JPH01108464A - 車両用無段変速機の変速制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ０発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、車両用無段変速機における変速比の制御方法
に間する。

（従来の技術） 無段変速機を搭載した車両において、変速比を制御して
走行制御する方法としては、エンジンのスロットル開度
に対応して目標エンジン回転数を設定し、エンジン回転
数をこの目標エンジン回転数に一致させるように制御す
る方法が知られている（例えば、特願昭６１−４９２０
２号）。

（発明が解決しようとする問題） このような変速制御を行う場合に、例えば、ある変速比
で走行しているときに、急にアクセルペダルを戻してス
ロットル開度を閉じ方向に移動させると５目標工ンジン
回転数も急に下がるが、実エンジン回転数は変速比と車
速で決まる値となるため、変速比はトツア側（小さくな
る側）に移動される。

ところが、このようにアクセルペダルを戻したときに、
変速比がこれに応じてあまり急速にトップ側に移動され
ると、運転者が気まぐれにアクセルペダルを短時間で戻
したり踏んだりすると、アクセルペダルを戻したときに
変速比が急速に小さくされるので、この後アクセルペダ
ルを踏んだときに走行パワーが不足気味となり、運転フ
ィーリング上好ましくないという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑み、アクセルペダルの戻
しおよび踏込みが短時間でなされたときでの走行パワー
の低下を防止できるような変速制御方法を提供すること
を目的とする。

口０発明の構成 （問題を解決するための手段） 上記目的達成の手段として、本発明の変速制御方法にお
いては、実エンジン回転数をスロットル開度（アクセル
ペダル踏込み量）に対応して設定された目標エンジン回
転数に一致させるように変速比制御を行わせるのである
が、アクセルペダルの踏込みが戻された場合に、この戻
しによる目標エンジン回転数の低下に伴う変速制御を一
定の時ｌ？８遅れの後に開始するようにしている。

（作用） 上記制御方法を用いると、アクセルペダルが戻された場
合には、一定の時間遅れの後に変速制御が開始されるの
で、運転者が気まぐれにアクセルペダルを短時間に戻し
たり踏んだりしたときのような場合には、変速比が上記
一定の時間遅れの間はそのまま保持され、短時間で再び
アクセルペダルが踏み込まれたときに走行パワーが不足
するということが防止される。

（実施例） 以下、図面に基づいて、本発明の好ましい実施例につい
て説明する。

第１図は本発明の方法により変速制御される無段変速機
の油圧回路を示し、無段変速！ｆｉＴは、入力軸１を介
してエンジンＥにより駆動される定吐出量型油圧ポンプ
Ｐと、車輪Ｗを駆動する出力軸２を有する可変容量型油
圧モータＭとを有している。これら油圧ポンプＰおよび
油圧モータＭは、ポンプＰの吐出口およびモータＭの吸
入口を連通させる第１油路ＬａとポンプＰの吸入口およ
びモータＭの吐出口を連通させる第２油路Ｌｂとの２木
の油路により油圧閉回路を構成して連結されている。

また、エンジンＥにより駆動されるチャージポンプ１０
の吐出口がチエツクバルブ１１を有するチャージ油路Ｌ
　ｈおよび一対のチエツクバルブ３．３を有する第３油
路Ｌｃを介して閉回路に接続されており、チャージポン
プ１０によりオイルサンプ１５から汲み上げられチャー
ジ圧リリーフバルブ１２により調圧された作動油がチエ
ツクバルブ３，３の作用により上記２本の油路Ｌａ、Ｌ
ｂのうちの低圧側の油路に供給される゛、さらに、高圧
および低圧リリーフバルブ６．７を有してオイルサンプ
１５に繋がる第５および第６油路Ｌｅ、Ｌｆが接続され
たシャトルバルブ４を有する第４油路Ｌｄが上記閉回路
に接続されている。このシャトルバルブ４は、２ボ一ト
３位置切換弁であり、第１および第２油路Ｌａ、Ｌｂの
油圧差に応じて作動し、第１および第２油路Ｌａ、Ｌｂ
のうち高圧側の油路を第５油路Ｌｅに連通させるととも
に低圧側の油路を第６油路Ｌｆに連通させる。これによ
り高圧側の油路のリリーフ油圧は高圧リリーフバルブ６
により調圧され、低圧側の油路のリリーフ油圧は低圧リ
リーフバルブ７により調圧される。

