JPS59219557A - 車両用無段変速機の速度比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用無段変速機の変速比制御装置に関し、特
にエンジンブレーキ走行時におＬ）る車速を一定に制御
する技術に関するものである。

エンジンの回転を無段階に変速して車輪に伝達する無段
変速機を備えた車両においては、エンジンに対する要求
負荷量に応じて最小燃費が得られるエンジンの回転数が
無段変速機の入力軸および出力軸の速度比（出力軸回転
数／入力軸回転数）を調節することによって得られる特
徴がある。しかしながら、斯る従来の無段変速機におい
ては車両がエンジンブレーキ走行状態となると、たとえ
ば、燃費を最小にするために速度比を最大として走行抵
抗（エンジンブレーキ）を最小とするか、或いはクラッ
チによってエンジンと無段変速機との連結を開放する等
の操作が行われているため、車両の降板時等のエンジン
ブレーキ走行状態においては車速か必要以上に増加して
煩雑なブレーキ操作が必要とされる不都合があった。

本発明は以」二の事情を背景として為されたものであり
、その目的とするところシ３１、車両のエンジンブレー
キ走行時において無段変速機の速度１ヒを調節すること
により、車両の速度を−・定に制御する速度比制御装置
を提（１１ζすることにある。

断る目的を達成するため、本発明の速度比制御装置は （１）前記車両の速度を検出する車速検出手段と、（２
）前記車両のエンジンブレーキ走行を検出する走行状態
検出手段と、 （３）前記車両のエンジンブレーキ走行の目標速度を記
↑ａする車速記憶手段と、 （４）前記エンジンブレーキ走行中においては、前記目
標速度と前記車両の実際の速度とか一致するように前記
無段変速機の速度比を調節する速度比制御手段と、 を含むことを特徴とする。

このようにすれば、第１図のクレームク１応ＩＵ＋に示
されるように走行状態検出手段において車両のエンジン
ブレーキ走行が検出されると、車連記１ａ手段に記憶さ
れた目標速度と車両の実際の速度とが一致するようにｊ
事度比制御手段によって無段変速機の速度比が調節され
る。それゆえ、降板時等の車両のエンジンブレーキ走行
状態において、エンジンブレーキが調節されて車速か一
定に制御されるので煩雑なフＩ／−キ）榮作か全く解消
されるのである。

以下、本発明の−・実施例を示す図面に基づいて詳細に
説明する。

第２図において、エンジン１０にはクラッチ１２を介し
てベルＩ・式無段変速機１４が連結されており、エンジ
ン１０の同転がヘルド式無段変速機１４によって無段階
に変速された後図示しない車輪に伝達されるようになっ
ている。ベルト式無段変速機１４は、クラッチ１２に連
結された入力軸１６と、入力軸１６に取りイ（ＪＩＪら
れた右りＪ径が可変のｒ＋Ｊ変プーリ１８と、出力軸２
０と、出力軸２０に取りイクＪｌ□Ｊられた有効径が可
変な可変プーリ２２と、可変プーリ１８および２２間に
掛ジノ渡された伝導ベルＩ・２４と、可変プーリ１８お
よび２２のＶ溝幅を変更して有効径を変化させる油圧シ
リンダ２６および２８とを備えている。Ｆ＝Ｊ変プーリ
１８および２２ば、それぞれ入力軸１６お、１、び出力
軸２０に固定された固定回転体３０および３２と、入力
軸１６および出力軸２０に軸方向の移動可能目、つ軸回
りに回転不能にそれぞれ取り付しｊられた可動回転体３
４および３６とから成り、それら可動回転体３４および
３６が油圧シリンダ２６および２８内のスペースに作用
さ一已られる油［Ｆによって軸方向に駆動されることに
より、伝導ヘルド２４の掛りｉ￥（有効径）が連続的に
変化させられるよ・うになっている。そして、油圧シリ
ンダ２８には常時ライン油圧が供給されるとともに油圧
シリンダ２６内の作動曲用が速度比制御弁３８によって
調節されることにより、可動回転体３４および３６に作
用させられる力のバランスか変更されて、無段変速ｌ８
１４の入力軸１６および出力軸１８の速度比か変化さ一
１ｉられるようになっている。

