JPS6378835A - エンジン・無段変速機駆動系統の制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、エンジン・無段変速機駆動系統の制御装置に
関するものである。

（ロ）従来の技術 従来の例えば特開昭５９−７０１１号公報に示される前
進４速の自動変速機の場合、エンジンブレーキ用レンジ
である２レンジ及びルンジではそれぞれ第２速及び第１
速に固定され、エンジンブレーキ効果を得ることができ
る。また、ＡＳＭＥベーパー８Ｏ−Ｃ２／ＤＥＴ−５９
（米国機械学会１９８０年８月１８日発行）の「自動車
用パーブリ型変速機の進展」の第９〜１０頁には、無段
変速機の場合に２レンジ及びルンジで有段自動変速機の
第２速及び第１速に対応する減速比に保持することが示
されている。これにより無段変速機の場合にも有段自動
変速機と同様のエンジンブレーキ効果を得ることができ
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の変速機では、エンジンブレ
ーキに使用する変速比が一定又は固定されているため、
広い車速範囲にわたって常に最大のエンジンブレーキ効
果を得ることができないという問題点がある。すなわち
、例えば第１速でエンジンの回転速度が許容回転速度を
越えるような車速の場合には第１速を使用することはで
きず、この場合には第２速が使用されることになる。

しかし、第２速にするとエンジン回転速度が低下し、エ
ンジンブレーキ効果は第１速で許容回転速度限界まで回
転させている場合と比較して低下することになる。結局
、ある車速範囲ではエンジンの最もエンジンブレーキ効
果が大きい運転状態を使用することができないというこ
とになる。この問題は上述の無段変速機の変速比を第ル
ンジ及び第２レンジで固定する方式のものの場合も同様
である。本発明は、このような問題点を解決することを
目的としてし）る。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、エンジンブレーキ用レンジでエンジン回転速
度が許容限界値まで達した車速以上の領域では、車速の
増大に応じて工□ンジン回転速度がこれ以上増大しない
ように無段変速機の変速比を変化させることにより上記
問題点を解決する。すなわち、本発明によるエンジン・
無段変速機駆動系統の制御装置は、無段変速機の減速比
を変える油圧アクチュエータへの油圧の供給を第１電気
信号に応じて制御する変速制御弁を有する油圧制御装置
と、アクセルペダル踏み込み量をアクセルペダルストロ
ーク電気信号として検出するアクセルペダルセンサと、
エンジン回転速度を実際エンジン回転速度電気信号とし
て検出するエンジン回転速度センサと、車速を車速電気
信号として検出する車速センサと、アクセルペダルセン
サからのアクセルペダルストローク電気信号、エンジン
回転速度センサからの実際エンジン回転速度電気信号及
び車速センサからの車速電気信号を入力信号として受け
取り、前記変速制御弁を作動させる第１電気信号を出力
信号として送り出す電子制御装置であって、アクセルペ
ダルストローク電気信号に対して所定の第１の関数関係
にある第１目標エンジン回転速度電気信号を発生するエ
ンジン回転速度関数発生回路と、車速電気信号に対して
所定の第２の関数関係にある少なくとも１つの第２目標
エンジン回転速度電気信号を発生するエンジン回転速度
制限関数発生回路と、第１及び第２目標エンジン回転速
度電気信号が入力される切換回路であって無段変速機の
シフトレバ−が通常変速走行レンジであるときは第１目
標エンジン回転速度電気信号を出力しシフトレバ−がエ
ンジンブレーキ走行用レンジにあるときは第２目標エン
ジン回転速度電気信号を出力する切換回路と、切換回路
からの第１又は第２目標エンジン回転速度電気信号と実
際エンジン回転速度電気信号とを比較してその偏差信号
を出力する比較回路と、この偏差信号に基づいて偏差信
号が小さくなる方向に前記変速制御弁を作動させる前記
第１電気信号を発生する変速制御弁ドライバと、を有す
る電子制御装置と、を有し、前記第２の関数関係は、変
速電気信号が第１所定値より小さい場合には一定値の下
限目標エンジン回転速度電気信号を発生し、車速電気信
号が第２所定値より大きい場合には一定値の上限目標エ
ンジン回転速度電気信号を発生し、車速電気信号が第１
所定値以上であり且つ第２所定値以下である場合は車速
電気信号に対応して下限目標エンジン回転速度電気信号
から上限目標エンジン回転速度電気信号まで変化する傾
斜目標エンジン回転速度電気信号を発生する関数関係と
したことを特徴としている。

（ホ）作用 シフトレバ−がエンジンブレーキ走行用レンジにあると
きには、エンジン回転速度制限関数発生回路によって得
られる第２の関数関係に従ってエンジン回転速度が変化
するように変速比が制御される。これにより車速か第１
所定値よりも小さい場合にはエンジン回転速度は下限側
の一定値（例えば１０１０００ｒｐとなり、車速か第１
所定値と第２所定値との間にある場合には変速比が一定
となり、車速とエンジン回転速度とが比例して変化し、
また車速か第２所定値よりも大きくなると、エンジン回
転速度がこれ以上大きくならないように変速比が次第に
小側に変化し、エンジン回転速度は上限側の一定値（例
えば５６００ｒｐｍ）に保持されることになる。この上
限側の一定値をエンジンの最大許容回転速度に設定して
おくと、車速が第２所定値以上の場合には常に最大のエ
ンジンブレーキ効果を得ることができる。

