JP2001099287A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクセル急操作等によりステップ的に定常目
標値が変化する時、変速レスポンスを犠牲にすることな
く、実際値が基本定常目標値よりも低下するアンダーシ
ュートや実際値が基本定常目標値よりも上昇するオーバ
ーシュートを抑えることができる無段変速機の変速制御
装置を提供すること。 【解決手段】 定常目標値と過渡目標値との偏差に基づ
いて変速時定数を算出して変速制御を行う無段変速機の
変速制御装置において、車両走行状態により実際値が定
常目標値に至るまでの間を、変速前半の第１の制御領域
と、変速後半の第２の制御領域とに分ける領域分割変速
制御に入る手段を有し、定常目標値設定手段は、変速前
半の第１の制御領域では、基本定常目標値より現在値に
近い値であって、入力回転の低下もしくは上昇を待ち受
けて回転制限する第１の定常目標値を設定し、変速後半
の第２の制御領域では、第２の制御領域に入った時の実
際値が基本定常目標値に収束する第２の定常目標値を設
定する手段とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステップ的なアク
セル操作が行われた時、定常目標値（到達変速比や到達
入力回転数）に対し過渡目標値（目標変速比や目標入力
回転数）を決め、所定の変速応答で実際値を定常目標値
に徐々に近づける変速比制御が行われる無段変速機の変
速制御装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無段変速機の変速制御装置として
は、例えば、特開平５−１２６２３９号公報に記載のも
のが知られている。

【０００３】この公報には、ステップ的なアクセル操作
が行われた時、その時の車速とスロットル開度に基づき
設定された定常目標変速比に対し過渡的な目標値として
過渡目標変速比を決め、両目標変速比の変速比偏差に基
づいて算出される変速時定数（図１２にダウンシフトの
場合、図１３にアップシフトの場合）による変速応答に
て変速比制御を行うことで、実変速比を滑らかな曲線を
描いて定常目標変速比に到達させる技術が記載されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無段変速機の変速制御装置にあっては、例えば、ステッ
プ的なアクセル足離し操作によりアップシフトさせた場
合、図１４に示すように、変速開始域での実入力回転数
ＩｎｐＲＥＶの落ち込みが目標入力回転数ＬＩｎｐＲＥ
Ｖより大きくなり、しかも、定常目標値である基本到達
入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶまでの実入力回転数ＩｎｐＲ
ＥＶの低下量が大きいため、実入力回転数ＩｎｐＲＥＶ
が基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶより低い回転数ま
で低下してしまうアンダーシュートが発生してしまうこ
とがあるという問題がある。

【０００５】このため、エンジン側でロックアップ最小
回転数の制約がある場合、図１５に示すように、アクセ
ル足離し操作開始点から実入力回転数ＩｎｐＲＥＶの低
下によりコースト線を横切り、エンジン側のロックアッ
プ禁止回転数（例えば、１０５０ｒｐｍ）以下の回転数
域までエンジン回転数を下げることになり、コーストロ
ックアップＯＦＦの車速（例えば、２８km/h）になって
いないのにロックアップが解除されてしまうことにな
る。

【０００６】これを救済するには、コースト線を持ち上
げて対処することができるが、コースト線を持ち上げる
ということは、０／８開度時のエンジン回転数を高くす
ることであり、言い換えると、ローギア化することであ
るため、コースト時の減速度が高くなってしまい、減速
度要求値を満足できない場合がある。

【０００７】ここで、上記アンダーシュート（またはダ
ウンシフトの場合にはオーバーシュート）の発生要因に
ついて述べる。

【０００８】このアンダーシュート→オーバーシュート
の発生には、特に、トロイダル型無段変速機にみられる
が、変速指令が無くても入力トルクにより変速する、い
わゆる、トルクシフトが大きく絡む。

【０００９】トルクＯＮでＬｏｗ変速、トルクＯＦＦで
Ｈｉ変速するこの特性では、到達入力回転数の偏差が大
きいほど、オーバーシュート（ダウンシフトの場合）も
アンダーシュートも大きい。

【００１０】現制御においては、変速比を制御する方式
を使っているため、それぞれの変速比の関係は、図１６
に示すようになる。

【００１１】この実変速比Ｒａｔｉｏで実入力回転数Ｉ
ｎｐＲＥＶが決まるため、トルクシフト補償無しでは、
実変速比Ｒａｔｉｏは目標変速比ＲａｔｉｏＯに対して
大きくずれて変速してしまう。但し、アクセルを踏んだ
とき、戻したとき、そのままの状態を長時間維持してお
けば、メカのフィードバックで実変速比Ｒａｔｉｏが目
標変速比ＲａｔｉｏＯに追いつくことになる。

【００１２】通常走行した場合の変速比は、図１６に示
すように、アクセルのＯＮ−ＯＦＦを伴うため、トルク
変化が大きいほど、トルクシフトでずれる変速比も大き
いため、変速直後のオーバーシュートもアンダーシュー
トも大きくなる。

【００１３】到達変速比ＤＲａｔｉｏから目標変速比Ｒ
ａｔｉｏＯを算出するには変速時定数を用いる。この変
速時定数を遅くすれば、オーバーシュートもアンダーシ
ュートも小さくはできる。但し、常時この時定数設定で
は、変速自体に「間延び感」が出てしまい、変速レスポ
ンスの悪さだけが目立ってしまう。

【００１４】実際の制御では、トルクシフトでずれる変
速比を予め用意した補正マップに従って補正をかけ、不
足分はフィードバック制御にて補うものとしている。変
速レスポンスの向上のためにもフィードバック制御が必
要となる。

【００１５】この場合、変速過渡においては、フィード
バックで補いきれないため、積分分（Ｉ分）を貯め込む
ことになる。

【００１６】例えば、踏み込みダウンシフトの場合、目
標変速比ＲａｔｉｏＯに対して実変速比Ｒａｔｉｏが遅
れるため、Ｉ分はＬｏｗ変速をさせる方向に貯まること
になる。足離しアップシフトが行われた場合、目標変速
比ＲａｔｉｏＯに対して実変速比Ｒａｔｉｏが遅れる分
があるため、Ｉ分へＨｉ変速をさせる方向に貯まること
になる。

【００１７】Ｉ分は次に行きたい変速方向が逆の場合
は、今までのＩ分の貯まりを放出してから変速方向のＩ
分を貯めることになる。すなわち、足離しの前が、踏み
込み後に目標変速比ＲａｔｉｏＯが実変速比Ｒａｔｉｏ
に追いつく前だったとすると、図１７に示すように、目
標変速比ＲａｔｉｏＯがＨｉ変速に転じた後、まず、Ｉ
分を放出してからＨｉ側にＩ分が貯まるため、アンダー
シュートを助ける作用がある。

【００１８】このように足離しの前でＩ分が貯まってい
るのか、または、どの方向に貯まっているのかによっ
て、アンダーシュートのしやすさは異なる。

【００１９】本発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、アクセル急操作等によりステップ的に定常目標値
が変化する時、変速レスポンスを犠牲にすることなく、
実際値が基本定常目標値よりも低下するアンダーシュー
トや実際値が基本定常目標値よりも上昇するオーバーシ
ュートを抑えることができる無段変速機の変速制御装置
を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明では、運転者の操作状態及び車両の走行状態に
より定常的な目標値である定常目標値を設定する定常目
標値設定手段と、設定された前記定常目標値と後述する
変速時定数に基づいて変速途中の過渡的な目標値である
過渡目標値を設定する過渡目標値設定手段と、定常目標
値と過渡目標値との偏差に基づいて変速時定数を算出す
る変速時定数算出手段と、を備えた無段変速機の変速制
御装置において、車両走行状態により実際値が定常目標
値に至るまでの間を、変速前半の第１の制御領域と、変
速後半の第２の制御領域とに分ける領域分割変速制御に
入る手段を有し、前記定常目標値設定手段は、運転者の
操作状態及び車両の走行状態に基づいた最終的に到達さ
せる基本定常目標値と、変速前半の第１の制御領域で
は、前記基本定常目標値より現在値に近い値であって、
入力回転の低下もしくは上昇を待ち受けて回転を制限す
る第１の定常目標値と、変速後半の第２の制御領域で
は、第２の制御領域に入った時の実際値を前記基本定常
目標値に収束させる第２の定常目標値とを設定すること
を特徴とする。

【００２１】本発明のうち請求項２記載の発明では、請
求項１記載の無段変速機の変速制御装置において、前記
定常目標値設定手段は、第１の制御領域で基本定常目標
値より現在値に近い値であって、入力回転の低下もしく
は上昇を待ち受けて回転を制限する一定値を第１の定常
目標値として設定し、第２の制御領域に入った時点から
基本定常目標値まで、変速開始時の過渡目標値に基づい
て設定された初期値及び傾きにて連続的に変化する値を
第２の定常目標値として設定することを特徴とする。

