JP3659094B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される無段変速機の変速制御装置の改良に関し、特に、ＰＩＤ制御等のフィードバック制御によって変速制御を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の無段変速機としては、トロイダル型やＶベルト式等が知られており、例えば、特開平８−３２６８８７号公報、特開平９−１４４１５号公報、特開平１１−１３８７７号公報等に開示されるものがある。
【０００３】
これらは、運転状態に応じて算出した目標変速比と実変速比の偏差に応じて、ＰＩないしＰＩＤ（比例、積分、微分）制御によるフィードバックを行って、アクチュエータを駆動し、変速比の変更を行っている。
【０００４】
アクチュエータの駆動は、目標変速比に応じた指令によって行うが、変速機構の寸法のバラツキや、アクチュエータの取り付け位置のバラツキ等によって、実変速比とアクチュエータの指令値が一致しない場合が多いが、目標変速比と実変速比の偏差に応じたフィードバック制御により、変速比の偏差を補償して実変速比を目標変速比に一致させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、ＰＩないしＰＩＤ（比例、積分、微分）制御によるフィードバックにより算出された目標変速比が変化して、アクチュエータが油圧制御装置を駆動することにより変速機構を作動させているが、アクチュエータの作動開始から、油圧制御装置及び変速機構まで作動するには応答遅れがあるため、変速指令に対して、実際の変速は多少の遅れをもって応答することになる。
【０００６】
この変速の応答遅れは、定常状態から変速指令が急変する場合、例えば、踏み込みダウンシフト、足戻しアップシフトまたはマニュアルモードでの変速等では、目標変速比と実際の変速比の偏差が急増するため、特に変速の応答遅れが顕著になってしまう。
【０００７】
このような急変速時で変速の応答遅れが生じると、変速比の偏差によってフィードバック制御が行われるが、ＰＩＤ制御ないしＰＩ制御の積分分は足し込まれてしまい、この積分分が大きくなると、実際の変速が開始されたときには、急変速を生じる可能性があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、目標変速比と実変速比の偏差が急増したときに、急変速が行われるのを防いで、運転性を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、アクチュエータに駆動される変速機構を介して変速比を連続的に変更する無段変速機と、運転状態に応じて前記無段変速機の到達変速比を演算する到達変速比演算手段と、この到達変速比から運転状態に応じた目標変速比を演算する目標変速比演算手段と、実変速比と目標変速比の偏差を積分する積分手段を含んで、実際の変速比が目標変速比に一致するように前記アクチュエータへの指令値を制御するフィードバック制御手段を備えた無段変速機の変速制御装置において、
前記フィードバック制御手段は、前記到達変速比と目標変速比または実変速比の偏差に基づいて、急変速の開始を判定する手段を有し、急変速の開始が判定されたときには、運転状態の違いに応じて予め設定した時間だけ、前記積分手段の値を保持させる。
【００１０】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記積分手段の値を保持させる時間を、変速方向に応じて変更する。
【００１１】
また、第３の発明は、前記第１の発明において、前記到達変速比演算手段は、少なくとも車両の運転状態に応じて変速比を変更する自動変速モードと、運転者の操作に応じて変速比を変更する第２の変速モードとを選択する運転モード選択手段を備え、この運転モードに応じて、前記積分手段の値を保持させる時間を変更する。
【００１２】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、到達変速比と目標変速比または実変速比の偏差が拡大することなどによって、急変速の開始が判定されたときには、予め設定した時間だけ、フィードバック制御の積分分を保持するようにしたため、前記従来例のように、急変速の開始時に、アクチュエータから変速機構までの応答遅れによって上記変速比偏差が大きくなっても、予め設定した時間を経過するまでは、積分分が不正に蓄積されて増大するのを防止することが可能となって、実際の変速開始時に変速が過大となることがなくなり、積分制御を含んでフィードバック補償を行う無段変速機を備えた車両の変速制御の精度を確保することができるのである。
【００１３】
また、第２の発明は、変速方向によってフィードバック制御の積分分を保持する時間を変更するようにしたため、無段変速機の変速特性に応じて、積分分の不正な蓄積を抑制することができ、特に、入力トルクの変動によってトルクシフトが生じるトロイダル型の無段変速機において、制御精度を確保することができる。
【００１４】
また、第３の発明は、運転者の操作に応じて変速比を変更する第２の変速モードと自動変速モードでフィードバック制御の積分分を保持する時間を変更するようにしたため、それぞれの運転モードと無段変速機の変速特性に応じて、積分分の不正な蓄積を抑制することができ、特に、トロイダル型無段変速機の自動変速モードでは、入力トルクの変動によるトルクシフトを確実に抑制しながら急変速時の制御精度を確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、無段変速機にトロイダル型を用いた変速制御装置へ本発明を適用した場合の一例を示しており、トロイダル型の無段変速機１０にはロックアップクラッチＬ／Ｕを備えたトルクコンバータ１１を介してエンジン１２が連結され、変速制御コントローラ２０の指令値ＡＳＴＰに応動するアクチュエータとしてのステップモータ５０が、図示しない変速制御弁等の油圧制御装置を介して変速比を連続的に制御するものである。
【００１７】
変速制御コントローラ２０は、運転者のアクセルペダル（図示せず）操作に応じたアクセル踏み込み量ＡＰＳをアクセル開度センサ３１から、運転者のシフト操作に応じた運転モードＭＯＤＥをセレクトスイッチ３７から、エンジン回転数Ｎｅをクランク角センサ３４からそれぞれ読み込むとともに、トロイダル型無段変速機１０の入力軸回転センサ３２が検出した入力軸回転数Ｎｔと、出力軸回転センサ３３が検出した出力軸回転数Ｎｏ及び車速センサ３０が検出した車速ＶＳＰをそれぞれ読み込んで、運転状態に応じた到達変速比（最終的な目標値）ＤＲａｔｉｏを求める。
【００１８】
この到達変速比ＤＲａｔｉｏに、運転状態に応じた所定の時定数を用いて演算した目標変速比（制御周期毎の目標値）Ｒａｔｉｏ０と、実変速比Ｒａｔｉｏの偏差に対して、ＰＩＤ（比例、積分、微分）制御によるフィードバック制御を行い、ステップモータ５０の駆動により変速を行うものである。
【００１９】
また、変速制御コントローラ２０は、フィードバック制御のゲインを決定するために、変速機構の油圧制御回路に油温センサ３５と油圧センサ３６を設けて、作動油の油温Ｔｅｍｐとライン圧ＰＬを読み込んでいる。
【００２０】
さらに、変速制御コントローラ２０は、通常の走行に用いる自動変速モードであるＤレンジに加えて、運転者のシフト操作に応じた変速段を任意に変更可能なマニュアルモード（第２変速モード）を備えており、自動変速モードでは運転状態に応じた変速比となるように目標変速比を設定する一方、マニュアルモードでは、運転者が設定した変速段となるように変速比を制御する。
【００２１】
