JP6763795B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機の制御装置に関する。

近年、車両の自動変速機として、変速ショックなく、変速比を無段階に変更できる無段変速機（ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ））が広く実用化されている。無段変速機は、例えば、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、これらのプーリ間に巻装されるチェーンなどの動力伝達部材とを備え、それぞれのプーリの溝幅を変化させて動力伝達部材の巻き付け径を変化させることで変速比を無段階に変化させる。この無段変速機の制御装置は、トランスミッション用のオイル（作動油）の圧力を制御することで、変速比を変化させるための変速圧や動力伝達部材の滑りを防止するためのクランプ圧を発生させる。

ところで、極寒地などにおける冷態始動時には、オイルの温度が低く、オイルの粘度（動粘度）が高くなる。高粘度のオイルが無段変速機の潤滑に用いられると、摩擦損失が増大し、車両の燃費が低下する。また、トランスミッション用のオイルとエンジンの冷却水との熱交換によってオイルを暖機する構成を有する車両の場合、エンジンの始動時に、オイルの温度が低いと、冷却水の昇温が阻害される。これにより、エンジンの暖機が阻害されるので、エンジンでの摩擦損失が増大し、車両の燃費が低下する。

このトランスミッション用のオイルの暖機を促進する技術が各種提案されている。例えば、特許文献１には、パーキングレンジの場合に、前後進切替装置のフォワードクラッチとリバースブレーキを制御することでトルクコンバータのタービンライナと無段変速機構のトルク伝達軸とを直結状態とすることが開示されている。パーキングレンジの場合、パーキングギヤとパーキングポールとが噛み合ってタイヤ側がロックされ、トルク伝達軸が回転できない状態となっている。したがって、このトルク伝達軸とタービンライナとを直結状態とすることで、エンジンと同じ速度で回転するポンプインペラと回転停止されたタービンライナとの滑りが増大し、トルクコンバータ内で作動油の温度が上昇する。

特開平１０−１５９９２７号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、パーキングレンジの場合に、パーキングギヤとトルクコンバータのタービンライナとの間を直結状態とすることでこの間の各部を機械的にロックしているので、この各部（フォワードクラッチ、リバースブレーキ、無段変速機構、パーキングロック機構など）の部品が摩耗したり、損傷したりするおそれがあり、信頼性が低下する。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、パーキングレンジの場合でも信頼性が低下することなく、トランスミッション用のオイルの暖機を促進させることが可能な無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る無段変速機の制御装置は、トルクコンバータと、動力伝達部材が巻装されるプライマリプーリおよびセカンダリプーリを有する変速機構と、変速機構のセカンダリプーリとパーキングギヤとの間に配設され、前進クラッチおよび後進クラッチを有する前後進切替機構と、を備える無段変速機の制御装置であって、トルクコンバータ、変速機構、および、前後進切替機構にそれぞれ供給するオイルの圧力を調節する油圧回路と、オイルの温度を検出する油温検出手段と、シフトレンジに応じて、前進クラッチが締結又は解放されるように油圧回路を制御するとともに、後進クラッチが締結又は解放されるように油圧回路を制御する前後進クラッチ制御手段と、前後進クラッチ制御手段によって前進クラッチが解放されるように制御されるとともに後進クラッチが解放されるように制御され、かつ、油温検出手段で検出されたオイルの温度が所定温度以下である場合、変速機構での回転を停止させるために必要なクランプ圧が発生するように油圧回路を制御する暖機制御手段と、を備えることを特徴とする

本発明に係る無段変速機の制御装置では、前後進切替機構の前進クラッチを解放するととともに後進クラッチを解放した場合に、オイルの温度が所定温度以下のときに、変速機構のクランプ圧を増大させる。これにより、動力伝達部材に対するクランプ力を増大させることで、変速機構での回転を停止させる。これに応じて、トルクコンバータのタービンライナは、停止する。一方、トルクコンバータのポンプインペラは、エンジンから入力される動力に応じて回転する。これによって、エンジンから入力された動力（エネルギ）をトルクコンバータ内のオイルのせん断や衝突によって熱損失させることで、この熱によりオイルを昇温することができる。このように、本発明に係る無段変速機の制御装置によれば、オイルの暖機を促進させることがきる。

これにより、オイルの温度が高くなることで、オイルの粘度が低くなる。この粘度が低くなったオイルが無段変速機での潤滑に用いられることで、摩擦損失が低減する。また、このオイルとエンジンの冷却水との熱交換によってオイルを暖機する構成を有する車両の場合、オイルの暖機が促進されることで冷却水の昇温が阻害されず、エンジンでの摩擦損失が低減する。これよって、車両の燃費を向上させることができる。

また、本発明に係る無段変速機の制御装置では、例えば、シフトレンジがパーキングレンジであった場合（例えば、エンジンの始動時）、変速機構とパーキングギヤとの間に配設される前後進切替機構の各クラッチが解放されているので、変速機構が機械的にロックされていない。パーキングレンジの場合、パーキングギヤがロックされているが、変速機構とパーキングギヤとの間に配設された前後進切替機構の前進クラッチおよび後進クラッチが解放されているので、駆動輪側からは変速機構が機械的にロックされていない。そのため、例えば、エンジンから大きなトルクがトルクコンバータに入力された場合でも、変速機構が回転することが可能である。これによって、本発明に係る無段変速機の制御装置によれば、パーキングレンジの場合でも信頼性が低下しない。

