JPS6253244A - 無段変速機の油圧制御装置 - 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、車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置に
関し、詳しくは、電気信号により生成されたデユーティ
斤でライン圧制御弁、変速速度制御弁を動作して電子制
御する油圧制御系において、ライン圧を必要最低限の油
圧に制御するものに関する。

この仲の油圧の変速制御に関しては、例えば特開昭５５
〜６５７５５号公報に示１”基本的な油圧制御系がある
。これは、アクセル踏込み吊とエンジン回転数の要素に
より変速比制御弁をバランスするように動作して、両者
の関係により変速比を定めるもので、変速比を制御対象
としている。また、トルク伝達に必要なブーり押付は力
を得るため、アクセル踏込み吊と変速比の要素により圧
力調整弁を動作して、ライン圧制御している。

ところで、上記構成によると変速制御の場合は、変速比
の変化速度（以下、変速速度と称する）が一義的に決ま
っていることから、例えば変速比の変化の大きい過渡状
態では応答性に欠け、ハンチング、オーバシュー１−を
生じる。また、ライン圧制御に関してもその特性が一義
的に決まってしまい、神々の条件を加味することが難し
い。

このことから、近年、変速制御やライン圧制御する場合
において、種々の状態２条件、要素を加味して電子制御
し、最適な無段変速制御を行なおうとする傾向にある。

（従来の技術１ ところで従来、上記無段変速機の電子制御において、ラ
イン圧制御に関しては例えば特開昭５９−１９７５５号
公報の先行技術があり、Ｉ“１標うイン斤に対し、実際
値が一致するようにフィードバック制御ｌ＋することが
示されている。

］光明が解決しようとする問題点１ ところで、上記従来のラインバフイードバッタ制御の方
法によると、各神センサが必要になって高価なしのにな
る。

また、無段変速機ｒは変速比が最大または最小の状態に
固定される場合を除いて、アクセルの踏み加減、中速等
により変速比が常に変動しており、過渡状態が連続して
いるものと言える。従って、かかる過渡状態が連続して
いる状況においては、フィードバック制御すると、かえ
って応答が遅くなってラインｒｔ−の設定が不正確にな
る恐れがある。

そのため、時々朗々と変化する目標ライン圧に対しては
その時々において迅速かつ正確に情報を伝えて、ライン
圧制御に「れを９じないようにすることが望まれる。

そこで、上記応答性の魚に関しては、種々の要素により
］」標うイン汀を設定してイれと一致するように間ルー
プで制御する方が有利である。しかるに、ライン圧は油
温、経時変化２部品のバラツキ等の影響を受け、目標ラ
イン几に制御してし実際のライン圧低下することがあり
、これに間ループで応答するには、この分の安全係数を
予め見込んで、目標ライン圧を高めに設定しなければな
らず、必要最低限のライン圧制御から外れる。

従って、応答性を優先して聞ループで制御１１−ａる場
合において、更に必要最低限のライン圧を確保するには
、油温等の影響による補正を少なからず行う必要がある
。

本発明は、このような点に乳みて４【されたもので、目
標ライン圧を定砧で間ループで制御する場合において、
油温等の影響に対して耐小限の補正をして、必要最低限
のライン圧を確保づるようにしｌζ無段変速機の浦斤制
６１１　配置を提供づ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、一定条ｆ１下での
必要最低限のライン圧を検出する圧力センサをライン汀
油路中に設関し、ライン圧が必要最低限の油圧より低い
場合は、該油圧より高くなるまで、神々の要素で篩用さ
れた目標ライン圧に応じたデユーティ比の信号を、ライ
ン圧を増大する方向に補正するように構成されている。

