JP2002039351A - 変速比無限大無段変速機の制御装置 - Google Patents

変速比無限大無段変速機の制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速比無限大無段変速機を備えた車両の車速
を、前進、後退のそれぞれについて、極低車速時から高
精度で検出する。 【解決手段】 コントロールユニット８０は、ユニット
入力軸１側の回転速度を検出する入力軸回転数センサ８
１と、無段変速機構２の出力側の回転速度を検出するＣ
ＶＴ出力軸回転数センサ８２と、これら入力軸回転数セ
ンサ８１とＣＶＴ出力軸回転数センサ８２の検出結果に
基づいて車速と無段変速機構２の変速比ｉｃを演算す
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、車両などに採用さ
れる変速比無限大無段変速機の制御装置の改良に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から車両の変速機として、ベルト式
やトロイダル型の無段変速機構が知られており、このよ
うな無段変速機構の変速領域をさらに拡大するために、
無段変速機構に一定変速機構と遊星歯車機構を組み合わ
せて変速比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無
段変速機が、特開平１０−３２５４５９号公報、特開平
１１−６３１８４号公報などに開示されている。
【０００３】これらの変速比無限大無段変速機では、車
速ＶＳＰと無段変速機構の変速比を検出して変速制御を
行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、変速比無限大無段変速機の出力側の回転数か
ら車速ＶＳＰを検出する車速センサを設けるとともに、
無段変速機構の変速比を検出するために、入力側の回転
数と、無段変速機構の出力側の回転数を検出するための
入出力回転数センサ２個を設け計３つの回転数センサを
使用しているため、部品点数が増大して製造コストが上
昇するのに加え、変速機内部のレイアウトが難しくなり
設計の自由度が低下するという問題があった。
【０００５】また、上記従来例の車速センサでは、変速
比無限大無段変速機の出力軸の回転数を検出するように
していたため、極低速時では、この回転数が極めて低
く、検出するパルスの周期が非常に大きくなってしま
い、正確な車速を得ることができ内という問題があっ
た。
【０００６】加えて、変速比無限大無段変速機では、車
速ＶＳＰ＝０の停止状態（またはギアードニュートラル
ポイントＧＮＰ）から高精度で変速比の制御を行う必要
があるが、上記のように、変速比と車速に応じて変速比
無限大無段変速機の変速制御を行っているため、低車速
域で正確な車速を得られないということは、停止状態か
ら発進する際に、変速制御の精度が低下するという問題
があった。
【０００７】例えば、停止直前の状態では、車速センサ
が検出するパルスの間隔が非常に長くなるため、実際の
車速よりも低く車速を検出すると、目標とする変速比が
実際の車速に応じた値よりもＬｏ側となってしまい、エ
ンジン回転数が過大に上昇するという問題がある。
【０００８】また、車速に応じてクリープトルクを制御
する場合では、従来例のように出力軸に設けた車速セン
サでは、出力軸の回転方向に係わらず、発生するパルス
に応じて車速の絶対値しか検出できないため、Ｄレンジ
で坂道発進をする際に、後退して車速が増大すると、前
進方向への車速の増大と区別が付かず、クリープトルク
が低減されてしまい、後退を抑制できないという問題が
ある。
【０００９】さらに、アクセルペダルを解放し、かつ、
ブレーキペダルを踏み込み、車速が０となっている停車
中に、クリープトルクをほぼ０にすれば、クリープトル
ク発生のための駆動力を低減して燃費の向上を図ること
ができるが、上記従来の車速センサでは、停止近傍の極
低車速域では、パルスの間隔が極めて長くなってしまう
ため、完全に停止する直前であっても、コントロールユ
ニットが車速＝０と誤って判定し、クリープトルクを０
にしてしまうと、運転者の意図に反して急に停止して、
違和感を与えるという問題があった。
【００１０】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、変速比無限大無段変速機を備えた車両の車
速を、前進、後退のそれぞれについて、極低車速時から
高精度で検出することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、変速比を
連続的に変更可能な無段変速機構と一定変速機構とをユ
ニット入力軸にそれぞれ連結するとともに、無段変速機
構と一定変速機構の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モ
ードクラッチ及び直結モードクラッチを介してユニット
出力軸に連結した変速比無限大無段変速機と、少なくと
も車速に基づいて変速制御を行う制御手段とを備えた変
速比無限大無段変速機の制御装置において、前記制御手
段は、ユニット入力軸側の回転速度を検出する第１の回
転速度検出手段と、無段変速機構の出力側の回転速度を
検出する第２の回転速度検出手段と、この第１回転速度
検出手段と第２回転速度検出手段の検出結果に基づいて
車速と無段変速機構の変速比を演算する演算手段を備え
る。
【００１２】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記第１回転速度検出手段は、ユニット入力軸と
ともに回転する無段変速機構の入力側または一定変速機
構の回転要素の回転速度を検出する。
【００１３】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記第２回転速度検出手段は、無段変速機構の出
力側から遊星歯車機構へ至る動力伝達経路で回転速度を
検出する。
【００１４】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記演算手段は、第１回転速度検出手段の検出結
果と第２回転速度検出手段の検出結果の比に基づいて無
段変速機構の変速比を演算する一方、第１回転速度検出
手段の検出結果と第２回転速度検出手段の検出結果から
遊星歯車機構及び一定変速機構の諸元に基づいて車速を
演算する。
【００１５】また、第５の発明は、前記第４の発明にお
いて、前記遊星歯車機構は、サンギア、キャリア及びリ
ングギアから構成されて、前記サンギアが無段変速機構
の出力側及び直結モードクラッチと連結し、前記キャリ
アが動力循環モードクラッチ及び一定変速機構を介して
ユニット入力軸と連結し、前記リングギアがユニット出
力軸と連結しており、前記演算手段は、動力循環モード
のときに、第１回転速度検出手段の検出結果と第２回転
速度検出手段の検出結果からリングギアの回転速度を演
算して車速を求める一方、直結モードのときには、第２
回転速度検出手段の検出結果に基づいて車速を演算す
る。
【００１６】また、第６の発明は、前記第４または第５
の発明において、前記制御手段は、前記演算手段が求め
た車速が減少するにつれて、クリープトルクを増大させ
るとともに前記運転レンジで設定された進行方向とは逆
方向への車速が増大したときには、運転レンジに応じた
駆動側の伝達トルクを増大させるクリープトルク制御手
段を備える。
【００１７】また、第７の発明は、前記第４または第５
の発明において、前記クリープトルク制御手段は、前記
演算手段で求めた車速が０のときに、ブレーキが作動中
で、かつアクセルペダルが解放状態のときには前記クリ
ープトルクをほぼ０にする。
【００１８】また、第８の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記制御手段は、前記演算手段で求めた車速に応
じて目標とする総変速比を求め、この目標総変速比に応
じた無段変速機構の目標変速比となるように変速制御を
行う。
【００１９】
【発明の効果】したがって、第１の発明は、変速比無限
大無段変速機の動力循環モードでは、無段変速機構の変
速比と一定変速機構の変速比の差に応じて総変速比が変
化する。そこで、第１回転速度検出手段が検出したユニ
ット入力軸側の回転速度と、第２回転速度検出手段が検
出した無段変速機構の出力側の回転速度から、まず、無
段変速機構の変速比を求め、この変速比と既知である一
