JP2502238Y2

JP2502238Y2 - 無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2502238Y2
Application number: JP1987071027U
Authority: JP
Inventors: 春芳久村
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 1987-05-14
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2002-05-14
Also published as: JPS63180431U

Description

【考案の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本考案は、無段変速機の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制御装置としては、例えば特開昭
60−81560号公報に示されるものがある。この無段変速
機の制御装置は、フィードフォワード制御量決定手段
と、フィードバック制御量決定手段と、フィードバック
制御を行うかフィードフォワード制御を行うかを選択す
る判断手段と、を有している。フィードバック制御の際
には、フィードフォワード制御量とフィードバック制御
量とを加算した信号により変速指令が行われ、またフィ
ードフォワード制御の際には、フィードフォワード制御
量により変速指令が行われる。これによりフィードバッ
ク制御とオープンループ制御とを運転条件に応じて切換
えて使用することができるので、変速比の誤差を修正す
ることができ、しかもハンチングを生じない無段変速機
の制御装置とすることができる。

（ハ）考案が解決しようとする問題点しかしながら、上記のような従来の無段変速機の制御
装置には、例えば急激にアクセルペダルを操作した変速
の際の変速終了時にショックを発生するという問題点が
ある。すなわち、定常走行状態からアクセルペダルを大
きく踏み込んだ場合のように目標値と実際値との偏差が
大きい場合には偏差によるフィードバック制御量が大き
くなり、変速終了間際にオーバーシュートし、無段変速
機の入力回転速度の変化率が大きくなる。このため、慣
性によるトルク変化が車両のショックとして現われるこ
とになる。

このような問題点を解決するために、本出願人は、特
願昭61−27937号において、フィードバック制御量を演
算する際に計算に使用する偏差に制限値を設ける技術を
開示した。これにより、偏差が所定値よりも大きくなっ
てもフィードバック制御量はある値以上には増大しない
ことになり、変速終了間際の変速比変速速度が低下し、
発生するショックを低減することができる。しかしなが
ら、このようにフィードバック制御量を制限するように
すると、常に緩やかな変速が行われることになり、運転
者の意思に合わない場合があるという問題を生ずる。す
なわち、運転者が急速な変速を意図してアクセルペダル
を操作したにもかかわらず、変速ショックをほとんど生
じない円滑な変速が行われるため、運転者としては運転
操作に対して車両が的確に応答した感じを受けることが
できず違和感を感ずる。本考案は、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考案は、スロットルの変化速度から運転者の意思を
検知し、フィードバック制御量を変化させることにより
上記問題点を解決する。すなわち、本考案による無段変
速機の制御装置は、車速及びエンジン負荷の両方又はい
ずれか一方により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、入力回転速度又
は変速比の実際値と目標値との偏差を演算する偏差演算
手段と、偏差演算手段によって演算された偏差が所定の
上限値を越えないように処理して出力する偏差制限手段
と、偏差制限手段からの出力信号に所定のフィードバッ
クゲインを乗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、少なくと
もフィードバック制御手段からの信号に基づいて変速ア
クチュエータに変速指令信号を出力する変速指令手段
と、エンジン負荷の変化速度を検出するエンジン負荷変
化速度検出手段と、エンジン負荷の増大方向への変化速
度が所定値を越えている間はこの変化速度の増大に応じ
て前記フィードバックゲイン及び偏差制限手段の上限値
の両方又はいずれか一方を増大させると共にこの増大状
態を前記変化速度が所定値以下となってからも所定時間
だけ保持するフィードバック制御量可変手段と、を有し
ている。

（ホ）作用運転者が比較的緩やかにアクセルペダルを操作した場
合には、フィードバック制御量可変手段は上述の特願昭
61−279375と同様のフィードバック制御量により変速ア
クチュエータを作動させる。これにより緩やかな変速が
行われ、変速ショックの発生が防止される。一方、運転
者が急速にアクセルペダルを踏み込んだ場合には、フィ
ードバック制御量可変手段は、フィードバックゲインを
増大させることにより、又は偏差の上限値を増大させる
ことにより、あるいは上記両方を増大させることによ
り、フィードバック制御量を増大させ、かつその状態を
アクセルペダルの踏み込み速度が所定値以下となっても
所定の時間は保持する。これにより変速比の変化速度が
増大し、変速終了時のトルク変化が大きくなり、運転者
はアクセルペダル操作に対応した迅速で的確な変速応答
感を得ることができる。

