JPS60245866A - 無段変速機又は有段自動変速機の変速制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、無段変速機又は有段自動変速機の変速制御装
置に関するものである。

（ワ）従来の技術 従来の無段変速機の制御装置として特開昭５４−１５７
９３０号に示されるものがある。この無段変速機の制御
装置は、エンジン回転速度等の運転状態を示す各種信号
に基づいてＶベルト式無段変速機の駆動プーリ及び従動
プーリの油室への油圧の配分を制御して駆動プーリ及び
従動プーリのＶ字状みぞ間隔を制御することにより、所
定の変速比となるようにしである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の無段変速機の制御装置では
、変速速度、すなわち、ブーりの可動部が移動して変速
比が変わる速度、は両ブーりの油室に作用する油圧の大
きさによって決定され、条件が同じであれば常に同じ速
度で変速が行なわれるようになっていた。従って、使用
する燃料のオクタン価によってノッキングの発生状態が
変わるエンジンにこのような従来の無段変速機を組合わ
せた場合、普通オクタン価燃料（オクタン価７５〜８５
）の場合と高オクタン価燃料（オクタン価８５以上）の
場合の両方に対して最適な変速速度に設定することがで
きなかった。すなわち、燃料消費量を少なくするために
無段変速機の変速パターンはできるだけエンジンの低回
転速度側を使用するように設定されるが、変速速度をオ
クタン価か高い燃料の場合にノッキングが発生しない範
囲でできるだけ速く設定すると、普通オクタン価燃料を
使用した場合に、変速比が小さい側（エンジンの低回転
速度側）への変速も迅速に行なわれるため、ノッキング
を発生しやすくなる。逆に、変速速度を遅くして普通オ
クタン価燃料の場合にもノ・ンキングが発生しないよう
にすると、目標とする変速比の小さい状態まで変速する
ために時間がかかり、その間はエンジン回転速度が高い
状態となり、高オクタン価燃料を使用した場合には燃料
がむだに使用されることになる。

このような問題は、段階的に変速する有段自動変速機の
場合にも同様に発生する。すなわち、自動変速機の変速
点を比較的低く（すなわち、エンジン回転速度がより小
さい状態で変速が行なわれる状態に）設定すると、燃料
消費量の点からは有利であるが、普通オクタン価燃料を
使用した場合にはノ・ンキングが発生しやすくなる。逆
に変速点を高く設定すると、普通オクタン価燃料を使用
した場合にノッキングは発生しにくくなるが、高オクタ
ン価燃料を使用した場合には燃料が必要以」二に消費さ
れることになる。

本発明は、上記のような問題点を解決し、使用される燃
料のオクタン価に応じて最適な変速速度又は変速点が選
択される無段変速機又は有段自動変速機の変速制御装置
を得ることを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、使用される燃料のオクタン価に応じて変速速
度又は変速点を切換えることにより、上記目的を達成す
る。すなわち、本発明による無段変速機又は有段自動変
速機の変速制御装置は、エンジンに使用される燃料のオ
クタン価の大小を自動的又は手動的に識別するスイ・ン
チ装置と、スイッチ装置からの出力に応じて無段変速機
の変速速度又は有段自動変速機の変速点を切換える変速
切換アクチュエータと、を有している。

（ホ）作用 上記のような手段を設けることにより、使用されるＰ：
、料のオクタン価に応じてノ・ンキングが発生しない限
度において変速速度を速くし又は変速点を低くす、るこ
とができる。従って、使用される燃料にかかわらず、常
にノッキングが発生せず、しかも燃料消費量が少ない運
転を実現することができる。

（へ）実施例 （第１実施例） 第１図に本発明の第１の実施例を示す。■ベルト式無段
変速機１は、平行に配置された駆動軸２及び従動軸３上
にそれぞれ設けられた駆動プーリ４及び従動プーリ５と
１両プーリ４及び５間に巻−き掛けられたＶベルト６と
から成っている。駆動軸２がエンジン側に連結され、従
動軸３が車輪側に連結される。駆動プーリ４は、駆動軸
２に固着された固定円すい盤４ａと、固定円すい盤４ａ
に対向配置されてＶ字状ブーりみぞを形成すると共に駆
動プーリシリンダ室４Ｃに作用する油圧によって駆動軸
２上を軸方向に移動可能である可動円すい盤４ｂとから
成っている。従動プーリ５は、従動軸３に固着された固
定円すい盤５ａと、固定円すいｉ５ａに対向配置されて
Ｖ字状プーリみぞを形成すると共に従動プーリシリンダ
室５ｃに作用する油圧によって従動軸３Ｌを移動可能な
可動円すい盤５ｂとから、成っている。なお、従動プー
リシリンダ室５ｃの受圧面積は駆動プーリシリンダ室４
ｃの受圧面積よりも小さくしである。

