JP6113269B2 - ベルト式無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、多数のエレメントを環状に積層することにより構成されたベルトが、プライマリプーリとセカンダリプーリのシーブ面に掛け渡されているベルト式無段変速機の制御装置に関する。

従来、変速機駆動負荷が所定負荷以上であって、Ｄ→Ｎ→Ｒセレクト操作時、又は、Ｒ→Ｎ→Ｄセレクト操作時には、スロットル開度に応じて設定される通常のライン圧より高いレベルのライン圧とするライン圧制御を行う自動変速機のライン圧制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載された自動変速機のライン圧制御装置にあっては、Ｄ→Ｎ→Ｒセレクト操作、又は、Ｒ→Ｎ→Ｄセレクト操作が検出されるまでは、通常のライン圧制御を行うようにしている。このため、このライン圧制御を、ベルト式無段変速機に適用した場合、Ｎレンジ（非走行レンジ）において、ライン圧が最低必要油圧とされる。したがって、Ｎレンジ選択中に引き摺りトルクの入力があると、エレメント隙間（ガタ）が変動し、想定方向にガタが発生しているとの認識に基づきベルト反転によるガタショックの発生を抑えるセレクト制御を実行しても狙った性能とならない、という問題がある。

ここで、「ガタショック」とは、ベルトの回転方向が反転するセレクト操作時、ベルトのエレメント隙間が勢いよく詰められてエレメント同士が衝突することにより発生する前後Ｇショックをいう。

特開平０３−１０３６５８号公報

本発明は、エレメントのガタの方向および大きさを想定通りのものに確保して、非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが異なる場合のセレクト操作に伴うガタショックを低減することができるベルト式無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明のベルト式無段変速機の制御装置では、駆動源と、ベルト式無段変速機構と、前後進切替機構と、油圧制御回路と、セレクト制御手段と、を備える。
前記ベルト式無段変速機構は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記両プーリのシーブ面に掛け渡され、多数のエレメントを環状に積層したベルトと、を有する。
前記前後進切替機構は、前記駆動源と前記ベルト式無段変速機構の間に介装され、レンジ位置が前進走行レンジのとき前進側摩擦締結要素を締結し、レンジ位置が後退走行レンジのとき後退側摩擦締結要素を締結することで変速機入力回転方向を切り替え、レンジ位置が非走行レンジのとき両摩擦締結要素を解放する。
前記油圧制御回路は、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリへのプーリ油圧と、前記前進側摩擦締結要素と前記後退側摩擦締結要素の締結要素圧を制御する。
前記セレクト制御手段は、
前記駆動源が作動中であって、且つ、非走行レンジの選択中、前記セカンダリプーリへのプーリ油圧を、前記前後進切替機構で発生する引き摺りトルクによる前記ベルトのエレメントの進行が生じずに、前記ベルトのエレメントをシーブ面に保持するベルトクランプ力が得られるように設定し、
非走行レンジから走行レンジへのセレクト操作を検出したときに、非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが異なる場合、走行レンジへのセレクト操作により締結される前記前後進切替機構の摩擦締結要素の摩擦締結要素圧を、非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが一致する場合に比べて、低めに設定する。

例えば、駆動源が作動中において走行レンジから非走行レンジへセレクト操作をすると、前後進切替機構に有する両摩擦締結要素は解放されるが、プレート摩擦面のうち、完全に切り離されないで接触している摩擦接触面が残ることが避けられず、引き摺りトルクを発生する。
この非走行レンジ選択中の引き摺りトルクは、ベルト式無段変速機構に入力されるが、セカンダリプーリによるベルトクランプ力が低いと、入力される引き摺りトルクにしたがってベルトのエレメントが移動する。この引き摺りトルクによるエレメントの移動がエレメント隙間（ガタ）を変動させてしまう。
これに対し、非走行レンジの選択中、前記セカンダリプーリへのプーリ油圧を、前記前後進切替機構で発生する引き摺りトルクによる前記ベルトのエレメントの進行が生じずに、前記ベルトのエレメントをシーブ面に保持するベルトクランプ力が得られるように設定することで、エレメントのガタはベルトの回転方向に応じて想定通りのものとなる。
そして、Ｄ→Ｎ→Ｒのように非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが異なる場合、セレクト時のベルト回転方向の反転によって、隙間（ガタ）を有していたエレメント同士が衝突し、ガタショックが大きくなるが、前後進切替機構の摩擦締結要素の摩擦締結要素圧を、非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが一致する場合に比べて、低めに設定することで、ガタショックが抑制される。