【００２２】本発明のうち請求項３記載の発明では、請
求項１または請求項２記載の無段変速機の変速制御装置
において、アクセル足離しによるアップシフト時、元々
ロックアップしていない車速領域、及び、アクセル足離
しをしてもコースト線がロックアップ禁止回転までに余
裕があり、ロックアップ禁止回転まで下がることのない
車速領域では通常変速制御を行い、前記領域分割変速制
御に入らない手段としたことを特徴とする。

【００２３】本発明のうち請求項４記載の発明では、請
求項１ないし請求項３記載の無段変速機の変速制御装置
において、アクセル踏み込みによるダウンシフト時、非
ロックアップ時にはロックアップ時よりも早めに、前記
領域分割変速制御に入る手段としたことを特徴とする。

【００２４】本発明のうち請求項５記載の発明では、請
求項１ないし請求項４記載の無段変速機の変速制御装置
において、制御開始条件が成立する場合、制御開始時に
決められた目標入力回転数と予め設定された入力回転数
の切り換え設定値との大小が比較され、目標入力回転数
が切り換え設定値を超える時点で第１の制御領域から第
２の制御領域に切り換える手段としたことを特徴とす
る。

【００２５】本発明のうち請求項６記載の発明では、請
求項１ないし請求項５記載の無段変速機の変速制御装置
において、走行状態により決まる定常目標値と、待ち受
け回転制限値として設定された第１の定常目標値との大
小を比較し、現在値が定常目標値より第１の定常目標値
に近い場合には、前記領域分割変速制御に入り、遠い場
合には通常の変速制御を行う手段としたことを特徴とす
る。

【００２６】本発明のうち請求項７記載の発明では、請
求項１ないし請求項６記載の無段変速機の変速制御装置
において、アクセル足離しによるアップシフト時であっ
て、過渡目標値が切り換え設定値を超えない第１の制御
領域であると判断された場合、アイドルオフでは、前記
領域分割変速制御に入らない手段としたことを特徴とす
る。

【００２７】

【発明の作用および効果】本発明のうち請求項１記載の
発明にあっては、領域分割変速制御に入らない変速時に
は、定常目標値設定手段において、運転者の操作状態及
び車両の走行状態（スロットル開度や車速）により定常
的な目標値である定常目標値が設定され、過渡目標値設
定手段において、設定された定常目標値と後述する変速
時定数に基づいて変速途中の過渡的な目標値である過渡
目標値が設定される。そして、変速応答を決める変速時
定数は、変速時定数算出手段において、定常目標値と過
渡目標値との偏差に基づいて算出される。

【００２８】そして、アクセル足離し操作等にようにス
テップ的なアクセル操作を行うと、車両走行状態により
実際値が定常目標値に至るまでの間が、変速前半の第１
の制御領域と、変速後半の第２の制御領域とに分けられ
る領域分割変速制御に入る。この領域分割変速制御で
は、運転操作状態と車両の走行状態に基づいた最終的に
到達させる基本定常目標値が設定されると共に、変速前
半の第１の制御領域では、基本定常目標値より現在値に
近い値であって、入力回転の低下もしくは上昇を待ち受
けて回転を制限する第１の定常目標値が設定され、この
第１の定常目標値と過渡目標値との偏差に基づいて算出
された変速時定数により変速制御が行われる。そして、
変速後半の第２の制御領域では、第２の制御領域に入っ
た時の実際値が基本定常目標値に収束する第２の定常目
標値が設定され、この第２の定常目標値と過渡目標値と
の偏差に基づいて算出された変速時定数により変速制御
が行われる。

【００２９】すなわち、第１の制御領域では、アンダー
シュートやオーバーシュートが起こる前に、一旦、回転
落ちや回転上昇が第１の定常目標値の設定により受け止
められることになり、一気にアンダーシュートやオーバ
ーシュートに向かう実際値の変化が防止される。

【００３０】そして、第２の制御領域では、定常目標値
に収束する第２の定常目標値の設定により、本来、制御
目標とする定常目標値に実際値を収束させることができ
る。

【００３１】よって、アクセル急操作等によりステップ
的に定常目標値が変化する時、変速速度を遅くする方向
に変速時定数を変更することでの変速レスポンスを犠牲
にすることなく、実際値が基本定常目標値よりも低下す
るアンダーシュートや実際値が基本定常目標値よりも上
昇するオーバーシュートを抑えることができる。

【００３２】本発明のうち請求項２記載の発明にあって
は、定常目標値設定手段において、基本定常目標値より
現在値に近い値であって、入力回転の低下もしくは上昇
を待ち受けて回転制限する一定値が第１の定常目標値と
して設定され、第２の制御領域に入った時点から基本定
常目標値まで、変速開始時の過渡目標値に基づいて設定
された初期値及び傾きにて連続的に変化する値が第２の
定常目標値として設定される。

【００３３】よって、第１の制御領域では、一定値の第
１の定常目標値による簡単な制御により、入力回転の低
下もしくは上昇を待ち受けて回転変化を制限することが
できるし、第２の制御領域では、連続的に変化する第２
の定常目標値の設定により、実際値も第２の定常目標値
に沿うように徐々に変化し、定常目標値への収束性を向
上させることができる。

【００３４】本発明のうち請求項３記載の発明にあって
は、アクセル足離しによるアップシフト時、元々ロック
アップしていない車速領域、及び、アクセル足離しをし
てもコースト線がロックアップ禁止回転までに余裕があ
り、ロックアップ禁止回転まで下がることのない車速領
域では、通常変速制御が行われ、２つの制御領域に分け
て行う領域分割変速制御には入らない。

【００３５】よって、常時、領域分割変速制御を行う
と、通常の変速制御を行う場合に比べて変速レスポンス
が悪化することになるが、車速条件において必要時にの
み行うようにすることで、全体的変速レスポンスの悪化
を防止できる。

【００３６】本発明のうち請求項４記載の発明にあって
は、アクセル踏み込みによるダウンシフト時、非ロック
アップ時にはロックアップ時よりも早めに、２つの制御
領域に分けて行う領域分割変速制御に入る。

【００３７】よって、アクセル踏み込み時、非ロックア
ップ状態ではロックアップ状態に比べて変速機入力回転
数が上がりやすいという特性に対応して領域分割変速制
御に入ることができる。なお、アクセル足離し時には、
上記車速条件から明らかなように、ロックアップ状態の
みを領域分割変速制御の対象にしている。

【００３８】本発明のうち請求項５記載の発明にあって
は、制御開始条件が成立する場合、制御開始時に決めら
れた目標入力回転数と予め設定された入力回転数の切り
換え設定値との大小が比較され、目標入力回転数が切り
換え設定値を超える時点で第１の制御領域から第２の制
御領域に切り換えられる。

【００３９】よって、制御中は、変速時定数がかかった
目標変速比から逆算した目標入力回転数が用いられ、入
力回転数のみを用いた制御領域の切り換えとなること
で、切り換え時の回転差が抑えられたスムーズな切り換
えとするこいができる。

【００４０】本発明のうち請求項６記載の発明にあって
は、走行状態により決まる定常目標値と、待ち受け回転
制限値として設定された第１の定常目標値との大小が比
較され、現在値が定常目標値より第１の定常目標値に近
い場合には、領域分割変速制御に入り、遠い場合には通
常の変速制御が行われる。

【００４１】よって、現在値が第１の定常目標値より定
常目標値に近い場合には、待ち受け回転制限作用が行わ
れず領域分割変速制御が無意味であるため、必要時にの
み行うようにすることで、全体的変速レスポンスの悪化
を防止している。

【００４２】本発明のうち請求項７記載の発明にあって
は、アクセル足離しによるアップシフト時であって、過
渡目標値が切り換え設定値を超えない第１の制御領域で
あると判断された場合、アイドルオフでは、領域分割変
速制御に入ることがなく、通常の変速制御が行われる。

【００４３】よって、アイドルオフの場合、アイドルオ
ンの時とは異なり、トルクシフトの方向が変わらないた
め、アンダーシュートになることがなく、この場合は、
領域分割変速制御に入らないものとされ、全体的変速レ
スポンスの悪化を防止している。

【００４４】

【発明の実施の形態】本発明による無段変速機の変速制
御装置を、図面を参照して詳細に説明する。

【００４５】［無段変速機の伝動ユニット及び変速制御
装置の構成について］図１及び図２は、本発明による無
段変速機の変速制御装置を備えるトロイダル型無段変速
機を示し、図１はトロイダル型無段変速機の伝動ユニッ
トを示す縦断側面図、図２はトロイダル型無段変速機の
変速制御装置を示す図である。

