JP3358435B2 - 無段自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
無段自動変速機の変速制御装置Info
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- JP3358435B2 JP3358435B2 JP09115896A JP9115896A JP3358435B2 JP 3358435 B2 JP3358435 B2 JP 3358435B2 JP 09115896 A JP09115896 A JP 09115896A JP 9115896 A JP9115896 A JP 9115896A JP 3358435 B2 JP3358435 B2 JP 3358435B2
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
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- F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
- F16H61/66254—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling
- F16H61/66259—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling using electrical or electronical sensing or control means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
- B60W2050/0022—Gains, weighting coefficients or weighting functions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
- F16H2061/1208—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures with diagnostic check cycles; Monitoring of failures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無段変速機を備えた
自動変速機の変速制御装置に関する。
自動変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの出力をトルクコンバータある
いはフルードカップリング等の流体式伝動装置と、その
出力を無段階に変速する無段変速機を介して車両等の駆
動軸に伝動させるようにした無段自動変速機が知られて
いる。
いはフルードカップリング等の流体式伝動装置と、その
出力を無段階に変速する無段変速機を介して車両等の駆
動軸に伝動させるようにした無段自動変速機が知られて
いる。
【０００３】この種の自動変速機に適用される無段変速
機としては、例えばＶベルトとの接触プーリ幅が油圧等
により可変制御される駆動側と従動側の一対の可変プー
リを備え、各プーリのプーリ幅を相反的に制御すること
により変速比を変化させるようにしたものなどがある。
その変速比は、例えば車速、エンジン回転速度、負荷等
の運転条件に応じて予め定めた所定のパターンにしたが
って変化するように、前記運転条件を検出しながら各プ
ーリへの変速制御弁の開度を加減することにより制御さ
れる。
機としては、例えばＶベルトとの接触プーリ幅が油圧等
により可変制御される駆動側と従動側の一対の可変プー
リを備え、各プーリのプーリ幅を相反的に制御すること
により変速比を変化させるようにしたものなどがある。
その変速比は、例えば車速、エンジン回転速度、負荷等
の運転条件に応じて予め定めた所定のパターンにしたが
って変化するように、前記運転条件を検出しながら各プ
ーリへの変速制御弁の開度を加減することにより制御さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
無段変速機を備えた自動変速機は、車両の加速性能や燃
費さらには快適性の向上等を目的として、想定される運
転条件に応じた適切な変速応答特性が発揮されるように
制御系が設計されているが、制御系が目標値として適切
な変速指令値を出力したとしても、無段変速機がその動
特性変化や外乱の影響により必ずしも設計通りの変速応
答を示さず所期の制御効果が得られないという問題が生
じる。
無段変速機を備えた自動変速機は、車両の加速性能や燃
費さらには快適性の向上等を目的として、想定される運
転条件に応じた適切な変速応答特性が発揮されるように
制御系が設計されているが、制御系が目標値として適切
な変速指令値を出力したとしても、無段変速機がその動
特性変化や外乱の影響により必ずしも設計通りの変速応
答を示さず所期の制御効果が得られないという問題が生
じる。
【０００５】これに対して本出願人は、無段変速機の動
特性補償部と動特性変化や外乱の影響を除去する外乱補
償部とを設けることにより設計目標に近い変速比応答が
得られるようにしたものを提案している（特願平７−８
６９９１号）。また、油圧制御弁やそのアクチュエータ
等の変速比制御部分が速度制限等の非線形特性を有する
ことに原因して変速比が設計目標に追従しない傾向を生
じる点に着目して、変速比制御部への外乱補償入力を実
変速比と変速機構の位置信号もしくは制御信号とするこ
とにより、アクチュエータ等の負荷を軽減し、変速機構
部分での修正動作を少なくして変速比応答を改善したも
のを提案している（特願平７−９８７１２号）。
特性補償部と動特性変化や外乱の影響を除去する外乱補
償部とを設けることにより設計目標に近い変速比応答が
得られるようにしたものを提案している（特願平７−８
６９９１号）。また、油圧制御弁やそのアクチュエータ
等の変速比制御部分が速度制限等の非線形特性を有する
ことに原因して変速比が設計目標に追従しない傾向を生
じる点に着目して、変速比制御部への外乱補償入力を実
変速比と変速機構の位置信号もしくは制御信号とするこ
とにより、アクチュエータ等の負荷を軽減し、変速機構
部分での修正動作を少なくして変速比応答を改善したも
のを提案している（特願平７−９８７１２号）。
【０００６】これらの制御装置によれば通常の運転条件
においては良好な変速応答が発揮されるのであるが、前
者にあってはキックダウン時のように変速比指令値が急
激に変化したときに変化比が設計目標からオーバシュー
トしてしまい、燃費及び運転性が悪化することがあっ
た。また、後者にあってはオーバシュートは生じないも
のの、停止からの発進時のように変速比指令値が連続的
に変化する場合に目標とする変速比応答よりも実際の変
速比がやや遅れて変化する傾向があった。本発明はこの
ような問題点に着目してなされたもので、様々な運転条
件において確実に初期の変速比応答が発揮される自動変
速機の制御装置を提供することを目的としている。
においては良好な変速応答が発揮されるのであるが、前
者にあってはキックダウン時のように変速比指令値が急
激に変化したときに変化比が設計目標からオーバシュー
トしてしまい、燃費及び運転性が悪化することがあっ
た。また、後者にあってはオーバシュートは生じないも
のの、停止からの発進時のように変速比指令値が連続的
に変化する場合に目標とする変速比応答よりも実際の変
速比がやや遅れて変化する傾向があった。本発明はこの
ような問題点に着目してなされたもので、様々な運転条
件において確実に初期の変速比応答が発揮される自動変
速機の制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１３に
示すように、変速比が変速比可変制御部を介して無段階
に可変制御される無段変速機Ａと、車両の運転状態と無
段変速機の実変速比を検出する検出手段Ｂと、検出され
た運転状態から目標変速比を設定する目標変速比設定部
Ｃと、無段変速機の変速比毎に所定の動特性を推定する
動特性推定部Ｄと、後述の変速比可変機構移動指令値演
算部Ｍの移動指令値を入力し、変速比に相当する変速比
変換値を演算する変速比変換値演算部Ｅと、前記変速比
変換値と後述する変速比指令値出力部Ｌからの変速比指
令値に基づき後述する第１の外乱補償出力演算部Ｇのロ
ーパスフィルタへ入力する値を演算するローパスフィル
