JP5606248B2

JP5606248B2 - ベルト式無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP5606248B2
Application number: JP2010216690A
Authority: JP
Inventors: 裕行岡部
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-09-28
Also published as: JP2012072800A

Description

本発明は、ベルト式無段変速機の変速制御装置、特に変速制御ばらつきを抑制するための装置に関するものである。

従来、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間にベルトを巻き掛け、プライマリプーリの油室への供給油量をレシオコントロール弁（流量制御弁）で制御することによって、プーリ比を制御すると共に、セカンダリプーリの油室への供給油圧を挟圧コントロール弁（圧力制御弁）で制御することによって、ベルト挟圧を制御するベルト式無段変速機が知られている。

特許文献１には、上述のようなベルト式無段変速機の油圧制御装置が開示されている。図８はその油圧制御装置の概略を示し、１００はプライマリプーリの油室、１０１はセカンダリプーリの油室を表している。ソレノイドモジュレータ弁１０２はクラッチモジュレータ圧を受けて一定のソレノイドモジュレータ圧を出力する定圧弁である。ソレノイドモジュレータ圧は、アップシフト用デューティソレノイド弁１０３とダウンシフト用デューティソレノイド弁１０４とに供給され、各ソレノイド弁１０３、１０４はデューティ比に応じた信号圧を発生する。ソレノイド弁１０３、１０４の信号圧はレシオコントロール弁１０５に入力され、これら信号圧に応じてライン圧を流量制御し、プライマリプーリ１００に作動油を供給している。ソレノイドモジュレータ圧は、挟圧コントロール弁１０６に対して信号圧としても入力されている。挟圧コントロール弁１０６は、図示しないリニアソレノイド弁によって調圧されたソレノイド圧とソレノイドモジュレータ圧との相対関係によってライン圧を圧力制御し、セカンダリプーリ１０１へ作動油を供給している。セカンダリプーリ１０１の油圧は、ベルト挟圧をフィードバック制御するために油圧センサ１０７によって検出される。

上述のような構成の油圧制御装置の場合、油圧特性バラツキによって、同じアクセル操作をしても車両の変速挙動が異なるという問題がある。すなわち、デューティソレノイド弁自体は、デューティ比と信号圧との関係は既知であるが、デューティソレノイド弁を実際の油圧回路に設定した場合に、油圧特性にバラツキが発生する。ベルト式無段変速機の場合、アクセル開度に応じた目標エンジン回転数を設定し、その目標エンジン回転数に速やかに近づくように制御ゲインを設定しているが、ゲイン設定を高くすると変速ハンチングが発生しやすく、変速ハンチングを抑えようとゲイン設定を低くすると、変速応答性が悪化してしまう。このような無段変速機の個体バラツキだけでなく、経時的な特性変化も発生するため、変速フィーリングや燃費の悪化を招く可能性があった。

特許文献２には、プライマリプーリへ供給される作動油の流量を制御する変速制御弁と、プライマリプーリの作動油の圧力を検出する油圧検出手段と、プライマリプーリの油圧の検出結果により変速制御弁の流量特性を診断する手段と、変速制御弁の流量特性を補正する補正手段とを設けた変速制御装置が開示されている。この変速制御装置では、プーリ停止時に変速制御弁の強制的駆動により、プライマリプーリの油圧を検出することで、変速制御弁の特性を補正している。

しかしながら、この変速制御装置では、変速制御弁の直接の制御対象であるプライマリプーリの油圧を検出して補正するものであるから、プライマリプーリの油圧を検出するために格別の油圧センサが必要になる。一般的な無段変速機は、プライマリプーリへ供給される作動油は、その油圧ではなく流量を制御することで変速するものであるから、変速制御弁の特性補正のため以外に機能を持たない油圧センサを別に設けることは、コスト上昇を招くという欠点がある。

