JP3790370B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機を含む自動変速機の変速制御装置、特に、少なくとも目標変速比との変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバックをかけるようにした自動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に代表される無段変速機を含む自動変速機は、エンジン要求負荷および車速などの走行条件から目標変速比を求め、実変速比が所定の応答をもってこの目標変速比に達するよう変速制御するのが普通である。
従って無段変速機について説明すると、運転者がアクセルペダルを踏み込んでエンジン要求負荷を増すような加速時は、目標変速比が大きくなる（低速側の変速比になる）よう変更され、無段変速機は当該大きくされた目標変速比に向けて無段階にダウンシフト変速され、
逆に運転者がアクセルペダルを戻してエンジン要求負荷を低下させるような低負荷運転時は、目標変速比が小さくなる（高速側の変速比になる）よう変更され、無段変速機は当該小さくされた目標変速比に向けて無段階にアップシフト変速される。
【０００３】
ところで当該変速に際し、例えば特開平８−３２６８８７号公報に記載のように、目標変速比と実変速比との間の変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバック補正量だけ上記目標変速比を補正して補正済目標変速比を求め、この補正済目標変速比に向かうよう変速アクチュエータを介し自動変速機を変速する場合、以下に説明するような問題を生ずる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
つまり図１１により説明すると、瞬時ｔ1 での急なアクセルペダル操作などに起因して変速アクチュエータの目標駆動位置変化が実線ａで示すごとく、変速アクチュエータの限界駆動速度に対して急峻に過ぎると、変速アクチュエータの実駆動位置が破線ｂで示すごとく目標駆動位置変化ａに追従し得ず、実変速比が破線ｃで示すように実線ｄにより示す目標変速比からずれる。
【０００５】
かかる変速比のずれは、目標変速比ｄと実変速比ｃとの間の変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに応じた積分制御による変速比フィードバック補正量∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡを実線ｅで示すように増大させることとなるが、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従し得ないために結局はフィードバック制御不能分の変速比フィードバック補正量が溜まり込む。
【０００６】
従って、変速アクチュエータの実駆動位置が目標駆動位置に追い付いた瞬時ｔ2 の後において、上記溜まり込んだフィードバック制御不能分の変速比フィードバック補正量ｅが放出されるまでの間、破線ｂ，ｃで示す変速アクチュエータ実駆動位置および実変速比の経時変化から明らかなように制御のオーバーシュートを生じ、目標変速比への収束が遅れて変速の応答性を低下させたり、変速品質を悪化させる懸念があった。
【０００７】
請求項１に記載の第１発明は、上記オーバーシュートの原因となっているフィードバック制御不能分の溜まり込みが起きないようにして、上述の問題を解消することを目的とする。
【０００８】
請求項２に記載の第２発明は、上記フィードバック制御不能分が発生するかどうかの判定を、変速アクチュエータ実駆動位置の実測に頼ることなく行い得るようにすることを目的とする。
【０００９】
請求項３に記載の第３発明は、変速アクチュエータの限界駆動速度が変化しても第２発明における上記の判定を常時確実に行い得るようにすることを目的とする。
【００１０】
請求項４に記載の第４発明は、上記の判定に際して、ハンチングを生ずることなく安定してこの判定を行い得るようにすることを目的とする。
【００１１】
請求項５に記載の第５発明は、変速比のフィードバック補正量に積分誤差が蓄積されるのを防止して、当該フィードバック補正量を正確に保つことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明による自動変速機の変速制御装置は、
目標変速比と実変速比との間の変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバック補正量だけ前記目標変速比を補正して補正済目標変速比を求め、この補正済目標変速比に向かうよう変速アクチュエータを介し変速される自動変速機において、
前記補正済目標変速比に対応した前記変速アクチュエータの目標駆動位置と、該変速アクチュエータの実駆動位置との間のアクチュエータ駆動位置偏差から、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従可能か否かを判定し、追従不能な場合、前記積分制御によるフィードバック補正量を保持するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
第２発明による自動変速機の変速制御装置は、上記第１発明において、
上記変速アクチュエータの限界駆動速度でも１制御周期中に前記補正済目標変速比対応の変速アクチュエータ目標駆動位置を実現不能なとき、前記限界駆動速度で実現可能な変速アクチュエータの実現可能限界位置を変速アクチュエータへの駆動位置指令とするようになし、該駆動位置指令を前記変速アクチュエータの実駆動位置として変速アクチュエータの前記追従可能判定に資するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
第３発明による自動変速機の変速制御装置は、上記第２発明において、
前記アクチュエータ駆動位置偏差が前記変速アクチュエータの限界駆動速度ごとに定めた追従判定基準偏差未満のとき追従可能と判定し、以上のとき追従不能と判定するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
第４発明による自動変速機の変速制御装置は、上記第３発明において、前記追従判定基準偏差として追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差を設定し、前記アクチュエータ駆動位置偏差が追従可能判定基準偏差以下のとき追従可能と判定し、追従不能判定偏差以上のとき追従不能と判定し、追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差間の値であるとき現在の判定状態を維持するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
第５発明による自動変速機の変速制御装置は、上記第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、
自動変速機が車両に搭載されたものである場合、前記積分制御によるフィードバック補正量を停車の度に０にリセットするよう構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の効果】
第１発明において変速制御装置は、目標変速比と実変速比との間の変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバック補正量だけ目標変速比を補正して求めた補正済目標変速比に向かうよう変速アクチュエータを介し自動変速機を変速させる。
変速制御装置は更に、上記補正済目標変速比に対応した変速アクチュエータの目標駆動位置と、変速アクチュエータの実駆動位置との間のアクチュエータ駆動位置偏差から、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従可能か否かを判定し、追従不能な場合、上記積分制御によるフィードバック補正量を保持する。
【００１８】
これがため、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従し得ない場合、積分制御によるフィードバック補正量にフィードバック制御不能分を溜まり込ませないこととなり、この溜まり込みに起因する制御のオーバーシュートを生じなくして目標変速比への収束遅れを回避することができ、変速の応答性が低下したり、変速品質が悪化するといった従来の問題を解消し得る。
【００１９】
第２発明において変速制御装置は、変速アクチュエータの限界駆動速度でも１制御周期中に上記補正済目標変速比対応の変速アクチュエータ目標駆動位置を実現不能なとき、当該限界駆動速度で実現可能な変速アクチュエータの実現可能限界位置を変速アクチュエータへの駆動位置指令とし、この駆動位置指令を変速アクチュエータの実駆動位置として変速アクチュエータの前記追従可能判定を行う。
このため、当該追従可能判定を行うに際して必要な変速アクチュエータの実駆動位置を変速制御装置から変速アクチュエータへの駆動位置指令で検知することとなり、上記の追従可能判定を、変速アクチュエータ実駆動位置の実測に頼ることなく安価に行うことができる。
【００２０】
第３発明において変速制御装置は、アクチュエータ駆動位置偏差が前記変速アクチュエータの限界駆動速度ごとに定めた追従判定基準偏差未満のとき追従可能と判定し、以上のとき追従不能と判定する。
これがため、変速アクチュエータの如何なる限界駆動速度のもとでも上記第２発明における追従可能判定を常時確実に行うことができる。
【００２１】
第４発明において変速制御装置は、上記追従判定基準偏差として追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差を設定し、前記のアクチュエータ駆動位置偏差が追従可能判定基準偏差以下のとき追従可能と判定し、追従不能判定偏差以上のとき追従不能と判定し、追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差間の値であるとき現在の判定状態を維持する。この場合、追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差の間にヒステリシスが存在し、前記の追従可能判定に際して、ハンチングを生ずることなく安定してこの判定を行うことができる。
【００２２】
第５発明において変速制御装置は、自動変速機が車両に搭載されたものである場合、前記積分制御によるフィードバック補正量を停車の度に０にリセットする。
これがため、変速比のフィードバック補正量に積分誤差が蓄積されるのを防止することができ、当該フィードバック補正量を正確に保つことが可能である。
【００２３】
【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詳細に説明する。
図１および図２は、本発明一実施の態様になる変速制御装置を具えたトロイダル型無段変速機を例示し、図１は同トロイダル型無段変速機の縦断側面図、図２は同じくその縦断正面図である。
【００２４】
先ず、無段変速機の主要部であるトロイダル伝動ユニットを説明するに、これは図示せざるエンジンからの回転を伝達される入力軸２０を具え、この入力軸は図１に明示するように、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および中空出力軸２５を介して回転自在に支持する。
入力軸２０上には入出力コーンディスク１，２をそれぞれ回転自在に支持し、これら入出力コーンディスクを、トロイド曲面１ａ，２ａが相互に対向するよう配置する。
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を介在させ、これらパワーローラ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。
【００２５】
即ち、入力軸２０の軸受け（２２）端部にローディングナット２６を螺合し、該ローディングナット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２８を介在させ、このローディングカムを介して、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。
