JP2869654B2 - 油圧作動式変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、油圧作動式変速機の制御装置に関するもの
である。

「従来の技術」 油圧作動式変速機、例えば無段変速機においては、エ
ンジンからの入力トルクは、直接にあるいはトルクコン
バータを介して、プライマリプーリに伝達され、該プラ
イマリプーリの出力は、ベルトを介してセカンダリプー
リに伝達されるようになっており、プライマリプーリに
対するセカンダリプーリのプーリ比を変更することによ
り、変速比が制御される。両プーリのプーリ比を変更す
るために、プライマリプーリのプライマリ室あるいはセ
カンダリプーリのセカンダリ室の一方の室へのライン圧
の供給、排出を変速比制御手段により制御しており、こ
のような無段変速機の油圧制御装置は、例えば、特開昭
62−4645号に示されている。

上記公報の装置においては、ポンプ油圧は、ライン圧
制御弁により調圧されてライン圧とされ、該ライン圧
は、変速比制御弁により、無段変速機のプライマリプー
リのプライマリ室に供給されたり、あるいは、該プライ
マリ室から排出されたりする。また、制御ユニットにお
いては、変速比、エンジントルクから目標ライン圧が算
出され、この目標ライン圧に応じたデューティ比の信号
は、ライン圧制御用ソレノイド弁に供給され、該ライン
圧制御用ソレノイド弁は、該信号に基づいてデューティ
圧を生成する。このデューティ圧は、前記ライン圧制御
弁に作用し、該デューティ圧により、ライン圧制御弁か
らのライン圧は、適切に制御されることになる。

「発明が解決しようとする課題」 従来の変速機の制御装置において、ライン圧制御弁の
パイロット室への通路には、ライン圧制御用ソレノイド
弁が接続され、該ソレノイド弁は、ライン圧制御弁のパ
イロット室へデューティ圧としてのパイロット圧を供給
したり、パイロット室からパイロット圧を排出したりす
る。前記ライン圧制御弁のパイロット室への通路のうち
ソレノイド弁より上流側には、ソレノイド弁のフルドレ
イン時の残圧を低減するために、オリフィスが設けられ
ており、該オリフィスは、ソレノイド弁のパイロット圧
排出用オリフィスより小さい。

それゆえ、ライン圧制御弁のパイロット室からパイロ
ット圧を排出してパイロット圧を低下させる降圧時に
は、パイロット圧は、ソレノイド弁のパイロット圧排出
用の大きいオリフィスを通って速く排出され、応答が早
いが、これに対し、ライン圧制御弁のパイロット室にパ
イロット圧を供給してパイロット圧を上昇させる昇圧時
には、パイロット圧は、通路に設けられた小さいオリフ
ィスを通って供給されるので、パイロット圧の供給は遅
く、応答が遅い。このように、パイロット圧を低下させ
る降圧時とパイロット圧を上昇させる昇圧時とでは、応
答が異なり、ヒステリシスが生じる。そして、油温が低
くなると、例えば−10℃以下の場合にはパイロット圧
（油）は流れにくくなるので、影響が特に大きくなる。

本発明の目的は、昇圧制御時の応答性を向上させるこ
とができる油圧作動式変速機の制御装置を提供すること
にある。

「課題を解決するための手段」 本発明は、伝達される入力トルクを所定の変速比で出
力する油圧作動式変速機であって、油圧によりその変速
比が変更される油圧作動式変速機と、 該油圧作動式変速機への油圧を調製する調圧弁と、及
び、 該調圧弁のパイロット室への通路に接続され、デュー
ティ比を電気的に制御することによって、該パイロット
室へのパイロット圧を制御して調圧弁の調圧レベルを制
御する電磁弁と、を含み、エンジンの運転状態に応じて
電磁弁のデューティ比を変更することによって油圧作動
式変速機への油圧を上昇させ、または、降下させるよう
になっているとともに、前記調圧弁のパイロット室への
通路のうち電磁弁より上流側には、前記電磁弁のパイロ
ット圧排出用オリフィスよりも小さいオリフィスが設け
られている油圧作動式変速機の制御装置であって、 前記電磁弁は、調圧弁のパイロット室のパイロット圧
を上昇させる際には、一旦所定の制御量よりも大きい制
御量に設定され、その後に所定の制御量に設定されるよ
うに構成されていることを特徴とする。

また、本発明の別の特徴によれば、伝達される入力ト
ルクを所定の変速比で出力する油圧作動式変速機であっ
て、該油圧作動式の油圧回路のライン圧を調整する調圧
弁と、及び、 該調圧弁のパイロット室への通路に接続され、デュー
ティ比を電気的に制御することによって前記パイロット
室へのパイロット圧を調圧弁の調圧レベルを制御する電
磁弁と、を含み、前記調圧弁のパイロット室への通路の
うち電磁弁より上流側には、電気電磁弁のパイロット圧
排出用オリフィスよりも小さいオリフィスが設けられて
いる油圧作動式変速機の制御装置であって、 前記電磁弁は、前記デューティ比が変えられ、前記ラ
イン圧をエンジンの運転状態に応じ上昇、降下させ、か
つ 調圧弁のパイロット室のパイロット圧を上昇させる際
には、一旦所定の制御量よりも大きい制御量に設定さ
れ、その後に所定の制御量に設定されるように構成され
ていることを特徴とする油圧作動式変速機の制御装置が
提供される。