なお、可動回転体３４の受圧面積は可動回転体３６より
も大きく設定されている。また、入力軸１（ｊお。Ｌび
出力軸２０において、可動回転体３４および３６は固定
回転体３０および３２に対する軸線方向の配置が互いに
逆とされ、伝導ヘルド２４のねじれが防１１−されてい
る。

ライン油圧はオイルタンク４０からポンプ４２によって
圧送された作動油か圧力調整弁４４によって調整される
ことにより得られ、油路４６を介して速度比制御弁３８
および油圧シリンダ２８にｆｌ（給されている。圧力調
整弁４４は、後述の調圧借冒ＳＰによって駆動されるリ
ニアソレノイドと、そのリニアソレノイＦによって駆動
される弁子とを（ｉ＆え、ポンプ４２から圧送される作
動油のオイルタンク４０への逃がし量を調圧信号Ｓ　Ｉ
）に従って変化さ〜口ることにより、ライン油圧を調整
する。

速度比制御弁３８は後述の速度比信号ＳＳによって駆動
されるリニアソレノイドとそのリニアソレノイドによ、
っ゛Ｃ駆動される弁子とを備え、油圧シリンダ２６に連
通ずる油路４８と油路４６とを連通さ−けてその流通面
積を変化さ−Ｕることにより油圧シリンダ２６への作動
油のイバ給聞を調節する−・方、油路４８とオ・イルタ
ンク４０・＼の戻り油路５０とを連１ｉ！１さ−ｌ゛て
その流通面積を変化させることにより油圧シリンダ２６
内の作動浦排出計を調節する。ずなわら、速度比制御弁
３８によって油路４８と油１洛４６および５０との連通
が略遮断されて油圧シリンダ２６内の作動液■（油圧）
が一定とされた状態Ｃ３二おいては速度比が固定とされ
る一方、油路４８と油路４６とが連通さ・ｌられた状態
においては油圧シリンダ２６内の作動液ｈｌ（油圧）が
増加さゼられて可変プーリ１８のイを動径が人きくされ
るとともに可変プーリ２２の有効径が小さくされ、速度
比が増加させられる。反対に油路４８と油路５０とが連
通させられることによって速度比が減少さ・けられるの
である。

エンジン１０の吸気配管にはアクセルペダル５２に連結
されたスロットル弁５４が取り（＝ｔ　＆Ｊられており
、スロットル弁５４に取り付げられた要求負荷佃検出手
段としてのスｒ＋　ソｌ−ルセンザ５６によって、スロ
ットル弁５４の開度θに対応した電圧であるスロットル
弁’；ｌｕかＡ／Ｄ、：１ンハータ５８を経てＩ１０ボ
ート５９に供給される。また、入力軸１６および出力軸
２０にはそれらの回転を検出する回転速度検出手段とし
ての回転センサ〔ｊＯおよび車速検出手段としての回転
センサ６２がそれぞれ取りイ」げられており、回転セン
サ６０はエンジン１０の回転にり・１応したパルス状の
回転信号ＳＥをＩ　／　Ｆ回路６４に供給する一方、回
転センサ６２は車速に対応したパルス状の回転信号ＳＣ
をＩ／Ｆ回路６４に供給する。Ｉ／Ｆ回路６４（，１そ
れら回転信号Ｓ　Ｅ、およびＳＣの中位時間当りのパル
ス数を表すコード信号に変換してＩ１０ボー　１−５９
に（共給する。Ｉ１０ボート５９はデータバスラインを
介してＣＰＵ６６、ＲＡＭ６８．ＲＯＭ７０に接続され
ており、ＣＰＵ６６はＲＯＭ２Ｏに予め記１つされたプ
「ｌグラムに従ってＲＡＭ６８の一貼記１ａ機能を利用
しつつ、Ｔ１０ボー１−５９に供給される信号を処理し
、速度比およびその変化速度を指令する速度比信号ＳＳ
をＤ／Ａコンバータ７２および駆動回路７４を介して速
度比制御弁３８に供給する一方、ライン油圧の圧力を指
令する調圧信号Ｓ　Ｉ）を［）／Δ：２ンハータ７２お
よび駆動回路７４を介して圧力調整弁４４に供給する。

