JP2593445B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の制御装置に関するものであ
る。

（ロ）従来の技術 従来の無段変速機の制御装置としては、例えば特開昭
60-81560号公報に示されるものがある。この無段変速機
の制御装置は、フィードフォワード制御量決定手段と、
フィードバック制御量決定手段と、フィードバック制御
を行うかフィードフォワード制御を行うかを選択する判
断手段と、を有している。フィードバック制御の際には
フィードフォワード制御量とフィードバック制御量とを
加算した信号により変速指令が行われ、またフィードフ
ォワード制御の際にはフィードフォワード制御量により
変速指令が行われる。

この場合、フィードフォワード制御は応答性はよい
が、例えば変速アクチュエータと変速制御弁とを連結す
る機構のガタやバラツキ、あるいは変速制御弁のヒステ
リシスまたは外乱に起因する変速比の誤差を修正するこ
とはできない。これに対してフィードバック制御は、例
えば目標変速比と実際の変速比との偏差にのみ基づいて
変速指令信号を決定するため、制御ゲインを大きくする
と急加速等のように目標変速比と実際の変速比との偏差
が大きい場合などハンチングが発生しやすく、制御ゲイ
ンを小さくすると収束性は高まるが応答性は悪化する。
しかし、フィードバック制御量とフィードフォワード制
御量とを加算した信号により制御することにより、変速
アクチュエータや変速制御弁等のヒステリシス等に起因
しての誤差を修正し、また制御のハンチングを起こすこ
となく変速応答性を改善することができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の無段変速機の制御
装置には、フィードバック制御が行われている状態で制
御対象である例えば実際の入力回転速度を検出する回転
速度検出装置が断線、ショートなどの故障を発生する
と、急激な変速が行われる場合があるという問題点があ
る。すなわち、回転速度検出装置が故障すると入力回転
速度が０と判断されるため、フィードバック制御量決定
手段は入力回転速度を急速に上昇させる方向に作用し、
実際の入力回転速度が急激に上昇する。このため、エン
ジンが過回転したり急激なエンジンブレーキが作用した
りすることになり、運転の安定性が損なわれる。なお、
前記故障時に駆動プーリ回転速度の代わりにエンジン回
転速度を用いてフィードバック制御することも考えられ
るが、この場合、車両の発進加速時などスロットル低開
度域では前進クラッチのスリップが大きく、駆動プーリ
回転速度よりもエンジン回転速度の方が大きくなるとき
があり、このようなときにエンジン回転速度を用いてフ
ィードバック制御すると、変速比が相対的に大きくな
り、駆動トルクが低下して加速性能が低下してしまう。
本発明は、このような問題点を解決することを目的とし
ている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、入力回転速度を検出する装置が故障した場
合にはフィードバック制御を停止し、フィードフォワー
ド制御のみとすることにより上記問題点を解決する。す
なわち、本発明による無段変速機の制御装置は、車速及
びエンジン負荷の両方又はいずれか一方に基づいて変速
アクチュエータのフィードフォワード制御量を決定する
フィードフォワード制御手段と、車速及びエンジン負荷
の両方又はいずれか一方により無段変速機の入力回転速
度の目標値を決定する目標値決定手段と、入力回転速度
の実際値と目標値との偏差に応じて変速アクチュエータ
のフィードバック制御量を決定するフィードバック制御
手段と、エンジン回転速度並びに車速が通常走行状態を
示す比較的な大きな値以上でありかつ駆動プーリ回転速
度が０のとき、又はエンジン回転速度並びに車速が低速
走行状態を示す小さな値以下でありかつ駆動プーリ回転
速度が比較的大きな値以上のとき無段変速機の実際の入
力回転速度を検出する装置が故障であると判断する故障
検出手段と、通常はフィードフォワード制御手段及びフ
ィードバック制御手段からの信号に基づいて変速アクチ
ュエータに変速指令信号を出力し故障検出手段が実際の
入力回転速度を検出する装置の故障を検出したときには
フィードフォワード制御手段からの信号のみに基づいて
変速指令信号を出力する変速指令手段とを有している。

（ホ）作用 故障検出手段によって入力回転速度を検出する装置の
故障が検出されると、変速指令手段はフィードフォワー
ド制御手段からの信号のみに基づいて変速アクチュエー
タに変速指令信号を出力する。従って、変速比は例えば
車速及びエンジン負荷に基づいてあらかじめ設定された
目標変速比となるように制御される。これにより実際の
入力回転速度と目標とする入力回転速度との見かけ上の
偏差が大きくなっても不適切な変速比が指令されること
はなく、故障が発生する直前までの変速比の状態とほぼ
同じ状態が維持され、急激な運転状態の変化は発生しな
い。

（ヘ）実施例 第２図に本発明の制御装置により変速が制御される無
段変速機の動力伝達機構を示す。

エンジンのクランクシャフトと連結される入力軸２
は、前進用クラッチ４を介して、駆動プーリ６を揃えた
駆動軸８に連結可能である。入力軸２には、後述の油圧
制御装置の油圧源である外接歯車式のオイルポンプ10が
設けられている。オイルポンプ10は駆動ギア12及び被動
ギア14を有している。入力軸２には、回転とい16が一体
回転可能に取りつけてあり、この回転とい16は略円板状
の板の外周を内側へ折り曲げることにより油だまり18を
形成し、この油だまり18の中に回転とい16と一緒に回転
する油を保持するようにしてある。なお、油だまり18に
は、回転とい16の回転変化に対する油の追従性を良くす
る羽根として作用する凹凸を形成することが好ましい。
また、回転とい16には、常に所定量の油を油だまり18内
に供給する管路（図示していない）を設けてある。回転
とい16の油だまり18内には、回転とい16と一緒に回転す
る油の流れに対向する開口を有するピトー管20を臨ませ
てあり、油だまり18内の油の動圧はピトー管20によって
検出可能である。入力軸２と平行に副軸22が回転自在に
設けてあり、この副軸22の一端側に後退用クラッチ24が
設けられている。入力軸２及び副軸22にそれぞれ、互い
にかみ合うギア26及び28を有している。ギア26は入力軸
２と常に一体回転可能であり、またギア28は後退用クラ
ッチ24を介して副軸22と一体回転可能である。副軸22の
他端側には、ギア34が一体に設けてあり、ギア34は回転
自在に支持されたギア32とかみ合っている。ギア32は、
駆動軸８と一体回転可能なギア30とかみ合っている。前
進用クラッチ４及び後退用クラッチ24は、いずれもピス
トン室36及び38に後述の油圧制御装置から油圧が導かれ
たときに締結される構成となっている。前進用クラッチ
４が締結されたときには、入力軸２から伝えられるエン
ジン回転は正転のまま駆動軸８に伝達され、一方、後退
用クラッチ24が締結されたときにはエンジン回転はギア
26、28、34、32及び30の作用によって逆転され駆動軸８
に伝達される。駆動プーリ６は、駆動軸８と一体に形成
された固定円すい板40と、固定円すい板40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42に作用する油圧によって駆動軸８の軸方向に移
動可能である可動円すい板44とから成っている。なお、
Ｖ字状プーリみぞの最大幅は、可動円すい板44が図中で
左方へ所定量移動したときに作用するストッパ（図示し
てない）によって規制される。駆動プーリ６の固定円す
い板40にも前述の回転とい16とほぼ同様の回転とい46が
設けてある。回転とい46の油だまり47内の油の動圧はピ
トー管48によって検出可能であり、また油だまり47内に
は油管（図示してない）によって常に所定量の油が供給
される。駆動プーリ６はＶベルト50によって従動プーリ
51と伝動可能に連結されているが、この従動プーリ51は
回転自在な従動軸52上に設けられている。従動プーリ51
は、従動軸52と一体に形成された固定円すい板54と、固
定円すい板54に対向配置されてＶ字状プーリみぞを形成
すると共に従動プーリシリンダ室56に作用する油圧及び
スプリング57によって従動軸52の軸方向に移動可能であ
る可動円すい板58とから成っている。駆動プーリ６の場
合と同様に、可動円すい板58の軸方向の動きは、図示し
てないストッパによって制限されて最大のＶ字状プーリ
みぞ幅以上とならないようにしてある。なお、従動プー
リシリンダ室56の受圧面積は駆動プーリシリンダ室42の
受圧面積の約1/2としてある。従動軸52と一体回転する
ように設けられたギア60は、リングギア62とかみ合って
いる。すなわち、従動軸52の回転力は、ギア60を介して
リングギア62に伝達される。リングギア62が取り付けら
れたデフケース64には、１対のピニオンギア66及び68及
びこのピニオンギア66及び68とかみ合って差動装置70を
構成する１対のサイドギア72及び74が設けられている。
サイドギア72及び74にはそれぞれ出力軸76及び78が連結
される。

