JP2000266180A

JP2000266180A - 車両用油圧式無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2000266180A
Application number: JP6705999A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Asano; 哲史浅野; Shigeru Morimoto; 茂森本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】油圧式無段変速機の変速制御を違和感なく、
且つ車速変化に的確に対応して応答性良く行う。【解決手段】制御装置は、スロットル開度θTHを検出
するスロットルセンサＢ１、車速Ｖを検出する車速セン
サＢ２およびエンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回
転センサＢ３を備える。スロットル開度θTH信号および
車速Ｖ信号は目標エンジン回転数設定手段Ｂ１１に入力
されて目標エンジン回転数Ｎeoが設定され、目標変速比
設定手段Ｂ１２は目標エンジン回転数Ｎeoの下で車速Ｖ
を得るに必要な目標変速比を設定し、目標容量設定手段
Ｂ１３において目標変速比を達成するための目標容量が
設定される。一方、車速Ｖ信号とエンジン回転数Ｎｅ信
号から見かけ容量算出手段Ｂ１４において見かけ容量が
設定され、変速制御装置１５において見かけ容量が目標
容量を追従するように、油圧ポンプおよび油圧モータの
可変容量制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにより駆
動される可変容量型の油圧ポンプと、油圧ポンプからの
油圧力を受けて駆動される油圧モータとを有して構成さ
れる車両用油圧式無段変速機に関し、さらに詳しくは、
少なくともエンジンのスロットル開度と車速とに応じて
目標エンジン回転数を設定し、エンジンの実際の回転数
が目標エンジン回転数を追従するように油圧ポンプおよ
び油圧モータの可変容量制御を行って変速制御を行う車
両用油圧式無段変速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可変容量タイプの油圧ポンプと油圧モー
タとを油圧閉回路を介して接続してなる油圧式無段変速
機は、ポンプ・モータの容量制御により無段階の変速制
御を簡単に行うことができる等の理由から、従来から良
く知られており、且つ実用に供されている。このような
油圧式無段変速機を構成する油圧ポンプおよび油圧モー
タとして斜板式の油圧ポンプおよび油圧モータを用い、
各斜板角制御により変速制御を行うものも一般的に用い
られいてる。

【０００３】このような油圧式無段変速機における変速
制御の方法として、運転状態（例えば、エンジンのスロ
ットル開度および車速）に応じて目標エンジン回転数を
設定し、エンジンの実際の回転数が目標エンジン回転数
を追従するように油圧ポンプおよび油圧モータの可変容
量制御を行って変速制御を行う方法が従来から知られて
いる。このような方法は、例えば、特開平７−２４３５
０４号公報、特開平９−３０１０１６号公報等に開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この変速制御の場合に
は、目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との偏
差に基づいて変速制御が行われるため、実際のエンジン
回転数が目標エンジン回転数に一致したときに偏差がな
くなり、変速制御が一旦停止するという問題がある。こ
こで、変速制御の変速対象は変速比、すなわち、油圧ポ
ンプおよびモータの容量（斜板角）であり、エンジン回
転数はこの容量制御のための中間目標値であるため、エ
ンジン回転数の偏差がなくなっても容量は目標となる容
量と異なる場合が多く、変速制御が停止すると実際のエ
ンジン回転数が目標エンジン回転数から離れる。これに
より、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数に追
従させる制御が再び開始され、このような変速制御と制
御停止とを繰り返しながら目標エンジン回転数を追従す
る変速制御が継続される。このため、変速制御応答性が
あまり良くないという問題や、エンジン回転がハンチン
グしながら変速制御が行われて違和感のある変速制御と
なりやすいという問題がある。

【０００５】また、上記のような変速制御を行った場合
における油圧ポンプ斜板角θPおよび油圧モータ斜板角
θMと変速機の減速比との関係を図６に示している。こ
の図から分かるように、油圧ポンプ斜板角θP＝０で、
油圧モータ斜板角θM＝MAXのときには縦軸ａの位置に対
応する減速比Ｒ（＝入力回転数／出力回転数）が無限大
の状態となる。この状態から油圧モータ斜板角θMを最
大のままで油圧ポンプ斜板角θPを増加させると、減速
比Ｒは急激に小さくなって油圧ポンプ斜板角θPが最大
となったときに縦軸ｂとの交点の減速比となる。この
後、油圧ポンプ斜板角θPをそのまま保持して油圧モー
タ斜板角θMを減少させると減速比Ｒは緩やかに小さく
なって油圧モータ斜板角θMが最小となったときに縦軸
ｃとの交点の減速比となる。