また、このエンジンブレーキ状態から再加速する場合に
は、エンジン回転速度が既に上昇しているため直ちに大
きな駆動力を得ることができる。

（へ）実施例 （ｙＡ下？６） 以下、本発明を、その実施例を示す添付図面の第１〜１
２図に基づいて説明する。

第１図に、本発明による制御装置を概略的に示す。エン
ジン２の吸入管４にキャブレータ６が設けられておシ、
吸入管４への燃料供給量を制御する燃料供給装置である
キャブレータ６のスロットル弁８はスロットル弁アクチ
ユエータ１０（後述の電子制御装置１００からの電気信
号１０６によって作動する）によって開度が調節される
ようにしである。なお、本実施例では燃料供給装置とし
てキャブレータを用い、そのスロットル弁を制御する例
を述べるが、スロットル弁を有しないディーゼルエンジ
ンにあっては、燃料供給量の制御をその燃料供給装置で
ある燃料噴射ポンプを直接制御することによシ行なえば
良い。スロットル弁８はストツノｆ１２付きのワイヤ１
４を介してスロットル弁アクチユエータｌＯによって引
張られリターンスプリング１６に抗して回動される。ア
クセルペダル１８のストロークは、リンク機構２０を介
してレバー２２に伝えられる。レバー２２には変位・電
気信号変換器であるアクセルペダルセンサ２４の可動部
が連結されておシ、これによってアクセルペダル１８の
ストロークに対応した電気信号２６が得られるようにし
である。アクセルペダルセンサ２４からの電気信号２６
は、後述の電子制御装置１００に送られる。し＝？−２
２はスプリング２８及びワイヤ３０によって安全スロッ
トル弁３２に連結されているが、ワイヤ３０は固定部３
４を貫通しておシ、またワイヤ３０にはストッパ３６が
取シ付けである。ストツノ−１′３６は、アクセルペダ
ル１８を約１０％踏み込んだときに固定部３４に接触す
るように設定してあシ、この状態（ストッパ３６が固定
部３４に轟った状態）において安全スロットル弁３２の
開度は１００％となるようにしである。従って、アクセ
ル被ダル１８の以後のストローク（１０％〜ｌＯＯ％）
では、スプリング２８が伸びるだけであって、安全スロ
ットル弁３２は変化しない。安全スロットル弁３２には
リターンスプリング３８による弁を閉じる方向への力を
作用させである。エンジン２（Ｄ回に軸２ａにエンジン
回転速度センサ４０が設けてあシ、これによって得られ
る電気信号４２は電子制御装置１００に送られる。エン
レフ２０回転力はＶベルト式無段変速機５０に入力され
る。無段変速機５０は、遠心クラッチ５２、駆動プーリ
５４、従動プーリ５６、及びファイナルドライブ装置５
８を有している。遠心クラッチ５２は所定以上の回転速
度になるとエンジン２の回転力を駆動軸６０を介して駆
動プーリ５４に伝達する。駆動グーリ５４は、駆動軸６
０に固着され之固定円すい板６２と、固定円すい板６２
に対向配置されてＶ字状プーリみぞを形成すると共に駆
動プーリシリンダ室６４に作用する油圧によって駆動軸
６０の軸方向に移動可能である可動円すい板６６とから
成っている。駆動プーリ５４はＶベルト６８によって従
動プーリ５６と伝動可能に結合されているが、この従動
プーリ５６は、従動軸７０に固着された固定円すい板−
７２と、固定円すい板７２に対向配置されてＶ字状プー
リみぞを形成すると共に従動グーリシリンダ室７４に作
用する油圧によって従動軸７０の軸方向に移動可能であ
る可動円すい板７６とから成っている。駆動プーリ５４
から従動プーリ５６への動力伝達の際に、駆動プーリ５
４の可動円すい板６６及び従動プーリ５６の可動円すい
板７６を軸方向に移動させてＶベルト６８との接触位置
半径を変えることによシ、駆動プーリ５４と従動プーリ
５６との一回転比を変えることができる。例えば、駆動
プーリ５４のＶ字状プーリみぞの幅を拡大すると共に従
動プーリ５６のＶ字状プーリみぞの幅を縮小すれば、駆
動プーリ５４側のＶベルト接触位置半径は小さくなシ、
従動プーリ５６側のＶベルト接触位置半径は大きくなシ
、結局大きな減速比が得られることになる。

可動円すい板６６及び７６を逆方向に移動させれば、上
記と全く逆に減速比は小さくなる。従動軸７０は、ファ
イナルドライブ装置５８の減速歯車７８及び８０を介し
て出力軸８２及び８４に連結されている。従動軸７０に
は、従動軸７０の回転速度（これは車速に対応している
）を検出する車速センサ８６が設けてあシ、車速センサ
８６からの電気信号８８は電子制御装置１００に送られ
る。

前述の駆動プーリシリンダ室６４及び従動プーリシリン
ダ７４は、油圧制御装置９０の変速制御弁９２にそれぞ
れ通路９１及び９３を介して接続されている。変速制御
弁９２の作動は電子制御装置１００からの電気信号１０
２に基づいて制御される。変速制御弁９２にオイルボン
デ９４から供給されるライン圧はライン圧調圧弁９６に
よって調圧されている。ライン圧調圧弁９６は電子制御
装置１００からの電気信号１０４によって制御されてい
る。ライン圧調圧弁９６には管路９８を介して吸入管４
の負圧も入力されている。力お、変速制御弁９２及びラ
イン圧調圧弁９６の構成については後述する。電子制御
装置１００には、前述のようにアクセルペダルセンサ２
４、エンジン回転速度センサ４０及び車速センサ８″６
からの電気信号２６．４２及び８８が入力されておシ、
これらの電気信号に基づいて電子制御装置１００は電気
信号１０６，１０２及び１０４をそれぞれスロットル弁
アクチュエータ１０．変速制御弁９２及びライン圧調圧
弁９６へ出力し、これら作動を制御している。次に、こ
の電子制御装置１００の具体的構成について説明する。

第２図に電子制御装置１００をブロック図で示す。前述
のアクセル被ダルセンサ２４からの電気信号２６は電子
制御装置１００のエンジン回転速度関数発生回路１０８
及びスロットル弁開度関数発生回路１１０に入力され、
ここでそれぞれ所定の関数関係によって変換されて目標
エンジン回転速度電気信号１１２及び目標スロットル弁
開度電気信号１１４として出力される。上記所定の関数
関係は次のようにして設定される。第３図にエンジン２
の性能曲線を示す。横軸にエンジン回転速度、左側縦軸
にエンジン出力馬力を示してあシ、点線で示す各曲線が
各スロットル弁開度（１５°。

