JPH066976B2 - ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents
ベルト式無段変速機の油圧制御装置Info
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- JPH066976B2 JPH066976B2 JP58156464A JP15646483A JPH066976B2 JP H066976 B2 JPH066976 B2 JP H066976B2 JP 58156464 A JP58156464 A JP 58156464A JP 15646483 A JP15646483 A JP 15646483A JP H066976 B2 JPH066976 B2 JP H066976B2
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- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
-
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Description
本発明は、車両の動力伝達装置として用いられる無段変
速機（以下「ＣＶＴ」と言う。）の油圧制御装置に関す
る。
速機（以下「ＣＶＴ」と言う。）の油圧制御装置に関す
る。
ＣＶＴは、速度比ｅ（＝出力側回転速度Nout／入力側回
転速度Nin）を連続的に制御することができ、燃料消費
効率の優れた動力伝達装置として車両に用いられる。ベ
ルト式ＣＶＴでは機関動力がベルトを介して入力側プー
リから出力側プーリへ伝達され、出力側油圧シリンダへ
供給されたライン圧によりベルトに対する出力側プーリ
の押圧力が制御されている。ライン圧は、ベルトの滑り
を回避して動力伝達を確保できると共にオイルポンプの
駆動損失を抑制できる必要最小限の値に制御されるべき
である。
転速度Nin）を連続的に制御することができ、燃料消費
効率の優れた動力伝達装置として車両に用いられる。ベ
ルト式ＣＶＴでは機関動力がベルトを介して入力側プー
リから出力側プーリへ伝達され、出力側油圧シリンダへ
供給されたライン圧によりベルトに対する出力側プーリ
の押圧力が制御されている。ライン圧は、ベルトの滑り
を回避して動力伝達を確保できると共にオイルポンプの
駆動損失を抑制できる必要最小限の値に制御されるべき
である。
しかしながら、従来のライン圧制御装置ではスロットル
開度θと速度比ｅの関数としてライン圧を計算しており
（例えば特開昭５６−１３４６５８）、制御精度が十分
でなく、動力伝達の確保及びオイルポンプの駆動損失の
抑制に関して改善の余地が残されている。 本発明の目的は、ベルト張力制御圧の制御精度を改善し
て、動力伝達の確保及びオイルポンプの駆動損失の抑制
に関して一層優れているベルト式ＣＶＴの油圧制御装置
を提供することである。
開度θと速度比ｅの関数としてライン圧を計算しており
（例えば特開昭５６−１３４６５８）、制御精度が十分
でなく、動力伝達の確保及びオイルポンプの駆動損失の
抑制に関して改善の余地が残されている。 本発明の目的は、ベルト張力制御圧の制御精度を改善し
て、動力伝達の確保及びオイルポンプの駆動損失の抑制
に関して一層優れているベルト式ＣＶＴの油圧制御装置
を提供することである。
本発明は、入力側プーリ及び出力側プーリと、入力側プ
ーリから出力側プーリへ機関動力を伝達するベルトと、
機関によって駆動されるオイルポンプの吐出圧をベルト
張力制御圧に調圧する調圧弁と、を備え、前記ベルト張
力制御圧を出力側プーリの油圧シリンダに供給すること
により前記ベルトに対する出力側プーリの押圧力を制御
して前記ベルトの張力を制御するベルト式無段変速機の
油圧制御装置において、前記入力側プーリのトルクを求
める手段と、前記ベルト式無段変速機の速度比を求める
手段と、前記機関の回転速度を求める手段と、前記入力
側プーリのトルク及びベルト式無段変速機の速度比に基
づいて前記調圧弁を駆動制御するための第１の制御値を
求める手段と、前記機関の回転速度に基づいて前記オイ
ルポンプの吐出圧の変化による該調圧弁の調圧値の変化
を補償するための第２の制御値を求める手段と、前記第
１及び第２の制御値に基づいて前記調圧弁を駆動制御す
る手段と、を備えたことにより、上記目的を達成したも
のである。
ーリから出力側プーリへ機関動力を伝達するベルトと、
機関によって駆動されるオイルポンプの吐出圧をベルト
張力制御圧に調圧する調圧弁と、を備え、前記ベルト張
力制御圧を出力側プーリの油圧シリンダに供給すること
により前記ベルトに対する出力側プーリの押圧力を制御
