JPS62122836A - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両用のベルト式無段賓速機の制御装置に関
し、詳しくは、エンジントルクや変速比が急激に変化す
る過渡状態でのライン圧制御に関する。 この種の無段変速機の変速制御に関しては、例えば特開
昭５５−６５７５５号公報に示す油圧制御系の基本的な
ものがある。これは、アクセルの踏込み量とエンジン回
転数の要素により変速比制御弁がバランスするように動
作して、エンジン回転数が常に一定になるように変速比
を定めるもので、変速比を制御対象にしている。 従って変速速度は、各変速比、プライマリ圧等により機
構上決定されることになり、変速速度を直接制御できな
かった。そのため、運転域の過渡状態では変速比がハン
チング、オーバシュート等を生じてドライバビリティを
悪化させることが指摘されている。 このことから、近年、無段変速機を変速制御する場合に
おいて、変速比の変化速度を加味して電子制御する傾向
にある。 また、上記変速速度による変速制御の電子ＩＩＪ　ａｌ
ｌ化に伴い、ライン圧に関しても電子制御する傾向にあ
る。ここで、ライン圧はプーリとベルトの部分において
スリップを生じることなく動力伝達させる上で重要な要
素であり、定常状態ではポンプ損失、ベルトの耐久性等
を考慮して、ベルトスリップを生じない必、要最低限に
制御する必要がある。 このため、エンジントルクと変速比により目標ライン圧
を算出し、ライン圧を必要最低限に電子制御する制御系
が考えられる。しかるに、エンジントルクや変速比が急
激に変化した過渡状態では、追従性に欠けてベルトスリ
ップを生じる恐れがある。従って、上記必要最低限のラ
イン圧制御の外に、過−状態の対策も施す必要がある。

【従来の技術１ そこで従来、ライン圧制御の過渡状態対策に関しては、
例えば特開昭５８−１９１３６１号公報の先行技術があ
り、実際のエンジン回転速度と所望のエンジン回転速度
との差、または実際の変速比と所望の変速比との差が所
定値以上の場合に急麦速状態であると判断して、ライン
圧を一時的に通常時より高く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１ ところで、上記先行技術の方法よると、変速比の変化に
対しては有効であるが、エンジントルクの変化に対して
は充分対応できないＩ２！１ｆｆｌがある。 ここで、変速比は一般にスロットル開度と車速との関係
で決まるものであり、車速は瞬時には変化しないので、
スロットル開度変化から変速比の急激な変化を事前に検
知できる。また、エンジントルクはエンジン回転数とス
ロットルｙ１１度とにより決まり、変速比が一定の場合
はエンジン回転数は車速に比例して、エンジン回転数も
瞬時には変化しない。このため、かかるエンジントルク
の急激な変化もスロットルｍ１度変化から事前に検知で
きる。 このことから、スロットル開度の変化の大、小関係のみ
でエンジントルクと変速比の急激な変化を予知すること
ができ、これに呼応してライン圧によるベルトスリップ
防止の対策を実施すれば良いことになる。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、過渡
状態のエンジントルクや変速比の急激な変化を予知して
、未然にベルトスリップを防止するようにライン圧制御
することが可能な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。 【問題点を解決するための手段１ 上記目的を達成するため、本発明は、エンジントルクと
変速比により目標ライン圧を算出してライン圧制御する
制御系において、スロットル開度センサによるスロット
ル開度の単位時間当りの変化ｄθ／ｄｔを検出し、この
絶対値｜ｄθ／ｄｔｌが所定の値αより大きい場合は、
目標ライン圧を所定の時間（だけ算出値より高く設定す
るように構成されている。 【作　　用］ 上記構成に基づき、スロットル開度変化の大きさから過
渡状態のエンジントルクや変速比の急激°　　な変化が
事前に察知され、このとき目標ライン圧がエンジントル
クと変速比による算出値より高く補正されることで、ラ
イン圧は迅速に立上って算出値以上の圧力を確保するよ
うになる。 こうして本発明によれば、過渡状態においてライン圧が
事前に、す早く立上フて応答理れを減じるようになり、
これによりベルトスリップの発生を防ぐことが可能とな
