JP4811151B2 - 車両用無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

車両用無段変速機の変速制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、油圧アクチュエータにより有効径が変化させられる一対のプーリとその一対のプーリに巻き掛けられた伝動ベルトとを有するベルト式無段変速機の変速制御装置に係り、特に、発進時における変速制御に関するものである。
駆動側プーリおよび従動側プーリとその両プーリに巻き掛けられたベルトとを有する車両用無段変速機の変速制御装置において、駆動側プーリの溝幅を変更するための駆動側油圧アクチュエータとその駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御することによって駆動側プーリの溝幅を変更する変速制御弁とを備え、回転速度センサにより回転部材の回転速度が検出可能な所定車速を超える車両状態ではその回転速度の目標値と実際値との偏差に基づいて変速制御弁によって駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御して無段変速機の変速を行う一方で、その回転速度が検出困難な所定車速以下の車両状態では変速制御弁によって駆動側油圧アクチュエータ内に作動油を閉じ込めた状態として無段変速機の変速比を所定の変速比とすることが良く知られている。
例えば、所定車速を超える車両走行の際には、変速制御弁によって、作動油が駆動側油圧アクチュエータへ供給されることにより駆動側プーリの溝幅が狭くされて無段変速機がアップシフトされ、駆動側油圧アクチュエータの作動油が排出されることにより駆動側プーリの溝幅が広くされて無段変速機がダウンシフトされる。また、車両停止の際には、変速制御弁によって駆動側油圧アクチュエータ内に作動油を閉じ込めた状態とする所謂閉じ込み制御が行われることにより、無段変速機の変速比が最低速側変速比とされる、すなわちベルトが最減速状態に戻される。
上記閉じ込み制御においては、駆動側油圧アクチュエータに対して僅かではあるが油圧が作用していることから、閉じ込み制御後の車両発進の際に駆動側プーリの回転に伴ってアップシフトが生じるおそれがある。そこで、閉じ込み制御後の車両発進時には、所定車速を超えるまでダウンシフト指令を出力して駆動側油圧アクチュエータ内の作動油を排出する所謂デューティダウン制御(Duty Down制御)を実行し、アップシフトを防止して変速機の変速比を最低速側変速比に維持することが考えられる。このデューティダウン制御が実行されて駆動側油圧アクチュエータ内の作動油が排出されたとしても、車両停止の際にベルトが最減速状態に戻されている場合には駆動側プーリの溝幅が増大されることはない。しかし、車両停止の際にベルトが最減速状態に戻されていない場合には、上記デューティダウン制御が実行されると駆動側プーリの溝幅が増大されてベルトが緩み、ベルト滑りが生じるおそれがある。
このようなベルト滑りの発生を回避するために、例えば特許文献1には、ベルトが最減速状態に戻ったか否かを判定すると共に、車両発進時にはベルトが最減速状態に戻っている旨が判定されていることを条件として、ダウンシフト指令を出力するベルト式無段変速機の変速制御装置が提案されている。
特開2002−181177号公報
ところで、ベルトが最減速状態に戻っている旨が判定されている閉じ込み制御中に、シフトポジションが走行ポジションとニュートラルポジションとの間で操作される所謂ガレージシフトや、シフトポジションが走行ポジションとされているときに無段変速機への動力伝達経路が遮断される所謂ニュートラル制御が行われる場合がある。このようなガレージシフトやニュートラル制御が行われると、駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じて駆動側プーリが回転することにより、上述したようにアップシフトが生じるおそれがある。また、坂路等の車両状態によってはブレーキオフに伴い車両が動き出すことがあり、このようなときにも駆動側プーリが回転することにより、アップシフトが生じるおそれがある。
このようなアップシフトが生じてベルトが最減速状態から外れたときに、ベルトが最減速状態に戻っている旨の判定が否定されれば良いが、回転速度センサによる回転速度の検出が困難な所定車速以下の車両状態では、ベルトが最減速状態から外れたとしてもこの旨の判定が否定されず引き続きベルトが最減速状態に戻っている旨が判定される。
そうすると、上記のようなアップシフトが生じてベルトが最減速状態から外れている状態であっても、上記特許文献1に提案されるようにダウンシフト指令が出力されることから、駆動側プーリの溝幅が増大されてベルトが緩み、ベルト滑りが生じるおそれがある。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、所定車速以下の車両状態では駆動側油圧アクチュエータ内に作動油を閉じ込めた状態として変速比を所定の変速比とする車両用無段変速機の変速制御装置において、無段変速機の変速比が最低速側変速比にあると判断されているときの車両発進に際して、ベルト滑りの発生を抑制することにある。
かかる目的を達成するための請求項1にかかる発明の要旨とするところは、(a) 走行用動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に駆動側プーリおよび従動側プーリとその両プーリに巻き掛けられたベルトとを有する無段変速機が配設された車両において、前記駆動側プーリの溝幅を変更するための駆動側油圧アクチュエータとその駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御することによってその駆動側プーリの溝幅を変更する変速制御弁とを備え、所定車速を超える車両状態では前記変速制御弁によってその駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御して前記無段変速機の変速を行う一方で、所定車速以下の車両状態では前記変速制御弁によってその駆動側油圧アクチュエータ内に作動油を閉じ込めた状態として前記無段変速機の変速比を所定の変速比とする車両用無段変速機の変速制御装置であって、(b) 車両停止時に前記無段変速機の変速比が最低速側変速比にあるか否かを判断する最減速判断手段と、(c) 前記所定車速以下の車両状態において前記変速制御弁によって前記駆動側油圧アクチュエータ内に作動油が閉じ込められた状態とされているときに、前記駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じたか否かを判断するトルク変動判断手段と、(d) 前記最減速判断手段により前記無段変速機の変速比が最低速側変速比にあると判断され、且つ前記トルク変動判断手段により前記駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じていないと判断されていることを条件として、車両発進に際して、前記無段変速機の変速比が最低速側変速比に維持されるように前記変速制御弁によって前記駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御する発進時変速制御手段とを、含むことにある。
このようにすれば、最減速判断手段により車両停止時に無段変速機の変速比が最低速側変速比にあると判断され、且つ所定車速以下の車両状態において変速制御弁によって駆動側油圧アクチュエータ内に作動油が閉じ込められた状態とされているときに、トルク変動判断手段により駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じていないと判断されていることを条件として、車両発進に際して、無段変速機の変速比が最低速側変速比に維持されるように、すなわちベルトが最減速状態に維持されるように、発進時変速制御手段により変速制御弁による駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排が制御されるので、所定車速以下の低車速状態において変速制御弁によって駆動側油圧アクチュエータ内に作動油が閉じ込められた状態のときに駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じてベルトが最減速状態から外れた状態のときには、ベルトを最減速状態とする為の変速制御弁による駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排がおこなわれず、ベルト滑りの発生が防止される。よって、無段変速機の変速比が最低速側変速比にあると判断されているときの車両発進に際してベルト滑りの発生が抑制される。
