JPH0378506B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、速度比が無段階に変化させられる無
段変速機を備えた無段変速式車両用動力伝達装置
に関し、特に機関の固体差、環境条件、経時変化
に対応する最小燃費にて機関を作動させる技術に
関するものである。

従来の技術 運転者による加速操作量に対して燃料消費率が
最小となるように速度比を制御できる無段変速機
（以下、CVTという）が注目されており、本出願
人は先CVT付車両用動力伝達装置した。たとえ
ば、特願昭57−40747号（特開昭58−160661号）
或いは特願昭57−67362号（特開昭58−184347号）
に記載されたベルト駆動式無段変速機を備えた車
両用動力伝達装置がそれである。このような車両
用動力伝達装置は、最小消費率曲線に沿つて機関
を作動させるように予め求められた関係から、実
際の加速操作量に基づいて少なくとも目標機関回
転速度が決定され、実際の機回転速度がその目標
機関回転速度と一致するように速度比が調節され
るようになつている。

発明が解決すべき課題 ところで、上記の車両用動力伝達装置における
無段変速機の速度比制御に関しては、同じ機種の
機関であれば共通の関係が用いられるため、機関
の固体差、環境条件、経時変化により機関の特性
が変化すると、必ずしも機関が最小燃費率曲線に
沿つて作動させられるとは限らないという欠点が
あつた。

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、機関の特性の
変化に拘わらず、最小燃費率曲線に沿つて機関を
作動させる無段変速式車両用動力伝達装置を提供
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、速度比が無段階に変化させられる無段
変速機と、予め定められた関係から実際の加速ペ
ダル踏込み量に基づいて少なくとも機関の目標回
転速度を決定し、決定された機関の目標回転速度
に実際の機関回転速度を一致させるように速度比
を制御する変速制御装置とを備えた無段変速式車
両用動力伝達装置であつて、(a)車両の定常走行時
に前記速度比を変化させることにより機関の回転
変速を変化させる機関回転速度変化手段と、(b)そ
の機関回転速度変化手段による機関回転速度の変
化の前後における燃費率をそれぞれ算出する燃費
率算出手段と、(c)前記機関回転速度変化手段によ
る機関回転速度の変化後の燃費率が変化前の燃費
率より良ければ変化後の機関の回転速度をその時
の加速ペダル踏込み量に対応した目標回転速度値
とし、これにより前記関係を修正する関係修正手
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、機関回転速度変化手段によ
る機関回転速度の変化の前後における燃費率が、
燃費率算出手段によりそれぞれ算出され、機関回
転速度変化手段による機関回転速度の変化後の燃
費率が変化前の燃費率より良ければ、関係修正手
段により変化後の機関の回転速度がその時の加速
ペダル踏込み量に対応した目標回転速度値とされ
ることによつて前記関係が修正される。このた
め、機関の特性が変化しても、その特性変化後の
機関の最小燃費率曲線に沿つて機関を作動させる
ための関係が得られるので、修正後の関係から実
際の加速操作量に基づいて決定された目標回転速
度と実際の機関回転速度とが一致するように速度
比を制御することで、機関の固体差、環境条件、
経時変化により機関の特性が変化したとしても、
その機関をその最小燃費率曲線に沿つて作動させ
ることができるのである。

実施例 以下、本発明が、ベルト駆動式に適用された実
施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図において内燃機関１の出力軸２はクラツ
チ３を介してCVT４の入力軸５へ接続されてい
る。入力軸５および出力軸６は互いに平行に設け
られており、入力軸固定デイスク７は入力軸５に
固定され、入力軸可動デイスク８は軸線方向へ移
動可能に入力軸５の外周にスプラインまたはボー
ルベアリング等で相対回転不能に嵌合し、出力側
固定デイスク９は出力軸６に固定され、出力側可
動デイスク１０は軸線方向へ移動可能に出力軸６
の外周にスプラインまたはボールベアリング等で
相対回転不能に嵌合している。なお、可動側デイ
スクの受圧面積は入力側＞出力側となるように設
定されており、入力側と出力側とにおいて、固定
デイスクと可動デイスクとの軸線方向の配置は互
いに逆である。固定デイスク７，９および可動デ
イスク８，１０の対向面は半径方向外方へ向かう
に伴つて相互間隔が増大するテーパ面状に形成さ
れ、円錐台型断面の無端のベルト１１が入力軸お
よび出力軸のデイスク間に巻き掛けられる。従つ
て、固定および可動デイスクの締付け力の変化に
伴つてデイスク面上におけるベルト１１の掛り径
（有効径）が連続的に変化する。入力側デイスク
７，８におけるベルト１１の掛り径が大きくなる
と、出力側デイスク９，１０におけるベルト１１
の掛り径が減少し、CVT４の速度比ｅ（＝出力軸
６の回転速度／入力軸５の回転速度）は増大し、
逆の場合には速度比ｅが減少する。出力軸６の動
力は図示しない駆動輪へ伝達される。

