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JP2832280B2 - 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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JP2832280B2
JP2832280B2 JP34330289A JP34330289A JP2832280B2 JP 2832280 B2 JP2832280 B2 JP 2832280B2 JP 34330289 A JP34330289 A JP 34330289A JP 34330289 A JP34330289 A JP 34330289A JP 2832280 B2 JP2832280 B2 JP 2832280B2
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clutch
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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、アンチロック・ブレーキ・システム（AB
S）を備えた車両用ベルト式無段変速機において、ABS作
動時の制御装置に関し、詳しくは、ABS作動中の無段変
速機油圧制御系のライン圧等の確保に関する。
〔従来の技術〕
一般に自動車等の車両では、安全対策として急ブレー
キ時や低摩擦路（低μ路）でのブレーキ時の車輪ロック
を未然に防いで方向安定性，操縦性を確保するアンチロ
ック・ブレーキ・システムが普及しつつある。このABS
によると、ブレーキ液圧と共に車輪速度が電子的に車輪
ロックを生じないように制御されるため、無段変速機の
ように車輪速度その他の種々の情報により厳密に変速お
よびライン圧制御される車両では、ABS作動の無段変速
制御に与える影響が非常に大きい。このため、ABS作動
時にはABS制御と無段変速制御において、相互に最適化
することが望まれる。
ここで、ABS作動時の無段変速制御系の対策として、
油圧源およびライン圧の確保がある。即ち、無段変速機
付車両では種々の点を考慮して無段変速機の入力側に自
動クラッチを装備することが望まれ、この自動クラッチ
付の場合に関して既に本件出願人により提案されてい
る。そこでABS作動時においては、エンストを防止する
ためエンジン回転数の低下状態により、自動クラッチを
切断することが考えられる。すると、エンジン回転数が
アイドル状態に戻ることで、エンジンによる駆動されて
いる無段変速機のオイルポンプの能力が急激に低下して
しまい、ライン圧制御弁の追従遅れによりライン圧が低
下する。また、ライン圧と共にプライマリ圧も急激に低
下して変速し、これによりベルトスリップ等を生じる危
険がある。このことから、自動クラッチの制御も行われ
る場合には、オイルポンプの吐出量を確保するように対
策を施す必要がある。
従来、エンジン回転数の制御に関しては、例えば特開
昭62−247928号公報の先行技術がある。ここで、車両の
オペレータが或る所定の最適変速比を選択した場合に限
ってスロットル弁等を制御し、エンジン回転数を設定値
に維持することが示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記先行技術のものにあっては、定速走行
制御であってクラッチ接続でスロットル制御するもので
あるから、本発明のABS制御とは全く異なっており、ク
ラッチ切断時の場合には適用できない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、ABS作動中の無段変速制御におい
て、自動クラッチを切断する際のオイルポンプ吐出量を
確保してベルトスリップ等を確保することが可能な無段
変速機の制御装置を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の無段変速機の制御
装置は、ブレーキ系にアンチロック・ブレーキ・システ
ムを備え、無段変速機の入力側に自動クラッチが配置さ
れたアンチロック・ブレーキ・システム付無段変速機の
制御系において、上記アンチロック・ブレーキ・システ
ム作動時にエンジン回転数の低下状態によりエンストの
危険性を判断して上記自動クラッチを切断するクラッチ
切断手段と、クラッチ切断時にアイドルアップ手段を動
作するアイドルアップ制御手段とを備えるものである。
〔作用〕
上記構成に基づき、ブレーキ操作の際に車輪ロックの
危険を生じるとABS制御系でブレーキ液圧をモジュレー
タしてABSが作動する。このABS作動時にエンストの危険
が生じると自動クラッチが自動的に切断してエンストが
