JP2614068B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

無段変速機の制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、無段変速機の制御装置に関し、特に所定の
運転状態において変速比を固定する制御装置に関する。
（従来技術） エンジン側および車輪側にそれぞれプーリ機構を設
け、エンジン動力を両者の間に掛け渡されたベルトを介
して車輪側に伝達する動力伝達機構を備え、両プーリ間
の回転伝達比率を可変制御することによって変速比を無
段階に連続的に変化させるようにした無段変速機は公知
である。
このような無段変速機においては、通常の運転状態で
は、変速比は車速とエンジン回転数およびエンジン負荷
等に基づいて決定されるようになっている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、アクセルベダルのキックダウン時には、運
転者の増速要求に応じて変速比を適性に制御することが
望ましい。
一方、特開昭60−88259号公報には、目標機関回転速
度に応じて変速比を変更制御する無段変速機の変速比制
御方法が開示されている。この公報の変速比制御方法の
おいては、スロットル開度が大きく変化したとき、第１
の時間間隔（変速比変更制御の前半）での目標機関回転
速度の速度変化を第２の時間間隔（変速比変更制御の後
半）での目標機関回転速度の速度変化より大きくするこ
とにより、加速感覚を良好にしている。
また、特開昭61−360562号公報には、エンジン負荷
（スロットル開度）が大きく変化したときに変速比を固
定する制御手段を設けた無段変速機の制御装置が開示さ
れている。
これらの公報に記載されたものは、運転者の増速要求
に応じて変速比を制御するものであるが、運転者の増速
要求に応じて変速比をより適性に制御することが望まれ
ている。
そこで、本発明は、運転者がアクセルペダルの操作に
よりエンジン負荷の量を所定値以上の値にしたとき、運
転者の増速要求（エンジン負荷の増加速度）に応じた増
速感を確保することができる無段変速機の制御装置を提
供することを目的としている。
（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明の無段変速機の
制御装置は、エンジン負荷が所定値以上の値に変化した
こと及びその変化速度を検出するエンジン負荷変化検出
手段と、このエンジン負荷変化検出手段の出力を受け
て、上記エンジン負荷が上記所定値以上の値になったと
き、変速比をエンジン負荷の変化速度が大きいときの方
が小さいときに比べてシフトダウン量が大きくなるよう
な所定値に固定する変速比制御手段と、を有することを
特徴としている。
（作用） このように構成された無段変速機の制御装置によれ
ば、エンジン負荷が所定値以上の値に変化した場合に
は、変速比をエンジン負荷の変化速度が大きいときの方
が小さいときに比べてシフトダウン量が大きくなるよう
な所定値に固定する。
具体的に説明すれば、キックダウン操作が行われた場
合（エンジン負荷増大時）には、回転伝達比が小さくな
るように変速比が固定されるが、この固定変速比はスロ
ットルバルブ全開までの変化速度によって異なり、スロ
ットルバルブ開度の変化速度すなわちアクセルペダルの
操作速度が速い場合には、運転者の増速要求は極めて強
いを考えることができ、したがってこの場合は、より小
さい変速比すなわちシフトダウン量が大きくなるような
変速比に固定される。また、アクセルペダルの操作速度
がそれほど大きくない場合、すなわちエンジン負荷変化
速度が小さい場合には、比較的シフトダウン量が小さく
なるような変速比に固定される。
（実施例の説明） 以下、本発明の実施例につき図面を参照しつつ説明す
る。
第１図を参照すると、無段変速機１は、エンジン出力
軸Ａに連結された流体継手10と、その出力側に配置され
たドライブクラッチ20および前進後退切り換え機構30
と、これらの出力を車輪側の出力軸Ｂに伝達するベルト
伝達機構40を備えている。
上記流体継手10はエンジン出力軸Ａに連結されたケー
ス11内に設けられ、上記エンジン出力軸Ａと一体回転す
るポンプ12と、該ポンプ12に対向するようにケース11に
設けられ、ポンプ12の回転によりケース11内に充填され
ている作動油を介して回転されるタービン13と、該ター
