JP2000018373A

JP2000018373A - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP2000018373A
Application number: JP18606698A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kidokoro; 仁城所; Itsuro Muramoto; 逸朗村本; Yasushi Narita; 靖史成田; Kazuhiro Takeda; 和宏竹田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2000-01-18
Anticipated expiration: 2018-07-01
Also published as: JP3407661B2

Abstract

(57)【要約】【課題】無段変速機の非線形特性を解消して、制御精
度を向上させる。【解決手段】ステップモータ４に連結された油圧制御
機構を介して駆動される変速機構とを備えて変速比を連
続的に変更するトロイダル型無段変速機１０は、傾転角
度と変速比の間に非線形性を備えており、運転状態に応
じた目標変速比に実際の変速比が一致するようにステッ
プモータ４を駆動するフィードバック制御手段は、メカ
ニカルフィードバックを相殺するカム相殺フィードバッ
ク７０に傾転角度φに対する変速比ｉの逆関数ｈ
^-1（φ）から傾転角度を得る逆関数演算部７７と、目標
変速比ｉ＊に応じた値に上記逆関数の偏微分導関数を乗
じる偏微分導関数演算部７６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機の変速
制御装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に用いられる無段変速機としては、
Ｖベルト式やトロイダル型等の無段変速機が従来から知
られており、これら無段変速機の変速制御としては、例
えば、本願出願人が提案した特願平９−３１２０４８号
等がある。

【０００３】上記トロイダル型無段変速機では、アクチ
ュエータに駆動される変速制御弁を介してトラニオンを
軸方向へ変位させることで、入出力ディスクに挟持され
るパワーローラの傾転角を変更し、変速比を連続的に制
御している。

【０００４】ここで、トロイダル型無段変速機の場合、
変速比とパワーローラの傾転角度が一意に対応するた
め、変速制御コントローラは、運転条件に応じて目標変
速機を演算するとともに、この目標変速比に対応する傾
転角度となるように、アクチュエータを駆動して、変速
比の制御を行っている。

【０００５】上記従来例では、トラニオンの軸方向変位
に対する傾転角度の変化率が傾転角度に依存するため、
フィードバックゲインを傾転角度に応じて変化させるも
のである。

【０００６】また、トロイダル型無段変速機では、トラ
ニオンに設けたカムを主体にメカニカルフィードバック
系が設けられており、電子的フィードバックを行う場合
には、本願出願人が提案した特願平９８−２９６７２２
号のように、メカニカルフィードバック系の作用を差し
引いて、実際の変速比を目標値にフィードバック制御す
るものもあり、また、特願平９−６１１０５号のよう
に、変速比を傾転角度と同義として、実際の変速比を目
標値にフィードバック制御するものもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、無段変速機
としてトロイダル型を採用して、変速機構の各部を図１
５に示すように設定した場合、変速比ｉと傾転角φの関
係は、次のように表される。

【０００８】

【数１】

【０００９】ただし、Ｎｉ：入力軸回転数Ｎｏ：出力軸回転数 η、θ：パワーローラ及び入出力ディスクに応じて設定
された定数である。

【００１０】したがって、上記（１）式より、変速比ｉ
と傾転角φの関係は、図７に示すように、非線形とな
る。

【００１１】しかしながら、上記従来例では、変速比ｉ
と傾転角φが同義であるとしており、図７に示すような
非線形性を考慮しておらず、変速制御を厳密に行う場合
には、この非線形性に伴って誤差が生じるという問題が
あった。

【００１２】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、無段変速機の非線形特性を解消して、制御
精度を向上させることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、アクチュ
エータに連結された油圧制御機構を介して駆動される変
速機構とを備えて変速比を連続的に変更する無段変速機
と、運転状態に応じて前記無段変速機の目標変速比を演
算するとともに、実際の変速比と目標変速比の偏差に基
づいて、実際の変速比が目標変速比に一致するように前
記アクチュエータを駆動するフィードバック制御手段と
を備えた無段変速機の変速制御装置において、前記フィ
ードバック制御手段は、前記変速機構の駆動量と変速比
との非線形関係を補償して前記アクチュエータへの指令
値と変速比の関係を一致または近似させる非線形性補償
手段を設ける。

