JPH05126239A - 車両用無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

車両用無段変速機の変速制御装置

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JPH05126239A
JPH05126239A JP3185310A JP18531091A JPH05126239A JP H05126239 A JPH05126239 A JP H05126239A JP 3185310 A JP3185310 A JP 3185310A JP 18531091 A JP18531091 A JP 18531091A JP H05126239 A JPH05126239 A JP H05126239A
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control
transient
control target
continuously variable
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JP3185310A
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Tomotoshi Morishige
智年 森重
Tomoo Sawazaki
朝生 沢崎
Shuichi Kawamura
修一 川村
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Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
    • 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
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    • F16H59/48—Inputs being a function of acceleration

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加減速時の過渡時に定常時の制御目標値より
変化量が小さな過渡制御目標値を精密に設定し得るよう
な車両用無段変速機の変速制御装置を提供する。 【構成】 加速操作時、プライマリプーリの定常目標値
回転数Ｎｓはステップ的に増加するが、プライマリプー
リの今回の過渡目標値回転数Ｎｐｔ（ｉ）は、Ｎｓ
（ｉ）と前回のＮｐｔ（ｉ−１）との偏差Ｎｓ×Δ（変
速比偏差）に基いて設定され、曲線的に緩やかに定常目
標回転数Ｎｓに近づくように制御する。これにより、加
速時にエンジン出力の増加分の大部分はエンジン回転数
の増加に消費されることなく走行用のトルクに配分され
て加速初期の加速性とその後の加速性が向上する。尚、
減速時にも同様の変速制御が採用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用無段変速機の変
速制御装置に関し、特に加減速の過渡時における加速性
又は減速性を高めたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、特開平２−３７５１号公
報に記載のように、流体カップリングを介して伝達され
たエンジン出力を、無段階的に変速して車両の車輪に伝
達するようにした「車両用Ｖベルト式無段変速機の変速
制御装置」が知られている。この種車両用無段変速機に
おいては、特公平３−２７７９１号公報に記載のよう
に、運転者による加速操作がなされると、車両の制御目
標値を高める為に制御目標値が大きく設定され、その大
きな制御目標値に追従するようにエンジンの回転速度ま
たは速度比が高められ、無段変速機の速度比が減速側へ
向かって変化する。その結果、加速操作開始後の僅かの
期間の間、エンジンの出力トルクの増加分のかなりの部
分が大きな回転慣性質量を有するエンジンの回転速度の
増大に消費されて、車両の走行駆動力が急激には増大せ
ず、十分な加速性や加速感が得られないという問題があ
る。そこで、前記特公平３−２７７９１号公報において
は、加速操作後の過渡時に加速操作量と車速の少なくと
も一方に応じた増加率で増加する過渡時制御目標値を設
定するようにした変速制御技術を提案している。
【０００３】
【発明が解決使用とする課題】前記特公平３−２７７９
１号公報の変速制御技術では、加速操作後所定の遅延時
間経過後に、マップ等に基いて決定するステップ変化率
分だけ制御目標値をステップ的に増加させ、その後所定
の演算式で求められる傾きの増加率で制御目標値をリニ
アに増大させるようにしている。この公報の変速制御技
術によれば、過渡時の過渡制御目標値を定常時の制御目
標値よりも低く抑えることになるため、過渡時のエンジ
ン回転速度の急増が生じることがなく、加速操作時の加
速性を向上させることが出来る。しかし、変速機やエン
ジンの作動状態に関する種々の検出信号を用いるもの
の、基本的にはマップや演算式に基いて制御目標値を設
定することから、制御目標値を精密に設定するには限界
がある。即ち、無段変速機の変速比には、その入力側プ
ーリや出力側プーリの油圧シリンダへ夫々供給する油
圧、その油温、油圧制御用調圧バルブの個々の製品バラ
ツキ、等が大きく影響することから、前記公報の変速制
御技術では制御目標値を精密に設定することが困難であ
る。本発明の目的は、加減速時の過渡時に定常時の制御
目標値よりも小さな過渡制御目標値を精密に設定し得る