タ入力決定部Ｆと、予め設定されたローパスフィルタに
前記ローパスフィルタ入力決定部からの入力値を入力し
て第１の外乱補償出力を演算する第１の外乱補償出力演
算部Ｇと、前記第１の外乱補償出力演算部Ｇのローパス
フィルタと同様の特性を有するローパスフィルタに、前
記動特性推定値を用いたローパスフィルタの逆系を掛け
合わせた構成のフィルタを有し、このフィルタに前記実
変速比を入力し第２の外乱補償出力を演算する第２の外
乱補償出力演算部Ｈと、前記第２の外乱補償出力から第
１の外乱補償出力を差し引いて外乱補償出力を演算する
外乱補償出力部Ｉと、前記動特性推定値を用いて目標と
する動特性を得るための変速比制御定数を演算する変速
比制御定数演算部Ｊと、前記目標変速比と、実変速比
と、変速比制御定数から第１の変速比指令値を演算する
変速比指令値演算部Ｋと、前記第１の変速比指令値から
前記外乱補償出力を差し引いて第２の変速比指令値を演
算しこれを変速比指令値として出力する変速比指令値出
力部Ｌと、前記変速比指令値出力部Ｌからの変速比指令
値に基づき前記変速比可変機構の移動指令値を演算する
変速比可変機構移動指令値演算部Ｍと前記変速比可変機
構移動指令値演算部Ｍからの移動指令値に基づき変速比
可変機構の変速に関わる部位を制御する変速制御部Ｎと
を設ける。
示すように、変速比が変速比可変制御部を介して無段階
に可変制御される無段変速機Ａと、車両の運転状態と無
段変速機の実変速比を検出する検出手段Ｂと、検出され
た運転状態から目標変速比を設定する目標変速比設定部
Ｃと、無段変速機の変速比毎に所定の動特性を推定する
動特性推定部Ｄと、後述の変速比可変機構移動指令値演
算部Ｍの移動指令値を入力し、変速比に相当する変速比
変換値を演算する変速比変換値演算部Ｅと、前記変速比
変換値と後述する変速比指令値出力部Ｌからの変速比指
令値に基づき後述する第１の外乱補償出力演算部Ｇのロ
ーパスフィルタへ入力する値を演算するローパスフィル
タ入力決定部Ｆと、予め設定されたローパスフィルタに
前記ローパスフィルタ入力決定部からの入力値を入力し
て第１の外乱補償出力を演算する第１の外乱補償出力演
算部Ｇと、前記第１の外乱補償出力演算部Ｇのローパス
フィルタと同様の特性を有するローパスフィルタに、前
記動特性推定値を用いたローパスフィルタの逆系を掛け
合わせた構成のフィルタを有し、このフィルタに前記実
変速比を入力し第２の外乱補償出力を演算する第２の外
乱補償出力演算部Ｈと、前記第２の外乱補償出力から第
１の外乱補償出力を差し引いて外乱補償出力を演算する
外乱補償出力部Ｉと、前記動特性推定値を用いて目標と
する動特性を得るための変速比制御定数を演算する変速
比制御定数演算部Ｊと、前記目標変速比と、実変速比
と、変速比制御定数から第１の変速比指令値を演算する
変速比指令値演算部Ｋと、前記第１の変速比指令値から
前記外乱補償出力を差し引いて第２の変速比指令値を演
算しこれを変速比指令値として出力する変速比指令値出
力部Ｌと、前記変速比指令値出力部Ｌからの変速比指令
値に基づき前記変速比可変機構の移動指令値を演算する
変速比可変機構移動指令値演算部Ｍと前記変速比可変機
構移動指令値演算部Ｍからの移動指令値に基づき変速比
可変機構の変速に関わる部位を制御する変速制御部Ｎと
を設ける。
【０００８】第２の発明は、図１４に示すように、変速
比が変速比可変制御部を介して無段階に可変制御される
無段変速機Ａと、車両の運転状態と無段変速機の実変速
比を検出する検出手段Ｂと、検出された運転状態から目
標変速比を設定する目標変速比設定部Ｃと、無段変速機
の変速比毎に所定の動特性を推定する動特性推定部Ｄ
と、後述の変速比可変機構移動指令値演算部Ｍの移動指
令値を入力し、変速比に相当する変速比変換値を演算す
る変速比変換値演算部Ｅと、前記変速比変換値と後述す
る変速比指令値出力部からの変速比指令値に基づき後述
する第１の外乱補償出力演算部Ｇのローパスフィルタへ
入力する値を演算するローパスフィルタ入力決定部Ｆ
と、予め設定されたローパスフィルタに前記ローパスフ
ィルタ入力決定部からの入力値を入力して第１の外乱補
償出力を演算する外乱補償出力演算部Ｇと、前記外乱補
償出力演算部Ｇのローパスフィルタと同様の特性を有す
るローパスフィルタに、前記動特性推定値を用いたロー
パスフィルタの逆系を掛け合わせた構成のフィルタを有
し、前記実変速比と第１の外乱補償出力を差し引いた値
を入力として第２の外乱補償出力を演算し、この第２の
外乱補償出力を外乱補償出力として出力する外乱補償出
力部Ｉと、前記動特性推定値を用いて目標とする動特性
を得るための変速比制御定数を演算する変速比制御定数
演算部Ｊと、前記目標変速比と、実変速比と、変速比制
御定数から第１の変速比指令値を演算する変速比指令値
演算部Ｋと、前記第１の変速比指令値から前記外乱補償
出力を差し引いて第２の変速比指令値を演算しこれを変
速比指令値として出力する変速比指令値出力部Ｌと、前
記変速比指令値出力部Ｌからの変速比指令値に基づき前
記変速比可変機構の移動指令値を演算する変速比可変機
構移動指令値演算部Ｍと前記変速比可変機構移動指令値
演算部Ｍからの移動指令値に基づき変速比可変機構の変
速に関わる部位を制御する変速制御部Ｎとを設ける。
比が変速比可変制御部を介して無段階に可変制御される
無段変速機Ａと、車両の運転状態と無段変速機の実変速
比を検出する検出手段Ｂと、検出された運転状態から目
標変速比を設定する目標変速比設定部Ｃと、無段変速機
の変速比毎に所定の動特性を推定する動特性推定部Ｄ
と、後述の変速比可変機構移動指令値演算部Ｍの移動指
令値を入力し、変速比に相当する変速比変換値を演算す
る変速比変換値演算部Ｅと、前記変速比変換値と後述す
る変速比指令値出力部からの変速比指令値に基づき後述
する第１の外乱補償出力演算部Ｇのローパスフィルタへ
入力する値を演算するローパスフィルタ入力決定部Ｆ
と、予め設定されたローパスフィルタに前記ローパスフ
ィルタ入力決定部からの入力値を入力して第１の外乱補
償出力を演算する外乱補償出力演算部Ｇと、前記外乱補
償出力演算部Ｇのローパスフィルタと同様の特性を有す
るローパスフィルタに、前記動特性推定値を用いたロー
パスフィルタの逆系を掛け合わせた構成のフィルタを有
し、前記実変速比と第１の外乱補償出力を差し引いた値
を入力として第２の外乱補償出力を演算し、この第２の
外乱補償出力を外乱補償出力として出力する外乱補償出
力部Ｉと、前記動特性推定値を用いて目標とする動特性
を得るための変速比制御定数を演算する変速比制御定数
演算部Ｊと、前記目標変速比と、実変速比と、変速比制
御定数から第１の変速比指令値を演算する変速比指令値
演算部Ｋと、前記第１の変速比指令値から前記外乱補償
出力を差し引いて第２の変速比指令値を演算しこれを変
速比指令値として出力する変速比指令値出力部Ｌと、前
記変速比指令値出力部Ｌからの変速比指令値に基づき前
記変速比可変機構の移動指令値を演算する変速比可変機
構移動指令値演算部Ｍと前記変速比可変機構移動指令値
演算部Ｍからの移動指令値に基づき変速比可変機構の変
速に関わる部位を制御する変速制御部Ｎとを設ける。
【０００９】第３の発明は、上記各発明のローパスフィ
ルタ入力決定部を、変速比変換値と変速比指令値とに基
づくローパスフィルタ入力値を目標変速比と実変速比と
の偏差に応じて演算するように構成する。
ルタ入力決定部を、変速比変換値と変速比指令値とに基
づくローパスフィルタ入力値を目標変速比と実変速比と
の偏差に応じて演算するように構成する。
【００１０】第４の発明は、上記第３の発明にお手、ロ
ーパスフィルタ入力決定部を、目標変速比と実変速比と
の偏差が小さい場合は変速比指令値をローパスフィルタ
入力値とし、目標変速比と実変速比との偏差が大きい場
合は変速比変換値をローパスフィルタ入力値とするよう
に構成する。
ーパスフィルタ入力決定部を、目標変速比と実変速比と
の偏差が小さい場合は変速比指令値をローパスフィルタ
入力値とし、目標変速比と実変速比との偏差が大きい場
合は変速比変換値をローパスフィルタ入力値とするよう
に構成する。
【００１１】第５の発明は、上記第４の発明において、
ローパスフィルタ入力決定部を、目標変速比と実変速比
との偏差が小さい場合は、ローパスフィルタ入力調整係
数を１とし、目標変速比と実変速比との変速比が大きい
場合は、ローパスフィルタ入力調整係数を偏差の増大に
伴い０に近づけて行き、 ローパスフィルタ入力値＝ローパスフィルタ入力調整係
