JP5948234B2 - 無段変速機の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力源の停止、再始動を行う車両に搭載される無段変速機の制御装置に関する。

ベルト式無段変速機は、エンジンにより駆動されるメカニカルオイルポンプで発生する油圧が供給される。プライマリプーリ及びセカンダリプーリには、この油圧を元圧とするプーリ圧（プライマリプーリ圧及びセカンダリプーリ圧）が供給される。これらプーリ圧によってベルトを挟持すると共に、これらプーリ圧を制御することで各プーリの溝幅が変更されて、変速が行われる。

このベルト式無段変速機に、動力を伝達するクラッチが直列に接続されている場合は、トルクの入力によりベルトがスリップすることを防止するために、ベルトの締結力よりもクラッチの締結力を低下させる、いわゆるクラッチフューズ制御が行われている。

このようなクラッチフューズ制御として、クラッチのスリップが検出されたときにはクラッチ締結力及びベルト押圧力をそれぞれ増大制御すると共に、スリップが検出されないときにはクラッチ締結力及びベルト押圧力をそれぞれ減少制御するものが知られている（特許文献１参照）。

特開平１０−００２３９０号公報

近年、燃料性能の向上を目的として、車両停車時だけでなく、車両が停車する前にエンジンを停止する、いわゆるコーストストップ制御が行われている。コーストストップ制御中においても、急ブレーキや段差乗り上げ等により駆動輪からトルクが入力されると、ベルトスリップが生じる可能性があるため、コーストストップ制御中であってもクラッチフューズ制御を行うことが望ましい。

しかしながら、コーストストップ制御では、エンジンの停止に伴ってエンジンにより駆動されるメカニカルオイルポンプが油圧を発生できなくなる。従って、メカニカルオイルポンプに代わって油圧を供給する電動オイルポンプを備え、コーストストップ制御中、電動オイルポンプが発生する油圧に基づきクラッチフューズ制御を行うことが考えられる。

しかしながら、油圧制御により得られる実油圧は、ばらつきにより必ずしも指示油圧に一致した油圧とはならない。このような場合、ベルトの締結力よりもクラッチの締結力が大きくなり、駆動輪から入力されるトルクによりベルトがスリップしてしまう。例えば、ベルトの締結力を制御する指示油圧に対して低い実油圧が得られた場合や、クラッチの締結力を制御する指示油圧に対して高い実油圧が得られた場合、ベルトの締結力よりもクラッチの締結力が大きくなる可能性がある。

上記ばらつきにより、ベルトの締結力よりもクラッチの締結力が大きくなることを防止するために、クラッチの指示油圧をクラッチフューズ機能が達成される油圧よりさらに低下させることが考えられる。しかしながら、コーストストップ制御中は、メカニカルオイルポンプに比べて吐出圧の低い電動オイルポンプを油圧源としているため、クラッチへの指示油圧を低下させすぎると、駆動輪から過剰なトルクが入力されていないにも関わらずクラッチがスリップする可能性がある。クラッチがスリップすると、クラッチの発熱に伴う耐久性の低下や、再加速要求時のクラッチ締結ラグに伴う再加速性の低下といった問題が発生する。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、コーストストップ制御によりエンジン停止状態においても、ベルトのスリップを防止することができる無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様によると、車両に搭載され、プーリに供給される油圧により挟持される動力伝達ベルトの巻掛け径を変更して変速比を変更可能な無段変速機構と、無段変速機構に接続され、駆動力源の駆動力を駆動輪へと断続可能に伝達する摩擦締結要素と、車両の走行状態において駆動力源を停止するコーストストップ制御部と、駆動力源により駆動され無段変速機構及び摩擦締結要素へ油圧を供給する第１油圧源と、第１油圧源と並列に配設され、無段変速機構及び摩擦締結要素へ油圧を供給可能な第２油圧源と、を備える無段変速機の制御装置に適用される。この無段変速機の制御装置において、摩擦締結要素に配され、第１又は第２油圧源からの油圧により得られる第１伝達容量を低減させる第１付勢力を有する第１付勢部と、無段変速機構に配され、第１又は第２油圧源からの油圧により得られる第２伝達容量を増大させる第２付勢力を有する第２付勢部と、駆動力源の駆動力が停止し第２油圧源が油圧を供給する場合に、第２油圧源が供給する全油圧領域において第２伝達容量が第１伝達容量以上となるよう第１付勢力及び第２付勢力の少なくともいずれか一方を設定することを特徴とする。

上記態様によると、コーストストップにより駆動力源が停止し、第１油圧源に代えて第２油圧源が供給する油圧により無段変速機構及び副変速機構の伝達容量を制御する場合に、第２油圧源が供給する全油圧領域において、無段変速機構の第２伝達容量が副変速機構の第１伝達容量以上となるように設定される。このような構成によって、コーストストップにより駆動力源が停止して油圧が低下する場合であっても、無段変速機構の第２伝達容量が副変速機構の第１伝達容量以上となるので、無段変速機構の動力伝達ベルトがスリップすることが防止される。

