JPS6053258A - ベルト式無段変速機の油圧制御方法 - Google Patents

ベルト式無段変速機の油圧制御方法

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JPS6053258A
JPS6053258A JP16025283A JP16025283A JPS6053258A JP S6053258 A JPS6053258 A JP S6053258A JP 16025283 A JP16025283 A JP 16025283A JP 16025283 A JP16025283 A JP 16025283A JP S6053258 A JPS6053258 A JP S6053258A
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line pressure
hydraulic cylinder
relief valve
belt
electromagnetic relief
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JP16025283A
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JPH054534B2 (ja
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Daisaku Sawada
沢田 大作
Takashi Shigematsu
重松 崇
Masami Sugaya
正美 菅谷
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/66Control 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
    • F16H61/662Control 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 with endless flexible members
    • F16H61/66254Control 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 with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

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】 本発明は、車両の動力伝達装置として用いられるベルト
式無段変速機(以下、無段変速機を「CVT Jと言う
。)の油圧制御方法に関する。
CVTは、増速比e(=出力側同転速度Nout/入力
側回転速度N1n)を連続的に制御することができ、車
両の燃料消費効率を改善する憂れた動力伝達装置として
用いられる。ベルト式CVTではベルトが1対の入力側
ディスクの間と1対の出力側ディスクの間とに掛けられ
、入力側ディスクおよび出力側ディスクの各々に油圧シ
リンダが設けられ、油圧シリンダへ供給される油圧によ
り入力側ディスクおよび出力側ディスクl 9 ) の押圧力が制御され、入力側ディスクおよび出力側ディ
スクの一方(通常は出力側ディスク)の油圧シリンダの
油圧はライン圧であり、このライン圧は電磁リリーフ弁
によりベルトの伝達動力に関係して制御され、これによ
りベルトの滑りを回避しつつオイルポンプの駆動損失を
抑制している。しかし油圧シリンダがディスクと一体的
に回転するため、油圧シリンダ内の油圧媒体に遠心力が
作用し、実際の油圧がこの遠心力のために制御上意図し
ている値より大きくなっている。これはディスクの押圧
力を増大させ、CVTの伝達効率の悪化1、CVT各部
品の寿命低下の原因となっている。これに対する従来対
策としては、油圧媒体の遠心力自体を構造的に相殺する
方法、および油圧シリンダに一体的な回転部分に油だめ
を設け、遠心力に関連する信号として油だめ内の油圧値
をピトー管により検出し、この検出値に基づいて調圧弁
を介してライン圧を補正する方法がある。しかし前者の
方法では発生する遠心力の約50%を相殺するのが(3
) 限度であり、扱者の方法では構造が複雑となるとともに
、かくはんに因る動力の損失という問題があり、いずれ
も実用上、障害となっている。
本発明の目的は、実用1−の■点がなく、遠心力に因る
ライン圧の増大分を相殺することができるベルト式CV
Tの油圧制御方法を提供することである。
本発明によれば次の事実に着目する。すなわち遠心力に
因るライン圧Plの上部分ΔPlは次式により表わされ
る。
ただしρ:油圧媒体の密度 ω:油圧シリンダの角速度 R2:WI+圧シリンダの半径 R1:油圧シリンダのボス部の半径 ρ、R2,R1は機関の運転状態に関係なく一定であり
、fll”は油圧シリンダの回転速度Ncの2乗NC″
に比例するので、ΔPAは次式により置き換えられる。
八P77 = K −Nc” ・・・ (2)(4) ただしKは定数である。
したがって本発明によれば、ベルト式無段変速機が、対
向的に配置されて油圧シリンダの油圧に関係して両者間
の距離が変化する1対の入力側ディスク、対向的に配置
されて油圧シリンダの油圧に関係して両者間の距離が変
