JPH01197135A - 無段変速機の制御装置 - 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】

本発明は、車両用ベルト式無段変速機の制御装置に関し
、詳しくは、エンジン始動時のライン圧とクラッチの制
御に関する。

【従来の技術】

一般に無段変速機では、油圧制御系にライン圧を生じ、
このライン圧をプライマリおよびセカンダリの各ブーり
のシリンダに給排油して無段変速する構成である。ここ
でライン圧を必要最低限に保つため、入力トルクや変速
比等により可変制御される。ところでエンジン始動時は
、無段変速比の変速比が最大の状態にあり、この変速比
に対応すると共に電気制御系の各定数等がリセツトされ
ることで、高いライン圧を生じる状態にある。このため
、エンジン始動時にオイルポンプ負荷が大きく、これに
伴いスタータの負荷も増大することで、大容量のステー
タ、バッテリ、オルタネータが必要になり、燃費、コス
ト、重量等の点でも好ましくない。従って、エンジン始
動時には一時的にスタータ負荷を低減することが望まれ
る。 また、電磁クラッチ等の自動クラッチと組合ぜな場合は
、エンジン起動直後にセレクトレバーをリバース（Ｒ）
またはドライブ（Ｄ）ヘシフトすると、アクセル操作等
によりクラッチが自動的に係合して動力伝達する。この
とき、無段変速機のライン圧が所定の油圧になっていな
いと、ベルトスリップ等を生じる恐れがある。従って、
クラブチの保合による発進時には無段変速機のライン圧
の発生状態を加味する必要がある。 従来、無段変速機のライン圧制御に間しては、例えば特
開昭６０−４９１５８号公報の先行技術がある。ここで
、ライン圧を入力トルク、変速比の関係で制御すること
が示されている。

【発明が解決しようとする課題Ｊ ところで、上記先行技術のものは、ライン圧が充分に発
生した以降のライン圧制御である。従って、エンジン始
動時のスタータ負荷の増大には対処していない。 本発明は、このような点に鑑み、エンジン始動時のスタ
ータ負荷を低減し、更に始動直後の発進レンジへの切換
による自動クラッチの発進をベルトスリップを生じない
ように制御することが可能な無段変速機の制御装置を提
供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、本発明は、自動発進制御され
るクラッチを備えた無段変速機の制御系において、エン
ジン始動時のエンジン回転数と時間とにより判断するエ
ンジン始動判定部を有し、上記エンジン始動判定部でエ
ンジン回転数と時間とが設定値以下でエンジン始動を判
断した場合は、ライン圧制御系でライン圧を最低に制御
し、同時にクラッチを解放状態に保つように構成されて
いる。

【作　　　用】

上記構成に基づき、エンジン始動時は、エンジン始動判
定部によりライン圧が一時的に最低値に設定され、同時
にクラッチはアクセル操作されても解放状態を保って発
進を阻止し、この後にライン圧制御が正常になった時点
で発進可能になる。 こうして本発明では、エンジン始動時にライン圧の最低
制御でスタータ負荷が軽くなり、発進準備の不備に伴う
ベルトスリップ等を防ぐことが可能となる。

