JPS63203438A - 無段変速機の変速比検出方法 - 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 本発明は無段変速機の変速比検出方法、特に人、出力軸
の回転速度を電気的に検出し、該回転速度の比を演算す
ることによって変速比を検出する無段変速機の変速比検
出方法に関する。

従来技術とその問題点 従来、■ベルト式無段変速機やトロイダル形無段変速機
のような無段変速機において、その変速比を検出するに
は種々の方法があり、例えば人。

出力軸の回転速度をセンサで検出し、この回転速度の比
を演算することによって変速比を検出する方法、■ベル
ト式無段変速機においては入力側あるいは出力側プーリ
の軸方向変位によって変速比を演算する方法、トロイダ
ル形無段変速機においてはパワーローラを支持したトラ
ニオンの旋回角度を検出する方法などが考えられる。

これら方法のうち、１番目の方法は部品の組付誤差の影
響を受けず最も正確に変速比を演算できるので、広く採
用されている。しかしながら、上記の方法は人、出力軸
の回転速度をセンサで電気的に検出しているので、万一
センサが故障したり、センサから電子制御装置への信号
伝達系にノイズが乗ったりすると、検出値が実際の回転
速度とは著しく食い違った値となり、その結果、人、出
力軸の回転速度比も実際の変速比と食い違う結果となる
。このような誤った回転速度比を用いて変速制御を実行
すると、走行フィーリングを損うだけでなく、不安定な
走行を余儀無くされる。

発明の目的 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、電気的に検出された人、出力軸の回転速度の比によ
って変速比を検出する場合に、信号系の誤信号に対する
フェイルセーフを実現できる無段変速機の変速比検出方
法を提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、人、出力軸の回
転速度を電気的に検出し、該回転速度の比を演算するこ
とによって変速比を検出する無段変速機において、予め
設定されている最大変速比および最小変速比の外側に変
速比の許容限度を設定し、上記演算された回転速度比が
許容限度外にある時、該回転速度比を無視するものであ
る。

即ち、人、出力軸の回転速度を検出する信号系が故障し
ているか否かは、その回転速度の値の大小では判別でき
ない、これに対し、最大変速比や最小変速比は無段変速
機の設計段階で予め決定できるので、本発明では検出さ
れた回転速度から回転速度比を演算し、その値が最大変
速比および最小変速比に対して一定値以上外れた時には
、実際に起こり得ない変速比となっている、つまり信号
系が故障したと判断し、このような回転速度比を無視し
て変速制御を実行するものである。

実施例の説明 第１図は本発明にかかる無段変速機の一例である■ベル
ト式無段変速機の概略構造を示し、エンジン１のクラン
ク軸２はダンパ機構３を介して入力軸４に接続されてい
る。入力軸４の端部には外歯ギヤ５が固定されており、
この外歯ギヤ５は無段変速装置１０の駆動軸１１に固定
された内歯ギヤ６と噛み合い、入力軸４の動力を減速し
て駆動軸１１に伝達している。

無段変速装置ｌＯは駆動軸１１に設けた駆動側プーリ１
２と、従動軸１３に設けた従動側プーリ１４と、両プー
リ間に巻き掛けたＶベルト１５とで構成されている。駆
動側プーリ１２は固定シーブ１２ａと可動シーブ１２ｂ
とを有しており、可動シーブ１２ｂの背後にはトルクカ
ム装置１６と圧縮スプリング１７とが設けられている。

上記トルクカム装置１６は入力トルクに比例した推力を
発生し、圧縮スプリング１７はＶベルト１５が弛まない
だけの初期推力を発生し、これら推力によりＶベルト１
５にトルク伝達に必要なベルト張力を付与している。一
方、従動側ブー１Ｊ１４も駆動側ブーｌ７１２と同様に
、固定シーブ１４ａと可動シープ１４ｂとを有しており
、可動シーブ１４ｂの背後には変速比制御用の油圧室１
８が設けられている。この油圧室１８への油圧は後述す
るプーリ制御弁４３にて制御される。