駆動回路７４ζ：ｒいわゆる電力増幅器であって、Ｄ／
Ａコンバータ７２がらそれぞれ出力される速度比信号Ｓ
Ｓおよび調圧信号ｓｐを所定のゲインにて電力増幅して
、速度Ｉ−Ｌ制御弁３８および圧力調整弁４４のリニア
ソレノイ１に供給するのである。

第３図は本実施例の制御ブロック線図である。

ブロック７６では予め求められた関係がらスロットル弁
開度θに基づいてエンジンｉｏの目標回転速度（入力軸
１６の目標回転速度）Ｎドが算出される。その目標回転
速度Ｎｉ　′ばスロットル弁開度θに対応する要求馬力
が最小燃費率で得られるように定められた値である。そ
してＩｔ較振器７８おいでは、目標回転速度Ｎｊ′と実
際の回転速度Ｎｉとの偏差Ｅを零とするだめの速度比ｅ
およびその変化速度＆が決定される。そしてその速度１
：ｌ；　ｅおよび変化速度＆を表す信号がフィートハッ
クゲイン８０および駆動回路７４を介して速度比制御弁
３８へ送られる。この結果、速度比制御弁３８によって
無段変速機１４の入力側の油圧シリンダ２６内の作動液
量才なわら速度比ｅか変化さ−Ｕられ、実際の回転速度
Ｎｉが目標回転速度Ｎｉ′に一致才るように変化さ一ロ
られる。一方、ブロック８２においてはスロットル弁開
度θ、および４Ｆ速に対応した回転速度Ｎｏに基づいて
車両のエンジンブレーキ走行状態が検出（判断）される
と、その時の車速を−・定に保つための目標回転速度Ｎ
１′が決定され、それに基づいて上述と同様に速度比制
御が為される。他力、ブロック８４においては、回転速
度Ｎｊ、および車速に対応した出力軸２０の回転速度Ｎ
ｏに基づいて、最適のライン油圧Ｐが算出され、そのラ
イン油圧Ｐを表す信号が駆動回路７４を介して圧力調整
弁４４に供給される。この結果、ライン油圧■）は滑り
等によって伝導ヘルド２４によるトルク伝達の損失が発
生しない範囲で最小の圧力に維持され、過大なライン油
圧による動力損失および伝導ヘルｉ・２４の耐久性低下
が防止されている。

０ 以下、本実施例の作動を第４図のフローチャートに従っ
て説明する。

まず、ステップＳ１が実行され、スロットル弁５４の開
度θ、エンジン１０の実際の回転速度Ｎｉ、車速に対応
した出力軸２０の回転速度Ｎｏが信号ＴＨ，ＳＰおよび
Ｓ　Ｃに従ってそれぞれ読み込まれ、ＲＡＭ６８内に記
憶される。また、ステップＳ２が実行され、実際の速度
比ｅ（Ｎｏ／Ｎｉ）が算出される。そして、速度比調節
手段としてのステップＳ４乃至Ｓ１３に先立って、目標
回転速度Ｎｉ’を決定するためのステップＳ３が実行さ
れる。

すなわち、第５図に示されるように、先ず車両のエンジ
ンブレーキ走行を検出する走行状態検出手段を構成する
ステップＳＲＩおよびＳＲ２が実行され、スロットル弁
５４の開度θが予め定められた一定値Ａよりも小さいか
否が、および車速■が予め定められた一定値Ｂよりも大
きいか否かが判断される。なお、Ａはエンジンブレーキ
走行状態を検出するためにスロットル弁５４がほぼ全閉
１ 状態近傍位置に相当する比較的小さい値に設定されてお
り、また、Ｂはエンジンブレーキ走行時において車速を
一定に制御する必要がある領域の最小値に設定される。

