JPH01148630A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用無段変速機の変速制御方法、特にエンジ
ンブレーキ時の変速制御方法に関するものである。　　
゛ 〔従来技術とその問題点〕 従来、車両用無段変速機としてはＶベルト式無段変速機
を始めとして種々の無段変速機が提案されているが、そ
の変速制御方法は、予め設定された変速制御パターンに
よりスロットル開度、車速などの運転条件に応じてエン
ジン回転数または変速比の目標値を決定し、実際のエン
ジン回転数または変速比が目標値へ近づくように変速制
御するのが通例である。上記変速制御パターンは、Ｄレ
ンジでは主に最良燃費特性を考慮して設定され、Ｌレン
ジでは主にエンジンブレーキ特性を考慮して設定される
。つまり、同一スロットル開度に対する目標エンジン回
転数はＬレンジがＤレンジより高く設定され、換言すれ
ば同一スロットル開度に対する目標変速比はＬレンジが
Ｄレンジより低速比（Ｌｏｗ）側に設定される。

ところで、下り坂を走行する時、車速は比較的高いのに
対し、スロットル開度はほぼ全閉となるためエンジン回
転数は低くなる。このような下り坂走行時には、Ｄレン
ジでは勿論、Ｌレンジに切り換えても高速比（Ｈｉｇｈ
）走行状態となり、エンジンブレーキを効果的に作用さ
せることができない、特に、下り坂の勾配が急になるほ
ど車両の加速度が増すので、より強力なエンジンブレー
キが必要となるが、上記のようにエンジンブレーキが効
かないと制動装置の負担が増してその構成部品の損耗を
早めるといった不具合がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、下り坂でのエンジンブレーキ性能を−確保できる車
両用無段変速機の変速制御方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、本発明は、予め設定された
変速制御パターンによりスロットル開度。

車速などの運転条件に応じてエンジン回転数または変速
比の目標値を決定し、実際のエンジン回転数または変速
比が目標値へ近づくように変速制御される車両用無段変
速機において、車両の傾きによって路面の勾配を検出し
、該検出された路面の勾配が下り勾配のとき、該下り勾
配の大きさに応じて上記変速制御パターンの最小変速比
側に変速制限区域を設けることを特徴とする。

〔作用〕

即ち、下り勾配を走行している場合には、変速制御パタ
ーンの最小変速比側に変速制限区域が設けられる、換言
すれば下り勾配で変速し得る最小変速比が上り勾配や平
坦路に比べて大きい値に設定されているのである。した
がって、下り勾配ではエンジン回転数が高く保持され、
エンジンブレーキを作用させることができるとともに、
下り勾配が急になれば最小変速比もそれだけ大きくなる
ので、より強力なエンジンブレーキを効かずことができ
、制動装置の負担を軽減できる。

〔実施例〕

第１図は本発明にかかる無段変速機の一例であるＶベル
ト式無段変速機の概略構造を示す。エンジンｌのクラン
ク軸２はフライホイール３およびダンパ機構４を介して
入力軸５に接続されている。

入力軸５の端部には外歯ギヤ６が固定されており、この
外歯ギヤ６は無段変速装置１０の駆動軸１１に固定され
た内歯ギヤ７と噛み合い、入力軸５の動力を減速して駆
動軸１１に伝達している。

無段変速装置ｌＯは駆動軸１１に設けた駆動側ブー１月
２と、従動軸１３に設けた従動側プーリ１４と、両プー
リ間に巻き掛けたＶベルト１５とで構成されている。駆
動側プーリ１２は固定シープ１２ａと可動シープ１２ｂ
とを存しており、可動シーブ１２ｂの背後には変速比を
制御するための変速比制御用油室１６が設けられている
。一方、従動側ブー１Ｊ１４も駆動側ブー１月２と同様
に、固定シーブ１４ａと可動シープ１４ｂとを有してお
り、可動シーブ１４ｂの背後にはトルク伝達に必要な推
力をＶベル）１５に与える負荷推力制御用油室１７が設
けられている。上記変速比制御用油室１６および負荷推
力制御用油室１７の油圧は、後述する変速制御弁４３お
よび負荷推力制御弁４５にて制御される。