トルクセンサ１５は入力軸５における捩じり応
力または捩じり角度の変化から入力軸５のトル
ク、すなわち内燃機関１の出力トルクTeを検出
する。加速ペダルセンサ１６は運転者の足１７に
よつて踏込まれる加速ペダル１８の踏込み量を検
出する。内燃機関１の吸気スロツトルの開度は電
磁式スロツトルアクチユエータにより制御され
る。入力側および出力側回転角センサ２０，２１
はそれぞれデイスク７，１０の回転角、すなわち
回転数を検出する。流量センサ２２は吸気系へ供
給されるために燃料通路において導かれる燃料の
流量を検出する。ライン圧発生弁２４はオイルポ
ンプ２５によりリザーバ２６から油路２７を介し
て圧送される油圧媒体としてのオイルの油路２８
への逃がし量を制御することにより油路２９のラ
イン圧Plを調圧する。出力側可動デイスク１０の
油圧サーボは油路２９を介してライン圧Plが常時
作用される。流量制御弁３０は入力側可動デイス
ク８へのオイルの流入および流出量を制御する。

上記流量制御弁３０は、CVT４の速度比ｅを
一定に維持するためには、油路３３と油路２９か
ら分岐するライン圧油路３１およびドレン油路３
２との接続を断ち、すなわち入力側可動デイスク
８の軸線方向の位置を一定に維持するが、速度比
ｅを増大させるためには、油路３１から３３へオ
イルを供給して入力側デイスク７，８間の挟圧力
を増大し、また、速度比ｅを減少させるために
は、可動デイスク８の油圧サーボの油圧をドレイ
ン油路３２を介して大気へ導通させて入力側デイ
スク７，８間の推力を減少させる。なお、油路３
３における油圧はライン圧Pl以下であるが、本実
施例では、入力側可動デイスク８の油圧サーボの
ピストン受圧面積は出力側可動デイスク１０の油
圧サーボの受圧面積よりも大きいため、入力側デ
イスク７，８の挟圧力を出力側デイスク９，１０
の挟圧力より大きくすることが可能である。

電子制御装置３８は、アドレスデータバス３９
により互いに接続されているＤ／Ａ変換器４０、
入力インターフエース４１、Ａ／Ｄ変換器４２、
CPU４３、RAM４４、ROM４５を含んでいる。
前記トルクセンサ１５、加速ペダルセンサ１６、
および流量センサ２２のアナログ出力はＡ／Ｄ変
換器４２へ送られ、前記回転角センサ２０，２１
の出力パルスは入力インターフエース４１へ送ら
れる。電磁アクチユエータ１９、流量制御弁３
０、およびライン圧発生弁２４への出力はＤ／Ａ
変換器４０からそれぞれ増幅器４９，５０，５１
を介して送られる。

第２図において本発明の基本思想を説明する。
第２図は機関回転速度−機関出力トルク座標系上
の等馬力率線および等燃費率曲線をそれぞれ示し
ている。A1線は各馬力において燃費率が最小で
ある点を結んだものであり、現在定義されている
最小燃費率曲線とする。加速ペダル踏込み量は、
運転者が要求している要求馬力を表しているもの
とし、目標機関回転速度および目標機関出力トル
クが加速ペダル１８の踏込み量すなわち加速操作
量の関数として、A1線に従つて定義され、所定
のマツプでROM４５内に記憶されている。な
お、内燃機関１が低回転速度となると、内燃機関
１の間欠燃焼による弊害、例えば運転室のこもり
音の増大、駆動系の耐久性定下などが生じるため
に、機関回転速度がＢ以下の領域では最小燃費率
とは別の基準で機関回転速度、および機関出力ト
ルクが設定される。こうして設定された目標機関
回転速度および目標機関出力トルクが得られるよ
うに、それぞれCVT４の速度比および吸気系ス
ロツトル開度が制御される。この制御では、たと
えば特願昭57−40747号の明細書に記載されたも
のと同様であり、予め記憶された関係から加速操
作量に基づいて目標馬力が決定されるとともに、
その目標馬力を実現するための目標機関回転速度
および目標機関出力トルクが予め記憶された関係
からそれぞれ決定され、その目標機関回転速度と
実際の機関回転速度とが一致するようにCVTの
速度比が調節されるとともに、その目標機関出力
トルクと実際の機関出力トルクとが一致するよう
に吸気スロツトル開度が調節される。

