JP2710872B2 - 車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents
車両用無段変速機の制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車両用動力伝達装置
として用いられる無段変速機（以下「ＣＶＴ」という）
の制御装置に関するものである。
として用いられる無段変速機（以下「ＣＶＴ」という）
の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両においては、内燃機関と駆動車輪間
に変速装置が介在している。変速装置は広範囲に変化す
る車両の走行条件に合致させて駆動輪の駆動力と走行速
度とを変更し、内燃機関の性能を充分に発揮させてい
る。変速装置の一種として無段変速機があり、これは回
転軸に固定された固定プーリ部片とこの固定プーリ部片
と接離可能に回転軸に装着された可動プーリ部片とを有
するプーリの両プーリ部片間に形成される溝部の溝幅を
増減することにより、プーリに巻掛けられたベルトの回
転半径を減増させて動力を伝達し、ベルトレシオ（変速
比）を変えるものである。この無段変速機は、例えば特
開昭５７−１８６６５６号公報、特開昭５９−４３２４
９号公報、特開昭５９−７７１５９号公報、特開昭６１
−２３３２５６号公報に開示されている。
に変速装置が介在している。変速装置は広範囲に変化す
る車両の走行条件に合致させて駆動輪の駆動力と走行速
度とを変更し、内燃機関の性能を充分に発揮させてい
る。変速装置の一種として無段変速機があり、これは回
転軸に固定された固定プーリ部片とこの固定プーリ部片
と接離可能に回転軸に装着された可動プーリ部片とを有
するプーリの両プーリ部片間に形成される溝部の溝幅を
増減することにより、プーリに巻掛けられたベルトの回
転半径を減増させて動力を伝達し、ベルトレシオ（変速
比）を変えるものである。この無段変速機は、例えば特
開昭５７−１８６６５６号公報、特開昭５９−４３２４
９号公報、特開昭５９−７７１５９号公報、特開昭６１
−２３３２５６号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ベルト式無段変速機の
変速比は、車両の運転状態で決まる目標エンジン回転数
に実際のエンジン回転数が一致するようにフィードバッ
ク制御され、また目標値に対する追従性を満たすために
各制御ゲインが決められるが、急加速や急減速に伴なう
偏差の一時的な急増で操作量過大となり、無段変速機の
追従限界を越えると、ベルトスリップが生じるという課
題があった。又、この過渡的なベルトスリップを防止す
るために、常時必要以上のベルト挟持力を加えること
は、ベルトの寿命や燃費の悪化を招いた。
変速比は、車両の運転状態で決まる目標エンジン回転数
に実際のエンジン回転数が一致するようにフィードバッ
ク制御され、また目標値に対する追従性を満たすために
各制御ゲインが決められるが、急加速や急減速に伴なう
偏差の一時的な急増で操作量過大となり、無段変速機の
追従限界を越えると、ベルトスリップが生じるという課
題があった。又、この過渡的なベルトスリップを防止す
るために、常時必要以上のベルト挟持力を加えること
は、ベルトの寿命や燃費の悪化を招いた。
【０００４】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、ベルトスリップや過大挟持力
によるベルト寿命の劣化を防止することができるととも
に、追従性を損うことなく変速制御をすることができる
車両用無段変速機の制御装置を得ることを目的とする。
めに成されたものであり、ベルトスリップや過大挟持力
によるベルト寿命の劣化を防止することができるととも
に、追従性を損うことなく変速制御をすることができる
車両用無段変速機の制御装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ベルトスリップが発生す
るのは、可動側プーリ部片に供給される圧力によって生
じるベルト挟持力とベルト張力の関係であり、変速比が
ほぼ一定の平衡状態では一般に下式によって示すことが
できる。１次側（エンジン側）が駆動で２次側（車輪軸
側）が被駆動の場合、入力軸側＝１次側の挟持力Ｆ1 は
るのは、可動側プーリ部片に供給される圧力によって生
じるベルト挟持力とベルト張力の関係であり、変速比が
ほぼ一定の平衡状態では一般に下式によって示すことが
できる。１次側（エンジン側）が駆動で２次側（車輪軸
側）が被駆動の場合、入力軸側＝１次側の挟持力Ｆ1 は
【数１】 出力軸側＝２次側の挟持力Ｆ2 は
【数２】