従動輪１３の外周には中空軸１９が回転自在に支持され
ており、従動軸１３と中空軸１９とは湿式多板クラッチ
からなる発進クラッチ２０によって断続される０発進ク
ラッチ２０の油圧は後述する発進制御弁４７によって制
御される。中空軸１９には前進用ギヤ２１と後進用ギヤ
２２とが回転自在に支持されており、前後進切換用ドッ
グクラッチ２３によって前進用ギヤ２１又は後進用ギヤ
２２のいずれか一方を中空軸１９と連結するようになっ
ている。後進用アイドラ軸２４には後進用ギヤ２２に噛
み合う後進用アイドラギヤ２５と、別の後進用アイドラ
ギヤ２６とが固定されている。また、カウンタ軸２７に
は上記前進用ギヤ２１と後進用アイドラギヤ２６とに同
時に噛み合うカウンタギヤ２８と、終減速ギヤ２９とが
固定されており、終減速ギヤ２９はディファレンシャル
装置３０のリングギヤ３１に噛み合い、動力を出力軸３
２に伝達している。

調圧弁４０は油溜４１からオイルポンプ４２によって吐
出された油圧を調圧し、ライン圧として変速制御弁４３
、負荷推力制御弁４５および発進制御弁４７に出力して
いる。変速制御弁４３、負荷推力制御弁４５および発進
制御弁４７は電子制御装置６０から出力される制御信号
（例えばデユーティ制御信号）によりソレノイド４４．
４６．４８を作動させ、ライン圧を調圧してそれぞれ油
室１６．１７と発進クラッチ２０とに制御油圧を出力し
ている。したがって、電子制御袋Ｒ６０からソレノイド
４４，４６．４８への制御信号のみによって、無段変速
装置ｌＯの変速比、ベルト張力および発進クラッチ２０
のトルク伝達容量を自在に制御できる。

なお、上記制御弁４３，４５．４７としては、例えば信
号油圧を発生する電磁弁と信号油圧に応じた油圧を出力
する油圧制御弁との組合せによって構成してもよく、あ
るいはりニヤソレノイド弁のような電磁弁単体で構成し
てもよい。いずれにしても、ソレノイド４４．４６．４
８に入力される信号に比例した油圧を出力できればよい
。

第２図は電子制御装置６０の構造図を示し、図中、６１
はエンジン回転数Ｎ＋−（入力軸５の回転数）を検出す
るセンサ、６２は車速Ｖ（出力軸３２の回転数）を検出
するセンサ、６３は従動軸１３の回転数Ｎ。ｕｔ　　（
発進クラッチ２０の入力回転数又は従動側ブー’Ｊ１４
の回転数）を検出するセンサ、６４はＰ、Ｒ。

Ｎ、Ｄ、Ｌの各シフト位置を検出するセンサ、６５はス
ロットル開度を検出するセンサ、６６は車両の減速度を
検出するＧセンサであり、上記センサ６１〜６４の信号
は入力インターフェース６７に入力され、センサ６５，
６６の信号はＡ／Ｄ変換器６８でデジタル信号に変換さ
れる。６９は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、７０は変速
制御用ソレノイド４４と負荷推力制御用ソレノイド４６
と発進制御用ソレノイド４８を制御するためのプログラ
ムやデータが格納されたり一ドオンリメモリ（ＲＯＭ）
、７１は各センサから送られた信号やパラメータを一時
的に格納するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）　、７
２は出力インターフェースであり、これらＣＰＵ６９、
ＲＯＭ７０、ＲＡＭ７１、出力インターフェース７２、
入力インターフェース６７及びＡ／Ｄ変換器６８はバス
７３によって相互に連絡されている。出力インターフェ
ース７２の出力は、出力ドライバフ４を介して上記変速
制御用ソレノイド４４と負荷推力制御用ソレノイド４６
と発進制御用ソレノイド４８とに制御信号として出力さ
れている。

第３図は電子制御装置６０に設定されたＤレンジの変速
線図を示す。その動作を簡単に説明すると、まずＡ点は
発進前状態であり、この状態からスロットル開度を一定
開度開くと、エンジン回転数の上昇に伴って発進クラッ
チ２０の係合力が増加し、発進を開始する。Ｂ点に達す
ると、発進クラッチ２０が締結を完了し、変速制御へ移
行する。変速制御では、まず最大変速比Ｌｏｗの直線に
沿って加速し、エンジン回転数がその時のスロットル開
度に応じた目標値まで上昇した時点（０点）で変速領域
へ入り、スロットル開度と車速とで決定される目標値を
保持しながら最小変速比１１ｉｇｈ方向へ変速する。そ
して、最小変速比旧ｇｈ（０点）に到達すると、以後、
最小変速比旧ｇｈの直線に沿って走行する。

