JPH0417292B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の動力伝達装置として用いられ
る無段変速機（以下「CVT」と言う。）の制御方
法に係り、特にCVTの変速速度の制御方法に関
する。

〔従来の技術〕

CVTは、速度比ｅ（＝出力側回転速度Nout／
入力側回転速度Nin）を連続的に制御することが
でき、燃料消費効率の優れた動力伝達装置として
車両に用いられる。

CVTの伝達効率は変速速度e〓（速度比ｅを変更
する速度：速度比ｅを時間ｔで微分した値de/dt
の絶対値｜de／dt｜の一次減少関数であることが
一般に知られている。

従つて、CVTの伝達効率のみを考慮した場合
変速速度e〓は小さく設定する程良いことになるが、
あまり変速速度e〓が小さく設定されていると、急
激な加速時等における応答性が劣るようになるた
め、従来はそのバランスの下に一定の変速速度e〓
が設定されていた。

又、この変速速度e〓は、車両の走行状態、特に
運転者によつて減速が要求されている状態にある
か否かとか、あるいは車速が高いか否かとかにつ
いてはこれらと全く関係なく一定の値に設定され
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このように、車両の走行状態の
如何に拘らず変速速度e〓を一定に設定した場合、
エンジンブレーキがそれほど必要とされていない
ときも、逆に強いエンジンブレーキが必要とされ
ているときも同じ変速速度e〓で速度比ｅが変更さ
れるため、真に運転者が必要とするエンジンブレ
ーキを「必要とされる分だけ」適確に発生するこ
とができないという不具合があつた。

本発明の目的は、運転者が必要とする分だけ適
確にエンジンブレーキを発生し、運転性の向上及
び燃料消費効率の向上を図ることのできる車両用
CVTの制御方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、速度比を無段階に変更可能に構成し
た車両用無段変速機の制御方法において、運転者
が減速を要求しているか否かを判定する手順と、
車速を検出する手順と、運転者が減速を要求して
いると判定されたときは、前記速度比を変更する
速度を、前記車速が低いとき程速く設定する手順
と、を含むことにより、上記目的を達成したもの
である。

〔作用〕

本発明においては、運転者が減速を要求してい
ると判定したときは、速度比を変更する速度を、
車速が低いときほど速く設定するようにしてい
る。

運転者が減速を要求しているか否かを判定する
ためには、例えばスロツトル開度が全閉状態と
されたか否か、スロツトル開度が全閉状態とさ
れたのが所定時間以上継続したか否か、フツト
ブレーキが路込まれたか否か等、あるいはこれら
の組合せが成立したか否か等を検出すれば良い。

減速が要求されている走行状態では、一般に速
度比が減少する方向（ローギヤ方向）に速度比が
変更される。これはより強いエンジンブレーキを
得るため、及び再加速に備えるためである。

この場合、本発明では車速が高いときには変速
速度が遅く設定されるため、ゆつくりとした速度
で速度比がローギヤ側に移行することになる。そ
の結果エンジンブレーキはあまり作用せず、燃料
消費効率の良い走行ができる。一方、車速が低い
ときは、速い速度でローギヤ側に移行されるた
め、より強いエンジンブレーキを得ることができ
る。

即ち、一般にエンジンブレーキは速度比が高い
とき（ハイギヤ状態のとき）にはほとんど効か
ず、速度比が低くなる程（ローギヤ側に移行する
程）強く効くようになる。そのため、早くローギ
ヤ側に移行するということは、それだけ強いエン
ジンブレーキを早く効かせることができることに
なるものである。

更に、速度比をローギヤ側に移行するときに
は、エンジン回転速度をより高めることになるた
め、このエンジン回転速度を上昇させるときのイ
ナーシヤトルクに起因したエンジンブレーキが発
生することになる。このイナーシヤトルクに起因
したエンジンブレーキは変速速度が速いとき程大
きいため、この観点でも車速が低いとき程素早く
十分なエンジンブレーキが得られるようになるも
のである。