防止される。また、クラッチ切断時にはエンジンがアイ
ドルアップ制御されることで、エンジン回転数と共にオ
イルポンプの吐出量の急な落込みが阻止され、ポンプ吐
出量が緩やかに低下することになり、このためライン圧
の低下等に伴うベルトスリップを防止するようになる。
〔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２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が自動
クラッチ2,前後進切換装置３を介して無段変速機４のプ
ライマリ軸５に連結する。無段変速機４はプライマリ軸
５に対してセカンダリ軸６が平行配置され、プライマリ
軸５にはプライマリプーリ７が、セカンダリ軸６にはセ
カンダリプーリ８が設けられ、プライマリプーリ7,セカ
ンダリプーリ８には可動側にプライマリシリンダ9,セカ
ンダリシリンダ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のプライマリプーリ7,セカンダリプーリ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。
またセカンダリ軸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装置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,変速制御弁23に連
通し、変速制御弁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を介してソレノイド弁27,28および変速制御弁23の一
方に連通し、ライン圧が各ソレノイド弁27,28の元圧に
なっている。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
フしてライン圧と等しい油圧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からの制御圧は、油路25によりライン圧制御弁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、油路26により変速制御弁23の他方に作用す
る。なお、図中符号29はプライマリプーリ７に係止して
変速比に応じ機械的にライン圧制御するセンサシュー、
30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Ｐ
Lの制御を行う。
変速制御弁23は、元圧のライン圧とソレノイド弁28か
らのパルス状の制御圧との関係により、油路21,24を接
続する給油位置と、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、変速制御するようになっている。
次いで、ABS制御可能なブレーキ制御系について述べ
る。
先ず、ブレーキペダル31の踏込みによりブレーキ液圧
を生じるマスターシリンダ32が、パイプ33aを介してABS
制御用モジュレータ34に配管される。そしてモジュレー
タ34からパイプ33bを介して駆動輪16のブレーキ35に配
管され、同時にプローポーショニングバルブ36を有する
パイプ33cを介して被駆動輪側へ配管してある。モジュ
レータ34は、減圧用，増速用，保持用の各ソレノイド等
を有し、制御ユニット40からの信号によりソレノイドが
動作して液圧を自動的に制御するようにABSを作動す
る。
第１図において、制御ユニット40の電子制御系につい
て述べる。
先ず、入力信号としてプライマリプーリ回転数Npを検
出するプライマリプーリ回転数センサ41,セカンダリプ
ーリ回転数Nsを検出するセカンダリプーリ回転数センサ
42,スロットル開度θを検出するスロットル開度センサ4
3,シフト位置を検出するシフト位置センサ44,エンジン
回転数Neを検出するエンジン回転数センサ48を有し、ク
ラッチ制御用として他にアクセルスイッチ45,ABS制御用
として前輪回転数ＮFとを検出する前輪回転数センサ46,
後輪回転数ＮRを検出する後輪回転数センサ47等を有す
る。
そこで、無段変速機制御系について述べると、変速制
御部50,ライン圧制御部51を有する。変速制御部50は、
プライマリプーリ回転数Np,セカンダリプーリ回転数Ns,
スロットル開度θにより実変速比i,目標変速比isを定
め、目標変速比isと実変速比ｉとの偏差に応じ変速速度
di/dtを算出し、変速速度di/dtと実変速比ｉとによりデ
ューティ比Ｄを定めてソレノイド弁28に出力する。ライ
ン圧制御部51は、エンジン回転数Neとスロットル開度θ
とによりエンジントルクTeを推定し、このエンジントル
クTeに応じた目標ライン圧，デューティ比Ｄを定めてソ
