JP2692298B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

無段変速機の変速制御装置

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JP2692298B2
JP2692298B2 JP1259375A JP25937589A JP2692298B2 JP 2692298 B2 JP2692298 B2 JP 2692298B2 JP 1259375 A JP1259375 A JP 1259375A JP 25937589 A JP25937589 A JP 25937589A JP 2692298 B2 JP2692298 B2 JP 2692298B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の変速制御装置に関するもので
ある。
(ロ)従来の技術 従来の無段変速機の変速制御装置として、例えば特開
昭61−105351号公報に示されるものがある。これに示さ
れる無段変速機の変速制御装置は、車速及びスロットル
開度から目標入力回転速度を求め、これと実際の入力回
転速度との偏差が小さくなるように、フィードバック制
御を行なう。すなわち、変速アクチュエータであるステ
ップモータには、目標変速比に対応するモータ回転角
に、偏差にゲインを乗じたものを加算した回転角が指令
される。偏差が0となることにより実際の入力回転速度
が目標回転速度に一致する。
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の無段変速機の変速
制御装置では、変速用油圧装置の応答遅れのために、変
速開始からしばらくの間比較的大きい偏差が発生し、偏
差によるフィードバック分だけ目標変速比からずれた変
速比が指令された状態が続き、オーバシュートが発生す
るという問題点がある。このため、運転フィーリングが
悪く、また変速中所定どおりの変速比に制御されないた
め燃料消費量も増大する。本発明はこのような課題を解
決することを目的としている。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、変速開始直後は変速アクチュエータを変速
方向に過大に作動させることにより上記課題を解決す
る。すなわち、本発明による無段変速機の変速制御装置
は、変速が開始されてから所定時間(T1)は、運転条件
から求められる目標値(θff)に代えて少なくともこの
所定時間経過時の目標値よりも変速方向に過大なあらか
じめ設定された過大目標値(θo)を指令する補正手段
(ステップ518)を有している。
なお、駆動プーリ回転速度が所定の値となるまで上記
と同様の補正手段を作動させるようにすることもでき
る。
(ホ)作用 変速が開始されると所定時間は、変速アクチュエータ
には運転条件から求められる目標値よりも変速方向に過
大な過大目標値が指令される。このため、変速用油圧装
置が迅速に応答し、上記所定時間が経過した状態では、
本来の目標値と実際値との偏差を小さい状態とすること
ができる。従って、以後の変速制御において、オーバシ
ュートが発生することはない。なお、駆動プーリ回転速
度が所定値に達するまでの間、上記と同様の制御を行な
うようにしても同一の作用を得ることができる。
(ヘ)実施例 第2図に無段変速機の動力伝達機構を示す。この無段
変速機はフルードカップリング12、前後進切換機構15、
Vベルト式無段変速機構29、差動装置56等を有してお
り、エンジン10の出力軸10aの回転を所定の変速比及び
回転方向で出力軸66及び68に伝達することができる。こ
の無段変速機は、フルードカップリング12(ロックアッ
プ油室12a、ポンプインペラー12b、タービンランナ12c
等を有している)、回転軸13、駆動軸14、前後進切換機
構15、駆動プーリ16(固定円すい部材18、駆動プーリシ
リンダ室20(室20a、室20b)、可動円すい部材22、みぞ
22a等からなる)、遊星歯車機構17(サンギア19、ピニ
オンギア21、ピニオンギア23、ピニオンキャリア25、イ
ンターナルギア27等から成る)、Vベルト24、従動プー
リ26(固定円すい部材30、従動プーリシリンダ室32、可
動円すい部材34等から成る)、従動軸28、前進用クラッ
チ40、駆動ギア46、アイドラギア48、後進用ブレーキ5
0、アイドラ軸52、ピニオンギア54、ファイナルギア4
4、ピニオンギア58、ピニオンギア60、サイドギア62、
サイドギア64、出力軸66、出力軸68などから構成されて
いるが、これらについての詳細な説明は省略する。な
お、説明を省略した部分の構成については本出願人の出
願に係る特開昭61−105353号公報に記載されている。
第3図に無段変速機の油圧制御装置を示す。この油圧
制御装置は、オイルポンプ101、ライン圧調圧弁102、マ
ニアル弁104、変速制御弁106、変速比指令弁108、ステ
