JP4293720B2 - 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、無段変速機の変速制御、特に、変速応答遅れによっても変速が適切に行われるようにした変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機やＶベルト式無段変速機などの無段変速機は、エンジンからの入力回転を無段階に変速して出力することができ、変速品質が有段の自動変速機に較べて良好である。
そして無段変速機の変速は通常、実変速比が、運転状態に応じた目標変速比となるようステップモータ等の変速アクチュエータを駆動して行い、トロイダル型無段変速機の場合、例えば図７に示すような制御系を用いて以下の如くに行われるのが普通である。
【０００３】
図７において到達変速比算出部１は、駐車（Ｐ）レンジ、後退走行（Ｒ）レンジ、中立（Ｎ）レンジ、前進自動変速（Ｄ）レンジ、エンジンブレーキ（Ｄｓ）レンジ、マニュアル変速（Ｍ）レンジ等の選択レンジ信号と、車速（ＶＳＰ）信号と、スロットル開度（ＴＶＯ）信号とを入力され、ＤレンジやＤｓレンジやＭレンジ等の前進走行レンジが選択されている間、対応する変速パターンを基に車速ＶＳＰおよびエンジンスロットル開度ＴＶＯから求めた変速機の目標入力回転数を変速機出力回転数で除算して到達変速比Ｄｒａｔｉｏを求める。
【０００４】
目標変速比算出部２は、この到達変速比Ｄｒａｔｉｏをどのような過渡応答で実現するかを決定するためのフィルターで構成し、これに到達変速比Ｄｒａｔｉｏを通すことにより、その時定数で決まる時時刻々の過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０を求める。
【０００５】
ところで無段変速機がトロイダル型無段変速機である場合特に、ステップモータなどの変速アクチュエータの駆動位置に対応した設計上の変速比（ノミナル変速比）に対する実変速比の定常的なずれであるトルクシフトが変速機入力トルクおよび無段変速機の変速比に応じて発生し、変速制御の精度を低下させることが知られている。
そこで、トルクシフトによっても実変速比が設計上の変速比に一致するよう、トルクシフト量の分だけ目標変速比Ｒａｔｉｏ０を予め補正（トルクシフト補償）することが行われている。
【０００６】
つまり先ず変速機入力トルク推定部３で、エンジントルクＴe を例えば時定数が１／（Ｔｆ・ｓ＋１）のフィルターに通すことにより変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求め、トルクシフト補償量算出部４で、これと前記の目標変速比Ｒａｔｉｏ０とから予定のマップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索する。
そして変速指令算出部５で、目標変速比Ｒａｔｉｏ０およびトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを合算して、目標変速比Ｒａｔｉｏ０をトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯだけ補正した指令変速比ＤＳＲＲＴＯを求める。
【０００７】
この指令変速比ＤＳＲＲＴＯは、トロイダル型無段変速機６の変速アクチュエータであるステップモータ（図示せず）に指令され、このステップモータが指令変速比ＤＳＲＲＴＯに対応した位置になることでトロイダル型無段変速機６の実変速比Ｒａｔｉｏを理論上、トルクシフトの影響を受けることなく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に一致させることができる。
【０００８】
しかるにトロイダル型無段変速機６の変速制御系には変速応答遅れがあり、図８に示すごとくスロットル開度ＴＶＯを４／８から０／８にするアクセルペダル操作を行った場合につき説明すると、Ｄレンジでの変速比の時系列変化から明らかなように当初は実変速比Ｒａｔｉｏが破線で示すごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に対して時間遅れをもって追従し、後期においては変速比誤差のため込みに起因して実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートを生ずる。
かかる後期のアンダーシュートはエンジン回転数の一時的な大きな低下を惹起し、ここで、上記のアクセルペダル操作で開始されていたフューエルカット（エンジンへの燃料供給の停止）が中止されて燃料供給が再開（フューエルリカバー）され、フューエルカットによる燃費低減効果の減少とフューエルリカバーショックの発生を招くという問題を生ずる。
【０００９】
そこで従来は、トルクシフト補償量算出部４で用いるトルクシフト補償量マップ内のトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを、図８の最下段に実線で示す本来のトルクシフトの補償のために必要な値よりも上記アンダーシュートの解消に必要な分だけ破線で示すように嵩上げし、これによりＤレンジで実変速比Ｒａｔｉｏが一点鎖線で示すように制御されるようになしてアンダーシュートの発生を防止することが行われていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来は、トルクシフト補償量算出部４で用いるトルクシフト補償量マップが固定であり、しかも、多用するＤレンジで所期の目的が達成されるよう上記トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの嵩上げ程度を決定していたため、図８につき以下に説明するような問題を生ずる。
【００１１】
つまり、Ｄｓレンジで同じくスロットル開度ＴＶＯを４／８から０／８にするアクセルペダル操作を行った場合につき説明すると、Ｄｓレンジでの変速比の時系列変化から明らかなように当該レンジでもＤレンジと同様に、当初は実変速比Ｒａｔｉｏが破線で示すごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に対して時間遅れをもって追従し、後期においては変速比誤差のため込みに起因して実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートを生ずる。