特開２００２−１８１１７５公報特開平１０−３１１４１６号公報

本発明の目的は、デューティソレノイド弁を用いて変速制御弁を制御し、プライマリプーリへ供給される作動油を流量制御するベルト式無段変速機において、変速特性バラツキを少なくし、変速フィーリングや燃費を改善できるベルト式無段変速機の変速制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、ベルトが巻きかけられたプライマリプーリとセカンダリプーリとを備え、前記両プーリにそれぞれ可動シーブを作動させる油室が設けられたベルト式無段変速機であって、前記プライマリプーリの油室へ供給される作動油を流量制御する変速制御弁と、油圧源からの供給油圧を一定圧に調圧し、その一定圧を供給する定圧弁と、入力される指示デューティ比に応じて前記定圧弁から供給された一定圧を調圧し、前記変速制御弁を制御するための信号圧を発生するデューティソレノイド弁であって、前記指示デューティ比に応じて消費流量が変化し、元圧である前記定圧弁の一定圧に変化を生じさせる常閉型デューティソレノイド弁と、前記定圧弁から一定圧が第１信号圧として供給され、前記第１信号圧と対向するように挟圧制御用ソレノイド弁から第２信号圧が供給され、前記第１信号圧と第２信号圧とのバランスにより前記セカンダリプーリの油室へ供給される作動油を圧力制御する挟圧コントロール弁と、前記セカンダリプーリの油室の油圧を検出する油圧センサと、を備えたベルト式無段変速機において、停車アイドリング時であって、かつ前記挟圧制御用ソレノイド弁からの第２信号圧が変化しない状態で、前記デューティソレノイド弁へ入力されるデューティ比を０％から一定の時間勾配で変化させるスイープ出力手段と、前記スイープ出力手段により前記デューティ比を一定の時間勾配で変化させた時の油圧センサの検出値からセカンダリプーリの油圧立ち上がり時のデューティ比を検出するデューティ比検出手段と、前記検出されたデューティ比と予め設定された規格デューティ比との差分を用いて、前記デューティソレノイド弁への変速指示デューティ比を補正する補正手段と、を設けたことを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置を提供する。

変速に使用しているデューティソレノイド弁の個体バラツキにより、油圧特性がばらつき、変速特性がばらつく。そこで、本発明では、停車アイドリング時に補正を実施する。停車アイドリング時であれば、車速及びスロットル開度がほぼ０であり、変速比やベルト挟圧が変化しないからである。なお、補正は車両の安定状態で実施するのが望ましい。車両の安定状態とは、油温、水温、電圧、エンジン回転数などが安定している状態をいう。不安定な状態で学習補正すると、変速特性のばらつきを助長するからである。さらに、Ｐレンジなどの非走行レンジで補正を行うのがよい。Ｄレンジで補正してもよいが、挟圧コントロール弁へ入力される信号圧やライン圧が変化する可能性があるので、非走行レンジで補正を行うのがよい。この状態で、デューティソレノイド弁への指示デューティ比を一定の時間勾配で変化させる。つまり、ゆっくりとスイープ出力する。デューティ比の変化につれてデューティソレノイド弁の消費流量が増大するので、元圧を供給する定圧弁の出力圧も変化する。定圧弁の出力圧は挟圧コントロール弁に対し信号圧としても供給されているので、挟圧コントロール弁の出力圧であるセカンダリプーリの油圧も変化する。デューティソレノイド弁への指示デューティ比があるポイントを超えた時点でセカンダリプーリの油圧が立ち上がる。セカンダリプーリの油圧は油圧センサで検出できるので、この立ち上がり時におけるデューティ比を検出すれば、規格特性とのずれを検出できる。つまり、検出されたデューティ比と予め設定された規格デューティ比との差分を求め、その差分を用いてデューティソレノイド弁への指示デューティ比を学習補正すれば、個体バラツキによる油圧特性のバラツキ、ひいては変速特性のバラツキを抑制することができる。

デューティソレノイド弁において、デューティ比と消費流量との特性は既知である。消費流量とは、デューティソレノイド弁に流れる油の総流量のことである。デューティ比を０％から上昇（スイープ）させたとき、デューティソレノイド弁の消費流量の変化がセカンダリプーリの油圧として現れるタイミング（立ち上がりタイミング）までの間が不感帯であり、この不感帯は個々の無段変速機によってばらつきが存在する。この不感帯を学習し、常に規格値に揃えることで、特性バラツキを抑制するものである。

本発明で使用される油圧センサは、セカンダリプーリの油圧、つまりベルト挟圧をフィードバック制御するために用いられる油圧センサと共用できるので、格別な油圧センサを必要としない。

