JPS624640A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両用のベルト式無段変速機の制御装置に関
し、詳しくは、変速比の変化速度なＭｗＪ対象として変
速制御する場合の加速補正に関する。

【発明の背景】

この種の無段変速機の変速制御に関しては、例えば特開
昭５５−６５７５５号公報に示す油圧制御系の基本的な
ものがある。これは、アクセルの踏込み量とエンジン回
転数の要素により変速比制御弁がバランスするように動
作して、エンジン回転数が常に一定になるように変速比
を定めるもので、変速比を制御゛対象にしている。 従って変速速度は、各変速比、プライマリ圧等により機
構上決定されることになり、変速速鳴を直接制御できな
なかった。そのため、運転域の過渡状態では変速比がハ
ンチング、イーバシュ−１・等を生じてドライバビリテ
ィを悪化させることが指摘されている。 このことから、近年、無段変速機を変速制御する場合に
おいて、変速比の変化速度を加味して電子制御する傾向
にある。

【従来の技術１ そこで従来、上記無段変速機において変速速度を加味し
て制御するものに関しては、例えば特開昭５９−１５９
４５６号公報の先行技術がある。 これは、変速、制御について変速比変化方向切換弁装置
と変速比変速度制御弁装置を有し、変化方向゛切換弁装
置を給油または１π油の一方に切換えた状態で、変化速
度制御弁装置において電磁弁によりスプール弁を指定の
デユーティ比で動作して、変速比の変化速度を制御する
構成になっている。 また、変速速庇を設定することに関しては、例えば特開
昭５９−２１７０４８号公報があり、目標速度比ｅ′に
対する実際の速度比ｅの偏差により変速制御するフィー
ドバック系において、目標速度比ｅ′をΔｅだけ増減す
るように構成されている。 更に、上記先行技術に関連して加速補正するものとして
、例えば特開昭５９−２０５０５３号公報があり、速度
比ｅの変更量Δｅを、スロットル開度の大きさ、または
変化量に応じた増大関数に定めることが示されている。 【発明が解決しようとプる問題点】 ところで、上記従来の先行技術の前者によれば、変速制
御に２種類の弁装置が用いられているので、必然的に構
造が複雑になる。また、先行技術の後者によれば、所定
の変更量Δｅを増減する方法であるから、変更量Δｅを
大きく定めると応答性は良いがオーハシ１−ト等を生じ
、逆に変更量△ｅを小さく定めると応答性が悪くなり、
変更量Δｅの設定が難しい。 従って、加速補正において変更量Δｅをスロットル開度
との関係で可変にすると言えども、を記問題は残る。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、目標
とする変速速度を定め、それを制御対象として直接的に
変速速度制御することで、応答性と運転性を共に満たし
、更に加速時の応答性等を一層向上するようにした無段
変速機の制御装置を提供することを目、的としている。

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、変速速度ｄｉ／ｄ
ｔは流ｆｆ１Ｑの関数で示され、流ＩＱはプライマリ圧
Ｐｐ、ライン圧ＰＬ、変速速度制御弁を給油と排油の２
位置で動作プる場合のデユーティ比りの関数になり、各
圧力Ｐｐ　、ＰＬは変速比ｉ等の関数になることから、
変速速度ｄｉ／ｄｔはデユーティ比り、変速比ｉの関数
になる。また、変速速ｒｆｄｉ／ｄｔは定常での目標変
速比ｉｓと実変速比ｉの偏差に基づいて決まる。 更に、目標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差は、エンジン
トルクの変化、即ちスロットル開度変化等のＪニンジン
負荷の変化に対応する。 このことから、デユーティ信号のオン・オフで給油と排
油の２位置を動作する変速速度制御弁を設ける。そして
、定常での目標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差およびエ
ンジン負向の変化速度により設定された係数に基づいて
変速速度旧／ｄｔを決め、これと変速比ｉによりデユー
ティ比りを求めて変速速度制御弁を動作するように構成
されている。

