JPH01266355A - 無段変速機のライン圧制御装置 - 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、ベルト式無段変速機におけるプライマリプー
リおよびセカンダリプーリへの油圧制御で変速比を設定
するようにした無段変速機のライン圧制御装置に関する
ものである。

【従来の技術】

ベルト式無段変速機においては、プライマリプーリとセ
カンダリプーリとの間に設けたベルトがスリップすると
、伝達力低下が起る。そこで、例えば特開昭５８−２１
４０５４号公報所載の無段変速機のライン圧制御装置で
は、プライマリプーリの入力軸およびセカンダリブーり
の出力軸におけるトルクを検出し、トルク差の関係から
ベルトの滑りを検出し、ベルトによる所定のトルク伝達
が確保される最小の値にライン圧を制御している。

【発明が解決しようとする課！！！】

しかしながら、上記無段変速機で使用されるベルトは金
属製であり、スリップを繰返すことにより、摩擦接触面
の安定化を狙ってショツトブラスト処理を施しているに
も拘らず、次第にスリップ限界トルクも低下し、ますま
すベルトのスリップを生じやすくなるという事情がある
。 そこで、本発明では、プライマリプーリとセカンダリプ
ーリとの間でスリップを発生した場合、そのスリップ回
数を記憶して、スリップ限界トル夕の低下を補正するだ
けのイニシャルライン圧を与えるようにした無段変速機
のライン圧制御装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

このため、本発明では、ベルト式無段変速機の変速比を
、上記変速機のプライマリプーリおよびセカンダリプー
リに与えるライン圧の制御で設定するようにしたものに
おいて、上記ブライマリブーりおよびセカンダリプーリ
の回転数を計測して、これが所定条件の時、スリップ判
定を行なうスリップ判定部と、上記スリップ判定部でス
リップ判定した回数からライン圧を検索する所定ライン
圧検索部と、上記所定ライン圧と実変速比算出部の出力
で目標ライン圧を設定する目標ライン圧設定部とを具備
している。

【作　　　用】 したがって、無段変速機のベルトに関して、スリップの
発生履歴がスリップ回数で記憶されており、これに従っ
てイニシャルライン圧を補正しているので、ライン圧制
御の系における制御ファクタへ影響を与えることなく、
ベルト伝動におけるスリップを回避させることができる
。

