JPH084865A

JPH084865A - 無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH084865A
Application number: JP6154291A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kori; 康夫郡
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1994-06-14
Filing date: 1994-06-14
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】車速信号系統に異常が生じた場合にも、安全適
格な無段変速機制御が可能なフェイルセイフ機構を備え
た無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。【構成】車速を知り得る情報を検出する車速センサと、
ドライブプーリ回転数検出器及び／又はエンジン回転数
検出器とを備え、車速検知異常のとき、変速比を故障検
知時の第１の設定値に維持し、前記異常検知後にエンジ
ン回転数又はドライブプーリ回転数の低下に伴い、変速
比を第１の設定値よりロー側の第２の設定値とする無段
変速機の制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無段変速機の制御装置
に関し、特に車速センサの信号系統の異常検出時にも車
両走行の安全性を確保するする制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無段変速機を備えた車両の駆動伝達系
は、エンジンに直結する駆動シャフトと、ダンパ機構を
介して駆動シャフトからの駆動力が伝達される駆動シャ
フトと、被動シャフトに連結し、シフトポジションによ
り駆動力伝達のオン／オフ及び運転方向を変えるための
クラッチ機構と、クラッチ機構に連結して車速、スロッ
トル開度等に応じて変速するための無段変速機と、無段
変速機に連結して無段変速機で変換された回転数をさら
に減速して駆動力を増幅するディファレンシャルギア
と、ディファレンシャルギアに連結して車輪を回転させ
る車軸を備えている。

【０００３】この無段変速機は、クラッチ側に連結する
ドライブプーリと、ディファレンシャルギア側に連結す
るドリブンプーリを備え、両プーリ間はＶベルトによっ
て連結され駆動力が伝達される。

【０００４】無段変速の方法は、各プーリ間の溝幅を可
変することによって各プーリ径に対するＶベルトの係合
する位置を変えて行なう。

【０００５】各プーリ間の溝幅を可変する手段として
は、各プーリにシリンダ及びピストンを設け、シリンダ
へ供給する油圧を制御しピストンを摺動させることによ
り溝幅（プーリ径）を可変している。シリンダへ供給す
る油圧の制御は、制御用ソレノイドバルブによって行な
われる。

【０００６】このような無段変速機は、始動時に大トル
クを得るために、ドライブプーリ側の制御用ソレノイド
バルブにはノーマルオープンのものを用いて、停車時に
最小のドライブプーリ径（最大のドライブプーリ溝幅）
をとり、一方、ドリブン側の制御用ソレノイドバルブに
はノーマルクローズのものを用いて、停車時に最大のド
リブンプーリ径（最小のドリブンプーリ溝幅）をとり、
停車時の無段変速機の変速比をロー側に保っている。

【０００７】図４に、ベルト式無段変速比における変速
制御の一例を示す変速線図を示す（カルタスコンバー
チブルサービスマニュアル追補版、スズキ株式会社、
1992年１月発行、ＳＣＶＴ２Ｆ−２５参照）。同図に
示すように、変速比（ドリブンプーリ径／ドライブプー
リ径）はエンジン回転数と車速に応じて、変速比0.441
〜2.260の範囲で無段階に存在し、同一エンジン回転数
で車速が高ければ変速比は最小側（ハイ）にあり、車速
が低ければ変速比最大側（ロー）にあることが分かる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、少なく
とも車速により無段変速機の変速比を制御するシステム
において、万が一にも車速を知り得る情報（例えば、ド
リブンプーリの回転数等）を検出する不良又は車速セン
サ信号系統の断線又は短絡等の異常により車速センサ出
力信号の入力なき時には、車速は零値として無段変速機
制御システムに入力されるため、変速比はロー側に移行
されてしまうことになる。

【０００９】より詳細には、無段変速機の制御システム
において、仮に車速センサ系統の故障により車速センサ
からの信号が零となると、変速比はロー側、即ちドライ
ブプーリ径は減少する方向に、ドリブンプーリ径は拡大
する方向に無段変速機の油圧制御が行なわれ、エンジン
回転数、トルク、車速、燃費等に応じた変速比が維持で
きなくなくなる。このため走行時において、車速が低下
したりエンジンに過負荷がかかるという事態が生じる。