（ヘ）実施例（第１実施例）第２図に、本考案の制御装置により変速が制御される
無段変速機の動力伝達機構を示す。この無段変速機は前
進用クラッチ４又は後退用クラッチ24を締結することに
より、入力軸２の回転を駆動プーリ６、Ｖベルト50、従
動プーリ51等を介して出力軸76及び78に伝達することが
できる。この無段変速機は、入力軸２、前進用クラッチ
４、駆動プーリ６、駆動軸８、オイルポンプ10、駆動ギ
ア12、被動ギア14、回転という16、油だまり18、ピトー
管20、副軸22、後退用クラッチ24、ギア26、28、30、32
及び34、ピストン室36及び38、固定円すい板40、駆動プ
ーリシリンダ室42、可動円すい板44、回転とい46、油だ
まり47、ピトー管48、Ｖベルト50、従動プーリ51、従動
軸52、固定円すい板54、従動プーリシリンダ室56、スプ
リング57、可動円すい板58、ギア60、リングギア62、デ
フケース64、ピニオンギア66及び68、差動装置70、サイ
ドギア72及び74、及び出力軸76及び78、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59−75840号公報「油圧式自動クラッ
チの制御装置」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。この無
段変速機の油圧制御装置は、オイルポンプ10、ライン圧
調圧弁102、マニアル弁104、変速制御弁106、クラッチ
完全締結制御弁108、ステップモータ110（変速アクチュ
エータ）、変速制御機構112、スロットル弁114、ステー
ティング弁116、スタート調整弁118、最大変速比保持弁
120、リバースインヒビター弁122、潤滑弁124、タンク1
30等を有しており、これらは互いに図示のように連結さ
れており、また前進用クラッチ４のピストン室36、後退
用クラッチ24のピストン室38、駆動プーリシリンダ室4
2、従動プーリシリンダ室56、及びピトー管20及び48と
も接続されている。これらの弁等についての詳細な説明
は省略する。なお、説明を省略した部分については前述
の特開昭59−75840号公報に記載されている。

第４図にステップモータ110（変速アクチュエータ）
及びフォースモータ224の作動を制御する変速制御装置3
00を示す。変速制御装置300は、入力インターフェース3
11、CPU（中央処理装置）313、基準パルス発生器312、R
OM（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316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
て連絡されており、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、変速基
準スイッチ298（変速基準位置センサー）、エンジン冷
却水温センサー306、ブレーキセンサー307、駆動プーリ
回転速度センサー399、及びスタート圧検出圧力センサ
ー321からの信号が入力され、ステップモータ110及びフ
ォースモータ224へ信号が出力されるが、これらについ
ては詳細な説明を省略する。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59−75840号公報に記
載されている。

