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JPH0623034B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

無段変速機の制御装置

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Publication number
JPH0623034B2
JPH0623034B2 JP61001777A JP177786A JPH0623034B2 JP H0623034 B2 JPH0623034 B2 JP H0623034B2 JP 61001777 A JP61001777 A JP 61001777A JP 177786 A JP177786 A JP 177786A JP H0623034 B2 JPH0623034 B2 JP H0623034B2
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JP
Japan
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clutch
line pressure
control
torque
continuously variable
Prior art date
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Application number
JP61001777A
Other languages
English (en)
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JPS62160930A (ja
Inventor
一成 手塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP61001777A priority Critical patent/JPH0623034B2/ja
Priority to US07/000,061 priority patent/US4724724A/en
Priority to EP87300102A priority patent/EP0231058B1/en
Priority to DE8787300102T priority patent/DE3760596D1/de
Publication of JPS62160930A publication Critical patent/JPS62160930A/ja
Publication of JPH0623034B2 publication Critical patent/JPH0623034B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 【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、電磁式クラッチと組合わせた無段変速機
の半クラッチ状態におけるライン圧制御に関する。
【従来の技術】
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、アクセルの踏込み量とエンジン回
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
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,オーバシュート等を生じてドライバビリティを
悪化させ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。 また、上記変速速度による変速制御の電子制御比に伴
い、ライン圧に関しても電子制御する傾向にある。ここ
で、ライン圧はプーリとベルトの部分においてスリップ
を生じることなく動力伝達させる上で重要な要素であ
り、定常状態ではポンプ損失,ベルトの耐久性等を考慮
して、ベルトスリップを生じない必要最低限に制御する
必要がある。 そこで従来、上記無段変速機のライン圧の電子制御に関
しては、例えば特開昭60−73160号公報の先行技
術がある。ここで、エンジン回転数,スロットル開度等
の要素により機関トルクを求め、この機関トルクに関係
してライン圧制御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、無段変速機が無限のもの(変速比が0〜∞)
でない限り、エンジンから無段変速機への電動系の途中
には発進用のクラッチがあり、このクラッチがスリップ
しながら徐々に係合して発進する。従って、かかるクラ
ッチの係合過程では、エンジン側の機関トルクに対して
無段変速機の入力トルクは小さい。しかるに、上記先行
技術のように機関トルクに応じてライン圧制御すると、
ライン圧が必要以上に高くなり過ぎてポンプロス,ベル
ト押付け部のロスの増加を招き、発進のもたつき感等、
発進特性に悪影響を与える問題がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされるもので、クラ
ッチの係合過程を含んでライン圧を必要最低限に制御
し、発進特性の向上を図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、本発明は、電磁式クラッチに
無段変速機を組合わせた伝動系では、クラッチ係合過程
のクラッチトルクがクラッチ電流に比例しているので、
このクラッチ電流によるクラッチトルクを用いてライン
