JPH0440217B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0440217B2 JPH0440217B2 JP57071466A JP7146682A JPH0440217B2 JP H0440217 B2 JPH0440217 B2 JP H0440217B2 JP 57071466 A JP57071466 A JP 57071466A JP 7146682 A JP7146682 A JP 7146682A JP H0440217 B2 JPH0440217 B2 JP H0440217B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- output torque
- input
- target
- output
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
- F02B77/084—Safety, indicating, or supervising devices indicating economy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
Description
本発明は、無段変速機を備える車両用動力装置
に関する。
に関する。
従来の車両では、吸気系スロツトル弁は運転室
の加速ペダルへリンクあるいはワイヤを介して連
結していて、スロツトル開度が運転者の加速ペダ
ルの操作により直接制御され、それに応じた供給
空気量により機関の出力トルクを増減している。
又、従来の変速機では変速比は手動変速機の場合
には運転者のシフトレバーの操作により直接、自
動変速機の場合には、スロツトル開度と車速との
関数として数段に選択されている。内燃機関は最
小燃費率で運転されることが好ましいが、従来の
変速機の変速比は、加速の場合の運転性（ドライ
ブアビリテイ）を考慮して設定され、且つ有段で
あるために、内燃機関の全運転範囲に亘つて最小
燃費率で運転することは困難であつた。 そこで、本出願人は先に、無段変速機を用い
て、内燃機関を全運転範囲に亘つて最小燃費率で
運転制御することができる、車両用動力装置を提
供した。それによれば、内燃機関の回転が無段変
速機を介して駆動輪へ伝達される車両用動力装置
において、内燃機関の要求馬力を加速ペダルの踏
込み量又はそれに対応した信号の関数として定
め、要求馬力を最小燃費率で達成できる内燃機関
の出力トルクと回転速度とを目標出力トルク及び
目標回転速度として定め、内燃機関の回転速度が
目標回転速度となるように無段変速機の変速比を
フイードバツク制御し、内燃機関の出力トルクが
目標出力トルクとなるように、内燃機関に供給さ
れる空気量あるいは燃料量をフイードバツク制御
する。
の加速ペダルへリンクあるいはワイヤを介して連
結していて、スロツトル開度が運転者の加速ペダ
ルの操作により直接制御され、それに応じた供給
空気量により機関の出力トルクを増減している。
又、従来の変速機では変速比は手動変速機の場合
には運転者のシフトレバーの操作により直接、自
動変速機の場合には、スロツトル開度と車速との
関数として数段に選択されている。内燃機関は最
小燃費率で運転されることが好ましいが、従来の
変速機の変速比は、加速の場合の運転性（ドライ
ブアビリテイ）を考慮して設定され、且つ有段で
あるために、内燃機関の全運転範囲に亘つて最小
燃費率で運転することは困難であつた。 そこで、本出願人は先に、無段変速機を用い
て、内燃機関を全運転範囲に亘つて最小燃費率で
運転制御することができる、車両用動力装置を提
供した。それによれば、内燃機関の回転が無段変
速機を介して駆動輪へ伝達される車両用動力装置
において、内燃機関の要求馬力を加速ペダルの踏
込み量又はそれに対応した信号の関数として定
め、要求馬力を最小燃費率で達成できる内燃機関
の出力トルクと回転速度とを目標出力トルク及び
目標回転速度として定め、内燃機関の回転速度が
目標回転速度となるように無段変速機の変速比を
フイードバツク制御し、内燃機関の出力トルクが
目標出力トルクとなるように、内燃機関に供給さ
れる空気量あるいは燃料量をフイードバツク制御
する。
しかしながら、上述したような車両用動力装置
の場合、要求馬力が生じるように機関回転速度を
速やかに目標回転速度へ変化させることが燃料消
費率上最良であるが、運転性能（ドライブアビリ
テイ）の見地からは、次のような不都合が生じ
る。 即ち、Te：機関の出力トルク、Ｊ：機関及び
それと連結されたCVT（continuously variable
transmission）の一部分の慣性モーメント、
Ne：機関の回転速度、Tout：機関からCVTへ
の伝達トルクとそれぞれ定義すると、運動方程式
から次式が成立する。 Te＝JN〓e＋Tout ……(1) ∴Tout＝Te−Ｊ・N〓e ……(2) 但し、N〓eはNeの時間微分、即ち機関回転の加
速度である。(2)式から、CVTの出力トルクTout
がＪ・N〓eにも関係していることが分かる。従つ
て、加速のために加速ペダルを踏込んで機関回転
速度Neが急激に増大した場合、Neが増大し、
Toutが減少し、極端な場合にはTe＜Ｊ・N〓eと
なり、Toutが負となり、車両が減速し、又、加
速ペダルの踏込みを戻した場合には、逆に車両が
加速するという事態が瞬間的に生じ、運転性能が
悪化する。特に、加速要求時及び暖機中におい
て、運転性能が著しく悪化する。 本発明の目的は、このような従来の問題に鑑
み、機関及びCVTの慣性モーメントを考慮する
ことにより過渡期間、更には暖機期間の運転性能
