JP4734931B2 - 車両用無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機の変速比を制御する制御装置に関し、特にその変速制御をフィードバック制御とフィードフォワード制御とによって実行するように構成された変速制御装置に関するものである。

車両用の無段変速機は、変速比を連続的に変化させることができるので、車速やエンジン回転数、アクセルペダルの踏み込み量に代表される駆動要求量などの車両の状態に基づいて目標入力回転数もしくは目標変速比などの目標値を求め、実際の入力回転数あるいは実際の変速比などの実際値がその目標値に一致するように変速比が制御される。このような変速比制御は、目標値と実際値との偏差に基づくフィードバック制御によって通常実行される。フィードバック制御は、偏差に所定のゲインを掛けて制御量を求める制御であるから、偏差が生じることによって実行され、偏差の発生を前提とするので、不可避的な制御の遅れがある。これを是正するためにゲインを大きくすると、ハンチングが生じたり、あるいは収束性が悪くなるなどの不都合が生じる。そこで、従来では、フィードフォワード制御を併用することが行われている。その例が、特許文献１や特許文献２に記載されている。

フィードフォワード制御は、目標値に基づいて制御量を算出する制御であるから、偏差の検出を待つことなく制御を実行でき、応答性の点ではフィードバック制御よりも優れている。そのために特許文献１に記載された発明は、フィードバック制御とフィードフォワード制御との両方の制御を併用して変速制御を行うように構成されている。

一方、フィードバック制御とフィードフォワード制御とは上記のように制御特性が異なっているので、特許文献２に記載された発明では、フィードバック制御とフィードフォワード制御とのそれぞれに重み付けを行い、物理モデルの学習前ではフィードフォワード制御を禁止するように構成している。
特開２００１−２４８７２６号公報 特開２００３−３０１９３５号公報

車両に搭載された無段変速機の変速比は、例えば駆動要求量と燃費の低減とを共に充足するように制御され、したがってアクセルペダルが踏み込まれるなどのことによって駆動要求量が増大した場合には、変速比を増大させ、また車速が増大した場合には、変速比を小さくするように制御される。このような変速制御は、駆動トルクの急激な変化によるショックが違和感とならない範囲で可及的に応答性がよくなるように実行される。しかしながら、無段変速機における変速制御は、運転者によるアクセルペダルの操作に基づいてのみ実行される訳ではなく、車両の状況に応じて、すなわち運転者の意図によらずに、実行されることもある。例えばエンジンなどの動力源を、車両の有する慣性力で強制的に回転させることによる負荷を制動力として利用するいわゆるエンジンブレーキを効かせる場合、コースト状態が検出されることにより、変速比を増大させるダウンシフトが実行される。また、内燃機関（エンジン）を暖機する場合には、内燃機関の回転数を高くするために、変速比が大きくなるように変速比が設定される。

運転者の意図に基づかないこれらの変速の際の制御を、運転者の意図に基づく変速の場合と同様に、上記のフィードバック制御とフィードフォワード制御との両方で制御した場合、変速応答性が通常時と同様になるが、その変速に伴う駆動トルクの変化や動力源の回転数の変化は、変速の生じることを運転者が意図もしくは予期していない状態で生じることになるので、運転者もしくは搭乗者にとっては急激な変化として体感され、違和感の原因となる可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、変速応答性を損なうことなく、運転者の意図しない変速に起因する違和感を防止することのできる変速制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、変速比を変化させるためのアクチュエータの制御を、目標値と実際値との偏差に基づくフィードバック制御と前記目標値もしくは他の目標値に基づくフィードフォワード制御とによって実行する車両用無段変速機の変速制御装置において、運転者が意図しない変速を実行する場合に前記フィードフォワード制御による変速制御量を、変速速度が遅くなるように制限する変速制限手段を備えていることを特徴とする変速制御装置である。

この発明における前記変速制限手段は、請求項２に記載してあるように、前記フィードフォワード制御を禁止し、もしくはフィードフォワード制御による制御量を相対的に小さく補正するように構成することができる。

その補正のための手段は、請求項３に記載してあるように、前記フィードフォワード制御による制御量もしくはその制御量を求めるための値を、所定の係数で補正して相対的に小さくする手段とすることができる。

また、前記補正手段は、請求項４に記載してあるように、前記係数として、前記目標値もしくは他の目標値と実際値との偏差に応じて予め定めた値を採用する手段とすることができる。

さらに、この発明における変速制限手段は、請求項５に記載してあるように、前記変速の開始後、終了するまでの所定時間の間、前記フィードフォワード制御による変速制御量を制限する手段とすることができる。

一方、この発明における運転者の意図しない変速とは、請求項６に記載してあるように、前記無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数を増大させるように変速比を増大させる変速、もしくは前記変速の終了により前記無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数を減少させるように変速比を減少させる変速、あるいは請求項７に記載してあるように、前記無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数を増大させて車速を低下させるように変速比を増大させる変速、もしくは前記無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数を減少させて車速を増加させるように変速比を減少させる変速、または請求項８に記載してあるように、目標変速比の増大量もしくは減少量が予め定めた所定量以上となる変速のいずれかであってよい。

