JPS6367455A - 無段変速機のライン圧制御装置 - 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】

本発明は、車両用のベルト式無段変速機のライン圧ｖ制
御装置に関し、詳しくは、エンジン始動模１回目の発進
までのライン圧制御に関する。 この種の無段変速機の変速制御に関しては、例えば特開
昭５５−６５７５５Ｑ公報に示す油圧制御系の基本的な
ものがある。これは、アクセルの踏込み吊とエンジン回
転数の要素により変速比制御弁がバランスするように動
作して、エンジン回転数が常に一義的に定まるように変
速比を定めるらので、変速比を制御対象にしている。 従って変速速度は、各変速比、ライン圧、制御弁等によ
り機構上決定されることになり、変速速度を直接制御で
きなかった。そのため、運転域の過渡状態では変速比が
ハンチング、Ａ−バシュート等を生じてドライバビリテ
ィを悪化さＵることが指摘されている。 このことから、近年、無段変速機を変速制御する場合に
おいて、変速速度を加味して電子制御する傾向にある。 また、上記変速速度による変速制御の電子制御化に伴い
、ライン圧に関しても電子制御づる傾向にある。

【従来の技術】

そこで従来、上記無段変速機においてライン圧制御に関
しては、例えば特開昭５８−２１４０５４号公報の先行
技術がある。ここで、伝達トルクに関係してライン圧を
制御し、かつ人、出力軸のトルクの関係からベルト滑り
を検出して所定の伝達トルクが確保されるようにライン
圧制御することが示されている。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記先行技術のものにあっては、実際のベル
ト滑りを検出してそれを生じないように補うものである
から、種々の事情によりライン圧が低下したり、プーリ
押付力が不足した場合のベルト滑りを防止することを目
的としている。従って、発進時に瞬間的に生じるベルト
滑りような突発的なものには適用できない。 ここで、エンジン始動後の発進前のライン圧制御につい
て述べると、アイドリング状態であるからその伝達トル
クに対応してライン圧は最低圧力になっている。一方、
ブーりとベルトのトルク伝達機構は、第４図切に示すよ
うになっている。即ち、プーリＡによる押付力ＦＳ、エ
レメントＢのライン圧より受ける力Ｆｅ、リングＣによ
り押される力Ｆｎ、１１！擦係数μ、プーリ角度β、プ
ーリ間に入っているエレメント数ｎを用いて次式が成立
する。 Ｆｓ／ｎ＝Ｆｅ　−ｃｏｓβ＋ｔｌ・Ｆｅ−５ｉｎβ［
ｅ　　＝ｌ”ｓ　　／　　（ｃｏｓβ十μ　・　Ｓｉｎ
β　）ｎ（０＜β＜９０”） 従って、プーリＡとエレメントＢとの間に摩擦力が存在
すると、ライン圧による力が同じでも、エレメントＢと
プーリＡの間の接触圧が実際には小さくなる。 エンジン始動時は始動と同時にオイルポンプが回って油
圧を生じ、エレメントを左右から押付けることになるが
、このままではプーリ△とエレメントＢとの間の摩擦力
のため充分な接触圧を生じていない。この時、上述のよ
うにライン圧を最低にすると、第４図（ロ）の点Ｐ１の
ようにスリン・ブ限界トルク以下になり、ベルトスリッ
プを生じることになる。 一方、１回走行すると、プーリ△とエレメントＢとが相
対的に動くことにより、摩擦係数μは見かけ上宿になる
ところでバランスし、第４図の点Ｐａの伝達トルクにな
る。従ってこの場合は、ライン圧が最低でもスリップ限
界トルクを上回り、スリップを生じなくなる。 このことから、エンジン始動後１回目の発進まではベル
トスリップを生じ易い状態にあり、これを防止するよう
にライン圧制御する必要がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、初回
の発進時の突発的なベルトスリップを適確に防止するよ
うにした無段変速機のライン圧制御装置を提供すること
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、車両走行および停
由のアイドリング時に伝達トルクに関係してライン圧制
御する無段変速機の制御系において、エンジン始動後の
初回の発進を検出し、上記初回の発進までの間は、ライ