【００１０】したがって、本発明は前記問題点を解消
し、無段変速機の制御装置において、車速信号系統に異
常が生じた場合にも、安全適格な無段変速機制御が可能
なフェイルセイフ機構を備えた制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の無段変速機の油圧制御装置は、少なくとも
車速により変速比を制御して無段変速する無段変速機の
制御装置において、車速を知り得る情報を検出する車速
センサと、ドライブプーリ回転数検出器及び／又はエン
ジン回転数検出器とを備え、車速検知異常のとき、変速
比を異常検知時の第１の設定値に維持し、前記異常検知
後にエンジン出力の低下に伴い、変速比を第１の設定値
よりロー側の第２の設定値とすることを特徴とする無段
変速機の制御装置である。

【００１２】また、本発明において好ましくは、エンジ
ン出力回転数又はドライブプーリ回転数の低下に伴い、
変速比を第１の設定値から第２の設定値へ段階的にロー
側へ移行させることを特徴とする無段変速機の制御装置
である。

【００１３】

【作用】上記構成のもと本発明の無段変速機の制御装置
においては、車速検知異常の時、変速比が異常検出時の
第１の設定値に維持されて変速比の急激なロー側への移
行が抑制されると共にエンジン回転数又はドライブプー
リ回転数の低下に伴い第２の設定値に移行されて変速比
が次回の発進トルクが確保できるものとなる。

【００１４】

【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を説明す
る。

【００１５】<実施例１>図１は、本発明の一実施例の構
成を示すブロック線図である。同図において、図示左側
の符号１はエンジンの動力を不図示の駆動輪まで伝達す
る無段変速機の伝動装置のスケルトン図を表わし、図示
右側の制御ブロックは無段変速機の油圧制御回路を表わ
している。

【００１６】伝動装置１は、エンジンの出力軸にフライ
ホイールダンパ等を介して連結される入力軸２、多板ク
ラッチ３ａ及び多板ブレーキ３ｂより構成される発進用
クラッチ３、クラッチ３を介して入力軸２のトルクが伝
達されるドライブプーリ（駆動プーリ）４、ドリブンプ
ーリ（被駆動プーリ）５のトルクを減速して車軸に伝達
するディファレンシャルギア６から構成されている。

【００１７】また、入力軸２にはエンジンの回転数を検
出する回転センサ１１が備えられ、ドライブプーリ４及
びドリブンプーリ５にはそれぞれの回転数を検出する回
転センサ１２、１３が備えられ、更に、アクセルのオン
／オフ状態を検出する検出器１４、スロットル開度を検
出するセンサ１５、シフトポジションを識別するシフト
ポジション検出器１６が備えられ、これらセンサ等の出
力は制御回路２０に入力される。なお、クラッチ３の出
力軸の回転数は、ドライブプーリ４の回転センサ１２に
よって検出され、車両の速度は回転センサ１３によって
検出されたドリブンプーリ５の回転数と既知のディファ
レンシャル比及び車輪径より算出される。なお、一般の
車輪の回転数を検出する車速センサより車速を算出する
こともできる。

【００１８】次に、図１を参照して、油圧制御回路につ
いて説明すると、オイルポンプ２１から吐出される圧油
は、リダクションバルブ２３を介してクラッチ制御弁２
５の入力ポートに入力され、クラッチ制御弁２５は、ソ
レノイドバルブＳＯＬ３からの制御圧によってスプール
位置が移動され、油路Ｌ３からシフトバルブ２６を介し
て発進用クラッチ３へ出力されるクラッチ油圧の調節を
行なう。ソレノイドバルブＳＯＬ３はノーマリオープン
のリニアソレノイドバルブであり、制御回路２０からの
信号により制御される。

【００１９】シフトバルブ２６は、シフト位置（Ｌ、
２、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐ）に応じて、スプール位置が可変さ
れてシフト位置に対応する油路を連絡し、クラッチ制御
弁２５からの油路Ｌ３からの圧油を多板クラッチ３ａ又
は多板ブレーキ３ｂの油圧サーボに作用させる。

【００２０】また、リダクションバルブ２３から圧油は
ソレノイドバルブＳＯＬ１に供給され、スプール弁から
構成される変速制御弁２４はソレノイドバルブＳＯＬ１
からの制御圧によって、ドライブプーリ４に出力する油
圧の調節を行なう。ソレノイドバルブＳＯＬ１はノーマ
リオープンのリニアソレノイドバルブであり、制御回路
２０からの信号により制御される。より詳細には、制御
回路２０は、例えば車速とスロットル開度をパラメータ
として、ソレノイドバルブＳＯＬ１に制御信号を供給
し、ドライブプーリ４に出力する油圧を調節してプーリ
幅を可変させて変速比を制御し、所望の燃費、加速性能
を達成する。

