JPH01216155A - 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、車両用のベルト式無段変速機における変速比
やエンジン回転数等による変速速度を制御対象とする変
速制御装置に係り、詳しくは、変速時および無段変速機
への入力トルク増減時における目標変速比のオフセット
補正制御に関する。

【従来の技術】

この種の無段変速機においては、車両走行中における加
、減速時に変速比を所望通り急速に変化させるため、プ
ライマリプーリ、セカンダリプーリの回転数、スロット
ル開度等の検出値に基づく変速制御系およびエンジン回
転数等の検出値に基づくライン圧（セカンダリプーリ側
の圧力）制御系におけるデユーティ比を検索するまでの
過程で、運転状況に応じた種々の補正を行う制御が提案
されている。 例えば特開昭５９−２３１２５０号公報に開示されてい
るように、エンジン負荷センサからの信号の変化速度を
演算する急変速検出手段と、この手段が算出した急変速
の度合に応じた修正値を目標変速信号に対して演算する
急変速時０原変速比修正手段とを有し、記憶装置から読
み出した後の目標変速比信号に、加速度合に基づく修正
を加えるようにした制御装置が提案されている。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記の提案された制御装置では、走行時にス
ロットル開度を大きくしてエンジン出方トルクを増大さ
せると、第６図の特性図において、一定文速比を保つた
めのプライマリシリンダＰｐとセカンダリシリンダＰｓ
との比Ｐ　ｐ　／　Ｐ　ｓは、エンジン出力トルクの増
大分ΔＴに対応してΔ（Ｐ　ｐ　／　Ｐ　ｓ　）だけ増
加することになる。このため、第５図に示すようにプラ
イマリプーリ径が縮小してベルトが撓み、ダウンシフト
が生じてしまう問題があった。 また、エンジントルクＴが一定で実変速比ｉを変動させ
た場合、例えば第３図においてエンジントルクＴ・で、
実変速比１１の状ｎ（０点）よりｉｏにダウン側へ変速
（減速シフト）すると、エンジン自身の回転上昇のため
にエンジントルクが消費され、結果として無段変速機へ
伝わるトルクは減少する。したがって、エンジントルク
の増大関数でプライマリ圧を補正した場合、プライマリ
圧が無段変速機に入力されるトルクと見合う以上に圧を
上げることになり、変速中においてダウンシフトが遅く
、アップシフトが速くなるという問題があった。 本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、車
両走行時におけるエンジントルク増大時および変速時の
過渡現象を防止できる無段変速機の変速制御装置を提供
することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、実変速比値を入力
してこの実変速比値の時間微分値を算出する実変速比変
化速度算出手段と、上記実変速比変化速度算出手段より
の出力と、実変速比とエンジントルクとセカンダリ圧の
それぞれの検出値とが入力し、プライマリシリンダ圧を
補正する補正手段とを備えるように構成する。

【作　　用】

上記構成に基づき、車両走行中の変速比の過渡的な変化
直後より定常状態に移行するまでの間、実変速比変化速
度算出手段よりの出力（ｄｉ／ｄｔ）に基づく補正によ
って過渡的なプライマリシリンダ圧とセカンダリシリン
ダ圧との比率の不平衡がないように補正するので、変速
比の過渡的な変化直後に生じるダウンシフト速度の低下
現象がなくなる。

【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１図において、電磁クラッチにベルト式無段変速機を
組合わせた駆動系の全体構成について説明する。エンジ
ン１は、電磁粉式等の電磁クラッチ２１前後進切換装置
