JP2848522B2 - ベルト式無段変速機 - Google Patents
ベルト式無段変速機Info
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Description
ては、例えば、プーリ幅をそれぞれ可変することができ
る駆動側可動プーリと従動側可動プーリとの間に金属V
ベルトを巻掛け、駆動側可動プーリおよび従動側可動プ
ーリの各プーリ幅を可変制御することにより変速比を変
化させて変速制御するようにした変速機が知られてい
る。
可動プーリおよび従動側可動プーリのそれぞれに設けら
れた可動プーリ半体に側圧を作用させるための油圧シリ
ンダが配設され、該油圧シリンダによりプーリ側圧を制
御して駆動側可動プーリおよび従動側可動プーリの可動
プーリ半体を移動させ、Vベルトの巻掛け半径を制御す
ることによって変速制御がなされる。
を介して伝達されるトルクに基づいて設定される。この
トルク(ベルト伝達トルク)は、Vベルトと、駆動側可
動プーリおよび従動側可動プーリのそれぞれのプーリ溝
側面との間の摩擦力によって発生されるため、この摩擦
力によるベルト伝達トルクが実際にVベルトを介して伝
達されるトルク(実伝達トルク)よりも大きくなるよう
余裕をもって設定される。このようにプーリ側圧に余裕
を持たせ、ベルト伝達トルクを実伝達トルクより大きく
設定することにより、Vベルトと、駆動側可動プーリま
たは従動側可動プーリとの間に滑りが生じることによる
ベルトの耐久性の低下が防止される。
めにプーリ側圧に所定の余裕を持たせることが望まし
い。しかし、プーリ側圧の余裕分を大きくし過ぎると、
油圧ポンプに大きな駆動力が要求され、油圧ポンプを駆
動するためのエンジンの燃費の低下や、ベルトに過大な
応力がかかり該ベルトの耐久性の低下を招く場合があ
る。
ルト式無段変速機においてもプーリ側圧を適切に制御
し、Vベルトに滑りを発生させない範囲でベルト伝達ト
ルクを実伝達トルクに限りなく近く制御するよう構成さ
れたものが開示されている。
は、エンジン回転数と吸気負圧とからエンジン出力トル
クを演算し、このエンジントルクと減速比に基づいて最
適なプーリ側圧を求め、このプーリ側圧によりVベルト
に滑りがないベルト伝達トルクを出力するよう構成され
たベルト式無段変速機が開示されている。
は、演算されたエンジントルクから駆動系に発生する動
力損失分を補正して実際に伝達されるエンジントルクを
求め、この補正されたエンジントルクに基づいてプーリ
側圧を求めるように構成されたベルト式無段変速機が開
示されている。
は、プーリ回転変化時に発生するイナーシャトルクを考
慮し、イナーシャトルク補正を行って回転変化時にも正
確な伝達トルクを算出し、より正確なプーリ側圧制御を
行うよう構成されたベルト式無段変速機も開示されてい
る。
速機は、駆動側可動プーリへの実伝達トルクが正(エン
ジンより駆動側可動プーリを駆動)の場合と、実伝達ト
ルクが負(駆動側可動プーリよりエンジン側にエンジン
駆動力と逆の駆動力が作用)の場合の区別がなく、同じ
プーリ側圧制御がなされている。
クが正の場合はエンジン出力トルクの演算等によって伝
達トルクを精度良く推定することができ、正確なプーリ
側圧制御を実行できるが、実伝達トルクが負の場合には
実伝達トルクのばらつきが大きく、正確なプーリ側圧制
御が難しい課題がある。
くなる要因として、例えば個々のエンジンのエンジンフ
リクショントルク(エンジンブレーキトルク)のばらつ
き、経年変化、または正トルクから負トルクへの変化時
に動力伝達ギアの噛合歯面の入れ替わりによるピークト
ルクの発生およびピークトルク発生の時間遅れ等があ
り、これらの要因によるばらつきや変化が大きいため、
実伝達トルクが負の場合には実伝達トルクの推定が難し
く、実伝達トルク推定値に大きな幅を持たせざるを得な
い。
場合には、プーリ側圧の余裕分も大きく設定しなければ
ならず、エンジンの燃費が低下し、Vベルトの耐久性も
低下する課題がある。
なされたもので、その目的はスロットル開閉時、すなわ
ち、スロットルの開から閉、閉から開に切り換る際に発
生するトルクの極性変化により、ギヤ等の駆動面の入れ
替わり時に発生するピークトルクにより発生する金属V
ベルトのスリップを防止するベルト式無段変速機を提供
することにある。
この発明に係るベルト式無段変速機は、制御手段に、運
転状態から検出された信号に基づいて伝達トルクを演算
する伝達トルク演算手段と、伝達トルクよりベルト伝達
トルクを演算するベルト伝達トルク演算手段と、ベルト
伝達トルク演算手段で演算したベルト伝達トルクの極性
が変化する場合にベルト伝達トルクを補正する補正手段
と、補正されたベルト伝達トルクに基づいて側圧制御バ
ルブを駆動する制御信号を発生する信号変換手段と、を
備えたことを特徴とする。
の補正手段は、補償演算値を所定時間だけベルト伝達ト
ルクに加算するようにしたことを特徴とする。
機の補正手段は、少なくとも、ベルト伝達トルクの極性
を検出して極性信号を出力する極性検出手段と、極性信
号に基づいて補償演算値を所定時間だけ発生する補正信
号発生器と、を備えたことを特徴とする。
演算する伝達トルク演算手段は、トルクコンバータのト
ルク増幅分のトルク補正手段を含むことを特徴とする
ーリ、駆動側可動プーリ、従動側可動プーリ間に巻掛け
られたVベルト、からなる無段変速機構と、エンジンと
の間に、このエンジンの出力軸に接続されたトルクコン
バータと、出力軸に接続された前後進切換機構と、を含
んでいることを特徴とする。
ト伝達トルク演算器で演算したベルト伝達トルクの極性
が変化する場合には、ベルト伝達トルクを補正する補正
手段を制御手段に設けるようにし、スロットル開閉時に
発生するピークトルクに対応してベルト伝達トルクを補
正するので、常に可動プーリの側圧を適正値にして金属