【００１４】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速機構は、パワーローラの傾転角度と変速
比の間に非線形性を有したトロイダル型で構成され、前
記非線形性補償手段は、傾転角度に対する変速比の逆関
数に基づいてメカニカルフィードバックを相殺するメカ
ニカルフィードバック相殺手段と、目標変速比に応じた
値に前記逆関数の偏微分導関数を乗じる補償手段とから
構成される。

【００１５】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速機構は、パワーローラの傾転角度と変速
比の間に非線形性を有したトロイダル型で構成され、前
記非線形性補償手段は、傾転角度に対する変速比の逆関
数に基づいてメカニカルフィードバックを相殺するメカ
ニカルフィードバック相殺手段が、目標変速比に応じた
値と実変速比とから前記アクチュエータへの指令値を補
償する。

【００１６】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速機構は、プーリの溝幅と変速比の間に非
線形性を有したＶベルト型で構成され、前記非線形性補
償手段は、溝幅に対する変速比の逆関数に基づいてメカ
ニカルフィードバックを相殺するメカニカルフィードバ
ック相殺手段と、目標変速比に応じた値に前記逆関数の
偏微分導関数を乗じる補償手段とから構成される。

【００１７】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速機構は、プーリの溝幅と変速比の間に非
線形性を有したＶベルト型で構成され、前記非線形性補
償手段は、プーリの溝幅に対する変速比の逆関数に基づ
いて前記アクチュエータへのメカニカルフィードバック
を相殺するメカニカルフィードバック相殺手段が、目標
変速比に応じた値と実変速比とから前記アクチュエータ
への指令値を補償する。

【００１８】

【発明の効果】第１の発明は、変速特性に非線形関係を
備えた無段変速機の変速制御を、電子的フィードバック
によって行う場合、非線形補償手段によって変速機構の
駆動量と変速比との関係を線形に補償することができ、
線形理論によるフィードバック制御を用いても非線形性
による誤差などの悪影響を抑制して、線形制御系によっ
て高精度で変速比制御を行うことが可能となり、目標値
を変速比とすることで、例えば、変速比とプーリ幅の関
係が非線形となるＶベルト式無段変速機で得た知見を、
同じく非線形特性を備えるトロイダル型無段変速機へ容
易に適用することができ、変速制御装置の設計に要する
労力を低減することができる。

【００１９】また、第２または第４の発明は、傾転角度
に対応する変速比の逆関数と、偏微分導関数から、非線
形フィードバックが構成され、変速比と傾転角度の非線
形性を補償して、制御特性を線形理論値にほぼ一致させ
ることができ、前記従来例のように、非線形性による誤
差などの悪影響を抑制して高精度の変速比制御を行うこ
とが可能となる。

【００２０】また、第３または第５の発明は、メカニカ
ルフィードバック相殺手段の逆関数のみで、非線形性を
補償して線形理論値に近似した応答を得ることが可能と
なり、使用する非線形関数をひとつにして、制御内容を
簡素にでき、変速制御装置の設計を容易にするととも
に、演算負荷を低減して高速化を図ることが可能とな
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００２２】図１は、無段変速機１０にトロイダル型を
採用した場合に、本発明を適用した一例を示す。

【００２３】無段変速機１０は、入力軸２０側にロック
アップ機構Ｌ／Ｕを備えたトルクコンバータ１２を介し
てエンジン１１に連結される一方、出力軸側（出力ディ
スク側）を図示しない駆動輪に連結しており、トロイダ
ル型の無段変速機１０の変速機構及びメカニカルフィー
ドバック機構は前記従来例と同様に構成され、変速制御
コントローラ６１の指令に応じてステップモータ４（ア
クチュエータ）が変速制御弁（図示せず）を駆動するこ
とで変速が行われるものである。

【００２４】変速制御コントローラ６１は、マイクロコ
ンピュータを主体に構成されており、スロットル開度セ
ンサ６２が検出したスロットル開度ＴＶＯ、無段変速機
１０の出力軸側に配設された車速センサ６３からの車速
ＶＳＰ及び入力軸回転センサ６４が検出した無段変速機
１０の入力軸２０の回転数Ｎｉに基づいて車両の運転状
態に応じた到達目標変速比を演算するとともに、油温セ
ンサ６５が検出した無段変速機１０の油温Ｔempと、油
圧センサが検出した無段変速機１０のライン圧ＰＬに基
づいて、ＰＩＤ制御（比例、積分、微分制御）の各ゲイ
ンｃ₀、ｃ₁、ｃ₂を求め、無段変速機１０の実際の変速
比が目標変速比と一致するような変速指令値ｕ（すなわ
ち、図示しない変速制御弁を駆動するためのステップ数
ＳＴＰ）を演算し、ステップモータ４へ指令する。