ここで、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の車両用無段変速機の変速制御装置において、前記トルク変動判断手段は、前記走行用動力源と前記無段変速機との間の動力伝達経路が動力伝達遮断状態と動力伝達可能状態との間で切り替えられたか否かに基づいて前記駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じたか否かを判断するものであり、その動力伝達経路が動力伝達遮断状態と動力伝達可能状態との間で切り替えられると前記駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じたと判断するものである。このようにすれば、動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされているときに坂路等の車両状態によってブレーキオフに伴い車両が動き出すことにより駆動側プーリが回転してベルトが最減速状態から外れた状態のときには、ベルトを最減速状態とする為の変速制御弁による駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排がおこなわれず、ベルト滑りの発生が防止される。
ここで、好適には、前記無段変速機において、従動側プーリの溝幅(有効径)を変化させる従動側油圧アクチュエータとしての従動側油圧シリンダが従動側プーリに一体的に設けられ、従動側油圧シリンダの油圧がベルトが滑りを生じないように油圧制御装置によって調圧される。
また、好適には、前記無段変速機において、所定車速例えば回転速度センサにより回転部材の回転速度が検出可能な車速を超える車両状態において実行される前記無段変速機の通常の変速制御は、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、実変速比がその目標変速比になるように駆動側プーリに一体的に設けられた駆動側油圧アクチュエータとしての駆動側油圧シリンダへの作動油の給排により駆動側プーリの溝幅を変更して変速比をフィードバック制御したり、車速や出力回転速度(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、実際の入力回転速度がその目標回転速度になるように駆動側油圧シリンダへの作動油の給排により駆動側プーリの溝幅を変更して変速比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。
上記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(加速要求量)および車速(出力回転速度に対応)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。
また、所定車速以下の低車速走行時のような上記フィードバック制御が困難なときの車両状態において実行される駆動側油圧アクチュエータ内に作動油を閉じ込めた状態として無段変速機の変速比を所定の変速比とする油圧制御は、駆動側油圧シリンダの油圧および従動側油圧シリンダの油圧をそれぞれ独立に制御して所定の推力比τ(=従動側油圧シリンダの油圧×従動側油圧シリンダの受圧面積/駆動側油圧シリンダの油圧×駆動側油圧シリンダの受圧面積)となるように駆動側油圧シリンダの油圧を制御するものでも良いが、例えば従動側油圧シリンダの油圧がパイロット圧として導入される推力比コントロールバルブを有し、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駆動側油圧シリンダの油圧が制御されることにより、所定の推力比τとなるように構成することが望ましい。
また、好適には、前記走行用動力源としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジンが広く用いられる。さらに、補助的な走行用動力源として、電動機等が上記エンジンに加えて用いられても良い。或いは、走行用動力源として電動機のみが用いられてもよい。
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の構成を説明する骨子図である。この車両用駆動装置10は横置き型自動変速機であって、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、走行用の動力源としてエンジン12を備えている。内燃機関にて構成されているエンジン12の出力は、エンジン12のクランク軸、流体式伝動装置としてのトルクコンバータ14から前後進切換装置16、ベルト式の無段変速機(CVT)18、減速歯車装置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、エンジン12のクランク軸に連結されたポンプ翼車14p、およびトルクコンバータ14の出力側部材に相当するタービン軸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が設けられており、油圧制御回路100(図2、図3参照)内の図示しないロックアップコントロールバルブ(L/C制御弁)などによって係合側油室および解放側油室に対する油圧供給が切り換えられることにより、係合または解放されるようになっており、完全係合させられることによってポンプ翼車14pおよびタービン翼車14tは一体回転させられる。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エンジン12により回転駆動されることにより発生する機械式のオイルポンプ28が連結されている。
前後進切換装置16は、前進用クラッチC1および後進用ブレーキB1とダブルピニオン型の遊星歯車装置16pとを主体として構成されており、トルクコンバータ14のタービン軸34はサンギヤ16sに一体的に連結され、無段変速機18の入力軸36はキャリア16cに一体的に連結されている一方、キャリア16cとサンギヤ16sは前進用クラッチC1を介して選択的に連結され、リングギヤ16rは後進用ブレーキB1を介してハウジングに選択的に固定されるようになっている。前進用クラッチC1および後進用ブレーキB1は断続装置に相当するもので、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
そして、前進用クラッチC1が係合させられるとともに後進用ブレーキB1が解放されると、前後進切換装置16は一体回転状態とされることによりタービン軸34が入力軸36に直結され、前進用動力伝達経路が成立(達成)させられて、前進方向の駆動力が無段変速機18側へ伝達される。また、後進用ブレーキB1が係合させられるとともに前進用クラッチC1が解放されると、前後進切換装置16は後進用動力伝達経路が成立(達成)させられて、入力軸36はタービン軸34に対して逆方向へ回転させられるようになり、後進方向の駆動力が無段変速機18側へ伝達される。また、前進用クラッチC1および後進用ブレーキB1が共に解放されると、前後進切換装置16は動力伝達を遮断するニュートラル状態(動力伝達遮断状態)になる。
無段変速機18は、入力軸36に設けられた入力側部材である有効径が可変の駆動側プーリ(プライマリプーリ、プライマリシーブ)42と、出力軸44に設けられた出力側部材である有効径が可変の従動側プーリ(セカンダリプーリ、セカンダリシーブ)46と、それ等の可変プーリ42、46に巻き掛けられた伝動ベルト48とを備えており、可変プーリ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。
可変プーリ42および46は、入力軸36および出力軸44にそれぞれ固定された固定回転体42aおよび46aと、入力軸36および出力軸44に対して軸まわりの相対回転不能かつ軸方向の移動可能に設けられた可動回転体42bおよび46bと、それらの間のV溝幅を変更する推力を付与する油圧アクチュエータとしての駆動側油圧シリンダ(プライマリプーリ側油圧シリンダ)42cおよび従動側油圧シリンダ(セカンダリプーリ側油圧シリンダ)46cとを備えて構成されており、駆動側油圧シリンダ42cへの作動油の供給排出流量が油圧制御回路100によって制御されることにより、両可変プーリ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、従動側油圧シリンダ46cの油圧であるセカンダリ圧(以下、ベルト挟圧という)Pdが油圧制御回路100によって調圧制御されることにより、伝動ベルト48が滑りを生じないようにベルト挟圧力が制御される。このような制御の結果として、駆動側油圧シリンダ42cの油圧であるプライマリ圧(以下、変速圧という)Pinが生じるのである。
図2は、図1の車両用駆動装置10などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。電子制御装置50は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに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、エンジン12の出力制御や無段変速機18の変速制御およびベルト挟圧力制御やロックアップクラッチ26のトルク容量制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や無段変速機18およびロックアップクラッチ26の油圧制御用等に分けて構成される。