化する1対の出力側ディスク、および1対の入力側ディ
スクと1対の出力側ディスクとの間に掛けられ回転トル
クを伝達するベルトを備え、電磁リリーフ弁がオイルポ
ンプから送られてくるオイルのリリーフ量を電気制御信
号に関係して制御することにより電気制御信号に関係し
たライン圧を発生し、このライン圧が入力側ディスクお
よび出力側ディスクの一方のための油圧シリンダへ伝え
られ、中央処理装置(CPU )を含む電子制御装置が
電磁リリーフ弁の電気制御信号を制御するベルト式無段
変速機の油圧制御方法において、ライン圧Plを伝えら
れる油圧シリンダの回転速度Ncを回転速度検出センサ
により検出し、検出した回転速iNcの2乗Nc”に定
数K(5) を掛けた値1(・Nc”を補正量として引算し、この補
正量に−Nr2だけ低下したライン圧Plが電磁リリー
フ弁において発生するように電磁リリーフ弁の電気制御
信号を電子制御装置により補正させる。
この結果、遠心力に因るライン圧Peの」一部分と補正
に因るライン圧Peの低下分とが互いに相殺され、油圧
シリンダ内の最終結果としてのライン圧Plは、ベル1
−の伝達動力に児合った値になるので、CVTの伝達効
率の悪化、オイルポンプの駆動損失の増大、およびCV
T各部品の寿命低下等を防1にすることができる。さら
に本発明では、CVTの構造を付加したり、ピトー管を
設けたりする必要がなく、補正量に−Nc2に対応する
分だけ電磁リリーフ弁の電気制御信号を変更すればよい
ので、構造が簡単であり、実用化が非常に容易である。
本発則によれば電磁リリーフ弁の電気制御信号の変更に
よりライン圧PIが補正されるので、制御油圧を用いて
ライン圧を補正するものに比〆 6 ) ベ、ライン圧Plの精密な制御が可能となる。
図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図においてCVT Iは、1対の入力側ディスク2
a+ 2h % 1対の出力側ディスク4a、 4b 
および入力側ディスク2a、2bの間と出力側ディスク
4a、4bの間とに掛けられているベルト6とを有して
いる。一方の入力側ディスク2aは入力軸8上に軸線方
向へ浮動可能に、回転方向へは固定的に設けられ、他方
の入力側ディスク2bは入力軸8上に軸線方向および回
転方向に固定されている。また、一方の出力側ディスク
4aは出力軸10に軸線方向および回転方向に固定され
、他方の出力側ディスク4bは出力軸10上に軸線方向
へ移動可能に、回転方向へ固定的に設けられている。1
対の入力側ディスク2a+2bおよび1対の出力側ディ
スク4a、 4bの対向面は緩やかな円錐面状に形成さ
れ、ベルト6の横断面ば等脚台形に形成される。ベルト
6は入力側ディスク2a、2hおよび出力側ディスク4
a。
4bの押圧力の増減に伴ってディスク2a+ 2b+ 
4(7) a、 4b上における掛かり半径を痩化させ、この結果
、CVT Iの増速比e(=出力側ディスク4a、4b
の回転速度Nout/入力側ディスク2a12bの回転
速度Nrn )が変化する。入力軸8は機関12のクラ
ンク輔14ヘクラッチ16を介して接続さ°れ、オイル
ポンプ18は、入力軸8の中空空間を貫通しているポン
プ軸20を介してクランク軸14へ接続されている。オ
イルポンプ18は油だめ22からのオイルをライン圧油
路24へ供給する。電磁リリーフ弁26は、ライン圧油
路24からド1ノン油路28へのオイルのリリーフ量、
すなわち戻し流量を制御してライン圧PI!を制御する
。流量制御弁30は油路32とライン圧油路24あるい
はドレン油路28との接続を制御して油路32へのオイ
ルの流用を制御する。出力側ディスク4hの油圧シリン
ダはうイン圧油路24へ接続され、入力側ディスク2a
の油圧シリンダは油路32へ接続される。出力側ディス
ク4a、 4bの抑圧力、すなわちライン圧Plはベル
ト6の動力伝達を確保できる必要最小限の値に(8) 保持され、入力側ディスク2a、 2bの押圧力はCV
T ]の増速比Cを制御する。増速比eを増大する場合
には流量制御弁30から油路32へ送られるオイルの流
量を増大して入力側ディスク2a、 2bにおけるベル
ト6の掛かり半径を増大する。入力側ディスク2aの油
圧シリンダの作用面積は出力側ディスク4bの油圧シリ
ンダの作用面積より大きいので、入力側ディスク2aの
油圧シリンダの油圧はライン圧PA以下であるにもかか
わらず、増速比eは1より大きい値になることもできる
。電子制御装置34は、データバス36により互いに接
続されるcpU (中央処理装置)38、RAM40、
T/F(インタフェース)42、A/D (アナログ/
デジタル変換器)44、およびD/A (デジタル/ア
ナログ変換器)46を備えている。点火装置48の点火
信号は機関回転速度信号として、回転角センサ50.5
2の検出信号はCVT ]の入入力側回転速度帯および
出力側回転速度信号としてT/F42へ送られる。スロ
ットルセンサ54はスロットル開度0を検出(9) し、その検出信号はA/n44へ送られる。電磁リリー
フ弁26および流[U制御弁30はn/A46から増幅
器56を介して制御信号を受ける。
CVT ]の作用を概略的に説明すると、目標機関回転
速度Ne’がスロットル開度0等の関数として設定され
、実際の機関回転速度Neが目標機関回転速度Ne’と
