JPH01105054A - 車両駆動系の制御装置 - 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〕 この発明は、油圧式の無段変速機を有した車両駆動系に
おけるライン圧の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

油圧式の無段変速機として、例えばＶ型ベルト及び可変
幅Ｖ型プーリ溝よりなるものでは、油圧をべ゛ルトスリ
ップが生じない最低限の元圧（ライン圧）を制御するた
めの圧力制御弁を設け、かつ油圧機構への油圧流量を所
望の変速比が得られるように可変制御する流量制御弁を
具備させてい為。

例えば、特開昭６１−２７８４３２号参照、ライン圧は
、エンジンのトルクに応じて設定される。

これは、ベルトスリップが生じない範囲の最低限の低い
値にライン圧を設定するためである。これにより無段変
速機の駆動動力が節約され、燃料消費率の向上を図るど
とができる。尚、流量制御弁の特性に応じたライン圧の
補正方法も提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

流量制御弁はライン圧制御弁からの油量を制御すること
により変速比を可変制御するものである。

従９て、流量制御弁を通−する流量はその開度及びその
ときのライン圧の設定モ決まる最大値を持っており、こ
の値以上の流量を得ることはできない、そのため、所望
の変速状態を得ることができない。

この発明は、通常のライン圧の設定で限定される以上の
流量を得ることができる制御装置を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明によれば、油圧式の無段変速機を備えた車両に
おいて、無段変速機の油圧機構へのライン圧を制御する
圧力制御手段と、変速状態の制御のため無段変速機への
流入油量を制御する流量制御手段とを有し、流量制御手
段が制御する流量が限界値を超過したときライン圧の設
定を変化させる手段を具備したことを特徴とする車両駆
動系の制御装置が提供される。

〔実施例〕

第２図において、１０は内燃機関の本体、１２は吸気管
、１４はスロットル弁である。内燃機関１０のクランク
軸２４はクラッチ２６を介して無段変速機２８に連結さ
れる。クラッチ２６は電気信号によりその伝達トルクを
連続可変に制御することができるものであり、例えば、
電磁式パウダークラッチとして構成することができる。

無段変速機２８は入力側■型プーリ機構３０と、出力側
Ｖ型プーリ機構３２とこれらの間に巻掛けられるＶベル
ト３４より成る。入力側Ｖ型プーリ機構３０は軸方向固
定プーリ３６と、軸方向可動プーリ３８と、可動プーリ
３８を軸上で駆動する圧力を発生する圧力室３９とから
成る。一方、出力側Ｖ型プーリ機構３２は軸方向固定プ
ーリ４０と、軸方向可動プーリ４２と、可動プーリ４２
を軸上で駆動する圧力を発生する圧力室４４とから成る
。

入力側■型プーリ機構３０の固定プーリ３６は入力軸４
６を介してクラッチ２６に連結される。出力側■型プー
リ機構３２の固定プーリ４０は出力軸４８を介して図示
しない車軸側の部材に連結される。

入力側の固定プーリ３６と可動プーリ３８及び出力側の
固定プーリ４０と可動ブー１Ｊ４２とはＶ型のプーリ溝
を形成し、その幅は可動プーリ３８゜４２の軸位置によ
って連続的に変化する。そして、出力側の圧力室４４の
圧力は、圧力制御弁５０によってエンジントルクに関わ
らずベルトの滑りが生じない最低限のライン圧に設定さ
れる。一方、入力側の圧力室３９の圧力は、流量制御弁
５２によって所望の速度比になるように可変制御される
。

即ち、可動プーリ３８．４２の受圧面積の設定は入力側
（３Ｂ）＞出力側（４２）となるように設定されており
、入力側の圧力室３９の油圧を増加することにより、入
力側の可動プーリ３８及びで出力側の可動プーリ４２は
薗の右方向に動（。その結果、入力側のプーリ溝は狭く
なり出力側のプーリ溝は広くなり、Ｖベルト３４が入力
側プーリ３２に接触するときの半径は大きくなる。かく
して、無段変速機の速度比ｅ　（＝出力軸４８の回転速
度／入力軸４６の回転速度）は増大する。逆に、圧力室
３９の油圧を減少することにより、入力側の可動プーリ
３８及び出力側の可動プーリ４２は図の左方向に動く。