また、この発明における無段変速機は、請求項９に記載してあるように、ベルトの巻き掛けられたプーリの溝幅を変化させて変速比を変更するベルト式の無段変速機とすることができる。
そして、この発明においては、請求項１０に記載してあるように、運転者が意図しない変速は、エンジンブレーキを効かせるためのコーストダウンシフトと、前記動力源を暖機するために回転数が高くなるように大きい変速比に設定するダウンシフトと、そのダウンシフトが終了した後に変速比を減少させるアップシフトと、登坂時に変速比が小さくなり過ぎないように変速速度を制限したアップシフトとのいずれか一つを含むことができる。

この発明によれば、ベルト式無段変速機などの無段変速機において、コーストダウンシフトや内燃機関の暖機のための変速のように、運転者が意図しない変速が生じる場合、その変速を実行するためのフィードフォワード制御による制御量が、制限される。これは、例えばフィードフォワード制御で用いる所定の変数もしくは目標値を相対的に小さい値に設定あるいは補正し、または演算して得られた制御量を相対的に小さくなるように所定の係数（もしくはゲイン）を掛けるなどのことによって実行される。その結果、この発明によれば、運転者の意図しない変速の際の変速制御量が相対的に小さくなるので、運転者が意図するいわゆる通常の変速時より変速速度が遅くなり、駆動トルクの変化や動力源の回転数の変化が緩和されて違和感が生じることを防止もしくは抑制することができる。

特に請求項６の発明によれば、運転者が意図せずに変速比が増大する場合やその増大させた変速比を減少させる場合に、急激な変速が抑制されるので、駆動トルクが増大することによるショックあるいは乗り心地の悪化を防止もしくは抑制することができ、あるいは動力源の回転数の急激な変化やそれに伴う違和感を防止もしくは抑制することができる。

また、請求項７の発明によれば、いわゆるエンジンブレーキが急激に効くことが防止されるので、ショックあるいは乗り心地の悪化を防止もしくは抑制することができ、あるいは動力源の回転数の急激な変化やそれに伴う違和感を防止もしくは抑制することができる。

そして、請求項８の発明によれば、目標変速比（無段変速機に対する入力回転数の目標値を含む）の増大量もしくは減少量が相対的に大きく、しかもその変速が運転者の意図しない変速の場合に、フィードフォワード制御による制御量が制限されるので、意図しない急激な変速が防止もしくは抑制され、ショックあるいは乗り心地の悪化や動力源の回転数の急激な変化に起因する違和感などが防止される。

さらに、請求項９の発明によれば、ベルト式無段変速機における通常の変速の変速応答性を良好に維持でき、運転者の意図しない変速の際には、変速速度を相対的に緩和して、違和感を防止もしくは抑制することができる。

つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。まず、この発明を適用できる無段変速機１およびその油圧制御系統について説明する。図９は、ベルト式無段変速機１の基本的な構成を模式的に示しており、駆動プーリ（プライマリプーリ）２と従動プーリ（セカンダリプーリ）３とがそれぞれの中心軸線を互いに平行にして所定の間隔を空けて配置されている。その駆動プーリ２は、ベルト４を巻き掛けるいわゆるＶ溝の幅を変更できるようになっており、そのために軸線方向に対して固定された固定シーブ（固定プーリ片）５と軸線方向に前後動してその固定シーブ５に対して接近・離隔する可動シーブ（可動プーリ片）６とから構成されている。その可動シーブ６の背面側（固定シーブ５に対して反対側）に、可動シーブ６を前後動させるための油圧アクチュエータ（具体的には油圧シリンダ）７が設けられている。そして、これら固定シーブ５と可動シーブ６との対向面が、テーパ角の一定なテーパ面となっていて、これらのテーパ面によって前記Ｖ溝が形成されている。

従動プーリ３は、固定シーブと可動シーブとの位置が上記の駆動プーリ２とは左右反対になっている以外は基本的には駆動プーリ２と同様の構成であって、同一軸線上で互いに対向させた固定シーブ８とその固定シーブ８に対して前後動する可動シーブ９とからなり、これら固定シーブ８と可動シーブ９との対向面（一定角度のテーパ面）の間に形成されるいわゆるＶ溝の幅を広狭に変化させ、ベルト４の巻き掛け半径を変化させるように構成されている。そして、駆動プーリ２における固定シーブ５の半径方向で外側に従動プーリ３における可動シーブ９が配置され、また駆動プーリ２における可動シーブ６の半径方向で外側に従動プーリ３における固定シーブ８が配置されている。さらに、その可動シーブ９の背面側（固定シーブ８に対して反対側）に、可動シーブ９を前後動させるための油圧アクチュエータ（具体的には油圧シリンダ）１０が設けられている。

