JP3475639B2 - 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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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両における無段
変速機の変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｖベルト式無段変速機やトロイダル型無
段変速機等に代表される無段変速機では、変速比を無段
階に制御することができる。例えば、運転者が希望する
走行形態に応じて選択するレンジごとに予め設定してあ
る変速マップをもとに、走行条件に応じた目標変速比を
求め、この目標変速比となるよう無段階に変速を行うよ
う構成することができることは、既知である（例えば、
日産自動車（株）発行「ＮＩＳＳＡＮマーチ新型車解説
書（Ｋ−１１）」（Ｃ−１１）１９９２年１月）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種無段変速機の変
速制御において、現在の変速比から目標変速比に向け
て、どの程度の速度で変速を進行させるかを、つまり変
速速度を積極的に制御するものはないが、ダウン側急減
速時に角速度変化によるトルク発生により出力トルクが
負になると、その程度如何等によっては減速感を生ずる
場合がある。
【０００４】図６は、後記でも参照される図であるが、
かかる点からの考察図であって、図示の如くのタイミン
グでアウトプットトルク（Ｔｏ）が負になって一瞬減速
すると、この時、運転者は、違和感を感じ、結果、フィ
ーリングの悪化を生じさせる要因となる。従って、より
望ましいのは、無段変速機の変速制御において、キック
ダウン時でも変速速度が早すぎての引感等の防止、緩和
を適切に行えるようにすることである。
【０００５】また、本出願人は、先に、走行条件の変化
に伴い新たな変速比へ変速を行う場合において、どの程
度の速度で当該新たな変速比に到達させるかを積極的に
制御する技術を提案しているが（特願平７−２６５６２
７号）、これに加えて、上述のような観点からのフィー
リング向上が図れれば、更なる改良を実現すること可能
である。
【０００６】本発明は、こうした点から改善を加え、キ
ックダウン時にダウンシフト側に向けて変速制御する変
速制御において、上述のような減速感によるフィーリン
グの悪化が生ずるのを未然に回避、防止し得て、フィー
リング向上を図ることができる無段変速機の変速制御装
置を実現しようというものである。また、変速比の変化
速度を変更しての変速速度制御と組み合わせて上記を適
切に実現することのできる、改良された無段変速機の変
速制御装置を提供しようというものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によって、以下の
無段変速機の変速制御装置が提供される。即ち、本発明
は、キックダウン時にダウンシフト側に向けて変速制御
する無段変速機の変速制御装置であって、この変速制御
装置は、変速比の変化速度を変更制御するよう変速速度
制御可能であり、エンジントルクと変速比とからアウト
プットトルクを推定し、斯く変更制御される変速速度
を、アウトプットトルクが０近傍のうちの任意の値以下
にならないように、所定の変速速度内に抑えるよう変速
速度の制限すると共に、走行条件に応じて無段階に設定
された目標変速比及び実変速比間における偏差を演算
し、この変速比偏差の絶対値が設定値未満の小さ な間
は、該設定値以上の大きい間よりも、変速比偏差の変化
量に対する変速比変化速度の変化割合を高くするように
する、ことを特徴とするものである。また、キックダウ
ン時にダウンシフト側に向けて変速制御する無段変速機
の変速制御装置であって、変速比の変化速度を変更する
よう制御する変速速度制御手段と、該手段により変速速
度の変更制御がされる場合、アウトプットトルクが０近
傍のうちの任意の値以下にならないように変速速度をエ
ンジントルクと系のイナーシャから逆算して、変速速度
に制限を加えるよう規制する変速速度規制手段と、走行
条件に応じて無段階に設定された目標変速比及び実変速
比間における偏差を演算する手段とを備え、変速速度制
御は、該手段により演算した変速比偏差の絶対値が設定
値未満の小さな間、該設定値以上の大きい間よりも、変
速比偏差の変化量に対する変速比変化速度の変化割合を
高くするようにしてなる、ことを特徴とするものであ
る。
【０００８】また、上記において、前記エンジントルク
は、少なくともエンジンスロットル開度またはその相当
値を含むエンジン運転パラメータから推定して得られる
推定エンジントルクである、ことを特徴とするものであ
る。また、前記変速速度の制限において、制限すべき変
速速度として、アウトプットトルクが０を下回ることな
しに、許容しうる最大またはほぼ最大の変速速度を求め
