JP5119760B2

JP5119760B2 - 変速機装置および無段変速機の制御方法

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Publication number: JP5119760B2
Application number: JP2007158890A
Authority: JP
Inventors: 規善栗田; 郁宏幡豆
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-06-15
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Description

本発明は、変速機装置および無段変速機の制御方法に関し、詳しくは、作動流体を作動流体室に供給することによりアップシフトすると共に作動流体を作動流体室から排出することによりダウンシフトする車載用の無段変速機を有する変速機装置およびこうした無段変速機の制御方法に関する。

従来、この種の変速機装置としては、油圧駆動の車載用のベルト式無段変速機を備え、所定の車速以下の低車速状態ではないときには所定の回転部材の実回転数と目標回転数との偏差に基づいて無段変速機の変速比をフィードバック制御し、低車速状態のときにはフィードバック制御を禁止すると共に無段変速機の変速比が変更しないよう油圧回路を閉じ込み制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３２４００７号公報

上述の変速機装置では、低車速状態のときには閉じ込み制御により無段変速機の変速比を変更しないようにしているが、油圧回路におけるバルブの若干の隙間からオイルが滲み出ることにより、時間の経過により無段変速機の変速比が徐々に変更される場合が生じる。こうした無段変速機の変速比の変更が例えばアップシフト側に行なわれると、運転者がアクセルペダルを踏み込んでも減速比が小さくなっていることから、小さな駆動力しか出力することができず、発進時の加速性が低下する恐れが生じる。

本発明の変速機装置および無段変速機の制御方法は、低車速状態からの発進時に加速性が低下するのを抑制することを主目的とする。

本発明の変速機装置および無段変速機の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の変速機装置は、
作動流体を作動流体室に供給することによりアップシフトすると共に前記作動流体を前記作動流体室から排出することによりダウンシフトする車載用の無段変速機を有する変速機装置であって、
前記作動流体の前記作動流体室への供給と排出を行なう流体供給排出手段と、
所定車速以下の低車速状態のときには、前記作動流体室における作動流体の圧力が前記所定車速に至ったときの圧力より低く前記作動流体室から作動流体を完全に排出したときの圧力より高い中間圧力となるよう前記流体供給排出手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の変速機装置では、所定車速以下の低車速状態のときには、作動流体室における作動流体の圧力が所定車速に至ったときの圧力より低く作動流体室から作動流体を完全に排出したときの圧力より高い中間圧力となるよう作動流体の作動流体室への給排を制御する。即ち、作動流体室における作動流体の圧力を所定車速に至ったときの圧力より小さくするから、作動流体がバルブ等の若干の隙間から滲み出ることにより、作動流体室における作動流体の圧力が高くなり、無段変速機がアップシフトされるのを抑制することができる。この結果、低車速状態からの発進時に加速性が低下するのを抑制することができる。また、中間圧力によっては無段変速機をダウンシフトすることもできる。ここで、中間圧力は、その後の運転者のアクセルペダルの踏み込み時に駆動力を出力することを考慮して、所定車速に至ったときの作動流体室における作動流体の圧力の９０％や８０％，７０％などのようにある程度の圧力とするのが好ましい。また、無段変速機としては、例えば、ベルト式の無段変速機を用いることができる。さらに、作動流体としてはオイルを用いることができる。

こうした本発明の変速機装置において、前記制御手段は、前記低車速状態における車両が走行しているタイミングで前記作動流体が前記作動流体室から排出されることにより前記作動流体室における作動流体の圧力が減圧されるよう前記流体供給排出手段を制御する手段であるものとすることもできる。車両が走行しているタイミングで作動流体室における作動流体の圧力を減圧するのは、車両が走行しているときには無段変速機も作動しているから、無段変速機をダウンシフトするのが容易となるからである。

また、本発明の変速機装置において、前記流体供給排出手段は印加される電流のデューティ比が大きくなるほど前記作動流体の前記作動流体室からの排出を促進する排出用ソレノイドバルブを有し、前記制御手段は、前記所定車速以下の低車速状態のときには、前記無段変速機に入力されるトルクが大きいほど小さくなる傾向のデューティ比をもって前記排出用ソレノイドバルブに電流が印加されるよう前記流体供給排出手段を制御する手段である、ものとすることもできる。無段変速機に入力されるトルクが大きいときには、変速して出力するトルクも大きくなり、トルク伝達に必要な作動流体室の作動流体の圧力もある程度必要となるからである。これにより、入力されるトルクを有効に変速して出力することができる。

