JPS6343837A - 無段変速機の変速制御装置 - 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）産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の変速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変速制御装置としては、例えば特開
昭５８−１７０９５９号公報に示されるように、スロッ
トルが全閉となると同時に変速比大側への変速を開始さ
せるようにしたものかある。すなわち、スロットル全閉
からエンジンブレーキの必要を予見し、直ちに変速比大
側への変速を開始させ、迅速にエンジンブレーキ効果を
得るようにしようとするものである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の無段変速機の変速制御装置
では、変速の際のフィードバック制御ゲインがスロット
ルを全閉とした場合とそれ以外の場合とで同一となって
いるため、スロットル全開時の変速比の応答性及び追従
性が悪いという問題点がある。スロットルを全閉とした
コーステイング時の変速比大側への変速の際には、目標
とする変速比が時間の経過と共に増大していくランプ応
答となるので、制御の応答性及び追従性が特に悪く、車
両が急減速された場合には無段変速機の変速比大側への
変速が遅れ、車両か停止するまでに最大変速比まで変速
させることかできない場合かある。このような変速中に
スロットルを開として再加速しようとすると、まだ変速
比大側への変速中であって駆動プーリから油を排出して
いる途中であるので、Ｖベルトに対して摩擦力か十分に
作用しない。このため、Ｖベルトの滑りを発生して動力
伝達かできず、またＶベルトが摩耗するという問題を生
ずる。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 本発明は、車両がコーステイング状態、ブレーキによる
減速状態などの非駆動状態にある場合のフィードバック
制御ゲインをそれ以外の場合よりも大きくすることによ
り、上記問題点を解決する。すなわち、本発明による無
段変速機の変速制御装置は、車両が非駆動状態にあるこ
とを検出する非駆動検出手段と、非駆動検出手段が車両
の非駆動状態を検出したときにはそれ以外の場合よりも
フィードバック制御手段のフィードバックゲインを増大
させるフィードバックゲイン変更手段と、を有している
。

（ホ）作用 例えば、スロットルか全開となって車両が非駆動状態に
なると、これが非駆動検出手段によって検出され、フィ
ードバックゲイン変更手段に伝達される。フィードバッ
クゲイン変更手段はフィードバック制御手段のフィード
バックゲインを増大させる。これにより非駆動状態にお
ける変速比大側への変速の追従性及び応答性が向上し、
急速な減速か行われた場合であっても車両が停止するま
でに最大変速比まで変速させることができるようになる
。

（へ）実施例 第２図に無段変速機の動力伝達機構を示す。この無段変
速機はフルードカップリング１２、前後進切換機構１５
、Ｖベルト式無段変速機構２９、差動装置５６等を有し
ており、エンジン１ｏの出力軸１０ａの回転を所定の変
速比及び回転方向で出力軸６６及び６８に伝達すること
ができる。この無段変速機は、フルードカップリング１
２（ロックアツプ油室１２ａ、ポンプインペラー１２ｂ
、タービンランナ１２ｃ等を有している）、回転軸１３
、駆動軸１４、前後進切換機構１５、駆動プーリ１６（
固定円すい部材１８、駆動プーリシリンダ室２０（￥２
０ａ、室２０ｂ）、可動円すい部材２２、みぞ２２ａ等
からなる）、遊星歯車機構１７（サンギア１９、ピニオ
ンギア２１、ピニオンギア２３、ピニオンキャリア２５
、インターナルギア２７等から成る）、Ｖベルト２４、
従動プーリ２６（固定円すい部材３０、従動プーリシリ
ンダ室３２、可動円すい部材３４等から成る）、従動軸
２８、前進用クラッチ４０、駆動ギア４６、アイドラギ
ア４８、後進用ブレーキ５０、アイドラ軸５２、ピニオ
ンギア５４、ファイナルギア４４、ピニオンギア５８、
ピニオンギア６０、サイドギア６２、サイドギア６４、
出力軸６６、出力軸６８など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６１−１０５３５３号公報に記載されている。

第３図に無段変速機の油圧制御装置を示す。この油圧制
御装置は、オイルポンプ１０１、ライン圧調圧弁１０２
、マニアル弁１０４、変速制御弁１０６、調整圧切換弁
１０８、変速モータ（ステップモータ）１１０、変速操
作機構１１２、スロットル弁１１４、一定圧調圧弁１１
６、電磁弁１１８、カップリング圧調圧弁１２０、ロッ
クアツプ制御弁１２２等を有しており、これらは互いに
図示のように接続されており、また前進用クラッチ４０
、後進用ブレーキ５０、フルードカップリング１２、ロ
ックアツプ油室１２ａ、駆動プーリシリンダ室２０及び
従動プーリシリンダ室３２とも図示のように接続されて
いる。これらの弁等についての詳細な説明は省略する。