して前記ベルトの張力を制御するベルト式無段変速機の
油圧制御装置において、前記入力側プーリのトルクを求
める手段と、前記ベルト式無段変速機の速度比を求める
手段と、前記機関の回転速度を求める手段と、前記入力
側プーリのトルク及びベルト式無段変速機の速度比に基
づいて前記調圧弁を駆動制御するための第１の制御値を
求める手段と、前記機関の回転速度に基づいて前記オイ
ルポンプの吐出圧の変化による該調圧弁の調圧値の変化
を補償するための第２の制御値を求める手段と、前記第
１及び第２の制御値に基づいて前記調圧弁を駆動制御す
る手段と、を備えたことにより、上記目的を達成したも
のである。
本発明によれば、ベルト式ＣＶＴが入力側プーリから出
力側プーリへ機関動力を伝達するベルトを有し、ベルト
張力制御圧がプーリの油圧シリンダへ供給されてベルト
に対するプーリの押圧力を制御するベルト式ＣＶＴの油
圧制御装置において、ベルト張力制御圧Poutを、例えば
次のような演算式によって制御する。 Pout＝Ｋ２・Tin・（ｅ＋１）／ｅ＋Ｋ３・Nout2＋Ｋ４・Ｎｅ＋Ｋ５・Δｘ＋Δ
Ｐ …（１） 但し、Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５：定数 Tin：入力側プーリのトルク ｅ：ベルト式ＣＶＴの速度比 Nout：出力側油圧シリンダの回転速度 Ｎｅ：機関回転速度 Δｘ：出力側プーリの目標位置ｘ′と実際位置ｘとの
差ｘ′−ｘ ΔＰ：ライン圧に余裕をもたせるための上昇量 ここで（１）式の第１項、及び第３項が本発明に係る項
に相当する。 なお、入力側プーリのトルクTinを算出する際は、該Tin
を次式 Tin＝Ｔｅ＋ΔＴｅ＋Ｋ６・ｄＮｅ／dt＋Ｋ７・ｄNin/dt …（２） 但し、 Ｔｅ：スロットル開度θに対応する機関トルク ΔＴｅ：混合気の空燃比減少に対応する機関ト
ルクの増大分 Ｋ６，Ｋ７：定数 ｄＮｅ／dt：機関回転速度Ｎｅの時間微分値 ｄNin/dt：入力側プーリの回転速度Ninの時間微分
値 から求めることができる。 以下、説明の便宜上、前記（１）、（２）式の意義を簡
単に説明しながら、その中で本発明の作用を説明するこ
とにする。 ベルトから出力側プーリへの伝達トルクはTin／ｅであ
り、出力側プーリにおけるベルトの掛かり半径は１／
（１＋ｅ）にほぼ比例する。伝達トルクTin／ｅが増大
する程、及びベルトの掛かり半径が減少する程、ベルト
は出力側プーリの表面に対して滑り易くなる。（１）式
ではその第１項でライン圧を（Tin／ｅ）・（ｅ＋１）
に比例させ、ベルトの伝達トルク及び掛かり半径に応じ
たライン圧を設定するようにしているため、ライン圧の
制御精度を高く維持することができる。（本発明の作
用） 又、出力側油圧シリンダは出力側プーリと一体的に回転
し、シリンダ内のオイルには出力側油圧シリンダの回転
速度、即ち出力側プーリの回転速度Noutの２乗に比例す
る遠心力が作用する。この遠心力によりシリンダ内の油
圧は上昇し、これがライン圧の上昇と同様の結果を生じ
させる。（１）式ではその第２項に、Ｋ３・Nout2なる
補正項が付加されているため、遠心力に因る油圧上昇分
を補償することができる。 更に、電磁式リリーフ弁等の調圧弁は入力電流に応じて
オイルポンプ側のポートとライン圧油路側のポートとの
流通断面積を制御しているが、この流通断面積が等しく
ても発生するライン圧はオイルポンプの吐出圧、即ちオ
イルポンプを駆動する機関の出力軸の回転速度Ｎｅによ
り変化する。（１）式ではその第３項にＫ４・Ｎｅなる
補正項が付加されているため、調圧弁における入力圧変
化に伴うライン圧の誤差を補償することができる。（本
発明に係る作用） なお、先程の第２項の遠心力による油圧上昇分の補正項
Ｋ３・Nout2は、入力側回転速度Ninとの関係を考慮する
ことを条件とすると、機関の出力軸の回転速度Ｎｅの関
数と考えることもでき、この点で本発明に係る第３項と
の関係が問題となる。しかしながら、上述したように、
第３項は、あくまでオイルポンプの吐出圧に係る補正を
するものであり、遠心油圧を補正する第２項とは次元の
全く異なるものである。 ところで、過渡時において支障の無い変速、即ち速やか
な変速を確保するためには、必要な変速に応じたライン
圧を確保する必要がある。可動プーリは変速に関係して
軸線方向へ移動するが、変速の大きさは可動プーリの目
標位置ｘ′と現在の位置ｘとの差Δｘ（＝ｘ′−ｘ）に
関係する。（１）式ではその第４項に、Ｋ５・Δｘなる
補正項が付加されているため、ライン圧が変速の大きさ
に応じて補正され、過渡時における速やかな変速が確保
される。 なお、任意の運転状態においてトルク伝達を確保するた
めにはライン圧に所定の余裕をもたせるのが望ましい。