る、ことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の効果】本発明にあっては、キックダウン時にダ
ウンシフト側に向けて変速制御する無段変速機の変速制
御装置は、変速比の変化速度を変更制御するよう変速速
度制御可能であるとともに、その変更制御される変速速
度を、アウトプットトルクが負にならないように（ほぼ
負にならないようにする場合を含む）、つまり、アウト
プットトルクが０近傍のうちの任意の値以下にならない
ように、所定の変速速度内に抑えるよう変速速度の制限
をする。よって、上記で考察した如きのダウン側急減速
時にアウトプットトルクが負になるが故に生ずるような
減速感はこれを防止、緩和し得て、キックダウン時でも
引感等を未然に回避でき、フィーリング向上を図ること
ができる。
【００１０】加えて、請求項１記載の発明は、走行条件
に応じて無段階に設定された目標変速比及び実変速比間
における偏差を演算し、この変速比偏差に応じて該変速
比偏差の変化量に対する変速比変化速度の変化割合を変
更することにより行うよう構成して、本発明は実施で
き、同様にして上記のことを実現することができる。こ
の場合は、変速比偏差に応じて、きめ細かな変速速度を
制御を可能とし、かかる変速速度制御を介して、変速速
度規制範囲内なら、車両の運転フィーリングを自在にコ
ントロールすることができる。
【００１１】また、この場合、変速比偏差の絶対値が設
定値未満の小さな間、該設定値以上の大きい間よりも、
変速比偏差の変化量に対する変速比変化速度の変化割合
を高くするよう構成して、本発明は実施でき、同様にし
て上記のことを実現することができる。この場合は、変
速比偏差の絶対値が設定値未満の小さな間、変速比偏差
の変化量に対する変速比変化速度の変化割合を相対的に
高くすることとなり、変速速度が速いと運転者に感じさ
せることができ、変速比偏差の絶対値が上記設定値以上
の大きい間、変速比偏差の変化量に対する変速比変化速
度の変化割合を相対的に低くすることとなり、変速速度
が緩やかだと運転者に感じさせることができ、これらが
上記変速速度規制範囲内において実現され、より一層き
め細かな制御となる。
【００１２】 また、請求項２記載の如くに、その変速速
度制御手段、及び変速速度規制手段を備える構成とし
て、本発明は好適に実施でき、同様にして上記のことを
実現することができる。この場合は、該変速速度制御手
段により変速比の変化速度を変更するよう変更制御が可
能である一方、アウトプットトルクが０近傍のうちの任
意の値以下にならないように変速速度をエンジントルク
と系のイナーシャから逆算して変速速度にリミッタをか
ける自己規制を可能とし、キックダウン時の変速でもこ
れに応えられ、変速速度が速すぎての引感等を適切に防
止でき、状況に合わせた変速速度の自己規制機能を有す
る変速速度制御を達成でき、従って、かかる変速速度規
制制御を加味した、より改良された無段変速機の変速制
御装置を実現できる。
【００１３】加えて、請求項２記載の発明は、走行条件
に応じて無段階に設定された目標変速比及び実変速比間
における偏差を演算する手段を備えて、変速速度制御
は、これを、その演算した変速比偏差に応じて該変速比
偏差の変化量に対する変速比変化速度の変化割合を変更
することにより行うよう構成して、本発明は実施でき、
同様にして上記のことを実現することができる。この場
合は、変速比偏差に応じて、きめ細かな変速速度を制御
を可能とし、かかる変速速度制御を介して、変速速度規
制範囲内なら、車両の運転フィーリングを自在にコント
ロールすることができる。
【００１４】また、この場合、変速比偏差の絶対値が設
定値未満の小さな間、該設定値以上の大きい間よりも、
変速比偏差の変化量に対する変速比変化速度の変化割合
を高くするよう構成して、本発明は実施でき、同様にし
て上記のことを実現することができる。この場合は、変
速比偏差の絶対値が設定値未満の小さな間、変速比偏差
の変化量に対する変速比変化速度の変化割合を相対的に
高くすることとなり、変速速度が速いと運転者に感じさ
せることができ、変速比偏差の絶対値が上記設定値以上
の大きい間、変速比偏差の変化量に対する変速比変化速
度の変化割合を相対的に低くすることとなり、変速速度
が緩やかだと運転者に感じさせることができ、これらが
上記変速速度規制範囲内において実現され、より一層き
め細かな制御となる。
【００１５】 また、これらの場合、好ましくは、請求項
３記載のもののように、エンジントルクは、これを、少
なくともエンジンスロットル開度またはその相当値を含
むエンジン運転パラメータから推定して得られる推定エ
ンジントルクとして、本発明は実施でき、同様にして上
記のことを実現することができる。この場合は、トルク
センサを用いない分、コスト的にも有利であり、また、
無段変速機の変速機構の油圧作動用のライン圧制御の用
に供されるトルク推定系と共用する構成とすることがで
きる。
【００１６】 また、請求項４記載の如く、その変速速度
の制限において、制限すべき変速速度として、アウトプ