２５°、３５°、４５°、５５°、６５°、及び全開）
において各エンジン回転速度で得られるエンジン出力馬
力を示している。細い実線で示す各曲線が等燃料消費率
曲線（３００，２４０，２２０，２１０゜２００　ｆ／
ｐｓ、ｈ）である。この等燃料消費率曲線か人什 ら、あるエンジン出力馬力を得るために最も燃料消費量
の少ない点が得られ、これらの点を結んだものが太い実
線で示す曲線１１６である。この曲線１１６が最小燃料
消費率曲線であシ、常にこの曲線１１６上でエンジン２
を作動させれば最も燃料消費量を少なくすることができ
る。ここでアクセルペダルストロークを右側縦軸にとっ
て、アクセルペダルストローク１００％をエンジン最大
出力（８４ｐｓ）に対応させると共にアクセルペダルス
トロークＯ％をエンジン出力Ｏに対応させる。

なお、アクセル被ダルストロークハ、現実のスロットル
弁８の開度を示すものではなく、あくまでアクセルペダ
ル１８のストロークであって、運転者がどれだけのエン
ジン馬力を必要としているかを示すものである。例えば
、アクセルペダルストローク６０％とは、運転者がエン
ジン最大出力の６０％を使用して走行したい状態を示し
ている。

ここでアクセル被ダルストロークを横軸にとって最小燃
料消費率曲線１１６上のエンジン回転速度及びスロット
ル弁開度を図示しなおすと第４図に／ｂ 示す曲Ｍ１１８及び１２０になる。すなわち、アクセル
ペダルストロークに応じて、エンジン回転速度を曲線１
１８に沿って、またスロットル弁開度を曲線１２０に沿
って、変化させればエンジンは常に最小燃料消費率曲線
１１６上の運転状態にあることになる。曲線１１８及び
１２０がそれぞれエンジン回転速度関数発生回路１０８
及びスロットル弁開度関数発生回路１１０における入出
力信号変換関数を示すものである。従って、例えば、エ
ンジン回転速度５６００　ｒｐｍを目標エンジン回転速
度電気信号１０Ｖに対応させ、スロットル弁開度全開（
８０°）を目標スロットル弁開度電気信号１０Ｖに対応
させると、アクセルペダル６０％におけるエンジン回転
速度関数発生回路１０８及びスロットル弁開度関数発生
回路１１０からの出力電気信号は、それぞれ６．０■及
び７．２■になる。

上記のようにアクセル被ダルセンサ２４からの電気信号
（電圧）を第４図に示す関数関係で変換して出力電気信
号（電圧）、すなわち目標エンジン回転速度電気信号１
１２及び目標スロットル弁開度電気信号１１４とする両
開数発生回路１０８及び１１０は一般的なＸＹ関数発生
器を用いればより、又ハマイクロコンピュータを用いて
リードオンリーメモリに上記関数を記憶させてもよい。

なお、第３図中の曲線１１６（等燃料消費率曲線）°ハ
エンジン回転速度１２００　’ｒｐｍにおいて垂直に立
上っているが、これ以下の回転速度ではエンジントルク
の許容振動限界を越えてしまい実用性がなくなるからで
ある。すなわち、実際の最小燃料消費率曲線は１２００
　ｒｐｍ以下に達しているが、この領域では燃料消費率
よシもエンジンの振動防止に着目して制御するようにし
ている。

スロットル弁開度を指令するスロットル弁開度関数発生
回路１１０からの目標スロットル弁開度電気信号１１４
はスロットル弁アクチユエータドライバ１２２に送られ
、スロットル弁アクチユエータドライバ１２２はこの電
気信号１１４に基づいてスロットル弁８が所定の開度と
なるように電気信号１０６によってスロットル弁アクチ
ュエータｌｏｔ駆動する。スロットル弁アクチユエータ
１０は、一般的な電気式サーブモータであるが、油圧又
は空気圧式の位置制御装置を用いても差し支えない。

エンジン回転速度を指令するエンジン回転速度関数発生
回路１０８からの目標エンジン回転速度電気信号１１２
は切換回路１２６に送られる。切換回路１２６には、エ
ンジン回転速度制限関数発生回路１２８からの電気信号
１３０及び１３２が入力されている。エンジン回転速度
制限関数発生回路１２８は、車速に比例した車速センサ
８６からの車速電気信号８８に基づいて第５図に折れ線
１３４で示す電気信号１３０及び折れ線１３６で示す電
気信号１３２を発生し、これらの電気信号１３０及び１
３２を切換回路１２６に送っている。なお、これらの電
気信号１３０及び１３２（電圧）は第５図中左側の縦軸
に示すエンジン回転速度に対応している。切換回路１２
６には、無段変速機５０のシフトレノ？−１３８がＬ１
位置（弱いエンジンブレーキを利用することができるよ
うに一定減速比に保持される位置）にあることを示す電
気信号１４０、及びシフトレバ−１３８がＬ２位置（強
いエンジンブレーキ全利用することができるように一定
減速比に保持される位置）又はＲ位置（後退位置）にあ
ることを示す電気信号１４２も入力されている。切換回
路１２６は、シフトレバ−１３８からの電気信号１４０
及び１４２が入力されていない場合（すなわち、シフト
レバ−１３８がＰ、Ｎ又はＤの位置にある場合）にはエ
ンジン回転速度関数発生回路１０８からの電気信号１１
２を比較回路１４４に出力し、電気信号１４０が入力さ
れている場合（すなわち、シフトレバ−１３８がＬ１位
置にある場合）にはエンジン回転速度制限関数発生回路
１２８からの電気信号１３０を比較回路１４４に出力し
、また電気信号１４２が入力されている場合（すなわち
、シフトレバ−１３８がＬ２位置にある場合）には、エ
ンジン回転速度制限関数発生回路１２８からの電気信号
１３２を比較回路１４４に出力する。上述のような切換
回路１２６からの出力電気信号１４６（電気信号１１２
，１３０，１３２のうちのいずれか一つである）は比較
回路１４４に送られ、ここでエンジン回転速度センサ４
０からの実際のエンジン回転速度を示す実際エンジン回
転速度電気信号４２と比較され、両電気信号１４６及び
４２の偏差である電気信号１４８が変速制御弁ドライバ
１５０に送られ、変速制御弁ドライノぐ１５０はこの偏
差がＯとなるように電気信号１０２によって変速制御弁
９２を駆動する。

