JP3657892B2

JP3657892B2 - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP3657892B2
Application number: JP2001176966A
Authority: JP
Inventors: 修一藤本; 昌平青木; 浩五月女
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2021-06-12
Also published as: CN1303342C; BR0202197A; EP1271006A3; US20030022742A1; BR0202197B1; CN1391046A; EP1271006A2; EP1271006B1; JP2002372141A; US6767309B2; TW531613B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源からの回転駆動力を変速して伝達する変速機構と、このように伝達される回転駆動力の回転方向を切り換える前後進切換機構とを有してなる自動変速機に関し、さらに、変速機構としてベルト式無段変速機構を有してなる自動変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、エンジン（駆動源）からの回転駆動力をエンジンスロットル開度、車速等に応じて変速して伝達するように構成されており、この変速制御を油圧クラッチ、ブレーキなどといった油圧アクチュエータにより行うものが一般的に知られている。一例を挙げれば、特開平８−１７８０５９号公報に開示のベルト式無段変速機構を有した自動変速機があり、この自動変速機はエンジンの駆動力を伝達するクラッチ部とベルト式無段変速機構とから構成される。クラッチ部および無段変速機構はそれぞれ供給油圧力により作動が制御されるように構成されており、シフトレバーがＮレンジ位置ではクラッチ部が開放されてニュートラル状態となり、シフトレバーがＮレンジからＤレンジ位置に操作されると、クラッチ部が係合された後、無段変速機構により変速制御が行われる。このとき、クラッチ部が急に係合されるとショックが発生するため、クラッチ部に供給する油圧をソレノイド弁により徐々に上昇させるように制御される。
【０００３】
ところで、自動変速機を、エンジン出力側に位置して配設された前後進切換機構と、前後進切換機構に繋がって配設されたベルト式無段変速機構と、ベルト式無段変速機構の出力軸に繋がって配設された発進クラッチ機構とから構成し、発進クラッチ機構により車輪への動力伝達制御を行うように構成したものが知られている。このような構成の自動変速機においては、シフトレバーがＮレンジ（中立レンジ）位置に位置するときには、発進クラッチ機構を開放して動力伝達を遮断するとともに、前後進切換機構も開放してニュートラル状態を作り出すようになっている。
【０００４】
この自動変速機において、シフトレバーがＮレンジからＤレンジ（前進走行レンジ）に操作されたときには、前後進切換機構を作動させる前進クラッチ等にライン圧を供給してこれを係合させ、且つ発進クラッチに発進制御油圧を供給してこれを係合させる制御を行う。これにより、エンジン駆動力は前後進切換機構により回転方向が設定されるとともに無段変速機構により無段階の変速制御がなされた後、発進クラッチにより伝達制御がなされて車輪に伝達される。このとき、発進クラッチの係合を適宜制御することによりショックのない、スムーズな発進を行うように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の構成の自動変速機においては無段変速機構を構成するプーリは大きな回転イナーシャを有しており、前後進切換機構にライン圧が供給されてこれが係合されると、このような大きな回転イナーシャを有する無段変速機がエンジン出力軸に係合される。このため、たとえ発進クラッチが解放された状態であっても、エンジンがこの回転イナーシャを回転駆動しようとしてエンジンを含むパワープラント全体が振動し、この振動がこのパワープラントを支持する車体に伝達されて車体振動を誘起したり、エンジン回転が一時的に低下して回転振動、異音が発生したりするといった問題がある。なお、この問題は、シフトレバーをＮレンジからＲレンジ（後進走行レンジ）に操作した場合、ＤレンジからＲレンジもしくはＲレンジからＤレンジに一気に操作した場合にも生じる。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、シフトレバーの上記のような操作時において前後進切換機構の係合をスムーズに且つ滑らかに行わせて、振動、異音などの発生を防止できるような構成の自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明においては、駆動源からの回転駆動力を変速して伝達する変速機構（例えば、実施形態における金属Ｖベルト機構１０や、その他の無段変速機や、有段変速機構等）と、駆動源（例えば、実施形態におけるエンジンＥＮＧ）と変速機構との間に配設されて駆動源から変速機構を介して伝達される回転駆動力の回転方向を切り換える前後進切換機構（例えば、実施形態における前後進切換機構２０や、その他の前後進切換機構）と、変速機構の出力軸側に配設され、油圧力を用いた係合制御により変速機構の回転出力を車輪側に伝達する制御を行う発進クラッチ機構（例えば、実施形態における発進クラッチ機構４０）とを有して自動変速機が構成され、前後進切換機構が、駆動源の回転方向を正転もしくは逆転させる歯車機構（例えば、実施形態における遊星歯車機構）と、この歯車機構による正転伝達経路および逆転伝達経路を選択する油圧作動型の前進および後進クラッチ（例えば、実施形態における前進クラッチ３０、後進ブレーキ２５）とを有して構成される。そして、この自動変速機の制御装置が、油圧源からの油圧を調圧してライン圧を作り出す調圧弁（例えば、実施形態におけるレギュレータバルブ５０）と、外部操作に応じて作動され、前進および後進クラッチへのライン圧を有した作動油の供給切換制御を行うマニュアル切換弁（例えば、実施形態におけるマニュアルバルブ８０）と、ライン圧を調圧して発進クラッチ機構に供給する油圧を設定する発進クラッチ制御バルブと、マニュアル切換弁の作動を検出する切換作動検出器とを備えて構成される。そして、切換作動検出器（例えば、実施形態における走行レンジセンサ１０５）によりマニュアル切換弁が前進および後進クラッチのいずれかへライン圧を供給させる位置に作動されたことが検出されたときに、このときから所定時間の間においては、調圧弁により調圧されるライン圧を低下させる制御が行なわれる。
