JPS6328738A - 車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置

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JPS6328738A
JPS6328738A JP61172566A JP17256686A JPS6328738A JP S6328738 A JPS6328738 A JP S6328738A JP 61172566 A JP61172566 A JP 61172566A JP 17256686 A JP17256686 A JP 17256686A JP S6328738 A JPS6328738 A JP S6328738A
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oil pressure
hydraulic
speed ratio
line
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
    • F16H61/66254Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling
    • F16H61/66259Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling using electrical or electronical sensing or control means

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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】 技術分野 本発明は車両用ベルト式無段変速機の油圧制御Bqに係
り、特に高圧側の第1ライン油圧を速度比の定常偏差に
基づいて制御するようにした油圧制御装置に関するもの
である。
従来技術 一次側回転軸および二次側回転軸にそれぞれ設けられた
一対の一次側可変プーリおよび二次側可変プーリと、そ
れら一対の可変プーリに巻き掛けられて動力を伝達する
伝動ヘルドと、前記一対の可変プーリの有効径をそれぞ
れ変更する一対の−そして、かかる車両用ベルト式無段
変速機の油圧制御装置として、本願出願人は、先に出願
した特願昭61−37571号において、(al油圧源
から供給される作動油を調圧して第1ライン油圧とする
第1調圧弁と、(bl前記第1ライン油圧に調圧された
作動油を前記一次側油圧シリンダおよび二次側油圧シリ
ンダの一方に供給すると同時に、他方内の作動油を流出
させることにより、前記一次側可変プーリおよび二次側
可変プーリの有効径を変化させて前記無段変速機の速度
比を調節する変速制御弁と、(C1その変速制御弁を通
して前記一次側油圧シリンダおよび二次側油圧シリンダ
の他方から流出する作動油の圧力を調圧し、前記第1ラ
イン油圧よりも低い第2ライン油圧とする第2調圧弁と
を有し、実際の速度比が車両の運転状態に応じて求めら
れた目標速度比と一致するように前記変速制御弁を制御
する形式のものを提案した。
このような油圧制御装置においては、第1ライン油圧お
よび第2ライン油圧が第1調圧弁および第2調圧弁によ
ってそれぞれ調圧されるため、例えば第1ライン油圧が
、定常時には目標とする速度比を実現する駆動側可変プ
ーリ推力を発生させ且つ動力損失が生じない必要かつ充
分な値となるように、また、変速時には速度比変化速度
すなわち変速応答性が充分に得られるように第1調圧弁
を制御する一方、第2ライン油圧が伝動ベルトの滑りが
生じない必要かつ充分な値となるように第2調圧弁を制
御することにより、車両の動力を員失をできるだけ低く
維持しつつ、変速時の充分な過渡応答特性が得られるよ
うになる。
発明が解決しようとする問題点 ところで、かかる従来の油圧制御装置において前記第1
ライン油圧を調圧する際には、先ず、トルク伝達に必要
なベルト挟圧力を与える従動側可変プーリの推力を求め
、その推力値と、目標速度比およびエンジン出力トルク
に応じて予め定められた推力比、すなわち従動側可変プ
ーリの推力と駆動側可変プーリの推力との比率とに基づ
いて駆動側可変プーリの推力を算出する。次に、この駆
動側可変プーリの推力算出値から駆動側油圧シリンダに
必要な油圧を算出し、この油圧の算出値に余裕油圧を加
えて第1ライン油圧を決定し、この第1ライン油圧が得
られるように前記第1調圧弁を制御するようになってい
る。
ここで、上記余裕油圧は速度比の定常偏差を小さくする
上で必要なものである。すなわち、前記変速制御弁の出
力油圧特性は、例えば第8図に示されているようなもの
で、今、両油圧シリンダ内の油圧P +n+  P o
utが・印で示されている油圧においである速度比が実
現されているとすると、その速度比と目標速度比との間
にはΔ■。(変速制御弁の移動量)に対応する大きさの
定常偏差が生しるのであるが、この定常偏差は、第1ラ
イン油圧pHを大きくすれば第8図tblに示されてい
るように油圧特性の傾斜が急になるため小さくなり、第
1ライン油圧PR,を小さくすれば第8図(alに示さ
れているように油圧特性の傾斜が緩やかになるため大き
くなるのである。しかし、第1ライン油圧Pl、を大き
くするとそれだけポンプの駆動損失も増大するため、余
裕油圧ΔP1は、互いに相反する駆動損失と定常偏差と
の均衡点において決定される。
一方、ベルト式無段変速機を構成する各部品の個体差に
より、前記予め定められた推力比特性と実際の無段変速
機の特性とは必ずしも一致するものではなく、また、実
際の無段変速機の推力比特性は、摺動抵抗の変化や潤滑
油の劣化等に起因して少なからず経時変化するが、この
ような経時変化を見込んで推力比特性を設定することは
極めて困難である。また、第1調圧弁および第2調圧弁
を含む調圧システムの精度上の問題から、第1ライン油
圧や第2ライン油圧が必ずしも計算通りに調圧されると
は限らない。
したがって、速度比の定常偏差が常にある値より小さく
なるように制御しようとすると、上述した駆動側油圧シ
リンダの油圧算出値の誤差や第1ライン油圧および第2
ライン油圧の調圧誤差等を見込んで上記余裕油圧を太き
目に設定しておく必要があった。このため、誤差の少な
い運転域や経時変化が起きていない時期においては不必
要に高い第1ライン油圧が用意されることとなり、ポン
プの駆動損失、更にはエンジンの動力損失を招いて車両
の燃費が損なわれるという不都合があったのである。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、前記(al第1調圧弁と
