JPH06272743A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 互いに重なり合う変速パターンによる複数個
の前進用レンジを持つ無段変速機の変速制御装置におい
て、ドライバーの加速期待に基づくレンジ切替操作のみ
により加速期待に応答する車両動力性能の向上を達成す
ること。 【構成】 一方の前進用レンジから他方の前進用レンジ
への切替時、予め定められた機関回転数だけ低下させる
アップシフト変速とその変速比を固定する制御を一時的
に行なうレンジ切替時変速制御手段ｅを設けると共に、
変速比固定制御中に実機関回転数相当値が通常変速制御
での目標機関回転数相当値の近傍に達すると自動的に通
常変速制御に復帰させる変速制御モード切替手段ｇを設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、互いに重なり合う変速
パターンによる複数個の前進用レンジを持つ無段変速機
の変速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無段変速機としては、例えば、
『新型解説書（Ｋ１１−１）』（平成４年１月；日産自
動車株式会社発行）のＣ−９〜Ｃ−４８ページに記載の
ものが知られていて、この無段変速機には、前進用変速
レンジとして、図７の変速パターンに示すように、低速
から最高速までオールマイティーに使用できるＤレンジ
と、エンジンを高出力に保つことで山岳路やコーナーの
連続する場所でスポーティに走れ、十分なエンジンブレ
ーキが得られるＤs レンジとが設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の無段変速機にあっては、ＤレンジとＤs レンジとで
は変速パターンが互いに重なり合い、レンジ切替を行な
っても目標機関回転数が変わることが無いため、例え
ば、スロットル開度ＴVOを全開のままＤs レンジからＤ
レンジへのレンジ切替を行なった場合、図８に示すよう
に、機関回転数が低下することは無く、入力イナーシャ
による慣性トルクでの加速を期待することができない。
なお、有段変速機の場合には、図９に示すように、２速
固定レンジからＤレンジへレンジ切替を行なうと、レン
ジ切替に同期してアップシフトが行なわれるため、レン
ジ切替と同時に機関回転が低下し、入力イナーシャによ
る慣性トルクにより加速する。

【０００４】そこで、上記問題対策として、スロットル
開度ＴVOの全開域での変速パターンを、“Ｄレンジ＜Ｄ
s レンジ”のように変速パターンを変更して設定する
と、Ｄレンジでスロットルを全開に踏んでも機関の全機
能を発揮できず、ドライバーはＤs レンジへのセレクト
操作を必要とすることになり、操作が煩わしくなる。

【０００５】本発明は、上記課題に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、互いに重なり合う変速
パターンによる複数個の前進用レンジを持つ無段変速機
の変速制御装置において、ドライバーの加速期待に基づ
くレンジ切替操作のみにより加速期待に応答する車両動
力性能の向上を達成することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の無段変速機の変速制御装置では、一方の前進用
レンジから他方の前進用レンジへの切替時、予め定めら
れた機関回転数だけ低下させるアップシフト変速とその
変速比を固定する制御を行ない、変速比固定制御中に実
機関回転数相当値が通常変速制御での目標機関回転数相
当値の近傍に達すると自動的に通常変速制御に復帰させ
る手段とした。

【０００７】即ち、図１のクレーム対応図に示すよう
に、外部からの指令により変速比を変える変速アクチュ
エータａを有し、互いに重なり合う変速パターンによる
複数個の前進用レンジを持つ無段変速機ｂにおいて、機
関回転数相当値を検出する機関回転数相当値検出手段ｃ
と、一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切
替時かどうかを判断するレンジ切替判断手段ｄと、レン
ジ切替判断時、予め定められた機関回転数だけ低下させ
る変速比に変更すると共にその変速比を略固定としたま
まとする変速制御指令を前記変速アクチュエータａに出
力するレンジ切替時変速制御手段ｅと、車両運転状態と
変速パターンに基づき目標機関回転数相当値を得る変速
比に制御する変速制御指令を前記変速アクチュエータａ
に出力する通常変速制御手段ｆと、レンジ切替時変速制
御が行なわれている時、実機関回転数相当値が通常変速
制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると、レン
ジ切替時変速制御から通常変速制御に復帰させる変速制
御モード切替手段ｇと、を備えている。