減速比演算回路１５２には、エンジン回転速度センサ４
０からの実際エンジン回転速度電気信号４２及び車速セ
ンサ８６からの車速電気信号８８が入力されておシ、こ
れによって無段変速機５０の減速比が計算される。計算
され之減速比は、電気信１号１５４としてライン圧関数
発生回路１５６に送られ、ここで所定の関数に従って変
換され、変換され几電気信号１５８はライン圧調圧弁ド
ライバ１６０に送られる。ライン圧調圧弁ドライバ１６
０は、その出力電気信号１０４によってライン圧調圧弁
９６を作動する。ライン圧は、一般に減速比が大きいほ
ど高くする必要があシ、またエンジン出力トルクが大き
いほど（吸気管負圧が低いほど〕高くする必要があるの
で、ライン圧関数発生回路１５６は減速比に応じて所定
の油圧が得られるように電気信号１５４を電気信号１５
８に変換するが、これについては本発明と直接関係がな
いので詳細な説明は省略する。また、吸気管負圧は、前
述のように管路９８（第１図）を介してライン圧調圧弁
９６に導びかれておシ、これによって吸気管負圧に応じ
てもライン圧を調圧するようにしである。

次に油圧制御装置９０について説明する。第１図に示す
ように、タンク１７０内の油はオイルボンデ９４によっ
て吐出され、通路１７２によってライン圧調圧弁９６及
び変速制御弁９２に供給される。通路１７２の油圧を所
定圧に調圧するライン圧調圧弁９６を第６図に詳細に示
す。バルブ？ディ１７４の弁穴１７６内に、大径部１７
８ａ及び小径部１７８ｂを有するスプール１７８が装入
されておシ、スプール１７８はスプリング１８０によっ
て図中右方向の力を受けている。スプール小径部１７８
ｂ右側の室１８２はライン圧回路である通路１７２と連
通しておシ、またスプール大径部１７８ａの位置に対応
したポート１８４も通路１７２と連通している。スプー
ル大径部１７８ａ及び小径部１７８ｂ間の室１８６は通
路１８８によってドレーンされている。スプール１７８
の左側にはダイヤフラム１９０によって区画された負圧
室１９２が設けられておシ、この負圧室１９２は前述の
管路９８によってエンジン２の吸気管４に連通している
。ダイヤフラム１９０に取シ付けられたブツシュロッド
１９４はスプリング１９６によって押圧されてスプール
１７８の左端に接触している。負圧室１９２の左側には
ソレノイＦ１９８が設けられておシ、そのブツシュロッ
ド２００はブツシュロッド１９４の中空部を貫通シスプ
リング２０２によってスプール１７８の左端に押圧され
ている。このような構成によって、スプール１７８には
、室１８２のライン圧によるスプール小径部１７８ｂを
押す左向きの力が作用し、一方、スプリング１８０によ
る力、ブツシュロッド１９４による力及びブツシュロッ
ド２００による力という右向きの力も作用し、両方向の
力がつシ合うようにポート１８４の開度が制御されて通
路１７２の圧力が調節される。従って、ブツシュロッド
１９４及び２００の押力が大きいほど通路１７２の油圧
、すなわちライン圧、が高くなる。デツシュロツレ１９
４の押力は負圧室１９２の負圧が高くなるほど小さくな
るため、ライン圧はエンジン２の吸気管４の負圧に反比
例する。また、プッシュロット・２００の押力はソレノ
イｖ１９８の吸引力が大きくなるほど小さくなるので、
ライン圧はンレノイ１’１９８に流す電流に反比例する
ことになる。このンレノイＩ″１９８の電流が前述のラ
イン圧関数発生回路１５６及びライン圧調圧弁ドライバ
１６０からの電気信号１０４によって制御され、減速比
が大きいほど油圧が高くなる。従って、ライン圧はエン
ジン出力トルクが大きいほど、また減速比が大きいほど
高くなるように制御される一０上記のライン圧調圧弁９
６によって調圧されたライン圧が供給される変速制御弁
９２を第７図に詳細に示す。パルプデデイ１７４の弁穴
２０６内に３つの同径のランｌ’２０８ａ、２０８ｂ及
び２０８ｃを有するスプール２０８が装入されている。

弁穴２０６は７つのポート２１０，２１２゜２１４．２
１６，２１８．２２０及び２２２を有しておシ、左右端
のポー）２１０，２２２及び中央のポート２１６はタン
ク１７０にドレーンされている。ポー）２１２及び２２
０は通路１７２に連通しておシライン圧が供給されてい
る。ポート２１４は通路９１を介して前述の駆動プーリ
シリンダ室６４に連通しておシ、またポート２１８は通
路９３を介して前述の従動ゾーリシリンダ室７４に連通
している。ポート２１２及び２２０はスデ−＃２０　Ｂ
（Ｄ中央（Ｄ５ン？２０８　ｂカホ−）　２１６の位置
に一致したときにそれぞれランド２０８ａ及び２０８ｃ
によってポート２１４及び２１８に通じるすきまが形成
されるような位置関係としである。従って、スプール２
０８がこの中間位置から右方向へ移動すると／−）２１
４の油圧は低下しポート２１８の油圧が上昇する。逆に
スプール２０８が左方向へ移動するとポー）２１４の油
圧は上昇しポート２１８の油圧が低下する。弁穴２０６
の両側の弁穴２２８及び２３０にはそれぞれランド２３
２ａ及び２３４ａを有するスプール２３２及び２３４が
装入されておシ、スプール２３２及び２３４のロッド２
３２ｂ及び２３４ｂはそれぞれスツール２０８０両端に
接触している。スプール２３４によって区画される弁穴
２３０の左側の室２３６は通路１７２に連通しておシ、
また右側の室２３８は通路９３に連通している。スプー
ル２３４はスゲリング２４０によって左方向に押圧され
ている。スプール２３２によって区画される弁穴２２８
の右側の室２４２は通路１７２に連通しており、″１几
左側の室２４４は通路９１に連通している。