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を入出力コーンディスク１，２間に挟圧し、上記の動力伝達を可能ならしめる。
【００２６】
出力コーンディスク２は出力軸２５に楔着し、この軸上に出力歯車２９を一体回転するよう嵌着する。
出力軸２５は更に、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を介して相互に接近し得ないよう突き合わせ、また相互に遠去かる方向へも相対変位不能になるよう、対応する出力歯車２９および入力軸２０に対し軸線方向に衝接させる。
かくて、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。
【００２７】
各パワーローラ３は図２にも示すように、トラニオン４１に回転自在に支持し、該トラニオンは各々、上端を球面継手４２によりアッパリンク４３の両端に回転自在および揺動自在に、また下端を球面継手４４によりロアリンク４５の両端に回転自在および揺動自在に連結する。
そして、アッパリンク４３およびロアリンク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を相互逆向きに同期して上下動させ得るようにする。
【００２８】
かように両トラニオン４１を相互逆向きに同期して上下動させることにより変速を行う変速制御装置を、図２に基づき次に説明する。
各トラニオン４１には、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を設け、両ピストン６の両側にそれぞれ上方室５１，５２および下方室５３，５４を画成する。そして両ピストン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。
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とを相互に摺動自在に嵌合して具え、外弁体５ｂを弁外筐５ｃに摺動自在に嵌合して構成する。
【００２９】
上記の変速制御弁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をピストン室５２，５３にそれぞれ接続する。
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５ｂ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。
【００３０】
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）に応動するアクチュエータ（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。
この操作指令で変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から例えば図２の位置に変位されて変速制御弁５が開く時、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が開く時、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が流体圧でピストン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。
これにより両パワーローラ３は、回転軸線Ｏ1 が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ2 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、該オフセットによりパワーローラ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Ｏ1 と直行する首振り軸線Ｏ3 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。
【００３１】
かかる変速中、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およびパワーローラ３の上述した上下動（オフセット量ｙ）および傾転角φを変速制御弁５の内弁体５ａに機械的にｘで示す如くフィードバックされる。
そして上記の無段変速により、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ー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は、回転軸線Ｏ1 が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ2 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。
【００３２】
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す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。
【００３３】
ステップモータ４へのアクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐは、コントローラ６１によりこれを決定する。
これがためコントローラ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を検出する油温センサ６６からの信号、前記油圧源５５からのライン圧ＰL を検出する（通常は、ライン圧ＰL 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、およびエンジン回転数Ｎe を検出するエンジン回転センサ６８からの信号をそれぞれ入力する。
【００３４】
コントローラ６１は、上記の各種入力情報をもとに以下の演算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（変速指令値）を決定するものとする。
これがため本例では、コントローラ６１を図３に示すように構成し、先ず変速マップ選択部７１は図２のセンサ６６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プを選択する。
【００３５】
到達入力回転数算出部７２は、かようにして選択された変速マップが例えば図１０に示すごときものである場合について述べると、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および車速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。
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により検出した変速機出力回転数ＮO で除算することにより、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* を演算により求める。
【００３６】
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 ）や、車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯや、アクセルペダル操作速度や、後述する目標変速比との変速比偏差などの各種条件に応じて変速制御の時定数Ｔｓｆｔを決定する。
ここで変速時定数Ｔｓｆｔは、到達変速比ｉ* に対する変速の応答性を決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* を変速時定数Ｔｓｆｔ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を算出する。
【００３７】
入力トルク算出部７６は周知の方法により変速機入力トルクＴi を求めるもので、先ずスロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数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 を算出することとする。
トルクシフト補償変速比算出部７７は、上記の過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０およ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。
【００３８】
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に、トロイダル型無段変速機の伝動中においては前記した如くにパワーローラ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、これにより当該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および変速リンク８よりなる機械的フィードバック系の系路長変化を惹起し、これが上記のトルクシフトを生起させる。
従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およ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を検索により求めるものとする。
【００３９】
実変速比算出部７８は、変速機入力回転数Ｎi を変速機出力回転数ＮO で除算することにより実変速比Ｒａｔｉｏ（＝Ｎi ／ＮO ）を算出し、
変速比偏差算出部７９は、前記した目標変速比Ｒａｔｉｏ０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−Ｒａｔｉｏ）を求める。
【００４０】
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時に用いる、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 および車速ＶＳＰに応じて決定すべき第１の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ１、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ１を求める。
これら第１のフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１，ｆｂｉＤＡＴＡ１，ｆｂｄＤＡＴＡ１は、変速機入力回転数Ｎi および車速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 および車速ＶＳＰから検索により求めるものとする。
【００４１】
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時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およびライン圧ＰL に応じて決定すべき第２の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ２、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ２をそれぞれ求め、
これら第２のフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２，ｆｂｉＤＡＴＡ２，ｆｂｄＤＡＴＡ２は、作動油温ＴＭＰおよびライン圧ＰL 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およびライン圧ＰL から検索により求めるものとする。
【００４２】
フィードバックゲイン算出部８３は、上記第１のフィードバックゲインおよび第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（＝ｆｂｐＤＡＴＡ１×ｆｂｐＤＡＴＡ２）、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ（＝ｆｂｉＤＡＴＡ１×ｆｂｉＤＡＴＡ２）、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ（＝ｆｂｄＤＡＴＡ１×ｆｂｄＤＡＴＡ２）を求める。
【００４３】
