JPH0723059B2

JPH0723059B2 - 無段変速機および副変速機を備えた車両用変速機の制御方法

Info

Publication number: JPH0723059B2
Application number: JP61104267A
Authority: JP
Inventors: 邦夫森沢
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1986-05-07
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPS62261543A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、無段変速機および副変速機を備えた車両用変
速機の制御方法の改良に関するものである。

従来技術有効径が可変な一対の可変プーリ間に伝動ベルトが巻き
掛けられてエンジンの動力を無段階に変速する無段変速
機と、この無段変速機の後段に配設された有段式の副変
速機とを備えた車両用変速機が知られている。このよう
な車両においては、通常、車両の停止に先立って低速走
行となるほど無段変速機の変速比が最大値（最減速側）
へ向かって変更されることにより、続く車両の発進時の
駆動力が得られるようになっているが、路面摩擦が比較
的低い状態において車両の急制動が行われた場合のよう
に無段変速機の可変プーリが比較的短時間で停止する場
合には、変速比が最大値に到達する前に停止するので、
車両の再発進時には駆動力が充分に得られず、また発進
した直後には変速比が最大値へ向かって変化することに
より不快なショックが発生する不都合があった。

これに対し、たとえば特開昭60−149551号公報に記載さ
れているように、無段変速機の可変プーリの回転速度が
所定値以下となると変速比を最大とする最大変速比保持
弁を設けることにより、車両の停止、すなわち可変プー
リの回転停止に先立って、変速比制御弁の作動状態に拘
わらず無段変速機の変速比を最大値に維持する制御技術
が知られている。

発明が解決すべき問題点しかしながら、斯る従来の車両用変速機の制御方法で
は、車両の低速走行時には無段変速機の変速比を最大と
するために急な変速比変化が常時行われるため、エンジ
ンブレーキによる不快な急減速が車両に発生して運転性
が損なわれる欠点があった。

問題点を解決するための手段本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、有効径が可変な一対の可変プ
ーリ間に伝動ベルトが巻き掛けられてエンジンの動力を
無段階に変速する無段変速機と、この後段に配設された
少なくとも前後進を切換える副変速機とを備えた形式の
車両用変速機の制御方法であって、車両の停止時におい
て前記無段変速機の変速比が予め定められた値に到達し
ていない場合には、該無段変速機の変速比の変化を可能
とするために前記副変速機をニュートラル状態とするこ
とにある。

作用および発明の効果このようにすれば、車両の停止時において前記無段変速
機の変速比が予め定められた値に到達していない場合に
は、前記副変速機がニュートラル状態とされるので、た
とえ路面摩擦が比較的低い状態において車両の急制動が
行われた場合のように無段変速機の可変プーリが比較的
短時間で停止させられた場合でも、副変速機がニュート
ラル状態とされることにより可変プーリの回転が許容さ
れて変速比の変化が可能となり、変速比が最大値へ変化
させられ得る。したがって、車両の発進時の駆動力が得
られるとともに、車両の急停止に起因する変速比変化の
不全やこれに起因する発進時のショック、および最大変
速比保持弁の作動に起因する車両の急減速が解消される
のである。

ここで、変速比とは、無段変速機の入力軸回転速度を出
力軸回転速度で除した値である。

実施例以下、本発明の一適用例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図において、車両のエンジン10は、ロックアップク
ラッチ付フルードカップリング12を介して無段変速機14
の入力軸16に連結されている。入力軸16には、油圧シリ
ンダ18によってＶ溝幅すなわち伝動ベルト20の掛り径が
変更される可変プーリ22が設けられており、また出力軸
24には、油圧シリンダ26によってＶ溝幅が変更される可
変プーリ28が設けられている。したがって、入力軸16に
伝達された回転力は可変プーリ22および28に巻き掛けら
れた伝動ベルト20を介して出力軸24に伝達されるととも
に、後段の副変速機30に伝達される。副変速機30は、第
１サンギア32、第２サンギア34、リングギア36などから
成るラビニヨオ型複合遊星歯車装置と、油圧式高速段用
クラッチ38、低速段用ブレーキ40、後進用ブレーキ42な
どの摩擦係合装置とを含む。それら高速段用クラッチ3
8、低速段用ブレーキ40、後進用ブレーキ42が択一的に
作動させられることにより、第３図に示すように、副変
速機30の変速比R_fが切り換えられ、あるいは正転、逆転
が切り換えられるようになっている。ここで、第３図に
おいて、ρ_１はZ_s1／Z_r，ρ_２はZ_s2／Z_rである。但し、
Z_s1は第１サンギア32の歯数、Z_s2は第２サンギア34の歯
数、Z_rはリングギア36の歯数である。ベルト式無段変速
機14の出力軸24は副変速機30の入力軸を構成し、また副
変速機30内の遊星ギアを支持するキャリア44は出力軸を
構成するので、副変速機30の変速比はキャリア44の回転
数で出力軸24の回転数を除した値となる。前記キャリア
44に伝達された回転力は中間歯車46、48および終減速機
50を経て、一対の車両の駆動輪52にそれぞれ伝達される
ようになっている。

