JP2655709B2 - 油圧作動式変速機のライン圧制御装置及びタービントルク検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は油圧作動式変速機の制御装置並びにタービ
ントルク検出装置に関し、詳しくは、ロツクアツプ機構
付きのトルクコンバータを備えた場合におけるタービン
トルク検出精度の改良に関する。

［従来の技術］ 従来より、フリユードカツプリングを介して得られた
エンジンの出力を、所定の変速比で車輪に伝達するよう
構成されたベルト式無段変速機のライン圧制御装置とし
て、例えば、特開昭58−88252号公報に示されるベルト
式無段変速機のライン圧制御方法が知られている。尚、
この従来技術においては、マイコンに記憶されたエンジ
ン出力トルク特性に基づいて、エンジン運転条件からエ
ンジントルクを算出し、その値と減速比に応じてライン
圧を設定し、Ｖベルトの寿命と動力伝達効率の向上を図
ることを目的としている。

一方、本発明の出願人は、ベルト式無段変速機のライ
ン圧制御装置に関し、特願昭63−213722を提案してい
る。この提案技術は特開昭58−88252号の弱点を解消す
るために提案されたものである。即ち、特開昭58−8825
2号のように、無段変速機のセカンダリプーリ室へ供給
される油圧を制御するためのライン圧がエンジントルク
と変速比とにのみ基づいて規定されると、トルクコンバ
ータを備えた無段変速機では、その変速機に実際に伝達
されるトルクは、トルクコンバータにより増大される領
域において、エンジンから出力されるトルクと異なるこ
とになり、そのために、セカンダリプーリ室に供給され
る油圧を制御するライン圧は、ベルトの伝達トルクに応
じて適正に規定されない状態となり、セカンダリプーリ
とベルトとの間に、滑りが発生する虞が生じることにな
るのである。

そこで、特願昭63−213722では、ライン圧の設定に際
して、トルクコンバータにおけるタービントルクと、ベ
ルト式無段変速機における変速比とに基づくようになさ
れている。この結果、セカンダリプーリ室に供給される
油圧を制御するライン圧は、ベルトの伝達トルクに応じ
て適正に規定され、セカンダリプーリとベルトとの間
に、滑りが発生する事無く、ポンプ損失、ベルトの耐久
性等が向上することになるわけである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、昨今、AT装着車では、ロツクアツプ機構の
装着率が高まつている。

ロツクアツプ機構は、一般に、トルクコンバータ内に
設けられたクラツチ板をエンジン出力に直結して行なわ
れるのであるが、この場合、コンバータ室とロツクアツ
プ室との油圧差をクラツチ板がエンジン出力に直結され
るように変化させている。

このことは換言すれば、ロツク状態でなくても、流体
の粘性により、クラツチ板を通したエンジントルクが伝
達されることを意味し、そのために、特願昭63−213722
のように、コンバータによる伝達トルクのみを考慮して
ライン圧を制御したのでは、正確なライン圧制御とはな
らないことになる。

そこで本発明はこの問題点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、ライン圧を実際の伝達トルクに対して精度良
く設定できるような油圧作動式変速機の制御装置を提案
するところにある。

また、本発明の他の目的は、トルクコンバータの前段
にロツクアツプ機構を有した場合における、タービン伝
達トルクを精度よく検出するタービントルク検出装置を
提案するものである。

［課題を達成するための手段及び作用］ 上記課題を達成するための本発明の構成は、第1A図に
示すように、エンジン出力をロツクアツプ付きのトルク
コンバータを介して油圧作動式変速機に入力し、この変
速機のライン圧を前記コンバータのタービントルクに少
なくとも基づいて制御する油圧作動式変速機のライン圧
制御装置において、エンジン出力トルク及びロツクアツ
プクラツチの締結状態から、エンジン出力のロツクアツ
プクラツチを介して伝達したトルクを求める手段と、少
なくともエンジン出力トルク及びトルク比とに基づい
て、エンジン出力のタービンを介して伝達したトルクを
求める手段と、前記ロツクアツプクラツチを介した伝達
トルクをタービンを介した伝達トルクとに基づいて、ラ
イン圧を制御する手段とを備えたこと事を特徴とする。

また、本発明の他の構成は、エンジン出力をロツクア
ツプ付きのトルクコンバータを介して外部に出力するエ
ンジン装置のための、このコンバータのタービントルク
を検出するタービントルク検出装置において、エンジン
出力トルク及びロツクアツプクラツチの締結状態から、
エンジン出力のロツクアツプクラツチを介して伝達した
トルクを求める手段と、少なくともエンジン出力トルク
及びトルク比とに基づいて、エンジン出力のタービンを
介して伝達したトルクを求める手段と、前記ロツクアツ
プクラツチを介した伝達トルクとタービンを介した伝達
トルクとに基づいて、このエンジン装置の外部に出力さ
れるトルクを求める手段とを備えたこと事を特徴とす
る。

（実施例） 以下に、この発明をベルト式無段変速機のライン圧制
御装置に適用した一実施例を、添付図面を参照して、詳
細に説明する。

〈無段変速器の構成〉 先ず、第２図には、無段変速機Ｚの全体構成を示すス
ケルトン図が、また、第３図には、第２図に示した無段
変速機Ｚの油圧回路Ｑが夫々示されている。これらの無
段変速器Ｚ並びに油圧回路Ｑは、本出願人による特願昭
63−213722号に開示されているものと実質的に同じであ
るので、変速器Ｚ並びに油圧回路Ｑの詳細な説明は省略
し、本発明と特に関連する部分について説明する。

この無段変速機Ｚは、前輪駆動車用の無段変速機であ
つて、エンジンＡの出力軸１に連結されたトルクコンバ
ータＢと前後進切換機構Ｃとベルト伝動機構Ｄと減速機
構Ｅと差動機構Ｆとを基本的に備えている。