ビンに結合された出力軸14と、該出力軸に結合され、ケ
ース11に対して締結、解放されることによって該出力軸
14と上記エンジン出力軸Ａとを直結しもしくは、分離す
るロックアップクラッチ15とを有する。
ドライブクラッチ20は、上記流体継手10の出力軸14と
前進後退切り換え機構30の入力軸31との間に配設された
複数のクラッチ板21およびこれらを締結、解放するため
のピストン22を備えている。
そして、前進後退切り換え機構30は、上記入力軸31上
にスライド可能に嵌合された切り換え部材32と、後退用
のギヤ列を構成する第１〜第４ギヤ33、34、35および36
を有し、切り換え部材32が図示の位置にあるとき、クラ
ッチ機構37を介して上記入力軸31をベルト伝達機構40の
入力軸41に結合し、切り換え部材32が図示の位置から右
方にスライドしたとき、該部材32上のギヤ38が上記ギヤ
列の第１ギヤ33に噛合して入力軸31の回転を反転させて
上記入力軸41に伝達する。
さらに、ベルト伝達機構40は上記入力軸41上およびこ
れに平行に配置された出力軸42上にそれぞれ配置された
プライマリプーリ43およびセカンダリプーリ44と、これ
らのプーリ43、44と間に掛け渡されたベルト45とで構成
されている。
上記プライマリプーリ43は入力軸41に固定された固定
円錐板43aと、該軸41にスライド可能に嵌合された可動
円錐板43bとを両者の円錐面を互いに対向させて配置し
ている。
可動円錐板43bを固定円錐板43aに接近させたとき、ベ
ルト45の有効ピッチ径が大きくなる。同様に、セカンダ
リプーリ44も固定円錐板44aおよび可動円錐板44bを備え
ており、可動円錐板44bを出力軸上で変位させることに
より有効ピッチ径が変化する。
両可動円錐板43b、44bの背後には、これらの軸上での
変位を制御するために、油圧シリンダ46、47が設けられ
る。
プライマリプーリ43の油圧シリンダ46の油圧が増大す
ると、該プライマリプーリ43の有効ピッチ径が大きくな
り、これとともに、セカンダリプーリ44の有効ピッチ径
が小さくなって変速比は増大側に移行する。すなわち、
高速段側の移行する。
逆に、油圧シリンダ46の油圧が減少すると、変速比は
減少すなわち、低速段側に移行する。
なお、セカンダリプーリ44の油圧シリンダ47には、ベ
ルト45の張力を適正に維持するための油圧が導入され
る。
本例の装置は、上記油圧シリンダ46、７を油圧を制御
することによって変速比を行うためのコントロールユニ
ット51を備えている。
第２図に示すようにコントロールユニット51には、シ
フト位置（レンジ）を検出するシフト位置センサ52、ス
ロットル開度を検出するスロットル開度センサ53、ベル
ト伝達機構40のプライマリプーリ43の回転数を検出する
プライマリ回転数センサ54と、セカンダリプーリ44の回
転数を検出するセカンダリ回転センサ55およびエンジン
回転数を検出するエンジン回転数センサ56からの信号が
入力されるようになっている。
コントロールユニット51は、これらのセンサからの信
号に応じて、油圧シリンダ46、47、ドライブクラッチ2
0、およびロックアップクラッチ15を制御する信号を出
力するようになっている。
以下、本発明に伴う制御の１例について説明する。
無段変速機の制御は所定のコントロールユニット51に
より所定の制御プログラムにしたがって行われる。
この制御プログラムは、エンジン始動とともに各種初
期値を設定し、割り込みプログラムを制御し、さらにモ
ニター用のプログラムを制御するメインプログラムと、
このメインプログラムに対し所定のタイミングで割り込
み実行される各種ルーチンを制御する割り込みプログラ
ムとから構成される。
第３図に示すように、割り込みプログラムは、各種セ
ンサの読み込みを行うセンサ信号読み込みルーチン、そ
のセンサ信号のフェイル判定を行うフェイル判定ルーチ
ン、ドライブクラッチ20の制御を行うドライブクラッチ
圧制御ルーチン、ロックアップクラッチ15の制御を行
う、ロックアップクラッチ圧制御ルーチン、変速比の制
御すなわちプライマリプーリ43の油圧シリンダ46の制御
を行う変速比制御ルーチン、セカンダプーリ44の油圧シ
リンダ47を制御してベルトの張力を制御するセカンダリ
油圧制御ルーチン、およびソレノイド等、デューティ比
で制御される各種機器へのデューティ波を発生するデュ
