JPS601451A - 無段変速機の制御装置 - 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】 （イ）技術分野 本発明は、無段変速機の制御装置側こ関するものである
。

（ロ）従来技術 従来の無段変速機の制御装置としては、特開昭５７−１
６１３４６号に示されるように、例えはスコツ１ル開度
と車速とに対応させて目標変速比をあらかじめ設定して
おき、この目標変速比と検出された実際の変速比との偏
差をなくすように変速モで夕に変速指令信号を与えるよ
うにしたものがある。しかし、このように目標変速比と
実変速比との偏差を小さくする制御では、車両の運転条
件がひんばんに変動し目標変速比が常に変、化している
ような場合には、偏差の発生に時間遅れがあるために目
標変速比の変化に対する実際の変速動作の追従が遅れ、
常にある程度の偏差を生じた状態で運転が続行される場
合がある。従って、エンジンが目標の運転線に沿って運
転されないこととなり、燃料消費量が増大し又排気ガス
の処理に関しても好ましくないという問題点があった。

変速応答性を改善する一方法として本出願人は特願昭５
７−２２７３７４号「無段変速機の制御方法」　（昭和
５７年１２月２８日出願）において、目標変速比と実変
速比との偏差に偏差の微分値を加算した信号に応じて変
速モータを駆動する方法を開示した。しかし、この方法
においても、偏差の微分値を加算することにより変速応
答性の一定程度の改善は得られるものの、偏差の発生に
時間遅れがあるために目標変速比の変動が激しい場合に
は目標変速比どおりの運転条件を達成することはできな
かった。

（ハ）発明の目的 本発明は、目標変速比がひんばんに変動する場合であっ
てもこれに実変速比を追従させることができる無段変速
機の制御装置を得ることを目的としている。

（ニ）発明の構成 本発明は、目標変速比の微分値に応じた修正値を１」襟
度速比に対して演算することにより修正目標変速比信号
を設定し、この修正目標変速比信号と実変速比信号との
偏差をなくすように変速アクチュエータを制御すること
により上記問題点を解決する。すなわち、本発明による
無段変速機の制御装置は、検出した実際の車両の運転状
態から目標変速比信号を決定するｔｌ目標速比決定手段
と、目標変速比信号に対して［］標変速比信号の微分値
に応じた値を演算して修正目標変速比信号どする修正目
標変速比演算手段と、実際の変速比を検出する実変速比
検出手段と、修正目標変速比信号と実変速比信号との偏
差をなくすように変速アクチュエータに変速指令信号を
出力する変速指令信号演算手段とを有している。

（ホ）実施例 以下、未発りＪの実施例を添伺図面の第１〜６図に基づ
いて説明する。

（第１実施例） 第１図に、無段変速機の動力伝達板梧を示す。

この無段変速機は前進用クラ・ンチ４又は後退用クラッ
チ２４を締結することにより、入力１：１２の回転を駆
動プーリ６、■ベルＩ・５０、従動プーリ５１等を介し
て出力軸７６及び７８に伝達することができる。この無
段変速機は、入力軸２、前進用クラッチ４、駆動プーリ
６、駆動軸８、オイルポンプ、１０、駆動ギア１２、被
動ギア１４、回転とい１６、油だまり１８、ピトー管２
０、副軸２２、後退用クラッチ２４、ギア２６・　２８
・　３０．３２及び３４、ピストン室３６及び３８、固
定円すい板４０、駆動プーリシリンダ室４２、可動円す
い板４４、回転とい４６、油だまり４７、ピト−管４８
、■ベルト５０、従動プーリ５１、従動軸５２、固定円
すい板５４、従動プーリシリンダ室５６、スプリング５
７、可動円すい板５８、ギア６０、リングギア６２、デ
フケース６４、ピニオンギア６６及び６８、差動装置７
０、サイトギア７２及び７４、及び出力軸７６及び７８
、から構成されているが、これらについての詳細な説明
は省略する。なお、説明を省略した部分の構成について
は、本出願人の出願に係る特願昭５７−１８４６２７号
「油圧式自動クラッチの制ｉＪＤ装置Ｊ　（昭和５７年
１０月２２日出願）に記載されている。