この無段変速機１は、車両用の変速機として採用することができ、したがって上記の駆動プーリ２が、発進クラッチやトルクコンバータなどを介して、内燃機関や電動機などの動力源１１に連結されている。また、従動プーリ３が、出力軸やデファレンシャルあるいはプロペラシャフトなどを介して駆動輪（それぞれ図示せず）に連結されている。

上記のベルト４は、各プーリ２，３のＶ溝に挟み込まれる形状の多数の金属片（ブロックと称されることがある）を環状に配列し、それらの金属片をフープと称される金属バンドによって結束して構成されている。したがってその全長はフープによって制限されるから、各プーリ２，３によってベルト４を挟み付けると、Ｖ溝の傾斜面（テーパ面）によってベルト４を半径方向で外側に押し出す向きの力が作用し、その結果、ベルト４に張力が加えられるとともに、ベルト４と各プーリ２，３との接触圧力が発生し、その接触圧力と摩擦係数とで決まる摩擦力によってベルト４と各プーリ２，３との間でトルクが伝達される。このようにベルト４を挟み付ける圧力が挟圧力であって、例えば前記従動プーリ３側の油圧アクチュエータ１０によって設定される。

これに対していずれか一方のプーリ２，３においてベルト４を挟み付ける圧力が相対的に増大し、あるいは低下すると、ベルト４の張力に抗してベルト４が当該一方のプーリ２，３で半径方向で外側に押し出され、あるいは反対に半径方向で内側に入り込み、同時に他方のプーリ３，２ではベルト４が半径方向で内側に入り込み、あるいは半径方向で外側に押し出される。このような巻き掛け半径の変更が変速の実行であり、これは、例えば駆動プーリ２側の油圧アクチュエータ７によって実行する。

上記の無段変速機１における変速は、駆動プーリ２の溝幅を変化させて、ベルト４の各プーリ２，３に対する巻き掛け半径を変更することにより実行するように構成されている。そのための油圧制御回路について説明すると、駆動プーリ２側の油圧アクチュエータ７に、アップシフト制御弁１２とダウンシフト制御弁１３とが接続されている。

そのアップシフト制御弁１２は、駆動プーリ２側の油圧アクチュエータ７に対する圧油の供給を制御するバルブであって、ソレノイドバルブ１４からの信号圧によって動作するように構成されている。具体的に説明すると、アップシフト制御弁１２は、装置の全体の元圧であるライン圧ＰＬもしくはその補正圧が供給される入力ポート１５と、前記油圧アクチュエータ７に接続されかつ入力ポート１５に選択的に連通される出力ポート１６と、デューティ比に応じた信号圧が前記ソレノイドバルブ１４から加えられることにより図示しない弁体を動作させる信号圧ポート１７とを備えている。なお、符号１８はスプリングであって、信号圧に対抗する方向に弾性力を付与するように配置されている。したがってデューティ比に応じて、前記油圧アクチュエータ７に圧油が供給されるようになっている。

また、ダウンシフト制御弁１３は、駆動プーリ２側の油圧アクチュエータ７から圧油を排出する制御を実行するためのバルブであって、ソレノイドバルブ１９からの信号圧によって動作するように構成されている。具体的に説明すると、ダウンシフト制御弁１３は、前記油圧アクチュエータ７に接続された入力ポート２０と、その入力ポート２０に選択的に連通されるドレインポート２１と、デューティ比に応じた信号圧が前記ソレノイドバルブ１９から加えられることにより図示しない弁体を動作させる信号圧ポート２２とを備えている。なお、符号２３はスプリングであって、信号圧に対抗する方向に弾性力を付与するように配置されている。したがってデューティ比に応じて、前記油圧アクチュエータ７から圧油が排出されるようになっている。

そして、変速を制御する機能を有する電子制御装置（ＥＣＵ）２４が設けられている。この電子制御装置２４は、マイクロコンピュータを主体として構成されたものであって、アクセル開度や車速、動力源１１の回転数などの入力データと予め記憶しているデータなどとに基づいて演算を行って変速を判断し、それに基づいて出力するべきデューティ比などを演算し、かつ出力するように構成されている。また、この電子制御装置２４は、前記従動プーリ３がベルト４を挟み付けて無段変速機１における伝達トルク容量を設定する挟圧力を制御するように構成されている。

したがって、上記の無段変速機１は、アクセル開度や車速などの車両の走行状態に基づいて目標変速比あるいは目標入力回転数（動力源１１もしくは駆動プーリ２の目標回転数）が設定され、実際の変速比や入力回転数がその目標値に一致するように、電子制御装置２４が制御信号をいずれかのソレノイドバルブ１４，１９に出力するように構成されている。そして、いずれかのソレノイドバルブ１４，１９が、入力されたデューティ比に応じた信号圧を出力することにより、アップシフト制御弁１２から駆動プーリ２側の油圧アクチュエータ７に圧油が供給されてアップシフトが実行され、あるいはその油圧アクチュエータ７からダウンシフト制御弁１３を介して圧油が排出させられてダウンシフトが実行される。