次に、本実施例の制御作動の要部を第２図を用
いて説明する。今、内燃機関１が40PSの等馬力
率線とA1線との交点C1で定常運転（加速ペダル
１８の踏込み量が略一定）されているとする。本
実施例では、上記の走行状態において、速度比ｅ
および吸気スロツトル開度を所定量変化させるこ
とにより、内燃機関１の作動点が40PSの等馬力
率線に沿つてC2或いはC3点へ変化させられる。
C2或いはC3点における燃費率とC1点における燃
費率とがそれぞれ算出され、C2或いはC3点にお
ける燃費率がC1点における燃費率より良い場合
には、C1点に替えてC2或いはC3点が最小燃費率
曲線上の点として採用される。このような作動が
逐次行われることにより、たとえば現在定義され
ている最小燃費率線A1よりも高トルク側の燃費
率曲線A3における燃費率の方が良ければ、その
A3が以後の最小燃費率曲線として定義され、吸
気スロツトル制御および速度比制御に用いられ
る。このようにして定義される最小燃費率線は、
内燃機関１の固体差、および運転環境に応じて変
化し、実際の最小燃費率線に等しくなる。

第３図は、電子制御装置３８の作動の要部を示
すフローチヤートである。走行中の車両におい
て、たとえば内燃機関１の作動点が第２図のC1
点であるとすると、ステツプ５５では、内燃機関
１の運転データとして、C1点における機関出力
トルクTe1、機関回転速度Ne1、燃料通路におけ
る燃料流量FC1、加速ペダル１８の踏込み量Acc
が読み込まれる。なお、機関回転速度Ne1は回転
角センサ２０から出力される信号に基づいて検出
される。ステツプ56では、出力馬力PS1が予め記
憶された次式(1)から上記機関出力トルクTe1、機
関回転速度Ne1に基づいて算出される。なお、(1)
式におけるａは定数である。

PS1＝ａ・Te1・Ne1 ……(1) また、ステツプ57では、C1点における燃費率
SFC１が予め記録された次式(2)から上記燃料流量
FC１および出力馬力PS１から算出される。な
お、(2)式におけるｂは定数である。(2)式から明ら
かなように、燃費率SFC１は、単位馬力および単
位時間当たりの燃料消費量として算出され、その
値が小さい程、燃費率がよいと判断される。

SFC1＝ｂ・FC1／PS1 ……(2) ステツプ58では、速度比ｅを所定量変化させる
ことにより、目標機関回転速度がNe1からNe2
（＝（Ne1＋ΔNe）へ変更されるとともに、ステ
ツプ59では、吸気スロツトル開度を変化させるこ
とにより目標機関出力トルクがTe1からTe2（＝
Tel＋ΔTe）へ変更され、内燃機関１の作動点が
第２図のC1点からC2点へ変化させられる。第２
図で説明したように、内燃機関１の作動点が等馬
力率線に沿つて変化するように内燃機関１の運転
状態が変化させられるので、上記ΔTeは上記
ΔNeの関数であり、Δte＝Te1・ΔNe／Ne1であ
る。

ステツプ60では、内燃機関１のC2点における
各値Te2、Ne2、FC2、Acc2がそれぞれ読み込ま
れるとともに、ステツプS61では、内燃機関１の
C2点における出力馬力PS2（＝ａ・Te2・Ne2）
が算出される。内燃機関１の作動点が等馬力率線
に沿つてC1点からC2点へ変化した場合には、
PS2≒PS1である。そして、ステツプ62では、加
速ペダル１８の踏込み量Accの変化量Acc2−
Acc1と予め設定された値ΔAccとが比較され、
Acc2−Acc1≦ΔAccであればステツプ63が実行
されるが、Acc2−Acc1＞ΔAccであればステツ
プ55が再び実行される。Acc2−Acc1≦ΔAccで
ある状態とは、加速ペダル１８の踏込み量が略一
定であつて、内燃機関１が定常状態で運転されて
いることを意味する。このため、ステツプ63で
は、C2点における燃費率SFC2（＝ｂ・FC2／
PS2）が算出される。

