JPH0428946B2

JPH0428946B2 -

Info

Publication number: JPH0428946B2
Application number: JP58151731A
Authority: JP
Inventors: Akinori Osanai; Takao Niwa; Takeshi Gono
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1983-08-22
Filing date: 1983-08-22
Publication date: 1992-05-15
Also published as: US4649485A; JPS6044651A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、車両の動力伝達装置として用いられ
る無段変速機（以下「CVT」と言う。）の制御方
法に関する。

従来技術およびその課題 CVTは速度比ｅ（＝出力側回転速度／入力側回
転速度）を連続的に制御することができ、燃料消
費効率の優れた動力伝達装置として車両に用いら
れる。目標機関回転速度Ne′は例えば、加速ペダ
ルの踏込み量の関数として設定されている機関の
出力馬力を最小燃料消費量で達成する機関回転速
度として設定されており、CVTは実際の機関回
転速度Neが目標機関回転速度Ne′となるように
制御されている。CVTの従来の制御方法ではNe
とNe′との間に偏差がある場合にはCVTの変速、
すなわち速度比ｅの変更が必ず行なわれている
が、変速中はCVTの伝達損失が大きく、駆動ト
ルク伝達上、不利となつている。よつて、車両を
加速する場合にはCVTの変速により機関回転速
度Neを目標機関回転速度Ne′へ速やかに上昇さ
せるよりも、CVTの伝達損失の少ない機関回転
速度Neの小さい期間を長くして駆動トルクの増
大を図る方が加速性能が良好となることがあり、
また燃料消費効率上、有利となる。

本発明の目的は、燃料消費効率および加速性能
の両方に有利なCVTの制御方法を提供すること
である。

課題を解決するための手段この目的を達成するために本発明によれば、実
際の機関回転速度Neが車両のスロツトル開度θ
に基づいて決定された目標機関回転速度Ne′とな
るように無段変速機を制御する車両用無段変速機
の制御方法において、(a)前記目標機関回転速度
Ne′よりも低い範囲であつて前記無段変速機の速
度比ｅを変化させなくても加速性が得られる範囲
を上記Ne′からの減少量で示す正の値Ncを決定
し、(b)NeがNe＜Ne′−NcからNe′−Nc≦Ne＜
Ne′となると、NeがNeNe′となるまでCVTの
速度比ｅを抑制し、すなわち固定あるいはほぼ固
定し、(c)NeがNe―／Ne′からNe′−NcNe＜
Ne′となると、NeがNe＜Ne′−Ncとなるまで
Ne′−Ncを一時的な目標機関回転速度Net′に設
定してNe＝Net′となるようにCVTの変速制御を
実施する。

作用および発明の効果この結果、加速時には速度比ｅが抑制される期
間とCVTの変速が実施される期間とが交互に出
現し、速度比ｅの固定値が段階的に上昇して良好
な加速性能が確保されるとともに、加速時におけ
る速度比ｅの固定時間が増大してCVTの伝達損
失が抑制され、燃料消費効率を向上させることが
できる。

また加速時、速度比ｅを固定する代わりにほぼ
固定（わずかな変速）してもよい。つまり伝達効
率の良い所のみで変速制御してもよい。この場合
はNet′＜Ne＜Ne′時に加速（車速上昇）しなく
てもNe′＞Neにすることができる。

好ましい実施態様では、NeがNe＜Ne′−Ncお
よびNeNe′のいずれからNe′−NcNe＜
Ne′となつたかを判定するために、NeNe′であ
ればフラグFnをセツトし、Ne＜Ne′−Ncであれ
ばフラグFnをリセツトする。したがつてNe′−
NcNe＜Ne′でかつFn＝０であれば速度比ｅを
ほぼ固定し、Ne′−NcNe＜Ne′でかつFn＝１
であればNe′−Ncを一時的な目標機関回転速度
Net′としてNe＝Net′となるようにCVTの変速制
御を実施する。

ここで、上記Ncは、目標機関回転速度Ne′よ
りも低い範囲であつて前記無段変速機の速度比ｅ
を変化させなくても加速性が得られる範囲をその
目標機関回転速度Ne′からの減少値で示す正の値
である。すなわち、この値Ncは、速度比ｅを固
定した方が加速性能が向上するかあるいは速度比
ｅを固定しても必要十分な加速性能が得られるこ
とを判定するための因子として用いられている
が、このようなNcは機関および車両の運転状況
によつて異なるので、好ましくはNcは車速Ｖお
よびスロツトル開度θの関数とする。