以上のように、本発明によれば、変速に使用しているデューティソレノイド弁の油圧特性のばらつきを学習補正し、変速特性のバラツキを均一化させるので、変速フィーリングや燃費の悪化を解消することができる。また、格別なセンサなどを追加する必要がなく、既存の油圧回路をそのまま利用できるので、簡素でかつ安価に構成できる。

本発明に係る無段変速機を搭載した車両の構成を示すスケルトン図である。本発明に係る無段変速機の油圧制御装置の一例を示す回路図である。図２に示す油圧制御装置の要部の拡大図である。デューティソレノイド弁の一例の断面図である。デューティソレノイド弁のデューティ比と消費流量との関係を示す図である。デューティソレノイド弁のデューティ比とセカンダリ圧との関係を示す図である。本発明にかかる学習補正方法を示すフローチャート図である。従来のベルト式無段変速機の油圧回路の一例の概略図である。

図１は本発明に係るベルト式無段変速機を搭載した車両の構成の一例を示す。エンジン１の出力軸１ａは、無段変速機２を介してドライブシャフト（出力軸）３２に接続されている。無段変速機２には、トルクコンバータ３、変速装置４、油圧制御装置７及びエンジン１により駆動されるオイルポンプ６などが設けられている。

無段変速機２は、トルクコンバータ３のタービン軸５の回転を正逆切り替えてプライマリ軸１０に伝達する前後進切替装置８、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ２１及び両プーリ間に巻き掛けられたＶベルト１５を有する変速装置４、セカンダリ軸２０の動力をドライブシャフト３２に伝達するデファレンシャル装置３０などで構成されている。タービン軸５とプライマリ軸１０とは同一軸線上に配置され、セカンダリ軸２０とドライブシャフト３２とがタービン軸５に対して平行でかつ非同軸に配置されている。したがって、この無段変速機２は全体として３軸構成とされている。ここで用いられるＶベルト１５は、公知の圧縮駆動タイプの金属ベルトである。

前後進切替装置８は、遊星歯車機構８０と逆転ブレーキＢ１と直結クラッチＣ１とで構成されている。逆転ブレーキＢ１と直結クラッチＣ１は、それぞれ湿式多板式のブレーキ及びクラッチである。遊星歯車機構８０のサンギヤ８１が入力部材であるタービン軸５に連結され、リングギヤ８２が出力部材であるプライマリ軸１０に連結されている。遊星歯車機構８０はシングルピニオン方式であり、逆転ブレーキＢ１はピニオンギヤ８３を支えるキャリア８４とトランスミッションケースとの間に設けられ、直結クラッチＣ１はキャリア８４とサンギヤ８１との間に設けられている。直結クラッチＣ１を解放して逆転ブレーキＢ１を締結すると、タービン軸５の回転が逆転され、かつ減速されてプライマリ軸１０へ伝えられ、セカンダリ軸２０を経てドライブシャフト３２がエンジン回転方向と同方向に回転するため、前進走行状態となる。逆に、逆転ブレーキＢ１を解放して直結クラッチＣ１を締結すると、キャリア８４とサンギヤ８１とが一体に回転するので、タービン軸５とプライマリ軸１０とが直結され、セカンダリ軸２０を経てドライブシャフト３２がエンジン回転方向と逆方向に回転するため、後進走行状態となる。

プライマリプーリ１１は、プライマリ軸１０上に一体に形成された固定シーブ１１ａと、プライマリ軸１０上に軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ１１ｂとを備えている。可動シーブ１１ｂの背後には、プライマリ軸１０に固定されたシリンダ１２が設けられ、可動シーブ１１ｂとシリンダ１２との間に油室１３が形成されている。油室１３に供給される作動油を、後述するレシオコントロール弁７６，７７で流量制御することにより、変速制御が実施される。

セカンダリプーリ２１は、セカンダリ軸２０上に一体に形成された固定シーブ２１ａと、セカンダリ軸２０上に軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ２１ｂとを備えている。可動シーブ２１ｂの背後には、セカンダリ軸２０に固定されたピストン２２が設けられ、可動シーブ２１ｂとピストン２２との間に油室２３が形成されている。この油室２３への供給油圧（セカンダリ圧）を制御することにより、トルク伝達に必要なベルト挟圧力が与えられる。なお、油室２３には初期挟圧力を与えるバイアススプリング２４が配置されている。セカンダリプーリ２１の油室２３の近傍の供給油路中には、セカンダリ圧を検出する油圧センサ１０８（図２参照）が設けられている。

