JPS6364836A - 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に関する
ものである。

従来技術とその問題点 従来、Ｖベルト式無段変速機において、スロットル開度
に応じた目標入力回転数（エンジン回転数に相当）に対
し上下に所定制御幅を有する上下限値を設定し、実際の
入力回転数が上下限値から外れた時には電磁弁を連続的
にＯＮ又はＯＦＦさせ、実際の入力回転数が上下限値の
間にあるときには電磁弁をデユーティ制御することによ
り、入力回転数を目標値の一定幅内で制御しながらスム
ーズな変速制御を行うようにしたものが、例えば特開昭
５９−６２７６１号公報に示されている。

上記変速制御の具体例を第１１図に示す変速線図に従っ
て説明する。まず、高スロットル開度（例えばスロット
ル開度全開）時の目標入力回転数をＮｔ＋、４ＦＡスロ
ットル開度（例えばスロ・２トル開度全開）時の目標入
力回転数をＮＦ２とし、それぞれの制御幅をΔＮ６５．
ΔＮＥ２とする０例えばスロットル開度全開で走行して
いる時、実際の入力回転数が上限値（Ｎ６．＋ΔＮ５１
）以上では電磁弁が連続的にＯＦＦして変速比を高速比
側へ制御し、下限値（Ｎｔ＋−ΔＮ１１）以下では電磁
弁が連続的にＯＮＬで変速比を低速比側へ制御し、上下
限値の間では電磁弁がデユーティ制御される。

ところが、従来では図示するように高スロットル開度時
の制御幅（斜線で示す）と低スロツトル開度時の制御幅
（斜線で示す）とが上下に掛は離れているため、例えば
高スロットル開度の制御幅内の点Ａで走行中に急にスロ
ットル開度を全開にすると、矢印で示すように低スロツ
トル開度の制御幅へ移行するために、点Ａから連続的に
ＯＦＦとなる領域を通過しなければならず、その間、変
速比は連続的に高速比側へ制御されるため、エンジンブ
レーキが効かなくなる結果を招く、また、逆に低スロツ
トル開度の制御幅内のＢ点で走行中にキックダウンを行
うと、高スロットル開度の制御幅へ移行するために点Ｂ
から連続的にＯＮとな。

る領域を通過しなければならず、その間、必要以上に低
速比側へ変速されるため、入力回転数が高スロットル開
度の制御幅を乗り越えてエンジンの吹き上がりを起こし
たり、減速感を伴うといった不具合が生じるおそれがあ
る。

上記のように、従来では高スロットル開度の制御幅と低
スロツトル開度の制御幅とが掛は離れているため、連続
的にＯＮ又はＯＦＦとなる領域が大きくなり、エンジン
ブレーキ性能やキックダウン性能に支障を来している。

発明の目的 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、エンジンブレーキ性能とキックダウン性能の向上
を図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、駆動側プーリ又
は従動側プーリの一方にトルク伝達に必要な推力を負荷
する推力負荷装置を設け、他方に変速比を制御するため
の油圧室を設け、該油圧室へ電磁弁を有する油圧制御装
置から制御油圧を導くとともに、油圧制御装置は、スロ
ットル開度に応じた目標入力回転数に対して上下に所定
制御幅を有する上下限値を設定し、実際の入力回転数が
上下限値外にある時、入力回転数が上下限値内に入るよ
うに電磁弁の作動時間を一定制御し、実際の入力回転数
が上下限値内にある時、電磁弁の作動時間が変化するデ
ユーティ制御するようにしたＶベルト式無段変速機にお
いて、少なくとも低速比域においてスロットル開度全開
時の下限値をスロットル開度全閉時の上限値より低くし
たものである。

例えば、スロットル開度全開で走行している時にスロッ
トル開度を全開にすると、全閉時の制御幅内へ移ろうと
するが、スロットル開度全開時と全閉時の制御幅が重な
っているので、従来のように電磁弁が連続的にＯＦＦと
なる領域が小さく、即座にデユーティ制御が開始されて
エンジンブレーキを効かずことができる。また、低スロ
ツトル開度状態からキックダウンを行った場合も、上記
と同様にスロットル開度全開時と全閉時の制御幅が重な
っているので、電磁弁が連続的にＯＮとなる領域が小さ
く、エンジンの吹き上がりや減速感を解消できる。なお
、スロットル開度全開と全開の制御幅を少なくとも低速
比域で重なるようにしたのは、高速比域ではたとえ制御
幅が重なっていなくても、従来のような問題が起こる可
能性が少ないからである。

