(57)【要約】      （修正有）【課題】急減速時におけるオイル流量消費を抑制して確実にダウンシフトを行う無段変速機の制御装置を提供する。【解決手段】入力プーリ１１及び出力プーリ１２を有する変速機構部１０と、トルクコンバータの入出力部を直結するロックアップクラッチと、ロックアップクラッチの制御油圧を調節して拘束力を制御するスリップ制御バルブ１０３と、ロックアップクラッチへの制御油圧の供給、遮断を切り替える切替バルブ１０５と、変速機構部の制御油圧を調節して変速動作を行わせる変速制御バルブ１０２とを備える無段変速機１を制御する制御装置２００であって、車両の減速度を検出する減速度検出手段２０１を備え、車両の減速時にスリップ制御バルブを制御してロックアップクラッチをロックアップ状態から開放状態へ徐変させた後に切替バルブを遮断するとともに、減速度が大きくなるのに応じてロックアップ状態から開放状態への移行速度を速くする構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の動力伝達部材が巻き掛けられるとともに有効径を連続的に変更可能な入力プーリ及び出力プーリを有する変速機構部と、
エンジン出力軸に接続されるインペラ及び前記入力プーリに接続されるタービンを有するトルクコンバータと、
前記トルクコンバータの入出力部を直結するロックアップクラッチと、
前記ロックアップクラッチの制御油圧を調節してクラッチ圧を制御するスリップ制御バルブと、
前記ロックアップクラッチへの前記制御油圧の供給、遮断を切り替える切替バルブと、
前記変速機構部の制御油圧を調節して変速動作を行わせる変速制御バルブと、
オイルを加圧して前記スリップ制御バルブ及び前記変速制御バルブに供給するオイルポンプと
を備える無段変速機を制御する制御装置であって、
車両の減速度を検出する減速度検出手段を備え、
前記車両の減速時に前記スリップ制御バルブを制御して前記ロックアップクラッチをロックアップ状態から開放状態へ徐変させた後に前記切替バルブを遮断するとともに、前記減速度が大きくなるのに応じて前記ロックアップ状態から前記開放状態への移行速度を速くすること
を特徴とする無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻き掛け式の無段変速機の制御装置に関し、特に急減速時におけるオイル流量消費を抑制して確実にダウンシフトを行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
チェーン、ベルト等の巻き掛け部材によって入力プーリから出力プーリに動力を伝達するとともに、各プーリのテーパ面の間隔を変化させ実効プーリ径を変更して変速を行う無段変速機においては、急減速時に停止後の再発進時駆動力を確保するため、速いダウンシフトを行い変速比を減速側に戻す必要がある。
【０００３】
また、このような無段変速機は、発進デバイスとして流体継ぎ手であるトルクコンバータを備えている。このようなトルクコンバータは、走行中の伝達効率を改善するため入出力部を直結するロックアップクラッチを備えており、走行中にはロックアップ（締結）するとともに、減速停止時にはエンジンストールを防ぐため開放（解除）するようにしている。ロックアップクラッチは、デューティソレノイドによって作動し、アプライ圧及びリリース圧を変更してロックアップクラッチのクラッチ圧を制御するスリップコントロールバルブ、及び、スリップコントロールバルブからの油圧供給、遮断を切り替える切替バルブを備えている。通常はロックアップクラッチを速やかに開放するとショックが発生する原因となるため、切替バルブがオンの状態でリリース圧を徐々に上昇させることによって、ロックアップクラッチを穏やかに開放するようにしている。
【０００４】
従来、ロックアップ開放に関する従来技術として、例えば特許文献１には、車輌の減速力が所定値を超えかつ車速が規定値以下である場合に、乗員にロックアップ解除に伴う空走感を感じさせないために減速比を一時的に小さく（アップシフト）してロックアップクラッチを開放するようにしたものが記載されている。
また、特許文献２には、ブレーキセンサによって検知されたブレーキペダルの踏込み量が大きく車輌の減速度合いが大きいと判断されるときほど、ロックアップ解除車速を低速側に設定してロックアップ機構の作動解除時期が遅くなるように設定したものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９９３０８号公報