ま几、スプール２３２はソレノイド２４６のブツシュロ
ッド２４６ａによって右方向に押圧されるようにしであ
る。

ンレノイＩ″２４６に電流を流して、その押力をスプリ
ング２４０の押力に等しくすると、スｆ　−ル２０８は
第７図に示すように中央位置に停止し、ポート２１４及
び２１８の油圧は共にライン圧に等しくなる。すなわち
、駆動プーリシリンダ室６４の油圧と従動プーリシリン
ダ室７４の油田とは等しく、減速比はｌの状態となる。

この状態からソレノイド２４６の電流を増大すると、ス
プール２０８はスプール２３２を介してソレノイド２４
６のブツシュロッド２４６ａに押されて右方向へわずか
に移動する。このためドレーンポート２１６へのすきま
が開かれポート２１４の油圧が低下する。ポート２１４
と、スプール２３２の左側の室２４４とは連通している
ので、スプール２３２の左側の室２４４の油圧も低下す
る。スプール２３２の右側の室２４２には常にライン圧
が供給されている。ので、スプール２３２は低下した油
圧に比例した左向きの力を受ける。この左向きの力と、
ソレノイド２４６の電流増加分の力とがっシ合うことと
なる。従って、ソレノイド２４６の電流ｋ　増大すれば
するほど、これに比例して室２４４の油圧（すなわち、
ポート２１４の油圧）は低下する（なお、ポート２１８
の油圧はライン圧に維持される）。このため１駆動プー
リシリンダ室６４の油圧が低下し、無段変速機５０の減
速比が太きくなる。逆に、ソレノイＩ”２４６の電流を
減少させれば、スプール２３４の同様の動作によって減
速比が小さくなる。上記ソレノイｖ２４６の電流変化に
基づく油圧の変化を図示すると第８図のようになる。以
上より、ソレノイドの電流だけを制御することによって
、減速比を変えることができることがわかる。

次に、上記ソレノイ）２４６へ電流を供給する前述の変
速制御弁ドライバ１５０の具体的構成を第９図に基づい
て説明する。変速弁ドライバ１５０は、ＯＰアンプ２５
０、ゲイン１の反転増幅器２５２及び２５４、トランジ
スタ２５６、抵抗Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３及びＲ４，及びポテ
ンショメータ２５８を図示ように結線することによ多構
成されている。抵抗Ｒ１の端子に接続された信号線２６
０には、前述の比較回路１４４からの電気信号１４８（
すなわち、目標エンジン回転速度を示す電圧ＶＮと実際
エンジン回転速度を示す電圧ｙａとの偏差（ＶＮ−Ｖｌ
）が入力されておシ、また、トランジスタ２５６の端子
には前述の変速制御弁ソレノイ１″２４６が接続されて
いる。また、ポテンショメータ２５８は信号線２６２に
ｅＣＨＯの電圧を生ずるように調節されている。このよ
うな回路において、ソレノイｒ２４６を流れる電流を工
ＣＨとすると、次式のような関係が成立する。

工ＣＨ−Ｒ４＝　−（ＶＮ−ＶＲ）＋　”；　−ｅ　Ｃ
ＨＯ１Ｒ３ すなわち、 Ｉ　ＣＥ　＝　Ｅ”−−（ＶＮ−ＶＲ）＋」Ｌ−ｅｃＨ
。

Ｒ１″Ｒ４Ｒ３・Ｒ４ 流が流れるときソレノイド２４６の押力がスプリング２
４０の力とつシあう（すなわち、スプール２０８が中央
位置にある）ようにしである。この−シー・ｅＣＨＯを
１　ｃｕｏ　（基準電流）とすると、Ｒａ　”　Ｒ４ となる。この式かられかるように、ソレノイド２４６を
流れる電流工ＣＩ（は、基準電流１　ｃＦｒｏに偏差（
ＶＮ−ＶＲ）に比例した電流を加えたものとなっている
。

従って、ＶＮ−ＶＲ）Ｏのとき（すなわち、目標エンジ
ン回転速度が実際エンソン回転速度よシも大きいとき）
には、■ＣＨ〉工ＣＨｏとなり、これによってソレノイ
ド２４６の押力が増大し、第８図に示すように駆動プー
リシリンダ室６４の油圧が下がシ、減速比が大きくなる
ので偏差（ＶＮ−ＶＲ）は小さくなって最終的にはＯと
なる。逆にＶＮ−ＶＲく０のときには従動プーリシリン
ダ室７４の油圧が下って減速比が小さくなる。従って、
常に偏差ＶＮ−ＶＲが小さくなるよう例、すなわち、実
際エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に一致する
ように、無段変速機が制御される。

以上、本発明を適用するエンジン２、無段変速機５０、
油圧制御装置９０、電子制御装置１００等の構成及び個
別の作用について説明してきたが駆動系統全体の作用に
ついて再度まとめて説明する。

例えば、シフトレバ−１３８がＤ位置において運転者が
アクセルペダル１８をその全ストロークの６０％まで踏
み込んだとする（第３図及び４図かられかるように、６
０％のアクセル被ダルストロークに対応するエンジン出
力馬力は５０．４　ｐｓであシ、この馬力に対応する最
小燃料消費率曲線上の点２７０におけるエンジン回転速
度Ｎｎは３３７０ｒｐｍ　、またスロットル弁開度は５
７．０°である）。