このため、変速制御コントローラ２０は、シフトレバー３８に応動するセレクトスイッチ３７から、運転者が設定した運転モードＭＯＤＥを読み込んで、運転モードＭＯＤＥが図１の「Ｄ」レンジまたは「Ｒ」レンジにある場合は、自動変速モードと判定して、アクセル開度センサ３１が検出したアクセルペダル操作量ＡＰＳと、車速センサ３０が検出した車速ＶＳＰに基づいて、図９のように予め設定した変速マップに従って無段変速機１０の変速比を変更する。
【００２２】
一方、シフトレバー３８が、図１の「＋」、「−」で示したマニュアルスイッチ３９側へ操作されている場合、変速制御コントローラ２０はマニュアルモードと判定して、シフトレバー３８がマニュアルスイッチ３９の「＋」へ操作されるとアップシフトを指令する一方、同じく「−」へ操作されるとダウンシフトを指令して、予め設定した変速段に順次設定する。
【００２３】
この場合のシフト操作は、いわゆるシーケンシャルシフトと呼ばれており、例えば、１速から３速へアップシフトする場合、シフトレバー３８を２回「＋」側へ操作して、一旦２速へシフトした後に、３速へシフトされることになる。
【００２４】
次に、変速制御コントローラ２０は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳに基づいて、最終的な目標値である到達変速比ＤＲａｔｉｏを求め、運転状態に応じた一次遅れの時定数により、所定の制御周期毎の目標値である目標変速比Ｒａｔｉｏ０を演算する。
【００２５】
そして、ＰＩＤ制御により目標変速比Ｒａｔｉｏ０のフィードバック補償を行って、ステップモータ５０へ指令値ＡＳＴＰを送出して変速を行う。このとき、運転状態が急激に変化した場合、例えば、定常状態から踏み込みダウンシフトや足戻しアップシフトなどへ変化した場合では、所定時間だけ、積分分の新たな蓄積を禁止して、その後の、変速開始時に急変速が応答遅れが生じるのを防いでいる。
【００２６】
上記変速制御を、図２〜図８のフローチャートに示し、以下に詳述する。なお、これらのフローチャートは、所定時間毎、例えば１０msec毎にそれぞれ実行されるもので、図２は変速制御のメインルーチンを、図３〜図６は各サブルーチンを、図７はタイマー設定のメインルーチンを、図８は、タイマーカウントのメインルーチンを示す。
【００２７】
まず、図２のステップＳ１では、アクセル踏み込み量ＡＰＳ、エンジン回転数Ｎｅ、入力軸回転数Ｎｔ、出力軸回転数Ｎｏ、車速ＶＳＰ及び運転モードＭＯＤＥを上記各センサの出力を運転状態として読み込んで、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳに基づいて、図９に示す変速マップから、エンジン回転数Ｎｅの目標値である目標入力軸回転数ＤｓｒＲＥＶを求める。そして、目標入力軸回転数ＤｓｒＲＥＶを出力軸回転数Ｎｏで除して到達変速比ＤＲａｔｉｏを求める。
【００２８】
ステップＳ２では、アクセル操作量ＡＰＳの変化に応じて時定数の設定を行ってから、到達変速比ＤＲｔａｉｏに、一次遅れの時定数またはフィルタによって制御周期毎の目標値である目標変速比Ｒａｔｉｏ０を演算する。
【００２９】
この時定数の設定は、アクセル操作量ＡＰＳの変化量に応じて決定された時定数算出モードによって行われ、２〜３制御周期前のアクセル操作量ＡＰＳoldと現在の値ＡＰＳとを比較し、その差（ＡＰＳ−ＡＰＳold）が正であれば、時定数算出モードは踏み込み状態または急踏み込み（キックダウン）状態に設定されて、ダウンシフトを行うために予め設定された時定数をセットする。
【００３０】
また、上記差（ＡＰＳ−ＡＰＳold）が負であれば、時定数算出モードは、足戻し状態または急足戻しの状態であり、アップシフトを行うために予め設定された時定数にセットする。なお、上記時定数は、踏み込みに比して足戻しの方が小さく設定されており、足戻しを行う場合には、変速比がＬｏ側でエンジン回転数Ｎｅが高い場合が多く、このような変速では踏み込み時に比して変速速度が大きいためである。
【００３１】
さらに、自動変速モードとマニュアルモードでは、自動変速モードの時定数の方が小さく設定されており、これは、自動変速モードでは入力トルクの変化に応じたトルクシフトを補償するために変速速度が大きく設定されるためである。
【００３２】
次のステップＳ３では、後述する図３のように、エンジントルクＴｅから入力トルクＴｉｎを求め、目標変速比Ｒａｔｉｏ０の前回値よりトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを演算する。
【００３３】
このトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏの演算は、図３に示すように、ステップＳ１１で、検出したエンジン回転数Ｎｅとアクセル操作量ＡＰＳより、予め設定した図示しないマップを用いてエンジントルクＴｅを求める。
【００３４】
次に、ステップＳ１２では、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｔより、トルクコンバータ１１のトルク比ｔを、予め設定したマップないしテーブルに基づいて演算し、ステップＳ１３では、ステップＳ１１で求めたエンジントルクＴｅに、このトルク比ｔを乗じて無段変速機１０の入力トルクＴｉｎを求める。なお、ロックアップクラッチＬ／Ｕの締結時では、トルク比ｔ＝１となる。
【００３５】
そして、ステップＳ１４では、この入力トルクＴｉｎと目標変速比Ｒａｔｉｏ０の前回値より、図１０に示すように、予め設定したマップに基づいて、トルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを演算してサブルーチンを終了する。
【００３６】
次に、図２のステップＳ４では、上記ステップＳ２で求めた目標変速比Ｒａｔｉｏ０と、入力軸回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏの比（Ｎｔ／Ｎｏ）から求めた実変速比Ｒａｔｉｏの偏差と、運転状態に応じたフィードバックゲインに応じて、ＰＩＤ制御によってフィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを、図４のサブルーチンのように演算する。
【００３７】
フィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏの演算は、図４において、まず、ステップＳ２１で、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲを求めてから、ステップＳ２２において、ＰＩＤ制御に用いるフィードバックゲインを、運転状態に基づいて演算する。
【００３８】
まず、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲの演算は、図５のサブルーチンに示すように、上記目標変速比Ｒａｔｉｏ０と実変速比Ｒａｔｉｏを読み込んで（ステップＳ４１、Ｓ４２）、これらの差を変速比偏差ＲｔｏＥＲＲとし、
ＲｔｏＥＲＲ＝Ｒａｔｉｏ０−Ｒａｔｉｏ
より求める（ステップＳ４３）。
【００３９】
そして、この変速比偏差ＲｔｏＥＲＲと、前回の変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ-1から、
ＤＲｔｏＥＲＲ＝ＲｔｏＥＲＲ−ＲｔｏＥＲＲ-1
変速比偏差の差分ＤＲｔｏＥＲＲを求めて（ステップＳ４４）サブルーチンを終了する。
【００４０】
次に、図４のステップＳ２２で行われるフィードバックゲインの演算は、図６のフローチャートに示すように行われ、まず、ステップＳ５１で、入力軸回転数Ｎｔと車速ＶＳＰを読み込んでから、ステップＳ５２で、第１フィードバックゲインを、予め設定したテーブルＳＲＦＢＴ１に基づいて演算する。
