JPS62255245A - 無段変速機の制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジン駆動系に介在される無段変速機の変
速比を、スロットルバルブ開度等で表わされるエンジン
負荷と変速機の入力軸の目標回転数とをパラメータとす
る変速制御特性線図に基づいて制御する変速機の制御装
置に関する。

（従来の技術） 自動車等のエンジンの出力を車輪に効率的に伝達するた
めにエンジンの駆動系に介在せしめられる変′ａｉの１
つとして、例えば特開昭６０−９５２５８号公報に記載
されているような、変速比を所定の範囲内で連続的に無
段階で変化させることのできる■ベルト式の無段変速機
が知られている。

この様な無段変速機においては、上記公報にも記載され
ているように、一般に第６図に示す様な変速制御特性線
図、即ち例えばスロットルバルブ開度Ｔ　ｈで表わされ
るエンジン負荷と変速機の入力軸の目標回転数（目標入
力回転数）ＴＮＩ）とをパラメータとし、該バルブ開度
Ｔｈの減少に件なりて該目標入力回転数ＴＮＤが減少（
この場合のＴＮｐの減少にはＴＮｐ不変も含む）するよ
うに設定して成る変速制御特性線図に基づいて、上記変
速機の入力軸の回転数（入力回転数）Ｎｐを、各スロッ
トルバルブ開度Ｔｈにおいてその開度Ｔｈに対応ザる目
標入力回転数ＴＮｐになるように変速比の制御が行なわ
れる。例えば図中スロットルバルブ開度Ｔｔｌｔにおい
である時点で入力回転数がＮｐ１ｔＬである場合にはそ
の回転数がＴＮｐｌになるように変速機をシフトダウン
させて変速比を大きくする変速比制御が行なわれ、回転
数がＮ１）　ｔｂである場合には反対にその回転数がＴ
Ｎｐ　ｔになるように変速機をシフトアップさせて変速
比を大きくする変速比制御が行なわれる。

なお、ここで変速比とは、変速機の入力軸の回転数を変
速機の出力軸の回転数で除したものを意味する。また、
上記第６図に示す特性線図は燃費経済等を考慮して決定
された変速比制御特性線図である。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の如き無段変速機においては、変速比を
連続的に変化させ得るという長所を有する反面、その変
速比の制御のベースになる変速制御特性線図としては例
えば上述の如く燃費経済性等を考慮して予め設定された
線図、即ち運転者の意志とは無関係に設定され、用意さ
れた線図が使用されており、従って運転者としてはその
様に予め与えられた特性線図に基づく変速比制御の下で
の走りを享受せざるを１ｑず、自分の好みに合った走り
を実現することが困難であった。

なお、例えばエコノミータイプとパワータイプという様
に複数の特性線図を用意しておき、運転者がそれらの中
から自由に選択することができるようにしたものも考え
られているが、その場合においても予め与えられた線図
の下での走りしか享受し得ないことには変わりがない。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、運転者の好みに合っ
た走りを実現すべく変速比を制御することができる無段
変速機の制御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る無段変速機の制御装置は、上記目的を達成
するため、変速制御特性線図を運転者の意思に応じて任
意に設定し得る変速制御特性線図設定手段を備えて成る
ことを特徴とする。

上記設定手段は、要するに、変速制御特性線図を自由に
設定して入力できあるいは予め入力されている線図を自
由に変更できるものであればどの様なものでも良い。

また、上記制御装置は、上記設定手段から入力される線
図（ユーザ線図）のみに基づいて変速比制御を行なうも
のであっても良いし、予め与えられた特性線図（推奨線
図）を有し、切換手段によってユーザ線図と推奨線図の
いずれに基づいて制御するか選択可能に構成されたもの
であっても良い。

（発明の効果） 本発明に係る無段変速機の制御装置においては、上記の
如く構成されているので、運転者が自分の好みの走りを
実現できるように自からの意思で任意に変速制御特性線
図を設定でき、従って本制御装置によれば制御の自由度
、ひいては走りの自由度が広がり、運転者は自分の好み
に合った走りを容易に実現し享受することができる。