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ＲｔｏＥＲＲ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、
先ず比例制御による変速比フィードバック補正量をＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡ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×ｆｂｐＤＡＴＡ＋∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡ＋（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡ）とする。
【００４４】
目標変速比補正部８５は、目標変速比Ｒａｔｉｏ０をトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏおよ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＋ＴＳｒｔｏ＋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。
【００４５】
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決定部８８が変速機作動油温ＴＭＰなどから決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、当該目標ステップ数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。
従って、駆動位置指令Ａｓｔｅｐは常時ステップモータ４の実駆動位置と見做すことができる。
【００４６】
ステップモータ４は駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応する方向およ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をストロークさせ、トロイダル型無段変速機を前記したように所定通りに変速させることができる。
この変速により駆動位置指令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は、回転軸線Ｏ1 が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ2 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。
【００４７】
ところで本実施の形態においては特に、ステップモータ追従可能判定部８９を付加して設ける。
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。
【００４８】
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、実駆動位置と見做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）ΔＳＴＰを求める。
そして判定部８９は、ステップモータ駆動速度決定部８８により前記の如くに決定されたステップモータ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ΔＳＴＰLIM よりもステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）ΔＳＴＰが小さい時（ΔＳＴＰ＜ΔＳＴＰLIM ）、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し、
逆にΔＳＴＰ≧ΔＳＴＰLIM 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。
【００４９】
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で前記した通りの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。
しかして、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）ＤｓｒＳＴＰ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×ｆｂｉＤＡＴＡ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。
【００５０】
これがため、図１１に示すようにステップモータ（変速アクチュエータ）４の実駆動位置ｂが目標駆動位置変化ａに追従し得ない場合は、積分制御による変速比フィードバック補正量∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡが１点鎖線で示すように追従不能判定時の値に保持されて、ステップモータ（変速アクチュエータ）４が目標駆動位置ａ（図３ではＤｓｒＳＴＰ）に追従し得ないにもかかわらずフィードバック制御不能分の変速比フィードバック補正量が溜まり込むのを回避することができる。
かように、不所望な変速比フィードバック補正量の溜まり込みがなくなる結果、１点鎖線ｇで示す実変速比の経時変化から明らかなように、ステップモータ（変速アクチュエータ）４の実駆動位置が目標駆動位置に追い付いた瞬時ｔ2 の後において、変速比制御のオーバーシュートを生ずることがなくなり、目標変速比への収束が遅れて変速の応答性が低下したり、変速品質が悪化するという懸念を払拭することができる。
【００５１】
更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、
当該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安価に行うことができる。
【００５２】
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）ΔＳＴＰ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ΔＳＴＰLIM よりも小さい時（ΔＳＴＰ＜ΔＳＴＰLIM ）、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し、逆にΔＳＴＰ≧ΔＳＴＰLIM 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ため、
油温ＴＭＰなどで種々に変化するステップモータ４の限界駆動速度の如何にかかわらずステップモータ４の追従可能判定を常時確実に行うことができる。
【００５３】
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につき前述した変速制御は図４〜図９のプログラムによりこれを実行する。
図４は変速制御の全体を示し、ステップ９１においては、図３のブロック７１〜７５におけると同様の処理により過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０を算出する。
【００５４】
ステップ９２においては、図３のブロック７６，７７におけると同様の処理によりトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを算出する。
詳しくは図５に示すように、先ずステップ１１１においてスロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数Ｎe から、エンジン性能線図に対応したマップを基にエンジン出力トルクを検索により求める。
【００５５】
次いでステップ１１２において、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性能線図に対応するマップの基にトルク比ｔを検索により求め、
ステップ１１３において、上記の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 を演算により求める。
最後にステップ１１４において、前記した過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０およ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をマップ検索などにより求める。
【００５６】
図４のステップ９３においては、後で詳述する図６〜図９の制御プログラムを実行して、図３のブロック７８〜８４，８８，８９におけると同様の処理により、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。
そしてステップ９４で、図３のブロック８５におけると同様の処理により補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯ（＝Ｒａｔｉｏ０＋ＴＳｒｔｏ＋ＦＢｒｔｏ）を求め、
更にステップ９５において、図３のブロック８６におけると同様の処理により、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。
【００５７】
次のステップ９６においては、図３のブロック８８におけると同様にして、変速機作動油温ＴＭＰなどからステップモータ４の限界駆動速度を決定し、
ステップ９７では、図３のブロック８７におけると同様に、当該限界駆動速度でもステップモータ４が１制御周期中に前記目標ステップ数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、当該目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰをそのままステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとして出力する。
【００５８】
次いで、ステップ９３において求める変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏの算出処理を、図６〜図９により詳述する。
図６は、図３のブロック７８，７９に相当する制御プログラムで、ステップ１２１において目標変速比Ｒａｔｉｏ０を読み込み、
ステップ１２２において、変速機入力回転数Ｎi を変速機出力回転数ＮO で除算することにより実変速比Ｒａｔｉｏ（＝Ｎi ／ＮO ）を算出し、
ステップ１２３において、目標変速比Ｒａｔｉｏ０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−Ｒａｔｉｏ）を求める。
そしてステップ１２４で、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲと、その１周期（例えば１０msec）前の値ＲｔｏＥＲＲ（ＯＬＤ）との差分値（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ〔＝ＲｔｏＥＲＲ−ＲｔｏＥＲＲ（ＯＬＤ）〕を求め、これを変速比偏差ＲｔｏＥＲＲの微分値として用いる。
【００５９】
図７は、図３のブロック８０〜８３におけると同様の処理によりＰＩＤ制御のフィードバックゲインを求めるもので、ステップ１３１において変速機入力回転数Ｎi および車速ＶＳＰを読み込み、
ステップ１３２においては、変速機入力回転数Ｎi および車速ＶＳＰに応じて決定すべき第１の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ１、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ１をマップ検索により求める。
【００６０】
ステップ１３３においては、変速機作動油温ＴＭＰおよびライン圧ＰL を読み込み、
ステップ１３４においては、変速機作動油温ＴＭＰおよびライン圧ＰL に応じて決定すべき第２の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ２、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ２をマップ検索により求める。
【００６１】
