JPS6253247A - 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槻の油１Ｆ制御ｌ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、長期放置後の発進時の
油圧制御に関するものである。 この秒の油圧の変速制御に関しては、例えば特開昭５ｂ
−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
１８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、オーバシュートを住
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１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、上記無段変速機において変速速度制御する
ものに関しては、例えば特開昭５９−１５９４５６号公
報に示す先行技術があり、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化速度１１御弁装買を設けた
ことが示されている。 また、本発明の対象とするプライマリシリンダへのオイ
ル補給に関しては、例えば特開昭５８−９４６６３号公
報の先行技術があり、ｆ／ｌ滑油等の低圧作動油をチェ
ック弁を介してプライマリシリンダに供給することが示
されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記先行技術の前者によると、変速速度制御
を行うに際して２種類のバルブ装置を有することで、油
圧系および電気制御系の構造が複雑化する。そしてこの
先行技術では、プライマリシリンダへのオイル補給まで
は３及していない。 一方、かかるプライマリシリンダへのオイル補給に関Ｊ
る上記先行技術の後省は、第２調圧弁のドレン側の潤滑
油が充分存在することが前提になっており、それが不充
分な場合はプライマリシリンダへ充分にオイルを補給し
得ない。 即ち、長期間放置するとプライマリシリンダ内のオイル
が各部から漏れていることが考えられる。 そしてこの放置後、最初に始動する場合は、ライン月−
制御ブｔ−Ｃンイン１Ｆを最大にするよ）に制御されて
ドレンオイルは少ない状況にある。従って、このドレン
オイル利用してプライマリシリンダへのオイル補給は決
して充分に行い難く、長期り文四によりプライマリシリ
ンダのオイル抜けが大きい状態では、そのオイルの充填
が遅れる。このため、発進時にプライマリシリンダにラ
イン圧を導入する際のプライマリ油圧の立上りが遅れて
変速開始も遅延することにより、発進性能が悪くなると
いう不具合を招く。 このことから、長期放置後の最初の始動時には、変速開
始前にプライマリシリンダにオイルを積極的に補給して
、オイル漏れを十分かつ確実に補充することが望まれる
。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、電子
的に変速制御する油圧制御系において、長期放置後の始
動時にはプライマリシリンダへ効果的にオイルを充填さ
せて、発進性能の低下を防ぐ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。 ［問題点を解決するための手段ｌ 上記目的を達成するため、本発明は、始動後発進するま
での間は、無段変速機にエンジン動力が実質的に入力し
ておらず、従って、この状態で無段変速機をいかに変速
制御することもできるという点に着目している。そこで
、少なくとも変速用制御弁を電気信号により動作する油
圧制御系において、長期放置後の始動、ＴＪ両停止の各
判断部を有し、それらの各判断部からの信号が共に変速
動作部に入力した場合は、一定時間の間、高速段への変
速信号を出力して上記変速用制御弁を動作するように構
成されている。

【作　　用） 上記構成に基づき、長期放置後の始動において発進する
までの闇の無段変速機がエンジンから切離された状態で
、一時的に高速段に変速されることで、プライマリシリ
ンダへライン圧が導入されることになる。こうして、変
速制御の動作でプライマリシリンダにライン圧が一時的
に導入されるため、長期放置中のプライマリシリンダの
オイル抜けを充分に補充し、発進時のプライマリ油圧の
立１−りを）１０中に行うことが可ｆｌｆｉ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２９
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にはレ
カンダリプーリ８が設けられ、両プーリ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リ、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＋Ｈプ（
￥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相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１Ｇ、ディファレンシャルｌ！１
）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ｖ４４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
て説明づると、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
イン圧制御弁４０＠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
を防ぐチェック弁２５を有してオイルパン２６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、駆動ベルト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の一方にイ４勢するスプリング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
２７のボート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と反対側のボート
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「Ｓの間には、次
の関係が成立する。 Ｆｓ　　１−Ｐｄ　　−Ｓｄ　＝ＰＬ　−８ＬＰＬ　＝
