JPS60222331A - 無段変速機付車輛の燃料制御システム及び方法 - 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】 発明の背景 本発明は、自動車等に使用される無段変速機を（４） 有する動力送出システムに関し、特に、命令された動力
送出量増加に応じて、システムの主動力（ｍｏｖｅｒ　
）への燃料流量を増加させるためのマイクロプロセッサ
制御システム、及び制御方法に関する。本発明は本仕様
書で参照する、係属中の特許出願箱３８０．９２２号及
び第３８０，９２３号（１９８２年５月２１日）に開示
される制御システムの改良を示す。

自動車の燃料経済性を更に良くしたいという要求は、エ
ンジン及び、伝動装置の設計と制御に重要な改善をもた
らせた。この点で無段変速機（ＣＶＴ）は特に有望視さ
れるものである。いかなる車輌速度においても、更に、
あらゆる推進力の要求に対して、あるエンジンに関して
、ある伝動レシオが最大の燃料経済性を与えることは周
知である。加えて、ある与えられた車輌速度に対して、
そのエンジンでの最大加速は、ひとつの伝動レシオで達
成され得る。適当なレシオ範囲を持つＣＶＴは所望の伝
動レシオを全て与えられるので、これは、性能の点から
、自動車にとって明らかに魅（５） 力あるものである。ＣＶＴの機械的効率が高（、レシオ
範囲が充分に広い場合には、同一の車輌において最大の
経済性と最大性能を得ることさえ可能である。明らかに
有利となる点は、完全な自動運転、ドライバの要求に対
してのスムーズで切れのない素速いレスポンス、及び静
かな走行がある。

従来、多くの異なるＣＶＴ構成が開発されている。これ
らは、例えば、ハイドロスタティックトランスミッショ
ン、ころがり接触トラクションドライブ、フリーホイー
ルクラッチ設計、電気系統、スリッピングクラッチ付多
重速度ギアボックス及び、■ベルトトラクションドライ
ブがある。これらの中で、■ベルトトラクションドライ
ブは、そのコンパクトなこと、軽量でデザインが単純な
理由から、小型から中型の乗用車への応用に興味のある
ものである。基本的には、このタイプのＣＶＴは、駆動
シーブ、及び被駆動シーブを相互接続する■ベルトを有
し、これらのシーブの直径は、ＣＶＴのレシオを変化さ
せるために可変である。ベルト設計の最近の進歩によっ
て、ベルトの耐（６） 天性と寿命が改良されている。シーブの動きかヘルドに
不必要な応力をかけないように適当に制御されれば、ベ
ルト寿命は、多いに長くなると期待される。

燃料経済性を上げるために、エンジン−ＣＶＴシステム
に関して、多くの制御方法が考案された。これらの依存
しているところは、個々のエンジン性能の経験的分析で
あり、全ての所望の動力出力に対して、最小燃料消費を
達するエンジン速度とトルクの最適な組合せがあるとい
うことである。第１図にこの事情を示す。

第１図は、約２，５リツトルの排気量を有する４シリン
ダ、火花点火乗用車の、典型的な性能マツプである。こ
れは、エンジントルクＴ５とブレーキ馬力１３Ｈｐをエ
ンジン速度ＮＥの関数としてプロットしたものである。

図の上部近くの一点鎖線は、スロットル全開時のエンジ
ントルクの図である。一連の実線のカーブは燃料消費図
であって、一定のＢ　Ｓ　Ｆ　（ｂｒａｋｅ　５ｐｅｃ
ｉｆｉｃ　ｆｕｅｌ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ。

１６Ｍ／ＢＨＰ−ｈ　ｒ）を示す。最小燃料？ｆ４費は
（７） ０．４ボンド／馬力・時間の点で達せられる。一連の点
線はエンジンの動力出力を示す。低燃料消費のための理
想動作線は、太い実線ｆ（ＮＥ）で示され、これはエン
ジン速度の関数である。この低燃料消費のための理想動
作線は、純粋にエンジン特性の関数であって、車輌走行
速度に関係なく最適なものである。この性能マツプには
、例えば、低排気に対する理想動作線のような他の理想
動作線も含まれ得る。

従来の手動でシフトされるギアボックスを有する車軸に
於いては、前進レシオは通常、４又は、５ステツプのみ
である。性能マツプ上でのエンジンの動作点は、駆動軸
スピード、命令されたパワー又は、トルク、伝動ギアレ
シオによって決定される。典型的なトランスミッション
では利用できるギアレシオは数（固にすぎないので、エ
ンジンは、スロットル弁を多く作動させて調整する必要
がある。従って１．エンジンは、殆どの時間、高ＢＳ、
ＦＣ値で動作しなければならない。これに比して、エン
ジンを、スロットル開状態及び低ＢＳＦＣ（８） 値で動作させるため、ＣＶＴはそのスピードレシオを連
続的に変えることができる。

エンジン−ＣＶＴシステムに関する制御システムに対し
て要求される、恐らく最も困難な機能は、エンジン動作
を理想線にそうように保つことであろう。これは、自動
車の運転における、殆ど連続的なトランジェントな性質
の由であって、走行路負荷及び、要求されたトルク又は
、パワーが一定である時間は殆どない。過渡条件は、通
常ではＣＶＴレシオ、エンジン速度、及びスロットルの
変化によって取り扱われる。従来の制御システムは、そ
の性質から、エンジン動作の経路が、定常状態において
理想動作線に戻る前に、その理想動作線から離れること
を許している。このような経路の一例を、第１図に鎖線
ｘ−ｙ−ｚで示す。この結果、エンジン動作は理想動作
線に近づくが、この線上には殆ど保持されない。第２図
と第３図に、同様な従来システムを図示する。

第２図は、Ｐｅｔｅｒ　５ｔｕｂｂｓがＢｒ１ｔｉｓｈ
　Ｌｅｙｌａｎｄのために作ったシステムの概略図であ
る。該システ（９） ムは、５ｔｕｂｂｓの“Ｔｈｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎ
ｔ　ｏｆ　ａ　Ｐｅｒ’ｂｕｒｙＴｒａｃｔｉｏｎ　Ｔ
ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｍｏｔｏｒ　Ｃａｒ
　Ａｐｐｌｉ−ｃａｔｉｏｎｓ　（ＡＳＭＥ　Ｐｕｂｌ
ｉｃａｔｉｏｎ　Ｎ［Ｌ８０−Ｃ２／ＤＥＴ−５９（１
９’８０．８）　″に詳述されている。このシステムで
は、スロットル位置とｃｖＴレシオの各信号は、最小燃
料消費に対するエンジン動作特性をメモリに備えたコン
ピュータ？１ｉｌＪ　御装置に送られる。該コンピュー
タ制御装置は、スロットル位置を調整するためのエンジ
ン制御信号と、ＣＶＴのレシオを変えるためのレシオ率
信号とを、上記変数の関数として生成する。スロットル
は車軸加速ペダルの直接の制御下にあって、エンジン制
御信号がドライバによって命令されてスロットル位置を
いくらが変化させても、このスロットル位置は、主に命
令されたパワー、又は、トルクの関数のままである。

第３−は、＾１ｓｉｎ　５ｅｉｋｉ　（アイシン精機）
のためにＭｉｙａｏによって作成されたシステムのブロ
ック図である。該システムは米国特許第４，０９１．６
９０号に詳述されている。５ｔｕｂｂｓのシステム（１
０） と同様に、このシステムでも、エンジンスロットルは、
アクセルペダルへの直接の接続によって、主に、命令さ
れたパワー又は、トルクの関係である。コンピュータは
、ＣＶＴレシオを変えるためのレシオ率信号を、測定さ
れたスロワ１−ル位置及びエンジントルクと速度の関数
として生成する。

固有に検知された出力トルクもＣＶＴレシオに影響する
。

これらのエンジン−ＣＶＴ制御システム及び、実質上の
全ての同様なシステムにおいて、スロットル位置は車輌
のアクセルペダルに直接制御されるか、ペダル位置及び
他のパラメータの直接の関数である。エンジン及びトラ
ンスミッション制御は互いに直接に関係しているのが普
通である。このような制御方法では、過渡動作中におい
てエンジン動作が理想動作線から変化することを許す。

理想動作線から離れた経路であるので、安定状態動作中
のシステムによって効果的制御が再開されるまで、最適
なエンジン動作にならないことになる。（例えば、過度
の燃料消費又は、過度の排気（１１） が発生する。）しかし、既に述べたように、殆どの車輌
動作は本来、過渡的であって、定常状態にはないので、
はぼ全てのエンジン動作は理想動作線から外れる。排気
校正は、従って、エンジン性能マツプの本質的部分で実
行される。殆どの従来型制御システムも、特定なエンジ
ン用に特別に製作されねば、ならない。このことは、異
なるパワーの全車輌に対して、多数の特別に設計された
制御システムを必要とする。更に、殆どの従来の制御シ
ステムは、エンジン条件の変化に対して補償できないの
で、その結果、車軸の操縦性はエンジン温度、チェーン
状態、使用年数、及び高度によって変化する。従来の車
輌特性においては、従来型ＣＶＴ制御システムの問題が
、多くみられる。