上記のような無段変速機の動力伝達機構にエンジンの
クランクシャフトから入力された回転力は、入力軸２か
ら前進用クラッチ４を介して駆動軸８に（又は、入力軸
２からギア26、ギア28、後退用クラッチ24、副軸22、ギ
ア34、ギア32及びギア30を介して駆動軸８に）伝えら
れ、次いで駆動プーリ６、Ｖベルト50、従動プーリ51、
従動軸52へと伝達されていき、更にギア60を介してリン
グギア62に入力され、次いで差動装置70の作用により出
力軸76及び78に回転力が伝達される。上記動力伝達の
際、前進用クラッチ４が締結され後退用クラッチ24が解
放されている場合には、駆動軸８は入力軸２と同一方向
に回転し、出力軸76及び78は前進方向に回転される。ま
た逆に、前進用クラッチ４が解放され後退用クラッチ24
が締結されている場合には、駆動軸８は入力軸２と逆方
向に回転し、出力軸76及び78は後退方向に回転する。こ
の動力伝達の際に、駆動プーリ６の可動円すい板44及び
従動プーリ51の可動円すい板58を軸方向に移動させてＶ
ベルト50との接触位置半径を変えることにより、駆動プ
ーリ６と従動プーリ51との回転比を変えることができ
る。例えば、駆動プーリ６のＶ字状プーリみぞの幅を拡
大すると共に従動プーリ51のＶ字状プーリみぞの幅を縮
小すれば、駆動プーリ６側のＶベルト接触位置半径は小
さくなり、従動プーリ51側のＶベルト接触位置半径は大
きくなり、結局大きな変速比が得られることになる。可
動円すい板44及び58を逆方向に移動させれば、上記と全
く逆に変速比は小さくなる。

次に、この無段変速機の油圧制御装置について説明す
る。油圧制御装置は第３図に示すように、オイルポンプ
10、ライン圧調圧弁102、マニアル弁104、変速制御弁10
6、クラッチ完全締結制御弁108、変速モータ110、変速
操作機構112、スロットル弁114、スターティング弁11
6、スタート調整弁118、最大変速比保持弁120、リバー
スインヒビター弁122、潤滑弁124等から成っている。

オイルポンプ10は、前述のように入力軸２によって駆
動されて、タンク130内の油をストレーナ131を介して吸
引し油路132に吐出する。油路132の吐出油は、ライン圧
調圧弁102のポート146d及び146eに導かれて、後述のよ
うにライン圧として所定圧力に調圧される。油路132
は、スロットル弁114のポート192c及び変速制御弁106の
ポート172bにも連通している。また、油路132は従動プ
ーリシリンダ室56にも連通している。すなわち、従動プ
ーリシリンダ室56には常にライン圧が供給されている。

マニアル弁104は、４つのポート134a、134b、134c及
び134dを有する弁穴134と、この弁穴134に対応した２つ
のランド136a及び136bを有するスプール136とから成っ
ている。運転席のセレクトレバー（図示していない）に
よって動作されるスプール136はＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ及びＬ
レンジの５つの停止位置を有している。ポート134aはド
レーンポートであり、ポート134bは油路138によってリ
バースインヒビター弁122のポート240cと連通してい
る。またポート134cは油路140によってスターティング
弁116のポート204aと連通し、ポート134dは油路142によ
って前進用クラッチ４のピストン室36に連通している。
スプール136がＰの位置では、後述のスターティング弁1
16によって制御される油路140のスタート圧が加圧され
たポート134cはランド136bによって閉鎖され、前進用ク
ラッチ４のピストン室36は油路142及びポート134dを介
してドレーンされ、また、後退用クラッチ24のピストン
室38は油路144、リバースインヒビター弁122のポート24
0b及び240c、油路138及びポート134bを介してドレーン
される。スプール136がＲ位置にあると、ポート134bと
ポート134cとがランド136a及び136b間において連通し
て、（リバースインヒビター弁122が図中上半部状態に
あるときには）後退用クラッチ24のピストン室38に油路
140のスタート圧が供給され、他方、前進用クラッチ４
のピストン室36はポート134dを経てドレーンされる。ス
プール136がＮ位置にくると、ポート134cはランド136a
及び136bによってはさまれて他のポートに連通すること
ができず、一方、ポート134b及び134dは共にドレーンさ
れるから、Ｐ位置の場合と同様に後退用クラッチ24のピ
ストン室38及び前進用クラッチ４のピストン室36は共に
ドレーンされる。スプール136がＤ又はＬ位置にあると
きは、ポート134cとポート134dとがランド136a及び136b
間において連通して、前進用クラッチ４のシリンダ室36
にライン圧が供給され、他方、後退用クラッチ24のピス
トン室38はポート134bを経てドレーンされる。これによ
って、結局、スプール136がＰ又はＮ位置にあるときに
は、前進用クラッチ４及び後退用クラッチ24は共に解放
されて動力の伝達がしゃ断され入力軸２の回転力が駆動
軸８に伝達されず、スプール136がＲ位置では後退用ク
ラッチ24が締結されて（リバースインヒビター弁122が
図中上半部状態の場合）、出力軸76及び78は前述のよう
に後退方向に駆動され、またスプール136がＤ又はＬ位
置にあるときには前進用クラッチ４が締結されて出力軸
76及び78は前進方向に駆動されることになる。なお、Ｄ
位置とＬ位置との間には上述のように油圧回路上は何の
相違もないが、両位置は電気的に検出されて異なった変
速パターンに応じて変速するように後述の変速モータ11
0の作動が制御される。

ライン圧調圧弁102は、６つのポート146a、146b、146
c、146d、146e及び146fを有する弁穴146と、この弁穴14
6に対応して５つのランド148a、148b、148c、148d及び1
48eを有するスプール148と、軸方向に移動自在なスリー
プ150と、スプール148とスリープ150との間に並列に設
けられた２つのスプリング152及び154と、から成ってい
る。スリープ150は、ピン156を支点として揺動するレバ
ー158の一端から押圧力を受けるようにしてある。レバ
ー158の他端は駆動プーリ６の可動円すい板44の外周に
設けたみぞにかみ合っている。従って、変速比が大きく
なるとスリープ150は図中右側に移動し、変速比が小さ
くなるとスリープ150は図中左側に移動する。２つのス
プリング152及び154のうち、外周側のスプリング152は
常に両端をそれぞれスリープ150及びスプール148に接触
させて圧縮状態にあるが、内周側のスプリング154はス
リープ150が所定以上図中右方向に移動してはじめて圧
縮されるようにしてある。ライン圧調圧弁102のポート1
46aは油路160を介して変速制御弁106のポート172aと接
続されている。ポート146bにはスロットル圧回路である
油路162からスロットル圧が供給されている。ポート146
cは潤滑回路である油路164に連通している。ポート146d
及び146eにはライン圧回路である油路132からライン圧
が供給されている。ポート146fはドレーンポートであ
る。なお、ポート146a、146b及び146eの入口にはそれぞ
れオリフィス166、168及び170が設けてある。結局この
ライン圧調圧弁102のスプール148には、スプリング152
による力（又はスプリング152及び154による力）、ポー
ト146aの油圧がランド148a及び148b間の面積差に作用す
る力及びポート146bの油圧（スロットル圧）がランド14
8b及び148c間の面積差に作用する力という３つの右方向
の力と、ランド148d及び148e間の面積差に作用するポー
ト146eの油圧（ライン圧）による力という左方向の力と
が作用するが、スプール148はポート146dからポート146
cへの油の洩れ量を調節して常に左右方向の力が平衡す
るようにポート146eのライン圧を制御する。従ってライ
ン圧は、変速比が大きいほど高くなり、ポート146aの油
圧（この油圧は後述のように急変速時のみ作用し、ライ
ン圧と同じ油圧である）が高いほど高くなり、またポー
ト146bに作用するスロットル圧が高いほど高くなる。こ
のようにライン圧を調節するのは、変速比が大きいほど
プーリのＶベルト押付力を大きくする必要があり、また
急変速時に急速にプーリシリンダ室に油を供給する必要
があり、またスロットル圧が高い（すなわち、エンジン
吸気管負圧が小さい）ほどエンジン出力トルクが大きい
ので油圧を上げてプーリのＶベルト押圧力を増大させて
摩擦による動力伝達トルクを大きくするためである。

