JP5370119B2 - 無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、油圧室の油圧を制御することにより、入力回転数と出力回転数との間の変速比を無段階に制御することの可能な無段変速機の油圧制御装置に関するものである。

油圧室の油圧を制御することにより、入力回転数と出力回転数との間の変速比を無段階に制御することの可能な無段変速機が知られている。このような無段変速機のうち、無段変速機の変速比を相対的に小さくするアップシフト制御時に、変速用油圧室に圧油を供給する経路を開く第１の変速制御弁と、無段変速機の変速比を相対的に大きくするダウンシフト制御時に、変速用油圧室から圧油を排出する経路を閉じる第２の変速制御弁とを別個に設けられた無段変速機の変速制御装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに駆動ベルトを巻き掛けたベルト型無段変速機である。前記プライマリプーリは変速プーリであり、このプライマリプーリは固定シーブと可動シーブとを有している。また、セカンダリプーリも固定シーブと可動シーブとを有している。そして、プライマリプーリの溝幅を変化させる作動油室が設けられているとともに、セカンダリプーリの溝幅を変化させる作動油室が設けられている。

さらに、プライマリ側の作動油室およびセカンダリ側の作動油室に対して作動油を供給するためのオイルポンプが設けられているとともに、オイルポンプの吐出口に接続されたライン圧油路が設けられている。また、ライン圧油路の油圧を制御するライン圧制御弁が設けられており、そのライン圧油路にはアップシフト弁が接続されている。このアップシフト弁は、ソレノイド部および入力ポートおよび出力ポートを有しており、その入力ポートがライン圧油路に接続されている。またアップシフト弁の出力ポートは、プライマリ圧路を介してプライマリ側の作動油室に接続されている。さらに、プライマリ圧路にはダウンシフト弁が接続されている。このダウンシフト弁は、ソレノイド部および入力ポートおよび排出ポートを有しており、その入力ポートがライン圧油路に接続されている。またダウンシフト弁の排出ポートはオイルパンに接続されている。

そして、無段変速機でアップシフトをおこなう際には、アップシフト弁を開き、かつ、ダウンシフト弁を閉じることにより、オイルポンプから吐出された作動油を、アップシフト弁を介してプライマリプーリの作動油室に供給する制御がおこなわれる。一方、無段変速機でダウンシフトをおこなう際には、アップシフト弁を閉じ、かつ、ダウンシフト弁を開くことにより、プライマリプーリの作動油室の作動油を、ダウンシフト弁を経由させてオイルパンに排出させる制御をおこなう。なお、無段変速機の変速用油圧室に圧油を供給する経路を開閉する第１変速制御弁と、変速用油圧室から圧油を排出する経路を開閉する第２変速制御弁とが別々に設けられており、その第１変速制御弁と第２変速制御弁とが単独で動作可能に構成されている無段変速機は、特許文献２にも記載されている。

特開２００７−２２４９７４号公報 欧州特許出願公開第９８５８５５号明細書

しかしながら、特許文献１、２に記載されているように、無段変速機の変速用油圧室に圧油を供給する経路を開閉する第１変速制御弁と、変速用油圧室から圧油を排出する経路を開閉する第２変速制御弁とが別々に設けられている無段変速機の油圧制御装置においては、アップシフト制御とダウンシフト制御とを切り換える過渡時に、第１変速制御弁および第２変速制御弁が共に開かれると、無段変速機の変速比の制御が円滑におこなわれなくなり、改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、アップシフト制御とダウンシフト制御とが切り換えられたときに、変速比の制御を円滑におこなうことの可能な無段変速機の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動プーリおよび従動プーリと、この駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられたベルトと、駆動プーリの回転数と従動プーリとの回転数との間の変速比を制御するためにオイルが供給または排出される油圧室と、この油圧室にオイルを供給する経路を開閉する第１変速制御弁と、前記油圧室からオイルを排出する経路を開閉する第２変速制御弁とを備え、前記第１変速制御弁の開閉と前記第２変速制御弁の開閉とを単独で制御することができるように構成されており、前記油圧室にオイルを供給する経路を前記第１変速制御弁により開き、かつ、前記油圧室からオイルを排出する経路を前記第２変速制御弁により閉じて前記油圧室のオイル量を増加させることにより前記変速比を相対的に小さくするアップシフト制御と、前記油圧室にオイルを供給する経路を前記第１変速制御弁により閉じ、かつ、前記油圧室からオイルを排出する経路を前記第２変速制御弁により開いて前記油圧室のオイル量を減少させることにより前記変速比を相対的に大きくするダウンシフト制御とを切り換えて実行することのできる無段変速機の油圧制御装置において、前記アップシフト制御または前記ダウンシフト制御のいずれか一方のシフト制御を実行する第１変速制御手段と、実行されている一方のシフト制御から他方のシフト制御に切り換える条件が成立した場合は、前記一方のシフト制御で用いていた前記駆動プーリの目標回転数を予め定められた時間保持し、前記油圧室にオイルを供給する経路を閉じるように前記第１変速制御弁を制御し、かつ、前記油圧室からオイルを排出する経路を閉じるように前記第２変速制御弁を制御することにより、前記駆動プーリの実回転数を保持されている目標回転数に近づける制御をおこなう第２変速制御手段と、前記第２変速制御手段により、前記一方のシフト制御で用いていた前記駆動プーリの目標回転数を保持する制御がおこなわれた後に、前記第２変速制御手段により前記油圧室にオイルを供給する経路を閉じるように前記第１変速制御弁を制御し、かつ、前記油圧室からオイルを排出する経路を閉じるように前記第２変速制御弁を制御することにより、前記駆動プーリの実回転数を保持されている目標回転数に近づける制御がおこなわれた後に、他方のシフト制御を実行するように前記第１変速制御弁の開閉および前記第２変速制御弁の開閉を制御する第３変速制御手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記第１変速制御手段および前記第３変速制御手段は、前記アップシフト制御または前記ダウンシフト制御の実行中に、前記駆動プーリの実際の回転数と目標回転数との偏差を相対的に小さくするように、前記第１変速制御弁または前記第２変速制御弁を制御するフィードバック制御をおこなう手段を含み、前記第２変速制御手段は、前記第１変速制御手段によりシフト制御が実行されているときのフィードバック制御で用いていた積分項をクリアする手段を含むことを特徴とする無段変速機の油圧制御装置である。

