JPS63263139A - 無段変速機の変速制御方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明はエンジン回転数または変速比の目標値に対する
偏差をＰＩ動作手段またはＰＩＤ動作手段によって補正
する無段変速機の変速制御方法に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、■ベルト式無段変速機やトラクション駆動式無段
変速機など種々の形式の無段変速機が提案されており、
その変速制御方法としてフィードバック制御、特にＰＩ
Ｄ制御を行うものが考えられている。

ＰＩＤ制御とは、比例動作（Ｐ動作）における目標値に
対して定常偏差や位相遅れが残るという不具合を解消す
るために用いられ、フィードバック信号として系の出力
に比例した信号のほかに、系の出力を積分した信号と微
分した信号とを加え合わせたものである。

ところが、ＰＩＤ制御を変速制御に応用すると、無段変
速機の目標エンジン回転数や目標変速比はスロットル開
度などの変化に伴って時々刻々変化するため、単なるＰ
ＩＤ制御では積分遅れにより実際のエンジン回転数や変
速比が目標値に対して振動的に変動する、所謂ハンチン
グを生じることが多い。ただし、積分のゲインを十分小
さくすればハンチングを回避できるが、これでは目標値
へ到達するのに時間がかかり過ぎ、応答性が悪くなる。

上記ＰＸＤ制御と同様な問題は、ＰＩ制御を変速制御に
応用した場合にも起こる。

発明の目的 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、Ｐ！副制御たはＰＩＤ制御を変速制御に応用した場
合に、応答性を改善しかつハンチングを防止して、過渡
特性の向上を図る無段変速機の変速制御方法を提供する
ことにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、エンジン回転数
または変速比の目標値に対する偏差をＰ■動作手段また
はＰＩＤ動作手段によって補正する無段変速機の変速制
御方法において、上記ＰＩ動作手段またはＰＩＤ動作手
段のうちの積分手段にゲインα（０くα〈１）の負帰還
を行うものである。

実施例の説明 第１図は本発明にかかる無段変速機の概略構成を示し、
エンジンｌの出力軸２は無段変速機（ＣＶＴ）３の入力
軸に接続され、無段変速機３の出力軸４は後続の車軸（
図示せず）に接続されている。無段変速機３は油圧回路
である操作部５によって変速操作される。電子制御回路
６にはセンサ７．８．９からそれぞれスロットル開度θ
、エンジン回転数Ｎ　ｉｎ　ｒ　車速Ｎ工が入力される
とともに、図示しないセンサからシフト位置、ブレーキ
信　　　　′号、了イドリング信号、エンジン水温など
の各種信号が入力されている。電子制御回路６はこれら
入力信号と予め設定されたデータとの比較、判別、演算
等の処理を行い、目標とするエンジン回転数あるいは変
速比に一致するように上記操作部５へ制御信号を出力し
ている。

第２図はエンジン回転数を目標値および制θｎｆｆ１と
するＰＩＤ制御系のブロック図を示し、１０はゲインＫ
ｐの比例手段、１１はゲインＫｄの微分手段、１２はゲ
インＫｉの積分手段であり、これら比例手段１０．微分
手段１１．積分手段１２は従来と同様である。１３は本
発明の要部である比例手段であり、上記積分手段１２に
ゲインα（０〈α＜１）の負帰還を与えている。なお、
Ｓはラプラス演算子である。

上記比例手段１０と微分手段１１と積分手段１２の出力
信号は操作部５へ入力され、操作部５は入力された信号
に応じた操作量を無段変速機３に与え、無段変速機３に
よって制御されたエンジン回転数が目標エンジン回転数
へと負帰還される。そして、実際のエンジン回転数と目
標エンジン回転数との偏差ε（１）が再び比例手段１０
と微分子ｆｉｌｌと積分手段１２とに入力される。