さらに、第１および第２油路Ｌａ、Ｌｂ間には、両油路
を短絡する第７油路Ｌｇが設けられており、この第７油
路Ｌｇには、図示しない開閉制御装置によって、この油
路の開度を制御する可変絞り弁からなるクラッチ弁５が
配設されている。

このため、クラッチ弁５の絞り量を制御することにより
油圧ポンプＰから油圧モータＭへの駆動力伝達を制御す
るクラッチ制御を行わせることができる。

上記油圧モータＭの容量制御を行って無段変速１ｆｆｉ
　Ｔの変速比の制御を行わせるアクチュエータが、リン
ク機構４５により連結された第１および第２変速用サー
ボバルブ３０．５０である。なお、この油圧モータＭは
斜板アキシャルピストンモータであり、変速用サーボバ
ルブ３０．５０により斜板角の制御を行うことにより、
その容量制御がなされる。

変速用サーボバルブ３０．５０の作動はコントローラ１
００からの信号を受けてデユーティ比制御されるソレノ
イドバルブ１５１．１５２により制御される。このコン
トローラ１００には、車速Ｖ、エンジン回転数Ｎｅ、ス
ロットル開度θｔｈ、油圧モータＭの斜板傾斜角θｔｒ
、運転者により操作されるアクセルペダルの開度θａｃ
ｃを示す各信号が入力されており、これらの信号に基づ
いて所望の走行が得られるように上記各ソレノイドバル
ブの制御を行う信号が出力される。

以下に、上記各サーボバルブ３０．５０の構造およびそ
の作動を第２図を併用して説明する。

このサーボバルブは、無段変速機Ｔの閉回路からシャト
ルバルブ４を介して第５油路Ｌｅに導かれた高圧作動油
を、第５油路Ｌｅから分岐した高圧ライン１２０を介し
て導入し、この高圧の作動油の油圧力を用いて油圧モー
タＭの斜板角を制御する第１変速用サーボバルブ３０と
、連結リンク機構４５を介して該第１変速用サーボバル
ブ３０に連結され、このバルブ３０の作動制御を行う第
２変速用サーボバルブ５０とからなる。

第１変速用サーボバルブ３０は、高圧ライン１２０が接
続される接続口３１ａを有したハウジング３１と、この
ハウジング３１内に図中左右に滑動自在に嵌挿されたピ
ストン部材３２と、このピストン部材３２内にこれと同
志に且つ左右に滑動自在に嵌挿されたスプール部材３４
とを有してなる。ピストン部材３２は、右端部に形成さ
れたピストン部３２ａと、ピストン部３２ａに同志で且
つこれから左方に延びた円筒状のロッド部３２ｂとから
なり、ピストン部３２ａはハウジング３１内に形成され
たシリンダ孔３１ｃに嵌挿されてこのシリンダ孔３１ｃ
内を２分割して左右のシリンダ室３５．３６を形成せし
め、ロッド部３２ｂはシリンダ孔３１ｃより径が小さく
且つこれと同志のロッド孔３１ｄに嵌挿される。なお、
右シリンダ室３５は、プラグ部材３３ａおよびカバー３
３ｂにより塞がれるとともに、スプール部材３４がこれ
らを貫通して配設されている。

上記ピストン部３２ａにより仕切られて形成された左シ
リンダ室３５には、油路３１ｂを介して接続口３１ａに
接続された高圧ライン１２０が繋がっており、ピストン
部材３２は左シリンダ室３５に導入された高圧ライン１
２０からの油圧により図中右方向への押力を受ける。

スプール部材３４の先端部には、スプール孔３２ｄに密
接に嵌合し得るようにランド部３４ａが形成され、また
、該ランド部３４ａの右方には対角方向の２面が、所定
軸線方向寸法にわたって削り落とされ、凹部３４ｂを形
成している。そして、この凹部３４ｂの右方には止め輪
３７が嵌挿され、ピストン部材３２の内周面に嵌着され
た止め輪３８に当接することにより抜は止めがなされて
いる。

ピストン部材３２には、スプール部材３４の右方向移動
に応じて右シリンダ室３５をスプール孔３２ｄを介して
図示されないオイルサンプに開放し得る排出路３２ｅと
、スプール部材３４の左方向移動に応じて凹部３４ｂを
介して右シリンダ室３５を左シリンダ室３６に連通し得
る連絡路３２Ｃが穿設されている。

この状態より、スプール部材３４を右動させると、ラン
ド部３４ａが連絡路３２ｃを閉塞するとともに、排出路
３２ｅを開放する。従って、油路３’ｌｂを介して流入
する高圧ライン１２０からの゛圧油は、左シリンダ室３
５のみに作用し、ピストン部材３２をスプール部材３４
に追従するように右動早ぜる。