る。 【実　施　例１ 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、本発明が適用される無段変速機を含む
伝動系の概略について説明すると、エンジン１がクラッ
チ２１前後進切換Ｖｔ暇３を介して無段変速機４の主軸
５に連結する。無段変速機４は主軸５に対して副軸θが
平行配置され、主軸５にはプライマリプーリ７が、副軸
６にはセカンダリプーリ８が設番プられ、各プーリ１，
８には可動側に油圧シリンダ９．１０が装備されると共
に、駆動ベルト１１が巻付けられている。ここで、プラ
イマリシリンダ９の方が受圧面積を大きく設定され、そ
のプライマリ圧により駆動ベルト１１のプーリ７゜８に
対する巻付は径の比率を変えて無段変速するようになっ
ている。 また副軸６は、１組のりダクションギＡ７１２を介して
出力軸１３に連結し、出力軸１３は、ファイナルギヤ１
４．ディファレンシャルギヤ１５を介して駆肋輪１Ｇに
伝動構成されている。 次いで、無段変速機４の油圧副葬系について説明すると
、エンジン１により駆動されるオイルボンブ２０を有し
、オイルポンプ２０の吐出側のライン圧油路２１が、セ
カンダリシリンダ１０．ライン圧制御弁２２．変速速度
制御弁２３に連通し、変速速度制御弁２３から油路２４
を介してプライマリシリンダ９に連通ずる。ライン圧油
路２１は更にオリフィス３２を介してレギュレータ弁２
５に連通し、レギュレータ弁２５からの一定なレギュレ
ータ圧の油路２Ｇが、ソレノイド弁２７．２８および変
速速度ＩＩ御井２３の一方に連通する。各ソレノイド弁
２７．２８は制御ユニット４０からのデユーティ信号に
より例えばオンして排圧し、オフしてレギュレータ圧Ｐ
Ｒを出力するものであり、このようなパルス状の＄３６
ｔｌ圧を生成する。そしてソレノイド弁２７からのパル
ス状の制御圧は、アキュムレータ３０で平均化されてラ
イン圧制御弁２２に作用する。これに対しソレノイド弁
２８からのパルス状の制御圧は、そのまま変速速度制御
弁２３の他方に作用する。なお、図中符号２９はドレン
油路、３１はオイルパンである。 ライン圧制御弁２２は、ソレノイド弁２７からの平均化
した制如圧によりライン圧ＰＬの制御を行う。 変速速度ｉ１１６０弁２３は、レギュレータ圧とソレノ
イド弁２８からのパルス状の制御圧の関係により、ライ
ン圧油路２１．２４を接続する給油位置と、ライン圧油
路２４をドレンする排油位置とに動作する。 そして、デユーティ比により２位置の動作状態を変えて
プライマリシリンダ９への給油または排油の流量Ｑを制
御し、変速速度ｄｉ／ｄｔにより変速制御するようにな
っている。 第２図において、電気制御系について説明する。 先ず、変速速度制御系について説明すると、プライマリ
プーリ７、セカンダリプーリ８．エンジン１の各回転数
センサ４１．４２．４３、およびスロットル開度センサ
４４を有する。そして制御ユニット４０において両プー
リ回転数センサ４１．４２からの回転信号Ｎｐ、ＮＳは
、実変速比算出部４５に入力して、ｉ　−Ｎｐ　／Ｎｓ
により実変速比ｉを求める。 また、セカンダリブーり回転数センサ４２からの信＠Ｎ
Ｓとスロットル開度センサ４４の信号θは、目標変速比
検索部４Ｇに入力し、ここで変速パターンに基づ＜ＮＳ
−θのテーブルから目標変速比ＩＳを検索する。 スロットル開度センサ４４の信号θは加速検出部５１に
入力し、ｄθ／ｄｔによりスロットル開度変化θを算出
し、これに基づき係数設定部４７で係数ｋがθの関数と
して設定される。実変速比算出部４５の実変速比；、目
標変速比検索部４Ｇの定常での目標変速比ＩＳおよび係
数設定部４７の係数には、変速速度算出部４８に入力し
、 ｄｉ／ｄｔ　＝　ｋ　（ｉｓ　−ｉ　）により変速速度
ｄｉ／ｄｔを算出し、その符号が正の場合はシフトダウ
ン、負の場合はシフトアップに定める。 変速速度算出部４８と実変速比算出部４５の信号ｄｉ／
ｃｌｔ、ｉは、更にデユーティ比検索部４９に入力する
。ここで、デユーティ比Ｄ　＝　ｆ（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ
　）の関係により、±ｄｉ／ｄｔとｉのテーブルが設定
されており、シフトアップの−（Ｎ／ｄｔと１のテーブ
ルではデユーティ比りが例えば５０％以上の値に、シフ
トダウンのｄ　ｉ　／　ｄ　ｔと１のテーブルではデユ
ーティ比りが５０％以下の値に振り分けである。そして
シフトアップのテーブルではデユーティ比りが１に対し
て減少関数で、−ｄｉ／ｄｔに対して増大関数で設定さ
れ、シフトダウンのテーブルではデユーティ比りが逆に
１に対して増大関数で、ｄｉ／ｄｔに対しては減少関数
