JP2886304B2 - 車両の無段変速機を制御する方法及びその装置 - Google Patents

車両の無段変速機を制御する方法及びその装置

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は全体として車両の動力伝動装置に関し、更に
詳細には車両の連続可変変速装置すなわち無段変速装置
の制御方法及び装置に関する。
（従来技術） 無段変速機（CVT）は、エンジンの動力を駆動輪に連
結するために例えば旅客車両のような車両に使用され得
る。幾つかの定められた歯車比を有する典型的な変速機
と違って、CVTは変速機の有効歯車比が所定の範囲内で
連続的に可変である機構を利用する。CVTの有効歯車比
は使用時にいつでもエンジン負荷及び動力出力のような
多くの変数の関数である。
入力変数を監視しかつ有効歯車比及び信号をクラッチ
係合のような制御装置パラメータに与えるように、制御
装置がCVTと組み合わせて使用されている。このような
制御装置は経済的でかつ効果的で、特に旅客車両への応
用において、制御装置は、ちゅうちょする事なく、ガタ
ガタ振動を起こすことなく、自由勝手な回転を行うこと
なく又は運転者又は乗客を不安にするその他の性能異常
がなくCVTを円滑に動作させなければならない。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、従来技術の欠点をほぼ克服した無段
変速機用の制御装置を提供することである。
本発明の他の目的は、良好な駆動可能性を有する制御
装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、十分な車両の性能及び燃料
の経済性を可能にする制御装置を提供することである。
（課題を解決するための手段） 本願の一つの発明は、可変の比率を有しかつ滑り可能
なクラッチを有する車両の無断変速機を制御する方法に
おいて、車両のギヤシフトが中立位置にあるときクラッ
チを十分に解放しかつ極めて低い比率に低い可変の比率
を設定すること、ギヤシフトが前進又は後進位置にあり
かつ車両のスロットルが十分に解放された位置にあると
き、クラッチを僅かに係合して有限量の車両のクリープ
を発生させること、ギヤシフトが前進又は後進位置にあ
りかつスロットルが押下げ位置に動かされたとき、車両
のエンジンの回転速度を第１の所定の設定点速度に保つ
のに十分な程度にクラッチを部分的に係合すること、及
びギヤシフトが前進又は後進位置にありかつ車両が所定
の最小車両速度よりも大きな速度で移動し、スロットル
が押下げ位置にあり、クラッチが所定量よりも小さい速
度で滑っているとき、クラッチを十分に係合しかつ可変
比率を設定してエンジンの回転速度を第２の所定のエン
ジン設定点速度に保つこと、で構成されている。
本願の他の発明は、比率が可変で滑り可能に係合可能
なクラッチを有する車両の無段変速機を制御する装置に
おいて、車両のギヤシフトが中立位置にあるのに応じて
クラッチを十分に解放しかつ極めて低い比率に等しい可
変の比率を設定するための手段と、ギヤシフトが前進又
は後進位置にありかつ車両のスロットルが十分に解放さ
れた位置にあるときクラッチを僅かに係合して有限量の
車両のクリープを発生させるための手段と、ギヤシフト
が前進又は後進位置にありかつスロットルが押下げ位置
に動かされたとき、車両のエンジンの回転速度を第１の
所定の設定点速度に保つのに十分な程度にクラッチを部
分的に係合するための手段と、ギヤシフトが前進又は後
進位置にありかつ車両が所定の最小車両速度よりも大き
な速度で移動し、スロットルが押下げ位置にあり、クラ
ッチが所定量よりも小さい値で滑るとき、クラッチを十
分に係合しかつ可変の比率を設定してエンジンの回転速
度を第２の所定のエンジン設定点速度に保つための手段
と、で構成されている。
（作用） 本発明は、幾つかの機能的モードで動作可能な無段変
速機用の制御方法及び装置を提供することによって、前
述及びその他の目的を達成する。「中立モード」はクラ
ッチを十分に解放しかつギヤシフトレバーが中立位置に
あるのに応答して極めて低い比率に等しい可変のチエー
ン比率を設定する。「保持モード」は、クラッチを僅か
に係合して有限量の車両のクリープを発生させかつ車両
のスロットルが十分に解放した位置にありかつ車両が所
定の最小車両速度より低い速度で移動しているか又はエ
ンジンが所定の最小エンジン速度より低い速度で回転し
ているかのいずれかのときにおいてギヤシフトが前進又
は後進位置にあるのに応じて極めて低い比率に等しい可
変の比率を設定する。
「通常の始動モード」は、エンジンの回転速度をスロ
ットル位置の関数である所定の設定点の値に保つのに十
分な程度に部分的に係合する。通常の始動モードは更に
極めて低い比率に等しい可変の比率を設定する。通常の
始動モードはギヤシフトレバーが前進又は後進位置にあ
りかつスロットルが押下げ位置に動かされたときにおけ
る所定の最小車両速度より低い速度で車両移動している
ときに入れられる。
「特別の始動モード」は、時間の経過及びクラッチ入
力軸及びクラッチ出力軸の回転速度の間の差の両者に比
例する程度にクラッチを部分的に係合する。特別の始動
モードは更に可変の比率を固定の値に設定する。特別の
始動モードは、ギヤシフトが前進又は中立位置にあると
きでかつスロットルが押下げ位置に動かされたか又は固