【００４６】まず、トロイダル型無段変速機の主要部で
ある伝動ユニットを、図１により説明する。この伝動ユ
ニットは、図示しないエンジンからの回転が伝達される
入力軸２０を備え、この入力軸２０は、図１に示すよう
に、エンジンから遠い端部を変速機ケース２１内に軸受
２２を介して回転自在に支持し、中央部を変速機ケース
２１の中間壁２３内に軸受２４及び中空出力軸２５を介
して回転自在に支持する。

【００４７】前記入力軸２０には入力コーンディスク１
を支持し、前記中空出力軸２５には出力コーンディスク
２を支持し、入出力コーンディスク１，２は、そのトロ
イド曲面１ａ，２ａが互いに対向するように同軸配置す
る。

【００４８】そして、入出力コーンディスク１，２の対
向するトロイド曲面１ａ，２ａ間には、入力軸２０を挟
んでその両側に配置した一対のパワーローラ３，３を介
在させ、これらのパワーローラ３，３を入出力コーンデ
ィスク１，２間に挟圧するために、以下の構成を採用す
る。

【００４９】すなわち、入力軸２０の軸受２２側端部に
ローディングナット２６を螺合し、このローディングナ
ット２６により抜け止めして入力軸２０上に回転係合さ
せたカムディスク２７と、入力コーンディスク１のトロ
イド曲面１ａから遠い端面との間にローディングカム２
８を介在させ、このローディングカム２８を介して、入
力軸２０からカムディスク２７への回転が入力コーンデ
ィスク１に伝達されるようになす。

【００５０】ここで、入力コーンディスク１の回転は両
パワーローラ３，３の回転を介して出力コーンディスク
２に伝わり、この伝動中、ローディングカム２８は伝達
トルクに比例したスラストを発生して、パワーローラ
３，３を入出力コーンディスク１，２間に狭圧し、上記
動力伝達を可能にする。

【００５１】前記出力コーンディスク２は、出力軸２５
に楔着し、この出力軸２５上に出力歯車２９を一体回転
するように嵌着する。

【００５２】出力軸２５はさらに、ラジアル兼スラスト
軸受３０を介して変速機ケース２１の端蓋３１内に回転
自在に支持し、この端蓋３１内には別にラジアル兼スラ
スト軸受３２を介して入力軸２０を回転自在に支持す
る。ここで、ラジアル兼スラスト軸受３０，３２は、ス
ペーサ３３を開始て相互に接近しないように突き合わ
せ、また相互に遠ざかる方向への相対変位不能になるよ
う、対応する出力歯車２９入力軸２０に対し軸線方向に
衝接させる。

【００５３】上記構成により、ローディングカム２８に
よって入出力コーンディスク１，２間に作用するスラス
トは、スペーサ３３を挟むような内力となり、変速機ケ
ース２１に作用することがない。

【００５４】各パワーローラ３，３は、図２にも示すよ
うに、トラニオン４１，４１に回転自在に支持し、この
トラニオン４１，４１は、それぞれ上端を球面継手４２
によりアッパリンク４３の両端に回転自在及び揺動自在
に、また、下端を球面継手４４によりロアリンク４５の
両端に回転自在及び揺動自在に連結する。

【００５５】そして、アッパリンク４３及びロアリンク
４５は、中央を球面継手４６，４７により変速機ケース
２１に上下方向揺動可能に支持し、両トラニオン４１，
４１を相互逆向きにに同期して上下動させ得るようにす
る。

【００５６】このように、両トラニオン４１，４１を、
相互逆向きに同期して上下動させることによって変速を
行う変速制御装置を、図２に基づいて説明する。

【００５７】各トラニオン４１，４１は、これらを個々
に上下方向へストロークさせるためのピストン６，６を
設け、両ピストン６，６の両側に、それぞれ上方室５
１，５２及び下方室５３，５４を画成する。そして両ピ
ストン６，６を相互逆向きにストローク制御するため
に、変速制御弁５を設置する。

【００５８】ここで、変速制御弁５は、スプール型の内
弁体５ａと、スリーブ型の外弁体５ｂとを相互に摺動可
能に嵌合し、外弁体５ｂを弁ケース５ｃに摺動自在に嵌
合して構成する。

【００５９】上記変速制御弁５は、入力ポート５ｄを圧
力源５５に接続し、一方の連絡ポート５ｅをピストン室
５１，５４に、また、他方の連絡ポート５ｆをピストン
知る５２，５３にそれぞれ接続する。

【００６０】そして、内弁体５ａを、一方のトラニオン
４１の下端に固着したプリセスカム７のカム面に、ベル
クランク型の変速レバー８を介して共働させ、外弁体５
ｂを変速アクチュエータとしてのステップモータ４に、
ラックアンドピニオン型式で駆動係合させる。

【００６１】変速制御弁５の操作指令は、アクチュエー
タ駆動位置指令Ａｓｔｅｐ（ステップ位置指令）に応動
するステップモータ４が、ラックアンドピニオンを介し
外弁体５ｂにストロークとして与えることとする。

【００６２】この操作指令で、変速制御弁５の外弁体５
ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から、例えば、
図２の位置に変位されて変速制御弁５が開くとき、圧力
源５５からの流体圧（ライン圧ＰL）が室５２，５３に
供給される一方、他の室５１，５４がドレンされ、ま
た、変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対
的に中立位置から逆方向に変位されて変速制御弁５が開
くとき、圧力源５５からの流体圧が室５１，５４に供給
される一方、他の室５２，５３がドレンされ、両トラニ
オン４１，４１が流体圧でピストン６，６を介して図
中、対応した上下方向へ相互逆向きに変位されるものと
する。

【００６３】これにより両パワーローラ３，３は、回転
軸軸Ｏ_１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ_２
と交差する図示位置からオフセット（オフセット量ｙ）
されることになり、核オフセットによりパワーローラ
３，３は入出力コーンディスク１，２からの首振り分力
で、自己の回転軸線Ｏ_１と直行する首振り軸線Ｏ_３の周
りに傾転（傾転角φ）されて無段変速を行うことができ
る。

【００６４】このような変速中、一方のトラニオン４１
の下端に結合したプリセスカム７は、変速リンク８を介
して、トラニオン４１及びパワーローラ３の上述した上
下動（オフセット量ｙ）及び傾転角φを変速制御弁５の
内弁体５ａに機械的にｘで示すようにフィードバックさ
れる。

【００６５】そして上記無段変速により、ステップモー
タ４へのアクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応
した変速比指令値が達成される時、上記のプリセスカム
７を介した機械的フィ一ドバックが変速制御弁５の内弁
体５ａをして、外弁体５ｂに対し相対的に初期の中立位
置に復帰させ、同時に、両パワーローラ３，３は、回転
軸線Ｏ_１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線０_２
と交差する図示位置に戻ることで、上記変速比指令値の
達成状態を維持することができる。

【００６６】なお、パワーローラ傾転角φを変速比指令
値に対応した値にすることが制御の狙いであるから、基
本的にプリセスカム７はパワーローラ傾転角φのみをフ
ィードバックすればよいことになるが、ここでパワーロ
ーラオフセット量ｙをもフィードバックする理由は、変
速制御が振動的になるのを防止ずるダンピング効果を与
えて、変速制御のハンチング現象を回避するためであ
る。

【００６７】ステップモータ４へのアクチュエ一タ駆動
位置指令Ａｓｔｅｐは、コントローラ６１によって設定
される。

【００６８】このためにコントローラ６１には図２に示
すように、エンジンスロットル開度ＴＶＯを検出するス
ロットル開度センサ６２からの信号、車速ＶＳＰを検出
する車速センサ６３からの信号、入力コーンディスク１
の回転数Ｎｉ（エンジン回転数Ｎｅでもよい）を検出す
る入力回転センサ６４からの信号、出力コーンディスク
２の回転数Ｎｏを検出する出力回転センサ６５からの信
号、変速機作動油温ＴＭＰを検出ずる油温センサ６６か
らの信号、前記油圧源５５からのライン圧Ｐ_Ｌを検出す
る（通常は、ライン圧Ｐ_Ｌをコントローラ６１で制御す
るからコントローラ６１の内部信号から検知する）ライ
ン圧センサ６７からの信号、工ンジン回転数Ｎｅを検出
するエンジン回転センサ６８からの信号、インヒビタス
イッチ６０からのレンジ情報についての信号、ＵＰ／Ｄ
ＯＷＮスイッチ６９からのＵＰ／ＤＯＷＮ情報について
の信号、モード選択スイッチ７０からの選択モード信
号、工ンジン制御装置３１０からのトルクダウン許可信
号、アンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）３２０からのＡ
ＢＳ制御信号、トラクションコントロール装置（ＴＣ
Ｓ）３３０からのＴＣＳ制御信号及び定速走行装置３４
０からのＡＳＣＤクルーズ信号をそれぞれ入力する。

