JPS631849A - 車両用無段変速装置 - 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】 ３　発明の詳ＩＩｎな説明 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、無段変速機の急減速変速時、すなわち車両の
急加速時に有効な車両用無段変速装置に関する。

［従来の技術］ 内燃機関の出力する駆動力を無段階に変速する無段変速
機は、内燃機関を全運転領域に亘って最少燃料消費率で
運転制御できるので、近年自動車等の車両への適用が提
案されている。

ところで、上記無段変速機は、スロットルバルブ開度お
よび車速等に基づいて変速制御される。

このため、例えば運転者が急激な加速を意図してアクセ
ルペダルを踏み込んだ場合等には、無段変速機の変速比
を大きくする、所謂急減速変速が行なわれる。このよう
な場合には、車両゛１員性が大きいので、無段変速機の
出力軸回転速度は急には低下せず、高い状態を維持する
。したがって、急減速変速により無段変速機の入力軸回
転速度は急激に増加する。この入力軸回転速度が内燃機
関の回転速度より高くなると、内燃機関は駆動伝達系に
より駆動されることになり、所謂エンジンブレーキ状態
を生じて車両は一時的に制動力を受ける。

このため、無段変速機を備えた車両で急加速を行なうと
、急減速変速に伴う制動力により車両は一旦減速状態に
なった後加速状態に移行するという現象が生じる。

このような不具合点に対する対策として、例えば、内燃
機関と無段変速機との間に介装されている主クラッチを
、急減速変速時には滑らせたり、分離したりして制動力
を抑制する技術が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる従来技術には、以下のような問題点があった。す
なわら、 （１）　内燃機関と無段変速機との間に介装された主ク
ラッチを急減速変速時に滑らせても、制動力の発生を完
全に防止することはできないという問題点があった。す
なわち、主クラッチの滑りの程度に応じた制動力が生じ
ていた。

（２）　また、上記（１）のように主クラッチを滑らせ
るものでは、主クラッチの劣化を生じ易く、その信頼性
および耐久性が低下するという問題もあった。

（３）　ざらに、−上記（１）の問題に対する対策とし
て、例えば主クラッチの滑り量を大きくしたり、完全に
分離するような改良技術も考えられた。しかし、このよ
うな改良技術は、主クラッチの接続時期の制御において
要求される応答性や精度の実現が極めて困難であり、い
まだ充分なものではなかった。

本発明は、急加速時における急減速変速に伴う制動力の
発生を防止する車両用無段変速装置の提供を目的とする
。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段１ 上記問題を解決するためになされた本発明は、第１図に
例示するように、 内燃機関Ｍ１の出力する駆動力を無段階に変速して駆動
輪に伝達する無段変速ＲＭ２の駆動力の入力側もしくは
出力側のいずれか一方に、駆動力の接続および分離を行
なう連結部Ｍ３を介装した車両用無段変速装置であって
、 上記連結部Ｍ３が、 上記内燃機関Ｍ１から上記駆動輪に向って駆動力が伝達
される場合に限り接続するワンウェイクラッチＭ４と、 該ワンウェイクラッチＭ４と並列に配設され、通常時は
接続しているクラッチＭ５と、を有し、 ざらに、上記無段変速機Ｍ２の急減速変速時に上記クラ
ッチＭ５を分離する制御手段Ｍ６を備えたことを特徴と
する車両用無段変速装置を要旨とするものである。

無段変速機Ｍ２とは、例えば入力プーリと出力プーリと
の間にベルトを掛け、該ベルトのイ５効径を変化させる
、所謂ベルト式無段変速機により実現できる。また例え
ば、トラクションローラを使用して無段変速を行なうト
ラクシコンド９１１式無段変速機であってもよい。

クラッチＭ５とは、例えば接続と分離との２状態に切り
換わるドッグクラッチ等により実現できる。また例えば
、乾式単板クラッチ等であってもよい。ざらに例えば、
通常時はばね力の付勢により接続状態にあり、油圧式ま
たは電磁式等のアクチュエータの作動により分離状態に
移行するものから構成できる。