そして、好ましくは、電磁弁のデューティ比は油圧作
動式変速機の油圧回路の油温に応じて変更されるように
なっている。

「作用」 本発明においては、調圧弁のパイロット室のパイロッ
ト圧を上昇させる際には、電磁弁は、一旦所定の制御量
よりも大きい制御量に設定され、これにより、パイロッ
ト室へのパイロット圧の供給を速く行い、昇圧速度を高
める。ここで、電磁弁に対して大きい制御量のままにす
ると、調圧弁のパイロット室に必要以上の過大なパイロ
ット圧が作用することになるので、これを防止するため
に、電磁弁は、その後に所定の制御量に設定されるよう
になっている。このように、電磁弁は、一旦所定の制御
量よりも大きい制御量に設定され、パイロット圧の供給
を促進するので、昇圧制御時の応答性を向上させること
ができる。

「実施例」 以下、本発明の実施例による制御装置を添付図面を参
照して説明する。

まず、第１図には、無段変速機Ｚの全体構成がスケル
トンにて示され、また、第２図には、第１図に示された
無段変速機Ｚの油圧回路Ｑが示されている。ここでは、
先に、第１図を参照して無段変速機Ｚの全体構成を説明
し、しかる後において、第２図を参照して油圧回路Ｑの
構成を説明する。

無段変速機Ｚの全体構成 無段変速機Ｚは、前輪駆動車用の無段変速機であっ
て、エンジンＡと、該エンジン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、を備えて
いる。

〔トルクコンバータＢ〕

トルクコンバータＢは、エンジン出力軸１に結合され
たポンプカバー７の一側部に固定されており該エンジン
出力軸１と一体的に回転するポンプインペラ３と、該ポ
ンプインペラ３と対向するようになっておりポンプカバ
ー７の内側に形成されたコンバータ室7a内に回転自在に
設けられたタービンランナ４と、前記ポンプインペラ３
及びタービンランナ４の間に介設されトルク増大作用を
行うステータ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ャリア15に連結され、また、
ステータ５は、ワンウェイクラッチ８及ステータ軸９を
介して、ミッションケース19に連結されている。

更に、タービンランナ４とポンプカバー７との間に
は、ロックアップピストン６が配置されている。このロ
ックアップピストン６は、タービン軸２にスライド可能
に取り付けられており、ロックアップ室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と接触して該
ポンプカバー７と一体化されるロックアップ状態と、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、ロックアップ
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、一方、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、タービン軸２に伝達される。

〔前後進切換機構Ｃ〕

前後進切換機構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するベルト伝動機構Ｄ側に伝
達する前進状態と、トルクコンバータＢのタービン軸２
の回転をベルト伝動機構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、この前後進切換
機構Ｃは、ダブルピニオン式のプラネタリギヤユニット
で構成されている。すなわち、タービン軸２にスプライ
ン結合されたキャリア15には、サンギヤ12に噛合する第
１ピニオンギヤ13と、リングギヤ11に噛合する第２ピニ
オンギオ14と、が取り付けられ、該両ピニオンギヤ13、
14は、噛合している。なお、サンギヤ12は、後述するベ
ルト伝動機構Ｄのプライマリ軸22に対してスプライン結
合されている。

更に、リングギヤ11とキャリア15との間には、この両
者を断接するクラッチ16が設けられ、また、リングギヤ
11とミッションケース19との間には、リングギヤ11をミ
ッションケース19に対して選択的に固定するためのブレ
ーキ17が設けられている。

従って、クラッチ16を締結してブレーキ17を開放した
状態においては、リングギヤ11とキャリア15とが一体化
されるとともに、リングギヤ11がミッションケース19に
対して相対回転可能とされるため、タービン軸２の回転
により、リングギヤ11が回転すると、ピニオンギヤ14、
13を介して、プライマリ軸22のサンギヤ12が回転させら
れる。このとき、プライマリ軸22の回転方向は、タービ
ン軸２の回転方向と同一である（前進状態）。

これに対して、クラッチ16を開放してブレーキ17を締
結した状態においては、リングギヤ11がミッションケー
ス19側に固定されるとともに、リングギヤ11とキャリア
15とが相対回転可能となるため、タービン軸２の回転に
より、キャリア15が回転すると、ピニオンギヤ14、13を
介して、プライマリ軸22のサンギヤ12が回転させられ
る。このとき、プライマリ軸22の回転方向は、タービン
軸２の回転方向と逆である（後進状態）。

このように、前後進切換機構Ｃにおいては、クラッチ
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。

〔ベルト伝動機構Ｄ〕

ベルト伝動機構Ｄは、上述した前後進切換機構Ｃの後
方側に同軸状に配置されたプライマリプーリ21と、該プ
ライマリプーリ21に対して平行に離間配置されたセカン
ダリプーリ31と、前記両プーリ21、31間に張設されたベ
ルト20と、から構成されている。