【０００８】
このような構成の制御装置を用いれば、例えば、シフトレバーがＮレンジ位置からＤレンジ位置に操作されてマニュアル切換弁がＮ位置からＤ位置に作動されると、調圧弁により調圧されたライン圧が前後進切換機構を構成する前進クラッチ（もしくはブレーキ）に供給されて前進クラッチが係合される。ここで、マニュアル切換弁がＤ位置に切り換えられたときから所定時間の間は、調圧弁により調圧されるライン圧を低下させる制御が行われるため、前進クラッチの係合を緩やかに行わせ、大きな回転イナーシャを有する変速機構とエンジン出力軸との係合を緩やかに行わせる。この結果、変速機構の回転イナーシャがエンジン出力軸により徐々に吸収されて前進クラッチがショック、異音などを発生させることなく滑らかに係合される。なお、前後進切換機構を駆動源と無段変速機構との間に配設し、無段変速機構の出力側に駆動動力の伝達制御を行う発進クラッチ機構を配設する構成を採用しており、上記のように低下したライン圧を用いて滑らかに前後進切換機構を係合させた後、クラッチ手段を滑らかに係合させて、スムーズな発進制御を行うことができる。
【０００９】
この自動変速機が油圧力を受けて変速機構による変速制御を行なわせる変速用油圧アクチュエータ（例えば、実施形態におけるドライブプーリシリンダ室１４、ドリブンプーリシリンダ室１９）を備え、この変速用油圧アクチュエータはライン圧を受けて変速制御を行うように構成することができる。変速用アクチュエータに供給される油圧は変速機構の伝達可能トルクを規定するものであるが、前進クラッチに供給されるライン圧が低下するときには前進クラッチを介した伝達トルクが小さいため、変速用アクチュエータにもこのような低下されたライン圧を供給しても問題がない。そして、このようにライン圧を低下させることにより、ライン圧を発生させるポンプ駆動動力を小さくして、燃費を向上することができる。
【００１０】
もう一つの本発明においては、それぞれプーリ幅可変のドライブプーリおよびドリブンプーリ並びにこれら両プーリ間に掛け渡されたベルト手段を有し、駆動源からの回転駆動力を無段階に変速して伝達する無段変速機構（例えば、実施形態における金属Ｖベルト機構１０）と、駆動源（例えば、実施形態におけるエンジンＥＮＧ）と無段変速機構との間に配設され、駆動源から変速機構を介して伝達される回転駆動力の回転方向を切り換える前後進切換機構（例えば、実施形態における前後進切換機構２０）と、変速機構の出力軸側に配設され、油圧力を用いた係合制御により変速機構の回転出力を車輪側に伝達する制御を行う発進クラッチ機構（例えば、実施形態における発進クラッチ機構４０）とを有して自動変速機が構成され、前後進切換機構が、駆動源の回転方向を正転もしくは逆転させる歯車機構（例えば、実施形態における遊星歯車機構）と、この歯車機構による正転伝達経路および逆転伝達経路を選択する油圧作動型の前進および後進クラッチ（例えば、実施形態における前進クラッチ３０、後進ブレーキ２５）とを有して構成される。そして、この自動変速機の制御装置が、油圧源からの油圧を調圧してライン圧を作り出す調圧弁（例えば、実施形態におけるレギュレータバルブ５０）と、外部操作に応じて作動され、前進および後進クラッチへのライン圧を有した作動油の供給切換制御を行うマニュアル切換弁（例えば、実施形態におけるマニュアルバルブ８０）と、ライン圧を調圧して発進クラッチ機構に供給する油圧を設定する発進クラッチ制御バルブと、マニュアル切換弁の作動を検出する切換作動検出器（例えば、実施形態における走行レンジセンサ１０５）とを備えて構成される。そして、切換作動検出器によりマニュアル切換弁が前進および後進クラッチのいずれかへライン圧を供給させる位置に作動されたことが検出されたときに、このときから所定時間の間において調圧弁により調圧されるライン圧を低下させる制御を行わせる。
【００１１】
この構成においても、シフトレバーがＮレンジ位置からＤレンジ位置に操作されて前進クラッチが係合されときに、マニュアル切換弁がＤ位置に切り換えられたときから所定時間の間は、調圧弁により調圧されるライン圧を低下させる制御が行われるため、前進クラッチの係合を緩やかに行わせ、大きな回転イナーシャを有する無段変速機構とエンジン出力軸との係合を緩やかに行わせる。この結果、無段変速機構の回転イナーシャがエンジン出力軸により徐々に吸収されて前進クラッチがショック、異音などを発生させることなく滑らかに係合される。なお、前後進切換機構を駆動源と無段変速機構との間に配設し、無段変速機構の出力側に駆動動力の伝達制御を行う発進クラッチ機構を配設する構成を採用しており、上記のように低下したライン圧を用いて滑らかに前後進切換機構を係合させた後、クラッチ手段を滑らかに係合させて、スムーズな発進制御を行うことができる。
【００１２】
