(57)【要約】【課題】無段変速機の手動変速用操作端の操作位置をポテンシオメータにて検出する場合、ポテンシオメータの出力電圧がバッテリの充電状態の影響受けることによって変速操作とそれに対応する変速比との対応関係が異なってくるという問題を回避する。【解決手段】操作端のダウンシフト側への移動の終端またはアップシフト側への移動の終端のいずれか一方であってポテンシオメータの出力電圧が最高となるときの電圧値によりポテンシオメータの出力とそれに対応する変速比の対応を検定するようにしておく。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機と、手にて操作される操作端と該操作端の移動位置を検出するポテンシオメータとを含み前記操作端の移動に伴う前記ポテンシオメータの出力電圧応じて前記無段変速機の変速比を設定する手動変速手段とを備え、前記操作端がダウンシフト側へ移動されることにより前記無段変速機の変速比が増大され、前記操作端がアップシフト側へ移動されることにより前記無段変速機の変速比が減小されるようになっている車輌用変速装置にして、前記操作端のダウンシフト側への移動の終端または前記操作端のアップシフト側への移動の終端のいずれか一方であって前記ポテンシオメータの出力電圧が最高となるときの電圧値により前記ポテンシオメータの出力とそれに対応する変速比の対応を検定するようになっていることを特徴とする車輌用変速装置。
【請求項２】
更に前記操作端のダウンシフト側への移動の終端または前記操作端のアップシフト側への移動の終端のいずれか他方であって前記ポテンシオメータの出力電圧が最低となるときの電圧値により前記ポテンシオメータの出力とそれに対応する変速比の対応を検定するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車輌用変速装置。
【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、特に無段変速機を用いた車輌用変速装置に係る。
【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がベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機として知られており、車輌用変速装置として用いられている。またかかる無段変速機を用いて車輌用変速装置を構成する場合、無段変速機をその変速比が自動変速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３はそのような公知の車輌用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（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、歯車変速機構１４、無段変速機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が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、図示の従来技術例に於いては、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は１段階だけアップシフトされ、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無段変速機は１段階だけダウンシフトされるようになっている。
【０００５】
即ち、無段変速機１８による変速は、自動変速モードにて作動されるときには、図４に示す如きＣＶＴ入力回転数を縦軸とし車速を横軸とする座標系で見て、例えば変速線Ａ−Ｂ−Ｃの如き経過を経て無段階にアップシフトされ、また変速線Ｃ−Ｄの如き経過を経て無段階にダウンシフトされるが、手動変速モードにて作動されるときには、図にＲ１〜Ｒ９にて示す如く予め複数の変速段が設定され、シフトレバーがＭ位置より＋位置または−位置へシフトされる度に、これらの予め設定された変速段の間で１段ずつアップシフト側またはダウンシフト側へ変速段が切換えられ、例えばアップシフトは変速線Ｌ−Ｍ−Ｎ−Ｏ−…  …−Ｐの如き経過を経て段階的に行われ、ダウンシフトは変速線Ｐ−Ｑ−Ｒ−…  …−Ｓの如き経過を経て段階的に行われるようになっている。
【０００６】
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り換え制御について、如何にそれをより好適に行うかについて、従来より種々の提案がなされている。特に手動変速モードに於ける制御態様については、例えば、下記の特許文献１には、変速操作装置に於ける手動変速のための操作部では、その図２や図１３に三角形の影線にて示されている如く操作端の移動範囲内に於ける一端から他端への移動の位置に応じて変速比を最小値から最大値の間で設定することが記載されている。また下記の特許文献２には、無段変速機の変速比を設定するシフトレバーの位置をポテンシオメータで検出して変速指令を出すことが記載されている。また下記の特許文献３には、手動変速モードにて変速を指令するときエンジン回転数が所定の許容値を越えないように変速比を補正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