まず、プライマリプーリ21は、プライマリ軸22上に一
体的に設けられ所定径を有する固定円錐板23と、プライ
マリ軸22に対してその軸方向に移動可能に設けられ所定
径を有する可動円錐板23と、から構成されている。そし
て、固定円錐板23の円錐状摩擦面及び可動円錐板24の円
錐状摩擦面により、略Ｖ字状断面を有するベルト受溝21
aが構成されている。

また、可動円錐板24の内側面24a側には、円筒状のシ
リンダ25が同軸状に固定されている。更に、シリンダ25
の内面側には、プライマリ軸22に固定されたピストン26
が油密的に嵌挿されており、該ピストン26と前述したシ
リンダ25と可動円錐板24との三者により、プライマリ室
27が構成されている。なお、プライマリ室27には、後述
する油圧回路Ｑから作動油が導入される。

そして、プライマリプーリ21において、プライマリ室
27に導入される作動油により、可動円錐板24が軸方向に
移動させられ、該可動円錐板24と固定円錐板23との間隔
が増減させられると、ベルト20に対するプライマリプー
リ21の有効径が調整されるようになっている。

次に、セカンダリプーリ31は、基本的には、上述した
プライマリプーリ21と同様の構成を有するものであり、
プライマリ軸22に対して離間して平行に配置されたセカ
ンダリ軸32上に一体的に設けられ固定円錐板33と、セカ
ンダリ軸32上に移動可能に設けられた可動円錐板34と、
から構成されている。そして、対向する固定円錐板33の
円錐状摩擦面及び可動円錐板34の円錐状摩擦面により、
略Ｖ字状断面を有するベルト受溝31aが構成されてい
る。

更に、可動円錐板34の内側面34a側には、円筒状のシ
リンダ35が同軸状に固定されている。また、シリンダ35
の内面側には、セカンダリ軸32に固定されたピストン36
が油密的な嵌挿されており、該ピストン36と前述したシ
リンダ35と可動円錐板34との三者により、セカンダリ室
37が構成されている。なお、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から作動油が導
入される。

そして、セカンダリプーリ31においては、プライマリ
プーリ21と同様に、セカンダリ室37に導入される作動油
により、可動円錐板34が固定円錐板33に対して接近させ
られたり離されたりすると、ベルト20に対するセカンダ
リプーリ31の有効径が調整されるようになっている。

〔作動〕

以下、無段変速機Ｚの作動を説明する。

エンジンＡからトルクコンバータＢを介して伝達され
るトルクは、前後進切換機構Ｃにおいて、その回転方向
が前進方向あるいは後進方向に設定された後、ベルト伝
動機構Ｄに伝達される。

ベルト伝動機構Ｄにおいて、プライマリプーリ21のプ
ライマリ室27内への作動油の導入あるいは排出により、
プライマリプーリ21の有効径が調整されると、該プライ
マリプーリ21に対してベルト20に介して連結されたセカ
ンダリプーリ31では、プライマリプーリ21に追随した状
態で、セカンダリプーリ31の有効径が調整される。そし
て、プライマリプーリ21の有効径とセカンダリプーリ31
の有効径との比により、プライマリ軸22とセカンダリ軸
32との間の変速比が決定される。

なお、セカンダリ軸32の回転は、更に、減速機構Ｅに
より減速された後、差動機構Ｆに伝達され、該差動機構
Ｆから前車軸（図示せず）に伝達される。

油圧回路Ｑ 次に、第２図に示される油圧回路Ｑは、前述した無段
変速機ＺにおけるトルクコンバータＢのロックアップピ
ストン６と、前後進切換機構Ｃのクラッチ16及びブレー
キ17と、ベルト伝動機構Ｄのプライマリプーリ21及びセ
カンダリプーリ31と、の作動を制御するために設けられ
ており、該油圧回路Ｑは、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、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
等に供給される共通の制御元圧を提供する圧力源として
規定されている。

前記オイルポンプ40から吐き出される作動油は、ま
ず、ライン圧調整弁41において所定のライン圧に調整さ
れた後に、ライン101を介してセカンダリプーリ31のセ
カンダリ室37に供給され、また、ライン101から分岐さ
れたライン102を介してプライマリプーリ21のプライマ
リ室27に供給される。

前記ライン圧調整弁41におけるライン圧制御は、その
パイロット室41aに導入されるパイロット圧により行わ
れる。このライン圧調整弁41は、スプール41bと、該ス
プール41bを付勢するスプリング41cと、を備えるととも
に、オイルポンプ40から吐出油が導かれる調圧ポート41
dと、オイルポンプ40のサクション側に連通するドレイ
ンポート41eと、を備えている。前記パイロット室41aに
は、ライン102から分岐した後レデューシング弁42によ
り所定圧に減圧された作動油が、パイロット圧として、
ライン103を介して導入される。そして、このライン圧
調整弁41においては、スプール41bは、その一方の端部
にかかるライン101内の油圧と、他方の端部にかかるス
プリング41cの付勢力及びパイロット室41a内に導入され
るパイロット圧の合力と、の釣り合いに応じてスライド
して、ドレインポート41eを調圧ポート41dに連通させあ
るいは連通遮断させ、これにより、パイロット圧に応じ
たライン圧が発生させられるものである。