実施例図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図においてCVT１０は互いに平行な入力
軸１２および出力軸１４を備えている。入力軸１
２は、機関１６のクランク軸１８に対して同軸的
に設けられ、クラツチ２０を介してクランク軸１
８に接続される。入力側プーリ２２ａ，２２ｂは
互いに対向的に設けられ、一方の入力側プーリ２
２ａは可動プーリとして軸線方向へ移動可能に、
回転方向へ固定的に、入力軸１２に設けられ、他
方の入力側プーリ２２ｂは固定プーリとして入力
軸１２に固定されている。同様に出力側プーリ２
４ａ，２４ｂも互いに対向的に設けられ、一方の
出力側プーリ２４ａは固定プーリとして出力軸１
４に固定され、他方の出力側プーリ２４ｂは可動
プーリとして軸線方向へ移動可能に、回転方向へ
固定的に、出力軸１４に設けられている。入力側
プーリ２２ａ，２２ｂおよび出力側プーリ２４
ａ，２４ｂの対向面はテーパ状に形成され、等脚
台形断面のベルト２６が入力側プーリ２２ａ，２
２ｂと出力側プーリ２４ａ，２４ｂとの間に掛け
られている。オイルポンプ２８は油だめ３０のオ
イルを調圧弁３２へ送る。調圧弁３２はドレン３
４へのオイルの逃がし量を変化させることにより
油路３６のライン圧を制御し、油路３６のライン
圧は出力側プーリ２４ｂの油圧シリンダおよび流
量制御弁３８へ送られる。流量制御弁３８は、入
力側デイスク２２ａの油圧シリンダへ接続されて
いる油路４０への油路３６からのオイルの供給流
量、および油路４０からのドレン３４へのオイル
の排出流量を制御する。ベルト２６に対する入力
側プーリ２２ａ，２２ｂおよび出力側プーリ２４
ａ，２４ｂの押圧力は入力側油圧シリンダおよび
出力側油圧シリンダの油圧により制御され、この
押圧力に関係して入力側プーリ２２ａ，２２ｂお
よび出力側プーリ２４ａ，２４ｂのテーパ面上の
ベルト２６の掛かり半径が変化し、この結果、
CVT１０の速度比ｅ（＝Nout／Nin、ただし
Noutは出力軸１４の回転速度、Ninは入力軸１
２の回転速度であり、この実施例ではNin＝機関
回転速度Neである。）が変化する。出力側油圧シ
リンダのライン圧は、オイルポンプ２８の駆動損
失を抑制するために、ベルト２６の滑りを回避し
て動力伝達を確保できる必要最小限の値に制御さ
れ、入力側油圧シリンダの油圧により速度比ｅが
制御される。なお入力側油圧シリンダの油圧出
力側油圧シリンダの油圧であるが、入力側油圧シ
リンダの受圧面積＞出力側油圧シリンダの受圧面
積であるので、入力側プーリ２２ａ，２２ｂの押
圧力を出力側プーリ２４ａ，２４ｂの押圧力より
大きくすることができる。入力側回転角センサ４
２および出力側回転角センサ４４はそれぞれ入力
軸１２および出力軸１４の回転速度Nin，Nout
を検出し、水温センサ４６は機関１６の冷却水温
度を検出する。運転席４８には加速ペダル５０が
設けられ、吸気通路のスロツトル弁は加速ペダル
５０に連動し、スロツトル開度センサ５２はスロ
ツトル開度θを検出する。シフト位置センサ５４
は運転席近傍にあるシフトレバーのシフトレンジ
を検出する。

第２図は電子制御装置のブロツク図である。ア
ドレスデータバス５６はCPU５８、RAM６０、
ROM６２、Ｉ／Ｆ（インタフエース）６４、
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル変換器）６６、およ
びＤ／Ａ（デジタル／アナログ変換器）６８を相
互に接続している。Ｉ／Ｆ６４は、入力側回転角
センサ４２、出力側回転角センサ４４、およびシ
フト位置センサ５４からのパルス信号を受け、
Ａ／Ｄ６６は水温センサ４６およびスロツトル開
度センサ５２からのアナログ信号を受け、Ｄ／Ａ
６８は調圧弁３２および流量制御弁３８へパルス
を出力する。