【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、電磁クラッチにベルト式無段変速機を
組合わせた駆動系の全＃構成について説明する。エンジ
ン１は、４４磁粉式等の電磁クラッチ２２前後進切換装
置３を介して無段変速ｆｉ４に連結し、無段変速機４か
ら１組のりダクションギャ５．出力軸６．ディファレン
シャルギヤ７および車軸８を介して駆動輪９に伝動構成
される。 電磁粉式クラッチ２は、エンジンクランク軸１０にドラ
イブメンバ２ａを、入力軸１１にクラッチコイル２Ｃを
具備したドリブンメンバ２ｂを有する。そしてクラッチ
コイル２Ｃに流れるクラッチ電流により両メンバ２ａ、
　２ｂの間のギャップに電磁粉を鋳状に結合して集積し
、これによる結合力でクラッチ接断およびクラッチトル
クを可変制御する。 前後進切換装置３は、入力軸１１と変速機主軸１２との
間にギヤとハブやスリーブにより同期噛合式に構成され
ており、少なくとも入力軸１１を主軸１２に直結する前
進位置と、入力軸１１の回転を逆転して主軸１２に伝達
する後退位置とを有する。 無段変速ｎ４は、主軸１２とそれに平行配置されな副軸
１３とを有し、主軸１２には油圧シリンダ１４ａを備え
なプーリ間隔可変のプライマリプーリ１４が、副軸１３
には同様に油圧シリンダ１５ａ’ｌｌえたセカンダリプ
ーリ１５が設けられる。また、両プーリ１４゜１５には
駆動ベルト１６が巻付けられ、両シリンダ１４ａ　、　
１５ａは油圧制御回路１７に回路構成される。そして両
シリンダ１４ａ　、　１５ａには伝達トルクに応じたラ
イン圧を供給してプーリ押付力を付与し、プライマリ圧
により駆動ベルト１６のプーリ１４．１５に対する巻付
は径の比率を変えて無段階に変速制御するように構成さ
れている。 次いで、電磁粉式クラッチ２と無段変速機４の電子制御
系について説明する。エンジン１のエンジン回転数セン
サ１９．無段変３１！機４のプライマリプーリ回転数セ
ンサ２１．セカンダリプーリ回転数センサ２２．エアコ
ンやチョークの作動状況を検出するセンサ２３．２４を
有する。また、操作系のシフトレバ−２５は、前後進切
換装置３に機械的に結合しており、リバース（Ｒ）、ド
ライブ（Ｄ）、スポーティドライブ（ＤＳ　）の各レン
ジを検出するシフト位置センサ２６を有する。更に、ア
クセルペダル２７にはアクセル踏込み状態を検出するア
クセルスイッチ２８を有し、スロットル弁開にスロット
ル開度センサ２９を有する。 そして上記スイッチおよびセンサの種々の信号は、電子
制御ユニット２０に入力し、マイコン等を使用してソフ
ト的に処理される。そして電子制御ユニット２０から出
力するクラッチ制御信号が電磁クラッチ２に、変速制御
信号およびライン圧制御信号が無段変速機４の油圧制御
回路１７に入力して、各制御動作を行うようになってい
る。 第２図において、制御ユニット２０の電磁クラッチ制御
系と無段変速制御系について説明する。 先ず、電磁クラッチ制御系においては、エンジン回転数
Ｎｅとシフト位置センサ２６のＲ，Ｄ、ＤＳ以外のパー
キング（Ｐ）、ニュートラル（Ｎ）レンジの信号が入力
する逆励磁モード判定部３２を有し、例えばＮｅ　＜３
００ｒｐｎの場合、またはＰ、Ｎレンジの場合に逆励磁
モードと判定し、出力判定部３３により通常とは逆向き
の微少電流を流す、そしてｔ　磁クラッチ２の残留磁気
を除いて完全に解放する。また、この逆励磁モード判定
部３２の判定出力信号、アクセルスイッチ２８の踏込み
信号およびセカンダリプーリ回転数センサ２２の回転（
以下車３ｍＶとする）信号が入力する通電モード判定部
３４を有し、発進等の走行状態を判別し、この判別信号
が、発進モード電流設定部３５．ドラッグモード電流設
定部３６．直結モード電流設定部３７に入力する。 発進モード電流設定部３５は、通常の発進またはエアコ
ン、チョーク使用の発進の場合において、エンジン回転
数Ｎｅ等との関係で発進特性を各別に設定する。そして
スロットル開度θ、車速■。 Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各走行レンジにより発進特性を補正して
、クラッチ電流を設定する。ドラッグモード電流設定部
３６は、Ｒ，Ｄ、ＤＳの各レンジにおいて低車速でアク
セル開放の場合に微少のドラッグ電流を定め、電磁クラ
ッチ２にドラッグトルクを生じてベルト、駆動系のガタ
詰めを行い、発進をスムーズに行う、まなこのモードで