次に、スプール部材３４を左動させると、四部３４ｂが
上記とは逆に連絡路３２ｃを右シリンダ室３６に連通さ
せ、ランド部３４ａが排出路３２ｅを閉塞する。従って
、高圧油は左右両シリンダ室３５．３６ともに作用する
ことになるが、受圧面積の差により、ピストン部材３２
をスプール部材３４に追従するように左動させる。

また、スプール部材３２を途中で停止させると、左右両
シリンダ室３５．３６の圧力バランスにより、ピストン
部材３２は油圧フローティング状態となって、その位置
に停止する。

このように、スプール部材３４を左右に移動させること
により、ピストン部材３２を高圧ライン１２０からの高
圧作動油の油圧力を利用してスプール部材３４に追従さ
せて移動させることができ、これによりリンク３９を介
してピストン部材３２に連結された油圧モータＭの斜板
Ｍｔをその回動軸Ｍｓを中心に回動させてその容量を可
変制御することができる。

スプール部材３４はリンク機構４５を介して第２変速用
サーボバルブ５０に連結されている。このリンク機構４
５は、軸４７ｃを中心に回動自在なほぼ直角な２本のア
ーム４７ａおよび４７ｂを有した第１リンク部材４７と
、この第１リンク部材４７のアーム４７ｂの先端部にビ
ン結合された第２リンク部材４８とからなり、アーム４
７ａの上端部が第１変速用サーボバルブ３０のスプール
部材３４の右端部にビン結合されるとともに、第２リン
ク部材４８の下端部は上記第２変速用サーボバルブ５０
のスプール部材５４にビン結合されている。このため、
第２変速用サーボバルブ５０のスプール部材５４が上下
動すると、第１変速用サーボバルブ３０のスプール部材
３４が左右に移動される。

第２変速用サーボバルブ５０は、２本の油圧ライン１０
２．１０４が接続されるボート５１ａ。

５１ｂを有したハウジング５１と、このハウジング５１
内に図中上下に滑動自在に嵌挿されたスプール部材５４
とからなり、スプール部材５４は、ピストン部５４ａと
、このピストン部５４ａの下方にこれと同志に延びたロ
ッド部５４ｂとからなる。ピストン部５４ａは、ハウジ
ング５１に上下に延びて形成されたシリンダ孔５１Ｃ内
に嵌挿されて、カバー５５により囲まれたシリンダ室内
を上および下シリンダ室５２．５３に分割する。ロッド
部５４ｂは、シリンダ孔５１ｃと同志で下方に延びたロ
ッド孔５１ｄに嵌挿される。

なお、ロッド部５４ｂにはテーバ面を有する凹部５４ｅ
が形成されており、この凹部５４ｅ内にトップ位置判定
スイッチ５８のスプール５８ａが突出しており、スプー
ル部材５４の上動に伴いテーバ面に沿ってスプール５８
ａが押し上げられることにより油圧モータＭの変速比が
最小になったか否かを検出することができるようになっ
ている。

また、上記ピストン部５４ａにより２分割されて形成さ
れた上および下シリンダ室５２および５３にはそれぞれ
、油圧ライン１０２および１０４がボート５１ａ、５１
ｂを介して連通しており、両油圧ライン１０２．１０４
を介して供給される作動油の油圧および両シリンダ室５
２．５３内においてピストン部５４ａが油圧を受ける受
圧面積とにより定まるピストン部５４ａへの油圧力の大
小に応じて、スプール部材５４が上下動される。

このスプール部材５４の上下動はリンク機構４５を介し
て第１変速用サーボバルブ３０のスプール部材３４に伝
えられて、これを左右動させる。すなわち、油圧ライン
１０２．１０４を介して供給される油圧を制御すること
により第１変速用サーボバルブ３０のスプール部材３４
の動きを制御し、ひいてはピストン部材３２を動かして
油圧モータＭの斜板角を制御してこのモータＭの容量制
御を行って、変速比を制御することができるのである。

具体的には、第２変速用サーボバルブ５０のスプール部
材５４を上動させることにより、第１変速用サーボバル
ブ３０のピストン部材３２を右動させて斜板角を小さく
し、油圧モータＭの容量を小さくして変速比を小さくさ
せることができる。