【００４１】
この第１フィードバックゲインは、比例分ｆｂｐｄａｔａ１、積分分ｆｂｉｄａｔａ１、微分分ｆｂｄｄａｔａ１から構成され、上記テーブルＳＲＦＢＴ１は、図示はしないが、入力軸回転数Ｎｔと車速ＶＳＰの２次元マップで構成されており、検出した入力軸回転数Ｎｔと車速ＶＳＰから第１フィードバックゲインの比例分、積分分、微分分をそれぞれ演算する。
【００４２】
そして、ステップＳ５３では、無段変速機１０の作動油の油温Ｔｅｍｐとライン圧ＰＬを読み込んでから、ステップＳ５４で第２フィードバックゲインを、予め設定したテーブルＳＲＦＢＴ２に基づいて演算する。
【００４３】
この第２フィードバックゲインは、比例分ｆｂｐｄａｔａ２、積分分ｆｂｉｄａｔａ２、微分分ｆｂｄｄａｔａ２から構成され、上記テーブルＳＲＦＢＴ２は、図示はしないが、油温Ｔｅｍｐと油圧ＰＬの２次元マップで構成されており、検出した油温Ｔｅｍｐと油圧ＰＬから第２フィードバックゲインの比例分、積分分、微分分をそれぞれ演算する。
【００４４】
こうして、第１及び第２フィードバックゲインを求めてから、ステップＳ５５では、フィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを演算するためのフィードバックゲインを、第１フィードバックゲインと第２フィードバックゲインを乗じて演算する。
【００４５】
つまり、比例分のフィードバックゲインＦｂｐＤＡＴＡは、
ＦｂｐＤＡＴＡ＝ｆｂｐｄａｔａ１×ｆｂｐｄａｔａ２
より求められ、積分分のフィードバックゲインＦｂｉＤＡＴＡは、
ＦｂｉＤＡＴＡ＝ｆｂｉｄａｔａ１×ｆｂｉｄａｔａ２
となり、同様に、微分分のフィードバックゲインＦｂｄＤＡＴＡは、
ＦｂｄＤＡＴＡ＝ｆｂｄｄａｔａ１×ｆｂｄｄａｔａ２
として演算し、図４へ復帰する。
【００４６】
次に、図４のステップＳ２３では、車両が停車中であるか否かを、車速ＶＳＰ＝０または入力軸回転数Ｎｔ＝０より判定し、停車中であればステップＳ２４へ進んで、フィードバック補償変速比の積分分ＩｎｔｇＲと、フィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを０にリセットして図２のメインルーチンへ復帰する。
【００４７】
一方、ステップＳ２３で、走行中と判定された場合には、ステップＳ２５へ進んで、現在の変速状態が急変速であるか否かを判定し、急変速であればステップＳ２６へ進む一方、通常の変速状態であればステップＳ２８へ進む。
【００４８】
なお、この急変速の判定は、上記ステップＳ２で求めた時定数の判定結果を読み込んで行われ、定常状態からアクセルペダルの踏み込みまたは足戻しを行う場合、あるいはキックダウンや足戻しアップシフトの場合などで、到達変速比ＤＲａｔｉｏと目標変速比Ｒａｔｉｏ０（または実変速比Ｒａｔｉｏ）の偏差が大きくなるときに急変速と判定される。
【００４９】
変速状態が急変速と判定された場合のステップＳ２６では、後述するタイマＴｉｍｅｒの値が０になったか否かを判定して、０でなければ、ステップＳ２７で、フィードバック補償変速比の積分分ＩｎｔｇＲの変化量ＤＩｎｔｇＲを０に設定して、前回の値を保持するように設定し、積分分ＩｎｔｇＲが不正に蓄積されるのを防止してから、ステップＳ２９へ進む。なお、タイマＴｉｍｅｒの演算は、後述するように、図７のフローチャートに基づいて設定されて、図８のフローチャートに基づいて演算される。
【００５０】
また、ステップＳ２６の判定で、タイマＴｉｍｅｒの値が０であれば、通常の変速制御へ復帰するためステップＳ２８に進む。
【００５１】
一方、変速状態が通常変速と判定された場合のステップＳ２８では、ＰＩＤ制御による通常のフィードバック補償を行うため、上記ステップＳ４３で求めた変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに、上記ステップＳ５で求めた積分分のフィードバックゲインＦｂｉＤＡＴＡを乗じて、フィードバック補償変速比の積分分の変化量ＤＩｎｔｇＲを演算する。
【００５２】
そして、ステップＳ２７またはＳ２８で設定した積分分の変化量ＤＩｎｔｇＲに基づいて、ステップＳ２９では、フィードバック補償変速比の積分分ＩｎｔｇＲの演算を次式により行う。
【００５３】
ＩｎｔｇＲ＝ＩｎｔｇＲ-1＋ＤＩｎｔｇＲ
ただし、ＩｎｔｇＲ-1は、前回の積分分である。
【００５４】
こうして、ステップＳ３０では、上記フィードバックゲインの比例分ＦｂｐＤＡＴＡ、微分分ＦｂｄＤＡＴＡ、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ、変速比偏差の差分ＤＲｔｏＥＲＲ、積分分ＩｎｔｇＲより、次式からフィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを求める。
【００５５】
フィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを求めた後には、図２のメインルーチンのステップＳ５へ進む。
【００５６】
図２のステップＳ５では、ステップＳ２で求めた目標変速比Ｒａｔｉｏ０、ステップＳ３で求めるトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏ、ステップＳ４で求めたフィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏから、補償後目標変速比ＤｓｒＲＴＯを、
ＤｓｒＲＴＯ＝Ｒａｔｉｏ０＋ＴＳｒｔｏ＋ＦＢｒｔｏ
として演算する。
【００５７】
次に、ステップＳ６では、図示しない変速比とステップ数のマップから、ステップモータ５０の目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰを演算する。
【００５８】
このとき、上記ステップＳ２５の判定で、指令値ＡＳＴＰが作動可能範囲を超えている場合には、目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰが、上記作動可能範囲となるように規制する。
【００５９】
ステップＳ７では、この目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰと、作動油の油温Ｔｅｍｐに基づいて、ステップモータ５０の駆動速度を決定する。なお、この駆動速度は、油温Ｔｅｍｐが所定の範囲にない場合、例えば、低温時などでステップモータ５０の応答速度が低下する状態では、駆動速度を抑制し、油温Ｔｅｍｐが所定の範囲にあれば、目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰ、すなわち、駆動量に応じて駆動速度を設定するものである。
【００６０】
そして、ステップＳ７では、駆動速度に応じてステップモータ５０への指令値ＡＳＴＰを演算してから、ステップＳ８でステップモータ５０の駆動を行う。
【００６１】
次に、変速状態の急変時に設定されて、積分分の増大を規制するタイマＴｉｍｅｒの設定及び演算について説明する。
【００６２】
まず、タイマＴｉｍｅｒの設定は、図７のフローチャートに基づいて行われ、この処理は、上記と同様の所定時間毎、例えば、１０msec毎に行われる。
【００６３】
まず、ステップＳ７１では、上記ステップＳ２の時定数演算で求めた時定数算出モードが、アクセルペダルの踏み込み状態または急踏み込み状態であれば、ステップＳ７２へ進み、アクセルペダルの足戻し状態または急戻し状態であればステップＳ７６へ進み、その他の場合（例えば、アクセル操作量ＡＰＳが一定）では、そのまま処理を終了する。
【００６４】