上記のアップシフトおよびダウンシフトの変速制御は、目標入力回転数や目標変速比などの目標値と実際の入力回転数や変速比などの実際値との偏差に基づくフィードバック制御と、検出されたデータ（あるいは目標値）に基づいて制御量を求め、かつ出力するフィードフォワード制御とによって実行される。そのフィードフォワード制御での制御量は、目標とする変速を達成するための制御指令信号であって、具体的には前記いずれかのソレノイドバルブ１４，１９に出力するデューティ比である。

図１０は、その変速制御の基本的な内容を説明するためのフローチャートであって、先ず、目標プライマリプーリ回転数ＮINTが算出される（ステップＳ００１）。これは、動力源（具体的にはエンジン）１１と無段変速機１とを協調制御する際にアクセル開度と車速とに基づいて算出される。より具体的には、アクセル開度とその時点の車速とに基づいて要求駆動力が求められる。これは、例えば予め用意したマップから求められる。その要求駆動力と車速とからエンジン１１の要求出力が算出され、その要求出力を最小の燃費で出力するエンジン回転数が、マップを使用して求められる。こうして求められたエンジン回転数に対応する無段変速機１の入力回転数が、目標プライマリプーリ回転数ＮINTである。なお、エンジン１１の負荷は、上記の目標出力とエンジン回転数とに基づいて算出され、その目標出力を達成するようにエンジン１１のスロットル開度が制御される。

一方、セカンダリプーリ回転数ＮOUTのなまし補正回転数（遅れ補正なまし値）ＮOUTHOが算出される（ステップＳ００２）。セカンダリプーリ回転数ＮOUTは、適宜のセンサによって検出されており、これをフィルタ処理することによりなまし補正回転数ＮOUTHOが求められる。なお、このなまし処理（フィルタ処理）は、検出信号に含まれるノイズ（外乱成分）を除去するための処理であるが、そのノイズの要因や程度は必ずしも一律ではないので、なまし係数（フィルタ処理の係数）はノイズあるいは外乱の要因や程度に応じて変更することが好ましい。

ついで、そのなまし補正回転数ＮOUTHOを利用して目標変速比ＲATIOTが算出される（ステップＳ００３）。すなわち、変速比はプライマリプーリの回転速度とセカンダリプーリの回転数との比であるから、目標変速比ＲATIOTが、上述した目標プライマリプーリ回転数ＮINTとセカンダリプーリ回転数ＮOUTのなまし補正回転数ＮOUTHOとの比として算出される。

図９に示す無段変速機１は、各プーリ２，３に対するベルト４の巻き掛け半径に応じて変速比が設定されるから、目標変速比ＲATIOTを達成するための可動シーブ６の位置ＷDXが算出される（ステップＳ００４）。すなわち変速比と可動シーブ６の位置ＷDXとは、プーリの形状に基づいて幾何学的に定まるので、目標変速比ＲATIOTと可動シーブ６の位置ＷDXとの関係を予めマップとして用意しておき、そのマップと目標変速比ＲATIOTとから可動シーブ６の位置ＷDXが求められる。

前述した目標プライマリプーリ回転数ＮINTは、最終的に到達するべき回転数として設定されるのではなく、時々刻々の目標値として設定されるから、それに基づく前記目標変速比ＲATIOTも時々刻々変化する値として算出される。したがって可動シーブ６の位置ＷDXは時間毎の位置として求められる。したがって次のステップＳ００５では、所定時間の可動シーブ６の移動量ＤXTが算出される。これは、可動シーブ６の位置ＷDXの移動平均として求めることができる。

次に、目標変速比ＲATIOT変化量を達成するための上記の所定時間の可動シーブ６の移動量ＤXTを実現するのに要するプライマリプーリ２側の油圧アクチュエータ７に対する圧油の流量値ＱINが算出される（ステップＳ００６）。要は、その油圧アクチュエータ７におけるピストン（図示せず）の断面積と可動シーブ６の移動量ＤXTとの積である。

プライマリプーリ２側の油圧アクチュエータ７に対する圧油の給排の制御は、図９に示すソレノイドバルブ１４，１９をデューティ制御することによって行われるが、そのデューティ比に応じた圧油の流量は、その流入口と流出口との差圧に関係するので、先ず、その差圧（プライマリプーリオイル流入出差圧）ＳAATUが算出される（ステップＳ００７）。これは、所定のモデルに基づく制御で得られたデータを用いればよい。そして、この差圧ＳAATUと前記流量値ＱINとのマップに基づいて、フィードフォワード制御での制御量（ＦＦ制御量）ＤQSCFFが算出される（ステップＳ００８）。

