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図面 (10)

目的

互いに重なり合う変速パターンによる複数個前進用レンジを持つ無段変速機変速制御装置において、ドライバー加速期待に基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答する車両動力性能の向上を達成すること。

構成

一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替時、予め定められた機関回転数だけ低下させるアップシフト変速とその変速比を固定する制御を一時的に行なうレンジ切替時変速制御手段eを設けると共に、変速比固定制御中に実機関回転数相当値通常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると自動的に通常変速制御に復帰させる変速制御モード切替手段gを設けた。

概要

背景

従来、無段変速機としては、例えば、『新型解説書(K11−1)』(平成4年1月;日産自動車株式会社発行)のC−9〜C−48ページに記載のものが知られていて、この無段変速機には、前進用変速レンジとして、図7の変速パターンに示すように、低速から最高速までオールマイティーに使用できるDレンジと、エンジンを高出力に保つことで山岳路やコーナーの連続する場所でスポティに走れ、十分なエンジンブレーキが得られるDs レンジとが設定されている。

概要

互いに重なり合う変速パターンによる複数個の前進用レンジを持つ無段変速機の変速制御装置において、ドライバー加速期待に基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答する車両動力性能の向上を達成すること。

一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替時、予め定められた機関回転数だけ低下させるアップシフト変速とその変速比を固定する制御を一時的に行なうレンジ切替時変速制御手段eを設けると共に、変速比固定制御中に実機関回転数相当値通常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると自動的に通常変速制御に復帰させる変速制御モード切替手段gを設けた。

目的

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、互いに重なり合う変速パターンによる複数個の前進用レンジを持つ無段変速機の変速制御装置において、ドライバーの加速期待に基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答する車両動力性能の向上を達成することにある。

効果

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技術文献被引用数
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請求項1

外部からの指令により変速比を変える変速アクチュエータを有し、互いに重なり合う変速パターンによる複数個前進用レンジを持つ無段変速機において、機関回転数相当値を検出する機関回転数相当値検出手段と、一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替時かどうかを判断するレンジ切替判断手段と、レンジ切替判断時、予め定められた機関回転数だけ低下させる変速比に変更すると共にその変速比を略固定としたままとする変速制御指令を前記変速アクチュエータに出力するレンジ切替時変速制御手段と、車両運転状態と変速パターンに基づき目標機関回転数相当値を得る変速比に制御する変速制御指令を前記変速アクチュエータに出力する通常変速制御手段と、レンジ切替時変速制御が行なわれている時、実機関回転数相当値が通常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると、レンジ切替時変速制御から通常変速制御に復帰させる変速制御モード切替手段と、を備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置

技術分野

0001

本発明は、互いに重なり合う変速パターンによる複数個前進用レンジを持つ無段変速機変速制御装置に関する。

背景技術

0002

従来、無段変速機としては、例えば、『新型解説書(K11−1)』(平成4年1月;日産自動車株式会社発行)のC−9〜C−48ページに記載のものが知られていて、この無段変速機には、前進用変速レンジとして、図7の変速パターンに示すように、低速から最高速までオールマイティーに使用できるDレンジと、エンジンを高出力に保つことで山岳路やコーナーの連続する場所でスポティに走れ、十分なエンジンブレーキが得られるDs レンジとが設定されている。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、上記従来の無段変速機にあっては、DレンジとDs レンジとでは変速パターンが互いに重なり合い、レンジ切替を行なっても目標機関回転数が変わることが無いため、例えば、スロットル開度TVOを全開のままDs レンジからDレンジへのレンジ切替を行なった場合、図8に示すように、機関回転数が低下することは無く、入力イナーシャによる慣性トルクでの加速を期待することができない。なお、有段変速機の場合には、図9に示すように、2速固定レンジからDレンジへレンジ切替を行なうと、レンジ切替に同期してアップシフトが行なわれるため、レンジ切替と同時に機関回転が低下し、入力イナーシャによる慣性トルクにより加速する。

0004

そこで、上記問題対策として、スロットル開度TVOの全開域での変速パターンを、“Dレンジ<Ds レンジ”のように変速パターンを変更して設定すると、Dレンジでスロットルを全開に踏んでも機関の全機能を発揮できず、ドライバーはDs レンジへのセレクト操作を必要とすることになり、操作が煩わしくなる。

0005

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、互いに重なり合う変速パターンによる複数個の前進用レンジを持つ無段変速機の変速制御装置において、ドライバーの加速期待に基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答する車両動力性能の向上を達成することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するため本発明の無段変速機の変速制御装置では、一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替時、予め定められた機関回転数だけ低下させるアップシフト変速とその変速比を固定する制御を行ない、変速比固定制御中に実機関回転数相当値通常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると自動的に通常変速制御に復帰させる手段とした。

