JPH0825413B2 - 車両用無段変速機の制御方法 - Google Patents

車両用無段変速機の制御方法

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JPH0825413B2
JPH0825413B2 JP61128803A JP12880386A JPH0825413B2 JP H0825413 B2 JPH0825413 B2 JP H0825413B2 JP 61128803 A JP61128803 A JP 61128803A JP 12880386 A JP12880386 A JP 12880386A JP H0825413 B2 JPH0825413 B2 JP H0825413B2
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    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16HGEARING
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  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、例えば自動車等に使用される車両用無段変
速機の制御方法に関する。
[従来の技術] 近年、例えば自動車等の車両において、内燃機関の出
力を無段階に変速して駆動輪へ伝達する無段変速機を備
えたものが知られている。上記のような無段変速機は、
運転状態に応じてその変速比を自由に設定できる。した
がって、従来の自動変速機等と比較して、動力性能を向
上できるという利点がある。
ところで、上記のような無段変速機は、例えば、入力
プーリ、出力プーリおよび両者に巻き掛けられた伝動ベ
ルトから構成されている。上記両プーリは、固定プーリ
と一体の回転軸に可動プーリが軸方向に移動可能に嵌合
して取り付けられており、伝動ベルトが巻き掛けられる
位置の有効径の変化により無段階に変速動作を行なう。
上記可動プーリの移動,潤滑,冷却等は圧送される作動
油により行なわれる。なお、該作動油の冷却は、内燃機
関の冷却水により行なわれていた。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、上述のような無段変速機を備えた車両におい
ては、その内燃機関を高出力領域の運転状態で使用する
場合が多い。例えば、内燃機関を高出力であって、燃料
消費率が大きい領域で長時間に亘って運転すると、発熱
量は大きくなる。すなわち、冷却系に対する熱負荷が増
大し、冷却水温度も上昇する。このため、該冷却水によ
り冷却される無段変速機の作動油の温度が上昇し、作動
油の粘性低下等の劣化を早めるという問題点があった。
また上記問題に伴い、無段変速機における潤滑性能の
低下、動力伝達容量の低下を招くという問題もあった。
本発明は、無段変速機の作動油の温度上昇防止に有効
な車両用無段変速機の制御方法の提供を目的とする。
発明の構成 [問題点を解決するための手段] 上記問題を解決するためになされた本発明は、第1図
に例示するように、 内燃機関の出力を無段階に変速して駆動輪に伝達する
車両用無段変速機の制御方法において、 上記無段変速機の作動油の温度が所定作動油温度を上
回ったとき(S1)、もしくは、上記内燃機関を冷却する
冷却水の温度が所定冷却水温度を上回ったとき(S2)に
は、上記無段変速機の変速比をより小さい側に変更(S
3)すると共に、スロットルバルブ開度を増大(S4)さ
せることを特徴とする車両用無段変速機の制御方法を要
旨とするものである。
ここで、所定作動油温度および所定冷却水温度とは、
例えば内燃機関の発熱量の増大に伴い、その冷却系に大
きな熱負荷が加わった状態における作動油もしくは冷却
水の温度に応じて定まるものである。
なお上述のような制御は、例えばディスクリートな論
理回路により実現できる。また例えば、周知のCPUを始
めとしてROM,RAMおよびその他の周辺回路素子を備えた
論理演算回路が予め定められた処理手順を実行すること
により実現してもよい。
[作用] 本発明の車両用無段変速機の制御方法は、第1図に例
示するように、無段変速機の作動油温度が所定作動油温
度以上(S1)、もしくは、冷却水温度が所定冷却水温度
以上(S2)のときには、無段変速機の変速比をより小さ
い側に変更(S3)すると共に、スロットルベルブ開度を
増大(S4)させるよう働く。
すなわち、冷却系の熱負荷が大きいときには、変速比
を小さい側に変更して内燃機関の回転速度を下げること
により、駆動力は等しく発熱量が少ない運転状態に移行
させるのである。
また、スロットル開度を大きくし、発熱量の少ない運
転状態に移行しても、駆動力や走行性能を常時一定に維
持するのである。
従って本発明の車両用無断変速機の制御方法は、作動
油もしくは冷却水の温度が所定値以上となったときに
は、駆動力に大きな変動を生じることなく上記両温度を