なお、プライマリプーリ２の目標位置と実際の位置との偏差を解消するためのフィードバック制御も併せて実行されるので、その偏差とフィードバックゲインとに基づくいわゆるフィードバック制御量（ＦＢ制御量）ＤQSCFBが算出される（ステップＳ００９）。そして、これらの算出された制御量ＤQSCFF，ＤQSCFBとに基づいて変速出力制御量（具体的には前記ソレノイドバルブ１４，１９のデューティ比）が算出される（ステップＳ０１０）。

上述した図１０の示す変速制御は、図示しないアクセルペダルを操作し、それに伴って車速が変化し、あるいは路面の勾配などの走行環境の変化に応じたアクセルペダルの操作を行わなわずに車速が変化した場合のいわゆる通常の変速制御である。この発明に係る変速制御装置は、上述したいわゆる通常の変速制御に加えて、運転者が意図しない変速についてのいわゆる特別変速制御を実行するように構成されている。

図１はその制御例を示すフローチャートであって、前述した図１０に示すステップＳ００８でフィードフォワード制御量（ＦＦ制御量）ＤQSCFFが算出されると、そのフィードフォワード制御を含む制御による変速が運転者（ドライバー）の意図しない変速か否かが判断される（ステップＳ００８１）。この運転者が意図しない変速とは、エンジンブレーキを効かせるためのコーストダウンシフトやエンジン１１を暖機するために回転数が高くなるように大きい変速比に設定するダウンシフト、そのダウンシフトが終了した後に変速比を減少させるアップシフト、あるいは登坂時に変速比が小さくなり過ぎないように変速速度を制限したアップシフトなどの変速である。これらの変速の判断は、アクセルペダルが踏み込まれていない状態で車速が所定値以上であることや、エンジン水温が所定温度以下であること、アクセルペダルの踏み込み量と加速度との関係などに基づいて判断することができる。

このステップＳ００８１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなくこのルーチンを一旦終了する。これに対してステップＳ００８１で肯定的に判断された場合には、フィードフォワード制御量についての制限要求の有無が判断される（ステップＳ００８２）。その制限要求は、上述したステップＳ００８で求められたフィードフォワード制御量を実質的にゼロにするフィードフォワード制御の禁止を行うこと、あるいはフィードフォワード制御量の変化を通常より緩慢にするいわゆる徐変制御を行うこと、フィードフォワード制御量自体を小さい値に制限することなどである。

このステップＳ００８２で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなくこのルーチンを一旦終了する。これに対してステップＳ００８２で肯定的に判断された場合には、その制限要求に応じた制限処理を行う（ステップＳ００８３）。すなわち、運転者が意図しない変速においては、フィードフォワード制御が禁止されてフィードバック制御によって変速が制御され、あるいはフィードフォワード制御量の変化すなわち出力される制御量が徐変され、もしくはフィードフォワード制御量を小さく制限した分、変速制御量が小さくなる。その結果、変速速度が通常の変速時よりも遅くなるので、意図しない変速が運転者に体感されにくく、違和感を生じさせることが防止もしくは抑制される。

図２は、フィードフォワード制御量の制限としてその制御量を徐変させるように構成した例を示すフローチャートであって、図１に示すステップＳ００８２が、フィードフォワード制御量（ＦＦ制御量）の徐変要求の有無の判断ステップ（ステップＳ００８２−１）に置き換えられ、また図１に示すステップＳ００８３が、フィードフォワード制御量を徐変させる制御ステップ（ステップＳ００８３−１）に置き換えられ、他のステップは図１に示すフローチャートと同様である。

図２に示すステップＳ００８２−１の判断は、その時点のＦＦ制御量がステップＳ００８で算出された制御量ＤQSCFF以上か否かを判断することにより実行できる。また、ステップＳ００８３−１での制御は、図２のフローチャートで示されるルーチンの実行サイクルタイム毎に加算される値（徐変量）を予め定めておき、フィードフォワード制御量の直前の値ＤQSCFF(i-1)にその徐変量を加算し、ステップＳ００８で算出された値となるまで、その加算を繰り返すことにより実行される。

また、図３は、フィードフォワード制御量の制限としてその制御を禁止するように構成した例を示すフローチャートであって、図１に示すステップＳ００８２が、フィードフォワード制御量（ＦＦ制御量）の禁止要求の有無の判断ステップ（ステップＳ００８２−２）に置き換えられ、また図１に示すステップＳ００８３が、フィードフォワード制御量を禁止する制御ステップ（ステップＳ００８３−２）に置き換えられ、他のステップは図１に示すフローチャートと同様である。

図３に示すステップＳ００８２−２の判断は、所定時間が経過したか否かを判断することにより実行でき、あるいはプライマリプーリ２の達成すべき回転数ＮINCと実際の回転数ＮINとの偏差の絶対値が予め定めた所定値以下か否かを判断することにより実行することができる。また、ステップＳ００８３−２での制御は、前述したステップＳ００８で算出されたフィードフォワード制御量ＤQSCFFを「０」に置き換えることにより実行される。したがって、変速制御量には、フィードフォワード制御に基づく制御量が含まれず、実質上、フィードバック制御によって変速が制御されることになる。