第５図にフォースモータ制御ルーチン500及び第６図
に完全締結制御ルーチン600を示す。まず、フォースモ
ータ224の制御について説明する。フォースモータ制御
ルーチン500を第５図に示す。フォースモータ制御ルー
チン500は、エンジンのアイドリング時にスタート調整
弁118及びスターティング弁116を介してスタート圧を調
整し、前進用クラッチ４（又は後退用クラッチ24）を締
結開始直前の状態とする機能を有する。このフォースモ
ータ制御ルーチン500は一定時間毎に行われる（すなわ
ち、短時間内に以下のルーチンが繰り返し実行され
る）。まず、スロットル開度センサー303からスロット
ル開度THの読み込みを行い（ステップ501）、車速セン
サー302から車速Ｖの読み込みを行い（同503）、次いで
ステップ505において車速Ｖが所定の小さい値V₀以下で
あるかどうかを判断し、所定値V₀以下の場合にはステッ
プ507においてスロットル開度THが所定の小さい値TH₀以
下であるかを判断し、所定値TH₀以下（すなわち、車両
は停止し、エンジンはアイドリング状態）ならばステッ
プ509に進んでスタート圧検出圧力センサー321からスタ
ート圧Psを読み込む。なお、ステップ505及び507におい
てＶ＞V₀又はTH＞TH₀と判断された場合にはステップ527
に進み前回ルーチンと同じフォースモータ電流信号、す
なわちＶ＞V₀又はTH＞TH₀となる直前の電流信号、を出
力する。ステップ509においてスタート圧Psを読み込ん
だ後はステップ511に進んでスタート圧Psが目標締結開
始前スタート圧上限値Psuより大きいかどうかを判断す
る。Ps＞Psuの場合には、前回ルーチンのフォースモー
タ電流信号Ｉに微小値ΔＩを加算して新たな電流信号値
とする（ステップ513）。次いで、電流信号Ｉが許容最
大電流信号I₀以下であるかどうかを判断し（ステップ51
5）、Ｉ≦I₀の場合はそのままステップ527に進み、Ｉ＞
I₀の場合にはＩ＝I₀として（ステップ517）ステップ527
に進み、フォースモータ電流信号Ｉを出力する。ステッ
プ511においてPs≦Psuの場合、スタート圧が目標締結開
始前スタート圧下限値Ps₁より小さいかどうかを判断す
る（ステップ519）。Ps≧Psuの場合（ステップ511の判
断と組み合わせるとPs₁≦Ps≦Psuとなる。すなわち、ス
タート圧Psは目標締結開始前スタート圧の上、下限値間
にある。）、ステップ527に進んで前回ルーチンの電流
信号Ｉをそのまま出力する。ステップ519においてPs＜P
s₁の場合、フォースモータ電流信号Ｉから微小値ΔＩを
減じ、これを新たな電流信号Ｉとする（ステップ52
1）。次いで、電流信号Ｉが負になることを防止するた
めに、Ｉ≧０であるかどうかを判断し（ステップ52
3）、Ｉ≧０の場合はそのままステップ527に進み、Ｉ＜
０の場合はステップ525においてＩ＝０としてステップ5
27に進み、電流信号Ｉを出力する。結局、上記一連のス
テップによって、スタート圧Psが目標締結開始前上限値
よりも大きい場合はフォースモータ電流信号Ｉを増大さ
せてスタート圧Psを低下させ、スタート圧Psが目標締結
開始前スタート圧下限値よりも小さい場合にはフォース
モータ電流信号Ｉを減少させてスタート圧を上昇させる
制御が行われ、スタート圧Psは目標締結開始前スタート
圧の上、下限値間に維持される。目標締結開始前スター
ト圧は、前進用クラッチ４（又は後退用クラッチ24）の
締結開始直前の油圧（すなわち、これよりわずかに高く
なると締結が開始される油圧）に設定してある。従っ
て、この状態からエンジン回転速度が上昇すると、スタ
ーティング弁116の作用によりスタート圧Psは目標締結
開始前スタート圧にエンジン回転速度に対応する油圧を
加算した油圧となり、前進用クラッチ４（又は後退用ク
ラッチ24）が締結され発進が行われる。これによってエ
ンジンのアイドル回転速度の変動にかかわらず、空吹
き、誤発進等のない安定した発進動作を得ることができ
る。なぜならば、エンジンのアイドル回転速度はチョー
ク使用時、クーラ使用時、エンジン不調時等には正規の
設定値どおりでなくなるが、アイドル回転速度にかかわ
ずスタート圧Psは上記作用により常に目標締結開始前ス
タート圧となるように制御されるからである。

次に、完全締結制御ルーチン600について説明する。
完全締結制御ルーチン600を第６図に示す。完全締結制
御ルーチン600は前述のフォースモータ制御ルーチン500
のステップ527に引き続いて実行される。すなわち、ス
テップ527からステップ601に進み、今回ルーチンの変速
基準スイッチ298のデータの読み込みが行われ、ステッ
プ602において前回ルーチンの変速基準スイッチ298のデ
ータの読み出しが行われ、次いでステップ603において
前回ルーチンにおいて変速基準スイッチ298がオンであ
ったかどうかが判断される。前回ルーチンにおいて変速
基準スイッチ298がオフの場合には、今回ルーチンの変
速基準スイッチ298がオンかどうかが判断され（ステッ
プ604）、オンの場合には完全締結用パルス数データＭ
を一定値M₀に設定して（ステップ605）、ステップ607に
進む。また、ステップ603で前回ルーチンの変速基準ス
イッチ298がオンの場合には、今回ルーチンの変速基準
スイッチ298がオンであるかどうかが判断され（ステッ
プ606）、オンの場合にはステップ607に進み、ステップ
607では完全締結オン車速V_ONの検索が行われる。なお、
パルス数M₀は、変速操作機構112のロッド182が第３図左
方向へ移動してオーバストローク領域に入る直前、すな
わち変速基準スイッチ298がオンとなるときのステップ
モータ110の位置に対応している。この位置ではクラッ
チ完全締結制御弁108から駆動プーリ回転速度信号油圧
がスターティング弁116へ導かれる。