アクセルペダルセンサ２４からの電気信号２６（アクセ
ルペダルストローク６０％）ハスロットル弁開度関数発
生回路１１０においてスロットル弁開度５７．５°に対
応する電気信号１１４に変換され、この電気信号１１４
に基づいてスロットル弁アクチュエータト９ライバ１２
２はスロットル弁アクチユエータ１０を作動し、スロッ
トル弁開度を５７．５゜とする。一方、アクセルペダル
センサ２４からの電気信号２６はエンジン回転速度関数
発生回路１０８においてエンジン回転速度３３７０　ｒ
ｐｍに対応する電気信号１１２に変換される。電気信号
１１２は切換回路に入力されるが、シフトレバ−１３８
がＤ位置にあるため、そのまま電気信号１４６として出
力され、比較回路１４４においてエンジン回転速度セン
サ４０からの実際エンジン回転速度電気信号４２と比較
され、その偏差が電気信号１４８として変速制御弁ドラ
イバ１５０に送られ、変速制御弁ドライバ１５０は偏差
が小さくなるように変速制御弁９２を動作させる。ここ
で具体的にどのような減速比ｉｃに制御されるか、実際
の数値を用いて計算してみる。

ｉｃ　　・・・減速比 ｒｗ　・・・タイヤ半径（＝　０．２８７ｍ）Ｎｎ　・
・・エンジン回転速度（ｒｐｍ）ｉｄ　　・・・終減速
比（−３，８８９）Ｖｖ　・・・車速（Ｋｍ／ｈ　） とすると、 となる。ここでＮｎ＝３３７　Ｏｒｐｍとすると、とな
シ、これを横軸Ｖｖ、縦軸ｉｃとして図示したものが第
１０図である（なお、アクセルストローク（Ａｃｃ）６
０％以外の場合についても同様に計算して示しである）
。ここで無段変速機５０の減速比を０．５〜３．５に設
定すると、第１Ｏ図中点線２８０及び２８２間の範囲が
使用可能となる。

次に、各車速においてどの程度の駆動力が得られるかを
求めてみる。

ｆ　・・・伝動系全体の伝達効率 Ｈ・・・エンジン出力馬力（ｐｓ） Ｆｎ　　・・・駆動力（ＫＩｉ） Ｖｖ　　・・・車速（Ｋｍ／ｈ　） とすると、 となシ、ｆモ０．８５とすると、 となる。ｉｃｅ　−６０％の場合、Ｈ＝　５０．４　ｐ
ｓ　　であるから、 となる。これを図示したものが第１１図である（なお、
Ａｃｃ＝６０％以外についても同様に計算して図示しで
ある）。しかし、減速比の使用範囲は０．５〜３．５と
しであるので、この曲線上のすべての範囲が使用可能で
あるわけではない。Ａｃｅ　＝　６０％においては、第
１Ｏ図かられかるように、使用可能な車速は２７〜１８
０　Ｋｍ／ｈ　　であり、この下限値及び上限値を第１
１図上に示すとそれぞれ×印及び○印となる。各アクセ
ル被ダルストロークにおいて同様に下限及び上限を求め
て結んだ曲線２８４及び２８６の間が最小燃料消費率曲
線に沿って運転可能な領域となる。この制御可能領域と
、道路こう配による走行抵抗とを参照して見ると、はと
んどの走行条件において制御可能であることがわかる。

なお、上記制御可能領域を越えたとしても走行不可能と
なるわけではなく、下限曲線２８４以下の車速の場合に
は減速比３．５に固定された状態となり、上限曲線２８
６以上の車速の場合には減速比０．５に固定された状態
となシ、車速に比例してエンジン回転数が変化すること
になる（すなわち、最小燃料消費率曲線から運転条件が
外れる）だけである。

次に、シフトレバ−１３８をＬ１重置きした場合の作用
について説明する。シフトレバ−１３８をＬ１重置きす
ると、切換回路１２６が切換えられて、エンジン回転速
度制限関数発生回路１２８からの電気信号１３０が比較
回路１４４に送られる。電気信号１３０は第５図に示す
折れ線１３４によって示される特性を有しているが、こ
の出力電圧を、エンジン回転速度関数発生回路１０８の
場合と同様の割合で（すなわち、１０Ｖ＝５６０Ｏｒｐ
ｍの割合で）エンジン回転速度に換算すると、第５図中
左側に示す縦軸のようになる。折れ線１３４の傾斜部分
を、車速Ｖｖ　及びエンジン回転速度Ｎｎの関数で示せ
ば、 Ｎｎ　＝　６２．８３　Ｖｖ となる。この関係が達成されるように、前述と同様にし
て比較回路１４４及び変速制御弁Ｖライノ々１５０が作
用する。上式を前述の（１）式に代入すると、ｉｃ　＝
　１．７５となる。すなわち、常に減速比１．７５とな
るようにエンジン回転速度が制御される。

従って、〔アクセルペダルストロークを小さくした状態
では〕比較的緩いエンジンブレーキを得ることができる
。なお、折れ線１３４は上限（５６００ｒｐｍ）及び下
限（１０００ｒｐｍ）において一定値となるようにしで
あるので、この範囲外のエンジン回転速度になることは
ない。すなわち、８５　Ｋｍ／ｈ以上の速度で走行中に
シフトレバ−１３８をＬ１重置き動かしてもエンジンは
５６００ｒｐｍの回転速度に維持されオーバランするこ
とはない。また１　５　ｋ／ｈ　　以下の速度で走行中
の場合には１０００　ｒ　ｐｍに維持されるので、シフ
トレバ−１３８のＬ１重置き発進した場合に減速比は１
．７５　　よシも大きい側に制御されることとなシ、Ｌ
１重置きおいても円滑に発進することができる。

シフトレバ−１３８をＬ２又はＲ位置に移動させた場合
には、上記と同様にしてＮｎ＝１２５　、５６Ｖｖとな
ってｉ　ｃ＝３．５　　となり、強いエンジンブレーキ
を得ることができる。この場合も上記と同様の理由から
上限値（５６００ｒｐｍ）及び下限値（ｌｏｏｏｒｐｍ
）が設けである。

