JPS62227826A - 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１ 本発明は、小雨用のベルト式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
粂として変速制御するものにおいて、クラッチ解放の低
速惰行時にお【ノる変速制御に関する。

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、アクセルの踏込み闇とエンジン回
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。

【従来の技術１ そこで従来、上記無段変速機の変速速度制御に関しては
、例えば特開昭６０−９８２５７号公報の先行技術があ
り、クラッチの遮断から接続への切換時に、クラッチ出
力側回転数を目標回転数に一致させ、その後クラッチを
接続状態へ作動するように制御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、上記先行技術の制御によると、クラツナ接続
時に先ずクラッチ出力側回転数が目標回転数に一致する
ように制御されるので、アクビル踏込みにより上昇する
エンジン回転数と略同期がとれて、エンゲージショック
等の不具合は生じない。しかるに、かかる制御を行った
侵にクラッチを接続するので、実際の動ノＪ伝達に時間
理れを生じる。従って、ドライバの加速意思に対しフィ
ーリング的に合致しない等の問題がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、クラ
ッチ解放の低速惰行時において再加速する場合に、クラ
ッチ−接続に遅れを生じることなく、エンゲージショッ
クやエンジンのノッキングを緩和し、目標変速比への追
従のタイムディレィを少なくするようにした無段変速機
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、クラッチ解放の低
速惰行時には無段変速機がエンジンから切離されている
ので、いかに変速制御していても同等影響がなく、この
とき予めダウンシフト方向に変速させておくと、再加速
時に迅速に対処することができる点に着目している。

そこで、走行条件により自動的に接断するクラッチを備
えた無段変速機において、クラッチ解放の低速惰行時に
目標変速比を一定量大きく設定して、ダウンシフト方向
に多く変速させ、再加速時にスロットル開度とセカンダ
リブーり回転数により定まる目標変速比を用いて変速制
御するように構成されている。

【作　　　用１ 上記構成に基づき、クラッチ解放の低速惰行時には、ダ
ウンシフト方向に予め多く変速して、プライマリプーリ
回転数も最低変速ラインのものより上昇しており、再加
速時には、上昇するエンジン回転数と＾め設定のブライ
マリブーり回転数との間で同期をとりながらクラッチ係
合し、ダウンシフト方向に大きめに移行された実変速比
からスロットル開度とセカンダリブーり回転数により定
まる目標変速比に追従してシフトダウン制御するように
なる。

こうして本発明では、再加速時にクラッチが直らに系合
し、そのクラッチ係合時の同期が容易にとれてショック
を緩和し、ダウンシフト爵が実質的に減じて追従性を向
上することが可能となる。

【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（ｌｊ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２９前後進切換装置３を介して無段変速機４の主
＠５に連結する。無段変速機４は主軸５に対して副ｌ１
４１Ｇが平行配置され、主軸５にはプライマリプーリ１
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【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Ｇは、１組のりダクションギャ１２を介して出
力＠１３に連結し、出力軸１３は、）７フイナルギヤ１
４．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ｌＩ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．ライン圧制部分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２５に連通し、レギュレータ弁２５からの一定なレギ
ュレータ弁の油路２６が、ソレノイド弁２７．２８およ
び変速速度制御弁２３の−方に連通ずる。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、Ａ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２
３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ｆｆｔＱ
を制御し、変速速度ｄｉ／ｄｔにより変速制（３１１す
るようになっている。

