JPH03539A - 車両用無段変速機の変速比制御装置 - 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】 技術分野 本発明は、車両用無段変速機の変速比制御装置に関する
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
段変速機を備えた車両が知られている。

このような車両においては、たとえば、特開昭５９−１
４４８５０号に記載されているように、車両のスロット
ル弁開度と車速に基づいて決定された目標入力軸回転速
度と、無段変速機の入力軸回転速度とが一致するように
変速比が制御される。

これにより、最適曲線に沿ってエンジンが作動させられ
、高い燃費率が得られるようになっている。

ところで、上記無段変速機を備えた車両においては、特
開昭５９−７３６５１号に記載されているように、再発
進時の駆動力を得るために、車両の制動停止に際しては
無段変速機の変速比が最減速側へ変化させられるように
なっている。このため、路面摩擦係数が小さい走行路に
おける再発進時には、車輪の駆動トルクが大き過ぎて車
輪の空転（スリップ）が発生するので、たとえば圧雪路
などではその車輪の空転により路面摩擦係数が′極端に
小さくなったり、或いは路面が掘れて路面状態が変化し
、車両の再発進が困難となる場合があった。

発明が解決すべき課題 上記のような無段変速機の制御装置に対し、駆動輪およ
び非駆動輪の回転速度差の変化率を検出し、その変化率
が所定以上の場合には無段変速機の変速比を増速側へ変
化させるようにした制御装置が提案されている。たとえ
ば本出願人が先に出願し且つ公開された特開昭６２−２
９２５３５号に記載されたものがそれである。しかしな
がら、このような制御装置においても、車両の再発進時
には変速比が最減速側から変化させられるとともに、実
際に駆動輪のスリップが発生しないと変速比が増速側へ
変化させられないため、圧雪路などにおける車両の再発
進に際しては、駆動輪の空転により路面摩擦係数が極端
に小さくなったり、或いは路面が掘れて路面状態が変化
し、再発進が困難となる場合があった。

本発明者は上記の事情を背景として種々検討を重ねるう
ち、アンチロックブレーキ装置を備えた車両においては
、制動中にアンチロックブレーキ作動が行われている状
態、すなわち車輪のスリップ率が所定の範囲内となるよ
うに制動液圧が制御されている状態では、車両の減速度
と路面の摩擦係数とが一定の関係にあること、およびア
ンチロックブレーキ作動中の車両減速度から路面摩擦係
数に応じた車両再発進時の駆動力を得るための変速比が
決定され得ることを見出した。本発明は、かかる知見に
基づき為されたものであり、その目的とするところは、
路面摩擦係数が小さい走行路において車両が制動停止さ
せられた後、その路面摩擦係数に適した駆動トルクによ
って車両を容易に再発進させることができる車両用無段
変速機の変速比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、車両の制動操作に関連して車輪のスリッ
プ状態を所定の範囲内に維持するようにブレーキ液圧を
自動的に増減するアンチロックブレーキ装置とを備えた
車両において、咳アンチロックブレーキ装置作動中に前
記無段変速機の変速比を制御するための車両用無段変速
機の変速比制御装置であって、（ａ）前記アンチロック
ブレーキ装置の作動中において前記車両の減速度を検出
する減速度検出手段と、（ｂ）再発進時に路面摩擦係数
に適した車両駆動力を得るための限界変速比と前記減速
度との間の予め求められた関係から、前記減速度検出手
段により検出された実際の減速度に基づいて限界変速比
を求める限界変速比決定手段と、（Ｃ）その限界変速比
決定手段により決定された限界変速比となるように前記
無段変速機の変速比を変化させる変速比制御手段とを、
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、限界変速比決定手段において、再発
進時に路面摩擦係数に適した車両駆動力を得るための限
界変速比と前記減速度との間の予め求められた関係から
、前記減速度検出手段により検出された実際の減速度に
基づいて限界変速比が求められると、変速比制御手段に
よってその限界変速比となるように無段変速機の変速比
が変化させられる。このため、車両の制動停止後におい
ては無段変速機の変速比は上記限界変速比とされるとと
もに、車両再発進時においてはその限界変速比にて駆動
力が伝達される。前述のように、車輪のスリップ率が所
定の範囲内となるように制動液圧が制御されている状態
においては車両の減速度と路面の摩擦係数とが一定の関
係にあることから、上記限界変速比は、制動時において
アンチロックブレーキ作動によりスリップ率が制御され
る程の低い路面摩擦係数の路面において、車両のスリッ
プが発生しないような車両駆動力によって再発進し得る
ように決定される。したがって、路面摩擦係数に適した
駆動トルクによって車両を容易に再発進させることがで
きるのである。