本発明の第１実施形態の無段変速機を搭載した車両の概略構成図である。 本発明の第１実施形態の変速機コントローラの構成の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態の油圧制御回路を中心とした油圧回路の説明図である。 本発明の実施形態のコーストストップ制御時の説明図である。 本発明の実施形態の油圧と伝達トルク容量との関係を示す説明図である。 本発明の実施形態のバリエータのプライマリプーリの説明図である。 本発明の実施形態の副変速機構の摩擦締結要素の説明図である。 本発明の実施形態の油圧と伝達トルク容量との関係の示す説明図である 本発明の実施形態の油圧と伝達トルク容量との関係の示す説明図である

図１は本発明の第１実施形態に係る無段変速機を搭載した車両の概略構成図である。この車両は動力源としてエンジン１を備える。エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２、第１ギヤ列３、無段変速機（以下、単に「変速機４」という。）、第２ギヤ列５、終減速装置６を介して駆動輪７へと伝達される。第２ギヤ列５には駐車時に変速機４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられている。

また、車両には、エンジン１の回転が入力され、エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるメカオイルポンプ１０ｍと、バッテリ１３から電力供給を受けて駆動される電動オイルポンプ１０ｅとが設けられている。また、変速機４には、メカオイルポンプ１０ｍ及び電動オイルポンプ１０ｅの少なくとも一方から供給される油圧を調圧して変速機４の各部に供給する油圧制御回路１１と、油圧制御回路１１及びエンジン１を制御するコントローラ１２とが設けられている。

変速機４は、無段変速機構（以下、「バリエータ２０」という。）と、バリエータ２０に対して直列に設けられる副変速機構３０とを備える。「直列に設けられる」とは同動力伝達経路においてバリエータ２０と副変速機構３０が直列に設けられるという意味である。副変速機構３０は、この例のようにバリエータ２０の出力軸に直接接続されていてもよいし、その他の変速ないし動力伝達機構（例えば、ギヤ列）を介して接続されていてもよい。

バリエータ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、プーリ２１、２２の間に掛け回されるベルト（Ｖベルト）２３とを備えるベルト式無段変速機構である。プーリ２１、２２は、それぞれ固定円錐板と、この固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定円錐板との間にＶ溝を形成する可動円錐板と、この可動円錐板の背面に設けられて可動円錐板を軸方向に変位させる油圧シリンダ２３ａ、２３ｂとを備える。油圧シリンダ２３ａ、２３ｂに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してベルト２３と各プーリ２１、２２との接触半径が変化し、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏが無段階に変化する。

副変速機構３０は前進２段・後進１段の変速機構である。副変速機構３０は、２つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニョウ型遊星歯車機構３１と、ラビニョウ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）とを備える。各摩擦締結要素３２〜３４への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素３２〜３４の締結・解放状態を変更すると、副変速機構３０の変速段が変更される。

例えば、Ｌｏｗブレーキ３２を締結し、Ｈｉｇｈクラッチ３３とＲｅｖブレーキ３４を解放すれば副変速機構３０の変速段は１速となる。Ｈｉｇｈクラッチ３３を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＲｅｖブレーキ３４を解放すれば副変速機構３０の変速段は１速よりも変速比が小さな２速となる。また、Ｒｅｖブレーキ３４を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＨｉｇｈクラッチ３３を解放すれば副変速機構３０の変速段は後進となる。なお、以下の説明では、副変速機構３０の変速段が１速であるとき「変速機４が低速モードである」と表現し、２速であるとき「変速機４が高速モードである」と表現する。

コントローラ１２は、エンジン１及び変速機４を統括的に制御する制御手段であり、図２に示すように、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４と、これらを相互に接続するバス１２５とから構成される。

入力インターフェース１２３には、アクセルペダルの開度（以下、「アクセル開度ＡＰＯ」という。）を検出するアクセル開度センサ４１の出力信号、変速機４の入力回転速度（＝プライマリプーリ２１の回転速度、以下、「プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ」という。）を検出する回転速度センサ４２の出力信号、車両の走行速度（以下、「車速ＶＳＰ」という。）を検出する車速センサ４３の出力信号、変速機４の油温を検出する油温センサ４４の出力信号、セレクトレバー４５の位置を検出するインヒビタスイッチ４６の出力信号、ブレーキペダルの踏み込み量及びブレーキの液圧を検出するブレーキセンサ４７の出力信号などが入力される。

記憶装置１２２には、エンジン１の制御プログラム、変速機４の変速制御プログラム、この変速制御プログラムで用いる変速マップが格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている変速制御プログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して、燃料噴射信号、点火時期信号、スロットル開度信号、変速制御信号を生成し、生成した変速制御信号を出力インターフェース１２４を介して油圧制御回路１１に出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置１２２に適宜格納される。

油圧制御回路１１は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路１１は、コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換え、メカオイルポンプ１０ｍ又は電動オイルポンプ１０ｅが発生した油圧から必要な油圧を調製し、これを変速機４の各部位に供給する。これにより、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏ、副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行われる。