なお、ドライブプーリに設けられたドライブプーリシリンダ室およびドリブンプーリに設けられたドリブンプーリシリンダ室と、ドライブプーリシリンダ室およびドリブンプーリシリンダ室への油圧供給制御を行うシフト制御弁（例えば、実施形態におけるドライブ側およびドリブン側シフト制御バルブ６０，６５）とを備え、シフト制御弁はライン圧を有した作動油をドライブプーリシリンダ室およびドリブンプーリシリンダ室へ供給する制御を行うように構成することができる。このようにすれば、マニュアル切換弁が前後進切換用油圧アクチュエータへライン圧を供給させる位置に作動されたときから所定時間の間においてライン圧を低下させる制御を行わせたときに、ドライブおよびドリブンプーリシリンダ室にもこのように低下したライン圧が供給される。この結果、ライン圧を発生させるポンプ駆動力を小さくして、燃費を向上することができる。
【００１３】
なお、切換作動検出器によりマニュアル切換弁が前進および後進クラッチのいずれかへライン圧を供給させる位置に作動されたことが検出されたときから所定時間の間において、調圧弁は、変速機内の油温、原動機の回転速度およびマニュアル切換弁の切換パターンに応じて設定されるインギヤ過渡プーリ油圧制限値にまでライン圧を所定の降下値に基づいて低下させる制御を行うように構成するのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１および図２に本発明に係る制御装置により変速制御が行われるベルト式無段変速機ＣＶＴを示している。このベルト式無段変速機ＣＶＴは、エンジンＥＮＧの出力軸Ｅｓとカップリング機構ＣＰを介して繋がる変速機入力軸１と、この変速機入力軸１と平行に配設された変速機カウンタ軸２と、変速機入力軸１および変速機カウンタ軸２の間を繋いで配設された金属Ｖベルト機構１０と、変速機入力軸１上に配設された遊星歯車式の前後進切換機構２０と、変速機カウンタ軸２上に配設された発進クラッチ機構４０と、出力伝達ギヤ列６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂおよびディファレンシャル機構８とを変速機ハウジングＨＳＧ内に備える。
【００１５】
まず、金属Ｖベルト機構１０は、変速機入力軸１上に配設されたドライブプーリ１１と、変速機カウンタ軸２上に配設されたドリブンプーリ１６と、両プーリ１１，１６間に巻き掛けられた金属Ｖベルト１５とから構成される。ドライブプーリ１１は、変速機入力軸１上に回転自在に配設された固定プーリ半体１２と、この固定プーリ半体１２に対して軸方向に移動可能で一体回転する可動プーリ半体１３とからなり、ドライブプーリシリンダ室１４に供給される油圧力により可動プーリ半体１３を軸方向に移動させる制御がなされる。一方、ドリブンプーリ１６は、変速機カウンタ軸２に固定された固定プーリ半体１７と、この固定プーリ半体１７に対して軸方向に移動可能で一体回転する可動プーリ半体１８とからなり、ドリブンプーリシリンダ室１９に供給される油圧力により可動プーリ半体１８を軸方向に移動させる制御がなされる。
【００１６】
このため、上記両プーリシリンダ室１４，１９への供給油圧を適宜制御することにより、可動プーリ半体１３，１８に作用する軸方向移動力を制御し、両プーリ１１，１６のプーリ幅を変化させることができる。これにより、金属Ｖベルト１５の両プーリ１１，１６に対する巻き掛け半径を変化させて変速比を無段階に変化させる制御を行うことができる。
【００１７】
前後進切換機構２０は、変速機入力軸１に繋がるサンギヤ２１と、サンギヤ２１と噛合する複数のピニオンギヤ２２ａを回転自在に保持するとともにサンギヤ２１と同軸上を回転自在なキャリア２２と、ピニオンギヤ２２ａと噛合するとともにサンギヤ２１と同軸上を回転自在なリングギヤ２３とを有したシングルピニオンタイプの遊星歯車機構からなり、キャリア２２を固定保持可能な後進ブレーキ２５と、サンギヤ２１とリングギヤ２３とを係脱自在に繋げる前進クラッチ３０とを備える。
【００１８】
このように構成された前後進切換機構２０において、後進ブレーキ２５が解放された状態で前進クラッチ３０を係合させると、サンギヤ２１とリングギヤ２３とが結合されて一体回転する状態となり、サンギヤ２１、キャリア２２およびリングギヤ２３の全てが変速機入力軸１と一体回転して、ドライブプーリ１１が変速機入力軸１と同方向（前進方向）に回転駆動される状態となる。一方、前進クラッチ３０を解放させて後進ブレーキ２５を係合させると、キャリア２２が固定保持され、リングギヤ２３はサンギヤ２１と逆の方向に回転され、ドライブプーリ１１が変速機入力軸１とは逆方向（後進方向）に回転駆動される状態となる。
【００１９】
なお、前進クラッチ３０は油圧作動式の湿式多板クラッチから構成され、油圧力を受けて係脱制御がなされる。同様に、後進ブレーキ２５は油圧作動式の湿式多板ブレーキから構成され、油圧力を受けて係脱制御がなされる。
【００２０】
以上のようにして、変速機入力軸１の回転が前後進切換機構２０により切換されてドライブプーリ１１が前進方向もしくは後進方向に回転駆動されると、この回転が金属Ｖベルト機構１０により無段階に変速されて変速機カウンタ軸２に伝達される。変速機カウンタ軸２には発進クラッチ４０が配設されており、この発進クラッチ４０により出力伝達ギヤ６ａへの駆動力伝達制御が行われる。なお、発進クラッチ４０は油圧作動式の湿式多板クラッチから構成され、油圧力を受けて係合制御がなされる。
【００２１】
このように発進クラッチ４０により制御されて出力伝達ギヤ６ａに伝達された回転駆動力は、この出力伝達ギヤ６ａを有する出力伝達ギヤ列６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂおよびディファレンシャル機構８を介して左右の車輪（図示せず）に伝達される。このため、発進クラッチ４０による係合制御を行えば、車輪に伝達される回転駆動力制御が可能であり、例えば、発進クラッチ４０により車両発進制御を行うことができる。
【００２２】
