JPS62187628A - 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）Ｉ糸業上の利用分野 本発明は、無段変速機の制御装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来の無段変速機の制御装置としては、例えば特開昭６
０−８１５６０号公報に示されるものがある。この無段
変速機の制御装置は、フィードフォワード制御量決定手
段と、フィードバック制御ｈ■決定“Ｌ段と、フィード
バック制御を行うかフィードフォワード制御を行うかを
選択する判断手段と、を有している。フィードバック制
御の際には、フィードフォワード制御量とフィードバッ
ク制御Ｉ１１とを加算した信号により変速指令が行われ
、またフィードフォワード制御の際には、フィードフォ
ワード；ｔ制御：１［により変速指令が行われる。これ
によりフィードバック制御とオープンルーブルリ御とを
運転条件に応じて切換えて便用することかできるので、
変速比の誤差を修正することができ、しかもハンチング
を生じない無段変速機の制御装置とすることができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の無段変速機の制御装
置には、例えば急激にアクセルペダルを操作した変速の
際の変速終了時にショックを発生ずるという問題点があ
る。すなわち、定常走行状態からアクセルペダルを大き
く踏み込んだ場合のように目標値と実際値との偏差が大
きい場合には偏差によるフィードバック制御量が大きく
なり、変速終了間際にオーバーシュートし、無段変速機
の入力回転速度の変化率が大きくなる。このため、慣性
によるトルク変化が車両のショックとして現われること
になる。本発明は、このような問題点を解決することを
目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本出願の第１の発明は、偏差によるフィードバック制御
量を演算する際に計算に使用する偏差に；−１限値を設
けることにより、上記問題点を解決する。すなわち、こ
の制御装置は、車速及びエンジン負荷の両方又はいずれ
か一方に基づいて変速アクチュエータのフィードフォワ
ード制御量を決定するフィルドフォワード制御手段と、
車速及びエンジン負荷の両方又はいずれか一方により無
段変速機の入力回転速度又は変速比の目標値を決定する
目標値決定手段と、入力回転速度又は変速比の実際値と
目標値との偏差を演算する偏差演算手段と、偏差演算手
段によって演算された偏差が所定値よりも小さい場合に
はそのまま偏差を出力し、所定値よりも大きい場合には
所定値を出力する偏差制限手段と、偏差制限手段からの
出力信号に応じて変速アクチュエータのフィードバック
制御り先を決定するフィードバック制御手段と、フィー
ドフォワード制御手段及びフィードバック制御手段から
のイに号に基づいて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手段と、を有している。

また、本出願の第２の発明は、偏差の積分値をフィード
バック；トリ御計決定の際に用いるものの場合に、偏差
が大きいときには積分値加算を行わないことにより、上
記問題点を解決する。１−なわち、この制御装置は、車
速及びエンジン負荷の両方又はいずれか一方に基づいて
変速アクチュエータのフィードフォワード制御量を決定
するフィードフォワード制御手段と、車速及びエンジン
負荷の両方又はいずれか一方により無段変速機の入力回
転速度又は変速比の目標値を決定する目標値決定手段と
、入力回転速度又は変速比の実際値と目標値との偏差を
演算する偏差演算手段と、偏差演算手段によって演算さ
れた偏差を積分処理する積分手段と、偏差演算手段によ
る偏差及び積分手段による積分値に基づいて変速アクチ
ュエータのフィートバックル１ｊ御量を決定するフィー
ドバック制御手段と、上記偏差の絶対値が所定値より大
きい場合には積分手段からの信号のフィードハック制御
手段への入力を停止させると共に積分手段を初期状態に
リセットする積分制御停止手段と、フィードフォワード
制御手段及びフィードバック制御手段からの信号に基づ
いて変速アクチュエータに変速指令信号を出力する変速
指令手段と、を有している。

（ホ）作用 第１の発明の場合、例えば目標入力回転速度と実際入力
回転速度との偏差が所定値以上になると、偏差Ｆｌ＋ｌ
Ｊ限手段はこの一定の所定値を出力することになる。従
って、この状態では偏差が大きくなってもフィードバッ
ク制御量はこれ以上増大しないことになる。これにより
変速終了間際の変速比変化速度が低下し、入力回転速度
の変化が円滑になり、発生するショックを低減すること
ができる。

また、第２の発明では、偏差が所定値以上になると偏差
の積分値に基づくフィードバック制御量を加算しないよ
うにするので、上記と同様に変速終了付近における変速
比変化速度を低下することかできる。