ところで、長い下り坂を走行する場合には、制動装置の
負担を軽減するためにエンジンブレーキを効かず必要が
ある。そのため、Ｄレンジの他にＬレンジが設けられて
いるが、従来の変速制御パターンの最大変速比Ｌｏ−お
よび最小変速比旧ｇｈはり、Ｌ両レンジで同一であり、
スロットル全閉時の目標エンジン回転数がＤレンジより
Ｌレンジが高く設定されているに過ぎない。しかるに、
下り坂を走行中は車速か高いので、Ｌレンジであっても
目標変速比は最小変速比旧ｇｈへと変化してしまい、エ
ンジンブレーキが殆ど効かないという事態が生じる。

本発明では、このような問題を解決するため、下り坂を
走行中は最小変速比１１ｉ側に変速制限区域（第３図斜
線で示す）を設け、変速し得る最小変速比を第３図破線
で示すように制限変速比１目、に制限している。例えば
第３図Ｃ点から変速制御を開始した場合を想定すると、
上り坂や平坦路では０点まで変速し得るのに対し、下り
坂ではＥ点までしか変速できない、このように、下り坂
の走行中は制限変速比１１４ｍより小さい変速比へは移
行できないので、常に高めのエンジン回転数に保持され
、エンジンブレーキを効果的に作動させることができる
。

上記変速制限区域は、第４図斜線のように下り勾配の大
きさに応じて拡大するように設定されている、つまり、
下り勾配が急になればそれだけ変速し得る制限変速比Ｉ
Ｌｉｍが低速比Ｌｏ＠側に移行するので、より強力なエ
ンジンブレーキを作用させることができる。

下り坂の勾配、つまり車両の傾きを検出する方法として
は、例えば地磁気の方向によって直接検出することも考
えられるが、このような検出器は未だ実用化されていな
い。そこで、既に実用化されている上記車速センサ６２
とＣセンサ６６とを用いて車両の傾きを検出する方法を
説明する。

まず、第５図に示すように路面の傾きをθ、車両の質量
をＭ、重力加速度をｇ　（＝９．８ｍ／ｓ”　）、Ｃセ
ンサ６６にて検出される減速度をα１、車速センサ６２
にて検出される車速をＶとすると、車速変化量α９は次
式で与えられる。

α、−ｄＶ／ｄｔ 車速変化量α、と路面に平行な方向の重力加速度の分力
ｇ　ｓｉｎθとの差が減速度であるから、次式が成立す
る。

Ｍαｖ　−Ｍｇ　ｓｉｎθ＝　Ｍ　ａ　。

上式より、路面の傾きθは次式で算出できる。

上記のように既存のセンサ６２．６６を用いて下り坂の
勾配を検出できるので、第３図、第４図に示した変速制
御を容易に実行できる。

なお、本発明において、変速制限区域はＤレンジおよび
Ｌレンジの双方に設けてもよいが、いずれか一方（好ま
しくはＬレンジ）にのみ設けてもよい。

また、変速制限区域をスロットル全閉付近のみ設け、ス
ロットルを開いた場合には変速制限区域を設けなくても
よい。その理由は、下り坂を走行する場合にはエンジン
ブレーキで減速しつつ走行したい場合と、高速で走行し
たい場合とが考えられ、後者の場合には変速制限区域を
設けると必要以上にエンジン回転数が高くなり、エンジ
ン騒音が大きくなるとともに燃費を損なうからである。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば下り勾配
を走行している場合には、変速制御パターンの最小変速
比側に変速制限区域を設けたので、下り勾配ではエンジ
ン回転数が高く保持され、エンジンブレーキを効果的に
作用させることができる。しかも、下り勾配が急になれ
ば最小変速比もそれだけ大きくなるので、より強力なエ
ンジンブレーキを効かずことができ、制動装置の負担を
軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例である■ベルト式無段変速機の概
略図、第２図は電子制御装置のブロック図、第３図は変
速線図、第４図は下り勾配に対する変速制限区域の設定
図、第５図は路面の勾配検出方法の説明図である。 １・・・エンジン、１０・・・無段変速装置、２０・・
・発進クラッチ、６０・・・電子制御装置、６２・・・
車速センサ、６６・・・Ｇセンサ。 率　速 第５図 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　予め設定された変速制御パターンによりスロットル開
   度、車速などの運転条件に応じてエンジン回転数または
   変速比の目標値を決定し、実際のエンジン回転数または
   変速比が目標値へ近づくように変速制御される車両用無
   段変速機において、車両の傾きによって路面の勾配を検
   出し、該検出された路面の勾配が下り勾配のとき、該下
   り勾配の大きさに応じて上記変速制御パターンの最小変
   速比側に変速制限区域を設けることを特徴とする車両用
   無段変速機の変速制御方法。