トルクコンバータＢは、このエンジン出力軸１と一体
的に回転するポンプインペラ３と、このポンプインペラ
３と対向するようにして、ポンプカバー７の内側に形成
されるコンバータ室7a内に回転自在に設けられたタービ
ンランナ４と、このポンプインペラ３とタービンランナ
４との間に介設されてトルク増大作用を行なうステータ
５とを有している。また、タービンランナ４は、タービ
ン軸２を介して後述する前後進切換機構Ｃの入力メンバ
であるキヤリア15、また、ステータ５は、ワンウエイク
ラツチ８及びステータ軸９を介してミツシヨンケース19
に夫々連結されている。

更に、タービンランナ４とポンプカバー７との間に
は、ロツクアツプピストン６が配置されている。このロ
ツクアツプピストン６は、タービン軸２にスライド可能
に取付けられており、ロツクアツプ室10内への油圧の導
入あるいは排出により、ポンプカバー７と接触して、こ
れと一体化されるロツクアツプ状態と、このポンプカバ
ー７から離間するコンバータ状態とを選択的に実現する
ようになされている。そして、ロツクアツプ状態におい
ては、エンジン出力軸１とタービン軸２とが、流体を介
することなく直結され、コンバータ状態においては、エ
ンジントルクは、エンジン出力軸１から流体を介して、
夫々タービン軸２側に伝達される。

ここで、注意しなくてはならないのは、エンジン出力
がトルクコンバータＢを介して前後進切換機構Ｃに伝達
されるトルクは、タービンランナ４を介して伝達される
コンバータ伝達トルクと、ロツクアツプピストン６を介
して伝達されるロツクアツプクラツチ伝達トルクの２つ
があるということである。従って、後で詳細に述べる
が、プライマリ軸22に伝達されるタービントルクは、こ
れら２つのトルクを加味して決定されなければならな
い。

前後進切り換え機構Ｃは、トルクコンバータＢのター
ビン軸２の回転をそのまま後述のベルト伝達機構Ｄ側に
伝達する前進状態と、ベルト伝達機構Ｄに逆転状態で伝
達する後進状態とを選択的に設定するものであり、この
一実施例においては、この前後進切換機構Ｃを、ダブル
ピニオン式のプラネタリギヤユニツトで構成されてお
り、クラツチ16とブレーキ17との選択作動により、前後
進の切換が実行されるものである。

ベルト伝達機構Ｄは、前後進切換機構Ｃの後方側に同
軸状に配置された後述するプライマリプーリ21と、この
プライマリプーリ21に対して平行方向に向けて離間配置
された後述するセカンダリプーリ31との間に、ベルト20
を張設して構成されている。プライマリプーリ21は、プ
ライマリ軸22上に、所定径を持つ固定円錐板23をプライ
マリ軸22と一体的に、また、可動円錐板24をプライマリ
軸22に対して、その軸方向に移動可能に、夫々設けて構
成されている。また、可動円錐板24の外側面24a側に
は、円筒状のシリンダ25が固定されている。更に、この
シリンダ25の内周面側には、プライマリ軸22側に固定さ
れたピストン26が油密的に嵌挿されており、このピスト
ン26と上述したシリンダ25と可動円錐板24との三者で、
プライマリ室27が構成されている。尚、このプライマリ
室27には、後述する油圧回路Ｑからライン圧が導入され
る。そして、このプライマリプーリ21は、プライマリ室
27に導入される油圧により、その可動円錐板24を軸方向
に移動させて、固定円錐板23との間隔を増減することに
より、ベルト20に対する有効径が調整されるようなされ
ている。

セカンダリプーリ31は、セカンダリ軸32上に、固定円
錐板33をセカンダリ軸32と一体的に、また、可動円錐板
34をセカンダリ軸32上を移動可能に、夫々設けて構成さ
れている。更に、可動円錐板34の外側面34b側には、略
円筒状のシリンダ35が同軸状に固定されている。また、
このシリンダ35の内周面側には、その軸心寄り部分が、
セカンダリ軸32に固定されたピストン36が油密的に挿嵌
されている。このピストン36とシリンダ35と可動円錐板
34の三者で、セカンダリ室37が構成されている。このセ
カンダリ室37には、プライマリプーリ21側と同様に、油
圧回路Ｑからライン圧が導入される。このスカンダリプ
ーリ31も、プライマリプーリ21と同様に、その可動円錐
板34を固定円錐板33に対して接離させることにより、ベ
ルト20に対する有効径が調整されるものである。

尚、セカンダリプーリ側の可動円錐板34の受圧面積A_S
は、プライマリプーリ21の可動円錐板24のそれ（A_P）よ
りも小さくなるように設定され、略A_P:A_S≒2:1である。
後述するように、プライマリプーリとセカンダリプーリ
とを共通の油圧により制御した場合、この面積差によ
り、両プーリ間で油圧変化による押し付け力の変化に差
がでてきて、特に遠心力補正を行なつたときに、ライン
圧に不足が出てくるという問題が生じてくるので、この
実施例では、後述するように、最低必要ライン圧という
ものを設定して、この問題に対処しようとしている。

尚、減速機構Ｅ及び差動機構Ｆは、従来公知の構成で
ある。

第３図に示す油圧回路Ｑは、上述した無段変速機Ｚに
おけるトルクコンバータＢのロツクアツプピストン６
と、前後進切換機構Ｃのクラツチ16とブレーキ17と、ベ
ルト伝動機構Ｄのプライマリプーリ21とセカンダリプー
リ31の作動を制御するために設けられており、エンジン
Ａにより駆動されるオイルポンプ40を備えている。ここ
で、このオイルポンプ40は、制御要素としてのプライマ
リ室27、セカンダリ室37、クラツチ室61、ブレーキ室6
2、ロツクアツプ装置等に供給される共通の（同一の）
制御元圧を提供する圧力源として規定されている。

