JPS6361654A - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両用のベルト式無段変速機の１ｌｉｌＪ御
装置に関し、詳しくは、変速比の変化速度（変速速度）
を制御対象として変速制御するものにおいて、キックダ
ウン等の全開加速時の急変速が必要とされる過渡時の変
速速度制御に関する。 この種の無段変速機の変速制御に関しては、例えば特開
昭５５−６５７５５号公報に示す油圧制御系の基本的な
ものがある。これは、アクセルの踏込み量とエンジン回
転数の要素により変速比制御弁がバランスするように動
作して、エンジン回転数が常に一定になるように変速比
を定めるもので、変速比を制御対象にしている。 従って変速速度は、各変速比、ライン圧、制御弁等によ
り機構上決定されることになり、変速速度を直接制御で
き殊なかった。そのため、運転域の過渡状態では変速比
がハンチング、Ａ−バシュート等を生じてドライバビリ
ティを悪化させることが指摘されている。 このことから、近年、無段変速機を変速制御する場合に
おいて、変速速度を加味して電子制御する傾向にある。

【従来の技術】

そこで従来、上記無段変速機の変速速度制御ににおいて
特に加速時のものに関しては、例えば特開昭５９−２０
８２５３号公報、待聞昭５９−２１９５５８号公報に示
すように加速初期に、変速比を固定する。また特開昭６
０−８８２５９号公報に示すように加速時の目標値の変
化速度を、加速ペダルの操作速度に関係して定めること
が提案されている。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで加速運転には、アクセルの踏込み量。 踏込み加減により種々の場合があり、このうちでキック
ダウンのような全開加速時にはドライバの加速要求が最
も大きくて、急変速を必要とする。 かかる全開加速の場合に、上記先行技術のように制御す
ると、ドライバに対し加速感を失わせ、実変速比の追従
性も悪く、エンジン出力を有効に利用できない。また追
従時に、変速速度が不必要に大きくなって、ドライバの
意思に反して減速ショックが発生し、加速感に遅れが生
じる等の問題がある。 また上記先行技術は、いずれも加速時の制御を行う前の
状態を判断していない。そのため、不必要な加速喰やシ
ョックを生じることが多い。即ち、第５図に示すように
所定の加速度Ｇ１が存在する状態の時間ｔ１でキックダ
ウンに伴う急変速制御を行うと、加速度はＧ１から一旦
零あるいはマイナスＧ１％１．なり、その後、最大加速
度Ｇ　ｗａｘになるようにステップ状に変化す。そして
時間ｔ１の加速度の低下の際に減速感と共にショックを
、時間ｔ２の加速度の急上昇の際に加速ショックを生じ
、かえって運転性を悪化する問題がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、全開
加速のような過渡状態における急変速制御を、その直前
の車両の加速状態を判断して適確に行うようにした無段
変速機の制御装置を提供することを目的としている。

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、定常の目標値を少
なくとも１つの車両運転状態検出手段からの信号に基づ
いて定め、定常の目標値に実際値が収束するように制御
する無段変速機の変速速度制御系において、全開加速の
ような過渡状態を検出し、該過渡時に、その直前の車両
状態からａ′！ｉ速必要性を判断するように構成されて
いる。

【作　　　用】

上記構成に基づき、全開加速の過渡状態において、その
直前の車両の加速度が比較的大きい場合は、通常の変速
制御により加速度が中断することな（滑らかに変化する
。また過渡状態直前の車両の加速度が小さい場合は、急
変速制御によりドライバの要求に応じた加速性能を得る
ようになる。 こうして本発明では、全開加速の過渡状態において、そ
の直前の状況から急加速または通常の制御が適確に行わ
れて、全開加速性を向上することが可能となる。 【実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、本発明が適用される無段変速機を含む