請求項１の発明によれば、アップシフト制御またはダウンシフト制御のいずれか一方のシフト制御を実行しているときに、一方のシフト制御から他方のシフト制御に切り換える条件が成立した場合は、一方のシフト制御で用いていた駆動プーリの目標回転数が所定時間保持され、駆動プーリの実回転数を目標回転数に近づけるような制御がおこなわれる。その後、他方のシフト制御を実行するように、第１変速制御弁の開閉および第２変速制御弁の開閉が制御される。したがって、一方のシフト制御から他方のシフト制御に切り換える時に、油圧室にオイルを供給する経路と、油圧室からオイルを排出する経路とが同時に開かれることを防止でき、シフト制御の切り換え時における変速制御を円滑におこなうことができる。

また、アップシフト制御またはダウンシフト制御のいずれか一方のシフト制御を実行しているときに、一方のシフト制御から他方のシフト制御に切り換える条件が成立した場合は、油圧室にオイルを供給する経路を開くように第１変速制御弁が制御され、かつ、油圧室からオイルを排出する経路を閉じるように第２変速制御弁が制御され、無段変速機の変速比が固定される。その後、他方のシフト制御を実行するように、第１変速制御弁の開閉および第２変速制御弁の開閉が制御される。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、一方のシフト制御が実行されているときのフィードバック制御で用いていた積分項が、他方のシフト制御を実行するときのフィードバック制御に持ち越されることを防止でき、実際の駆動プーリの回転数が頻繁に変化するハンチングを抑制できる。

この発明の無段変速機で実行可能な制御例を示すフローチャートである。 図１に示された制御例を実行可能な無段変速機および油圧制御装置の構成を示す模式図である。

つぎに、この発明を具体例を参照して説明する。この実施例では、車両の動力源から駆動輪に至る経路に無段変速機を配置する場合について説明する。図２には、車両に搭載されている無段変速機１と、この無段変速機１を制御する油圧制御装置とを模式的に示してある。その無段変速機１は、従来知られているベルト式のものであり、駆動プーリ２と従動プーリ３とにベルトＶを巻き掛けてこれらのプーリ２，３の間でトルクを伝達し、かつ各プーリ２，３に対するベルトＶの巻き掛け半径を変化させることにより、変速比を変化させるように構成されている。

より具体的に説明すると、各プーリ２，３は、固定シーブ（固定片）とその固定シーブに対して接近および離隔することができるように配置された可動シーブ（可動片）とを備え、それらの固定シーブと可動シーブとの間にＶ溝状のベルト巻き掛け溝が形成されている。また、駆動プーリ２の可動シーブを軸線に沿った方向に移動させるための油圧アクチュエータ４が設けられている。さらに、従動プーリ３の可動シーブを軸線に沿った方向に移動させるための油圧アクチュエータ５が設けられている。それらの油圧アクチュエータ４，５のうちのいずれか一方、例えば従動プーリ３における油圧アクチュエータ５の油圧室５Ａには、従動プーリ３がベルトＶを挟み付ける挟圧力を発生させる油圧が供給される。また前記油圧アクチュエータ４，５のうちの他方、例えば駆動プーリ２における油圧アクチュエータ４の油圧室４Ａには、ベルトＶの巻き掛け半径を変化させて変速を行うための油圧が供給される。