上記の、従来型ＣＶＴ制御システムの欠点や欠陥は、既
述の係属中の出願に開示された制御システム及び方法で
解決されている。上記の出願は、全＜独立したエンジン
とｌ・ランスミッション制御を用いることによってエン
ジン動作を理想動作線にそって容易に保持できることを
開示している。

（１２） つまり、エンジンのスロットル位置はアクセルペダル位
置と全く独立している。スロットル位置、従ってエンジ
ン出力トルクは、単に、エンジン速　一度のみの関数で
あって、この関数はいかなる所望の関係でもよい。例え
ば、低燃料消費に対する理想動作線でも低排気に対する
理想動作線でも、低燃料消費、及び低排気のための折衷
的理想動作線でもよい。アクセルペダルによって命令さ
れたトルク、パワー、又は他の所望のパラメータは、Ｃ
ＶＴレシオを制御しエンジン速度は、該エンジンにかけ
られた負荷によって決定される、走行路負荷とスフサレ
シオとの関数となる。従ってスロットル位置は、エンジ
ンにかけられる全ての負荷に対する理想的関数に正確に
調整される。上記出願で開示された制御システム及び方
法では、エンジンのオーバースピードやアンダースピー
ドの状態のような、エンジン及び車輌の以上動作は避け
られ、停止状態からの過渡的始動が可能となり、車輌は
、前記での観点について、従来の自動トランスミッショ
ン付車軸と殆ど同じように動作させる（１３） ことができる。

便宜的に、これ迄の出願で開示された制御システム及び
方法、更に、本発明によるそれらへの改良は、本仕様書
を通して、自動車用エンジン−ＣＶＴ推進システムに関
連して記述される。しかし、開示された原理は全ゆるタ
イプの動力送出システムに同等に適用可能であって、い
がなる設計の内燃又は外燃エンジンを用いる他の車輌シ
ステム又は、圧縮器、発電機、又は他の全てのタイプの
機器を駆動するための定常電力発電装置に制限されるの
でなく、それらを含むものと解されるべきである。「ス
ロットル」という語を用いているが、この語はエンジン
又は、他の主動力源への燃料送出を制御する全ての機構
を含むものと解されるべきであって、従来の気化式火花
点火エンジンで燃料流量がスロットルのちょう形弁の位
置によって変化するものや、燃料噴射式火花点火、又は
ディーゼルエンジン、ガスタービン等を含む。

第４図から第１１図を参照して、従来の係属中の出願に
開示された制御システムを説明する。第（１４） ４図は、制御システムを作る構成部分の機能的関係を示
す。エンジン１０は、クラッチ又は、液体クラッチ（図
示せず）を介して無段変速機（ＣＶＴ）１４に駆動上結
合される。燃料は、燃料送出手段１２によってエンジン
１０に供給される。この燃料送出手段１２は、従来の気
化器のスロットルと燃料噴射によるもの、又は、燃料噴
射システム等でよい。ＣＶＴ１４は、上記の多くの無段
変速機のいずれでもよい。出力軸１６はエンジンからＣ
ＶＴヘパワー及び、トルクを送出する。ＣＶＴのレシオ
はＣＶＴレシオ制御装置１７によってセットされる。こ
の制御装置は、レシオ変化率信号にＲを、ｌ・ルクセン
サ１９によって測定された出力ｉ・ルクＴ、と、アクセ
ルペダル１８によって命令されたパワー又は、トルクの
関数として生成する。エンジン−ＣＶＴシステム性能を
示す他のパラメータをレシオ制御装置１７で用いること
によって、ＣＶＴレシオの変化を同様に獲得することも
可能である。例えば、所望の出力パワー又は、トルクと
実出力ｉ−ルクを使用しないで、命令さく１５） れた及び測定された車輌加速度、出力軸加速器、及び他
のパラメータ等を使用してもよい。しかし、第４図の制
御システムでは、ＣＶＴレシオは、命令されたパワー、
及び、トルクと、測定された出力トルクとの厳密な関数
であって、エンジン動作からは、完全に独立している。

他方、エンジン制御は、測定されたエンジン速度、Ｎ［
ｌ−に従って、燃料送出手段１２を調整するエンジン制
御装置１００によって行われる。この関係は、望ましく
は、低燃料消費に対する理想動作線、低排気に対する理
想動作線、以上の双方の折衷的理想動作線、又は他の所
望のエンジン動作特性に合うものである。

第５図に、制御システムの全体をより詳細に図示する。

第５図に示す特定なタイプのＣＶＴは、可変直径の■ヘ
ルドを有するヘルドトラクション駆動タイプで、出力軸
１６に接続された被駆動シーブ２０と、エンジン１０に
結合された駆動シーブ３０を含む。ヘルド１５は原動力
を伝えるためにシーブ２０と３０を接続する。シーブ２
ｏと３０（１６） は、駆動上の直径を変化させるために、加圧液体によっ
て液圧で駆動される。シーブ２０は、軸方向の固定な部
分２２と軸方向に可動な部分２４を有する。可動部分２
４の後部の液体室２６内の加圧液体は、部分２２と２４
が互いに固定距離にあるように（即ち、シーブ２０の駆
動上の直径を変化させるために部分２４を部分２２の方
向へ近づけるため、又は、その方向から遠ざけるために
必要な軸方向の力を与える。同様に、シーブ３０は軸方
向に固定された部分３２と、チャンバ３６内の液圧の影
響下にある可動部分３４とを有する。

ヘルド１５に適切な張力を与えておくためのチャンバ２
６と３６内の適当な圧力は、以下の制御システムによっ
て保持される。

スロットル（燃料送出手段）１２の位置は、エンジン制
御回路１００から信号を受けるスロットルサーボ１３に
よって制御される。ある過渡動作中に於いては（以下に
記述）、燃料送出は燃料減少弁１１によって減少される
か、又は、燃料送出は燃料サスペンション機構９によっ
て完全に停止（１７） される。燃料減少及びサスペンション機能は、例えば、
変化し得るいくつかのモードで動作し得る単一のソレノ
イド弁でも実行できる。エンジン制御回路１００は、ア
クセルペダルからの入力（α）、エンジン速度（Ｎε）
、自動又は手動モードでの動作を可能とするマニュアル
オーバーライドスイッチ、及び、エンジンが始動された
とき車輌が静止していることを保証するスタート／ニュ
ートラルスイッチからの入力に応動する。

被駆動シーブを駆動するための液圧ば、圧力サーボ制御
装置２５０と液体分配回路５００を介して作用するシー
ブ圧力発生器２００によって供給される。同様に、駆動
シーブ３０を駆動するための液圧は、サーボ制御装置３
５０と液体分配回路５００を介して働くシーブ圧力発生
器３００によって支えられる。圧力発生器２００は、エ
ンジン速度Ｎし、アクセル位置α、駆動軸１６に対応す
るセンサによって測定された駆動軸速度Ｎ［）、５、及
びＣＶＴレシオＲの各入力に応動する。レシオＲはＣＶ
Ｔレシオ回路６００によって生成され、こ（１８） れは、エンジン速度Ｎ５を駆動軸速度ＮＯ５で除算して
得られる商である。

始動クラッチ４０は、エンジン１０とＣＶＴＩ４を結合
するために備えられている。クラッチ４０は車輌が静止
状態にあるときには切り離されていて、低速運転中は部
分的に結合され、次第に完全な結合に近づく。この動作
は、以下の説明のように、予め定められた動作点に於い
て発生する。

始動クラッチ４０は、アクセルペダル位置α、エンジン
速度ＮＦ：、及び自動／手動スイッチに応動する制御回
路４００によって、サーボ制御装置４５０と液体分配回
路５００を介して制御される。

第５図には更に、マイクロコンピュータ制御６５０と燃
料増加弁７１８が示されている。本発明に係るこれらの
要素を、第１２図から第２０図を参照して、以下に詳述
する。

第７図、第８図、第９図は、第５図に示した構成部分の
機能的関係を詳しくしたものである。第７図は、主にエ
ンジン制御回路１００に関する。

制御回路１００の重要部は関数発生器１０２であ（１９
） す、これは、全ての所望のエンジン動作特性を示す関数
を発生できる。この実施例では、関数ｆ　（Ｎ、）は、
低燃料消費に対する理想エンジン動作線として選ばれて
いる。ここでθはスロットル角を示し、所望のエンジン
出力トルクに比例するものである。第１図は、この関数
ｆ　（Ｎ５）をグラフに示している。発生器１０２で生
成された関数の値は、増巾器１０４を経てスロットルサ
ーボ１３に直接供給される。自動制御システムが不能に
なった事態では、モードスイッチ１０６を用いて、手動
モードに切替ることが可能である。手動モードでは、ア
クセル位置αは、増巾器１０４を介して、スロットルサ
ーボ１３と直接にやりとりさレル。スタート／ニュート
ラルスイッチＳ／Ｎもモードスイッチ１０６を介して動
作する。

燃料サスペンション比較器１０８はエンジンオーバース
ピード制御のためであって、これは、急激な加速、もし
くは、制御システム内の誤動作によって発生する可能性
がある。比較器１０８はエンジン速度Ｎごと、例えば、
６０００ｒｐｍであ（２０） る最大許容エンジン速度とを比較する。Ｎ５が６００Ｏ
ｒｐｍより大きければ、燃料サスペンション機構９が、
エンジン１０への燃料送出を停止するために起動される
。燃料サスペンション機構は、例えば、ソレノイド締切
弁でよい。