本実施形態のコントローラ１２は、燃料消費量を抑制するために、車両が停止している間にエンジン１の回転を停止するアイドルストップ制御に加え、車両が走行中にもエンジン１の回転を停止させるコーストストップ制御を行う。

コーストストップ制御では、車両が停止直前の低車速域で走行している間、エンジン１を自動的に停止させて燃料消費量を抑制する制御である。なお、コーストストップ制御は、アクセルオフ時に実行される燃料カット制御とエンジン１への燃料供給を停止する点で共通するが、通常の燃料カット制御は、比較的高速走行時において実行され、かつエンジンブレーキを確保するためにトルクコンバータ２のロックアップクラッチが係合されているのに対し、コーストストップ制御は、車両停止直前の比較的低速走行時に実行され、ロックアップクラッチを解放状態としてエンジン１の回転を停止させる点において相違する。

コーストストップ制御を実行するにあたって、コントローラ１２は、まず、例えば以下に示す条件（ａ）〜（ｄ）を判断する。
（ａ）：アクセルペダルから足が離されている（アクセル開度ＡＰＯ＝０）
（ｂ）：ブレーキペダルが踏み込まれている（ブレーキセンサ４７がＯＮ）
（ｃ）：車速が所定の低車速（例えば、１５ｋｍ／ｈ）以下
（ｄ）：ロックアップクラッチが解放されている
なお、これらの条件は、言い換えると運転者に停車意図があることを判断する条件である。

コントローラ１２は、コーストストップ条件が成立した場合に、エンジン１への燃料の供給を停止して、エンジン１の回転を停止させる。

図３は、本発明の実施形態の油圧制御回路１１を中心とした油圧回路の説明図である。

油圧制御回路１１は、メカオイルポンプ１０ｍ又は電動オイルポンプ１０ｅからの油圧の供給を受けて、この油圧を調圧して、バリエータ２０及び副変速機構３０それぞれに油圧を供給する。

油圧制御回路１１には、レギュレータ弁２３０、セカンダリ油圧制御弁２２０、変速制御弁２１０が備えられている。

レギュレータ弁２３０は、メカオイルポンプ１０ｍの油圧を所定のライン圧に調圧して油路２００に供給する制御弁である。セカンダリ油圧制御弁２２０は、ライン圧を元圧として、セカンダリプーリ２２の油圧シリンダ２３ｂに供給するセカンダリ油圧を調圧する制御弁である。

変速制御弁２１０は、ライン圧を元圧として、プライマリプーリ２１の油圧シリンダ２３ａに供給するプライマリ油圧を調圧する制御弁である。

油圧制御回路１１には、メカオイルポンプ１０ｍ及び電動オイルポンプ１０ｅが接続され、これらにより油圧が供給される。メカオイルポンプ１０ｍは、エンジン１によって駆動されて油圧を供給する。電動オイルポンプ１０ｅは、エンジン１が停止している場合など、メカオイルポンプ１０ｍによって油圧が供給できない場合にコントローラ１２の制御によって駆動され、油圧を供給する。

電動オイルポンプ１０ｅが出力する油圧は、リリーフバルブ２１１及び逆止弁２１２を介して、油路２００に供給される。逆止弁２１２は、メカオイルポンプ１０ｍが駆動している場合に、電動オイルポンプ１０ｅに逆の油圧がかかることを防止する。

リリーフバルブ２１１は、後述するように電動オイルポンプ１０ｅが供給する油圧の上限値を規制する。

レギュレータ弁２３０及びセカンダリ油圧制御弁２２０にはソレノイドが備えられている。コントローラ１２からの指令によってこれらソレノイドのデューティー比を制御することにより、各弁による油圧が制御される。

次に、このように構成された車両のコーストストップ制御を説明する。

図４は、本発明の実施形態のコーストストップ制御時の説明図である。

図４の上段はエンジン回転速度Ｎｅを示し、下段はメカオイルポンプ１０ｍが供給する油圧（点線で示す）及び電動オイルポンプ１０ｅが供給する油圧（実線で示す）、をそれぞれ示す。

前述のように、コントローラ１２は、コーストストップ条件が成立した場合に、エンジン１への燃料の供給を停止して、エンジン１の回転を停止させる（タイミングｔ０１）。

コーストストップ制御により、エンジン１の回転速度が徐々に低下する。これに伴って、エンジン１の駆動力によって油圧を発生させるメカオイルポンプ１０ｍも漸次停止し、メカオイルポンプ１０ｍからの油圧が油圧制御回路１１に供給されなくなる（タイミングｔ０２）。

エンジン１の停止中もバリエータ２０の各プーリによるベルトの挟持力及び副変速機構３０の摩擦締結要素の締結に油圧が必要となる。そこで、コントローラ１２は、エンジン１をコーストストップ状態としたときに（タイミングｔ０１）、電動オイルポンプ１０ｅの駆動を開始する。これにより、メカオイルポンプ１０ｍから油圧が供給されない状態となっても、電動オイルポンプ１０ｅの油圧を油圧制御回路１１に供給することができる。

