JPS62141352A

JPS62141352A - Ｖベルト式無段変速機の制御方法

Info

Publication number: JPS62141352A
Application number: JP28157985A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Aikawa; 合川　宏; Masao Shimamoto; 雅夫嶋本
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1987-06-24

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Ｖベルト式無段変速機の制御方法、特に最低速
比または最高速比を維持している時のプーリ制御方法に
関するものである。

従来技術とその問題点従来、駆動側プーリと従動側プーリとの双方に油圧室を
設け、一方の油圧室にはトルク伝達に必要な推力を付与
するライン圧を作用させ、他方の油圧室には変速比制御
パルプによってライン圧を給排することにより、無段変
速を行うようにしたＶベルト式無段変速機が例えば特開
昭５９−１７５６６４号公報に示されている。

ところが、上記の場合にはライン圧を伝達トルクに応じ
て調圧しなければならず、調圧制御が難しいという欠点
があるため、従来、伝達トルクに応じた推力を自動的に
発生するトルクカム装置を一方のプーリに設けたものが
知られている。この場合には、他方のプーリを油圧制御
するのみで変速比を自在に制御できるため、制御を簡素
化できる利点がある。

例えば駆動側プーリにトルクカム装置を設けた場合には
、油圧室を設けた従動側プーリの有効径が最大の時、す
なわち最低速比（変速比最大）の時に油圧室にはライン
圧がそのまま導かれて油圧が最大となるため、Ｖベルト
の寿命低下ならびに騒音の発生をきたす欠点がある。そ
の理由は、最低速比時においては駆動側プーリはトルク
カム装置のストッパに当たって動作限界位置にあるのに
対し、従動側プーリにはライン圧による過大な推力が与
えられるため、Ｖベルトが必要以上の側圧を受けるから
である。同様な問題は、駆動側プーリに油圧室を、従動
側プーリにトルクカム装置を設けた場合にも起こり得る
。

発明の目的本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、油圧室を設けたプーリの有効径を最大に維
持するとき、油圧室の油圧を駆動側プーリと従動側プー
リとの推力がバランスする必要最低限の油圧に制御し、
Ｖベルトの寿命向上ならびに騒音の低減を実現できるＶ
ベルト式無段変速機の制御方法を提供することにある。

発明の構成上記目的を達成するために、本発明は、駆動側プーリ又
は従動側プーリの一方に伝達トルクに応じた推力を発生
するトルクカム装置を設け、他方に油圧室を設けてなる
Ｖベルト式無段変速機において、上記油圧室への油圧を
制御するためのソレノイドバルブと、運転状態に応じて
ソレノイドバルブをデユーティ制御する制御回路とを備
え、上記制御回路は、油圧室を設けたプーリの有効径が
最大近傍時にソレノイドバルブに与えられるデユーティ
比信号から、上記プーリの有効径が最大時のデユーティ
比をスロットル開度毎に求め、該デユーティ比信号を上
記プーリの有効径が最大時にソレノイドバルブに出力す
るものである。

すなわち、トルクカム装置を設けたプーリがストッパか
ら離れた状態では、両方のプーリからＶベルトにかかる
推力は自動的にバランスするので、プーリがストッパか
ら離れた瞬間、つまり油圧室を設けたプーリの有効径が
最大近傍時のデユーティ比から、その有効径が最大時に
おけるデユーティ比を逐次学習し、以後このデユーティ
比を出力することにより油圧室の油圧を最低速比または
最高速比を維持しうる必要最低限の油圧に制御するもの
である。

実施例の説明第１図において、Ｖベルト式無段変速機１は入力軸２に
設けた駆動側プーリ３と、出力軸６に設けた従動側プー
リ７と、両ブーＩＪ３．７間に巻き掛けたＶベルト９と
を有している。駆動側プーリ３は固定シーブ３ａと可動
シーブ３ｂとこの可動シーブ３ｂの背後に設けたトルク
カム装置４およびトーションスプリング５とで構成され
ている。トルクカム装置４は、入力軸２に取り付けられ
たローラ４ａが可動シーブ３ｂの背面に形成したカム面
４ｂに圧接し、入力軸２の入力トルクに応じた推力を可
動シーブ３ｂに与えるものである。なお、トルクカム装
置４の構造器ｊこれに限るものではなく、例えば特開昭
５８−１４２０６０号公報や特開昭５９−１７５６６６
号公報などに示されたものでもよい。従動側ブーＵ　７
は固定シーブ７ａと可動シーブ７ｂとで構成され、可動
シーブ７ｂの背後に設けた油圧室８への油圧を制御する
ことにより可動シーブ７ｂを軸方向に作動させ、無段変
速を行うことができる。