ような車両用無段変速機の変速制御装置を提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る車両用無
段変速機の変速制御装置は、無段変速機及び／又はそれ
に接続されたエンジンの作動状態を示す複数の検出信号
を用いて、予め設定された特性に基いて設定される制御
目標値に基いて制御するようにした車両用無段変速機に
おいて、加減速時の過渡時、前記制御目標値よりも変化
量が小さく設定される過渡制御目標値の初期値を設定す
るとともに、前記制御目標値と過渡制御目標値との偏差
に基いてその後の過渡制御目標値を設定する最終目標値
設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００５】請求項２に係る車両用無段変速機の変速制
御装置は、請求項１の装置において、前記制御目標値が
制御目標変速比であり、過渡制御目標値が過渡目標変速
比であることを特徴とするものである。
【０００６】請求項３に係る車両用無段変速機の変速制
御装置は、請求項１の装置において、前記過渡制御目標
値が前記偏差をパラメータとする所定の特性の関数に基
いて設定されることを特徴とするものである。
【０００７】請求項４に係る車両用無段変速機の変速制
御装置は、請求項２の装置において、前記過渡制御目標
値に基いて変速比に相関する目標デュティ圧を設定する
デュティ圧設定手段を設け、前記目標デュティ圧に対し
て上下限クリップを施す上下限クリップ手段を設けたこ
とを特徴とするものである。
【０００８】請求項５に係る車両用無段変速機の変速制
御装置は、請求項４の装置において、前記上下限クリッ
プのクリップ値が、過渡制御目標値の変化から決まる目
標変速速度に基いて設定されることを特徴とするもので
ある。
【０００９】
【作用】請求項１に係る車両用無段変速機の変速制御装
置においては、無段変速機及び／又はそれに接続された
エンジンの作動状態を示す複数の検出信号を用いて、予
め設定された特性に基いて設定される制御目標値に基い
て車両用無段変速機を制御するに当たり、最終目標値設
定手段によって、加減速時の過渡時、前記制御目標値よ
りも変化量が小さく設定される過渡制御目標値の初期値
を設定するとともに、前記制御目標値と過渡制御目標値
との偏差に基いてその後の過渡制御目標値を設定する
が、前記過渡制御目標値の初期値は、例えば過渡時直前
の制御目標値やこれに対応する検出値に略等しく設定さ
れ、その後の過渡制御目標値は前記制御目標値（これ
は、定常時用の制御目標値である）と前回制御時の過渡
制御目標値との偏差に基いて所定の特性に従って設定さ
れる。このように過渡制御目標値を設定して最終制御目
標値とすることにより、過渡制御目標値を緩やかに連続
的に制御目標値に到達させるような制御が可能となるか
ら、機関回転速度の急激な変化が抑制されてその機関回
転速度の急激な変化に起因する加速性や減速性の低下が
少なくなり、加速性や減速性が向上する。特に、前記制
御目標値と過渡制御目標値との偏差に基いてその後の過
渡制御目標値を設定することで、過渡制御目標値の変化
率を逐次低減させていくような制御が可能となるから、
過渡制御目標値は滑らかに制御目標値に近づいていくこ
とになる。
【００１０】請求項２に係る車両用無段変速機の変速制
御装置においては、基本的に請求項１と同様の作用が得
られるが、前記制御目標値が制御目標変速比であり、過
渡制御目標値が過渡目標変速比であることから、前記偏
差は変速比の偏差に相当する。つまり、目標値を回転速
度でもって設定する場合には、車速の影響をうけること
から車速の大小に応じた多数の複雑な演算を介して過渡
制御目標値を求める必要があるが、前記偏差を変速比で
もって設定するため過渡制御目標値を求める制御演算が
著しく簡単化する。
【００１１】請求項３に係る車両用無段変速機の変速制
御装置においては、基本的に請求項１と同様の作用が得
られるが、前記過渡制御目標値が前記偏差をパラメータ
とする所定の特性の関数に基いて設定されるので、この
関数の特性如何により所望の特性で過渡制御目標値を設
定することが出来る。この場合、特に制御目標値を設定
するマップや演算式の影響を直接受けることなく過渡制
御目標値を設定することが可能になるし、油圧や油温度
や油圧調節用の調圧バルブの個々の製品バラツキの影響
を直接受けることなく過渡制御目標値を設定することが
可能になる。
【００１２】請求項４に係る車両用無段変速機の変速制
御装置においては、基本的に請求項２と同様の作用が得
られるが、前記過渡制御目標値に基いて変速比に相関す
る目標デュティ圧を設定するデュティ圧設定手段を設
け、前記目標デュティ圧に対して上下限クリップを施す
上下限クリップ手段を設けたので、過渡制御目標値が制
御目標値に収束していく収束性を高めてハンチングを防
止することが出来る。
【００１３】請求項５に係る車両用無段変速機の変速制
御装置においては、基本的に請求項４と同様の作用が得
られるが、前記上下限クリップのクリップ値が、過渡制
御目標値の変化から決まる目標変速速度に基いて設定さ
れるので、変速制御の応答性を高めることが出来る。
【００１４】
【発明の効果】前記作用の項で説明したように、本発明
によれば次のような効果が得られる。請求項１に係る車
両用無段変速機の変速制御装置によれば、最終目標値設
定手段を設け、前記のように過渡制御目標値を設定して
最終制御目標値とすることにより、過渡制御目標値を緩
やかに連続的に制御目標値に到達させるような制御が可
能となるから、エンジン回転速度の急激な変化が抑制さ
