JPS58184347A - 車両用動力装置 - Google Patents

車両用動力装置

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Publication number
JPS58184347A
JPS58184347A JP57067362A JP6736282A JPS58184347A JP S58184347 A JPS58184347 A JP S58184347A JP 57067362 A JP57067362 A JP 57067362A JP 6736282 A JP6736282 A JP 6736282A JP S58184347 A JPS58184347 A JP S58184347A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotational speed
engine
throttle opening
engine rotational
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57067362A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Shigematsu
重松 崇
Tomoyuki Watanabe
智之 渡辺
Setsuo Tokoro
節夫 所
Daisaku Sawada
沢田 大作
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Jidosha Kogyo KK filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP57067362A priority Critical patent/JPS58184347A/ja
Publication of JPS58184347A publication Critical patent/JPS58184347A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/12Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members
    • F16H9/16Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts
    • F16H9/18Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts only one flange of each pulley being adjustable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無段変速機を備える車両用動力装置に関する。
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
のシフトレノ々−の操作により直接、自動変速機の場合
にはスロッ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ろことが好
ましいが、従来の変速機の変速比は加速の場合の運転性
(ドライバビリティ)′?i:考慮して設定され、かつ
有段であるために、内燃機関の全運転範囲に渡って最小
燃費率〒運転することは困難であった。
そこで本出願人は先に、無段変速機を用いて内燃機・関
を全運転範囲に渡って最小燃費率で運転制御することが
できろ車両用動力装置を提供した。すなわちその車両用
動力装置によれば、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ろ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操作量の関数として定め、
要求馬力を最小燃費率で達成できる機関運転における機
関の出力トルクと回転速度とを目標出力トルクおよび目
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速度比をフィード・々ツ
ク制御し、内燃機関の出力トルクが目標出力トルクとな
るように吸気系スロットル開度をスロットルアク千ユエ
ータによりフイ=Pパック制御している。
有段変速の従来の車両ではスロットル弁と加速ペダルと
は、信頼性、応答性、精度に関して厳密となるように機
関連結されており、そのためスロットルアクチュエータ
を厳密性?要求され、前記車両用動力装置の実現上支障
となっている。
本発明の目的は、スロットルアクチュエータを用いずに
、内燃機関を全運転範囲に渡って最小燃費率で運転制御
することが〒きろ車両用動力装置を提供することである
この目的を達成するために本発明によnば、内燃機関の
動力が無段変速機を介して駆動輪へ伝達されろ車両用動
力装置において、内燃機関の要求馬力2吸気系スロット
ル開度の関数として定め、要求馬力を最小燃費率で達成
することができる機関運転に□おけろ機関回転速度を吸
気系スロットル開度の関数として定め・吸気系スロット
ル開度の関数として定めた機関回転速度を目標機関回転
速度とし、実際の機関回転速度と目標機関回転速度との
差に基づいて機関回転速度をフィートノSツク制御する
さらに、機関回転速度のこのようなフィードバック制御
に加えて・本発明によれば、吸気系スロットル開度また
はアクセルストロールド機関回転速度との関数としての
機関出力トルクを吸気系スロットル開度と実際の機関回
転速度とから算出し、算出した機関出力トルクとベルト
武勲・段変速機の出力ディスク側4ルト掛かり半径の関
数、またはベルト掛かり半径に近似した関数としてベル
ト式無段変速機の出力側ディスクのベルト押し付は圧力
な制御する。
図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する0 第1図は機関回転速度一機関出力トルク上における等燃
費率線(実線)および等馬力線(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
g7PS−hである。一点鎖線はスロットル弁が全開で
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、従来の変速機における変速比ではB線のように設定
され燃費率が悪かった。本発明では加速ペダルの操作量