（へ）実施例 第３図に、本発明の制御装置により変速り弓＆制御され
る無段変速機の動力伝達機構を示す。この無段変速機は
１）「進用クラッチ４又は後退用クラッチ２４を締結す
ることにより、入力軸２の回転を駆動プーリ６、Ｖベル
ト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
、萌進用クラッチ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１
６、油だまり１８、ピトー管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、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、ピトー管４８、Ｖベルト５０．従動プーリ
５工、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５７、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７０．サイドギア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
開昭５９−７５８４０号公報「油圧式自動クラッチの制
御装置」に記載されている。

第４図に、無段変速機の油圧制御装置を示す。

この無段変速機の油圧制御装置は、オイルポンプｌＯ、
ライン圧調圧弁１０２、マニアル弁１０４、変速：ＷＪ
御弁１０６、クラッチ完全締結制御弁１０８、変速モー
タ（ステップモータ）１１０（変速アクチュエータ）、
変速制御機構１１２、スロットル弁１１４、スターティ
ング弁１１６、スタートＡ整弁１１８、最大変速比保持
弁１２０、リバースインヒビター弁１２２、潤滑弁１２
４、タンク１３０等を打しており、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
動プーリシリンダ室４２、従動プーリシリンダ室５６、
及びピトー管２０及び４８とも接続されている。これら
の弁等についての詳細１な説明は省略する。なお、説明
を省略した部分については面述の特開昭５９−７５８４
０号公報に記載されている。

第５図にステップモータ１１０（変速アクチュエータ）
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を示す。変速制御装置３００は、入力インター
フェース３１１．ＣＰＵ（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、
不揮発メモリ３２２、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によって連絡されており、この変速制御装置
３００にはエンジン回転速度センサー３０１、車速セン
サー３０２、スロットル開度センサー３０３、シフトポ
ジションスイッチ３０４、変速Ｊ、ｆ準スイッチ２９８
（変速基準位置センサー）、エンジン冷却水温センサー
３０６、ブレーキセンサー３０７及びスタート圧検出圧
力センサー３２１からの信号が入力され、ステップモー
タ１１０及びフォースモータ２２４へ信号が出力される
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、前述の特開昭５９
−７５８４０号公報に記載されている。

第６図にフォースモータ制御ルーチン５００及び第７図
に完全締結１（Ｊ御ルーチン６００を示す。

これらについては前述の特開昭５９−７５８４０号と同
様であるので詳細な説明を省略する。

完全締結ル［御ルーチン６００に引き続いて第８〜１０
図に示すステップモータ制御ルーチン７００か実行され
る。まず、シフト・ポジションの読込みを行い（ステッ
プ７０５）、次いでＤレンジかどうかを判断しく同７０
７）、Ｄレンジの場合にはＤレンジ目標タービン回転速
度ＴＲＰＭの検索を行う（同９０２）。ステップ７０７
でＤレンジでない場合にはＬレンジであるかどうかを判
断しく同７０９）、Ｌレンジの場合にはＬレンジ１１標
ターヒン回転速度ＴＲＰＭの検索を行う（同９０４）。

ステップ９０２又はステップ９０４で１１標タ一ビン回
転速度ＴＲＰＭの検索を終えた後は、中速ＶＳの読込み
を行い（同９０６）、次いでＴＲＰＭ及びＶｓに基づい
てステップモータ位置Ｏ８を算出する（同９０８）。

このθＳはフィードフォワード制御量である。次いで、
実際のタービン回転速度Ｎｔを読込み（同９１０）、目
標タービン回転速度ＴＲＰＭと実タービン回転速度Ｎｔ
との偏差ｅを演算する（同９１２）。次いで、偏差ｅの
絶対値か所定値Ｃ２（例えば、３００ｒｐｍ）よりも小
さいかどうかを判断しく同９１４）、ｅの絶対値かＣ２
よりも小さい場合には偏差ｅの値をｅｌに設定しく同９
１６）、後述のステップ９２４に進む。