Vベルトのスリップを防止することができる。
補正手段は、スロットルの開閉時に発生するベルト伝達
トルクのピークトルクに対応した補償演算値を所定時間
だけベルト伝達トルクに加算するようにし、ピークトル
クの発生する時間だけベルト伝達トルクを増加するの
で、金属Vベルトのスリップを防止することができ、ベ
ルトの耐久性を確保することができる。
に基づいて説明する。図1は本発明に係るベルト式無段
変速機の全体の構成を示す模式図である。図1におい
て、ベルト式無段変速機(CVT)1は、入力軸2とカ
ウンタ軸3との間に配設された金属Vベルト機構4と、
入力軸2と駆動側可動プーリ5との間に配設されたダブ
ルピニオンプラネタリギヤからなる進切換機構20と、
カウンタ軸3と出力部材(ディファレンシャル機構2
9)との間に配設された発進クラッチ26とを備える。
は、油圧ポンプ30、プーリ側圧制御バルブ40、変速
制御バルブ50、金属Vベルト機構4や発進クラッチ2
6に油圧を供給するための複数の油路30a〜30e、
エンジンの状態を表す信号および各種センサからの信号
に基づいて所定の演算、変換および処理を行い制御信号
を発生する制御手段60等を備える。
車両用として用いられるものであり、入力軸2はカップ
リング機構CPを介してエンジン(ENG)の出力軸に
繋がるとともに、ディファレンシャル機構29に伝達さ
れる動力は図示しない左右の車輪に伝達される。
された駆動側可動プーリ5と、カウンタ軸3上に配設さ
れた従動側可動プーリ8と、駆動側可動プーリ5と従動
側可動プーリ8間に巻掛けられた金属Vベルト7から構
成する。
自在に配設された固定プーリ半体5A、この固定プーリ
半体5Aに対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半
体5Bを備える。可動プーリ半体5Bの側方には固定プ
ーリ半体5Aに結合されたシリンダ壁5aで密閉された
駆動側シリンダ室6が形成され、可動プーリ半体5Bを
軸方向に移動させる側圧は、油路30dを介して駆動側
シリンダ室6に供給される油圧により発生する。
設された固定プーリ半体8A、この固定プーリ半体8A
に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体8Bを
備える。可動プーリ半体8Bの側方には、固定プーリ半
体8Aに結合されたシリンダ壁8aで密閉された従動側
シリンダ室9が形成され、可動プーリ半体8Aを軸方向
に移動させる側圧は、油路30eを介して従動側シリン
ダ室9に供給される油圧により発生する。
動側シリンダ室9へ供給される油圧(プーリ側圧制御油
圧)を所望の値に制御することにより、金属Vベルト7
に滑りが発生しないプーリ側圧が設定できるとともに、
駆動側可動プーリ5および従動側可動プーリ8のプーリ
幅を可変することができ、金属Vベルト7の巻掛け半径
を連続的に変化してベルト式無段変速機1の変速比を無
段階(連続)に変化することができる。
れたサンギア21、固定半体プーリ5Aに結合されたキ
ャリア22、後進用ブレーキ25により固定保持可能な
リングギア23、サンギア21とリングギア23とを連
結可能な前進用クラッチ24を備える。
ギア21、キャリア22およびリングギア23が入力軸
2と一体的に回転し、駆動側可動プーリ5は入力軸2と
同一方向(前進方向)に駆動される。一方、後進用ブレ
ーキ25が係合されると、リングギア23がサンギア2
1と逆の方向に駆動され、駆動側可動プーリ5は入力軸
2と逆方向(後進方向)に駆動される。
側部材との間の動力伝達を制御し、このクラッチが係合
する場合にはカウンタ軸3と出力側部材の動力伝達が可
能となる。発進クラッチ26が係合する場合には、金属
Vベルト機構4によって変速されたエンジン出力がギア
27a、27b、28a、28bを介してディファレン
シャル機構29に伝達され、ディファレンシャル機構2
9により図示しない左右の車輪に分割して伝達される。
また、発進クラッチ26の係合が解除された場合には、
動力伝達が行われないため、ベルト式無段変速機1は中
立状態となる。
60からクラッチ制御バルブ35に供給される信号によ
り行われ、油路30aおよび油路30bを介してクラッ
チ制御バルブ35から作動油圧を発進クラッチ26に提
供することよって実行される。
運転制御を行う電子コントロールユニット(ECU)か
らエンジン回転数信号Neおよびエンジン吸気負圧PB
が入力され、さらに、エアーコンディショナー(AC)
の作動を検出するエアーコンディショナー作動検出器7
4からの検出信号およびシフトレバー位置(ATP)に
基づいてシフトレンジ位置を検出するシフトレンジ位置
検出器75からの検出信号が入力される。
バルブ50は側圧制御バルブを構成し、制御手段60か
ら供給される制御信号に基づいてそれぞれ駆動側シリン
ダ室6および従動側シリンダ室9に供給する供給油圧
(プーリ側圧制御油圧)を制御する。
の例を示した模式図である。本発明は、このようなトル
クコンバータ付き無段変速機1についても適用すること
ができる。
エンジンの出力軸2aに接続されたトルクコンバータ1
00と、出力軸2aに繋がれたダブルピニオンプラネタ
リギヤから構成される前後進切換機構20と、前後進切
換機構20に繋がれた無段変速機構10とを備える。
に連結されている前後進切換機構20は、前進用クラッ
チ24と後進用ブレーキ25とを有し、前進用クラッチ
24を係合させて前進レンジを設定(前進用動力伝達経
路を選択)し、後進用ブレーキ25を係合させて後進レ
ンジを設定(後進用動力伝達経路を選択)し、これら前
進用クラッチ24および後進用ブレーキ25を共に開放
することによりニュートラルレンジを設定することがで
きる。
たように、それぞれ油圧等によりプーリ幅が可変設定可
能となる駆動側駆動プーリ5および従動側駆動プーリ8