（１）式ではその第５項にのような余裕のための補正項
ΔＰが付加されているため、任意の運転状態におけるト
ルク伝達を確保することができる。 一方、（１）式における第１項にて考慮されている入力
側プーリのトルクTinは、機関の出力軸とＣＶＴの入力
軸との間に設けられているクラッチを介して入力側プー
リへ伝達されたトルクＴｃｌに等しい。従って、Tinは
Ｔｃｌにより代替することができる。 ところで、ＣＶＴでは機関出力トルクはスロットル開度
θの関数となっている。しかし暖機中や加速時等では運
転性能(Drivability)を改善するために燃料噴射量を増
大させて機関の出力トルクを増大させている。（２）式
においては、入力側プーリのトルクTinの算出に当っ
て、その第２項で、燃料噴射量の増大、即ち混合気の空
燃比減少に因る機関出力トルクの増大分に対応するΔＴ
ｅを考慮しているため、このΔＴｅの導入によりライン
圧を混合気の空燃比減少に因る機関出力トルクの増大分
に対応させて増大させることができる。 又、機関回転速度Ｎｅの時間変化ｄＮｅ／dtに関係して
入力側プーリのトルクTinも変化する。（２）式におい
ては、その第３項に、Ｋ６・ｄＮｅ／dtなる補正項が付
加されているため、ｄＮｅ／dtに伴うトルクTinの変化
に対処してトルク伝達を確保することができる。 更に、機関の出力軸とＣＶＴの入力軸との間にクラッチ
が介在する場合には、このクラッチの滑りのために機関
回転速度Ｎｅの時間変化ｄＮｅ／dt＝入力側プーリの回
転速度Ninの時間変化ｄNin/dtとはならず、ｄNin/dtに
伴う入力側プーリのトルクTinの変化が生じる。（２）
式ではその第４項に、Ｋ７・ｄNin/dtなる補正項が付加
されているため、ｄNin/dtに伴うトルクTinの変化に対
処してトルク伝達を確保することができる。 なお、（１）式の第１項及び第３項の項は本発明にとっ
て必須であるが、（１）式、（２）式のその他の項につ
いては、その第何項を考慮するかは、設計により当然自
由に選択可能であり、任意の組合わせで考慮してよい。
力側プーリへ機関動力を伝達するベルトを有し、ベルト
張力制御圧がプーリの油圧シリンダへ供給されてベルト
に対するプーリの押圧力を制御するベルト式ＣＶＴの油
圧制御装置において、ベルト張力制御圧Poutを、例えば
次のような演算式によって制御する。 Pout＝Ｋ２・Tin・（ｅ＋１）／ｅ＋Ｋ３・Nout2＋Ｋ４・Ｎｅ＋Ｋ５・Δｘ＋Δ
Ｐ …（１） 但し、Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５：定数 Tin：入力側プーリのトルク ｅ：ベルト式ＣＶＴの速度比 Nout：出力側油圧シリンダの回転速度 Ｎｅ：機関回転速度 Δｘ：出力側プーリの目標位置ｘ′と実際位置ｘとの
差ｘ′−ｘ ΔＰ：ライン圧に余裕をもたせるための上昇量 ここで（１）式の第１項、及び第３項が本発明に係る項
に相当する。 なお、入力側プーリのトルクTinを算出する際は、該Tin
を次式 Tin＝Ｔｅ＋ΔＴｅ＋Ｋ６・ｄＮｅ／dt＋Ｋ７・ｄNin/dt …（２） 但し、 Ｔｅ：スロットル開度θに対応する機関トルク ΔＴｅ：混合気の空燃比減少に対応する機関ト
ルクの増大分 Ｋ６，Ｋ７：定数 ｄＮｅ／dt：機関回転速度Ｎｅの時間微分値 ｄNin/dt：入力側プーリの回転速度Ninの時間微分
値 から求めることができる。 以下、説明の便宜上、前記（１）、（２）式の意義を簡
単に説明しながら、その中で本発明の作用を説明するこ
とにする。 ベルトから出力側プーリへの伝達トルクはTin／ｅであ
り、出力側プーリにおけるベルトの掛かり半径は１／
（１＋ｅ）にほぼ比例する。伝達トルクTin／ｅが増大
する程、及びベルトの掛かり半径が減少する程、ベルト
は出力側プーリの表面に対して滑り易くなる。（１）式
ではその第１項でライン圧を（Tin／ｅ）・（ｅ＋１）
に比例させ、ベルトの伝達トルク及び掛かり半径に応じ
たライン圧を設定するようにしているため、ライン圧の
制御精度を高く維持することができる。（本発明の作
用） 又、出力側油圧シリンダは出力側プーリと一体的に回転
し、シリンダ内のオイルには出力側油圧シリンダの回転
速度、即ち出力側プーリの回転速度Noutの２乗に比例す
る遠心力が作用する。この遠心力によりシリンダ内の油
圧は上昇し、これがライン圧の上昇と同様の結果を生じ
させる。（１）式ではその第２項に、Ｋ３・Nout2なる
補正項が付加されているため、遠心力に因る油圧上昇分
を補償することができる。 更に、電磁式リリーフ弁等の調圧弁は入力電流に応じて
オイルポンプ側のポートとライン圧油路側のポートとの
流通断面積を制御しているが、この流通断面積が等しく
ても発生するライン圧はオイルポンプの吐出圧、即ちオ