ステップ１３５においては、上記第１のフィードバックゲインおよび第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（＝ｆｂｐＤＡＴＡ１×ｆｂｐＤＡＴＡ２）、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ（＝ｆｂｉＤＡＴＡ１×ｆｂｉＤＡＴＡ２）、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ（＝ｆｂｄＤＡＴＡ１×ｆｂｄＤＡＴＡ２）を求める。
【００６２】
図８は、図３のブロック８４におけると同様の処理を行って、ＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏを求めるもので、
先ずステップ１４１において、図６で求めた変速比偏差ＲｔｏＥＲＲおよび同偏差の微分値（d/dt）ＲｔｏＥＲＲを読み込み、次いでステップ１４２において、図７で求めたフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ，ｆｂｉＤＡＴＡ，ｆｂｄＤＡＴＡをそれぞれ読み込む。
ステップ１４３では、車速ＶＳＰおよび変速機入力回転数Ｎi から車両が停車状態か否かを判定する。
停車状態なければステップ１４４において、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従可能か否かを判定する。
【００６３】
この判定は、図３のブロック８９におけると同様にして、図９に詳細を示すごとくに行い、
ステップ１５１において、図４のステップ９５で求めた目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰを読み込み、
ステップ１５２において、図４のステップ９７で求めたステップモータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐを、ステップモータ４の現在の駆動位置として読み込む。
次いでステップ１５３において、ステップモータ４の目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに対する実駆動位置Ａｓｔｅｐの偏差ΔＳＴＰ＝｜ＤｓｒＳＴＰ−Ａｓｔｅｐ｜を演算する。
【００６４】
ステップ１５４，１５５では、ステップモータ４の駆動位置偏差ΔＳＴＰが、図４のステップ９６において決定されるステップモータ４の限界駆動速度から求めた追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮ以下か、追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦ以上か、これら判定偏差間の値かを判定する。
ここで追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮおよび追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦは、ステップモータ４の限界駆動速度で１制御周期内に無くし得る偏差を基準にして定めるが、両者間にはヒステリシスを設定する。
【００６５】
ステップモータ４の駆動位置偏差ΔＳＴＰが追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮ以下であれば、ステップ１５６において、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従可能と判定し、
ステップモータ４の駆動位置偏差ΔＳＴＰが追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦ以上であれば、ステップ１５７において、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従不能と判定し、
ステップモータ４の駆動位置偏差ΔＳＴＰが追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮと追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦとの間であれば、ステップ１５８において、前回の判定結果を保持する。
【００６６】
かかる判定結果が追従可能である場合、図８のステップ１４４は制御をステップ１４５〜１４７に進め、ステップ１４５において、積分制御による変速比フィードバック補正量の今回加算分ＤｉｎｔｇＲをＤｉｎｔｇＲ＝ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡの演算により求め、
ステップ１４６において、この今回加算分ＤｉｎｔｇＲを、積分制御による変速比フィードバック補正量の前回値ｉｎｔｇＲ（ＯＬＤ）に加算して積分制御による変速比フィードバック補正量の今回値ｉｎｔｇＲを求める。
【００６７】
そしてステップ１４７においては、図７のように求めたフィードバックゲインを用い、先ず比例制御による変速比フィードバック補正量をＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡにより求め、
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、
これらと、上記した積分制御による変速比フィードバック補正量の今回値ｉｎｔｇＲを加え合わせることにより、ＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏ（＝ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡ＋（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡ＋ｉｎｔｇＲ）を求める。
【００６８】
ところで、ステップ１４４においてステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従不能であると判定した場合は、ステップ１４８において積分制御による変速比フィードバック補正量の今回加算値ＤｉｎｔｇＲ（ＯＬＤ）を０に維持する。これがため、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従不能である場合、ステップ１４６で求めた積分制御による変速比フィードバック補正量の今回値ｉｎｔｇＲが前回値ｉｎｔｇＲ（ＯＬＤ）のままに保持されることとなり、当該追従不能にもかかわらずフィードバック制御不能分の変速比フィードバック補正量が溜まり込むのを回避して、前記した作用効果を達成することができる。
【００６９】
しかも図９につき前述したように、追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮおよび追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦを追従安定基準偏差して定め、駆動位置偏差ΔＳＴＰがΔＳＴＰ≦ＥＳｔｐＯＮであれば、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従可能と判定し、ΔＳＴＰ≧ＥＳｔｐＯＦであれば追従不能と判定し、ＥＳｔｐＯＮ＜ΔＳＴＰ＜ＥＳｔｐＯＦであれば前回の判定結果を保持するから、
追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮおよび追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦ間にヒステリシスが存在し、上記の追従判定に際してハンチングを生ずることなく安定して当該判定を行うことができる。
【００７０】
なお、図８のステップ１４３で車両が停車状態になったと判定する時は、ステップ１４９において、積分制御による変速比フィードバック補正量の今回値ｉｎｔｇＲおよびＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏをそれぞれ０にリセットする。
これがため、変速比のフィードバック補正量ＦＢｒｔｏに積分誤差が蓄積されるのを防止することができ、当該フィードバック補正量を正確に保つことが可能である。
【００７１】
なお、上記実施の形態では本発明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、本発明はＶベルト式無段変速機に対しても同様に適用することができるし、これら無段変速機に限らず有段の自動変速機に適用しても同様な作用効果が奏し得られることは言うまでもない。
ただし有段の自動変速機にあっては、油圧クラッチや、油圧ブレーキなどの変速用摩擦要素の作動油圧値を個々に直接制御して、変速前変速段から変速後変速段への変速中に、変速機入出力回転数比で表される実効ギヤ比を所定の時定数で過渡制御する場合に本発明を適用し得ること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施の態様になる変速制御装置を具えたトロイダル型無段変速機の縦断側面図である。
【図２】同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】同例における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】同コントローラをマイクロコンピュータで構成した場合において、これが実行すべき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５】同変速制御プログラム中におけるトルクシフト演算処理を示すフローチャートである。
【図６】同変速制御プログラム中における、目標変速比と実変速比との間の変速比偏差を求めるための演算処理を示すフローチャートである。
【図７】同変速制御プログラム中におけるフィードバックゲイン算出処理を示すフローチャートである。
【図８】同変速制御プログラム中における変速比フィードバック補正量算出処理を示すフローチャートである。
【図９】同変速制御プログラム中におけるステップモータ追従可能判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】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１１】積分制御による変速比フィードバック補正量と、変速アクチュエータ位置と、変速比の時系列変化を、本発明による場合と、従来装置による場合とで比較して示す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（変速アクチュエータ）
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
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
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
76 入力トルク算出部
77 トルクシフト補償変速比算出部
78 実変速比算出部
79 変速比偏差算出部
80 第１フィードバックゲイン算出部
81 第２フィードバックゲイン算出部
83 フィードバックゲイン算出部
84 ＰＩＤ制御部
85 補正済変速比算出部
86 目標ステップ数算出部
87 ステップモータ駆動位置指令算出部
88 ステップモータ駆動速度決定部
89 ステップモータ追従可能判定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機を含む自動変速機の変速制御装置、特に、少なくとも目標変速比との変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバックをかけるようにした自動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に代表される無段変速機を含む自動変速機は、エンジン要求負荷および車速などの走行条件から目標変速比を求め、実変速比が所定の応答をもってこの目標変速比に達するよう変速制御するのが普通である。
従って無段変速機について説明すると、運転者がアクセルペダルを踏み込んでエンジン要求負荷を増すような加速時は、目標変速比が大きくなる（低速側の変速比になる）よう変更され、無段変速機は当該大きくされた目標変速比に向けて無段階にダウンシフト変速され、
逆に運転者がアクセルペダルを戻してエンジン要求負荷を低下させるような低負荷運転時は、目標変速比が小さくなる（高速側の変速比になる）よう変更され、無段変速機は当該小さくされた目標変速比に向けて無段階にアップシフト変速される。