定の値によって増幅されたクラッチ出力軸の回転速度が
所定の範囲内にあるか又はギヤシフトが手動の低い速度
比を求める位置にあるか又は可変の変速比が極めて高い
速度比に等しいかのいずれかのトリガ時間における所定
の最小車両速度よりも大きい速度で移動しているときに
入れられる。
「駆動モード」は、クラッチを十分に係合しかつ可変
の比率を設定して所定のエンジン設定点速度を保ち、そ
こにおいて、エンジン設定点速度はスロットル位置の関
数である。駆動モードは、ギヤシフトが前進又は後進位
置にあるときで、かつスロットルが押下げ位置にありか
つクラッチ入力軸の回転速度と押しクラッチ出力軸の回
転速度の差が所定の量のクラッチ滑りより少ないときに
おいて所定の最小車両速度より高い速度で移動している
ときに入れられる。
「サーボシフト禁止モード」はクラッチを十分に解放
しかつクラッチ入力軸及びクラッチ出力軸の回転速度を
等しくするように可変の比率を設定する。サーボシフト
禁止モードは、車両が所定の最小車両速度より大きい速
度で前進方向に移動しているときにおいてギヤシフトが
後進位置に動かされたとき入れられる。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
第１図は、本発明の制御方法及び装置を備える無断変
速機すなわちCVTの概略説明図である。エンジン（図示
せず）は動力及びトルクを発生しかつ動力及びトルクを
エンジン出力軸10において与える。エンジン出力軸10は
第１のベルト車すなわちプーリ12に連結されている。可
撓性金属チエーン又はベルト14が第１のベルト車12によ
って駆動され、第２のベルト車16を駆動する。第２のベ
ルト車すなわちプーリ16は軸20を介してクラッチ18に連
結されている。エンジンの動力は第１のベルト車12、チ
ェーン14、第２のベルト車16、軸20及びクラッチ18を経
て伝達され、そのクラッチはクラッチ出力軸22からのエ
ンジンの動力及びトルクを係合及び解放するように作用
する。クラッチ出力軸22は自差動機構及び駆動車軸によ
る等適当な公知の方法で動車の駆動輪に連結されてい
る。
このように記載されたCVTは第１のベルト車12及び第
２のベルト車のそれぞれの直径を変えることによって変
速機の有効歯車比を変えるように作用する。クラッチ18
は、例えば車両が停止しているときでもエンジンが回転
したままにできるように、車両の駆動輪からエンジンを
解放するための手段を提供する。更に、ゆっくりかつ滑
り可能に係合することによって、クラッチは、車両が停
止状態から円滑にかつ心地良く発進できる手段を提供す
る。
それぞれのベルト車の直径の制御及びクラッチの係合
の程度の制御は、電子制御ユニット24を有する制御装置
によって行われ、その電子制御ユニットなどのような適
当なマイクロコンピュータ回路でよい。制御ユニット24
はスロットル28からライン26にスロットル位置入力信号
を受ける。ライン26のスロットル位置入力信号は、例え
ば、スロットル開度の量に比例する、スロットル28の変
換器（図示せず）からの電圧レベルである。制御ユニッ
ト24は、出力軸22に隣接して配置された速度変換器32か
らライン30にクラッチ出力速度信号を受ける。ライン30
のクラッチ出力速度信号は、例えば、出力軸22の回転速
度に比例してもよい。制御ユニット24はエンジン出力軸
10に隣接して配置された速度変換器36からライン34にエ
ンジン速度信号を受ける。エンジン速度信号は、例え
ば、エンジン（図示せず）の回転速度に比例してもよ
い。制御ユニット24は、更に、軸20に隣接して配置され
た速度変換器40からライン38にクラッチ入力速度信号を
受ける。ライン38のクラッチ入力速度信号は、例えば、
クラッチ18の入力である軸20の回転速度に比例してもよ
い。
制御ユニット24は、歯車軸（図示せず）からライン42
にシフトレバー位置信号を受ける。ライン42のシフトレ
バー位置信号は、例えば、シフトレバーが中立、後進、
駆動、手動２又は手動１位置にあるか否かを示してもよ
い。制御ユニット24は圧力変換器46からライン44に「ク
ラッチ油圧」信号を受ける。ライン44のクラッチ油圧信
号は、例えば、以下で詳述するようにクラッチ18の係合
を制御するのに使用される流体ライン48の液圧又は流体
圧に比例してもよい。上述の制御ユニット24への入力に
加えて、ライン62「運転者要求」入力があり、そのライ
ンは車両のスロットルペダルにおける運転者要求スイッ
チに連結されかつスロットルペダルが運転者によって押
されたときを示す。
本発明に従って、制御ユニット24は、CVTの動作を制
御する三つの液圧を制御する機能を有し、その液圧は、
（１）液圧ライン48内のクラッチ油圧、（２）液圧ライ
ン50内の「比率制御圧」、（３）液圧ライン52内の「ラ
イン圧」である。液圧ライン50内の比率制御圧は以下で
詳述するように第１のベルト車12及び第２のベルト車の
相対直径を制御するように使用される。液圧ライン52内
のライン圧は、変化する負荷条件の下でチエーン14が第
１のベルト車12及び第２のベルト車16上で滑らないよう
にするために使用される。CVTの動作を制御するライン4
8、50及び52内の液圧は制御ユニット24によって制御さ
れる。制御ユニット24はライン54にパルス幅変調制御信
号を発生する。ライン54のパルス幅変調制御信号は、電
子−液圧ソレノイド弁56を制御し、そのソレノイド弁は