を改善することである。
の場合、要求馬力が生じるように機関回転速度を
速やかに目標回転速度へ変化させることが燃料消
費率上最良であるが、運転性能（ドライブアビリ
テイ）の見地からは、次のような不都合が生じ
る。 即ち、Te：機関の出力トルク、Ｊ：機関及び
それと連結されたCVT（continuously variable
transmission）の一部分の慣性モーメント、
Ne：機関の回転速度、Tout：機関からCVTへ
の伝達トルクとそれぞれ定義すると、運動方程式
から次式が成立する。 Te＝JN〓e＋Tout ……(1) ∴Tout＝Te−Ｊ・N〓e ……(2) 但し、N〓eはNeの時間微分、即ち機関回転の加
速度である。(2)式から、CVTの出力トルクTout
がＪ・N〓eにも関係していることが分かる。従つ
て、加速のために加速ペダルを踏込んで機関回転
速度Neが急激に増大した場合、Neが増大し、
Toutが減少し、極端な場合にはTe＜Ｊ・N〓eと
なり、Toutが負となり、車両が減速し、又、加
速ペダルの踏込みを戻した場合には、逆に車両が
加速するという事態が瞬間的に生じ、運転性能が
悪化する。特に、加速要求時及び暖機中におい
て、運転性能が著しく悪化する。 本発明の目的は、このような従来の問題に鑑
み、機関及びCVTの慣性モーメントを考慮する
ことにより過渡期間、更には暖機期間の運転性能
を改善することである。
本発明では、加速ペダルの踏込み量又はそれに
対応した信号の関数として目標機関回転速度及び
目標出力トルクを定義し、機関と駆動輪との間に
設けられている無段変速機の速度比を変化させる
ことにより、機関回転速度が前記目標機関回転速
度となるようにフイードバツク制御し、吸気系へ
の燃料供給流量あるいは空気供給流量を変化させ
ることにより、機関の出力トルクが前記目標出力
トルクとなるようにフイードバツク制御する車両
用動力装置において、機関及びそれと連結された
回転部の慣性モーメントのため吸収又は出力され
るトルクを求める手段と、該吸収又は出力される
トルクと前記目標出力トルクとの和又はそれに対
応した値を、前記フイードバツク制御のための新
たな目標出力トルクとする手段とを備えたことに
より、上記目的を達成したものである。
対応した信号の関数として目標機関回転速度及び
目標出力トルクを定義し、機関と駆動輪との間に
設けられている無段変速機の速度比を変化させる
ことにより、機関回転速度が前記目標機関回転速
度となるようにフイードバツク制御し、吸気系へ
の燃料供給流量あるいは空気供給流量を変化させ
ることにより、機関の出力トルクが前記目標出力
トルクとなるようにフイードバツク制御する車両
用動力装置において、機関及びそれと連結された
回転部の慣性モーメントのため吸収又は出力され
るトルクを求める手段と、該吸収又は出力される
トルクと前記目標出力トルクとの和又はそれに対
応した値を、前記フイードバツク制御のための新
たな目標出力トルクとする手段とを備えたことに
より、上記目的を達成したものである。
第１図を参照して、本発明の作用を説明する。
第１図は、機関回転速度−機関出力トルク上に
おける、等燃費率線（実線）及び等馬力線（破
線）を図示している。なお、等馬力線の単位は
PS、等燃費率線の単位はｇ／PS・ｈである。一
点鎖線は、スロツトル弁が全開である場合の特性
であり、機関の運転限界である。 Ａ線は、各出力馬力において最小燃費率となる
点を結んだ線であり、本発明では加速ペダルの踏
込み量の関数として機関の要求馬力を設定し、暖
機終了前の定常時では、各要求馬力において機関
回転速度及び機関出力トルクが、Ａ線により規定
されるものとなるように内燃機関が運転される。 暖機中では、Ａ線より下側のＢ線に従つて機関
運転が制御され、その結果、排気系に設けられて
排気ガス中の有害成分を浄化する触媒が速やかに
活性温度まで上昇する。 運転性能を重視する場合には、Ｃ線に従つて機
関運転が制御される。CVTを用いない従来の有
段型変速機の車両では、過渡的に、出力トルクの
増大により出力馬力を増大させ、従つて応答遅れ
が少ないのに対し、特にＡ線により規定される制
御を行うCVT搭載の機関では、機関回転速度の
増大により、出力馬力を増大させなければならな
いために、CVTの応答遅れが運転性能に悪影響
を与える。従つて、過渡時では出力トルクに余裕
がある、即ち加速時に出力トルクを大幅に増大可
能なＣ線に従つて機関運転が制御される。 機関回転速度は、CVTの速度比の変更により
制御され、機関出力トルクは、吸気系スロツトル
開度の変更により制御される。加速ペダルの踏込
み量の増大に連れて、要求馬力も増大するものと
して前記関数は決められる。 本発明では、このＣ線に移行させる具体的な手
段として「機関及びそれと連結された回転部の慣
性モーメントのため吸収又は出力されるトルク」
を反映させるようにしたものである。 なお、第１図のＡ〜Ｃ線等は、本発明の作用を
説明するために便宜上図示したものであり、本発
明はこれらの具体的な曲線の各値に拘束されるも
のではない。
おける、等燃費率線（実線）及び等馬力線（破
線）を図示している。なお、等馬力線の単位は
PS、等燃費率線の単位はｇ／PS・ｈである。一
点鎖線は、スロツトル弁が全開である場合の特性
であり、機関の運転限界である。 Ａ線は、各出力馬力において最小燃費率となる
点を結んだ線であり、本発明では加速ペダルの踏
込み量の関数として機関の要求馬力を設定し、暖
機終了前の定常時では、各要求馬力において機関
回転速度及び機関出力トルクが、Ａ線により規定
されるものとなるように内燃機関が運転される。 暖機中では、Ａ線より下側のＢ線に従つて機関