伝動系の概略について説明すると、エンジン１がクラッ
チ２１前後通史換装ｅ１３を介して無段変速８！４の主
＠５に連結する。無段変速Ｒ４は主＠５に対してαｊ＠
Ｇが平行配置され、主１ｌＩｌ！１５にはプライマリプ
ーリ７が、副ｌ１ｌＩ！１Ｇにはセカンダリプーリ８が
設けられ、各プーリ１．８には可動側に油圧シリンダ９
．１０が装備されると共に、駆動ベルト１１が巻付けら
れている。ここで、プライマリシリンダ９の方が受圧面
積を大きく設定され、そのプライマリ圧により駆動ベル
ト１１のプーリ７゜８に対する巻付は径の比率を変えて
無段変速するようになっている。 また副軸６は、１組のりダクションギャ１２を介して出
力１１１１１３に連結し、出力軸１３は、ファイナルギ
ヤ１４．ディファレンシャルギヤ１５を介して駆動輪１
６に伝動構成されている。 次いで、無段変速機４の油圧制御系について説明すると
、エンジン１により駆動されるオイルポンプ２０を有し
、Ａイルポンプ２０の吐出側のライン圧油路２１が、セ
カンダリシリンダ１０．ライン圧制御弁２２．変速速度
制御弁２３に連通し、変速速度制御弁２３から油路２４
を介してプライマリシリンダ９に連通ずる。ライン圧油
路２１は更にオリフィス３２を介してレギュレータ弁２
５に連通し、レギュレータ弁２５からの一定なレギュレ
ータ圧の油路２６が、ソレノイド弁２７．２８および変
速速度制御弁２３の一方に連通ずる。各ソレノイド弁２
７．２８は制御ユニット４０からのデユーティ信号によ
り例えばオンして排圧し、オフしてレギュレータ圧ＰＲ
を出力するものであり、このようなパルス状の制御圧を
生成する。そしてソレノイド弁２７からのパルス状の制
御圧は、アキュムレータ３０で平均化されてライン圧ｆ
ｌｉ１７１２１１弁２２に作用する。これに対しソレノ
イド弁２８からのパルス状の制御圧は、そのまま変速速
度制御弁２３の他方に作用する。なお、図中群＠２９は
ドレン油路、３１はオイルパンである。 ライン圧制御弁２２は、ソレノイド弁２７からの平均化
した制御圧によりライン圧ＰＬの制御を行う。 変速速度制御弁２３は、レギュレータ圧とソレノイド弁
２８からのパルス状の制御圧の関係により、ライン圧油
路２１．２４を接続する給油位置と、ライン圧油路２４
をドレンする排油位置とに動作する。 そして、デユーティ比により２位置の動作状態を変えて
プライマリシリンダ９への給油または排油の流量Ｑを制
御し、変速速度ｄｉ／ｄｔにより変速制御するようにな
っている。 第２図において、電子制御系について説明する。 先ず、変速速度制御系について説明すると、プライマリ
プーリ７、セカンダリプーリ８．エンジン１の各回転数
センサ４１．４２．４３、およびスロットル開度センサ
４４を有する。そして制御ユニット４０において両ブー
り回転数センサ４１．４２からの回転数倍＠Ｎｐ、Ｎｓ
は、実変速比算出部４５に入力して、＋　＝Ｎｐ　／ｆ
ｌにより実変速比ｉを求める。 また、セカンダリプーリ回転数センサ４２からの信号Ｎ
Ｓとスロットル開度センサ４４の信号θは、目標変速比
検索部４６に入力する。ここで目標変速比ｉｇの変速パ
ターンが例えばθ−ＮＳのテーブルとして設定されてお
り、このテーブルを用いてＮＳ。 θの値からＩｓが検索される。この目標変速比Ｉｓは目
標変速速度算出部４７に入力し、一定時間△を毎のｉｓ
変化量Δｉｓにより目標変速比変化速度ｄｉｓ／ｄｔを
算出する。そして、上記実変速比算出部４５の実変速比
ｉ、目標変速比検索部４６の目標変速比ｉｓ。 目標変速速度算出部４７の目標変速比検索部ｒ！１ｄｔ
ｓ／ｄｔおよび係数設定部４８の係数に１＋　に２は変
速速度算出部４９に入力し、 ｄ　＋　／　ｄ　ｔ　＝に１１ｓ−ｉ）十に２ｄｉｓ／
ｄｔにより変速速度ｄｉ／ｄｔが搾出される。 上記変速速度ｄｉ／ｄｔの式において、ｇｌ（ｉｓ−１
）の項は目標変速比ｔｓと実変速比ｉの偏差による制御
量であり、この制御量に対し操作■を同一にして制御す
ると、ｆＭ段変速機の制御系の種々の遅れ要素により収
束性が悪い。そこで、車両全体の系における目標変速比
変化速度ｄｌｓ／ｄｔを位相進み要素として求め、これ