つぎに、上記の油圧アクチュエータ４，５に対して油圧を給排する油圧制御装置６の構成を説明する。図２に示す油圧制御装置６は、車両に搭載されている動力源７によって駆動されるオイルポンプ８を有している。この動力源７は、車両の駆動輪（図示せず）に伝達する動力を発生するもの、あるいはオイルポンプ８を駆動するために専用に設けられたもののいずれであってもよい。つまり、動力源７はオイルポンプ８を駆動する動力を発生することができる動力装置であればよく、動力源７は、内燃機関、電動モータ、フライホイールなどがのうち、少なくとも１つを用いることができる。

この実施例においては、動力源７としてエンジンが用いられている場合について説明し、以下、便宜上「エンジン７」と記す。このエンジン７は、電子スロットルバルブ（図示せず）の開度を制御することにより出力トルクを制御することができるように構成されており、エンジン７と駆動プーリ２とが動力伝達可能に接続されている。このエンジン７と駆動プーリ２との間の動力伝達経路には、前後進切換装置または流体伝動装置などが設けられていてもよい。この前後進切換装置はエンジン７の出力軸の回転方向に対して、駆動プーリ２の回転方向を正逆に切り換えることのできる装置である。この前後進切換装置は、遊星歯車機構および摩擦係合装置を備えており、その摩擦係合装置の係合および解放を切り換えることにより、駆動プーリ２に伝達されるトルクの向きを切り換えることができるように構成されている。また、流体伝動装置は流体の運動エネルギにより動力伝達をおこなう装置であり、流体伝動装置と並列にロックアップクラッチが設けられている。

一方、オイルポンプ８の吸入口９はオイルパン１０に接続されている。さらに、オイルポンプ８の吐出口には油路１１が接続されており、油路１１には、逆止弁１２および油路１３を介してアキュムレータ（蓄圧器）１４が接続されている。その逆止弁１２は、オイルポンプ８からアキュムレータ１４に向けて圧油が流れる場合に開き、これとは反対方向の圧油の流れを阻止するように閉弁する一方向弁である。また、アキュムレータ１４は、蓄圧室に弾性体で押圧されたピストンや弾性膨張体などを容器内に収容し、その弾性力以上の圧力で油圧を蓄えるように構成されている。

前記アキュムレータ１４から油圧室４Ａに圧油を供給する経路には、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１が設けられている。この供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１は、電磁コイル、電磁コイルへの通電および非通電により移動するプランジャ、プランジャの移動により接続または遮断される入力ポート１５および出力ポート１６を有している。この入力ポート１５が油路１３に接続され、出力ポート１６が油路１７を介して油圧室４Ａに接続されている。この供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を電気的に制御することにより、入力ポート１５と出力ポート１６とを接続または遮断することができる。この入力ポート１５と出力ポート１６とが接続された状態が、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１の「開」であり、入力ポート１５と出力ポート１６とが遮断された状態が、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１の「閉」である。

また、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１は、電磁コイルへの通電と非通電とを切り替えることのできるオン・オフ型のソレノイドバルブ、または電磁コイルへの通電の割合（デューティ比）を制御することのできるデューティソレノイドバルブ、あるいは電流値をリニアに制御することのできるリニアソレノイドバルブのいずれであってもよい。この供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１がオン・オフ型のソレノイドバルブである場合は、電磁コイルに通電して供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「開」とする時間を制御することにより、油圧室４Ａに供給されるオイルの流量を制御することができる。一方、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１がデューティソレノイドバルブである場合は、電磁コイルへの通電および非通電を交互に繰り返して、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１の「開」と「閉」とを交互に切り替えるとともに、デューティ比を制御することにより、油圧室４Ａに供給されるオイルの流量を制御することができる。さらに、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１がリニアソレノイドバルブである場合は、電磁コイルへの通電電流値を制御することにより、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「開」とし、かつ、入力ポート１５と出力ポート１６との連通面積を制御することにより、油圧室４Ａに供給されるオイルの流量を制御することができる。なお、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を常時「閉」とすると、オイルポンプ８またはアキュムレータ１４の油圧は油圧室４Ａに供給されなくなる。

また、油圧室４Ａの圧油をオイルパン１０に排出する経路に排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２が設けられている。この排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２は、電磁コイル、電磁コイルへの通電および非通電により移動するプランジャ、プランジャの移動により接続または遮断される入力ポート１８およびドレーンポート１９を有している。この入力ポート１８が油路１７に接続され、ドレーンポート１９がオイルパン１０に接続されている。この供給側電磁開閉弁ＤＳＰ２を電気的に制御することにより、入力ポート１８とドレーンポート１９とを接続または遮断することができる。この入力ポート１８とドレーンポート１９とが接続された状態が、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２の「開」であり、入力ポート１８とドレーンポート１９とが遮断された状態が、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２の「閉」である。