ーティ波発生ルーチンを含んで構成される。
そして割り込みプログラムは所定のタイミングで上記
各ルーチンをメインプログラムに割り込んで実行させ
る。
第４図を参照すると、上記割り込みプログラムの一部
を構成する変速比制御ルーチンのフローチャートが示さ
れている。
第４図において、コントロールユニット51は先ず、ス
ロットル開度が高負荷領域に設定した値（例えば全開相
当）以上開かれたことを検出した結果からキックダウン
状態かどうかを判定する（S1）。つぎに、同様にスロッ
トル開度が低負荷領域に設定した値（例えば全閉相当）
以上に閉じられた場合にエンジンブレーキ効果が要求さ
れているかどうかすなわち、エンジンブレーキ制御条件
を判定する（S2）。
そして、上記ステップ（S1）、（S2）において、いず
れも判定がNOである場合には、車速およびアクセルペダ
ルの踏み込み量すなわち、スロットル開度量を読み込み
（S3）、第５図に示すような予め設定された車速、スロ
ットル開度および目標プライマリプーリ回転数のマップ
から目標プライマリプーリ回転数を算出する（S4）。そ
して、コントロールユニット51はデューティソレノイド
（図示せず）を制御し、この値に基づいてデューティ波
を発生して、油圧シリンダ46に作用する油圧を変更し、
変速比を制御する。
この場合には、キックダウン操作、およびアクセルペ
ダル戻し操作のいずれも行われていないので、コントロ
ールユニット51はこの判定フラグをＦ＝０にする（S
5）。
つぎに、キックダウン操作があった場合の制御につい
て説明する。
キックダウンが行われた場合には、ステップ（S1）に
おける判定はYESであるので、コントロールユニット51
は判定フラグがキックダウン操作に於ける値すなわち、
Ｆ＝２であるかどうかを判定し（S6）、今回初めてキッ
クダウンが検出された場合にはキックダウン操作により
どのていどシフトダウン量が必要かを決定し（S7）、フ
ラグをキックダウン状態を表わすＦ＝２に設定したのち
（S8）、変速比を固定する目標プライマリプーリ回転数
を算出する（S9）。そして、例えばスロットル開度が上
記高負荷域に設定した値以下になったことで、キックダ
ウン操作が終了したかどうかを判定して（S10）、操作
が終了した場合には、フラグをＦ＝０に設定する。
本例のこのキックダウン制御によれば、キックダウン
操作におけるスロットル開度すなわちアクセルペダル開
度の変化速度に応じて固定する変速比が異なるように制
御される。
たとえば、第６図の点Ａの運転状態においてキックダ
ウン操作が行われた場合において、スロットル開度の変
化速度が比較的小さい場合には、キックダウンによるシ
フトダウン量を比較的小さく設定する。したがって、変
速比固定のための目標プライマリプーリ回転数はたとえ
ば点Ｂのような比較的小さい回転数が設定されることと
なる。そして、その後の車速およびプライマリプーリ43
の回転数は点Ｂと点Ｆとを結ぶ特性線ｂにそってほぼ直
線的に変化することとなる。
また、スロットル開度速度が比較的大きい場合には、
目標プライマリプーリ回転数は点Ｂよりも大きいたとえ
ば点Ｃにおいて変速比の固定が行われる。したがってこ
の場合には、上記点Ｂと点Ｆとを結ぶ線とは異なる点Ｃ
と点Ｅを結ぶ特性線ａに従って車速およびプライマリ回
転数が変化することとなる。
なお、このように変速比固定制御を行わない場合に
は、マップにもとづきたとえば点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点
Ｄ、点Ｅおよび点Ｆを通るような特性ｃで車速、プライ
マリ回転数が制御されることとなるが、このようにする
と、プライマリプーリ回転数が急激に上昇して運転者に
不快感を与える恐れがある。
上記の本例のキックダウン制御においては、スロット
ル開度速度変化に応じて目標プライマリプーリ回転数を
設定し、それぞれの回転数において変速比の固定制御を
行うので運転者の増速要求に合わせた変速制御を達成す
ることができる。
また、第４図において、アクセルペダルの戻し操作が
おこなわれた場合には、ステップ（S2）における判定が
YESであるので、コントロールユニット51は、フラグ量
がアクセルペダル戻し操作を表すＦ＝１かどうかを判定
する。
そして、アクセルペダル戻しを初めて検出した場合に
は、エンジンブレーキの効きの程度に対応する初期のシ
フトダウン量を決定する（S11）、とともに、エンジン