【００２５】なお、車速センサ６３は検出した車速ＶＳ
Ｐを所定の定数で除したものを無段変速機１０の出力軸
回転数Ｎｏとする。

【００２６】この変速制御コントローラ６１の変速制御
の概要は、図２に示すように、実際の変速比、すなわ
ち、パワーローラの傾転角を求める実変速比算出部７１
と、スロットル開度ＴＶＯと車速ＶＳＰに応じて目標変
速比を演算する目標変速比算出部（図示せず）と、パワ
ーローラのオフセット量ｙを演算するｙ変位推定部７２
と、ゲイン算出部７３、積分器７４、ステップ変換部７
５を主体に構成されて、各種ゲインや各種信号の演算を
行うのに加え、傾転角と変速比の非線形性を補償するた
め、偏微分導関数演算部７６と逆関数演算部７７を備え
ている。

【００２７】まず、実変速比算出部７１は、車速ＶＳＰ
を所定の定数で除した出力軸回転数Ｎｏと入力軸回転数
Ｎｉの比から、実際の変速比ｉを求める。

【００２８】図示しない目標変速比算出部は、スロット
ル開度ＴＶＯと車速ＶＳＰから、予め設定したマップ
（図示せず）に基づいて目標変速比ｉ＊を演算する。

【００２９】そして、目標変速比ｉ＊と実変速比ｉの偏
差ｅに基づいて、フィードバック制御量の演算が行われ
る。

【００３０】ゲイン算出部７３では、車速ＶＳＰ、実変
速比ｉ、油温Ｔｅｍｐ、ライン圧ＰＬに基づいて、ＰＩ
Ｄ制御の各ゲイン、すなわち、積分ゲインｃ₀、比例ゲ
インｃ₁、微分ゲインｃ₂を前記従来例と同じく、次式に
よって決定する。

【００３１】

【数２】

【００３２】ここで、トロイダル型無段変速機１０の伝
達関数Ｗ（ｓ）は、

【００３３】

【数３】

【００３４】として表される。

【００３５】ただし、上記伝達関数Ｗ（ｓ）の極を表す
定数λ₁、λ₂、λ₃は、正の実数でなければならない。

【００３６】すなわち、定数λ₁、λ₂、λ₃の何れかが
負であれば、系は不安定となって到達目標変速比へ制御
することは不可能となり、また、定数λ₁、λ₂、λ₃の
何れかが虚数であれば、フィードバック特性が振動的と
なって、運転性に悪影響をもたらすハンチングを生じる
ことになる。

【００３７】上記（２）式のゲインによって、積分器７
４の出力に積分ゲインＣ₀を乗じたものと、偏差ｅに比
例ゲインｃ₁を乗じたものとを加算してから、ｙ変位推
定部７２の出力に微分ゲインＣ₂を乗じた出力ＰｉＭＯ
ｕｔを加算して、制御出力ｖを得る。

【００３８】なお、ｙ変位推定部７２は、本願出願人が
提案した特願平７−７１４９５号と同様にして、実変速
比ｉと制御出力ｖに基づいて、パワーローラのオフセッ
ト量ｙを推定する。なお、このオフセット量ｙは、パワ
ーローラの傾転角度φの微分値から求めても良い。

【００３９】そして、この制御出力ｖには、図２の偏微
分導関数演算部７６で、図７、図８に示すように、予め
設定した関数ないしマップに基づいて、現在の変速比ｉ
に応じた偏微分導関数を乗じたものを、出力ｖ’として
演算する。

【００４０】ここで、現在の変速比ｉに応じた偏微分導
関数は、図７に示すように、傾転角度φに対応する変速
比を関数ｈ（φ）としたとき、偏微分関数∂ｈ／∂φの
逆関数であり、任意の傾転角度φにおいて、

【００４１】

【数４】

【００４２】として求められるもので、図８に示すよう
に、予め設定されたものである。

【００４３】一方、実変速比ｉに基づくカム相殺フィー
ドバック部７０（メカニカルフィードバック相殺手段）
では、逆関数演算部７７で、図７の傾転角度φに対応す
る変速比ｉの関数ｈ（φ）の逆関数ｈ^-1（φ）より、実
変速比ｉから傾転角度φを得て、これにカム比ａを乗じ
たものを、上記出力ｖ’に加算して、制御指令値ｕを求
める。