次に、完全締結オン車速V_ONと実車速Ｖとを比較し
（同609）、実車速Ｖの方が完全締結オン車速データV_ON
よりも大きい場合には、ステップ611において完全締結
フラグＦを１に設定し、次いでステップ613において完
全締結用パルス数データＭがM₀となっているかどうかを
判断し、Ｍ≠M₀の場合にはステップ615に進む。ステッ
プ615では、タイマ値Ｔが負又は０になっているかどう
かを判断し、タイマ値Ｔが正の場合には、タイマ値Ｔか
ら所定の減算値ΔＴを減算してこれを新たなタイマ値と
して設定し（同617）、前回ルーチンと同様のステップ
モータ駆動信号を出力して（同647）リターンする。こ
のステップ617はタイマ値Ｔが０又は負になるまで繰り
返し実行される。タイマ値Ｔが０又は負になった場合、
すなわち一定時間が経過した場合、ステップモータ110
の駆動信号をアップシフト方向へ１段階移動し、（同61
9）、タイマ値Ｔを所定の正の値T₁に設定し（同621）、
パルス数Ｍを現在のステップモータのパルス数Ｍに１だ
け加算したものに設定しなおし（同623）、アップシフ
ト方向に１段階移動されたステップモータ駆動信号を出
力して（同647）リターンする。これによってステップ
モータ110はアップシフト方向に１単位だけ回転され
る。上記ルーチンを繰り返すことによりＭの値は増大
し、Ｍ＝M₀に達するとステップ613からステップ651に進
む。なお、ステップ604及び606において今回ルーチンの
変速基準スイッチ298がオフの場合にもステップ651に進
む。

ステップ609において、Ｖ＜V_ONの場合には、完全締結
を解除すべき車速（完全締結オフ車速）データV_OFFを検
索するルーチン（同625）を行う。この検索ルーチン625
は、完全締結オン車速データV_ONを検索する検索ルーチ
ン607と基本的に同様である。

次いで、ステップ625において検索された完全締結オ
フ車速データV_OFFと実車速Ｖとを比較して（同627）、
実車速Ｖが小さい場合には、完全締結フラグＦを０とし
（同629）ステップ631に進み、実車速Ｖが大きい場合に
は完全締結フラグＦが０かどうかを判断し（同633）、
Ｆ＝０の場合にはステップ631に進み、Ｆ＝１の場合に
は前述のステップ613に進む。ステップ631では、完全締
結用パルス数データＭが０かどうかを判断し、Ｍ≠０の
場合には、タイマ値Ｔが０又は負であるかどうかを判断
し（同635）、タイマ値Ｔが正の場合には所定の減算値
ΔＴを減じてタイマ値Ｔとし（同637）、前回ルーチン
と同様のステップモータ駆動信号を出力し（同647）、
リターンする。これを繰り返すことにより、タイマ値Ｔ
から減算値ΔＴが繰り返し減じられるので、ある時間を
経過するとタイマ値Ｔが０又は負になる。タイマ値Ｔが
０又は負になった場合、ステップモータ駆動信号をダウ
ンシフト方向へ１段階移動させる（同641）。またタイ
マ値Ｔには所定の正の値T₁を設定し（同643）、パルス
数Ｍを現在のステップモータパルス数Ｍから１だけ減じ
たものに設定しなおし（同645）、ダウンシフト方向へ
１段階移動されたステップモータ駆動信号を出力し（同
647）、リターンする。これによってステップモータ110
はダウンシフト方向へ１単位だけ回転される。上記ルー
チンを繰り返すことによりＭの値は次第に小さくなり、
Ｍ＝０に達するとステップ631からステップ651に進む。
なお、パルス数Ｍ＝０は、変速操作機構112のロッド182
が第３図中で最も左方向へ動いたオーバストローク領域
終端のステップモータ110の位置に対応している。

ステップ651では完全締結フラグＦが１であるかどう
かが判算され、Ｆ＝１ならば完全締結用パルス数ＭがM₀
であるかどうかを判断する（同653）。Ｍ≠M₀ならばリ
ターンし、Ｍ＝M₀ならば、後述のステップモータ制御ル
ーチン700のステップ705に進む。すなわち、クラッチの
完全締結が行われ且つＭ＝M₀のときにのみステップモー
タ制御ルーチン700が実行されるようにしてある。