図４は、運転者の意図しない変速の例としてコーストダウンシフトの際に、上述した図２に示す制御を実行した場合、および図３に示す制御を実行した場合、ならびにこれら図２および図３に示すいわゆる制限制御を実行せずに通常の変速制御を実行した場合における、プライマリプーリ回転数、フィードフォワード制御量（ＦＦ制御量）、出力制御量（ＦＦ＋ＦＢ）、アクセル開度の変化を示している。アクセルペダルが戻される（アクセルＯＦＦ）ことによりコースト制御がＯＮとなり、プライマリプーリ２についての達成すべき回転数ＮINCが設定され、その回転数に対して所定の遅れをもった目標回転数ＮINTが設定される。

通常の変速では、その目標回転数ＮINTに基づいてフィードフォワード制御量が求められ、またその目標回転数ＮINTと実際の回転数との偏差に基づいてフィードバック制御量が算出されるので、通常の制御では、図４にＡ線で示すように、ＦＦ制御量および出力制御量が急激に増大する。したがってプライマリプーリ２側の油圧アクチュエータ７から急激に排圧され、その結果、ベルト４の巻き掛け半径が減少することによりそのプライマリプーリ回転数が、目標回転数ＮINTに追従して増大する。すなわち、通常の変速の場合には、応答性の良好な変速となるが、意図しない変速の場合には、相対的に、急激なダウンシフトが生じ、駆動トルクの急変やエンジン回転数の増大などが違和感となることがある。

これに対して図２に示す制御を実行した場合には、図４にＢ線で示すように、ＦＦ制御量が徐変されるので、その分、出力制御量の変化が緩和される。その結果、プライマリプーリ回転数の増大勾配が緩やかになり、それに応じて駆動トルクの変化やエンジン回転数の変化が緩和されるので、運転者の違和感を防止もしくは抑制することができる。

また、図３に示す制御を実行した場合には、図４にＣ線で示すように、フィードフォワード制御が禁止されてＦＦ制御量が「０」となるので、出力制御量はフィードバック制御による制御量となる。その結果、プライマリプーリ回転数の増大勾配が緩やかになり、それに応じて駆動トルクの変化やエンジン回転数の変化が緩和されるので、運転者の違和感を防止もしくは抑制することができる。

さらに、図５に示す例は、フィードフォワード制御量を所定時間の間、相対的に小さい値に制限するように構成した例である。すなわち、ＦＦ制御量が算出され（ステップＳ００８）、ついで実行するべき変速が運転者の意図しない変速か否かが判断される（ステップＳ００８１）。このステップＳ００８１で肯定的に判断された場合には、その判断の成立した時点からの経過時間が予め定めた所定時間内か否かが判断される（ステップＳ００８２−３）。その所定時間は、一例として、通常の変速制御を行った場合の変速が終了する時間以下で、かつ通常の変速制御を行った場合の出力制御量が最大値より低下し始める時間より長い時間である。

このステップＳ００８２−３で肯定的に判断された場合には、ゲイン係数ＧAINが変更される（ステップＳ００８３−３）。このゲイン係数ＧAINは、ステップＳ００８で算出されたＦＦ制御量を補正するためのものであって、「０」以上で「１」以下の値に設定される。その一例として、プライマリプーリ２の設定すべき回転数ＮINCと実回転数ＮINとの偏差ＮINCDに応じて設定した値とすることができ、あるいはＦＦ制御量を変速制御に反映させないようにするために「０」に設定することができる。

ついで、ＦＦ制御量が更新される（ステップＳ００８４−３）。具体的には、その時点のＦＦ制御量ＤQSCFF(i)として、前記ゲイン係数ＧAINを、ステップＳ００８で算出されたＦＦ制御量ＤQSCFFに掛けた値が採用される。

なお、上記のステップＳ００８１で否定的に判断された場合、および前記所定時間が経過してステップＳ００８２−３で否定的に判断された場合には、ステップＳ００８４−３に進む。その場合、ゲイン係数ＧAINが変更されていないので、その値が「１」となり、したがってステップＳ００８で算出されたＦＦ制御量ＤQSCFFが採用される。

図５に示す制御を実行した場合のタイムチャートを図６に示してある。なお、図６には前記偏差ＮINCDを併せて記載してある。アクセルＯＦＦによってコースト制御が開始されると、その時点のゲイン係数ＧAINによってＦＦ制御量が補正される。そのゲイン係数ＧAINとして回転数偏差ＮINCDに応じた値が採用された場合には、図６にＢ１線で示すようにＦＦ制御量および出力制御量が抑制され、その結果、プライマリプーリ回転数ＮINの変化が緩やかになる。また、ゲイン係数ＧAINとして「０」が採用された場合には、フィードフォワード制御量が変速制御に反映されないので、出力制御量が図６にＣ１線で示すように、更に小さくなり、その結果、プライマリプーリ回転数ＮINの変化が更に緩やかになる。そして、所定時間が経過すると、ゲイン係数が「１」に設定されて、通常制御と同様の制御が実行される。その時点では、出力制御量が小さくなっているので、変速比が大きく変化することはない。したがって、運転者が意図しない変速の場合、変速比の変化やそれに伴うエンジン回転数の変化が緩やかになるので、運転者の違和感を防止もしくは抑制することができる。