実施例の説明 第１図は本発明にがかるＶベルト式無段変速機の一例を
示し、エンジン１のクランク軸２はダンパ機構３を介し
て入力軸４に接続されている。入力軸４の端部には外歯
ギヤ５が固定されており、この外歯ギヤ５は無段変速装
置１０の駆動軸１１に固定された内歯ギヤ６と噛み合い
、入力軸４の動力を減速して駆動軸１１に伝達している
。

無段変速装置１０は駆動軸１１に設けた駆動側ブーＩＪ
１２と、従動軸１３に設けた従動側プーリ１４と、両プ
ーリ間に巻き掛けた■ベルト１５とで構成されている。

駆動側プーリ１２は固定シーブ１２ａと可動シ−プ１２
ｂとを有しており、可動シーブ１２ｂの背後には推力負
荷装置の一例であるトルクカム装置１６と圧縮スプリン
グ１７とが設けられている。上記トルクカム装置１６は
入力トルクに比例した推力を発生し、圧縮スプリング１
７はＶベルト１５が弛まないだけの初期推力を発生し、
これら推力によりＶベルト１５にトルク伝達に必要なベ
ルト張力を付与している。なお、推力負荷装置としては
、トルクカム装置に限らず、前述の特開昭５９−６２７
６１号公報に記載のように油圧サーボ装置でもよい、一
方、従動側プーリ１４も駆動側ブーＩＪ１２と同様に、
固定シーブ１４ａと可動シーブ１４ｂとを有しており、
可動シーブＬ４ｂの背後には変速比制御用の油圧室１８
が設けられている。この油圧室１８への油圧は後述する
油圧制御装置４０にて制御される。

従動軸１３の外周には中空軸１９が回転自在に支持され
ており、従動軸１３と中空軸１９とは湿式多板クラッチ
からなる発進クラッチ２０によって断続される。上記発
進クラッチ２０への油圧は後述する油圧制御装置４０に
よって制御される。中空軸１９には前進用ギヤ２１と後
進用ギヤ２２とが回転自在に支持されており、前後進切
換用ドッグクラッチ２３によって前進用ギヤ２１又は後
進用ギヤ２２のいずれか一方を中空軸１９と連結するよ
うになっている。後進用アイドラ軸２４には後進用ギヤ
２２に噛み合う後進用アイドラギヤ２５と、別の後進用
アイドラギヤ２６とが固定されている。また、カウンタ
軸２７には上記前進用ギヤ２１と後進用アイドラギヤ２
６とに同時に噛み合うカウンタギヤ２８と、終減速ギヤ
２９とが固定されており、終減速ギヤ２９はディファレ
ンシャル装置３０のリングギヤ３１に噛み合い、動力を
出力軸３２に伝達している。

油圧制御装置４０は、調圧弁４１と、プーリ制御弁４４
と、発進制御弁４６と、電子制御回路６０とで構成され
ており、調圧弁４１は油溜４２からオイルポンプ４３に
よって吐出された油圧を凋圧し、ライン圧としてプーリ
制御弁４４及び発進制御弁４６に出力している。プーリ
制御弁４４及び発進制御弁４６は電子制御回路６０から
出力されるデエーテイ制御信号によりソレノイド４５．
４７を作動させ、ライン圧を制御してそれぞれ従動側プ
ーリ１４の油圧室工８と発進クラッチ２０とに制御油圧
を出力している。

上記制御弁４４．４６の具体的構造は、第２図のように
スプール弁５０と電磁弁５２とを組合せたものや、第３
図のようにボール状弁体５３で入力ポート５４とドレン
ボート５５とを選択的に開閉し、出力ボート５６から制
御油圧を出力する３ボ一ト式電磁弁単体としてもよい０
例えば、プーリ制御弁４４を第２図のようなスプール弁
５０と電磁弁５２とで構成した場合には、電子制御回路
６０から電磁弁５２に出力されるデユーティ比をＤとす
ると、スプール弁５０の出力油圧Ｐ１は次式で与えられ
る。

