JPH03134365A - ライン圧制御システム - Google Patents

ライン圧制御システム

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JPH03134365A
JPH03134365A JP2278871A JP27887190A JPH03134365A JP H03134365 A JPH03134365 A JP H03134365A JP 2278871 A JP2278871 A JP 2278871A JP 27887190 A JP27887190 A JP 27887190A JP H03134365 A JPH03134365 A JP H03134365A
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line pressure
pressure
control system
control strategy
pressure control
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JP2278871A
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Werner P Petzold
ワーナー・ピー・ペッゾルド
William P Umlauf
ウィリアム・ピー・アンラウフ
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Borg Warner Automotive Inc
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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、ライン圧の制御が開ループ制御戦略及び閉ル
ープ制御戦略の両者によって行われ、選択が連続可変変
速機すなわち無段変速機及びクラッチの動作状態に依存
する無段変速装置に関する。
更に詳細には、単一の圧力センサがクラッチ圧力調整器
及びライン圧調整器の両者の閉ループ制御に対して信号
を与えるように使用されかつ開及び閉ループ制御が互い
に独立して動作される、無段変速機のライン圧制御戦略
に関する。
(従来技術) 連続可変変速機すなわち無段変速機(CVTs)の動作
及び構造についての多くの例がある。例えば、「可変プ
ーリ変速機用の制御装置」と題する米国特許第4.45
8.318号、「無段変速機用の制御システム」と題す
る米国特許第4.522.086号は、二つの調整可能
なブーりを利用しているCVTシステムの機械及びそれ
用の制御装置を記載し、各プーリは移動可能な少なくと
も一つのベルト車と他方に関して軸方向に固定された他
のベルト車とを備えている。固定幅の金属又はエラスト
マ材料製の可撓性ベルトはブーりと協働する。プーリの
ベルト車の内面は、軸方向に移動可能なベルト車が固定
のベルト車に関して移動するすると有効プーリ直径が調
節され得るように、傾斜している。
移動可能なベルト車は、ベルト車を動かしてそれによっ
て有効プーリ直径を変える流体を受ける流体収容チャン
バを備えている。流体がチャンバ内に入れられ或はそこ
から出されると、ブーり直径は増加されるか又は減少さ
れる。一般に、一つのブーりの有効直径は一つの方向に
移動しかつ他のブーりの有効直径は他の方向に移動する
。これによりブーりの間の比率の調整が可能となる。
CVTにおける開発は液圧制御システムの開発になる。
このような制御システムの一つが米国特許第3.115
.049号に記載されている。この特許は、ベルトの張
力を制御してベルト及びプーリの損傷になるベルトの滑
りからベルト車を保護するように第2のすなわち被駆動
プーリの調整可能ベルト車の調整を示している。異なる
液圧回路が第1のすなわち駆動ブーりに入る又はそこか
ら出る流体を制御する。第1のブーりの可動ベルト車の
位置の変化が変速比を調節する。米国特許第4.152
.947号もまたCVTの制御を記載している。両シス
テムにおいて、ベルト張力を保つように加えられる流体
圧は比較的高い圧力に保たれる。改良された制御システ
ムがトルク要求に従って第2のベルト車のチャンバに供
給される主ライン流体圧を減少するように後で開発され
た。トルク要求が低いとき、滑りを阻止するのに必要な
ベルトにおける張力は高いトルク要求におけるよりも低
い。この改良されたシステムは本出願人による「無段変
速機用の制御システム」と題する米国特許第4.522
゜086号に示されている。
第2のチャンバの加えられるライン圧を低い動作圧力ま
で低下しかつ液圧制御システムの他の部分に低い制御圧
力を与える改良されて制御システムがされに開発された
。このシステムは本出願人による1982年9月22日
出願の米国特許出願421.198号に示されている。
「無段変速機におけるライン圧を制御するための制御シ
ステム」と題する1986年12月1日に出願した本出
願人による米国特許出願第936.527号は無段変速
機におけるライン圧を制御するためのシステムを示して
いる。このシステムはライン圧(第2の圧力)及びクラ
ッチ圧力の両者の閉ループ制御を実現するために単一の
圧力変換器を使用している。開ループ制御は、もし閉ル
ープ制御の応答がライン圧における求められた変化を行
うのに十分な速さでないと、ライン圧の制御を引き継ぐ
。これによりベルトの滑りが阻止されかつ第1及び第2
のブーりの損傷が阻止される。開ループ制御において、
ライン圧を制御するのに補間アルゴリズムが利用され、
それによって貯えられるべきデータの量を減少している
前述の特許の各々による教示は参考としてここに示され
ている。米国特許出願第936.527号に示されてい
る制御システムにおいて、閉ループ制御戦略は応答を調
節するために開ループスケジュールから受けた信号を利
用する。この調節の方法は完全な閉ループ制御を利用す
るほど有効ではない。
それ故、閉ループ動作で効率が改良させた制御システム
を提供することが望まれる。
前述の制御システムの動作に要求された貯えられたデー
タは、補間スケジュールによち減少されたけれども、ま
だ比較的大きい。それ故、速い効率のよい動作に対して
最小の貯えられたデータを必要とする単純化されたアル
ゴリズムを利用する制御システムを提供することが望ま
れる。
CVTのライン圧を制御するのにしばしば使用されるよ
うなパルス幅変調ソレノイド弁は、85%ないし95%
の高いデユーティサイクルで動作されるとき、極端に非
直線になろうとする。これは弁の応答時間の制限による
。これらの値の間のデユーティサイクルになる閉ループ
動作は不安定な閉ループ制御引き起こす。それ故、不安
定な動作状態を発生することなくこれらの状態で動作で
きるシステムを提供することが望まれる。
開ループ制御と閉ループ制御との間の遷移すなわち移行
にいて従来の制御システムには問題があることが判明し
た。出力デユーティサイクルにおける不連続性はライン
圧に望ましくない飛び上がりを引き起こす可能性がある
。それ故、制御モード間の移行における出力デユーティ
サイクルに不連続を発生させない制御システムを提供す
ることが望ましい。
加えて、米国特許出願第936.527号の従来の制御
システムは、制御システムが液圧回路の動的効果(dy
namic effects)に応答しないように閉ル
ープ制御におけるシステムの応答を遅らせるように設計
された要素を組み込んでいる。それ放間ループ制御戦略
は求められた設定点における比較的速い変化に有効に応
答しない。圧力変換器と第2のベルト車との間の距離に
起因する動的効果は無視できることが発見された。それ
故、閉ループ制御の下で求められた圧力設定点における
急激な変化に敏速かつ有効に応答するように動作する制
御システムを提供することが望まれる。
(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、従来技術の欠点をほぼ克服した、連続
可変変速機すなわち無段変速機のライン圧を調節するた
めの改良した制御システムを提供することである。
本発明の特別の目的は、無段変速機のライン圧を調節す
るための他目的のかつ有効な制御システムを提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、システムの安定性を犠牲にするこ
とな(単純化されたアルゴリズムを実施するライン圧制
御システムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、出力信号に不連続を発生する
ことなく行われる開ループ制御から閉ループ制御はお移
行を可能にすることである。
本発明の更に別の目的は、閉ループ動作に改良された効
率を与えるCVTのライン圧を制御するための制御シス
テムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、閉ループ制御において求めら
れたライン圧設定点における急激な変化に敏速に応答す
るライン圧制御システムを提供することである。
本発明の更に別の目的は、不安定な動作状態を発生させ
ることなく幅広い条件で動作可能なライン圧制御システ
ムを提供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、無段変速機のライン圧を制御するためのライ
ン圧制御システムであって、そこにおいてライン圧下の
流体がエンジンからのトルクを変速機を通して関連する
ドライブトレインに伝達するようにクラッチを動作する
ために調整可能なクラッチ流体圧を発生するように調節
され、前記クラッチ流体圧を検知するように動作可能な
圧力変換器を有するライン圧制御システムにおいて、前
記検知されたクラッチ流体圧に応答する閉ループ圧力制
御戦略と、少なくとも一つの開ループ圧力制御戦略と、
前記制御戦略の一つを選択するための手段と、を備え、
前記制御戦略の各々が、要求されてライン圧を表示する
圧力信号を与えるように独立して動作可能であるように
構成されている。
(作用) 本発明は無段変速機におけるライン圧を制御するための
ライン圧制御システムを提供し、そのシステムにおいて
、ライン圧下の流体がベルトの張力を保つために第2の
ベルト車へ圧力を与えるように調節されかつ駆動トルク
をエンジンから変速器を介して関連するドライブトレイ
ンに伝達するようにクラッチを動作するために調整可能
なクラッチ流体圧を発生する。システムはクラッチ流体
圧を検知するように動作可能な圧力変換器を有している
。制御システムは前記検知されたクラッチ流体圧に応答
する閉ループ圧力制御戦略と、少なくとも一つの開ルー
プ圧力制御戦略と、制御戦略の一つを選択する手段とを
備えている。
クラッチがロックアツプした後、クラッチ流体圧及び第
2の圧力は同じであり、かつ圧力変換器によって決定さ
れる検知されたクラッチ流体圧は実際のライン圧の量を
与えるように使用され得る。
これによりクラッチがロックアツプされている期間中に
閉ループ制御が成し遂げられ得る。閉ループ制御は出力
信号を与えるように合計された比例項及び積分項を備え
てもよい。各項は、求められたライン圧設定点と実際の
ライン圧の量との間の比較から得られる圧力誤差の関数
である。このような項を計算するのに使用される利得は
、システムによって使用されるライン圧調整弁のために
最大限に活用されるシステム応答を与え、かつもし要求
されるなら温度の関するでよい。比例及び積分利得項の
両者を含む出力信号を与えることにより、出力信号は開
ループ制御戦略からの入力なしで発生されることが可能
であり、それによってより有効な応答を与えかつ開ルー
プ制御戦略によって発生される信号からの束縛を取り除
く。
開ループ制御は種々の異なる制御戦略の一つ又はそれ以
上によって実施される。本発明の実施例によれば、開ル
ープ制御は、最大ライン圧を表示する出力信号を与える
制御戦略と、最小ライン圧を表示する出力信号を与える
制御戦略とによって与えられる。システムは、制御シス
テムの外部の決定に応答して最大ライン圧、最小ライン
圧又は閉ループ制御戦略で動作し、与えられた変速状態
に対して適切な出力信号を与える。開ループ制御におけ
る最大及び最小ライン圧にのみ相当する出力信号を与え
ることによって、制御アルゴリズムに貯えられたデータ
は、他の利用に対して自由な最小残留貯蔵容量に保たれ
る。
本発明の他の実施例において、開ループ制御は、求めら
れたライン圧設定点に応答して要求されたライン圧を表
示する出力信号を与える開ループスケジュールによって
単独で実施される。本発明の更に他の実施例において、
開ループ制御は最大及び最小出力制御戦略の両者によっ
て並びに開ループスケジュールによって成し遂げられる
。これらの実施例の両者とも、もし要求されるなら開ル
ープ制御中により有効な動作が達成されるようにシステ
ムによって発生される応答に多様性を与える。
本発明の一つの特徴は、システムが開ループ制御戦略か
ら閉ループ制御への或は他の制御戦略から開ループスケ
ジュールへの移行を行うそれぞれの時間に設定されるべ
き閉ループ制御戦略に初期状態を与える。この能力は、
遷移すなわち移行時に出力信号に不連続がな(かつシス
テムに安定した応答を与えることを確実にする。
前述のように、CVTのライン圧を制御するのにしばし
ば使用されるようなパルス幅変調ソレノイド弁は、85
%ないし95%のデユーティサイクルが受けられてその
制限内に降下する出力デユーティサイクルに相当する制
御システムからの出力信号が発生されたときに好ましく
ない閉ループ制御となるとき、極端な非直線になる傾向
がある。この問題を克服するために、本発明の他の特徴
において、閉ループ最大圧力制御から開ループ最大圧力
制御への移行は閉ループ制御中に発生された出力信号に
応答して達成される。
閉ループ制御への戻りは、求められたライン圧設定点が
開ループ最大ライン圧制御への移行を開始した出力信号
のレベル以下に降下したとき起こる。これは開ループ最
大制御への移行時のクラッチ圧力を表示する値を節約し
かつ貯えられた値を開ループ最大圧力サイクルの各々に
対する求められたライン圧設定点と比較することによっ
て達成される。システムは圧力設定点が貯えられた圧力
測定量以下に降下したとき閉ループ制御にもどる。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
第1図において、連続可変変速装置すなわち無段変速装
置CVTの液圧装置のブロック線図が示されている。ブ
ロック線図はシステムの調整要素に対する液圧回路の関
係を示すために単純化されている。このブロック線図は
要素の実際の物理的関係を示していない点で概略的であ
る。上述のかつここに示された米国特許出願第936.
527号のを参照すれば、要素が車両の動力ドレインに
関していかに関係つけられているが明らかである。特に
、車両の車輪を駆動する出力軸に供給されるトルクを調
整するクラッチと、エンジンからトルクを受ける第1の
ブーりとの間の関係が記載されている。
パルス幅変調(PWM)発生器はライン圧コントローラ
10からの出力信号に応答してライン9に信号デユーテ
ィサイクルを発生する。典型的にPWMで制御されるソ
レノイド弁を含むライン圧調整器は液圧装置の流体ライ
ン圧を制御する。ポンプ12は液圧装置に流体の流れを
与える。この圧力はライン圧調整器11によって変調さ
れる。
比率制御弁13はライン圧からの流れを調整して第1の
ベルト車14に正しい流体圧を与え、第1のベルト車1
4と第2のベルト車15との間の比率を制御して出力駆
動軸(図示せず)の速度及びトルクを制御する。ライン
24のライン圧は第2のベルト車15に圧力を与え、第
1のベルト車と第2のベルト車とを接続している金属又
はエラストマ材の伝達ベルト16の張力を決定する。ベ
ルト16の張力はベルトの滑り及びベルト車又はベルト
自身の損傷を防止するのに十分に高(なければならない
クラッチ制御弁20はクラッチ21に加えられる圧力を
制御するためにライン圧からの流れを調整する。クラッ
チ圧力を変えることによって、出力軸(図示せず)に伝
達されるトルクは与えられたエンジンの動作条件に対し
て変更される。比率制御弁13及びクラッチ制御弁20
並びにそれらの調整に使用される制御回路は、ここに言
及された特許、特に1986年12月1日及び1989
年3月13日にそれぞれ出願された米国特許出願第93
6.527号及び071025389号により詳細に示
されている。
クラッチ制御弁20の後ろの液圧回路内に配置されてい
る圧力変換器22は、米国特許出願第936、527号
に記載されているのと同じ方法で使用されている。変換
器から読み取る圧力は、クラッチ弁すなわちクラッチ制
御弁20の状態に依存してクラッチ圧力又はライン圧を
調整するためのフィードバック信号として使用され得る
。クラッチ制御弁20の状態はエンジンの動作状態に応
答する。
出力軸にトルクが伝達されないようにクラッチを解放す
るか又は出力軸に減少したトルクが供給されるようにク
ラッチを滑らせるかするようにクラッチ21における流
体圧を減少するためにクラッチ制御弁20が利用される
とき、圧力変換器からの信号はクラッチ圧力のみを表示
する。この信号はクラッチ制御弁20に対するフィード
バック信号として使用される。しかしながら、その信号
はライン圧の正当な表示ではないのでライン圧制御戦略
(control strategy)のためのフィー
ドバック信号としては使用されない。
クラッチ制御弁20が十分に開きかつクラッチがロック
アツプしているときの動作モードにおいてすなわち駆動
モードにあるとき、圧力変換器からの信号は実際のライ
ン圧を表示しかつライン圧制御戦略のためのフィードバ
ック信号として使用され得る。制御弁が十分に開いたと
