JPH01275944A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両用のベルト式！！段変速代において変速
比や回転数による変速速度を制御対象とする変速制御装
置に関し、詳しくは、キックダウン加速時の追従性と収
束性に対する捕正に関する。

【従来の技術】

この種の無段変速機においては、過渡状態の追従性と共
に、オーバシュートやハンチング等を生じないように収
束性も良好に行うように変速制御することが考えられて
いる。このなめ、例えば目標変速比の目標値と実変速比
の実際値との同着。 収束性を加味した要素等により操作量を変、速、速度で
求めて変速速度制御することが提案されている。 そして種々の特別な走行条件、エンジンまたは駆動系等
の状態により、目標値や操作量を更に補正して最適化す
る傾向にある。 ここで、キックダウン加速時には目標変速比が一旦急激
にダウンシフトし、その後徐々にアップシフトするよう
に大きく変化し、実変速比がこれに追従するように変速
速度を定めて制御される。 従ってかかる加速時のフィーリングを向上すれば、ダウ
ンシフ　１−時に実変速比が目標変速比に迅速に追従し
、その後ショックを生じないように滑らかに収束するよ
うに、変速速度を的確に補正する必要がある。 そこで従来、上記無段変速機の変速制御において、キッ
クダウン加速に関しては、例えば特開昭５９−２０８２
５３号公報の先行技術がある。ここで、低速または低負
荷状、Ｖからの加速の場合は。 変、速速度を初期において榎やかに変化し、その決所定
時間経過するとステップ状に増大することが示されてい
る。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記先行技術のものは、低速または低負荷の
状態からの加速の場合に限定され、高速段からのキック
ダウン加速時には適用できない。 即ち、高速段からの加速初期に変速速度を減じると、伝
達トルクの立上りが非常に悪化して加速性を損い、途中
から変速速度を増すとオーバシュート等を生じて収束性
を損う恐れがある。従って、キックダウン加速の場合は
むしろ先行技術と逆の技術思想を用い、更に追従性、収
束性の向上を図るように補正することが望まれる。 本発明は、このような点に鑑み、高速段からのキックダ
ウン加速時にも追従性と収束性を向上して加速フィーリ
ングを改善するようにした無段変速機の変速制御装置を
提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、変速比の目標値と
実際値の偏差、目標値の変化速度による収束要素を用い
て変速速度を算用し、上記変速速度と実際値め関係で操
作量を定めて制御する変速制御系において、上記変速速
度を目標値と実際値の変化速度により補正するように構
成されている。

【作　　　用】

上記構成に基づき、特に高速段からのキックダウン加速
時において変速速度は、初期には実変速比変化速度との
閏ｆ系でそれが大きい程増大して追従性を向上するよう
に補正され、その後目標変速比変化速度との関係でそれ
がアップシフト側に大きい程減じて収束性を向上するよ
うに補正される。 こうして本発明では、キックダウン加速時のダウンシフ
トとその後のアップシフトに応じて変速速度を的確に補
正し、追従性と収束性を共に向上することが可能となる
。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、電磁クラッチにベルト式無段変速機を
組合わゼたＩＶ動系の全体構成について説明する。エン
ジン１は、電磁粉式等の電磁クラッチ２１前後進切換装
置３を介して！ｌ！段変段変速機運結し、無段変速機４
から１組のりダクションギャ５．出力軸６．ディファレ
ンシャルギヤ７および車軸８を介して駆動輪９に伝動構
成される。 電磁粉式クラッチ２は、エンジンクランク軸１０にドラ
イブメンバ２ａを、入力軸１１にクラッチコイル２Ｃを
具備したドリブンメンバ２ｂを有する。そしてクラッチ