【０００８】

【作用】登坂路での追い越しなどでドライバーが加速を
期待して一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへ
の切替操作を行なうと、レンジ切替判断手段ｄにおい
て、このレンジ切替が判断され、レンジ切替時変速制御
手段ｅにおいて、予め定められた機関回転数だけ低下さ
せる変速比に変更すると共にその変速比を略固定とした
ままとする変速制御指令が変速アクチュエータａに出力
される。

【０００９】そして、変速比を略固定としたままで機関
回転が徐々に上昇するレンジ切替時変速制御中には、変
速制御モード切替手段ｇにおいて、機関回転数相当値検
出手段ｃからの実機関回転数相当値が監視され、実機関
回転数相当値が通常変速制御での目標機関回転数相当値
の近傍に達すると、レンジ切替時変速制御から通常変速
制御に復帰させる制御モード切替が行なわれる。

【００１０】そして、制御モード切替後は、通常変速制
御手段ｆにおいて、車両運転状態と変速パターンに基づ
き目標機関回転数相当値を得る変速比に制御する変速制
御指令を変速アクチュエータａに出力する通常変速制御
が行なわれる。

【００１１】したがって、一方の前進用レンジから他方
の前進用レンジへの切替操作を行なうと、レンジ切替時
変速制御によりレンジ切替に同期して機関回転数が低下
し、この機関回転数低下に伴う入力イナーシャによる慣
性トルクで車両が加速する。そして、レンジ切替時変速
制御から通常制御への復帰は、実機関回転数相当値が通
常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると
自動的に行なわれる。つまり、ドライバーの加速期待に
基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答して車
両動力性能が向上する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】まず、構成を説明する。

【００１４】図２は本発明実施例の変速制御装置が適用
された無段変速機の制御システム図である。

【００１５】図２において、１はエンジンで、このエン
ジン１に連結される無段変速機のメカニカル系は、継手
要素２と、前後進切換機構３と、プライマリープーリ４
と、セカンダリープーリ５と、スチールベルト６と、プ
ーリ入力軸７と、プーリ出力軸８とを有して構成されて
いる。

【００１６】ここで、継手要素２は、フルードカップリ
ングや電磁クラッチなどによる。

【００１７】前後進切換機構３は、シンクロメッシュ式
ギア機構などにより構成される。

【００１８】プライマリープーリ４とセカンダリープー
リ５には、それぞれ図外のプライマリー圧室とセカンダ
リー圧室を有し、両室への制御油圧に応じて規定される
プーリ溝幅によりベルト巻付径の比である変速比が決め
られる。

【００１９】無段変速機の油圧制御系は、油圧コントロ
ールユニット９と、プライマリー圧油路１０と、セカン
ダリー圧油路１１とを有して構成されている。

【００２０】この油圧コントロールユニット９は、ステ
ップモータ１２へのステップパルス指令に応じて前記プ
ライマリー圧室とセカンダリー圧室への制御圧を作り出
す油圧回路である。

【００２１】無段変速機の電子制御系は、ステップモー
タ１２（変速アクチュエータａに相当）と、ＣＶＴコン
トロールユニット１３と、エンジン回転数センサ１４
（機関回転数相当値検出手段ｃに相当）と、スロットル
開度センサ１５と、車速センサ１６と、セレクタ１７
と、他のセンサ・スイッチ類１８とを有して構成されて
いる。

【００２２】このＣＶＴコントロールユニット１３は、
マイクロコンピュータを中心とする電子制御回路で、各
種の制御入力情報により目標変速比が演算され、この目
標変速比を得るべく、油圧コントロールユニット９のシ
フトコントロールバルブを動作させるべく設けられたス
テップモータ１２へステップパルス指令を出力する。