セカンダリ軸２０の一方の端部はエンジン側に向かって延び、この端部に出力ギヤ２７が固定されている。出力ギヤ２７はデファレンシャル装置３０のリングギヤ３１に噛み合っており、デファレンシャル装置３０から左右に延びるドライブシャフト３２に動力が伝達され、車輪が駆動される。

無段変速機２は電子制御装置１００（図１参照）によって制御される。電子制御装置１００には、エンジン回転数センサ１０１、車速（又はセカンダリプーリ回転数）センサ１０２、スロットル開度（又はアクセル開度）センサ１０３、シフトポジションセンサ１０４、プライマリプーリ回転数センサ１０５、ブレーキ信号センサ１０６、ＣＶＴの作動油温センサ１０７、及びセカンダリ圧を検出する油圧センサ１０８からそれぞれ検出信号が入力されている。入力信号として、その他の信号を入力してもよいことは勿論である。プライマリプーリ回転数センサ１０５及び車速センサ１０２の検出信号により、プーリ比を検出できる。

電子制御装置１００は、油圧制御装置７に内蔵された複数のソレノイド弁を制御している。油圧制御装置７は、オイルポンプ６、プライマリプーリ１１の油室１３、セカンダリプーリ２１の油室２３、逆転ブレーキＢ１、直結クラッチＣ１とそれぞれ接続されている。電子制御装置１００は、車速とスロットル開度とに応じて予め設定された変速マップに従って目標プライマリ回転数を決定し、油圧制御装置７内のソレノイド弁を制御することによって、無段変速機２のプライマリプーリ１１の油室１３への供給油量を制御し、プライマリ回転数を目標値へとフィードバック制御している。また、エンジントルクと変速比とからベルト伝達トルクを求め、ベルト滑りを発生させない最低限のベルト挟圧力となるように、セカンダリプーリ２１の油室２３への供給油圧（セカンダリ圧）を目標値へとフィードバック制御している。この際、油圧センサ１０８で実際のセカンダリ圧が検出される。なお、油圧制御装置７は逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１への供給油圧を制御する機能も有している。

図２は油圧制御装置７の一例の油圧回路図であり、図３はその要部の油圧回路図である。レギュレータ弁７１はオイルポンプ６の吐出圧を所定のライン圧Ｐ_Lに調圧する弁である。クラッチモジュレータ弁７２はライン圧を減圧して、リニアソレノイド弁ＳＬＳの元圧及び直結クラッチＣ１，逆転ブレーキＢ１への元圧となるクラッチモジュレータ圧Ｐcmを出力する減圧弁である。ガレージシフト弁７４は、ガレージシフト時に直結クラッチＣ１及び逆転ブレーキＢ１への供給圧を過渡制御できるように油路を切り替える切替弁である。マニュアル弁７５はシフトレバーと機械的に連結され、直結クラッチＣ１，逆転ブレーキＢ１への油路を切り替える手動操作弁である。上述のレギュレータ弁７１、クラッチモジュレータ弁７２、ガレージシフト弁７４及びマニュアル弁７５は本発明と直接関係のない弁であるため、詳しい説明を省略する。図２では、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ２１、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１に関する油圧回路だけを示してあるが、トルクコンバータ３に内蔵されたロックアップクラッチ３ａ等の油圧回路については、省略されている。

アップシフト用レシオコントロール弁７６及びダウンシフト用レシオコントロール弁７７は、本発明の変速制御弁の一例であり、後述するようにソレノイド弁ＤＳ１、ＤＳ２が出力するアップシフト用信号圧Ｐds1とダウンシフト用信号圧Ｐds2 との相対関係によって、プライマリ油室１３に給排される作動油量を調整する流量制御弁である。レシオチェック弁７８は、閉じ込み制御のために、プライマリ油室１３への作動油を流量制御から圧力制御に切り替えて、プライマリ油室１３の油圧とセカンダリ油室２３の油圧との比率を予め設定された関係に保持するための弁である。

