JPH1182701A - 無段変速機の変速比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステップモータの脱調等の外乱を補償しなが
ら、変速制御弁の推定開口量と実際の開口量のずれを抑
制して正確な変速比制御を行う。 【解決手段】 車両の運転状態に応じて無段変速機の目
標変速比を設定する目標変速比演算部４１０と、実際の
変速比を検出する実変速比演算部４３０と、無段変速機
に加わる外乱を補償して所定の動特性となるよう目標変
速比に基づいて変速比指令値を演算する外乱補償手段
と、実変速比が変速比指令値に一致するようにステップ
モータを駆動するステップモータ角位置調整部５１０と
を備え、開口方向演算部４６０では外乱補償後の変速比
指令値と外乱補償前の変速比指令値から変速制御弁の開
口量を推定演算し、制御対象動特性演算部４７０で、こ
の開口量の推定値に基づいて動特性を決定する時定数を
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機の変速
比制御装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載される無段変速機の変速比制
御装置としては、Ｖベルト式のものが従来から知られて
おり、例えば、本願出願人が提案した特願平８−１５４
４２号等がある。

【０００３】これは、目標変速比の指令値に応動するス
テップモータを介して駆動される変速指令弁と、変速リ
ンクを介してステップモータに駆動される制御弁によっ
て、プライマリプーリの軸方向変位、すなわち、変速比
を油圧制御するもので、変速制御弁の開口量及び開口方
向と、演算した実変速比に基づいて予め設定されたマッ
プから制御対象（変速機構部）の動特性（変速応答）を
演算する制御対象動特性演算部と、制御対象動特性演算
部にて演算された制御対象時定数から、設計者が希望す
る応答を得るための制御定数を決定して制御を行なう動
特性補償部と、制御対象の特性変化や外乱の影響を除去
する外乱補償部から構成されている。

【０００４】また、実変速比から算出したプライマリプ
ーリ変位と、ステップモータ角位置指令値から算出した
変速指令弁のスプール変位と、外乱補償出力（変速比指
令値への補正量）から算出した変速機構部に生じている
外乱（ステップモータの脱調等）に基づく変速指令弁の
スプール変位から、変速制御弁の開口量及び開口方向を
算出することで、無段変速機の経年変化や製造時のバラ
ツキ等の影響を抑制して、変速制御弁の状態に関わらず
常時予め設定した変速比応答を維持することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変速比制御装置では、コントローラからの変速比指
令値と変速指令弁のスプール変位の関係、すなわち、ス
テップモータと変速リンクに連結された変速制御弁の開
口量の関係は、図１２に示すよう非線形性を有している
のに対し、上記変速指令弁スプール変位の演算は、非線
形性を考慮せずに、外乱補償出力から外乱による変速指
令弁のスプール変位を算出しているため、正確な変速指
令弁スプール変位を推定演算することができない。この
ため、図１３に示すように、変速制御弁の推定開口量と
実際の開口量にずれが生じ、制御対象の動特性と制御対
象時定数演算部において算出される動特性が一致しなく
なって、モデル化誤差が生じることになり、このモデル
化誤差が外乱補償部で修正できる範囲を超えてしまう
と、希望した応答が得られず変速比のふらつき等が生じ
て、運転者に違和感を与える場合があった。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、ステップモータの脱調等の外乱を補償しな
がら、変速制御弁の推定開口量と実際の開口量のずれを
抑制して正確な変速比制御を行うことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、アクチュ
エータに駆動される変速制御弁からの油圧に基づいて変
速比が無段階に可変制御される無段変速機と、車両の運
転状態または運転者からの指令に応じて前記無段変速機
の目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、実際の
変速比を検出する実変速比検出手段と、無段変速機に加
わる外乱を補償して所定の動特性となるよう前記目標変
速比に基づいて変速比指令値を演算する外乱補償手段
と、実変速比が変速比指令値に一致するように前記アク
チュエータ駆動する駆動手段とを備えた無段変速機の変
速比制御装置において、前記外乱補償手段は、外乱補償
後の変速比指令値と外乱補償前の変速比指令値から変速
制御弁の開口量を推定演算し、この開口量の推定値に基
づいて動特性を決定する時定数を変更する。

【０００８】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記外乱補償手段は、外乱補償後の変速比指令値
にローパスフィルタ処理を行った後に変速制御弁の開口
量を推定演算する。

【０００９】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記外乱補償手段は、変速制御弁の開口方向を推
定するとともに、この開口方向に応じて前記時定数を変
更する。