【０００６】ここで、Ａ＝exp(μ・φ／sin β） Ｔeff ： 実効ベルト張力＝Ｍ1 ／Ｒ1 Ｍ1 ： １次側トルク α1 ，α2 ：ベルト接触角 β ： シーブ半頂角 Ｒ1 ： １次側のベルト半径 μ ： プーリとベルトとの摩擦係数 φ ： プーリとベルトとの接触部位におけるベルト
張力が最大から最小まで変化する角度
張力が最大から最小まで変化する角度
【０００７】φ≦α1 またはα2 であればベルトスリッ
プは発生せず、反対にφ＞α1 またはα2 であればベル
トスリップが発生する。（１），（２）式で各第１項は
ベルトスリップが発生しないための最低ベルト挟持力で
あり、｛ ｝内の値はそれに対する安全率と考えられ
る。一方、変速比ＲC ＝Ｒ2 ／Ｒ1 （Ｒ2＝２次側のベ
ルト半径）は、各挟持力（各軸推力）Ｆ1 ，Ｆ2 の比
（即ち安全率の比）と安全率で決まる。この関係を示す
例が図２である。即ち、図２は１次及び２次側安全率Ｓ
Ｆ1 ，ＳＦ2 と変速比ＲC の関係を示す。
プは発生せず、反対にφ＞α1 またはα2 であればベル
トスリップが発生する。（１），（２）式で各第１項は
ベルトスリップが発生しないための最低ベルト挟持力で
あり、｛ ｝内の値はそれに対する安全率と考えられ
る。一方、変速比ＲC ＝Ｒ2 ／Ｒ1 （Ｒ2＝２次側のベ
ルト半径）は、各挟持力（各軸推力）Ｆ1 ，Ｆ2 の比
（即ち安全率の比）と安全率で決まる。この関係を示す
例が図２である。即ち、図２は１次及び２次側安全率Ｓ
Ｆ1 ，ＳＦ2 と変速比ＲC の関係を示す。
【０００８】通常、無段変速機においては、ベルトスリ
ップが発生しないように制御されたライン圧で第２挟持
力Ｆ2 を確保するとともに、目標エンジン回転数になる
ように１次側油圧即ち第１挟持力Ｆ1 を加減して変速比
を制御する。
ップが発生しないように制御されたライン圧で第２挟持
力Ｆ2 を確保するとともに、目標エンジン回転数になる
ように１次側油圧即ち第１挟持力Ｆ1 を加減して変速比
を制御する。
【０００９】図３は変速に関係する油圧回路図を示す。
この図における関係式は次の通りである。遠心油圧を無
視すると各挟持力は Ｆ1 ＝Ｐ1 ・Ｓ1 （３） Ｆ2 ＝Ｐ2 ・Ｓ2 （４） 又、第１油路３０の流量Ｑ1 、第２油圧室２４への流量
Ｑ2 は連続の式より、
この図における関係式は次の通りである。遠心油圧を無
視すると各挟持力は Ｆ1 ＝Ｐ1 ・Ｓ1 （３） Ｆ2 ＝Ｐ2 ・Ｓ2 （４） 又、第１油路３０の流量Ｑ1 、第２油圧室２４への流量
Ｑ2 は連続の式より、
【数３】
【数４】 又、ダウンシフト時の制御弁と管路抵抗より、
【数５】
【数６】
【００１０】ここで、 ｘ1 ，ｘ2 ：１次及び２次側可動プーリ部片８，１４の軸方向位置 Ｐ1 ，Ｐ2 ：第１及び第２油圧室２２，２４の圧力 Ｓ1 ，Ｓ2 ：１次及び２次側可動プーリ部片８，１４の受圧面積 Ｖ1 ，Ｖ2 ：第１及び第２油圧室２２，２４の容積 Ｂ ：作動油の体積弾性係数 Ｌ1 ，Ｌ2 ：第１及びライン油路３０，３２の等価管路長 Ａ1 ，Ａ2 ：第１及びライン油路３０，３２の等価断面積 ρ ，ν ：作動油の密度及び動粘度 Ａａ，Ｃａ：１次側油圧制御弁３４のポートａの開口面積及び流量係数であ り、開口面積Ａａは平衡状態のデューティ（＝実中立値）とデ ューティの差の関数であり、デューティが実中立値のとき零で あって差が大きくなると開口面積Ａａも大きくなる。 Ｐl ：ライン油圧 である。
【００１１】プーリ移動速度ｄｘ／ｄｔは、平衡条件式
（１），（２）より外れた両挟持力Ｆ1 ，Ｆ
2 （（３），（４）式）の差に比例すると考えられる。
従って、ある条件下では（１）式から（８）式までの関
係よりｄＰ1 ／ｄｔ≒０となる。操作量であるデューテ
ィに対する１次油圧Ｐ1 の実機でのダウンシフトのステ
ップ応答例を図４に示す。変速制御では、新たな平衡点
に達するか位置的限界に達してｄｘ／ｄｔ＝０となる。
新平衡点に達した場合は、１次油圧Ｐ1 は（１），
（３）式で決まる第１挟持力Ｆ1 になるような値とな
る。位置的限界に達した場合は、１次油圧Ｐ1 は零とな
っていくが、ストッパからの反力で挟持力が確保され
る。
（１），（２）より外れた両挟持力Ｆ1 ，Ｆ
2 （（３），（４）式）の差に比例すると考えられる。
従って、ある条件下では（１）式から（８）式までの関
係よりｄＰ1 ／ｄｔ≒０となる。操作量であるデューテ
ィに対する１次油圧Ｐ1 の実機でのダウンシフトのステ
ップ応答例を図４に示す。変速制御では、新たな平衡点
に達するか位置的限界に達してｄｘ／ｄｔ＝０となる。
新平衡点に達した場合は、１次油圧Ｐ1 は（１），
（３）式で決まる第１挟持力Ｆ1 になるような値とな
る。位置的限界に達した場合は、１次油圧Ｐ1 は零とな
っていくが、ストッパからの反力で挟持力が確保され
る。
【００１２】速い変速比の変化速度が要求されるほど、
