JPH0658399A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】運転者の操作によりその設定位置が任意に選択
できるような設定位置選択装置を設け、該設定位置選択
装置の設定位置に応じて無段変速装置をマニュアル変速
させることができるようにする。 【構成】最小トルク比から最大トルク比にわたって連続
的に設定された複数のトルク比の中から運転者の操作に
より任意のトルク比を選択し出力する設定位置選択装置
と、無段変速装置の入力部材及び出力部材の回転数を検
出する回転数検出センサと、前記設定位置選択装置の設
定位置に応じて無段変速装置のトルク比を制御するトル
ク比制御装置と、該トルク比制御装置の出力信号に応じ
て無段変速装置の入力及び出力部材間のトルク比を変化
させるアクチュエ−タとから構成される車両用動力伝達
装置の制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無段変速装置を備えた
車両用動力伝達装置の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＶベルト式、トラクション式など
無段変速装置を備えた車両用動力伝達装置の制御装置に
おいては、車両の走行状態に応じて自動的にトルク比を
変化させる、いわゆる自動変速レンジのドライブ（Ｄ）
レンジと、エンジンブレ−キ用のロ−（Ｌ）レンジなど
を備えており、Ｄレンジにおいては、例えば最良燃費制
御を行うように、スロットル開度に応じたエンジンの最
良燃費回転数になるように無段変速装置のトルク比を自
動的に制御している。またＬレンジでは、エンジンブレ
−キが得られるように無段変速装置のトルク比を強制的
にダウンシフトさせている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記構成の
無段変速装置は、Ｄレンジの場合は車両の走行状態に応
じて、ある決められたパタ−ンで自動変速してしまうた
め、運転者の意志を必ずしも十分に反映せず、運転者に
よっては与えるフィ−リングが最良とは言えない。例え
ば、山岳路の走行では、アクセルのＯＮ・ＯＦＦに伴い
頻繁に変速が行われてフィ−リングが悪くなり、また追
い越しの加速時には運転者の意志に反して自動的にアッ
プシフトしてしまうため十分な加速が得られない。また
Ｌレンジの場合も、ある決められた１つのエンジンブレ
−キパタ−ンしか選べず、あらゆる走行状態に応じた適
切なエンジンブレ−キを得ることができない。

【０００４】本発明は、シフトレバ−のような切換装置
で自動変速が可能なＤレンジと、マニュアル変速が可能
なＭレンジとを設け、Ｄレンジでは車両走行条件に応じ
て無段変速装置を自動変速させるようにし、Ｍレンジで
は運転者の操作によりその設定位置が任意に選択できる
ような設定位置選択装置、例えばＭレンジで設定位置が
任意に選択できるシフトレバ−を設け、該設定位置選択
装置の設定位置に応じて無段変速装置をマニュアル変速
させることができるようにした車両用動力伝達装置の制
御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用動力伝達
装置の制御装置は、トルク比を連続的に変化可能な無段
変速装置を備えている車両用動力伝達装置において、運
転者の操作により第１の位置と第２の位置とを切換える
切換装置６と、該切換装置６の第１の位置が選択された
時に、車両走行条件に応じて無段変速装置のトルク比を
自動的に最大トルク比から最小トルク比にわたって制御
するトルク比自動設定制御装置５と、前記切換装置６の
第２の位置が選択された時に、最小トルク比から最大ト
ルク比にわたって連続的に設定された複数のトルク比の
中から運転者の操作により任意のトルク比を選択し出力
する設定位置選択装置３と、前記無段変速装置の入力部
材の回転数を検出する入力部材回転数センサ７と、前記
無段変速装置の出力部材の回転数を検出する出力部材回
転数センサ８と、前記設定位置選択装置３の設定位置に
応じて前記無段変速装置のトルク比を制御するトルク比
制御装置４と、該トルク比制御装置４の出力信号に応じ
て前記無段変速装置の入力及び出力部材間のトルク比を
変化させるアクチュエ−タ９とを備え、前記トルク比制
御装置４は、前記入力部材回転数センサ７及び前記出力
部材回転数センサ８からの出力信号を入力して前記無段
変速装置の現状トルク比を検出する現状トルク比検出手
段４１と、該現状トルク比検出手段４１からの現状トル
ク比と前記設定位置選択装置３の操作量に応じたトルク
比を検出する設定トルク比検出装置３２からの設定トル
ク比信号とを入力し、現状トルク比の設定トルク比に対
する割合が１より小さい所定値より小さい時には前記無
段変速装置のトルク比を増大させるダウンシフト信号を
出力し、該割合が１以上の時には前記無段変速装置のト
ルク比を減少させるアップシフト信号を出力し、該割合
が所定値以上で且つ１より小さい時には前記無段変速装
置のトルク比を現状トルク比に維持する信号を出力する
シフト信号発生手段４４とからなることを特徴とする。

