JP2001263473A - 無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常走行時の摩擦損失やポンプ負荷の増大を
招かず、ストール発進時のベルトのすべりを防止する。 【解決手段】 ステップ１０３で通常ライン圧特性に基
づいてライン圧を算出したあと、ステップ１０４のチェ
ックで車速が設定車速以下のときは、ステップ１０５で
クリープトルク値以降は高いライン圧を示す低速時ライ
ン圧特性によりライン圧を算出する。ステップ１０６で
大きい方のライン圧を選択して油圧指令値とする。ステ
ップ１０７、１０８で前回と今回の油圧指令値の差が大
きいときはＰｄずつに減少度合いを抑えたうえでステッ
プ１０９で出力するとともに、ステップ１１０で内部メ
モリに保存する。車速が設定車速を越えると通常ライン
圧特性に基づくライン圧を指令値とするが、プーリへの
油圧が不安定となる低車速時にライン圧が増大するの
で、ストール発進でもすべりが防止される。

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Ｖベル
トを用いた無段変速機、とくにそ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、例え
ば特開平１１−８２７２５号公報に開示されたようなＶ
ベルトを用いた無段変速機がある。これは、トルクコン
バータを介してエンジン側に連結されたプライマリプー
リと車軸側に連結された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、走行中は、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、ライン圧は入
力トルクに対応して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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような無段変速機を搭載した車両が、例えば上り坂など
でストール発進したような場合、エンジン回転が吹き上
がる現象が発生し、その後大きなショックが生じるとい
う不具合がある。

【０００４】これは、上述のようにライン圧は走行中の
入力トルクに対応して制御され、ベルトのすべりが生じ
ない値に設定されているにもかかわらず、ストール発進
時にはベルトのすべりが発生しており、ショックはその
すべっているベルトがプーリと締結した瞬間の衝撃によ
るものである。さらにそのすべりの原因は、低速時は入
出力回転数の検出が困難であるために変速制御弁がオー
プン制御とされる結果、ライン圧が常時供給されるセカ
ンダリプーリはともかくとして、変速制御弁を介して供
給されるプライマリプーリへの油圧の不安定にあると考
えられる。

【０００５】そこで、対策としてライン圧を通常走行中
の入力トルクに対応する必要値よりも一律に高い値に設
定することが考えられるが、これでは、負荷が小さいと
きはライン圧も低くて済むにもかかわらず、プーリとベ
ルト間の摩擦損失を常時増大させることとなる。その結
果また、ポンプ負荷も常時大きくなってしまうという問
題がある。したがって本発明は、通常走行時の摩擦損失
やポンプ負荷の増大を招くことなく、ストール発進の際
にもベルトのすべりが発生しないようにした無段変速機
の油圧制御装置を提供することを目的とする。

【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、油圧を供給する油圧ポンプと、該油圧ポ
ンプからの油圧を所定のライン圧に調圧するライン圧制
御手段と、運転状態に基づいて変速指令を出力する変速
制御手段と、変速指令に基づいてライン圧を元圧とした
油圧を変速機構部の可変プーリへ供給する変速制御弁と
を備える無段変速機の油圧制御装置において、変速制御
手段は、所定のライン圧として、所定の低車速領域にお
いては通常走行時のライン圧特性に対して高い値を設定
する低速時ライン圧特性に基づくライン圧をライン圧制
御手段へ指令するものとした。低車速においてライン圧
を増大させるので、ベルトに対する挟持圧力が確保さ
れ、上り坂でストール発進を行ってもベルトのすべりが
発生しない。

【０００７】請求項２の発明は、低速時ライン圧特性を
入力トルクに対する一次関数で表わされるものとしたも
のである。一次関数により、入力トルクが小さいときの
ライン圧は入力トルクが大きいときよりも相対的に低
く、必要量に対応した適正な値とされるので油圧ポンプ
の負荷が小さい。

【０００８】請求項３の発明は、一次関数で表わされる
直線の始点をクリープトルク値に対応する点としたもの
である。クリープトルク値以上でのみライン圧を通常よ
り増大させるので、それより低い極低速時には油圧ポン
プの回転上昇もなく、騒音が抑えられる。

【０００９】請求項４の発明は、上記所定の低車速領域
を変速制御弁のオープン制御領域に対応させたものであ
る。可変プーリへの油圧が不安定になりやすいオープン
制御時にライン圧が増大されるので、最適な領域で確実
にベルトのすべりが防止される。

【００１０】請求項５の発明は、変速制御手段が、車速
が所定の低車速領域を越えて通常走行時のライン圧特性
に基づく低いライン圧へ移行する際、減少度合いを制限
したライン圧を指令するようにしたものである。ライン
圧が急激に低下することによって発生し得るベルトのす
べりも防止される。

【００１１】

【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。まず、図１は実施例における無段変
速機の概略構成を示し、図２はその油圧制御回路を示
す。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。

