JPH1182714A - 車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高車速時での変速ビジー感が生じることがな
く、且つ低車速時での変速レスポンスが遅れるようなこ
ともない無段変速制御を行う。 【解決手段】 車両の走行状態に応じて変速比の制御を
行う変速制御装置６０，７０において、コントローラ６
０は、車速センサ５２からの信号に基づいて車両の減速
度を検出し、この検出減速度に応じて変速比の変化制御
速度を設定し、さらに、このように設定された変速比の
変化制御速度を、車速が低いときに高いときより大きく
するように、車速に基づいて補正し、このようにして補
正された変速比の変化制御速度を用いて変速比の制御を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原動機出力を無段
階に変速して車輪に伝達するように構成された車両用無
段変速機に関し、さらに詳しくは、この無段変速機にお
ける変速比を制御する制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような車両用無段変速機は従来から
良く知られており、その変速比の制御装置も良く知られ
ている。従来の変速比制御としては、エンジン回転数を
目標値として変速比を制御するものがあり、この制御は
スロットル開度に応じて目標エンジン回転数を設定し、
この目標エンジン回転数が得られるように変速比制御を
行う制御装置が一般的に良く知られている（例えば、特
公平５−６４２５８号公報）。このように目標エンジン
回転数が得られるように変速比を制御する場合に、変速
比を変化させる速度の設定が変速特性に影響する大きな
要素であり、その設定においても種々の方式が考えられ
ている。従来の方式の一例を挙げれば、車両の減速度を
検出し、この減速度に対応して変速比変化速度を設定す
る制御方式がある。

【０００３】このようにして変速比変化速度を設定する
場合に、高車速側においては変速比変化速度が大きい
と、スロットル変化（アクセル操作）に対する変速比の
変化のレスポンスが良くなりすぎ、小さなアクセル操作
でも変速比が変動し、変速ビジー感がでるなど、ドライ
バビリティ（運転特性）が損なわれるという問題があ
る。このため、従来においては、高車速時にあまり変速
レスポンスが高くならず、ビジー感がでないような比較
的小さな変速比変化速度が設定されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな小さな変速比変化速度を設定した場合、低車速側に
おいてレスポンスが遅れ、例えば、ブレーキを踏んで停
止したときに、変速比がＬＯＷまで戻りきらないことが
あるという問題が生じる。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
高車速時での変速ビジー感が生じることがなく、且つ低
車速時での変速レスポンスが遅れるようなこともない制
御を行うことができる車両用無段変速機の制御装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、車両の走行状態に応じて変速比
の制御を行う変速制御手段と、車速を検出する車速検出
手段と、車両の減速度を検出する減速度検出手段と、減
速度検出手段により検出された減速度に応じて変速比の
変化制御速度を設定する制御速度設定手段と、この制御
速度設定手段により設定された変速比の変化制御速度
を、車速が低いときに高いときより大きくするように、
車速に基づいて補正する制御速度補正手段とを有し、変
速制御手段は、制御速度設定手段により設定されて制御
速度補正手段により補正された変速比の変化制御速度を
用いて変速比の制御を行うように構成される。

【０００７】このような構成の制御装置の場合には、減
速度に応じて設定された変速比変化制御速度が車速に応
じて補正され、車速が低いときには変速比変化制御速度
が大きくなるため、高車速時には比較的ゆっくりした変
速比変化制御速度を用いてビジー感のない変速制御がな
され、低車速時には大きな変速比変化速度を用いて停車
時には確実にＬＯＷまで戻すような制御が可能となる。