【０００３】
ところで当該変速に際し、例えば特開平８−３２６８８７号公報に記載のように、目標変速比と実変速比との間の変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバック補正量だけ上記目標変速比を補正して補正済目標変速比を求め、この補正済目標変速比に向かうよう変速アクチュエータを介し自動変速機を変速する場合、以下に説明するような問題を生ずる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
つまり図１１により説明すると、瞬時ｔ1 での急なアクセルペダル操作などに起因して変速アクチュエータの目標駆動位置変化が実線ａで示すごとく、変速アクチュエータの限界駆動速度に対して急峻に過ぎると、変速アクチュエータの実駆動位置が破線ｂで示すごとく目標駆動位置変化ａに追従し得ず、実変速比が破線ｃで示すように実線ｄにより示す目標変速比からずれる。
【０００５】
かかる変速比のずれは、目標変速比ｄと実変速比ｃとの間の変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに応じた積分制御による変速比フィードバック補正量∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡを実線ｅで示すように増大させることとなるが、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従し得ないために結局はフィードバック制御不能分の変速比フィードバック補正量が溜まり込む。
【０００６】
従って、変速アクチュエータの実駆動位置が目標駆動位置に追い付いた瞬時ｔ2 の後において、上記溜まり込んだフィードバック制御不能分の変速比フィードバック補正量ｅが放出されるまでの間、破線ｂ，ｃで示す変速アクチュエータ実駆動位置および実変速比の経時変化から明らかなように制御のオーバーシュートを生じ、目標変速比への収束が遅れて変速の応答性を低下させたり、変速品質を悪化させる懸念があった。
【０００７】
請求項１に記載の第１発明は、上記オーバーシュートの原因となっているフィードバック制御不能分の溜まり込みが起きないようにして、上述の問題を解消することを目的とする。
【０００８】
請求項２に記載の第２発明は、上記フィードバック制御不能分が発生するかどうかの判定を、変速アクチュエータ実駆動位置の実測に頼ることなく行い得るようにすることを目的とする。
【０００９】
請求項３に記載の第３発明は、変速アクチュエータの限界駆動速度が変化しても第２発明における上記の判定を常時確実に行い得るようにすることを目的とする。
【００１０】
請求項４に記載の第４発明は、上記の判定に際して、ハンチングを生ずることなく安定してこの判定を行い得るようにすることを目的とする。
【００１１】
請求項５に記載の第５発明は、変速比のフィードバック補正量に積分誤差が蓄積されるのを防止して、当該フィードバック補正量を正確に保つことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的のため、先ず第１発明による自動変速機の変速制御装置は、
目標変速比と実変速比との間の変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバック補正量だけ前記目標変速比を補正して補正済目標変速比を求め、この補正済目標変速比に向かうよう変速アクチュエータを介し変速される自動変速機において、
前記補正済目標変速比に対応した前記変速アクチュエータの目標駆動位置と、該変速アクチュエータの実駆動位置との間のアクチュエータ駆動位置偏差から、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従可能か否かを判定し、追従不能な場合、前記積分制御によるフィードバック補正量を保持するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
第２発明による自動変速機の変速制御装置は、上記第１発明において、
上記変速アクチュエータの限界駆動速度でも１制御周期中に前記補正済目標変速比対応の変速アクチュエータ目標駆動位置を実現不能なとき、前記限界駆動速度で実現可能な変速アクチュエータの実現可能限界位置を変速アクチュエータへの駆動位置指令とするようになし、該駆動位置指令を前記変速アクチュエータの実駆動位置として変速アクチュエータの前記追従可能判定に資するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
第３発明による自動変速機の変速制御装置は、上記第２発明において、
前記アクチュエータ駆動位置偏差が前記変速アクチュエータの限界駆動速度ごとに定めた追従判定基準偏差未満のとき追従可能と判定し、以上のとき追従不能と判定するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
第４発明による自動変速機の変速制御装置は、上記第３発明において、前記追従判定基準偏差として追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差を設定し、前記アクチュエータ駆動位置偏差が追従可能判定基準偏差以下のとき追従可能と判定し、追従不能判定偏差以上のとき追従不能と判定し、追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差間の値であるとき現在の判定状態を維持するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
第５発明による自動変速機の変速制御装置は、上記第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、
自動変速機が車両に搭載されたものである場合、前記積分制御によるフィードバック補正量を停車の度に０にリセットするよう構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の効果】
第１発明において変速制御装置は、目標変速比と実変速比との間の変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバック補正量だけ目標変速比を補正して求めた補正済目標変速比に向かうよう変速アクチュエータを介し自動変速機を変速させる。
変速制御装置は更に、上記補正済目標変速比に対応した変速アクチュエータの目標駆動位置と、変速アクチュエータの実駆動位置との間のアクチュエータ駆動位置偏差から、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従可能か否かを判定し、追従不能な場合、上記積分制御によるフィードバック補正量を保持する。
【００１８】
これがため、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従し得ない場合、積分制御によるフィードバック補正量にフィードバック制御不能分を溜まり込ませないこととなり、この溜まり込みに起因する制御のオーバーシュートを生じなくして目標変速比への収束遅れを回避することができ、変速の応答性が低下したり、変速品質が悪化するといった従来の問題を解消し得る。
【００１９】
第２発明において変速制御装置は、変速アクチュエータの限界駆動速度でも１制御周期中に上記補正済目標変速比対応の変速アクチュエータ目標駆動位置を実現不能なとき、当該限界駆動速度で実現可能な変速アクチュエータの実現可能限界位置を変速アクチュエータへの駆動位置指令とし、この駆動位置指令を変速アクチュエータの実駆動位置として変速アクチュエータの前記追従可能判定を行う。
このため、当該追従可能判定を行うに際して必要な変速アクチュエータの実駆動位置を変速制御装置から変速アクチュエータへの駆動位置指令で検知することとなり、上記の追従可能判定を、変速アクチュエータ実駆動位置の実測に頼ることなく安価に行うことができる。
【００２０】
第３発明において変速制御装置は、アクチュエータ駆動位置偏差が前記変速アクチュエータの限界駆動速度ごとに定めた追従判定基準偏差未満のとき追従可能と判定し、以上のとき追従不能と判定する。
これがため、変速アクチュエータの如何なる限界駆動速度のもとでも上記第２発明における追従可能判定を常時確実に行うことができる。
【００２１】
第４発明において変速制御装置は、上記追従判定基準偏差として追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差を設定し、前記のアクチュエータ駆動位置偏差が追従可能判定基準偏差以下のとき追従可能と判定し、追従不能判定偏差以上のとき追従不能と判定し、追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差間の値であるとき現在の判定状態を維持する。この場合、追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差の間にヒステリシスが存在し、前記の追従可能判定に際して、ハンチングを生ずることなく安定してこの判定を行うことができる。
【００２２】
第５発明において変速制御装置は、自動変速機が車両に搭載されたものである場合、前記積分制御によるフィードバック補正量を停車の度に０にリセットする。
これがため、変速比のフィードバック補正量に積分誤差が蓄積されるのを防止することができ、当該フィードバック補正量を正確に保つことが可能である。
【００２３】
【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詳細に説明する。
図１および図２は、本発明一実施の態様になる変速制御装置を具えたトロイダル型無段変速機を例示し、図１は同トロイダル型無段変速機の縦断側面図、図２は同じくその縦断正面図である。
【００２４】
先ず、無段変速機の主要部であるトロイダル伝動ユニットを説明するに、これは図示せざるエンジンからの回転を伝達される入力軸２０を具え、この入力軸は図１に明示するように、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および中空出力軸２５を介して回転自在に支持する。
入力軸２０上には入出力コーンディスク１，２をそれぞれ回転自在に支持し、これら入出力コーンディスクを、トロイド曲面１ａ，２ａが相互に対向するよう配置する。
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を介在させ、これらパワーローラ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。
【００２５】
即ち、入力軸２０の軸受け（２２）端部にローディングナット２６を螺合し、該ローディングナット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２８を介在させ、このローディングカムを介して、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。
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を入出力コーンディスク１，２間に挟圧し、上記の動力伝達を可能ならしめる。
【００２６】
出力コーンディスク２は出力軸２５に楔着し、この軸上に出力歯車２９を一体回転するよう嵌着する。
出力軸２５は更に、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を介して相互に接近し得ないよう突き合わせ、また相互に遠去かる方向へも相対変位不能になるよう、対応する出力歯車２９および入力軸２０に対し軸線方向に衝接させる。
かくて、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。
【００２７】
各パワーローラ３は図２にも示すように、トラニオン４１に回転自在に支持し、該トラニオンは各々、上端を球面継手４２によりアッパリンク４３の両端に回転自在および揺動自在に、また下端を球面継手４４によりロアリンク４５の両端に回転自在および揺動自在に連結する。
そして、アッパリンク４３およびロアリンク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を相互逆向きに同期して上下動させ得るようにする。