また、ライン圧を制御するパイロット圧は、ライン10
3に設けられた第１電磁ソレノイド弁51のデューティ比
を電気的に制御することにより調整されるものである。
なお、第１電磁ソレノイド弁51の制御内容に関しては、
後述する。

また、ライン102には、切換弁44からのパイロット圧
を受けて作動する変速比制御弁43が設けられている。そ
して、無段変速機Ｚの変速比の制御は、その変速比制御
弁43によりプライマリプーリ21のプライマリ室27への作
動油の供給、排出を制御することによって、行われる。
この変速比制御弁43は、スプリング43bにより常時一方
側に押圧付勢されたスプール43aを備えるとともに、ラ
イン102に連通するライン圧導入ポート43cと、ドレイン
ポート43dと、スプール43aに関してスプリング43bと反
対の端面側に形成されたパイロット室43fに開口するパ
イロットポート43eと、スプリング43b側に開口し且つ後
述するシフト弁45を介してライン圧が導入されるリバー
スポート43gと、を有している。

そして、前進時（シフト弁45がＤ、２、１の何れかの
シフト位置にあるとき）には、変速比制御弁43のリバー
スポート43gからの作動油は、シフト弁45を介してドレ
インされるので、スプール43aは、パイロット室43fに導
入されるパイロット圧を受けて軸方向にスライド可能な
状態になる。従って、スプール43aによりライン圧導入
ポート43cとドレインポート43dとが選択的にプライマリ
室27に連通せしめられることによって、プライマリ室27
への作動油の給排制御が行われ、これにより、変速比制
御が実行されることになる。

一方、後進時には、シフト弁45からの作動油は、リバ
ースポート43gから導入されるので、スプール43aは、該
作動油を受けて図中右方向へ一杯に押し付けられた状態
で保持される。従って、パイロット室43fに導入される
パイロット圧のいかんにかかわらず、プライマリ室27と
ドレインポート43dとは、常時連通し、これにより変速
比は、最低変速比の状態で保持される。

ここで、変速比制御弁43へのパイロット圧の供給系
は、２系統設けられ、これらを後述する切換弁44により
選択使用するように設定されている。この切換弁44は、
スプール44aと、該スプール44aを一方側へ押圧付勢する
スプリング44bと、を備えており、切換弁44において、
スプール44aに関してスプリング44bと反対側の端部に開
口させられたパイロットポート44cは、ライン103から分
岐したライン105に接続され、これにより、スプール44a
の一端に、レデューシング弁42で減圧されたパイロット
圧が作用するようにしている。切換弁44の中間部には、
ライン105に連通する第１パイロット圧導入ポート44d
と、ピトー圧発生手段（PI）に連通する第２パイロット
圧導入ポート44eと、変速比制御弁43のパイロットポー
ト43eにライン104を介して連通するパイロット圧供給ポ
ート44fと、が設けられている。

そして、第１パイロット圧導入ポート44dに連通する
ライン105には、第２電磁ソレノイド弁52が設けられ、
該第２電磁ソレノイド弁52の作動状態に応じて、第２電
磁ソレノイド弁52により調圧された油圧と、エンジンの
回転速度に対応して発生するピトー圧と、が選択的に変
速比制御弁43のパイロット室43fにパイロット圧として
供給され、これにより、所定の変速比制御が行われるよ
うにしている。なお、第２電磁ソレノイド弁52及び切換
弁44を用いた変速比制御については後述する。

なお、前記ライン圧調整弁41により調圧された作動油
は、ライン106を介して切換弁45のポート45aに導入され
る。このポート45aに供給された作動油は、後進変速段
設定時には、ライン107を介して、ブレーキ17のブレー
キ室62に供給され、また、前進変速段設定時には、ライ
ン108を介して、クラッチ16のクラッチ61に供給され、
これにより、前記前後進切換機構Ｃが後進あるいは前進
作動状態にされる。ライン107とライン108との間には、
アキュムレータ18が１つ設けられ、該１つのアキュムレ
ータ18により、クラッチ16及びブレーキ17の両方の締結
ショックを効果的に緩和するようになされている。

また、前記ライン圧調整弁41で調圧された作動油は、
クラッチ圧調整弁16で所定のクラッチ圧に調圧された
後、ライン109を介して、ロックアップピストン６のロ
ックアップコントロール弁47に導入される。このロック
アップコントロール弁47に導入された作動油は、該ロッ
クアップコントロール弁47のパイロット圧が第３電磁ソ
レノイド弁53により制御されることによって、ロックア
ップ締結側（LOCK）あるいはロックアップ解除側（UNLO
CK）に選択的に供給される。

