JPS6277242A - 無段変速装置を有する動力伝達装置を制御するための装置 - Google Patents
無段変速装置を有する動力伝達装置を制御するための装置Info
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- JPS6277242A JPS6277242A JP61228492A JP22849286A JPS6277242A JP S6277242 A JPS6277242 A JP S6277242A JP 61228492 A JP61228492 A JP 61228492A JP 22849286 A JP22849286 A JP 22849286A JP S6277242 A JPS6277242 A JP S6277242A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H61/00—Control 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
- F16H61/66—Control 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
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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。
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
本発明は自動車等に使用可能な連続変速比（無段変速比
）変速装Ｈ，，２＋を何する動力伝達装置の制御の改善
に関し、特に動力伝達装置のトルク出力または動力に対
する変化指令時刻から指令トルクが実際に生成される時
刻までの遅れを層線するための装置に関する。
）変速装Ｈ，，２＋を何する動力伝達装置の制御の改善
に関し、特に動力伝達装置のトルク出力または動力に対
する変化指令時刻から指令トルクが実際に生成される時
刻までの遅れを層線するための装置に関する。
従来の技術
自動車の燃料経済性への多大な要求によってエンジンお
よび伝達装置の設計および制御は非常に改泌された。こ
の点に関して連続可変比変速装置（ＣＶＴ）または無段
変速機は特に期待されている。即ち、任意の車速と任意
の推力に対して、ある変速比か対象エンジンに関して最
大燃料経済性を示すものと考えられる。更に任意の車速
に対して、ある１個の変速比力い；亥エンジンに関して
最大加速度を与えると考えられる。適当な比範囲を持つ
ＣＶＴは（ｆ：意の所望変速比を与え？１７るので経済
性、排出物抑制、および性能の観点から自動車にとって
明らかに魅力的である。ＣＶＴの機械的効率か高く比変
化が十分広ければ、同−車輌において最大経済性と最大
性能を持つことさえｉ１Ｊ能である。これらの利点には
完全自動運転、操縦者の要求に対する滑らかな連続的高
速応答、および低騒音走行かある。
よび伝達装置の設計および制御は非常に改泌された。こ
の点に関して連続可変比変速装置（ＣＶＴ）または無段
変速機は特に期待されている。即ち、任意の車速と任意
の推力に対して、ある変速比か対象エンジンに関して最
大燃料経済性を示すものと考えられる。更に任意の車速
に対して、ある１個の変速比力い；亥エンジンに関して
最大加速度を与えると考えられる。適当な比範囲を持つ
ＣＶＴは（ｆ：意の所望変速比を与え？１７るので経済
性、排出物抑制、および性能の観点から自動車にとって
明らかに魅力的である。ＣＶＴの機械的効率か高く比変
化が十分広ければ、同−車輌において最大経済性と最大
性能を持つことさえｉ１Ｊ能である。これらの利点には
完全自動運転、操縦者の要求に対する滑らかな連続的高
速応答、および低騒音走行かある。
従来技術において各種ＣＶＴ構成か開発されている。例
えば、流体変速機、転がり接触牽引駆動装置４．過回転
クラッチ、電気式装置、滑りクラッチ付多段変速ギアボ
ックス、Ｖベルト牽引駆動装置等がある。これらの中で
Ｖベルト牽引駆動装置は小型、軽ゴ、設計の単純さの故
に小型から中型の乗用車への応用に適しているようであ
る。基本的には、この型のＣＶＴは駆動ブーりと被駆動
プーリとを相互接続するＶベルトを含み、これらブーり
の直径はＣＶＴ比変更のため可変である。
えば、流体変速機、転がり接触牽引駆動装置４．過回転
クラッチ、電気式装置、滑りクラッチ付多段変速ギアボ
ックス、Ｖベルト牽引駆動装置等がある。これらの中で
Ｖベルト牽引駆動装置は小型、軽ゴ、設計の単純さの故
に小型から中型の乗用車への応用に適しているようであ
る。基本的には、この型のＣＶＴは駆動ブーりと被駆動
プーリとを相互接続するＶベルトを含み、これらブーり
の直径はＣＶＴ比変更のため可変である。
最近のベルト設計の進歩によりベルトの耐久度と寿命か
改善された。ブーりの運動を適当に制御してベルト上へ
の不要な張力を避けることか１１１能ならはベルト寿命
は極めて長くなる。
改善された。ブーりの運動を適当に制御してベルト上へ
の不要な張力を避けることか１１１能ならはベルト寿命
は極めて長くなる。
燃料経済性を高めるためエンジン−ＣＶＴ装置に関して
多くの制御方式が考案された。これらは個々のエンジン
特性の経験約分１ｉと所望動力出力に対して最小燃費を
与えるエンジン速度とトルクの最適組合せを実現するこ
とに基礎を置く。
多くの制御方式が考案された。これらは個々のエンジン
特性の経験約分１ｉと所望動力出力に対して最小燃費を
与えるエンジン速度とトルクの最適組合せを実現するこ
とに基礎を置く。
