JPS63199134A - 車両用無段変速機の制御方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンに連結された車両用無段変速１ｍ（
ＣＶＴ）の変速比を最適に制御する技術に関する。

［従来の技術］ 従来、例えば特開昭５９−１４４８５０号公報に開示さ
れている方法等で変速比制御の行なわれているＣＶＴを
搭載した車両では、エンジンの低温時の出力不足を補う
方法として、特開昭５８−１８０８６５号公報に開示さ
れている技術が併用されている。すなわち、エンジンの
低温時には、ＣｖＴの目標入力側回転＠（目標変速比）
を通常時に比べて大きく設定し、該目標入力側回転数と
実際の入力側回転数とが一致するように制御する。

［発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、従来ＣＶ　’Ｔ−の変速比制御は、低エ
ンジン負荷のとき、および定常走行時には、ＣＶＴの変
速比を可能なかぎり小さくして最小燃おｌ消費率を達成
する変速を行ない、加速性および動力性能を組視したい
場合には、ＣＶＴの変速比を大ぎくする変速を行なって
いたため、以下の問題があった。エンジンの冷間時の運
転［生を向上させることを目的として、すなわらエンジ
ンの要求出カポにＪ：らず−律にエンジンの冷間時に変
速比を大きくしていたのでは、高燃費と運転性とを両立
させることが出来なくなるという問題である。

本発明は、上記問題点を解決して、ＣＶＴを搭載した車
両の高燃費と運転性とを両立して達成させることを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成する手段として、本発明の車両用無段変
速機の制御方法は、第１図に例示するように、 エンジンに結合された車両用無段変速機の基準入力側回
転数を、車両の走行状態にもとづいてＣ）出Ｍる（ステ
ップＳＡ＞と共に、上記エンジンの温度に阜づく温度補
正係数（ステップＳＳ）を用いて、上記基準入力側回転
数を補正することにより１］標入力側回転数を求め（ス
テップＳＤ）、該目標入力側回転数と上記車両用無段変
速機の実際の入力側回転数とが一致するように、上記車
両用無段変速機の変速比を制御する（ステップＳＥ）方
法において、 川に、 エンジンの殻求出力計に応じて上記温度補正係数を叱正
すること（スフ゛ツブＳＣ） を要旨とする。

１ｕ両用無段変速はの目標入力側回転数とは、ＣＶＴの
入力側の実際の回転数の制御目標となる回転数であって
、例えばエンジン回転数、流体動力伝達手段の入力側も
しくは出力側回転数、又は０７丁の入力プーリの回転数
の制御目標になる回転数である。

エンジンの要求出力量とは、例えばアクセル踏込は、ス
ロットル開度、又は燃料供給ａ等により算出される値で
ある。

エンジンの温度とは、例えば冷却水温、エンジンブロッ
ク温度、潤滑油温等から検出してもよく、あるいはエン
ジン始動後からの経過時間から推定してもよい。

［作用］ 本発明の車両用無段変速機のｔ制御方法によれば、まず
、車両の走行状態にもとづいてＣＶＴの基準入力側回転
数か算出される。

次に、エンジンの温度にもとづいて温度補正係数が搾出
され、該温度補正係数がエンジンの要求出力ｍに応じて
修正される。

次いて、上記基準入力側回転数を上記窪正後の温度補正
係数により補正して、目標入力側回転数を求める。

その後、上記口、像入力側回転数と実際の入力側回転数
とが一致するように、ＣＶＴの変速比を制御層る。

これにより、ＣＶＴは、車両の走行状態、および要求出
力量に応じて修正された温度補正係数にもとづいて、変
速比の制御が行なわれる。

こうしたＣＶＨの変速比制御は、目標入力側回転数と実
際の入力側回転数とが一致するように行なってしよく、
あるいは例えば目標入力側回転数に代えて目標変速比を
求め、該目標変速比と実際のＣＶＨの変速比とか一致す
るように行なってもよい。