【００２１】リダクションバルブ２３から圧油はソレノ
イドバルブＳＯＬ２に供給され、ライン圧を入力するレ
ギュレータバルブ２２はソレノイドバルブＳＯＬ２から
の制御圧によって、ドリブンプーリ５に出力する油圧の
調節を行なう。ソレノイドバルブＳＯＬ２はノーマリク
ローズのリニアソレノイドバルブであり、制御回路２０
からの信号により制御される。より詳細には、制御回路
２０は、ベルトスリップが生じないために必要なプーリ
の押圧力を、トルクと変速比に対応してマップから求
め、ソレノイドバルブＳＯＬ２に制御信号を供給し、ド
リブンプーリ５に出力する油圧を制御する。

【００２２】発進用クラッチ３は、クラッチ制御弁２５
からのクラッチ圧により多板クラッチ３ａが係合する
と、入力軸２と一体回転するサンギアＳａとキャリアＣ
ａとが直結され、これにより、入力軸２のトルクがキャ
リアＣａに直結したドライブプーリ４に減速比１で伝達
され、前進発進用クラッチとして作用する。

【００２３】又、クラッチ制御弁２５からのクラッチ圧
により多板ブレーキ３ｂが係合すると、リングギアＬｉ
がブレーキハウジングに固定され、これにより、入力軸
２のトルクがサンギアＳａからプラネタリピニオンに伝
達されてキャリアＣａが所定の減速比で逆転されること
となって、後進発進用クラッチとして作用する。

【００２４】Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｐ（パーキン
グ）レンジでは、クラッチ３ａとブレーキ３ｂはともに
解放状態とされ、エンジンのトルクはドライブプーリ４
に伝達されない。

【００２５】図２は、図１の伝達装置１の機構を示す断
面図である。前進用クラッチ３ａの油圧は、貫通孔１０
ａ、１０ｂを油路としてシリンダ８ａ、８ｂに導入さ
れ、係合時には油圧が増加されピストン９ａ、９ｂが摺
動して、交互に配設された複数の摩擦材とプレートを係
合させることで、エンジンからのトルクを発進用クラッ
チ３（多板クラッチ３ａ又は多板ブレーキ３ｂ）を介し
てドライブプーリ４に伝達する。尚、この発進用クラッ
チ３の伝達トルクは、ピストン９ａ、９ｂの押圧力によ
って決定される。また、図２において、ピストン４ｂ、
５ｂはシリンダ４ａ、５ａにおいて軸方向に摺動してド
ライブプーリ４、ドリブンプーリ５の可動部を押圧し、
それぞれのベルトの径を決定するプーリ幅４ｃ、５ｃを
可変に制御する。ドライブプーリ４の油圧Ｐ１は、油路
Ｌ３を通じて２室のシリンダ４ａに導入され、ピストン
４ｂが摺動して所定値に設定される。ドリブンプーリ５
の油圧Ｐ２は、油路Ｌ４を通じてシリンダ５ａに導入さ
れ、ピストン５ｂが摺動して所定値に設定される。Ｖベ
ルト（４ｄ、５ｄ）は、ドライブプーリ４間及びドリブ
ンプーリ間５に係合して、両者間で駆動力を伝達してお
り、各プーリ溝幅の可変に応じて、Ｖ字型のベルト側部
のプーリ溝に対する係止位置が変わり、ドライブプーリ
径及びドリブンプーリ径に応じた変速比で駆動伝達して
いる。

【００２６】ドライブプーリ径を最小にするには（プー
リ溝幅４Ｃは最大）、ノーマリオープンのリニアソレノ
イドバルブであるソレノイドバルブＳＯＬ１に供給され
る制御電流を最小（即ちオフ）として、シリンダ４ａに
出力されるドライブプーリ圧力Ｐ１を最小とし、ドライ
ブプーリ４の可動部及びピストン４ｂを図示右方向に移
動させてプーリ径を最小とする。

【００２７】また、ドライブプーリ径を最大にするには
（プーリ溝幅４Ｃは最小）、ノーマリオープンのリニア
ソレノイドバルブであるソレノイドバルブＳＯＬ１の制
御電流を最大（即ちオン）として、シリンダ４ａに出力
されるドライブプーリ圧力Ｐ１を最大とし、ドライブプ
ーリ４の可動部及びピストン４ｂを図示左方向に移動さ
せてプーリ径を最大とする。

【００２８】一方、ドリブンプーリ径を最小にするには
（プーリ溝幅４Ｃは最大）、ノーマリクローズのリニア
ソレノイドバルブであるソレノイドバルブＳＯＬ２の制
御電流を最大（即ちオン）として、シリンダ５ａに出力
されるドライブプーリ圧力Ｐ２を最小とし、ドリブンプ
ーリ５の可動部及びピストン５ｂを図示左方向に移動さ
せてプーリ径を最小とする。

