JPH06257665A

JPH06257665A - 無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH06257665A
Application number: JP5000593A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Mochizuki; 伸晃望月; Hirobumi Okahara; 博文岡原; Seiji Kaminaga; 整治神永
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】手動操作によって無段変速機を変速させる場
合に運転条件に応じて変速速度を可変とする。【構成】運転者によって操作されて所望の変速比を指
令するアップ・ダウンスイッチ９９９が設けられてお
り、このアップ・ダウンスイッチ９９９によって指令さ
れた変速比までの変速速度は、スロットル開度が大きい
ほど、またスロットル開度の変化速度が大きいほど、速
くなるように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無段変速機の制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の無段変速機の制御装置として、特
開昭６１−１１５７２５号公報に示されるものがある。
これは、運転者によって手動操作されるスライド式のス
イッチを有しており、スイッチの位置によって変速比の
指令が可能な構成となっている。これにより、運転者は
手動操作によって所望の変速比を選択して運転を行うこ
とができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の無段変速機の制御装置では、スイッチによ
って所望の変速比を指令しても、その変速比に達するま
での変速速度は一定であるため、良好な運転フィーリン
グを得ることができない場合があるという問題点があ
る。すなわち、例えば追い越し時のダウンシフトでは急
速な変速が必要とされる。一方、平たん路から下り坂に
さしかかるときなどには、適切なエンジンブレーキを得
るために緩やかなダウンシフトが好ましい。従来の無段
変速機の制御装置では、これらの場合にも常に一定の変
速速度で変速が行われている。本発明は、このような課
題を解決することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、運転条件に応
じて変速速度を制御することによって、上記課題を解決
する。すなわち、本発明による無段変速機の制御装置
は、運転者によって操作されて所望の変速比を指令する
手動変速比指令装置と、手動変速比指令装置によって指
令された変速比までの変速速度を運転条件に応じて設定
する変速速度設定手段と、を有している。変速速度設定
手段は、エンジン負荷が大きいほど変速速度を大きくす
るとともに、エンジン負荷の変化速度が大きいほど変速
速度を大きくするように構成することができる。手動変
速比指令装置は、アップ・ダウンスイッチによって構成
し、アップスイッチを押している間はアップシフトが行
われ、ダウンスイッチを押している間はダウンシフトが
行われるようにすることができる。

【０００５】

【作用】手動変速比指令装置によって運転者が望む変速
比が指令される。変速速度設定手段は、例えばエンジン
負荷、エンジン負荷の変化速度などの運転条件に応じて
変速速度を決定する。この変速速度に基づいて、指令さ
れた変速比まで変速が行われる。したがって、運転条件
に応じて適切な変速速度が得られることになる。なお、
運転条件としては、上述のように、エンジン負荷及びエ
ンジン負荷の変化速度を用いることができる。また、フ
ートブレーキが作動しているかどうかなどを条件として
加えることもできる。手動変速比指令装置としては、ア
ップスイッチを押している間はアップシフトが行われ、
ダウンスイッチを押している間はダウンシフトが行われ
るものとすることができる。

【０００６】

【実施例】図２に無段変速機の動力伝達機構を示す。こ
の無段変速機はフルードカップリング１２、前後進切換
機構１５、Ｖベルト式無段変速機構２９、差動装置５６
等を有しており、エンジン１０の出力軸１０ａの回転を
所定の変速比及び回転方向で出力軸６６及び６８に伝達
することができる。この無段変速機は、フルードカップ
リング１２（ロックアップ油室１２ａ、ポンプインペラ
１２ｂ、タービンランナ１２ｃ、ロックアップクラッチ
１２ｄ等を有している）、回転軸１３、駆動軸１４、前
後進切換機構１５、駆動プーリ１６（固定円すい部材１
８、駆動プーリシリンダ室２０（室２０ａ、室２０
ｂ）、可動円すい部材２２、みぞ２２ａ等からなる）、
遊星歯車機構１７（サンギア１９、ピニオンギア２１、
ピニオンギア２３、ピニオンキャリア２５、インターナ
ルギア２７等から成る）、Ｖベルト２４、従動プーリ２
６（固定円すい部材３０、従動プーリシリンダ室３２、
可動円すい部材３４等から成る）、従動軸２８、前進用
クラッチ４０、駆動ギア４６、アイドラギア４８、後進
用ブレーキ５０、アイドラ軸５２、ピニオンギア５４、
ファイナルギア４４、ピニオンギア５８、ピニオンギア
６０、サイドギア６２、サイドギア６４、出力軸６６、
出力軸６８などから構成されているが、これらについて
の詳細な説明は省略する。なお、説明を省略した部分の
構成については本出願人の出願に係る特開昭６１−１０
５３５３号公報に記載されている。

