JP2900276B2

JP2900276B2 - 無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2900276B2
Application number: JP17357490A
Authority: JP
Inventors: 孝雄古田島
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JPH0464767A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、アンチロック・ブレーキ・システム（AB
S）を備えた車両用ベルト式無段変速機の制御装置に関
し、詳しくは、無段変速機の油圧制御系を用いた車輪ロ
ックの検出方式に関する。

〔従来の技術〕

一般に無段変速機付車両においても、低摩擦路（低μ
路）でのブレーキ時の安全対策としてABSが装備される
傾向にある。また無段変速機では、車速，エンジン回転
数等の種々の情報により変速，ライン圧が厳密に制御さ
れており、このためABSが故障した場合に車輪ロックを
生じたときベルトスリップ，変速等の乱れを招き易い。
そこで、ブレーキ制御系にABSが装着されるのに伴な
い、無段変速機の制御系でも各別に車輪ロックを検出し
て、ベルトスリップ等を生じないように変速，ライン圧
を特別に制御することが提案されている。

従来、上記無段変速機のABS制御に関しては、例えば
特公昭53−24687号公報の先行技術がある。ここで、駆
動車輪と路面との間の設定値以上の滑りを検出手段で検
出し、検出手段の出力信号に応じて無段変速機の速度比
変化速度を緩めることが示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術のものにあっては、検出手段
でABSの場合と同様に車輪速等を用いて滑りを検出して
いるにすぎない。このため、車輪速のセンサが故障した
場合に、無段変速機のベルトスリップ等を確実に防ぐよ
うにフェイルセーフすることができない。また、無段変
速機の速度比変化速度を緩めるように変速制御するた
め、ライン圧は比較的低くなり、ベルトスリップ防止効
果も最適ではない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、無段変速機の油圧制御系におけるピ
トー圧を利用し、ABS樹脂系とは各別に車輪ロックを検
出してフェイルセーフ機能も備えることが可能な無段変
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〕

上記目的を達成するため、本発明の無段変速機の制御
装置は、無段変速機のプライマリシリンダまたはセカン
ダリシリンダの一方に取り付けられてプライマリプーリ
またはセカンダリプーリの回転数の増減に対応して増減
するピトー圧を発生させるピトー圧センサと、プライマ
リシリンダおよびセカンダリシリンダに供給されるライ
ン油圧を制御するライン圧制御弁とを有する無段変速機
の制御装置において、前記ピトー圧センサに接続されてピトー圧センサにより
発生されるピトー圧を検出して検出信号を出力する油圧
センサと、この油圧センサから入力される検出信号に基
づいてピトー圧の変化率を演算し、演算したピトー圧の
変化率があらかじめ設定された変化率よりも大きい場合
に車輪がロックしているとの判定を行う車輪ロック判定
手段と、この車輪ロック判定手段によって車輪がロック
しているとの判定が行われた際に前記ライン圧制御弁に
制御信号を出力してライン油圧を増大させる制御手段と
を備えていることを特徴としている。

〔作用〕

上記構成に基づき、車両走行中は、ピトー圧センサか
らは例えばプライマリプーリ回転数に応じたピトー圧を
生じ、ピトー圧変化率が常に算出される。そこで、低μ
路での急ブレーキ時に車輪ロックを生じると、無段変速
機もロックされてピトー圧変化率の値が限界値以上に増
大することになり、これにより車輪ロックを確実に判断
することができ、このとき車輪ロック信号で無段変速機
の特にライン圧を最大に制御することで、ベルトスリッ
プを防止することが可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２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が自動
クラッチ2,前後進切換装置３を介して無段変速機４のプ
ライマリ軸５に連結する。無段変速機４はプライマリ軸
５に対してセカンダリ軸６が平行配置され、プライマリ
軸５にはプライマリプーリ７が、セカンダリ軸６にはセ
カンダリプーリ８が設けられ、プライマリプーリ7,セカ
ンダリプーリ８には可動側にプライマリシリンダ9,セカ
ンダリシリンダ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、プライマリシリンダ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
駆動ベルト11のプライマリプーリ7,セカンダリプーリ８
に対する巻付け径の比率を変えて無段変速するようにな
っている。

またセカンダリ軸６は、１組のリダクションギヤ12を
介して出力軸13に連結し、出力軸13は、ファイナルギヤ
14,ディファンレンシャル装置15を介して駆動輪16に伝
動構成されている。

次いで、無段変速機４の油圧制御系について説明する
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,変速制御弁23に連
通し、変速制御弁23から油路24を介してプライマリシリ
ンダ９に連通する。ライン圧油路21は、更にオリフィス
32を介してソレノイド弁27,28および変速制御弁23の一
方に連通し、ライン圧が各ソレノイド弁27,28の元圧に
なっている。各ソレノイド弁27,28は、制御ユニット40
からのデューティ信号により例えばオンして排圧し、オ
フしてライン圧と等しい油圧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からの制御圧は、油路25によりライン圧制御弁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、油路26により変速制御弁23の他方に作用す
る。なお、図中符号29はプライマリプーリ７に係止して
変速比に応じ機械的にライン圧制御するセンサシュー、
30はオイルパンである。

