JP2001263470A

JP2001263470A - 変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP2001263470A
Application number: JP2000078653A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Miyagawa; 喜一宮川; Masaru Sakakibara; 賢榊原
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】油圧回路のばらつきによって実油圧が目標油
圧の最低値まで低下しない場合の油圧制御応答性の低下
を防止する。【解決手段】ライン圧の実油圧がＰ１までしか下がら
ない場合、目標油圧の最低値Ｐ０に対してＰ１より若干
高いレベルのしきい値Ｓを設定し、ライン圧の目標油圧
がしきい値Ｓ以下となったときにはその時点の積分値を
保持して、ＰＩＤ制御における積分補正をこの保持して
固定された積分値を用いて行なう。これにより、積分値
が増大していく影響を受けないので、増大した積分値の
吐き出しに時間を要することもなく、良好な応答性が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等用の変速
機、とくにＶベルトを用いた無段変速機の油圧制御装置
における改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用に適した無段変速機として、Ｖベ
ルトを用いた無段変速機がある。これは、プライマリプ
ーリとセカンダリプーリの間にＶベルトを掛け渡し、プ
ライマリプーリの溝幅を油圧により可変制御するもので
ある。すなわち、プライマリプーリとセカンダリプーリ
にはそれぞれ第１、第２シリンダ室が付設され、セカン
ダリプーリの第２シリンダ室にはライン圧が常時供給さ
れ、プライマリプーリの第１シリンダ室へはライン圧を
元圧としてこれを変速制御弁で調圧した油圧が供給され
る。そして、第１シリンダ室への油圧によりプライマリ
プーリの溝幅が変更されることにより、変速比が変化す
る。この間、ライン圧は所定の範囲で変化され、Ｖベル
トに対する推力（挟持圧力）を制御するようになってい
る。このような無段変速機が、例えば特開平１１−８２
７２５号公報にも開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、Ｖベルトと各
プーリ間には推力に対応して摩擦損失が発生しているの
で、運転状態によって推力が必要でないときのライン圧
の最低油圧はできるだけ低い設定値とするのが好まし
い。ところが、図５に実線で示すように、変速制御を行
なう間にライン圧を当該最低油圧の設定値Ｐ０を油圧目
標値として油圧指令を発しても、油圧回路の製品ばらつ
きや作動特性のばらつきによって実際の油圧が設定値ま
で低下せずに、破線で示すように設定値よりも高いＰ１
のレベルに留まる場合がある。

【０００４】通常、ライン圧の制御についてはその目標
油圧に対して実油圧のフィードバックをとり、ＰＩＤ制
御（比例制御および微分、積分補正制御）が行なわれる
が、上述のように、実油圧が目標値（設定値）よりも高
いレベルに留まると、目標値とのずれに基づくＰＩＤ制
御における積分値が時間の経過とともに蓄積増大される
ことになる。その結果、つぎにライン圧を図５に示すＰ
２へ上昇させようとするとき、それまで蓄積された積分
値分をまず吸収しなければならず、その分だけ破線で示
す実油圧の上昇開始が遅れることとなって、油圧制御の
応答性が悪化してしまうという問題が生じる。

【０００５】したがって本発明は、上記問題点に鑑み、
油圧回路の製品ばらつきや作動特性のばらつきによって
実際の油圧があらかじめ設定された最低油圧まで低下し
ない場合にも、油圧制御の応答性が高く保持されるよう
にした変速機の油圧制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の本
発明は、油圧を供給されて変速を行なう変速機構部と、
前記油圧の元圧となるライン圧を生成するライン圧供給
手段と、運転状態に基づいて変速指令を出力するととも
にライン圧供給手段が出力するライン圧を積分補正制御
を含むフィードバック制御により変化させる変速制御手
段とを備える変速機の油圧制御装置において、変速制御
手段は、ライン圧の目標油圧にしきい値を設定し、目標
油圧がしきい値以下の間は、当該しきい値以下になった
時点の積分値を保持し、該保持する積分値に基づいて積
分補正制御を行うものとした。