れてそのエンジン回転速度の急激な変化に起因する加速
性や減速性の低下が少なくなり、加速性や減速性が向上
する。特に、前記制御目標値と過渡制御目標値との偏差
に基いてその後の過渡制御目標値を設定することで、過
渡制御目標値の変化率を逐次低減させていくような制御
が可能となるから、過渡制御目標値は滑らかに制御目標
値に近づいていくことになる。
【００１５】請求項２に係る車両用無段変速機の変速制
御装置によれば、基本的に請求項１と同様の効果が得ら
れるが、前記制御目標値が制御目標変速比であり、過渡
制御目標値が過渡目標変速比であることから、目標値を
回転速度でもって設定する場合には、車速の影響をうけ
ることから車速の大小に応じた多数の複雑な演算を介し
て過渡制御目標値を求める必要があるが、前記偏差を変
速比でもって設定するため過渡制御目標値を求める制御
演算が著しく簡単化する。
【００１６】請求項３に係る車両用無段変速機の変速制
御装置によれば、基本的に請求項１と同様の効果が得ら
れるが、前記過渡制御目標値が前記偏差をパラメータと
する所定の特性の関数に基いて設定することで、特に制
御目標値を設定するマップや演算式の影響を直接受ける
ことなく過渡制御目標値を設定することが可能になる
し、油圧や油温度や油圧調節用の調圧バルブの個々の製
品バラツキの影響を直接受けることなく過渡制御目標値
を設定することが可能になる。
【００１７】請求項４に係る車両用無段変速機の変速制
御装置によれば、基本的に請求項２と同様の効果が得ら
れるが、目標デュティ圧を設定するデュティ圧設定手段
と上下限クリップ手段を設けたことにより、過渡制御目
標値が制御目標値に収束していく収束性を高めてハンチ
ングを防止することが出来る。
【００１８】請求項５に係る車両用無段変速機の変速制
御装置によれば、基本的に請求項４と同様の効果が得ら
れるが、前記上下限クリップのクリップ値が、過渡制御
目標値の変化から決まる目標変速速度に基いて設定され
るので、変速制御の応答性を高めることが出来る。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例は、ベルト式無段変速機の油圧制御装置
に本発明を適用した場合のものである。先ず、無段変速
機Ｚの構成について図２を参照しながら説明する。この
無段変速機Ｚは、前輪駆動型自動車用の無段変速機であ
って、エンジンＡの出力軸１に連結されたトルクコンバ
ータＢと前後進切換機構Ｃとベルト伝導機構Ｄと減速機
構Ｅと差動機構Ｆとを基本的に備えている。尚、減速機
構Ｅと差動機構Ｆは一般的な構成のものなのでその詳細
な説明を省略する。
【００２０】前記トルクコンバータＢは、エンジン出力
軸１に結合されたポンプカバー７の一側部に固定されエ
ンジン出力軸１と一体的に回転するポンプインペラ３
と、ポンプカバー７の内側に形成されるコンバータフロ
ント室７ａ内にボンプインペラ３と対向状に回転自在に
設けられたタービンランナ４と、ポンプインペラ３とタ
ービンランナ４間に介設されてトルクを増大させるステ
ータ５と備えている。タービンランナ４はタービン軸２
を介して後述する前後進切換機構Ｃの入力メンバである
キャリア１５に連結され、ステータ５はワンウェイクラ
ッチ８及びステータ軸９を介してミッションケース１９
に連結され、タービンランナ４とポンプカバー７間には
ロックアップピストン６が配置されている。ロックアッ
プピストン６は、タービン軸２にスライド可能に取付け
られ、コンバータ・フロント室７ａ内とコンバータ・リ
ヤ室１０への油圧の導入或いは排出により、ポンプカバ
ー７と接触してこれと一体化されるロックアップ状態
と、ポンプカバー７から離間するコンバータ状態とに選
択的に位置切換えされ、ロックアップ状態においては、
エンジン出力軸１とタービン軸２とが流体を介すること
なく直結され、コンバータ状態においては、エンジン出
力軸１とタービン軸２が流体を介して連結される。
【００２１】前記前後進切換機構Ｃは、ダブルピニオン
式のプラネタリギヤユニットで構成され、トルクコンバ
ータＢのタービン軸２の回転をそのまま後述するベルト
伝動機構Ｄ側に伝達する前進状態と、ベルト伝動機構Ｄ
に逆転状態で伝達する後進状態とを選択的に設定するも
のである。タービン軸２にスプライン結合されたキャリ
ア１５にはサンギヤ１２に噛合する第１ピニオンギヤ１
３と、リングギヤ１１に噛合する第２ピニオンギヤ１４
とが取付けられ、サンギヤ１２は後述するベルト伝動機
構Ｄのプライマリ軸２２に対してスプライン結合され、
リングギヤ１１とキャリア１５間には両者を接続・分断
するＦＷＤ・クラッチ１６が設けられ、リングギヤ１１
とミッションケース１９間にはリングギヤ１１をミッシ
ョンケース１９に対して選択的に固定するためのＲＥＶ
・クラッチ１７が設けられている。
【００２２】従って、ＦＷＤ・クラッチ１６を締結して
ＲＥＶ・クラッチ１７を開放した状態においては、リン
グギヤ１１とキャリア１５とが一体化されるとともに、
リングギヤ１１がミッションケース１９に対して相対回
転可能となり、タービン軸２の回転はそのまま同方向回
転としてサンギヤ１２からプライマリ軸２２側に出力さ
れる（前進状態）。一方、ＦＷＤ・クラッチ１６を開放
してＲＥＶ・クラッチ１７を締結した状態においては、
リングギヤ１１がミッションケース１９側に固定される
とともに、リングギヤ１１とキャリア１５とが相対回転
可能となるため、タービン軸２の回転は、第１ピニオン
ギヤ１３と第２ピニオンギヤ１４とを介して反転された
状態で、サンギヤ１２からプライマリ軸２２側に出力さ
れる（後進状態）。
【００２３】前記ベルト伝動機構Ｄは、前後進切換機構