レノイド弁27に出力するように構成される。
自動クラッチ制御系について述べると、エンジン回転
数Ne,車速に応じたセカンダリプーリ回転数Ns,シフト位
置，アクセルスイッチ信号が入力するクラッチ制御部52
を有する。このクラッチ制御部52は、入力信号により少
なくとも発進，直結の各モードを判断し、発進または直
結の各電流を自動クラッチ２に供給する。また、設定車
速以下になるとクラッチ電流をカットし、自動的にクラ
ッチ２を切断してエンストを防止する。
更に、ABS制御系について述べると、前輪回転数ＮF，
後輪回転数ＮRが入力する車速検出部53,車輪ロック判定
部54を有する。車速検出部53は、前輪回転数ＮF，後輪
回転数ＮRの平均により車体速度Ｖを検出し、車輪ロッ
ク判定部54は、前輪回転数ＮF，後輪回転数ＮRの減速度
dN/dtが非常に大きくて車輪ロックの危険がある場合に
車輪ロックを判断するのであり、ロック信号，前輪回転
数ＮF，後輪回転数ＮR等は液圧制御部55に入力する。液
圧制御部55は、車輪ロックしそうな前輪回転数ＮFまた
は後輪回転数ＮRと、疑似車速とを比較して減圧信号を
出力し、前輪回転数ＮFまたは後輪回転数ＮRが回復する
とその速度変化に適した保持または増圧信号を出力す
る。そして出力判定部56は、これらの各信号に応じてモ
ジュレータ34の各ソレノイドにABS信号を出力するよう
になっている。
上記制御系において、ABS作動時のエンスト防止とオ
イルポンプ吐出量確保の対策について述べる。
即ち、自動クラッチ２の切断時によるエンスト防止
は、ABS作動時のエンジン回転数Neの低下状態から判断
される。またオイルポンプ20の吐出量は、自動クラッチ
２の切断時にエンジン回転数Neが急激に低下し、これに
伴い一時的に引きずられて定格以下になるのであり、こ
のためポンプ後力のアップは自動クラッチ２の切断時に
所定の時間だけ行えば良い。
そこで、ABS制御系の出力判定部56の出力信号とエン
ジン回転数Neとが入力する自動クラッチ切断判定部60を
有し、ABS作動時のエンジン回転数Neの低下状態を検出
する。即ち、減速度dNe/dtが設定値Ａより大きい急減速
で設定回転数Ｂ以下に低下すると、エンストの危険を判
断してクラッチ切断信号をクラッチ制御部52に出力す
る。また、クラッチ切断信号はアイドルアップ制御部61
に入力し、エンジン１のスロットル弁等に取付けられる
アイドルアップ手段62を所定の時間動作するようになっ
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、走行レンジでのアクセルの踏込み時に、自動ク
ラッチ２が発進電流により自動的に接続する。そしてエ
ンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力が、自動
クラッチ2,前後進切換装置３を介して無段変速機４のプ
ライマリ軸５と共にプライマリプーリ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セ
カンダリ軸６に出力する。この変速動力は、更に出力軸
13,ディファレンシャル装置15等を介して駆動輪16側に
伝達することで走行する。
この時、停車または走行時にオイルポンプ20が常にエ
ンジン１により駆動されて吐出油圧が生じ、このポンプ
吐出油圧がライン圧制御弁22に導かれている。そこで上
記走行中において、低速度でエンジントルクTeが大きい
ほどライン圧制御部51で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信号がソレノイド弁27に
入力して制御圧を生成し、この制御圧でライン圧制御弁
22を動作することで、ライン圧油路21のライン圧ＰLを
高くする。そして高速段に移行し、エンジントルクTe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プーリ押付力を作
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、同時に変速制御弁23に導かれている。そこで、
発進後に変速制御部50で各運転および走行条件により目
標変速比isが設定され、これと実変速比ｉとの偏差によ
る変速速度di/dtに応じてデューティ比Ｄが検索され
る。そしてこのデューティ信号は、ソレノイド弁28に入
力してパルス状の制御圧を生成し、この制御圧と元圧の
ライン圧が変速制御弁23に対抗して作用し、給油と排油
の２位置で繰返し動作する。このため、変速速度di/dt
に応じてプライマリシリンダ９に給排油されてプライマ
リ圧が生じ、プライマリプーリ７の押付けでベルト11を
プライマリプーリ７はセカンダリプーリ８に移行して、
無段階に変速することになる。
上記変速制御による車両走行時の通常のブレーキ操作