尚、１つのオイルポンプ40から共通に油圧供給を受け
ているために、ライン圧に脈動がのり易いが、この脈動
発生を抑えるために、ソレノイドの駆動信号の周期を可
変にするようにしている。この点については後述する。

第３図における油圧回路Ｑの詳細な構成及び動作説明
は、特願昭63−213722の開示に譲るとして、その概略構
成は以下のようである。

基本ライン圧は、パイロツト圧をソレノイド51に制御
されたライン圧制御弁41により制御される。この基本ラ
イン圧は直にセカンダリ室37に伝達されるので、セカン
ダリ室37の圧力の制御はこの基本ライン圧の制御が必要
となる。基本ライン圧は変速比制御弁43を介してプライ
マリ室27にも伝達される。この制御弁43のパイロツト圧
は、ソレノイド52により制御される切り換え弁44により
制御される。

また、ライン圧調整弁41で調圧された作動油は、クラ
ツチ圧調整弁46で所定のクラツチ圧に調圧された後、ラ
イン109を介してロツクアツプ制御弁47に導入される。
そして、このロツクアツプ制御弁47に導入された作動油
は、そのパイロツト圧をソレノイド弁53により制御する
ことにより、ロツクアツプ締結側（LOCK）あるいはロツ
クアツプ解除側（UNLOCK）に選択的に供給される。

〈ライン圧制御の全体〉 第４図は、制御ユニツトに入力される信号と、出力さ
れる信号を示している。各ソレノイド弁51,52,53には、
第４図に示すように、制御ユニツト78が接続されてお
り、各電磁ソレノイド弁51,52,53はこの制御ユニツト78
により、制御要素を制御すべく駆動制御されるものであ
る。第６図において、この制御ユニツト78には、運転者
の操作によるシフト位置（D,1,2,R,N,P）を検出するセ
ンサ82からのシフト位置信号RANGEと、プライマリ軸22
の回転数N_Pを検出する回転数センサ83からのプライマリ
プーリ回転数信号N_Pと、セカンダリ軸32の回転数N_S（も
しくは車速）を検出する回転数センサ84からのセカンダ
リプーリ回転数信号N_Sと、エンジンＡのスロツトル開度
TVOを検出する開度センサ85からのスロツトル開度信号T
VOと、エンジンエンジン回転数N_Eを検出する回転数セン
サ86からの回転数信号N_Eと、トルクコンバータＢにおけ
るタービン軸２の回転数N_Tを検出するタービン回転数セ
ンサ87からのタービン回転数信号N_Tと、油圧回路Ｑのオ
イル温度を検出するセンサ88からの油温度THOが入力さ
れている。

第1B図及び第1C図は、本実施例に係るライン圧制御の
全体ブロツク図である。これらの図に示されるように、
本実施例は以下の３つのデユーテイ信号を出力する。こ
れらの信号とは、ロツクアツプ用のピストン６に作用す
る油圧を制御する、即ち制御弁41のパイロツト圧を制御
するためのデユーテイソレノイド53への信号TLUPと、セ
カンダリ室37に作用する油圧、即ち、基本ライン圧を制
御するためのデユーテイソレノイド51への信号TSECと、
プライマリ室27に作用する油圧を制御する、即ち制御弁
44のパイロツト圧を制御するためのデユーテイソレノイ
ド52への信号TPRMである。

ロツクアツプソレノイド制御 第1B図によると、信号TLUPの生成制御は以下のようで
ある。即ち、200により、現在の運転状態がロツク範囲
にあると判定されると、201において差圧信号DPLUPが演
算される。尚、第5A図にロツク範囲の判定用のマツプ特
性を示す。即ち、第5A図に示した論理によりロツクアツ
プ範囲内にあると判定されると、201は、エンジン出力
トルクTQPUMP（後述）から算出されるロツクアツプ伝達
トルク初期値TQINTからロツクアツプクラツチ差圧DPLUP
を算出する。このDPLUPはピストン６の前後の油圧差の
目標値というべきものである。即ち、この油圧差DPLUP
はLOCK64とUNLOCK65（第３図参照）との油圧差である。

さて、このDPLUPは、202において、第5B図の（ａ）の
ような特性に基づいてリミツト補正される。過度の油圧
を印加しないためである。

そして更に、クリツプされたDPLUPは、203において、
ライン圧（これは、セカンダリ室37に印加される油圧を
規定する信号PSECにより規定される）を考慮して補正さ
れる。即ち、第5B図の（ｃ）によれば、ライン圧PSECに
よりクラツチ圧の最大値を演算し、この演算された量を
最大クラツチ圧PLUOFF_MAXとする。そして、第5B図の
（ｂ）ように、DPLUPを、このPLUOFF_MAXを最大値として
リミツト制御しながら、DPLUPを第5B図（ｂ）の特性に
基づいてクラツチ圧PLUOFFに変換する。クラツチ圧PLUO
FFは204において、デユーテイ比に変換され、205におい
て電源電圧補正等が施される。さらに206において、補
正されたデユーテイは周期に変換されて、ソレノイド53
に出力される。尚、このデユーテイ変換の詳細について
は後述する。

プライマリ室油圧の制御 第1C図により、プライマリ室の油圧制御の概略につい
て説明する。先ず、220において、シフト信号RANGE,ス
ロツトルの開度TVO,運転モードMODE,現在のセカンダリ
プーリの回転数N_S等に基づいて、プライマリ回転数の目
標値PREVTをマツプから読出す。このマツプの特性を第
６図に示す。そして、この目標回転数PREVTと現在のプ
ライマリプーリの回転数N_Pとの差DNPを221により演算し
て、このDNPに、周知のフイードバツク補正並びに比フ
イードバツク制御補正を施しながら、ソレノイド52をデ
ユーテイ制御する。ここで、224によりフイードバツク
制御の実行条件を判定して、セレクタ225により、実行
条件が満足されればフイードバツク補正されたものを、
満足しなければフイードバツク補正されていないものを
選び、デユーテイ変換段226に出力する。