電子制御装置50には、エンジン回転速度センサ52により検出されたクランク軸回転角度(位置)ACR(°)およびエンジン12の回転速度(エンジン回転速度)Nに対応するクランク軸回転速度を表す信号、タービン回転速度センサ54により検出されたタービン軸34の回転速度(タービン回転速度)Nを表す信号、入力軸回転速度センサ56により検出された無段変速機18の入力回転速度である入力軸36の回転速度(入力軸回転速度)NINを表す信号、車速センサ(出力軸回転速度センサ)58により検出された無段変速機18の出力回転速度である出力軸44の回転速度(出力軸回転速度)NOUTすなわち出力軸回転速度NOUTに対応する車速Vを表す車速信号、スロットルセンサ60により検出されたエンジン12の吸気配管32(図1参照)に備えられた電子スロットル弁30のスロットル弁開度θTHを表すスロットル弁開度信号、冷却水温センサ62により検出されたエンジン12の冷却水温Tを表す信号、CVT油温センサ64により検出された無段変速機18等の油圧回路の油温TCVTを表す信号、アクセル開度センサ66により検出されたアクセルペダル68の操作量であるアクセル開度Accを表すアクセル開度信号、フットブレーキスイッチ70により検出された常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無BONを表すブレーキ操作信号、レバーポジションセンサ72により検出されたシフトレバー74のレバーポジション(操作位置)PSHを表す操作位置信号などが供給されている。
また、電子制御装置50からは、エンジン12の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号S、例えば電子スロットル弁30の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータ76を駆動するスロットル信号や燃料噴射装置78から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号や点火装置80によるエンジン12の点火時期を制御するための点火時期信号などが出力される。また、無段変速機18の変速比γを変化させる為の変速制御指令信号S例えば駆動側油圧シリンダ42cへの作動油の流量を制御するソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2を駆動するための指令信号、伝動ベルト48の挟圧力を調整させる為の挟圧力制御指令信号S例えばベルト挟圧Pdを調圧するリニアソレノイド弁SLSを駆動するための指令信号、ロックアップクラッチ26の係合、解放、スリップ量を制御させる為のロックアップ制御指令信号例えば油圧制御回路100内の前記ロックアップコントロールバルブの弁位置を切り換える図示しないオンオフソレノイド弁DSUを駆動するための指令信号やロックアップクラッチ26のトルク容量を調節するソレノイド弁DS2を駆動するための指令信号、ライン油圧Pを制御するリニアソレノイド弁SLTやリニアソレノイド弁SLSを駆動するための指令信号などが油圧制御回路100へ出力される。
シフトレバー74は、例えば運転席の近傍に配設され、順次位置させられている5つのレバーポジション「P」、「R」、「N」、「D」、および「L」(図3参照)のうちの何れかへ手動操作されるようになっている。
「P」ポジション(レンジ)は車両用駆動装置10の動力伝達経路を解放しすなわち車両用駆動装置10の動力伝達が遮断されるニュートラル状態(中立状態)とし且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力軸44の回転を阻止(ロック)するための駐車ポジション(位置)であり、「R」ポジションは出力軸44の回転方向を逆回転とするための後進走行ポジション(位置)であり、「N」ポジションは車両用駆動装置10の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための中立ポジション(位置)であり、「D」ポジションは無段変速機18の変速を許容する変速範囲で自動変速モードを成立させて自動変速制御を実行させる前進走行ポジション(位置)であり、「L」ポジションは強いエンジンブレーキが作用させられるエンジンブレーキポジション(位置)である。このように、「P」ポジションおよび「N」ポジションは動力伝達経路をニュートラル状態とし車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、「R」ポジション、「D」ポジションおよび「L」ポジションは動力伝達経路を動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態とし車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。
図3は、油圧制御回路100のうち無段変速機18のベルト挟圧力制御、変速比制御、およびシフトレバー74の操作に伴う前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1の係合油圧制御に関する要部を示す油圧回路図である。図3において、油圧制御回路100は、伝動ベルト48が滑りを生じないように従動側油圧シリンダ46cの油圧であるベルト挟圧Pdを調圧する挟圧力コントロールバルブ110、リニアソレノイド弁SLTにより調圧された第1油圧としての制御油圧PSLTを出力する第1位置とライン圧モジュレータNO.2バルブ122からの第2油圧としての出力油圧PLM2を出力する第2位置とに切り換えられる切換弁として機能するクラッチアプライコントロールバルブ112、変速比γが連続的に変化させられるように駆動側油圧シリンダ42cへの作動油の流量を制御する変速制御弁として機能する変速比コントロールバルブUP114および変速比コントロールバルブDN116、変速圧Pinとベルト挟圧Pdとの比率を予め定められた関係とする推力比コントロールバルブ118、前進用クラッチC1および後進用ブレーキB1が係合或いは解放されるようにシフトレバー74の操作に従って油路が機械的に切り換えられるマニュアルバルブ120等を備えている。
また、ライン油圧Pは、エンジン12により回転駆動される機械式のオイルポンプ28(図1参照)から出力(発生)される作動油圧を元圧として、例えばリリーフ型のプライマリレギュレータバルブ(調圧弁)124によりリニアソレノイド弁SLTからの信号圧PSLT或いはリニアソレノイド弁SLSからの信号圧PSLSに基づいてエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。上記出力油圧PLM2は、ライン油圧Pを元圧として前記ライン圧モジュレータNO.2バルブ122によりリニアソレノイド弁SLTからの信号圧PSLT或いはリニアソレノイド弁SLSからの信号圧PSLSに基づいて調圧されるようになっている。出力油圧PLM3は、制御油圧(信号圧)PSLTおよび信号圧PSLSの元圧となるものであって、ライン油圧Pを元圧としてライン圧モジュレータNO.3バルブ126により一定圧に調圧されるようになっている。モジュレータ油圧Pは、電子制御装置50によってデューティ制御されるソレノイド弁DS1の出力油圧である制御油圧PDS1およびソレノイド弁DS2の出力油圧である制御油圧PDS2の元圧となるものであって、出力油圧PLM3を元圧としてモジュレータバルブ128により一定圧に調圧されるようになっている。
前記マニュアルバルブ120において、入力ポート120aにはクラッチアプライコントロールバルブ112から出力された係合油圧Pが供給される。そして、シフトレバー74が「D」ポジション或いは「L」ポジションに操作されると、係合油圧Pが前進走行用出力圧として前進用出力ポート120fを経て前進用クラッチC1に供給され且つ後進用ブレーキB1内の作動油が後進用出力ポート120rから排出ポートEXを経て例えば大気圧にドレーン(排出)されるようにマニュアルバルブ120の油路が切り換えられ、前進用クラッチC1が係合させられると共に後進用ブレーキB1が解放させられる。
また、シフトレバー74が「R」ポジションに操作されると、係合油圧Pが後進走行用出力圧として後進用出力ポート120rを経て後進用ブレーキB1に供給され且つ前進用クラッチC1内の作動油が前進用出力ポート120fから排出ポートEXを経て例えば大気圧にドレーン(排出)されるようにマニュアルバルブ120の油路が切り換えられ、後進用ブレーキB1が係合させられると共に前進用クラッチC1が解放させられる。
また、シフトレバー74が「P」ポジションおよび「N」ポジションに操作されると、入力ポート120aから前進用出力ポート120fへの油路および入力ポート120aから後進用出力ポート120rへの油路がいずれも遮断され且つ前進用クラッチC1および後進用ブレーキB1内の作動油が何れもマニュアルバルブ120からドレーンされるようにマニュアルバルブ120の油路が切り換えられ、前進用クラッチC1および後進用ブレーキB1が共に解放させられる。
前記クラッチアプライコントロールバルブ112は、軸方向へ移動可能に設けられることにより制御油圧PSLTを入力ポート112iから出力ポート112sを経て係合油圧Pとしてマニュアルバルブ120へ供給し且つ信号圧PSLSを入力ポート112jから出力ポート112tを経てライン圧モジュレータNO.2バルブ122およびプライマリレギュレータバルブ124へ供給する第1の油路を構成する第1位置(CONTROL位置)と出力油圧PLM2を入力ポート112kから出力ポート112sを経て係合油圧Pとしてマニュアルバルブ120へ供給し且つ制御油圧PSLTを入力ポート112iから出力ポート112tを経てライン圧モジュレータNO.2バルブ122およびプライマリレギュレータバルブ124へ供給する第2の油路を構成する第2位置(NORMAL位置)とに位置させられるスプール弁子112aと、そのスプール弁子112aを第2位置側に向かって付勢する付勢手段としてのスプリング112bと、スプール弁子112aに第1位置側に向かう推力を付与するために制御油圧PDS1を受け入れる油室112cと、スプール弁子112aに第1位置側に向かう推力を付与するために制御油圧PDS2を受け入れる径差部112dとを備えている。