以上のように構成された無段変速機において、金属Ｖベルト機構１０を構成するドライブプーリシリンダ室１４およびドリブンプーリシリンダ室１９への作動油の給排制御を行って無段変速制御が行われ、前進クラッチ３０もしくは後進ブレーキ２５への作動油圧の供給制御を行って前後進切換制御が行われ、発進クラッチ４０への係合油圧の供給制御を行って車輪への駆動力伝達制御が行われる。この制御を行うための油圧制御装置に本発明が適用されており、これについて図３および図４を参照して説明する。
【００２３】
この油圧制御装置においては、オイルタンクＴ（例えば、変速機ハウジングＨＳＧ内の底部空間）内の作動油がオイルポンプＰから供給され、この作動油がレギュレータバルブ５０により調圧されてライン圧ＰＬが作られる。このライン圧ＰＬを有した作動油はライン９０および９０ａを介して、ドライブプーリシリンダ室１４への作動油の給排制御を行うドライブ側シフト制御バルブ６０と、ドリブンプーリシリンダ室１９への作動油の給排制御を行うドリブン側シフト制御バルブ６５とに供給される。
【００２４】
ドライブ側シフト制御バルブ６０にはライン９１を介してドライブ制御バルブ７０が繋がる。ドライブ制御バルブ７０はソレノイド７０ａを有したリニアソレノイドバルブからなり、後述するモジュレータバルブ８５により作られてライン１０１を介して供給されるモジュレータ圧ＰMからソレノイド７０ａへの制御電流に応じてドライブ信号圧Ｐdrを作り出し、このドライブ信号圧Ｐdrがライン９１を介してドライブ側シフト制御バルブ６０に供給される。ドライブ側シフト制御バルブ６０は、このドライブ信号圧Ｐdrに応じてライン９０，９０ａを介して供給されるライン圧ＰＬを有した作動油をドライブプーリシリンダ室１４へ給排する制御を行う。
【００２５】
一方、ドリブン側シフト制御バルブ６５にはライン９２を介してドリブン制御バルブ７１が繋がる。ドリブン制御バルブ７１はソレノイド７１ａを有したリニアソレノイドバルブからなり、ライン１０１を介して供給されるモジュレータ圧ＰMからソレノイド７１ａへの制御電流に応じてドリブン信号圧Ｐdnを作り出し、このドリブン信号圧Ｐdnがライン９２を介してドリブン側シフト制御バルブ６５に供給される。ドリブン側シフト制御バルブ６５は、このドリブン信号圧Ｐdnに応じてライン９０，９０ａを介して供給されるライン圧ＰＬを有した作動油をドリブンプーリシリンダ室１９へ給排する制御を行う。
【００２６】
上記ドライブ制御バルブ７０により作られたドライブ信号圧Ｐdrおよび上記ドリブン制御バルブ７１により作られたドリブン信号圧Ｐdnはそれぞれライン９３，９４を介して切換バルブ５５にも送られる。切換バルブ５５はスプール５６とスプリング５７を有して構成され、ドライブ信号圧Ｐdrおよびドリブン信号圧Ｐdnを図示のようにスプール５６の左右両端に受け、これら信号圧Ｐdr，Ｐdnとスプリング５７の付勢力とのバランスに応じてスプール５６を右もしくは左動させる。この結果、ドライブ信号圧Ｐdrおよびスプリング付勢力とドリブン信号圧Ｐdnのいずれか高い方が選択され、信号圧供給ライン９５を介してレギュレータバルブ５０のポート５３ｂに供給される。
【００２７】
レギュレータバルブ５０はスプール５１とスプリング５２とを有して構成され、油路９０に供給するライン圧ＰＬが、スプリング５２の付勢力と信号圧供給ライン９５を介して供給される信号圧に対してスプール５１を挟んで対抗する油圧に設定される。すなわち、信号圧供給ライン９５を介して供給される信号圧（切換バルブ５５により選択されたドライブ信号圧Ｐdrおよびドリブン信号圧Ｐdnのいずれか高い方の油圧）に応じてライン圧ＰＬが設定される。このことから分かるように、ライン圧ＰＬは信号圧供給ライン９５を介して供給される信号圧に応じて変動し、この信号圧をドライブ制御バルブ７０もしくはドリブン制御バルブ７１により可変設定することによりライン圧ＰＬを所望の圧に可変設定することができる。
【００２８】
上記信号圧供給ライン９５にはライン９６を介してアキュムレータ７５が繋がれている。アキュムレータ７５はスプール７６とスプリング７７とからなり、信号圧供給ライン９５の油圧変動に対してスプール７６がスプリング７７の付勢に抗して移動し、油圧変動を抑える役割を果たす。なお、信号圧供給ライン９５にはさらに、図示のように第１オリフィス９８ａおよび第２オリフィス９８ｂがアキュムレータ７５を挟む位置に設けられている。
【００２９】
上述のように、切換バルブ５５によりドライブ信号圧Ｐdrおよびドリブン信号圧Ｐdnのいずれか一方を選択する作動はスプール５６が右もしくは左動されて行われるのであるが、このとき、スプール５６が中間位置に位置し、信号圧供給ライン９５とライン９３および９４との連通が一時的に遮断される状態が発生する。これにより信号圧供給ライン９５は閉塞された状態になり、このままでは（アキュムレータ７５がなければ）レギュレータバルブ５０のスプール５１の僅かな移動によって内部圧力が急激に高くなり内部サージ圧が発生するおそれがある。しかしながら、信号圧供給ライン９５にライン９６を介してアキュムレータ７５を繋げているため、このような内部サージ圧の発生が抑えられる。このとき第２オリフィス８２がレギュレータバルブ５０とアキュムレータ７５との間に設けられているため、この内部サージ圧抑制効果をより高めることができる。
【００３０】
また、切換バルブ５５により信号圧供給ライン９５とライン９３，９４のいずれか一方とを連通させてドライブ信号圧Ｐdrおよびドリブン信号圧Ｐdnのいずれか一方をレギュレータバルブ５０のポート５３ｂに供給させる状態のときに、アキュムレータ７５はこのように供給される信号圧（ドライブ信号圧Ｐdrもしくはドリブン信号圧Ｐdn）の変動を抑制する。この結果、レギュレータバルブ５０により調圧されて作られるライン圧ＰＬの変動が抑えられ、このライン圧ＰＬを用いた変速制御等が安定する。このとき、第１オリフィス８１を図示の位置に配設することにより、信号圧の変動抑制効果をより高めている。
【００３１】