なお、電動オイルポンプ１０ｅが吐出可能な油圧は、メカオイルポンプ１０ｍよりも小さい、これは、エンジン１が停止している状態では変速機４がトルクを伝達する必要がないため、バリエータ２０又は副変速機構３０の締結に必要な最低限度の油圧を確保できればよいためである。また、電動オイルポンプ１０ｅの容量を小さくすることにより、電動オイルポンプ１０ｅのサイズ、重量を小型化することができる。

このように、コーストストップ状態では供給される油圧が小さくなるため、バリエータ２０でのＶベルト２３の挟持力が低下する。特に、例えば、急ブレーキや段差の乗り上げ等により駆動輪７からトルクが入力され、このトルクがバリエータ２０における動力（トルク）を伝達可能な容量（動力伝達容量）である伝達トルク容量を上回った場合には、Ｖベルト２３のスリップが発生する虞がある。

具体的には、コーストストップ制御によりエンジン１が停止した場合は、メカオイルポンプ１０ｍが駆動できないため、電動オイルポンプ１０ｅのみから供給される油圧となり、バリエータ２０及び副変速機構３０における伝達トルク容量が低下してしまう。そのため、Ｖベルト２３のスリップを防止するためにバリエータ２０の油圧を高めることができない。

また、Ｖベルト２３のスリップを防止するために、通常、コントローラ１２は、バリエータ２０の伝達トルク容量を副変速機構３０の伝達トルク容量よりも大きくなるように制御する。しかしながら、この場合、油圧が低いため制御の分解能が低くなり正確な制御ができなくなる。

特に、トルクが入力されて副変速機構３０の摩擦締結要素がスリップした場合は再締結を行うが、油圧が低いために再締結に時間がかったり、再締結できない場合が生ずる。このとき、再加速要求がされた場合には、エンジン１の再始動に伴いメカオイルポンプ１０ｍから油圧が供給され、スリップ状態の摩擦締結要素を再締結することによるショックが発生する。

また、エンジン１が駆動している場合は、エンジン１の出力トルクの変化は、アクセルペダル開度やコントローラ１２で算出される燃料噴射量等により検出可能である。これによりバリエータ２０及び副変速機構３０の油圧を制御してＶベルトのスリップを防止する制御を行うことができる。特に副変速機構３０がスリップした後の再締結を、エンジン１のトルクの変化に基づいて行うことができる。

一方で、コーストストップ制御時にはエンジン１が停止し駆動輪７側からトルクが入力されるが、トルクの入力が予測できず、また、車速も低いために入力トルクが小さく、副変速機構３０のスリップの検知、再締結のための制御が行いにくくなる。そのため、再加速要求がされた場合には、摩擦締結要素を再締結することによるショックが発生する虞がある。

従って、コーストストップ制御において、Ｖベルト２３のスリップを防止するために副変速機構３０の摩擦締結要素をスリップさせる、いわゆるクラッチフューズを行うことが従来難しかった。

これに対して、本発明の実施形態では、次のように構成することにより、コーストストップ制御のときのバリエータ２０のＶベルト２３のスリップを防止するようにした。

図５は、本発明の実施形態のバリエータ２０及び副変速機構３０における油圧と伝達トルク容量との関係を示す説明図である。

図５において、実線は、バリエータ２０が、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２それぞれに備えられる油圧シリンダ２３ａ、２３ｂに油圧を供給することにより挟持されるＶベルト２３により動力が伝達される容量（動力伝達容量）である伝達トルク容量と油圧との関係を示す。

また、点線は、副変速機構３０において、動力を伝達する摩擦締結要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）のいずれかに油圧を供給することでこの摩擦締結要素が締結されることにより伝達されるトルク容量と油圧との関係を示す。

バリエータ２０には、油圧が低下したときにもＶベルト２３のスリップを防止するため、Ｖベルト２３を挟持方向に付勢するスプリング等の第２付勢部が備えられている。この第２付勢部のバネ力（第２付勢力）がＶベルト２３の挟持力を増大するので、バリエータ２０は油圧が供給されない場合においても、ある程度の伝達トルク容量Ｓを発揮することができる。

一方、副変速機構３０の摩擦締結要素には、解放時の引きずりを防止するため解放側に付勢するリターンスプリング等の第１付勢部が備えられている。この第１付勢部によるバネ力（第１付勢力）は摩擦締結用の締結力を低減するように作用する。従って、摩擦締結要素が伝達トルク容量を持つためには、第１付勢部の第１付勢力と均等な油圧Ｐ０よりも大きな油圧を供給する必要がある。

また、摩擦締結要素のフェージング（摩擦材）と、プーリ２１、２２及びＶベルト２３とは、それぞれ油圧の上昇に対する伝達トルク容量の特性が異なる。摩擦締結要素は油圧の上昇により摩擦力が増大して伝達トルク容量が上昇するが、プーリ２１、２２及びＶベルト２３は金属同士の接触であり摩擦力は大きくないため、油圧の上昇に対する伝達トルク容量の上昇は、摩擦締結要素と比較して緩やかとなる。