１０は油圧室８への油圧（以下、制御油圧ＰＣという）
を制御する変速比制御バルブであり、スプール１１と該
スプール１１を常時左方へ付勢するスプリング１２とを
有している。ポート１３には油路３０を介して油圧源（
図示せず）からライン圧ＰＬが導かれており、上記ポー
ト１３はスプール１１の左側のランドｌｌａによって開
閉される。上記ポート１３の右側に隣接するポート１４
は油路３１を介して上記油圧室８と接続され、かつスプ
ール１１の内部に形成した連通孔１１ｂを介して左端室
１５と連通している。

したがって、左端室１５には油路３１および連通孔１１
ｂを介して制御油圧Ｐ。が背圧として作用し、スプール
１１を右方へ付勢している。なお、スプール１１の内部
に形成した連通孔１１ｂに代えて、図中破線で示すよう
に油路３１と左端室１５とを接続する別の油路３２を設
けても同様の機能が得られる。

上記ライン圧ＰＬが導かれた油路３０から分岐した油路
３３は右端室１６に接続され、この油路３３の途中には
ソレノイドバルブ４０のニードル４１によって開閉され
るドレン口ａ４が設けられている。そのため、右端室１
６にはソレノイドバルブ４０によって制御される油圧（
以下、ソレノイド圧ＰＳという）が作用し、スプール１
１を左方へ付勢している。また、油圧室８と連通したポ
ート１４の右側にはドレンポート１７が隣接して形成さ
れており、このドレンボート１７はスプール１１の中央
のランド１１ｃによって開閉される。

上記制御油圧Ｐ。を受けるスプール１１の左側のランド
ｌｌａの外径をＡ、ソレノイド圧Ｐｓを受ける右側のラ
ンドｌｉｄの外径をＢとすると、制御油圧Ｐ。とソレノ
イド圧Ｐｓとスプリング１２のばね力Ｆとの間には次の
関係式が成立する。

上記スプール１１の左側のランドｌｌａの外径Ａは右側
のランドｌｉｄの外径Ｂより大きく設定されている。し
たがって、スプール１１の摺動抵抗やドレン口３４から
の油のリークがあっても、スプール１１は常時右方へ押
されて図面に示す中立位置、つまり左側のランドｌｌａ
がポート１３を閉じかつ中央のランドｌｌｃがドレンボ
ート１７を開く位置の近傍で維持され、ソレノイドバル
ブ４０の切換につれてスプール１１が必要以上に変位せ
ず、次にソレノイドバルブ４０が切り換わったときに即
座に油路を切り換え、優れた応答性を実現できる。

制御回路５０には入力軸２の入力回転数ＮＬ、出力軸６
の出力回転数Ｎ。、スロットル開度θなどの運転状態に
応じた信号が入力されており、これら信号に基づきソレ
ノイドバルブ４０をデユーティ制御し、■ベルト式無段
変速機１の変速比を制御している。ここで、デユーティ
制御とは、ソレノイドバルブ４０にＯＮ時間とＯＦＦ時
間とを含む一定周期のパルス信号を与え、ＯＮ時間の周
期に対する比ＤＬ　　（デユーティ比という）を変化さ
せることにより、デユーティ比ＤＬに比例したソレノイ
ド圧Ｐｓを発生させる制御をいう。したがって、デユー
ティ比ＤＬを決定すればソレノイド圧ＰＳ　　（＝ＰＬ
ＸＤＬ）が決まり、ソレノイド圧Ｐｓが決まれば（１１
式により制御油圧Ｐｃが求められる。つまり、デユーテ
ィ比ＤＬが決まれば油圧室８の油圧ＰＣが一義的に決ま
り、従動側プーリ７の推力も一義的に決定される。

