JP2014070726A - 無段変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暖機運転中、エンジンの回転速度が上昇している状態でも、運転者に過度の負担を掛けずに、車両を安定した状態で運行できる無段変速装置を実現する。
【解決手段】駆動源であるエンジンの温度が低く、このエンジンの温度が上昇した後の通常時よりもアイドリング回転速度が高くなっている暖機運転時に、入力部材と出力部材との間の減速比を、前記通常時での減速比よりも大きくする。そして、前記エンジンのアイドリング回転速度が高い状態でも、前記出力部材の回転速度を低く抑える。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば車両（自動車）用自動変速装置として利用する、無段変速装置の改良に関する。
具体的には、エンジンの暖機運転中にも運転者が意図する様な円滑な走行を可能にできる構造の実現を意図したものである。

車両（自動車）用変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、例えば多くの刊行物に記載され、且つ、一部で実施されていて周知である。又、変速比の変動幅を大きくすべく、トロイダル型無段変速機と差動ユニット（例えば歯車式の差動ユニットである遊星歯車式変速機）とを組み合わせた無段変速装置も、例えば特許文献１〜２等に記載される等により従来から広く知られている。これら両特許文献には、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を停止させる、所謂ギヤード・ニュートラル（ＧＮ）状態を挟んで、この出力軸の回転状態を正転、逆転に切り換えられるモード（例えば、第一のモード、低速モード）を備えた無段変速装置が記載されている。

図３〜４は、前記両特許文献に記載される等により、従来から知られている、ギヤード・ニュートラル状態を実現できるモードを備えた無段変速装置を示している。このうちの図３は無段変速装置のブロック図を、図４は、この無段変速装置を制御する為の油圧回路を、それぞれ示している。エンジン１の出力は、ダンパ２を介して、特許請求の範囲に記載した入力部材である主軸３に入力される。この主軸３に伝達された動力は、直接又はトロイダル型無段変速機４を介して、差動ユニットである遊星歯車式変速機５に伝達される。そして、この遊星歯車式変速機５の構成部材の差動成分が、クラッチ装置６、即ち、図４の低速用、高速用両クラッチ７、８を介して、出力軸９に取り出される。又、前記トロイダル型無段変速機４は、入力、出力各ディスク１０、１１と、複数個のパワーローラ１２と、複数個のトラニオン（図示省略）と、アクチュエータ１３（図４）と、押圧装置１４と、変速比制御ユニット１５とを備える。

このうちの入力、出力各ディスク１０、１１は、例えば特許文献２の図５〜６に具体的構造が記載されている様に、互いに同心に、且つ相対回転自在に配置されている。又、前記各パワーローラ１２は、それぞれがトロイド曲面であり、互いに対向する、前記入力、出力各ディスク１０、１１の軸方向側面同士の間に挟持されて、これら入力、出力各ディスク１０、１１同士の間で動力（力、トルク）を伝達する。又、前記各トラニオンは、前記各パワーローラ１２を回転自在に支持している。又、前記アクチュエータ１３は、油圧式のもので、前記各パワーローラ１２を支持した前記各トラニオンを、それぞれの両端部に設けた枢軸の軸方向に変位させて、前記入力ディスク１０と出力ディスク１１との間の変速比を変える。又、前記押圧装置１４は、油圧の導入に伴ってこの油圧に比例した押圧力を発生させる油圧式のものであり、前記入力ディスク１０と前記出力ディスク１１とを互いに近付く方向に押圧する。又、前記変速比制御ユニット１５は、前記入力ディスク１０と出力ディスク１１との間の変速比を所望値にする為に、前記アクチュエータ１３の変位方向及び変位量を制御する。

図示の例の場合、前記変速比制御ユニット１５は、制御器（ＥＣＵ）１６と、この制御器１６からの制御信号に基づいて切り換えられる、ステッピングモータ１７と、ライン圧制御用電磁弁１８と、押圧力制御用電磁弁１９と、モード切換用電磁弁２０と、このうちのステッピングモータ１７及びモード切換用電磁弁２０により作動状態を切り換えられる制御弁装置２１とにより構成している。尚、この制御弁装置２１は、変速比制御弁２２と、低速クラッチ用、高速クラッチ用各切換弁２３、２４（図４）とを合わせたものである。このうちの変速比制御弁２２は、前記アクチュエータ１３への油圧の給排を制御するものである。又、前記低速クラッチ用、高速クラッチ用各切換弁２３、２４は、前記低速用、高速用両クラッチ７、８への圧油の導入状態を切り換えるもので、これら両切換弁２３、２４が合わさって、前記モード切換用電磁弁２０となる。