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両の駆動系と制御系を示す全体システム図である。 実施例１の制御装置が適用されたエンジン車両の駆動系に備えたベルト式無段変速機構を示す斜視図である。 実施例１の制御装置が適用されたエンジン車両の駆動系に備えたベルト式無段変速機構を構成するベルトの一部を示す斜視図である。 実施例１の制御装置のＣＶＴコントロールユニットにて実行されるセレクト制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のベルト式無段変速機構においてベルトの回転方向が反転するセレクトモードでのガタショックの発生メカニズムを示す反転前説明図である。 実施例１のベルト式無段変速機構においてベルトの回転方向が反転するセレクトモードでのガタショックの発生メカニズムを示す反転後説明図である。 比較例のセレクト制御を実行する車両でＤ→Ｎ→Ｄセレクト操作を行ったときのレンジ位置・ＰＬ圧指示・ＳＥＣ圧指示・アイドル時最低圧制御フラグの各特性を示すタイムチャートである。 実施例１のセレクト制御を実行する車両でＤ→Ｎ→Ｄセレクト操作を行ったときのレンジ位置・ＰＬ圧指示・ＳＥＣ圧指示・アイドル時最低圧制御フラグの各特性を示すタイムチャートである。 実施例１のセレクト制御を実行する車両でＤ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄのセレクト操作を行ったときの低い油圧設定側のクラッチ圧指示・エンジン回転数・タービン回転数・前後Ｇ、Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作を行ったときの高い油圧設定側のクラッチ圧指示・エンジン回転数・タービン回転数・前後Ｇ、比較例でＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作を行ったときの前後Ｇ波形の各特性を示すタイムチャートである。

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

まず、構成を説明する。
実施例１におけるベルト式無段変速機CVTの制御装置の構成を、「全体システム構成」、「セレクト制御構成」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両の駆動系と制御系を示し、図２及び図３は、ベルト式無段変速機構を示す。以下、図１〜図３に基づき、全体システム構成を説明する。

前記エンジン車両の駆動系は、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、ベルト式無段変速機構４と、終減速機構５と、駆動輪６，６と、を備えている。なお、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とベルト式無段変速機構４と終減速機構５をトランスミッションケース内に収納することにより構成される。

前記エンジン１は、ドライバ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が制御可能である。このエンジン１には、スロットルバルブ開閉動作や燃料カット動作等により出力トルク制御を行う出力トルク制御アクチュエータ１０を有する。

前記トルクコンバータ２は、トルク増大機能を有する発進要素であり、トルク増大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タービンランナ２３と、トルクコンバータ出力軸２１に連結されたポンプインペラ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。

前記前後進切替機構３は、ベルト式無段変速機構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、複数のクラッチプレートによる前進クラッチ３１（前進側摩擦締結要素）と、複数のブレーキプレートによる後退ブレーキ３２（後退側摩擦締結要素）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の選択時に前進クラッチ圧Pfcにより締結される。後退ブレーキ３２は、後退走行レンジであるＲレンジの選択時に後退ブレーキ圧Prbにより締結される。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、非走行レンジ）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。

前記ベルト式無段変速機構４は、ベルト接触径の変化により変速機入力回転数と変速機出力回転数の比である変速比を無段階に変化させる無段変速機能を備え、プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、ベルト４４と、を有する。前記プライマリプーリ４２は、図２に示すように、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。前記セカンダリプーリ４３は、図２に示すように、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。前記ベルト４４は、図２に示すように、プライマリプーリ４２のＶ字形状をなすシーブ面４２ｃ，４２ｄと、セカンダリプーリ４３のＶ字形状をなすシーブ面４３ｃ，４３ｄに掛け渡されている。このベルト４４は、図３に示すように、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４４ａ，４４ａと、打ち抜き板材により形成され、２組の積層リング４４ａ，４４ａ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４４ｂにより構成される。そして、エレメント４４ｂには、両側位置にプライマリプーリ４２のシーブ面４２ｃ，４２ｄと、セカンダリプーリ４３のシーブ面４３ｃ，４３ｄと接触するフランク面４４ｃ，４４ｃを有する。

前記終減速機構５は、ベルト式無段変速機構４の変速機出力軸４１からの変速機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、変速機出力軸４１とアイドラ軸５０と左右のドライブ軸５１，５１に介装され、減速機能を持つ第１ギヤ５２と、第２ギヤ５３と、第３ギヤ５４と、第４ギヤ５５と、差動機能を持つギヤディファレンシャルギヤ５６を有する。

前記エンジン車両の制御系は、図１に示すように、油圧コントロールユニット７と、ＣＶＴコントロールユニット８と、を備えている。

前記油圧コントロールユニット７は、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧Ppriと、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧Psecと、前進クラッチ３１への前進クラッチ圧Pfcと、後退ブレーキ３２への後退ブレーキ圧Prbと、を作り出す油圧制御ユニットである。この油圧コントロールユニット７は、オイルポンプ７０と、油圧制御回路７１と、を備え、油圧制御回路７１は、ライン圧ソレノイド７２と、プライマリ圧ソレノイド７３と、セカンダリ圧ソレノイド７４と、前進クラッチ圧ソレノイド７５と、後退ブレーキ圧ソレノイド７６と、を有する。