定変速機構の減速比より車速を演算することで、動力循
環モードでは、総変速比が無限大となるギアードニュー
トラルポイントを挟んで、前進、後退に応じて反転する
車速の符号と車速を検出することができる。
【００２０】また、動力循環モードでは、ユニット出力
軸が停止するギアードニュートラルポイントであっても
エンジンに連結されたユニット入力軸と、無段変速機構
の出力側は回転を継続しており、エンジンに連結された
ユニット入力軸の回転速度は、アイドル回転速度以上と
なり、また、無段変速機構の出力側回転速度も、ユニッ
ト入力軸回転速度に応じた値となるため、例えば、第１
及び第２の回転速度検出手段をパルスの発生に応じて速
度を検出するセンサで構成すれば、検出するパルス間隔
は、十分小さなものとなるので、車速＝０から高精度で
車速の検出を行うことができるため、ギアードニュート
ラルポイントＧＮＰ近傍、換言すれば低車速域における
変速制御の精度を大幅に向上させることができ、加え
て、必要とする回転数検出手段は２つで済。さらに、エ
ンジン回転数センサをユニット入力軸回転数センサとし
て用いれば、変速比無限大無段変速機側の回転数センサ
は１つで済むため、前記従来例に比してセンサの数を低
減して製造コストを抑制することができるのである。
【００２１】また、第２の発明は、第１回転速度検出手
段は、ユニット入力軸とともに回転する無段変速機構の
入力側または一定変速機構の回転要素のうち、いずれか
の回転速度を検出することで、無段変速機構の変速比と
車速を演算することが可能となる。
【００２２】また、第３の発明は、第２回転速度検出手
段は、無段変速機構の出力側から遊星歯車機構へ至る動
力伝達経路のうち、いずれかの回転要素の回転速度を検
出することで、無段変速機構の変速比と車速を演算する
ことが可能となる。
【００２３】また、第４の発明は、演算手段は、第１回
転速度検出手段の検出結果と第２回転速度検出手段の検
出結果の比に基づいて無段変速機構の変速比を演算する
ことができ、第１回転速度検出手段の検出結果と第２回
転速度検出手段の検出結果から遊星歯車機構と一定変速
機構の諸元、換言すればギア比などに基づいて、高精度
で車速を求めることができる。
【００２４】また、第５の発明は、遊星歯車機構は、サ
ンギア、キャリア及びリングギアから構成されて、サン
ギアが無段変速機構の出力側及び直結モードクラッチと
連結し、キャリアが動力循環モードクラッチ及び一定変
速機構を介してユニット入力軸と連結し、リングギアが
ユニット出力軸と連結している場合、動力循環モードの
ときでは、第１回転速度検出手段の検出結果と第２回転
速度検出手段の検出結果から遊星歯車機構と一定変速機
構の諸元よりリングギアの回転速度を演算して車速を求
め、直結モードのときには、第２回転速度検出手段の検
出結果に基づいて車速を求めることができ、各運転モー
ドで正確に車速を検出することが可能となる。
【００２５】また、第６の発明は、動力循環モードで
は、ギアードニュートラルポイントを挟んで前進から後
退へ変化し、車速の符号の符号に応じてこの進行方向の
変化を判定できるため、車速が減少するにつれて、クリ
ープトルクを増大させるようにすることで、坂道発進時
などで後退したときには、運転レンジの進行方向へ向け
てクリープトルクを増大させて、車両の後退を阻止する
ことができる。
【００２６】また、第７の発明は、車速が０のときに、
ブレーキが作動中で、かつアクセルペダルが解放状態の
ときにはクリープトルクをほぼ０にするようにしたた
め、クリープトルク発生によるエンジンの負荷を低減し
て、停車中の燃費を向上させることができる。
【００２７】また、第８の発明は、車速の検出を極低車
速時から高精度で行うことができるため、発進時から高
精度の変速制御を行って、運転性の向上を図ることがで
きる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。
【００２９】図１に示すように、変速比無限大無段変速
機は、エンジンへ連結されるユニット入力軸１に、変速
比を連続的に変更可能なトロイダル型の無段変速機構２
と、ギア３ａ、ギア３ｂから構成された一定変速機構３
（減速機）を並列的に連結し、これらの出力軸４、３ｃ
をユニット出力軸６で同軸的に配設するとともに、遊星
歯車機構５で連結したもので、無段変速機構２の出力軸
４は遊星歯車機構５のサンギア５ａ及び直結モードクラ
ッチ１０に連結されるとともに、一定変速機構３の出力
軸３ｃは動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯車機
構５のキャリア５ｂに連結される。
【００３０】サンギア５ａと連結した無段変速機構出力
軸４は、スプロケット４ａ及びチェーン４ｂから無段変
速機構２との間で駆動力の伝達を行い、直結モードクラ
ッチ１０を介して変速比無限大無段変速機の出力軸であ
るユニット出力軸６と選択的に結合される。
【００３１】一方、動力循環モードクラッチ９を介して
一定変速機構３の出力軸３ｃと選択的に結合するキャリ
ア５ｂは、リングギア５ｃを介してユニット出力軸６に
連結される。
【００３２】ユニット出力軸６には変速機出力ギア７が
設けられ、この変速機出力ギア７はディファレンシャル
ギア８のファイナルギア１２と歯合し、ディファレンシ
ャルギア８に結合する駆動軸１１は、所定の総変速比
（ＩＶＴ比ｉｉ＝ユニット入力軸回転数／ユニット出力
軸回転数）で駆動力が伝達される。
【００３３】無段変速機構２は、図１に示すように、２
組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーロ
ーラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビ
ティのハーフトロイダル型で構成され、一対の出力ディ
スク２２の間に介装された出力スプロケット２ａは、チ
ェーン４ｂを介してユニット入力軸１と平行して配置さ
れたユニット出力軸６の無段変速機構出力軸４に形成し
たスプロケット４ａと連結する。
【００３４】また、ユニット入力軸１とＣＶＴシャフト
１ｂは、図示しないローディングカム装置を介して回転
方向で結合しており、ユニット入力軸１はエンジンと結
合されるとともに、一定変速機構３のギア３ａを形成
し、ＣＶＴシャフト１ｂは２組の入力ディスク２１、２
１に連結されて、ユニット入力軸１からの入力トルクに
応じて、ローディングカム装置が発生した軸方向の押圧
力によって、パワーローラ２０、２０を入出力ディスク
の間で挟持、押圧する。
【００３５】この変速比無限大無段変速機では、図３に
示すように、動力循環モードクラッチ９を解放する一
方、直結モードクラッチ１０を締結して無段変速機構２
の変速比ｉｃ（以下、ＣＶＴ比ｉｃとする）に応じて駆
動力を伝達する直結モードと、動力循環モードクラッチ
９を締結する一方、直結モードクラッチ１０を解放する
ことにより、無段変速機構２と、一定変速機構３の変速
比の差に応じて、変速比無限大無段変速機全体のユニッ
ト変速比ｉｉ（ユニット入力軸１とユニット出力軸６の
総変速比、以下、ＩＶＴ比ｉｉとする）を負の値から正
の値まで無限大を含んでほぼ連続的に制御を行う動力循
環モードとを選択的に使用することができる。
【００３６】そして、ＩＶＴ比ｉｉが無限大（図３で
は、ＩＶＴ比ｉｉの逆数が０）となる動力循環モードの
ギアードニュートラルポイントＧＮＰでは、エンジンか
ら駆動軸までを連結した状態で停車することができ、こ
の停車状態からＩＶＴ比ｉｉを変更することで、車両の
発進を行うことができる。
【００３７】また、上記動力循環モードと直結モードの
切り換えは、例えば、図３で示すように、無段変速機構
２の出力軸４と、一定変速機構３の出力軸３ｃの回転数
（＝回転速度、以下同様）が一致する回転同期点ＲＳＰ
で行われる。
【００３８】ここで、トロイダル型無段変速機構２の変
速制御は、変速制御コントロールユニット８０が、ステ
ップモータ３６（アクチュエータ）をＣＶＴ比ｉｃまた
はＩＶＴ比ｉｉなどの目標値に応じて駆動することで行
われる。
【００３９】図２に示すように、マイクロコンピュータ
を主体に構成された変速制御コントロールユニット８０
は、図４に示すような変速マップに基づいて、ステップ
モータ３６、動力循環モードクラッチ制御アクチュエー
タ７３、直結モードクラッチ制御アクチュエータ７４を
制御することで、運転状態に応じたＩＶＴ比ｉｉ及び運
転モードに設定する。
【００４０】このため、変速コントロールユニット８０