運転が制御され、その結果、排気系に設けられて
排気ガス中の有害成分を浄化する触媒が速やかに
活性温度まで上昇する。 運転性能を重視する場合には、Ｃ線に従つて機
関運転が制御される。CVTを用いない従来の有
段型変速機の車両では、過渡的に、出力トルクの
増大により出力馬力を増大させ、従つて応答遅れ
が少ないのに対し、特にＡ線により規定される制
御を行うCVT搭載の機関では、機関回転速度の
増大により、出力馬力を増大させなければならな
いために、CVTの応答遅れが運転性能に悪影響
を与える。従つて、過渡時では出力トルクに余裕
がある、即ち加速時に出力トルクを大幅に増大可
能なＣ線に従つて機関運転が制御される。 機関回転速度は、CVTの速度比の変更により
制御され、機関出力トルクは、吸気系スロツトル
開度の変更により制御される。加速ペダルの踏込
み量の増大に連れて、要求馬力も増大するものと
して前記関数は決められる。 本発明では、このＣ線に移行させる具体的な手
段として「機関及びそれと連結された回転部の慣
性モーメントのため吸収又は出力されるトルク」
を反映させるようにしたものである。 なお、第１図のＡ〜Ｃ線等は、本発明の作用を
説明するために便宜上図示したものであり、本発
明はこれらの具体的な曲線の各値に拘束されるも
のではない。
CVTには、従来種々の機構が提案されている
が、ここでは第２図に示されるような、伝達可能
なトルクが大きく、且つ小型であるベルト駆動式
にて説明する。 第２図において、内燃機関１の出力軸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。入力軸５及び出力軸６は、互いに平行に設
けられており、入力側固定デイスク７は入力軸５
に固定され、入力側可動デイスク８は軸線方向へ
移動可能に、入力軸５の外周にスプライン又はボ
ールベアリング等で嵌合し、出力側固定デイスク
９は出力軸６に固定され、出力側可動デイスク１
０は、軸線方向へ移動可能に出力軸６の外周にス
プライン又はボールベアリング等で嵌合してい
る。なお、可動側デイスクの受圧面積は、入力側
＞出力側となるように設定されており、入力側と
出力側とにおいて、固定デイスクと可動デイスク
との軸線方向の配置は、互いに逆である。固定デ
イスク７，９及び可動デイスク８，１０の対向面
は、半径方向外方へ向かつておりお互いの距離を
増大するテーパ面状に形成され、円錐台型断面の
ベルト１１が入力側及び出力側のデイスク間に掛
けられる。従つて、固定及び可動デイスクの締付
け力の変化に伴つて、デイスク面上におけるベル
ト１１の半径方向接触位置が連続的に変化する。
入力側デイスク７，８の面上におけるベルト１１
の接触位置が半径方向外方へ移動すると、出力側
デイスク９，１０の面上におけるベルト１１の接
触位置が半径方向内方へ移動し、CVT４の速度
比ｅ（＝出力軸６の回転速度／入力軸５の回転速
度）は増大し、逆の場合にはｅは減少する。出力
軸６の動力は、図示していない駆動輪へ伝達され
る。トルクセンサ１５は、入力軸５における捩り
応力又は捩れ角度の変化から入力軸５のトルク、
従つて、内燃機関１の出力トルクTeを検出する。
加速ペダルセンサ１６は、運転者の足１７によつ
て踏込まれる加速ペダル１８の踏込み量を検出す
る。内燃機関１の吸気スロツトルの開度は、電磁
式スロツトルアクチユエータ１９により制御され
る。入力側及び出力側回転角センサ２０，２１
は、それぞれデイスク７，１０の回転角、従つて
回転数を検出する。ライン圧発生弁２４は、オイ
ルポンプ２５によりリザーバ２６から油路２７を
介して送られてくる、油圧媒体としてのオイルの
油路２８への逃がし量を制御することにより、油
路２９のライン圧Plを調整する。出力側可動デイ
スク１０の油圧サーボは、油路２９を介してライ
ン圧Plを供給される。流量制御弁３０は、入力側
可動デイスク８へのオイルの流入流出量を制御す
る。CVT４の速度比ｅを一定に維持するために
は、油路３３と油路２９から分岐するライン圧油
路３１及びドレン油路３２との接続を断ち、即
ち、入力側可動デイスク８の軸線方向の位置を一
定に維持し、速度比ｅを増大させるためには、油
路３１から油路３３へオイルを供給して、入力側
デイスク７，８間の締付け力を増大し、速度比ｅ
を減少させるためには、可動デイスク８の油圧サ
ーボの油圧を、ドレン油路３２を介して大気側へ
導通させて、入力側デイスク７，８間の推力を減
少させる。油路３３における油圧は、ライン圧Pl
以下であるが、入力側可動デイスク８の油圧サー
ボのピストン作用面積は、出力側可動デイスク１
０の油圧サーボのピストンの作用面積より大きい
ため、入力側デイスク７，８の締付け力を、出力
側デイスク９，１０の締付け力より大きくするこ
とが可能である。電子制御装置３８は、アドレス
データバス３９により互いに接続されているＤ／
Ａ（デジタル／アナログ）変換器４０、入力イン
タフエース４１、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）
変換器４２、CPU４３、RAM４４、ROM４５
を含んでいる。トルクセンサ１５、加速ペダルセ
ンサ１６、及び、オイルリザーバ２６の油温セン
サ４６のアナログ出力はＡ／Ｄ変換器４２へ送ら
れ、回転角センサ２０，２１のパルス及びスポー
テイスイツチ４７の信号は、入力インタフエース
４１へ送られる。電磁アクチユエータ１９、流量
制御弁３０、及びライン圧発生弁２４への出力は
Ｄ／Ａ変換器４０から、それぞれ増幅器４９，５
０，５１を介して送られる。 第３図は、スロツトルアクチユエータ１９用増
幅器４９の入力電圧の出力電流との関係を示して