本発明に係る無段変速機の制御装置では、前後進クラッチ制御手段は、シフトレンジがパーキングレンジ又はニュートラルレンジである場合、前進クラッチが解放されるように油圧回路を制御するとともに、後進クラッチが解放されるように油圧回路を制御することが好ましい。このように構成することで、シフトレンジがパーキングレンジ又はニュートラルレンジである場合、前後進切替機構の各クラッチが解放されるので、駆動輪側からは変速機構が機械的にロックされない。

本発明に係る無段変速機の制御装置では、暖機制御手段は、変速機構での回転が停止したか否かを判定し、当該判定において回転が停止したと判定するまでクランプ圧を増圧制御することが好ましい。このように構成することで、変速機構での実際の回転状態を監視しながらクランプ圧を増圧するので、変速機構での回転の停止に必要なクランプ圧を精度良く発生させることができる。

本発明に係る無段変速機の制御装置では、暖機制御手段は、変速機構での回転を停止させるために必要な目標クランプ圧を設定し、当該目標クランプ圧になるようにクランプ圧を制御することが好ましい。このように構成することで、変速機構での回転状態を監視することなく、変速機構での回転の停止に必要なクランプ圧を発生させることができる。

本発明に係る無段変速機の制御装置では、暖機制御手段は、エンジンの回転数を用いて目標クランプ圧を設定することが好ましい。このように構成することで、暖機するときのトルクコンバータへの入力状態に応じて変速機構での回転を停止させるための目標クランプ圧を精度良く設定することができる。

本発明に係る無段変速機の制御装置では、暖機制御手段は、トルクコンバータの容量係数を用いて目標クランプ圧を設定することが好ましい。このように構成することで、トルクコンバータの容量係数に応じて変速機構での回転を停止させるための目標クランプ圧を精度良く設定することができる。

本発明に係る無段変速機の制御装置では、暖機制御手段は、オイルの粘度を示す指標値を用いて目標クランプ圧を設定することが好ましい。このように構成することで、暖機するときのオイルの粘度に応じて変速機構での回転を停止させるための目標クランプ圧を精度良く設定することができる。

本発明に係る無段変速機の制御装置では、トルクコンバータは、ロックアップクラッチを有し、シフトレンジがパーキングレンジである場合、ロックアップクラッチが解放されるように油圧回路を制御するロックアップクラッチ制御手段を備えることが好ましい。このように構成することで、パーキングレンジの場合にはロックアップクラッチが解放されているので、回転が停止されたタービンライナとエンジンから入力される動力に応じて回転するポンプインペラとによって、上述したようにトルクコンバータ内でオイルを昇温することができる。

本発明によれば、パーキングレンジの場合でも信頼性が低下することなく、トランスミッション用のオイルの暖機を促進させることが可能となる。

実施形態に係る無段変速機の制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る無段変速機の制御装置の暖機制御の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図１を参照して、実施形態に係る無段変速機の制御装置１（以下では「制御装置１」と記載）について説明する。図１は、実施形態に係る制御装置１の構成を示すブロック図である。

制御装置１について説明する前に、エンジン２と無段変速機３について説明する。まず、エンジン２について説明する。エンジン２は、どのような形式のものでもよいが、例えば、水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２のクランク軸（出力軸）２ａには、無段変速機３が接続されている。エンジン２は、エンジン・コントロールユニット（以下では「ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）」と記載）２０によって制御される。

ＥＣＵ２０は、エンジン２を総合的に制御する制御装置である。ＥＣＵ２０は、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムなどを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が維持されるバックアップＲＡＭ、および、入出力Ｉ／Ｆなどを有して構成されている。

ＥＣＵ２０には、制御に必要な情報を取得するために、吸入空気量センサ２１、クランク角センサ２２などの各種センサが接続されている。吸入空気量センサ２１は、エアクリーナ（図示省略）から吸入された空気の量を検出する。クランク角センサ２２は、クランク軸２ａの回転角を検出する。ＥＣＵ２０では、例えば、周知の推定方法により吸入空気量などを用いてエンジン２で発生するエンジントルク（無段変速機３に入力されるトルク）を算出（推定）する。また、ＥＣＵ２０では、例えば、クランク軸２ａの回転角からエンジン回転数を算出する。ＥＣＵ２０では、これらの各種センサから取得した検出値や算出した各種値に基づいて、燃料噴射量や点火時期などを制御する。ＥＣＵ２０で取得した各種センサの検出値やＥＣＵ２０で算出したエンジントルク、エンジン回転数などの値は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）６０を介してトランスミッション・コントロールユニット（以下では「ＴＣＵ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）」と記載）１０に送信される。

次に、無段変速機３について説明する。無段変速機３は、エンジン２からの動力を変換して出力する。無段変速機３は、トルクコンバータ３０と、バリエータ３１（特許請求の範囲に記載の変速機構に相当）と、前後進切替機構３２と、を備えている。