（実　施　例） 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第１図は、本発明に係る制御装置と、該制御装置によっ
て制御される無段変速機等から成る自動車のエンジン駆
動系の一例を示す図である。

第１図において、１はエンジンで、該エンジン１の出力
（回転）は、クラッチ２、ギアボックス３、無段変速機
４．デファレンシャルギア５を介して、駆動輪６へ伝達
されるようになっており、エンジン１から駆動輪６まで
の間の動力伝達機構が、エンジン駆動系を構成している
。

前記エンジン１には、吸気マニホルド７を介して吸気管
８が接続され、該吸気管８内に配設したスロットルバル
ブ９の開度を調整することにより、エンジン１の出力が
調整される。また、前記ギアボックス３は、後述するよ
うに、手ａ操作によって、Ｒ（リバース）、Ｎにュート
ラル）、Ｄ（ドライブ）、Ｌ（ロー）の各レンジをとり
うるようになっている。さらに、クラッチ２の断続およ
び無段変速機４の変速比制御は、油圧を利用したアクチ
ュエータを制御することにより、後述するようにそれぞ
れ自動的に行なわれるようになっている。

次に前記クラッチ２．ギアボックス３．無段変速機４に
つき、第２図に基づいて順次説明することとする。

前記クラッチ２は、エンジン１のクランクシャフトとも
なるクラッチ入力軸２１と、該入力軸２１に対して回転
自在なりラッチ出力軸２２とを有する。

このクラッチ出力軸２２には、クラッチディスク２３が
スプライン嵌合され、該クラッチディスク２３を、クラ
ッチ入力軸２１と一体のフライホイール２４に圧接する
ことによって、両輪２１と２２がつながった接続状態と
なり、逆にクラッチディスク２３とフライホイール２４
とが離間すると両軸２１と２２との連動が断たれた切断
状態となる。このようなりラッチディスク２３のフライ
ホイール２４に対する圧接、離間を行なうため、出力軸
２２にはスリーブ２５が摺動自在かつ回転自在に嵌合さ
れて、該スリーブ２５には、支点２６を中心にして揺動
自在とされた皿ばね等のばね部材２７の一端部が連結さ
れる一方、該ばね部材２７の他端部が、クラッチディス
ク２３の背面に臨まされたクラッチプレッシャプレート
２８に連結されている。これにより、スリーブ２５が第
２図右方動すると、ばね部材２７を介してクラッチプレ
ッシャプレート２８すなわちクラッチディスク２３が同
図左方へ変位された接続状態となり、逆にこの接続状態
からスリーブ２５が第２図左方動すると切断状態となる
。

前記スリーブ２５の第２図左右方向変位位置の調整は、
シリンダ装置２９により行なわれるようになっている。

すなわち、シリンダ装置２９のピストンロッド３０が、
支点３１を中心にして揺動自在な揺動アーム３２の一端
部に連結される一方、該揺動アーム３２の他端部が前記
スリーブ２５の背面に臨まされている。また、シリンダ
装置２９のピストン３３によって画成された油室３４が
、配管３５を介して三方電磁切換弁からなるクラッチソ
レノイドバルブ３６に接続され、該クラッチソレノイド
バルブ３６は、油圧ポンプ３７の吐出側より伸びる配管
３８、およびリザーバタンク３９より伸びる配管４０に
、それぞれ接続されている。そして、油圧ポンプ３７の
吸込側は、フィルタ４１が接続されてリザーバタンク３
９より伸びる配管４２が接続されている。