には、ユニット入力軸１の回転数Ｎｉ、すなわちエンジ
ン回転数Ｎｅを検出する入力軸回転数センサ８１からの
出力、無段変速機２の出力軸４の回転数Ｎｃｏ’（＝サ
ンギア５ａ回転数）を検出するＣＶＴ出力軸回転数セン
サ８２からの出力、アクセルペダル踏込み量ＡＰＳ（ま
たは、スロットル開度ＴＶＯ）を検出するアクセル操作
量センサ８５からの出力、図示しないセレクトレバーま
たはセレクトスイッチに応動するインヒビタスイッチ８
７が検出した運転レンジＰＯＳ、ブレーキスイッチ８４
が検出したブレーキ信号ＢＲＫ等がそれぞれ入力され
る。
【００４１】ここで、入力軸回転数センサ８１は、例え
ば、ホール素子などで構成され、ユニット入力軸１に配
設された一定変速機構３のギア３ａと対向配置されて、
歯先の通過に応じてパルスをカウントすることでユニッ
ト入力軸回転数Ｎｉを検出する。
【００４２】また、ＣＶＴ出力軸回転数センサ８２も、
例えば、ホール素子などで構成され、ユニット出力軸６
上の無段変速機構出力軸４に形成されたスプロケット４
ａと対向配置されて、歯先の通過に応じてパルスをカウ
ントすることで無段変速機構出力軸４のＣＶＴ出力軸回
転数Ｎｃｏ’を検出する。
【００４３】なお、本実施形態では、運転レンジＰＯＳ
として、例えば、Ｄレンジ（前進レンジ）、Ｒ（後退レ
ンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｐレンジ
（パーキングレンジ）から構成される。
【００４４】変速制御コントロールユニット８０は、こ
れら各種センサの検出値を運転状態として処理し、通常
の走行中（例えば、Ｄレンジなど）では、アクセルペダ
ル踏込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに基づいて、図４に示す
ような変速マップから、目標入力軸回転数ｔＮｉ（＝目
標エンジン回転数）を求め、これを車速ＶＳＰまたはユ
ニット出力軸回転数で除して目標１ＶＴ比を決定し、無
段変速機構２の変速制御手段（変速制御弁など）に連結
されたステップモータ３６をフィードバック制御により
駆動して変速制御を行う。
【００４５】このため、変速制御コントロールユニット
８０では、入力軸回転数センサ８１からの入力軸回転数
Ｎｉと、ＣＶＴ出力軸回転数センサ８２からのＣＶＴ出
力軸回転数Ｎｃｏ’に基づいて、車速ＶＳＰの演算を図
５に示すフローチャートに基づいて実行する。
【００４６】なお、図５のフローチャートは、所定時間
毎、例えば、１０ｍｓｅｃ毎に実行される。
【００４７】まず、図５のステップＳ１で、ユニット入
力軸１の回転数Ｎｉ、無段変速機構出力軸４の回転数Ｎ
ｃｏ’を読み込む。次に、ステップＳ２では、ユニット
入力軸回転数ＮｉをＣＶＴ出力ディスク２２の回転数
（＝Ｎｃｏ’×ｉｄ）で除して、実際のＣＶＴ比ｉｃ
を、 ｉｃ＝Ｎｉ／（Ｎｃｏ’×ｉｄ） ………（１） として演算する。
【００４８】そして、ステップＳ３では、上記（１）式
で求めたＣＶＴ比ｉｃと各定数から、次のように車速Ｖ
ＳＰの演算を行う。
【００４９】
【数１】 ただし、α＝Ｚｓ／Ｚｒで、 Ｚｓ：サンギア５ａの歯数 Ｚｒ：リングギア５ｃの歯数 であり、また、 ｉｇ：一定変速機構３の減速比 ｉｄ：スプロケット２ａとスプロケット４ａの減速比 Ｋ：ファイナルギア比やタイヤ半径などに応じた定数 である。
【００５０】したがって、上記（２）式より演算される
車速ＶＳＰは、定数（（１＋α）／ｉｇ）から、ＣＶＴ
比ｉｃに応じて変化する値（α／（ｉｄ・ｉｃ））を差
し引いたものに、ユニット入力軸回転数Ｎｉ及び定数Ｋ
を乗じたものから演算するため、図３に示すように、動
力循環モードでは、ＣＶＴ比ｉｃがギアードニュートラ
ルポイントＧＮＰよりも大側となる前進時では車速ＶＳ
Ｐが正となる一方、ＣＶＴ比ｉｃがギアードニュートラ
ルポイントＧＮＰよりも小側となる後退時では車速ＶＳ
Ｐが負となって、前進、後退それぞれの車速ＶＳＰを正
確に検出することができ、これにより、変速制御の精度
を向上させることが可能となるのである。
【００５１】例えば、極低車速として車速ＶＳＰ＝１ｋ
ｍ／ｈのときでは、ユニット入力軸６の回転数（＝リン
グギア回転数）は、約３０ｒｐｍとなる。
【００５２】これに対して、 ＩＶＴ入力軸回転数Ｎｉ≧６００ｒｐｍ 無段変速機構出力軸回転数Ｎｃｏ’（＝サンギア回転
数）≧１０００ｒｐｍ となる。
【００５３】したがって、本発明のように、ＩＶＴ入力
軸回転数Ｎｉと無段変速機構出力軸回転数Ｎｃｏ’（サ
ンギア回転数）から車速ＶＳＰを求める場合、前記従来
技術のリングギアの回転数の２０倍以上の回転数を検出
することになり、検出するパルス間隔も遥かに小さなも
のになるので、低車速域における車速ＶＳＰの検出精度
を飛躍的に向上させて、車速ＶＳＰ＝０から高精度で変
速制御を行う必要のある変速比無限大無段変速機の制御
精度を確保でき、加えて、必要とする回転数センサを低
減して製造コストを抑制することができる。
【００５４】なお、直結モードでは、常に車速ＶＳＰは
正の値であるため、検出したＣＶＴ出力軸回転数Ｎｃ
ｏ’に定数Ｋを乗じたものを車速ＶＳＰとすればよい。
【００５５】図６、図７は、第２実施形態を示し、前記
第１実施形態のＣＶＴ出力軸回転数センサ８２を、無段
変速機構２の出力ディスク２２の回転数を検出するため
にスプロケット２ａと対向配置したもので、その他の構
成は、前記第１実施形態と同様である。この場合のＣＶ
Ｔ比ｉｃと車速ＶＳＰ（∝リングギア回転数）の演算
は、図７のフローチャートによって演算される。
【００５６】まず、図７のステップＳ１１で、ユニット
入力軸１の回転数Ｎｉ、無段変速機出力ディスク２２の
回転数Ｎｃｏを読み込む。
【００５７】次に、ステップＳ１２では、上記図５のス
テップＳ２と同様に、ユニット入力軸回転数ＮｉをＣＶ
Ｔ出力ディスク回転数Ｎｃｏで除して、実際のＣＶＴ比
ｉｃを演算する。
【００５８】そして、ステップＳ１３では、動力循環モ
ードクラッチ９と直結モードクラッチ１０の締結状態よ
り、現在の運転モードが動力循環モードと、直結モード
のいずれにあるかを判定する。
【００５９】なお、動力循環モードクラッチ９と直結モ
ードクラッチ１０の締結状態は、図２に示した動力循環
モードクラッチ制御アクチュエータ７３と、直結モード
クラッチ制御アクチュエータ７２への指令値などの基づ
いて判定すればよい。
【００６０】現在の運転モードが動力循環モードの場合
は、ステップＳ１４へ進んで、車速ＶＳＰを次のように
演算する。
【００６１】 ＶＳＰ＝リングギア回転数×Ｋ ＝（（１＋α）×キャリア回転数−α×サンギア回転数）×Ｋ ＝（（１＋α）×Ｎｉ／ｉｇ−α×Ｎｃｏ／ｉｄ）×Ｋ 一方、上記ステップＳ１３の判定が直結モードの場合で
は、ステップＳ１５へ進んで、次のように車速ＶＳＰを
演算する。
【００６２】 ＶＳＰ＝リングギア回転数×Ｋ ＝サンギア回転数×Ｋ ＝（Ｎｃｏ／ｉｄ）×Ｋ ここで、上記各定数は第１実施形態と同じである。
【００６３】この場合でも、前進、後退それぞれの車速
ＶＳＰを符号の正負に応じて正確に検出することがで
き、これにより、変速制御の精度を向上させることが可
能となり、また、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ
近傍、換言すれば低車速域における変速制御の精度を大
幅に向上させることができる。
【００６４】図８、図９は、第３実施形態を示し、前記
第１実施形態にキャリヤ５ｂの回転数Ｎｃを検出するキ
ャリヤ回転数センサ８３を設けたもので、その他の構成
は、前記第１実施形態と同様である。
【００６５】この場合のＣＶＴ比ｉｃと車速ＶＳＰ（∝
リングギア回転数）の演算は、図９のフローチャートに
よって演算される。
【００６６】まず、図９のステップＳ２１で、ユニット
入力軸１の回転数Ｎｉ、無段変速機構出力軸４の回転数
Ｎｃｏ’及びキャリヤ回転数Ｎｃを読み込む。
【００６７】次に、ステップＳ２２では、ユニット入力
軸回転数ＮｉをＣＶＴ出力ディスク２２の回転数（＝Ｎ
ｃｏ’×ｉｄ）で除して、実際のＣＶＴ比ｉｃを演算す
る。
【００６８】そして、ステップＳ２３では、動力循環モ
ードクラッチ９と直結モードクラッチ１０の締結状態よ
り、現在の運転モードが動力循環モードと、直結モード
のいずれにあるかを判定する。
【００６９】なお、動力循環モードクラッチ９と直結モ
ードクラッチ１０の締結状態は、図２に示した動力循環
モードクラッチ制御アクチュエータ７３と、直結モード
