JPH03292449A - 無段変速機を備えた車両の制御装置 - 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、無段変速機を備えた車両において、エンジン
ブレーキ怒を抑制するための制御装置に関するものであ
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無
段変速機と、車両の２．停止に関連してその無段変速機
を急減速変速させる急減速変速制御手段とを備えた車両
が知られている。たとえば、本出願人が先に出願した特
願平１−９２１３０号に記載の変速比制御装置がそれで
ある。これによれば、車両の減速度が予め定められた判
断基準値を上回ったときには、最大変化速度で無段変速
機の変速比を最減速側へ変化させることにより、車両の
再発進時の駆動力が充分に得られるようにされている。

発明が解決すべき課題 ところで、上記従来の車両では、急停止時における変速
比の最減速側への最大変化速度は、車両の停止までの間
に変速比を確実に最減速側まで変化させることと、車両
制動中のエンジンのアイドル回転速度を高めることによ
るエンジンブレーキ感を発生させないこととが両立する
ように設定されることが望まれる。しかし、車両の急停
止状態には大きなばらつきが存在するので、たとえば車
輪のスリップを伴うような激しい急停止状態でも確実に
変速比を最減速側へ変化させるために、上記最大変化速
度が高くなるように油圧回路などを設定すると、通常の
急停止状態において変速比がその最大変化速度で最減速
側へ変化させられることによってエンジンブレーキ作用
が発生し、運転性が損なわれる不都合があった。

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、車両の急停止状態に拘わらず
、確実に変速比を最減速側へ変化させ且つエンジンブレ
ーキ感を抑制する無段変速機を備えた車両の制御装置を
提供することにある。

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
、エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪へ伝達する
無段変速機と、車両の２、停止に関連してその無段変速
機を急減速変速させる急減速変速制御手段とを備えた車
両において、その′ｐ！、減速変速制御手段による無段
変速機の急減速変速に際してエンジンブレーキ感を抑制
するための制御装置であって、（ａ）前記車両の急停止
状態を検出する急停止状態検出手段と、Φ）その急停止
状態検出手段により車両の急停止状態が検出された場合
には、前記エンジンの出力を一時的に上昇させるエンジ
ン出力上昇制御手段とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、急停止状態検出手段により車両の急
停止状態が検出された場合には、エンジン出力上昇制御
手段によりエンジンの出力が一時的に上昇させられるの
で、車両の急停止状態に拘わらず、確実に変速比が最減
速側へ変化させられると同時にエンジンブレーキ感が抑
制される。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例の主要構成を概略的に示し
ている。図において、急停止状態検出手段２によって車
両の急停止状態が検出された場合には、急減速変速制御
手段４により無段変速機の変速比が減速側へ向かって最
大変化速度で変化させられるのに加えて、エンジン出力
上昇制御手段６によりエンジンの出力が一時的に上昇さ
せられるように構成されている。これにより、車両の急
停止状態においては、変速比が減速側へ最大変化速度で
変化させられると同時に、エンジン回転速度がアイドル
回転から上昇させられるので、エンジンブレーキ感の発
生が抑制される。

次に、上記主要構成図をさらに詳しく説明する。

第２図において、エンジン１０の動力は、ロックアツプ
クラッチ付フルードカップリング１２、前記無段変速機
に対応するベルト式無段変速機（以下、ＣＶＴという）
１４、前後進切換装置１６、中間ギヤ装置１８、および
差動歯車装置２０を経て駆動軸２２に連結された駆動輪
２４へ伝達されるようになっている。

フルードカップリング１２は、エンジン１０のクランク
軸２６と接続されているポンプ羽根車２８と、ＣＶＴｌ
４の入力軸３０に固定されポンプ羽根車２８からの油の
流れを受けて回転させられるタービン羽根車３２と、ダ
ンパ３４を介して入力軸３０に固定されたロックアツプ
クラッチ３６と、保合側油路３７に接続された係合側油
室３３および解放側油路３９に接続された解放側油室３
５とを備えている。フルードカップリング１２内は常時
作動油で満たされており、保合側油室３３へ作動油が供
給されるとともに解放側油室３５内から作動油が流出さ
せられると、ロックアツプクラッチ３６が係合させられ
て、クランク軸２６と入力軸３０とが直結状態にされる
。反対に、解放側油室３５へ作動油が供給されるととも
に保合側油室３３内から作動油が流出させられると、ロ
ックアツプクラッチ３６が解放される。

