JPS6224065A - 無段変速機の変速制御方法 - 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 本発明は無段変速機の変速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、無段変速機としては、例えば駆動側プーリと従動
側プーリとの間に■ヘルドを巻き掛け、駆動側または従
動側ブーりに設けた油圧室への油圧を変速比制御バルブ
によって制御することにより、変速比を可変とした■ヘ
ルド式無段変速機が知られている。

上記Ｖヘルド式無段変速機の変速比を制御する方法とし
て、特開昭５９−６２７６１号公報に記載のように、変
速比制御バルブを制御するためのアンプシフト用ソレノ
イドバルブおよびダウンシフト用ソレノイドバルブと、
走行条件に応じて上記ソレノイドバルブに信号を出力す
る制御回路とを設け、上記制御回路は、走行条件に応じ
て予め設定された目標入力回転数と実際の入力回転数と
の差が設定値以上のときには上記ソレノイドバルブを連
続的にＯＮまたはＯＦＦさせ、上記差が設定値以下のと
きには咳差の大きさに応じてソレノイドバルブの作動時
間が変化するデユーティ制御を行うようにしたものが提
案されている。

ところで、一般にスロットル開度を一定として加速する
場合、まずロー変速比の状態で加速し、入力回転数がそ
の時のスロットル開度に応じて予め設定された目標入力
回転数に達したとき、この目標入力回転数を維持しなか
らハイ変速比へ変速するのが通例である。上記変速初期
においてはプーリに初期油圧をかけ続けているため、ベ
ルトの食いつきや油圧作動遅れなどによって入力回転数
が目標入力回転数を大きく越えて所謂吹き上がり現象を
きたし、この変速初期における入力回転数の変動幅はそ
れ以降の変速過渡時における変動幅より大きいという性
質がある。ところが、従来のように目標入力回転数と実
際の入力回転数との差を比較するための設定値を変速初
期と変速過渡時とで同一値とすると、所謂シャクリ現象
をきたしたり入力回転数の目標入力回転数への収束が遅
れるなどの問題を起こすおそれがある。

その理由は、例えば設定値を小さく設定すると、変速初
期では入力回転数の変動幅がこの設定値を容易に越えて
しまうため、単なるＯＮ、ＯＦＦ制御と同様な制御とな
り、シャクリＩＪＩ！象を引き起こすからであり、一方
設定値を大きく設定すると、比較的変動幅の小さい変速
過渡時においては入力回転数の変動幅に対するデユーテ
ィ比の変化率が小さいため、入力回転数が目標入力回転
数に迅速に収束しなくなるからである。

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、変速初期と変速過渡時とで設定値を変化さ
せ、シャクリ現象を防止して入力回転数を速やかに目標
入力回転数に近づけることができる無段変速機の変速制
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、変速比を制御す
る変速比制御バルブと、該変速比制御バルブを制御する
ソレノイドバルブと、該ソレノイドバルブに走行条件に
応じた信号を出力する制御回路とを備えた無段変速機に
おいて、上記制御回路は、走行条件に応じて予め設定さ
れた入力軸の目標入力回転数と実際の入力回転数との差
が設定値以上のときには上記ソレノイドバルブを連続的
にＯＮまたはＯＦＦさせ、上記差が設定値以下のときに
は該差の大きさに応じてソレノイドバルブの作動時間が
変化するデユーティ制御を行うとともに、ロー変速比域
における設定値をハイ変速比域における設定値より大き
くしたものである。

実施例の説明 第１図は本発明に係る無段変速機の一例である■ベルト
式無段変速機の変速制御装置を示し、■は■ベルト式無
段変速機であり、入力軸２に設けた駆動側ブー９３と出
力軸６に設けた従動側プーリ７とを有し、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の背後に設けた推力付加装置４とで構成されている
。上記推力付加装置４としては、入力トルクに見合った
推力を可動シーブ３ｂに付与するトルクカムや、入力軸
２の回転速度に応じた推力を発生させる遠心作動装置や
、油圧作動装置などが考えられる。

一方、従動側ブーＵ　７は固定シーブ７ａと可動シーブ
７ｂとこの可動シーブ７ｂの背後に設けた油圧室８とで
構成され、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、変速比を無段階に変化
させることができる。