ン圧を高く制御するように構成されている。

【作　　用ｌ 上記構成に基づき、ブーりとベルトとの摩擦力により接
触圧を減じてベルトスリップを生じ易い初回の発進の際
には、ライン圧の増大により接触圧がスリップ限界トル
ク以上に補充され、これによりベルトスリップを生じな
いようになる。 こうして本発明では、エンジン始動後の初回の発進時に
生じる突発的なベルトスリップを確実に防止することが
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図において、本発明が適用される無段変速機を含む
伝動系の概略について説明すると、エンジン１が電磁ク
ラッチ２９前後准切換装置３を介して無段変速機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
＠６にはセカンダリプーリ８が設番ノられ、各プーリ７
．８には可動側に油圧シリンダ９．１０が装備されると
共に、駆動ベルト１１が巻付けられている。ここで、プ
ライマリシリンダ９の方が受圧面積を大きく設定され、
そのプライマリ圧により駆動ベルト１１のプーリ７．８
に対する巻付番ノ径の比率を変えて無Ｖ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Ａ７１２を介して
出力軸１３に連結し、出力軸１３は、ファイナルギヤ１
４．ディファレンシャルギヤ１５を介して駆動輪１６に
伝動構成されている。 次いで、無段変速機４の油圧制御系について説明すると
、エンジン１により駆動されるオイルポンプ２０を有し
、オイルポンプ２０の吐出側のライン圧油路２１が、セ
カンダリシリンダ１０．ライン圧制御弁２２．変速速度
制御弁２３に連通し、変速速度制御弁２３から油路２４
を介してプライマリシリンダ９に連通する。ライン圧油
路２１は更にオリフィス３２を介してレギュレータ弁２
５に連通し、レギュレータ弁２５からの一定なレギュレ
ータ圧の油路２Ｇが、ソレノイド弁２７．２８および変
速速度制御弁２３の一方に連通ずる。各ソレノイド弁２
７．２８はｉ＋ｌＩ　Ｍユニット４０からのデユーティ
信号により例えばオンして排圧し、オフしてレギュレー
タ圧ＰＲを出力するものであり、このようなパルス状の
制御圧を生成する。そしてソレノイド弁２７からのパル
ス状の制御圧は、アキュムレータ３０で平均化されてラ
イン圧υ１１ｔｌｌ弁２２に作用する。これに対しソレ
ノイド弁２８からのパルス状の制御圧は、そのまま変速
速度制御弁２３の他方に作用する。なお、図中符号２９
はドレン油路、３１はオイルパンである。 ライン圧制御弁２２は、ソレノイド弁２７からの平均化
した制御圧によりライン圧ＰＬの制御を行う。 変速速度制御弁２３は、レギュレータ圧とソレノイド弁
２８からのパルス状の制御圧の関係により、ライン圧油
路２１．２４を接続する給油位置と、ライン圧油路２４
をドレンする排油位置とに動作する。 そして、デユーティ比により２位置の動作状態を変えて
プライマリシリンダ９への給油または排油の流ｆｆ１Ｑ
を制御し、変速速度ｄｉ／ｄｔにより変速制御するよう
になっている。 第２図において、電子制御系について説明する。 先ず、変速速度１ｔｊＪ御系について説明すると、プラ
イマリプーリ７、セカンダリプーリ８．エンジン１の各
回転数センサ４１．４２．４３、およびスロットル開廓
セン１す４４を有する。そして制御ユニット４０におい
て両ブーり回転数センサ４１．４２からの回転信号Ｎｐ
、Ｎｓは、実変速比算出部４５に入力して、１−Ｎｐ／
Ｎｓにより実変速比ｉを求める。 また、セカンダリブーり回転数センサ４２からの信号Ｎ
Ｓとスロットル開度センサ４４の信号θは、目標変速化
検索部４６に入力し、ここで変速パターンに基づ＜Ｎｓ
−〇のテーブルから目標変速比ｉｓを検索する。 スロットル開度センサ４４の信号θは加速検出部５１に
入力し、ｄθ／ｄｔによりスロットル開度変化υを算出
し、これに基づき係数設定部４７で係数ｋがυの関数と
して設定される。実変速比算出部４５の実変速比ｉ、目
標変速比検索部４６の定常での目標変速比ｉｓおよび係
数設定部４７の係数には、変速速度算出部４８に入力し
、 ｄｉ／ｄｔ＝　ｋ　（ｉｓ　−１） により変速速度ｄｉ／ｄｔを算出し、その符号が正の場