ＣＶＴｌ　４は、その入力軸３０および出力軸３８にそ
れぞれ設けられた一次側可変プーＩＪ４０および二次側
可変プーリ４２と、それら可変プーリ４０および４２に
巻き掛けられた伝動ベルト４４とを備えている。可変プ
ーリ４０および４２は、入力軸３０および出力軸３８に
それぞれ固定された固定回転体４６および４８と、入力
軸３０および出力軸３８にそれぞれ軸方向の移動可能か
つ軸回りの相対回転不能に設けられた可動回転体５０お
よび５２とから成り、可動回転体５０および５２が油圧
アクチュエータとして機能する一次側油圧シリンダ５４
および二次側油圧シリンダ５６によって移動させられる
ことにより■溝幅すなわち伝動ベルト４４の掛り径（有
効径）が変更されて、ＣＶＴ１４の変速比γ（＝入力軸
３０の回転速度Ｎｉ／出力軸３８の回転速度Ｎ、、ｔ）
が変更されるようになっている。

前後進切換装置１６は、よく知られたダブルピニオン型
遊星歯車機構であって、その出力軸５８に固定されたキ
ャリヤ６０により回転可能に支持され且つ互いに噛み合
う一対の遊星ギヤ６２および６４と、前後進切換装置１
６の入力軸（ＣＶＴ１４の出力軸）３８に固定され且つ
内周側の遊星ギヤ６２と噛み合うサンギヤ６６と、外周
側の遊星ギヤ６４と噛み合うリングギヤ６８と、リング
ギヤ６８の回転を停止するための後進用ブレーキ７０と
、上記キャリヤ６０と前後進切換装置１６の入力軸３８
とを連結する前進用クラッチ７２とを備えている。後進
用ブレーキ７０および前進用クラッチ７２は油圧により
作動させられる形式の摩擦係合装置であって、それらが
共に係合しない状態では前後進切換装置１６が中立状態
とされて動力伝達が遮断される。しかし、前進用クラッ
チ７２が係合させられると、ＣＶＴ１４の出力軸３日と
前後進切換装置１６の出力軸５８とが直結されて車両前
進方向の動力が伝達される。また、後進用ブレーキ７０
が係合させられると、ＣＶＴＩ４の出力軸３８と前後進
切換装置１６の出力軸５８との間で回転方向が反転され
るので、車両後進方向の動力が伝達される。

エンジン１０によって回転駆動される油圧ポンプ７４は
第２図に示す油圧制御回路７６の油圧源である。この油
圧制御回路７６は、上記車両用動力伝達装置を制御する
ためのものであり、たとえば、特開昭６２−１９６４４
９号公報、特開昭６４−４９７４９号公報、特願平１−
７８７８４号、或いは特願平１−３３１４１号に記載さ
れた油圧制御回路と同様に構成されている。油圧制御回
路７６には、図示しない変速方向制御弁を制御するため
の第１電磁弁８０および図示しない変速速度制御弁を制
御するための第２電磁弁８２が設けられている。第１電
磁弁８０のオンオフ作動状態に関連してＣＶＴ１４の変
速比γの変化方向が切り換えられ、第２電磁弁８２のオ
ンオフ作動状態に関連して変速比Ｔの変化速度が切り換
えられるので、第１電磁弁８０および第２電磁弁８２の
作動状態の組合わせによって、変速比Ｔを速やかに増速
側へ変化させる急増速モード、変速比Ｔを速やかに減速
側へ変化させる急減速モード、変速比Ｔを緩やかに増速
側へ変化させる緩増速モード、変速比γを緩やかに減速
側へ変化させる緩減速モードがそれぞれ成立させられる
とともに、急増速モードと緩増速モードとの間および急
減速モードとＩＮ減速モードとの間の中間的モードが第
２電磁弁８２のデユーティ駆動により成立させられるよ
うになっている。

