JPH0198747A - 無段変速機の制御装置 - 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１ 本発明は、車両用のベルト式無段変速機の制御装置に関
し、詳しくは、急減速時の低速段へのダウンシフト戻り
不良の改ＶＩ策に関する。 【従来の技術】 この種の無段変３！！機においては、過渡状態の追従性
と共に、オーバシュートやハンチング等を生じないよう
に収束性も良好に行うように変速制御することが考えら
れている。このため、例えば目標変速比の目標値と実変
速比の実際値との偏差。 収束性を加味した要素等により操作量を変速速度で求め
て変速速度制御することが提案されている。 そして種々の特別な走行条件２エンジンまたは駆動系等
の状態により、目標値や操作量を更に補正して最適化す
る傾向にある。 ここで、減速時には加速の場合と逆に車速の低下等に応
じて目標変速比が高速段の小さい状態から徐々に大きく
設定され、実変速比をこの目標変速比に追従させてダウ
ンシフトする。ところで、この減速時においてブレーキ
操作で急減速する場合は、目標変速比の変化が急激であ
るが、高速段ではライン圧が低くてプライマリ圧との差
圧が小さいことで、ベルトのセカンダリプーリ側への移
行、即ち実変速比の変化が第５図のように遅れる。 この結果とし、て、車両停止時に最大変速比ｉしまで戻
りきらない場合がある。従って、停止直後に発進する場
合はエンジンはアイドリング状態であり、オイルポンプ
の吐出量が足りず、また途中の変速比ｉｐの付近からア
ップシフトすることになってライン圧の増大を抑制し、
ベルトスリップを生じてベルト、プーリを損傷する恐れ
がある。 従来、上記無段変速機の変速制御において、特にブレー
キ時のダウンシフト制御に関しては、例えば特開昭５８
−１７０９５８号公報の先行技術がある。ここで、ブレ
ーキの作動信号が入力すると、：ｆＡ３Ｌｒ比制御機構
により直ちにダウンシフトを開始することが示されてい
る。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記先行技術のものにあっては、ブレーキ信
号のみでダウンシフトを開始するので、１ｔＩＩｎｉ時
には・ｍ好性に欠ける。またダウンシフト開始点が任意
に設定されて、最低変速ラインに沿ったダウンシフトを
しなくなり、エンジン回転数やライン圧の不必要な上昇
を招いて好ましくない。 本発明は、このような点に鑑み、急減速時のみ実変速比
の変速スピードの増大を促して、戻り不良を防止するよ
うにした無段変速機の制御装置を提供することを目的と
している。 ｒ問題点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、セカンダリブーり
の油圧シリンダに常にライン圧を作用し、プライマリブ
ーりの油圧シリンダに目標変速比に応じ給排油して実変
速比を追従制御する制御系において、プレー′３ｆ操作
と車速との減速度により判断する急減速判定部を有し、
急減速判断した場合は、上記セカンダリプーリの油圧シ
リンダのライン圧によるセカンダリ圧を増大補正するよ
うに構成されている。

【作　　　用】

上記構成に基づき、ブレーキ時の減速状態からダウンシ
フトに遅れを生じ易い急減速の場合は、ライン圧と共に
セカンダリ圧が例えば最大に補正されることで、油圧低
下してダウンシフト作用するプライマリ圧とセカンダリ
圧との差圧が増大して、プライマリプーリとセカンダリ
ブーりとの間のベルトは迅速にセカンダリプーリ側に移
行し易くなり、これによりダウンシフトへの変速スピー
ドを増すようになる。 こうして本発明では、急減速時には変速スピードのアッ
プにより迅速にダウンシフトして戻り不良を防ぐことが
可能となる。