ライン圧制御弁22は、ソレノイド弁27からの制御圧に
より、実変速比i,エンジントルクＴに基づいてライン圧
PLの制御を行う。

変速制御弁23は、元圧のライン圧とソレノイド弁28か
らのパルス状の制御圧との関係により、油路21,24を接
続する給油位置と、油路24をドレンする廃油位置とに動
作する。

そして、デューティ比により、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量Ｑ
を制御し、変速制御するようになっている。

一方、上記無段変速機４の油圧制御系においては、専
用の車輪ロックに対する検出手段が設けられている。即
ち、プライマリシリンダ９にピトー圧センサ17が設置さ
れ、このピトー圧センサ17にはライン圧制御弁22のドレ
ン油路18が連通して、プライマリプーリ回転数に応じた
ピトー圧を生じている。そしてピトー圧センサ17に通じ
る油路に、ピトー圧を電気的に検出する油圧センサ19が
設けられ、ピトー圧信号が制御ユニット40に入力して、
ピトー圧の低下状態により車輪ロックを判断するように
なっている。

更に、ABSを装備したブレーキ制御系について述べ
る。

先ず、ブレーキペダル31の踏込みによりブレーキ液圧
を生じるマスターシリンダ32が、パイプ33aを介してABS
制御用モジュレータ34に配管される。そしてモジュレー
タ34からパイプ33bを介して駆動輪16のブレーキ35に配
管され、同時にプロポーショニングバルブ36を有するパ
イプ33cを介して被駆動輪側へ配管してある。モジュレ
ータ34は、減圧用，増圧用，保持用の各ソレノイド等を
有し、制御ユニット40からのABS信号によりソレノイド
が動作して液圧を自動的に制御するようになっている。

第１図において、電子制御系について説明する。

先ず、変速制御系について述べると、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4
1,42,43,およびスロットル開度センサ44を有する。これ
らのセンサ信号Np,Ns,Ne,θは、制御ユニット40の無段
変速機制御部50に入力して、各走行条件に応じた目標回
転数NpDに対する目標変速比is（＝NpD/Ns）と実変速比
ｉ（＝Np/Ns）との偏差（is−ｉ）等により変速速度di/
dtを算出し、デューティ比設定部51で変速速度に応じた
デューティ比Diに変換して、この変速信号をソレノイド
弁28に出力する。また無段変速機制御部50は、エンジン
トルクＴを推定し、これと実変速比ｉに応じた必要ライ
ン圧とにより目標ライン圧PLDを算出し、デューティ比
設定部52でデューティ比DLに変換してこのライン圧信号
をソレノイド弁27に出力する。

一方、車輪ロックに対する制御系として、油圧センサ
19の信号が入力するピトー圧変化率算出部53を有し、ピ
トー圧Ppの経な率dPp/dtを算出する。このピトー圧Ppの
変化率dPp/dtは、車輪ロック判定部54に入力して車輪ロ
ックが判断される。即ち、ピトー圧Ppは、通常、エンジ
ン回転数の２次関数となり、走行時は車速Ｖと実変速比
ｉとの関数となって、以下のように表わすことができ
る。

Pp＝Ｋ・V/i （但しＫ…係数）ここで、実変速比ｉが一定の場合は、ピトー圧Ppが車
速Ｖの関数になり、ピトー圧Ppの変化率dPp/dtは通常走
行時にエンジンが停止しない限り、以下のように表わす
ことができる。

dPp/dt＝α・dV/dt （但しα…係数）車両の減速度ｂ（＝dV/dt）は、タイヤと路面との摩
擦係数μの値から限界があり、その限界値b_oが設定され
ている（dV/dt≦b_o）。従って、ピトー圧Ppの変化率dPp
/dtが限界値b_oよりも大きくなった場合は、車輪ロック
と判断することができる。こうしてdPp/dt＞α・b_oの成
立により、車輪ロックを判定する。そしてこの車輪ロッ
ク信号は、デューティ比設定部51に入力して変速比を一
定に保持し、かつデューティ比設定部52に入力してライ
ン圧を最大に保持する。

また、ブレーキ系のABS制御系について述べると、前
輪回転数センサ45と後輪回転数センサ46とを有し、これ
らのセンサ信号NFw,NRwがABS制御部55に入力する。ABS
制御部55は、前輪回転数と後輪回転数との差等により車
輪ロックを検出し、かつ液圧に応じたABS制御を設定し
てモジュレータ34に出力する。

こうして、無段変速機４の制御系が各別に設けられる
ことで、車輪ロック判定部54およびABS制御部55の出力
が入力する故障診断部56を有する。そして両出力を比較
して故障の有無を診断し、ABS制御系が故障した場合は
表示器57に表示するようになっている。

次に、かかる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からのアクセル踏込みに応じた動力
が、自動クラッチ2,前後進切換装置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に伝達することで走行する。