低下させると共に、スロットル開度を大きくし、発熱量
の少ない運転状態に移行しても、駆動力や走行性能を常
時一定に維持するのである。以上のような本発明の作用
により、本発明の技術的課題が解決される。
[実施例] 次に本発明の好適な一実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。本発明の方法が適用される車両用無段変速装
置のシステム構成を第2図に示す。車両用無段変速装置
1は、エンジン2の駆動力を流体継手3を介して無段変
速機(以下単にCVTとよぶ)4に伝達するよう構成され
ている。CVT4に入力された駆動力は、入力軸5,入力側プ
ーリ6,ベルト7,出力側プーリ8,出力軸9の順に伝達され
る。入力側プーリ6および出力側プーリ8は、各々油圧
室10,11を備える。両油圧室10,11は、リザーバ12から圧
力制御弁13,流量制御弁14を介して供給される作動油に
より容積変化し、上記両プーリ6,8の一端側は各々その
軸方向に摺動する。このため、ベルト7の巻き掛け位置
の有効径が変化し、無段階な変速動作を可能としてい
る。
上記流体継手3,CVT4の作動油はオイルクーラ15で冷却
された後、再びリザーバ12に還流する。一方、上記エン
ジン2の冷却水は、ラジエータ16で空冷された後、オイ
ルクーラ15で上記作動油を冷却し、再びエンジン2の冷
却系に循環してエンジン2を冷却する。
無段変速装置1は、検出器として、冷却水温度を検出
する水温センサ21,作動油温度を検出する油温センサ22,
エンジン2のスロットルバルブ開度を検出するスロット
ルポジションセンサ23,エンジン2の回転速度を検出す
る回転速度センサ24,車速を検出する車速センサ25,入力
側プーリ6の回転速度を検出する入力側プーリ回転速度
センサ26,出力側プーリ8の回転速度を検出する出力側
プーリ回転速度センサ27を備える。
上記各センサからの信号は電子制御装置(以下単にEC
Uとよぶ)30に入力され、該ECU30は上記圧力制御弁13お
よび流量制御弁14を駆動してCVT4を制御する。
ECU30は、CPU30a,ROM30b,RAM30cを中心に論理演算回
路として構成され、コモンバス30dを介して入力部30e,
出力部30fと接続されて外部との入出力を行なう。
次に、上記ECU30の実行する変速制御処理を第3図の
フローチャートに基づいて説明する。本変速制御処理は
所定時間毎に繰り返して実行される。まずステップ100
では、水温センサ21から冷却水温度TW,油温センサ22か
ら油温度TLを検出する処理が行なわれる。続くステップ
110では、冷却水温度TWが許容冷却水温度TWSを上回るか
否か、または、油温度TLが許容油温度TLSを上回るか否
かが判定される。肯定判断されたときはステップ120へ
進み、一方、否定判断されたときは冷却のための変速が
必要ないものとして一旦本変速制御処理を終了する。
冷却のための変速が必要な場合に実行されるステップ
120では、エンジン2の運転状態を検出する処理が行な
われる。すなわち、エンジン回転速度,車速,スロット
ルバルブ開度およびCVT4の変速比を検出する。続くステ
ップ130では、上記ステップ120で検出した運転状態に基
づいて、エンジン2およびCVT4の発熱量を算出する処理
が行なわれる。次にステップ140では、上記ステップ120
で検出した運転状態における冷却水流量,冷却風速から
ラジエータ16の放熱容量を算出すると共に、CVT4からオ
イルクーラ15への作動油流量からオイルクーラ15の放熱
容量を算出する処理が行なわれる。続くステップ150で
は、上記ステップ130で算出したエンジン2およびCVT4
の発熱量が、空中への放熱量と上記ステップ140で算出
したラジエータ16およびオイルクーラ15の放熱容量との
総和に等しいものとした熱平衡式に基づき、ラジエータ
16入口,オイルクーラ15入口,オイルクーラ15出口の各
冷却水温度T1,T2,T3およびオイルクーラ15入口,オイル
クーラ15出口の各油温度T4,T5を算出する処理が行なわ
れる。なお、本ステップ150の算出値は、上記ステップ1
00の検出値との比較により確認される。
次にステップ160に進み、上記ステップ150で算出した
各冷却水温度T1,T2,T3および各油温度T4,T5を各々に対
応して定められた各許容温度以下に低下可能なエンジン
2の運転状態をマップに基づいて算出する処理が行なわ
れる。すなわち、第4図に示すようなマップに従い、現
在の運転状態(同図に点aで示す)を、等馬力線(同図
に一点鎖線で示す)に沿って矢印A方向に変化させ、燃
料消費率(等燃料消費率線を同図に実線で示す)が小さ
くて発熱量も少ない運転状態(同図に点bで示す)を求
める。この運転状態では、エンジン回転速度は値Ne1か
ら値Ne2に低下し、一方、エンジントルクは値Te1から値
Te2に増加する。
次にステップ170に進み、CVT4の変速比をマップに基
づいて算出する処理が行なわれる。すなわち、第5図に
