JPS6199756A - 車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents

車両用無段変速機の制御装置

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JPS6199756A
JPS6199756A JP59218259A JP21825984A JPS6199756A JP S6199756 A JPS6199756 A JP S6199756A JP 59218259 A JP59218259 A JP 59218259A JP 21825984 A JP21825984 A JP 21825984A JP S6199756 A JPS6199756 A JP S6199756A
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JP
Japan
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range
continuously variable
speed
transmission
variable transmission
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JP59218259A
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English (en)
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Mitsuru Takada
充 高田
Hiroshi Ito
寛 伊藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • 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
    • F16H61/66254Control 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 controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は車両用無段変速機(以下、「無段変速機」をr
 CVT Jと言う。)の制御装置に関する。
従来の技術 前後進切換えのためにおよび機関動力伝達経路の全体の
変速比制御範囲を増大するために、機関動力伝達経路に
有段変速機(有段変速機は単に複数の前進段を有するも
のに限定されず、1・    正負の変速比を有するも
の、すなわち前後進切換装置であってもよい。)がCV
Tに対して直列に設けられている。このようなS関励カ
伝達装置において車両走行中にシフトポジションがNに
ニュートラル)レンジになると、有段変速機の入力側回
転速度がD (ドライブ)レンジ期間における出力側回
転速度の対応値に対して大きくずれ、すなわちDレンジ
などの走行レンジでは互いに係合状態となる2つの回転
部材間の相対回転速度差が増大する。例えば有段変速機
がCVTより駆動検測に設けられている場合、CvTで
は入力側シーブ回転速度Ninが吸気スロットル開度な
どから定まる目標入力側シーブ回転速度Njnoとなる
ようにCVTの変速比T (T = Nin/。
Nout :ただしNln +N0ujはそれぞれCV
Tの入力側シーブおよび出力側シーブの回転速度である
。)が制御されるが、Nレンジにもかかわらずアクセル
ペダルを踏込んでいると、機関は吹き上がろうとするが
、目標入力側シーブ回転速度N1noは機関の吹き上が
りに因る入力側シーブ回転速度Ninより低い値に設定
されているために変速比Tは減少して有段変速機の入力
側回転速度がDレンジ期間の出力側回転速度の対応値に
比して著しく上昇し、また、Nレンジの走行期間にアク
セルペダルを踏込んでいないと、機関がアイドリング回
転速度にあって入力側シーブ回転速度Ninが低いにも
かかわらず1、目標入力側シーブ回転速度N1noはそ
れより高いため、変速化工は増大して有段変速機の入力
側回転速度がDレンジ期間の出力側回転速度の対応値に
比して著しく下降する。したがって次にシフトポジショ
ンがNレンジから走行レンジへ切換えられた時に、有段
変速機が選択運動型ギヤセレクト方式の場合は同期が瀦
しくなってシフトが不可能になることがあり、また、遊
星歯車方式の場合は摩擦材における急激な同期のために
、面部の増大、あるいは摩擦材の摩耗という不具合があ
る。
先行技術としての例えば特願昭59−123620号お
よび特願昭59−123621号は′4f段変速機に直
列に設けられているCVTの制御装置について開示する
が、DレンジやL (ロー)レンジの期間のCVTの制
御を示すのみで、Nレンジの期間におけるCVTの制御
についてはなんら開示していない。
