JPS62113956A

JPS62113956A - 無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JPS62113956A
Application number: JP60253730A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Hisamura; 春芳久村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-11-14
Filing date: 1985-11-14
Publication date: 1987-05-25

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、無段変速機の制御装置に関するものである。

（ロ）従来の技術従来の無段変速機の制御装置としては、例えば特開昭５
８−１８０８６４号公報に示されるものがある。この無
段変速機の制御装置は、車速の変化から実加速度を算出
し、所定の比較基準加速度と実加速度とを比較し、実加
速度の方が小さい場合にはそうでない場合の基準変速比
よりも大きい修正変速比を指令するようにしたものであ
る。これにより登板走行時などに駆動力が不足した運転
状態となったとき変速比が増大してエンジン回転速度が
上昇するので、しレンジにセレクトすることなく良好な
走行フィーリングを得ることができる。

（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は、
比較基準加速度と実加速度とを比較するように構成され
ているため、比較基準加速度のデータが膨大となって、
データの作成及び処理か面倒で実際的でないという問題
点がある。すなわち、傾斜角度の異なる様々な坂道にお
いて最適な運転状態を得るようにするためには、細かく
区分した傾斜角度ごとに比較基準加速度を設定し、これ
に対応して車速及びスロットル開度によって決定される
変速指令信号を設定する必要があり、粒度のよいｉ（Ｊ
御を行なうためには膨大なデータを必要とする。このよ
うなデータを作成するためには各傾斜角度ごとに実際に
実験又は計算を行）て最適な値を決定する必要があり、
多大な労力を必要とする。また、このような膨大なでデ
ータを記憶装置内に格納するために容量の非常に大きな
記憶装置を必要とする。本発明は、このような問題点を
解決す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、エンジンの性能データから計算によって走行
中の坂道の傾斜角度を算出し、これに応じて変速信号を
決定することにより、上記問題点を解決する。すなわち
、本発明による無段変速機の制御装置は、無段変速機の
出力側の実際の発生駆動トルクを検出する実駆動トルク
検出手段と、車両の走行速度を検出する車速検出手段と
、車両の実際の加速度を検出する加速度検出手段と、検
出された車速で平坦地を走行するとした場合に必要とさ
れる平坦地駆動トルクを演算する平坦地走行必要駆動ト
ルク演算手段と、実駆動トルク検出手段によって検出さ
れる実駆動トルクと平坦地走行必要駆動トルク演算手段
によって演算される平坦地駆動トルクと加速度検出手段
によって検出される車両の実加速度とに基づいて路面の
傾斜角度を演算する傾斜角度演算手段と、傾斜角度演算
手段によって演算された傾斜角度に基づいて制御目標変
速比又は制御目標入力回転速度を決定する変速信号決定
手段と、有している。

（ホ）作用傾斜角度演算手段によって演算された傾斜角度は、実際
に走行している路面の傾斜角度に対応している。すなわ
ち、実駆動トルク検出手段によって検出される実駆動ト
ルクと、平坦地走行必要駆動トルク演算手段によって演
算される平坦地駆動トルクとの差、すなわち余裕トルク
（又は不足トルク）を演算し、これと車両の実際の加速
度（正確には、この加速度を得るためのトルク）との差
から傾斜角度が演算される。こうして求められた傾斜角
度に応じて変速パターンを制御することにより、登り坂
に応じて必要な駆動トルクを得るようにすることができ
、また下り坂の場合には適度なエンジンブレーキ効果を
得るようにすることができる。例えば、登り坂の場合に
は、演算された傾斜角度か大きいほど変速比を大側に設
定する。