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図において、エンジン１０の回転は、ロックアツプ
クラッチを備えたフルードカップリング１２を介してベ
ルト式無段変速機（以下、ＣＶＴという）１４へ伝達さ
れ、このＣＶＴ１４により無段階に変速された後、図示
しない前後進切替装置および差動歯車装置を介して左右
の駆動輪（前輪）１６および１８へ伝達されるようにな
っている。

上記ＣＶＴ１４は、フルードカップリング１２を介して
エンジン１０に連結された入力軸と、前後進切替装置お
よび差動歯車装置を介して左右の駆動輪１６および１８
に連結された出力軸と、それら入力軸および出力軸にそ
れぞれ設けられた有効径が可変な一対の可変プーリ２ｏ
および２２と、それら一対の可変プーリ２０および２２
に巻き掛けられた伝動ベルト２４とを備えている。この
ため、ＣＶＴ用油圧制御回路２６内の変速制御弁によっ
て、一対の可変プーリ２０および２２に挟圧力（推力）
をそれぞれ付与する一対の油圧シリンダの一方へ作動油
を供給し、且つ他方から作動油を排出させることにより
、変速比が変化させられるようになっている。

また、上記前後進切替装置は、遊星歯車機構、前進用ク
ラッチ、および後進用ブレーキを備えており、図示しな
いシフトレバ−のＤレンジなどの前進レンジまたはＲレ
ンジへの操作に連動して、前進用クラッチまたは後進用
ブレーキが選択的に作動させられることにより、車両が
前進または後進させられるようになっている。また、上
記シフトレバ−がＰレンジ或いはＮレンジへ操作されて
上記前進用クラッチおよび後進用ブレーキが共に作動さ
せられない場合には、前後進切替装置内における動力伝
達が遮断されるようになっている。

エンジン１０に対する要求出力を検出するためのスロッ
トルセンサ３０からはスロットル弁開度θいを表す信号
が、車体の減速度或いは加速度を検出するためのＧセン
サ３２からは車体の減速度αを表す信号がそれぞれＣＶ
Ｔ制御装置３４へ供給されている。また、ＣＶＴ１４の
入力軸回転速度およびＣＶＴ１４の出力軸回転速度が回
転センサによって検出され、ＣＶＴ制御装置３４へ供給
される。このＣＶ　Ｔ　Ｉ＋御装置３４は、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭを含む所謂マイクロコンピュータであって
、そのＣＰＵはＲＡＭの記憶機能を利用しつつ予めＲＯ
Ｍに記憶されたプログラムに従って５人力体号を処理し
、図示しないＣＶＴ用油圧制御回路にロックアツプクラ
ッチの係合状態、ＣＶＴ１４の変速比などを制御させる
。

