JPS624643A - 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】

３　、　ＲＦ！ｌ１（Ｄ　ｎ　ｍ　すＭｅ明

【産業上の
利用分野］ 本発明は、車両用のベルト式無段変速機の制御装置に関
し、詳しくは、変速比の変化速度を制御対客として変速
制御ｍｌするものにＪ３いて、ブレーキ操作時の補正に
関する。 【発明のｉＩｖ景】 この種の無段変速機の変速制御に関しては、例えば特開
昭５５−６５７５５号公報に示７す油圧制御系の基本的
なものがある。これは、アクセルの踏込み吊とエンジン
回転数の要素により変速比制御弁がバランスするように
動作して、エンジン回転数が常に一定に°なるように変
速比を定めるもので、変速比を制御対象にしている。 従って変速速度は、各変速比、プライマリ圧等により機
構上決定されることになり、変速速度を直接制御できな
なかった。そのため、運転域の過渡状態では変速比がハ
ンチング、オーハシ１−ト等を生じてドライバビリティ
を悪化さけることが指摘されている。 このことから、近年、無段変速機を変速制御する場合に
おいて、変速比の変化速度を加味して電子制御する傾向
にある。 ［従来の技術］ そこで従来、上記無段変速機において変速速度を加味し
て制御するものに関しては、例えば特開昭５９−１５９
４５６号公報の先行技術がある。 これは、変速制御について変速比変化方向切換弁装置と
変速比変速度制御弁装置を有し、変化方向切換弁装置を
給油または排油の一方に切換えた状態で、変化速度制御
弁装置において電磁弁によりスプール弁を指定のデユー
ティ比で動作して、変速比の変化速度を制御する構成に
なっている。 また、変速速度を設定し、かつそれをブレーキ操作時に
変化させるものに関して、例えば特開昭５９−２０８２
５５号公報の先行技術があり、ブレーキ操作時に変速速
度を車速の増大に対して減少するように設定し、エンジ
ンブレーキの効きを適切にすることが示されている。 （発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記従来の先行技術の前者によれば、変速制
御に２種類の弁装置が用いられているので、必然的に構
造が複雑になる。また、先行技術の後省によれば、変速
速度を車速との関係でのみ設定７しており、ブレーキの
踏込み量、即らドライバがどの程度のブレーキの効きを
望むかについて判断していない。そのため、ブレーキペ
ダルの踏込みに応じたブレーキ効果が得られない。 本発明は、このような点に鳳みてなされたもので、目標
とする変速速度を定め、それを制御対象として直接的に
変速速度制ｔｉｌｌることで、応答性と運転性を共に満
たし、更にブレーキ操作時にドライバの減速要求に合っ
たブレーキ効果を得るようにした無段変速機の制御装置
を提供することを目的としている。

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するため、一本発明は、変速速度ｄｉ／
ｄｔは流ｍＱの関数で示され、流ｍＱはプライマリ圧Ｐ
ｐ、ライン圧ＰＬ、変速速度制御弁を給油と排油の２位
置で動作づる場合のデユーティ比りの関数になり、各圧
力Ｐｐ　、ＰＬは変速比ｉ等の関数になることから、変
速速度ｄｉ／（Ｈはデユーティ比り、変速比ｉの関数に
なる。また、変速速度旧／ｄｔは定常での目標変速比ｉ
ｓと実変速比ｉの（偏差に基づいて決まる。 このことから、デユーティ信号のＡン・オフで給油と排
油の２位置を動作する変速速度制御弁を設ける。そして
、定常での目標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差およびエ
ンジン負荷の変化速度により設定された係数に基づいて
変速速［％（ｄｉ／ｄｔを決め、更にブレーキ操作時に
は少なくとも車速の減速度に応じて変速速度を大きくす
るように補正し、これと変速比ｉによりデユーティ比り
を求めて変速速度制御弁を動作するように構成されてい
る。