【０００７】また、請求項２の発明は、油圧を供給され
て溝幅を変更可能の１対の可変プーリと該可変プーリ間
に掛け渡されたベルトからなる変速機構部と、油圧の元
圧となるライン圧を生成するライン圧供給手段と、運転
状態に基づいて溝幅を変化させる変速指令を出力すると
ともにライン圧供給手段が出力するライン圧を積分補正
制御を含むフィードバック制御により変化させる変速制
御手段とを備える変速機の油圧制御装置において、変速
制御手段は、ライン圧の目標油圧にしきい値を設定し、
目標油圧がしきい値以下の間は、当該しきい値以下にな
った時点の積分値を保持し、該保持する積分値に基づい
て積分補正制御を行うものとした。請求項１および２の
ものでは、油圧回路のばらつきなどにより実際の油圧が
最低油圧まで低下しない場合に積分値が増大していく影
響を受けないので、増大する積分値の吐き出しに時間を
要することもなく、良好な応答性が得られる。

【０００８】請求項３の発明は、上記しきい値をライン
圧供給手段のばらつきに対応させて目標油圧の最低値近
傍に設定された固定値としたものである。あらかじめ実
験等でばらつきの範囲を確認すれば、しきい値を固定値
として設定することにより、変速制御手段の構成が簡単
になる。

【０００９】請求項４の発明は、しきい値を目標油圧を
最低値にしたときの実ライン圧とするものである。変速
機ごとの実ライン圧の特性に合わせるので、装置個別に
最適なしきい値となり、積分値が増大を始める限界まで
通常の制御を行なうことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により説明する。図１は本発明をＶベルトを用いた無
段変速機に適用した実施例における変速機の概略構成を
示し、図２はその油圧制御回路を示す。可変プーリとし
てのプライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の間
にＶベルト２４を掛け渡した変速機構部１０が、ロック
アップクラッチ１１を備えるトルクコンバータ１２を介
して図示しないエンジンに連結されている。プライマリ
プーリ１６は、トルクコンバータ１２の出力軸と一体に
回転する固定円錐板１８と、これに対向する可動円錐板
２２とでＶ字状のプーリ溝を形成し、可動円錐板２２の
背面に油圧を及ぼし可動円錐板を軸方向に変位させる第
１シリンダ室２０を備えている。

【００１１】セカンダリプーリ２６は、図示しない車軸
側への出力軸と一体に回転する固定円錐板３０と、これ
に対向する可動円錐板３４とでＶ字状のプーリ溝を形成
している。可動円錐板３４は図示しないリターンスプリ
ングでプーリ溝の溝幅を狭める方向に付勢されるととも
に、その背面に油圧を及ぼし可動円錐板３４を軸方向に
変位させる第２シリンダ室３２を備えている。

【００１２】変速機構部１０はＣＶＴコントロールユニ
ット１からの信号に基づいて油圧コントロールバルブ３
により制御される。第２シリンダ室３２には油圧コント
ロールバルブ３からライン圧が常時供給される。油圧コ
ントロールバルブはさらに変速制御弁６３を備え、ライ
ン圧を元圧として調圧された油圧を第１シリンダ室２０
に供給するようになっている。なお、第１シリンダ室２
０の受圧面積は第２シリンダ室３２の受圧面積よりも大
きく設定されている。

【００１３】第１シリンダ室２０にかかる油圧が変速制
御弁６３により制御されてプライマリプーリ１６の溝幅
を変える一方、第２シリンダ室３２へはライン圧が供給
されて、Ｖベルト２４に対する挟持圧力を制御して変速
が行なわれ、Ｖベルト２４と各プーリ１６、２６との接
触摩擦力に応じて、駆動力の伝達がなされる。これを回
転数でみれば、プライマリプーリ１６の溝幅を広げて、
Ｖベルト２４の接触半径が小でセカンダリプーリ２６側
の接触半径が大のプーリ比Ｌｏｗ（低速側）のときに
は、変速比が大きくなってエンジン側回転数が減速され
て車軸側へ出力されることとなる。逆のプーリ比Ｈｉ
（高速側）では小さな変速比で出力される。この間、プ
ライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の接触半径
比に対応して変速比が連続的に変化する。

