(57)【要約】【課題】発進要素締結時のセレクトショック抑制と、素早い発進要素の締結または共に実現でき、特に、ドライバが走行レンジセレクト直後にアクセルペダルを踏み込んだときのセレクトショックの発生頻度を低減できる無段変速機の変速比制御装置を提供する。【解決手段】ＣＶＴコントロールユニット９は、Ｎレンジがセレクトされたとき、油圧コントロールバルブユニット６に対し、変速比を所定値まで小さくする制御指令を出力し、続いてＤレンジがセレクトされたとき、設定時間Ｔ０経過後に変速比を最ローとする制御指令を出力する。【選択図】        図１
2004332904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力側に発進要素が設けられた無段変速機と、
この無段変速機の変速比を操作する変速アクチュエータと、
この変速アクチュエータに対し、変速比を変化させる制御指令を出力する変速比制御手段と、を備えた無段変速機の制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
レンジ位置を検出するレンジ位置検出手段と、を設け、
前記変速比制御手段は、車速が予め設定された設定車速以下の場合には、レンジ位置が停止レンジのとき、変速比を所定量小さくし、レンジ位置が走行レンジへ切り替わったとき、変速比を最大とする制御指令を出力することを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機の変速比制御装置において、
前記変速比制御手段は、レンジ位置が停止レンジのとき、変速比が所定値よりも大きい場合には、変速比を所定値まで小さくする制御指令を出力することを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無段変速機の変速比制御装置において、
前記変速比制御手段は、レンジ位置が停止レンジのとき、変速比が所定値よりも小さい場合には、変速比を固定し、予め設定された設定時間が経過したとき、変速比を所定値まで大きくする制御指令を出力することを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の無段変速機の変速比制御装置において、
車両の急停車を判断する急停車判断手段を設け、
前記変速比制御手段は、車両が急停車したとき、変速比が最大変速比まで戻らない場合には、車両停止後に変速比を所定値で維持する制御指令を出力することを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発進要素締結または発進要素解放時のセレクトショック抑制を図る無段変速機の変速比制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の技術としては、発進要素（前進クラッチ，後進クラッチ）の締結圧を制御し、停止レンジ（Ｐ，Ｎレンジ）から走行レンジ（Ｄ，Ｒレンジ）へのセレクトショックを低減するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−０８２９６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のように発進要素の締結力を制御するだけでは、停止レンジから走行レンジをセレクトしたときのセレクトショックを完全に防止することはできず、未だ改良の余地が残されていた。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、発進要素締結時のセレクトショック抑制と、素早い発進要素の締結または共に実現でき、特に、ドライバが走行レンジセレクト直後にアクセルペダルを踏み込んだときのセレクトショックの発生頻度を低減できる無段変速機の変速比制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、出力側に発進要素が設けられた無段変速機と、この無段変速機の変速比を操作する変速アクチュエータと、この変速アクチュエータに対し、変速比を変化させる制御指令を出力する変速比制御手段と、を備えた無段変速機の制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、レンジ位置を検出するレンジ位置検出手段と、を設け、前記変速比制御手段は、車速が予め設定された設定車速以下の場合には、レンジ位置が停止レンジのとき、変速比を所定量小さくし、レンジ位置が走行レンジへ切り替わったとき、変速比を最大とする制御指令を出力することを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の無段変速機の変速比制御装置にあっては、走行レンジセレクト直後にドライバがアクセルペダルを踏み込んだとき、エンジントルクの一部が無段変速機の変速に必要なエネルギーとして消費される。
【０００８】