また、第２図において、符号48は、リリーフ弁を示し
ている。

以上のように構成された油圧回路Ｑにおいて、以下、
変速比制御弁43の制御を説明する。

まず、前記第２電磁ソレノイド弁52の制御範囲と切換
弁44の作動との関係について説明する。第２電磁ソレノ
イド弁52は、第３図に示されるように、そのデューティ
比が０〜100％に変化し、これに対応して、ライン105内
の油圧（パイロット圧）は、０〜P₁までの範囲で変化さ
せられることができる。

切換弁44は、そのパイロットポート44cに作用する油
圧に応じて、そのスプール44aが軸方向に移動して、第
１パイロット圧導入ポート44dと第２パイロット圧導入
ポート44eとを選択的にパイロット圧供給ポート44fに連
通させるように構成されている。ここで、第１及び第２
パイロット圧導入ポート44d、44eとパイロット圧供給ポ
ート44fとの相対位置は、パイロット圧の大きさ、すな
わち、第２電磁ソレノイド弁52のデューティ比に対応し
て、以下のように設定している。

第２電磁ソレノイド弁52のデューティ比がD₁〜D₂％の
範囲内であるとき、すなわち、パイロット圧がP₀〜P₂の
範囲内であるときには、スプール44aは、第２図の上段
と下段とにそれぞれ示された位置の中間に位置し、第１
パイロット圧導入ポート44dがパイロット圧供給ポート4
4fに連通し、一方、第２パイロット圧導入ポート44e
は、閉塞状態とされている。

また、第２電磁ソレノイド弁52のデューティ比がＯ〜
D₁％の範囲内、すなわち、パイロット圧がP₀〜P₁の範囲
内であるときには、第２図の上段に示されるように、ス
プール44aが右方向に一杯に移動し、第１パイロット圧
導入ポート44dが閉塞状態とされ、一方、第２パイロッ
ト圧導入ポート44eがパイロット圧供給ポート44fに連通
するようにされる。このように、第１及び第２パイロッ
ト圧導入ポート44d、44eとパイロット圧供給ポート44f
との相対位置は、第２電磁ソレノイド弁52のデューティ
比、すなわち、ライン105内の油圧に応じて相対的に設
定される。

なお、第２電磁ソレノイド弁52による変速制御につい
て説明すると、第４図に示されるような予め各シフト位
置毎に車速（すなわちセカンダリプーリ31の回転速度）
及びスロットル開度をパラメータとして設定した目標プ
ライマリプーリ回転数マップに基づいて、現在の運転状
態に対応する目標プライマリプーリ回転数と、実際のプ
ライマリプーリ回転数と、の偏差から、目標とする変速
比を算定し、この変速比を達成すべく、第２電磁ソレノ
イド弁52により切換弁44を介して変速比制御弁43へのパ
イロット圧を調整し、これにより、プライマリ室27への
作動油の給排を制御することにより、変速制御が実行さ
れる。

次に、第１電磁ソレノイド弁51の制御動作について、
以下に説明する。

第１電磁ソレノイド弁51は、第５図に示されるよう
に、弁ハウジング70を備えている。この弁ハウジング70
内には、流路71が形成されており、該流路71の一端は、
ライン103から分岐した分岐ライン72の終端に連通接続
されるとともに、流路71の他端は、リザーバタンク74に
導かれる戻りライン73の始端に連通接続されている。弁
ハウジング70内には、流路71内に突出して該流路71を閉
塞する閉塞位置と、流路71から引き込まれて該流路71を
開放する開放位置と、の間で往復動可能な弁体としての
プランジャ75が配設されている。このプランジャ75は、
コイルスプリング76により、閉塞位置に向けて偏倚する
ように弾性付勢力を受けている。一方、プランジャ75の
中間部分の周囲は、制御ユニット78により通電制御され
る電磁コイル77により、取り囲まれている。そして、電
磁コイル77が通電されることにより、プランジャ75に
は、電磁付勢力が与えられ、コイルスプリング76に抗し
て、プランジャ75には、開放位置に移動させられる。

なお、以上のように構成される電磁ソレノイド弁51に
おいて、デューティ比は、１サイクルの時間（T_CYCLE）
当たりの、通電時間（T_ON）の比率（T_ON/T_CYCLE）から
定義されるものである。

そして、上記電磁ソレノイド弁51、及び、他の電磁ソ
レノイド弁52、53は、第６図に示されるように、制御ユ
ニット78に接続されており、該電磁ソレノイド弁51、5
2、53は、制御ユニット78により、駆動制御されるもの
である。

次に、第６図を参照して、油圧回路Ｑの電気制御回路
Ｒについて説明する。

電気制御回路Ｒは、第１、第２、第３電磁ソレノイド
弁51、52、53をデューティ制御する制御ユニット78を有
している。この制御ユニット78には、運転者の操作によ
るシフト位置（Ｄ、１、２、Ｒ、Ｎ、Ｐ）を検出するシ
フト位置センサ82からのシフト位置信号ａと、プライマ
リ軸22の回転数N_Pを検出するプライマリ回転数センサ83
からのプライマリプーリ回転数信号ｂと、セカンダリ軸
32の回転数N_S（すなわち車速）を検出するセカンダリ回
転数センサ84からのセカンダリプーリ回転数信号ｃと、
エンジンＡのスロットル開度TVOを検出するスロットル
開度センサ85からのスロットル開度信号ｄと、エンジン
ａのエンジン回転数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ｆと、が入力されている。