イルポンプを駆動する機関の出力軸の回転速度Ｎｅによ
り変化する。（１）式ではその第３項にＫ４・Ｎｅなる
補正項が付加されているため、調圧弁における入力圧変
化に伴うライン圧の誤差を補償することができる。（本
発明に係る作用） なお、先程の第２項の遠心力による油圧上昇分の補正項
Ｋ３・Nout2は、入力側回転速度Ninとの関係を考慮する
ことを条件とすると、機関の出力軸の回転速度Ｎｅの関
数と考えることもでき、この点で本発明に係る第３項と
の関係が問題となる。しかしながら、上述したように、
第３項は、あくまでオイルポンプの吐出圧に係る補正を
するものであり、遠心油圧を補正する第２項とは次元の
全く異なるものである。 ところで、過渡時において支障の無い変速、即ち速やか
な変速を確保するためには、必要な変速に応じたライン
圧を確保する必要がある。可動プーリは変速に関係して
軸線方向へ移動するが、変速の大きさは可動プーリの目
標位置ｘ′と現在の位置ｘとの差Δｘ（＝ｘ′−ｘ）に
関係する。（１）式ではその第４項に、Ｋ５・Δｘなる
補正項が付加されているため、ライン圧が変速の大きさ
に応じて補正され、過渡時における速やかな変速が確保
される。 なお、任意の運転状態においてトルク伝達を確保するた
めにはライン圧に所定の余裕をもたせるのが望ましい。
（１）式ではその第５項にのような余裕のための補正項
ΔＰが付加されているため、任意の運転状態におけるト
ルク伝達を確保することができる。 一方、（１）式における第１項にて考慮されている入力
側プーリのトルクTinは、機関の出力軸とＣＶＴの入力
軸との間に設けられているクラッチを介して入力側プー
リへ伝達されたトルクＴｃｌに等しい。従って、Tinは
Ｔｃｌにより代替することができる。 ところで、ＣＶＴでは機関出力トルクはスロットル開度
θの関数となっている。しかし暖機中や加速時等では運
転性能(Drivability)を改善するために燃料噴射量を増
大させて機関の出力トルクを増大させている。（２）式
においては、入力側プーリのトルクTinの算出に当っ
て、その第２項で、燃料噴射量の増大、即ち混合気の空
燃比減少に因る機関出力トルクの増大分に対応するΔＴ
ｅを考慮しているため、このΔＴｅの導入によりライン
圧を混合気の空燃比減少に因る機関出力トルクの増大分
に対応させて増大させることができる。 又、機関回転速度Ｎｅの時間変化ｄＮｅ／dtに関係して
入力側プーリのトルクTinも変化する。（２）式におい
ては、その第３項に、Ｋ６・ｄＮｅ／dtなる補正項が付
加されているため、ｄＮｅ／dtに伴うトルクTinの変化
に対処してトルク伝達を確保することができる。 更に、機関の出力軸とＣＶＴの入力軸との間にクラッチ
が介在する場合には、このクラッチの滑りのために機関
回転速度Ｎｅの時間変化ｄＮｅ／dt＝入力側プーリの回
転速度Ninの時間変化ｄNin/dtとはならず、ｄNin/dtに
伴う入力側プーリのトルクTinの変化が生じる。（２）
式ではその第４項に、Ｋ７・ｄNin/dtなる補正項が付加
されているため、ｄNin/dtに伴うトルクTinの変化に対
処してトルク伝達を確保することができる。 なお、（１）式の第１項及び第３項の項は本発明にとっ
て必須であるが、（１）式、（２）式のその他の項につ
いては、その第何項を考慮するかは、設計により当然自
由に選択可能であり、任意の組合わせで考慮してよい。
図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図においてＣＶＴ１０は互いに平行な入力軸１２及
び出力軸１４を備えている。 入力軸１２は、機関１６のクランク軸１８に対して同軸
的に設けられ、クラッチ２０を介してクランク軸１８に
接続される。入力側プーリ２２ａ、２２ｂは互いに対向
的に設けられ、一方の入力側プーリ２２ａは可動プーリ
として軸線方向へ移動可能に、回転方向へ固定的に、入
力軸１２に設けられ、他方の入力側プーリ２２ｂは固定
プーリとして入力軸１２に固定されている。 同様に出力側プーリ２４ａ、２４ｂも互いに対向的に設
けられ、一方の出力側プーリ２４ａは固定プーリとして
出力軸１４に固定され、他方の出力側プーリ２４ｂは可
動プーリとして軸線方向へ移動可能に、回転方向へ固定
的に、出力軸１４に設けられている。 入力側プーリ２２ａ、２２ｂ及び出力側プーリ２４ａ、
２４ｂの対向面はテーパ状に形成され、等脚台形断面の
ベルト２６が入力側プーリ２２ａ、２２ｂと出力側プー
リ２４ａ、２４ｂとの間に掛けられている。 オイルポンプ２８は油だめ３０のオイルを調圧弁３２へ
送る。 調圧弁３２はドレン３４へのオイルの逃がし量を変化さ
せることにより油路３６のライン圧を制御し、油路３６