上記構成の■ベルト式無段変速機において、スロットル
開度を一定として加速する場合には、第２図に示すよう
に最低速比ｉＬを維持したまま最低速比直線に沿って加
速し、入力回転数Ｎ、がスロットル開度に応じて予め設
定された目標入力回転数Ｎ５．になった後変速領域に移
行する。この変速領域では目標入力回転数Ｎ６．を維持
しながら高速比側へと変速し、最高速比ｉ。に達した後
は最高速比直線に沿って加速する。一方、最高速比の状
態から減速する場合には、まず最高速比直線に沿って減
速し、入力回転数Ｎ、がそのときのスロットル開度に応
じた目標入力回転数Ｎ、２になると変速領域に移行し、
目標入力回転数Ｎ　Ｅ２を維持しながら低速比側へ変速
し、最低速比に達した後は最低速比直線に沿って減速す
る。

上記変速領域において、実際の入力回転数Ｎ。

は絶えず上下に変動しており、この変動を一定範囲に収
束させるため目標入力回転数ＮＥを中心として上下に所
定のデユーティ制御幅ΔＮ、を有する上下限値（ＮＥ＋
ΔＮ、、Ｎ、−ΔＮＥ）を設定し、実際の入力回転数Ｎ
、が上下限値の範囲外にあるときにはソレノイドバルブ
４０を連続的にＯＮまたはＯＦＦさせ、範囲内にあると
きには入力回転数Ｎ【と目標入力回転数Ｎ、との差に応
じてデユーティ比りを変化させる。即ち、Ｎ　（＞　Ｎ　Ｅ　＋ΔＮ、の時、ＤＬ＝Ｏ％（ＯＦＦ
）Ｎ、＋ΔＮ、≧Ｎ、≧Ｎ、−ΔＮ、の時、Ｎ、＜Ｎ、
−ΔＮ、の時、ＤＬ＝ｌＯＯ％（ＯＮ）これにより、入
力回転数Ｎ、が目標入力回転数ＮＥから大きく外れたと
きには入力回転数Ｎｌを目標入力回転数Ｎ、に急速に近
づくように制御し、入力回転数Ｎ【が目標入力回転数Ｎ
Ｅの近傍にあるときには緩やかに制御し、よって変速に
伴う車両のハンチングを防止できる。

ところで、変速比を最低速比ｉ、に維持する場合、すな
わち従動側プーリ７の有効径を最大に維持する場合には
、制御回路５０からソレノイドバルブ４０に出力される
信号のデユーティ比を１００％とし、油圧室８へ最大油
圧（ライン圧）を導けば容易に実現できる。しかしなが
ら、最低速比時には駆動側プーリ３の可動シーブ３ｂが
トルクカム装置４のストッパに当たって動作限界位置に
あるため、可動シーブ３ｂはそれ以上変位することがで
きず、Ｖベルト９に過大な推力が負荷されてＶベルト９
の損耗ならびにベル）Ｍ音をきたすという問題がある。

本発明は、油圧室８を設けたプーリ（この実施例では従
動側プーリ７）の有効径が最大の時、すなわち最低速比
時に油圧室８ヘライン圧をそのまま導くことなく、必要
最低限の油圧となるようにデユーティ制御し、Ｖベルト
９の損耗や騒音を防止するものである。そのために、駆
動側プーリ３の可動シーブ３ｂがトルクカム装置４のス
トッパかられずかでも離れた瞬間のデユーティ比ＤＬを
スロットル開度毎に求め、最低速比時にこのデユーティ
比り、よりわずか高いデユーティ比を出力する。すなわ
ち、駆動側プーリ３の可動シーブ３ｂがストッパから離
れると、駆動側プーリ３と従動側プーリ７のＶベルト９
にかかる推力が自動的にバランスするので、このバラン
スした時のデユーティ比から最低速時のデユーティ比を
推定し、これをソレノイドバルブ４０に出力することに
より従動側プーリ７側の推力が過大とならないように制
御したものである。