また、下り坂の場合には、演算された傾斜角度が大きい
ほど変速比大側に設定する。

（へ）実施例第２図に無段変速機の動力伝達機構を示す。この無段変
速機はフルードカップリング１２、前後進切換機構１５
、■ベルト式無段変速機構２９、差動装置５６等を有し
ており、フューエルカット装置ｌｌ付きのエンジン１０
の出力軸１０ａの回転を所定の変速比及び回転方向で出
力軸６６及び６８に伝達することができる。なお、フュ
ーエルカット装置１１は、所定の運転状態、すなわちス
ロットルが全閉でエンジン回転速度（又は車速）が所定
値以上の場合に、燃料の供給を停止することができる装
置である。この無段変速機は、フルードカップリング１
２（ロックアツプ油室１２ａ、ポンプインペラー１２ｂ
、タービンランナ１２ｃ等を有している）、回転Ｉ＃＋
１３、駆動軸１４、前後進切換機構１５、駆動プーリ１
６（固定円すい板１８、駆動プーリシリンダ室２０（室
２０ａ、室２０ｂ）、可動円すい板２２、みぞ２２ａ等
からなる）、遊星歯車機構１７（サンギア１９、ビニオ
ンギア２１、ビニオンギア２３、ビニオンキャリア２５
、インターナルギア２７等から成る）、■ベルト２４、
従動プーリ２６（固定円すい板３０、従動プーリシリン
ダ室３２．可動円すい板３４等から成る）、従動輪２８
、前進用クラッチ４０、駆動ギア４６、アイドラギア４
８、後進用ブレーキ５０、アイドラ軸５２、ビニオンギ
ア５４．ファイナルギア４４、ビニオンギア５８、ピニ
オンギア６０、サイドギア６２、サイドギア６４、出力
軸６６、出力軸６８などから構成されているが、これら
についての詳細な説明は省略する。なお、説明を省略し
た部分の構成については本出願人の出願に係る特願昭５
９−２２６７０６号に記載されている。

第３図に無段変速機の油圧制御装置を示す。この油圧ル
制御装置は、オイルポンプ１０１、ライン圧調圧弁１０
２、マニアル弁１０４、変速制御弁１０６、調整圧切換
弁１０８、変速モータ（ステップモータ）１１０、変速
操作機構１１２、スロットル弁１１４．一定圧調圧弁１
１６、電磁弁１１８、カップリング圧調圧弁１２０、ロ
ックアツプ制御弁１２２等を有しており、これらは互い
に図示のように接続されており、また府道用クラッチ４
０、後進用ブレーキ５０、フルードカップリング１２、
ロックアツプ油室１２ａ、駆動プーリシリンダ室２０及
び従動プーリシリンダ室３２とも図示のように接続され
ている。これらの弁等についての詳細な説明は省略する
。説明を省略した部分については前述の特願昭５９−２
２６７０６号に記載されている。なお、第３図中の各参
照符号は次の部材を示す。ピニオンギア１１０ａ、タン
ク１３０、ストレーナ１３１、油路１３２、リリーフ弁
１３３、弁穴１３４、ボート１３４ａＮｅ、スプール１
３６、ランド１３６ａ−ｂ、油路１３８、一方向オリフ
ィス１３９、油路１４０、油路１４２、一方向オリフィ
ス１４３、弁穴１４６、ボート１４６　ａ　Ｎｇ、スプ
ール１４８、ランド１４８ａ〜ｅ、スリーブ１５０、ス
プリング１５２、スプリング１５４、押圧部材１５８、
油路１６４、油路１６５、オリフィス１６６、オリフィ
ス１７０、弁穴１７２、ボート１７２ａ〜ｅ、スプール
１７４、ランド１７４ａＮＣ、スプリング１７５、油路
１７６、オリフィス１７７、レバー１７８、油路１７９
、ピン１８１．ロッド１８２、ランド１８２ａ−Ｓ−ｂ
、ラック１８２ｃ。