のライン圧は出力側プーリ２４ｂの油圧シリンダ及び流
量制御弁３８へ送られる。 流量制御弁３８は、入力側プーリ２２ａの油圧シリンダ
へ接続されている油路４０への油路３６からのオイルの
供給流量、及び油路４０からドレン３４へのオイルの排
出流量を制御する。 ベルト２６に対する入力側プーリ２２ａ、２２ｂ及び出
力側プーリ２４ａ、２４ｂの押圧力は入力側油圧シリン
ダ及び出力側油圧シリンダの油圧により制御され、この
押圧力に関係して入力側プーリ２２ａ、２２ｂ及び出力
側プーリ２４ａ、２４ｂのテーパ面上のベルト２６の掛
かり半径が変化し、この結果、ＣＶＴ１０の速度比ｅ
（＝Nout/Nin、但しNoutは出力軸１４の回転速度、Nin
は入力軸１２の回転速度であり、この実施例ではNin＝
機関回転速度Ｎｅである。）が変化する。 出力側油圧シリンダのライン圧は、オイルポンプ２８の
駆動損失を抑制するために、ベルト２６の滑りを回避し
て動力伝達を確保できる必要最小限の値に制御される。 なお、入力側油圧シリンダの油圧により速度比ｅが制御
される。入力側油圧シリンダ油圧≦出力側油圧シリンダ
の油圧であるが、入力側油圧シリンダの受圧面積＞出力
側油圧シリンダの受圧面積であるので、入力側プーリ２
２ａ、２２ｂの押圧力を出力側プーリ２４ａ、２４ｂの
押圧力より大きくすることができる。 入力側回転角センサ４２及び出力側回転角センサ４４は
それぞれ入力軸１２及び出力軸１４の回転速度Nin、Nout
を検出し、水温センサ４６は機関１６の冷却水温度を検
出する。運転席４８には加速ペダル５０が設けられ、吸
気通路のスロットル弁は加速ペダル５０に連動し、スロ
ットル開度センサ５２はスロットル開度θを検出する。
シフト位置センサ５４は運転席近傍にあるシフトレバー
のシフトレンジを検出する。 第２図は電子制御装置のブロック図である。 アドレスデータバス５６はＣＰＵ（セントラルプロセッ
シングユニット）５８、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）６０、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）６２、Ｉ／
Ｆ（インターフェイス）６４、Ａ／Ｄ（アナログ／デジ
タル変換器）６６、及びＤ／Ａ（デジタル／アナログ変
換器）６８を相互に接続している。Ｉ／Ｆ６４は、入力
側回転角センサ４２、出力側回転角センサ４４、及びシ
フト位置センサ５４からのパルス信号を受け、Ａ／Ｄ６
６は水温センサ４６及びスロットル開度センサ５２から
のアナログ信号を受け、Ｄ／Ａ６８は調圧弁３２及び流
量制御弁３８へパルスを出力する。 第３図は流量制御弁での流量（に対応する制御電圧）Pi
n及びライン圧（に対応する制御電圧）Poutを計算する
制御電圧計算ルーチンの基本的フローチャートである。 流量制御弁３８及び調圧弁３２のソレノイドへは制御電
圧Pout、Pinに比例した電流が送られる。但しこの基本ル
ーチンでは入力側プーリのトルクTinがスロットル開度
θから計算した機関トルクＴｅに等しいとみなして
（１）式の第１項及び第３項にのみ相当している計算が
行われている。このようにTinをスロットル開度θから
計算する代わりに、トルクセンサによりＣＶＴ１０の入
力軸１２から入力側プーリのトルクTinを直接検出して
もよい。 （１）及び（２）式に基づいてPoutが計算される場合に
はそれらの式に対応した各データを読込みあるいは計算
した後、Poutが計算される。（１）式、（２）式のうち
の他の第何項かを考慮するかは、設計により自由であ
る。 各ステップを詳述すると、ステップ７２ではスロットル
開度θを読込む。ステップ７４ではスロットル開度θか
ら目標入力側回転速度Nin′を計算する。この車両では
加速ペダル５０の踏込み量の関数として機関の出力馬力
を設定し、各出力馬力を最小燃料消費量で得る機関回転
速度を目標機関回転速度Ｎｅ′（＝ＣＶＴ１０の目標入
力側回転速度Nin′）に設定している。従って目標入力
側回転速度Nin′はスロットル開度θの関数となる。ス
テップ７６では実際の入力側回転速度Ninを読込む。ス
テップ７８では流量制御弁３８の制御電圧PinをPin＝Ｋ
１・（Nin′−Nin）から計算する。この結果、実際の入
力側回転速度Ninが目標入力側回転速度Nin′より低い場
合は入力側油圧シリンダへオイルが送られて速度比ｅが
減少し、実際の入力側回転速度Ninが目標入力側回転速
度Nin′より高い場合は入力側油圧シリンダのオイルが
排出されて速度比ｅが増大する。ステップ８０では機関
トルクＴｅをスロットル開度θ及び入力側回転速度Nin
から計算する。機関の出力はスロットル開度θの関数で
あるから、機関の出力を入力側回転速度Ninで割つた商