第６図は約２．５リツトルの俳気爪を持つ４気筒火花点
火乗用車ニンジンの典型的特性線図である。これはエン
ジントルクＴ 、とエンジン出力（ＩＴ味馬力）ＢＨＰ
とをエンジン速度Ｎ ＩＥの関数として図示している。
火乗用車ニンジンの典型的特性線図である。これはエン
ジントルクＴ 、とエンジン出力（ＩＴ味馬力）ＢＨＰ
とをエンジン速度Ｎ ＩＥの関数として図示している。
図の上部の一点鎖線はスロットル全開時のエンジントル
クである。実線で示す一連の曲線は燃費曲線で正味燃料
消費率（Ｂ Ｓ Ｆ Ｃ）をＩｂ、 〜１ ／ Ｂ
ＩＩＰ−ｈｒ小単位表わしている。最小燃費は０．４ポ
ンド／賜力一時間の点である。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操作線は太い
実線ｆ（ＮＥ）で示され１ この曲線はエンジン速度の
関数となる。低燃費の理想操作線は純粋にエンジン特性
の関数であり車輌の路上速度に無関係に最適なものであ
る。他の理想操作線も例えば排出物抑制の理想操作線の
ように特性線図中に示され得る。
クである。実線で示す一連の曲線は燃費曲線で正味燃料
消費率（Ｂ Ｓ Ｆ Ｃ）をＩｂ、 〜１ ／ Ｂ
ＩＩＰ−ｈｒ小単位表わしている。最小燃費は０．４ポ
ンド／賜力一時間の点である。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操作線は太い
実線ｆ（ＮＥ）で示され１ この曲線はエンジン速度の
関数となる。低燃費の理想操作線は純粋にエンジン特性
の関数であり車輌の路上速度に無関係に最適なものであ
る。他の理想操作線も例えば排出物抑制の理想操作線の
ように特性線図中に示され得る。
従来の手動切替ギヤボックスを持つ車輌では前進速度比
は通常４段から５段である。特性線図」−でのエンジン
操作点は駆動軸速度、指令動力ないしトルク、および変
速ギア比で決定される。代表的変速機では僅かに数個の
ギア比のみか使用可能であるのでエンジンは殆どの１１
！ｊ間スロットルを絞らねばならない。従ってエンジン
は殆どの時間高ＢＳＦＣ値で動作せねばならない。これ
に対して、ＣＶＴは速度比を連続的に変えられ、エンジ
ンの動作を広いスロットル域で低ＢＳＦＣ値で実行可能
にする。
は通常４段から５段である。特性線図」−でのエンジン
操作点は駆動軸速度、指令動力ないしトルク、および変
速ギア比で決定される。代表的変速機では僅かに数個の
ギア比のみか使用可能であるのでエンジンは殆どの１１
！ｊ間スロットルを絞らねばならない。従ってエンジン
は殆どの時間高ＢＳＦＣ値で動作せねばならない。これ
に対して、ＣＶＴは速度比を連続的に変えられ、エンジ
ンの動作を広いスロットル域で低ＢＳＦＣ値で実行可能
にする。
エンジン−ＣＶＴ装置の制御装置に要求される恐らく最
も難しい作業はエンジン作動を理想操作線にそって保持
することである。これは自動車の作動の殆ど連続的な過
渡的性質によるが、路面負荷および指令トルクまたは動
力が一定な時間は殆どない。過渡的条件はＣＶＴ比、エ
ンジン速度。
も難しい作業はエンジン作動を理想操作線にそって保持
することである。これは自動車の作動の殆ど連続的な過
渡的性質によるが、路面負荷および指令トルクまたは動
力が一定な時間は殆どない。過渡的条件はＣＶＴ比、エ
ンジン速度。
およびスロットル状態によって処理されるのか費通であ
る。従来の制御装置はその本質から、エンジン作動か定
常状態に戻る前に理想操作線からのずれか出る。そのよ
うなずれの例を第６図に点線ｘ−ｙ−ｚで示す。この結
果エンジン作動は理想操作線に近づくが決してその位置
に保持されない。
る。従来の制御装置はその本質から、エンジン作動か定
常状態に戻る前に理想操作線からのずれか出る。そのよ
うなずれの例を第６図に点線ｘ−ｙ−ｚで示す。この結
果エンジン作動は理想操作線に近づくが決してその位置
に保持されない。
実際従来技術の全てのエンジン−ＣＶ、Ｔ制御装置では
、スロットル位置は車両加速ペダルによって直接制御さ
れるか、ペダル位置の直接の、（及び他のパラメータの
）、関数である。エンジンと変速機の制御は通常互いに
直接に関係している。
、スロットル位置は車両加速ペダルによって直接制御さ
れるか、ペダル位置の直接の、（及び他のパラメータの
）、関数である。エンジンと変速機の制御は通常互いに
直接に関係している。
このような制御方式によればエンジン作動は過渡期中に
理想操作線からずれることがよくある。理想操作線から
のずれの結果、最適エンジン作動は達せられない（例え
ば燃費過多、排出物過多となる）。これは定常状態にお
いて該装置によって効果的制御が再開されるまで続く。
理想操作線からずれることがよくある。理想操作線から
のずれの結果、最適エンジン作動は達せられない（例え
ば燃費過多、排出物過多となる）。これは定常状態にお
いて該装置によって効果的制御が再開されるまで続く。
しかし既述したように殆どの車両作動はその性質上定常
状態でなく過渡期中であるので全てのエンジン作動は本
質的に理想操作線から外れて実行される。従ってエンジ
ン特性線図の殆どの部分において排出物抑制のための補
正が必要になる。殆どの従来技術での制御装置は特定エ
ンジン用に特別に適合されねばならない。これは異なっ
た動力の車両に対して特別に設計された多くの制御装置
を必要とする。史に従来の制御装置の殆どはエンジン条
件変化を補償できないのでその結果車両ドライバビリテ
ィ性が、エンジン温度、調整状態。
状態でなく過渡期中であるので全てのエンジン作動は本
質的に理想操作線から外れて実行される。従ってエンジ
ン特性線図の殆どの部分において排出物抑制のための補
