JPH01108454A - Ｖベルト式無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＶベルト式無段変速機の変速制御装置、特に駆
動側プーリに変速比を制御するための変速比制御用油室
を設け、従動側プーリにトルク伝達に必要な負荷推力を
制御するための負荷推力制御手段を設けたＶベルト式無
段変速機の変速制御装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来、Ｖベルト式無段変速機の変速制御装置として、特
開昭５９−６２７６１号公報に記載のように、駆動側プ
ーリに変速比制御用油室を設けるとともに、上記油室へ
の作動油の給排を行う変速制御弁と、この変速制御弁を
制御する電磁弁とを設け、目標入力回転数と実際の入力
回転数との差が設定値以上の時には電磁弁を連続的に作
動させ、設定値以下の時には電磁弁をデユーティ制御す
るようにしたものが提案されている。

上記変速制御装置の場合には、定常走行時には目標入力
回転数と実際の入力回転数との差が比較的小さ（、電磁
弁がデエーティ制御されるので、変速制御弁の出力油圧
もさほど太き（変動しない。

一方、キックダウン時やエンジンブレーキ作動のために
ＤレンジからＬレンジへ切り換えた時のように、低速比
方向へ短時間で変速する必要が生じた場合には、目標入
力回転数と実際の入力回転数との差が設定値以上となる
ので、電磁弁が連続作動され、駆動側プーリの変速比制
御油圧は急激に低下する。ところが、駆動側プーリには
エンジントルクが作用しているため、変速比制御油圧が
急激に低下するとＶベルトがスリップを起こし、特に無
潤滑駆動による引張駆動式Ｖベルト式無段変速機にあっ
ては、Ｖベルトが発熱して早期劣化を招く問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、キックダウン時やエンジンブレーキ時のような変速
過渡時におけるＶベルトのスリップを確実に防止できる
Ｖベルト式無段変速機の変速制御装置を提供することに
ある。

〔発明の構成〕

本発明は、駆動側プーリに変速比を制御するための変速
比制御用油室を設け、従動側プーリにトルク伝達に必要
な負荷推力を制御するための負荷推力制御手段を設けた
Ｖベルト式無段変速機の変速制御装置において、エンジ
ン回転数、車速、スロットル開度などの各種運転信号を
検出する装置と、上記変速比制御用油室の油圧を制御す
るアクチュエータと、上記検出装置にて検出された運転
信号に基づいてエンジン回転数または変速比の目標値を
決定する手段と、該目標値決定手段により決定された目
標値と実際のエンジン回転数または変速比との偏差に応
じて上記変速比制御用油室の変速油圧を決定する手段と
、エンジントルクおよび変速比に応じて変速比制御用油
室の最低油圧を決定する手段と、両手段の決定油圧を比
較し、いずれか高い方の油圧を発生させるべく上記アク
チュエータに制御信号を出力する手段とを設けることに
より、上記目的を達成する。

〔作用〕

即ち、定常走行時においては常に変速油圧が最低油圧よ
り高いので、駆動側プーリの油圧が変速油圧決定手段が
決定した変速油圧に近づくように制御すればよい、また
、キックダウン時やエンジンブレーキ時のような低速比
方向への変速過渡時には、変速油圧がほぼ０となるので
、この場合には駆動側プーリの油圧がベルトスリップを
起こさない程度の油圧、つまりエンジントルクおよび変
速比に対応した最低油圧となるように制御する。

これにより、如何なる変速過程においてもＶベルトのス
リップを防止でき、Ｖベルトの早期劣化を防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明にがかるＶベルト式無段変速機の概略構
造を示す、エンジン１のクランク軸２はフライホイール
３およびダンパ機構４を介して入力軸５に接続されてい
る。入力軸５の端部には外歯ギヤ６が固定されており、
この外歯ギヤ６は無段変速装置１０の駆動軸１１に固定
された内歯ギヤ７と噛み合い、入力軸５の動力を減速し
て駆動軸１１に伝達している。