示すようなマップに従い、上記ステップ160で算出した
エンジン2の運転状態においても同一車速を維持可能な
変速比を求める。現在の運転状態では、車速V0,エンジ
ン回転速度Ne1,スロットルバルブ開度θ1であるため、
変速比は大きい値r1に設定されている(同図に点cで示
す)。この場合は、上述したステップ160で算出した発
熱量の少ない運転状態におけるエンジン回転速度がNe2
に低下するので、車速を同一に維持可能な変速比は小さ
い値r2に定まる。なおこの変速比r2は、運転状態が、車
速V0、エンジン回転速度Ne2,スロットルバルブ開度θ2
(同図に点dで示す)に移行するものと予測して定めた
値である。
続くステップ180では、CVT4の変速比が上記ステップ1
70で算出した値となるように、圧力制御弁13,流量制御
弁14を駆動制御して変速比を減少変更する処理が行なわ
れた後、一旦本変速制御処理を終了する。以後、本変速
制御処理は既述した実行条件成立毎に繰り返して実行さ
れる。なお、変速比の大きい値r1から小さい値r2の変更
に伴い、運転者は者速をV0に維持するためにスロットル
バルブ開度をθ1からθ2に拡大する。このためエンジ
ン2の運転状態は、上述したステップ160で算出した運
転状態に移行する。
以上説明したように本実施例は、冷却水温度もしくは
油温度の少なくとも一方が許容温度を上回ったときに
は、CVT4の変速比を小さい値に変更して、エンジン2を
発熱量の少ない運転状態に移行させるよう構成されてい
る。このため、車両の走行性能を低下させることなく、
冷却水温度および作動油の油温度を許容温度以下に低下
させることができる。
したがって、CVT4の作動油の粘性低下といった劣化を
防止し、CVT4の変速性能を長期に亘って補償できる。
また、本実施例の変速制御処理は、冷却水温度または
油温度が許容温度を上回った場合の非常時における処理
であるため、通常走行時に起動されることは少ない。こ
のため、通常走行時において悪影響を及ぼすことはな
い。
なお、本実施例では冷却水温度と油温度との両者を検
出して制御開始の判定に使用している。しかし、例えば
冷却水温度もしくは油温度のいずれか一方のみを検出し
て判定を行なうよう構成してもよい。
また、本実施例は、スロットルバルブ開度を変更する
アクチュエータを備えた車両を対象とするものであっ
て、変速比を小さく値に変更すると共に、スロットルバ
ルブ開度を大きく変更するよう構成してもよい。このよ
うに構成した場合には、駆動力や走行性能を常時一定に
維持しながら、エンジンを発熱量の少ない運転状態へ確
実に移行させられる。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
のような実施例に何等限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。
発明の効果 以上詳記したように本発明の車両用無段変速機の制御
方法は、作動油温度が所定作動油温度以上、もしくは、
冷却水温度が所定冷却水温度以上のときには、無段変速
機の変速比をより小さい側に変更すると共に、スロット
ルバルブ開度を増大させるよう構成されている。このた
め、作動油もしくは冷却水の温度が所定値を上回るとき
には、内燃機関の運転状態が発熱量の少ない状態に移行
されるので、無段変速機の作動油の異常な温度上昇によ
る劣化を防止し、無段変速機の耐久性を向上できるとい
う優れた効果を奏する。
しかも、変速比の低下と共に、スロットル開度を大き
くするので、発熱量の少ない運転状態に移行しても、駆
動力や走行性能を常時一定に維持することができる。
また、上記効果に伴い、無段変速機における潤滑性能
および動力伝達容量が補償され、その信頼性も高まる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の内容を例示した基本的構成図、第2図
は本発明一実施例のシステム構成図、第3図は同じくそ
の制御を示すフローチャート、第4図は同じくそのエン
ジンの運転状態のマップを示すグラフ、第5図は同じく
その無段変速機の変速状態のマップを示すグラフであ
る。 1……車両用無段変速装置 2……エンジン 4……無段変速機(CVT) 21……水温センサ 22……油温センサ 30……電子制御装置(ECU) 30a……CPU

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の出力を無段階に変速して駆動輪
    に伝達する車両用無段変速機の制御方法において、 上記無段変速機の作動油の温度が所定作動油温度を上回
    ったとき、もしくは、上記内燃機関を冷却する冷却水の
    温度が所定冷却水温度を上回ったときには、上記無段変
    速機の変速比をより小さい側に変更すると共に、スロッ
    トルバルブ開度を増大させることを特徴とする車両用無
    段変速機の制御方法。
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