きのクラッチにおけるライン圧は、クラッチをロックア
ツプさせかつ第2のベルト車15からの十分なトルクが
出力駆動軸に伝達されるべ(滑りが発生させないように
十分に高い。このような状態の下で圧力変換器からの信
号は実際のライン圧を表示するが、クラッチ制御弁20
における漏れに起因する可能な圧力損失に対処するため
に信号を修正する必要がある。
動作において、ライン圧コントローラ10は変速機の動
作モード、システムの温度及び現在の状態に対する所望
の圧力設定点に関する情報を受ける。ライン圧コントロ
ーラ10は、典型的にPWM弁を備えるライン圧変換器
11に応答する利用率すなわちデユーティサイクル(d
uty cycle)を与えるようにパルス幅変調(P
WM)制御発生器8によって変換される出力信号を発生
すべく液圧流体の流れを制御するための制御関数を実行
する。
電子ライン圧コントローラ10はライン24の現在の動
作状態に対する要求されたライン圧を与えるように論理
的に動作する。クラッチ制御弁20は、所望のクラッチ
滑り量に対して適切なライン30の圧力を調整するため
に圧力変換器22からの信号を利用する。
電子ライン圧コントローラ10は、その一つの実施例が
第2図に詳細に示され、幾つかの制御戦略を有し、その
選択は変速機制御システムの動作モードによる。二つの
カテゴリ、開及び閉、に分割できる四つの動作モードが
ある。
開ループ10制御戦略 この制御戦略は、21M弁に供給されるフルオフ(fu
ll−off) ・デユーティサイクル信号を発生する
出力信号を与える開ループ制御を実行する。これは21
M弁がシステムに最小ライン圧を供給するようにさせる
。この制御戦略は変速機が例えば中立にあるとき使用さ
れる。
閉ループ制御戦略 クラッチ圧力は閉ループライン圧制御を遂行するために
使用される。もしクラッチ制御弁20を横切る圧力降下
が無視できるなら、圧力変換器22によって検知された
圧力は直接使用され得る。
圧を正確に表示するように使用されるべきである。
従来の制御システムと違って、閉ループ制御戦略は、圧
力変換器20とクラッチ制御弁20との間の距離に起因
する顕著な遅れが存在しないことが分かったように、シ
ステムの応答を遅らせる要素を含まない。クラッチ圧力
のろ過された値は圧力の誤差を決定するために直接使用
される。閉ループ制御戦略は所望の圧力設定点における
急激な変化に急激に応答することができる。比例−積分
制御戦略は、求められたライン圧と実際のライン圧との
間の差に応答して出力信号を与えるように使用される。
閉ループ制御はクラッチ制御弁20が十分に開かれてい
るとき使用されるだけである。
閉ループ制御の利用はライン圧調整器11のPWMソレ
ノイド弁の特性によって制限され、そのライン圧調整器
11は、PWM発生器によって85%ないし95%のデ
ユーティサイクルを与えられたときフルオン(full
−on)圧力に急上昇する傾向がある。
この急上昇値(jump value)における閉ルー
プ動作により不安定な制御になり、避けられなければな
らない。しかしながら、要求された動作圧力が急上昇値
より上のデユーティサイクルを発生しないとき、21M
弁のこの特性は何の問題も引き起こさない。
開ループ100%制御戦略 システムは開ループ制御を遂行しかつフルオン・デユー
ティサイクル信号に相当する出力信号をPWM発生器に
送り、そのPWM発生器は21M弁に適当なデユーティ
サイクルを与える。弁はそれから液圧装置に最大ライン
圧を与える。この制御戦略は、もし効率における僅かな
損失が許容されるなら、始動中に使用され得る。調整器
の運動(dynamics)が遅すぎて閉ループ制御で
可能な速くかつ確実な応答ができないとき、その制御戦
略は極めて冷たい条件で利用され得る。代わりに、この
発明の一つの実施例において、この制御戦略は、出力が
PW証ソレノイド弁の急上昇値より大きな定常状態のデ
ユーティサイクルを発生しているとき、閉ループ制御の
代わりとして使用され得る。このような状態の下で閉ル
ープ制御かたこの制御戦略に移行するとき、クラッチ圧
力のろ過された値はアルゴリズムに貯えられ、その結果
、ライン圧設定点がその貯えられたレベルより降下され
たとき、ヒステリシスに小さな要因が加えられたとき、
閉ループ制御が取られる。
開ループスケジュール制御戦略 もし始動中の僅かな損失が許容されないなら、この戦略
は100%制御戦略の代わりとして始動中に使用され得
る。それは極めて冷たい条件における運転に対して10
0%開ループ制御戦略の代わりとして入る。スケジュー
ル制御戦略は、21M弁に対する要求されたデユーティ
サイクルを発生する出力信号を計算するように圧力設定
点及び温度の関数として直線補間を実行するために計算
表を利用する。計算表は設定点が要求するよりも高い圧
力を常に生起するようにバイアスされている。開ループ
制御においては実際のライン圧を見分ける有効な方法が
ないのでこれは必要であり、かつ不十分な圧力が第2の
ブーりに送られるならば、変速機プーリが滑ってベルト
及びベルト車を損傷する。
第2図において、本発明の一つの実施例によるライン圧
制御を行うためのシステムのブロック線図が示される。
求められた圧力設定点(PLSET)を示す信号はライ
ン40に与えられる。これはCvTのベルトが滑するの
を阻止するように適当に張力が加えられるようにするた
めに第2のベルト車に送られるライン圧である。しかし
ながら、ライン圧は効率が悪くなるほど高圧力を与えて
はならない。ライン圧設定点はエンジントルク及びベル
トによって保持される変速比の関数である。
エンジントルクは電子制御システムに貯えられたエンジ
ンマツプから計算される。マツプは平面上に一連のスロ
ットル設定曲線を有効に有し、そこにおいて、エンジン
速度はエンジン速度は横座標又は縦座標にあり、エンジ
ントルクは他の軸線に表される。エンジン速度及びスロ
ットルの設定の両者が連続的に監視されるので、これら
のパラメータはエンジンによって発生されるトルクの値
をマツプから決定するのに利用され得る。ベルト比はエ
ンジン速度及びクラッチ入力速度によつて決定される。
四つの制御戦略はその時における変速機の動作モードに
従って動作される。制御戦略のただ一つは、本発明の重
要な特徴が一つの制御戦略の動作中に発生される特定の
状態が他のスイッチを動作させるという事実にあるけれ
どもいつでも動作可能である。論理スイッチ41は適当
な動作モードの実行を制御する。
本発明のこの実施例において、始動中、論理スイッチ4
1はライン42を出力ライン43に接続して開ループス
ケジュール35で発生された信号をPWM発生器に与え
て液圧装置のライン圧を制御する。しかしながら、開ル
ープ100%制御戦略36のようなライン圧を制御する
他の手段が始動中に使用される。この代りは第5図及び
第6図の別の実施例に関して後で詳細に記載される。
開ループスケジュール制御戦略35は所望の圧力設定点
PLSETをとり、その設定点はろ過された値PLSF
を与えるように第1次のラグフィルタ44においてろ過
される。ろ過された値PLSFは始動モード中にライン
圧の変化率低下するためにこのコントローラにおいて使
用される。これは好ましくないクラッチの感じすなわち
衝突感(bump)を阻止するために重要である。ライ
ン45のPLSF信号は流体の温度の値と共に開ループ
スケジュール50に供給され、要求されたライン圧を表
示する出力信号を与える。開ループスケジュールの動作
は後で詳細に述べられる。
一度クラッチのロックアツプが達成されると(例えば、
[?+モードにおいて)、システムは、圧力変換器PC
LUによって決定される圧力がこのような条件の下でラ
イン圧を表示するので、閉ループ制御戦略37を利用す
る。この実施例において、クラッチ制御弁を横切る漏れ
は無視できるほど十分少さいと仮定する。変換器PCL
Uから送られる信号はそれ放課差信号を与えるようにP
LSETと比較される。しかしながら、もしクラッチ制
御弁を横切りて実際のライン圧をより良(表示する信号
を与える。測定利得は各特定の弁に対して経験的に得ら
れかつ油の温度の関数である。本発明のこの特徴を含む
実施例は後述する。
ライン51の測定されたライン圧信号PCLUは合計接
合点53においてライン52のPLSET信号から減じ
られる。誤差信号EPLはライン56に沿って利得制御
ボックス55に供給され、そこにおいて、信号は比例利
得KLPによって増幅されてライン60に出力信号E2
Pを与える。誤差信号EIPは積分器61に供給され、
そこにおいて、信号は積分されかつ積分利得KLIによ
って増幅されてライン62に第2の出力信号E3Pを与
える。信号E2P及びE3Pは合計接合点63において
合計されてライン43のPWM発生器に送られる出力制
御を与える。
利得KLP及びKLIの両者は、調整器11のPWMソ
レノイド弁の飛び上がった値より大きいデユーティサイ
クルに相当する閉ループ制御の出力信号の発生に応答し