図４および図６のそれぞれに示す各例は、ダウンシフトの例であるが、前述したようにこの発明は運転者の意図しないアップシフトを行う場合にも適用できる。その一例がコーストダウンシフト制御の終了の後に変速比を大きくする例であり、その例を図７にタイムチャートによって示してある。図７は、運転者の意図しない変速の例としてコーストダウンシフト制御の終了の際に、上述した図２に示す制御を実行した場合、および図３に示す制御を実行した場合、ならびにこれら図２および図３に示すいわゆる制限制御を実行せずに通常の変速制御を実行した場合における、プライマリプーリ回転数、フィードフォワード制御量（ＦＦ制御量）、出力制御量（ＦＦ＋ＦＢ）、アクセル開度の変化を示している。すなわち、アクセルペダルが踏み込まれる（アクセルＯＮ）ことによりコースト制御がＯＦＦとなり、それに伴ってプライマリプーリ２についての達成すべき回転数ＮINCが設定され、その回転数に対して所定の遅れをもった目標回転数ＮINTが設定される。

通常の変速では、その目標回転数ＮINTに基づいてフィードフォワード制御量が求められ、またその目標回転数ＮINTと実際の回転数との偏差に基づいてフィードバック制御量が算出されるので、通常の制御では、図７にＡ２線で示すように、ＦＦ制御量および出力制御量が急激に増大する。したがってプライマリプーリ２側の油圧アクチュエータ７に急激に圧油が供給され、その結果、ベルト４の巻き掛け半径が増加することによりそのプライマリプーリ回転数が、目標回転数ＮINTに追従して低下する。すなわち、通常の変速の場合には、応答性の良好な変速となるが、意図しない変速の場合には、相対的に、急激なアップシフトが生じ、駆動トルクの急変やエンジン回転数の低下などが違和感となることがある。

これに対して図２に示す制御を実行した場合には、図７にＢ２線で示すように、ＦＦ制御量が徐変されるので、その分、出力制御量の変化が緩和される。その結果、プライマリプーリ回転数の低下勾配が緩やかになり、それに応じて駆動トルクの変化やエンジン回転数の変化が緩和されるので、運転者の違和感を防止もしくは抑制することができる。

また、図３に示す制御を実行した場合には、図７にＣ２線で示すように、フィードフォワード制御が禁止されてＦＦ制御量が「０」となるので、出力制御量はフィードバック制御による制御量となる。その結果、プライマリプーリ回転数の低下勾配が緩やかになり、それに応じて駆動トルクの変化やエンジン回転数の変化が緩和されるので、運転者の違和感を防止もしくは抑制することができる。

つぎに、運転者の意図しない変速について上述した図５に示す制御を実行した場合のタイムチャートを図８に示す。なお、図８には前記偏差ＮINCDを併せて記載してある。アクセルＯＮによってコースト制御が終了すると、その時点のゲイン係数ＧAINによってＦＦ制御量が補正される。そのゲイン係数ＧAINとして回転数偏差ＮINCDに応じた値が採用された場合には、図８にＢ３線で示すようにＦＦ制御量および出力制御量が抑制され、その結果、プライマリプーリ回転数ＮINの変化が緩やかになる。また、ゲイン係数ＧAINとして「０」が採用された場合には、フィードフォワード制御量が変速制御に反映されないので、出力制御量が図８にＣ３線で示すように、更に小さくなり、その結果、プライマリプーリ回転数ＮINの変化が更に緩やかになる。そして、所定時間が経過すると、ゲイン係数が「１」に設定されて、通常制御と同様の制御が実行される。その時点では、出力制御量が小さくなっているので、変速比が大きく変化することはない。したがって、運転者が意図しない変速の場合、変速比の変化やそれに伴うエンジン回転数の変化が緩やかになるので、運転者の違和感を防止もしくは抑制することができる。

ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ００８３、ステップＳ００８３−１、ステップＳ００８３−２、ステップＳ００８３−３、ステップＳ００８４−３の各機能的手段が、この発明の変速制限手段に相当する。特に、ステップＳ００８３−２の機能的手段が、請求項２における禁止手段に相当し、ステップＳ００８３−１およびステップＳ００８３−３ならびステップＳ００８４−３の機能的手段が、請求項２の補正手段に相当する。