前記クラッチソレノイドバルブ３６は、接続用と切断用
との２つのソレノイド３１３ａ　、　３６ｂを有し、接
続ソレノイド３６ａを励１１（切断ソレノイド３６ｂは
消磁）した際に、油圧ポンプ３７とシリンダ装置２９の
油室３４とが連通されて、ピストンロッド３０が伸長さ
れ、クラッチ２が接続される。そして、この接続時にお
けるクラッチ２の伝達トルクは、油室３４に対する油液
供給量を多くするばど大きくなる（クラッチディスク２
３のフライホイール２４に対する圧接力が大きくなる）
。また、切断ソレノイド３６ｂを励磁（接続ソレノイド
３６ａは消磁）した際には、上記油室３４がリザーバタ
ンク３９に開放されて、ビス］−ンロッド３０がリター
ンスプリング４３によって縮長されて、クラッチ２が切
断される。

さらに、両ソレノイド３６ａ　、　３６ｂを共に消磁し
た際には、油室３４は密閉状態となって、ピストンロッ
ド３０はそのままの状態に保持される。

前記ギアボックス３は、その入力軸がクラッチ出力軸２
２によって構成されており、該クラッチ出力軸２２には
、第１ギア５１とこれよりも小径の第２ギア５２とが一
体形成されている。この出力軸２２に対しては、これと
平行にギアボックス出力軸５３が配設されると共に、該
両軸２２と５３との中間において、第２ギア５２と常時
噛合うバックギア５４が配設されている。上記ギアボッ
クス出力軸５３には、第１ギア５１と常時噛合う大径の
中間ギア５５が回転自在に嵌合される一方、スリーブ５
６が一体化されている。そして、このスリーブ５６に対
しては、クラッチギア５７が常時スプライン嵌合され、
該クラッチギア５７は、その軸方向変位に伴なって、第
２図に示すように、中間ギア５５に対してもスプライン
嵌合可能とされている。

このようなギアボックス３は、そのクラッチギア５７が
第２図に示すように最右方位置にあるときに、クラッチ
出力軸２２の回転が、第１ギア５１．中間ギア５５．ク
ラッチギア５７．スリーブ５６を介してギアボックス出
力軸５３に伝達され、このときの出力軸５３の回転方向
が自動車の前進方向に相当する。

また、クラッチギア５７を第２図最左方位置に変位させ
たときは、クラッチ出力軸２２の回転が、第２ギア５２
．バックギア５４．クラッチギア５７．スリーブ５６を
介してギアボックス出力軸５３に伝達され、このときの
出力軸５３の回転方向が、自動車の後退方向に相当する
。さらに、クラッチギア５７が第２図左右方向中間スト
ローク位置にあるときは（クラッチギア５７が中間ギア
５５とスプライン嵌合せず、かつバックギア５４とも噛
合しない位置にあるとき）クラッチ出力軸２２とギアボ
ックス出力軸５３との連動が遮断されたニュートラル状
態となる。

前記クラッチギア５７の変位位置の調整は、シリンダ装
置５８によって行なわれるようになっている。

寸なわら、シリンダ装置５８のピストンロッド５９が、
連動アーム６０を介してクラッチギア５７に連係されて
、ピストンロッド５９が伸長した際には、クラッチギア
５７が第２図左方へ変位されるようになっている。この
シリンダ装置５８は、そのピストン６１によって２つの
油室６２．６３が画成され、油室６２は配管６４を介し
て、また油室６３は配管６５を介して、三方切換弁から
なるマニュアルバルブ６６にそれぞれ接続されている。

そして、マニュアルバルブ６６は、配管６７を介して前
記油圧ポンプ３７に、また配管６８を介してリザーバタ
ンク３９に、それぞれ接続されている。

このようなマニュアルバルブ６６は、支点Ｇ９を中心に
して揺動自在な操作レバー７０を手動操作することによ
り、その切換えが行なわれるもので、操作レバー７０は
、第２図時計方向へ揺動されるのに伴なって、順次Ｒレ
ンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ。