と、これら駆動側駆動プーリ5と従動側駆動プーリ8と
の間に掛けられた金属Vベルト7とから構成され、プー
リ幅を可変設定して変速比を無段階に変更することがで
きる。
に示すベルト式無段変速機と同様に、従動側可動プーリ
8のカウンタ軸3とディファレンシャル機構29との間
に発進クラッチを設けるようにしても良い。
御バルブの構成図を示す。図3において、プーリ側圧制
御バルブ40は、高低圧コントロールバルブ41、高圧
レギュレータバルブ42、低圧レギュレータバルブ43
を備え、変速制御バルブ50は、シフトコントロールバ
ルブ51、シフトバルブ52を備える。また、レジュー
シングバルブ53は、油圧ポンプ30から油路を介して
供給される吐出油をほぼ一定油圧のライン圧PMODに調
整し、油路53aを経由して高低圧コントロールバルブ
41、油路53bを経由して変速制御バルブ50のシフ
トコントロールバルブ51にそれぞれ提供する。なお、
図に示す×印は、この部分がドレンに接続されているこ
とを表す。
レノイド41Aを備え、リニアソレノイド41Aのソレ
ノイド電流によってスプール41Bに作用する押圧力を
制御することにより、スプール41Bの移動によって油
路53aから供給されるライン圧PMODを調圧し、調圧
した押圧力に対応した制御背圧PHLCを発生し、油路4
1aを介してそれぞれ高圧レギュレータバルブ42およ
び低圧レギュレータバルブ43に供給する。
ントロールバルブ41から供給される制御背圧PHLCを
右端油室42Bに受け、制御背圧PHLCに対応した押圧
力でスプール42Aを移動することにより、油圧ポンプ
30から油路30cを介して供給される作動油圧を制御
背圧PHLCに対応した高側圧コントロール圧PHに変換
し、この高側圧コントロール圧PHをそれぞれ油路42
aを介して変速制御バルブ50のシフトバルブ52、お
よび油路42bを介して低圧レギュレータバルブ43に
供給する。
ントロールバルブ41から供給される制御背圧PHLCを
右端油室43Bに受け、制御背圧PHLCに対応した押圧
力でスプール43Aを移動させることにより、高圧レギ
ュレータバルブ42から供給される高側圧コントロール
圧PHを調圧して低側圧コントロール圧PLに変換し、こ
の低側圧コントロール圧PLを油路43aから分岐した
油路43b、油路43cを介して変速制御バルブ50の
シフトバルブ52に供給する。
レノイド51Aを備え、リニアソレノイド51Aのソレ
ノイド電流によりスプール51Bに作用する押圧力を制
御することにより、スプール51Bの移動によって油路
53bから供給されるライン圧PMODを調圧し、調圧し
た押圧力に対応したシフトコントロール圧PSVを油路5
1aを介してシフトバルブ52に供給する。
ルブ51から供給されるシフトコントロール圧PSVを左
端油室52Bに受け、シフトコントロール圧PSVに対応
した押圧力でスプール52Aを移動させる。スプール5
2Aは、右端側からスプリング52Cにより常に押圧さ
れており、左端油室52Bからのシフトコントロール圧
PSVとスプリング52Cのばね力との平衡する位置に移
動される。
により、スプール52Aの位置制御を行い、それぞれ高
圧レギュレータバルブ42から供給される高側圧コント
ロール圧PH、低圧レギュレータバルブ43から供給さ
れる低側圧コントロール圧PLを所定の圧力に調節して
図1に示す駆動側可動プーリ5の駆動側シリンダ室6、
従動側可動プーリ8の従動側シリンダ室9に供給し、所
望の変速制御を行う。
ルト7の滑りを防止し、所望のトルク伝達を行うために
必要な最適なプーリ側圧に設定できるよう低圧レギュレ
ータバルブ43から供給される低側圧コントロール圧P
Lを設定する。なお、プーリ側圧の設定は制御手段60
が実行する。
いて説明する。図4はこの発明に係るベルト式無段変速
機の制御手段の要部ブロック構成図である。図4におい
て、制御手段60はマイクロプロセッサを基本に各種演
算手段、記憶手段、処理手段等で構成され、伝達トルク
演算手段61、ベルト伝達トルク演算手段62、補正手
段63、信号変換手段64、加算器70を備え、電子制
御装置(ECU)から供給されるエンジン(ENG)の
エンジン回転数信号Neおよびエンジン吸気負圧信号P
B、回転数センサ71が検出した駆動側可動プーリ5の
駆動プーリ回転数信号NDR、回転数センサ72が検出し
た従動側可動プーリ8の従動プーリ回転数信号NDNに基
づいてトルク演算、変換および処理を行い、制御信号
(iHLC)をプーリ側圧制御バルブ40および変速制御
位バルブ50に供給する。
ク変換手段65A、フリクショントルク変換手段65
B、トルク選択手段65C、DR回転速度演算手段66
A、イナーシャトルク変換手段66B、ポンプフリクシ
ョントルク変換手段67A、低側圧コントロール圧記憶
手段67B、高側圧コントロール圧演算手段67C、減
速比演算手段68A、ベルトフリクショントルク変換手
段68B、加算器69A、69B、69C、減算器69
Dを備える。
のメモリを備え、図10のエンジン吸気負圧信号PBを
パラメータとしたエンジン回転数信号Neに対するエン
ジントルクTEPB特性図(TEPBマップ)を予めデータと
して記憶しておき、エンジン吸気負圧信号PBおよびエ
ンジン回転数信号Neを対応するエンジントルクTEPB
に変換し、このエンジントルク信号TEPBをトルク選択
手段65Cに供給する。
M等のメモリを備え、図11のエンジン回転数信号Ne
に対するエンジンフリクショントルクFE特性図(FEマ
ップ)を予めデータとして記憶しておき、エンジン回転
数信号Neを対応するエンジンフリクショントルクFE
に変換し、このエンジンフリクショントルク信号FEを
トルク選択手段65Cに供給する。
御の切替手段で構成し、エンジンの燃料カットの有無に
基づいて切替手段を制御し、燃料カットが無い場合はエ
ンジントルク変換手段65Aから供給されるエンジント