つぎに、本発明の制御方法を第３図について説明する。

制御がスタートすると、まず入力回転数Ｎ、。

出力回転数Ｎ。、スロットル開度θを入力しく６０）、
その時の変速比ｉｎを設定変速比ｉＬ”と比較する（６
１）。設定変速比ｉ、“は■ベルト式無段変速機１の最
低速比ｉ、よりわずかに小さい値（高速比側）を予め設
定したものである。ｉｎ≦ｒ　％のとき、すなわち現在
の変速比ｉ。が設定変速比ｔ　％より高速比側にある時
には、以下の変速制御を実行する。まず入力回転数Ｎ、
と上限値（ＮＥ＋ΔＮ、）とを比較しく６２）、Ｎ、＞
ＮＥ＋ΔＮ、の場合にはソレノイドバルブ４０を連続的
にＯＦＦ　　（Ｄｃ−０％）とする（６３）。また、Ｎ
、≦Ｎ、＋ΔＮ。

の場合には続いて入力回転数Ｎ、と下限値（ＮＦ−ΔＮ
Ｅ）とを比較しく６４）、Ｎ、＜ＮＥ−ΔＮ。

の場合にはソレノイドバルブ４０を連続的に０Ｎ（ＤＬ
−１００％）とする（６５）。さらに、入力回転数Ｎ【
が上下限値の間、すなわちＮＥ＋ΔＮＥ≧Ｎ１≧Ｎ、−
ΔＮ、の時にはデユーティ比り、を（２）式から演算し
く６６）、このＤＬをソレノイドバルブ４０に出力する
（６７）。その後、１回前の変速比ｉ　ｎ−＋を設定変
速比ｉ％と比較しく６８）、ｉ　ｎ−＋≦ｉＬ“の場合
にはｎ−１回目もｎ回目も共に設定変速比ｔ　％より高
速比側にあること、すなわち依然として変速領域にある
ことを意味するため、そのままリターンさせる。１□−
＞　ｉ　％の場合にはｎ−１回目からｎ回目へ移る段階
で設定変速比ｉ、“より高速比側へ移行したことを意味
するので、ｎ回目のスロットル開度θとデユーティ比Ｄ
Ｌとを加速時のデー夕としてメモリに書き込む（６９）
。

一方、（６１）の比較段階でｉＴｌ＞＋１−“の場合に
は現在の変速比ｉｎが設定変速比ｉＬ“より低速比側に
あるため、次に出力回転加速変肉。が正か負かを判別す
る（７０）。肉。〉０の時には加速中であることを意味
するので、メモリから加速時のデユーティ比り、を読み
出しく７１）、これをソレノイドバルブ４０に出力する
（７２）。また、肉。≦Ｏの時には減速中であることを
意味するので、次に１回前の変速比ｉ　ｎ−＋を設定変
速比ｉ、“と比較しく７３）、ｉ　ｎ−＋＜ｉＬ”であ
ればｎ−１回目からｎ回目に移る段階で設定変速比ｉＬ
”より低速比側へ移行したことを意味するので、ｎ−１
回目のデユーティ比ＤＬとスロットル開度θとを減速時
のデータとしてメモリに書込む（７４）。次いで、減速
時のデユーティ比として（７４）でメモリしたＤＬを読
み出しく７５）、これをソレノイドバルブ４０に出力す
る（７２）。一方、（７３）の段階でｉｎ−＋≧ｉＬ“
であれば、ｎ−１回目もｎ回目も共に設定変速比ｔ　％
より低速比側にあることを意味するため、（７４）でメ
モリした減速時のデユーティ比ＤＬを読み出しく７５）
、ソレノイドバルブ４０に出力する（７２）。