【００２３】セレクタ１７は、図外のセレクトレバーに
より選択されているレンジ位置（Ｐレンジ，Ｒレンジ，
Ｎレンジ，Ｄレンジ，Ｄs レンジ）をスイッチ信号によ
り検出する。

【００２４】次に、作用を説明する。

【００２５】［変速制御作動］図３はＣＶＴコントロー
ルユニット１３により所定の制御周期で行なわれる変速
制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以下、各
ステップについて説明する。

【００２６】ステップ３０では、エンジン回転数Ｎｅ
と、スロットル開度ＴVOと、車速ＶSPと、セレクタ１７
からのレンジ位置信号が入力される。

【００２７】ステップ３１では、車両運転状態を示すス
ロットル開度ＴVO及び車速ＶSPと、図４に示すＤレンジ
の変速パターンにより目標エンジン回転数T.Ｎｅが算出
される。

【００２８】ステップ３２では、Ｄレンジかどうかが判
断される。

【００２９】ステップ３３では、ステップ３２でＤレン
ジと判断された時、Ｄs レンジからＤレンジへのレンジ
切替時かどうかが判断される（レンジ切替判断手段ｄに
相当）。

【００３０】ステップ３４では、ステップ３１で算出さ
れた目標エンジン回転数T.Ｎｅから予め定められたエン
ジン回転数低下量ｄＮｅを差し引いた値が新たな目標エ
ンジン回転数T.Ｎｅとして設定される。

【００３１】ここで、エンジン回転数低下量ｄＮｅは、
スロットル開度ＴVOなどによる機関負荷とエンジン回転
数低下後の変速比との関係において、車両を加速させる
に足るように設定される。

【００３２】ステップ３５では、ステップ３４で設定さ
れた目標エンジン回転数T.Ｎｅ（＝プーリ入力軸回転
数）と、車速ＶSP（＝プーリ出力軸回転数）と、係数Ｋ
１により下記の式により目標変速比T.RATIO が算出され
る。

【００３３】T.RATIO ＝Ｋ１＊（T.Ｎｅ／ＶSP） ステップ３６では、ステップ３５で算出された目標変速
比T.RATIO を得るステップモータ操作量ＳＴＥＰが、図
５に示す変速比−操作量マップに基づいて算出される。

【００３４】ステップ３７では、ステップ３６でのステ
ップモータ操作量ＳＴＥＰによるステップパルス指令が
ステップモータ１２に対し送出される。これによりステ
ップモータ操作量ＳＴＥＰに相当する角度だけステップ
モータ１２のモータ軸が回転する。

【００３５】ステップ３８では、ステップモータ操作量
ＳＴＥＰだけモータ軸を回転させた時点でステップモー
タ１２を停止させる。

【００３６】以上のステップ３４〜３８は、レンジ切替
時変速制御手段ｅに相当する。

【００３７】ステップ３９では、ステップ３０で入力さ
れるエンジン回転数Ｎｅがステップ３１で算出される目
標エンジン回転数T.Ｎｅ以上かどうかが判断される（変
速制御モード切替手段ｇに相当）。

【００３８】ステップ４０では、ステップ３２でＤs レ
ンジであると判断された時、Ｄs レンジの変速パターン
に基づいて通常の変速制御が行なわれるし、また、ステ
ップ３９でＮｅ≧T.Ｎｅであると判断された時、Ｄレン
ジの変速パターンに基づく通常の変速制御に復帰する
（通常変速制御手段ｆに相当）。

【００３９】［レンジ切替時］まず、Ｄs レンジのまま
での走行時には、図３のフローチャートにおいて、ステ
ップ３０→ステップ３１→ステップ３２→ステップ４０
へと進む流れとなり、ステップ４０では、Ｄs レンジの
変速パターンに基づいて通常の変速制御が行なわれる。

【００４０】そして、Ｄs レンジからＤレンジへ切替操
作を行なうと、図３のフローチャートにおいて、ステッ
プ３０→ステップ３１→ステップ３２→ステップ３３→
ステップ３４→ステップ３５→ステップ３６→ステップ
３７→ステップ３８へと進む流れとなる。