第２図に、無段変速機の制御装置を示す。この無段変速
機の制御装置は、第２図に示すように、オイルポンプ１
０、ライン圧ａ＋圧５ｐ　１．０２、マニアル弁１０４
、変速制御弁１０６、クラッチ完全締結制御弁１０８、
変速モータ（ステンプモータ）１１０、変速操作機構１
１２、スロットル弁１１４、スターティング弁１１６、
スター１−　Ｘ周整弁１１８、最大変速比保持弁１２’
　Ｏ、リバースインヒビター弁１２２、潤滑弁１２４、
タンク１３０、電子制御装置３０Ｃ１＠を有しており、
これらは互いに図示のように連結されており、また前進
用クラッチ４のピストン室３６、後退用クラッチ２４の
ピストン室３８、駆動プーリシリンタ室４２、従動プー
リシリンダ室５６、及びピト−？１１２０及び４８とも
接続されている。変速アクチュエータを構成するステッ
プモータ１１０の作動を制御することにより変速比を連
続的に制御コ１１することができるが、これらについて
は詳Ｍ１１な説明を省略する。なお、説明を省略した部
分の構成については前述の特願昭５７−１８４６．２７
号に記・成されている。

次に、変速モータ（ステップモータ）１１０及びフォー
スモータ２２４の作動を制御する変速制御装置３００に
ついて説明する。

変速制御装置３００には、第３図に示すように、エンジ
ン回転速度センサー３０１、車速センサー３０２、エン
ジン負荷センサーであるスロットル開度センサー（又は
吸気管負圧センサー）３０３、シフトポジションスイッ
チ３０４、変速基準スイッチ２９８、エンジン冷却水温
センサー”３０６及びブレーキセンサー３０７からの電
気信号が入力される。エンジン回転速度センサー３０１
はエンジンのイグニッション点火パルスからエンジン回
転速度を検出し、また車速センサー３０２は無段変速機
の出力軸の回転から車速を検出する。スロットル開度セ
ンサー（又は吸気管負圧センサー）３０３はエンジンの
スロットル開度を電圧信号として検出する（吸気管負圧
センサーの場合は吸匁、管負圧を電圧信号として検出す
る）。シフトポジションスイッチ３０４は、マニアルバ
ルブ１０４がＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｌのどの位置にあるかを
検出する。変速基準スイッチ２９８は、変速操作機構１
１２のロッド１８２が変速比の最も大きい位置にきたと
きにオンとなるスイッチである。エンジン冷却水温セン
サー３０６は、エンジン冷却水の温度が一定値以下のと
きに信号を発生する。ブレーキセンサー３０７は、車両
のブレーキが使用されているかどうかを検出する。エン
ジン回転速度センサー３０１及び車速センサー３０２か
らの信号はそれぞれ波形整形器３０８及び３０９を通し
て入力インターフェース３１１に送られ、またスロット
ル開度センサー（又は吸気管負圧センサー）３０３から
の電圧信号はＡＤ変換機３１０によってデジタル信号に
変換されて入力インターフェース３１１に送られる。変
速制御装置３００は、入力インターフェース３１１．Ｃ
ＰＵ（中央処理装置）３１３、基準パルス発生器３１２
、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３１４、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３１５、及び出力インターフェー
ス３１６を有しており、これらはアドレスバス３１９及
びデータバス３２０にょって連絡されている。基準パル
ス発生器３１２は、ＣＰＵ３１３を作動させる基準パル
スを発生させる。ＲＯＭ３１４には、ステップモータ１
１０及びフォースモーク２２４を制御するためのプログ
ラム、及び制御に必要なデータを格納しである。

ＲＡＭ３１５には、各センサー及びスイッチからの情報
、制御に必要なパラメータ等を一時的に格納する。変速
制御装置３００からの出力信号は、それぞれ増幅器３１
７及び電流制御器３１８を介してステップモータ１１０
及びフォースモーク２２４に出力される。

