JP4826166B2

JP4826166B2 - 車両用無段変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP4826166B2
Application number: JP2005228692A
Authority: JP
Inventors: 勇介大形; 吉伸曽我; 星児島; 良司羽渕
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: JP2007046620A

Description

本発明は車両用無段変速機の油圧制御装置に係り、特に、入力側油圧室の油圧のフィードバック制御が不可の時に走行条件の相違に拘らず適切な変速比γとなるように入力側油圧室の油圧を制御できる油圧制御装置に関するものである。

駆動源側の入力側油圧室と、駆動輪側の出力側油圧室とを有し、回転速度に基づいてその入力側油圧室の油圧をフィードバック制御する車両用無段変速機の油圧制御装置が広く知られているが、回転速度センサが回転速度を検出不可或いは誤検出する可能性のある場合や、回転速度センサがフェールした場合には、フィードバック制御が不可になるため、入力側油圧室の油圧が出力側油圧室の油圧に対して所定の比率となるように、その入力側油圧室の油圧を制御することが提案されている。特許文献１に記載の油圧制御装置はその一例で、ベルト式無段変速機に関するものであり、プライマリシーブ圧（入力側油圧室の油圧）を制御する減圧弁に対してセカンダリシーブ圧（出力側油圧室の油圧）を導入し、そのセカンダリシーブ圧に対してプライマリーシーブ圧が所定の比率となるように制御している。すなわち、プライマリシーブ圧に対するセカンダリシーブ圧の比率である推力比τ（＝セカンダリシーブ圧／プライマリシーブ圧）が大きくなる程、セカンダリシーブのベルト掛かり径が大きくなってベルト式無段変速機の変速比γ（＝プライマリシーブの回転速度／セカンダリシーブの回転速度）は大きくなるため、この推力比τによって例えば変速比γが最大になるように制御することができるのである。これにより、発進時に最大変速比による大きな駆動力で発進できるようになる。
特開２００５−４２７９９号公報

しかしながら、変速比γは推力比τに応じて一義的に定まるものではなく、駆動か被駆動か、或いはセーフティファクター（限界伝達トルク容量／実際の伝達トルク）等の走行条件によって変化するため、変速比γが小さくなって発進性能が低下したり、必要以上に大きな推力（油圧）により伝達効率が低下したり耐久性が損なわれたりする可能性があった。

すなわち、図８に示すように、基本的には推力比τが大きくなる程変速比γは大きくなるが、駆動源側から駆動輪側へ動力伝達する駆動時には、無負荷の時よりも変速比γが大きくなるように特性が変化し、逆にエンジンブレーキ時のように駆動輪側から駆動源側へ動力伝達する被駆動時には、無負荷の時よりも変速比γが小さくなるように特性が変化する。また、駆動時においてセーフティファクターＳ．Ｆ．が小さくなると、変速比γが更に大きくなるように特性が変化し、被駆動時においてセーフティファクターＳ．Ｆ．が小さくなると、変速比γが更に小さくなるように特性が変化する。このため、発進時等の駆動時で且つ伝達トルクが大きくてセーフティファクターＳ．Ｆ．が小さい場合に変速比γが最大となるように推力比τを定める、つまり前述の減圧弁の所定比率を定めると、コースト走行等の被駆動状態で停車した場合には変速比γが小さくなるため、その後の発進時に十分な駆動力が得られず、もたつき感を生じさせる恐れがある。これに対し、被駆動時で且つ伝達トルクが大きくてセーフティファクターＳ．Ｆ．が小さい場合に変速比γが最大となるように、最も大きい推力比τを定めれば、つまり前述の減圧弁の所定比率を定めると、停車時の走行条件に拘らず変速比γは最大に保持され、常に大きな変速比γによる大きな駆動力で良好に発進できるようになるが、駆動時にベルト滑り防止のためにプライマリシーブ圧を高くすると、推力比τ、つまり前述の減圧弁の所定の比率に応じてセカンダリシーブ圧を必要以上に高くする必要があるため、伝達効率が悪化したり耐久性が損なわれたりする恐れがある。

また、推力比τが一定となるように入力側油圧室の油圧および出力側油圧室の油圧が制御されると、走行中に回転速度センサ等のフェールでフィードバック制御が不可になった場合、その時の走行条件と推力比τとに応じて変速比γが一義的に定まるため、変速比γが急に大きく変化したり、変速比γが増大して駆動源の回転速度が異常に高くなったりエンジンブレーキ等により大きな減速度が生じたりする可能性がある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、入力側油圧室の油圧のフィードバック制御が不可の時に、走行条件の相違に拘らず適切な変速比γとなるように入力側油圧室の油圧を制御できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、駆動源側の入力側油圧室と、駆動輪側の出力側油圧室とを有し、回転速度に基づいてその入力側油圧室の油圧をフィードバック制御する車両用無段変速機の油圧制御装置において、(a) 前記フィードバック制御が不可の時には、所定の変速比γが得られる推力比τを駆動状態か被駆動状態か、セーフティファクターの大小、および車速の少なくとも一つを含む走行条件に応じて求め、その推力比τとなるようにソレノイド油圧を用いて前記入力側油圧室の油圧を制御する推力比制御手段を有し、且つ、(b) 前記出力側油圧室の油圧がパイロット圧として導入されるとともに前記ソレノイド油圧が供給される推力比コントロールバルブを備えており、その推力比コントロールバルブから出力されるコントロール圧に基づいて前記入力側油圧室の油圧が制御されることにより前記推力比τが制御されるとともに、(c) その推力比コントロールバルブは、前記ソレノイド油圧を出力するソレノイドバルブが非励磁の場合にそのソレノイド油圧によって制御される前記コントロール圧により、前記変速比γを最大にすることができる最も小さい推力比τ _min となり、そのソレノイドバルブが励磁されることによって推力比τを増大させるように構成されていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用無段変速機の油圧制御装置において、前記ソレノイド油圧は、駆動源と無段変速機との間に配設される流体式伝動装置のロックアップクラッチの係合圧を制御するロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブの出力油圧であることを特徴とする。