なお、この発明は上記の各具体例に限定されないのであって、係数によって補正する値は、上記のＦＦ制御量に限られないのであり、そのＦＦ制御量を求めるためのプライマリプーリ移動量やその流量積算値などであってもよい。またこの発明は、ベルト式無段変速機以外の無段変速機の変速制御に適用することができる。さらに、変速制御を圧油の流量制御によらずに、圧力制御によって実行するように構成した装置にも適用可能である。またさらに、この発明における運転者の意図しない変速とは、変速比の増大量が予め定めた所定量以上となる変速とすることができる。このような変速の際にフィードフォワード制御量を制限することにより、駆動力や動力源の回転数などが意図せずに急変することを防止もしくは抑制して違和感を未然に回避できる。

この発明の変速制御装置による基本的な制御例を説明するためのフローチャートである。 フィードフォワード制御量の制限としてその制御量を徐変させる例を説明するためのフローチャートである。 フィードフォワード制御量の制限としてその制御を禁止する例を説明するためのフローチャートである。 コースト制御ＯＮ時に、フィードフォワード制御量を制限しない場合と、図２の制御例での制限を行った場合と、図３の制御例での制限を行った場合とのプライマリプーリ回転数、ＦＦ制御量、出力制御量の変化を模式的に示すタイムチャートである。 フィードフォワード制御量の制限としてその制御量をゲイン係数で補正する例を説明するためのフローチャートである。 コースト制御ＯＮ時に、図５に示す制御を行った場合と、フィードフォワード制御量を制限しない場合とのプライマリプーリ回転数、回転数偏差、ＦＦ制御量、出力制御量の変化を模式的に示すタイムチャートである。 コースト制御ＯＦＦ時に、フィードフォワード制御量を制限しない場合と、図２の制御例での制限を行った場合と、図３の制御例での制限を行った場合とのプライマリプーリ回転数、ＦＦ制御量、出力制御量の変化を模式的に示すタイムチャートである。 コースト制御ＯＦＦ時に、図５に示す制御を行った場合と、フィードフォワード制御量を制限しない場合とのプライマリプーリ回転数、回転数偏差、ＦＦ制御量、出力制御量の変化を模式的に示すタイムチャートである。 この発明で対象とする無段変速機およびその油圧系統を模式的に示す図である。 フィードバック制御とフィードフォワード制御とによる通常の変速制御を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…無段変速機、 ２…駆動プーリ（プライマリプーリ）、 ３…従動プーリ（セカンダリプーリ）、 ４…ベルト、 ７，１０…油圧アクチュエータ、 １２…アップシフト制御弁、 １３…ダウンシフト制御弁、 １４，１９…ソレノイドバルブ、 ２４…電子制御装置（ＥＣＵ）。

Claims (10)

1. 変速比を変化させるためのアクチュエータの制御を、目標値と実際値との偏差に基づくフィードバック制御と前記目標値もしくは他の目標値に基づくフィードフォワード制御とによって実行する車両用無段変速機の変速制御装置において、
   運転者が意図しない変速を実行する場合に前記フィードフォワード制御による変速制御量を、変速速度が遅くなるように制限する変速制限手段を備えていることを特徴とする車両用無段変速機の変速制御装置。
2. 前記変速制限手段は、前記フィードフォワード制御を禁止する禁止手段と、前記フィードフォワード制御による制御量を相対的に小さくする補正手段とのいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用無段変速機の変速制御装置。
3. 前記補正手段は、前記フィードフォワード制御による制御量もしくはその制御量を求めるための値を、所定の係数で補正して相対的に小さくする手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用無段変速機の変速制御装置。
4. 前記補正手段は、前記係数として、前記目標値もしくは他の目標値と実際値との偏差に応じて予め定めた値を採用する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用無段変速機の変速制御装置。
5. 前記変速制限手段は、前記変速の開始後、終了するまでの所定時間の間、前記フィードフォワード制御による変速制御量を制限する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用無段変速機の変速制御装置。
6. 前記運転者の意図しない変速が、前記無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数を増大させるように変速比を増大させる変速、もしくは前記変速の終了により前記無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数を減少させるように変速比を減少させる変速であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用無段変速機の変速制御装置。
7. 前記運転者の意図しない変速が、前記無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数を増大させて車速を低下させるように変速比を増大させる変速、もしくは前記無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数を減少させて車速を増加させるように変速比を減少させる変速であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用無段変速機の変速制御装置。
8. 前記運転者の意図しない変速が、目標変速比の増大量もしくは減少量が予め定めた所定量以上となる変速であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用無段変速機の変速制御装置。
9. 前記無段変速機が、ベルトの巻き掛けられたプーリの溝幅を変化させて変速比を変更するベルト式の無段変速機であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の車両用無段変速機の変速制御装置。
10. 前記運転者が意図しない変速は、エンジンブレーキを効かせるためのコーストダウンシフトと、前記動力源を暖機するために回転数が高くなるように大きい変速比に設定するダウンシフトと、そのダウンシフトが終了した後に変速比を減少させるアップシフトと、登坂時に変速比が小さくなり過ぎないように変速速度を制限したアップシフトとのいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の車両用無段変速機の変速制御装置。

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