スロットル弁５４の開度θがＡより大きく或いばその開
度θがＡより小さい場合でも車速ＶがＢより小さい場合
にはエンジンブレーキ走行でないかあるいは定速制御が
必要でないと判断され、ステップＳＲ３およびＳＲ４が
実行される。ステップＳＲ３においては、エンジンブレ
ーキ走行状態を表すフラッグｆの内容が零とされるとと
もに、ステップＳＲ４においてはスロットル弁５４の開
度θに基づいて目標回転速度Ｎｉ′が予め求められた関
係から算出される。その関係はスロットル弁５４の開度
θに対応した要求馬力が最小燃費で得られるように定め
られたものである。このように目標回転数Ｎｉ′が決定
されるとその目標回転数Ｎｉ′に実際の回転速度Ｎｉが
一致するように速度比ｅが以下のように調節される。

第４図に戻って、ステップＳ４において目標回２ 軸速度Ｎｉ′と実際の回転速度Ｎｉとの偏差Ｅが算出さ
れるとともに、ステップＳ５において偏差Ｅが正、負、
零のいづれの状態であるかが判断され、零である場合に
はステップＳ６が実行されて目標速度比ｅ′の内容がそ
のまま維持される。なお、初期状態における目標速度比
ｅ′は実際の速度比ｅとされている。ステップＳ５にお
いて偏差Ｅが正である場合にはステップＳ７が実行され
、目標速度比Ｃ′の内容に予め定められた一定の小さな
値Δｅが加えられる。そして、ステップＳ８において目
標速度比ｅ′の内容が最大値ｅ　ｍｎＸを超えたかどう
かが判断され、超えた場合にはステップＳ９が実行され
て目標速度比ｅ′の内容が最大値ｅｍａｘに制限される
。一方、ステップＳ５において偏差Ｅが負である場合に
は、ステップＳ１０が実行され、目標速度比ｅ′の内容
から予め定められた小さな値Δｅが差し引かれる。そし
て、ステップＳｌｌにおいて目°標速度比ｅ′が最小値
ｅｍｉｎより小さいか否かが判断され、小さい場合には
ステップＳ１２が実行されて目標速度比ｅ′３ の内容が最小値ｅｍｉｎに制限される。

以上のようにして、目標速度比ｅ′が決定されるとステ
ップＳ１３が実行されて、目標速度比ｅと実際の速度比
ｅとの偏差が算出されるとともに、その偏差に定数Ｋが
乗算されることによって制御量（フィードバックゲイン
）Ｆが算出され、その制御量Ｆに対応した流量で油圧シ
リンダ２６内の作動油が変化させられてｅがｅ′に追従
させられる。すなわち、目標速度比ｅ′と実際の速度比
ｅとの差が零である場合には制御ｉＪＦが零であるので
速度比制御弁３８の作動位置が略中立状態とされ、油圧
シリンダ２６内の作動油量が一定に維持されて速度比ｅ
が変化されないが、たとえば目標速度比ｅ′が実際の速
度比ｅよりも大きい場合には油圧シリンダ２６内の作動
油が増加させられて速度比ｅが大きくされる。一方、逆
に目標速度比ｅ′が実際の速度比ｅよりも小さい場合に
は油圧シリンダ２６内の作動油圧が減少させられて速度
比ｅが小さくされる。したがって、以上の一連のステッ
プが高速で実行されることにより、目４ 標回転速度Ｎｉ’と実際の回転速度Ｎ１との偏差Ｅが零
となるよ・うに速度比ｅが調節されるのである。それゆ
え、エンジンの回転数が最適の値に制御され、経済的な
走行が得られるのである。

つぎに、ステップＳＩ４が実行され、ステップＳ】にお
いて読み込まれた回転速度ＮｉおよびＮＯとに基づいて
ライン油圧を調節するための制御量Ｐが予め求められた
れた関数式ｆ（Ｎｉ、Ｎ。

）に従って算出される。この制御量Ｐばエンジンブレー
キ走行時において伝導ヘルド２４の？’ｋ）Ｑが生じな
い範囲で必要Ｉ］つ十分なライン油圧が４４７られるよ
うに定められるのである。そして、制御ＭＰに対応した
調圧信号ＳＰが圧力調整弁４４に供給されるので、圧力
調整弁４４はライン油圧を最適な値に調節する。