【００１０】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、外乱補償後
の変速比指令値と、外乱補償前の変速比指令値から変速
制御弁の開口量を推定演算することで、例えば、変速制
御弁とアクチュエータをリンクによって連結して、アク
チュエータの駆動量と変速比の関係が非線形となる場
合、推定演算した変速制御弁の開口量と実際の開口量の
偏差を縮小することが可能となって、前記従来例のよう
に制御対象の動特性と制御対象時定数が一致しなくなる
のを防いで、制御対象のモデル化誤差を低減することに
より、アクチュエータの駆動量のずれ（脱調）やリンク
のガタ等に起因する変速比のふらつきを防止して予め設
定した変速比応答を得ることができ、運転者に与える違
和感を抑制して無段変速機を備えた車両の運転性を向上
させることが可能となる。

【００１１】また、第２の発明は、外乱補償後の変速比
指令値にローパスフィルタ処理を施すことで、制御に不
要なノイズを除去して変速制御弁の開口量の推定演算を
高精度で行うことができ、制御対象のモデル化誤差をさ
らに低減できる。

【００１２】また、第３の発明は、変速制御弁の開口方
向に応じて動特性を決定する時定数の変更を行って、変
速方向に応じた動特性で変速制御を行うことができ、制
御対象のモデル化誤差をさらに低減できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１４】図１〜図８に本発明の一実施形態を示し、
図１はＶベルト式無段変速機の変速比制御装置の概略構
成図を示し、図２は油圧コントロールバルブ３の概略構
成図を、図３はＣＶＴコントロールユニット１で行われ
る制御の概念図をそれぞれ示す。

【００１５】図１において、無段変速機１７はロックア
ップクラッチ１１を備えたトルクコンバータ１２を介し
て図示しないエンジンに連結されており、一対の可変プ
ーリとして入力軸側のプライマリプーリ１６と、駆動軸
（出力軸）に連結されたセカンダリプーリ２６を備え、
これら一対の可変プーリ１６、２６はＶベルト２４によ
って連結されている。

【００１６】プライマリプーリ１６は、トルクコンバー
タ１２の出力軸と一体となって回転する固定円錐板１８
と、固定円錐板１８と対向配置されてＶ字状のプーリ溝
を形成するとともに、プライマリプーリシリンダ室２０
へ作用する油圧（プライマリプーリ油圧）によって軸方
向へ変位可能な可動円錐板２２から構成される。

【００１７】一方、セカンダリプーリ２６は出力軸側に
設けられており、この出力軸と一体となって回転する固
定円錐板３０と、この固定円錐板３０と対向配置されて
Ｖ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプー
リシリンダ室３２へ作用する油圧（セカンダリ油圧）に
応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板３４から構成され
る。なお、プライマリプーリシリンダ室２０は、セカン
ダリプーリシリンダ室３２よりも大きな受圧面積を有し
ている。

【００１８】エンジンから入力された駆動トルクは、ト
ルクコンバータ１２を介して無段変速機１７へ入力さ
れ、プライマリプーリ１６からＶベルト２４を介してセ
カンダリプーリ２６へ伝達される。

【００１９】上記のような動力伝達の際に、プライマリ
プーリ１６の可動円錐板２２及びセカンダリプーリ２６
の可動円錐板３４を軸方向へ変位させて、Ｖベルト２４
との接触半径を変更することにより、プライマリプーリ
１６とセカンダリプーリ２６との変速比、すなわち変速
比ｉｐを連続的に変更することができる。

【００２０】例えば、プライマリプーリ１６のＶ字状プ
ーリ溝の幅を拡大すれば、セカンダリプーリ２６とＶベ
ルト２４の接触半径は大きくなるので、変速比はＬｏ側
へ大きくなる一方、可動円錐板２２及び３４をこの逆方
向へ変位させれば変速比はＨｉ側に変化して小さな値に
設定される。

【００２１】そして、無段変速機１７の変速比及びＶベ
ルト２４の接触摩擦力は油圧コントロールバルブ３によ
って制御され、油圧コントロールバルブ３には、図２に
示すように、ＣＶＴコントロールユニット１からの目標
変速比に応じて変速指令弁６８のスプール６８ａを、ラ
ックアンドピニオン６５、６６を介して駆動するステッ
プモータ６４と、一端に変速指令弁６８のスプール６８
ａを連結する一方、他端でプライマリプーリ１６の可動
円錐板２２の軸方向変位をフィードバックするフィード
バック部材７１と連結した変速リンク６７を揺動自由に
支持し、この変速リンク６７の途中にプライマリプーリ
１６のシリンダ室２０への油圧を制御する変速制御弁６
３等が収装されている。なお、フィードバック部材７１
の他端には、ライン圧を調整するライン圧制御弁６０が
連結される。