【０００７】図３、４、５及び６に無段変速機の油圧制
御装置を示す。この油圧制御装置は、オイルポンプ１０
１、ライン圧調圧弁１０２、マニアル弁１０４、変速制
御弁１０６、調整圧切換弁１０８、ステップモータ１１
０、変速操作機構１１２、スロットル弁１１４、一定圧
調圧弁１１６、電磁弁１１８、カップリング圧調圧弁１
２０、ロックアップ制御弁１２２等を有しており、これ
らは互いに図示のように接続されており、また前進用ク
ラッチ４０、後進用ブレーキ５０、フルードカップリン
グ１２、ロックアップ油室１２ａ、駆動プーリシリンダ
室２０及び従動プーリシリンダ室３２とも図示のように
接続されている。これらの弁等についての詳細な説明は
省略する。説明を省略した部分については前述の特開昭
６１−１０５３５３号公報に記載されている。なお、図
３、４及び５中の各参照符号は次の部材を示す。ピニオ
ンギア１１０ａ、タンク１３０、ストレーナ１３１、油
路１３２、リリーフ弁１３３、弁穴１３４、ポート１３
４ａ〜ｅ、スプール１３６、ランド１３６ａ〜ｂ、油路
１３８、一方向オリフィス１３９、油路１４０、油路１
４２、一方向オリフィス１４３、弁穴１４６、ポート１
４６ａ〜ｇ、スプール１４８、ランド１４８ａ〜ｅ、ス
リーブ１５０、スプリング１５２、スプリング１５４、
変速比伝達部材１５８、油路１６４、油路１６５、オリ
フィス１６６、オリフィス１７０、弁穴１７２、ポート
１７２ａ〜ｅ、スプール１７４、ランド１７４ａ〜ｃ、
スプリング１７５、油路１７６、オリフィス１７７、レ
バー１７８、油路１７９、ピン１８１、ロッド１８２、
ランド１８２ａ〜ｂ、ラック１８２ｃ、ピン１８３、ピ
ン１８５、弁穴１８６、ポート１８６ａ〜ｄ、油路１８
８、油路１８９、油路１９０、弁穴１９２、ポート１９
２ａ〜ｇ、スプール１９４、ランド１９４ａ〜ｅ、負圧
ダイヤフラム１９８、オリフィス１９９、オリフィス２
０２、オリフィス２０３、弁穴２０４、ポート２０４ａ
〜ｅ、スプール２０６、ランド２０６ａ〜ｂ、スプリン
グ２０８、油路２０９、フィルター２１１、オリフィス
２１６、ポート２２２、ソレノイド２２４、プランジャ
２２４ａ、スプリング２２５、弁穴２３０、ポート２３
０ａ〜ｅ、スプール２３２、ランド２３２ａ〜ｂ、スプ
リング２３４、油路２３５、オリフィス２３６、弁穴２
４０、ポート２４０ａ〜ｈ、スプール２４２、ランド２
４２ａ〜ｅ、油路２４３、油路２４５、オリフィス２４
６、オリフィス２４７、オリフィス２４８、オリフィス
２４９、チョーク形絞り弁２５０、リリーフバルブ２５
１、チョーク形絞り弁２５２、保圧弁２５３、油路２５
４、クーラ２５６、クーラ保圧弁２５８、オリフィス２
５９、切換検出スイッチ２７８。