また、上記油圧制御回路７６には、ロックアツプクラッ
チ３６の保合状態を制御するための第３ｔｗｉｎ弁８４
が設けられている。通常、燃費および運転性を考慮した
所定の条件を満足すると、たとえば車速Ｖ、入力軸回転
速度Ｎ　４　ｎ、およびスロットル弁開度θいのうちの
少なくとも車速Ｖが予め定められた範囲内となったと判
断されるとロックアツプ作動指令信号が出力されて上記
第３電磁弁８４が作動させられて、保合側油室３３へ作
動油が供給されるとともに解放側油室３５内がら作動油
が流出させられる。これにより、ロックアツプクラッチ
３６が係合させられて、クランク軸２６と入力軸３０と
が直結状態とされる０反対に、上記車速Ｖ等が所定値以
下になると、解放側油室３５へ作動油が供給されるとと
もに保合側油室３３内から作動油が流出させられること
により、ロックアツプクラッチ３６が解放される。

ＣＶＴ用電子電子制御装置９ｏ油圧制御回路７６におけ
る前記第１電磁弁８０、第２電磁弁８２、第３電磁弁８
４を駆動することにより、ＣＶＴＩ４の変速比γおよび
ロックアツプクラッチ３６などを制御する。ＣＶＴ用電
子電子制御装置９０ＣＰＵ９２、ＲＯＭ９４、ＲＡＭ９
６、図示しないインターフェース回路等から成る所謂マ
イクロコンピュータを備えており、それには、駆動輪２
４の回転速度を検出する車速センサ１０２、ＣＶＴ１４
の入力軸３０および出力軸３８の回転速度をそれぞれ検
出する入力軸回転センサ１０４および出力軸回転センサ
１０６、エンジン１０の吸気配管に設けられたスロット
ル弁の開度を検出するスロットル弁開度センサ１０８、
シフトレバ−１００の操作位置を検出するための操作位
置センサ１１０、ブレーキペダルの操作を検出するため
のブレーキスイッチ１１２から、車速Ｖを表す信号、入
力軸回転速度Ｎ１イを表す信号、出力軸回転速度Ｎ　ｏ
　ｗ　ｔを表す信号、スロットル弁開度θｔ１を表す信
号、シフトレバ−１００の操作位置Ｐ１を表す信号、ブ
レーキ操作を表す信号がそれぞれ供給される。前記ＣＶ
Ｔ用電子電子制御装置９０内ＰＵ９２は、ＲＡＭ９６の
一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ９４に予め記憶された
プログラムに従って入力信号を処理し、前記第１電磁弁
８０、第２電磁弁８２、第３’を磁弁８４を駆動するた
めの信号をそれぞれ出力する。

また、車両には、第３図に示すエンジン制御装置が備え
られている。図において、エンジン１０の吸気配管には
燃料噴射弁１２０が設けられているとともに、その燃料
噴射弁１２０の上流側の吸気配管にはエンジン１０の出
力を制御するためのスロットル弁１２２およびアイドル
回転速度を制御するためのアイドル速度制御弁（ＩＳＣ
Ｖ）１２４が並列に設けられている。エンジン用電子制
御装置１２６は、図示しないアクセルペダルの操作量に
対応した出力をエンジン１０から出力させるために、ス
ロットル弁１２２および燃料噴射弁１２０を制御する。

また、エンジン用電子制御装置１２６は、酸素センサ１
２８からの信号に従って排気ガスの成分を所定の範囲内
に維持するために、燃料噴射弁１２０およびスロットル
弁１２２を操作して燃料噴吸入混合気の割合を調節する
。

さらに、エンジン用電子制御装置１２６は、吸気温度セ
ンサ１３０、冷却水温度センサ１３２、スタータ１３４
、図示しないニアコンディショナなどからの信号に基づ
いて適切なアイドル回転速度を維持するために上記アイ
ドル速度制御弁１２４を制御する。

前記ＣＶＴ用電子電子制御装置は、燃費および運転性を
考慮した最適曲線に沿ってエンジン１０を作動させるよ
うにＣＶＴ１４の変速比Ｔを制御するとともに、車両の
急停止状態では、エンジンブレーキ感を発生させること
なく変速比γを速やかに最減速側へ向かって変化させ、
車両の再発進に際して充分な駆動力が得られるようにす
る。この制御作動を第４図のフローチャートを用いて説
明する。