【００１２】セカンダリプーリ２６は、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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】油圧コントロールバルブ３では、電動モー
タ８１で駆動される油圧ポンプ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６２、パイロット弁６１を備え
る。

【００１６】ＣＶＴコントロールユニット１は、通常走
行中、通常ライン圧特性に基づいてライン圧をフィード
バック制御する。すなわち、インヒビタスイッチ８から
のセレクト位置信号に加え、走行中のスロットル開度セ
ンサ５からのスロットル開度（アクセルペダル開度）Ｔ
Ｖ０およびエンジン回転数Ｎｅに基づいて算出されるエ
ンジントルクをもとに、トルクコンバータ１２を経て変
速機構部１０に入力する入力トルクを求め、この入力ト
ルクに対応して通常ライン圧特性により必要なライン圧
を求める。そして、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２００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。

【００１７】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。なお、必要なライン圧の生成を可
能とするため、電動モータの回転もＣＶＴコントロール
ユニット１により制御され、油圧ポンプの出力も可変と
なっている。ここでは、ＣＶＴコントロールユニット１
が変速制御手段を構成し、ライン圧ソレノイド４、プレ
ッシャモディファイヤ６２、パイロット弁６１およびラ
イン圧レギュレータ６０がライン圧制御手段を構成して
いる。

【００１８】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。溝幅がステップモー
タ６４の位置に対応した幅になると、可動円錐板２２と
連動した変速リンク６７の変位により第１シリンダ室２
０への油圧供給が停止する。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。

【００１９】ＣＶＴコントロールユニット１には、プラ
イマリプーリ１６およびセカンダリプーリ２６の入力、
出力回転数Ｎｐｒｉ、Ｎｓｅｃ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、通常走行
時、これらの検出信号に基づいて変速機構部１０におけ
る実変速比を求め、フィードバック制御を行なう。

【００２０】ここで、本実施例では、入力トルクに対す
るライン圧特性が車速によって切替え制御されるように
なっている。すなわち、ＣＶＴコントロールユニット１
は、前述の通常のフィードバック制御に適用する走行状
態に対応する通常ライン圧特性に加えて、低速時ライン
圧特性を備えている。図３は、これらのライン圧特性を
示す。低速時ライン圧特性Ｂは通常ライン圧特性Ａに対
して傾斜の大きい一次関数の直線となっており、基本的
には通常ライン圧特性によるよりも高いライン圧を設定
するようになっており、その始点Ｘはクリープトルク値
としてある。

【００２１】図４は、ＣＶＴコントロールユニット１に
よるライン圧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で、ＣＶＴコントロールユニット１
では後述する前回値を保存する内部メモリをクリアして
から、ステップ１０２において入力トルクを算出する。
ステップ１０３では、通常ライン圧特性に基づいて必要
ライン圧を算出する。

【００２２】続いてステップ１０４において、現在の車
速が設定車速Ｖ以下であるかどうかをチェックする。設
定車速Ｖは、変速制御のオープン制御領域に属する５ｋ
ｍ／ｈ程度の低車速としてある。設定車速Ｖ以下である
ときは、ステップ１０５で、低速時ライン圧特性を選択
し、入力トルクに対応するライン圧を算出する。そし
て、ステップ１０６において、低速時ライン圧特性によ
るライン圧と先のステップ１０３で求めた通常ライン圧
特性によるライン圧とを比較して、大きい方の算出値を
選択し、これを油圧指令値とする。

【００２３】つぎに、ステップ１０４のチェックで車速
が設定車速を越えているときは、ステップ１０７に進ん
で、内部メモリに保存されている前回値とステップ１０
３または１０６で求めたライン圧の差が所定値ΔＰ以内
であるかどうかをチェックする。差が所定値以内である
ときはステップ１０９へ進む。差が所定値を越えている
ときは、ステップ１０７からステップ１０８へ進み、油
圧指令値＝前回値−Ｐｄに補正してから、ステップ１０
９へ進む。ステップ１０９では、ステップ１０７を経た
ライン圧またはステップ１０８で補正された値を油圧指
令値として出力する。ステップ１１０では内部メモリの
前回値を上記出力された油圧指令値で更新する。

【００２４】こうして、発進状態近傍の低車速時には、
通常ライン圧特性に対して傾斜の大きい一次関数の低速
時ライン圧特性に基づくライン圧が設定され、低車速領
域を抜けたあと通常ライン圧特性によるライン圧が設定
されるようになる。また、通常ライン圧特性に移行する
際には、ステップ１０７、１０８によってライン圧の減
少率が制限され、設定されるライン圧が極端に低くなる
場合でも急減しない。

【００２５】実施例は以上のように構成され、発進時を
含む低車速のときに入力トルクに対するライン圧を増大
させるようにしたので、変速制御弁のオープン制御状態
でプライマリプーリへの油圧が不安定になってもＶベル
トに対する挟持圧力が確保されるので、ストール発進を
行ってもベルトのすべりが発生しない。また、低速時ラ
イン圧特性を一次関数としたので、入力トルクが小さい
ときのライン圧は入力トルクが大きいときに比較してそ
の増大量が低く、必要量に対応した適正な値とされるの
で、油圧ポンプの負荷も小さい。