正が必要になる。殆どの従来技術での制御装置は特定エ
ンジン用に特別に適合されねばならない。これは異なっ
た動力の車両に対して特別に設計された多くの制御装置
を必要とする。史に従来の制御装置の殆どはエンジン条
件変化を補償できないのでその結果車両ドライバビリテ
ィ性が、エンジン温度、調整状態。
使用期間、および高度によって変化する。従来の車両特
性の近接した重複も従来技術のＣＶＴ制御方式における
問題である。
性の近接した重複も従来技術のＣＶＴ制御方式における
問題である。
上述の従来技術ＣＶＴ制御方式における上記欠点と欠陥
は本国特許第４，５１５．０４１号、第４．４５９，８
７８号、および第４．４５８．５６０号に開示される制
御装置および方法によって解決される。上記特許の記載
事項は本明細書において参照により援用し、ここに詳述
は略する。これらの特許は完全に独立したエンジンと変
速機の制御を行なうことによってエンジン作動が理想操
作線にそって容易に維持され得ることを開示する。即ち
、エンジンスロットル位置は加速ペダル／Ｉ″１．置か
ら完全に独立している。スロットル位置、従ってＩｌｌ
純にエンジン出力トルクはエンジン速度のみの関数であ
って、該関数は任意の所望の関係例えば低燃費の理想操
作線、排出物抑制のための理想操作線、または低燃費と
排出物抑制のための成金理想操作線であってもよい。加
速ペダルによって指令されたトルク、動力等の所望の特
性パラメータはＣＶＴ比を制御し、エンジン速度はその
路面負荷によって決定される。該速度は路面負荷とＣＶ
Ｔ比の関数である。従ってスロットル位置はエンジンに
かけられた任意の路面負６Ｉに対する理想関数に従って
精密に調整される。従来の出願で開示された制御装置と
寸法によって、エンジンの過大速度状態および過小速度
状態等のエンジンおよび車両の不適正な作動を防ぐこと
かでき、停止状態からの過渡的始動が可能であり、更に
、従来の自動変速機を持つ車両と殆ど全ゆる点で同様な
作動か可能となる。
は本国特許第４，５１５．０４１号、第４．４５９，８
７８号、および第４．４５８．５６０号に開示される制
御装置および方法によって解決される。上記特許の記載
事項は本明細書において参照により援用し、ここに詳述
は略する。これらの特許は完全に独立したエンジンと変
速機の制御を行なうことによってエンジン作動が理想操
作線にそって容易に維持され得ることを開示する。即ち
、エンジンスロットル位置は加速ペダル／Ｉ″１．置か
ら完全に独立している。スロットル位置、従ってＩｌｌ
純にエンジン出力トルクはエンジン速度のみの関数であ
って、該関数は任意の所望の関係例えば低燃費の理想操
作線、排出物抑制のための理想操作線、または低燃費と
排出物抑制のための成金理想操作線であってもよい。加
速ペダルによって指令されたトルク、動力等の所望の特
性パラメータはＣＶＴ比を制御し、エンジン速度はその
路面負荷によって決定される。該速度は路面負荷とＣＶ
Ｔ比の関数である。従ってスロットル位置はエンジンに
かけられた任意の路面負６Ｉに対する理想関数に従って
精密に調整される。従来の出願で開示された制御装置と
寸法によって、エンジンの過大速度状態および過小速度
状態等のエンジンおよび車両の不適正な作動を防ぐこと
かでき、停止状態からの過渡的始動が可能であり、更に
、従来の自動変速機を持つ車両と殆ど全ゆる点で同様な
作動か可能となる。
便宜的に、従来出願で開示された制御装置および方法と
１本発明によるそれらに関する改善を。
１本発明によるそれらに関する改善を。
自動車用エンジン−ＣＶＴ駆動駆動装置間して説明する
。しかし開示された原理は全ゆる型の動力伝達装置に同
様に適用可能であって、制限的でな（、任意の設計の内
燃／外燃エンジンを使用する他の車両装置、または圧縮
機１発電機または他の型の機械を駆動するための固定原
動機に適用できるものと理解されるべきである。「スロ
ットル」という単語を使用した場合、これはエンジンま
たは他の主原動機への燃料供給を制御するための全ての
機構を含むものとし、燃料流量がスロットル弁位置で変
化する従来の気化式火花点火エンジン、燃料噴射火花点
火エンジンまたはディーゼルエンジン、ガスタービン等
もその範囲に入る。
。しかし開示された原理は全ゆる型の動力伝達装置に同
様に適用可能であって、制限的でな（、任意の設計の内
燃／外燃エンジンを使用する他の車両装置、または圧縮
機１発電機または他の型の機械を駆動するための固定原
動機に適用できるものと理解されるべきである。「スロ
ットル」という単語を使用した場合、これはエンジンま
たは他の主原動機への燃料供給を制御するための全ての
機構を含むものとし、燃料流量がスロットル弁位置で変
化する従来の気化式火花点火エンジン、燃料噴射火花点
火エンジンまたはディーゼルエンジン、ガスタービン等
もその範囲に入る。
第７図と第８図を参照して１．記米国特ａＱで開示され
た基本的制御装置を説明する。第７図は該制御装置を実
施するために使用される構成要素の機能的関係を示す。
た基本的制御装置を説明する。第７図は該制御装置を実
施するために使用される構成要素の機能的関係を示す。
エンジンｌＯはクラッチまたは流体カップリング（図示
せず）を介して１ｊ１（段変速機（ＣＶＴ）＋４に駆動
的に連結される。燃料は燃料供給手段１２によってエン
ジン１０に送られるが該手段は従来の気化器のスロット
ルおよび燃料噴射装置等でよい。ＣＶＴ１４は上記無段
安速機の１つであってよい。出力軸１Ｇはエンジンおよ
びＣＶＴからの動力およびトルクを伝達する。ＣＶＴの
比はＣＶＴ比制御装置１７によって設定され、該制御装
置１７はＣＶＴ比ｔｇ号の変化率に、Ｒをトルク検出器