【作　　用】

上記構成に基づき、目標とする変速速度ｄｉ／ｄｔが定
常での目標変速比ｉＳ、実変速比ｉおよびそれと対応す
るエンジン負荷の変化速度により決められ、これを制御
対象として変速速度制御されるようになり、こうして定
常および加速時の応答性等を向上することが可能となる
。

【実　施　例】

以ト、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、本発明が適用される無段変速機を含む
伝動系の概略について説明すると、エンジン１がクララ
１２１前後進切換装置３を介して無段変速機４の主軸５
に連結する。無段変速機４は主軸５に対して副軸Ｇが平
行配置され、主軸５にはプライマリプーリ７が、副軸６
にはセカンダリプーリ８が設けられ、各プーリ７．８に
はｉｉＪ動側に油圧シリンダ９．１０が装備されると共
に、駆動ベルト１１が巻付けられている。ここで、プラ
イマリプリンダ９の方が受圧面積を大きく設定され、そ
のプライマリ圧により駆動ベル１−１１のプーリ７゜８
に対する巻付は径の比率を変えて無段変速するようにな
っている。 また副軸６は、１ｉのりダクションギ１２を介して出力
軸１３に連結し、出力軸１３は、ファイナルギＡ７１４
．ディファレンシ↑ｌルギャ１５を介して駆動輪１Ｇに
伝動構成されている。 次いで、無段変速＋ｊ１４の油圧制御径につい゛Ｃ説明
すると、エンジン１により駆動されるオイルポンプ２０
を有し、オイルポンプ２０の吐出側のライン圧油路２１
が、セカンダリシリンダ１０．ライン圧制御弁２２．変
速速度制御弁２３に連通し、変速速度制御弁２３からラ
イン圧油路２４を介してプライマリシリンダ９に連通ず
る。ライン圧油路２１は更にレギュレータ弁２５に連通
し、レギュレータ弁２５からの一定なレギュレータ圧の
油路２６が、ソレノイド弁２７、２８および変速速度制
御弁２３の一方に連通する。 各ソレノイド弁２７．２８は制御ユニット４０からのデ
ユーティ信号により例えばオンして排圧し、オフしてレ
ギュレータ圧ＰＲを出力するものであり、このようなパ
ルス状の制御圧を生成する。そしてソレノイド弁２７か
らのパルス状の制御圧は、アキュムレータ３０で平均化
されてライン圧制御２２に作用する。これに対しソレノ
イド弁２８からのパルス状の制御圧は、そのまま変速速
度制御弁２３の他方に作用する。なお、図中符号２９は
ドレン油路、３１はオイルパン、３２はオリフィスであ
る。 ライン圧制御弁２２は、ソレノイド弁２７からの平均化
した制御圧により、変速比ｉ、エンジントルクＴ　１．
：基づいてライン圧ＰＬの制御を行う。 変速速度制御弁２３Ｇよ、レギュレータ圧とソレノイド
弁２８からのパルス状の制御圧の関係により、ライン圧
油路２１．２４を接続する給油位置と、ライン圧油路２
４をドレン゛する排油位置とに動作する。 そして、デユーティ比により２位置の動作状態を変えて
プライマリ、シリンダ９への給油または排油の流ｆｆ１
Ｑを制御し、変速比ｉを変えると共に、その変化速度ｄ
ｉ／ｄｔも変えるようになっている。 即ち、プライマリシリンダ９の必要曲ｆｌｌＶは、変速
比ｉとの［１で機械的に構成上決まるもので、Ｖ−ｆ　
　（＋　＞ となり、流ｆｆ１Ｑは油ｆｆ１Ｖを時間で微分したもの
であるから、 Ｑ＝ｄｖ／ｄｔ＝　（ｄｆ　（ｉ　＞　／旧）　−（ｄ
ｉ／ｄｔ）となり、流量Ｑと変速速度ｄｉ／ｄｔは変速
比ｉをパラメータとして対応している。従って、次式に
なる。 ｄｉ／ｄｔ＝　ｆ（Ｑ、　ｌ　） また、プライマリシリンダ内圧Ｐｐ、ライン圧ＰＬ、流
量係数Ｃ１動力加速度９．油比重漏γ。 弁の給油ボート開ロ面積Ｓｉ、排油ポート開口面積Ｓｏ
とすると、給油流ａｌＱｉ　、排油流ｆｆ１Ｑｏは、Ｑ
ＣＩ　＝ｃ−８ｏ　［（２（ＩＰ＋）　）　／γ］−＝
ａ−８ｏ　（ＰＩ）　）４ Ｑｉ　＝ａ−８ｉ　　（ＰＬ　−Ｐｐ　）４［ａ＝Ｃ（
２（１／γ）４］ で表わせる。 そこで、デユーティ比（オン／オフ比）をＤとすると、
１サイクルの平均流ｆｆ１Ｑ（給油を正とする）は、 Ｑ＝ａ　（Ｄ−８ｉ　　（ＰＬ−Ｐｐ）条−（１−Ｄ）
ｘＳｏ　（Ｐｐ　）４　） となり、ａ、Ｓｉ　、Ｓｏを定数とすると、次式に＜