その結果、入力側のプーリ溝は広くなり出力側のプーリ
溝は狭くなり、Ｖベルト３４が入力側ブー１Ｊ３２に接
触するときの半径は小さくなる。かくして、無段変速機
の速度比ｅは減少する。このように、圧力室３９の圧力
を制御することにより速度比ｅを連続的に変化させるこ
とが可能である。

圧力制御弁５０は、例えば、電磁作動であり、その入力
信号のレベルに応じて出力側プーリ機構３２の圧力室４
４の圧力を制御する。即ち、電流又は電圧が大きいとき
は圧力室４４への流量が多くなり、電流又は電圧が小さ
いときは流量が少なくなる。周知のように、ライン圧制
御弁５０はエンジントルクに関わらずベルトスリップが
発生しない最低限のベルト押しつけ力を発揮するライン
圧を設定する。

流量制御弁５２も、同様に、例えば、電磁作動であって
、その入力信号レベルに応じてライン圧制御弁５０から
圧力室３９へ流入する流量、又は圧力室３９からタンク
５１へ流出される流量を制御する。即ち、正の電流が大
きいときは圧力室３９への流量が多くなり、電流が小さ
いときは流量が少なくなる。負の電流が大きいときは圧
力室３９よりタンク５１に排出される流量が多くなり、
電流が小さいときは同流量が少なくなる。圧力制御弁５
２は、後述のように、所望の速度比ｅとなるように圧力
室３９の圧力を制御するように働くものである。

制御回路６０は、ライン圧制御弁５０、流量制御弁５２
及びその他の制御部材、例えばクラ・ノチ２６の制御を
行うものであり、マイクロコンピュータ・システムとし
、て構成される。制御回路６０はマイクロプロセシング
ユニット（ＭＰＵ）６２と、メモリ６４と、入力ポート
ロ６と、出力ポートロ８と、これらを接続するバス７０
とを基本的構成要素とする。入力ポートロ６には種々の
センサが接続され、各車両運転条件信号が入力される。

スロットルセンサ７４はスロットル弁１４の開度位置に
応じた信号θＴ、を得る。エンジン回転数センサ７６は
エンジンのクランク軸２４の回転数に応じた信号Ｎｅを
発生する。入力軸回転数センサ７８は無段変速機２８の
人力軸４６の回転数に応じた信号Ｎ　ｉｆｉを発生する
。出力軸回転数センサ７９は無段変速機２８の出力軸４
８の回転数に応じた信号Ｎ　ａ　ｕ　ｔを発生する。圧
力制御弁８１．　８３はＣＶＴ２Ｂの上流の圧力Ｐ！ｆ
ｉｎ下流の圧力Ｐ　６ｕｔを計測する。

メモリ６４内にはこの発明に従った変速制御を行うため
のプログラム、データが格納される。

出力ポートロ８はパウダー式電磁クラッチ２６、流量制
御弁５２、ライン圧制御弁５０に接続され、これらに作
動信号が印加される。

以下、制御回路６０による流量制御弁５０及び圧力制御
弁５２の作動を第３図及び第４図のフローチャートによ
って説明する。第３図は流量制御弁５２の制御ルーチン
を示し、このルーチンにより流量制御弁５２から入力側
プーリ機構３０の圧力室３９への油量、又は圧力室３９
からタンク５１に排出される油量が制御され、変速が連
続制御される。第３図のルーチンは本出願人による特開
昭６１−２７８４３２号に示したものと同様である。従
って詳しくは同公報を参照されたい、ステップ９８では
入力軸４６の目標回転速度Ｎｉｒの算出が実行される。

この目標回転速度Ｎ　ｉ　ｎ　”は、例えば、スロット
ル弁開度θＴＮとマツプを組まれ、最低の燃料消費量と
なるようにその値が設定される。ステップ９９では制御
偏差ε。が回転速度の目標値Ｎ１ｒと実回転速度Ｎ　ｉ
　ｎＯ差として算出される。ステップ１００では制御偏
差ε。の値に応じた比較回転速度Ｎ　！　Ｒ′の算出が
行われる。目標値Ｎ　４　ｎ　”のままで制御すると制
御性が悪化するので比較回転速度Ｎ　ｉ　ｎ′を利用し
てフィードバックの集束性を向上させるものである。