１９によって７１Ｊ１１定された出力トルクと加速ペダ
ル１８によって指令された指令動力またはトルクとの関
数として生成する。エンジン−ＣＶＴ装置性能を示す他
のパラメータはＣＶＴ比を同様に変化させるために比制
御装置１７によって使用され得る。例えば所望の出力動
力またはトルクと実測出力トルクを使用する代りに、指
令されたおよび実測された車両加速度、出力軸加速度、
または他のパラメータを使用し得る。しかし第７図の制
御装置では、ＣＶＴ比は指令された動力またはトルクお
よび実測出力！・ルクの厳密な関数であってエンジン作
動から完全に独１γしている。他ｈ゛エンジン制御は、
実測エンジン速度ＮＰ、に従って燃料供給手段１２を調
整するエンジン制御装置１００によって実施される。こ
の関係は低燃費の理想エンジン操作線、排出物抑制の理
想操作線９両者の腹合操作線、または他の所望のエンジ
ン操作特性に基づくことが望ましい。
せず）を介して１ｊ１（段変速機（ＣＶＴ）＋４に駆動
的に連結される。燃料は燃料供給手段１２によってエン
ジン１０に送られるが該手段は従来の気化器のスロット
ルおよび燃料噴射装置等でよい。ＣＶＴ１４は上記無段
安速機の１つであってよい。出力軸１Ｇはエンジンおよ
びＣＶＴからの動力およびトルクを伝達する。ＣＶＴの
比はＣＶＴ比制御装置１７によって設定され、該制御装
置１７はＣＶＴ比ｔｇ号の変化率に、Ｒをトルク検出器
１９によって７１Ｊ１１定された出力トルクと加速ペダ
ル１８によって指令された指令動力またはトルクとの関
数として生成する。エンジン−ＣＶＴ装置性能を示す他
のパラメータはＣＶＴ比を同様に変化させるために比制
御装置１７によって使用され得る。例えば所望の出力動
力またはトルクと実測出力トルクを使用する代りに、指
令されたおよび実測された車両加速度、出力軸加速度、
または他のパラメータを使用し得る。しかし第７図の制
御装置では、ＣＶＴ比は指令された動力またはトルクお
よび実測出力！・ルクの厳密な関数であってエンジン作
動から完全に独１γしている。他ｈ゛エンジン制御は、
実測エンジン速度ＮＰ、に従って燃料供給手段１２を調
整するエンジン制御装置１００によって実施される。こ
の関係は低燃費の理想エンジン操作線、排出物抑制の理
想操作線９両者の腹合操作線、または他の所望のエンジ
ン操作特性に基づくことが望ましい。
第８図は制御装置全体の詳細図である。ここに示す特定
型のＣＶＴは可変径プーリＶベルト牽引駆動型であって
、出力軸１６に接続された被駆動プーリ２０とエンジン
１０に連結される駆動プーリ３０とを含む。ベルト１５
はプーリ２０と３０とをｔ目互接続しこれらの間で原動
力を伝達する。プーリ２０と３０は加圧液を介して液圧
によって動かされて１作動径を変化させる。プーリ２０
は軸方向に固定された部分２２と軸方向に可動な部分２
４を持つ。可動部２４の背後の液室２Ｂ内の加圧液は部
分２２と２４を互いに固定距離に保持するのに（即ちプ
ーリ２０の作動径を一定に保つために）、および作動径
を変えるため部分２４を部分２２に近接、ｉ＃間移動さ
せるのに必要な軸方向力を与える。同様にプーリ３０は
軸方向に固定な部分３２と液室３６内の液圧の影響ドに
ある日１動部３４とを有する。ベルト１５を適当な張力
のドに保持するための液室２６と３６内の適当な圧力は
以下に説明するように制御装置によって維持される。
型のＣＶＴは可変径プーリＶベルト牽引駆動型であって
、出力軸１６に接続された被駆動プーリ２０とエンジン
１０に連結される駆動プーリ３０とを含む。ベルト１５
はプーリ２０と３０とをｔ目互接続しこれらの間で原動
力を伝達する。プーリ２０と３０は加圧液を介して液圧
によって動かされて１作動径を変化させる。プーリ２０
は軸方向に固定された部分２２と軸方向に可動な部分２
４を持つ。可動部２４の背後の液室２Ｂ内の加圧液は部
分２２と２４を互いに固定距離に保持するのに（即ちプ
ーリ２０の作動径を一定に保つために）、および作動径
を変えるため部分２４を部分２２に近接、ｉ＃間移動さ
せるのに必要な軸方向力を与える。同様にプーリ３０は
軸方向に固定な部分３２と液室３６内の液圧の影響ドに
ある日１動部３４とを有する。ベルト１５を適当な張力
のドに保持するための液室２６と３６内の適当な圧力は
以下に説明するように制御装置によって維持される。
スロットル（燃料供給手段） １２の位置はエンジン制
御回路１００からの信号を受信するスロットルサーボ１
３によって制御される。過渡的動作（下記）の間に燃料
供給は燃料減少弁１１によって減少させ青る。または燃
料供給は燃料遮断機構９によって完全に停止され得る。
御回路１００からの信号を受信するスロットルサーボ１
３によって制御される。過渡的動作（下記）の間に燃料
供給は燃料減少弁１１によって減少させ青る。または燃
料供給は燃料遮断機構９によって完全に停止され得る。
燃料減少機能と燃料遮断機能は例えば可変モードで作動
可能な１個のソレノイドによって実行されてもよい。エ
ンジン制御回路１００は加速ペダル（α）からの入力、
エンジン速度（Ｎ、）、 自動／手動モードでの操作
を可能とする手動オーバライトスインチ、およびエンジ
ン始動時に中肉を停止状態に確保する始動／中立（Ｓ／
Ｎ）スイッチに応動する。
可能な１個のソレノイドによって実行されてもよい。エ
ンジン制御回路１００は加速ペダル（α）からの入力、
エンジン速度（Ｎ、）、 自動／手動モードでの操作
を可能とする手動オーバライトスインチ、およびエンジ
ン始動時に中肉を停止状態に確保する始動／中立（Ｓ／
Ｎ）スイッチに応動する。
被駆動ブーりを動かす液圧は、圧力サーボ制御装置２５