、すなわち踏込み量の関数として機関の要求馬力を設定
し、各要求馬力において機関回転速度および機関出力ト
ルクがA線により、規定されるものとなるように内燃機
関が運転されろ。
第2図は吸気系スロットル開度をノぞラメータとして機
関回転速度と機関出力トルクとの関係を示している。A
は第1図に示されているAに一致し・例えばスロットル
開度θth −10°では機関出力トルク8.5kg−
m 、機関回転速度1250r、p、m。
で燃費率が最小となる。したがって機関FANに沿って
運転する場合、機関回転速度はスロットル開度θthの
関数となる。A線によって規定されろスロットル開度θ
thの関数としての機関回転速度を目標機関回転速度N
′とすると、スロットル開度θthと目標機関回転速度
N′との関係は第3図に示される。定常状態ではスロッ
トル開度θthから目標機関回転速度N′を算出し、実
際の機関回転速度Nが目標機関回転速度N′となろよう
にCV T (continuousA’5r var
iable tra−nsmission )の速度比
を制御すれば機関出力トルクは第1図のA線に規定され
ろものになり、最小燃費率の運転が行なわれろ。加速時
では、CVTの制御遅れのためにスロットル開度θth
に対応する機関トルクが発生し、その後、機関回転速度
Nが目標機関回転速度N′となる。また減速時手もCV
Tの制御遅れのために同様に、機関回転速度が不変のま
ま、スロットル開度の減少に伴って、機関出力トルクが
先に減少し、その後に機関回転速度が減少されろ。すな
わち過渡時〒はCVTの制御遅れのために機関出力トル
クの変化が機関回転速度の変化に先行して運転性能の悪
化を補償する。
CVTには従来種々の機構が提案されているが、実施例
〒はトルクの伝達容量が大きくかつ小M rxベルト式
CVTにより説明する。
第4図において内燃機関1の出力軸2はクララ千3を介
してCVT4の入力軸5へ接続されている。入力軸5お
よび出力軸6は互いに平行に設けられており、入力側固
定ディスク7は入力軸5に固定され、入力側可動ディス
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
ンまたほぼ一ルベアリング等で嵌合し、出力側固定ディ
スク9は出力軸6に固定され、出力側可動ディスク10
は軸線方向へ移動可能に出力軸6の外周にスプラインま
たはゼールベアリング等で嵌合している。なお可動側デ
ィ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、入力側と出力側において、固定ディスクと可
動ディスクとの軸線方向の配置は互いに逆である。固定
ディスク7.9および可動ディスク8,100対向面は
半径方向外方へ向かってお1°゛′°距離1増大を穴1
.ご一パ面”″成8結円錐台型断面のベルト111が入
力側および出力側のディスク間に掛けられる。したがっ
て固定および可動ディスクの締付は力の変化に伴ってデ
ィスク面上におけろベルト11の半径方向接触位置が連
続的に変化する。入力側ディスク7.8の面上におけろ
ベルト11の接触位置が半径方向外方へ移動すると、出
力側ディスク9,10の面上におけろベルト11の接触
位置が半径方向内方は増大し、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
ろ。
スロットル開度センサ18は吸気糸スロワ)/L41’
J度θthを検出する。機関の出力馬力が加速ペダルの
踏込み量の所望の関数となるように加速ペダルと吸気系
スロットル弁とは連結されろ。入力側および出力側回転
角センサ20 、21はそれぞれディスク7.100回
転角、したがって回転数を検出する。ライン圧発生弁2
4はオイルポンプ25によりリザーノ々26から油路2
7′f: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PAを調整する。出力側可動ディスク10の油
圧ザーぎは油路29を介してライン圧Plを供給されろ
流量制御弁30は入力側可動ディスク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およびドレン油路32との接続を断ち、すな
わち入力側可動ディスク8の軸線方向の位置を一定に維
持し、変度比e′?i:増大させるためには油路31か
ら33へオイルを供給して入力側ディスク7.8間の締
付は力を増大し・速度比eを減少させろためには可動デ
ィスク8の油圧サーゼの油圧をドレン油路322介して
大気側へ導通させて入力側ディスク7゜8間の推力ご減
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、入力側可動ディスク80油圧サーゼのピストン
作用面積は出力側可動ディスク10の油圧サー昶のピス
トンの作用面積より大きいため、入力側ディスク7.8
の締付は力を出力側ディスク9,10の締付は力より大
きくすることが可能である。出力側ディスク9,10に
おいてベルト11が滑らずにトルク伝達が確保されるよ
うな締付は力が生じろようにライン圧Plがライン圧発
生弁24により制御され、入力側ディスク7.8の締付
は力を流量制御弁30により変化させて速度比を制御す
る。電子制御装置38はアドレスデータノZ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、入力インタフェース4]、A/D(アナ
ログ/デジタル)変換器42、CP U 43 、RA
M44、ROM45を含んでいろ。スロットル開度セン
サI8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のパルスは入力インタフェース
41へ送られる。流量制御弁30およびライン圧発生弁
24への出力はD/A変換器40からそれぞれ増幅器5
0 、51を介して送られろ。
第5図は流量制御弁30用増幅器500Å力電圧と出力
電流との関係を示し、第6図は流量制御弁300入力電
流とCVT4の入力側油圧サーノへの流量との関係を示
している。したがって増幅器500入力電圧の変化に一
一比・は比例する。
第7図はライン圧発生弁24用増幅器510入力電圧と
出力電流との関係を示し、第8図はライン圧発生弁24
0入力電流とライン圧Plとの関係を示している。した
がって増幅器510入力電圧の変化に対してライン圧P
lは線形的に変化する。