【００２２】上記油圧コントロールバルブ３の構成は、
本願出願人が提案した特開昭６１−１０５３５３号と同
様のものである。

【００２３】ＣＶＴコントロールユニット１は、無段変
速機１７のプライマリプーリ１６の回転数Ｎpri（入力
軸回転数）を検出するプライマリプーリ回転数センサ
６、セカンダリプーリ２６の回転数Ｎsec（出力軸回転
数）を検出するセカンダリプーリ回転数センサ７からの
信号と、インヒビタースイッチ８からのシフト位置と、
運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量に応じた
スロットル開度センサ５からのスロットル開度ＴＶＯ
（又は、アクセルペダルの開度）を読み込むとともに、
図示しないエンジンの回転数Ｎｅ、図示しないアイドル
スイッチや切換検出スイッチなどの運転状態を示す信号
を読み込んで、車両の運転状態ないし運転者の要求に応
じて、変速比ｉｐを可変制御している。なお、本実施形
態では、セカンダリ回転数Ｎsecを車速ＶＳＰとして読
み込む。

【００２４】このような、プライマリプーリ１６とセカ
ンダリプーリ２６のＶ字状プーリ溝の幅を変化させる変
速比制御は、プライマリプーリシリンダ室２０への油圧
制御によって行われ、図２に示すように、油圧コントロ
ールバルブ３の変速制御弁６３を駆動するステップモー
タ６４を制御することで行われる。

【００２５】ステップモータ６４は、変速リンク６７を
介してＣＶＴコントロールユニット１からの指令に応じ
て変速制御弁６３を駆動し、プライマリプーリ１６のシ
リンダ室２０に供給される油圧を調整することで実変速
比ｉｐ_Rを目標変速比ｉｐ_Tに一致させるよう制御する。

【００２６】油圧コントロールバルブ３を構成する変速
制御弁６３、ステップモータ６４及び変速リンク６７を
主体とするフィードバック手段は前記従来例と同様に構
成されており、上記したように、ステップモータ６４は
ピニオン６６を介して変速指令弁６８のスプール６８ａ
に形成したラック６５と歯合しており、このラック６５
は所定のレバー比ｉ_Lの変速リンク６７の一端に連結さ
れる。そして、この変速リンク６７の途中には変速制御
弁６３のスプール６３ａが連結されて、ランド６３ｂの
変位に応じてプライマリポート６３Ｐがタンクポート６
３Ｔまたはライン圧ポート６３Ｌに接続されるととも
に、変速リンク６７の他端には可動円錐板２２の軸方向
の変位に応動するフィードバック部材７１が連結され
る。

【００２７】このフィードバック部材７１は、一端を可
動円錐板２２の外周２２ａと軸方向で係合するととも
に、所定の位置にはライン圧制御弁６０のスプール６０
ａが連結され、ステップモータ６４の変位と、実際の変
速比となる可動円錐板２２の変位に応じて変速制御弁６
３及びライン圧制御弁６０を駆動する。

【００２８】変速制御弁６３は、ステップモータ６４の
駆動量（回転位置＝角位置θ）に応じて、プライマリプ
ーリ１６のシリンダ室２０への供給油圧を制御し、ラッ
ク６５の図中左方向への変位によって、図２のプライマ
リポート６３Ｐとライン圧ポート６３Ｌを連通してプラ
イマリプーリ１６のシリンダ室２０への供給油圧を増大
し、Ｈｉ側への変速を行う一方、同じく右方向への変位
によってプライマリポート６３Ｐをタンクポート６３Ｔ
に連通することでシリンダ室２０の油圧を低減してＬｏ
側へ変速を行う。なお、セカンダリプーリ２６のシリン
ダ室３２には変速制御弁３６のポート６３Ｓを介して常
時ライン圧が供給される。

【００２９】次に、ＣＶＴコントロールユニット１で行
われる変速比制御の一例について、図３の制御概念図を
参照しながら説明する。

【００３０】まず、目標変速比演算部４１０は、車速Ｖ
ＳＰ＝セカンダリ回転数Ｎsec、エンジン回転数Ｎｅ、
スロットル開度ＴＶＯ、シフト位置及び図示しないアイ
ドルスイッチからの信号より、車両の走行状態を推定し
て目標変速比ｉｐ_Tを演算する。この目標変速比ｉｐ_Tの
演算は、スロットル開度ＴＶＯをパラメータとして車速
ＶＳＰに応じた目標変速比ｉｐ_T（または目標プライマ
リプーリ回転数ｔＮpri）を設定したマップなどから演
算される。