クラッチ制御アクチュエータ７２への指令値などの基づ
いて判定すればよい。
【００７０】現在の運転モードが動力循環モードの場合
には、ステップＳ２４へ進んで、車速ＶＳＰを次のよう
に演算する。
【００７１】 ＶＳＰ＝リングギア回転数×Ｋ ＝（（１＋α）×キャリヤ回転数−α×サンギア回転数）×Ｋ ＝（（１＋α）×Ｎｃ−α×Ｎｃｏ’）×Ｋ である。
【００７２】一方、上記ステップＳ２３の判定が直結モ
ードの場合では、ステップＳ２５へ進んで、次のように
車速ＶＳＰを演算する。
【００７３】 ＶＳＰ＝リングギア回転数×Ｋ ＝サンギア回転数×Ｋ ＝Ｎｃｏ’×Ｋ ＝Ｎｃ×Ｋ ここで、上記各定数は第１実施形態と同じである。
【００７４】この場合も、前進、後退それぞれの車速Ｖ
ＳＰを符号の正負に応じて正確に検出することができ、
これにより、変速制御の精度を向上させることが可能と
なり、また、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近
傍、換言すれば低車速域における変速制御の精度を大幅
に向上させることができる。
【００７５】さらに、第３実施例では、動力循環モー
ド、直結モードにかかわらず、常にリングギア回転数を
演算できるため、例えば、停車中や、ニュートラルレン
ジでの走行中や、Ｎ−Ｄセレクト中（動力循環モードク
ラッチ締結過渡）や、モード切換え中（クラッチ掛け換
え過渡）でも、車速を精度良く演算することができる。
【００７６】以上のように、本発明によれば、少なくと
も２つの回転数センサによって、変速比無限大無段変速
機の前進時、後退時の車速ＶＳＰを高精度で検出するこ
とが可能となり、加えて、必要とする回転数センサを低
減して製造コストを抑制することができるのである。
【００７７】図１０〜図２０は第４の実施形態を示し、
前記第１実施形態の図１に示した変速比無限大無段変速
機のクリープトルクを、車速ＶＳＰに応じて制御する一
例である。
【００７８】図１０に示すように、マイクロコンピュー
タを主体に構成された変速制御コントロールユニット８
０によって変速制御とクリープトルクの制御が行われ、
変速制御コントロールユニット８０は、上記図４の変速
マップに基づいて、運転状態に応じたＩＶＴ比ｉｉに設
定するとともに、後述するように、発進時や車庫入れな
どの低車速時では、クリープトルクを発生させる。
【００７９】このため、変速制御コントロールユニット
８０には、ユニット入力軸１の回転数Ｎｉ、すなわちエ
ンジン回転数Ｎｅを検出する入力軸回転数センサ８１か
らの出力、無段変速機構２の出力軸回転数Ｎｃｏ’を検
出するＣＶＴ出力軸回転数センサ８２からの出力、アク
セルペダル踏み込み量ＡＰＳ（または、スロットル開度
ＴＶＯ）を検出するアクセル操作量センサ８５、ブレー
キペダルが踏み込まれたことを検出するブレーキスイッ
チ８４からの出力ＢＲＫ、車体の前後加速度を検出する
Ｇセンサ８６からの出力ｇ１、図示しないセレクトレバ
ーまたはセレクトスイッチに応動するインヒビタスイッ
チ８７が検出した運転レンジＰＯＳ等がそれぞれ入力さ
れる。なお、本実施形態では、運転レンジＰＯＳとし
て、Ｄレンジ（前進レンジ）、Ｒレンジ（後退レン
ジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｐレンジ（パ
ーキングレンジ）から構成される。
【００８０】また、車速ＶＳＰは、前記第１実施形態、
第２実施形態、第３実施形態で示したように、ユニット
入力軸回転数Ｎｉと、無段変速機構出力軸回転数Ｎｃｏ
またはＮｃｏ’から進行方向に応じて符号の変化する車
速ＶＳＰを検出する。
【００８１】なお、本実施形態において、Ｇセンサ８６
は、道路の勾配を検出する手段として用いるものであ
る。
【００８２】変速制御コントロールユニット８０は、こ
れら各種センサの検出値を運転状態として処理し、アク
セルペダル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに基づいて、
例えば、図４に示す変速マップから、目標エンジン回転
数ｔＮｅ（＝目標入力軸回転数）を求め、これを車速Ｖ
ＳＰ（または車速ＶＳＰから求めたユニット出力軸回転
数Ｎｏ）で除して目標ＩＶＴ比ｔｉｉを決定して、無段
変速機構２の変速機構を制御するステップモータ３６を
駆動するとともに、運転状態に応じた目標出力トルクＴ
ｔを求めて、＋トルクソレノイド５０または−トルクソ
レノイド５５を駆動し、変速比無限大無段変速機の伝達
トルクの制御を行う。
【００８３】また、エンジン７１は、エンジン制御コン
トロールユニット７０によって制御されており、アクセ
ルペダル踏み込み量ＡＰＳとエンジン回転数Ｎｅに応じ
て燃料噴射量制御や点火時期制御等を行っており、運転
レンジＰＯＳがＤレンジ（前進位置）またはＲレンジ
（後退位置）のときでは、アクセルペダル踏み込み量Ａ
ＰＳが０／８で、車速ＶＳＰまたはエンジン回転数Ｎｅ
が予め設定した値を下回ったときや、運転レンジＰＯＳ
がＮレンジ（ニュートラル位置）、Ｐレンジ（駐車位
置）のときに、エンジン回転数Ｎｅが所定のアイドル回
転数Ｎｉｄｌｅとなるように、アイドル回転数制御を行
う。
【００８４】ここで、トロイダル型の無段変速機構２
は、図１に示すように、２組の入力ディスク２１、出力
ディスク２２で、パワーローラ２０をそれぞれ挟持、押
圧するダブルキャビティのトロイダル型で構成される。
【００８５】パワーローラ２０は、図１１、図１２に示
すように、下端を油圧シリンダ３０に結合して軸方向へ
変位可能かつ軸まわりに回転可能なトラニオン２３（パ
ワーローラ支持部材）によって軸支され、複数のトラニ
オン２３のうちの一つのトラニオン２３の下端には、ト
ラニオン２３の軸方向変位量とパワーローラ２０の傾転
角（トラニオン２３の回転角≒実変速比）をシフトコン
トロールバルブ４６にフィードバックするためのプリセ
スカム３５が設けられる。
【００８６】そして、プリセスカム３５は、図１１に示
すように円周方向に所定の傾斜を備えたカム面３５Ａ
（またはカム溝）を備えており、このカム面３５Ａに揺
動自在なフィードバックリンク３８の一端が摺接する。
【００８７】図１１、図１２に示すように、フィードバ
ックリンク３８は、例えば、Ｌ字状に形成されるととも
に揺動軸３９を中心に揺動自在に支持されており、一端
でカム面３５Ａと摺接する一方、他端で変速リンク３７
の一端と係合し、トラニオン２３の回転量及び軸方向変
位量、すなわちパワーローラ２０の傾転角を変速リンク
３７の一端に伝達する。
【００８８】変速リンク３７は、図１２に示すように、
中央部でシフトコントロールバルブ４６のスプール４６
Ｓと連結する一方、フィードバックリンク３８と連結し
た変速リンク３７の他端はステップモータ３６（アクチ
ュエータ）と連結し、変速リンク３７はステップモータ
３６の駆動によって、シフトコントロールバルブ４６
（変速制御弁）のスプール４６Ｓを軸方向へ変位させ、
また、トラニオン２３の回動と軸方向変位に応じてシフ
トコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓが軸方向に
変位する。
【００８９】ここで、変速比無限大無段変速機の変速比
及び伝達トルクの制御を行う制御装置の油圧回路につい
て、図１２を参照しながら詳述する。
【００９０】油圧ポンプ１１０から供給された油圧は、
ＰＬソレノイド９０からの信号圧に基づいて、プレッシ
ャレギュレータ１００が所定の供給圧ＰＬに調整した後
に、ライン圧回路１０１へ供給される。なお、ＰＬソレ
ノイド９０はパイロット圧回路１０２からのパイロット
圧Ｐｐを元圧として信号圧を調圧する。このパイロット
圧Ｐｐは、プレッシャレギュレータ１００からの供給圧
ＰＬに比例して、パイロットバルブ１０３が調圧したも
のである。
【００９１】そして、ライン圧回路１０１には、トロイ
ダル型無段変速機構２の変速比及び伝達トルクを制御す
るため、シフトコントロールバルブ４６（変速制御弁）
と圧力制御弁で構成された＋トルクコントロールバルブ
４０（第１油圧制御弁）及び−トルクコントロールバル
ブ４５（第２油圧制御弁）が直列的に接続されて、トラ
ニオン２３を軸方向へ駆動する油圧シリンダ３０の２つ
の油室３０Ａ（第１油室）、油室３０Ｂ（第２油室）に
供給される油圧を調整する。
【００９２】なお、図１１に示すように、対向するトラ
ニオン２３、２３の油圧シリンダ３０、３０’は、トラ
ニオン２３、２３を互いに逆方向へ駆動するため、ピス