ルク信号TEPBを選択し、燃料カットがある場合にはフ
リクショントルク変換手段65Bからのエンジンフリク
ショントルク信号FEを選択してそれぞれ出力トルク信
号TE(TEPB、FE)を減算器69Dに出力する。
能を備え、駆動プーリ回転数信号NDRからDR回転速度
を演算し、DR回転速度信号DNDRをイナーシャトルク
変換手段66Bに出力する。イナーシャトルク変換手段
66BはROM等のメモリを備え、図13のDR回転速
度信号DNDRに対するエンジン側慣性系イナーシャトル
クIEおよび駆動側プーリ慣性系イナーシャトルクIDR
特性図(IE、IDRマップ)を予めデータとして記憶し
ておき、DR回転速度信号DNDRを対応するエンジン側
慣性系イナーシャトルクIEおよび駆動側プーリ慣性系
イナーシャトルクIDRに変換し、このイナーシャトルク
信号IEおよびイナーシャトルク信号IDRを加算器69
Bに供給する。
もROM等のメモリを備え、図14の高側圧コントロー
ル圧信号PHに対するポンプフリクショントルクFPUMP
特性図(FPUMPマップ)を予めデータとして記憶してお
き、駆動プーリ回転数信号NDRおよび低側圧コントロー
ル圧記憶手段66Aに記憶された前回の低側圧コントロ
ール圧信号PLCMDから演算された高側圧コントロール
圧PHに基づいてオイルポンプ30の駆動に必要なポン
プフリクショントルクに変換し、ポンプフリクショント
ルク信号FPUMPを加算器69Aに提供する。低側圧コン
トロール圧記憶手段67Bは書換え可能なRAM等のメ
モリを備え、低側圧コントロール圧PLが入力される毎
に前回に記憶した低側圧コントロール圧信号PLCMDを
高側圧コントロール圧演算手段67Cおよびベルトフリ
クショントルク変換手段68Bに出力するとともに、今
回の低側圧コントロール圧PL値に更新する。
駆動プーリ回転数信号NDRと従動プーリ回転数信号NDN
の減速比i(=NDR/NDN)を演算し、減速比信号iを
ベルトフリクショントルク変換手段68Bおよび信号変
換手段64の目標側圧変換手段64Aに提供する。
は図15の低側圧コントロール圧信号PLをパラメータ
とした減速比信号iに対するベルト駆動フリクショント
ルクFBLT特性図(FBLTマップ)を予めデータとして記
憶しておき、減速比信号iに対応したベルト駆動フリク
ショントルクFBLTに変換し、ベルト駆動フリクション
トルク信号FBLTを加算器69Aに供給する。
ク変換手段67Aから供給されるポンプフリクショント
ルク信号FPUMPと、ベルトフリクショントルク変換手段
68Bから供給されるベルト駆動フリクショントルク信
号FBLTを加算し、加算信号(FPUMP+FBLT)を加算器
69Bに供給する。加算器69Bは、加算信号(FPUMP
+FBLT)と、イナーシャトルク変換手段66Bから供
給されるイナーシャトルク信号IE、イナーシャトルク
信号IDRを加算し、制御系フリクション信号(FPUMP+
FBLT+IE+IDR)を加算器69Cに供給する。さら
に、加算器69Cは、制御系フリクション信号(FPUMP
+FBLT+IE+IDR)と、図1に示す外部のエアコンフ
リクショントルク変換手段74Aで変換されたエアコン
フリクショントルク信号FAC(図12のエアコンフリク
ショントルクFAC特性図参照)を加算し、フリクション
総和信号(FPUMP+FBLT+IE+IDR+FAC)を減算器
69Dに出力する。
ら出力される出力トルク信号TE(TEPB、FE)と加算
器69Cから出力されるフリクション総和信号(FPUMP
+FBLT+IE+IDR+FAC)の偏差(TE−FPUMP−F
BLT−IE−IDR−FAC)を演算し、伝達トルク信号TIN
をベルト伝達トルク演算手段62に提供する。なお、本
実施例ではフリクッション総和信号(FPUMP+FBLT+
IE+IDR+FAC)を3つの加算器69A、69B、6
9Cで演算したが、5入力(FPUMP、FBLT、IE、
IDR、FAC)のOR論理回路で構成してもよい。また、
本実施例では各種変換手段のそれぞれに専用のROMを
備える構成としたが、専用のROMの記憶内容に対応す
る複数のメモリ領域を備えた1つのROMで伝達トルク
演算手段61のメモリを構成してもよい。
エンジン回転数信号Neおよびエンジン吸気負圧信号P
Bをマップに基づいてエンジントルク信号TEPBやエンジ
ンフリクショントルク信号FEに変換した出力トルク信
号TE(TEPB、FE)と、駆動プーリ回転数信号NDRお
よび従動プーリ回転数信号NDNを演算またはマップに基
づいて変換したエンジン側慣性系イナーシャトルク信号
IE、駆動側プーリ慣性系イナーシャトルク信号IDR、
ポンプフリクショントルク信号FPUMPおよびベルト駆動
フリクショントルク信号FBLT等の全ての信号を加算し
たフリクッション総和信号(F PUMP +FBLT+IE+IDR
+FAC)との偏差を演算し、伝達トルク信号TIN(TE
−FPUMP−FBLT−IE−IDR−FAC)を出力するよう構
成する。
発生手段62Aと乗算器62Bから構成し、さらに安全
率発生手段62Aは伝達トルク信号TINの符号を判定す
る符号判定手段および伝達トルク信号TINの符号に対応
した安全率を記憶する記憶手段(いずれも図示せず)を
備え、安全率信号SF出力するよう構成する。
段はROM等のメモリで構成する。安全率信号SFは、
伝達トルク信号TINの符号が正(TIN≧0)の場合は1
以上の所定値SFP(SFP≧1)を出力し、符号が負(T
IN<0)の場合には所定の値SFPよりも大きな値S
FM(SFM>SFP)出力するよう設定される。
安全率発生手段62Aから提供される伝達トルク信号T
INの符号に対応した安全率信号SF(SFM、SFP)との
乗算を行い、乗算信号(TIN×SF)を補正手段63お
よび加算器70に提供する。