て入れられる。この制御戦略は100%デユーティサイ
クル及び最大ライン圧に相当する出力信号を与える。
開ループ0%制御戦略38は、例えば変速機が中立にあ
るとき動作する。論理スイッチ41はそれから開ループ
0%制御戦略をPWM発生器に接続し、制御戦略によっ
て発生される出力信号はPWM発生器によってフルオフ
・デユーティサイクルに変換されかつ調整弁すなわち調
整器11によって受けられたとき液圧装置内の最小ライ
ン圧に換算される。開ループ100%制御戦略も開ルー
プ0%制御戦略もライン40のPLSET信号を利用し
ない。
システムのこの実施例の種々の機能がソフトウェアで実
行されかつマイクロコンピュータのソフトウェアにプロ
グラムされる方法は、第3図の論理フローチャート及び
第4図の開ループスケジュールを参照することによって
解る。マイクロコンピュータの回路は無段変速機を制御
するのに種々の異なるパラメータ及び変数に応答する。
しかしながら、本発明と関係するこれらの部分及びサブ
ルーチンのみが示される。
第3図において、システムは開始ブロック74からIC
(内部状態)フラッグがセットされるブロック75に進
む。これは、種々の動作モードが再度入れられるとき又
は初めに入れられるときに初期状態の決定を開始するフ
ラッグに対する状態である。開ループ100フラツグは
ブロック75においてリセットされる。システムはそれ
からブロック76に進められ、そこにおいて、サイクル
を通してまず始めに圧力フィルタフラッグがセットされ
かつブロック76はシステムをブロック77に進め、そ
こにおいてクラッチ圧力に対する内部状態がセットされ
る。ろ過されたクラッチ圧力の初期の値はクラッチ圧力
の実際の値と等しくセットされる。この情報は閉ループ
制御においてすなわちクラッチがロックアツプされたと
き使用されるだけであるから、この値はライン圧を表示
する。圧力フィルタに対する初期の状態が一度セットさ
れると、ブロック77は続くサイクルブロック77がバ
イパスされるように圧力フィルタICフラッグをリセッ
トする。
システムはそれからブロック78に進み、そこにおいて
、クラッチフィルタ圧力が決定される。
ろ過された圧力は、クラッチ圧力示度から前のサイクル
(第1のサイクルの場合の初期状態)におけるろ過され
たクラッチ圧力の値を減することによって計算され、定
数−BPCL (ろ過されたクラッチ圧力)によって計
算値を増幅しかつクラッチ圧力示度を加える。このろ過
されたクラッチの値は閉ループ制御中に利用されるだけ
でかつ安定した応答を確保する。
システムはそれからブロック79に続き、そこにおいて
、システムが開ループ0%制御戦略で動作されるべきか
否かについて決定する。制御戦略の選択はこのサブルー
チンの外側で行われ、動作状態によって決定される。例
えば、もし変速機が中立にあると、制御戦略は開ループ
1%制御戦略でありかつ決定ブロック79において「イ
エス」の岐路が取られる。設定点フィルタに対する初期
状態フラッグ及び積分器はそれからセットされかつ開ル
ープ100%フラッグがブロック80においてリセット
される。システムはブロック80からブロック81に進
み、そこにおいて、第2図のライン43の出力信号UI
PはゼロにセットされてPWM発生器74において最小
デユーティサイクルに対応する出力デユーティサイクル
を発生する。ゼロ出力信号UIPはPWi1発生器にフ
ルオフ・出力デユーティサイクルを提供させ、そのデユ
ーティサイクルは第1図に示されるI’4Mソレノイド
弁ライシライン圧調整器11てライン圧を調整して液圧
装置に最小ライン圧を与える。このライン圧に対する低
い値は、変速機が中立にありかつトルクが伝達されてい
ないとき、ベルトに張力を与えるのに十分である。
トルクが駆動出力部に伝達されていないときライン圧を
最小に保つことによってエンジンの動作効率は改善され
る。
ブロック74においてPWM発生器を制御した後、プロ
グラムの流れはブロック76に戻される。初期状態フラ
ッグがブロック77においてリセットされたときシステ
ムはブロック78に続き、そこにおいて、ろ過されたク
ラッチ圧力は最新の値を与えるように変換される。変速
機が今始動状態にありかつシステムが判断ブロック82
において開ループスケジュールで動作すると仮定すると
、「イエス」の岐路が取られ、積分器ICフラッグがセ
ットされかつ開ループ100フラツグがブロック83に
おいてリセットされる。判断ブロック84は設定点フィ
ルタICフラッグがセットされたか否かを決定する。も
し最後のサイクルが開ループ0%コントローラであると
、設定点フィルタICフラッグはブロック80において
セットされかつろ過された設定点に対する初期状態はブ
ロック85においてPMINであるように決定される。
PMINの値は液圧発生器の最小圧力でありかつ用途に
よって変えられる。ブロック85は開ループスケジュー
ルにおける続くサイクルでブロック85がバイパスされ
るように設定点フィルタICフラッグをリセットする。
ろ過された設定点はブロック86において決定される。
設定点は、始動中にライン圧の変化率が減少されるよう
に、開ループスケジュールにおいてろ過される。前述の
ように、これはライン圧の急激な変化による好ましくな
いクラッチの感じを阻止するために行われる。ろ過され
た値は実際の設定点からサイクルろ過された設定点を減
することによってかつこの差を定数BOLFで増幅する
ことによって決定される。この量はそれから実際の設定
点から減じられてろ過された設定点PLSETを生じる
。ろ過された設定点PLSFの値はそれからブロック8
7いおいて出力信号UIPを決定するために使用される
。出力信号はPSLF及び液圧回路内の流体の温度の関
数である。
第4図は三つの異なる温度における三つの異なるスケジ
ュールに対する出力信号を決定するために使用される曲
線を示す。しかしながら実際のスケジュール(5che
dule)は要求されるよりも多い又は少ないスケジュ
ール及び温度を含むことができる。特定の例示ではスケ
ジュールはデユーティサイクルのファミリーである。特
定の油圧において、アルゴリズムはスケジュールにおけ
る特定の温度によって境を接したその温度に対して二つ
の信号UIPを計算する。アルゴリズムはそれからこれ
ら二つの値の大きい方を出力し、設定点によって求めら
れたよりも大きい圧力が第2のブーりに送られるのを確
保する。出力信号UIPの決定についての詳細な記載は
前述の米国特許出願第936.527号にある。スケジ
ュールを表示する方法は、調整器へポンプの流れを変数
として導入することによる変化を受は易い。ポンプの流
れはエンジン速度の関数として推測され得る。
第3図において、−度量ループスケジュールに対するU
IPが決定されると、信号はPWM発生器74に送られ
、その発生器は信号をライン圧発生器に送る。開ループ
スケジュールモードのサイクルはクラッチがロックアツ
プされかつ動作モードが閉ループ制御に切り換わるまで
続く。
閉ループ制御モードにおいて、システムはブロック88
に達する前にブロック76.78.79及び82を通過
し、そのブロック88において設定点フィルタTCフラ
ッグはセットされる。
判断ブロック89において、システムは閉ループモード
に行こうとするので「ノー」の岐路が続きかつ圧力誤差
がブロック90によって計算される。圧力誤差EIPは
設定点圧力とライン51の測定されたクラッチ圧力PC
LUとの間の差である。圧力誤差EIPは比例利得KL
Pによって増幅されて変更された誤差E2Pを与える。
積分器ICフラッグがセットされたと仮定すると、これ
は前のループが開ループスケジュール制御か或は開ルー
プ100%制御又は開ループ0%制御かのいずれかにあ
るとき閉ループ制御が入れられる各場合であるが、「イ
エス」の岐路が取られかつ判断ブロック93はシステム
に出力デユーティサイクルUIPが急上昇値より大きい
か否かを決定させ、その急上昇値はPfMソレノイド弁
にそのフルオン位置に行かせる。
判断ブロック93はシステムが閉ループ制御で動作する
のが適当か否かを決定しかつ不安定な制御ライン圧すな
わち急上昇値より大きい値を発生するにちがいないPI
FMソレノイドデユーティサイクルに相当する出力信号
をコントローラが発生しているときそのコントローラ内
の動作に対して安全装置として作用する。開100%制
御戦略及び開θ%制御制御はこの実施例において閉ルー
プモードに先行する二つの制御戦略である。判断ブロッ
ク93はそれ故にシステムが閉ループ制御に入る毎に遭
遇される。もし出力信号UIPの最後の値がブロック9
3におけるPWMソレノイド弁に対するデユーティサイ
クルの急上昇値に相当する値より大きいと決定されると
、システムはブロック94に進み、そこにおいて、次の
サイクルが不安定なライン圧制御を行わないように開ル
ープ100%制御戦略によって制御されるように開ルー
プ100及び積分器ICフラッグがセットされる。