このように構成されたクラッチアプライコントロールバルブ112において、例えば所定の低車速時や車両停止時等にシフトレバー74が「N」ポジションから「D」ポジション或いは「R」ポジションへ操作されるガレージシフト(N→Dシフト或いはN→Rシフト)が行われ、所定圧以上の制御油圧PDS1が油室112cへ供給され且つ所定圧以上の制御油圧PDS2が径差部112dへ供給されると、中心線より右側半分に示す第1位置側に切り換えられて制御油圧PSLTがマニュアルバルブ120を介して前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1に供給される。これにより、ガレージシフト時のクラッチC1やブレーキB1の係合過渡油圧が第1の電磁弁としてのリニアソレノイド弁SLTによって調圧される。例えば、制御油圧PSLTは、N→Dシフト或いはN→RシフトにおいてクラッチC1やブレーキB1の過渡的な係合状態を制御するための油圧であって、クラッチC1或いはブレーキB1が滑らかに係合させられ、係合時のショックが抑制されるように、予め定められた規則に従って調圧される。
また、例えばガレージシフト後のクラッチC1やブレーキB1が係合させられた定常時等に、制御油圧PDS1および制御油圧PDS2のうち少なくとも一方の供給が停止させられると、中心線より左側半分に示す第2位置側に切り換えられて出力油圧PLM2がマニュアルバルブ120を介して前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1に供給される。これにより、ガレージシフト後のクラッチC1やブレーキB1の係合が出力油圧PLM2によって保持される。例えば、出力油圧PLM2は、クラッチC1やブレーキB1を完全係合状態とするための所定油圧であって、少なくとも予め定められた一定圧に調圧されると共に信号圧PSLTに応じた油圧分を加えて調圧される。
このように、クラッチアプライコントロールバルブ112は、クラッチC1或いはブレーキB1への油圧の供給油路を、ガレージシフト時には前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1の過渡的な係合状態を制御するために制御油圧PSLTを供給する第1油路と、定常時にはクラッチC1或いはブレーキB1を完全係合状態とするために出力油圧PLM2を供給する第2油路とのいずれかに、第2の電磁弁としてのソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2からの制御油圧PDS1および制御油圧PDS2に基づいて切り換える切換弁として機能する。
尚、本実施例では、リニアソレノイド弁SLTの出力油圧を制御油圧PSLTと信号圧PSLTとで2通りの記載をしているが、ガレージシフト時の係合過渡油圧を制御油圧PSLTとし、ライン油圧Pを調圧するためのパイロット圧を信号圧PSLTとして明確に区別して用いる。すなわち、リニアソレノイド弁SLTは、クラッチアプライコントロールバルブ112が第1位置に切り換えられているときには前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1の過渡的な係合状態を制御するために制御油圧PSLTを出力し、クラッチアプライコントロールバルブ112が第2位置に切り換えられているときにはライン油圧Pを調圧するために信号圧PSLTを出力する。また、この信号圧PSLTはプライマリレギュレータバルブ124によりライン油圧Pを調圧するためのパイロット圧であり、クラッチC1或いはブレーキB1を係合するために直接的にそれら係合装置の油圧アクチュエータに供給される油圧でないことから、上記出力油圧PLM2よりも小さな油圧とされている。
前記変速比コントロールバルブUP114は、軸方向へ移動可能に設けられることによりライン油圧Pを入力ポート114iから入出力ポート114jを経て駆動側プーリ42へ供給可能且つ入出力ポート114kを閉弁するアップシフト位置と駆動側プーリ42が入出力ポート114jを介して入出力ポート114kと連通させられる原位置とに位置させられるスプール弁子114aと、そのスプール弁子114aを原位置側に向かって付勢する付勢手段としてのスプリング114bと、そのスプリング114bを収容し且つスプール弁子114aに原位置側に向かう推力を付与するために制御油圧PDS2を受け入れる油室114cと、スプール弁子114aにアップシフト位置側に向かう推力を付与するために制御油圧PDS1を受け入れる油室114dとを備えている。
また、変速比コントロールバルブDN116は、軸方向へ移動可能に設けられることにより入出力ポート116jが排出ポートEXと連通させられるダウンシフト位置と入出力ポート116jが入出力ポート116kと連通させられる原位置とに位置させられるスプール弁子116aと、そのスプール弁子116aを原位置側に向かって付勢する付勢手段としてのスプリング116bと、そのスプリング116bを収容し且つスプール弁子116aに原位置側に向かう推力を付与するために制御油圧PDS1を受け入れる油室116cと、スプール弁子116aにダウンシフト位置側に向かう推力を付与するために制御油圧PDS2を受け入れる油室116dとを備えている。
このように構成された変速比コントロールバルブUP114および変速比コントロールバルブDN116において、中心線より左側半分に示すようにスプール弁子114aがスプリング114b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、入出力ポート114jと入出力ポート114kとが連通させられ、駆動側プーリ42(駆動側油圧シリンダ42c)の作動油が入出力ポート116jへ流通することが許容される。また、中心線より右側半分に示すようにスプール弁子116aがスプリング116b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、入出力ポート116jと入出力ポート116kとが連通させられ、推力比コントロールバルブ118からの推力比制御油圧Pτが入出力ポート114kへ流通することが許容される。
また、制御油圧PDS1が油室114d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弁子114aがその制御油圧PDS1に応じた推力によりスプリング114bの付勢力に抗してアップシフト位置側へ移動させられ、ライン油圧Pが制御油圧PDS1に対応する流量で入力ポート114iから入出力ポート114jを経て駆動側油圧シリンダ42cへ供給されると共に、入出力ポート114kが遮断されて変速比コントロールバルブDN116側への作動油の流通が阻止される。これにより、変速圧Pinが高められ、駆動側プーリ42のV溝幅が狭くされて変速比γが小さくされるすなわち無段変速機18がアップシフトされる。
また、制御油圧PDS2が油室116dへ供給されると、中心線より左側半分に示すようにスプール弁子116aがその制御油圧PDS2に応じた推力によりスプリング116bの付勢力に抗してダウンシフト位置側へ移動させられ、駆動側油圧シリンダ42cの作動油が制御油圧PDS2に対応する流量で入出力ポート114jから入出力ポート114kさらに入出力ポート116jを経て排出ポートEXから排出される。これにより、変速圧Pinが低められ、駆動側プーリ42のV溝幅が広くされて変速比γが大きくされるすなわち無段変速機18がダウンシフトされる。
このように、制御油圧PDS1が出力されると変速比コントロールバルブUP114に入力されたライン油圧Pが駆動側油圧シリンダ42cへ供給されて変速圧Pinが高められて連続的にアップシフトされ、制御油圧PS2が出力されると駆動側油圧シリンダ42cの作動油が排出ポートEXから排出されて変速圧Pinが低められて連続的にダウンシフトされる。
例えば図4に示すようにアクセル開度Accをパラメータとして車速Vと無段変速機18の目標入力回転速度である目標入力軸回転速度NIN との予め記憶された関係(変速マップ)から実際の車速Vおよびアクセル開度Accで示される車両状態に基づいて設定される所定回転部材としての入力軸36の目標入力軸回転速度NIN と実際の入力軸回転速度(以下、実入力軸回転速度という)NINとが一致するように、それ等の回転速度差(偏差)ΔNIN(=NIN −NIN)に応じて無段変速機18の変速がフィードバック制御により実行される、すなわち駆動側油圧シリンダ42cに対する作動油の供給および排出により両可変プーリ42、46のV溝幅が変化させられて変速比γがフィードバック制御により連続的に変化させられる。