【００６９】コントローラ６１は、上記の各種入力情報
を基にして以下の演算によってステップモータ４へのア
クチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐ（変速指令値）を
設定するものとする。

【００７０】［コントローラの構成について］本実施の
形態では、コントローラ６１を図３に示すように構成す
る。

【００７１】変速マップ選択部７１は、図２のセンサ６
６で検出した油温ＴＭＰや、排気浄化触媒の活性化運転
中か否かなど、各種条件に応じて変速マッブを選択す
る。

【００７２】到達入力回転数算出部７２は、このように
して選択された変速マップが例えば図４に示すようなも
のである場合について説明すると、図２のセンサ６２，
６３でそれぞれ検出したスロットル開度ＴＶＯ及び車速
ＶＳＰから、同図の変速線図に対応した変速マップをも
とに、現在の運転状態での定常的な目標入力回転数とす
べき到達入力回転数Ｎｉ^*を検索して求める。

【００７３】到達変速比演算部７３は、到達入力回転数
Ｎｉ^*を図２のセンサ６５で検出した変速機出力回転数
Ｎｏで除算することによって、到達入力回転数Ｎｉ^*に
対応する定常的な目標変速比である到達変速比ｉ^*を求
める。

【００７４】変速時定数算出部７４は、選択レンジ（前
進通常走行レンジＤ、前進スポーツ走行レンジＤｓ）、
車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎ
ｅ、アクセルペダル操作速度、トルクダウン制御装置
（図示せず）からのトルクダウン量に関する信号及びト
ルクダウン許可信号、アンチスキッド制御信号、トラク
ション制御信号、定速走行信号、後に説明する目標変速
比Ｒａｔｉｏ０との変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ、などの各
種条件に応じて変速制御の第１変速時定数Ｔｇ１及び第
２変速時定数Ｔｇ２を設定するとともに、到達変速比ｉ
^*と目標変速比Ｒａｔｉｏ０との偏差Ｅipを算出する。

【００７５】ここでトロイダル型無段変速機の２次的な
遅れ系に対応するために設定される第１変速時定数Ｔｇ
１及び第２変速時定数Ｔｇ２は、到達変速比ｉ^*に対す
る変速の応答性を設定して変速速度を定めるためのもの
で、目標変速比算出部７５は、到達変速比ｉ^*を第１変
速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２で定めた変速
応答をもって実現するための過渡的な時時刻々の目標変
速比Ｒａｔｉｏ０及び中間変速比Ｒａｔｉｏ００をそれ
ぞれ算出し、目標変速比Ｒａｔｉｏ０のみを出力する。

【００７６】入力トルク算出部７６は、周知の方法によ
って変速機入力トルクＴｉを求めるものであり、先ずス
ロットル開度ＴＶＯ及びエンジン回転数Ｎｅからエンジ
ン出力トルクを求め、次いでトルクコンバータの入出力
回転数（Ｎｅ，Ｎｉ）比である速度比からトルクコンバ
ータのトルク比ｔを求め、最後にエンジン出力トルクに
トルク比ｔを乗じて変速機入力トルクＴｉを算出する。

【００７７】トルクシフト補償変速比算出部７７は、過
渡的な上記目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び当該変速機入力
トルクＴｉから、トロイダル型無段変速機に特有なトル
クシフト（変速比の不正）をなくすためのトルクシフト
補償変速比ＴＳｒｔｏを算出する。

【００７８】ここで、トロイダル型無段変速機のトルク
シフトを補足説明すると、トロイダル型無段変速機の伝
動中には、既に説明したようにしてパワーローラ３，３
を入出力コーンディスク１，２間に挟圧することからト
ラニオン４１の変形が発生し、これによりこのトラニオ
ンの下端におけるプリセスカム７の位置が変化してプリ
セスカム７及び変速リンク８からなる機械的フィードバ
ック系の系路長変化を惹起し、これによって上記トルク
シフトを発生させる。

【００７９】したがって、トロイダル型無段変速機のト
ルクシフトは、目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び変速機入力
トルクＴｉによって異なり、トルクシフト補償変速比算
出部７７は、これらの２次元マップからトルクシフト補
償変速比ＴＳｒｔｏを検索によって求める。

【００８０】実変速比算出部７８は、変速機入力回転数
Ｎｉを図２のセンサ６５で検出した変速機出力回転数Ｎ
ｏで除算することによって、実変速比Ｒａｔｉｏを算出
する。変速比偏差算出部７９は、上記目標変速比Ｒａｔ
ｉｏ０から実変速比Ｒａｔｉｏを差し引いて、両者間に
おける変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ（＝Ｒａｔｉｏ０−Ｒａ
ｔｉｏ）を求める。

【００８１】第１フィードバック（ＦＢ）ゲイン算出部
８０は、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに応じた周知のＰＩＤ
制御（Ｐは比例制御、Ｉは積分制御、Ｄは微分制御）に
よる変速比フィードバック補正量を算出するときに用い
られ、それぞれの制御のフィードバックゲインのうち、
変速機入力回転数Ｎｉ及び車速ＶＳＰに応じて設定すべ
き第１の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴ
Ａ１、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ
１、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴ
Ａ１をそれぞれ求める。

【００８２】これら第１のフィードバックゲインｆｂｐ
ＤＡＴＡ１，ｆｂｉＤＡＴＡ１，ｆｂｄＤＡＴＡ１は、
変速機入力回転数Ｎｉ及び車速ＶＳＰの２次元マップと
して予め定めておき、このマップを基に変速機入力回転
数Ｎｉ及び車速ＶＳＰから検素により求めるものとす
る。

【００８３】第２フィードバック（ＦＢ）ゲイン算出部
８１は、上記ＰＩＤ制御による変速比フィードバック補
正量を算出するときに用いるフィードバックゲインのう
ち、変速機作動油温ＴＭＰ及びライン圧Ｐ_Ｌに応じて設
定すべき第２の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐ
ＤＡＴＡ２、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤ
ＡＴＡ２、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄ
ＤＡＴＡ２をそれぞれ求める。

【００８４】これら第２のフィードバックゲインｆｂｐ
ＤＡＴＡ２，ｆｂｉＤＡＴＡ２，ｆｂｄＤＡＴＡ２は、
作動油温ＴＭＰ及びライン圧Ｐ_Ｌの２次元マップとして
予め定めておき、このマップを基に作動油温ＴＭＰ及び
ライン圧Ｐ_Ｌから検索により求めるものとする。

【００８５】フィードバックゲイン算出部８３は、上記
第１のフィ一ドバックゲイン及び第２のフィードバック
ゲインを対応するもの同士掛け合わせて、比例制御用フ
ィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ（＝ｆｂｐＤＡＴＡ
１×ｆｂｐＤＡＴＡ２）、積分制御用フィードバックゲ
インｆｂｉＤＡＴＡ（＝ｆｂｉＤＡＴＡ１×ｆｂｉＤＡ
ＴＡ２）、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄ
ＤＡＴＡ（＝ｆｂｄＤＡＴＡ１×ｆｂｄＤＡＴＡ２）を
求める。

【００８６】ＰＩＤ制御部８４は、以上のようにして求
めたフィードバックゲインを用い、変速比偏差ＲｔｏＥ
ＲＲに応じたＰＩＤ制御による変速比フィードバック補
正量ＦＢｒｔｏを算出するために、先す比例制御による
変速比フィードバック補正量をＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤ
ＡＴＡにより求め、次いで積分制御による変速比フィー
ドバック補正量を∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡによ
り求め、更に微分制御による変速比フィードバック補正
量を（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡにより求
め、最後にこれら３者の和値をＰＩＤ制御による変速比
フィードバック補正量ＦＢｒｔｏ（＝ＲｔｏＥＲＲ×ｆ
ｂｐＤＡＴＡ＋∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡ＋（d/
dt）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡ）とする。

【００８７】目標変速比補正部８５は、目標変速比Ｒａ
ｔｉｏ０をトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏ及び変速
比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏだけ補正して、補正
済目標変速比ＤｓｒＲＴＯ（＝Ｒａｔｉｏ０＋ＴＳｒｔ
ｏ＋ＦＢｒｔｏ）を求める。目標ステップ数（アクチュ
エータ目標駆動位置）算出部８６は、上記の補正済目標
変速比ＤｓｒＲＴＯを実現するためのステップモータ
（アクチュエータ）４の目標ステップ数（アクチュエー
タ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰをマップ検索により求め
る。