Ｃの後方側に同軸状に配置されたプライマリプーリ２１
と、プライマリプーリ２１に対して平行に離間配置され
たセカンダリプーリ３１と、両プーリ間に張設されたベ
ルト２０とを備えている。プライマリプーリ２１は、タ
ービン軸２と同軸状に配置され、且つ、その一方の軸端
部が、前後進切換機構Ｃのサンギヤ１２にスプライン結
合されたプライマリ軸２２上に、所定径を持つ固定円錐
板２３をプライマリ軸２２と一体的に、また、可動円錐
板２４をプライマリ軸２２に対してその軸方向に移動可
能に、夫々設けて構成され、プライマリプーリ２１には
固定円錐板２３の円錐状摩擦面と可動円錐板２４の円錐
状摩擦面とでベルト２０を張設するための略Ｖ字状断面
のベルト受溝２１ａが形成される。
【００２４】可動円錐板２４の外側面２４ａ側には円筒
状のシリンダ２５が固定され、シリンダ２５の内周面側
にはプライマリ軸２２側に固定されたピストン２６が油
密的に嵌挿され、ピストン２６とシリンダ２５と可動円
錐板２４との３者でプライマリ室２７が構成され、プラ
イマリ室２７には後述の油圧回路からライン圧が導入さ
れ、このプライマリプーリ２１においては、プライマリ
室２７に導入される油圧により、その可動円錐板２４が
軸方向に移動されて固定円錐板２３との間隔が調整さ
れ、ベルト２０に対する有効径が調整される。セカンダ
リプーリ３１は、基本的にはプライマリプーリ２１と同
様に構成され、プライマリ軸２２に対して離間して平行
配置されたセカンダリ軸３２上に、固定円錐板３３をセ
カンダリ軸３２と一体的に、また、可動円錐板３４をセ
カンダリ軸３２上を移動可能に、夫々設けて構成され、
セカンダリプーリ３１には相互に対向する固定円錐板３
３の円錐状摩擦面と可動円錐板３４の円錐状摩擦面４４
ａとでベルト２０を張設するための略Ｖ字状断面のベル
ト受溝３１ａが形成される。
【００２５】可動円錐板３４の外側面３４ａ側には略段
付き円筒状のシリンダ３５が同軸状に固定され、シリン
ダ３５の内周面側にはその軸心寄り部分がセカンダリ軸
３２に固定されたピストン３６が油密的に嵌挿され、ピ
ストン３６とシリンダ３５と可動円錐板３４の３者でセ
カンダリ室３７が構成され、セカンダリ室３７には油圧
回路からライン圧が導入され、セカンダリプーリ３１お
いても、プライマリプーリ２１と同様に、その可動円錐
板３４が軸方向に移動されて固定円錐板３３との間隔が
調整され、ベルト２０に対する有効径が調整される。
尚、この時、可動円錐板３４の受圧面積は、プライマリ
プーリ２１の可動円錐板２４のそれよりも小さくなるよ
うに設定されている。
【００２６】次に、前記無段変速機Ｚの作動を簡単に説
明する。エンジンＡからトルクコンバータＢを介して伝
達されるトルクは、前後進切換機構Ｃにおいて、その回
転方向が前進方向或いは後進方向に設定された状態でベ
ルト伝動機構Ｄに伝達される。ベルト伝動機構Ｄでは、
プライマリ室２７内への作動油の導入或いは排出により
プライマリプーリ２１の有効径が調整され、プライマリ
プーリ２１にベルト２０を介して連動連結されたセカン
ダリプーリ３１の有効径が、プライマリプーリ２１に追
随した状態で調整され、プライマリプーリ２１の有効径
とセカンダリプーリ３１の有効径との比により、プライ
マリ軸２２とセカンダリ軸３２との間の変速比が決定さ
れる。そして、このセカンダリ軸３２の回転は、減速機
構Ｅにより減速された後、差動機構Ｆに伝達され、この
差動機構Ｆから前車軸（図示せず）に伝達される。
【００２７】次に、油圧回路の構成について、図１・図
３を参照しながら説明する。この油圧回路は、無段変速
機ＺにおけるトルクコンバータＢのロックアップピスト
ン６を締結するためのコンバータ・フロント室７ａとコ
ンバータ・リヤ室１０と、前後進切換機構ＣのＦＷＤ・
クラッチ室１６とＲＥＶ・クラッチ室１７と、ベルト伝
動機構Ｄのプライマリプーリ２１のためのプライマリ室
２７と、セカンダリプーリ３１のためのセカンダリ室３
７とに制御された油圧を供給するためのものである。
尚、油圧回路Ｑ全体の元圧の供給源としては、エンジン
Ａにより駆動されるオイルポンプ４０が備えられてい
る。油圧回路Ｑの主な構成要素として、ライン圧調整バ
ルブ４１、減圧バルブ４２、変速比制御バルブ４３、変
速比固定バルブ４４、油圧修正バルブ４５、クラッチバ
ルブ４６、マニュアルバルブ４７、コンバータリリーフ
バルブ４８、ロックアップ制御バルブ４９等を備えてお
り、変速比制御バルブ４３はプライマリ・デューティ・
ソレノイド５２により直接的に制御され、変速比固定バ
ルブ４４はオン／オフ型ソレノイド５５により直接的に
制御され、クラッチバルブ４６はクラッチ・デューティ
・ソレノイド５３により直接的に制御され、ロックアッ
プ制御バルブ４９はオン／オフ型ソレノイド５４により
直接的に制御される。
【００２８】オイルポンプ４０から吐出される作動油
は、先ずライン圧調整バルブ４１において所定のライン
圧に調整された上で、ライン１０１を介してセカンダリ
プーリ３１のセカンダリ室３７に供給され、ライン圧調
整バルブ４１の他の出力はライン１０２を介してクラッ
チバルブ４６に送られる。クラッチバルブ４６は、この
ライン１０２中の油圧をデューティソレノイド５３によ
り所定の圧力に調整した上で、調整した油圧をライン１
０３を介してマニュアルバルブ４７、ロックアップ制御
バルブ４９に供給する。減圧バルブ４２は、セカンダリ
室３７に供給されるライン圧を減圧して、圧力修正バル
ブ４５、変速比制御バルブ４３、変速比固定バルブ４
４、クラッチバルブ４６の夫々パイロット圧を生圧す
る。ライン圧（セカンダリ圧）を制御するパイロット圧