ットトルクが０を下回ることなしに、許容しうる最大ま
たはほぼ最大の変速速度を求める態様として、本発明は
好適に実施でき、同様にして上記のことを実現すること
ができる。また、この場合は、許容しうる最大またはほ
ぼ最大の変速速度を用いることで、必要な変速速度を不
所望に低下させることもなく、変速速度制御と変速速度
規制制御との一層の両立を図ることを可能ならしめる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１及び図２は、本発明の一実施例
に係る制御装置を例えばＶベルト式無段変速機に適用し
た場合の例を示す。
【００１８】 図１は、同Ｖベルト式無段変速機の伝動系
を示すもので、図示の無段変速機の伝動系は、原動機で
あるエンジン１からの回転を流体伝動手段であるトルク
コンバータ２を経て入力される入力軸３と、前後進切換
え機構４と、Ｖベルト伝動機構５を有し、ディファレン
シャルギヤ装置６を備える。パワートレイン系は、この
ようなＶベルト式の伝動機構５を含んで構成される。ト
ルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ２ａを有
し、該クラッチの締結時、流体伝動状態（コンバータ状
態）から入出力要素間を直結された直結伝動状態（ロッ
クアップ状態）に切り換わるものとする。また、前後進
切換え機構４は、ダブルピニオン型遊星歯車組７を備
え、前進クラッチ８の締結により入力軸３の回転をその
ままＶベルト伝動機構５に伝達することができ、後退ブ
レーキ９の締結により入力軸３の回転を逆転してＶベル
ト伝動機構５に伝達することができるものとする。
【００１９】 Ｖベルト伝動機構５は、前後進切換え機構
４からの回転を入力される駆動側のプライマリプーリ１
０と、従動側のセカンダリプーリ１１と、これらプーリ
１０，１１間に掛け渡したＶベルト１２とで構成する。
ここで、プライマリプーリ１０及びセカンダリプーリ１
１はそれぞれ、一方のフランジ１０ａ，１１ａを他方の
フランジと共に回転するが、軸線方向へ変位可能な可動
フランジとし、これら可動フランジ１０ａ，１１ａの位
置をシリンダ室１０ｂ，１１ｂ内の圧力により制御可能
とする。
【００２０】 Ｖベルト伝動機構５は、プライマリプーリ
１０への回転をＶベルト１２を介してセカンダリプーリ
１１及び出力軸１３に順次伝達する。そして、この伝動
中詳しくは図２につき後述するが、セカンダリプーリシ
リンダ室１１ｂに、変速機入力トルクに応じたライン圧
を供給し、プライマリプーリシリンダ室１０ｂに、この
ライン圧を元圧として変速制御弁が決定した変速制御圧
（プライマリプーリ圧）を供給し、セカンダリプーリシ
リンダ室１１ｂにおけるライン圧に対するプライマリプ
ーリシリンダ室１０ｂにおけるプライマリプーリ圧の比
により、可動フランジ１０ａ，１１ａの位置を決定し
て、両プーリ１０，１１に対するＶベルト１２の巻掛け
円弧径、つまり、プーリ間伝動比（変速比）を決定す
る。
【００２１】 よって、Ｖベルト伝動機構５は、プライマ
リプーリ圧を上昇させることで、変速比を最低速変速比
から連続的に高速側変速比に向けて無段階に変化させる
変速を行うことができ、プライマリプーリ圧を低下させ
ることで、変速比を逆に連続的に最低速変速比へ向けて
無段階に変化させる変速を行うことができる。
【００２２】 Ｖベルト伝動機構５から出力軸１３への回
転は、平行軸歯車組１４を介してディファレンシャルギ
ヤ装置６に入力され、このディファレンシャルギヤ装置
６は、図示せざる車両の左右駆動輪を差動下に駆動する
ものとする。
【００２３】 図２は、プライマリプーリシリンダ室１０
ｂ及びセカンダリプーリシリンダ室１１ｂへの圧力を決
定して、上記の無段変速制御を行うための変速制御シス
テムを示す。ここでは、この変速制御システムは、変速
制御弁２１と、これをストローク制御する変速アクチュ
エータとしてのステップモータ２２と、プライマリプー
リ可動フランジ１０ａの軸線方向位置、つまり実変速比
を変速制御弁２１にフィードバックするための変速比フ
ィードバック部材２３とを備える。
【００２４】 変速制御弁２１は、回路２４からのライン
圧ＰL をセカンダリプーリシリンダ室１１ｂへ、セカン
ダリプーリ圧（出力プーリ圧）Ｐｓｅｃとして供給し続
ける一方、スプール２１ａのストロークにより、プライ
マリプーリシリンダ室１０ｂに通じた回路２６をライン
圧回路２４またはドレンポート２７に連通させて、プラ
イマリプーリシリンダ室１０ｂへのプライマリプーリ圧
（入力プーリ圧）Ｐｐｒｉ、つまり変速制御圧を決定す
るものとする。
【００２５】 ここで、変速制御弁スプール２１ａは、変
速リンク２８の中央にピン２９で連節し、該変速リンク
の一端をピン３０でラック３１に、また他端を変速比フ
ィードバック部材２３にピン３２で連節する。ラック３
１には上記のステップモータ２２の出力軸上におけるピ
ニオン２２ａを噛合させ、ステップモータ２２によりラ
ック３１のストローク位置を決定するものとする。ラッ