前記ライン圧ソレノイド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示に応じ、オイルポンプ７０からの圧送される作動油を、指示されたライン圧PLに調圧する。

前記プライマリ圧ソレノイド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示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示されたプライマリ圧Ppriに減圧調整する。

前記セカンダリ圧ソレノイド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示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示されたセカンダリ圧Psecに減圧調整する。

前記前進クラッチ圧ソレノイド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示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示された前進クラッチ圧Pfcに減圧調整する。

前記後退ブレーキ圧ソレノイド７６は、ＣＶＴコントロールユニット８から出力される後退ブレーキ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示された後退ブレーキ圧Prbに減圧調整する。

前記ＣＶＴコントロールユニット８は、スロットル開度等に応じた目標ライン圧を得る指示をライン圧ソレノイド７２に出力するライン圧制御、車速やスロットル開度等に応じて目標変速比を得る指示をプライマリ圧ソレノイド７３及びセカンダリ圧ソレノイド７４に出力する変速油圧制御、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２の締結/解放を制御する指示を前進クラッチ圧ソレノイド７５及び後退ブレーキ圧ソレノイド７６に出力する前後進切替制御、等を行う。この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、セカンダリ回転センサ８１、セカンダリ圧センサ８２、油温センサ８３、インヒビタースイッチ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、ライン圧センサ８９、等からのセンサ情報やスイッチ情報が入力される。また、エンジンコントロールユニット８８からはトルク情報を入力し、エンジンコントロールユニット８８へはトルクリクエストを出力する。ここで、インヒビタースイッチ８４は、選択されているレンジ位置（Ｄレンジ，Ｎレンジ，Ｒレンジ等）を検出し、レンジ位置に応じたレンジ位置信号を出力する。

［セレクト制御構成］
図４は、実施例１のＣＶＴコントロールユニット８にて実行されるセレクト制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、セレクト制御構成をあらわす図４の各ステップについて説明する（セレクト制御手段）。

ステップＳ１では、イグニッションキーオンにより処理をスタートすると、そのとき選択されているレンジ位置が、走行レンジであるＤレンジ又はＲレンジであるか否かを判断する。YES（Ｄレンジ又はＲレンジ）の場合はステップＳ２へ進み、NO（Ｄレンジ又はＲレンジ以外）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Ｄレンジ又はＲレンジであるとの判断に続き、ＤレンジからＮレンジへセレクト操作が行われた否か、又は、ＲレンジからＮレンジへセレクト操作が行われた否かを判断する。YES（Ｄ→Ｎ、又は、Ｒ→Ｎ）の場合はステップＳ３へ進み、NO（Ｎレンジへセレクト操作無し）の場合はステップＳ２の判断を繰り返す。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのＤ→Ｎ、又は、Ｒ→Ｎであるとの判断に続き、所定のディレイ時間が経過したか否かを判断する。YES（ディレイ時間経過）の場合は、NO（ディレイ時間未経過）の場合はステップＳ３の判断を繰り返す。
ここで、所定のディレイ時間は、Ｎレンジへセレクト操作したことにより、Ｄ→Ｎのときのセレクト操作時から前進クラッチ圧Pfcが抜けるのに要する時間を測定し、また、Ｒ→Ｎのときのセレクト操作時から後退ブレーキ圧Prbが抜けるのに要する時間を測定し、これらの測定時間に基づき、油圧の抜けが完了する時間に設定される。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのディレイ時間経過との判断、或いは、ステップＳ５での走行レンジへセレクト操作無しとの判断に続き、入力トルクにより演算される必要圧であるアイドル時最低圧（＝アイドル時MIN圧）よりも高圧のアイドル時クランプ圧を得るプーリ油圧指示を油圧制御回路７１に出力し、ステップＳ５へ進む。
ここで、「アイドル時クランプ圧」は、前後進切替機構３に存在する前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２による引き摺りトルクよりも、ベルト４４のエレメント４４ｂをセカンダリプーリ４３のシーブ面４３ｃ、４３ｄに保持するベルトクランプ力（セカンダリ圧Psec＝アイドル時クランプ圧）が高くなるように設定する。また、プーリ油圧指示をする場合、セカンダリ圧Psecをアイドル時クランプ圧まで高めるセカンダリ圧指示を出力すると共に、ライン圧PLについても、少なくともアイドル時クランプ圧以上になるようにライン圧PLを高めるライン圧指示を出力する。