即ち実中立値−デューティが大きいほど過渡の（プーリ
移動中の）１次油圧Ｐ1 は低くなり、（１）式の最低ベ
ルト挟持力が確保されない場合にベルトスリップが発生
する。従って、ベルトスリップを発生させないために
は、ダウンシフト中の１次油圧Ｐ1 が（１）式の最低ベ
ルト挟持力を確保できる値以上になるように、操作量の
デューティを制限することである。
即ち実中立値−デューティが大きいほど過渡の（プーリ
移動中の）１次油圧Ｐ1 は低くなり、（１）式の最低ベ
ルト挟持力が確保されない場合にベルトスリップが発生
する。従って、ベルトスリップを発生させないために
は、ダウンシフト中の１次油圧Ｐ1 が（１）式の最低ベ
ルト挟持力を確保できる値以上になるように、操作量の
デューティを制限することである。
【００１３】従って、この発明に係る車両用無段変速機
の制御装置は、固定プーリ部片と、この固定プーリ部片
に接離可能に装着された可動プーリ部片と、この可動プ
ーリ部片に設けられた油圧サーボを有する一次側プーリ
及び二次側プーリの夫々の両プーリ部片間の溝に駆動ベ
ルトを巻掛けベルト式の無段変速機を備え、上記何れか
一方のプーリの油圧サーボに、油圧源が発生する油圧を
調整したライン圧を供給することにより、上記駆動ベル
トの第２挟持力を発生させると共に、上記何れか他方の
プーリの油圧サーボにはライン圧を選択的に供給するこ
とにより、変速油圧を作って上記駆動ベルトの第１挟持
力を発生させることで上記両プーリ部片間の溝幅を増減
して両プーリに巻掛けられる上記駆動ベルトの回転半径
を増減させ変速比を制御する車両用無段変速機の制御装
置において、運転状態検出手段の情報から決定された目
標ライン圧に制御するライン圧制御手段と、上記情報か
ら決定された目標変速比又は目標エンジン回転数に制御
する変速制御手段と、伝達トルクと上記一次側プーリ及
び二次側プーリの実効径の比と実効ベルト張力より最低
ベルト挟持力値を演算する第１演算手段と、上記ライン
圧と第１演算手段の出力より第２挟持比を演算する第２
演算手段と、上記第２演算手段の出力と変速比より変速
比が一定である平衡状態での第１挟持比を演算する第３
演算手段と、この第３演算手段の出力に応じて上記変速
制御手段の操作量を制限する制限手段を設けたものであ
る。
の制御装置は、固定プーリ部片と、この固定プーリ部片
に接離可能に装着された可動プーリ部片と、この可動プ
ーリ部片に設けられた油圧サーボを有する一次側プーリ
及び二次側プーリの夫々の両プーリ部片間の溝に駆動ベ
ルトを巻掛けベルト式の無段変速機を備え、上記何れか
一方のプーリの油圧サーボに、油圧源が発生する油圧を
調整したライン圧を供給することにより、上記駆動ベル
トの第２挟持力を発生させると共に、上記何れか他方の
プーリの油圧サーボにはライン圧を選択的に供給するこ
とにより、変速油圧を作って上記駆動ベルトの第１挟持
力を発生させることで上記両プーリ部片間の溝幅を増減
して両プーリに巻掛けられる上記駆動ベルトの回転半径
を増減させ変速比を制御する車両用無段変速機の制御装
置において、運転状態検出手段の情報から決定された目
標ライン圧に制御するライン圧制御手段と、上記情報か
ら決定された目標変速比又は目標エンジン回転数に制御
する変速制御手段と、伝達トルクと上記一次側プーリ及
び二次側プーリの実効径の比と実効ベルト張力より最低
ベルト挟持力値を演算する第１演算手段と、上記ライン
圧と第１演算手段の出力より第２挟持比を演算する第２
演算手段と、上記第２演算手段の出力と変速比より変速
比が一定である平衡状態での第１挟持比を演算する第３
演算手段と、この第３演算手段の出力に応じて上記変速
制御手段の操作量を制限する制限手段を設けたものであ
る。
【００１４】
【作用】この発明においては、２次油圧＝ライン油圧と
入力トルクで決まる第２挟持比と変速比との関係から決
まる平衡状態での第１挟持比と、予め求められた実中立
値ーデューティと１次油圧減衰率即ち第１挟持比の減衰
率との関係から、過渡状態での第１挟持比が求められ、
第１挟持比が所定値を下回らないようなデューティに変
速制御手段の操作量を制限する。
入力トルクで決まる第２挟持比と変速比との関係から決
まる平衡状態での第１挟持比と、予め求められた実中立
値ーデューティと１次油圧減衰率即ち第１挟持比の減衰
率との関係から、過渡状態での第１挟持比が求められ、
第１挟持比が所定値を下回らないようなデューティに変
速制御手段の操作量を制限する。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。図１はこの実施例による車両用ベルト式無段変速
機の制御装置の構成を示し、２はベルト式無段変速機、
２Ａはベルト、４は１次側プーリ、６は１次側固定プー