【０００８】なお、滑りやすい路面（低μ路）で走行時
にブレーキを踏むと車輪がロックし、車速は低下しない
のに車輪回転は低下するため、減速状態であると判断さ
れることがある。このようにして減速状態であると判断
されたときに変速比変化速度を上記のように補正して変
速比を速くＬＯＷ側に変速させると、車輪のスリップを
増大させるという可能性がある。このため、車両が走行
している路面状態を判断する路面状態判断手段により走
行路面が滑りやすい路面であると判断されたときには、
制御速度補正手段による補正を禁止するのが好ましい。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
形態について説明する。まず、図２および図３に本発明
に係る制御装置により制御されるベルト式無段変速機の
構成を示している。この無段変速機は、ハウジング１内
にベルト式無段変速機構を有して構成されている。この
ハウジング１は、左端にエンジンフライホイールハウジ
ングとの接合面２を有しており、この接合面２がエンジ
ンフライホイールに接合されるように変速機がエンジン
に取り付けられる。このとき、エンジン出力シャフトＥ
ｓと同軸上に第１軸Ｓ１が位置する。なお、以下の説明
においては、変速機の回転シャフト、ギヤ等の各回転中
心軸を第１軸Ｓ１〜第４軸Ｓ４として示すが、これは中
心軸線を意味する。

【００１０】このベルト式無段変速機においては、ハウ
ジング１内における第１軸Ｓ１上にトルクコンバータ５
（インペラ５ａ、タービン５ｂおよびステータ５ｃから
なる）および前後進切換機構４を並列に有する。エンジ
ン出力シャフトＥｓはトルクコンバータ５のインペラ５
ａに接続され、トルクコンバータ５のタービン５ｂはタ
ービンシャフト６（これは前後進切換機構４の入力シャ
フトでもある）と繋がる。さらに、このトルクコンバー
タ５は、エンジン出力シャフトＥｓとタービン５ｂとを
直接接続（すなわち、トルクコンバータによる動力伝達
部を迂回して接続）可能なロックアップクラッチ５ｄを
有する。

【００１１】前後進切換機構４は図３に詳しく示すよう
に、ダブルピニオンタイプのプラネタリギヤ列を有し、
そのサンギヤ１３はタービンシャフト６に結合されると
ともにクラッチインナ８に結合され、キャリヤ１１はク
ラッチアウタ７を経て第１シャフト２３に結合される。
リングギヤ１７はタービンシャフト６に相対回転自在に
内周を支持されるとともに、後進ブレーキ１２により、
ブレーキケーシング３へ固定保持可能である。アウタピ
ニオンギヤ１４とインナピニオンギヤ１５は互いに噛合
するとともに、アウタピニオンギヤ１４はリングギヤ１
７の内周に噛合し、インナピニオンギヤ１５はサンギヤ
１３の外周に噛合する。そして前進クラッチ１１および
後進ブレーキ１２を選択的に作動させて、タービンシャ
フト６に対して第１シャフト２３を正転もしくは逆転さ
せることが可能となっている。

【００１２】第１シャフト２３には、これと一体に形成
された固定プーリ半体２１ａと、これに対向するととも
に第１シャフト２３上を軸方向に移動自在に配設された
可動プーリ半体２１ｂとからなるドライブプーリ２１が
配設されている。また、第１軸Ｓ１から所定距離だけ離
れて平行に延びる第２軸Ｓ２上には回転自在に第２シャ
フト２７が配設されており、この第２シャフト２７と一
体に形成された固定プーリ半体２５ａと、これに対向す
るとともに第２シャフト２７上を軸方向に移動自在に配
設された可動プーリ半体２５ｂとからドリブンプーリ２
５が構成されている。

【００１３】ドライブプーリ２１とドリブンプーリ２５
とに金属Ｖベルト２４が巻き掛けられてベルト式動力伝
達装置が構成されており、ドライブプーリ２１の回転が
金属Ｖベルト２４を介してドリブンプーリ２５に伝達さ
れる。このとき、両プーリ２１，２５の可動プーリ２１
ａ，２５ａを移動させてプーリ幅を調整することによ
り、両プーリ２１，２５におけるベルトの巻き掛け半径
を任意に調整することができ、両プーリ２１，２５間で
の変速比を無段階に調整することができる。このような
プーリ幅調整のため（すなわち、可動プーリ２１ａ，２
５ａの移動量調整のため）、ドライブ側油圧シリンダ２
２およびドリブン側油圧シリンダ２６が設けられてい
る。