回転数の吹き上がりを制限するための最大値を現在のプ
ライマリプーリ回転数とシフトダウン量に基づいて設定
する（S12）。またフラグをＦ＝１に設定する（S13）。
つぎに、コントロールユニット51は変速比を固定するた
めの目標プライマリプーリ回転数を設定する（S14）。
そして、目標プライマリプーリ回転数と設定最大回転
数とを比較しつつ、たとえば、スロットル開度が上記低
負荷域に設定した値以上になったことで、エンジンブレ
ーキの状態を脱するまで変速比固定制御をおこなう（S1
5、S16、S17）。
第７図を参照して、アクセルペダルの全閉までの戻し
操作が生じた場合、すなわち、エンジンブレーキ操作が
おこなわれた場合の特性について説明する。
いま点Ａで走行している場合においてアクセルペダル
の戻し操作が急激に生じたとき、コントロールユニット
51は大きなシフトダウン量を設定するので、変速比固定
制御はたとえば点Ｃにおいて開始され、点Ｄと線Ｃとを
結ぶ特性線ａにそってプライマリプーリ43の回転数およ
び車速が変化する。
また、戻し操作が比較的緩やかな場合は、たとえば、
点Ｂにおいて変速比固定制御が開始され、点Ｂと点Ｅを
結ぶ特性線ｂにそって車速およびプライマリプーリの回
転数が変化する。
なお、変速比の固定制御を行わない場合には、変速比
はマップにもとづいて、求められるので、たとえば、点
Ａ、点Ｆ、点Ｅおよび点Ｄを通るような特性となる。こ
れでは、エンジンブレーキの効きが悪くなるおそれがあ
る。
また、上記のようにアクセルペダル戻し操作があった
とき、プライマリプーリの回転数を制限するように制御
すると、その特性はたとえば点Ｉ、点Ｈ、点Ｅを通るよ
うに、あるいは点Ｉ、点Ｇ、および点Ｄを通るようにな
る。この場合には、変速比固定制御の開始点は、それぞ
れ点Ｈ、および点Ｇとなる。
このようにアクセルペダルの戻し操作があった場合
に、プライマリプーリの回転数を制限することによっ
て、エンジン回転数の不当な上昇を抑えることができ、
運転者に与える不快感を除去することができる。
さらに、プライマリプーリの回転数を制御しつつ、変
速比制御を行う場合において、第７図の破線で示すよう
に制御すると回転数の急激な変化を抑制することができ
る。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の無段変速機の制御装置
によれば、運転者がアクセルペダルの操作によりエンジ
ン負荷の量を所定値以上の値にしたとき、運転者の増速
要求（エンジン負荷の増加速度）に応じた増速感を確保
することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の１実施例にしたがう無段変速機の概
略構成図、第２図は、無段変速機の制御用のコントロー
ルユニットのブロック図、第３図は、割り込みプログラ
ムのブロックチャート、第４図は、変速比制御のフロー
チャート、第５図は車速とスロットル開度と、目標プラ
イマリプーリ回転数との関係を与えるマップを示すグラ
フ、第６図は、キックダウン制御における特性図、第７
図は、アクセルペダル全閉操作における特性図である。 １……無段変速機、10……流体継手、 15……ロックアップクラッチ、 20……ドライブクラッチ、 30……前進後退切り換え機構、 40……ベルト伝達機構、 43……プライマリプーリ、 44……セカンダリプーリ、 45……ベルト、 46、47……油圧シリンダ、 51……コントロールユニット。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジン負荷が所定値以上の値に変化した
    こと及びその変化速度を検出するエンジン負荷変化検出
    手段と、 このエンジン負荷変化検出手段の出力を受けて、上記エ
    ンジン負荷が上記所定値以上の値になったとき、変速比
    をエンジン負荷の変化速度が大きいときの方が小さいと
    きに比べてシフトダウン量が大きくなるような所定値に
    固定する変速比制御手段と、 を有することを特徴とする無段変速機の制御装置。
JP63018910A 1988-01-29 1988-01-29 無段変速機の制御装置 Expired - Fee Related JP2614068B2 (ja)

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