【００１４】油圧コントロールバルブ３では、油圧ポン
プ８０からの油圧をライン圧レギュレータ６０で調圧し
たライン圧が、上述のように、第２シリンダ室３２へ常
時供給されるとともに、変速制御弁６３へ供給される。
第１シリンダ室２０への油圧はライン圧を元圧として変
速制御弁６３がステップモータ６４で駆動されることに
より制御される。油圧コントロールバルブ３は、さらに
ライン圧ソレノイド４、プレッシャモディファイヤ６
２、パイロット弁６１を備える。

【００１５】ＣＶＴコントロールユニット１は、インヒ
ビタスイッチ８からのセレクト位置信号に加え、スロッ
トル開度センサ５からのスロットル開度（アクセルペダ
ル開度）ＴＶ０およびエンジン回転数Ｎｅから推定した
エンジントルクに基づいて必要なライン圧を求め、これ
に対応したデューティ比信号を油圧指令としてライン圧
ソレノイド４へ出力するとともに、変速指令をステップ
モータ６４へ出力する。ステップモータ６４は例えば２
００ステップの範囲内で目標の変速比に対応して２０〜
１７０ステップの位置が選択されるようになっている。

【００１６】ライン圧ソレノイド４はパイロット弁６１
からの油圧をＣＶＴコントロールユニット１からのデュ
ーティ比信号に応じてプレッシャモディファイヤ６２側
へ供給し、ライン圧レギュレータ６０は油圧ポンプ８０
からの油圧をプレッシャモディファイヤ６２から出力さ
れる油圧に応じたライン圧に設定する。ライン圧はこう
して必要な伝達駆動力の大きさに応じて所定の範囲で変
化されて出力される。

【００１７】変速制御弁６３はプライマリプーリ１６の
可動円錐板２２とステップモータ６４間に掛け渡された
変速リンク６７の変位に応じてスプール６３ａが駆動さ
れ、ライン圧レギュレータ６０からのライン圧を調整し
て第１シリンダ室２０へ供給する。これにより、プライ
マリプーリ１６の溝幅が可変制御されて所定の変速比が
得られる。なお、変速制御弁６３の構成および作動の詳
細は、特開平１１−８２７２５号公報の記載を引用す
る。ＣＶＴコントロールユニット１へは、プライマリプ
ーリ１６およびセカンダリプーリ２６の各回転数を検出
する第１回転数センサ６および第２回転数センサ７が接
続され、これらの検出信号に基づいて変速機構部１０に
おける変速比が求められる。

【００１８】油圧コントロールバルブ３はそのライン圧
レギュレータ６０において、油圧ポンプ８０からの油圧
をＣＶＴコントロールユニット１からの指令にしたが
い、第１の設定値の最低油圧から最大油圧の範囲で変化
するライン圧として出力する。

【００１９】図３は、ライン圧制御のためＣＶＴコント
ロールユニット１から油圧コントロールバルブ３に対す
る制御の流れを示すフローチャートである。まずステッ
プ１０１において、ＣＶＴコントロールユニット１では
運転状態に応じたライン圧の油圧目標値が算出される。
つぎにステップ１０２では、当該油圧目標値が所定のし
きい値以下であるかどうかがチェックされる。このしき
い値Ｓは、図４に示すように、目標油圧の最低値Ｐ０に
対して例えば２５％程度高い油圧に設定して、破線で示
す実際の油圧の最低値Ｐ１より若干高いレベルとする。

【００２０】油圧目標値がしきい値より高い場合にはス
テップ１０３へ進み、油圧目標値がしきい値以下のとき
はステップ１０４へ進む。ステップ１０３では、フィー
ドバック情報を用いた通常のＰＩＤ制御モードが選択さ
れて、ステップ１０７へ進む。一方、ステップ１０４で
は、油圧目標値が今回初めてしきい値以下になったのか
どうかを判断する。