このような車両用無段変速機の油圧制御装置においては、所定の変速比γが得られる推力比τを駆動状態か被駆動状態か、セーフティファクターの大小、および車速の少なくとも一つを含む走行条件に応じて求め、その推力比τとなるようにソレノイド油圧を用いて入力側油圧室の油圧を制御するため、その走行条件の相違に拘らず適切な変速比γとなるように、入力側油圧室の油圧を制御することが可能となる。これにより、例えば極低車速で回転速度センサによる回転速度の検出が困難でフィードバック制御が不可の場合には、駆動状態か被駆動状態か、或いはセーフティファクターの大小等に拘らず常に最大の変速比γとなるように、それ等の走行条件に応じて求められる所定の推力比τとなるように、ソレノイド油圧により入力側油圧室の油圧を制御すれば、発進時には常に変速比γが最大になり、優れた発進性能を確保しつつ、駆動時等に推力比τを低下させることにより出力側油圧室の油圧が必要以上に大きくなることを抑制し、伝達効率が悪化したり耐久性が損なわれたりすることを防止できる。また、走行中に回転速度センサのフェールでフィードバック制御が不可になった場合には、その時の車速等に応じて定められる適切な変速比γとなるように、駆動状態か被駆動状態か、セーフティファクターの大きさ等の走行条件に応じて求められる所定の推力比τとなるように、ソレノイド油圧により入力側油圧室の油圧を制御することにより、変速比γが急に大きく変化したり駆動源の回転速度が異常に高くなったり駆動源ブレーキで大きな減速度が発生したりすることを防止できる。

第２発明では、ロックアップクラッチの係合圧を制御するロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブを利用して入力側油圧室の油圧を制御するため、新たにソレノイドバルブを追加して設ける場合に比較して、装置を簡単且つ安価に構成できる。すなわち、本発明の制御は、通常は車両発進時等の極低車速時に行われるが、その極低車速時にはロックアップクラッチは解放状態であり、ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブは使われていないため、ロックアップクラッチが係合しない範囲でこれを利用することにより、新たなソレノイドバルブを追加することなく入力側油圧室の油圧を制御することができるのである。

なお、このようにロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブから油圧が出力されると、その出力油圧により例えばロックアップコントロールバルブが作動してロックアップ係合圧が発生し、ロックアップクラッチが係合してエンジンストールを生じる可能性があるが、ロックアップコントロールバルブの作動初期圧が高くなるようにスプリングや受圧面積等を設定して不感帯を設けたり、車両発進時に出力される油圧、例えばクラッチアプライコントロールバルブを切換制御するソレノイドバルブの出力油圧をロックアップコントロールバルブに導入したりして、そのロックアップコントロールバルブの作動を制限することにより、ロックアップクラッチの係合を確実に防止することができる。

本発明の車両用無段変速機としては、例えば(a) 有効径が可変のプライマリシーブ（入力側可変プーリ）およびセカンダリシーブ（出力側可変プーリ）と、(b) それ等のプライマリシーブおよびセカンダリシーブに巻き掛けられて摩擦力により動力伝達を行う伝動ベルトと、を有するベルト式無段変速機が好適に用いられる。前記入力側油圧室は、プライマリシーブの有効径を変化させる油圧シリンダ等で、プライマリシーブに一体的に設けられ、出力側油圧室は、セカンダリシーブの有効径を変化させる油圧シリンダ等で、セカンダリシーブに一体的に設けられる。

無段変速機の通常の変速制御、すなわち回転速度センサによる回転速度の検出が困難な極低車速より高速の通常走行時の変速制御は、例えば予め定められた変速条件に従って目標変速比を求め、実際の変速比が目標変速比になるように入力側油圧室の油圧をフィードバック制御したり、車速や出力軸回転速度（駆動輪側回転速度）などに応じて入力側（駆動源側）の目標回転速度を求め、実際の入力軸回転速度が目標回転速度になるように入力側油圧室の油圧をフィードバック制御したりするなど、種々の態様を採用できる。

予め定められた変速条件は、例えばアクセル操作量などの運転者の出力要求量および車速（出力軸回転速度に対応）などの運転状態をパラメータとするマップや演算式などによって設定される。

フィードバック制御が不可の時の油圧制御は、出力側油圧室の油圧がパイロット圧として導入されるとともに前記ソレノイド油圧が供給される推力比コントロールバルブを用いて行われ、その推力比コントロールバルブから出力されるコントロール圧に基づいて入力側油圧室の油圧が制御されることにより、入力側油圧室の油圧に対する出力側油圧室の油圧の比である推力比τ（＝出力側油圧室の油圧／入力側油圧室の油圧）をソレノイド油圧によって制御するように構成される。

出力側油圧室の油圧とライン圧とを共通のソレノイドでコントロールする制御系の場合には、出力側油圧室の油圧の代わりにライン圧を上記推力比コントロールバルブに導入し、そのライン圧および前記ソレノイド油圧に基づいてコントロール圧、更には入力側油圧室の油圧を制御することもできる。