【０００６】

【作用及び発明の効果】本発明は、切換装置の第１の位
置（Ｄレンジ）が選択された時には、車両走行条件に応
じて無段変速装置のトルク比を最大トルク比から最小ト
ルク比にわたって自動変速することができる。

【０００７】また、切換装置の第２の位置（Ｍレンジ）
が選択された時には、設定位置選択装置により運転者の
操作により最小トルク比から最大トルク比にわたって連
続的に任意のトルク比を選択でき、運転者の選択した任
意のトルク比に無段変速装置のトルク比を手動変速する
ことができる。

【０００８】従って本発明によれば、運転者の好みに応
じて自動変速及び手動変速が選択できるという効果を有
する。

【０００９】特に、切換装置の第２の位置（Ｍレンジ）
が選択された時には、 イ）設定位置選択装置により連続的にトルク比を設定で
きるため、あらゆる走行状態に対しても運転者の意志ど
おりの走行が可能である。例えば、下り坂を走行するよ
うな場合、その下り坂の勾配に応じてトルク比を選択す
ることができるので、従来の多段変速機のようなエンジ
ンブレ−キが不十分であったり、あるいは効き過ぎたり
することがなく、運転者の思いどおりのエンジンブレ−
キ効果が得られる。また同様に登坂時や加速時において
も、適切なトルク比を選択できる。

【００１０】ロ）設定位置選択装置により発進時に任意
のトルク比を選択できるため、雪道など路面の摩擦係数
が低い場合には、トルク比の小さい位置を選択すること
によりスム−ズな発進が可能となる。

【００１１】ハ）設定位置選択装置により任意のトルク
比を固定して走行することができるため、マニュアルト
ランスミッションのような加速感、減速感が得られる。

【００１２】ニ）設定位置選択装置により停止時にトル
ク比を変えることにより、クリ−プ力を調節することが
できる。

【００１３】ホ）設定位置選択装置により任意のトルク
比を固定して走行することができるため、山岳路などの
走行でスロットル開度、車速の変化に対して変速が行わ
れないため、不必要な変速がなく走行フィ−リングが良
い。

【００１４】

【実施例】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置を図
に示す実施例に基づき説明する。

【００１５】第１図は本発明の車両用動力伝達装置の制
御装置のブロック図を示す。

【００１６】車両用動力伝達装置の制御装置１は、本実
施例では、トルク比を連続的に変化可能な無段変速装置
２であるＶベルト式無段変速機２１と、運転者の操作に
より第１の位置（自動変速のＤレンジ）と第２の位置
（マニュアル変速のＭレンジ）とを切換える切換装置で
あるシフトレバ−６と、該シフトレバ−６の第１の位置
が選択された時に、車両走行条件に応じて無段変速装置
のトルク比を自動的に最大トルク比から最小トルク比に
わたって制御するトルク比自動設定制御装置５と、該シ
フトレバ−６の第２の位置（マニュアル変速のＭレン
ジ）が選択された時に、最小トルク比から最大トルク比
にわたって連続的に設定された複数のトルク比の中から
運転者の操作により任意のトルク比を選択し出力する設
定位置選択装置３と、前記無段変速装置の入力部材の回
転数を検出する入力部材回転数センサ７と、前記無段変
速装置の出力部材の回転数を検出する出力部材回転数セ
ンサ８と、前記設定位置選択装置３の設定位置に応じて
前記無段変速装置のトルク比を制御するトルク比制御装
置４と、該トルク比制御装置４の出力信号に応じて前記
無段変速装置の入力及び出力部材間のトルク比を変化さ
せるアクチュエ−タ９とから構成される。