第２図にａ３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！ｔ−４１，４２，４３、およびスロットル開度セ
ンナ４４をイｉ′ｔＪる。そして制御ユニット４０にお
いて両プーリ回転数センナ４１．４２からの回転数信号
ＮＯ，ＮＳは、実変速比算出部４５に入力して、１＝Ｎ
ｐ／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４６に入力する。ここでＮｐ　−Ｎｓの関係でθ
、ＩＳの変速パターンに基づいて例えばθ−ＮＦ＋のテ
ーブルが設定されており、このテーブルのＮｓ、θの値
からＩＳが検索される。この目標変速比ｉｓは目標変速
速度算出部４７に入力し、一定時聞Δ【毎のｉｓ変化量
Δｉｓにより目標変速比変化速度ｄｉｓ／ｌｉｔを算出
する。そして、上記実変速比算出部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、目標
変速速度算出部４７の目標変速比変化速度ｄｉｓ／ｄｔ
および係数設定部４８の係数Ｋｌ、に２は変速速度算出
部４９に入力し、ｄｉ／ｄｔ＝　Ｋ　１（ｉＳ　−ｉ　
＞　＋　Ｋ　ｔ　　ｄｉｓ／ｄｔにより変速速度１１ｉ
／ｄｔが算出される。

上記変速速度ｄｉ／ｄｔの式において、Ｋ１（ｉｓ−１
）の項は目標変速比ｉｓと実変速比１の偏差による制御
指であり、この制御１に対し操作１社を同一にして制御
すると、無段変速機の制御系の種々の遅れ要素により一
次遅れとなって、収束性が悪い。

そこで、車両全体の系における目標変速比変化速度ｄｉ
ｓ／ｄｔの位相進み要素を求め、これを予め上記制御量
に付加して操作量を決める。所謂フィードフォワード制
御を行うようになっており、これにより貯れ成分が吸収
されて収束性が向上することになる。

ここで、上記式では直ちにシフトアップ、シフトダウン
の判断ができない。そこで、以下のように式変形する、
。

（Ｉ　ｉ　、／　　ｄ　ｔ　＝　　に　ｔ（（ｉｓ　十
　に　２　　／　に　１　　　　ｄｉｓ、／ｄｔ）そし
て（ｉｓ十に２／に１　　ｄｉｓ／ｄｔ）　＞ｉ　、旧
／ｄｔ＞Ｑの場合はシフトダウン、（ｉ３＋に、／に１
ｄｉｓ／ｄｔ）　＜　ｉ　、　ｄｉ／ｄｔ＜　Ｑの場合
はシフトアップと判定する。

変速速度算出部４９ど実変速比算出部４５の信号ｄｉ／
ｄｔ、　ｉは、更にデユーティ比検索部５０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ｉ）である。そしてシフトアップで
はデユーティ比りが１に対して減少関数で、１旧／ｄｔ
＋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ディ比りが検索される。そして上
記デユーティ比検索部５０からのデユーティ比りの信号
が、駆動部５１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ｒｍ度セン＋）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、実変速比鈴出品４５からの実変速比１に基づき必
要ライン圧設定部５３において、ｉｔｉ位トルク当りの
必要ライン圧ＰＬＩＪを求め、これと上記エンジンドル
クロ出品５２のエンジントルク下が目標ライン圧弊出品
５４に入力して、ＰＬ−ＰＬＬＩ　・王により目標ライ
ン圧ＰＬを専用する。

目標ライン圧痺出品５４の出力ＰＬは、デユーティ比設
定部５５に入力して［１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。

一方、上記クラッチ制御系の特にクラッチ解放の低速惰
行時について述べると、ドラッグモード電流設定部５７
を右してＮＳ、θ、Ｎｅおよびシフト位首センサ５８か
らのドライブレンジ〈Ｄ）、スポーティドライブレンジ
（Ｄｓ）、リバースレンジ（Ｒ）のシフト位置信号が入
力する。そしてこのシフト位置でＮｅ＞Ｎｅｔ、θ−０
，０＜ＩＩｓ＜ＮＳ　Ｌ　　（Ｎｃ　Ｌ　、　Ｎｓ　１
は設定値）の場合に、クラッチ解放の惰行とドラッグモ
ードと判定し、出力部５９を介して電磁式クラッチ２に
微少電流を流し、ドラッグトルクを生じるようになって
いる。