0007

即ち、図1クレーム対応図に示すように、外部からの指令により変速比を変える変速アクチュエータaを有し、互いに重なり合う変速パターンによる複数個の前進用レンジを持つ無段変速機bにおいて、機関回転数相当値を検出する機関回転数相当値検出手段cと、一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替時かどうかを判断するレンジ切替判断手段dと、レンジ切替判断時、予め定められた機関回転数だけ低下させる変速比に変更すると共にその変速比を略固定としたままとする変速制御指令を前記変速アクチュエータaに出力するレンジ切替時変速制御手段eと、車両運転状態と変速パターンに基づき目標機関回転数相当値を得る変速比に制御する変速制御指令を前記変速アクチュエータaに出力する通常変速制御手段fと、レンジ切替時変速制御が行なわれている時、実機関回転数相当値が通常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると、レンジ切替時変速制御から通常変速制御に復帰させる変速制御モード切替手段gと、を備えている。

0008

登坂路での追い越しなどでドライバーが加速を期待して一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替操作を行なうと、レンジ切替判断手段dにおいて、このレンジ切替が判断され、レンジ切替時変速制御手段eにおいて、予め定められた機関回転数だけ低下させる変速比に変更すると共にその変速比を略固定としたままとする変速制御指令が変速アクチュエータaに出力される。

0009

そして、変速比を略固定としたままで機関回転が徐々に上昇するレンジ切替時変速制御中には、変速制御モード切替手段gにおいて、機関回転数相当値検出手段cからの実機関回転数相当値が監視され、実機関回転数相当値が通常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると、レンジ切替時変速制御から通常変速制御に復帰させる制御モード切替が行なわれる。

0010

そして、制御モード切替後は、通常変速制御手段fにおいて、車両運転状態と変速パターンに基づき目標機関回転数相当値を得る変速比に制御する変速制御指令を変速アクチュエータaに出力する通常変速制御が行なわれる。

0011

したがって、一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替操作を行なうと、レンジ切替時変速制御によりレンジ切替に同期して機関回転数が低下し、この機関回転数低下に伴う入力イナーシャによる慣性トルクで車両が加速する。そして、レンジ切替時変速制御から通常制御への復帰は、実機関回転数相当値が通常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると自動的に行なわれる。つまり、ドライバーの加速期待に基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答して車両動力性能が向上する。

0012

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

0013

まず、構成を説明する。

0014

図2は本発明実施例の変速制御装置が適用された無段変速機の制御システム図である。

0015

図2において、1はエンジンで、このエンジン1に連結される無段変速機のメカニカル系は、継手要素2と、前後進換機構3と、プライマリープーリ4と、セカンダリープーリ5と、スチールベルト6と、プーリ入力軸7と、プーリ出力軸8とを有して構成されている。

0016

ここで、継手要素2は、フルードカップリング電磁クラッチなどによる。

0017

前後進切換機構3は、シンクロメッシュ式ギア機構などにより構成される。

0018

プライマリープーリ4とセカンダリープーリ5には、それぞれ図外のプライマリー圧室セカンダリー圧室を有し、両室への制御油圧に応じて規定されるプーリ溝幅によりベルト巻付径の比である変速比が決められる。

0019

無段変速機の油圧制御系は、油圧コントロールユニット9と、プライマリー圧油路10と、セカンダリー圧油路11とを有して構成されている。

0020

この油圧コントロールユニット9は、ステップモータ12へのステップパルス指令に応じて前記プライマリー圧室とセカンダリー圧室への制御圧を作り出す油圧回路である。

0021

無段変速機の電子制御系は、ステップモータ12(変速アクチュエータaに相当)と、CVTコントロールユニット13と、エンジン回転数センサ14(機関回転数相当値検出手段cに相当)と、スロットル開度センサ15と、車速センサ16と、セレクタ17と、他のセンサスイッチ類18とを有して構成されている。

0022

このCVTコントロールユニット13は、マイクロコンピュータを中心とする電子制御回路で、各種の制御入力情報により目標変速比演算され、この目標変速比を得るべく、油圧コントロールユニット9のシフトコントロールバルブを動作させるべく設けられたステップモータ12へステップパルス指令を出力する。

0023

セレクタ17は、図外のセレクトレバーにより選択されているレンジ位置Pレンジ,Rレンジ,Nレンジ,Dレンジ,Ds レンジ)をスイッチ信号により検出する。

0024

次に、作用を説明する。

0025

[変速制御作動]図3はCVTコントロールユニット13により所定の制御周期で行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。

