JPS63170134A - 車両用無段変速機の制御方法 - 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、車両用無段変速機の変速を制御する技術に関
する。

［従来の技術］ 従来、運転者の要求に合った加速状態および駆動力の変
化状態を無段変速機の変速比制御に反映させる技術が種
々開示されている（特開昭６０−１２５４４９号等）。

たとえば、この運転者の要求に合った加速状態および駆
動力の変化状態を変速比制御に反映させるには、第９図
に示すような変速比制御、すなわち車速Ｖとスロットル
開度θとにもとづいて目標エンジン回転数Ｎ０本を求め
、該Ｎｅ”と実際のエンジン回転数Ｎｅとが一致するよ
うに無段変速機の変速比を制御する技術が用いられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら上記従来の技術では、加速状態および駆動
力の変化状態が運転者の要求に十分に合致しないことが
あるという問題があった。この問題は、たとえばスロッ
トル開度θが２０（％）から３０（％）になったときに
は、目標エンジン回転数Ｎ０本がＮＡ２０からＮＢ５０
になり（第９図参照）、駆動力ＦがＦＡ２０からＦＢ３
０に大きく増加するが（第１０図の車速Ｖ−駆駆動力持
特性線図参照、スロットル開度θが４０（％）から５０
（％）になったときには、目標エンジン回転数Ｎ０本が
ＮＣ４０からＮＤ５０になり（第９図参照）、駆動力Ｆ
がＦｅ１２からＦＤ５０に少し増加するにすぎないこと
が原因である。こうした現象は、第１１図のエンジント
ルク特性線図に示すように、スロットル開度θが２０（
％）から３０（％）になったときには、エンジントルク
ＴｅがＴＡ２０からＴＢ３０に大きく増加するが、スロ
ットル開度θが４０（％）から５０（％）になったとき
には、エンジントルクＴｅがＴＣ４０からＴＤ５０に減
少するために生じる。このため、スロットル開度θが２
０（％）→３０（％）に踏み込まれたときと、スロット
ル開度θが４０（％）→５０（％）に踏み込まれたとき
とでは、加速状態および駆動力の変化状態に大きな相違
が発生して、運転者の期待に反し、ドライブフィーリン
グが低下することになる。そのうえ、低スロツトル開度
θでは、少しのスロットル開度θの変化により、大きく
駆動力Ｆが変動して、加減速が繰り返されることになり
、運転者にとっては車速コントロールが難しい問題があ
った。

本発明は、上記の問題点を解決して、アクセル開度に対
する駆動力の変化状態を最適にし、車速の操作性を向上
させることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成する手段として、本発明の車両用無段
変速機の制御方法は、第１図に例示するように、 少なくともアクセルペダルの踏込量を含む車両の走行状
態を検出しくステップＳＡ）、該検出された走行状態に
もとづき予め定められた変速パターンにしたがって無段
変速機の変速比を求め（ステップ５Ｂａ）　、エンジン
に連結された車両用無段変速機の変速比を制御する（ス
テップＳＣ）方法において、 上記変速パターンは、 アクセルペダルの踏込量と車両の駆動力とがほぼ線形に
変化するように定められたこと（ステップ５Ｂｂ） を特徴とする。

［作用コ 本発明の車両用無段変速機の制御方法は、アクセルペダ
ルの踏込ｍと車両の駆動力とがほぼ線形に変化する変速
パターンを予め定め、該変速パターンにしたがい、少な
くともアクセルペダルの踏込量を含む車両の走行状態に
もとづいて、変速比を算出し、無段変速機の変速比を上
記変速比に制御する。

上記変速パターンは、アクセルペダルの踏込量に対する
エンジントルク特性にもとづいて、アクセルペダルの踏
込量と車両の駆動力とがほぼ線形に変化する値を算出、
もしくは実験により求め予め設定されるものである。こ
れにより、アクセルペダルの踏込量に対して、はぼ線形
に変化する車両の駆動力が得られる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図において、車両のエンジン１０は、ロックアツプ
クラッチ付フルードカップリング１２を介して無段変速
機１４の入力軸１６に連結されている。入力軸１６には
、油圧シリンダ１８によってＶ溝幅すなわち伝導ベルト
２０の掛り径が変更される可変ブー９２２が設けられて
いる。出力軸２４には、油圧シリンダ２６によってＶ溝
幅が変更される可変プーリ２８が設けられている。した
がって、入力軸１６に伝達された回転力は可変プーリ２
２および２８に巻き掛けられた伝導ベルト２０を介して
出力軸２４に伝達されるとともに、後段の副変速機３０
に伝達される。副変速機３０は、第１サンギア３２．第
２サンギア３４．リングギア３６などから成るラビニョ
ウ型複合遊星歯車装置を備え、高速段用クラッチ３８．
低速段用ブレーキ゛４０．後進用ブレーキ４２が図示し
ない油圧アクチュエータによって択一的に作動させられ
ることにより、次表１に示すように、副変速機３０の変
速比Ｒｆが切り換えられ、あるいは正転、逆転が切り換
えられるようになっている。

