JPS62160932A - 電磁式クラツチ付無段変速機の制御方法 - 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、車両用の電磁式クラッチ付無段変速機の制御
装置に関し、詳しくは、変速比の変化速度（変速速度）
を制御対象として変速制御するものにおいて、低速での
クラッチ解放領域で惰行状態から再加速状態に移行する
場合の変速速度とクラッチの制御に関する。 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
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。 一方、電磁式クラッチに無段変速機を組合わせたシステ
ムが提案されており、クラッチ電流の制御によりクラッ
チの係合、解放が自動的に行われる。特にアクセル開放
の惰行状態において、設定車速ＶＳ以下の低速ではエン
ストを防止するためクラッチを解放するが、かかる状態
ではエンジン回転数が直ちにアイドル回転数まで低下す
るのに対し、無段変速機はダウンシフトの途中にあって
、プライマリ回転数と共にクラッチドリブン側回転数は
低速変速回転数を保つ。従って、この領域でアクセル踏
込みにより加速する場合は、クラッチ電流が立上ってク
ラッチは再び係合するが、上述のようなエンジン側と無
段変速機側の回転数差によりクラッチ係合時にショック
を生じる。そのため、かかるクラッチ係合時のショック
を軽減することが望まれる。

【従来の技術】

そこで従来、上記クラッチ解放領域の再加速におけるク
ラッチ係合ショックの軽減に関しては、例えば特開昭６
０−１３９９２５号公報の先行技術がある。ここでクラ
ッチ解放領域では、無段変速機側が順次シフトダウンし
てプライマリ回転数を常時一定の最低変速回転数に保つ
ことを利用し、再加速時のエンジン回転数が上記プライ
マリ回転数に一致したときクラッチを係合することが示
されている。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記先行技術の制一方法によると、エンジン
側と無段変速機側の一転数ｔが無い状態でクラッチを係
合するので、ショック軽減が可能になる。しかるに、ア
クセル踏込み量に関係無く係合するため、踏込み量の多
い場合は比較的変速比の小さい高速段側で早めに係合す
るので、その後の加速性能に欠ける等の問題がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされた。もの、で、
クラッチ解放領域で再、加速する場合のクラッチ係合回
転数をアクセルの踏込み量に応じて変化し、係合ショッ
クを軽減すると共に、加速性能も向上するようにした電
磁式クラッチ付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】

上記目的を達成するため、本発明は、クラッチ解散状態
では、プライマリ回転数Ｎｐは変速比ｉの変化により一
義的に決まり、プライマリ回転数の上昇率ｄＮｐ／ｄｔ
は変速速（資）ｄｉ／ｄｔに比例する。 従って、アクセル踏込み時のエンジン回転数の上昇ｄＮ
ｅ　／ｄｔにプライマリ回転数を追従させるには、変速
速度ｄｉ／ｄｔをアクセル踏込み量に応じで変化すれば
良い点に注目している。 そこで、少なくとも設定車速以下の低速でクラッチを解
放制御する電磁式クラッチを備えた無段変速機において
、上記クラッチ解放領域での再加速時に、アクセルの踏
込み量に応じて変速速度を変化し、エンジン回転数の上
昇にプライマリ回転数を追従させ、エンジン回転数とプ
ライマリ回転数が略一致した時点でクラッチ係合するよ
うに構成されている。

【作　　　用】

上記構成に基づき、クラッチ解放領域での再加速時にお
いてアクセル踏込み量が大きい場合は、変速速度も大き
くなってすばやくダウンシフトし、エンジン回転数の上
昇に対してプライマリ回転数も追従するように上昇しな
がら、両回転数が略−５一 致した時点でクラッチを係合するようになる。 こうして本発明によると、エンジン側と無段変速機側が
略同期した時点でクラッチ係合するので、係合ショック
を軽減し得る。また、アクセル踏込み量に応じたエンジ
ン回転数の上昇に見合って無段変速機側の回転数も上昇
するので、クラッチ係合後の駆動力が増して加速性能を
向上することが可能となる。