１０は上記油圧室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、バルブボデー
１１と、バルブボデー１１内を摺動自在なスプール１２
と、スプール１２を常時左方へ付勢するスプリング１３
とを有している。バルブボデー１１のボー１−１４には
油路３０を介して油圧源（図示せず）からライン圧が導
かれており、上記ボート１４はスプール１２の左側のラ
ンド１５によって開閉される。上記ボート１４の右側に
隣接するボート１８は油路３３を介して上記油圧室８と
接続され、かつスプール１２の内部に形成した連通孔１
９を介してバルブボデー１１の左端室２０と連通してい
る。したがって、左端室２０には油路３３および連通孔
１９を介して制御油圧ＰＣが背圧として作用し、スプー
ル１２を右方へ押圧している。なお、スプール１２の内
部に形成した連通孔１９に代えて、図中破線で示すよう
に、バルブボデー１１に油路３３と左端室２０とを接続
する別の油路３４を設けても同様の機能が得られる。

上記ライン圧が導かれた油路３０から分岐した油路３１
はバルブボデー１１の右端室１６に接続され、この油路
３１にはソレノイドバルブ４０のニードル４１によって
開閉される開口３２が設けられている。したがって、右
端室１６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１２を左方へ押圧している。

バルブボデー１１には、上記油圧室８と連通したボート
１８の右側に隣接してドレーンポート（排油口）２↓が
形成されており、このドレーンポート２１はスプール１
２の中央のランド２２によって開閉される。

上記スプール１２の左側のランド１５の外径ａは右側の
ランド１７の外径すより大きく、ランド１５に作用する
制御油圧ＰＣ、ランド１７に作用するソレノイド圧Ｐｓ
、スプリング１３のばね力Ｆとの間には、 ＰＣ×πａ２／４〉Ｐｓ×πｂ２／４＋Ｆの関係が常に
成立するように設定されている。すなわち、制御油圧Ｐ
ｃによる荷重がソレノイド圧ＰＳによる荷重とスプリン
グ１３のばね力との和より大きいため、スプール１２の
摺動抵抗やソレノイドバルブ４０により開閉される開口
３２からの浦のリークがあっても、スプール１２は常時
右方へ押され、図面に示す中立位置、つまり左側のラン
ド１５がポート１４を閉じかつ中央のランド２２がドレ
ーンポート２１を開く位置の近傍で維持される。したが
って、ソレノイドバルブ４０がＯＮまたはＯＦＦしたと
き、スプール１２が必要以上に変位せず、つぎにソレノ
イドバルブ４０がＯＦＦまたはＯＮｔ、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Ｎ、と出力軸６
の出力回転数Ｎ。とスロットル開度とが電気信号として
入力されており、走行状態を判断してソレノイドバルブ
４０をＯＮ、ＯＦＦさせ、■ベルト式無段変速機１の変
速比を制御するようになっている。なお、制御回路５０
には、上記のように入力回転数、出力回転数、スロット
ル開度のほか、車°速やブレーキ信号、ポジションスイ
ッチ信号などを入力してもよく、これら信号により走行
状態を総合的に判断するようにしてもよい。

一般に、無段変速機の変速制御において、低速走行時か
らスロットル開度を一定とした状態で加速する場合には
、第２図実線で示すようにまずロー変速比の直線に沿っ
て加速し、入力回転数Ｎ。

がその時の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、（以下、目標回転数Ｎ、という）に達した
とき、この目標回転数Ｎ６を維持しなからハイ変速比へ
と変速するのが通例である。ところが、上記変速初期に
おいて入力回転数Ｎ、は第２図二点鎖線で示すように目
標回転数Ｎ、を大き（越えて所謂吹き上がり現象をきた
し、それ以後も目標回転数Ｎ、を中心として上下に変動
することになる。

このような変速初期における吹き上がりや変速過渡時に
おける変動を少なくして入力回転数Ｎ。

を目標回転数Ｎ、に早く近づけるために、本発明では目
標回転数Ｎ５に応じた所定の回転数幅（以下、設定値Δ
Ｎ、という）を設定し、この設定値ΔＮＥを第２図一点
鎖線で示すようにロー変速比域では大きく、ハイ変速比
域では小さくなるように設定したものである。そして、
目標回転数Ｎ。