所定の推力比τとなるようにソレノイド油圧を制御する推力比制御手段は、例えば駆動状態か被駆動状態か、セーフティファクター（限界伝達トルク容量／実際の伝達トルク）の大小、或いは車速等を判断する走行条件判断手段を有し、その走行条件に応じて適切な変速比γが得られる推力比τを求め、その推力比τとなるようにソレノイド油圧を制御するように構成される。ソレノイド油圧の制御は、例えばＯＮ、ＯＦＦ等の２段階で切り換えるだけでも良いが、３段階以上の多段階で変更したり連続的に変化させたりして、入力側油圧室の油圧や前記推力比τをきめ細かく制御できるようにすることが望ましい。

前記推力比コントロールバルブは、例えばソレノイド油圧を出力するソレノイドバルブ（ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブなど）がＯＦＦ状態（非励磁）でソレノイド油圧＝０の時のコントロール圧により、変速比γを最大にすることができる最も小さい推力比τ_minとなるように、スプリングや各部の受圧面積等が設定され、走行条件に応じてソレノイドバルブが励磁され、そのソレノイド油圧が上昇させられることにより、入力側油圧室の油圧を低下させて推力比τを増大させるように構成されるが、ソレノイド油圧の上昇に伴って入力側油圧室の油圧を上昇させるものなど種々の態様が可能である。

推力比制御手段は、例えば極低車速時には駆動状態か被駆動状態か、或いはセーフティファクターの大小等の走行条件に拘らず常に最大の変速比γとなるように、それ等の走行条件に応じて推力比τを求めてソレノイド油圧を制御し、極低車速よりも車速が高い通常走行時には、車速等に応じて定められる適切な変速比γとなるように駆動、被駆動等の走行条件に応じて推力比τを求めてソレノイド油圧を制御するように構成される。

第２発明では、ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブを利用して入力側油圧室の油圧を制御するが、可能であれば他のソレノイドバルブを利用しても良いし、専用のソレノイドバルブを新たに設けることも可能である。また、第２発明の流体式伝動装置は、トルクコンバータやフルードカップリングなどである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０の骨子図である。この車両用駆動装置１０は横置き型で、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆動源として用いられる内燃機関としてエンジン１２を備えている。エンジン１２の出力は、トルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車２０を介して差動歯車装置２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ分配される。

トルクコンバータ１４は流体式伝動装置に相当し、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それ等のポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間にはロックアップクラッチ２６が設けられ、それ等を一体的に連結して一体回転させることができるようになっている。このロックアップクラッチ２６は、ロックアップ制御回路７４（図２、図３参照）により係合解放制御される。上記ポンプ翼車１４ｐには、無段変速機１８を変速制御したりベルト挟圧力を発生させたり、ロックアップクラッチ２６を係合解放制御したり、或いは各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生する機械式のオイルポンプ２８が設けられている。

前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに連結され、無段変速機１８の入力軸３６はキャリア１６ｃに連結されている。そして、キャリア１６ｃとサンギヤ１６ｓとの間に配設された前進用クラッチＣ１が係合させられると、前後進切換装置１６は一体回転させられてタービン軸３４が入力軸３６に直結され、前進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。また、リングギヤ１６ｒとハウジングとの間に配設された後進用ブレーキＢ１が係合させられるとともに上記前進用クラッチＣ１が開放されると、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆回転させられ、後進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。

無段変速機１８は、上記入力軸３６に設けられた有効径が可変のプライマリシーブ（入力側可変プーリ）４２と、出力軸４４に設けられた有効径が可変のセカンダリシーブ（出力側可変プーリ）４６と、それ等のプライマリシーブ４２、セカンダリシーブ４６に巻き掛けられた伝動ベルト４８とを備えており、両シーブ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。プライマリシーブ４２、セカンダリシーブ４６はそれぞれＶ溝幅が可変で、油圧シリンダを備えて構成されており、プライマリシーブ４２の油圧シリンダの油圧（プライマリシーブ圧ＰＰＲＩ）が変速制御回路５０（図２、図３参照）によって制御されることにより、両シーブ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。また、セカンダリシーブ４６の油圧シリンダの油圧（セカンダリシーブ圧ＰＳＥＣ）は、伝動ベルト４８が滑りを生じないように挟圧力制御回路７０（図２、図３参照）によって調圧制御される。プライマリシーブ４２の油圧シリンダは入力側油圧室に相当し、セカンダリシーブ４６の油圧シリンダは出力側油圧室に相当する。また、変速制御回路５０、挟圧力制御回路７０、およびロックアップ制御回路７４は油圧制御回路で、図２のＣＶＴコントローラ８０と共に油圧制御装置を構成している。

図３は、上記変速制御回路５０、挟圧力制御回路７０、およびロックアップ制御回路７４の要部を示す回路図で、変速制御回路５０は、変速比γを小さくするアップシフト用の流量制御弁５４、および変速比γを大きくするダウンシフト用の流量制御弁５８を備えている。流量制御弁５４は、ライン圧ＰＬが供給されるライン圧ポート５４ａ、ＣＶＴ油路６０を介してプライマリシーブ４２の油圧シリンダに接続されたＣＶＴポート５４ｂ、連通油路６２を介してダウンシフト用の流量制御弁５８に接続されたダウンシフト用ポート５４ｃを備えており、中心線より左側半分に示すようにスプール５４ｄがスプリング５４ｇの付勢力に従って原位置に保持されている閉じ状態では、ＣＶＴポート５４ｂとダウンシフト用ポート５４ｃとが連通させられ、プライマリシーブ４２の油圧シリンダの作動油がＣＶＴ油路６０および連通油路６２を経てダウンシフト用の流量制御弁５８へ流通することを許容する。一方、アップシフト用のデューティソレノイドＤＳ１がＣＶＴコントローラ８０（図２参照）によりデューティ制御されることによって出力されるアップシフト信号圧ＰＤＳ１が信号圧室５４ｅへ供給されると、中心線より右側半分に示すようにスプール５４ｄがそのアップシフト信号圧ＰＤＳ１に応じてスプリング５４ｇの付勢力に抗してアップシフト側（図３の上方）へ移動させられ、ライン圧ポート５４ａとＣＶＴポート５４ｂとが連通させられて、ライン圧ＰＬがアップシフト信号圧ＰＤＳ１に対応する流量でＣＶＴ油路６０からプライマリシーブ４２の油圧シリンダに供給され、そのプライマリシーブ４２のＶ溝幅が狭くなって無段変速機１８がアップシフトされるとともに、ダウンシフト用ポート５４ｃが遮断されてダウンシフト用の流量制御弁５８側への作動油の流通が阻止される。