図4の変速マップは変速条件に相当するもので、車速Vが小さくアクセル開度Accが大きい程大きな変速比γになる目標入力軸回転速度NIN 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入力軸回転速度NIN は目標変速比γ(=NIN /NOUT)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る。
但し、入力軸回転速度NINの目標値として目標入力軸回転速度NIN をそのまま設定しても良いが、好適には、加速走行時や減速走行時(コースト走行時)や変速過渡時等の走行状態に応じて目標入力軸回転速度NIN を処理した値である基本目標入力軸回転速度NINCを設定し、その基本目標入力軸回転速度NINCに基づいて最終的な入力軸回転速度NINの目標値である過渡目標入力軸回転速度NINTを設定する。従って、この場合には、その過渡目標入力軸回転速度NINTと実入力軸回転速度NINとが一致するように、それ等の回転速度差(偏差)ΔNINT(=NINT−NIN)に応じて無段変速機18の変速がフィードバック制御により実行される。
また、制御油圧PDS1は変速比コントロールバルブDN116の油室116cに供給され、制御油圧PDS2に拘らずその変速比コントロールバルブDN116を閉じ状態としてダウンシフトを制限する一方、制御油圧PDS2は変速比コントロールバルブUP114の油室114cに供給され、制御油圧PDS1に拘らずその変速比コントロールバルブUP114を閉じ状態としてアップシフトを禁止するようになっている。つまり、制御油圧PDS1および制御油圧PDS2が共に供給されないときはもちろんであるが、制御油圧PDS1および制御油圧PDS2が共に供給されるときにも、変速比コントロールバルブUP114および変速比コントロールバルブDN116は何れも原位置に保持されている閉じ状態とされる。これにより、電気系統の故障などでソレノイド弁DS1、DS2の一方が機能しなくなり、制御油圧PDS1または制御油圧PDS2が最大圧で出力され続けるオンフェール時となった場合でも、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。
前記挟圧力コントロールバルブ110は、軸方向へ移動可能に設けられることにより入力ポート110iを開閉してライン油圧Pを入力ポート110iから出力ポート110tを経て従動側プーリ46および推力比コントロールバルブ118へベルト挟圧Pdを供給可能にするスプール弁子110aと、そのスプール弁子110aを開弁方向へ付勢する付勢手段としてのスプリング110bと、そのスプリング110bを収容し且つスプール弁子110aに開弁方向の推力を付与するために制御油圧PSLSを受け入れる油室110cと、スプール弁子110aに閉弁方向の推力を付与するために出力ポート110tから出力されたベルト挟圧Pdを受け入れるフィードバック油室110dと、スプール弁子110aに閉弁方向の推力を付与するためにモジュレータ油圧Pを受け入れる油室110eとを備えている。
このように構成された挟圧力コントロールバルブ110において、伝動ベルト48が滑りを生じないように制御油圧PSLSをパイロット圧としてライン油圧Pが連続的に調圧制御されることにより、出力ポート110tからベルト挟圧Pdが出力される。
例えば図5に示すように伝達トルクに対応するアクセル開度Accをパラメータとして変速比γと必要油圧(ベルト挟圧力)Pdとのベルト滑りが生じないように予め実験的に求められて記憶された関係(ベルト挟圧力マップ)から実際の変速比γおよびアクセル開度Accで示される車両状態に基づいて決定(算出)されたベルト挟圧力Pdが得られるように従動側油圧シリンダ46cのベルト挟圧Pdが制御され、このベルト挟圧Pdに応じてベルト挟圧力すなわち可変プーリ42、46と伝動ベルト48との間の摩擦力が増減させられる。
前記推力比コントロールバルブ118は、軸方向へ移動可能に設けられることにより入力ポート118iを開閉してライン油圧Pを入力ポート118iから出力ポート118tを経て変速比コントロールバルブDN116へ推力比制御油圧Pτを供給可能にするスプール弁子118aと、そのスプール弁子118aを開弁方向へ付勢する付勢手段としてのスプリング118bと、そのスプリング118bを収容し且つスプール弁子118aに開弁方向の推力を付与するためにベルト挟圧Pdを受け入れる油室118cと、スプール弁子118aに閉弁方向の推力を付与するために出力ポート118tから出力された推力比制御油圧Pτを受け入れるフィードバック油室118dとを備えている。
このように構成された推力比コントロールバルブ118において、油室118cにおけるベルト挟圧Pdの受圧面積をa、フィードバック油室118dにおける推力比制御油圧Pτの受圧面積をb、スプリング118bの付勢力をFとすると、次式(1)で平衡状態となる。
τ×b=Pd×a+F ・・・(1)
従って、推力比制御油圧Pτは、次式(2)で表され、ベルト挟圧Pdに比例する。
τ=Pd×(a/b)+F/b ・・・(2)
そして、制御油圧PDS1および制御油圧PDS2が共に供給されないか、或いは所定圧以上の制御油圧PDS1および所定圧以上の制御油圧PDS2がともに供給されて、変速比コントロールバルブUP114および変速比コントロールバルブDN116が何れも原位置に保持されている閉じ状態とされたときには、推力比制御油圧Pτが駆動側油圧シリンダ42cに供給されることから、変速圧Pinが推力比制御油圧Pτと一致させられる。つまり、推力比コントロールバルブ118により変速圧Pinとベルト挟圧Pdとの比率を予め定められた関係に保つ推力比制御油圧Pτすなわち変速圧Pinが出力される。
例えば、入力軸回転速度センサ56や車速センサ58の精度上所定車速V’以下の低車速状態では入力軸回転速度NINや車速Vの検出精度が劣ることから、このような低車速走行時や発進時には回転速度差(偏差)ΔNINを解消するための変速比γのフィードバック制御に替えて、例えば制御油圧PDS1および制御油圧PDS2を共に供給せず変速比コントロールバルブUP114および変速比コントロールバルブDN116を何れも閉じ状態とする所謂閉じ込み制御を実行する。これにより、低車速走行時や発進時には変速圧Pinとベルト挟圧Pdとの比率を予め定められた関係とするようにベルト挟圧Pdに比例する変速圧Pinが駆動側油圧シリンダ42cへ供給されて、車両停車時から極低車速時における伝動ベルト48のベルト滑りが防止されると共に、このとき例えば最大変速比γmaxに対応する推力比τ(=従動側油圧シリンダ推力WOUT/駆動側油圧シリンダ推力WIN;WOUTはベルト挟圧Pd×従動側油圧シリンダ46cの受圧面積、WINは変速圧Pin×駆動側油圧シリンダ42cの受圧面積)より大きな推力比τが可能なように上記式(2)の右辺第1項の(a/b)やF/bが設定されていると、最大変速比γmax又はその近傍の変速比γmax’にて良好な発進が行われる。また、上記所定車速V’は、所定回転部材の回転速度例えば入力軸回転速度NINが検出不可能な回転速度となる車速Vとして予め定められたフィードバック制御を実行可能な下限の車速であって、例えば2km/h程度に設定されている。
図6は、車速Vをパラメータとして変速比γと推力比τとの予め求められて記憶された関係であって、図示の関係になるように上記式(2)の右辺第1項の(a/b)が設定された場合の一例を示す図である。図6の一点鎖線で示した車速Vのパラメータは駆動側油圧シリンダ42cおよび従動側油圧シリンダ46cにおける遠心油圧を考慮して算出した推力比τであり、実線との交点(V、V20、V50)にて閉じ込み制御時に保持可能な所定の変速比としての変速比γが求められる。例えば、この図6に示すように本実施例の無段変速機18においては、車速Vが0km/hすなわち車両停止中の閉じ込み制御時に所定の変速比として最大変速比γmaxが保持可能である。
図7は、電子制御装置50による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図7において、目標入力回転設定手段150は、例えば図4に示すような予め記憶された変速マップから実際の車速Vおよびアクセル開度Accで示される車両状態に基づいて入力軸回転速度NINの目標入力軸回転速度NIN を逐次設定する。
変速制御手段152は、実入力軸回転速度NINが前記目標入力回転設定手段150によって設定された目標入力軸回転速度NIN と一致するように、すなわち回転速度差(偏差)ΔNIN(=NIN −NIN)を解消するように、その回転速度差ΔNINに応じて無段変速機18の変速をフィードバック制御により実行する。すなわち、駆動側油圧シリンダ42cに対する作動油の流量を制御することにより両可変プーリ42、46のV溝幅を変化させる変速制御指令信号(油圧指令)Sを油圧制御回路100へ出力して変速比γを連続的に変化させる。
ベルト挟圧力設定手段154は、例えば図5に示すような予め実験的に求められて記憶されたベルト挟圧力マップから、実際のアクセル開度Accおよび電子制御装置50により実際の入力軸回転速度NINおよび出力軸回転速度NOUTに基づいて算出される実変速比γ(=NIN/NOUT)で示される車両状態に基づいてベルト挟圧力Pdを設定する。つまり、ベルト挟圧力設定手段154は、ベルト挟圧力Pdが得られる為の出力側油圧シリンダ46cのベルト挟圧Pdを設定する。