アクセルペダルが離されたときに発生する、車軸が高速
化するという固有の傾向に対処するために、別のエンジ
ン速度制御が与えられる。この現象は、減速時に発生し
、その理由は、レシオがオーバードライブ状態に近づい
ているトランスミツシコンを介して、車輌の慣性が、比
較的スロットルを外された状態のエンジンの慣性に結合
するようになるからである。この望ましくない傾向は、
アクセルペダルが突然そして完全に離された時により強
張される。上記の車軸の挙動は、エンジンへの燃料流量
を減少することで避けられる。ここで燃料減量の減少は
、ペダル位置の減少（−α）のレートに比例するものと
し、アクセルペダル位置が、全アクセルペダル踏込み幅
の３．６％を下回るときには、燃料流量は更に減少され
る。この制（２１） 御を行なうため、パルス幅モデュレータ１１０は燃料減
少弁１１を制御する。モデュレータ１１０のデユーティ
サイクル（即ち、燃料減少弁が開状態に保持されている
間のパルスサイクルの百分率）は、ペダル位置αの減少
（−α）のレートに反比例する。ここで−αは、αがＯ
未満のときにのみ、微分器１１２から得られる。加うる
に、燃料減少比較器１１４は、ペダル位置αが３．６％
を下回るとモデュレータ１１０のデユーティサイクルを
Ｏへ、又はＯ近くに低下させる。

第８図は、主に、始動クラッチ制御回路４００に関する
。車輌が静止時にエンジンがアイドル可能なようにする
ため、エンジンとＣＶＴの間に、何らかのタイプのクラ
ッチがあるものとする。液体クラッチを使用することも
可能であるが、このような装置に固有な機械的損失は、
燃料経済性を最大にするという所望の目的に過しないも
のである。ロックアツプクラッチを有するトルクコンバ
ークで改善でき得るが、機械的クラッチが望ましい。本
目的のためには液圧で駆動されるクラッチ（２２） が良く適する。従来の自動車と同様に、ここでの目的は
、車輌が静止しているときには完全にクラッチを切断し
、車輌が動き始めると次第にクラッチを結合して、車輌
速度の上昇に伴いクラッチを更に結合することである。

この目的のため、測定された伝動レシオＲ（これはレシ
オ回路６００内で、エンジン速度Ｎｇを駆動軸速度ＮＤ
Ｓで除算した商として計算される）は比較器４０２に供
給される。Ｒが４．７を超えると、増幅器１０４を介し
て増幅器４０６からスロットルサーボ１３へ信号を送る
ため、比較器４０２はスイッチ４０４を閉じる。この信
号はα−Ｎε′に等しく、ここでＮ　、Ｐは発生器４０
８によって生成された関数でＫ　（Ｎ、−１００Ｏｒｐ
ｍ）に等しい。従って、アクセルペダル１８は、α−Ｎ
　、Ｉで定義される可変な方法でスロットル１２に直接
に結合される。定数には、クラッチが完全に結合されて
いない場合にはエンジン速度が２５０Ｏｒｐｍを超え得
ないように選択されている。アクセルペダルからスロッ
トルへのこの直接結合によって、車輌が静止位置か（２
３） ら動き出すのを避けるため、ある入力をシステムに提供
できる。

比較器４０２も、ペダル位置をクラッチ圧力サーボ制御
装置４５０に直接送出するため、スイッチ４１０を閉じ
る。従って、クラッチ４０の結合の度合は、レシオＲが
４７に比例する。この期間中、スロットル１２に対する
アクセルペダルの直接制御は、上記の関係に従ってエン
ジン速度が上がるとともに減少する。

レシオＲが４７を下回ると、スイッチ４０４と４１０が
開き、比較器４１１は、最大圧力をクラッチサーボ制御
装置に伝えられるためにスイッチ４１２を閉じる。この
最大圧力によってクラッチは完全に結合する。車輌がこ
の点を超えて加速するのは完全に自動制御下の動作とな
る。

スタート／ニュートラル（Ｓ／Ｎ）スイッチが備えられ
ていないと、始動時点でアクセルペダル１８が押される
と、常に、クラッチ４０が結合させられ、車輌は急激に
前方に進む。従ってＳ／Ｎスイッチは安全なαの影響を
効果的に不能にする（２４） ものである。

第９図は、主に、被駆動シーブ２００用のシーブ圧力発
生器と、駆動シーブ３００用のシーブ圧力発生器とに関
する。圧力発生器２００は、エンジンが最大動作速度の
５５０Ｏｒｐｍ　（ＮＭＡＸ）を超えそうになると、エ
ンジンへの負荷を上げるために伝動レシオを操作する回
路を含む。更に、エンジン速度がアイドルスピードの１
１０００ｒｐ　（ＮＨｍ　）を下まわりそうになるとエ
ンジンへの負荷を下げるために、伝動レシオを変えるた
めの回路を含む。これは、加算計数器２３０，２３２と
、クリッピング回路２３４，２３６とを用いて達成され
る。加算計数器２３２とクリッピング回路２３６は、エ
ンジンへの負荷を増加するために、被駆動シーブ２００
への圧力を減少するように働く。計数器２３２は、その
負入力端子に印加されたＮＧ　と、その正入力端子に印
加されたＮ。

を受け合算出力信号ＮＭＡｘ−Ｎ、を生成する。この合
計出力は、第９図の特性を持つ、非線型デバイスである
クリッピング回路２３６に加えられる。

（２５） 例えば、この装置は、その負入力信号の負側経路に対し
て負のほぼ線型の出力を生成し、正側経路に対してはゼ
ロ出力を生成する逆バイアスされたダイオードでよい。

従って、Ｎ５がＮＨＡｘを超えると、回路２３６にかけ
られる入力信号は負となり、負の出力信号が得られる。

次に、この負出力信号はＮ５がＮ１４ＡＸを超える量に
比例して、加算出力信号の値を減少させるために、加算
計数器２１０に印加される。

その結果、被駆動シーブ２００への圧力は比例的に減ぜ
られる。他方、Ｎ５がＮＨＡＹを下回ると、クリッピン
グ回路２３６にかけられた入力信号は、正となり、加算
係数器２３１０に印加される出力信号がゼロとなる。こ
のような出力信号がゼロとなる。このような出力信号は
、加算計数器２１０の加算出力に何の影響も持たないの
で、被駆動サーボ制御装置２５０への信号に変化を生し
させない。

加算係数器２３０とクリッピング回路２３４は、エンジ
ン上の負荷を減するため、被駆動シーブ（２６） ２００への圧力を上げるように働く。加算係数器２３０
は、その負入力端子に印加されたＮ５とその正入力端子
に印加されたＮ　ＭＩＦｊ　を受け、合計出力信号、Ｎ
ＭｒＮ　Ｎａを生成する。この合成出力は、回路２３６
と同様なりリッピング回路２３４にかけられる。しかし
回路２３４ば、入力信号の正側経路に対して正のほぼ線
型の出力を生成し、負側経路に対してゼロ出力を生ずる
非線型転送特性を有する。回路２３４は、例えば、順方
向バイアスをかけられたダイオードでもよい。Ｎ５がＮ
阿１〜を下回ると、クリッピング回路２３４にかけられ
る入力信号は正になり、正出力信号が得られる。続いて
、この出力信号は、加算出力信号の値を、ＮヨーＮＭＩ
Ｎを下回る量に比較して増加させるために、加算計数器
２１０に印加される。その結果、被駆動シーブ２００へ
の圧力は比例増加させられる。他方、Ｎ６がＮイ、ｔ、
Ｊを上回ると、回路２３４によってゼロ出力信号が生成
されるが、これはサーボ制御装置２５０にかけられる合
計信号に何の影響も与えない。

（２７） 圧力発生器２００も、従来の車輌のフィーリングに出来
るだけ近づけるために、車の速度によって、アクセルペ
ダル１８の感度を調整するための回路を含んでいる。こ
れは、エンジン及びＣＶＴの固有の動作特性のためであ
る。つまり、より高い車輌速度においては、エンジンに
よって作うレるトルクは、かなり高く、一定である。（
第１図参照。）従来の車輌では、エンジンからひき出し
有るトルクの僅かな部分（％）が、固定の、極めて低い
減少レシオのハイギアの１ヘランスミツシヨンを介して
、後部車輪に送られる。従って、車輌の加速は、高速で
は、アルセルペダルの動きに対してかなり鈍感である。

しかし、ＣＶＴを備えた車輌に於いては、高速の車輌速
度でさえ、アクセルペダルが押されると、増加された減
少レシオが得られ、対応するトルクの倍加は従来の車輌
を超えるものである。従って、直接アクセルペダル位置
αの力が、高い車輌速度でのＣＶＴレシオの制御に使用
されるとすると、車輌のレスポンスは、アクセルペダル
の動きに極めて敏感になろう。従（２８） つて、アクセルペダル１８の感度は、高い車輌速度では
、鈍くしなければならない。