又、前記ダンパ２部分から取り出した動力により駆動される給油ポンプ２５から吐出した圧油は、前記制御弁装置２１並びに前記押圧装置１４に送り込まれる。即ち、油溜２６（図４）から吸引されて前記給油ポンプ２５により吐出された圧油は、押圧力調整弁２７（図４）により所定圧に調整される。この押圧力調整弁２７は、前記アクチュエータ１３にピストンを挟んで設けた１対の油圧室同士の間に存在する油圧の差（差圧）に応じた油圧、並びに、前記制御器１６からの指令により制御される前記ライン圧制御用電磁弁１８の開閉に基づく油圧の導入に基づき、開弁圧を調節される。そして、この様な開弁圧の調節に基づき、前記押圧装置１４が発生する押圧力を、その時点での運転状態に応じた最適な値に規制する。

又、前記ライン圧制御弁１８及び前記押圧力調整弁２７により調整された圧油は、減圧弁２８、前記低速クラッチ用切換弁２３又は高速クラッチ用切換弁２４を介して、前記低速用クラッチ７又は高速用クラッチ８の油圧室内に送り込まれる。又、これら低速用、高速用両クラッチ７、８のうちの低速用クラッチ７は、減速比を大きくする｛変速比無限大（ギヤード・ニュートラル状態）を含む｝低速モードを実現する際に接続されると共に、減速比を小さくする高速モードを実現する際に接続を断たれる。これに対して、前記高速用クラッチ８は、前記低速モードを実現する際に接続を断たれると共に、前記高速モードを実現する際に接続される。又、これら低速用、高速用両クラッチ７、８への圧油の給排状態は、前記モード切換用電磁弁２０の切り換えに応じて切り換えられる。尚、前記両クラッチ７、８の切り換えに基づいて、前記低速モードと前記高速モードとを切り換える際には、無段変速装置全体としての速度比（１／減速比）がこれら両モードで同じとなる様に、前記トロイダル型無段変速機４の速度比を調節する。

尚、前記制御器１６には、入力ディスク回転センサ２９、出力ディスク回転センサ３０、出力軸回転センサ３１が検出する各部の回転速度を表す信号を入力すると共に、エンジン制御器３２との間で信号の受け渡しを行わせる他、前記両クラッチ７、８の断接状態を表す変速モード切換信号を入力している。又、セレクトレバーの操作位置を表すＴ／Ｍセレクト位置信号、手動変速の為のパドルシフト信号、ブレーキペダル操作の有無を表すフットブレーキ信号、アクセルペダルの踏み込み量を表すアクセルペダル開度信号を、前記エンジン制御器３２を介して、前記制御器１６に入力している。

図５は、トロイダル型無段変速機４の速度比と無段変速装置全体としての速度比との関係の１例を示している。例えば、前記低速用クラッチ７が接続され、前記高速用クラッチ８の接続が断たれた低速モードでは、実線αで示す様に、トロイダル型無段変速機４の変速比を、ギヤード・ニュートラル状態を実現できる値（ＧＮ値、ＧＮポイント）から減速側に変化させる程、無段変速装置全体としての変速比を停止状態（変速比０の状態）から前進方向（＋：正転方向）に、増速する方向に変化させられる。又、同じくＧＮ値から増速側に変化させる程、同じく停止状態から後退方向（−：逆転方向）に増速する方向に変化させられる。一方、前記高速用クラッチ８が接続され、前記低速用クラッチ７の接続が断たれた高速モードでは、実線βで示す様に、前記トロイダル型無段変速機４の変速比を増速側に変化させる程、前記無段変速装置全体としての変速比を（前進方向に）増速側に変化させられる。

上述した様な無段変速装置を組み込んだ車両では、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）や車両の走行速度（車速）から得られる、その時点での車両の走行状態（運転状態）に基づいて、制御器１６により、前記無段変速装置の最適な変速比（目標変速比）を求める。そして、この目標変速比を実現すべく、前記制御器１６の制御信号に基づいてステッピングモータ１７を駆動し、変速比制御弁２２を切り換える事により、トロイダル型無段変速機４の変速比を、前記目標変速比に対応する目標変速比に調節する。又、これと共に、必要に応じて（無段変速装置の目標変速比に応じて）モード切換用電磁弁２０を切り換える事により、前記低速用、高速用両クラッチ７、８の断接状態を切り換え、必要な走行モード（低速モード或いは高速モード）を選択する。これらにより、前記無段変速装置の変速比を、その時点での車両の走行状態に応じた最適な値（目標変速比）に調節する。

具体的には、前記制御器１６は、図６に示す様なマップに基づき、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に応じて、前記無段変速装置の変速比を制御する。前記図６に示した複数本の曲線は、それぞれのアクセル開度での、エンジンの回転速度と車両の走行速度との関係を示している。又、直線イは、低速モードと高速モードとの切り換えポイントを示している。更に、直線ロは、それぞれのアクセル開度で到達可能な、エンジンの回転速度と車両の走行速度との関係を示している。