で設定されている。そこで、かかるテーブルを用いてデ
ユーティ比りが検索される。そして上記デユーティ比検
索部４９からのデユーティ比りの信号が、駆動部５０を
介してソレノイド弁２８に入力するようになっている。 続いて、ライン圧制御系について説明すると、スロット
ル開度センサ４４の信号θ、エンジン回転数センサ４３
の信号Ｎｅがエンジントルク算出部５２に入力して、θ
−ＮｅのテーブルからエンジントルクＴを求める。一方
、実変速比算出部４５がらの実変速比ｉに基づき必要ラ
イン圧設定部５３において、単位トルク当りの必要ライ
ン圧ＰＬｕを求め、これと上記エンジントルク輝出部５
２のエンジントルクＴが目標ライン圧算出部５４に入力
して、ＰＬ＝ＰＬＬｌ−Ｔにより目標ライン圧ＰＬを算
出する。 目標ライン圧算出部５４の出力ＰＬは、デューティ比設
定部５５に入力して目標ライン圧ＰＬに相当するデユー
ティ比りを設定する。そしてこのデユーティ比りの信号
が、駆動部５Ｇを介してソレノイド弁２１に入力するよ
うになりでいる。 一方、上記制御系において、エンジントルクや変速比の
急変対策手段として、スロットル開度センサ４４の信号
θが入力するスロットルＩＦｇ度変化検出部６０を有し
、単位時間当りの変化ｄθ／ｄｔを検出する。このスロ
ットル開度変化検出部６０の出力ｄθ／ｄｔは、絶対値
算出部６１に入力して、絶対値１　ｄθ／ｄｔ＋を算出
し、急変判定部６２で基準値設定部６３の基準値αと比
較して、｜ｄθ／ｄｔｌ＞αの場合にエンジントルク等
が急激に変化したことを判断する。そして急変判定部６
２からの出力でタイマ６４による所定の時間ｔだけ、目
標ライン圧算出部５４の出力側に付加されたライン圧補
正部６５において目標ライン圧を上方修正するようにな
っている。 ここで、基準値α１時間【は、車速、エンジン回転数、
スロットル開度の関数であり、｜ｄθ／ｄｔｌ＞αとな
る時の直前の値に従って変化する。 ｄθ／ｄｔ＜○の減速時は、時間【をｔ＞Ｖ／β（Ｖ：
車速、β：ベルトスリップを生じない最大減速度）とな
るように車速Ｖに従って変化させる。 また、このとき１　ｄθ／ｄｔｌ＞αを検出後に図示し
ないブレーキスイッチがオンした場合は、時間（を長く
する。 さらにｄθ／ｄｔ＞Ｏの加速時は、時間ｔをｔ〉ｔｍａ
ｘ　（ｔｍａｘ　：加速時における車速が最大車速に達
するまでの到達時間）となるように、車速Ｖに従って変
化させる。 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、電磁式クラッチ２．切換装置３を介して無段変速機
４のプライマリプーリ７に入力し、駆動ベルト１１．セ
カンダリプーリ８により変速した動力が出力し、これが
駆動輪１Ｇ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１の値が大きい偏
速段においてエンジントルク下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比の大
きい信号がソレノイド弁２７に入力して制御圧を小さく
生成し、その平均化した圧力でライン圧１１ｊ６１１弁
２２を動作することで、ライン圧油路２１のライン圧ｐ
Ｌを高くする。そして変速比１が小さくなり、エンジン
トルクＴも小さくなるに従いデユーティ比を減じて制御
圧を増大することで、ライン圧ＰＬはドレン量の増大に
より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１１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１０に供
給されており、変速速度制御弁２３によりプライマリシ
リンダ９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、各センサ４１．４２および４４からの信号Ｎｐ。 ＮＳ、θが読込まれ、制御ユニット４０の変速速度算出
部４５で実変速比Ｉを、目標変速比検索部４Ｇで目標変
速比１ｓを求め、これらと係＠ｋを用いて変速速度算出
部４８で変速速度ｄｉ／ｄｔを求める。そこでｉｓ＜　
（の関係にあるシフトアップとＩｓ＞　ｔの関係のシフ
トダウンで、±ｄｉ／ｄｔとｉによりデユーティ比検索
部４９でテーブルを用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２８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う制御弁