ク３１のストロークは、変速リンク２８をピン３２の周
りで対応方向へ回動させ、変速制御弁スプール２１ａを
してラック３１と同方向にストロークさせる。
【００２６】 ラック３１がステップモータ２２により高
速側変速比方向（Ｈｉ方向）に変位されたのに呼応して
変速制御弁スプール２１ａが図中左行するとき、変速制
御弁２１はプライマリプーリ圧回路２６をライン圧回路
２４に通じてプライマリプーリシリンダ室１０ｂへのプ
ライマリプーリ圧（変速制御圧）Ｐｐｒｉ を上昇させ
る。この時、図１におけるプライマリプーリ可動フラン
ジ１０ａが固定フランジに向け接近し、変速比をプライ
マリプーリ圧Ｐｐｒｉ の上昇分だけ、高速側に無段変
速させる。
【００２７】 プライマリプーリ可動フランジ１０ａが固
定フランジに向かう移動量は、変速比フィードバック部
材２３に矢印Ｈｉで示す方向へフィードバックされ、変
速制御弁スプール２１ａを戻し方向へストロークさせ、
ラック３１のＨｉ方向変位に対応した変速比が達成され
たところで、変速制御弁スプール２１ａは図示の原位置
に復帰して変速を終了する。
【００２８】 ラック３１がステップモータ２２により低
速側変速比方向（Ｌｏ方向）に変位されたのに呼応して
変速制御弁スプール２１ａが図中右行するとき、変速制
御弁２１はプライマリプーリ圧回路２６をドレンポート
２７に通じてプライマリプーリシリンダ室１０ｂへのプ
ライマリプーリ圧（変速制御圧）Ｐｐｒｉを低下させ
る。この時、図１におけるプライマリプーリ可動フラン
ジ１０ａが固定フランジから遠ざかり、変速比をプライ
マリプーリ圧Ｐｐｒｉの低下分だけ、低速側に無段変速
させる。
【００２９】 プライマリプーリ可動フランジ１０ａが固
定フランジから遠ざかる移動量は、変速比フィードバッ
ク部材２３に矢印Ｌｏで示す方向へフィードバックさ
れ、変速制御弁スプール２１ａを戻し方向へストローク
させ、ラック３１のＬｏ方向変位に対応した変速比が達
成されたところで、変速制御弁スプール２１ａは図示の
原位置に復帰して変速を終了する。
【００３０】 ステップモータ２２への変速比指令は、最
低速変速比が達成されるラック３１のストローク位置に
対応したステップモータ２２の回転位置（初期位置）を
基準とし、これからのステップ数（ステップモータ操作
量）Ｓｔｅｐとして与える。ここで、ステップモータ操
作量Ｓｔｅｐはコントローラ４１によりこれを決定する
こととする。該コントローラ４１には、車速ＶＳＰを検
出する車速センサ４２からの信号、及びエンジンスロッ
トル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ４３か
らの信号を入力する。更に、コントローラ４１には、こ
こでは、エンジン１（図１参照）のイグニッションスイ
ッチ４４からの信号、及びインヒビタスイッチ（ＩＮＨ
ＳＷ）からの運転者によるセレクトレンジ（Ｐ，Ｒ，
Ｎ，Ｄレンジ等）に関する情報、エンジントルク情報そ
の他の情報が用いられる。
【００３１】 コントローラ４１は、入力検出回路、演算
処理回路、記憶回路、及びモータ駆動用の制御信号等を
出力する出力回路などからなり、入力情報に基づき、ス
テップモータ２２を介した変速制御を実行し、及び該当
するときはロックアップクラッチ２ａの締結・開放によ
るロックアップ（Ｌ／Ｕ）制御を実行する。
【００３２】 ここに、ロックアップ制御では、例えばト
ルク増大機能等が不要なロックアップ領域での運転中
か、あるいはその機能等が必要なコンバータ領域での運
転中か等の制御領域の判定につき、これをコントローラ
４１がなし、制御要求に応じ、ロックアップクラッチ２
ａを駆動制御することにより、ロックアップ領域ならト
ルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）２をロックアップ状態にする
ように（Ｌ／Ｕ時）、コンバータ領域ではこれを解除し
てトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）２をコンバータ状態にす
るように（ＵＮＬ／Ｕ時）、制御することができる。
【００３３】 また、変速制御については、コントローラ
４１は、例えば、予め定めた変速制御特性に対応したマ
ップをもとに上記各センサ４２，４３からの車速ＶＳＰ
及びスロットル開度ＴＶＯから目標変速比を求め、変速
比がその目標の変速比（ｉp0）となるよう、無段変速を
行うための上記ステップモータ２２に対し与えるべき操
作量Ｓｔｅｐとしての指令変速比を算出、決定して、当
該モータの駆動を制御することでこれを実行することが
できる。
【００３４】 コントローラ４１は、こうして、基本的に
は、例えば、車速ＶＳＰやスロットル開度ＴＶＯによる
走行条件に応じ設定される目標変速比に向け変速比を無
段階に変化させるよう無段変速を行わせるが、かかる変
速比の制御において、更にまた、走行条件の変化に伴い
新たな変速比へ変速を行う場合にどの程度の速度で当該
新たな変速比に到達させるかをも積極的に制御するべ