〔実施例〕

図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図において、機関１のクランク軸２はクラ
ツチ３を介してCVT４の入力軸５へ接続されて
いる。１対の入力側デイスク６ａ，６ｂは互いに
対向的に設けられ、一方の入力側デイスク６ａは
入力軸５に軸線方向へ移動可能に設けられ、他方
の入力側デイスク６ｂは入力軸５に固定されてい
る。又、１対の出力側デイスク７ａ，７ｂも互い
に対向的に設けられ、一方の出力側デイスク７ａ
は出力軸８に固定され、他方の出力側デイスク７
ｂは出力軸８に軸線方向へ移動可能に設けられて
いる。

ベルト９は、等脚台形の横断面を有し、入力側
デイスク６ａ，６ｂと出力側デイスク７ａ，７ｂ
の間に掛けられている。

入力側デイスク６ａ，６ｂの対向面、及び出力
側デイスク７ａ，７ｂの対向面は半径方向外方へ
進むに連れて両者間の距離が増大するようにテー
パ断面に形成される。対向面間の距離の増減に関
係して、入力側及び出力側デイスク６ａ，６ｂ，
７ａ，７ｂにおけるベルト９の掛かり半径（有効
径）が増減し、速度比及び伝達トルクが変化す
る。

オイルポンプ１４は油だめ１５から吸込んだオ
イルを調圧弁１６へ送る。リニアソレノイド式の
調圧弁１６はドレン１７へのオイルの排出量を制
御して油路１８のライン圧を制御する。

油路１８は出力側デイスク７ｂの油圧シリンダ
へ接続されている。リニアソレノイド式流量制御
弁１９は、入力側デイスク６ａ，６ｂ間の押圧力
を増大させて速度比（速度比ｅ＝出力側デイスク
７ａ，７ｂの回転速度Nout／入力側デイスク６
ａ，６ｂの回転速度Nin：但しNin＝機関回転速
度Ne）を増大させる場合には入力側デイスク６
ａの油圧シリンダへの油路２０と油路１８との間
の流通断面積を増大させると共に油路２０とドレ
ン１７との接続を断ち、又入力側デイスク６ａ，
６ｂ間の押圧力を減少させて速度比を減少させる
場合には油路１８と２０との接続を断つと共に油
路２０とドレン１７との間の流通断面積を制御す
る。即ち、入力側デイスク６ａへのオイルの流量
制御することによりCVT４の速度比ｅが制御さ
れる。

出力側デイスク７ｂのシリンダ油圧、即ちライ
ン圧はベルト９が滑らずにトルク伝達を確保でき
る最小の油圧に制御され、これによりポンプ１４
の駆動損失が抑制される。

なお出力側デイスク７ｂのシリンダ油圧≧入力
側デイスク６ａのシリンダ油圧であるが、シリン
ダピストンの受圧面積は入力側＞出力側であるた
め、流量変更による入力側での有効径の強制変更
（速度比の変更）が実現可能である。

回転角センサ２３，２４はそれぞれ入力側デイ
スク６ｂ及び出力側デイスク７ａの回転速度
Nin、Noutを検出する。水温センサ２５は機関
１の冷却水温度を検出する。スロツトル開度セン
サ２６は、加速ペダル２７に連動する吸気系スロ
ツトル弁の開度を検出する。シフト位置センサ２
８は座席２９の近傍のシフトレバーのレンジを検
出する。ブレーキイツチ３０はフツトブレーキペ
ダル３１の踏込みを検出する。

第２図は電子制御装置のブロツク図である。
CPU３２、RAM３３、ROM３４、I/F（インタ
ーフエース）３５、A/D（アナログ／デジタル
変換器）３６、及びD/A（デジタル／アナログ
変換器）３７はバス３８により互いに接続されて
いる。

回転角センサ２３，２４及びシフト位置センサ
２８及びブレーキスイツチ３０の出力パルスはイ
ンターフエース３５へ送られ、水温センサ２５及
びスロツトル開度センサ２６のアナログ出力は
Ａ／Ｄ３６へ送られ、D/A３７の出力は調圧弁１
６及び流量制御弁１９へ送られる。

第３図はCVT４の制御ブロツク線図である。
ブロツク４４においてスロツトル開度θから
CVT４の入力側回転速度Nin（＝機関回転速度
Ne）の目標値Nin′が計算される。CVT４ではス
ロツトル開度θの関数として機関１の要求馬力が
設定され、各要求馬力を最小燃料消費量で達成す
る機関回転速度Neをその時のスロツトル開度θ
における入力側回転速度Ninの目標値Nin′として
定める。

