JPH01132431A - 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１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いてこの車両の走行制
御を行うための制御方法に関する。

（従来の技術） 無段変速機を搭載した車両において、この車両の走行制
御を行う方法としては、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（これを走行目標エンジン回
転数と称する）を設定し、エンジン回転数をこの走行目
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６１−４９２．０２号）。

このような制御をする場合において、アクセルペダルが
踏み込まれる等してアクセル開度（アクセルペダルの踏
込量もしくはスロットル開度）が全閉状態でない場合に
は、このアクセル開度に応じて走行目標エンジン回転数
を設定して変速制御を行わせれば良い。しかし、アクセ
ルペダルの踏み込みがなされずアクセル開度がほぼ零の
場合には（エンジンブレーキを作用させて減速を行わせ
る場合にこの状態が生じるのであるが）、上記のままの
方法によりアクセル開度に対応して走行目標エンジン回
転数を設定したのでは、エンジン回転数が低くなりすぎ
、充分なエンジンブレーキ作用を得ることができないと
いう問題がある。

このため、従来から、アクセル開度がほぼ零になってエ
ンジンブレーキ作用を行わせる状態の場合には、所望の
エンジンブレーキを得られるような目標エンジン回転数
（これをエンブレ目標エンジン回転数と称する）を車速
に対応して設定し、変速制御が行われていた。

（発明が解決しようとする問題） しかしながら、エンブレ目標エンジン回転数と、走行目
標エンジン回転数とをそれぞれ別に設定して変速制御を
行うと、制御が複雑化するという問題がある。さらに、
エンジンブレーキ作動状態からアクセルペダルを踏み込
んで走行目標エンジン回転数に基づく制御に移行すると
き、もしくはその逆の場合のときに、目標エンジン回転
数が急激に変化するため、運転者に違和感を与えるとい
う問題がある。

本発明はこのような問題に鑑み、アクセル開度に対して
エンジンブレーキ作動モードと走行モードとに分けるこ
となく目標エンジン回転数を設定でき、エンジンブレー
キ作動状態からアクセルペダルが踏み込まれた場合でも
、運転者に違和感を与えることなく滑らかに変速制御を
行わせることが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１発明の構成 （問題を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明の制御方法においては、ア
クセル開度が、その全閉位置がらある程度開放された位
置に設定された所定開度以上の範囲にあるときには、ア
クセル開度が所定開度がら増加するのに対応して目標エ
ンジン回転数も高くなるように設定し、一方、アクセル
開度が、所定開度未満の範囲にあるときには、アクセル
開度が前記所定開度から減少するのに対応して目標エン
ジン回転数は高くなるように設定している。

（作用〉 上記方法を用いて変速制御を行わせると、アクセル開度
が所定開度以上の場合には、アクセル開度が大きくなる
のに応じて目標エンジン回転数も大きくなるような変速
制御がなされ、走行抵抗が大きく変化しない限り、アク
セルペダルを踏み込むと車速が増大するような変速制御
がなされる。

また、逆にアクセルペダルの踏み込みを緩めると、目標
エンジン回転数は低下し、車速もこれに応じて低下する
。ところが、アクセルペダルの踏み込みがさらに緩めら
れて、アクセル開度が所定開度以下になった場合には、
アクセル開度がこの所定開度からさらに小さくされるの
に対応して、目標エンジン回転数は逆に高くなる。この
ため、アクセルペダルの踏み込みをやめてアクセル開度
がほぼ零に近ずいたような場合には、目標エンジン回転
数が高くなり、充分なエンジンブレーキ作用が働く。こ
の場合、目標エンジン回転数はアクセル開度に応じて変
化するものであり、エンジン５一 回転数は滑らかに増大するような制御となる。さらに、
このようなエンジンブレーキが作用している状態から、
アクセルペダルが踏み込まれてアクセル開度が大きくな
ると、アクセル開度が所定開度に開放されるまでは目標
エンジン回転数はアクセル開度に応じて減少し、エンジ
ン回転数が滑らかに変化しながら変速がなされる。

（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、無段変速機Ｔ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本の油
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、Ｌｂ
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ポ一ト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機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４
５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■、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
、車両の加速度つ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。

−９＝ 第１変速用サーボバルブ３０は、高圧ライン］２０が接
続される接続口３１．　ａ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３　］、　ｃ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３５．３
６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３３ｂ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＝１０− 接続口３　］、　ａ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１２０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３１ｂ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３５の
みに作用し、ピストン部材３２をスプール部材３４に追
従するように右動させる。

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の先端部にピ
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の右端部にピ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にピン結合されている。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にはテーパ面を有する凹部５４ｅ
が形成されており、この四部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の上動に伴いテーパ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の受圧面積よりも小さいため、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Ｐ、４（
Ｐｕ＞Ｐρ）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Ｐ（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
ＰＡ’より小さくなるように制御すれば、スプール部材
５４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。

この変速比の制御は、アクセル開度θａｃｃに対応して
設定された目標エンジン回転数Ｎｅｏに、実エンジン回
転数Ｎｅを一致させるようにして行われる。このための
目標エンジン回転数Ｎｅｏは、第３図に示すように設定
される。