トン３１で画成された油室３０Ａ、３０Ｂの配置が逆転
している。
【００９３】次に、シフトコントロールバルブ４６に
は、ライン圧回路１０１に連通した供給ポート４６Ｐ
と、油圧シリンダ３０の油室３０Ａと連通したＬｏ側ポ
ート４６Ｌと、油圧シリンダ３０の油室３０Ｂと連通し
たＨｉ側ポート４６Ｈと、この供給ポート４６Ｐを挟ん
で＋トルクコントロールバルブ４０に連通したポート４
６ｉｎｃと、−トルクコントロールバルブ４５に連通し
たポート４６ｄｅｃが形成される。
【００９４】そして、上記したように、変速リンク３７
によって駆動されるスプール４６Ｓが、油室３０Ａをポ
ート４６ｄｅｃと供給ポート４６Ｐのうちの一方に接続
するとともに、油室３０Ｂをポート４６ｉｎｃと供給ポ
ート４６Ｐのうちの一方に接続する。
【００９５】圧力制御弁で構成された＋トルクコントロ
ールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５
は、後述する変速制御コントロールユニット８０によっ
て駆動される＋トルクソレノイド５０及び−トルクソレ
ノイド５５からの信号圧Ｐｓｉｇ＋、Ｐｓｉｇ−に応じ
て、ポート４６ｉｎｃとポート４６ｄｅｃへ供給する制
御圧を調整するもので、＋トルクソレノイド５０及び−
トルクソレノイド５５は、例えば、変速制御コントロー
ルユニット８０によってデューティ制御され、連続的に
信号圧Ｐｓｉｇ＋、Ｐｓｉｇ−を変更する。
【００９６】なお、＋トルクソレノイド５０及び−トル
クソレノイド５５は、ノーマルクローズタイプで構成さ
れ、信号がない場合には、信号圧Ｐｓｉｇ＋及びＰｓｉ
ｇ−は０となって、＋トルクコントロールバルブ４０と
−トルクコントロールバルブ４５はそれぞれ出力する制
御圧Ｐｃ１、Ｐｃ２を供給圧ＰＬに設定する。
【００９７】一方、パイロット圧回路１０２には、直結
モードクラッチ１０を制御するソレノイド９１と、動力
循環モードクラッチ９を制御するソレノイド９２が配設
される。
【００９８】ソレノイド９１は、変速制御コントロール
ユニット８０によってデューティ制御されて信号圧を出
力し、直結モードクラッチ１０と連通した制御弁９３
は、信号圧に応じてマニュアルバルブ６０から供給され
たライン圧ＰＬを調圧して直結モードクラッチ１０の締
結、解放を制御する。
【００９９】同様に、ソレノイド９２は、変速制御コン
トロールユニット８０によってデューティ制御されて信
号圧を出力し、動力循環モードクラッチ９と連通した制
御弁９４は、信号圧に応じてマニュアルバルブ６０から
供給されたライン圧ＰＬを調圧して動力循環モードクラ
ッチ９の締結、解放を制御する。
【０１００】上記ソレノイド９１、９２は後述する変速
制御コントロールユニット８０によって制御され、動力
循環モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０のう
ちの一方が締結されて、動力循環モードと直結モードが
選択的に切り換えられる。
【０１０１】次に、シフトコントロールバルブ４６のポ
ート４６ｉｎｃとポート４６ｄｅｃへの差圧を制御する
一対の圧力制御弁、＋トルクコントロールバルブ４０及
び−トルクコントロールバルブ４５について説明する。
【０１０２】ここでは、＋トルクコントロールバルブ４
０及び−トルクコントロールバルブ４５も同様に構成さ
れるため、以下、＋トルクコントロールバルブ４０側に
ついてのみ説明する。
【０１０３】この＋トルクコントロールバルブ４０は、
＋トルクソレノイド５０の信号圧Ｐｓｉｇ＋が、スプー
ル４０ｓの図中上端側で開口したポート４０ａに接続さ
れている。
【０１０４】＋トルクソレノイド５０の信号圧Ｐｓｉｇ
＋は、ポート４０ａを介して＋トルクコントロールバル
ブ４０のスプール４０ｓを図中下方へ付勢し、これに加
えて、ポート４０ｂには出力ポート４０ｄからの制御圧
Ｐｃ１がスプール４０ｓを下方へ付勢するようフィード
バックされる。
【０１０５】そして、スプール４０ｓの図中下端には、
円筒状の可動プラグ４０ｐが当接しており、この可動プ
ラグ４０ｐの外周に面した所定の位置には、信号圧Ｐｓ
ｉｇ＋に対向してスプール４０ｓを上方へ付勢するよ
う、供給圧ＰＬを導くポート４０ｆが形成されて供給圧
ＰＬがフィードバックされるのに加え、ポート４０ｆ側
にはスプール４０ｓを図中上方へ付勢するスプリング４
０ｒが収装される。
【０１０６】そして、信号圧Ｐｓｉｇ＋が所定値以内で
は、ライン圧回路１０１と連通した供給圧ポート４０ｃ
が、出力ポート４０ｄを介してシフトコントロールバル
ブ４６のポート４６ｉｎｃと連通するように構成され、
信号圧Ｐｓｉｇ＋が増大すると、スプール４０ｓがスプ
リング４０ｒに抗して図中下方へ変位し、出力ポート４
０ｄがドレーンポート４０ｅに連通して、出力ポート４
０ｄからの制御圧Ｐｃ１がドレーンポート４０ｅに接続
されるように構成される。
【０１０７】ここで、スプール４０ｓが制御圧Ｐｃ１の
フィードバックを受けるポート４０ｂ側の受圧面積と、
供給圧ＰＬを受けるとともにスプール４０ｓに当接した
可動プラグ４０ｐの受圧面積は等しい値Ａｓに設定され
ており、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃ１の差圧がスプール４
０ｓを図中上方へ付勢するようにフィードバックされ
る。
【０１０８】スプール４０ｓがポート４０ａからの信号
圧Ｐｓｉｇ＋を受ける受圧面積をＡsol、スプリング４
０ｒの付勢力をＦｓとして、釣り合いの式を示すと、 Ｐsig＋・Ａsol＝（ＰＬ−Ｐｃ１）・Ａｓ＋Ｆｓ ………（１） となる。よって、ａ＝Ａsol／Ａｓ、ｂ＝Ｆｓ／Ａｓ
（定数）として上記（１）式を変形すると、 ＰＬ−Ｐｃ１＝ａ・（Ｐｓｉｇ＋）−ｂ ………（２） で表され、図１３に示すように、信号圧Ｐｓｉｇ＋に対
応して、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃ１の差圧ΔＰ１＝ＰＬ
−Ｐｃ１が制御可能になる。
【０１０９】また、信号圧Ｐｓｉｇ＋＝０のとき、差圧
ＰＬ−Ｐｃ１＜０となるが、制御圧Ｐｃ１の元圧がライ
ン圧回路１０１の供給圧ＰＬのため、制御圧Ｐｃ１が供
給圧ＰＬ以上になることはなく、このときスプール４０
ｓは調圧状態にはならず、スプリング力Ｆｓで図中上方
に押しきられ、供給圧ポート４０ｃと出力ポート４０ｄ
が連通したＰｃ１＝ＰＬの状態となる。
【０１１０】したがって、スプリング力Ｆｓにより調圧
開始までの不感帯が作られることなり、制御圧Ｐｃ１の
特性は、信号圧Ｐｓｉｇ＋に対して供給圧ＰＬが一定だ
と仮定した場合では、図１３に示すようになり、信号圧
Ｐｓｉｇ＋＝０から図中破線間での区間が上記不感帯と
なる。
【０１１１】すなわち、＋トルクソレノイド５０からの
信号圧Ｐｓｉｇ＋が増大すると、差圧ＰＬ−Ｐｃ１が増
大し、また、スプリング力Ｆｓによって、Ｐｓｉｇ＋＝
ｂ／ａ＝Ｆｓ／Ａsol以下では、上記したように、Ｐｃ
１＝ＰＬである。
【０１１２】一方、信号圧Ｐｓｉｇ＋が最大値（＝パイ
ロット圧Ｐｐ）になると、供給圧ポート４０ｃが遮断さ
れて、出力ポート４０ｄがドレーンポート４０ｅと連通
することになる。
【０１１３】上記差圧ΔＰ１＝ＰＬ−Ｐｃ１の特性は、
供給圧ＰＬが変化した場合であっても制御圧Ｐｃ１も同
様に変化するため変わらない。ただし、０≦Ｐｃ１≦Ｐ
Ｌの範囲内でしかＰｃ１の値は存在しないため、供給圧
ＰＬが低下すると差圧ΔＰ１＝ＰＬ−Ｐｃ１の値は、供
給圧ＰＬの値により制限されることはある。
【０１１４】つまり、この＋トルクコントロールバルブ
４０は、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃ１の差圧ΔＰ１＝ＰＬ
−Ｐｃ１を、０を含んで制御することが可能となり、か
つ、＋トルクソレノイド５０が非通電時では制御圧Ｐｃ
１が供給圧ＰＬに等しくなるという特徴を持っている。
【０１１５】なお、−トルクコントロールバルブ４５
も、上記＋トルクコントロールバルブ４０と同様に構成
され、各ポート４５ａ〜４５ｆ、スプール４５ｓ及びス
プリング４５ｒも＋トルクコントロールバルブ４０と同
様に形成されており、出力ポート４５ｄからは制御圧Ｐ
ｃ２が供給され、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃ２の差圧ΔＰ
２＝ＰＬ−Ｐｃ２を、０を含んで制御することが可能と
なる。
【０１１６】これらの２つの圧力制御弁で構成された、
＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロ
ールバルブ４５からの制御圧Ｐｃ１、Ｐｃ２は、シフト
コントロールバルブ４６のドレーン側を介して油圧シリ
ンダ３０の油室３０Ａ、３０Ｂの一方へ供給され、供給
圧ＰＬとの間で油圧シリンダ３０のピストン３１表裏の
差圧ΔＰを制御することで、パワーローラ２０の伝達ト
ルクを調整することが可能となる。
【０１１７】トロイダル型の無段変速機構２では、本願
出願人が提案した特開平１１−２４７９６４号などにも
示したように、油圧シリンダ３０のピストン３１に加わ
る差圧ΔＰの大きさが、パワーローラ２０の伝達トルク
の大きさを決定しており、制御圧Ｐｃ１または制御圧Ｐ
ｃ２を供給圧ＰＬから０の間で変化させることで、供給
圧ＰＬとドレーン圧（制御圧Ｐｃ１、２）との差圧ΔＰ
１、ΔＰ２を任意に設定でき、伝達トルクを制御するこ
とができる。
【０１１８】差圧制御による無段変速機構２の伝達トル
クの制御は、油圧シリンダ３０が支持するトルクの方向
に応じて、シフトコントロールバルブ４６を切り換えれ
ばよく、例えば、図１２において、油室３０Ｂ側に供給
圧ＰＬが供給されている場合には、図１１に示すように
入力ディスク２１が回転しているとすると、正の伝達ト
ルク（入力ディスク２１から出力ディスク２２へトルク
が伝達される方向を正とする。以下同様）を制御圧Ｐｃ
２との差圧ΔＰ２によって制御できる。
【０１１９】逆に、図１２において、油室３０Ａ側に供
給圧ＰＬが供給されている場合には、図１１に示すよう
に、入力ディスク２１が回転しているとすると、負の伝
達トルク（出力ディスク２２から入力ディスク２１への
トルク。以下同様）を制御圧Ｐｃ１との差圧ΔＰ１によ
って制御できる。
【０１２０】ここで、直結モードでは、無段変速機構２
からのトルクがユニット出力軸６へ伝達されるため、正
方向のトルクで車両の駆動が行われる一方、負方向のト
ルクでエンジンブレーキが作用する。
【０１２１】したがって、直結モードでは、無段変速機
構２を通過する正のトルクを制御することで、駆動側の
伝達トルクを制御でき、油室３０Ｂに供給される供給圧
ＰＬと、油室３０Ａに供給される制御圧Ｐｃ２との差圧
ΔＰ２を制御すればよい。
【０１２２】一方、動力循環モードでは、動力循環モー
ドクラッチ９が締結される一方、直結モードクラッチ１
０が解放されるため、図１において、一定変速機構３に
駆動されるキャリア５ｂのピニオンの公転速度と、無段
変速機構２のＣＶＴ比に応じたサンギア５ａの回転速度
の差によって、車両の前後退とギアードニュートラルポ
イントＧＮＰが決定され、この動力循環モードでは、車
両の進行方向によって、無段変速機構２を通過するトル
クの方向が変化する。
【０１２３】まず、動力循環モードにおける前進時は、
キャリア５ｂのピニオンの公転速度がサンギア５ａの回
転速度よりも大きい場合、すなわち、無段変速機構２の
ＣＶＴ比ｉｃが、図３に示すギアードニュートラルポイ
ントＧＮＰより大側（Ｌｏ側）にあるときで、キャリア
５ｂに伝達されたトルクは、リングギア５ｃとサンギア
５ａに伝達されるため、無段変速機構２への入力トルク
は、チェーン４ｂを介して出力ディスク２２側から入力
され、負の方向となる。ちなみに、出力ディスク２２か
ら入力ディスク２１へ伝達されたトルクは、ユニット入
力軸１から一定変速機構３へ伝達されて、駆動力が循環
することになる。
【０１２４】一方、動力循環モードにおける後退時で
は、サンギア５ａの回転速度がキャリア５ｂのピニオン
の公転速度よりも十分大きい場合、すなわち、無段変速
機構２のＣＶＴ比が、図３に示すギアードニュートラル
ポイントＧＮＰよりも小側（Ｈｉ側）にあるときで、こ
のとき、サンギア５ａに伝達されたトルクは、キャリア
５ｂとリングギア５ｃに伝達されるため、無段変速機構
２への入力トルクは、入力ディスク２１から出力ディス
ク２２へ伝達される正方向となり、サンギア５ａを介し
てキャリア５ｂに伝達されたトルクは、一定変速機構３
を介して再び入力ディスク２１へ循環する。
【０１２５】したがって、動力循環モードの前進時で
は、無段変速機構２を通過する負のトルクを制御するこ
とで、駆動側の伝達トルクを制御でき、すなわち、図１
１、図１２に示したように、油室３０Ａに供給される供
給圧ＰＬと、油室３０Ｂに供給される制御圧Ｐｃ１との
差圧ΔＰ１を制御すればよい。
【０１２６】また、動力循環モードの後退時では、上記
の関係が逆になって、無段変速機構２を通過する正のト
ルクを制御することで、駆動側の伝達トルクを制御で
き、油室３０Ｂに供給される供給圧ＰＬと、油室３０Ａ
に供給される制御圧Ｐｃ２との差圧ΔＰ２を制御すれば
よい。
【０１２７】次に、変速制御コントロールユニット８０
では、伝達トルクの制御によって停車中または低車速時
でのクリープトルクの制御を行う。
【０１２８】この制御の一例を、図１４のフローチャー
トを参照しながら以下に詳述する。なお、このフローチ
ャートは運転レンジＰＯＳがＤレンジのときに、所定時
間毎、例えば、１０msec毎に実行されるものである。
【０１２９】まず、ステップＳ３１では、アクセル操作
量センサ８５が検出したアクセル踏み込み量ＡＰＳ、入
力軸回転数センサ８１が検出した入力軸回転数Ｎｉ（＝
エンジン回転数Ｎｅ）、出力軸回転数センサ８２が検出
した無段変速機構２の出力軸回転数Ｎｃｏ’、これら入
力軸回転数ＮｉとＣＶＴ出力軸回転数Ｎｃｏ’より上記
第１実施形態と同様にして求めた車速ＶＳＰ、ブレーキ
スイッチ８４の出力ＢＲＫ、Ｇセンサ８６が検出した車
体の前後加速度ｇ１をそれぞれ読み込む。
【０１３０】ステップＳ３２では、エンジン制御コント
ロールユニット７０がエンジン７１のアイドル制御を行
っているときに、出力可能な限界出力トルクＴｏｌｍｔ
を、図１５に示すように、予め設定したマップから車速
ＶＳＰに応じて算出する。
【０１３１】そして、ステップＳ３３では、クリープト
ルクの制御を開始するか否かを判定するため、アクセル
ペダル踏み込み量ＡＰＳが０となって解放され、かつ、
エンジン回転数Ｎｅが予め設定した値Ｎ１以下となった
かを判定し、踏み込まれているとき、またはアクセルペ
ダルが解放されてもエンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ１を
超えている間は、ステップＳ４１へ進んで通常の変速制
御を行う一方、解放状態（ＡＰＳ＝０）で、かつ、エン
ジン回転数Ｎｅが所定値Ｎ１以下になれば、クリープト
ルク制御を行うためステップＳ３４へ進む。
【０１３２】なお、エンジン回転数Ｎｅを判定する所定
値Ｎ１は、例えば、エンジン制御コントロールユニット
７０の燃料カット制御において、燃料カットリカバリー
回転数などに設定される。また、エンジン回転数Ｎｅに
代わって、エンジン制御コントロールユニット７０から
燃料カット信号を受け、この信号に基づいてクリープト
ルク制御開始の判定を行っても良く、あるいは、車速Ｖ
ＳＰが所定の車速以下のときに判定を行うようにしても
良い。
【０１３３】ステップＳ３４では、ブレーキスイッチ８
４の出力ＢＲＫがＯＮで車速ＶＳＰが０ｋｍ／ｈの停車
状態であるか否かを判定する。車速ＶＳＰ＝０ｋｍ／ｈ
で、かつ、図示しないブレーキペダルが踏み込まれてい
るとき（ＢＲＫ＝ＯＮ）には、ステップＳ４５へ進む一
方、そうでない場合には、ブレーキペダルを解放した状
態または走行中であるため、ステップＳ４２へ進む。
【０１３４】ブレーキペダルが踏まれた停車状態と判定
されたステップＳ３５では、車速ＶＳＰ＝０ｋｍ／ｈと
なってから所定時間ｔ１が経過したか否かを判定し、所
定時間ｔ１が経過していれば、完全に停車したと判定し
てステップＳ３６へ進む一方、車速ＶＳＰ＝０ｋｍ／ｈ
となってから所定時間ｔ１が経過していなければ、ステ
ップＳ４２へ進む。なお、所定時間ｔ１は、例えば、１
秒ないし２秒などの値に設定され、この時間は誤検出の
防止のために設定される。
【０１３５】完全に停車したステップＳ３６では、図１
６に示すように、Ｇセンサ８６が検出した車両の前後加
速度ｇ１と、重力加速度Ｇから路面勾配θを、 tanθ＝ｇ１／Ｇ として演算する。なお、θが正の値で上り勾配とする。
【０１３６】次に、ステップＳ３７では、上記路面勾配
θによって、車両が重力により後退するのを阻止可能な
出力トルクＴｓ（停車時伝達トルク）を、図１７に示す
ように、予め設定したマップより、路面勾配θに応じて
演算する。