から機関トルクＴｅを計算することができる。ステップ
８２では速度比ｅをｅ＝Nout/Ninから計算する。ステッ
プ８４ではライン圧（の制御電圧）PoutをPout＝Ｋ２・
Ｔｅ・（ｅ＋１）／ｅ＋Ｋ４・Ｎｅから計算する。この
結果、調圧弁３２の出力ポートには吐出圧を考慮したPo
utに対応するライン圧が発生する。 このように、この実施例では、（１）式の第１項を採用
することにより、ライン圧を基本的に入力側プーリ２２
ａ、２２ｂのトルクTin及び速度比ｅに依存して制御す
る。これは、入力側プーリのトルクTin及び速度比ｅ
（即ち入力側プーリと出力側プーリの有効半径の比）に
よって出力側プーリ２４ａ、２４ｂにおける伝達すべき
トルクが決まってくるためである。 一方、この実施例におけるライン圧は、前述したよう
に、調圧弁３２の入力電流を制御することによって、該
調圧弁３２におけるオイルの流通断面積を変え、ドレン
３４へのオイルの逃がし量を変えることによって得てい
る。しかしながら、オイルの流通断面積が等しくても、
実際に調圧されるライン圧は、オイルポンプの吐出圧
（≒オイルポンプを駆動する機関の出力軸の回転速度Ｎ
ｅ）により変化する。 この実施例では、（１）式の第３項を採用することによ
り、このオイルポンプの吐出圧の変化による調圧弁３２
の調圧値の変化を補償するようにしたため、必要且つ十
分な大きさのライン圧を得ることができ、ベルトの滑り
を回避して動力伝達を確実に行うと共に、オイルポンプ
での駆動損失を最大限抑制することができるようにな
る。
び出力軸１４を備えている。 入力軸１２は、機関１６のクランク軸１８に対して同軸
的に設けられ、クラッチ２０を介してクランク軸１８に
接続される。入力側プーリ２２ａ、２２ｂは互いに対向
的に設けられ、一方の入力側プーリ２２ａは可動プーリ
として軸線方向へ移動可能に、回転方向へ固定的に、入
力軸１２に設けられ、他方の入力側プーリ２２ｂは固定
プーリとして入力軸１２に固定されている。 同様に出力側プーリ２４ａ、２４ｂも互いに対向的に設
けられ、一方の出力側プーリ２４ａは固定プーリとして
出力軸１４に固定され、他方の出力側プーリ２４ｂは可
動プーリとして軸線方向へ移動可能に、回転方向へ固定
的に、出力軸１４に設けられている。 入力側プーリ２２ａ、２２ｂ及び出力側プーリ２４ａ、
２４ｂの対向面はテーパ状に形成され、等脚台形断面の
ベルト２６が入力側プーリ２２ａ、２２ｂと出力側プー
リ２４ａ、２４ｂとの間に掛けられている。 オイルポンプ２８は油だめ３０のオイルを調圧弁３２へ
送る。 調圧弁３２はドレン３４へのオイルの逃がし量を変化さ
せることにより油路３６のライン圧を制御し、油路３６
のライン圧は出力側プーリ２４ｂの油圧シリンダ及び流
量制御弁３８へ送られる。 流量制御弁３８は、入力側プーリ２２ａの油圧シリンダ
へ接続されている油路４０への油路３６からのオイルの
供給流量、及び油路４０からドレン３４へのオイルの排
出流量を制御する。 ベルト２６に対する入力側プーリ２２ａ、２２ｂ及び出
力側プーリ２４ａ、２４ｂの押圧力は入力側油圧シリン
ダ及び出力側油圧シリンダの油圧により制御され、この
押圧力に関係して入力側プーリ２２ａ、２２ｂ及び出力
側プーリ２４ａ、２４ｂのテーパ面上のベルト２６の掛
かり半径が変化し、この結果、ＣＶＴ１０の速度比ｅ
（＝Nout/Nin、但しNoutは出力軸１４の回転速度、Nin
は入力軸１２の回転速度であり、この実施例ではNin＝
機関回転速度Ｎｅである。）が変化する。 出力側油圧シリンダのライン圧は、オイルポンプ２８の
駆動損失を抑制するために、ベルト２６の滑りを回避し
て動力伝達を確保できる必要最小限の値に制御される。 なお、入力側油圧シリンダの油圧により速度比ｅが制御
される。入力側油圧シリンダ油圧≦出力側油圧シリンダ
の油圧であるが、入力側油圧シリンダの受圧面積＞出力
側油圧シリンダの受圧面積であるので、入力側プーリ２
２ａ、２２ｂの押圧力を出力側プーリ２４ａ、２４ｂの
押圧力より大きくすることができる。 入力側回転角センサ４２及び出力側回転角センサ４４は
それぞれ入力軸１２及び出力軸１４の回転速度Nin、Nout
を検出し、水温センサ４６は機関１６の冷却水温度を検
出する。運転席４８には加速ペダル５０が設けられ、吸
気通路のスロットル弁は加速ペダル５０に連動し、スロ
ットル開度センサ５２はスロットル開度θを検出する。
シフト位置センサ５４は運転席近傍にあるシフトレバー
のシフトレンジを検出する。 第２図は電子制御装置のブロック図である。 アドレスデータバス５６はＣＰＵ（セントラルプロセッ
シングユニット）５８、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）６０、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）６２、Ｉ／