アクセルペダルの踏み込み状態または急踏み込み状態と判定されたステップＳ７２では、前回の時定数算出モードが、アクセルペダルの踏み込み状態以外であるか、すなわち、運転状態がアクセルペダルの踏み込み状態に変化した直後であるか否かを判定する。
【００６５】
運転状態がアクセルペダルの踏み込み状態へ変化した直後であれば、ステップＳ７３へ進んで変速モードの判定を行う一方、同一の運転状態（前回も踏み込み状態）の場合には、タイマＴｉｍｅｒの値がすでに設定されているため、そのまま処理を終了する。
【００６６】
なお、アクセルペダルの踏み込み状態へ変化した運転状態は、例えば、アクセル操作量ＡＰＳが一定の状態から踏み込んだ場合や、アクセルペダルを解放側へ戻した後に踏み込んだ場合である。
【００６７】
ステップＳ７３では、現在の変速モードが、自動変速モードのＤレンジとマニュアルモード（またはスイッチ変速モード）のいずれにあるかを判定し、自動変速モードであれば、ステップＳ７４へ進んで、タイマＴｉｍｅｒの値をＤＩＣＬＲＴＩＭＤに設定する一方、マニュアルモード（図中ＳＷ変速）であればステップＳ７５へ進んで、タイマＴｉｍｅｒの値をＳＤＩＣＬＲＴＩＭＤに設定して処理を終了する。
【００６８】
ここで、ダウンシフトとなる時定数算出の踏み込みモードでは、通常走行の自動変速モードの方がマニュアルモードよりも変速速度が大きいため、タイマＴｉｍｅｒの値は、
ＤＩＣＬＲＴＩＭＤ＜ＳＤＩＣＬＲＴＩＭＤ
となって、自動変速モードのタイマＴｉｍｅｒの値の方が小さく設定される。
【００６９】
一方、アクセルペダルの足戻し状態または急足戻し状態と判定されたステップＳ７６では、前回の時定数算出モードが、アクセルペダルの足戻し状態以外であるか、すなわち、運転状態がアクセルペダルの足戻し状態に変化した直後であるか否かを判定する。
【００７０】
なお、アクセルペダルの戻し状態へ変化した運転状態とは、例えば、アクセル操作量ＡＰＳが一定の状態から解放した場合や、アクセルペダルを踏み込んだ後に解放側へ戻した場合である。
【００７１】
運転状態がアクセルペダルの足戻し状態に変化した直後であれば、ステップＳ７７へ進んで変速モードの判定を行う一方、同一の運転状態の場合には、タイマＴｉｍｅｒの値がすでに設定されているため、そのまま処理を終了する。
【００７２】
ステップＳ７７では、現在の変速モードが、自動変速モードとマニュアルモード（またはスイッチ変速モード）のいずれにあるかを判定し、自動変速モードであれば、ステップＳ７８へ進んで、タイマＴｉｍｅｒの値をＤＩＣＬＲＴＩＭＵに設定する一方、マニュアルモード（図中ＳＷ変速）であればステップＳ７９へ進んで、タイマＴｉｍｅｒの値をＳＤＩＣＬＲＴＩＭＵに設定して処理を終了する。
【００７３】
ここで、アップシフトとなる時定数算出の足戻しモードでは、通常走行の自動変速モードの方がマニュアルモードよりも変速速度が大きいため、タイマＴｉｍｅｒの値は、
ＤＩＣＬＲＴＩＭＵ＜ＳＤＩＣＬＲＴＩＭＵ
となって、自動変速モードのタイマＴｉｍｅｒの値の方が小さく設定される。
【００７４】
また、足戻しと踏み込みモードでは、足戻し時のタイマＴｉｍｅｒの値の方が小さく設定され、
ＤＩＣＬＲＴＩＭＵ＜ＤＩＣＬＲＴＩＭＤ
ＳＤＩＣＬＲＴＩＭＵ＜ＳＤＩＣＬＲＴＩＭＤ
となる。
【００７５】
このように、上記ステップＳ７１〜Ｓ７８で設定された、タイマＴｉｍｅｒの値は、図８のステップＳ８１、Ｓ８２に示すように、所定の制御周期、例えば、１０msec毎に、タイマＴｉｍｅｒの値が０となるまで、所定値（ここでは、１）ずつ減算される。
【００７６】
以上の制御によって、目標変速比Ｒａｔｉｏ０と実変速比Ｒａｔｉｏの偏差ＲｔｏＥＲＲが生じ、目標変速比Ｒａｔｉｏ０を演算するための時定数算出モードが変化した直後、換言すれば、急変速の開始時点では、到達変速比ＤＲａｔｉｏと目標変速比Ｒａｔｉｏ０の偏差あるいは到達変速比ＤＲａｔｉｏと実変速比Ｒａｔｉｏの偏差が急増するが、上記ステップＳ７４、Ｓ７５ないしＳ７８、Ｓ７９でタイマＴｉｍｅｒの値が変速モードに応じてセットされ、その後、所定の制御周期毎に減算される（ステップＳ８２）。
【００７７】
同時に、上記図４で行われるフィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏの演算において、急変速が判定され、かつ、タイマＴｉｍｅｒの値が０でないときには、ステップＳ２７において、フィードバック補償変速比の積分分変化量ＤＩｎｔｇＲを０に規制することで、前回の積分分ＩｎｔｇＲを保持するようにしたため、前記従来例のように、急変速の開始時に変速の応答遅れによって上記変速比偏差が大きくなっても、タイマＴｉｍｅｒの値が０となるまで、積分分ＩｎｔｇＲが不正に蓄積されて増大するのを防止し、実際の変速開始時に変速が過大となるのを防止でき、ＰＩＤ制御ないしＰＩ制御によってフィードバック補償を行う無段変速機を備えた車両の変速制御の精度を確保することができるのである。
【００７８】
また、急変速の開始時点で減算を開始するタイマＴｉｍｅｒの値を、急変速の方向（アップシフトまたはダウンシフト）や変速モード（自動変速モードまたはマニュアルモード）等の運転条件の違いに応じて変更するようにしたため、無段変速機１０の変速特性に応じて、積分分の不正な蓄積を抑制することができるのである。
【００７９】
なお、上記実施形態では、無段変速機１０として、トロイダル型を示したが、Ｖベルト式などで構成しても良い。
【００８０】
また、上記実施形態では、フィードバック制御をＰＩＤ制御で行ったが、ＰＩ制御で行うこともできる。
【００８１】
また、上記実施形態では、運転者の操作に応じて変速比を変更する運転モード（第２変速モード）として、マニュアルモードを採用した場合について述べたが、自動変速モードよりも最Ｈｉ側の変速比を高めに規制する、スポーツモードなどを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、無段変速機の変速制御装置の概略構成図。
【図２】変速制御の一例を示すフローチャートで、変速制御のメインルーチンを示す。
【図３】トルクシフト補償変速比演算処理のサブルーチンを示す。
【図４】フィードバック補償変速比演算処理のサブルーチンを示す。
【図５】変速比偏差演算処理のサブルーチンを示す。
【図６】フィードバックゲイン演算処理のサブルーチンを示す。
【図７】タイマーセット処理のメインルーチンを示す。
【図８】タイマーカウント処理のメインルーチンを示す。
【図９】車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＳに応じた目標入力軸回転数を示す変速マップ。
【図１０】入力トルクと変速比に応じたトルクシフト補償変速比のマップ。
【符号の説明】
１０ 無段変速機
１２ エンジン
２０ 変速制御コントローラ
５０ ステップモータ
３０ 車速センサ
３１ アクセル開度センサ
３２ 入力軸回転センサ
３３ 出力軸回転センサ
３４ クランク角センサ
３５ 油温センサ
３６ 油圧センサ
３７ セレクトスイッチ
３９ マニュアルスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される無段変速機の変速制御装置の改良に関し、特に、ＰＩＤ制御等のフィードバック制御によって変速制御を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の無段変速機としては、トロイダル型やＶベルト式等が知られており、例えば、特開平８−３２６８８７号公報、特開平９−１４４１５号公報、特開平１１−１３８７７号公報等に開示されるものがある。
【０００３】