無段変速装置ｌＯは駆動軸１１に設けた駆動側プーリ１
２と、従動軸１３に設けた従動側プーリ１４と、両プー
リ間に巻き掛けたＶベルト１５とで構成されている。駆
動側ブー１月２は固定シーブ１２ａと可動シーブ１２ｂ
とををしており、可動シーブ１２ｂの背後には変速比を
制御するための変速比制御用油室１６が設けられている
。一方、従動側プーリ１４も駆動側ブー１月２と同様に
、固定シーブ１４ａと可動シーブ１４ｂとを有しており
、可動シーブ１４ｂの背後にはトルク伝達に必要な推力
をＶベルト１５に与える負荷推力制御用油室１７が設け
られている。上記変速比制御用油室１６および負荷推力
制御用油室１７の油圧は、後述する変速制御弁４３およ
び負荷推力制御弁４５にて制御される。なお、従動側プ
ーリ１４には、負荷推力制御用油室１７に代えて、伝達
トルクに応じた推力を機械的に発生するトルクカム装置
を設けてもよい。

従動軸１３の外周には中空軸１９が回転自在に支持され
ており、従動軸１３と中空軸１９とは湿式多板クラッチ
からなる発進クラッチ２０によって断続される０発進ク
ラッチ２０の油圧は後述する発進制御弁４７によって制
御される。中空軸１９には前進用ギヤ２１と後進用ギヤ
２２とが回転自在に支持されており、前後進切換用ドッ
グクラッチ２３によって前進用ギヤ２１又は後進用ギヤ
２２のいずれか一方を中空軸１９と連結するようになっ
ている。後進用アイドラ軸２４には後進用ギヤ２２に噛
み合う後進用アイドラギヤ２５と、別の後進用アイドラ
ギヤ２６とが固定されている。また、カウンタ軸２７に
は上記前進用ギヤ２１と後進用アイドラギヤ２６とに同
時に噛み合うカウンタギヤ２８と、終減速ギヤ２９とが
固定されており、終減速ギヤ２９はディファレンシャル
装置３０のリングギヤ３１に噛み合い、動力を出力軸３
２に伝達している。

調圧弁４０は油溜４１からオイルポンプ４２によって吐
出された油圧を調圧し、ライン圧として変速制御弁４３
、負荷推力制御弁４５および発進制御弁４７に出力して
いる。変速制御弁４３、負荷推力制御弁４５および発進
制御弁４７は電子制御装置６０から出力される制御信号
（例えばデユーティ制御信号）によりソレノイド４４，
４６．４８を作動させ、ライン圧を調圧してそれぞれ油
室１６．１７と発進クラッチ２０とに制御油圧を出力し
ている。したがって、電子制御装置６０からソレノイド
４４．４６．４８への制御信号のみによって、無段変速
袋Ｍ１０の変速比、ベルト張力および発進クラッチ２０
のトルク伝達容量を自在に制御できる。

なお、上記制御弁４３．４５．４７としては、例えば信
号油圧を発生する電磁弁と信号油圧に応じた油圧を出力
する油圧制御弁との組合せによって構成してもよく、あ
るいはりニヤソレノイド弁のような電磁弁単体で構成し
てもよい、いずれにしても、ソレノイド４４，４６．４
８に入力される信号に比例した油圧を出力できればよい
。

第２図は電子制御装置６０の構造図を示し、図中、６１
はエンジン回転数Ｎ、＊（入力軸５の回転数）を検出す
るセンサ、６２は車速Ｖ（出力軸３２の回転数）を検出
するセンサ、６３は従動軸１３の回転数Ｎｏｕｔ　　（
発進クラッチ２０の入力回転数又は従動側ブー１月４の
回転数）を検出するセンサ、６４はＰ、Ｒ。