このように、バリエータ２０及び副変速機構３０が、油圧に対してこの図５に示す特性を有するため、Ｖベルト２３のスリップを防止するためには、バリエータ２０及び副変速機構３０に供給する油圧を、バリエータ２０における伝達トルク容量が常に副変速機構３０の摩擦締結要素における伝達トルク容量より大きくなるよう、図５に示すＰ２よりも小さい値とすればよい。

そこで、本発明の実施形態では、電動オイルポンプ１０ｅが供給する油圧の上限値を、この油圧Ｐ２に制御するリリーフバルブ２１１を備えた。電動オイルポンプ１０ｅが駆動しているときに、リリーフバルブ２１１により油路に供給される油圧の上限が油圧Ｐ２に制限される。すなわち、電動オイルポンプ１０ｅが油圧Ｐ２より大きな油圧を発生可能であっても、油圧Ｐ２を超える分はリリーフバルブ２１１によりドレーンされ、油圧Ｐ２以上とはならない。なお、図５において、Ｐ１は電動オイルポンプ１０ｅが供給可能な油圧の最低値を示す。この油圧Ｐ１は、副変速機構３０の摩擦締結要素がスリップを発生しない最低の値に設定されている。

このように、コーストストップ制御時にメカオイルポンプ１０ｍが停止した場合に、電動オイルポンプ１０ｅにより油圧がバリエータ２０及び副変速機構３０に供給される。このときの油圧の上限値をリリーフバルブ２１１により制限して、図５に示す特性のように、バリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回るように設定する。

これにより、コーストストップ制御時にメカオイルポンプ１０ｍが停止した場合にも、電動オイルポンプ１０ｅにより供給される油圧の全油圧領域においてバリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回るので、トルクが入力された場合にも副変速機構３０の摩擦締結要素がスリップすることによるクラッチフューズが発揮される。従って、コーストストップ制御時など、電動オイルポンプ１０ｅにより油圧を供給する状態でも、バリエータ２０のＶベルト２３のスリップを防止することができる。なお、電動オイルポンプ１０ｅにより供給される油圧の上限を油圧Ｐ２となるように電動オイルポンプ１０ｅの特性を設定すれば、リリーフバルブ２１１を設ける必要はない。

次に、バリエータ２０及び副変速機構３０の構成を説明する。

図６は、本発明の実施形態のバリエータ２０のプライマリプーリ２１の説明図である。なお、セカンダリプーリ２２の構成も同様であるため、説明を省略する。

なお、図６において、上段は可動プーリ１２０が退行してＶベルト２３の巻掛け径が小さい場合を、下段は可動プーリ１２０が進行してＶベルト２３の巻掛け径が大きい場合を、それぞれ示す。

プライマリプーリ２１は、回転軸１００の端部に固定プーリ１１０が形成され。回転軸１００の外周に可動プーリ１２０が摺動可能に嵌装されている。これら固定プーリ１１０のシーブ面１１０ａと可動プーリ１２０のシーブ面１２０ａとの間にＶベルト２３が挟持される。

可動プーリには油圧室１３０が備えられている。この油圧室１３０の油圧を制御することにより、可動プーリ１２０が固定プーリ１１０に対して進退し、シーブ面１１０ａとシーブ面１２０ａとの間隔が変更されて、Ｖベルトの巻掛け径が変更される。プライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２とでＶベルト２３の巻掛け径を互いに変更することにより、変速が行われる。

油圧室１３０には、リターンスプリング１４０が備えられている。リターンスプリング１４０は、可動プーリ１２０を固定プーリ１１０に対して進行方向に付勢することにより、Ｖベルト２３の挟持力を第２付勢力で増大する第２付勢部として機能する。このリターンスプリング１４０によって、油圧室１３０の油圧が低下した場合にも、可動プーリ１２０が固定プーリ１１０側に付勢されて、Ｖベルト２３を挟持し、Ｖベルト２３によりトルクが伝達される。

このような構成により、図５に示すように、バリエータ２０は油圧が供給されない場合においても、リターンスプリング１４０によって伝達トルク容量Ｓを発揮することができる。

図７は、本発明の実施形態の副変速機構３０の摩擦締結要素の説明図である。

図７は、Ｈｉｇｈクラッチ３３の構成を説明するが、Ｌｏｗブレーキ３２、Ｒｅｖブレーキ３４の構成も同様であるため、説明を省略する。

摩擦締結要素は、油圧室３１０に供給される油圧により可動するピストン３２０が駆動側の摩擦板３２１と従動側の摩擦板３２２とを挟持することにより、駆動側から従動側へと駆動力が伝達される。

油圧室３１０には、解放時にこれら駆動側の摩擦板３２１と従動側の摩擦板３２２とが接触することで引きずりが発生することを防止するために、解放側に付勢することにより、摩擦締結要素のトルク伝達容量を第１付勢力で減少する第１付勢部としてのリターンスプリング３３０が備えられている。

このような構成により、図５に示すように、摩擦締結要素に油圧が締結されない場合は伝達トルク容量を持たず、摩擦締結要素が伝達トルク容量を持つためには、第１付勢部の第１付勢力に抗して油圧Ｐ０を供給する必要がある。