これらは、運転状態に応じて算出した目標変速比と実変速比の偏差に応じて、ＰＩないしＰＩＤ（比例、積分、微分）制御によるフィードバックを行って、アクチュエータを駆動し、変速比の変更を行っている。
【０００４】
アクチュエータの駆動は、目標変速比に応じた指令によって行うが、変速機構の寸法のバラツキや、アクチュエータの取り付け位置のバラツキ等によって、実変速比とアクチュエータの指令値が一致しない場合が多いが、目標変速比と実変速比の偏差に応じたフィードバック制御により、変速比の偏差を補償して実変速比を目標変速比に一致させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、ＰＩないしＰＩＤ（比例、積分、微分）制御によるフィードバックにより算出された目標変速比が変化して、アクチュエータが油圧制御装置を駆動することにより変速機構を作動させているが、アクチュエータの作動開始から、油圧制御装置及び変速機構まで作動するには応答遅れがあるため、変速指令に対して、実際の変速は多少の遅れをもって応答することになる。
【０００６】
この変速の応答遅れは、定常状態から変速指令が急変する場合、例えば、踏み込みダウンシフト、足戻しアップシフトまたはマニュアルモードでの変速等では、目標変速比と実際の変速比の偏差が急増するため、特に変速の応答遅れが顕著になってしまう。
【０００７】
このような急変速時で変速の応答遅れが生じると、変速比の偏差によってフィードバック制御が行われるが、ＰＩＤ制御ないしＰＩ制御の積分分は足し込まれてしまい、この積分分が大きくなると、実際の変速が開始されたときには、急変速を生じる可能性があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、目標変速比と実変速比の偏差が急増したときに、急変速が行われるのを防いで、運転性を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、アクチュエータに駆動される変速機構を介して変速比を連続的に変更する無段変速機と、運転状態に応じて前記無段変速機の到達変速比を演算する到達変速比演算手段と、この到達変速比から運転状態に応じた目標変速比を演算する目標変速比演算手段と、実変速比と目標変速比の偏差を積分する積分手段を含んで、実際の変速比が目標変速比に一致するように前記アクチュエータへの指令値を制御するフィードバック制御手段を備えた無段変速機の変速制御装置において、
前記フィードバック制御手段は、前記到達変速比と目標変速比または実変速比の偏差に基づいて、急変速の開始を判定する手段を有し、急変速の開始が判定されたときには、運転状態の違いに応じて予め設定した時間だけ、前記積分手段の値を保持させる。
【００１０】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記積分手段の値を保持させる時間を、変速方向に応じて変更する。
【００１１】
また、第３の発明は、前記第１の発明において、前記到達変速比演算手段は、少なくとも車両の運転状態に応じて変速比を変更する自動変速モードと、運転者の操作に応じて変速比を変更する第２の変速モードとを選択する運転モード選択手段を備え、この運転モードに応じて、前記積分手段の値を保持させる時間を変更する。
【００１２】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、到達変速比と目標変速比または実変速比の偏差が拡大することなどによって、急変速の開始が判定されたときには、予め設定した時間だけ、フィードバック制御の積分分を保持するようにしたため、前記従来例のように、急変速の開始時に、アクチュエータから変速機構までの応答遅れによって上記変速比偏差が大きくなっても、予め設定した時間を経過するまでは、積分分が不正に蓄積されて増大するのを防止することが可能となって、実際の変速開始時に変速が過大となることがなくなり、積分制御を含んでフィードバック補償を行う無段変速機を備えた車両の変速制御の精度を確保することができるのである。
【００１３】
また、第２の発明は、変速方向によってフィードバック制御の積分分を保持する時間を変更するようにしたため、無段変速機の変速特性に応じて、積分分の不正な蓄積を抑制することができ、特に、入力トルクの変動によってトルクシフトが生じるトロイダル型の無段変速機において、制御精度を確保することができる。
【００１４】
また、第３の発明は、運転者の操作に応じて変速比を変更する第２の変速モードと自動変速モードでフィードバック制御の積分分を保持する時間を変更するようにしたため、それぞれの運転モードと無段変速機の変速特性に応じて、積分分の不正な蓄積を抑制することができ、特に、トロイダル型無段変速機の自動変速モードでは、入力トルクの変動によるトルクシフトを確実に抑制しながら急変速時の制御精度を確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、無段変速機にトロイダル型を用いた変速制御装置へ本発明を適用した場合の一例を示しており、トロイダル型の無段変速機１０にはロックアップクラッチＬ／Ｕを備えたトルクコンバータ１１を介してエンジン１２が連結され、変速制御コントローラ２０の指令値ＡＳＴＰに応動するアクチュエータとしてのステップモータ５０が、図示しない変速制御弁等の油圧制御装置を介して変速比を連続的に制御するものである。
【００１７】
変速制御コントローラ２０は、運転者のアクセルペダル（図示せず）操作に応じたアクセル踏み込み量ＡＰＳをアクセル開度センサ３１から、運転者のシフト操作に応じた運転モードＭＯＤＥをセレクトスイッチ３７から、エンジン回転数Ｎｅをクランク角センサ３４からそれぞれ読み込むとともに、トロイダル型無段変速機１０の入力軸回転センサ３２が検出した入力軸回転数Ｎｔと、出力軸回転センサ３３が検出した出力軸回転数Ｎｏ及び車速センサ３０が検出した車速ＶＳＰをそれぞれ読み込んで、運転状態に応じた到達変速比（最終的な目標値）ＤＲａｔｉｏを求める。
【００１８】
この到達変速比ＤＲａｔｉｏに、運転状態に応じた所定の時定数を用いて演算した目標変速比（制御周期毎の目標値）Ｒａｔｉｏ０と、実変速比Ｒａｔｉｏの偏差に対して、ＰＩＤ（比例、積分、微分）制御によるフィードバック制御を行い、ステップモータ５０の駆動により変速を行うものである。
【００１９】
また、変速制御コントローラ２０は、フィードバック制御のゲインを決定するために、変速機構の油圧制御回路に油温センサ３５と油圧センサ３６を設けて、作動油の油温Ｔｅｍｐとライン圧ＰＬを読み込んでいる。
【００２０】
さらに、変速制御コントローラ２０は、通常の走行に用いる自動変速モードであるＤレンジに加えて、運転者のシフト操作に応じた変速段を任意に変更可能なマニュアルモード（第２変速モード）を備えており、自動変速モードでは運転状態に応じた変速比となるように目標変速比を設定する一方、マニュアルモードでは、運転者が設定した変速段となるように変速比を制御する。
【００２１】
このため、変速制御コントローラ２０は、シフトレバー３８に応動するセレクトスイッチ３７から、運転者が設定した運転モードＭＯＤＥを読み込んで、運転モードＭＯＤＥが図１の「Ｄ」レンジまたは「Ｒ」レンジにある場合は、自動変速モードと判定して、アクセル開度センサ３１が検出したアクセルペダル操作量ＡＰＳと、車速センサ３０が検出した車速ＶＳＰに基づいて、図９のように予め設定した変速マップに従って無段変速機１０の変速比を変更する。
【００２２】
一方、シフトレバー３８が、図１の「＋」、「−」で示したマニュアルスイッチ３９側へ操作されている場合、変速制御コントローラ２０はマニュアルモードと判定して、シフトレバー３８がマニュアルスイッチ３９の「＋」へ操作されるとアップシフトを指令する一方、同じく「−」へ操作されるとダウンシフトを指令して、予め設定した変速段に順次設定する。