第３図は本発明の技術思考を示す説明図であ
る。目標機関回転速度Ne′はスロツトル開度θの
関数として設定され（第４図）、実際の機関回転
速度NeがNe′に等しくなるようにCVT１０の変
速が特定の期間を除いて実施される。時刻t0で加
速ペダル５０が踏込まれ、スロツトル開度θが所
定量だけ増大すると、CVT１０の変速により機
関回転速度Neは目標機関回転速度Ne′へ向かつ
て速やかに上昇する。時刻t1において機関回転速
度Neが目標機関回転速度Ne′より正の定数Ncだ
け小さい値Net′（＝Ne′−Nc）に達すると、速度
比ｅは時刻t1の値に固定される。速度比ｅを完全
に固定しないので、CVT１０の伝達効率をほぼ
100％に維持しつつ速度比ｅを極めて少しずづ上
昇させてもよい。この場合はNet′＜Ne＜Ne′時
に加速しなくてもNeを時間とともにNe′にする
ことができる。機関１６はスロツトル開度θに対
応した機関出力を発生するので、機関回転速度
Neは時刻t1以降も機関出力の増大に伴つて上昇
する。時刻t2においてNeNe′となると、目標機
関回転速度をNe′からNe′−Nc、すなわちNet′へ
変更するとともに、速度比ｅの固定を解除し、
CVT１０の変速制御を実施する。これにより速
度比ｅは上昇するとともに、機関回転速度をNe
は時刻t2以降、Net′へ向かつて速やかに下降す
る。時刻t3においてNe＜Ne′−Ncになると速度
比ｅを再び固定するとともに、目標機関回転速度
をNe′へ戻す。こうして車速Ｖが定常値に達する
まで、速度比ｅの固定期間と変速制御期間を交互
に繰返す。車両の加速時に速度比ｅの固定期間を
設けることによりCVT１０の伝達損失を抑制し
て駆動トルクの悪化を防止させることができると
ともに、加速時に変速制御を継続的に実施する従
来技術の場合より機関回転速度Neを低い値にす
ることができ、この結果燃料消費効率を向上し
て、良好なあるいは必要十分な加速性能を得るこ
とができる。

第５図は車速Ｖおよびスロツトル開度θと所定
値Ncとの関係を示している。速度比ｅを固定し
ても加速性能に支障が生じないか否かは機関およ
び車両の運転条件により決まり、NcをＶおよび
θの関数として設定する。

第６図はCVTの制御ルーチンのフローチヤー
トである。Ne＜Ne′−NcであればフラグFnをリ
セツトし、NeNe′であればフラグFnをセツト
する。Ne′−NcNe＜Ne′の条件が成立した場
合において、Fn＝０であれば、すなわちNe＜
Ne′−NcからNe′−NcNe＜Ne′へ変化したと
き、さらに換言すればNeをNe′へ上昇させるべ
きときは速度比ｅを固定するための第１の制御を
実施し、また、Fn＝１であれば、すなわちNe
Ne′からNe′−NcNe＜Ne′へ変化したとき、さ
らに換言すればNeをNe′−Ncへ下降させるべき
ときは変速制御（速度比ｅを変化させること）の
ための第２の制御を実施する。その他の場合はす
なわちNe＜Ne′−Ncの場合およびNeNe′の場
合は第２の制御を実施する。各ステツプを詳述す
ると、ステツプ７０ではスロツトル開度θを読込
む。ステツプ７２ではスロツトル開度θから目標
機関回転速度Ne′を計算する。ステツプ７４では
NeとNe′とを比較し、NeNe′であればステツ
プ７６へ進み、Ne＜Ne′であればステツプ７８
へ進む。ステツプ７６ではフラグFnをセツトし、
ステツプ９０へ進む。ステツプ７７では車速Ｖを
検出する。ステツプ７８では車速Ｖおよびスロツ
トル開度θからNcを計算する。ステツプ８０で
はNeとNe′−Ncとを比較し、Ne＜Ne′−Ncであ
ればステツプ８２へ進み、NeNe′−Ncであれ
ばステツプ８４へ進む。ステツプ８２ではフラグ
Fnをリセツトし、ステツプ９０へ進む。ステツ
プ８４ではフラグFnの値を判定し、Fn＝１であ
ればステツプ８６へ進み、Fn＝０であればステ
ツプ８８へ進む。ステツプ８６ではNe′−Nc、
すなわちNet′をNe′に代入し、ステツプ９０へ進
む。ステツプ８８，９０はそれぞれ第１の制御お
よび第２の制御を実施する。