流量及び（又は）圧力増幅器として動作する液圧スプー
ル弁58を制御する。油ポンプ60は、液圧ライン48、50及
び52の各々に対して弁58によって変調される液圧を与え
る。このように、ライン54のパルス幅変調制御信号のデ
イーティサイクルを変えることによって、制御ユニット
は液圧48、50及び52内の液圧及び（又は）流量を制御す
ることができ、これによってCVTを制御する。油圧ライ
ン50を経て第１のベルト車12への又はそこからの液圧又
は油の流量を制御することによって、CVTの所望の有効
歯車比が達成される。第２のベルト車に加えられる液圧
ライン52内のライン圧はチエーン14の連結力になる。液
圧ライン52内のライン圧の必要量は、駆動輪に伝達され
るのに必要なトルクの量によって決定される。駆動輪に
所望のトルクを伝達するために、チエーンにはベルト車
12、16によって適当な量の把持力が加えられなければな
らない。これは、液圧ライン52を経て適当な量のライン
圧が第２のベルト車16の液圧アクチュエータに送られる
ことによって達成される。
好ましい実施例において、本発明の制御装置の六つの
動作モードがある。シフトレバー（図示せず）が「中
立」又は「駐車」位置にあるときはいつでも入れられる
「中立モード」がある。このモードにおいて、車両を動
かそうとする動作は運転者によって行われない。シフト
レバーが「後進」、「駆動」「手動１」又は「手動２」
位置にあるが、運転者からどんな動作も要求されないと
き入れられる「保持モード」がある。手動１位置及び手
動２位置は、駆動位置となる比率より低い比率を必要と
する位置である。手動１は手動２よりも低い比率をと
る。例えば、車両が停止信号で停止しているがエンジン
が回転しておりかつシフトレバーが駆動位置にあると
き、制御装置は保持モードにある。車両が完全な停止又
は停止に近い状態から始動したとき入れられる「通常の
始動モード」がある。
変速機が停止に近い状態又は完全な停止以外から始動
されるとき入れられる「特別の始動モード」がある。例
えば運転者が丘を惰行で降りるように中立にシフトしか
つその後低地で駆動に戻すとき、制御装置はこのモード
にはいる。制御装置が特別の始動モードに入る他の状態
は、車両の駆動輪がロックアップされかつそれから車両
が完全に停止する前又は停止に近い状態になる前に運転
者がブレーキペダル上の圧力を解放したとき突然にロッ
クを解放されるような突然の停止に遭遇したときであ
る。車両が通常の始動モード又は特別の始動モードのい
ずれかで十分に始動されたとき入れられる「駆動モー
ド」がある。通常の運転において制御装置が多くの時間
を費やすのはこのモードにおいてである。最後に、車両
が比較的速い速度で先進移動しているとき運転者がシフ
トレバーを後進にシフトしようと試みるときに入れられ
る「サーボシフト禁止モード」がある。このモードにお
いて、変速装置は解放されて運転者の操縦に起因する車
両の制御不能又は変速機の損傷を阻止する。
第2a図ないし第2e図において、上述のモードの各々に
おいて起こる制御事項（events）を示すフローチャート
を示す。制御装置は始動ブロック100において始動され
る。判断ブロック102において、制御装置はシフトレバ
ーが中立にあるか又は駐車にあるかを判断する。もしシ
フトレバーが中立又は駐車にあると、そのときは制御装
置は中立モードで動作する。このような場合、判断は、
車両の速度が所定の最低車両速度より低いか否かについ
て判断ブロック104で行われ、その最低車両速度は示さ
れた実施例の場合毎時７キロメートルである。もし判断
ブロック104の結果が肯定的ならば、すなわち換言すれ
ば、もし車両の速度が毎時７キロメートルより低けれ
ば、そのときは第１図の液圧ライン50の比率制御圧（ra
tio control pressure）は、CVTが最も低い効果的な歯
車比を有するようにブロック106で調整される。ここで
使用されているように、「低比率（low ratio）」はエ
ンジンを与えられた車両の速度に対して比較的高い速度
で回転させる比率であり、「高比率」はエンジンを与え
られた車両の速度に対して比較的低い速度で回転させる
比率である。ブロック106において、第１図の液圧ライ
ン52のライン圧は、例えば約4.22kg/cm2（60psi）の最
小値となるように調整される。
最後に、ブロック106において、第１図の液圧ライン4
8内のクラッチ油圧はクラッチ18が自由に解放（非係
合）されるように調整される。
もし判断ブロック104から車両の速度が毎時７キロメ
ートルより低くないと決定されると、ブロック108にお
いて、比率制御圧は車両がどのような速度で動いていて
もクラッチを円滑に係合するように制御される。すなわ
ち、比率はクラッチの係合が要求される場合にクラッチ
の滑りを最小にするように制御される。これは、クラッ
チ入力速度がクラッチ出力速度にほぼ一致するようにCV
Tの有効歯車比を調整することによって、達成される。
また、ブロック108において、ライン圧は例えば約4.22k
g/cm2（60psi）の最小値に制御され、最後に、ブロック
108において、クラッチ油圧はクラッチ18が完全に解放
されるように調整される。
もし判断ブロック102から、制御装置が中立モードに
ないことがわかると、判断ブロック110において制御装
置が駆動モードにあるか否かについての質問が成され
る。もし制御装置が駆動モードにあると、そのときは制