前記流量制御弁５８は、前記連通油路６２に接続されたＣＶＴポート５８ａおよびドレーン油路に接続されたドレーンポート５８ｂを備えており、中心線より右側半分に示すようにスプール５８ｃがスプリング５８ｇの付勢力に従って原位置に保持されている閉じ状態では、僅かな流通断面積でＣＶＴポート５８ａとドレーンポート５８ｂとが連通させられ、漏れ程度の僅かな流量で作動油がドレーンされる。一方、ダウンシフト用のデューティソレノイドＤＳ２がＣＶＴコントローラ８０によりデューティ制御されることによって出力されるダウンシフト信号圧ＰＤＳ２が信号圧室５８ｄへ供給されると、スプール５８ｃがそのダウンシフト信号圧ＰＤＳ２に応じてスプリング５８ｇの付勢力に抗してダウンシフト側（図３の下方）へ移動させられ、そのダウンシフト信号圧ＰＤＳ２に対応するドレーン開度でＣＶＴポート５８ａとドレーンポート５８ｂとが連通させられて、プライマリシーブ４２の油圧シリンダの作動油がダウンシフト信号圧ＰＤＳ２に対応する流量で連通油路６２からドレーンポート５８ｂを経てドレーンされ、そのプライマリシーブ４２のＶ溝幅が広くなってダウンシフトされる。

流量制御弁５８はまた、推力比コントロールバルブ６６の出力ポート６６ｅから連通油路６８を経て推力比コントロール圧ＰＳＴが供給される推力比制御ポート５８ｅを備えており、スプール５８ｃが原位置に保持されている閉じ状態において所定の流通断面積でＣＶＴポート５８ａと連通させられ、前記アップシフト用の流量制御弁５４も閉じ状態とされた非変速制御時には、プライマリシーブ４２の油圧すなわちプライマリシーブ圧ＰＰＲＩがその推力比コントロール圧ＰＳＴと一致させられる。推力比コントロールバルブ６６には、前記ライン圧ＰＬが供給されるライン圧ポート６６ａの他、セカンダリシーブ４６の油圧シリンダの油圧すなわちセカンダリシーブ圧ＰＳＥＣが供給される第１パイロットポート６６ｂ、およびロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵの出力油圧ＰＤＳＵが供給される第２パイロットポート６６ｃが設けられており、出力ポート６６ｅから出力される上記推力比コントロール圧ＰＳＴは、それ等のセカンダリシーブ圧ＰＳＥＣおよびＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵに応じて次式(1) で表す油圧に制御される。
ＰＳＴ＝ａ・ＰＳＥＣ−ｂ・ＰＤＳＵ＋ｃ・・・(1)

上記(1) 式のａ，ｂ，ｃは、各部の受圧面積やスプリング６６ｄの付勢力によって定まる定数であり、推力比コントロール圧ＰＳＴは、セカンダリシーブ圧ＰＳＥＣが高くなるに従って高くなるとともに、ＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵが高くなるに従って低くなる。すなわち、セカンダリシーブ圧ＰＳＥＣが同じ場合、図６に示すように、ＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵを高くすると推力比コントロール圧ＰＳＴは低下し、その推力比コントロール圧ＰＳＴと一致するプライマリシーブ圧ＰＰＲＩも低下するため、プライマリシーブ圧ＰＰＲＩに対するセカンダリシーブ圧ＰＳＥＣの比である推力比τ（＝ＰＳＥＣ／ＰＰＲＩ）は、ＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵが高くなるに従って大きくなる。このように、両流量制御弁５４、５８が何れも閉じ状態とされた非変速制御状態においても、ＣＶＴコントローラ８０によりロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵの出力油圧ＰＤＳＵを制御することにより、推力比τを変更することが可能で、前記図８から明らかなように、その推力比τに応じて変速比γを制御することができる。この出力油圧ＰＤＳＵは請求項１のソレノイド油圧に相当する。

また、前記アップシフト用のデューティソレノイドＤＳ１から出力されたアップシフト信号圧ＰＤＳ１は、ダウンシフト用の流量制御弁５８のバックアップ室５８ｆに供給され、ダウンシフト信号圧ＰＤＳ２に拘らずその流量制御弁５８を閉じてダウンシフトを制限する一方、ダウンシフト用のデューティソレノイドＤＳ２から出力されたダウンシフト信号圧ＰＤＳ２は、アップシフト用の流量制御弁５４のバックアップ室５４ｆに供給され、アップシフト信号圧ＰＤＳ１に拘らずその流量制御弁５４を閉じてアップシフトを禁止するようになっている。これにより、電気系統の故障などでＤＳ１、ＤＳ２の一方が機能しなくなり、アップシフト信号圧ＰＤＳ１またはダウンシフト信号圧ＰＤＳ２が最大圧で出力しっぱなしになった場合でも、急なアップシフトやダウンシフトが生じたり、その急変速に起因してベルト滑りが発生したりすることが防止される。

