(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡し、
変速アクチュエータを目標変速比に対応した操作位置にすることで、当該変速アクチュエータと前記プライマリプーリの可動フランジとに連結してある変速制御弁を制御しプライマリプーリ圧が調整され、前記両プーリのＶ溝幅を変更して、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数比より得られる実変速比が前記目標変速比となるようにしたＶベルト式無段変速機において、
駆動源の再始動時に前記変速アクチュエータをダウンシフト方向に駆動して初期化動作を行う初期化手段と、
前記駆動源の停止時における該無段変速機の実変速比を記憶しておき、該実変速比が所定値よりも高速側であった場合、前記初期化手段による前記初期化動作を禁止する初期化動作禁止手段とを備え、
更に、前記駆動源停止時の変速アクチュエータの操作位置を記憶する変速アクチュエータ操作位置記憶手段と、前記駆動源停止の所定時間前における実変速比を記憶する実変速比記憶手段とを具え、
前記初期化動作禁止時において、前記変速アクチュエータ操作位置記憶手段が記憶した前記操作位置に対応する変速比と、前記実変速比記憶手段が記憶した前記実変速比とを比較し、両者の内で高速側の変速比を目標変速比として前記変速アクチュエータを動作させることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｖベルト式無段変速機の変速制御装置に関するものであり、特に変速制御弁を操作する変速アクチュエータのエンジン（駆動源）の始動時における制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、こうした無段変速機においては、プライマリプーリのシリンダ室にライン圧を元圧として、これを変速制御弁で調圧した油圧（以下「プライマリ圧」という。）を供給し、変速制御弁でプライマリ圧を増減操作してプライマリプーリの溝幅を変更し、プライマリプーリとセカンダリプーリとの径比を変えることによって、自動車等の車両の変速比を無段階に制御しており、この変速制御弁は、例えば、メカニカルフィードバック機構を構成する変速リンクの中程付近に連結されており、変速リンクの両端にはそれぞれプライマリプーリの可動フランジと変速アクチュエータであるステップモータとが連結されている。そして、変速制御弁を所望の変速比指令値に対応した位置へストロークさせるモータの回転位置と、モータへの指令値との不一致が生じることを防ぐため、車両の停車中やエンジン始動時にはモータの初期化を行う。
【０００３】
このような初期化を行う従来の装置は、変速制御弁を操作するモータの指令値をモータ回転位置に符合させるための初期化を行うものであり、その一例としてモータ初期化動作手段がイグニッションスイッチをオンにした時にモータを一方向のハードウェア限界位置に作動させた後、他方向へ基準位置まで戻し、次いでモータ指令値初期化手段が、モータの初期化動作が終了するとモータ指令値を前記基準位置として初期化する。それによって、モータ指令値をモータ回転位置に良く符合させ、変速制御を正確なものとしたものがある（特許文献1参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平8-178063号公報（第3〜6頁，図2）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば車両を急減速した後に停車して、そのままエンジンを停止した場合、その時の自動変速機の変速比が本来エンジン停止時に戻るべき低速側の限界値（最Lo値）まで戻りきれずに、最Lo値よりも高速側の変速比にある状態で変速機の動作が停止してしまうことがある。
【０００６】
こうした状態からエンジンを再始動した場合、モータの初期化を通常通りに行うと、変速リンクは最Lo位置にないプーリを支点にして、一方向へ向かうステップモータの初期化動作と共に変速制御弁がダウンシフト方向へ移動することとなるため、プライマリ圧がドレン側と連通して低下してしまう。このとき、運転者がアクセルを踏み込むと、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生し、ベルトの耐久性の低下を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、エンジン停止時における変速比を記憶しておき、エンジン再始動時において、この変速比に応じた無段変速機の制御を行うことにより、エンジン始動時におけるＶベルトの滑りによる耐久性の低下を防ぎ、上記の問題点を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、本発明による無段変速機の制御装置は、請求項１に記載の如く、入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡し、