このように、バリエータ２０及び副変速機構３０は、伝達トルク容量と供給油圧との関係が、リターンスプリング１４０、３３０によって決まる。

そこで、このリターンスプリング１４０、３３０の特性を変更することによっても、バリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回るように設定することができる。

図８は、本発明の実施形態のバリエータ２０及び副変速機構３０における油圧と伝達トルク容量との関係の示す説明図である。

図８において、太実線及び細実線は、バリエータ２０における伝達トルク容量と油圧との関係を示し、点線は、副変速機構３０の摩擦締結要素の伝達トルク容量と油圧との関係を示す。

この図８において、電動オイルポンプ１０ｅが供給可能な油圧の最大値及び最小値がＰ２及びＰ１であるとする。ここで、バリエータ２０の伝達トルク容量が細実線で示す特性であったとする。この場合は、電動オイルポンプ１０ｅが発生する油圧によっては、バリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回る領域が小さい。

そこで、バリエータ２０のリターンスプリング１４０のバネ特性を、バネ力が大きくなるように変更する。リターンスプリング１４０のバネ特性を変更することにより、バリエータ２０の特性が図８に示す太実線のように変更される。これにより電動オイルポンプ１０ｅが供給可能な油圧の最大値Ｐ２及び最小値Ｐ１の範囲で、バリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回ることができる。具体的には、油圧Ｐ２においてバリエータ２０の伝達トルク容量が摩擦締結要素の伝達トルク容量以上となるよう、リターンスプリング１４０のバネ特性を変更する。リターンスプリング１４０のバネ特性を過剰に大きくすると、部品間における摩擦力が過剰となり抵抗の増大に伴う燃費悪化や部品間における摩耗が生じるため、油圧Ｐ２において、バリエータ２０の伝達トルク容量と摩擦締結要素の伝達トルク容量とが一致するように設定することが望ましい。

図９は、本発明の実施形態のバリエータ２０及び副変速機構３０における油圧と伝達トルク容量との関係の示す説明図である。

図９において、太実線は、バリエータ２０における伝達トルク容量と油圧との関係を示し、太点線及び細点線は、副変速機構３０の摩擦締結要素の伝達トルク容量と油圧との関係を示す。

図８と同様に、この図９においても、電動オイルポンプ１０ｅが供給可能な油圧の最大値及び最小値がＰ２及びＰ１であるとする。ここで、副変速機構３０の摩擦締結要素の伝達トルク容量が細点線で示す特性であったとする。この場合は、電動オイルポンプ１０ｅが発生する油圧によっては、バリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回る領域が小さい。

そこで、副変速機構３０のリターンスプリング３３０のバネ特性を、バネ力が大きくなるように変更する。リターンスプリング３３０のバネ特性を変更することにより、副変速機構３０の特性が図９に示す太点線のように変更される。これにより電動オイルポンプ１０ｅが供給可能な油圧の最大値Ｐ２及び最小値Ｐ１の範囲で、バリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回ることができる。具体的には、油圧Ｐ２においてバリエータ２０の伝達トルク容量が摩擦締結要素の伝達トルク容量以上となるよう、リターンスプリング３３０のバネ特性を変更する。リターンスプリング３３０のバネ特性を過剰に大きくすると、解放状態の摩擦締結要素を締結するに際して、締結開始までに必要な油圧が高くなり、締結開始までに時間を要する点や、摩擦締結要素の締結状態を維持するために必要な油圧が高くなる点から、応答性の低下や燃費悪化となる。従って、油圧Ｐ２において、バリエータ２０の伝達トルク容量と摩擦締結要素の伝達トルク容量とが一致するように設定することが望ましい。

このように、バリエータ２０のリターンスプリング１４０のバネ力及び副変速機構３０の摩擦締結要素のリターンスプリング３３０のバネ力の少なくとも一方を変更可能にすることによっても、バリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回るように設定することができる。

なお、バリエータ２０のリターンスプリング１４０のバネ力の変更、副変速機構３０の摩擦締結要素のリターンスプリング３３０のバネ力の変更、及び、電動オイルポンプ１０ｅの出力を規制するリリーフバルブ２１１の上限圧のうちの少なくとも一つを変更することにより、バリエータ２０の伝達トルク容量が副変速機構３０の伝達トルク容量を上回るように設定することができる。

以上のように、本発明の実施形態は、車両に搭載され、プーリ（プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ）に供給される油圧により挟持されるベルト２３の巻掛け径を変更して変速比を変更可能な無段変速機構（バリエータ）２０と、バリエータ２０に接続され、駆動力源としてのエンジン１の駆動力を駆動輪７へと断続可能に伝達する摩擦締結要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）、とを備える変速機４に適用される。

車両の走行状態において前記駆動力源を停止するコーストストップを行うコーストストップ制御部として構成されるコントローラ１２と、エンジン１の駆動力により駆動されバリエータ２０及び摩擦締結要素へと油圧を供給する第１油圧源としてのメカオイルポンプ１０ｍと、メカオイルポンプ１０ｍと並列に配設され、エンジン１の駆動力が停止しているときにもバリエータ２０及び摩擦締結要素へと油圧を供給可能な第２油圧源としての電動オイルポンプ１０ｅとを備える。