さらに、本発明の変速機装置において、前記流体供給排出手段は印加される電流のデューティ比が大きくなるほど前記作動流体の前記作動流体室からの排出を促進する排出用ソレノイドバルブを有し、前記制御手段は、前記所定車速以下の低車速状態のときには、前記作動流体の温度が高いほど小さくなる傾向のデューティ比をもって前記排出用ソレノイドバルブに電流が印加されるよう前記流体供給排出手段を制御する手段である、ものとすることもできる。一般に、作動流体は温度が高くなると粘性が低くなるから、作動流体の温度が高いほど小さくなる傾向のデューティ比をもって排出用ソレノイドバルブに電流を印加することにより、作動流体室の圧力が減圧されすぎないようにすることができる。これにより、より適正に作動流体室の圧力を調整することができる。

あるいは、本発明の変速機装置において、前記制御手段は、前記低車速状態に至ったときに前記無段変速機の変速比が最大減速比と判断された場合には、前記作動流体室における作動流体の圧力に拘わらずに前記作動流体室から前記作動流体が排出されるよう前記流体供給排出手段を制御する手段とすることもできる。これにより、無段変速機を最大減速比で保持することができる。

本発明の無段変速機の制御方法は、
作動流体を作動流体室に供給することによりアップシフトすると共に前記作動流体を前記作動流体室から排出することによりダウンシフトする車載用の無段変速機の制御方法であって、
所定車速以下の低車速状態のときには、前記作動流体室における作動流体の圧力が前記所定車速に至ったときの圧力より低く前記作動流体室から作動流体を完全に排出したときの圧力より高い中間圧力となるよう前記作動流体の前記作動流体室への給排を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の無段変速機の制御方法では、所定車速以下の低車速状態のときには、作動流体室における作動流体の圧力が所定車速に至ったときの圧力より低く作動流体室から作動流体を完全に排出したときの圧力より高い中間圧力となるよう作動流体の作動流体室への給排を制御する。即ち、作動流体室における作動流体の圧力を所定車速に至ったときの圧力より小さくするから、作動流体がバルブ等の若干の隙間から滲み出ることにより、作動流体室における作動流体の圧力が高くなり、無段変速機がアップシフトされるのを抑制することができる。中間圧力によっては無段変速機をダウンシフトすることもできる。ここで、中間圧力は、その後の運転者のアクセルペダルの踏み込み時に駆動力を出力することを考慮して、所定車速に至ったときの作動流体室における作動流体の圧力の９０％や８０％，７０％などのようにある程度の圧力とするのが好ましい。また、無段変速機としては、例えば、ベルト式の無段変速機を用いることができる。さらに、作動流体としてはオイルを用いることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての変速機装置４０を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、エンジン２２と、このエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２４に図示しないダンパを介して取り付けられたロックアップ機構付きのトルクコンバータ３０と、トルクコンバータ３０の出力軸であるインプットシャフト３８と駆動輪７４ａ，７４ｂにデファレンシャルギヤ７２とギヤ機構７０とを介して接続されたアウトプットシャフト６８とに接続されて基本的にはインプットシャフト３８側の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト６８に出力する変速機装置４０と、車両全体を制御するメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという。）８０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されており、クランクシャフト２４に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジション信号などのエンジン２２の状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２６により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの制御を受けている。エンジンＥＣＵ２６は、メインＥＣＵ８０と通信しており、メインＥＣＵ８０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ８０に出力する。

トルクコンバータ３０は、周知のロックアップクラッチ付きの流体式トルクコンバータとして構成されており、必要に応じてエンジン２２のクランクシャフト２４に接続されたタービンランナー３２と変速機装置４０のインプットシャフト３８に接続されたポンプインペラ３４とをロックアップクラッチ３６によりロックアップする。トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３６は、後述する無段変速機用電子制御ユニット（以下、ＣＶＴＥＣＵという）６０により駆動制御される油圧回路５０により作動する。

