JPH0285559A - 車両用無段変速機の変速比制御方法 - 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、定速走行装置および無段変速機を備えた車両
において無段変速機の変速比を制御するための方法に関
するものである。

従来の技術 エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪へ伝達するた
めの無段変速機を備えた車両の一種に、オートドライブ
装置やクルーズコントロール装置などと称されている、
走行車速を一定に保持するように加速操作部材を自動的
に操作する定速走行装置を備えたものがある。たとえば
、特開昭５９−９９１４７号および特開昭５９−１０３
０７０号公報に記載されたものがそれである。

発明が解決しようとする課題 ところで、無段変速機は、通常、エンジンの燃料消費効
率を向上させるように、或いはエンジンの燃料消費効率
と車両の動力性能とを両立させるように予め求められた
関係から、少なくとも加速操作部材の操作量に基づいて
目標値が決定され、実際のエンジン（入力軸）回転速度
或いは無段変速機の変速比が上記目標値と一致するよう
に変速比が自動的に制御される。このため、走行車速を
一定に保持するために前記加速操作部材が定速走行装置
により走行負荷の増減に応じて自動操作されると、この
加速操作部材の操作量の変化に応答して前記目標値が変
更され、この目標値が実現されるように無段変速機の変
速比が変化させられるので、定速走行中においてもエン
ジンの回転速度が頻繁に上下させられることになり、車
両の走行性が損なわれる場合があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、走行車速を一定に保持するた
めに定速走行装置により前記加速操作部材が走行負荷の
増減に応じて自動操作されても、車両の走行性が損なわ
れないようにすることにある。

課題を解決するための手段 斯る目的を達成するための本発明の要旨とするところは
、予め定められた関係から少なくとも加速操作部材の操
作量に基づいて決定された目標値と実際のエンジン回転
速度或いは速度比とが一致するように変速比が調節され
る無段変速機と、走行車速を一定に保持するために前記
加速操作部材を自動的に操作する定速走行装置とを備え
た車両の制御方法であって、前記定速走行装置による定
速走行中には、前記無段変速機の変速比の変化を抑制す
ることにある。

発明の作用および効果 このようにすれば、定速走行装置により走行車速を一定
に保持するために加速操作部材が自動操作された状態で
も、無段変速機の変速比の変化が抑制されるので、加速
操作部材の自動操作による操作量の変化に応じたエンジ
ンの回転速度が少なくなり、車両の走行性が損なわれる
ことが解消される。

ここで、前記無段変速機における変速比変化の抑制は、
変速比制御において常時用いられる関係とは別に用意さ
れ、且つ、加速操作部材の操作量の変化に関連して決定
される目標値の変化幅が小さくなるように決定された第
２の関係を用いて前記目標値から新たに目標値が決定さ
れることにより行われる。

実施例 以下、本発明の一適用例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図において、車両のエンジン１０には磁粉式クラッ
チ、遠心クラッチ、フルードカップリングなどのクラッ
チ１２を介してベルト式無段変速機１４が連結されてお
り、エンジンｌＯの回転がベルト式無段変速機１４によ
って無段階に変速された後、図示しない駆動輪へ伝達さ
れるようになっている。ベルト式無段変速機１４はクラ
ッチ１２に連結された入力軸１６および出力軸１８と、
人力軸１６および出力軸１８に取り付けられた有効径が
可変の一次側可変プーリ２０および二次側可変プーリ２
２と、それら−次側可変プーリ２０および二次側可変プ
ーリ２２に巻き掛けられた伝動ベルト２４と、伝動ベル
ト２４を挟圧する力を一次側可変プーリ２０および二次
側可変プーリ２２に付与する一次側油圧シリンダ２６お
よび二次側油圧シリンダ２８とを備えている。−次側可
変プーリ２０および二次側可変プーリ２２は、入力軸１
６および出力軸１８にそれぞれ固定された固定回転体３
０および３２と、人力軸１６および出力軸１８に軸方向
の移動可能且つ軸まわりの回転不能に取り付けられた可
動回転体３４および３６とから成り、それら可動回転体
３４および３６が一次側油圧シリンダ２６および二次側
油圧シリンダ２８内の油室に作用させられる油圧によっ
て軸方向へ駆動されることにより伝動ベルト２４の掛り
径（有効径）が連続的に変化させられるようになってい
る。この二次側油圧シリンダ２８にはライン油圧調圧弁
４０によって調圧されたライン油圧が常時供給されると
ともに、−次側油圧シリンダ２６内の作動油量が変速比
制御弁３日によって調節されることにより可動回転体３
４および３６に作用させられている力のバランスが変更
されて、ベルト式無段変速機１４の人力軸１６および出
力軸１８の変速比が変化させられるようになっている。