完全締結制御ルーチン600に引き続いて第７〜10図に
示すステップモータ制御ルーチン700が実行される。ま
ず、シフトポジションの読込みを行い（ステップ70
5）、次いでＤレンジかどうかを判断し（同707）、Ｄレ
ンジの場合にはＤレンジ目標駆動プーリ回転速度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（同709）、Ｌ
レンジの場合にはＬレンジ目標駆動プーリ回転速度TRPM
の検索を行う（同904）。ステップ902又はステップ904
で目標駆動プーリ回転速度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θｓを算出する（同908）。
このθｓ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を演算する（同912）。次いで、スロットル変化
速度ΔTHを計算し（同1200）、ΔTHが所定値ΔTH_Oより
大きいかどうかを判断し（同1202）、ΔTH＞ΔTH_Oの場
合にはタイマーT₁₀に所定値T_Cを設定し（同1204）、ΔT
Hに基づいてフィードバック制御ゲインK_P及びK_iを算出
する（同1206）。K_P及びK_iはそれぞれ第13図及び第14図
に示す特性としてあり、ΔTHが増大するのに応じて値が
大きくなるようにしてある。ステップ1202でΔTH＜ΔTH
_Oの場合にはタイマーT₁₀が０となったかどうかを判断し
（同1208）、０になっていない場合にはタイマーT₁₀を
減算し（同1210）、ステップ778に進む。これにより、T
_C時間の間はK_P及びK_iはΔTH＞ΔTH_Oであった最後の段階
で演算された値に保持されることになる。この最後の段
階で演算された値はΔTHが大きいため比較的大きい値と
なっている。次いで、偏差ｅの絶対値が所定値C₂（例え
ば、300rpm）よりも小さいかどうかを判断し（同91
4）、ｅの絶対値がC₂よりも小さい場合には偏差ｅの値
をe₁に設定し（同916）、後述のステップ924に進む。ま
た、偏差ｅの絶対値がC₂よりも大きい場合には、ｅが０
よりも大きいかどうかを判断し（同918）、ｅが０より
も大きい場合にはC₂の値をe₁に設定し、またｅの値が負
の場合には−C₂をe₁に設定し（同922）、ステップ924に
進む。ステップ924では上述のようにして得られたe₁に
ステップ1206で算出されたK_P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C₁（例え
ば、500rpm）よりも小さいかどうかを判断し（同92
6）、ｅの絶対値がC₁よりも小さい場合には、e₁を積分
したものにステップ1206で算出されたK_iを乗じたものを
Ｉとする（同928）。また、ｅの絶対値がC₁よりも大き
い場合にはＩ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、ＩとＰとを加算したものをD_Pi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θｓとD_Piとを加算し、これを目標パルス数N_D又
はN_Lとする（同934）。なお、N_DはＤレンジの場合のも
の、またN_LはＬレンジの場合のものである。次いでN_D又
はN_Lが変速比大側の限界値に相当するパルス数より小さ
い値である負であるかどうかを判断し（同936）、N_D又
はN_Lが負の場合には積分値加算を停止し（同938）、次
いでDsを０に設定し（同940）、ステップ778に進む。ま
た、ステップ936でN_D又はN_Lが０以上の場合には、N_D又
はN_Lが無段変速機の変速範囲内の最小である変速比に対
応する値である所定値H_iよりも大きいかどうかを判断し
（同942）、N_D又はN_LがH_iよりも小さい場合にはそのま
まステップ778に進み、またN_D又はN_LがH_iよりも大きい
場合には積分値加算を停止し（同944）、次いでDsをH_i
に設定し（同946）、ステップ778に進む。変速基準スイ
ッチ298の信号を読み込み（同778）、変速基準スイッチ
298がオン状態であるかオフ状態であるかを判断する
（同779）。変速基準スイッチ298がオフ状態である場合
には、RAM315に格納されている現在のステップモータの
パルス数N_Aを読み出す（同781）。このパルス数N_Aは、
ステップモータ110を駆動するための信号として変速制
御装置300により発生されたパルス数であり、電気的雑
音等がない場合にはこのパルス数N_Aとステップモータ11
0の実際の回転位置とは常に１対１に対応している。ス
テップ779において変速基準スイッチ298がオン状態にあ
る場合には、ステップモータ110の現在のパルス数N_Aを
０に設定する（同780）。変速基準スイッチ298は、変速
操作機構112のロッド182が最大変速比位置にあるときに
オン状態になるように設定されている。すなわち、変速
基準スイッチ298がオンのときには、ステップモータ110
の実際の回転位置が最大変速比位置にあることになる。
従って、変速基準スイッチ298がオンのときのパルス数N
_Aを０にすることにより、ステップモータ110が最大変速
比位置にあるときにはこれに対応してパルス数N_Aは必ず
０になることになる。このように最大変速比位置におい
てパルス数N_Aを０に修正することにより、電気的雑音等
のためにステップモータ110の実際の回転位置とパルス
数N_Aとに相違を生じた場合にこれらを互いに一致させる
ことができる。従って、電気的雑音が累積してステップ
モータ110の実際の回転位置とパルス数N_Aとが対応しな
くなるという不具合は生じない。次いで、ステップ783
において、検索した目標パルス数N_D又はN_Lと、実パルス
数N_Aとの大小を比較する。