変速制御弁106は、４つのポート172a、172b、172c及
び172dを有する弁穴172と、この弁穴172に対応した３つ
のランド174a、174b及び174cを有するスプール174と、
スプール174を図中左方向に押すスプリング175とから成
っている。ポート172aは前述のように油路160を介して
ライン圧調圧弁102のポート146aと連通しており、ポー
ト172bはライン圧回路である油路132と連通してライン
圧が供給されており、ランド172cは油路176を介して最
大変速比保持弁120のポート230dと連通しており、また
ポート172dは潤滑回路である油路164と連通している。
なお、ポート172dの入口にはオリフィス177が設けてあ
る。スプール174の左端は後述の変速操作機構112のレバ
ー178のほぼ中央部にピン181によって連結されている。
ランド174bの軸方向長さはポート172cの幅よりも多少小
さくしてある。従って、ポート172bに供給されるライン
圧はランド174bの図中左側部分とポート172cとの間のす
きまを通ってポート172cに流れ込むが、その一部はラン
ド174bの図中右側部分とポート172cとの間のすきまから
ポート172dへ排出されるので、ポート172cの圧力は上記
のすきまの面積の比率によって決定される圧力となる。
従って、スプール174が右方向に移動するに従ってポー
ト172cのライン圧側のすきまが大きくなり排出側のすき
まが小さくなるのでポート172cの圧力は次第に高くなっ
ていく。ポート172cの油圧は、油路176、最大変速比保
持弁120（ただし、図中下半部状態）及び油路180を介し
て駆動プーリシリンダ室42へ供給される。従って、駆動
プーリ６の駆動プーリシリンダ室42の圧力は高くなりＶ
字状プーリみぞの幅が小さくなり、他方、従動プーリ51
の従動プーリシリンダ室56には常に油路132からライン
圧が供給されているが従動プーリシリンダ室56の受圧面
積は駆動プーリシリンダ室42の受圧面積の約1/2となっ
ているため駆動プーリ６側と比較して相対的にＶベルト
押付力が小さくなってＶ字状プーリみぞの幅が大きくな
る。すなわち、駆動プーリ６のＶベルト接触半径が大き
くなると共に従動プーリ51のＶベルト接触半径が小さく
なるので変速比は小さくなる。逆にスプール172を左方
向に移動させると、上記と全く逆の作用により、変速比
は大きくなる。

変速操作機構112のレバー178は前述のようにそのほぼ
中央部において変速制御弁106のスプール174とピン181
によって結合されているが、レバー178の一端は前述の
レバー158のスリープ150と接触する側の端部とピン183
によって結合されており（なお、図示の都合上、レバー
158上のピン183と、レバー178上のピン183とが別々に示
してあるが、実際には両者は同一の部材である）。また
他端はロッド182にピン185によって結合されている。ロ
ッド182はラック182cを有しており、このラック182cは
変速モータ110のピニオンギア110aとかみ合っている。
このような変速操作機構112において、変速制御装置300
によって制御される変速モータ110のピニオンギア110a
を回転することによりロッド182を例えば右方向に移動
させると。レバー178はピン183を支点として反時計方向
に回転し、レバー178に連結された変速制御弁106のスプ
ール174を右方向に動かす。これによって、前述のよう
に、駆動プーリ６の可動円すい板44は右方向に移動して
プーリ６のＶ字状プーリみぞ間隔は小さくなり、同時に
これに伴って従動プーリ51のＶ字状プーリみぞ間隔は大
きくなり、変速比は小さくなる。レバー178の一端はピ
ン183によってレバー158と連結されているので、可動円
すい板44が右方向に移動してレバー158が反時計方向に
回転すると今度はレバー178の他端側のピン185を支点と
してレバー178は反時計方向に回転する。このためスプ
ール174は左方向に引きもどされて、駆動プーリ６及び
従動プーリ51を変速比が大きい状態にしようとする。こ
のような動作によってスプール174、駆動プーリ６及び
従動プーリ51は、変速モータ110の回転位置に対応して
所定の変速比の状態で安定する。変速モータ110を逆方
向に回転した場合も同様である（なお、ロッド182は変
速比最大値に対応する位置を越えて更に図中で左側（オ
ーバストローク領域）へ移動可能であり、オーバストロ
ーク領域に移動すると変速基準スイッチ298が作動し、
この信号は変速制御装置300に入力される）。従って、
変速モータ110を所定の変速パターンに従って作動させ
ると、変速比はこれに追従して変化することになり、変
速モータ110を制御することによって無段変速機の変速
を制御することができる。

なお、変速モータ110を変速比大側に急速に作動させ
ると、変速制御弁106のスプール174は一時的に図中左側
に移動させられる（ただし、変速の進行に伴い次第に中
央位置に復帰する）。スプール174が大きく左側に移動
すると、ポート172aと172bとがランド174a及び174b間で
連通し、油路160にライン圧が供給される。油路160のラ
イン圧はライン圧調圧弁106のポート146aに作用し、前
述のようにライン圧を上昇させる。すなわち、変速比大
側へ急速に変速する場合にはライン圧が高くなる。これ
によって、従動プーリシリンダ室56に急速に油を送り込
み、迅速に変速させることができる。

変速モータ（以下の説明においては「ステップモー
タ」という用語を使用する）110は、変速制御装置300か
ら送られてくるパルス数信号に対応して回転位置が決定
される。変速制御装置300からのパルス数信号は所定の
変速パターンに従って与えられる。

クラッチ完全締結制御弁108は、その弁体を変速操作
機構112のロッド182と一体に形成してある。すなわち、
クラッチ完全締結制御弁108はポート186a及び186bを有
する弁穴186と、ロッド182に形成したランド182a及び18
2bとから成っている。ポート186aは油路188によって前
述のピトー管48と連通している。すなわち、ポート186a
には駆動プーリ６の回転速度に対応した信号油圧が供給
されている。ポート186bは、油路190を介してスターテ
ィング弁116のポート204eと連通している。通常はポー
ト186aと186bとはランド182a及び182b間において連通し
ているが、ロッド182が変速比最大値に対応する位置
（変速基準スイッチ298がオンとなる位置）を越えてオ
ーバストローク領域に移動したときにのみポート186aは
封鎖されポート186bはドレーンされるようにしてある。
すなわち、クラッチ完全締結制御弁108は、通常は駆動
プーリ６の回転速度信号油圧をスターティング弁116の
ポート204eに供給し、ロッド182が最大変速比位置を越
えてオーバストローク領域に移動したときに上記信号油
圧の供給を停止する機能を有する。