一度UIPが急上昇値より大きいことが決定されると、
PSAVEがブロック95において圧力下限値PSvL
Oに等しくセットされ、その値は最も悪い場合である。
積分器初期状態フラッグがセットされたとき、最後のサ
イクルは閉ループ制御モードではなかった。それ故、ク
ラッチはロックアツプされておらずかつろ過されたクラ
ッチ圧力を与えるように使用された圧力変換器から得ら
れた圧力は実際のライン圧を表示しない。それ故PSA
VEはPSVLOすなわち圧力下限値に等しくセットさ
れ、有り得る最も悪い場合をカバーしかつシステムが早
まって閉ループ制御にされないようにする。システムは
それから開ループ100%制御で続き、そこにおいてU
IPはPWM発生器において100%のデユーティサイ
クルを発生するように100%になるようにセットされ
、最大ライン圧は液圧装置に送られる。
制御システムが閉ループ制御戦略に戻されるべきか否か
について開ループ100%制御戦略が決定する方法は以
下で詳細に述べる。さしあたりUIPの前の弁が急上昇
値を超えないと仮定すると、システムはブロック93か
らブロック96を通過し、そのブロック96においては
積分器の初期状態がセットされる。システムが他の制御
戦略の一つから閉ループ制御戦略に戻る毎に、積分器初
期状態は第1の反復が急上昇の不連続を有する出力信号
を発生しないように再度セットされる。この目的を達成
するために、積分項E3Pに対する初期値が比例利得E
2Pより小さ(前のサイクルから出力信号UIPにセッ
トされる。ブロック96は、閉ループ制御モードにおけ
る次のサイクルでブロック96がバイパスされるように
積分器ICフラッグをリセットする。
積分項E3Pはその出力に限界を有する。判断ブロック
97は積分項E3Pが急上昇値より大きいか否かを決定
する。もしそうだとすると、E3Pの値はブロック98
において急上昇値となるようにセットされる。もしE3
Pが急上昇値より大きくないと、システムはブロック9
9に直接進む。ブロック99において、もし圧力誤差E
IPが負であるならすなわちクラッチ圧力がPLSET
より大きくかつ積分項E3Pが積分器の下限界値より低
いならば、システムは保持状態になりそこにおいてE3
Pに対する前の値はデユーティサイクルを与えるように
保たれる。他の総ての場合において、積分項はブロック
100において再度計算される。新しい値は前の値に定
数KLIすなわち積分利得によって増幅された誤差信号
EIPを加算した値に等しい。積分項E3Pに対する新
しい値はブロック101において急上昇値と比較される
。もしE3Pが急上昇値より小さいと、閉ループに対す
る出力信号UIPはブロック102において計算される
。UIPは計算されて修正された圧力誤差E2Pに積分
項E3Pを加えた値になる。出力デユーティサイクルU
IPに比例及び積分項を含めることは利得KLP及びK
LIを適当に選択することによって与えられるべき最適
のライン圧応答を可能にする。二つの項を利用すること
は出力デユーティサイクルが開ループから人力を要求す
るよりむしろ閉スケジュール閉ループの出力からゆっく
り送られるのを可能にする。これにより、二つのモード
が適当に動作される。利得KLP及びKLIは温度の関
数にされて幅広い動作状態に亙って安定性と速い応答を
確保する。
もしE3Pに対する値が急上昇値より大きいと、閉ルー
プモードは所定の急上昇値を超える定常状態デユーティ
サイクルを発生している。それ故、制御は開ループ10
0%制御戦略によって適当に行われる。「イエス」の岐
路にブロックが続き、そこにおいて、開ループ100%
フラッグが、次のサイクルが開ループ100%制御戦略
によって制御されるようにセットされる。積分器ICフ
ラッグは、次にシステムが閉ループ制御に戻されて初期
状態がセットされて急上昇の不連続をなくすように、セ
ットされる。
ブロック104において、電流がろ過されたクラッチ圧
力値はPSAVEとしてアルゴリズム内に貯えられる。
この貯えられた値は開ループ100%制御戦略で使用さ
れていつ閉ループ制御に戻るのが適当かを決定する。ブ
ロック105はPSAVEを貯えられた圧力の下限値P
SVLOと比較する。PSVLOは圧力に対して最も悪
い場合を示し、かつ前述のように記録される信頼性のあ
るろ過されたクラッチ圧力が無いとき貯えられる。しか
しながら、もしこの値がこの低いレベルより高いと、P
SAVEはろ過されたクラッチ圧力と等しく保たれる。
しかしながら、もしこの値がPSVLOより低いと、P
SAVEはブロック106においてPSVLOにセット
される。
度PSAVEに対する最終の値が貯えられると、システ
ムはブロック106に進みかつ出力信号UIPは100
%に等しく投入される。この信号はPWM発生器74及
びライン圧調整器11を介して最大ライン圧に変換され
る。
ブロック94又はブロック103のいずれかにおいて、
−度量ルーブ100&フラッグがセットされると、次の
サイクルでブロック89に到達すると、「イエス」の岐
路が取られる。新しい圧力の設定点はブロック108に
おいてPSAvEと比較され、所望の圧力設定点が十分
降下してシステムが閉ループ制御に戻れるか否かを決定
する。モード(すなわち、閉ループ及び100%)間の
不必要な切り換えを阻止するために、PLSETがPS
AVEと直接比較される代わりに、PLSETが圧力ヒ
ステリシス定数PHISTより低いPSAVEの値と比
較される。もしPLSETがPSAVEの修正された値
よりまだ大きいと、システムは開ループ100%制御で
続き、液圧装置に最大ライン圧を与える。これは、パー
セント・デユーティサイクルとライン圧との間の関係が
動作状態と共に変化するので、安全ファクタとして使用
される。
代わりに、もしPLSETの値がもはや修正されたPS
AVEよりも大きくないほど十分にそのPLSETの値
降下したなら、システムは閉ループ制御に戻される。シ
ステムはブロック109に通過し、そこにおいて、開ル
ープ100%フラッグはリセットされてシステムが次の
サイクルで開ループ100%制御戦略に戻るのを阻止す
る。積分器に対する初期状態はブロック110において
セットされる。閉ループから開ループ100%に戻ると
きUIPの値が100であるので、初期の積分条件を決
定するのに圧力誤差より少ないUIPを使用するのは適
当でない。なんとなれば、それは出力デユーティサイク
ルに急上昇の不連続に陥るからである。積分器に対する
初期値は小さなヒステリシス項DC)IISTより小さ
い急上昇値にセットされる。これはシステムが100%
開モードと閉ループモードとの間でトラブル止め(to
ggling)するのを防止する。PLSETがPSA
VEより下に降下すると、修正された急上昇値は要求さ
れた実際の出力デユーティサイクルに対する良く近似値
である。
上記モードの各々において、システムは制御戦略に保ち
、それは、このシステムの外側からの変速機の状態の変
化に応答し又は閉モード又は開100%モードにおける
出力信号に応答したときに動作されるのでなけれえは、
次の繰り返しを免れられない。それ故、システムは変速
機の要求に応答しかつまた圧力設定点によって発生され
る出力に応答してモードを変更する多能性を有している
。これはシステムが動作中安定であることを確保する。
本発明の他の実施例が第5図及び第6図に示されている
。この実施例は、開ループスケジュール制御戦略を除去
しかつその代わりとして総ての動作状態の下で出力デユ
ーティサイクルを発生するために閉ループ又は開ループ
0%及び100%制御戦略に依存している単純化した制
御システムを提供する。開ループスケジュールの除去は
システムのメモリ要件を減少する。このシステムは、フ
ルオンとフルオフサイクルの中間の出力デユーティサイ
クルを発生する開ループスケジュールモードを使用する
システムよりも効率が低いが、ある応用においては簡素
化による利益はこれらの欠点より勝る。例えば、限られ
た貯蔵能力を有するかつ多(の時間閉ループ制御で動作
するシステムにおいて、本発明の代わりの実施例が要求
される。
動作において、フルオン・デューティサイクルが始動モ
ード中でかつ極端に寒い条件で発生される。特に、始動
は数秒続くだけであるから、可変ライン圧が得られるの
を許容する開ループスケジュールに代わって始動中に最
大ライン圧を与えるフルオン・デユーティサイクルを発
生することによる効率の損失は最小である。極端に寒い
条件での開ループ100%制御戦略の動作中の効率の損
失は、より費用のかかることであるが、このような極端
に寒い条件は比較的希にしか起こらない。クラッチがロ
ックアツプした後の通常の動作状態において、システム
は閉ループ制御戦略によって制御される。この制御戦略
は多(の時間に亙ってシステムを制御しそうである。
第5図において、システムは第2図の前記実施例のシス
テムとかなり似ていて、比例及び積分利得積を有する閉