表１ ここで表１において、ρ１はＺＳ１／Ｚｒ、ρ２はＺ　
Ｓ２／　Ｚ　ｒである。但し、ＺＳｌは第１サンギア３
２の歯数、ＺＳ２は第２サンギア３４の歯数、Ｚｒはリ
ングギア３６の歯数である。ベルト式無段変速機１４の
出力軸２４は副変速は３０の入力軸を構成し、また副変
速機３０内の遊星ギアを支持するキャリア４４は出力軸
を構成するので、副変速機３０の変速比はキャリア４４
の回転数で出力軸２４の回転数を除した値となる。上記
キャリア４４に伝達された回転力は、中間歯車４６．４
８および終減速機５０を経て、車両の一対の駆動輪５２
にそれぞれ伝達されるようになっている。

可変プーリ２２および２８の近傍には、それら可変プー
リ２２および２８の回転数に対応した周波数のパルス信
号ＳＰ１およびＳＰ２をコントローラ５４へ出力するた
めの入力軸回転数センサ５８および出力軸回転数センサ
６０が設けられている。中間歯車４８の近傍には、中間
歯車４８の回転数に対応した周波数のパルス信号Ｓｖを
コントローラ５４へ出力するための車速センサ６１が設
けられている。エンジン１０の吸気配管に設けられたス
ロットル弁６２は、アクセルペダル６３の操作により開
閉され、該スロットル弁６２には、スロットルセンサ６
４が設けられており、そのスロットルセンサ６４からは
スロットル弁開度θを表すスロットル信号Ｓθがコント
ローラ５４に供給される。

本実施例においてはシフト切換装置としてシフトレバ−
６６が用いられており、そのシフトレバ−６６の操作位
置を検出する操作位置センサ６８からは、シフトレバ−
６６のシフト操作位置ｐｓｈを表す信号ＳＰがコントロ
ーラ５４に供給される。

このシフトレバ−６６は油圧回路７０内のマニュアルバ
ルブと機械的に関連させられており、ニュートラルレン
ジに操作されたときには、高速段用クラッチ３８．低速
段用ブレーキ４０．後進用ブレーキ４２をそれぞれ作動
させるための油圧アクチュエータのいずれにも油圧が供
給されることを阻止するが、後進レンジに操作されたと
きには、後進用ブレーキ４２を作動させる油圧アクチュ
エータのみに作動油を供給させる。また、シフトレバ−
６６が前進レンジのうちの通常走行（Ｄニドライブ）レ
ンジに操作された場合には、高速段用クラッチ３８を作
動させる油圧アクチュエータのみに作動油が供給される
ことを許容し、高速側ギア段が維持されるようにする。

また、シフトレバ−６６が前進レンジのうちの自動変速
レンジ（Ｓレンジ）またはエンジンブレーキレンジ（Ｌ
レンジ）に操作された場合には、高速段用クラッチ３８
および低速段用ブレーキ４０を作動させるそれぞれの油
圧アクチュエータのいずれかに作動油が供給されること
を許容する。それらの油圧アクチュエータには、油圧回
路７０（、：ｆｆＵけられたシフト用電磁弁７２の作動
に応答して作動するシフトバルブから、択一的に油圧が
供給されるようになっている。　　　　・ 上記油圧回路７０は、出力軸２４に設けられた油圧シリ
ンダ２６に無段変速機１４の実際の変速比およびエンジ
ン１０の出力トルクに対応して調圧されたライン油圧を
供給、し、伝導ベルト２０の張力を必要かつ充分に制御
する。また、油圧回路７０は、入力軸１１ｔＪけられた
油圧シリンダ１８に関して、シフト方向切換弁７４の作
動に応答して、作動油を供給しあるいは排出し、また、
シフト速度切換弁７６の作動に応答して油圧シリンダ１
８への作動油流入速度あるいは油圧シリンダ１８からの
作動油排出速度を変化させる。なお、油圧ポンプ７８は
エンジン１０などによって駆動されることにより、オイ
ルタンク８０内の作動油を油圧回路７０に圧送するもの
であって油圧回路７０の油圧源として機能する。