前記図６中に示した複数の曲線のうち、最も下側に示した曲線が示す、アクセル開度が０％の状態とは、運転者がアクセルペダルを踏み込まず、エンジンがアイドリング回転している状態を示している。このアイドリング回転時のエンジンの回転速度は、このエンジンが暖機運転を完了している通常時の状態では、低く抑えられる。この様に、エンジンのアイドリング回転速度が低く抑えられた状態では運転者が制動操作を行わない状態で車両が走行する、所謂クリープに基づく走行速度は低く抑えられる。クリープによる走行速度が低く抑えられれば、車両の走行状態を規制する事は容易である。例えば、軽いブレーキ操作で車両を停止させられるし、車両を低速で走行させられる。

これに対して、暖機運転中には、前記エンジンのアイドリング回転速度が速くなる。この様にアイドリング回転速度が高くなると、前記図６に示したマップから分かる様に、運転者が制動操作を行わない限り、車両の走行速度が速くなってしまう。即ち、前記無段変速装置の変速比が、クリープ走行を可能にする程度に減速側に調節されていても、アイドリング回転速度が高い事で、車両の走行速度が上昇し、その結果前記変速比が、モード切り換えを経て増速側に変化すると言った悪循環に陥り、そのまま放置すると、アクセル開度が零であるにも拘らず、車両の走行速度が速くなってしまう。この様な状態で、車両を運転者が望む様な低速度で走行させようとすれば、運転者がブレーキペダルを、頻繁に、しかも或る程度強く踏み込む必要があり、運転者の疲労を増加させてしまう。又、車両の燃料消費率の悪化にも繋がる。

特許文献３〜５には、ロックアップ機能を備えたトルクコンバータを有する自動変速装置で、エンジンの暖機運転中にはロックアップを行わない様にした構造が記載されている。但し、単にロックアップを行わないだけでは、暖機運転時にクリープに基づく走行速度が速くなる事を防止はできない。しかも、本発明の対象となる、ギヤード・ニュートラル状態を実現できる無段変速装置の場合、トルクコンバータを使用しない場合が多く、この様な場合には、前記特許文献３〜５に記載された技術を適用する余地はない。

更に、特許文献６、７には、有段式の自動変速機で、暖機運転中に高速段に切り換えられて安定した走行を行えなくならない様に、暖機運転中に通常状態と異なるマップで変速を行う技術が記載されている。この様な従来技術の場合、通常運転中に使用するマップに加えて、暖機運転中にのみ使用するマップを用意する必要があり、制御マップ製作のコストが嵩む他、制御器の負担も増大する。又、有段変速機の場合には、最も低速側の変速比に切り換えられているにしても、エンジンの回転速度が速い場合には、車両の走行速度は不必要に速くなり、運転者に過度のブレーキ操作を強いる可能性がある。

特開２０１１−１７４４８６号公報 特開２０１２−００２３３０号公報 特開昭５６−１３８５５９号公報 特開昭５８−２１４０５７号公報 特開昭５８−２１４０５８号公報 特公平０５−０４８３９６号公報 特開２００３−０９０４２２号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、暖機運転中、エンジンの回転速度が上昇している状態でも、運転者に過度の負担を掛けずに、車両を安定した状態で運行でき、更には燃料消費率の低減も図れる無段変速装置を実現すべく発明したものである。

本発明の無段変速装置は、エンジンにより一方向に回転駆動される入力部材と、トロイダル型無段変速機と、歯車式の差動機構と、被駆動部を回転駆動する為の出力部材と、少なくともこのトロイダル型無段変速機の変速比を調節する為の変速制御器とを備える。
そして、この変速制御器からの指令に基づいて前記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する事により、前記入力部材と前記出力部材との間の変速比を、この入力部材を一方向に回転させた状態のままこの出力軸の回転方向を、停止状態を挟んで両方向に変換可能としている。
特に、本発明の無段変速装置に於いては、前記エンジンの温度が低く、このエンジンの温度が上昇した後の通常時よりもアイドリング回転速度が高くなっている暖機運転時に、前記入力部材と前記出力部材との間の減速比を、前記通常時での減速比よりも大きくする機能を有する。尚、この機能は、車両が走行中、且つアクセル開度が０％の状態で発揮されるものである。

この様な本発明を実施する場合に、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記暖機運転時に、その時点でのアイドリング回転速度と、エンジンにより定まっている前記通常時のアイドリング回転速度との差を求める。そして、前記変速制御器は、この差に基づいて前記トロイダル型無段変速機の減速比を調節し、前記出力部材の回転速度を、前記通常時のアイドリング回転時に於ける、この出力部材の回転速度に近付ける。

