JPS6253246A - 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】

本発明は、車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置に
関し、詳しくは、電気信号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、ライン圧制御に関するもの
である。 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プーリ押付は力を
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１１ＪＩＨ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、変速統一やライン圧制御する場合
において、種々の状態２条件、要素を加味して電子−■
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１ そこで従来、上記無段変速機の電子制御に関しては、例
えば特開昭５８−８８２５２号公報に示すように、トル
クモータを用いて直接バルブ動作するものがある。また
、例えば特開昭５９−１５９４５６号公報において、電
磁弁により作動油を変化させて変速比変化方向切換弁、
変速比変化速度制御弁を動作することで、変速速度制御
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、上記従来の先行技術の前者によれば、トルク
モータによる直接動作方式であるから、トルクモータと
いう大規模なアクチュエータが必要になり、油圧バルブ
の駆動源としては油圧を用いることが望まれる。また、
先行技術の後者によれば、ライン圧制御は依然として変
速比圧力、スロットル圧を用いて行っている。変速速度
制■についても２種類の弁装置を用いているので、構造
が複雑化し、制御も煩雑になる等の問題がある。 ここで、ライン圧制御の電子制即を行うため、上記先行
技術の後者の変速速度制御のように、ソレノイド弁の排
油により生じたデユーティ圧を、ライン圧制御弁に作用
して動作することが考えられる。 ところで、この場合のデユーティ圧は、第３図（ハ）の
デユーティ信号により同図Φ）のように一定圧と零との
間で変化するパルス状のものである。そのため、このデ
ユーティ圧をそのままライン圧制御弁に作用すると、ラ
イン圧が脈動してベルトのトルク伝達が不安定になり、
耐久性を損い、振動。 騒音の点でも好ましくない。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、デユ
ーティ信号により生じたデユーティ圧を用いてライン圧
を円滑に制御するようにした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。 【問題点を解決づるための手段１ 上記目的を達成するため、本発明は、ポンプ油圧をライ
ン圧制御弁により調圧してライン圧を生成し、該ライン
圧を給油と排油の２位置を有して流量制御する変速速度
制御弁によりプライマリシリンダに供給し、または該シ
リンダのプライマリ圧を排出して変速速度制御する油圧
制御装置において、制御ユニットで算出された目標ライ
ン圧に応じたデユーティ比の信号をライン圧制御用ソレ
ノイド弁に入力してパルス状の油圧を生じ、該油圧をア
キュムレータにより平滑化して所定のレベルのデユーテ
ィ圧に変え、該デユーティ圧をライン圧制御弁に作用し
てライン圧制御するように構成されている。 【作　　用１ 上記構成に基づき、デユーティ信号によりソレノイド弁
で生じたパルス状の油圧は、アキュムレータで平滑化さ
れてライン圧制御弁に作用することで、ライン圧の脈動
を押える。そしてデユーティ比により、正確にライン圧
制御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がクラッチ２０
前後適切換装［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、両プーリγ、８に駆動ベ
ルト１１が巻付けられている。各プーリ１，８は一方の
固定側に対し他方が軸方向移動してブーり間隔を可変に
構成され、可動側に油圧シリンダ９．１０を有する。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１７１Ｇ、ディファレンシャルギψ
１７．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ｌＩ４には、油圧回路２０．制御ユニット
７０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がセカンダリシリンダ１０に連通し、更にラ
イン圧！ＩＩ　ｔｉｌｌ弁４０を貫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２３
を介してプライマリシリンダ９に連通ずる。 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
を防ぐヂエック弁２５を有してオイルパン２６に連通ず
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
を生じており、油路２７のリューブリケイジョン弁２８
の上流側が、駆動ベル１−１１の側溝ノズル２９および
ブリフィリング弁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の一方に付勢するスプリング４３を有し、スプ
ール４２により油路２２のポート４１ａをドレン油路２
７のポート４１ｂに連通して調圧されるようになってい
る。スプリング４３のスプール４２と反対側は調整ねじ
４４を有するブロック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と反対側のポート
４１ｃには、油路２２から分岐する油路３６によりライ
ン圧が対向して作用し、スプリング４３側のポート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　−５ＬＰＬ　−（Ｐｄ
　−８ｄ　＋Ｆｓ　）／ＳＬこのことから、第４図（２
）に示すようにライン圧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のポート５
１ａを油路２３のポート５１ｂに連通ずる給油位置と、
ポート５１ｂをドレン油路２４のポート５１ｃに連通す
る排油位置との間で動作するようになっている。スプー
ル５２の給油側端部のポート５１ｄには、油路５３によ
り一定のレデューシング圧が作用し、籾油側端部のポー
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、かつポート５１ｅにおいてスプール５
２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刊油の時間、
即ち流入、流出流世が変化し、変速速度を制御すること
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、流量Ｑ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＝　ｈ　（Ｑ）　＝　ｆｘ　　（Ｄ、　ＰＬ
　、　ｐｐ　）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