御ブロック112においてエンジン速度が所定の最小エン
ジン速度より低いか否かについての質問が成され、その
最小エンジン速度は示された実施例において毎分1000回
転（rpm）である。もしエンジン速度が1000rpmより低く
ないと、そのときは車両速度が毎時７キロメートルより
低くないか否かについての質問が判断ブロック114で行
われる。もし判断ブロック112からのエンジン速度が100
0rpmより低いか又は判断ブロック114からの車両速度が
毎時７キロメートルより低いと、そのときは制御装置は
保持ブロック116において保持モードに入れられる。も
し駆動モードにおいて、エンジン速度が1000rpmより低
くなくかつ車両速度が毎時７キロメートルより低くない
と、ブロック118において、第１図の液圧ライン52内の
ライン圧はエンジントルク、チエーン比率、エンジン速
度及びギヤシフト位置の関数となるように制御される。
ギヤシフトが後進又は中立位置にあるとき、ライン圧
はエンジントルク及びエンジン速度の関数である。エン
ジン速度は遠心効果を補償するように使用される。ギヤ
シフトが後退又は手動１位置にあるとき十分に低い比率
が要求されているので、ライン圧は十分に低い比率を保
つために駆動位置にあるときより大きくなければならな
い。これは、遠心効果が「アップシフト」にしようとし
かつ「アップシフト」の傾向に抵抗しようとし、より大
きい第２のベルト車の力が要求される。このように、ギ
ヤシフトが後進又は中立１位置にあるときライン圧はブ
ロック118において次のように制御される。
Pline＝5.2（Te）＋50＋.056（Ne−2500） ここで、Teは、フィートポンドの単位におけるエンジン
トルクであり、Neは毎分のエンジン回転数である。第３
項はただ正の値に制限され、かつライン圧それ自身は約
4.22kg/cm2（60psi）ないし約14.76kg/cm2（210psi）の
間に制限される。
ギヤシフトが手動２又は駆動位置にあると、ライン圧
はエンジントルク及びチエーン比率の関数である。ライ
ン圧はブロック118においてギヤシフトが手動２又は駆
動位置にあるとき、次のように制御される。
Pline＝2.37（Te）（Rc）＋40 ここにおいて、Teはフィートポンドで表したエンジント
ルクでありかつRcはチエーン比率である。再びライン圧
は約4.22kg/cm2（60psi）ないし約14.76kg/cm2（210ps
i）の間に制限される。
また、ブロック118において、クラッチ油圧はシフト
レバーの位置により制御される。もしシフトレバーが後
進位置にあると、比率制御圧はCVTの歯車比又はチエー
ン比率を、それが十分に低い（full low）歯車比に保持
されるように、調整する。もしシフトレバーが手動１位
置にあると、CVTの有効な歯車比又はチエーン比率は次
のように特定の値に調整される。手動１への切り換えが
高い車両速度で行われると、比率はエンジンが速度過剰
にならないように制限され、大きな量のエンジンブレー
キを与える。車両速度が減少すると、比率は十分に低い
歯車比に達するまで徐々に値を低くするように制御され
る。一度これが起こると、CVTは車両速度がいかにも増
加しようとも十分に低く保たれる。これは最小のエンジ
ンブレーキを提供する。それ故、所望の比率は、所望の
エンジン速度値を保ち又は達成するように制御される。
もしブロック118においてシフトレバーが手動２位置
にあると、少量のエンジンブレーキ又は少量の増加され
た性能が達成される。これは、チエーン比率の範囲を、
それが完全なオーバドライブ（すなわち十分に高い比
率）にされないが、むしろある低い有機歯車比の値に制
限されるように、制限することによって達成される。上
述の限界よりも低い比率を通常要求する動作状態の下
で、比率制御圧はギヤシフトが後述するように駆動位置
にあるかのように動作する。これは、比較的低い車両速
度及び高いスロットル位置において起こる。一方、比率
が上記制限された値よりもオーバドライブになることが
検出されると、比率はダウンシフトが要求されるまでこ
の値に制限され、このとき通常のエンジン速度の制御は
再び始められる。
もしブロック118において、歯車比が駆動位置にある
と、CVTの有機歯車比は、エンジン速度をスロットル位
置及び車両速度の関数である特定の所望の値に制御する
ように、第１図の液圧ライン50内の比率制御圧を経て閉
ループ様式で制御される。比率はスロットル開度の量の
関数であるあるエンジン速度を保つように制御される。
これは、所望のエンジン速度「設定点」をスロットル位
置の関数として説明する第３図に示されている。しかし
ながら、これは車両速度の関数であるエンジン速度設定
点の上限界値である。これは低い車両速度における可聴
の騒音を、エンジン速度を比較的低い値に制限すること
によって制限し、同時に騒音が関係ないとき高いエンジ
ン速度設定点を設定することによって高い車両速度で高
い性能を許容する。第４図は、上エンジン速度設定点の
限界がクラッチ出力軸（車両の速度に比例する）の速度
の関数としていかに変化するかを説明する。
中立２位置における歯車比の上限界値は、下限界値を
第３図の関係によって支配されるエンジン速度設定点に
置くことによって、実際に達成される。第５図は、エン
ジン速度設定点の下限界値がクラッチ出力軸の速度の関
数としていかに変化するかを説明する。この下限界値は
低い車両速度において、少量のエンジンブレーキを与え