【００３１】実変速比演算部４３０は、プライマリ回転
数Ｎpriとセカンダリ回転Ｎsec（＝車速ＶＳＰ）から次
式に基づいて実変速比ｉｐ_Rを演算する。

【００３２】ｉｐ_R＝Ｎpri／Ｎsec ………（１） 変速制御弁開口方向演算部４６０は、上記実変速比演算
部４３０からの実変速比ｉｐ_Rと、後述する動特性補償
出力演算部４４０の動特性補償出力ｉｐ_A、ステップモ
ータ角位置司令部５１０からの角位置指令値θｒより、
変速制御弁６３の開口方向Ｓｄと開口量Ｘ_STを演算す
る。

【００３３】この開口方向Ｓｄは、図２に示したよう
に、プライマリポート６３Ｐをライン圧ポート６３Ｌ及
びタンクポート６３Ｔのどちらと連通させるかを決定す
るものである。

【００３４】次に、変速比制御部４２０では、上記目標
変速比ｉｐ_T、実変速比ｉｐ_R、開口方向Ｓｄ、開口量Ｘ
_STに基づいて、実変速比ｉｐ_Rが予め設定した応答で目
標変速比ｉｐ_Tに追従するよう、ステップモータ６４の
角位置指令値θｒを演算する。

【００３５】この変速比制御部４２０では、制御対象で
ある無段変速機１７の変速機構の動特性Ｇ_P（ｓ）＝変
速応答を、次の（２）式に示すように、一次遅れと無駄
時間で表すことができる。

【００３６】

【数１】

【００３７】ただし、 Ｋ_P（ｉｐ_R）；無段変速機のゲイン−ステップモータ角
位置に対する変速比は正比例しないため、これを補正す
る。

【００３８】Ｔ_P（ｉｐ_R、Ｘ_ST）；無段変速機の時定数
で制御対象時定数演算部４７０の出力 Ｌ；無段変速機の無駄時間 ｓ；微分演算子 Ｘ_ST；変速制御弁６３の開口量＝スプール変位 である。

【００３９】上記制御対対象の時定数Ｔ_Pは、制御対象
動特性演算部４７０において、後述するように、予め実
験などにより求めた図７に示すような制御対象時定数マ
ップを用いて、開口量Ｘ_STと開口方向Ｓｄ及び変速方向
から演算する。なお、このマップは、各変速比のアップ
シフト側、ダウンシフト側についてそれぞれ時定数Ｔ_P
を設定している。

【００４０】動特性補償出力演算部４４０及び動特性補
償定数演算部４８０は、制御対象時定数Ｔ_Pに基づい
て、予め設定した動特性Ｇ_P（ｓ）で実変速比ｉｐ_Rが追
従するよう、動特性補償出力演算部４４０を構成するフ
ィードフォワード部（図示せず）の出力ｉｐ_AFを次式に
よって演算する。

【００４１】

【数２】

【００４２】ただし、Ｔ_FB；動特性補償出力演算部４４
０を構成するフィードバック部（図示せず）の目標とす
る応答の時定数。

【００４３】Ｔ_T；動特性補償定数演算部４８０の出力 である。

【００４４】上記フィードフォワード部出力ｉｐ_AFと実
変速比ｉｐ_Rより出力ｉｐ_Aの演算を次式により行う。

【００４５】 ｉｐ_A＝Ｃ₁ｉｐ_AF＋Ｃ₂ｉｐ_R ………（４） ただし、 Ｃ₁＝Ｔ_P／Ｔ_FB ………（５） Ｃ₂＝（Ｔ_P／Ｔ_FB）−１ ………（６） である。

【００４６】次に、外乱補償定数演算部４９０は、制御
対象動特性演算部４７０で求めた制御対象時定数Ｔ_Pよ
り、外乱補償器４５０のローパスフィルタの時定数Ｔ_H
（カットオフ周波数）を決定する。