或いは、請求項３に記載した発明の様に、前記暖機運転時に、その時点でのアイドリング回転速度と、エンジンにより定まっている前記通常時のアイドリング回転速度との差を求める。次いで、この差とこの通常時のアイドリング回転速度とから、その時点でのアイドリング回転速度の増加割合を算出する。そして、前記変速制御器は、この増加割合に基づいて前記トロイダル型無段変速機の減速比を調節し、前記出力部材の回転速度を、前記通常時のアイドリング回転時に於ける、この出力部材の回転速度に近付ける。尚、前記増加割合と、前記暖機運転時のアイドリング回転速度を通常時のアイドリング速度で除した値から１を減じた値とは、等価である（以下同様）。

或いは、請求項４に記載した発明の様に、前記暖機運転時に、その時点でのアイドリング回転速度と、エンジンにより定まっている前記通常時のアイドリング回転速度との比を求める。そして、前記変速制御器は、この比に基づいて前記トロイダル型無段変速機の減速比を調節し、前記出力部材の回転速度を、前記通常時のアイドリング回転時に於ける、この出力部材の回転速度に近付ける。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した発明の様に、前記変速制御器は、前記トロイダル型無段変速機の減速比を調節する事により、前記暖機運転時に前記エンジンがアイドリング回転している状態での前記出力部材の回転速度を、前記通常時のアイドリング回転時に於ける、この出力部材の回転速度に一致させる。

又、本発明を実施する場合には、エンジンが暖機運転中であるか否かを判定する必要がある。この様な判定は、例えばエンジンの冷却水温度を測定する事によっても行えるが、エンジンの回転速度に基づいて判定する事が好ましい。この理由は、本発明の目的が、暖機運転中のエンジンの回転速度上昇に伴う不都合を解消する点にあるので、この目的に直接的に関係する物理量により判定する事が、より目的に近い判定を行うのに有利である為である。この様な観点から、前記エンジンが暖機運転中であるか否かを、このエンジンの回転速度に基づいて判定する手法としては、次の請求項６〜８に記載した発明の何れかを採用できる。

先ず、請求項６に記載した発明の場合には、前記変速制御器は、前記エンジンを制御する為のエンジン制御器から発せられる信号により表される目標アイドリング回転速度と、このエンジンの通常時（暖機運転完了時）のアイドリング回転速度である通常時アイドリング回転速度（エンジンにより定まる一定値）との差に基づいて行う。即ち、前記変速制御器は、前記目標アイドリング回転速度から前記通常時アイドリング回転速度を減じた値である、アイドリング回転速度増大値が正の値である場合に、前記エンジンが暖機運転中であると判定する。これに対して、このアイドリング回転速度増大値が零又は負の値である場合には、前記エンジンが、暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する。
この様な請求項６に記載した発明は、前記請求項２に記載した発明と組み合わせて実施する事が、同種の数値（回転速度の差とアイドリング回転速度増大値）を有効利用する面から好ましい。

次に、請求項７に記載した発明の場合には、前記変速制御器は、前記エンジンを制御する為のエンジン制御器から発せられる信号により表される目標アイドリング回転速度とこのエンジンの通常時アイドリング回転速度との差の、この通常時アイドリング回転速度に対する割合に基づいて行う。そして、前記変速比制御器は、前記目標アイドリング回転速度からこの通常時アイドリング回転速度を減じた値であるアイドリング回転速度増大値を前記通常時アイドリング回転速度で除した値である、アイドリング回転速度増加割合が正の値である場合に、前記エンジンが暖機運転中であると判定する。これに対して、このアイドリング回転速度増加割合が零又は負の値である場合に、前記エンジンが、暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する。
この様な請求項７に記載した発明は、前記請求項３に記載した発明と組み合わせて実施する事が、同種の数値（増加割合）を有効利用する面から好ましい。

更に、請求項８に記載した発明の場合には、前記変速制御器は、前記エンジンが暖機運転中であるか否かの判定を、目標アイドリング回転速度と通常時アイドリング回転速度との比に基づいて行う。そして、前記変速比制御器は、この目標アイドリング回転速度が前記通常時アイドリング回転速度よりも大きい場合に前記エンジンが暖機運転中であると判定する。これに対して、前記目標アイドリング回転速度が前記通常時アイドリング回転速度よりも小さい場合には、前記エンジンが、暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する。
この様な請求項８に記載した発明は、前記請求項４に記載した発明と組み合わせて実施する事が、同種の数値（２種類のアイドリング回転速度同士の比、大小関係）を有効利用する面から好ましい。