ペダル感度は２個の比較器２１２，２１４で制御される
。車輌速度が駆動軸速度≦１１７３ｒｐｍのしきい値に
対応する値を下回る限り、スイッチ２１６は、α信号を
加算係数器２１０に直接送るために閉じられたままであ
る。これによって実質上トルク制御が行われる。駆動軸
速度ＮＤＳが１１７３ｒｐｍをこえると、スイッチ２１
６が開き、スイッチ２１８が閉じてＮｐ３（デイバイダ
２２０によって支えられる）によって除算されたαに対
するペダル位置信号が加算計数器２１０に送出される。

これによってパワー制御が効果的に行われる。このよう
にして、高速レンジでの、あらゆるアクセルペダル１Ｂ
の動きの効果は、従来の自動車のペダルレスポンスに出
来る限り近づけるために減少される。

第１０図はシーブ圧力発生器２２０の改良を示し、アク
セル感度はレシオＲの関数として制御されている。レシ
オＲが３以上になると、比較器（２９） ２１２°は、アクセルペダル位置信号αを直接加算計数
器２１０に結びつけるために、スイッチ２１６”を閉じ
る。

上記の伝動レシオの制御は、レシオ率制御負となる。即
ち、アクセルペダル１８によって命令された被駆動シー
ブ２０」二の液圧の上昇（又は、下降）の量が大きい程
、シーブ直径の変化が速い。

従って、例えば、アクセルペダル１８を急速に押しつげ
ると、ＣＶＴレシオが急変し、急加速が起こる。当然な
ことに、これは、従来の車輌の特性を極めてよく再現し
ている。

第４図から第１１図に開示した制御システムは、部分的
に、単にＣＶＴレシオだけでなく、ＣＶＴのレシオ重合
の制御がより良いＣＶＴ制御を行うという認識を含んで
いる。この改良された制御については、次に示す車輌性
情方程式を参照して説明する。

（３０） 管は、１〜ランスミツシヨンのレシオ率Ｒは、トランス
ミッションのレシオ ■５は、エンジンの慣性 ＮＬ；は、エンジンの速度 Ｔ５は、エンジンのトルク ＴＲＬは、駆動軸に反映される走行路負荷で、タイヤ・
変速歯車及び車輌ロスを含む ”’　ＩＱＳＳ　は、伝動ロス ＩｏＤ５　は、駆動軸に反映された車輌慣性、及びＮＯ
３ば、駆動軸で測定された車輌加速度である。

のようないずれか１個又はそれ以上の可変数の制御に、
主に依存していることは明らかである。一般に、従来の
車輌システムは、要求されたトランスミッション及び、
車輌制御を行うために、伝動レシオＲとエンジン出力ト
ルクＴ５を変える。しかし、Ｒの制御では、エンジント
ルクと速度を理想動作線に常に合わせておくことは困難
である。

これは、Ｒが変化する都度、エンジンへの負荷が変化し
−１それによってエンジンの出力トルクと、（３１） 車輌加速度に影響を与えるからである。

エンジン１−ルクと速度を同時に変化さゼて、エンジン
動作を、強制的に、理想動作線に戻すには、極めて複雑
な制御システムが必要である。これは、該制御は、性能
システムの複数個の可変数に依存しているからである。

例えば、これらのシステムは、エンジン動作を理想動作
線に戻すために、必要な目標とされるスロットル位置及
びＣＶＴレシオＲを計算する複雑な機能を行うことが絶
対に必要である。更に、これらのシステムは、レシオを
目標値に変化する率が望ましくない車輌動力学的結果に
ならないようにレシオ率βの計算をしなければならない
。例えば、負の大きすぎる値が選択されると、車輌が加
速する以前に望ましくない車軸の減速が発生ずる。この
現象は、上記の性能方程式内の負項が負の符号であるか
ら起こる。

しかし、本制御システムは、他の可変数がエンジン性能
を悪化させることなく、ｉを容易に検知して、制御し得
ることを認識している。これは、エンジントルクと、速
度を理想エンジン動作線に（３２） そって固定するために、エンジン制御を伝動制御から切
り離すことによって実現される。この負の制御の結果、
他の従属変数に不都合な影響は発生しない。特に、Ｒの
同時変化に関連する會の変化は、エンジン速度とトルク
は、燃料関数ｆ　（ＮＦ−）だけによって決定されるの
で、エンジン動作を理想動作線から外すことがない。そ
の結果、車輌加速度ＮＩ）ｓと出力トルクＴ。は性能シ
ステムの他の変数でなく、レシオ率食のみで制御される
。

レシオの変化する率（を）は以下の関係で極めてよく近
似されることが発見された。

Ｋ会−α−７０（低速時、トルク制御）及び、 」１記の■ヘルドトラクション駆動ＣＶＴにおいては、
アクセルペダル位置αと出力トルクＴ、との比較は、率
Ｒでレシオ変化を起こさせるために、ベルトとプーリ構
成部で本質的に実行される。他のタイプのＣＶＴは、こ
の関係を実現するために異なる制御要素を必要とするこ
ともある。しかし、（３３） 既に説明したように、システム性能を表わす他のパラメ
ータを、率Ｒでレシオ変化を起こさせるのに使ってもよ
い。ここで、Ｒは、所望の性能パラメータと、実際に測
定された性能パラメータとの差である。

上記の制御方法を、第１１図にグラフに示す。

第１１図は、エンジン速度Ｎ巳を、車輌速度又は、駆動
軸速度ＮＤ５の関数として表示したものである。最小及
び最大ＣＶＴレシオは、グラフの原点から伸びる直線で
示される。アイドル速度（ＮＭＩＮ＝１００Ｏｒｐｍ）
は、下部の水平線で表わされ、最大許容エンジン速度（
ＮＨＡＫ　＝５５０Ｏｒｐｍ）は上部の水平線で示され
る。最大車輌速度はグラフの右側の垂直線で定義される
。

第１１図のグラフは、いくつかの別々な動作領域に分け
られる。ｒＡＪはエンジン−ＣＶＴシステム動作の正常
領域である。領域Ａは、最大ＣＶＴレシオの線、最大エ
ンジン速度の線、最大車輌速度の線、最小ＣＶＴレシオ
の線、及びアイドル速度の線によって構成される。領域
Ａでのシステ（３４） ム作成中は、クラッチ４０は完全に結合し、スロットル
位置は、燃料関数ｆ（Ｎ、）に従ってエンジン速度の関
数である。駆動軸速度、１１７３ｒｐｍを示す鎖線の垂
直線の左側での動作は、トルク制御下で行われ、この線
の右側では、パワー制御下で実行される。（上記の２方
程式と、第９図、第１０図に示すアクセルペダル感度回
路を参考され度い。）領域Ｂは始動制御領域で、即ち、
クラッチ４０が部分的にのみ結合している場合に於ける
、低車輌運転速度でのエンジン−ＣｖＴシステムの動作
の領域である。

残りの３領域Ｃ，Ｄ、及びＥでのエンジン−ＣＶＴの動
作は、上記の制御システムによって実質的に禁止されて
いる。つまり、領域Ｃでの動作は、最小ＣＶＴレシオと
いう物理的限度によって、実に、エンジン制御回路１０
０　（第７図）の燃料減少弁１１、パルス幅モデュレー
タ１１０、微分器１１２、及び燃料減少比較器１１４と
により構成される燃料サスペンション機構９と、エンジ
ン制御回路（第７図）内の燃料サスペンション比較（３
５） 器１０８、及び、シーブ圧力発生器２００　（第９図）
の加算計数器２３２と、クリッピング回路２３６とによ
って制御される。領域Ｅはアイドル制御領域であって、
シーブ圧力発生器２００　（第９図）の加算計数器２３
０とクリッピング回路２３４とによって制御される。

実に、第１１図には、水平道路で車輌速度を一定に保持
するために必要なエンジン速度を示す。

語「負荷」は、道路負荷、変速歯車損失等を含み、エン
ジン−ＣＶＴシステムへの実負荷を表わす。エンジン動
作を理想動作線にそって保持するため、本発明の制御方
法を燃料関数にのみ従って機能させるためには、通常発
生する全ての負荷に対して一定の車輌速度を維持するの
に必要な、はぼ全レシオを、ＣＶＴレシオを範囲に含め
ることが望ましい。即ち、最小ＣＶＴレシオは、水平道
路に於いて、一定の車輌速度を保持するのに必要な値よ
り低くし、最大ＣＶＴレシオは、発生し得る最大速度に
於いて、車輌速度を一定に保持するのに必要な値より大
きくすることが望ましい。この（３６） 関係を、第１１図に領域への最小ＣＶＴレシオの線の上
方に、負荷の線の物理的位置として示す。

他の全ての負荷線は、最大ＣＶＴレシオの線の下方でな
ければならない。これを実施するために望ましいＣＶＴ
レシオ範囲は、約１１−１であり、最大ＣＶＴレシオは
２２：１で（変速歯車レシオを含む、全車輌レシオ）、
更に最小ＣＶＴレシオは２：１である。このような広い
レシオを有するトランスミッションは特許出願第２９０
，２９３個（１９８１年８月５日）に開示されている。