圧制御すれば良いという点に着目している。 そこで、本発明では、エンジンの出力側に電磁式クラッ
チと無段変速機とが配置され、無段変速機は、主軸およ
び副軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリ,セカンダ
リプーリを有し、両プーリ間に駆動ベルトを巻回してな
り、且つ油圧源からの油路にライン圧を制御してそのラ
イン圧をセカンダリプーリのシリンダに供給して所要の
プーリ押付け力を付与するライン圧制御弁と、上記ライ
ン圧をプライマリプーリのシリンダに給排油してプライ
マリ圧を変化させる変速速度制御弁と、両制御弁の制御
側に配置されたソレノイド弁を制御して両プーリに対す
る駆動ベルトの巻付け径の比を変化させて無段変速制御
する制御ユニットとを有し、 上記制御ユニットには、スロットル開度センサおよびエ
ンジン回転数センサの各信号を入力してエンジントルク
を求めるエンジントルク算出部と、電磁式クラッチのク
ラッチコイルに流れるクラッチ電流検出部よりのクラッ
チ電流を入力してクラッチトルクを求めるクラッチトル
ク算出部と、プライマリプーリ回転数信号およびエンジ
ン回転数信号を入力してクラッチ係合過程を判断するク
ラッチ係合率算出部と、上記各算出部よりの出力信号が
入力されてクラッチ係合過程ではクラッチトルク算出部
を選択し、クラッチ係合完了後はエンジントルク算出部
を選択する選択部とを有して、クラッチ係合過程ではク
ラッチトルクに基づくライン圧制御信号を、クラッチ係
合完了後はエンジントルクに基づくライン圧制御信号を
前記ソレノイドへの駆動部に出力する構成としてなるこ
とを特徴とする。
【作用】
上記構成に基づき、発進時の電磁式クラッチの係合状態
が検出されており、クラッチ係合過程ではクラッチトル
クの関係でライン圧制御されることで、実際に無段変速
機に入力するトルクに見合った必要最低限のライン圧に
なる。 こうして本発明によれば、発進時のライン圧が適正化し
て発進特性を向上す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み
伝動系の概略について説明すると、エンジン1が電磁式
クラッチ2,前後進切換装置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、駆動ベルト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
する巻付け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組のリダクションギヤ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,ディ
ファレンシャルギヤ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の油圧制御系について説明する
と、エンジン1により駆動されるオイルポンプ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から油路24を介してプラ
イマリシリンダ9に連通する。ライン圧油路21は更にオ
リフィス32を介してレギュレータ弁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26が、ソ
レノイド弁27,28および変速速度制御弁23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
ュ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P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
てライン圧制御弁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はオイルパンである。 ライン圧制御弁22は、ソレノイド弁27からの平均化した
制御圧によりライン圧P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2
1,24を接続する給油位置と、ライン圧油路24をドレン
する排油位置とに動作する。 そして、デューティ比により2位置の動作状態を変えて
プライマリシリンダ9への給油または排油の流量Qを制
御し、変速速度di/dtにより変速制御するようになって
いる。 第2図において、電子制御系について説明する。 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7,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40において両プーリ回転数セ
ンサ41,42からの回転信号Np,Nsは、実変速比算出
部45に入力して、i=Np/Nsにより実変速比iを求
める。また、セカンダリプーリ回転数センサ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46に入力し、ここで変速パターンに基づくN
s−θのテーブルから目標変速比isを検索する。 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、所定時間内のスロットル開度変化によりスロットル
開度変化速度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。実変速比算出部45