３を介して無段変速機４に連結し、無段変速ｌ１４から
１組のりダクションギャ５．出力軸６．ディファレンシ
ャルギヤ７および車軸８を介して駆動輪９に伝動構成さ
れる。 電磁粉式クラッチ２は、エンジンクランク軸１０にドラ
イブメンバ２ａを、入力軸１１にクラッチコイル２Ｃを
具備したドリブンメンバ２ｂを有する。そしてクラッチ
コイル２Ｃに流れるクラッチ電流により両メンバ２ａ、
　２ｂの間のギャップに電磁粉を鎖状に結合して集積し
、これによる結合力でクラッチ接話およびクラッチトル
クを可変制御する。 前後進切換装置３は、入力軸１１と変速機主軸１２との
間にギヤとハブやスリーブにより同期噛合式に構成され
ており、少なくとも入力軸１１を主軸１２に直結する前
進位置と、入力軸１１の回転を逆転して主軸１２に伝達
する後退位置とを有する。 無段変３１機４は、主軸１２とそれに平行配置された副
軸１３とを有し、主軸１２には油圧シリンダ１４ａを備
えたブーり間隔可変のプライマリプーリ１４が、副軸１
３には同様に油圧シリンダ１５ａ　＊−備えたセカンダ
リプーリ１５が設けられる。また、両プーリ１４゜１５
には８＠動ベルト１６が巻付けられ、両シリンダ１４ａ
　、　１５ａは油圧制御回路１７に回路構成される。そ
して両シリンダ１４ａ　、　１５ａには伝達トルクに応
じたライン圧を供給してプーリ押付力を付与し、プライ
マリ圧により駆動ベルト１６のプーリ１４．１５に対す
る巻付は径の比率を変えて！！段階に変速制御するよう
に構成されている。 次いで、電磁粉式クラッチ２と無段変速機４の電子制御
系について説明する。エンジン１のエンジン回転数セン
サ１９．無段変速機４のプライマリブーり回転数センサ
２１．セカンダリブーり回転数センサ２２．エアコンや
チョークの作動状況を検出するセンサ２３．２４を有す
る。また、操作系のシフトレバ−２５は、前後進切換装
置３に機械的に結合しており、リバース（Ｒ）、ドライ
ブ（Ｄ）、スポーティドライブ（Ｄｓ　）の各レンジを
検出するシフト位置センサ２６を有する。更に、アクセ
ルペダル２７にはアクセル踏込み状態を検出するアクセ
ルスイッチ２８を有し、スロットル弁開にスロットル開
度センサ２９を有する。 そして上記スイッチおよびセンサの種々の信号は、電子
制御ユニット２０に入力し、マイコン等を使用してソフ
ト的に処理される。そして電子制御ユニット２０から出
力する発進、ドラッグ、直結モードのクラッチ制御信号
が電磁クラッチ２に、変速制御信号およびライン圧制御
信号が無段変速機４の油圧制御回路１７に入力して、各
制御動作を行うようになっている。 第２図において、制御ユニット２０の電磁クラッチ制御
系と＠段変速制御系について説明する。 先ず、電磁クラッチ制御系においては、エンジン回転数
Ｎｅとシフト位置センサ２６のＲ，Ｄ、ＤＳ以外のニュ
ートラル（Ｎ）、パーキング（Ｐ）レンジの信号が入力
する逆励磁モード判定部３２を有し、例えばＮｅ　＜３
００ｒｕの場合、またはＰ、Ｎレンジの場合に逆ＢＪ磁
モードと判定し、出力判定部３３により通常とは逆向き
の微少電流を流す、そして電磁クラッチ２の残留磁気を
除いて完全に解放する。また、この逆励磁モード判定部
３２の判定出力信号、アクセルスイッチ２８の踏込み信
号およびセカンダリプーリ回転数センサ２２の回転（以
下車速Ｖとする）信号が入力する通電モード判定部３４
を有し、発進等の走行状君を判別し、この判別信号が、
発進モード電流設定部３５．ドラッグモード電流設定部
３６．直結モード電流設定部３７に入力する。 発進モード電流設定部３５は、通常の発進またはエアコ
ン、チョーク使用の発進の場合において、エンジン回転
数Ｎｅ等との関係で発進特性を各別に設定する。そして
スロットル開度θ、車速■。 Ｒ，Ｄ、ＤＳの各走行レンジにより発進特性を補正して