ベルト挟圧力制御手段156は、前記ベルト挟圧力設定手段154により設定されたベルト挟圧力Pdが得られるように従動側油圧シリンダ46cのベルト挟圧Pdを調圧する挟圧力制御指令信号Sを油圧制御回路100へ出力してベルト挟圧力Pdを増減させる。
油圧制御回路100は、上記変速制御指令信号Sに従って無段変速機18の変速が実行されるようにソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2を作動させて駆動側油圧シリンダ42cへの作動油の供給・排出量を制御すると共に、上記挟圧力制御指令信号Sに従ってベルト挟圧力Pdが増減されるようにリニアソレノイド弁SLSを作動させてベルト挟圧Pdを調圧する。
また、変速制御手段152は、前述の機能に加え、車速Vが前記所定車速V’以下であることを条件として、通常の変速制御としての回転速度差ΔNINを解消するための変速比γのフィードバック制御を行わず、推力比コントロールバルブ118により変速圧Pinとベルト挟圧Pdとの比率を予め定められた関係に保つ閉じ込み制御を実行する。すなわち、変速比コントロールバルブUP114および変速比コントロールバルブDN116を閉じ状態とすることによって、駆動側油圧シリンダ42c内に作動油を閉じ込めた状態として無段変速機18の変速比γを所定の変速比とする低車速用の変速制御のための変速指令(閉じ込み制御指令)信号S’を油圧制御回路100へ出力して所定の変速比を成立させる。
油圧制御回路100は、上記閉じ込み制御指令信号S’に従って変速比コントロールバルブUP114および変速比コントロールバルブDN116が閉じ状態とされるようにソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2を作動させず、推力比コントロールバルブ118から変速圧Pinとベルト挟圧Pdとの比率を予め定められた関係に保つ推力比制御油圧Pτを出力する。
エンジン出力制御手段158は、エンジン12の出力制御の為にエンジン出力制御指令信号S、例えばスロットル信号や噴射信号や点火時期信号などをそれぞれスロットルアクチュエータ76や燃料噴射装置78や点火装置80へ出力する。例えば、エンジン出力制御手段158は、アクセル開度Accに応じたスロットル開度θTHとなるように電子スロットル弁30を開閉するスロットル信号をスロットルアクチュエータ76へ出力してエンジントルクTを制御する。
シフトポジション判定手段160は、レバーポジションPSHに基づいてすなわち各レバーポジションPSHのON信号に基づいて現在のレバーポジションPSHを判定したり、シフトレバー74の操作履歴を判定する。例えば、シフトポジション判定手段160は、レバーポジションPSHに基づいてN→Dシフト判定、N→Rシフト判定、「D」ポジション判定、「N」ポジション判定、「R」ポジション判定等を行う。
係合制御手段162は、前記シフトポジション判定手段160によりN→Dシフト或いはN→Rシフトが行われたと判定されたガレージシフト時には、クラッチアプライコントロールバルブ112を第1位置側へ切り換えると共に、前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1の過渡的な係合状態を制御するために係合ショックが抑制されるように係合油圧を緩やかに上昇させるための制御油圧PSLTを出力し且つライン油圧Pを調圧するために信号圧PSLSを出力するガレージシフト指令信号Sを油圧制御回路100へ出力する。例えば、係合制御手段162は、リニアソレノイド弁SLTをデューティー制御するための指令信号SLTDUTYとして係合過渡油圧指令圧pcltexcを油圧制御回路100へ出力する。
油圧制御回路100は、ガレージシフト時には上記ガレージシフト指令信号Sに従って、クラッチアプライコントロールバルブ112が第1位置側へ切り換えられるようにソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2を作動させて所定圧以上の制御油圧PDS1および所定圧以上の制御油圧PDS2を出力すると共に、予め定められた規則に従って前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1が係合されるようにリニアソレノイド弁SLTを作動させて制御油圧PSLTを出力し且つエンジン負荷等に応じてライン油圧Pが調圧されるようにリニアソレノイド弁SLSを作動させて信号圧PSLSを出力する。
また、係合制御手段162は、ガレージシフト後例えばガレージシフト開始から所定時間経過後や制御油圧PSLTが所定の係合油圧以上となった後等の定常時には、前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1へ出力油圧PLM2を供給して完全係合状態とするためにクラッチアプライコントロールバルブ112を第2位置側へ切り換えると共に、ライン油圧Pを調圧するために信号圧PSLTを出力する定常制御指令信号S’を油圧制御回路100へ出力する。例えば、係合制御手段162は、リニアソレノイド弁SLTをデューティー制御するための指令信号SLTDUTYとしてライン圧指令圧plctgtを油圧制御回路100へ出力する。
油圧制御回路100は、定常時には上記定常制御指令信号S’に従って、前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1へ出力油圧PLM2が供給されて完全係合状態とされるようにソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2を同時に作動させずにクラッチアプライコントロールバルブ112を第2位置側へ切り換えると共に、エンジン負荷等に応じてライン油圧Pが調圧されるようにリニアソレノイド弁SLTを作動させて信号圧PSLTを出力する。
このように、リニアソレノイド弁SLTは、ガレージシフト時にはクラッチアプライコントロールバルブ112の第1位置において、前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1が係合されるように制御油圧PSLTを出力する(クラッチ圧モードという)。また、リニアソレノイド弁SLTは、定常時にはクラッチアプライコントロールバルブ112の第2位置において、ライン油圧Pが調圧されるように信号圧PSLTを出力する(ライン圧モードという)。また、このクラッチ圧モードにおいては、所定圧以上の制御油圧PDS1および所定圧以上の制御油圧PDS2が出力されていることから、前進用クラッチC1或いは後進用ブレーキB1へ制御油圧PSLTが供給されると同時に、所定の変速比となるように推力比コントロールバルブ118による閉じ込み制御が行われる。
つまり、ガレージシフト時には変速を行う必要がないことから、そのガレージシフトが行われたときには、クラッチアプライコントロールバルブ112を第1位置に切り換えるための信号油圧としての所定圧以上の制御油圧PDS1および所定圧以上の制御油圧PDS2を通常は無段変速機18の変速を制御するために作動させるソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2から出力させると共に、所定の変速比となるように推力比コントロールバルブ118による閉じ込み制御が行われる。
ニュートラル制御条件判定手段164は、シフトレバー74の走行ポジションにおいて所定のニュートラル制御条件が成立するか否かを判定する。この所定のニュートラル制御条件は、例えば車両が停止中であってアクセルペダル68が踏み込まれておらず、フットブレーキが踏込操作されていることなどである。より具体的には、ニュートラル制御条件判定手段164は、前記シフトポジション判定手段160によりレバーポジションPSHが「D」ポジションにあると判定されているときに、車速Vが所定の停止判定値以下であり且つアクセル開度Accが所定の零判定値以下であり且つフットブレーキスイッチ70がオンBONである場合に、ニュートラル制御条件が成立したと判定する。尚、フットブレーキの解除に伴ってニュートラル制御が中止された際、前進用クラッチC1が係合されるまでの間に車両がずり下がるのを回避する為に、図示しない加速度センサにより検出された勾配が所定以上である場合にはニュートラル制御条件が成立していないと判定しても良い。
前記係合制御手段162は、前記ニュートラル制御条件判定手段164により所定のニュートラル制御条件が成立したと判定された場合には、クラッチアプライコントロールバルブ112を第1位置側へ切り換えると共に、動力伝達経路がニュートラル状態とされるように前進用クラッチC1を解放状態とするための制御油圧PSLTを出力し且つライン油圧Pを調圧するために信号圧PSLSを出力するニュートラル制御指令信号S”を油圧制御回路100へ出力する。例えば、係合制御手段162は、リニアソレノイド弁SLTをデューティー制御するための指令信号SLTDUTYとして解放油圧指令圧pclopenを油圧制御回路100へ出力してニュートラル制御を実行する。この前進用クラッチC1を解放状態とするための制御油圧PSLTは前進用クラッチC1が係合トルク容量を持たない油圧である。