Ｌレンジをとり得るようになっている。このＲレンジ位
置においては、油ｖ６２が油圧ポンプ３７に連通される
と共に、油室６３がリザーバタンク３９に開放すれるこ
とにより、ピストンロッド５９が伸長し、ギアボックス
３は後退状態となる。また、Ｎシン２位圃にあっては、
両袖室６２．６３共にリザーバタンク３９に開放されて
、リターンスプリング７１のバランス作用により、ピス
トンロッド５９すなわちクラッチギア５７が中間ストロ
ーク位置となって、ギアボックス３は前述したニュート
ラル位置となる。

さらに、Ｄシン２位置にあっては、油室６２がリザーバ
タンク３９に開放されると共に、油室６３が油圧ポンプ
３７に連通されて、ピストンロッド５９が縮長し、ギア
ボックス３は前述した前進状態となる。

なお、Ｌシン２位置の際には、マニュアルバルブ６６は
Ｄレンジと同じ位置とされる。

前記無段変速機４は、互いに平行な入力軸８１と出力軸
８２とを有し、入力軸８１にはプライマリプーリ８３が
、また出力軸８２にはけカンダリプーリ８４が設けられ
て、該両プーリ８３と８４との間には、■ベルト８５が
巻回されている。プライマリプーリ８３は、入力軸８１
と一体の固定フランジ８６と、該入力軸８１に対して摺
動変位可能な可動フランジ８７とから構成され、該可動
フランジａ７は、油圧アクチュエータ８８に対する油液
供給量が増加するのに伴なって固定フランジ８６へ接近
して、■ベルト８５のプライマリプーリ８３に対する巻
回半径が大きくなるようにされている。また、セカンダ
リプーリ８４も、プライマリプーリ８３と同様に、出力
軸８２と一体の固定フランジ８９と、該出力軸８２に対
して摺動変位可能な可動フランジ９０とから構成され、
該可動フランジ９０は、油圧アクチュエータ９１に対す
る油液供給量が増加するのに伴なって固定フランジ８９
へ接近して、■ベルト８５のセカンダリプーリ８４に対
する巻回半径が大きくなるようにされている。

前記油圧アクチュエータ８８は、配管９２を介して、ま
た油圧アクチュエータ９１は配管９３を介して、三方電
磁切換弁からなる変速ソレノイドバルブ９４にそれぞれ
接続され、該変速ソレノイドバルブ９４は、配管９５を
介して油圧ポンプ３７に、また配管９Ｇを介してリザー
バタンク３９に、それぞれ接続されている。

前記変速ソレノイドバルブ９４は、増速用、減速用の２
つのソレノイド９４ａ　、　９４ｂを有して、増速ソレ
ノイド９４ａを励！１（減速ソレノイド９４ｔｌは消磁
）シた際には、油圧アクチュエータ８８が油圧ポンプ３
７に連通されると共に、油圧アクチュエータ９１がリザ
ーバタンク３９に開放されるので、Ｖベルト８５のプラ
イマリプーリ８３に対する巻回半径が大きくなる一方、
セカンダリプーリ８４に対する巻回半径が小さくなり、
出力軸８２はその回転数が増加する増速状態となる（変
速比率）。また、減速ソレノ、イド９４ｂを励磁（増速
ソレノイド９４ａは消磁）した際には、逆に、油圧アク
チュエータ９１が油圧ポンプ３１に連通されると共に、
油圧アクチュエータ８８がリザーバタンク３９に開放さ
れるので、Ｖベルト８５のプライマリプーリ８３に対す
る巻回半径が小さくなる一方、セカンダリプーリ８４に
対する巻回半径が大きくなって、出力軸８２はその回転
数が減少する減速状態となる（変速比穴）。さらに、両
ソレノイド９４ａ　、　９４ｂ共に消磁されると、Ｖベ
ルト８５の両プーリ８３．８４に対する巻回半径が不変
とされる（変速比固定）。勿論、変速比は、入力軸８１
の回転数を出力軸８２の回転数で除したものである（Ｖ
ベルト８５のセカンダリプーリ８４に対する巻回半径を
プライマリプーリ８３に対する巻回半径で除したもの）
。