また、ＳＬＳはリニアソレノイド弁であり、ライン圧制御、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１の過渡制御、及びセカンダリプーリ２１の油室２３の圧力制御を行うためのソレノイド圧Ｐslsを出力する。ＤＳ１はアップシフト用信号圧Ｐds1 を発生するアップシフト用ソレノイド弁であり、ＤＳ２はダウンシフト用信号圧Ｐds2 を発生するダウンシフト用ソレノイド弁である。ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は、変速制御だけでなく、閉じ込み制御や、後述する変速特性の学習制御において使用される。本実施形態では、リニアソレノイド弁ＳＬＳは常開型のリニアソレノイド弁、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は共に常閉型のデューティソレノイド弁である。

ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は、走行状態に応じて次のように制御される。

表１において、○は作動状態、×は非作動状態を示す。なお、○及び×はＯＮ状態又はＯＦＦ状態だけでなく、デューティ制御状態を含む。両方のソレノイド弁を同時にＯＦＦする閉じ込み制御は、車速＝０、最Ｌｏｗ状態での閉じ込み制御であり、再発進時のベルト滑り防止のために実施される。一方、両方のソレノイド弁をＯＮする閉じ込み制御は、ガレージシフト時に実施される。

ソレノイドモジュレータ弁７３は、クラッチモジュレータ圧Ｐcmを調圧して、スプリング荷重に相当する一定のソレノイドモジュレータ圧Ｐsmを発生する定圧弁である。ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmは、アップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１及びダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２の元圧となると共に、ガレージシフト弁７４及び挟圧コントロール弁７９に対して信号圧として供給されている。

アップシフト用レシオコントロール弁７６は、アップシフト用信号圧Ｐds1 とダウンシフト用信号圧Ｐds2 との相対関係によってバルブ開口面積を変化させ、プライマリプーリ１１の油室１３への供給油量を調整する流量制御弁である。すなわち、図３に示すように、アップシフト用レシオコントロール弁７６はスプリング７６ａによって一方向に付勢されたスプール７６ｂを備えており、スプリング７６ａが収容された一端側の信号ポート７６ｃに信号圧Ｐds2が入力されている。スプリング荷重と対向する他端側の信号ポート７６ｄに信号圧Ｐds1 が入力されている。中間部の入力ポート７６ｅにはライン圧Ｐ_Lが供給されており、出力ポート７６ｆはプライマリプーリ１１の油室１３と接続されている。入力ポート７６ｅとドレーンポート７６ｇとの間には、後述するレシオチェック弁７８のポート７８ｈと接続されたポート７６ｈが形成され、出力ポート７６ｆと信号ポート７６ｄとの間には、ダウンシフト用レシオコントロール弁７７のポート７７ｆ及びレシオチェック弁７８のポート７８ｄと接続されたポート７６ｉが形成されている。アップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１をＯＮ、ダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２をＯＦＦすると、スプール７６ｂは図３の左側へ切り替わり、ポート７６ｅ、７６ｆを介してプライマリプーリ１３の油室へ作動油が供給され、ダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２をＯＮ、アップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１をＯＦＦすると、スプール７６ｂは図３の右側へ切り替わり、プライマリプーリ１３の作動油はポート７６ｆ，７６ｉを介して排出される。

ダウンシフト用レシオコントロール弁７７も、アップシフト用信号圧Ｐds1 とダウンシフト用信号圧Ｐds2 との相対関係によってバルブ開口面積を変化させ、プライマリプーリ１１の油室１３からの排出油量を調整する流量制御弁である。ダウンシフト用レシオコントロール弁７７は、スプリング７７ａによって一方向に付勢されたスプール７７ｂを備えており、スプリング７７ａが収容された一端側の信号ポート７７ｃに信号圧Ｐds1が入力されている。スプリング荷重と対向する他端側の信号ポート７７ｄに信号圧Ｐds2 が入力されている。中間部には、ドレーンポート７７ｅと、アップシフト用レシオコントロール弁７６のポート７６ｉと接続されたポート７７ｆと、レシオチェック弁７８のポート７８ｆと接続されたポート７７ｇとが順に形成されている。アップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１をＯＮ、ダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２をＯＦＦすると、スプール７７ｂは図３の左側へ切り替わり、ポート７７ｆはポート７７ｇと連通する。ダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２をＯＮ、アップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１をＯＦＦすると、スプール７７ｂは図３の右側へ切り替わり、プライマリプーリ１３の作動油をポート７７ｆ，７７ｅを介してドレーンさせる。