数×変速比指令値＋（ローパスフィルタ入力調整係数−
１）×変速比変換値 の演算により、ローパスフィルタ入力値を算出するよう
に構成する。
ローパスフィルタ入力決定部を、目標変速比と実変速比
との偏差が小さい場合は、ローパスフィルタ入力調整係
数を１とし、目標変速比と実変速比との変速比が大きい
場合は、ローパスフィルタ入力調整係数を偏差の増大に
伴い０に近づけて行き、 ローパスフィルタ入力値＝ローパスフィルタ入力調整係
数×変速比指令値＋（ローパスフィルタ入力調整係数−
１）×変速比変換値 の演算により、ローパスフィルタ入力値を算出するよう
に構成する。
【００１２】
【作用】上記各発明においては、無段変速機の変速比毎
に定まる動特性（ゲインまたは時定数）に応じて制御定
数が設定され、この制御定数を用いて変速比指令値が演
算されるので、任意の変速比からの変速時に予め目標と
した通りの変速応答で無段自動変速機の変速比を制御す
ることが可能となる。また特に、負荷変動等の外乱や、
変速機の油圧機構の油の粘性の環境温度や劣化等に伴う
変化、さらには機構部の加工・組立精度による無段変速
機の動特性の固体差など生じたとしても、変速機構部の
位置信号や変速指令値に応じて外乱補償部のローパスフ
ィルタ入力値が演算されることから、こうしたパラメー
タ変動に対して的確に外乱補償が施されて、正確に設計
目標通りの制御特性が発揮される。
に定まる動特性（ゲインまたは時定数）に応じて制御定
数が設定され、この制御定数を用いて変速比指令値が演
算されるので、任意の変速比からの変速時に予め目標と
した通りの変速応答で無段自動変速機の変速比を制御す
ることが可能となる。また特に、負荷変動等の外乱や、
変速機の油圧機構の油の粘性の環境温度や劣化等に伴う
変化、さらには機構部の加工・組立精度による無段変速
機の動特性の固体差など生じたとしても、変速機構部の
位置信号や変速指令値に応じて外乱補償部のローパスフ
ィルタ入力値が演算されることから、こうしたパラメー
タ変動に対して的確に外乱補償が施されて、正確に設計
目標通りの制御特性が発揮される。
【００１３】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき説明す
る。
る。
【００１４】図１に本発明が適用可能な無段自動変速機
の縦断面構造を示す。これを説明すると、エンジン出力
軸１０には流体式伝動装置としてのトルクコンバータ１
２が連結されている。流体式伝動装置としては、トルク
コンバータ１２に代えてフルードカップリングあるいは
電磁クラッチ等が用いられる場合もある。
の縦断面構造を示す。これを説明すると、エンジン出力
軸１０には流体式伝動装置としてのトルクコンバータ１
２が連結されている。流体式伝動装置としては、トルク
コンバータ１２に代えてフルードカップリングあるいは
電磁クラッチ等が用いられる場合もある。
【００１５】トルクコンバータ１２はロックアップクラ
ッチ１１を備えており、コンバータ室１２ｃおよびロッ
クアップ油室１２ｄの油圧を相反的に制御することによ
り、入力側のポンプインペラ１２ａと出力側のタービン
ランナ１２ｂとを機械的に連結しまたは切り離し可能と
している。
ッチ１１を備えており、コンバータ室１２ｃおよびロッ
クアップ油室１２ｄの油圧を相反的に制御することによ
り、入力側のポンプインペラ１２ａと出力側のタービン
ランナ１２ｂとを機械的に連結しまたは切り離し可能と
している。
【００１６】トルクコンバータ１２の出力側は回転軸１
３と連結され、回転軸１３は前後進切換機構１５と連結
されている。前後進切換機構１５は、遊星歯車機構１
９、前進用クラッチ４０、後退用ブレーキ５０等から構
成されている。遊星歯車機構１９の出力側は回転軸１３
の外側に同軸的に嵌装された駆動軸１４に連結されてい
る。駆動軸１４には無段変速機１７の駆動プーリ１６が
設けられている。
３と連結され、回転軸１３は前後進切換機構１５と連結
されている。前後進切換機構１５は、遊星歯車機構１
９、前進用クラッチ４０、後退用ブレーキ５０等から構
成されている。遊星歯車機構１９の出力側は回転軸１３
の外側に同軸的に嵌装された駆動軸１４に連結されてい
る。駆動軸１４には無段変速機１７の駆動プーリ１６が
設けられている。
【００１７】無段変速機１７は、上記駆動プーリ１６と
従動プーリ２６と、駆動プーリ１６の回転力を従動プー
リ２６に伝達するＶベルト２４などからなっている。
従動プーリ２６と、駆動プーリ１６の回転力を従動プー
リ２６に伝達するＶベルト２４などからなっている。
【００１８】駆動プーリ１６は、駆動軸１４と一体に回
転する固定円錐板１８と、固定円錐板１８に対向配置さ
れてＶ字状プーリ溝を形成すると共に駆動プーリシリン
ダ室２０に作用する油圧によって駆動軸１４の軸方向に
移動可能である可動円錐板２２からなっている。駆動プ
ーリシリンダ室２０は、この場合室２０ａおよび室２０
ｂの２室からなっており、後述する従動プーリシリンダ
室３２よりも大きな受圧面積を有している。
転する固定円錐板１８と、固定円錐板１８に対向配置さ
れてＶ字状プーリ溝を形成すると共に駆動プーリシリン
ダ室２０に作用する油圧によって駆動軸１４の軸方向に
移動可能である可動円錐板２２からなっている。駆動プ
ーリシリンダ室２０は、この場合室２０ａおよび室２０
ｂの２室からなっており、後述する従動プーリシリンダ
室３２よりも大きな受圧面積を有している。
【００１９】従動プーリ２６は、従動軸２８上に設けら
れている。従動プーリ２６は、従動軸２８と一体に回転
する固定円錐板３０と、固定円錐板３０に対向配置され
てＶ字状プーリ溝を形成すると共に従動プーリシリンダ
室３２に作用する油圧によって従動軸２８の軸方向に移
動可能である可動円錐板３４とからなっている。
れている。従動プーリ２６は、従動軸２８と一体に回転
する固定円錐板３０と、固定円錐板３０に対向配置され
てＶ字状プーリ溝を形成すると共に従動プーリシリンダ
室３２に作用する油圧によって従動軸２８の軸方向に移
動可能である可動円錐板３４とからなっている。
【００２０】従動軸２８には駆動ギヤ４６が固着されて
おり、この駆動ギヤ４６はアイドラ軸５２上のアイドラ
ギヤ４８とかみ合っている。アイドラ軸５２に設けられ
たピニオンギア５４はファイナルギア４４とかみ合って
いる。ファイナルギア４４は差動装置５６を介して図示
しない車輪に至るプロペラシャフトまたはドライブシャ
フトを駆動する。
おり、この駆動ギヤ４６はアイドラ軸５２上のアイドラ
ギヤ４８とかみ合っている。アイドラ軸５２に設けられ
たピニオンギア５４はファイナルギア４４とかみ合って
いる。ファイナルギア４４は差動装置５６を介して図示
しない車輪に至るプロペラシャフトまたはドライブシャ
フトを駆動する。
【００２１】上記のような無段自動変速機にエンジン出
力軸１０から入力された回転力は、トルクコンバータ１
２および回転軸１３を介して前後進切換機構１５に伝達
され、前進用クラッチ４０が締結されると共に後退用ブ
レーキ５０が解放されている場合には一体回転状態とな
っている遊星歯車機構１９を介して回転軸１３の回転力
が同じ回転方向のまま無段変速機１７の駆動軸１４に伝
達され、一方前進用クラッチ４０が解放されると共に後
退用ブレーキ５０が締結されている場合には遊星歯車機
構１９の作用により回転軸１３の回転力は回転方向が逆
になった状態で駆動軸１４に伝達される。
力軸１０から入力された回転力は、トルクコンバータ１
２および回転軸１３を介して前後進切換機構１５に伝達
され、前進用クラッチ４０が締結されると共に後退用ブ
レーキ５０が解放されている場合には一体回転状態とな
っている遊星歯車機構１９を介して回転軸１３の回転力
が同じ回転方向のまま無段変速機１７の駆動軸１４に伝
達され、一方前進用クラッチ４０が解放されると共に後
退用ブレーキ５０が締結されている場合には遊星歯車機
構１９の作用により回転軸１３の回転力は回転方向が逆
になった状態で駆動軸１４に伝達される。
【００２２】駆動軸１４の回転力は駆動プーリ１６、Ｖ
ベルト２４、従動プーリ２６、従動軸２８、駆動ギア４
６、アイドラギア４８、アイドラ軸５２、ピニオンギア
５４、およびファイナルギア４４を介して差動装置５６
に伝達される。前進用クラッチ４０および後退用ブレー
キ５０の両方が解放されている場合には動力伝達機構は
中立状態となる。
ベルト２４、従動プーリ２６、従動軸２８、駆動ギア４
６、アイドラギア４８、アイドラ軸５２、ピニオンギア
５４、およびファイナルギア４４を介して差動装置５６