【特許文献２】特開２００１−５６０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車輌の急減速時は、停止後の再発進時駆動力確保のために速いダウンシフトを行い変速比を減速側に戻す必要がある。このような速い変速を行うためには、制御用オイルのライン圧を上げる必要があることから、必要とされるオイル流量が通常時よりも増大する。
しかし、減速停止時にはロックアップによりエンジン回転数が低くなっていることから、オイルポンプの吐出能力が低下し、また、ロックアップ開放制御を作動させるため、必要とされるオイル流量がさらに増大することになる。
これに対し、オイル流量不足を防止するためオイルポンプの容量を大きくすると、変速機全体のレイアウトに影響を及ぼし、また、質量やコストも増大してしまう。
また、アクセルオフ時にダウンシフトによってエンジン回転数を向上させ、急減速に備えてオイルポンプの吐出量を増加させることも考えられるが、アクセルオフでエンジン回転数が増加するとドライバに違和感を与えてしまい、また、エンジンブレーキの効きも強くなってドライバビリティ悪化が懸念される。
さらに、ロックアップ開放制御を開始する車速を高くすることも考えられるが、この場合、車両の惰行時における燃料カット領域が狭くなることから、燃費の悪化が懸念される。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、急減速時におけるオイル流量消費を抑制して確実にダウンシフトを行う無段変速機の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、環状の動力伝達部材が巻き掛けられるとともに有効径を連続的に変更可能な入力プーリ及び出力プーリを有する変速機構部と、エンジン出力軸に接続されるインペラ及び前記入力プーリに接続されるタービンを有するトルクコンバータと、前記トルクコンバータの入出力部を直結するロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチの制御油圧を調節してクラッチ圧を制御するスリップ制御バルブと、前記ロックアップクラッチへの前記制御油圧の供給、遮断を切り替える切替バルブと、前記変速機構部の制御油圧を調節して変速動作を行わせる変速制御バルブと、オイルを加圧して前記スリップ制御バルブ及び前記変速制御バルブに供給するオイルポンプとを備える無段変速機を制御する制御装置であって、車両の減速度を検出する減速度検出手段を備え、前記車両の減速時に前記スリップ制御バルブを制御して前記ロックアップクラッチをロックアップ状態から開放状態へ徐変させた後に前記切替バルブを遮断するとともに、前記減速度が大きくなるのに応じて前記ロックアップ状態から前記開放状態への移行速度を速くすることを特徴とする無段変速機の制御装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、急減速時にロックアップクラッチのロックアップ状態から開放状態への移行速度を速くすることによって、早期にロックアップ開放を終了して切替バルブを遮断し、ロックアップ開放制御に伴うオイルの消費を終了させることができる。そして、切替バルブの遮断後に無段変速機構部のダウンシフトを行うことによって、ロックアップ開放制御とダウンシフト制御が同時に行われてオイル流量が不足することがなく、比較的容量の小さいオイルポンプであってもダウンシフトに必要なオイル流量が不足することを防止し、確実にダウンシフトを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した無段変速機の制御装置の実施例を含む車両用無段変速機の構成を示す模式図である。
【図２】図１の無段変速機における油圧制御機構の構成を示す図である。
【図３】図１の無段変速機における急減速停止時のロックアップ信号、切替バルブ信号、エンジン回転数、タービン回転数、ロックアップデューティ指示（目標クラッチ圧）、ロックアップ開放のオイル消費量イメージの推移の一例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、急減速時におけるオイル流量消費を抑制して確実にダウンシフトを行う無段変速機の制御装置を提供する課題を、急減速時にはロックアップクラッチの目標クラッチ圧の時間あたり変化率を大きくして速やかに開放を行い、その後切替バルブを遮断して変速機構部のダウンシフトを行うことによって解決した。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明を適用した無段変速機の制御装置の実施例について説明する。