【００４４】すなわち、上記（４）式の偏微分導関数
と、逆関数ｈ^-1（φ）によって、変速比ｉと傾転角φの
非線形関係が解消されるのである。

【００４５】そして、ステップ変換部７５では、非線形
フィードバックによる制御指令値ｕをステップモータ４
のステップ数ＳＴＰに変換する。すなわち、目標変速比
ｉ＊に対応する傾転角度φと実変速比ｉに対応する傾転
角度の偏差を解消するよう、図示しない変速制御弁のバ
ルブ変位量（開口量）を求めるとともに、このバルブ変
位量に対応するステップ数ＳＴＰをステップモータ４へ
指令する。

【００４６】ここで、傾転角度φと変速比ｉの線形化に
ついて考えると、トロイダル型無段変速機の動特性を決
定する方程式は、次のように表すことができる。

【００４７】

【数５】

【００４８】ただし、ｘ₁：パワーローラオフセット量
（回転軸とトラニオン側のＹ軸方向オフセット）ｘ₂：傾転角φ である。

【００４９】このとき、制御指令値ｕから変速比ｉまで
の関係は、

【００５０】

【数６】

【００５１】

【数７】

【００５２】より、

【００５３】

【数８】

【００５４】を代入して、

【００５５】

【数９】

【００５６】また、

【００５７】

【数１０】

【００５８】より、

【００５９】

【数１１】

【００６０】となる。

【００６１】ここで、前記従来例のようなカム相殺フィ
ードバックを行なわないものでは、図３（Ｂ）に示すよ
うに、目標変速比（制御出力）ｖから制御指令値ｕまで
の関係が、ｕ＝ａｈ^-1（ｉ） ………（１２）の場合、

【００６２】

【数１２】

【００６３】となって、実変速比ｉ＝制御出力ｖになら
ない変速過渡状態では線形化されないことになる。

【００６４】そこで、上記図２と等価の図３（Ａ）のよ
うに、非線形フィードバックを用いると、目標変速比ｖ
から制御指令値ｕまでの関係は、

【００６５】

【数１３】

【００６６】であるから、

【００６７】

【数１４】

【００６８】よって、

【００６９】

【数１５】

【００７０】となる。

【００７１】したがって、線形化が行われることにな
り、これを伝達関数として表現すると、

【００７２】

【数１６】

【００７３】となって、傾転角φを制御対象として、カ
ム相殺フィードバックを行う従来例（図３（Ｂ）の構
成）と、同等の伝達関数となるのである。

【００７４】次に、変速制御コントローラ６１で行われ
る変速制御の一例について、図４、図５のフローチャー
トを参照しながら以下に詳述する。

【００７５】図４は、ゲイン算出部７３で行われる各ゲ
インの演算処理のフローチャートを示し、図５は、図４
のフローチャートで求めた各ゲインに基づいて行われ
る、フィードバック制御のメインルーチンを示す。な
お、これらの処理は、それぞれ所定時間毎に実行され、
例えば、１０msec毎に実行されるものである。

【００７６】まず、ゲインの算出について説明すると、
図４のステップＳ１では、車速センサ６３から読み込ん
だ車速ＶＳＰを整数化処理して格納し、ステップＳ２で
は入力軸回転センサ６４から読み込んだ入力コーンディ
スクの回転数Ｎｉを整数化処理して格納する。ステップ
Ｓ３では油温センサ６５から読み込んだ油温Ｔempを整
数化処理して格納し、ステップＳ４では油圧センサ６６
から読み込んだライン圧ＰＬを整数化処理して格納す
る。

【００７７】ここで、各整数化処理は、例えば、車速Ｖ
ＳＰの最小値を０、最大値を２５５とし、変数ｆｉを求
める配列f_Tableの大きさが、０から１５までの添え字
をとるものとすれば、ＶＳＰ＝入力値×１６／（１＋２
５５−０）の小数部を切り捨てる処理を行って、入力値
の最大値と最小値が配列の添え字の最大値と最小値とな
るように数値を調整する処理である。