第４図において、図示しないステップにおいて初期化が
実行された後、各センサからの入力信号等がそれぞれ読
み込まれるとともに、その読み込まれた信号に基づいて
車速Ｖ、減速度ＤＶ、入力軸３０の回転速度Ｎ　ｉ　ｎ
、出力軸３８の回転速度Ｎ。１、などが算出される。次
いで、ステップＳ１乃至Ｓ５において走行中の車両のゑ
、停止状態、たとえば比較的強い制動操作による急制動
状態が判断される。すなわち、ステップＳ１において車
両のブレーキが操作されているか否かが判断され、ステ
ップＳ２においてエンジン１０がアイドル状態であるか
否かが判断され、ステップＳ３において車速Ｖが予め定
められた判断基準車速０２以下であるか否かが判断され
、ステップＳ４において車速Ｖが予め定められた判断基
準車速０１以上であるか否かが判断され、ステップＳ５
において車両の減速度ＤＶが予め定められた判断基準減
速度Ｇｏ以上であるか否かが判断される。上記判断基準
車速Ｃ２、ＣＩ、および判断基準減速度Ｃ力は、ＣＶＴ
１４の′＠、減速変速が必要な領域であるか否かを判断
するための値である。

上記ステップＳ１乃至Ｓ５の判断の少なくとも一つが否
定されると、ステップＳ６において第５図に示す通常の
変速比制御が実行される。すなわち、ステップＳＳＩに
おいて、予めＲＯＭ９４に記憶された関係から、実際の
スロットル弁開度θ２ｈおよび車速Ｖに基づいて目標入
力軸回転速度Ｎｉが算出される。この関係は、たとえば
燃費および運転性を考慮した最適曲線上でエンジン１０
を作動させるために予め求めらたものである。続くステ
ップＳＳ２では、実際の入力軸３０の回転速度Ｎ８．と
目標入力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｎ″″との差、すなわち制
御偏差ΔＮ１Ｒ（＝Ｎ、、”−Ｎ＝、）が算出されると
ともに、ステップＳＳ３において、上記制御偏差ΔＮ　
ｉ　ｎを解消するための制御モードが選択される。すな
わち、変速比Ｔのフィードバック制御における偏差ΔＮ
　ｉ　ｎが零となるように、換言すれば目標入力軸回転
速度Ｎ　ｉ　ｎ′と実際の入力軸回転速度Ｎｉ、（−エ
ンジン回転速度Ｎ、）とが一致するように変速モードお
よびデユーティ比が決定される。そして、ステップＳＳ
４において、その変速モード或いはデユーティ比が得ら
れるように、第１電磁弁８０および第２電磁弁８２が駆
動され、実際の入力軸回転速度Ｎ、わが目標入力軸回転
速度Ｎ　ｉ　ｎ′に一致するように変速比γが調節され
るのである。

しかし、前記ステップＳ１乃至Ｓ５の判断がすべて肯定
された場合には、変速比γを速やかに減速側へ変化させ
ることが必要な車両の急制動状態であるので、急減速変
速制御手段４に対応するステップＳ７において急減速制
御が実行されるとともに、アイドル速度制御弁１２４が
操作されてエンジン１０の出力トルクおよび回転速度Ｎ
ｅが一時的に上昇させられる。すなわち、前記急減速変
速モードが選択されてＣＶＴ１４の変速比γが最大速度
で速やかに減速側へ変化させられるとともに、アイドル
速度制御弁１２４の制御値１１の内容を予め定められた
値Ｃ１に設定する。この値Ｃ＋は、たとえば一定値であ
り、急停止状態のばらつきに拘わらず上記急減速変速モ
ードが選択されたときにエンジンブレーキ作用が発生し
ない値に決定されている。上記ステップＳ７において設
定されたアイドル速度制御弁１２４の制御値Ｉ８はエン
ジン用電子制御装置１２６へ伝送され、このエンジン用
電子制御装置１２６によってアイドル速度制御弁１２４
が上記設定値ＣＩに対応して開かれる。これにより、エ
ンジン１０の出力トルクおよび回転速度Ｎｅが一時的に
上昇させられる。そして、以上のサイクルが繰り返し実
行されるうち、たとえば車速Ｖが判断基準車速ＣＩを下
回って上記ステップＳ７が実行されなくなると、−時的
に上昇させられていたエンジン回転速度Ｎｅがアイドル
回転に戻される。