ピン１８３、ピン１８５、弁穴１８６、ボート１８６ａ
〜ｄ、油路１８８、油路１８９、油路１９０、弁穴１゛
９２、ボート１９２ａＮｇ、スプール１９４、ランドｌ
　９４ａ〜ｅ、負圧ダイヤフラム１９８、オリフィス１
９９、オリフィス２０２、オリフィス２０３、プＦ穴２
０４、ボート２０４ａＮｅ、スプール２０６、ランド２
０６ａＮｂ、スプリング２０８、油路２０９、フィルタ
ー２１１、オリフィス２１６、ボート２２２、ソレノイ
ド２２４、プランジャ２２４ａ、スプリング２２５、弁
穴２３０、ボート２３０ａ〜ｅ、スプール２３２、ラン
ド２３２ａＮｂ、スプリング２３４、油路２３５、オリ
フィ、ｉ、２３６、弁穴２４０、ボート２４０ａＮｈ、
スプール２４２、ランド２４２ａ〜ｅ、油路２４３、油
路２４５、オリフィス２４６、オリフィス２４７、オリ
フィス２４８、オリフィス２４９、チョーク形絞り弁２
５０、リリーフバルブ２５１、チョーク形絞り弁２５２
．保圧弁２５３、油路２５４、クーラー２５６、クーラ
ー保圧弁２５８、オリフィス２５９、切換検出スイッチ
２７８゜第４図にステップモータ１１０及びソレノイド２２４の
作動を制御する変速制御装置３００を示す。変速制御装
置３００は、入力インターフェース３１１、基準パルス
発生器３１２、ｃｐｕ　（中央処理装置）３１３、ＲＯ
Ｍ　（リードオンリメモリ）３１４、ＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）３１５及び出力インターフェース３１
６を有しており、これらはアドレスバス３１９及びデー
タバス３２０によって連絡されている。この変速制御装
置３００には、エンジン回転速度センサー３０１、車速
センサー３０２、スロットル開度センサー３０３、シフ
トポジションスイッチ３０４、タービン回転速度センサ
ー３０５、エンジン冷却水温センサー３０６、ブレーキ
センサー３０７及び切換検出スイッチ２９８からの信号
が直接又は波形成形器３０８．３０９及び３２２、及び
ＡＤ変換器３１０を通して人力され、一方増幅器３１７
及び１ｉ１３１７ａ−ｄを通してステップモータ１１０
へ信号が出力され、またソレノイド２２４へも信号が出
力されるが、これらについての詳細な説明は省略する。

なお、説明を省略した部分の構成については、前述の特
願昭５９−２２６７０６号に記載されている。

第５〜８図に変速制御装置３００によって行われる制御
内容を示す。このうちソレノイド２２４を制御すること
によるクラッチの完全締結制御及びフルードカップリン
グ１２のロックアツプ制御については、前述の特願昭５
９−２２６７０６号に記載されたものと同様であるので
説明を省略する。

第６〜８図にはステップモータ制御ルーチンが示しであ
る。ステップ６０２で実際の車速Ｖｓが所定の小さい値
Ｖ。よりも大きい場合にはステップ６２４に進んでシフ
トポジションがＤレンジにあるかどうかを判断し、Ｄレ
ンジにある場合にはステップ８０２に進む。ステップ８
０２ではＶｓ、の値として現在ルーチンよりも一回前の
ルーチンにおけるＶｓｏの値を設定し、次いでステップ
８０４でＶｓｏとして現在のルーチンで読み込んだ車速
Ｖｓを設定する。次いで、同様にステップ８０６でＴＨ
，として現在のルーチンよりも一回前のルーチンにおけ
る値ＴＨｏを設定し、次いでステップ８０８でＴ　Ｈｏ
として現在のルーチンにおけるＴＨを設定する。次いで
、ＶｓｏがＶｓ、よりも大きいかどうかを判断しく同８
１０）、Ｖｓｏ≦Ｖｓ、のときには△Ｖの値を０に設定
しく同８１２）、ステップ８１６に進み、またＶｓ□＞
Ｖｓ＋のときには△Ｖの値としてｖｓｏ　Ｖｓ、の値を
設定しく同８１４）、ステップ８１６に進む。△Ｖは速
度の変化、すなわち加速度を示す値となる。ステップ８
１６ではエンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＨ
。

の値に基づいて、あらかじめ記憶させであるエンジン性
能のデータから補間法によりトルク値Ｔｒを求める。次
いで、ステップ８１８で車速Ｖｓに基づいて駆動トルク
Ｔｆを求める。駆動トルクＴｆとしては車速Ｖｓで平坦
地を走行する場合の平坦地駆動トルクが設定されている
が、これについても走行性能のデータから補間法により
求められる。次いで、ステップ８２０で傾斜角度Ｓの値
として、Ｃ，（Ｃ２ｘｉｘＴｒ−△ＶＸＣ３−Ｔｆ）の
値を演算する。次いで、ステップ８２２でスロットルが
全閉であるかどうかを判断し、全閉でない場合には傾斜
角度Ｓの値に応じて変速パターンＡを決定しく同８２４
）、またスロットル全閉の場合には傾斜角度Ｓの値に応
じて変速パターンＢを決定しく同８２６）、次いで変速
パターンの検索を行ない（同８２８）、ステップ９０２
に進む。変速パターンＡ及びＢとしては、例えば第９図
に示すように傾斜角度Ｓに応じてＡ。−Ａ５、及びＢ。