に伝達される。前進用クラッチ４０および後退用ブレー
キ５０の両方が解放されている場合には動力伝達機構は
中立状態となる。
【００２３】上記のような動力伝達の際に、駆動プーリ
１６の可動円錐板２２および従動プーリ２６の可動円錐
板３４を軸方向に移動させてＶベルト２４との接触位置
半径を変えることにより、駆動プーリ１６と従動プーリ
２６とのあいだの回転比つまり変速比（減速比）を変え
ることができる。例えば、駆動プーリ１６のＶ字状プー
リ溝の幅を拡大すると共に従動プーリ２６のＶ字状プー
リ溝の幅を縮小すれば、駆動プーリ１６側のＶベルト２
４の接触位置半径は小さくなり、従動プーリ２６側のＶ
ベルト２４のＶベルトの接触位置半径は大きくなるの
で、大きな変速比が得られることになる。可動円錐板２
２および３４を逆方向に移動させれば上記とは逆に変速
比は小さくなる。
１６の可動円錐板２２および従動プーリ２６の可動円錐
板３４を軸方向に移動させてＶベルト２４との接触位置
半径を変えることにより、駆動プーリ１６と従動プーリ
２６とのあいだの回転比つまり変速比（減速比）を変え
ることができる。例えば、駆動プーリ１６のＶ字状プー
リ溝の幅を拡大すると共に従動プーリ２６のＶ字状プー
リ溝の幅を縮小すれば、駆動プーリ１６側のＶベルト２
４の接触位置半径は小さくなり、従動プーリ２６側のＶ
ベルト２４のＶベルトの接触位置半径は大きくなるの
で、大きな変速比が得られることになる。可動円錐板２
２および３４を逆方向に移動させれば上記とは逆に変速
比は小さくなる。
【００２４】このような駆動プーリ１６と従動プーリ２
６のＶ字状プーリ溝の幅を変化させる制御は、次に述べ
る制御系統を介しての駆動プーリシリンダ室２０（２０
ａ，２０ｂ）または従動プーリシリンダ室３２への油圧
制御により行われる。
６のＶ字状プーリ溝の幅を変化させる制御は、次に述べ
る制御系統を介しての駆動プーリシリンダ室２０（２０
ａ，２０ｂ）または従動プーリシリンダ室３２への油圧
制御により行われる。
【００２５】図２に、本発明の各演算部、出力部、制御
部の機能を含めて上記した無段自動変速機の基本的な変
速比制御を行う機能を有する制御系統の概略を示す。な
お、図２において図１と対応する機構部分には同一の符
号を付して示してある。
部の機能を含めて上記した無段自動変速機の基本的な変
速比制御を行う機能を有する制御系統の概略を示す。な
お、図２において図１と対応する機構部分には同一の符
号を付して示してある。
【００２６】以下、この制御系統について説明すると、
図において１０１はマイクロコンピュータ等からなる電
子制御部、１０２は各種油圧制御弁等からなる油圧制御
部を示しており、この制御系統では上記無段自動変速機
の制御手段は主としてこれら電子制御部１０１および油
圧制御部１０２によって構成されている。
図において１０１はマイクロコンピュータ等からなる電
子制御部、１０２は各種油圧制御弁等からなる油圧制御
部を示しており、この制御系統では上記無段自動変速機
の制御手段は主としてこれら電子制御部１０１および油
圧制御部１０２によって構成されている。
【００２７】電子制御部１０１は、制御演算処理を行う
中央演算部１０１Ａ、中央演算部１０１Ａにエンジンお
よび車両からの各種の運転状態信号を処理可能な形式に
変換して供給する入力部１０１Ｂ、および中央演算部１
０１Ａからの制御信号に基づいて油圧制御等のための各
種信号を出力する出力部１０１Ｃからなる。
中央演算部１０１Ａ、中央演算部１０１Ａにエンジンお
よび車両からの各種の運転状態信号を処理可能な形式に
変換して供給する入力部１０１Ｂ、および中央演算部１
０１Ａからの制御信号に基づいて油圧制御等のための各
種信号を出力する出力部１０１Ｃからなる。
【００２８】入力部１０１Ｂには、エンジン１００の燃
料噴射量や点火時期を電子制御するためのコントロール
モジュール１０３によって利用される水温信号Ｓ１、ス
ロットル開度信号Ｓ２、エンジン回転信号Ｓ３、ＡＢＳ
（アンチロックブレーキシステム）制御装置１０４から
のＡＢＳ作動信号Ｓ４、車両の制動装置作動時に発せら
れる制動信号Ｓ５、セレクタレバー１０５の操作位置を
示す信号としてインヒビタスイッチから発せられるセレ
クタ位置信号Ｓ６、駆動プーリ１６の回転速度信号Ｓ７
（タービン回転速度信号）、従動プーリ２６の回転速度
信号Ｓ８（車速信号）などが入力し、これらの信号を必
要に応じて中央演算部１０１Ａに供給する。
料噴射量や点火時期を電子制御するためのコントロール
モジュール１０３によって利用される水温信号Ｓ１、ス
ロットル開度信号Ｓ２、エンジン回転信号Ｓ３、ＡＢＳ
（アンチロックブレーキシステム）制御装置１０４から
のＡＢＳ作動信号Ｓ４、車両の制動装置作動時に発せら
れる制動信号Ｓ５、セレクタレバー１０５の操作位置を
示す信号としてインヒビタスイッチから発せられるセレ
クタ位置信号Ｓ６、駆動プーリ１６の回転速度信号Ｓ７
（タービン回転速度信号）、従動プーリ２６の回転速度
信号Ｓ８（車速信号）などが入力し、これらの信号を必
要に応じて中央演算部１０１Ａに供給する。
【００２９】中央演算部１０１Ａは、変速制御部１０
６、ライン圧制御部１０７、ロックアップ制御部１０８
からなり、それぞれ上記各種信号中から必要な所定の信
号を用いて制御信号を演算し、出力部１０１Ｃを構成す
るステップモータ駆動回路１０９、ライン圧ソレノイド
駆動回路１１０、ロックアップソレノイド駆動回路１１
１を駆動することにより、無段変速機１７の変速比、ラ
イン圧、ロックアップクラッチ１１を制御する。
６、ライン圧制御部１０７、ロックアップ制御部１０８
からなり、それぞれ上記各種信号中から必要な所定の信
号を用いて制御信号を演算し、出力部１０１Ｃを構成す
るステップモータ駆動回路１０９、ライン圧ソレノイド
駆動回路１１０、ロックアップソレノイド駆動回路１１
１を駆動することにより、無段変速機１７の変速比、ラ
イン圧、ロックアップクラッチ１１を制御する。
【００３０】詳細には、変速制御部１０６は、スロット
ル開度に代表されるエンジン負荷や回転速度、車速等に
応じて予め定められたパターンに従って変速が行われる
ようにステップモータ駆動回路１０９に制御信号を出力
する。この制御信号に基づき、ステップモータ駆動回路
１０９は油圧制御部１０２の変速制御弁１１２に連結し
たステップモータ１１３を駆動する。なお、この実施例
ではこのステップモータ１１３が本発明の変速比可変機
構に相当する。
ル開度に代表されるエンジン負荷や回転速度、車速等に
応じて予め定められたパターンに従って変速が行われる
ようにステップモータ駆動回路１０９に制御信号を出力
する。この制御信号に基づき、ステップモータ駆動回路
１０９は油圧制御部１０２の変速制御弁１１２に連結し
たステップモータ１１３を駆動する。なお、この実施例
ではこのステップモータ１１３が本発明の変速比可変機
構に相当する。
【００３１】ステップモータ１１３はステップモータ駆
動回路１０９からの信号に対応した変速比となるように
変速制御弁１１２を駆動し、駆動プーリシリンダ室２０
と従動プーリシリンダ室３２（図１参照）に供給するラ
イン圧を相反的に増減させる。変速制御弁１１２にはリ
ンク１１４を介して駆動プーリ１６の変位つまり変速比
がフィードバックされ、ステップモータ１１３の位置に
応じた目標とする変速比となったところで各プーリシリ
ンダ室２０，３２への油圧分配が一定化して当該目標変
速比に安定するようになっている。
動回路１０９からの信号に対応した変速比となるように
変速制御弁１１２を駆動し、駆動プーリシリンダ室２０
と従動プーリシリンダ室３２（図１参照）に供給するラ
イン圧を相反的に増減させる。変速制御弁１１２にはリ
ンク１１４を介して駆動プーリ１６の変位つまり変速比
がフィードバックされ、ステップモータ１１３の位置に
応じた目標とする変速比となったところで各プーリシリ
ンダ室２０，３２への油圧分配が一定化して当該目標変
速比に安定するようになっている。
【００３２】一方、このようにして無段変速機１７の変
速比が制御されているとき、各プーリ１６，２６に供給
されるライン圧が過小であるとプーリ１６，１８とＶベ
ルト２４との間の摩擦力が不足してスリップが起こり、
その反対にライン圧が過大であると摩擦力が無用に大き
くなり、いずれの場合も車両の燃費や動力性能に悪影響
がおよぶ。そこで、運転状態に応じて過不足のない適切
な動力伝達が行えるように、ライン圧制御部１０７がラ