0026

ステップ30では、エンジン回転数Neと、スロットル開度TVOと、車速VSPと、セレクタ17からのレンジ位置信号が入力される。

0027

ステップ31では、車両運転状態を示すスロットル開度TVO及び車速VSPと、図4に示すDレンジの変速パターンにより目標エンジン回転数T.Neが算出される。

0028

ステップ32では、Dレンジかどうかが判断される。

0029

ステップ33では、ステップ32でDレンジと判断された時、Ds レンジからDレンジへのレンジ切替時かどうかが判断される(レンジ切替判断手段dに相当)。

0030

ステップ34では、ステップ31で算出された目標エンジン回転数T.Neから予め定められたエンジン回転数低下量dNeを差し引いた値が新たな目標エンジン回転数T.Neとして設定される。

0031

ここで、エンジン回転数低下量dNeは、スロットル開度TVOなどによる機関負荷エンジン回転数低下後の変速比との関係において、車両を加速させるに足るように設定される。

0032

ステップ35では、ステップ34で設定された目標エンジン回転数T.Ne(=プーリ入力軸回転数)と、車速VSP(=プーリ出力軸回転数)と、係数K1により下記の式により目標変速比T.RATIO が算出される。

0033

T.RATIO =K1*(T.Ne/VSP)
ステップ36では、ステップ35で算出された目標変速比T.RATIO を得るステップモータ操作量STEPが、図5に示す変速比−操作量マップに基づいて算出される。

0034

ステップ37では、ステップ36でのステップモータ操作量STEPによるステップパルス指令がステップモータ12に対し送出される。これによりステップモータ操作量STEPに相当する角度だけステップモータ12のモータ軸が回転する。

0035

ステップ38では、ステップモータ操作量STEPだけモータ軸を回転させた時点でステップモータ12を停止させる。

0036

以上のステップ34〜38は、レンジ切替時変速制御手段eに相当する。

0037

ステップ39では、ステップ30で入力されるエンジン回転数Neがステップ31で算出される目標エンジン回転数T.Ne以上かどうかが判断される(変速制御モード切替手段gに相当)。

0038

ステップ40では、ステップ32でDsレンジであると判断された時、Ds レンジの変速パターンに基づいて通常の変速制御が行なわれるし、また、ステップ39でNe≧T.Neであると判断された時、Dレンジの変速パターンに基づく通常の変速制御に復帰する(通常変速制御手段fに相当)。

0039

[レンジ切替時]まず、Dsレンジのままでの走行時には、図3のフローチャートにおいて、ステップ30→ステップ31→ステップ32→ステップ40へと進む流れとなり、ステップ40では、Ds レンジの変速パターンに基づいて通常の変速制御が行なわれる。

0040

そして、DsレンジからDレンジへ切替操作を行なうと、図3のフローチャートにおいて、ステップ30→ステップ31→ステップ32→ステップ33→ステップ34→ステップ35→ステップ36→ステップ37→ステップ38へと進む流れとなる。

0041

つまり、ステップ34で予め定められたエンジン回転数低下量dNeを差し引いた値が新たな目標エンジン回転数T.Neとして設定され、ステップ35でこの新たな目標エンジン回転数T.Neに基づき目標変速比T.RATIO が算出され、ステップ36,37で目標変速比T.RATIO を得る制御指令が出力され、ステップ48で目標変速比T.RATIO をそのまま固定とするレンジ切替時変速制御が行なわれる。このレンジ切替時変速制御がフルスロットル開度TVO(=8/8)により行なわれた時の作用を図6に示すタイムチャートにより説明する。

0042

まず、DsレンジからDレンジへのレンジ切替時点t0 で目標変速比T.RATIO がアップシフト側に変更されることで、このレンジ切替時点t0 に同期して機関回転数が低下する(図4のA点からB点)。そして、この機関回転数低下に伴って入力イナーシャによる慣性トルクが発生し、この慣性トルクにより車両が加速する。

0043

次に、Dレンジへの切替後は、図3のフローチャートにおいて、ステップ30→ステップ31→ステップ32→ステップ33→ステップ39へと進む流れとなり、ステップ39では検出によるエンジン回転数Neが通常変速制御での目標エンジン回転数T.Ne以上かどうかが判断され、Ne<T.Neの状況である限りは、ステップ38へ進み、レンジ切替時変速制御での変速比をそのまま固定した状態が維持される。そして、ステップ39においてNe≧T.Neであると判断されると、ステップ40へ進み、Dレンジの変速パターンに基づく通常の変速制御への復帰が自動的に行なわれる。