【００１７】Ｖベルト式無段変速機２１は、入力軸２
２、該入力軸２２と平行して並列された出力軸２３、入
力軸２２上に設けられ入力軸２２と一体成型された固定
フランジ２４ａ及び入力軸２２上を軸方向に摺動する可
動フランジ２４ｂを有する入力プ−リ２４、出力軸２３
上に設けられ出力軸２３と一体成型された固定フランジ
２５ａ及び出力軸２３上を軸方向に摺動する可動フラン
ジ２５ｂを有する出力プ−リ２５、入力プ−リ２４及び
出力プ−リ２５間に張設されたＶベルト２６からなり、
トルク比を無段階に可変とするよう入力プ−リ２４及び
出力プ−リ２５のＶ字状溝２４Ａ、２５Ａの有効径を増
大または減少させる。

【００１８】切換装置であるシフトレバ−６は、パ−キ
ング（Ｐ）レンジ、リバ−ス（Ｒ）レンジ、ニュ−トラ
ル（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジ、マニュアル
（Ｍ）レンジの各設定位置を有する。シフトレバ−６の
マニュアル（Ｍ）設定位置は、ＨＩＧＨからＬＯＷまで
往復摺動可能となっており、その設定位置に応じた信号
を出力する設定位置選択装置３が設けられている。この
設定位置選択装置３は、シフトレバ−６の動きをポテン
ショメ−タ３１に伝え、このポテンショメ−タ３１の電
位差により設定トルク比を検出する設定トルク比検出装
置３２からなる。

【００１９】第６図および第７図はシフトレバ−ストロ
−クと設定トルク比の関係を示した図であり、第６図は
シフトレバ−ストロ−クに対して設定トルク比を無段階
に設定した場合を示し、第７図はシフトレバ−ストロ−
クに対して設定トルク比を多段階に設定した場合を示
す。

【００２０】トルク比制御装置４は、前記入力部材回転
数センサ７及び前記出力部材回転数センサ８からの出力
信号を入力して前記無段変速装置の現状トルク比を検出
する現状トルク比検出手段４１と、該現状トルク比検出
手段４１からの現状トルク比と前記設定位置選択装置３
からの設定トルク比信号とを入力し、現状トルク比の設
定トルク比に対する割合が１より小さい所定値より小さ
い時には前記無段変速装置のトルク比を増大させるダウ
ンシフト信号を出力し、該割合が１以上の時には前記無
段変速装置のトルク比を減少させるアップシフト信号を
出力し、該割合が所定値以上で且つ１より小さい時には
前記無段変速装置のトルク比を現状トルク比に維持する
信号を出力するシフト信号発生手段４４とからなる。

【００２１】トルク比自動設定制御装置５は、シフトレ
バ−６をＤレンジに設定した時に作動し、エンジン回転
数検出センサ５１Ａからのエンジン回転数（Ｎｅ）信
号、スロットル開度検出センサ５１Ｂからのスロットル
開度（θ）信号、冷却水温検出センサ５１Ｃからの冷却
水温（Ｔｗ）信号、入力部材回転数検出センサ７からの
入力プ−リ回転数（Ｎｉ）信号、出力部材回転数検出セ
ンサ８からの出力プ−リ回転数（Ｎｏ）信号などの車両
走行条件に応じてＶベルト式無段変速機２１のトルク比
を最大トルク比から最小トルク比の範囲内にわたって自
動的に変更するように構成され、Ｄレンジに設定された
時、アクチュエ−タ９はトルク比自動設定制御装置５の
出力信号に応じて入力プ−リ２４および出力プ−リ２５
のＶ字状溝２４Ａ、２５Ａ間隔を制御する。