従動軸１３の外周には中空軸１９が回転自在に支持され
ており、従動軸１３と中空軸１９とは湿式多板クラッチ
からなる発進クラッチ２０によって断続される。上記発
進クラッチ２０への油圧は後述する発進制御弁４５によ
って制御される。中空軸１９には前進用ギヤ２１と後進
用ギヤ２２とが回転自在に支持されており、前後進切換
用ドッグクラッチ２３によって前進用ギヤ２１又は後進
用ギヤ２２のいずれか一方を中空軸１９と連結するよう
になっている。後進用アイドラ軸２４には後進用ギヤ２
２に噛み合う後進用アイドラギヤ２５と、別の後進用ア
イドラギヤ２６とが固定されている。また、カウンタ軸
２７には上記前進用ギヤ２１と後進用アイドラギヤ２６
とに同時に噛み合うカウンタギヤ２８と、終減速ギヤ２
９とが固定されており、終減速ギヤ２９はディファレン
シャル装置３０のリングギヤ３１に噛み合い、動力を出
力軸３２に伝達している。

調圧弁４０は油溜４１からオイルポンプ４２によって吐
出された油圧を調圧し、ライン圧としてプーリ制御弁４
３及び発進制御弁４５に出力している。プーリ制御弁４
３及び発進制御弁４５は電子制御装置６０から出力され
るデユーティ制御信号によりソレノイド４４．４６を作
動させ、ライン圧を制御してそれぞれ従動側ブー１月４
の油圧室１８と発進クラッチ２０とに制御油圧を出力し
ている。

上記制御弁４３．４５の具体的構造は、例えば第２図の
ようにスプール弁５０と電磁弁５２とを組合せたものの
他、第３図のようにボール状弁体５３で入力ボート５４
とドレンボート５５とを選択的に開閉し、出力ポート５
６へ制御油圧を出力する３ボート式電磁弁単体としても
よい。例えば、制御弁４３．４５を第２図のようなスプ
ール弁５０と電磁弁５２とで構成した場合には、電子制
御装ｗ、６０から電磁弁５２に出力されるデユーティ比
をＤとすると、スプール弁５０の出力油圧Ｐａ１Ｔは次
式で与えられる。

Ｐ、ｘＡ、＝ＰＬｘＤｘＡ２＋Ｆ　　　−（１１上式に
おいて、Ａ、、Ａ２はそれぞれスプール弁５０のランド
５０ａ、５０ｂの受圧面積、ＰＬはライン圧、Ｆはスプ
リング５１のばね荷重である。

また、制御弁４３．４５を第３図のような電磁弁単体で
構成した場合には、その出力油圧Ｐａｎは次式７式％ ［２１ （１１式、（２）式において、Ａ、、Ａ、、ＰＬ＋　　
Ｆは一定値であるので、デユーティ比りと出力油圧ＰＭ
とは比例する。一方、無段変速装置ｌＯの変速比や発進
クラッチ２０の伝達トルクは出力油圧Ｐ工とによって制
御できるので、結局デユーティ比りによって無段変速装
置ｉｏの変速比および発進クラッチ２０の伝達トルクを
自在に制御できる。

第４図は電子制御装置６０のブロック図を示し、図中、
６１はエンジン回転数Ｎ、ｎ　（入力軸４の回転数でも
よい）を検出するセンサ、６２は車速Ｖを検出するセン
サ、６３は従動軸Ｉ３の回転数Ｎ、（発進クラッチ２０
の入力回転数又は従動側プーリ１４の回転数でもよい）
を検出するセンサ、６４はＰ、Ｒ。

Ｎ、Ｄ、Ｌの各シフト位置を検出するセンサ、６５はス
ロットル開度を検出するセンサであり、上記センサ６１
〜６４の信号は入力インターフェース６６に入力され、
センサ６５の信号はＡ／Ｄ変換器６７でデジタル信号に
変僕される。６８は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、６９
はプーリ制御用ソレノイド４４と発進制御用ソレノイド
４６を制御するためのプログラムやデータが格納された
リードオンリメモリ　（ＲＯＭ）、７０は各センサから
送られた信号やパラメータを一時的に格納するランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）　、７１は出力インターフェ
ースであり、これらＣＰＵ６８、ＲＯＭ６９、ＲＡＭ７
０、出力インターフェース７１、入力インターフェース
６６及びＡ／Ｄ変換器６７はバス７２によって相互に連
絡されている。出力インターフェース７１の出力は、出
力ドライバフ３を介して上記プーリ制御用ソレノイド４
４と発進制御用ソレノイド４６とにデエーテイ制御信号
として出力されている。