（作　　用１ 主起構成に基づき、種々の要素で目標ライン圧を帥出し
、これに応じたデユーティ比の信号により間ループでラ
イン圧制御することを前提とする。

そして、一定条件下のライン圧が油温等の影響で必要最
低限以下になると、ライン圧を１１１大する方向に補正
することで、目標ライン圧を予め高めに設定しなくとも
必要最低限のライン圧を常に確保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（こおいて、本発明による制御系の概略について
説明する。先ず、伝動系としてエンジン１がクラッチ２
２前後進切換装置３を介して無段変３！ｉ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が設けられ、両プーリ７．８に
駆動ベルト１１が巻付けられている。各プーリ７．８は
一方の固定側に対し他方が軸方向移動してブーり間隔を
可変に構成され、可動側に油圧シリンダ９，１０を有す
る。ここで、セカンダリシリンダ１０に対しプライマリ
シリンダ９の方が受圧面積を大きくしてあり、プライマ
リ斤により駆動ベルト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１２．１３を介
して出力軸１４に連結し、出力軸１４のドライブギヤ１
５が、ファイナルギヤ１６．ディフ戸センシャルギー１
７１７．車軸１８を介して駆動輪１９に伝！ｌＪ構成さ
れている。

上記無段変速機４には、油圧回路２０．制御コニット７
０を有し、制御ユニット７０からのライン圧。

変速速度制御用のデユーティ信号により油圧回路２０を
動作して、プライマリおよびセカンダリの各シリンダ９
，１０の油Ｊｔを制御Ｊ８栴成になっている。

第２図において、１ｌｌｌｒ「回路２０を含む油Ｈ制御
系に−）いて説明すると、Ｊレジン１により駆動される
Ａイルボン−７２１を有し、このオイルポンプ２１の田
川側のライン圧油路２２がセカンダリシリンダ１０に連
通し、史にラインＩｆｌｌ＋ｌＩ　ＩＩＩ弁４０を貫通
して変速速度制御弁５０に連通し、この変速速度制御弁
５０が、油路２３を介してプライマリシリンダ９に連通
ずる。

変速速度制御弁５０からのドレン油ｉｌ＠２４は、プラ
イマリシリンダ９のオイルが完全に拮油されて空気が入
るのを防ぐヂエック弁２５を有してオイルパン２６に連
通ずる。また、ライン圧制ｉｌｌ弁４０からのドレン油
路２７には、リューブリケイシ日ン弁２８を有して一定
の潤滑斤をｚｌじており、油路２７のリューｌリケイシ
ョン弁２８のト流側が、駆動ベルト１１のａｖＩｉｆｔ
ノズル２９およびブリフィリング弁３０を介してプライ
マリシリンダ９への油路２３にそれぞれ連通している。

ライン圧制御弁４０は、弁体４１．スプール４２．スプ
ール４２の一方にイ・１勢づるスプリング４３を４１し
、スプール４２により油路２２のボート４１ａをドレン
油路２７のボート４１ｂに連通して調圧されるようにな
っている。スプリング４３のスプール４２と反対側は調
整ねじ４４を有Ｊるブロック４５で受け、スプリング４
３の設定荷Φを調整して各部品のバラツキによるデユー
ティ比どライン圧の関係が調整可能にななっている。

また、スプール４２のスプリング４３と反対側のボート
４１ｃには、油路２２から分岐する油路３６によりライ
ン圧が対向して作用し、スプリング４３側のボート４１
ｄには、油路３７によりライン圧制ｉｌｌ用のデユーテ
ィ圧がライン圧を高くする方向に作用している。これに
より、ライン圧ＰＬ、その有効面積８１、デユーティ圧
Ｐｄ、その有効面積Ｓｄ、スプリング荷重Ｆｓの間には
、次の関係が成立Ｊ−る。

Ｆｓ　＋ｐｄ　−３ｄ　＝ＰＬ　−８ＬＰＬ−（Ｐｄ　
−３ｄ　＋Ｆｓ　）　／ＳＬこのことから、ライン圧Ｐ
Ｌは、デユーティ圧Ｐｄに対し比例関係になって制御さ
れる。