リ部片、８は１次側可動プーリ部片、１０は２次側プー
リ、１２は２次側固定プーリ部片、１４は２次側可動プ
ーリ部片である。このように、１次側プーリ４は回転軸
１６に固定された固定プーリ部片６と、回転軸１６にそ
の軸方向に移動可能でかつ回転不可能に装着された可動
プーリ部片８を有し、２次側プーリ１０も同様の構成と
なっている。
する。図１はこの実施例による車両用ベルト式無段変速
機の制御装置の構成を示し、２はベルト式無段変速機、
２Ａはベルト、４は１次側プーリ、６は１次側固定プー
リ部片、８は１次側可動プーリ部片、１０は２次側プー
リ、１２は２次側固定プーリ部片、１４は２次側可動プ
ーリ部片である。このように、１次側プーリ４は回転軸
１６に固定された固定プーリ部片６と、回転軸１６にそ
の軸方向に移動可能でかつ回転不可能に装着された可動
プーリ部片８を有し、２次側プーリ１０も同様の構成と
なっている。
【００１６】１次側可動プーリ部片８と２次側可動プー
リ部片１４にはそれぞれ第１、第２ハウジング１８，２
０が装着され、第１及び第２油圧室２２，２４が形成さ
れる。第２油圧室２４内には、その拡大方向に第２ハウ
ジング２０を付勢するばね等からなる付勢手段２６を設
ける。回転軸１６には油圧ポンプ２８を設け、オイルタ
ンク９４内に還流した作動油をストレーナ９６を介して
吸い込み、ライン油路３２に圧送する。ライン油路３２
は第２油圧室２４と連通すると共に、第１三方電磁弁４
２により第２油路４０を介して制御される１次側油圧制
御弁３４と連通し、１次側油圧制御弁３４は第１油路３
０を介して第１油圧室２２と連通する。
リ部片１４にはそれぞれ第１、第２ハウジング１８，２
０が装着され、第１及び第２油圧室２２，２４が形成さ
れる。第２油圧室２４内には、その拡大方向に第２ハウ
ジング２０を付勢するばね等からなる付勢手段２６を設
ける。回転軸１６には油圧ポンプ２８を設け、オイルタ
ンク９４内に還流した作動油をストレーナ９６を介して
吸い込み、ライン油路３２に圧送する。ライン油路３２
は第２油圧室２４と連通すると共に、第１三方電磁弁４
２により第２油路４０を介して制御される１次側油圧制
御弁３４と連通し、１次側油圧制御弁３４は第１油路３
０を介して第１油圧室２２と連通する。
【００１７】又、ライン油路３２は、第３三方電磁弁５
８により第４油路５６を通して制御されるクラッチ圧制
御弁５２を介してクラッチ油路６４と連通する。クラッ
チ油路６４には、その油圧検出用に第６油路６６を介し
て油圧センサ６８が設けられている。ライン圧Ｐl は、
第２三方電磁弁５０により第５油路４８を通して制御さ
れるライン圧制御弁４４によって調圧（例えば、６〜２
５kg／cm2)される。ライン圧制御弁４４は第７油路４６
を介してライン油路３２と連通する。第３油路６０の油
圧はライン圧を減圧する調圧弁３８によって制御用一定
圧（例えば4.２kg／cm2)に保たれ、制御弁３４，４４，
５２及び三方電磁弁４２，５０，５８に導かれる。
８により第４油路５６を通して制御されるクラッチ圧制
御弁５２を介してクラッチ油路６４と連通する。クラッ
チ油路６４には、その油圧検出用に第６油路６６を介し
て油圧センサ６８が設けられている。ライン圧Ｐl は、
第２三方電磁弁５０により第５油路４８を通して制御さ
れるライン圧制御弁４４によって調圧（例えば、６〜２
５kg／cm2)される。ライン圧制御弁４４は第７油路４６
を介してライン油路３２と連通する。第３油路６０の油
圧はライン圧を減圧する調圧弁３８によって制御用一定
圧（例えば4.２kg／cm2)に保たれ、制御弁３４，４４，
５２及び三方電磁弁４２，５０，５８に導かれる。
【００１８】又、無段変速機の回転速度測定のために、
第１ハウジング１８の外側に１次側回転検出歯車７０と
１次側回転速度検出器７２を設け、第２ハウジング２０
の外側に２次側回転検出歯車７４と２次側回転速度検出
器７６を設ける。この実施例では、１次側回転速度Ｎ1
はエンジン回転数Ｎｅに等しく、また変速比Ｒｃ＝Ｎ1
／Ｎ2 で算出される。又、油圧式発進クラッチ６２の出
力側に伝達用歯車７８を設け、この伝達用歯車７８には
前後進切替装置、減速歯車、差動機、駆動軸、タイヤと
つながる。伝達用歯車７８の回転速度計測用にクラッチ
出力回転速度検出器８０を設け、クラッチ出力回転速度
Ｎ3 を得る。Ｎ3 は車速に相当する。又、（Ｎ2−
Ｎ3 ）はクラッチスリップ回転数となる。
第１ハウジング１８の外側に１次側回転検出歯車７０と
１次側回転速度検出器７２を設け、第２ハウジング２０
の外側に２次側回転検出歯車７４と２次側回転速度検出
器７６を設ける。この実施例では、１次側回転速度Ｎ1
はエンジン回転数Ｎｅに等しく、また変速比Ｒｃ＝Ｎ1
／Ｎ2 で算出される。又、油圧式発進クラッチ６２の出