【００２３】
この場合のシフト操作は、いわゆるシーケンシャルシフトと呼ばれており、例えば、１速から３速へアップシフトする場合、シフトレバー３８を２回「＋」側へ操作して、一旦２速へシフトした後に、３速へシフトされることになる。
【００２４】
次に、変速制御コントローラ２０は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳに基づいて、最終的な目標値である到達変速比ＤＲａｔｉｏを求め、運転状態に応じた一次遅れの時定数により、所定の制御周期毎の目標値である目標変速比Ｒａｔｉｏ０を演算する。
【００２５】
そして、ＰＩＤ制御により目標変速比Ｒａｔｉｏ０のフィードバック補償を行って、ステップモータ５０へ指令値ＡＳＴＰを送出して変速を行う。このとき、運転状態が急激に変化した場合、例えば、定常状態から踏み込みダウンシフトや足戻しアップシフトなどへ変化した場合では、所定時間だけ、積分分の新たな蓄積を禁止して、その後の、変速開始時に急変速が応答遅れが生じるのを防いでいる。
【００２６】
上記変速制御を、図２〜図８のフローチャートに示し、以下に詳述する。なお、これらのフローチャートは、所定時間毎、例えば１０msec毎にそれぞれ実行されるもので、図２は変速制御のメインルーチンを、図３〜図６は各サブルーチンを、図７はタイマー設定のメインルーチンを、図８は、タイマーカウントのメインルーチンを示す。
【００２７】
まず、図２のステップＳ１では、アクセル踏み込み量ＡＰＳ、エンジン回転数Ｎｅ、入力軸回転数Ｎｔ、出力軸回転数Ｎｏ、車速ＶＳＰ及び運転モードＭＯＤＥを上記各センサの出力を運転状態として読み込んで、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳに基づいて、図９に示す変速マップから、エンジン回転数Ｎｅの目標値である目標入力軸回転数ＤｓｒＲＥＶを求める。そして、目標入力軸回転数ＤｓｒＲＥＶを出力軸回転数Ｎｏで除して到達変速比ＤＲａｔｉｏを求める。
【００２８】
ステップＳ２では、アクセル操作量ＡＰＳの変化に応じて時定数の設定を行ってから、到達変速比ＤＲｔａｉｏに、一次遅れの時定数またはフィルタによって制御周期毎の目標値である目標変速比Ｒａｔｉｏ０を演算する。
【００２９】
この時定数の設定は、アクセル操作量ＡＰＳの変化量に応じて決定された時定数算出モードによって行われ、２〜３制御周期前のアクセル操作量ＡＰＳoldと現在の値ＡＰＳとを比較し、その差（ＡＰＳ−ＡＰＳold）が正であれば、時定数算出モードは踏み込み状態または急踏み込み（キックダウン）状態に設定されて、ダウンシフトを行うために予め設定された時定数をセットする。
【００３０】
また、上記差（ＡＰＳ−ＡＰＳold）が負であれば、時定数算出モードは、足戻し状態または急足戻しの状態であり、アップシフトを行うために予め設定された時定数にセットする。なお、上記時定数は、踏み込みに比して足戻しの方が小さく設定されており、足戻しを行う場合には、変速比がＬｏ側でエンジン回転数Ｎｅが高い場合が多く、このような変速では踏み込み時に比して変速速度が大きいためである。
【００３１】
さらに、自動変速モードとマニュアルモードでは、自動変速モードの時定数の方が小さく設定されており、これは、自動変速モードでは入力トルクの変化に応じたトルクシフトを補償するために変速速度が大きく設定されるためである。
【００３２】
次のステップＳ３では、後述する図３のように、エンジントルクＴｅから入力トルクＴｉｎを求め、目標変速比Ｒａｔｉｏ０の前回値よりトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを演算する。
【００３３】
このトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏの演算は、図３に示すように、ステップＳ１１で、検出したエンジン回転数Ｎｅとアクセル操作量ＡＰＳより、予め設定した図示しないマップを用いてエンジントルクＴｅを求める。
【００３４】
次に、ステップＳ１２では、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｔより、トルクコンバータ１１のトルク比ｔを、予め設定したマップないしテーブルに基づいて演算し、ステップＳ１３では、ステップＳ１１で求めたエンジントルクＴｅに、このトルク比ｔを乗じて無段変速機１０の入力トルクＴｉｎを求める。なお、ロックアップクラッチＬ／Ｕの締結時では、トルク比ｔ＝１となる。
【００３５】
そして、ステップＳ１４では、この入力トルクＴｉｎと目標変速比Ｒａｔｉｏ０の前回値より、図１０に示すように、予め設定したマップに基づいて、トルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを演算してサブルーチンを終了する。
【００３６】
次に、図２のステップＳ４では、上記ステップＳ２で求めた目標変速比Ｒａｔｉｏ０と、入力軸回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏの比（Ｎｔ／Ｎｏ）から求めた実変速比Ｒａｔｉｏの偏差と、運転状態に応じたフィードバックゲインに応じて、ＰＩＤ制御によってフィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを、図４のサブルーチンのように演算する。
【００３７】
フィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏの演算は、図４において、まず、ステップＳ２１で、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲを求めてから、ステップＳ２２において、ＰＩＤ制御に用いるフィードバックゲインを、運転状態に基づいて演算する。
【００３８】
まず、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲの演算は、図５のサブルーチンに示すように、上記目標変速比Ｒａｔｉｏ０と実変速比Ｒａｔｉｏを読み込んで（ステップＳ４１、Ｓ４２）、これらの差を変速比偏差ＲｔｏＥＲＲとし、
ＲｔｏＥＲＲ＝Ｒａｔｉｏ０−Ｒａｔｉｏ
より求める（ステップＳ４３）。
【００３９】
そして、この変速比偏差ＲｔｏＥＲＲと、前回の変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ-1から、
ＤＲｔｏＥＲＲ＝ＲｔｏＥＲＲ−ＲｔｏＥＲＲ-1
変速比偏差の差分ＤＲｔｏＥＲＲを求めて（ステップＳ４４）サブルーチンを終了する。
【００４０】
次に、図４のステップＳ２２で行われるフィードバックゲインの演算は、図６のフローチャートに示すように行われ、まず、ステップＳ５１で、入力軸回転数Ｎｔと車速ＶＳＰを読み込んでから、ステップＳ５２で、第１フィードバックゲインを、予め設定したテーブルＳＲＦＢＴ１に基づいて演算する。
【００４１】
この第１フィードバックゲインは、比例分ｆｂｐｄａｔａ１、積分分ｆｂｉｄａｔａ１、微分分ｆｂｄｄａｔａ１から構成され、上記テーブルＳＲＦＢＴ１は、図示はしないが、入力軸回転数Ｎｔと車速ＶＳＰの２次元マップで構成されており、検出した入力軸回転数Ｎｔと車速ＶＳＰから第１フィードバックゲインの比例分、積分分、微分分をそれぞれ演算する。
【００４２】
そして、ステップＳ５３では、無段変速機１０の作動油の油温Ｔｅｍｐとライン圧ＰＬを読み込んでから、ステップＳ５４で第２フィードバックゲインを、予め設定したテーブルＳＲＦＢＴ２に基づいて演算する。
【００４３】