スロットル弁114は、ポート192a、192b、192c、192d
及び192eを有する弁穴192と、弁穴192に対応した３つの
ランド194a、194b及び194cを有するスプール194と、ス
プール194を図中右側に押すスプリング196と、スプール
194に押力を作用する負圧ダイヤフラム198とから成って
いる。負圧ダイヤフラム198は、エンジン吸気管負圧が
所定値（例えば、300mmHg）よりも低い（大気圧に近
い）場合にスプール194に負圧に反比例した力を作用
し、エンジン吸気管負圧が所定値よりも高い場合には全
く力を作用しないようにしてある。ポート192aは潤滑回
路である油路164と連通しており、ポート192b及び192d
はスロットル圧回路である油路162と連通しており、ポ
ート192cはライン圧回路である油路132と連通してお
り、またポート192eはドレーンポートである。ポート19
2dの入口にはオリフィス202が設けてある。スプール194
には、スプリング196の力及び負圧ダイヤフラム198によ
る力という図中右向きの力と、ランド194b及び194c間の
面積差に作用するポート192dの油圧による力という図中
左向きの力とが作用するが、スロットル弁114は上記両
方向の力がつり合うようにポート192cのライン圧を圧力
源としポート192aを排出ポートとして周知の調圧作用を
行う。これによってポート192b及び192dにはスプリング
196及び負圧ダイヤフラム198による力に対応したスロッ
トル圧が発生する。このようにして得られたスロットル
圧は、エンジン吸気管負圧に応じて調圧されているの
で、エンジン出力トルクに対応する。すなわち、エンジ
ン出力トルクが大きければ、スロットル圧もこれに対応
して高い油圧となる。

スターティング弁116は、ポート204a、204b、204c、2
04d及び204eを有する弁穴204と、ランド206a、206b、20
6c及び206dを有するスプール206（なお、ランド206aの
図中左側の部分はテーパ状に縮径されている）と、スプ
ール206を図中右方向に押すスプリング208とから成って
いる。ポート204aは、スロットル圧回路である油路162
とオリフィス210を介して接続された油路140と連通して
いる。ポート204bはドレーン回路である油路200（この
油路はオイルポンプ10とストレーナ131との間に連通し
ている）を介してドレーンされている。ポート204cは油
路212を介してスタート調整弁118と接続されている。ポ
ート204dは油路214によって前述のピトー管20と連通し
ている。すなわち、ポート204dには入力軸２の回転速度
に対応した信号油圧（すなわち、エンジン回転速度信号
油圧）が供給されている。ポート204eは前述のように油
路190によってクラッチ完全締結制御弁108のポート186b
と連通している。ポート204c、ポート204d、ポート204e
の入口にはそれぞれオリフィス216、218及び220が設け
てある。スターティング弁116はスプール206の位置に応
じてポート204aの油をポート204bに排出することにより
油路140の油圧（スタート圧）をスロットル圧よりも減
圧された油圧とする機能を有する。すなわち、スプール
206が図中左側寄りに位置している場合にはポート204a
からポート204bへのすきまが小さいためポート204aの油
圧は高く、逆にスプール206が図中右側に移動するとポ
ート204aからポート204bへのすきまが大きくなって油の
漏れ量が増大しポート204aの油圧が低くなる。なお、ス
ロットル圧回路である油路162とスタート圧回路である
油路140とはオリフィス210を介して接続されているた
め、油路140の油圧が低くなっても油路162のスロットル
圧は実質的に影響を受けない。スプール206の位置は、
スプリング208の力及びランド206b及び206c側の面積差
に作用する油圧（スタート調整圧）による力という右向
きの力と、ランド206c及び206d間の面積差に作用するポ
ート204dの油圧（エンジン回転速度信号油圧）による力
及びランド206dに作用するポート204eの油圧（駆動プー
リ回転速度信号油圧）による力という左向きの力とのつ
り合いによって決定される。すなわち、後述のスタート
調整バルブ118によって得られる油路212のスタート調整
圧が高いほど油路140のスタート圧は低くなり、エンジ
ン回転速度信号油圧及び駆動プーリ回転速度信号油圧が
高いほどスタート圧は高くなる。発進時には、前述のク
ラッチ完全締結制御弁108のロッド182は最も左へ移動し
ており、油路190はドレーンされているため、スターテ
ィング弁116のポート204eには駆動プーリ回転速度油圧
信号は作用していない。従って、スタート圧はスタート
調整圧及びエンジン回転速度油圧によって制御され、エ
ンジン回転速度の上昇にともなって緩やかに上昇する。
このスタート圧は前進用クラッチ４（又は後退用クラッ
チ24）に供給され、これを徐々に締結していき、円滑な
発進を可能とする。発進がある程度進行すると、ステッ
プモータ110の作用によりクラッチ完全締結制御弁108が
切換わり、油路190を介してポート204eに駆動プーリ回
転速度信号油圧が供給され、スタート圧は急激に上昇す
る。これによって前進用クラッチ４（又は後退用クラッ
チ24）は確実に締結され、滑りのない状態となる。な
お、スターティング弁116は、ポート204aに供給される
エンジン出力トルクに応じたスロットル圧を調圧し前進
用クラッチ４及び後退用クラット24に供給するから、前
進用クラッチ４及び後退用クラッチ24に不必要に高い油
圧が作用することはない。このことは前進用クラッチ４
及び後退用クラッチ24の耐久性能上好適である。

スタート調整弁118は、油路212の油のポート222（こ
のポート222はドレーン回路である油路200と連通してい
る）への排出量をプランジャ224aによって調節可能なフ
ォースモータ224によって構成されている。油路212には
潤滑油路である油路164からオリフィス226を介して低圧
の油が供給されている。フォースモータ224はその通電
量に反比例して油路212の油を排出するため、油路212の
油圧（スタート調整圧）は通電量によって制御される。
フォースモータ224の通電量は変速制御装置300よって制
御される。車両が停止したアイドリング状態において
は、このスタート調整弁118によって得られるスタート
調整圧によって、スタート圧（スターティグ弁116によ
って調圧される油圧）は前進用クラッチ４又は後退用ク
ラッチ24が締結開始直前の状態となるように制御され
る。発進前には常にこのスタート圧が前進用クラッチ４
又は後退用クラッチ24に供給されているので、エンジン
回転の上昇にともなって直ちに前進用クラッチ４又は後
退用クラッチ24が締結を開始し、エンジンの空吹きを生
ずることはなく、またエンジンのアイドリング回転速度
が通常より高い場合であっても誤発進することはない。

最大変速比保持弁120は、ポート230a、230b、230c、2
30d、230e及び230fを有する弁穴230と、ランド232a、23
2b及び232cを有するスプール232と、スプール232を図中
左方向に押すスプリング234とから成っている。ポート2
30aには油路188から駆動プーリ回転速度信号油圧が導か
れており、ポート230cは油圧180によって駆動プーリシ
リンダ室42及びリバースインヒビタ弁122のポート240d
と連通しており、またポート230dは油路176を介して変
速制御弁106のポート172cと連通している。ポート230b
は油路200を介してドレーンされ、またポート230fはド
レーンポートである。ポート230a及び230eの入口にはオ
リフィス236及び238が設けてある。ランド232aと232bと
は同径であり、ランド232cはこれらよりも小径である。
この最大変速比保持弁120は、変速制御弁106の状態にか
かわらず発進時においては最大変速比を実現する弁であ
る。これによって、ステップモータ110の故障等によっ
て変速制御弁106が変速比小側で固定されても、最大変
速比状態となって発進することができる。車両が停止し
た状態では、駆動プーリ回転速度信号油圧が０であるた
めスプール232を図中右方向に押す力が存在せず、スプ
ール232はスプリング234によって押されて図中上半部に
示す状態にある。従って、駆動プーリシリンダ室42は油
路180、ポート230c、ポート230b及び油路200を介してド
レーンされており、無段変速機は必ず最大変速比状態と
なる。この状態は、スプール232のランド232aの面積に
作用するポート230aの油圧（駆動プーリ回転速度信号油
圧）による図中右向きの力がランド232b及び232c間の面
積差に作用するポート230eの油圧（エンジン回転速度信
号油圧）による力及びスプリング234による力という左
向きの力に打ち勝つまで維持される。すなわち、前進用
クラッチ４の締結が開始され駆動プーリ６がある程度の
速度で回転するようになる（つまり前進用クラッチ４の
滑りが小さくなる）までは最大変速比のままである。駆
動プーリ６が所定以上の速度で回転するようになると最
大変速比保持弁120は図中下半部の位置に切換わり、ポ
ート230cと230dとが連通するため、駆動プーリシリンダ
室42に変速制御弁106からの油圧が供給され、無段変速
機は変速可能な状態となる。最大変速比保持弁120のス
プール232がいったん図中下半部に示す状態となると、
ランド232b及び232c間の面積差に作用していた油圧がポ
ート230fからドレーンされるため、スプール232は駆動
プーリ回転速度信号油圧が非常に低くなるまで上半部に
示す位置に復帰しない。すなわち、車速が非常に低くな
って停止直前にスプール232は上半部に示す位置に復帰
し、最大変速比状態となる。なお、駆動プーリ回転速度
信号油圧は、駆動プーリ６が逆回転している場合（すな
わち、後退用クラッチ24が作動している場合）には油圧
が０であるから、後退時にも必ず最大変速比状態とな
る。