当然なことに、より低いレシオ範囲を持ってＣＶＴも動
作可能であるが、より広い範囲のものと比較して、柔軟
性にとぼしい。

第６図を参照して、ＣＶＴレシオの変化機構を、チャン
バ２６．３６内の加圧液によって生成される軸方向の力
に関して説明する。第６図の低部の曲線は、被駆動シー
ブ２０の可動部分２４上の定常状態に於ける軸方向の力
を、ＣＶＴレシオの関数として示す。同様に、上部の曲
線は、可動部分３４の内側方向への動きをおさえる、定
常状態（３７） での軸方向の力を、ＣＶＴレシオの関数として示す。以
下に記述するように、例えば、ＣＶＴレシオを１．０か
ら、約１．７に」二げるために信号が生成されると、チ
ャンバ２６内の液圧は、軸方向の力を、約１７５ｋｇか
ら、最大で約２７０　ｋｇにまで上げるために増加され
る。しかし、可動部分２４はシステムの惰性の由に直ち
には動かない。従って、シーブ２０内での過渡変化を示
す曲線は、点Ａから点Ｂへの一定しシ第１．０での動き
に定義され、続いて、点Ｃに達して平行状態になる。こ
れに応じて、シーブ３０のチャンバ３６内の圧力上昇は
、シーブ３０の可動部分３４の軸方向の力を、約３１５
ｋｇ（点Ｄ）から、約３８０ｋｇ（平衡点Ｅ）へと増加
させる。この軸方向の力の上昇にもかかわらず、シーブ
２０の直径が膨張することによるベルト１５に対する張
力の増加は、シーブ３０の２個の部分３２と３４を離す
ので、シーブ３０は、駆動的にはより小さい直径になる
。従って、駆動シーブ３０は、制御された方法で、被駆
動シーブ２０に発生する全ての変化に追従する。

（３８） シーブ圧力発生器３００は、レシオＲと測定された出力
トルクはＴｏの関数として、適当な圧力を駆動シーブ３
０に対して発生する。この機能は、不必要な応力をあた
えずに、ベルト１５に、必要な張力をかけ、レシオをス
ムーズに変化させることが分った。上記の目的に最適な
関数の例は、以下の通りである。

ここで、Ｐ、Ｒはドライバシーブ３０のチャンバ３６内
の液圧、ＫＬ、に、、Ｋ、は適当に選択された定数であ
る。

発明の要約 上記の制御システムは、従来技術で周知のＣＶＴ制御方
法に関連する多くの問題を解決するが、該システムを実
現するためには多くのディスクリートな構成要素か必要
である。従って、システムの製造価格は上がり、ホスト
車輌に設置することが困難となり、障害を発生しやすく
なる。更に、このようなシステムに、全ての望ましい制
御機能を含ませることは実用的でない。つまりシステム
（３９） が不必要に複雑になるからである。例えば、エンジンを
ある最低速度以下で運転すると、第７図に開示した燃料
減少機構が作動した時に、エンジンが停止しやすい。理
想的には、燃料減少機構は、エンジンが最小速度を上回
って動作しない場合に、起動されるできである。このよ
うな手段は、ここで開示された制御システムには存在し
ないし、そのようなシステムを実現するには、更にいく
しつの要素の追加が必要である。しかし、マイクロプロ
セッサ制御システムでは、上記の機能は、マイクロプロ
セッサによって実行されるアルゴリズムを利用して実現
できる。例えば、係属中の出願で記述したＣＶＴ制御シ
ステムのエンジンが、ある最低速度を下回って動作して
いる場合には、命令された出力送出が突然変化しても、
急速には応動しない傾向がある。この機能も、上記の制
御システムには存在しないし、実施には、いくつかの構
成要素の追加が必要となる。マイクロプロセラ、す制御
システムでは、このような機能を、追加要素を使わずに
実現できる。更に、マイクロプロセ（４０） ツサ制御システムは、高速、かつより精密な制御を提供
する。従って、上記のＣＶＴ制御システムは、従来技術
で公知のシステムの本質的改良を示すが、理想システム
ではない。

従って、本発明の目的は、ディスクリート要素で作られ
たエンジンースフサ制御システムに関する上記の不利な
点と欠陥とを克服することにある。

本発明の特定な目的は、低エンジン速度においてパワー
送出の増加命令時に対する応動が遅いとい一１ｃＶＴパ
ワー送出システムのエンジンにある固有の傾向を制御す
るだめの改良されたシステムを提供することである。

更に、本発明の目的は、低エンジン速度において、パワ
ー送出の増加命令時に対する応動が遅いというＣＶＴパ
ワー送出システムのエンジンにある固有の傾向を制御す
るための改良されたシステムであって、経済的に生産で
き、簡単に設置できる該システムを提供することである
。

実に、本発明の目的は、低エンジン速度において、パワ
ー送出の増加命令時に対する応動が遅い（４１） というＣｖＴパワー送出システムのエンジンにある固有
の傾向を制御するための改良されたシステムであって、
より少数の部品で構成でき、従来周知のそのようなシス
テムより信頼性を持つ該システムを提供することである
。

本発明の他の目的は、低エンジン速度において、パワー
送出の増加命令時に対する応動が遅いというＣＶＴパワ
ー送出システムのエンジンにある固有の傾向を制御する
ための改良されたシステムであって、従来周知のシステ
ムに比べて、より高速でより精密な制御を行う該システ
ムを提供することである。

本発明の目的は、命令されたパワー送出において、高速
で精密な増加を与えるネーム付アルゴリズムを使用する
ことである。

本発明は、係属中の特許出願第３８０．９．２２号及び
第３８０，９２３号（１９８２年５月２１日）に開示さ
れたＣＶＴ制御システムであって、第４図から第１１図
を参照して検討した該システムに対する改良を示す。

（４２） 本発明は、低エンジン速度において、パワー送出の増加
命令時に対する応動が遅いというＣＶＴパワー送出シス
テムのエンジンにある傾向を制御するために、マイクロ
プロセッサ技術を用いる点に特徴がある。燃料流量は、
ソレノイドに駆動される弁によって制御される。バルブ
のデユーティサイクルは、マイクロプロセッサによって
決定され、燃料増加バルブが開かれていたパワー、即ち
、アクセルペダル位置の上昇（十α）に直指比例する。

更に、マイクロプロセッサ制御燃料増加機能は、エンジ
ン速度が予め定められた最小速度を下回るときにのみ起
動される。従って、高エンジン速度では、燃料増加機能
は起動されない。

発明の実施態様 第４図から第１１図に示すＣＶＴ制御システムを実現す
るには、ディスクリ−１・な構成要素が使用されるが、
上記のように、該システムは、マイクロプロセッサ技術
を用いても実現できる。命令されたパワー送出での急激
な増加時に、エンジンが急速に応動しない傾向を制御す
るためのマイク（４３） ロプロセッサ制御システムを、第５図に、マイクロコン
ピュータ６５０で示す。このような制御システムのブロ
ック図を第１２図に示す。該制御システムは、クリスタ
ル７０１に制御されるクロック周波数で動作するＣＰＵ
７００を含む。ＣＰＵ７００は、従来技術で周知の多く
のマイクロブロセツザ装置のいずれでもよく、４ビツト
、８ヒツ１〜．１６ビツ１〜のデバイスが可能である。

クリスタル７０１の周波数は、ＣＰＵ７００を動作させ
るのに適したいずれの周波数でもよい。ＣＰＵ７００に
は、アドレス／データバス７０５を介して、ＲＯＭ７０
２、ＲＡＭ７０３、及び、入出カポ−ｌ−７０４が接続
される。ＲＯＭ７０２には、制御システムが動作中のと
きに、ＣＰＵ７００がしつこうする蓄積用プログラムが
記憶されている。

ＲＯＭ７０２に記憶されている。ＲＯＭ７０２に記憶さ
れるプログラムのアルゴリズムを、第１４図から第１６
図に関して、以下に説明する。ＲＡＭ７０３は、ＲＯＭ
７０２に記憶されたプログラムの実行中に、ＣＰＵ７０
０によって計算された（４４） 瞬時値を一時的に記憶するため、及び、入出カポ−Ｉ−
７０４から読取られた値を記憶するために使用されるス
クラッチパッドメモリである。ＲＯＭ７０２とＲＡＭ７
０３は、現時点で周知の多くのリードオンリメモリ、及
び、リード／ライトメモリの中から選んでよい。入出カ
ポ−ドア０４は、以下に詳述するようにＣＰＵ７００と
外部装置の間のインターフェース信号を与えるものであ
る。

入出カポ−ドア０４は、現在周知のペリフェラルインタ
ーフェースＬＳＩの中から選択した１個又はそれ以上か
ら構成されてもよいし、もしくは、ＡＮＤゲー１〜、Ｏ
Ｒゲート、及びインバータのようなアドレス可能なバッ
ファ回路を複数個用いて構成してもよい。ＲＯＭ７０２
、ＲＡＭ７０３、及び入出カポ−ドア０４は、ＣＰＵ７
　（ｌ　ｏに要求された適当なアドレス選択とデータイ
ンターフェース回路を備えているものとする。

入出カポ−ドア０４は、外部装置からの入力信号を受け
るための複数のデータ入力ポードア０６．７０７と、外
部袋へ出力信号を供給するための（４５） 複数個のデータ出カポ−１−７０８，７０９を有する。

アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）交換器７１０は、入出
カポ−ドア０７に接続して示され、ＣＰＵ７００による
処理のため、入力信号を対応するディジタル値に変換す
るためのものである。Ａ／Ｄ変換器は１個だけ示されて
いるが、複数個のこのような変換器を入カポ−１−７０
７に接続してもさしつかえない。本発明では、アクセル
ペダル位置、ズロットル位置、エンジントルク（Ｔ　）
、及びインテークマニホールド圧力を示すアナログ信号
を与えるインディケータに、Ａ／Ｄ変換器７１０の入力
が接続されてしめされている。これらのアナログ信号は
、ＣＰＵ７００による処理のため、Ａ／Ｄ変換器７１０
によってディジタル形式に変えられる。変換を要しない
入力信号を提供する装置は、入力ポードア０６に直接接
続される。第１２図に示すように、これらの装置には、
クラッチ結合信号、シフトレバ−位置指示信号、エンジ
ン速度センサ信号、及び駆動軸速度センサ信号が含まれ
る。図示されないが、使用される速度（４６） センサのタイプに依っては、速度センサ信号は、対応す
る周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換器に接続される。該変換
器出力は、次に、Ａ／Ｄ変換器７１０に接続される。入
出カポ−ドアｏ４に直接接続される装置は、適当なバッ
ファ回路（図示せず）を介して、入力ポードア０６に接
続されてもよいし、各々は、複数の個々の入力を含んで
いてもよい。

Ｄ／Ａ変換器７１１は、出力ホ−１−７０８ニ接続され
て示されていて、外部装置を制御するため、ＣＰＵ７０
０からのディジクル出力装置を対応するアナログ値に変
換する。Ｄ／Ａ変換器は１個だｋｌ示されているが、複
数個のＤ／Ａ変換器を出力ポードア０８に接続してもさ
しつかえない。第１２図に示すように、Ｄ／Ａ変換器７
１１の出力は、各々、シーブ圧力（被駆動側）、シーブ
圧力（駆動側）、スロットル位置、及び燃料増加を制御
するだめのソレノイドを動作させるソレノイドドライバ
７１５は、出カポ−１−７０９を経て、入出カポ−ドア
０４に直接接続されている。ソレノイ（４７） ドドライハ７］２−７１４と７１８が直接に、又は、Ｄ
／Ａ変換器を経て入出カポ−１−７０４に接続されるか
は、各ソレノイドに使用される駆動回路に依存する。第
１２図に示すように、ソレノイドドライハフ１２−７１
４と７１８は、単に図示」二接績されている。入出カポ
−ドア０４に直接接続される装置は、適当なバッファ回
路（図示せず）を介して出力ポードア０９に接続されて
もよいし、複数個の個々の出力を含んでもよい。

第１２図に示すマイクロプロセッサ制御システムは、電
池７１６から電源を受ける。電池７１６は、制御システ
ムに特に専用のものでもよいし、例えばホス１へ車輌の
クランクモータ電池のような、複数の機能を果すもので
よい。バッテリ７１６は、制御システムの各要素に要求
される電圧レヘルを提供する電源７１７に結合される。

電源は、１１１？ｉｌ又は、複数個の電圧レギュレータ
と、従来技術で、周知の関連フィルタ回路とを含むもの
となろう。

第１３図は、本発明によるＣＶＴ制御システム（４８） を実現するため、入出カポ−ドア０４とやりとりされる
種々の信号を図示したものである。

マイクロプロセッサ制御システムの動作を第１４図から
第１６図を参照して説明する。第１４図は、ＲＯＭ７０
２に記憶されたプログラムのアルゴリズムを示す流れ図
である。該アルゴリズムは、流れ図のステップ３の反復
レートクロックによって形成される予め定められた固定
の反復レートで、ＣＰＵ７００によって連続的に実行さ
れる。

第１５図は、主流れ図のステップ８で呼び出される燃料
増加サブルーチンのフルプリズムを示す流れ図である。

第１６図は、燃料増加機能が実行されるできか否かを決
定するために比較される種々のパラメータに関する流れ
図である。

ステップ１で制御システムが始動されると、例えば、ホ
スト車輌のエンジンが始動されると、ＣＰＵ７００はス
テップ２へ進み、初期設定ルーチンを実行する。ステッ
プ２では、全ての動作変数は、予め定められた値に設定
され、ＲＯＭ７０３に記憶される。全ての変数が初期設
定され、記憶（４９） されると、ＣＰＵ７００はステップ３に進み、アルゴリ
ズムの反復レートをセラ１へする。反復レードは、ＣＰ
Ｕ７００がこのレートでデータを入カポ−１−７０６，
７０７から読取り、処理し、適当な制御命令を出カポ−
１〜７０８，７０９に発行する値を定める。データはＣ
ＰＵ７００によってステップ４で読取られ、以下に説明
するように適当な制御命令を与える後続ステップで処理
される。

ステップ５で、ＣＰＵ７００は、シフト処理レバーがニ
ュートラル、ドライブ、又はリバース（バック）のどの
位置であるかを決定する。レバーがニュー１〜ラル位置
であると、ＣＰＵ７００はステップ９へ進み、シーブ圧
力制御（第９図、第１０図）、エンジン制御（第７図）
及びクラッチスリップ制御（第８図）のための適当な命
令を与える。ＣＰＵ７００はステップ９がらステップ１
０へ進む。

シフト位置レバーがドライブが、リバース位置であると
、ＣＰＵ７００はステップ５がらステップ６へ進む。ス
テップ６では、クラッチの状態が（５０） 決定される。クラッチが結合していなければ、ＣＰＵ７
００はステップ９に進み、上記のサブルーチンを実行し
て、ステップ１０に進む。クラッチが結合していると、
ＣＰＵ７００はステップ６からステップ７へ進む。ステ
ップ７では、ＣＶＴレシオＲが、エンジン速度ＮＩｌ：
を駆動軸速度Ｎ、ｓ（第６図、レシオ回路６００）で除
算することで決定される。続いてＣＰＵ７００はステッ
プ８に進み、エンジン制御（第７図）、シーブ圧力制御
（第９図、第１０図）及び燃料カット制御（第７図、ｍ
分器１１２、パルス幅モジュレータ１１０）のための適
当な命令を与えるため、サブルーチンを用いて、ステッ
プ４で入力されたデータの処理を行う。本発明による燃
料増加制御を行うサブルーチンの動作を、第１５図を参
照して以下に詳しく説明する。

ステップ８でサブルーチンが処理されると、ＣＰＵ７０
０は、ステップ１０に進み、ここでは、上記サブルーチ
ンの実行中に計算され決定された種々の制御装置へ命令
形式で出力される。ステラ（５１） プ１１に示される待ち状態に入る。この待ち状態は、ス
テップ３でセットされた反復クロックが完了する迄続き
、その時点でＣＰＵ７００はステップ３４に戻り、反復
クロックをリセットし、アルゴリズムを繰り返し実行す
る。

既に記述したように、アクセルペダルが離された時に、
車輌の速度が上昇するという傾向がある。この現象は、
車輌の慣性がレシオがオーバードライブ側に変化してい
るｌ・ランスミッションを経て、比較的スロットルの閉
じているエンジンの慣性に結合されるようになる由に、
減速時に発生する。この望ましくない現象は、アクセル
ペダルが急激かつ完全に離された場合には一層強調され
る。この異状な挙動は、アクセルペダル上の圧力が除か
れたときに、エンジンへの燃料流量を減少させること、
及び、アルセルペダル位置が全ふみ込み幅の３．６％を
下回ったときに更に燃料流量を減少させることで避けら
れる。ここで燃料流量の減少は、ペダル位置が減少する
レート（−α）に比例するものとする。第４図から第１
１図に開示し、（５２） た制御システムでは、燃料減少弁１１を制御するパルス
幅モデュレータ１１０が制御を行う。モデュレータ１１
０のデユーティサイクル（即ち、燃料減少弁が開かれて
いるパルスサイクルの割合（％））は、ペダル位置の減
少（−α）の割合に逆比例する。この−αは、αがゼロ
未満のときにのみ微分器１１２から得られる。加えて、
燃料減少比較器１１４は、ペダル位置（α）が３．６％
を下回ると、モデュレータ１１０のデユーティサイクル
を０に、又は、０近くに減少する。この動作は、第１２
図に出力ポードア０９と燃料カットドライバ７１４によ
り示される。この動作は、同時係属出願箱３８０，９２
２号及び、第３８０，９２３号により完全に記述されて
いる。

低エンジン速度において、アクセルペダルを急激に押し
つけるとき、これに対する応動が遅くなるという車の傾
向がある。この傾向は、動作をエンジン動作線ｆ（Ｎ、
）にそって保持する傾向を持つ、第４図を参照して説明
したＣＶＴ制御システムの固有の性質の由である。上記
の遅い動作は、（５３） アクセルペダル上の圧力が増した時に、エンジンへの燃
料流量を増加することで避けられる。この燃料流量の増
加は、ペダル位置の増加（α）する割合に比例する。従
って、燃料を供給するように動作する。本発明では、ア
クセルペダル位置の変化率を決定し、燃料増加ソレノイ
ドのデユーティサイクルを制御するためにマイクロプロ
セッサが使用される。本発明による燃料増加プロセスを
制御するためにマイクロプロセッサが使用される。