この第２フィードバックゲインは、比例分ｆｂｐｄａｔａ２、積分分ｆｂｉｄａｔａ２、微分分ｆｂｄｄａｔａ２から構成され、上記テーブルＳＲＦＢＴ２は、図示はしないが、油温Ｔｅｍｐと油圧ＰＬの２次元マップで構成されており、検出した油温Ｔｅｍｐと油圧ＰＬから第２フィードバックゲインの比例分、積分分、微分分をそれぞれ演算する。
【００４４】
こうして、第１及び第２フィードバックゲインを求めてから、ステップＳ５５では、フィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを演算するためのフィードバックゲインを、第１フィードバックゲインと第２フィードバックゲインを乗じて演算する。
【００４５】
つまり、比例分のフィードバックゲインＦｂｐＤＡＴＡは、
ＦｂｐＤＡＴＡ＝ｆｂｐｄａｔａ１×ｆｂｐｄａｔａ２
より求められ、積分分のフィードバックゲインＦｂｉＤＡＴＡは、
ＦｂｉＤＡＴＡ＝ｆｂｉｄａｔａ１×ｆｂｉｄａｔａ２
となり、同様に、微分分のフィードバックゲインＦｂｄＤＡＴＡは、
ＦｂｄＤＡＴＡ＝ｆｂｄｄａｔａ１×ｆｂｄｄａｔａ２
として演算し、図４へ復帰する。
【００４６】
次に、図４のステップＳ２３では、車両が停車中であるか否かを、車速ＶＳＰ＝０または入力軸回転数Ｎｔ＝０より判定し、停車中であればステップＳ２４へ進んで、フィードバック補償変速比の積分分ＩｎｔｇＲと、フィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを０にリセットして図２のメインルーチンへ復帰する。
【００４７】
一方、ステップＳ２３で、走行中と判定された場合には、ステップＳ２５へ進んで、現在の変速状態が急変速であるか否かを判定し、急変速であればステップＳ２６へ進む一方、通常の変速状態であればステップＳ２８へ進む。
【００４８】
なお、この急変速の判定は、上記ステップＳ２で求めた時定数の判定結果を読み込んで行われ、定常状態からアクセルペダルの踏み込みまたは足戻しを行う場合、あるいはキックダウンや足戻しアップシフトの場合などで、到達変速比ＤＲａｔｉｏと目標変速比Ｒａｔｉｏ０（または実変速比Ｒａｔｉｏ）の偏差が大きくなるときに急変速と判定される。
【００４９】
変速状態が急変速と判定された場合のステップＳ２６では、後述するタイマＴｉｍｅｒの値が０になったか否かを判定して、０でなければ、ステップＳ２７で、フィードバック補償変速比の積分分ＩｎｔｇＲの変化量ＤＩｎｔｇＲを０に設定して、前回の値を保持するように設定し、積分分ＩｎｔｇＲが不正に蓄積されるのを防止してから、ステップＳ２９へ進む。なお、タイマＴｉｍｅｒの演算は、後述するように、図７のフローチャートに基づいて設定されて、図８のフローチャートに基づいて演算される。
【００５０】
また、ステップＳ２６の判定で、タイマＴｉｍｅｒの値が０であれば、通常の変速制御へ復帰するためステップＳ２８に進む。
【００５１】
一方、変速状態が通常変速と判定された場合のステップＳ２８では、ＰＩＤ制御による通常のフィードバック補償を行うため、上記ステップＳ４３で求めた変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに、上記ステップＳ５で求めた積分分のフィードバックゲインＦｂｉＤＡＴＡを乗じて、フィードバック補償変速比の積分分の変化量ＤＩｎｔｇＲを演算する。
【００５２】
そして、ステップＳ２７またはＳ２８で設定した積分分の変化量ＤＩｎｔｇＲに基づいて、ステップＳ２９では、フィードバック補償変速比の積分分ＩｎｔｇＲの演算を次式により行う。
【００５３】
ＩｎｔｇＲ＝ＩｎｔｇＲ-1＋ＤＩｎｔｇＲ
ただし、ＩｎｔｇＲ-1は、前回の積分分である。
【００５４】
こうして、ステップＳ３０では、上記フィードバックゲインの比例分ＦｂｐＤＡＴＡ、微分分ＦｂｄＤＡＴＡ、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ、変速比偏差の差分ＤＲｔｏＥＲＲ、積分分ＩｎｔｇＲより、次式からフィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏを求める。
【００５５】
【００５６】
図２のステップＳ５では、ステップＳ２で求めた目標変速比Ｒａｔｉｏ０、ステップＳ３で求めるトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏ、ステップＳ４で求めたフィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏから、補償後目標変速比ＤｓｒＲＴＯを、
ＤｓｒＲＴＯ＝Ｒａｔｉｏ０＋ＴＳｒｔｏ＋ＦＢｒｔｏ
として演算する。
【００５７】
次に、ステップＳ６では、図示しない変速比とステップ数のマップから、ステップモータ５０の目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰを演算する。
【００５８】
このとき、上記ステップＳ２５の判定で、指令値ＡＳＴＰが作動可能範囲を超えている場合には、目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰが、上記作動可能範囲となるように規制する。
【００５９】
ステップＳ７では、この目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰと、作動油の油温Ｔｅｍｐに基づいて、ステップモータ５０の駆動速度を決定する。なお、この駆動速度は、油温Ｔｅｍｐが所定の範囲にない場合、例えば、低温時などでステップモータ５０の応答速度が低下する状態では、駆動速度を抑制し、油温Ｔｅｍｐが所定の範囲にあれば、目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰ、すなわち、駆動量に応じて駆動速度を設定するものである。
【００６０】
そして、ステップＳ７では、駆動速度に応じてステップモータ５０への指令値ＡＳＴＰを演算してから、ステップＳ８でステップモータ５０の駆動を行う。
【００６１】
次に、変速状態の急変時に設定されて、積分分の増大を規制するタイマＴｉｍｅｒの設定及び演算について説明する。
【００６２】
まず、タイマＴｉｍｅｒの設定は、図７のフローチャートに基づいて行われ、この処理は、上記と同様の所定時間毎、例えば、１０msec毎に行われる。
【００６３】
まず、ステップＳ７１では、上記ステップＳ２の時定数演算で求めた時定数算出モードが、アクセルペダルの踏み込み状態または急踏み込み状態であれば、ステップＳ７２へ進み、アクセルペダルの足戻し状態または急戻し状態であればステップＳ７６へ進み、その他の場合（例えば、アクセル操作量ＡＰＳが一定）では、そのまま処理を終了する。
【００６４】
アクセルペダルの踏み込み状態または急踏み込み状態と判定されたステップＳ７２では、前回の時定数算出モードが、アクセルペダルの踏み込み状態以外であるか、すなわち、運転状態がアクセルペダルの踏み込み状態に変化した直後であるか否かを判定する。
【００６５】
運転状態がアクセルペダルの踏み込み状態へ変化した直後であれば、ステップＳ７３へ進んで変速モードの判定を行う一方、同一の運転状態（前回も踏み込み状態）の場合には、タイマＴｉｍｅｒの値がすでに設定されているため、そのまま処理を終了する。
【００６６】
なお、アクセルペダルの踏み込み状態へ変化した運転状態は、例えば、アクセル操作量ＡＰＳが一定の状態から踏み込んだ場合や、アクセルペダルを解放側へ戻した後に踏み込んだ場合である。
【００６７】