ライン圧発生弁240入力電流が0であっても、ライン
圧PlはpH(PA’l〜O)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、可動ディスク8
,100油圧サー1へ所定油圧が供給され、CVT4に
おけろ最小限のトルク伝達が確保されろ。
第9図は本発明の実施例のブロック線図である。ブロッ
ク55でスロットル開度θthから目標機関回転速度N
/、すなわちCVT4の目標入力回転速度N’inを算
出する。θthとN’inとの関係は第2図のA線によ
り規定されたものである。
56では目標入力回転速度N’inとCVT4の実際の
入力回転速度Ninとの偏差N’in −Ninが求め
らn6゜N’in −Ninは、フィートノ上ツクゲイ
ン11111゜ 57においてVinまで適切に増幅され、流量制御弁用
増幅器50を介して流量制御弁30へ送られ・CVT4
の入力側ディスクのサーセ油圧が変更されてCVT4の
速度比e・したがって機関回転速度NがN′となるよう
にフィードバック制御される。ブロック60ではスロッ
トル開度θthとC’V T 4の実際の入力回転速度
Ninとから実際の機関出力トルクTeを算出する。実
際の機関出力トルクTeは第2図の等スロットル開度線
で示されるようにスロットル開度θthと機関回転速度
Nとの関数である。Teは周知のトルクセンサから直接
検出してもよいが、Teを算出する場合にはトルクセン
サを省略できる。ブロック61では機関出力トルクTe
、CVT4の入力および出力回転速度Nin 、 No
utからライン圧発生弁用増幅器51への出力電圧Vo
ut ?i:Vout −f (Te 、Nin 。
N0ut)に従って算出する。ブロック61の出力Vo
utはライン圧発生弁用増幅器51を介してライン圧発
生弁24へ送られてライン圧Plを変化させる。
この結果、ライン圧P/は、ベルト11の滑りを回避し
てトルク伝達を確保できる最小限の値とされ、CVT4
のディスクの締付は過ぎによる動力損失が回避されろ。
第10図は第9図のブロック線図に従うプログラムのフ
ローチャートである。ステップ66ではスロットル開度
センサ18からの入力信号からスロットル開度θthを
読込む。ステップ67では第3図の特性線に基づいて予
め定められているθth−N’inのマツプに基づいて
目標入力回転速度Ninを算出する。ステップ68では
CVT4の実際の入力回転速度Ninを読込む。ステッ
プ69では流量制御弁用増幅器50へ送る制御電圧Vi
n ?i:Vin= K 1 (N’in −Nin 
)に従って算出する。ただしに1は定数である。ステッ
プ70ではθth、N1n−Tθマツプに基づいてθt
h 、 Ninから機関出力トルクTeを算出する。θ
th 、 Nin −Teマッシは第2図の等スロット
ル開度線に従って規定されている。ステップ71ではラ
イン発生弁用増幅器51へ送る制御電圧VoutをVo
ut=に2・Te−Nout /Ninから算出する。
ただしに2は定数である。
このように本発明によれば、スロットルアク千ユエータ
を用いずに・CVTの速度比eをスロットル開度θth
に関係して制御することにより、内燃機関を全要求馬力
に渡って最小燃費率で運転させろことができる。さらに
、スロットル開度と機関回転速度とから機関出力トルク
を算出してCVTの出力ディスクのサーl油圧を制御す
ること((より、CVTにおけろトルク伝達を確保しつ
つ、動力損失を回避できろ。
【図面の簡単な説明】
第1図は機関の回転速度−出力トルクの座標系上におい
て等馬力重線および等燃費率線を示す図、第2図は吸気
系スロットル開度をパラメータとして機関の回転速度と
出力トルクとの関係を示す図、第3図は第2図のA線に
よって規定されろ吸気系スロットル開度と機関回転速度
との関係を示す図、第4図は本発明の実施例の構成図、
第5図は流量制御弁用増幅器の入力特性を示す図、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ック線図、
第10図は第9図のブロック線図に従うゾロダラムのフ
ローチャートである。 1・・・内燃機関、4・・・CVT、18・・・スロッ
トル開度センサ、20 、21・・・回転角センサ、2
4・・・ライン圧発生弁、30・・・流量制御弁、38
・・・電子制御装置。 第7図 ライン圧発生弁24の入力電流

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 内燃機関の動力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、内燃機関への要求馬
    力を最小燃費率で達成することができる機関運転におけ
    ろ機関回転速度をア、クセルストローク吸気系スロット
    ル開度の関数として定め、前記アクセルストロークまた
    は吸気系スロットル開度の関数として定めた機関回転速
    度を目標機関回転速度とし、実際の機関回転速度と目標
    機関回転速度との差に基づいて無段変速機をフィード・
    々ツク制御することを特徴とする、車両用動力装置。 2、 内燃機関の動力がベルト式無段変速機を介して駆
    動輪へ伝達されろ車両用動力装置において、内燃機関の
    要求馬力を最小燃費率で達成することができろ機関運転
    における機関回転速度をアクセルストロールまたは吸気
    糸スロットル開度の関数として定め、前記アクセルスト
    ロールまたは吸気系スロットル開度の関数として定めた
    機関回転速度を目標機関回転速度とし、実際の機関回転
    速度と目標機関回転速度との差に基づいて4ルト式無段
    変速機をフィートノζツク制御し、かつ吸気系スロット
    ル開度と機関回転速度との関数としての機関出力トルク
    を吸気系スロットル開度と実際の機関回転速度とから算
    出し・算出した機関出力トルクとベルト式無段変速機の
    出力ディスク側ベルト掛かり半径の関数、またはベルト
    掛かり半径に近似した関数としてベルト式無段変速機の
    出力側ディスクのベルト押し付は圧力を制御すること企
    特徴とする、車両用動力装置。
JP57067362A 1982-04-23 1982-04-23 車両用動力装置 Pending JPS58184347A (ja)

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