は、デューティソレノイド５１のデューティ比を電気的
に制御することにより調整される。即ち、このソレノイ
ド５１により制御された圧力が修正バルブ４５のパイロ
ット室に導入され、修正バルブ４５がその圧力に応じて
開閉され、この開閉状態に応じて制御されたライン１０
４上の圧力がライン圧調整バルブ４１のパイロット室に
導入されて、所望のライン圧が得られる。尚、ライン圧
調整バルブ４１は直接デューティソレノイド等により圧
力制御してもよいが、圧力修正バルブ４５を設けること
により、油圧回路中におけるオイルリーク等を補償した
適切な圧力が得られる。
【００２９】変速比制御バルブ４３は、プライマリデュ
ーティソレノイド５２により制御され、変速比制御バル
ブ４３により生成されたライン１０６上の圧力は変速比
固定バルブ４４を介してプライマリ室２７に送られる。
変速比固定バルブ４４はオン／オフソレノイド５５によ
り制御され、ソレノイド５５がオン状態では、プライマ
リ室２７へ行くライン１０７はライン１０６に連通さ
れ、オフ状態では閉じられる。換言すれば、ソレノイド
５５をオフにすることにより、プライマリ室２７に作用
する圧力を、変速比制御バルブ４３の動作の如何にかか
わらずに、現在の値に固定して変速比を固定することが
できる。これは、変速比制御バルブ４３がスティッキー
になった場合に、プライマリプーリ２１の回転が無制限
に上昇するのを防止するためにある。変速比制御バルブ
４３は、プライマリデューティソレノイド５２により制
御され、ソレノイド５２がオンしている状態では、プラ
イマリ室２７の油圧はライン１０７、１０６、１０８、
リリーフボール１０５を経てドレインされ、プライマリ
室２７には圧力は発生しない。反対にソレノイド５２が
オフしている状態では、ドレイン路１０８は閉じられ、
オリフィス１０９を介してライン圧がライン１０６を介
してプライマリ室２７に導入され、ソレノイド５２のデ
ューティ率に応じた開口率でバルブ４３が開かれる。但
し、その圧力はオリフィス１０９を介しているので、プ
ライマ室２７の圧力が急上昇することはない。
【００３０】クラッチバルブ４６の制御はデューティソ
レノイド５３によりなされ、ソレノイド５３により制御
されたライン圧はライン１０３を介して、マニュアルバ
ルブ４７と、ロックアップ制御バルブ４９に送られる。
前進状態では、ＦＷＤクラッチ室１６には、ライン１０
３、バルブ４７、ライン１１０を介してライン圧が印加
され、ＲＥＶクラッチ室１７の圧力はライン１１２を介
して開放される。一方、後進状態では、ライン圧は、ラ
イン１１０を介してＦＷＤクラッチ室１６に送られるだ
けでない。即ち、ロックアップ制御バルブ４９が非ロッ
クアップ状態にある限りにおいて、ライン圧が、ライン
１０３、ライン１１３、ライン１１２を介してＲＥＶク
ラッチ室１７にも送られる。ロックアップ制御バルブ４
９はオン／オフソレノイド５４により制御され、バルブ
４９がロック動作を行う状態であれば、コンバータリヤ
室１０に接続するライン１１６はリリーフライン１１５
を介してリリーフバルブ４８に連通する。
【００３１】次に、無段変速機Ｚの制御系の構成につい
て図３を参照しながら説明する。制御ユニット７８に
は、運転者の操作によりシフト位置（Ｄ、１、２、Ｒ、
Ｎ、Ｐ）を検出するセンサ８２からシフト位置信号ＲＡ
ＮＧＥとプライマリ軸２２の回転数Ｎp を検出する回転
数センサ８３（図２には図示略）からのプライマリプー
リ回転数Ｎp と、セカンダリ軸３２の回転数ＮS （もし
くは車速）を検出する回転数センサ８４（図２には図示
略）からのセカンダリプーリ回転数信号ＮS と、エンジ
ンＡのスロットル開度ＴＶＯを検出する開度センサ８５
（図２には図示略）からのスロットル開度信号ＴＶＯ
と、エンジン回転数ＮE を検出する回転数センサ８６
（図２には図示略）からの回転数信号ＮE と、トルクコ
ンバータＢにおけるタービン軸２の回転数ＮT を検出す
るタービン回転数センサ８７（図２には図示略）からの
タービン回転数信号ＮT と、油圧回路Ｑのオイル温度を
検出するセンサ８８からの油温度ＴＨＯと、セカンダリ
室圧力を計測するためのセンサ８９からの油圧信号Ｐｏ
ｉｌとが入力される。制御ユニット７８には、各ソレノ
イド弁５１・５２・５３等が接続され、各ソレノイド５
１・５２・５３等はセンサ８２〜８９の検出信号に基づ
いてこの制御ユニット７８により駆動制御される。制御
ユニット７８は、アナログの各種検出信号をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換器、各種検出信号の必要なものを波形整
形する回路、入出力インターフェース、マイクロコンピ
ュータ、複数のソレノイドへ駆動電流を夫々供給する為
の駆動回路などで構成され、マイクロコンピュータのＲ
ＯＭには後述の変速制御の制御プログラム、これに付随
する種々のマップやテーブルや演算式などが予め格納さ
れている。
【００３２】次に、前記無段変速機Ｚを制御する変速制
御について、図５〜図１７に基いて説明する。尚、図５
〜図９のフローチャートにおいてＳｉ（ｉ＝１、２、３
・・・は各ステップを示すものであり、また以下の説明
において添字（ｉ）は今回の制御をまた（ｉ−１）は前
回の制御を示す。また、この変速制御は定常運転時にも
過渡運転時にも適用されるものである。最初に、図５に
示すメインルーチンについて説明すると、エンジンの始
動に伴う制御の開始後Ｓ１において前記各種センサから
各種検出信号（エンジンのスロットル開度ＴＶＯ、プラ
イマリ回転数Ｎｐ、セカンダリ回転数Ｎｓ、油圧Ｐｏｉ