【実　施　例】

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が電磁式
クラッチ２．′前後進切換装置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６が平行配置され、主軸５にはプしイマリプーリ７が
、副軸６にはセカンダリプーリ８が設けられ、′各プー
リ７．８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が巻付レプられている。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ャ１２を介して出
力軸１３に連結し、出力軸１３は、ファイナルギヤ１４
．ディファレンシャルギヤ１５を介して駆動輪１６に伝
動構成されている。 次いで、無段変速機４の油圧制御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ポンプ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２６が、ソレノイド弁２７．２８および変
速速度制御弁２３の一方に連通ずる。各ソレノイド弁２
７．２８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ＰＲ
を出力するものであり、このようなパルス状の制御圧を
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、３
１はＡ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
した制御圧によりライン圧ＰＬの制御を行う。 変速速度制御弁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、電子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
リ回転数センザ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、セカンダリプーリ回転数センサ４２からの信号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、所定時間内のスロットル開度変化によりスロッ
トル開度変化速度θを輝出し、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ｉ、目標変速比検索部４６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ｄｉ７
ｄｔ、　＋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。そしてシフドア、ツブで
はデユーティ比りがｉに対して減少関数で、ｌｄｉ／ｄ
ｔ１に対して増大関数で設定され、シフトダウンではデ
ユーティ比りが逆にｉ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からの実変速比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算出部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＝ＰＬｕ　−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、デユーティ比設
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５６を介してソレノイド弁２７に入力するよ
うになっている。 またＪ電磁式クラッチ２の制御系について説明すると、
エンジン回転数とスロットル開度の各センサ４３．４４
の信号Ｎｅ、θが発進検出部７１に入力し、セカンダリ
プーリ回転数センサ４２からの車速信号Ｎｓがクラッチ
直結部７２に入力する。そして発進検出部７１とクラッ
チ直結部７２の出力は、演算部７３に入力し、発進時に
はエンジン回転数の増大に応じてクラッチ電流を上昇し
、設定車速以上になるとロックアツプ電流に定め、減速
時に設定車速以下になると電流カットするのであり、か
かる演算部７３の出力により、駆動部７４を介してクラ
ッチコイル２ａの電流を制御する。 上記制御系において、クラッチ解放領域での再度加速時
の変速およびクラッチ制御手段として、センサ４２．４
４からの信号ＮＳ、θとＤレンジスイッチ７５からのオ
ン信号が入力する再加速判定部７６を有し、設定車速Ｖ
ｓ以下のクラッチ解放の惰行時にアクセル踏込みがある
と再加速と判定する。 また、アクセル踏込み量の検出手段としてセンサ４３か
らの信号Ｎｅの変化ｄＮｅ／ｄｔを検出するエンジン回
転数上昇率検出部７７を有し、これらの出力信号は変速
速度算出部４８の出力側に付加された補正部７８に入力
し、α・ｄｉ／ｄｔの補正を行う。ここで、係数αはｄ
Ｎｅ　／ｄｔの増大関数で設定されている。 また、センサ４１のプライマリ回転数信号Ｎｐとセンサ
４３のエンジン回転数信号Ｎｅは同期判定部７９に入力
し、両回転数Ｎｌｌ　、　Ｎｅｔが略一致した場合に、
演算部７３においてロックアツプ電流を流すようになっ
ている。 次いで、このように構成された無段変速機の制御装胃の