また、偏差ｅの絶対値がＣ２よりも大きい場合には、ｅ
がＯよりも大きいかどうかを判断しく同９１８）、ｅが
０よりも大きい場合にはＣ２の値をｅｌに設定し、また
ｅの値が負の場合には−Ｃ２をｅ、に設定しく同９２２
）、ステップ９２４に進む。ステップ９２４では上述の
ようにして得られたｅ、に定数Ｋｐを乗じ、この値をＰ
とする。このＰの値がフィードバック制御量のうちの偏
差対応分である。次いで偏差ｅの絶対値が所定値ＣＩ　
（例えば、５００ｒｐｍ）よりも小さいかどうかを判断
しく同９２６）、ｅの絶対値がＣＩよりも小さい場合に
は、ｅｌを積分したものに定数Ｋｉを乗じたものを■と
する（同９２８）。また、ｅの絶対値が０１よりも大き
い場合にはＩを０にする。すなわち、積分器をリセット
する（同９３０）。ステップ９２８又はステップ９３０
からはステップ９３２に進み、ＩとＰとを加算したもの
をＤｐｉとする。このＤｐｉがフィードバック制御量で
ある。次いで、１）「述のＯ５とＤｐｉとを加算し、こ
れを目標パルス数Ｎ。又はＮＬとする（同９３４）。な
お、Ｎ、はＤレンジの場合のもの、またＮしはＬレンジ
の場合のものである。次いでＮ。又はＮＬか変速比大側
の限界値に相当するパルス数より小さい値である負であ
るかどうかを判断しく同９３６）、Ｎｏ又はＮ１、か負
の場合には４１７分値加算を停＋ＬＬ（同９３８）、次
いでＤｓを０に設定しく同９４０）、ステップ７７８に
進む。また、ステップ９３６でＮ、又はＮ、が０以上の
場合には、Ｎ　Ｉ）又はＮＬか無段変速機の変速範囲内
の最小である変速比に対応する値である所定値Ｈｉより
も大きいかどうかを判断しく同９４２）、Ｎｏ又はＮ、
がＨｉよりも小さい場合にはそのままステップ７７８に
進み、またＮ。又はＮＬがＨｉよりも大きい場合には積
分値加算を停止しく同９４４）、次いでＤｓをＨｉに設
定しく同９４６）、ステップ７７８に進む。ステップ７
７８以下及び前述のステップ７０９でＬレンジでない場
合（すなわち、Ｒ，Ｐ、Ｎレンジの場合）の制御につい
ては１而述の特開昭５９−７５８４０号と同様である。

結局上記のようなルーチンにより次のような制御か行わ
れることになる。まずステップ９０８でフィードフォワ
ードｉｔａ制御量が計算される。ステップ９２４でフィ
ードバック制御量のうち、偏差対応分Ｐか計算さね、ま
たステップ９２８で偏差の村１分値対応分Ｉか計算され
る。ステップ９３２てＩとＰとを加算することにより、
フィードバック制御量Ｄｐｉが算出される。

偏差ｅの絶対値が０２よりも小さい場合にはその偏差ｅ
の値に定数Ｋｐを乗じたものがＰの値とされる。従って
、Ｐの値は実際の偏差ｅに比例して変化する値となる。

一方、偏差ｅの絶対値が０２よりｂ大きい場合には一定
の値Ｃ２ににｐを乗じたものをＰとする。従って、Ｐの
値は常に一定の値となる。これにより大きな偏差を生じ
た場合にもＰの値は所定値以上にはならないことになる
。

また、偏差ｅの絶対値が所定値Ｃ１よりも小さいときに
は、偏差の積分値に定数Ｋｉを乗じたものが夏となる。

これにより、■は積分値に比例して変化することになる
。しかし、偏差ｅの絶対値がＣ３よりも大きい場合には
■の値は０にリセットされる。

従って、Ｄｐｉの値は偏差ｅの絶対値がＣ３及びＣ２ま
りち小さい場合には通常どおり偏差ｅに比例した値（Ｐ
）に偏Ｚ′、の積分値対応分（１）を加算した値がフィ
ードバック制御；１１となる。