リバースインヒビター弁122は、ポート240a、240b、2
40c及び240dを有する弁穴240と、等径のランド242a及び
242bを有するスプール242と、スプール242を図中右方向
に押すスプリング244とから成っている。ポート240aは
ドレーンポートであり、ポート240bは油路144を介して
後退用クラッチ24のピストン室38と連通しており、ポー
ト240cは油路138を介してマニアル弁104のポート134bと
連通しており、ポート240dは駆動プーリシリンダ室42へ
油圧を供給する油路180と接続されている。このリバー
スインヒビター弁122は、前進走行中に誤ってマニアル
弁104をＲ位置にセレクトしたときに、後退用クラッチ2
4が作動することを阻止する弁である。車両が停止して
いる場合には、前述の最大変速比保持弁120の作用によ
り油路180（すなわち、駆動プーリシリンダ室42）の油
圧はドレーンされている。従って、リバースインヒビタ
ー弁122のスプール242に図中左向きの力が作用しないた
め、スプール242はスプリング244に押されて図中上半部
に示す位置にあり、ポート240bと240cとが連通してい
る。この状態でマニアル弁104をＲ位置にセレクトする
と、マニアル弁104のポート134bの油圧は油路138、ポー
ト240c、ポート240b及び油路144を介して後退用クラッ
チ24のピストン室38に供給される。これによって後退用
クラッチ24が作動し、後退状態となる。しかし、車両が
前進走行中は、最大変速比保持弁120は停止直前まで図
中下半部に示す位置にあり、油路180には油路176から油
圧が供給されている。この油圧はリバースインヒビター
弁122のポート240dに作用するので、リバースインヒビ
ター弁122は図中下半部に示す状態となり、油路138と14
4との連通が阻止され、後退用クラッチ24のピストン室3
8の油圧はポート240aからドレーンされる。従って、こ
の状態においてマニアル弁104をＲ位置にセレクトして
も後退用クラッチ24のピストン室38には油圧が供給され
ない。これによって、前進走行中に動力伝達機構が後退
状態となって破損するという事態を防止することができ
る。

潤滑弁124は、ポート250a、250b、250c及び250dを有
する弁穴250と、等径のランド252a及び252bを有するス
プール252と、スプール252を図中左方向に押すスプリン
グ254とから成っている。ポート250aはクーラ260の下流
側に連通する油路164と接続されており、ポート250bは
スロットル回路である油路162と接続されており、ポー
ト250cはクーラ260の上流側と連通する油路258と接続さ
れており、ポート250dはドレーン回路である油路200と
接続されている。この潤滑弁124は、ポート250bのスロ
ットル圧を油圧源として周知の調圧作用によりポート25
0aの油圧をスプリング254に対応した一定の油圧とし、
これを油路164に供給する。油路164の油は回転とい16及
び46への供給及び潤滑に使用された後、タンク130へド
レーンされる。

次に、ステップモータ110及びフォースモータ224の作
動を制御する変速制御装置300について説明する。

変速制御装置300には、第４図に示すように、エンジ
ン回転速度センサー301、車速センサー302、スロットル
開度センサー（又は吸気管負圧センサー）303、シフト
ポジションスイッチ304、変速基準スイッチ298、エンジ
ン冷却水温センサー306、ブレーキセンサー307及びスタ
ート圧検出圧力センサー321からの電気信号が入力され
る。エンジン回転速度センサー301はエンジンのイグニ
ッション点火パルスからエンジン回転速度を検出し、ま
た車速センサー302は無段変速機の出力軸の回転から車
速を検出する。スロットル開度センサー（又は吸気管負
圧センサー）303はエンジンのスロットル開度を電圧信
号として検出する（吸気管負圧センサーの場合は吸気管
負圧を電圧信号として検出する）。シフトポジションス
イッチ304は、前述のマニアルバルブ104がＰ、Ｒ、Ｄ、
Ｌのどの位置にあるかを検出する。変速基準スイッチ29
8は、前述の変速操作機構112のロッド182が変速比の最
も大きい位置にきたときにオンとなるスイッチである
（なお、ロッド182は変速基準スイッチ298がオンとなっ
た状態で更に移動すること、すなわちオーバストローク
が可能である）。エンジン冷却水温センサー306は、エ
ンジン冷却水の温度が一定値以下のときに信号を発生す
る。ブレーキセンサー307は、車両のブレーキが使用さ
れているかどうかを検出する。スタート圧検出圧力セン
サー321は前述の油路140のスタート圧を電気信号に変換
する。エンジン回転速度センサー301及び車速センサー3
02からの信号はそれぞれ波形整形器308及び309を通して
入力インターフェース311に送られ、またスロットル開
度センサー（又は吸気管負圧センサー）303からの電圧
信号はAD変換機310によってデジタル信号に変換されて
入力インターフェース311に送られる。変速制御装置300
は、入力インターフェース311、CPU（中央処理装置）31
3、基準パルス発生器312、ROM（リードオンリメモリ）3
14、RAM（ランダムアクセスメモリ）315、及び出力イン
ターフェース316を有しており、これらはアドレスバス3
19及びデータバス320によって連結されている。基準パ
ルス発生器312は、CPU313を作動させる基準パルスを発
生させる。ROM314には、ステップモータ110及びフォー
スモータ224を制御するためのプログラム、及び制御に
必要なデータを格納してある。RAM315には、各センサー
及びスイッチからの情報、制御に必要なパラメータ等を
一時的に格納する。変速制御装置300からの出力信号
は、それぞれ増幅器317及び電流制御器318を介してステ
ップモータ110及びフォースモータ224に出力される。

