切り換わったときには、既にロックアップクラッチ９は開放状態となっているとともに、前進用クラッチ３４には高圧に切り換わっているスリップ圧が▲６▼で示すように供給されることになる。これにより、前進用クラッチ３４に作用する油圧の落ち込みがなくなり、エンジンの空吹きを防止することができる。
【００４９】
また、ロックアップモードで走行中に急減速されたと急減速制御判定部８３が判定した場合には、切換弁７８を▲７▼で示すようにOFF させて直ちにスイッチ弁６５をOFF してＦ＆Ｒモードつまり開放位置に切り換えて、アプライ室９ａへの油圧の供給を停止するとともに、スリップ圧制御弁７１によりスリップ圧を低圧に保持させる。これにより、前進用クラッチ３４とロックアップクラッチ９はともに▲８▼で示すように開放状態となり、エンジンストールが回避される。
【００５０】
上記した制御において、スリップ圧を制御するための圧力調整弁７３の故障が故障検出部８４により判定された場合には、判断時がＦ＆Ｒモードでもロックアップモードなどの他のモードでも、切換弁７８は▲９▼で示すようにOFF されて、スイッチ弁６５は開放位置に切り換えられてＦ＆Ｒモードに固定される。故障と判断されたときの圧力調整弁７３に供給されるデューティ比がゼロとなると、▲９▼’で示すように、スリップ圧は最大圧のクラッチ圧となり、ロックアップクラッチ９は開放状態となる。これにより、低速走行のときにロックアップクラッチ９の引きずりを発生することが防止される。
【００５１】
図７は前述したクラッチ制御装置の制御手順のメインルーチンを示すフローチャートであり、ステップＳ１で前進走行モードが選択されていると判断されたときには、ステップＳ２で前進用クラッチ３４が係合状態に設定され、車速が所定値以上となってロックアップ条件となったことがステップＳ３で判断されたならば、ロックアップモードに切り換えられてステップＳ４でロックアップクラッチ９は係合状態に設定される。ステップＳ３でロックアップ条件とならないと判断されたときには、ステップＳ５によりロックアップクラッチ９は開放状態を維持する。
【００５２】
ロックアップモードにおいて急減速制御条件となったことがステップＳ６で判断されたならば、前進用クラッチとロックアップクラッチはともに開放状態に切り換えられる（ステップＳ７，Ｓ８）。ステップＳ９で急減速制御を通常制御に復帰すると判断されたならば、ステップＳ１に戻される。
【００５３】
図８はクラッチ制御装置のサブルーチンを示すフローチャートであり、ステップＳ１１で圧力調整弁７３が故障しておらず、ステップＳ１２でロックアップ条件が成立したと判断された場合には、ステップＳ１３で切換弁７８がONされるとともに、ステップＳ１４ではタイマーｔ1 が設定される。ステップＳ１５でタイマーｔ1 のタイムアップが判断されると、ステップＳ１６において圧力調整弁７３により低圧制御が実行されてロックアップクラッチ９が係合状態となる。一方、ステップＳ１１で圧力調整弁７３が故障であると判断された場合と、ステップＳ１２でロックアップ条件が成立していないと判断された場合には、ステップＳ１７，Ｓ１８が実行されて、Ｆ＆Ｒモードとなる。
【００５４】
ステップＳ１６におけるロックアップ係合状態は、ステップＳ１９を経てステップＳ２０においてロックアップ解除が判断されるまで実行され、ロックアップ解除が判断されると、ステップＳ２１において圧力調整弁７３によりスリップ圧が高圧に切り換えられるとともに、ステップＳ２２によりタイマーｔ2 が設定される。ステップＳ２３でタイマーｔ2 のタイムアップが判断されると、ステップＳ２４において切換弁７８がOFF され、Ｆ＆Ｒモードに切り換えられる。
【００５５】
本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、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。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、トルクコンバータのロックアップクラッチが開放状態から係合状態にスムースに切り換わり、ロックアップショックないし係合ショックの発生を防止することができる。ロックアップクラッチが係合状態から開放状態に切り換わる際におけるエンジンの空吹きの発生を防止することができる。急減速時のエンジンストールの発生を防止することができる。スリップ圧を調整するスリップ圧調整手段が故障した場合にはロックアップクラッチの引きずりの発生を防止することができる。このようにして、車両の走行性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用のベルト式無段変速機の駆動系を示す概略図である。