【００７８】そして、ステップＳ５では、上記入力軸の
回転数Ｎｉと車速ＶＳＰから次式によって実変速比ｉを
求める。

【００７９】ｉ＝Ｎｉ／ＶＳＰ×Ｃｇなお、Ｃｇは車速ＶＳＰを出力コーンディスクの回転数
Ｎｏ（出力軸回転数）へ変換するための定数である。

【００８０】そして、前記従来例の特願平９−３１２０
４８号と同様にして、油温Ｔempとライン圧ＰＬは、上
記（１７）式に示した伝達関数のｇに関する値であり、
また、傾転角度φと車速ＶＳＰは、同じく上記（１７）
式に示した伝達関数のｆに関係する値であり、両者は独
立であるから、ステップＳ６では、油温Ｔempとライン
圧ＰＬから、図６に示すように、予め設定した２次元の
配列ｇ_Tableにより値ｇｉを求め、同様に傾転角度φと
車速ＶＳＰから予め設定した２次元の配列ｆ_Tableによ
って値ｆｉを求める。

【００８１】これら変数ｆｉ、ｇｉは、ゲイン配列ｃ₀_
Table、ｃ₁_Table、ｃ₂_Tableの添え字となる整数であ
る。

【００８２】そして、ステップＳ７では、上記変数ｇｉ
とｆｉから、図６に示すように、各ゲインに応じた次の
ような２次元配列に基づいて、各ゲインｃ₀、ｃ₁、ｃ₂
を、ｃ₀＝ｃ₀_Table（ｆｉ、ｇｉ）ｃ₁＝ｃ₁_Table（ｆｉ、ｇｉ）ｃ₂＝ｃ₂_Table（ｆｉ、ｇｉ）として求めるのである。

【００８３】次に、図５に示すメインルーチンでは、ま
ず、ステップＳ１１で、入力軸回転センサ６４が検出し
た入力軸回転数Ｎｉと車速センサ６３が検出した車速Ｖ
ＳＰを所定の定数で除した値を、実変速比ｉとして算出
する。

【００８４】ステップＳ１２では、実変速比ｉと上記図
２の制御出力ｖから、パワーローラのＹ軸方向変位（図
１５参照。図示しないトラニオンの駆動量）を推定し、
この推定値に微分ゲインＣ₂を乗じた値ＰｉＭＯｕｔを
算出する。

【００８５】ステップＳ１３では、目標変速比ｉ＊と実
変速比ｉの偏差ｅの積分値（図２の積分器７４の出力）
に積分ゲインＣ₀を乗じた値と、偏差ｅに比例ゲインＣ₁
を乗じた値とを加算してから、ステップＳ１２で求めた
ＰｉＭＯｕｔを減算して制御出力ｖを演算する。

【００８６】そして、ステップＳ１４では、制御出力ｖ
に変速比ｉの関数である上記（４）式の偏微分導関数を
乗じて、

【００８７】

【数１７】

【００８８】制御出力ｖ’を得る。

【００８９】一方、ステップＳ１５では、実変速比ｉか
ら逆関数ｈ^-1（φ）より傾転角度φを得て、これにカム
比ａを乗じたものをカム相殺フィードバックｃｃとして
演算する。

【００９０】そして、ステップＳ１６では、上記制御出
力ｖ’にカム相殺フィードバックｃｃを加算して、制御
指令値ｕを求め、ステップＳ１７では、目標変速比ｉ＊
に対応する傾転角度φと実変速比ｉに対応する傾転角度
の偏差を解消するよう、図示しない変速制御弁のバルブ
変位量（開口量）を求めるとともに、このバルブ変位量
に対応するステップ数ＳＴＰをステップモータ４へ指令
する。

【００９１】したがって、上記図２、図３に示したよう
に、傾転角度φに対応する変速比ｉの逆関数ｈ^-1（ｉ）
と、上記（４）式の偏微分導関数から、非線形フィード
バックを構成することで、変速比ｉと傾転角φの非線形
性を補償することが可能となって、制御特性を図１３に
示すように、線形理論値にほぼ一致させることができ、
前記従来例のように、上記非線形性による誤差などの悪
影響を抑制し、線形制御系によって高精度かつ高速度で
変速比制御を行うことが可能となる。

【００９２】そして、目標値を変速比とすることで、例
えば、変速比とプーリ幅の関係が非線形となるＶベルト
式無段変速機で得た知見を、トロイダル型無段変速機へ
容易に適用することができ、変速制御装置の設計に要す
る労力を低減することができる。

【００９３】図９〜図１１は、第２の実施形態を示し、
前記第１実施形態の、逆関数演算部７７とカム比ａの乗
算部を、ステップ変換部７５の前段に移動する一方、偏
微分導関数演算部７６を廃止したもので、その他の構成
は、前記第１実施形態と同様である。