ｌ等）が読み込まれ、次にＳ２においてプライマリプー
リ２１の定常目標回転数Ｎｐｓ（ｉ）と同プーリの過渡
目標回転数Ｎｐｔ（ｉ）の演算が実行される。次にＳ３
においてＮｐｓ（ｉ）とＮｐとの差の絶対値が所定値Ｃ
１以上か否かが判定され、定常時には以下の説明から判
るようにＮｐｓ（ｉ）とＮｐとの差は微小値になること
からＳ３の判定の結果Ｎｏとなり、この定常時にはＳ３
からＳ９へ移行し、Ｆ／Ｂ制御（フィードバック制御）
による目標デューティ圧Ｐｄの演算が実行される。一
方、加減速時の過渡時には、Ｓ２の演算の結果定常目標
回転数Ｎｐｓ（ｉ）が大きく変動するため、Ｎｐｓ
（ｉ）とＮｐとの差の絶対値が所定値Ｃ１以上となり、
Ｓ３からＳ４へ移行するが、Ｓ４〜Ｓ７のステップは、
Ｆ／Ｆ制御（フィードフォワード制御）のフェール対策
の為のステップであり、Ｆ／Ｆ制御が順調に実行されて
いる場合にはＳ４からＳ８へ移行してＦ／Ｆ制御による
目標デューティ圧Ｐｄの演算が実行される。
【００３３】ここで、Ｓ４〜Ｓ７のステップについて説
明すると、Ｆ／Ｆ制御が仮にフェールした場合には図１
４に図示のように、過渡目標回転数Ｎｐｔと実際のプラ
イマリ回転数Ｎｐとの偏差が増加するので、この偏差が
所定値Ｃ２以上になった時から所定時間Ｃ３経過後に強
制的にＦ／Ｂ制御へ切り換えるものとする。Ｆ／Ｆ制御
のフェールにより、Ｎｐｔ（ｉ）とＮｐとの差の絶対値
が所定値Ｃ２以上になった時にはＳ５において前回のＮ
ｐｔ（ｉ−１）と前回のＮｐとの差の絶対値が所定値Ｃ
２未満であったか否か判定され、ＹｅｓのときにはＳ６
においてタイマーＴＭに所定時間Ｃ３が設定され、Ｓ６
からＳ８へ移行する。その後はＳ４、Ｓ５、Ｓ７を経て
Ｓ８へ移行するのを繰り返しその間タイマーＴＭが逐次
カウントダウンされていき、所定時間Ｃ３経過後にはＳ
７からＳ９へ移行することで強制的にＦ／Ｂ制御へ切り
換えられる。前記Ｓ８の演算後又はＳ９の演算後にはＳ
１０へ移行して、Ｓ８又はＳ９で求めた目標デューティ
圧Ｐｄに基いてデュティソレノイド５２の駆動電流のデ
ュティ率Ｄが所定のマップや演算式やテーブルに基いて
演算され、そのデュティ率Ｄの駆動電流がデュティソレ
ノイド５２へ出力されると、制御は再びＳ１へ移行し、
以後前記同様にＳ１〜Ｓ１０が微小時間毎に繰り返され
る。
【００３４】次に、Ｓ２、Ｓ８、Ｓ９の各種演算につい
て詳しく説明する。Ｓ２のサブルーチンについて図６に
基いて説明すると、このサブルーチンは目標回転数Ｎｐ
ｓ（ｉ）、Ｎｐｔ（ｉ）を求めるルーチンであり、Ｓ２
０において定常目標回転数Ｎｐｓ（ｉ）が、シフト位置
センサ８２からのシフト位置信号Ｒａｎｇｅ、スロット
ル開度ＴＶＯ、実際のセカンダリプーリ回転数Ｎｓをパ
ラメータとして図４に図示のマップより読み出され、次
にＳ２１において変速比偏差Δが、今回のＮｐｓ（ｉ）
と前回のＮｐｔ（ｉ−１）との差の絶対値を実際のセカ
ンダリプーリ回転数Ｎｓで割算することにより演算され
る。つまり、変速比偏差Δは、定常目標変速比と前回の
過渡目標変速比の差の絶対値の形にて求められることに
なるが、このような変速比偏差Δを用いることで、エン
ジン回転数や車速の影響を受けない偏差を用いることが
可能となり、制御演算が簡単化する。但し、現在の過渡
状態におけるＮｐｔ（ｉ）の初期値としては、過渡時の
直前の定常時のＮｐｔ（但し、これはＮｐ、Ｎｐｓに略
等しい）を用いることになる。次にＳ２２において、プ
ライマリプーリ２１の今回の過渡目標回転数Ｎｐｔ
（ｉ）が演算される（図１０参照）。即ち、加速時（シ
フトダウン時）には、過渡目標回転数Ｎｐｔ（ｉ）が、
Ｎｐｔ（ｉ−１）＋Ｎｓ×ＦＡ（Δ）と、Ｎｐｓ（ｉ）
との小さい方の値として演算され、また、減速時（シフ
トアップ時）には、過渡目標回転数Ｎｐｔ（ｉ）が、Ｎ
ｐｔ（ｉ−１）−Ｎｓ×ＦＡ（Δ）と、Ｎｐｓ（ｉ）と
の大きい方の値として演算される。前記両式において、
Ｎｐｓ（ｉ）は誤制御対策やハンチング防止対策として
導入したものに過ぎず、基本的には、図１０と図１１に
図示のように、加速時にはＮｐｔ（ｉ）＝Ｎｐｔ（ｉ−
１）＋Ｎｓ×ＦＡ（Δ）、減速時にはＮｐｔ（ｉ）＝Ｎ
ｐｔ（ｉ−１）−Ｎｓ×ＦＡ（Δ）、で決定される。
【００３５】ここで、ＦＡ（Δ）は変速比偏差Δをパラ
メータとする関数であって図１２と図１３に例示するよ
うな関数である。それ故、今回のＮｐｔ（ｉ）が、前回
のＮｐｔ（ｉ−１）と変速比偏差Δとに基いて設定され
ることになる。 図１２、図１３に示すように関数ＦＡ
（Δ）の特性は、過渡時に移行直後など変速比偏差Δが
大きいときには大きな値となりまた過渡時に移行後時間
経過して変速比偏差Δが小さくなったときには極めて小
さな値となるように設定してある。このように設定した
関数ＦＡ（Δ）を用いて今回のＮｐｔ（ｉ）を演算する
ことにより、図１０に図示のように、加速時スロットル
開度ＴＶＯが増加すると、定常目標回転数Ｎｐｓはステ
ップ的に急増するが、プライマリプーリ２１の過渡目標
回転数Ｎｐｔは緩やかに且つ変化率が漸減するように増
加していき滑らかに定常目標回転数Ｎｐｓに近づいてい
く。これにより、加速開始直後においてエンジン回転数
の急上昇が抑制されるため、回転慣性質量の大きなエン
ジンの回転数増加の為に消費される出力トルクが著しく
小さくなる結果、出力トルクの増加分の大部分が走行用
のトルクに配分されて、加速開始直後の加速性は勿論の
こと、その後の加速性も向上することになる。 尚、緩
加速時などにおいては、変速比偏差Δが小さな値となる
ため、ＦＡ（Δ）の値は小さいためＮｐｔ（ｉ）は略定
常目標回転数Ｎｐｓに追従するように変化することにな
