JPS624644A - 無段変速機の制御装置 - 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制御装置に関
し、詳しくは、変速比の変化速度をυＪ御対象として変
速制御するものにおいて、エンジンブレーキの状態に移
行する際の補正に関する。

【発明の青眼】

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５５−６５７５５号公報に示す油圧制御系の基本的な
ものがある。これは、アクセルの踏込み量とエンジン回
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定になるように変速比
を定めるもので、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、プライマリ圧等により機
構上決定されることになり、変速速度を直接制御できな
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、オーバシュート等を１じてドライバビリディ
を悪化させ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
Ｊ５いて、変速比の変化速度を加味して電子制御する傾
向にある。

【従来の技術ｌ そこで従来、上記無段変速機において変速速度を加味し
て制御するものに関しては、例えば特開昭５９−１５９
４５６号公報の先行技術がある。 これは、変速制御について変速比変化方向切換弁装置と
変速比変速度制御弁装置を有し、変化方向切換弁装置を
給油または排油の一方に切換えた状態で、変化速度制御
弁装置において電磁弁によりスプール弁を指定のデユー
ティ比で動作して、変速比の変化速度を制御する構成に
なっている。 また、変速速度を設定することに関しては、例えば特開
昭５９−２１７０４８号公報があり、目標速度比ｅ′に
対する実際の速度比ｅの偏差により変速制御づるフィー
ドバック系において、目標速曳比ｅ′をΔｅだ【プ増減
するように構成されている。 【発明が解決しようとする問題点】 ところで、Ｉ’　；ｌ’′！Ｉ、′Ｌ来の先行技術の前
者によれば、変速制御に２）Ｔ！類の弁装置が用いられ
ているので、必然的に構造が複雑になる。また、先行技
術の後右によれば、所定の変更量Δｅを増減する方法で
あるから、変更量Δｅを大きく定めると応答性は良いが
オーバシュート等を生じ、逆に変更量Δｅを小ざく定め
ると応答性が悪くなり、変更量Δｅの設定が難しい。加
えて、すべての運転状態で一律の判断基Ｗにより変３！
′速曵を定めるのでは、特に過渡状態において種ノイの
不合理性を生じる。 この過渡状態としてｊ１１１速状態からコーステイング
またはエンジンブレーキの状態への移行がある。 このとき、アクセルの踏込みを解くことで高速段側ヘシ
フトアップするが、この場合の変速速度の大きさが運転
性に大きな影響を及ばず。即ち、変速速度が大きい高速
時には加速し、低速時には突然パワーが無くなったよう
な不安感をりえ、変速３１！度を小さくすると定常状態
での変速が遅くなって燃費の悪化を招く。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、目標
とする変速速度を定−め、それを制御対象として直接的
に変速速度制御するこ゛とで、応答性と運転性を共に満
たし、更にエンジンブレーキに移行する過渡状態の運転
性を向上するようにした無段変速機の制御装置を提供す
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、変速速度旧／１１
０よ流量Ｑの関数で示され、流量Ｑはプライマリ圧Ｐｐ
、ライン圧ＰＬ、変速速ｒ１制御弁を給油と排油の２位
置で動作する場合のデユーティ比りの関数になり、各圧
力ＰＤ、ＰＬは変速比ｉ等の関数になることから、変速
速度ｄ　ｉ　／　ｄ　ｔはデユーティ比り、変速比ｉの
関数になる。また、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まる。 このことから、デユーディ信号のオン・オフで給油と排
油の２位置を動作する変速速度制御弁を設りる。そして
、定常での目標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏停およびエ
ンジン負荷の変化速度により設定された係数に魁づいて
変速速１ｆｄｉ／ｄｔを決め、更にエンジンブド−１状
態へ移行する場合は、変速速（ｆＪ　ｄ　ｉ　、／　ｔ
ｌ　Ｌを小さくするように補ポし、これと変速比１によ
りデユーティ比りを求めて変速速度制御弁を動作するよ
うに構成されている。