なお、第２図中９７は、電磁リリーフバルブであり、後
述するクラッチ制御、変速比制御に際しては図示の位置
を保持し続けているものである。

第１図、第２図において、１０１はコントロールユニッ
トで、該コントロールユニットは無段変速機４の変速比
を制御する制御装置を構成する。このコントロールユニ
ット１０１に対しては、各センサ１０２〜１０９からの
出力が入力される一方、該コントロールユニット１０１
からは、クラッチソレノイドバルブ３６．変速ソレノイ
ドバルブ９４．リリーフバルブ９７に対して出力される
。前記各センサ１０２〜１０９について説明すると、セ
ンサ１０２は、スロットルバルブ９の開度を検出するス
ロットルセンサである。センサ１０３は、エンジン１の
回転数ＮＥ（実施例ではクラッチ入力軸２１の回転数Ｅ
と同じ）を検出する回転数センサである。センサ１０４
は、クラッチ出力軸２２の回転数Ｃを検出する回転数セ
ンサである。センサ１０５は、操作レバー７０のＲ，Ｎ
、Ｄ、Ｌの位置を検出するポジションセンサである。セ
ンサ１０６は、無段変速！ｆｉ４の入力軸８１の回転数
Ｎｐを検出する回転数センサである。

センサ１０７は、無段変速機４の出力軸８２の回転数す
なわち車速を検出する車速センサである。センサ１０８
は、アクセルペダル１１０の開度を検出するためのアク
セルセンサである。センサ１０９は、ブレーキペダル１
１１が操作されているか否かを検出するためのブレーキ
センサである。

このコントロールユニット　１０１による基本的なＩｌ
ｌ　ｍは、第３図に示ずフローチャートの通りである。

即ち、まずステップＳ１においてシステムイニシャライ
ズした後、ステップＳ２において制御に必要な各種デー
タが上記各センサ１０２〜１０９から入力され、その後
ステップＳ３において上記各センサ１０２〜１０９から
入力される各種の情報に基づいてクラッチ２を、つまり
クラッチソレノイドバルブ３６を適宜制御し、ステップ
Ｓ４において同じく上記各センサ１０２〜１０９から入
力された各種情報に基づいて変速比を変速制御特性線図
に基づいて制御する、即ちスロットルバルブ開度等で表
わされるエンジン負荷に対して変速機の入力回転数が常
にその負荷に対応する目標入力回転数になるように変速
比を変化させる（シフトアップおよびシフトダウンさせ
る）ものである。

そして、上記制御装置には、第１図および第２図に示ず
様に、変速制御特性線図設定手段２０１が設けられてお
り、またコントロールユニット　１０１内のメモリ手段
（図示せず）には予め前記第６図に示す様な推奨線図が
記憶せしめられており、該推奨線図と上記設定手段２０
１によって運転者が任意に設定したユーザ線図とのいず
れかを自由に選択し、その選択された線図に基づいて上
記の如く変速比を制御するように構成されている。

かかる設定手段２０１は、特に第２図に示す様に、運転
者が変速制御特性線図を任意に設定し得ると共にその設
定された線図をコントローラユニット１０１に入力せし
める変速制御特性線図設定入力手段２０２と、予めコン
トローラユニット　１０１に記憶せしめられｌｃ前記推
ＩＡ線図と上記設定入力手段２０２によって入力せしめ
られたユーザ線図とのいずれかを選択せしめる切換スイ
ッチ２０３とで構成されている。

さらに、上記設定入力手段２０２は、第４図に示す様に
、線図を構成する一方のパラメータ、本実施例ではスロ
ットルバルブ開度Ｔｈ　　（％）上に０％から１００％
まで１０％きざみで１１点を設定し、各点における他方
のパラメータ、本実施例では目標入力回転数ＴＮｐの値
を各可変抵抗スライド２０２ａで任意に設定し得るスラ
イドボリュームにより構成されている。変速制御特性線
図は、その様にして設定された複数点を結んで作成され
る。