【００８８】ステップモータ駆動位置指令算出部８７
は、ステップモータ駆動速度設定部８８が変速機作動油
温ＴＭＰなどから設定するステップモータ４の限界駆動
速度でも１制御周期中にステップモータ４が上記目標ス
テップ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得ないとき、ステップモ
ータ４の上記限界駆動速度で実現可能な実現可能限界位
置をステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとな
し、ステップモータ４が１制御周期中に上記目標ステッ
プ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得るときは、当該目標ステッ
ブ数ＤｓｒＳＴＰをそのままステップモータ４への駆動
位置指令Ａｓｔｅｐとなすものとする。

【００８９】したがって、駆動位置指令Ａｓｔｅｐは常
時ステップモータ４の実駆動位置とみなすことができ
る。

【００９０】ステップモータ４は、駆動位置指令Ａｓｔ
ｅｐに対応する方向及び位置に変位されてラックアンド
ピニオンを介し変速制御弁５の外弁体５ｂをストロ一ク
させ、トロイダル型無段変速機を既に説明したように所
定通りに変速させることができる。

【００９１】この変速によって駆動位置指令Ａｓｔｅｐ
に対応した変速比指令値が達成される時、プリセスカム
７を介した機械的フィードバックが変速制御弁５の内弁
体５ａをして、外分体５ｂに対し相対的に初期の中立位
置に復帰させ、同時に、両パワーローラ３，３は、回転
軸線０_１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線０ _２
と交差する図示位置に戻ることで、上記変速比指令値の
達成状態を維持することができる。

【００９２】なお、本実施の形態では、ステップモータ
追従可能判定部８９を付加して設ける。

【００９３】このステップモータ追従可能判定部８９
は、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯ
に対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位
置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能か否かを、以下により判定
するものである。

【００９４】つまり判定部８９は先ず、目標ステップ数
（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰと、実駆
動位置とみなすことができる駆動位置指令Ａｓｔｅｐと
の間におけるステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置
偏差）△ＳＴＰを求める。

【００９５】そして判定部８９は、ステップモータ駆動
速度設定部８８によって既に説明したように設定された
ステップモ一夕４の限界駆動速度でもステップモータ４
が１制御周期中に解消し得ないステップ数偏差（アクチ
ュエータ駆動位置偏差）の下限値△ＳＴＰ_ＬＩＭよりも
ステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）△ＳＴ
Ｐが小さい時（△ＳＴＰ＜△ＳＴＰ_ＬＩＭ）、ステップ
モータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目
標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳ
ＴＰに追従可能であると判定し、逆に△ＳＴＰ≧△ＳＴ
Ｐ_ＬＩＭである時、ステップモータ４が目標ステップ数
（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従不
能であると判定する。

【００９６】判別部８９は、ステップモータ４が補正済
目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（ア
クチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能で
あると判定する場合、ＰＩＤ制御部８４で、既に説明し
た通りのＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量
ＦＢｒｔｏの演算を継続させる。

【００９７】このようにして、ステップモータ４が目標
ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴ
Ｐに追従不能であると判定した場合は、積分制御による
変速比フィードバック補正量∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤ
ＡＴＡを当該判定時における値に保持するようＰＩＤ制
御部８４に指令する。

【００９８】さらに本実施の形態では、ステップモータ
駆動位置指令算出部８７において、ステップモータ４の
限界駆動速度でも１制御周期中にステップモータ４が目
標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得ないとき、ステッ
プモータ４の限界駆動速度で実現可能な実現可能限界位
置をステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとな
すようにし、この駆動位置指令Ａｓｔｅｐをステップモ
ータ４の実駆動位置として判定部８９でのステップモー
タ追従可能判定に資することにしたから、このような追
従可能判定を行うに際して必要なステップモータ４の実
駆動位置を、変速制御装置からステップモータ４への駆
動位置指令Ａｓｔｅｐで検知することとなり、上記の追
従可能判定を、ステップモータ４の実駆動位置の実測に
頼ることなく廉価に行うことができる。

【００９９】また本実施の形態では、ステップモータ追
従可能判定部８９において、目標ステップ数（アクチュ
エータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰと、実駆動位置（駆
動位置指令）Ａｓｔｅｐとの間におけるステップ数偏差
（アクチュエータ駆動位置偏差）△ＳＴＦが、ステップ
モータ４の限界駆動速度ごとに定めた追従判定基準偏差
△ＳＴＰ_ＬＩＭよりも小さい時（△ＳＴＰ＜△ＳＴＰ
_ＬＩＭ）、ステップモータ４が補正済目標変速比Ｄｓｒ
ＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標
駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能であると判定し、逆
に△ＳＴＰ≧△ＳＴＰ_ＬＩＭである時、ステップモータ
４が目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）Ｄ
ｓｒＳＴＰに追従不能であると判定するため、油温ＴＭ
Ｐなどで種々に変化するステップモータ４の限界駆動速
度に関係なくステップモータ４の追従可能判定を確実に
行うことができる。

【０１００】［変速制御の全体について］図２のコント
ローラ６１をマイクロコンピュータで構成する場合、図
３について説明した通常の変速制御は図５のプログラム
でこれを実行する。

【０１０１】図５は変速制御の全体を示し、このルーチ
ンは、例えば、１０ｍｓごとに実行される。先ず、ステ
ップ９１において、変速時定数算出部７４（図３）は、
車速センサ６３（図２）によって検出された車速ＶＳ
Ｐ、エンジン回転センサ６８（図２）によって検出され
たエンジン回転数Ｎｅ、入力回転センサ６４（図２）に
よって検出された変速機入力回転数Ｎｉ、スロットル開
度センサ６２（図２）によって検出されたスロットル開
度ＴＶＯ、インヒビタスイッチ６０（図２）からのレン
ジ情報（自動変速（Ｄ）レンジ、スポーツ走行（Ｓ）レ
ンジ等）等を読み込む。

【０１０２】次いで、ステップ９２において、到達入力
回転数算出部７２（図３）は、入力回転数Ｎｉを変速機
出力回転数Ｎｏによって除算することによって、実変速
比Ｒａｔｉｏを算出する。次いで、ステップ９３におい
て、スロットル開度ＴＶＯ及び車速ＶＳＰから図４に図
示したような変速マップを基にして到達入力回転数Ｎｉ
^＊を検索して求める。

【０１０３】次いで、到達変速比設定手段としてのステ
ップ９４において、到達変速比算出部７３（図３）は、
この到達入力回転数Ｎｉ^＊を変速機出力回転数Ｎｏで除
算することによって到達変速比ｉ^＊を算出する。次い
で、偏差算出手段としてのステップ９５において、変速
時定数算出部７４（図３）は、到達変速比ｉ^＊から、前
回のルーチンで算出した目標変速比Ｒａｔｉｏ０（これ
は後のステップ９９で算出される。）を減算して偏差Ｅ
ipを算出する。

【０１０４】次いで、ステップ９６において、モード切
替、マニュアル変速による有段の変速（以下、「スイッ
チ変速」という。）があったか否か判定する。具体的に
は、モード選択スイッチ７０（図２）からの選択モード
信号に応じて、パワーモードとスノーモードとの間の切
替の有無を検出し、インヒビタスイッチ６０（図２）か
らマニュアルレンジ信号を検出するとともにＵＰ／ＤＯ
ＷＮスイッチ６９（図２）からＵＰ／ＤＯＷＮ情報につ
いての信号を検出したか否か判定する。次いで、モード
設定手段としてのステップ９７、ステップ９８及び目標
変速比設定手段としてのステップ９９において、変速時
定数算出部７４（図３）は、時定数算出モードと、第１
及び第２変速時定数Ｔｇ１及びＴｇ２と、目標変速比Ｒ
ａｔｉｏ０及び中間変速比Ｒａｔｉｏ００とをそれぞれ
算出する。

【０１０５】その後、ステップ１００において、トルク
シフト補償変速比算出部７７（図３）は、目標変速比Ｒ
ａｔｉｏ０及び変速機入力トルクＴｉに関するマップか
らトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを算出する。次い
で、ステップ１０１において、ＰＩＤ制御部８４（図
３）は、ＰＩＤ制御によって変速比フィードバック補正
量ＦＢｒｔｏを算出する。次いで、ステップ１０２にお
いて、目標変速比補正部８５（図３）は、目標変速比Ｒ
ａｔｉｏ０にトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏ及び変
速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏ加算して、補正済
目標変速比ＤｓｒＲＴＯを算出する。次いで、ステップ
１０３において、ステップモータ４（図２）への駆動位
置指令Ａｓｔｅｐを算出し、本ルーチンを終了する。