発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、走行中においてもNレンジから走行レ
ンジへの切換を円滑に行なうことができる車両用CVT
の制御装置を提供することである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成Tるために本発明によれば、機関動力伝
達経路において有段変速機に対して直列に設けられてい
る車両用CVTの制御装置は、ニュートラルレンジを検
出する検出手段、および ニュートラルレンジから走行レンジへ切換えると互いに
係合状態になる有段変速機の2つの回転部材間の相対回
転速度が減少するようにCvTの変速比をニュートラル
レンジ駒間において制御する変速比制御手段、 を有している。
発明の効果 変速比制御手段によるCVTの変速比の制御の結果、車
両がNレンジで走行している期間では有段変速機の2つ
の回転部材はその相対回転速度を減少させられるので、
次にNレンジから走行レンジへ切換えられた時に2つの
回転部材は円滑に係合状態となることができる。これに
より有段変速機が選択摺動型ギヤセレクト方式の場合の
シフトレンジ時の同期不能、ならびに有段変速機が遊星
歯車方式の場合の摩擦材の急激な回転同期に因る大きな
シフト衝撃の発生、運転性能(ドライバビリティ)不良
、あるいは摩擦材の耐久性低下という不具合を解消する
ことができる。
有段変速機は前後進切換装置あるいは前進2”  段の
変速機であってよく、有段変速機は機関動力伝達経路に
おいてCVTより下流、すなわち駆動輪側0、あるいは
CVTより上流、すなわち機関側に設けられ得る。
有段変速機の2つの回転部材の相対回転速度を減少させ
るために、前後進切換装置がCVTより下流にある場合
はCVTの出力側シーブの回転速度を車速の対応値に、
また、前後進切換装置がCVTより上流にある場合はC
VTの入力側シーブの回転速度を機関回転速度の対応値
に近付けるように制御する。すなわち入力側シーブ回転
速度あるいは出力側シーブ回転速度がこのような対応値
になっていると、2つの回転部材の相対回転速度は零と
なる。
Dレンジ期間では一般に有段変速機は高速段にあるので
、有段変速機がCVTより上流側の有段変速機である場
合はCVTの入力側シーブの回転速度を、現在の機関回
転速度で有段変速機が高速段にある場合の入力側シーブ
の回転速度となるように、また有段変速機がCVTより
下流側のを段変速機である場合はCVTの出力側シーブ
の回転速度を、現在の車速で有段変速機が低速段にある
場合の出力側シーブの回転速度となるように、制御する
実施例 本発明を図面の実施例について説明する。なお図面の実
施例では有段変速機が、前後進切換装置と前進2段の変
速機とを蓋ね、CVTより下流側に設けられている− 第2図においてCVT 1は1対の入力側シーブ2a 
+ 2b % 1対の出力側シーブ4a+4b 、およ
び入力側と出力側のシーブに掛けられて機関動力を伝達
するベルト6を備えている。一方の入力側シーブ2aは
入力軸8に軸線方向へ移動可能に、回転方向へは固定的
に設けられ、他方の入力側シーブ2bは入力軸8に固定
されている。また一方の出力側シーブ4aは出力軸lO
に固定され、他方の出力側シーブ4bは出力軸10に軸
線方向へ移動可能に、回転方向へは固定的に設けられて
いる。入力側シーブ2a + 2bの対向面および出力
側シーブ4a+4bの対向面は半径方向外方へ向かって
相互の距離を増大させるテーバ状に形成され、ベルト6
の横断面ま等脚台形状に形成されている。出力側シーブ
4a+4bの押圧はベルト6の滑りを回避して動力伝達
を確保できる最小限の値に制御され、入力側シーブ2a
+2bの押圧力はCVT 1の変速化工(=入力軸8の
回転速度Nin/出力軸10の回転速度Nout )を
決定する。
流体継手12は機関のクランク軸14へ接続されている
ポンプ16と、ポンプ16からのオイルにより回転させ
られ入力軸8に固定されているタービン18とを備えて
いる。ロックアツプクラッチ22はクランク軸14と入
力軸8との間の接続を制御し、ダンパ24は直結クラッ
チが解放状態から係合状態へ切換えられる際の衝撃およ
び機関のトルク変動を吸収する。車速あるいは機関回転
速度が所定値以上になると、ロックアツプクラッチ22
が係合状態に保持されて、流体継手12におけるオイル
による動力伝達の損失を回避する。オイルポンプ26は
、ポンプ16と一体的に回転し、油圧制御装置を介して
オイルをCWT 1 、流体継手12等へ送る。カウン
タ軸28は、CVT lの出力軸10に対して平行に設
けられ、2つの歯車30.32を有している。出力軸l
Oの機関動力は出力軸10と同軸的な歯車34からカウ
ンタ軸28上の歯車30.32を介して差動装置36へ
伝達され、さらに差動装置36から左右のアクスル軸3
8.40を介して左右の駆動輪へ送られる。有段変速機
42はCVT 1の出力軸10に対して同軸的に設けら