第５図は電子制御装置６０のＲＯＭ６９内に格納されて
いる変速線図であり、図中、ｉｍａｘ　、　　１ｍ１ｎ
は予め設計段階で決定される最大変速比および最小変速
比である。上記最大変速比ｉ　ｗａｘおよび最小変速比
ｉ　ｓｉｎに対して設定値αだけ外側には、許容床皮を
示す上限許容値ｉ　ｗａｘ’および下限許容値１１１１
ｎ’が設定されており、ｉ　ｗａｘ’　、　　ｉ　ｓｉ
ｎ’はそれぞれ次式で与えられる。

ｒ　ｗａｘ’　＝　ｉ　ｗａｘ　＋α ｉ　ｓｉｎ’　＝　　ｉ　ｓｉｎ　　−α上記設定値α
は、■ベルト１５の寸法バラツキや経時変化、プーリ１
２．１４の組付誤差、ＣＰ　Ｕ６８の計算誤差などを考
慮して決定される。そして、第５図斜線で示す上限許容
値１１１８Ｘ’および下限許容値ｉ　ｓｉｎ’の外側は
実際に到達し得ない領域であり、この領域に入った場合
には、エンジン回転数Ｎ、ｎを検出するセンサ６１、従
動軸回転数Ｎ工を検出するセンサ６３、これら信号を電
子制御装置６０に伝達する信号伝達系、あるいは電子制
御装置６０自体に何らかの故障が発生したことを意味し
ている。したがって、このような場合にはエンジン回転
数Ｎ１ｎと従動軸回転数Ｎ力との除算値（Ｎ：ｎ／Ｎゆ
）で与えられる変速比を無視して変速制御を実行する。

なお、上記変速比を無視した場合の具体的な変速制御方
法としては、以前に検出された正富な変速比の最新値を
用いて変速制御を実行する方法や、上記誤信号による変
速比に近い最大変速比又は最小変速比を用いて変速制御
を実行する方法など種々考えられる。

つぎに、本発明の変速比検出方法の一例を第６図に従っ
て説明する。

制御がスタートすると、エンジン回転数Ｎ　ｉｎと従動
輪回転数Ｎｌ１ｌｊＴとを入力しく８０）、ついでエン
ジン回転数Ｎ、ｎと従動輪回転数Ｎつとの除算値ｉ　（
＝Ｎ＋ｎ／Ｎａ１Ｔ）を演算する（８１）、つぎに、上
記演算した除算値ｉが上限許容値１Ｉｌａｘ”と下限許
容値１ｍ１ｎ’との間にあるか否かを判別しく８２）、
除算値ｉが上下限値外にある時には現時点の変速比ｉＴ
として１回前の正常な変速比ｉ　Ｔ−１を用い（８３）
、除算値ｉを無視する一方、除算値ｉが上下限値内にあ
る時には現時点の変速比ｉ７として除算値五を用いる（
８４）、そして、上記現時点の変速比ｉ、を出力しく８
５）、リターンする。

なお、上記実施例ではＶベルト式無段変速機について説
明したが、トロイダル形無段変速機などその他の無段変
速機でも同様に適用できることは勿論である。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば予め設定
された最大変速比および最小変速比の外側に変速比の許
容限度を設定し、電気的に検出した回転速度比が許容限
度外にある時には信号系が故障したと判断してその回転
速度比を無視するようにしたので、誤った回転速度比を
用いて制御を行うおそれがなく、確実なフェイルセーフ
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が通用されるＶベルト式無段変速機の概
略図、第２図、第３図は制御弁の具体的構造図、第４図
は電子制御装置のブロック図、第５図は電子制御装置に
設定された許容限度を示す変速線図、第６図は本発明の
変速比検出制御のフローチャート図である。 ｌ・・・エンジン、４・・・入力軸、１０・・・無段変
速装置、１５・・・■ベルト、２０・・・発進クラッチ
、３２・・・出力軸、４３・・・ブーり制御弁、６０・
・・電子制御装置、６１・・・エンジン回転数センサ、
６３・・・従動軸回転数センサ。 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　入、出力軸の回転速度を電気的に検出し、該回転速度
   の比を演算することによって変速比を検出する無段変速
   機において、予め設定されている最大変速比および最小
   変速比の外側に変速比の許容限度を設定し、上記演算さ
   れた回転速度比が許容限度外にある時、該回転速度比を
   無視することを特徴とする無段変速機の変速比検出方法
   。