【００２８】
かように両トラニオン４１を相互逆向きに同期して上下動させることにより変速を行う変速制御装置を、図２に基づき次に説明する。
各トラニオン４１には、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を設け、両ピストン６の両側にそれぞれ上方室５１，５２および下方室５３，５４を画成する。そして両ピストン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。
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とを相互に摺動自在に嵌合して具え、外弁体５ｂを弁外筐５ｃに摺動自在に嵌合して構成する。
【００２９】
上記の変速制御弁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をピストン室５２，５３にそれぞれ接続する。
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５ｂ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。
【００３０】
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）に応動するアクチュエータ（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。
この操作指令で変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から例えば図２の位置に変位されて変速制御弁５が開く時、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が開く時、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が流体圧でピストン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。
これにより両パワーローラ３は、回転軸線Ｏ1 が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ2 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、該オフセットによりパワーローラ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Ｏ1 と直行する首振り軸線Ｏ3 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。
【００３１】
かかる変速中、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およびパワーローラ３の上述した上下動（オフセット量ｙ）および傾転角φを変速制御弁５の内弁体５ａに機械的にｘで示す如くフィードバックされる。
そして上記の無段変速により、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ー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は、回転軸線Ｏ1 が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ2 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。
【００３２】
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す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。
【００３３】
ステップモータ４へのアクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐは、コントローラ６１によりこれを決定する。
これがためコントローラ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を検出する油温センサ６６からの信号、前記油圧源５５からのライン圧ＰL を検出する（通常は、ライン圧ＰL 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、およびエンジン回転数Ｎe を検出するエンジン回転センサ６８からの信号をそれぞれ入力する。
【００３４】
コントローラ６１は、上記の各種入力情報をもとに以下の演算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（変速指令値）を決定するものとする。
これがため本例では、コントローラ６１を図３に示すように構成し、先ず変速マップ選択部７１は図２のセンサ６６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プを選択する。
【００３５】
到達入力回転数算出部７２は、かようにして選択された変速マップが例えば図１０に示すごときものである場合について述べると、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および車速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。
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により検出した変速機出力回転数ＮO で除算することにより、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* を演算により求める。
【００３６】
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 ）や、車速ＶＳＰおよびスロットル開度ＴＶＯや、アクセルペダル操作速度や、後述する目標変速比との変速比偏差などの各種条件に応じて変速制御の時定数Ｔｓｆｔを決定する。
ここで変速時定数Ｔｓｆｔは、到達変速比ｉ* に対する変速の応答性を決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* を変速時定数Ｔｓｆｔ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を算出する。
【００３７】
入力トルク算出部７６は周知の方法により変速機入力トルクＴi を求めるもので、先ずスロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数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 を算出することとする。
トルクシフト補償変速比算出部７７は、上記の過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０およ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。
【００３８】
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に、トロイダル型無段変速機の伝動中においては前記した如くにパワーローラ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、これにより当該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および変速リンク８よりなる機械的フィードバック系の系路長変化を惹起し、これが上記のトルクシフトを生起させる。
従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およ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を検索により求めるものとする。
【００３９】
実変速比算出部７８は、変速機入力回転数Ｎi を変速機出力回転数ＮO で除算することにより実変速比Ｒａｔｉｏ（＝Ｎi ／ＮO ）を算出し、
変速比偏差算出部７９は、前記した目標変速比Ｒａｔｉｏ０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−Ｒａｔｉｏ）を求める。
【００４０】
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時に用いる、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 および車速ＶＳＰに応じて決定すべき第１の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ１、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ１を求める。
これら第１のフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１，ｆｂｉＤＡＴＡ１，ｆｂｄＤＡＴＡ１は、変速機入力回転数Ｎi および車速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 および車速ＶＳＰから検索により求めるものとする。
【００４１】
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時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およびライン圧ＰL に応じて決定すべき第２の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ２、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ２をそれぞれ求め、
これら第２のフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２，ｆｂｉＤＡＴＡ２，ｆｂｄＤＡＴＡ２は、作動油温ＴＭＰおよびライン圧ＰL 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およびライン圧ＰL から検索により求めるものとする。
【００４２】
フィードバックゲイン算出部８３は、上記第１のフィードバックゲインおよび第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（＝ｆｂｐＤＡＴＡ１×ｆｂｐＤＡＴＡ２）、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ（＝ｆｂｉＤＡＴＡ１×ｆｂｉＤＡＴＡ２）、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ（＝ｆｂｄＤＡＴＡ１×ｆｂｄＤＡＴＡ２）を求める。
【００４３】
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ＲｔｏＥＲＲ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、
先ず比例制御による変速比フィードバック補正量をＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡ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×ｆｂｐＤＡＴＡ＋∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡ＋（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡ）とする。
【００４４】
目標変速比補正部８５は、目標変速比Ｒａｔｉｏ０をトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏおよ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＋ＴＳｒｔｏ＋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。
【００４５】
