(57)【要約】【課題】車輌用無段変速装置を手動変速制御するとき、高速走行時にも手動操作端はその移動幅全域にわたって有効に働くようにし、低速走行時から高速走行時の全域にわたって繊細な変速設定性を維持する。【解決手段】手動変速制御手段は無段変速機構の入力部材の回転数の下限値を設定するに当り該下限値が高速走行時には低速走行時に於けるより高くなるよう車速に応じて設定すると共に操作端の操作を常時そのときの車速に対応する下限値以上の入力部材回転数に対応させる。【選択図】    図２
2004278739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作により手動で設定する手動変速制御手段とを備えた車輌用無段変速装置にして、前記手動変速制御手段は前記無段変速機構の入力部材の回転数の下限値を所定の高速走行時に於ける値が所定の低速走行時に於ける値より高くなるよう車速に応じて設定すると共に前記操作端の操作を常時そのときの車速に対応する前記下限値以上の入力部材回転数に対応させることを特徴とする車輌用無段変速装置。
【請求項２】
前記手動変速制御手段は前記下限値を車速の増大に実質的に比例して増大するよう設定することを特徴とする請求項１に記載の車輌用無段変速装置。
【請求項３】
前記手動変速制御手段は前記入力部材回転数の上限値を実質的に一定値を越えない値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の車輌用無段変速装置。
【請求項４】
前記操作端は前記無段変速機構の変速比を最大値に設定する一端位置より該変速比を最小値に設定する他端位置まで操作の全幅に亙って設定すべき変速比の値に応じて変位される操作端であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車輌用無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌用変速装置に係り、特に無段変速機構を用いた車輌用無段変速装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
駆動軸の回転数に対する被動軸の回転数を無段階に連続して変えることができる無段変速機構がベルト式無段変速機構やトロイダル式無段変速機構として知られており、車輌用無段変速装置として用いられている。またかかる無段変速機構を用いて車輌用無段変速装置を構成する場合、無段変速機構をその変速比が自動変速制御手段により車輌の運転状態に応じて自動的に設定される自動変速モードと、その変速比が手動変速制御手段により運転者の意図するところに応じて手動的に設定される手動変速モードとの間に随時切り換えて作動させることが行われている。
【０００３】
図４はそのような公知の車輌用無段変速装置を含む車輌駆動系の基本構成を示す概略図である。図に於いて、１０はエンジンであり、直結クラッチ１２を備えたトルクコンバータ１４、歯車変速機構１６、無段変速機構（ＣＶＴ）１８、プロペラ軸２０、差動歯車２２、一対の車軸２４を経て一対の駆動輪２６を駆動するようになっている。エンジン１０、トルクコンバータの直結クラッチ１２、トルクコンバータ１４、無段変速機構１６の作動はマイクロコンピュータを備えた電子制御装置（ＥＣＵ）２８により制御されるようになっている。電子制御装置２８には、図には示されていないアクセルペダルおよびブレーキペダルよりその踏み込み量に関する信号、車速センサ３０より車速に関する信号、シフトレバーの如き操作端を備えた変速操作装置３２より運転者による変速指令信号、その他の電子制御装置の作動に必要な情報を与える信号が供給されている。
【０００４】
変速操作装置３２は、図示の如くＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ、＋、−の各シフト位置を備えたＪ字型の溝と、これに沿って各シフト位置の間に手にて移動されるシフトレバー（図示せず）とを備えている。Ｐ、Ｒ、Ｎはそれぞれパーキング、リバース、ニュートラルのシフト位置である。シフトレバーがＤ位置にあるとき、無段変速機構１８は電子制御装置２８の制御判断に従って所定の変速比を達成する状態に制御され、またシフトレバーがＭ位置にあるとき、無段変速機構１８は運転者によるシフトレバーの操作に従って所定の変速比を達成する状態に制御される。この場合、ここに示す公知例に於いては、シフトレバーは運転者がこれを手にて操作することによりＭ位置より＋位置または−位置へ任意にシフトされるが、運転者がシフトレバーに加える力を解除すると、シフトレバーはばね力によりＭ位置に戻されるようになっている。そしてシフトレバーがＭ位置より＋位置へシフトされる度に無段変速機構はそれについて予め設定されている複数の変速比の順番に沿って１段階ずつアップシフトされ、またシフトレバーがＭ位置より−位置へシフトされる度に同変速比の順番に沿って１段階ずつダウンシフトされるようになっている。
【０００５】