を予め上記制御ｍに付加して操作量を決める。所謂フィ
ードフォワード制御を行うようになっており、これによ
り遅れ成分が吸収されて収束性が向上することになる。 変速速度搾出部４９と実変速比算出部４５の信号ｄ１／
ｄｔ、ｉは、更にデユーティ比検索部５０に入力する。 ここで、デユーティ比Ｄ　−ｆ（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　）
の関係により、ｄｉ／ｄｔと１のテーブルが設定されて
おり、シフトアップではデユーティ比りが例えば５０％
以上の値に、シフトダウンではデユーティ比りが５０％
以下の値に振り分けである。そしてシフトアップではデ
ユーティ比Ｄｆｆｉｉに対して減少関数で、ｌｄｉ／ｄ
ｔｌに対して増大関数で設定され、シフトダウンではデ
ユーティ比りが逆にｉに対して増大関数で、ｄｉ／ｄｔ
に対しては減少関数で設定されている。そこで、かかる
テーブルを用いてデユーティ比りが検索される。そして
上記デユーティ比検索部５０からのデユーティ比りの信
号が、駆動部５１を介してソレノイド弁２８に入力する
ようになっている。 そこで、上記変速速度制御においてキックダウン等の急
変速過渡状態の場合の制御系について、以下に説明する
。 先ず、スロットル開度θが入力するスロットル開度変化
速度検出部６０＠−有し、変化速度ｄθ／ｄｔを算出す
る。また実変速比ｉ、目標変速比ｉｓ、スロットル間開
度、その変化速Ｉｌ！３ｄθ／ｄｔの各信号は、キック
ダウン検出部６１に入力し、スロットル開度θが一定値
以上に変化し、そこにおける（目標変速比ｉｓ）　−（
実変速比ｉ）の偏差、そこに至るまでのスロットル変化
速度ｄθ／ｄｔの各種パラメータによりキックダウンを
判定するのである。 車速に応じたセカンダリブーり回転数ＮＳは、車両の加
速状態検出部６７に入力し、ここで検出された加速度Ｇ
（ΔＶ）と上記キックダウン信号が急変速判断部６８に
入力する。そしてキックダウン時に、その直前の加速度
Ｇが略零の場合にのみ急変速判断するのであり、この判
定結果による定常とは異なる第１および第２の目標値設
定部６２．６３を有する。 第１の目標値設定部６２は、速い変速速度で実変速比ｉ
をダウンシフトさせるもので、アクセル踏込み直前の実
変速比ｆｏ＋キックダウン時の定常目標変速比ｉｓＯ、
定数ｍにより、第１目標値ｉｓｔを次のように定める。 １ｓ１＝　（ｉｓ□　−ｔｏ　）・市＋　１０そしてこ
の第１目標値ｉｓ１は、目標変速比検索部４６の出力側
に付加される補正部６４から出力する。 また変速速度算出部４９の出力側には、変速速度の補正
部６５が付加され、第１の目標値設定部６２の出力で変
速速度ｄｉ／ｄｔを増大補正する。ここで第１の目標値
設定部６２は、（実変速比ｉ）〉（第１目標値１ｓ１）
になった段階でクリアする。 第２の目標値設定部６３は、定常の速度で制御するもの
で、上述のアクセル踏込み直前の実変速比＋Ｏ、定常の
目標変速比ｉｓ□　、定数ｎにより、第２目標値ｉＳ１
を次のように定める。 １ｓｔ　−（ｉｓｏ−ｔｏ　）　−ｎ　＋＋。 そして第２目標値ｉｓｔは、上述と同様に補正部６４か
ら第１目標値ｉｓ１がクリアされた以降出力し、（第２
目標値Ｉｓ、　）　＞　（目標値ｉｓ）になった場合に
クリアする。 一方、上記定数ｍ、ｎの定数設定部６６を有し、ここで
（第１目標値１ｓ１）　＜　（第２目標値ｉｓｚ　）に
なるよう定数ｍを定め、（第２目標値ｉｓ、　）ぐ（目
標変速比１ｓＱ　）になるよう定数口を定める。 続いて、ライン圧制御系について説明すると、スロット
ル開度センサ４４の信号θ、エンジン回転数センサ４３
の信＠Ｎｅがエンジントルク算出部５２に入力して、θ
−ＮｅのテーブルからエンジントルクＴを求める。一方
、実変速比算出部４５からの実変速比ｉに基づき必要ラ
イン圧設定部５３において、単位トルク当りの必要ライ
ン圧ＰＬＬＩを求め、これと上記エンジントルク算出部
５２のエンジントルク下が目標ライン圧算出部５４に入
力して、ＰＬ＝ＰＬｕ　−Ｔにより目標ライン圧ＰＬを
算出する。 目標ライン圧算出部５４の出力ＰＬは、デユーティ比設
定部５５に入力して目標ライン圧ＰＬに相当するデユー
