JPS604658A - 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に関するものである。

（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、例えばスロットル開度
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ータ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、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布って運転されない
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１ぐｎ
昭５７−２２７３７４号［無段変速機の制御力法」　（
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（＋ｌｊを加舒した信
号に応し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、
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 未発明は、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が所定値以上の場合には
、目標変速比と実変速比との偏差の積分値を変速指令信
号に対して演算することにより修正変速指令信号とし、
この修正変速指令信号によって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消する。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目標変速比
決定手段と、目標変速比信号の微分値を算出する微分手
段と、実際の変速比に対応する実変速比信号を検出する
実変速比検出手段と、目標変速比信号と実変速比信号と
の偏差を算出する偏差演算手段と、目標変速比信号の微
分値の絶対値が所定信置−にの場合は目標変速比信号と
実変速比信号との偏差の積分値を修正値として設定し、
所定値以下の場合は修正値をＯに清算する修正値演算手
段と、目標変速比信号と実変速比信号との偏差をなくす
変速指令信号を演算する変速指令信号演算手段と、変速
指令信号に修正値を演算して修正変速指令信号とし、こ
れを変速アクチュエータに出力する修ｉＥ変速指令信号
演算手段とを有してｌ／λる。

（ホ）実施例 以Ｆ、本発明の実施例を添伺図面の第１〜７図に基つい
て説明する。

（第１実施例） 第１図に、無段変速機の動力伝達機構を示す。

このフ！１（段変速機は前進用クラッチ４メは後御用ク
ラッチ２４を綿結することにより、入力軸２の回ΦＪζ
を駆動プーリ６、■ベルト５０、従動ブー１）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、前進用クラン壬４、駆動プ
ーリ６、駆動軸８、オイルポンプＩＯ１駆動ギア１２、
被動ギア１４、回転とい１６、油だまり１８、ピト−竹
２０、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３８．１占
１定円ずい板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ｌ−−Ｑ
Ｑ’　４８、Ｖベル１−５０、従動ブーＩＪ　５１、従
動１１ｉｌＩ＋　５２、固定円すい板５４、従動プーリ
シ１）ンダ室５６、スプリング５７、可動円すｌ／）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７０、サイドギア７
２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１こついては、本出願人の
出願に係る特願昭５７−１８４６２７号［油圧式自動ク
ラッチの制御装置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、ライン圧調圧弁１０２、マニアル弁１０４、変速制
御弁１０６、クラ・ンチ完全締結制御弁１０８、変速モ
ータ（ステ・ンプモーク）１１０、変速操作機構１１２
、スロットル弁１１４、スターティング弁１１６、スタ
ート調整弁１１８、最大変速比保持弁１２０、す／゛・
−スインヒビター弁１２２．潤滑弁１２４、タンク１３
０、′重子制御装置３００等を有しており、これらは１
ノーいに図示のように連結されており、また前進用フラ
ンチ、４のピストン室３６、後退用クラッチ２４のピス
トン室３８、駆動プーリシリンダ室４２、従動プーリシ
リンダ室５６、及びピト−管２０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ｒ
ｌｎ制御することができるが、これらについては詳細な
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５７−１８４６２７号に記載されて
いる。

次に、変速モータ（ステップモータ）１１０及びフォー
スモーク２２４の作動を制御する変速制ｉｔ’ｌｌ装鎖
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庶センサー（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（吸気省負圧セ
ンサーの場合は吸気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１１２
のロンド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
換されて人力インターフェース３１１に送られる。変速
制御袋、７／−１３００は、入力インターフェース３１
１、ＣＰＵ（中央処理装置）３１３、基準パルス発生器
３１２、ＲＯＭ（リートオンリメモリ）３１４、ＲＡＭ
（ラングムアクセスメモリ）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３
１９及びデータバス３２０によってｉＪｆ縮されている
。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。ｒ、０Ｍ３１４には、ステ
ップモータ１１０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
；Ｉｊ制御装＠、　３００からの出力信号は、それぞれ
増幅器３１７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、変速ル制御装置３００はフォースモーク２２
４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
エンジン回転速度信号Ｎ、車速センサー３０２からの車
速信号Ｖ及びスロットルメ開度センサー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、プ９０．８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９１
０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４１１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。次いて、ステフプ９１２において実変速
比ｉＨを検出し、ステフプ９１４に進んで目標変速比ｉ
　＋）と実変速比ｉＨとの偏Ｉ差ｅを演算する。次いで
、前述のステフプ９１Ｏで言１算した△ｉが所定の小さ
い仙Ｃ以下であるかどうかを判断しくステップ９１６）
、△ｉ〉Ｃの場合は偏差ｅの値を積分し、積分値Ｅをめ
る（ステフプ９１８）。△ｉ≦Ｃの場合はステップ９２
０に進んでＥの値をＯに清算する。次いて、ステップ９
２２において変速指令信号の演算を行なう。このステッ
プ９２２において演算される変速指令信号は、目標変速
比ｉｏと実変速比ｉＲとの偏差ｅをなくすようにステッ
プモータ１１０を作動させる信号である。次いで、ステ
ップ９２４において上記変速指令信号に前述の積分値Ｅ
又は積分値Ｅに比例した値を演算（加算）シて修正変速
指令信号とし、この修正変速指令信号を変速アクチュエ
ータであるステップモータ１１０に出力する（ステップ
９２６）。