なお、次に本発明とは直接関係はないが安全スロットル
弁３２の作用について簡単に説明する。

前述のようにスロットル弁８はスロットル弁アクチユエ
ータ１０によって制御されるので、アクセル被ダルセン
サ２４、電子制御装置１００又はスロットル弁アクチユ
エータ１０に不具合が発生した場合に、運転者の意図に
反してスロットル弁８が開いてしまう可能性があシ非常
に危険である。

このような場合、アクセルペダルストロークを０％とす
れば、安全スロットル弁３２が閉じられ通常のアイｒリ
ング状態となって、危険を回避することができる。また
、このような場合−、アクセル被ダル１８によって安全
スロットル弁３２の開度を調節することによって走行を
応急的に継続することができる。なお、安全スロットル
弁３２はアクセルペダル１８のストローク１０％で全開
となるため、通常の走行状態においては、前述のように
スロットル弁８の開度によってエンジンは制御され、安
全スロットル弁３２は悪影響を与えない。

以上、本発明の１実施例の構成及び作用について説明し
てきたが、変速制御弁ドライバ１５０は、第１２図に示
す変速制御弁ドライバ３００とすることもできる。この
変速制御弁ドライバ３００は、従来の変速制御弁ドライ
バ１５０に微分回路３０２及び積分回路３０４を加えた
ものである。すなわち、回路１５０′は変速制御弁ドラ
イバ１５０と基本的に同じ回路であシ、この回路１５０
′に、電気信号１４８（偏差ＶＮ−ＶＲ）、この電気信
号１４８を微分した電気信号３０６及び電気信号を積分
した電気信号３０８をそれぞれ所定の重みをかけて並列
に加算して入力するようにしである。このような構成の
変速制御弁ドライバ３００の作用は、静的な状態では前
述の変速制御弁ドライバ１５０の作用と同じであるが、
微分回路３０２があるため次のような作用が得られる。

アクセルペダル１８を急激に踏み込むと、ゆつくシと踏
み込んだ場合と比較して、電気信号１４８が急速に変化
するため微分回路３０２から加算される電気信号３０６
が増大する。このため回路１５０′にはよシ大きな電気
信号が入力され、ソレノイド２４６を流れる電流も増大
し、変速制御弁９２は急速に応答して減速比を変化させ
る。従って、運転者のアクセルペダル操作にエンジン２
の運転状態が速かに追従し、車両の運転性が向上する。

また、積分回路３０４があるため次のような作用が得ら
れる。変速制御弁９２の誤差、プーリシリンダ室６４．
７４に作用する油圧の誤差等の誤差のために、電気信号
１４８（偏差ＶＮ　−ＶＲ）に比較的小さな定常的偏差
が残った場合、積分回路３０４はこの残った偏差を積算
し、これを電気信号３０８として回路１５０’に送って
ソレノイ）’２４６を定常的偏差が小さくなる方向に作
動させる。従って、制御はよシ正確になシ、エンジン２
を目標とする最小燃料消費率曲線上で作動させることが
できる。

なお、以上に説明した実施例ではアクセルペダル１８の
ストロークに応じて目標スロットル弁開度信号１１４に
対応するスロットル弁開度となるよう燃料供給装置であ
るキャブレータ６のスロットル弁８を制御する場合を例
示したが、先に述べたように、スロットル弁開度に対応
する吸入管負圧をアクセルペダル１８のストロークに対
応させて所定の関数関係を満足するように制御しても上
述した実施例と同様にして同一の効果が得られ、またス
ロットル弁を有しないディーゼルエンジンにあっては燃
料供給装置である燃料噴射ポンプの燃料噴射量をスロッ
トル弁開度と同様に制御すれば同一の効果が得られる。