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
シフトレバー等の手にて操作される操作端の操作位置をポテンシオメータにて検出する場合、ポテンシオメータの出力電圧は電源電圧により影響される。車輌の場合、電源をなすバッテリの電圧はバッテリの充電状態によってかなり大きく変動するので、操作端による変速操作の設定位置をポテンシオメータにて検出する構造では、バッテリの充電状態によって変速操作とそれに対応する変速比との対応関係が異なってくるという問題がある。
【０００８】
本発明は、車輌の操作端による変速操作の設定位置をポテンシオメータにて検出する場合に於ける上記の問題に着目し、かかる問題を回避することのできる車輌用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、無段変速機と、手にて操作される操作端と該操作端の移動位置を検出するポテンシオメータとを含み前記操作端の移動に伴う前記ポテンシオメータの出力電圧応じて前記無段変速機の変速比を設定する手動変速手段とを備え、前記操作端がダウンシフト側へ移動されることにより前記無段変速機の変速比が増大され、前記操作端がアップシフト側へ移動されることにより前記無段変速機の変速比が減小されるようになっている車輌用変速装置にして、前記操作端のダウンシフト側への移動の終端または前記操作端のアップシフト側への移動の終端のいずれか一方であって前記ポテンシオメータの出力電圧が最高となるときの電圧値により前記ポテンシオメータの出力とそれに対応する変速比の対応を検定するようになっていることを特徴とする車輌用変速装置を提案するものである。
【００１０】
上記の如き車輌用変速装置は、更に前記操作端のダウンシフト側への移動の終端または前記操作端のアップシフト側への移動の終端のいずれか他方であって前記ポテンシオメータの出力電圧が最低となるときの電圧値により前記ポテンシオメータの出力とそれに対応する変速比の対応を検定するようになっていてよい。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
上記の如く、車輌用変速装置が、無段変速機と、手にて操作される操作端と該操作端の移動位置を検出するポテンシオメータとを含み前記操作端の移動に伴う前記ポテンシオメータの出力電圧応じて前記無段変速機の変速比を設定する手動変速手段とを備え、前記操作端がダウンシフト側へ移動されることにより前記無段変速機の変速比が増大され、前記操作端がアップシフト側へ移動されることにより前記無段変速機の変速比が減小されるようになっている場合に、前記操作端のダウンシフト側への移動の終端または前記操作端のアップシフト側への移動の終端のいずれか一方であって前記ポテンシオメータの出力電圧が最高となるときの電圧値により前記ポテンシオメータの出力とそれに対応する変速比の対応を検定するようになっていれば、電源をなすバッテリの充電状態が如何ように変化しても、常に変速用操作端の設定位置とそれによって設定されるべき変速比との関係を所定の設計通りの関係に維持することができる。
【００１２】
また、このようにポテンシオメータの出力電圧が最高となるときの電圧値によりポテンシオメータの出力とそれに対応する変速比の対応を検定するようになっていれば、喩えポテンシオメータに於いて製品毎に抵抗帯の抵抗値に多少の偏差があっても、これらはすべて自動的に解消され、同一設計のすべての車輌に於いて同一の安定した変速特性が得られる。
【００１３】
また、更に操作端のダウンシフト側への移動の終端または操作端のアップシフト側への移動の終端のいずれか他方であってポテンシオメータの出力電圧が最低となるときの電圧値によってもポテンシオメータの出力とそれに対応する変速比の対応を検定するようになっていれば、喩えポテンシオメータまたはその接続回路に最低出力電圧を０まで下げない事情があっても、これによるポテンシオメータ出力精度の低下は自動的に回避される。
【００１４】
尚、車輌発進時には一般に操作端をダウンシフト側への移動の終端に設定することが行われるので、ポテンシオメータの出力電圧が最高となるのは操作端のダウンシフト側への移動の終端とされれば、ポテンシオメータの主たる検定を車輌発進時毎に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による車輌用自動変速装置の一つの実施の形態を図３に示す構成に於ける変速操作装置３２の部分についてのみ示す概略図である。図示の変速操作装置に於いて、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄを付された溝はそれに沿ってシフトレバーの如き操作端が移動されるようになった従来の変速操作装置と同じ構成のものであり、即ち、変速段がこれらの各位置に設定されると、パーキングのための変速装置のロック、後進のための歯車の逆転切り換え、変速装置のアイドル状態化、自動変速手段による自動変速モード化が行われるようになっている。変速端がＤ位置よりＭ位置へ移動されると、変速装置は手動変速モードに切り換えられ、これより操作端は円形１、１’、１”にて解図的に示されている如く手動変速用の溝に沿って変速比を最大とするＬ位置と変速比を最小とするＨ位置の間で運転者により所望の位置に移動されるようになっている。