図１は、実施例の制御装置を含む車両用無段変速機の構成を示す模式図である。
図２は、図１の無段変速機における油圧制御機構の構成を示す図である。
この無段変速機（ＣＶＴ）は、例えば乗用車等の自動車のエンジン出力を変速するチェーン式のものである。
無段変速機１は、変速機構部１０、トルクコンバータ２０、オイルパン３０、オイルポンプ４０、コントロールバルブアッシー１００、トランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）２００等を備えて構成されている。
【００１２】
変速機構部１０は、入力プーリ１１、出力プーリ１２、チェーン１３等を備え、チェーン式無段変速機（ＣＶＴ）の変速部を構成するものである。
入力プーリ１１及び出力プーリ１２は、平行して配置された軸回りに回転可能に隣接して設けられている。
入力プーリ１１は、トルクコンバータ２０の出力部と接続された駆動プーリである。
出力プーリ１２は、図示しないＡＷＤトランスファ等を介して前後のアクスルディファレンシャルと接続された被駆動プーリである。
チェーン１３は、金属製の多数のリンクプレートを、回転軸となるピンによって揺動可能に結合し、環状に形成されている。チェーン１３は、入力プーリ１１及び出力プーリ１２に巻き掛けられ、これらの間で動力伝達を行う。
入力プーリ１１及び出力プーリ１２は、それぞれチェーン１３のピンの両端面を挟持する一対のテーパ面を有し、これらのテーパ面の間隔を油圧で変更することによって有効径を変化させ、変速比を変更可能となっている。
【００１３】
トルクコンバータ２０は、無段変速機１の入力部に設けられ、発進デバイスとして用いられる流体継ぎ手である。トルクコンバータ２０は、図示しないエンジンの出力軸に接続されたインペラ、入力プーリ１１に接続されたタービン、及び、固定翼であるステータ等を備えて構成されている。
また、トルクコンバータ２０は、入出力部を機械的に直結するロックアップクラッチを備えている。ロックアップクラッチは、油圧により作動するロックアップピストンを締結することによって、トルクコンバータ２０の滑り（インペラとタービンの回転差）をなくし、走行中における伝達効率を向上させるものである。
【００１４】
オイルパン３０は、変速機構部１０及びトルクコンバータ２０等が収容される筐体である図示しないトランスミッションケースの底部に設けられ、無段変速機１の作動油であるオートマティックトランスミッションフルード（以下単にオイルと称する）が貯留されるものである。
オイルポンプ４０は、トルクコンバータ２０のインペラ側を介してエンジンの出力軸に接続され、エンジンの出力によって駆動され、オイルを加圧して吐出するものである。
【００１５】
コントロールバルブアッシー１００は、無段変速機１内における変速制御、ロックアップ制御、ＡＷＤトランスファ制御等の各種油圧制御に用いられるバルブ類をユニット化したものである。
図１に示すように、コントロールバルブアッシー１００は、ライン圧バルブ１０１、変速バルブ１０２、スリップコントロールバルブ１０３、デューティソレノイド１０４、切替バルブ１０５等を備えている。
【００１６】
ライン圧バルブ１０１は、ＴＣＵ２００による制御に応じてオイルポンプ４０が吐出するオイルのライン圧回路から余剰な油を排出することによって油圧を調節し、運転状態に適合した所定のライン圧を生成するものである。このライン圧は、変速バルブ１０２、スリップコントロールバルブ１０３等の他、他の制御バルブＶを介して各ハードウェアＨにも供給される。
変速バルブ１０２は、ＴＣＵ２００による制御に応じてライン圧バルブ１０１から供給される油圧を調節して変速機構部１０に供給し、変速動作を行わせるものである。
スリップコントロールバルブ１０３は、ライン圧バルブ１０１から供給される油圧を調節してトルクコンバータ２０に供給し、ロックアップクラッチのクラッチ圧（締結力）を変化させるものである。スリップコントロールバルブ１０３は、ロックアップピストンを締結側に押圧するアプライ圧、及び、開放側に押圧するリリース圧を制御する。ロックアップクラッチの圧着力は、アプライ圧によってロックアップピストンに作用するアプライ側推力と、リリース圧によって作用するリリース側推力との差となる。