る。また、下限界値が加えられるので、キックダウン性
能は駆動位置における限界値を越えて増加される。第２
図において、もし判断ブロック110から制御装置が駆動
モードにないことが判断されると、制御装置が保持モー
ドにあるのか否かについての質問が判断ブロック120に
おいて行われる。もし制御装置が保持モードにあると、
シフトレバーが後進にあるのか否かについての質問が判
断ブロック120において行われる。もしそれが後進にあ
るならば、後進禁止が可能にされたか否かについての質
問が判断ブロック124で行われる。もしそうだとする
と、ブロック126において、サーボシフト禁止モードが
入れられる。しかしながら、判断ブロック122からもし
シフトレバーが後進にないことがわかると、或は判断ブ
ロック124から後進禁止が可能でないことが判明する
と、そのときは運転者の要求スイッチが係合されたか否
かについての質問が判断ブロック128において行われ
る。もしそうだとすると、車両速度が毎時７キロメート
ルより低いか否かについての質問が判断ブロック130に
おいて行われる。もしそうだとすると、ブロック132に
おいて、制御装置は通常の始動モードに入れられる。し
かしながら、もし判断ブロック130から車両速度が毎時
７キロメートルより低くないことがわかると、そのとき
はブロック134において特別の始動モードが入れられ
る。
もし判断ブロック128から運転者要求スイッチが係合
されていないことが判断されると、そのときは車両速度
が毎時７キロメートルより低いか否かについての質問が
判断ブロック136において行われる。もし車両速度が毎
時７キロメートルより低くないと、チエーン比率によっ
て増幅されたクラッチ出力軸の速度が1000rpmより低い
か否かについての質問が判断ブロック138で行われる。
もし1000rpmより低くないと、チエーン比率によって増
幅されたクラッチ出力軸の速度が6000rpmより大きいか
否かについての質問が判断ブロック140において行われ
る。もしそうだとすると、シフトレバーが手動１又は手
動２位置にあるか否かについての質問が判断ブロック14
2で行われる。もしそうでないならば、そのときは比率
制御圧がCVTの完全なオーバドライブにあるような値で
あるか否かについての質問が判断ブロック144で行われ
る。もし判断140において、チエーン比率によって増幅
されたクラッチ出力軸の速度が6000rpmより大きくない
ことがわかると、或いは判断ブロック142からシフトレ
バーが手動１又は手動２位置にあることがわかると、或
は判断ブロック144からCVTの比率が完全なオーバドライ
ブにあることがわかると、ブロック134において特別の
始動モードが入れられる。しかしながら、もし判断ブロ
ック144からCVTの比率が完全なオーバドライブにないこ
とがわかると、或は判断ブロック138からチエーン比率
によって増幅されたクラッチ出力軸の速度が1000rpmよ
り低いことがわかると、或は判断ブロック136から車両
速度が毎時７キロメートルより低いことがわかると、そ
のときは車両速度が毎時７キロメートルより低いか否か
についての質問が判断ブロック146で行われる。もし判
断ブロック146から車両速度が毎時７キロメートルより
低いことがわかると、ブロック148において、比率制御
圧は調整されてCVTの完全な低比率状態を生起する。ま
た、ブロック148において、ライン圧は例えば4.22kg/cm
2の最小値に制御される。最後に、ブロック148におい
て、クラッチ油圧は所望の量の車両のクリープを保つた
めに、小さな固定の値に制御される。ブロック148によ
って行われる制御は、車両が停止信号で停止されかつ運
転者が彼の足をブレーキの上に置き、ギヤシフトが前進
位置にあるときのような状態を表す。もし運転者が彼の
足をブレーキペダルの上から外すならば、少量のクラッ
チ油圧はクラッチを僅かに係合させ、固定の量の車両の
クリープを導く。もし判断ブロック146から車両速度が
また７キロメートルより低くないことがわかると、その
ときは、ブロック150において、比率制御圧は、エンジ
ン速度に関係なくクラッチ入力軸の速度とクラッチ出力
軸の速度との間の均等性を保つように有効歯車比を保持
するために、調整される。また、ブロック150におい
て、ライン圧は例えば4.22kg/cm2（60psi）の最小値に
制御される。最後に、ブロック150においてブロック148
におけると同様に、クラッチ油圧は所望の量の車両のク
リープを保つ目的で小さな固定の値に制御される。
もし判断ブロック120から制御装置が保持モードにな
いことがわかると、制御装置が通常の始動モードにある
か否かについての質問が判断ブロック152で行われる。
もし判断ブロック152から制御装置が通常の始動モード
にあることがわかると、そのときは、運転者要求スイッ
チが係合されているか否かについての質問が判断ブロッ
ク154で行われる。もしその運転者要求スイッチが係合
されていないと、ブロック156において制御装置は保持
モードに入れられる。しかしながら、もし判断ブロック
154から運転者要求スイッチが係合されていることがわ
かると、そのときは、車両速度が毎時７キロメートルよ
り低いか否かについての質問が判断ブロック158におい
て行われる。もし車両速度が毎時７キロメートルより低
くないということがわかると、そのときは、クラッチが