一方、レギュレータバルブ５０により調圧されて作られたライン圧ＰＬを有した作動油はライン９０から分岐したライン９０ｂを介してモジュレータバルブ８５にも供給される（図４参照）。モジュレータバルブ８５はスプール８６に作用するスプリング８７の付勢力と下流側に位置するライン１００の油圧による押圧力とのバランスに基づいて、ライン１００内の油圧を所定圧以下の圧となるモジュレータ圧ＰＭに調圧する。このため、ライン１００にはライン圧ＰＬより低圧となるモジュレータ圧ＰＭを有した作動油が供給される。なお、ライン圧ＰＬが所定圧以下となったときには、ライン圧ＰＬがそのままモジュレータ圧ＰＭとしてライン１００に供給される。このモジュレータ圧ＰＭを有した作動油はライン１０１から前述したドライブ側シフト制御バルブ６０およびドリブン側シフト制御バルブ６５に供給される。
【００３２】
さらに、ライン１００から分岐するライン１０２を介してマニュアルバルブ８０にもモジュレータ圧ＰＭを有した作動油が供給される。マニュアルバルブ８０は、運転席のシフトレバー（図示せず）に連結部８２を介して繋がってシフトレバーの操作に応じて移動されるスプール８１を有し、このスプール８１の移動に応じてモジュレータ圧ＰＭをライン１０４もしくは１０５を介して前進クラッチ３０および後進ブレーキ２５に供給する。
【００３３】
ライン１００にはライン１０３を介して発進クラッチ制御バルブ７２も繋がり、発進クラッチ制御バルブ７２により発進クラッチ４０へ供給する作動油の油圧制御が行われる。発進クラッチ制御バルブ７２はソレノイド７２ａを有したリニアソレノイドバルブからなり、モジュレータ圧ＰＭからソレノイド７２ａへの制御電流に応じて発進クラッチ制御圧Ｐstを作り出す。この発進クラッチ制御圧Ｐstが発進クラッチ４０に供給されてその係合制御が行われる。
【００３４】
以上の構成の油圧制御装置において、シフトレバー操作に応じたマニュアルバルブ８０の作動に応じて、ドライブ制御バルブ７０のソレノイド７０ａの通電制御、ドリブン制御バルブ７１のソレノイド７１ａの通電制御、発進クラッチ制御バルブ７２のソレノイド７２ａの通電制御を行うことにより、前後進切換制御、無段変速制御、発進クラッチ係合制御を行い、車輪への駆動力伝達制御が行われる。このための制御装置構成およびその制御内容について以下に説明する。
【００３５】
まず、図５にこの制御装置構成を示しており、上記制御はコントロールユニット１００から上記ソレノイド７０ａ，７１ａ，７２ａに制御信号を出力してその作動制御を行う。この制御信号を設定するため、コントロールユニット１００には、エンジン回転センサ１０１により検出されたエンジン回転信号ＮＥと、ドライブプーリ回転センサ１０２により検出されたドライブプーリ１１の回転信号ＮDRと、車速センサ１０３により検出された車速信号Ｖと、スロットルセンサ１０４により検出されたエンジンＥＮＧのスロットル開度信号θTHと、走行レンジセンサ１０５により検出された走行レンジ信号ＲＳと、ＣＶＴ油温センサ１０６により検出された変速機油温信号ＴCVTと、エンジン水温センサ１０７により検出されたエンジン冷却水温信号ＴENGとが入力される。
【００３６】
次に、シフトレバーがＮレンジからＤレンジに操作された場合を例にして、コントロールユニット１００による制御内容について、図６および図７を参照して説明する。具体的には、図７に示すように、時刻ｔ0においてシフトレバーがＮレンジからＤレンジに操作され走行レンジ信号ＲＳがＮからＤに変化した場合を説明する。
【００３７】
このように走行レンジセンサ１０５からコントロールユニット１００に入力される走行レンジ信号がＮからＤに変化すると、コントロールユニット１００は図６のフローチャートに示すインギヤ制御を開始する。ここではまず、ステップＳ１においてインギヤロジック通過が一回目か否かすなわちステップＳ１を初めて通過するか否かを判断し、最初は第１回目であるためステップＳ２に進み、無効ストローク詰め時間を設定する。
【００３８】
無効ストローク詰めとは、Ｄレンジにおいて係合される前進クラッチ３０が係合直前となるようにする制御であり、油圧作動式の湿式多板クラッチからなる前進クラッチ３０のピストンの遊びストロークが無くなる位置までピストンを移動させる制御である。このように遊びストロークが無くなる位置までピストンを移動させることにより、この後にピストンに油圧が作用されると前進クラッチ３０は直ちに係合を開始する。
【００３９】
この無効ストローク詰め制御は前進クラッチ３０においてピストンを遊びストローク分だけ移動させるに必要な油量を供給すれば完了するものであるが、この必要油量を供給する時間は供給油圧および油の温度（粘性）に応じて変化する。但し、無効ストローク詰め制御時間が長くなると前進クラッチ３０の係合作動遅れとなるため、これを迅速に行わせることが求められる。このため、供給油圧すなわちモジュレータ圧ＰＭは図７に示すように所定高圧に設定される。なお、このようにＮレンジからＤレンジに切り換えられるときはアクセルペダルは解放されてスロットルは全閉状態でエンジンはアイドリング回転状態である。このため、ライン圧ＰＬはモジュレータバルブ８５により設定される所定圧以下の油圧となっており、この状態ではライン圧ＰＬがモジュレータバルブ８５を通過してそのままモジュレータ圧ＰＭとして供給される。すなわち、ＰＭ＝ＰＬである。
【００４０】
ステップＳ２においては、このように設定されたモジュレータ圧ＰＭ（＝ライン圧ＰＬ）の下で、そのときのＣＶＴ油温ＴCVTの作動油を供給したときに前進クラッチ３０の無効ストローク詰めを完了させるに必要な作動油供給時間（すなわち無効ストローク詰め時間）を設定する。この無効ストローク詰め時間は、ＣＶＴ油温ＴCVTに対して予め測定もしくは計算されて記憶されており、ステップＳ２では測定されたＣＶＴ油温ＴCVTに対応する無効ストローク時間を読み出して設定する。なお、Ｄレンジに切り換えられた時点からマニュアルバルブ８０を介してこのモジュレータ圧ＰＭが前進クラッチ３０に供給され始め、無効ストローク詰め作動が開始される。
【００４１】