【００４７】まず、変速比制御系の安定性を確保するた
め、例えば、ゲイン余裕１２[dB]以上、位相余裕４５度
以上になるよう時定数Ｔ_Hを算出する。

【００４８】外乱補償器４５０は、本願出願人が特願平
７−９８７１２号として提案したものと同様であり、上
記（２）式の動特性をモデルとして、この基準モデルが
前記従来例に示したような寸法公差などによる量産時の
ばらつき（パラメータの変動）や、外乱による乱れを除
去するように予め設計しておく。そして、上記実変速比
ｉｐ_R、制御対象時定数推定値Ｔ_P、ローパスフィルタ時
定数Ｔ_Hと、後述する変速比指令値ｉｐから、次の
（７）式に基づいて外乱補償器出力ｉｐ_Dを算出する。

【００４９】

【数３】

【００５０】そして、変速比指令値ｉｐは、上記動特性
補償器出力ｉｐ_Aと外乱補償器出力ｉｐ_Dより、次式より
算出する。

【００５１】 ｉｐ＝ｉｐ_A−ｉｐ_D ………（８） 上記（８）式から算出される変速比指令値ｉｐを用いる
ことにより、各部品の寸法公差によるパラメータの変動
や外乱の影響を受けることなく、設計値に応じた変速比
応答を得ることができる。

【００５２】次に、変速比指令値変換部５００は、変速
比指令値ｉｐからステップモータ６４の角位置指令値θ
ｓ（ステップ数）に変換する。このステップモータ角位
置指令値θｓは、変速指令弁６８のスプール６８ａのス
トローク量に相当する。

【００５３】そして、ステップモータ角位置調整部５１
０は、ステップモータ角位置指令値θｓとステップモー
タ６４の実際の角位置θを一致させるため、ステップモ
ータ６４の応答特性に応じて速度（パルスレート）の最
大値を規制したものを角位置指令値θｒとして出力す
る。

【００５４】ここで、上記変速制御弁開口方向演算部４
６０で行われる変速制御弁６３の開口量Ｘ_ST及び開口方
向Ｓｄの演算は、後述する変速指令弁６８のスプール変
位Ｘ_SC、プライマリプーリ１６の軸方向変位（可動円錐
板２２の軸方向変位）Ｘ_PPに基づいて、次のように演算
する。

【００５５】まず、プライマリプーリ１６の軸方向変位
Ｘ_PPを次式により求める。なお、軸方向変位Ｘ_PPの演算
は、次式に基づいて演算を行うか、次式に基づいて予め
設定した図６に示すマップから、実変速比ｉｐ_Rに基づ
いて演算を行う。

【００５６】 Ｘ_PP＝（ｒ_i−ｒ_i0）２tan（β） ………（９） ただし、各変数及び定数は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す
ように、 ｒ_i；プライマリプーリ１６のベルト巻き付き半径 ｒ_i0 ：プライマリプーリの最小半径 β ：プーリ溝の角度 であり、プライマリプーリ１６のベルト巻き付き半径ｒ
_iは、

【００５７】

【数４】

【００５８】より求められる。

【００５９】ただし、各定数は、図４（Ａ）、（Ｂ）に
示すように、 Ｄｃ ：プライマリプーリとセカンダリプーリの距離 Ｌ_B ：Ｖベルトの長さ である。

【００６０】次に、変速リンク６７のステップモータ６
４側の変位量を示す変速指令弁６８のスプール６８ａの
変位量Ｘ_SCは、ステップモータ角位置調整部５１０から
出力される角位置指令値θｒと実際の角位置θが一致し
ている場合は、次式により算出することができる。

【００６１】Ｘ_SC＝θｒ×Ｄｓ ………（１１） ただし、Ｄｓ；ステップモータ６４の１ステップ当たり
の変速制令弁スプール６８ａの変位量である。

【００６２】変速リンク６７の機構の組み立て精度のば
らつきや機械的なガタ、及びステップモータ制御をフィ
ードフォワード制御方式とした場合において、ステップ
モータ６４は角位置指令値θｒと実際の角位置θとの間
にずれが生じる可能性がある（以下、これらのずれを脱
調とする）。

【００６３】この場合、脱調によって生じる変速指令弁
６８のスプール変位分、すなわち、ステップモータ６４
側の変速リンク６７の変位を考慮し、変速指令弁スプー
ル６８ａの変位Ｘ_SCを算出しなければならない。

【００６４】脱調による変速指令弁スプール変位Ｘerr
は、定常的に生じる外乱と考えることができるため、外
乱補償出力の定常値をスプール変位に変換した値と等し
い。