油圧制御回路100は、ニュートラル制御時には上記ニュートラル制御指令信号S”に従って、クラッチアプライコントロールバルブ112が第1位置側へ切り換えられるようにソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2を作動させて所定圧以上の制御油圧PDS1および所定圧以上の制御油圧PDS2を出力すると共に、前進用クラッチC1が解放されるようにリニアソレノイド弁SLTを作動させて制御油圧PSLTを例えば零であったり或いは係合させるときの応答速度が早くなるように前進用クラッチC1の油圧アクチュエータのリターンスプリング相当の油圧に調圧する。
このように、リニアソレノイド弁SLTは、ニュートラル制御時にはクラッチアプライコントロールバルブ112の第1位置において、前進用クラッチC1がスリップ乃至解放されるように制御油圧PSLTを出力する。また、このニュートラル制御時においては、ガレージシフト時と同様に、所定圧以上の制御油圧PDS1および所定圧以上の制御油圧PDS2が出力されていることから、前進用クラッチC1へ制御油圧PSLTが供給されると同時に、所定の変速比となるように推力比コントロールバルブ118による閉じ込み制御が行われる。
ここで、前述したように、本実施例の無段変速機18においては、車両停止中の閉じ込み制御時には変速比γが最大変速比γmaxとされる、すなわち伝動ベルト48が最減速位置に戻された状態(以下、最減速状態という)とされる。この閉じ込み制御においては推力比制御油圧Pτが駆動側油圧シリンダ42cに供給されていることから、閉じ込み制御後の車両発進の際に駆動側プーリ42の回転に伴ってアップシフトが生じるおそれがある。
そこで、前記変速制御手段152は、最減速判断手段166により伝動ベルト48が最減速状態にあると判断されて車両停止した後の車両発進の際には、通常の変速制御が実行可能となる車速Vが所定車速V’を超えるまで通常の変速制御に先だって、閉じ込み制御に替えて、ダウンシフト時と同様に駆動側油圧シリンダ42c内の作動油を排出することにより駆動側プーリ42のV溝幅を最大幅に維持させるデューティダウン制御の為のデューティダウン制御指令信号S”を油圧制御回路100へ出力して伝動ベルト48の最減速状態を維持させる発進時変速制御手段としての機能を備える。
油圧制御回路100は、上記デューティダウン制御指令信号S”に従ってソレノイド弁DS1およびソレノイド弁DS2を作動させて駆動側油圧シリンダ42cから作動油を排出する。これによって、無段変速機18のアップシフトが防止されて変速比γが最大変速比γmaxに維持される。
前記最減速判断手段166は、閉じ込み制御が行われている車両停止時に、無段変速機18の変速比γが最大変速比(最低速側変速比)γmaxにあるか否か、すなわち伝動ベルト48が最減速状態にあるか否かを、例えば車両減速走行中に所定車速V’を超えている車速Vにおいて既に変速比γが最大変速比γmaxとなっている状態で車両停止したか否か、或いは車両減速走行中に所定車速V’を超えている車速Vにおいて変速比γが最大変速比γmaxとなっていないものの車両停止時には最大変速比γmaxとなっていると推定される最大変速比γmax近傍の所定変速比γmax’になっているか否かに基づいて判断する。
最減速判断手段166により伝動ベルト48が最減速状態にあると判断されているときには電子制御装置50によりベルト戻り判定フラグFbeltがONとされる一方、最減速判断手段166により伝動ベルト48が最減速状態にないと判断されているときには電子制御装置50によりベルト戻り判定フラグFbeltがOFFとされる。
ところで、前記デューティダウン制御が実行されて駆動側油圧シリンダ42c内の作動油が排出されたとしても、車両停止の際に伝動ベルト48が実際に最減速状態に戻されている場合には駆動側プーリ42のV溝幅が増大されることはない。しかし、伝動ベルト48が最減速状態にあると判断されているときに、ガレージシフトやニュートラル制御が行われると、駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じて駆動側プーリ42が回転することによりアップシフトが生じるおそれがある。また、坂路等の車両状態によってはフットブレーキの解除に伴い車両が動き出すことがあり、このようなときにも駆動側プーリ42が回転することによりアップシフトが生じるおそれがある。
このようなアップシフトが生じて伝動ベルト48が最減速状態から外れたときに、最減速判断手段166により伝動ベルト48が最減速状態にないと判断されれば良いが、所定車速V’以下の車両状態では、伝動ベルト48が最減速状態にあるか否かの判断が行われず、引き続き伝動ベルト48が最減速状態にあると判断される。
そうすると、伝動ベルト48が最減速状態から外れた状態であっても、車両発進の際には所定車速V’を超えるまで前記変速制御手段152によりデューティダウン制御指令信号S”が油圧制御回路100へ出力されることから、駆動側プーリ42のV溝幅が増大されて伝動ベルト48が緩み、ベルト滑りが生じるおそれがある。
そこで、前記変速制御手段152は、最減速判断手段166により伝動ベルト48が最減速状態にあると判断されていることに加え、トルク変動判断手段168により閉じ込み制御中に駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じていないと判断されていることを条件として、車両停止した後の車両発進の際には、前記デューティダウン制御指令信号S”を油圧制御回路100へ出力して伝動ベルト48の最減速状態を維持させる。
前記トルク変動判断手段168は、所定車速V’以下の車両状態において閉じ込み制御が実行されているときに、駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じたか否かを、例えばガレージシフトが実行されたか否かおよびニュートラル制御が実行されたか否かに基づいて判断する。すなわち、車両用駆動装置10が動力伝達遮断状態と動力伝達可能状態との間で切り替えられたか否かに基づいて駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じたか否かを判断する。そして、トルク変動判断手段168は、車両用駆動装置10が動力伝達遮断状態と動力伝達可能状態との間で切り替えられると駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じたと判断する。
より具体的には、前記トルク変動判断手段168は、所定車速V’以下の車両状態において閉じ込み制御が実行されているときに、前記係合制御手段162により前記ガレージシフト指令信号Sが油圧制御回路100へ出力されていないか否かを判断し、ガレージシフト指令信号Sが油圧制御回路100へ出力されていないときには駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じていないと判断する一方で、ガレージシフト指令信号Sが出力されたときには駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じたと判断する。
また、前記トルク変動判断手段168は、所定車速V’以下の車両状態において閉じ込み制御が実行されているときに、前記係合制御手段162により前記ニュートラル制御指令信号S”が油圧制御回路100へ出力されていないか否かを判断し、ニュートラル制御指令信号S”が油圧制御回路100へ出力されていないときには駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じていないと判断する一方で、ニュートラル制御指令信号S”が出力されたときには駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じたと判断する。
前記トルク変動判断手段168により駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じていないと判断されているときには電子制御装置50によりベルト戻り判定フラグFbeltがONとされる一方、トルク変動判断手段168により駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じたと判断されているときには電子制御装置50によりベルト戻り判定フラグFbeltがOFFとされる。
前記変速制御手段152は、車両停止した後の車両発進の際に、ベルト戻り判定フラグFbeltがONとされている場合には前記デューティダウン制御指令信号S”を油圧制御回路100へ出力して伝動ベルト48の最減速状態を維持させる一方で、ベルト戻り判定フラグFbeltがOFFとされている場合には前記閉じ込み制御指令信号S’を油圧制御回路100へ出力して閉じ込み制御を実行する。
図8は、電子制御装置50の制御作動の要部すなわち無段変速機18の変速比γが最大変速比γmaxにあると判断されているときの車両発進に際してベルト滑りの発生を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。
先ず、前記最減速判断手段166に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S1において、閉じ込み制御が行われている車両停止時に、無段変速機18の変速比γが最大変速比γmaxにあるか否か、すなわち伝動ベルト48が最減速状態にあるか否かが、例えば車両減速走行中に所定車速V’を超えている車速Vにおいて既に変速比γが最大変速比γmaxとなっている状態で車両停止したか否かに基づいて判断される。