0044

この通常変速制御への復帰作用を図6に示すタイムチャートにより説明する。

0045

DsレンジからDレンジへのレンジ切替時点t0 以降は、レンジ切替時変速制御でのアップシフト側変速比に固定されることで、レンジ切替時点t0 以降において機関回転数は徐々に上昇し、この機関回転数の上昇は、Ne≧T.Neとなる時点t1 まで続く(図4のB点からC点)。時点t1 となると、Dレンジの変速パターンに基づく通常の変速制御へ復帰することで、スロットル開度TVOがそのまま維持されている限り、ほぼ機関回転数が横這いで推移することになる。

0046

したがって、ドライバーの加速期待に基づきただ1回のDsレンジからDレンジへのレンジ切替操作を行なうのみでしかも通常変速制御への復帰のための操作を要さない良好な操作性により、ドライバーの加速期待に応答して車両動力性能が向上する。

0047

次に、効果を説明する。

0048

(1)互いに重なり合う変速パターンによるDレンジとDs レンジを持つ無段変速機の変速制御装置において、Ds レンジからDレンジへの切替時、予め定められたエンジン回転数低下量dNeだけエンジン回転数を低下させるアップシフト変速とその変速比を固定する制御を行ない、変速比固定制御中にエンジン回転数Neが目標エンジン回転数T.Neに達すると自動的にDレンジでの通常変速制御に復帰させる装置としたため、ドライバーの加速期待に基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答する車両動力性能の向上を達成することができる。

0049

つまり、フルスロットル時においては、DsレンジからDレンジへのレンジ切替を行なうだけで、機関トルク最大値以上のトルク出力が発揮されることになり、特に、フルスロットル状態での登時に、より加速して並走している車両を追い越したい時などにおいて有用である。

0050

(2)DレンジとDs レンジの変速パターンは何ら変更しない装置としているため、スロットル開度TVOの全開域での変速パターンを“Dレンジ<Ds レンジ”のように変速パターンを変更して設定した場合のように、Dレンジで機関の全機能を発揮するためにDs レンジへのセレクト操作を必要とすることはなく、この点での操作性の低下を防止することができる。

0051

(3)DsレンジからDレンジへの切替時、入力イナーシャによる慣性トルクで加速性を出すようにしているため、このレンジ切替を走行中にうまく使えば燃費向上にもつながる。

0052

以上、実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があっても本発明に含まれる。

0053

例えば、実施例では、機関回転数相当値としてエンジン回転数を用いた例を示したが、継手要素として流体継手を用いる場合に機関回転数相当値としてタービン回転数を用いても良い。

0054

実施例では、DsレンジからDレンジへの切替により車両動力性能の向上させる例を示したが、逆に、DレンジからDs レンジへの切替により車両動力性能の向上させるようにしても良い。

0055

実施例では、前進用レンジとしてDレンジとDs レンジの2つのレンジを持つ例を示したが、2つ以上の前進用レンジを持つ無段変速機にも適用できる。

発明の効果

0056

以上説明してきたように本発明にあっては、互いに重なり合う変速パターンによる複数個の前進用レンジを持つ無段変速機の変速制御装置において、一方の前進用レンジから他方の前進用レンジへの切替時、予め定められた機関回転数だけ低下させるアップシフト変速とその変速比を固定する制御を行ない、変速比固定制御中に実機関回転数相当値が通常変速制御での目標機関回転数相当値の近傍に達すると自動的に通常変速制御に復帰させる手段としたため、ドライバーの加速期待に基づくレンジ切替操作のみにより加速期待に応答する車両動力性能の向上を達成することができるという効果が得られる。

図面の簡単な説明

0057

図1本発明の無段変速機の変速制御装置を示すクレーム対応図である。
図2実施例の変速制御装置が適用された無段変速機の制御システム図である。
図3実施例装置のCVTコントロールユニットで行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートである。
図4実施例の無段変速機での変速パターン図である。
図5実施例装置での変速比−STEPマップ図である。
図6実施例装置でのDsレンジからDレンジへの切替時における機関回転及び慣性トルクを示すタイムチャートである。
図7従来の無段変速機での変速パターン図である。
図8従来の無段変速機でDs レンジからDレンジへの切替を行なった場合の機関回転を示すタイムチャートである。
図9有段変速機で2速固定レンジからDレンジへの切替を行なった場合の機関回転を示すタイムチャートである。

--

0058

a変速アクチュエータ
b無段変速機
c機関回転数相当値検出手段
dレンジ切替判断手段
e レンジ切替時変速制御手段
f通常変速制御手段
g変速制御モード切替手段

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