ステップＳ５では、ステップＳ４でのアイドル時クランプ圧を得る指示の出力に続き、ＮレンジからＤレンジへセレクト操作が行われた否か、又は、ＮレンジからＲレンジへセレクト操作が行われた否かを判断する。YES（Ｎ→Ｄ、又は、Ｎ→Ｒ）の場合はステップＳ６へ進み、NO（走行レンジへセレクト操作無し）の場合はステップＳ４へ戻る。

ステップＳ６では、ステップＳ５でのＮ→Ｄ、又は、Ｎ→Ｒであるとの判断に続き、Ｎレンジを挟んだ前後の走行レンジが異なるＤ→Ｎ→Ｒセレクト操作時、又は、Ｒ→Ｎ→Ｄセレクト操作時であるか否かを判断する。YES（Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄ）の場合ステップＳ７へ進み、NO（Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒ）の場合ステップＳ８へ進む。

ステップＳ７では、Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄのセレクト操作であるとの判断に続き、油圧設定が低い摩擦締結要素圧指示により締結油圧の上昇率が低い上昇率抑制制御を実行し、リターンへ進む。
ここで、Ｄ→Ｎ→Ｒセレクト操作時の場合、後退ブレーキ３２へのクラッチ圧指示をＲ→Ｎ→Ｒセレクト操作時に比べ油圧設定が低い指示とし、Ｒ→Ｎ→Ｄセレクト操作時の場合、前進クラッチ３１へのクラッチ圧指示をＤ→Ｎ→Ｄセレクト操作時に比べ油圧設定が低い指示とする。そして、クラッチ圧指示は、Ｒレンジ又はＤレンジへのセレクト操作からガタショックが発生するまでのラグ時間を、Ｎレンジを挟んだ前後の走行レンジが一致する場合における、走行レンジへのセレクト操作から締結ショックが発生するまでのラグ時間と略一致させるように設定した。なお、Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄのセレクト操作が判断されると、ＳＥＣ圧指示を、アイドル時クランプ圧を得る指示から入力トルクにより演算されるセカンダリ圧Psecを得る指示に切り替え、ＰＬ圧指示を、アイドル時クランプ圧を確保する指示から入力トルクに応じたライン圧PLを得る指示に切り替える。

ステップＳ８では、ステップＳ６でのＮレンジを挟んだ前後の走行レンジが一致するセレクト操作であるとの判断に続き、油圧設定が高い摩擦締結要素圧指示により締結油圧の上昇率が通常上昇率による締結制御を実行し、リターンへ進む。
ここで、Ｄ→Ｎ→Ｄセレクト操作時の場合、前進クラッチ３１へのクラッチ圧指示をＲ→Ｎ→Ｄセレクト操作時に比べ油圧設定が高い指示とし、Ｒ→Ｎ→Ｒセレクト操作時の場合、後退ブレーキ３２へのクラッチ圧指示をＤ→Ｎ→Ｒセレクト操作時に比べ油圧設定が高い指示とする。なお、Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作が判断されると、ＳＥＣ圧指示を、アイドル時クランプ圧を得る指示から入力トルクにより演算されるセカンダリ圧Psecを得る指示に切り替え、ＰＬ圧指示を、アイドル時クランプ圧を確保する指示から入力トルクに応じたライン圧PLを得る指示に切り替える。

次に、作用を説明する。
実施例１のベルト式無段変速機CVTの制御装置における作用を、「ガタショックの発生メカニズム」、「比較例の課題」、「走行レンジ→非走行レンジのセレクト制御作用」、「走行レンジ→非走行レンジ→走行レンジのセレクト制御作用」に分けて説明する。

［ガタショックの発生メカニズム］
反転によるガタショックの発生メカニズムを、図５Ａ及び図５Ｂに基づき説明する。
例えば、Ｄレンジのセレクト時、プーリ４２，４３の回転に伴ってベルト４４が回転すると、ベルト４４の張力の変化によってエレメント４４ｂ間に隙間が生じる。図５Ａに示すように、ベルト４４の周方向に沿って、特に、セカンダリプーリ４３からプライマリプーリ４２へと至る区間のセカンダリプーリ４３側において、エレメント隙間（ガタ）が顕著になる。このとき、プライマリプーリ４２からセカンダリプーリ４３へと至る区間では、ベルト４４にたわみが生じる。