可変プーリ22および28の近傍には、それら可変プーリ22
および28の回転速度に対応した周波数のパルス信号SP1
およびSP2をコントローラ54へ出力するための入力軸回
転センサ58および出力軸回転センサ60が設けられてい
る。また、中間歯車48の近傍には、中間歯車48の回転速
度に対応した周波数のパルス信号SVをコントローラ54へ
出力するための車速センサ62が設けられている。また、
エンジン10の図示しない吸気配管に設けられたスロット
ル弁には、スロットルセンサ64が設けられており、その
スロットルセンサ64からはスロットル弁開度θを表すス
ロットル信号Ｓθがコントローラ54に供給される。ま
た、シフト切換装置としてシフトレバー66が用いられて
おり、そのシフトレバー66の操作位置を検出する操作位
置センサ68からは、シフトレバー66のシフト操作位置P
_shを表す信号SPがコントローラ54に供給される。このシ
フトレバー66は油圧回路70内のマニアルバルブと機械的
に関連させられており、ニュートラルレンジに操作され
たときには、高速段用クラッチ38、低速段用ブレーキ4
0、後進用ブレーキ42のいずれにも油圧が供給されるこ
とを阻止して副変速機30をニュートラル状態とするが、
後進レンジに操作されたときには、後進用ブレーキ42の
みに作動油を供給させる。また、シフトレバー66が前進
レンジのうちのエンジンブレーキ（Ｌ）レンジに操作さ
れた場合には、低速段用ブレーキ40のみに作動油が供給
されることを許容し、副変速機30が低速側ギア段に維持
されるようにする。また、シフトレバー66が前進レンジ
のうちの自動走行（S:ドライブ）レンジに操作された場
合には、高速段用クラッチ38および低速段用ブレーキ40
のいずれかに作動油が供給されることを許容する。それ
らの高速段用クラッチ38および低速段用ブレーキ40に
は、油圧回路70に設けられたシフト用電磁弁72の作動に
応答して作動する図示しないシフトバルブから、択一的
に油圧が供給されるようになっている。そして、シフト
レバー66が前進レンジのうちの通常走行（D:ドライブ）
レンジに操作された場合には、高速段用クラッチ38のみ
に作動油が供給されることを許容して副変速機30が高速
側ギア段に維持されるようにする。

また、上記油圧回路70は、無段変速機14の実際の変速比
およびエンジン10の出力トルクに対応して調圧されたラ
イン油圧を出力軸24に設けられた油圧シリンダ26に供給
し、伝動ベルト20の張力を必要かつ充分に制御する。そ
して、油圧回路70は、入力軸16に設けられた油圧シリン
ダ18に関して、シフト方向切換弁74の作動に応答して、
作動油を供給しあるいは排出し、また、シフト速度切換
弁76の作動に応答して油圧シリンダ18への作動油流入速
度あるいは油圧シリンダ18からの作動油排出速度を変化
させる。これにより、無段変速機14の変速比を所望の変
化速度で連続的に変化させる。なお、油圧ポンプ78はエ
ンジン10などによって駆動されることにより、オイルタ
ンク80内の作動油を油圧回路70に圧送するものであって
油圧回路70の油圧源として機能する。