ティ比りを設定する。そしてこのデユーティ比りの信号
が、駆動部５６を介してソレノイド弁２７に入力するよ
うになっている。 次いで、このように構成された無段変速機の制御装置の
作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力
が、クラッチ２．切換装Ｗ！１３を介して無段変速機４
のプライマリプーリ７に入力し、駆動ベルト１１．セカ
ンダリプーリ８により変速した動力が出力し、これが駆
動輪１６側に伝達することで走行する。 そして上記走行中において、実変速比１の値が大きい低
速段においてエンジントルクＴが大きいほど目標ライン
圧が太き（設定され、これに相当するデユーティ比の大
きい信号がソレノイド弁２７に入力して制御圧を小さく
生成し、その平均化した圧力でライン圧制御弁２２を動
作することで、ライン圧油路２１のライン圧ＰＬを高く
する。そして変速比ｉが小さくなり、エンジントルクＴ
も小さくなるに従いデユーティ比を減じて制御圧を増大
することで、ライン圧ＰＬはドレン吊の増大により低下
するように制御されるのであり、こうして常に駆動ベル
ト１１での伝達トルクに相当するプーリ押付は力を作用
する。 上記ライン圧ＰＬは、常にセカンダリシリンダ１０に供
給されており、変速速度制御弁２３によりプライマリシ
リンダ９に給排油することで、変速速度制御されるので
あり、これを以下に説明する。 先ず、各センサ４１．４２および４４からの信号Ｎｐ。 ＮＳ、θが読込まれ、制御ユニット４０の変速速度算出
部４５で実変速比ｉを、目標変速比検索部４６で目標変
速比ＩＳ、目標変速速度算出部４７で目標変速比変化速
度ｄｉｓ／ｄｔを求め、これらと係数に１゜に２を用い
て変速速度算出部４９で変速速度ｄｉ／ｄｔを求める。 そこで、ｄｉ／ｄｔとｉによりデユーティ比検索部５０
でデユーティ比りが検索される。 上記デユーティ信号は、ソレノイド弁２８に入力してパ
ルス状の制御圧を生成し、これにより変速速度制御弁２
３を給油と排油の２位置で繰返し動作する。 ここでシフトアップでは、給油と排油とがバランスする
デユーティ比ＤＯ以上の値となり、ソレノイド弁２８に
よるパルス状の制御圧はオンの零圧時間の方がオフのレ
ギューレータ圧ＰＲ時間より長くなり、変速速度制御弁
２３は給油位置での動作時間が長くなって、ブライマリ
レンダ９に給油してシフトアップ作用する。そしてｌ　
ｄｌ／ｄｔ　ｌが小さい場合は、デユーティ比りとＤＯ
の偏差が小さいことで給油量が少なく変速スピードが遅
いが、ｌｄｉ／ｄｔｌが大きくなるにつれてデユーティ
比りとＤｏの偏差が大きくなり、給油量が増して変速ス
ピードが速くなる。一方、シフトダウンでは、給油と排
油とがバランスするデユーティ比ＤＯ以下の値であるた
め、制御圧は上述と逆になり、変速速度制御弁２３は排
油位置での動作時間が長くなり、ブライマリレンダ９を
排油としてシフトダウン作用する。そしてこの場合は、
ｄｉ／ｄｔが小さい場合にＤＯとデユーティ比りの偏差
が小さいことで、排油量が少なくて変速スピードが遅く
、ｄｉ／ｄｔが大きくなるにつれてＤｏとデユーティ比
りの偏差が大きくなり、排油量が増して変速スピードが
速くなる。こうして低速段と高速段の全域において、変
速速度を変えながらシフトアップまたはシフトダウンし
て無段階に変速することになる。 上記変速速度制御においてキックダウンの過渡状態にお
ける制御を、第３図のフローチャートと第４図の変速特
性を用いて説明する。 先ず、スロットル開度θ、変化速度ｄθ／ｄｔ。 （目標変速比ｉｓ）　−（実変速比ｉ）等によりキック
ダウン検出部６１でキックダウンと判定されると、急変
速判断部６８で加速状態検出部６７のキックダウン直前
の車両の加速状態を見る。例えばキックダウンの判定は
、スロットル開度θ≧所定値、変化速度ｄθ／ｄｔ≧所
定値、１ｓ−１≧所定値のすべてを満した時にキックダ
ウンと判定する。そして、（加速Ｆ３Ｇｔ　）≧α（α
は設定値）の場合は通常制御を指示し、急変速制御を抑
制する。 そこで、目標変速比検索部４６の目標変速比ｉｓに基づ
いて変速速度ｄ　ｉ／　ｄ　ｔが算出され、この目標変