ループ制御戦略37は同一である。
実施例間のこれらの及び他の同一性を示すために、同じ
要素は総ての図において同じ参照番号で示されている。
第2図の実施例と第5図の実施例との間の相違は利用さ
れる制御戦略の数及び形式並びに第5図の実施例の計算
利得111及びリミッタ112を含むことにある。
リミッタ112は、出力デユーティサイクルがライン圧
PWMソレノイド弁11の比例限界内になるのを確保す
るために設けられる。これは、出力信号が「急上昇」限
界より上にあるとき開ループ100%制御に対する備え
がないので、必要である。
それ故、もし上限売値より大きい信号が発生されるなら
、その信号は調整器をフルオンに飛び越させかつ好まし
くない不安定なライン圧制御になる。
もちろん、もし望まれるなら、出力デユーティサイクル
が最大の可能性を超えるとき開ループ100%制御への
移行を行うために、前述の実施例の補助システムはこの
実施例においても利用され得る。
計算利得111は、クラッチ圧力制御弁における漏洩の
結果として発生しかつ油の温度と独立しているあらゆる
圧力降下をな(すために圧力変換器から受ける信号を修
正する。計算利得からの出力、ライン51のPLINE
は、ライン51の信号PCLUが前述の実施例で利用さ
れるのと同じ方法で合計接合点53において使用され、
実際のライン圧と所望のライン圧との間の差を表す誤差
信号を発生する。
計算利得を温度の関数として計算するために使用された
プロットの例は第9図に示される。温度の知られた値と
各特定の制御弁に対して経験的に決定された圧力損失と
の間の補間(1ntepolation)は利得に合理
的に決定しかつ貯えられるべきデータの量を減少する。
計算機能の操作のより詳細な記載は、出願中の米国特許
出願箱936.527号に示される。上述のように、も
しクラッチ制御弁における漏洩が無視できるなら、計算
利得は完全に除去され得る。
論理スイッチ115は閉ループ制御戦略又は開ループ制
御戦略への接続のために動作可能である。
開ループ制御で動作するとき、PWM発生器に送られる
信号UIPは論理スイッチ116の位置に依存して14
%又は開100%のいずれかにある。論理スイッチ11
6は、PWM発生器のフルオン信号又はフルオフ信号に
相当する出力信号UIPを与えるように、ライン117
の最大100%開制御信号とライン118の最小0%開
ループ制御信号との間で動作可能である。
第6図は第5図の実施例の種々の関数がソフトウェアに
おいて実行される方法を表す論理フローチャートを示す
。前述の実施例におけると同様に、本発明に関係するこ
れらの部分及びサブルーチンのみが示されている。第1
図を参照すれば無段変速機の要素に関して動作が明らか
になる。
システムに入るとき、開始ブロック73において、判断
ブロック120はシステムが開ループ制御で動作されれ
べきか或は閉ループ制御で動作されるべきかについて決
定する。もしシステムが開ループを動作すべきなら、ブ
ロック121へ「ノー」の岐路が取られ、そのブロック
において、初期状態フラッグがセットされる。判断ブロ
ック122において、システムが最大又は最小デユーテ
ィサイクルを発生して変速機の動作状態に従って最大又
は最小ライン圧をそれぞれ与えるように動作しているか
否かについての判断が行われる。
ブロック122における判断に従って、出力デユーティ
サイクルUIPはブロック123においてUIMINか
ブロック124においてUIMAXのいずれかにセット
され、液圧装置に最小又は最大ライン圧をそれぞれ与え
る。ブロック125において、後述するりミタシーケン
スに入る前に03PがUIPと等しくセットされる。
クラッチがロックアツプされるまでシステムは開ループ
制御戦略のいずれかで動作しかつ圧力変換器から読み取
った圧力がライン圧を表す。閉ループ制御戦略はその後
ブロック120において入この利得は圧力変換器から得
られたクラッチ圧力及び油の温度の関数である。
一度PLINEが決定されると、ライン圧誤差EIPは
ブロック127において計算される。EIPは所望のラ
イン圧、PLSETとPLINEの決定された値との差
である。PLSETは前述の実施例に関連して述べたよ
うに変速機の状態の関数であり、同じ方法で決定される
。誤差EIPは、PLSETがPLINEより大きいと
き正でありかつPLINEO値がPLSETより大きい
とき負である。ライン圧誤差EIPが決定された後、比
例項E2Pはブロック128において計算される。
比例利得項は定数KLPによって増大された誤差EIP
となるように計算される。再び、前述の実施例における
ように、比例利得NLP温度の関数にされかつライン圧
調整器の伝達関数を考慮して分配される。
システムはそれから判断ブロック129に進み、そこに
おいて、初期状態フラッグがセットされたか否かについ
ての決定が行われる。第1の閉ループサイクルにおいて
、初期状態フラッグは、前のサイクルが開ループ制御の
下にあってかつそれ故にブロック121でICフラッグ
がセットされるので、セットされる。積分初期状態ブロ
ック130は積分器に対して初期状態をセットする。前
述の実施例におけるように、これは動作モードが開ルー
プ制御から閉ループ制御に変化されたとき出力デユーテ
ィサイクルにおける不連続を阻止する作用をする。ブロ
ック130は積分項E3Pの初期状態を前の出力デユー
ティサイクルUIPと等しくなるようにセットし、その
出力デユーティサイクルは、最初の出会いにおいて比例
利得E2Pより小さい最大又は最小デユーティサイクル
のいずれかである。しかしながら、閉ループ制御は、最
小デユーティサイクルが通常中立モードで利用されるの
で開ループ最大デユーティサイクルに専ら続き、かつそ
れ故変速機は閉ループ制御が再び始まり得るようクラッ
チを完全なロックアツプにできるように最大デユーティ
サイクルにおける期間を要求しがちである。積分器の初
期状態は、それ故、修正された誤差信号E2Pより小さ
い最大出力デユーティサイクルとなりそうである。
ブロック131において、ICフラッグは、閉ループサ
イクルでブロック130がバイパスされるようにリセッ
トされかつ積分器の前の値がブロック132で利用され
る。積分ブロック132に入ると、積分項に対する電流
値は積分項の前の値と積分利得KLIによって増大され
た誤差信号EIPとの和に等しくセットされる。KLI
はもし望むならば温度の関数であり得る。
システムはそれからブロック133に進み、計算された
積分項が所定の下限界値E3PLIPより大きいか決定
する。もし大きいと、システムはブロック134に進み
、そこにおいて、積分器はその最大の可能な値E3PU
Pにセットされる。閉ループデユーティサイクル02P
は計算されてブロック135における比例利得と積分利
得との合計になり、無段変速機の応答を最適にする。前
述の実施例におけるように、閉ループ出力デユーティサ
イクルはそれ全体が閉ループ制御において発生される。
ブロック136は02Pの電流値に等しい03Pをセッ
トするブロック135と同じ機能を行う。
ブロック137から140は開ループ制御戦略及び閉ル
ープ制御戦略の両者の部分を形成しかつ出力デユーティ
サイクル03Pの値を所定の下限界値と下限界値との間
に制限する。判断ブロック137において、計算された
値03Pが下限界値U3MINPより低いかどうかにつ
いての決定を行う。もしそうだとすると、最小値より低
い値が液圧装置内に低いライン圧をもたらさないので、
LI3Pはブロック138において03MINFに等し
くセットされる。
判断ブロック139において、03Pがデユーティサイ
クルに対する上限算値U3MAXPを超えたかどうかに
ついての決定が行われる。もしt13Pの値がt13M
AXPを超えると、03Pの値はブロック140におい
て最大値U3MAXPにセットされる。出力デユーティ
サイクル信号03PはそれからPWM発生器141に与
えられ、ライン圧調整弁11及び液圧装置のライン圧を
制御する。
最後の実施例が第1図、第4図及び第9図を参考に第7
図及び第8図に示される。この実施例の閉ループ制御は
前の実施例のそれと同じである。
閉ループ制御及びリミッタの動作はこの実施例に関連し
て記載されていないが、同じ要素には前記実施例にした
がって番号が付けられている。この実施例は前の実施例
の開0%及び100%制御戦略に優先して開ループスケ
ジュールを備えている。最大と最小の極限値間で開ルー
プスケジュールから得られる段階的変化は、ベルトの滑
りを阻止するために最大圧力が必要でないときライン圧
が減少され得るので、無段変速機の動作効率を前の実施
例の固定出力で可能なよりも良くできる。
この実施例は、データ貯蔵容量が制限されずかつ効率に
重要性があるとき前の実施例に優先して使用される。し
かしながら、開ループスケジュールの動作中でさえ効率
の損失は起こる。これは実際のライン圧を測定値がなく
かつ総てのスケジュールが滑りを防止するのに十分なラ