【０００６】このような各斜板角変化と減速比との関係
から分かるように、油圧モータ斜板角θMが最大のまま
で油圧ポンプ斜板角θPを増加させるときに減速比Ｒは
急激に小さくなり、この変化率は油圧ポンプ斜板角θP
が小さい領域（低容量領域）において特に大きくなる。
このため、油圧ポンプ斜板角θPが小さい低容量領域に
おいて、変速制御を行う場合に僅かな斜板角変動に対し
て減速比Ｒが大きく変化し、変速制御が難しいという問
題がある。特に、目標エンジン回転数に基づく変速制御
はエンジン回転数を制御指標として油圧ポンプおよびモ
ータの容量を制御するものであるため、斜板角制御応答
が遅れて減速比が大きく変化するという問題が発生しや
すいと考えられる。

【０００７】さらに、油圧ポンプと油圧モータとを結ん
で形成される油圧閉回路内のリリーフ圧制御を行うリリ
ーフバルブが設けられる構成も良く知られている（例え
ば、特開平７−２２９５６０号公報）が、リリーフバル
ブは、油圧閉回路内の油圧が過度に高くなることを防止
して油圧機械を保護することを目的としたサージ圧カッ
トを行う機能、油圧閉回路内の作動油を積極的にリリー
フさせて内圧制御を行い発進クラッチ制御やエンジンブ
レーキ制御等を行う機能を有する。このようなリリーフ
バルブによる作動油のリリーフが行われると油圧ポンプ
からの吐出油の一部がリリーフされるため、油圧モータ
に供給される作動油がそれだけ減少して容積効率が低下
する。また、油圧式変速装置内における油の漏れに伴う
容積効率の低下もある。

【０００８】上述した従来の変速制御においては、この
ような容積効率の影響は考慮されていないため、すなわ
ち、容積効率の如何に関わらず目標エンジン回転数が設
定されるため、例えば、リリーフ制御を行っている状態
のときや、容積効率が低い状態（例えば、ポンプ斜板角
が小さい領域の状態）のときでの変速制御が実際の要求
から離れた変速制御となりやすいという問題がある。

【０００９】本発明は上記の問題に鑑みたもので、変速
制御を違和感なく、且つ車速変化に的確に対応して応答
性良く行うことができるような構成の車両用油圧式無段
変速機の制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、エンジンにより駆動される可変
容量型の油圧ポンプからの油圧力により油圧モータを駆
動するように構成された車両用油圧式無段変速機が構成
され、この変速機の変速制御を行う制御装置が、少なく
ともエンジンのスロットル開度と車速とに応じて目標エ
ンジン回転数を設定する手段（例えば、実施形態におけ
るステップＳ１参照）と、目標エンジン回転数と車速と
から目標変速比を設定する目標変速比設定手段（例え
ば、実施形態におけるステップＳ６参照）と、この目標
変速比設定手段により設定された目標変速比を達成する
油圧ポンプおよび油圧モータの目標容量を設定する目標
容量設定手段（例えば、実施形態におけるステップＳ７
参照）とを有し、油圧ポンプおよび油圧モータの容量が
目標容量を追従するように油圧ポンプおよび油圧モータ
の可変容量制御を行って（例えば、実施形態におけるス
テップＳ９参照）変速制御を行うように構成される。

【００１１】このような構成の制御装置を用いて変速制
御を行うと、常に容量（例えば、斜板角度）を目標値
（目標容量）としているため、例えば、実際のエンジン
回転数が目標エンジン回転数と一致したままでも車速が
変化すればこれに対応して目標変速比が変化し、これに
応じて目標容量が変更設定される。このため、エンジン
回転数を目標エンジン回転数のまま保持しながら車速に
応じた変速制御が行われ、車速変化に対する応答性およ
び追従性の良い変速制御となる。

【００１２】なお、見かけ容量算出手段により、エンジ
ンの実エンジン回転数と車速とから求めた変速比に相当
する油圧ポンプおよび油圧モータの見かけ容量を求め
（例えば、実施形態におけるステップＳ８参照）、この
見かけ容量が目標容量を追従するように油圧ポンプおよ
び油圧モータの可変容量制御を行って（例えば、実施形
態におけるステップＳ９参照）変速制御を行うのが好ま
しい。リリーフ制御や、油の漏れ等により容積効率が低
い状態でも、このような容積効率を含んだ見かけ容量を
用い、これが目標容量を追従するように可変容量制御を
行うため、容積効率に影響されない適切な変速制御とな
る。