【０００８】図７、８及び９にステップモータ１１０及
びソレノイド２２４の作動を制御する電子制御装置３０
０を示す。電子制御装置３００は、入力インターフェー
ス３１１、基準パルス発生器３１２、ＣＰＵ（中央処理
装置）３１３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３１４、
ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３１５及び出力イン
ターフェース３１６を有しており、これらはアドレスバ
ス３１９及びデータバス３２０によって連絡されてい
る。この変速制御装置３００には、エンジン回転速度セ
ンサー３０１、車速センサー３０２、スロットル開度セ
ンサー３０３、シフトポジションスイッチ３０４、ター
ビン回転速度センサー３０５、エンジン冷却水温センサ
ー３０６、ブレーキセンサー３０７、切換検出スイッチ
２９８、及びアップ・ダウンスイッチ９９９からの信号
が直接又は波形成形器３０８、３０９及び３２２、及び
ＡＤ変換器３１０を通して入力され、一方増幅器３１７
及び線３１７ａ〜ｄを通してステップモータ１１０へ信
号が出力され、またソレノイド２２４へも信号が出力さ
れるが、これらについての詳細な説明は省略する。な
お、説明を省略した部分の構成については、前述の特開
昭６１−１０５３５３号公報に記載されている。

【０００９】変速制御は、基本的にはあらかじめ設定し
た変速パターンに従って、エンジン負荷（スロットル開
度）及び車速に応じて自動的に制御される。しかし、ア
ップ・ダウンスイッチ９９９が操作された場合には自動
制御が停止され、次のようにして制御が行われる。アッ
プ・ダウンスイッチ９９９は、図１０に示されるよう
に、セレクトレバー９９８に設けられたスイッチであ
る。まず、図１１に示すように、アップスイッチがオン
であるかどうかを判断し（ステップ５０２）、オンの場
合にはステッブモータ１１０の目標ステップ数Ｔ・ＳＴ
Ｐに１を加算する（同５０４）。一方、アップスイッチ
がオンでない場合には、ダウンスイッチがオンであるか
どうかを判断し（同５０６）、ダウンスイッチがオンの
場合には目標ステップ数Ｔ・ＳＴＰから１を減算する
（同５０８）。この図１１に示される制御フローは、後
述の可変タイマに基づく周期で割り込み実行される。

【００１０】可変タイマの設定は、図１２に示す制御フ
ローに従って行われる。まず、スロットル開度を読み込
み（同６０２）、次いでスロットル開度の変化速度を演
算する（同６０４）。次いで、スロットル開度及びスロ
ットル開度の変化速度に基づいてファジィ推論を行って
変速速度を決定する（同６０６）。決定された変速速度
に応じてタイマの周期が決定される（同６０８）。これ
らの関係は、図１３に示すように設定されている。この
タイマ周期によって目標ステップ数設定ルーチンに割り
込みが入るため、割り込みの頻度が高いほど変速速度が
速くなることになる。なお、この図１２に示す制御フロ
ーが変速速度設定手段を構成することになる。