【００２９】また、ドリブンプーリ径を最大にするには
（プーリ溝幅４Ｃは最小）、ノーマリクローズのリニア
ソレノイドバルブであるソレノイドバルブＳＯＬ２の制
御電流を最小（即ちオフ）として、シリンダ５ａに出力
されるドリブンプーリ圧力Ｐ２を最大とし、ドリブンプ
ーリ５の可動部及びピストン５ｂを図示右方向に移動さ
せてプーリ径を最大とする。

【００３０】従って変速比を最もロー側にする場合に
は、ドライブプーリ圧力Ｐ１は最小圧となり、ドリブン
プーリ圧力Ｐ２は最大圧となる。変速比を最もハイ側に
する場合は、ドライブプーリ圧力Ｐ１は最大圧となり、
ドリブンプーリ圧力Ｐ２は最小圧となる。尚、ソレノイ
ドバルブＳＯＬ１、ＳＯＬ２はオフとなっている。

【００３１】なお、ドライブプーリ圧力Ｐ１又はドリブ
ンプーリ圧力Ｐ２の最小・最大圧は、当然無段変速機の
設計によって具体的な数値は異なり、また車速ｖ、スロ
ットル開度θ、トルクＴ等の走行状態によっても制御さ
れる。

【００３２】ドライブプーリ径及びドリブンプーリ径
も、同様に設計機構によって、それらの最小・最大径は
異なってくる。

【００３３】従来の車速によって変速比が制御される無
段変速機においては、車速の正確な検知ができなくなっ
た場合、予め制御回路中の記憶回路に格納されたマップ
に従い車速を零として求められるので、変速比はロー側
へ移行する。

【００３４】次に図３の流れ図を参照して、本発明に係
る無段変速機の制御装置の処理動作を説明する。なお、
図３に示す処理は、ＥＣＵによる無段変速機の制御のう
ち、本発明の主題に係る制御に対応するものであり、サ
ブルーチンとして表されている。

【００３５】無段変速機制御処理（圧力制御）にエント
リした際に、まず車速検知信号の異常検知を判定する
（ステップ１０１）。異常でなければ、通常の変速機処
理を行ないドライブプーリ圧力Ｐ１は、車速ｖとスロッ
トル開度θの関数として（ステップ１０７）、ドリブン
プーリ圧力Ｐ２は、変速比とトルクＴの関数として（ス
テップ１０８）、夫々制御回路２０に備えられたＲＯＭ
のテーブルより求められた値に応じて制御され、メイン
ルーチンに復帰する。異常のモードとしては、信号線の
断線、ショート等が考えられ、電圧センサ、電流センサ
等の手段を用いて判定される。異常検知の判定は、以前
の車速と現在の車速の比較、あるいはドライブプーリ回
転数若しくはドリブンプーリ回転数、又はエンジン回転
数と検知された車速を比較して判定される。なお、本実
施例ではドライブプーリ回転数を用いた場合を説明す
る。また車速は、ドライブプーリ回転数と変速比とディ
ファレンシャルギア比とタイヤ径より容易に求められ
る。

【００３６】故障と検知した場合、ドライブプーリ回転
数ＮＯが所定値ＮＯ１（例えば10km/h相当）以下か否か
判定する（ステップ１０２）。

【００３７】ドライブプーリ回転数が所定値Ｎ０１以下
の場合、ドライブプーリ圧力Ｐ１を所定の最小圧として
ドライブプーリ径を所定の最小径とし（ステップ１０
３）、ドリブンプーリ圧力Ｐ２を所定の最大圧としてド
リブンプーリ径を所定の最大径とし（ステップ１０
４）、変速比をロー側にして復帰する。この場合は、車
速が十分減速されているので、変速比をロー側に移行さ
せても、速度やトルク等の変動が小さく走行の安定性は
損なわれることがなく、次回の発進時に必要な発進トル
クを発生できる変速比が確保できる。

【００３８】ドライブプーリ回転数が所定値Ｎ０１以下
でない場合、ドライブプーリ圧力及びドリブンプーリ圧
力を故障直前の値に維持して（ステップ１０５、ステッ
プ１０６）、故障時の変速比を維持して車速、トルクの
変動を抑えて復帰する。

【００３９】さらに、この処理動作中、車速異常検知と
判定（ステップ１０１）された時、運転手に音声、映像
等でアラームを出し、アクセルをオフして一端停止させ
るようにすることも好ましい。