なお、上記流量制御弁５４のダウンシフト用ポート５４ｃを省略して、連通油路６２をＣＶＴ油路６０に直接接続するとともに、その連通油路６２に、アップシフト制御時には流量制御弁５８側へ作動油が流れることを制限するが、それ以外は流量制御弁５８側へ作動油が流れることを許容するが開閉弁装置を設けるようにしても良い。開閉弁装置としては、例えばアップシフト信号圧ＰＤＳ１が供給されると機械的に閉じるが、アップシフト信号圧ＰＤＳ１の出力が停止すると開いて流量制御弁５８側へ作動油が流れることを許容するパイロット弁が好適に用いられる。

一方、セカンダリシーブ４６の油圧シリンダの油圧であるセカンダリシーブ圧ＰＳＥＣを制御する挟圧力制御回路７０は、ライン圧モジュレータNo１バルブ７２を備えている。ライン圧モジュレータNo１バルブ７２は、前記ライン圧ＰＬが供給されるライン圧ポート７２ａ、および図示しないリニアソレノイドバルブＳＬＳの出力油圧ＰＳＬＳが供給されるパイロットポート７２ｂを備えており、その出力油圧ＰＳＬＳに従ってライン圧ＰＬを減圧することにより、セカンダリシーブ圧ＰＳＥＣを出力ポート７２ｃから出力し、セカンダリシーブ４６および推力比コントロールバルブ６６へ供給する。このセカンダリシーブ圧ＰＳＥＣは、伝動ベルト４８が滑りを生じないように、リニアソレノイドバルブＳＬＳの出力油圧ＰＳＬＳに応じて調圧制御される。

ロックアップクラッチ２６を係合解放制御するロックアップ制御回路７４は、ロックアップコントロールバルブ７６を備えている。ロックアップコントロールバルブ７６は、係合解放用元圧ＰＬＵが供給される一対の第１ライン圧ポート７６ａおよび第２ライン圧ポート７６ｂ、トルクコンバータ１４の係合側油室１４ａに接続された係合側ポート７６ｃ、トルクコンバータ１４の解放側油室１４ｂに接続された解放側ポート７６ｄ、前記ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵの出力油圧ＰＤＳＵが供給されるパイロットポート７６ｅを備えており、その出力油圧ＰＤＳＵが供給されることによりスプール７６ｆが中心線より右側半分に示すようにスプリング７６ｇの付勢力に抗して下方へ移動させられたＯＮ状態になると、第１ライン圧ポート７６ａと係合側ポート７６ｃとが連通させられ、ロックアップ係合油圧ＰＡＰＰＬＹが係合側油室１４ａへ供給されるとともに、解放側ポート７６ｄがドレーンポート７６ｈに連通させられることにより、解放側油室１４ｂ内の作動油がドレーンされ、ロックアップクラッチ２６が係合させられる。ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵは、ＯＦＦ（非励磁）では油圧ＰＤＳＵの出力を停止するが、油圧ＰＤＳＵを出力する励磁状態では、ＣＶＴコントローラ８０によって励磁電流が連続的に変化させられることにより出力油圧ＰＤＳＵが連続的に変化させられ、その出力油圧ＰＤＳＵに応じてロックアップ係合油圧ＰＡＰＰＬＹも連続的に変化させられ、これによりロックアップクラッチ２６の係合圧が変化して所定のスリップ状態で係合させることができる。

上記ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵがＯＦＦ（非励磁）となり、出力油圧ＰＤＳＵの出力が停止させられると、ロックアップコントロールバルブ７６は、中心線より左側半分に示すようにスプリング７６ｇの付勢力に従ってスプール７６ｆが上方へ移動させられて原位置に保持されるＯＦＦ状態になり、第２ライン圧ポート７６ｂと解放側ポート７６ｄとが連通させられ、係合解放用元圧ＰＬＵがロックアップ解放油圧ＰＲＥＬＥＡＳＥとして解放側油室１４ｂへ供給されるとともに、係合側ポート７６ｃがドレーンポート７６ｉに連通させられることにより、係合側油室１４ａ内の作動油がドレーンされ、ロックアップクラッチ２６が解放される。

ロックアップコントロールバルブ７６にはまた、クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬの出力油圧ＰＳＬが供給されるバックアップポート７６ｊが設けられており、その出力油圧ＰＳＬが供給されると、前記出力油圧ＰＤＳＵの供給に拘らずロックアップコントロールバルブ７６をＯＦＦ状態に維持してロックアップクラッチ２６を強制的に解放する。クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬはＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブで、ソレノイド元圧Ｐ_SOLをそのまま出力油圧ＰＳＬとして出力するものであり、例えば発進停止時等の低車速時に油圧ＰＳＬを出力することにより、ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵのＯＮフェール等によりロックアップクラッチ２６が係合してエンジンストールが発生することを防止できる。

クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬの出力油圧ＰＳＬは、クラッチアプライコントロールバルブ７８にも供給される。クラッチアプライコントロールバルブ７８は、前記前進用クラッチＣ１や後進用ブレーキＢ１を係合させるための油圧を切り換えるためのもので、例えば所定車速以下の低車速時や車両停止時等にクラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬから油圧ＰＳＬが供給されると、中心線より右側半分に示すコントロール状態となり、図示しないリニアソレノイドバルブＳＬＴの出力油圧ＰＳＬＴをクラッチＣ１やブレーキＢ１に供給する。これにより、そのクラッチＣ１やブレーキＢ１の係合過渡油圧をリニアソレノイドバルブＳＬＴによって調圧できる。また、クラッチＣ１やブレーキＢ１が完全に係合させられた所定車速以上の定常走行時等に、クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬの油圧ＰＳＬの出力が停止させられると、クラッチアプライコントロールバルブ７８は中心線より左側半分に示すノーマル状態となり、図示しないライン圧モジュレータNo２バルブから出力されるNo２モジュレータ油圧ＰＭ２をクラッチＣ１やブレーキＢ１に供給し、それ等の係合状態を維持する。クラッチアプライコントロールバルブ７８からは、図示しないマニュアルバルブを経てクラッチＣ１またはブレーキＢ１へ選択的に油圧が供給されるようになっており、シフトレバーが前進走行用のＤポジションへ操作されるとクラッチＣ１へ油圧が供給され、後進走行用のＲポジションへ操作されるとブレーキＢ１へ油圧が供給される。

前記ロックアップクラッチ２６は、クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬの油圧ＰＳＬの出力が停止させられることにより係合可能となるが、ロックアップクラッチ２６は所定車速以上の定常走行時に係合させられるため、シフトレバー操作に従って前記クラッチＣ１やブレーキＢ１を係合させるガレージシフト時にはロックアップクラッチ２６は解放状態であり、クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬから油圧ＰＳＬが出力されても何等差し支えはない。

図２のＣＶＴコントローラ８０はマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記無段変速機１８の変速制御や挟圧力制御、ロックアップクラッチ２６の係合解放制御を行うもので、シフトポジションセンサ８２、アクセル操作量センサ８４、エンジン回転速度センサ８６、出力軸回転速度センサ８８、入力軸回転速度センサ９０などから、それぞれシフトレバーのシフトポジションＳＦＴＰ、アクセルペダルの操作量θ_ACC、エンジン回転速度ＮＥ、出力軸回転速度ＮＯＵＴ（車速Ｖに対応）、入力軸回転速度ＮＩＮなどを表す信号が供給されるようになっている。

上記ＣＶＴコントローラ８０による変速制御は、例えば図５に示すように運転者の出力要求量を表すアクセル操作量θ_ACCおよび車速Ｖをパラメータとして予め定められた変速マップから入力側の目標回転速度ＮＩＮＴを算出し、実際の入力軸回転速度ＮＩＮが目標回転速度ＮＩＮＴと一致するように、それ等の偏差に応じて無段変速機１８の変速制御、具体的には変速制御回路５０のデューティソレノイドＤＳ１、ＤＳ２のアップシフト信号圧ＰＤＳ１、ダウンシフト信号圧ＰＤＳ２をフィードバック制御することにより、流量制御弁５４、５８を介してプライマリシーブ４２の油圧シリンダに対する作動油の供給、排出を制御する。図５のマップは変速条件に相当するもので、車速Ｖが小さくアクセル操作量θ_ACCが大きい程大きな変速比γになる目標回転速度ＮＩＮＴが設定されるようになっている。また、車速Ｖは出力軸回転速度ＮＯＵＴに対応するため、入力軸回転速度ＮＩＮの目標値である目標回転速度ＮＩＮＴは目標変速比に対応し、無段変速機１８の最小変速比γmin と最大変速比γmax の範囲内で定められている。上記変速マップは、ＣＶＴコントローラ８０のマップ記憶装置（ＲＯＭなど）９２に予め記憶されている。

無段変速機１８の挟圧力制御は、例えば図４に示すように伝達トルクに対応するアクセル操作量θ_ACCおよび変速比γをパラメータとしてベルト滑りが生じないように予め定められた必要油圧（ベルト挟圧力に相当）のマップに従って、挟圧力制御回路７０のリニアソレノイドバルブＳＬＳの出力油圧ＰＳＬＳを制御することにより、無段変速機１８のベルト挟圧力、具体的にはセカンダリシーブ４６の油圧シリンダの油圧（セカンダリシーブ圧）ＰＳＥＣを調圧制御する。図４の必要油圧マップは挟圧力制御条件に相当し、前記変速マップと同様にＣＶＴコントローラ８０のマップ記憶装置９２に予め記憶されている。

また、ロックアップクラッチ２６の係合解放制御は、予め定められたロックアップ係合解放マップに従って、ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵの出力油圧ＰＤＳＵを制御することにより、ロックアップコントロールバルブ７６を介して係合側油室１４ａ、解放側油室１４ｂに対する油圧の供給排出状態を切り換え、ロックアップクラッチ２６を係合、解放したり、係合時にロックアップ係合油圧ＰＡＰＰＬＹを制御することにより、ロックアップクラッチ２６をスリップ係合させたりする。ロックアップ係合解放マップは、例えば運転者の出力要求量を表すアクセル操作量θ_ACCおよび車速Ｖをパラメータとして、ロックアップ係合領域、解放領域、およびそれ等の境界部分のスリップ係合領域が定められ、所定車速以上の定常走行状態で係合またはスリップ係合させるようになっており、ＣＶＴコントローラ８０のマップ記憶装置９２に予め記憶されている。

ＣＶＴコントローラ８０はまた、図７の機能ブロック線図に示すように、前記フィードバック制御による無段変速機１８の変速制御が不可の場合に推力比τ（＝ＰＳＥＣ／ＰＰＲＩ）を制御する推力比制御手段１００を備えている。推力比制御手段１００は、フィードバック制御不可判断手段１０２、走行条件判断手段１０４、推力比設定手段１０６、およびＤＳＵ制御手段１０８を備えており、フィードバック制御不可判断手段１０２は、フィードバック制御に必要な出力軸回転速度ＮＯＵＴおよび入力軸回転速度ＮＩＮを検出するための出力軸回転速度センサ８８や入力軸回転速度センサ９０、或いはそれ等の電気系統がフェールしたか否か、それ等が正常であっても検出不可或いは誤検出する可能性のある極低車速時（例えば２ｋｍ／ｈ以下の発進時や停車時など）か否か、等を判断し、センサフェール時や極低車速時、或いは車両停止時にはフィードバック制御不可と判断する。