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kは、変速速度算出部48
に入力し、 di/dt=k(is−i) により変速速度di/dtを算出し、その符号が正の場合は
シフトダウン,負の場合はシフトアップに定める。 変速速度算出部48と実変速比算出部45の信号di/dt,i
は、更にデューティ比検索部49に入力する。ここで、デ
ューティ比D=f(di/dt,i)の関係により、di/dt
とiのテーブルが設定されており、シフトアップではデ
ューティ比Dが例えば50%以上の値に、シフトダウンで
はデューティ比Dが50%以下の値に振り分けてある。そ
してシフトアップではデューティ比Dがiに対して減少
関数で、|di/dt|に対して増大関数で設定され、シフ
トダウンではデューティ比Dが逆にiに対して増大関数
で、di/dtに対しては減少関数で設定されている。そこ
で、かかるテーブルを用いてディーティ比Dが検索され
る。そして上記デューティ比検索部49からのデューティ
比D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θ,エンジン回転数センサ43の信
号Neがエンジントルク算出部52に入力して、θ−Ne
のテーブルからエンジントルクTeを求める。一方、実
変速比算出部45からの実変速比iに基づき必要ライン圧
設定部53において、単位トルク当りの必要ライン圧P
uを求め、これと上記エンジントルク算出部52のエンジ
ントルクTeが目標ライン圧算出部54に入力して、P
=Pu・Teにより目標ライン圧Pを算出する。 目標ライン圧算出部54の出力Pは、デューティ比設定
部55に入力して目標ライン圧Pに相当するデューティ
比Dを設定する。そしてこのデューティ比Dの信号が、
駆動部56を介してソレノイド弁27に入力するようになっ
ている。 一方、上記ライン圧制御系において発進対策として、エ
ンジントルクや変速比の急変対策手段として、電磁式ク
ラッチ2のクラッチコイル2aに流れるクラッチ電流検出
部60を有し、このクラッチ電流検出部60からのクラッチ
電流Icがクラッチトルク算出部61に入力して、クラッ
チトルクTcを求める。即ち、クラッチ係合過程では、
クラッチ電流Icがエンジン回転数に応じて上昇するよ
うに制御され、このクラッチ電流Icに比例してクラッ
チトルクTcが増大しながら係合に至る。従って、かか
るクラッチ係合過程では、 Tc=f(Ic)=k・Ic(kは定数) によりクラッチトルクTcが算出される。なおクラッチ
係合後は、ロックアップ電流によりクラッチトルクがエ
ンジン全開トルク以上に常時設定されているので、この
場合のクラッチトルクは無意味である。 またセンサ41,43のプライマリプーリ回転数信号Npと
エンジン回転数信号Neが入力するクラッチ係合率算出
部62を有し、係合率eをe=Np/Neにより求め、e
<1の場合は係合前,e=1の場合は係合と判断する。
そしてエンジントルク算出部51とクラッチトルク算出部
61の出力側に設けられる選択部63で、クラッチ係合率算
出部62の係合状態によりいずれか一方を選択するように
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御装置の
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、電磁式クラッチ2,切換装置3を介して無段変速機
4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。 ここで、上記走行時の発進の場合は、クラッチ電流Ic
により電磁式クラッチ2が徐々に係合してエンジン動力
をプライマリプーリ7に入力することで、クラッチ係合
率算出部62においてe<1により半クラッチ状態が判断
され、このクラッチ係合率算出部62の出力信号で選択部
63がクラッチトルク算出部61を選択する。そこで目標ラ
イン圧算出部54には、クラッチ電流Icに応じてクラッ
チトルクTc,実変速比iに応じた必要ライン圧P
が入力し、 P=Pu・Tc により目標ライン圧Pを算出してライン圧制御する。 従って、ライン圧の大きさは、プライマリプーリ7に電
磁式クラッチ2により実際に入力するトルクに見合った
ものになり、電磁式クラッチ2の係合が進むにつれて増
大する。 そして上記発進後、車速が設定値に達してロックアップ
電流が流れ、電磁式クラッチ2が完全に係合すると、ク
ラッチ係合率算出部62はe=1になって選択部63でエン
ジントルク算出部52を選択する。そのためにこのクラッ
チ係合以降は、エンジントルクTeが目標ライン圧算出
部54に入力して目標ライン圧Pを算出することにな
る。従って実変速比iの値が大きい低速段において、エ
ンジントルクTeが大きいほど目標ライン圧が大きく設
定され、これに相当するデューティ比の大きい信号がソ
レノイド弁27に入力して制御圧を小さく生成し、その平
均化した圧力でライン圧制御弁22を動作することで、ラ
イン圧油路21のライン圧P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Teも小さくなるに従
いデューティ比を減じて制御圧を増大することで、ライ
ン圧Pはドレン量は増大により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
クに相当するプーリ押付け力を作用する。また発進と実
走行において、常にベルトスリップを生じない範囲の必
要最低限のライン圧に制御している。 上記ライン圧P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46で目標変速比isを求