【００１３】この制御装置構成を具体的に図１に示して
おり、この図を参照してより詳しく説明する。この制御
装置は、エンジンのスロットル開度θTHを検出するスロ
ットルセンサＢ１、車速Ｖを検出する車速センサＢ２お
よび実際のエンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転
センサＢ３を備える。これらセンサにより検出されたス
ロットル開度θTH信号および車速Ｖ信号は目標エンジン
回転数設定手段Ｂ１１に入力されて目標エンジン回転数
Ｎeoが設定される。このようにして設定された目標エン
ジン回転数Ｎeo信号と車速Ｖ信号は目標変速比設定手段
Ｂ１２に入力され、目標エンジン回転数Ｎeoの下で車速
Ｖを得るに必要な変速比が目標変速比として設定され
る。そして、目標容量設定手段Ｂ１３において、この目
標変速比を達成するに必要な油圧ポンプおよび油圧モー
タの容量が目標容量として設定される。一方、車速Ｖ信
号とエンジン回転数Ｎｅ信号が見かけ容量算出手段Ｂ１
４に入力され、このエンジン回転数Ｎｅの下で車速Ｖを
得るに必要な変速比が見かけ容量として設定される。こ
の見かけ容量は実際のエンジン回転数Ｎｅに対して実際
の車速を得るための変速比であり、例えば、リリーフ制
御を行って容積効率が低い場合には、この容積効率を加
味した変速比である。そして、変速制御装置１５におい
ては、見かけ容量算出手段Ｂ１４において算出された見
かけ容量が目標容量設定手段Ｂ１３において設定された
目標容量を追従するように、油圧ポンプ容量（ポンプ斜
板角）θPおよび油圧モータ容量（モータ斜板角）θMの
可変容量制御が行われる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照して説明する。本発明に係る車両用
油圧式無段変速機の動力伝達系を図２に図式的に示して
おり、この無段変速機Ｔは、動力分割機構Ｄと油圧式無
段変速装置Ｈとを有して構成される。無段変速機Ｔの変
速機入力軸１はフライホイールＦを介してエンジン（原
動機）Ｅに連結されており、エンジンＥからの駆動力が
変速機入力軸１に入力され、無段変速機Ｔにおいて変速
されて変速機出力軸２から出力される。

【００１５】動力分割機構Ｄは、シングルピニオンタイ
プの第１遊星歯車機構Ｇ１と第２遊星歯車機構Ｇ２とを
並列に且つ同軸上に備えて構成される。第１遊星歯車機
構Ｇ１は、中心軸上に回転自在に配設された第１サンギ
ヤＳ１と、第１サンギヤＳ１と噛合するとともに第１サ
ンギヤＳ１の回りを公転する複数の第１ピニオンギヤＰ
１と、これら第１ピニオンギヤＰ１を回転自在に保持す
るとともに第１サンギヤＳ１と同一軸上で回転可能とな
った第１キャリアＣ１と、第１ピニオンギヤＰ１と噛合
する内歯を有して第１サンギヤＳ１と同一軸上で回転可
能な第１リングギヤＲ１とから構成される。一方、第２
遊星歯車機構Ｇ２は、中心軸上に回転自在に配設された
第２サンギヤＳ２と、第２サンギヤＳ２と噛合するとと
もに第２サンギヤＳ２の回りを公転する複数の第２ピニ
オンギヤＰ２と、これら第２ピニオンギヤＰ２を回転自
在に保持するとともに第２サンギヤＳ２と同一軸上で回
転可能となった第２キャリアＣ２と、第２ピニオンギヤ
Ｐ２と噛合する内歯を有して第２サンギヤＳ２と同一軸
上で回転可能な第２リングギヤＲ２とから構成される。