たとえば、ＣＶＴ制御装置３４において、Ｃ■Ｔ１４に
関しては、上記ＣＶＴ１４の出力軸回転速度から駆動輪
車速Ｖが算出される一方、燃費および運転性能を考慮し
た最適曲線に沿ってエンジン１０を作動させるための予
め記憶された関係から、実際のスロットル弁開度θいお
よび車速■に基づいて目標エンジン回転速度値Ｎ　＝　
ｎ　　が決定され、この目標エンジン回転速度値Ｎ　ｉ
　ｎ　　と実際の入力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｈとが一致す
るようにＣＶＴＩ４の変速比が調節される。或いは、入
力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｎおよび出力軸回転速度Ｎ。ｕｔ
から実際のＣＶＴ１４の変速比Ｒ（＝Ｎ、、、／Ｎ、、
ｔ）が算出された後、最適曲線に沿ってエンジン１０を
作動させるための予め記憶された関係から、実際のスロ
ットル弁開度θいおよび車速■に基づいて目標変速比Ｒ
′″が決定され、この目標変速比Ｒ”と実際の変速比Ｒ
とが一致するようにＣＶＴ１４の変速比が調節される。

変速比Ｒ１入力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｎ、および車速Ｖに
対応する出力軸回転速度Ｎ。ｕｔＯ間には、Ｒ＝Ｎい／
Ｎｏｕｔなる関係があるから、上記の前者の制御と後者
の制御とは実質的に同じである。

一方、本実施例の車両には、制動操作に関連して車輪の
スリップ状態を所定の範囲内に維持するようにブレーキ
液圧を自動的に調節するアンチロツクブレーキ装置が設
けられている。すなわち、車両の左右の前輪１６および
１日と左右の後輪３６および３８とには、それぞれの回
転速度を検出するための車輪回転センサ４０．４２．４
４．４６が設けられており、それら車輪回転センサ４０
．４２．４４．４６からは各車輪１６．１８．３６．３
８の回転速度を表す信号ＳＲＩ、ＳＲ２、ＳＲ３、ＳＲ
４がＡＢＳ制御装置４８へ供給されている。また、その
Ａ　Ｂ　Ｓ　ｆｌｉｌＪ御装置４８には、ブレーキペダ
ル５０の操作を表す信号ＳＢがブレーキセンサ５２から
供給されている。ＡＢＳ制御装置４８も、ＣＰＵＳＲＯ
Ｍ、ＲＡＭを含む所謂マイクロコンピュータであって、
そのＣＰＵはＲＡＭの記′憶機能を利用しつつ予めＲＯ
Ｍに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理する
。上記ＣＰＵは、例えば推定車体速度■ＳΦを算出する
とともに、この推定車体速度■ＳΦに対応する車輪回転
速度と制動時の各車輪の実際の回転速度とからスリップ
率を算出し、そのスリップ率が所定の範囲内となるよう
にＡＢＳ用油圧制御回路５４を作動させる。上記所定の
範囲とは、路面摩擦係数μが大きく且つコーナリングフ
ォースも確保できる予め定められた領域である。よく知
られているように、ＡＢＳ用油圧制御回路５４は、ポン
プ、ダンパ、リザーバ、制御弁などを備えて、マスクシ
リンダ５６と各車輪に設けられたホイールシリンダ６０
．６２．６４．６６との間に配置され、ＡＢＳ制御装置
４８からの指令に従って各ホイールシリンダ６０．６２
．６４．６６への油圧を減圧、増圧、或いは保持するこ
とにより各車輪の制動力をそれぞれ調節するように構成
されている。

そして、各車輪１６．１８．３６．３８の実際の回転速
度を表す信号ＳＲＩ、ＳＲ２、ＳＲ３、ＳＲ４、ＡＢＳ
制御作動中を表す信号５ＡＩＳ、およびブレーキ操作中
を表す信号ＳＢが、上記ＡＢＳ制御装置４８からＣＶＴ
制御装置３４へ供給されている。

以下、上記ＣＶＴ制御装置３４およびＡＢＳ制御装置４
８の作動の要部を、第２図のフローチャートに従って説
明する。

第２図は、ＣＶＴ制御装置３４において所定の周期、た
とえば８ｍｓ周期で繰り返し実行されるルーチンを示し
ている。先ず、図示しないステップにおいて、回転速度
を表す信号ＳＲＩ、ＳＲ２から、前輪１６．１８の回転
速度（駆動輪速度）、および実際の車速（駆動輪車速）
■が算出されるとともに、回転速度を表す信号ＳＲ３、
ＳＲ４から後輪３６．３８の回転速度（非駆動輪速度）
が算出される。ステップＳ１においては、燃費率および
運転性を考慮した最適曲線に沿ってエンジン１０を作動
させるために予め記憶された関係から、実際の車速■お
よびスロットル弁開度θいに基づいて基本変速比Ｒ１３
１！が決定される。第３図は、上記関係を示すデータマ
ツプの一例を示している。