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決定部８８が変速機作動油温ＴＭＰなどから決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、当該目標ステップ数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。
従って、駆動位置指令Ａｓｔｅｐは常時ステップモータ４の実駆動位置と見做すことができる。
【００４６】
ステップモータ４は駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応する方向およ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をストロークさせ、トロイダル型無段変速機を前記したように所定通りに変速させることができる。
この変速により駆動位置指令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は、回転軸線Ｏ1 が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ2 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。
【００４７】
ところで本実施の形態においては特に、ステップモータ追従可能判定部８９を付加して設ける。
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。
【００４８】
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、実駆動位置と見做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）ΔＳＴＰを求める。
そして判定部８９は、ステップモータ駆動速度決定部８８により前記の如くに決定されたステップモータ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ΔＳＴＰLIM よりもステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）ΔＳＴＰが小さい時（ΔＳＴＰ＜ΔＳＴＰLIM ）、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し、
逆にΔＳＴＰ≧ΔＳＴＰLIM 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。
【００４９】
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で前記した通りの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。
しかして、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）ＤｓｒＳＴＰ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×ｆｂｉＤＡＴＡ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。
【００５０】
これがため、図１１に示すようにステップモータ（変速アクチュエータ）４の実駆動位置ｂが目標駆動位置変化ａに追従し得ない場合は、積分制御による変速比フィードバック補正量∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡが１点鎖線で示すように追従不能判定時の値に保持されて、ステップモータ（変速アクチュエータ）４が目標駆動位置ａ（図３ではＤｓｒＳＴＰ）に追従し得ないにもかかわらずフィードバック制御不能分の変速比フィードバック補正量が溜まり込むのを回避することができる。
かように、不所望な変速比フィードバック補正量の溜まり込みがなくなる結果、１点鎖線ｇで示す実変速比の経時変化から明らかなように、ステップモータ（変速アクチュエータ）４の実駆動位置が目標駆動位置に追い付いた瞬時ｔ2 の後において、変速比制御のオーバーシュートを生ずることがなくなり、目標変速比への収束が遅れて変速の応答性が低下したり、変速品質が悪化するという懸念を払拭することができる。
【００５１】
更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、
当該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安価に行うことができる。
【００５２】
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）ΔＳＴＰ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ΔＳＴＰLIM よりも小さい時（ΔＳＴＰ＜ΔＳＴＰLIM ）、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し、逆にΔＳＴＰ≧ΔＳＴＰLIM 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ため、
油温ＴＭＰなどで種々に変化するステップモータ４の限界駆動速度の如何にかかわらずステップモータ４の追従可能判定を常時確実に行うことができる。
【００５３】
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につき前述した変速制御は図４〜図９のプログラムによりこれを実行する。
図４は変速制御の全体を示し、ステップ９１においては、図３のブロック７１〜７５におけると同様の処理により過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０を算出する。
【００５４】
ステップ９２においては、図３のブロック７６，７７におけると同様の処理によりトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを算出する。
詳しくは図５に示すように、先ずステップ１１１においてスロットル開度ＴＶＯおよびエンジン回転数Ｎe から、エンジン性能線図に対応したマップを基にエンジン出力トルクを検索により求める。
【００５５】
次いでステップ１１２において、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性能線図に対応するマップの基にトルク比ｔを検索により求め、
ステップ１１３において、上記の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 を演算により求める。
最後にステップ１１４において、前記した過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０およ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をマップ検索などにより求める。
【００５６】
図４のステップ９３においては、後で詳述する図６〜図９の制御プログラムを実行して、図３のブロック７８〜８４，８８，８９におけると同様の処理により、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。
そしてステップ９４で、図３のブロック８５におけると同様の処理により補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯ（＝Ｒａｔｉｏ０＋ＴＳｒｔｏ＋ＦＢｒｔｏ）を求め、
更にステップ９５において、図３のブロック８６におけると同様の処理により、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。
【００５７】
次のステップ９６においては、図３のブロック８８におけると同様にして、変速機作動油温ＴＭＰなどからステップモータ４の限界駆動速度を決定し、
ステップ９７では、図３のブロック８７におけると同様に、当該限界駆動速度でもステップモータ４が１制御周期中に前記目標ステップ数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、当該目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰをそのままステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとして出力する。
【００５８】
次いで、ステップ９３において求める変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏの算出処理を、図６〜図９により詳述する。
図６は、図３のブロック７８，７９に相当する制御プログラムで、ステップ１２１において目標変速比Ｒａｔｉｏ０を読み込み、
ステップ１２２において、変速機入力回転数Ｎi を変速機出力回転数ＮO で除算することにより実変速比Ｒａｔｉｏ（＝Ｎi ／ＮO ）を算出し、
ステップ１２３において、目標変速比Ｒａｔｉｏ０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−Ｒａｔｉｏ）を求める。
そしてステップ１２４で、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲと、その１周期（例えば１０msec）前の値ＲｔｏＥＲＲ（ＯＬＤ）との差分値（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ〔＝ＲｔｏＥＲＲ−ＲｔｏＥＲＲ（ＯＬＤ）〕を求め、これを変速比偏差ＲｔｏＥＲＲの微分値として用いる。
【００５９】
図７は、図３のブロック８０〜８３におけると同様の処理によりＰＩＤ制御のフィードバックゲインを求めるもので、ステップ１３１において変速機入力回転数Ｎi および車速ＶＳＰを読み込み、
ステップ１３２においては、変速機入力回転数Ｎi および車速ＶＳＰに応じて決定すべき第１の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ１、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ１をマップ検索により求める。
【００６０】
ステップ１３３においては、変速機作動油温ＴＭＰおよびライン圧ＰL を読み込み、
ステップ１３４においては、変速機作動油温ＴＭＰおよびライン圧ＰL に応じて決定すべき第２の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ２、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ２をマップ検索により求める。
【００６１】
ステップ１３５においては、上記第１のフィードバックゲインおよび第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（＝ｆｂｐＤＡＴＡ１×ｆｂｐＤＡＴＡ２）、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ（＝ｆｂｉＤＡＴＡ１×ｆｂｉＤＡＴＡ２）、および微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ（＝ｆｂｄＤＡＴＡ１×ｆｂｄＤＡＴＡ２）を求める。
【００６２】
図８は、図３のブロック８４におけると同様の処理を行って、ＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏを求めるもので、
先ずステップ１４１において、図６で求めた変速比偏差ＲｔｏＥＲＲおよび同偏差の微分値（d/dt）ＲｔｏＥＲＲを読み込み、次いでステップ１４２において、図７で求めたフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ，ｆｂｉＤＡＴＡ，ｆｂｄＤＡＴＡをそれぞれ読み込む。
ステップ１４３では、車速ＶＳＰおよび変速機入力回転数Ｎi から車両が停車状態か否かを判定する。
停車状態なければステップ１４４において、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従可能か否かを判定する。
【００６３】
