JPS6274727A - Ｖベルト式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Ｖベルト式無段変速機の変速制御方法、特にス
ロットル開度を一定として変速を行う場合に、入力回転
数を目標値に制御する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、一方の油圧室にはライン圧を導き、他方の油圧室
にはソレノイドバルブにより制御される変速比制御バル
ブを介してライン圧を給排し、かつ制御回路が走行状態
に応じて上記ソレノイドバルブをデユーティ制御するこ
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５９−６２７６１号公報に示され
ている。

上記の場合には、一方のプーリの油圧室にトルク伝達に
必要なベルト張力を付与するためのライン圧をかけてい
るが、トルク伝達に必要な最適ベルト張力は入力トルク
に応じて変化させるのがベルト寿命および伝達効率を向
上させる上で最も好ましい。しかしながら、上記のよう
に■ベルトへの張力付与をライン圧によって行う場合に
は、入力トルクを油圧に変換する適当な方法が無いため
、ライン圧自体を入力トルクに応じて調圧するのは困難
である。そこで、一方のプーリ、例えば駆動側プーリに
入力トルクに見合った推力（軸方向の圧力）を発生する
トルクカム装置を設ければ、上記の問題を解消すること
が可能である。

ところで、Ｖベルト式無段変速機においてスロットル開
度を一定として変速を行う場合、こ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を維持するように
変速するのが通例である。

上記のように駆動側プーリにトルクカム装置を設けた場
合には、スロットル開度及び入力回転数を一定として変
速するときトルクカム装置が発生する推力も一定となる
が、変速比の変化につれて駆動側プーリの必要ベルト推
力が変化することになる。一方、従動側プーリの油圧室
には目標入力回転数を維持するような油圧がかけられて
いるが、上記のように変速比の変化につれて駆動側プー
リのベルト推力が変化するので、駆動側と従動側とでベ
ルト推力が釣り合うように変速比が自動的に変化し、そ
の結果、実際の入力回転数が目標入力回転数を維持し得
なくなる。つまり、従動側プーリの油圧室に目標入力回
転数を維持するような油圧をかけ続けても、実際の入力
回転数は目標入力回転数に対して増加傾向あるいは減少
傾向を示すことになる。

発明の目的 本発明の目的は、実際の入力回転数が目標入力回転数に
対して増加傾向あるいは減少傾向にある場合に、目標入
力回転数を補正して実際の入力回転数を初期目標値に制
御することができるＶベルト式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、駆動側プーリ又
は従動側プーリの一方に入力トルクに見合った推力を発
生するトルクカム装置を設け、他方に油圧室を設けたＶ
ベルト式無段変速機と、上記油圧室への油圧を制御する
変速比制御バルブと、変速比制御バルブを制御するソレ
ノイドバルブと、ソレノイドバルブを運転状態に応じて
デユーティ制御する制御回路とを備え、上記制御回路は
。

、スロットル開度に応じて予め設定された目標入力回転
数に対し実際の入力回転数が増加傾向あるいは減少傾向
にある場合に、初回の運転により目標入力回転数と実際
の入力回転数との偏差を変速比または車速に応じて学習
し、実際の入力回転数が初期目標値となるように目標入
力回転数を補正するものである。

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、両プーリ３，７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、軸方
向および回転方向に可動な可動シーブ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３ｃ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Ｗ４の構造はこれに限
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。一方、従動側プーリ７は固定シーブ７ａと
、軸方向に可動な可動シーブ７ｂと、この可動シーブ７
ｂ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Ｐｏ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。上記ボート１３の右側に隣接するボート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１１ｂ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を設けてもよい。

上記ライン圧が導かれた油路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３
４が設けられている。したがって、右端室１Ｇ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Ｐ、という）が作用し５．スプール１１を左方
へ付勢している。また、油圧室８と連通したボート１４
の右側にはドレーンボート１７が隣接して形成されてお
り、このドレーンポート１７はスプール１１の中央のラ
ンドｌｌｃによって開閉される。