レシオチェック弁７８は、閉じ込み制御の際に、プライマリプーリ１１の油室１３の油圧を流量制御から圧力制御に切り替えて、プライマリ圧とセカンダリ圧とを予め設定された関係に保持するための弁である。つまり、プライマリ圧とセカンダリ圧との比率が所定の関係となるようにプライマリ圧を制御し、所定の変速比に保持する弁である。レシオチェック弁７８は、スプリング７８ａによって一方向に付勢されたスプール７８ｂを備えており、スプリング７８ａが収容された一端側の信号ポート７８ｃにセカンダリプーリ油室２３の油圧が入力されている。スプリング荷重と対向する他端側の信号ポート７８ｄには、プライマリ油室１３の油圧がアップシフト用レシオコントロール弁７６のポート７６ｆ，７６ｉを介して入力されている。入力ポート７８ｅにはライン圧Ｐ_Lが供給されており、出力ポート７８ｆはダウンシフト用レシオコントロール弁７７のポート７７ｇと接続されている。さらに、出力ポート７８ｆとドレーンポート７８ｇとの間には、アップシフト用レシオコントロール弁７６のポート７６ｈと接続されたポート７８ｈが形成されている。なお、レシオチェック弁７８とプライマリ油室１３とを結ぶ供給油路は、アップシフト用レシオコントロール弁７６及びダウンシフト用レシオコントロール弁７７を経由しており、ポート７８ｆと７７ｇ間の油路に小径なオリフィス９０が設定されている。これらオリフィス９０の作用により、閉じ込み制御への切替時に急変速するのを防止している。

挟圧コントロール弁７９は、セカンダリプーリ２１の作動油室２３の油圧（セカンダリ圧）を制御するための弁である。スプリング７９ｆによって一方向に付勢されたスプール７９ｇを備え、スプリング荷重と対向する一端側の信号ポート７９ａにソレノイドモジュレータ弁７３から一定圧Ｐsmが供給されている。入力ポート７９ｂにはライン圧Ｐ_Lが供給されており、出力ポート７９ｃはセカンダリプーリ２１の作動油室２３と接続され、セカンダリ圧はポート７９ｄにフィードバックされている。スプリング７９ｆが収容された他端側の信号ポート７９ｅにはソレノイド圧Ｐslsが供給される。ポート７９ｈはドレーンポートである。そのため、信号ポート７９ｅに入力されたソレノイド圧Ｐsls を所定の増幅度で増幅した油圧を、セカンダリ圧としてセカンダリプーリ２１の作動油室２３に供給することができる。作動油室２３の油圧（セカンダリ圧）は油圧センサ１０８によって検出され、検出された油圧に基づいてベルト挟圧力又はベルト伝達トルクを求めることができる。

図４は、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２の構造の一例を示す。両ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は同じ構造であり、図４の上半分が通電（ＯＮ）時、下半分は非通電（ＯＦＦ）時である。ボデー９０内にコイル９１が固定され、コイル９１の中心部にヨーク（固定磁極）９２が固定されている。コイル９１の内周には円筒状のガイド９３が固定され、ガイド９３の中をプランジャ（可動磁極）９４がスライド自在に挿通されている。プランジャ９４はスプリング９５によってヨーク９２から離れる方向に付勢されている。プランジャ９４にはピン９６が固定されており、このピン９６の先端部がボール９７に当接している。ボール９７は流入口９８を開閉自在であり、プランジャ９４を付勢するスプリング９５によって常時は流入口９８を閉じている。コイル９１に通電すると、プランジャ９４がヨーク９２に吸着されてピン９６が一体に後退し、ボール９７は流入口９８を開く。そのため、流入口９８から流入したオイルが直交方向に形成された流出口９９から排出される。デューティ制御は、パルス幅変調制御（ＰＷＭ）とも呼ばれ、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２に供給されるパルス信号の周期に対するＯＮ時間の比（デューティ比）を変化させることにより、流入口９８から供給される一定油圧（ソレノイドモジュレータ圧Ｐsm）をデューティ比に応じて制御し、流出口９９からデューティ比にほぼ比例した出力油圧を出力することができる。