副変速機構３０は、第１又は第２油圧源からの油圧により得られ、エンジン１の動力を伝達して出力する第１伝達容量が制御されると共に、第１伝達容量を低減させる第１付勢力を有する第１付勢部としてのリターンスプリング３３０を備え、バリエータ２０は、第１又は第２油圧源からの油圧により得られ、エンジン１の動力を伝達して出力する第２伝達容量が制御されると共に、第２伝達容量を増大させる第２付勢力を有する第２付勢部としてのリターンスプリング１４０を備える。エンジン１の駆動力が停止し電動オイルポンプ１０ｅが油圧を供給する場合に、電動オイルポンプ１０ｅが供給する全油圧領域において、バリエータ２０の第２伝達容量が副変速機構３０の第１伝達容量以上となるように、第１付勢力及び第２付勢力の少なくとも一方を設定する。

このように構成することにより、コーストストップにより駆動力源が停止し、メカオイルポンプ１０ｍに代えて電動オイルポンプ１０ｅが供給する油圧によりバリエータ２０及び副変速機構３０の伝達容量を制御する場合に、電動オイルポンプ１０ｅが供給する全油圧領域（最小値Ｐ１から最大値Ｐ２）において、リターンスプリング１４０により締結側に付勢されるバリエータ２０の第２伝達容量が、リターンスプリング３３０により解放側に付勢される摩擦締結要素を備える副変速機構３０の第１伝達容量以上となるので、トルクが入力された場合にも副変速機構３０の摩擦締結要素がスリップすることによるクラッチフューズが発揮されて、バリエータ２０のＶベルト２３のスリップを防止することができる。この効果は請求項１に対応する。

なお、電動オイルポンプ１０ｅが供給可能な油圧の最大値をＰ２とし、電動オイルポンプ１０ｅを使用する全油圧領域を最小値Ｐ１から最大値Ｐ２となるように構成する。これにより、電動オイルポンプ１０ｅの供給油圧を最小値Ｐ１から最大値Ｐ２までの領域で使用する場合、電動オイルポンプ１０ｅにおける全油圧領域においてバリエータ２０の伝達トルク容量が摩擦締結要素の伝達トルク容量を上回るように制御することができるので、電動オイルポンプ１０ｅからどのような油圧を供給してもＶベルト２３がスリップすることはない。

または、電動オイルポンプ１０ｅの供給可能な油圧の最大値はＰ２としたが、これに限られることはなく、電動オイルポンプ１０ｅを使用する全油圧領域を電動オイルポンプ１０ｅが供給可能な最大値より低い油圧としてＰ２を設定してもよい。すなわち、「Ｐ１＜Ｐ２＜電動オイルポンプ１０ｅが供給可能な最大値」となるように設定してもよい。この場合も上記同様、電動オイルポンプ１０ｅにおける全油圧領域においてバリエータ２０の伝達トルク容量が摩擦締結要素の伝達トルク容量を上回るように制御することができ、電動オイルポンプ１０ｅの使用領域においてＶベルト２３がスリップすることはない。

また、リターンスプリング３３０の付勢力及びリターンスプリング１４０の付勢力の少なくとも一方が変更可能であるので、電動オイルポンプ１０ｅが出力する油圧の上下限値と摩擦締結要素及びバリエータ２０の伝達トルク容量の特性に対して、バリエータ２０の第２伝達容量が副変速機構３０の第１伝達容量以上であるように設定することができる。

また、第２油圧源である電動オイルポンプ１０ｅが発生する油圧の下限値は、副変速機構３０の摩擦締結要素が締結可能な油圧に設定されるので、摩擦締結要素が解放されることが抑制されて、コーストストップ制御の後の再加速要求時の応答性の向上及びショックの抑制することができる。この効果は請求項２に対応する。

また、電動オイルポンプ１０ｅが供給する油圧の上限値を、この油圧によるバリエータ２０の第２伝達容量と副変速機構３０の第１伝達容量とが一致する油圧Ｐ２以下となるように規制するリリーフバルブ２１１を備えた。このリリーフバルブ２１１により、電動オイルポンプ１０ｅが駆動しているときに、油路に供給される油圧の上限が油圧Ｐ２に制限される。すなわち、電動オイルポンプ１０ｅが油圧Ｐ２より大きな油圧を発生可能であっても、油圧Ｐ２を超える分はリリーフバルブ２１１によりドレーンされ、油圧Ｐ２以上とはならないように制御することができ、バリエータ２０のＶベルト２３のスリップを防止することができる。この効果は請求項３に対応する。