【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
組合わぜな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、無段変速機４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＃Ｊ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鎚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。 無段変速Ｉ１４は、主軸１２とそれに平行配置された副
軸１３とを有し、主＠１２には油圧シリンダ１４ａを備
えたプーリ開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　、　ＩＳａ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ｖＡ４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。 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１、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３１ｍ４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、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、ＤＳＳ以外のパ
ーキング（Ｐ）、ニュートラル（Ｎ）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　＜
３００ｒｐｎ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ｒ４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ｌ１ｉｌｌ磁
モード判定部３２の判定出力信号、アクセルスイッチ２
８の踏込み信号およびセカンダリプーリ回転数センサ２
２の車速■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Ｎ６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ｔｉ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・ソゲ電流を定め、電磁ク
ラッチ２にドラッグトルクを生じてベルト、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ｒ！Ａ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
流を定めるや 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゜セカンダリブ
ーり回転数センサ２２のプライマリ回転数Ｎｐとセカン
ダリ回転数ＮＳは実変速比算出部４０に入力し、実変速
比１＝Ｎｐ／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、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回転数ＮＰＤを検索する。 目標プライマリ回転数Ｎ、。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　、、／　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；Ｓ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１．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（ｉｓ　−ｉ　）　十に２−　ｄｉ
ｓ／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。 上記変速遠度ｄｉ／ｄｔ　、実変速比ｉはデューティ比
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Ｐ、
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
、この変動状悪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　を求める。目標
ライン圧Ｐ、ｄと最大ラインｍ 圧ＰＬｎは減圧値算出部５３に入力し、最大ライン圧Ｐ
　に対する目標ライン圧Ｐ、−割合でライン圧［１ 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Ｐ、Ｒに応じたデユーティ比り
を定める。そして、１：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。 そこで、上記制御系において急減速時の変速スピード増
大対策として、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッ
チ６０．セカンダリプーリ回転数センサ２２の車速に応
じたセカンダリ回転数Ｎｓが入力し、その単位時間当り
の変化量から減速度ｄＮｓ／ｄｔを算出する減速度算出
部６１を有する。これらのブレーキおよび減速度の信号
は急減速判定部６２に入力し、ブレーキ時に所定の減速
度以上の場合は急減速と判定する。また、ライン圧制御
系のデユーティ比検索部５４の出力側にはデユーティ比
補正部６３が付加され、上記急減速信号が入力すると車
両停止後ら含む一定時間、ライン圧を例えば最大にする
デユーティ比を補正するように構成される。 次いで、このように構成された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を介して無段変
速機４のプライマリプーリ１４に入力し、駆動ベルト１
６．セカンダリプーリ１５により変速した動力が出力し
、これが駆動軸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、プライマリブーり回転振センサ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ｉを求める
。また、目標プライマリ回転数検索部４１では実変速比
１．スロットル開度θにより一旦目標プライマリ回転数
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。 、：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／ｄ【を求める。そして、デ、１−ティ比検索
部４６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。 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
ィ信号が小さくなると、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遠度ｄｒ／ｄｔはデユーティ
比の変化に対応していることから、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１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において、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。 ・次いで、急減速時のダウンシフトの作用を第３図のフ
ローチャート図と第４図の特性図を用いて述べる。 先ず、ブレーキ操作を伴う減速時には、ブレーキスイッ
チ６０のオン信号が急減速判定部６２に入力して判定可
能になる。一方、このとき急減速算出部６１で減速度が
算出されており、設定値以下の緩減速の場合は補正され
ない、このため、変速速度制御系において目標変速比ｉ
ｓが漸増して、プライマリプーリ１４の油圧シリンダ１
４ａのプライマリ圧Ｐｐが低下するのに伴い、プライマ
リプーリ１４゜セカンダリプーリ１５のベルト１６がセ
カンダリプーリ１５の側に移行して実変速比ｉも追従す
るように漸増することで、ダウンシフトする。そしてこ
のとき、実変速比ｌが増大するのに応じて、ライン圧制
御系でライン圧と共にセカンダリプーリ１５の油圧シリ
ンダ１５ａのセカンダリ圧Ｐｓら上昇制御される。 ところで、減速度が設定値以上の急減速の場合は、第３
図のようにタイマＴ１１で一定時間Ａが設定され、ライ
ン圧制御系のデユーティ比補正部６３でライン圧が増大
補正される。このため、セカンダリ圧ＰＳは第４図のよ
うに例えば最大に急上昇して、油圧低下中の１ライマリ
圧Ｐｐとの差圧が上述に比べて非常に大きくなる。従っ
て、プライマリプーリ１４．セカンダリプーリ１５とベ
ルト１６において高速段のためのプライマリプーリ１４
１Ｆｌに多く巻付いているベルト１６は、上記大きい差
圧により迅速にセカンダリプーリ１５（ｌＩ！Ｉに移行
するようになる。こうして、かかる急減速時には、目標
変速比ｉｓと実変速比ｉとの偏差による変速スピードの
増大に加え、プライマリ圧Ｐｐとセカンダリ圧ＰＳとの
差圧により機械的に変速スピードは更に増大し、第４図
のように目標変速比ｉｓに対し実変速比ｉは少ない遅れ
でダウンシフトしながら最大変速比ｉしに戻る。 一方、上記ライン圧と共にセカンダリ圧の最大補正は車
両停止後も継続することで、戻りきる以前に再加速され
て大きいトルクが入力する場合も、ライン圧が充分確保
されているのでベルトスリップを生じること無くそのト
ルク伝達を行う。 以上、本発明の一実施例について述べたが、制御方式の
異なる場合にも同様に適用可能である。 【発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明によれば、減速時のダウ
ンシフトにおいて、急減速の場合はプライマリ圧とセカ
ンダリ圧との差圧により機械的に変速スピードの増大を
促すので、実変速比の戻り不良が防止される。このため
、再加速時のベルトスリップに伴うプーリ、ベルトの損
傷を防ぐことが可能になる。 急減速を判断してライン圧を増大補正するだけであるか
ら、制御が容易であり、ライン圧制御の点でも有利にな
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の概略
を示す構成図、 第２図は電子制御系のブロック図、 第３図は作用のフローチャート図、 第４図は急減速時の特性図、 第５図は従来例の特性図である。 ４・・・無段変速機、１４・・・プライマリプーリ、１
４ａ・・・油圧シリンダ、１５・・・セカンダリプーリ
、１５ａ・・・油圧シリンダ、１６・・・ベルト、４８
・・・変速制御用ソレノイド弁、５６・・・ライン圧制
御用ソレノイド弁、６０・・・ブレーキスイッチ、６１
・・・減速度算出部、６２・・・急減速判定部、６３・
・・デユーティ比補正部特許出願人　　　　富士重工業
株式会社代理人　弁理士　　小　僑　信　淳 同　　弁理士　　村　井　　　進 第　３　因 第４図 第５図 、ジ　　　婦 ム　　車　　時間 急

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 セカンダリプーリの油圧シリンダに常にライン圧を作用
   し、プライマリプーリの油圧シリンダに目標変速比に応
   じ給排油して実変速比を追従制御する制御系において、 ブレーキ操作と車速との減速度により判断する急減速判
   定部を有し、 急減速判断した場合は、上記セカンダリプーリの油圧シ
   リンダのライン圧によるセカンダリ圧を増大補正するこ
   とを特徴とする無段変速機の制御装置。