デューティソレノイド１０４は、ＴＣＵ２００による制御に応じてスリップコントロールバルブ１０３の信号圧を発生させ、スリップコントロールバルブ１０３を制御するものである。
切替バルブ１０５は、スリップコントロールバルブ１０３がトルクコンバータ２０にアプライ圧及びリリース圧を供給する配管の途中に設けられ、スリップコントロールバルブ１０３からトルクコンバータ２０への油圧供給、遮断を切り替えるものである。
【００１７】
また、図２に示すようにコントロールバルブアッシー１００は、切替バルブ制御ソレノイド１０６、ドレインバック防止バルブ１０７、トルコン圧レギュレータ１０８、パイロットレギュレータ１０９、ルブリケーションバルブ１１０等を備えている。
切替バルブ制御ソレノイド１０６は、ＴＣＵ２００による制御に応じて切替バルブ１０５の信号圧を発生させて切替バルブ１０５を制御するものである。
ドレインバック防止バルブ１０７は、切替バルブ１０５からトルクコンバータ２０にアプライ圧を供給するラインの途中に設けられている。
トルコン圧レギュレータ１０８及びパイロットレギュレータ１０９は、ライン圧を調圧してスリップコントロールバルブ１０３及び切替バルブ１０５に供給される油圧を所定範囲内に維持するものである。
ルブリケーションバルブ１１０は、トルクコンバータ２０のロックアップ時に潤滑系の油路を切り替えるものである。
【００１８】
ＴＣＵ２００は、情報処理装置であるＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス等を備えて構成され、例えばアクセルペダル開度、エンジン回転数、エンジントルク、車速、タービン回転数等の各種情報に応じて、変速機構部１０の変速比、ロックアップクラッチのクラッチ圧等を制御する無段変速機１の制御装置である。
変速比の制御は、例えば車速、エンジントルク等の車両の運転状態に応じて予め設定された変速比が読みだされる変速線図に基づいて実行される。また、車両の減速停止時には、停車直前に再発進に備えて、大減速比側へのダウンシフトが行われる。
【００１９】
ＴＣＵ２００は、ロックアップクラッチの締結及び開放条件が予めプログラムされている。このような締結及び開放条件の成立は、例えばアクセルペダル開度、車速等に基づいて決定される。
ロックアップ開放時には、切替バルブ１０５がオンされた状態において、デューティソレノイド１０４はパイロット圧をスリップコントロールバルブ１０３のバルブボディ内の解除側端部に作用させる。これによって、スリップコントロールバルブ１０３は、トルクコンバータ２０のリリース圧を増加させる。また、スリップコントロールバルブ１０３は、トルクコンバータ２０のアプライ圧ラインからオイルを排出することによって、アプライ圧を低下させる。そして、アプライ圧とリリース圧との差圧によってロックアップピストンが駆動され、ロックアップクラッチの開放が行われる。ＴＣＵ２００は、デューティソレノイド１０４へのロックアップデューティ指示を徐々に変化させるため、スリップコントロールバルブ１０３は徐々に動き、ロックアップクラッチのクラッチ圧は滑らかに減少する。
【００２０】
そして、ロックアップクラッチが開放されたのち、ＴＣＵ２００は切替バルブ１０５をオフ（遮断）する。ロックアップ開放制御は、その実行中にはオイルを消費するが、終了後切替バルブ１０５をオフすることによってトルクコンバータでのオイル消費は実質的になくなり、オイルポンプ４０が吐出するオイルは潤滑用の少量を除いて大部分が変速バルブ１０２等で利用可能となる。
【００２１】
ＴＣＵ２００には、車体に作用する前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ２０１が接続されている。
ＴＣＵ２００は、減速停車時におけるロックアップクラッチの開放条件成立時に、前後Ｇセンサ２０１によって検出された減速度が大きくなるのに応じて、ロックアップクラッチの開放時における目標クラッチ圧の変化率（図３における勾配）を大きくしてロックアップ状態から開放状態への移行速度が速くなるようにしている。
ここで、この目標クラッチ圧の変化率は、減速度の大きさに応じて無段階に変化するようにしてもよく、また、減速度に一つあるいは複数の閾値を設けて段階的に変化するようにしてもよい。
【００２２】
次に、上述した実施例の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。