【００９４】この場合、変速制御コントローラ６１で行
われる変速制御は、例えば、図１１に示すように行われ
る。

【００９５】図１１において、ステップＳ１１〜Ｓ１３
までは、前記第１実施形態と同様であり、ステップＳ１
６’では、ステップＳ１３の制御出力ｖに、カム相殺フ
ィードバック７０からの実変速比ｉを加えたものから、
逆関数演算部７７で、上記図７に示した関数ｈ（φ）の
逆関数ｈ^-1（φ）によって、傾転角φを得るとともに、
この値にカム比ａを乗じたものを、制御指令値ｕとして
ステップ変換部７５へ入力する。

【００９６】そして、ステップＳ１７では制御指令値ｕ
に応じたステップ数ＳＴＰを、ステップモータ４へ出力
する。

【００９７】この場合、図１０に示すように、無段変速
機１０への指令値をｕ’とすると、任意の変速比ｉ₀の
ときには、ｕ’＝ａｈ^-1（ｉ₀＋ｖ） ………（１９）であるが、前記第１実施形態のように、偏微分導関数と
逆関数を用いる場合では、図３（Ａ）に示すように、無
段変速機１０への制御指令値ｕは、任意の変速比ｉ₀の
とき、

【００９８】

【数１８】

【００９９】となる。ここで、系に入力される目標値ｖ
の変化δｖが小さい場合には、図１２に示すように、上
記制御指令値ｕとｕ’はほぼ等しくなり、前記第１実施
形態に近似した制御指令値を得ることができる。

【０１００】すなわち、図９において、制御出力ｖから
変速比ｉまでの伝達関数、つまり、図９に示す仮想制御
対象７９の伝達関数は、

【０１０１】

【数１９】

【０１０２】で表現できる。

【０１０３】したがって、外乱がない場合、変速比ｉが
定常状態になるのは、ｖ＝０のときであり、ｖは外乱を
補正量として作用することが分かる。

【０１０４】こうして、前記第１実施形態における、カ
ム相殺フィードバック７０の逆関数演算部７７及びカム
比ａの乗算部を、偏微分関数として用いることで、使用
する非線形関数はひとつになって、制御内容を簡素にし
ながらも、得られる制御特性を、図１３に示すように、
前記第１実施形態の制御特性に近似させて、線形理論値
に近似した応答を得ることが可能となり、変速制御装置
の設計を容易にするとともに、変速制御コントローラ６
１の演算負荷を低減して、制御の高速化を図ることが可
能となる。

【０１０５】なお、上記第２実施形態では、上記（２
１）式に示したように、カム比ａの分だけ値が大きくな
っているため、図１４に示すように、カム比ａに応じて
制御出力ｖに１／ａを乗ずる除算部７８を設けるか、あ
るいは、制御対象の無段変速機をａ倍しておく必要があ
る。

【０１０６】なお、上記実施形態において、無段変速機
としてトロイダル型を採用した場合について述べたが、
Ｖベルト式等に適用してもよい。

【０１０７】Ｖベルト式無段変速機として、例えば、特
開平９−２１０１５８号公報に開示されるように、駆動
側プーリと変速制御弁をリンクによって連結するととも
に、このリンクをステップモータなどのアクチュエータ
駆動することで変速比を制御するものでは、上記実施形
態と同様に、アクチュエータ出力と変速比の関係が非線
形になる。

【０１０８】したがって、上記実施形態の、傾転角φと
変速比ｉの関係を、プーリの軸方向移動量（プーリ溝幅
の変化量）と変速比ｉの関係に置き換えればよく、駆動
側及び従動側プーリのベルト接触部の半径を、それぞ
れ、ｒ_i、ｒ_oとすると、変速比は、ｉ＝ｒ_i／ｒ_o となる。

【０１０９】そして、ｒ_i、ｒ_oの関係は、

【０１１０】

【数２０】

【０１１１】で表すことができ、これを、上記（１）式
の関係と置き換えればよい。

【０１１２】ただし、Ｄｓ：プーリの軸方向移動量ｒ_i0：駆動側プーリの最小半径ｒ_o：従動側プーリのベルト接触部半径Ｄｃ：駆動側と従動側プーリの軸間距離Ｌ_B：ベルト周長 β：プーリのシーブ角である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す無段変速機の変速制
御装置の概念図。