かかる自動変速モードや手動変速モードに関する制御態様やその間の切換え制御については、従来より種々の提案がなされている。例えば、下記の特許文献１には、マニュアル操作用ガイド４１（図１３）に沿うシフトレバーの位置に応じて三角形の影線にて示されている如く変速比を変えることが記載されている。また下記の特許文献２には、シフトレバー４のマニュアルレンジ（Ｍ）での動きはポテンシオメータ６に伝えられ、電位差により設定トルク比を検出し、シフトレバーのシフト位置に応じてトルク比を無段階に設定することが記載されている。また、下記の特許文献３には、マニュアルモードが選択されたとき、アップシフトまたはダウンシフトを指令する手動変速指令手段６３からの指令に応じて変速段を選択することが記載されている。
【特許文献１】
特開平９−１３７８５３号公報
【特許文献２】
特開平５−８３７８３号公報
【特許文献３】
特開平９−１９６１６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に記載されているようにマニュアル操作用ガイドに沿うシフトレバーの位置に応じて変速比が設定される構成を上に図４について説明した如き従来の車輌用無段変速装置に組み込めば、車輌用無段変速装置は、シフトレバーが−側または＋側へシフトされる度に変速比が或る段階値ずつ増減される代りに、手動による変速比は、図５に示す如くシフトレバーがＬ−Ｍ−Ｈの移動範囲のうちのどの位置にあるかに応じてその位置に対応した値に設定される。従って、この場合、シフトレバーが移動できる全幅Ｓが運転者に対し変速比を選定するシフトレバーの位置決めのための幅として提供される。
【０００７】
ところで、変速比とは、変速機構の入力側回転数を分子とし、出力側回転数を分母とする比であり、車輌用変速装置の場合、分母は車速に対応し、分子はエンジン回転数に対応するので、高い車速と高い変速比の組合せは著しく高いエンジン回転数に対応する。従って、図５に示す如く変速比がシフトレバーの移動幅全体にわたってその移動位置に対応して設定されるようになっていても、車速が増大するにつれて変速比の大きい領域（即ち、Ｌ近傍の領域）は次第に使用されなくなり、変速比の無段調節は残るＨ近傍の領域に於ける限られた移動幅の間で行われることになる。当然のことながら、手動による無段調節は、操作端を適度に広い移動範囲の中で位置決めするとき繊細な調節が可能であり、位置選択の対象となる移動範囲が狭まると、それだけで調節の繊細さが失われる。
【０００８】
本発明は、車輌用無段変速装置に於いて車速が増大したときの手動制御に関する上記の問題に着目し、この点に関して改良された車輌用無段変速装置を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作により手動で設定する手動変速制御手段とを備えた車輌用無段変速装置にして、前記手動変速制御手段は前記無段変速機構の入力部材の回転数の下限値を所定の高速走行時に於ける値が所定の低速走行時に於ける値より高くなるよう車速に応じて設定すると共に前記操作端の操作を常時そのときの車速に対応する前記下限値以上の入力部材回転数に対応させることを特徴とする車輌用無段変速装置を提案するものである。
【００１０】
前記手動変速制御手段は前記下限値を車速の増大に実質的に比例して増大するよう設定するようになっていてよい。
【００１１】
また、前記手動変速制御手段は前記入力部材回転数の上限値を実質的に一定値を越えない値に設定するようになっていてよい。
【００１２】
また、前記操作端は前記無段変速機構の変速比を最大値に設定する一端位置より該変速比を最小値に設定する他端位置まで操作の全幅に亙って設定すべき変速比の値に応じて変位される操作端であってよい。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
上記の如く、無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作により手動で設定する手動変速制御手段とを備えた車輌用無段変速装置に於いて、前記手動変速制御手段が前記無段変速機構の入力部材の回転数の下限値を所定の高速走行時に於ける値が所定の低速走行時に於ける値より高くなるよう車速に応じて設定すると共に前記操作端の操作を常時そのときの車速に対応する前記下限値以上の入力部材回転数に対応させるようになっていれば、車速が如何ように増大しても、そのとき運転に於いて実際に使用する範囲での変速比の調節に当って、シフトレバー等の変速比選定用操作端をそのために用意された移動の全幅に対する位置として選定することができ、常に高い繊細度にて変速比の無段設定を行うことができる。
【００１４】
この場合、手動変速制御手段が前記下限値を車速の増大に実質的に比例して増大するように設定するようにされれば、車輌が順調に走りした後には変速比が常時使用の変速段のうちの最高段に設定される現今一般の車輌に本発明をそのまま適用することができる。
【００１５】
また、手動変速制御手段が入力部材回転数の上限値を実質的に一定値を越えない値に設定するようになっていれば、エンジンの最高回転数をエンジンにとって好ましい所定値以下に確実に保持する態様にて本発明を実施することができる。
【００１６】