イン圧ソレノイド駆動回路１１０を介してライン圧を制
御するようにしている。
速比が制御されているとき、各プーリ１６，２６に供給
されるライン圧が過小であるとプーリ１６，１８とＶベ
ルト２４との間の摩擦力が不足してスリップが起こり、
その反対にライン圧が過大であると摩擦力が無用に大き
くなり、いずれの場合も車両の燃費や動力性能に悪影響
がおよぶ。そこで、運転状態に応じて過不足のない適切
な動力伝達が行えるように、ライン圧制御部１０７がラ
イン圧ソレノイド駆動回路１１０を介してライン圧を制
御するようにしている。
【００３３】すなわち、ライン圧ソレノイド駆動回路１
１０は、油圧制御部１０２のライン圧ソレノイド１１５
の位置を駆動回路１１０からの制御信号に応じて制御
し、これに応じてライン圧ソレノイド１１５は、図示し
ない油圧ポンプからの油圧力を、モディファイア（圧力
制御弁）１１６およびレギュレータ（定圧弁）１１７を
介して目標とする適切なライン圧に調整して変速制御弁
１１２ないし各プーリ１６，２６に供給させる。
１０は、油圧制御部１０２のライン圧ソレノイド１１５
の位置を駆動回路１１０からの制御信号に応じて制御
し、これに応じてライン圧ソレノイド１１５は、図示し
ない油圧ポンプからの油圧力を、モディファイア（圧力
制御弁）１１６およびレギュレータ（定圧弁）１１７を
介して目標とする適切なライン圧に調整して変速制御弁
１１２ないし各プーリ１６，２６に供給させる。
【００３４】また、ロックアップ制御部１０８は、ロッ
クアップクラッチ１１を、例えば車速が所定値以上とな
ったときに接続し、車速が所定値以下となったときに解
放するように油圧制御を行う。
クアップクラッチ１１を、例えば車速が所定値以上とな
ったときに接続し、車速が所定値以下となったときに解
放するように油圧制御を行う。
【００３５】すなわち、ロックアップ制御部１０８は、
車速に応じてロックアップソレノイド駆動回路１１１を
介して油圧制御部１０２のロックアップソレノイド１１
８を駆動し、これによりロックアップ制御弁１１９を切
換制御する。この場合、ロックアップ制御弁１１９は、
油圧ポンプからの油圧をロックアップクラッチ１１を接
続すべくアプライ圧としてトルクコンバータ１２のコン
バータ室１２ｃに供給する系統と、同じく解放すべくリ
リース圧としてロックアップ油室１２ｄに供給する系統
との２系等の相反的切換えを行うようになっている。つ
まり、ロックアップクラッチ１１を接続するときにはコ
ンバータ室１２ｃにアプライ圧を供給すると共にロック
アップ油室１２ｄを開放し、ロックアップクラッチ１１
を解放ときにはロックアップ油室１２ｄにリリース圧を
供給すると共にコンバータ室１２ｃを開放する。
車速に応じてロックアップソレノイド駆動回路１１１を
介して油圧制御部１０２のロックアップソレノイド１１
８を駆動し、これによりロックアップ制御弁１１９を切
換制御する。この場合、ロックアップ制御弁１１９は、
油圧ポンプからの油圧をロックアップクラッチ１１を接
続すべくアプライ圧としてトルクコンバータ１２のコン
バータ室１２ｃに供給する系統と、同じく解放すべくリ
リース圧としてロックアップ油室１２ｄに供給する系統
との２系等の相反的切換えを行うようになっている。つ
まり、ロックアップクラッチ１１を接続するときにはコ
ンバータ室１２ｃにアプライ圧を供給すると共にロック
アップ油室１２ｄを開放し、ロックアップクラッチ１１
を解放ときにはロックアップ油室１２ｄにリリース圧を
供給すると共にコンバータ室１２ｃを開放する。
【００３６】以上は本発明を適用可能な無段自動変速機
の一例を示すものであり、本発明ではこのような無段自
動変速機において、無段変速機に固有の動特性やパラメ
ータ変動に対応して確実に所期の変速応答が得られるよ
うに変速比指令値を設定することにある。
の一例を示すものであり、本発明ではこのような無段自
動変速機において、無段変速機に固有の動特性やパラメ
ータ変動に対応して確実に所期の変速応答が得られるよ
うに変速比指令値を設定することにある。
【００３７】図３はこのような制御を行うための変速制
御部１０６の構成例を機能ブロック図として示すもので
ある。図において４１０は、スロットル開度信号Ｓ２、
エンジン回転信号Ｓ３など上述した各種の運転状態信号
に基づいて当該運転状態に対応する目標変速比ipTを演
算する目標変速比演算部、４２０は前記目標変速比ipT
と実変速比ipRとの比較に基づいて最終的な指令値（変
速比変換値）としてのステップモータ駆動信号θsを出
力する変速指令部、４３０は駆動プーリ１６の回転速度
信号Ｓ７と従動プーリ２６の回転速度信号Ｓ８とから無
段変速機の実変速比ipRを演算する実変速比演算部であ
る。変速指令部４２０は、第１，第２の外乱補償出力演
算部４５１，４５２を備えた外乱補償部４５０、ローパ
スフィルタ入力調整係数（Ｋ）算出部４６１を備えたロ
ーパスフィルタ入力決定部４６０、目標変速比等に変速
比指令値（第１の変速比指令値）を出力する変速比指令
値演算部４４０、この変速比指令値と外乱補償出力部４
５０の出力（第２の変速比指令値）とに基づいてこの場
合の変速比可変機構であるステップモータの移動指令値
Ｓθを演算する変速比指令値変換部４７０、この移動指
令値を最終的なステップモータ駆動信号θsに変換して
出力するステップモータ角位置調整部４８０とを備えて
いる。なお、４９０は上述したライン圧ソレノイドの駆
動デューティ信号を演算するソレノイド駆動デューティ
比演算部を示している。
御部１０６の構成例を機能ブロック図として示すもので
ある。図において４１０は、スロットル開度信号Ｓ２、
エンジン回転信号Ｓ３など上述した各種の運転状態信号
に基づいて当該運転状態に対応する目標変速比ipTを演
算する目標変速比演算部、４２０は前記目標変速比ipT
と実変速比ipRとの比較に基づいて最終的な指令値（変
速比変換値）としてのステップモータ駆動信号θsを出
力する変速指令部、４３０は駆動プーリ１６の回転速度
信号Ｓ７と従動プーリ２６の回転速度信号Ｓ８とから無
段変速機の実変速比ipRを演算する実変速比演算部であ
る。変速指令部４２０は、第１，第２の外乱補償出力演
算部４５１，４５２を備えた外乱補償部４５０、ローパ
スフィルタ入力調整係数（Ｋ）算出部４６１を備えたロ
ーパスフィルタ入力決定部４６０、目標変速比等に変速
比指令値（第１の変速比指令値）を出力する変速比指令
値演算部４４０、この変速比指令値と外乱補償出力部４
５０の出力（第２の変速比指令値）とに基づいてこの場
合の変速比可変機構であるステップモータの移動指令値
Ｓθを演算する変速比指令値変換部４７０、この移動指
令値を最終的なステップモータ駆動信号θsに変換して
出力するステップモータ角位置調整部４８０とを備えて
いる。なお、４９０は上述したライン圧ソレノイドの駆
動デューティ信号を演算するソレノイド駆動デューティ
比演算部を示している。
【００３８】次に、この変速制御部１０６における制御
内容の詳細を図４の流れ図及び図５の外乱補償部分の詳
細を示すブロック図を参照しながら説明する。この制御
では、所定の制御周期毎に変速制御を行うために待ち時
間を設定し、その経過を待ってまずステップモータ角位
置調整部出力θs及び車速信号等の各種運転状態信号を
読み込み、θsを図６に示すような変換マップに基づい
て変速比指令値ipsに変換する（ステップ１０１〜１０
４）。また、無段変速機の入出力軸回転数信号Ｓ７，Ｓ
８に基づき、実変速比ipRを演算すると共に、このipRと
その前回までの演算値との比較に基づいて変速比が増加
または減少の何れの方向に変化しつつあるかを示す変速
方向値Sdを設定する（ステップ１０５）。
内容の詳細を図４の流れ図及び図５の外乱補償部分の詳
細を示すブロック図を参照しながら説明する。この制御
では、所定の制御周期毎に変速制御を行うために待ち時
間を設定し、その経過を待ってまずステップモータ角位
置調整部出力θs及び車速信号等の各種運転状態信号を
読み込み、θsを図６に示すような変換マップに基づい
て変速比指令値ipsに変換する（ステップ１０１〜１０
４）。また、無段変速機の入出力軸回転数信号Ｓ７，Ｓ
８に基づき、実変速比ipRを演算すると共に、このipRと
その前回までの演算値との比較に基づいて変速比が増加
または減少の何れの方向に変化しつつあるかを示す変速
方向値Sdを設定する（ステップ１０５）。
【００３９】次に、運転状態信号により目標変速比ipT
を演算（ステップ１０６）した後、無段変速機の機種毎