【
る。 Ｑ＝　　ｆ（Ｄ、ＰＬ、Ｐｐ　） ここぐラインＰＬは、変速比ｉ、エンジントルクＴによ
り制御され、そしてプライマリシリンダ内圧Ｐｐは、変
速比ｉとライン圧ＰＬで決まるものであるから、王を一
定と仮定すると、０・−ｆ（Ｄ、ｉ　） となり、次式が成立する。 旧／ｄｔ＝　ｆ（Ｄ’、　ｉ　） このため、式展開すると、 Ｄ＝　　ｆ（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　） となり、以上により変速速度ｄ　ｉ　／　ｄ　ｔはデユ
ーティ比りと対応することがわかる。そしてデユーティ
Ｉｔ、　Ｄは、変速速１ｆｄ’ｉ／ｄｔと変速比ｉの関
係で決まることになる。 一方、変速速１１ｄｉ／ｄｔは、定常での目標変速比ｉ
ｓと実際の変速比ｉとの偏差に基づくものであるから、
次式が成立する。 ｄｉ／ｃｌｔ＝　ｋ　（ｉｓ　−ｉ　）このことから、
各変速比ｉにおいて上式から変速速度ｄ　ｉ　／　ｄ　
ｔを決めてやれば、それに基づいてデユーティ比りが求
まり、このデユーティ比りで変速速度制御弁２３を動作
すれば、低速段と高速段の変速全域で変速比変化速度制
御を行うことが可能となる。 更に、第４図に示すスロットル開度とエンジン回転数の
関係において、Ａ点の変速比ｉで定常走行している場合
にスロットル開度が変化して、目標変速比ｉｓがＢ点に
移ったとすると、エンジン出力トルクがΔＴｅだけ変化
する。このことから、ΔＴ６０Ｃ（ｉｓ　−ｉ　） となって、（ｉｓ−ｉ）はトルク変化に対応する。 従って、上記式の係数には、車体のトルクの使用割合を
関数とづる係数、即ちドライバの加速意志を表わすらの
と考えることができ、エンジン負荷の変化により可変に
することで、定常のみならず加速時の変速速度ｄｉ／ｄ
ｔを決めることも可能となる。 そこで第２図の電気制御系では、上述の原理に基づいて
構成されており、以下に説明する。 先ず、変速速度制御系について説明すると、プライマリ
プーリ７、セカンダリプーリ８．エンジン１の各回転数
センサ４１．４２．４３、およびスロットル開度センサ
４４を有する。そして制御ユニットにおいて両プーリ回
転数センサ４１．４２からの回転信号Ｎｐ、ＮＳは、実
変速比算出部４５に入力して、ｉ　＝Ｎｐ　／Ｎｓによ
り実変速比ｉを求める。また、セカングリプーリ回転数
センサ４２からの（ｎ号Ｎｓとスロットル間度センザ４
４の信号θは、目標変速比検索部４６に入力する。ここ
で第３図（２）に示す変速パターンに基づき、ａＴ　３
図の）に示すテーブルが設定されており、このテーブル
のＮｓ、θの値からｉｓが検索される。 一方、スロットル開度センサ４４の信号θは、加速検出
部５１に入力してｄθ／ｄｔによりスロットル開度変化
θを輝出し、これに基づき係数設定部４７で係数ｋがθ
の１ｌＩ−数として設定される。そして実変速比算出部
４５の実変速比ｒ、目標変速比検索郡４６の定常での目
標変速比ｉｓおよび係数設定部４７の係数には変速速度
制御系４８に入力し、ｄｉ／ｄｔ＝ｋ　　（ｉｓ−ｉ　
） により変速速喰ｄｉ／ｄｔが算出され、かつその正。 負の符号によりシフトアップまたはシフトダウンを決め
る。この変速速度砕化’＄４８と実変速比算出部４５の
信号は、更にデユーティ比検索部４９に入力する。 ここで既に述べたように、デユーティ比り一　「（ｄｉ