いる。第４図は、スロツトルアクチユエータ１９
の入力電流と吸気系スロツトル開度との関係を示
している。従つて、増幅器４９の入力電圧に比例
してスロツトル開度が増大する。第５図は、流量
制御弁３０用増幅器５０の入力電圧と出力電流と
の関係を示し、第６図は、流量制御弁３０の入力
電流とCVT４の入力側油圧サーボへの流量との
関係を示している。従つて、増幅器５０の入力電
流の変化に速度比ｅは比例する。第７図は、ライ
ン圧発生弁２４用増幅器５１の入力電圧と出力電
圧との関係を示し、第８図は、ライン圧発生弁２
４の入力電流とライン圧Plとの関係を示してい
る。従つて、増幅器５１の入力電圧の変化に対し
て、ライン圧Plは線形的に変化する。ライン圧Pl
は、CVT４におけるトルク伝達を確保できる最
小の値となるように制御される。なお、ライン圧
発生弁２４の入力電流が０であつても、ライン圧
PlはPl1（Pl1≠０）に維持されるので、断線や電
子制御装置３８に故障が生じても、可動デイスク
８，１０の油圧サーボへ所定油圧が供給され、
CVT４における最小限のトルク伝達が確保され
る。 第９図は、本発明の実施例のブロツク線図であ
る。ブロツク５５で加速ペダルの踏込み量Xacc
が要求馬力PS′へ変換される。要求馬力PS′は、
踏込み量Xaccの増大に伴つて増大するような、
Xaccの関数として設定されている。ブロツク５
６では、要求馬力PS′が機関の目標回転速度N′、
即ち、入力軸５の目標回転速度Nin′（N′＝Nin′）
へ変換される。要求馬力PS′と目標回転速度
Nin′との関係は、第１図のＡ、Ｂ、あるいはＣ
線で示されるものである。Ａ、Ｂ、Ｃ線にそれぞ
れ基づく関数Fa，Fb，Fcのうちいずれの関数が
選択されるかは、CVT４の油圧サーボに用いら
れる油圧媒体の温度Toil、及び加速性を上昇さ
せるために運転者により操作される運転室のスポ
ーテイスイツチの作動状態SWにより決まる。油
温Toilが所定値ａ以上で、且つスポーテイスイ
ツチがオフである場合には、即ち、暖機終了後で
定常走行中ではFaが選択されて燃費率を最小に
し、油温Toilが所定値ａ未満である場合では、
即ち、暖機中ではFbが選択されて触媒コンバー
タ内の触媒が速やかに活性温度まで上昇させら
れ、スポーテイスイツチがオンである場合には、
Fcが選択されて加速性能を改善する。更に、
CVT４の油温Toilが低い場合には、油圧媒体の
粘性が増大し、CVT４へ送られる油圧媒体の流
量が減少し、運転性能が悪化する恐れがあるが、
Fbの選択により運転性能の悪化を防止すること
ができる。ブロツク５７では、目標回転速度
Nin′と実際の回転速度Ninとの偏差Nin′−Ninが
求められる。偏差Nin′−Ninは、フイードバツク
ゲイン５８においてＫ（Nin′−Nin）に増幅され
てから、流量制御弁用増幅器５０を介して流量制
御弁３０へ送られて、CVT４の速度比ｅが変化
される。前述の(2)式より Tout／Te＝１−Ｊ・N〓e／Te ……(3) 従つて、運転性能を向上するために所定量の
Tout／Teを確保するためには、機関回転の加速
度N〓e（＝N〓in）がTout／Teに対して、逆に変化
するように制御すればよい。従つて、本発明で
は、フイードバツクゲイン５８におけるフイード
バツクゲインＫを次式で定める。 Ｋ＝−ｋ（１−Ｊ・N〓e／Te） ……(4) 但し、ｋは正の数であり、車両の運転状態の関
数とする。N〓eの減少は、CVT４における速度比
ｅの時間変化を緩やかにすることにより達成され
る。ブロツク６２は、微分器６３を介して送られ
てくるCVT４の入力側回転速度Nin、即ちNin
と、機関１の出力トルクTeとから、(4)式に従つ
てＫを算出する。ｋは、暖機状態に関係して変化
するCVT４の油温Toilと、スポーテイスイツチ
の操作状態SWとの関数とする。暖機中及びスポ
ーテイスイツチがオンである期間ではｋを減少さ
せて、運転性能を向上させる。ブロツク６７で
は、要求馬力PS′とCVT４の入力側回転速度Nin
との関数f′として、定常状態の必要出力トルクT1
を算出する。 T1＝ｂ・PS′／Nin ……(5) 但し、ｂは定数。ブロツク６８では、CVT４
の入力側回転の加速度N〓inの関数f″として、慣性
モーメントＪにより吸収される過渡状態の損失ト
ルクT2を算出する。 T2＝Ｊ・N〓in ……(6) ブロツク６９では、目標出力トルクTe′を
Te′＝T1＋T2とし、目標出力トルクTe′と機関１
の実際の出力トルクTeとの偏差Te′−Teを求め、
Te′−Teは、フイードバツクゲイン７０を介して
スロツトルアクチユエータ用増幅器４９へ送られ
る。 第１０図は、第９図のブロツク線図に従うプロ
グラムのフローチヤートである。ステツプ75で
は、加速ペダルセンサ１６からの入力信号から、
要求馬力PS′を算出する。ステツプ76では、CVT
４の油温Toilが所定値ａ以上か否かを判別し、
Toil≧ａであればステツプ78へ、Toil＜ａであ
ればステツプ77へ進む。ステツプ77では、即ち暖
機中では前述の関数Fbに基づいて目標回転速度
Nin′を算出し、k1をｋに代入する。ステツプ78
では、スポーテイスイツチ４７がオンか否かを判
別し、オンであればステツプ80へ進み、オフであ
ればステツプ79へ進む。ステツプ79では、前述の
関数Fcに基づいて目標回転速度Nin′を算出し、
k2をｋに代入する。ステツプ80では、前述の関
数Faに基づいて目標回転速度Ninを算出し、k3
をｋに代入する。なお、k3＞k1＞k2である。ス
テツプ81では、スロツトル開度あるいは加速ペダ
ルの踏込み量の変化率（単位時間あたりのスロツ