上記コントローラ５４は、入出力インターフェース８２
．中央処理部８４．および記憶部８６等を備え、記憶部
８６に予め記憶されたプログラムおよびデータに従って
、入出力インターフェース８２を介して入力された種々
の入力信号を処理し、ｌｊ！ｌ理結果にもとづいて、シ
フト用電磁弁７２の作動を制御することにより、副変速
１１Ｉ１３０のギア段を自動シフトさせ、シフト方向切
換弁７４およびシフト速度切換弁７６の作動を制御する
ことにより、無段変速機１４の変速比を最適値に変化さ
せる。

次に、第３図のフローチャートにより所定時間毎に実行
される本実施例の変速比制御ルーチンを説明する。

第３図は、車両のトランスミッション全体の変速比を制
御するための制御ルーチンを示すものであって、先ずス
テップ１００が実行されることにより車速Ｖ、スロット
ル開度θ、入力軸１６の回転数１’４ｉｎ、出力軸２４
の回転数Ｎｏｕｔ、シフトレｔ＜−６６（７）操作位Ｉ
Ｉ　Ｐ　ｓｈカ信号ＳＶ、Ｓθ、ＳＰｌ、ＳＰ２．およ
びＳＰに基づいて読み込まれる。

次いで、ステップ１１０が実行されることにより、シフ
トレバ−６６の実際の操作位置が通常走行レンジかある
いは自動変速レンジであるかが判断される。通常走行レ
ンジであると判断された場合には、ステップ１２０が実
行されて、予め記憶部８６に記憶された複数のデータマ
ツプから第４図に示す通常走行レンジ用データマツプ（
副変速機３０が高速ギア段用）が選択される。この通常
走行レンジ用データマツプは通常走行時に適した目標回
転数Ｎｉｎ”を決定するためのものである。この関係は
、発進時は発進加速性を優先して最大変速比γＩａＸに
なるようにし、走行時はアクセルペダル６３の踏込量と
車両の駆動力とがほぼ輪形に変化するように、低スロツ
トル開度では変速比γの変化を小さくし、高スロットル
開度では変速比γの変化が大きくなるように、予め求め
られたものであり、スロットル開度θ（θ０〜θ６）お
よび車速Ｖに基づいて最適な目標回転数Ｎｉｎ”が決定
される（ステップ１３０）。その俊ステップ１４０が実
行されることにより、ステップ１３０において決定され
た目標回転数Ｎｉｎ”と入力軸１６の実際の回転数Ｎ１
ｒｌとが一致するように無段変速機１４の変速比を変更
するためにシフト方向切換弁７４およびシフト速度切換
ｔ９７６を作動させる。

上記ステップ１１０において、シフトレバ−６６が自動
変速レンジに１ｉＩｌｌＩＩｌされていたと判断された
場合には、ステップ１５０が実行されることにより、副
変速１１１３０のシフト制御が実行される。

すなわち、記憶部８６に予め記憶されたシフトパターン
から、車速Ｖおよびスロットル開度θに基づいて副変速
機３０のギア段が決定され、決定されたギア段が実現さ
れるようにシフト用電磁弁７２に駆動信号を出力する。

シフトパターンはたとえば輌５図に示すものであり、デ
ータマツプなどの形態で記憶されている。図において、
Ｕ１２は、車両の走行性能を考慮して用意されたもので
あって、低速側ギア段（第１速）から高速側ギア段（第
２速）へのアップシフトの判断に用いるアップシフト線
であり、図中［）２１は、適当なヒステリシスを形成す
るように、またキックダウンによる加速性能を考慮して
用意されたものであって、高速側ギア段から低速側ギア
段へのダウンシフトの判断に用いるダウンシフト線であ
る。