イン圧があるように偏倚されなければならないからであ
る。閉ループ制御は最も効率の良い動作を可能にしかつ
閉ループ制御が可能でない期間はからり小さい。
第7図において、第5図の開ループ最大及び最小デユー
ティサイクルは温度に依存する開ループスケジュール5
0と置き換えられている。このスケジュールは第2図な
いし第4図の実施例と関連して記載されたものと同じ方
法で動作する。第4図に示されたスケジュールはこの実
施例で利用可能なスケジュールの例である。第5図及び
第6図の実施例の他の総ての特徴はこの実施例に含まれ
ている。
第8図において、第6図のフローチャートと似たフロー
チャートが示されている。相違は開ループ制御の動作に
ある。最大デユーティサイクルと最小デユーティサイク
ルとの間の選択から成る開ループ制御に代えて開ループ
スケジュールが設けられている。もしブロック120に
おいて変速機が閉ループ制御で動作していないと、すな
わちもしクラッチがロックアツプしていないと、システ
ムは開ループ制御にありかつブロック120からシステ
ムはブロック160に進み、そこにおいて初期状態フラ
ッグがセットされる。開ループスケジュールに対するデ
ユーティサイクルはそれからブロック161においてP
LSET及び温度の関数として計算される。制御シーケ
ンスは、値がPWM調整器11の動作限界内になるよう
に制限された出力デユーティサイクルと共に続く。
(効 果) 本発明は無段変速機用の幾つかの簡素化した制御システ
ムを包含する。閉ループ応答は比例及び積分利得項の両
者を含むことによってかつ閉ループ制御中に発生される
出力信号UaP中に開ループ制御戦略からの信号を含め
る必要性をなくすことによって、改善された。システム
が特定の制御モードに入る毎に初期状態をセットするこ
とは出力の不連続をな(して移行を可能にする。
開ループスケジュールなしで始動及び中立エンジン状態
に最大及び最小ライン圧を発生することはアルゴリズム
を単純化しかつ本発明の制御システムに対して要求され
る記録されたデータをかなり減少する。
変速機の要件の変化に応答して制御戦略を変更すること
は、ライン圧が現に行われている動作状態に対して最も
適当な方法で調整されるのを可能にする。特に、出力パ
ラメータに応答して閉から開100%の変化する制御戦
略の選択は、ライン圧の不安定な応答を阻止しかつ所望
の圧力が開ループ制御の移行時に記録されたろ過された
圧力のレベルより低く降下したとき閉ループ制御の戻る
ごとく、安定した動作が広い範囲の性能要件に亙って可
能にする。
本発明は幾つかの例に関して記載された。新規と思われ
る特徴は特許請求の範囲の特徴で示されている。当業者
は本発明の原理を使用して変形及び他の実施例をつくる
ことが可能である。
り線図、第2図は本発明による無段変速機のライン圧制
御のための実施例を示すプロ・クク線図、第3A図ない
し第3D図は第2図の実施例の動作のフローチャートの
図、第4図は異なる温度に対するデユーティサイクルに
対してプロットされたライン圧設定点を示す、第2図及
び第3A図ないし第3D図又は第7図及び第8A図、第
8B図に示された実施例に使用するための開ループデユ
ーティサイクル・スケジュールの見本を示す図、第5図
は無段変速機のライン圧制御のための別の実施例を示す
ブロック線図、第6A図及び第6B図は第4図の別の実
施例の動作のフローチャートの図、第7図は無段変速機
のライン圧制御のための第2の別の実施例のブロック線
図、第8A図及び第8B図は第7図の第2の別の実施例
の動作のフローチャートの図、第9図は第5図ないし第
8A図及び第8B図の別の実施例に使用するための計算
利得のための模範的スケジュールを示す図である。
10ニライン圧コントローラ 11ニライン圧調整器 12:ポンプ 13:比例制御弁   14:ベルト車15:ベルト車
    16:ベルト 20:クラッチ制御弁 21:クラッチ35:開ループ
スケジュール 36:開ループ100%制御戦略 37:閉ループ制御戦略 38;開ループ1%制御戦略 53:合計接合点 61:積分器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、無段変速機のライン圧を制御するためのライン圧制
    御システムであって、そこにおいてライン圧下の流体が
    、クラッチを動作して駆動トルクをエンジンから変速機
    を通して関連するドライブトレインに伝達するために調
    整可能なクラッチ流体圧を発生するように調節され、前
    記クラッチ流体圧を検知するように動作可能な圧力変換
    器を有するライン圧制御システムにおいて、 前記検知されたクラッチ流体圧に応答する閉ループ圧力
    制御戦略と、 少なくとも一つの開ループ圧力制御戦略と、前記制御戦
    略の一つを選択するための手段と、を備え、前記制御戦
    略の各々が、要求されてライン圧を表示する圧力信号を
    与えるように独立して動作可能であることを特徴とする
    ライン圧制御システム。 2、前記制御戦略の一つを選択する手段が前記クラッチ
    の状態に応答しかつ前記クラッチがロックアップ状態に
    あるとき前記閉ループ制御戦略を選択する請求項1に記
    載のライン圧制御システム。 3、前記少なくとも一つの開ループ圧力制御戦略が、 最大ライン圧を表示する出力信号を与える手段と、 最小ライン圧を表示する出力信号を与える手段とを備え
    ている請求項2に記載のライン圧制御システム。 4、前記少なくとも一つの開ループ圧力制御戦略が、要
    求されたライン圧を表示する出力信号を与えるための前
    記求められたライン圧設定点に応答する手段を備えてい
    る請求項2に記載のライン圧制御システム。 5、前記少なくとも一つの開ループ圧力制御戦略が、更
    に、 最大ライン圧を表示する出力信号を与えるための手段と
    、 最小ライン圧を表示する出力信号を与えるための手段と
    を備えている請求項4に記載のライン圧制御システム。 6、前記選択するための手段が、変速機の始動状態に応
    答しかつ変速機の始動状態に応答して最大ライン圧を与
    えるための前記手段を選択する請求項3に記載のライン
    圧制御システム。 7、前記選択するための手段が、変速機の中立状態に応
    答しかつ変速機の中立状態に応答して最小ライン圧を与
    えるための前記手段を選択する請求項3に記載のライン
    圧制御システム。 8、前記閉ループ圧力制御戦略が、システムが前記少な
    くとも一つの開ループ圧力制御戦略の一つから前記閉ル
    ープ圧力制御戦略に入る毎に初期条件を設定するための
    手段を備えている請求項2に記載のライン圧制御システ
    ム。 9、前記開ループ圧力制御戦略が、システムが前記制御
    戦略の他方から前記開ループ圧力制御戦略に入る毎に初
    期状態を設定するための手段を備えている請求項4に記
    載のライン圧制御システム。 10、前記閉ループ圧力制御戦略が、開ループ制御への
    移行を行うために発生された出力信号に応答する手段を
    備え、前記出力信号が最大ライン圧を表示する請求項2
    に記載のライン圧制御システム。 11、クラッチ圧力の表示量が、前記閉ループ圧力制御
    戦略から前記開ループ圧力制御戦略への移行が起こる毎
    に貯えられる請求項10に記載のライン圧制御システム
    。 12、前記クラッチ圧力の表示量がろ過されたクラッチ
    圧力である請求項11に記載のライン圧制御システム。 13、前記貯えられた表示クラッチ圧力を前記求められ
    たライン圧設定点と比較するための手段と、 前記貯えられた表示クラッチ圧力が前記求められたライ
    ン圧設定点を超えたとき前記閉ループ圧力制御戦略への
    移行を行うための手段と、 を更に備えている請求項12に記載のライン圧制御シス
    テム。 14、前記閉ループ圧力制御戦略の前記出力信号が、そ
    れぞれ実際のライン圧と求められたライン圧設定点との
    間の差の関数として計算された比例項と積分項とを備え
    ている請求項2に記載のライン圧制御システム。 15、要求されたライン圧を表示する出力信号を与える
    ために前記求められたライン圧設定点に応答する前記手
    段が開ループスケジュールである請求項4又は5に記載
    のライン圧制御システム。 16、前記開ループスケジュールが、スケジュール曲線
    のファミリに対するデータポイントを温度の関数として
    保持するアルゴリズムを備え、前記アルゴリズムが各求
    められたライン圧設定点に対して出力信号を与えるよう
    に前記データポイント間で補間する請求項15に記載の
    ライン圧制御システム。 17、無段変速機のライン圧を制御するためのライン圧
    制御システムであって、そこにおいてライン圧下の流体