【００１４】この場合において、両シリンダ２２，２６
に供給される油圧を異ならせることにより、変速比を変
化させることができ、この油圧差が大きいほど変速比の
変化速度が大きくなる。本発明は変速比の変化制御速度
を設定し、この制御速度に基づく制御を行うものである
が、この制御速度は両シリンダ２２，２６内の油圧を制
御することにより設定される。但し、両シリンダ２２，
２６における低圧側の油圧は、Ｖベルト２４がスリップ
することなく、効率よく動力伝達が行われるに必要な側
圧が設定されるため、高圧側の油圧を制御して制御速度
の調整を行うようになっている。

【００１５】ドリブンプーリ２５の左側（エンジン側）
には第１ギヤ３１が第２シャフト２７に結合して配設さ
れている。第２軸Ｓ２から所定距離離れて平行に延びる
第３軸Ｓ３上には第３シャフト３４が回転自在に配設さ
れ、第３シャフト３４には第２ギヤ３２および第３ギヤ
３３が一体に形成されている。第１ギヤ３１は第２ギヤ
３２と噛合する。また、第３軸Ｓ３から所定距離離れて
平行に延びる第４軸Ｓ４上にはディファレンシャル機構
３６が配設されており、このディファレンシャル機構３
６に結合配設された第４ギヤ３５が第３ギヤ３３と噛合
する。このように、第１〜第４ギヤ３１，３２，３３，
３５により動力伝達ギヤ列３０が構成されており、ドリ
ブンプーリ２５の回転は動力伝達ギヤ列を介してディフ
ァレンシャル機構３６に伝達される。ディファレンシャ
ル機構３６には左右のアクスルシャフト３７，３８が繋
がっており、ディファレンシャル機構３６に伝達された
動力はここで分割されて左右のアクスルシャフト３７，
３８を介して左右の車輪（図示せず）に伝達される。

【００１６】なお、以上の構成の無段変速機において、
前後進切換機構４のケーシングの回転からドライブプー
リ２１の回転を検出する入力回転センサ５１と、第２シ
ャフト２７に固定されたセンシングギヤ５５の回転から
ドリブンプーリ２５の回転を検出する出力回転センサ５
２とが図示のように設けられている。

【００１７】次に、以上のように構成された無段変速機
において、ドライブ側およびドリブン側油圧シリンダ２
２，２６に供給される油圧（すなわち、プーリ側圧）の
制御装置について、図１を参照して説明する。前述のよ
うに、この無段変速機はドライブプーリ２１とドリブン
プーリ２２とＶベルト２４とからなるベルト式無段変速
機構を有し、ドライブ側およびドリブン側油圧シリンダ
２２，２６に供給される油圧によりベルトの巻き付き半
径を制御して変速制御が行われる。

【００１８】このため、両油圧シリンダ２２，２６には
それぞれ油路７５，７６を介して変速制御バルブ７０が
繋がり、油圧ポンプ７１からの作動油の供給制御が変速
制御バルブ７０により行われる。この変速制御バルブ７
０の作動は、コントローラ６０からの制御信号により制
御される。コントローラ６０には、入力回転センサ５１
により検出された入力回転数（ドライブプーリ回転数）
ＮＩ、出力回転センサ５２により検出された出力回転数
（ドリブンプーリ回転数）ＮＯ、エンジン回転センサ６
１により検出されたエンジン回転数ＮＥ、吸気負圧セン
サ６２により検出されたエンジン吸気負圧ＰＢ、スロッ
トル開度センサ６３により検出されたスロットル開度Ｔ
Ｈの信号が入力され、これら検出信号に基づいて変速制
御バルブ７０の作動を制御する。（コントローラ６０は
変速制御装置に対応する）