Ｎ、Ｄ、Ｌの各シフト位置を検出するセンサ、６５はス
ロットル開度を検出するセンサであり、上記センサ６１
〜６４の信号は入力インターフェース６６に入力され、
センサ６５の信号はＡ／Ｄ変換器６７でデジタル信号に
変換される。６８は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、６９
は変速制御用ソレノイド４４と負荷推力制御用ソレノイ
ド４６と発進制御用ソレノイド４８を制御するためのプ
ログラムやデータが格納されたリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ）　、７０は各センサから送られた信号やパラメー
タを一時的に格納するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ
）　、７１は出力インターフェースであり、これらＣＰ
Ｕ６８、ＲＯＭ６９、ＲＡＭ７０、出力インターフェー
ス７１、入力インターフェース６６及びＡ／Ｄ変換器６
７はバス７２によって相互に連絡されている。出力イン
ターフェース７１の出力は、出力ドライバフ３を介して
上記変速制御用ソレノイド４４と負荷推力制御用ソレノ
イド４６と発進制御用ソレノイド４８とに制御信号とし
て出力されている。

第３図は上記電子制御装置６０における変速比制御系の
ブロック図を示す０図面において、各種センサ６１〜６
５によって検出されたエンジン回転数。

車速、スロットル開度などの運転信号は目標値決定手段
８０に入力される。目標値決定手段８０は例えば目標エ
ンジン回転数ＮＩＩを決定する手段であり、例えばスロ
ットル開度、車速、レンジ・モード信号から予め設定さ
れた変速パターンに従って目標エンジン回転数Ｎ５を決
定する。なお、目標値としては目標エンジン回転数に限
らず、目標変速比でもよい、変速油圧決定手段８１は上
記目標エンジン回転数Ｎ、と実際のエンジン回転数Ｎ　
ｒ　ｎとの偏差を用いて、例えばＰＩＤＩＩＩＩにより
変速比制御用油室１６の変速油圧Ｐａを決定する。

一方、最低油圧決定手段８２は、エンジントルクおよび
変速比からＶベルト１５がスリップを起こさない最低油
圧Ｐ、を決定する。最低油圧Ｐ、の設定は、変速比を一
定とした場合にはエンジントルクの上昇につれて従動側
ブーＩＪ１４の推力が上昇するので、第４図に示すよう
に最低油圧Ｐ、も上昇するべく設定されている。またエ
ンジントルクを一定とした場合には高速比（Ｈｉｇｈ）
側へ移行するにつれて従動側プーリ１４の推力が低下す
るので、第５図のように最低油圧Ｐ、も低下するべく設
定されている。このように、駆動側ブー１月２の最低油
圧Ｐ、は、従動側プーリ１４の発生推力との釣り合いを
考慮して、ベルトスリップが発生せずかつ変速速度に支
障を来さない最低限度の油圧に設定されている。なお、
エンジントルクは実際に検出することは困難であるので
、センサにて検出された例えばスロットル開度及びエン
ジン回転数から予め実測データにより得られたエンジン
性能曲線に基づいてエンジントルクを推定してもよい、
また、変速比はエンジン回転数と車速との比で求められ
る。

上記のように決定された変速油圧ＰＡと最低油圧Ｐｓは
制御信号出力手段８３に入力される。制御信号出力手段
８３は両油圧ＰａとＰ、を比較し、何れか高い方の油圧
を与える信号Ｓをアクチュエータである変速制御弁４３
に出力する。なお、アクチュエータとしては、ソレノイ
ド４４を有する制御弁４３のほか、ステップモータを有
する制御弁であってもよく、制御信号に応じた油圧を変
速比制御用油室１６に出力できればよい。

第６図はある運転条件におけるエンジン回転数ＮＡ、、
と変速油圧ＰＡおよび最低油圧Ｐ、との設定データを示
す、即ち、変速油圧ＰＡは、目標エンジン回転数Ｎｌｌ
を含むＮ　＋　””　Ｎ　ｚの回転数域の間ではＯから
最大油圧Ｐ　ＩＩａＸまで連続的に変化し、特にエンジ
ン回転数がＮ、以下では０となる。−方、最低油圧Ｐａ
はエンジントルクおよび変速比に対応した値に設定され
ている。本発明では変速比制御油圧を、変速油圧Ｐ、ま
たは最低油圧Ｐ。