【００１６】動力分割機構Ｄは、第２リングギヤＲ２に
繋がる第１出力軸１１と、第１サンギヤＳ１に繋がる第
２出力軸１２とを有し、第１リングギヤＲ１が固定軸１
３を介して油圧式無段変速装置Ｈの制御盤４０に繋がっ
て静止保持されている。さらに、第１サンギヤＳ１がロ
ックアップクラッチ１５を介して変速機入力軸１に係脱
可能に接続され、第２サンギヤＳ２が変速機入力軸１と
常時直結されている。第１出力軸１１およびこれに繋が
る第２リングギヤＲ２はロックアップブレーキ１６によ
り静止保持可能である。第１および第２キャリアＣ１，
Ｃ２同士が直結されており、両者は一体回転する。

【００１７】油圧式無段変速装置Ｈは、図３に詳しく示
すように、油圧ポンプ２０と、油圧モータ３０と、これ
ら油圧ポンプ２０および油圧モータ３０を接続する油圧
閉回路を構成する制御盤４０とを備える従来周知の静油
圧式変速機構であり、油圧ポンプ２０および油圧モータ
３０は無段変速機Ｔの入出力軸１，２および動力分割機
構Ｄと同一軸線上に配設されている。

【００１８】油圧ポンプ２０は、動力分割機構Ｄの第１
出力軸１１に同軸に連結されるとともに制御盤４０のポ
ンプ側油圧分配面４１に回転摺動可能に接触したポンプ
シリンダ２１と、このポンプシリンダ２１にその軸線を
囲むように設けられる環状配列の複数のポンプシリンダ
孔２２に摺動自在に嵌合されたポンププランジャ２３
と、各ポンププランジャ２３の先端に首振り自在に取り
付けられたポンプシュー２４を摺動可能に接触させるポ
ンプ斜板２５とを備えて構成される。ポンプ斜板２５
は、ポンプシリンダ２１の軸線と直交するポンプトラニ
オン軸線Ｏｐを中心として揺動可能であり、ポンプ斜板
２５の揺動角を変化させてポンププランジャ２３の往復
ストロークを可変制御可能となっている。すなわち、こ
の油圧ポンプ２０は可変容量タイプのポンプである。

【００１９】油圧モータ３０は、動力分割機構Ｄの第２
出力軸１１および変速機出力軸２に同軸に連結されると
ともに制御盤４０のモータ側油圧分配面４２に回転摺動
可能に接触したモータシリンダ３１と、このモータシリ
ンダ３１にその軸線を囲むように設けられる環状配列の
複数のポンプシリンダ孔３２に摺動自在に嵌合されたモ
ータプランジャ３３と、各モータプランジャ３３の先端
に首振り自在に取り付けられたモータシュー３４を摺動
可能に接触させるモータ斜板３５とを備えて構成され
る。モータ斜板３５は、モータシリンダ３１の軸線と直
交するモータトラニオン軸線Ｏｍを中心として揺動可能
であり、モータ斜板３５の揺動角を変化させてモータプ
ランジャ３３の往復ストロークを可変制御可能となって
いる。すなわち、この油圧モータ３０は可変容量タイプ
のモータである。

【００２０】制御盤４０は、油圧ポンプ２０および油圧
モータ３０を収容するケーシング５に固着されており、
この制御盤４０に、上述のように第１遊星歯車機構Ｇ１
の第１リングギヤＧ１が固定軸１３を介して連結されて
いる。

【００２１】このような構成の油圧式無段変速装置Ｈに
おいては、ポンプシリンダ２１の回転に応じて、ポンプ
プランジャ２３がポンプ斜板２５の揺動角に対応するス
トロークでシリンダ孔２２内を往復して作動油の吐出お
よび吸入動作を行う。この吐出動作により各シリンダ孔
２２から吐出された作動油は、制御盤４０内に設けられ
た油圧閉回路の一方の油路（駆動時にはこの油路内の油
圧が高圧となるため、これを高圧側油路と称する）を経
てモータシリンダ３１の対応するシリンダ孔３２内に供
給され、モータプランジャ３３を膨張作動させる。この
ようにモータプランジャ３３が膨張作動されると、モー
タプランジャ３３がモータシュー３４を介してモータ斜
板３５を押圧し、その反力の回転方向成分がモータプラ
ンジャ３３を介してモータシリンダ３１を回転させる。

【００２２】一方、膨張作動を終えたモータプランジャ
３３はモータ斜板３５に沿って回転して収縮作動され
る。この収縮作動によりモータシリンダ孔３２から排出
される作動油は、制御盤４０に設けられた油圧閉回路の
他方の油路（駆動時にはこの油路内の油圧が低圧となる
ためこれを低圧側油路と称する）を経て、吸入作動を行
っているポンププランジャ２３のポンプシリンダ孔２２
内に吸入される。このようにして、ポンプ斜板２５およ
びモータ斜板３５の揺動角に応じたトルクでモータシリ
ンダ３１が回転作動し、その回転トルクが変速機出力軸
２に伝達されて出力される。