上記制御油圧ＰＣを受けるスプール１１の左側のランド
ｌｌａの外径Ａは、ソレノイド圧Ｐｓを受ける右側のラ
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の摺動抵抗やソレノイドバルブ４０
により開閉される開口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、図面に示す中立位
置、つまり左側のランドｌｌａがボート１３を閉じかつ
中央のランドｌｉｅがドレーンポート１７を開く位置の
近傍で維持され、ソレノイドバルブ４０が０勺またはＯ
ＦＦしたとき、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ＯＦＦまたはＯＮしたときに
即座に油路を切り換え、優れた応答性を実現できる。

上記制御油圧ＰＣ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。

制御回路５０には駆動側プーリ３の入力回転数Ｎ１、ス
ロットル開度、車速などの走行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、Ｖべ゛ルト式無段変速機１の変速
比を可変としている。

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、０８時間の周期に対する比（デユーティ比という
）を変化させることにより、デユーティ比にほぼ比例し
たソレノイド圧を発生させる制御をいう。したがって、
デユーティ比を決定すればソレノイド圧が決定され、さ
らにソレノイド圧から上記＋１１式により制御油圧が求
められる。つまり、デユーティ比が決まれば油圧室８に
作用する油圧が一義的に決まり、従動側プーリ７の推力
も一義的に決定される。

一般にＶ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図に実線で示すよ
うに最低速比を維持したまま直線ａに沿って加速し、入
力回転数Ｎ、が予め設定された目標入力回転数Ｎ５にな
った時、変速領域に移行する。この変速領域では目標入
力回転数Ｎ。

を維持しながら高速比側へと変速し、最高速比に達した
後は最高速比直線すに沿って加速する。

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いるので、この変動を収束させ
るため、第２図一点鎖線で示すように目標入力回転数Ｎ
、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Ｎ１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ている。即ち、 ＮＬ＞ＮＥ＋ΔＮ、の時、Ｄ−０％（ＯＦ　Ｆ）Ｎ６＋
ΔＮ、≧ＮＬ≧ＮＥ−ΔＮεの時、２×ΔＮ６ Ｎ、＜Ｎ、−ΔＮ、の時、Ｄ＝１００％（ＯＮ）これに
より、入力回転数Ｎ、が目標入力回転数Ｎ、から大きく
外れたときには入力回転数Ｎ、を目標入力回転数Ｎ、に
急速に近づ（ように制御し、入力回転数Ｎ、が目標入力
回転数Ｎ、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、上記のように入力回転数Ｎ【が目標入力回転
数Ｎ、に近づくように油圧制御しても、駆動側プーリ３
のトルクカム装置４によって得られるベルト推力が変速
比によって変化するため、実際の入力回転数Ｎ、を例え
ば第２ｍ：点鎖線で示すように一定値に制御できなくな
る。本発明ではこの問題を解決するため、つぎのような
学習制御を行う。

まず、最初に試験的に■ベルト式無段変速機１を最低速
比から最高速比まで全域にわたって運転し、その際、実
際の入力回転数Ｎ」と初期の目標入力回転数Ｎ、との偏
差Δｎを次式により求め、各変速比または各車速ごとに
制御回路５０のメモリにＮ積しておく。

Δ１１＝Ｎｌ　−ＮＥ そして、次回の運転からは上記偏差Δｎに基づき目標入
力回転数Ｎ、を第３図実線で示すように補正し、この補
正された目標入力回転数Ｎ６”によって上記（２）式に
よりデユーティ比を求め、このデユーティ比信号をソレ
ノイドバルブ４０に出力することにより、実際の入力回
転数Ｎ、がほぼ一定となるように制御するものである。

上記制御を行うための制御回路５０の具体的動作を第４
図、第５図に従って説明する。

初回の試験運転において、第４図に示すようにスロット
ル開度の入力（６０）、車速または出力回転数Ｎ。の入
力（６１）を行い、上記スロットル開度から予め制御回
路５０のデータマツプに記憶された初期の目標入力回転
数Ｎ、及びデユーティ制御幅ΔＮ、を決定する（６２）
。ついで、実際の入力回転数Ｎ、を入力しく６３）、入
力回転数Ｎｌと目標入力回転数Ｎ、との偏差Δｎを各車
速あるいは各変速比ごとにメモリに蓄積する（６４）。