制御手段Ｍ６とは、無段変速機の急減速変速時にクラッ
チを分離するものでおる。例えば、無段変速機の急減速
変速時にアクチュエータに指令を出力してクラッチを分
離し、ワンウェイクラッチの駆動力伝達開始後、クラッ
チを接続するちのでもよい。制御手段Ｍ６は、例えばデ
ィスクリートな論理回路により実現できる。また例えば
、周知のＣＰＵを始めとしてＲＯＭ、ＲＡＭおよびその
他の周辺回路素子と共に論理演算回路として構成され、
予め定められた処理手順に従って制御手段Ｍ６を実現す
るものであってもよい。

［作用］ 本発明の車両用無段変速装置は、第１図に例示するよう
に、無段変速機Ｍ２の急減速変速時には、制御手段Ｍ６
が連結部Ｍ３のクラッチＭ５を分離し、内燃機関Ｍ１か
ら駆動輪に向かう駆動力のみをワンウェイクラッチＭ４
が伝達するよう働く。

すなわち、無段変速機Ｍ２の急減速変速時に駆動伝達系
の回転速度が内燃機関Ｍ１の回転速度を上回っていると
きは、クラッチＭ５は分離されているので、駆動伝達系
から内燃機関Ｍ１に向かう駆動力はワンウェイクラッチ
Ｍ４の作用により伝達されない。

従って本発明の車両用無段変速装置は、無段変速機Ｍ２
の急減速変速に伴う制動力の発生゛を好適に防止するよ
う動く。以上のように本発明の各構成要素が作用するこ
とにより、本発明の技術的課題が解決される。

［実施例］ 次に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。本発明の一実施例である車両用無段変速装置の
システム構成を第２図に示す。車両用無段変速装置１は
、エンジン２の駆動力を主クラッチ３、その後方に並列
に配設されたワンウェイクラッチ４およびクラッチ５を
介して無段変速機（以下単にＣＶＴとよぶ。）６に伝達
するよう構成されている。上記主クラッチ３は磁粉式電
磁クラッチである。なお主クラッチ３は、半クラツチ状
態の設定可能なものであれば、例えば、遠心クラッチ、
湿式クラッチ等であってもよい。主クラッチ３は、例え
ばエンジン２のアイドル状態や、円滑な車両の発進を可
能にするために配設されている。ワンウェイクラッチ４
は、エンジン２からＣＶＴ６に向かう駆動力のみを伝達
し、上記と逆方向に向かう駆動力は伝達しない。該ワン
ウェイクラッチ４と並列に配ｆｆ１Ｕされたクラッチ５
はドッグクラッチにより構成され、接続状態と分離状態
との２状態に変化する。クラッチ５は通常時にはスプリ
ング７の付勢により接続状態にあり、油圧アクチュエー
タ８の作動により分離状態となる。ＣＶＴ６に入力され
た駆動力は、入力軸１０、入力側プーリ１１、ベルト１
２、出力側プーリ１３および出力軸１４の順に伝達され
る。入力側プーリ１１および出力側プーリ１３は、各々
油圧室１５．１６を備える。両油圧室１５．１６は、９
１アーバ１７から油圧ポンプ１８により圧送され、圧力
制御弁１９、流量制御弁２０を介して供給される作動油
により容積変化し、上記両プーリ１１゜１３の一端側の
可動プーリは各々その軸方向に駆動する。このため、ベ
ルト１２の巻きｌトは位置の有効径が変化し、無段階な
変速動作を可能としている。なお、駆動力は、ＣＶＴ６
の出力軸１４から図示しないリダクションギヤ、ディフ
ァレンシャルギヤを介して駆動輪に伝達される。

車両用無段変速装置１は、検出器として、エンジン２の
スロットルバルブ開度を検出するスロットルポジション
センサ２１、エンジン２の回転速度を検出する回転速度
センサ２２、車速を検出する車速センサ２３、入力軸１
０の回転速度を検出する入力軸回転速度センυ２４、出
力軸１４の回転速度を検出する出力軸回転速度センサ２
５を備える。