図５は、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２におけるデューティ比と消費流量との関係を示した図である。消費流量とは、ソレノイド弁を流れる油の総流量のことである。図示するように、デューティ比の増大につれて消費流量が増大し、ほぼ５０％付近で最大流量となった後、デューティ比の増大につれて消費流量は減少する。図５に示す特性カーブはソレノイド弁において固定であるが、ソレノイドＤＳ１，ＤＳ２を図３に示すような油圧回路に使用した場合、レシオコントロール弁７６、７７の特性バラツキや管路抵抗等によって、変速特性にバラツキが発生する。図５の実線は、変速中央（規格）の特性であり、破線は変速上限の特性、一点鎖線は変速下限の特性である。変速上限では比較的小さなデューティ比でも消費流量が大きくなるので、変速ハンチングが発生しやすく、一方変速下限では、同じデューティ比でも消費流量が小さいので、変速応答性が悪化する。油圧立ち上がり時のデューティ比ｄ１が変速上限と変速下限との間で変化する。規格特性において、０％〜ｄ１までの範囲が不感帯である。

本発明では、次のような方法を用いて変速特性のばらつきを抑制する学習補正を行う。
（１）停車アイドリング状態で、いずれか一方のソレノイド弁ＤＳ１／ＤＳ２を駆動すると、図５に示すように消費流量が増大する。ソレノイド弁ＤＳ１／ＤＳ２はソレノイドモジュレータ圧Ｐsmを利用するため、その駆動量に応じたソレノイドモジュレータ圧Ｐsmの低下が発生する。ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmは、ソレノイド弁ＤＳ１／ＤＳ２以外に、ガレージシフト弁７４及び挟圧コントロール弁７９の信号圧としても利用されているが、それぞれ閉じられた信号ポートに供給されているだけであるから、ソレノイド弁ＤＳ１／ＤＳ２の駆動以外の原因でソレノイドモジュレータ圧Ｐsmの低下は生じない。
（２）ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmは挟圧コントロール弁７９のポート７９ａに信号圧として入力されているので、ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmの低下は、挟圧コントロール弁７９の調圧位置をずらし、図６のようなセカンダリ圧の変化をもたらす。セカンダリ圧の変化は、油圧センサ１０８で検出できる。ただし、ソレノイド弁ＤＳ１／ＤＳ２のデューティ比が急激に変化すると、ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmも急激に変化し、挟圧コントロール弁７９がハンチングするので、ソレノイド弁ＤＳ１／ＤＳ２のデューティ比を一定の時間勾配をもってゆっくりと変化（スイープ）させる。
（３）油圧センサ１０８が油圧変動を開始した時のデューティ比を検出すれば、図５の立ち上がり時のデューティ比ｄ１を求めることができる。このデューティ比ｄ１を規格デューティ比と比較し、その差分デューティ比を今後の補正デューティ比として、デューティ比出力全域に対して補正をかければ、変速特性のばらつきを小さくできる。