ステップ１０１では所期の変速比を得るための流量Ｑの
算出が実行される。ここに、Ｑが正のときは、流量制御
弁５２より圧力室３９に油を流入させる場合に相当し、
Ｑが負のときが、流量制御弁５２より油をタンク５・１
に排出させる場合に相当する。この流量Ｑは、基本的に
は、センサ７８により実測されるＣＶＴ２８の入力軸４
６の回転数Ｎ　ｉｎ、比較回転速度Ｎｉｎ’、偏差ε。

、速度比ｅ、及び出力軸４８の回転速度の変化率ｄ／ｄ
ｔ（Ｎｏｕｔ）より基本的には決定される。

ステップ１０２ではステップ１００で求められた必要流
量Ｑに対して流量制御弁５２の前後差圧や、漏れにより
補正が行われた後の流［Ｑ’の算出が行われる。この算
出は現在のライン圧Ｐ。。−及び前後圧力差より算出す
ることができる。この算出の仕方の詳細についても特開
昭６１−２７８４３２号に記載されである。

ステップ１０４では補正後の必要流量値Ｑ′より流量制
御弁５２の出力電圧ｖＡが算出される。

このためメモリ６４にマツプ又は関数が格納されており
、ステップ１０４で算出された補正必要流ｉ１Ｑ’より
出力電圧■、が補間演算等によって得られる。関数形の
例を第５図に示し、（ａｌはＱ′が正の場合、即ち入力
側プーリ機構３０の圧力室３９に油を流入させる場合を
示し、（ｂｌはＱ′が負の場合、即ち入力側プーリ機構
３０の圧力室３９より油をタンク５１に向けて排出する
場合を、夫々示し、関数形が幾分違えられている。尚、
ここで、油を流入させる場合と流出させる場合とで関数
形を変えたのは、同じ流量を流す場合でも、元圧が違う
ので、流量制御弁５２の開度は同じとならない、即ち同
じ電圧値にはならないからである。

ステップ１０６ではｖＡ倍信号流量制御弁５２に印加さ
れる。そのため、流量制御弁５２は、以上のようにして
算出された流量が得られるようにその開度が制御される
ことになる。

第４図は圧力制御弁の制御ルーチンを示す。ステップ１
１０はエンジントルクの算出を示す。エンジントルクは
エンジン回転数Ｎ　ｉ　ｎとスロットル弁開度θ、Ｈよ
りマツプによって算出される。ステップ１１１ではライ
ン圧の目標値ＰＬの算出が行われる。ライン圧の目標値
の算出の仕方は本出願人にかかる、例えば特開昭６０−
４９１５８号に記載の方法と同様である。ライン圧目標
値ＰＬは、基本的には、エンジンのトルクＴｅとスロッ
トル弁開度θ、Ｎとにより決定することができるが、加
えて、上記公報に記載の方法と同様に、ベルト掛かり径
や、遠心力や、変速速度や、混合気空燃比等の種々の要
因を取り入れた目標ライン圧ＰＬの補正演算を実行する
ことかできる。

ステップ１１２以下はこの発明によるライン圧の増圧補
正処理を示す、ステップ１１２では第３図のルーチンに
より算出される必要流ＩＱ及びその補正値Ｑ′の絶対値
ｑ、ｑ’の算出が行われる。

ステップ１１３ではＱ≧Ｏか否かの判別がされる。

ステップ１１３ではＱ＜Ｏのとき、即ち流量制御弁５２
によって油が流出制御されるとき、換言すれば減速運転
時はステップ１１３よりステップ１１４に進み、ｑ′≦
ｑｂｍａｘか否か判別される。

第５図〜）においてｑｂｌｌｌａＸは流出制御時におけ
る流量制御弁５２が制御可能な最大流量Ｑ’　　（負の
値）の最大値である。最大値以下の場合は第５図（ｂｌ
の曲線に従って流量制御弁５２への出力電圧ＶＡを制御
することによりその流量が得られる。従って、ステップ
１１６に進み、ライン圧の補正量ＡＰＬは零に設定され
る。

Ｑ’＞ｑｂｍａＸのときは、そのライン圧では、第５図
（１））の特性から明らかなように、たとえ流量制御弁
５２を全開したとしても計算された流量を得ることがで
きない、このときはステップ１１８以下に進み、ライン
圧増加量ＡＰＬの算出を行う。