力側に伝達用歯車７８を設け、この伝達用歯車７８には
前後進切替装置、減速歯車、差動機、駆動軸、タイヤと
つながる。伝達用歯車７８の回転速度計測用にクラッチ
出力回転速度検出器８０を設け、クラッチ出力回転速度
Ｎ3 を得る。Ｎ3 は車速に相当する。又、（Ｎ2−
Ｎ3 ）はクラッチスリップ回転数となる。
【００１９】さらに、図示してない気化器のスロットル
開度、エンジン回転数、車速、各スイッチ信号等の車両
の運転状態や、油圧、油温等の情報を制御部８２に入力
する。制御部８２は三方電磁弁４２，５０，５８にデュ
ーティ出力することにより、ライン圧、クラッチおよび
変速の制御を行なう。
開度、エンジン回転数、車速、各スイッチ信号等の車両
の運転状態や、油圧、油温等の情報を制御部８２に入力
する。制御部８２は三方電磁弁４２，５０，５８にデュ
ーティ出力することにより、ライン圧、クラッチおよび
変速の制御を行なう。
【００２０】図５は制御部８２の構成を示し、この図５
を用いて制御の流れを説明する。まず、クラッチ制御に
おいては、スロットル開度センサ１１２によって検出さ
れたスロットル開度θ、クラッチ出力回転速度検出器８
０により検出されたクラッチ出力回転数Ｎ3 ＝車速Ｖ、
１次側回転速度検出器７２により検出された１次側回転
数Ｎ1 ＝エンジン回転数Ｎｅ、２次側回転速度検出器７
６により検出された２次側回転数Ｎ2 ＝クラッチ入力回
転数、及びその他の車両運転状態１１３が入力され、目
標クラッチ圧決定手段１０４は目標クラッチ圧を決定す
る。一方、発進クラッチ６２の油圧Ｐｃを油圧センサ６
８で検出し、目標クラッチ圧と油圧Ｐｃは減算器１１１
に入力され、その偏差がクラッチ圧制御演算手段１０９
に入力され、クラッチ圧制御演算手段１０９は操作量で
あるデューティＤｃを出力し、この出力は油圧回路１１
４に入力され、発進クラッチ６２の油圧が目標クラッチ
圧に制御される。
を用いて制御の流れを説明する。まず、クラッチ制御に
おいては、スロットル開度センサ１１２によって検出さ
れたスロットル開度θ、クラッチ出力回転速度検出器８
０により検出されたクラッチ出力回転数Ｎ3 ＝車速Ｖ、
１次側回転速度検出器７２により検出された１次側回転
数Ｎ1 ＝エンジン回転数Ｎｅ、２次側回転速度検出器７
６により検出された２次側回転数Ｎ2 ＝クラッチ入力回
転数、及びその他の車両運転状態１１３が入力され、目
標クラッチ圧決定手段１０４は目標クラッチ圧を決定す
る。一方、発進クラッチ６２の油圧Ｐｃを油圧センサ６
８で検出し、目標クラッチ圧と油圧Ｐｃは減算器１１１
に入力され、その偏差がクラッチ圧制御演算手段１０９
に入力され、クラッチ圧制御演算手段１０９は操作量で
あるデューティＤｃを出力し、この出力は油圧回路１１
４に入力され、発進クラッチ６２の油圧が目標クラッチ
圧に制御される。
【００２１】次に、ライン圧の制御においては、変速比
演算手段１０２は１次側回転数Ｎ1及び２次側回転数Ｎ2
を入力され、変速比Ｒｃ＝Ｎ1 ／Ｎ2 を算出する。
又、ＣＶＴ入力トルク演算手段１０３はスロットル開度
θとエンジン回転数Ｎｅ＝Ｎ1 を入力され、１次側トル
クＭ1 を算出する。目標ライン圧決定手段１０５は変速
比Ｒｃと１次側トルクＭ1 を入力されて目標ライン圧Ｐ
lsp を決定し、ライン圧制御演算手段１０８は目標ライ
ン圧Ｐlsp と油圧Ｐｃを入力され、操作量であるデュー
ティＤl を油圧回路１１４に入力する。
演算手段１０２は１次側回転数Ｎ1及び２次側回転数Ｎ2
を入力され、変速比Ｒｃ＝Ｎ1 ／Ｎ2 を算出する。
又、ＣＶＴ入力トルク演算手段１０３はスロットル開度
θとエンジン回転数Ｎｅ＝Ｎ1 を入力され、１次側トル
クＭ1 を算出する。目標ライン圧決定手段１０５は変速
比Ｒｃと１次側トルクＭ1 を入力されて目標ライン圧Ｐ
lsp を決定し、ライン圧制御演算手段１０８は目標ライ
ン圧Ｐlsp と油圧Ｐｃを入力され、操作量であるデュー
ティＤl を油圧回路１１４に入力する。
【００２２】次に、変速制御においては、目標エンジン
回転数決定手段１０１はスロットル開度θと車速Ｖから
目標エンジン回転数Ｎesp を決定し、この目標エンジン
回転数Ｎesp とエンジン回転数Ｎｅが減算器１１０に入
力され、その偏差ＥＩＲが変速制御演算手段１０６に入
力され、変速制御演算手段１０６は操作量であるデュー
ティＤｒを出力し、油圧回路１１４を介してＣＶＴ１１
５を変速制御する。１１６はエンジンである。
回転数決定手段１０１はスロットル開度θと車速Ｖから
目標エンジン回転数Ｎesp を決定し、この目標エンジン
回転数Ｎesp とエンジン回転数Ｎｅが減算器１１０に入
力され、その偏差ＥＩＲが変速制御演算手段１０６に入
力され、変速制御演算手段１０６は操作量であるデュー
ティＤｒを出力し、油圧回路１１４を介してＣＶＴ１１