次に、この変速制御装置300によって行われるステッ
プモータ110及びフォースモータ224の具体的な制御の内
容について説明する。

制御は大きく分けて、フォースモータ制御ルーチン50
0と、完全締結制御ルーチン600と、ステップモータ制御
ルーチン700とから成っている。

まず、フォースモータ224の制御について説明する。
フォースモータ制御ルーチン500を第５図に示す。フォ
ースモータ制御ルーチン500は、エンジンのアイドリン
グ時にスタート調整弁118及びスターティング弁116を介
してスタート圧を調整し、前進用クラッチ４（又は後退
用クラッチ24）を締結開始直前の状態とする機能を有す
る。このフォースモータ制御ルーチン500は一定時間毎
に行われる（すなわち、短時間内に以下のルーチンが繰
り返し実行される）。まず、スロットル開度センサー30
3からスロットル開度THの読み込みを行い（ステップ50
1）、車速センサー302から車速Ｖの読み込みを行い（同
503）、次いでステップ505において車速Ｖが所定の小さ
い値Vo以下であるかどうかを判断し、所定値Vo以下の場
合にはステップ507においてスロットル開度THが所定の
小さい値THo以下であるかを判断し、所定値THo以下（す
なわち、車両は停止し、エンジンはアイドリング状態）
ならばステップ509に進んでスタート圧検出圧力センサ
ー321からスタート圧Psを読み込む。なお、ステップ505
及び507においてＶ＞Vo又はTH＞THoと判断された場合に
はステップ527に進み前回ルーチンと同じフォースモー
タ電流信号、すなわちＶ＞Vo又はTH＞THoとなる直前の
電流信号、を出力する。ステップ509においてスタート
圧Psを読み込んだ後はステップ511に進んでスタート圧P
sが目標締結開始前スタート圧上限値Psuより大きいかど
うかを判断する。Ps＞Psuの場合には、前回ルーチンの
フォースモータ電流信号Ｉに微小値ΔＩを加算して新た
な電流信号値とする（ステップ513）。次いで、電流信
号Ｉが許容最大電流信号Io以下であるかどうかを判断し
（ステップ515）、Ｉ≦Ioの場合はそのままステップ527
に進み、Ｉ＞Ioの場合にはＩ＝Ioとして（ステップ51
7）ステップ527に進み、フォースモータ電流信号Ｉを出
力する。ステップ511においてPs≦Psuの場合、スタート
圧が目標締結開始前スタート圧下限値P_SLより小さいか
どうかを判断する（ステップ519）。PS≧P_SLの場合（ス
テップ511の判断と組み合わせるとP_SL≦Ps≦Psuとな
る。すなわち、スタート圧Psは目標締結開始前スタート
圧の上、下限値間にある。）、ステップ527に進んで前
回ルーチンの電流信号Ｉをそのまま出力する。ステップ
519においてPs＜P_SLの場合、フォースモータ電流信号Ｉ
から微小値ΔＩを減じ、これを新たな電流信号Ｉとする
（ステップ521）。次いで、電流信号Ｉが負になること
を防止するために、Ｉ≧０であるかどうかを判断し（ス
テップ523）、Ｉ≧０の場合はそのままステップ527に進
み、Ｉ＜０の場合はステップ525においてＩ＝０として
ステップ527に進み、電流信号Ｉを出力する。結局、上
記一連のステップによって、スタート圧Psが目標締結開
始前上限値よりも大きい場合はフォースモータ電流信号
Ｉを増大させてスタート圧Psを低下させ、スタート圧Ps
が目標締結開始前スタート圧下限値よりも小さい場合に
はフォースモータ電流信号Ｉを減少させてスタート圧を
上昇させる制御が行われ、スタート圧Psは目標締結開始
前スタート圧の上、下限値間に維持される。目標締結開
始前スタート圧は、前進用クラッチ４（又は後退用クラ
ッチ24）の締結開始直前の油圧（すなわち、これよりわ
ずかに高くなると締結が開始される油圧）に設定してあ
る。従って、この状態からエンジン回転速度が上昇する
と、スターティング弁116の作用によりスタート圧Psは
目標締結開始前スタート圧にエンジン回転速度に対応す
る油圧を加算した油圧となり、前進用クラッチ４（又は
後退用クラッチ24）が締結され発進が行われる。これに
よってエンジンのアイドル回転速度の変動にかかわら
ず、空吹き、誤発進等のない安定した発進動作を得るこ
とができる。なぜならば、エンジンのアイドル回転速度
はチョーク使用時、クーラ使用時、エンジン不調時等に
は正規の設定値どおりでなくなるが、アイドル回転速度
にかかわらずスタート圧Psは上記作用により常に目標締
結開始前スタート圧となるように制御されるからであ
る。

次に、完全締結制御ルーチン600について説明する。
完全締結制御ルーチン600を第６図に示す。完全締結制
御ルーチン600は前述のフォースモータ制御ルーチン500
のステップ527に引き続いて実行される。すなわち、ス
テップ527からステップ601に進み、今回ルーチンの変速
基準スイッチ298のデータの読み込みが行われ、ステッ
プ602において前回ルーチンの変速基準スイッチ298のデ
ータの読み出しが行われ、次いで603において前回ルー
チンにおいて変速基準スイッチ298がオンであったかど
うかが判断される。前回ルーチンにおいて変速基準スイ
ッチ298がオフの場合には、今回ルーチンの変速基準ス
イッチ298がオンかどうかが判断され（ステップ604）、
オンの場合には完全締結用パルス数データＭを一定値Mo
に設定して（ステップ605）、ステップ607に進む。ま
た、ステップ603で前回ルーチンの変速基準スイッチ298
がオンの場合には、今回ルーチンの変速基準スイッチ29
8がオンであるかどうかが判断され（ステップ606）、オ
ンの場合にはステップ607に進み、ステップ607では完全
締結オン車速V_ONの検索が行われる。なお、パルス数Mo
は、変速操作機構112のロッド182が第３図左方向へ移動
してオーバストローク領域に入る直前、すなわち変速基
準スイッチ298がオンとなるときのステップモータ110の
位置に対応している。この位置ではクラッチ完全締結制
御弁108から駆動プーリ回転速度信号油圧がスターティ
ング弁116へ導かれる。

完全締結オン車速V_ONは実スロットル開度に基づいて
予めROM314に設定されているデータから検索される。

そして、この読み出された完全締結オン車速V_ONと実
車速Ｖとを比較し（同609）、実車速Ｖの方が完全締結
オン車速データV_ONよりも大きい場合には、ステップ611
において完全締結フラグＦを１に設定し、次いでステッ
プ613において完全締結用パルス数データＭがMoとなっ
ているかどうかを判断し、Ｍ≠Moの場合にはステップ61
5に進む。ステップ615では、タイマ値Ｔが負又は０にな
っているかどうかを判断し、タイマ値Ｔが正の場合に
は、タイマ値Ｔから所定の減算値ΔＴを減算してこれを
新たなタイマ値として設定し（同617）、前回ルーチン
と同様のステップモータ駆動信号を出力して（同647）
リターンする。このステップ617はタイマ値Ｔが０又は
負になるまで繰り返し実行される。タイマ値Ｔが０又は
負になった場合、すなわち一定時間が経過した場合、ス
テップモータ110の駆動信号をアップシフト方向へ１段
階移動し、（同619）、タイマ値Ｔを所定の正の値T₁に
設定し（同621）、パルス数Ｍを現在のステップモータ
のパルス数Ｍに１だけ加算したものに設定しなおし（同
623）、アップシフト方向に１段階移動されたステップ
モータ駆動信号を出力して（同647）リターンする。こ
れによってステップモータ110はアップシフト方向に１
単位だけ回転される。上記ルーチンを繰り返すことによ
りＭの値は増大し、Ｍ＝Moに達するとステップ613から
ステップ651に進む。なお、ステップ604及び606におい
て今回ルーチンの変速基準スイッチ298がオフの場合に
もステップ651に進む。

ステップ609において、Ｖ＜V_ONの場合には、完全締結
を解除すべき車速（完全締結オフ車速）データV_OFFを検
索するルーチン（同625）を行う。この検索ルーチン625
は、完全締結オン車速データV_ONを検索する検索ルーチ
ン607と基本的に同様である。

なお、完全締結オン車速データV_ONと完全締結オフ車
速データV_OFFとは、V_ON＞V_OFFとしてヒステリシスを与
えてある。これによってハンチングの発生を防止してあ
る。また、車速データV_ON及びV_OFFは、スロットル開度T
Hに対応して増大するように決定することが好ましい。

次いで、上記のようにしてステップ625において検索
された完全締結オフ車速データV_OFFと実車速Ｖとを比較
して（同627）、実車速Ｖが小さい場合には、完全締結
フラグＦを０とし（同629）ステップ631に進み、実車速
Ｖが大きい場合には完全締結フラグＦが０かどうかを判
断し（同633）、Ｆ＝０の場合にはステップ631に進み、
Ｆ＝１の場合には前述のステップ613に進む。ステップ6
31では、完全締結用パルス数データＭが０かどうかを判
断し、Ｍ≠０の場合には、タイマ値Ｔが０又は負である
かどうかを判断し（同635）、タイマ値Ｔが正の場合に
は所定の減算値ΔＴを減じてタイマ値Ｔとし（同63
7）、前回ルーチンと同様のステップモータ駆動信号を
出力し（同647）、リターンする。これを繰り返すこと
により、タイマ値Ｔから現在値ΔＴが繰り返し減じられ
るので、ある時間を経過するとタイマ値Ｔが０又は負に
なる。タイマ値Ｔが０又は負になった場合、ステップモ
ータ駆動信号をダウンシフト方向へ１段階移動させる
（同641）。またタイマ値Ｔには所定の正の値T₁を設定
し（同643）、パルス数Ｍを現在のステップモータパル
ス数Ｍから１だけ減じたものに設定しなおし（同64
5）、ダウンシフト方向へ１段階移動されたステップモ
ータ駆動信号を出力し（同647）、リターンする。これ
によってステップモータ110はダウンシフト方向へ１単
位だけ回転される。上記ルーチンを繰り返すことにより
Ｍの値は次第に小さくなり、Ｍ＝０に達するとステップ
631からステップ651に進む。なお、パルス数Ｍ＝０は、
変速操作機構112のロッド182が第３図中で最も左方向へ
動いたオーバストローク領域終端のステップモータ110
の位置に対応している。