に予め実験等により求めておいた変速比ipおよび変速方
向Sd毎の動特性GP(s)を次の式(1)から求める。
を演算（ステップ１０６）した後、無段変速機の機種毎
に予め実験等により求めておいた変速比ipおよび変速方
向Sd毎の動特性GP(s)を次の式(1)から求める。
【００４０】 GP(s) = Kp(ip)・exp-Ls/{TP(ip)s + 1} … (1) ただし、KP(ip):無段変速機のゲイン TP(ip):変速比および変速方向毎に決まる無段変速機の
時定数 （図７参照） L :無駄時間 s :微分演算子 t :時間(制御演算周期の現在時点) である。
時定数 （図７参照） L :無駄時間 s :微分演算子 t :時間(制御演算周期の現在時点) である。
【００４１】一方、外乱補償部４５０は、上記(1)式で
表される無段変速機の動特性を基準モデルとし、この基
準モデルが油の粘性変化や量産バラツキ等のパラメータ
変動や外乱による乱れを除去するように設計される。ま
た、ローパスフィルタ入力決定部４６０は、目標変速比
ipT、変速比指令値Ｓip、実変速比ipRから、次の(2)、
(3)式に示されるように、まずipTとiｐRとの変速比偏差
ipVに基づきマップ関数（f7MAP）を用いてローパスフィ
ルタ入力調整係数Ｋの値を決定し、さらにこの調整係数
Ｋを用いて(4)式からローパスフィルタ入力値ipLを算出
する（ステップ１０７〜１０８）。係数Ｋの関数f7MAP
は、図８に見られるように、変速比の偏差ipVが小さい
場合は１であり、偏差ipVが大きい場合は偏差の増大に
伴い０に近づくような特性を有している。一方、変速比
制御信号ipSはθsに基づき図６に示す変換マップの逆マ
ップから求められる。なお、以下の各式中で「(t)」を
添えた数値は時刻ｔでのものであることを示している。
表される無段変速機の動特性を基準モデルとし、この基
準モデルが油の粘性変化や量産バラツキ等のパラメータ
変動や外乱による乱れを除去するように設計される。ま
た、ローパスフィルタ入力決定部４６０は、目標変速比
ipT、変速比指令値Ｓip、実変速比ipRから、次の(2)、
(3)式に示されるように、まずipTとiｐRとの変速比偏差
ipVに基づきマップ関数（f7MAP）を用いてローパスフィ
ルタ入力調整係数Ｋの値を決定し、さらにこの調整係数
Ｋを用いて(4)式からローパスフィルタ入力値ipLを算出
する（ステップ１０７〜１０８）。係数Ｋの関数f7MAP
は、図８に見られるように、変速比の偏差ipVが小さい
場合は１であり、偏差ipVが大きい場合は偏差の増大に
伴い０に近づくような特性を有している。一方、変速比
制御信号ipSはθsに基づき図６に示す変換マップの逆マ
ップから求められる。なお、以下の各式中で「(t)」を
添えた数値は時刻ｔでのものであることを示している。
【００４２】 ipV = ipT - ipR … (2) K = f7MAP(ipV) … (3) ipL = K・Sip(t) + (K - 1)ipS(t) … (4) 次に、外乱補償部４５０では、このローパスフィルタ入
力値ipLおよび実変速比ipRを入力とし、次の(5)式から
外乱補償出力ipDを算出する（ステップ１０９）。
力値ipLおよび実変速比ipRを入力とし、次の(5)式から
外乱補償出力ipDを算出する（ステップ１０９）。
【００４３】 ipD(t)={TH(ip)s + 1}ipR(t)/{Tp(ip)s + 1} - exp-Ls・ipL(t)/{TH(ip) + 1} … (5) ただし、TH(ip)は外乱補償部分のローパスフィルタとし
てのカットオフ周波数であり、無段変速機の動特性（時
定数、無駄時間）と制御系の安定性（例えばゲイン余裕
１２dB以上、位相余裕４５度以上）が満足されるように
算出される（図９参照） また、変速比指令値演算部４４０では、設計者が希望す
る動特性（変速応答）GT(s)が次の(6)式から与えられ、
これにより変速比指令値Ｓipは(7)式で求められる。
（ステップ１０９〜１１０） GT(s) = exp-Ls/(TTs + 1) … (6) Sip(t) = {Tp(ip)s + 1}ipT(t)/{TT(ip)s + 1} - ipD(t) … (7) ただし、 TT:設計目標に対応する時定数 である。
てのカットオフ周波数であり、無段変速機の動特性（時
定数、無駄時間）と制御系の安定性（例えばゲイン余裕
１２dB以上、位相余裕４５度以上）が満足されるように
算出される（図９参照） また、変速比指令値演算部４４０では、設計者が希望す
る動特性（変速応答）GT(s)が次の(6)式から与えられ、
これにより変速比指令値Ｓipは(7)式で求められる。
（ステップ１０９〜１１０） GT(s) = exp-Ls/(TTs + 1) … (6) Sip(t) = {Tp(ip)s + 1}ipT(t)/{TT(ip)s + 1} - ipD(t) … (7) ただし、 TT:設計目標に対応する時定数 である。
【００４４】このようにして演算した変速比指令値Ｓip
は無段変速機の変速比と変速方向毎の動特性を反映して
おり、すなわち任意の変速比および変速方向について当
初の目標通りの変速応答を代表している。ただし、一般
にステップモータ１１３の角位置と無段変速機の変速比
とは正比例関係に無いことから、この場合ステップモー
タ角位置つまりその駆動信号Ｓθを前記比例関係が成立
するように変速比指令値変換部４７０にて変速比指令値
Ｓipに対応した値に変換して出力するようにしている。
（ステップ１０７〜１１２） 次の式(8)~(10)はこの変換のための関係式を示してお
り、この場合、ステップモータ角位置に対応する駆動側
プーリ間隔の移動量Dsと変速比ipとの関係に基づき、変
速制御弁への変速指令値と変速比ipとの比例関係が成立
するように当該変速比指令値の変換量を決定するものと
している。
は無段変速機の変速比と変速方向毎の動特性を反映して
おり、すなわち任意の変速比および変速方向について当
初の目標通りの変速応答を代表している。ただし、一般
にステップモータ１１３の角位置と無段変速機の変速比
とは正比例関係に無いことから、この場合ステップモー
タ角位置つまりその駆動信号Ｓθを前記比例関係が成立
するように変速比指令値変換部４７０にて変速比指令値
Ｓipに対応した値に変換して出力するようにしている。
（ステップ１０７〜１１２） 次の式(8)~(10)はこの変換のための関係式を示してお
り、この場合、ステップモータ角位置に対応する駆動側
プーリ間隔の移動量Dsと変速比ipとの関係に基づき、変
速制御弁への変速指令値と変速比ipとの比例関係が成立
するように当該変速比指令値の変換量を決定するものと
している。
【００４５】 ri＝｛Ds/2tan(β)｝+ rio … (8) ro＝［2ri-πDc+{(2ri-πDc)2-4(ri 2+Dcri+Dc(2Dc-LB))}1/2］/2 … (9) ip＝ro/ri … (10) ただし、ri :駆動側プーリのベルト接触部の半径 rio:駆動側プーリの最小半径 ro :従動側プーリのベルト接触部の半径 Dc :駆動側プーリと従動側プーリとの軸間距離 LB :ベルトの周長 β :プーリのシーブ角 である。
【００４６】ところで、無段変速機の仕様諸元は既知で
あるから、制御の都度この変換式に基づいて変換量を演
算するのではなく、予め演算しておいた結果をマップ化
したものや、あるいは実測結果に基づいて得た変換量を
マップ化したものを読み出すように構成することにより
演算負荷を軽減することができる。
あるから、制御の都度この変換式に基づいて変換量を演
算するのではなく、予め演算しておいた結果をマップ化
したものや、あるいは実測結果に基づいて得た変換量を
マップ化したものを読み出すように構成することにより
演算負荷を軽減することができる。
【００４７】図１０は上述した外乱補償部についての他
の構成例を示すものであり、このような構成によっても
上記と同様の効果を期待することができる。
の構成例を示すものであり、このような構成によっても
上記と同様の効果を期待することができる。
【００４８】図１１と図１２は、それぞれ上記実施形態
による効果をシミュレーションにより本出願人の先行技
術と比較して示すものである。図１１は停止状態からの
発進加速時の特性、図１２はキックダウン変速時の特性
をそれぞれ示している。また、図中の先行例Ａは変速制
御系の応答性改善のために動特性補償部と外乱補償部と