　（Ｐｄ　−８ｄ　＋ＦＳ　）／ＳＬこのことから、ラ
イン圧ＰＬは、デユーティ圧ｐ　（ｌ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に連通する給油位置と、
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の給油側端部のボート５１ｄには、油路５３によ
り一定のレデューシング圧が作用し、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７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＝　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、ライン圧Ｐ
Ｌ、変速比Ｉで決まるので、 ｄｉ／ｄｔ＝　ｆ（Ｄ、　ｉ　） となる。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。　　　　　　　　　　　　　　　（
旧／ｄｔ−＝　ｋ　（ｌｓ−１＞ このことから、各変速比１において実変速比１ｓを定め
て変速法ｍｄｉ／ｄｔを決めてやれば、その変速速度旧
／’　ｄ　ｔ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５
０を動作すれば、変速全域で変速速度を制御し１ｑるこ
とがわかる。 次いで、上記８弁４０．５０の制御用デユーティ圧を生
成Ｊる回路について説明する。先ず、一定のベース圧を
１ワ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に連通する。 レデュ−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、出口ポート６１
ｂ、ドレンポート６１０を備え、出口ボート６１１）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ど反対側のボート６１ｄに連通ずる。 また、スプリング６３の一方を受Ｉづるブロック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ににり制限されな
がらボートＧ１ａに供給されており、レゾ１−シング圧
油路３３のし１ユ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１−Ｇｌａと６１ｂとを
連通してライン圧を導入する。すると、ポート６１ｄの
油圧の上昇によりスプール６２が戻されてポート６１１
）と６１ｃとを）中通し、しＪ！■−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ｉＪ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。 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が連通する。 こうして、油路５３により一定のレデューシングＩＦが
変速速度制御弁５０に供給され、更にオリフィス３５の
下流側でデユーディ信ｐ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ラプさせ、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の偏差が大きいほどデユーティ比
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（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リー１２．スロッ
トル間度センリーフ３．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、両ブーり回転数センサ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、ｌ
　＝Ｎｐ　／Ｎｓにより実変速比１を算出する。また、
セカンダリブーり回転数センサ１２ｈ）らの信＠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
−〇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の突変速Ｉｔｉ、目標変速比検索部７Ｇの目標変
速比ｉｓおよび係数設定部７７の係数には変速速度算出
部７８に入力し、■／ｄｔ＝　ｋ（ｉｓ−ｉ　）により
変速速度ｄｉ／ｄｔを篩出し、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。この変
速速度算出部７８の変連速ｆＪ［ｄｉ／ｄｔと実変速比
算出部７５の実変速比ｉｌよ、ｆニーｊイ比検索部７９
に入力する。 ここでデユーティ比Ｄ＝　　ｆ（旧／ｄｔ、　ｉ　）の
関係により、デユーティ比りのテーブルがｄｉ／ｄｔ−
ｉにより設定されており、このテーブルからデユーティ
化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１Ｌ７３の信号θとエンジン回転数センナ７
４の信号Ｎｅ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１〜ルク１−を求める
。〜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、単位トルク当りの必
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Ｔ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
を篩用する。 イして、目標ライン圧算出部８３の出力ＰＬがデユーテ
ィ比設定部８４に入力してデユーティ比りに変換し、こ
のデユーティ信号が駆動部８５を介してソレノイド弁６
５に与えられる。 上記制御系において、プライマリシリンダへのオイル補
充手段として、セカンダリブーり回転数とスロットル開
度の各センサ７２．７３の信号が入力する車両停止判断
部８Ｇを右する。まＩこ、長期間／ｌ！Ｉ置後の始動を
検出するものとしてチョークスイッチ８７を有し、この
チョークスイッチ８７の動作信号が長期間放置後の始動
判断部８８に入力して長期放置後の始動を判断するので
あり、これらの判断部８６、８８の出力信号は変速動作
部８９に入力する。変速動作部８９は長期放置後の始動
時に車両が停止している場合は、その出力信号によりデ
