JPS6387333A - 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１ 本発明は、車両用のベルト式無段変速機のｉＩＩ御装置
に関し、詳しくは、変速比の変化速度（変速速度）を１
３１１１１対象として変速制御するものにおいて、エン
ジン等の駆動力低下を補正するものに関する。 この種の無段変速機の変速１ｉＩＪ　１１１１に関して
は、例えば特開昭５５−６５７５５号公報に承り油圧制
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義的に
定ま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、オーバシュート等を生じてドライバとりテ
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υ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関しては
、例えば特開昭５９−１４４８５０号公報の先行技術が
ある。ここで目標とする変速比を、中速、スロットル開
度の関数で設定し、実際の変速比が目標とするものに一
致するように制御することが示されている。 【発明が解決しようとする問題点】 ところで、上記先行技術のものにあっては、エンジンの
駆動力が所定の値に常に確保され、エンジン回転数、車
速およびスロットル開度による変速パターンが変化しな
いことを前提としている。 従って、高地での充填効率の低下によりエンジンの駆動
力が低下した場合や、車両重量の大幅な増大、登板角度
の増大など走行抵抗が増加すると、正常な駆動力に基づ
いて設定された目標値に対する追従性が大幅に悪化する
。そして、加速性能の低下、目標値の不適確による走行
性能の低下等の不具合を生じる。 このため、エンジンの駆動力を前提として設定された目
標値に対しては、この駆動力低下を予め見込んで補正手
段を施す必要がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、目標
値に対し実際値を追従させる変速速度制御系において、
エンジン駆動力低下に対し、変速速度υ制御を適確に補
正するようにした無段変速機の制ｍ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、目標値を設定し、
この目標値に実際値を追従させる変速速度Ｉ制御系にお
いて、一定条件でのスロットル開度と車速の関数により
目標加速度を設定し、上記目標加速度に対し実加速度が
低下した場合に、両者により補正係数を定めて上記目標
値を補正するように構成されている。

【作　　　用】

上記構成に基づき、エンジン出力低下、車体重量増大等
により駆動力が下って加速度が目標のものより低下する
と、加速度の低下に応じ目標変速比等が増大補正され、
ダウンシフト方向に移行して駆動力低下を補うようにな
る。 こうして本発明では、駆動力の低下が加速度を目安にし
て判断され、それを目標値の補正で適確に補うことが可
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２９前後進切換装Ｎ３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２Ｇが、ソレノイド弁２７．２８および変
速速度制御弁２３の一方に連通する。各ソレノイド弁２
７．２８は制御ユニット４０からの≠ニーティ信号によ
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ｉｌｌ　ＩＩ
Ｉ弁２３の他方に作用する。なＪ３、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ｉ、ｌ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を右する。そして制御ユニット４０において両プー
リ回転数センサ４１．４２からの回転数信号Ｎｐ、Ｎｓ
は、実変速比算出部４５に入力して＋−Ｎ＋）／ＮＳに
より実変速比１を求める。 また、セカンダリブーり回転数センサ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ＩＳの変速パ
ターンは、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の値から定常での
目標変速比ｉｓ□が検索される。目標変速比検索部４６
からの定常での目標変速比１ｓ（１は、補正部６０で補
正されて目標変速比ｉｓを出力し、この目標変速比ｉｓ
は目標変速速度算出部４７に入ツノし、一定時間Δ

【毎
のｉｓ変化量Δｉｓにより目標変速比変化速度ｄｉｓ／
ｄｔを梓出する。そして、上記実変速比算出部４５の実
変速比ｉ、補正部６０からの目標変速比Ｉｓ、目標変速
速度算出部４７の目標変速比変化速度ｄｉｓ／ｄｔおよ
び係数設定部４８の係数に１．Ｋｔは変速達磨算出部４
９に入力し、■／ｄｔ”　Ｋ　１（ｉｓ　−ｉ　）　＋