０と液圧分配回路５００を介して作動するブーり圧力発
生装置２００によって与えられる。同様に駆動プーリ３
０を動かす液圧は、サーボ制御装置＆３５０と液圧分配
回路５００を介して作動するプーリ圧力発生装置３００
によって提供される。圧力発生装置２００ 、３００は
エンジン速度ＮＥ人力、加速ペダル位置αλ力、駆動軸
１６に対応する検出器によって測定された駆動軸速度Ｎ
Ｄｓ人力、およびＣＶＴ比Ｒ人力に応動する。ＣＶＴ比
ＲはＣＶＴ比回路６００によって生成されるかこれはエ
ンジン速度Ｎ を駆動軸速度ＮＤＳで除算した時の商て
ある。
０と液圧分配回路５００を介して作動するブーり圧力発
生装置２００によって与えられる。同様に駆動プーリ３
０を動かす液圧は、サーボ制御装置＆３５０と液圧分配
回路５００を介して作動するプーリ圧力発生装置３００
によって提供される。圧力発生装置２００ 、３００は
エンジン速度ＮＥ人力、加速ペダル位置αλ力、駆動軸
１６に対応する検出器によって測定された駆動軸速度Ｎ
Ｄｓ人力、およびＣＶＴ比Ｒ人力に応動する。ＣＶＴ比
ＲはＣＶＴ比回路６００によって生成されるかこれはエ
ンジン速度Ｎ を駆動軸速度ＮＤＳで除算した時の商て
ある。
始動クラッチ４０はエンジン１０とＣＶ Ｔ １４を連
結するために６；ｕえられる。クラッチ４０は車両が停
止１−状態には切離されていて車両低速時には部分的に
結合され次第に完全な結合状態となるがこれは以下に説
明するように所定の動作点で発生する。始動クラッチ４
０は加速ペダル位置α、エンジン速度Ｎ および自動／
手動スイッチに対してサーボ制Ｅ 研装置４５０および液圧分配回路５００を介して応動す
る。
結するために６；ｕえられる。クラッチ４０は車両が停
止１−状態には切離されていて車両低速時には部分的に
結合され次第に完全な結合状態となるがこれは以下に説
明するように所定の動作点で発生する。始動クラッチ４
０は加速ペダル位置α、エンジン速度Ｎ および自動／
手動スイッチに対してサーボ制Ｅ 研装置４５０および液圧分配回路５００を介して応動す
る。
発明により解決すべき問題点
１把方法と装置は従来技術で周知のＣＶＴ制御方式に対
する木質的改善を示すが、操縦者の指令に対する車両応
答性において更に改善されることか・皮望される。即ち
、１−記制御方式ではエンジン出力トルクはエンジン速
度を変えることによってのみ変更できる。−り、エンジ
ン速度はＣＶＴ比を変えることによってのみ変更できる
。従って指令変化をエンジン出力トルクに反映させるに
は比較的長時間を要する。これは特に低エンジン速度に
おいて明らかである。更に、低エンジン速度で出力トル
クに対する変更が指令されると、エンジンに対する理想
操作線にそって、急勾配の変化でエンジンか操縦者の希
望よりも高速度に加速されるｆＱ’ｉ向になるという欠
点がある。
する木質的改善を示すが、操縦者の指令に対する車両応
答性において更に改善されることか・皮望される。即ち
、１−記制御方式ではエンジン出力トルクはエンジン速
度を変えることによってのみ変更できる。−り、エンジ
ン速度はＣＶＴ比を変えることによってのみ変更できる
。従って指令変化をエンジン出力トルクに反映させるに
は比較的長時間を要する。これは特に低エンジン速度に
おいて明らかである。更に、低エンジン速度で出力トル
クに対する変更が指令されると、エンジンに対する理想
操作線にそって、急勾配の変化でエンジンか操縦者の希
望よりも高速度に加速されるｆＱ’ｉ向になるという欠
点がある。
従って本発明の基本的目的は無段変速機を持つ動力伝達
装置のための従来の制御装置における上記欠点を解決し
前記・反望に応えることである。
装置のための従来の制御装置における上記欠点を解決し
前記・反望に応えることである。
本発明は、より具体的には動力伝達装置のトルク出力ま
たは動力の変化指令時刻と該指令トルクか実際に達成さ
れる時刻との間の遅れを短縮するためのノコ法と装置を
提供することを課題とする。
たは動力の変化指令時刻と該指令トルクか実際に達成さ
れる時刻との間の遅れを短縮するためのノコ法と装置を
提供することを課題とする。
本発明は、他の観点からすると上記特徴を持つＣＶＴの
ための動力伝達装置を制御するための改良型装置であっ
て製造費用が低く、設置か容易な装置を提供することも
望まれる。
ための動力伝達装置を制御するための改良型装置であっ
て製造費用が低く、設置か容易な装置を提供することも
望まれる。
さらに、別の観点からすると上記特徴を持つＣＶＴのた
めの動力伝達装置を制御するための改良型装置であって
より正確なＣＶＴ制御のできる装置を提供することも本
発明において望まれる。
めの動力伝達装置を制御するための改良型装置であって
より正確なＣＶＴ制御のできる装置を提供することも本
発明において望まれる。
発明による問題点の解決手段
本発明の」二足目的はエンジントルクまたは動力に対す
る変化指令がなされた時にエンジントルク！・小開度に
関して加速ペダルによってより直接的な制御を最明に与
えることによって達せられる。
る変化指令がなされた時にエンジントルク！・小開度に
関して加速ペダルによってより直接的な制御を最明に与
えることによって達せられる。
エンジントルクに対する小変化指令においてはエンジン
は理想操作線近くで作動することが判明した。従ってエ
ンジン効率」二の損失は殆ど無い。
は理想操作線近くで作動することが判明した。従ってエ
ンジン効率」二の損失は殆ど無い。
即ち本発明は、エンジンと前記エンジンに連結される連
続可変比変速装置を含み、前記エンジンから動力を出力
軸に伝達するための動力伝達装置の作動を制御するため
の装置であって、前記エンジンは可変口の燃料を該エン