Ｆ（インターフェイス）６４、Ａ／Ｄ（アナログ／デジ
タル変換器）６６、及びＤ／Ａ（デジタル／アナログ変
換器）６８を相互に接続している。Ｉ／Ｆ６４は、入力
側回転角センサ４２、出力側回転角センサ４４、及びシ
フト位置センサ５４からのパルス信号を受け、Ａ／Ｄ６
６は水温センサ４６及びスロットル開度センサ５２から
のアナログ信号を受け、Ｄ／Ａ６８は調圧弁３２及び流
量制御弁３８へパルスを出力する。 第３図は流量制御弁での流量（に対応する制御電圧）Pi
n及びライン圧（に対応する制御電圧）Poutを計算する
制御電圧計算ルーチンの基本的フローチャートである。 流量制御弁３８及び調圧弁３２のソレノイドへは制御電
圧Pout、Pinに比例した電流が送られる。但しこの基本ル
ーチンでは入力側プーリのトルクTinがスロットル開度
θから計算した機関トルクＴｅに等しいとみなして
（１）式の第１項及び第３項にのみ相当している計算が
行われている。このようにTinをスロットル開度θから
計算する代わりに、トルクセンサによりＣＶＴ１０の入
力軸１２から入力側プーリのトルクTinを直接検出して
もよい。 （１）及び（２）式に基づいてPoutが計算される場合に
はそれらの式に対応した各データを読込みあるいは計算
した後、Poutが計算される。（１）式、（２）式のうち
の他の第何項かを考慮するかは、設計により自由であ
る。 各ステップを詳述すると、ステップ７２ではスロットル
開度θを読込む。ステップ７４ではスロットル開度θか
ら目標入力側回転速度Nin′を計算する。この車両では
加速ペダル５０の踏込み量の関数として機関の出力馬力
を設定し、各出力馬力を最小燃料消費量で得る機関回転
速度を目標機関回転速度Ｎｅ′（＝ＣＶＴ１０の目標入
力側回転速度Nin′）に設定している。従って目標入力
側回転速度Nin′はスロットル開度θの関数となる。ス
テップ７６では実際の入力側回転速度Ninを読込む。ス
テップ７８では流量制御弁３８の制御電圧PinをPin＝Ｋ
１・（Nin′−Nin）から計算する。この結果、実際の入
力側回転速度Ninが目標入力側回転速度Nin′より低い場
合は入力側油圧シリンダへオイルが送られて速度比ｅが
減少し、実際の入力側回転速度Ninが目標入力側回転速
度Nin′より高い場合は入力側油圧シリンダのオイルが
排出されて速度比ｅが増大する。ステップ８０では機関
トルクＴｅをスロットル開度θ及び入力側回転速度Nin
から計算する。機関の出力はスロットル開度θの関数で
あるから、機関の出力を入力側回転速度Ninで割つた商
から機関トルクＴｅを計算することができる。ステップ
８２では速度比ｅをｅ＝Nout/Ninから計算する。ステッ
プ８４ではライン圧（の制御電圧）PoutをPout＝Ｋ２・
Ｔｅ・（ｅ＋１）／ｅ＋Ｋ４・Ｎｅから計算する。この
結果、調圧弁３２の出力ポートには吐出圧を考慮したPo
utに対応するライン圧が発生する。 このように、この実施例では、（１）式の第１項を採用
することにより、ライン圧を基本的に入力側プーリ２２
ａ、２２ｂのトルクTin及び速度比ｅに依存して制御す
る。これは、入力側プーリのトルクTin及び速度比ｅ
（即ち入力側プーリと出力側プーリの有効半径の比）に
よって出力側プーリ２４ａ、２４ｂにおける伝達すべき
トルクが決まってくるためである。 一方、この実施例におけるライン圧は、前述したよう
に、調圧弁３２の入力電流を制御することによって、該
調圧弁３２におけるオイルの流通断面積を変え、ドレン
３４へのオイルの逃がし量を変えることによって得てい
る。しかしながら、オイルの流通断面積が等しくても、
実際に調圧されるライン圧は、オイルポンプの吐出圧
（≒オイルポンプを駆動する機関の出力軸の回転速度Ｎ
ｅ）により変化する。 この実施例では、（１）式の第３項を採用することによ
り、このオイルポンプの吐出圧の変化による調圧弁３２
の調圧値の変化を補償するようにしたため、必要且つ十
分な大きさのライン圧を得ることができ、ベルトの滑り
を回避して動力伝達を確実に行うと共に、オイルポンプ
での駆動損失を最大限抑制することができるようにな
る。
以上説明した通り、本発明によればベルト張力制御圧の
設定を従来より格段に精度良く行うことができ、動力伝
達を確保すると共に、オイルポンプの駆動損失を抑制
し、燃費を向上させることができるようになるという優
れた効果が得られる。
設定を従来より格段に精度良く行うことができ、動力伝
達を確保すると共に、オイルポンプの駆動損失を抑制
し、燃費を向上させることができるようになるという優
れた効果が得られる。