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．切換袋Ｗ１３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１６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の値が大きい低
速段においてエンジントルクＴ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制御弁２２を動
作することで、ライン圧油路２１のライン圧ＰＬ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４６で目標変
速比ｉｓを求め、これらと係数ｋを用いて変速速度算出
部４８で変速速度旧／ｄｔを求める。そこでｉｓ＜　ｉ
の関係にあるシフトアップとｉｓ＞　ｉ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４
９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制御弁２
３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長くなって、プライマリ回転数
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の大きい低速段側でｌｄｉ／ｄｔｌ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、ｉの小さい高速段側に移行し、ｌｄｉ／ｄ］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、ブライマリシンダ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、ｉの小さい高速段側に移行し、ｄ
ｉ／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。 一方、上記変速速成制御において、クラッチ解放領域で
の再加速の場合の作用を第３図を参照して説明する。 先ず、アクセル開放の惰行時には、第３図り）のオーバ
ドライブラインＡＨに沿ってエンジン回転数、車速を低
下しながら減速し、変速開始点Ｐ１以降は、エンジン回
転数を一定に保つようにダウンシフトしながら最低変速
ラインｐ　ｍｉｎに沿って減速する。そして設定車速Ｖ
ｓ以下でクラッチ直結部７２の信号により演算部７３の
ロックアツプ電流が第３図の）のようにカットされ、電
磁式クラッチ２は解放してエンストを防ぐ。すると、エ
ンジン回転数はアイドル回転数ＮＺｄに直ちに低下する
が、プライマリ回転数ＮｐはラインＪｍｉｎの回転数を
保ち続ける。 そこで、上記クラッチ解放状態の車速Ｖ１でアクセルを
踏込むと、再加速判定部７６でそれが判定され、エンジ
ン回転数上昇率検出部７７においてアクセル踏込み量に
応じたエンジン回転数上昇率ｄＮｅ／ｄｔから補正係数
αが設定され、補正部７８で変速速度ｄｉ／ｄｔを増大
補正する。そのため、アクセル踏込み量の大きい場合は
、第３図（へ）の破線ようにエンジン回転数が曲線Ｎｅ
で急上昇するのに対し、プライマリ回転数は曲線ＮＯの
ようにすばやくダウンシフトして変速比最大のラインＬ
Ｌに達し、更にそのラインＡＬに沿ってプライマリ回転
数は上昇する。こうして、エンジン回転数の上昇に対し
てプライマリ回転数が追従し、点Ｐ２で両回転数が略一
致すると、同期判定部７９の出力信号により演算部７３
から第３図（ロ）のようにロックアツプ電流が流れて電
磁式クラッチ２は係合し、エンジン出力のすべてを伝達
する。そこで、変速比最大の状態から変速制御する。 一方、アクセル踏込み量が小さい場合は、ダウンシフト
の変速が遅くなり、変速比最大のラインＡＬに達する以
前でクラッチ係合する。 なお、アクセル踏込み時にＮｅ　＜Ｎ１１の場合には、
発進検出部７１によりクラッチトルクが制御されるのは
勿論である。 以上、本発明の一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、エンジン側と
無段変速機のプライマリ回転数を略同期してクラッチ係
合するので、係合ショックを軽減し得る。 アクセル踏込みに応じたエンジン回転数の上昇に対して
プライマリ回転数を追従させるので、アクセル踏込み量
が大きいほど駆動力が増して、加速性能を向上すること
ができる。 変速速度をエンジン回転数の上昇率の増大関数で補正す
るので、プライマリ回転数の上昇がエンジン回転数の上
昇に比例して的確に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置の実施例にお（プる油圧制御
系を示す構成図、第２図は電子制御系を示す・ブロック
図、第３図は変速特性とクラッチ特性を示す図である。 ２・・・電磁式クラッチ、４・・・無段変速機、４０・
・・制御ユニット、７３・・・クラッチ電流演算部、７
６・・・再加速判定部、７７・・・エンジン回転数上昇
率検出部、７８・・・補正部、７９・・・同期判定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　少なくとも設定車速以下の低速でクラッチを解放制御
   する電磁式クラッチを備えた無段変速機において、 上記クラッチ解放領域での再加速時に、アクセルの踏込
   み量に応じて変速速度を変化し、エンジン回転数の上昇
   にプライマリ回転数を追従させ、エンジン回転数とプラ
   イマリ回転数が略一致した時点でクラッチ係合する電磁
   式クラッチ付無段変速機の制御装置。