【００２２】第２図は本発明の車両用動力伝達装置の制
御装置の作動フロ−チャ−トを示す。

【００２３】スタ−タ−キ−をＯＮしてエンジンを作動
させ（１０１）、初期値設定を行い（１０２）、シフト
レバ−６のシフトポジション信号を入力し（１０３）、
エンジン回転数センサ５１Ａからのエンジン回転数（Ｎ
ｅ）信号、スロットル開度センサ５１Ｂからのスロット
ル開度（θ）信号、冷却水温センサ５１Ｃからの冷却水
温（Ｔｗ）信号などの車両走行条件を入力し（１０
４）、入力部材回転数センサ７からの入力プ−リ回転数
（Ｎｉ）信号を入力し（１０５）、出力部材回転数セン
サ８からの出力プ−リ回転数（Ｎｏ）信号を入力し（１
０６）、設定位置選択装置３より設定トルク比を入力し
（１０７）、シフトレバ−６のシフトポジションがＰレ
ンジかＲレンジかＮレンジかＤレンジかＭレンジかを判
断し（１０８）、Ｐレンジの時Ｐレンジコントロ−ルサ
ブル−チンを行い（１０９）、その後（１０３）へ帰還
し、Ｒレンジの時Ｒレンジコントロ−ルサブル−チンを
行い（１１０）、その後（１０３）へ帰還し、Ｎレンジ
の時Ｎレンジコントロ−ルサブル−チンを行い（１１
１）、その後（１０３）へ帰還し、Ｄレンジの時Ｄレン
ジコントロ−ルサブル−チンを行い（１１２）、その後
（１０３）へ帰還し、Ｍレンジの時Ｍレンジコントロ−
ルサブル−チンを行い（１１３）、その後（１０３）へ
帰還する。

【００２４】第３図は本発明の車両用動力伝達装置の制
御装置のＤ、Ｎレンジサブル−チンを示す。 Ｄレンジ
テ−ブル最良燃費デ−タ（第９図）からスロットル開度
（θ）に対応する入力プ−リの目標回転数（最良燃費デ
−タ）を引き出し（１２１）、（目標回転数）−（入力
プ−リ回転数）＝Ａが、Ｈ＜Ａか、０≦Ａ≦Ｈか、Ａ＜
０かを判断し（１２２）、Ｈ＜Ａの時アクチュエ−タ９
にダウンシフト信号を出力し（１２３）、Ｖベルト式無
段変速機２１をダウンシフトさせる。０≦Ａ≦Ｈの時ア
クチュエ−タ９に現状トルク比を維持する信号を出力し
（１２４）、Ｖベルト式無段変速機２１を現状トルク比
に維持する。Ａ＜０の時アクチュエ−タ９にアップシフ
ト信号を出力し（１２５）、Ｖベルト式無段変速機２１
をアップシフトさせる。

【００２５】ここで、Ｈはヒステリシスを設定するため
の所定値を意味し、アップシフトとダウンシフトの変速
が頻繁に繰り返されてフィ−リングを悪くすることを防
ぐために、変速をさせずに現状トルク比を維持する範囲
を定めている。

【００２６】第９図は、Ｄレンジのスロットル開度に対
する入力プ−リの目標回転数の関係を示した図であり、
この入力プ−リの目標回転数は最良燃費をとるように決
定されたり、最大動力をとるように決定されたりするも
のである。