、(bl変速制御弁と、(C)第2調圧弁とを有し、実
際の速度比が車両の運転状態に応じて求められた目標速
度比と一致するように前記変速制御弁を制御する形式の
車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置において、前
記実際の速度比と前記目標速度比との定常偏差が予め定
められた一定の目標偏差値と一致するように前記第1ラ
イン油圧を調圧するように前記第1調圧弁をフィートノ
<ツタ制御する制御手段を設けたことにある。
作用および発明の効果 すなわち、本発明は、前記第1調圧弁、変速制御弁およ
び第2調圧弁を有する油圧制御装置においては、第1ラ
イン油圧が大きくなる程実際の速度比と目標速度比との
定常偏差は小さくなることに着目し、その定常偏差を制
御量として目標偏差値と一致するように第1調圧弁をフ
ィートノ\・ンク制御することにより、第1ライン油圧
を調圧するようにしたのである。このようにすれば、定
常偏差が目標偏差値と一致させられることにより、第1
ライン油圧はその目標偏差値を含んだ速度比を実現する
のに必要な最低限の油圧に制御されるため、従来のよう
に種々の誤差等を見込んで余裕油圧を加算した油圧に制
御する場合に比較して、ポンプの駆動損失、更にはエン
ジンの動力損失が低減されて車両の燃費が向上させられ
る。
ここで、上記目標偏差値は、例えば、10モ一ド走行な
どの車両の総合的な運転状態において、実験またはシミ
ュレーション等により所定の目的を達成する上で最適な
速度比の定常偏差を求め、それを目標偏差値として設定
したり、或いは種々の運転状態において要求される定常
偏差の最小値を目標偏差値として設定したりするなど、
種々の手段を採用し得る。なお、燃費が最小となる定常
偏差を目標偏差値として設定すれば、第1ライン油圧は
燃費を最小とする油圧値に調圧されて車両の燃費は大幅
に向上する。
また、かかる本発明の油圧制御装置によれば、第1ライ
ン油圧および第2ライン油圧の調圧誤差に拘らず、実際
の第1ライン油圧は常に必要最低限の油圧値に制御′1
■されるため、第1調圧弁および第2調圧弁を含む調圧
システムの調圧精度が低くても差支えない。また、速度
比の定常偏差は変速制御弁の特性によっても左右される
が、実際の速度比の定常偏差に基づいて第1ライン油圧
を調圧するため、かかる変速制御弁の特性にばらつきが
あっても影響を受けることはない。したがって、調圧シ
ステムや変速制御弁として必ずしも高精度のものを採用
する必要がなく、それ等の製造コストの低減を図ること
ができる。
実施例 以下、本発明の一実施例を凹面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図において、車両に設けられたエンジン10の出力
はクラッチ12を介してベルト式無段変速機14の一次
側回転軸16へ伝達される。
ベルト式無段変速機14は、一次側回転軸16および二
次側回転軸18と、それら一次側回転軸16および二次
側回転輪18に取りつけられた有効径が可変な一次側可
変プーリ20および二次側可変プーリ22と、それら一
次側可変プーリ20および二次側可変プーリ22に巻き
掛けられて動力を伝達する伝動ベルト24と、一次側可
変ブーIJ 20および二次側可変プーリ22の有効径
を変更する一次側油圧シリンダ26および二次側油圧シ
リンダ28とを備えている。これら一次側油圧シリンダ
26および二次側油圧シリンダ28は同等の受圧面積と
なるように形成されており、上記一次側可変ブーU 2
0および二次側可変プーリ22の外径が同等とされてベ
ルト式無段変速[14が小型となっている。そして、上
記一次側可変プーリ20および二次側可変プーリ22は
、一次側回転軸16および二次側回転軸18にそれぞれ
固定された固定回転体31および32と、上記一次側回
転軸16および二次側回転軸18にそれぞれ相対回転不
能かつ軸方向の移動可能に設けられて前記固定回転体3
1および32との間に■溝を形成する可動回転体34お
よび36とから成Σ。
上記ヘルド式無段変速機14の二次側回転軸18からの
出力は、図示しない副変速機、差動歯車装置などを経て
車両の駆動軸へ伝達されるようになっている。
このように構成された車両の動力伝達装置を作動させる
ための油圧制御回路は以下に説明するように構成される
。すなわち、図示しない還流路を経てオイルタンク38
に還流した作動油はストレーナ40および吸入油路41
を介してオイルポンプ42に吸引され、変速制御弁44
の入力ポート46および第1調圧弁48と接続された第
1ライン論路50へ圧送される。このオイルポンプ42
は、本実施例の油圧源を構成し、図示しない駆動軸を介
して前記エンジン10により駆動される。
第1調圧弁48は、後述の第1駆動信号VDIにしたが
って第1ライン油路50内の作動油の一部を第2ライン
油路52へ流出させることにより第1ライン油路50内
の油圧(第1ライン油圧)を制御する。第2ライン油路
52は前記変速制御弁44の第1排出ポート54および
第2排出ポート56と第2調圧弁58とにそれぞれ接続
されている。第2調圧弁58は、後述の第2駆動信号V
D2にしたがって第2ライン油路52内の作動油の一部
をドレン油路60へ流出させることにより、その第2ラ
イン油路52内の油圧(第2ライン油圧)を前記第1ラ
イン油圧よりも相対的に低い値に制御する。上記第1調
圧弁48および第2調圧弁58は、所謂電磁比例IJ 
IJ−フ弁から構成されている。
前記変速制御弁44は、所謂比例制)1■用電磁弁であ
って、前記人力ポート46.第1排出ボート54および
第2排出ボート56.前記一次側油圧シリンダ26およ
び二次側油圧シリンダ28に接続油路2つおよび30を
介してそれぞれ接続された一対の第1出カポ−トロ2お
よび第2出カポ−トロ4にそれぞれ連通ずるようにパル
プボデー65に形成されたシリンダボア66と、そのシ
リンダボア66内に摺動可能に嵌合された1本のスプー
ル弁子68と、このスプール弁子68の両端部から中立
位置に向かつて付勢することによりそのスプール弁子6
8を中立位置に保持する一対の第1スプリング708よ
び第2スプリング72と、上記スプール弁子68の両端
部にそれぞれ設けられてスプール弁子68を第2スプリ
ング72または第1スプリング70の付勢力に抗して移
動させる第2電磁ソレノイド76および第2電磁ソレノ
イド76とを備えている。上記スプール弁子68には4
つのランド78.80,82.84が一端から順次形成
されているとともに、中間部に位置する一対のランド8