トルクコンバータ３０は、クラッチ機能とトルク増幅機能を有している。トルクコンバータ３０は、主として、ポンプインペラ３０ａと、タービンライナ３０ｂと、ステータ３０ｃと、を備えている。ポンプインペラ３０ａには、エンジン２のクランク軸２ａに接続され、エンジン２からの動力（トルク）が入力される。ポンプインペラ３０ａは、エンジン２からの動力に応じてオイルの流れを生み出す。タービンライナ３０ｂは、ポンプインペラ３０ａに対向して配置されている。タービンライナ３０ｂは、ポンプインペラ３０ａからオイルを介してエンジン２の動力が伝達され、その伝達された動力を受けて出力軸（後述するバリエータ３１のプライマリ軸３１ａ）を回転駆動する。ステータ３０ｃは、ポンプインペラ３０ａとタービンライナ３０ｂとの間に配置されている。ステータ３０ｃは、タービンライナ３０ｂからの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ３０ａに還元することでトルク増幅作用を発生させる。

また、トルクコンバータ３０は、入力側（クランク軸２ａ）と出力側（バリエータ３１のプライマリ軸３１ａ）とを直結状態にするロックアップクラッチ３０ｄを備えている。トルクコンバータ３０は、ロックアップクラッチ３０ｄが解放されているとき（非ロックアップ時）にエンジン２の動力をトルク増幅して伝達し、ロックアップクラッチ３０ｄが締結されているとき（ロックアップ時）にエンジン２の動力を直接伝達する。

バリエータ３１は、変速比を無段階で変更する機能を有している。バリエータ３１は、主として、プライマリ軸３１ａと、セカンダリ軸３１ｂと、プライマリプーリ３１ｃと、セカンダリプーリ３１ｄと、チェーン３１ｅ（特許請求の範囲に記載の動力伝達部材に相当）と、を備えている。プライマリ軸３１ａは、トルクコンバータ３０のタービンライナ３０ｂに接続されている。バリエータ３１には、トルクコンバータ３０から出力された動力が入力される。セカンダリ軸３１ｂは、前後進切替機構３２に接続されている。バリエータ３１は、前後進切替機構３２に動力を出力する。

プライマリ軸３１ａには、プライマリプーリ３１ｃが設けられている。プライマリプーリ３１ｃは、固定プーリ３１ｆと、可動プーリ３１ｇとを有している。固定プーリ３１ｆは、プライマリ軸３１ａに接合されている。可動プーリ３１ｇは、固定プーリ３１ｆに対向し、プライマリ軸３１ａの軸方向に摺動自在かつ相対回転不能に装着されている。プライマリプーリ３１ｃは、固定プーリ３１ｆと可動プーリ３１ｇとの間のコーン面間隔（すなわち、プーリ溝幅）を変更できるように構成されている。

セカンダリ軸３１ｂは、プライマリ軸３１ａと平行に配設されている。セカンダリ軸３１ｂには、セカンダリプーリ３１ｄが設けられている。セカンダリプーリ３１ｄは、固定プーリ３１ｈと、可動プーリ３１ｉとを有している。固定プーリ３１ｈは、セカンダリ軸３１ｂに接合されている。可動プーリ３１ｉは、固定プーリ３１ｈに対向し、セカンダリ軸３１ｂの軸方向に摺動自在かつ相対回転不能に装着されている。セカンダリプーリ３１ｄは、固定プーリ３１ｈと可動プーリ３１ｉとの間のプーリ溝幅を変更できるように構成されている。

チェーン３１ｅは、プライマリプーリ３１ｃとセカンダリプーリ３１ｄとの間に掛け渡され、巻装されている。チェーン３１ｅは、プライマリプーリ３１ｃとセカンダリプーリ３１ｄとの間で動力（トルク）を伝達する。

バリエータ３１では、プライマリプーリ３１ｃとセカンダリプーリ３１ｄの各プーリ溝幅を変化させて、各プーリ３１ｃ，３１ｄに対するチェーン３１ｅの巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることで変速比を無段階で変更する。なお、チェーン３１ｅのプライマリプーリ３１ｃに対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ３１ｄに対する巻き付け径をＲｓとすると、変速比ｉは、ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで表される。

プライマリプーリ３１ｃの可動プーリ３１ｇには、プライマリ駆動油室（油圧シリンダ室）３１ｊが形成されている。セカンダリプーリ３１ｄの可動プーリ３１ｉには、セカンダリ駆動油室（油圧シリンダ室）３１ｋが形成されている。プライマリ駆動油室３１ｊには、プーリ比（変速比）を変化させるための変速圧が供給される。セカンダリ駆動油室３１ｋには、チェーン３１ｅの滑りを防止するためのクランプ圧が供給される。

前後進切替機構３２は、駆動輪の正転と逆転（車両の前進と後進）とを切り替える機能を有している。前後進切替機構３２は、バリエータ３１のセカンダリプーリ３１ｄとパーキングギヤ３３との間に配設されている。前後進切替機構３２は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列３２ａと、前進クラッチ３２ｂと、後進クラッチ（後進ブレーキ）３２ｃと、を備えている。前後進切替機構３２では、前進クラッチ３２ｂと後進クラッチ３２ｃとの各状態（締結／解放）が制御されることで、動力の伝達経路を切り替えることが可能に構成されている。前進クラッチ３２ｂには油室が形成されており、この油室にはクラッチを締結させるためのクラッチ圧が供給される。後進クラッチ３２ｃには油室が形成されており、この油室にはクラッチを締結させるためのクラッチ圧が供給される。

