JPS6252261A - 無段変速機の油圧制御装置 - 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１ 本発明は、車両用ベルト式無段変速機の油圧制御Ｉ装置
に関し、詳しくは、電気信丹により生成されたデユーテ
ィ圧でライン圧制御弁、変速速度制御弁を動作して電子
制御する油圧制御系において、極低速惰行時のライン圧
制御に関する。 この種の油圧の変速制御に関しては、例えば特開昭５５
−６５７５５号公報に示す基本的な油圧制御系がある。 これは、アクセル踏込み量とエンジン回転数の要素によ
り変速比制御弁をバランスするように動作して、両者の
関係により変速比を定めるもので、変速比を制御対象と
している。また、トルク伝達に必要なブーり押付は力を
得るため、アクセル踏込み量と変速比の要素により圧力
調整弁を動作して、ライン圧制御している。 ところで、上記構成によると変速制御の場合は、変速比
の変化速度（以下、変速速度と称する）が一義的に決ま
っていることから、例えば変速比の変化の大きい過渡状
態では応答性に欠け、ハンチング、オーバシュートを生
じる。また、ライン圧制御に関してもその特性が一義的
に決まってしまい、種々の条件を加味することが難しい
。 このことから、近年、変速制御やライン圧制御する場合
において、種々の状態９条件、要素を加味して電子制御
し、最適な無段変速制御を行なおうとする傾向にある。 【従来の技術】 そこで従来、上記無段変速機の電子制御において、ライ
ン圧制御に関しては例えば特開昭５７一１６１３４７号
公報の先行技術があり、ライン圧をエンジントルクに比
例して制御し、スロットル全開の場合はエンジンブレー
キに必要なプーリ油圧を得るように定めることが示され
ている。

【発明が解決しようどする問題点】

ところで、上記従来のライン圧制御は、主としてクラッ
チ接続の場合にのみ適用されるもので、クラッチ切断後
の極低速惰行時にはエンジンブレーキが効かないことで
適用できない。従って、かかる走行条件では更に別の観
点による適切なライン圧制御が必要になる。 即ち、クラッチは設定車速以下になるとエンストを防ぐ
ため切断されるが、このクラッチ切断以降は動力伝達し
ていないため、無段変速機のプーリ押付は力、即ちライ
ン圧は略零に定めても良いことになる。しかるに、クラ
ッチ接続による再加速を考慮して、一般にはライン圧を
」二連のようには低下していない。 ここで上記クラッチ切断時には、ベルトとプーリの間に
生じる摩擦トルクｌ”ｆと絶減速比ｎにより、Ｔｆｘｎ
に相当するブレーキ力が働くことなる。摩擦トルクＴｆ
はライン圧に比例し、絶減速比ｎはプーリの変速比に比
例する。従ってライン圧が大きくかつ変速比が大きいほ
どブレーキ力が大きくなり、このためクラッチ切断以降
において、このブレーキ力により−９が働いて車両を前
後に揺動振動するという問題がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、クラ
ッチ切断後の極低速惰行時において、車両が前後に揺動
振動しないようにライン圧制ｍ′！ｉる無段変速機の油
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、エンジントルク、
変速比に基づいて算出した目標ライン圧に応じてライン
圧制御する油圧制御系において、クラッチ切断後の少な
くとも最大変速比での極低速惰行時には、ライン圧を最
大変速比でプライマリプーリの回転を可能にする最下限
の値に定めるように構成されている。

【作　　用】

上記構成に基づき、クラッチ切断後の最大変速比で走行
する場合のプライマリプーリ側慣性力、即ちブレーキ力
が最大に発揮され得る条件では、ライン圧が最下限値に
なってプライマリプーリを最大変速比で回転するに足る
だけのものになることで、ブレーキ力は最小限に抑える
ことになる。 そこで、ブレーキ力に伴う−ｇの値も小さくなって、車
両の前後の揺動を防ぐことが可能となる。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明づ゛る。 第１図において、本発明による制御系の概略について説
明する。先ず、伝動系としてエンジン１が、設定車速以