の符号を検出する極性判定手段、スロットルの開放およ
び閉結の際に発生する伝達トルク信号TINに重畳されて
くる瞬時のピークトルク信号TPを補償する補正信号発
生手段等を備え、スロットルの開から閉、または閉から
開の切替時に発生するピークトルク信号TPにより発生
するVベルト滑りを、補正信号TDGを加算器70に供給
してベルト伝達トルクTBLTを増加して防止するよう構
成する。
演算手段の要部ブロック構成図である。図5において、
伝達トルク演算手段61は、エンジントルク変換手段6
5Aとトルク選択手段65Cとの間に、図2に示すトル
クコンバータ100のトルク増幅分の補正を行うための
トルク増幅分補正手段65Eを設ける。
示す出力回転比e−トルク入力比λ特性図(e−λマッ
プ)を予めデータとしてROM等のメモリに記憶してお
き、このマップに基づいてトルクコンバータ100のト
ルク増幅分の補正を行い、補正された補正エンジントル
クTEPBをトルク選択器65Cに供給する。
の補正手段の要部ブロック構成図を示す。図6におい
て、補正手段63は、極性検出手段63A、タイマ手段
63B、補正値データ記憶手段63C、補正信号発生手
段63Dを備える。
算信号(TIN×SF)の極性(プラス、マイナス符号)
を検出し、検出した極性に対応した極性信号POをタイ
マ手段63Bおよび補正信号発生手段63Dに供給する
よう構成する。比較手段は、例えば単一電源駆動の差動
増幅器で構成し、印加電源電圧の1/2を仮想接地電圧
として乗算信号(TIN×SF)が0の場合の増幅器出力
を仮想接地電圧となるよう設定し、乗算信号(TIN×S
F)に対応した増幅器出力が仮想接地電圧値以上の場合
は極性が正(+)、増幅器出力が仮想接地電圧値を下回
る場合には極性が負(−)と判定する。
ロックを分周してタイマを構成し、極性信号POをトリ
ガとして所定時間τPを計時した後、タイマ信号τPを補
正信号発生手段63Dに供給する。
メモリで構成し、予め実験値または設計値に基づいて設
定した複数の補正値データTDを記憶しておき、補正信
号発生手段63Dからの呼出信号に対応して補正値デー
タ信号TDを補正信号発生手段63Dに提供する。
段、信号処理手段等で構成し、極性信号POに基づいて
補正値データ記憶手段63Cから補正値データTDを読
み出し、補正値データTDから補正信号TDGを所定時間
τPだけ発生する。
段63Aで極性変化を検出した場合に補正信号TDG出力
し、スロットルの開放または閉結の切替時に際して瞬時
発生するピークトルクに起因するVベルトの滑りを、補
正信号TDGをベルト伝達トルクTBLTに加算することに
より防止する。
す。図7(a)はスロットル開度が全閉から全開に切り
換る際に発生するピークトルク信号TPR波形であり、図
7(b)はスロットル開度が全開から全閉切り換る際に
発生するピークトルク信号T PF 波形である。ピークトル
ク波形TPRおよびピークトルク波形TPFは、トルク反転
時のバックラッシュなど、例えばギヤ歯面が反対方向に
移動して一時的に大きなトルクが発生に起因するもの
で、図7(a)、(b)に示すような所定時間継続する
ハンチングを生じる。
継続時間はスロットルの開放または閉結の切替時のそれ
ぞれの状態についてほぼ一定の傾向を有するので、図6
の実施例において補正信号発生手段63Dにスロットル
の開放時または閉結時のそれぞれに対応した補正信号T
DGを予めディジタル信号処理手段(例えば、DSP)で
発生するように構成し、タイマ手段63Bおよび補正値
データ記憶手段63Dを省略してもよい。
正手段63から供給される補正信号TDGを加算演算(T
IN×SF+TDG)し、ピークトルク信号TPに対応した補
正信号TDGで補正したベルト伝達トルク信号TBLTを信
号変換手段64に供給する。
4A、ソレノイド電流変換手段64B、制御背圧変換手
段64C、出力圧変換手段64D、変速制御バルブ駆動
手段64Eを備え、ベルト伝達トルク信号TBLTをプー
リ側圧制御バルブ40および変速制御バルブ50の制御
に必要な制御信号(ソレノイド電流iHLC)に変換して
出力するよう構成する。
リを備え、図16のベルト伝達トルク信号TBLTをパラ
メータとした減衰比信号iに対する目標側圧PL特性図
(目標側圧マップ)を予めデータとして記憶しておき、
加算器70から供給されるベルト伝達トルク信号TBLT
に余裕トルクを加えたものと減速比演算手段68Aから
供給される減速比信号iに基づいて目標側圧PLに変換
し、目標側圧信号PLをソレノイド電流変換手段64に
供給する。
示す目標側圧信号PLに対するソレノイド電流(L/S
OL電流)iHLC特性図(L/SOL電流マップ)のデ
ータを予め記憶したROM等のメモリを備え、目標側圧
変換手段64Aから供給される目標側圧信号PLをソレ
ノイド電流(L/SOL電流)iHLCに変換し、ソレノ
イド電流(L/SOL電流)iHLC信号を制御背圧変換
手段64Cに提供するとともに、このソレノイド電流
(L/SOL電流)信号iHLC(制御信号iHLC)でプー
リ側圧制御バルブ40のリニアソレノイド41Aおよび
変速制御バルブ50のリニアソレノイド51Aを駆動し
てベルト式無段変速機1の変速制御を行う。
リを備え、図18のソレノイド電流(L/SOL電流)
iHLC信号に対する制御背圧PHLC特性図(PHLCマッ
プ)を予めデータとして設定しておき、ソレノイド電流
変換手段64Bから提供されるソレノイド電流(L/S
OL電流)iHLC信号を制御背圧PHLCに変換し、制御背
圧信号PHLCを出力変換手段64Dに供給する。
圧信号PHLCに対する高側圧コントロール圧PH、低側圧
コントロール圧PL特性図(PH―PL特性マップ)のデ
ータを予め記憶したROM等のメモリを備え、制御背圧
変換手段64Cから供給される制御背圧信号PHLCを高
側圧コントロール圧PH、低側圧コントロール圧PLに変