【００６５】したがって、脱調による変速指令弁３８の
スプール３８ａの変位Ｘerrは、外乱を補償する前の変
速比指令値（動特性補償出力演算部４４０）ｉｐ_Aをス
プール３９ａの変位に変換した値Ｘ_SCAと、外乱を補償
した後の変速比指令値ｉｐをスプール変位に変換した値
Ｘ_SC｛ステップモータ角位置θｒから上記（１０）式に
基づいて算出した値｝の偏差にローパスフィルタを施す
ことにより正確に算出することができる。

【００６６】まず、外乱補償前の変速比指令値ｉｐ_Aを
スプール３８ａの変位に変換した値Ｘ_SCAは、 Ｘ_SCA＝ｆ（ｉｐ_A） ………（１２） ただし、ｆ（ｉｐ_A）；変速比を変速指令弁３８のスプ
ール変位＝ステップモータ角位置θに変換するマップま
たは関数で、図５に示すマップなどで構成される。

【００６７】次に、脱調による変速指令弁３８のスプー
ル３８ａの変位Ｘerrは、

【００６８】

【数５】

【００６９】より求められる。

【００７０】ただし、Ｔ_L；予め設定したローパスフィ
ルタ時定数である。

【００７１】また、脱調分を考慮した変速指令弁スプー
ル変位Ｘ_SCCは、次式によって算出する。

【００７２】Ｘ_SCC ＝ Ｘ_SC＋Ｘerr ………（１４） 変速制御弁３６のスプール３６ａの変位Ｘ_STは、上記プ
ライマリプーリ変位Ｘ_PP及び上記変速指令弁スプール変
位Ｘ_SCCから、次の（１５）式より求めることができ
る。

【００７３】 Ｘ_ST ＝ （Ｘ_SCC−Ｘ_PP）／ｉ_L ………（１５） ただし、ｉ_L；リンクレバー比で、変速リンク６７の基
端（フィードバック部材７１と連結した側の端部）から
変速制御弁スプール３６ａまでの距離と、変速指令弁ス
プール３８ａまでの距離の比である。

【００７４】開口方向Ｓｄは、変速制御弁３６のスプー
ル６３ａの変位Ｘ_STより、以下に示す条件に基づいて判
定する。

【００７５】Ｘ_ST≧０ であれば開口方向Ｓｄは減圧方
向（ダウンシフト） Ｘ_ST＜０ であれば開口方向Ｓｄは増圧方向（アップシ
フト） である。

【００７６】そして、開口方向Ｓｄ、及び実変速比ｉｐ
_Rから、予めパラメータ同定実験などに基づいて作成し
た図７に示す時定数マップを用いて時定数Ｔｐを求め
る。

【００７７】アップシフト側の時定数Ｔｐは、図７の変
速比−時定数マップから算出される時定数Ｔｐ_mapをそ
のまま用いればよい。

【００７８】 Ｘ_ST＜０ → Ｔｐ＝Ｔｐ_map ………（１６） 一方、ダウンシフト側の時定数Ｔｐは、変速制御弁スプ
ール変位Ｘ_STに基づいて、予め設定した図８のマップを
用いて求めた係数Ｃｓと、実変速比ｉｐ_Rから、図７の
マップより求めた時定数Ｔｐ_mapより次式に基づいて算
出する。

【００７９】 Ｔｐ＝（１−Ｃｓ）Ｔｐｓ＋Ｃｓ・Ｔｐ_map ………（１７） ただし、Ｔｐｓ；一定開口量以下の時定数で、極端に応
答の遅い値となる。

【００８０】こうして、外乱補償後の変速比指令値ｉｐ
と、外乱補償前の変速比指令値（動特性補償出力演算部
４４０の出力）ｉｐ_Aを、非線形性を考慮して変速指令
弁スプール変位Ｘ_SCAに変換し、その偏差にローパスフ
ィルタを施すことによりステップモータ６４の脱調によ
る変速指令弁３８のスプール３８ａの変位Ｘerrを算出
する。そして、この変位Ｘerrに基づいてステップモー
タ６４の脱調を加味した変速指令弁３８のスプール変位
Ｘ_SCCを求めて、実変速比ｉｐ_Rから算出したプライマリ
プーリ変位Ｘ_PPから変速制御弁３６の開口量Ｘ_ST及び開
口方向Ｓｄを推定演算し、これら開口量Ｘ_ST、開口方向
Ｓｄ、実変速比ｉｐ_Rから制御対象である無段変速機１
７の時定数Ｔｐを決定する。