下で自動的に切断する例えばＮ磁式りラッチ２１前後進
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が設けられ、両ブー１．Ｊ　７　、８に駆動
ベルト１１が巻付けられている。各プーリ７．８は一方
の固定側に対し他方が軸方向移動してプーリ間隔を可変
に構成され、可動側に油圧シリンダ９．１０を右する。 ここで、セカンダリシリンダ１０に対しプライマリシリ
ンダ９の方が受圧面積を大きくしてあり、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１２．１３を介
して出力軸１４に連結し、出力軸１４のドライブギヤ１
５が、ファイナルギヤ１６．ディファレンシャルギヤ１
７．車軸１８を介して駆動輪１９に伝動構成されている
。 上記無段変速機４には、油圧回路２０．制御ユニット１
０を有し、制御ユニット７０からのライン圧。 変速速度制御用のデユーティ信号により油圧回路２０を
動作して、プライマリおよびセカンダリの各シリンダ９
．１０の油圧を制御する構成になっている。 第２図において、油圧回路２０を含む油圧制御系＝６− について説明すると、エンジン１により駆動されるΔイ
ルポンプ２１を有し、このオイルポンプ２１の吐出側の
ライン圧油路２２がＩ＝　ｊｙンダリシリンダ１０に連
通し、更にライン圧制御弁４０をｖ１通して変速速度制
御弁５０に連通し、この変速速度制御弁５０が、油路２
３を介してブラーｒマリシリンダ９に連通する。 変速速度制御弁５０からのドレン油路２４は、プライマ
リシリンダ９のオイルが完全に排油されて空気が入るの
を防ぐヂエツク弁２５を有してオイルパン２Ｇに連通す
る。また、ライン圧制御弁４０からのドレン油路２７に
は、リューブリケイジョン弁２８を有して一定の潤滑圧
を生じてＪ５す、油路２７のリューブリケイシ」ン弁２
８の上流側が、駆動ベル１〜１１の潤滑ノズル２９およ
びプリフィリング弁３０を介してプライマリシリンダ９
への油路２３にそれぞれ連通している。 ライン圧制御弁４０は、弁体４１．スプール４２．スプ
ール４２の一方に月切するスプリング４３を有し、スプ
ール４２により油路２２のボート４１ａをドレン油路２
７のボート４１ｂに連通して調圧されるようになつでい
る。スプリング４３のスプール４２と反対側は調整ねじ
４４を有１−るブロック４５で受け、スプリング４３の
設定荷重を調整して各部品のバラツキによるデユーティ
比とライン圧の関係が調整可能にななっている。 また、スプール４２のスプリング４３ど反対側のボート
４１ｃには、油路２２から分岐する油路３Ｇによりライ
ン圧が対向して作用し、スプリング４３側のボート４１
ｄには、油路３７によりライン圧制御用のデユーティ圧
がライン圧を高くする方向に作用している。これにより
、ライン圧ＰＬ、その有効面積ＳＬ、デユーティ圧Ｐｄ
、その有効面積Ｓｄ、スプリング荷重Ｆｓの間には、次
の関係が成立する。 Ｆｓ　＋Ｐｄ　−８ｄ　＝ＰＬ　−８ＬＰＬ　＝　（Ｐ
ｄ　−Ｓｄ　＋Ｆｓ　）／ＳＬこのことから、ライン圧
ＰＬは、デユーティ圧Ｐｄに対し比例関係になって制御
される。 変速速度制御弁５０は、弁体５１．スプール５２を有し
、スプール５２の左右の移動により油路２２のボート５
１ａを油路２３のボート５１ｂに連通ずる給油位置と、
ボート５１ｂをドレン油路２４のボート５１ｃに連通す
る１ノ１油位置との間で動作するようになっている。ス
プール５２の給油側端部のボー１−５１ｄには、油路５
３により一定のレデューシング圧が作用し、排油側端部
のボート５１ｅには、油路５４により変速速度制御用の
デユーティ圧が作用し、かつボート５１ｅにおいてスプ
ール５２に初期設定用のスプリング５５が付勢している
。 ここでデユーティ圧は、レデューシング圧ＰＲと同じ圧
力と零の間で変化するものであり、このオン／オフ比（
デユーティ比）を変化させることで給油と排油の時間、
即ち流入、流出流量が変化し、変速速度を制ｔｉｌｌす
ることが可能となる。 即ち、変速速度ｄｉ／ｄｔはプライマリシリンダ９の流
量Ｑの関数であり、流１ｉＱはデユーティ比り。 ライン圧ＰＬ、プライマリ圧Ｐｐの関数であるため、次
式が成立する。 ｄｉ／ｄｔ＝　ｆ（Ｑ）　＝　ｆ（Ｄ、　ＰＬ　、　Ｐ