第１図は本発明が適用されるＣＶＴの全体の概略図、 第２図は電子制御装置のブロック図、 第３図は流量制御弁及び調圧弁の制御電圧計算ルーチン
の基本フローチャートである。 １０…ＣＶＴ、 ２２ａ、２２ｂ…入力側プーリ、 ２４ａ、２４ｂ…出力側プーリ、 ２６…ベルト、 ３２…調圧弁。
の基本フローチャートである。 １０…ＣＶＴ、 ２２ａ、２２ｂ…入力側プーリ、 ２４ａ、２４ｂ…出力側プーリ、 ２６…ベルト、 ３２…調圧弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:74 8009−3Ｊ (72)発明者 沢田 大作 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−137564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−89858（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−9642（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】入力側プーリ及び出力側プーリと、入力側
プーリから出力側プーリへ機関動力を伝達するベルト
と、機関によって駆動されるオイルポンプの吐出圧をベ
ルト張力制御圧に調圧する調圧弁と、を備え、前記ベル
ト張力制御圧を出力側プーリの油圧シリンダに供給する
ことにより前記ベルトに対する出力側プーリの押圧力を
制御して前記ベルトの張力を制御するベルト式無段変速
機の油圧制御装置において、 前記入力側プーリのトルクを求める手段と、 前記ベルト式無段変速機の速度比を求める手段と、 前記機関の回転速度を求める手段と、 前記入力側プーリのトルク及びベルト式無段変速機の速
度比に基づいて前記調圧弁を駆動制御するための第１の
制御値を求める手段と、 前記機関の回転速度に基づいて前記オイルポンプの吐出
圧の変化による該調圧弁の調圧値の変化を補償するため
の第２の制御値を求める手段と、 前記第１及び第２の制御値に基づいて前記調圧弁を駆動
制御する手段と、 を備えたことを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制
御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156464A JPH066976B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | ベルト式無段変速機の油圧制御装置 |
| US06/568,810 US4715258A (en) | 1983-08-29 | 1984-01-06 | Power transmission for use in automobiles having continuously variable transmission |
| US07/036,123 US4718306A (en) | 1983-08-29 | 1987-04-07 | Power transmission for use in automobiles continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156464A JPH066976B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | ベルト式無段変速機の油圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049158A JPS6049158A (ja) | 1985-03-18 |
| JPH066976B2 true JPH066976B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=15628317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58156464A Expired - Lifetime JPH066976B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | ベルト式無段変速機の油圧制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4715258A (ja) |
| JP (1) | JPH066976B2 (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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