ここで、前記り丁１標回転速度Ｎｉ′決定ルーチン（第
５図）のステップＳ　Ｒ１およびＳＲ２において車両の
エンジンブレーキ走行状態が検出された場合には、ステ
ップＳＲ３においてフラッグｆの内容力用であるか否か
が判断され、１でない場合、５ 換言すればエンジンブレーキ走行状態が検出された直後
の実行ザイクルにおいては、ステップＳＲ５が実行され
てその時の車速ＶｏかＲＡＭ６８内に形成されたレジス
タＭ内に記憶される。すなわち、ＲＡＭ６８は車両のエ
ンジンブレーキ走行が検出された時の車両の速度Ｖを目
標速度Ｖｏとして記憶する車速記（Ｑ手段を形成してい
るのである。

そして、ステップＳＲ７が実行されて、前記フラッグｆ
の内容が１とされる。このため、それ以後の実行ザイク
ルにおいてはステップＳ　Ｒ，５の後にステップＳ　Ｒ
８か実行され、レジスタＭの内容から実際の車速Ｖを引
いた値か正か否かが判断される。換言すれば、目標車速
Ｖｏが実際の車速■よりも大きいか否かか判断されるの
である。そして、目標車速Ｖｏが実際の車速Ｖよりも大
きい場合にはステップＳ　Ｒ９が実行されて、目標回転
速度Ｎｉ′の内容に予め定められた一定の小さな値ΔＮ
ｉ′が加えられるが、目標車速Ｖｏか実際の車速■より
も大きくない場合にはステップ５ＲＩＯが実行され、目
標回転速度Ｎｉ’の内容から予め定６ められた−・定の値ΔＮｉ′の僅か差し引かれる。

すなわち、実際の車速Ｖが目標車速Ｖｏよりも−に回っ
た場合には目標回転速度Ｎｉ　′が小さくされ、逆に、
実際の車速■が１」標車速Ｖｏよりも下回った場合には
目標回転速度Ｎ＋’が大きくされる。

そして、このように定められた目標回転速度Ｎｉ′に対
して、前記ステップＳ４以下において実際の回転速度Ｎ
ｉが一致するように前述の如く速度比ｅか調節されるの
で、降板時等のエンジンブレーキ走行中の車両の車速か
一定値Ｖｏとなるようにエンジンブレーキカが変化させ
られる。したがって、本実施例によればエンジンブレー
キ走行中において従来必要とされた煩雑なブレーキ操作
が全く解消されるのである。

つきに、本実施例の他の実施例を説明する。なお、以下
の説明において前述の実施例と共通ずる部分には同一・
の符号を付して説明を省略する。

第６図に示されるように、図示しないブレーキペダルの
操作が為されたか否かを判断するステップＳ’ＲＩ　＋
が前述のステップＳＲ２とＳ　Ｒ５との７ 間に介挿されても良いのである。ブレーキペダルの操作
を検出する場合には、ブレーキペダルの操作時に作動さ
せられる図示しないペダルスイッチからの信号が利用さ
れる。

本実施例によれば、ブレーキペダルの操作か為されない
場合にはステップＳＲ２の後にステップＳＲ５が実行さ
れて前述の実施例と同様の作動が得られるか、車両のエ
ンジンブレーキ走行状態においてブ１）−キベダルが操
作された場合には、ステップＳＲ２の後にステップＳＲ
６が実行されてレジスタＭの内容がブレーキペダル操作
がなされた時の車速に置き換えられ、それが新たな目標
車速Ｖｏとされる。このため、降坂中においてブレーキ
ペダルが操作されてブレーキ速度が抑制された後は車両
がその抑制された新たな車速に一定に維持される利点が
ある。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基ついて説明した
が本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例においてはヘルド式無８ 段変速機１４に基づいて説明されているが、その他の形
式の無段変速機であっても良いのである。

また、前述の実施例においてエンジン１０の要求負荷を
検出するためにスロットル弁５４の開度θが用いられて
いるが、アクセルペダル５２の操作量、エンジンＩＯの
吸気管負圧、エンジン１０の吸気管の吸入空気量等であ
っても良いのである。