実パルス数N_Aと目標パルス数N_D又はN_Lとが等しい場合
には、目標パルス数N_D又はN_L（＝パルス数N_A）が０であ
るかどうかを判断する（同785）。目標パルス数N_D又はN
_Lが０でない場合、すなわち最も変速比が大きい状態に
はない場合、前回ルーチンと同様のステップモータ駆動
信号（これについては後述する）を出力し（同811）、
リターンする。目標パルス数N_D又はN_Lが０である場合に
は変速基準スイッチ298のデータを読み込み（同713）、
そのオン・オフに応じて処理を行う（同715）。変速基
準スイッチ298がオンの場合には、実パルス数N_Aを０に
し（同717）、また後述するステップモータ用タイマ値
Ｔを０にし（同718）、パルス数０に対応する前回ルー
チンと同様に対応する前回ルーチンと同様のステップモ
ータ駆動信号を出力する（同811）。ステップ715におい
て変速基準スイッチ298がオフの場合には、後述するス
テップ801以下のステップが実行される。

次に、ステップ783において実パルス数N_Aが目標パル
ス数N_D又はN_Lよりも小さい場合には、ステップモータ11
0を、パルス数大の方向へ駆動する必要がある。まず、
前回ルーチンにおけるタイマ値Ｔが負又は０になってい
るかどうかを判断し（同787）、タイマ値Ｔが正の場合
には、タイマ値Ｔから所定の減算値ΔＴを減算してこれ
を新たなタイマ値Ｔとして設定し（同789）、前回ルー
チンと同様のステップモータ駆動信号を出力して（同81
1）リターンする。このステップ789はタイマ値Ｔが０又
は負になるまで繰り返し実行される。タイマ値Ｔが０又
は負になった場合、すなわち一定時間が経過した場合、
後述のようにステップモータ110の駆動信号をアップシ
フト方向へ１段階移動し（同791）、タイマ値Ｔを所定
の正の値T₁に設定し（同793）、現在のステップモータ
のパルス数N_Aを１だけ加算したものとし（同795）、ア
ップシフト方向に１段階移動されたステップモータ駆動
信号を出力して（同811）リターンする。これによって
ステップモータ110はアップシフト方向に１単位だけ回
転される。

ステップ783において現在のステップモータパルス数N
_Aが目標パルス数N_D又はN_Lよりも大きい場合には、タイ
マ値Ｔが０又は負であるかどうかを判断し（同801）、
タイマ値Ｔが正の場合には所定の減算値ΔＴを減じてタ
イマ値Ｔとし（同803）、前回ルーチンと同様のステッ
プモータ駆動信号を出力し（同811）、リターンする。
これを繰り返すことにより、タイマ値Ｔから減算値ΔＴ
が繰り返し減じられるので、ある時間を経過するとタイ
マ値Ｔが０又は負になる。タイマ値Ｔが０又は負になっ
た場合、ステップモータ駆動信号をダウンシフト方向へ
１段階移動させる（同805）。また、タイマ値Ｔには所
定の正の値T₁を設定し（同807）、現在のステップモー
タパルス数N_Aを１だけ減じて（同809）、ダウンシフト
方向へ１段階移動されたステップモータ駆動信号を出力
し（同811）、リターンする。これによってステップモ
ータ110はダウンシフト方向へ１単位だけ回転される。