このようなＶベルト式無段変速機ｌの駆動軸２と従動軸
３との間の回転比（変速比）は、駆動プーリシリンダ室
４ｃ内の油圧によって可動円すい盤４ｂに作用する推力
と従動プーリシリンダ室５ｃ内の油圧により可動円すい
盤５ｂに作用する推力との対比に応じて決定される。す
なわち、推力が大きい側のプーリのＶベルト６との接触
位置半径が大きくなると共に、推力の小さい側のプーリ
のＶベルト６との接触位置半径が小さくなる。従って、
駆動プーリシリンダ室４ｃ及び従動プーリシリンダ室５
ｃの油圧を制御することにより、変速比を連続的に変え
ることができる。

−Ｉ；記無段変速機ｌの変速を制御する油圧制御装置は
、ソレノイド７０によって切換えられる切換弁７０、及
び変速制御弁３０を有している。なお、上記以外の弁に
ついては図示を省略しである。

切換弁１０は、バルブ穴１１と、バルブ穴１１に軸方向
に移動自在に装入されたスプール１２と、スプール１２
を図中左方向に押すスプリング１３とを有しており、ス
プール１２はソレノイド７０のオン、オフに応じて切換
えられる。バルブ穴１１はボート１ｌａ−１ｉｅを有し
ている。またスプール１２はランド１２ａ及び１２ｂを
有している。スプール１２が図中上半部に示す位置にあ
るとき、ボートｌｌｂとボートｌｉｅとがランド１２ａ
及び１２ｂ間で連通ずる。また、スプール１２が図中下
半部に示す位置にあるとき、ボートｌｌｃとボー）ｌｉ
ｄとがランド１２ａ及び１２ｂ間で連通ずる。ボートｌ
ｌａ及びｌｉｅはドレーンボートである。ボー）１１ｂ
及びボートｌｌｄは後述の変速制御弁３０のボート３１
ｃと連通ずる油路６２と接続されているが、ボートｌｌ
ｂの入口にはオリフィス７２か設けられている。

ボートｌｌｃは油路６４を介して駆動プーリシリンタ室
４Ｃと接続されている。ソ１／ノイド７０はスイッチ７
４を介して電＃ｉ７６と接続されている。スイッチア４
は運転者の手動操作によって切換えられるスイッチであ
り、普通オクタン価燃料を使用している場合にはオフと
され、高オクタン価燃料を使用している場合にオンとさ
れる。

変速制御弁３０は、バルブ穴３１と、バルブ穴３１に軸
方向移動自在に装入されたスプール３２と、同様にバル
ブ穴３１に装入されたプランジャー３４と、スプール３
２とプランジャー３４との間に設けられるスプリング３
３とを有している。

パルプ３１はボート３１ａ〜３１ｅを有している。スプ
ール３２はラント３２ａ及び３２．ｂを有している。ボ
ート３’ｌ　ａ及び３Ｊｄはトレーンボートであり、ボ
ート３１ｂはライン圧回路である油路７８と接続されて
おり、ボー）３１ｃは油路６２と接続されており、また
ボー）３１ｅはガバナ圧回路である油路８０と接続され
ている。また、プランジャー３４はアクセルリンケージ
と連動してビン５１を中心として回動するスロットルカ
ム５０に対してスプリング３３によって押圧されている
。変速制御弁３０は、このような構成によって、スロッ
トル開度が大きくなるほど小さくなり月つガバナ圧が高
くなるほど大きくなる油圧を油路６２に供給することが
できる。