コイル２Ｃに流れるクラッチ電流により両メンバ２ａ、
　２ｂの間のギャップに電磁粉を鎖状に結合して集積し
、これによる結合力でクラッチ接面およびクラッチトル
クを可変制御する。 前後進切換装置３は、入力軸１１と変速機主軸１２との
間にギヤとハブやスリーブにより同期噛合式に構成され
ており、少なくとも入力軸１１を主軸１２に直結する前
進位置と、入力軸１１の回転を逆転して主軸１２に伝達
する後退位置とを有する。 無段変速Ｗｉ４は、主軸１２とそれに平行配置された副
軸１３とを有し、主軸１２には油圧シリンダ１４ａを備
えたブーり間隔可変のプライマリブー’Ｊ１４が、副軸
１３には同様に油圧シリンダ１５ａを備えたセカンダリ
プーリ１５が設けられる。また、両プーリ１４゜１５に
は駆動ベルト１６が巻付けられ、両シリンダ１４ａ　、
　１５ａは油圧制御回Ｉ？８１７に回路構成される。そ
して両シリンダ１４ａ　、　１５ａには伝達トルクに応
じたライン圧を供給してプーリ押付力を付与し、プライ
マリ圧により駆動ベルト１６のプーリ１４．１５に対す
る巻付は径の比率を変えて無段階に変速制御するように
構成されている。 次いで、電磁粉式クラッチ２と無段変速機４の電子制御
系について説明する。エンジン１のエンジン回転数セン
サ１９．無段変速機４の１ライマリブーり回転数センサ
２１．セカンダリブーり回転数センサ２２．エアコンや
チョークの作動状況を検出するセンサ２３．２４を有す
る。また、操作系のシフトレバー２５は、前後進切換装
置３にｍ械的に結合しており、リバース（Ｒ）、ドライ
ブ（Ｄ）、スポーティドライブ（Ｄｓ　）の各レンジを
検出するシフト位置センサ２６を有する。更に、アクセ
ルペダル２７にはアクセル踏込み状態を検出するアクセ
ルスイッチ２８を有し、スロットル弁明にスロットル開
度センサ２９を有する。 そして上記スイッチおよびセンサの種々の信号は、電子
制御ユニット２０に入力し、マイコン等を使用してソフ
ト的に処理される。そして電子制御ユニット２０から出
力するクラッチ制御信号がｔ　ｍクラッチ２に、変速制
御信号およびライン圧制御信号が無段変速機４の油圧制
御回路１７に入力して、各制御動作を行うようになって
いる。 第２図において、制御ユニット２０の電磁クラッチ制御
系と無段変速制御系について説明する。 先ず、電磁クラッチ制御系においては、エンジン回転Ｉ
Ｉ（Ｎ　ｅとシフト位置センサ２６のＲ，Ｄ、ＤＳ以外
のパーキング（Ｐ）、ニュートラル（Ｎ）レンジの信号
が入力する逆励磁モード判定部３２を有し、例えばＮｅ
　＜３００ｒｌ）ＩＩの場合、またはＰ、Ｎレンジの場
合に逆Ｉ！ｌ磁モードと判定し、出力判定部３３により
通常とは逆向きの微少電流を流す。そして電磁クラッチ
２の残留磁気を除いて完全に解放する。また、この逆励
磁モード判定部３２の判定出力信号、アクセル開放・ソ
チ２８の踏込み信号およびセカンダリプーリ回転数セン
サ２２の回転数（以下車速Ｖとする）信号が入力する通
電モード判定部３４を有し、発進等の走行状態を判別し
、この判別信号が、発進モード電流設定部３５．ドラッ
グモード電流設定部３６．直結モード電流設定部３７に
入力する。 発進モード電流設定部３５は、通常の発進またはエアコ
ン、チョーク使用の発進の場合において、エンジン回転
数Ｎｅ等との関係で発進特性を各別に設定する。そして
スロットル開度θ、車速Ｖ。 Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各走行レンジにより発進特性を補正して
、クラッチ電流を設定する。ドラッグモード電流設定部
３６は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて低車速でアク
セル開放の場合に微少のドラング電流を定め、電磁クラ
ッチ２にドラッグトルクを生じてベルト、駆動系のガタ
詰めを行い、発進をスムーズに行う。またこのモードで
は、Ｄレンジのクラッチ解放後の車両停止直前までは零
電流に定め、惰行性を確保する。直結モード電流設定部