上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、車両の運転状態
を示す各種の信号９５２（車速信号、エンジン回転速度
信号、スロットル開度信号等）が入力され、目標変速比
決定手段９５０はこの入力信号に基づいて目標変速比信
号９５４を出力する。この目標変速比信号９５４は微分
手段９５６及び偏差演算手段９５８に入力される。微分
手段９５６においては、目標変速比信号９５４の微分値
を算出する。こうして得られた微分値信号９６０は、修
正値演算手段９６２に入力される。

一方、偏差演算手段９５８には、目標変速比信号９５４
に加えて実変速比検出手段９６４からの実変速比信号９
６６も人力されている。偏差演算子１９９５８は、目標
比信号９５４と実変速比信号９６６どの偏差を算出し、
偏差信号９６８を修正４ｆｉ演錘手段９６２及び変−速
指令信号演算手段９７０に出力する。変速指令信号１ｕ
ｔ算手段９７０ては偏差をなくす変速指令信号９７２が
演算される。一方、修正値演算手段９６２では入力され
る微分値信号９６０及び偏差信号９６８に基づいて修正
値の演算が行なわれる。すなわち、微分（１ｉ′ｉ信号
９６０が所定値よりも大きい場合には偏差信号９６８を
積分したイ１ス１又は積分値に比例したイ１−１を修正
値とし、また微分値信号９６０が所定値よりも小さい場
合には修正値を０とする。なお、このようにして微分値
信号９６０が小さい場合に修正値を清算することにより
、実変速比のオーバシュートを防１トすることができる
。こうして修正値演算手段９６２において算出された修
正値信号９７４は修正変速指令信号演算手段９７６に入
力される。修正変速指令信号演算手段９７６では変速指
令信号９７２に対して修正値信号９７４を演算（加算）
して、修正変速指令信号９７８を変速アクチュエータ１
１０に出力する。こうすることによって、無段変速ａ９
８０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９８０の実際の変速比は、実変速比検出手段
９６４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、目標変速比信号が変化し
ている場合には、その微分値は比較的大きい値になり、
偏差の積分値に応じた修正が変速指令信号に加えられる
こととなり、変速速度が増大され、特に一定加減速時に
実変速比が目標変速比に正確に追従する。なお、目標変
速比がほとんど変化していない場合には微分（ｆｉがほ
ぼＯとなるため、積分値に応じた修正を中止するので実
変速比にオーバーシュートを生じることなく、修正変速
指令信号は変速指令信号とほぼ一致する。

本発明の効果を第６及び７図を参照して説明する。第６
及び７図は横軸に時間を取り、縦軸にそれぞれ車速ゝ、
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。第６図が従来の制御特性を示し、第７図
が発明による制御特性を示す。図中で破線が実変速比及
び実エンジン回転速度を示し、実線が目標変速比及び目
標エンジン回転速度を示す。これから明らかなように、
第６図に示す従来の制御では、目標変速比が変化してい
る場合に、実変速比の目標変速比に対する追従の遅れが
あり、ある程度の偏差を生じる。一方、本発明による場
合は、第７図に示すように、目標変速比が変化している
場合に目標変速比と実変速比とはほとんど一致している
。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。また、目標変速比がほとんど変化しなくな
ると積分値に応じた修正を中止するので、第７図に仮想
線で示したようなオーバーシュートを実変速比に生じる
こともない。

（へ）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、−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から目標変速比信号を
決定する目標変速比決定手段と、目標変速比信号の微分
値を算出する微分手段と、実際の変速比に対応する実変
速比信号を検出する実変速比検出手段と、目標変速比信
号と実変速比信号との偏差を算出する偏差演算手段と、
目標変速比信号の微分値の絶対値が所定値具」二の場合
は目標変速比信号と実変速比信号との偏差の積分値を修
正値として設定し、所定値以下の場合は修正値をＯに清
算する修正値演算手段と、目標変速比信号と実変速比信
号との偏差をなくす変速指令信号を演算する変速指令信
号演算手段と、変速指令信号に修正値を演算して修正変
速指令信号とし、これを変速アクチュエータに出力する
修正変速指令信号演算手段とを有するので、目標変速比
がひんばんに変化す′る運転状態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
おりの運転状態に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＶベルト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図は制御装置を示すブロック図
、第４図は制御フローチャートを示す図、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
は従来の制御装置による変速時の各信号の変化特性を示
す図、第７図は本発明の制御装置による変速時の各信号
の変化特性を示す図である。 １１０・・・ステップモータ（変速アクチュエータ）、
９５０・・・目標変速比決定手段、９５６・・・微分手
段、９５８・・・偏差演算手段、９６２・拳・修正値演
算手段、９６４Φ中・実変速比検出手段、９７０・・・
変速指令信号演算手段、９７６・・・修正変速指令信号
演算手段、９８０争・・無段変速機。 −管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 グ４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から目標変速比信号を決
   定する目標変速比決定手段と、目標変速比信号の微分値
   を算出する微分手段と、実際の変速比に対応する実変速
   比信号を検出する実変速比検出手段と、目標変速比信号
   と実変速比信号との偏差を９出する偏差演算手段と、目
   標変速比信号の微分値の絶対値が所定値以上の場合は目
   標変速比４８号と実変速比信号との偏差の積分値を修正
   値として設定し、目標変速比信号の微分値の絶対値か所
   定値以下の場合は修正値をＯに清算する修正値演算手段
   と、目標変速比信号と実変速比信号との偏差をなくす変
   速指令信号を演算する変速指令信号波■手段と、変速指
   令信号に修正値を演算して修正変速指令信号とし、これ
   を変速アクチュエータに出力する修正変速指令信号演算
   手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装置
   。