と入力回転数Ｎ１との差の絶対値が設定値ΔＮ。

以上であれば、制御回路５０がソレノイドバルブ４０を
連続的にＯＮまたはＯＦＦさせ、上記差の絶対値が設定
値ΔＮ、以下であれば、この差に応じてソレノイドバル
ブ４０をデユーティ制御するものである。ここで、デユ
ーティ制御とは、第３図に示すようにＯＮ時間Ｔ、とＯ
ＦＦ時間Ｔ２とを含む一定周期Ｔ。のパルス信号を与え
、ＯＮ時間Ｔ、の周期Ｔ。に対する比Ｔ＋／Ｔｏ（以下
、デユーティ比Ｄ％という）を変化させることにより、
ソレノイドバルブ４０に平均的なソレノイド圧Ｐｓを発
生させる制御をいう。

上記デユーティ比りを各条件に応じて求めると次のよう
になる。

Ｎ、＞Ｎ、＋ΔＮ、の時、Ｄ＝０％ Ｎ、＋ΔＮ、≧Ｎ、≧ＮＥ−ΔＮ、の時、Ｎ、、＜ＮＥ
−ΔＮＥの時、Ｄ＝１００％つぎに、上記変速制御を行
うための制御回路５０の動作を第４図にしたがって説明
する。

まず動作がスタートすると、スロットル開度の入力（６
０）、入力回転数Ｎ、の入力（６１）、出力回転数Ｎ。

の入力（６２）を順次行い、上記入力回転数Ｎ１と出力
回転数Ｎ。とから変速比１（＝Ｎｉ　／Ｎｏ　）を演算
する（６３）。つぎに、制御回路５０に予め記憶されて
いるデータマツプから上記スロットル開度に応じた目標
回転数Ｎ。

と変速比ｉに応じた設定値ΔＮ、とを読み出しく６４）
、実際の入力回転数Ｎ、と上限値（ＮＵ→−ΔＮ、）と
を比較する（６５）。入力回転数Ｎ、が下限値より高い
ときにはソレノイドバルブ４０を連続的にＯＦＦ　（デ
ユーティ比Ｄ＝０％）としく６６）、これによりソレノ
イド圧ｐｓがほぼ零となり、制御油圧Ｐ。が低下して従
動側プーリ７の有効径が小、即ち変速比がハイ側に移行
し、入力回転数Ｎ、の上昇が抑制される。一方、入力回
転数Ｎ１が上限値より低いときには、続いて入力回転数
Ｎ、と下限値（Ｎ、−ΔＮｔ）とを比較しく６７）、入
力回転数Ｎ１が下限値より低いときにはソレノイドバル
ブ４０を連続的にＯＮ（デユーティ比Ｄ＝１００％）と
する（６８）。これにより、ソレノイド圧ｐｓが高くな
り、制御油圧Ｐｃが上昇して従動側プーリ７の有効径が
大、即ち変速比がロー側に移行し、入力回転数Ｎ、を上
昇させる。入力回転数Ｎ３が上限値と下限値との間にあ
るときには、デユーティ比りを上記ｆｌ１式により演算
しく６９）、このデユーティ比り信号をソレノイドバル
ブ４０に出力する（７０）。これにより、入力回転数Ｎ
１が目標回転数Ｎ、に近づくように変速比を細かく制御
することができる。

上記のように、入力回転数Ｎ、が設定値ΔＮ。

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、逸早く入力回転数Ｎ１を目標
回転数ＮＥへ近づけ、入力回転数Ｎ１が設定値ΔＮ、の
範囲内にあるときには、ソレノイドバルブ４０をデユー
ティ制御し、微細制御するものである。しかも、設定値
ΔＮ、がロー変速比域では大きく、ハイ変速比域では小
さく設定されているので、吹き上がりが起こり易い変速
初期の大きな変動も出来るだけデユーティ制御によって
制御でき、シャクリ現象を防止してスムーズな変速制御
が可能になるとともに、比較的変動の小さい変速過渡時
には小さな設定値ΔＮ、によりデユーティ制御するため
、入力回転数Ｎ、の変動幅に対するデユーティ比りの変
化率が大きくなり、入力回転数Ｎ、を目標回転数Ｎ、へ
早く収束させることができる。