そこで−Ｆ記制御系にＪ５いて、クラッチ解放の低速惰
行時の補正手段として、目標変速比検索部４６の出力側
に目標変速比補正部６０が付加され、この目標変速比補
正部６０にドラッグモード電流設定部５７の出力信号が
入力する。そしてドラッグモード設定部５７からのクラ
ッチ解放の惰行信号が入力すると、目標変速比補正部Ｇ
Ｏで目標変速比を一定は大きくする。ｉＳ十Δｔｓの演
ｎをして出力する。

次いで、このように構成された無段変速機の＄制御装置
の乍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、クラッチ２．切換装げ３を介して無段変速Ｒ４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ｉの値が大ぎい低
速段においてエンジントルクＴが大きいほど（１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４Ｊｌ圧し、
制御圧を小さく生成し、その平均化した小さい制御圧で
ライン圧制御弁２２を動作し、ドレン油路２９との連通
を遮断することで、ライン圧油路２１のライン圧ＰＬを
高くする。そして高速段に移行するにつれて変速比ｉが
小さくなり、エンジントルク［も小さくなるに従いソレ
ノイド弁２７に入力するデユーティ比を減じて排ＩＦを
少なくし制御圧を増大することでライン圧ＰＬは、ライ
ン圧制御弁２２がドレン油路２９と連通し、トレンチの
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１−ルクに相当するブー
り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によりブライ７リシ
リング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、目標変速速度算出部４７で目標変速比変化速
度ｄｉｓ／ｄｔを求め、これらと係数Ｋｌ。

に２を用いて変速速度算出部４９で変速′ａ度ｄｉ／旧
を求める。そこでシフトアップとシフトダウンで、±ｄ
ｉ／ｄｔとｉによりデユーティ比検索部５０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Ｉ１１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
レーク圧ＰＲ詩間より良くなり、変速速度制御弁２３は
給油位置での動作旧聞が長くなって、ブライマリシンダ
９に給油してシフドアツブ作用する。そしてｉの大きい
低速段側でｌｄｉ／ｄｔｌが小さい場合は、デユーティ
比り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、１ｄｉ、／ｄｔ
ｌが大きくなるにつれてデユーティ比りの値が大きくな
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は排油位訪での動作時間が
長くなり、ブライマリブーダ９を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
１／ｄｔが小さい場合にデユーティ比りの値が大きいこ
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て、ｄｉ／ｄｔが大きくなるにつれ
てデユーティ比りの値が小さくなり、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１゜ 一方、上記変速速度制御の補正作用を第３図（２）。

小）を参照して説明する。

先ず、時点ｔ１でアクセル開放すると惰行走行に移り、
目標変速比ｉｓと実変速比ｉが一旦高速段側にシフトア
ップし、その後車速の低下に伴い順次シフトダウンする
。そして時点ｔ２で例えば２０ｋｍ／　ｈの低車速に達
すると、エンストを防止するためドラッグモード電流設
定部５７によりクラッチ２が解放し、ドラッグトルクを
生じる状態になる。

するとこのとき、ドラッグモード設定部５７の出力信丹
で目標変速比補正部６０において目標変速比ｉｓは、Ｉ
Ｓ＋Δｉｓに補正される。そのため、実変速比ｉも追従
してΔｉｓ分だ【ノ多くシフトダウンすることになり、
エンジン回転数Ｎｅは直ちにアイドル回転数に低下ザる
のに対し、プライマリプーリ回転数Ｎｐはこれに伴い最
低変速ラインの回転数ＮＬより高めに保持される。そし
てこの状態で、車速の低下に従ってシフトダウンが更に
継続し、時点ｔ１でアクセル踏込みにより再加速すると
、上記ドラッグモードは解除し、発進モードによりクラ
ッチ２は直ちに係合状態に移行する。