は、Ｄレンジのクラッチ解放後の車両停止直前までは零
電流に定め、惰行性を確保する。直結モード電流設定部
３７は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて車速Ｖとスロ
ットル開度θの関係により直結電流を定め、電磁クラッ
チ２を完全係合し、かつ係合状態での節電を行う。これ
らの電流設定部３５．３６．３７の出力信号は、出力判
定部３３に入力し、その指示に従ってクラッチ電流を定
める。 次いで、無段変速制御の変速速度制御系について述べる
と、プライマリプーリ回転数センサ２１゜セカンダリブ
ーり回転数センサ２２のプライマリ回転数Ｎρとセカン
ダリ回転数ＮＳは実変速比算出部４０に入力し、実変速
比ｉ　＝Ｎｐ　／Ｎｓにより実変速比ｉを算出する。こ
の実変速比ｉとスロットル開度センサ２９のスロットル
開度θは目標プライマリ回転数検索部４１に入力し、Ｒ
，Ｄ、ＤＳの各レンジ毎に変速パターンに基づくｉ−θ
のマツプを用いて目標プライマリ回転数ＮＰＤを検索す
る。 目標プライマリ回転数ＮＰＤとセカンダリ回転数ＮＳは
目標変速比算出部４２に入力し、目標変速比ｉｓがｉｓ
＝　Ｎ　ＰＤ／　Ｎ　ｓにより算出される。そしてこの
目標変速比ｉｓは目標変速比変化速度算出部４３に入力
し、一定時間の目標変速比ｉｓの変化量により目標変速
比変化速度ｄｉｓ／ｄｔを算出する。そしてこれらの実
変速比ｉ、目標変速比ｉＳ、目標変速比変化速度ｄ　ｉ
　ｓ／ｄ　ｔと、係数設定部４４の係数に１　、に２は
変速速度算出部４５に入力し、変″ｓ３！度ｄｉ／ｄｔ
を以下により算出する。 ｄｉ／ｄｔ　＝に１　　（ｉｓ−ｉ　）　＋に２　　・
ｄｉｓ／ｄｔ上記式において、１ｓ−ｉは目標と実際の
変速比間第の制御量、ｄｉｓ／ｄｔは制御系の遅れ補正
要素である。 上記変速速度ｄｉ／ｄｔ　、実変速比ｉはデユーティ比
検索部４６に入力する。ここで、操作量のデユーティ比
りが、Ｄ＝　ｆ　（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　）の関係で設定
されることから、アップシフトとダウンシフトにおいて
デユーティ比りがｄｉ／ｄｔ−ｉのマツプを用いて検索
される。そしてこの操作量のデユーティ比りの値は、駆
動部４７を介して油圧制御回路１７の変速速度制御用ソ
レノイド弁４８に出力する。 続いて、無段変速制御のライン圧制御系について述べる
。エンジン回転数センサ１９．スロットル開度センサ２
９のエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θが入力する
エンジントルク検索部５０を有し、θ−Ｎｅのトルク特
性マツプからエンジントルクＴを求める。このエンジン
トルクＴと実変速比算出部４０の実変速比ｉの信号は、
目標ライン圧設定部５１に入力し、エンジントルクに応
じた必要ライン圧と実変速比ｉの積で目標ライン圧ＰＬ
ｄを定める。一方、エンジン回転数によりボング吐出圧
が変化するのへ二伴いライン圧最大値が変動することか
ら、この変動状態を検出するためエンジン回転数Ｎｏと
実変速比ｉが入力する最大ライン圧検索部５２を有し、
Ｎｅ−１のマツプにより最大ライン圧Ｐ　Ｌｌａｘを求
める。目標ライン圧ＰＬｄと最大ライン圧Ｐ　ＬｌａＸ
は減圧値算出部５３に入力し、最大ライン圧Ｐ　Ｌｉａ
ｘに対する目標ライン圧ＰＬｄの割合でライン圧ＰＬＲ
を算出するのであり、これがデユーティ比検索部５４に
入力してライン圧ＰＬＲに応じなデユーティ比りを定め
る。そして、このデユーティ信号が駆動部５５を介して
ライン圧制御用ソレノイド弁５６に出力するように構成
されている。 そこで、上記制御系においてエンジン始動時のライン圧
とクラッチの制御として、イグニッションスイッチ６０
の信号とエンジン回転数センサ１９のエンジン回転数Ｎ
ｅとが入力する始動回転数検出部６１．イグニッション
スイッチ６０のオン信号によりタイマセットするタイマ
６２を有し、これらの信号がエンジン始動判定部６３に
入力する。エンジン始動判定部６３は始動回転数検出部
６１によるエンジン回転数Ｎｅが設定値Ｎ、以上になり
、タイマ６２による始動後の時間ｔが設定値ｔｏ以上に
なるまではエンジン始動を判断する。そしてエンジン始
動判定部６３の信号は、ライン圧制御系でライン圧最低
設定部６４を介して駆動部５５に入力し、デユーティ比
Ｏ％の状態に保つ。 また、電磁クラッチ制御系の出力判定部３３にはクラッ