なお、これら吸入管負圧と燃料噴射量を制御する例は、
アクセルにダルストロークに対する所定の関数関係が異
なるのみで、構成は同様であるので、具体例を挙げての
説明は省略↑る。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、エンジンブレ
ーキ走行用レンジであるり、レンジ及びＬ２レンジにお
ける車速とエンジン回転速度との関係を第５図に示した
ように設定したので、例えばＬ２レンジの場合には約４
５ｋｍ／ｈ以下では車速に比例してエンジン回転速度が
変化するため、車速に対応した強さのエンジンブレーキ
効果を得ることができ、一方４５　ｋ　ｍ　／　ｈ以上
の車速では常にエンジン回転速度は約５６０Ｏｒｐｍに
保持され、最も大きいエンジンブレーキ効果を継続的に
得ることができる。Ｌルンジでは上記車速が約８５　ｋ
　ｍ　／　ｈに設定されていること以外は基本的にＬ２
レンジと同様である。従って、非常に高速で走行中であ
ってもＬ□レンジ又はＬ２レンジにシフトすることがで
き、常に最大のエンジンブレーキ効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御装置全体を概略的に示す図、
第２図は電子制御装置のブロック図、第３図はエンジン
の性能曲線を示す線図、第４図は目標とするエンジン回
転速度及びスロットル弁開度を示す線図、第５図はエン
ジン回転速度制限関数発生回路によって得られる電気信
号を示す線図、第６図はライン圧調圧弁の断面図、第７
図は変速制御弁の断面図、第８図は駆動及び従動プーリ
シリンダ室の油圧を示す線図、第９図は変速制御弁ドラ
イバの回路を示す図、第１０図は車速と減速比との関係
を示す線図、第１１図は車速と駆動力との関係を示す図
、第１２図は変速制御弁ドライバの回路の別の例を示す
図である。 ２・・・エンジン、４・・・吸入管、６・・・キャブレ
ータ、８・・・スロットル弁、１０・・・スロットル弁
アクチュｘ−タ、１２・・・ストッパ、１４−・・ワイ
ヤ、１６・・・リターンスプリング、１８・・・アクセ
ルペダル、２０・・・リンク機構、２２・・・レバー、
２４−・・アクセルペダルセンサ、２６・・・アクセル
ペダルストローク電気信号、２８・・・スプリング、３
ｏ・・・ワイヤ、３２・・・安全スロットル弁、３４・
・・固定部、３６・・・ストッパ、３８・・・リターン
スプリング、４０・・・エンジン回転速度センサ、４２
・・・実際エンジン回転速度電気信号、５０・・・無段
変速機、５２・・・遠心クラッチ、５４・・・駆動プー
リ、５６・・・従動プーリ、５８・・・ファイナルドラ
イブ装置、６０・・・駆動軸、６２・・・固定円すい板
、６４・・・駆動プーリシリンダ室、６６・・・可動円
すい板、６８・・・Ｖベルト、７ｏ・・・従動軸、７２
・・・固定円すい板、７４・・・従動プーリシリンダ室
、７６・・・可動円すい板、７８．８０・・・減速歯車
、８２．８４・・・出力軸、８６・・・車速センサ、８
８・・・車速電気信号、９０・・・油圧制御装置、９１
゜９３・・・通路、９２・・・変速制御弁、９４・・・
オイルボンデ、９６・・・ライン圧調圧弁、９８・・・
管路、１００・・・電子制御装置、１０２・・・（第１
）電気信号、１０４・・・電気信号、１０６・・・（第
２）電気信号、１０８・・・エンシン回転速度関数発生
回路、１１０・・・スロットル弁開度関数発生回路、１
１２・・・目標エンジン回転速度電気信号、１１４・・
・目標スロットル弁開度電気信号、１１６・・・最小燃
料消費率曲線、１１８，１２０・・・曲、Ｉｌｌ、１２
２・・・スロットル弁アクチュエータドライバ、１２６
・・・切換回路、１２８・・・エンジン回転速度制限関
数発生回路、１３０．１３２・・・電気信号、１３４，
１３６・・・折れ線、１３８・・・シフトレバ−１１４
０，１４２−・・電気信号、１４４・・・比較回路、１
４６，１４８・・・電気信号、１５０・・・変速制御弁
ドライバ、１５２・・・減速比演算回路、１５４−・・
電気信号、１５６・・・ライン圧関数発生回路、１５８
・・・電気信号、１６０・・・ライン圧調圧弁ｒライパ
、１７０・・・タンク、１７２−・・通路、１７４・・
・パルプボディ、１７６・・・弁穴、１７８−・・スプ
ール、１８０・・・スプリング、＋３ １８２・・・室、ｌ　８４−・・ポート、１８６・・・
室、１８８・・・通路、１９０・・・ダイヤフラム、１
９２・・・負圧室、１９４・・・プッシュロツ）’、１
９６・・・スプリング、１９８・・・ソレノイド、２０
０・・・プッシュロッド、２０２・・・スプリング、２
０６・・・弁穴、２０８・・・スプール、２１０，２１
２，２１４，２１６，２１８゜２２０．２２２・・・ポ
ート、２２８，２３０・−・弁穴、２３２．２３４・・
・スプール、２３６，２３８・・・室、２４０・・・ス
プリング、２４２，２４４・・・室、２４６−７Ｖ／イ
ド、２５０°−ＯＦ　　７　：／　ｆ、２５２，２５４
・・・反転増幅器、２５６・・・トランジスタ、２５８
・・・ポテンショメータ、２６０，２６２・・・信号線
、２７０・・・点、２８０，２８２・・・点線、２８４
，２８６・・・曲線、３００・・・変速制御弁ドライバ
、３０２・・・微分回路、３０４・・・積分回路、３０
６，３０８・・・電気信号。 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　　　宮　　内　　利　　行４＋

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンと、連続的に減速比が可変である無段変速機
   と、を組み合わせて成るエンジン・無段変速機駆動系統
   の制御装置において、 無段変速機の減速比を変える油圧アクチュエータへの油
   圧の供給を第１電気信号に応じて制御する変速制御弁を
   有する油圧制御装置と、 アクセルペダル踏み込み量をアクセルペダルストローク
   電気信号として検出するアクセルペダルセンサと、 エンジン回転速度を実際エンジン回転速度電気信号して
   検出するエンジン回転速度センサと、車速を車速電気信
   号として検出する車速センサと、 アクセルペダルセンサからのアクセルペダルストローク
   電気信号、エンジン回転速度センサからの実際エンジン
   回転速度電気信号及び車速センサからの車速電気信号を
   入力信号として受け取り、前記変速制御弁を作動させる
   第１電気信号を出力信号として送り出す電子制御装置で
   あって、アクセルペダルストローク電気信号に対して所
   定の第１の関数関係にある第１目標エンジン回転速度電
   気信号を発生するエンジン回転速度関数発生回路と、車
   速電気信号に対して所定の第２の関数関係にある少なく
   とも１つの第２目標エンジン回転速度電気信号を発生す
   るエンジン回転速度制限関数発生回路と、第１及び第２
   目標エンジン回転速度電気信号が入力される切換回路で
   あって無段変速機のシフトレバーが通常変速走行レンジ
   にあるときは第１目標エンジン回転速度電気信号を出力
   しシフトレバーがエンジンブレーキ走行用レンジにある
   ときは第２目標エンジン回転速度電気信号を出力する切
   換回路と、切換回路からの第１又は第２目標エンジン回
   転速度電気信号と実際のエンジン回転速度電気信号とを
   比較してその偏差信号を出力する比較回路と、この偏差
   信号に基づいて偏差信号が少なくなる方向に前記変速制
   御弁を作動させる前記第１電気信号を発生する変速制御
   弁ドライバと、を有する電子制御装置と、 を有し、前記第２の関数関係は、車速電気信号が第１所
   定値より小さい場合には一定値の下限目標エンジン回転
   速度電気信号を発生し、車速電気信号が第２所定値より
   大きい場合には一定値の上限目標エンジン回転速度電気
   信号を発生し、車速電気信号が第１所定値以上であり且
   つ第２所定値以下である場合は車速電気信号に対応して
   下限目標エンジン回転速度電気信号から上限目標エンジ
   ン回転速度電気信号まで変化する傾斜目標エンジン回転
   速度電気信号を発生する関数関係としたことを特徴とす
   るエンジン・無段変速機駆動系統の制御装置。