【００８１】この時定数Ｔｐにより、図９に示すよう
に、推定演算した変速制御弁３６の開口量Ｘ_STと実際の
開口量の偏差を縮小することが可能となって、前記従来
例のように制御対象の動特性と制御対象時定数が一致し
なくなるのを防いで、制御対象のモデル化誤差を低減す
ることにより、ステップモータ６４の脱調や変速リンク
６７などのガタ等に起因する変速比のふらつきを防止し
て予め設定した変速比応答を得ることができ、運転者に
与える違和感を抑制して無段変速機を備えた車両の運転
性を向上させることが可能となる。

【００８２】次に、マイクロコンピュータを主体とする
ＣＶＴコントロールユニット１によって上記変速比制御
を行う場合について、図１０、図１１のフローチャート
を参照しながら説明する。

【００８３】まず、ステップＳ１で所定時間経過した後
に、ステップＳ２へ進んで、無段変速機１７からプライ
マリ回転数Ｎpriとセカンダリ回転数Ｎsec（＝車速ＶＳ
Ｐ）と、運転者の操作に応じたスロットル開度ＴＶＯや
インヒビタースイッチ８からのシフト位置等を読み込
む。

【００８４】ステップＳ３では、上記目標変速比演算部
４１０と同様にして、スロットル開度ＴＶＯをパラメー
タとして車速ＶＳＰに応じた目標変速比ｉｐ_Tを予め設
定したマップなどから算出する。

【００８５】次に、ステップＳ４では、前記実変速比演
算部４３０と同様に、セカンダリ回転数Ｎsec（車速Ｖ
ＳＰ）とプライマリ回転数Ｎpriから実変速比ｉｐ_Rを演
算する。

【００８６】ステップＳ５〜Ｓ９は、上記変速制御弁開
口方向演算部４６０で行われる処理と同様であり、ステ
ップＳ５では上記（１２）式より、外乱補償前の変速比
指令値ｉｐ_Aの前回値（Ｋ−１）をスプール３８ａの変
位に変換した値Ｘ_SCAを演算し、ステップＳ６では、上
記（１１）式より外乱補償後の出力である変速比指令値
ｉｐの前回値（Ｋ−１）に基づいて算出する。

【００８７】そして、ステップＳ７では、上記ステップ
Ｓ５、６で求めた外乱補償前後の変速指令弁３８のスプ
ール３８ａの変位の偏差に、ローパスフィルタ処理を施
したものを、脱調を加味したスプール３８ａの変位Ｘ
_SCCとして上記（１３）、（１４）式より演算する。な
お、このスプール変位Ｘ_SCCが、ステップモータ６４側
の変速リンク６７の変位に相当する。

【００８８】そして、ステップＳ８では、上記（９）式
より、プライマリプール１６の溝幅に対応する可動円錐
板２の軸方向変位Ｘ_PPを実変速比ｉｐ_Rに基づいて演算
してから、上記（１５）式によって変速制御弁３６のス
プール３６ａの開口量Ｘ_STを演算し、ステップＳ９で
は、この開口量Ｘ_STに基づいて、開口方向Ｓｄの判定を
行う。

【００８９】そして、ステップＳ１０では、上記制御対
象動特性演算部４７０と同様に、実変速比ｉｐ_Rと開口
方向Ｓｄ（変速方向）より、アップシフト時には図７の
マップから制御対象時定数Ｔ_Pを求める一方、ダウンシ
フト時には上記（１７）式と同様に、変速制御弁３６の
スプール変位Ｘ_STに基づいて、図８のマップから係数Ｃ
ｓを求めた後に制御対象時定数Ｔ_Pを演算する。

【００９０】次に、ステップＳ１１では、上記動特性補
償出力演算部４４０と同様に、実変速比ｉｐ_R、目標変
速比ｉｐ_T、制御対象時定数Ｔ_Pから動特性補償出力ｉｐ
_Aを演算する。

【００９１】ステップＳ１２では、上記外乱補償定数演
算部４９０と同様にして、ステップＳ１０で求めた制御
対象時定数Ｔ_Pに基づいて、外乱補償器４５０のローパ
スフィルタの時定数Ｔ_Hを求め、ステップＳ１３におい
て、外乱補償器出力ｉｐ_Dを算出する。

【００９２】さらに、ステップＳ１４では、この外乱補
償器出力ｉｐ_Dと上記動特性補償出力ｉｐ_Aより、上記
（８）式に基づいて変速比指令値ｉｐを演算する。

【００９３】そして、ステップＳ１５では、上記変速比
指令値変換部５００と同じく、予め設定したマップ等か
ら、変速比指令値ｉｐからステップモータ角位置θｓに
変換した後、ステップＳ１６において、ステップモータ
６４の応答特性に応じて速度の最大値を規制したものを
ステップモータ角位置指令値θｒとして出力する。