３７は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて車速Ｖとスロ
ットル開度θの関係により直結電流を定め、電磁クラッ
チ２を完全係合し、かつｆ果合状態での節電を行う。こ
れらの電流設定部３５．３６．３７の出力信号は、出力
判定部３３に入力し、その指示に従ってクラッチ電流を
定める。 次いで、無段変速制御の変速速度制御系について述べる
と、プライマリブーり回転数センサ２１゜セカンダリプ
ーリ回転数センサ２２のプライマリ回転数Ｎ＋）とセカ
ンダリ回転数Ｎｓは実変速比算出部４０に入力し、実変
速比１＝Ｎｐ／Ｎｓにより実変速比ｉを算出する。この
実変速比ｉとスロットル開度センサ２９のスロットル開
度θおよびシフト位置センサ２６のシフト位置Ｒ，Ｄ、
ＤＳは目標プライマリ回転数検索部４１に入力し、Ｒ，
Ｄ、Ｄｓの各レンジ毎に変速パターンに基づくｉ−θの
マツプを用いて目標プライマリ回転数ＮＰＤを検索する
。目標プライマリ回転数ＮＰＤとセカンダリ回転数Ｎｓ
は目標変速比算出部４２に入力し、目標変速比ＩＳがｉ
ｓ＝　Ｎ　ＰＤ／　Ｎ　ｓにより算出される。そしてこ
の目標変速比ｉｓは目標変速比変速速度算出部４３に入
力し、一定時間の目標変速比ＩＳの変化量により目標変
速比変速速度ｄｉｓ／ｄｔを算出する。そして、これら
の実変速比ｉ、目標変速比１ｓ、目標変速比変速速度ｄ
ｉｓ／ｄｔと、係数設定部４４．６０の１糸数に１　。 Ｋ２は変３！！速度算出部４５に入力し、変速速度ｄｉ
／ｄｔを以下により算出する。 ｄｉ／ｄｔ　＝に１（ｉｓ　−ｉ　）　＋に２　　・ｄ
ｉｓ／ｄｔ上記式において、１ｓ−ｉは目標と実際の変
速比石斧の制御量、ｄｉｓ／ｄｔは制御系の遅れ補正要
素である。 上記変速速度ｄｉ／ｄｔ　、実変速比ｉはデユーティ比
検索部４６に入力する。ここで、操作量のデユーティ比
りが、Ｄ　＝　ｆ　（ｄｉ／ｄｔ、　　ｉ　）の関係で
設定されることから、アップシフトとダウンシフトにお
いてデユーティ比りがｄｉ／ｄｔ　−ｉのマツプを用い
て検索される。そしてこの操作量のデユーティ比りの値
は、駆動部４７を介して油圧制御図ｉｉ’＠１７の変速
速度制御用ソレノイド弁４８に出力する。 続いて、無段変速制御のライン圧制御系について述べる
。エンジン回転数センサ１９．スロットル開度センサ２
９のエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θが入力する
エンジントルク検索部５０を有し、θ−Ｎｅのトルク特
性マツプからエンジントルクＴを求める。このエンジン
トルクＴと実変速比算出部４０の実変速比ｉの信号は、
目標ライン圧設定部５１に入力し、エンジントルクに応
じた必要ライン圧と実変速比ｉの積で目標ライン圧ＰＬ
ｄを定める。一方、エンジン回転数によりポンプ吐出圧
が変化するのに伴いライン圧最大値が変動することから
、この変動状態を検出するためエンジン回転数Ｎｅと実
変速比ｉが入力する最大ライン圧検索部５２を有し、Ｎ
ｅ−１のマツプにより最大ライン圧Ｐ　Ｌｎａｘを求め
る。目標ライン圧ＰＬｄと最大ライン圧Ｐ　Ｌｎａｘは
減圧値算出部５３に入力し、最大ライン圧Ｐ　ＬＩｌａ
ｘに対する目標ライン圧ＰＬｄの割合でライン圧ＰＬＲ
を算出するのであり、これがデユーティ比検索部５４に
入力してライン圧ＰＬＲに応じたデユーティ比りを定め
る。そして、このデユーティ信号が駆動部５５を介して
ライン圧制御用ソレノイド弁５６に出力するように構成
されている。 そこで、上記制御系においてキックダウン加速時の補正
として、実変速比ｉとスロットル開度θが入力する加速
検出部６１を有し、これらの実変速比ｉ、スロットル開
度θにより加速を検出して係数設定部６０の係数に１を
補正して変速速度ｄｉ／ｄｔの値を変化するようになっ
ている。ここで、加速時の変速状態を示すと、一般に第
３図（ａ）のように目標変速比ＩＳが、急激にダウンシ
フトした後に徐々にアップシフトし、これに対し実変速
比ｉも、目標変速比ＩＳに追従してダウンシフトした後
にアップシフト方向に向いながら目標変速比ｉｓに収束