【０１０６】［領域分割変速制御］以上の説明は、通常
の変速制御についての説明であり、この通常の変速制御
とは区別して用いられる領域分割変速制御について以下
に説明する。この領域分割変速制御は、変速時定数を変
更する場合に比べ変速間延び感なく、アップシフトでの
アンダーシュート及びダウンシフトでのオーバーシュー
トを抑える制御である。なお、請求項記載の文言との対
応関係は、下記の通りである。

【０１０７】基本定常目標値→基本到達入力回転数ＴＤ
ｓｒＲＥＶ 過渡目標値→目標入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶ 実際値→実入力回転数ＩｎｐＲＥＶ 第１の定常目標値及び第２の定常目標値→到達入力回転
数ＤｓｒＲＥＶ 待ち受け回転制限値→待ち受け到達入力回転数ＷＡＩＴ
ＲＥＶＵＬ（ＤＬ） 切り換え設定値→後半制御開始入力回転数ＷＡＩＴＲＥ
ＶＵＨ（ＤＬ） 図６は変速制御プログラム中の領域分割変速制御処理を
示すフローチャートで、図７はアップシフト時のタイム
チャートで、図８はダウンシフト時のタイムチャートで
ある。

【０１０８】１．制御中か否かを判断 ステップ１０４では、制御中かどうかが判断される。本
制御は、一度制御に入った後は、到達入力回転数Ｄｓｒ
ＲＥＶが基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶとなるまで
制御を続けるものとしている。制御中であれば傾きＤｒ
ｅｖの計算を続ける。

【０１０９】２．ＵＰ／ＤＯＷＮ判定 ステップ１０５では、アップシフトかダウンシフトかの
判定がされる。本制御は、アップシフト及びダウンシフ
トでそれぞれの制御を行うため、判定が必要である。ま
た、どちらでもない場合には、本制御の必要がないた
め、ステップ１２６へ進み、ＤｓｒＲＥＶ＝ＴＤｓｒＲ
ＥＶとして制御を終了する。

【０１１０】このＵＰ／ＤＯＷＮの判定は、到達入力回
転数の差Ｄｉｆｆをとることで判断している（設定は、
約２０ｒｐｍ）。

【０１１１】前回の到達入力回転数はＴＤｓｒＲＥＶと
し、今回の到達入力回転数は実入力回転数ＩｎｐＲＥＶ
から逆算した到達入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶとし、両者
の際により算出される。

【０１１２】また、比較は、問題としている入力回転数
をダイレクトにみたいので、変速比ではなく入力回転同
志の比較とした。

【０１１３】３．車速判定 次に、制御開始条件に入っているかどうかを、車速、Ｌ
／Ｕ状態、Ｉｄｌｅ状態から判断する。

【０１１４】制御開始条件のうち車速条件は、ステップ
１０６及びステップ１０７により判定される。つまり、
ステップ１０６では、アップシフト時に車速が制御領域
分割変速制御を必要とする車速領域かどうかが判断され
る。また、ステップ１０７では、ダウンシフト時に車速
が領域分割変速制御を必要とする車速領域かどうかが判
断される。

【０１１５】本制御は常時行われると、変速レスポンス
が通常の変速制御に比べて低下するので、必要時にのみ
本制御に入るようにしている。

【０１１６】必要時としては、例えば、アクセル足離し
時、元々ロックアップしていない車速領域、及び、アク
セル足離しをしてもコースト線がロックアップ禁止回転
となるまでに余裕があり、ロックアップ禁止回転まで下
がることのない領域は本制御の対象外とした。

【０１１７】４．Ｌ／Ｕ判定 制御開始条件のうちＬ／Ｕ条件は、ステップ１０８によ
り判定される。つまり、ステップ１０８では、ダウンシ
フトを考えると、ロックアップ時と非ロックアップ時と
では入力回転の上昇が異なり、非ロックアップ時の方が
オーバーシュートしやすいので、ロックアップ状態の判
定を行うようにした。

【０１１８】５．Ｉｄｌｅ判定 制御開始条件のうちＩｄｌｅ条件は、ステップ１１０に
より判定される。つまり、ステップ１１０では、アクセ
ルペダルが完全に戻されているかどうかが判定される。
これは、アクセルペダルが踏まれている状態での足戻し
は、トルクシフトの変化がコーストに変化したときに比
べて小さく、アンダーシュートの心配がない。コースト
時のみを制御対象とするためにアイドル判定を行う。

【０１１９】なお、アイドル判定は、スロットルセンサ
電圧を基に、スロットルセンサオフセット分を補正し、
前回のアイドル判定と比較し、フェイル等に入っていな
いことを確認して判定したものである。

【０１２０】６．制御領域分け 次に、制御開始条件が成立する場合、目標入力回転数Ｌ
ＩｎｐＲＥＶによって制御領域を分ける。

【０１２１】この制御領域は、回転制限を段階的に行
い、連続的に実入力回転数ＩｎｐＲＥＶを変化させるた
め、前半と後半に分ける。基本的な考え方は、目標入力
回転数ＬＩｎｐＲＥＶに沿った実入力回転数ＩｎｐＲＥ
Ｖの実現である。つまり、アンダーシュートやオーバー
シュートを救うことを最優先として遅い変速とした場
合、変速の「間延び感」が出る。これと、本来、達成し
たいアンダーシュート及びオーバーシュートを救うこと
を両立させるためには、ＴＤｓｒＲＥＶに近づいた変速
終期を含む変速後半と、変速初期を含む変速前半とを分
けたい。

【０１２２】以下、図７及び図８に示すように、アップ
シフトでの前半の制御領域を領域(1)、後半の制御領域
を領域(2)とし、ダウンシフトでの前半の制御領域を領
域(3)、後半の制御領域を領域(4)とする。

【０１２３】前半の制御領域である領域(1)と領域(3)で
は、予め設定してある待ち受け回転数ｗａｉｔＲＥＶと
現在の基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶを比較するこ
とで行われる。

【０１２４】アップシフトの場合、ステップ１１１〜ス
テップ１１３のように、大きい方；ＤｓｒＲＥＶ＝ｍａ
ｘ（ＷＡＩＴＲＥＶＵＬ、ＴＤｓｒＲＥＶ）ダウンシフ
トの場合、ステップ１２３〜ステップ１２５のように、
小さい方；ＤｓｒＲＥＶ＝ｍｉｎ（ＷＡＩＴＲＥＶＤ
Ｈ、ＴＤｓｒＲＥＶ）をとることで、目標入力回転数Ｄ
ｓｒＲＥＶのかさ上げをし、入力回転の急変を一時抑え
るようにしている。

【０１２５】なお、待ち受け回転数ｗａｉｔＲＥＶの設
定は、実験データを基に、前半の領域(1)，(3)までは、
間延び感なく回転を変化させるため、できる限り基本到
達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶに近いところで設定してい
る。

【０１２６】前半の制御領域である領域(2)と領域(4)で
は、アンダーシュート及びオーバーシュートをさせない
レベルで、遅い変速とし（実験データにより傾きＤｒｅ
ｖを決定）、本来の目標変速比通りの変速に近づけるよ
うにしている。

【０１２７】傾きＤｒｅｖは、制御の計算遅れを考慮し
て基本的にアップシフト時は、目標入力回転数ＬＩｎｐ
ＲＥＶよりも小さく、ダウンシフト時は、目標入力回転
数ＬＩｎｐＲＥＶよりも大きく設定している。

【０１２８】到達入力回転数ＤｓｒＲＥＶを、(1)→(2)
または(3)→(4)へ切り換えるタイミングは、目標入力回
転数ＬＩｎｐＲＥＶのみにより行われ、連続的、段階的
に回転を制御するものとされる。

【０１２９】すなわち、アップシフトの場合、ステップ
１０９において、目標入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶが設定
値（ＷＡＩＴＲＥＶＵＨ）まで変化したところで領域
(1)から領域(2)へ切り換えるようにしている。

【０１３０】領域(1)の待ち受け到達入力回転数ＷＡＩ
ＴＲＥＶＵＬ（＝ｗａｉｔＲＥＶ）と、領域(2)の後半
制御開始入力回転数ＷＡＩＴＲＥＶＵＨ（図６では設定
値）との間には、１００ｒｐｍ程度の差を付け、待ち受
け到達入力回転数ＷＡＩＴＲＥＶＵＬを後半制御開始入
力回転数ＷＡＩＴＲＥＶＵＨより下にすることで、自動
的に制御開始回転を通過するようにして、目標入力回転
数ＬＩｎｐＲＥＶのみで連続的に制御領域を切り換える
ものとした。