このように、ステップモータ駆動信号は、実パルス数
（すなわち、実変速比）が目標パルス数（すなわち、目
標変速比）よりも小さい場合は、左方向に移動させられ
る（同791）ことにより、ステップモータ110をアップシ
フト方向へ回転させる信号として機能する。逆に、実変
速比が目標変速比よりも大きい場合には、ステップモー
タ駆動信号は右方向に移動させされる（同805）ことに
より、ステップモータ110をダウンシフト方向へ回転さ
せる信号として機能する。また、実変速比が目標変速比
に一致している場合には、左、右いずれかの方向にも移
動させないで、前回のままの状態の駆動信号が出力され
る。この場合にはステップモータ110は回転せず、変速
が行われないので変速比は一定に保持される。

前述のステップ709においてＬレンジでない場合、す
なわち、Ｒ、Ｐ又はＮレンジにある場合には、ステップ
713以下のステップが実行される。すなわち、変速基準
スイッチ298の作動状態を読み込み（同713）、変速基準
スイッチ298がオンであるかオフであるかを判別し（同7
15）、変速基準スイッチ298がオン状態の場合には、実
際のステップモータのパルス数を示す実パルス数N_Aを０
にし（同717）またステップモータ用タイマ値Ｔを０に
する（同718）。次いで、前回ルーチンと同じ状態のス
テップモータ駆動信号を出力し（同811）、リターンす
る。ステップ715において変速基準スイッチ298がオフ状
態にある場合には、前述のステップ801以下のステップ
が実行される。すなわち、ステップモータ110がダウン
シフト方向に回転される。従って、Ｒ、Ｐ及びＮレンジ
では、最も変速比の大きい状態となっている。

結局上記のようなルーチンにより、スロットルの変化
速度が所定値よりも小さい場合には、すなわち、ステッ
プ1202でΔTH＜ΔTH₀の場合には、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が計算される。ステップ9
32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D_Piが算出される。

偏差ｅの絶対値がC₂よりも小さい場合にはそれの偏差
ｅの値にK_p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C₂よりも大きい場合には一定の値
C₂にK_pを乗じたものをＰとする。K_pの値は第13図に示す
ようにΔTHが小さいときには比較的小さい値であるの
で、Ｐの値も比較的小さい値となる。これにより大きな
偏差を生じた場合にもＰの値はあまり大きくはならない
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、偏差の積分値に比較的小さい値K_iを乗じたものがＩ
となる。これにより、Ｉは積分値に応じて変化すること
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Ｉの値は０にリセットされる。

従って、D_Piの値は偏差ｅの絶対値がC₁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（Ｉ）を加算した値がフィードバッ
ク制御量となる。また、C₁＞C₂とした場合には、C₂〜C₁
の間は積分値対応分だけが変化し、偏差対応分はほぼ一
定の値になる。また、偏差ｅの絶対値がC₁よりも大きく
なると、Ｉ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N_D又は
N_Lが指令されることはなく、変速時のオーバーシュート
が防止され変速時の回転速度の変化が円滑になりショッ
クが低減される。一方、スロットルの変化速度が所定値
よりも大きくなると、すなわちステップ1202でΔTH＞Δ
TH₀となると、その間は、また以下となってもそれから
所定時間TcはK_P及びK_iが大きい値に保持される。従っ
て、この場合は大きい偏差を生じたときにフィードバッ
ク制御量が大きくなることになる。これにより、上述の
ような円滑な速度を行わせる作用が失われ、急速に実際
のタービン回転速度が目標値に近づき、場合によっては
オーバーシュートして目標値に一致するようになる。こ
の結果、特に変速終了時のトルク変化が急激なものとな
り、迅速な加速感を得ることができる。結局、アクセル
ペダル操作が緩やかな場合にはショックのない円滑な変
速感を得ることができ、一方アクセルペダルを急速に操
作した場合には迅速で的確な変速応答を得ることができ
る。スロットルを急速に変化させた際のスロットル開
度、実際のステップモータ位置、目標ステップモータ位
置、目標駆動プーリ回転速度、実際の駆動プーリ回転速
度、変速比変化速度及び出力軸トルクの変化を第11図に
示す。また第12図にスロットルをゆっくりと変化させた
場合の変化特性を示す。両図を比較することにより、上
記のような変速終了時の変速比変化速度の相違が明確で
あることが分かる。