、クラッチ電流を設定する。ドラッグモード電流設定部
３６は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて低車速でアク
セル開放の場合に微少のドラッグ電流を定め、電磁クラ
ッチ２にドラッグトルクを生じてベルト、Ｍ勤系のガタ
詰めを行い、発進をスムーズに行う、またこのモードで
は、Ｄレンジのクラッチ解放後の車両停止直前までは零
電流に定め、惰行性を確保する。直結モード電流設定部
３７は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて車速■とスロ
ットル開度θの関係により直結電流を定め、電磁クラッ
チ２を完全係合し、かつ係合状態での節電を行う、これ
らの電？＆設定部３５．３６．３７の出力信号は、出力
判定部３３に入力し、その指示に従ってクラッチ電流を
定める。 次いで、無段変速制御の変速速度制御系について述べる
と、プライマリプーリ回転数センサ２１゜セカンダリプ
ーリ回転数センサ２２のプライマリプーリ回転数Ｎｐと
セカンダリプーリ回転数ＮＳは実変速比算出部４０に入
力し、実変速比ｉ＝Ｎρ／Ｎｓにより実変速比ｉを算出
する。この実変速比ｉとスロットル開度センサ２９のス
ロットル開度θは目標プライマリ回転数検索部４１に入
力し、ＲｌＤ、Ｄｓの各レンジ毎に変速パターンに基づ
くｉ−〇のマツプを用いて目標プライマリ回転数ＮＰＤ
を検索する。目標プライマリ回転数ＮＰ口とセカンダリ
回転数ＮＳは目標変速比算出部４２に入力し、目標変速
比ｉｓがｉｓ＝　Ｎ　ＰＤ／　Ｎ　ｓにより算出される
。 そしてこの目標変速比ｉｓは目標変速比変化速度算出部
４３に入力し、一定時間の目標変速比ｉｓの変化量によ
り目標変速比変化速度ｄｉｓ／ｄｔを算出する。 そしてこれらの実変速比ｉ、目標変速比ｉＳ、目標変速
比変化速度ｄｉｓ／ｄｔと、係数設定部４４の係数に１
　、に２は変速速度算出部４５に入力し、変速速度ｄｉ
／ｄｔを以下により算出する。 ｄｉ／ｄｔ　＝に１　　（１Ｓ−ｉ　）　−１−に２　
・ｄｉｓ／ｄｔ上記式において、１ｓ−ｉは目標と実際
の変速比偏差の制御量、ｄｉｓ／ｄｔは制御系の遅れ補
正要素である。 上記変速速度ｄｉ／ｄｔ　、実変速比ｉはデユーティ比
検索部４６に入力する。ここで、操作量のデユーティ比
りが、Ｄ＝　ｆ　（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　）の関係で設定
されることから、アップシフトとダウンシフトにおいて
デユーティ比りがｄｉ／ｄｔ−ｉのマツプを用いて検索
される。そしてこの操作量のデユーティ比りの値は、デ
ユーティ比補正部４９に入力し、後に述べるデユーティ
比補正が行われ、その出力の補正デユーティ比Ｄｃによ
り駆動部４７を介して油圧制御回路１７の変速速度制御
用ソレノイド弁４８に出力する。 続いて、無段変速制御のライン圧制御系について述べる
。エンジン回転数センサ１９．スロットル開度センサ２
９のエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θが入力する
エンジントルク検索部５０を有し、θ−Ｎｅのトルク特
性マツプからエンジントルク１゛を求める。このエンジ
ントルクＴと実変速比算出部４０の実変速比ｉの信号は
、目標ライン圧設定部５１に入力し、エンジントルクに
応じた必要ライン圧と実変速比ｉの積で目標ライン圧Ｐ
１．ｄを定める。一方、エンジン回転数によりポンプ吐
出圧が変化するのに伴いライン圧最大値が変動すること
から、この変動状態を検出するためエンジン回転数Ｎｅ
と実変速比ｉが入力する最大ライン圧検索部５２を有し
、Ｎｅ−１のマツプにより最大ライン圧Ｐ　ＬＩｌａｘ
を求める。目標ライン圧ＰＬｄと最大ライン圧Ｐ　Ｌｆ
ｌａｘは減圧値算出部５３に入力し、最大ライン圧Ｐ　