【００１２】
しかしてＤｓレンジではＤレンジよりも、図８における目標変速比Ｒａｔｉｏ０の段差の比較から明らかなように変速比幅が小さく、この場合、当初の実変速比Ｒａｔｉｏの目標変速比Ｒａｔｉｏ０に対する追従遅れが小さく、後期においける実変速比Ｒａｔｉｏの目標変速比Ｒａｔｉｏ０に対するアンダーシュートも小さい。
ところで従来は、上記した通りＤｓレンジでもＤレンジと同じトルクシフト補償量マップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを決定していたため、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯがＤｓレンジで過大となり、実変速比Ｒａｔｉｏが一点鎖線で示すように目標変速比Ｒａｔｉｏ０に何時までも到達し得ず、運転性を悪化させるという第１の問題を生ずる。
【００１３】
更に従来は、トルクシフト補償量マップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを求める時のロジックが、変速の方向に関係なく何時も同じロジックであったため、以下の問題をも生じていた。
つまり、トルクシフトは定常的には変速機入力トルクおよび変速比に応じて決まるが、過渡的なトルクシフトの発生速度はダウンシフトかアップシフトかに応じて異なる。
【００１４】
しかるに、従来のように変速の方向に関係なく何時も同じロジックでトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを求めるのでは、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度が一定であり、トルクシフト補償タイミングがトルクシフト発生タイミングに必ずしも符合せず、過渡的にトルクシフトの補償が確実になされているとは言い難いという第２の問題を生じていた。
【００１５】
請求項１に記載の第１発明は、変速比幅の異なる変速パターンを用いる選択レンジ間でトルクシフト補償量の大きさを異ならせることにより、上記第１の問題を解消し得るようにした無段変速機の変速制御装置を提案することを目的とする。
【００１７】
請求項２に記載の第２発明は、変速比幅の異なる変速パターンを用いる選択レンジ間でトルクシフト補償量の大きさを異ならせることにより、上記第１の問題を解消し得るようにすると共に、変速方向に応じてトルクシフト補償量の変化速度を異ならせることにより、上記第２の問題をも解消し得るようにした無段変速機の変速制御装置を提案することを目的とする。
【００１８】
請求項３に記載の第３発明は、第２発明におけるようにトルクシフト補償量の変化速度を制御するに際し、これを簡単に行い得るようにした無段変速機の変速制御装置を提案することを目的とする。
【００１９】
請求項４に記載の第４発明は、第１発明や第２発明におけるように選択レンジ間でトルクシフト補償量を切り換える時にショックが発生しないようにした無段変速機の変速制御装置を提案することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
これら目的のため先ず第１発明による無段変速機の変速制御装置は、
実変速比が、運転状態に応じた目標変速比となるよう変速アクチュエータを駆動して変速制御を行い、変速アクチュエータの駆動位置に対応した設計上の変速比に対する実変速比の定常的なずれであるトルクシフトが補償されるよう前記目標変速比を補正すると共に、トルクシフト補償量を変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが生じなくなるよう嵩上げした無段変速機において、
前記目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で前記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくするよう構成したことを特徴とするものである。
【００２２】
第２発明による無段変速機の変速制御装置は、
実変速比が、運転状態に応じた目標変速比となるよう変速アクチュエータを駆動して変速制御を行い、変速アクチュエータの駆動位置に対応した設計上の変速比に対する実変速比の定常的なずれであるトルクシフトが補償されるよう前記目標変速比を補正すると共に、トルクシフト補償量を変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが生じなくなるよう嵩上げした無段変速機において、
前記目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で前記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくすると共に、
変速方向に応じ前記トルクシフト補償量の変化速度を異ならせ、変速方向がアップシフトである場合は、ダウンシフト時よりもトルクシフト補償量の変化速度を遅くするよう構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
第３発明による無段変速機の変速制御装置は、第２発明において、
前記トルクシフト補償量を求める時に用いる変速機入力トルク推定値の変化速度を変速方向に応じ異ならせることにより、前記トルクシフト補償量の変化速度の制御を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００２４】
第４発明による無段変速機の変速制御装置は、第１発明または第２発明において、
選択レンジ間でトルクシフト補償量を異ならせるに際し、該トルクシフト補償量の切り換えを時系列制御下に徐々に行わせるよう構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