合はシフトダウン、負の場合はシフトアップに定める。 変速速度算出部４８と実変速比算出部４５の信号ｄｉ／
ｄｔ、　ｌは、更にデユーティ比検索部４９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、士旧／ｄｔとｉのテーブルが設定され
ており、シフトアップの−ｄｉ／ｄｔとｉのテーブルで
はデユーティ比りが例えば５０％以上の値に、シフトダ
ウンのｄｉ／ｄｔとｉのテーブルではデユーティ比りが
５０％以下の値に振り分けである。そしてシフトアップ
のテーブルではデユーティ比りがｉに対して減少関数で
、ｌｄｉ／ｄｔｌに対して増大関数で設定され、シフト
ダウンのテーブルではデユーティ比りが逆にｉに対して
増大関数で、ｄｉ／ｄｔに対しては減少関数で設定され
ている。そこで、かかるテーブルを用いてデユーティ比
りが検索される。そして上記デユーティ比検索部４９か
らのデユーティ比りの信号が、駆動部５０を介してソレ
ノイド弁２８に入力するようになっている。 続いて、ライン圧制御系について説明すると、ス［１ッ
トル開度センサ４４の信号θ、エンジン回転教センサ４
３の信号ＮｃがエンジントルクΩ出８８５２に入力して
、θ−ＮｅのテーブルからエンジントルクＴを求める。 一方、実変速比算出部４５がらの実変速比ｉに基づき必
要ライン圧設定部５３にＪ３いて、単位トルク当りの必
要ライン圧ＰＬＬＩを求め、これと上記エンジントルク
算出部５２のエンジントルクＴが目標ライン圧惇出部５
４に入力して、ＰＬ＝ＰＬｕ−Ｔにより目標ライン圧Ｐ
Ｌ＠算出する。 目標ライン圧算出部５４の出力ＰＬは、デユーティ比設
定部５５に入力して目標ライン圧ＰＬに相当するデユー
ティ比りを設定する。そしてこのデユーティ比りの信号
が、駆動部５６を介してソレノイド弁２７に入力するよ
うになっている。 一方、上記ライン圧制御系において、エンジン始動後初
回の発進までの補正手段について以下に説明する。 先ず、エンジン回ＮａＮｃが入力するエンジン始動検出
部６１を有し、エンジン回転数Ｎｅ≦α（αはアイドル
回転数以下の設定値）によりエンジン始動を検出する。 また発進検出には種々の方法があるが、実施例のように
Ｍ磁りラッチ２を用いるものでは、エンジン回転数Ｎｅ
、スロットル１ｉｌｌｌｉｔθ、セカンダリブーり回転
数ＮＳ等が入力するクラッチ発進制御部６２を有し、こ
れによりクラッチ電流を制御している。そこで、このク
ラッチ発進制御部６２の発進信号と上記エンジン始動信
号により初回の発進判定部６３で初回の発進を判定し、
デユーティ比設定部５５の出力側に付加される補正部６
０でアクセル全開の最高ライン圧に補正する。 次いで、このように構成された無段変速機の制御Ｉ装関
の作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力
が、電磁クラッチ２１前後進切換装置３を介して無段変
速！１！４のプライマリプーリ１に入力し、駆動ベルト
１１．セカンダリプーリ８に、より変速した動力が出力
し、これが駆動輪１６側に伝達することで走行する。 そして上記走行中において、実変速比ｉのｌｉｆ′ｆが
大きい低速段においてエンジントルクＴが大きいほど目
標ライン圧が大きく設定され、これに相当するデユーテ
ィ比の大きい信号がソレノイド弁２７に入力してｉ制御
圧を小さく生成し、その平均化した圧力でライン圧制御
弁２２を動作することで、ライン圧油路２１のライン圧
ＰＬを高くする。そして変速比ｉが小さくなり、エンジ
ントルクＴも小さくなるに従いデユーディ比を減じて制
御圧を増大することで、ライン圧ＰＬはドレン量の増大
により低下するように制御されるのであり、こうして常
に駆動ベルト１１での伝達トルクに相当するプーリ押付
は力を作用する。 上記ライン圧ＰＬは、常にセカンダリシリンダ１０に供
給されており、変速速度制御弁２３によりプライマリシ
リンダ９に給排油することで、変速速度制御されるので
あり、これを以下に説明する。 先ず、各センサ４１．４２および４４からの信号Ｎｐ　
。 ＮＳ、θが読込まれ、制御ユニット４０の変速速度搾出
部４５で実変速比ｉを、目標変速比検索部４６で目標変
速比ｉｓを求め、これらと係数ｋを用いて変速速度算出