【作　　用］ 上記構成に基づき、目標とする変速速度を決め、それを制御対象として変速速度制御するようになる。そしてブレーキ操作時には、踏込みによる減速度が大きいほど変速速度が大きく設定されることで、低速段側へ速く変速してエンジンブレーキ効果を増大し、ドライバの減速要求に合致させることが可能となる。 【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、本発明が適用される無段変速機を含む
伝動系の概略について説明すると、エンジン１がクラッ
チ：ｌ’、６ｕｌｔ２進切換装置３を介して無段変速機
４の主軸５に連結する。無段変速機４は主軸５に対して
副軸６が平行配置され、主軸５にはプライマリプーリ７
が、副軸６にはセカンダリプーリ８が設けられ、各プー
リ７．８には可動側に油圧シリンダ、９．１０が装備さ
れると共に、駆動ベル１−１１が巻付けられている。こ
こで、プライマリシリンダ９の方が受圧面積を大きく設
定され、そのプライマリ圧により駆動ベルト１１のプー
リ７゜８に対する巻付は径の比率を変えて無段変速する
ようになっている。 また副軸６は、１組のりダクションギャ１２を介して出
力軸１３に連結し、出力軸１３は、ファイナルギヤ１４
．デイファレンシｔ・ルギャ１５を介して駆動輪１６に
伝動構成されている。 次いで、無段変速機４の油圧制御径について説明すると
、エンジン１により駆動されるオイルポンブ２０を有し
、オイルポンプ２０の吐出側のライン圧油路２１が、セ
カンダリシリンダ１０．ライン圧制御弁２２．変速速度
制御弁２３に連通し、変速速度制御弁２３からライン圧
油路２４を介してプライマリシリンダ９に連通ずる。ラ
イン圧油路２１は更にレギュレータ弁２５に連通し、レ
ギュレータ弁２５からの一定なレギュレータ圧の油路２
６が、■レノイド弁２７、２８および変速速度制御弁２
３の一方に連通する。 各ソレノイド弁２７．２８は制御ユニット４０からのデ
ユーティ信号により例えばオンして排圧し、オフしてレ
ギュレータ圧ＰＲを出力するものであり、このようなパ
ルス状の制御圧を生成する。そしてソレノイド弁２７か
らのパルス状の制御圧は、アキュムレータ３０で平均化
されてライン圧制御２２に作用する。これに対しソレノ
イド弁２８からのパルス状の制御圧は、そのまま変速速
度制御弁２３の他方に作用する。なお、図中符号２９は
ドレン油路、３１はオイルパン、３２はオリフィスであ
る。 ライン圧制御弁２２は、ソレノイド弁２１からの平均化
した制御圧により、変速比ｉ、エンジントルクＴに基づ
いてライン圧ＰＬの制御を行う。 変速速度制御弁２３は、レギュレータ圧と）ソレノイド
弁２８からのパルス状の制御圧の関係により、ライン圧
油路２１．２４を接続する給油位置と、ライン圧油路２
４をドレンする排油位置とに動作する。 そして、デユーティ比により２位置の動作状態を変えて
プライマリシリンダ９への給油まＩこ（よ］非油の流ｆ
ｆ１Ｑを制御し、変速比ｉを変えると共に、その変化速
度ｄｉ／ｌｉｔも変えるようになっても）る。 即ち、プライマリシリンダ９の必要曲ｆｆ１ＶＧよ、変
速比ｉとの関係で機械的に構成上決まるもので、Ｖ＝ｆ
　　（ｉ　　）　　　。 となり、流ｆｆ１Ｑは油ｆｆ１Ｖを時−間で微分したも
のであるから、 Ｑ＝ｄｖ／ｄｔ−（ｄｆ　（ｉ　）　／′ｄｉ）　−（
ｄｉ／ｄｔ）となり、流ｆｉＱと変速速度ｄｉ／ｄｔは
変速比ｉを７＼ラメータとして対応している。従って、
次式になる。 ｄｉ／ｄｔ＝　　ｆ（Ｑ、ｉ　　） また、プライマリシリンダ内圧Ｐｐ、ライン圧ＰＬ、流
量係数Ｇ、動力加速ａｙ、油比垂聞γ。 弁の給油ボート開口面積Ｓｉ、排油ボート間口面積ＳＤ
とすると、給油流量Ｑ１．排油流量Ｑｏは、Ｑｏ　＝ｃ
　−Ｓｏ　［（２（ＪＰ＋）　）　／γ］る＝ａ−８ｏ
　（Ｐｐ　）轟 Ｑｉ　＝ａ−８ｉ　　（ＰＬ　−Ｐｐ　）！１ａ−ｃ（
２ｏ／γ）４］ で表わせる。 そこで、デユーティ比（オン／オフ比）をＤとすると、
１サイクルの平均流ｆｆ１Ｑ（給油を正とする）は、 Ｑ＝ａ　（Ｄ−８ｉ　　（ＰＬ−Ｐｐ　）４−　（１−