のうちいずれか高い方の油圧となるように制御するので
、例えばエンジン回転数がＮ１以上では変速比制御油圧
が変速油圧Ｐ、になるように制御され、Ｎ、以下では最
低油圧Ｐｓに保持される。したがって、変速比制御油圧
は如何なる変速過渡時においても最低油圧以下にならず
、ベルトスリップが防止されて、発熱によるＶベルトの
早期劣化を防止できる。

本発明は、電子制御にて変速比制御油圧の最低油圧を制
限するものであるが、機械的手段、例えば駆動側プーリ
内に一定推力を発生するスプリングを設けたり、変速比
制御油圧を制御する制御弁に出力油圧を一定値以上に規
制するスプリングを設けることによって、駆動側プーリ
の推力または変速比制御油圧を一定値以上に規制するこ
とは可能である。しかしながら、例えば高速比状態のま
まエンストを起こし、再度エンジンを始動したような場
合には、上記のような機械的手段を用いると、常に駆動
側プーリの推力または変速比制御油圧が一定値以上に規
制されるので、再発進可能な低速比へ戻すことができな
い、同様な問題は、高速比走行状態で急減速を行った場
合にも起こり、車両停止時までに再発進可能な低速比へ
戻し難くなる。これに対し、本発明では、上記のように
トルクが０又は微小な場合には、通常の変速制御時と異
なり変速比制御油圧を完全に０にするようにソフトウェ
アによって制御できるので、低速比へ容易に戻すことが
できる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば変速比制
御油圧を変速油圧または最低油圧のうちいずれか高い方
の油圧となるように制御するので、キックダウン時やエ
ンジンブレーキ時のような低速比方向への変速過渡時に
変速油圧がほぼ０となっても、変速比制御油圧が最低油
圧に保持される。

したがって、如何なる変速過程においてもＶベルトのス
リップを防止でき、Ｖベルトの早期劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にがかるＶベルト式無段変速機の一例の
概略図、第２図は電子制御装置の構成図、第３図は電子
制御装置における変速比制御系のブロック図、第４図は
最低油圧とエンジントルクとの関係を示す図、第５図は
最低油圧と変速比との関係を示す図、第６図は変速油圧
および最低油圧とエンジン回転数との関係を示す図であ
る。 １・・・エンジン、１０・・・無段変速装置、１２・・
・駆動側プーリ、１４・・・従動側プーリ、１５・・・
Ｖベルト、１６・・・変速比制御ｎ用油室、４３・・・
変速制御弁（アクチュエータ）、４４・・・変速制御用
ソレノイド、６０・・・電子制御装置、８０・・・目標
値決定手段、８１・・・変速油圧決定手段、８２・・・
最低油圧決定手段、８３・・・制御信号出力手段。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動側プーリに変速比を制御するための変速比制御用油
   室を設け、従動側プーリにトルク伝達に必要な負荷推力
   を制御するための負荷推力制御手段を設けたＶベルト式
   無段変速機の変速制御装置において、 エンジン回転数、車速、スロットル開度などの各種運転
   信号を検出する装置と、上記変速比制御用油室の油圧を
   制御するアクチュエータと、上記検出装置にて検出され
   た運転信号に基づいてエンジン回転数または変速比の目
   標値を決定する手段と、該目標値決定手段により決定さ
   れた目標値と実際のエンジン回転数または変速比との偏
   差に応じて上記変速比制御用油室の変速油圧を決定する
   手段と、エンジントルクおよび変速比に応じて変速比制
   御用油室の最低油圧を決定する手段と、両手段の決定油
   圧を比較し、いずれか高い方の油圧を発生させるべく上
   記アクチュエータに制御信号を出力する手段とを設けた
   ことを特徴とするＶベルト式無段変速機の変速制御装置
   。