［実施例１ 以下、本発明の一実施例を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、直結クラッチ
１１付の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によって溝幅ずなわち伝導ベルト２０
の１卦り径が変更される可変プーリ２２が設けられてい
る。出力軸２４には、油圧シリンダ２６によって■溝幅
か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
おにび２８に巻ぎ１卦けられたイ云導ベルト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３
０に伝達される。０１変速機３０は、第１１１ンギア３
２．第２サンギア３４．リングギア３６などから成るラ
ビニョウ型複合遊星歯車装置を０（１；え、高速段用ク
ラッチ３８．低速段用ブレー　：Ｉ　４０．後進用ブレ
ーキ４２が図示しない油圧アクチュエータによって択一
的に作動させられることにより、次表１に示すように、
副変速機３０の変速比Ｒｆ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。

表１ ここで表１において、ρ１はＺＳＩ／Ｚｒ、ρ２はＺ　
３２／　Ｚ　ｒである。但し、７Ｓ１は第１サンギア３
２の歯数、Ｚｓ２は第２サンギア３４の歯数、ｌｒ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１１４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Ｗ４３０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。上記キャリア４４に伝達された回転力は、中間歯車
４６，４８および終減速−５０を経て、車両の一対の駆
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の回転数に対応した周波数のパルス信
号ＳＰＩおよびＳＦ３をコン］・ローラ５４へ出力する
ための入力軸回転数センサ５８および出力軸回転数セン
サ６０が設けられている。中間歯車４８の近傍には、中
間歯車４８の回転数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６１が
設けられている。エンジン１０の吸気配管に設けられた
スロットル弁６２は、アクセルペダル６３の操作により
開閉され、該スロットル弁６２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。エンジン１０の点火回路に
は、エンジン回転数センサ６５ａが設けられており、そ
のエンジン回転数センサ６５ａからはエンジン回転数Ｎ
ｅを表す回転数信号ＳＮＥがコン１ヘローラ５４に供給
される。エンジン１０のウォータージャケットには、水
温センサ６５ｂが設けられており、その水温センサ６５
ｂからエンジン水温ＴＶを表す水温信号ＳＴＷがコント
ローラ５４に供給される。

本実施例においてはシフト切換装置としてシフトレバ−
６６が用いられてあり、そのシフトレバ−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−
６６のシフト操作位置Ｐｓｈを表す信号ＳＰがコン１〜
ローラ５４に供給される。

このシフトレバ−６６は油圧回路７０内のマニュアルバ
ルブと機械的に関連させられてあり、ニュー１〜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４０．後進用ブレーキ４２をそれぞれ作
動させるための油圧アクチュエータのいずれにも油圧か
供給されることをβ１１山するが、後進レンジに操作さ
れたときには、後進用ブレーキ４２を作動させる油圧ア
クチュエータのみに作動油を供給させる。また、シフｌ
−レバー６６か前進レンジのうちの通常走行（Ｄニドラ
イブ）レンジに操作された場合には、高速段用クラッチ
３８を作動させる油圧アクチュエータのみに作動油が供
給されることを許容し、高速側ギア段が維持されるよう
にする。また、シフ１〜レバー６６か前進レンジのうち
の自動変速レンジ（Ｓレンジ）またはエンジンブレーキ
レンジ（Ｌ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を作動させる
それぞれの油圧アクチュエータのいずれかに作動油が供
給されることを許容する。それらの油圧アクチュエータ
には、油圧回路７０に設けられたシフ１へ用電磁弁７２
の作動に応答して作動するシフトバルブから、択一的に
油圧が供給されるようになっている。

上記油圧回路７０は、出力軸２４に設けられた油圧シリ
ンダ２６に無段変速機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
供給し、伝導ベルト２０の張力を必要かつ充分に制御す
る。また、油圧回路７０は、入力＠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するとともに
、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、またロックアツプ切換弁
７７の作動に応答して直結クラッチ１］への作動油の方
向を切り換える。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の油圧源としては能する。