ＰｕＸＡ、＝ＰＬＸＤＸＡ２　＋Ｆ　　　・＋１１上式
において、Ａ　、ｒ　Ａ　２はそれぞれスプール弁５０
のランド５０ａ、５０ｂの受圧面積、Ｐ、はライン圧、
Ｆはスプリング５１のばね荷重である。

また、プーリ制御弁４４を第３図のような電磁弁単体で
構成した場合には、その出力油圧ＰＭは次式で与えられ
る。

ｐｗ−ｐｔ　ｘ［）　　　　　　　・・・（２）Ｔｌ１
式、（２）式において、Ａ＋＋　Ａ２．ＰＬ＋　Ｆは一
定値であるため、デユーティ比りと出力油圧ＰＶとは比
例し、しかも出力油圧２丁によって無段変速装置１０の
変速比が可変であるので、いずれの場合もデユーティ比
りによって無段変速装置１０の変速比を自在に制御する
ことができる。

第４図は電子制御回路４０のブロック図を示し、６１は
エンジン回転数（入力軸４の回転数でもよい）を検出す
るセンサ、６２は車速を検出するセンサ、６３は従動軸
１３の回転数（発進クラッチ２０の入力回転数又は従動
側プーリ１４の回転数でもよい）を検出するセンサ、６
４はＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｌの各シフト位置を検出するセン
サ、６５はスロットル開度を検出するセンサであり、上
記エンジン回転数センサ６１、車速センサ６２、従動軸
回転数センサ６３、シフト位置センサ６４の各信号は入
力インターフェース６６に入力され、スロットル開度セ
ンサ６５の信号はＡ／Ｄ変換器６７でデジタル信号に変
換される。

６８は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、６９はプーリ制御
用ソレノイド４５と発進制御用ソレノイド４７を制御す
るためのプログラムやデータが格納されたリードオンリ
メモリ　（ＲＯＭ）、Ｔｏは各センサから送られた信号
やパラメータを一時的に格納するランダムアクセスメモ
リ　（ＲＡＭ）　、７１は出力インターフェースであり
、これらＣＰＵ６８、ＲＯＭ６９、ＲＡＭ７０、出力イ
ンターフェース７１上記入力インターフエース６６、Ａ
／Ｄ変換変換子６フス７２によって相互に連絡されてい
る。出力インターフェース７１の出力は出力ドライバフ
３を介してプーリ制御用ソレノイド４５と発進制御用ソ
レノイド４７とにデユーティ制御信号として出力されて
いる。

第５図は電子制御回路６０内に予め設定された入力回転
数ＮＩとプーリ制御用ソレノイド４５のデユーティ比り
との関係データを示す、すなわち、Ｎ、はスロットル開
度に応じた目標入力回転数であり、この目標入力回転数
Ｎ、に対し上下に所定の制御幅ΔＮ５を有する上下限値
が設定されており、実際の入力回転数が上限値（Ｎ［＋
ΔＮｃ）以上の時にはプーリ制御用ソレノイド４５は連
続的にＯＦＦ　（Ｄ＝Ｏ％）され、実際の入力回転数が
下限値（Ｎ、−ΔＮＥ）以下の時にはプーリ制御用ソレ
ノイド４５は連続的に０Ｎ（Ｄ−１００％）され、さら
に実際の入力回転数が上下限値の範囲内にある時には入
力回転数の増大につれてデユーティ比が漸減するように
設定されている。

なお、上記の場合には、実際の入力回転数が上下限値外
にある時プーリ制御用ソレノイド４５を連続的にＯＦＦ
又はＯＮさせる場合を示したが、こえに限らず、例えば
上限値以上の時にはデユーティ比を５％、下限値以下の
時にはデユーティ比を９５％に保持してもよい、この場
合には、入力回転数が上下限値外になった時、電磁弁を
完全にＯＦＦ又はＯＮとしないので、プーリ推力の２激
な変化を防止し、■ベルトのスリップを防止できる効果
がある。また、デユーティ比と油圧の０Ｎ１０ＦＦとの
関係は、電磁弁が常開形か常閉形かの違いにより、上記
とは逆にデユーティ比０％の時に油圧がＯＮ、デユーテ
ィ比１００％の時に油圧がＯＦＦとなるようにも設定で
きる。