また、操作端が無段変速機構の変速比を最大値に設定する一端位置より変速比を最小値に設定する他端位置まで操作の全幅に亙って設定すべき変速比の値に応じて変位される操作端であれば、運転者は、車速の如何にかかわらず常に同一の両端位置間に分配される調節位置として安定した変速比設定操作を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による車輌用無段変速装置の変速操作装置の構成を示す概略図である。図に於いて、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ、Ｌ、Ｈが付されたＪ字型の溝は、図４について説明した車輌用無段変速装置の変速操作装置３２に相当するものであり、以下に説明される手動変速制御に於ける制御態様を除き、図１に示す実施の形態は図４について説明したその他の構成と組み合わされて同様の車輌用無段変速装置を構成するものである。従って、ここに記載する本発明の実施の形態は、図４に示す構成の変速操作装置３２を図１に示す変速操作装置により置き換え、電子制御装置２８に於ける作動プログラムをソフト的に変更したものであり、同じ事項についての重複説明を避けるため、図１に示すその他の構成について上に説明した事項は本発明の実施の形態についての説明でもあるものとする。
【００１８】
本発明によれば、変速操作装置１００は、図には示されていないシフトレバーが手動変速モードへ切り換えられたときには、シフトレバーは運転者の変速比に対する求め応じてＬ位置からＨ位置まで延在する手動変速設定域内にて移動されるようになっている。操作端１００は電気抵抗ロッド１０２とそれに沿って摺動するようシフトレバーより操作される移動接点１０４とを備えており、電気抵抗ロッド１０２の両端に於ける端子ａおよびｂ間に現れる電圧ΔＶに対する端子ａと移動接点の端子ｃの間に現れる電圧δＶの比が求められるようになっている。
【００１９】
図４の電子制御装置２８に相当する本発明による車輌用無段変速装置の電子制御装置内には、図２の線図に示す如き関係がソフト的に組み込まれている。図２のグラフに於いて、横軸は車速Ｖであり、縦軸は図４の無段変速機構１８に相当する無段変速機構の入力側回転部材に対する目標回転速度Ｍｉｎ（ｖ）である。Ｍｉｎｍａｘ（ｖ）はＭｉｎ（ｖ）に対し本発明により設定される上限値であり、低車速域に於いては無段変速機構の変速比が最大値γｍａｘとされたとき車速の増大とともに増大する値とされるが、それが所定の最大値Ｍｉｎｍａｘに達した後には、車速の如何に拘わらずこの値に制限される。一方、Ｍｉｎｍｉｎ（ｖ）はＭｉｎ（ｖ）に対し本発明により設定される下限値であり、ここに示す実施の形態に於いては、図示の如く車速Ｖに比例して増大する値とされる。また図示の例では、Ｍｉｎｍｉｎ（ｖ）は変速比が最小値γｍｉｎであるときに対応している。
【００２０】
そして、本発明によれば、シフトレバーが図１に示されている如き低速側の端位置Ｌと高速側の端位置Ｈとの間に移動されることにより行われる変速比の調節を、図２のグラフに於けるＭｉｎｍａｘ（ｖ）の線ＬとＭｉｎｍｉｎ（ｖ）の線Ｈとの間の車速に応じて変化する幅に対応した調節とすることが行われる。そのために、電子制御装置に於いては、図２および図３に例示する如く、ある運転者が当人の好みに従った変速の過程に於いて車速がＶ１であるとき操作端を図３のＸ位置に設定し、接点ａとｃの間に電圧δＶｘが検出されているとすると、これに対して変速比Ｍｉｎ（ｘ）は、車速Ｖ１に於けるＭｉｎｍａｘ（ｖ１）とＭｉｎｍｉｎ（ｖ１）の差をΔＭｉｎ（ｖ１）として
Ｍｉｎ（ｘ）＝（δＶｘ／ΔＶ）・ΔＭｉｎ（ｖ１）＋Ｍｉｎｍｉｎ（ｖ１）
の如く計算される値となるように設定される。
【００２１】
これは、図４に示す如き従来の車輌駆動系の無段変速機構に図５に示す如きシフトレバー設定位置に対し一義的に対応する出力を呈する従来の操作端を単にそのまま組み合わせた場合には、図５に影Ａとして示す領域が実用上無効となり、中〜高車速域では変速比の無段調節がごく限られた幅の間での微調節となることを強いられていたことに対し、車速の如何にかかわらず変速比の調節を常にＬ位置とＨ位置との間に延在する全幅間に分配される位置の調節とし、それだけ繊細な変速比の調節を可能にするものである。
【００２２】
以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌用無段変速装置の一つの実施の形態をその変速操作装置の部分について示す概略図。
【図２】本発明による車輌用無段変速装置に於ける無段変速機構の入力側回転数および出力側回転数の限定制御の例を示す線図。
【図３】本発明による車輌用無段変速装置に於ける変速操作装置の作動態様を示す概略図。
【図４】本発明による改良の対象となる車輌用無段変速装置を含む車輌駆動系の公知の基本構成を示す概略図。
【図５】図４に示す如き車輌用無段変速装置に於ける変速操作装置の他の一つの公知例を示す図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…直結クラッチ、１４…トルクコンバータ、１６…歯車変速機構、１８…無段変速機（ＣＶＴ）、２０…プロペラ軸、２２…差動歯車、２４…車軸、２６…駆動輪、２８…電子制御装置（ＥＣＵ）、３０…車速センサ、３２，１００…変速操作装置、１０２…電気抵抗ロッド、１０４…移動接点
【図１】
2004278739.tif 000003
【図２】
2004278739.tif 000004
【図３】
2004278739.tif 000005
【図４】
2004278739.tif 000006
【図５】
2004278739.tif 000007