そして上記走行中に、各回転数Ne,Np,Ns,スロットル
開度θの信号が制御ユニット40の無段変速機制御部50に
入力して処理される。そこで、伝達トルクに応じたライ
ン圧信号がソレノイド弁27に出力し、これにより制御圧
をライン圧制御弁22に作用して動作することで、ライン
圧油路21のライン圧が制御される。このライン圧は常に
セカンダリシリンダ10に供給されており、こうして駆動
ベルト11での伝達トルクに相当したプーリ押付け力がか
かり、ベルトスリップを防止する。また、変速信号がソ
レノイド弁28に出力し、これによる制御圧を変速制御弁
23に作用して動作する。そこで、例えば車速の上昇時に
はプライマリシリンダ９に給油され、ベルト11をプライ
マリプーリ７側に移行し、その巻付け径を大きくしてア
ップシフトする。一方、車速の低下時にはプライマリシ
リンダ９が排油され、ベルト11をセカンダリプーリ８側
に移行し、その巻付け径を大きくしてダウンシフトする
のであり、こうして無段変速することになる。

また、この走行時にブレーキペダル31を踏込むと、マ
スターシリンダ32に踏込みに応じたブレーキ液圧を生じ
る。このとき通常のブレーキ操作ではモジュレータ43が
不作動の状態にあることで、ブレーキ液圧はそのまま駆
動輪16に供給されて制動作用する。また、制動に伴なう
車速の低下で無段変速機４はダウンシフト方向に変速制
御される。

ところで、上述の走行時の各制御作用の際に、無段変
速機４の油圧制御径のピトー圧センサ17で生じているピ
トー圧Ppが、油圧センサ19で検出されてピトー圧変化率
算出部53に入力し、ここで算出されたピトー圧Ppの変化
率dPp/dtが車輪ロック判定部54に入力して、車輪ロック
の有無が判断される。また、前輪回転数NFw,後輪回転数
NRwがABS制御部55に入力して、各別に車輪ロックが判断
されている。

そこで、低μ路での急ブレーキ時に車輪ロックが生じ
ると、車輪と共に無段変速機４もロックする。このた
め、ピトー圧Ppは第３図の実線の通常ブレーキの場合に
対し、破線のように急激に低下するのであり、これに伴
い車輪ロック判定部54でのピトー圧Ppの変化率dPp/dtの
値が急増して、車輪ロックが判断される。そして車輪ロ
ック信号は、デューティ比設定部51,52に入力し、一定
の変速比で最大ライン圧に保つように制御されるのであ
り、これによりベルトスリップが防止される。

このとき、ABS制御部55からの信号が故障診断部56に
入力して正常と判断された時は、ABS制御部55にて車輪
ロックが同様に判断され、ABS信号がモジュレータ34に
出力してブレーキ液圧が減圧される。このため、車輪ロ
ックを回避するように制動制御されるのである。他方、
ABS制御部55からの信号が故障診断部56に入力して異常
と判断された時は、表示器57へ異常が表示される。

以上、本発明の実施例について説明したが、これに限
定されない。例えば、ピトー圧センサはセカンダリ側に
設けてもよい。また、故障診断の制御系において、正常
な信号で無段変速機とブレーキの両者を制御してもよ
い。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、 ABSを備えた無段変速機の制御系において、無断変速
機の油圧制御系のピトー圧を利用することで、車輪ロッ
クを容易かつ確実に検出できる。

さらに、無段変速機側ではブレーキ系と異なる方法で
車輪ロックを判断するので、、車輪ロック時に無段変速
機のベルトスリップを単独で確実に防止できる。また、
２種類の車輪ロックの判定により、フェイルセーフ，故
障診断を行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無段変速機の制御装置の実施例をしめ
す電子制御系のブロック図、第２図は無段変速機の駆動系，油圧制御系,ABS制御系の
全体構成図、第３図は車輪ロック時のピトー圧変化の状態を示す線図
である。４…無段変速機、８…プライマリシリンダ、10…セカン
ダリシリンダ、17…ピトー圧センサ、19…油圧センサ、
40…制御ユニット、51,52…デューティ比設定部（制御
手段）、53…ピトー圧変化率算出部（車輪ロック判定手
段）、54…車輪ロック判定部（車輪ロック判定手段）

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 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 B60K 41/00 - 41/28 B60T 8/58

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】無段変速機のプライマリシリンダまたはセ
カンダリシリンダの一方に取り付けられてプライマリプ
ーリまたはセカンダリプーリの回転数の増減に対応して
増減するピトー圧を発生させるピトー圧センサと、プラ
イマリシリンダおよびセカンダリシリンダに供給される
ライン油圧を制御するライン圧制御弁とを有する無段変
速機の制御装置において、前記ピトー圧センサに接続されてピトー圧センサにより
発生されるピトー圧を検出して検出信号を出力する油圧
センサと、この油圧センサから入力される検出信号に基づいてピト
ー圧の変化率を演算し、演算したピトー圧の変化率があ
らかじめ設定された変化率よりも大きい場合に車輪がロ
ックしているとの判定を行う車輪ロック判定手段と、この車輪ロック判定手段によって車輪がロックしている
との判定が行われた際に前記ライン圧制御弁に制御信号
を出力してライン油圧を増大させる制御手段と、を備えていることを特徴とする無段変速機の制御装置。