トル開度あるいは加速ペダルの踏込み量の変化
量）に関係してｋを補正する。加速ペダル１８が
急激に踏込まれた場合程、CVT４の速度比の時
間変化を小さくして、機関の出力トルクの増大を
図る。ステツプ84では、フイードバツクゲインＫ
を前述の(4)式に基づいて算出する。ステツプ85で
は、流量制御弁用増幅器５０の入力電圧Vinを、
次式から算出する。 Vin＝Ｋ（Nin′−Nin） ……(7) ステツプ86では、定常状態での必要トルクT1
を前述の(5)式から算出する。ステツプ87では、慣
性モーメントＪのために吸収される過渡時の損失
トルクT2を、前述の(6)式から算出する。ステツ
プ88では、T1＋T2を目標出力トルクTe′とする。
ステツプ89では、スロツトルアクチユエータ用増
幅器４９の入力電圧Vthを次式から算出する。 Vth＝K′（Te′−Te） ……(8) 但し、K′は定数である。ステツプ89の実行後、
ステツプ76へ戻る。
が、ここでは第２図に示されるような、伝達可能
なトルクが大きく、且つ小型であるベルト駆動式
にて説明する。 第２図において、内燃機関１の出力軸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。入力軸５及び出力軸６は、互いに平行に設
けられており、入力側固定デイスク７は入力軸５
に固定され、入力側可動デイスク８は軸線方向へ
移動可能に、入力軸５の外周にスプライン又はボ
ールベアリング等で嵌合し、出力側固定デイスク
９は出力軸６に固定され、出力側可動デイスク１
０は、軸線方向へ移動可能に出力軸６の外周にス
プライン又はボールベアリング等で嵌合してい
る。なお、可動側デイスクの受圧面積は、入力側
＞出力側となるように設定されており、入力側と
出力側とにおいて、固定デイスクと可動デイスク
との軸線方向の配置は、互いに逆である。固定デ
イスク７，９及び可動デイスク８，１０の対向面
は、半径方向外方へ向かつておりお互いの距離を
増大するテーパ面状に形成され、円錐台型断面の
ベルト１１が入力側及び出力側のデイスク間に掛
けられる。従つて、固定及び可動デイスクの締付
け力の変化に伴つて、デイスク面上におけるベル
ト１１の半径方向接触位置が連続的に変化する。
入力側デイスク７，８の面上におけるベルト１１
の接触位置が半径方向外方へ移動すると、出力側
デイスク９，１０の面上におけるベルト１１の接
触位置が半径方向内方へ移動し、CVT４の速度
比ｅ（＝出力軸６の回転速度／入力軸５の回転速
度）は増大し、逆の場合にはｅは減少する。出力
軸６の動力は、図示していない駆動輪へ伝達され
る。トルクセンサ１５は、入力軸５における捩り
応力又は捩れ角度の変化から入力軸５のトルク、
従つて、内燃機関１の出力トルクTeを検出する。
加速ペダルセンサ１６は、運転者の足１７によつ
て踏込まれる加速ペダル１８の踏込み量を検出す
る。内燃機関１の吸気スロツトルの開度は、電磁
式スロツトルアクチユエータ１９により制御され
る。入力側及び出力側回転角センサ２０，２１
は、それぞれデイスク７，１０の回転角、従つて
回転数を検出する。ライン圧発生弁２４は、オイ
ルポンプ２５によりリザーバ２６から油路２７を
介して送られてくる、油圧媒体としてのオイルの
油路２８への逃がし量を制御することにより、油
路２９のライン圧Plを調整する。出力側可動デイ
スク１０の油圧サーボは、油路２９を介してライ
ン圧Plを供給される。流量制御弁３０は、入力側
可動デイスク８へのオイルの流入流出量を制御す
る。CVT４の速度比ｅを一定に維持するために
は、油路３３と油路２９から分岐するライン圧油
路３１及びドレン油路３２との接続を断ち、即
ち、入力側可動デイスク８の軸線方向の位置を一
定に維持し、速度比ｅを増大させるためには、油
路３１から油路３３へオイルを供給して、入力側
デイスク７，８間の締付け力を増大し、速度比ｅ
を減少させるためには、可動デイスク８の油圧サ
ーボの油圧を、ドレン油路３２を介して大気側へ
導通させて、入力側デイスク７，８間の推力を減
少させる。油路３３における油圧は、ライン圧Pl
以下であるが、入力側可動デイスク８の油圧サー
ボのピストン作用面積は、出力側可動デイスク１
０の油圧サーボのピストンの作用面積より大きい
ため、入力側デイスク７，８の締付け力を、出力
側デイスク９，１０の締付け力より大きくするこ
とが可能である。電子制御装置３８は、アドレス
データバス３９により互いに接続されているＤ／
Ａ（デジタル／アナログ）変換器４０、入力イン
タフエース４１、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）
変換器４２、CPU４３、RAM４４、ROM４５
を含んでいる。トルクセンサ１５、加速ペダルセ
ンサ１６、及び、オイルリザーバ２６の油温セン
サ４６のアナログ出力はＡ／Ｄ変換器４２へ送ら
れ、回転角センサ２０，２１のパルス及びスポー
テイスイツチ４７の信号は、入力インタフエース
４１へ送られる。電磁アクチユエータ１９、流量
制御弁３０、及びライン圧発生弁２４への出力は
Ｄ／Ａ変換器４０から、それぞれ増幅器４９，５
０，５１を介して送られる。 第３図は、スロツトルアクチユエータ１９用増
幅器４９の入力電圧の出力電流との関係を示して
いる。第４図は、スロツトルアクチユエータ１９
の入力電流と吸気系スロツトル開度との関係を示
している。従つて、増幅器４９の入力電圧に比例
してスロツトル開度が増大する。第５図は、流量
制御弁３０用増幅器５０の入力電圧と出力電流と
の関係を示し、第６図は、流量制御弁３０の入力
電流とCVT４の入力側油圧サーボへの流量との
関係を示している。従つて、増幅器５０の入力電