変速機装置４０は、インプットシャフト３８とアウトプットシャフト６８とに接続されて主としてインプットシャフト３８側の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト６８側に出力するベルト式の無段変速機４２と、この無段変速機４２を駆動するための油圧回路５０と、油圧回路５０を駆動制御するＣＶＴＥＣＵ６０と、を備える。

無段変速機４２は、溝幅が変更可能でインプットシャフト３８に接続されたプライマリープーリー４３と、同じく溝幅が変更可能で駆動軸としてのアウトプットシャフト６８に接続されたセカンダリープーリー４５と、プライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４５の溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４４，４６と、プライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４５の溝に架けられたベルト４８と、を備え、油圧アクチュエータ４４，４６を駆動してプライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４５の溝幅を変更することにより、インプットシャフト３８の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト６８に出力する。なお、プライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４５の溝幅の変更は、こうした変速比（レシオ）の変更だけでなく、無段変速機４２の伝達トルク容量を調節するためのベルト４８の狭圧力の制御としても行なわれる。

油圧回路５０は、プライマリープーリー４３の油圧アクチュエータ４４への回路としてその一例を示す図２に示すように、油量を調整するためのデューティソレノイド１０２，１０４と、プライマリープーリー４３の油圧アクチュエータ４４へライン圧ＰＬを供給することによりアップシフトするための第１流量制御弁１１０と、油圧アクチュエータ４４のオイルをドレーンに排出することによりダウンシフトするための第２流量制御弁１２０と、デューティソレノイド１０２，１０４のデューティを共に０％とするいわゆる閉じ込み制御を行なったとき油圧アクチュエータ４４の油圧が低下しないようにするためにライン圧ＰＬを若干減圧して油圧アクチュエータ４４に供給するための減圧機構１３０と、を備える。なお、ライン圧ＰＬは、エンジン２２のクランクシャフト２４に取り付けられて駆動する図示しないオイルポンプにより加圧されて調圧されたものが供給されている。

第１流量制御弁１１０は、ライン圧ＰＬが供給される入力ポート１１３とプライマリープーリー４３の油圧アクチュエータ４４に連通する出力ポート１１４との間の流路を開閉するスプール１１１と、入力ポート１１３と出力ポート１１４との間の流路を閉じる方向（図２中下方向）にスプール１１１を付勢するバネ１１２と、を備えており、入力ポート１１３や出力ポート１１４の他に、入力ポート１１３と出力ポート１１４との間の流路を開く方向（図２中上方向）にスプール１１１を移動させるためにデューティソレノイド１０２からのオイルを受け容れる開ポート１１５と、入力ポート１１３と出力ポート１１４との間の流路を閉じる方向（図２中下方向）にスプール１１１を移動させるためにデューティソレノイド１０４からのオイルを受け容れる閉ポート１１６と、出力ポート１１４に連通すると共に第２流量制御弁１２０と連絡する連絡ポート１１７と、が形成されている。こうして構成された第１流量制御弁１１０は、デューティソレノイド１０２のデューティを大きくしてデューティソレノイド１０２からのオイルを開ポート１１５に供給することにより、スプール１１１を図２中上方に移動させて入力ポート１１３と出力ポート１１４との間の流路を開成し、ライン圧ＰＬを油圧アクチュエータ４４に連通させる。これにより、油圧アクチュエータ４４にオイルが供給され、プライマリープーリー４３の溝幅が狭くなり、無段変速機４２はアップシフトする。