５を変速制御する。１１６はエンジンである。
【００２３】又、変速制御演算手段１０６からのデュー
ティ出力Ｄｒは制限値決定手段１０７により決定された
デューティ制限値で制限される。図６は変速制御演算手
段１０６の詳細な構成を示し、比例−積分制御により、
積分ゲインＫI の積分器２０１の出力を減算器２０４に
おいて公称中立値Ｄnnから差し引き、実中立値Ｄｎを得
る。一方、比例ゲインＫP の比例演算器２０２の出力を
制限器２０３の制限値Ｄmax により制限し、減算器２０
５で実中立値Ｄｎから制限器２０３の出力を差し引いた
ものをデューティＤｒとして出力する。
ティ出力Ｄｒは制限値決定手段１０７により決定された
デューティ制限値で制限される。図６は変速制御演算手
段１０６の詳細な構成を示し、比例−積分制御により、
積分ゲインＫI の積分器２０１の出力を減算器２０４に
おいて公称中立値Ｄnnから差し引き、実中立値Ｄｎを得
る。一方、比例ゲインＫP の比例演算器２０２の出力を
制限器２０３の制限値Ｄmax により制限し、減算器２０
５で実中立値Ｄｎから制限器２０３の出力を差し引いた
ものをデューティＤｒとして出力する。
【００２４】図７に制限値決定手段１０７の動作のフロ
ーチャートを示す。ステップ３０１では、変速比Ｒｃと
半径Ｒ1 の関係マップＭＡＰ１よりＲ1 を算出する。ス
テップ３０２ではクラッチが直結か否かを判定し、直結
状態であればステップ３０３で１次側トルクＭ1 ＝エン
ジン出力トルクＴ E とし、直結状態でなければステップ
３０４でクラッチ圧ＰｃとクチッチゲインＫｃ（トルク
／圧力）の積＝２次側トルクをＲｃで割った１次換算ト
ルクＰｃ・Ｋｃ／ＲｃとＴE のうち小さい方を１次側ト
ルクＭ1 とする。エンジン出力トルクＴ E はスロットル
開度θとエンジン回転数Ｎ 1 より算出される。
ーチャートを示す。ステップ３０１では、変速比Ｒｃと
半径Ｒ1 の関係マップＭＡＰ１よりＲ1 を算出する。ス
テップ３０２ではクラッチが直結か否かを判定し、直結
状態であればステップ３０３で１次側トルクＭ1 ＝エン
ジン出力トルクＴ E とし、直結状態でなければステップ
３０４でクラッチ圧ＰｃとクチッチゲインＫｃ（トルク
／圧力）の積＝２次側トルクをＲｃで割った１次換算ト
ルクＰｃ・Ｋｃ／ＲｃとＴE のうち小さい方を１次側ト
ルクＭ1 とする。エンジン出力トルクＴ E はスロットル
開度θとエンジン回転数Ｎ 1 より算出される。
【００２５】ステップ３０５では、実効張力Ｔeff＝Ｍ1
／Ｒ1を演算し、ステップ３０６では最低ライン圧（最
低ベルト挟持力値）Ｐlmin＝Ｔeff・ｓｉｎβ／２μＳ2
を演算し、ステップ３０７では２次側安全率（第２挟持
比）ＳＦ2＝Ｐlsp／Ｐlminを演算する。ステップ３０８
ではＴEの正負を判定し、負の場合即ち２次側駆動の場
合にステップ３０９で図２の破線で示す１次側安全率
（第１挟持比）ＳＦ1、２次側安全率ＳＦ２、変速比Ｒ
ｃの関係マップＭＡＰ３より１次側安全率ＳＦ1を演算
し、ＴEが正または零の場合即ち１次側駆動の場合には
ステップ３１０に進み、図２の実線で示す１次側安全率
ＳＦ１、２次側安全率ＳＦ 2 、変速比Ｒｃの関係ＭＡＰ
２から１次側安全率をＳＦ1を求める。ステップ３１１
では、過渡状態の１次側安全率をＳＦ 1 が１を下回らな
いように、定常状態の安全率ＳＦ1と図８に示す１次側
安全率ＳＦ 1 とデューティ制限値Ｄｍａｘとの関係ＭＡ
Ｐ４からデューティ制限値Ｄmaxを演算する。図８は図
４でほぼ一定となった１次油圧減衰率の逆数＝１次安全
率として、ＳＦ１とＤmaxの関係を描いたものである。
この様に制限値決定手段（制限手段）１０７で求められ
たデューティ制限値Ｄｍａｘは変速制御演算手段（変速
制御手段）１０６に送られる。変速制御演算手段１０６
は求められたデューティ制限値Ｄｍａｘを越えないよう
に油圧回路１１４における油圧制御弁の操作量Ｄｒを制
限すれば、変速中も１次側安全率ＳＦ 1 は１以上に保た
れるため変速時におけるベルトスリップを防止すること
ができる。
／Ｒ1を演算し、ステップ３０６では最低ライン圧（最
低ベルト挟持力値）Ｐlmin＝Ｔeff・ｓｉｎβ／２μＳ2
を演算し、ステップ３０７では２次側安全率（第２挟持
比）ＳＦ2＝Ｐlsp／Ｐlminを演算する。ステップ３０８
ではＴEの正負を判定し、負の場合即ち２次側駆動の場
合にステップ３０９で図２の破線で示す１次側安全率
（第１挟持比）ＳＦ1、２次側安全率ＳＦ２、変速比Ｒ
ｃの関係マップＭＡＰ３より１次側安全率ＳＦ1を演算
し、ＴEが正または零の場合即ち１次側駆動の場合には
ステップ３１０に進み、図２の実線で示す１次側安全率
ＳＦ１、２次側安全率ＳＦ 2 、変速比Ｒｃの関係ＭＡＰ
２から１次側安全率をＳＦ1を求める。ステップ３１１