次に、ステップＳ３およびＳ４に進み、このように無効ストローク詰め制御を行っているときにドライブプーリ１１およびドリブンプーリ１６に必要とされる油圧、すなわち、ドライブプーリシリンダ室１４およびドリブンプーリシリンダ室１９に必要な作動油圧を設定する。そして、ドライブ制御バルブ７０およびドリブン制御バルブ７１の作動を制御して、ライン圧ＰＬからこのように設定された作動油圧を作り出して、この作動油圧を有した作動油をドライブプーリシリンダ室１４およびドリブンプーリシリンダ室１９に供給させる。
【００４２】
図６の制御フローは所定サイクル間隔（例えば、１０ｍｓ）で繰り返され、次の制御サイクルではステップＳ１においてインギヤロジック通過は２回目となるため、ステップＳ５に進み、上記のように設定された無効ストローク詰め時間が経過したか否かが判断される。このため、無効ストローク詰め時間が経過するまでは、ステップＳ３およびステップＳ４の制御が行われる。なお、マニュアルバルブ８０はＤレンジ位置に位置しているため、この間においてもマニュアルバルブ８０を介してモジュレータ圧ＰＭ（＝ＰＬ）が前進クラッチ３０に供給され、無効ストローク詰め作動が行われる。
【００４３】
そして、無効ストローク詰め時間が経過した時点では前進クラッチ３０の無効ストローク詰めが完了して係合直前の状態となるため、ステップＳ５において無効ストローク詰め時間の経過が判断されると、ステップＳ６に進み、ライン圧ＰＬを降下させる制御が可能であるか否かを判断する。ここでは下記表１に示す条件が満足されているかを判断する。
【００４４】
【表１】
・スロットルセンサーは故障していないか？
・エンジン回転数ＮＥが所定値未満か？
・ドライブプーリ回転数もしくはドライブプーリ加速度が所定値未満か？
・前回Ｎレンジに切り替わったときの減速比が所定値より大きいか？
・ＣＶＴ油温ＴCVTが所定温度以上であるか？
・エンジン冷却水温ＴENGが所定温度以上であるか？
・スロットルが閉じた状態であるか？
・車速Ｖが所定車速未満であるか？
【００４５】
なお、この判断を行う間に、走行レンジ信号ＲＳと、エンジン回転数およびドライブプーリ回転数の関係から判断される前進クラッチおよび後進ブレーキの解放状態とから、シフトレバー操作がＮ−Ｄ，Ｎ−Ｒ，Ｒ−Ｄ，Ｄ−Ｒのいずれであるかを判断する。さらに、ＣＶＴ油温ＴCVTに対応して予め設定記憶されているライン圧降下リミットタイマ値を読み込み設定する。
【００４６】
そして、ステップＳ７に進み、ライン圧降下リミットタイマが経過したか否かを判断する。ライン圧降下リミットタイマが経過するまではステップＳ８に進み、経過後にはステップＳ１３に進んで通常のプーリ制御油圧を設定する制御を行う。なお、このステップＳ１３の制御は従来と同様の制御であるため、その説明は省略する。ステップＳ８においては、表１の条件が成立してライン圧降下制御が許可されたか否かを判断し、表１の条件が全て成立してライン圧降下制御が許可されたときにはステップＳ９に進み、いずれか一つの条件でも不成立でこれが不許可のときにはステップＳ１３に進んで通常のプーリ制御油圧を設定する制御を行う。
【００４７】
ステップＳ９においては、インギヤ過渡プーリ油圧制限値を算出する。このインギヤ過渡プーリ油圧制限値は、ドライブプーリおよびドリブンプーリそれぞれについてＣＶＴ油温TCVTおよびエンジン回転数ＮＥに対して予め設定記憶されており、現在のＣＶＴ油温TCVTおよびエンジン回転数ＮＥに対応するインギヤ過渡プーリ油圧制限値を読み取って算出される。なお、シフト切換パターン、すなわち、Ｎ−Ｄ，Ｎ−Ｒ，Ｒ−Ｄ，Ｄ−Ｒという四つの切換パターンおよびその他の切換パターンという合計５種類のパターン毎にそれぞれインギヤ過渡プーリ油圧制限値がドライブプーリおよびドリブンプーリそれぞれについてＣＶＴ油温TCVTおよびエンジン回転数ＮＥに対して予め設定記憶されている。このため、切換パターンを検出した上でこのパターンに対応するテーブルからインギヤ過渡プーリ油圧制限値が読み取って算出される。
【００４８】
そして、ステップＳ１０〜１２に進み、ドライブプーリシリンダ室１４の作動油圧の降下値とドリブンプーリシリンダ室１９の作動油圧の降下値とを設定し、このように降下させるときの降下傾きを修正設定する。このように設定された降下値を修正設定され降下傾きで発生させるように、ドライブ制御バルブ７０およびドリブン制御バルブ７１の作動を制御する。
【００４９】
これによりドライブおよびドリブン制御バルブ７０，７１からドライブおよびドリブンシフト制御バルブ６０，６５に作用するドライブおよびドリブン信号圧Ｐdr，Ｐdnを低下させる制御がなされ、ドライブおよびドリブンプーリシリンダ室１４，１９の作動油圧が上記降下傾きで上記降下値だけ低下される。このようにドライブおよびドリブン信号圧Ｐdr，Ｐdnを低下させる制御がなされると、レギュレータバルブ５０により調圧されるライン圧ＰＬも低下し、このライン圧ＰＬがそのままモジュレータ圧ＰＭとして前進クラッチ３０に供給されるため、前進クラッチ３０に供給されるモジュレータ圧ＰＭも低下する。
【００５０】
以上の制御を行った場合における各特性変化を図７に示しており、まず、時間ｔ0においてＮレンジからＤレンジへの切換が検出されると、前進クラッチ３０に供給されるモジュレータ圧ＰＭは無効ストローク詰め時間が経過するまで所定高圧ＰＭ(1)のまま保持される。時間ｔ1において無効ストローク詰め時間が経過すると、上述のようにドライブおよびドリブンプーリシリンダ室１４，１９の作動油圧を所定降下傾きで所定降下値だけ低下させる制御が行われ、モジュレータ圧がＰＭ(1)からＰＭ(2)まで降下される。このように降下されたモジュレータ圧ＰＭ(2)はライン圧降下リミットタイマが経過するまで、すなわち時間ｔ3まで保持される。
【００５１】