【作　　用］ 上πｉＮ％！成に基づき、目標とする変速速度を決め、それを制卸対象として変速速度制御するようになる。そしてエンジンｌレーキ状態へ移行する際には変速速度を小ざく定めることで、高速段側へ理く変速することになり、こうして加速や不安感を解消することが可能となる。 【実　施　例】

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がクラッ
チ２．舶後進切換装置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、副軸６
にはセカンダリプーリ８がａＱ　Ｇ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４−Ｊ　Ｇフられている。こ
こで、プライマリシリンダ９の方が受圧面積を大さく設
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に対する巻付は径の比率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を介して出
力軸１３に連結し、出力軸１３は、ファイナル１！１フ
１４．デイフアレンシヤルギヤ１５を介して駆動輪１６
に伝ａｗ４成されている。 次いで、無段変速機４の油圧制御径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．ライン圧制御井２２．変速速度
制御弁２３に連通し、変速速度制御弁２３からライン圧
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は更にレギュレータ弁２５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２
６が、ソレノイド弁２７、２８および変速速度Ｉｌｌ　
＃ａ弁２３の一方に連通する各ソレノイド弁２７．２８
は制御ユニット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制御２２に
作用する。これに対しソレノイド弁２Ｅ％からのパルス
Ｉ 状の制御Ｉ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はドしノン油路、３１
はＡイルパン、３２はＡリスイスである。 ライン圧制御弁２２は、■レノイド弁２７からの平均化
した制御圧により、変速比ｉ、エンジントルク■に基づ
いてライン圧ＰＬの制御を行う。 変速速度制御弁２３は、レギュレータ圧と１ルノイド弁
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ー９への給油または拮・　油の、流
１！ｌｔＱを制御し、変速比ｉ４ｒ変χると共に、その
変化速度旧／ｄｔも変えるようになっている。 即ち、プライマリシリンダ９の必要油ＭＶは、変速比ｉ
との関係で機械的に構成上決まるもので、Ｖ＝ｒ　　（
ｉ　） となり、流量Ｑは油量■を時間で微分したものであるか
ら、 Ｑ＝ｄｖ／ｄｔ＝　（ｄｆ　（ｉ　）　／ｄｉ）・（旧
／ｄｔ）となり、流ＩＱと変速速度ｄｔ／ｄｔは変速比
１をパラメータとして対応している。従って、次式にな
る。 ｄｉ／ｄｔ＝　ｆ（Ｑ、　ｉ　） また、プライマリシリンダ内圧Ｐｐ、ライン圧ＰＬ、深
場係数Ｃ１動力加速度ｑ、油比！１！潰γ。 弁の給油ボート開口面積Ｓｉ、排油ボート開口面積Ｓｏ
とづると、給油流量Ｑｉ、排油流量ＱＯは、Ｑｏ　＝ｃ
　−Ｓｏ　［（２ｏＰｐ　＞　／Ｖｌｉ＝ａ−８ｏ　（
Ｐｐ　）番 Ｑｉ　＝ａ−５ｉ　　（ＰＬ　−Ｐｐ　）’［ａ＝ｃ（
２ｇ／γ）蚤］ で表わぜる。 そこで、デ：ｔ　−７４比（オン／オフ比）をＤと４る
と、１　（Ｊイクルの平均流ｍＱ（給油を正とする）は
、 Ｑ＝ａ　（Ｄ−８ｉ　　（ＰＬ−Ｐｐ　）ｉ−（１−Ｄ
）ｘＳｏ　（Ｐｐ　）〜） どなり、ａ、Ｓｔ　、Ｓｏを定数とすると、次式になる
。 Ｑ＝　　ｆ（Ｄ、ＰＬ、Ｐｐ　　） ここでラインＰＬは、変速比ｉ、エンジントルクＴによ
り！１１１１１され、そしてプライマリシリンダ内圧Ｐ
ｐは、変速比ｉとライン圧ＰＬで決まるものであるから
、■を一定と仮定すると、樽＝　ｆ（Ｄ、ｉ　） となり、次式が成立する。 ｄｉ／ｄｔ＝　ｆ　（Ｄ、　、ｉ　＞ このため、式展間すると、 Ｄ＝　ｆ（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　） となり、以上により変速速度ｄｉ／ｄｔはデユーティ比
りと対応することがわかる。そしてデユーティ比りは、
変速速度ｄｉ／ｄｔと変速比１の関係で決まることにな
る。 一方、変速速度ｄｉ／　ｄｔは、定常での目標変速比ｉ
ｓと実際の変速比ｉとの偏差に基づくものであるから、
次式が成立する。 ｒＪｉ／＋Ｊｔ＝　ｋ（ｉｓ−ｉ　） このことから、各変速比ｉにおいて１式がら変速速度ｄ