第６図は変速制御の具体例を示す、すなわち、制御がス
タートすると、変速制御中であるか否かを判別しく８０
）、変速制御中でなければ発進過程にあることを意味す
るので、プーリ制御用ソレノイド４５を連続的にＯＮ　
（Ｄ−１００％）し、最低速比に維持するＣ８１＞、変
速制御中の場合には、続いて実際の入力回転数Ｎ、とそ
の時のスロ７）小開度に応じた目標入力回転数の下限値
（Ｎ、−ΔＮ。

）とを比較しく８２）、Ｎｔ≦Ｎ、−ΔＮ、であればプ
ーリ制御用ソレノイド４５を連続的にＯＮ　（Ｄ−１０
０％）する（８３）、これにより、無段変速装置１０は
低速比側に制御され、入力回転数が上昇する。

一方、Ｎ、＞Ｎ、−ΔＮ６の場合には、続いて入力回転
数Ｎｌと上限値（Ｎ　ｔ＋ΔＮＥ）とを比較しく８４）
、Ｎ１≧Ｎ、＋ΔＮ、であればソレノイド４５を連続的
にＯＦＦ　（Ｄ−０％）する（８５）、これにより、無
段変速装置１０は高速比側に制御され、入力回転数が低
下する。Ｎ、＋ΔＮ、＞Ｎ、＞Ｎ、−ΔＮ、の時には、
第５図からその時の入力回転数に応じたデユーティ比を
読み出し、ソレノイド４５にこのデユーティ比を出力す
る（８６）。上記のように油圧室１８の油圧、つまり変
速比を制御することにより入力回転数を制御幅内に収束
させ、かつ入力回転数を制御幅内で微細制御するように
したので、変速ショックのないスムーズな走行を実現で
きる。

第７図は本発明方法にかかる変速線図を示し、Ｎ１．は
スロットル開度全開時の目標入力回転数、ＮＥ２はスロ
ットル開度全閉時の目標入力回転数であり、ΔＮ、、、
　ΔＮｔ２はそれぞれ制御幅である。

目標入力回転数Ｎ、は第８図に示すようにスロットル開
度に応じて１５００ｒｐｍ（ＮＨ）　〜４０００ｒｐｍ
（Ｎ（。

）へと漸増するように設定され、かつ制御幅ΔＮ５も第
９図に示すようにスロットル開度に応じて１０１０００
ｒｐΔＮ　Ｅ２　）　〜２０００ｒｐｍ（ΔＮｃ＋）へ
と漸増するように設定されている。そのため、スロット
ル開度全開時の下限値（Ｎ５．−ΔＮＥＩ）はスロット
ル開度全開時の上限値（Ｎ、２＋ΔＮ、２）より低くな
り、第７図斜線で示すように全開時と全開時のデユーテ
ィ制御幅が一部で重なっている。

第７図において、例えば高スロットル開度の制御幅内の
点Ｃで走行中に急にスロットル開度を全開にすると、矢
印で示すように低スロツトル開度の制御幅へ移行する。

このとき、点Ｃは低スロツトル開度時の上限値より上方
に位置しているので、電磁弁はその瞬間ＯＦＦ状態とな
るが、点Ｃと低スロツトル開度の上限値との差が小さい
ので即座に低スロツトル開度の制御幅内に入り、変速比
が高速比側へ移行するのを防止できる。したがって、エ
ンジンブレーキを有効に効かすことができる。また、逆
に低スロツトル開度の制御幅内のＤ点で走行中にキック
ダウンを行うと、高スロットル開度の制御幅へ移行する
。このとき、点りは高スロットル開度時の下限値より下
方に位置しているので、その瞬間、電磁弁がＯＮ状態と
なるが、点りと高スロットル開度時の下限値との差が小
さいので、即座に高スロットル関度の制御幅内に入り、
従来のように制御幅を乗り越えてエンジンの吹き上がり
を起こしたり、減速感を伴うおそれがない。