この結果、時間ｔ1において無効ストローク詰め制御が完了して係合直前となった前進クラッチ３０は上記のように降下されたモジュレータ圧ＰＭ(2)を受けて図７に示すように前進クラッチ圧は緩やかに上昇する。この結果、前進クラッチ３０は滑らかに係合され、ドライブプーリ回転ＮＤＲは徐々にエンジン回転ＮＥに近づき、係合時のショック、振動、異音の発生が抑えられる。なお、ライン圧降下リミットタイマが経過経過した時間ｔ3以降においては、通常制御に移行してライン圧ＰＬおよびモジュレータ圧ＰＭは上昇する。
【００５２】
なお、以上の制御においては、降下されたモジュレータ圧ＰＭ(2)を保持する時間をライン圧降下リミットタイマにより設定しているが、これに代えてエンジン回転ＮＥとドライブプーリ回転ＮＤＲとの差ΔＮが所定値以下となったか否かを判断して通常制御に移行するようにしても良い。以上においては、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作における制御を例にして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ＮレンジからＲレンジへのシフト、ＲレンジからＤレンジへのシフト、ＤレンジからＲレンジへのシフトについても同様の制御を行うことができ、前進クラッチ３０もしくは後進ブレーキ２５の係合をスムーズに行わせて、ショック、振動、異音などの発生を抑えることができる。
【００５３】
また、上記実施形態においては、ベルト式無段変速機を例にして説明したが、自動変速機としてはこれに限られるものではなく、その他の構成の自動変速機のみならず、有段の変速機構を有した自動変速機にも本発明を適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の本発明によれば、例えば、シフトレバーがＮレンジ位置からＤレンジ位置に操作されてマニュアル切換弁がＮ位置からＤ位置に作動されると、調圧弁により調圧されたライン圧が前後進切換機構を構成する前進クラッチに供給されて前進クラッチが係合されが、このときマニュアル切換弁がＤ位置に切り換えられたときから所定時間の間は、調圧弁により調圧されるライン圧を低下させる制御が行われる。このため、前進クラッチの係合を緩やかに行わせ、大きな回転イナーシャを有する変速機構とエンジン出力軸との係合を緩やかに行わせることができ、変速機構の回転イナーシャがエンジン出力軸により徐々に吸収されて前進クラッチをショック、異音などを発生させることなく滑らかに係合させることができる。
【００５５】
なお、この自動変速機が油圧力を受けて変速機構による変速制御を行なわせる変速用油圧アクチュエータを備え、この変速用油圧アクチュエータはライン圧を受けて変速制御を行うように構成することができる。変速用アクチュエータに供給される油圧は変速機構の伝達可能トルクを規定するものであるが、前進クラッチに供給されるライン圧が低下するときには前進クラッチを介した伝達トルクが小さいため、変速用アクチュエータにもこのような低下されたライン圧を供給しても問題がない。そして、このようにライン圧を低下させることにより、ライン圧を発生させるポンプ駆動動力を小さくして、燃費を向上することができる。
【００５６】
もう一つの本発明においては、それぞれプーリ幅可変のドライブプーリおよびドリブンプーリ並びにこれら両プーリ間に掛け渡されたベルト手段を有し、駆動源からの回転駆動力を無段階に変速して伝達する無段変速機構と、駆動源と無段変速機構との間に配設され、駆動源から変速機構を介して伝達される回転駆動力の回転方向を切り換える前後進切換機構と、変速機構の出力軸側に配設され、油圧力を用いた係合制御により変速機構の回転出力を車輪側に伝達する制御を行う発進クラッチ機構とを有して自動変速機が構成され、前後進切換機構が、駆動源の回転方向を正転もしくは逆転させる歯車機構と、この歯車機構による正転伝達経路および逆転伝達経路を選択する油圧作動型の前進および後進クラッチとを有して構成される。そして、この自動変速機の制御装置が、油圧源からの油圧を調圧してライン圧を作り出す調圧弁と、外部操作に応じて作動され、前進および後進クラッチへのライン圧を有した作動油の供給切換制御を行うマニュアル切換弁と、ライン圧を調圧して発進クラッチ機構に供給する油圧を設定する発進クラッチ制御バルブと、マニュアル切換弁の作動を検出する切換作動検出器とを備えて構成される。そして、切換作動検出器によりマニュアル切換弁が前進および後進クラッチのいずれかへライン圧を供給させる位置に作動されたことが検出されたときに、このときから所定時間の間において調圧弁により調圧されるライン圧を低下させる制御を行わせる。このため、前進クラッチの係合を緩やかに行わせて、大きな回転イナーシャを有する無段変速機構とエンジン出力軸との係合を緩やかに行わせることができ、無段変速機構の回転イナーシャがエンジン出力軸により徐々に吸収されて前進クラッチをショック、異音などを発生させることなく滑らかに係合させることができる。なお、前後進切換機構を駆動源と無段変速機構との間に配設し、無段変速機構の出力側に駆動動力の伝達制御を行う発進クラッチ機構を配設する構成を採用しており、上記のように低下したライン圧を用いて滑らかに前後進切換機構を係合させた後、クラッチ手段を滑らかに係合させて、スムーズな発進制御を行うことができる。
【００５７】
なお、ドライブプーリに設けられたドライブプーリシリンダ室およびドリブンプーリに設けられたドリブンプーリシリンダ室と、ドライブプーリシリンダ室およびドリブンプーリシリンダ室への油圧供給制御を行うシフト制御弁とを備え、シフト制御弁はライン圧を有した作動油をドライブプーリシリンダ室およびドリブンプーリシリンダ室へ供給する制御を行うように構成することかできる。このようにすれば、マニュアル切換弁が前後進切換用油圧アクチュエータへライン圧を供給させる位置に作動されたときから所定時間の間においてライン圧を低下させる制御を行わせたときに、ドライブおよびドリブンプーリシリンダ室にもこのように低下したライン圧が供給される。この結果、ライン圧を発生させるポンプ駆動力を小さくして、燃費を向上することができる。