／ｄｔ、　ｉ　）の関係によりｄ　ｉ　／　ｄ　ｔ　、
　ｉに基づくデユーティ比りのテーブルが第３図Ｇ）の
ように設定されており、このテーブルからデユーティ比
りを検索する。このテーブルでは、変速比ｉが小さくな
って高速段に移行し、かつ変速速度ｄｉ／ｄｔが小さく
なるに従ってデユーティ比りの値が小さく設定されてい
る。そして上記デユーティ比検索部４９からのデユーテ
ィ比りの信号が、駆動部５０を介してソレノイド弁２８
に入力するようになって（する。 続いて、ライン圧制御系について説明すると、スロット
ル開度センナ４４の信号θ、エンジン回転数センを１４
３の信＠Ｎｅおよび実変速比算出１４５の信号１がライ
ン圧設定部５２に入力し、エンジントルクＴ、実変速比
ｉの要素により目標ライン圧ＰＬを定める。そしてデユ
ーティ比設定部５３で目標ライン圧ＰＬに相当するデユ
ーティ比りを求め、このデユーティ信号が駆動部５４を
介してソレノイド弁２７に入力するようになっている。 次いで、このように構成された無段変速機の制御装置の
作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力
が、クラ゛ツチ２．切換装置３を介して無段変速機４の
プライマリプーリ７に入力し、駆動ベルト１１．セカン
ダリプーリ８により変速した動力が出力し、これが駆動
輪１６側に包埋することで走行する。 そして上記走行中において、実変速比ｉの値が大きい低
速段においてエンジントルクＴが大きいほど目標ライン
圧が大きく設定され、これに相当するデユーティ信号が
ソレノイド弁２７に入力して制御圧を生成し、その平均
化した圧力でライン圧制御弁２２を動作することで、ラ
イン圧油路２１のライン圧ＰＬを高くする。そして変速
比：が小さくなり、エンジントルク下も小さくなるに従
い同様に作用することで、ライン圧ＰＬは低下するよう
に制御されるのであり、こうして常に駆動ベルト１１で
の伝達トルクに相当づるプーリ押付番プカを作用する。 上記ライン圧ＰＬは、常にセカンダリシリンダ１０に供
給されており、変速速度制御弁２３によりフライマリシ
リンダ９に給排油することで、変速速度制御されるので
あり、これを以下に説明する。 先ず、各センサ４１．４２および４４がらの信＠ＮｐＮ
５．θが読込まれ、制御ユニット４ｏの変速速度算出部
４５で実変速比ｉを、目標変速比検索部４６で目標変速
比ｉｓを求め、これらと係数ｋを用いて変速速度算出部
４８で変速速度ｄ　ｉ　／　ｄ　ｔを求める。そこでｉ
ｓ＜　ｉの関係にあるシフトアップでは、ｄｉ／　ｄｌ
が負の値になる。従って、デユーティ比検索部４９でｄ
ｉ／ｄｔ、！：ｉに基づいてデユーティ比りが検索され
る。 上記デユーティ信号は、ソレノイド弁２８に入力してパ
ルス状の制御圧を生成し、これにより変速速度制御弁２
３を給油と排油の２位置で繰返し動作する。ここでデユ
ーティ比が小さくなると、オフ時間により変速速度−Ｗ
弁２３は、給油位置での動作時間が長くなってプライマ
リシリンダ９に給油するようになり、こうしてシフトア
ップする。一方、デユーディ比が大きくなると、逆にＡ
ン時間□　　により排油位置での動作時間が長（なって
プライマリシリンダ９【よ排油され、これにより・シフ
トアップる。そして、この場合の変速比の変速速度、　