次に、この変速制御装置３００によって行なわれるステ
ップモータ１１０の具体的な制御の内容について説明す
る。なお、変速制御装置３００はフォースモーク２２４
の制御も行なうが、これは本発明と直接的な関連を有し
ないので説明を省略する。説明を省略した部分は前述の
特願昭５７−１８４６２７号に記載しであるものと同様
である。

第４図に制御フローチャートを示す。まず、ステップ９
０２において運転状態を示す各種信号の読み込みを行な
う。すなわち、エンジン回転速度センサー３０１からの
エンジン回転速度Ｎ、車速センサー３０２からの車速信
号Ｖ及びスロットル開度センサー３０３からのスロット
ル開度信号ＴＨの読み込みを行なう。次いで、シフトレ
バーがＤレンジにあるかＬレンジにあるかの判別を行な
い（ステップ９０４）、Ｄレンジにある場合にはステッ
プ９０６に進んでＤレンジ目標変速比信号を検索し、ま
たＬレンジにある場合にはステップ９０８に進んでＬレ
ンジ目標変速比信号を検索する。Ｄレンジ又はＬレンジ
の目標変速比信号を検索した後、ステップ９１０に進み
、現在のルーチンにおける目標変速比信号と前回ルーチ
ンにおける目標変速比信号との差Δｉを算出する。この
第４図に示す制御ルーチンは所定の短い時間間隔で繰り
返し行なわれるため、△ｉは目標変速比信号の変化率、
すなわち目標変速比を時間で微分したものを示すことと
なる。次いで、ステップ９１２において修正目標変速比
信号、ｉｍを演算する。

ｉｍは ｉｍ＝ｉｄ＋ΔｉＸＫ によって算出される。ここでｉｄは目標変速比信号、ま
たＫは所定の定数である。次いで、ステ・ンプ９１４に
おいて実変速比ｉＲを検出し、ステ・ンプ９１６に進ん
で修正目標変速比ｉｍと実変速比ｉＲとの偏差ｅに基づ
いて変速指令信号を演算する。この変速指令信号は、偏
差ｅをなくすように毛−ダ ステ、　’；”Ｔ’１０を作動させる信号である。次Ｕ
・で、ステンプ９１８において」二記変速指令信号を変
速アクチュエータであるステ・ンプモーク１１０に出力
する。

１−記制御をブロック図として示すと第５図に示すよう
になる。目標変速比決定手段９５０には、小円の運転状
態を示す各種の信号９５２（車速信じ、エンジン回転速
度信号、フロ・ントル開度信号チ′・）か人力され、目
標変速比決定手段９５０はこの人力信号に基づいて目標
変速比イＦ号９５４を出力する。この目標変速比信号９
５４は修正目標変速比決定手段９５６に入力される。修
正目標変速比決定手段９５６においては、［］標変速比
信号９５４に、これの微分イブ１に定数を乗したものを
加算する。こうしてイ１ノ・られた修正目標変速比信号
９５８は、変速指令信号演算手段９６０に入力される。

変速指令信号演算手段９６０には、実変速比検出手段９
６２からの実変速比信号９６４も入力されている。変速
指令信号演算手段９６０は、修正目標比信号９５８と実
変速比信号９６４との偏差をなくす変速指令信号９６６
を変速アクチュエータ９６８に出力する。こうすること
によって、無段変速機９７０の変速比が所定の変速比と
なるように制御される。無段変速機９７０の実際の変速
比は、実変速比検出手段９６２によっ−て検出される。

上記のように目標変速比を修正することにより、変速応
答性が改善される。すなわち、ｌ」襟度速比信号が変速
比大側に変化している場合には、その微分値が目標変速
比信号に加算されるため、修正目標変速比信号は目標変
速比信号よりも変速比大側に修正されることとなり、変
速速度が増大される。また、逆に目標変速比が変速比小
側に変化している場合には、その微分値は負の値となる
ため修正目標変速比信号は変速比小側に修正されること
となる。また、目標変速比が変化していない場合には微
分値か０となるため、修正目標変速１ヒ信号は目標変速
比信号と一致する。