【００２３】以上の構成の油圧式無段変速機Ｔにおい
て、ポンプ斜板２５およびモータ斜板３５の揺動角制御
を行うことにより無段階の変速制御が可能である。この
ようなポンプ斜板２５およびモータ斜板３５の揺動角制
御を行う制御装置について、図４を参照して説明する。

【００２４】図４は上述の油圧式無段変速装置Ｈをポン
プおよびモータの斜板角制御系を含めて示している。ポ
ンプ斜板２５には両端側においてそれぞれ連結ロッド２
５ａ，２５ｂを介してポンプ側サーボプランジャ２６
ａ，２６ｂが連結されており、これらポンプ側サーボプ
ランジャ２６ａ，２６ｂはそれぞれポンプ側サーボシリ
ンダ孔２７ａ，２７ｂ内に摺動自在に配設されている。
同様に、モータ斜板３５にはモータ側サーボプランジャ
３６ａ，３６ｂが連結されており、これらモータ側サー
ボプランジャ３６ａ，３６ｂはそれぞれモータ側サーボ
シリンダ孔３７ａ，３７ｂ内に摺動自在に配設されてい
る。

【００２５】ポンプ側サーボシリンダ孔２７ａ，２７ｂ
はそれぞれポンプサーボ制御ライン６２ａ，６２ｂを介
してポンプ斜板コントロールバルブ５５に繋がる。この
バルブ５５は四方弁からなり、ライン圧供給源６０から
供給ライン６１を介して送られるライン圧ＰLを、スプ
ール５５ａの位置に応じてポンプサーボ制御ライン６２
ａ，６２ｂに振り分け供給する。スプール５５ａはスプ
リング５５ｂにより右方に付勢されるとともに、右端ポ
ート５５ｃに作用する油圧力を受け、両者のバランスに
よりその位置が設定される。

【００２６】すなわち、右端ポート５５ｃに作用する油
圧力を制御すれば、スプール５５ａの位置制御が可能で
あり、これによりポンプ側サーボプランジャ２６ａ，２
６ｂを移動させてポンプ斜板２５の角度位置制御が可能
である。右端ポート５５ｃにはバルブ制御ライン５１ａ
を介してポンプ用リニアソレノイドバルブ５１が接続さ
れ、このリニアソレノイドバルブ５１からポンプ制御油
圧が供給される。なお、ポンプ用リニアソレノイドバル
ブ５１は変速制御コントロールユニット５０からの制御
信号により作動制御される。

【００２７】一方、モータ側サーボシリンダ孔３７ａ，
３７ｂはそれぞれモータサーボ制御ライン６３ａ，６３
ｂを介してモータ斜板コントロールバルブ５６に繋が
る。このバルブ５６は、ライン圧供給源６０から供給ラ
イン６１を介して送られるライン圧ＰLを、スプール５
６ａの位置に応じてモータサーボ制御ライン６３ａ，６
３ｂに振り分け供給する。また、スプール５６ａはスプ
リング５６ｂの付勢力と右端ポート５６ｃに作用する油
圧力とのバランスに基づいてその位置が設定される。こ
のため、右端ポート５６ｃに作用する油圧力を制御しモ
ータ斜板３５の角度位置制御が可能である。右端ポート
５６ｃにはバルブ制御ライン５２ａを介してモータ用リ
ニアソレノイドバルブ５２からモータ制御油圧が供給さ
れ、このモータ用リニアソレノイドバルブ５２は変速制
御コントロールユニット５０からの制御信号により作動
制御される。