第２流量制御弁１２０は、第１流量制御弁１１０の連絡ポート１１７と連絡する連絡ポート１２３とドレーンに連通するドレーンポート１２４との間の流路を開閉するスプール１２１と、連絡ポート１２３とドレーンポート１２４との間の流路を閉じる方向（図２中上方向）にスプール１２１を付勢するバネ１２２と、を備えており、連絡ポート１２３やドレーンポート１２４の他に、連絡ポート１２３とドレーンポート１２４との間の流路を開く方向（図２中下方向）にスプール１２１を移動させるためにデューティソレノイド１０４からのオイルを受け容れる開ポート１２５と、連絡ポート１２３とドレーンポート１２４との間の流路を閉じる方向（図２中上方向）にスプール１２１を移動させるためにデューティソレノイド１０２からのオイルを受け容れる閉ポート１２６と、連絡ポート１２３とドレーンポート１２４との間の流路が閉じているときに連絡ポート１２３と連通して減圧機構１３０からの油圧を第１流量制御弁１１０側に供給して調圧する調圧ポート１２７と、が形成されている。こうして構成された第２流量制御弁１２０は、デューティソレノイド１０４のデューティを大きくしてデューティソレノイド１０４からのオイルを開ポート１２５に供給することにより、スプール１２１を図２中下方に移動させて連絡ポート１２３とドレーンポート１２４との間の流路を開成し、油圧アクチュエータ４４を第１流量制御弁１１０の出力ポート１１４，連絡ポート１１７，第２流量制御弁１２０の連絡ポート１２３を介してドレーンポート１２４に連通させる。これにより、油圧アクチュエータ４４のオイルは排出され、プライマリープーリー４３の溝幅が広くなり、無段変速機４２はダウンシフトする。

ＣＶＴＥＣＵ６０は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートや通信ポートなどを備える。ＣＶＴＥＣＵ６０には、インプットシャフト３８に取り付けられた回転数センサ６２からのインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト６８に取り付けられた回転数センサ６４からのアウトプットシャフト６８の回転数Ｎｏｕｔ，油圧回路５０の作動流体としてのオイルの温度を検出する温度センサ５２からのオイル温度Ｔｏｉｌなどが入力ポートを介して入力されており、ＣＶＴＥＣＵ６０からは、油圧回路５０への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ＣＶＴＥＣＵ６０は、メインＥＣＵ８０と通信しており、メインＥＣＵ８０からの制御信号によって無段変速機４２の変速比（レシオ）を制御すると共に必要に応じて回転数センサ６２からのインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎや回転数センサ６４からのアウトプットシャフト６８の回転数Ｎｏｕｔなど無段変速機４２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ８０に出力する。

メインＥＣＵ８０は、詳細に図示しないが、ＣＶＴＥＣＵ６０と同様に、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートや通信ポートなどを備える。メインＥＣＵ８０には、イグニッションスイッチ８１からのイグニッション信号や，シフトレバー８２の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８３からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８４の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８５からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８６の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８７からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、メインＥＣＵ８０は、エンジンＥＣＵ２６やＣＶＴＥＣＵ６０と通信しており、各種制御信号やデータのやり取りを行なっている。

こうして構成された実施例の自動車２０は、基本的には、運転者のアクセルペダル８４の踏み込み量と車速Ｖとに基づいて走行に必要な駆動力を計算し、計算した駆動力を効率よく出力することができるエンジン２２の運転ポイントを求め、その運転ポイントでエンジン２２を運転するようインプットシャフト３８の目標回転数Ｎｉｎ＊を設定してインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎが目標回転数Ｎｉｎ＊となるようＣＶＴＥＣＵ６０により無段変速機４２の変速比（レシオ）を変速制御すると共にエンジン２２から計算した駆動力が出力されるようエンジンＥＣＵ２６によりエンジン２２の吸入空気量や燃料噴射量などを制御することによって走行する。

次に、実施例の変速機装置４０の動作、特に車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ（例えば、２ｋｍ／ｈや３ｋｍ／ｈなど）以下の低車速状態のときの動作について説明する。図３は、ＣＶＴＥＣＵ６０により実行される油圧アクチュエータ４４への油圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

油圧制御ルーチンが実行されると、ＣＶＴＥＣＵ６０の図示しないＣＰＵは、まず、回転数センサ６２からのインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎや回転数センサ６４からのアウトプットシャフト６８の回転数Ｎｏｕｔ，車速Ｖ，インプットシャフト３８の目標回転数Ｎｉｎ＊，インプットシャフト３８に入力される入力トルクＴｉｎ，温度センサ５２からのオイル温度Ｔｏｉｌなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、車速Ｖは、車速センサ８８により検出されたものをメインＥＣＵ８０から通信により入力するものとした。インプットシャフト３８の目標回転数Ｎｉｎ＊と入力トルクＴｉｎは、メインＥＣＵ８０により計算されたものを通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ（例えば、２ｋｍ／ｈや３ｋｍ／ｈなど）であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆより大きいときには、インプットシャフト３８の目標回転数Ｎｉｎ＊とインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎとの偏差が打ち消されるようフィードバック制御により無段変速機４２のアップシフトまたはダウンシフトが行なわれ（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。このフィードバック制御については、本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。