【図２】同じく変速制御コントローラのブロック図であ
る。

【図３】変速制御コントローラの概念図で、（Ａ）は本
発明を示し、（Ｂ）は従来例を示す。

【図４】変速制御コントローラで行われるゲイン演算の
一例を示すフローチャートである。

【図５】同じく変速制御の一例を示すフローチャートで
ある。

【図６】ゲイン演算に用いるマップの一例を示すモデル
である。

【図７】傾転角度φに対応した変速比ｉの関数ｈ（φ）
と偏微分関数の関係を示すマップである。

【図８】同じく、偏微分関数の傾転角度φと係数の関係
を示すマップである。

【図９】第２の実施形態を示す変速制御コントローラの
ブロック図である。

【図１０】同じく変速制御コントローラの概念図であ
る。

【図１１】変速制御コントローラで行われる変速制御の
一例を示すフローチャートである。

【図１２】変速比ｉと傾転角度φの関係を示すマップで
ある。

【図１３】ステップ状に目標変速比を変化させた場合
の、実変速比と時間の関係を示すグラフである。

【図１４】他の実施形態を示し、変速制御コントローラ
のブロック図である。

【図１５】トロイダル型無段変速機の変速機構の概念図
である。

【符号の説明】

４ステップモータ１０無段変速機２０入力軸６１変速制御コントローラ６２スロットル開度センサ６３車速センサ６４入力軸回転センサ６５油温センサ６６油圧センサ７０カム相殺フィードバック部７１傾転角算出部７２ｙ変位推定部７３ゲイン算出部７４積分器７５ステップ変換部７６偏微分関数演算部７７逆関数演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者成田靖史神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者竹田和宏神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3J051 AA03 BA05 BD02 BE09 CA03 CA05 CB07 DA09 ED01 FA01 3J052 AA04 AA20 CA21 EA10 FA03 HA13 KA01 LA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクチュエータに連結された油圧制御機
構を介して駆動される変速機構とを備えて変速比を連続
的に変更する無段変速機と、運転状態に応じて前記無段変速機の目標変速比を演算す
るとともに、実際の変速比と目標変速比の偏差に基づい
て、実際の変速比が目標変速比に一致するように前記ア
クチュエータを駆動するフィードバック制御手段とを備
えた無段変速機の変速制御装置において、前記フィードバック制御手段は、前記変速機構の駆動量
と変速比との非線形関係を補償して前記アクチュエータ
への指令値と変速比の関係を一致または近似させる非線
形性補償手段を設けたことを特徴とする無段変速機の変
速制御装置。
【請求項２】前記変速機構は、パワーローラの傾転角
度と変速比の間に非線形性を有したトロイダル型で構成
され、前記非線形性補償手段は、傾転角度に対する変速
比を与える関数の逆関数に基づいてメカニカルフィード
バックを相殺するメカニカルフィードバック相殺手段
と、目標変速比に応じた値に前記逆関数の偏微分導関数
を乗じる補償手段とから構成されたことを特徴とする請
求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】前記変速機構は、パワーローラの傾転角
度と変速比の間に非線形性を有したトロイダル型で構成
され、前記非線形性補償手段は、傾転角度に対する変速
比を与える関数の逆関数に基づいてメカニカルフィード
バックを相殺するメカニカルフィードバック相殺手段
が、目標変速比に応じた値と実変速比とから前記アクチ
ュエータへの指令値を補償することを特徴とする請求項
１に記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】前記変速機構は、プーリの溝幅と変速比
の間に非線形性を有したＶベルト型で構成され、前記非
線形性補償手段は、溝幅に対する変速比を与える関数の
逆関数に基づいてメカニカルフィードバックを相殺する
メカニカルフィードバック相殺手段と、目標変速比に応
じた値に前記逆関数の偏微分導関数を乗じる補償手段と
から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の無段
変速機の変速制御装置。
【請求項５】前記変速機構は、プーリの溝幅と変速比
の間に非線形性を有したＶベルト型で構成され、前記非
線形性補償手段は、プーリの溝幅に対する変速比を与え
る関数の逆関数に基づいて前記アクチュエータへのメカ
ニカルフィードバックを相殺するメカニカルフィードバ
ック相殺手段が、目標変速比に応じた値と実変速比とか
ら前記アクチュエータへの指令値を補償することを特徴
とする請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。