前記S1の判断が肯定される場合はベルト戻り判定フラグFbeltがONとされると共に、前記トルク変動判断手段168に対応するS2において、所定車速V’以下の車両状態において閉じ込み制御が実行されているときに、前記ガレージシフト指令信号Sが油圧制御回路100へ出力されていないか否かが判断される。
前記S2の判断が否定される場合はS3においてベルト戻り判定フラグFbeltがOFFとされるが、肯定される場合はベルト戻り判定フラグFbeltがそのままONとされると共に前記トルク変動判断手段168に対応するS4において、所定車速V’以下の車両状態において閉じ込み制御が実行されているときに、前記ニュートラル制御指令信号S”が油圧制御回路100へ出力されていないか否かが判断される。
前記S4の判断が否定される場合はS5においてベルト戻り判定フラグFbeltがOFFとされるが、肯定される場合はベルト戻り判定フラグFbeltがそのままONとされると共に前記変速制御手段152に対応するS6において、車両停止した後の車両発進の際に、前記デューティダウン制御指令信号S”が油圧制御回路100へ出力されて伝動ベルト48の最減速状態が維持させられる。
前記S1の判断が否定されてベルト戻り判定フラグFbeltがOFFとされた場合は、或いは前記S3或いは前記S5に続いて、前記変速制御手段152に対応するS7において、車両停止した後の車両発進の際に、前記閉じ込み制御指令信号S’が油圧制御回路100へ出力されて閉じ込み制御が実行させられる。
上述のように、本実施例によれば、最減速判断手段166により車両停止時に伝動ベルト48が最減速状態にあると判断され、且つトルク変動判断手段168により閉じ込み制御中に駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じていないと判断されていることを条件として、車両停止した後の車両発進の際には無段変速機18の変速比γが最大変速比γmaxに維持されるように、変速制御手段152により駆動側油圧シリンダ42cに対する作動油の給排が制御されるので、閉じ込み制御時に駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じて伝動ベルト48が最減速状態から外れた状態のときには、伝動ベルト48を最減速状態とする為の駆動側油圧シリンダ42cに対する作動油の給排がおこなわれず、ベルト滑りの発生が防止される。よって、無段変速機18の変速比γが最大変速比γmaxにあると判断されているときの車両発進に際してベルト滑りの発生が抑制される。
また、本実施例によれば、トルク変動判断手段168により、車両用駆動装置10が動力伝達遮断状態と動力伝達可能状態との間で切り替えられたか否かに基づいて駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じたか否かが判断されるものであり、車両用駆動装置10が動力伝達遮断状態と動力伝達可能状態との間で切り替えられると駆動側プーリ42に入力される入力トルクTINに変動が生じたと判断されるので、車両用駆動装置10の動力伝達がニュートラル状態とされているときに坂路等の車両状態によってフットブレーキの解除に伴い車両が動き出すことにより駆動側プーリ42が回転して伝動ベルト48が最減速状態から外れた状態のときには、伝動ベルト48を最減速状態とする為の駆動側油圧シリンダ42cに対する作動油の給排がおこなわれず、ベルト滑りの発生が防止される。
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、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例において、所定回転部材の回転速度として例示した入力軸回転速度NINやそれに関連する目標入力軸回転速度NIN などは、それら入力軸回転速度NINなどに替えて、エンジン回転速度Nやそれに関連する目標エンジン回転速度N など、或いはタービン回転速度Nやそれに関連する目標タービン回転速度N などが用いられても良い。従って、入力軸回転速度センサ56等の回転速度センサは、制御する必要がある回転速度に合わせて適宜備えられれば良い。
また、前述の実施例において、流体伝動装置としてロックアップクラッチ26が備えられているトルクコンバータ14が用いられていたが、ロックアップクラッチ26は必ずしも設けられなくてもよく、またトルクコンバータ14に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式動力伝達装置が用いられてもよい。
なお、上述したの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を説明する骨子図である。 図1の車両用駆動装置などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。 油圧制御回路のうち無段変速機のベルト挟圧力制御、変速比制御、およびシフトレバーの操作に伴う前進用クラッチ或いは後進用ブレーキの係合油圧制御に関する要部を示す油圧回路図である。 無段変速機の変速制御において目標入力回転速度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。 無段変速機の挟圧力制御において変速比等に応じて必要油圧を求める必要油圧マップの一例を示す図である。 車速をパラメータとして変速比と推力比との予め求められて記憶された関係である。 図2の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図2の電子制御装置の制御作動の要部すなわち無段変速機の変速比が最大変速比にあると判断されているときの車両発進に際してベルト滑りの発生を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。
符号の説明
12:エンジン(走行用動力源)
18:無段変速機
24:駆動輪
42:駆動側プーリ
42c:駆動側油圧シリンダ(駆動側油圧アクチュエータ)
46:従動側プーリ
48:伝動ベルト(ベルト)
50:電子制御装置(変速制御装置)
114:変速比コントロールバルブUP(変速制御弁)
116:変速比コントロールバルブDN(変速制御弁)
152:変速制御手段(発進時変速制御手段)
166:最減速判断手段
168:トルク変動判断手段

Claims (2)

  1. 走行用動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に駆動側プーリおよび従動側プーリと該両プーリに巻き掛けられたベルトとを有する無段変速機が配設された車両において、前記駆動側プーリの溝幅を変更するための駆動側油圧アクチュエータと該駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御することによって該駆動側プーリの溝幅を変更する変速制御弁とを備え、所定車速を超える車両状態では前記変速制御弁によって該駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御して前記無段変速機の変速を行う一方で、所定車速以下の車両状態では前記変速制御弁によって該駆動側油圧アクチュエータ内に作動油を閉じ込めた状態として前記無段変速機の変速比を所定の変速比とする車両用無段変速機の変速制御装置であって、
    車両停止時に前記無段変速機の変速比が最低速側変速比にあるか否かを判断する最減速判断手段と、
    前記所定車速以下の車両状態において前記変速制御弁によって前記駆動側油圧アクチュエータ内に作動油が閉じ込められた状態とされているときに、前記駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じたか否かを判断するトルク変動判断手段と、
    前記最減速判断手段により前記無段変速機の変速比が最低速側変速比にあると判断され、且つ前記トルク変動判断手段により前記駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じていないと判断されていることを条件として、車両発進に際して、前記無段変速機の変速比が最低速側変速比に維持されるように前記変速制御弁によって前記駆動側油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御する発進時変速制御手段と
    を、含むことを特徴とする車両用無段変速機の変速制御装置。
  2. 前記トルク変動判断手段は、前記走行用動力源と前記無段変速機との間の動力伝達経路が動力伝達遮断状態と動力伝達可能状態との間で切り替えられたか否かに基づいて前記駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じたか否かを判断するものであり、該動力伝達経路が動力伝達遮断状態と動力伝達可能状態との間で切り替えられると前記駆動側プーリに入力される入力トルクに変動が生じたと判断するものである請求項1の車両用無段変速機の変速制御装置。
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