上記コン１〜ローラ５４は、入出カーｒンターフェース
ε３２．中央処理部８４．および記憶部８６等を協え、
記憶部８６に予め記゛臘されたプログラムＣおよびデー
タに従って、入出力インターフェース８２を介して入力
された種々の人力信号を！２！Ｘ即し、該処理結果にも
とづいて、シフト用電磁弁７２の作動を制御することに
より、副変速機３０のギア段を自動シフトさせ、シフト
方向切換弁７４およびシフ１ル速度切換弁７６の作動を
制御することにより、無段変速機１４の変速比を最適値
に変化さＵ、ロックアツプ切換弁７７の作動を制御する
ことにより、直結クラッチ１１をロックアツプ「オン」
もしくはロックアツプ「オフ」にする。

次に、第３図のフローチャートにより所定時間（ここで
はＢｍｓｅｃ＞毎に実行される本実施例の変速比制御ル
ーチンを説明する。

第３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を示すもので必って、先ずス
テップ１００が実行されることにより車速Ｖ、スロット
ル開度θ、入力軸ゴロの回転数１’Ｊｉｎ、出力軸２４
の回転数Ｎｏｕｔ、エンジン回転数Ｎｅ、シフトレバ−
６６の操作位置Ｐｓｈ、エンジン水ｍＴＷが信号ＳＶ、
Ｓθ、、ＳＰ１゜ＳＰ２．３ＮＥ、ＳＰ、およびＳＴＷ
に基づいて読み込まれる。次いで、ステップ１１０では
、シフトレバ−６６の実際の操作位置が通常走行レンジ
かあるいは自動変速レンジであるかが判断される。通常
走行レンジであると判断された場合には、ステップ１２
０が実行されて、予め記憶部８６に記憶された第４図に
示す通常走行レンジにおける変速比制御ルーチンが実行
され、無段変速機１４の変速比γが最適に制御される。

一方、上記ステップ１１０において、シフトレバ−６６
が自動変速レンジに制御されていたと判断された場合に
は、ステップ１３０が実行されることにより、副変速機
３０のシフト制御が実行される。すなわち、記憶部８６
に予め記憶されたシフトパターンから、車速Ｖおよびス
ロットル開度θに基づいて副変速ｍ３０のギア段が決定
され、決定されたギア段が実現されるようにシフト用電
磁弁７２に駆動信号を出力する。シフトパターンはたと
えば第５図に示すものであり、データマツプなどの形態
で記憶されている。図において、Ｕ１２は、車両の走行
性能を考慮して用意されたものであって、低速側ギア段
（第１速）から高速側ギア段（第２速）へのアップシフ
トの判断に用いるアップシフト線であり、図中Ｄ２１は
、適当なヒステリシスを形成するように、またキックダ
ウンによる加速性能を考慮して用意されたものであって
、高速側ギア段から低速側ギア段へのダウンシフトの判
断に用いるダウンシフト線である。

次いで、ステップ１４０では、副変速機３０の実際のギ
ア段が高速側ギア段であるかまたは低速側ギア段である
かが判断される。高速側ギア段であると判断された場合
には、ステップ１５０が実行されて、たとえば第４図に
示す通常走行レンジにおける変速比制御ルーチン（ステ
ップ１２０）に代えて、詳細を図示しない高速ギア段に
おける変速比制御ルーチンが起動され、無段変速機１４
の変速比制御が実行される。

上記ステップ１４０において副変速１１３０のギア段が
低速側ギア段であると判断された場合には、ステップ１
６０が実行されて、たとえば第４図に詳細を示す通常走
行レンジにおける変速比制御ルーチン（ステップ１２０
）に代えて、詳細を図示しない低速ギア段における変速
比制御ルーチンが起動され、無段変速機１４の変速比制
御が実行される。