め、これらと係数kを用いて変速速度算出部48で変速速
度di/dtを求める。そこでis<iの関係にあるシフトア
ップとis>iの関係のシフトダウンで、di/dtとiによ
りデューティ比検索部49でテーブルを用いてデューティ
比Dが検索される。 上記デューティ信号は、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23を
給油と排油の2位置で繰返し動作する。 ここでシフトアップでは、給油と排油とがバランスする
デューティ比D以上の値でソレノイド弁28によるパルス
状の制御圧は、オンの零圧時間の方がオフのレギューレ
ータ圧P時間より長くなり、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
に排油以上に給油してシフトアップ作用する。そしてi
の大きい低速段側で|di/dt|が小さい場合は、Dの値
が小さいことで給油量が少なく変速スピードが遅いが、
iの小さい高速段側に移行し、|di/dt|が大きくなる
につれてDの値が大きくなり、給油量が増して変速スピ
ードが速くなる。 一方、シフトダウンでは、給油と排油とがバランスする
デューティ比D以下の値であるため、制御圧は上述と逆
になり、変速速度制御弁23は排油位置での動作時間が長
くなり、プライマリシンダ9を給油以上に排油としてシ
フトダウン作用する。そしてこの場合は、iの大きい低
速段側でdi/dtが小さい場合にDの値が大きいことで、
排油量が少なくて変速スピードが遅く、iの小さい高速
段側に移行し、di/dtが大きくなるにつれてDの値が小
さくなり、排油量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全域において、変速速度を変え
ながらシフトアップまたはシフトダウンして無断階に変
速することになる。 なお、発進前または減速時の設定車速では、電磁式クラ
ッチ2が逆励磁またはドラッグ電流出駆動系のガタ詰め
を行っており、クラッチ電流は略零である。従って、こ
のような条件におけるライン圧も、クラッチ係合率の判
断で最低に設定することが可能である。 以上、本発明の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い。
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明によれば、 発進時においてクラッチ係合に至る段階ではクラッチト
ルクとの関係でライン圧制御するので、ライン圧の過多
に伴う不具合が解消されて発進特性は向上し、燃費も良
くなる。 電磁式クラッチとの組合わせにおいて、クラッチ電流の
関数でクラッチトルクを算出するので、制御が容易で、
ライン圧を適正化し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による制御装置の実施例を示す構成図、
第2図は電子制御系のブロック図である。 2……電磁式クラッチ、4……無段変速機、40……制御
ユニット、52……エンジントルク算出部、54……目標ラ
イン圧算出部、60……クラッチ電流検出部、61……クラ
ッチトルク算出部、62……クラッチ係合率算出部、63…
…選択部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの出力側に電磁式クラッチを介し
    て無段変速機の主軸が連結され、主軸にはプーリ間隔可
    変のプライマリプーリと、主軸の平行配置される車輪側
    の副軸にはプーリ間隔可変のセカンダリプーリと、両プ
    ーリ間に巻回される駆動ベルトとにより無段変速機が構
    成されており、 油圧源からの油路に、ライン圧を制御してそのライン圧
    をセカンダリプーリのシリンダに供給して所要のプーリ
    押付け力を付与するライン圧制御弁と、上記ライン圧を
    プライマリプーリのシリンダに給排油してプライマリ圧
    を変化させる変速速度制御弁と、両制御弁の制御側に配
    置されたソレノイド弁を制御して両プーリに対する駆動
    ベルトの巻付け径の比を変化させて無段変速制御する制
    御ユニットとを有し、 上記制御ユニットには、スロットル開度センサおよびエ
    ンジン回転数センサの各信号を入力してエンジントルク
    を求めるエンジントルク算出部と、電磁式クラッチのク
    ラッチコイルに流れるクラッチ電流検出部よりのクラッ
    チ電流を入力してクラッチトルクを求めるクラッチトル
    ク算出部と、プライマリプーリ回転数信号およびエンジ
    ン回転数信号を入力してクラッチ係合過程を判断するク
    ラッチ係合率算出部と、上記各算出部よりの出力信号が
    入力されてクラッチ係合過程ではクラッチトルク算出部
    を選択し、クラッチ係合完了後はエンジントルク算出部
    を選択する選択部とを有して、クラッチ係合過程ではク
    ラッチトルクに基づくライン圧制御信号を、クラッチ係
    合完了後はエンジントルクに基づくライン圧制御信号を
    前記ソレノイドへの駆動部に出力する構成としてなるこ
    とを特徴とする無段変速機の制御装置。
JP61001777A 1986-01-08 1986-01-08 無段変速機の制御装置 Expired - Lifetime JPH0623034B2 (ja)

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