【００９４】こうして、上記ステップＳ１〜Ｓ１６を所
定時間毎などに繰り返して実行することで、上記と同様
に、推定演算した変速制御弁３６の開口量Ｘ_STと実際の
開口量の偏差を縮小することが可能となって、前記従来
例のような制御対象のモデル化誤差を低減して変速比の
ふらつきを防止することができ、外乱を抑制しながら予
め設定した変速比応答を得ることができ、運転者に与え
る違和感を抑制して無段変速機を備えた車両の運転性を
向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す無段変速機の概略構成
図。

【図２】同じく油圧コントロールバルブの概略図。

【図３】同じくＣＶＴコントロールユニットの制御概念
図。

【図４】Ｖベルト式無段変速機の概略図で、（Ａ）はプ
ライマリプーリとセカンダリプーリの関係を、（Ｂ）は
固定円錐板と可動円錐板の関係を示す。

【図５】変速比とステップモータ角位置の関係を示すマ
ップ。

【図６】変速比とプライマリプーリの軸方向変位の関係
を示すマップ。

【図７】変速比と制御対象時定数Ｔ_Pの関係を示すマッ
プ。

【図８】変速制御弁スプール開口量と係数Ｃｓの関係を
示すマップ。

【図９】作用を示すグラフで、目標変速比、変速制御弁
スプール開口量と時間の関係を示す。

【図１０】ＣＶＴコントロールユニットで行われる変速
比制御の一例を示すフローチャートの前半部。

【図１１】同じくフローチャートの後半部。

【図１２】変速比指令値と変速指令弁スプール変位の関
係を示すグラフ。

【図１３】従来例を示し、目標変速比、変速制御弁スプ
ール開口量と時間の関係を示す。

【符号の説明】

１ ＣＶＴコントロールユニット ６ プライマリ回転数センサ ７ セカンダリ回転数センサ １６ プライマリプーリ １７ 無段変速機 １８ 固定円錐板 ２０ プライマリプーリシリンダ室 ２２ 可動円錐板 ２４ Ｖベルト ２６ セカンダリプーリ ３０ 固定円錐板 ３２ セカンダリプーリシリンダ室 ３４ 可動円錐板 ６０ ライン圧制御弁 ６３ 変速制御弁 ６３ａ スプール ６３ｂ ランド ６３Ｔ タンクポート ６３Ｐ プライマリポート ６３Ｌ ライン圧ポート ６３Ｓ セカンダリポート ６４ ステップモータ ６５ ラック ６７ 変速リンク ６８ 変速指令弁 ６８ａ スプール ７０ ライン圧制御弁 ７１ フィードバック部材 ４１０ 目標変速比演算部 ４３０ 実変速比演算部 ４４０ 動特性補償出力演算部 ４５０ 外乱補償器 ４６０ 変速制御弁開口方向演算部 ４７０ 制御対象動特性演算部 ４８０ 動特性補償定数演算部 ４９０ 外乱補償定数演算部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータに駆動される変速制御弁
   からの油圧に基づいて変速比が無段階に可変制御される
   無段変速機と、 車両の運転状態または運転者からの指令に応じて前記無
   段変速機の目標変速比を設定する目標変速比設定手段
   と、 実際の変速比を検出する実変速比検出手段と、 無段変速機に加わる外乱を補償して所定の動特性となる
   よう前記目標変速比に基づいて変速比指令値を演算する
   外乱補償手段と、 実変速比が変速比指令値に一致するように前記アクチュ
   エータ駆動する駆動手段とを備えた無段変速機の変速比
   制御装置において、 前記外乱補償手段は、外乱補償後の変速比指令値と外乱
   補償前の変速比指令値から変速制御弁の開口量を推定演
   算し、この開口量の推定値に基づいて動特性を決定する
   時定数を変更することを特徴とする無段変速機の変速比
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記外乱補償手段は、外乱補償後の変速
   比指令値にローパスフィルタ処理を行った後に変速制御
   弁の開口量を推定演算することを特徴とする請求項１に
   記載の無段変速機の変速比制御装置。
3. 【請求項３】 前記外乱補償手段は、変速制御弁の開口
   方向を推定するとともに、この開口方向に応じて前記時
   定数を変更することを特徴とする請求項１に記載の無段
   変速機の変速比制御装置。