Ｄ）ＸＳＤ　（Ｐｌ＋　）４　） となり、ａ、Ｓｉ　、ＳＤを定数とづると、次式になる
。 Ｑ＝　ｆ（Ｄ、ＰＬ　、Ｐｐ　） ここでラインＰＬは、変速比ｉ、エンジントルク１°に
より制御され、そしてプライマリシリンダ内圧Ｐｐは、
変速比ｉとライン圧ＰＬで決まるものであるから、王を
一定と仮定すると、Ｑ＝　　ｆ（Ｄ、ｉ　　） となり、次式が成立する。 旧／ｄｔ＝　ｆ（Ｄ、　ｉ　） このため、式展ｒｒ８ｖると、 Ｄ＝　ｆ（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　） となり、以上により変速速度ｄｉ／ｄｔはデユーティ比
りと対応することがわかる。そしてデユーティ比りは、
変速速度ｄｉ／ｄｔと変速比ｉの関係で決まることにな
る。　・ 一方、変速速度ｄｉ／ｄｔは、定常での目標変速比ｉｓ
と実際の変速比ｉとの偏差に基づくものであるから、次
式が成立する。 ｄｉ／ｄｔ　−ｋ　（ｉｓ　−ｉ　） このことから、各変速比）において、Ｌ式から変速速度
ｄｉ／ｄｔを決めてやれば、それに基づいてデユーティ
比りが求まり、このデユーティ比りで変速速度制御弁２
３を動作１れば、低速段と高速段の変速全域で変速比変
化Ｓ　ｔＸ制御を行うことが可能となる。 上記式１ｓ−ｉはエンジントルクの変化ΔＴｅに対応す
るもので、係数にはドライバの加速意志を表わすものと
考えることができる。従って、係数ｋをエンジン９荷の
変化により可変にすることで、定常時以外の加速時の変
速速度ｄｉ／ｄｔも決め得る。 更に、定常、加速時以外の過渡状態や種々の運転状態で
は、定常時をベースどして決まった変速速度を補正する
ことで、対処することが可能となる。 そこで第２図の電気制御系では、上述の原理に基づいて
構成されており、以下に説明する。 先ず、変速速度制御系について説明すると、プライマリ
プーリ１．セカンダリプーリ８．エンジン１の各回転数
センサ４１．４２．４３、およびスロットル開度センサ
４４を有する。そして制御ユニットにおいて両プーリ回
転数センサ４１．４２からの回転信号Ｎｏ　、Ｎｓは、
実変速比算出部４５に入力して、１＝Ｎｐ／Ｎｓにより
実変速比ｉを求める。また、セカンダリブーり回転数セ
ンサ４２からの信号Ｎｓとスロットル開度センサ４４の
信号θは、目標変速比検索部４Ｇに入力する。ここで第
３図（２）に示す変速パターンに基づき、第３回出）に
示すテーブルが設定されてａ３す、このテーブルのＮｓ
、θの値からｉｓが検索される。 スロットル開度センサ４４の信号θは、加速検出部５１
に入力してｄθ／ｄｔによりスロットル聞麿変化θを算
出し、これに基づき係数設定部４７で係数ｋがθの関数
として設定される。そして実変速比算出７ｇ１４５の実
変速比ｉ、目標変速比検索部４６の定常での目標変速比
ｉｓおよび係数設定部４７の係数には変速透電算出部４
８に入力し、 ｄｉ／ｄｔ＝　ｋ　　（ｉｓ　−ｉ　）により変速速度
ｄｉ／ｄｔが算出され、かつその正。 負の符号によりシフトアップ−またはシフトダウンを決
める。 次いでブレーキ操作時の補正として、セカンダリブーり
回転数センサ４２の信号Ｎｓが減速度検出部５２に入力
し、車速の減速度を検出する。また、実変速比算出部４
５からの変速比信号、減速度検出部５２からの減速麿信
号、ブレーキペダルスイツアー５３からのブレーキ操作
信号からのシフトダウンの各信号は、修正係数設定部５
４に入力して低速段側への変速時の修正係数に−を定め
、これが変速速度制御系４８の出力側に付加された変速
速度補正部５５に入力してｄｉ／ｄｔ−ｋ−の乗算を行
うようになっている。 修正係数に′（１＜　ｋ′）は、第３図＠に示すように
減速度が大きくなるにつれて大きい値を有する増大関数
として設定される。また、同時に変速比ｉが大きい低速
段に移行するに従って小さい値を存する減少関数として
設定されている。 そして上記変速速度補正部５５からの変速速度の信号と
実変速比算出部４５からの信号ｉが、更にデユーティ比