次にこの実施例の作用について説明する。まず、燃料と
して普通オクタン価燃ネ１が使用されている場合には、
スイッチ７４はオフとされており、ソレノイド７０は非
作動状態にあり、切換弁１−０のスプールは図中上半部
位置に示す位置にある。従って、ボー）１１ｂとボート
ｌｌｃとが連通しており、駆動プーリシリンダ室４ｃに
はオリフィス７２を通して変速制御弁３０から所定の油
圧が供給される。一方、従動プーリシリンダ室５Ｃには
油路７８から常にライン圧が供給されている。無段変速
機１の変速比は駆動プーリシリンダ室４ｃ及び従動プー
リシリンダ室５ｃに作用する油圧の比率によって所定の
変速比となっている。

この状態からアクセルペダルの踏込量か変化し、スロッ
トルカム５０がピン５１を中心として回転すると、変速
制御弁３０によって油路６２に供給される油圧の値が変
化する。例えは、アクセルペダルの踏込量を増大した場
合には油路６２の油圧が上昇する。この油圧は駆動プー
リシリンダ室４Ｃに作用し、可動円すい板４ｂを図中右
方向に押すように作用するが、この油圧はオリフィス７
２を通して供給されるため可動円すい板４ｂは比較的緩
やかに移動する。すなわち、変速比は急激に変化するこ
となく徐々に変化していく。従って、アクセルペダルの
操作に対して無段変速機ｌの変速は多少の時間遅れを有
することになる。アクセルペダルの踏込量を減少させた
場合も同様である。このため、変速比が急激に小さくな
ることが防止され、普通オクタン価燃料を使用している
場合テアってもエンジンの７ツキングの発生が防止−さ
れる。

次に、高オクタン価燃料が使用される場合には、スイッ
チ７４がオンとされ、ソレノイド７０か作動状態となり
、切換弁１０は図中下半部に示す状態に切換わる。すな
わち、切換弁１０のポート１１ｄとポートｌｌｃとが連
通ずる。このため、油路６２と油路６４とはオリフィス
７２を介することなく連通し、変速制御弁３０によって
得られた油圧が絞り効果を受けることなく駆動プーリシ
リンダ室４Ｃに供給される。従って、この場合にアクセ
ルペダルを操作してスロットルカム５０を回動させ、変
速制御弁３０によって得られる油路６２の油圧を変化さ
せると、油路６２の油圧は直ちに駆動プーリシリンダ室
４Ｃに作用し、可動円すい板４ｂは迅速に移動する。す
なわち、アクセルペダルの操作に対する無段変速機１の
変速応答性が良くなる。しかし、この場合にはエンジン
の燃料として高オクタン価燃料を使用しているため、変
速速度が速くてもエンジンのノッキングを発生すること
はない。

結局、上記のような制御によって、高オクタン価燃料及
び普通オクタン価燃料のいずれを使用する場合であって
もエンジンがノッキングを発生することはなく、また高
オクタン価燃料を使用する場合に燃料のむだを生ずるこ
ともない。

（第２実施例） 一第２図に、本発明の第２実施例である制御装置を含む
油圧制御装置を示す。この油圧制御装置はオーバドライ
ブ変速段を含む前進４速後進ｌ速の有段自動変速機に適
用されるものである。以下、本発明に直接関連するバキ
ュームスロッｉ・ルパルブ１２７等について説明し、こ
れら以外の部分の詳細な説明は省略する（なお、Ｉ・ル
クコンへ−タ１０４、ダイレクトクラッチ１０６、ＯＤ
バンドブレーキ１０７、フロントクラッチ１１１、リア
クラッチｌ１２、セカンドバンドブレーキ１１３、ロー
アンドリバースブレーキ１１４、オイルポンプ１２０、
プレッシャーレギュレータ／ヘルプ１２１、マニュアル
バルブ１２２．１−２シフトバルブ１２３．２−３シフ
トバルブ１２４．３−４シフト／ヘルプ１２５、プレッ
シャーモディファイアバルブ１２６、スロットルバック
アップバルブ１２８、ソレノイドダウンシフトバルブ１
２９、セカンドロックバルブ１３０、ＯＤ　制御バルブ
１３１、ロックアツプ制御バルブ１３２、ガ／ヘナパル
ブ１３３、アキュムレータ１３４等のｍ成・作用につい
ては、例えば特開昭５４−１３２０６２号、特開昭５８
−１９６３７３号などに開示されているものと同様であ
る）。バキュームスロットルバルブ１２７は、バキュー
ムダイヤフラム１５０とロッド１５２を介して連結され
ている。ロッｌ”　１５２の外周には電磁コイル１５４
が配置されている′。電磁コイル１５４は手動操作され
るスイッチ７４を介して電源７６と接続されている。ス
イッチ７４は普通オクタン価燃料が使用される場合には
オフと−されており、高オクタン価燃料が使用される場
合にオンとされる。電磁コイル１５４は通電時に口・ン
ｔ”　１５２に対して図中上向キの力を作用する。バキ
ュームスロットルバルブ１２７のポー）１５６はライン
圧油路１５８と接続されており、またポート１６０及び
１６２はスロットル油圧油路１６４と接続されており、
またポート１６６は通常はドレーンポートと接続されて
いる。このような構成によって、／ヘキュームスロット
ルパルブ１２７は、ライン圧油路１５８から供給される
油圧を油圧源として、ロッド１５２から作用する力に対
応した油圧をスロットル油圧としてスロットル油圧油路
１６４に供給することができる。バキュームダイヤフラ
ム１５０は図示してないエンジンの吸気管と接続されて
おり、ロッド５０に吸気管負圧に反比例−した力を作用
する。