【発明の効果】
無段変速機は、運転状態に応じた目標変速比をトルクシフト補償量だけ補正し、この補正済みの目標変速比に実変速比が一致するよう変速アクチュエータを駆動して変速制御を行うが、トルクシフト補償量は変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが生じなくなるよう嵩上げする。
【００２６】
ところで第１発明においては、上記目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で上記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくするため、
上記アンダーシュートやオーバーシュートが変速比幅の小さな時は小さく、変速比幅の大きな時は大きくなるという事実にトルクシフト補償量の大きさが良く符合し、全ての選択レンジでこれらアンダーシュートやオーバーシュートを確実に回避することができ、
従って変速比幅が小さなレンジでトルクシフト補償量が過大となって実変速比が目標変速比に何時までも到達し得ず、運転性を悪化させるという前記第１の問題を解消することができる。
【００２８】
第２発明においては、第１発明におけると同様に目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で前記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくし、
また、変速方向に応じ前記トルクシフト補償量の変化速度を異ならせ、変速方向がアップシフトである場合は、ダウンシフト時よりもトルクシフト補償量の変化速度を遅くするため、
前記第１の問題および第２の問題の双方を共に解消することができる。
【００２９】
第３発明においては、トルクシフト補償量を求める時に用いる変速機入力トルク推定値の変化速度を変速方向に応じ異ならせることにより、前記トルクシフト補償量の変化速度の制御を行うため、
第３発明におけるようにトルクシフト補償量の変化速度を制御するに際し、これを簡単に行い得る。
【００３０】
第４発明においては、選択レンジ間でトルクシフト補償量を異ならせるに際し、該トルクシフト補償量の切り換えを時系列制御下に徐々に行わせるため、
第１発明や第２発明におけるように選択レンジ間でトルクシフト補償量を切り換える時にショックが発生しないようにすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、トロイダル型無段変速機６のために構成した本発明の一実施の形態になる変速制御装置の変速制御系を示し、到達変速比算出部１および目標変速比算出部２は図７におけると同じものである。
到達変速比算出部１は、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｄｓレンジ等の選択レンジ信号と、車速（ＶＳＰ）信号と、スロットル開度（ＴＶＯ）信号とを入力され、ＤレンジやＤｓレンジ等の前進走行レンジが選択されている間、それぞれのレンジ用に予め設定されている変速パターンを基に車速ＶＳＰおよびエンジンスロットル開度ＴＶＯから求めた変速機の目標入力回転数を変速機出力回転数で除算して到達変速比Ｄｒａｔｉｏを求める。
ここでＤｓレンジ用の変速パターンは、通常通りＤレンジ用の変速パターンよりも変速比幅が小さいものとする。
【００３２】
目標変速比算出部２は、上記の到達変速比Ｄｒａｔｉｏをどのような過渡応答で実現するかを決定するためのフィルターで、これに到達変速比Ｄｒａｔｉｏを通すことにより、その時定数で決まる時時刻々の過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０を求める。
【００３３】
ここでトロイダル型無段変速機６は、変速アクチュエータであるステップモータの駆動位置により当然得られるべき設計上の変速比（ノミナル変速比）と実変速比との間に定常的なずれ（トルクシフト）が発生するのを免れず、このトルクシフトによっても実変速比が設計上の変速比に一致するよう、トルクシフト量の分だけ目標変速比Ｒａｔｉｏ０を予め補正（トルクシフト補償）する必要がある。
【００３４】
これがため先ず変速機入力トルク推定部３で、エンジントルクＴe を所定時定数のフィルターに通して変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求め、
次にトルクシフト補償量算出部４で、この変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱと前記の目標変速比Ｒａｔｉｏ０とから予定のトルクシフト補償量マップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索し、
更に変速指令算出部５で、目標変速比Ｒａｔｉｏ０およびトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを合算して、目標変速比Ｒａｔｉｏ０をトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯだけ補正した指令変速比ＤＳＲＲＴＯを求める。
【００３５】
この指令変速比ＤＳＲＲＴＯは、トロイダル型無段変速機６の変速アクチュエータであるステップモータ（図示せず）に指令され、このステップモータが指令変速比ＤＳＲＲＴＯに対応した位置になることでトロイダル型無段変速機６の実変速比Ｒａｔｉｏを理論上、トルクシフトの影響を受けることなく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に一致させることができる。
【００３６】