Ｌｌｌａｘに対する目標ライン圧ＰＬｄの割合でライン
圧Ｐ　１Ｂ＠−算出するのであり、これがデユーティ比
検索部５４に入力してライン圧ＰＬＲに応じたデユーテ
ィ比りを定める。そして、このデユーティ信号が駆動部
５５を介してライン圧制御用ソレノイド弁５６に出力す
るように構成されている。 一方、実変速比変化速度算出部５７には実変速比算出部
４０よりの出力ｉが入力し、ここでとのｉを時間ｔで微
分してｄｉ／ｄｔを求め、エンジントルク検索部５０よ
りの出力Ｔ、目目標ライ正圧設定部１よりの出力ＰＬｄ
（以下Ｐｓとする）、実変速比ｉと共にデユーティ比補
正部４９に入力し、第３図のエンジントルク検索部Ｐｐ
／Ｐｓ（以下比ｋ）、実変速比ｉが相関する特性におけ
るエンジン）・ルクの変動時あるいは変速時の過渡的な
現象を補間するような補正を行って補正デユーティ比Ｄ
ｃを出力し、駆動部４７を介してソレノイド弁４８を作
動するようになっている。 次いで、このように構成された無段変速機の変速制御装
置の作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力
が、電磁クラッチ２２前後進切換装置３を介してｆｉ段
変速＠４のプライマリプーリ１４に入力し、駆動ベルト
１６．セカンダリプーリ１５により変速した動力が出力
し、これが駆動輪９ｒｐＪに伝達することで走行する。 そして上記走行中において、実変速比ｉの値が大きい低
速段においてエンジントルクＴが大きいほど目標ライン
圧が大きく設定され、これに相当するデユーティ信号が
ソレノイド弁５６に入力して制御圧を調圧し、その平均
化した圧力でライン圧制御することで、ライン圧ＰＬを
高くする。そして高速段に移行するにつれて変速比ｉが
小さくなり、エンジントルクＴも小さくなるに従い同様
に作用することで、ライン圧ＰＬは低下するように制御
されるのであり、こうして常に駆動ベルト１６での伝達
トルクに相当するプーリ押付は力を作用する。 上記ライン圧ＰＬは、常にセカンダリシリンダ１５ａに
供給されており、ソレノイド弁４８の制御圧による図示
しない変速速度制御弁によりプライマリシリンダ１４ａ
に給排油することで、変速速度制御されるのであり、こ
れを以下に説明する。 先ず、プライマリプーリ回転数センサ２１．セカンダリ
プーリ回転数センサ２２およびスロットル開度センサ２
９からの信号Ｎｐ　、　ＮＳ　、θが読込まれ、制御ユ
ニット２Ｇの実変速比算出部４０で実変速比ｉを求める
。また、目標プライマリ回転数検索部４１ではシフト位
置センサ２６がらのＲ，Ｄ、Ｄｓの各レンジ毎に変速パ
ターンに基いて、実変速比ｉ。 スロットル開度θにより一旦目標プライマリ回転数ＮＰ
Ｏがマツプにより検索され、目標変速比算出部４２でこ
の目標プライマリ回転数ＮＰＯに対応した目標変速比ｉ
ｓが算出される。従って、プライマリ回転数一定の領域
では、目標変速比ｉｓがＮＳ−θ法により算出したもの
と同一の固定値になるが、プライマリ回転数可変の領域
では、目標変速比ｉｓがＮｓ−θ法により算出したもの
に比べ、低速段側にオフセットして設定され、更にその
目標変速比ｉｓが自ら変化する値になる。 これらの実変速比ｉ、目標変速比ｉｓおよび目標変速比
変化速度算出部４３のｄｉｓ／ｄｔ、係数設定部４４の
係数に１　、に２を用いて変速速度算出部４５で変速速
度ｄｉ／ｄｔを求める。そして、デユーティ比検索部４
６で変速速度ｄｉ／ｄｔと実変速比ｉに基づいてデユー
ティ比りが検索される。 ここで、第３図の特性図において、例えばエンジントル
クＴがＴｏで実変速比ｉが１０（Ａ点）。 比ｋかに１の定常状態より、エンジントルクＴが増加し
てＴ１で実変速比ｉが１１（Ｃ点）、比ｋが１（３の定
常状態に移行する間、エンジントルク増大分の一部がエ
ンジン回転数Ｎｅの上昇のために消費されるために、過
渡的に変動する比ｋによるプライマリシリンダ１４ａと