すなわち、変速比の変化の傾きが時間とともに大きくなるときはエンジントルクが消費され、逆に小さくなるときは増幅されるという、無段変速機特有の効果を利用することにより、セレクト時の過渡的な駆動力段差によるショックを抑制しつつ、素早い発進要素の締結が可能となり、ドライバが走行レンジセレクト直後にアクセルペダルを踏み込んだときのセレクトショックの発生頻度を低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無段変速機の変速比制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は、第１実施例におけるベルト式無段変速機３（以下、ＣＶＴと記載する）を備えた自動変速機の制御系を示す図である。
【００１１】
エンジン１とＣＶＴ３とを直結するエンジン出力軸１２には、フライホイール２が設けられている。エンジン出力軸１２の出力側は前後進切換機構２０のリングギア２１と連結されている。前後進切換機構２０は、リングギア２１，ピニオンキャリア２２，変速機入力軸１３と連結したサンギア２３からなる遊星歯車機構から構成されている。ピニオンキャリア２２には、変速機ケースにピニオンキャリア２２を固定する後進ブレーキ２４と、変速機入力軸１３とピニオンキャリア２２を一体に連結する前進クラッチ２５が設けられている。
【００１２】
変速機入力軸１３の端部にはＣＶＴ３のプライマリプーリ３０ａが設けられている。ＣＶＴ３は、上記プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂと、プライマリプーリ３０ａの回転力をセカンダリプーリ３０ｂに伝達するベルト３４等から構成される。プライマリプーリ３０ａは、変速機入力軸１３と一体に回転する固定円錐板３１と、固定円錐板３１に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にプライマリプーリシリンダ室３３に作用する油圧によって変速機入力軸１３の軸方向に移動可能である可動円錐板３２から構成される。
【００１３】
セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８上に設けられている。セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８と一体に回転する固定円錐板３５と、固定円錐板３５に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にセカンダリプーリシリンダ室３７に作用する油圧によって従動軸３８の軸方向に移動可能である可動円錐板３６とから構成される。
【００１４】
従動軸３８とファイナルギア４２との間には、発進クラッチ（発進要素）３９が設けられている。発進クラッチ３９は、従動軸３８とファイナルギア４２との間の動力伝達を制御するクラッチであり、締結時には両者間で動力伝達が可能となり、解放時にはＣＶＴ３が中立状態となる。また、発進クラッチ３９の締結力を制御することにより、入力側と出力側との間のトルクの伝達容量（トルク容量）を制御できる。
【００１５】
上記のようなＣＶＴ３にエンジン出力軸１２から入力された回転力は、前後進切換機構２０を介してＣＶＴ１３に伝達される。変速機入力軸１３の回転力はプライマリプーリ３０ａ，ベルト３４，セカンダリプーリ３０ｂ，従動軸３８，発進クラッチ３９，ギア４０，減速ギア４１，およびファイナルギア４２を介して、図外のドライブシャフトと直結されたディファレンシャル機構４３に伝達される。
【００１６】
上記のような動力伝達の際に、プライマリプーリ３０ａの可動円錐板３２およびセカンダリプーリ３０ｂの可動円錐板３６を軸方向に移動させてベルト３４との接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂとの間の回転比、つまり、変速比を変えることができる。このようなＶ字状のプーリ溝の幅を変化させる制御は、ＣＶＴコントロールユニット（変速比制御手段）９を介してプライマリプーリシリンダ室３３またはセカンダリプーリシリンダ室３７への油圧制御により行われる。
【００１７】
ＣＶＴコントロールユニット９には、アクセルポジションセンサ１０からアクセル開度信号、エンジン回転数センサ１１のエンジン回転数信号、プライマリ回転数センサ４のプライマリ回転数信号、セカンダリ回転数センサ５のセカンダリ回転数信号、プーリクランプ圧センサ１４のプーリクランプ圧信号、インヒビタスイッチ１５のレンジ信号等が入力される。ＣＶＴコントロールユニット９は、これらの入力信号を元に制御信号を演算し、油圧コントロールバルブユニット（変速アクチュエータ）６へ制御信号を出力する。なお、本実施例では、セカンダリ回転数信号を車速信号として読み込む。
【００１８】
油圧コントロールバルブユニット６には、アクセル開度、エンジン回転数、変速比、入力軸回転数、プライマリ油圧等が入力され、プライマリプーリシリンダ室３３、セカンダリプーリシリンダ室３７および発進クラッチ３９へ制御圧を供給することで、ＣＶＴ３の変速比制御を行う。