ｐ　）ここでライン圧ＰＬは、変速比１．エンジントル
クＴにより制御され、プライマリ圧Ｐｐは、ラー９＝ イン圧［〕し、変速比ｉで決まるので、ｄｉ／ｄｔ＝　
ｆ（Ｄ、　ｉ　） どなる。一方、変速速度ｄｉ／ｄｔは、定常での目標変
速比ｉｓと実変速比１の偏差に基づいて決められるので
、次式が成立する。 ｄｉ／ｄｔ−ｋ（ｉｓ−１＞ このことから、実変速比ｉにおいて目標変速比ｉｓを定
めて変速速度ｄｉ／ｄｔを決めてやれば、その変速速度
ｄｉ／ｄｔと変速比ｉの関係からデユーティ比りが求ま
る。そこで、このデユーティ比りで変速速度制御弁５０
を動作すれば、変速全域で変速速度を制御し得ることが
わかる。 次いで、上記各弁４０．５０の制御用デユーティ圧を生
成する回路について説明する。先ず、一定のベース圧を
得る回路としてライン圧油路２２から油路３１が分岐し
、この油路３１が流量を制限するオリフィス３２を有し
てレデューシング弁６０に連通ずる。 レデューシング弁６０は、弁体６１．スプール６２゜ス
プール６２の一方に付勢されるスプリング６３を有し、
油路３１と連通ずる入口ボート６１ａ、出ロポートロ１
ｂ、ドレンボート６１ｃを備え、出口ポート６１ｂから
のレデューシング圧油路３３が、スプール６２のスプリ
ング６３と反対側のボート６１ｄ　ｋ：連通する。 また、スプリング６３の一方を受

【フるブロック６４が
調整ねじなどで移動してスプリング荷重を変化させ、レ
デューシング圧が調整可能になっている。 こうして、ライン圧がＡリフイス３２により制限されな
がらボート６１ａに供給されており、レデューシング圧
油路３３のレデューシング圧が低下するど、スプリング
６３によりスプール６２がボート６１ａと６１ｂとを連
通してライン圧を導入する。すると１ボート６１ｄの油
圧の上昇によりスプール６２が戻されてボート６１ｂと
６１ｃどを連通し、レデューシング圧を減じるのであり
、このような動作を繰返すことでレデューシング圧の低
下分だけライン圧を補給しながら、スプリング６３の設
定に合った一定のレデューシング圧を１りるのである。 そして上記レデューシング圧油路３３は、ライン圧制御
用ソレノイド弁６５とアキュムレータ６６に連通し、レ
デューシング圧油路３３の途中のオリフィス３４の下流
側から油路３７が分岐する。こうして、オリフィス３４
の下流側ではデユーティ信号によりソレノイド弁６５が
一定のレデューシング圧を断続的に排圧してパルス状の
油圧を生成し、これがアキュムレータ６６で平滑化され
て所定のレベルのデユーティ圧となり、デユーティ圧油
路３７によりライン圧制御弁４０に供給される。 また、レデューシング圧油路３３のオリフィス３４の上
流側から油路５３が分岐し、油路５３の途中から分岐す
るデユーティ圧油路５４のＡリフイス３５の下流側に変
速速度制御用ソレノイド弁６７が連通ずる。 こうして、油路５３により一定のレデューシング圧が変
速速度制御弁５０に供給され、更にオリフィス３５の下
流側でデユーティ信号によりソレノイド弁６７が動作す
ることによりパルス状のデユーティ圧を生成し、これを
そのまま変速速度制御弁５０に供給するようになる。 ここでソレノイド弁６５は、デユーティ信号のオンの場
合に排油する構成であり、このためデユーティ比が大き
いほどデユーティ圧を小さくする。 これにより、デユーティ比に対しライン圧は減少関数と
してリニアに変化した特性になる。 一方、ソレノイド弁６７も同様の構成であるため、デユ
ーティ比が大きい場合は変速速度制御弁５０を給油位置
に切換える時間が長くなってシフトアップさせ、逆の場
合は排油位置に切換える時間が長くなってシフトダウン
する。そして１ｓ−ｉの偏差が大きいはどデユーティ比
の変化が大きいことで、シフトアップまたはシフトダウ
ンする変速速度を大きく制御する。 更に、第３図において、制御ユニット７０を含む電気制
御系について説明すると、プライマリプーリ回転数セン
サ７１．セカンダリプーリ回転数センサ７２．スロット
ル開麿センサ７３．エンジン回転数センサ７４を有し、
これらのセンサ信号が制御ユニット７０に入力する。 制御ユニット７０において、変速速度制御系について説
明すると、両プーリ回転数センサ７１．７２からの回転