本発明による燃料増加プロセスを、第１５図から第２０
図を参照して説明する。

第１８図はアクセルペダルの動きのグラフで、アクセル
ペダル位置αを垂直軸上に、時間ｔの変化を水平軸上に
示す。グラフに示すように、アクセルは時間点１と８と
の間では正方向に進み、アクセルが押されていることを
示している。時間点８の後刻では、アクセルペダルは負
方向に進み、アクセルが離されていることを表わしてい
る。既知の第１と第２のアクセルペダル位置を用いて、
アクセル位置の変化が以下の関係式からめられ（５４） ルーα（＋）　−α（ｉ−１） ここで、 ルーアクセルペダル位置の変化 α（＋−１）＝第１のアクセル位置 α（ｉ）−第２のアクセル位置 上記の関係から、ルー〇であると、アクセル位置に変化
は生じないことが分る。＆の値がル〉０であると、アク
セル位置の全変化は正方向であって、アクセルペダルが
押されていることを示す。

ルの値がさく０であると、アクセル位置の全変化は負方
向であって、アクセルペダルが離されていることを示す
。従って、ル〈０の場合には、エンジンが低速にあるべ
きであるのに速度が」１昇する傾向があり、低エンジン
速度でん〉０であると、アクセルペダルの押込み対する
応動が遅くなるという傾向がある。

第１９図は、燃料増加ソレノイド７１８のデユーティサ
イクルを示し、すなわち、アクセル位置の値αが０を上
回る変化に応動する燃料増加弁の（５５） ためのソレノイドドライバである。燃料増加ソレノイド
ドライハフ１８は、アクセルペダル位置の変化の程度に
直接に従って変化するデユーティサイクルを持つソレノ
イドであってよい。従って、α〉０で大きい値の場合、
ソレノイドのデユーティサイクルは、エンジンの遅さを
補償するため、より多くの燃料増加を行うために、対応
して長時間になる。α〉０で小さい値の場合には、ソレ
ノイドのデユーティサイクルは、対応して短かくなり、
エンジンの遅さを補償するための燃料増加は少量になる
。従って、燃料増加ソレノイドドライバ７１８のデユー
ティサイクルは、α〉０の変化の程度に従って調整され
る。

アクセルペダルの位置は、該位置に対応するアナログ信
号を生成するセンサで検知されてもよい。この信号は、
第１２に示すようなＣＰＵ７００による処理のため、Ａ
／Ｄコンバータ７０７でディジタル形式に変えることが
できる。Ａ／Ｄ変換器７０７はアナログ変換として２５
６個のディジタルレベルを供給できる８ビツト装置でよ
く、各（５６） ディジタルレベルは全アクセルペダル移動幅の１００％
／２５６又は、０．３８７０％を示す。この解像度は、
本発明の燃料増加制御システムには充分すぎるものであ
る。５ビツトＡ／Ｄ変換器も、実用的で、アナログ変換
に於いて３２個のディジタルレベルを提供する。ここで
、各レベルは、全アクセルペダル移動幅の１００％／３
２又は、３゜１３％を示す。第１４図の流れ図のステッ
プ８において呼び出される燃料増加サブルーチンの動作
を、第１５図を参照して説明する。

第１５図は、燃料増加ソレノイド７１８に対する適当な
命令信号を提供するため、第１４図の流れ図のステップ
４で入力されるデータを処理するサブルーチンの流れ図
である。以下のせつめのために、制御システムは起動直
後であって、第１５図のサブルーチンは最初の人工であ
ることを仮定する。ステップ１で、ＣＰＵ７００は、Ａ
／Ｄ変換器７１０から現時点のアクセルペダル位置（ｉ
）を読取り、該データをＲＡＭ７０３に記憶する。ＣＰ
Ｕ７００はステップ２に進み、エンジン速（５７） 度Ｎ　と予め定められたエンジン速度Ｎｓ　との比較を
行う。エンジン速度がＮｓ以上であると、燃料増加は実
行されないで、ＣＰＵ７００はステップ１６に進み、こ
こで主制動ルーチンに戻る。Ｎは、第１４図の主流れ図
のステップ２で、予め定められた最小エンジン速度にセ
ットされる。カンジン速度Ｎ、：がＮｊ　より低いと、
ＣＰＵ７００はステップ３に進む。ステップ３に於いて
、ＣＰＵ７００はアクセル位置の変化ルを得るため、ス
テップ１で、読み取った現時点のアクセルペダル位置α
（＋）と、直前のアクセルペダル位置の値α（＋−１）
とを比較する。これは、該サブルーチンの第回目の実行
であるので、α（ｉ　−１）は、第１し図の主制御ルー
チンの初期設定のステップ２で指定された値となろう。

（例えば、α（ｉ　−１）をＯに初期設定してもさしつ
かえない。）ＣＰＵ７００は、次にステップ４に進み、
燃料増加ソレノイドデユーティサイクルタイマ（ｊタイ
マ）の状態をチェックする。このｊタイマに蓄積された
値は、燃料増加ソレノイドのデユーティサイ（５８） クルを決定し、アクセルペダル位置の変化の程度みに依
存して設定される。該ｊタイマは、当初、燃料増加ソレ
ノイドが起動されていないことを意味するＯにセットさ
れる。従って、ＣＰＵ７００はステップ４からステップ
５へ進む。ステップ５では、ステップ３で決定されたア
クセルペダル位置の変化に対する値みがチェックされる
。この値が負の値であれば、加速は発生していないので
、燃料増加は必要でない。従って、ＣＰＵ７００は、ス
テップ５からステップ１６に進み、主制御ルーチンに戻
る。このルの値が正であると、加速を示し、燃料増加が
要求される。従って、ＣＰ　Ｕ　７００はステップ５か
らステップ７に進む。ステップ７では、ＣＰＵはステッ
プ３で決定されたんの値を、予め定められたルの値と比
較する。ステップ７とそれに続くステップ９の目的は、
アクセル位置の変化の程度に適する燃料増加ソレノイド
のデユーティサイクルを決定することである。従って、
鴫はステップ７で、ｏｔｚｌよステップ９で、比較され
る。烏は刊工との値は予め定められてい（５９） て、主ルーチンのステップ２で初期設定される。

ステップ７の比較でル・が（ＸＩより大きい結果ならば
、ＣＰＵ７００はステップ９に進み、ルは必と比較され
る。他の場合、ＣＰＵ７００は、ステップ１０に進み、
ｊタイマは予め定められた値ｊ）にセットされる。ＣＰ
Ｕ７００は、ステップ１０からステップ１３へ進み、ル
ープカウンタがＯにセットされる。このｊタイマが０で
ない値を保持している間は、“’Ｃ０ＵＮＴ　（カラン
１）”内に蓄積される値は、以下に説明するように、サ
ブルーチンに制御が渡る都度、増加される。ＣＰＵ７０
０はステップ１３からステップ１４に進み、燃料増加ソ
レノイドが起動される。ＣＰＵ７００ステツプ１４から
ステップ１６に進み、主ルーチンに戻る。

ステップ７を再び参照すると、ルが浸、よりも大きいと
、ＣＰＵ７００は、上記のようにステップ７からステッ
プ９に移る。ステップ９では、んがルエと比較される。

ルがルーより小さければ、ＣＰＵ７００はステップ１１
に進み、ｊタイマは（６０） 予め定められた値ｊＬにセットされる。続いてＣＰＵ７
００は、上記のようにステップ１３に移る。ルがルエよ
り大きければ、ＣＰＵ７００はステップ１２に進み、ｊ
タイマは予め定められた値ｊ３にセットされる。ＣＰＵ
７００は、既に説明したように、ステップ１３に移る。

該サブルーチンに２回目の制御が渡されると、ステップ
１．２及び３は、上記のように実行される。しかし、ス
テップ３ではα（ｉ−１）は、直前のサブルーチンパス
でＣＰＵ７００に読取られた値α（ｉ）に等しくなる。

該ｊタイマは、ＣＰＵ７００がステップ４に達した時、
もはや０にセットされていないので、ＣＰＵはステップ
６に進み、Ｃ０ＵＮＴに蓄積された値が増加される。次
に、ＣＰＵ７００はステップ８に進む。ステップ８では
、ｊタイマに蓄積された値が、Ｃ０ＵＮＴに記憶された
値と比較される。Ｃ０ＵＮＴの値がｊタイマの値を下回
れば、燃料増加ソレノイドのデユーティサイクルの“オ
ン”部分はまだ完了していないので、ＣＰＵ７００は、
ステップ８から（６１） ステップ１４に移り、上記の処理を続行する。しかし、
Ｃ０ＵＮＴの値がｊタイマの値より大きい場合には、燃
料増加ソレノイドのデユーティサイクルの“オン”部分
は、既に終わっているので、ＣＰＵ７００は、ステップ
８からステップ１５に進み、ソレノイドはオフにされる
。ＣＰＵ７００は、ステップ１５からステップ１６に移
り、主ルーチンに戻る。

第１５図の流れ図に示したサブルーチンでは、燃料増加
サブルーチンは、低速でのアクセルの押込に応動するエ
ンジンの遅さを補償するため、エンジン速度Ｎεが予め
定められた速度Ｎ、を下回ると実行される。第１６Ａ図
では、燃料増加サブルーチンは、上記のように実行され
る。第１６Ｂ図では、燃料増加サブルーチンは、エンジ
ントルクＴ５が、予め定めされたエンジントルク値Ｔ。