換し、高側圧コントロール圧信号PH、低側圧コントロ
ール圧信号PLを変速制御バルブ駆動手段64Eに出力
する。
のメモリを備え、図20の変速制御バルブの弁開度に対
する出力圧PDR、PDN特性図を予めデータとして記憶し
ておき、高側圧コントロール圧信号PH、低側圧コント
ロール圧信号PLを出力圧PDR、PDNに変換してソレノ
イド電流(L/SOL電流)iHLC信号を制御し、この
iHLC信号でリニアソレノイド41A、51Aを駆動制
御する。
伝達トルク信号TBLTを目標側圧PLに変換し、この目標
側圧PLに対応するソテノイド電流信号iHLCでリニアソ
レノイド41Aおよび51Aを駆動するので、プーリ側
圧制御バルブ40および変速制御バルブ50をコントロ
ールして金属Vベルト7の滑りを防止した所望の変速制
御をすることができる。
ベルト伝達トルクで検出するよう構成したが、エンジン
トルクで検出してもよい。
図に基づいて説明する。図8はこの発明に係るベルト式
無段変速機の制御手段の動作フロー図である。まず、ス
テップS1において、伝達トルク演算手段61はエンジ
ン回転数信号Ne、エンジン吸気負圧信号PB、駆動プ
ーリ回転数信号NDR、従動プーリ回転数信号NDNを読み
込む。なお、エンジン回転数信号Neおよびエンジン吸
気負圧信号PBは、エンジン(ENG)の制御を実行す
る電子制御装置(ECU)が検出したエンジン回転数お
よびエンジン吸気負圧を直接読み込む。
コントロール圧記憶手段67Bに記憶した低側圧コント
ロール圧信号PLCMDを読み込む。続いて、ステップS
3において、エンジン燃料のカットの有無の判定が行わ
れ、エンジン燃料のカットが無い場合にはステップS4
に移行し、エンジントルク変換手段65Aでエンジン回
転数信号Neおよびエンジン吸気負圧信号PBを図8の
TEPBマップに基づいてエンジントルク信号TEPBに変換
し、ステップS5でエンジントルク信号TEPBを出力ト
ルク信号TE(=TEPB)として出力する。
トが有りの場合にはステップS6に移行し、フリクショ
ントルク変換手段65Bでエンジン吸気負圧信号PBを
図11のFEマップに基づいてエンジンフリクショント
ルク信号FEに変換し、ステップS7でエンジンフリク
ショントルク信号FEを出力トルク信号TE(=FE)と
して出力する。
68Aが駆動プーリ回転数信号NDRと従動プーリ回転数
信号NDNと減速比i(=NDR/NDN)を演算し、減速比
信号iを出力する。また、ステップS9では、DR回転
速度演算手段66Aが駆動プーリ回転数信号NDRに微分
演算を施してDR回転速度DNDR(=dNDR/dt)が
得られ、DR回転速度信号DNDRを出力する。
ではイナーシャトルク変換手段66Bが図13のIE、
IDRマップに基づいてDR回転速度信号DNDRをそれぞ
れエンジン側慣性系イナーシャトルクIEおよび駆動側
プーリ慣性系イナーシャトルクIDRに変換し、イナーシ
ャトルク信号IE、IDRを出力する。
リクショントルク変換手段67Aが図14のFPUMPマッ
プに基づいて駆動プーリ回転数信号NDRおよび高側圧コ
ントロール圧信号PHからポンプフリクショントルクF
PUMPに変換し、ポンプフリクショントルク信号FPUMPを
出力する。
クション変換手段68Bが図15のFBLTマップに基づ
いて低側圧コントロール圧信号PLCMDおよび減速比信
号iからベルト駆動フリクショントルクFBLTに変換
し、ベルト駆動フリクショントルク信号FBLTを出力す
る。
トルク信号TE(=TEPB)またはステップS7の出力ト
ルク信号TE(=FE)と、ステップS10およびステッ
プ11のイナーシャトルク信号IE、IDR、ステップS
12のポンプフリクショントルク信号FPUMP、ステップ
S13のベルト駆動フリクショントルク信号FBLTおよ
びエアコンフリクショントルクFACの総和(IE+IDR
+FPUMP+FBLT+FAC)との偏差を演算した伝達トル
ク信号TIN(=TE−IE−IDR−FPUMP−FBLT−
FAC)からベルト伝達トルク演算手段62および補正手
段63がベルト伝達トルクTBLTを演算し、ベルト伝達
トルク信号TBLTを出力する。
段64の目標側圧変換手段64AがステップS14のベ
ルト伝達トルク信号TBLTおよびステップS8の減速比
信号iに基づき、図16の目標側圧マップから目標側圧
PLに変換し、目標側圧信号PLを出力し、ソレノイド電
流変換手段64Bが図17のL/SOL電流マップに基
づいて目標側圧信号PLをソレノイド電流(L/SOL
電流)iHLCに変換し、このソレノイド電流(L/SO
L電流)iHLCでプーリ側圧制御バルブ40のリニアソ
レノイド41Aおよび変速制御バルブ50のリニアソレ
ノイド51A駆動するとともに、目標側圧信号PLを低
側圧コントロール圧記憶手段67Bに記憶させて次回の
動作フロー時に低側圧コントロール圧信号PLCMDとし
て採用する。
の制御手段のベルト伝達トルクTBL Tの演算フロー図で
ある。ベルト伝達トルクTBLTの演算フローにおいて、
まずステップS21では図1に示すシフトレンジ位置検
出器(ATP)75がシフトレバーのシフトポジション
を検出し、シフトポジションがN(ニュートラルレン
ジ)またはP(パーキングレンジ)位置にあるか否かを
判定する。シフトポジションがNまたはP位置以外にあ
る場合にはステップS22に移行し、図1に示す従動側
シリンダ室9の油圧が低圧側か否か、つまり従動側シリ
ンダ室9の内圧が駆動側シリンダ室6の内圧より低圧か
否かを判定する。
9の内圧が駆動側シリンダ室6の内圧より高圧側にある
場合には、従動側シリンダ室9の内圧が低側圧コントロ
ール圧PLとなり、ベルト駆動フリクショントルクFBLT
は考慮する必要がなく、ステップS23に移行して数1
で表される駆動側プーリから金属Vベルト7を介して伝