0および82はスプール弁子68が中立位置にあるとき
スプール弁子68の軸方向において前記第1出カポ−ト
ロ2および第2出カポ−トロ4と同じ位置に形成されて
いる。また、シリンダボア66の内周面であって、スプ
ール弁子68が中立位置にあるとき一対のランド80お
よび82と対向する位置、すなわち上記第1出カポ−ト
ロ2および第2出カポ−トロ4がシリンダボア66の内
周面に開口する位置には、そのランド80および82よ
りも僅かに大きい幅寸法の一対の第1環状溝86および
第2環状溝88が形成されている。この第1環状溝86
および第2環状溝88はランド80および82との間で
作動油の流通を制御するために連続的に流i1!1断面
積が変化する絞りを形成している。
これにより、スプール弁子68が中立位置にあるときに
は、前記第1出カポ−トロ2および第2出カポ−トロ4
が前記入力ポート=i 6および排出ポート54.56
に僅かな流通面積で均等に連通させられ、漏れを補充す
る。程度の世の作vj油が一次側油圧シリンダ26およ
び二次側油圧シリンダ28に供給され、また、僅かな量
の作動油が排出ポー)54.56から流出させられる。
しかし、スプール弁子68が中立位置からその一軸方向
、たとえば第2電磁ソレノイド76に接近する方向(す
なわち図の右方向)へ移動させられるに伴って、第1出
カポ−トロ2と第1排出ポート54との流通断面積が連
続的に増加させられる一方、第2出カポ−トロ4と入力
ポート46との流通断面積が連続的に増加させられるの
で、第1出カポ−トロ2から一次側油圧シリンダ26へ
出力する作動油圧は、第2出カポ−トロ4から二次側油
圧シリンダ28へ出力する作動油圧に比較して低くなる
。このため、ベルト式無段変速機14における一次側油
圧シリンダ26および二次側油圧シリンダ28の堆力の
平衡が崩れるので、二次側油圧シリンダ28内へ作動油
が流入する一方、一次側油圧シリンダ26内の作動油が
流出し、ベルト式無段変速機14の速度比e(二次側回
転輪18の回転速度Nout/一次側回転軸160回転
速度N、7)が小さくなる。
反対に、スプール弁子68が中立位置から第1電磁ソレ
ノイド74に接近する方向、すなわち図の左方向へ移動
させられるに伴って、第1出カポ−トロ2と入力ポート
46との流通断面積が連続的に増加させられる一方、第
2出カポ−トロ4と第2排出ポート56との流通断面積
が増加させられるので、第1出カポ−トロ2から一次側
油圧シリンダ26へ出力する作動油圧は、第2出カポ−
トロ4から二次側油圧シリンダ28へ出力する作動油圧
に比較して高くなる。このため、ベルト式無段変速機1
4における一次側油圧シリンダ26および二次側油圧シ
リンダ28の堆力の平衡が崩れるので、一次側油圧シリ
ンダ26内へ作動油が流入する一方、二次側油圧シリン
ダ28内の作動油が流出し、ベルト式無段変速機14の
速度比eが大きくなる。このように、上記変速制111
1弁44は、油圧シリンダ26および28の一方へ高圧
の作動油を供給し他方へ低圧の作動油を供給する切換え
弁機能と、連続的に作動油の流量を調節する流量制御弁
機能とを併有しているのである。
車両のベルト式無段変速機14には、一次側回転軸16
の回転速度N i nを検出するための第1回転センサ
90、および二次側回転軸18の回転速度N。utを検
出するための第2回転センサ92が設けられており、そ
れら第1回転センサ90および第2回転センサ92から
は回転速度N i nを表す回転信号SRIおよび回転
速度N。□を表す回転信号SR2がコントローラ94へ
出力される。また、エンジン10には、車両の要求出力
を表す量としてスロットル弁開度θいを検出するための
スロットルセンサ96と、エンジン回転速度N0を検出
するためのエンジン回転センサ98が設けられており、
それらスロットルセンサ96およびエンジン回転センサ
98からはスロットル弁開度θ1、ヲ表すスロットル信
号Sθおよびエンジン回転速度N9を表す回転信号SE
がコントローラ94へ出力される。
上記コントローラ94は、CPU102.ROM104
.RAM106などを含む所謂マイクロコンピュータで
あって、本実施例の制御手段を構成する。上記CPU1
02は、RAM106の記憶機能を利用しつつ予めRO
M104に記憶されたプログラムにしたがって入力信号
を処理し、第1ライン油圧および第2ライン油圧を制御
するために第1調圧弁48および第2調圧弁58へ第1
駆動信号VDIおよび第2駆動信号VD2をそれぞれ供
給すると同時に、速度比eを制御するために第1電磁ソ
レノイド74および第2電磁ソレノイド76を駆動する
ための速度比信号RAIおよびRA2をそれらに供給す
る。
以下、本実施例の作動を第2図および第3図のフローチ
ャートに従って説明する。
先ず、ステップS1が実行されることにより、一次側回
転輪16の回転速度N87.二次側回転軸18の回転速
度N。ut + スロットル弁開度θい。
およびエンジン回転速度N8が回転信号SRIおよびS
R2,スロットル信号Sθ5回転体号SEに基づいてR
AM106に読み込まれる。次いで、ステップS2では
予めROM104に記憶された次式(1)に従って速度
比eが上記回転速度N、。およびN。utから算出され
る。
e=N0uL/N、1   ・・・・(1)また、ステ
、プS3では、ROM104に記憶された関係からスロ
ットル弁開度θt6などに基づいて目標回転速度N i
 n  を決定し、且つ上記(1)式からその目標回転
速度N 、 、+1と実際の回転速度N。1から目標速
度比e“を算出する。上記目標回転速度N1.1を決定
するための関係は、例えば第4図に示すものであって、
第5図に示す最小燃費率曲線上でエンジン10が専ら作
動するように予め求められたものである。続くステップ
S4では、予めROM104に記憶された次式(2)に
したがって速度比制御値■。が算出される。後述のステ
ップS15においては、この速度比制御値V0が正であ
る場合にはスプール弁子68が左方向へ移動させられて
二次側回転軸18の回転速度N。u、、が増加するよう
に前記速度比信号RA2が出力され、負である場合には
スプール弁子68が右方向へ移動させられて一次側回転
軸16の回転速gN、、が増加するように前記速度比信
号RAIが出力される。また、速度比制御値■。の大き
さは速度比信号RAIまたは速度比信号RA2の大きさ
、すなわちスプール弁子68の移動量に対応する。した
がって、次式(2)から明らかなように、上記速度比制
御値■。は実際の速度比eと目標速度比e9とを一致さ
せるように決定されるのである。なお、(2)式のKは
制御定数である。
V。=K(e”−e)/e   ・・−(2)そして、