ユーティ比検索部７９のデユーティ比りを一定時間、略
１００％に定め、その後デユーティ比りを略Ｏ％に定め
るようになっている。 次いで、このように椙成された油圧制御＠置の１１−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能になる。 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（なって高いレベルのデユーティ圧を住じ、これ
がライン圧制御弁４０のボート４１ｄに導入されること
で、ライン几を高く設定する。 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Ｔ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１■を増してデユーティ比を低下させる。そ
のため、ライン圧制御弁４０にＪ３いてライン圧は順次
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、プライマリＪｙよびしカンダリシリンダ９．１０
に入ってプーリ７．８に作用することで、常に伝達トル
クに応じたプーリ押付は力を保つ。 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５０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７１．７２および７３からの信号Ｎｐ。 ＮＳ、θが読込まれ、制御ユニット７０の変速速度算出
部７５が実変速比ｉを、目標変速比検索部７Ｇで目標変
速比ｉｓを求め、これらと係数ｋを用いて変連速度算出
部７８で変速速度ｄｉ／ｄｔを求める。そこでｉｓ＜　
ｉの関係にあるシフトアップとｉｓ＞　ｉの関係のシフ
トダウンで、±ｄｉ／ｄｔとｉによりデユーティ比検索
部７９でテーブルを用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６７に入力してパ
ルス状のデユーティ圧を生成し、これにより変速速度制
御弁５０を給油と排油の２位置で繰返し動作づる。 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」−アイ比り以上の値でソレノイド弁６７によるパル
ス状のデユーティ圧は、オンの零圧時間の方がオフのレ
ギューレータ圧ＰＲ時間より長くなり、変速速度制御弁
５０は給油位置での動作時間が長くなって、プライマリ
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ｉの大きい低速段側で−ｄｉ／ｄｔが小さい場合
は、Ｄの値が小さいことで給油量が少なく変速スピード
が遅いが、１の小さい高速段側に移行し、−ｄｉ／ｄｔ
が大きくなるにつれてＤの値が大きくなり、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圧り以下の値
であるため、デユーティ圧は上述と逆になり、変速速度
制御弁５０は排油位置での動作時間が長くなり、ブライ
マリシンダ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、ｉの多い低速段側でｄｉ／（
ｌｔが小さい場合にＤの値が大きいことで、排油量が少
なくて変速スピードが遅く、ｉの小さい高速段側に移行
し、（ｌ　ｉ　／　ｄ　ｔが大きくなるにつれてＤの値
が小さくなり、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、上記電子制御において、長期間ｈり置後の始動の
場合を第４図のフローチャートを用いて説明する。 先ず、始動時にチョークスイッチ８７の動作信号により
始動判断部８８で、スイッチ・オンの場合は長期放置後
の始動と判断し、変速動作部８９でのタイマをセットす
る。そして、車両停止判断部８６で車両停止と判断して
タイマの値がβ以上の大きい場合は、変速動作部８９の
出力信号によりデユーティ比検索部７９のデユーティ比
りを略１００％にする。 そのため、ソレノイド弁６７によるデユーティ圧は略零
になって変速速度制御弁５０を給油位置にボールドする
ようになり、これによりライン圧がプライマリシリンダ
９に導入して変速比最小のＯＤ〈オーバ・ドライブ）に
変換した状態になる。そして一定時間経過すると、デユ
ーティ比検索部７９のデユーティ比りが逆の略Ｏ％に設
定されることで、変速速度制御弁５０は排油位置になっ
てプライマリシリンダ９の油圧をドレンし、変速比最大
になるのである。 こうして、プライマリシリンダ９に一時的に給排油され
た後は、変速動作部８９の出力信号が消失してデユーテ
ィ比検索部７９の出力は元に戻り、この場合に発進前で
変速速度旧／ｄｔ＝ｏであり、デユーティ比りが略５０
％であるため、変速速度制御弁５０は中立位置になる。 そして、かかる変速速度制御弁５０とそのドレン側のチ
ェック弁２５で、プライマリシリンダ９にオイルが充填
保持されるのである。 以上、本発明の一実施例について述べたが、変速速度制
御以外でも変速用制御弁を電子制御するものでは、いず
れにも適用できる。長期放ば後の始動は、チョークスイ
ッチ以外に水濡センサ等による積々の検出方法がある。 【発明の効果】 以上述べてぎたように、本発明によれば、長期放置後の
始動時にはプライマリシリンダへ一時的にライン圧を導
入してオイルを充填するので、発進時プライマリシリン
ダの油圧の立」−り不良による性能悪化を防ぐことがで
き、ライン圧の導入により効果的である。 発進前の車両停止時に無段変速機がエンジンから切離さ
れた状態で行うので、全く悪影響を与えることがない。 変速信号を変更するだけであるから、油圧制御系の構造
の変更が無く、制御も容易である。

【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図は作用を説明するフロ
ーヂャート図である。 ４・・・無段変速機、５０・・・変速速喧制御弁、６７
・・・ソレノイド弁、７０・・・制御ユニット、８Ｇ・
・・車両停止判断部、８７・・・チョークスイッヂ、８
８・・・長期放置後の始動判断部、８９・・・変速動作
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも変速用制御弁を電気信号により動作する油圧
   制御系において、 長期放置後の始動、車両停止の各判断部を有し、それら
   の各判断部からの信号が共に変速動作部に入力した場合
   は、一定時間の間、高速段への変速信号を出力して上記
   変速用制御弁を動作する無段変速機の油圧制御装置。