＝１８− ここでは、アクセル開度θａｃｃが全閉がらある程度開
放した位置における開度が所定開度θ１として設定され
るとともに、この所定開度θ１に対応する目標エンジン
回転数Ｎｌを設定する。そして、所定開度θ１より大き
な（開放側）アクセル開度領域においては、アクセル開
度θａｃｃが大きくなる（開放される）のに応じて増大
する目標エンジン回転数特性（図中線Ａで示す回転数特
性）が設定され、一方、所定開度θ１より小さな（閉止
側）アクセル開度領域においては、アクセル開度が小さ
くなる（閉止される）のに応じて回転数がＮ２まで増大
する目標エンジン回転数特性（図中線Ｂで示す回転数特
性）が設定される。

目標エンジン回転数特性は、第３図の線ＡおよびＢで示
すように設定するだけでも良いのであるが、本例では、
エンジンブレーキ特性をさらに高めるため、アクセル開
度θａＣＣが所定開度θ□より小さい領域における特性
（線Ｂで示す特性）を、第４図に示すように車速Ｖに対
応した補正係数ｋにより補正するようにしている。この
補正係数には、線Ｂの傾きを補正して車速Ｖが大きい程
、エンジンブレーキを強く作用させようとするもので、
このため、ある車速のときに線Ｂで示すような特性が設
定されるとすれば、この車速より大きな車速のときには
、この線の傾きをより急にした鎖線Ｃで示すような特性
が設定され、この場合には、アクセル開度θａｃｃが零
になって走行するときにはエンジン回転数がＮ３となる
ような変速制御がなされる。

以上のようにして設定される目標エンジン回転数による
変速制御を行った場合の、車両の走行特性を第５図によ
り説明する。

まず、停車状態からアクセルペダルを踏み込んで発進す
る場合には、アクセルペダルの踏み込みに対して、クラ
ッチが接続され（線イ）、変速比最大の線りに沿ってエ
ンジン回転が上昇するのに応じて増速され（線口）、ク
ラッチ開度θａｃｃに対応する目標エンジン回転数を維
持したまま変速比が小さくされることによる増速かなさ
れる（線ハ）。なお、車速か最小変速比ラインＨに到達
した後、さらにアクセルペダルをゆっくりと踏むと、線
二に沿って増速される。

このようにして例えば、線二上の状態で走行していると
きに、アクセルペダルの踏み込みを緩めアクセル開度を
零になるまで小さくすると、目標エンジン回転数は第３
図におけるアクセル開度が零のときに対応する回転数と
なる。但し、この回転数は第４図に示すように車速に応
じて変化するもの故、車速の低下とともに緩やかに目標
回転数も低下し、第５図において線ホで示すように変速
制御される。なお、車速が設定車速■１より小さくなる
とクラッチが開放されて、線へで示すように変化する。

以上のように制御した場合、線ホで示す状態でエンジン
ブレーキが作動しながら減速しているときに、アクセル
ペダルを踏み込むと、目標エンジン回転数は第３図の線
Ｂ（もしくは線Ｃ）および線Ａで示すように連続的に変
化して変速がなされるなめ、エンジン回転の変化が清ら
がであり、運転者に違和感を与えることがない。

＝２１− 以上の実施例においては、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無論である。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９発明の詳細 な説明したように、本発明の制御方法によれば、アクセ
ル開度が所定開度以上の範囲にあるときには、アクセル
開度が所定開度から増加するのに対応して目標エンジン
回転数も高くなるように設定し、一方、アクセル開度が
所定開度未満の範囲にあるときには、アクセル開度が前
記所定開度から減少するのに対応して目標エンジン回転
数は高くなるように設定しているので、アクセルペダル
の踏み込みをやめてアクセル開度がほぼ零に近ずいたよ
うな場合には、目標エンジン回転数が高くなり、充分な
エンジンブレーキ作用を働かせることができる。なお、
この場合、目標エンジン回転数はアクセル開度に応じて
変化するものであり、エンジン回転数が滑らかに増大す
るような変速制御を行わせることができる。また、これ
とは逆に、エンジンブレーキ作動状態からアクセルペダ
ルの踏み込みを行った場合にも、目標エンジン回転数は
連続的に変化し、違和感のない滑らかな変速を行わせる
ことができる。さらに、本発明の制御の場合には、アク
セル開度に対して目標エンジン回転数は１つ特性を有す
るだけであるので、制御が複雑化することがない。

【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変速用サーボバルブの断面図、 第３図はアクセル開度に対して設定される目標エンジン
回転数を示すグラフ、 第４図は車速に対する目標エンジン回転数の補正係数を
示すグラフ、 第５図は上記無段変速機を備えた車両の走行特性図であ
る。 ４・・・シャトルバルブ　　５・・・クラッチ弁３０．
５０・・・変速用サーボバルブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジンからの入力を無段階に変速して駆動輪に伝
   達する無段変速機の変速制御を、アクセル開度に対応し
   て目標エンジン回転数を設定し、前記エンジンの回転数
   を該目標エンジン回転数に一致させるようにして行う変
   速制御方法において、全閉の状態からある程度開放され
   た位置におけるアクセル開度を所定開度として設定し、 前記アクセル開度が前記所定開度以上の範囲にあるとき
   には、前記目標エンジン回転数を、前記アクセル開度が
   前記所定開度から増加するのに対応して高くなるように
   設定し、 前記アクセル開度が前記所定開度未満の範囲にあるとき
   には、前記目標エンジン回転数を、前記アクセル開度が
   前記所定開度から減少するのに対応して高くなるように
   設定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。