上述のように、本実施例によれば、急停止状態検出手段
２に対応する前記ステップＳ１乃至Ｓ５において車両の
急停止状態が判断されると、エンジン出力上昇制御手段
６として機能するアイドル速度制御弁１２４により、エ
ンジンｌＯの出力トルクおよびエンジン回転速度Ｎｅが
一時的に上昇させられる。このため、第６図のタイムチ
ャートの２、減速変速領域において実線に示すように、
１点鎖線に示す従来の場合に比較してＣＶＴ１４の入力
軸トルクＴ、、、が高められるので、斜線に示す従来の
負トルク領域が解消される。したがって、車両の急停止
状態に拘わらず、確実に変速比Ｔが最減速側へ変化させ
られると同時にエンジンブレーキ感が抑制されるのであ
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、前述の実施例では、車両の急停止状態を検出
するためにステップＳ１乃至Ｓ５の判断が用いられてい
たが、たとえば前記ステップｓ５の判断ＤＶ≧Ｃ１１に
替えて、急減速モードであるか否か、或・いは変速比γ
の増加率が所定値Ｃ以上であるか否かの判断が用いられ
てもよい。

また、前記アイドル速度制御弁１２４に対するエンジン
ｌＯの出力の応答が改善されれば、前記ステップＳ５の
判断ＤＶ≧Ｃ０に替えて、エンジン回転速度Ｎ、が所定
のアイドル回転速度子αであるか否かの判断が用いられ
てもよいし、トルクセンサにより検出されるＣＶＴ１４
の入力軸トルクＴ　ｉ　ｎが負であるか否かという判断
が用いられてもよいのである。

また、前述の実施例では、アイドル速度制御弁１２４に
対する制御値■、は、一定値Ｃ１が用いられていたが、
減速度ＤＶ、変速比Ｔの増加率、或いはエンジン１０の
アイドル回転速度からの吹上かり量の函数から決定され
てもよい。

また、ステップＳ７において、ＣＶＴ１４の入力軸トル
クＴＡＩＩを零とするようにアイドル速度制御弁１２４
がフィードバック制御されてもよい。

また、前述の実施例では、エンジンｌＯの出力トルクお
よびエンジン回転速度Ｎｅを一時的に上昇させるために
、アイドル速度制御弁１２４が用いられていたが、スロ
ットル弁１２２と並列に設けられた他の弁であってもよ
いし、スロットル弁１２２を駆動してエンジン１０の回
転速度Ｎｅを一時的に上昇させるアクチエータが用いら
れてもよい。

また、前述の実施例では、ロックアツプクラッチ付フル
ードカップリング１２が用いられているが、ロックアツ
プクラッチ付トルクコンバータであっても差支えない、
要するに、流体を介して動力を伝達するために、負のト
ルクの伝達可能な形式の流体継手であればよいのである
。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその主旨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図は本発明の一実施例の主要構成図である。 第２図は第１図の実施例の動力伝達経路および変速制御
装置の構成を詳しく示すブロック線図である。第３図は
第１図のエンジン制御装置の構成を詳しく示すブロック
線図である。第４図は第２図の電子制御装置の制御作動
を説明するフローチャートである。第５図は第４図のス
テップｓ６における通常の変速制御作動を説明するフロ
ーチャートである。第６図は第２図の電子制御装置の制
御作動により得られる作動をそれぞれ示すタイムチャー
トである。 ２：急停止状態検出手段 ４：急減速変速制御手段 ６：エンジン出力上昇制御手段 ＩＯ＝エンジン １４：ＣＶＴ（無段変速機） １１ＩＫ１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪へ伝達する無
   段変速機と、車両の急停止に関連して該無段変速機を急
   減速変速させる急減速変速制御手段とを備えた車両にお
   いて、該急減速変速制御手段による該無段変速機の急減
   速変速に際してエンジンブレーキ感を抑制するための制
   御装置であって、 前記車両の急停止状態を検出する急停止状態検出手段と
   、 該急停止状態検出手段により車両の急停止状態が検出さ
   れた場合には、前記エンジンの出力を一時的に上昇させ
   るエンジンの出力上昇制御手段と、を含むことを特徴と
   する無段変速機を備えた車両の制御装置