【０１３７】そして、ステップＳ３８では、この後退を
阻止可能な出力トルクＴｓを仮目標値Ｔｔｄへ代入し、
ステップＳ３９において、上記ステップＳ３２で求めた
アイドル制御による限界出力トルクＴｏｌｍｔと仮目標
値Ｔｔｄのうち、小さい方を目標出力トルクＴｔとして
選択し、停車中に発生させるクリープトルクを、路面勾
配θにより後退しないような目標値が、アイドル制御で
達成可能な限界トルク以内となるように制限する。
【０１３８】ステップＳ４０では、こうして求めた目標
出力トルクＴｔに基づいて、上記図１２の＋トルクソレ
ノイド５０または−トルクソレノイド５５を駆動して、
パワーローラ２０の伝達トルクを制御することで、クリ
ープトルクの制御を行う。
【０１３９】一方、上記ステップＳ３４、Ｓ３５の判定
で、ブレーキペダルの解放状態または走行中が判定され
たり、車速ＶＳＰ＝０ｋｍ／ｈとなってから所定時間ｔ
１未満の場合に実行するステップＳ４２では、クリープ
トルクによって走行する際の伝達トルク＝クリープトル
クを決定するため、図１８に示すように、予め設定した
マップから、車速ＶＳＰに応じた目標出力トルクＴｏｔ
を演算する。なお、このマップは、予め設定した路面勾
配θ１以下でのクリープトルクの目標値を示す。
【０１４０】次に、ステップＳ４３では、図１８のマッ
プにおいて、車速ＶＳＰ＝０ｋｍ／ｈのときの目標出力
トルクをＴ０とし、停車中に検出した路面勾配θに対抗
して後退を阻止可能な出力トルクＴｓから、 ΔＴ＝Ｔｓ−Ｔ０ として、路面勾配θに応じた補正量ΔＴを演算する。な
お、目標出力トルクＴ０は、路面勾配θ＝０でのクリー
プトルクの目標値＝目標出力トルクＴｏｔを示す。
【０１４１】ステップＳ４４では、上記ステップＳ４２
で求めた目標出力トルクＴｏｔに、この補正量ΔＴを加
えたものを目標値として仮目標値Ｔｔｄへ代入する。た
だし、 Ｔｔｄ＝Ｔｏｔ＋max（ΔＴ、０） であり、ΔＴが負の場合には、０に設定され、路面勾配
θに応じた出力トルクＴｓが小さいときに、クリープト
ルクの目標値（Ｔｔｄ）が図１８のマップよりも減少す
るのを防ぐ。
【０１４２】すなわち、ステップＳ４３、Ｓ４４では、
停車中に求めた路面勾配θに対向する出力トルクＴｓ
が、車速ＶＳＰ＝０のときの目標出力トルクＴ０よりも
大きい場合には、その差分ΔＴを求めて、車速ＶＳＰに
応じた目標出力トルクＴｏｔに加えることで、路面勾配
θに応じたクリープトルクを設定することができ、例え
ば、図２０に示すように、停車中に検出した路面勾配が
θ２（＞θ１）のときには、所定の路面勾配θ１以下で
の目標出力トルクＴｏｔに、上記補正量ΔＴを加算した
ものが、路面勾配がθ２のときに用いる目標出力トルク
Ｔｏｔとなる。
【０１４３】このため、ブレーキペダルを踏み込んだ停
車状態から、ブレーキペダルを解放したときに、クリー
プトルクの段差が解消されて、運転者に違和感を与える
ことがない。
【０１４４】また、上記ステップＳ３３の判定で、アク
セルペダル踏み込み量ＡＰＳが０を超え、またはエンジ
ン回転数Ｎｅが所定値Ｎ１を超えている場合には、ステ
ップＳ４１へ進み、図４に示すように、予め設定された
変速マップに基づいて、車速ＶＳＰとアクセルペダル踏
み込み量ＡＰＳに応じた目標エンジン回転数ｔＮｅ（＝
目標入力軸回転数ｔＮｉ）を求め、これを車速ＶＳＰ
（または車速ＶＳＰから求めた出力軸回転数Ｎｏ）で除
したものを目標ＩＶＴ比ｔｉｉとして、通常の変速制御
を行う。
【０１４５】まず、エンジン始動直後では、ブレーキペ
ダルを踏み込んだ状態で停車しており、このとき、アク
セルペダルが解放状態（ＡＰＳ＝０）で上記ステップＳ
３５の所定時間ｔ１が経過すれば、上記ステップＳ３６
以降で、Ｇセンサ８６の検出値ｇ１に基づいて路面勾配
θを求め、この路面勾配θに応じた出力トルクＴｓが図
１７のマップによって、目標出力トルクＴｔとして演算
される。
【０１４６】したがって、図２０に示すように、ブレー
キペダルを踏み込んだ停車時では、路面勾配θが０から
所定値θ１を超えて、図中θ２、θ３へ向けて増大する
と、図中Ａ点からＤ点へ向けて、目標出力トルクＴｔ、
換言すればクリープトルクの目標値もＢ、Ｃ、Ｄ点へ増
大し、路面勾配θに対抗して車両の後退を阻止すること
ができ、ブレーキペダルの踏み込み量が足りない場合な
どであっても、路面勾配θに応じたクリープトルクによ
って、停車状態を確実に維持することができる。
【０１４７】なお、図２０において、Ａ点〜Ｄ点は、そ
れぞれ車速ＶＳＰ＝０ｋｍ／ｈかつブレーキペダルを踏
み込んだ状態での目標出力トルクＴｔで、Ａ点は路面勾
配θ＝０、Ｂ〜Ｄ点はそれぞれ路面勾配θ１、θ２、θ
３のときに、少なくとも車両の後退を阻止できるような
クリープトルクに設定される。
【０１４８】図１７のマップでは、路面勾配θ＝０の平
坦路において、停車中のクリープトルクの目標値となる
出力トルクＴｓが０となるように設定されているため、
平坦路での信号待ち等で不要なクリープトルクが発生す
るのを抑制でき、クリープトルクを抑制した分、エンジ
ン７１の負荷を低減して燃費を向上させることができ
る。
【０１４９】なお、路面勾配θの増大に応じて出力トル
クＴｓも大きくなるが、この出力トルクＴｓは、車両の
後退を防止可能なクリープトルクに設定されているた
め、従来の自動変速機のように、余分なクリープトルク
をブレーキによって抑制する必要がなく、その分、燃費
の向上も可能となるのである。
【０１５０】また、目標出力トルクＴｔは、エンジン７
１のアイドル制御で実現可能な限界出力トルクＴｏｌｍ
ｔ以内に制限されるため、路面勾配θが非常に大きい急
勾配などでは、無段変速機構２の伝達トルクが過大にな
って、エンジン７１が負荷の急増によってストールする
のを防止できる。
【０１５１】この停車状態で、ブレーキペダルが解放さ
れると、上記ステップＳ４２以降の制御が行われ、ま
ず、図１８に示したマップから、車速ＶＳＰに応じたク
リープトルクの目標値である目標出力トルクＴｏｔが求
められる。
【０１５２】この図１８のマップは、車速ＶＳＰが低下
するほど、目標出力トルクＴｏｔが大きくなるように設
定されており、車速ＶＳＰ＝０ｋｍ／ｈのときに目標出
力トルクＴｏｔは最大となって、この車速ＶＳＰ＝０ｋ
ｍ／ｈのときの目標値が図中Ｔ０となる一方、車速ＶＳ
Ｐが増大するにつれて目標出力トルクＴｏｔは減少し、
予め設定した車速でＴｏｔ＝０になる。
【０１５３】そして、上記ステップＳ４３、Ｓ４４で
は、停車中に求めた路面勾配θに対向して車両の後退を
阻止可能な出力トルクＴｓから、車速ＶＳＰ＝０ｋｍ／
ｈのときの目標出力トルクＴ０を差し引いて、補正量Δ
Ｔ（≧０）を求め、路面勾配θに応じた出力トルクＴｓ
が、車速ＶＳＰに応じた目標出力トルクＴｏｔよりも大
きい場合には、路面勾配θに対応する出力トルクＴｓを
目標値とする。
【０１５４】したがって、停車状態からブレーキペダル
が解放されると、図１８に示した目標出力トルクＴｏｔ
に、路面勾配θに応じた補正量ΔＴが加わったものを目
標出力トルクＴｔとすることで、路面勾配θに係わらず
車両の後退を防止することができる。ただし、路面勾配
θが非常に大きな急坂では、エンジン７１のストールを
回避するため、アイドル制御で実現可能な値Ｔｏｌｍｔ
に制限される。
【０１５５】また、クリープトルクによって走行してい
る際に、ブレーキペダルを踏み込んで車速ＶＳＰを調整
する場合では、上記ステップＳ４２以降の処理が行われ
るため、路面勾配θに応じたクリープトルクを設定する
ことができ、前記従来例のように、ブレーキペダルを踏
み込むことで、クリープトルクが急減するのを防止で
き、例えば、車庫入れや縦列駐車などの低速走行時で
は、クリープトルクによって走行しながら、ブレーキ操
作により任意の車速ＶＳＰを得ることができ、変速比無
限大無段変速機を備えた車両の運転性を大幅に向上させ
ることができるのである。
【０１５６】また、図１８に示したように、目標出力ト
ルクＴｏｔは、車速ＶＳＰが負の領域、換言すれば、後
退方向までマップが設定されており、後退方向への車速
ＶＳＰが大きくなるにつれて、目標出力トルクＴｏｔも
増大するように設定されている。
【０１５７】これは、上記ステップＳ３６で求めた路面
勾配θは、前後加速度ｇ１から求めており、この前後加
速度ｇ１の検出誤差によっては、路面勾配θに対抗して
後退を防ぐ出力トルクＴｓが小さく設定される場合が考
えられる。
【０１５８】このような場合では、停車状態からブレー
キペダルを解放して発進するときなどに、車両が後退し