る。但し、図１２と図１３のＦＡ（Δ）の特性は図示の
ものに限らず種々の所望の特性に設定することも出来
る。
【００３６】次に、図５のＳ８のサブルーチンについて
図７に基いて説明する。このサブルーチンは、Ｆ／Ｆ制
御により目標デューティ圧Ｐｄを演算するルーチンであ
り、Ｓ３０において目標変速速度Ｒｖが、Ｎｐｔ（ｉ）
／Ｎｓ−Ｎｐｔ（ｉ−１）／Ｎｓとして演算され、次に
Ｓ３１において目標デューティ圧Ｐｄが、目標変速速度
Ｒｖと実際のライン圧Ｐｓをパラメータとする所定の関
数Ｇｄ（Ｒｖ，Ｐｓ）と後述の学習制御により更新しつ
つ記憶されている中立位置デュティ圧Ｐｍｄとの和とし
て求められ、その後制御はリターンする。ここで、図１
５と図１６に基いて補足説明すると、前記デュティ圧と
はデュティソレノイド５２により発生する制御用油圧の
ことで、変速比制御バルブ４３を介してこのデュティ圧
に比例する油圧がプライマリ室２７へ供給され変速制御
がなされることになるが、前記デュティソレノイド５２
には個々の製品の製作誤差に起因する製品バラツキがあ
るため、デュティ圧Ｐｄと変速速度Ｒｖの関係は、図１
５の実線Ａや鎖線Ｂのように変動し、変速速度Ｒｖが零
となる中立位置デュティ圧Ｐｍｄは個々のデュティソレ
ノイド５２毎に異なった値となるので、この中立位置デ
ュティ圧Ｐｍｄは学習制御により設定するように構成し
てある。図１６は、前記関数Ｇｄ（Ｒｖ，Ｐｓ）の特性
を示すもので、これは複数のライン圧Ｐｓ１、Ｐｓ２、
Ｐｓ３などをパラメータとして予めマップやテーブルに
より設定されていて、前記Ｓ３１ではこの関数Ｇｄ（Ｒ
ｖ，Ｐｓ）と学習制御による中立位置デュティ圧Ｐｍｄ
とを用いて目標デューティ圧Ｐｄが演算され、その後制
御はリターンする。このように、目標デューティ圧Ｐｄ
が変速速度を加味して設定されるので、制御の応答性を
高めることができる。
【００３７】次に図５のＳ９のサブルーチンについて図
８に基いて説明する。このサブルーチンはＦ／Ｂ制御に
より目標デューティ圧Ｐｄを求めるルーチンであり、Ｓ
４０において回転数偏差ｄｎが、今回の過渡目標回転数
Ｎｐｔ（ｉ）−実際のプライマリ回転数Ｎｐとして演算
され、次にこの回転数偏差ｄｎを用いて一般的なＰＩＤ
制御により目標デューティ圧Ｐｄが演算され、次にＳ４
２において前記求めた目標デューティ圧Ｐｄに対して上
下限クリップ処理が施されるが、この上下限クリップ処
理の上下限クリップ値としてはＦ／Ｆ制御で求められメ
モリに更新しつつ格納されている目標デューティ圧Ｐｄ
が用いられる。このように、目標デューティ圧Ｐｄに対
して上下限クリップ処理を施すことで制御の収束性を確
保しＦ／Ｂ制御において発生し易いハンチングを防止出
来る。また、クリップ値としてＦ／Ｆ制御で求められた
目標デューティ圧Ｐｄを適用することで、Ｆ／Ｆ制御に
よって設定される目標デューティ圧ＰｄとＦ／Ｂ制御に
より設定される目標デューティ圧Ｐｄとの連続性を確保
することが出来る。前記Ｓ４２の上下限クリップ処理の
後制御はリターンする。
【００３８】尚、Ｓ４１のＰＩＤ制御による目標デュー
ティ圧Ｐｄの演算は、ソフトウェアによって実行する代
わりに、例えば図１７に図示の制御回路によっても実現
可能である。これについて簡単に説明すると、回転数偏
差信号ｄｎが、スイッチ部１２０とホールド部１２１か
らなる３組のサンプルホールド回路１２２を介して、ｄ
ｎ（ｉ）、ｄｎ（ｉ−１）、ｄｎ（ｉ−２）の信号とし
て出力され、ｄｎ（ｉ）には積分定数設定器１２３から
の積分定数Ｋ１が乗算され、〔ｄｎ（ｉ）−ｄｎ（ｉ−
１）〕には比例定数設定器１２４からの比例定数Ｋ２が
乗算され、〔ｄｎ（ｉ−１）−ｄｎ（ｉ−２）〕には微
分定数設定器１２５からの微分定数Ｋ２が乗算され、こ
れらの信号が加算器１２６で加算された信号が出力され
る。
【００３９】次に、前記中立位置デュティ圧Ｐｍｄを学
習制御により更新していく学習制御について、図９に基
いて説明する。この制御は、所定期間毎のインターバル
割り込みにて実行されるもので、制御開始後Ｓ５０にお
いてＴＶＯ、Ｎｐ、Ｎｓ、Ｒａｎｇｅ及びその他の信号
が読み込まれ、次にＳ５１において学習条件が成立して
いるか否かが判定される。この学習条件は、前記デュテ
ィ率Ｄが所定値以下、変速比偏差Δの変化率が所定値以
下、変速比偏差Δが所定範囲内、バッテリ電圧が所定値
以上、油温ＴＨＯが所定値以上、の５つの条件が所定時
間継続していることが条件である。前記学習条件が成立
しているときには、Ｓ５２において現在のデュティ率Ｄ
が読み込まれ、次に今回のデュティ率Ｄｍが、現在のデ
ュティ率Ｄと前回の学習値Ｄｍ（ｉ−１）とに所定の重
み付けを付加して図示の演算式により演算され、次にＳ
５４において、デュティ率Ｄと油温ＴＨＯと油圧Ｐｏｉ
ｌとをパラメータとする所定のマップやテーブルや演算
式に基いて中立位置デュティ圧Ｐｍｄが決定され、メモ
リに更新しつつ格納される。尚、この制御では、デュテ
ィ率Ｄｍと中立位置デュティ圧Ｐｍｄとの両方を学習し
て更新しているが、デュティ率Ｄｍのみを学習するよう
にしてもよく、その場合には、図７のＳ３１の中立位置
デュティ圧Ｐｍｄを省略するとともに図５のＳ１０のデ
ュティ率Ｄを、Ｄ＝Ｆ（Ｐｄ，ＴＨＯ，Ｐｏｉｌ）＋Ｄ
ｍ、の演算式により求めればよい。但し、マップＦ（Ｐ
ｄ，ＴＨＯ，Ｐｏｉｌ）の特性は前記のものと異なった
ものとなる。ここで、補足説明しておくと、図４におい
て、従来の変速制御によれば、第１の定常状態Ｓ１から
加速時操作時、例えば図示の直線Ｃと直線Ｄに沿って第
２の定常状態Ｓ２へ移行することになるが、本実施例の
変速制御によれば、第１の定常状態Ｓ１から例えば曲線