上述の様に構成する本発明によれば、車両が暖機運転中でエンジンの回転速度が上昇しており、且つアクセル開度が０％で走行中の状態でも、運転者に過度の負担を掛けずに、車両を安定した状態で運行でき、更には燃料消費率の低減も図れる無段変速装置を実現できる。
即ち、本発明の無段変速装置の場合には、暖機運転に伴ってエンジンの回転速度が上昇している状態では、変速比を減速側に変化させるので、この回転速度の上昇分が変速比（減速比）の増大により相殺され、駆動輪を回転駆動する為の出力部材の回転速度が速くならずに済む。
従って、エンジンの回転速度が速くても、車両の走行速度を抑えられる。そして、車両の走行速度増大に伴って無段変速装置の変速比が、モードの切り換えを経て増速側に変化する（悪循環が発生する）事を防止できる。
この結果、例えば前述の図６に示した様な、通常状態で使用するマップをそのまま使用しても、このマップにより求められる変速比に単純な補正（減速側への変化）を加えるのみで、低速モードから高速モードへの切り換えを防止できて、暖機運転中から安定した車両運行が可能になる。
更には、エンジンの余分な出力をブレーキで抑える様な無駄をなくせるので、燃料消費率の悪化を抑えられる。

本発明の実施の形態の１例に関して、無段変速装置の動作を示すフローチャート。 無段変速装置の動作の別例を示すフローチャート。 本発明の対象となる無段変速装置の１例を示すブロック図。 同じく油圧回路図。 トロイダル型無段変速機の速度比と無段変速装置全体としての速度比との関係を示す線図。 変速比制御の為のマップの１例を示す線図。

本発明の実施の形態の１例に就いて、必要に応じて図３〜４を参照しつつ、図１により説明する。
先ず、ステップ１（Ｓ１）で、運転席のセレクトレバーが、ニュートラルポジション（Ｎ位置）かパーキングポジション（Ｐ位置）にあるか否かを判定する。セレクトレバーがＮ、Ｐの何れかの位置にある場合には、車両を走行させる状態ではなく、エンジンの出力が駆動輪に伝達される事もないので、ステップ２（Ｓ２）でＮ、Ｐ変速制御を行う。このＮ、Ｐ変速制御では、無段変速装置の分野で従来から知られている様に、無段変速装置の変速状態を、ギヤード・ニュートラル状態とする。無段変速装置がギヤード・ニュートラル状態であるか否かは、出力軸回転センサ３１の信号により確認する。或いは、遊星歯車式変速機５を構成する各歯車の歯数から算出できる、トロイダル型無段変速機４の変速比を実現できているか否かを、入力ディスク回転センサ２９と出力ディスク回転センサ３０とから確認する。何れにしても、ギヤード・ニュートラル状態を実現できた状態での、ステッピングモータ１７のステップ数を学習し記憶する。このステップ数の記憶は、後の走行時からの停止時に、ギヤード・ニュートラル状態を素早く実現する為に必要である。前記ステップ２で、この様なＮ、Ｐ変速制御を行ったならば、ステップ３（Ｓ３）に移り、前記無段変速装置の変速比を目標とする変速比（ステップ２を経過した場合には無限大）に調節して終了する。

前記ステップ１で、前記セレクトレバーがＮ、Ｐの何れも選択していないと判定された場合には、ステップ４（Ｓ４）に移り、ブレーキが解除されている（ＯＦＦである）か否かを判定する。
そして、前記ステップ４で、ブレーキが解除されていると判定された場合には、ステップ５（Ｓ５）に移り、エンジンが暖機運転中であるか否かを判定する。このエンジンが暖機運転中であるか否かは、次の(A)〜(C)のうちの何れかにより判定する。

(A) エンジン制御器３２から発せられる信号により表される、その時点でのアイドリング状態でのエンジンの回転速度である、目標アイドリング回転速度を制御器１６に取り込む。又、この制御器１６には、前記エンジンの通常時のアイドリング状態での回転速度である、通常時アイドリング回転速度を記憶させておく。そして、前記制御器１６は、前記目標アイドリング回転速度と、この通常時アイドリング回転速度との差である、アイドリング回転速度増大値を求める。更に、前記制御器１６は、このアイドリング回転速度増大値が正の値である場合に、前記エンジンが暖機運転中であると判定する。これに対して、このアイドリング回転速度増大値が零又は負の値である場合には、前記エンジンが、暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する。

(B) 前記制御器１６により、目標アイドリング回転速度と通常時アイドリング回転速度との差であるアイドリング回転速度増大値を、この通常時アイドリング回転速度で除した値である、アイドリング回転速度増加割合を求める。そして、前記制御器１６は、このアイドリング回転速度増加割合が正の値である場合に、前記エンジンが暖機運転中であると判定する。これに対して、このアイドリング回転速度増加割合が零又は負の値である場合に、前記エンジンが暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する。

(C) 前記制御器１６により、目標アイドリング回転速度と通常時アイドリング回転速度との比を求める。そして、前記制御器１６は、前記目標アイドリング回転速度がこの通常時アイドリング回転速度よりも大きい場合に、前記エンジンが暖機運転中であると判定する。これに対して、前記目標アイドリング回転速度がこの通常時アイドリング回転速度よりも小さい場合に、前記エンジンが暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する。