【００２７】第４図は、本発明の車両用動力伝達装置の
制御装置のＰ、Ｒレンジサブル−チンを示す。

【００２８】Ｐ、Ｒレンジサブル−チンは、最大トルク
比を維持する信号を出力し（１３１）、Ｖベルト式無段
変速機２１のトルク比を最大トルク比に制御する。

【００２９】第５図は、本発明の車両用動力伝達装置の
制御装置の第１実施例のＭレンジサブル−チンを示す。

【００３０】入力部材回転数センサ７からの入力プ−リ
回転数（Ｎｉ）と、出力部材回転数センサ８からの出力
プ−リ回転数（Ｎｏ）から現状トルク比（ｉ）をを算出
する（３４１）。

【００３１】運転者により選択された設定トルク比が、
現状の車速でとり得る最大許容トルク比より大きい場合
には、入力プ−リ回転数がエンジンの許容回転数を越え
てしまい、エンジンがオ−バ−ランする危険がある。

【００３２】そこで、出力プ−リ回転数（Ｎｏ）とエン
ジンの許容回転数付近に設定された入力プ−リの最大許
容回転数から、現状の車速でとり得る最大許容トルク比
を算出し（３４２）、（最大許容トルク比）／（設定ト
ルク比）＝Ｃが、Ｃ≧１か、Ｃ＜１かを判断し（３４
３）、Ｃ≧１の時は設定トルク比を目標トルク比とし
（３４４）、Ｃ＜１の時は最大許容トルク比を目標トル
ク比とし（３４９）、目標トルク比が現状の車速でとり
得る最大許容トルク比を越えないようにし、入力プ−リ
回転数がエンジンの許容回転数以上にならないようにし
てエンジンのオ−バ−ランを防止している。

【００３３】次に現状トルク比と目標トルク比とを比較
して、（現状トルク比）／（目標トルク比）＝ＤがＸ＞
Ｄか、Ｄ≧１か、Ｘ≦Ｄ≦１かを判断し（３４５）、Ｘ
＞Ｄの時アクチュエ−タ９にダウンシフト信号を出力し
（３４６）、Ｖベルト式無段変速機２１をダウンシフト
させる。Ｄ≧１の時アクチュエ−タ９にアップシフト信
号を出力し（３４８）、Ｖベルト式無段変速機２１をア
ップシフトさせる。Ｘ≦Ｄ≦１の時アクチュエ−タ９に
現状トルク比（ｉ）を維持する信号を出力し（３４
７）、Ｖベルト式無段変速機２１の現状トルク比を維持
する。

【００３４】ここで、Ｘはヒステリシス用の係数を意味
し、アップシフトとダウンシフトの変速が頻繁に繰り返
されてフィ−リングを悪くすることを防ぐために、変速
をさせずに現状トルク比を維持する範囲を定めている。

【００３５】第８図は、本発明の車両用動力伝達装置の
制御装置の第２実施例のＭレンジサブル−チンを示す。

【００３６】他のシフトポジションからシフトレバ−６
をＭレンジに設定した場合、メモリ−Ａに０を読み込ま
せ（４４１）、入力部材回転数センサ７からの入力プ−
リ回転数（Ｎｉ）と出力部材回転数センサ８からの出力
プ−リ回転数（Ｎｏ）から現状トルク比（ｉ）を算出し
（４４２）、出力プ−リ回転数（Ｎｏ）と入力プ−リの
最大許容回転数から現在の車速で取り得る最大許容トル
ク比を算出し（４４３）、（最大許容トルク比）／（設
定トルク比）＝ＣがＣ≧１か、Ｃ＜１かを判断し（４４
４）、Ｃ≧１の時設定トルク比を目標トルク比とし（４
４５）、次に（現状トルク比）／（目標トルク比）＝Ｄ
がＸ＞Ｄか、Ｄ≧１か、Ｘ≦Ｄ≦１かを判断し（４４
６）、Ｘ＞Ｄの時メモリ−Ａを１とし（４４７）、アク
チュエ−タ９にダウンシフト信号を出力し（４４８）、
Ｖベルト式無段変速機２１をダウンシフトさせる。Ｘ≦
Ｄ≦１の時アクチュエ−タ９に現状トルク比（ｉ）を維
持する信号を出力し（４４９）、Ｖベルト式無段変速機
２１の現状トルク比を維持する。Ｄ≧１の時メモリ−Ａ
＝１か否かを判断し（４５０）、Ａ＝１ではない時（４
４９）へ進み、Ａ＝１の時アクチュエ−タ９にアップシ
フト信号を出力し（４５１）、Ｖベルト式無段変速機２
１をアップシフトさせる。（４４４）においてＣ＜１の
時、最大許容トルク比を目標トルク比とし（４５２）、
その後（４４６）へ進む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置のブロ
ック図である。