エレメント４４ｂ間の隙間及びたわみは車両が停止してベルト４４の回転が停止した場合、そのまま残存し、車両の再発進時に、停止前のＤレンジ回転方向とは逆方向（Ｒレンジ回転方向）に回転した場合、上記隙間を埋める方向に力が作用する。図５Ｂに示すように、エンジントルクが入力されていたプライマリプーリ４２に逆回転方向にトルクが作用すると、図５Ａの状態で生じたたわみが解消される分だけプライマリプーリ４２が回転する。このプライマリプーリ４２の回転によって、エレメント４４ｂ間の隙間が勢いよく詰められ、エレメント４４ｂ同士が衝突してショック（＝ガタショック）が生じる。このガタショックは、再発進時の入力トルクが大きいほど、隙間が短時間で詰まるので、さらにショックが大きくなる。

以上の説明がＤ→Ｎ→Ｒセレクト操作時におけるベルト反転によるガタショックの発生メカニズムである。なお、Ｒ→Ｎ→Ｄセレクト操作時におけるベルト反転によるガタショックは、エレメント隙間（ガタ）とベルト４４のたわみが生じる位置が、プライマリプーリ４２からセカンダリプーリ４３へと至る区間の上下で異なるのみである。

［比較例の課題］
Ｎレンジにおいて、セカンダリ圧Psecを、入力トルクから演算する必要圧（アイドル時最低圧）とするものを比較例とする。

Ｄ→Ｎ→Ｒセレクト操作時又はＲ→Ｎ→Ｄセレクト操作時のうち、再発進前のＮレンジで車両が停止している場合、セカンダリプーリ４３は停止している。しかし、Ｎレンジの選択中においても、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２の引き摺りトルクがプライマリプーリ４２から入力する。このため、プライマリプーリ４２からの引き摺りトルクの入力にしたがって、セカンダリプーリ４３のシーブ面４３ｃ，４３ｄをベルト４４が滑る。なお、走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ）から非走行レンジ（Ｎレンジ）へセレクト操作をすると、前後進切替機構３に有する前進クラッチ３１及び後退ブレーキ３２は解放されるが、プレート摩擦面のうち、完全に切り離されないで接触している摩擦接触面が残ることが避けられず、引き摺りトルクを発生する。以下、（前進クラッチ３１の引き摺りトルク）＞（後退ブレーキ３２の引き摺りトルク）として説明する。

これに対し、図６の比較例でのＳＥＣ圧指示特性に示すように、時刻t1にてＤレンジからＮレンジへとセレクト操作を行うと、ディレイ時間Δtを経過した後の時刻t2からＮレンジからＤレンジへとセレクト操作される時刻t3まで、アイドル時最低圧（＝アイドル時MIN圧）とされる。このように、比較例では、Ｎレンジの選択中、セカンダリ圧Psecをアイドル時最低圧としているため、セカンダリプーリ４３のシーブ面４３ｃ，４３ｄによるエレメント４４ｂのクランプ力より、前進クラッチ３１からの引き摺りトルクが高くなる。よって、Ｄ→Ｎセレクト操作されたときは、エレメント隙間（ガタ）が前進クラッチ３１からの引き摺りトルクによりＤ側に寄り、Ｄ側のガタが拡大する。一方、Ｒ→Ｎセレクト操作されたときは、エレメント隙間（ガタ）が前進クラッチ３１の引き摺りトルクによりＤ側に寄り、Ｒ側のガタが縮小し、縮小が進行するとＤ側にガタが発生することを知見した。

すなわち、Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄのセレクト操作時、ベルト反転によるガタショックの発生を抑えるため、再発進時の入力トルクの上昇を抑えるクラッチ圧制御によるセレクト制御を行うと、下記のようになる。
（Ｄ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時）
Ｎレンジ中にガタがさらにＤ側に寄ることで、ガタは想定位置（Ｄ側）であるが、ガタ量が想定よりも大きくなり、想定されるＤ側ガタ量に基づいてクラッチ圧制御を行っても、狙ったガタショックの発生を抑えることができないことがある。
（Ｒ→Ｎ→Ｄのセレクト操作時）
Ｎレンジ中にガタがＤ側に寄ることで、ガタが想定位置（Ｒ側）ではなくなり、ガタ量も想定よりも小さくなる。このため、締結時間を短くしてもガタショックの問題は無いのに対し、締結時間を長くするため、締結完了までのラグ時間が長くなる。

また、Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時、再発進時の入力トルクを応答良く上昇させるクラッチ圧制御を行うと、下記のようになる。
（Ｄ→Ｎ→Ｄのセレクト操作時）
Ｎレンジ中にガタがＤ側に寄った状態でＤレンジを選択することで、ガタショック無しの狙った性能が得られる。
（Ｒ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時）
Ｎレンジ中にガタがＤ側に寄ることで、ガタが想定位置（Ｒ側）ではなくなり、想定外のＤ側にガタが発生することで、ベルト反転が無いＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作であるにもかかわらず、ガタショックが発生する。