変速速度制御弁５０は、弁体５１．スプール５２を有し
、スプール５２の左右の移動により油路２２のボート５
１ａを油路２３のボー１−５１ｂに連通ずる給油位置と
、ボート５１ｂをドレン油路２４のボー１−５１ｃに連
通する排油位置との間で動作するようになっている。ス
プール５２の給油側端部のボート５１ｄには、油路５３
により一定のレデューシング圧が作用し、排油側端部の
ボート５１ｅには、油路５４により変速速度制御用のデ
ユーティ圧が作用し、かつボート５１ｅにおいてスプー
ル５２に初期設定用のスプリング５５が付勢している。

ここでデユーティ圧は、レデューシング圧ＰＲと同じ圧
力と零の間で変化するものであり、このオン／オフ比（
デユーティ比）を変化させることで給油と排油の時間、
即ち流入、流出流量が変化し、変速速度を制御すること
が可能となる。

即ち、変速速度ｄｉ／ｄｔはプライマリシリンダ９の流
ｍＱの関数であり、流ＩＱはデユーティ比り。

ライン圧ＰＬ、プライマリ斤Ｐｐの関数であるため、次
式が成立する。

ｄｉ／ｄｔ＝　　ｆ＋　　（Ｑ）　−ｈ　　（Ｄ、ＰＬ
　、ｒ）ｐ　）ここでライン圧ＰＬは、変速比ｉ、エン
ジントルク■により制御され、プライマリＪ’ｆＰｐは
、ライン圧ＰＬ、変速比ｉで決まるので、 ｄｉ／ｄｔ＝　　ｆ３　　（Ｄ、　　ｉ　　）となる。

一方、変速速度ｄｉ／ｄｔは、定常での目標変速比ｉｓ
と実変速比ｉの偏差に基づいて決められるので、次式が
成立する。

ｄｉ／ｄｔ＝　ｋ　（ｉｓ　−ｉ　） このことから、実変速比１において目標変速比ｉｓを定
めて変速速度ｄｉ／ｄｔを決めてやれば、その変速速度
ｄｉ／ｄｔと変速比ｉの関係からデユーティ比りが求ま
る。そこで、このデユーティ比りで変速速度制御弁５０
を動作すれば、変速全域で変速速度を制御し得ることが
わかる。

次いで、上記各弁４０．５０の制御用デユーティ圧を生
成する回路について説明する。先ず、一定のベース斤を
得る回路としてライン圧油路２２から油路３１が分岐し
、この油路３１が流♀を制限するオリフィス３２を有し
てレデューシング弁６ｏに連通する。

レデューシング弁６０は、弁体６１．スプール６２゜ス
プール６２の一方に付勢されるスプリング６３を有し、
油路３１と連通ずる入口ポート６１ａ、出口ボート６１
ｂ、ドレンボート６１ｃを備え、出口ボート６１ｂから
のレデューシング圧油路３３が、スプール６２のスプリ
ング６３と反対側のボー１−６１ｄに連通ずる。

また、スプリング６３の一方を受けるブロック６４が調
整ねじなどで移動してスプリング荷重を変化させ、レデ
ューシング圧が調整可能になっている。

こうして、ライン圧がオリフィス３２により制限されな
からボーｔ−６１ａに供給されており、レデューシング
圧油路３３のレデューシング圧が低下すると、スプリン
グ６３によりスプール６２がボート６１ａと６１ｂとを
連通してライン圧を導入する。すると、ボート６１ｄの
油圧の一ト昇によりスプール６２が戻されてボート６１
ｂと６１ｃとを連通し、レデューシング圧を減じるので
あり、このような動作を繰返すことでレデューシング圧
の低下分だけライン圧を補給しイ１がら、スプリング６
３の設定に合った一定のレデューシング圧を得るのであ
る。