【００２８】以上のように、変速コントロールユニット
５０によりポンプ用およびモータ用リニアソレノイドバ
ルブ５１，５２の作動を制御してポンプおよびモータ斜
板角制御を行うことができる。無段変速機Ｔにおいてこ
のような制御を行った場合における、ポンプ斜板角θP
およびモータ斜板角θMと変速機総合速度比ｅとの関係
を図５に示し、減速比Ｒとの関係を図６に示している。
なお総合速度比ｅは無段変速機Ｔの入出力回転数の比で
あり、式（１）により求められる。この式から分かるよ
うに、速度比ｅは前述の減速比Ｒの逆数である。図５に
おける縦軸がポンプおよびモータ斜板角θP，θMを表
し、プラス側が前進方向側の揺動、マイナス側が後進方
向側の揺動を意味する（図６は前進方向側のみを示
す）。横軸は総合速度比ｅを表し、プラス側が前進方向
の速度比、マイナス側が後進方向の速度比を意味する。
また、図５において、実線がポンプ斜板角θP、破線が
モータ斜板角θMを示す。

【００２９】

【数１】総合速度比ｅ＝（Ｎｏ）／（Ｎｉ）但し、Ｎｉ＝変速機入力軸１の回転速度Ｎｏ＝変速機出力軸２の回転速度

【００３０】まず、ポンプ斜板２５が直立位置（θP＝
０）にあり、モータ斜板３５が最大揺動位置（θM＝θM
(MAX)）にあるときには、ポンプシリンダ２１はフリー
回転可能で吐出が零となり、モータシリンダ３１は油圧
ポンプ２０からの供給油がないため油圧的にロックした
状態となり固定保持される。このため、第１サンギヤＳ
１が静止した状態で、変速機入力軸１はフリー回転可能
で、エンジン出力は空転消費され、変速機出力軸２には
伝えられず、静止状態となる。この状態は図５および図
６における縦線ａで示す状態であり、総合速度比ｅ＝０
（減速比Ｒ＝∞）の状態となる。

【００３１】この状態からポンプ斜板２５を前進方向側
に揺動（斜板角を増加）させると、この揺動に応じて油
圧ポンプ２０から作動油の吐出が開始され、吐出作動油
が油圧モータ３０に供給されて油圧モータ３０のモータ
シリンダ３１が前進方向に回転駆動される。モータ出力
軸１７の回転速度はポンプ斜板角θPが大きくなるのに
応じて増加し、これが最大斜板角θPF(MAX)となると図
５および図６の縦線ｂで示す状態となる。このため、総
合速度比ｅは、零（縦線ａ）からｅ１（縦線ｂ）まで増
加する。但し、このようにモータシリンダ３１の回転が
増加するとき、動力分割機構Ｄを介して第２出力軸１２
に対する機械的な動力伝達が同時に行われ、それに対応
してポンプシリンダ２５の回転速度は減少する。このこ
とから分かるように、変速機出力軸２には、油圧モータ
３０からの出力と動力分割機構Ｄを介して第２出力軸に
機械的に伝達された出力とが集合されて出力される。

【００３２】ポンプ斜板角が最大斜板角θPF(MAX)とな
ると（縦線ｂの状態に達すると）、次に、モータ斜板角
θMが最大角から徐々に小さくなるように揺動される。
これによりモータシリンダ３１の回転速度が縦線ｂの状
態からさらに増加し、モータ斜板角θMが零（直立位
置）となった時点で最大となる（縦線ｃの状態であり、
このとき総合速度比ｅ２となる）。

【００３３】但し、上述のように、モータシリンダ３５
の回転速度が増加するのに応じて動力分割機構Ｄを介し
て行われる第２出力軸へ１２の機械的な動力伝達が増加
し、ポンプシリンダ２１の回転は減少し、モータ斜板角
θMが零（直立位置）となった時点でポンプシリンダ２
１の回転が零となるように設定されている。なお、モー
タ斜板角θMが零（直立位置）となった時にはモータシ
リンダ３１はフリー回転可能な状態となり、且つポンプ
シリンダ２１は油圧ロック状態となり静止保持される。
このため、この状態（縦線ｃの状態）のとき、理想的に
は（油の漏れによる伝達ロスが無く、伝達効率が１００
％のとき）動力分割機構Ｄを介して第２出力軸１２への
機械的な動力伝達のみが行われる。

【００３４】一方、縦線ａの状態からポンプ斜板３５を
後進方向側に揺動させると、油圧ポンプ２０から作動油
が油圧閉回路において上記と逆方向に吐出される。この
ため、この作動油の供給により油圧モータ３０のモータ
シリンダ３１が上記と逆方向（後進方向）に駆動され
る。モータシリンダ３１の回転速度はポンプ斜板角θP
が大きくなるのに応じて増加し、これが最大斜板角θMP
R(MAX)となると図５の縦線ｄで示す状態となる。このた
め、総合速度比ｅは、零（縦線ａ）から、ｅ３（負の
値）まで変化する。