には、ブレーキペダル31の踏込みに応じたマスターシリ
ンダ32にブレーキ液圧が生じる。一方、モジュレータ34
は不作動の状態にあることで、ブレレーキ液圧がそのま
ま駆動輪16のブレーキ35等に供給され続けて、制動作用
することになる。なお、この制動時には、車速と共にセ
カンダリプーリ回転数Nsが低下することで、変速制御部
50でダウンシフト方向に変速制御される。
ところで、上記ブレーキ操作時にABS制御系の車輪ロ
ック判定部54で、前輪回転数ＮFまたは後輪回転数ＮRの
減速状態により車輪ロックの危険性が判断されている。
そこで低μ路でのブレーキ時に、第３図（ｂ）のように
前輪回転数ＮFまたは後輪回転数ＮRが急激に低下する
と、車輪ロックと判断されて直ちにABSが作動する。即
ち、液圧制御部55において、第３図（ｂ）のように前輪
回転数ＮFまたは後輪回転数ＮRが疑似車速Vcと比較され
て減圧，保持，増圧のABS信号を出力判定部56を介して
モジュレータ34に出力するのである。このため、モジュ
レータ34によりブレーキ35の液圧が第３図（ｃ）のよう
にモジュレートされ、前輪回転数ＮFまたは後輪回転数
ＮRが実車速VBに略一致して低下するように制御され
て、車輪ロックを未然に防止する。
一方、上記ABS作動時には、クラッチ切断判定部60で
エンジン回転数Neの低下状態によりエンストの危険性が
判断される。そして第４図のフローチャートが実行され
て、設定回転数Ｂ以下になった時点でクラッチ切断信号
がクラッチ制御部52に入力し、第３図（ｄ）のように自
動クラッチ２は強制的に切断され、エンストが未然に防
止される。すると、アイドルアップ制御部61で所定の時
間Ｃがセットされて、この時間Ｃだけエンジン１のアイ
ドルアップ手段62が動作する。これにより第３図（ｅ）
の破線のように、自動クラッチ２の切断でエンジン回転
数Neがアイドル回転数以下に急激に低下することがアイ
ドルアップにより阻止され、これに伴いエンジン回転数
Neとオイルポンプ20の吐出量は実線のように緩やかに低
下する。従って、かかる条件においてライン圧制御部22
は、オイルポンプ20の能力の緩やかな低下に良好に追従
してライン圧を所定の値に保つように動作するようにな
り、こうしてプライマリプーリ7,セカンダリプーリ８の
ベルトクランプ力がクラッチ切断前と略同一に確保され
る。
以上、本発明の実施例について述べたが、これのみに
限定されない。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明によれば、 ABS付無段変速機の入力側に自動クラッチが配置され
る駆動系において、ABS作動時にエンジン回転数の低下
状態で自動クラッチを切断するので、エンストを防止し
得る。
ABS作動時のクラッチ切断時に一時的にアイドルアッ
プするので、オイルポンプの能力の急激な落込みが回避
され、無段変速機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御装置の実施例を示す
電子制御系のブロック図、 第２図は無段変速機の駆動系，油圧制御系,ABS制御系の
全体構成図、 第３図はABS作動時の各特性図、 第４図はクラッチ切断時の作用を示すフローチャート図
である。 ２……自動クラッチ、４……無段変速機、34……ABS制
御用モジュレータ、40……制御ユニット、52……クラッ
チ制御部、55……液圧制御部、60……クラッチ切断判定
部、61……アイドルアップ制御部、62……アイドルアッ
プ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｆ１６Ｈ 59:56 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60K 41/02 F02D 29/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ブレーキ系にアンチロック・ブレーキ・シ
    ステムを備え、無段変速機の入力側に自動クラッチが配
    置されたアンチロック・ブレーキ・システム付無段変速
    機の制御系において、 上記アンチロック・ブレーキ・システム作動時にエンジ
    ン回転数の低下状態によりエンストの危険性を判断して
    上記自動クラッチを切断するクラッチ切断手段と、 クラッチ切断時にアイドルアップ手段を動作するアイド
    ルアップ制御手段とを備えることを特徴とする無段変速
    機の制御装置。
  2. 【請求項２】アイドルアップ動作は、クラッチ切断後の
    所定の時間とすることを特徴とする請求項（１）記載の
    無段変速機の制御装置。
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