車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下のときには、デューティソレノイド１０２のデューティＤＳ１に０％を設定してデューティソレノイド１０２を作動させ（ステップＳ１３０）、無段変速機４２のベルト戻りの判定を行なう（ステップＳ１４０）。無段変速機４２のベルト戻りの判定は、無段変速機４２が最大減速比となるまでダウンシフトされた状態であるか否かの判定であり、たとえば、無段変速機４２の変速比（レシオ）が最大減速比近傍の値として設定された閾値以上であると共に車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至る直前の無段変速機４２の変速制御がダウンシフトであり、且つ、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆより小さな閾値Ｖ２以下である条件が成立したときにベルト戻りと判定することができる。こうしたベルト戻りが判定されたときには、無段変速機４２は最大減速比までダウンシフトされているから、油圧アクチュエータ４４の油圧を確保する必要がないと判断し、油圧アクチュエータ４４のオイルを排出するためにデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２に設定値Ｄｓｅｔ（例えば、７０％や８０％など）を設定してデューティソレノイド１０４を作動させて（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。このようにデューティソレノイド１０４を作動させると、デューティソレノイド１０４からのオイルが閉ポート１２６に供給されるから、第２流量制御弁１２０のスプール１２１は図２中下方に押し下げられ、連絡ポート１２３とドレーンポート１２４との間の流路が開成する。これにより、油圧アクチュエータ４４のオイルは第１流量制御弁１１０の出力ポート１１４，連絡ポート１１７，第２流量制御弁１２０の連絡ポート１２３，ドレーンポート１２４を介してドレーンに排出され、無段変速機４２の最大減速比での状態が安定して保持される。

一方、無段変速機４２のベルト戻りの判定でベルト戻りではない、即ち、無段変速機４２は最大減速比までダウンシフトされた状態ではないと判定されると、インプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１６０）、回転数Ｎｉｎが値０のときには、停車中のために無段変速機４２は変速できないと判断し、デューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２に０％を設定してデューティソレノイド１０４を作動させて（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。このとき、デューティソレノイド１０２およびデューティソレノイド１０４のデューティを共に０％として油圧アクチュエータ４４の油圧を保持するいわゆる閉じ込み制御を実行することになる。

ステップＳ１６０でインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎが値０ではないときには、入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づく値をデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２に設定してデューティソレノイド１０４を作動させて（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。図４は、油圧アクチュエータ４４の油圧とデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２との関係の一例を示す。図４中、Ｐ１は車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときの油圧アクチュエータ４４の油圧であり、Ｐ２はデューティソレノイド１０４をデューティＤＳ２で作動させたときの油圧アクチュエータ４４の油圧である。実施例では、Ｐ２はＰ１の７０％〜９０％程度であり、第２流量制御弁１２０やデューティソレノイド１０４の構成にもよるが、デューティＤＳ２は３０％〜５０％程度である。このように、油圧アクチュエータ４４の油圧を車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときの油圧より低いがある程度の油圧とするのは、デューティソレノイド１０２，１０４のデューティを共に０％とする閉じ込み制御の際に第１流量制御弁１１０のスプール１１１における若干のクリアランスによりライン圧ＰＬが油圧アクチュエータ４４側に滲み出ることにより油圧アクチュエータ４４の油圧が徐々に増加して無段変速機４２がアップシフトしてしまうのを抑止して無段変速機４２をダウンシフトさせると共にアクセルペダル８４が踏み込まれて駆動力を出力する際にベルト４８の狭圧力を確保するためである。デューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２の設定は、実施例では、入力トルクＴｉｎとオイル温度Ｔｏｉｌとデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２との関係を予め定めてデューティ設定用マップとしてＣＶＴＥＣＵ６０に記憶しておき、入力トルクＴｉｎとオイル温度Ｔｏｉｌとが与えられるとマップから対応するデューティＤＳ２を導出することにより行なうものとした。入力トルクＴｉｎとデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２との関係の一例を図５に示し、オイル温度Ｔｏｉｌとデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２との関係の一例を図６に示す。図示するように、入力トルクＴｉｎが大きくなるほどデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２は小さくなる傾向に、オイル温度Ｔｏｉｌが高くなるほどデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２は小さくなる傾向に、デューティＤＳ２は設定されることになる。これは、入力トルクＴｉｎが大きいほどベルト４８の狭圧力を確保する必要から油圧アクチュエータ４４の油圧を高く保持し、オイル温度Ｔｏｉｌが高いほど油圧アクチュエータ４４からのオイルの排出が容易に行なわれてしまうことに基づく。