イン圧ＰＬ、変速比Ｉで決まるので、 ｄｉ／ｄｔ＝　ｆｓ　　（Ｄ、　ｉ　）となる。一方、
変速速度ｄ　ｔ　／　ｄ　ｔは、定常での目標変速比ｉ
ｓ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　−ｉ　） 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
ｄｌ／ｄｔと変速比１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１　ａ　ｉｌ制
御弁５０を動作１Ｊ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刊１明する。先ず、一定のベース圧
を（り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と連通ずる入口ポート６１ａ、出口ポー１−６
１ｂ、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に連通する。 また、スプリング６３の一方を受けるブロック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、ライン圧がオリフィス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と、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、ボート６１ｄの油
圧の上界によりスプール６２が戻されてボート６１ｂと
６１ｃとを連通し、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得るのである。 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Ａリフイス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７キユムレータ６Ｇ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。 ここでアキュムレータ６６は、ソレノイド弁６５の周波
数より高い固有振動数を有する。そしてソレノイド弁６
５がオンして排油する場合は、アキュムレータ６６によ
り補給してデユーティ圧の低下を抑え、ソレノイド弁６
５がオフして給油する場合は、アキュムレータ６Ｇが吸
収してデユーティ圧の上昇を抑えるのであり、こうして
パルス状の油圧を第３図（Ｃ）のように一定化する。 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のオリフィス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
いほど第４図（ｂ）のように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、同図０
のように減少関数として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を給油位冒
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−１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、ＩＩＪＩＩＩユニット７０を含む電気制御系につ
いて説明すると、プライマリブーり回転数セン寸７１゜
セカンダリブーり回転数センサ７２．スロットル回度セ
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は、主としてエンジントルクＴより定
めた目標ライン圧に応じてデユーティ比の信号をソレノ
イド弁６５に与える。また、目標疫速比ｉｓと実変速比
１の偏差に基づいて変速速度ｄｉ／ｄｔを決め、これら
のｄｉ／ｄｔ、　ｌの関係で定めたデユーティ比の信号
をソレノイド弁６７に与えるようになっている。 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、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、
ライン圧を用いたレデューシング弁６０により一定のレ
デューシング圧が取出され、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能になる。 そこで、−■二記変速比最大の場合で特に発進時のスロ
ットル回位が大きい状態では、制御ユニット７０からデ
ユーティ比の小さい信号がソレノイド弁６５に入力して
ＩＩ油吊を減じることでデユーティ圧を大きく定める。 そしてこのデユーティ圧が、ライン圧制御弁４０のボー
ト４１ｄに入ってライン圧を高くする方向に作用するこ
とで、ライン圧は高く設定される。そして変速比が小さ
くなり、またはエンジントルクが低下するのに伴ってデ
ユーティ比は大きくなってソレノイド弁６５の１１油Ｍ
を増すので、デユーティ圧は小さくなり、ライン圧も低
下する。こうして、かかるデユーティ信号によってライ
ン圧制御される。 一方、発進後は＋８−ｉによる変速速度旧／ｄｔとｉの
関係のデユーティ比の信号が制御ユニット７０からソレ
ノイド弁６７に入力してデユーティ圧を生じ、これによ
り変速速度制御弁５０を動作してプライマリシリンダ９
にライン圧を所定の流量で給排油する。そこで、目標と
づる変速速度で変速するのであり、過渡状態のように１
ｓ−１が大きいほど速い変速速度で変速する。 以上、本発明の一実施例について述べたが、ソレノイド
弁のオン・オフの関係を逆にすることもできる。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、デユーティ信
号をソレノイド弁に入力してデユーティ圧を生じ、この
デユーティ圧でライン圧制御するものにおいて、ソレノ
イド弁により生じたパルス状の油圧がアキコムレータで
平滑化され、所定のレベルのデユーティ圧に変換される
ので、ライン圧制御弁では静的にライン圧を生じること
になり、脈動圧にイ１らイ【い。 デユーティ比によりライン圧が的確に制御され得る。

【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承り一
構成図、第２図は油圧制御系を詳細に示す回路図、第３
図はデユーティ圧の波形図、第４図はライン圧制御の特
性図である。 ４・・・無段変速機、９・・・プライマリシリンダ、１
０・・・セカンダリシリンダ、２２・・・ライン圧油路
、３１・・・デユーティ圧油路、４０・・・ライン圧制
御弁、５０・・・変速速度制御弁、６５・・・ライン圧
制御用ソレノイド弁、６６・・・アキコムレータ、７０
・・・制御ユニット。 う痙ａ口 「−Ｌｉ −：、、５・　　１ 閉 １剛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポンプ油圧をライン圧制御弁により調圧してライン圧を
   生成し、該ライン圧を給油と排油の２位置を有して流量
   制御する変速速度制御弁によりプライマリシリンダに供
   給し、または該シリンダのプライマリ圧を排出して変速
   速度制御する油圧制御装置において、 制御ユニットで算出された目標ライン圧に応じたデュー
   ティ比の信号をライン圧制御用ソレノイド弁に入力して
   パルス状の油圧を生じ、 該油圧をアキュムレータにより平滑化して所定のレベル
   のデューティ圧に変え、 該デューティ圧をライン圧制御弁に作用してライン圧制
   御するように構成した無段変速機の油圧制御装置。