なるように、目標機関回転速度Ne’に対する実際の機
関回転速度Neの偏差ΔNeに関係してCVT Iの増
速比eが制御される。
前述しているように出力側ディスク4a+ 4hの押圧
力、すなわちライン圧Peは、オイルポンプ】8の駆動
損失を抑制するために、ベルト6がディスク2a、 2
++、 4a+旧)に対してン骨らずに動力伝達を確保
できる必要最小限の値に制御される。ライン圧Peは例
えば次式により定義される。
ただしC,: CVT Iの構造から決まる定数Te:
機関トルク。
(10) 第2図の実線は(3)式の関係を示している。
ただし増速比e = Nout/Ninである。しかし
出力側ディスク4bの油圧シリンダは出力側ディスク4
bと一体的に回転するため、第3図に示すような遠心力
が出力側ディスク4bの回転速度に関係して生じる。た
だし第3図の油圧換算値は前述の(+)式においてR2
= 100mm 5R1= Omm 、 p= 0−8
5 g/cJとした。したがって油圧シリンダ内のライ
ン圧PI!は第2図の破線で示すように、本来の制御油
圧より上昇してしまう。
本発明では油圧シリンダにおいて遠心力に因るライン圧
P7!の上昇分ΔP7!を予め引いたライン圧Plを調
圧弁26において発生する。これにより、油圧シリンダ
内の最終的な油圧は第2図の実線で示されるような値、
すなわちベルト6の動力伝達に応じた必要最小限の値と
なり、オイルポンプ18の駆動損失等の不具合を防止す
ることができる。
第4図は電磁リリーフ弁26の制御ルーチンのフローチ
ャートである。動力伝達を確保できかつ変速に支障のな
い必要最小限のライン圧g(e、Te )を計算し、遠
心力に因るライン圧の増大分tlNou12(ただし出
力側ディスク4aの回転速度N旧11−出力側ディスク
4bの油圧シリンダの回転速度Nc)をg(e、Te)
から引いた値Plに対応する制御電圧h (p7りを電
磁リリーフ弁26へ出力する。したがって電磁リリーフ
弁26において発生するライン圧P7!はg (e、T
e ) −K−N。
ut”となり、出力側ディスク4bの油圧シリンダにお
ける最終的な油圧はg (e+Te lとなる。
各ステップを詳述すると、ステップ62では、機関回転
速度Ne(点火装置48の点火信号から検出)、入力側
回転速度Nin、出力側回転速度N。
11t1およびスロットル開度0を読込む。ステップ6
4では増速比e 、= Nout/Ninを計算する。
ステップ66では機関回転速度Neおよびスロットル開
度Oから機関トルクTeを計算する。ステップ68では
ライン圧1’Vを次式から計算する。
1+e = C−Te (−□ ) −K−Nou t2= g
 (e+Te ) −K−Nout” −−−(4)ス
テップ70ではPI!の関数h(pz)として電磁リリ
ーフ弁26の制i電圧Vrを計算し、vrを出力する。
【図面の簡単な説明】
第1図はCVTを備える電子制御機関の全体の概略図、
第2図は動力伝達に応じたライン圧を示すグラフ、第3
図は遠心力に因るライン圧の増大分をボすグラフ、第4
図は電磁リリーフ弁の制御ルーチンのフローチャートで
ある。 l・・・CVT 、 2a、 2b・・・入力側ディス
ク、4a、 4b・・・出力側ディスク、6・・・ベル
ト、18・・・オイルポンプ、34・・・電子制御装置
、38・・・CPU、52・・・回転角センサ。 (13) lへ i 入 臼♂ Σ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ベルト式無段変速機が、対向的に配置されて油圧シリン
    ダの油圧に関係して両者間の距離が変化する1対の入力
    側ディスク、対向的に配置されて油圧シリンダの油圧に
    関係して両者間の距離が変化する1対の出力側ディスク
    、および1対の入力側ディスクと1対の出力側ディスク
    との間に掛けられ回転トルクを伝達するベルトを備え、
    電磁リリーフ弁がオイルポンプから送られてくるオイル
    のリリーフ量を電気制御信号に関係して制御することに
    より電気制御信号に関係したライン圧を発生し、このラ
    イン圧が入力側ディスク又は出力側ディスクの一方のた
    めの油圧シリンダへ伝えられ、中央処理装置を含む電子
    制御装置4がfK電磁リリーフ弁電気制御信号を制御す
    るベル1一式蕪段変速機の油圧制御方法において、ライ
    ン圧を伝えられる油圧シリン(1) ダの回転速度を回転速度検出センサにより検出し、検出
    した回転速度の2乗に定数を掛けた値を補正量としてt
    l′算し、この補正量だけ低下したライン圧が電磁リリ
    ーフ弁において発生するように電磁リリーフ弁の電気制
    御信号を電子制御装置により補正させることを特徴とす
    る、ベルト式無段変速機の油圧制御方法。
JP16025283A 1983-09-02 1983-09-02 ベルト式無段変速機の油圧制御方法 Granted JPS6053258A (ja)

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JPH054534B2 JPH054534B2 (ja) 1993-01-20

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