図７は、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときの無段変速機４２の変速比（レシオ）と車速Ｖとデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２の時間変化の一例を模式的に示す説明図である。図中、変速比（レシオ）における一点鎖線は、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆを超えるまでデューティソレノイド１０２，１０４のデューティを共に０％としたときの時間変化を示す。時間Ｔ１に至るまでは、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆより大きいため、ＣＶＴＥＣＵ６０は無段変速機４２の変速制御、即ち、インプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎが目標回転数Ｎｉｎ＊になるようフィードバック制御を実行する。時間Ｔ１に至ると時間Ｔ２までは、車速Ｖが値０でないためにインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎは値０とはならないため、デューティソレノイド１０２についてはデューティＤＳ１は０％とされるが、デューティソレノイド１０４については入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づくデューティＤＳ２が設定され、無段変速機４２はダウンシフトされる。このため、無段変速機４２は最大減速比近傍となる。時間Ｔ２〜Ｔ３では、車速Ｖが値０であるためにインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎも値０となり、デューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２は０％とされ、閉じ込み制御となる。その後、時間Ｔ３〜Ｔ４や時間Ｔ５〜Ｔ６，時間Ｔ７〜Ｔ８，時間Ｔ９〜Ｔ１０では、車速Ｖが発生することからインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎも値０とはならないため、入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づくデューティＤＳ２が設定され、油圧アクチュエータ４４の油圧が図４に示すＰ２（中間圧力）となるよう制御され、時間Ｔ４〜Ｔ５や時間Ｔ６〜Ｔ７，時間Ｔ８〜Ｔ９では、車速Ｖが値０であることからインプットシャフト３８の回転数Ｎｉｎも値０となり、デューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２には０％が設定され、いわゆる閉じ込み制御が行なわれる。このように、実施例では、車両の走行と停止により、入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づくデューティＤＳ２の設定による油圧アクチュエータ４４の中間圧力Ｐ２の制御と閉じ込み制御とが繰り返される。このため、閉じ込み制御だけを行なう変速比（レシオ）における一点鎖線に示すように、第１流量制御弁１１０のスプール１１１における若干のクリアランスによりライン圧ＰＬが油圧アクチュエータ４４側に滲み出ることにより油圧アクチュエータ４４の油圧が徐々に増加して無段変速機４２がアップシフトしてしまうことはなく、無段変速機４２を最大減速比やその近傍の状態とすることができる。この結果、アクセルペダル８４が踏み込まれたときに必要な駆動力を出力することができ、登坂路でも発進することができる。

以上説明した実施例の変速機装置４０によれば、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときには、車両の走行と停止とに対して入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づくデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２の設定による油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御と閉じ込み制御とを繰り返すことにより、第１流量制御弁１１０のスプール１１１における若干のクリアランスによりライン圧ＰＬが油圧アクチュエータ４４側に滲み出ることにより油圧アクチュエータ４４の油圧が徐々に増加して無段変速機４２がアップシフトしてしまうのを抑制すると共に無段変速機４２をダウンシフトさせることができる。この結果、アクセルペダル８４が踏み込まれたときに必要な駆動力を出力することができ、登坂路でも発進させることができる。しかも、入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づいてデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２を設定するから、入力トルクＴｉｎに応じたベルト４８の狭圧力を確保することができると共にオイル温度Ｔｏｉｌの変化に対応することができる。また、車両が走行しているときに油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御を実行するから、無段変速機４２をダウンシフトさせることができる。