【図２】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置のフロ
−チャ−トである。

【図３】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置のＮ、
Ｄレンジサブル−チンである。

【図４】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置のＰ、
Ｒレンジサブル−チンである。

【図５】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置の第１
実施例のＭレンジサブル−チンである。

【図６】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置の無段
階のシフトレバ−ストロ−クと設定トルク比の関係を示
す図である。

【図７】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置の多段
階のシフトレバ−ストロ−クと設定トルク比の関係を示
す図である。

【図８】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置の第２
実施例のＭレンジサブル−チンである。

【図９】本発明の車両用動力伝達装置の制御装置のＤレ
ンジテ−ブルを示す図である。

【符号の説明】

１ 車両用動力伝達装置の制御装置 ２ 無段変速装置 ３ 設定位置選択装置 ４ トルク比制御装置 ５ トルク比自動設定制御装置 ６ 切換装置 ７ 入力部材回転数センサ ８ 出力部材回転数センサ ９ アクチュエ−タ ３１ ポテンショメ−タ ３２ 設定トルク比検出装置 ４１ 現状トルク比検出手段 ４４ シフト信号発生手段 ５１Ａ エンジン回転数センサ ５１Ｂ スロットル開度センサ ５１Ｃ 冷却水温センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 和久 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 小柴 定弘 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルク比を連続的に変化可能な無段変速
   装置を備えている車両用動力伝達装置において、 運転者の操作により第１の位置と第２の位置とを切換え
   る切換装置６と、 該切換装置６の第１の位置が選択された時に、車両走行
   条件に応じて無段変速装置のトルク比を自動的に最大ト
   ルク比から最小トルク比にわたって制御するトルク比自
   動設定制御装置５と、 前記切換装置６の第２の位置が選択された時に、最小ト
   ルク比から最大トルク比にわたって連続的に設定された
   複数のトルク比の中から運転者の操作により任意のトル
   ク比を選択し出力する設定位置選択装置３と、 前記無段変速装置の入力部材の回転数を検出する入力部
   材回転数センサ７と、 前記無段変速装置の出力部材の回転数を検出する出力部
   材回転数センサ８と、 前記設定位置選択装置３の設定位置に応じて前記無段変
   速装置のトルク比を制御するトルク比制御装置４と、 該トルク比制御装置４の出力信号に応じて前記無段変速
   装置の入力及び出力部材間のトルク比を変化させるアク
   チュエ−タ９とを備え、 前記トルク比制御装置４は、 前記入力部材回転数センサ７及び前記出力部材回転数セ
   ンサ８からの出力信号を入力して前記無段変速装置の現
   状トルク比を検出する現状トルク比検出手段４１と、 該現状トルク比検出手段４１からの現状トルク比と前記
   設定位置選択装置３の操作量に応じたトルク比を検出す
   る設定トルク比検出装置３２からの設定トルク比信号と
   を入力し、現状トルク比の設定トルク比に対する割合が
   １より小さい所定値より小さい時には前記無段変速装置
   のトルク比を増大させるダウンシフト信号を出力し、該
   割合が１以上の時には前記無段変速装置のトルク比を減
   少させるアップシフト信号を出力し、該割合が所定値以
   上で且つ１より小さい時には前記無段変速装置のトルク
   比を現状トルク比に維持する信号を出力するシフト信号
   発生手段４４とからなることを特徴とする車両用動力伝
   達装置の制御装置。