れる。有段変速機42はラビニョオ形複合遊星歯車装g
143を含み、この遊星歯車装置43は、第1と第2の
サンギヤ44,46 、第1のサンギヤ44にかみ合う
1)Iのプラネタリギヤ48、この第1のプラネタリギ
ヤ48と第2のサンギヤ46とにかみ合う第2のブうネ
タリギャ50 、この第1のプラネタリギヤ48にかみ
合うリングギヤ52、および81と第3のプラネタリギ
ヤ48.50を回転可能に支持するキャリヤ54を備え
ている。第2のサンギヤ46は有段変速機42の入力部
分としてのCVT lの出力軸10と一体的な軸64へ
接続され、キャリヤ54は歯車34へM続されている。
高速段用クラッチ56は軸64と第1のサンギヤ見 44との接続を制御し、低速段用ブレーキ58は第1の
サンギヤ44の固定を制御し、後進用ブレーキ60はリ
ングギヤ52の固定を制御する。
第3図は有段変速機42の各摩擦係合要素の作動状態お
よび各レンジにおける変速比を示している。○は係合状
態、×は解放状態を意味し、ρ1およびρ2は次式から
定義されている。
p l = Zsl/Zr p2=Zs2/Zr ただしZslは第1のサンギヤ44の歯数、zs2は第
2のサンギヤ46の歯数、Zrはリングギヤ52の歯数
である。すなわちり、Dレンジの低速段では低速収用ブ
レーキ58により第1のサンギヤ44が固定されるため
変速比j+ρI/ρ2′c機関動力が伝達され、L、D
レンジの高速段では高速収用クラッチ56が係合状態に
なって遊里歯車装置43が一体となって回転し、これに
より変速比lで機関動力が伝達され、Rレンジでは後進
用ブレーキ60によりリングギヤ52が固定されるため
、変速比1−1/ρ2の逆回転で機関動力が伝達される
N4図はCVT 1の制御態様の選択ルーチンである。
最初に変速制御コンピュータを初期化する(ステップ7
0)。次に各種センサからの検出値を読込み(ステップ
72)、各種機器が正常に作動してい°るかどうかを調
べるイアグツ−シス(ステップ74)、燃料噴射量や点
火時期の制御を行なっている機関制御コンピュータとの
相互制a(ステップ76)、ロックアツプクラッチ22
の係合、解放を制御するロックアツプ制御(ステップ7
8)、および変速部の制御を行なう変速制W(ステップ
80)のいずれかを実行する。変速制御はCVT 1の
変速比制御(ステップ82)および有段変速機42の低
速段と高速段との切換111m (ステップ84)を含
み、CVTlの変速比制御には0レンジ制御およびLレ
ンジ制御(ステップ86)とNレンジ制御(ステップ8
8)がある。選択された制御に基づいて!r算された制
御値が最後に出力される(ステップ90)。
第5図は第4図のステップ88のNレンジ制御ルーチン
の詳刑なフローチャートである。最初にシフト位置がN
レンジにあるか否かを判定しくステップ96)、Nレン
ジにある場合のみ以下のステップへ進む。機関回転速度
Neおよび車速Vを検出しくステップ98)、車速Vと
有段変速機42の高速段時の変速比(第3図では高速段
時の変速比はlである。)とに基づいて出力側シーブ4
a+4bの目標回転速度Nout’を訂算する。車速V
が例えば前段変速8142の出力側回転速度として検出
される場合、目111!@転速度Nout’は車速■と
変速比lとの積、すなわちその時の車速でかつ有段変速
機42の高速段で車両が走行している場合の出力側シー
ブ回転速度である。さらに実際の出力側シーブ回転速度
Noutを検出しくステップ+02) 、NoutがN
out’と等しくなるようにCVT Iの変速化工を制
御する。CVT’lの変速比Tは入力側シーブ2aの油
圧シリンダへの油圧媒体の供給流量、および油圧シリン
ダからの油圧媒体の排出流量を制御することにより制御
される。
第6図および第7図はNレンジからDレンジへシフトレ
ンジされたときの機関回転速度Neおよび有段変速機4
2の出力軸トルクTo(D変化を示している。時刻tl
においてNレンジからDレンジへのシフトレンジが行な
われ、時刻t2において高速段用クラッチ56の係合が
完了する。第6図はアクセルペダルを踏込んでいる場合
、第7図はアクセルペダルを踏込んでいない場合の変化
をそれぞれ示している。本発明の実施例ではNレンジの
期間、有段変速機42の入力側回転速度がDレンジ期間
の出力側回転速度の対応値と等しくなるようにCVT 
lの変速比Tが制御されるので、時刻tlからの機関回
転速度Neおよび出力軸トルクTOの変化が滑らかとな
り、円滑なシフトレンジを得ることができる。
これに対し従来技術では、Nレンジ時に本発明の制御を
設けなかった場合、第6図の場合ではD−+Nのシフト
レンジが行なわれたとき無負荷となって機関回転速度N
eが上昇するのに比例し、出力側シーブの回転速度が車
速に対応する値よりも上昇するため、次にN−r−>D
のシフトレンジが行なわれた時に機関側の回転速度が下
げられ、それに伴って機関トルク以外にCVTの慣性ト
ルクが有段変速機の出力軸に現われ(斜線部)、これが