また、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２は、電磁コイルへの通電と非通電とを切り替えることのできるオン・オフ型のソレノイドバルブ、または電磁コイルへの通電の割合（デューティ比）を制御することのできるデューティソレノイドバルブ、あるいはリニアソレノイドバルブのいずれであってもよい。この排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２がオン・オフ型のソレノイドバルブである場合は、電磁コイルに通電して排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を「開」とする時間を制御することにより、油圧室４Ａからオイルパン１０に排出されるオイルの流量を制御することができる。一方、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２がデューティソレノイドバルブである場合は、電磁コイルへの通電および非通電を交互に繰り返して、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２の「開」と「閉」とを交互に切り替えるともに、デューティ比を制御することにより、油圧室４Ａからオイルパン１０に排出されるオイルの流量を制御することができる。さらに、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２がリニアソレノイドバルブである場合は、電磁コイルへの通電電流値を制御することにより、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を「開」とし、かつ、入力ポート１８とドレーンポート１９との連通面積を制御することにより、油圧室４Ａから排出されるオイルの流量を制御することができる。なお、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を常時「閉」とすると、油圧室４Ａのオイルはオイルパン１０に排出されなくなる。

一方、油路１３から油圧室５Ａに圧油を供給する経路には、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１が設けられている。この供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１は、電磁コイル、電磁コイルへの通電および非通電により移動するプランジャ、プランジャの移動により接続または遮断される入力ポート２０および出力ポート２１を有している。この入力ポート２０が油路１３に接続され、出力ポート２１が油路２２を介して油圧室５Ａに接続されている。この供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１を電気的に制御することにより、入力ポート２０と出力ポート２１とを接続または遮断することができる。この入力ポート２０と出力ポート２１とが接続された状態が、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１の「開」であり、入力ポート２０と出力ポート２１とが遮断された状態が、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１の「閉」である。

また、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１は、電磁コイルへの通電と非通電とを切り替えることのできるオン・オフ型のソレノイドバルブ、または電磁コイルへの通電の割合（デューティ比）を制御することのできるデューティソレノイドバルブ、またはリニアソレノイドバルブのいずれであってもよい。この供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１がオン・オフ型のソレノイドバルブである場合は、電磁コイルに通電して供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１を「開」とする時間を制御することにより、油圧室５Ａの油圧を制御する（高める）ことができる。一方、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１がデューティソレノイドバルブである場合は、電磁コイルへの通電および非通電を交互に繰り返して、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１の「開」と「閉」とを交互に切り替えるとともに、デューティ比を制御することにより、油圧室５Ａの油圧を制御する（高める）ことができる。この油圧室５Ａの油圧が相対的に高くなるほど、従動プーリ３からベルトＶに加えられる挟圧力が相対的に高くなる。さらに、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１がリニアソレノイドバルブである場合は、電磁コイルへの通電電流値を制御することにより、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１を「開」とし、かつ、入力ポート２０と出力ポート２１との連通面積を制御することにより、油圧室５Ａの油圧を制御することができる。なお、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１を常時「閉」とすると、オイルポンプ８またはアキュムレータ１４の油圧は油圧室５Ａに供給されなくなる。

また、油圧室５Ａの圧油をオイルパン１０に排出する経路には排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２が設けられている。この排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２は、電磁コイル、電磁コイルへの通電および非通電により移動するプランジャ、プランジャの移動により接続または遮断される入力ポート２３およびドレーンポート２４を有している。この入力ポート２３が油路２２に接続され、ドレーンポート２４がオイルパン１０に接続されている。この供給側電磁開閉弁ＤＳＳ２を電気的に制御することにより、入力ポート２３とドレーンポート２４とを接続または遮断することができる。この入力ポート２３とドレーンポート２４とが接続された状態が、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２の「開」であり、入力ポート２３とドレーンポート２４とが遮断された状態が、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２の「閉」である。

また、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２は、電磁コイルへの通電と非通電とを切り替えることのできるオン・オフ型のソレノイドバルブ、または電磁コイルへの通電の割合（デューティ比）を制御することのできるデューティソレノイドバルブ、またはリニアソレノイドバルブのいずれであってもよい。この排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２がオン・オフ型のソレノイドバルブである場合は、電磁コイルに通電して排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２を「開」とする時間を制御することにより、油圧室５Ａの油圧を制御する（低下させる）ことができる。一方、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２がデューティソレノイドバルブである場合は、電磁コイルへの通電および非通電を交互に繰り返して、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２の「開」と「閉」とを交互に切り替えるともに、デューティ比を制御することにより、油圧室５Ａの油圧を制御する（低下させる）ことができる。さらに、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２がリニアソレノイドバルブである場合は、電磁コイルへの通電電流値を制御することにより、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２を「開」とし、かつ、入力ポート２３とドレーンポート２４との連通面積を制御することにより、油圧室５Ａの油圧を制御することができる。なお、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２を常時「閉」とすると、油圧室５Ａのオイルはオイルパン１０に排出されなくなる。