説明を省略した部分については前述の特開昭６１−１０
５３５３号公報に記載されている。なお、第３図中の各
参照符号は次の部材を示す。ピニオンギア１１０ａ、タ
ンク１３０、ストレーナ１３１、油路１３２、リリーフ
弁１３３、弁穴１３４、ポート１３４ａ”−ｅ、スプー
ル１３６、ランド１３６ａ〜ｂ、油路１３８、一方向オ
リフィス１３９、油路１４０、油路１４２、一方向オリ
フィス１４３、弁穴１４６、ポート１４６ａ−ｇ、スプ
ール１４８、ランド１４８ａ　Ｎｅ　、スリーブ１５０
、スプリング１５２、スプリング１５４、変速比伝達部
材１５８、油路１６４、油路１６５、オリフィス１６６
、オリフィス１７０、弁穴１７２、ポート１７２ａＮｅ
、スプール１７４、ランド１７４ａＰ−ｃ。

スプリング１７５、油路１７６、オリフィス１７７、レ
バー１７８、油路１７９、ピン１８１、ロッド１８２、
ランド１８２ａｘｂ。

ラック１８２ｃ、ピン１８３、ピン１８５、弁穴１８６
、ポート１８６ａ〜ｄ、油路１８８、油路１８９、油路
１９０、弁穴１９２、ポート１９２ａ〜ｇ１スプール１
９４、ランド１９４ａ　”−’　ｅ、負圧タイヤフラム
１９８、オリフィス１９９、オリフィス２０２、オリフ
ィス２０３、弁穴２０４、ポート２０４ａ〜ｅ、スプー
ル２０６、ランド２０６ａＮｂ１スプリング２０８、油
路２０９、フィルター２１１、オリフィス２１６、ポー
ト２２２、ソレノイド２２４、プランジャ２２４ａ、ス
プリング２２５、弁穴２３０、ポート２３０ａ〜ｅ。

スプール２３２、ランド２３２ａ〜ｂ、スプリング２３
４、油路２３５、オリフィス２３６、弁穴２４０、ポー
ト２４０ａ　Ｎｈ、スプール２４２、ランド２４２ａＮ
ｅ１油路２４３、油路２４５、オリフィス２４６、オリ
フィス２４７、オリフィス２４８、オリフィス２４９、
チョーク形絞り弁２５０、リリーフバルブ２５１、チョ
ーク形絞り弁２５２、保圧弁２５３、油路２５４、クー
ラー２５６、クーラー保圧弁２５８、オリフィス２５９
、切換検出スイッチ２７８゜ 第４図にステップモータ１１０及びソレノイド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、人力インターフェース３１１、基準パルス
発生器３１２、ＣＰＵ　（中央処理装置）３１３、ＲＯ
Ｍ　（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３１
６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いる。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、タービン回転速度センサ
ー３０５、エンジン冷却水温センサー３０６、ブレーキ
センサー３０７及び切換検出スイッチ２９８からの信号
が直接又は波形成形器３０８．３０９及び３２２、及び
ＡＤ変換器３１０を通して人力され、一方墳幅器３１７
及び線３１７ａＮｄを通してステップモータ１１０へ信
号が出力され、またソレノイド２２４へも信号が出力さ
れるが、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、前述の特開昭
６１−１０５３５３号公報に記載されている。

第５〜８図に変速制御装置３００によって行われる制御
内容を示す。このうち第５図に示すソレノイド２２４を
制御することによるクラッチの完全締結制御及びフルー
ドカップリング１２のロックアツプ制御については、前
述の特開昭６１−１０５３５３号公報に記載されたもの
と同様であるので説明を省略する。

まず、第６図に示すステップ６０２では車速Ｖが所定の
小さい値Ｖ。（例えば、２〜３ｋ　ｍ　／　ｈ　）より
も小さいかどうかを判断し、Ｖ＜ＶＯの場合には後述す
るステップ６１２〜６１８においてクリープ制御が行わ
れ、Ｖ２Ｖ５の場合には変速制御が行われることになる
。

