JPS6371437A - 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制御装置に関
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、急加速時の変速制
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、オーバシコ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づる傾向にある。

【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おいて、
加速時のものに関しては、例えば特開昭６０−４４．６
５２号公報の先行技術がある。ここで、変速速度を、加
速ペダルの踏込み量、踏込みの変化量等の関数として制
御づ−ることが示されている。

【発明が解決しようとする問題点】

ここで変速速度制御は、目標値と実際値の関係で、実際
値が目標値に追従するように制御するものであり、閉ル
ープのフィードバック制御と間ループの副部方法がある
。従って、上記先行技術のように踏込みの変化量の要素
を加えると言えども、各制御方法毎に異なる。このため
、本件出願人が既に提案している開ループの制御方法に
おいて、急加速時の補正を行う場合は、それに適した補
正方法を用いることが必要となる。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、間ル
ープの変速速度制御において、急加速時の変速応答性を
向上する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、定常での目標値と
実際値の偏差、および駆動系の遅れに対応した位相進み
要素の目標値変化速度により変速速度を求めて制御する
制御系において、上記偏差の項の係数を、アクセル踏込
み開始時のスロットル開度、その変化速度の関数とする
ように構成されている。

【作　　用】

上記構成に基づき、間ループの変速速度制御において、
目標値と実際値の偏差の項の係数が、アクセル踏込み時
のスロットル間反変化速度等で補正されることで、早い
加速を期待してアクセルを早く踏込んだ場合は、変速ス
ピードが速くなる。 こうして本発明では、急加速時にその加速状態に応じ変
速速度が変化して、変速応答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前後進切換装置３を介して無段変速機４の主軸５
に連結する。無段変速機４は主軸５に対して副軸６が平
行配置され、主軸５にはプライマリプーリ７が、副軸６
にはセカンダリプーリ８が設けられ、各プーリ７．８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
力軸１３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１６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
、オイルポンプ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に連通する。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
を出ノｊ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
制御弁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、図中符号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、およびスロワ１ヘル開麿セン
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からの回転数信号Ｎ１１．
ＮＳは、実変速比算出部４５に入力して、１＝Ｎｐ／Ｎ
ｓ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４ノー４２からの信
号ＮＳ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Ｊ−る。ここで目標変速比ｉｓの
変速パターンは例えばθ−ＮＳのテーブルにより８Ｑ定
されており、このデープルのＮＳ、θの値を用いてｉｓ
が検索される。この目標変速比ｉｓは目標変速比検索部
４７に入力し、一定時間Δを毎のｉｓ変化埴△ｉｓ１．
：より目標変速比変化速度ｄｉｓ／（」１を算出する。 そして、上記実変速比算出部４５の実変速比１．目標変
速比検索部４６の定常での目標変速比ｉＳ、目標変速速
度粋出部４７の目標変速比変化速度ｄｉｓ／ｄｔおよび
係数設定部４８の係数Ｋｌ。 に２ｔよ変速速ａ篇出部４９に入力し、ｄｉ／ｄｔ＝　
Ｋ　ｌ　（＋Ｓ−ｉ　）　十Ｋ　２ｄｌｓ／ｄｔにより
変速速ｊＱｄｉ／ｄｉが算出される。 上記変速速度ｄｉ／ｄｉの式において、にｚ（ｉｓ−１
〉の項は目標変速比１ｓと実変速比１の偏差による制御
量であり、この制御量に対し操作量を同一にして制御す
ると、無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。そごで、車両全体の系にお