２３を給油と排油の２位置で繰返し動作する。 ここでシフトアップでは、給油と排油とがバランスする
デユーティ比り以上の値でソレノイド弁２８によるパル
ス状の制御圧は、オンの零圧時間の方がオフのレギュー
レータ圧ＰＲ時間より長くなり、変速速度制御弁２３は
給油位置での動作時間が艮（なって、ブライマリシンダ
９に排油以上に給油してシフトアップ作用する。そして
ｉの大ぎい低速段側で−ｄｉ／ｄｔが小さい場合は、Ｄ
の値が小さいことで給油量が少なく変速スピードが遅い
が、１の小さい高速段側に移行し、−ｄｉ／ｄｔが大き
くなるにつれてＤの値が大きくなり、給油量が増して変
速スピードが速くなる。 一方、シフトダウンでは、給油と排油とがバランスする
デユーティ比り以下の値であるため、制御圧は上述と逆
になり、変速速度制御弁２３は排油位置での動作時間が
長くなり、プライマリシンダ９を給油以上に排油として
シフトダウン作用する。 そしてこの場合は、ｉの大きい低速段側でｄｉ、／ｄｔ
が小さい場合にＤの値が大きいことで、排油量が少なく
て変速スピードが遅く、１の小さい高速段側に移行し、
旧／ｄｔが大きくなるにつれてＤの値が小さくなり、排
油量が増して変速スピードが速くなる。こうして低速段
と高速段の全域において、変速速度を変えながらシフト
アップまたはシフトダウンして無段階に変速することに
なる。 上記ライン圧制御ではエンジントルクと変速比により目
標ライン圧を算出しながらライン圧を設定することで、
常にベルトスリップを生じない範囲で必要最低限のライ
ン圧に制御されている。 一方、上記制御においては、スロットル開度変化検出部
６０でスロットル開度変化ｄθ／ｄｔが検出されており
、エンジントルクや変速比が急激に変化すると急変判定
部６２でｌｄθ／ｄｔＩ＞αの関係によりそれが判断さ
れる。そして、ライン圧補正部６５で所定の時間ｔだけ
、目標ライン圧が上方修正されることで、ライン圧補正
部Ｇ５の出力ＰＬ−は第３図に示すようになり、これに
基づいてライン圧制御される。そのため実際のライン圧
は、第３図に示すように目標ライン圧で制御する破線の
場合に比べて、す早く立上って目標ライン圧以上の油圧
を確保する。こうして、スロットル開度変化に呼応して
実際にエンジントルク等が変化する前にライン圧が立上
ることで、急変したエンジントルクがベルトの部分を伝
達する際のスリップが回避されるのである。 ここで、車速が大きくスロットル開度が小さいほどライ
ン圧は低く設定されてベルトスリップを生じ易いため、
基準値αを車速の減少１１１数とし、時間ｔを車速の増
大関数とする。すると、高速時にはスロットル開度変化
が小さい状態でも充分にライン圧が立上って、ベルトス
リップを的確に防止し得る。 以上、本発明の実施例について述べたが、上記実施例の
みに限定されるものではない。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、エンジントル
クや変速比の急激な変化をスロットル開度変化により検
出するので、いずれも事前に察知して対処し得る。 スロットル開度変化の大小関係で判定して所定の時間だ
け目標ライン圧を上方修正する構成であるから、ライン
圧の立上りの応答遅れが少なくなってベルトスリップを
的確に防ぐことができ、かつ必要以上のライン圧の上昇
を押えることが可能である。 判定の基準値α１時間ｔは車速等により変化して設定さ
れるので、種々の走行条件に適用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無段変速機の制ｎｏ　＊　＠の実
施例を示す構成図、第２図は電気制御系のブロック図、
第３図は各部の波形図である。 ４・・・無段変速機、２２・・・ライン圧制御弁、２７
・・・ソレノイド弁、４０・・・制御ユニット、４３・
・・スロットル１ｉ１度センサ、４５・・・実変速比算
出部、５２・・・エンジントルク算出部、５３・・・必
要ライン圧設定部、５４・・・目標ライン圧算出部、Ｇ
ｏ・・・スロットル開度変化検出部、６１・・・絶対値
算出部、６２・・・急変判定部、６５・・・ライン圧補
正部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジントルクと変速比により目標ライン圧を算出して
   ライン圧制御する制御系において、スロットル開度セン
   サによるスロットル開度の単位時間当りの変化ｄθ／ｄ
   ｔを検出し、 この絶対値｜ｄθ／ｄｔ｜が所定の値αより大きい場合
   は、目標ライン圧を所定の時間ｔだけ算出値より高く設
   定する無段変速機の制御装置。