く、変速速度の制御をする変速速度制御を行う一方で、
キックダウン時の変速速度が早すぎての引感等を防止す
るため、変更制御されるその変速速度は所定の変速速度
までに制限するよう制御する、変速速度規制制御をも実
行する。
【００３５】 この場合、好ましくは、かかる変速速度制
御を伴う変速制御において、コントローラ４１は、その
変速速度制御実行中、アウトプットトルク（出力トル
ク）が負にならないようにと変速速度を設定することに
よってその制限制御を行う。好ましくはまた、これを所
定の変速速度内に抑えるべく自己規制をすることで実行
し、後記の関係式に基づき、アウトプットトルク（Ｔｏ
値）が負にならないように変速速度をエンジントルク
（Ｔｅ値）と系のイナーシャから逆算して変速速度にリ
ミッタを付ける。
【００３６】 図３は、このような制御のための好適な基
本的構成の一例を表したものである。本例では、エンジ
ントルク（ＥＮＧトルク）の値Ｔｅを推定値として得る
場合の構成であり、図中、ａ〜ｄは、ＥＮＧトルク推
定、最大変速速度計算、スロットル開度ＴＶＯや車速Ｖ
ＳＰが入力される変速速度制御部、及び変速アクチュエ
ータの各手段のそれぞれを示す。ＥＮＧトルク推定部ａ
は、例えば当該制御時点のスロットル開度ＴＶＯとＥＮ
Ｇ回転数Ｎｅ（ＥＮＧ運転パラメータ）に基づき図中に
示すようなＴＶＯ−Ｎｅトルクマップによってそのとき
のＥＮＧトルクＴｅを推定する推定演算部であり、ま
た、変速速度制御部ｃを介して制御されるアクチュエー
タｄは、ここでは、前記した無段変速を実現させるため
のステップモータ２２を含む変速アクチュエータであ
る。
【００３７】 変速速度制御部ｃからの現在の変速比ｉp
情報（実変速比でもよく、現在値を示すこととなるよう
な後述する代替値でもよい）と推定部ａによる現在の推
定トルク情報は、最大変速速度計算部ｂに与えられる。
該計算部ｂは、式１で表される次の関係をもとに、以下
のような観点から、最大変速速度についての計算をする
演算部である。
【数１】 Ｔｏ＝ｉp ｛Ｔｅ−Ｉ・（ｄ／ｄｔ）ω｝ ・・・１ ただし、 Ｉ：定数（適用する変速機に応じ定まる値） （ｄ／ｄｔ）ω：ωの微分
【００３８】 図６に、そのスロットル開度ＴＶＯ、ＥＮ
Ｇ回転数Ｎｅ、アウトプットトルクＴｏの変化推移を例
示する如く、ダウンシフト側急減速時に角速度変化によ
るトルク発生により出力トルクが負になると、減速感を
生ずる。図中、破線で囲った部分にみられるように、ト
ルクが負になると一瞬減速し、フィーリングが非常に悪
化することとなる。
【００３９】 従って、キックダウン変速の場合でも、か
ような状態が生ずるのを未然に回避、防止し、フィーリ
ング向上を図りつつ適切な変速速度制御を行うことがで
きるよう、変速比の変化の度合いが余りに速過ぎるもの
とはならないように変速速度に一定の制限を加える。該
計算部ｂでは、式１より（ｄ／ｄｔ）ωを計算するが、
この場合、Ｔｏ値が０以下（または、ほぼ±０近傍以
下）にはならないように逆算するものである。従って、
本例の最大変速速度計算部ｂで得られる（ｄ／ｄｔ）ω
は、ここでは、最大でも（Ｔｏ≧値０となる（即ち、負
でない）ように計算した場合）、そうした減速感を感じ
させないような値を意味する（従って、許容可能な最大
の（もしくは、ほぼ最大となる）変速速度を達成させる
変化を示す）。そして、これを、変速速度を制御する変
速速度制御部ｃに対しリミッタとして適用してそれを超
えないように規制すれば、トルクが負になるのを避けら
れ、上記した如く出力トルクが負になるがゆえ生ずるで
あろう図６のケースでの減速感は自動的にこれを防止
し、乃至は緩和しうるよう、状況に合わせた変速速度の
自己規制機能を有する最適な変速速度制御を行うことが
できる。
【００４０】 図４，５は、上記のような面をも考慮した
変速速度規制制御付き変速速度制御を含む変速制御のた
めの、図１，２の実施例システムでの機能の一例をブロ
ックとして示すものである。コントローラ４１は、イグ
ニッションスイッチ４４がＯＮである間、一定の演算周
期ごとに継続的に、該機能ブロック図で示す処理によ
り、または対応するプログラムの実行により、これら制
御を行うものとする。
【００４１】 図中、５０は、目標入力回転数演算からス
テップモータ操作量演算の一連の演算を含む演算制御部
（図４）を示す。また、図５はトルク推定系を含み、６
１〜６４，７０は、Ｔ／Ｃ速度比計算、Ｔ／Ｃトルク比
計算、ＥＮＧトルク推定、入力トルク推定、及び許容変
化速度算出の各演算手段を示す。コントローラ４１の処
理では、本例の場合、車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶ
Ｏ、ＥＮＧ回転数Ｎｅ、プライマリプーリ１０側のプラ
イマリ（Ｐｒｉ）回転数Ｎｐｒｉ、ＩＮＨＳＷデータ、
及びＬ／Ｕフラグ等を入力情報とし、これらを読み込む
処理が含まれるものとする。なお、ＥＮＧ回転数やＰｒ
ｉ回転数の情報は、それぞれの回転を検出するＥＮＧ回
転センサ、Ｐｒｉ回転センサ（図示せず）を有してそれ