　Ｋ　２　　ｄｉｓ／ｄｔにより変速速度ｄｉ／ｄｔが
弾出される。 上記変速速度ｄｉ／ｄｔの式において、に１（ｉｓ−Ｉ
）の項は目標変速比ｉｓと実変速比ｉの偏差による制ｔ
！０ｆｆｉであり、このＩｌｌ　ｔｉｌｌ　臘に対し操
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。そこで、車両全体の
系にお番プ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υ制御量に付加して操作
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。 変速達磨桿山部４つと実変速比算出部４５の信＠ｄｉ／
ｄｔ、　ｉは、更にデユーティ比検索部５ｏ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Ｉ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
デユーティ比りがｉに対して減少関数で、ｌ　ｄｌ／ｄ
口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１に対して増大関数で、ｄｉ／　ｄｔ
に対して【よ減少１川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。 上記変速速度制御系において、駆動力低下に対する補正
手段について説明する。 先ず、駆動力低下の場合の補正原理について述べる。駆
動力Ｆは、エンジントルクＴ、実変速比ｉ、＠体重量Ｗ
、加速度ｄｖ／ｄｔにより次式でｎ出される。 Ｆ−ｋ　−Ｔ・ｉ−Ｗ／ｇ−ｄｖ／ｄｔ〈ｇは重力加速
度） 従って、エンジントルクＴ、ＩＯ体重色Ｗを一定の走行
条件で設定すると、加速度ｄｖ／ｄｔも定めることがで
き、これは第３図（へ）の実線のようになる。 そこで、この実線の特性を目標加速度ｄｖｓ／　ｄｔと
し、これに対し実加速度ｄｖ／　ｄｔが破線のように低
下した場合には、駆動力低下とみなして補正すれば長い
。 かかる補正原理に基づき、スロットル開度θと車速に応
じたセカンダリプーリ回転数ＮＳが入力する目標加速度
検出部６１を有し、第３図（２）に基づくθ−Ｎｓのテ
ーブル等から両者の関数として目標加速度ｄＶｓ／ｄｔ
を求める。またセカンダリプーリ回転数Ｎｓが入力する
実加速度検出部６２を有し、セカンダリプーリ回転数Ｎ
Ｓを時間で微分することで実加速度ｄｖ／ｄｔを算出す
る。 これらノ両加速度ｄｖｓ／ｄｔ、　ｄｖ／ｄｔは、補正
係数設定部Ｇ３に入力する。ここで、種々のバラツキ等
を考慮した設定値αとの関係で、 ｄｖｓ／ｄｔ−ｄｖ／ｄｔ≧α の場合に補正係数に３を定める。また、補正係数に、≧
１としてダウンシフト方向に補正すれば良いので、以下
のように比により算出する。 Ｋ３−ｋ　−（ｄｖｓ／ｄｔ）　／　（ｄｖ／ｄｔ）そ
して補正部６０では、上記補正係数に３を入力し、ｉｓ
＝　Ｋ　＠　　・ｉ３゜ のように乗偉して補正するようになっている。 ここで、目標変速比ｉｓの最大値は、機構上最大変速比
ｉＬ（例えば２．５）であるので、補正係数に３および
定常での目標変速比ｉｓ□の上限は、最大変速比ＩＬに
制限される。 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
の信号ＮＯがエンジントルク算出部５２に入力して、θ
−ＮＯ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１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詐山部
５２のエンジントルクＴが目標ライン圧算出部５４に入
力して、ＰＬ−ＰＬＬＩ−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．切換装置３を介して無段変速１１４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１θ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Ｔ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Ｉ１１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φ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番シカ
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ｉ、（Ｉ　１１０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で検索し
たものを補正した目標変速比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！を用いて変速速度算出部４９で変速速
度ｄｉ／ｄｔを求める。そこでシフトアップとシフトダ