変速アクチュエータを目標変速比に対応した操作位置にすることで、当該変速アクチュエータと前記プライマリプーリの可動フランジとに連結してある変速制御弁を制御しプライマリプーリ圧が調整され、前記両プーリのＶ溝幅を変更して、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリそれぞれの回転数比より得られる実変速比が前記目標変速比となるようにしたＶベルト式無段変速機において、
駆動源の再始動時に前記変速アクチュエータをダウンシフト方向に駆動して初期化動作を行う初期化手段と、
前記駆動源の停止時における該無段変速機の実変速比を記憶しておき、該実変速比が所定値よりも高速側であった場合、前記初期化手段による前記初期化動作を禁止する初期化動作禁止手段とを備え、
更に、前記駆動源停止時の変速アクチュエータの操作位置を記憶する変速アクチュエータ操作位置記憶手段と、前記駆動源停止の所定時間前における実変速比を記憶する実変速比記憶手段とを具え、
前記初期化動作禁止時において、前記変速アクチュエータ操作位置記憶手段が記憶した前記操作位置に対応する変速比と、前記実変速比記憶手段が記憶した前記実変速比とを比較し、両者の内で高速側の変速比を目標変速比として前記変速アクチュエータを動作させることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の効果】
本発明による無段変速機の制御装置においては、車両のエンジン停止時における変速比を記憶しておき、駆動源の再始動時に、この記憶しておいた変速比を参照し、その値が所定値よりも高速側であった場合には、変速アクチュエータの初期化は行わないこととしている。
【００１０】
それによって、駆動源の再始動時に変速アクチュエータが初期化動作によってダウンシフト方向へ移動することがなく、初期化動作に伴うプライマリ圧の低下を防止できるので、所定の変速比よりも高速側で停車した場合でも、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生してベルトの耐久性が低下することを防止でき、また、駆動源の再始動時の変速比が所定値よりも低速側であった場合には初期化動作が補償されるため、過剰に初期化動作が禁止されることもなく、変速アクチュエータの動作位置と指令位置との間のずれが生じたまま制御が行われることも可能な限り少なくすることも可能となり、燃費の低下も防止できる。
【００１１】
本発明による無段変速機の制御装置においては、請求項２に記載の如く、前記駆動源停止時の変速アクチュエータの操作位置を記憶する変速アクチュエータ操作位置記憶手段と、前記駆動源停止の所定時間前における実変速比を記憶する実変速比記憶手段とを具え、前記初期化動作禁止時において、前記変速アクチュエータ操作位置記憶手段が記憶した前記操作位置に対応する変速比と、前記実変速比記憶手段が記憶した前記実変速比とを比較し、両者の内で高速側の変速比を目標変速比として前記変速アクチュエータを動作させることとしても良い。
【００１２】
それによって、駆動源を停止した後の駆動源再始動時に初期化動作を禁止する場合には、変速アクチュエータは通常は動作位置が保持されるか、またはアップシフト方向への駆動が行われるようになり、その結果変速アクチュエータのダウンシフト方向への動作が確実に禁止されることとなり、プライマリ圧の低下によるベルト滑りを確実に防止することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１４】
図1はＶベルト式無段変速機1の構成を概略示すものであり、このＶベルト式無段変速機1はプライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3を、両者のＶ溝が整列するように配置し、これらプーリ2，3のＶ溝にＶベルト4を掛け渡す。駆動源であるエンジン5をプライマリプーリ2と同軸に配置し、このエンジン5とプライマリプーリ2との間に、エンジン5の側から順次ロックアップトルクコンバータ6および前後進切り替え機構7を設ける。
【００１５】
前後進切り替え機構7は、ダブルピニオン遊星歯車組7aを主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ6を介してエンジン5に結合し、キャリアをプライマリプーリ2に結合する。前後進切り替え機構7は更に、ダブルピニオン遊星歯車組7aのサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ7b、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ7cを具え、前進クラッチ7bの締結時にエンジン5からトルクコンバータ6を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ2に伝達し、後進ブレーキ7cの締結時にエンジン5からトルクコンバータ6を経由した入力回転を逆転減速下にプライマリプーリ2へ伝達するものとする。