上述した(A)〜(C)の何れにより判定した場合でも、前記ステップ５で、エンジンが暖機運転中ではない、即ち、エンジンは十分に温まり、アイドリング回転数も特に高くはないと判定した場合には、ステップ６（Ｓ６）に移り、続くステップ３で、例えば前述の図６に示した様な変速マップにより、通常の変速制御を行う。

又、前記ステップ４で、ブレーキが解除されていないと判定された場合には、ステップ７（Ｓ７）に移り、車両が走行しているか否かを判定する。そして、このステップ７で、車両が走行していない（停止している）と判定した場合には、ステップ８に移り、ブレーキＯＮによる停車中の変速比制御を行う。このブレーキＯＮによる停車中の変速比制御は、トロイダル型無段変速機を組み込んだ、ギヤード・ニュートラル型の無段変速装置の技術分野で広く知られている制御である。即ち、この制御では、必要とするクリープ力を発生させられる様に、前記無段変速装置の変速比を、ギヤード・ニュートラルポイントから少しだけずらせる。この場合には、車両が停止状態にあるので、前述した様な悪循環に陥る事はない。

これに対して、前記ステップ４、５でブレーキがＯＦＦでありエンジンが暖機運転中であると判定された場合、及び前記ステップ４、７、５でブレーキがＯＮであるが走行中であり、且つ、エンジンが暖機運転中であると判定された場合には、ステップ９に移り、本発明の特徴である暖機運転中変速制御を行う。具体的には、前記無段変速装置の変速比を減速側に調節する。尚、暖機運転を行う為の条件には、通常アクセル開度が０％である事が含まれるので、別個アクセル開度を判定するステップを設ける必要はない。又、本発明の特徴は、暖機運転中に前記無段変速装置の変速比を減速側に調節する点にあるので、図２に示す様に、エンジンが暖機運転中であるか否かを判定するステップを、始めに設定しても良い。

次に、前記暖機運転中変速制御の具体例に就いて、前記ステップ５でエンジンが暖機運転中であるか否かの判定を、(A)(B)により行った場合の、２例に就いて説明する。
先ず、前記(A)に示した様に、アイドリング回転速度増大値に基づいて通常運転状態にあるか否かを判定する場合に就いて説明する。
この場合に、前記アイドリング回転速度増大値「Def_IdleRev」を、次の（１）式より算出する。
「Def_IdleRev＝Trgt_IdleRev−P_IdleRev」［min^-1］−−−（１）
この（１）式中、「Trgt_IdleRev」［min^-1］は目標アイドリング回転速度であり、エンジン制御器３２からの信号により求められる。
又、「P_IdleRev」［min^-1］は、通常時アイドリング回転速度で、例えば６８０［min^-1］程度の固定値であるが、エンジン型式や排気量等によっても異なる。
前記式により算出した、アイドリング回転速度増大値（Def_IdleRev）に基づいて、
「Def_IdleRev」≦０の場合には、エンジンは暖機運転中でないと判定し、
「Def_IdleRev」＞０である場合には、エンジンは暖機運転中であると判定する。

上述の様な判定の結果、エンジンが暖機運転中であると判定した場合には、前記ステップ９で、次の様な手順により、前記無段変速装置の変速比を調節する（減速側に変化させる）。この調節は、暖機運転に伴うエンジンのアイドリング回転速度上昇に拘らず、アクセル開度が０％の状態でブレーキをＯＦＦした場合にも、クリープに基づく車速を５km/hに維持する事を目標に行う。
先ず、通常時アイドリング回転速度で車両の走行速度が５km/hとなる、トロイダル型無段変速機４の変速比（目標変速比）が１．１である場合を考える。又、ギヤード・ニュートラルポイントでの、前記トロイダル型無段変速機４の変速比を１．３０６（これらの値は便宜的なものであり、前述の図５に示した値とは異なる）とする。
この場合に、アイドリング回転速度増大値（Def_IdleRev）に基づいて、下記の表１に基づいて（表１の上段に記載したアイドリング回転速度増大値に対応して下段に記載した数を補正値として）、前記トロイダル型無段変速機４の変速比を調節する。

例えば、前記アイドリング回転速度増大値（Def_IdleRev）が２００［min^-1］の場合には、前記トロイダル型無段変速機４の変速比を１．１２（＝１．１＋０．０２）とする。又、前記アイドリング回転速度増大値（Def_IdleRev）が８００［min^-1］の場合には、前記トロイダル型無段変速機４の変速比を１．１８（＝１．１＋０．０８）とする。
この補正により、前記無段変速装置全体としての変速比がギヤード・ニュートラルポイントに近付き（減速側に変化し）、アイドリング回転速度が高くなっているにも拘らず、アイドリング回転速度で車両の走行速度が５km/h程度に抑えられる。この結果、クリープ走行中の車速増加を抑制できて、車速増加による更なる増速（高速モードへのシフトアップ）側への変速が防止でき、その結果、意図しない高車速で走行する可能性を無くす事ができるだけでなく、過度なブレーキ操作による車速調整も不要となり、通常（エンジン暖機運転中でない状態）と同じ様なスムーズな走行を実現する事が可能となり、運転者の疲労軽減を図れる。又、燃料消費率の悪化も抑えられる。