検索部４９に入力する。ここで既に述べたように、デユ
ーティ比Ｄ＝　ｆ＜旧／ｄｔ、　ｉ　）の関係によりｄ
　ｉ　／　ｄ　ｔ　、　ｉに基づくデユーティ比りのテ
ーブルが第３図（Ｃ）のように設定されており、このテ
ーブルからデユーティ比りを検索する。このテーブルで
は、変速比ｉが小さくなって高速段に移行し、かつ変速
速度旧／ｄｔが小さくなるに従ってデユーティ比りの値
が小さく設定されている。 そして上記デユーティ比検索部４９からのデユーティ比
りの信号が、駆動部５０を介してソレノイド弁２８に入
力するようになっている。 続いて、ライン圧制御系について説明すると、スロット
ル開度センサ４４の信号０．１２９７回転数センサ４３
の信号Ｎｅおよび実変速比算出部４５の信号：がライン
圧設定部５６に入力し、エンジントルク下、実変速比ｉ
の要素により目標ライン圧ＰＬを定める。そし・てデユ
ーティ比設定部５７で目標ライン圧ＰＬに相当プるデユ
ーティ比りを求め、このデユーティ信号が駆動部５８を
介してソレノイド弁２７に入力するようになっている。 次いで、このように構成された無段変速機の制ｍ装置の
作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力
が、クラッチ２．切換装置３を介して無段変速Ｒ４のプ
ライマリプーリ７に入力し、駆動ベルト１１．セカンダ
リプーリ８により変速した動力が出力し、これが駆動輪
１６側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Ｊ３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、これに相当づるデユーティ信号
がソレノイド弁２７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利御弁２２を動作づることで、
ライン圧油路２１のライン圧ＰＬを高くする。そして変
速比ｉが小さくなり、エンジントルク下も小さくなるに
従い同様に作用することで、ライン圧ＰＬ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１１
での伝達トルクに相当するブーり押付は力を作用する。 上記ライン圧ＰＬは、常にセカンダリシリンダ１０に供
給されており、変速速度制御弁２３によりプライマリシ
リンダ９に給排油することで、変速速度制御されるので
あり、これを以下に説明する。 先ず、各センサ４１．４２および４４からの信号Ｎｐ。 ＮＳ、θが読込まれ、制御ユニット４０の変速速度算出
部４５で実変速比ｉを、目標変速比検索部４Ｇで目標変
速比ｔｓを求め、これらと係数ｋを用いて変速速（Ｃ１
，ａ出品４８で変速速度ｄ　ｉ　／　ｄ　ｔを求める。 そこでｉｓ＜　ｉの関係にあるシフトアップでは、ｄｉ
／ｄｔが負の値になる。従って、デユーティ比検索部４
９で旧／ｄｔとｉに基づいてデユーティ比りが検索され
る。 上記ｆニーティ信ｑは、ソレノイド弁２８に入力してパ
ルス状の制御圧を生成し、これにより変速速度制御弁２
３を給油と排油の２位置で繰返し動作する。ここでデユ
ーティ比が小さくなると、Ａ）時間により変速速度制御
弁２３は、給油位置での動作時間が長くなってプライマ
リシリンダ９に給油するようになり１．こうして゛シフ
トアップする。一方、デユーティ比が大きくなると、逆
にオン時間により排油位置での動作時間が長く°なって
プライマリシリンダ９は排油され、これによりシフトダ
ウンする。そして、この場合の変速比の変速速度ｄｉ／
ｄｔはデユーティ比の変化に対応していることから、目
標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差が小さい場合は、デユ
ーティ比の変化が小さくプライマリシリンダ９の流量変
化が少ないことで変速スピードが遅くなる。一方、目標
変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差が大きくなるに従ってデ