Ｖ＜ＶＯの場合にはスロットル開度ＴＨが所定の小さい
値ＴＨＯよりも小さいかどうかを判断し（ステップ６０
４）、スロットルがアイドル状態にない場合にはチュー
ティ比を０％に設定しく同６０６）（これによって前進
用クラッチ４０は完全に締結される）、ステップモータ
１１０の目標パルス数Ｐ。をＰ、に設定しておく（同６
０８）。ステップ６０８の後はステップ６３０（第８図
）に進んで、実際のステップモータ１１０の位置がパル
ス数Ｐ１の位置になるように制御が行われる。ステップ
６０４でスロットルがアイドル状態にある場合には切換
検出スイッチ２９８がオンであるかどうかが判断され（
同６１０）（第８図）、オンの場合にはエンジン回転速
度ＮＰ、と駆動プーリ回転速度ＮＴ（これはタービン回
転速度センサー３０５によって検出されるタービン回転
速度と等しい）との差Ｎ、、と、目標偏差Ｎ。２との差
をｅとして設定しく同６１２）、このｅの値に基づいて
フィードバックゲインＧ２の検索が行われる（同６１４
）。次いで、偏差ｅ及びフィードバックゲインＧ２に基
ついてデユーティ比を設定しく同６１６）、次いでパル
ス数ＰＤをＯに設定しく同６１８）、ステップ６３０に
進む。

前述のステップ６０２でＶ≧Ｖｏの場合には、シフトポ
ジションがＤレンジにあるかどうかを判断しく同７０７
）、Ｄレンジの場合にはＤレンジ目標駆動ブーリ回転速
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レンジ目標駆
動ブーリ回転速度ＴＲＰＭの検索を行う（同９０４）。

Ｌレンジでない場合にはＲレンジ目標駆動ブーリ回転速
度ＴＲＰＭの検索を行う（同９０５）。ステップ９０２
、ステップ９０４又はステップ９０５で目標駆動ブーり
回転速度ＴＲＰＭの検索を終えた後は、車速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Ｏ５を算出する（同９０８）。

このＯ８はフィードフォワード制御量である。次いで、
実際の駆動プーリ回転速度Ｎｔを読込み（同９１０）、
目標駆動プーリ回転速度ＴＲＰＭと実駆動プーリ回転速
度Ｎｔとの偏差ｅを河算する（同９１２）。次いで、偏
差ｅの絶対値が所定値Ｃ２（例えば、３００　ｒ　ｐ　
ｍ　）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９１６）、後述のステップ９５２（第７図
）に進む。また、偏差ｅの絶対値かＣ２よりも大きい場
合には、ｅか０よりも大きいかどうかを判断しく同９１
Ｂ）、ｅか０よりも大きい場合にはＣ２の値をｅ、に設
定し、またｅの値か負の場合には−０２をｅｌに設定し
く同９２２）、ステップ９５２に進む。ステップ９５２
ではＤレンジであるかどうかを判断し、次いてステップ
９５４でアイドルスイッチ（スロットル全閉とした場合
にオンとなるスイッチ）がオンであるかどうかを判断し
、Ｄレンジでかつアイドルスイッチオンの場合にのみス
テップ９５６に進み、それ以外の場合にはステップ９５
８に進み、次いでステップ９２４に進む。ステップ９５
８ては一定値ｘｐｏ及びに、。をそれぞれゲインＫｐ及
びＫｉとして設定し、一方ステップ９５６では一定値Ｋ
Ｐｏ及びに、ｏにそれぞれ定数に、及びに２　　（これ
らは１より大きい定数）を乗じたものをＫｐ及びＫｉと
して設定する。ステップ９２４では上述のようにして得
られたｅ、に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Ｃ＋（例えば、５００ｒ
ｐｍ）よりも小さいかどうかを判断しく同９２６）、ｅ
の絶対値がＣ１よりも小さい場合には、ｅｌを積分した
ものにＫｉを乗じたものを１とする（同９２８）。また
、ｅの絶対値がＣＩよりも大きい場合には■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、■とＰとを加算したものをＤｐｉとする。このＤ
ｐｉがフィードバック制御量である。次いで、前述のＯ
８とＤｐｉとを加算し、これを目標パルス数Ｐ。とする
（同９３４）。次いでｐｎがＯ（これは変速比大側の限
界値に相当するパルス数より小さい値である）より小さ
いかどうかを判断しく同９３６）、Ｐｏが負の場合には
積分値加算を停止しく同９３８）、次いでＰＤを０に設
定しく同９４０）、ステップ６３０（第８図）に進む。