【００１９】
次に、作用を説明する。
［発進クラッチ締結・解放時の変速比制御処理］
図２は、ＣＶＴコントロールユニット９にて実行される発進クラッチ締結・解放時の変速比制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００２０】
ステップＳ１では、セカンダリ回転数信号から、車速Ｖｓｐが予め設定された設定車速Ｖｓｐ０よりも小さいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ２へ移行し、ＮＯの場合には本制御を終了する。
【００２１】
ステップＳ２では、レンジ信号から、Ｎレンジであるかどうかを判断する。ＹＥＳの場合はステップＳ３へ移行し、ＮＯの場合にはステップＳ１１へ移行する。
【００２２】
ステップＳ３では、プライマリ回転数信号とセカンダリ回転数信号とから現在の変速比を演算し、変速比が所定値であるかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ７へ移行し、ＮＯの場合にはステップＳ４へ移行する。
【００２３】
ステップＳ４では、変速比が所定値よりも大きいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ５へ移行し、ＮＯの場合にはステップＳ６へ移行する。
【００２４】
ステップＳ５では、油圧コントロールバルブユニット６に対し、変速比を所定値まで小さくする制御指令を出力し、ステップＳ７へ移行する。
【００２５】
ステップＳ６では、油圧コントロールバルブユニット６に対し、変速比を所定値まで大きくする制御指令を出力し、ステップＳ７へ移行する。
【００２６】
ステップＳ７では、Ｎ−ＤセレクトまたはＮ−Ｒセレクトが実施されたかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ８へ移行し、ＮＯの場合には本制御を終了する。
【００２７】
ステップＳ８では、タイマＴをリセットし、ステップＳ９へ移行する。
【００２８】
ステップＳ９では、タイマＴが設定時間Ｔ０に到達したかどうかを判断する。
ＹＥＳの場合にはステップＳ１０へ移行し、ＮＯの場合にはステップＳ９を繰り返す。
【００２９】
ステップＳ１０では、油圧コントロールバルブユニット６に対し、変速比を最ローまで大きくする制御指令を出力し、本制御を終了する。
【００３０】
ステップＳ１１では、Ｄ−ＮセレクトまたはＲ−Ｎセレクトが実施されたかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１２へ移行し、ＮＯの場合には本制御を終了する。
【００３１】
ステップＳ１２では、変速比が所定値であるかどうかを判断する。ＹＥＳの場合には本制御を終了し、ＮＯの場合にはステップＳ１３へ移行する。
【００３２】
ステップＳ１３では、変速比が所定値よりも大きいかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１４へ移行し、ＮＯの場合にはステップＳ１５へ移行する。
【００３３】
ステップＳ１４では、油圧コントロールバルブユニット６に対し、変速比を所定値まで小さくする制御指令を出力し、本制御を終了する。
【００３４】
ステップＳ１５では、タイマＴをリセットし、ステップＳ１６へ移行する。
【００３５】
ステップＳ１６では、タイマＴが設定時間Ｔ０に到達したかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１７へ移行し、ＮＯの場合にはステップＳ１６を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ１７では、油圧コントロールバルブユニット６に対し、変速比を所定値まで大きくする制御指令を出力し、本制御を終了する。
【００３７】
［Ｄ−Ｎ（Ｒ−Ｎ）セレクト時の変速比制御作用］
Ｄ−ＮセレクトまたはＲ−Ｎセレクト時に、変速比が所定値よりも大きい場合には、図２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Ｓ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ１４において、変速比を所定値まで小さくする変速比制御が実施される。
【００３８】
一方、変速比が所定値よりも小さい場合には、図２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Ｓ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１５→ステップＳ１６→ステップＳ１７へと進む流れとなる。
すなわち、ステップＳ１６において、タイマＴが設定時間Ｔ０に到達するまで変速比を維持する変速比制御が実施され、ステップＳ１７において、変速比を所定値まで大きくする変速比制御が実施される。