Ｅに沿うように第２の定常状態Ｓ２へ移行することにな
る。
【００４０】以上説明したように、本実施例に係る変速
制御においては、記述の如く加減速時の過渡時には、過
渡目標回転数Ｎｐｔ（ｉ）を、マップから決定される定
常目標回転数Ｎｐｓ（ｉ）よりも変化量が小さくなるよ
うに設定し、過渡時初期におけるエンジン回転数の急増
を抑制するので、過渡時初期の加速性およびその後の加
速性を向上させることが出来る。また、図６のＳ２１と
Ｓ２２に図示のように、定常目標変速比偏差と過渡目標
変速比偏差との差の絶対値である変速比偏差Δと、前回
のＮｐｔ（ｉ−１）とに基いて今回のＮｐｔ（ｉ）を設
定するので、時々刻々変速比偏差Δの大きさに応じて今
回のＮｐｔ（ｉ）を適切に設定して緻密に制御すること
が可能となる。更に、過渡時の少なくとも初期には、Ｆ
／Ｆ制御によって目標デュティ圧Ｐｄを制御するように
したので、Ｆ／Ｂ制御のように応答遅れなく、所望の特
性となるように制御することが可能となる。そして、Ｓ
３に図示のように、実際のプライマリ回転数Ｎｐが定常
目標回転数Ｎｐｓ（ｉ）に近づいて偏差が小さくなった
ときにはＦ／Ｂ制御に切り換えるように構成したので、
またＦ／Ｂ制御による目標値デュティ圧Ｐｄに上下限ク
リップをかけるように構成したので、Ｎｐｔ（ｉ）を連
続的に滑らかにＮｐｓ（ｉ）に到達させることが出来
る。
【００４１】最後に、以上説明した各部に関する種々の
変更例について説明する。前記図５のＳ３の判定に代え
て、〔Ｎｐｔ（ｉ）−Ｎｐ〕の絶対値が所定値よりも大
きいか否か判定してもよく、又は〔Ｎｐｔ（ｉ）−Ｎｐ
ｔ（ｉ−１）〕の絶対値が所定値よりも大きいか否か判
定してもよく、又はスロットル開度の変化率の絶対値が
所定値よりも大きいか否か判定してもよい。図７のＳ３
１の関数Ｇｄ（Ｒｖ，Ｐｓ）におけるライン圧Ｐｓに代
えて、変速比偏差Δ、Ｎｐ、Ｎｓ、スロットル開度ＴＶ
Ｏ、エンジン回転数Ｎｅのうちの何れか一つを用いても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図１】無段変速機の油圧回路の構成図である。
【図２】無段変速機を含むトルク伝達系の構成図であ
る。
【図３】無段変速機の制御系の構成図である。
【図４】プライマリ回転数Ｎｐｓを設定したマップの説
明図である。
【図５】変速制御のメインルーチンのフローチャートで
ある。
【図６】目標回転数演算のサブルーチンのフローチャー
トである。
【図７】Ｆ／Ｆ制御による目標デューティ圧演算サブル
ーチンのフローチャートである。
【図８】Ｆ／Ｂ制御による目標デューティ圧演算サブル
ーチンのフローチャートである。
【図９】学習制御のサブルーチンのフローチャートであ
る。
【図１０】加速時の定常目標回転数と過渡目標回転数の
タイムチャートである。
【図１１】減速時の定常目標回転数と過渡目標回転数の
タイムチャートである。
【図１２】ダウンシフト用の関数ＦＡ（Δ）の線図であ
る
【図１３】アップシフト用の関数ＦＡ（Δ）の線図であ
る
【図１４】タイマＴＭとＮｐｔとＮｐのタイムチャート
である。
【図１５】デュティ圧と変速速度との相関特性図であ
る。
【図１６】関数Ｇｄ（Ｒｖ，Ｐｓ）の特性図である。
【図１７】ＰＩＤ制御の制御回路の構成図である。
【符号の説明】
Ａ エンジン Ｚ 無段変速機 Ｎｐｓ プライマリプーリの定常目標回転数 Ｎｐｔ プライマリプーリの過渡目標回転数 Δ 変速比偏差 ７８ 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:42 8207−3Ｊ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無段変速機及び／又はそれに接続された
    エンジンの作動状態を示す複数の検出信号を用いて、予
    め設定された特性に基いて設定される制御目標値に基い
    て制御するようにした車両用無段変速機において、 加減速時の過渡時、前記制御目標値よりも変化量が小さ
    く設定される過渡制御目標値の初期値を設定するととも
    に、前記制御目標値と過渡制御目標値との偏差に基いて
    その後の過渡制御目標値を設定する最終目標値設定手段
    とを備えたことを特徴とする車両用無段変速機の変速制
    御装置。
  2. 【請求項２】 前記制御目標値が制御目標変速比であ
    り、過渡制御目標値が過渡目標変速比であることを特徴
    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. 【請求項３】 前記過渡制御目標値が前記偏差をパラメ
    ータとする所定の特性の関数に基いて設定されることを
    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。
  4. 【請求項４】 前記過渡制御目標値に基いて変速比に相
    関する目標デュティ圧を設定するデュティ圧設定手段を
    設け、前記目標デュティ圧に対して上下限クリップを施
    す上下限クリップ手段を設けた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。
  5. 【請求項５】 前記上下限クリップのクリップ値が、過
    渡制御目標値の変化から決まる目標変速速度に基いて設
    定されることを特徴とする請求項４に記載の車両用無段
    変速機の変速制御装置。
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