ジンに供給するための燃料供給手段を含み、前記動力伝
達装置は所望の出力特性を指令するだめの指令手段によ
って制御されるようにされた動力伝達装置制御装置にお
いて、該装置は： 前記動力伝達装置の実特性をｍ１１定するための装置実
特性測定手段と： 前記指令手段と前記袋ｉｉ！４“実特性測定手段とに機
能的に接続され、前記指令手段によって指令された所望
装置特性と該測定された装置実特性との関数としての前
記変速装置の変速比を制御するための変速比制御手段で
あって前記エンジンの速度は変速比の関数として変化す
るようにされた変速比制御手段と；および 前記指令手段と前記装置実特性測定手段とに接続され、
該装置特性の前記指令された変化を示す信号を出力する
だめの制御手段であって、前記燃料供給手段によって前
記エンジンに供給される燃料を前記変化信号に依存して
制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
続可変比変速装置を含み、前記エンジンから動力を出力
軸に伝達するための動力伝達装置の作動を制御するため
の装置であって、前記エンジンは可変口の燃料を該エン
ジンに供給するための燃料供給手段を含み、前記動力伝
達装置は所望の出力特性を指令するだめの指令手段によ
って制御されるようにされた動力伝達装置制御装置にお
いて、該装置は： 前記動力伝達装置の実特性をｍ１１定するための装置実
特性測定手段と： 前記指令手段と前記袋ｉｉ！４“実特性測定手段とに機
能的に接続され、前記指令手段によって指令された所望
装置特性と該測定された装置実特性との関数としての前
記変速装置の変速比を制御するための変速比制御手段で
あって前記エンジンの速度は変速比の関数として変化す
るようにされた変速比制御手段と；および 前記指令手段と前記装置実特性測定手段とに接続され、
該装置特性の前記指令された変化を示す信号を出力する
だめの制御手段であって、前記燃料供給手段によって前
記エンジンに供給される燃料を前記変化信号に依存して
制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
好適な実施の態様
好ましくは、前記動力伝達装置の前記実特性は前記エン
ジンの速度の関数とし、エンジンへの所望燃料必要量を
エンジン速度に関して決定する燃料関数手段を含み、ま
た前記変化信号は前記供給手段を制御するための前記燃
料関数手段に従って修Ｗ、される。さらに、好ましくは
、前記指令された装置特性は所定の関数に従って修正さ
れる。
ジンの速度の関数とし、エンジンへの所望燃料必要量を
エンジン速度に関して決定する燃料関数手段を含み、ま
た前記変化信号は前記供給手段を制御するための前記燃
料関数手段に従って修Ｗ、される。さらに、好ましくは
、前記指令された装置特性は所定の関数に従って修正さ
れる。
本発明によるＣＶＴを持つ動力伝達制御のための改良さ
れた方法と装置を第２図を参照して説明する。図から明
らかなように本発明の制御装置は第７図の制御装置の変
型である。研装置における対応要素は同様な参照番号と
する。本図はＡ部とＢ部に区分される。Ａ部はエンジン
の制御系でありＢ部はＣＶＴの制御系である。本図に示
されるように加速ペダル位置を示す信号は指令動力制御
装置９００に人力される。動力制御装置９００は指令動
力出力Ｐ を決定するために加速ペダル位置０ｆｆｌ 関ｈ＜ｔ＜α））を使用する。Ｐ は制御装置０ｍ ９０１においてエンジンの動力実出力Ｐ と組合され、
動力１５号Ｐに変化を１−）えるイ菖号ΔＰを生成する
。信号△Ｐは可変利得ｈｌｉ償器９０２に人力され。
れた方法と装置を第２図を参照して説明する。図から明
らかなように本発明の制御装置は第７図の制御装置の変
型である。研装置における対応要素は同様な参照番号と
する。本図はＡ部とＢ部に区分される。Ａ部はエンジン
の制御系でありＢ部はＣＶＴの制御系である。本図に示
されるように加速ペダル位置を示す信号は指令動力制御
装置９００に人力される。動力制御装置９００は指令動
力出力Ｐ を決定するために加速ペダル位置０ｆｆｌ 関ｈ＜ｔ＜α））を使用する。Ｐ は制御装置０ｍ ９０１においてエンジンの動力実出力Ｐ と組合され、
動力１５号Ｐに変化を１−）えるイ菖号ΔＰを生成する
。信号△Ｐは可変利得ｈｌｉ償器９０２に人力され。
該補償器９０２は動力変化△Ｐをエンジンスロットル開
度ｆ工号△θに変換する。信号△θは制御装置９０３内
て信号θ１に糾合せられるが、該信号θ１はエンジンを
第６図の理想操作線にそって維持するスロットル開度を
示す。次に出力信号（Δθ＋θ１）はエンジンスロット
ル１２の開度を調整するためのスロットルサーボ増幅器
１３を制御するのに使用される。
度ｆ工号△θに変換する。信号△θは制御装置９０３内
て信号θ１に糾合せられるが、該信号θ１はエンジンを
第６図の理想操作線にそって維持するスロットル開度を
示す。次に出力信号（Δθ＋θ１）はエンジンスロット
ル１２の開度を調整するためのスロットルサーボ増幅器
１３を制御するのに使用される。
上図から分るように本装置のエンジン制御部分には２個
の帰還路が設けられる。第１経路はブロック９０５で示
されエンジンをエンジン速度ＮＥの関数として理想操作
線にそって維持するスロットル開度を決定する。第２経
路はブロック９０８で示され実エンジン動力Ｐ をエン
ジン速度ＮＥまたはエンジンへ供給される空気の質に流
１１Ｔｈ（Ａｆ）の関数ｆ（ＡＭとして決定する。
の帰還路が設けられる。第１経路はブロック９０５で示
されエンジンをエンジン速度ＮＥの関数として理想操作
線にそって維持するスロットル開度を決定する。第２経