具体的な学習補正方法を、図７を参照しながら説明する。
（１）まずアイドリング停車時であるかどうかを判定する（ステップＳ１）。具体的にはＰレンジのような変速制御を必要としない停車状態であって、車両が安定したアイドリング時であるかどうかを判定する。車両の安定状態とは、油温、水温、電圧などが安定した状態のことであり、アイドリング停車時とは、車速及びスロットル開度が０近傍の所定値以下で、エンジン回転数がアイドル回転数近傍で安定している状態をいう。なお、この状態では無段変速機は最Ｌｏｗでの閉じ込み状態であり、リニアソレノイド圧Ｐslsも一定圧に維持されている。
（２）次に、一方のデューティソレノイド弁ＤＳ１／ＤＳ２への指示デューティ比を０％から一定の時間勾配で変化させる（ステップＳ２）。つまり、油圧の立ち上がりデューティ比ｄ１を検出するため、ゆっくりとスイープ出力する。これにより、デューティソレノイド弁の弁開度が変化し、デューティソレノイド弁の消費流量の増大がソレノイドモジュレータ圧Ｐsmの低下をもたらす。
（３）次に、ソレノイドモジュレータ圧Ｐsmの低下によって、セカンダリ圧も立ち上がるため、その油圧変動を油圧センサ１０８で検出する。これにより、油圧立ち上がり時のデューティ比ｄ１を検出する（ステップＳ３）。なお、アップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１へのデューティ比をあまり上昇させると、プライマリプーリの油室に作動油が供給され、ハイ側へ変速される可能性があるが、本発明では油圧立ち上がり時のデューティ比ｄ１を検出するだけであるため、ｄ１を検出すればデューティ比をそれ以上上昇させる必要がなく、ハイ側へ変速されることはない。
（４）次に、検出されたデューティ比ｄ１と規格値との差分デューティ比Δｄを求め、この差分値をメモリーに記憶する（ステップＳ４）。
（５）最後に、記憶された差分値を用いて変速指示値を補正する（ステップＳ５）。例えば、検出デューティ比ｄ１の値が規格値に対して５％大きい場合（差分値＝＋５％）には、変速下限側に５％ずれていることを意味するので、実際の変速指示デューティ比として５％加算した値を出力することで、変速特性を規格値に適合させることができる。

図７の学習補正は、一方のソレノイド弁（例えばＤＳ１）について実施した後、他方のソレノイド弁（例えばＤＳ２）についても同様に実施する。そして、それぞれの差分デューティ比をメモリーに記憶しておき、実際の変速指示に差分デューティ比を用いてデューティ比出力全域に対して補正をかければよい。なお、本発明の補正を定期的に実施し、補正値を更新すれば、経時変化に伴う変速特性のばらつきを抑制することもできる。

前記実施例では、変速制御弁としてアップシフト用レシオコントロール弁７６とダウンシフト用レシオコントロール弁７７の２個の流量制御弁を用いたが、特許文献１のように１個の流量制御弁で構成することもできる。

１エンジン
２無段変速機
７油圧制御装置
１１プライマリプーリ
１３プライマリ油室
２１セカンダリプーリ
２３セカンダリ油室
７３ソレノイドモジュレータ弁
７６アップシフト用レシオコントロール弁
７７ダウンシフト用レシオコントロール弁
７８レシオチェック弁
７９挟圧コントロール弁
１０８油圧センサ
ＳＬＳリニアソレノイド弁
ＤＳ１アップシフト用デューティソレノイド弁
ＤＳ２ダウンシフト用デューティソレノイド弁

Claims

ベルトが巻きかけられたプライマリプーリとセカンダリプーリとを備え、前記両プーリにそれぞれ可動シーブを作動させる油室が設けられたベルト式無段変速機であって、
前記プライマリプーリの油室へ供給される作動油を流量制御する変速制御弁と、
油圧源からの供給油圧を一定圧に調圧し、その一定圧を供給する定圧弁と、
入力される指示デューティ比に応じて前記定圧弁から供給された一定圧を調圧し、前記変速制御弁を制御するための信号圧を発生するデューティソレノイド弁であって、前記指示デューティ比に応じて消費流量が変化し、元圧である前記定圧弁の一定圧に変化を生じさせる常閉型デューティソレノイド弁と、
前記定圧弁から一定圧が第１信号圧として供給され、前記第１信号圧と対向するように挟圧制御用ソレノイド弁から第２信号圧が供給され、前記第１信号圧と第２信号圧とのバランスにより前記セカンダリプーリの油室へ供給される作動油を圧力制御する挟圧コントロール弁と、
前記セカンダリプーリの油室の油圧を検出する油圧センサと、を備えたベルト式無段変速機において、
停車アイドリング時であって、かつ前記挟圧制御用ソレノイド弁からの第２信号圧が変化しない状態で、前記デューティソレノイド弁へ入力されるデューティ比を０％から一定の時間勾配で変化させるスイープ出力手段と、
前記スイープ出力手段により前記デューティ比を一定の時間勾配で変化させた時の油圧センサの検出値からセカンダリプーリの油圧立ち上がり時のデューティ比を検出するデューティ比検出手段と、
前記検出されたデューティ比と予め設定された規格デューティ比との差分を用いて、前記デューティソレノイド弁への変速指示デューティ比を補正する補正手段と、を設けたことを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。