次に、前記(B)により行う場合に就いて説明する。
この場合に、アイドリング回転速度増加割合の値「K_IdleRev」を、次の（２）（３）式の何れか一方、又は両方により算出する。
K_IdleRev_１＝｛（Trgt_IdleRev／P_IdleRev）−１｝―――（２）
K_IdleRev_２＝｛１−（P_IdleRev／Trgt_IdleRev）｝―――（３）
これら（２）（３）式中の「Trgt_IdleRev」、「P_IdleRev」の意味は、前記（１）式の場合と同様である。

前記（２）式のみにより算出した場合、この算出したアイドリング回転速度増加割合の値「K_IdleRev_１」に基づいて、
「Def_IdleRev_１」≦０の場合には、エンジンは暖機運転中でないと判定し、
「Def_IdleRev_１」＞０である場合には、エンジンは暖機運転中であると判定する。
又、前記（３）式のみにより算出した場合、この算出したアイドリング回転速度増加割合の値「K_IdleRev_２」に基づいて、
「Def_IdleRev_２」≦０の場合には、エンジンは暖機運転中でないと判定し、
「Def_IdleRev_２」＞０である場合には、エンジンは暖機運転中であると判定する。

一方、前記（２）（３）式の両方により算出した場合、これら算出した２種類のアイドリング回転速度増加割合の値「K_IdleRev_１」及び「K_IdleRev_２」のうち、（２）式により求めた「K_IdleRev_１」≦０の条件を満たす場合には、エンジン暖機運転中でないと判定し、通常の変速制御を行う。これに対して、前記（３）式で求めた「K_IdleRev_２」＞０の条件を持たす場合には、エンジンが暖機運転中であると判定し、前記ステップ９で、次の様な手順により、暖機運転に伴うエンジンのアイドリング回転速度上昇に拘らず、アクセル開度が０％の状態でブレーキをＯＦＦした場合に、クリープに基づく車速を５km/hに維持する。勿論、前記エンジンが暖機運転中であるか否かの判定は、前記（２）（３）式の一方のみで行っても良いし、他の方法により行っても良い。

上述の様にして算出した前記アイドリング回転速度増加割合の値により、エンジンは暖機運転中であると判定された場合には、算出されたアイドリング回転速度増加割合の値（K_IdleRev_１、又はK_IdleRev_２）に応じ、下記の表２に基づいて（表２の上段に記載したアイドリング回転速度増加割合の値に対応して下段に記載した数を補正値として）、前記トロイダル型無段変速機４の変速比を調節する。前記トロイダル型無段変速機４に関する、車両の走行速度が５km/hとなる変速比、ギヤード・ニュートラルポイントでの変速比は、前述の(A)による判定を行った場合と同じとする。

例えば、前記アイドリング回転速度増加割合の値（K_IdleRev_１、K_IdleRev_２）が０．２の場合には、前記トロイダル型無段変速機４の変速比を１．１２（＝１．１＋０．０２）とする。又、前記アイドリング回転速度増加割合の値（K_IdleRev_１、K_IdleRev_２）が０．８の場合には、前記トロイダル型無段変速機４の変速比を１．１８（＝１．１＋０．０８）とする。
本例の場合も、この補正によりアイドリング回転速度で車両の走行速度が５km/h程度に抑えられて、通常と同じ様なスムーズな走行を実現する事が可能となり、運転者の疲労軽減を図れる。

本発明の無段変速装置は、自動車用自動変速機として利用する事が最も効果的ではあるが、エンジンを動力源とする回転伝達装置中に組み込む変速装置であれば、自動車用に限らず、建機用変速機、飛行機用ジェネレータ用変速機としても利用できる。

１ エンジン
２ ダンパ
３ 主軸
４ トロイダル型無段変速機
５ 遊星歯車式変速機
６ クラッチ装置
７ 低速用クラッチ
８ 高速用クラッチ
９ 出力軸
１０ 入力ディスク
１１ 出力ディスク
１２ パワーローラ
１３ アクチュエータ
１４ 押圧装置
１５ 変速比制御ユニット
１６ 制御器（ＥＣＵ）
１７ ステッピングモータ
１８ ライン圧制御用電磁弁
１９ 押圧力制御用電磁弁
２０ モード切換用電磁弁
２１ 制御弁装置
２２ 変速比制御弁
２３ 低速クラッチ用切換弁
２４ 高速クラッチ用切換弁
２５ 給油ポンプ
２６ 油溜
２７ 押圧力調整弁
２８ 減圧弁
２９ 入力ディスク回転センサ
３０ 出力ディスク回転センサ
３１ 出力軸回転センサ
３２ エンジン制御器

