JP2906498B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の制御装置に関するものであ
る。

（ロ）従来の技術 従来の無段変速機の制御装置として、例えば特開昭58
−200842号公報に示されるものがある。これに示される
無段変速機の制御装置は、Ｖベルト式無段変速機の実際
入力回転速度が目標入力回転速度と一致するようにステ
ップモータによって変速比をフィードバック制御するよ
うに構成されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような従来の無段変速機の制御装
置には、足離し変速（アクセルペダルを踏込状態から急
速に戻すことにより行なわれる変速比小側への変速）の
際にベルトの滑りを生じたり、変速応答性が良好でなか
ったりするという問題を発生する。すなわち、アクセル
ペダルからの足離しを行なうと、エンジンのトルクが急
速に減少する。このため、Ｖベルトの張力が低下し、駆
動プーリの可動円すい部材が固定円すい部材側に移動す
る。この可動円すい材の移動がフィードバック用のリン
クを介して変速制御弁に伝えられ、駆動プーリシリンダ
室の油圧が一時的に排出される。次いで、ステップモー
タに変速指令が出力され、変速制御弁を上記とは逆方
向、すなわち駆動プーリシリンダ室へ油圧を供給する側
に移動させる。これにより、駆動プーリシリンダ室に油
圧が作用し、可動円すい部材が固定円すい部材側に移動
し、変速比小側への変速が行なわれる。上述のようにエ
ンジンのトルクが低下した瞬間に駆動プーリシリンダ室
の油圧が一時的に低下する。このため、Ｖベルトの滑り
が発生し、Ｖベルト、プーリなどの耐久性が低下する。
また、一時的に駆動プーリシリンダ室の油圧が低下する
ため、次に駆動プーリシリンダ室の油圧を上昇させる際
に時間遅れが発生し、変速応答性が悪くなる。本発明は
このような課題を解決することを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、変速制御弁とは独立にプーリの油圧室に作
用させる油圧の制御可能な副油圧調整装置を設けること
により上記課題を解決する。すなわち、本発明による無
段変速機の制御装置は、それぞれ可動円すい部材（22及
び34）を備えた駆動プーリ（16）及び従動プーリ（26）
のＶ字状みぞ間隔を、駆動プーリ及び従動プーリの油圧
室（20及び32）の油圧を調整することにより制御し、変
速比を可変制御する無段変速機の制御装置であって、電
気的アクチュエータ（110）によって変位させられる変
速比指令部材（182）、上記油圧室の油圧を制御する変
速制御弁（106）、及びいずれか一方の可動円すい部材
（22）と変速比指令部材と変速制御弁とを変速比指令部
材の変位量と可動円すい部材の変位量との差が大きいほ
どこれを減少させるように変速制御弁を作動させるよう
に連結するフィードバックリンク機構（112）と、を有
するものを前提としたものであり、上記変速制御弁とは
独立に油圧室の油圧を調整可能な副油圧調整装置（124
及び126）が設けられており、副油圧調整装置は急変速
時に変速制御弁を経由することなく油圧室の油圧を制御
するように構成されていることを特徴としている。な
お、かっこ内の符号は後述の実施例の対応する符号を示
す。

（ホ）作用 特に急速な変速を必要としない通常の運転条件では、
電気的アクチュエータによって指令される変速比となる
ように、変速制御弁がプーリの油圧室の油圧を制御す
る。これにより通常の変速制御が行なわれる。このよう
な状態では副油圧調整装置は作動しない。

実際の変速比と目標とする変速比との差が大きい場合
などの急速な変速を必要とするときには、副油圧調整装
置が作動し、プーリの油圧室に油圧を供給する。これに
より、変速比指令部材によって指令される変速比と実際
の変速比との差が大きいため変速制御弁によって油圧室
へ十分に油圧が供給されない場合であっても、副油圧調
整装置によって油圧が供給されるため、油圧室の油圧の
一時的低下という不具合の発生が防止される。