第７図は第６図のステツプ８８，９０の詳細を
示している。ステツプ１１２以降は第１および第
２の制御に共通している。第１の制御では現在の
速度比ｅを検出し、ｅあるいはｅ＋αを目標速度
比e′に代入する。速度比ｅを変化させることは伝
達効率が100％より小さくなることを意味し、速
度比ｅの変更量が大きい場合、伝達効率は100％
から大きく低下するが、αは速度比ｅ変更量がα
であつても伝達効率はほぼ100％であると判断で
きる値として定義される。第２の制御では
Nout／Nin′を目標速度比e′として設定する。た
だしNin′は目標入力側回転速度であり、Nin′＝
Ne′である。実際の速度比ｅが目標速度比e′とな
るように流量制御弁３８の制御電圧Vfを制御し、
また、機関トルクTe、入力側回転速度Nin、お
よび出力側回転速度Noutから調圧弁３２の制御
電圧Vcを制御し、これによりベルト２６の滑り
を防止してトルク伝達を確保できる必要最小限の
値にライン圧を保持する。各ステツプを詳述する
と、ステツプ１００では入力軸１２および出力軸
１４の回転速度Nin、Noutを読込む。ステツプ
１０２では実際の速度比ｅをｅ＝Nout／Ninの
式から計算する。ステツプ１０４ではｅあるいは
ｅ＋αを目標速度比e′に代入し、ステツプ１１２
へ進む。ステツプ１０６，１０８ではそれぞれス
テツプ１００，１０２と同じ処理を行なう。ステ
ツプ１１０ではNout／Nin′（ただしNin′＝Ne′）
を目標速度比e′に代入し、ステツプ１１２へ進
む。ステツプ１１２〜１１８では目標速度比e′が
下限emine′上限emaxの範囲内となるように
する。ステツプ１２０ではe′−ｅを偏差Δeに代
入する。ステツプ１２２では流量制御弁３８の制
御電圧VfをVf＝K1・ｅ＋K2・Δeから計算する。
ただし、K1、K2は定数である。ステツプ１２４
では機関トルクTeを計算する。機関トルクTeは
スロツトル開度θおよび機関回転速度Neから計
算する。ステツプ１２６では、Te、Nin、Nout
の関数ｆとして調圧弁３２の制御電圧Vcを計算
する。

第８図は本発明の機能ブロツク図である。機関
回転速度検出手段１３０は機関回転速度Neを検
出し、目標機関回転速度計算手段１３２はスロツ
トル開度θから目標機関回転速度Ne′を計算し、
定数計算手段１３４はスロツトル開度θおよび車
速Ｖから定数Ncを計算し、車速検出手段１３６
は車速Ｖを検出し、機関トルク計算手段１３８は
機関トルクTeを計算する。フラグ処理手段１４
０はNeNe′であればフラグFnをセツトし、Ne
＜Ne′−NcであればフラグFnをリセツトする。
制御態様決定手段１４４はNe′−NcNe＜
Ne′でかつFn＝０である場合は変速制御中止手段
１４８により速度比ｅを現在の値に固定し、その
他の場合は変速制御実施手段１５０により速度比
ｅを変化させる。ただし、Ne′−NcNe＜
Ne′でかつFn＝１である場合は目標機関回転速度
変更手段１４６により目標機関回転速度はNe′か
らNe′−Ncへ変更される。制御電圧計算手段１
５２は変速制御中止手段１４８あるいは変速制御
実施手段１５０から送られる速度比ｅおよび偏差
Δeに対応する制御電圧Vfを計算し、この制御電
圧Vfに基づいて流量制御弁３８を駆動する。ラ
イン圧計算手段１１０は車速Ｖおよび機関トルク
Teから必要最小限のライン圧を計算する。制御
電圧計算手段１５６はこのライン圧に対応する制
御電圧Vcを計算し、この制御電圧Vcに基づいて
調圧弁３２を駆動する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するCVTの全体の概略
図、第２図は電子制御装置のブロツク図、第３図
は本発明の技術思想を示す説明図、第４図はスロ
ツトル開度と目標機関回転速度との関係を示すグ
ラフ、第５図は車速およびスロツトル開度と定数
との関係を示すグラフ、第６図はCVTの制御ル
ーチンのフローチヤート、第７図は第１および第
２の制御のフローチヤート、第８図は本発明の機
能ブロツク図である。１……CVT、５２……スロツトル開度センサ、
１３０……機関回転速度検出手段、１３２……目
標機関回転速度計算手段、１３４……定数計算手
段、１４０……フラグ処理手段、１４２……機関
回転速度範囲判別手段、１４４……制御態様決定
手段、１４８……変速制御中止手段、１５０……
変速制御実施手段。

Claims

【特許請求の範囲】１実際の機関回転速度Neが車両のスロツトル
開度θに基づいて決定された目標機関回転速度
Ne′となるように無段変速機を制御する車両用無
段変速機の制御方法において、 (a)前記目標機関回転速度Ne′よりも低い範囲で
あつて前記無段変速機の速度比ｅを変化させなく
ても加速性が得られる範囲を該Ne′からの減少値
で示す正の値Ncを決定し、(b)NeがNe＜Ne′−
NcからNe′−Nc≦Ne＜Ne′となると、NeがNe
≧Ne′となるまで無段変速機の速度比ｅの変化を
抑制し、(c)NeがNe≧Ne′からNe′−Nc≦Ne＜
Ne′となると、NeがNe＜Ne′−Ncとなるまで
Ne′−Ncを一時的な目標機関回転速度Net′に設
定してNe＝Net′となるように無段変速機の変速
制御を実施することを特徴とする、車両用無段変
速機の制御方法。