ステップ651では完全締結フラグＦが１であるかどう
かが判断され、Ｆ＝１ならば完全締結用パルス数ＭがMo
であるかどうかを判断する（同653）。Ｍ≠Moならばリ
ターンし、Ｍ＝Moならば、後述のステップモータ制御ル
ーチン700のステップ705に進む。すなわち、クラッチの
完全締結が行われ且つＭ＝Moのときにのみステップモー
タ制御ルーチン700が実行されるようにしてある。

上記完全締結制御ルーチン600の動作を場合に分けて
要約して説明すると以下のようになる。

まず、変速基準スイッチ298が前回ルーチンでオフで
あり今回ルーチンでオンとなった場合（ステップ603→6
04→605→607→609）。パルス数ＭをMoに設定する。次
いでＶ≧V_ONならばステップモータ110は動かさない。す
なわち完全締結の状態のままである（ステップ611→613
→651）。Ｖ＜V_ONならばＶとV_OFFとを比較し、Ｖ≦V_OFF
ならばＭ＝０となるまでステップモータ110をオーバス
トローク領域側に回転して完全締結を解除する（ステッ
プ625→627→629→631→635→（637）→641→643→645
→647）。Ｖ＞V_OFFならば（すなわち、V_OFF＜Ｖ＜V_ONで
ありヒステリシス範囲にある）、前回ルーチンで完全締
結されていればＭ＝Moとなるまでステップモータ110を
回転し（完全締結はオンのまま）（ステップ627→633→
613以下）、また前回ルーチンで完全締結されていなけ
ればステップモータ110をＭ＝０となるまで回転する
（完全締結はオフのままである）（ステップ627→633→
631以下）。なお、前述したように、変速基準スイッチ2
98は、変速操作機構112のロッド182がオーバストローク
領域に入る直前にオンとなるようにしてあるので、走行
中アクセルペダルの急踏み込み、いわゆるキックダウン
を行ったとき、ロッド182は変速比を最大とする所まで
動き変速基準スイッチ298はオンとなるが、明らかにＶ
＞V_ONとなるので完全締結は保持される。

次に、変速基準スイッチ298が前回ルーチンでオフで
あり今回ルーチンでもオフの場合（ステップ603→60
4）。ステップ651に進む。

変速基準スイッチ298が前回ルーチンでオンであり今
回ルーチンでもオンの場合（ステップ603→606→60
7）。Ｖ≧V_ONならばＭ＝Moに達するまでステップモータ
110を回転し（ステップ609→611→613→615→（617）→
619→621→623→647）、クラッチを完全締結しステップ
651へ進む。Ｖ＜V_ONならばＶとV_OFFとを比較し、Ｖ≦V
_OFFならばＭ＝０になるまでステップモータ110を回転す
る（完全締結はオフとされる）（ステップ627→629→63
1→635→（637）→641→643→645→647）。Ｖ＞V_OFFな
らば（すなわち、V_OFF＜Ｖ＜V_ONならば）、前回ルーチ
ンで完全締結オンならＭ＝Moになるまでステップモータ
110を回転し（ステップ627→633→613以下）、前回ルー
チンで完全締結オフならばＭ＝０になるまでステップモ
ータ110を回転する（ステップ627→633→631以下）。す
なわち、前回ルーチンのままの完全締結オン又はオフが
維持される。

変速基準スイッチ298が前回ルーチンでオン、今回ル
ーチンでオフの場合（ステップ603→606）、ステップ65
1に進む。

ステップ651からステップモータ制御ルーチン700に進
めるのは、前述のように完全締結オンでＭ＝Moの場合で
ある。

完全締結制御ルーチン600に引き続いて第７〜11図に
示すステップモータ制御ルーチン700が実行される。ま
ず、シフトポジションの読込みを行い（ステップ70
5）、次いでＤレンジかどうかを判断し（同707）、Ｄレ
ンジの場合にはＤレンジ目標駆動プーリ回転速度TRPMの
検索を行う（同902）。ステップ707でＤレンジでない場
合にはＬレンジであるかどうかを判断し（同709）、Ｌ
レンジの場合にはＬレンジ目標駆動プーリ回転速度TRPM
の検索を行う（同904）。ステップ902又はステップ904
で目標駆動プーリ回転速度TRPMの検索を終えた後は、車
速Vsの読込みを行い（同906）、次いでTRPM及びVsに基
づいてステップモータ位置θｓを算出する（同908）。
このθｓはフィードフォワード制御量である。次いで、
実際の駆動プーリ回転速度Ntを読込み（同910）、次い
で読込んだ駆動プーリ回転速度Ntが０であるかどうかを
判断し（同952）、Nt＝０でない場合には第１エラーフ
ラグをクリアする（同954）。また、Nt＝０の場合には
ステップ956で車速Vsが所定値α₁より大きいかどうかを
判断し、車速がα₁よりも小さい場合には上述のステッ
プ954に進み、また車速がα₁よりも大きい場合にはステ
ップ958に進み、エンジン回転速度N_Eが所定値α₂より大
きいかどうかを判断する。エンジン回転速度N_Eがα₂よ
りも小さい場合にはステップ954に進み、またエンジン
回転速度N_Eがα₂よりも大きい場合には駆動プーリ回転
速度センサー399が故障と判断し、第１エラーフラグを
セットする（同960）。ステップ960又はステップ954か
らはステップ962に進み、車速Vsが所定値β₁より小さい
かどうかを判断し、車速がβ₁より大きい場合には第２
エラーフラグをクリアし（同964）、また車速がβ₁より
も小さい場合にはステップ966に進み、エンジン回転速
度N_Eが所定値β₂より小さいかどうかを判断する。エン
ジン回転速度N_Eがβ₂より大きい場合には上述のステッ
プ964に進み、またエンジン回転速度N_Eがβ₂よりも小さ
い場合にはステップ968に進み、駆動プーリ回転速度Nt
が所定値β₃より大きいかどうかを判断する。Ntがβ₃よ
りも小さい場合には上述のステップ964に進み、またNt
がβ₃よりも大きい場合には駆動プーリ回転速度センサ
ー399の故障と判断し、第２エラーフラグをセットする
（同970）。ステップ970又は964からはステップ972に進
み、第１エラーフラグがセットされているかどうかを判
断し、セットされている場合にはDpiを０とし（同97
4）、後述のステップ934に進む。また、ステップ972で
第１エラーフラグがセットされていない場合には第２エ
ラーフラグがセットされているかどうかを判断し（同97
6）、セットされている場合には上述と同様にステップ9
74に進み、まだセットされていない場合には目標駆動プ
ーリ回転速度TRPMと実駆動プーリ回転速度Ntとの偏差ｅ
を演算する（同912）。次いで、偏差ｅの絶対値が所定
値C₂（例えば、300rpm）よりも小さいかどうかを判断し
（同914）、ｅの絶対値がC₂よりも小さい場合には偏差
ｅの値をe₁に設定し（同916）、後述のステップ924に進
む。また、偏差ｅの絶対値がC₂よりも大きい場合には、
ｅが０よりも大きいかどうかを判断し（同918）、ｅが
０よりも大きい場合にはC₂の値をe₁に設定し、またｅの
値が負の場合には−C₂をe₁に設定し（同922）、ステッ
プ924に進む。ステップ924では上述のようにして得られ
たe₁に定数Kpを乗じ、この値をＰとする。このＰの値が
フィードバック制御量のうちの偏差対応分である。次い
で偏差ｅの絶対値が所定値C₁（例えば、500rpm）よりも
小さいかどうかを判断し（同926）、ｅの絶対値がC₁よ
りも小さい場合には、e₁を積分したものに定数Kiを乗じ
たものをＩとする（同928）。また、ｅの絶対値がC₁よ
りも大きい場合にはＩを０にする。すなわち、積分器を
リセットする（同930）。ステップ928又はステップ930
からはステップ932に進み、ＩとＰとを加算したものをD
piとする。このDpiがフィードバック制御量である。次
いで、前述のθｓとDpiとを加算し、これを目標パルス
数N_D又はN_Lとする（同934）。このため、フィードフォ
ワード制御にフィードバック制御の要素を加えた制御が
行われ、なお、この場合、第１エラーフラグまたは第２
エラーフラグがセットされていると、フィードバック制
御量は０となるため、実質的にはフィードフォワード制
御量θｓのみによるフィードフォワード制御が行われ
る。なお、N_DはＤレンジの場合のもの、またN_LはＬレン
ジの場合のものである。次いでN_D又はN_Lが変速比大側の
限界値に相当するパルス数より小さい値である負である
かどうかを判断し（同936）、N_D又はN_Lが負の場合には
積分値加算を停止し（同938）、次いでN_D又はN_Lを０に
設定し（同940）、ステップ778に進む。また、ステップ
936でN_D又はN_Lが０以上の場合には、N_D又はN_Lが無段変
速機の変速範囲内の最小の変速比に対応する値である所
定値Hiよりも大きいかどうかを判断し（同942）、N_D又
はN_LがHiよりも小さい場合にはそのままステップ778に
進み、またN_D又はN_LがHiよりも大きい場合には積分値加
算を停止し（同944）、次いでN_D又はN_LをHiに設定し
（同946）、ステップ778に進む。ステップ778以下及び
前述のステップ709でＬレンジでない場合（すなわち、
R,P,Nレンジの場合）の制御については前述したのと同
様である。