上記各センサからの信号は制御手段Ｍ６として機能する
電子制御装置（以下単にＥＣＵとよぶ。〉３０に入力さ
れ、該ＥＣｔＪ３０は上記圧力制御弁１９、流量制御弁
２０および油圧アクチュエータ８を駆動して車両用無段
変速装置１を制御する。

ＥＣＵ３Ｏは、ＣＰＬＩ３０ａ、ＲＯＭ３０ｂ。

ＲＡＭ３０ｃを中心に論理演算回路として構成され、コ
モンバス３０ｄを介して入力部３０ｅ、出力部３０　’
ｆ’に接続されて外部との入出力を行なう。

次に、上記ＥＣｔＪ３０の実行するクラッチ制御処理を
第３図のフローチャートに基づいて説明する。本りラッ
ヂ制御１は、車両の発進に伴って起動され、所定時間毎
に繰り返して実行される。

ステップ１００では、フラグｉが値Ｏにリセットされて
いるか否かを判定し、肯定判断されるとステップ１１０
に、−方、否定判断されるとステップ１４０に各々進む
。なお、フラグｉはクラッチ５の分離に伴って値１にセ
ンｉへされ、−方、クラッチ５の接続に伴って値Ｏにリ
セットされる。クラッチ５が接続されている場合に実行
されるステップ１１０では、速度比＆ｉ差（ｅ−ｅ＊）
／ｅが分離基準値Ｃ１以上であるか否かが判定され、肯
定判断された場合はステップ１２０に、−方、否定判断
された場合はステップ１５０に各々進む。

ここで速度比ｅは、出力軸回転速度／入力軸回転速度で
与えられる。また目標速度比ｅ＊は、スロットルバルブ
開度に応じてマツプに従って求めたＣＶＴ６の入力軸回
転速度と、車速に応じて定まるＣＶＴ６の出力軸回転速
度との比により算出される値である。速度比偏差が分離
基準値Ｃ１以上であるときに実行されるステップ１２０
では、油圧アクチュエータ８を駆動してクラッチ５を分
離（ＯＦＦ＞する処理が行なわれる。続くステップ１３
０ではフラグｉを値１にセットする処理が行なわれた後
、−旦本クラッチ制御処理を終了する。

−方、クラッチ５が分離されているときに実行されるス
テップ１４０では、速度比偏差が接続基準値Ｃ２以下で
あるか否かを判定し、肯定判断されるとステップ１５０
に、−方、否定判断されると既）ホしたステップ１２０
に各々進む。速度比偏差が接続基準値Ｃ２以下である場
合に実行されるステップ１５０では、クラッチ５を接続
（ＯＮ＞する処理が行なわれる。続くステップ１６０で
は、フラグｉを値Ｏにリセットする処理が行なわれた後
、−旦本クラッチ制御処理を終了する。以後、本クラッ
チ制御処理は既）ホしたように繰り返して実行される。

上記クラッチ制御処理により、クラッチ５は第４図に示
すように接続または分離される。すなわち、急減速変速
時には変速比ｅは目標速度比ｅニドよりかなり大きくな
るので、速度比偏差は増加する。したがって、変速開始
後、速度比偏差が分離基準値Ｃ１未満の間はいまだ急減
速変速ではないものとしてクラッチ５は接続（ＯＮ）さ
れており、該分離基準値Ｃ１以上になると急減速変速時
とみなされてクラッチ５は分離（ＯＦＦ＞される。

−方、−旦分離（ＯＦＦ）されたクラッチ５を接続する
のは、ワンウェイクラッチ４の接続後である。したがっ
て、速度比偏差が接続基準値Ｃ２より大きい間はいまだ
ワンウェイクラッチ４が接続されていないものとしてク
ラッチ５を分＠（０「Ｆ）しておき、該接続基準値Ｃ２
以下になる変速終了直前においてワンウェイクラッチ４
が接続されたものとしてクラッチ５は接続（ＯＮ＞され
る。このように、急減速変速時を前提として分離基準値
Ｃ１は大きな値に設定しており、−方、ワンウェイクラ
ッチ４の接続後を前提として接続基準値Ｃ２は小さな値
に設定しである。