【００４１】つまり、ステップ３４で予め定められたエ
ンジン回転数低下量ｄＮｅを差し引いた値が新たな目標
エンジン回転数T.Ｎｅとして設定され、ステップ３５で
この新たな目標エンジン回転数T.Ｎｅに基づき目標変速
比T.RATIO が算出され、ステップ３６，３７で目標変速
比T.RATIO を得る制御指令が出力され、ステップ４８で
目標変速比T.RATIO をそのまま固定とするレンジ切替時
変速制御が行なわれる。このレンジ切替時変速制御がフ
ルスロットル開度ＴVO（＝８／８）により行なわれた時
の作用を図６に示すタイムチャートにより説明する。

【００４２】まず、Ｄs レンジからＤレンジへのレンジ
切替時点ｔ0 で目標変速比T.RATIO がアップシフト側に
変更されることで、このレンジ切替時点ｔ0 に同期して
機関回転数が低下する（図４のＡ点からＢ点）。そし
て、この機関回転数低下に伴って入力イナーシャによる
慣性トルクが発生し、この慣性トルクにより車両が加速
する。

【００４３】次に、Ｄレンジへの切替後は、図３のフロ
ーチャートにおいて、ステップ３０→ステップ３１→ス
テップ３２→ステップ３３→ステップ３９へと進む流れ
となり、ステップ３９では検出によるエンジン回転数Ｎ
ｅが通常変速制御での目標エンジン回転数T.Ｎｅ以上か
どうかが判断され、Ｎｅ＜T.Ｎｅの状況である限りは、
ステップ３８へ進み、レンジ切替時変速制御での変速比
をそのまま固定した状態が維持される。そして、ステッ
プ３９においてＮｅ≧T.Ｎｅであると判断されると、ス
テップ４０へ進み、Ｄレンジの変速パターンに基づく通
常の変速制御への復帰が自動的に行なわれる。

【００４４】この通常変速制御への復帰作用を図６に示
すタイムチャートにより説明する。

【００４５】Ｄs レンジからＤレンジへのレンジ切替時
点ｔ0 以降は、レンジ切替時変速制御でのアップシフト
側変速比に固定されることで、レンジ切替時点ｔ0 以降
において機関回転数は徐々に上昇し、この機関回転数の
上昇は、Ｎｅ≧T.Ｎｅとなる時点ｔ1 まで続く（図４の
Ｂ点からＣ点）。時点ｔ1 となると、Ｄレンジの変速パ
ターンに基づく通常の変速制御へ復帰することで、スロ
ットル開度ＴVOがそのまま維持されている限り、ほぼ機
関回転数が横這いで推移することになる。

【００４６】したがって、ドライバーの加速期待に基づ
きただ１回のＤs レンジからＤレンジへのレンジ切替操
作を行なうのみでしかも通常変速制御への復帰のための
操作を要さない良好な操作性により、ドライバーの加速
期待に応答して車両動力性能が向上する。

【００４７】次に、効果を説明する。

【００４８】（１）互いに重なり合う変速パターンによ
るＤレンジとＤs レンジを持つ無段変速機の変速制御装
置において、Ｄs レンジからＤレンジへの切替時、予め
定められたエンジン回転数低下量ｄＮｅだけエンジン回
転数を低下させるアップシフト変速とその変速比を固定
する制御を行ない、変速比固定制御中にエンジン回転数
Ｎｅが目標エンジン回転数T.Ｎｅに達すると自動的にＤ
レンジでの通常変速制御に復帰させる装置としたため、
ドライバーの加速期待に基づくレンジ切替操作のみによ
り加速期待に応答する車両動力性能の向上を達成するこ
とができる。

【００４９】つまり、フルスロットル時においては、Ｄ
s レンジからＤレンジへのレンジ切替を行なうだけで、
機関トルクの最大値以上のトルク出力が発揮されること
になり、特に、フルスロットル状態での登坂時に、より
加速して並走している車両を追い越したい時などにおい
て有用である。