達される伝達トルクTINを演算する。
リンダ室9の内圧が駆動側シリンダ室6の内圧より低圧
側にある場合には、ベルト駆動フリクショントルクF
BLTを考慮するため、ステップS24に移行して数2で
表される駆動側プーリから金属Vベルト7を介して伝達
される伝達トルクTINを演算する。
ンがNまたはP位置にある場合には、ステップS25に
移行して図1に示す従動側シリンダ室9の油圧が低圧側
か否かを判定する。シフトポジションがNまたはP位置
では、図1の前後進切換機構20の動作により動力伝達
が遮断状態にあるため、イナーシャトルク変換手段66
Bで変換された駆動側プーリ慣性系イナーシャトルクI
DRが伝達トルクTINを決定する。ただし、従動側シリン
ダ室9の内圧が高圧側または低圧側かにより、ベルト駆
動フリクショントルクFBLTの考慮が必要か、不必要と
なるため、ステップS25で判定する。
はベルト駆動フリクショントルクFBLTを考慮する必要
がないため、ステップS26に移行して数3で表される
駆動側プーリから金属Vベルト7を介して伝達される伝
達トルクTINを演算し、一方、従動側シリンダ室9の内
圧が低圧側の場合にはベルト駆動フリクショントルクF
BLTを考慮するため、ステップS27に移行して数4で
表される駆動側プーリから金属Vベルト7を介して伝達
される伝達トルクTINを演算する。
27のいずれかで伝達トルクTINが演算された後、ステ
ップS28において伝達トルクTINの符号(正、負)を
判定し、伝達トルクTINの符号が正(TIN≧0)の場合
にはステップS29に移行して安全率SFを所定値SFP
(≧1)に設定し、一方、伝達トルクTINの符号が負
(TIN<0)の場合にはステップS30に移行して安全
率SFを所定値SFPよりも大きな値SFM(>SFP)に設
定する。
の開放から閉結への状態変化、または閉結から開放への
状態変化を伝達トルクTINの正から負への変化、または
負から正への変化(条件A:TINの正→負、負→正の変
化)の有無を判定し、条件Aが満たされない場合にはス
テップS32に移行して数5で表されるベルト伝達トル
クTBLTを演算し、一方、条件Aが満たされる場合には
ステップS33に移行して数6で表されるベルト伝達ト
ルクTBLTを演算する。
すスロットル開度が全閉から全開に切り換る際に発生す
るピークトルク信号TPR、および図7(b)に示すスロ
ットル開度が全開から全閉切り換る際に発生するピーク
トルク信号TPFにより発生するVベルトの滑りを防止す
るためベルト伝達トルクTBLTに加える補正値である。
ト伝達トルクTBLTは、伝達トルクTINの符号に対応し
た安全率SF(SFP、SFM)を有するとともに、伝達ト
ルクTINの正から負への変化、または負から正への変化
に起因して発生するピークトルクTPにより発生するV
ベルトの滑りを防止することができる。
のベルト式無段変速機の場合には、図5に示すエンジン
トルク変換手段65Aから供給されるエンジントルクT
EPBを、トルク増幅分補正手段65Eによりトルク補正
した後、トルク選択手段65Cでトルク選択を行い、安
全率発生手段62Aで安全率信号SFの算出を行うこと
によってトルクコンバータを用いないベルト式無段変速
機と同様の効果を達成することができる。
リギアから構成される前後進切換機構20を用いて説明
したが、これは他の手段(例えば、シングルピニオンプ
ラネタリ、チャレファー切換方式等)を使用することも
可能である。
ト式無段変速機は、制御手段に、ベルト伝達トルク演算
手段で演算したベルト伝達トルクの極性が変化する場合
には、ベルト伝達トルクを補正する補正手段を設け、ス
ロットル開放、閉結時にピークトルクに対応してベルト
伝達トルクを補正するので、常に側圧を適性値にしてベ
ルトの滑りを防止することができる。
の補正手段は、スロットルの開放時または閉結時に発生
するベルト伝達トルクのピークトルクに対応した補償演
算値を所定時間だけベルト伝達トルクに加算し、ピーク
トルクの発生する時間だけベルト伝達トルクを増加する
ので、ベルトの滑りを防止することができ、ベルトの耐
久性を確保することができる。
を示す模式図
た模式図
構成図
の要部ブロック構成図
要部ブロック構成図
の要部ブロック構成図
の動作フロー図
のベルト伝達トルクTBLTの演算フロー図
たエンジン回転数信号Neに対するエンジントルクT
EPB特性図(TEPBマップ)
リクショントルクFE特性図(FEマップ)
慣性系イナーシャトルクIEおよび駆動側プーリ慣性系
イナーシャトルクIDR特性図(IE、IDRマップ)
プフリクショントルクFPUMP特性図(FPUMPマップ)
とした減速比信号iに対するベルト駆動フリクショント
ルクFBLT特性図(FBLTマップ)
した減衰比信号iに対する目標側圧PL特性図(目標側
圧マップ)
(L/SOL電流)iHLC特性図(L/SOL電流マッ
プ)
号に対する制御背圧PHLC特性図(PHLCマップ)
ール圧PH、低側圧コントロール圧PL特性図(PH―PL
特性マップ)
PDR、PDN特性図
λマップ)
軸、4…金属ベルト機構、5…駆動側可動プーリ、5
A,8A…固定プーリ半体、5B,8B…可動プーリ半
体、5a,8a…シリンダ壁、6…駆動側シリンダ室、
6a,8a…シリンダ壁、7…Vベルト、8…従動側可
動プーリ、9…従動側シリンダ室、20…遊星歯車式前
後進切換機構、21…サンギア、22…キャリア、23
…リングギア、24…前進用クラッチ、25…後進用ブ
レーキ、26…発進クラッチ、ギア27a,27b,2
8a,28b…ギア、29…ディファレンシャル機構、
30…油圧ポンプ、30a〜30e…油路、40…プー
リ側圧制御手段、41…高低圧コントロールバルブ、4
1A,51A…リニアソレノイド、42…高圧レギュレ
ータバルブ、43…低圧レギュレータバルブ、50…ベ
ルト式無段変速機制御バルブ、51…シフトコントロー