ｉ／ｄｔを決めてやれば、それに基づいてデユーティ比
りが求まり、このデユーティ比りで変速速度制御弁２３
を動作ずれば、低速段と高速段の変速全域で変速比変化
速度制御を行うことが可能となる。 上記式のｌ５−１はエンジントルクの変化ΔＴ６に対応
するもので、係数にはドライバの加速意志を表わすもの
と考えることができる。従って、係数ｋをエンジン負荷
の変化により可変にすることで、定常時以外に加速時の
変速速度ｄｉ／ｄｔも決め得る。 更に、定常、加速時以外の過渡状態や種々の運転状態で
は、定常時をベースとして決まった変速速度を補正する
ことで、対処することが可能となる。 そこで第２図の電気制御系では、上述の原理に基づいて
構成されており、以下に説明する。 先ず、変速速度Ｉ制御系についてＵ２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
転数センナ４１．４２．４３、およびスロットル開度セ
ンナ４４を打する。そして制御ユニットにおいて両ブー
り回転数センサ４１．４２からの回転信号Ｎｌ）、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、セカンダリプーリ回
転数センナ４２からの信号ＮＳとスロットル開度センサ
４４の信号θは、目標変速比検索部４６に入力する。こ
こで第３図（２）に示す変速パターンに基づき、第３図
（ロ）に示すテーブルが設定されており、このテーブル
のＮＳ、θの値からＩＳが検索される。 スロットル開度センサ４４の信号θは、加速検出部５１
に入力してｄθ／ｄｔによりスロットル開度変化θを算
出し、これに基づき一係数設定部４７で係数ｋをθの関
数で設定する。そして実変速比算出部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−ｔ　） により変速速度ｄｉ／ｄｔが算出され、かつその正。 負の符号によりシフトアップまたはシフトダウンを決め
る。 次いで、エンジンブレーキ時の補正として、アクセル開
放を検出するアイドルスイッチ５２の信号がエンジンブ
レーキ検出部５３に入力し、走行中アクセルを開放した
場合にエンジンブレーキ信号を出力する。また、変速速
度算出部４８の出力側には変速速度補正部５４があり、
エンジンブレーキ信号が入力した場合には変速速度ｄｉ
／ｄｔを数パーセント減じるようになっており、変速速
度補正部５４からの変速速度信号は更にデユーティ比検
索部４４に入力する。 ここで既に）ボべたように、デユーティ比［）＝　ｆ（
ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　）の関係によりｄｉ／ｄｔ、　ｉに
基づくデユーティ比りのテーブルが第３図Ｇ）のように
設定されてＪ５す、このテーブルからデユーティ比りを
検索する。このテーブルでは、変速比１が小さくなって
高速段に８行し、かつ変速速度ｄｉ／ｄｔが小さくなる
に従ってデユーディ比りの値が小さく設定されている。 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か２８に入
力Ｊるようにな−〕でいる。 続いて、ライン圧制御系について説明すると、スロット
ル開度セン！Ｊ−４４の信８θ、エンジン回転数センサ
４３の信号ＮｅＪ５よび実変速比算出部４５の信Ｒｉが
ライン圧設定部５５に入力し、エンジントルク下、実変
速比ｉの要素により目標ライン圧ＰＬを定める。そして
デユーディ比設定部５６で目標ライン圧ＰＬに相当プる
デユーティ比りを求め、このデユーティ信−号、が駆＃
ＪＪ　Ｍ　５７を介してソレノイド弁２７に入力するよ
うになっている。 次いで、このように構成された無段変速機のυ制御装置
の作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクヒルの踏込みに応じた動力
が、クラップ−２，切換装置３を介して無段変速機４の
プライマリプーリ７に入力し、駆動ベルｔ−１１，Ｌ−
カンダリブーリ８により変速した動ノ〕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ｉ−，ｊ’＋いて、実変速比ｉの値が
大きいイバ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
ティ信号がソレノイド弁２７に入力して１１ｉ１Ｊ　１
１斤を生成し、その平均化した圧力でライン圧制御井２
２を動作することで、ライン圧油路２１のライン圧ＰＬ
を高（する。そして変速比１が小さくなり、エンジント
ルクＴも小さくなるに従い同様に作用することで、ライ
ン圧ＰＬは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がらの信号ＮｐＮ
５．θが読込まれ、制御ユニット４ｏの変速速度算出部