【図２】図１に示された駆動系の作動を制御する油圧制御装置においてセレクトレバーがニュートラルに操作された状態を示す油圧回路図である。
【図３】油圧制御装置がＦ＆Ｒモードとなった状態を示す油圧回路図である。
【図４】油圧制御装置がロックアップモードとなった状態を示す油圧回路図である。
【図５】クラッチ制御装置の制御回路を示すブロック図である。
【図６】走行状態に応じた切換弁のON-OFFとスリップ圧の変化とを示すタイムチャートである。
【図７】クラッチ制御装置の制御手順のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図８】クラッチ制御装置の制御手順のサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ トルクコンバータ
４ ドライブプレート
９ ロックアップクラッチ
９ａ アプライ室
９ｂ リリース室
１１ 前後進切換装置
１２ 無段変速機
１４ プライマリプーリ
１６ セカンダリプーリ
１７ 駆動ベルト
３４ 前進用クラッチ
３５ 油圧ピストン
５７ クラッチ圧制御弁
６３ ブレーキ用切換圧路
６４ クラッチ用切換圧路
６５ スイッチ弁
６８ スリップ圧路
７１ スリップ圧制御弁
７３ 圧力調整弁
７４ セレクトレバー
７８ 切換弁
７９ 切換圧路
８０ クラッチ制御部
８１ 走行モード判定部
８２ ロックアップ制御判定部
８３ 急減速制御判定部
８４ 故障検出部
８５ 前進クラッチおよびロックアップクラッチの制御部
Claims (3)
- ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、
前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、
前記リリース室に供給されるスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、
車両の走行状態に応じて前記ロックアップクラッチを係合状態とするか開放状態とするかを判断するロックアップ制御判定手段と、
前記ロックアップ制御判定手段が前記開放状態から前記係合状態に切り換えると判断したとき、前記切換手段を係合位置に切り換え制御するとともに、その後該切り換え制御の完了に要する時間と同一かあるいはそれよりも長い所定の時間が経過してから前記スリップ圧を低下させるように前記スリップ圧調整手段を制御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クラッチ制御装置。 - ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、
前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、
前記リリース室と、切換圧路を介して前記前進用クラッチとに供給されるスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、
車両の走行状態に応じて前記ロックアップクラッチを係合状態とするか開放状態とするかを判断するロックアップ制御判定手段と、
前記ロックアップ制御判定手段が前記係合状態から前記開放状態に切り換えると判断したとき、前記スリップ圧を高くするように前記スリップ圧調整手段を昇圧制御するとともに、その後該昇圧制御の完了に要する時間と同一かあるいはそれよりも長い所定の時間が経過してから前記切換手段を開放位置に切り換え制御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クラッチ制御装置。 - ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、前進用クラッチを有する前後進切換装置と、プライマリプーリおよび該プライマリプーリとの間に駆動ベルトが掛け渡されたセカンダリプーリを有する無段変速機とを備え、エンジンの回転を前記トルクコンバータと前記前後進切換装置と前記無段変速機とを介して出力する無段変速機のクラッチ制御装置であって、
前記ロックアップクラッチのアプライ室およびリリース室への油圧の供給を係合位置と開放位置とで切り換える切換手段と、
前記リリース室のスリップ圧を調整するスリップ圧調整手段と、
前記スリップ圧調整手段の故障を検出する故障検出手段とを備え、
前記故障検出手段が前記スリップ圧調整手段の故障を検出したときには、前記切換手段を開放位置に切り換えることで前記スリップ圧を潤滑圧路とリリース圧路とを通過させて高圧に保持させる制御手段とを有することを特徴とする無段変速機のクラッチ制御装置。
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