【００３９】
［Ｎ−Ｄ（Ｎ−Ｒ）セレクト時の変速比制御作用］
Ｎ−ＤセレクトまたはＮ−Ｒセレクト時に、変速比が所定値よりも大きい場合には、図２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→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ５において、変速比を所定値まで小さくする変速比制御が実施され、ステップＳ９において、タイマＴが設定時間Ｔ０に到達するまで変速比を維持する変速比制御が実施され、ステップＳ１０において、変速比を最ローまで大きくする変速比制御が実施される。
【００４０】
一方、変速比が所定値よりも小さい場合には、図２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→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ６において、変速比を所定値まで大きくする変速比制御が実施され、ステップＳ９において、タイマＴが設定時間Ｔ０に到達するまで変速比を維持する変速比制御が実施され、ステップＳ１０において、変速比を最ローまで大きくする変速比制御が実施される。
【００４１】
図３は、第１実施例において、Ｎ−Ｄセレクト後にＤ−Ｎセレクトが行われたときの作用を示すタイムチャートである。
【００４２】
従来の無段変速機では、時点ｔ１のＮ−Ｄセレクト時において、変速比は最ローであるため、ＣＶＴ３によりエンジントルクが最大に増幅された状態で発進クラッチ３９へ伝達される。よって、発進クラッチ３９が締結したとき、ドライブシャフトトルクが急激に上昇し、大きなセレクトショックが発生する。
【００４３】
また、時点ｔ２のＤ−Ｎセレクト時においても、変速比は最ローであり、発進クラッチ３９を解放したとき、エンジントルクカットによる駆動力段差が非常に大きいため、大きなセレクトショックが発生する。
【００４４】
よって、これらを回避するために、発進クラッチ３９のクラッチ容量の過渡変化が滑らかとなるように、制御チューニングとデバイス採用によって、発進クラッチ３９への油圧供給を調整することにより、セレクトショックを低減することが考えられる。
【００４５】
ところが、このような複合アイテムによりショック低減を図る場合、アイドル回転時のエンジントルクやアイドル回転数自身の変化に伴い、チューニングのやり直しが必要となり、多大な工数と対策コストを要するという問題がある。
【００４６】
一方、上記のように発進クラッチ３９のクラッチ容量の過渡変化を滑らかにすると、その分だけ締結時間が延びることになる。このとき、セレクトデバイスによるセレクト直後にアクセルペダルを踏むような操作をした場合、発進クラッチ３９がつながり始めるときのエンジン回転数がより高くなるため、トルク段差が増大して変速ショックが悪化する。
【００４７】
したがって、出来るだけ発進クラッチ３９の締結時間の短縮化を図り、セレクト直後にアクセルペダルが踏み込まれる、いわゆるセレクト即踏みショックの発生頻度を低減する必要がある。すなわち、通常セレクト時のクラッチ締結に時間を掛けることがセレクト即踏み時からの供給とトレードオフになる、という問題があった。
【００４８】
これに対し、第１実施例では、時点ｔ１のＮ−Ｄセレクト時において、設定時間Ｔ０が経過するまで変速比を最ローよりも小さな所定値で維持するため、セレクト時の駆動力段差を小さくしてセレクトショックを防止できる。
【００４９】
さらに、設定時間Ｔ０が経過したとき、変速比を最ローまで大きくするため、エンジントルクの一部をＣＶＴ３の変速に必要なエネルギーとして消費させることにより、セレクト直後にアクセルペダルが踏み込まれた場合セレクトショックの発生を低減できる。
【００５０】
また、時点ｔ２のＤ−Ｎセレクト時においては、変速比を所定値まで小さくすることにより、セレクト時の駆動力段差を小さくでき、駆動力カットに伴うセレクトショックを防止できる。
【００５１】
次に、効果を説明する。
第１実施例の無段変速機の変速比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。
【００５２】
（１）  Ｎレンジがセレクトされたとき、変速比を最大変速比よりも所定量小さな所定値に維持し、続いてＤレンジがセレクトされたとき、変速比を最ローとするため、発進クラッチ３９締結時の駆動力段差を小さくするとともに、エンジントルクの一部を変速により消費させることで、Ｄレンジセレクト直後にアクセルペダルが踏み込まれた場合のセレクトショックの発生を抑制できる（請求項１に対応）。
【００５３】
（２）  Ｎレンジがセレクトされたとき、変速比が所定値よりも大きい場合には、変速比を所定値まで小さくするため、発進クラッチ３９解放時の駆動力カットに伴うセレクトショックを防止しつつ、次に行われるＤレンジセレクト時の変速比制御に備えることで、停車中にＮレンジでＣＶＴ３を作動させる頻度を減らし、セレクト前に変速比を動かすのに要する（制御が有効に効かない）時間を短縮できる（請求項２に対応）。