この判定は、図３のブロック８９におけると同様にして、図９に詳細を示すごとくに行い、
ステップ１５１において、図４のステップ９５で求めた目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰを読み込み、
ステップ１５２において、図４のステップ９７で求めたステップモータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐを、ステップモータ４の現在の駆動位置として読み込む。
次いでステップ１５３において、ステップモータ４の目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに対する実駆動位置Ａｓｔｅｐの偏差ΔＳＴＰ＝｜ＤｓｒＳＴＰ−Ａｓｔｅｐ｜を演算する。
【００６４】
ステップ１５４，１５５では、ステップモータ４の駆動位置偏差ΔＳＴＰが、図４のステップ９６において決定されるステップモータ４の限界駆動速度から求めた追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮ以下か、追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦ以上か、これら判定偏差間の値かを判定する。
ここで追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮおよび追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦは、ステップモータ４の限界駆動速度で１制御周期内に無くし得る偏差を基準にして定めるが、両者間にはヒステリシスを設定する。
【００６５】
ステップモータ４の駆動位置偏差ΔＳＴＰが追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮ以下であれば、ステップ１５６において、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従可能と判定し、
ステップモータ４の駆動位置偏差ΔＳＴＰが追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦ以上であれば、ステップ１５７において、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従不能と判定し、
ステップモータ４の駆動位置偏差ΔＳＴＰが追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮと追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦとの間であれば、ステップ１５８において、前回の判定結果を保持する。
【００６６】
かかる判定結果が追従可能である場合、図８のステップ１４４は制御をステップ１４５〜１４７に進め、ステップ１４５において、積分制御による変速比フィードバック補正量の今回加算分ＤｉｎｔｇＲをＤｉｎｔｇＲ＝ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡの演算により求め、
ステップ１４６において、この今回加算分ＤｉｎｔｇＲを、積分制御による変速比フィードバック補正量の前回値ｉｎｔｇＲ（ＯＬＤ）に加算して積分制御による変速比フィードバック補正量の今回値ｉｎｔｇＲを求める。
【００６７】
そしてステップ１４７においては、図７のように求めたフィードバックゲインを用い、先ず比例制御による変速比フィードバック補正量をＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡにより求め、
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、
これらと、上記した積分制御による変速比フィードバック補正量の今回値ｉｎｔｇＲを加え合わせることにより、ＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏ（＝ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡ＋（d/dt）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡ＋ｉｎｔｇＲ）を求める。
【００６８】
ところで、ステップ１４４においてステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従不能であると判定した場合は、ステップ１４８において積分制御による変速比フィードバック補正量の今回加算値ＤｉｎｔｇＲ（ＯＬＤ）を０に維持する。これがため、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従不能である場合、ステップ１４６で求めた積分制御による変速比フィードバック補正量の今回値ｉｎｔｇＲが前回値ｉｎｔｇＲ（ＯＬＤ）のままに保持されることとなり、当該追従不能にもかかわらずフィードバック制御不能分の変速比フィードバック補正量が溜まり込むのを回避して、前記した作用効果を達成することができる。
【００６９】
しかも図９につき前述したように、追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮおよび追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦを追従安定基準偏差して定め、駆動位置偏差ΔＳＴＰがΔＳＴＰ≦ＥＳｔｐＯＮであれば、ステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに追従可能と判定し、ΔＳＴＰ≧ＥＳｔｐＯＦであれば追従不能と判定し、ＥＳｔｐＯＮ＜ΔＳＴＰ＜ＥＳｔｐＯＦであれば前回の判定結果を保持するから、
追従可能判定偏差ＥＳｔｐＯＮおよび追従不能判定偏差ＥＳｔｐＯＦ間にヒステリシスが存在し、上記の追従判定に際してハンチングを生ずることなく安定して当該判定を行うことができる。
【００７０】
なお、図８のステップ１４３で車両が停車状態になったと判定する時は、ステップ１４９において、積分制御による変速比フィードバック補正量の今回値ｉｎｔｇＲおよびＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏをそれぞれ０にリセットする。
これがため、変速比のフィードバック補正量ＦＢｒｔｏに積分誤差が蓄積されるのを防止することができ、当該フィードバック補正量を正確に保つことが可能である。
【００７１】
なお、上記実施の形態では本発明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、本発明はＶベルト式無段変速機に対しても同様に適用することができるし、これら無段変速機に限らず有段の自動変速機に適用しても同様な作用効果が奏し得られることは言うまでもない。
ただし有段の自動変速機にあっては、油圧クラッチや、油圧ブレーキなどの変速用摩擦要素の作動油圧値を個々に直接制御して、変速前変速段から変速後変速段への変速中に、変速機入出力回転数比で表される実効ギヤ比を所定の時定数で過渡制御する場合に本発明を適用し得ること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施の態様になる変速制御装置を具えたトロイダル型無段変速機の縦断側面図である。
【図２】同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】同例における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】同コントローラをマイクロコンピュータで構成した場合において、これが実行すべき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５】同変速制御プログラム中におけるトルクシフト演算処理を示すフローチャートである。
【図６】同変速制御プログラム中における、目標変速比と実変速比との間の変速比偏差を求めるための演算処理を示すフローチャートである。
【図７】同変速制御プログラム中におけるフィードバックゲイン算出処理を示すフローチャートである。
【図８】同変速制御プログラム中における変速比フィードバック補正量算出処理を示すフローチャートである。
【図９】同変速制御プログラム中におけるステップモータ追従可能判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】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１１】積分制御による変速比フィードバック補正量と、変速アクチュエータ位置と、変速比の時系列変化を、本発明による場合と、従来装置による場合とで比較して示す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（変速アクチュエータ）
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
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
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
76 入力トルク算出部
77 トルクシフト補償変速比算出部
78 実変速比算出部
79 変速比偏差算出部
80 第１フィードバックゲイン算出部
81 第２フィードバックゲイン算出部
83 フィードバックゲイン算出部
84 ＰＩＤ制御部
85 補正済変速比算出部
86 目標ステップ数算出部
87 ステップモータ駆動位置指令算出部
88 ステップモータ駆動速度決定部
89 ステップモータ追従可能判定部
Claims (5)
- 目標変速比と実変速比との間の変速比偏差に応じた積分制御によるフィードバック補正量だけ前記目標変速比を補正して補正済目標変速比を求め、この補正済目標変速比に向かうよう変速アクチュエータを介し変速される自動変速機において、
前記補正済目標変速比に対応した前記変速アクチュエータの目標駆動位置と、該変速アクチュエータの実駆動位置との間のアクチュエータ駆動位置偏差から、変速アクチュエータが目標駆動位置に追従可能か否かを判定し、追従不能な場合、前記積分制御によるフィードバック補正量を保持するよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。 - 請求項１において、前記変速アクチュエータの限界駆動速度でも１制御周期中に前記補正済目標変速比対応の変速アクチュエータ目標駆動位置を実現不能なとき、前記限界駆動速度で実現可能な変速アクチュエータの実現可能限界位置を変速アクチュエータへの駆動位置指令とするようになし、該駆動位置指令を前記変速アクチュエータの実駆動位置として変速アクチュエータの前記追従可能判定に資するよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
- 請求項２において、前記アクチュエータ駆動位置偏差が前記変速アクチュエータの限界駆動速度ごとに定めた追従判定基準偏差未満のとき追従可能と判定し、以上のとき追従不能と判定するよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
- 請求項３において、前記追従判定基準偏差として追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差を設定し、前記アクチュエータ駆動位置偏差が追従可能判定基準偏差以下のとき追従可能と判定し、追従不能判定偏差以上のとき追従不能と判定し、追従可能判定基準偏差および追従不能判定偏差間の値であるとき現在の判定状態を維持するよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
- 請求項１乃至４のいずれか１項において、自動変速機が車両に搭載されたものである場合、前記積分制御によるフィードバック補正量を停車の度に０にリセットするよう構成したことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
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