衝侶トルクとなる。また第7図の場合は吸気スロットル
開度θ=0では機関回転速度Neがアイドリング回転速
度まで下がるため、Nレンジ制御を実施せず、CVTを
変速させなかった場合は出力側シーブ回転速度が車速と
対応した回転速度よりも低下するため次にN→Dのシフ
トレンジが行なわれた時、機関回転速度を引上げなけれ
ばならず、負のトルクが発生(斜線部)、ロックアツプ
クラッチの係合完了後、トルクが正となって衝侶が発生
する。
第1図は本発明の機能ブロック図である。
Nレンジ検出手段+10はシフト位置がNレンジにある
ことを検出し、相対回転速度センサl12は、Nレンジ
から走行レンジへ切換えると互いに係合状態になる有段
変速機42の2つの回転部材としての高速段用クラッチ
56のクラッチ板およびディスク板の相対回転速度を検
出する。CVT Iの変速比Tは、流量制御弁+14に
より制御される入力側シーブ2aの油圧シリンダへのオ
イル供給流量および該油圧シリンダからのオイル排出流
量により制御される。変速比制御手段116はNレンジ
期間では前述の2つの回転部材の相対回転速度が零とな
るように流量制御弁114の制御電圧、したがってCV
T 1の変速比Tを制御する。
本発明を実施例について説明したが本発明はこれに限定
されることなく、種々に修正、変形を施して実施し得る
ことは当業者にとって明らかだろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の機能ブロック図、第2図は機関動力伝
達経路の全体の概略図、第3図は各レンジにおける摩擦
係合装置の作動状態を示す図表、第4図はCVT制御態
様の選択ルーチンを示す図、第5図はNレンジ制御ルー
チンのフローチャート、第6図および第7図はNレンジ
からDレンジへのシフトレンジがあった場合の各パラメ
ータの変化を示す図である。 1・・・CVT、42・・・有段変速機、56・・・高
速段用クラッチ、110・・・Nレンジ検出手段、11
2・・・相対回転速度センサ、+16・・・変速比制御
手段。 第1図 111’1 第2図 第5図 第6図 一一一一吟  閾 t

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 機関動力伝達経路において有段変速機に対して直列
    に設けられている車両用無段変速機の制御装置において
    、 ニュートラルレンジを検出する検出手段、および ニュートラルレンジから走行レンジへ切換えると互いに
    係合状態になる有段変速機の2つの回転部材間の相対回
    転速度が減少するように無段変速機の変速比をニュート
    ラルレンジ期間において制御する変速比制御手段、 を有していることを特徴とする、車両用無段変速機の制
    御装置。 2 有段変速機は、機関動力伝達経路において無段変速
    機より駆動輪側に設けられている前後進切換装置であり
    、変速比制御手段は、無段変速機の出力側シーブの回転
    速度が車速の対応値となるように無段変速機の変速比を
    制御することを特徴とする、特許請求の範囲第1項記載
    の制御装置。 3 有段変速機は、機関動力伝達経路において無段変速
    機より駆動輪側に設けられている前進2段の変速機であ
    り、変速比制御手段は、無段変速機の出力側シーブの回
    転速度が、現在の車速で有段変速機が高速段にある場合
    の出力側シーブの回転速度となるように、無段変速機の
    変速比を制御することを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項記載の制御装置。 4 有段変速機は、機関動力伝達経路において無段変速
    機より機関側に設けられている前後進切換装置であり、
    変速比制御手段は、無段変速機の入力側シーブの回転速
    度が機関回転速度の対応値となるように無段変速機の変
    速比を制御することを特徴とする、特許請求の範囲第1
    項記載の制御装置。 5 有段変速機は、機関動力伝達経路において無段変速
    機より機関側に設けられている前進2段の変速機であり
    、変速比制御手段は、無段変速機の入力側シーブの回転
    速度が現在の機関回転速度で有段変速機が高速段にある
    場合の入力側シーブの回転速度となるように無段変速機
    の変速比を制御することを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項記載の制御装置。
JP59218259A 1984-10-19 1984-10-19 車両用無段変速機の制御装置 Pending JPS6199756A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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