そして、上記油圧回路70と副変速機30との間には、副変
速機30内の高速段用クラッチ38、低速段用ブレーキ40、
後進用ブレーキ42へ油圧回路70から作動油圧を供給する
ための油路82、84、86がそれぞれ設けられており、高速
段用クラッチ38へ作動油を供給するための油路82には制
御弁88が設けられている。この制御弁88は、高速段用ク
ラッチ38を作動させるための作動油圧の伝達を許容する
状態と、その作動油圧の伝達を阻止して高速段用クラッ
チ38内の作動油圧をドレンへ排圧する状態とに制御され
るものである。

前記コントローラ54は、CPU,ROM,RAMを含む所謂マイク
ロコンピュータであって、RAMの記憶機能を利用しつつR
OMに予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理
し、副変速機30のギア段を自動的にシフトさせるために
シフト用電磁弁72の作動を制御する一方、無段変速機14
の変速比を最適値に変化させるためにシフト方向切換弁
74およびシフト速度切換弁76の作動を制御する。

以下、本適用例の作動の要部を第１図のフローチャート
に従って説明する。

第１図は、車両のトランスミッション全体の変速比を制
御するための制御ルーチンの一部であって、車両の停止
時に副変速機30をニュートラル状態とするための制御に
関連した部分を示すものである。先ず図示しないステッ
プが実行されることにより、車速Ｖ、スロットル弁開度
θ、入力軸16の回転速度N_in、出力軸24の回転速度
N_out、シフトレバー66の操作位置P_shが信号SP1,SP2,S
θ,SV,SPに基づいて読み込まれるとともに、無段変速機
14の実際の変速比γ（＝N_in／N_out）が算出される。

また、図示しない変速比制御ルーチンでは、シフトレバ
ー66の実際の操作位置に応答して選択された関係から、
スロットル弁開度θおよび車速Ｖに基づいて目標回転速
度が決定され、実際の入力軸16の回転速度N_inがその目
標回転速度と一致するようにシフト方向切換弁74および
シフト速度切換弁76が駆動されることにより変速比が制
御される。上記関係は、運転性および燃費が好適に維持
されるように予め求められたものである。また、通常
は、前述のような変速比制御によって車速の低下ととも
に変速比γが最大値側（減速側）へ変化させられ、再発
進時には最大変速比により駆動力が得られるようになっ
ている。

前記制御弁88は、以上のような場合には通常高速段用ク
ラッチ38を作動させるための作動油圧の伝達を許容する
状態に維持されるが、以下に述べるように、車両の停止
時において無段変速機の変速比が予め定められた一定の
値以下である場合には、高速段用クラッチ38内の作動油
圧をドレンへ排圧する状態に制御されるようになってい
る。

すなわち、メインルーチンの実行中において、第１図の
ステップS1においてシフトレバー66がドライブ（Ｄ）レ
ンジに操作されたか否かが判断される。操作されていな
いと判断された場合にはメインルーチンに戻るが、操作
されたと判断されると、ステップS2が実行されて車両が
停止状態であるか否かが車速Ｖに従って判断される。車
両が停止状態でないと判断された場合にはメインルーチ
ンに戻されるが、停止状態であると判断されるとステッ
プS3が実行されて無段変速機14の変速比γが予め定めら
れた一定の値γ_０に到達しているか否かが判断される。
この一定の値γ_０は、無段変速機14の最大変速比または
それに近い値に設定される。

上記ステップS3において無段変速機14の変速比γが予め
定められた一定の値γ_０に到達してないと判断された場
合には、ステップS4が実行されてスロットル弁開度θが
全閉状態（０％開度）であるか否かが判断される。スロ
ットル弁開度θが全閉状態ではないと判断された場合に
は、メインルーチンに戻されるが、全閉状態であると判
断された場合にはステップS5が実行されて前記制御弁88
が励磁されることにより切り換えられて、高速段用クラ
ッチ38内の作動油圧がドレンへ排圧される。これによ
り、副変速機30の高速段用クラッチ38が解放状態とされ
る。すなわち、シフトレバー66がＤレンジに操作され、
車両が停止させられ、無段変速機14の変速比γが一定値
γ_０に到達せず、スロットル弁開度θが全閉状態である
場合には、副変速機30がニュートラル状態とされるので
ある。