【００１６】
プライマリプーリ2への回転はＶベルト4を介してセカンダリプーリ3に伝達され、セカンダリプーリ3の回転はその後、出力軸8、歯車組9およびディファレンシャルギヤ装置10を経て図示しない車輪へ伝達される。上記の動力伝達中にプライマリプーリ2とセカンダリプーリ3との間における回転伝動比（変速比）を変更可能にするために、プライマリプーリ2およびセカンダリプーリ3のＶ溝を形成するフランジのうち一方を固定フランジ2a，3aとし、他方のフランジ2b，3bを軸線方向へ変位可能な可動フランジとする。これら可動フランジ2b，3bはそれぞれ、詳しくは後述するごとくに制御するライン圧を元圧として作り出したプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecをプライマリプーリ室2cおよびセカンダリプーリ室3cに供給することにより固定フランジ2a，3aに向けて附勢し、これによりＶベルト4をプーリフランジに摩擦係合させてプライマリプーリ2とセカンダリプーリ3との間での前記動力伝達を可能にする。なお本実施の形態においては特に、プライマリプーリ室2cおよびセカンダリプーリ室3cの受圧面積を同じにし、プーリ2，3の一方が大径になることのないようにし、これによりＶベルト式無段変速機の小型化を図る。
【００１７】
なお変速に際しては、後述のごとく目標変速比に対応させて発生させたプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psec間の差圧により両プーリ2，3のＶ溝幅を変更して、これらプーリ2，3に対するＶベルト4の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることで目標変速比を実現することができる。
【００１８】
プライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecの出力は、前進走行レンジの選択時に締結すべき前進クラッチ7bおよび後進走行レンジの選択時に締結すべき後進ブレーキ7cの締結油圧の出力と共に変速制御油圧回路11により制御し、この変速制御油圧回路11は変速機コントローラ12からの信号に応答して当該制御を行うものとする。このため変速機コントローラ12には、プライマリプーリ回転数Npriを検出するプライマリプーリ回転センサ13からの信号と、セカンダリプーリ回転数Nsecを検出するセカンダリプーリ回転センサ14からの信号と、セカンダリプーリ圧Psecを検出するセカンダリプーリ圧センサ15からの信号と、アクセルペダル踏み込み量APOを検出するアクセル開度センサ16からの信号と、インヒビタスイッチ17からの選択レンジ信号と、変速作動油温TMPを検出する油温センサ18からの信号と、エンジン5の制御を司るエンジンコントローラ19からの変速機入力トルクに関した信号（エンジン回転数や燃料噴時間）とを入力する。
【００１９】
変速制御油圧回路11および変速機コントローラ12は図2に示すごときもので、先ず変速制御油圧回路11について以下に説明する。この回路は、エンジン駆動されるオイルポンプ21を具え、これから油路22への作動油を媒体として、これをプレッシャレギュレータ弁23により所定のライン圧PLに調圧する。油路22のライン圧PLは、一方で減圧弁24により調圧されセカンダリプーリ圧Psecとしてセカンダリプーリ室3cに供給され、他方で変速制御弁25により調圧されプライマリプーリ圧Ppriとしてプライマリプーリ室2cに供給される。なお、プレッシャレギュレータ弁23は、ソレノイド23aへの駆動デューティーによりライン圧PLを制御し、減圧弁24は、ソレノイド24aへの駆動デューティーによりセカンダリプーリ圧Psecを制御するものとする。
【００２０】
変速制御弁25は、中立位置25aと、増圧位置25bと、減圧位置25cとを有し、これら弁位置を切り換えるために変速制御弁25を変速リンク26の中程に連結し、該変速リンク26の一端に、変速アクチュエータとしてのステップモータ27を、また他端にプライマリプーリの可動フランジ2bを連結する。ステップモータ27は、基準位置から目標変速比に対応したステップ数Stepだけ進んだ操作位置にされ、かかるステップモータ27の操作により変速リンク26が可動フランジ2bとの連結部を支点にして揺動することにより、変速制御弁25を中立位置25aから増圧位置25bまたは減圧位置25cとする。その結果、目標変速比が高速側（アップシフト側）である場合にはライン圧PLがプライマリプーリ圧Ppri側と連通し、一方低速側（ダウンシフト側）である場合にはプライマリプーリ圧Ppriがドレン側と連通することとなる。これにより、プライマリプーリ圧Ppriがライン圧PLを元圧として増圧されたり、またはドレンにより減圧され、セカンダリプーリ圧Psecとの差圧が変化することでHi側変速比へのアップシフトまたはLo側変速比へのダウンシフトを生じ、目標変速比に向けての変速動作が行われる。