【ｊる目標変速比
変化速度ｄｉｓ／ｄｔの位相進み要素を求め、これを予
め上記制御量に付加して操作量を決める。所謂フィード
フ号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。 変速速度制御系４９ど実変速比算出部４５の信号ｄｉ／
ｄｔ、　ｉは、更にデユーティ比検索部５０に入ツノｌ
る。ここで、デユーディ比Ｄ＝　ｆ（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ
　）の関係により、ｄｉ／ｄｉとｉのテーブルが設定さ
れて４３す、シフトアップではデユーティ比りが例えば
′５０％１メートの値に、シフトダウンではデユーティ
比りが５０％以下の（ＩＹｌに撮り分（“〕である。そ
してシシフトアラではデユーディ比Ｄ　ｈ＜　ｉに対し
て減少関数で、ｌｄｉ／ｄｔｌに対して増大関数で設定
され、シフトダウンではプアー−ティ比りが逆にｉに対
し−Ｃ増人関数で、ｄｔ／ｄｔに対ｌノでは減少関数で
設定されている。そこで、かかるデープルを用いてデユ
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に入力づるようになっている。 に記制囲系にＪ３いて、急加速時の補正手段とじてスロ
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を有し、変化速度５ｄθ／（１ｔにより求める。ス
ロワ１−ル開度θとその変化速度ｄθ／ｄ【は、係数設
定部４８に入力し、θ、ｄθ／ｄｔにより係数に１を可
変する。 即ち、変速スピードに関係するに１　　（ｉｓ−ｉ　）
の項において、係数に１が更に に、＝ｆ（θ、ｄθ／ｄｔ） で設定されている。そしてＫｌ−ｄθ／ｄｔの関係では
、第３図に示すように変化速度ｄθ／ｄｔに対し係数に
１を増加関数として設定づ−る。またに１一〇の関係で
は、アクセル踏込み開始時のスロットル開度θに応じて
係数に１の値を減少するものであり、こうしてマツプ等
により係数１〈１の値を可変する。 続いて、ライン圧制御系について説明づると、スロット
ル間度センサ４４の信号０．１２９２回転数［ンサ４３
の仇＠Ｎｏ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１−ルク王を求める。一
方、実変速比算出部４５からの実変速比１に基づき必要
ライン汀設定部５３にｄ３いて、単位トルク当りの必要
ラインＦＥ　Ｐ　Ｌ　１１を求め、これど上記エンジン
トルク咋出部５２のエンジントルクＴが目標ライン圧紳
出部５４に入力して、ＰＬ＝ＰＬＬＩ　　−Ｈにより目
標ライン圧ＰＬを算出づる。 目標ライン圧算出部５４の出力ＰＬは、デー！−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
ーディ比りを設定Ｊ゛る。そしてこのデユーティ比りの
信号が、駆動部５Ｇを介してソレノイド弁２７に入力す
るようにイ【っている。 次いで、このように構成されｌＪ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．切換装置３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ｉの値が大きい低
速段においてエンジントルク下が大きいほど目標ライン
圧が大きく設定され、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
づることで、ライン圧ＰＬはドレン量の増大により低下
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り力を作用
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ＮＯ。 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／＋ｊｔと１によりデユーティ比検索部５
０でテーブルを用いてデユーティ比りが検索される。 上記デコーティ信号は、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位置で繰返し動作づる。 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以上の値でソレノイド弁２８ににる
パルス状の制御圧は、オンの零圧時間の方がオフのレギ
コーレータ圧ＰＲ時間より長くなり、変速速度制御弁２
３は給油位置での動作時間が長くなって、プライマリシ
ンダ９に給油してシフトアップ作用する。そして、ｌｄ
ｉ／ｄｔ１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「いが
、ｌ　ｄｉ／ｄｔ　ｌが大きくなるにつれてデユーティ
比りとＤｏの偏差が大ぎくなり、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、プライマリシンダ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
、ｄ＋／旧が大きくなるにつれてＤｏとデユーティ比゛
Ｄ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＝１３− シフトダウンして無段階に変速することになる。 ここで、加速時の変速速度制御を第４図を参照して説明
する。先ず、アクセル踏込みが実線のようにゆっくり行
われて（変化速度ｄθ／ｄｔ）≦α〈αは設定値）の場
合は、係数に１が所定の値になる。そこでθ−Ｎｓによ
る目標変速比ｉｓに対し、実変速比ｉは、最初は主とし
てＫ１１ｓ−ｉ）の偏差に基づいて追従し、実変速比ｉ
が目標変速比ｉｓに近づくとに＞　−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収束する。 一方、急なアクセル踏込みにより、（変化速度ｄθ／ｄ
ｔ＞＞αの場合には、係数設定部４８で係数に１の値が
変化速度ｄθ／ｄｔに対応して大きく設定される。そこ
で実変速比ｉは、目標変速比ｉｓに対し破線のように速
い変速スピードで追従する。 このとき、目標変速比変化速度ｄｉｓ　／ｄｔの値も大
きくなって目標変速比ＩＳは破線のようにシフトアップ
し、これに対し実変速比ｉが収束する。ここで、アクセ
ル踏込み開始時のスロットル開度θの（ｉｎにより係数
に１の（＋Ｆｉが減少されることて゛、高開度からの加
速の場合の係数に１の値Ｇ、１あまり人さクイ「らず、
低開度からの加速の場合はど係数に１の値は人きく補ｉ
Ｔされる。。 なお、アクセル踏込みの途中から急に踏込／υだ場合は
、（変化速度ｄθ／旧）〕゛・αが成立Ｌ／に時白以降
の変化速度ｄθ／ｄｔ、イのときのス［，１１ットル開
度θＣ１係数）く１を補正する。 １ス１−１本発明の一実施例についでｊボべたが、これ
に限定されるものではなく、目標値どじて丁ンジン同転
数を用いる場合にも適用できる。 【発明の効宋】 以１−述べてきたＪ、うに、本発明によれば、間ループ
の変速速度制御ｆｔ　＋こおいで、［１標値ど実際（Ｉ
Ｃ１の偏イの項の係数を、アクセル踏込み時のス１−］
ツ１〜ルｎ’？＋庶、−ｔの変化速度で補正するので、
踏込み加減に応じて更に速い速度が可能となる。 グランシフ］−ｍが大きいほど変速スピードが速くなっ
て、急加速性能を向上する。 アクセル踏込みの途中から急に踏込んだ場合でも、必要
な急加速を適確に行い行る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御１１１装置の実施例を示す全体の
構成図、第２図は制御ユニツ１〜のブロック図、第３図
は係数の特性図、第１図は加速時の変速特ｆ１図である
３゜ ４・・・無ｒＱ変速機、２３・・・変速速度制御弁、４
０・・・制御」ニット、４５・・・実変速比篩出部、４
６・・・目標変速比検索部、４１・・・目標変速比検索
部、４８・・・係数設定部、４０・・・変速法１良紳出
部、６０・・・スＩＪツトル開度変化速度検出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　定常での目標値と実際値の偏差、および駆動系の遅れ
   に対応した位相進み要素の目標値変化速度により変速速
   度を求めて制御する制御系において、上記偏差の項の係
   数を、アクセル踏込み開始時のスロットル開度、その変
   化速度の関数とする無段変速機の制御装置。