チ電流供給判定部６５が付加され、上記エンジン始動判
定部６３がエンジン始動を判断する場合は、クラッチ電
流３！！断を出力する。 次いで、このように構成された制御装置の作用を、第３
図のフローチャート図を用いて述べる。 先ず、エンジン始動時にイグニッションスイッチ６０を
オンしてスタータを回す場合は、始動回転数検出部６１
でエンジン回転数Ｎｅとその設定値ＮｏとがＮｅ　＜Ｎ
ｏの場合が検出され、タイマ６２で時間ｔとその設定値
ｔｏとがｔ＜ｔｏであることから、エンジン始動判定部
６３はエンジン始動を判定する。この結果、ライン圧最
低設定部６４によりライン圧制御系のデユーティ比は強
制的に０％になり、このためライン圧が最低の状態でス
タータ駆動する。一方、この時のエンジン始動判定によ
りクラッチ電流供給判定部６５から出力判定部３３に遮
断信号が出力することで、セレクトレバーのセレクトレ
ンジ位置に関係なくクラッチ２は強制的に解放状態を保
つ。 そしてエンジン回転数Ｎｅとその設定値ＮＯとがＮｅ≧
ＮＣ１＋時間ｔとその時間値ｔｏとがｔ≧ｔｏになって
エンジン始動状態を脱すると、エンジン始動判定部６３
のエンジン始動判定は解除し、このため、ライン圧制御
系でデユーティ比検索部５４に応じたデユーティ比の信
号が駆動部５５を介して出力することで、ライン圧は正
常に制御される。 一方、クラッチ制御系では、クラッチ電流供給判定部６
５からクラッチ電流供給の出力が出力判定部３３に入力
してクラッチ電流の供給が可能になる。 そこで、セレクトレンジをＰまたはＮ位置以外に切換え
てアクセルを踏込むと電磁クラッチ２が自動的に係合し
、エンジン１の動力が前後進切換装置３を介して無段変
速機４のプライマリプーリ１４に入力し、駆動ベルト１
６．セカンダリプーリ１５により変速した動力が出力し
、これが駆９ｊＪ輪９１’Ｊｌ！１に伝達することで走
行する。 そして上記走行中において、実変速比ｉの値が大きい低
速段においてエンジントルクＴが大きいほど目標ライン
圧が大きく設定され、これに相当するデユーティ信号が
ソレノイド弁５６に入力して制御圧を生成し、その平均
化した圧力でライン圧制御することで、ライン圧ＰＬを
高くする。そして高速段に移行するにつれて変速比１が
小さくなリ、エンジントルクＴも小さくなるに従い同様
に作用することで、ライン圧Ｐ［は低下するように制御
されるのであり、こうして常に駆動ベルト１６での伝達
トルクに相当するプーリ押付は力を作用する。 上記ライン圧ｐｔは、常にセカンダリシリンダ１５ａに
供給されており、ソレノイド弁４８の制御圧による図示
しない変速速度制御弁によりプライマリシリンダ１４ａ
に給排油することで、変速速度制御されるのである。 以上、本発明の一実施例について述べたが、電磁クラッ
チ以外の自動クラッチにも適用可能である。 【発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明によれば、無段変速機付
の車両においてエンジン始動時は、ライン圧が一時的に
最低に制御されてオイルポンプ負荷を減じるので、スタ
ータの負荷も軽くなってスタータ、バッテリ等が小型化
し、始動性も向上する。 エンジン始動時クラッチを解放状態に保つので、始動直
後の急激な発進（ＤまたはＲ）においても、ライン圧が
不足状態でトルク伝達する際のベルトスリップを防止し
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無段変速機の制卸装置の実施例を示す
全体構成図、 第２図は制御系のブロック図、 第３図は作用のフローチャート図である。 ２・・・電磁クラッチ、４・・・無段変速機、２０・・
・電子制御ユニット、６３・・・エンジン始動判定部、
６４・・・ライン圧最低設定部、６５・・・クラッチ電
流供給判定部特許出願人　　　　富士重工業株式会社代
理人　弁理士　　小　Ｆ＃　信　浮 量　　弁理士　　村　井　　　進

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動発進制御されるクラッチを備えた無段変速機の制御
   系において、 エンジン始動時のエンジン回転数と時間とにより判断す
   るエンジン始動判定部を有し、 上記エンジン始動判定部でエンジン回転数と時間とが設
   定値以下でエンジン始動を判断した場合は、ライン圧制
   御系でライン圧を最低に制御し、同時にクラッチを解放
   状態に保つことを特徴とする無段変速機の制御装置。