−Ｂ５が設定されている。変速パターンＡは第１０図に
示すようにエンジン回転速度とスロットル開度とを関連
づける。また変速パターンＢは車速とエンジン回転速度
とを７１１図に示すように関連づける。

前述のステップ６２４でＤレンジにはないと判断され、
ステップ６３９でＬレンジにあると判断された場合には
Ｌレンジ変速パターンの検索を行ない、Ｒレンジにある
と判断された場合にはＲレンジ変速パターンの検索を行
なう（同６４０）。

前述のステップ８２８、ステップ６２８、及びステップ
６４０からはステップ９０２に進むが、ステップ９０２
以下の内容は特願昭６０−４２８８１号に記載されてお
り、また本発明とは直接関連しないので、説明を省略す
る。なお、このフローチャートでステップ６０４．９０
６のＴＨ２は小さなスロットル開度に相当する所定値で
あり、ステップ９０８のＶ、は低車速相当の所定値であ
る。また、ステップ６０２からステップ６０４に進んだ
場合の制御についても同様の理由で説明を省略する。

結局、ステップ８０２からステップ８２８までの制御に
よって次のような動作が行なわれることになる。エンジ
ン回転速度Ｎ、及びスロットル開ＪｌｊＴＨ，からエン
ジンの実駆動トルクＴｒが算出され、またその時点の車
速で平坦地を走行する場合に必要な平坦地駆動トルクＴ
ｆが演算される（ステップ８１６及び８１８）。次いで
、Ｃ，（Ｃ２ｘｉＸＴｒ−△ｖｘ（３−Ｔｆ）を演算す
ることにより傾斜角度Ｓを算出する。この傾斜角度Ｓに
基づいて、スロットルが開いている場合にはＡパターン
が選択され、その変速パターンに基づいて変速比が制御
される。変速パターンＡは、第１０図に示すようにスロ
ットル開度に対応する目標制御エンジン（人力）回転速
度が与えられており、また傾斜角度Ｓに応じてＡ。〜Ａ
５を選択することにより、傾斜角度にかかわらず同一ス
ロットル開度ではほぼ同一の加速力が得られるように設
定されている。また、スロットル全閉の場合には、変速
パターンＢが選択され、これに基づいて変速制御が行な
わわるが、変速パターンＢは、車速に応じて目標制御エ
ンジン（入力）回転速度が与えられており、またＢ。〜
Ｂ５を選択することにより、傾斜角度にかかわらず車速
を一定、すなわち加速度をほぼ０とするようにあらかじ
め設定されている。このようにこの実施例では変速パタ
ーンとして加速側及びコーステイング側にそれぞれ複数
種類用意してあり、算出される傾斜角度Ｓに応じてパタ
ーンの切換えが行なわれることになる。なお、パターン
選択のハンチングが発生することを防止するために、パ
ターン切換えに用いる傾斜角度Ｓの値の間にはヒステリ
シスが付けられている。

（第２実施例）第１２図に本発明の第２実施例を示す。この第２実施例
は断連の第１実施例の第６図に示すステップ８１６〜８
２０をステップ８１７及び８１９に変更したものである
。すなわち、ステップ８１７ではスロットル開度ＴＨに
対応してＮ、、ＸＴｒを検索する。すなわち、第１３図
に示・すようなパターンがあらかじめ作られており、こ
れに基づいてＮ、−、ＸＴｒを検索する。次いで、ステ
ップ８１９ではＣ，（Ｃ２ｘＮＥｘＴｒ／ＶＳ−△Ｖｘ
Ｃ３Ｔｓ）を傾斜角度Ｓの値として設定する。こうする
ことによって前述の第１実施例と同様の作用を得ること
ができる。なお、変速パターンＡとして、パターンＡ。