運転者によるシフトレバー５０に対する操作でドライブレンジが選択された場合、前後進切替機構３２では、後進クラッチ３２ｃを解放してから前進クラッチ３２ｂを締結することにより、セカンダリ軸３１ｂの回転をそのまま伝達する。この場合、車両を前進走行させることが可能となる。一方、運転者によるシフトレバー５０の操作でリバースレンジが選択された場合、前後進切替機構３２では、前進クラッチ３２ｂを解放してから後進クラッチ３２ｃを締結することにより、遊星歯車列３２ａを作動させてセカンダリ軸３１ｂの回転を逆転させて伝達する。この場合、車両を後進走行させることが可能となる。運転者によるシフトレバー５０の操作でニュートラルレンジまたｈパーキングレンジが選択された場合、前後進切替機構３２では、前進クラッチ３２ｂおよび後進クラッチ３２ｃを解放することにより、セカンダリ軸３１ｂと駆動輪側とを切り離し（動力の伝達が遮断され）、駆動輪側に動力を伝達しない。

パーキングギヤ３３は、前後進切替機構３２の出力側の動力伝達軸３３ａに嵌合されている。このパーキングギヤ３３と噛み合うことができるように、パーキングポール３４が揺動可能に設けられている。運転者によるシフトレバー５０に対する操作でパーキングレンジが選択された場合、パーキングポール３４が揺動されてパーキングギヤ３３と噛み合い、パーキングギヤ３３がロックされ、動力伝達軸３３ａが固定される。

上述したシフトレバー（セレクトレバー）５０は、車両のフロア（センターコンソール）などに設けられている。シフトレバー５０では、例えば、ドライブレンジ（Ｄレンジ）、マニュアルレンジ（Ｍレンジ）、パーキングレンジ（Ｐレンジ）、リバースレンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）を選択的に切り替えることができる。

上述したトルクコンバータ３０、バリエータ３１、および、前後進切替機構３２には、バルブボディ４０（特許請求の範囲に記載の油圧回路に相当）によって調圧された各油圧が供給される。バルブボディ４０には、コントロールバルブ機構が組み込まれている。このコントロールバルブ機構は、例えば、複数のスプールバルブと当該スプールバルブを動かすソレノイドバルブを用いてバルブボディ４０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプ（図示省略）から吐出された油圧（ライン圧）を調圧した各油圧を発生する。バルブボディ４０は、ＴＣＵ１０による制御により、トルクコンバータ３０に供給する油圧を調圧する。また、バルブボディ４０は、ＴＣＵ１０による制御により、バリエータ３１のプライマリ駆動油室３１ｊに供給する変速圧を調圧するとともに、セカンダリ駆動油室３１ｋに供給するクランプ圧を調圧する。また、バルブボディ４０は、ＴＣＵ１０による制御により、前後進切替機構３２の各クラッチ３１ｂ，３１ｃを締結／解放するために、各クラッチ３１ｂ，３１ｃの油室に供給する油圧を調圧する。

なお、トランミッション用のオイル（ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ））は、トルクコンバータ３０、バリエータ３１、前後進切替機構３２などの油圧制御用の作動油と潤滑用の潤滑油として用いられる。車両にはこのオイルとエンジン２の冷却水との間で熱交換を行う機構（図示省略）が設けられていてもよい。

それでは、制御装置１について説明する。制御装置１は、無段変速機３を総合的に制御する制御装置である。特に、制御装置１は、シフトレンジがパーキングレンジの場合（例えば、エンジン２の始動時）に、オイルの温度が低いときにトルクコンバータ３０内でオイルを暖機する機能を有している。

制御装置１の各制御は、ＴＣＵ１０によって実施される。ＴＣＵ１０は、ＥＣＵ２０と同様に、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、および、入出力Ｉ／Ｆなどを有して構成されている。

ＴＣＵ１０には、制御に必要な情報を取得するために、プライマリプーリ回転数センサ１１、セカンダリプーリ回転数センサ１２、油温センサ１３（特許請求の範囲に記載の油温検出手段に相当）、レンジスイッチ１４などの各種センサが接続されている。また、ＴＣＵ１０は、ＣＡＮ６０を介して、ＥＣＵ２０からエンジン回転数、エンジントルクなどの各種情報を受信する。

プライマリプーリ回転数センサ１１は、プライマリプーリ３１ｃ（プライマリ軸３１ａ）の回転数を検出する。セカンダリプーリ回転数センサ１２は、セカンダリプーリ３１ｄ（セカンダリ軸３１ｂ）の回転数を検出する。ＴＣＵ１０では、このセカンダリ軸３１ｂの回転数から車速を算出する。油温センサ１３は、オイルの温度を検出する。レンジスイッチ１４は、シフトレバー５０と連動して動くように接続され、シフトレバー５０の選択位置を検出する。