ユーティ比の変化によりプライマリシリンダ９の流量変
化が増して、変速スピードが速くなる。 こうして、低速段と高速段の変速全域において、変速比
変化速度を変えながらシフトアップまたはシフ１−ダウ
ンして無段階に変速することになる。 一方、上記定常運転での加速時には、加速検出部５１で
アクセル開度の変化θにより加速状態が検出され、これ
に応じた係数ｋを設定する。そこで急加速の場合はど、
変速速度ａｔ／ａｔが正の大きい値になり、速い変速速
度でシフトダウンして加速を促ず。 これに対して、ブレーキペダル踏込みによるブレーキ操
作時は、ブレーキペダルスイッチ５３がオンしてそのこ
とが検出される。このとき、変速速度算出部４８のｄｉ
／ｄｔが負の値になって高速段側ヘシフトアップする場
合は、修正係数設定部５４からの出力は出ず、同等補正
されない。しかるにｄｉ／ｄｔが正の値になって低速段
側ヘシフトダウンする場合は、減速曵検出部５２からの
減速度と実変速比算出部４５からの変速比により修正係
数に′が設定され、変速速度補正部５５で乗算して変速
速度が補正される。即ち、急ブレーキ操作により減速度
が大きいほど、また、現在の変速比ｉが小さい高速段側
はどに変速速度を大きくするように補正され、このため
低速段へ速くシフトダウンしてエンジンブレーキ効果を
増大するようになる。 以上、本発明の一実施例について述べたが、上記実施例
のみに限定されるものではなく、実施例の作用をマイコ
ンでソフト的に処理し１するものであり、第４図はその
フローチャートの一例を示すものである。

【発明の効！１】 以上述べてきたように、本発明によれば、油圧制御系に
おいて単一の変速速度制御弁により変速速度制御する構
成であるから、構造がＰＩ素化し、制御も容易である３
゜ 変速速度をソレノイド弁のデユーティ比と対応させ、目
標変速比と実変速比の偏差に基づきデュ−ティ比を決め
て直接変速速度を制御する方式であるから、制御＃２１
作、応答性等の点で良い。 ブレーキ操作時には、車両の減速度に応じて変速速度を
可変にするので、ドライバの減速要求に合致したブレー
キ効果が得られる。 ブレーキ操作した時点の変速比も考慮して変速速度を可
変にするので、高速段側ではブレーキ効果が更に増して
安全性が向上し、低速段側では必要以上のエンジンブレ
ーキの効きが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置の実施例における油圧制御系
を示す構成図、第２図は同電気制御系を示すブロック図
、第３図は特性図、テーブルを示す図、第４図は変速速
度制御の作用を示す７０−チＶ−ト図である。 ４・・・無段変速機、７・・・プライマリプーリ、８・
・・セカンダリプーリ、９・・・プライマリシリンダ、
１０・・・セカンダリシリンダ、１１・・・駆動ベルト
、２１．２４・・・ライン圧油路、２３・・・変速速度
制御弁、２８・・・ソレノイド弁、４０・・・制御ユニ
ット、４５・・・実変速比算出部、４６・・・目標変速
比検索部、４７・・・係数設定部、４８・・・変速速度
算出部、４９・・・デコーティ比検索部、５２・・・減
速度検出部、５３・・・プレー４−ベダルス、イッチ、
５４・・・煤正係＠設定部、５５・・・変速速度補正部
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プライマリシリンダへのライン圧油路の途中に、
   デューティ信号のオン・オフにより給油と排油の２位置
   で動作する変速速度制御弁を設け、変速速度を、定常で
   の目標変速比と実変速比の偏差に基づいて決め、かつブ
   レーキ操作時に低速段側へ変速する場合の変速速度を、
   少なくとも車速の減速度に応じて大きくするように補正
   し、該変速速度に対応して上記変速速度制御弁のデュー
   ティ比を設定する無段変速機の制御装置。
2. （２）上記変速速度の補正は修正係数を乗算して行い、 減少関数として設定する特許請求の範囲第１項記載の無
   段変速機の制御装置。