デユーテイ比への変換等については、前記ロツクアツ
プの場合と同じである。

セカンダリ室油圧の制御 セカンダリ室37に印加される油圧（この実施例ではラ
イン圧に相当する）は、その概略を第1B図の（ｂ）に示
され、以下のようにして制御される。

先ず、210でエンジン出力トルクTQPUMPを演算する。
このTQPUMPの演算は第7A図の（ａ）に示すように、スロ
ツトル開度TVOとエンジン回転数N_Eに基づいて演算され
たエンジン出力トルクTQENGに対し、負荷補正TQLD及び
オイルポンプロスによる補正量TQOPMPを減じたものであ
る。エンジン負荷としては、第7A図の（ｂ）に示すよう
に、エアコンやパワーステアリング等があり、さらに本
実施例では、エンジン水温THWによる補正も加味してい
る。そして、ポンプロスの補正は、第7A図の（ｃ）に示
すように、セカンダリプーリへのライン圧PSECとエンジ
ン回転数N_Eとに基づいて計算される。

これらの補正を加味したエンジントルクTQPUMPに基づ
いて、211において、前後進切換機構Ｃからプライマリ
プーリへ入力されるトルクTQINが演算される。このTQIN
の演算については後に詳しく説明するが、エンジン出力
トルクTQPUMPを、ロツクアツプクラツチを介して伝達さ
れるトルクTQLUPとコンバータを介して伝達されるトル
クTQCVDの２つに正確に分離して、プライマリプーリに
伝達される合成トルクを正確に演算するようにしてい
る。212では、このTQINを入力して、他方入力された変
速比RATIOから、プーリを押し付けるのに必要な力FSEC
を演算する。FSECの算出については第7C図に関連して後
で詳述される。この押し付け力FSECは、213で、遠心力
補正がなされた後に、214で、圧力PSECOに変換される。
従って、このPSECOは、トルクコンバータ、ロツクアツ
プ機構を介して出力された出力トルクを変速比RATIOに
応じてプライマリプーリに適正に伝えるのに必要な力FS
ECに対して、遠心力による補正を加えたものである。

一方、215では、変速比RATIO及びプライマリプーリ回
転数N_P等に基づいて変速動作を作動するのに最低必要な
圧力PSMINが演算される。そして選択器219では、PSECO
とPSMINとの大きい方の値が選択される。これがライン
圧を制御するデユーテイソレノイド51を駆動する信号と
なる。遠心圧力がどのように発生するか、そして、セレ
クタ219で、PSECOとPSMINの大の方を選択する理由につ
いては、第7C図，第８図を参照して説明されるであろ
う。

〈プライマリプーリ入力トルク演算の詳細〉 ここで、211で行なわれるプーリ入力トルク演算につ
いて第7B図に従つて詳細に説明する。前述したように、
この制御は、エンジン出力がトルクコンバータＢとロツ
クアツプクラツチを介してベルト伝達機構Ｄのプライマ
リプーリに伝達されるときには、タービンランナ４を介
して伝達されるトルクと、ロツクアツプピストン６を介
して伝達されるトルクの２つを考慮するように行なわれ
るものである。即ち、エンジン出力トルクTQENGは２つ
の方向、トルクコンバータとロツクアツプ機構とに二分
される。ところが、これら二分されたトルクは、それら
の伝達経路が異なるために、プライマリ軸22へのトルク
伝達比が異なつたものになる。従つて、軸22に伝達され
るトルクを正確に把握するためには、エンジン出力トル
クTQENGがどのように二分されるかを正確に把握する必
要があるのである。

本実施例では、第7B図に示すように、上記二分される
トルクの算出手法として、先ず、ロツクアツプにより伝
達されるトルクTQLUPを演算し、このトルクTQLUPをエン
ジン出力トルクTQPUMPから減じて、トルクコンバータに
伝達されるトルクTQCVDを求めるようにした。尚、算出
手法は、上記の逆、即ち、トルクコンバータのみに伝達
されるトルクを求めてから、ロツクアツプに伝達される
トルクを求めるようにしてもよい。

先ず、エンジン出力TQPUMPに基づいて、第7B図の
（ａ）の特性に従つて、ロツクアツプピストンの前後の
差圧の初期値DPINTを演算する。（ａ）の特性は、ロツ
クアツプ機構に応じてユニークに決定されるものであ
る。前述したように、DPINTはロツクアツプレンジの判
定条件（第5A図）等を加味して、第1B図の201により前
述のDPLUPに変換される。この差圧DPLUPはロツクアツプ
ピストン６に伝達される圧力を示している。ところで、
ピストン６に実際に伝達されるトルクは、コンバータ室
7a内の油に粘度（即ち、油の温度）に左右されるから、
第7B図の（ｂ）のような特性に従つて、即ち、油温度TH
Oに応じて、THOが高いほど低目のトルクがピストン６に
伝達されるように、ロツクアツプ伝達比H_LUを設定す
る。この伝達比H_LUは同図の（ｂ）に示すように、０〜
１の量である。そして、この伝達比H_LUとエンジントル
クTQPUMPとから、（ｃ）に示すように、ロツクアツプピ
ストン６に実際に伝達されるトルクTQLUPを、 TQLUP＝TQPUMP×H_LU から求める。従つて、エンジン出力のうち、トルクコン
バータ単独に入力されるトルクTQCVDは、 TQCVD＝TQPUMP−TQLUP である。従って、コンバータ単独から出力されるトルク
TQCNVTは、（ｅ）のトルク比TRを考慮して計算され、 TQCNVT＝TQCVD×TR ＝（TQPUMP−TQLUP）×TR となる。よつて、ロツクアツプとコンバータとからの合
成トルクTQTRBNは、 TQTRBN＝TQLUP＋TQCNVT となる。このトルクが、切換機構Ｃに入力され、プライ
マリプーリに伝達されることになる。この切換機構Ｃに
はプラネタリ機構が装着されているから、この機構によ
る減速比KSRDCTを考慮して、TQTRBNから、最終トルク値
TQINが計算される。