次いで、ステップ１６０が実行されることにより、副変
速機３０の実際のギア段が高速側ギア段であるかまたは
低速側ギア段であるかが判断される。高速側ギア段であ
ると判断された場合には、ステップ１７０が実行されて
、たとえば第４図に示す関係を有する通常走行レンジ用
と同一の高速側ギア段用データマツプが選択されるとと
もに、ステップ１８０が実行されて高速側ギア段用デー
タマツプからスロットル開度θ（θＯ〜θ６）および車
速Ｖに基づいて高速側ギア段に適した目標回転数Ｎｉｎ
５が決定される。次いでステップ１４０が実行されるこ
とにより、高速側ギア段に適した目標回転数Ｎｉｎ＊と
入力軸１６の実際の回転数Ｎｉｎとが一致するように無
段変速１１４の変速比が変更される。

上記ステップ１６０において副変速機３０のギア段が低
速側ギア段であると判断された場合には、ステップ１９
０が実行されて、たとえば第６図に示す車速Ｖおよびス
ロットル開度θから目標回転数Ｎｉｎ＊を与える低速側
ギア段用データマツプが選択されるとともに、ステップ
２００が実行されることにより、アクセルペダル６３の
踏込量と車両の駆動力とがほぼ線形に変化するように予
め定められた低速側ギア段用データマツプに基づいて低
速側ギア段に適した目標回転数Ｎｉｎ”が決定される。

そしてステップ１４０が実行されることにより、低速側
ギア段に適した目標回転数Ｎｉｎ＊と入力軸１６の実際
の回転１Ｎｉｎとが一致するように無段変速機１４の変
速比が変更される。

以上の作動が繰り返されることにより、第７図に示すよ
うに、高スロットル開度θでエンジントルクＴｅがほと
んど増加しないスロットル開度θ（θＯ〜θ６）に対す
るエンジントルクＴｅ特性のエンジン１０を備えた車両
は、第４図、又は第６図のデータマツプにもとづいて無
段変速機１４の変速比制御を行なうことにより、発進時
の加速性を保持しつつ、第８図に示すようなスロットル
開度θ（θＯ〜θ６）に対してほぼ線形に変化する駆動
力特性を備えることになる。この結果、本実施例の無段
変速機の制御方法により、アクセルペダルの踏込量に対
する加速状態および駆動力の変化状態がほぼ線形に変化
するようになり、車速の操作性、および運転性が向上し
て、ドライブフィーリングが極めて良好になるという優
れた効果を奏する。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものでなく、
例えばリンクレススロットルバルブを備えたエンジン、
もしくはディーゼルエンジン等に応用するなど、本発明
の要旨を変更しない範囲で種々な態様の実施が可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明の車両用無段変速機の制御方法により、アクセル
ペダルの踏込量に対する車両の加速状態および駆動力の
変化状態がほぼ線形に変化するので、アクセルペダルの
踏込量の全範囲における加速状態および駆動力の制御が
容易にかつ正確に行なえるようになる。この結果、車速
の操作性および運転性が向上して、ドライブフィーリン
グが極めて良好になるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用無段変速機の制御方法の基本的
構成を例示する概念図、第２図は本発明の一実施例が適
用される装置の構成図、第３図は実施例の変速比制御ル
ーチンを示すフローチャート、第４図は実施例の目標回
転数Ｎｉｎ”を決定するために用いられる関係を示すグ
ラフ、第５図は実施例の副変速機の自動シフトに用いら
れる変速パターンを示すグラフ、第６図は実施例の目標
回転数Ｎｉｎ”を決定するために用いられる関係を示す
グラフ、第７図は実施例のエンジンのトルク特性を示す
グラフ、第８図は実施例の駆動力Ｆ特性を示すグラフ、
第９図は従来例の目標回転数Ｎｉｎ本を決定するために
用いられる関係を示すグラフ、第１０図は従来例の駆動
力Ｆ特性を示すグラフ、第１１図は従来例のエンジンの
トルク特性を示すグラフである。 １０・・・エンジン １４・・・無段変速機 ５４・・・コントローラ ６３・・・アクセルペダル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくともアクセルペダルの踏込量を含む車両の走行状
   態を検出し、該検出された走行状態にもとづき予め定め
   られた変速パターンにしたがつて無段変速機の変速比を
   求め、エンジンに連結された車両用無段変速機の変速比
   を制御する方法において、 上記変速パターンは、 アクセルペダルの踏込量と車両の駆動力とがほぼ線形に
   変化するように定められたこと を特徴とする車両用無段変速機の制御方法。