では、過渡状態の１次側安全率をＳＦ 1 が１を下回らな
いように、定常状態の安全率ＳＦ1と図８に示す１次側
安全率ＳＦ 1 とデューティ制限値Ｄｍａｘとの関係ＭＡ
Ｐ４からデューティ制限値Ｄmaxを演算する。図８は図
４でほぼ一定となった１次油圧減衰率の逆数＝１次安全
率として、ＳＦ１とＤmaxの関係を描いたものである。
この様に制限値決定手段（制限手段）１０７で求められ
たデューティ制限値Ｄｍａｘは変速制御演算手段（変速
制御手段）１０６に送られる。変速制御演算手段１０６
は求められたデューティ制限値Ｄｍａｘを越えないよう
に油圧回路１１４における油圧制御弁の操作量Ｄｒを制
限すれば、変速中も１次側安全率ＳＦ 1 は１以上に保た
れるため変速時におけるベルトスリップを防止すること
ができる。
【００２６】なお、上記実施例においては、エンジン１
１６、ＣＶＴ１１５、発進クラッチ６２の接続順序であ
るが、エンジン１１６、発進クラッチ６２、ＣＶＴ１１
５の接続順序であっても同様である。又、発進クラッチ
６２は湿式油圧クラッチとして説明したが、電磁クラッ
チでも流体クラッチでもよい。図７のステップ３０４で
はクラッチトルクの推定は、電磁クラッチの場合には例
えばその電流値より可能である。又、流体クラッチの場
合には、例えば速度比の関数で与えられる容量係数と入
力回転数より可能である。又、図７のステップ３０８で
のＣＶＴ１１５の１次側が駆動側か被駆動側かの判定
は、例えばクラッチの入力回転数と出力回転数の差の符
号で行なうこともできる。さらに、過渡状態での１次側
安全率を１以上としているが、さらに確実にするために
１より大きな値にすることも考えられる。エンジン出力
トルクＴ E の算出は、燃料噴射制御されているエンジン
では充填効率より算出することができる。
１６、ＣＶＴ１１５、発進クラッチ６２の接続順序であ
るが、エンジン１１６、発進クラッチ６２、ＣＶＴ１１
５の接続順序であっても同様である。又、発進クラッチ
６２は湿式油圧クラッチとして説明したが、電磁クラッ
チでも流体クラッチでもよい。図７のステップ３０４で
はクラッチトルクの推定は、電磁クラッチの場合には例
えばその電流値より可能である。又、流体クラッチの場
合には、例えば速度比の関数で与えられる容量係数と入
力回転数より可能である。又、図７のステップ３０８で
のＣＶＴ１１５の１次側が駆動側か被駆動側かの判定
は、例えばクラッチの入力回転数と出力回転数の差の符
号で行なうこともできる。さらに、過渡状態での１次側
安全率を１以上としているが、さらに確実にするために
１より大きな値にすることも考えられる。エンジン出力
トルクＴ E の算出は、燃料噴射制御されているエンジン
では充填効率より算出することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ＣＶＴ
ベルトの有効張力と２次側油圧と変速比とから定常状態
の１次安全率を算出し、これと予め求めた操作量と１次
油圧の変化率の関係から変速中（過渡状態）の１次安全
率が所定値以上となる限界操作量を求めて変速制御中の
操作量を制限することにより、過大な操作量による１次
側油圧低下により発生するＣＶＴベルトスリップを確実
に防止することができる。しかも、すべてを電子制御で
構成したので安価にでき、精度の高いものが得られる。
ベルトの有効張力と２次側油圧と変速比とから定常状態
の１次安全率を算出し、これと予め求めた操作量と１次
油圧の変化率の関係から変速中（過渡状態）の１次安全
率が所定値以上となる限界操作量を求めて変速制御中の
操作量を制限することにより、過大な操作量による１次
側油圧低下により発生するＣＶＴベルトスリップを確実
に防止することができる。しかも、すべてを電子制御で
構成したので安価にでき、精度の高いものが得られる。
【図１】この発明装置の構成図である。
【図２】車両用無段変速機の１次及び２次安全率と変速
比との関係図である。
比との関係図である。
【図３】この発明装置による変速関係の詳細油圧回路図
である。
である。
【図４】この発明装置の１次油圧のステップ応答図であ
る。
る。
【図５】この発明装置の制御部の構成図である。
【図６】この発明による変速制御演算手段の構成図であ
る。
る。
【図７】この発明による制限値決定手段の動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図８】車両用無段変速機の１次側安全率とデューティ
制限値との関係図である。
制限値との関係図である。
２ ベルト式無段変速機 ２Ａ ベルト ４ １次側プーリ ６，１２ 固定プーリ部片 ８，１４ 可動プーリ部片 １０ ２次側プーリ ２２，２４ 油圧室 ３０ 第１油路 ３２ ライン油路 ３８ 調圧弁 ４４ ライン圧制御弁 ６８ 油圧センサ ７２，７６ 回転速度検出器 ８２ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:54 59:68