信号Ｎｐ、Ｎｓは実変速比算出部７５に入力して、１＝
Ｎｐ／Ｎｓにより実変速比１を算出する。また、セカン
ダリプーリ回転数センサ７２からの信号ＮＳとスロット
ル開度センサ７３の信号θは、目標変速比検索部７６に
入力する。ここで変速パターンに基づき、Ｎｓ−θのテ
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。そして、実変速比算出部７５の
実変速比１．目標変速比検索部１６の目標変速比ＩＳお
よび係数設定部１７の係数には変速速度算出部７８に入
力し、ｄｉ／ｄｔ＝　ｋ　（ｉｓ　−１）により変速速
度ｄｉ／ｄｔを算出し、かつその正、負の符号によりシ
フトダウンまたはシフトアップを決める。この変速速度
算出部７８の変速速度ｄｉ／ｄｔと実変速比算出部７５
の実変速比１は、デユーティ比検索部７９に入力する。 ここでデユーティ比Ｄ−ｆ（ｄｉ／ｄｔ、　ｌ　）の関
係により、デユーティ比りのテーブルが旧／ｄｔ−１に
より設定されており、このテーブルからデユーティ比り
を検索するのであり、このデユーティ信号が駆動部８０
を介してソレノイド弁６７に入力する。 続いて、ライン圧制御系について説明すると、スロット
ル開度センサ７３の信号θとエンジン回転数センサ７４
の信号Ｎ　ａがエンジントルク算出部８１に入力して、
Ｎｅ−θのテーブルからエンジントルク下を求める。一
方、実変速比算出部７５からの実変速比１に基づき必要
ライン圧設定部８２において、１１１位トルク当りの必
要ライン圧Ｐｌｕを求め、これと上記エンジントルク算
出部８１のエンジントルク下が目標ライン圧算出部８３
に入力して、ＰＬ＝ＰＬｕ　　−Ｔにより目標ライン圧
ＰＬを算出する。 目標ライン圧停出部８３の出力ＰＬはデユーティ比設定
部８４に入力して、目標ライン圧ＰＬに相当するデユー
ティ比りを定める。そしてこのデユーティ比りの信号が
、駆動部８５を介してソレノイド弁６５に入力するよう
になっている。 一方、クラップ切断後の極低速惰行時のライン圧制御手
段として、セカンダリプーリ回転数センリ°１２からの
レカンダリプーリ回転数信号ＮＳが最大変速比領域判定
部８Ｇに入力し、車速が第４図（へ）に示づクラッチ切
断車速ｖ１以下の少なくとも最大変速比到達車速Ｖ、以
下であるか判断する。また、スロットル開度しンリ７３
からの信＠Ｑとブレーキング停止８７の信号が惰行判定
部８８に入力し、スロットル全開でブレーキング停止で
無い場合に惰行と判断する。ここで、ブレーキング停止
を判断要素にしたのは、極低速惰行時にブレーキングす
ると、ブレーキ力によりセカンダリプーリ８がロックす
ることがあり、このときライン圧が低い場合はベルトス
リブを生じるので、これを防止するためブレーキング停
止を除く。更に、エンジン回転数センサ７４からの信号
Ｎｅが減速判定部８９に入力し、ｄＮｅ　／ｄｔ＜○の
場合に減速と判断する。 そして上記各判定部８６．８１３．８９の出力信号は、
ライン圧制御部９０に入力し、このライン圧制御部９０
により目標ライン圧算出部８３の出力側に（ｑ加された
ライン圧補正部９１でライン圧を補正するようになって
いる。即ら、各判定の条件が成立した場合は、ライン圧
を所定の時間第４図（ｂ）のＰ　１ｎで示すように、最
大変速比でプライマリプーリ９を回転するに足るだけの
最下限の値に補正するものである。ここで時間は、一定
の値または車速の増加関数として定める。 次いで、このように構成された油圧制御装置の作用につ
いて説明する。 先ず、エンジン１の運転によりオイルポンプ２１が駆動
して油路２２のライン圧はセカンダリシリンダ１０にの
み供給されて、変速比最大の低速段になる。このとき、
ライン圧が供給されているレデューシング弁６０により
一定のレデューシング圧を生じ、これが各ソレノイド弁
６５．６７に導かれてデユーティ圧が発生可ＯＬになる
。 そこで、発進時にアクセルを踏込むと、制御ユニット７
０において低速段の変速比により必要ライン圧設定部８
２でライン圧が大きく設定され、エンジントルク算出部
８１でもエンジントルクが大きく算出されることで、目
標ライン圧算出部８３の目標ライン圧が大きい値になる
。そこで、デユーティ比設定部８４では、デユーティ比
りが小さい値になり、このデユーティ比でソレノイド弁