ウンで、±ｄｉ／ｄｔとｉ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υ制御弁
２３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以上の値でソレノイド弁２８による
パルス状のＩｌｌ　１１１圧各よ、オンの零圧時間の方
がオフのレギューレーク圧ＰＲ時間より艮くなり、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、
ブライマリシンダ９に給油してシフトアップ作用する。 そして、ｌｄｉ／ｄｔｌ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、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ｄ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。 一方、上記変速速度もり御による車両走行時において、
目標変速比補正の作用を第４図のフローチャートを用い
て説明すると、目標加速度検出部６１゜実加速度検出部
６２で目標加速度ｄｖｓ／　ｄｔ、実加速度ｄｖ／　ｄ
ｔが検出されている。そしてエンジントルク、車体重量
等が設定通りの通常の場合は、目標加速度ｄｖｓ　／ｄ
ｔ＝実加速度ｄｖ／ｄｔとなり、補正係数設定部６３に
より補正係数に、が、に、−１になる。そこで、目標変
速比検索部４６から出力する目標変速比＋３０が補正さ
れることなく目標変速比ｉｓとして出力し、第３図の）
の変速パターンにおいて最大、最小の変速比ｉＬ、ｉＨ
の間で、かつ最大。 最小の変速ラインＡＨ，ＡＬの間の全域で変速すること
になる。 これに対し、高地走行等でエンジントルクと共に駆動力
が低下して加速性能が下ると、（目標加速度ｄｖｓ　／
ｄｔ）　−（実加速ａ　ｄｖ／　ｄｔ　）≧αになって
補正係数設定部６３で補正係数に、が加速性能の低下に
応じて設定され、補正部６０で補正係数に３および定常
の目標変速比ｉｓ□の補正が行われる。 そのため、目標変速比ｉｓが大きくなってダウンシフト
側に移行することになり、これにより変速域は、第３図
の）の破線の最小変速比ｉ＋−、最低変速ラインＪｔＬ
′より低速段側に制限される。こうして、変速比の増大
により駆動力低下が補われて、実加速度ｄＶ／ｄｔは、
目標加速度ｄｖｓ／　ｄｔと略同−の性能を保つように
なる。 ここで、目標加速度ｄｖｓ／　ｄｔに対し実加速度ｄｖ
／ｄｔの差が大きいほど補正係数に、と共にダウンシフ
ト量も大きくなるが、目標変速比１ｓｔｆｉ最大変速比
　ｉしを越えて変速制御されることはない。 以上、本発明の一実施例について述べたが、補正係数に
３を、目標加速度ｄｖｓ／ｄｔと実加速度ｄｖ／ｄｔの
差により定めてもよい。 また目標値としてエンジン回転数を用いる場合にも、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、エンジン出力
、車体重量等により駆動力が低下した場合に、変速比の
増大により補正するので、常に所定の加速性能を確保で
きる。 駆動力の変化は、目標と実際の加速状態から適確に判断
され得る。 補正量を加速の低下状態に応じて定めるので、直接かつ
正確に補正し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御ＸＩ装装置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図軸は
目標と実際の加速度を示す図、第３図（ロ）は本発明に
よる変速特性図、第４図は作用のフローチャート図であ
る。 ４・・・無段変速機、２３・・・変速速１１１Ｚ　ｉ、
ＩＩ御弁、４０・・・制御ユニット、４５・・・実変速
比算出部、４Ｇ・・・目標変速比検索部、４９・・・変
速速度算出部、６０・・・補正部、６１・・・目標加速
度検出部、６２・・・実加速度検出部、６３・・・補正
係数設定部。 特Ｃ１出願人　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　小　橋　信　淳 同　　弁理士　村　井　　　進 第 （ｂ） ３図 峙聞

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）目標値を設定し、この目標値に実際値を追従させ
   る変速速度制御系において、 一定条件でのスロットル開度と車速の関数により目標加
   速度を設定し、 上記目標加速度に対し実加速度が低下した場合に、両者
   により補正係数を定めて上記目標値を補正する無段変速
   機の制御装置。
2. （２）上記補正係数は、目標と実際の加速度の偏差また
   は比に基づいて定める特許請求の範囲第１項記載の無段
   変速機の制御装置。
3. （３）目標変速比を補正係数により補正する場合に、最
   大変速比を上限と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。