速比ｉｓをもって実変速比ｉを制御する。このため、第
４図の実線で示すようにアクセル踏込み直前に実変速比
１は、主としてに１　（ｉｓ−ｉ）の偏差に基づきダウ
ンシフトして目標変速比ｉｓに追従し、実変速比１が目
標変速比＋Ｓに近づくとに２・　ｄｉｓ／ｄｔの項によ
り実変速比ｉのピークが早めにきてオーバシュートする
ことなく滑らかに目標変速比ｉｓに収束する。従って、
加速度Ｇは、既に存在する加速度Ｇ１のレベルから中断
することなく連続的に増大変化し、加速ショック等を生
じない。−方、この場合は、キックダウン時ｔ１に対し
ドライバの要求時間から外れた遅い時間ｔ３で加速度Ｇ
のピークを生じる。 これに対し、キックダウン直前に（加速ＵＧｔ）くαで
急変速判断部６８により急加速判断されると、第４図の
破線のように急変速する。即ち、各設定部６２．６３で
、定常と異なる第１．第２目標値ＩＳ１゜ｉＳｌを定め
る。そして最初に第１目標値ｉＳ１が補正部６４から出
力することで、この第１目標値１ｓ１をもって実変速比
ｉが速い速度で変速する最大の変速速度として行われる
。そこで、第４図のこの場合の領域Ｉ　（ｉｏ　＝ｉＳ
１）では、実変速比ｉが早くダウシフトする。 そして（実変速比１）〉（第１目標値ｉｓｌ　）になる
と、第１目標値＋ＳＬ−○になり、次いで第２目標値Ｉ
Ｓ２が出力して、この第２目標値ｉｓ２をもって実変速
比ｉを制御する。そこで、第４図のこの場合の領域ＩＦ
（ｉｓ１〜ｉｓ、　）では、実変速比ｉが通常の速度で
第２目標値ｉｓｔに追従するようにダウンシフトし、点
Ａで略収束するとその収束状態を保つ。従って、この点
Ａで変速速度が急激に変化して、最大加速度Ｇｍａｘを
生じるのである。 そして（目標変速比Ｉｓ）　−（実変速比ｉ〉≦αにな
った領域■では、第２目標値１ｓ２＝Ｑになって目標変
速比ｉｓによる通常の制御が行われる。そこで第４図の
ように、このときの実変速比ｉは、変速速度の変化が小
さい状態で目標変速比１ｓに滑らかに追従することにな
り、加速度変化と共にそのショックを生じない。 以上、本発明の一実施例について述べたが、これのみに
限定されず、他の制御系にも適用可能である。また目標
値がエンジン回転数等の場合にも適用できる。 【発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明によれば、キックダウン
のような全開加速時には、定常と異なる過渡状態を定め
、ドライバの加速要求時間内に１ケ所変速速度を急激に
変化させるので、その時間内に最大加速を得ることがで
きる。 この最大加速度発生以外は、変速速度の急激な変化はな
いので、加速ショックも一度しか発生しない。 キックダウン時に、その直前の車両の加速状態を検出し
、所定の加速度を生じている場合、上記急変速を抑制し
て通常制御を行うので、加速性能の悪化、不必要なショ
ックを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御ｌ装置の実施例を示す全体の構成
図、第２図は制御ユニットのブロック図、第３図は作用
のフローチャート図、第４図は本発明の変速特性図、第
５図は従来の特性図である。 ４・・・無段変速機、２３・・・変速速度制御弁、４ｏ
・・・制御ユニット、４５・・・実変速比算出部、４６
・・・目標変速比検索部、４９・・・変速速度算出部、
６１・・・キックダウン検出部、６２・・・第１の目標
値設定部、６３・・・第２の目標値設定部、６４．６５
・・・補正部、６７・・・加速状態検出部、６８・・・
急変速判定部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定常の目標値を少なくとも１つの車両運転状態検
   出手段からの信号に基づいて定め、定常の目標値に実際
   値が収束するように制御する無段変速機の変速速度制御
   系において、 全開加速のような過渡状態を検出し、 該過渡時に、その直前の車両状態から急変速必要性を判
   断する無段変速機の制御装置。
2. （２）上記過渡時に、その直前の車両の加速度が一定値
   以下の場合にのみ急変速制御する特許請求の範囲第１項
   記載の無段変速機の制御装置。