上記のように、通常、Ｎレンジへのセレクト前がＤレンジかＲレンジかによって、ガタが寄っている位置（初期位置）が決まり、このガタが想定位置（Ｒ→ＮならＲ側、Ｄ→ＮならＤ側）に発生していると認識し、セレクト制御を行っている。しかし、Ｎレンジの選択中には、前進クラッチ３１と後退ブレーキ３２の引き摺りトルク（ドラグトルク）のうち、高い方の引き摺りトルクが入力されることにより、ガタが想定とは違う側（Ｒ→ＮならＤ側、Ｄ→ＮならＲ側）に寄る可能性がある。この結果、ガタが想定位置に発生しているとの認識に基づいて変更するセレクト制御を行っても、狙った性能が得られない。

［走行レンジ→非走行レンジのセレクト制御作用］
Ｄ→Ｎセレクト操作、又は、Ｒ→Ｎセレクト操作を行うと、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、ステップＳ３にてディレイ時間が経過するまで待たれる。そして、ディレイ時間を経過すると、ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進み、Ｎ→Ｄセレクト操作、又は、Ｎ→Ｒレクト操作が行われるまで、ステップＳ４→ステップＳ５へと進む流れが繰り返される。このステップＳ４では、入力トルクにより演算されるアイドル時最低圧（＝アイドル時MIN圧）よりも高圧のアイドル時クランプ圧を得るプーリ油圧指示が油圧制御回路７１に出力される。

したがって、走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ）から非走行レンジ（Ｎレンジ）へセレクト操作されると、プーリ油圧をアイドル時最低圧よりも高圧のアイドル時クランプ圧とすることで、Ｎレンジの選択中、セカンダリプーリ４３によるベルト４４のクランプ力が確保される。

すなわち、図７の実施例１におけるＳＥＣ圧指示特性に示すように、時刻t1にてＤレンジからＮレンジへとセレクト操作を行うと、ディレイ時間Δtを経過した後の時刻t2からＮレンジからＤレンジへとセレクト操作される時刻t3まで、アイドル時クランプ圧（＞アイドル時MIN圧）とされる。よって、図７の矢印Ｕで示すように、ＳＥＣ圧指示が比較例のＳＥＣ圧指示より高められることで、セカンダリプーリ４３によるベルトクランプ力が高くなる。このため、ベルト４４のエレメント４４ｂが、Ｎレンジの選択中に入力される引き摺りトルクの大きさと方向にしたがって進行することが抑えられる。

この結果、Ｄレンジ→Ｎレンジへセレクト操作されると、Ｎレンジの選択中、引き摺りトルクの入力があっても想定位置のエレメント隙間（Ｄ側に寄ったガタ）を確保することができる。また、Ｒレンジ→Ｎレンジへセレクト操作されると、Ｎレンジの選択中、引き摺りトルクの入力があっても想定位置のエレメント隙間（Ｒ側に寄ったガタ）を確保することができる。

実施例１では、アイドル時クランプ圧（セカンダリ圧Psec）を、前後進切替機構３に有する前進クラッチ３１の引き摺りトルクよりも、ベルト４４のエレメント４４ｂをセカンダリプーリ４３のシーブ面４３ｃ，４３ｄに保持するベルトクランプ力が大きくなるように設定している。
この設定により、Ｎレンジの選択中、前進クラッチ３１から引き摺りトルクの入力があっても、ベルト４４のエレメント４４ｂがトルク入力に伴って移動することなく、セカンダリプーリ４３のシーブ面４３ｃ，４３ｄに保持される。
したがって、Ｎレンジの選択中、引き摺りトルクの入力があってもエレメント隙間（ガタ）を想定位置（Ｄ→ＮのときＤ側、Ｒ→ＮのときＲ側）に固定することができる。

［走行レンジ→非走行レンジ→走行レンジのセレクト制御作用］
Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄのセレクト操作時は、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ５からステップＳ６→ステップＳ７へと進む。ステップＳ７では、Ｒ→Ｎ→Ｒ又はＤ→Ｎ→Ｄのセレクト操作時に比べ、油圧設定が低い摩擦締結要素圧指示により締結油圧の上昇率が低い上昇率抑制制御が実行される。

このように、Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄのセレクト操作時は、Ｎレンジでのアイドル時クランプ圧制御により、Ｎレンジの前の走行レンジに応じてガタが想定位置に寄っている状態からベルト４４が反転し、ガタショックが発生するモードである。このため、クラッチ油圧は、Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時のようにベルト４４の反転が無いモードに比べ低く設定し、再発進時にベルト式無段変速機構４への入力トルクの上昇を抑えるクラッチ圧制御によるセレクト制御を行う。