らセンサからの信号をコントローラ４１に入力すること
により得ることができる。また、Ｌ／Ｕフラグは、コン
トローラ４１内で別途実行されるＬ／Ｕ制御におけるＬ
／ＵのＯＮ，ＯＦＦ状態を示すフラグ情報である。ここ
では、これは、入力トルク推定部ｅに入力される（図
５）。
【００４２】 目標入力回転数演算部５１は、予め定めた
変速マップをもとに、センサ４２，４３で検出した車速
ＶＳＰ及びスロットル開度ＴＶＯから、走行条件に適し
た変速機目標入力回転数Ｎｔ *（目標エンジン回転数で
もよい）を求める。そして、出力回転数演算部５２で
は、車速ＶＳＰに定数ｋを掛けて変速機出力回転数Ｎｏ
を算出し、目標変速比演算部５３では、上記のようにし
て求めた目標入力回転数Ｎｔ *を変速機出力回転数Ｎｏ
で除算し、目標変速比ｉp0＝Ｎｔ *／Ｎｏを演算する。
【００４３】 変速比偏差演算部５４は、変速比偏差演算
手段に相当し、目標変速比ｉp0と実変速比との間におけ
る変速比偏差ｅipを求めるもので、本実施の形態におい
ては、実変速比として、指令変速比記憶部５５に記憶し
ておいた前回の指令変速比ｉp （ＯＬＤ）を用いる。こ
こで、前回の指令変速比ｉp （ＯＬＤ）は、１周期前の
変速制御で既に達成されており、実変速比とみなすこと
ができる。従って、本実施の形態において変速比偏差ｅ
ipは、ｅip＝ｉp0−ｉp （ＯＬＤ）で表される。なお、
変速比として、変速制御周期ごとの指令変速比の前回値
ｉp （ＯＬＤ）を適用する例を示したが、これは入出力
回転数を検出するセンサ（Ｐｒｉ回転センサ、車速セン
サ）の検出値を用いて、その現在の実際値を求めるよう
にしてもよい（この点は、後記図５に従う変速速度規制
制御の場合においても、同様である）。
【００４４】 変速比変化速度決定部５６は、変速比変化
速度変更手段に相当し、本例では、変速速度制御部は、
これを含んで構成される。また、変速比変化速度決定部
５６は、基本的には、予め定めた変速比偏差−変速比変
化量特性マップをもとに、上記の変速比偏差ｅipから、
１演算周期（変速制御周期）当たりの変速比変化量ｄip
（変速比変化速度）を決定することを内容とすることが
できるが、更には、変速速度規制処理をこれに加味する
ものである（図７）。ここに、１演算周期当たりの変速
比変化量ｄipの変化特性は、図８に例示するように、変
速比偏差ｅipが設定値±ｅS の範囲内にある小さいとき
の方が、当該範囲から外れた大きいときよりも、変速比
偏差ｅipの変化量に対する１演算周期当たりの変速比変
化量ｄipの変化割合を高くする特性のものとすることが
できる。
【００４５】 一方、変速比変化速度決定部５６による決
定処理に際し、本例では、図５の許容変化速度算出部７
０の計算で得られる（ｄ／ｄｔ）ωmax がリミッタ作用
のため適用される。図５において、Ｔ／Ｃ速度比計算部
６１は、ＥＮＧ回転数ＮｅとＰｒｉ回転数Ｎｐｒｉか
ら、Ｔ／Ｃ速度比を速度比＝Ｎｅ／Ｎｐｒｉにより演算
する。そして、Ｔ／Ｃトルク比計算部６２では、図中に
例示する如き特性マップに基づき、その算出速度比に応
じたトルク比を求める。
【００４６】 ＥＮＧトルク推定部６３は、エンジン運転
パラメータに基づき演算によりＥＮＧトルクを推定して
求めるものであるが、ここでは、図中に例示する如き特
性に対応するマップ（Ｄレンジ）をもとにＥＮＧ回転数
Ｎｅ及びスロットル開度ＴＶＯ（０／８〜８／８）から
ＥＮＧトルクＴｅを推定するものとする（なお、ここで
用いるパラメータは、それら以外にその相当値でもよ
い）。
【００４７】 入力トルク推定部６４は、上記のようにし
て求められるＴ／Ｃトルク比や推定ＥＮＧトルクの値、
Ｌ／Ｕ制御のＬ／Ｕフラグ情報、レンジセレクト情報等
に基づき、入力トルクを以下のように求める。即ち、入
力トルク（推定入力トルク）は、ＵＮＬ／Ｕ時（Ｌ／Ｕ
オフ）でＴ／Ｃがコンバータ状態にあれば入力トルク＝
ＥＮＧトルク×トルク比により演算して求め、また、Ｌ
／Ｕ時（Ｌ／Ｕオン）でＴ／ＣがＬ／Ｕ状態にあるとき
は入力トルク＝ＥＮＧトルクとして求める。また、Ｎ
（ニュートラル）レンジの場合には入力トルク＝０とす
る。
【００４８】 しかして、本例では、許容変化速度算出部
７０では、入力トルク推定部６４からの推定トルク値に
基づき、また、変速比偏差演算部５４で実変速比につい
て適用した前述の手法と同様、変速比情報として指令変
速比記憶部５５に記憶しておいた前回の指令変速比ｉp
（ＯＬＤ）を用い、前記式１による場合に準じアウトプ
ットトルクＴｏが０以下にならないよう逆算をして（ｄ
／ｄｔ）ωmax 値を得て、これを許容変化速度として変
速比変化速度決定部５６の処理に適用させるものであ
る。
【００４９】 そして、ｅip−ｄipマップを用いる変速比
変化速度決定部５６では、例えば図７に例示するような
プログラムフローチャートに従い、許容変化速度を超え
ないように規制をする。図において、ステップＳ１００
においては変速比偏差ｅipのほか、当該時点での許容変
化速度算出部７０からの算出値を読み込み、ステップＳ