流の変化に速度比ｅは比例する。第７図は、ライ
ン圧発生弁２４用増幅器５１の入力電圧と出力電
圧との関係を示し、第８図は、ライン圧発生弁２
４の入力電流とライン圧Plとの関係を示してい
る。従つて、増幅器５１の入力電圧の変化に対し
て、ライン圧Plは線形的に変化する。ライン圧Pl
は、CVT４におけるトルク伝達を確保できる最
小の値となるように制御される。なお、ライン圧
発生弁２４の入力電流が０であつても、ライン圧
PlはPl1（Pl1≠０）に維持されるので、断線や電
子制御装置３８に故障が生じても、可動デイスク
８，１０の油圧サーボへ所定油圧が供給され、
CVT４における最小限のトルク伝達が確保され
る。 第９図は、本発明の実施例のブロツク線図であ
る。ブロツク５５で加速ペダルの踏込み量Xacc
が要求馬力PS′へ変換される。要求馬力PS′は、
踏込み量Xaccの増大に伴つて増大するような、
Xaccの関数として設定されている。ブロツク５
６では、要求馬力PS′が機関の目標回転速度N′、
即ち、入力軸５の目標回転速度Nin′（N′＝Nin′）
へ変換される。要求馬力PS′と目標回転速度
Nin′との関係は、第１図のＡ、Ｂ、あるいはＣ
線で示されるものである。Ａ、Ｂ、Ｃ線にそれぞ
れ基づく関数Fa，Fb，Fcのうちいずれの関数が
選択されるかは、CVT４の油圧サーボに用いら
れる油圧媒体の温度Toil、及び加速性を上昇さ
せるために運転者により操作される運転室のスポ
ーテイスイツチの作動状態SWにより決まる。油
温Toilが所定値ａ以上で、且つスポーテイスイ
ツチがオフである場合には、即ち、暖機終了後で
定常走行中ではFaが選択されて燃費率を最小に
し、油温Toilが所定値ａ未満である場合では、
即ち、暖機中ではFbが選択されて触媒コンバー
タ内の触媒が速やかに活性温度まで上昇させら
れ、スポーテイスイツチがオンである場合には、
Fcが選択されて加速性能を改善する。更に、
CVT４の油温Toilが低い場合には、油圧媒体の
粘性が増大し、CVT４へ送られる油圧媒体の流
量が減少し、運転性能が悪化する恐れがあるが、
Fbの選択により運転性能の悪化を防止すること
ができる。ブロツク５７では、目標回転速度
Nin′と実際の回転速度Ninとの偏差Nin′−Ninが
求められる。偏差Nin′−Ninは、フイードバツク
ゲイン５８においてＫ（Nin′−Nin）に増幅され
てから、流量制御弁用増幅器５０を介して流量制
御弁３０へ送られて、CVT４の速度比ｅが変化
される。前述の(2)式より Tout／Te＝１−Ｊ・N〓e／Te ……(3) 従つて、運転性能を向上するために所定量の
Tout／Teを確保するためには、機関回転の加速
度N〓e（＝N〓in）がTout／Teに対して、逆に変化
するように制御すればよい。従つて、本発明で
は、フイードバツクゲイン５８におけるフイード
バツクゲインＫを次式で定める。 Ｋ＝−ｋ（１−Ｊ・N〓e／Te） ……(4) 但し、ｋは正の数であり、車両の運転状態の関
数とする。N〓eの減少は、CVT４における速度比
ｅの時間変化を緩やかにすることにより達成され
る。ブロツク６２は、微分器６３を介して送られ
てくるCVT４の入力側回転速度Nin、即ちNin
と、機関１の出力トルクTeとから、(4)式に従つ
てＫを算出する。ｋは、暖機状態に関係して変化
するCVT４の油温Toilと、スポーテイスイツチ
の操作状態SWとの関数とする。暖機中及びスポ
ーテイスイツチがオンである期間ではｋを減少さ
せて、運転性能を向上させる。ブロツク６７で
は、要求馬力PS′とCVT４の入力側回転速度Nin
との関数f′として、定常状態の必要出力トルクT1
を算出する。 T1＝ｂ・PS′／Nin ……(5) 但し、ｂは定数。ブロツク６８では、CVT４
の入力側回転の加速度N〓inの関数f″として、慣性
モーメントＪにより吸収される過渡状態の損失ト
ルクT2を算出する。 T2＝Ｊ・N〓in ……(6) ブロツク６９では、目標出力トルクTe′を
Te′＝T1＋T2とし、目標出力トルクTe′と機関１
の実際の出力トルクTeとの偏差Te′−Teを求め、
Te′−Teは、フイードバツクゲイン７０を介して
スロツトルアクチユエータ用増幅器４９へ送られ
る。 第１０図は、第９図のブロツク線図に従うプロ
グラムのフローチヤートである。ステツプ75で
は、加速ペダルセンサ１６からの入力信号から、
要求馬力PS′を算出する。ステツプ76では、CVT
４の油温Toilが所定値ａ以上か否かを判別し、
Toil≧ａであればステツプ78へ、Toil＜ａであ
ればステツプ77へ進む。ステツプ77では、即ち暖
機中では前述の関数Fbに基づいて目標回転速度
Nin′を算出し、k1をｋに代入する。ステツプ78
では、スポーテイスイツチ４７がオンか否かを判
別し、オンであればステツプ80へ進み、オフであ
ればステツプ79へ進む。ステツプ79では、前述の
関数Fcに基づいて目標回転速度Nin′を算出し、
k2をｋに代入する。ステツプ80では、前述の関
数Faに基づいて目標回転速度Ninを算出し、k3
をｋに代入する。なお、k3＞k1＞k2である。ス
テツプ81では、スロツトル開度あるいは加速ペダ
ルの踏込み量の変化率（単位時間あたりのスロツ
トル開度あるいは加速ペダルの踏込み量の変化
量）に関係してｋを補正する。加速ペダル１８が
急激に踏込まれた場合程、CVT４の速度比の時
間変化を小さくして、機関の出力トルクの増大を
図る。ステツプ84では、フイードバツクゲインＫ
を前述の(4)式に基づいて算出する。ステツプ85で
は、流量制御弁用増幅器５０の入力電圧Vinを、