４５で実変速比ｉを、目標変速比検索郡４Ｇ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で変速速度ｄｉ／ｄｔを求める。そこでＩＳ＜１の
関係にあるシフトアップでは、ｄｉ／ｄｔが負の値にな
る。従って、ｆニーティ比検索部４９でｄｉ／ｄｔとｉ
に基づいてデユーティ比りが検索される。 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。ここでデユ
ーティ比が小さくなると、オフ時間により変速速度制御
弁２３は、給油位置での動作時間が長くなってプライマ
リシリンダ９に給油するようになり、こうしてシフトア
ップする。一方、デユーティ比が大きくなると、逆にオ
ン時間により排油位置での動作時間が長くなってプライ
マリシリンダ９は排油され１．−これによりシフトダウ
ンする。そして、この場合の変速°比の変速速度、　　
ｄｉ／ｄｔはデユーティ比の変化に対応していることか
ら、目標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差が小さい場合は
、デユーティ比の変化が小さくプライマリシリンダ９の
流量変化が少ないことで変速スピードが遅くなる。一方
、目標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差が大きくなるに従
ってデユーティ比の変化によりプライマリシリンダ９の
流量変化が増して、変速スピードが速くなる。 こうして、低速段と高速段の変速全域において、変速比
変化速度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。 一方、上記定常運転での加速時には、加速検出部５１で
アクセル開度の変化θにより加速状態が検出され、これ
に応じた係数ｋを設定する。そこで急加速の場合はど、
変速速度ｄｉ／ｄｔが大きな値になり、速い変速速度で
シフトダウンして加速を促す。 これに対し、走行中アクセル開放したエンジンブレーキ
時には、目標変速比ＩＳがアクセル開度Ｑの低下に伴い
高速段側に設定され、１ｓ−ｉが負の値になってシフト
アップされる。ところで、このどきエンジンブレーギ検
出部５３からのエンジンブレーキ信号により変速速度補
正部５４でｄｉ／ｄｔを小さくするように補正されるた
め、第４図の破線で示すように変速速度が遅くなって徐
々にシフト７ツプするのである。 以上、本発明の一実施例について述べたが、エンジンブ
レーキの検出は吸入管負圧で行っても良く、エンジンブ
レーキの状態により補正を可変にすることもできる。ま
た、実施例の作用をマイコンでソフト的にも処理し得る
のは勿論である。 【Ｒ明の効果］ 以上述べてきたように、本発明によれば、油圧制御系に
おいて単一の変速速度制御弁により変速速度制御する構
成、であるから、構造がｎ素化し、制御も容易である。 変速速度をソレノイド弁のデユーティ比と対応させ、目
標変速比と実変速比の偏差に基づきデユーティ比を決め
て直接変速速度を制御する方式であるから、制御動作、
応答性等の点で良い。 エンジンブレーキ時にのみ高速段側へのシフトアップの
変速速度を遅くするものであるから、エンジンブレーキ
時の加速や不安感が無くなって運転性が向上する。また
、定常状態では所定の変速速度を有することに４にって
、燃費等の悪化を招くことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置の実施例における油圧制御系
を示す構成図、第２図は同電気制御系を示すブロック図
、第３図は特性図、テーブルを示す図である。 ４・・・無段変速機、７・・・プライマリプーリ、８・
・・セカンダリプーリ、９・・・プライマリシリンダ、
１０・・・セカンダリシリンダ、１１・・・駆動ベルト
、２１．２４・・・ライン圧油路、２３・・・変速速度
制御弁、２８・・・ソレノイド弁、４０・・・制御ユニ
ット、４５・・・実変速比算出部、４６・・：目標変速
比検索部、４γ・・・係数設定部、４８・・・変速速度
算出部、４９・・・デユーティ比検索部、５２・・・ア
イドルスイッチ、５３・・・エンジンブレーキ検出部、
５４・・・変速速痕補正部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プライマリシリンダへのライン圧油路の途中に、デュー
   ティ信号のオン・オフにより給油と排油の２位置で動作
   する変速速度制御弁を設け、 変速速度を、定常での目標変速比と実変速比の偏差に基
   づいて決め、かつエンジンブレーキ時に高速段側へ変速
   する場合の変速速度を小さくするように補正し、 該変速速度に対応して上記変速速度制御弁のデューティ
   比を設定する無段変速機の制御装置。