そして上記レデューシング圧油路３３は、ライン圧制御
用ソレノイド弁Ｆ６５とアキュムレータ６６に沖通し、
レデューシング圧油路３３の途中のＡリフイス３４の下
流側から油路３７が分岐する。こうして、オリフィス３
４の下流側ではデユーティ信号によりソレノイド弁６５
が一定のレデューシング圧を所続的に排圧してパルス状
の油圧を生成し、これがアキュムレータ６６で平滑化さ
れて所定のレベルのデユーティ圧となり、デユーティ圧
油路３７によりライン圧制抑片４０に供給される。

また、レデューシング圧油路３３のオリフィス３４の上
流側から油路５３が分岐し、油路５３の途中から分岐す
るデユーティ圧油路５４のオリフィス３５の下流側に変
速速度制御用ソレノイド弁６７が連通する。

こうして、油路５３により一定のレデューシング圧が変
速速度制御弁５０に供給され、更にオリフィス３５の下
流側でデユーティ信号によりソレノイド弁６７が動作す
ることによりパルス状のデユーティ圧を生成し、これを
そのまま変速速度制御弁５０に供給するようになる。

ここでソレノイド弁６５は、デユーティ信号のオンの場
合に排油する構成であり、このためデユーティ比が大き
いほどデユーティ圧を小さくする。

これにより、デユーティ比に対しライン圧は、第４図（
のに示すように減少関数としてリニアに変化した特性に
なる。

−ｈ１ソレノイド弁６７も同様の構成であるため、ｆ］
−ティ比が大きい場合は変速速度制御弁５０を給油位置
に切換える時間が長くなってシフトアップさせ、逆の場
合は排油位置に切換える時間が長くなってシフトダウン
する。そして１ｓ−ｉの輪差が大きいはどデユーティ比
の変化が大きいことで、シフトアップまたはシフトダウ
ンする変速速度を大きく制ａＩＩ′１ｊる。

更に、第３図において、制御ユニット７０を含む電気制
御系について説明すると、プライマリプーリ回転数セン
サ７１．セカンダリプーリ回転数センサ７２．スロット
ル間度センサ７３．エンジン回転数センサ７４を有し、
これらのセンサイ片号が制御」ニット７０に入力する。

制御ユニット７０において、変速３！度制御系について
説明すると、両プーリ回転数センサ７１．７２からの回
転信号Ｎｐ　、Ｎｓは実変速比算出部７５に入力して、
ｉ　＝Ｎｐ　／Ｎｓにより実変速比ｉを算出する。また
、セカンダリブーり回転数センサ７２からの信号ＮＳと
スロワ１−ル開センサザ７３の信号θは、目標変速比検
索部７６に入力する。ここで変速パターンに基づき、Ｎ
Ｓ−θのテーブルが設定されており、このテーブルのＮ
Ｓ、θの値からＩＳが検索される。そして、実変速比算
出部７５の実変速比ｉ、目標変速比検索部７６の目標変
速比ｉｓおよび係数設定部７７の係数には変速速度算出
部７８に人力し、ｄｉ／ｄｔ＝　ｋ（ｉｓ−ｉ　）によ
り変速３！ｉ度ｄｉ／ｄｔを算出し、かつその正、負の
符号によりシフトダウンまたはシフトアップを決める。

この変速速度算出部７８の変速速度ｄｉ／ｄｔと実変速
比算出部乃の実変速比１は、デユーティ比検索部７９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、デユーティ比りのテーブルがｄｉ／ｄｔ−
ｉにより設定されており、このテーブルからデユーティ
比１）を検索するのであり、このデユーティ信号が駆動
部８０を介してソレノイド弁６７に入力する。

続いて、ライン圧制街１系について説明すると、スロッ
トル開度センサ７３の信号θとｌンジン回転数センサ７
４の信号ＮｏがＪンジントルク篩用部８１に人力して、
Ｎｅ−０のテーブルからエンジン１〜ルク王を求める。

一方、実変速比算出部７５からの実変速比ｉに基づき必
要ラインｎ設定部８２において、１１１位ｌ・ルク当り
の必要ライン圧［）Ｌｕを求め、これと１−記エンジン
トルタ算出部８１のエンジントルクＴが目標ラインＦＥ
Ｗ山部８３に入力して、ＰＬ−ＰＬｕ−Ｔにより］］標
ラうンＩＥＰ、を篩用する。