ＴＣＵ１０は、バリエータ制御部１０ａと、ロックアップクラッチ制御部１０ｂ（特許請求の範囲に記載のロックアップクラッチ制御手段に相当）と、前後進クラッチ制御部１０ｃ（特許請求の範囲に記載の前後進クラッチ制御手段に相当）と、暖機制御部１０ｄ（特許請求の範囲に記載の暖機制御手段に相当）とを有している。ＴＣＵ１０は、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることで、これらの各部１０ａ〜１０ｄの処理が実現される。

バリエータ制御部１０ａは、変速マップに従い、車両の運転状態に応じて自動で変速比を無段階に変速する制御を行う。この制御では、例えば、所定の変速比となるようにプライマリ回転数の目標値を設定し、実際のプライマリ回転数（プライマリプーリ回転数センサ１１で検出された回転数）がその目標値になるようにバルブボディ４０を制御することで変速圧を発生させ、変速比を変化させる。変速マップは、ＴＣＵ１０内のＲＯＭに格納されている。また、バリエータ制御部１０ａは、エンジントルクなどに基づいてクランプ圧の目標値を設定し、この目標値になるようにバルブボディ４０を制御することでクランプ圧を発生させ、クランプ圧（クランプ力）によってチェーン３１ｅをクランプする制御を行う。このクランプ圧には、チェーン３１ｅの滑りを防止して、バリエータ３１への入力トルクをプライマリプーリ３１ｃからセカンダリプーリ３１ｄに確実に伝達するためにマージン分の油圧が上乗せされる。

ロックアップクラッチ制御部１０ｂは、トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３０ｄを締結／解放するためにバルブボディ４０を制御する。特に、ロックアップクラッチ制御部１０ｂは、シフトレバー５０で選択されているシフトレンジがパーキングレンジである場合、ロックアップクラッチ３０ｄが解放されるようにバルブボディ４０を制御する。

前後進クラッチ制御部１０ｃは、前後進切替機構３２の各クラッチ３２ｂ，３２ｃを締結／解放するためにバルブボディ４０を制御する。特に、前後進クラッチ制御部１０ｃは、シフトレバー５０で選択されているシフトレンジがパーキングレンジである場合、前進クラッチ３２ｂが解放されるとともに後進クラッチ３２ｃが解放されるようにバルブボディ４０を制御する。

暖機制御部１０ｄは、パーキングレンジの場合にオイルの温度が低いと、バリエータ３１での回転が停止するまでクランプ圧を増圧するためにバルブボディ４０を制御する。具体的には、暖機制御部１０ｄは、シフトレバー５０で選択されているシフトレンジがパーキングレンジであるか否かを判定する。パーキングレンジの場合、暖機制御部１０ｄは、オイルの温度が暖機制御開始温度以下か否かを判定する。暖機制御開始温度は、オイルの温度が低く、暖機が必要な温度である。暖機制御開始温度は、適合で決められる。シフトレンジがパーキングレンジ以外の場合やオイルの温度が暖機制御開始温度より高い場合、ＴＣＵ１０では、クランプ圧に対する通常制御（上述したバリエータ制御部１０ａでの制御）を行う。

オイルの温度が暖機制御開始温度以下の場合、暖機制御部１０ｄは、所定時間毎に、クランプ圧が所定圧増圧するようにバルブボディ４０を制御する。所定圧は、適合で決められる。この増圧制御中、暖機制御部１０ｄは、プライマリプーリ３１ｃの回転数とセカンダリプーリ３１ｄの回転数のうちの少なくとも一方の回転数を監視し、バリエータ３１での回転が停止したか否かを判定する。暖機制御部１０ｄは、バリエータ３１が回転していると判定した場合にはクランプ圧の増圧制御を継続し、バリエータ３１の回転が停止したと判定した場合にはクランプ圧の増圧制御を終了する。

バリエータ３１での回転が停止すると、暖機制御部１０ｄは、オイルの温度が暖機制御終了温度以上か否かを判定する。暖機制御終了温度は、オイルの温度が高くなり、暖機の必要がない温度である。暖機制御終了温度は、適合で決められる。オイルの温度が暖機制御終了温度より低い場合、ＴＣＵ１０では、バリエータ３１での回転停止に必要なクランプ圧を維持するようにバルブボディ４０を制御する。オイルの温度が暖機制御終了温度以上になった場合、ＴＣＵ１０では、クランプ圧に対する通常制御に戻る。

上述した増圧制御によるバリエータ３１での回転を停止させるために必要なクランプ圧（クランプ力）は、エンジン回転数、エンジントルク、トルクコンバータ３０の性能（例えば、容量係数）、オイルの粘度（オイルの温度）などに応じて変わる。例えば、エンジン回転数が高くなると、回転停止に必要なクランプ圧が高くなる。エンジントルクが大きくなると、回転停止に必要なクランプ圧が高くなる。トルクコンバータ３０の容量係数が高いと、回転停止に必要なクランプ圧が高くなる。オイルの粘度が高くなると（オイルの温度が低くなると）、回転停止に必要なクランプ圧が高くなる。

図１を参照しつつ、図２のフローチャートに沿って制御装置１（特に、ＴＣＵ１０）での暖機制御の流れを説明する。図２は、実施形態に係る制御装置１の暖機制御の流れを示すフローチャートである。