TQIN＝TQTRBN×減速比 この減速比KSRDCTの値は第7B図の（ｆ）に示されてい
る。

さて、ここで、第7B図の（ｄ）及び（ｆ）を用いて、
トルク比TRの計算について説明する。トルク比は、入力
トルクのうちの、コンバータにより伝達されるトルクの
割合であり、速度比Ｅから求められる。この速度比Ｅ
は、プライマリプーリの回転数N_Pとエンジン回転数N_Eと
の比（N_P/N_E）及び変速レンジ（RANGE）とに基づいて決
められるもので、第7B図の（ｅ）のようにして決定され
る。尚、逆進（Ｒ）時には、KLRRTを前後進切換機構の
逆進時の減速定数であるとすると、減速比E_RはN_P/N_E/KL
RRTとなる。RANGEがP,Nにあるときは、当然、Ｅは“0"
である。トルク比は（ｄ）のような特性に従つて決定さ
れる。この特性は、速度比Ｅが零、即ち、車両の停止状
態において、最大の値「２」に設定され、速度比Ｅが零
から徐々に大きくなるにつれて、「２」から徐々に減じ
られる。そして、速度比Ｅが約0.8に至るとトルク比TR
は、「１」にサチユレートし、以後、この「１」に維持
されるよう設定されている。

以上のようにして、211において行なわれるプーリ入
力トルク演算、即ち、プライマリプーリ軸22に伝達され
るトルクTQINが正確に求められた。

〈セカンダリ圧PSEC演算の詳細〉 212〜216で行なわれる制御について詳細に説明するこ
とにより、セカンダリ圧PSEC演算の詳細について説明す
る。

先ず、第1B図の212で行なわれる押し付け力の演算に
ついて第7C図により説明する。この押し付け力は、ベル
トの張力に抗して、プライマリプーリとセカンダリプー
リの有効径を必要量に保つようにピストン36に印加され
るべき力である。有効径は変速比に応じて変化するか
ら、この押し付け力は変速比RATIOに応じて変化しなけ
ればならない。

変速比RATIOは第7C図に従つて次のようにして演算さ
れる。

先ず、第7C図の（ｂ）に示すように、現在のプライマ
リプーリ回転数N_Pと、220で演算された目標プーリ回転
数PREVTとの大小を比較する。これは、必要押し付け力
を求めるには、現在の変速比を維持するために必要な押
し付け力と、変速後に必要な押し付け力とで大きな方の
押し付け力を発生する必要があるからである。N_PとPREV
Tとのうち、セレクタ218により選ばれた大きい方の値を
N_Pとすると、RATIOは218により、 となる。そして、この変速比RATIOと入力トルクTQINと
から、押し付け力FSECを、第7C図の（ａ）の特性に従つ
て演算する。この場合、変速比が大のほど、即ち、オー
バドライブであるほど、大きい押し付け力を必要とする
ようにする。

遠心油圧補正の詳細の詳細について説明する。この補
正制御の詳細は第7C図の（ｃ）〜（ｇ）の部分に示され
ているが、先ず、遠心油圧補正が必要な理由、そして、
この補正を行なうことに伴なう問題点を第８図により説
明する。

第8A図に示すように、有効断面積A_Pのプライマリプー
リとA_Sのセカンダリプーリがベルトにより回転させられ
ている場合において、これらのプーリに共通にかかるラ
イン圧P_S（ライン圧はセカンダリ側のソレノイド51によ
り規定される）等を考慮すると、各プーリに対する押し
付け力F_P,F_Sは、 F_P＝A_P×P_S＋K_P×N_P ² …（１） F_S＝A_S×P_S＋K_S×N_S ²＋F_SP …（２） となる。夫々の式において、各Ｋは所定の定数であり、
また、第２項が遠心力による力であり、第２式における
第３項はスプリング（第２図の38）による力である。そ
して、プーリ間の押し付け力の比H_F（次式に示される）
を所定値に保つことが適正な変速を行なうための前提で
ある。この値が適正に設定されなければ、例えば、プラ
イマリプーリの有効径が小さくなつたのにセカンダリプ
ーリの有効径が変わりない等といつた事態が発生する虞
れがあるからである。

第8B図はF_Pの、プライマリプーリ回転数N_Pに対する変
化特性をグラフにしたものである。同じく、第8C図は、
F_Sのそれを示したものである。これらの図に示すよう
に、遠心力による押し付け力は回転数N_P（N_S）が高いほ
ど二乗で増大する。この遠心力はプーリを押し付ける方
向に働くから、この分をライン圧から差し引くと、油圧
ポンプの負荷が減り、燃費低減に資する。第8C図の破線
で示したものは、この遠心力による圧力による寄与分だ
けライン圧P_Sを低下させた場合の圧力A_S×P_Sの変化を示
したものである。ところで、プーリ間の面積比は、前述
したように、 A_P:A_S≒2:1 となつているから、遠心補正分だけライン圧P_Sを低下さ
せたときに、F_Sは略一定に保つことができたとしても、
A_P×P_Sの低下分が大きくなり、押し付け力比H_Fが適正値
に保たれなくなる。これは、遠心力による寄与は回転数
の自乗で効くものの、その絶対値自体が小さいことに起
因する。従つて、遠心補正が大になつたときは、ライン
圧がかなり低下してしまうので、かかる場合は、ライン
圧を必要最小限量未満にまで低下してしまう（この傾向
は、高速運転ほど、セカンダリプーリの回転数N_Sが上昇
するので大となる）虞れがあるである。即ち、遠心力補
正により、ライン圧P_Sが△Ｐだけ低下したとすると、こ
れによる押し付け力の変化はA_P×△Ｐとなり、この結果
F_Pはかなり低下してしまうのである。そこで、この実施
例では、P_Sの低下を監視し、最低ライン圧未満に低下す
る場合は、リミツト補正を行なうようにするのである。
このときの下限値PSMINは、（３）式をPSについて解い
た次式により定義される。