比較例の無段変速機の制御装置は、ロックアップ開放制御時に車両の減速度に関わらず所定の変化率で目標クラッチ圧を変化させること以外は実施例と実質的に同様の構成を備えている。
図３は、実施例及び比較例における急減速停止時のロックアップ信号、切替バルブ信号、エンジン回転数、タービン回転数、ロックアップデューティ指示（目標クラッチ圧）、ロックアップ開放のオイル消費量イメージの推移の一例を示すタイミングチャートである。
図３において、実施例を破線、比較例を実線でそれぞれ図示している。
【００２３】
図３に示すように、比較例においては、急減速時における目標クラッチ圧の変化率が実施例に対して小さく、目標クラッチ圧を穏やかに変化させるため、ロックアップ開放を完了して切替バルブ１０５をオフ（遮断）するまでの時間が長くかかり、この間はロックアップ開放制御によるオイル消費量が多くなってしまう。また、ロックアップ開放が遅くなることによって、エンジン回転数がタービン回転数とともに低くなっている時間が長く、この間はオイルポンプ４０の吐出量が低くなってしまい、変速制御に必要なオイル量が不足することが懸念される。さらに、ロックアップ開放が完了する時期には、エンジン回転数が低くなっていることから、オイルポンプ４０の吐出量はさらに低くなる。
【００２４】
これに対し、実施例においては、比較例に対して急減速時には目標クラッチ圧を速やかに低減することによって、ロックアップ開放を早期に完了させて切替バルブ１０５を遮断し、ロックアップ開放制御によるオイル消費を短時間で終了させることができる。その後は、オイルポンプ４０が吐出するオイルのうち潤滑流量等を除いた大部分を変速制御で利用することができる。また、ロックアップ開放後はエンジン回転数がタービン回転数に対して高くなり、エンジンに直結されたオイルポンプ４０の吐出量自体も増加する。さらに、ロックアップ開放がエンジン回転数が高いうちに終了するため、従来よりもエンジン回転数が高い領域から変速制御に利用可能なオイル流量を発生させることができる。これによって、変速制御で利用可能なオイル流量が多くなり、ライン圧を高めて速いダウンシフトを行うことが可能となるので、再発進時に備えた大減速比側へのダウンシフトを急減速時であっても確実に行うことができる。
【００２５】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）無段変速機やその制御装置の構成は上述した実施例に限定されず適宜変更することができる。例えば、実施例の無段変速機はチェーン式のものであったが、本発明はベルト式の無段変速機にも適用することができる。また、油圧回路の構成も適宜変更することができる。
（２）実施例では加速度センサを用いて車両の減速度を検出しているが、他の方法で減速度を検出してもよい。例えば、車速センサの検出値の推移に基づいて減速度を算出してもよい。また、ブレーキペダルの踏み込み量、踏力や、ブレーキ液圧に基づいて減速度を検出してもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１    無段変速機                    １０    変速機構部
１１    入力プーリ                    １２    出力プーリ
１３    チェーン                      ２０    トルクコンバータ
３０    オイルパン                    ４０    オイルポンプ
１００    コントロールバルブアッシー  １０１    ライン圧バルブ
１０２    変速バルブ                  １０３    スリップコントロールバルブ
１０４    デューティソレノイド        １０５    切替バルブ
１０６    切替バルブ制御ソレノイド    １０７    ドレインバック防止バルブ
１０８    トルコン圧レギュレータ      １０９    パイロットレギュレータ
１１０    ルブリケーションバルブ
２００    トランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）
２０１    前後Ｇセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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