ＴＣＵ１０は、レンジスイッチ１４で検出されたシフトレンジがパーキングレンジか否かを判定する（Ｓ１０）。このＳ１０の判定にてパーキングレンジでないと判定された場合、ＴＣＵ１０は、暖機制御を終了し、クランプ圧に対する通常の制御を行う。

Ｓ１０の判定にてパーキングレンジと判定された場合（例えば、エンジン２の始動時）、ＴＣＵ１０は、油温センサ１３で検出されたオイルの温度が暖機開始温度以下か否かを判定する（Ｓ１２）。

なお、パーキングレンジの場合、トルクコンバータ３０では、ロックアップクラッチ３０ｄが解放されている。したがって、トルクコンバータ３０では、エンジン２から入力された動力（トルク）に応じてポンプインペラ３０ａが回転し、動力がオイルを介してタービンライナ３０ｂに伝達されることでタービンライナ３０ｂが回転している。バリエータ３１では、トルクコンバータ３１から入力された動力に応じてプライマリプーリ３１ｃが回転し、動力がチェーン３１ｅを介してセカンダリプーリ３１ｄに伝達されることでセカンダリプーリ３１ｄが回転している。前後進切替機構３２では、前進クラッチ３２ａが解放されるとともに、後進クラッチ３２ｂが解放されている。パーキングギヤ３３は、パーキングポール３４によってロックされている。

Ｓ１２の判定にてオイルの温度が暖機開始温度よりも高いと判定された場合、ＴＣＵ１０は、暖機制御を終了し、クランプ圧に対する通常の制御を行う。一方、Ｓ１２の判定にてオイルの温度が暖機開始温度以下と判定された場合、ＴＣＵ１０は、プライマリプーリ回転数センサ１１で検出されたプライマリプーリ３１ｃの回転数とセカンダリプーリ回転数センサ１２で検出されたセカンダリプーリ３１ｄの回転数の少なくとも一方の回転数を用いて、バリエータ３１での回転が停止したか否かを判定する（Ｓ１４）。このＳ１４の判定は、バリエータ３１での回転が停止したと判定されるまで所定時間毎に繰り返し行われる。

Ｓ１４に判定にてバリエータ３１での回転が停止していないと判定される毎に（バリエータ３１の回転中）、ＴＣＵ１０は、クランプ圧を所定圧増加するためにバルブボディ４０を制御する（Ｓ１６）。この制御により、バルブボディ４０では、前回のクランプ圧よりも所定圧増加したクランプ圧をセカンダリ駆動油室３１ｋに供給する。この増圧制御により、クランプ圧が徐々に増大され、セカンダリプーリ３１ｃによるチェーン３１ｅに対するクランプ力（押し付け力）が徐々に増大され、チェーン３１ｅに対する摩擦力が徐々に増大される。これによって、バリエータ３１の回転数が徐々に低くなる。

Ｓ１４の判定にてバリエータ３１での回転が停止したと判定された場合、ＴＣＵ１０は、油温センサ１４で検出されたオイルの温度が暖機終了温度以上か否かを判定する（Ｓ１８）。Ｓ１８の判定にてオイルの温度が暖機終了温度より低いと判定された場合、ＴＣＵ１０は、Ｓ１４の判定に戻る。

このように通常制御時よりも大きなクランプ圧（クランプ力）を発生させることで、バリエータ３１での回転が停止する。これによって、プライマリ軸３１ａの回転が停止するので、トルクコンバータ３０のタービンライナ３０ｂの回転も停止し、ストール状態となる。一方、トルクコンバータ３０のポンプインペラ３０ａは、エンジン２の動力（トルク）が入力されているので、この動力に応じて回転している。

このように、トルクコンバータ３０では、ポンプインペラ３０ａが回転しているが、ポンプインペラ３０ａに対向するタービンライナ３０ｂが停止しているので、ポンプインペラ３０ａとタービンライナ３０ｂとの回転速度差が大きくなる。これにより、エンジン２からポンプインペラ３０ａに入力された動力（エネルギ）は、トルクコンバータ３０内のオイルのせん断や衝突によって熱損失となり、熱エネルギに変換される。この熱エネルギは、トルクコンバータ３０内でオイルに直接伝達され、オイルに吸収される。これにより、オイルは、迅速に昇温される。この昇温されたオイルは、無段変速機３の各部（バリエータ３１、前後進切替機構３２など）の潤滑に用いられる。オイルの温度が高くなると、オイルの粘度が低くなるので、この粘度が低くなったオイルが潤滑に用いられることで摩擦損失が低減する。なお、熱損失により発生する熱エネルギは、上述したエンジン回転数、トルクコンバータ３０の性能、オイルの粘度（オイルの温度）などのパラメータに関連し、これらの各パラメータに応じて増減する。

このようにオイルが昇温されて、Ｓ１８の判定にてオイルの温度が暖機終了温度以上と判定された場合、ＴＣＵ１０は、暖機制御を終了し、クランプ圧に対する通常の制御に戻る。この通常の制御により、クランプ圧が低減されることで、バリエータ３１での回転が可能となる。