ステップS5では、予めROM104に記憶された良く
知られた関係からスロットル弁開度θいおよびエンジン
回転速度N、に基づいてエンジン10の実際の出力トル
クT、が決定されるとともに、ステップS6ではエンジ
ン10の実際の出力トルクT、が正であるか否か、すな
わらエンジン10から動力が出力されている正トルク状
態かあるいはエンジンブレーキ状態であるかが判断され
るのである。このような判断が必要な理由は、正トルク
状態とエンジンブレーキ状態とで動力伝達方向が異なる
ため油圧シリンダ26,28の速度比eに対する油圧変
化特性が変化するからである。例えば、第6図および第
7図は正トルク状態およびエンジンブレーキ状態におけ
る一次側油圧シリンダ26内の油圧P、、および二次側
油圧シリンダ28内の油圧P outの油圧変化特性を
それぞれ示しており、油圧P、、と油圧P ouL と
の大小関係が反対となり、何れも駆動側の油圧が従動側
の油圧よりも大きくなっている。この現象は本来は一次
側油圧ソリンダ26および二次側油圧シリンダ28の推
力相互間にて論じられるものであるが、本実施例では一
次側油圧シリンダ26および二次側油圧シリンダ28の
受圧面積が同等であるので、油圧の大小関係にそのまま
現れているのである。
ステップS6において出力トルクT8が正であると判断
された場合には、ステップS7が実行されることにより
、伝<Jjベルト24に対する挟圧力を必要かつ充分に
発生させるための二次側油圧シリンダ28内の油圧(目
標油圧) p、、t  “が得られるように、第2調圧
弁58にて調圧すべき第2ライン油圧Pf2が決定され
る。すなわち、先ず、予めROM104に記憶された次
式(3)の関係からエンジン10の実際の出力トルクT
、、実際の速度比eに基づいて最適な二次側油圧シリン
ダ28の推力(算出値)Wo−t  “を算出する。ま
た、次式(4)から、上記推力W。U、゛、二次側油圧
シリンダ28の受圧面積A6uL+ 二次側回転軸18
の回転速度N0゜、に基づいて油圧(算出値)P。。、
を算出するとともに、予めROM104に記憶された次
式(5)の関係から実際の速度比e、目標速度比e *
、エンジン10の実際の出力トルクT、に基づいて補正
油圧ΔP2を算出する。そして、次式(6)から上記油
圧P。uL  °および補正油圧ΔP2に基づいて第2
ライン油圧P2□を算出するのである。
WOlt ′−f (To、e)     ・・・(3
)ΔPi  =r  (e、 e” 、To  )  
   ・ ・ ・(5)pp、=P、ut ’ −ΔP
2      −・−(6)ここで、上記(3)式は伝
動ベルト24の張力、すなわち伝動ベルト24に対する
挟圧力を必要かつ充分な値とするために予め求められた
ものであり、推力W。uL  ゛は出力トルクT8およ
び速度比eと関連して変化させられる。また、(4)式
の関係において、第2項は回転速度N。utとともに増
大する遠心油圧を第1項から差し引いて油圧P。ut 
 ゛を補正するためのものである。第2項の02は遠心
力補正係数であり、二次側油圧シリンダ28の諸元およ
び作動油の比重から予め決定される。
また、上記(5)式は補正油圧ΔP2を算出するために
予め求められたものである。第8図の(alおよび(b
lは変速制御弁44において一次側油圧シリンダ26内
油圧p inおよび二次側油圧シリンダ28内油圧P。
utの速度比制御値Vo  (スプール弁子68の位置
)に対する変化特性を、異なるライン油圧状態でそれぞ
れ示すものであるが、Δ■。で推力が平衡するとすると
、このときの二次側油圧シリンダ28内油圧P Out
は第2ライン油圧Pitに対してΔP2だけ大きな値と
なる。したがって、(4)式にて算出した油圧P。ut
  “から(5)弐にて算出した補正油圧ΔP2を差し
引くことにより制御すべき第2ライン油圧PR□が求め
られる。この補正油圧ΔP2は変速制御弁44の出力油
圧変化特性、速度比制御値■。、ライン油圧差(PR,
−Pl□)で決定されるが、速度比制御値■。は(e′
″−e)に基づいて決定され且つライン油圧差(Pl、
−Pl□)は出力トルクT、および速度比eに基づいて
決定されるから、結局補正油圧ΔP2は速度比e、目標
速度比e8.出力トルクT8の関数となり、前代(5)
が予め求められるのである。
なお、変速制御弁44の油圧変化特性によっては補正油
圧ΔP2が全域に亘って小さい値となる場合があるが、
このようなときは補正油圧ΔP2を予め定めた一定の値
としてもよい。
続くステップS8においては、目標とする速度比を実現
できる推力を必要かつ充分に発生させるための一次側油
圧シリンダ26内の油圧(目標油圧)Pi、’が得られ
るように、第1調圧弁48にて調圧すべき第1ライン油
圧pH(プリプログラム値)が決定される。すなわち、
先ず、予めROM104に記憶された次式(7)に示す
関係から目標速度比e8およびエンジン10の実際の出
力トルクT。に基づいて正駆動時の推力比γ、(二次側
油圧シリンダ28の推力W。uL /一次側油圧シリン
ダ26の推力W、fi)が算出されるとともに、次式(
8)から上記推力比γ、および二次側油圧シリンダ28
の推力W0.°から一次側油圧シリンダ26の推力W8
、゛が求められる。そして、次式(9)から一次側油圧
シリンダ26の推力W、7“、一次側油圧シリンダ26
の受圧面積A、1.一次側回転輪16の回転速度N、。
に基づいて油圧(算出値)p、fi+を算出するととも
に、次式〇〇)がら上記油圧P、1゛および余裕油圧Δ
P、に基づいて第1ライン油圧Pfflを算出するので
ある。
r、 = f  (e” 、 To )       
・・17+A 、1 PR−、=P、、’+ΔP、      ・・・0ω上
記(7)式は広範な運転条件範囲全域に亘って推力比γ
、を決定できるように予め求めた関係を示すものであっ
て、この関係から目標速度比eゝおよび実際の出力トル
クT、と関連して決定された推力比γ、が得られるよう
に、第1ライン油圧pHを求めるのである。また、上記
(9)式の関係において、第2項は回転速度N i n
とともに増加する遠心油圧を第1項から差し引いて補正
するものであり、第2項のC3は一次側油圧シリンダ2
6の諸元および作動油の比重から予め決定される。さら
に、上記001式は、(9)弐により求められた油圧P
1、°に余裕油圧ΔP1を加えることにより第1うイン
油圧Pf、が決定される。
ここで、上記余裕油圧ΔP、は速度比eと目標速度比e
1との定常偏差le”−el/eを小さくする上で必要
なものである。すなわち、本実施例の出力油圧特性は前
記第8図に示されているが、今、両油圧シリンダ26.