目標ライン汗算山部８３の出力ＰＬはデユーティ比設定
部８４に入力して、目標ライン圧Ｐしに相当するデユー
ティ比りを定める。ここで、オイルポンプ２１はエンジ
ン１により駆動されるので、油温等の影響を除くとポン
プ叶出量はエンジン回転数の関数となる。従って、ライ
ン圧はエンジン回転数の影響を受ける。このことから、
第４図（ハ）に示すようにデユーティ比Ｏ％と１００％
のときのうイン圧がエンジン回転数をパラメータとして
マツプ化されている。そして成るエンジン回転数ＮＯ＋
の目標ライン圧がＣの場合は、そのエンジン回転数での
最低圧力（ｆニーティ比１００％）の点へと、最高圧力
（デユーティ比Ｏ％）の点Ｂを１記マツプから検索し、
デユーティ比りを以下により算出する。

０−（Ｂ−Ｃ）／　（Ｂ−Ａ＞ そして、このデユーティ比りの信号が駆動部８５を介し
てソレノイド弁６５に入力号るようになっている。

一方、油温等の影響によるライン圧補正手段として、第
２図に示すようにライン圧油路２２中に圧力センサ（圧
力スイッチ）９０が設置され、アイドル等の一定条件下
の必要最低限の油圧をしきい値としてオン・オフするよ
うに設定されている。制御ユニット７０ではエンジン回
転数とセカンダリ回転数の各セン勺７２．７４からの信
号が入力して、例えばアイドリンクの条件を定める条（
’ｔ　設定ＰｉＩ９１を有し、この条例設定部９１と一
上記圧カスイッチ９０の信号がライン圧低下判定部９２
に入力する。そして、一定電１′ｉ下で１１：カスｒツ
ｆ９０がＡ）して必要最低限以下のライン圧の場合は、
補正量設定部９３で補ｉＥ量ΔＹを定めてデユーティ比
設定部８４のデユーティ比を補正する。

ここで、第４図（へ）に示すように、デユーティ比に対
してライン圧は減少関数の関係になっているため、補正
４１　設定部９３では一方Ｙ　＠設定し、補正量設定部
９３と一上記デユーティ比設定部８４の信号は補正率算
出部９４に入力し、Ｗ−（１−ΔＹ／Ｄ　）にて補正率
を針幹し、デユーティ比補正部９５にてデユーティ比を
減じて圧力スイッチ９０がオンするまｅ継続する。圧力
スイッチ９０がオンした時の補正率Ｗを出力するように
なっている。そして、条件設定部９１の条件が解除され
たその後の運転条件においても算出されたデユーティ比
に対して補正する。

次いで、このように構成された油任制御装置の作用につ
いて説明する。

先ず、エンジン１の運転によりオイルポンプ２１が駆動
して油路２２のライン圧はセカンダリシリンダ１０にの
み供給されて、変速比最大の低速段になる。このとき、
ライン圧が供給されているレデューシング弁６０により
一定のレデューシング斤を生じ、これが各ソレノイド弁
６５．６７に導かれてデユーティ圧が発生可能になる。

そこで、発進時にアクセルを踏込むと、制御ユニット７
０において低速段の変速比により必要ライン圧設定部８
２でライン圧が大きく設定され、エンジントルク算出部
８１でもエンジントルクが大きく算出されることで、目
標ラインＩ″ｆ舞山部８３の目標ライン圧が大きい値に
なる。そこで、デユーティ比設定部８４では、デユーテ
ィ比りが小さい値になり、このデユーティ比でソレノイ
ド弁６５を動作する。このため、ソレノイド弁６５の排
油量が少なくなって高いレベルのデユーティ斤を生じ、
これがライン圧制御弁４０のポート４１ｄに導入される
ことで、ライン圧を高く設定する。