ステップＳ７３では、現在の変速モードが、自動変速モードのＤレンジとマニュアルモード（またはスイッチ変速モード）のいずれにあるかを判定し、自動変速モードであれば、ステップＳ７４へ進んで、タイマＴｉｍｅｒの値をＤＩＣＬＲＴＩＭＤに設定する一方、マニュアルモード（図中ＳＷ変速）であればステップＳ７５へ進んで、タイマＴｉｍｅｒの値をＳＤＩＣＬＲＴＩＭＤに設定して処理を終了する。
【００６８】
ここで、ダウンシフトとなる時定数算出の踏み込みモードでは、通常走行の自動変速モードの方がマニュアルモードよりも変速速度が大きいため、タイマＴｉｍｅｒの値は、
ＤＩＣＬＲＴＩＭＤ＜ＳＤＩＣＬＲＴＩＭＤ
となって、自動変速モードのタイマＴｉｍｅｒの値の方が小さく設定される。
【００６９】
一方、アクセルペダルの足戻し状態または急足戻し状態と判定されたステップＳ７６では、前回の時定数算出モードが、アクセルペダルの足戻し状態以外であるか、すなわち、運転状態がアクセルペダルの足戻し状態に変化した直後であるか否かを判定する。
【００７０】
なお、アクセルペダルの戻し状態へ変化した運転状態とは、例えば、アクセル操作量ＡＰＳが一定の状態から解放した場合や、アクセルペダルを踏み込んだ後に解放側へ戻した場合である。
【００７１】
運転状態がアクセルペダルの足戻し状態に変化した直後であれば、ステップＳ７７へ進んで変速モードの判定を行う一方、同一の運転状態の場合には、タイマＴｉｍｅｒの値がすでに設定されているため、そのまま処理を終了する。
【００７２】
ステップＳ７７では、現在の変速モードが、自動変速モードとマニュアルモード（またはスイッチ変速モード）のいずれにあるかを判定し、自動変速モードであれば、ステップＳ７８へ進んで、タイマＴｉｍｅｒの値をＤＩＣＬＲＴＩＭＵに設定する一方、マニュアルモード（図中ＳＷ変速）であればステップＳ７９へ進んで、タイマＴｉｍｅｒの値をＳＤＩＣＬＲＴＩＭＵに設定して処理を終了する。
【００７３】
ここで、アップシフトとなる時定数算出の足戻しモードでは、通常走行の自動変速モードの方がマニュアルモードよりも変速速度が大きいため、タイマＴｉｍｅｒの値は、
ＤＩＣＬＲＴＩＭＵ＜ＳＤＩＣＬＲＴＩＭＵ
となって、自動変速モードのタイマＴｉｍｅｒの値の方が小さく設定される。
【００７４】
また、足戻しと踏み込みモードでは、足戻し時のタイマＴｉｍｅｒの値の方が小さく設定され、
ＤＩＣＬＲＴＩＭＵ＜ＤＩＣＬＲＴＩＭＤ
ＳＤＩＣＬＲＴＩＭＵ＜ＳＤＩＣＬＲＴＩＭＤ
となる。
【００７５】
このように、上記ステップＳ７１〜Ｓ７８で設定された、タイマＴｉｍｅｒの値は、図８のステップＳ８１、Ｓ８２に示すように、所定の制御周期、例えば、１０msec毎に、タイマＴｉｍｅｒの値が０となるまで、所定値（ここでは、１）ずつ減算される。
【００７６】
以上の制御によって、目標変速比Ｒａｔｉｏ０と実変速比Ｒａｔｉｏの偏差ＲｔｏＥＲＲが生じ、目標変速比Ｒａｔｉｏ０を演算するための時定数算出モードが変化した直後、換言すれば、急変速の開始時点では、到達変速比ＤＲａｔｉｏと目標変速比Ｒａｔｉｏ０の偏差あるいは到達変速比ＤＲａｔｉｏと実変速比Ｒａｔｉｏの偏差が急増するが、上記ステップＳ７４、Ｓ７５ないしＳ７８、Ｓ７９でタイマＴｉｍｅｒの値が変速モードに応じてセットされ、その後、所定の制御周期毎に減算される（ステップＳ８２）。
【００７７】
同時に、上記図４で行われるフィードバック補償変速比ＦＢｒｔｏの演算において、急変速が判定され、かつ、タイマＴｉｍｅｒの値が０でないときには、ステップＳ２７において、フィードバック補償変速比の積分分変化量ＤＩｎｔｇＲを０に規制することで、前回の積分分ＩｎｔｇＲを保持するようにしたため、前記従来例のように、急変速の開始時に変速の応答遅れによって上記変速比偏差が大きくなっても、タイマＴｉｍｅｒの値が０となるまで、積分分ＩｎｔｇＲが不正に蓄積されて増大するのを防止し、実際の変速開始時に変速が過大となるのを防止でき、ＰＩＤ制御ないしＰＩ制御によってフィードバック補償を行う無段変速機を備えた車両の変速制御の精度を確保することができるのである。
【００７８】
また、急変速の開始時点で減算を開始するタイマＴｉｍｅｒの値を、急変速の方向（アップシフトまたはダウンシフト）や変速モード（自動変速モードまたはマニュアルモード）等の運転条件の違いに応じて変更するようにしたため、無段変速機１０の変速特性に応じて、積分分の不正な蓄積を抑制することができるのである。
【００７９】
なお、上記実施形態では、無段変速機１０として、トロイダル型を示したが、Ｖベルト式などで構成しても良い。
【００８０】
また、上記実施形態では、フィードバック制御をＰＩＤ制御で行ったが、ＰＩ制御で行うこともできる。
【００８１】
また、上記実施形態では、運転者の操作に応じて変速比を変更する運転モード（第２変速モード）として、マニュアルモードを採用した場合について述べたが、自動変速モードよりも最Ｈｉ側の変速比を高めに規制する、スポーツモードなどを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、無段変速機の変速制御装置の概略構成図。
【図２】変速制御の一例を示すフローチャートで、変速制御のメインルーチンを示す。
【図３】トルクシフト補償変速比演算処理のサブルーチンを示す。
【図４】フィードバック補償変速比演算処理のサブルーチンを示す。
【図５】変速比偏差演算処理のサブルーチンを示す。
【図６】フィードバックゲイン演算処理のサブルーチンを示す。
【図７】タイマーセット処理のメインルーチンを示す。
【図８】タイマーカウント処理のメインルーチンを示す。
【図９】車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＳに応じた目標入力軸回転数を示す変速マップ。
【図１０】入力トルクと変速比に応じたトルクシフト補償変速比のマップ。
【符号の説明】
１０ 無段変速機
１２ エンジン
２０ 変速制御コントローラ
５０ ステップモータ
３０ 車速センサ
３１ アクセル開度センサ
３２ 入力軸回転センサ
３３ 出力軸回転センサ
３４ クランク角センサ
３５ 油温センサ
３６ 油圧センサ
３７ セレクトスイッチ
３９ マニュアルスイッチ
Claims (3)
- アクチュエータに駆動される変速機構を介して変速比を連続的に変更する無段変速機と、
運転状態に応じて前記無段変速機の到達変速比を演算する到達変速比演算手段と、
この到達変速比から運転状態に応じた目標変速比を演算する目標変速比演算手段と、
実変速比と目標変速比の偏差を積分する積分手段を含んで、実際の変速比が目標変速比に一致するように前記アクチュエータへの指令値を制御するフィードバック制御手段を備えた無段変速機の変速制御装置において、
前記フィードバック制御手段は、
前記到達変速比と目標変速比または実変速比の偏差に基づいて、急変速の開始を判定する手段を有し、急変速の開始が判定されたときには、運転状態の違いに応じて予め設定した時間だけ、前記積分手段の値を保持させることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 前記積分手段の値を保持させる時間を、変速方向に応じて変更することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
- 前記到達変速比演算手段は、少なくとも車両の運転状態に応じて変速比を変更する自動変速モードと、運転者の操作に応じて変速比を変更する第２の変速モードとを選択する運転モード選択手段を備え、この運転モードに応じて、前記積分手段の値を保持させる時間を変更することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
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