28内の油圧P、、、、  PQtlLが・印で示され
ている油圧においである速度比eが実現されているとす
ると、速度比制御値■。
は前記(2)式にて表されるところから、速度比eと目
標速度比e9との間にはΔ■。に対応する大きさの定常
偏差1e”−el、/eが生じる。この定常偏差1eゝ
−e l / eは、第1ライン油圧P/l+を大きく
すれば第8図tb)に示されているように油圧特性の傾
斜が惣になるため小さくなり、第1ライン油圧Pff、
を小さくすれば第8図(a)に示されているように油圧
特性の傾斜が緩やかになるため大きくなる。しかし、第
1ライン油圧PN、を大きくするとそれだけポンプ42
の駆動損失も増大するため、余裕油圧ΔP、は、互いに
相反する駆動を員失と定常偏差との均衡点において決定
されることとなる。
一方、上記(7)弐〜(9)弐により求められる油圧P
in′は、無段変速機14を構成する各部品の個体差や
経時変化、或いは第1調圧弁48の調圧誤差等により、
必ずしも目標速度比e1における一次側油圧シリンダ2
6の実際の油圧P、、、と完全に一致するものではなく
、実際の油圧P1..がp、A’よりも小さい場合には
偏差leゝ−e l / eは大きくなる。このため、
上記余裕油圧ΔP、は、上述した油圧(算出値)Pi、
’の誤差や調圧システムの調圧誤差等を見込んで予め太
き目に設定される。
一方、前記ステップS6において車両がエンジンブレー
キ状態であると判断された場合には、ヘルド式無段変速
機14における動力伝達方向が逆となるので、前記ステ
ップS7およびS8と略同様なステップS9およびSI
Oが実行されることにより、一次側油圧シリンダ26内
に必要な油圧P、、、“から第2ライン油圧PN、を決
定し、二次側油圧シリンダ28内に必要な油圧P。ut
  °から第1ライン油圧PR,(プリプログラム値)
を決定する・すなわち、ステップS9においては、予め
記憶された次式〇〇に示す関係から出力トルクT。
、速度比eに基づいて最適な一次側油圧シリンダ26の
推力W i hoが算出されるとともに、次式α2)か
ら一次側油圧シリンダ26に供給すべき油圧Pin′が
算出される一方、前記(5)式から補正油圧ΔP2が求
められ、そして次式0争から上記油圧P、。゛および補
正油圧ΔP2に基づいて第2ライン油圧P12が算出さ
れるのである。また、ステ、プS10においては、次式
〇41から目標速度比e*、出力トルクT、に基づいて
推力比T−を算出するとともに、次式Qωから上記推力
比γ−を得るための二次側油圧シリンダ28の推力W。
ut  “を推力比T−および一次側油圧シリンダ26
の推力Win’に基づいて求め、更に、叫弐から二次側
油圧シリンダ28内に必要な油圧P。U、“を求めると
ともに、次式(17)から上記油圧P。ut  ゛およ
び余裕油圧ΔP、に基づいて第1ライン油圧Pβ1を算
出する。
WI、、° −f (T、、 e)         
・ ・ ・0υA、、。
Pj!2=PiA′ −ΔP2        ・ ・
 ・α3)r−=f  (e”、  To  )   
      ・・・QaW out  ’ =γ−・W
、、’         ・・−u’v・ ・ ・ α
ω PI、=PouL ’  +ΔP、        ・
・・Q71このようにして、第2ライン油圧PI!2お
よび第1ライン油圧pz、  (プリプログラム値)が
決定されると、次のステップSitが実行されて目標速
度比e8と実際の速度比eとの偏差1 e *=e l
 / eが予め定められた一定値Eより小さいか否かが
判断される。この一定値Eは充分に小さく設定されてお
り、偏差Ie”−ej/eが一定値Eより小さい場合に
は、無段変速殿1・lは定常状態若しくはそれに近い阜
定常状態であることを意味し、偏差le′″−e 1/
eが一定値E以上の場合には、無段変速機14は過渡状
態であることを意味する。
そして、偏差1 e” −e lzeが一定値Eより小
さい場合、すなわち準定常状態である場合には、ステッ
プ312が実行され、次式aa+にしたがって前記ステ
ップS8またはSIOで算出された第1ライン油圧pl
+(プリプログラム値)にフィードバック環が加えられ
、偏差(定常偏差)le”−ei/eが予め定められた
一定の目標偏差値εと一致するように、第1調圧弁48
にて制1111すべき第1ライン油圧PR,が補正され
る。
・・・α梼 ここで、かかるα榎式のフィードバック環は比例動作(
P動作)項と積分動作(■動作)項とから成る所謂PI
動作によるもので、K、、T、はそれぞれ比例ゲイン、
積分時間である。また、目標偏差値εは燃費が最小とな
る速度比定常偏差の値であり、例えば、10モ一ド走行
などの車両の総合的な運転状態において最良の燃費が得
られる値として、実験またはシミュレーション等によっ
て求めたり、或いは種々の運転状態において燃費を最小
とするのに要求される定常偏差の最小値を目標偏差値ε
とするなど、種々の手段によって設定される。そして、
第1ライン油圧PR3は、定常偏差1e”−el/eが
この目標偏差値εと一致するように補正される。
例えば、実際の第1ライン油圧が本来あるべき値より小
さい場合には、定常偏差l e’ −e lzeは大き
くなっているため、le”−el/e−εは正の値とな
る。したがって、第1ライン油圧P2. (プリプログ
ラム値)には正の動作信号に比例した量が加算され、こ
の第1ライン油圧pH(補正値)に基づいて後述のステ
ップS14およびS15が実行されることにより、実際
の第1ライン油圧が上昇させられて定常偏差l e” 
−e lzeは低下させられ、最終的に目標偏差値εと
一致させられる。
また、実際の第1ライン油圧が本来あるべき値より大き
い場合には、定常偏差l e” −e lzeは小さく