以上説明したように、本実施例は、速度比偏差が分離基
準値Ｃ１以上になるとクラッチ５を分離してエンジン２
とＣＶ　Ｔ　６とをワンウェイクラッチ４のみにより接
続し、−方、速度比偏差が接続基準値Ｃ２以下になると
クラッチ５を接続するよう構成されている。このため、
無段変速機６の急減速変速時にＣＶＴ６の入力＋１＋１
Ｉ１１０の回転速度がエンジン２の回転速度を上回って
も、ワンウェイクラッチ４の作用により入力軸１０から
エンジン２への駆動力逆伝達は生じない。したがって、
制動力の発生を防止し、加速性能や乗り心地といった、
所謂ドライブフィーリングを向上できる。

すなわち、従来はワンウェイクラッチ４が介装されてい
なかったので、第５図（１）に示ずように、急減速変速
時におけるエンジン回転速度ＮｅとＣＶＴ６の入力軸１
０との回転速度Ｎｉｎは同一でめった。このため、時刻
−「１〜Ｔ２に亘って、ＣＶＴ６からエンジン２に駆動
力の逆伝達（負の伝達駆動力）が行なわれ、所謂エンジ
ンブレーキ現象のような制動力を生じていた。しかし、
本実施例のように、エンジン２からＣＶＴ６に向かう方
向のみ駆動力を伝達するワンウェイクラッチ４を設ける
と、第５図（２）に示すように、急減速変速時において
エンジン回転速度Ｎｅ（実線）をＣｖ丁６の入力軸１０
の回転速度Ｎｉｎ　（破線）が上回っている時刻Ｔ１１
〜Ｔ１２の間は、ＣＶＴ６からエンジン２に向かう駆動
力の逆伝達（負の伝達駆動力）は行なわれない。これは
、Ｃｖ工６の入力軸１０とエンジン２との回転速度差を
ワンウェイクラッチ４が空転して吸収するためである。

また、本実施例ではワンウェイクラッチ４およびクラッ
チ５を並列に配工２するという簡単な構成で、−時的制
動力の発生を防止して速やかな変速が可能となる。

さらに、本実施例では、ＣＶ　Ｔ　６の急減速変速時に
、主クラッチ３を滑らせたり、分離したりする必要がな
く、２状態に変化する簡単な構成のクラッチ５の接続お
よび分離制御だ【プで済む。したがって、制御を容易に
すると共に、主クラッチ３の信頼性・耐久性も向上する
。

また、ＣＶＴ６の急減速変速時にお【プる主クラッチ３
に対プる要求性能が減るため、駆動伝達系設計時の自由
度が増す。

ざらに、分離基準値Ｃ１を充分大きな値に、−方、接続
基準値Ｃ２を充分小さな値に各々設定し、速度比偏差と
比較してクラッチ５の接続または分離を行なう。このた
め、ＣＶＴ６の急減速変速時にのみクラッチ５を分離す
るので、通常の緩減速変速時、例えば緩慢な減速後に急
な下り坂にさしかかったような場合にはエンジンブレー
キ状態への移行が可能でおり、制動力を確保できる。−
方、ワンウェイクラッチ４の接続後にクラッチ５を接続
するので、クラッチ５接続時の係合ショックを防止でき
る。

また、クラッチ５はスプリング７により通常時は接続状
態にあり、油圧アクチュエータ８の作動時にのみ分離状
態となる。このため、例えば油圧系統に異常が生じて油
圧アクチュエータ８が正常作動しなくなった場合でも、
スプリング７によりクラッチ５は接続状態を保持できる
。したがって、油圧系統の異常時にも、エンジンブレー
キ状態による制動力を確保するというフェイルセイフ機
能を有する。