【００５８】
なお、切換作動検出器によりマニュアル切換弁が前進および後進クラッチのいずれかへライン圧を供給させる位置に作動されたことが検出されたときから所定時間の間において、調圧弁は、変速機内の油温、原動機の回転速度およびマニュアル切換弁の切換パターンに応じて設定されるインギヤ過渡プーリ油圧制限値にまでライン圧を所定の降下値に基づいて低下させる制御を行うように構成するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御装置により変速制御が行われるベルト式無段変速機の構成を示す断面図である。
【図２】上記ベルト式無段変速機の動力伝達経路構成を示す概略図である。
【図３】上記制御装置の油圧制御装置部分の構成を示す油圧回路図である。
【図４】上記制御装置の油圧制御装置部分の構成を示す油圧回路図である。
【図５】上記制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】上記制御装置による制御内容を示すフローチャートである。
【図７】上記フローチャートに示す制御を行ったときの各種特性の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０金属Ｖベルト機構
１１ドライブプーリ
１４ドリブンプーリシリンダ室
１５金属Ｖベルト
１６ドリブンプーリ
１９ドライブプーリシリンダ室
２０前後進切換機構
２５後進ブレーキ
３０前進クラッチ
５０レギュレータバルブ
６０ドライブ側シフト制御バルブ
６５ドリブン側シフト制御バルブ
８０マニュアルバルブ
１０５走行レンジセンサ
ＥＮＧエンジン

Claims

駆動源からの回転駆動力を変速して伝達する変速機構と、前記駆動源と前記変速機構との間に配設されて前記駆動源から前記変速機構を介して伝達される回転駆動力の回転方向を切り換える前後進切換機構と、前記変速機構の出力軸側に配設され、油圧力を用いた係合制御により前記変速機構の回転出力を車輪側に伝達する制御を行う発進クラッチ機構とを有して構成され、
前記前後進切換機構が、前記駆動源の回転方向を正転もしくは逆転させる歯車機構と、前記歯車機構による正転伝達経路および逆転伝達経路を選択する油圧作動型の前進および後進クラッチとを有して構成され、
油圧源からの油圧を調圧してライン圧を作り出す調圧弁と、
外部操作に応じて作動され、前記前進および後進クラッチへの前記ライン圧を有した作動油の供給切換制御を行うマニュアル切換弁と、
前記ライン圧を調圧して前記発進クラッチ機構に供給する油圧を設定する発進クラッチ制御バルブと、
前記マニュアル切換弁の作動を検出する切換作動検出器とを備え、
前記切換作動検出器により前記マニュアル切換弁が前記前進および後進クラッチのいずれかへ前記ライン圧を供給させる位置に作動されたことが検出されたときから所定時間の間において、前記調圧弁により調圧される前記ライン圧を低下させる制御を行わせることを特徴とする自動変速機の制御装置。
油圧力を受けて前記変速機構による変速制御を行わせる変速用油圧アクチュエータを備え、前記変速用油圧アクチュエータは前記ライン圧を受けて変速制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
プーリ幅可変のドライブプーリ、プーリ幅可変のドリブンプーリおよびこれら両プーリ間に掛け渡されたベルト手段を有し、駆動源からの回転駆動力を無段階に変速して伝達する無段変速機構と、
前記駆動源と前記無段変速機構との間に配設されて前記駆動源から前記無段変速機構を介して伝達される回転駆動力の回転方向を切り換える前後進切換機構と、
前記無段変速機構の出力軸側に配設され、油圧力を用いた係合制御により前記無段変速機構の回転出力を車輪側に伝達する制御を行う発進クラッチ機構と、
前記前後進切換機構が、前記駆動源の回転方向を正転もしくは逆転させる歯車機構と、前記歯車機構による正転伝達経路および逆転伝達経路を選択する油圧作動型の前進および後進クラッチとを有して構成され、
油圧源からの油圧を調圧してライン圧を作り出す調圧弁と、
外部操作に応じて作動され、前記前進および後進クラッチへの前記ライン圧を有した作動油の供給切換制御を行うマニュアル切換弁と、
前記ライン圧を調圧して前記発進クラッチ機構に供給する油圧を設定する発進クラッチ制御バルブと、
前記マニュアル切換弁の作動を検出する切換作動検出器とを備え、
前記切換作動検出器により前記マニュアル切換弁が前記前進および後進クラッチのいずれかへ前記ライン圧を供給させる位置に作動されたことが検出されたときから所定時間の間において、前記調圧弁により調圧される前記ライン圧を低下させる制御を行わせることを特徴とする自動変速機の制御装置。
前記ドライブプーリに設けられたドライブプーリシリンダ室および前記ドリブンプーリに設けられたドリブンプーリシリンダ室と、前記ドライブプーリシリンダ室および前記ドリブンプーリシリンダ室への油圧供給制御を行うシフト制御弁とを備え、
前記シフト制御弁は前記ライン圧を有した作動油を前記ドライブプーリシリンダ室および前記ドリブンプーリシリンダ室へ供給する制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の制御装置。
前記切換作動検出器により前記マニュアル切換弁が前記前進および後進クラッチのいずれかへ前記ライン圧を供給させる位置に作動されたことが検出されたときから所定時間の間において、前記調圧弁は、変速機内の油温、前記原動機の回転速度および前記マニュアル切換弁の切換パターンに応じて設定されるインギヤ過渡プーリ油圧制限値にまで前記ライン圧を所定の降下値に基づいて低下させる制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の自動変速機の制御装置。