ここに、ライン増加量ΔＰＬは以下の式によって算出す
ることができる。

Δ　Ｐ　　Ｌ　　＝　　ｘ　１　　ｘ　　ｒ　ｄｐＸ　
　（Ａｉｍ／　Ａａｕｔ　　）　　　、、、（１）ここ
にＸ＋：　（ｑ／　ｑｂ　ａａＸ　）　”ＸΔＰｔ　　
Ｐ！１１％Ｐ、、：ＣＶＴの入力側の油圧（即ち入力側
プーリ機構３０の油圧室３９の 圧力）、 ｒｄｐ：推力比（＝出力側推力／入力側推力）ＡｔＲ：
ＣＶＴの入力側受圧面積（即ちプーリ３８の受圧面積）
、 Ａ、□：　ＣＶＴの出力側受圧面積（即ちブー　ＩＪ　
４２の受圧面積）、 ａｌ：流量制御弁の特性定数（普通の場合は２．０）、 ΔＰ１：第１：中）の特性を示すときの前後差圧（例え
ば１０ｋｇ／ｃｄ） 上の式の成立の由来を説明すると、ＣＶＴ２８の入力側
の油圧をＰｉｎとしてこれの増加分をｄＰ、、、ＣＶＴ
２８の出力側の圧力ｐ、、ｔ　（即ちライン圧）の増加
分をｄＰ、□とすると、 ｄＰｔａ＝　（Ａｏａｔ／　ＡＩＲ）　Ｘ　（ｄＰｏｕ
ｔ／　ｒ　ｄｐ）　、、、　（２）で表される。一方、
このようにして増圧されたＣＶＴ入力側の圧力（ｗ　ｐ
　１．　＋ｄＰ！ｎ）と流１ｑとの間には、 Ｑ　””　（（ＰｔＲ＋ｄＰｚｊ／ΔＰ＋）””Ｘｑ、
ｌ１ｌａｘ　　、、、（３）の関係があり、（２）、　
（３）式よりｄＰ！、を消去することにより（１）式が
得られる。

ステップ１１８では前記係数ｘ、の算出が行われる。ス
テップ１２０ではＸ、≦０か否かの判別が行われ、Ｘ、
は本来は０より大きな値を持つ筈であるが、誤差等によ
って計算結果が０より小さくなることがあり得る。この
ときは、ステップ１１６に進みΔＰＬ＝Ｏに固定され、
ライン圧設定値は増圧されない、即ち、ステップ１２０
及び１１６はガード処理になっている。ｘｌ〉０のとき
はステップ１２０よりステップ１２２に流れ、減速運転
時の増圧値がΔＰＬに入れられる。

Ｑ≧０のとき、即ち流量制御弁５２によって油が流入制
御されるとき、換言すれば増速運転時はステップ１１２
よりステップ１２４に進み１、ｑ≦ｑ、ｍａｘか否か判
別される。第５図（ａｌにおいてｑ、ｗａｘは流入制御
時における流量制御弁５２が制御可能な最大流＊Ｑ’（
正の値）の最大値である。最大値以下の場合は第５図（
ａ）の曲線に従って流量制御弁５２への出力電圧ｖＡを
制御することによりその流量が得られる。従って、Ｑ＜
Ｏの場合と同様にステップ１３６に進み、ライン圧の補
正量ＡＰＬを零に設定する。

ｑ＞ｑａｗａｘのときは、そのライン圧では、第５図（
ａ）の特性から明らかなように、たとえ流量制御弁５２
を全開したとしても計算された流量を得ることができな
い。このときはステップ１２６以下に進み、流入時のラ
イン圧設定値増加量ΔＰＬの算出を行う、ここに、ライ
ン圧設定値増加量ΔＰＬは以下の式によって算出するこ
とができる。

ΔＰ　Ｌ　”　Ｘｔ　／　Ｘ３　　　　　　　、、、　
　（４＞ここにｘｔ　　：　　（ｑ／　ｑａ　ａｌａＸ
　）　―”ｘΔＰ２−　Ｐ　ｏｕｔ　”　Ｐ　１ｔｓ Ｘ　ｘ　　：　１−　Ａａｕｔ／　Ａ　ｔｎ／　ｒ　ｄ
ｐｓａ２二流量制御弁の特性定数（普通の 場合は２．０）、 ΔＰ２：第２：（ａ）の特性を示すときの前後差圧（例
えば１０　ｋｇ／ａａ） （４）式も（１）式と同様に導出することができる。即
ち、（３）式の代わりに流量につき次の式が成立する。