【０１３１】なお、ダウンシフトについては、ステップ
１０８でのロックアップの判定に基づき、ステップ１２
１とステップ１２２とで領域(3)から領域(4)へ切り換え
る設定値を異ならせている。

【０１３２】７．制御開始初回か ステップ１１５では、領域(2)の制御開始初回かどうか
が判定される。制御開始入力回転数及び回転変化の傾き
は、一度決めたものを制御終了まで使うものとしてい
る。よって、初回である場合は、ステップ１１６及びス
テップ１１７へ進み、初期値の設定と回転変化の傾きが
設定される。

【０１３３】８．制御終了 制御終了は、ステップ１１８にように、本来の目標であ
る基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶが、到達入力回転
数ＤｓｒＲＥＶと同じになったところで終了とする。つ
まり、ＴＤｓｒＲＥＶ＝ＤｓｒＲＥＶが制御終了条件で
あり、この条件が成立しない間は、ステップ１１９へ進
み、設定された回転変化の傾きにより制御が継続され
る。

【０１３４】［制御に用いられる各値の決め方］次に、
図９〜図１３に基づいて、領域分割変速制御（アップシ
フトの例）で用いられる各値等の決め方について説明す
る。

【０１３５】本制御は、（ＴＤｓｒＲＥＶ−ＬＩｎｐＲ
ＥＶ）からアップシフトを判断し、図９に示すように、
到達入力回転数は、ＴＤｓｒＲＥＶ→ＤｓｒＲＥＶ’
へ、設定回転になると右下がりＤｓｒＲＥＶへ、結果的
に到達入力回転数ＤｓｒＲＥＶはＤｓｒＲＥＶ”の軌跡
となる。このＤｓｒＲＥＶ”から求められる到達変速比
ＤＲａｔｉｏ→ＤＲａｔｉｏ”へ、このＤＲａｔｉｏ”
から求められる目標変速比ＲａｔｉｏＯ→Ｒａｔｉｏ
Ｏ”へ、結果的に得られる変速比Ｒａｔｉｏ→Ｒａｔｉ
ｏ”となる。そして、最終的に得られる入力回転数Ｉｎ
ｐＲＥＶは、図９のＩｎｐＲＥＶ”となり、アンダーシ
ュートが抑えられる。

【０１３６】以下、各設定事項について説明する。

【０１３７】Ａ．ＷＡＩＴＲＥＶＵＬの設定 待ち受け到達入力回転数ＷＡＩＴＲＥＶＵＬの設定は、
図１０に示すように、目標入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶが
後半制御開始入力回転数ＷＡＩＴＲＥＶＵＨとなった時
点から制御領域が切り換えられるため、単純に、後半制
御開始入力回転数ＷＡＩＴＲＥＶＵＨに近い値（例え
ば、１００ｒｐｍの差）を設定する。

【０１３８】Ｂ．ＷＡＩＴＲＥＶＵＨの設定 後半制御開始入力回転数ＷＡＩＴＲＥＶＵＨの設定は、
基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶの既定割合（７〜８
割）のところに設定する。

【０１３９】変速時定数により目標入力回転数ＬＩｎｐ
ＲＥＶのカーブは異なり、アンダーシュートに至る入力
回転数は異なるが、変速時定数が決まってしまえば、ほ
とんど同じである（時定数マッチングとセットで定数決
めをする必要あり）。

【０１４０】すなわち、図１１に示すように、同じ時間
で変速が終了するように変速時定数が決められるので、
既定割合での目標入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶの変曲点
（＋の符号位置）の回転数は、高回転からの足離し時も
低回点からの足離し時もほとんど変わらない。逆に、公
開点からのトルク変化が大きい方は、低回転からの足離
しよりも若干高めの位置になるので、この入力回転で後
半制御開始入力回転数ＷＡＩＴＲＥＶＵＨを設定すれ
ば、低回転からの足離し時には有利な方向となる。

【０１４１】Ｃ．αＲＥＶの設定 初期回転数αＲＥＶの設定は、予め設定されている不等
ピッチテーブルと制御開始時の目標入力回転数ＬＩｎｐ
ＲＥＶを基に算出される。

【０１４２】例えば、図１２に示すように、１６００ｒ
ｐｍ以上から下がってきた場合、１５９０（ＤｓｒＲＥ
Ｖ）＝１６００（ＬＩｎｐＲＥＶ）−１０（αＲＥＶ）
となり、１５９０ｒｐｍから傾き３ｒｐｍ／ｂｉｔで回
転を下げていくことになる。

【０１４３】Ｄ．領域切り換え 領域切り換えは、実入力回転数ＩｎｐＲＥＶの既定回転
数のみで決める。

【０１４４】ここで、既定回転数は、上記Ｂ．で述べた
ように、基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶの既定割合
である。

【０１４５】Ｅ．ＤｒｅｖＵＰの設定 アップシフトでの傾きＤｒｅｖＵＰの設定は、初期回転
数αＲＥＶと同様に、、予め設定されている不等ピッチ
テーブルと制御開始時の目標入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶ
を基に算出され、図１３に示すように、制御開始時の目
標入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶが大きいほど大きくとる。

【０１４６】これは、制御無し時に比べ、変速間延び感
を出さないようにするためには、変速の時系列の傾きが
大きいほど、到達入力回転数ＤｓｒＲＥＶの傾きを大き
くとる必要があることによる。また、これによるアンダ
ーシュートのしやすさは、低回転からのアクセル足離し
の方が、アンダーシュート量が小さいことを考えると同
等と言える。

【０１４７】なお、ダウンシフトの場合、基本的にアッ
プシフトの逆となる。ロックアップ時と非ロックアップ
時とでの待ち受け回転数ｗａｉｔＲＥＶの違いは、トル
クコンバータのスリップ分を足し込んで非ロックアップ
時の待ち受け回転数ｗａｉｔＲＥＶを下げている。

【０１４８】［領域分割変速制御作用について］様々な
制約がある中で、アップシフトにおいて、アンダーシュ
ートを許容値内に入れるために採用した制御変更点とメ
リットを簡単に述べると、下記のようになる。

【０１４９】(1)到達入力回転を持ち上げる アンダーシュートが起こる前に一度回転落ちを受け止め
るため、一気にアンダーシュートすることがない。

【０１５０】(2)現在の入力回転の落ち方と同じ割合で
到達入力回転を落とす。

【０１５１】徐々に目標とする回転を変化させるため、
基本到達入力回転に達し易い。また、回転の落とし方を
従来の場合と変えていないため、間延び感もない。

【０１５２】(3)制御中の到達入力回転（ＤｓｒＲＥ
Ｖ）と、基本到達入力回転（ＴＤｓｒＲＥＶ）とを分け
ている。

【０１５３】制御干渉がなく、しかも制御終了条件とし
て、基本到達入力回転（ＴＤｓｒＲＥＶ）を使えるた
め、本来あるべき入力回転の落ち着き先は変わらない。

【０１５４】次に、本実施の形態の特徴とする点を下記
に列挙する。

【０１５５】（ａ）制御開始条件に、実車速（ＶＳＰＳ
ＥＮ）、Ｌ／Ｕ状態、目標入力回転数（ＬＩｎｐＲＥ
Ｖ）、アイドル状態を持ち、通常変速と区別するものと
した。

【０１５６】（ｂ）制御中は、本制御中以外で使う目標
入力回転である基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶと到
達入力回転数ＤｓｒＲＥＶと分けることで、他制御との
干渉を無くした。

【０１５７】また、終了条件を、ＴＤｓｒＲＥＶ＝Ｄｓ
ｒＲＥＶとすることで、最終目標とする入力ディスク回
転は変わらないものとした。

【０１５８】（ｃ）制御中は、待ち受け回転数（ｗａｉ
ｔＲＥＶ）を設定することで、アクセル足離し及びアク
セル踏み込み直後のアンダーシュート及びオーバーシュ
ートを抑えるものとした。

【０１５９】（ｄ）制御中の回転制御は、変速時定数の
かかった目標変速比ＲａｔｉｏＯから逆算した目標入力
回転数ＬＩｎｐＲＥＶを使うことで、制御切り換え時の
回転差を無くした。

【０１６０】（ｅ）制御開始時の初期値αＲＥＶの設定
により、変速しない、すなわち、回転変化のないアクセ
ル足離し等においても、初期の回転落ちを抑えることが
できる。