【００２１】今回初めて油圧目標値がしきい値以下にな
ったものであれば、ステップ１０５において、現在の積
分値をＣＶＴコントロールユニット１の内部メモリに記
憶する。そして、ステップ１０６で、積分値として前ス
テップで内部メモリに記憶された値を用いる補正ＰＩＤ
制御モードに入って、ステップ１０７へ進む。ステップ
１０７では、ステップ１０３あるいは１０６で選択され
た制御モードに基づいて演算された油圧指令を油圧コン
トロールバルブ３へ出力して、ステップ１０１へ戻る。
なお、油圧指令は具体的にはライン圧ソレノイド４への
デューティ比信号である。

【００２２】なお、補正ＰＩＤ制御モードに入ったあと
のフローでは、ステップ１０５を経ないでステップ１０
４からステップ１０６へ進み、これにより、補正ＰＩＤ
制御モードにある間は、油圧目標値がしきい値以下にな
った際の積分値が固定値として維持される。

【００２３】実施例は以上のように構成され、ライン圧
をＰＩＤ制御する無段変速機の油圧制御回路において、
制御範囲の下限設定値である最低油圧より所定量だけ高
いしきい値を設定し、ライン圧の油圧目標値がしきい値
以下となったときにはその時点の積分値を保持してこの
積分値を用いた補正ＰＩＤ制御モードで油圧指令を求
め、油圧コントロールバルブ３を制御するようにしたの
で、油圧回路のばらつきなどにより実際の油圧が最低油
圧まで低下しない場合に積分値が増大していく影響を受
けない。したがって、油圧目標値が大きい値へ変化した
とき、増大した積分値の吐き出しに時間を要することな
く、良好な応答性が得られる。

【００２４】なお、上記実施例では、しきい値を最低油
圧に対してばらつきの分布から定めた所定量だけ高い固
定値としているが、無段変速機の装置ごとに油圧目標値
を最低油圧としたときの油圧センサの検出値を読み込ん
で、この検出値をしきい値とすることもできる。これに
よれば、装置個別に最適なしきい値が決定されるので、
積分値が増大を始める限界まで通常の制御を行うことが
でき、装置によってはしきい値が高すぎて積分値固定に
よる実効が薄い場合が発生するということもない。さら
には、走行開始にあたってまず油圧目標値を最低油圧と
したときの油圧センサの検出値を読み込むことにより、
走行ごとにその検出値をしきい値とするものとすれば、
ばらつきの経時変化にも対応できる。

【００２５】さらにまた、実施例では油圧目標値がしき
い値以下となった時点の積分値を固定的に用いるものと
したが、そのほか、積分値＝０の固定値とする、換言す
れば積分補正を行わない制御とすることもできる。

【００２６】実施例はエンジン駆動車両において変速機
構部のプライマリプーリをトルクコンバータに直接連結
したものとしたが、本発明はこの形態に限定されること
なく、種々の形態の車両に適用することができる。例え
ば、駆動源としてエンジンと電動モータを備えたハイブ
リッド車両においては、変速機構部を電動モータに連結
して設置してもよい。また、油圧コントロールバルブの
油圧源もエンジン駆動による油圧ポンプに限らず、上記
駆動源電動モータあるいは専用のモータで駆動される油
圧ポンプを用いてもよい。また、上記実施例のＶベルト
式無段変速機に限定されるものではなく、トロイダル式
無段変速機や有段自動変速機のライン圧制御に適用して
もよい。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、油圧を供給さ
れて変速を行なう変速機構部を備えるとともに、油圧の
元圧となるライン圧を積分補正制御を含むフィードバッ
ク制御により変化させる変速制御手段とを備える変速機
の油圧制御装置において、ライン圧の目標油圧にしきい
値を設定し、目標油圧がしきい値以下の間は、当該しき
い値以下になった時点の積分値を保持して、該保持する
積分値に基づいて積分補正制御を行うものとしたので、
油圧回路のばらつきなどにより実際の油圧が目標油圧の
最低値まで低下しない場合に積分値の増大による制御応
答性の低下が防止される。