次に、第４図の通常走行レンジにおける変速比制御ルー
チンを説明する。該第４図の制御ルーチンでは、まずス
テップ２００により、エンジン１０の水温ＴＷにしたが
い第６図に示すエンジン水温ＴＷ　一温度補正係数Ｋｔ
ｗデータマツプ（ここではエンジン水温ＴＷが７０℃以
下の場合にＯないし０．５の補正量を与え、７０℃以上
ではＯの補正量を与えるデータマツプ）にもとづいて、
温度補正係数）（ｔｗを算出する。次いで、ステップ２
１０では、エンジン１０のスロットル開度θにしたがい
第７図に示すスロットル開度θ−スロットル開度補正係
数にθデータマツプ（ここではスロットル開度θが５０
％以下の場合にＯないし１゜０の補正量を与え、５０％
以上ではＯの補正量を与えるデータマツプ）にもとづい
て、スロットル開度補正係数にθを算出する。

上記温度補正係数ＫｔＷおよびスロットル開度補正量ｖ
ｉＫＯの算出に続いて、ステップ２２０により、温度補
正係数）（ｔＷがスロットル開度補正係数にθで修正さ
れ、目標回転数補正量ａＫｉｎ（←Ｋｔｗ−ＫＯ）が算
出される。たとえば、上記補正量１１（ｉｎは、エンジ
ン水温Ｔｗが７０’Ｃ以上の場合、もしくはスロットル
開度θが５０％以上の場合には、値Ｏになる。これによ
り、基準目標回転数Ｎ１ｎｂ　＊＝目標回転数Ｎｉｎ”
になる。次に、ステップ２３０が実行され、予め記憶部
８６にメモリされている第８図に示す通常走行レンジ用
データマツプ、すなわちスロットル開度θおよび車速ｖ
ｉ＜ｔ　＝ｏ〜ｍａｘ）からシフトレバ−６６が通常走
行レンジの場合に最適の基準目標回転数Ｎ１ｎｂ８を与
えるデータマツプが選択される。次いで、ステップ２４
０により、上記選択されたデータマツプにもとづき、ス
ロットル開度θおよび車速Ｖにしたがって、基準目標回
転数Ｎ１ｎｂ本がマツプ補間により算出される。該基準
目標回転数Ｎ１ｎｂ本の算出に続いて、該基準目標回転
数Ｎ１ｎｂ”を上記目標回転数補正係数１（ｉｎで補正
して、目標回転数Ｎｉｎ＊（←Ｎ１ｎｂ　＊（１＋Ｋｉ
ｎ）　）を決定する処理が実行される（ステップ２５０
）。

該目標回転数Ｎｉｎ本の決定に続いて、ステップ２６０
により、目標回転数Ｎｉｎ＊に実入力軸回転数Ｎｉｎを
一致させる制御が実行される。すなわち、まず目標回転
ｒＩＩＮｉｎ＊が入力軸１６の回転数Ｎｉｎ以上である
か否かが判断される。次いでＮｉｎ”≧Ｎｉｎであれば
、入力軸１６の回転数Ｎｉｎを高くする場合であると判
断して、シフト方向切換弁１４およびシフト速度切換弁
７６を制御することにより無段変速機１４の変速比γを
大きくする制御（ダウンシフト制御）が実行される。一
方、目標回転数Ｎｉｎ”が入力軸１６の回転数Ｎｉｎよ
り小さい場合には、無段変速機１４の変速比γを小さく
−リ−る制御（アップシフト制御）が実行される。

−［記ステップ２００ないし２６０が実行されることに
Ｊ：す、シフ１へレバー１６が通常走行レンジの場合に
Ｊ３ける無段変速機１４の変速比を、最適にする制御が
行なわれる。

以上詳述したように、本実施例の適用された車両は、エ
ンジン水温が７０’Ｃ以上、もしくはスコ間度〜ル聞度
が５０％以上の場合には、第８図にもとづいて締出され
た基準目標回転数Ｎ１ｎｂ本をそのまま目標回転数Ｎｉ
ｎ”として、変速制御を行なう。一方、エンジン１０の
水温か低い場合（ここでは７０’Ｃより低い場合）には
、目標回転数補正係数Ｋｉ眠すなわちスロットル開度補
正係数ＫＯによって修正された温度補正係数ＫｔＷによ
り基準目標回転数Ｎ１ｎｂ＊を補正して求めた目標回転
数Ｎｉｎ木で変速制御を行なう。