【００２１】
当該変速の進行は、プライマリプーリの可動フランジ2cを介して変速リンク26の対応端にフィードバックされ、変速リンク26がステップモータ27との連結部を支点にして、変速制御弁25を増圧位置25bまたは減圧位置25cから中立位置25aに戻す方向へ揺動する。これにより、目標変速比が達成される時に変速制御弁25が中立位置25aに戻され、目標変速比を保つことができる。なお、プーリが最Lo位置にある場合には、プライマリ圧Ppriの有無にかかわらず、図示しない機械的なストッパがプーリに反力を与えることとしているため、Ｖベルト4伝達トルクの容量は確保されることとなっている。
【００２２】
プレッシャレギュレータ弁23のソレノイド駆動デューティー、減圧弁24のソレノイド駆動デューティー、およびステップモータ27への変速指令（ステップ数Step）は、図1に示す前進クラッチ7bおよび後進ブレーキ7cへ締結油圧を供給するか否かの制御と共に変速機コントローラ12により決定し、このコントローラ12を図2に示すように圧力制御部12aおよび変速制御部12bで構成する。圧力制御部12aは、プレッシャレギュレータ弁23のソレノイド駆動デューティー、および減圧弁24のソレノイド駆動デューティーを決定し、変速制御部12bは以下のようにしてステップモータ27の駆動ステップ数Astepを決定する。
【００２３】
つまり変速制御部12bは先ず、セカンダリプーリ回転数Nsecから求め得る車速およびアクセルペダル踏み込み量APOを用いて予定の変速マップを基に目標入力回転数を求め、これをセカンダリプーリ回転数Nsecで除算することにより、運転状態（車速およびアクセルペダル踏み込み量AP）に応じた目標変速比を求める。次いで、プライマリプーリ回転数Npriをセカンダリプーリ回転数Nsecで除算することにより実変速比（到達変速比）を演算し、上記目標変速比に対する実変速比の偏差に応じて外乱補償しながら実変速比を目標変速速度で目標変速比に漸近させるための変速比指令を求める。そして、この変速比指令を実現するためのステップモータ27のステップ数（ステップモータ27の動作位置）Astepを求め、これをステップモータ27に指令することで前記の変速動作により目標変速比を達成することができる。
【００２４】
さて、通常、エンジン5の始動時にはステップモータ27の初期化を行う。通常、この初期化においては低速側、すなわちダウンシフト側へステップモータ27を駆動することとしているが、本発明においては、前述したようにエンジン停止時における変速比が本来のエンジン停止時における変速比よりも高速側であった場合に初期化を行ったことによるベルト滑りを防止するため、エンジン始動時には図3に示す手順に基づいて処理を行う。以下、その手順を説明する。
【００２５】
まず、この処理手順の前提として、変速機コントローラ12は、エンジン5の停止時における実変速比、すなわちエンジン5停止時におけるプライマリプーリ2の回転数Npriおよびセカンダリプーリ3の回転数Nsecより得られる変速比の値ipeを予め記憶しておく。
【００２６】
ステップS101において、予め記憶しておいた前回のエンジン5停止時における変速比ipeを読み出し、その値を所定値ippと比較する。ここでipeが所定値ippよりも大きい、すなわち低速側であった場合には処理を終了し、通常時におけるステップモータ（S/M)27の初期化を行う。一方、ipeの値が前記所定値ippよりも小さい、すなわち高速側であった場合には、ステップS102へ進む。
【００２７】
ステップS102ではステップモータ27の初期化を禁止し、続くステップS103ではエンジン5停止の所定時間前（例えば100msec）の実変速比と、エンジン5停止時のステップモータの動作位置Astepに対応する変速比とを比較し、小さい方（高速側）の値を目標変速比としてステップモータ27を駆動して目標変速比に対応する位置に固定し、処理を終了する。
【００２８】
次に図4は、図3に示す処理手順に従ってエンジン停止から再始動にかけて変速機の制御を行った場合のタイムチャートを示すものであり、上からイグニッションキーのオン／オフ動作、変速機の変速比ipおよびステップモータのステップ数（動作位置）Astepの時間的変化をそれぞれ示すものである。
【００２９】
図示のように車両を減速、停車させる過程で変速比ipはLo側へ移行し、またステップモータの動作位置Astepも基準位置、すなわち変速比ipの最Lo値に対応する位置へと移行する。そして時間Teでエンジンを停止（イグニッションキーオフ）すると、それ以後エンジンを再始動するまで変速比ipの値およびステップモータの動作位置Astepは停止時の値を保持する。
【００３０】
通常、車両を減速・停止してエンジンを停止させた時には、前述したように変速比ipが最Loまで戻るように変速機が動作することとなるが、急減速の後に停車してエンジンを停止させた場合には、そのときの変速比ipが最Loまで戻りきれずに値ipeの状態で変速機が停止してしまうことがある。