なっているため、l e” −e lze−εは負の値
となる。したがって、第1ライン油圧Pe+  (プリ
プログラム値)から負の動作信号に比例した量が減算さ
れ、この第1ライン油圧pH(補正値)に基づいて後述
のステップS14およびS15が実行されることにより
、実際の第1ライン油圧が下降させられて定常偏差l 
e” −e lzeは上昇させられ、最終的に目標偏差
値εと一致させられる。
そして、定常偏差leゝ−e1/eと目標偏差値εとが
一致させられた時には、実際の第1ライン油圧は目標偏
差値εを含む速度比eを実現するのに必要な最低の油圧
値となる。すなわち、このステップS12は、前記ステ
ップS8またはS10によって算出された第1ライン油
圧PR,を、定常偏差1 e I″−el/eに基づい
て補正することにより、実際の第1ライン油圧が必要最
低の値となるように制御するのである。これにより、ポ
ンプ42の駆動損失が低減され、車両の燃費が向上させ
られる。なお、上記α勅式ではPI動作によって制御す
るようになっているが、P動作および■動作の何れか一
方に基づいて制御することも可能である。
一方、前記ステップ311において偏差1e″−el/
eが一定値E以上、すなわち無段変速機14が過渡状態
である場合には、ステップS13が実行され、次式09
および0Iに従って前記第1ライン油圧Pl、(プリプ
ログラム値)および第2ライン油圧P12が補正される
Pe、=PR,+に、l e” −e lze・ ・ 
・ F191 P 7!z =P lz  Kz  l e”  e 
: / e・ ・ ・ (至) 但し、K、、に、は比例定数である。
上式から明らかなように、このステップS13は偏差l
e”−el/eの増加とともに第1ライン油圧PI!I
 と第2ライン油圧P12との差を拡大して無段変速機
14の速度比変化速度を速くするものである。すなわち
、例えば正トルク状態では、第1ライン油圧pHは二次
側油圧シリンダ26内の油圧Pi、、(高圧側の油圧シ
リンダ内油圧:エンジンブレーキ状態ではP。uL )
に対して余裕油圧621分だけ高くされているが、動力
)貝失の面からあまり高くできず速度比変化速度の点で
充分でない場合がある。このため、本実施例では偏差l
 e” −e l/eが大きくなる過渡状態において、
ライン油圧PR,とP12との差を拡大することにより
、速度比変化速度を一層速めて極めて好適な過渡応答特
性が得られるようにしであるのである。
ここで、上記09式の補正項に、le”−el/eは、
前記0団式において目標偏差値εを0とした場合のP動
作項KPleゝ−el/eと同じ形になっているが、ス
テップS13は過渡時にのみ働くものであり、偏差le
”−e1/eは大きな値となるが、準定常時にのみ働く
ステップS12の偏差l e” −e l/eは非常に
小さい。このため、比例ゲインに、は、比例定数に1に
比べて通常は格段に大きな値とされる。
このようにして第1ライン油圧PR+および第2ライン
油圧P2□が決定されると、次にステップS14が実行
され、次式I2BおよびI22)に従って第1ライン油
圧制御値■1および第2ライン油圧制御値■2が決定さ
れる。これ等の式aυ、 (22)は、それぞれ第1ラ
イン油圧PR,、第2ライン油圧P12が得られるよう
に第1調圧弁48.第2調圧弁58の特性を考慮して記
憶されたデータマツプなどを用いて、第1ライン油圧制
御値■3.第2ライン油圧制御値■2を求めるものであ
る。
V、=r  (PR,)         ・・・Qυ
V、=f  (PN2)         ・・・宍)
そして、一連のステップの内の最後のステップS15で
は、それ以前のステップにおいて決定された速度比制御
値■。、第1ライン油圧制御値■。
および第2ライン油圧制御値■2が出力される。
これにより、前記第6図、第7図、第8図に示すように
、速度比e、第1ライン油圧Pl、、第2ライン油圧P
12がそれぞれ制御され、以後、ステップ81以下が繰
返し実行される。
このように、本実施例においては、速度比の定常偏差l
e”−el、/eが目標偏差値εと一致するように第1
調圧弁48がフィードバック制御されるため、その第1
調圧弁48によって調圧される第1ライン油圧は、その
目標偏差値εを含む速度比を実現するのに必要最低の油
圧値とされ、ポンプ42の駆動を置火、更にはエンジン
10の動力損失が低減されて、車両の燃費が向上させら
れるのである。特に、本実施例では目標偏差値εが、車
両の燃費を最小とする値に設定されているため、車両の
燃費は大幅に向上する。
また、定常偏差le”−el/eに基づいて第1ライン
油圧を調圧するようになっているため、第1調圧弁48
.第2調圧弁58を含む調圧システムにおいて第1ライ
ン油圧、第2ライン油圧の調圧誤差があったり、変速制
御弁44の特性にばらつきがあったりしても、実際の第
1ライン油圧は常に必要最低限の油圧値に制御される。
すなわち、第1ライン油圧制御値■1と実際の第1ライ
ン油圧との間に一定の相関関係が確保されていれば、油
圧の絶対値はそれ程正確でなくても差支えないのである
。したがって、調圧システムや変速制御弁44として必
ずしも高精度のものを採用する必要がなく、それ等の製
造コストの低減を図ることができるのである。
さらに“、変速時の偏差1e′″−e1/eは定常時の
偏差le”−el/eに比較して格段に大きな値となる
ため、変速時にもフィードハック項による補正を行うと
第1ライン油圧PR,は過大な値となるが、本実施例で
は無段変速機14の(貨定常時にのみフィードハック項
による補正を行うようになっているため、無段変速機1
4の過渡時に第1ライン油圧が過大になる恐れがない。