を下回るときに実行される。第１６Ｃ図では、燃料増加
サブルーチンは、スロットル位置角が予め定められたス
ロットル角θ８　を下回るときに実行される。第１６Ｄ
図では、燃料増加サブルーチン（６２） は、インテークマニホールド圧力Ｐｍが（ＰＭ、　）を
上回るときに実行される。上記のパラメータ、即ち、エ
ンジン速度ＮＥと予め定められた最小エンジン速度Ｎ５
　との比較結果は、アクセルが押されたときにエンジン
がゆっくりと応動するか否かを決定する最も理想的な手
段を与えることに注意され度い。

上記のマイクロプロセッサ制御燃料増加システムは、標
準的なキャブレタ燃料送出システム、スロットルボデー
インジェクション（ＴＢＩ）ｆｆＡ料送出システム、又
は電気燃料噴射（ＥＦＩ）燃料送出システム上で実施す
ることも可能である。キャブレタ燃料送出システムでは
、上記の燃料増加ソレノイド技術が使用される。ＴＢＩ
、又はＴＢＩ燃料送出システムでは、燃料インゼクタ制
御手段のデユーティサイクルは、上記の燃料増加ソレノ
イドと同様な方法で起動される。しかし、デユーティサ
イクルは、より多い燃料を供給するために、いくらか長
くてもよい。

第１７図は、燃料増加中に、エンジンが理想動（６３） 作線を外れて動作する状態を示す。この動作状態は、短
期間だけ続き、その後、エンジンは理想動作点に戻る。

第２０図は、周知である燃料増加ソレノイドを駆動する
利用可能なドライバ回路を示す。

上記の制御方法は、遅いレスポンスを無くするため、低
エンジン速度でパワー出力に増加命令があった時に、エ
ンジンへの燃料を増加するという主目的を、極めて簡単
かつ効果的に実行する。上記の望ましい実施例に示した
特定なパラメータ値は、本発明の範囲を制限するもので
はなく、これらのパラメータは、エンジンスミッション
、及び車輌の設剖、更に、所望のふるまいと性能とに従
って変化するものである。当業者には、特許請求の範囲
に記載する本発明の精神、及び範囲を外れることなく、
本発明の多くの修正が明らかであると考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、排気量が約２．５リツトルの典型的な４シリ
ンダ乗用車エンジンの性能マツプである。 （６４） 第２図と第３図は、従来技術のエンジン−ＣＶＴ制御方
法の２形式を示す。 第４図は、特許出願第３８０，９２２号及び、第３８０
，９２３号（１９８２年５月２１日）に開示されたエン
ジン−ＣＶＴ制御システムの構成要素の機能的関係を示
すブロック図である。 第５図は、第４図の制御システムの全体であり、そのＣ
ＶＴシーブ、ベルト駆動及び車輌始動クラッチの関係を
示す。 第６図はＣＶＴの駆動、及び被駆動シーブに印加された
力を、伝動レシオの関数として示したグラフである。 第７図から第１０図は、第４図に示すエンジン−ＣＶＴ
制御システムの全体概略図で線Ａ−ＢとＣ−Ｄに示され
るように関連していて、各々は以下の通りである。 第７図は、主にエンジン制御回路に関係する。 第８図は、主に始動クラッチ制御回路に関係する。 第９図は、主にシープ圧力発生器に関係する。 （６５） 第１０図は、第９図に示す被駆動シーブのための圧力発
生器の変更を示す。 第１１図は、第４図の制御方法に従うエンジン−ＣＶＴ
システムの動作をグラフにしたものである。 第１２図は、本発明によるエンジン−ＣＶＴのためのマ
イクロプロセッサ制御方法を示すブロック図である。 第１３図は、第１２図の入出力ポートへの、及び入出力
ポートからの種々の信号をまとめたものである。 第１４図は、本発明による、第１２図に示すマイクロプ
ロセッサによって実行される主制御ルーチンの流れ図で
ある。 第１５図は、本発明に従った、第１２図に示すマイクロ
プロセッサによって実行される燃料増加サブルーチンの
流れ図である。 第１６図は、第１５図のサブルーチンを実行する時に、
比較される種々のパラメータを示す。 第１７図は、本発明の制御方法に従う、エンジ（６６） ンーＣＶＴシステムの動作をグラフに示したものである
。 第１８図は、アクセルペダル位置のグラフである。 第１９図は、本発明による燃料増加ソレノイドの種々の
デユーティサイクルを示すグラフである。 第２０図は、第１２図に示す種々のソレノイドを駆動す
るために使用し得る電気回路である。 図中符号 ９・・・燃料サスペンション機構、１０・・・エンジン
、１２・・・燃料送出手段、１３・・・スロットルサー
ボ、１４・・・ＣＶＴ、１００・・・エンジン制御回路
、１０２・・・関数発生器、１０６・・・モードスイッ
チ、１０８・・・燃料サスペンション比較器、１１０・
・・パルス幅モジュレータ、１１４・・・燃料減少比較
器、２００・・・シーブ圧力発生器（被駆動側）、２５
０・・・圧力サーボ制御装置（被駆動側）、３００・・
・シーブ圧力発生器（駆動側）、３５０・・・圧力サー
ボ制御装置（駆動側）、４００・・（６７） ・始動クラッチ制御回路、４５０・・・始動クラッチ用
圧力サーボ制御装置、５００・・・液体分配回路、６０
０・・・ＣＶＴレシオ回路、６５０・・・マイクロコン
ピュータ制御、”ｒ　１８・・・燃料増加弁 特許出願人 １イレシＷ４番胚林式書社 代表者中井令夫 （６８）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン駆動の車輌のエンジンと、前記エンジン
   に結合され、前記エンジンから出力軸へ動力を送出する
   ための無段変速機を有する動力送出システムの動作を制
   御するためのシステムであって、前記エンジンは前記エ
   ンジンへの可変量の燃料を送出するための燃料送出手段
   を有する前記エンジンであって、前記動力送出システム
   は、所望の動力送出システムパーフォーマンスを命令す
   るだめの命令手段によって制御される前記動力送出シス
   テムであって、前記動力送出システム動作制御システム
   は： 前記動力送出システムの実パーフォーマンスを測定する
   ための実システムパーフォーマンス測定手段と； 前記命令手段によって命令された所望のシステムハーフ
   ォーマンスと、測定された実システムバ（１） 一フオーマンスとの関数として、前記無段変速機のレシ
   オを制御するため、前記命令手段と前記実システムパー
   フォーマンス測定手段に動作的に結合されたレシオ制御
   手段であって、前記エンジンの速度は、伝動レシオの関
   数として変化する前記エンジン速度である前記レシオ制
   御手段と：前記エンジンに対する所望の燃料要求量をエ
   ンジン速度に関連して定義する燃料関数手段と；前記エ
   ンジンの速度を測定するための速度測定手段と； 前記燃料関数手段によって定義される燃料要求量にのみ
   従って前記燃料送出手段を制御するため、前記燃料関数
   手段と、前記燃料送出手段とに動作的に結合された燃料
   制御手段であり、而して前記エンジンへ送出される燃料
   が、前記エンジンの速度によってのみ決定される前記燃
   料である前記燃料制御装置と；及び 前記燃料制御手段とは別個であるマイクロプロセッサ制
   御燃料増加手段であって、前記命令手段によって命令さ
   れるシステムパーフォーマンスが（２） 上昇したとき、前記燃料送出手段への燃料流量を、前記
   燃料関数手段によって要求される流量より高い値に増加
   するための前記増加手段とにより構成されることを特徴
   とする前記動力送出システム動作制御システム。
2. （２）エンジン駆動の車輌のエンジンであって前記エン
   ジンに可変量の燃料を送出するための燃料送出手段を有
   する前記エンジンの動作を制御する方法であって、前記
   エンジンは、前記エンジンから出力軸へ動力を送出する
   ため、無段変速機に結合された前記エンジンであって、
   前記車輌は、前記出力軸へ送出される所望の出力パワー
   又はトルクを命令するための命令手段を含む前記車輌で
   あって、前記トランスミッションの駆動レシオは、前記
   エンジンの速度を変えるため、命令されたパワー又はト
   ルクの関数として変化する前記駆動レシオであって、前
   記方法は： 前記エンジンのための所望の燃料要求量をエンジン動作
   速度に関連して定義する燃料関数を予め定めるステップ
   と；
3. （３） 前記エンジンの速度を測定するステップと；前記エンジ
   ンへ送出される燃料が前記エンジンの速度のみによって
   決定されるように、前記燃料関数のみに従って前記燃料
   送出平段を制御するステップと； 定常、及び、比較的低速な車輌動作中に前記燃料送出手
   段へ、前記命令手段を動作的に結合するステップと；及
   び 前記燃料関数に従って前記燃料送出手段を制御するため
   のステップとは別に、前記燃料送出手段への燃料流量を
   増加させるためのマイクロプロセッサ制御アルゴリズム
   を実行するためのステ・ンプであって、前記命令手段に
   よって命令された前記パワー又は、トルクが増加したと
   き、燃料流量を前記燃料関数によって要求された燃料流
   量を上回るように増加させるだめの前記ステップとによ
   り構成されることを特徴とする前記方法。