ボート５１ａから上シリンダ室５２内に繋がる油圧ライ
ン１０２の油圧は、チャージポンプ１０の吐出油をチャ
ージ圧リリーフバルブ１２により調圧した作動油が油圧
ライン１０１，１０２を介して導かれたものであり、ボ
ート５１ｂから下シリンダ室５３に繋がる油圧ライン１
０４の油圧は、油圧ライン１０２から分岐したオリフィ
ス１０３ａを有する油圧ライン１０３の油圧を、デユー
ティ比制御される２個のソレノイドバルブ１５１．１５
２により制御して得られる油圧である。ソレノイドバル
ブ１５１はオリフィス１０３ａを有する油圧ライン１０
３から油圧ライン１０４への作動油の流通量をデユーテ
ィ比に応じて開閉制御するものであり、ソレノイドバル
ブ１５２は油圧ライン１０４から分岐する油圧ライン１
０５とオリフィス１０６ａを介してドレン側に連通ずる
油圧ライン１０６との間に配され、所定のデユーティ比
に応じて油圧ライン１０４からドレン側への作動油の流
出を行わせるものである。

このため、油圧ライン１０２を介して上シリンダ室５２
にはチャージ圧リリーフバルブ１２により調圧されたチ
ャージ圧が作用するのであるが、油圧ライン１０４から
は上記２個のソレノイドバルブ１５１，１５２の作動に
より、チャージ圧よりも低い圧が下シリンダ室５３に供
給される。ここで、上シリンダ室５２の受圧面積は下シ
リンダ室５３の受圧面績よりも小さいため、上下シリン
ダ室５２．５３内の油圧によりスプール部材５４が受け
る力は、上シリンダ室５２内の油圧Ｐｕに対して、下シ
リンダ室５３内の油圧がこれより低い所定の値Ｐρ（Ｐ
ｕ＞Ｐｆ）のときに釣り合う、このため、ソレノイドバ
ルブ１５１，１５２により、油圧ライン１０４から下シ
リンダ室５３に供給する油圧を上記所定の値ＰＪＩより
大きくなるように制御すれば、スプール部材５４を上動
させて油圧モータＭの斜板角を小さくして変速比を小さ
くすることができ、下シリンダ室５３に供給する油圧を
Ｐｌより小さくなるように制御すれば、スプール部材５
４を下動させて油圧モータＭの斜板角を大きくして変速
比を大きくすることができる。

上記両ソレノイドバルブ１５１，１５２はコントローラ
１００からの信号により駆動制御されるものであり、こ
のことから分かるように、コントローラ１００からの信
号により、第１および第２変速用サーボバルブ３０．５
０の作動を制御し、油圧モータＭの容量の制御、ひいて
は変速比の制御がなされる。

このコントローラ１００による変速比の制御について、
第３図のフローチャートに基づいて説明する。

この制御においては、まず、アクセルペダルの開度θａ
ｃｃ信号等からアクセルペダルが戻されたか否かが判断
される。アクセルペダルが戻されていない場合には、デ
イレ−タイマカウンタＴを０”にするとともに、変速速
度係数ｋ　ＯＦＦを“１′°にする。

アクセルペダルが戻された場合には、デイレ−タイマカ
ウンタＴに“１”を加えてこれによるカウントを開始す
る。このカウントは、所定時間毎に縁り返される本制御
フロー毎にパ１”を加えてアクセルペダルが戻し始めて
からの時間が算出される。そして、このようにしてデイ
レ−タイマカウンタにより算出された時間に対して第４
図に示すグラフから、変速速度係数ｋ　ＯＦＦを読み込
む。

この速度係数は、デイレ−タイムがｔ１時間経過するま
では０″であり、この後ｔ２時間経過までは時間経過と
ともに徐々に増加し、ｔ２時間経過後は１″である。

次いで、アクセルペダルの踏み込みの如何に拘らず、基
本変速速度Ｉを以下のようにして、ｆＪ３￥。

する。

まず、変速比ｉ（＝入力回転数／出力回転数）は、エン
ジン回転数をＮ、車速を■としたときには、第（１）式
で表される。

第（１）式でＣ′は定数である。また第（］）式を時間
ｔで微分して変速比変化速度ｌを求めると、第（２式％
式％ 第＋２１式でエンジン回転数の変化速度向を、エンジン
回転数の目標変化速度向。、加速度つを予測加速度９ｏ
とし、Ｃ＝１／Ｃとすると、 となる、すなわち、変速比変化速度ｌは、予測加速度ウ
ロに対応する成分ｉ　ａ　　（＝　　Ｃｘ、Ｎ　／　Ｖ
　２×つ０）と、エンジン回転数の目標変化速度白〇に
対応する成分子　Ｎ　　（＝　ＣＸ　１　／　Ｖ　Ｘ崗
。）との和で与えられることになる。予測加速度つ。は
、次の第４）式〜第（７１式から得られる。