Claims (1)
- 【請求項１】 固定プーリ部片と、この固定プーリ部片
に接離可能に装着された可動プーリ部片と、この可動プ
ーリ部片に設けられた油圧サーボを有する一次側プーリ
及び二次側プーリの夫々の両プーリ部片間の溝に駆動ベ
ルトを巻掛けベルト式の無段変速機を備え、上記何れか
一方のプーリの油圧サーボに、油圧源が発生する油圧を
調整したライン圧を供給することにより、上記駆動ベル
トの第２挟持力を発生させると共に、上記何れか他方の
プーリの油圧サーボにはライン圧を選択的に供給するこ
とにより、変速油圧を作って上記駆動ベルトの第１挟持
力を発生させることで上記両プーリ部片間の溝幅を増減
して両プーリに巻掛けられる上記駆動ベルトの回転半径
を増減させ変速比を制御する車両用無段変速機の制御装
置において、運転状態検出手段の情報から決定された目
標ライン圧に制御するライン圧制御手段と、上記情報か
ら決定された目標変速比又は目標エンジン回転数に制御
する変速制御手段と、伝達トルクと上記一次側プーリ及
び二次側プーリの実効径の比と実効ベルト張力より最低
ベルト挟持力値を演算する第１演算手段と、上記ライン
圧と第１演算手段の出力より第２挟持比を演算する第２
演算手段と、上記第２演算手段の出力と変速比より変速
比が一定である平衡状態での第１挟持比を演算する第３
演算手段と、この第３演算手段の出力に応じて上記変速
制御手段の操作量を制限する制限手段を備えたことを特
徴とする車両用無段変速機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11732991A JP2710872B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 車両用無段変速機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11732991A JP2710872B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 車両用無段変速機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04347048A JPH04347048A (ja) | 1992-12-02 |
| JP2710872B2 true JP2710872B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=14709047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11732991A Expired - Fee Related JP2710872B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 車両用無段変速機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2710872B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6824483B1 (en) * | 1999-09-15 | 2004-11-30 | Van Doorne's Transmissie | Control system for continuously variable transmission and continuously variable transmission wherein such is utilized |
| DE60011066T2 (de) * | 2000-06-30 | 2004-10-14 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Stufenlos verstellbares Getriebe und Steuerungsverfahren dafür |
| JP5238052B2 (ja) * | 2011-03-23 | 2013-07-17 | 本田技研工業株式会社 | 無段変速機の制御装置 |
-
1991
- 1991-05-22 JP JP11732991A patent/JP2710872B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04347048A (ja) | 1992-12-02 |
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