ブロツク４６ではNinがNin′に達するまで、目
標速度比e′をΔeずつ増減する。但し変更量Δeは
正の値であり、後述する方法でその値が変更され
る。この変更量Δeの値の変更により変速速度e〓が
変更される。目標速度比e′の初期値は実際の速度
比ｅとし、Nin＜Nin′の場合は−Δe、Nin＞
Nin′の場合は＋Δeがそれぞれ選択される。

ブロツク４８では目標速度比e′に対する実際の
速度比ｅの偏差から流量制御弁１９の操作量が計
算される。この操作量は流量制御アンプ５０を経
て流量制御弁１９へ送られ、CVT４の速度比ｅ
が制御される。

ロツク５２では入力側回転速度Ninとスロツト
ル開度θとから機関１の軸トルクTeを計算する。

ブロツク５４ではCVT４の伝達トルクの関数
としてライン圧力を計算する。CVT４の伝達ト
ルクは機関１の軸トルクTe、入力側回転速度
Nin、及び出力側回転速度Noutの関数である。
ブロツク５４の出力は調圧弁アンプ５６を経て調
圧弁１６へ送られ、CVT４のライン圧が制御さ
れる。

第４図は第３図の制御ブロツク線図に従つた制
御を実行するフローチヤートである。

制御の概要は第３図において既に説明した通り
である。なお目標速度比e′の上限及び下限は
emax及びeminとされ、流量制御弁１９の入力電
圧としての流量制御弁電圧はK₀（e′−ｅ）（但しこ
こでのK₀は定数）とされ、調圧弁１６の入力電
圧としての調圧弁制御電圧はｇ（Te，Nin，
Nout）とされる。

ステツプ６０，６２，６４ではスロツトル開度
θ、入力側回転速度Nin、出力側回転速度Nout
を読込み、ステツプ６６では、目標入力側回転速
度Nin′を計算する。

ステツプ６８ではNinとNin′とを比較し、Nin
＝Nin′であればステツプ７０においてe′を保持
し、Nin＜Nin′であればステツプ７２において
e′をΔeだけ減少し、Nin＞Nin′であればステツプ
７６においてe′をΔeだけ増大する。ステツプ７
３，７４ではe′の下限をeminに制限し、ステツ
プ７８，８０ではe′の上限をemaxに制限する。
ステツプ８２では流量制御電圧を計算し、ステツ
プ８４で機関の軸トルクTeを計算してからステ
ツプ８６で調圧弁制御電圧を計算する。

第５図は変速速度e〓、具体的には第３図のブロ
ツク４６及び第４図のステツプ７２，７６で用い
られる速度比ｅの変更量Δeを計算するルーチン
のフローチヤートである。

第５図の各ステツプを詳述すると、ステツプ９
０ではスロツトル開度センサ２６に含まれている
アイドル接点スイツチ（スロツトル開度が全閉に
なるとオンとなるスイツチ）が所定時間Ｔ以上、
継続的にオンであるか否かを判定し、アイドル接
点スイツチが所定時間Ｔ以上、継続的にオンであ
れば運転者が減速を要求している状態であると判
定してステツプ９２へ進み、そうでなければ減速
を要求していない状態であると判定してステツプ
１００へと進む。

ステツプ９２では第６図の変速速度サブルーチ
ンＡを実行する。ステツプ９４ではフツトブレー
キがオンかオフかを判定し、オンであればステツ
プ９６へ進み、オフであればステツプ９８へ進
む。なお、フツトブレーキの作動中をフツトブレ
ーキオン、非作動中をフツトブレーキオフと定義
する。

ステツプ９６，９８，１００では変速速度e〓に
それぞれＹ・e〓、e〓、Ａを代入する。但しＹ＞１で
ある。

第６図のサブルーチンＡにおいて、ステツプ１
１０では車速Ｖ（＝Ｃ・Nout）但しＣは定数）と
所定値V1とを比較し、Ｖ≧V1であればステツプ
１１８へ進み、Ｖ＜V1であればステツプ１１２
へ進む。