ップモータ110、変速操作機構112、スロットル弁114、
一定圧調圧弁116、電磁弁118、カップリング圧調圧弁12
0、ロックアップ制御弁122等を有しており、これらは互
いに図示のように接続されており、また前進用クラッチ
40、後進用ブレーキ50、フルードカップリング12、ロッ
クアップ油室12a、駆動プーリシリンダ室20及び従動プ
ーリシリンダ室32とも図示のように接続されている。こ
れらの弁等についての詳細な説明は省略する。説明を省
略した部分については前述の特開昭61−105353号公報に
記載されている。なお、第3図中の各参照符号は次の部
材を示す。ピニオンギア110a、タンク130、ストレーナ1
31、油路132、リリーフ弁133、弁穴134、ポート134a〜
e、スプール136、ランド136a〜b、油路138、一方向オ
リフィス139、油路140、油路142、一方向オリフィス14
3、弁穴146、ポート146a〜g、スプール148、ランド148
a〜e、スリーブ150、スプリング152、スプリング154、
変速比伝達部材158、油路164、油路165、オリフィス16
6、オリフィス170、弁穴172、ポート172a〜e、スプー
ル174、ランド174a〜c、スプリング175、油路176、オ
リフィス177、レバー178、油路179、ピン181、変速比指
令スプール182、ランド182a〜b、ラック182c、ピン18
3、ピン185、弁穴186、ポート186a〜d、油路188、油路
189、油路190、弁穴192、ポート192a〜g、スプール19
4、ランド194a〜e、負圧ダイヤフラム198、オリフィス
199、オリフィス202、オリフィス203、弁穴204、ポート
204a〜e、スプール206、ランド206a〜b、スプリング2
08、油路209、フィルター211、オリフィス216、ポート2
22、ソレノイド224、プランジャ224a、スプリング225、
弁穴230、ポート230a〜e、スプール232、ランド232a〜
b、スプリング234、油路235、オリフィス236、弁穴24
0、ポート204a〜h、スプール242、ランド242a〜e、油
路243、油路245、オリフィス246、オリフィス247、オリ
フィス248、オリフィス249、チョーク形絞り弁250、リ
リーフバルブ251、チョーク形絞り弁252、保圧弁253、
油路254、クーラー256、クーラー保圧弁258、オリフィ
ス259、切換検出スイッチ278。
第4図にステップモータ110及びソレノイド224の作動
を制御するコントロールユニット300示す。コントロー
ルユニット300は、入力インターフェース311、基準パル
ス発生器312、CPU(中央処理装置)313、ROM(リードオ
ンリメモリ)314、RAM(ランダムアクセスメモリ)315
及び出力インターフェース316を有しており、これらは
アドレスバス319及びデータバス320によって連絡されて
いる。このコントロールユニット300には、エンジン回
転速度センサー301、車速センサー302、スロットル開度
センサー303、シフトポジションスイッチ304、タービン
回転速度センサー305、エンジン冷却水温センサー306、
アイドルスイッチ307及び切換検出スイッチ298からの信
号が直接又は波形成形器308、309及び322、及びAD変換
器310を通して入力され、一方増幅器317及び線317a〜d
を通してステップモータ110へ信号が出力され、またソ
レノイド224へも信号が出力されるが、これらについて
の詳細な説明は省略する。なお、説明を省略した部分の
構成については、前述の特開昭61−105353号公報に記載
されている。
コントロールユニット300による変速時の制御は、第
5図に示す制御フローに従って行なわれる。まず、車速
VSP、スロットル開度TVO及び駆動プーリ16の実際の駆動
プーリ回転速度Ninを読込み(ステップ502)、次いで車
速VSP及びスロットル開度TVOに基づいて変速パターンを
検索し、目標駆動プーリ回転速度T・Ninを求める(同5
04)。次に、前回のルーチンで算出した変速比i・new
をi・oldとして設定し(同506)、また今回のルーチン
で読込んだデータに基づいて現在の変速比i・newを算
出する(同508)。なお、ステップ508におけるcは定数
である。次にi・oldが最大変速比LOとなっているかど
うかを判断し(同510)、最大変速比LOとなっている場
合にはi・newが最大変速比LOよりも小さいかどうかを
判断し(同512)、小さい場合にはタイマーの値としてT
1を設定する(同514)。ステップ510及び512で上記以外
の場合にはタイマーをセットすることなく、ステップ51
6に進む。ステップ516ではタイマーが0となっているか
どうかを判断し、タイマーが0でない場合にはθffの値
としてθoの値を設定し(同518)、ステップ522に進
む。一方、タイマーが0の場合にはθffの値をi・new
の値から検索(第6図参照)して求め(同520)、ステ