第7C図に戻つて説明を続ける。同図の（ｃ）及び
（ｄ）により、必要押し付け力FSECに対して、遠心力補
正及びスプリング力補正を行なう。そして、ピストン面
積A_Sによりセカンダリプーリのピストン36にかかる圧力
PSECOを演算する。即ち、 である。そして、セレクタ219により、PSECOとPSMINの
小さい方を選ぶ。そして、第7C図の（ｈ）において、こ
の選ばれた方に対して動作の確実さを期するための安全
係数K_SFを乗したものをPSECとする。

かくして、変速比、即ち、プーリ回転数N_Sがいかなる
ものであつても、変速動作を確実に行なうためのライン
圧PSECが確保できた。

〈ソレノイド制御〉 次に、ソレノイド51,52,53に対して行なわれる制御に
ついて説明する。このソレノイド制御は、油圧の脈動の
低減とソレノイドの耐久性を確保するために、上記デユ
ーテイソレノイドの駆動周波数を油圧ポンプの吐出量
（即ち、エンジン回転数N_E）とデユーテイ率とに基づい
て制御するものである。

第９図はこの制御の全体を示したものである。上記の
３つのソレノイドに対する制御は、同じであるために、
ソレノイドの代表としてソレノイド52のためのデユーテ
イ変換について説明する。先ず、第９図の（ａ）におい
て、信号CSTRKがデユーテイに変換される。このとき、
油温度THOが高いときは、出力DUTYは大き目とする。
（ｂ）において、このデユーテイに対してバツテリー電
源電圧の補正を行なう。そして、第９図の（ｃ）で上下
限のクリツプ処理を行ない、更に（ｄ）でフエイルセー
フ処理を行なう。ここで、XSFT1Fはフエイル状態発生を
記憶するフラグである。

一方、（ｅ）でソレノイドの駆動周期のモードをエン
ジン回転数N_Eと（ａ）で求めたDUTYに基づいて設定す
る。この周期モードは、本実施例では、ゾーン判定によ
りLOW,MIDDLE,HIGHの３通りとした。そして、（ｆ）に
おいて、ゾーン判定に基づいて、駆動周期を10.5ms（LO
W）,21.0ms（MIDDLE）,31.5ms（HIGH）のいずれかに決
定する。このように、本実施例のデユーテイ制御は、エ
ンジン回転数N_E及びDUTY値により駆動周波数制御を行な
うようにしている。周波数制御としたのは、周波数一定
でデユーテイ率を可変とした場合において、ポンプ処理
に脈動がのり易いことによる。駆動周波数は、エンジン
回転数N_Eが高いほど、換言すれば、油圧ポンプ40からの
吐出量が大きいほど、高いものとしている。これは、吐
出量が大きいほど油圧脈動の振幅が大きくなる傾向があ
るから、駆動周期を短くして、リツプルを小さくするた
めである。

〈制御手順〉 以上が、ロツクアツプを具備したトルクコンバータを
備えた無段変速器の油圧制御装置におけるライン圧制御
と、油圧回路に使われるデユーテイソレノイドのデユー
テイ制御である。そして、上記の制御は、制御ユニツト
78がデジタルコンピユータでもアナログコンピユータで
も実現可能である。そこで、次に、かかる制御をデジタ
ルコンピユータによつて実現した場合の制御手順につい
て第10図に従つて説明する。

ステツプS2では、センサ82からシフト位置信号RANGE
を読み込む。シフト位置がP,Nにあるときは、変速機は
作動しないので、ステツプS23でタービントルクTQTRBN
を“0"として、ステップS24に進む。

シフト位置がD,1,2,Rにあるときは、ステツプS6に進
み、センサ86及び85から夫々、エンジン回転数N_E及びス
ロツトル開度TVOを読み込む。そして、ステツプS7で、
このN_E及びTVO等に基づいて第7A図の（ａ）に従つて、
エンジントルクTQENGを計算する。ステツプS8では、同
図の（ｂ）に従つて負荷補正を行ない、ステツプS0では
オイルポンプによるトルクロスの補正を行ない、エンジ
ントルク出力TQPUMPを得る。

次に、ステツプS10で、センサ88から油温度THOを読み
込み、そして、第7B図の（ａ）に従つて、TQPUMPに基づ
いてロツクアツプクラツチの差圧の初期値DPINTを計算
する。このDPINTに基づいて、プライマリ側のデユーテ
イを計算する制御で、差圧DPLUPが計算されるのは前述
した通りである。そこで、このDPLUPからロツクアツプ
クラツチ伝達比H_LUが第7B図の（ｂ）に従つて計算さ
れ、ステツプS12で、これらのDPLUP及びH_LUに基づい
て、ロツクアツプクラツチ伝達トルクTQLUPが演算され
る。即ち、 TQLUP＝DPLUP×H_LU である。ステツプS14では、センサ87から、トルクコン
バータのタービン回転数N_Tが読み込まれる。そして、ス
テツプS16で、速度比Ｅが、 より求められる。ここでN_Tは第7B図の（ｅ）のN_P（若し
くはN_P×KLRRT）に等価である。そして、ステツプS18で
トルク比TRが計算される。これらは、第7B図の（ｄ）及
び（ｅ）に関連して説明した。次にステツプS20で、コ
ンバータ伝達トルクTQCNVTが計算される。即ち、 TQCNVT＝（TGPUM−PTQLU）×TR である。次に、ステツプS22で、ロツクアツプクラツチ
を介した伝達トルクTQLUPとコンバータを介した伝達ト
ルクTQCNVTとの合成トルクTQTRBNが演算される。即ち、 TQTRBN＝TQLUP＋TQCNVT である。これに、プラネタリ減速比の補正を行なつて、
TQINとする。