【００５４】
（３）  Ｎレンジがセレクトされたとき、変速比が所定値よりも小さい場合には、変速比を固定し、設定時間Ｔ０経過後に変速比を所定値まで大きくするため、駆動力カット時に変速比をロー側からハイ側へ動かすことにより、駆動力段差をさらに大きくしてセレクトショックが助長されるのを防止できる（請求項３に対応）。
【００５５】
（第２実施例）
次に、第２実施例の無段変速機の変速比制御装置について説明する。基本的な構成は第１実施例と同じであるため、異なる点について説明する。
【００５６】
図４は、ＣＶＴコントロールユニット９にて実行される急制動時の変速比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００５７】
ステップＳ２１では、車速の減少率を演算し、ドライバが急ブレーキがかけたかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ２２へ移行し、ＮＯの場合には本制御を終了する。
【００５８】
ステップＳ２２では、車両が停車したかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ２３へ移行し、ＮＯの場合には本制御を終了する。このステップとステップＳ２１が車両の急停車を判断する急停車判断手段に相当する。
【００５９】
ステップＳ２３では、変速比が所定値未満であるかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ２４へ移行し、ＮＯの場合には本制御を終了する。
【００６０】
ステップＳ２４では、油圧コントロールバルブユニット６に対し、変速比を所定値まで大きくする制御指令を出力し、本制御を終了する。
【００６１】
すなわち、急ブレーキにより車両が停車したとき、変速比が所定値よりも小さい場合には、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４へと進む流れとなり、変速比を所定値まで大きくする変速比制御が実施される。
【００６２】
次に、効果を説明する。
（４）  走行中にドライバが急ブレーキをかけたとき、変速比が最大変速比まで戻らない場合には、車両停止後に変速比を所定値で維持するため、急ブレーキによって車両が停止した後に変速比が最ローまで戻りきれなかった分を、戻しきるまで停車中にＣＶＴ３を作動させる必要がなく、ＣＶＴ３の耐久性向上を図ることができる（請求項４に対応）。
【００６３】
（その他の実施例）
以上、本発明の無段変速機の変速比制御装置を第１，第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、第１，第２実施例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。
【００６４】
例えば、第１実施例では、図３のタイムチャートにおいてＮ−Ｄセレクト時とＤ−Ｎセレクト時のみの作用について説明したが、本発明は、Ｎ−ＲセレクトまたはＲ−Ｎセレクト時においても同様の効果を奏するのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるベルト式無段変速機３（以下、ＣＶＴと記載する）を備えた自動変速機の制御系を示す図である。
【図２】ＣＶＴコントロールユニットにて実行される発進クラッチ締結・解放時の変速比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】第１実施例の作用を示すタイムチャートである。
【図４】ＣＶＴコントロールユニットにて実行される急制動時の変速比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
２  フライホイール
３  ベルト式無段変速機
４  プライマリ回転数センサ
５  セカンダリ回転数センサ
６  油圧コントロールバルブユニット
７  油圧センサ
８  オイルポンプ
９  コントロールユニット
１０  アクセルポジションセンサ
１１  エンジン回転数センサ
１２  エンジン出力軸
１３  変速機入力軸
１４  クランプ圧センサ
１５  インヒビタスイッチ
３１  固定円錐板
３２  可動円錐板
３３  プライマリプーリシリンダ室
３４  ベルト
３５  固定円錐板
３６  可動円錐板
３７  セカンダリプーリシリンダ室
３８  従動軸
３９  発進クラッチ
４０  ギア
４１  減速ギア
４２  ファイナルギア
４３  ディファレンシャル機構
【図１】
2004332904.tif 000003
【図２】
2004332904.tif 000004
【図３】
2004332904.tif 000005
【図４】
2004332904.tif 000006