次式から算出する。 Vin＝Ｋ（Nin′−Nin） ……(7) ステツプ86では、定常状態での必要トルクT1
を前述の(5)式から算出する。ステツプ87では、慣
性モーメントＪのために吸収される過渡時の損失
トルクT2を、前述の(6)式から算出する。ステツ
プ88では、T1＋T2を目標出力トルクTe′とする。
ステツプ89では、スロツトルアクチユエータ用増
幅器４９の入力電圧Vthを次式から算出する。 Vth＝K′（Te′−Te） ……(8) 但し、K′は定数である。ステツプ89の実行後、
ステツプ76へ戻る。
このように本発明によれば、CVTを用いて速
度比が無段階に制御され、慣性モーメントのため
に吸収されるトルク分を考慮してCVTの速度比
の時間変化が制御されるので、あるいは、慣性モ
ーメントのために吸収されるトルク分を補償する
ように機関出力トルクが制御されるので、燃費
率、運転性能を大幅に向上させることができる。
度比が無段階に制御され、慣性モーメントのため
に吸収されるトルク分を考慮してCVTの速度比
の時間変化が制御されるので、あるいは、慣性モ
ーメントのために吸収されるトルク分を補償する
ように機関出力トルクが制御されるので、燃費
率、運転性能を大幅に向上させることができる。
第１図は、機関の回転速度−出力トルクの座標
系上において、等馬力線及び等燃費率線を示す
図、第２図は、本発明が適用される車両用動力装
置の構成図、第３図は、スロツトルアクチユエー
タ用増幅器の入出力特性を示す図、第４図は、ス
ロツトルアクチユエータの入力と、スロツトル開
度との関係を示す図、第５図は、流量制御弁用増
幅器の入出力特性を示す図、第６図は、流量制御
弁の入力とCVTの速度比との関係を示す図、第
７図は、ライン圧発生弁用増幅器の入出力特性を
示す図、第８図は、ライン圧発生弁の入力とライ
ン圧との関係を示す図、第９図は、本発明の実施
例のブロツク線図、第１０図は、第９図のブロツ
ク線図に従うプログラムのフローチヤートであ
る。 １……内燃機関、４……CVT、１５……トル
クセンサ、１８……加速ペダル、１９……スロツ
トルアクチユエータ、２０……回転角センサ、３
０……流量制御弁、３８……電子制御装置、４６
……油温センサ、４７……スポーテイスイツチ。
系上において、等馬力線及び等燃費率線を示す
図、第２図は、本発明が適用される車両用動力装
置の構成図、第３図は、スロツトルアクチユエー
タ用増幅器の入出力特性を示す図、第４図は、ス
ロツトルアクチユエータの入力と、スロツトル開
度との関係を示す図、第５図は、流量制御弁用増
幅器の入出力特性を示す図、第６図は、流量制御
弁の入力とCVTの速度比との関係を示す図、第
７図は、ライン圧発生弁用増幅器の入出力特性を
示す図、第８図は、ライン圧発生弁の入力とライ
ン圧との関係を示す図、第９図は、本発明の実施
例のブロツク線図、第１０図は、第９図のブロツ
ク線図に従うプログラムのフローチヤートであ
る。 １……内燃機関、４……CVT、１５……トル
クセンサ、１８……加速ペダル、１９……スロツ
トルアクチユエータ、２０……回転角センサ、３
０……流量制御弁、３８……電子制御装置、４６
……油温センサ、４７……スポーテイスイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 加速ペダルの踏込み量又はそれに対応した信
号の関数として目標機関回転速度及び目標出力ト
ルクを定義し、機関と駆動輪との間に設けられて
いる無段変速機の速度比を変化させることによ
り、機関回転速度が前記目標回転速度となるよう
にフイードバツク制御し、吸気系への燃料供給流
量あるいは空気供給流量を変化させることによ
り、機関の出力トルクが前記目標出力トルクとな
るようにフイードバツク制御する車両用動力装置
において、 機関及びそれと連結された回転部の慣性モーメ
ントのため吸収又は出力されるトルクを求める手
段と、 該吸収又は出力されるトルクと前記目標出力ト
ルクとの和又はそれに対応した値を、前記フイー
ドバツク制御のための新たな目標出力トルクとす
る手段と、 を備えたことを特徴とする車両用動力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071466A JPS58189713A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 車両用動力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57071466A JPS58189713A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 車両用動力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58189713A JPS58189713A (ja) | 1983-11-05 |
| JPH0440217B2 true JPH0440217B2 (ja) | 1992-07-02 |
Family
ID=13461393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57071466A Granted JPS58189713A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 車両用動力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58189713A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4459878A (en) * | 1982-05-21 | 1984-07-17 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Control system and method for a power delivery system having a continuously variable ratio transmission |