燃料として普通オクタン価燃料が使用される場合にはス
イッチ７４がオフとされている。このため、電磁コイル
１５４には通電されておらず、ロッド１５２には電磁力
が作用していない。従って、バキュームスロットルバル
ブ１２７は通常の調圧状態（すなわち、バキュームダイ
ヤフラム１５０からロッド１５２を介してバキュームス
ロットルバルブ１２７に作用する力に対応した油圧を調
圧する状態）にあり、スロットル油圧はエンジン吸気管
負圧に応じて基準となる特性で調圧されている。このス
ロットル油圧が１−２シフト／くルプ１２３．２−３シ
フトバルブ１２４、及び３−４シフト／ヘルプ１２５に
作用して変速点が決定されており、変速点は比較的高い
状態（すなわち、変速か行なわれる車速が比較的高い状
態）に設定されている。従って、例えばアップシフト直
後のエンジン回転速度は比較的高く、エンジンがノ・ン
キングを発生することはない。一方、燃料として高オク
タン価燃料が使用される場合には、スイッチア４がオン
となり、電磁コイル１５４に通電されるため、電磁コイ
ル１５４はロッド１５２に電磁力を作用し、バキューム
ダイヤフラム１５０が口、ド１５２に対して作用する力
を°“減少させる。

従って、スロットル油圧は基準の状態よりも低い状態と
なる。この比較的低いスロットル油圧とガバナ圧との／
ヘランスによって変速点が決定されるため、変速点は前
述の場合よりも低いものとなる。このため、アンプシフ
ト変速直後はエンジンは回転速度が低い状態で使用され
ることになるが、燃料として高オクタン価燃料を使用し
ている、ため、ノッキングを発生することはない。結局
上記のような制御によっ・て、普通オクタン価燃利及び
高オクタン価燃料のいずれを利用する場合であってもノ
ッキングを発生することはなく、また高オクタン価燃料
を使用する場合にはより低いエンジン回転速度が使用さ
れるため燃料の消費を節約することができる。

なお、この第２実施例では、′ｒｒＬｗコイル１５４ニ
ヨってバキュームスロットルバルブ１２７の負圧・油圧
変換特性を切換えるようにしたが、これ以外の方法、例
えばスイッチ７４がオンになったときに空気圧バルブを
切換えてバキュームダイヤフラム１５０に作用する負圧
を一部リークさせ負圧特性を変化させる方法、逆に真空
ポンプによるＪｕｌバキュームダイヤフラム１５０に作
用させて負圧特性を変化させる方法、別のバルブを設け
てスロットル圧を増圧又は減圧する方法、カパナ圧を２
段に切換可能にしておきスイッチ７４によって切換える
方法、等の変速点を切換えることができる手段であれば
同様の目的を達成することができる。