ステツプS24では、センサ84,83から、セカンダリプー
リ回転数N_Sとプライマリプーリ回転数N_Pとを読み込み、
ステツプS26で変速比RATIO（＝N_P/N_S）を計算する。そ
して、ステツプS28で、TQINとRATIOとから、プーリを押
し付けるのに必要な力FSECを計算する。この詳細な説明
は第7C図の（ａ）に関連して説明した。そして、ステツ
プS30,S32で、第7C図の（ｃ）及び（ｄ）に従つて、遠
心力補正及びスプリング補正を行なつて、ライン圧PSEC
Oを得る。このPSECOが目標ライン圧、即ち、セカンダリ
プーリ側のピストン圧になる。

このPSECOは遠心力補正により、最低ライン圧以下に
低下することがあるので、以下の手順により、そのとき
の変速比等に応じた最低ライン圧PSMINを計算する。即
ち、ステツプS36で、前述の（３）式に従つて、プーリ
押し付け力比H_Fを計算する。そして、ステツプS38で、
（４）式に従つて、変速に必要な最低ライン圧PSMINを
計算する。次に、ステツプS40で上記PSECOとPSMINとの
大きい方を選択する。ステツプS42では、第7C図の
（ｈ）に従つて安全係数K_SFによる補正を行なう。さら
にステツプS44では、PSECをデユーテイ率に変換する。
ステツプS46では、電源電圧補正を行ない、ステツプS48
では、デユーティDUTYを駆動周波数に変換する。そし
て、ステツプS50でソレノイド51に出力する。

〈変形例〉 本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能
である。

例えば、上記実施例では、タービントルクTQTRBNを求
める際に、先ず、ロツクアツプクラツチ伝達トルクを計
算し、これをエンジン出力トルクTQPUMPから減じたもの
にトルク比TRを加味したものをコンバータ伝達トルクTQ
CNVTとした。そこで、次のような変形例を提案する。即
ち、先ず、コンバータ伝達トルクを計算し、これをエン
ジン出力トルクTQPUMPから減じたものに、ロツクアツプ
クラツチ伝達比H_LUを加味したものをロツクアツプクラ
ツチ伝達トルクTQLUPとするのである。

また、次のような変形例を提案する。上記実施例で
は、ライン圧を求めるのに、タービントルクを計算し
た。そこで、本発明をタービントルク自体の検出にも適
用しようとするのである。TQTRBNはトルクコンバータか
らの出力を正確に反映するからである。

また、次のような変形例を提案する。上記実施例で
は、DPINTをマップから読出し、このDPINTからTQLUPを
計算した。その代りに、ロツクアツプピストン６の前後
の圧力差を直接センサで測定して、これからTQLUPを計
算してもよい。

また、次のような変型例を提案する。上記実施例で
は、デユーテイソレノイドの駆動周波数制御では、DUTY
とポンプ吐出量の２つを考慮して周波数を決定してい
た。しかし、DUTY若しくは吐出量だけを考慮して周波数
を決定しても、同じ効果が得られる。

またさらに、上記実施例に示したデユーテイソレノイ
ドの駆動周波数制御は、第２図，第３図等に示した無段
変速機に限定されるものではなく、油圧作動式であれ
ば、一般の変速機にも適用可能である。

またさらに、上記実施例に示したところの、ライン圧
をロツクアツプクラツチを介したトルクとコンバータを
介したトルクとに分離して検出した上で調整するという
技術は、第２図，第３図等に示した無段変速機に限定さ
れるものではなく、油圧作動式であれば、一般の変速機
並びにタービントルク検出装置にも適用可能である。

い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係る油圧作動式変速
機のライン圧制御装置によれば、エンジン出力をロツク
アツプ付きのトルクコンバータを介して油圧作動式変速
機に入力し、この変速機のライン圧を前記コンバータの
タービントルクに少なくとも基づいて制御する油圧作動
式変速機のライン圧制御装置において、エンジン出力ト
ルク及びロツクアツプクラツチの締結状態から、エンジ
ン出力のロツクアツプクラツチを介して伝達したトルク
を求める手段と、少なくともエンジン出力トルク及びト
ルク比とに基づいて、エンジン出力のタービンを介して
伝達したトルクを求める手段と、前記ロツクアツプクラ
ツチを介した伝達トルクとタービンを介した伝達トルク
とに基づいて、ライン圧を制御する手段とを備えたこと
事を特徴とする。

従つて、従来では考慮されなかつたロツクアツプクラ
ツチを介した伝達トルクによる寄与が考慮されて、ライ
ン圧が制御されるので、ライン圧を実際の伝達トルクに
対して精度良く設定できるようになつた。

また本発明に係るタービントルク検出装置によれば、
エンジン出力をロツクアツプ付きのトルクコンバータを
介して外部に出力するエンジン装置のための、このコン
バータのタービントルクを検出するタービントルク検出
装置において、エンジン出力トルク及びロツクアツプク
ラツチの締結状態から、エンジン出力のロツクアツプク
ラツチを介して伝達したトルクを求める手段と、少なく
ともエンジン出力トルク及びトルク比とに基づいて、エ
ンジン出力のタービンを介して伝達したトルクを求める
手段と、前記ロツクアツプクラツチを介した伝達トルク
とタービンを介した伝達トルクとに基づいて、このエン
ジン装置の外部に出力されるトルクを求める手段とを備
えたこと事を特徴とする。

従つて、従来では考慮されなかつたロツクアツプクラ
ツチによる伝達の寄与を考慮しているので、このエンジ
ン装置の外部に出力されるタービントルクは精度よく検
出できる。