【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１／Ｒ４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断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吻合式に構成され
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３！１８４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
備えたプーリ間隔可変のプライマリプーリ１４が、副軸
１３には同様に油圧シリンダ１５ａを備えたセカンダリ
プーリ１５が設けられる。また、両プーリ１４゜１５に
は駆動ベルト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無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．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。 更に、上記無段変速機４のプライマリプーリ１４におけ
る可動プーリ１４ｂの動作量を計測するストロークセン
サ６０．およびセカンダリプーリ１５における可動プー
リ１５ｂの動作量を計測するストロークセンサ６１が用
意されている。 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
系と無段変速制御系について説明する。 先ず、を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
００ｒｐｎの場合、またはＰ、Ｎレンジの場合に逆励磁
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ブーり回転数センサ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、発進等の走行状態を判別し、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Ｖ。 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、Ｄａ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を流を定め、電磁クラ
ッチ２にドラッグトルクを生じてベルト、駆動系のガタ
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Ｖ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
らの電流設定部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、プライマリブーり回転数センサ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
セカンダリブーり回転ｐＮｓは実変速比算出部４０に入
力し、実変速比１＝ＮＤ／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およびシフト位置センサ２６のシフト位
ｊｌＲ，Ｄ。 Ｄｓは目標プライマリ回転数検索部４１に入力し、Ｒ，
Ｄ、ＤＳの各レンジ毎に変速パターンに基づくｉ−θの
マツプを用いて目標プライマリプーリ回転数ＮＰＤを検
索する。目標プライマリプーリ回転数ＮＰＤとセカンダ
リプーリ回転数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／ＮＳ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、変速遠度旧／
ｄｔを以下により算出する。 ｄｉ／ｄｔ　＝に１（ｉｓ−ｉ　）　＋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、
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Ｔ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ＰＬ
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、Ｎ
ｅ−１のマツプにより最大ライン圧Ｐ　Ｌｎａｘを求め
る。目標ライン圧ＰＬｄと最大ライン圧Ｐ　Ｌｍａｘは
減圧値算出部５３に入力し、最大ライン圧Ｐ　Ｌｌｌａ
ｘに対する目標ライン圧ＰＬｄの割合でライン圧ＰＬＲ
を算出するのであり、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、プライマリプーリストロークセンサ６０およびセ
カンダリプーリストロークセンサ６１では、軸方向動作
量を計測し、メカニカル変速比算出部６２に入力する。 ここでは、この時の無段変速機４がスリップなしの状態
で設定している変速比ｉＨ（メカニカルに定まる）をプ
ライマリプーリ１４゜セカンダリプーリ１５の各ストロ
ークの関数として、１Ｈ＝ｆ（Ｓｏ　、　Ｓｓ）で算出
する。そして、スリップ判定部６３では、実変速比算出
部の出力　１（ｉ＝Ｎｐ／ＮＳ）と、上記メカニカル変
速比算出部６２で求めた変速比ｉＨとを比較し、次のよ
うな３通りの判定を行なう。 （ｉ）ｉ＞ｉＨならば、当然スリップと判定できる。 （ｉＤ　　変速比の実際上の制御範囲が、例えば２．５
≧１≧０．５であれば、１≧２．５　、　ｉ≦０．５に
なると、これをスリップと判定する。 ＠　　ｄｉ／ｄｔ　＝（ｉｎ＋１−ｉｎ）／ｌで、ｄｉ
／ｄｔがＫ（Ｋはある所定値）を越えたときスリップと
判定する。なお、ここでｉｎ＋１は所定計測周期ｔの今
回分、ｉｎは前回分である。 なお、上記スリップ判定部６３におけるスリップ判定は
、上記（ｉ）ないし■のどれか１つ、あるいは幾つかを
判定基準とするものであってもよい。 そして、上記スリップ判定部６３でスリップと判定され
ると、スリップ回数計数部６４でスリップ回数Ｎをカウ
ントアツプする。そして、所定ライン圧検索部６５にお
いて、上記計数値Ｎをパラメータとしてイニシャルライ
ン圧Ｐを、予め用意したマツプから読出し、この情報を
目標ライン圧設定部５１に与え、目標ライン圧の補正を
行なう。 次いで、このように構成された無段変速機のライン圧制
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２１前後進切換装置３を介して無殴変
３１１１４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９側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生成し、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Ｐ［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、ブライマリブーり回転数センサ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２０の実変速比算出部４０で実変速比１を求める
。また、目標プライマリプーリ回転数検索部４１では実
変速比ｉ、スロットル開度θにより一旦目標プライマリ
プーリ回転数ＮＰＤ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プーリ回転数ＮＰＤ
に対応した目標変速比ｉｓが算出される。従って、プラ
イマリプーリ回転数一定の領域では、目標変速比ｉｓが
ＭＳ−θ法により算出したものと同一の固定値になるが
、プライマリプーリ回転数可変の領域では、目標変速比
ｉｓがＭＳ−θ法により算出したものに比べ、低速Ｖｉ
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、、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４６
で変速速度ｄ　ｉ　／　ｄ　ｔと実変速比ｉに基づいて
デユーティ比りが検索される。 上記デユーティ信号は、ソレノイド弁４８に入力してパ
ルス状の制御圧を生成し、これにより変速速度制御弁を
給油と排油の２位置で繰返し動作する。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ってプライマリシリンダ
１４ａに給油するようになり、こうしてアップシフトす
る。一方、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
。そしてこの場合の変速速度旧／ｄｔはデユーティ比の
変化に対応していることがら、目標変速比ｉｓと実変速
比ｉの偏差が小さい場合は、デユーティ比の変化が小さ
くプライマリシリンダ１４ａの流量変化が少ないことで
変速スピードが遅くなる。一方、目標変速比ｉｓと実変
速比ｉの偏差が大きくなるに従ってデユーティ比の変化
によりプライマリシリンダ１４ａの流量変化が増して、
変速スピードが速くなる。 こうして、低速段と高速段の変速全域はおいて、変速速
度を変えながらアップシフトまたはダウンシフトして無
段階に変速することになる。 次に、第４図および第５図にみられるフローチャートに
よって、無段変速機４でのスリップ検出およびその判定
について説明する。 第４図に示すフローチャートでは、前述のスリップ判定
部６３における第１の判定手段が示されている。ここで
は、ステップ５１０１において、プライマリプーリスト
ロークセンサ６０およびセカンダリプーリストロークセ
ンサ６１の計測値Ｓｐ　、Ｓｓを求めると共に、プライ
マリプーリ回転数センサ２１およびセカンダリプーリ回
転数センサ２２より計測ｆｉｉＮ＋）、Ｎｓを求める。 そして、先ず判定条件の前段として、例えばステップ５
１０２で、Ｎｐ＞８００ｒｐｌでない場合を除外し、ス
テップ５１０３において、実変速比算出部４０により１
＝Ｎｐ／ＮＳを求める。 更にステップ５１０４で、メカニカル変速比算出部６２
において１Ｈ＝ｆ（３ｐ、Ｓｓ）の演算を行い、ステッ
プ５１０５で、スリップ判定部６３によりＬ＞ｉＨか否
かの判定を行う。肯定であればステップ８１０６へ移行
し、スリップ回転数計数部６４でＮ＝Ｎ＋１によりカウ
ントアツプし、ステップ５１０７で、所定ライン圧検索
部６５によりマツプからＰＬｄ＝ｆ（Ｎ）（第３図参照
）を求め、目標ライン圧設定部５１でのＰＬｄ値を補正
するのである。 第５図に示すフローチャートでは、先ず、ステップ５２
０１で、プライマリブーり回転数センサ２１およびセカ
ンダリプーリ回転数センサ２２により計測値ＮＯ、ＮＳ
を求め、判定条件の前段として、例えばステップ３２０
２で、Ｎｐ　＞８００ｒｕでない場合を除外し、ステッ
プ５２０３において、実変速比算出部４０により１＝Ｎ
ｐ／Ｎｓを求める０次に、ステップ３２０４で、スリッ
プ判定部６３においてｉ　＜２．５か否かを判定し、肯
定ならばステップ５２０５へ、否定ならばステップ８２
０６へ移行する。ステップ３２０５ではｉ　＜０．５か
否かを判定し、肯定ならば上記ステップ５２０６へ、否
定ならばステップ８２０７へ移行する。 ステップ５２０７ではｄｉ／ｄｔ　＝　（ｉｎ＋１−　
ｉｎ）／ｌの演算を行い、ステップ８２０８において成
る値Ｋに対してｄｉ／ｄｔ　＜Ｋか否かの判定を行う、
ここで否定ならばステップ５２０６へ移行するが、肯定
ならばＥＸＩＴへ移行する。 ステップ５２０６では、スリップ回数計数部６４でＮ＝
Ｎ＋１によりカウントアツプし、ステップ５２０９で、
所定ライン圧検索部６５によりマツプからＰＬｄ＝ｆ（
Ｎ）（第３図参照）を求め、目標ライン圧設定部５１で
のＰＬｄ値を補正するのである。