このような関係を用いる場合には、補間計算により上記
基本変速比Ｒ□、が求められる。

次いで、ステップＳ２においてブレーキ操作中であるか
否かが信号ＳＢに従って判断されるとともに、ステップ
Ｓ３においてアンチロックブレーキ作動中であるか否か
が信号５ＡＩＩＳに従って判断される。ブレーキ操作中
であり且つアンチロックブレーキ作動中でない場合には
、ステップＳ４において限界変速比ＲＬＩＭが最減速側
の値、たとえば２．５とされる。しかし、上記ステップ
Ｓ２およびＳ３において、ブレーキ操作中であり且つア
ンチロックブレーキ作動中であると判断された場合には
、ステップＳ５において車体の減速度αがＧセンサから
の信号に従って検出された後、ステップＳ６において第
４図に示すデータマツプから上記車体の減速度αに基づ
いて限界変速比ＲＬＩＭが求められる。第４図は、実験
的に求められたものであって、アンチロックブレーキ作
動中における減速度αと、その減速度αを発生させる路
面摩擦係数を有する走行路において、スロットル全開と
したときでも駆動輪１６．１８のスリップがそれ程発生
しないような車両駆動力を駆動輪１６．１８へ伝達する
限界変速比ＲＬＩ１．Ｉとの関係を示している。本実施
例では、アンチロックブレーキ作動中においては、路面
摩擦係数が小さくなる程車体の減速度が小さくなる事実
を利用して、路面摩擦係数が小さくなるに従って、限界
変速比ＲＬＩＭを小さい値、換言すれば増速側の値とす
ることにより、車両再発進時の駆動輪のスリップを抑制
する。

上記の関係は、この際に用いられるのである。

続くステップＳ７においては、上記のように決定された
基本変速比ＲＢＪＥおよび限界変速比ＲＬＩＨのいずれ
か小さい方の値を選択することにより目標変速比Ｒ７が
決定される。そして、ステップＳ８において、上記目標
変速比Ｒ３と実際の変速比Ｒとが一致するように、ＣＶ
Ｔ１４の変速比が制御される。

しかし、前記ステップＳ２においてブレーキ操作中では
ないと判断された場合、換言すれば再発進を含む加速走
行あるいは定速走行中などである場合には、ステップＳ
９において実際のスリップ率Ｓが次式（１）に従って算
出された後、ステップＳ１０においてスリップ率Ｓが所
定の判断基準値、たとえばｒ　０．１４以上であるか否
かが判断される。

Ｓ＝（駆動輪速度−非駆動輪速度） ／非駆動輪速度　・・・（１） 上記所定の判断基準値は、駆動輪１６．１８がスリップ
しているか否かを判断するためのものである。ステップ
ＳＩＯにおいてスリップ率Ｓがｒｏ、ＩＪ以上でないと
判断された場合、すなわち、駆動輪１６．１８がスリッ
プしていないと判断された場合には、ステップ３１１に
おいて、それまでの限界変速比ＲＬＩＭ（ｉ−１１の値
に所定値、たとえばｒｏ、ｏＩＪが加えられることによ
り限界変速比ＲＬＩＤが減速側へ変化させられた後、前
記ステップ３７以下が実行される。このため、そのよう
なフローの繰り返しにより、車両の再発進時において駆
動輪１６．１８のスリップが発生していない状態では、
限界変速比ＲＬＩＭが急速に減速側へ変化させられて、
充分な車両の駆動力が得られることになる。