これらの開閉弁ＤＳＰ１，ＤＳＳ１，ＤＳＰ２，ＤＳＳ２は、閉弁状態においても油圧の漏れが生じないように構成されたバルブであり、例えば、ポペット弁によって構成されている。このポペット弁は、先端部がテーパ状もしくは半球状に形成された弁体と、その弁体が押し付けられる弁座シート部とを有する公知のものである。なお、特に図示はしないが、オイルポンプ８から吐出されたオイルを、前後進切換装置の摩擦係合装置の係合および解放を制御する油圧室に供給する油路が設けられていてもよい。また、特に図示はしないが、オイルポンプ８の他に別の動力源により駆動されるオイルポンプを設け、そのオイルポンプから吐出されたオイルにより、ロックアップクラッチの係合および解放を制御するように構成されていてもよい。さらには、そのオイルポンプから吐出されたオイルが潤滑系統に供給されるように構成されていてもよい。

前記の動力源７、無段変速機１の変速比およびトルク容量、前後進切換装置の摩擦係合装置の係合および解放、ロックアップクラッチの係合および解放などを制御する電子制御装置２５が設けられている。この電子制御装置２５には、シフトポジション、エンジン回転数、車速、無段変速機１の入力回転数および出力回転数、アクセル開度などを検出するセンサやスイッチの信号が入力される。この電子制御装置２５に入力される信号、および電子制御装置２５に予め記憶されているデータに基づいてエンジン出力、無段変速機１の変速比およびトルク容量が制御される。例えば、車速およびアクセル開度に基づいて車両における要求駆動力が求められる。この要求駆動力に基づいて目標エンジン出力が求められる。この目標エンジン出力に基づいて、エンジン回転数およびエンジントルクを制御するにあたり、エンジン７の運転状態を最適燃費線に沿ったものとするために、目標エンジン回転数および目標エンジントルクが求められる。そして、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるように、無段変速機１の変速比を制御する。また、実際のエンジントルクを目標エンジントルクに近づけるように、電子スロットルバルブの開度を制御する。

例えば、前記無段変速機１の変速比を相対的に大きくするダウンシフトをおこなう場合は、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「閉」状態に制御するとともに、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を制御して、油圧室４Ａのオイルをオイルパン１０へ排出し、油圧室４Ａのオイル量を減少させる。すると、ベルトＶの張力によりプライマリプーリ２におけるベルトＶの巻き掛け半径が相対的に小さくなるような変速、つまりダウンシフトが生じる。これに対して、前記無段変速機１の変速比を相対的に小さくするアップシフトをおこなう場合は、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を「閉」状態に制御し、かつ、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を制御することにより、油圧室４Ａのオイル量を増加する。このようにして、油圧室４Ａのオイル量を増加すると、プライマリプーリ２の溝幅が狭められて、プライマリプーリ２におけるベルトＶの巻き掛け半径が相対的に大きくなるような変速、つまりアップシフトが生じる。

さらに、前記無段変速機１の変速比を一定に維持する場合は、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「閉」状態に制御し、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を「閉」状態に制御する。この制御により、油圧室４Ａにオイルが閉じこめられて油圧室４Ａのオイル量が一定となり、無段変速機４の変速比が一定に維持される。このようにして、無段変速機１の変速比を制御する場合、アップシフト制御またはダウンシフト制御、さらに変速比を一定にする制御のいずれにおいても、実際のエンジン回転数と目標エンジン回転数との偏差を求め、その偏差を相対的に小さくするようにフィードバック制御（ＦＢ制御）が実行される。

このフィードバック制御には、実際のエンジン回転数と目標エンジン回転数との偏差を相対的に小さくする制御をおこなうにあたり、実際のエンジン回転数と目標エンジン回転数とに偏差が生じている時間に比例して、その制御に用いる操作量を変化させる積分動作が含まれる。例えば、各電磁開閉弁がオン・オフ型のソレノイドバルブであるときは、各電磁開閉弁を「開」または「閉」とする時間が積分項に相当する。また、各電磁開閉弁がデューティソレノイドバルブであるときは、各電磁開閉弁の電磁コイルにおけるデューティ比が積分項に相当する。さらに、各電磁開閉弁がリニアソレノイドバルブであるときは、各電磁開閉弁を「開」とするときの連通面積が積分項に相当する。