第１０図は本発明の他の実施例を示す、第７図ではスロ
ットル開度全開時の制御幅とスロットル開度全閉時の制
御幅とが全変速比の範囲内において重なる場合を示した
が、第１０図では各スロットル開度における制御幅を低
速比から高速比にかけて漸減するように設定し、かつス
ロットル開度全開時の制御幅とスロットル開度全閉時の
制御幅とが低速比域においてのみ重なるように設定した
ものである。すなわち、各スロットル開度における制御
幅を低速比から高速比にかけて漸減するように設定した
のは、低速比域（変速初期）における入力回転数の変動
幅はそれ以降の変動幅より大きいという性質があること
を勘案したものであり、また、スロットル開度全開時の
制御幅とスロットル開度全閉時の制御幅とが低速比域に
おいてのみ重なるようにしたのは、高速比域では全閉時
と全開時の制御幅が重ならなくてもキックダウン性能や
エンジンブレーキ性能にさほど影響がないからである。

上記実施例では、駆動側プーリに推力負荷装置を設け、
従動側プーリに変速比制御用の油圧室を設けた例を示し
たが、これとは逆に、駆動側プーリに変速比制御用の油
圧室を設け、従動側プーリに推力負荷装置を設けてもよ
い、但し、この場合には上限値以上では油圧室の油圧が
連続的に０Ｎ（Ｄ−１００％）、下限値以下では油圧室
の油圧が連続的にＯＦＦ　（Ｄ−０％）となり、上記実
施例とは逆となる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば少なくと
も低速比域においてスロットル開度全開時の下限値をス
ロットル開度全閉時の上限値より低くしたので、高スロ
ットル開度で走行中にスロットル開度を閉じた時、エン
ジンブレーキを効かずことができ、また低スロツトル開
度状態からキックダウンを行った場合も、エンジンの吹
き上がりや減速感を解消できる。したがって、エンジン
ブレーキ性能及びキックダウン性能の向上を達成できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が通用される■ベルト式無段変速機の一
例の概略図、第２図、第３図は制御弁の具体的構造図、
第４図は電子制御回路のブロック図、第５図は入力回転
数とプーリ制御用ソレノイドのデユーティ比との関係図
、第６図は変速制御方法の一例のフローチャート図、第
７図は本発明の変速線図、第８図はスロットル開度と目
標入力回転数との関係図、第９図はスロットル開度と制
御幅との関係図、第１０図は本発明の他の実施例の変速
線図、第１１図は従来の変速線図である。 １・・・エンジン、４・・・入力軸、１０・・・無段変
速装置、１５・・・■ベルト、１６・・・トルクカム装
置（推力負荷装置）、１８・・・油圧室、２０・・・発
進クラ・ノチ、３２・・・出力軸、４０・・・油圧制御
装置、４４・・・プーリ制御弁、４５・・・プーリ制御
用ソレノイド、６０・・・電子制御回路。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 第４図 第５図 ÷ ｘｙ＋回恥、＆　Ｎｉ 第６図 第７図 第８図　　　　　　　　第９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トルク伝
   達に必要な推力を負荷する推力負荷装置を設け、他方に
   変速比を制御するための油圧室を設け、該油圧室へ電磁
   弁を有する油圧制御装置から制御油圧を導くとともに、
   油圧制御装置は、スロットル開度に応じた目標入力回転
   数に対して上下に所定制御幅を有する上下限値を設定し
   、実際の入力回転数が上下限値外にある時、入力回転数
   が上下限値内に入るように電磁弁の作動時間を一定制御
   し、実際の入力回転数が上下限値内にある時、電磁弁の
   作動時間が変化するデューティ制御するようにしたＶベ
   ルト式無段変速機において、少なくとも低速比域におい
   てスロットル開度全開時の下限値をスロットル開度全閉
   時の上限値より低くしたことを特徴とするＶベルト式無
   段変速機の変速制御方法。