（ヘ）実施例 （第１実施例） 第２図に無段変速機の動力伝達機構を示す。この無段
変速機はフルードカップリング12、前後進切換機構15、
Ｖベルト式無段変速機構29、差動装置56等を有してお
り、エンジン10の出力軸10aの回転を所定の変速比及び
回転方向で出力軸66及び68に伝達することができる。こ
の無段変速機は、フルードカップリング12（ロックアッ
プ油室12a、ポンプインペラー12b、タービンランナ12c
等を有している）、回転軸13、駆動軸14、前後進切換希
機構15、駆動プーリ16（固定円すい部材18、駆動プーリ
の油圧室20（室20a、室20b）、可動円すい部材22、みぞ
22a等からなる）、遊星歯車機構17（サンギア19、ピニ
オンギア21、ピニオンギア23、ピニオンキャリア25、イ
ンターナルギア27等から成る）、Ｖベルト24、可動プー
リ26（固定円すい部材30、従動プーリの油圧室32、可動
円すい部材34等から成る）、従動軸28、前進用クラッチ
40、駆動ギア46、アイドラギア48、後進用ブレーキ50、
アイドラ軸52、ピニオンギア54、ファイナルギア44、ピ
ニオンギア58、ピニオンギア60、サイドギア62、サイド
ギア64、出力軸66、出力軸68などから構成されている
が、これらについての詳細な説明は省略する。なお、説
明を省略した部分の構成については本出願人の出願に係
る特開昭61−105353号公報に記載されている。

第１図に無段変速機の油圧制御装置を示す。この油圧
制御装置は、オイルポンプ101、ライン圧調圧弁102、マ
ニアル弁104、変速制御弁106、変速比指令部材182の変
位に応じて変速比を指令する変速比指令弁108、電気的
アクチュエータであるステップモータ110、フィードバ
ックリンク機構112、スロットル弁114、一定圧調圧弁11
6、ソレノイド224を備えた電磁弁118、カップリング圧
調圧弁120、ロックアップ制御弁122、ソレノイド124、
切換弁126等を有しており、これらは互いに図示のよう
に接続されており、また前進用クラッチ40、後進用ブレ
ーキ50、フルードカップリング12のアプライ室12a及び
レリーズ室12b、駆動プーリ16の油圧室20及び従動プー
リ26の油圧室32とも図示のように接続されている。これ
らの弁等についての詳細な説明は省略する。説明を省略
した部分については前述の特開昭61−105353号公報に記
載されている。

なお、副油圧調整装置を構成するソレノイド124及び
切換弁126は次のような構成を有している。すなわち、
ソレノイド124はオフの場合には開口128を封鎖してお
り、オンとなった場合に開口128を開き油圧を排出す
る。なお、開口128は、一定圧調圧弁116から油路139を
介して一定圧が供給される、切換弁126のポートに隣接
して設けられている。このため、切換弁126のスプール1
30はソレノイド124のオン・オフに応じて切換ることに
なる。切換弁126はソレノイド124がオフの場合に油路13
2と油路134とを接続する。油路132は駆動プーリ16の油
圧室20と接続されている。油路134はオリフィス136を介
してドレーンされている。一方、ソレノイド124がオフ
となると、切換弁126は油路138と油路132とを連通させ
る。油路138はライン圧油路である。従って、この状態
では油路132にライン圧が供給されることになる。

第３図にステップモータ110、ソレノイド124及びソレ
ノイド224の作動を制御するコントロールユニット300を
示す。コントロールユニット300は、入力インターフェ
ース311、基準パルス発生器312、CPU（中央処理装置）3
13、ROM（リードオンリメモリ）314、RAM（ランダムア
クセスメモリ）315及び出力インターフェース316を有し
ており、これらはアドレスバス319及びデータバス320に
よって連絡されている。このコントロールユニット300
には、エンジン回転速度センサー301、車速センサー30
2、スロットル開度センサー303、シフトポジションスイ
ッチ304、タービン回転速度センサー305、エンジン冷却
水温センサー306、ブレーキセンサー307、及び切換検出
スイッチ298からの信号が直接又は波形成形器308、309
及び322、及びAD変換器310を通して入力され、一方増幅
器317及び線317a〜ｄを通してステップモータ110へ信号
が出力され、またソレノイド124及び224へも信号が出力
されるが、これらについての詳細な説明は省略する。な
お、説明を省略した部分の構成については、前述の特開
昭61−105353号公報に記載されている。

コントロールユニット300による変速時の制御は第４
図に示す制御フローに従って行なわれる。まず、車速セ
ンサー302から車速VSP、スロットル開度センサー303か
らスロットル開度TVO、タービン回転速度センサー305か
ら実際の駆動プーリ回転速度（タービン回転速度）Nin
を読込み（ステップ502）、次いで車速VSP及びスロット
ル開度TVOに基づいて変速パターンを検索し、目標駆動
プーリ回転速度Ｔ・Ninを求める（同504）。次にＴ・Ni
n、Nin及びVSPから目標変速比と実際変速比との偏差ｅ
を算出する（同506）。次いで、ｅが所定の負の定数Ｃ
よりも小さいかどうかを判断し（同508）、ｅがＣより
も小さい場合にはソレノイド124をオフとし（同510）、
またｅがＣよりも大きい場合にはソレノイド124をオン
とする（同512）。次いで、偏差ｅ及びフィードバック
定数K_P及びK_Iに基づいてステップモータ回転角θｍを求
める（同514）。次いでステップモータ110をθｍまで回
転させ（同516）、他の制御を行ない（同518）、リター
ンする。