なお、上記実施例では、設定値ΔＮ、をロー変速比域か
らハイ変速比域にかけて漸次小さくなるように設定した
が、例えば第５図に一点鎖線で示すように所定の変速比
１′よりロー側の設定値が大きく、ハイ側の設定値が小
さくなるように有段階に設定値を変化させてもよい。

また、入力回転数Ｎ、はスロットル開度が大きくなれば
それだけ変動幅も大きくなるので、第６図に示すように
上記設定値ΔＮ［を各スロットル開度に応じて変化させ
てもよい。すなわち、スロットル開度が全開時の目標回
転数ＮＥＩにおける設定値ΔＮｉ＋を、スロットル開度
が半開時の目標回転数Ｎ、２における設定値ΔＮＥ２に
比べて大きくしたものである。

さらに、入力回転数Ｎ、が上限値（Ｎ、＋ΔＮ、）と下
限値（ＮＥ−ΔＮｃ）の範囲内にあるとき、デユーティ
比りを（１）式で演算し、入力回転数Ｎ、の変動幅に比
例したデユーティ比りを得るようにしたが、これに限る
ものではなく、例えば第７図のように上限値と下限値と
の間を複数に分割（図では４等分）し、各範囲のデユー
ティ比りをそれぞれ２０％、４０％、６０％、８０％に
設定するようにしてもよい。

なお、本発明の無段変速機は実施例のような■ヘルド式
無段変速機に限らず、トロイダル型無段変速機などいか
なる無段変速機にも適用可能である。そして、■ヘルド
式無段変速機に適用した場合、浮動側プーリ７を変速比
制御バルブよって制御する場合の他、例えば駆動側プー
リ３を変速比制御バルブで制御してもよい。

さらに、本発明において使用される変速比制御バルブ１
０は、第１図に示したように１個のソレノイドバルブ４
０によって制御するものに限らず、特開昭５９−６２７
６１号公報に記載のようにアップシフト用およびダウン
シフト用の２個のソレノイドバルブによって制御しても
よい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば実際の入
力回転数と目標入力回転数との差が設定値以上であれば
、ソレノイドバルブを連続的にＯＮまたはＯＦＦさせ、
上記差が設定値以下のときにはソレノイドバルブをデユ
ーティ制御するとともに、上記設定値がロー変速比域で
は大きく、ハイ変速比域では小さく設定されているので
、吹き上がりが起こり易い変速初期の大きな変りノも出
来るだけデユーティ制御によって制御３０でき、シャク
リ現象を防止できるとともに、比較的変動の小さい変速
過渡時には小さな設定値によりデユーティ１ｉＩＪ　ｔ
ａｎするため、入力回転数の変動幅に対するデユーティ
比の変化率が大きくなり、入力回転数を目標回転数へ早
く収束させることができる。したがって、シャクリ現象
を防止して目標とする変速制御を容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる無段変速機の変速制御方法を実
行するための変速制御装置の一例の構造図、第２図は加
速時における入力回転数の変化を示す図、第３図は入力
回転数の変化とソレノイドバルブに入力される信号との
関係を示した図、第４図は・本発明にかかる制御回路の
動作を示すフローチャート図、第５図〜第７図は本発明
の他の変速制御方法を示す図である。 ■・・・■ヘルド式無段変速機、３・・・駆動側プーリ
、７・・・従動側プーリ、８・・・油圧室、１０・・・
変速比制御バルブ、４０・・・ソレノイドバルブ、５０
・・・制御回路、Ｎ１　・・・実際の入力回転数、Ｎ、
・・・目標入力回転数、ΔＮ６　・・・設定値。 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 ↑　　、ＬＯＷ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速比を制御する変速比制御バルブと、該変速比
   制御バルブを制御するソレノイドバルブと、該ソレノイ
   ドバルブに走行条件に応じた信号を出力する制御回路と
   を備えた無段変速機において、上記制御回路は、走行条
   件に応じて予め設定された入力軸の目標入力回転数と実
   際の入力回転数との差が設定値以上のときには上記ソレ
   ノイドバルブを連続的にＯＮまたはＯＦＦさせ、上記差
   が設定値以下のときには該差の大きさに応じてソレノイ
   ドバルブの作動時間が変化するデューティ制御を行うと
   ともに、ロー変速比域における設定値をハイ変速比域に
   おける設定値より大きくしたことを特徴とする無段変速
   機の変速制御方法。