なお、本実施例では油圧アクチュエータ８によりクラッ
チ５を分離するよう構成したが、例えば電磁アクチュエ
ータ等により応答性良くクラップ５を分離するように構
成することも可能である。

なお本実施例では、エンジン２とＣＶＴ６の入力軸１０
との間に、ワンウェイクラッチ４およびクラッチ５を並
列に配設した。しかし、例えば第６図に示すように、Ｃ
ＶＴ６の出力Ｎ１４と図示しないリダクションギヤ等と
の間にワン「ウェイクラッチ４およびクラッチ５を並列
に配設するよう構成してもよい。このように構成した場
合には、ＣＶＴ６の急減速変速時において、エンジン２
およびＣＶＴ６を、駆動輪側と分離することができる。

このため、駆動伝達系（例えばＣＶＴ６の入力軸側）の
慣性に起因して駆動輪に作用する制動力の発生を完全に
防止できる。なお、クラッチ５の接続および分離の制御
は、既述した実施例と同様である。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
ような実施例に何等限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し
得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳記したように本発明の車両用無段変速装置は、無
段変速機の急減速変速時には、連結部のクラッチは分離
されて内燃は関から駆動輪に向かう方向にのみ駆動力を
伝達するワンウェイクラッチだけが接続するよう構成さ
れている。このため、無段変速機の急減速変速時には駆
動伝達系からの駆動力が内燃機関に伝達されないので、
急激な加速に伴う制動力の発生を確実に防止でき、走行
性能および乗り心地といった車両の総合性能を向上でき
るという優れた効果を奏する。

また、制動力発生の弊害を防止した速やかな変速を簡単
な装置構成により確実に実現できる。

さらに、内燃機関と駆動伝達系とを接続する主クラッチ
を変速時に滑らせる必要がないので、主クラッチの劣化
を防止でき、信頼性および耐久［ｉも向上する。

また、急減速変速時には、連結部の接続されているクラ
ッチを分離するだけで済むので、容易な制御により急減
速変速時の制動力発生を防止できる。

ざらに、急減速変速時に主クラッチを滑らＵたり、また
は接続および分離を正確に応答性よく制御する必要がな
くなる。したがって、主クラッチに対する要求性能が減
るので、主クラツチ設計１１）にお（プる）薫択範囲の
拡大に伴いδ２ｈ１の自由度も増加する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成図
、第２図は本発明一実施例のシステム構成図、第３図は
同じくその制御を示すフローチャート、第４図は同じく
その速度比偏差とクラッチの状態を示す説明図、第５図
（１）、（２＞は回転速度および伝達駆動力の変化を示
すタイミングチャート、第６図は本発明の伯の実施例を
示すシステム構成図である。 Ｍｌ・・・内燃別間 Ｍ２・・・無段変速機 Ｍ３・・・連結部 Ｍ４・・・ワンウェイクラッチ Ｍ５・・・クラッチ Ｍ６・・・制御手段 １・・・車両用無段変速装置 ２・・・エンジン ４・・・ワンウェイクラッチ ５・・・クラッチ ６・・・無段変速機（ＣＶＴ） ８・・・油圧アクチュエータ ２１・・・スロワ１〜ルポジシヨンセンサ２４・・・入
力軸回転速度センサ ２５・・・出力軸回転速度センサ ３０・・・電子制御装置（ＥＣＵ） ３０　ａ　・ＣＰ　Ｕ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の出力する駆動力を無段階に変速して駆動
   輪に伝達する無段変速機の駆動力の入力側もしくは出力
   側のいずれか一方に、駆動力の接続および分離を行なう
   連結部を介装した車両用無段変速装置であつて、 上記連結部が、 上記内燃機関から上記駆動輪に向つて駆動力が伝達され
   る場合に限り接続するワンウェイクラッチと、 該ワンウェイクラッチと並列に配設され、通常時は接続
   しているクラッチと、 を有し、 さらに、上記無段変速機の急減速変速時に上記クラッチ
   を分離する制御手段を備えたことを特徴とする車両用無
   段変速装置。