【００３５】以上のようにしてポンプ、モータの斜板角
制御を行って変速制御を行うことが可能であるが、具体
的な変速制御について図７を参照して説明する。この変
速制御ではまず目標エンジン回転数Ｎeoを算出する（ス
テップＳ１）。目標エンジン回数Ｎeoは、図８に示すよ
うに、エンジンのスロットル開度θTHと車速Ｖとに対応
して予め設定記憶されている。そこで、現在のエンジン
のスロットル開度θTHと車速Ｖとをスロットルセンサお
よび車速センサにより検出するとともに、これら検出値
に対応する目標エンジン回転数Ｎeoを図８の関係から読
み取ってこれを目標エンジン回転数Ｎeoとして設定す
る。

【００３６】次に、ステップＳ２に進み、ポンプ斜板角
係数Ｋａを求める。ポンプ斜板角θPが小さく且つエン
ジン回転数が低回転のときには容積効率が低くなるた
め、このときにはポンプ斜板角を早く大きくしてこの領
域を抜け出し、効率のよい領域での制御を行わせること
を目的とした補正を行うための係数である。このため、
この係数Ｋａは、図９に示すように、所定斜板角αｋ以
下のポンプ斜板角領域に対してポンプ斜板角形数Ｋａが
設定されている。この係数Ｋａはポンプ斜板角θPが小
さくなるに応じて小さくなる１．０より小さな値が設定
され、ポンプ斜板角θPが所定斜板角αｋより大きい領
域では１．０の値が設定される。ステップＳ６において
は、現在のポンプ斜板角θPに対応するポンプ斜板角係
数Ｋａを図９から検索して求める。このことから分かる
ように、所定斜板角αｋは容積効率が低下するような領
域を規定するポンプ斜板角であり、例えば、本実施形態
では１２度程度に設定されるが、この値はポンプの種類
等に応じて適宜設定される。

【００３７】但し、ポンプ斜板角θPが小さな領域で
も、これを駆動するエンジン回転が高いときには容積効
率は高くなるため、ステップＳ３において、エンジンス
ロットル開度θTHが所定開度θ(Ka)より大きいか否かが
判断される。この所定開度θ(Ka)は、エンジン回転が速
やかに高くなるようなスロットル開度領域を規定する開
度であり、例えば、１／８程度の開度が用いられる。

【００３８】ステップＳ３において、エンジンスロット
ル開度θTHが所定開度θ(Ka)以下であると判断された場
合には、ポンプ斜板角係数Ｋａによる補正が必要である
ため、ステップＳ１において設定された目標エンジン回
転数Ｎeoにポンプ斜板角係数Ｋａを乗じて補正目標エン
ジン回転数Ｎeoを求める（ステップＳ４）。また、ステ
ップＳ３において、エンジンスロットル開度θTHが所定
開度θ(Ka)より大きいと判断された場合には、ポンプ斜
板角係数Ｋａによる補正は不要であるので、ステップＳ
１において設定された目標エンジン回転数Ｎeoをそのま
ま補正目標エンジン回転数Ｎeoとして設定する（ステッ
プＳ５）。

【００３９】次に、ステップＳ６に進み、目標変速比の
設定を行う。この目標変速比は、ステップＳ４もしくは
Ｓ５において設定された補正目標エンジン回転数Ｎeoの
下で現在の車速を達成するに必要な変速比の変速比であ
る。このため、車速センサにより現在の車速Ｖを検出
し、この車速Ｖと補正目標エンジン回転数Ｎeoとから目
標変速比が演算設定される。そしてステップＳ７におい
てはこの目標変速比を得るに必要な油圧ポンプおよび油
圧モータの目標斜板角を設定する。

【００４０】次に、ステップＳ８に進み、エンジン回転
センサおよび車速センサにより現在のエンジン回転数Ｎ
erおよび車速Ｖを検出し、これら検出値から現在のエン
ジン回転数Ｎerの下で現在の車速Ｖが得られるために必
要な見かけ上の変速比を算出し、この見かけ上の変速比
を得るに必要な油圧ポンプおよぴ油圧モータの見かけ斜
板角を設定する。そして、このようにして求めた見かけ
斜板角がステップＳ７において設定した目標斜板角を追
従するように油圧ポンプおよび油圧モータの斜板角制御
が行われる。（ステップＳ９）。