これらの入力された信号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆに基
づいて、制御ユニット78は、第１、第２、第３電磁ソレ
ノイド弁51、52、53のデューティ比を算出するように構
成されている。

制御ユニット78は、第１電磁ソレノイド弁51に関して
は、下式（１）に示されるように、トルクコンバータＢ
からの入力トルクすなわちタービントルクT_Tに変速比H_H
を掛けた値の関数として規定されたライン圧Ｐを達成す
るデューティ比を、第１電磁ソレノイド弁51に出力する
ように設定されている。

Ｐ＝ｆ（T_T×H_H） ……（１） ここで、変速比H_Hは、無段変速機Ｚにおけるセカンダ
リ軸32の回転N_Sのプライマリ軸22の回転数N_Pに対する割
合（H_H＝N_S/N_P）として規定されている。また、タービ
ントルクT_Tは、エンジンＡからのエンジン出力トルクT_E
にトルク比H_Tを掛けることにより得られるものである
（すなわちT_T＝T_E×H_T）。ここで、エンジントルクT
_Eは、エンジン回転数N_Eとスロットル開度TVOとの関係か
ら規定される値である。

従って、前記（１）式のライン圧Ｐは、最終的に、下
式（２）として規定されるものである。

Ｐ＝ｆ（T_E×H_T×H_H） 次に、第７図に示されるフローチャートを参照して、
制御ユニット78による第１電磁ソレノイド弁51の制御を
説明する。

まず、ステップS10において、シフト位置センサ82か
らの検出信号ａに基づいて、シフト位置を読み込む。ス
テップS12において、ステップS10で読み込まれたシフト
位置を判断し、パーキング位置（Ｐ）またはニュートラ
ル位置（Ｎ）すなわち非走行位置であると判断される場
合には、ステップS14において、無段変速機Ｚのタービ
ントルクT_Tを０に設定する。

一方、ステップS12において、シフト位置が、後進位
置（Ｒ）または前進位置（Ｄ、１、２）すなわち走行位
置であると判断される場合には、ステップS16に進み、
ここで、エンジン回転数センサ86からの回転数信号ｅに
よりエンジン回転数N_Eと、スロットル開度センサ85から
のスロットル開度信号ｄによりスロットル開度TVOと、
を読み込む。ステップS18において、ステップS16で読み
込まれたエンジン回転数N_Eとスロットル開度TVOから、
第８図に示される相関関係に基づいて、エンジンＡから
のエンジン出力トルクT_Eを算出する。

ステップS20において、タービン回転数センサ87か
ら、トルクコンバータＢのタービン軸２の検出信号ｆに
より、タービン回転数N_Tを読み込み、トルクコンバータ
Ｂにおける出力回転数として規定する。ステップS22に
おいて、ステップS20で読み込まれたタービン回転数N_T
と、ステップS16で読み込まれたエンジン回転数N_E（す
なわちトルクコンバータＢへの入力回転数）と、の割合
から、トルクコンバータＢにおける速度比H_S（＝N_T/
N_E）を算出する。

ステップS24において、ステップS22で読み込まれたト
ルクコンバータ速度比H_Sから、第９図に示される相関関
係に基づいて、トルク比H_Tを算出する。この第９図から
明らかなように、トルク比H_Tは、速度比H_Sが０、すなわ
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H_Sが０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H_Sが約0.
8になると、トルク比H_Tは、「１」にサチュレート（飽
和）し、以後、この「１」に維持されるように設定され
ている。

ステップS24で算出されたトルク比（H_T）から、ステ
ップS26において、無段変速機ＺのタービントルクT_Tが
算出される。すなわち、このタービントルクT_Tは、ステ
ップS18において算出されたエンジン出力トルクT_Eに、
上述したトルク比H_Tを掛けることにより算出されるもの
である。なお、ステップS14のところで述べられたよう
に、非走行状態においては、このタービントルクT_Tは０
に設定されている。

ステップS28において、プライマリ回転数センサ83か
らのプライマリ回転数信号Ｂにより、プライマリ軸22の
回転数N_Pを読み込み、セカンダリ回転数センサ84からの
セカンダリ回転数信号ｃにより、セカンダリ軸32の回転
数N_Sを読み込む。ステップS30において、ステップS28で
読み込まれたプライマリ軸22の回転数N_P及びセカンダリ
軸32の回転数N_Sから、変速比H_H（＝N_S/N_P）が算出され
る。