ステツプ１１２では車速Ｖと所定値V2（但し
V2＜V1）とを比較し、Ｖ≧V2であればステツプ
１１６へ進み、Ｖ＜V2であればステツプ１１４
へと進む。ステツプ１１４，１１６，１１８では
変速速度e〓にそれぞれｃ、ｂ、ａ（但しｃ＞ｂ＞
ａ）に設定する。

第７図は、このルーチンにおける車速Ｖ及びフ
ツトブレーキの作動状態と変速速度e〓との関係を
示している。この結果、車速Ｖが大きいときほど
変速速度e〓が小さい値に設定されると共に、フツ
トブレーキオン状態のときはフツトブレーキオフ
時よりも変速速度e〓が大きい値に設定され、これ
によりエンジンブレーキを低車速時及びフツトブ
レーキオン時は強く、高車速時及びフツトブレー
キオフ時は弱く作動させ、車速及びフツトブレー
キの作動状態に応じた良好なエンジンブレーキを
発生させることができる。

なお、減速が要求されていない状態であると判
定されたときには、変速速度e〓は小さい値ａに設
定される。

第８図は別の変速速度計算ルーチンのフローチ
ヤートである。

この計算ルーチンでは変速速度e〓は車速Ｖの連
続関数ｆ（Ｖ）として定義される。

第６図のステツプ９２の代わりにステツプ１２
０，１２２が実行される。ステツプ１２０ではＶ
とV1とを比較し、Ｖ≧V1であればステツプ１０
０へ、Ｖ≦V1であればステツプ１２２へ進み、
ステツプ１２２では変速速度e〓にｆ（Ｖ）を代入す
る。

第９図はｆ（Ｖ）及びｙ・ｆ（Ｖ）を示してい
る。連続関数の設定により変速速度e〓の値を一層
適確に設定することができる。

以上のような構成により、運転者が減速を要求
している状態であると判定されたときに、車速が
低いときほど、即ちより強いエンジンブレーキが
必要とされているときほど変速速度e〓が進められ
ることになる。その結果、速度比ｅが速やかによ
りロー側の速度比に到達できるようになり、その
とき発生するイナーシヤトルクに起因したエンジ
ンブレーキの作用分と相俟つてより強いエンジン
ブレーキを早く効かせることができるようにな
る。

又、この実施例ではフツトブレーキの状態をも
考慮し、フツトブレーキがオンとされている場合
には変速速度を一層速めるようにしているため、
それだけ運転者の意思を適確に反映したエンジン
ブレーキを発生させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、運転者
が減速を要求しているときには、車速が低いとき
ほど変速速度を速く設定するようにしたため、エ
ンジンブレーキが必要とされているときほど早く
強いエンジンブレーキを確保できるようになると
共に、エンジンブレーキがそれほど必要とされて
いないときにはエンジンブレーキの発生を極力抑
えて燃料消費効率を高めることができるようにな
るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるCVTの全体の概
略図、第２図は電子制御装置のブロツク図、第３
図はCVTの制御ブロツク線図、第４図は第３図
の制御ブロツク線図に従つたCVT制御ルーチン
のフローチヤート、第５図は変速速度計算ルーチ
ンのフローチヤート、第６図は第５図のルーチン
に用いられるサブルーチンのフローチヤート、第
７図は第５図のルーチンにおける車速及びフツト
ブレーキの作動状態と変速速度との関係を示すグ
ラフ、第８図は別の変速速度計算ルーチンのフロ
ーチヤート、第９図は第８図のルーチンにおける
車速及びフツトブレーキの作動状態と変速速度と
の関係を示すグラフ。 ４…CVT、１９…流量制御弁、２４…出側デ
イスクの回転速度センサ（車速センサ）、２６…
スロツトル開度センサ、３０…ブレーキスイツ
チ、３１…ブレーキペダル、Ｖ…車速、ｅ…速度
比、Δe…速度比の変速量、e〓…速度比の変更速度
（変速速度）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 速度比を無段階に変更可能に構成した車両用
   無段変速機の制御方法において、 運転者が減速を要求しているか否かを判定する
   手順と、 車速を検出する手順と、 運転者が減速を要求していると判定されたとき
   は、前記速度比を変更する速度を、前記車速が低
   いとき程速く設定する手順と、 を含むことを特徴とする車両用無段変速機の制御
   方法。