そして、上記フィードバック制御不可判断手段１０２によりフィードバック制御不可と判断された場合は、走行条件判断手段１０４により、例えば駆動状態か被駆動状態か、その駆動、被駆動の程度、セーフティファクター（限界伝達トルク容量／実際の伝達トルク）の大きさ、或いは車速Ｖ等の走行条件を判断するとともに、推力比設定手段１０６によりその走行条件に応じて適切な推力比τを設定する。すなわち、極低車速時（車両停止時を含む）の場合には走行条件の相違に拘らず常に変速比γが最大になるように、図８に示すようなデータマップに基づいて駆動状態か被駆動状態か、或いはその駆動、被駆動の程度、セーフティファクターＳ．Ｆ．の大きさ等の走行条件に応じて推力比τを決定する。また、上記極低車速よりも車速Ｖが高い通常の走行時に、回転速度センサ８８、９０等のフェールによりフィードバック制御が不可となって推力比制御へ移行した場合には、その移行に伴って変速比γが大きくなると、エンジン回転速度ＮＥが異常に高くなったりエンジンブレーキで大きな減速度が発生したりして乗員に違和感を生じさせるため、車速Ｖに応じて定められる適切な変速比γとなるように、同じく図８に示すようなデータマップに基づいて駆動状態か被駆動状態か、或いはその駆動、被駆動の程度、セーフティファクターＳ．Ｆ．の大きさ等の走行条件に応じて推力比τを決定する。

ＤＳＵ制御手段１０８は、上記推力比設定手段１０６により決定された推力比τとなるように、ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵにより推力比コントロールバルブ６６を介してプライマリシーブ圧ＰＰＲＩを制御する。すなわち、その推力比τが得られるＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵを、セカンダリシーブ圧ＰＳＥＣをパラメータとして予め定められた図６に一点鎖線で示すようなデータマップや前記(1) 式に基づいて定められた演算式等から求め、そのＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵとなるようにロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵを制御する。本実施例の推力比コントロールバルブ６６は、ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵがＯＦＦ（非励磁）で油圧ＰＤＳＵ＝０の時に出力される推力比コントロール圧ＰＳＴ（＝ＰＰＲＩ）により、変速比γを最大にすることができる最も小さい推力比、言い換えれば大きな駆動状態でセーフティファクターＳ．Ｆ．が最小の場合に変速比γを最大にできる最も小さい推力比τ_minとなるように、スプリング６６ｇや各部の受圧面積等が設定されており、ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵを励磁して、第２パイロットポート６６ｃに供給されるＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵを上昇させることにより、推力比コントロール圧ＰＳＴ（＝ＰＰＲＩ）を低下させて推力比τを増大させることができる。

上記ＤＳＵ制御手段１０８によるＤＳＵ制御時には、前記アップシフト信号圧ＰＤＳ１およびダウンシフト信号圧ＰＤＳ２の出力を停止して流量制御弁５４、５８を閉じ制御するとともに、クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬから油圧ＰＳＬを出力することにより、油圧ＰＤＳＵの出力に拘らずロックアップコントロールバルブ７６をＯＦＦ状態に維持してロックアップクラッチ２６が係合されることを防止する。クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬから油圧ＰＳＬが出力されると、クラッチアプライコントロールバルブ７８がコントロール状態に切り換えられ、リニアソレノイドバルブＳＬＴの出力油圧ＰＳＬＴがクラッチＣ１やブレーキＢ１へ供給されるが、リニアソレノイドバルブＳＬＴによりクラッチＣ１やブレーキＢ１の係合圧制御が可能となるだけで差し支えない。なお、低車速時には元々クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬから油圧ＰＳＬが出力されて、クラッチアプライコントロールバルブ７８がコントロール状態に切り換えられ、車両停止時のガレージシフト時（Ｎ→ＤまたはＮ→Ｒシフト）にリニアソレノイドバルブＳＬＴによってクラッチＣ１やブレーキＢ１の係合過渡油圧が制御される。

また、上記推力比制御では、伝達トルクに応じた所定のベルト挟圧力が得られるように、プライマリシーブ圧ＰＰＲＩおよびセカンダリシーブ圧ＰＳＥＣのうちシリンダ移動が小さい側の油圧、すなわち推力比τが１．０以上の場合はプライマリシーブ圧ＰＰＲＩを制御し、推力比τが１．０より低い場合はセカンダリシーブ圧ＰＳＥＣを制御するようになっている。その場合に、推力比τは、走行条件に応じて変速比γが最大になる必要最小限の値に制御されるため、セカンダリシーブ圧ＰＳＥＣが必要以上に過大になって伝達効率が悪化したり耐久性が損なわれたりすることが抑制される。

このように、本実施例の車両用無段変速機の油圧制御装置においては、ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵの出力油圧ＰＤＳＵを推力比コントロールバルブ６６に導入し、プライマリシーブ圧ＰＰＲＩを制御する推力比コントロール圧ＰＳＴを出力油圧ＰＤＳＵにより制御できるようにしたため、駆動状態か被駆動状態か、セーフティファクターの大きさ、或いは車速Ｖ等の走行条件の相違に拘らず常に適切な変速比γとなるように推力比τを制御することが可能で、発進停止時には優れた発進性能を確保しつつ伝達効率が悪化したり耐久性が損なわれたりすることを防止できる一方、通常の走行時にセンサフェールにより変速比γのフィードバック制御が不可となった場合には、変速比γが急に大きく変化したりエンジン回転速度ＮＥが異常に高くなったりエンジンブレーキで大きな減速度が発生したりすることが防止される。