【００３１】
そこで本発明においては、エンジン停止時の変速比ipeを所定値ippと比較し、ipeの値がippよりも高速側（Hi側）の場合には、図3に示した処理手順による制御を行う。図4では、ipeの値がippよりもHi側であるため、図3の処理を行う。
【００３２】
時間Tsにおいてエンジンを再始動させると、通常は、ステップモータの初期化を行い、それによってステップモータの動作位置Astepは図に破線で示すように一旦ハードウェア限界値まで移動させた後、基準位置（最Lo）へ移動させることとしている。
【００３３】
ところが、ここでは変速機の変速比ipが最Lo値、さらにはそれよりもHi側の値ippよりもHi側の値ipeとなっており、ステップモータの動作位置Astepも、これに対応した値Aeとなっている。この状態で通常の初期化を行うと、前述したようにベルト滑りが生じるおそれがあるため、ステップモータの初期化は行わず、Astepの値をエンジン停止時の所定時間前（例えば100msec）の実変速比と、エンジン停止時のステップモータの動作位置Astepに対応する変速比とを比較し、小さい方（高速側）の値を目標変速比として設定する。この場合、通常は所定時間前の実変速比の方が小さいためステップモータをアップシフト方向へ駆動し、この目標変速比に対応する位置で固定する。その結果、ライン圧とプライマリ圧とが連通し、プライマリ圧の低下が防止されることとなる。また、変速機の変速比ipは、車両が動いていないためipeに固定されることとなる。
【００３４】
以上説明したように、本発明による無段変速機の変速制御装置においては、エンジン停止時における変速比の値を予め記憶しておき、エンジン再始動時にその変速比の値が所定値よりも高速側であった場合には、変速アクチュエータの初期化を行わないこととしている。それによって、駆動源の再始動時に変速アクチュエータが初期化動作によってダウンシフト方向へ移動することがなく、初期化動作に伴うプライマリ圧の低下を防止できるので、所定の変速比よりも高速側で停車した場合でも、プライマリ圧の不足によりベルト滑りが発生してベルトの耐久性が低下することを防止でき、また、駆動源の再始動時の変速比が所定値よりも低速側であった場合には初期化動作が補償されるため、過剰に初期化動作が禁止されることもなく、変速アクチュエータの動作位置と指令位置との間のずれが生じたまま制御が行われることも可能な限り少なくすることも可能となり、燃費の低下も防止できる。
【００３５】
また、エンジン停止の所定時間前の実変速比と、エンジン停止時の変速アクチュエータの操作位置とを記憶しておき、エンジン再始動時に、エンジン停止の所定時間前の実変速比と、エンジン停止時の変速アクチュエータの操作位置に対応する変速比とを比較し、いずれか高速側の変速比を目標変速比として変速アクチュエータを動作させることとしているため、エンジン停止後の再始動時に初期化動作を禁止する場合には、変速アクチュエータは通常は動作位置が保持されるか、またはアップシフト方向への駆動が行われるようになり、その結果変速アクチュエータのダウンシフト方向への動作が確実に禁止されることとなり、プライマリ圧の低下によるベルト滑りを確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る変速制御装置を具えたＶベルト式無段変速機を、その変速制御システムと共に示す略線図である。
【図２】  図１の変速制御システムの詳細を示すブロック線図である。
【図３】  本発明に係る変速制御装置によるエンジン再始動時の制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】  図３の処理手順により制御を行った場合の変速比およびステップモータ位置の時間変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1  Ｖベルト式無段変速機
2  プライマリプーリ
3  セカンダリプーリ
4  Ｖベルト
5  エンジン
6  ロックアップトルクコンバータ
7  前後進切り替え機構
8  出力軸
9  歯車組
10  ディファレンシャルギヤ装置
11  変速制御油圧回路
12  変速機コントローラ
13  プライマリプーリ回転センサ
14  セカンダリプーリ回転センサ
15  セカンダリプーリ圧センサ
16  アクセル開度センサ
17  インヒビタスイッチ
18  油温センサ
19  エンジンコントローラ
21  オイルポンプ
23  プレッシャレギュレータ弁
24  減圧弁
25  変速制御弁
26  変速リンク
27  ステップモータ（変速アクチュエータ）
【図１】
0004291555.tif 000002
【図２】
0004291555.tif 000003
【図３】
0004291555.tif 000004
【図４】
0004291555.tif 000005