路はブロック９０８で示され実エンジン動力Ｐ をエン
ジン速度ＮＥまたはエンジンへ供給される空気の質に流
１１Ｔｈ（Ａｆ）の関数ｆ（ＡＭとして決定する。
第１図のＢ部に示すＣＶＴ制御は前記のように第７図に
従って機能する。
従って機能する。
本発明の制御装置の動作を第２図のグラフ（特性線図）
を参照して説明する。ここでは曲ｋ ａはエンジンの理
想操作線を示し線ｂ１〜ｂ７はエンジン動力出力レベル
を示す。理想操作線上の点Ａで加速度ペダル位置に変化
か起き動力増加か指令されたとする。この状態でスロッ
トル開成に必要な変化が計算されスロットルは例えばグ
ラフ上の点Ｂに従って開く。△θがθｌに加算されるの
でスロットルはエンジンを理想操作線に維持するのに必
要な開度を超えて開く。しかしこの状態においてグラフ
に示されるように動力出力はより高速で−１，昇できる
。エンジン動力曲線ｂ６上の点Ｂではエンジン動力出力
は曲線ｂ６がエンジン理想操作線と交叉する点Ｃでの出
力より大きい。従ってエンジンは指令動力出力を殆ど直
ちに生成することになる。グラフ−にの点Ｂの実位置は
第１図のロー変（り得補償器９０２によって決定される
。
を参照して説明する。ここでは曲ｋ ａはエンジンの理
想操作線を示し線ｂ１〜ｂ７はエンジン動力出力レベル
を示す。理想操作線上の点Ａで加速度ペダル位置に変化
か起き動力増加か指令されたとする。この状態でスロッ
トル開成に必要な変化が計算されスロットルは例えばグ
ラフ上の点Ｂに従って開く。△θがθｌに加算されるの
でスロットルはエンジンを理想操作線に維持するのに必
要な開度を超えて開く。しかしこの状態においてグラフ
に示されるように動力出力はより高速で−１，昇できる
。エンジン動力曲線ｂ６上の点Ｂではエンジン動力出力
は曲線ｂ６がエンジン理想操作線と交叉する点Ｃでの出
力より大きい。従ってエンジンは指令動力出力を殆ど直
ちに生成することになる。グラフ−にの点Ｂの実位置は
第１図のロー変（り得補償器９０２によって決定される
。
可変利得補償器９０２は補償器９０７と利得制御装置９
０８を含む。補償器９０７は△Ｐを以下のような所定の
関数で修正する。
０８を含む。補償器９０７は△Ｐを以下のような所定の
関数で修正する。
ここてＳは定数である。エンジンの定常状態作動中には
第１の関数を用いて△Ｐを修正する。他方、エンジンの
定常状態作動中に第２関敗を使用してもΔＰの修止には
ならない。
第１の関数を用いて△Ｐを修正する。他方、エンジンの
定常状態作動中に第２関敗を使用してもΔＰの修止には
ならない。
利得制御装置９０８は第２図のグラフ−Ｌ、の点Ｂの位
ｉｉ５が特定車両または動力伝達装置に対して最適化さ
れｉｂＩるように１調整できる。
ｉｉ５が特定車両または動力伝達装置に対して最適化さ
れｉｂＩるように１調整できる。
第２関数使用時には第１図のＰ 帰還路は不要なことが
分った。更に△Ｐの小変化に対してエンジンは第３図の
斜線部分に示すように理想操作線近くで作動を続行し得
ることも見出された。より大きな△Ｐ変化に対してはエ
ンジン動作は第５図の斜線部分に示すようになる。
分った。更に△Ｐの小変化に対してエンジンは第３図の
斜線部分に示すように理想操作線近くで作動を続行し得
ることも見出された。より大きな△Ｐ変化に対してはエ
ンジン動作は第５図の斜線部分に示すようになる。
従来のＣＶＴ制御装置では加速ペダルはＣＶＴクラッチ
が係合されるまでスロットル開度を１１１接制御してい
た。こうするとエンジンは理想操作線にそって直ちに動
作するようにされ、その結果エンジントルクに急変部分
が（従って衝撃が）発生する。例えば第５図を参照する
と従来法において、クラッチが点へで係合すればエンジ
ンスロットルは直ちに開き点Ｂに達する。他方エンジン
か点Ｃで作動中にクラッチが係合すると、スロットルか
閉じエンジンは点りで作動さけられる。いずれの場合で
も車両操縦者に感知される突然の変化がエンジントルク
に発生する。本発明のＣＶＴ制御装置ではエンジンスロ
ットルはエンジントルクを制御するために調整されるの
で１−記状態を避は得る。従ってＣＶＴ動作への過渡期
ではエンジントルクはトルク内の突然の変化を除くため
に制御され得る。本発明によればスロットルはＣＶＴモ
ードの間においてさえ１１８整可能である。
が係合されるまでスロットル開度を１１１接制御してい
た。こうするとエンジンは理想操作線にそって直ちに動
作するようにされ、その結果エンジントルクに急変部分
が（従って衝撃が）発生する。例えば第５図を参照する
と従来法において、クラッチが点へで係合すればエンジ
ンスロットルは直ちに開き点Ｂに達する。他方エンジン
か点Ｃで作動中にクラッチが係合すると、スロットルか
閉じエンジンは点りで作動さけられる。いずれの場合で
も車両操縦者に感知される突然の変化がエンジントルク
に発生する。本発明のＣＶＴ制御装置ではエンジンスロ
ットルはエンジントルクを制御するために調整されるの
で１−記状態を避は得る。従ってＣＶＴ動作への過渡期
ではエンジントルクはトルク内の突然の変化を除くため
に制御され得る。本発明によればスロットルはＣＶＴモ
ードの間においてさえ１１８整可能である。
本発明を望ましい実施例に関して説明したがこれらは例
であって発明を制限するものでない。該実施例の他の変
形および修正は当業者には本発明の範囲および精神を逸
脱することなく容易に可能なものと解釈されるべきであ
る。
であって発明を制限するものでない。該実施例の他の変
形および修正は当業者には本発明の範囲および精神を逸
脱することなく容易に可能なものと解釈されるべきであ
る。
発明の効果
本発明によれば、ＣＶＴを有する動力伝達装置において