１０１でｅip−ｄip特性マップから変速比偏差ｅipに応
じた変速比変化量ｄipの検索をする。
【００５０】 そして、かかる検索変化量ｄipにつき、そ
の変速比変化によったなら上記許容変化速度に収まるも
のとなるかどうかに関して、リミット設定値内か否かの
チェックをし（ステップＳ１０２）、結果、リミット以
内であるならば、そのまま変速比変化量ｄipを次の指令
変速比演算処理に適用するよう（通常処理）、然らざれ
ば、変速速度が許容変化速度までに制限されるよう変速
比変化量ｄipを設定するようして（リミット処理）、当
該演算ループでの本変速比変化速度決定処理を終了する
ものである（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。かくて、
（ｄ／ｄｔ）ωmax を越えないように変速速度を規制す
ることができる。
【００５１】 指令変速比演算部５７では、指令変速比記
憶部５５における１周期前の指令変速比ｉp （ＯＬＤ）
を基準にし、これに上記ステップＳ１０３による通常処
理による１演算周期当たりの変速比変化量ｄipを、及び
該当するときはステップＳ１０４によるリミット処理に
よるものを加算して、指令変速比ｉp ＝ｉp （ＯＬＤ）
＋ｄipを算出する。ここに、該値ｄipに大なる値が適用
されるほど変速速度が大ききく変化して速度は速まり、
値ｄipがそれより小なる値をとれば、その分、変速速度
は遅いものとなって抑制されることになる。なお、この
時点で指令変速比記憶部５５は、今回の指令変速比ｉp
をｉp （ＯＬＤ）として記憶し、次の演算周期において
変速比偏差演算部５４、許容変化速度算出部７０及び指
令変速比演算部５７での処理に供する。
【００５２】 そして、ステップモータ操作量演算部５８
では、指令変速比演算部５７からの指令変速比ｉp を達
成するためのステップモータ操作量Ｓｔｅｐを求め、こ
れを図２におけるステップモータ２２に出力する。ステ
ップモータ２２は、変速制御弁２１を当該操作量Ｓｔｅ
ｐに対応した位置に駆動することで、前記の変速制御動
作により指令変速比ｉp を達成することができる。
【００５３】 上記変速制御によれば、以上のような変速
速度規制制御を加味した変速速度制御を実現することが
でき、アウトプットトルクＴｏが０以下にならないよう
に前記関係式に基づき変速速度を逆算して変速速度にリ
ミッタをかけることが可能となり、キックダウン時でも
変速速度が早すぎての引感等の防止が図れとともに、ア
ウトプットトルクＴｏ値が負にならずに、なおかつ許容
しえる最大の（ｄ／ｄｔ）ωmax を用いることで、変速
時、必要な変速速度を不所望に低下させることもない。
【００５４】 なお、本発明は、以上の実施の形態、変形
例等に限定されるものではない。例えば、図１にような
Ｖベルト式無段変速機を例としたが、これに限られるも
のではなく、トロイダル型のものその他に適用して実施
することもできる。また、変速制御系も、図２に示した
ものに限られるものでもない。
【００５５】 また、変速比の変化速度を変更するよう制
御する変速速度制御系の構成も、図４に示したものに限
られるものでもない。また、変速速度規制制御の内容
も、図３や図５によるものに限定されず、例えば、ＥＮ
Ｇトルク（入力トルク）を推定して得たが、トルクセン
サを用いる構成でもよい。また、例えば、トルク推定の
場合でも、その推定対象トルクを得る方法は図５による
ものに限定されない。また、好ましくは、ライン圧ＰL
制御用の入力トルク推定系と共用すれば、その分簡易な
ものとすることができる。また、たとえアウトプットト
ルクがＴｏ＜０でも、それが大きく０を下回らない程度
のものにすれば、本発明による規制制御がないものに比
べて、それだけ減速感の緩和は実現でき、よって、その
ような演算方法で変速速度を逆算する態様により、実施
することを妨げない。また、例えば、リミット処理も、
図７によるものに限定されないし、ｅip−ｄipマップで
（ｄ／ｄｔ）ωmax を越えないように規制するものでも
よい。
【００５６】 また、変速速度制御で適用する特性マップ
として、変速比偏差の絶対値が設定値未満の小さな間、
該設定値以上の大きい間よりも、変速比偏差の変化量に
対する変速比変化速度の変化割合を高くする図８の特性
のものを示したが、図示の特性に限定されるものでもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係るＶベルト式無段変速
機の伝動系の一例を示す図である。
【図２】 同無段変速機の変速制御系の一例を示すシス
テム図である。
【図３】 変速速度規制制御付き変速速度制御の基本構
成の一例の説明に供する図である。
【図４】 コントローラが実行することのできる、その
変速速度制御及び変速制御の演算プログラムの一例を示
すフローチャートで、その一部を示す図である。
【図５】 同じく、演算プログラムの他の一部を示す図
である。
【図６】 変速時の運転フィーリングの説明に供する特
性図である。