実施例の変速機装置４０では、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときには、車両の走行と停止とに対して油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御と閉じ込み制御とを繰り返し実行するものとしたが、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときには、車両の走行や停止に拘わらず、常に油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御を実行するものとしてもよい。

実施例の変速機装置４０では、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときには、入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づいてデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２を設定するものとしたが、入力トルクＴｉｎだけに基づいてデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２を設定するものとしてもよく、また、オイル温度Ｔｏｉｌだけに基づいてデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２を設定するものとしてもよい。あるいは、入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに拘わらずに、所定のデューティ値（例えば４０％）をデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２として設定するものとしても構わない。

実施例の変速機装置４０では、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されたときには、油圧アクチュエータ４４のオイルを排出するためにデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２に設定値Ｄｓｅｔ（例えば、７０％や８０％など）を設定するものとしたが、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されたときでも無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときと同様に車両の走行と停止とに対して入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づくデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２の設定による油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御と閉じ込み制御とを繰り返し実行するものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、変速機装置４０が「変速機装置」に相当し、ベルト式の無段変速機４２が「無段変速機」に相当し、油圧回路５０のデューティソレノイド１０２，デューティソレノイド１０４，第１流量制御弁１１０，第２流量制御弁１２０が「流体供給排出手段」に相当し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときには、車両の走行と停止とに対して入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づくデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２の設定による油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御と閉じ込み制御とを繰り返し実行する図３の油圧制御ルーチンを実行するＣＶＴＥＣＵ６０が「制御手段」に相当する。そして、デューティソレノイド１０４が「排出用ソレノイドバルブ」に相当する。ここで、「無段変速機」としては、ベルト式の無段変速機４２に限定されるものではなく、他のタイプの無段変速機としても構わない。「流体供給排出手段」としては、油圧回路５０のデューティソレノイド１０２，デューティソレノイド１０４，第１流量制御弁１１０，第２流量制御弁１２０に限定されるものではなく、作動流体を作動流体室に供給することによりアップシフトすると共に作動流体を作動流体室から排出することによりダウンシフトする車載用の無段変速機における作動流体の作動流体室への供給と排出を行なうことができるものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ＣＶＴＥＣＵ６０に限定されるものではなく、ＣＶＴＥＣＵ６０とエンジンＥＣＵ２６とメインＥＣＵ８０とを一体のものとしたり、ＣＶＴＥＣＵ６０を複数の電子制御ユニットにより実現するものとしても構わない。また、「制御手段」としては、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときには、車両の走行と停止とに対して入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに基づくデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２の設定による油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御と閉じ込み制御とを繰り返し実行するものに限定されるものではなく、車両の走行や停止に無関係に常に油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御を実行するものとしたり、油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御におけるデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２の設定を入力トルクＴｉｎやオイル温度Ｔｏｉｌに無関係に設定するものとしたり、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されたときでも油圧アクチュエータ４４を中間圧力Ｐ２とする制御を実行するものとしたりするなど、所定車速以下の低車速状態のときには、作動流体室における作動流体の圧力が所定車速に至ったときの圧力より低く作動流体室から作動流体を完全に排出したときの圧力より高い中間圧力となるよう流体供給排出手段を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、変速機装置の製造産業などに利用可能である。

実施例の変速機装置４０を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。プライマリープーリー４３の油圧アクチュエータ４４への油圧回路の一例を示す構成図である。ＣＶＴＥＣＵ６０により実行される油圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。油圧アクチュエータ４４の油圧とデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２との関係の一例を示す説明図である。入力トルクＴｉｎとデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２との関係の一例を示す説明図である。オイル温度Ｔｏｉｌとデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２との関係の一例を示す説明図である。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下に至ったときに無段変速機４２のベルト戻りが判定されなかったときの無段変速機４２の変速比（レシオ）と車速Ｖとデューティソレノイド１０４のデューティＤＳ２の時間変化の一例を模式的に示す説明図である。