そして、ステツプS64では、SFC2＜SFC1であ
るか否か、換言すればC2点における燃費率SFC2
がC1点における燃費率SFC1よりも良いか否かが
判断される。C2点における燃費率SFC2がC1点に
おける燃費率SFC1よりも良いと判断された場合
には、ステツプ65において、要求馬力の関数とし
て定めた目標機関回転速度および目標機関出力ト
ルクのマツプにおいて、PS1（≒PS2）に対応す
るデータがNe1、Te1からNe2、Te2へ変更され
る。しかし、C2点における燃費率SFC2がC1点に
おける燃費率SFC1よりも良くないと判断された
場合には、ステツプ66において−ΔNeがΔNeに
代入されてから、ステツプ58以下が再び実行され
る。これにより、内燃機関１の作動点がC3点に
変更されるとともに、そのC3点における燃費率
SFC3がC1点における燃費率SFC1よりも良いか
否かが判断され、良い場合には、PS1（≒PS3）
に対応するデータがNe1、Te1からNe3、Te3へ
変更される。

第４図は、上記のように作動する電子制御装置
３８の機能ブロツク線図である。図において、前
記ステツプ５８，５９に対応する機関回転速度変
化手段８０により内燃機関１の回転速度Neが所
定量ΔNeだけ変化させられるとともに、その機
関回転速度変化手段８０による機関回転速度Ne
の変化の前の燃費率FC1と変化後における燃費率
FC2或いはFC3とが、前記ステツプ57とステツプ
63に対応する燃費率算出手段８２によりそれぞれ
算出され、機関回転速度変化手段８０による機関
回転速度の変化後の燃費率FC2或いはFC3が変化
前の燃費率FC1より良ければ、前記ステツプ65に
対応する関係修正手段８４により変化後の機関の
回転速度Ne2或いはNe3がその時の加速ペダル踏
込み量に対応した目標回転速度値とされることに
よつて前記関係が修正されるのである。

上述のように、本実施例によれば、車両の定常
走行時において機関出力馬力をほぼ一定に維持し
たまま内燃機関１の回転速度および吸気スロツト
ル開度を適当に変化させ、変化前後の燃費率を比
較し、燃費率が良くなつていれば、目標機関回転
速度および目標機関出力トルクを求めるための関
係が修正される、すなわち関係を表すデータマツ
プ内のデータが更新されるので、内燃機関１の固
体差、環境条件、経時変化により内燃機関１の特
性が変化しても、その内燃機関１をそのときの最
小燃費率曲線に沿つて作動させることができるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される無段階変速式車
両用動力伝達装置の全体の概略図である。第２図
は、本発明の基本思想を説明する機関出力トルク
−機関回転速度の特性図である。第３図は、第１
図の実施例の作動を説明するフローチヤートであ
る。第４図は、第１図の実施例の機能ブロツク線
図である。 １：内燃機関、３８：電子制御装置、８０：機
関回転速度変化手段、８２：燃費率算出手段、８
４：関係修正手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 速度比が無段階に変化させられる無断変速機
   と、予め定められた関係から実際の加速ペダル踏
   込み量に基づいて少なくとも機関の目標回転速度
   を決定し、決定された機関の目標回転速度に実際
   の機関回転速度を一致させるように速度比を制御
   する変速制御装置とを備えた無段変速式車両用動
   力伝達装置であつて、 車両の定常走行時に前記速度比を変化させるこ
   とにより機関の回転速度を変化させる機関回転速
   度変化手段と、 該機関回転速度変化手段による機関回転速度の
   変化の前後における燃費率をそれぞれ算出する燃
   費率算出手段と、 前記機関回転速度変化手段による機関回転速度
   の変化後の燃費率が変化前の燃費率より良ければ
   変化後の機関の回転速度をその時の加速ペダル踏
   込み量に対応した目標回転速度値とし、これによ
   り前記関係を修正する関係修正手段と を含むことを特徴とする無段変速式車両動力伝達
   装置。