【００１９】このようにしてコントローラ６０により変
速制御バルブ７０の作動を制御して変速制御が行われる
のであるが、車両が減速される場合における変速制御の
内容を図４のフローチャートを参照して説明する。ここ
では、ブレーキが踏まれる等して車両が減速されるとき
の制御のみを説明するが、変速制御は、基本的にはエン
ジンスロットル開度（アクセル操作量）に対応して目標
エンジン回転数を設定し、実エンジン回転数をこの目標
エンジン回転数に一致させるように変速制御が行われ
る。

【００２０】この制御は、図４に示すように、まず各セ
ンサの検出値を読み込み（ステップＳ１）、減速度ＤＣ
Ｒを求める（ステップＳ２）。ここでは、出力回転セン
サ５２により出力回転数ＮＯから車速Ｖが演算できる
（この構成は車速検出手段に対応する）ので、この車速
Ｖの時間変化から減速度ＤＣＲを求めることができる
（この構成は減速度検出手段に対応する）。なお、車体
に加速度センサを設けてこれにより直接減速度を検出す
るようにしても良い。そして、このときの減速度ＤＣＲ
に対応する基本変速度変化制御速度ＲＳＲＢを求める
（ステップＳ３）（この構成は制御速度設定手段に対応
する）。

【００２１】これについて図６を参照して詳しく説明す
る。この図ではエンジン回転ＮＥ（１）で走行している
ときに、時間ｔ０においてブレーキが踏まれて減速され
た場合を示している。ブレーキ操作のためにアクセルペ
ダルの踏み込みが解除されるため、このときのスロット
ル開度に対応した低い目標エンジン回転数ＮＥ（２）が
設定され、実エンジン回転数をこの目標エンジン回転数
ＮＥ（２）に一致させる変速制御が行われる。このと
き、変速比変化制御速度は車両の減速度に対応して設定
され、例えば、車両の減速度が大きいときには、図にお
いて実線で示すように急速に目標エンジン回転数に近づ
け、減速度が小さいときには破線で示すように緩やかに
目標エンジン回転数に近づける基本変速比変化制御速度
ＲＳＲＢが設定される。

【００２２】次に、ステップＳ４において変速比変化制
御速度の補正係数ＫＣＲＳを読み込む。この補正係数値
ＫＣＲＳは車速Ｖに対応して決まる値であり、低車速の
ときに大きな値が設定される。具体的には、図６に示す
ように車速Ｖが中高速領域においては１．０の値とな
り、低速領域において車速の低下に応じて増加する係数
が設定される。

【００２３】そして、現在の走行路面が滑りやすい路
（低μ路）か否かが判断される（ステップＳ１０）。こ
の判断は、図５のフローに従って行われ、ここでは、ま
ず予想加速度（減速度）Ａが演算される（ステップＳ１
１）。予想加速度Ａは路面に対して車輪がスリップしな
い場合に、現在の駆動力により発生する加速度であり、
エンジン出力（エンジンスロットル開度ＴＨ）、車速Ｖ
等に基づいて演算することができる。次に、ステップＳ
１２において実加速度（減速度）Ｂを演算する。実加速
度は出力回転から求めた車速Ｖの時間変化から算出でき
る。これら予想加速度Ａと実加速度Ｂとが比較され（ス
テップＳ１３）、Ｂ＞Ａの場合には低μ路であり、そう
でないときには通常路であると判断される（ステップＳ
１４，１５）。これは、低μ路では車輪がスリップし出
力回転が大きくなるため、検出車速変化が予想加速度よ
り大きくなるためである。なお、ステップＳ１０〜Ｓ１
５は路面状態判断手段に対応する。

【００２４】以上のようにして、低μ路か否かの判断が
なされると、この判断に基づいて（ステップＳ５）変速
比変化制御速度の補正演算がなされる。まず、低μ路の
場合には、ステップＳ６に進み、ステップＳ３において
求められた基本変速比変化制御速度ＲＳＲＢをそのまま
変速比変化制御速度ＲＳＲとして設定する（この構成は
補正禁止手段に対応する）。一方、通常路の場合には、
ステップＳ７に進み、ステップＳ３において求められた
基本変速比変化制御速度ＲＳＲＢに補正係数ＫＣＳＲを
乗じて変速比変化制御速度ＲＳＲを求める（この構成は
制御速度補正手段に対応する）。