【００１６】
変速操作装置には、抵抗帯２とそれに沿って摺動するスライド接点３とを有するポテンシオメータ４が設けられており、スライド接点３は操作端１によりそのＬ位置とＨ位置の間の移動に伴って抵抗帯２に沿う対応位置にもたらされるようになっている。抵抗帯２にはその両端間に車輌の電源をなすバッテリ５の電圧が掛けられており、図示の実施の形態では、抵抗帯２のＬ位置に近い側がバッテリの＋側に、またＨ位置に近い側がバッテリの−側に接続されている。スライド接点３とバッテリ５の−側との間の電圧が電圧計６により計測される。操作端１が１‘にて示されている如くＬ位置に達すると、そのことがＬ側リミットスイッチ７により検出され、また操作端１が１“にて示されている如くＨ位置に達すると、そのことがＨ側リミットスイッチ８により検出されるようになっている。電圧計６およびリミットスイッチ７および８からの信号は、図３に於ける電子制御装置２８と同様の図には示されていない電子制御装置により処理される。
【００１７】
図２は図１に示す変速操作装置により手動変速指令が発せられる要領を示すフローチャートである。かかるフローチャートによる制御は、イグニションスイッチが閉じられ、車輌の運転が開始されると同時に開始され、車輌の運転中常時十数〜数十ミリセカンドの周期にて繰り返されるようになっていてよい。
【００１８】
制御が開始されると、ステップ１にてＬ側リミットスイッチ信号、Ｈ側リミットスイッチ信号、ポテンシオメータ電圧Ｖｐの読み込みが行われる。Ｌ側リミットスイッチ信号およびＨ側リミットスイッチ信号は、それぞれＬ側リミットスイッチ７またはＨ側リミットスイッチ８によって操作端１がＬ側終端位置またはＨ側終端位置に達しているか否かを検出する信号であり、ポテンシオメータ電圧Ｖｐは電圧計６により検出される電圧である。
【００１９】
次いで制御はステップ２へ進み、Ｌ側リミットスイッチがオンとなっているか否か、即ち操作端１がＬ側終端位置に達しているか否かが判断される。答がイエスのときには制御はステップ３へ進み、その時の電圧計６の読みＶｐが電圧ＶＬの値として記録される。その後制御はステップ４へ進む。ステップ２の答がノーのときには、制御は直接ステップ４へ進む。
【００２０】
ステップ４に於いては、Ｈ側リミットスイッチがオンとなっているか否か、即ち操作端１がＨ側終端位置に達しているか否かが判断される。答がイエスのときには制御はステップ５へ進み、その時の電圧計６の読みＶｐが電圧ＶＨの値として記録される。その後制御はステップ６へ進む。ステップ４の答がノーのときには、制御は直接ステップ６へ進む。
【００２１】
テップ６に於いては、ＶＬ、ＶＨ、Ｖｐに基づき変速比指令電圧ＶｒがＶｒ＝（ＶＬ−Ｖｐ）／（Ｖｌ−ＶＨ）として計算される。無段変速機の変速比は電圧Ｖｒの値に対応して設定される。
【００２２】
かかる要領にて、バッテリ５の電圧の変動の如何にかかわらず、変速比指令電圧Ｖｒは、常にＬ側終端位置とＨ側終端位置に対する操作端の設定位置を正しく反映した値となる。また、ポテンシオメータに於ける抵抗帯は、製造の都合上、図１に解図的に示す如くスライド接点の移動の終端に対応する位置を幾分か越えて延在することがあるが、そのような場合にも、本発明によればかかる延長部の製品毎の不揃いにより製品毎に操作端の設定位置に対する変速比の値に偏差が生ずるような不都合を無くすことができる。尚、図２のフローチャートに於けるステップ４および５は、制御の簡便化のため省略されてもよい。
【００２３】
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のみ示す概略図。
【図２】図１に示す変速操作装置の作動を説明するフローチャート。
【図３】本発明による改良の対象となる車輌用変速装置を含む車輌駆動系の公知の基本構成例を示す概略図。
【図４】図３に示す車輌用変速装置の公知の変速作動態様をＣＶＴ入口回転数を縦軸とし車速を横軸とする座標系に於いて示す線図。
【符号の説明】
１…操作端、２…抵抗帯、３…スライド接点、４…ポテンシオメータ、５…バッテリ、６…電圧計、７…Ｌ側リミットスイッチ、８…Ｈ側リミットスイッチ、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…変速操作装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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