第４図は上記制御によりメモリに書き込まれた加速時お
よび減速時のデータを示し、実線Ａ、　Ｂは設定変速比
ｉ、−“近傍における加速時および減速時のデータであ
り、同一スロットル開度でも加速時のデユーティ比の方
が減速時より高い。最低速比ｉＬにおける従動側プーリ
７の推力は設定変速比ｉ％近傍における推力より若干高
いので、最低速比ｉＬのデユーティ比は図中破線で示す
ように設定変速比ｉ％近傍のデユーティ比よりやや高い
値をメモリに書き込めばよい。図中、破線Ｃ，Ｄは設定
変速比近傍のデータに一定値を加算して求めた最低速比
における加速時および減速時のデータである。なお、運
転初期（１回目）には予想される最低速比におけるデー
タより高めのデータを設定しておき、これを運転回数に
つれて順次更新すれば図示のような理想的な特性が得ら
れる。

変速比を最低速比に維持する時には、上記メモリ　（第
４図Ｃ，Ｄ）からスロットル開度に応じたデユーティ比
ＤＬを読み出してソレノイドバルブ４０に出力すれば、
油圧室８の油圧が最低速比を維持しうる必要最低限の油
圧に制御されるため、■ベルｌ−９に過大な側圧がかか
らず、Ｖベルト９の損耗や騒音を防止できる。また、Ｖ
ベルト９やプーリ３，７の寸法バラツキ、又は経時的な
Ｖベルト９の伸びなどによってＶベルト式無段変速機１
の特性にバラツキがあっても、上記のように最低速比時
のデータは学習制御により逐次最適な値に更新されるた
め、常にその時のＶベルト９の状況に応じた最適なデユ
ーティ比ＤＬを得ることができる。したがって、最初Ｖ
ベルト９の騒音があっても運転につれて次第に騒音は解
消される。

なお、上記実施例では駆動側プーリ３にトルクカム装置
４を設け、従動側ブーＩ７７に油圧室８を設けたもので
あるが、これとは逆に、駆動側プーリ３に油圧室を、従
動側プーリ７にトルクカム装置を設けてもよい。この場
合には最高速比において油圧室の油圧が最大となるので
、このときのデユーティ比を学習制御すればよい。

また、上記実施例では油圧回路として変速比制御バルブ
１０とソレノイドバルブ４０とを組み合わせたものを使
用したが、ソレノイドバルブとしてポール状弁体を有す
る３ボ一ト式ソレノイドバルブを使用すれば、ソレノイ
ドバルブ単体で油圧室８の油圧を制御することも可能で
ある。

発明の効果以上の説明で明らかなように、本発明によれば油圧室を
設けたプーリの有効径を最大に維持するとき、最大近傍
時のデユーティ比から求めたデユーティ比信号を出力す
るようにしたので、油圧室の油圧を必要最低限の油圧に
制御でき、■ベルトの寿命向上ならびに騒音の低減を実
現できる。しかも、油圧室に作用する油圧を可能な限り
低い油圧とし得るので、オイルポンプの吐出損失を低減
でき、省燃費化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にがかるＶベルト式無段変速機の一例の
構成図、第２図は変速線図、第３図は制御回路の動作を
示すフローチャート図、第４図は学習制御によりメモリ
に書き込まれたデータを示す図である。１・・・Ｖベルト式無段変速機、２・・・入力軸、３・
・・駆動側プーリ、４・・・トルクカム装置、７・・・
従動側プーリ、８・・・油圧室、９・・・Ｖベルト、１
０・・・変速比制御バルブ、４０・・・ソレノイドバル
ブ、５０・・・制御回路。出　願　人　　ダイハツ工業株式会社代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆第２図第４図スロツｈル開度θ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動側プーリ又は従動側プーリの一方に伝達トル
クに応じた推力を発生するトルクカム装置を設け、他方
に油圧室を設けてなるＶベルト式無段変速機において、
上記油圧室への油圧を制御するためのソレノイドバルブ
と、運転状態に応じてソレノイドバルブをデューティ制
御する制御回路とを備え、上記制御回路は、油圧室を設
けたプーリの有効径が最大近傍時にソレノイドバルブに
与えられるデューティ比信号から、上記プーリの有効径
が最大時のデューティ比をスロットル開度毎に求め、該
デューティ比信号を上記プーリの有効径が最大時にソレ
ノイドバルブに出力することを特徴とするＶベルト式無
段変速機の制御方法。