以上のようにしてタービントルクT_T及び変速比H_Hを算
出した後、ステップS32において、これらのタービント
ルクT_T及び変速比H_Hから、第10図に示される相関関係に
基づき、セカンダリ室37に作用する目標セカンダリ圧を
算出する。ステップS34において、この目標セカンダリ
圧をライン圧Ｐとし、ステップS36において、このライ
ン圧Ｐを規定するデューティ比を算出し、ステップS38
において、このデューティ比情報を有する制御信号を、
第１電磁ソレノイド弁51に出力し、これにより、一連の
制御動作を終了する。

以上のようにして、無段変速機Ｚに入力されるタービ
ントルク（入力トルク）T_Tは、トルクコンバータＢにお
けるトルク比H_Tを加味した状態で、規定されている。こ
の結果、ライン圧Ｐを規定するために基礎となるタービ
ントルクT_Tは、より実際に無段変速機Ｚに入力されるト
ルクに即した値となる。従って、セカンダリプーリ室37
に供給される油圧を制御するライン圧Ｐは、ベルト20の
伝達トルクに応じて適正に規定された値となり、セカン
ダリプーリ31とベルト20との間に、滑りが発生すること
が確実に防止され、オイルポンプの損失、ベルトの耐久
性等の点で向上されることになる。

本発明の実施例による油圧作動式変速機の制御装置 第11図には、第１電磁ソレノイド弁51のデューティ比
とライン圧調整弁41のパイロット室41aのパイロット圧
との関係が示されている。また、第２図において、ライ
ン圧調整弁41のパイロット室41aへのライン103のうち第
１電磁ソレノイド弁51より上流側には、ソレノイド弁51
のフルドレイン時の残圧を低減するために、オリフィス
103aが設けられており、該オリフィス103aは、ソレノイ
ド弁51のパイロット圧排出用オリフィス51aより小さ
い。

それゆえ、ソレノイド弁51のデューティ比を０からd₀
にし、パイロット室41aからパイロット圧を排出してパ
イロット圧を低下させる（これによりライン圧調整弁41
からのライン圧を低める）降圧時には、パイロット室41
aのパイロット圧は、ソレノイド弁51のパイロット圧排
出用の大きいオリフィス51aを通って速く排出され、応
答が早いが（第11図参照）、これに対し、ソレノイド弁
51のデューティ比をd₀から０にし、パイロット室41aに
パイロット圧を供給してパイロット圧を上昇させる（こ
れによりライン圧調整弁41からのライン圧を高める）昇
圧時には、パイロット圧は、ライン103の小さいオリフ
ィス103aを通って、パイロット室41aに供給されるの
で、パイロット圧の供給は遅く、応答が遅い（第11図参
照）。このように、パイロット圧の降圧時と昇圧時とで
は、応答が異なり、ヒステリシスが生じ、これは、油温
が低いほど、影響が大きい。

ここで、パイロット圧をP₁にする場合について考える
と、まず、パイロット圧を低下させる際には、デューテ
ィ比を０からd₁にすると、パイロット圧は、すぐにP₁に
低下する。これに対し、パイロット圧を上昇させる際
に、デューティ比をd₀からd₁にすると、パイロット圧
は、ゆっくりと、P₁′に上昇しその後にP₁に上昇するの
で、応答が遅い。

そこで、本発明の実施例においては、パイロット圧を
上昇させる際には、デューティ比を一旦d₀からd₂にして
パイロット圧を急速にP₁に上昇させ、パイロット圧の上
昇速度を高める。ここで、デューティ比をd₂のままにす
ると、パイロット室41aのパイロット圧は、P₂になり、
パイロット室41aに必要以上の過大なパイロット圧P₂が
作用することになるので、これを防止するため、デュー
ティ比をその後にd₂からd₁にし、パイロット圧をP₁に維
持する。以上のようにして、パイロット圧の昇圧時の応
答性を向上させている。

なお、第12図には、第11図においてパイロット圧がP₁
になった後にデューティ比をd₂からd₁に変化させる時間
が油温θ_１〜θ_４について示されている（ここでθ_４＞
θ_３＞θ_２＞θ_１）。そして、油温が低いほど、油圧の
応答が遅いので、デューティ比をd₂からd₁に変化させる
時間が長い。

次に、第13図のフローチャートに基づいて、本発明の
実施例による油圧作動式変速機の制御装置について説明
する。なお、第13図において、ステップS10〜S36及びS3
8については、前述した第７図のフローチャートと同一
であるので説明を省略し、新たなステップS37−１〜S37
−５について説明する。

まず、ステップS36に続くステップS37−１において、
ライン圧Ｐの上昇時であるか否かが判断される。ステッ
プS37−１において、ライン圧Ｐの上昇時でないと判断
されると、ステップS38に進むが、ライン圧Ｐの上昇時
であると判断されると、ステップS37−２に進む。

ステップS37−２において、油温＜−10℃でないと、
ステップS38に進むが、油温＜−10℃であると、油温の
影響が特に大きいので、ステップS37−３に進む。ステ
ップS37−３において、ライン圧Ｐの上昇開始から所定
時間経過してないと、ステップS37−４に進み、油温に
基づく制御マップに応じて、デューティ比を本来のd₁か
らd₂に変更し、ステップS38に進む。その後、ステップS
37−３において、ライン圧Ｐの上昇開始から所定時間経
過していると、ステップS37−５に進み、デューティ比
をd₂から本来のd₁に変更し、ステップS38に進む。