これにより、運転性が大きく悪化する場合、すなわらエ
ンジン１０の水温が極めて低く、かつ低スロツ１−ル開
度の場合には、変速比を大きく変更して、エンジン出力
の不足を変速制御により補うことにより、運転性を向上
させることかできる。

一方、エンジン１０の水温が低い場合でも運転性が大き
く悪化しない高スロットル開度θの場合、すなわちエン
ジン出力が大きく、しかも変速比が相対的に大きい場合
には、変速比を更に大きく変更することはない。したが
って、エンジン回転数が徒に大きくされなくなって、燃
費、耐久性および最高速度等の低下がなくなり、しかも
騒音が小さくなる。

この結果本実施例により、車両の運転性および燃費等を
両立して向上させることができるという優れた効果を奏
する。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものでなく、
要旨を変更しない範囲で例えば目標回転数Ｎｉｎ本に代
えて目標エンジン回転数Ｎｅ＊を算出し、該Ｎｅ＊と実
際のエンジン回転数Ｎｅとが一致するようにＣＶＩ−の
変速比を制御してもよく、もしくは目標回転数Ｎｉｎ本
に代えて目標変速比１本を算出し、該１本と実際のＣＶ
Ｔのγとが一致するように制御してもよい。

「発明の効果］ 本５Ｎ明の小両用無段変速機の制御方法によれば、エン
ジンの要求出力量に応じてエンジンの運転状態が大きく
変動りるエンジンの冷間時に、エンジンの要求出力に応
じて修正された温度補正係数により、変速比制御を補正
することができる。

これにＪ、す、運転性が大きく悪化する場合、すなわら
エンジンの温度が低く、しかもスロットル開度が小さい
場合には、ＣＶＨの変速比を大きくすることにより、エ
ンジンの出力不足を補って、運転性を向上させることが
できる。

一方、エンジンの温度が低い場合でも運転性が大ぎく悪
化しない場合、すなわちエンジン出力が大ぎく、しかも
変速比が動力優先の値に制御されているスロワ１〜ル開
度の大きい場合には、変速比の変更を適性変速比範囲を
越えては行なわない。

この結果、エンジン回転数が徒に大きくならなくなり、
燃費、最高速度、および耐久性の低下を防止することが
でき、しかもエンジンの発生騒音の低減を図ることがで
きる。

したがって、本発明により、運転性および燃費を両立さ
せて向上でき、しかもエンジンの耐久性等を向上させる
ことができるという極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用無段変速機の制御方法の基本的
構成を例示するフローチャート、第２図は本発明の一実
施例の適用されるシステムの構成図、第３図は実施例の
変速比制御ルーチンのフローチャー１へ、第４図は実施
例の通常走行レンジにおける変速比制御ルーチンのフロ
ーチャーｉ〜、第５図は実施例の副変速機の変速特性を
示すグラフ、第６図は実施例の温度補正係数の特性を示
すグラフ、第７図は実施例のスロットル開度補正係数の
特性を示すグラフ、第８図は実施例の無段変速膜の変速
特性を示すグラフである。 １０・・・エンジン １４・・・無段変速機 ５４・・・コン１〜ローラ ６５ａ・・・エンジン回転数センサ ６５ｂ・・・水温センサ ７０・・・油圧回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンに結合された車両用無段変速機の基準入力側
   回転数を、車両の走行状態にもとづいて算出すると共に
   、上記エンジンの温度に基づく温度補正係数を用いて、
   上記基準入力側回転数を補正することにより目標入力側
   回転数を求め、該目標入力側回転数と上記車両用無段変
   速機の実際の入力側回転数とが一致するように、上記車
   両用無段変速機の変速比を制御する方法において、 更に、 エンジンの要求出力量に応じて上記温度補正係数を修正
   すること を特徴とする車両用無段変速機の制御方法。