なお、この実施例ではコントローラ94による一連の信
号処理のうち前記ステップ312.S14および315
が第1調圧弁48をフィードバック制御する制御手段に
相当する。
次に、本発明の他の実施例を説明する。
第9図は、前記第1実施例におけるフローチャートのス
テップ38,310.St、l、S12およびS13の
替わりにステップ316を設け、ステップS7またはS
9において第2ライン油圧P12が決定された後、次式
口に従って第1ライン油圧Pl、を直接求めるようにし
たものである。
・・・乃 この場合にも、前記第1実施例と同様に、第1ライン油
圧を上げれば速度比の偏差1 e” −e l/eは小
さくなり、第1ライン油圧を下げれば偏差le”−el
/eは大きくなるという関係に基づいて、偏差le”−
el/eが目標偏差値εと一致するように第1調圧弁4
8にて調圧すべき第1ライン油圧PIIを求めるのであ
る。これにより、実際の第1ライン油圧は必要最低限の
油圧に調圧される。
ここで、上記(ハ)式は、前記α鴫式に比較してプリプ
ログラム環がなく、フィードバック項のみで制御するよ
うになっているため、速い収束性を確保するためには比
例ゲインに1.リセット率1/T。
をα梼式に比べて大きく設定する必要がある。このため
、第1ライン油圧が大きくハンチングする可能性がある
が、微分動作(D動作)項が加えられることにより、ハ
ンチングを生じることな(速い収束性が実現されるよう
になっている。しかし、かかるPID動作は必ずしも必
要不可欠というものではなく、P動作またはI動作に基
づくものであれば、基本的には何れでも制御可能なので
ある。
なお、T、は微分時間である。
かかる第2実施例によれば、第1ライン油圧P!、が一
つの制御式(I23式)で求められるようになっている
ため、前記第1実施例における(7)弐〜α0)式、或
いはαa〜αη式のように、推力比から第1ライン油圧
PR,を求めるための複雑な関係式等が不要となり、正
トルク状態であるかエンジンブレーキ状態であるかを問
わず、第1ライン油圧PR,が極めて容易に算出される
。また、この場合には、第1ライン油圧制御値■、と実
際の第1ライン油圧との間に一定の相関関係が確保され
ていれば、第1ライン油圧の絶対値に対する精度確保は
全く不要となるため、装置が一層安価に構成され得る利
点がある。なお、この実施例ではステップS16.S1
4およびS15が第1澗圧弁48をフィードバック制御
する制御手段に相当する。
また、第10図には、ベルト式無段変速機14の油圧制
御回路において第1調圧弁48および第2調圧弁58の
接続位置が異なる実施例が示されている。すなわち、第
1澗圧弁48を通して第1ライン油路50から流出させ
られた作動油はドレン油路110を介して直接的にオイ
ルポンプ42の吸入側に戻される一方、オイルポンプ4
2から吐出された作動油は絞り112を備えた油路11
4を通して第2ライン油路52へも供給される。
この油路114は第2調圧弁58の調圧作動に必要な油
量を確保するとともに、第1ライン油圧および第2ライ
ン油圧の差圧を確実に形成させるためのものである。そ
して、第2調圧弁58は、上記油路114を通して供給
された作動油、および変速制御弁44の第1排出ポート
54および第2排出ポート56から流出する作動油の圧
力を調圧する。このように構成された本実施例でも、前
述の実施例と同様に第1ライン油圧および第2ライン油
圧が必要かつ充分に調圧されるので、同様の効果が得ら
れるのである。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明した
が、本発明はその他の態様においても通用される。
たとえば、前述のベルト式無段変速機14の一次側油圧
シリンダ26および二次側油圧シリンダ28は同一の受
圧面積を備えたものであったが、異なる受圧面積であっ
てもよいのである。
また、前記第2調圧弁58は相対的に低圧側の油圧シリ
ンダ内の油圧値を制御するものであるため、厳密には油
圧シリンダ毎に制御式が用意されねばならない。第1図
の実施例において一次側油圧シリンダ26および二次側
油圧シリンダ28は同一の受圧面積を備えたものである
ので、共通の制御式を用いてもそれほど制御精度が低下
しない。
したがって第2図のステップS7およびS9を共通のス
テップとしてステップS6の前に位置させることができ
る。この場合、遠心油圧を補正する項が異なるが、車両
は正トルク状態である場合が多いので二次側回転軸18
の回転速度N。utを代表させて用いることができる。
また、第2図のステップS8およびSIOでは、正トル
ク状態とエンジンブレーキ状態とに分けて第1ライン油
圧Pi、(プリプログラム値)を求めるようになってい
るが、これも頻度の高い正トルク状態のプログラム(ス
テップS8)に統一してしまっても差支えない。すなわ
ち、後のステップ312においてフィードバック項が加
えられるため、最終的に得られる第1ライン油圧PL 
は、正トルク状態においてもエンジンブレーキ状態にお
いても略最適な値となるのである。
また、前記実施例では所謂マイクロコンピュータにて第
1ライン油圧Pff、および第2ライン油圧PR,が求
められ、且つ第1 Am圧弁48および第2調圧弁58
の作動を制御するようになっているが、同様の機能を備
えた油圧回路にて構成することも可能である。
さらに、前記実施例では定常偏差として偏差le” −
e l/eが用いられているが、Ie′″−elに基づ
いてフィードバック制御することもできる。また、二次
側回転輪18の回転速度N。U、が定まれば速度比eと
一次側回転軸16の回転速度N8、(またはエンジン回
転速度N、)とは一定の関係になるため、その回転速度
N i nと目標回転速度N i n  との定常偏差