【０１６１】（ｆ）回転制御の仕方は、目標変速比Ｒａ
ｔｉｏＯから逆算した目標入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶを
使う、つまり、直接、目標入力回転相当を制御すること
で、アンダーシュート及びオーバーシュートの回転を直
接制御することができる。

【０１６２】（ｇ）アクセル足離しアップシフト時のア
ンダーシュートによりロックアップ禁止回転を割り込む
ことによるロックアップＯＦＦを防ぐ方法として、図６
に示すロジックとした。この方法では、アンダーシュー
トの逆の現象として、ダウンシフトのオーバーシュート
によるオーバーレブを防ぐ内容も織り込んでいる。

【０１６３】（ｈ）基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲＥＶ
と、時定数込みの目標変速比ＲａｔｉｏＯ逆算した目標
入力回転数ＬＩｎｐＲＥＶを比較することでアップシフ
ト，ダウンシフトと判断するものとしたため、アクセル
操作前後の目標回転差から確実にアップシフト，ダウン
シフトを判定することができる。

【０１６４】（ｉ）制御開始時は、制御領域をアップシ
フト，ダウンシフトのそれぞれで各２領域に分けること
で、変速前半と後半の両方をコントロールできるものと
し、アップシフトでは、入力回転が高いとき、ダウンシ
フトでは入力回転が低いとき、待ち受け回転ｗａｉｔＲ
ＥＶを設定し、制御初期からアンダーシュート，オーバ
ーシュートを抑えるものとした。

【０１６５】（ｊ）領域(2)及び(4)では、入力回転を直
接目標値にすることで、現在の入力回転から目標回転に
近づくため、アンダーシュート量及びオーバーシュート
量を小さくすることができる。

【０１６６】（ｋ）領域(2)及び(4)では、本領域の制御
開始時の入力回転にオフセット値である初期値αＲＥＶ
を設定したため、制御切り換え時のつながりが良くな
る。

【０１６７】（ｌ）制御終了は、本制御を行わないとき
の入力回転の目標である基本到達入力回転数ＴＤｓｒＲ
ＥＶとすることで、本制御の有無による違和感が無い。

【０１６８】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、幾多の変更及び変形が可能である。

【０１６９】例えば、上記実施の形態では、本発明によ
る無段変速機の変速制御装置をトロイダル型無段変速機
に適用する場合について説明したが、本発明の変速制御
装置をＶベルト式無段変速機に適用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無段変速機の変速制御装置を備え
るトロイダル型無段変速機の縦断側面図である。

【図２】図１のトロイダル型無段変速機をその変速制御
システムと共に示す縦断正面図である。

【図３】図２のコントローラが実行する変速制御の機能
ブロック線図である。

【図４】無段変速機の変速パターンを例示する変速線図
である。

【図５】本発明による無段変速機の変速制御装置の変速
制御プログラムの全体を示すフローチャートである。

【図６】変速制御プログラム中の領域分割変速制御処理
を示すフローチャートである。

【図７】領域分割変速制御を行うアップシフト時のタイ
ムチャートである。

【図８】領域分割変速制御を行うダウンシフト時のタイ
ムチャートである。

【図９】アップシフト時に領域分割変速制御で用いられ
る各値の設定の仕方を説明するためのタイムチャートで
ある。

【図１０】待ち受け到達入力回転数の設定手法を説明す
る図である。

【図１１】後半制御開始入力回転数の設定手法を説明す
る図である。

【図１２】初期値の設定を説明する図である。

【図１３】アップシフトでの傾きの設定を説明する図で
ある。

【図１４】アクセル足離しアップシフト時に通常の変速
制御を行った場合にアンダーシュートを示す入力回転特
性を示す図である。

【図１５】エンジン側にロックアップ禁止回転が設定さ
れている変速マップ上でアンダーシュートした場合にロ
ックアップ禁止に入ることを示す図である。

【図１６】到達変速比と目標変速比と実変速比との関係
を示す変速比タイムチャートである。

【図１７】アンダーシュートの一因となるフィードバッ
ク制御での積分分の偏差貯め込みと放出を示す変速比タ
イムチャートである。

【符号の説明】

１ 入力コーンディスク ２ 出力コーンディスク ３ パワーローラ ４ ステップモータ ５ 変速制御弁 ６ ピストン ７ プリセスカム ８ 変速リンク ２０ 入力軸 ２８ ローディングカム ４１ トラニオン ４３ アッパリンク ４５ ロアリンク ６０ インヒビタスイッチ ６１ コントローラ ６２ スロットル開度センサ ６３ 車速センサ ６４ 入力回転センサ ６５ 出力回転センサ ６６ 油温センサ ６７ ライン圧センサ ６８ エンジン回転センサ ６９ ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ ７０ モード選択スイッチ ７１ 変速マップ選択部 ７２ 到達入力回転数算出部 ７３ 到達変速比算出部 ７４ 変速時定数算出部 ７５ 目標変速比算出部 ３１０ エンジン制御スイッチ ３２０ アンチスキッド制御装置 ３３０ トラクションコントロール装置 ３４０ 定速走行装置

フロントページの続き (72)発明者 古閑 雅人 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 滝沢 哲 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 島中 茂樹 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 田中 寛康 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 高山 潤也 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） 3J052 AA04 CA21 EA02 GC04 GC13 GC23 GC44 GC46 HA13 KA01 LA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者の操作状態及び車両の走行状態に
   より定常的な目標値である定常目標値を設定する定常目
   標値設定手段と、 設定された前記定常目標値と後述する変速時定数に基づ
   いて変速途中の過渡的な目標値である過渡目標値を設定
   する過渡目標値設定手段と、 定常目標値と過渡目標値との偏差に基づいて変速時定数
   を算出する変速時定数算出手段と、 を備えた無段変速機の変速制御装置において、 車両走行状態により実際値が定常目標値に至るまでの間
   を、変速前半の第１の制御領域と、変速後半の第２の制
   御領域とに分ける領域分割変速制御に入る手段を有し、 前記定常目標値設定手段は、運転者の操作状態及び車両
   の走行状態に基づいた最終的に到達させる基本定常目標
   値と、 変速前半の第１の制御領域では、前記基本定常目標値よ
   り現在値に近い値であって、入力回転の低下もしくは上
   昇を待ち受けて回転を制限する第１の定常目標値と、 変速後半の第２の制御領域では、第２の制御領域に入っ
   た時の実際値を前記基本定常目標値に収束させる第２の
   定常目標値とを設定することを特徴とする無段変速機の
   変速制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の無段変速機の変速制御装
   置において、 前記定常目標値設定手段は、第１の制御領域で基本定常
   目標値より現在値に近い値であって、入力回転の低下も
   しくは上昇を待ち受けて回転を制限する一定値を第１の
   定常目標値として設定し、 第２の制御領域に入った時点から基本定常目標値まで、
   変速開始時の過渡目標値に基づいて設定された初期値及
   び傾きにて連続的に変化する値を第２の定常目標値とし
   て設定することを特徴とする無段変速機の変速制御装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の無段変速
   機の変速制御装置において、 アクセル足離しによるアップシフト時、元々ロックアッ
   プしていない車速領域、及び、アクセル足離しをしても
   コースト線がロックアップ禁止回転までに余裕があり、
   ロックアップ禁止回転まで下がることのない車速領域で
   は通常変速制御を行い、前記領域分割変速制御に入らな
   い手段としたことを特徴とする無段変速機の変速制御装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の無段変速
   機の変速制御装置において、 アクセル踏み込みによるダウンシフト時、非ロックアッ
   プ時にはロックアップ時よりも早めに、前記領域分割変
   速制御に入る手段としたことを特徴とする無段変速機の
   変速制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４記載の無段変速
   機の変速制御装置において、 制御開始条件が成立する場合、制御開始時に決められた
   目標入力回転数と予め設定された入力回転数の切り換え
   設定値との大小が比較され、目標入力回転数が切り換え
   設定値を超える時点で第１の制御領域から第２の制御領
   域に切り換える手段としたことを特徴とする無段変速機
   の変速制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５記載の無段変速
   機の変速制御装置において、 走行状態により決まる定常目標値と、待ち受け回転制限
   値として設定された第１の定常目標値との大小を比較
   し、現在値が定常目標値より第１の定常目標値に近い場
   合には、前記領域分割変速制御に入り、遠い場合には通
   常の変速制御を行う手段としたことを特徴とする無段変
   速機の変速制御装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６記載の無段変速
   機の変速制御装置において、 アクセル足離しによるアップシフト時であって、過渡目
   標値が切り換え設定値を超えない第１の制御領域である
   と判断された場合、アイドルオフでは、前記領域分割変
   速制御に入らない手段としたことを特徴とする無段変速
   機の変速制御装置。