する。この場合に実変速比変化速度Δｉは図のように小
さい程追従性に欠けるため、これに対しては変速速度ｄ
ｉ／ｄｔを増大補正すれば良い。また、目標変速比変化
速度Δｉｓは図のように大きい程収束性に欠けるため、
これに対しては変速速度ｄｉ／ｄ

【を減少補圧すれば良
い。 このことから、天変３Ｍ比ｉが入力する実変速比変化速
度算出部６２を有し、一定時間の実変速比ｉの変化量に
より実変速比変化速度Δｉを求める。 そして目標変速比変化速度算出部６３の目標変速比変化
速度ΔＩＳと、この実変速比変化速度Δｉは係数設定部
６０に入力して係数に１を補正する。ここで１系数に１
は、実変速比変化速度Δｉに対し第３図（ｂ）のように
減少関数で設定され、アップシフト方向の負の目標変速
比変化速度ΔＩＳに対しても第３図（Ｃ）のように減少
関数で設定され、これらのマツプにより係数に１を定め
るものである。 次いで、このように構成された無段変速制御の変速制御
装置の作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力
が、電磁クラッチ２１前後進切換装置３を介して無段変
速機４のプライマリプーリ１４に入力し、駆動ベルト１
６．セカンダリプーリ１５により変速した動力が出力し
、これが駆＠輪９側に伝達することで走行する。 そして上記走行中において、実変速比ｉの値が／ 大きい低速段においてエンジントルクＴが大きいほど目
標ライン圧が大きく設定され、これに相当するデユーテ
ィ信号がソレノイド弁５６に入力して制御圧を生成し、
その平均化した圧力でライン圧制御することで、ライン
圧ＰＬを高くする。そして高速段に移行するにつれて実
変速比ｉが小さくなり、エンジントルクＴも小さくなる
に従い同様に作用することで、ライン圧ＰＬは低下する
ように制御されるのであり、こうして常に駆動ベルト１
６での伝達トルクに相当するプーリ押付は力を作用する
。 上記ライン圧Ｐ［は、常にセカンダリシリンダー５ａに
供給されており、ソレノイド弁４８の制御圧による図示
しない変速速度制御弁によりプライマリシリンダー４ａ
に給排油することで、変速速度制御されるめであり、こ
れを以下に説明する。 先ず、プライマリプーリ回転数センサ２１．セカンダリ
プーリ回転数センサ２２およびスロットル開度センサ２
９からの信号Ｎｐ　、　Ｎｓ　、θが読込まれ、制御ユ
ニット２０の実変速比算出部４０で実変速比ｉを求める
。また、目標プライマリ回転数検索部４１では実変速比
ｉ、スロットル開度θにより一旦目標プライマリ回転数
ＮＰＤがマツプにより検索され、目標変速比算出部４２
でこの目標プライマリ回転数ＮＰＤに対応した目標変速
比１ｓが算出される。従って、プライマリ回転数一定の
領域では、目標変速比ｉｓがＮｓ−θ法により算出した
らのと同一の固定値になるが、プライマリ回転数可変の
領域では、目標変速比ＩＳがＮｓ−θ法により算出した
ものに比べ、低速段側にオフセットして設定され、更に
その目標変速比ＩＳが自ら変化する値になる。 これらの実変速比ｉ、目標変速比ＩＳおよび目標変速比
変速速度算出部４３のｄｉｓ／ｄｔ、係数設定部４４の
係数に２を用いて変速速度算出部４５で変速速度ｄｉ／
ｄｔを求める。そして、デユーティ比検索部４６で変速
速度ｄｉ／ｄｔと実変速比ｉに基づいてデユーティ比り
が検索される。 上記デユーティ信号は、ソレノイド弁４８に入力してパ
ルス状の制御圧を生成し、これにより変速速度制御弁を
給油と排油の２位置で繰返し動作する。ここでデユーテ
ィ比が小さくなると、オフ時間により図示しない変速速
度制御弁は給油位置での動作時間が長くなってプライマ
リシリンダ１４ａに給油するようになり、こうしてアッ
プシフトする。一方、デユーティ比が大きくなると、逆
にオン時間により排油位置での動作時間が長くなってプ
ライマリシリンダ１４ａは排油され、これによりダウン
シフトする。そしてこの場合の変速速度ｄｉ／ｄｔはデ
ユーティ比の変化に対応していることがら、目標変速比
ｉｓと実変速比ｉの偏差が小さい場合は、デユーティ比