なお、この暖機制御によるバリエータ３１での回転停止中も、パーキングギヤ３３がパーキングポール３４によってロックされているが、バリエータ３１とパーキングギヤ３３との間に配設される前後進切替機構３２の前進クラッチ３２ｂおよび後進クラッチ３２ｃが解放状態であるので（バリエータ３１がパーキングギヤ３３に直結されていないので）、バリエータ３１は機械的にロックされていない。そのため、例えば、エンジン２から大きなトルクがトルクコンバータ３０に入力され、増圧されたクランプ圧でもバリエータ３１の回転を停止できなくなった場合には、バリエータ３１は、機械的にロックされていないので、その大きなトルクに応じて回転することが可能である。これにより、パーキングポール３４などの部品に大きなトルクがかからず、部品が摩耗したりするようなことはない。

実施形態に係る制御装置１によれば、シフトレンジがパーキングレンジの場合に、トランスミッション用のオイルの温度が低いときにはクランプ圧を増大させてバリエータ３１の回転を停止させることで、オイルの暖機を促進させることがきる。特に、極寒地における冷態始動時などにオイルの温度が非常に低くなっている場合でも、オイルの温度を迅速に昇温することができる。

これにより、オイルの温度が高くなることで、オイルの粘度が低くなる。この粘度が低くなったオイルが無段変速機３の各部の潤滑に用いられることで、摩擦損失が低減する。また、このオイルとエンジン２の冷却水との熱交換によってオイルを暖機する構成を有する車両の場合でも、極寒地における冷態始動時などに、オイルの温度が迅速に昇温されることで、冷却水の昇温が阻害されず、エンジン２での摩擦損失も低減する。これよって、車両の燃費を向上させることができる。

また、バリエータ３１の回転によるオイルの掻き上げよって潤滑が行われる構成の場合、掻き上げられたオイルの一部は、トランスミッションケースの内壁に当たって流れ落ちる。このトランスミッションケースの内壁の温度が非常に低い場合（例えば、極寒地における冷態始動時）、オイルがトランスミッションケースの内壁に当たって流れ落ちる際に、オイルから熱が奪われ、オイルの温度が低下してしまう。しかしながら、実施形態に係る制御装置１によれば、冷態始動時などにバリエータ３１の回転を停止させるので、バリエータ３１の回転によるオイルの掻き上げも停止し、オイルを効率良く昇温することができる。

また、バリエータ３１では、通常、パーキングレンジの場合もエンジン２から入力される動力に応じて回転している。バリエータ３１では、回転中、各プーリ３１ｃ，３１ｄとチェーン３１ｅとの接触やチェーン３１ｅの振動によって音（異音）を発生する。しかしながら、実施形態に係る制御装置１によれば、パーキングレンジの場合に、バリエータ３１の回転を停止させている間、このバリエータ３１での異音が発生しない。

また、実施形態に係る制御装置１によれば、バリエータ３１とパーキングギヤ３３との間に配設される前後進切替機構３２の各クラッチ３２ａ，３２ｂが解放されているので、バリエータ３１が機械的にロックされていないので、シフトレンジがパーキングレンジである場合でも信頼性が低下しない。

また、実施形態に係る制御装置１によれば、バリエータ３１での実際の回転状態を監視しながらクランプ圧を徐々に増圧していくので、バリエータ３１での回転の停止に必要なクランプ圧を精度良く発生させることができる。

また、実施形態に係る制御装置１によれば、パーキングレンジの場合にはロックアップクラッチ３０ｄが解放状態であるので、バリエータ３１での回転停止で停止させられたタービンライナ３０ｂとエンジン２から入力される動力に応じて回転するポンプインペラ３０ａとによって、トルクコンバータ３０内でオイルを昇温することができる。

また、実施形態に係る制御装置１によれば、パーキングレンジの場合にオイルの温度が低いときには通常制御とは異なるクランク圧の増圧制御を行う制御方法の変更で実施できるので、既存のハードウエア構成に対して別途のハードウエアを追加する必要はなく、コストをかけずにオイルの暖機を行うことできる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態ではチェーン式のバリエータ３１を備える無段変速機３に適用したが、ベルト式などの他の動力伝達部材によってプーリ間の動力を伝達するバリエータを備える無段変速機に適用することもできる。

上記実施形態ではバリエータ３１での実際の回転状態を監視し、バリエータ３１での回転が停止するまで所定圧ずつクランプ圧を増圧制御することで、バリエータ３１での回転停止に必要なクランプ圧を発生させる構成としたが、バリエータ３１での回転停止に必要な目標クランプ圧を設定し、この目標クランプ圧になるようにバルブボディ４０を制御することで回転停止に必要なクランプ圧を発生させる構成としてもよい。このように構成した場合、バリエータ３１での回転状態を監視することなく、バリエータ３１での回転の停止に必要なクランプ圧を発生させることができる。

例えば、ＴＣＵ１０では、エンジン回転数、トルクコンバータ３０の容量係数、オイルの粘度を示す指標値（例えば、オイルの温度）などのパラメータに基づいて目標クランプ圧を設定し、この設定した目標クランプ圧になるようにバルブボディ４０を制御する。この各パラメータと目標クランプ圧との関係を示すマップを予め用意し、このマップをＴＣＵ１０内のＲＯＭに格納しておき、マップを利用して目標クランプ圧を設定するようにすることが好ましい。パラメータとしてエンジン回転数を用いることで、暖機するときのエンジン２からトルクコンバータ３０への入力状態に応じて目標クランプ圧を精度良く設定することができる。また、パラメータとしてトルクコンバータ３０の容量係数を用いることで、トルクコンバータ３０の容量係数に応じて目標クランプ圧を精度良く設定することができる。また、パラメータとしてオイルの粘度を示す指標値を用いることで、暖機するときのオイルの粘度に応じて目標クランプ圧を精度良く設定することができる。