６５を動作する。このため、ソレノイド弁６５の排油量
が少なくなって高いレベルのデユーティ圧を生じ、これ
がライン圧制御弁４０のポート４１ｄに導入されること
で、ライン圧を高（設定する。 その後、変速を開始して実変速比ｉが小さくなり、また
はエンジントルク下が小さくなって、目標ライン圧の値
を減じるとデユーティ比りは大きくなり、ソレノイド弁
６５の排油量を増してデユーティ化を低下させる。その
ため、ライン圧制御弁４０においてライン圧は、第４図
Φ）の実線で示すように順次小さい値に設定されるよう
になる。そしてかかるライン圧は、セカンダリシリンダ
１０に入ってプーリ８に作用することで、常に伝達１−
ルクに応じたプーリ押付は力を保つ。 一方、上記ライン圧制御において、極低速惰行の場合を
第３図のブロック図と第５図のフローチャートを用いて
説明する。 先ず、最大変速比領域判定部８Ｇでセカンダリブーり回
転数ＮＳによりクラッチ切断後の最大変速比での極低速
が判断され、惰行判定部８８でブレーキングで無いスロ
ットル全開の惰行が判断され、更に減速判定部８９でエ
ンジン回転数ＮＯの低下により減速が判断されると、制
御条件が成立する。 そこで、ライン圧制御部９０の出力信号により、ライン
圧補正部９１でライン圧が最下限値Ｐ　ｍｌｎに補正さ
れ、これに基づくデユーティ信号でライン圧制御される
。このため油圧制御系のライン圧は、例えば一定時間第
４図（ｂ）の破線で示ずように低下し、プライマリプー
リ７を最大変速比でようやく回し得る状態に保つのであ
る。 これにより、慣性モーメントの大きいプライマリプーリ
７の慣性モーメントに伴うブレーキ力は最小限効くだＧ
ノになって、−ｏの車両の後方揺動が低減するのであり
、こうして車両の前後揺動が緩和されることになる。 なお、上記極低速惰行でのライン圧制御においで、ブレ
ーキング操作によりブレーキスイッチ８１がオンしたり
、再加速によりスロットル開度が大きくなると、ライン
圧の補正が解除してライン圧は元の高い値に戻る。 以上、本発明の一実施例について述べたが、クラッチ切
断時の車速Ｖ１以下でライン圧補正を行っても良く、実
施例以外の油圧制御系にも適用し得る。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、クラッチ切断
後の極低速惰行時に無段変速機において変速比が最大に
向って戻り、このためプライマリプーリを最大変速比で
回して大きい慣性モーメントに伴うブレーキ力を生じる
状態において、ライン圧の低下によりそのブレーキ力を
最小限に抑えるので、車両のｔＪ後揺動振動が緩和して
乗り心地が向上する。 ブレーキング停止を除いているので、ベルトスリップを
生じる恐れがない。 ライン圧補正時間を車速の増大関数として定めると、停
車までの時間が長い場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧制御装置の実施例の概略を示す構
成図、第２図は油圧制御系を示す回路図、第３図は電気
制御系を示すブロック図、第４図Ｇ）は変速パータンを
示す図、第４図山）はライン圧特性図、第５図は作用を
説明するフローチャート図である。 ２・・・電磁式クラッチ、４・・・無段変速機、４ｏ・
・・ライン圧制御弁、７ｏ・・・制御ユニット、８３・
・・目標ライン圧算出部、８６・・・最大変速比領域判
定部、８８・・・惰行判定部、８９・・・減速判定部、
９ｏ・・・ライン圧制御部、９１・・・ライン圧補正部
。 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 うｉ関口 ”□ １　　　ｍｌ−１ｍ　　　　　　　　　　　ｌ　　　＋
第５図 第４図 Ｌｏｗ　　　（Ｑ−） ′１′　　　　卓見 Ｌｏｗ　　　　　　　　　　　　　　００変遠出

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジントルク、変速比に基づいて算出した目標ライン
   圧に応じてライン圧制御する油圧制御系において、 クラッチ切断後の少なくとも最大変速比での極低速惰行
   時には、ライン圧を最大変速比でプライマリプーリの回
   転を可能にする最下限の値に定める無段変速機の油圧制
   御装置。