オイルタンク４１からエンジン１０により駆動される油
圧ポンプ４２によって圧送された作動油がライン油圧調
圧弁４０によって調圧されることにより前記ライン油圧
が得られ、このライン油圧はライン油路４６を介して変
速比制御弁３８および二次側油圧シリンダ２８へ供給さ
れる。ライン油圧調圧弁４０は、調圧信号ＳＰによって
駆動されるリニアソレノイドと、このリニアソレノイド
によって駆動される弁子とを備え、油圧ポンプ４２から
圧送される作動油のオイルタンク４１への逃がし量を調
圧信号ＳＰに従って変化させることによりライフ油圧を
調圧する。変速比制御弁３８は、変速比信号ＳＳによっ
て駆動されるリニアソレノイドと、このリニアソレノイ
ドによって駆動される弁子とを備え、−次側油圧シリン
ダ２６に連通する油路４８とライン油路４６とを連通さ
せて、その流通面積を変化させることにより一次側油圧
シリンダ２６への作動油供給量を調節する一方、油路４
８とオイルタンク４１への戻り油路５０とを連通させて
その流通面積を変化させることにより、−次側油圧シリ
ンダ２６内の作動油排出量を調節する。すなわち、変速
比制御弁３８によって油路４８とライン油路４６との連
通が遮断させられた状態においては変速比が固定される
一方、油路４８とライン油路４６とが連通させられた状
態においては一次側油圧シリンダ２６内の作動油量が増
加させられて、−次側可変プーリ２０の有効径が増大さ
せられるとともに二次側可変プーリ２２の有効径が小さ
くされて変速比（＝入力軸１６の回転速度／出力軸１８
の回転速度）が増加させられる。反対に、油路４８と戻
り油路５０とが連通させられることによって変速比が減
少させられる。

、エンジン１０の吸気配管にはアクセルペダル５２に作
動的に連結されたスロットル弁５４が取り付けられてい
る。このスロットル弁５４は、混合気の吸気量を調節す
るためのものである。上記吸気配管には、スロットル弁
５４の開度θを検出し、その開度θを表すスロットル信
号Ｓθを制御装置５６へ出力するためのスロットルセン
サ５８が設けられている。また、アクセルペダル５２が
操作されないときにおいて制御装置５６からの指令に従
ってスロットル弁５４の開度を調節するスロットルアク
チュエータ６０も設けられている。固定回転体３０およ
び３２の近傍には、入力軸１６および出力軸１８の回転
速度を検出して回転信号ＳＲ１およびＳＲ２を制御装置
５６へ出力するための回転センサ６２および６４が設け
られている。

また、前進レンジ、ニュートラル、後進レンジへ選択的
に操作されるシフトレバ−６６には、シフト操作位置を
検出してそのシフト操作位置を表すシフト位置信号ＳＨ
を制御装置５６へ出力するためのシフト位置センサ６８
が設けられている。さらに、定車速走行のセットを指令
するセット信号ＳＳを発生させるための定速走行指令ス
イッチ７０、および定速走行下における加速若しくは減
速を指令する信号ＳＡを発生させるための加減速手動ス
イッチ７１がそれぞれ設けられている。

制御装置５６はＣＰＵ７２、ＲＡＭ７４、ＲＯＭ７６を
含んで構成され、ＣＰＵ７２は、予め記憶されたプログ
ラムに従って、インタフェース７８およびＡ／Ｄコンバ
ータ８０を介して入力された入力信号５ＳＳＳＨ，ＳＲ
Ｉ、ＳＲ２、ｓθ、ＳＡを処理し、変速比制御弁３８、
ライン油圧制御弁４０、スロットルアクチュエータ６０
を駆動するための調圧信号ＳＰおよび変速比信号Ｓ■を
Ｄ／Ａコンバータ８２を介して出力する。上記プログラ
ムには、車両の走行中において交互に或いは並列的に実
行される変速比制御ルーチンおよび定速走行制御ルーチ
ンが含まれている。上記制御装置５６は、定速走行制御
および変速比制御の制御手段に対応している。

変速比制御ルーチンでは、図示しないフローチャートに
従い、たとえば、回転信号ＳＲ２が表す出力軸回転速度
から、ベルト式無段変速機１４の後段に配置されている
図示しない減速ギヤや差動歯車装置の減速比に基づいて
車速を算出する一方、エンジン１０の最小燃費率曲線、
或いは燃費と車両の動力性能とを考慮して決定された最
適曲線に沿ってエンジン１０が作動するように予め求め
られ且つＲＯＭ７６に記憶された関係から、実際のスロ
ットル弁開度θおよび車速に基づいて目標回転速度Ｎ、
−を決定し、入力軸１６の実際の回転速度がその目標回
転速度Ｎ　ｉ　１１″と一致するように変速比制御弁３
８を駆動して変速比を常時制御する。第３図は、上記関
係の一例を示しており、最大変速比および最小変速比を
示す２本の線により挟まれた領域内において目標入力軸
回転速度Ｎ　ｉ　１１が決定されるようになっている。