【図７】 変速速度規制制御のための制御プログラムの
一例を示すフローチャートである。
【図８】 適用できる１演算周期当たりの変速比変化量
の制御特性の一例を示す線図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ トルクコンバータ ３ 入力軸 ４ 前後進切換え機構 ５ Ｖベルト伝動機構 ６ ディファレンシャルギヤ装置 １０ プライマリプーリ １０ａ 可動フランジ １０ｂ プライマリプーリシリンダ室 １１ セカンダリプーリ １１ａ 可動フランジ １１ｂ セカンダリプーリシリンダ室 １２ Ｖベルト １３ 出力軸 ２１ 変速制御弁 ２２ ステップモータ ２３ 変速比フィードバック部材 ２８ 変速リンク ３１ ラック ４１ コントローラ ４２ 車速センサ ４３ スロットル開度センサ ４４ イグニッションスイッチ ５０ 演算制御部 ６１ トルクコンバータ速度比計算部（演算部） ６２ トルクコンバータトルク比計算部（演算部） ６３ エンジントルク推定部（演算部） ６４ 入力トルク推定部（演算部） ６５ 許容変化速度算出部（演算部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−4641（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−92732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−36531（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−107866（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275947（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−301297（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−280052（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 59/00 - 63/48

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キックダウン時にダウンシフト側に向け
    て変速制御する無段変速機の変速制御装置であって、 変速制御装置は、変速比の変化速度を変更制御するよう
    変速速度制御可能であり、 エンジントルクと変速比とからアウトプットトルクを推
    定し、 斯く変更制御される変速速度を、アウトプットトルクが
    ０近傍のうちの任意の値以下にならないように、所定の
    変速速度内に抑えるよう変速速度の制限すると共に、走
    行条件に応じて無段階に設定された目標変速比及び実変
    速比間における偏差を演算し、この変速比偏差の絶対値
    が設定値未満の小さな間は、該設定値以上の大きい間よ
    りも、変速比偏差の変化量に対する変速比変化速度の変
    化割合を高くするようにする、 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】 キックダウン時にダウンシフト側に向け
    て変速制御する無段変速機の変速制御装置であって、 変速比の変化速度を変更するよう制御する変速速度制御
    手段と、 該手段により変速速度の変更制御がされる場合、アウト
    プットトルクが０近傍のうちの任意の値以下にならない
    ように変速速度をエンジントルクと系のイナーシャから
    逆算して、変速速度に制限を加えるよう規制する変速速
    度規制手段と、 走行条件に応じて無段階に設定された目標変速比及び実
    変速比間における偏差を演算する手段 とを備え、 変速速度制御は、該手段により演算した変速比偏差の絶
    対値が設定値未満の小さな間、該設定値以上の大きい間
    よりも、変速比偏差の変化量に対する変速比変化速度の
    変化割合を高くするようにし てなる、 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】 前記エンジントルクは、少なくともエン
    ジンスロットル開度またはその相当値を含むエンジン運
    転パラメータから推定して得られる推定エンジントルク
    である、 ことを特徴とする請求項２記載の無段変速機の変速制御
    装置。
  4. 【請求項４】 前記変速速度の制限において、制限すべ
    き変速速度として、アウトプットトルクが０を下回るこ
    となしに、許容しうる最大またはほぼ最大の変速速度を
    求める、 ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
    載の無段変速機の変速制御装置。
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