上記のようにして副変速機30がニュートラル状態とされ
ると無段変速機14の出力軸24と駆動輪52との間が切り離
されるので、車両の停止状態であるにも拘わらず無段変
速機14内の可変プーリ22および28が回転可能となる。こ
のため、続くステップS6が実行されることにより変速比
γが容易に最大変速比へ変化させられる。すなわち、摩
擦係数が低い路面における車両の急制動などにより変速
比γが最大値に到達する前に駆動輪52が早期停止した場
合であっても、前記変速比制御による変速比変化が継続
して実行されて変速比γが最大値とされるのである。

このようにして変速比γが最大値とされると、前記ステ
ップS3において変速比γが一定値γ_０に到達していると
判断されるようになり、このような場合には、ステップ
S7において副変速機30の高速段用クラッチ38が解放状態
とされているか否かが判断される。この判断が否定され
た場合にはメインルーチンに戻されるが、肯定された場
合にはステップS8が実行されて制御弁88が非励磁状態に
戻されることにより、高速段用クラッチ38が再発進に備
えて再び係合状態とされる。

上述のように、本適用例によれば、車両が停止したとき
に変速比γが未だその最大値付近に到達していない場合
には、副変速機30がニュートラル状態とされて無段変速
機14の可変プーリ22および28の回転が許容されるので、
前記変速比制御による変速比変化が継続して実行されて
変速比γが最大値とされる。このため、車両の発進時の
駆動力が得られるとともに、車両の急停止に起因する変
速比変化の不全やこれに起因する発進時のショック、或
いは最大変速比保持弁の作動に起因する車両の急減速が
全く解消されるのである。

また、本適用例によれば、副変速機30をニュートラル状
態とするために、スロットル弁開度θが全閉状態である
ことが要件とされているので、再発進或いは再加速操作
が既に行われているときには副変速機30と駆動輪52との
切り離しが阻止されて、エンジンのオーバーラン防止が
計られる利点がある。

また、本適用例によれば、副変速機30をニュートラル状
態とするために、シフトレバー66がＤレンジへ操作され
ていることが要件とされているので、副変速機30をニュ
ートラル状態とするために単一の高速ギア段用クラッチ
38の作動を解くだけで良い利点がある。

以上、本発明の一適用例について説明したが、本発明は
その他の態様においても適用される。

たとえば、前述の適用例では、制御弁88が例磁される要
件として、シフトレバー66がＤレンジに切り換えられて
いることやスロットル弁開度θが全閉状態となっている
ことが含まれているが、そのような要件が設けられてい
なくても本発明の一応の効果が得られるのである。

また、前述の適用例のステップS5においては高速段用ク
ラッチ38が解放状態とされているが、半係合状態でも変
速比γを変更可能な程度に出力軸24が回転可能となるの
で一応の目的が達成される。すなわち、請求の範囲に言
うニュートラル状態とは、このような半係合状態を含む
広義のものと解されるべきである。

また、前記制御弁88と同様に構成され且つ同様に作動さ
せられる制御弁を、低速段用ブレーキ40へ作動油圧を伝
達する油路84に設けてもよい。このようにすれば、前記
ステップS1を除去し得るとともに、低速ギア段にて走行
中においても前述の適用例と同様の効果が得られる。

また、上記副変速機30が前進１段、あるいは前進３段以
上のギア段を備えたものであっても差支えなく、シフト
レバー66の前進レンジが２或いは１レンジであっても良
い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一適用例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変
更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の装置の作動を説明するフローチャート
である。第２図は本発明の一適用例の装置を示す図であ
る。第３図は第２図の副変速機における切換え状態を示
す図である。 14:無段変速機 20:伝動ベルト 22,28:可変プーリ 30:副変速機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有効径が可変な一対の可変プーリ間に伝動
ベルトが巻き掛けられてエンジンの動力を無段階に変速
する無段変速機と、該無段変速機の後段に配置された少
なくとも前後進を切換える副変速機とを備えた形式の車
両用変速機の制御方法であって、車両の停止時において前記無段変速機の変速比が予め定
められた値に到達していない場合には、該無段変速機の
変速比の変化を可能とするために前記副変速機をニュー
トラル状態とすることを特徴とする無段変速機および副
変速機を備えた車両用変速機の制御方法。