を設けた基本的構成のものを、先行例Ｂはその改良技術
として変速比制御部への外乱補償入力を実変速比と変速
機構の位置信号もしくは制御信号としたものを各々示し
ている。図１１に見られるように先行例Ｂのものは停止
からの発進加速のように変速比指令値が徐々に増加させ
られるような条件下で目標よりも応答が遅れる傾向にあ
るが、本発明ではこのような遅れは殆どない。また、図
１２に見られるように先行例Ａのものではキックダウン
による急速な変速比指令値の変化に伴い目標値からのオ
ーバシュートを生じるが、本発明ではこうした状況にお
いても適切な変速比応答を示していることが分かる。
による効果をシミュレーションにより本出願人の先行技
術と比較して示すものである。図１１は停止状態からの
発進加速時の特性、図１２はキックダウン変速時の特性
をそれぞれ示している。また、図中の先行例Ａは変速制
御系の応答性改善のために動特性補償部と外乱補償部と
を設けた基本的構成のものを、先行例Ｂはその改良技術
として変速比制御部への外乱補償入力を実変速比と変速
機構の位置信号もしくは制御信号としたものを各々示し
ている。図１１に見られるように先行例Ｂのものは停止
からの発進加速のように変速比指令値が徐々に増加させ
られるような条件下で目標よりも応答が遅れる傾向にあ
るが、本発明ではこのような遅れは殆どない。また、図
１２に見られるように先行例Ａのものではキックダウン
による急速な変速比指令値の変化に伴い目標値からのオ
ーバシュートを生じるが、本発明ではこうした状況にお
いても適切な変速比応答を示していることが分かる。
【００４９】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、無段変速
機の動特性推定部と外乱補償出力演算部とを設け、外乱
補償出力演算部への入力として実変速比、ステップモー
タ等からなる変速機構部分の位置信号（もしくは位置制
御信号）と変速機構制御部への変速比指令値を付与する
ものとし、実変速比と目標変速比との偏差に応じて外乱
補償部分のローパスフィルタの入力として変速機構部分
の位置信号または変速機構制御部の変速比指令値を選択
的に付与することにより、実変速比と目標変速比との偏
差が小さいときには変速機構部分の非線形特性を補償
し、偏差が大きいときには変速機構部分の非線形特性の
補償を抑制するようにしたので、キックダウン時のよう
に目標変速比の変化が変速機構が追従できないほど急激
であるときの外乱補償出力の影響で変速比がオーバシュ
ートしてしまう問題や、停止状態からの発進時のように
目標変速比が連続的に変化する場合に変速機構部の非線
形特性の補償が行われずに応答遅れを起こしてしまう問
題点を解消して、どのような運転状態においてもより確
実に所期の変速比応答が発揮されるという効果が得られ
る。
機の動特性推定部と外乱補償出力演算部とを設け、外乱
補償出力演算部への入力として実変速比、ステップモー
タ等からなる変速機構部分の位置信号（もしくは位置制
御信号）と変速機構制御部への変速比指令値を付与する
ものとし、実変速比と目標変速比との偏差に応じて外乱
補償部分のローパスフィルタの入力として変速機構部分
の位置信号または変速機構制御部の変速比指令値を選択
的に付与することにより、実変速比と目標変速比との偏
差が小さいときには変速機構部分の非線形特性を補償
し、偏差が大きいときには変速機構部分の非線形特性の
補償を抑制するようにしたので、キックダウン時のよう
に目標変速比の変化が変速機構が追従できないほど急激
であるときの外乱補償出力の影響で変速比がオーバシュ
ートしてしまう問題や、停止状態からの発進時のように
目標変速比が連続的に変化する場合に変速機構部の非線
形特性の補償が行われずに応答遅れを起こしてしまう問
題点を解消して、どのような運転状態においてもより確
実に所期の変速比応答が発揮されるという効果が得られ
る。
【図１】本発明の一実施形態の無段変速機の縦断面図。
【図２】同じく制御系統の概略構成図。
【図３】図２の変速制御部の構成例を示すブロック図。
【図４】上記実施形態における動作内容を示す流れ図。
【図５】上記実施形態における外乱補償部の詳細を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図６】ステップモータ角位置と変速比との関係を示す
特性線図。
特性線図。
【図７】無段変速機の変速比と時定数との関係を変速方
向毎に示す特性線図。
向毎に示す特性線図。
【図８】変速比偏差とローパスフィルタ入力調整係数Ｋ
との関係を示す特性線図。
との関係を示す特性線図。
【図９】外乱補償器のローパスフィルタと無段変速機の
カットオフ周波数の関係を示す特性線図。
カットオフ周波数の関係を示す特性線図。
【図１０】外乱補償器の他の構成例を示すブロック図。
【図１１】実施形態による変速応答のシミュレーション
結果を示す第１の特性線図。
結果を示す第１の特性線図。
【図１２】実施形態による変速応答のシミュレーション
結果を示す第２の特性線図。
結果を示す第２の特性線図。
【図１３】第１の発明の構成を示すブロック図。
【図１４】第２の発明の構成を示すブロック図。
１０ エンジン出力軸 １２ トルクコンバータ １３ 回転軸 １４ 駆動軸 １６ 駆動プーリ ２４ Ｖベルト ２６ 従動プーリ ２８ 従動軸 １０１ 電子制御部 １０１Ａ 中央演算部 １０１Ｂ 入力部 １０１Ｃ 出力部 １０２ 油圧制御部 １０５ セレクタレバー １０６ 変速制御部 １０７ ライン圧制御部 １０８ ロックアップ制御部 １０９ ステップモータ駆動回路 １１０ ライン圧ソレノイド駆動回路 １１１ ロックアップソレノイド駆動回路 １１２ 変速制御弁 １１３ ステップモータ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48
Claims (5)
- 【請求項１】変速比が変速比可変制御部を介して無段階
に可変制御される無段変速機と、 車両の運転状態と無段変速機の実変速比を検出する検出
手段と、 検出された運転状態から目標変速比を設定する目標変速
比設定部と、 無段変速機の変速比毎に所定の動特性を推定する動特性
推定部と、 後述の変速比可変機構移動指令値演算部の移動指令値を
入力し、変速比に相当する変速比変換値を演算する変速
比変換値演算部と、 前記変速比変換値と後述する変速比指令値出力部からの
変速比指令値に基づき後述する第１の外乱補償出力演算
部のローパスフィルタへ入力する値を演算するローパス
フィルタ入力決定部と、 予め設定されたローパスフィルタに前記ローパスフィル
タ入力決定部からの入力値を入力して第１の外乱補償出
力を演算する第１の外乱補償出力演算部と、 前記第１の外乱補償出力演算部のローパスフィルタと同
様の特性を有するローパスフィルタに、前記動特性推定
値を用いたローパスフィルタの逆系を掛け合わせた構成
のフィルタを有し、このフィルタに前記実変速比を入力
し第２の外乱補償出力を演算する第２の外乱補償出力演
算部と、 前記第２の外乱補償出力から第１の外乱補償出力を差し
引いて外乱補償出力を演算する外乱補償出力部と、 前記動特性推定値を用いて目標とする動特性を得るため
の変速比制御定数を演算する変速比制御定数演算部と、 前記目標変速比と、実変速比と、変速比制御定数から第
１の変速比指令値を演算する変速比指令値演算部と、 前記第１の変速比指令値から前記外乱補償出力を差し引
いて第２の変速比指令値を演算しこれを変速比指令値と
して出力する変速比指令値出力部と、 前記変速比指令値出力部からの変速比指令値に基づき前
記変速比可変機構の移動指令値を演算する変速比可変機
構移動指令値演算部と前記変速比可変機構移動指令値演
算部からの移動指令値に基づき変速比可変機構の変速に
関わる部位を制御する変速制御部とを有することを特徴
とする無段自動変速機の変速制御装置。 - 【請求項２】変速比が変速比可変制御部を介して無段階
に可変制御される無段変速機と、 車両の運転状態と無段変速機の実変速比を検出する検出
手段と、 検出された運転状態から目標変速比を設定する目標変速
比設定部と、 無段変速機の変速比毎に所定の動特性を推定する動特性
推定部と、 後述の変速比可変機構移動指令値演算部の移動指令値を
入力し、変速比に相当する変速比変換値を演算する変速
比変換値演算部と、 前記変速比変換値と後述する変速比指令値出力部からの
変速比指令値に基づき後述する第１の外乱補償出力演算
部のローパスフィルタへ入力する値を演算するローパス