すなわち、エンジンＥ単体の出力Ｐｔは、路面抵抗をＲ
μ、空気抵抗をＲａ、エンジンＥの余裕馬力をＰａとし
たときに Ｐ　ｅ　＝　Ｒ＋　Ｒａ　＋　Ｐ　ａ　　　　　　　　
−ｆ４）で表される。この第（４）式から余裕馬力Ｐａ
はＰ　ａ　＝　Ｐ　ｅ　−（ＲＢ　＋　Ｒａ　）　　　
　　−（５１となる。

また余裕馬力Ｐａは、車両総重量をＷ、エンジン回転総
重量をΔＷとしたときに、第（６）式でも表される。

この第（６）式および前記第（９式からである。

したがって、予測加速度つ。は、エンジンＥの余裕馬力
Ｐａから演算可能であり、余裕馬力Ｐａは第四式から求
められる。一方、エンジン回転数の目標変化速度肉０は
、運転者の加、減速の意志を示す指標たとえば目標エン
ジン回転数Ｎ、および実際のエンジン回転数Ｎの差ΔＮ
を演算し、走行フィーリングおよび燃料消費の観点から
前記差ΔＮに応じた目標変化速度肉。を予め定めたテー
ブルを準備しておくことにより得られる。

次いで、このようにして演算された基本変速速度ｌに、
上記変速速度係数ｋ　ＯＦＦを乗じてこれを補正した変
速速度ｌを求め、この変速速度ｌが得られるようにコン
トローラ１００からソレノイドバルブ１５１．１５２に
駆動信号が送られて、変速制御がなされる。

この場合、上記変速速度係数ｋ　ＯＦＦは、アクセルペ
ダルが戻されていない場合には常に１”であり、基本変
速速度に基づく変速制御がなされる。一方、アクセルペ
ダルが戻された場合には、時ｖ：１ｔ１経過までは上記
係数ｋ　ＯＦＦが“０”であり変速制御がなされず、時
間ｔ１から時間ｔ２の間は時間経過とともに徐々に基本
変速速度に近づく制御速度で変速制御がなされ、時開ｔ
２経過後に上記係数が“１”になり初めて基本変速速度
に基づく制御がなされる。

以上の実施例におい、では、油圧ポンプと油圧モータと
からなる無段変速機を用いる場合を示したが、本発明の
制御方法はこのような無段変速機だけでなく、他の形式
の無段変速機に用いても良いのは熱論である。さらに、
変速比の制御装置としても、本例のように電気的なコン
トローラによりソレノイドバルブを制御してサーボバル
ブを作動させる電気−油圧式の装置のみならず、スロッ
トル開度に対応した油圧力を発生させて、この油圧力に
よりサーボバルブを作動させるような装置を用いても良
い。

ハ０発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、走行中にアクセル
ペダルが戻された場合に、この戻しによる目標エンジン
回転数の低下に伴う変速制御を一定の時間遅れの後に開
始するようにしているので、運転者が気まぐれにアクセ
ルペダルを短時間に戻したり踏んだりしたときのような
場合には、変速比が上記一定の時間遅れの間はそのまま
保持され、アクセルペダルを戻した後、これが再び踏み
込まれたときに走行パワーが不足して運転フィーリング
が損なわれるということを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により変速制御される無段変速機
の油圧回路図、 第２図は第１および第２変速用サーボパルプの断面図、 第３図は上記変速制御の内容を示すフローチャート、 第４図はデイレ−タイムと変速速度係数との関係を示す
グラフである。 ４・・・シャトルバルブ　　５・・・クラッチ弁１０・
・・チャージポンプ ３０．５０・・・変速用サーボバルブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジンのスロットル開度に対応して目標エンジン
   回転数を設定し、前記エンジンの回転数を前記目標エン
   ジン回転数に一致させるように変速比制御を行う車両用
   無段変速機の変速制御方法において、 前記スロットル開度を制御するアクセルペダルが戻され
   た場合に、このアクセルペダルの戻しによる前記目標エ
   ンジン回転数の低下に伴う変速制御を一定の時間遅れを
   置いて開始するようにしたことを特徴とする車両用無段
   変速機の変速制御方法。