すなわち、図８の上部のクラッチ圧指示特性に示すように、Ｎ→Ｒ又はＮ→Ｄのセレクト操作時刻t1から時刻t2までガタ詰め初期圧を入れ、時刻t2から時刻t5まで低いクラッチ圧指示P1*を一定に保つことで、走行レンジへのセレクト操作後、ベルト式無段変速機構４へ入力されるトルクが抑えられる。この結果、Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄのセレクト操作時は、図８の矢印Ｅに示すように、走行レンジへのセレクト操作時刻t1からラグ時間を経過した時刻t4にて前後Ｇの変動レベルが抑えられたガタショックが発生する。ガタショックの発生後、クラッチが締結するが、本状態ではクラッチ締結油圧の上昇率が低い上昇率抑制制御が実行されるため、クラッチ締結ショックは運転者にクラッチの締結のインフォメーションを与えない程度に抑制されている。

一方、Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時は、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ５からステップＳ６→ステップＳ８へと進む。ステップＳ８では、Ｒ→Ｎ→Ｄ又はＤ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時に比べ、油圧設定が高い摩擦締結要素圧指示により締結油圧の上昇率が通常上昇率による締結制御が実行される。

このように、Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時は、Ｎレンジを挟んで前の走行レンジと同じ方向の前進クラッチ３１又は後退ブレーキ３２を締結するモードであり、ベルト４４の反転が無く、かつ、Ｎレンジでのアイドル時クランプ圧制御により、ガタが想定方向に寄っているため、締結ショックのみが発生する。このため、再発進時にベルト式無段変速機構４への入力トルクを上昇させるように、前進クラッチ３１又は後退ブレーキ３２を高い締結油圧にて締結するクラッチ圧制御によるセレクト制御を行う。

すなわち、図８の下部のクラッチ圧指示特性に示すように、Ｎ→Ｒ又はＮ→Ｄのセレクト操作時刻t1から時刻t2までガタ詰め初期圧を入れ、時刻t2から時刻t3まで高いクラッチ圧指示P2*を一定に保つことで、走行レンジへのセレクト操作後、ベルト式無段変速機構４へ入力されるトルクが高められる。この結果、Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時は、図８の矢印Ｆに示すように、走行レンジへのセレクト操作時刻t1からラグ時間を経過した時刻t4にて締結ショックが発生するようにクラッチ圧特性が決定される。つまり、Ｄ→Ｎ→Ｒ又はＲ→Ｎ→Ｄのセレクト操作時にガタショックが発生するラグ時間と、Ｄ→Ｎ→Ｄ又はＲ→Ｎ→Ｒのセレクト操作時に締結ショックが発生するラグ時間とが、ほぼ同じタイミングに設定される。
尚、前記ガタショックと前記締結ショックとが発生するラグ時間が同じタイミングとなるようなクラッチ圧の設定は、摩擦要素諸元や実験結果等によって決定される。

ちなみに、比較例において、Ｒ→Ｎ→Ｒのセレクト操作を行ったときは、図８の最下部の前後Ｇ波形に示すように、Ｎレンジ中にガタがＤ側に寄ることで、想定外のガタ発生によるガタショック（図８の矢印Ｈ）と締結ショック（図８の矢印Ｉ）が共に発生する。

次に、効果を説明する。
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得ることができる。

(1) 駆動源（エンジン１）と、
プライマリプーリ４２と、セカンダリプーリ４３と、前記両プーリ４２，４３のシーブ面４２ｃ，４２ｄ，４３ｃ，４３ｄに掛け渡され、多数のエレメント４４ｂを環状に積層したベルト４４と、を有するベルト式無段変速機構４と、
前記駆動源（エンジン１）と前記ベルト式無段変速機構４の間に介装され、レンジ位置が前進走行レンジ（Ｄレンジ）のとき前進側摩擦締結要素（前進クラッチ３１）を締結し、レンジ位置が後退走行レンジ（Ｒレンジ）のとき後退側摩擦締結要素（後退ブレーキ３２）を締結することで変速機入力回転方向を切り替え、レンジ位置が非走行レンジ（Ｎレンジ）のとき両摩擦締結要素（前進クラッチ３１、後退ブレーキ３２）を解放する前後進切替機構３と、
前記プライマリプーリ４２と前記セカンダリプーリ４３へのプーリ油圧と、前記前進側摩擦締結要素（前進クラッチ３１）と前記後退側摩擦締結要素（後退ブレーキ３２）の締結要素圧を制御する油圧制御回路７１と、
前記駆動源（エンジン１）が作動中であって、且つ、非走行レンジ（Ｎレンジ）の選択中、入力トルクにより演算されるアイドル時最低圧よりも高圧のアイドル時クランプ圧を得るプーリ油圧指示を前記油圧制御回路７１に出力するセレクト制御手段（図４）と、
を備える。
このため、駆動源（エンジン１）が作動中であって、且つ、非走行レンジ（Ｎレンジ）の選択中、引き摺りトルクの入力があってもベルト４４に生じるエレメント隙間（ガタ）の位置を保持することができる。