【００１１】ステップ６０６では、図１４に示すよう
に、スロットル開度が大きいほど変速速度が大きくなる
ように、またスロットル開度の変化速度が速いほど変速
速度が大きくなるように推論が行われる。すなわち、ス
ロットル開度が大きいほど増大するメンバーシップ関数
と、スロットル開度の変化速度が速いほど増大するメン
バーシップ関数とを所定の重みを掛けて加算し、これの
結果に基づいて変速速度を決定する。具体的には、図１
５に示す、スロットル開度と適合度とのマップと、図１
６に示す、スロットル開度の変化速度と適合度とのマッ
プを有し、図１２のステップ６０２及びステップ６０４
で検出したスロットル開度及びスロットル開度の変化速
度を基に、図１５及び図１６より、スロットル開度の小
さい側の適合度Ｃ１及び大きい側の適合度Ｃ２と、スロ
ットル開度の変化速度の小さい側の適合度Ｃ３及び大き
い側の適合度Ｃ４を算出する。次いで、ルール負側適合
度ＣｎをＣｎ＝ｍｉｎ｛Ｃ１，Ｃ４｝として、Ｃ１とＣ４との小さい値をとる。また、ルール
正側適合度ＣｐをＣｐ＝ｍｉｎ｛Ｃ２，Ｃ３｝として、Ｃ２とＣ３との小さい値をとる。次に変速速度
ＰＰＳをＰＰＳ＝α・（Ｇｎ・Ｃｎ＋Ｇｐ・Ｃｐ）／（Ｃｎ＋Ｃ
ｐ）として求める。ここで、Ｇｎはルール負側の重み付け定
数であり、Ｇｐはルール正側の重み付け定数である。ま
たαは、任意に設定する基準変速速度である。結局、上
記変速制御によって、アップ・ダウンスイッチ９９９に
よってアップシフト又はダウンシフトが指令されたと
き、スロットル開度が大きいほど、またスロットル開度
の変化速度が大きいほど、変速速度が大きくなることに
なる。したがって、例えば追い越し加速のためにダウン
シフトをしようとしてダウンスイッチを押した場合に
は、アクセルペダルも踏まれるためスロットル開度及び
スロットル開度の変化速度は大きくなり、急速に変速が
行われることになる。これにより、迅速に大きい駆動力
を得ることができ、追い越しに必要な加速力を得ること
ができる。一方、平たん路から坂道にさしかかった場合
などには同様にダウンスイッチが操作されるが、スロッ
トル開度は比較的小さく、またスロットル開度の変化速
度も小さいため、緩やかに変速が行われることになる。
これにより、坂道の傾斜に応じた適正な変速比に緩やか
に変速させることができる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
と、運転者によって手動操作される手動変速比指令装置
に基づいて変速が行われる場合に、運転条件に応じて適
切な変速速度で変速を行わせることができ、運転フィー
リングが向上する。また、運転条件としてエンジン負荷
及びエンジン負荷の変化速度を採用すれば、制御を複雑
化させることなく、運転条件に応じた適切な変速速度を
得るようにすることができる。さらに、手動変速比指令
装置として操作した時間に応じて変速が行われるアップ
・ダウンスイッチを用いることにより、車両の振動や加
減速に影響されることなく、確実かつ容易に変速比の指
令を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成要素間の関係を示す図である。

【図２】無段変速機の骨組み図である。

【図３】無段変速機の油圧制御装置の左部を示す図であ
る。

【図４】無段変速機の油圧制御装置の中央部を示す図で
ある。

【図５】無段変速機の油圧制御装置の右部を示す図であ
る。

【図６】図３、４及び５の配置関係を示す図である。

【図７】コントロールユニットの左部を示す図である。

【図８】コントロールユニットの右部を示す図である。

【図９】図７及び８の配置関係を示す図である。

【図１０】アップ・ダウンスイッチを示す図である。

【図１１】目標ステップ数設定ルーチンを示す図であ
る。

【図１２】可変タイマ設定ルーチンを示す図である。

【図１３】タイマ周期と変速速度との関係を示す図であ
る。

【図１４】ファジィ推論のルールを示す図である。

【図１５】スロットル開度と適合度との関係を示す図で
ある。

【図１６】スロットル開度の変化速度と適合度との関係
を示す図である。

【符号の説明】

３００コントロールユニット９９９アップ・ダウンスイッチ（手動変速比指令装
置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者によって操作されて所望の変速比
を指令する手動変速比指令装置と、手動変速比指令装置
によって指令された変速比までの変速速度を運転条件に
応じて設定する変速速度設定手段と、を有する無段変速
機の制御装置。
【請求項２】変速速度設定手段は、エンジン負荷が大
きいほど変速速度を大きくするとともに、エンジン負荷
の変化速度が大きいほど変速速度を大きくするように構
成されている請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項３】手動変速比指令装置は、アップ・ダウン
スイッチによって構成され、アップスイッチを押してい
る間はアップシフトが行われ、ダウンスイッチを押して
いる間はダウンシフトが行われるように構成される請求
項１又は２記載の無段変速機の制御装置。