しかし、上記ステップＳＩＯにおいてスリップ率Ｓがｒ
　Ｏ，Ｉ　４以上であると判断された場合、すなわち、
駆動輪１６．１８がスリップしていると判断された場合
には、ステップ３１１が実行されることなくステップＳ
７以下が実行される。これにより、基本変速比Ｒｌｌ５
Ｅおよび限界変速比ＲＬＩＭのいずれか小さい方の変速
比にて動力が伝達されるので、制動停止後の再発進時に
おいてスロットルが全開操作状態となっても、駆動輪１
６．１８のスリップをそれ程発生させることなく車両を
容易に再発進させることができる。

上記のように、本実施例によれば、限界変速比決定手段
に対応するステップＳ６において、再発進時に路面摩擦
係数に適した車両駆動力を得るための限界変速比ＲＬＩ
Ｍと減速度αとの間の予め求められた関係から、車体減
速度検出手段に対応するステップＳ５によって検出され
た実際の減速度に基づいて限界変速比ＲＬｌ、４が求め
られ、変速比制御手段に対応するステップＳ８により上
記限界変速比ＲＬＩＭとなるようにＣＶＴ１４の変速比
Ｒが変化させられる。このため、車両の制動停止後にお
いては、無段変速機の変速比は上記限界変速比とされる
とともに、車両再発進時においてはその限界変速比にて
駆動力が伝達される。前述のように、車輪のスリップ率
が所定の範囲内となるように制動液圧が制御されている
状態においては車両の減速度と路面の摩擦係数とが一定
の関係にあることから、上記限界変速比は、制動時にお
いてアンチロックブレーキ作動によりスリップ率が制御
される程の低い路面摩擦係数の路面において、車両のス
リップが発生しないような車両駆動力によって再発進し
得るように決定される。したがって、路面摩擦係数に適
した駆動トルクによって車両を容易に再発進させること
ができるのである。

第５図のＣＶＴ制御装Ｗ３４内には、上記車体減速度検
出手段、限界変速比決定手段、変速比制御手段にそれぞ
れ対応する機能ブロック６８．７０１．７２が示されて
いる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説
明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号
を付して説明を省略する。

第５図において、車両の傾斜角を検出してその傾斜角θ
を表す信号をＣＶＴ制御装置３４へ供給する傾斜角セン
サ７４が設けられている。本実施例のＣＶＴ制御装置３
４では、限界変速比ＲＬ１．４の決定に際して車両の走
行路の勾配、すなわち車両の傾斜角θを考慮に入れるた
めに、第６図のフローチャートに示すように、前述の実
施例のステップＳ６に替えて、ステップＳ１２乃至３１
５が設けられている。すなわち、ステップＳ１２におい
ては、車両の実際の傾斜角θが傾斜角センサ７４からの
信号に基づいて検出された後、ステップＳ１３において
、たとえば第７図に示す予め記憶された関係から実際の
傾斜角θに基づいて減速度補正量αＳが決定される。車
体傾斜角θは、それが零であるときには車両の減速度或
いは加速度に影響を与えないが、第８図に示すように、
正または負であるときには重力の作用により次式（２）
に示す減速方向または加速方向の勾配抵抗Ｒｓが発生し
、この勾配抵抗Ｒｓに対応する減速度αの変化量αＳは
次式（３）のようになるので、第７図は、θが小さい範
囲において（３）式の関係を近似的に示している。車体
傾斜角θに関連して発生する上記減速度変化量αＳを車
輪の回転に基づいて実測された車両減速度αから差し引
くことにより、アンチスキッドブレーキ作動中における
路面摩擦係数に対応した減速度αを求めることができる
。

Ｒｓ＝’ｔＭ−ｓｉｎ　　θ　　　　−・・（２）αｓ
　　＝　Ｒｓ　／　Ｗ ＝ｓｉｎ　　θζθ　　　　・・・（３）そして、ステ
ップＳ１４においては、ステップＳ５にて求められた実
際の減速度αからステップ３１３にて決定された減速度
補正値αＳを差し弓くことにより補正後の減速度α゛が
求められ、ステップＳ１５において、前述のステップＳ
６と同様に限界変速比ＲＬＩＭが求められる。