【００２８】また、上記構成をベルトを用いた無段変速
機に適用して、油圧を供給されて溝幅を変更可能の可変
プーリにベルトを掛け渡した変速機構部を備えるととも
に、油圧の元圧となるライン圧を積分補正制御を含むフ
ィードバック制御により変化させる変速制御手段とを備
える変速機の油圧制御装置においても、上記と同じく、
油圧回路のばらつきなどにより実際の油圧が目標油圧の
最低値まで低下しない場合に積分値の増大による制御応
答性の低下が防止される。

【００２９】また、上記しきい値は、目標油圧の最低値
近傍に固定値として設定することにより、変速制御手段
の構成が簡単になる。一方、とくにしきい値を目標油圧
を最低値にしたときの実ライン圧とする場合には、装置
個別に最適なしきい値となり、積分値が増大を始める限
界まで通常の制御を行なうことができるという利点が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の概略構成を示す図である。

【図２】実施例の油圧制御回路を示す図である。

【図３】ライン圧制御の流れを示すフローチャートであ
る。

【図４】しきい値の設定例を示す図である。

【図５】従来の油圧制御の問題点を示す説明図である。

【符号の説明】

１ＣＶＴコントロールユニット３油圧コントロールバルブ４ライン圧ソレノイド６第１回転数センサ７第２回転数センサ８インヒビタスイッチ１０変速機構部１１ロックアップクラッチ１２トルクコンバータ１６プライマリプーリ１８固定円錐板２０第１シリンダ室２２可動円錐板２４Ｖベルト２６セカンダリプーリ３０固定円錐板３２第２シリンダ室３４可動円錐板６０ライン圧レギュレータ６１パイロット弁６２プレッシャモディファイヤ６３変速制御弁６３ａスプール６４ステップモータ６７変速リンク８０油圧ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J552 MA01 MA07 MA09 MA12 NA01 NB01 NB08 PA20 PA53 QA14C QB04 RA00 SA34 SA52 TA01 TB01 VA32Z VA37Z VA53W VA53Y VA62Z VC01Z VD02Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧を供給されて変速を行なう変速機構
部と、前記油圧の元圧となるライン圧を生成するライン
圧供給手段と、運転状態に基づいて変速指令を出力する
とともにライン圧供給手段が出力するライン圧を積分補
正制御を含むフィードバック制御により変化させる変速
制御手段とを備える変速機の油圧制御装置において、前
記変速制御手段は、ライン圧の目標油圧にしきい値を設
定し、目標油圧がしきい値以下の間は、当該しきい値以
下になった時点の積分値を保持し、該保持する積分値に
基づいて前記積分補正制御を行うことを特徴とする変速
機の油圧制御装置。
【請求項２】油圧を供給されて溝幅を変更可能の１対
の可変プーリと該可変プーリ間に掛け渡されたベルトか
らなる変速機構部と、前記油圧の元圧となるライン圧を
生成するライン圧供給手段と、運転状態に基づいて前記
溝幅を変化させる変速指令を出力するとともにライン圧
供給手段が出力するライン圧を積分補正制御を含むフィ
ードバック制御により変化させる変速制御手段とを備え
る変速機の油圧制御装置において、前記変速制御手段
は、ライン圧の目標油圧にしきい値を設定し、目標油圧
がしきい値以下の間は、当該しきい値以下になった時点
の積分値を保持し、該保持する積分値に基づいて前記積
分補正制御を行うことを特徴とする変速機の油圧制御装
置。
【請求項３】前記しきい値が、ライン圧供給手段のば
らつきに対応させて目標油圧の最低値近傍に設定された
固定値であることを特徴とする請求項１または２記載の
変速機の油圧制御装置。
【請求項４】前記しきい値が、目標油圧を最低値にし
たときの実ライン圧であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の変速機の油圧制御装置。