つぎに、無段変速機１のトルク容量の制御について説明する。無段変速機１のトルク容量を増加する場合は、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２を「閉」とし、かつ、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１を制御して油圧室５Ａの油圧を高める。この制御により、従動プーリ３からベルトＶに加えられる挟圧力が増加し、トルク容量が高められる。これに対して、無段変速機１のトルク容量を低下させる場合は、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１を「閉」とし、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２を制御して油圧室５Ａの圧油をオイルパン１０に排出させる。この制御により、従動プーリ３からベルトＶに加えられる挟圧力が低下し、無段変速機１のトルク容量が低下する。さらに、無段変速機１のトルク容量を一定に維持する場合は、供給側電磁開閉弁ＤＳＳ１を「閉」とし、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２を「閉」とする。すると、油圧室５Ａの油圧が一定に制御されて、従動プーリ３からベルトＶに加えられる挟圧力が一定になる。このようにして、無段変速機１のトルク容量が一定に制御される。なお、オイルポンプ８から吐出された油圧の余剰分はアキュムレータ１４に蓄積される。

つぎに、無段変速機１の変速比を制御する具体例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、車両が走行中にアップシフト制御がおこなわれているとき（ステップＳ１）には、実エンジン回転数と目標エンジン回転数との偏差を相対的に小さくするように、フィードバック制御がおこなわれる。このアップシフト制御が実行されているときに、アップシフト制御からダウンシフト制御に切り換える条件が成立したか否かが判断される（ステップＳ２）。例えば、アクセル開度の踏み込み量が急激に増加した場合に、アップシフト制御からダウンシフト制御に切り換える条件が成立する。このステップＳ２で否定的に判断された場合は、アップシフト制御が継続される。

これに対して、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、以下の３つの制御をおこなう。まず、増速弁を閉じる制御、つまり、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「閉」とする制御がおこなわれる（ステップＳ３）。また、アップシフト制御のフィードバック制御で用いていた積分項（Ｉ項）をクリアする制御をおこなう（ステップＳ４）。さらに、前記アップシフト制御で用いていた目標エンジン回転数を保持する制御をおこなうとともに、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２を「閉」とする制御をおこなう（ステップＳ５）。このように、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「閉」とし、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＳ２を「閉」とすることにより、油圧室４Ａにオイルが閉じ込められ、無段変速機１の変速比が一定に制御される。

さらに、ステップＳ３，Ｓ５により無段変速機１の変速比を一定とする制御がおこなわれてから、所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ６）。この所定時間は、駆動プーリ２の実回転数の変化幅が相対的に小さくなったか否かを、時間により間接的に判断するためのものである。このステップＳ６で否定的に判断された場合はステップＳ３に戻る。これに対して、ステップＳ６で肯定的に判断された場合は、減速弁制御を開始し（ステップＳ７）、この制御ルーチンを終了する。この減速弁制御とは、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「閉」とし、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を制御して油圧室４Ａのオイルをオイルパン１０に排出させ、無段変速機１の変速比を大きくするダウンシフト制御である。このダウンシフト制御においては、実際のエンジン回転数と、ダウンシフト制御実行中における目標エンジン回転数との偏差を、相対的に小さくするようなフィードバック制御が実行される。この時、アップアシフト制御で用いていた積分項は、ダウンシフト制御には持ち越されていない。

このように、図１の制御を実行すると、アップシフト制御からダウンシフト制御に切り換える過渡時において、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１が「閉」に制御され、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２が「閉」に制御され、無段変速機１の変速比が固定される。このため、アップシフト制御からダウンシフト制御に切り換える過渡時に、オイルポンプ８の吐出圧、もしくはアキュムレータ１４から放出された圧力がオイルパン１０に排出されることを防止できる。したがって、オイルポンプ８を駆動するために消費されるエネルギの無駄を回避でき、オイルポンプ８の駆動効率が低下することを抑制できる。

また、図１の制御例においては、アップシフト制御からダウンシフト制御に切り換える条件が成立すると、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１および排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２が共に「閉」となり、無段変速機１の変速比が固定される。その後、ステップＳ７に進み、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２が「開」となり、ダウンシフト制御が開始される。このため、油圧室４Ａのオイルをオイルパン１０へ排出してダウンシフトするときに、オイルポンプ８から吐出されたオイルが油圧室４Ａに供給されることを防止できる。つまり、無段変速機１でダウンシフトが生じにくくなることを防止できる。したがって、実際のエンジン出力が、最適燃費線（目標エンジン出力）から外れてしまうことを回避できる。

さらに、図１の制御例においては、アップシフト制御のフィードバック制御で用いていた積分項がステップＳ４でクリアされ、その積分項はステップＳ７でおこなうダウンシフト制御には持ち越されない。このため、ダウンシフト制御をおこなうにあたり、目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との偏差を相対的に小さくするフィードバック制御を実行する際に、実際のエンジン回転数が頻繁に変化するハンチングを抑制することができる。