結局、上記制御により、目標とする変速比と実際の変
速比との偏差が小さい場合には、ソレノイド124がオン
となって切換弁126は油路132と油路134とを接続してい
る。この状態では駆動プーリ16の油圧室20の油圧は通常
通り変速制御弁106から油路132を介して供給される油圧
により制御されることになる。なお、油路132の油圧が
オリフィス136を通して一部ドレーンされるが、オリフ
ィス136の径は小さいので、駆動プーリ16の油圧室20の
油圧には実質的な影響を与えない。次に目標とする変速
比と実際の変速比との偏差が大きくなると、ソレノイド
124がオフとなり、開口128が閉じられる。これにより切
換弁126が切換えられ、油路132と油路138とが連通す
る。このため、油路138のライン圧が油路132に供給さ
れ、駆動プーリ16の油圧室20にはライン圧が供給される
ことになる。従って、変速制御弁106から油路132に出力
される油圧が急変速時に一時的に低下しても、切換弁12
6を通してライン圧が供給されるため、駆動プーリ16の
油圧室20の油圧が低下することはない。これにより急変
速時であっても、Ｖベルト24の滑り、変速応答性の低下
などの問題は発生しない。

なお、この実施例では、目標変速比と実際変速比との
差に基づいて急変速時かどうかを判断するようにした
が、これは、ステップモータの目標変位量と実際変位量
との差、目標変位量の変化速度、目標駆動プーリ回転速
度と実際駆動プーリ回転速度との差、目標駆動プーリ回
転速度の変化速度などに基づいて判断するようにするこ
ともできる。

（第２実施例） 第５及び６図に第２実施例を示す。この第２実施例
は、第１実施例の切換弁126及びソレノイド124に加え
て、第２切換弁127及び第２ソレノイド125を設けたもの
である。第２切換弁127及び第２ソレノイド125は、偏差
ｅが正の定数C₁よりも大きい場合に第２ソレノイド125
がオンとなって油路132をドレーンするように構成され
ている。これにより急減速時に駆動プーリ16の油圧室20
の油圧を排出し、急速な変速を可能としている。

（ト）発明の効果 プーリの油圧室の油圧を変速制御弁とは独立に制御可
能な副油圧調整装置を設け、急変速時にこれによってプ
ーリの油圧室の油圧を制御するようにしたので、急変速
時にプーリの油圧室の油圧が低下することが防止され、
Ｖベルトの滑り、変速応答性の遅れなどの不具合の発生
が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は無段変速機の油圧回路を示す図、第２図は無段
変速機の骨組図、第３図は無段変速機のコントロールユ
ニットを示す図、第４図は制御フローを示す図、第５図
は第２実施例の油圧回路を示す図、第６図は第２実施例
の制御フローを示す図である。 16……駆動プーリ、20……油圧室、22……可動円すい部
材、26……従動プーリ、32……油圧室、34……可動円す
い部材、106……変速制御弁、110……ステップモータ
（電気的アクチュエータ）、112……フィードバックリ
ンク機構、124……ソレノイド、126……切換弁、182…
…変速比指令部材、300……コントロールユニット。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ可動円すい部材を備えた駆動プー
   リ及び従動プーリのＶ字状みぞ間隔を、駆動プーリ及び
   従動プーリの油圧室の油圧を調整することにより制御
   し、変速比を可変制御する無段変速機の制御装置であっ
   て、電気的アクチュエータによって変位させられる変速
   比指令部材、上記油圧室の油圧を制御する変速制御弁、
   及びいずれか一方の可動円すい部材と変速比指令部材と
   変速制御弁とを変速比指令部材の変位量と可動円すい部
   材の変位量との差が大きいほどこれを減少させるように
   変速制御弁を作動させるように連結するフィードバック
   リンク機構と、を有する無段変速機の制御装置におい
   て、 上記変速制御弁とは独立に油圧室の油圧を調整可能な副
   油圧調整装置が設けられており、副油圧調整装置は急変
   速時に変速制御弁を経由せずに油圧室の油圧を制御する
   ように構成されていることを特徴とする無段変速機の制
   御装置。