完全に係合されたか否かについての質問が判断ブロック
160において行われる。もしクラッチが完全に係合され
ていることがわかると、ブロック162において、制御装
置は駆動モードに入れられる。しかしながら、もし判断
ブロック158から車両速度が毎時７キロメートルより低
いことがわかると、或いは判断ブロック160からクラッ
チが完全に係合されていないことがわかると、そのとき
は、ブロック164において、CVTの比率制御圧は十分に低
い比率となるように調整される。
また、ブロック164において、第１図の液圧ライン52
内に存在するライン圧はスロットル位置の関数であるよ
うに制御される。ライン圧は、あらゆる与えられたスロ
ットル開度においてエンジンによって発生される最大ト
ルクに従って、スロットル開度と共に変化する。最後
に、ブロック164において、クラッチ油圧は特定のエン
ジン速度を保つように制御される。保持されるべき所望
のエンジン速度はスロットル位置の関係であり、第６図
に示されている。このように、クラッチはゆっくりと係
合されかつ車両が停止から始動されるとき滑るのが許さ
れる。
もし判断ブロック152から制御装置が通常の始動モー
ドがないことがわかると、そのときは、制御装置が特別
の始動モードにあるか否かについての質問が判断ブロッ
ク166において行われる。もしそうだとすると、ギヤシ
フトが後進位置にあるか否かについての質問が判断ブロ
ック168において行われる。もしそうだとすると、その
ときは、ブロック170において制御装置はサーボシフト
禁止モードに入れられる。もし判断ブロック168からギ
ヤシフトが後進位置にないことがわかると、そのときは
車両速度が毎時７キロメートルより低いか否かについて
の質問が判断ブロック172において行われる。もし車両
速度が毎時７キロメートルより低いことがわかると、制
御装置はブロック174において保持モードに入れられ
る。しかしながら、もし判断ブロック172から車両速度
が毎時７キロメートルより低くないことがわかると、そ
のときは、チエーン比率によって増幅されたクラッチ出
力軸の速度が1400rpmより低いか否かについての他の質
問が判断ブロック176において行われる。もしそうだと
すると、そのときはブロック178において、制御装置は
通常の始動モードに入れられる。もし判断ブロック176
からチエーン比率によって増幅されたクラッチ出力軸の
速度が1400rpmより低くないことがわかると、クラッチ
が完全に係合されたか否かについての質問が判断ブロッ
ク180において行われる。もしそうだとすると、制御装
置はブロック182において駆動モードに入れられる。し
かしながら、もし判断ブロック180においてクラッチが
完全に係合されていないことがわかると、比率制御圧は
CVTの有効歯車比を保つように制御され、これは特別の
始動モードに入れられたとき効果がある。それからブロ
ック186においてライン圧は、それが上述の通常の始動
モードにあるとき、スロットル位置の関数となるように
制御される。次に、ブロック188において、クラッチ油
圧はクラッチ滑り量及び時間の関数として制御される。
クラッチは、現在のクラッチ圧力で始動する時間でクラ
ッチ油圧を増加しかつライン圧の現在の値に近い値で進
めることによって、着実に係合される。クラッチ油圧が
増加する割合はクラッチを横切る滑りに逆比例する。例
えば、滑りが小さいときクラッチ作用率（apply rate）
は速い。同様に、もし滑りが大きいとクラッチの係合は
長い時間に亙って円滑である。
もし判断ブロック166から制御装置が特別の始動モー
ドないことがわかると、そのときは制御装置がサーボシ
フト禁止モードにあるか否かについての質問が判断ブロ
ック190で行われる。もしそうだとすると、ギヤシフト
が後進位置にあるか否かについての質問が判断ブロック
192において行われる。もしギヤシフトが後進位置にな
いと、そのときはブロック194において後進禁止フラッ
グが設定される。次にブロック196において制御装置は
保持モードに入れられる。もし判断ブロック192からギ
ヤシフトが後進位置にあることがわかると、そのとき
は、後進禁止フラッグが設定されたか否かについての質
問が判断ブロック198において行われる。もしそれが設
定されていないと、制御装置はブロック196において保
持モードに入れられる。しかしながら、もし判断ブロッ
ク198から後進禁止フラッグが設定されていることがわ
かると、そのときは、車両速度が毎時７キロメートルよ
り少ないか否かについての質問が判断ブロック200で行
われる。もしそうだとすると、そのときはブロック202
において後進禁止フラッグがクリアされる。次に、ブロ
ック196において制御装置は保持モードに入れられる。
もし判断ブロック200から車両速度が毎時７キロメート
ルより低くないことがわかると、そのときは、ブロック
204において、エンジン速度に関係なくクラッチ入力軸
の回転速度がクラッチ出力軸の回転速度に等しいように
比率制御圧が調整される。それから、ブロック206にお
いて、ライン圧は例えば約4.22kg/cm2（60psi）の最小
値に制御される。次に、ブロック208において、クラッ
チ油圧は0kg/cm2（0psi）に制御され、それはクラッチ
が完全に解放（非係合）されている状態である。
第７図において、本発明の制御装置の状態図が示さ
れ、上記の種々の動作モードの間の遷移に対する条件が