【００２５】このようにして求めた変速比変化制御速度
ＲＳＲが得られるように、コントローラ６０により変速
制御バルブ７０の作動制御がなされる。この結果、中高
速での走行時には比較的緩やかな変速比変化制御速度で
変速ビジー感のない変速制御特性を維持したまま、低速
走行時には大きな変速比変化速度を設定して、急ブレー
キときにも確実にＬＯＷまで変速させる制御が可能な
る。このようなことに鑑みれば、上記実施例では減速時
での変速比変化制御速度の設定について説明したが、こ
のような場合に限定するのではなく、変速比変化制御速
度の全般の設定に際して、上記補正係数ＫＣＳＲを用い
た補正を行っても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
減速度に応じて変速比の変化制御速度を設定する制御速
度設定手段と、このように設定された変速比の変化制御
速度を車速が低いときに高いときより大きくするように
補正する制御速度補正手段とを有し、変速制御手段は、
制御速度設定手段により設定されて制御速度補正手段に
より補正された変速比の変化制御速度を用いて変速比の
制御を行うように構成されているので、車速が低いとき
には変速比変化制御速度が大きくり、高車速時には比較
的ゆっくりした変速比変化制御速度を用いてビジー感の
ない変速制御がなされ、低車速時には大きな変速比変化
速度を用いて停車時には確実にＬＯＷまで戻すような制
御が可能である。

【００２７】また、路面状態判断手段により走行路面が
滑りやすい路面であると判断されたときには、制御速度
補正手段による補正を禁止するので、低μ路走行時に変
速比変化率が大きくなってスリップが生じたりすること
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用無段変速機の制御装置構成
を示す概略図である。

【図２】本発明に係る制御装置を有した車両用Ｖベルト
式無段変速機構成を示す断面図である。

【図３】本発明に係る制御装置を有した車両用Ｖベルト
式無段変速機構成を示すスケルトン図である。

【図４】本発明に係る制御装置による変速制御内容を示
すフローチャートである。

【図５】この変速制御に用いられる低μ路判断内容を示
すフローチャートである。

【図６】変速制御におけるエンジン回転変化を示すグラ
フである。

【図７】上記変速制御に用いられる補正係数ＫＣＳＲと
車速Ｖとの関係を表すグラフである。

【符号の説明】

５ トルクコンバータ ２１ ドライブプーリ ２４ 金属Ｖベルト ２６ ドリブンプーリ ６０ コントローラ（変速制御手段） ７０ 変速制御バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和久井 茂晴 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機出力を無段階に変速して車輪に伝
   達するように構成された車両用無段変速機の制御装置で
   あって、 車両の走行状態に応じて変速比の制御を行う変速制御手
   段と、 車両の車速を検出する車速検出手段と、 車両の減速度を検出する減速度検出手段と、 この減速度検出手段により検出された減速度に応じて変
   速比の変化制御速度を設定する制御速度設定手段と、 この制御速度設定手段により設定された変速比の変化制
   御速度を、前記車速検出手段により検出された車速が低
   いときに高いときより大きくするように、前記検出され
   た車速に基づいて補正する制御速度補正手段とを有し、 前記変速制御手段は、前記制御速度設定手段により設定
   されて前記制御速度補正手段により補正された変速比の
   変化制御速度を用いて変速比の制御を行うことを特徴と
   する車両用無段変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記車両が走行している路面状態を判断
   する路面状態判断手段と、この路面状態判断手段により
   走行路面が滑りやすい路面であると判断されたときに
   は、前記制御速度補正手段による補正を禁止する補正禁
   止手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の車
   両用無段変速機の制御装置。