Ｑ　＝　（（Ｐｏｕｔ　＋ｄＰｏｕｔ−Ｐ　ｔｌＩ−ｄ
Ｐｉｊ／Δｐ、）Ｉ／ａ！Ｘ　ｑ　ａ　ＩＩＩａｘ　、
　、　、　（５）この式（５）と式（２）とよりｄＰ、
Ｒが消去され、その結果として式（４）が得られる。

ステップ１２６ではｘ２、ステップ１２８ではｘ３の算
出が夫々行われる。ステップ１３０．１３２はステップ
１２０と同様なガード処理であり、Ｘ、、及びＸ、が計
算上Ｏより小さくなったときΔＰＬに零を入れる。ｘ２
〉０でかつｘ３〉０のときステップ２２８に進み、ΔＰ
Ｌが算出される。

ステップ１３８ではステップ１１１で算出されるライン
圧設定値ＰＬにステップ１２２又は１３４で算出される
ライン圧設定値補正量ΔＰＬを加えたものが補正後のラ
イン圧設定値ＰＬとされる。

ステップ１４０では補正後のライン圧設定値ＰＬより圧
力制御弁５０の出力電圧Ｖ、が算出される。

このためメモリ６４にマツプ又は関数が格納されており
、ステップ１３８で算出された補正ライン圧より出力電
圧Ｖｌｌが補間演算等によって得られる。ステップ１４
２ではＶ、信号が圧力制御弁５０に印加される。そのた
め、圧力制御弁５０は、以上のようにして算出された圧
力が得られるようにその開度が制御されることになる。

尚、第５図（ａ）、　（ｂｌにおいて２点鎖線はライン
圧が増加補正された後の流量特性を示す。

第１図はこの発明のシステムの全体図である。

ブロック１６０ではスロットル弁開度０丁、より　゛Ｃ
ＶＴ入力軸の目標回転速度Ｎ　ｉ　ｎ　”が算出される
。

ブロック１６２は目標回転速度Ｎ！−と実回転速度Ｎ　
ｉ　ａとの偏差ε。が算出される。ブロック１６４では
比較回転速度Ｎ！、１′の算出が行われる。ブロック１
６６では流量制御弁５２への制御電圧■、の算出が行わ
れる。即ち、第３図のステップ１０１−１０４の順で流
量Ｑが次いで補正後の流量Ｑ′が、その後出力電圧ｖＡ
が算出される。ブロック１６８は増幅器を示す。増幅さ
れた電圧が流量制御弁に印加される。

ブロック１７０はトルクの算出を行う。ブロック１７２
ではライン圧設定値ＰＬが算出される。

この際、ブロック１６６で算出される流量によりライン
圧設定値が増圧補正される。ブロック１７４では圧力制
御弁５０への制御電圧■３が算出される。ブロック１７
６は増幅器である。この増幅された電圧が圧力制御弁５
０に印加される。

〔効　果〕

この発明によれば、流量制御弁の制御限界を超過する流
量範囲においてライン圧を増圧させることによりその限
界外における連続変速が可能であり、走行状態に応じた
適切な変速作動をいつも実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車両制御装置のブロック図。 第２図はこの発明の車両制御装置のシステム全体概略図
。 第３図及び第４図は第２図の制御回路の作動を説明する
フローチャート。 第５図は流量制御弁を通過する流量と出力電圧との関係
を流入、流出の夫々の場合について示す図。 １０・・・エンジン本体 １４・・・スロットル弁 １８・・・アクセルペダル ２２・・・アクチュエータ ２６・・・クラッチ ３０・・・入力側プーリ装置 ３２・・・出力側プーリ装置 ３４・・・■ベルト ５０・・・圧力制御弁 ５２・・・流量制御弁 ６０・・・制御回路 第３図 ３゛・Ｑ′ （Ｇ） 第５ ７′・−Ｑ′ （ｂ） 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、油圧式の無段変速機を備えた車両において、無段変
   速機の油圧機構へのライン圧を制御する圧力制御手段と
   、変速状態の制御のため無段変速機への流入油量を制御
   する流量制御手段とを有し、流量制御手段が制御する流
   量が限界値を超過したときライン圧の設定を変化させる
   手段を具備したことを特徴とする車両駆動系の制御装置
   。