てしまうため、上記ステップＳ４２の演算で、後退方向
の車速ＶＳＰに応じて目標出力トルクＴｏｔを増大し、
クリープトルクを増やすことで車両の後退を直ちに抑制
するのである。
【０１５９】なお、上記実施形態では、Ｄレンジの前進
時の場合について述べたが、Ｒレンジで後退するときに
は、上記図１５、図１８のマップに示した車速ＶＳＰの
正負を反転して読み替えることで、坂道での後退中に停
車し、ブレーキペダルを解放したときに車両が前進する
のを防止することができる。
【０１６０】図２１は、他の実施形態を示し、上記ステ
ップＳ４３の補正量ΔＴの演算を、ΔＴ＝Ｔ０＋Ｔｓと
したもので、その他は上記実施形態と同様である。
【０１６１】この場合では、路面勾配θに応じた出力ト
ルクＴｓは、図１７に示したように、少しでも勾配θが
あれば０以上になり、この出力トルクＴｓを目標出力ト
ルクＴｏｔに加算することで、平坦路と同様に、坂道で
もクリープトルクによって発進することが可能としなが
ら、平坦路でブレーキペダルを踏み込んだ状態では、不
要なクリープトルクをなくして、燃費の向上を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変
速機の概略構成図。
【図２】同じく変速比無限大無段変速機の制御装置を示
す概念図。
【図３】ＣＶＴ比ｉｃとＩＶＴ比ｉｉの逆数の関係を示
すマップである。
【図４】アクセル踏み込み量をパラメータとした車速と
目標入力軸回転数の関係を示す変速マップ。
【図５】車速演算の一例を示すフローチャートを示す。
【図６】第２の実施形態を示す変速比無限大無段変速機
の概略構成図。
【図７】車速演算の一例を示すフローチャートを示す。
【図８】第３の実施形態を示す変速比無限大無段変速機
の概略構成図。
【図９】車速演算の一例を示すフローチャートを示す。
【図１０】第４の実施形態を示し、変速比無限大無段変
速機の制御装置の概念図。
【図１１】トロイダル型無段変速機の概念図。
【図１２】同じく、トロイダル型無段変速機構の油圧回
路図。
【図１３】差圧とソレノイドの信号圧の関係を示すグラ
フ。
【図１４】制御の一例を示すフローチャート。
【図１５】車速ＶＳＰに応じたアイドル制御での限界出
力トルクＴｏｌｍｔのマップ。
【図１６】路面勾配θの検出の様子を示す説明図。
【図１７】路面勾配θに応じた出力トルクＴｓのマッ
プ。
【図１８】車速ＶＳＰに応じた目標出力トルクＴｏｔの
マップ。
【図１９】アクセル踏み込み量をパラメータとした車速
と目標入力軸回転数の関係を示す変速マップ。
【図２０】路面勾配θをパラメータとした、車速ＶＳＰ
と目標出力トルクＴｔの関係を示すマップ。
【図２１】他の実施形態を示し、路面勾配θをパラメー
タとした、車速ＶＳＰと目標出力トルクＴｔの関係を示
すマップ。
【符号の説明】
１ ユニット入力軸 ２ 無段変速機構 ３ 一定変速機構 ４ 無段変速機構出力軸 ５ 遊星歯車機構 ６ ユニット出力軸 ３６ ステップモータ ７０ エンジン制御コントロールユニット ８０ 変速制御コントロールユニット ８１ 入力軸回転数センサ ８２ ＣＶＴ出力軸回転数センサ ８３ キャリヤ回転数センサ ８４ アクセル操作量センサ ８５ インヒビタスイッチ ８６ Ｇセンサ８６
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:70 Ｆ１６Ｈ 59:70 63:06 63:06 (72)発明者 蔵本 浩明 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 城 新一郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J552 MA09 MA15 MA26 MA30 NA01 NB01 PA23 PA45 PA51 PA54 PA65 RB07 RC07 SA44 VA32W VA37W VA74W VA74Y VB01W VD11W

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 変速比を連続的に変更可能な無段変速機
    構と一定変速機構とをユニット入力軸にそれぞれ連結す
    るとともに、無段変速機構と一定変速機構の出力軸を遊
    星歯車機構、動力循環モードクラッチ及び直結モードク
    ラッチを介してユニット出力軸に連結した変速比無限大
    無段変速機と、 少なくとも車速に基づいて変速制御を行う制御手段とを
    備えた変速比無限大無段変速機の制御装置において、 前記制御手段は、 ユニット入力軸側の回転速度を検出する第１の回転速度
    検出手段と、 無段変速機構の出力側の回転速度を検出する第２の回転
    速度検出手段と、 この第１回転速度検出手段と第２回転速度検出手段の検
    出結果に基づいて車速と無段変速機構の変速比を演算す
    る演算手段を備えたことを特徴とする変速比無限大無段
    変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】 前記第１回転速度検出手段は、ユニット
    入力軸とともに回転する無段変速機構の入力側または一
    定変速機構の回転要素の回転速度を検出することを特徴
    とする請求項１に記載の変速比無限大無段変速機の制御
    装置。
  3. 【請求項３】 前記第２回転速度検出手段は、無段変速
    機構の出力側から遊星歯車機構へ至る動力伝達経路で回
    転速度を検出することを特徴とする請求項１に記載の変
    速比無限大無段変速機の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記演算手段は、第１回転速度検出手段
    の検出結果と第２回転速度検出手段の検出結果の比に基
    づいて無段変速機構の変速比を演算する一方、第１回転
    速度検出手段の検出結果と第２回転速度検出手段の検出
    結果から遊星歯車機構及び一定変速機構の諸元に基づい
    て車速を演算することを特徴とする請求項１に記載の変
    速比無限大無段変速機の制御装置。
  5. 【請求項５】 前記遊星歯車機構は、サンギア、キャリ
    ア及びリングギアから構成されて、前記サンギアが無段
    変速機構の出力側及び直結モードクラッチと連結し、前
    記キャリアが動力循環モードクラッチ及び一定変速機構
    を介してユニット入力軸と連結し、前記リングギアがユ
    ニット出力軸と連結しており、前記演算手段は、動力循
    環モードのときに、第１回転速度検出手段の検出結果と
    第２回転速度検出手段の検出結果からリングギアの回転
    速度を演算して車速を求める一方、直結モードのときに
    は、第２回転速度検出手段の検出結果に基づいて車速を
    演算することを特徴とする請求項４に記載の変速比無限
    大無段変速機の制御装置。
  6. 【請求項６】 前記制御手段は、運転レンジを設定する
    運転レンジ設定手段と、前記演算手段が求めた車速が減
    少するにつれて、クリープトルクを運転レンジに応じた
    進行方向へ向けて増大させるとともに前記運転レンジで
    設定された進行方向とは逆方向への車速が増大したとき
    には、運転レンジに応じた駆動側の伝達トルクを増大さ
    せるクリープトルク制御手段を備えたことを特徴とする
    請求項４または請求項５に記載の変速比無限大無段変速
    機の制御装置。
  7. 【請求項７】 前記クリープトルク制御手段は、前記演
    算手段で求めた車速が０のときに、ブレーキが作動中
    で、かつアクセルペダルが解放状態のときには前記クリ
    ープトルクをほぼ０にすることを特徴とする請求項４ま
    たは請求項５に記載の変速比無限大無段変速機の制御装
    置。
  8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記演算手段で求めた
    車速に応じて目標とする総変速比を求め、この目標総変
    速比に応じた無段変速機構の目標変速比となるように変
    速制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の変速比
    無限大無段変速機の制御装置。
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