具体的には、変速比γのフィードバック制御が不可となる極低車速時には、駆動状態か被駆動状態か、或いはその駆動、被駆動の程度、セーフティファクターＳ．Ｆ．の大きさ等に拘らず常に変速比γが最大となるように、それ等の走行条件をパラメータとして予め定められたデータマップ等により推力比τを決定し、その推力比τが得られるＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵを、セカンダリシーブ圧ＰＳＥＣをパラメータとして予め定められたデータマップや演算式から求め、そのＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵとなるようにロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵを制御することにより、発進時には常に変速比γが最大になり、優れた発進性能が得られる。また、推力比τは、走行条件に応じて変速比γが最大になる必要最小限の値に制御されるため、駆動時等には推力比τが低下させられ、セカンダリシーブ圧ＰＳＥＣが必要以上に過大になって伝達効率が悪化したり耐久性が損なわれたりすることが抑制される。

一方、走行中に回転速度センサ８８、９０等のフェールによりフィードバック制御が不可となって推力比制御へ移行した場合には、車速Ｖに応じて定められる所定の変速比γとなるように、駆動状態か被駆動状態か、或いはその駆動、被駆動の程度、セーフティファクターＳ．Ｆ．の大きさ等の走行条件に応じて推力比τが決定され、その推力比τに応じてＤＳＵ出力油圧ＰＤＳＵが制御されるため、変速比γが急に大きく変化したり、変速比γが増大してエンジン回転速度ＮＥが異常に高くなったりエンジンブレーキで大きな減速度が発生したりすることが防止される。

また、本実施例ではロックアップクラッチ２６の係合圧を制御するロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵを利用してプライマリシーブ圧ＰＰＲＩ、更には推力比τを制御するため、新たにソレノイドバルブを追加して設ける場合に比較して、装置を簡単且つ安価に構成できる。その場合に、ＤＳＵ制御手段１０８により推力比制御を実行する際には、クラッチ過渡係合切替用ソレノイドバルブＳＬから油圧ＰＳＬを出力してロックアップコントロールバルブ７６をＯＦＦ状態とし、ロックアップクラッチ２６が係合することを防止しているため、極低車速時にロックアップクラッチ２６が係合してエンジンストールが発生することが確実に防止される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図である。図１の車両用駆動装置における無段変速機の制御系統を説明するブロック線図である。図１の無段変速機の油圧制御回路の要部を示す回路図である。図２のＣＶＴコントローラによって行われるベルト挟圧力制御において必要油圧を求める際に用いられる必要油圧マップの一例を示す図である。図２のＣＶＴコントローラによって行われる変速制御において目標回転速度ＮＩＮＴを求める際に用いられる変速マップの一例を示す図である。図３の推力比コントロールバルブの油圧特性を推力比τと関連付けて説明する図である。ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブＤＳＵを利用した推力比制御に関して図２のＣＶＴコントローラが備えている機能を説明するブロック線図である。推力比τと変速比γとの特性を、駆動状態か被駆動状態か、或いはセーフティファクターＳ．Ｆ．の大きさとの関係で説明する図である。

符号の説明

１２：エンジン（駆動源）１４：トルクコンバータ（流体式伝動装置）１８：ベルト式無段変速機２４Ｒ、２４Ｌ：駆動輪２６：ロックアップクラッチ４２：プライマリシーブ（入力側油圧室）４６：セカンダリシーブ（出力側油圧室）６６：推力比コントロールバルブ８０：ＣＶＴコントローラ１００：推力比制御手段ＰＰＲＩ：プライマリシーブ圧（入力側油圧室の油圧）ＰＳＥＣ：セカンダリシーブ圧（出力側油圧室の油圧）ＤＳＵ：ロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）ＰＤＳＵ：出力油圧（ソレノイド油圧）ＰＳＴ：推力比コントロール圧（コントロール圧）

Claims

駆動源側の入力側油圧室と、駆動輪側の出力側油圧室とを有し、回転速度に基づいて該入力側油圧室の油圧をフィードバック制御する車両用無段変速機の油圧制御装置において、
前記フィードバック制御が不可の時には、所定の変速比γが得られる推力比τを駆動状態か被駆動状態か、セーフティファクターの大小、および車速の少なくとも一つを含む走行条件に応じて求め、該推力比τとなるようにソレノイド油圧を用いて前記入力側油圧室の油圧を制御する推力比制御手段を有し、
且つ、前記出力側油圧室の油圧がパイロット圧として導入されるとともに前記ソレノイド油圧が供給される推力比コントロールバルブを備えており、該推力比コントロールバルブから出力されるコントロール圧に基づいて前記入力側油圧室の油圧が制御されることにより前記推力比τが制御されるとともに、
該推力比コントロールバルブは、前記ソレノイド油圧を出力するソレノイドバルブが非励磁の場合に該ソレノイド油圧によって制御される前記コントロール圧により、前記変速比γを最大にすることができる最も小さい推力比τ _min となり、該ソレノイドバルブが励磁されることによって推力比τを増大させるように構成されている
ことを特徴とする車両用無段変速機の油圧制御装置。
前記ソレノイド油圧は、駆動源と無段変速機との間に配設される流体式伝動装置のロックアップクラッチの係合圧を制御するロックアップ係合圧制御用ソレノイドバルブの出力油圧である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用無段変速機の油圧制御装置。