定速走行制御ルーチンでは、図示しないフローチャート
に従い、定速走行指令が出されたときに一設定されたセ
ット車速と実際の車速とを比較し、セット車速と実際の
車速との差が解消されるようにスロットルアクチエエー
タ６０を制御する。すなわち、実際の車速がセント車速
より大きい場合はスロットルアクチエエータ６０によっ
てスロットル弁開度θを小さくし、実際の車速がセット
車速より小さい場合はスロットルアクチュエータ６０に
よってスロットル弁５４の開度θを大きくすることによ
り、車速を一定に維持する。本実施例では、上記スロッ
トル弁５４が加速操作部材に対応し、スロットルアクチ
ュエータ６０および制御装置５６などが定速走行装置に
対応する。

次に、上記制御装置５６における制御作動の要部、すな
わち、上記定速走行制御ルーチンの実行に関連して上記
変速比制御ルーチンにおいて用いられる関係を変更する
制御を、第１図のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ステップＳ１においてオートドライブ（定速走行
）モードであるか否かが、定速走行指令スイッチ７０か
らの信号ＳＳに基づいて判断される。このステップＳ１
における判断が否定される場合には、ステップＳ２にお
いて入力軸１６の目標入力軸回転速度Ｎ、−を決定する
ために用いられる関係を表すマツプが、後述のマツプ２
から前記第３図に対応するマツプ１へ切り換えられる。

しかし、上記ステップＳ１における判断が肯定された場
合には、定速走行指令が出されている状態であるので、
ステップＳ３において加速モード或いは減速モードであ
るか否かが、定速走行袋ぽ作動状態下の加減速手動スイ
ッチ７１からの信号ＳＡに基づいて判断される。ステッ
プＳ３において、加速操作状態或いは減速操作状態であ
ると判断された場合には、前記ステップＳ２が実行され
るが、加速操作状態或いは減速操作状態ではないと判断
された場合には、ステップＳ４において基準スロットル
弁開度θ１がたとえば第４図に示す予めＲＯＭ７６に記
憶された関係から決定される。この関係は、基準スロッ
トル弁開度θ１を定速走行指令が出されたときの車速を
維持するために必要な値とするように、予め決定されて
いる。続くステップＳ５においては、マツプ２が設定さ
れる。この設定は、予めＲＯＭ７６に記憶された（１）
式から算出することにより行われる。この（１）式は、
定速走行モードのときの第２の目標人力軸回転速度Ｎ、
１１を求めるためのものである。第５図では、上記の設
定により得られたマツプ２が所定の車速についてだけ実
線により示されている。なお、第５図において上記作動
により算出されたマツプ２とマツプ１とが対比して示さ
れていることから明らかなように、マツプ２では、定速
走行モードのときの第２の目標入力軸回転速度Ｎ　ｉｎ
□１のスロットル弁開度θに対する変化幅が抑制されて
いる。

Ｎ＋−ｚ”　＝　（Ｎ＋−”　　Ｎｒｎｂ”　）　・ｋ
　＋Ｎｉ、、ｂ”　　・・（１）但し、ｋ＜１ そして、ステップＳ６では、変速比制御ルーチンにおい
て用いられる関係を表すマツプが上記マツプ２へ切り換
えられる。これ以後は、マツプ２により表される関係に
より第２の目標入力軸回転速度Ｎ、１′が決定されるよ
うになる。すなわち、定速走行モードに切り換えられた
ときの車速をａｋｍ／ｈとすると、第４図に示す関係か
ら基準スロットル弁開度θｂ１が決定される。この基準
スロットル弁開度θ、″は、車速ａ　ｋｍ　／　ｈであ
るときの走行抵抗と釣り合った駆動トルクを発生させる
ｂ％のスロットル弁開度θである。この基準スロットル
弁開度θ、″に対応してマツプ１から求められる目標入
力軸回転速度ＮＬｎｂ”から（１）式に基づいて第２の
目標入力軸回転速度Ｎ、アｚ１が決定されるのである。