【００４１】以上の制御は、容積効率を含んだ見かけ斜
板角が目標斜板角を追従する変速制御であるので、例え
ば、リリーフ制御を行ったり、容積効率が低下する領域
での作動であったりしても、容積効率を加味した変速制
御が行われ、実際の要求に合致した変速制御となる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくともエンジンのスロットル開度と車速とに応じて
目標エンジン回転数を設定し、この目標エンジン回転数
と車速とから目標変速比を設定し、このように設定され
た目標変速比を達成する油圧ポンプおよび油圧モータの
目標容量を設定し、油圧ポンプおよび油圧モータの容量
が目標容量を追従するように油圧ポンプおよび油圧モー
タの可変容量制御を行って変速制御を行うので、常に容
量（例えば、斜板角度）を直接の目標値（目標容量）と
する変速制御が行われ、例えば、実際のエンジン回転数
が目標エンジン回転数と一致したままでも車速が変化す
ればこれに対応して目標変速比が変化し、これに応じて
目標容量が変更設定される制御を行うことができる。こ
のため、エンジン回転数を目標エンジン回転数のまま保
持しながら車速に応じた変速制御が行われ、車速変化に
対する応答性および追従性の良い変速制御を行うことが
可能である。

【００４３】なお、見かけ容量算出手段により、エンジ
ンの実エンジン回転数と車速とから求めた変速比に相当
する油圧ポンプおよび油圧モータの見かけ容量を求め、
この見かけ容量が目標容量を追従するように油圧ポンプ
および油圧モータの可変容量制御を行って変速制御を行
うのが好ましい。これにより、リリーフ制御や、油の漏
れ等により容積効率が低い状態でも、このような容積効
率を含んだ見かけ容量を用いてこれが目標容量を追従す
るように可変容量制御を行うため、容積効率に影響され
ない適切な変速制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明に係る車両用油圧式無段変速機の動力伝
達系を示す模式図である。

【図３】この無段変速機を構成する油圧式無段変速装置
の構成を示す断面図である。

【図４】この油圧式無段変速装置の斜板角制御系を示す
油圧回路図である。

【図５】油圧ポンプおよびモータの斜板角と総合変速比
との関係を示すグラフである。

【図６】油圧ポンプおよびモータの斜板角と減速比との
関係を示すグラフである。

【図７】本発明に係る制御装置による変速制御内容を示
すフローチャートである。

【図８】車速とスロットル開度に対応して設定された目
標エンジン回転数を示すグラフである。

【図９】ポンプ斜板角とポンプ斜板角係数との関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

２０油圧ポンプ２５ポンプ斜板３０油圧モータ３５モータ斜板５０変速制御コントロールユニット（制御装置）５５ポンプ斜板コントロールバルブ５１ポンプ用リニアソレノイドバルブＢ１１目標エンジン回転数設定手段Ｂ１２目標変速比設定手段Ｂ１３目標容量設定手段Ｂ１４見かけ容量算出手段Ｂ１５ポンプおよびモータ容量制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンにより駆動される可変容量型の
油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの油圧力を受けて駆
動される油圧モータとを有し、前記油圧ポンプおよび油
圧モータの可変容量制御を行って変速制御を行う車両用
油圧式無段変速機の制御装置において、少なくとも前記エンジンのスロットル開度と車速とに応
じて目標エンジン回転数を設定する目標エンジン回転数
設定手段と、前記目標エンジン回転数設定手段により設定された目標
エンジン回転数と前記車速とから目標変速比を設定する
目標変速比設定手段と、前記目標変速比設定手段により設定された目標変速比を
達成する前記油圧ポンプおよび油圧モータの目標容量を
設定する目標容量設定手段とを有し、前記油圧ポンプおよび油圧モータの容量が前記目標容量
を追従するように前記油圧ポンプおよび油圧モータの可
変容量制御を行って変速制御を行うことを特徴とする車
両用油圧式無段変速機の制御装置。
【請求項２】前記エンジンの実エンジン回転数と前記
車速とから求めた変速比に相当する前記油圧ポンプおよ
び油圧モータの見かけ容量を求める見かけ容量算出手段
を有し、前記見かけ容量が前記目標容量を追従するように前記油
圧ポンプおよび油圧モータの可変容量制御を行って変速
制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用油
圧式無段変速機の制御装置。