具体的な手法としては、例えば、ＥＣＵ２０からエンジン回転数を取得し、このエンジン回転数（トルクコンバータ３０の入力側の回転速度）とプライマリプーリ回転数センサ１１で検出されたプライマリプーリ回転数（トルクコンバータ３０の出力側の回転速度）との速度比からトルクコンバータ３０の容量係数を求める。例えば、トルクコンバータ３０の速度比と容量係数との関係を示すマップを用いて容量係数を求める。そして、この容量係数とエンジン回転数からエンジントルク（＝容量係数×エンジン回転数^２）を算出し、このエンジントルクに基づいて目標クランプ圧を求める。さらに、このエンジントルクに油温センサ１３で検出されたオイルの温度を加味して目標クランプ圧を求めるようにしてもよい。

上記実施形態ではシフトレンジがパーキングレンジである場合に前後進切替機構３２の各クラッチ３２ｂ，３２ｃを解放すると共にバリエータ３１での回転を停止させる構成としたが、例えば、シフトレンジがニュートラルレンジである場合にも、前後進切替機構３２の各クラッチ３２ｂ，３２ｃを解放すると共にバリエータ３１での回転を停止させる構成としてもよい。

１ 制御装置
２ エンジン
３ 無段変速機
１０ ＴＣＵ
１０ａ バリエータ制御部
１０ｂ ロックアップクラッチ制御部
１０ｃ 前後進クラッチ制御部
１０ｄ 暖機制御部
１１ プライマリプーリ回転数センサ
１２ セカンダリプーリ回転数センサ
１３ 油温センサ
１４ レンジスイッチ
３０ トルクコンバータ
３０ａ ポンプインペラ
３０ｂ タービンライナ
３０ｃ ステータ
３０ｄ ロックアップクラッチ
３１ バリエータ
３１ａ プライマリ軸
３１ｂ セカンダリ軸
３１ｃ プライマリプーリ
３１ｄ セカンダリプーリ
３１ｅ チェーン
３２ 前後進切替機構
３２ａ 遊星歯車列
３２ｂ 前進クラッチ
３２ｃ 後進クラッチ
３３ パーキングギヤ
３４ パーキングポール
４０ バルブボディ
５０ シフトレバー

Claims (8)

1. トルクコンバータと、動力伝達部材が巻装されるプライマリプーリおよびセカンダリプーリを有する変速機構と、前記変速機構の前記セカンダリプーリとパーキングギヤとの間に配設され、前進クラッチおよび後進クラッチを有する前後進切替機構と、を備える無段変速機の制御装置であって、
   前記トルクコンバータ、前記変速機構、および、前記前後進切替機構にそれぞれ供給するオイルの圧力を調節する油圧回路と、
   オイルの温度を検出する油温検出手段と、
   シフトレンジに応じて、前記前進クラッチが締結又は解放されるように前記油圧回路を制御するとともに、前記後進クラッチが締結又は解放されるように前記油圧回路を制御する前後進クラッチ制御手段と、
   前記前後進クラッチ制御手段によって前記前進クラッチが解放されるように制御されるとともに前記後進クラッチが解放されるように制御され、かつ、前記油温検出手段で検出されたオイルの温度が所定温度以下である場合、前記変速機構での回転を停止させるために必要なクランプ圧が発生するように前記油圧回路を制御する暖機制御手段と、
   を備えることを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 前記前後進クラッチ制御手段は、前記シフトレンジがパーキングレンジ又はニュートラルレンジである場合、前記前進クラッチが解放されるように前記油圧回路を制御するとともに、前記後進クラッチが解放されるように前記油圧回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
3. 前記暖機制御手段は、前記変速機構での回転が停止したか否かを判定し、当該判定において回転が停止したと判定するまでクランプ圧を増圧制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無段変速機の制御装置。
4. 前記暖機制御手段は、前記変速機構での回転を停止させるために必要な目標クランプ圧を設定し、当該目標クランプ圧になるようにクランプ圧を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無段変速機の制御装置。
5. 前記暖機制御手段は、エンジンの回転数を用いて前記目標クランプ圧を設定することを特徴とする請求項４に記載の無段変速機の制御装置。
6. 前記暖機制御手段は、前記トルクコンバータの容量係数を用いて前記目標クランプ圧を設定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の無段変速機の制御装置。
7. 前記暖機制御手段は、オイルの粘度を示す指標値を用いて前記目標クランプ圧を設定することを特徴とする請求項４〜請求項６の何れか一項に記載の無段変速機の制御装置。
8. 前記トルクコンバータは、ロックアップクラッチを有し、
   シフトレンジがパーキングレンジである場合、前記ロックアップクラッチが解放されるように前記油圧回路を制御するロックアップクラッチ制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の無段変速機の制御装置。

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