示されている。状態210において、制御装置は中立モー
ドにあり、それはギヤシフトを駐車又は中立位置に動か
したときはいつでも入れられる。制御装置は、ギヤシフ
トが後進、駆動、中立１又は中立２位置に動かされたと
き状態210から遷移214を経て状態212における保持モー
ドに入る。制御装置は、運転者要求スイッチが係合され
かつ車両速度が毎時７キロメートルより低いとき、状態
212における保持モードから遷移218を経て状態216にお
ける通常の始動モードに入り得る。制御装置は、運転者
要求スイッチが閉じられかつ車両速度が毎時７キロメー
トルより大きくかつクラッチの滑りが示された実施例に
おいて20rpmである所定の量より少ないとき、状態216に
おける通常の始動モードから状態218における駆動モー
ドに入り得る。「クラッチの滑り」はクラッチ入力軸の
回転速度とクラッチ出力軸の回転速度との間の差の絶対
値として定義される。
制御装置は、エンジン速度が1000rpmより低いか又は
車両速度が毎時７キロメートルより低いとき、遷移222
を経て状態218における駆動モードから状態212における
保持モードに入り得る。
制御装置は、ギヤシフトが後進になくかつ車両速度が
毎時７キロメートルより高く、かつ（１）運転者要求ス
イッチが係合されているか、（２）チエーン比率によっ
て増幅されたクラッチ出力軸の速度が1000rpmと6000rpm
との間にあるか、（３）ギヤシフトが手動１又は手動２
位置にあるか、（４）比率が完全なオーバドライブ（十
分に高い比率）にあるかのいずれかのとき、状態212に
おける保持モードから状態224における特別の始動モー
ドに遷移226を経て入り得る。制御装置は、車両速度が
毎時７キロメートルより高くかつチエーン比率によって
増幅されたクラッチ出力軸の速度が1400rpmより高くか
つクラッチの滑りが20rpmより少ないとき、状態224にお
ける特別の移動モードから状態218における駆動モード
に遷移228を経て入り得る。
状態212における保持モードは、運転者要求スイッチ
が係合されていないとき、状態216における通常の始動
モードから遷移230を経て入れられ得る。同様に、状態2
12における保持モードは、ギヤシフトが後進位置になく
かつ車両速度が毎時７キロメートルより低いとき、状態
224における特別の始動モードから遷移232を経て入れら
れ得る。状態216における通常の始動モードは、ギヤシ
フトが後進位置になくかつ車両速度が毎時７キロメート
ルより高くかつチエーン比率によって増幅されたクラッ
チ出力軸の速度が1400rpmより低いとき、状態224におけ
る特別の始動モードから遷移234を経て入れられ得る。
状態236におけるサーボシフト禁止モードは、ギヤシ
フトが後進位置にありかつ後進禁止フラッグが設定され
ているとき、状態212における保持モードから遷移238を
経て入れられ得る。状態212における保持モードは、ギ
ヤシフトが後進位置になく又は後進禁止フラッグがクリ
アされ又は車両速度が毎時７キロメートルより低いと
き、状態236におけるサーボシフト禁止モードから遷移2
40を経て入れられ得る。状態236におけるサーボシフト
禁止モードは、ギヤシフトが後進位置にあるとき、状態
224における特別の始動モードから遷移242を経て入れら
れ得る。
上記の実施例は、無段変速機用の制御方法及び装置を
示している。示された実施例の各外観は例示のためであ
り、本発明の範囲は示された特別の実施例に限定される
べきでない。むしろ本発明の範囲は、当業者に明白な変
形、改良を含む。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の制御方法及び装置を含む無段変速装置
の概略図、第2a図ないし第2e図は本発明のCVT制御装置
の実施を説明するフローチャート、第３図は駆動モード
の所望のエンジン速度設定点をスロットル位置の関数と
して説明するグラフ図、第４図はエンジン速度設定点上
限界値をクラッチ出力軸速度の関数として説明する図、
第５図はエンジン速度設定点下限界値をギヤシフトが手
動２位置にあるときのクラッチ出力軸の速度の関数とし
て示すグラフ図、第６図は通常の始動モードにおけるエ
ンジン速度設定点をスロットル位置の関数として示すグ
ラフ図、第７図は本発明のCVT制御装置の一つの実施例
の状態図である。 10:エンジン出力軸、12:ベルト車 14:ベルト、16:ベルト車 18:クラッチ、20:軸 22:クラッチ出力軸、24:制御ユニット 26:ライン、28:スロット 30:ライン、38、44:ライン 46:変換器、48:ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｆ１６Ｈ 59:08 59:56 63:06 (56)参考文献 特開 昭64−44338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−44347（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−153351（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−186656（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 B60K 41/22 F16D 25/14 640