結局上記のようなルーチンにより次のような制御が行
われることになる。まずステップ908でフィードフォワ
ード制御量が計算される。ステップ924でフィードバッ
ク制御量のうち、偏差対応分Ｐが計算され、またステッ
プ928で偏差の積分値対応分Ｉが計算される。ステップ9
32でＩとＰとを加算することにより、フィードバック制
御量Dpiが算出される。

偏差ｅの絶対値がC₂よりも小さい場合にはその偏差ｅ
の値に定数Kpを乗じたものがＰの値とされる。従って、
Ｐの値は実際の偏差ｅに比例して変化する値となる。一
方、偏差ｅの絶対値がC₂よりも大きい場合には一定の値
C₂にKpを乗じたものをＰとする。従って、Ｐの値は常に
一定の値となる。これにより大きな偏差を生じた場合に
もＰの値は所定値以上にはならないことになる。

また、偏差ｅの絶対値が所定値C₁よりも小さいときに
は、偏差の積分値に定数Kiを乗じたものがＩとなる。こ
れにより、Ｉは積分値に比例して変化することになる。
しかし、偏差ｅの絶対値がC₁よりも大きい場合にはＩの
値は０にリセットされる。

従って、Dpiの値は偏差ｅの絶対値がC₁及びC₂よりも
小さい場合には通常どおり偏差ｅに比例した値（Ｐ）に
偏差の積分値対応分（Ｉ）を加算した値がフィードバッ
ク制御量となる。また、C₁＞C₂とした場合には、C₂〜C₁
の間は積分値対応分だけが変化し、偏差対応分は一定の
値になる。また、偏差ｅの絶対値がC₁よりも大きくなる
と、Ｉの値はリセットされると共にその加算が停止され
る。

このようにして求められたフィードフォワード制御量
（ステップモータ位置）θｓとフィードバック制御量Dp
iとが、ステップ934で加算され、これによりフィードフ
ォワード制御にフィードバック制御が加わった状態で変
速制御が行われ、これらの結果、過渡運転時などのよう
に目標変速比と実際の変速比との偏差が大きくなりがち
なときでも、フィードフォワード制御分による修正がか
かるため、フィードバック制御の制御ゲインを大きくし
なくても応答性のよい制御が可能となり、フィードバッ
ク制御ゲインを大きくしたときのハンチングを防止しつ
つ、応答性と精度の高い変速制御が可能となる。

ステップ972又はステップ976で第１エラーフラグ又は
第２エラーフラグがセットされている場合には、フィー
ドバック制御量Dpiが０とされる（ステップ974）。従っ
て、この場合にはフィードフォワード制御量のみに基づ
いて変速制御が行われることになる。すなわち、ステッ
プモータ位置θｓは目標駆動プーリ回転速度TRPM及び車
速Vsに基づいてあらかじめ設定された値とされ、このス
テップモータ位置θｓに対応する変速比となるように変
速制御が行われる。従って、ステップ912で演算される
偏差ｅの値に影響されることなく、あらかじめ設定され
た変速パターンによる変速が行われる。これにより駆動
プーリ回転速度センサー399の故障によりNtが０となっ
た場合であっても急激な変速が行われることはない。

なお、第１エラーフラグがセットされるのは、車速Vs
及びエンジン回転速度N_Eが所定値よりも大きいにもかか
わらず（すなわち、通常の走行状態にあるにもかかわら
ず）、検出される駆動プーリ回転速度Ntが０の場合であ
り、これは例えば駆動プーリ回転速度センサー399が断
線状態にあることを示している。また、第２エラーフラ
グがセットされるのは、車速Vs及びエンジン回転速度N_E
が小さい値であるにもかかわらず（すなわち、エンジン
がアイドリング回転速度で車両がほとんど停止している
状態にもかかわらず）、検出される駆動プーリ回転速度
Ntが比較的大きな値となっている場合には駆動プーリ回
転速度センサー399がショートしていると判断される。

（ト）発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、通常はフ
ィードフォワード制御とフィードバック制御とを併用す
ることにより、過渡運転時などのように目標変速比と実
際の変速比との偏差が大きくなりがちなときでも、フィ
ードフォワード制御分による修正がかかるため、フィー
ドバック制御の制御ゲインを大きくしなくても応答性の
よい制御が可能となり、したがってフィードバック制御
ゲインを大きくしたときのハンチングを防止できるな
ど、応答性と精度の高い変速制御を行える一方、実際の
入力回転速度を検出する装置が故障した場合には、フィ
ードバック制御を停止し、フィードフォワード制御のみ
を行うようにしたので、センサーの故障などの場合であ
っても急激な運転状態の変化を防止して安定した運転を
続行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成要素間の関係を示す図、第２図は
Ｖベルト式無段変速機の断面図、第３図は無段変速機の
制御装置全体を示す図、第４図は変速制御装置を示す
図、第５図はフォースモータ制御ルーチンを示す図、第
６図は完全締結制御ルーチンを示す図、第７〜11図はス
テップモータ制御ルーチンを示す図である。 ６……駆動プーリ、51……従動プーリ、110……変速モ
ータ（変速アクチュエータ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:42 (56)参考文献 特開 昭60−98254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−81560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−230539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−198349（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−206645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−53241（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速アクチュエータの動作位置に応じて変
   速比が決定される無段変速機の制御装置において、 車速及びエンジン負荷の両方又はいずれか一方に基づい
   て変速アクチュエータのフィードフォワード制御量を決
   定するフィードフォワード制御手段と、車速及びエンジ
   ン負荷の両方又はいずれか一方により無段変速機の入力
   回転速度の目標値を決定する目標値決定手段と、入力回
   転速度の実際値と目標値との偏差に応じて変速アクチュ
   エータのフィードバック制御量を決定するフィードバッ
   ク制御手段と、エンジン回転速度並びに車速が通常走行
   状態を示す比較的な大きな値以上でありかつ駆動プーリ
   回転速度が０のとき、又はエンジン回転速度並びに車速
   が低速走行状態を示す小さな値以下でありかつ駆動プー
   リ回転速度が比較的大きな値以上のとき無段変速機の実
   際の入力回転速度を検出する装置が故障であると判断す
   る故障検出手段と、通常はフィードフォワード制御手段
   及びフィードバック制御手段からの信号に基づいて変速
   アクチュエータに変速指令信号を出力し故障検出手段が
   実際の入力回転速度を検出する装置の故障を検出したと
   きにはフィードフォワード制御手段からの信号のみに基
   づいて変速指令信号を出力する変速指令手段と、を有す
   ることを特徴とする無段変速機の制御装置。