　ｄｉ／ｄｔはデユーティ比の変化に対応していること
から、目標変速比ｔｓと実変速比ｉの偏差が小さい場合
は、デユーティ比の変化が小さくプライマリシリンダ９
の流量変化が少ないことで変速・スピードが遅（なる。 一方、目標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差が大きくなる
に従ってデユーティ比の変化によりプライマリシリンダ
９の流ｍ変化が増して、変速スピードが速−くなる。 こうして、低速段と高速段の変速全域において、変速比
変化速度を変えながらシフトアップまたはシフトダウン
して無段階に変速することになる。 一方、上記定常運転時においては、アクセル開度の変化
θが常に加速検出ｉ５１で検出されており、その開度変
化θに応じて係数ｋが設定される。そこで急加速時に、
アクセル開度の変化θが大きいほど、変速速度ｄｉ／ｄ
ｔが目標変速比と実変速比のｆｉＡｕ（ｉｓ−ｉ）に加
え係数ｋにより正の大きい値になる。そこで、上述に比
べて更に速い変速速度でシフトダウンし、加速を促すこ
とになる。 以上、本発明の一実施例について述べたが、加速の検出
方法としては、アクセルへタル踏込み量。 吸入負圧、吸入空気ｍ等を用いることもできる。 また、実施例の作用をマイコンでソフト的にも処理し得
るのは勿論である。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、油圧制御系に
おいて単一の変速速度制御弁により変速速度ル１１　’
ａづる構成であるから、構造が簡素化し、υｊ御も容易
である。 変速速度をソレノイド弁のデユーティ比と対応させ、目
標変速比と実変速比の偏差に基づきデユーティ比を決め
て直接変速速度を制御する方式であるから、制御動作、
応答性等の点で良い。 更に、変速速度をエンジン負荷の変化により可変にする
ので、加速時の応答性が一層向上し、係数にの値を変化
するので効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制ｔＩＩ′！装置の実施例におｋＪる
油圧制御系を示す構成図、第２図は同電気１ｉＩＪ　ｍ
系を示すブロック図、゛第３図は特性図、テーブルを示
す図、第４図は変速比変化とトルク変化を説明する図で
ある。 ４・・・無段変速機、７・・・プライマリプーリ、８・
・・セカンダリプーリ、９・・・プライマリシリンダ、
１゜・・・セカンダリシリンダ、１１・・・駆動ベルト
、　２１．２４・・・ライン圧油路、２３・・・倹速速
度制御弁、２８・・・ソレノイド弁、４０・・・ｉ／制
御ユニット、４５・・・実変速比算出部、４６・・・目
標変速比検索部、４７・・・係数設定部、４８・・・変
速速度算出部、４９−・・デユーティ比検索部、５１・
・・加速検出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プライマリシリンダへのライン圧油路の途中に、デュー
   ティ信号のオン・オフにより給油と排油の２位置で動作
   する変速速度制御弁を設け、 変速速度を、定常での目標変速比と実変速比の偏差およ
   びエンジンの負荷の変化により設定された係数に基づい
   て決め、 該変速速度に対応して上記変速速度制御弁のデューティ
   比を設定する無段変速機の制御装置。