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可変の比率を有しかつ滑り可能なクラッチ
    を有する車両の無段変速機を制御する方法において、 車両のギヤシフトが中立位置にあるときクラッチを十分
    に解放しかつ極めて低い比率に等しい可変の比率を測定
    すること、 ギヤシフトが前進又は後進位置にありかつ車両のスロッ
    トルが十分に解放された位置にあるとき、クラッチを僅
    かに係合して有限量の車両のクリープを発生させるこ
    と、 ギヤシフトが前進又は後進位置にありかつスロットルが
    押下げ位置に動かされたとき、車両のエンジンの回転速
    度を第１の所定の設定点速度に保つのに十分な程度にク
    ラッチを部分的に係合すること、及び ギヤシフトが前進又は後進位置にありかつ車両が所定の
    最小車両速度よりも大きな速度で移動し、スロットルが
    押下げ位置にあり、クラッチが所定量よりも小さい速度
    で滑っているとき、クラッチを十分に係合しかつ可変比
    率を設定してエンジンの回転速度を第２の所定のエンジ
    ン設定点速度に保つこと、 を含む車両の無段変速機を制御する方法。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の方法において、前記第１
    の所定の設定点速度がスロットル位置の関数である方
    法。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の方法において、前記第２
    の所定の設定点速度がスロットル位置の関数である方
    法。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の方法において、前記所定
    の最小車両速度が毎時７キロメートルに等しい方法。
  5. 【請求項５】請求項１に記載の方法において、前記所定
    量のクラッチ滑りが毎分20回転である方法。
  6. 【請求項６】請求項１に記載の方法において、更に 車両のスロットルが十分に解放された位置にありかつ車
    両が所定の最小車両速度より小さい速度で移動している
    ときにおいてギヤシフトが前進又は後進位置に有るのに
    応じて、クラッチを僅かに係合して有限量の車両のクリ
    ープを発生させかつ極めて低い比率に等しい可変の比率
    を設定すること、 スロットルが押下げ位置に動かされたときにおいてギヤ
    シフトが前進又は後進位置にありかつ前記所定の最小車
    両速度よりも小さい速度で車両が移動しているに応じ
    て、エンジンの回転速度をスロットル位置の関数である
    所定の設定点の値に保つのに十分な程度にクラッチを部
    分的に係合しかつ極めて低い比率に等しい比率を設定す
    ること、 スロットルが押下げ位置に動かされるか又は固定の値に
    よって増幅されたクラッチ出力軸の回転速度が所定の範
    囲内に有るか又はギヤシフトが手動の低比率を求める位
    置にあるか又は可変の比率が極端に高い比率に等しいか
    のいずれかのトリガ時においてギヤシフトが前進又は中
    立位置にありかつ車両が前記所定の最小車両速度より大
    きな速度で移動しているのに応じて、時間の経過及びク
    ラッチ入力軸とクラッチ出力軸の回転速度の間の差の両
    者に比例する程度にクラッチを部分的に係合しかつ可変
    の比率を前記固定の値に設定し、前記固定の値が前記ト
    リガ時間における比率であること、 スロットルが押下げ位置にありかつクラッチ入力軸とク
    ラッチ出力軸の回転速度との間の差が所定量のクラッチ
    の滑りより少ないときにおいてギヤシフトが前進にあり
    かつ車両が前記所定の最小車両速度より大きな速度で移
    動するのに応じて、クラッチを十分に係合しかつ比率を
    設定してスロットル位置の関数である所定のエンジン設
    定点速度に保つこと、 を含む方法。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の方法において、前記最小
    エンジン速度が毎分1000回転に等しい方法。
  8. 【請求項８】請求項６に記載の方法において、前記所定
    の範囲が毎分1000回転から毎分6000回転までである方
    法。
  9. 【請求項９】請求項６に記載の方法において、 車両のギヤシフトが中立位置にあるのに応じて、前記ク
    ラッチを十分に解放しかつ極めて低い比率に等しい可変
    の比率を設定することが、車両が所定の最小車両速度よ
    り低い速度で移動しているときに行われ、 前記方法が、更に、 スロットルが十分に解放された位置にあり、車両が前記
    所定の最小車両速度より高い速度で移動しておりかつエ
    ンジンが前記所定の最小エンジン速度より低い速度で回
    転しているときにおいてギヤシフトが前進又は後進位置
    にあるのに応答して、クラッチを僅かに係合して有限量
    の車両のクリープを発生させかつ可変の比率を設定して
    クラッチ入力軸の回転速度とクラッチ出力軸の回転速度
    とを等しくすること、 を含む方法。
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