フィルタ入力決定部と、 予め設定されたローパスフィルタに前記ローパスフィル
タ入力決定部からの入力値を入力して第１の外乱補償出
力を演算する外乱補償出力演算部と、 前記外乱補償出力演算部のローパスフィルタと同様の特
性を有するローパスフィルタに、前記動特性推定値を用
いたローパスフィルタの逆系を掛け合わせた構成のフィ
ルタを有し、前記実変速比と第１の外乱補償出力を差し
引いた値を入力として第２の外乱補償出力を演算し、こ
の第２の外乱補償出力を外乱補償出力として出力する外
乱補償出力部と、 前記動特性推定値を用いて目標とする動特性を得るため
の変速比制御定数を演算する変速比制御定数演算部と、 前記目標変速比と、実変速比と、変速比制御定数から第
１の変速比指令値を演算する変速比指令値演算部と、 前記第１の変速比指令値から前記外乱補償出力を差し引
いて第２の変速比指令値を演算しこれを変速比指令値と
して出力する変速比指令値出力部と、 前記変速比指令値出力部からの変速比指令値に基づき前
記変速比可変機構の移動指令値を演算する変速比可変機
構移動指令値演算部と前記変速比可変機構移動指令値演
算部からの移動指令値に基づき変速比可変機構の変速に
関わる部位を制御する変速制御部とを有することを特徴
とする無段自動変速機の変速制御装置。 - 【請求項３】ローパスフィルタ入力決定部は、変速比変
換値と変速比指令値とに基づくローパスフィルタ入力値
を目標変速比と実変速比との偏差に応じて演算するよう
に構成されていることを特徴とする請求項１または請求
項２の何れかに記載の無段自動変速機の変速制御装置。 - 【請求項４】ローパスフィルタ入力決定部は、 目標変速比と実変速比との偏差が小さい場合は変速比指
令値をローパスフィルタ入力値とし、 目標変速比と実変速比との偏差が大きい場合は変速比変
換値をローパスフィルタ入力値とするように構成されて
いることを特徴とする請求項３に記載の無段自動変速機
の変速制御装置。 - 【請求項５】ローパスフィルタ入力決定部は、 目標変速比と実変速比との偏差が小さい場合は、ローパ
スフィルタ入力調整係数を１とし、 目標変速比と実変速比との変速比が大きい場合は、ロー
パスフィルタ入力調整係数を偏差の増大に伴い０に近づ
けて行き、 ローパスフィルタ入力値＝ローパスフィルタ入力調整係
数×変速比指令値＋（ローパスフィルタ入力調整係数−
１）×変速比変換値 の演算により、ローパスフィルタ入力値を算出するよう
に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の無
段自動変速機の変速制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09115896A JP3358435B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 無段自動変速機の変速制御装置 |
| KR1019970013764A KR100227131B1 (ko) | 1996-04-12 | 1997-04-11 | 무단 자동 변속기의 변속 제어 장치 |
| US08/840,152 US5820514A (en) | 1996-04-12 | 1997-04-11 | Continuously variable transmission controller and control method |
| DE19715132A DE19715132B4 (de) | 1996-04-12 | 1997-04-11 | Steuergerät und Verfahren zur Steuerung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09115896A JP3358435B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 無段自動変速機の変速制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280332A JPH09280332A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3358435B2 true JP3358435B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=14018702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09115896A Expired - Lifetime JP3358435B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 無段自動変速機の変速制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5820514A (ja) |
| JP (1) | JP3358435B2 (ja) |
| KR (1) | KR100227131B1 (ja) |
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| ITBO20080595A1 (it) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Cnh Italia Spa | Trasmissione variabile continua |
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| JP4923079B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2012-04-25 | ジヤトコ株式会社 | 無段変速機及びその制御方法 |
| JP4779030B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2011-09-21 | ジヤトコ株式会社 | 無段変速機及びその制御方法 |
| JP4914467B2 (ja) | 2009-07-17 | 2012-04-11 | ジヤトコ株式会社 | 無段変速機及びその制御方法 |
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| JPH073261B2 (ja) * | 1983-05-27 | 1995-01-18 | 日産自動車株式会社 | 無段変速機の制御装置 |
| JP2692298B2 (ja) * | 1989-10-04 | 1997-12-17 | 日産自動車株式会社 | 無段変速機の変速制御装置 |
| DE4120540C1 (ja) * | 1991-06-21 | 1992-11-05 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart, De | |
| JP2576767B2 (ja) * | 1993-09-10 | 1997-01-29 | 日本電気株式会社 | エコー消去方法およびエコーキャンセラ |
| JPH0798712A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-11 | Olympus Optical Co Ltd | ビデオｉｄフォトシステム装置 |
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- 1996-04-12 JP JP09115896A patent/JP3358435B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-11 KR KR1019970013764A patent/KR100227131B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-04-11 US US08/840,152 patent/US5820514A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-11 DE DE19715132A patent/DE19715132B4/de not_active Expired - Fee Related
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