ところで、この再加速時エンジン回転数Ｎｅが急上昇す
るが、プライマリプーリ回転数Ｎｉ１は予め高めになっ
ていることで、両者の同期を容易にとり／ｉからクラッ
チ２は迅速に係合して、エンジン動力が伝達する。また
、ドラッグモードの解除により目標変速比補正部６０の
補正も解除し、この場合のθ、ＮＳにより目標変速比検
索部４６で目標変速比ｉｓがダウンシフト方向に設定さ
れるが、実変速比ｉは予めダウンシフト方向にΔｉｓ分
だけ移行していることから、迅速に追従することになる
。

第４図において、本発明の伯の実施例について説明する
。この実施例は、上記実施例において補正量Δｉｓを一
定にする場合の不具合を改善するものである。即ち、第
３図のブライマリブーり回転＠Ｎｐの特性かられかるよ
うに、Δｉｓが一定の場合は、車速の低下に伴いダウン
シフトしていくとＮ　ｌ）も順次低下し、再加速時の効
宋が薄くなる傾向になる。従って、かかるプライマリプ
ーリ回転数Ｎｐの車速による低下を抑えることを［１的
としている。

そこで、ヒカンダリプーリ回転数Ｎｓが入力する補正最
決定部６１を有し、ここで補正量Δｉｓを車速の関数、
Δｉｓ＝　ｆ（Ｎｓ　＞として定め、この補正量Δｉｓ
を目標変速比補正部６０に入力してｉｓを可変にするよ
うになっている。この場合のΔｉｓは、第５図会力に示
すようにＮｓに対し減少関数として設定されている。

これにより、クラッヂ解放侵第５図（ｂ）に示すように
、車速の低下に伴いダウンシフト量が漸増補ｉ［されて
、プライマリプーリ回転数Ｎｐは略一定に保持される。

そのため、時点”４　＋ｔ５　＋ｔ６のいか７７る車速
で再加速しても、クラッチ係合を常にシＥｌツクの少な
い状態で行い、ダウンシフトの追従も良好に行う。

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く、電磁式クラッチ以外の
自動クラッチを備えたものにも適用できる。

【発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明によれば、クラッチが解
放した状態の低速惰行時に予めダウンシフト方向に変速
させておくので、再加速時直ちにクラッヂ係合してもエ
ンゲージショック等を軽減しくりる。

また、再加速時のグｆクンシフト市が減じて目標変速比
ｉｓに対する実変速比ｉの追従性が向上し、加速性能の
向上を促す。

目標変速比ｉｓを増大補正するので、制御し易い。

補正量Δｉｓを車速の関数として可変に設定すると、再
加速のいかなる「、１点でも同一効果を１：することか
できる。

ダウンシフト方向への変速により、急減速時にお【フる
低速段側の戻り不良も改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のｆｆｄＪ御装置の実施例を示す全体の
構成図、第２図は制御ユニットのブロック図、第３図ｑ
１）、住））は惰行時の制御を示す図、第４図は他の実
施例の一部を示１ブロック図、第５図（２）は補ｉ［ｔ
けを示寸図、第５５図巾）は惰行時の制御を承り図であ
る。 ２・・・電磁式クラッチ、４・・・無段変速機、７・・
・プライマリシリン８・・・セカンダリプーリ、９・・
・プライマリシリンダ、１０・・・セカンダリシリング
、１１・・・駆動ベルｌ−１２３・・・変速速度制御弁
、２８・・・ソレノイド弁、４０・・・制御ユニット、
４６・・・目標変速比検索部、５７・・・ドラッグモー
ド電流設定部、６０・・・目標変速比補正部、６１・・
・補正■決定部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行条件により自動的に接断するクラッチを備え
   た無段変速機において、 クラッチ解放の低速惰行時に目標変速比を一定量大きく
   設定して、ダウンシフト方向に多く変速させ、 再加速時にスロットル開度とセカンダリプーリ回転数に
   より定まる目標変速比を用いて変速制御する無段変速機
   の制御装置。
2. （２）目標変速比の一定量は、車速の減少関数として設
   定する特許請求の範囲第１項記載の無段変速機の制御装
   置。