始動時を始めとする過渡期においてもドライバの加速意
図に対し衝撃を生ずることなく迅速に応答し、速やかに
理想操作線に到達できるようＩＥ確に制御可能である。
始動時を始めとする過渡期においてもドライバの加速意
図に対し衝撃を生ずることなく迅速に応答し、速やかに
理想操作線に到達できるようＩＥ確に制御可能である。
その結果、エンジンを常時理想操作線の近傍において運
転することが。
転することが。
加速要求等に対応するＣＶＴ比（変速比）の変化に際し
てその応答性を犠牲にすることなく実現される。
てその応答性を犠牲にすることなく実現される。
本発明の装置は、既述の制御装置にイ〕ずかな改良を加
えることにより、顕著な効果が達成され。
えることにより、顕著な効果が達成され。
構成は曳雑化せず、従って設置が容易であると共に、コ
スト的にも資料である。
スト的にも資料である。
第１図は第７図の制御装置で本発明によって改良された
実施例を示す。 第２図乃至第５図は本発明の実施例における種々のスロ
ツ゛トル開度でのエンジン特性を示す特性線図である。 第６図は排気量が約２．５リツトルの典型的な４気筒乗
用車エンジンの特性線図を示す。 第７図は米国特許第４．４５９．８７８号および第４．
４！ｌｉ８，５８０号に開示されたエンジン−ＣＶＴ制
御ｈ°式の要素間の機能的関係を示す。 第８図は第７図の制御装置の全体と、ＣＶＴブーりおよ
びベルト駆動および車両始動クラッチに対する関係とを
示すブロック図である。 図中符号 ９・・・燃料遮断機構、１０・・・エンジン。 １１・・・燃料減少弁、１２・・・燃料供給手段。 １３・・・スロットルサーボ、１４・・・ＣＶＴ。 １６・・・駆動軸 １７・・・ＣＶＴ比制御装
置。 １９・・・トルク検出器。 １００ ・・エンジン制御回路。 ２００・・・彼駆動側プーリ圧力発生装置。 ３００・・・駆動側プーリ圧力発生装置。 ３５０・・・駆動側圧力サーボ制御装置４゜４００・・
・始動クラッチ１り御回路。 ４５０・・・始動クラッチ用圧力サーボ制御装置。 ５００・・・液圧分配回路。 ６００・・・ＣＶＴ比回路。 以 上 出願人 アイシン精機株式会社 代理人 弁理士 加 藤 朝 道 （外１名） 第２Ｉｉ 第３図
実施例を示す。 第２図乃至第５図は本発明の実施例における種々のスロ
ツ゛トル開度でのエンジン特性を示す特性線図である。 第６図は排気量が約２．５リツトルの典型的な４気筒乗
用車エンジンの特性線図を示す。 第７図は米国特許第４．４５９．８７８号および第４．
４！ｌｉ８，５８０号に開示されたエンジン−ＣＶＴ制
御ｈ°式の要素間の機能的関係を示す。 第８図は第７図の制御装置の全体と、ＣＶＴブーりおよ
びベルト駆動および車両始動クラッチに対する関係とを
示すブロック図である。 図中符号 ９・・・燃料遮断機構、１０・・・エンジン。 １１・・・燃料減少弁、１２・・・燃料供給手段。 １３・・・スロットルサーボ、１４・・・ＣＶＴ。 １６・・・駆動軸 １７・・・ＣＶＴ比制御装
置。 １９・・・トルク検出器。 １００ ・・エンジン制御回路。 ２００・・・彼駆動側プーリ圧力発生装置。 ３００・・・駆動側プーリ圧力発生装置。 ３５０・・・駆動側圧力サーボ制御装置４゜４００・・
・始動クラッチ１り御回路。 ４５０・・・始動クラッチ用圧力サーボ制御装置。 ５００・・・液圧分配回路。 ６００・・・ＣＶＴ比回路。 以 上 出願人 アイシン精機株式会社 代理人 弁理士 加 藤 朝 道 （外１名） 第２Ｉｉ 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、エンジンと前記エンジンに連結される連続可変比変
速装置を含み、前記エンジンから動力を出力軸に伝達す
るための動力伝達装置の作動を制御するための装置であ
って、前記エンジンは可変量の燃料を該エンジンに供給
するための燃料供給手段を含み、前記動力伝達装置は所
望の出力特性を指令するための指令手段によって制御さ
れるようにされた動力伝達装置制御装置において、該装
置は： 前記動力伝達装置の実特性を測定するための装置実特性
測定手段と： 前記指令手段と前記装置実特性測定手段とに機能的に接
続され、前記指令手段によって指令された所望装置特性
と該測定された装置実特性との関数としての前記変速装
置の変速比を制御するための変速比制御手段であって前
記エンジンの速度は変速比の関数として変化するように
された変速比制御手段と；および 前記指令手段と前記装置実特性測定手段とに接続され、
該装置特性の前記指令された変化を示す信号を出力する
ための制御手段であって、前記燃料供給手段によって前
記エンジンに供給される燃料を前記変化信号に依存して
制御する制御手段とを含むことを特徴とする動力伝達装
置制御装置。 ２、前記動力伝達装置の前記実特性は前記エンジンの速
度の関数であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の制御装置。 ３、前記エンジンへの所望燃料必要量をエンジン速度に
関して決定する燃料関数手段を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載の制御装置。 ４、前記変化信号は前記供給手段を制御するための前記
燃料関数手段に従って修正されることを特徴とする特許
請求の範囲第３項に記載の制御装置。 ５、前記指令された装置特性は所定の関数に従って修正
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
制御装置。
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