また、Ｃ，＞Ｃ，とした場合には、Ｃ２〜Ｃ０の間は積
分値対応分だけか変化し、偏差対応分は一定の値になる
。また、偏差ｅの絶対値かＣ１よりも大きくなると、■
の値はリセットされると共にその加算が停止される。こ
わにより非常に大きな偏差を生じた場合であっても必要
以上に大きな目標ステップモータ位置Ｎ。又はＮ、が指
令されることはなく、変速時のオーバーシュートが防止
され変速時の回転速度の変化が円滑になりショックか低
減される。急激な変速の際のスロットル開度、実際のス
テップモータ位置、目標ステップモータ位置、目標ター
ビン回転速度、実際のタービン回転速度及び出力軸トル
クの変化を第１１図に示す。こわと第１２図に示す従来
例（すなわち、フィードバックＫ制御量に常に偏差に比
例した値が加算され、また偏差の積分値に比例した値か
加算される制御）とを比較すると、目標ステップモータ
位置が従来例のように大きく変化していないので、実際
のステップモータ位置も円滑に変化し、実際のタービン
回転速度も緩やかに目標タービン回転速度に一致してい
くことがわかる。これにより変速ショックが小さくなる
。また、第１３図には同様の変速の際の積分値対応分及
び偏差対応分の変化と実際のタービン回転速度及び目標
タービン回転速度の変化を示しである。また、従来例の
第１１図に対応する線図も第１３図に示しである。従来
の場合には偏差対応分に積分値対応分か加算されている
ので実際のステップモータ位置の制御けが大きくなると
共に、急激な変速中に実際のタービン回転速度もオーバ
ーシュート１１−る。本実／ｉ九例の場合（第１１図）
には積分値が加えられているが、オーバーシュートは変
速が滑らかに行われ、しかも変速後半で発生するので、
はとんど実害がない。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、第１の本発明によると、偏差か
所定値よりも大きい場合にはフィードバック；し制御量
のうち偏差対応分を一定の値と１−るようにしたので、
また第２の発明では偏差が所定値よりも大きい場合には
積分値対応分をフィードバック；ｔＩＩ＋御社に加算し
ないようにしたので、フィードバック；し制御量の過剰
な増大が防１トされ、変速終了付近での変速比変化速度
を低下することができ、変速ショックを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の構成要素間の関係を示す図、第２
図は第２の発明の構成要素間の関係を示す図、第３図は
Ｖベルト式無段変速機の断面図、第４図は無段変速機の
制御装置全体を示す図、第５図は変速；トリ御装置を示
す図、第６図はフォースモータ制御ルーチンを示す図、
第７図は完全締結制御ルーチンを示す図、第８〜１０図
はステップモータ制御ルーチンを示す図、第１１図は本
実ｈ？ｉ例の場合の変速時における外植の変化を示１−
線図、第１２図は従来例の変速時における外植の変化を
示す図、第１３図は本実施例及び従来例の変速の際のフ
ィードバック制御量の状態を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変速アクチュエータの動作位置に応じて変速比が決
   定される無段変速機の制御装置において、車速及びエン
   ジン負荷の両方又はいずれか一方に基づいて変速アクチ
   ュエータのフィードフォワード制御量を決定するフィー
   ドフォワード制御手段と、車速及びエンジン負荷の両方
   又はいずれか一方により無段変速機の入力回転速度又は
   変速比の目標値を決定する目標値決定手段と、入力回転
   速度又は変速比の実際値と目標値との偏差を演算する偏
   差演算手段と、偏差演算手段によって演算された偏差が
   所定値よりを小さい場合にはそのまま偏差を出力し、所
   定値よりも大きい場合には所定値を出力する偏差制限手
   段と、偏差制限手段からの出力信号に応じて変速アクチ
   ュエータのフィードバック制御量を決定するフィードバ
   ック制御手段と、フィードフォワード制御手段及びフィ
   ードバック制御手段からの信号に基づいて変速アクチュ
   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。 ２、変速アクチュエータの動作位置に応じて変速比が決
   定される無段変速機の制御装置において、車速及びエン
   ジン負荷の両方又はいずれか一方に基づいて変速アクチ
   ュエータのフィードフォワード制御量を決定するフィー
   ドフォワード制御手段と、車速及びエンジン負荷の両方
   又はいずれか一方により無段変速機の入力回転速度又は
   変速比の目標値を決定する目標値決定手段と、入力回転
   速度又は変速比の実際値と目標値との偏差を演算する偏
   差演算手段と、偏差演算手段によって演算された偏差を
   積分処理する積分手段と、偏差演算手段による偏差及び
   積分手段による積分値に基づいて変速アクチュエータの
   フィードバック制御量を決定するフィードバック制御手
   段と、上記偏差の絶対値が所定値より大きい場合には積
   分手段からの信号のフィードバック制御手段への入力を
   停止させると共に積分手段を初期状態にリセットする積
   分制御停止手段と、フィードフォワード制御手段及びフ
   ィードバック制御手段からの信号に基づいて変速アクチ
   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。