    がクラッチを動作して駆動トルクをエンジンから変速機
    を通して関連するドライブトレインに伝達するために調
    整可能なクラッチ流体圧を発生するように調節され、前
    記クラッチ流体圧を検知するように動作可能な圧力変換
    器を有するライン圧制御システムにおいて、 要求されたライン圧を表示する出力信号を与えるように
    前記検知されたクラッチ流体圧に応答する閉ループ圧力
    制御戦略と、 要求された圧力を表示する出力信号を与えるように要求
    されたライン圧に応答する開ループスケジュール制御戦
    略と、 最大ライン圧を表示する出力信号を与えるための開ルー
    プ最大ライン圧制御戦略と、 最小ライン圧を表示する出力信号を与えるための開ルー
    プ最小ライン圧制御戦略と、 前記閉ループ出力信号を所定の限界値と比較するための
    手段と、 前記閉ループ出力信号と前記所定の限界値との間の所定
    の関係に応答して前記閉ループ戦略から前記開ループ最
    大制御戦略への移行を行う手段と、を備え、 前記制御戦略の各々が前記他の制御制御から独立して要
    求されたライン圧を表示する出力信号を与えるように動
    作するライン圧制御システム。 18、ライン圧下の前記流体がパルス幅変調ソレノイド
    弁によって調整され、前記所定の限界値が前記ソレノイ
    ド弁によって受けられたデューティサイクル信号によっ
    て決定される請求項17に記載のライン圧制御システム
    。 19、前記閉ループ制御戦略と前記所定の限界値との間
    の前記所定の関係は、前記閉ループ制御戦略からの出力
    信号が85%と95%との間に降下するデューティサイ
    クルに相当するとき、前記開ループスケジュール制御戦
    略への移行を引き起こす請求項18に記載のライン圧制
    御システム。 20、前記システムに対する求められたライン圧に応答
    して前記開ループ最大制御戦略から前記閉ループ制御戦
    略に戻す手段を更に備えている請求項18に記載のライ
    ン圧制御システム。 21、前記閉ループ制御戦略に戻す前記手段が、前記閉
    ループ制御戦略から前記開ループ最大制御戦略への移行
    時に実際のライン圧を表示する値を貯えるための手段と
    、 前記求められたライン圧を前記貯えられた値と比較する
    ための手段と、 前記求められたライン圧と前記貯えられた値との間の所
    定の関係に応答して前記閉ループ制御戦略に戻すための
    手段とを備えている請求項20に記載のライン圧制御シ
    ステム。 22、システムが前記他の制御戦略の一つから前記閉ル
    ープ制御戦略に入る毎に要求されたライン圧を決定する
    ために初期状態を設定するための手段を備えている請求
    項17に記載のライン圧制御システム。 23、システムが前記他の制御戦略の一つから前記開ル
    ープスケジュール制御戦略に入る毎に要求されたライン
    圧を決定するために初期状態を設定するための手段を備
    えている請求項17に記載のライン圧制御システム。 24、開ループ最大制御戦略への移行が、限界値と所定
    の関係を有する前のサイクルからの出力示度に応答して
    入れられる請求項17に記載のライン圧制御システム。 25、前記限界値が、85%と95%との間のデューテ
    ィサイクルを表示する請求項24に記載のライン圧制御
    システム。 26、前記システムに対する求められたライン圧に応答
    して前記開ループ最大制御戦略から前記閉ループ前記戦
    略に戻す手段を更に備えている請求項25に記載のライ
    ン圧制御システム。 27、前記閉ループ制御戦略に戻す前記手段が、前記閉
    ループ制御戦略から前記開ループ最大制御戦略への移行
    時に実際のライン圧を表示する値を貯えるための手段と
    、 前記求められたライン圧を前記貯えられた値と比較する
    ための手段と、 前記求められたライン圧と前記貯えられた値との間の所
    定の関係に応答して前記閉ループ制御戦略に戻すための
    手段とを備えている請求項26に記載のライン圧制御シ
    ステム。 28、前記開ループスケジュールが、スケジュール曲線
    のファミリに対するデータポイントを温度の関数として
    保持するアルゴリズムを備え、前記アルゴリズムが各求
    められたライン圧設定点に対して出力信号を与えるよう
    に前記データポイント間で補間する請求項17に記載の
    ライン圧制御システム。 29、低い動作温度に応答して開ループ最大ライン圧へ
    の移行を行う手段を備えている請求項17に記載のライ
    ン圧制御システム。 30、無段変速機のライン圧を制御するためのライン圧
    制御システムであって、そこにおいてライン圧下の流体
    がエンジンからのトルクを変速機を通して関連するドラ
    イブトレインに伝達するようにクラッチを動作するため
    に調整可能なクラッチ流体圧を発生するように調節され
    、前記クラッチ流体圧を検知するように動作可能な圧力
    変換器を有するライン圧制御システムにおいて、 要求されたライン圧を表示する出力信号を与えるように
    前記検知されたクラッチ流体圧に応答する閉ループ圧力
    制御戦略と、 最大ライン圧を表示する出力信号を与えるための開ルー
    プ最大ライン圧制御戦略と、 最小ライン圧を表示する出力信号を与えるための開ルー
    プ最小ライン圧制御戦略と、 動作のために前記制御戦略の一つを選択するための手段
    と、 を備え、前記制御戦略の各々が前記他の制御戦略と独立
    して要求されたライン圧を表示する出力信号を与えるよ
    うに動作するライン圧制御システム。 31、システムが前記他の制御戦略から前記閉ループ制
    御戦略に入る毎に要求されたライン圧を決定するために
    初期条件を設定するための手段を備えている請求項30
    に記載のライン圧制御システム。 32、システムが前記他の制御戦略から前記開ループス
    ケジュール制御戦略に入る毎に要求されたライン圧を決
    定するために初期条件を設定するための手段を備えてい
    る請求項30に記載のライン圧制御システム。 33、前記制御戦略の一つを選択するための前記手段が
    低い動作温度に応答して開ループ最大ライン圧の選択を
    行う手段である請求項30に記載のライン圧制御システ
    ム。 34、前記選択するための手段が、変速機の始動状態に
    応答しかつ変速機の始動状態に応答して前記開ループ最
    小制御戦略を選択する請求項30に記載のライン圧制御
    システム。35、前記選択するための手段が、変速機の
    中立状態に応答しかつ変速機の中立状態に応答して前記
    開ループ最小制御戦略を選択する請求項3に記載のライ
    ン圧制御システム。 36、出力信号が所定の限界値の間に降下するのを確保
    するリミッタを有する請求項30に記載のライン圧制御
    システム。 37、無段変速機のライン圧を制御するためのライン圧
    制御システムであって、そこにおいてライン圧下の流体
    がエンジンからのトルクを変速機を通して関連するドラ
    イブトレインに伝達するようにクラッチを動作するため
    に調整可能なクラッチ流体圧を発生するように調節され
    、前記クラッチ流体圧を検知するように動作可能な圧力
    変換器を有するライン圧制御システムにおいて、 要求されたライン圧を表示する出力信号を与えるように
    前記検知されたクラッチ流体圧に応答する閉ループ圧力
    制御戦略と、 要求された圧力を表示する出力信号を与えるように要求
    されたライン圧に応答する開ループスケジュール制御戦
    略と、 動作のために前記制御戦略の一つを選択するための手段
    と、 を備え、前記制御戦略の各々が前記他の制御戦略と独立
    して要求されたライン圧を表示する出力信号を与えるよ
    うに動作するライン圧制御システム。 38、出力信号が所定の限界値の間に降下するのを確保
    するリミッタを有する請求項37に記載のライン圧制御
    システム。 39、システムが前記他の制御戦略から前記閉ループ制
    御戦略に入る毎に要求されたライン圧を決定するために
    初期条件を設定するための手段を備えている請求項37
    に記載のライン圧制御システム。 40、システムが前記他の制御戦略から前記開ループス
    ケジュール制御戦略に入る毎に要求されたライン圧を決
    定するために初期条件を設定するための手段を備えてい
    る請求項37に記載のライン圧制御システム。
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