【００５０】（２）ＤレンジとＤs レンジの変速パター
ンは何ら変更しない装置としているため、スロットル開
度ＴVOの全開域での変速パターンを“Ｄレンジ＜Ｄs レ
ンジ”のように変速パターンを変更して設定した場合の
ように、Ｄレンジで機関の全機能を発揮するためにＤs
レンジへのセレクト操作を必要とすることはなく、この
点での操作性の低下を防止することができる。

【００５１】（３）Ｄs レンジからＤレンジへの切替
時、入力イナーシャによる慣性トルクで加速性を出すよ
うにしているため、このレンジ切替を走行中にうまく使
えば燃費向上にもつながる。

【００５２】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００５３】例えば、実施例では、機関回転数相当値と
してエンジン回転数を用いた例を示したが、継手要素と
して流体継手を用いる場合に機関回転数相当値としてタ
ービン回転数を用いても良い。

【００５４】実施例では、Ｄs レンジからＤレンジへの
切替により車両動力性能の向上させる例を示したが、逆
に、ＤレンジからＤs レンジへの切替により車両動力性
能の向上させるようにしても良い。

【００５５】実施例では、前進用レンジとしてＤレンジ
とＤs レンジの２つのレンジを持つ例を示したが、２つ
以上の前進用レンジを持つ無段変速機にも適用できる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、互いに重なり合う変速パターンによる複数個の前進
用レンジを持つ無段変速機の変速制御装置において、一
方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替時、
予め定められた機関回転数だけ低下させるアップシフト
変速とその変速比を固定する制御を行ない、変速比固定
制御中に実機関回転数相当値が通常変速制御での目標機
関回転数相当値の近傍に達すると自動的に通常変速制御
に復帰させる手段としたため、ドライバーの加速期待に
基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答する車
両動力性能の向上を達成することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無段変速機の変速制御装置を示すクレ
ーム対応図である。

【図２】実施例の変速制御装置が適用された無段変速機
の制御システム図である。

【図３】実施例装置のＣＶＴコントロールユニットで行
なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャート
である。

【図４】実施例の無段変速機での変速パターン図であ
る。

【図５】実施例装置での変速比−ＳＴＥＰマップ図であ
る。

【図６】実施例装置でのＤs レンジからＤレンジへの切
替時における機関回転及び慣性トルクを示すタイムチャ
ートである。

【図７】従来の無段変速機での変速パターン図である。

【図８】従来の無段変速機でＤs レンジからＤレンジへ
の切替を行なった場合の機関回転を示すタイムチャート
である。

【図９】有段変速機で２速固定レンジからＤレンジへの
切替を行なった場合の機関回転を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

ａ 変速アクチュエータ ｂ 無段変速機 ｃ 機関回転数相当値検出手段 ｄ レンジ切替判断手段 ｅ レンジ切替時変速制御手段 ｆ 通常変速制御手段 ｇ 変速制御モード切替手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からの指令により変速比を変える変
   速アクチュエータを有し、互いに重なり合う変速パター
   ンによる複数個の前進用レンジを持つ無段変速機におい
   て、 機関回転数相当値を検出する機関回転数相当値検出手段
   と、 一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替時
   かどうかを判断するレンジ切替判断手段と、 レンジ切替判断時、予め定められた機関回転数だけ低下
   させる変速比に変更すると共にその変速比を略固定とし
   たままとする変速制御指令を前記変速アクチュエータに
   出力するレンジ切替時変速制御手段と、 車両運転状態と変速パターンに基づき目標機関回転数相
   当値を得る変速比に制御する変速制御指令を前記変速ア
   クチュエータに出力する通常変速制御手段と、 レンジ切替時変速制御が行なわれている時、実機関回転
   数相当値が通常変速制御での目標機関回転数相当値の近
   傍に達すると、レンジ切替時変速制御から通常変速制御
   に復帰させる変速制御モード切替手段と、 を備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装
   置。