上記のように、本実施例によれば、マツプ２がマツプ１
に代えて用いられることにより、定速走行モードのとき
の第２の目標入力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｎ　ｔｌのスロッ
トル弁開度θに対する変化幅が抑制される結果、定速走
行モードにより走行車速を一定に保持するためにスロッ
トル弁５４が自動操作される状態でも、ベルト式無段変
速機１４の変速比の変化が抑制されるので、自動的な定
速走行のためのスロットル弁５４の開度の変化によるエ
ンジンの回転速度が少なくなり、車両の走行性が損なわ
れることが解消される。すなわち、定速走行キードが定
速走行指令スイッチ７０により選択されている場合には
、ベルト式無段変速機１４の変速比の調節による定速度
制御ではなく、エンジン１０の出力トルクの調節による
定速度制御の割合を高くすることにより、エンジン１０
の回転速度の頻繁な変化（ハンチング）を発生させるこ
となく、円滑に車両を定速走行させることができるので
ある。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例において第５図の実線に示すよ
うな第２の関係が用いられていたが、第２の目標入力軸
回転速度Ｎ　ｉ　ｆｉ２８がスロットル弁開度θに拘わ
らず一定となる関係が用いられてもよい。

また、前述の実施例では、ステップＳ５においてマツプ
ｌから求められた定速走行モード開始時の基準スロット
ル弁開度θ、′からマツプ２が算出されていたが、予め
ＲＯＭ７６に記憶された複数種類の関係から基準スロッ
トル弁開度θｂ１に対応するものが読み出されるように
してもよいのである。このような場合には、ステップＳ
５が不要となる。

また、前述の実施例において、スロットル弁５４が定速
走行制御において自動操作される加速操作部材として機
能していたが、上記スロットル弁５４に代えて、アクセ
ルペダル５２や、ディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプ
のコントロールレバーなどが定速走行制御のために自動
操作される形式であってもよい。

また、前述の実施例におけるベルト式無段変速機１４の
変速比制御では、目標入力軸回転速度Ｎｉｎ　　或いは
第２の目標入力軸回転速度Ｎ　ｉ　ＩＴ□′に入力軸１
６の実際の回転速度が一致するように変速比が制御され
ていたが、上記目標入力軸回転速度Ｎ　ｉ　＋ｓ　”或
いは第２の目標入力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｎ　２″と実際
の車速とから求められる目標変速比に実際の変速比が一
致するように制御されてもよいのである。

また、前述の実施例では、ベルト式無段変速機１４が用
いられていたが、他の形式の無段変速機であってもよい
。

また、前述の実施例では、定速走行制御ルーチンが実行
されている状態においてはマツプ２が用いられることに
より変速比制御における変速比の変化が抑制されていた
が、変速比の変化が機械的に抑制されてもよい。たとえ
ば、前記油路４８に絞りを備えたバイパス油路を並列接
続し、上記定速走行制御ルーチンが実行されている状態
では、そのバイパス油路を介して一次側油圧シリンダ２
６へ作動油を供給し或いは一次側油圧シリンダ２６から
作動油を流出させてもよい。要するに、定速走行制御ル
ーチンが実行されている間においては、変速比の変化が
抑制されればよいのである。

また、マツプ１から目標入力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｎを求
めるステップと、その目標入力軸回転速度Ｎ、Ｊに１以
下の定数を掛けて第２の目標人力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｎ
　１′を求めるステップとを、制御サイクル毎に実行さ
せてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一適用例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図に示す実施例の作動を説明するフロー
チャートである。第２図は、本発明の一実施例が適用さ
れる車両の要部構成を説明する図である。第３図は、第
２図の実施例において変速比制御に際して用いられる関
係を示す図である。 第４図は、第１図のフローチャートにおいて基準スロッ
トル弁開度θ８を求めるに際して用いられる関係を示す
図である。第５図は、第１図のフローチャートにおいて
第２の目標入力軸回転速度を決定する際に用いられるマ
ツプ２をマツプ１と対比して示す図である。 １４：ベルト式無段変速機 ５４：スロットル弁（加速操作部材） ５６：制御装置 ６０：スロットルアクチュエータ 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第１図 第３図 第４図 ’ｌ漣（ｋｍ／ｈ） 第５図 スロ・１トル弁開度θ（ｏ１０２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予め定められた関係から少なくとも加速操作部材の操作
   量に基づいて決定された目標値と実際のエンジン回転速
   度或いは速度比とが一致するように変速比が調節される
   無段変速機と、走行車速を一定に保持するために前記加
   速操作部材を自動的に操作する定速走行装置とを備えた
   車両において、該無段変速機の変速比を制御する制御方
   法であって、 前記定速走行装置による定速走行中には、前記目標値の
   変化幅を抑制するようにしたことを特徴とする車両用無
   段変速機の変速比制御方法。