本実施例によれば、前述の実施例の効果に加えて、アン
チスキッドブレーキ作動中における路面摩擦係数に対応
した減速度が、車体の傾斜角θに拘わらず正確に求めら
れるので、正確な限界変速比ＲＬＩＭが車両の再発進時
に得られる利点がある。

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は、第４図に示す関係
からアンチロックブレーキ作動中における減速度αに基
づいて限界変速比ＲＬＩＭが求められていたが、アンチ
ロックブレーキ作動中の減速度と路面摩擦係数との関係
から実際の減速度に基づいて路面摩擦係数が一旦求めら
れ、その路面摩擦係数と限界変速比ＲＬＩＤとの関係か
ら上記により求められた路面摩擦係数に基づいて眼界変
速比ＲＬＩＭが求められてもよい。

また、前述の実施例では、ステップＳ５において車体の
減速度αがＧセンサからの信号に従って検出されている
が、前輪１６．１８および後輪３６．３８のうちの最も
高い車輪回転速度から良く知られた方法によって制動時
の推定車速を算出し、この推定車速の変化から車体減速
度を算出してもよいし、超音波などの反射波のドツプラ
効果を利用して対地速度を検出する車体速度センサによ
り車両の実際の減速度を検出してもよいのである。

また、前述の実施例では、エンジン１０に対する要求出
力を検出するためにスロットルセンサ３０が用いられて
いたが、それに替えて、アクセルペダルの操作量を直接
検出するセンサや、ディーゼルエンジンを搭載した車両
においては燃料噴射ポンプのガバナに設けられたコント
ロールレバーの変位を直接検出するセンサが設けられて
いてもよいのである。

また、前述の実施例のＣＶＴ１４はベルト式無段変速機
であったが、他の形式の無段変速機であってもよいので
ある。

また、前述の実施例ではＦＦ車両の場合について詳述し
たが、ＦＲ車両の場合についても同様に本発明が適用さ
れ得る。

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、本発明の一実施例を示す車両のＣＶＴ制御機
構およびブレーキ制′４ＴＡ機構を示すブロック線図で
ある。第２図は、第１図の実施例における制御作動の要
部を示すフローチャートである。 第３図は、第２図のフローチャートのステップＳ１にお
いて基本変速比を決定する際に用いられる関係を示す図
である。第４図は、第２図のフローチャートのステップ
Ｓ６において限界変速比を決定する際に用いられる関係
を示す図である。第５図および第６図は、本発明の他の
実施例における第１回および第２図に相当する図である
。第７図は、第６図のフローチャートのステップＳ１３
において用いられる関係を示す図である。第８図は、第
７図の関係を説明する図である。 １４：ＣＶＴ（無段変速機） ６８ニブロツク（車体減速度検出手段）７０ニブロツク
（限界変速比決定手段）７２ニブロツク（変速比制御手
段）

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、車両の制動操作に関連して車輪のスリッ
   プ状態を所定の範囲内に維持するようにブレーキ液圧を
   調節するアンチロックブレーキ装置とを備えた車両にお
   いて、該アンチロックブレーキ装置作動中に前記無段変
   速機の変速比を制御する車両用無段変速機の変速比制御
   装置であって、 前記アンチロックブレーキ装置の作動中において前記車
   両の減速度を検出する減速度検出手段と、再発進時に路
   面摩擦係数に適した車両駆動力を得るための限界変速比
   と前記車両の減速度との間の予め求められた関係から、
   前記減速度検出手段により検出された実際の減速度に基
   づいて限界変速比を求める限界変速比決定手段と、 該限界変速比決定手段により決定された限界変速比とな
   るように前記無段変速機の変速比を変化させる変速比制
   御手段と、 を含むことを特徴とする車両用無段変速機の変速比制御
   装置。