セカンダリシリンダ１５ａとに生じる制御圧の不平衡を
実変速比変化速度算出部５７よりの出力ｄｉ／ｄｔに基
づき、デユーティ比りをデユーティ比補正部４９におい
て補正し、補正デユーティ比Ｄｃを出力する。 以上の作用の実行手順制御を、第４図のフローチャート
図と第３図の特性図に基づいて説明する。 先ず、ステップ５１０１においてエンジントルクＴの変
動があるか否かを検知し、変動があればステップ３１０
２に移行して、変動開始時のエンジントルクＴｏ、実変
速比ｉｏ、比ｋを検索し、変動中の現在のエンジントル
クＴと、これに対応しながら変動する実変速比１の時間
上の微分値ｄｉ／ｄｔを検索しくステップ３１０３）　
、ステップ５１０４に移行して、上記ｄｉ／ｄｔ　、実
変速比ｉ、セカンダリ圧Ｐｓ、エンジントルクＴに基づ
いてデユーティ比りを補正し、補正デユーティ比Ｄａを
出力する。　上記デユーティ出力信号は、ソレノイド弁
４８に入力してパルス状の制御圧を生成し、これにより
図示しない上記変速速度制御弁を給油と排油の２位置で
繰返して制御する。ここでデユーティ比が小さくなると
、オフ時間により変速速度制御弁は給油位置での動作時
間が長くなり、プライマリシリンダ１４ａに給油するよ
うになってア・ツブジフトする。−方、デユーティ比が
大きくなると、逆にオン時間により排油位置での動作時
間が長くなってプライマリシリンダ１４ａは排油され、
これによりダウンシフトするようになっている。 ここで、例えばアクセル開度を変化させてエンジントル
クを増減する場合、このエンジントルクの変動に応じて
エンジン回転数の下降あるいは上昇分に消費されるトル
クにより過渡的に変動する比ｋをｄｉ／ｄｔに基づいて
補正し、プライマリシリンダ１４ａとセカンダリシリン
ダ１５ａのそれぞれに作用する制御圧に過渡時の不平衡
がないよう補正デユーティ比Ｄｃを出力する。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、車両走行時に
エンジントルクが増減して定常状態に移行する間は、実
変速比変化速度ｄｉ／ｄｔによって１ライマリシリンダ
とセカンダリシリンダに作用する制御圧の不平衡を補正
するので、過渡的なダウンシフトあるいはアップシフト
がない安定した車速で車両の操縦を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の変速制御装置の概略を示す
構成図、第２図は電気制御系のブロック図、第３図はエ
ンジントルクと実変速比との特性図、第４図は本発明の
作用のフローチャート図、第５図はエンジントルク増加
時のプライマリプーリ、セカンダリプーリおよびベルト
の挙動を示す概略図、第６図はエンジントルクと実変速
比との特性図である。 ４・・・無段変速機、１４ａ・・・プライマリシリンダ
、１５ａ・・・セカンダリシリンダ、１７・・・油圧制
御回路、２０・・・電子制御ユニット、４０・・・実変
速比算出部、４６・・・デユーティ比検索部、４８・・
・変速制御用ソレノイド弁、４９・・・デユーティ比補
正部、５７・・・補正値検索部。 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　滓 量　　弁理士　　村　井　　　進 第３　図 ＬＯＷ　　　　　　　４　　　　→ＯＤ第４図 第５因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 実変速比値を入力してこの実変速比値の時間微分値を算
   出する実変速比変化速度算出手段と、上記実変速比変化
   速度算出手段よりの出力と、実変速比とエンジントルク
   とセカンダリ圧のそれぞれの検出値とが入力し、プライ
   マリシリンダ圧を補正する補正手段とを備えたことを特
   徴とする無段変速機の変速制御装置。