要するに、エンジン１０の要求負荷量を表す量であれば
良い。

また、前述の実施例において、レジスタＭには目標速度
が手動操作によって任意の値が設定されても差支えない
。

さらに、前述の実施例におけるステップＳＲ４において
は目標回転速度Ｎｉ′がスロットル弁５４の開度θおよ
び車速に対応した出力軸２０の回転速度ＮＯに基づいて
算出されても良いのである。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

９ 第１図は本発明のクレーム対応図である。第２図は本発
明の一実施例が通用された車両用無段変速機の構成図で
ある。第３図は第２図の実施例の制御ブロック線図であ
る。第４図および第５図は第２図の実施例の作動を説明
するフローチャートである。第６図は本発明の他の実施
例を説明するフローチャートの一部である。 １０：エンジン １４：　（ヘルド式）無段変速機 ６２：回転センサ（車速検出手段） ６８：ＲＡＭ（車速記憶手段） ステップＳ４乃至５１３（速度比調節手段）ステップＳ
ＲＩ乃至ＳＲ２（加速状態検出手段）出願人　トヨタ自
動車株式会社 ０ 手早９εネｉＩｉ正書（自発） 昭和５９年６月３０１１ １、事件の表示 昭和５８年　特許願　第９３０３７号 ２、発明の名称 車両用無段変速機の速度比制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　　（３２０）　　ｌ−ヨタ自動車株式会社４
、代理人　■４５０ ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書の第３頁第１０行および第１９行の１走行
状態検出手段」の前にそれぞれ［エンジンブレーキ−１
を挿入する。 （３）同　第５頁第１７行乃至第１８行の「出力軸１８
」を１出力軸２０」に訂正する。 （４）同　第１１頁第１４行の「走行状態検出」の前に
［エンジンブレーキ）を挿入する。 （５）同　第１５頁第７行乃至第８行、第９行および第
１２行乃至第１３行の「制御量Ｐ」を［制御量Ｆ−１に
訂正する。 （６）同　第１５頁第１９行の「ステップ５Ｒ３ｉを［
ステップＳＲ５Ｊに訂正する。 （７）同　第１７頁第１５行「本実施例の」を「本発明
の」に訂正する。 （８）同　第１８頁第１４行の［ブレーキ速度が−１を
「車両速度が」に訂正する。 （９）明細書の第４、図面の簡単な説明（第２０■第１
３行）の［加速状態検出手段１を［エンジンブレーキ走
行状態検出手段１に訂正する。 （１０）図面の第１図ト、）−ひ第４図を別紙の、Ｊり
訂正する。 以　　ｌ− 別　　　　紙 特許請求の範囲 エンジンの回転を無段階に変速して車輪に伝達する車両
用無段変速１１Ｎ１において、該無段変ｉＩ　機の入力
軸および出力軸の速度比を調節することにより該車両の
エンジンブレーキ走行時の速度をＭｉｌ＋御する車両用
無段変速機の速度比制御装置であって、前記車両の速度
を検出する重速検出手段と、前記車両のエンジンブレー
キ走行を検出する工ｙり一ンーズー？−−先走行状態検
出手段と、前記車両のエンジンブレーキ走行の目標速度
を記１！！ずろ車速記↑、９手段と、 Ｗｉｔ記エフェンジンブレーキ走行中いては、前記目標
速度と前記車両の実際の速度とが一致するように前記無
段変速機の速度比を調節する速度比調節手段と、 を含むことを特徴とする車両用の無段変速機の速度比制
御装置。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの回転を無段階に変速して車輪に伝達する車両
   用無段変速機において、該無段変速（幾の入力軸および
   出力軸の速度比を調節することにより該車両用のエンジ
   ンブレーキ走行時の速度を制御する車両用無段変速機の
   速度比制御装置であって、 前記車両の速度を検出する車速検出手段と、前記車両の
   エンジンブレーキ走行を検出する走行状態検出手段と、 前記車両のエンジンブレーキ走行の目標速度を記憶する
   車速検出手段と、 前記エンジンブレーキ走行中においては、前記目標速度
   と前記車両の実際の速度とが一致するように前記無段変
   速機の速度比を調節する速度比調節手段と、 を含むことを特徴とする車両用の無段変速機の速度比制
   御装置。