本発明の効果を第６図を参照して説明する。第６図は横
軸に時間を取り、縦軸にそれぞれ車速、スロットル開度
、変速比、及びエンジン回転速度を示したものである。

図中で実線が実変速比及び実エンジン回転速度を示し、
一点鎖線が目標変速比及び（ｊ標エンジン回転速度を示
し、また破線が修正１−１標変速比を示す。これから明
らかなように、目標変速比が変化している場合には、実
変速比は修正目標変速比と一致せず、ある程度の偏差を
生じる。しかし、目標変速比と実変速比とはほとんと一
致している。このため、実エンジン回転速度は目標エン
ジン回転速度とほぼ一致し、所望どおりの運転状態で運
転させることができる。

（へ）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、ｌｊ−えられ
た変速指令信号に応じて変速比を連続的に制御可能な変
速アクチュエータを有する無段変速機の制御装置におい
て、検出した実際の中肉の運転状態から目標変速比信号
を決定する１」襟度速比決定手段と、目標変速比信号に
対して１」襟度速比信号の微分値に応じた値を演算して
修止］」襟度速比信号とする修正目標変速比演算手段と
、実際の変速比を検出する実変速比検出手段と、修正１
１標変速比信号と実変速比信号との偏差をなくすように
変速アクチーエータに変速指令信号を出力する変速指令
信号演算手段とを有するので、１］標変速比がひんばん
に変化する運転状＃１においても実変速比をこれに正確
に追従させることができ、エンジンを所望どおりのｊ■
転状＃１に制御することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＶベルｉ・式無段変速機の断面図、第２図は制
御装置全体を示す図、第３図は制御２ｍ装置を示すブロ
ック図、第４図は制御フローチャー１・を示す図、第５
図は本発明の構成を示すブロック図（クレーム対応図）
、第６図は変速時の各信号の変化特性を示す図である。 特許出願人　日　産　自　動　車　株　式　会　社代理
人　弁　理　士　宮　内　利　行 手続補正書 昭和５７年２月２２日 特許庁長官　若杉和夫殿 ■　事件の表示 昭和５８年特許願第１０７７８５号 ２　発明の名称 無段変速機の制御装置 ３、補止をする者 事件との関係　勃　許　出　願　人 住所　神奈川県横浜市神奈用区宝町二番地氏名（名称）
（３９９）日産自動車株式会社代表渚　石原　俊 ４、代理人 ５　補１１−命令の１１伺 自　発 ６、補止の対象 明＃ｌｌＩ害の発明の詳細な説明の欄及び図面７　袖］
Ｉの内容 （１）明Ｎ］１１書第１３頁ｌＯ行〜１３行に「図中で
実線が・・・修正目標変速比を小ｊ。」とあるのを、　
１図中で実線か目標変速比及び目標エンジン回φＩｉ’
、＋！ｉｔ！↓を小し、一点鎖線か実変速比及び実エン
ジン回Φ速変を示し、また破謀か修１「目標変速比を示
す。」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 与えられた変速指令信号に応じて変速比を連続的に制御
   可能な変速アクチュエータを有する無段変速機の制御装
   置において、 検出した実際の車両の運転状態力１ら目標変速比信号を
   決定する目標変速比決定手段と、目標変速比信号に対し
   て目標変速比信号の微分イ１こ応じｔこ（１ｈを演初凡
   て修正目標変速比信号とする１５正目標変速比演算手段
   と、実際の変速比を検出する実変速比検出手段と、修正
   目標変速比信号と実変速比（６号との偏差をなくすよう
   に変速アクチュエータに変速指令信号を出力する変速指
   令信号演算手段−とを有することを特徴とする無段変速
   機のｆｆｊｌ　ａｌｌ装置。