【図面の簡単な説明】

第1A図は本発明の構成を説明する図、 第1B図及び第1C図は、この発明に係る一実施例の制御の
全体を示した図、 第２図はこの発明に係わるベルト式無段変速機のライン
圧制御装置の一実施例が適用される無段変速機の構成を
概略的に示すスケルトン図、 第３図は第２図に示す無段変速機に接続される油圧回路
の構成を示す回路図、 第４図は油圧回路の制御回路の構成を示す配線図、 第5A図は、ロツクアツプ動作の制御範囲を決定する特性
を示す図、 第5B図はロツクアツプクラツチ用のソレノイドのデユー
テイを算出するための制御を説明する図、 第６図はプライマリプーリの目標回転数を演算するとき
の制御を説明する図、 第7A図はエンジントルクTQPUMPを演算するときの制御を
説明する図、 第7B図はタービントルクTQTRBNを演算するときの制御を
説明する図、 第7C図は遠心力補正等を行なうときの制御を説明する
図、 第8A図乃至第8D図は遠心力補正を行なつたときの不都合
が発生する様子を説明する図、 第９図はデユーテイソレノイドの駆動周期を制御すると
きの手法を説明する図、 第10図は実施例に係る制御をデジタルコンピユータによ
り行なつたときの、その制御手順を示 図中、Ａ……エンジン、Ｂ……トルクコンバータ、Ｃ…
…前後進切換機構、Ｄ……ベルト伝動機構、Ｅ……減速
機構、Ｆ……差動機構、RATIO……変速比、Ｅ……速度
比、TR……トルク比、N_E……エンジン回転数、N_P……プ
ライマリ軸回転数、N_S……セカンダリ軸回転数、N_T……
タービン回転数、Ｐ……ライン、Ｑ……油圧回路、Ｒ…
…電気制御回路、Ｚ……無段変速機、１……出力軸、２
……タービン軸、３……ポンプインペラ、４……タービ
ンランナ、５……ステータ、６……ロツクアツプピスト
ン、７……ポンプカバー、7a……コンバータ室、８……
ワンウエイクラツチ、９……ステータ軸、10……ロツク
アツプ室、11……リングギヤ、12……サンギヤ、13……
第１ピニオンギヤ、14……第２ピニオンギヤ、15……キ
ヤリヤ、16……クラツチ、17……ブレーキ、18……アキ
ユムレータ、19……ミツシヨンケース、20……ベルト、
21……プライマリプーリ、21a……ベルト受溝、22……
プライマリ軸、23……固定円錐板、24……可動円錐板、
24a……外側面、25……シリンダ、26……ピストン、27
……プライマリ室、31……セカンダリプーリ、31a……
ベルト受溝、32……セカンダリ軸、33……固定円錐板、
34……可動円錐板、34a……円錐状摩擦面、34b……外側
面、35……シリンダ、36……ピストン、37……セカンダ
リ室、38……押し付けスプリング、40……オイルポン
プ、41……ライン圧調整弁、41a……パイロツト室、41b
……スプール、41c……スプリング、41d……調圧ポー
ト、41e……ドレインポート、42……レデユーシング
弁、43……変速比制御弁、43a……スプール、43b……ス
プリング、43c……ライン圧ポート、43d……ドレインポ
ート、43e……パイロツトポート、43f……パイロツト
室、43g……リバースポート、44……切換弁、44a……ス
プール、44b……スプリング、44c……パイロツトポー
ト、44d……第１パイロツト圧導入ポート、44e……第２
パイロツト圧導入ポート、44f……パイロツト圧供給ポ
ート、45……シフト弁、46……クラツチ圧調整弁、47…
…ロツクアツプコントロール弁、48……リリーフ弁、51
……第１電磁ソレノイド弁、52……第２電磁ソレノイド
弁、53……第３電磁ソレノイド弁、61……ブレーキ室、
62……ブレーキ室、70……弁ハウジング室、71……流
路、、72……分岐ライン、73……リザーバタンク、74…
…戻りライン、75……プランジヤ、76……コイルスプリ
ング、77……電磁コイル、78……制御ユニツト、82……
シフト位置センサ、83……プライマリ回転数センサ、84
……セカンダリ回転数センサ、85……スロツトル開度セ
ンサ、86……回転数センサ、87……タービン回転数セン
サ、101、102、103、104、105、106、107、108、109…
…ラインである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｆ１６Ｈ 59:46 59:68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン出力をロツクアツプ付きのトルク
   コンバータを介して油圧作動式変速機に入力し、この変
   速機のライン圧を前記コンバータのタービントルクに少
   なくとも基づいて制御する油圧作動式変速機のライン圧
   制御装置において、 エンジン出力トルク及びロツクアツプクラツチの締結状
   態から、エンジン出力のロツクアツプクラツチを介して
   伝達したトルクを求める手段と、 少なくともエンジン出力トルク及びトルク比とに基づい
   て、エンジン出力のタービンを介して伝達したトルクを
   求める手段と、 前記ロツクアツプクラツチを介した伝達トルクとタービ
   ンを介した伝達トルクとに基づいて、ライン圧を制御す
   る手段とを備えたこと事を特徴とする油圧作動式変速機
   のライン圧制御装置
2. 【請求項２】エンジン出力をロツクアツプ付きのトルク
   コンバータを介して外部に出力するエンジン装置のため
   の、このコンバータのタービントルクを検出するタービ
   ントルク検出装置において、 エンジン出力トルク及びロツクアツプクラツチの締結状
   態から、エンジン出力のロツクアツプクラツチを介して
   伝達したトルクを求める手段と、 少なくともエンジン出力トルク及びトルク比とに基づい
   て、エンジン出力のタービンを介して伝達したトルクを
   求める手段と、 前記ロツクアツプクラツチを介した伝達トルクとタービ
   ンを介した伝達トルクとに基づいて、このエンジン装置
   の外部に出力されるトルクを求める手段とを備えたこと
   事を特徴とするタービントルク検出装置。