また、ステップ９３６でＰ。

が０以上の場合には、Ｐｏが所定値Ｈｉ（これは無段変
速機の変速範囲内の最小変速比に対応する値である）よ
りも大きいかどうかを判断しく同９４２）、ＰｏがＨｉ
よりも小さい場合にはそのままステップ６３０に進み、
またＰ。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ＰＤをＨｉに設定しく同９４６
）、ステップ６３０に進む。

ステップモータ６３０では、目標とするパルス数Ｐ。と
実際のパルス数ＰＡとの比較を行ない、ＰＤ＝ＰＡの場
合にはステップ６３６及び６３８に進み、ステップモー
タ駆動信号及びソレノイド駆動信号を出力する。ＰＡ＜
ＰＤの場合にはステップモータ駆動信号をアップシフト
方向に移動しく同６３２）、現在のパルス数ＰＡに１を
加算したものを新たにパルス数ＰＡとして設定しく同６
３４）、ステップ６３６及びステップ６３８でステップ
モータ駆動信号及びソレノイド駆動信号を出力する。Ｐ
Ａ＞ＰＤの場合にはステップモータ駆動信号をダウンシ
フト方向に移動しく同６２０）、次いで現在のパルス数
ＰＡから１を減算したものを新たなパルス数ＰＡとして
設定しく同６２２）、ステップ６３６及び６３８に進ん
でステップモータ駆動信号及びソレノイド駆動信号を出
力する。

結局上記のようなルーチンにより次のような制御が行わ
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が計算され、またステ
ップ９２８で偏差の、積分値対応分Ｉか計算される。ス
テップ９３２で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。その際のフィード
バックゲインは、アイドルスイッチがオンの場合（すな
わち、スロットル全閉の場合）には、オフの場合の値（
Ｋｐｏ及びに＋ｏ）のそれぞれに１及びに２倍としであ
る。従って、スロットル全閉時における変速制御の応答
性及び追従性は非常に高くなる。これにより、急減速時
においても車両が停止する前に最大変速比まで変速させ
ることができ、■ベルトの滑りの発生を防止することが
できる。

なお、ステップ９０６〜９４６の間では上記の他に次の
ような制御が行われるので、これについても説明してお
く。

偏差ｅの絶対値か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よりも大きい場合には一定
の値Ｃ２にＫｐ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Ｉ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Ｃ１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００及びＣ２よりも小さい場合には通
常どおり偏差ｅに比例した値（Ｐ）に偏差の積分値対応
分＜１）を加算した値がフィードバック制御量となる。

また、ＣＩ　＞Ｃ２とした場合には、０２〜Ｃ１の間は
積分値対応分だけが変化し、偏差対応分は一定の値にな
る。また、偏差ｅの絶対値が０１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。

これ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ＰＤが指令され
ることはなく、変速時のオーバーシュートか防止され変
速時の回転速度の変化か円滑になりショックが低減され
る。

なお、この実施例ではステップ９５４でアイドルスイッ
チがオンであるかどうかを判断することにより車両の非
駆動状態を検出するようにしたが、ブレーキが作動して
いることを検出することにより非駆動状態を検出するこ
ともでき、また車両の減速度を検出して減速度が所定値
以上の場合に非駆動状態と判断することもできる。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、車両の非駆動
状態ではフィードバック制御ゲインを増大させるように
したので、急速な車両の停止が行われる場合であっても
車両停止までに最大変速比まで変速させることかできる
ようになり、ベルトの滑りの発生を防止することができ
る。また、変速比大側への変速が急速に行われると、エ
ンジン回転速度も上昇しオイルポンプの吐出油量が増大
するので、変速比大側への変速の際の油量を十分確保す
ることができライン圧の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成要素間の関係を示す図、第２図は
無段変速機の動力伝達機構を示す図、第３図は無段変速
機の油圧制御装置を示す図、第４図は無段変速機の変速
制御装置を示す図、第５〜８図は制御ルーチンを示す図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　変速アクチュエータの動作位置に応じて変速比が制御
   される無段変速機であって、運転条件に基づいて無段変
   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、無段変速機の入力回転速度又は変速比の
   実際値を検出する実際値検出手段と、目標値決定手段に
   よって決定される目標値と実際値検出手段によって検出
   される実際値との偏差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、を有する無段変速機の変速制御装置において、 車両が非駆動状態にあることを検出する非駆動検出手段
   と、非駆動検出手段が車両の非駆動状態を検出したとき
   にはそれ以外の場合よりも上記フィードバック制御手段
   のフィードバックゲインを増大させるフィードバックゲ
   イン変更手段と、を有することを特徴とする無段変速機
   の変速制御装置。