（第２実施例）第２実施例は、第１実施例の第８図に示す構成のみを
第15図のように変更したものである。すなわち、ステッ
プ1202→ステップ1204に続くステップ1307でK_P及びK_iの
値としてそれぞれK_P′及びK_i′を設定し、ステップ1208
から続くステップ1306でK_P及びK_iの値としてそれぞれK
_PO及びK_iOを設定するようにしたものである。ただし、K
_P′＞K_PO、及びK_i′＞K_iOの関係となるようにしてあ
る。この第２実施例においてもスロットル変化速度ΔTH
が所定値ΔTH₀を越えると、その間は、また以下となっ
てもそれから所定時間T_Cの間K_P及びK_iの値がK_P′及び
K_i′となり、その他の場合のK_PO及びK_iOよりも大きくな
るので、上述の第１実施例と同様の作用を得ることがで
きる。

（第３実施例）第３実施例は、第１実施例の第８図に示す構成のみを
第16図に示すように変更したものである。すなわち、第
８図のステップ1206をステップ1406に変えたものであ
る。これにより、C₁及びC₂がΔTHの関数として決定さ
れ、ΔTHが大きいほど大きくなる。従って、スロットル
変化速度ΔTHが所定値ΔTH_Oを越えるとその間は、また
以下となってもそれから所定時間T_Cの間、偏差の制限値
が大きくなり、フィードバック制御量が増大するので、
第１実施例と同様の作用を得ることができる。なお、こ
の第３実施例では、K_P及びK_iの値は一定の値である。た
だし、必要に応じてK_P及びK_iの値についても第１又は第
２実施例と同様の操作をすることも可能である。

（第４実施例）第４実施例は、第２実施例の第15図に示す構成を第17
図に示すように変更したものである。すなわち、ステッ
プ1306をステップ1506に、またステップ1307をステップ
1507に、それぞれ変えたものである。なお、C₁′＞
C₁₀、及びC₂′＞C₂₀となるようにしてある。この第４実
施例においても、スロットル変化速度ΔTHが所定値ΔTH
を越えると、その間は、また以下となってもそれから所
定時間T_Cの間C₁及び及びC₂の値が大きい値C₁′及びC₂′
に保持されるので、第１実施例と同様の作用を得ること
ができる。なお、この場合、K_P及びK_iの値は一定の値で
ある。ただし、必要に応じてK_P及びK_iの値についても第
１又は２実施例と同様の操作をすることも可能である。

（ト）考案の効果以上説明してきたように、本考案によると、偏差が非
常に大きい場合に制限されるフィードバック制御量をエ
ンジン負荷の変化速度に応じて増大させるようにしたの
で、エンジン負荷の変化速度が小さい場合には緩やかで
円滑な変速を行わせることができ、しかもエンジン負荷
を急速に変化させた場合には変速終了時のトルクの変化
を急速にして変速応答性を良好なものとすることができ
る。これにより運転者の意思に合致した変速を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成要素間の関係を示す図、第２図は
Ｖベルト式無段変速機の断面図、第３図は無段変速機の
制御装置全体を示す図、第４図は変速制御装置を示す
図、第５図はフォースモータ制御ルーチンを示す図、第
６図は完全締結制御ルーチンを示す図、第７〜10図はス
テップモータ制御ルーチンを示す図、第11図はスロット
ルを急変化させた場合の変速時における各値の変化を示
す線図、第12図はスロットルをゆっくり変化させた場合
の変速時における各値の変化を示す図、第13図はK_Pの特
性を示す図、第14図はK_iの特性を示す図、第15図は第２
実施例の制御ルーチンを示す図、第16図は第３実施例の
制御ルーチンを示す図、第17図は第４実施例の制御ルー
チンを示す図である。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】変速アクチュエータの動作位置に応じて変
速比が決定される無段変速機の制御装置において、車速及びエンジン負荷の両方又はいずれか一方により無
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、入力回転速度又は変速比の実際値と
目標値との偏差を演算する偏差演算手段と、偏差演算手
段によって演算された偏差が所定の上限値を越えないよ
うに処理して出力する偏差制限手段と、偏差制限手段か
らの出力信号に所定のフィードバックゲインを乗じて変
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、少なくともフィードバック制
御手段からの信号に基づいて変速アクチュエータに変速
指令信号を出力する変速指令手段と、エンジン負荷の変
化速度を検出するエンジン負荷変化速度検出手段と、エ
ンジン負荷の増大方向への変化速度が所定値を越えてい
る間はこの変化速度の増大に応じて前記フィードバック
ゲイン及び偏差制限手段の上限値の両方又はいずれか一
方を増大させると共にこの増大状態を前記変化速度が所
定値以下となってからも所定時間だけ保持するフィード
バック制御量可変手段と、を有することを特徴とする無
段変速機の制御装置。