（第３実施例） 上記第１実施例及び第２実施例では、スイッチ７４は手
動切換スイッチとしたが、第３図に示す第３実施例のよ
うに、使用される燃料を自動的に識別して変速速度又は
変速点を自動的に切換えるようにすることもできる°６
エンジン２１０にはノンキングセンサー２１２が設けら
れており、ノンキングセンサー２１２からの信号は点火
時期制割裂ｒ２１４に入力されている。点火時期制御装
置２１４は、ノッキングセンサー２１２からの信号か示
すエンジン２１０のノッキングの発生状態から、使用さ
れている燃料が高オクタン価燃料であるか普通オクタン
価燃料であるかを判別し、ＹＶ−通オクタン価燃料が使
用されている場合には点火装置２１６に信号を送り高オ
クタン価燃料が使用されている場合よりも点火時期の進
角を小さくするように制御する機能を有している。この
ような点火時期制御装置２１４の１例は例えば特開昭５
８−１４３１６９号に示されている９点火時期制御装置
２１４から点火装置２１６への信号は、使用燃料判別手
段２１８にも入力されている。使用燃料判別手段２１８
は、点火時期制御装置２１４が点火装置２１６に対して
指令する点火時期の進角が所定値よりも高オクタン価燃
料側にあるかどうかを判断する。使用燃料判別手段２１
８は、ソレノイド７０と接続されており、点火時期制御
装置２１４の指令信号が所定値よりも高オクタン価燃料
側の点火時期の進角を示す場合には、ソレノイド７０を
オンとする信５を出力する。その他の構成は、第１図に
示した第１実施例と同様である。

次にこの実施例の作用について説明する。まず、エンジ
ン２１０の燃料として普通オクタン価燃才ｊが使用され
ている場合には１点火時期制御装置２１４はノッキング
センサー２１２によって検出されるノッキングが減少す
るように点火時期の進角を小さくする信号を点火装置２
１６に与える。これによって点火時期の進角が小さくな
り、ノッキングの発生が防止される。使用燃料判別手段
２１８は、点火時期制御装置２１４からの信号か示す点
火時期の進角が所定値よりも小さいもの（すなわち、普
通オクタン価燃料に対応したもの）であることを判別し
、ソレノイド７０をオフ状だ（とする。ソレノイド７０
かオフの場合には、第１実施例と同様に、切換弁１０の
作用により、変速速度がにくなる。次に、エンジン２１
０の燃料として高オクタン価燃料が使用されると、点火
時期制御装置２１４は点火装置２１６に比較的大きな点
火時期の進角を指令する。点火時期制御装置２１４が点
火時期の進角を増大させる信号を指令したことは使用燃
料判別手段２１８によって判別され、使用燃料判別手段
２１８はソレノイド７０をオンとする信号を出力する。

ソレノイド７０かオンになると、第１実施例の、場合と
同様にして変速速度が速くなる。従って、この第３実施
例では、第１実施例と同様の作用・効果を自動的に得る
ことができる６ （ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、使用される燃
料のオクタン価の大小を自動的又は手動的に識別するス
イッチ装置と、スイッチ装置からの出力に応じて無段変
速機の変速速度又は有段自動変速機の変速点を切換える
変速切換アクチュエータと、か設けられているのでオク
タン価が異なる燃料が使用される場合にもエンジンのノ
ッキングの発生を防止し、しかも燃料の消費量を節約す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、８８２図は本発
明の第２実施例を示す図、第３図は本発明の第３実施例
を示す図である。 １・・・無段変速機、１０・・・切換弁、３０争−や変
速制御弁、７０・１１＠ソレノイド、７４ｅ自・スイッ
チ、１２７・争・へキュームスロットルパルブ、１５０
−φφバキュームタイヤフラム、１５４Φ−争電磁コイ
ル。 特許出願人　日　産　自　動　車　株　式　会　社代理
人　弁　理　士　宮　内　利　行

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンと組合わされて使用される無段変速機又は有段
   自動変速機の変速制御装置において、エンジンに使用さ
   れる燃料のオクタン価の大小を自動的又は手動的に識別
   するスイッチ装置と、スイッチ装置からの出力に応じて
   無段変速機の変速速度又は有段自動変速機の変速点を切
   換える変速切換アクチュエータと、を有することを特徴
   とする無段変速機又は有段自動変速機の変速制御装置。