ルバルブ、52…シフトバルブ、53…レジューシング
バルブ、60…制御手段、61…伝達トルク演算手段、
62…ベルト伝達トルク演算手段、63…補正手段、6
3A…極性検出手段、63B…タイマ手段、63C…補
正値データ記憶手段、63D…補正信号発生手段、64
…信号変換手段、65A…エンジントルク変換手段、6
5B…フリクショントルク変換手段、65C…トルク選
択手段、65E…トルク増幅分補整手段、71,72…
回転数センサ、74…エアコン作動検出器、74A…エ
アコンフリクショントルク変換手段、75…シフトレン
ジ位置検出器、100…トルクコンバータ、FE…エン
ジンフリクショントルク信号、FPUMP…ポンプフリクシ
ョントルク信号、FBL T…ベルト駆動フリクショントル
ク信号、iHLC…ソレノイド電流信号、IE…エンジン側
慣性系イナーシャトルク信号、IDR…駆動側プーリ慣性
系イナーシャトルク信号、NDR…駆動プーリ回転数信
号、NDN…従動プーリ回転数信号、TEPB…エンジント
ルク信号、Ne…エンジン回転数信号、PB…エンジン
吸気負圧信号、PH…高側圧コントロール圧、PHLC…制
御背圧、PL…目標側圧信号(低側圧コントロール
圧)、PLCMD…低側圧コントロール圧信号、PMOD…ラ
イン圧、PSV…シフトコントロール圧、SF,SFP,S
FM…安全率、TBLT…ベルト伝達トルク信号、TE,T
EPB,FE…出力トルク信号、TIN…伝達トルク信号、T
P,TPR,TPF…ピークトルク信号。
Claims (5)
- 【請求項1】 エンジン側に連結されている入力軸に繋
がる駆動側可動プーリと、出力軸に繋がる従動側可動プ
ーリと、この従動側可動プーリと前記駆動側可動プーリ
間に巻掛けられたVベルトと、前記駆動側可動プーリの
プーリ幅を設定する駆動側シリンダと、前記従動側可動
プーリのプーリ幅を設定する従動側シリンダと、この駆
動側シリンダおよび前記従動側シリンダへ供給される油
の側圧制御油圧を制御する側圧制御バルブと、この側圧
制御バルブを制御する制御手段と、を備えているベルト
式無段変速機であって、 前記制御手段は、 運転状態から検出された信号に基づいて伝達トルクを演
算する伝達トルク演算手段と、 前記伝達トルクよりベルト伝達トルクを演算するベルト
伝達トルク演算手段と、 前記ベルト伝達トルク演算手段で演算したベルト伝達ト
ルクの極性が変化する場合にベルト伝達トルクを補正す
る補正手段と、 補正されたベルト伝達トルクに基づいて前記側圧制御バ
ルブを駆動する制御信号を発生する信号変換手段と、を
備えたことを特徴とするベルト式無段変速機。 - 【請求項2】 前記補正手段は、補正値を所定時間だけ
ベルト伝達トルクに加算するようにしたことを特徴とす
る請求項1記載のベルト式無段変速機。 - 【請求項3】 前記補正手段は、少なくとも、ベルト伝
達トルクの極性を検出して極性信号を出力する極性検出
手段と、 極性信号に基づいて補償演算値を所定時間だけ発生する
補正信号発生器と、を備えたことを特徴とする請求項2
記載のベルト式無段変速機。 - 【請求項4】 ベルト伝達トルクを演算する前記伝達ト
ルク演算手段は、トルクコンバータのトルク増幅分のト
ルク増幅分補正手段を含むことを特徴とする請求項1記
載のベルト式無段変速機。 - 【請求項5】 前記駆動側可動プーリ、前記従動側可動
プーリ、前記駆動側可動プーリ、前記従動側可動プーリ
間に巻掛けられたVベルト、からなる無段変速機構と、
前記エンジンとの間に、このエンジンの出力軸に接続さ
れたトルクコンバータと、前記出力軸に接続された前後
進切換機構と、を含んでいることを特徴とする請求項1
記載のベルト式無段変速機。
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP7-248731 | 1995-09-01 | ||
JP23114796A JP2848522B2 (ja) | 1995-09-01 | 1996-08-30 | ベルト式無段変速機 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09126285A JPH09126285A (ja) | 1997-05-13 |
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ID=26529716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP23114796A Expired - Fee Related JP2848522B2 (ja) | 1995-09-01 | 1996-08-30 | ベルト式無段変速機 |
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JP2005233372A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Aisin Seiki Co Ltd | 油圧特性値の設定方法及び自動変速機 |
JP2007285333A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | 車両用ベルト式無段変速機の制御装置 |
JP4847567B2 (ja) * | 2009-08-26 | 2011-12-28 | ジヤトコ株式会社 | 無段変速機及びその制御方法 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP23114796A patent/JP2848522B2/ja not_active Expired - Fee Related
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