なお、実施例においては、本発明が無段変速機に適用
されているが、本発明は、他の種類の油圧作動式変速機
にも適用され得る。

また、上記実施例においては、デュティ比をd₁からd₂
に変更する期間を所定時間としたが、油圧センサを設
け、制御圧が目標圧になるまで、制御するようにしても
よい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、昇圧制御時の
応答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ベルト式無段変速機の構成を概略的に示すス
ケルトン図、 第２図は、第１図に示される無段変速機の油圧回路の構
成を示す回路図、 第３図は、第２図に示される油圧回路に備えられた電磁
ソレノイド弁におけるデューティ比とパイロット圧との
相関関係を示すグラフ図、 第４図は、無段変速機における変速特性を示すグラフ
図、 第５図は、電磁ソレノイド弁の構成を示す断面図、 第６図は、油圧回路の電気制御回路の構成を示す回路
図、 第７図は、制御ユニットによる制御手順を示すフローチ
ャート図、 第８図は、エンジン回転数とスロットル開度とから規定
されるエンジン出力トルクの関係を示すグラフ図、 第９図は、トルクコンバータ速度比とトルク比との関係
を示すグラフ図、 第10図は、速度比とタービントルクとから規定される目
標セカンダリ圧の関係を示すグラフ図、 第11図は、第１電磁ソレノイド弁のデューティ比とライ
ン圧調整弁のパイロット室のパイロット圧との関係を示
すグラフ図、 第12図は、パイロット圧がP₁になった後にデューティ比
をd₂からd₁に変化させる時間を示すグラフ図、及び、 第13図は、本発明の実施例による油圧作動式変速機の制
御装置のフローチャート図である。 Ｚ……無段変速機、 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、 Ｑ……油圧回路、 Ｒ……電気制御回路、 20……ベルト、 21……プライマリプーリ、 22……プライマリ軸、 23……固定円錐板、 24……可動円錐板、 27……プライマリ室、 31……セカンダリプーリ、 32……セカンダリ軸、 33……固定円錐板、 34……可動円錐板、 37……セカンダリ室、 40……オイルポンプ、 41……ライン圧調整弁、 42……レデューシング弁、 43……変速比制御弁、 44……切換弁、 51……第１電磁ソレノイド弁、 52……第２電磁ソレノイド弁、 78……制御ユニット。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 63/40 - 63/48 F16H 61/16 - 61/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝達される入力トルクを所定の変速比で出
   力する油圧作動式変速機であって、油圧によりその変速
   比が変更される油圧作動式変速機と、 該油圧作動式変速機への油圧を調製する調圧弁と、及
   び、 該調圧弁のパイロット室への通路に接続され、デューテ
   ィ比を電気的に制御することによって、該パイロット室
   へのパイロット圧を制御して調圧弁の調圧レベルを制御
   する電磁弁と、を含み、エンジンの運転状態に応じて電
   磁弁のデューティ比を変更することによって油圧作動式
   変速機への油圧を上昇させ、または、降下させるように
   なっているとともに、前記調圧弁のパイロット室への通
   路のうち電磁弁より上流側には、前記電磁弁のパイロッ
   ト圧排出用オリフィスよりも小さいオリフィスが設けら
   れている油圧作動式変速機の制御装置であって、 前記電磁弁は、調圧弁のパイロット室のパイロット圧を
   上昇させる際には、一旦所定の制御量よりも大きい制御
   量に設定され、その後に所定の制御量に設定されるよう
   に構成されていることを特徴とする油圧作動式変速機の
   制御装置。
2. 【請求項２】伝達される入力トルクを所定の変速比で出
   力する油圧作動式変速機であって、該油圧作動式の油圧
   回路のライン圧を調整する調圧弁と、及び、 該調圧弁のパイロット室への通路に接続され、デューテ
   ィ比を電気的に制御することによって前記パイロット室
   へのパイロット圧を調圧弁の調圧レベルを制御する電磁
   弁と、を含み、前記調圧弁のパイロット室への通路のう
   ち電磁弁より上流側には、前記電磁弁のパイロット圧排
   出用オリフィスよりも小さいオリフィスが設けられてい
   る油圧作動式変速機の制御装置であって、 前記電磁弁は、前記デューティ比が変えられ、前記ライ
   ン圧をエンジンの運転状態に応じ上昇、降下させ、かつ 調圧弁のパイロット室のパイロット圧を上昇させる際に
   は、一旦所定の制御量よりも大きい制御量に設定され、
   その後に所定の制御量に設定されるように構成されてい
   ることを特徴とする油圧作動式変速機の制御装置。
3. 【請求項３】請求項１もしくは２の記載の制御装置にお
   いて、 前記電磁弁のデューティ比は、油圧作動式変速機の油圧
   回路の油温に応じて変更されることを特徴とする油圧作
   動式変速機の制御装置。