なお、変速比は上記入力回転数Ｎ１と出力回転数Ｎ。と
の比によって求めることができる。

そして、入力回転数Ｎ、を上限値（ＮＥ　＋ΔＮ。

）と比較しく６５）、上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　（Ｄ＝０％）させる（
６６）。これにより、ソレノイド圧がほぼ零となり、制
御油圧が低下して従動側プーリ７の有効径が小、即ち高
速比側に移行し、入力回転数Ｎ１の上昇が抑制される。

一方、入力回転数Ｎ、が上限値以下であれば、続いて入
力回転数Ｎ、と下限値（Ｎ、−ΔＮ（）とを比較しく６
７）、下限値より低ければソレノイドバルブ４０を連続
的に０Ｎ（Ｄ＝ＩＱＧ％）させる（６８）。これにより
、ソレノイド圧が高くなり、制御油圧が上昇して従動側
プーリ７の有効径が大、即ち低速比、側に移行し、入力
回転数Ｎ【が上昇する。入力回転数Ｎ４が上置値と下限
値との間にあるときには、デユーティ比りを上記（２）
式により演算しく６９）、このデユーティ比信号をソレ
ノイドバルブ４０に出力する（７０）。

上記のように、初回の試験運転を行うことにより偏差Δ
ｎが車速あるいは変速比の関数として記憶され、これを
各スロットル開度ごとに繰り返すことにより、総てのス
ロットル開度における偏差Δｎがメモリに蓄積される。

つぎに、初回の試験運転と同一のスロットル開度で第５
図のように次回の運転を行う。すなわち、スロットル開
度の入力（７１）、車速の入力（７２）、入力回転数Ｎ
、の入力（７３）を順次行い、目標入力回転数Ｎ、′お
よびデユーティ制御幅ΔＮ、を決定する（７４）。この
目標入力回転数ＮＥ’　は初回の運転で蓄積された偏差
Δｎによって次式により補正される。

Ｎ、’＝ＮＥ−Δｎ 上記補正後の目標入力回転数Ｎ、゛によって、第４図の
（６５）〜（７０）と同様の制御（７５）〜（８０）を
行うことにより、実際の入力回転数Ｎ、は第３ｍ：点鎖
線で示すようにほぼ一定値に維持することができる。

なお、上記実施例では実際の入力回転数Ｎ（が目標入力
回転数Ｎ、に対し一様な増加傾向を示す場合について説
明したが、トルクカム装置４の特性やトーションスプリ
ング５のばね力、さらに油圧制御の方法によって一様な
減少傾向あるいは上下に変動する場合があるので、この
場合にも上記と同様に偏差Δｎを学習することによって
、入力口！１１−数Ｎ１を初期目標値に一致するように
制御することが可能である。

また、上記実施例のＶヘルド式無段変速機１は、駆動側
プーリ３にトルクカム装置１２を設け、従動側プーリ７
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。

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対し実
際の入力回転数が増加傾向あるいは減少傾向にある場合
に、初回の運転により目標入力回転数と実際の入力回転
数との偏差を変速比または車速に応しで学習し、実際の
入力回転数が初期目標値となるように目標入力回転数を
補正するようにしたので、実際の入力回転数がどのよう
な変化傾向を持っていても、所望の変速線図に極力近づ
けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にがかる■ヘルド式無段変速機の制御装
置の一例の構造図、第２図は初回運転時の変速線図、第
３図は次回運転時の変速線図、第４図は初回運転時の動
作を示すフローチャート図、第５図は次回運転時の動作
を示すフローチャート図である。 １・・・■ヘルド式無段変速機、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ヘルド、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 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動側プーリ又は従動側プーリの一方に入力トル
   クに見合った推力を発生するトルクカム装置を設け、他
   方に油圧室を設けたＶベルト式無段変速機と、上記油圧
   室への油圧を制御する変速比制御バルブと、変速比制御
   バルブを制御するソレノイドバルブと、ソレノイドバル
   ブを運転状態に応じてデューティ制御する制御回路とを
   備え、上記制御回路は、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対し実際の入力回転数が増加
   傾向あるいは減少傾向にある場合に、初回の運転により
   目標入力回転数と実際の入力回転数との偏差を変速比ま
   たは車速に応じて学習し、実際の入力回転数が初期目標
   値となるように目標入力回転数を補正することを特徴と
   するＶベルト式無段変速機の変速制御方法。