部４８で変速速ａｄｉ／ｄｔを求める。そこで、旧／ｄ
ｔとｉによりデユーティ比検索部４９でテーブルを用い
てデユーティ比りが検索されろ。 上記デユーティ信号は、ソレノイド弁２８に入力してパ
ルス状の制御圧を生成し、これにより変速速度制御弁２
３を給油と排油の２位置で繰返し動作する。 ここで、シフトアップでは、給油と排油とがバランスす
るデユーティ比Ｄｏ以上の値でソレノイド弁２８による
パルス状の制御圧は、Ａンの零圧時間の方がオフのレギ
ューレーク圧ＰＲ時間より長くなり、変速速度制御弁２
３は給油位置での動作時間が良くなって、ブライマリシ
ンダ９に排油以上に給油してシフトアップ作用する。そ
して１ｄ１／ｄｔｌが小さい場合は、デユーティ比りと
ＤＯの偏差が小さいことで給油量が少なく変速スピード
が遅いが、ｌｄｉ／ｄｔｌが大きくなるにつれてデユー
ティ比りとＤｏの偏差が大きくなり、給油量が増して変
速スピードが速くなる。 一方、シフトダウンでは、給油と排油とがバランスする
デユーティ比ＤＯ以下の値であるため、制御圧は上述と
逆になり、変速速度制御弁２３は排油位置での動作時間
が長（なり、プライマリプーリ９を給油以上に排油とし
てシフトダウン作用する。そしてこの場合は、ｄｉ／ｄ
ｔが小さい場合にデニーティ比りとＤＯの偏差が小さい
ことで、排油量が少なくて変速スピードが遅＜　、ｄｉ
／ｄｔが大きくなるにつれてデユーティ比りとＤＯの偏
差が大きくなり、排油量が増して変速スピードが速くな
る。こうして低速段と高速段の全域において、変速速酊
を変えながらシフトアップまたはシフトダウンして無段
階に変速することになる。 上記ライン圧制御ではエンジントルクと変速比により目
標ライン圧をｎ出しながらライン圧を設定することで、
常にベルトスリップを生じない範囲で必要最低限のライ
ン圧に制御されている。 一方、エンジン始動はエンジン始動検出部６１で検出さ
れ、クラッチ発進制御部６２により初回の発進が判断さ
れる。そこで、これらの出力信号によりエンジン始動後
初回の発進までが、補正部６０により最高ライン圧に制
御されることになり、このためプーリとベルトとの摩擦
力があっても接触圧は増して、第４図の）の点Ｐ１−の
ようにスリップ限界トルク以上の伝達トルクになる。従
って発進時にプーリ７．８が回転する際に、ベルト１１
はスリップすることなく回って動力を伝達する。 また上記エンジン始動、初回の発進の条件を脱すると、
上記補正が停止して目標ライン圧による通常のライン圧
制御に復帰する。 なおこのような作用をマイコンでソフト的に処理する場
合は、例えば第３図のようなフローチャートで行えば良
い。 以上、本発明の実施例について述べたが、これに限定さ
れるものではない。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、伝達トルクに
関係したライン圧制御において、初回の発進時のように
ベルトスリップを生じ易い状態では、ライン圧を高くし
てブーりとベルトとの接触圧を補充するので、ベルトス
リップを未然防止できる。 初回の発進の場合のみであるから、燃費、ポンプ損失等
の影響が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のライン圧制御装置の実施例を示す全体
の構成図、第２図は制御ユニットのブロック図、第３図
は作用のフローチャー１図、第４図（へ）はベルトのト
ルク伝達状態を示す図、第４図の）は同特性図である。 ４・・・無段変速機、２２・・・ライン圧制御弁、４０
・・・あす御ユニット、５４・・・目標ライン圧詐出部
、６０・・・補正部、６３・・・初回の発進判定部。 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　浮 量　　弁理士　　村　井　　　進 第４図 （ｂ） 圧　　正 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車両走行および停止のアイドリング時に伝達トルクに
   関係してライン圧制御する無段変速機の制御系において
   、 エンジン始動後の初回の発進を検出し、 上記初回の発進までの間は、ライン圧を高く制御する無
   段変速機のライン圧制御装置。