また、アップシフト制御からダウンシフト制御に切り換えられると、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１が「閉」となり、油路１３の油圧が急激に変化する可能性がある。これに対して、図２の油圧制御装置６においては、油路１３の油圧変動をアキュムレータ１４で吸収することにより、油路１３の油圧変動時の最大値（サージ圧）を相対的に低くすることができる。したがって、油圧制御装置６を構成する部品の耐久性が低下することを抑制でき、かつ、油路１３の油圧変動時のショックを低減することができる。

ところで、図１の制御例は、ダウンシフト制御からアップシフト制御に切り換える場合にも実行可能であり、その制御を説明する。まず、ステップＳ１ではダウンシフト制御がおこなわれ、かつ、フィードバック制御がおこなわれる。ステップＳ２ではダウンシフト制御からアップシフト制御に切り換える条件が成立したか否かが判断される。このステップＳ２で肯定的に判断されるとステップＳ３では、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２が「閉」に制御される。また、ステップＳ４では、ダウンシフト制御のフィードバック制御で用いていた積分項（Ｉ項）がクリアされる。また、ステップＳ５では、ダウンシフト制御時の目標エンジン回転数が保持されるとともに、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１および排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２が共に「閉」に制御され、無段変速機１の変速比が固定される。

さらに、ステップＳ６は前述と同じ判断であり、ステップＳ７に進むと、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「開」とし、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を「閉」とする制御を実行し、この制御ルーチンを終了する。すなわち、ステップＳ７ではアップシフト制御およびそれにともなうフィードバック制御が実行される。このように、ダウンシフト制御からアップシフト制御に切り換える過渡時に、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１が「閉」に制御され、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２が「閉」に制御され、無段変速機１の変速比が固定される。このため、ダウンシフト制御からアップシフト制御に切り換える過渡時に、オイルポンプ８の吐出圧、もしくはアキュムレータ１４から放出された圧力がオイルパン１０に排出されることを防止できる。したがって、オイルポンプ８を駆動するために消費されるエネルギの無駄を回避でき、オイルポンプ８の駆動効率が低下することを抑制できる。

また、ダウンシフト制御実行中に、油圧室４Ａにオイルが供給されることを防止できる。つまり、無段変速機１でダウンシフトが生じにくくなることを防止できる。したがって、実際のエンジン出力が、最適燃費線（目標エンジン出力）から外れてしまうことを回避できる。さらに、ダウンシフト制御のフィードバック制御で用いていた積分項がステップＳ４でクリアされ、その積分項はステップＳ７でおこなうアップシフト制御には持ち越されない。このため、アップシフト制御をおこなうにあたり、目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との偏差を相対的に小さくするフィードバック制御を実行する際に、実際のエンジン回転数が頻繁に変化するハンチングを抑制することができる。

なお、アップシフト制御からダウンシフト制御に切り換える場合、ダウンシフト制御からアップシフト制御に切り換える場合のいずれにおいても、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５の制御の実行順序は問われない。例えば、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５を同時に実行してもよいし、ステップＳ５，Ｓ４，Ｓ３の順序で実行してもよい。さらに、上記の説明では、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるように無段変速機１の変速比を制御する例を説明しているが、これは、無段変速機１の実際の入力回転数を、無段変速機１の目標入力回転数に近づけるように無段変速機１の変速比を制御することと技術的な意味は同じである。

また、図１に示された油圧制御装置６において、各電磁開閉弁は、ポペット弁に代えてスプールバルブを用いることもできる。このスプールバルブは、磁気吸引力およびバネの力により移動するスプールと、スプールに形成されたランド部と、スプールの動作により開閉されるポートとを備えた公知のものである。つまり、油圧室４Ａに供給される圧油量を制御する増速弁と、油圧室５Ａから排出される圧油量を制御する減速弁とが別個に設けられており、この増速弁および減速弁が単独で動作可能となるように、油圧制御装置６が構成されていれば、図１の制御を実行可能である。さらに、オイルポンプ８を駆動する動力源はエンジンではなく電動モータでもよいし、逆止弁１３およびアキュムレータ１４が設けられていない油圧制御装置であってもよい。なお、図２に示された無段変速機１においては、駆動プーリ２の油圧室４Ａのオイル量を制御することにより変速比が制御され、従動プーリ３の油圧室５Ａの油圧を制御することにより、トルク容量が制御されるように構成されているが、従動プーリの油圧室のオイル量を制御することにより変速比が制御され、駆動プーリの油圧室の油圧を制御することにより、トルク容量が制御されるように構成されている無段変速機において、その変速比を制御するときに図１の制御例を実行することもできる。