及びパターンＡ５のみを設定し、傾斜角度Ｓの値に応じ
て補間法により中間のパターンを求めるようにすること
もできる。変速パターンＢについても同様である。

（第３実施例）第１４〜１６図に本発明の第３実施例を示す。

この第３実施例は、第１実施例に対してステップ８１６
とステップ８１８との間にステップ８４０及び８４２が
挿入されていること、及びステップ８２２〜８２８をス
テップ８５０〜８８８に置き換えていること、だけが相
違している。この第３実施例は介り坂に対してのみ第１
実Ｂ’ｅｓ例とほぼ同様の作用を行う。すなわち、傾斜
角度Ｓの値が基準となるＳｏよりも大きい場合には大き
な変速比を設定したパワーパターンか選択されて十分な
駆動トルクが得られ、傾斜角度ＳがＳ。よりも小さい場
合には小さな変速比を設定したエコノミーパターンか選
択される。なお、Ｓｏの値は車速及びスロットル開度の
増大に応じて減少するように設定される。これは駆動ト
ルクの余裕がないときはパワーパターンを選択しやすく
するためである。なお、ステップ８６２及び８６４はＳ
＞Ｓｏの状態が所定時間継続した場合にパワーパターン
か選択されるようにして誤゛Ｉ’１１断を防止するため
のものである。また、ステップ８７０〜８８２は、パワ
ーパターンで走行中に短時間たけアクセルペダルを戻し
たときにはパワーパターンを維持するように作用するも
ので、ステップ８７２のＴＨ３及びステップ８７６０Ｖ
２はそれぞれ低開度及び低車速（ＴＨ２及びＶ。よりは
大きい）に相当する所定値である。

（ト）発明の詳細な説明してきたように、本発明によると、走行路面の傾
斜角度に相当する値を算出し、この値に応じて変速パタ
ーンを自動的に変化させるようにしたので、登り坂にお
ける加速力及び下り坂におけるエンジンブレーキ効果が
常に最適な状態にル制御される。また、車両の積載重量
が変化した場合にも同様に加速力及びエンジンブレーキ
効果が変化するため運転性が大幅に向上する。また、記
憶装置に人力するデータはエンジン性能に関するものた
けでよくなり、データの人力作業が大幅に簡素化される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成要素間の関係を示す図、第２図は
無段変速機の骨組図、第３図は油圧制御装置を示す図、
第４図は変速制御装置を示す図、第５．６．７及び８図
は制御ルーチンを示す図、第９図は傾斜角度に対する変
速パターンの設定を示す図、第１０図は変速パターンＡ
を示す図、第１１図は変速パターンＢを示′ｆ図、第１
２図は本発明の第２実施例を示す図、第１３図はスロッ
トル開度に対するＮＥＸＴｒの関係を示す図、第１４．
１５及び１６図は本発明の第３実施例の制御ルーチンを
示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、無段変速機の出力側の実際の発生駆動トルクを検出
する実駆動トルク検出手段と、車両の走行速度を検出す
る車速検出手段と、車両の実際の加速度を検出する加速
度検出手段と、検出された車速で平坦地を走行するとし
た場合に必要とされる平坦地駆動トルクを演算する平坦
地走行必要駆動トルク演算手段と、実駆動トルク検出手
段によって検出される実駆動トルクと平坦地走行必要駆
動トルク演算手段によって演算される平坦地駆動トルク
と加速度検出手段によって検出される車両の実加速度と
に基づいて路面の傾斜角度を演算する傾斜角度演算手段
と、傾斜角度演算手段によって演算された傾斜角度に基
づいて制御目標変速比又は制御目標人力回転速度を決定
する変速信号決定手段と、を有することを特徴とする無
段変速機の制御装置。２、上記変速信号決定手段は、スロットル全閉運転状態
では、傾斜角度演算手段によって演算される傾斜角度が
、登り坂では小さくなるにしたがって、また下り坂では
大きくなるにしたがって、制御目標変速比又は制御目標
入力回転速度を変速比大側に決定する特許請求の範囲第
１項記載の無段変速機の制御装置。３、上記変速信号決定手段は、スロットル全閉以外の運
転条件では、傾斜角度演算手段によって演算される傾斜
角度が、登り坂では大きくなるにしたがって、また下り
坂では小さくなるにしたがって、制御目標変速比又は制
御目標入力回転速度を変速比大側に決定する特許請求の
範囲第１又は２項記載の無段変速機の制御装置。