(2) 前記セレクト制御手段（図４）は、前記アイドル時クランプ圧を、前記前後進切替機構３で発生する引き摺りトルクよりも、前記ベルト４４のエレメント４４ｂをシーブ面４３ｃ，４３ｄに保持するベルトクランプ力が高くなるように設定する（図７）。
このため、(1)の効果に加え、非走行レンジ（Ｎレンジ）の選択中、引き摺りトルクの入力があってもエレメント隙間（ガタ）を非走行レンジ（Ｎレンジ）となった時の初期位置に保持することができる。

(3) 前記セレクト制御手段（図４）は、非走行レンジ（Ｎレンジ）から走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ）へのセレクト操作を検出し、かつ、非走行レンジ（Ｎレンジ）を挟んだ前後の走行レンジが異なる場合、走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ）へのセレクト操作により締結される摩擦締結要素（前進クラッチ３１又は後退ブレーキ３２）の摩擦締結要素圧（前進クラッチ圧Pfc又は後退ブレーキ圧Prb）を、非走行レンジ（Ｎレンジ）を挟んだ前後の走行レンジが一致する場合に比べ、低めに設定した摩擦締結要素圧指示を前記油圧制御回路７１に出力する。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、ベルト４４の回転方向が反転するセレクトモードのとき、ガタが想定方向に寄っている状態からベルト４４が反転することで、狙った性能によりガタショックの発生を抑制することができる。

(4) 前記セレクト制御手段（図４）は、非走行レンジ（Ｎレンジ）を挟んだ前後の走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ）が異なる場合の走行レンジ（Ｄレンジ又はＲレンジ）へのセレクト操作からガタショックが発生するまでのラグ時間と、非走行レンジ（Ｎレンジ）を挟んだ前後の走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ）が一致する場合の走行レンジ（Ｄレンジ又はＲレンジ）へのセレクト操作から締結ショックが発生するまでのラグ時間と、を略一致させるように前記摩擦締結要素圧指示を設定した。
このため、(3)の効果に加え、非走行レンジ（Ｎレンジ）を挟んだ前後の走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ）が異なる場合と一致する場合とにかかわらず、セレクト操作時に運転者が体感できる程度のショックが発生するタイミングが合うことで、セレクト操作時に運転者や乗員に与える違和感を防止することができる。

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が、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、ベルト式無段変速機を搭載したエンジン車両への適用例を示したが、ベルト式無段変速機を搭載したハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、多数のエレメントを環状に積層することにより構成されたベルトが、プライマリプーリとセカンダリプーリのシーブ面に掛け渡されているベルト式無段変速機を搭載した車両であれば適用できる。

Claims (2)

1. 駆動源と、
   プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記両プーリのシーブ面に掛け渡され、多数のエレメントを環状に積層したベルトと、を有するベルト式無段変速機構と、
   前記駆動源と前記ベルト式無段変速機構の間に介装され、レンジ位置が前進走行レンジのとき前進側摩擦締結要素を締結し、レンジ位置が後退走行レンジのとき後退側摩擦締結要素を締結することで変速機入力回転方向を切り替え、レンジ位置が非走行レンジのとき両摩擦締結要素を解放する前後進切替機構と、
   前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリへのプーリ油圧と、前記前進側摩擦締結要素と前記後退側摩擦締結要素の締結要素圧を制御する油圧制御回路と、
   前記油圧制御回路を制御するセレクト制御手段と、
   を備え、
   前記セレクト制御手段は、
   前記駆動源が作動中であって、且つ、非走行レンジの選択中、前記セカンダリプーリへのプーリ油圧を、前記前後進切替機構で発生する引き摺りトルクによる前記ベルトのエレメントの進行が生じずに、前記ベルトのエレメントをシーブ面に保持するベルトクランプ力が得られるように設定し、
   非走行レンジから走行レンジへのセレクト操作を検出したときに、非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが異なる場合、走行レンジへのセレクト操作により締結される前記前後進切替機構の摩擦締結要素の摩擦締結要素圧を、非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが一致する場合に比べて、低めに設定する、
   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、
   前記セレクト制御手段は、非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが異なる場合の走行レンジへのセレクト操作からガタショックが発生するまでのラグ時間と、非走行レンジを挟んだ前後の走行レンジが一致する場合の走行レンジへのセレクト操作から締結ショックが発生するまでのラグ時間と、を略一致させるように前記摩擦締結要素圧を設定する、ベルト式無段変速機の制御装置。

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