【００４０】<実施例２>次に図４の流れ図を参照して、
本発明の第２の実施例を説明する。なお、図４に示す処
理は、ＥＣＵによる無段変速機の制御のうち、本発明の
主題に係る制御に対応するものであり、サブルーチンと
して表されている。また、実施例１の図３の流れ図と
は、ステップ２０５及び２０６の制御のみが異なってい
るので、他の同様の制御を行なうステップ（２０１、２
０３、２０４、２０７及び２０８）は説明を略す。

【００４１】ドライブプーリ回転数ＮＯが所定値ＮＯ１
以下でない場合に、故障時のドライブプーリ圧力Ｐ１
(0)から現在のエンジン回転数の関数である所定値ｆ（E
/G）を減算し（ステップ２０５）、故障時のドリブンプ
ーリ圧力Ｐ２(0)から現在のエンジン回転数の関数であ
る所定値ｆ’（E/G）を加算して（ステップ２０６）、
除々に変速比をロー側に移行させ、変速比の変化に伴う
車速の変化を一層滑らかにすることができる。

【００４２】さらに、この処理動作中、車速異常検知と
判定（ステップ２０１）された時、運転手に音声、映像
等でアラームを出し、アクセルをオフして車速を低下さ
せ、一端停止させるようにすることも好ましい。尚、ド
ライブプーリ回転数ＮＯの代わりにエンジン回転数や、
ドライブプーリ回転数ＮＯとエンジン回転数を比較した
平均値を用いてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無段変速
機の制御装置によれば、車速を検出する車速検出器と、
ドライブプーリ回転数検出器又は／及びエンジン回転数
検出器とを備え、車速検知異常のとき、変速比を故障検
知時の第１の設定値に維持し、前記異常検知後にエンジ
ン回転数又はドライブプーリ回転数の低下に伴い、変速
比を第１の設定値よりロー側の第２の設定値とすること
によって、車速検知異常時の変速比の変化により車速が
低下したりエンジンに過負荷がかかることがなく、車両
の安全性を特段に高めるものである。

【００４４】さらに、エンジン回転数又はドライブプー
リ回転数の低下に伴い、変速比を第１の設定値から第２
の設定値へ段階的にロー側へ移行させることにより、速
度の変化が一層滑らかになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のシステムの全体構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の実施例１の無段変速機の伝動装置を示
す断面図である。

【図３】本発明の実施例１の制御装置の制御処理を示す
流れ図である。

【図４】本発明の実施例２の制御装置の制御処理を示す
流れ図である。

【図５】従来の無段変速機の変速線図の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１伝動装置２入力軸３クラッチ３ａ前進用クラッチ（多板クラッチ）３ｂ後進用クラッチ（多板ブレーキ）４ドライブプーリ４ａシリンダ４ｂピストン４ｃドライブプーリ径４ｄＶベルト（ドライブプーリ側）５ドリブンプーリ５ａシリンダ５ｂピストン５ｃドライブプーリ径５ｄＶベルト（ドリブンプーリ側）６減速機７ダンパー８ａ、８ｂシリンダ９ａ、９ｂピストン１０、１０ａ、１０ｂ貫通孔１１エンジン回転センサ１２ドライブプーリ回転センサ１３ドリブンプーリ回転センサ１４アクセル・オン／オフ検出器１５スロットル開度センサ１６シフトポジション検出器１７スロットル１８エンジン２０制御回路２１オイルポンプ２２レギュレータバルブ２３リダクションバルブ２４変速制御弁２５クラッチ制御弁２６シフトバルブＳＯＬ１，ＳＯＬ２，ＳＯＬ３ソレノイドバルブＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４油路ＳａサンギアＣａキャリアＬｉリングギアＰ１ドライブプーリ圧力Ｐ２ドリブンプーリ圧力車速ｖスロットル開度 θ トルクＴ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも車速により変速比を制御して無
段変速する無段変速機の制御装置において、車速を知り得る情報を検出する車速センサと、ドライブ
プーリ回転数検出器及び／又はエンジン回転数検出器
と、を備え、車速検知異常のとき、変速比を故障検知時の第１の設定
値に維持し、前記異常検知後にエンジン回転数又はドライブプーリ回
転数の低下に伴い、変速比を第１の設定値よりロー側の
第２の設定値とすることを特徴とする無段変速機の制御
装置。
【請求項２】前記エンジン出力回転数又はドライブプー
リ回転数の低下に伴い、前記変速比を第１の設定値から
第２の設定値へ段階的にロー側へ移行させることを特徴
とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。