Claims (8)

1. エンジンにより一方向に回転駆動される入力部材と、トロイダル型無段変速機と、歯車式の差動機構と、被駆動部を回転駆動する為の出力部材と、少なくともこのトロイダル型無段変速機の変速比を調節する為の変速制御器とを備え、この変速制御器からの指令に基づいて前記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する事により、前記入力部材と前記出力部材との間の変速比を、この入力部材を一方向に回転させた状態のままこの出力軸の回転方向を、停止状態を挟んで両方向に変換可能とした無段変速装置に於いて、前記エンジンの温度が低く、このエンジンの温度が上昇した後の通常時よりもアイドリング回転速度が高くなっている暖機運転時に、前記入力部材と前記出力部材との間の減速比を、前記通常時での減速比よりも大きくする機能を有する事を特徴とする無段変速装置。
2. 前記暖機運転時に、その時点でのアイドリング回転速度と、エンジンにより定まっている前記通常時のアイドリング回転速度との差を求め、前記変速制御器は、この差に基づいて前記トロイダル型無段変速機の減速比を調節し、前記出力部材の回転速度を、前記通常時のアイドリング回転時に於ける、この出力部材の回転速度に近付ける、請求項１に記載した無段変速装置。
3. 前記暖機運転時に、その時点でのアイドリング回転速度と、エンジンにより定まっている前記通常時のアイドリング回転速度との差を求め、この差とこの通常時のアイドリング回転速度とから、その時点でのアイドリング回転速度の増加割合を算出し、前記変速制御器は、この増加割合に基づいて前記トロイダル型無段変速機の減速比を調節し、前記出力部材の回転速度を、前記通常時のアイドリング回転時に於ける、この出力部材の回転速度に近付ける、請求項１に記載した無段変速装置。
4. 前記暖機運転時に、その時点でのアイドリング回転速度と、エンジンにより定まっている前記通常時のアイドリング回転速度との比を求め、前記変速制御器は、この比に基づいて前記トロイダル型無段変速機の減速比を調節し、前記出力部材の回転速度を、前記通常時のアイドリング回転時に於ける、この出力部材の回転速度に近付ける、請求項１に記載した無段変速装置。
5. 前記変速制御器は、前記トロイダル型無段変速機の減速比を調節する事により、前記暖機運転時に前記エンジンがアイドリング回転している状態での前記出力部材の回転速度を、前記通常時のアイドリング回転時に於ける、この出力部材の回転速度に一致させる、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
6. 前記変速制御器は、前記エンジンが暖機運転中であるか否かの判定を、このエンジンを制御する為のエンジン制御器から発せられる信号により表されるアイドリング状態でのこのエンジンの回転速度である目標アイドリング回転速度と、このエンジンの通常時のアイドリング状態でのこのエンジンの回転速度である通常時アイドリング回転速度との差に基づいて行うもので、前記目標アイドリング回転速度からこの通常時アイドリング回転速度を減じた値である、アイドリング回転速度増大値が正の値である場合に前記エンジンが暖機運転中であると判定し、このアイドリング回転速度増大値が零又は負の値である場合に前記エンジンが、暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
7. 前記変速制御器は、前記エンジンが暖機運転中であるか否かの判定を、このエンジンを制御する為のエンジン制御器から発せられる信号により表されるアイドリング状態でのこのエンジンの回転速度である目標アイドリング回転速度とこのエンジンの通常時のアイドリング状態でのこのエンジンの回転速度である通常時アイドリング回転速度との差と、この通常時アイドリング回転速度との割合に基づいて行うもので、前記目標アイドリング回転速度からこの通常時アイドリング回転速度を減じた値であるアイドリング回転速度増大値を前記通常時アイドリング回転速度で除した値である、アイドリング回転速度増加割合が正の値である場合に前記エンジンが暖機運転中であると判定し、このアイドリング回転速度増加割合が零又は負の値である場合に前記エンジンが、暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。
8. 前記変速制御器は、前記エンジンが暖機運転中であるか否かの判定を、このエンジンを制御する為のエンジン制御器から発せられる信号により表されるアイドリング状態でのこのエンジンの回転速度である目標アイドリング回転速度と、このエンジンの通常時のアイドリング状態でのこのエンジンの回転速度である通常時アイドリング回転速度との比に基づいて行うもので、前記目標アイドリング回転速度がこの通常時アイドリング回転速度よりも大きい場合に前記エンジンが暖機運転中であると判定し、前記目標アイドリング回転速度がこの通常時アイドリング回転速度よりも小さい場合に前記エンジンが、暖機運転終了後の通常運転状態にあると判定する、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した無段変速装置。

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