従来のＰＩＤ制御系では積分手段１２が比例手段１３を
有しないので、積分手段１２の入力信号である目標値と
の偏差ε（１）と出力信号である積分補正量ｘ（ｔ）と
の関係は次式のようになる。

（但し、１ｏは積分開始時刻） （１１式においては、積分ゲインＫｉを大きくすると第
３図■のようなハンチングを生じ、Ｋｉを小さくすると
■のように定常値に到達するまでに時間がかかり過ぎる
という問題がある。

これに対し、本発明では積分手段１２にゲインα（０＜
α＜１）の負帰還を与える比例手段１３を設けており、
積分手段１２の入力信号である目標値との偏差ε（１）
と出力信号である積分補正量ｘ　（ｔ）との関係は次式
のようになる。

（但し、ｅは自然対数の底） （２）式は指数関数からなる重み付きの積分補正量を演
算する方法であり、旧いデータより新しいデータを重視
し、過去の偏差ε（１）を現在に余り反映させないよう
にしている。そして、ゲインαを適当な値（例えば０．
０１程度）に選定すれば、第３図■のように、ハンチン
グがなく、かつ速やかに定常状態に到達させることがで
きる。ただし、偏差εは完全に零とはならず、わずかな
残留偏差が生じるが、ゲインαを余り大きな値に選定し
なければ、残留偏差を２％以内に留めることが可能であ
る。

（２）式のような積分式をマイクロコンピュータで処理
する場合には、次式のように変形する。

サンプリング時間を特徴とする特許 Ｘ、−Δｔ　Ｋｉ　　（Ｅ＋　　＋（１−α）ε【−１
＋・・・・・・＋（１−α）ｌ　ε。） ただし、Ｘｉ　＝ｘ　（ｔｏ＋ｉΔｔ）ε（＝ｔ　　（
ｔ、）＋ｉΔｔ） ここで、 Ｅｂ＝εに＋（１−α）εに−１＋・・・＋（ｌ−α）
ｋ　ε０とおくと、 Ｅｋ＝εに＋（１−α）Ｅｋ−＋ であるので、結局 Ｅ、−ε０ Ｅｋ＝εに＋（１−α）　Ｅｋ、ｒ　　　（ｋ＝１，２
．３・・・）ｘ（”Δｔ　Ｋｉ　Ｅ＋ として求めることができる。このように２項間の漸化式
で求めることができるので、多くのメモリヲ必要とせず
にマイクロコンピュータで容易に処理することができる
。

なお、上記実施例では目標値および制御量がエンジン回
転数の場合を説明したが、変速比であってもよいことが
勿論である。

また、上記実施例ではＰＩＤ制御系についてのみ説明し
たが、Ｐ■制御系にも本発明は適用できる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によればエンジン
回転数または変速比の目標値に対する偏差を補正するた
めのＰＩ動作手段またはＰＩＤ動作手段のうちの積分手
段に、０〜ｌまでの値をとるゲインαの負帰還を与えた
ので、過去の偏差を現在にあまり反映させずに積分を行
うことができ、キックダウン時のように時々刻々と変化
する目標値に対して、ハンチングを生じることなく、迅
速に到達させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が通用される無段変速機の概略構成図、
第２図はＰＩＤ制御系のブロック図、第３図は目標値に
対する制御量の従来と本発明の応答を示す比較図である
。 １・・・エンジン、３・・・無段変速機、５・・・操作
部、６・・・電子制御回路、ｌＯ・・・比例手段、１１
・・・微分手段、１２・・・積分手段、１３・・・比例
手段。 第１図 第２図 ｔｃ＆ 第３図 吟藺

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン回転数または変速比の目標値に対する偏差をＰ
   Ｉ動作手段またはＰＩＤ動作手段によって補正する無段
   変速機の変速制御方法において、上記ＰＩ動作手段また
   はＰＩＤ動作手段のうちの積分手段にゲインα（０＜α
   ＜１）の負帰還を行うことを特徴とする無段変速機の変
   速制御方法。