【００２６】さらに、一次関数の直線の始点がクリープ
トルク値となっているので、それ以下ではライン圧増大
のため油圧ポンプの回転を上昇させることもなく、騒音
が抑えられる。また、車速が上昇後設定される通常ライ
ン圧特性によるライン圧への落差が大きいときはその減
少度合いを制限するようにしたので、ライン圧が急激に
低下することによって懸念されるベルトのすべりも防止
される。

【００２７】なお、実施例では、変速機構部への入力ト
ルクをＣＶＴコントロールユニット１において算出する
ようにしているが、例えばパワトレーンにエンジンと駆
動モータを備えたハイブリッド車両などにおいて、エン
ジンや駆動モータ、ならびに無段変速機が統合制御ユニ
ットに接続されているときは、入力トルクは統合制御ユ
ニットからの入力トルク指令としてＣＶＴコントロール
ユニットに受けることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、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、変速制御弁でライン圧を元圧とした
油圧を可変プーリへ供給するようにした無段変速機の油
圧制御装置において、所定の低車速領域ではライン圧の
設定を通常走行時のライン圧特性に対して高い値を設定
する低速時ライン圧特性に基づくものとしたので、ベル
トに対する挟持圧力が確保され、上り坂でストール発進
を行ってもベルトのすべりが発生せず、したがってその
後の急激なベルト締結によるショックも防止されるとい
う効果を有する。

【００２９】とくに、低速時ライン圧特性を入力トルク
に対する一次関数で表わされるものとすることにより、
入力トルクにしたがって適正量だけライン圧が増大さ
れ、油圧ポンプの負荷が小さいという利点が得られる。

【００３０】さらに、一次関数で表わされる直線の始点
をクリープトルク値に対応する点とすることにより、ク
リープトルク値より低い極低速時には油圧ポンプの回転
上昇もなく、騒音が抑えられる。

【００３１】また、低速時ライン圧特性を適用する所定
の低車速領域を変速制御弁のオープン制御領域に対応さ
せることにより、可変プーリへの油圧が不安定になりや
すいオープン制御時にライン圧が増大され、最適な領域
で確実にベルトのすべりが防止される。

【００３２】さらにまた、車速が所定の低車速領域を越
えて通常走行時のライン圧特性に基づく低いライン圧へ
移行する際のライン圧の減少度合いを制限することによ
り、ライン圧が急激に低下することによって発生し得る
ベルトのすべりも防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の無段変速機の概略構成を示す図であ
る。

【図２】無段変速機の油圧制御回路を示す図である。

【図３】ライン圧の制御特性を示す図である。

【図４】ライン圧制御の流れを示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】 １ ＣＶＴ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 ２４ Ｖ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 ８１ 電動モータ

フロントページの続き (72)発明者 榊原 賢 静岡県富士市吉原宝町１番１号 ジヤト コ・トランステクノロジー株式会社内 Ｆターム(参考） 3J552 MA07 MA12 NA01 NB01 NB08 PA12 PA54 PA70 QA14C QA24C QB04 QB07 RB07 RB17 RB22 SA36 SA52 TA01 TB03 VA32Z VA37Z VA53Y VA62Z VA74Y VB01W VC01Z VC02W VC03Z VD02Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、油圧を供給する油圧ポンプと、該
   油圧ポンプからの油圧を所定のライン圧に調圧するライ
   ン圧制御手段と、運転状態に基づいて変速指令を出力す
   る変速制御手段と前記変速指令に基づいてライン圧を元
   圧とした油圧を前記変速機構部の可変プーリへ供給する
   変速制御弁とを備える無段変速機の油圧制御装置におい
   て、前記変速制御手段は、前記所定のライン圧として、
   所定の低車速領域においては通常走行時のライン圧特性
   に対して高い値を設定する低速時ライン圧特性に基づく
   ライン圧を前記ライン圧制御手段へ指令することを特徴
   とする無段変速機の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記低速時ライン圧特性が、入力トルク
   に対する一次関数で表わされることを特徴とする請求項
   １記載の無段変速機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 前記一次関数で表わされる直線の始点が
   クリープトルク値に対応する点であることを特徴とする
   請求項２記載の無段変速機の油圧制御装置。
4. 【請求項４】 前記所定の低車速領域が、前記変速制御
   弁のオープン制御領域に対応するものであることを特徴
   とする請求項１、２または３記載の無段変速機の油圧制
   御装置。
5. 【請求項５】 前記変速制御手段は、車速が前記所定の
   低車速領域を越えて通常走行時のライン圧特性に基づく
   低いライン圧へ移行する際、減少度合いを制限したライ
   ン圧を指令することを特徴とする請求項１、２、３また
   は４記載の無段変速機の油圧制御装置。