また、このリリーフバルブ２１１は、電動オイルポンプ１０ｅが供給される油圧が、バリエータ２０の第２伝達容量よりも副変速機構３０の第１伝達容量が大きくなったときに油圧をドレーンするので、バリエータ２０の第２伝達容量よりも副変速機構３０の第１伝達容量が大きくなるように油圧を供給することができる。この効果は請求項４に対応する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、バリエータ２０としてベルト式無段変速機構を備えているが、バリエータ２０は、ベルト２３の代わりにチェーンがプーリ２１、２２の間に掛け回される無段変速機構であってもよい。あるいは、バリエータ２０は、入力ディスクと出力ディスクの間に傾転可能なパワーローラを配置するトロイダル式無段変速機構であってもよい。

また、上記実施形態では、副変速機構３０は前進用の変速段として１速と２速の２段を有する変速機構としたが、副変速機構３０を前進用の変速段として３段以上の変速段を有する変速機構としても構わない。

また、副変速機構３０をラビニョウ型遊星歯車機構を用いて構成したが、このような構成に限定されない。例えば、副変速機構３０は、通常の遊星歯車機構と摩擦締結要素を組み合わせて構成してもよいし、あるいは、ギヤ比の異なる複数の歯車列で構成される複数の動力伝達経路と、これら動力伝達経路を切り換える摩擦締結要素とによって構成してもよい。

また、バリエータ２０に対して、副変速機構３０が前段にあっても後段にあってもよい。例えば副変速機構３０をエンジン１の後段でバリエータ２０の前段に備えた場合は、エンジン１からの衝撃トルクに対して特に効果がある。一方バリエータ２０の後段に副変速機構３０を備えた場合は、駆動輪７からの衝撃トルクに対して特に効果がある。さらに、変速段を備える副変速機構３０ではなく、前後進切り替え機構や動力断続のみを行うクラッチ機構のみであってもよい。

１ エンジン
４ 変速機
１０ｍ メカオイルポンプ
１０ｅ 電動オイルポンプ
１１ 油圧制御回路
１２ コントローラ
２０ バリエータ（無段変速機）
２１ プライマリプーリ
２２ セカンダリプーリ
２３ ベルト
３０ 副変速機構
３３ Ｈｉｇｈクラッチ
４１ アクセル開度センサ
４２ 回転速度センサ
４３ 車速センサ
４７ ブレーキセンサ
１１０ 固定プーリ
１２０ 可動プーリ
１３０ 油圧室
１４０ リターンスプリング
２１１ リリーフバルブ
２１２ 逆止弁
３３０ リターンスプリング

Claims (4)

1. 車両に搭載され、プーリに供給される油圧により挟持される動力伝達ベルトの巻掛け径を変更して変速比を変更可能な無段変速機構と、前記無段変速機構に接続され、駆動力源の駆動力を駆動輪へと断続可能に伝達する摩擦締結要素と、
   車両の走行状態において前記駆動力源を停止するコーストストップ制御部と、
   前記駆動力源により駆動され前記無段変速機構及び前記摩擦締結要素へ油圧を供給する第１油圧源と、
   前記第１油圧源と並列に配設され、前記無段変速機構及び前記摩擦締結要素へ油圧を供給可能な第２油圧源と、
   を備え、
   前記摩擦締結要素に配され、前記第１又は第２油圧源からの油圧により得られる第１伝達容量を低減させる第１付勢力を有する第１付勢部と、
   前記無段変速機構に配され、前記第１又は第２油圧源からの油圧により得られる第２伝達容量を増大させる第２付勢力を有する第２付勢部と、
   前記駆動力源の駆動力が停止し前記第２油圧源が油圧を供給する場合に、前記第２油圧源が供給する全油圧領域において前記第２伝達容量が前記第１伝達容量以上となるよう前記第１付勢力及び第２付勢力の少なくともいずれか一方を設定することを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 前記第２油圧源が発生する油圧の下限値は、前記副変速機構の摩擦締結要素が締結可能な油圧に設定されることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
3. 車両に搭載され、プーリに供給される油圧により挟持される動力伝達ベルトの巻掛け径を変更して変速比を変更可能な無段変速機構と、前記無段変速機構に接続され、駆動力源の駆動力を駆動輪へと断続可能に伝達する摩擦締結要素と、
   前記駆動力源により駆動され前記無段変速機構及び前記摩擦締結要素へ油圧を供給する第１油圧源と、
   前記第１油圧源と並列に配設され、前記無段変速機構及び前記摩擦締結要素へ油圧を供給可能な第２油圧源と、
   を備え、
   車両の走行状態において前記駆動力源を停止するコーストストップ制御と、前記コーストストップ制御の実行中に前記第２油圧源を駆動する制御と、を実行する無段変速機の制御装置において、
   前記第２油圧源から供給される油圧を、前記無段変速機構の動力伝達容量と前記摩擦締結要素の動力伝達容量とが一致する油圧以下に規制する規制部を、前記第２油圧源の吐出油路上に備える
   ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
4. 前記規制部はリリーフバルブであって、前記第２油圧源から供給される油圧が、前記無段変速機構の動力伝達容量よりも前記摩擦締結要素の動力伝達容量が大きくなると、前記リリーフバルブが油圧をドレーンすることを特徴とする請求項３に記載の無段変速機の制御装置。

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