符号の説明

２０自動車、２２エンジン、２４クランクシャフト、２６エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、３０トルクコンバータ、３２タービンランナー、３４ポンプインペラ、３６ロックアップクラッチ、３８インプットシャフト、４０変速機装置、４２無段変速機、４３プライマリープーリー、４４油圧アクチュエータ、４５セカンダリープーリー、４６油圧アクチュエータ、４８ベルト、５０油圧回路、５２温度センサ、６０無段変速機用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、６２回転数センサ、６４回転数センサ、６８アウトプットシャフト、７０ギヤ機構、７２デファレンシャルギヤ、７４ａ，７４ｂ駆動輪、８０メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、８１イグニッションスイッチ、８２シフトレバー、８３シフトポジションセンサ、８４アクセルペダル、８５アクセルペダルポジションセンサ、８６ブレーキペダル、８７ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、１０２デューティソレノイド、１０４デューティソレノイド、１１０第１流量制御弁、１１１スプール、１１２バネ、１１３入力ポート、１１４出力ポート、１１５開ポート、１１６閉ポート、１１７連絡ポート、１２０第２流量制御弁、１２１スプール、１２２バネ、１２３連絡ポート、１２４ドレーンポート、１２５開ポート、１２６閉ポート、１２７調圧ポート、１３０減圧機構。

Claims

作動流体を作動流体室に供給することによりアップシフトすると共に前記作動流体を前記作動流体室から排出することによりダウンシフトする車載用の無段変速機を有する変速機装置であって、
前記作動流体の前記作動流体室への供給と排出を行なう流体供給排出手段と、
所定車速以下の低車速状態において、停車中ではないときには前記作動流体室における作動流体の圧力が前記所定車速に至ったときの圧力より低く前記作動流体室から作動流体を完全に排出したときの圧力より高い中間圧力となるよう前記流体供給排出手段を制御する中間圧力とする制御を実行し、停車中のときには前記作動流体室における作動流体の圧力を保持する閉じ込み制御を実行する制御手段と、
を備える変速機装置。
前記制御手段は、前記低車速状態において、停車中ではないときに前記作動流体が前記作動流体室から排出されることにより前記作動流体室における作動流体の圧力が減圧されるよう前記流体供給排出手段を制御する手段である請求項１記載の変速機装置。
請求項１または２記載の変速機装置であって、
前記流体供給排出手段は、印加される電流のデューティ比が大きくなるほど前記作動流体の前記作動流体室からの排出を促進する排出用ソレノイドバルブを有し、
前記制御手段は、前記低車速状態において、停車中ではないときには、前記無段変速機に入力されるトルクが大きいほど小さくなる傾向のデューティ比をもって前記排出用ソレノイドバルブに電流が印加されるよう前記流体供給排出手段を制御する手段である、
変速機装置。
請求項１または２記載の変速機装置であって、
前記流体供給排出手段は、印加される電流のデューティ比が大きくなるほど前記作動流体の前記作動流体室からの排出を促進する排出用ソレノイドバルブを有し、
前記制御手段は、前記低車速状態において、停車中ではないときには、前記作動流体の温度が高いほど小さくなる傾向のデューティ比をもって前記排出用ソレノイドバルブに電流が印加されるよう前記流体供給排出手段を制御する手段である、
変速機装置。
前記制御手段は、前記低車速状態に至ったときに前記無段変速機の変速比が最大減速比と判断された場合には、前記作動流体室における作動流体の圧力に拘わらずに前記作動流体室から前記作動流体が排出されるよう前記流体供給排出手段を制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載の変速機装置。
作動流体を作動流体室に供給することによりアップシフトすると共に前記作動流体を前記作動流体室から排出することによりダウンシフトする車載用の無段変速機の制御方法であって、
所定車速以下の低車速状態において、停車中ではないときには前記作動流体室における作動流体の圧力が前記所定車速に至ったときの圧力より低く前記作動流体室から作動流体を完全に排出したときの圧力より高い中間圧力となるよう前記作動流体の前記作動流体室への給排を制御する中間圧力とする制御を実行し、停車中のときには前記作動流体室における作動流体の圧力を保持する閉じ込み制御を実行する、
ことを特徴とする無段変速機の制御方法。