IN、、−N五、”  l/Ni、”に基づいてフィー
ドバック制御することにより、速度比偏差le”−el
/eを目標偏差値εと一致させるようにすることも可能
である。
また、第3図のステップS13において比例定数に、、
に2が用いられていたが、それらは速度比e、出力トル
クT0.エンジン回転速度N、。
車速■の関数としてもよい。
また、前述の実施例においては、変速制御弁44は、目
標速度比e*と実際の速度比eとが一致するように制御
されていたが、ステ、プS3において求めた目標回転速
度N i n  と一次側回転軸16の回転速fN+、
とが一致するように制御されても差支えなく、また、車
両の要求出力と実際の駆動力とが一致するように制御さ
れてもよい。
また、前述の実施例では、車両の要求出力を表す量とし
てスロットル弁開度θいが検出されていたが、ディーゼ
ルエンジンなどを搭載した車両においては、アクセルペ
ダル操作量などが用いられてもよい。
また、前述の実施例では、スプール弁子68の位置を連
続的に変化させることにより変速制御弁44の出力が比
例的に制御されていたが、オンオフ作動の時間比率を連
続的に変化させるデユーティ制御が用いられても良い。
そして、このようなデユーティ制御は前述のように電磁
ソレノイド74.76によって直接スプール弁子68が
駆動される直動型の他に、比較的小型の74 Tf!弁
にてオンオフ制御されるパイロット圧にてスプール弁子
68を駆動するようにしても良い。
また、前述の変速制御弁44は単一のスプール弁子68
を備えているが、複数本のスプール弁子を備えたもので
あってもよい。
さらに、前述の変速制御弁44には、そのスプール弁子
68を駆動するための第1および第2電磁ソレノイド7
4.76が設けられ“どいたが、パルスモータなどの他
の電磁アクチュエータが設けられていてもよい。
また、前記実施例では目標偏差値εが車両の燃費を最小
とする値に設定されているが、その池の値に設定するこ
とも勿論可能である。すなわち、本発明は、速度比の定
常偏差が予め定められた一定の目標偏差値と一致するよ
うに第1調圧弁をフィードバック制御して第1ライン油
圧を調圧することを要旨とするもので、その目標偏差値
を含む速度比を実現する上で必要な最低の油圧値に第1
ライン油圧を調圧することにより、車両の燃費向上を達
成するものなのである。
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である車両用ベルト式無段変
速機の油圧制御装置の構成を示す図である。第2図およ
び第3図は第1図の装置の作動を説明するためのフロー
チャートである。第4図は第2図および第3図のフロー
チャートの作動の説明に用いられる関係を示す図である
。第5図は第1図のエンジンの最小燃費率曲線を示す図
である。 第6図および第7図は第1図の実施例において速度比に
対する各部の油圧の変化特性をそれぞれ示す図であり、
第6図は正トルク状態を、第7図はエンジンブレーキ状
態を示している。第8図は第1図の変速制御弁の出力油
圧特性を示す図であって、(alは第1ライン油圧と第
2ライン油圧との差圧が小さい状態を、(b)は第1ラ
イン油圧と第2ライン油圧との差圧が大きい状態を示し
ている。第9図は本発明の他の実施例における作動を説
明するためのフローチャートの要部である。第10図は
本発明の更に別の実施例における構成の要部を示す図で
ある。 14;ベルト式無段変速機 16:一次側回転軸  18:二次側回転軸20ニ一次
側可変プーリ 22:二次側可変プーリ 24:伝動ベルト 26:一次側油圧シリンダ 28:二次側油圧シリンダ 44:変速制御弁   48:第1調圧弁58:第2調
圧弁   94:コントローラステップ312,314
.S15:制御手段ステップS14,315.S16:
制御手段第3図 (x +o’ rpm)   第4図 第6図 第7図 1+ 第9図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  一次側回転軸および二次側回転軸にそれぞれ設けられ
    た一対の一次側可変プーリおよび二次側可変プーリと、
    該一対の可変プーリに巻き掛けられて動力を伝達する伝
    動ベルトと、前記一対の可変プーリの有効径をそれぞれ
    変更する一対の一次側油圧シリンダおよび二次側油圧シ
    リンダとを備えた車両用ベルト式無段変速機において、 油圧源から供給される作動油を調圧して第1ライン油圧
    とする第1調圧弁と、 前記第1ライン油圧に調圧された作動油を前記一次側油
    圧シリンダおよび二次側油圧シリンダの一方に供給する
    と同時に、他方内の作動油を流出させることにより、前
    記一次側可変プーリおよび二次側可変プーリの有効径を
    変化させて前記無段変速機の速度比を調節する変速制御
    弁と、 該変速制御弁を通して前記一次側油圧シリンダおよび二
    次側油圧シリンダの他方から流出する作動油の圧力を調
    圧し、前記第1ライン油圧よりも低い第2ライン油圧と
    する第2調圧弁と を有し、実際の速度比が車両の運転状態に応じて求めら
    れた目標速度比と一致するように前記変速制御弁を制御
    する形式の油圧制御装置において、前記実際の速度比と
    前記目標速度比との定常偏差が予め定められた一定の目
    標偏差値と一致するように前記第1ライン油圧を調圧す
    るように前記第1調圧弁をフィードバック制御する制御
    手段を設けたことを特徴とする車両用ベルト式無段変速
    機の油圧制御装置。
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