ップ522に進む。ステップ522では、目標駆動プーリ回転
速度T・Ninと実際駆動プーリ回転速度Ninとの偏差をe
を求め、次いでステップモータ回転角θmを θm=θff+Kp×e+Ki×e の式により算出する(同524)。なお、Kp及びKiはフィ
ードバックゲインである。次いでこうして得られたθm
を出力し、ステップモータ110をθmまで回転させる
(同526)。次いでほかの制御を行なう(同528)。
結局、上記制御により、最大変速比LOからの変速が開
始された場合に、所定時間T1の間、θffの値が目標変速
比に対応する値よりも大きい値θo(最大目標値)とさ
れる。すなわち、一定スロットル開度で発進したとする
と、最初の段階では最大変速比LOで走行が行なわれ、所
定の車速になった時点で変速比が最大変速比からこれよ
りも小さい値へ変化を開始する。このことがステップ51
0及び512で判断されると、この時点からT1時間の間はθ
ffはθoとされる。このθoの値は第6図に示した変速比
とステップモータの回転角との関係における最大変速比
付近の値(θ1)よりも大きい値とされている。従っ
て、ステップモータ110に指令される回転角の時間に応
じた変化を示すと第1図のようになり、変速が開始され
ると同時に不連続的に変速比小側の値が指令されること
になる。時間T1が経過すると本来の目標値に復帰する。
上述のように、時間T1の間は本来の目標値よりも大幅に
変速比小側のステップモータ回転角θoが指令されるた
め、これに応じて変速制御弁106のスプール174は変速比
小側に大きく変位し、駆動プーリシリンダ室20に多量の
圧油を供給し、急速に変速を行なわせる。従って、T1時
間が経過した時点では、駆動プーリ16は変速比小側に変
位しており、偏差eは小さくなっている。これにより、
T1時間経過後直ちに実際のステップモータ回転角θmは
目標とするモータ回転角θffと一致する状態となる。こ
れによりオーバシュートが発生することはない。
なお、上記実施例では、タイマーに設定されたT1時間
だけθffの値をθoに置き換えるようにしたが、駆動プ
ーリ回転速度Ninが所定値に達するまで、θffをθoとし
てもほぼ同様の作用を得ることができる。
また、上記実施例ではθoの値は一定値としたが、時
間の経過に従ってθoの値を小さくすることもできる。
また、θoの値として変速開始時における実際値と目標
値との差の絶対値が大きいほど大きい値を採用するよう
にすることもできる。
(ト)発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、変速の初
期の段階においては、少なくともこの間の目標値よりも
変速方向に過大な過大目標値を指令するようにしたの
で、変速用油圧装置の応答遅れを小さくすることがで
き、これにより偏差が小さくなり、オーバシュートの発
生が防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図は変速の際の時間の経過に応じたステップモータ
回転角の変化を示す図、第2図は無段変速機の骨組図、
第3図は無段変速機の油圧回路を示す図、第4図は無段
変速機のコントロールユニットを示す図、第5図は制御
フローを示す図、第6図は変速比とステップモータ回転
角との関係を示す図である。 110……ステップモータ、300……コントロールユニッ
ト。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】運転条件から求められる目標値に実際値が
    一致するように変速比がフィードバック制御される無段
    変速機の変速制御装置において、 変速が開始されてから所定時間は、上記目標値に代えて
    少なくともこの所定時間経過時の目標値よりも変速方向
    に過大なあらかじめ設定された過大目標値を指令する補
    正手段を有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】運転条件から求められる目標値に実際値が
    一致するように変速比がフィードバック制御される無段
    変速機の変速制御装置において、 変速が開始されてから入力回転速度が所定の値となるま
    での間、上記目標値に代えて少なくともこの入力回転速
    度が所定の値となったときの目標値よりも変速方向に過
    大なあらかじめ設定された過大目標値を指令する補正手
    段を有することを特徴とする無段変速機の変速制御装
    置。
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US5788599A (en) * 1995-04-12 1998-08-04 Nissan Motor Co., Ltd. Continuously variable transmission system for vehicle
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