その後、変速を開始して実変速比１が小さくなり、また
はエンジントルク１−が小さくなって、目標ライン圧の
値を減じるとデユーティ比りは大きくなり、ソレノイド
弁６５の排油ωを増してデユーティ比を低下さゼる。そ
のため、ライン圧制御弁４０においてライン圧は順次小
さい値に設定されるようになる。そしてかかるライン圧
は、セカンダリシリンダ１０に入ってプーリ８に作用す
ることで、常に伝達トルクに応じたブーり押付は力を保
つ。

上記ライン圧制御において、油温等によるライン圧の変
動の場合を第５図のフローチャー１・を用いて説明する
。先ず、アイドリング時のライン圧が必要最低限以下に
あってバカスイッチ９０がオンする場合は、補正率算出
部９４において補正率Ｗ−１に設定されることで、デユ
ーティ比補正部９５では同等補正しなくなり、実質的に
はデユーティ比設定部８４のデユーティ比のＦ３号がそ
のまま出力して上述のようにライン圧制御する。

一方、アイドリング時にライン圧が油温等の影響で必要
最低限以下になってバカスイッチ９０がオフすると、ラ
イン圧低下判定部９２の出力上すにより補正Ｑ設定部９
３で補正量を設定し、デユーティ比設定部８４のデユー
ティ比１）と補正量により補正率算出部９４で補止率Ｗ
を計算し、デユーティ比補正部でデユーティ比りに補正
率を乗じてｆ］−ティ比を減少補正する。そこで、かか
るｆ］−ティ比の減少によりライン圧は上野するように
４【す、必要最低限の油圧に達してバカスイッチ９０が
内びオンすると、このときの補正率算出部９４での補正
率Ｗが以後の運転条件での補正率として設定される。そ
して、デユーティ比補正部９５でこのとき以降のデユー
ティ比は、Ｄ−Ｗにより一律に補正したものに保持され
るのである。

以上、本弁明の一実施例について述べたが、アイドリン
グ詩句に補止をやり直して、油温のように回復するしの
に対処Ｊることもぐきる。

（発明の効果） 以上述べてきたように、本発明によれば、目標ライン圧
に一致するように間ループでライン圧制御されるので、
応答性の点で良い。

必要最低限のライン圧をしきい値にした圧力スイッチで
フィードバック制御して補正する構成であるから、構造
が筒中で安価になる。

油温、経時変化１部品のバラツキに対し補正するので、
ライン圧の必要最低限の制御が可能になり、目標ライン
圧制御の精度し向上する。

実施例のように補正率を算出して一律に補正する構成で
は、経時変化２部品のバラツキの補正に対し特に有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧量ｔＩｌｌ装置の実施例の概略を
示す構成図、−第２図は油圧制御系を示す回路図、第３
図は電気制御系を示すブ［１ツク図、第４図（Ｑ。 （ハ）はライン圧制御系各部の特性図、第５図は作用を
説明するフ［１−チャート図である。 ４・・・無段変３！機、４０・・・ライン圧制御弁、７
０・・・制御コニット、８３・・・目標ライン圧算出部
、８４・・・デユーティ比設定部、９０・・・バカスイ
ッチ、９１・・・条件設定部、９２・・・ライン圧低下
判定部、９３・・・補正ｍ設定部、９４・・・補正率算
出部、９５・・・デユーティ比補正部。 う仁紹乙 、ｍ゛３’−□ １−　：し 第４図 （α） ０％　　　　　　　テレティＨ５″′メ７Ｖ’ｇノ ニレ・レル凪転叡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一定条件下での必要最低限のライン圧を検出する圧力セ
   ンサをライン圧油路中に設置し、 ライン圧が必要最低限の油圧より低い場合は、該油圧よ
   り高くなるまで、種々の要素で算出された目標ライン圧
   に応じたデューティ比の信号を、ライン圧を増大する方
   向に補正するように構成した無段変速機の油圧制御装置
   。