なお、上記推奨線図を予め記憶させておくと否とに拘ら
ず、運転者がユーザ線図を任意に設定する際の参考とし
て、推奨線図を表示し、ておくと好ましい。こ表示は別
途の表示手段（図示せず）によって行なっても良いし、
第５図に示す設定入力手段２０２上に表示するようにし
ても良い。また、自分の々ｒみ合った走りを実現するた
めには特性線図を変更する際の参考として、走行中にお
ける各時点での変速比が表示されるようにしても良い。

次に、第２図に示す様な変速制御・特性線図設定手段２
０１を備えた制御装置による変速比制御の一例を、第５
図に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、ステップ３０１で変速機の入力回転数Ｎｐを読み
込み、ステップ３０２でアクセル開度α（スロットル開
度Ｔｈに対応する〉を読み込み、ステップ３０３で切換
スイッチ２０３が推奨モードとユーザモードのいずれに
なっているかを判定し、ユーザモードになっている場合
はステップ３０４で運転者が設定したユーザ線図に基づ
いてαに対する目標入力回転数ＴＮｐｅｉ出し、推奨モ
ードになっている場合はステップ３０５で予め記憶せし
められている推奨線図に曇づいてαに対する目標入力回
転数ＴＮｐを算出し、いずれの場合も次のステップ３０
６で現在のＮｐがそのようにして算出されたＴＮｐ以上
であるか否かが判定され、以上であるときはステップ３
０７で変速ソレノイドバルブ９４にシフトアップ信号を
、即ら増速ソレノイド９４ａを励磁し、減速ソレノイド
９４１）を消磁する信号を出力し、以上でないときはス
テップ３０８で変速ソレノイドバルブ９４にシフトダウ
ン信号を、即ち増速ソレノイド９４ａを消磁し、減速ソ
レノイド９４ｂを励磁する信号を出力する。

本発明に係る制御装置は、上記の如く変速制御特性線図
を運転者が任意に設定できるように構成されているので
、運転者は自分の好みの線図に基づいて自分の好みの走
りを実現することができ、走りの自由度が広がるという
効果を発する。

本発明は、上記した■ベルト式以外の無段変速機にも適
用可能である。また、本発明はその要旨を越えない範囲
において種々変更可能であり、上記した実施例に限定さ
れるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制ｔＩｌ装置の一実施例を含むエ
ンジン駆動系の一例を示す概略図、第２図は第１図に示
す制御＠置、クラッチおよび無段変速機を詳細に示す概
略構成図、第３図は第１図に示す制御装置による制御内
容の一例を示すフローチャート、第４図は変速制御特性
線図設定入力手段の一例を示す正面図、第５図は変速比
制御の内容の一例を示すフローチャート、第６図は従来
の変速制御特性線図の一例を示す図である。 １・・・エンジン　　　　　４・・・無段変速機９・・
・スロットルバルブ　８１・・・変速機入力軸１０１・
・・制御装置 ２０１・・・変速制御特性線図段定手段第３図 第６図 先ｎｚω転牧Ｎｐ　（ｘがｒｐｒｒｊ 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン駆動系に介在される無段変速機の変速比
   を、エンジン負荷と無段変速機の入力軸の目標入力回転
   数とをパラメータとする変速制御特性線図に基づき、無
   段変速機の入力軸の回転数が各エンジン負荷においてそ
   の負荷に対応する目標入力回転数になるように制御する
   無段変速機の制御装置であって、 上記変速制御特性線図を運転者の意思に応じて任意に設
   定し得る変速制御特性線図設定手段を備えて成ることを
   特徴とする無段変速機の制御装置。
2. （２）上記変速制御特性線図設定手段が、上記変速制御
   特性線図を構成する２つのパラメータのうちの一方のパ
   ラメータ上に複数点を設定し、その各点における他方の
   パラメータの値を任意に設定し得る様に構成されたもの
   であることを特徴と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。