また、上記の説明においては、アップシフト制御からダウンシフト制御に切り換える条件が成立した場合、あるいはダウンシフト制御からアップシフト制御に切り換える条件が成立した場合は、切換後のシフト制御を開始する前に、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１および排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を共に「閉」とする制御をおこなっているが、ステップＳ５では一方のシフト制御で用いられていた駆動プーリ２の目標回転数を保持することの他に、つぎのような制御をおこなうこともできる。例えば、油路１３から油圧室４Ａに供給される油圧を増圧する機構を設けておき、ステップＳ５において供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１を「開」とし、かつ、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２を「閉」とするとともに、油路１３から油圧室４Ａに供給される油圧を増圧すれば、油圧室４Ａからオイルが排出されることを防止できる。このような制御をおこなえば、一方のシフト制御から他方のシフト制御に切り換える過渡時に、変速制御が不安定となることを回避できる。なお、この発明に係る無段変速機は、車両、建設機械、工作機械などに用いることができる。無段変速機をいずれに用いる場合においても、動力源から可動部材に至る動力伝達経路に無段変速機が配置される。

ここで、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１が、この発明の第１変速制御手段に相当し、ステップＳ３，Ｓ５が、この発明の第２変速制御手段に相当し、ステップＳ７が、この発明の第３変速制御手段に相当する。また、駆動プーリ２が、この発明の駆動プーリに相当し、従動プーリ３が、この発明の従動プーリに相当し、ベルトＶが、この発明のベルトに相当し、油圧室４Ａが、この発明の油圧室に相当し、供給側電磁開閉弁ＤＳＰ１が、この発明の第１変速制御弁に相当し、排出側電磁開閉弁ＤＳＰ２が、この発明の第２変速制御弁に相当し、無段変速機１が、この発明の無段変速機に相当する。

１…無段変速機、 ２…駆動プーリ、 ３…駆動プーリ、 Ｖ…ベルト、 ４Ａ…油圧室、 ＤＳＰ１…供給側電磁開閉弁、 ＤＳＰ２…排出側電磁開閉弁。

Claims (2)

1. 駆動プーリおよび従動プーリと、この駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられたベルトと、駆動プーリの回転数と従動プーリとの回転数との間の変速比を制御するためにオイルが供給または排出される油圧室と、この油圧室にオイルを供給する経路を開閉する第１変速制御弁と、前記油圧室からオイルを排出する経路を開閉する第２変速制御弁とを備え、前記第１変速制御弁の開閉と前記第２変速制御弁の開閉とを単独で制御することができるように構成されており、
   前記油圧室にオイルを供給する経路を前記第１変速制御弁により開き、かつ、前記油圧室からオイルを排出する経路を前記第２変速制御弁により閉じて前記油圧室のオイル量を増加させることにより前記変速比を相対的に小さくするアップシフト制御と、前記油圧室にオイルを供給する経路を前記第１変速制御弁により閉じ、かつ、前記油圧室からオイルを排出する経路を前記第２変速制御弁により開いて前記油圧室のオイル量を減少させることにより前記変速比を相対的に大きくするダウンシフト制御とを切り換えて実行することのできる無段変速機の油圧制御装置において、
   前記アップシフト制御または前記ダウンシフト制御のいずれか一方のシフト制御を実行する第１変速制御手段と、
   実行されている一方のシフト制御から他方のシフト制御に切り換える条件が成立した場合は、前記一方のシフト制御で用いていた前記駆動プーリの目標回転数を予め定められた時間保持し、前記油圧室にオイルを供給する経路を閉じるように前記第１変速制御弁を制御し、かつ、前記油圧室からオイルを排出する経路を閉じるように前記第２変速制御弁を制御することにより、前記駆動プーリの実回転数を保持されている目標回転数に近づける制御をおこなう第２変速制御手段と、
   前記第２変速制御手段により、前記一方のシフト制御で用いていた前記駆動プーリの目標回転数を保持する制御がおこなわれた後に、前記第２変速制御手段により前記油圧室にオイルを供給する経路を閉じるように前記第１変速制御弁を制御し、かつ、前記油圧室からオイルを排出する経路を閉じるように前記第２変速制御弁を制御することにより、前記駆動プーリの実回転数を保持されている目標回転数に近づける制御がおこなわれた後に、他方のシフト制御を実行するように前記第１変速制御弁の開閉および前記第２変速制御弁の開閉を制御する第３変速制御手段と
   を備えていることを特徴とする無段変速機の油圧制御装置。
2. 前記第１変速制御手段および前記第３変速制御手段は、前記アップシフト制御または前記ダウンシフト制御の実行中に、前記駆動プーリの実際の回転数と目標回転数との偏差を相対的に小さくするように、前記第１変速制御弁または前記第２変速制御弁を制御するフィードバック制御をおこなう手段を含み、
   前記第２変速制御手段は、前記第１変速制御手段によりシフト制御が実行されているときのフィードバック制御で用いていた積分項をクリアする手段を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の油圧制御装置。

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