の変化が小さくプライマリシリンダ１４ａの流量変化が
少ないことで変速スピードが遅くなる。一方、目標変速
比ｉｓと実変速比ｉの偏差が大きくなるに従ってデユー
ティ比の変化によりプライマリシリンダ１４ａの流量変
化が増して、変速スピードが速くなる。 こうして、低速段と高速段の変速全域において、変速速
度を変えながらアップシフトまたはダウンシフトして無
段階に変速することになる。 次いで、キックダウン補正時の変速制御の作用を述べる
と、この加速時は加速検出部６１で検出された加速信号
が係数設定部６０に入力する。このとき、目標変速比ｉ
ｓは第３図（ａ）のようにダウンシフト方向に設定され
ることで、実変速比ｉもダウンシフトするように変速制
御され、この場合の実変速比変化遠度Δｉが実変速比変
化速度算出部６２で算出されて係数設定部６０に入力す
る。このダウンシフト領域では実変速比変化速度Δｉの
マツプのみ選択され、実変速比変化速度Δｉが小さい場
合は第３図（ｂ）のマツプによりｆ糸数に１が増大され
て変速速度ｄｉ／ｄｔも増大するようになり、これによ
りダウンシフトの変速スピードが速くなって追従性を良
くするように補正される。また、上記ダウンシフト後は
目標変速比１ｓが負のアップシフト方向に設定されて、
実変速比ｉもアップシフト方向に向うが、この場合は目
標変速比変化速度Δｉｓが目標変速比変化速度算出部６
３で算出されて係数設定部６０に入力する。そして第３
図（Ｃ）のマツプにより係数に１が減少されて変速速度
ｄｉ／ｄｔも減少補正され、これにより実変速比ｉは変
速スピードが遅くなって目標変速比１ｓに滑らかに収束
するようになり、この変速状態を示すと第４図のように
なる。 以上、本発明の一実施例について述べたが、係数に１以
外の方法で変速速度ｄｉ／ｄｔを補正しても良い。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、無段変速機の
変速制御におけるキックダウン加速時には、ダウンシフ
ト時の実変速比変化速度を用いて補正されることで追従
性が向上し、アップシフト時の目標変速比変化速度を用
いて補正されることで収束性も向上し、これにより加速
性能がフィーリングの良いものになる。 変速速度の目標変速比と実変速比の偏差の項の係数を補
正することで、容易かつ効果的に変速速度を補正し得る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無段変速機の変速制御装置の実施例を
示す全体構成図、 第２図は電子制御系のブロック図、 第３図は各種の特性図、 第４図は加速時の変、遠状態を示すタイムチャート図で
ある。 ４・・・無段変速機、２０・・・電子制御ユニ７ト、４
０・・・実変速比算出部、４２・・・目標変速比算出部
、４３・・・目標変速比変速速度算出部、４５・・・変
速速度算出部、６０・・・係数設定部、６１・・・加速
検出部、６２・・・実変速比変化う１度算出部、６３・
・・目標変速比変化速度算出部特許出―人　　　　富士
重工業株式会社代理人　弁理士　　小　橋　信　滓 量　　弁理士　　村　井　　　進 ３−メ■旧−８　　　　Ｋ口−ミゴ斬Φ彫＠９　　　　
　　　生拐受

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速比の目標値と実際値の偏差、目標値の変化速
   度による収束要素を用いて変速速度を算出し、上記変速
   速度と実際値の関係で操作量を定めて制御する変速制御
   系において、 上記変速速度を目標値と実際値の変化速度により補正す
   ることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
2. （２）上記目標値と実際値の偏差の項の係数を、実際値
   の変化速度の減少関数、目標値の負の変速速度の減少関
   数で補正することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の無段変速機の変速制御装置。