【発明の効果】

本発明は以上詳述したようになり、無段変速機のベルト
に関してスリップの発生履歴がスリップ回数として記憶
されており、これに従ってイニシャルなライン圧を補正
しているので、ライン圧制御の系における制御ファクタ
へ影響を与えることなく、ベルト伝動におけるスリップ
を回避するようにライン圧制御が行える。その結果、万
一、スリップが発生しても、そのスリップに起因して生
じ易くなる次回のスリップを起さないようにでき、ベル
トの耐久性、プーリの耐久性が向上し、ドライバビリテ
ィを向上できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、・　　第
２図は電気制御系のブロック図、第３図スリップ回数に
対する所定ライン圧の特性線図、第４図および第５図は
スリップ判定とライン圧制御についてのそれぞれ別の形
態を示すフローチャート図である。 ４・・・無段変速機、１７・・・油圧制御回路、２０・
・・電子制御ユニット、４０・・・実変速比算出部、４
２・・・目標変速比算出部、６３・・・スリップ判定部
、６４・・・スリップ回数計数部、６５・・・所定ライ
ン圧検索部。 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　浮

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベルト式無段変速機の変速比を、上記変速機のプライマ
   リプーリおよびセカンダリプーリに与えるライン圧の制
   御で設定するようにしたものにおいて、上記プライマリ
   プーリおよびセカンダリプーリの回転数を計測して、こ
   れが所定条件の時、スリップ判定を行なうスリップ判定
   部と、上記スリップ判定部でスリップ判定した回数から
   ライン圧を検索する所定ライン圧検索部と、上記所定ラ
   イン圧と実変速比算出部の出力で目標ライン圧を設定す
   る目標ライン圧設定部とを具備していることを特徴とす
   る無段変速機のライン圧制御装置。