| US4458560A (en) * | 1982-05-21 | 1984-07-10 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Control system and method for a power delivery system having a continuously variable ratio transmission |
| JPS6098250A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-06-01 | Mazda Motor Corp | 電子制御式無段変速装置 |
| JPS61115725A (ja) * | 1984-11-12 | 1986-06-03 | Aisin Warner Ltd | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
| JPS62166122A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Mazda Motor Corp | 無段変速機の制御装置 |
| JP2505420B2 (ja) * | 1986-08-12 | 1996-06-12 | 日産自動車株式会社 | 無段変速機の変速制御装置 |
| JPS6361646A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | 無段変速機の制御装置 |
| DE3636463A1 (de) * | 1986-10-25 | 1988-05-05 | Daimler Benz Ag | Verfahren und vorrichtung zur steuerung des stufenlos veraenderlichen uebersetzungsverhaeltnisses eines kegelscheibenumschlingungsgetriebes in einem kraftfahrzeug |
| JPH0816509B2 (ja) * | 1987-04-27 | 1996-02-21 | ダイハツ工業株式会社 | 車両用無段変速機の変速制御方法 |
| JP2706791B2 (ja) * | 1988-11-30 | 1998-01-28 | スズキ株式会社 | 連続可変変速機の回転数制御装置 |
| JP2692254B2 (ja) * | 1989-04-21 | 1997-12-17 | 日産自動車株式会社 | 無段変速機の変速制御装置 |
| JPH03121357A (ja) * | 1989-10-04 | 1991-05-23 | Nissan Motor Co Ltd | 無段変速機の変速制御装置 |
| JP4157087B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2008-09-24 | ジヤトコ株式会社 | 無段変速機搭載車の暖房性能補償装置 |
| JP4539428B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2010-09-08 | 日産自動車株式会社 | 車両におけるアクセルペダル操作量に対する応答性補正 |
| JP5699919B2 (ja) * | 2011-12-01 | 2015-04-15 | 株式会社デンソー | 暖機運転制御装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2385902A1 (fr) * | 1977-03-31 | 1978-10-27 | Renault | Procede de regulation d'un groupe moto-propulseur et dispositif permettant sa mise en oeuvre |
| JPS53127923A (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | Control system of internal combustion engine |
| JPS58180866A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-22 | Nissan Motor Co Ltd | Ｖベルト式無段変速機の変速制御方法 |
| JPS6054493A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | 東芝テック株式会社 | 多層パタ−ン型プリント基板 |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP57071466A patent/JPS58189713A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58189713A (ja) | 1983-11-05 |
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