ところで本実施の形態においては、トルクシフトの過渡時における発生速度がＤレンジかそれ以外（Ｄｓレンジ）かで、また変速方向がアップシフトかダウンシフトかで異なることを考慮し、これにトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度が符合するようにするため、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを上記のごとく求める時に必要な変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを変速機入力トルク推定部３で以下のごとくにして推定する。
つまり変速機入力トルク推定部３を、Ｄレンジアップシフト時用に１／（Ｔｄｕ・ｓ＋１）の時定数を持ったＤレンジアップシフト時用フィルター３ａと、Ｄレンジ以外アップシフト時用に１／（Ｔｓｕ・ｓ＋１）の時定数を持ったＤレンジ以外アップシフト時用フィルター３ｂと、Ｄレンジダウンシフト時用に１／（Ｔｄｄ・ｓ＋１）の時定数を持ったＤレンジダウンシフト時用フィルター３ｃと、Ｄレンジ以外ダウンシフト時用に１／（Ｔｓｄ・ｓ＋１）の時定数を持ったＤレンジ以外ダウンシフト時用フィルター３ｄとで構成する。
【００３７】
ここで上記各フィルター３ａ〜３ｄの時定数の決定に際しては、トルクシフトの発生速度がアップシフト時よりもダウンシフト時の方が速いことから、これにトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度が符合するようにするため、アップシフト時よりもダウンシフト時に時定数が小さくなるよう決定する。
なお、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度をトルクシフトの発生速度に符合させるに当たっては、上記のごとくエンジントルクＴe から変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求め時の時定数を異ならせる代わりに、エンジントルクＴe から変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求める時は図７につき前述したように特定時定数のフィルターを用い、これにより得られた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを選択レンジおよび変速方向ごとの時定数でフィルター処理しても同様の目的を達成し得ることは言うまでもない。
【００３８】
変速機入力トルク推定部３におけるフィルター３ａ〜３ｄの選択のために、この変速機入力トルク推定部３には変速方向判定部７からの変速方向信号および選択レンジ信号を入力する。
変速方向判定部７は、最終的な到達変速比Ｄｒａｔｉｏと、時時刻々の過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０との対比により、到達変速比Ｄｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０よりも大きければ変速方向はアップシフトと判定し、到達変速比Ｄｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０よりも小さければ変速方向はダウンシフトと判定する。
【００３９】
変速機入力トルク推定部３は、Ｄレンジでのアップシフト時ならフィルター３ａを、Ｄレンジ以外でのアップシフト時ならフィルター３ｂを、またＤレンジでのダウンシフト時ならフィルター３ｃを、更にＤレンジ以外でのダウンシフト時ならフィルター３ｄを選択し、選択したフィルターにエンジントルクＴe を通して変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求める。
【００４０】
トルクシフト補償量算出部４は、この変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱと目標変速比Ｒａｔｉｏ０とから予定のトルクシフト補償量マップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索するが、当該トルクシフト補償量がトルクシフトの補償を行うためだけでなく、前記した通りトルクシフト補償量の嵩上げにより変速応答遅れに伴うアンダーシュート（アップシフト時）およびオーバーシュート（ダウンシフト時）を防止するものであることから、また、これらアンダーシュート量およびオーバーシュート量がＤレンジかそれ以外（Ｄｓレンジ）かで、また変速方向がアップシフトかダウンシフトかで異なることから、
Ｄレンジアップシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ａと、Ｄレンジ以外アップシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ｂと、Ｄレンジダウンシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ｃと、Ｄレンジ以外ダウンシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ｄとを具える。
【００４１】
ここで上記各マップ４ａ〜４ｄに設定するトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯは選択レンジ間でまた変速方向に応じて以下の如くに異ならせる。
つまり、前記トルクシフト補償量の嵩上げにより防止する必要がある、変速応答遅れに伴うアンダーシュート量（アップシフト時）およびオーバーシュート量（ダウンシフト時）がそれぞれ、図８に基づき前述したごとく変速比幅の小さな変速パターンを用いるＤｓレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるＤレンジを選択している場合よりも小さいことから、マップ４ａ〜４ｄに設定するトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯはＤｓレンジ選択時にＤレンジ選択時よりも小さくなるよう定める。
【００４２】
また変速応答遅れに伴うアンダーシュート量（アップシフト時）およびオーバーシュート量（ダウンシフト時）はそれぞれ変速方向（アップシフトかダウンシフトか）に応じても異なることがあり、これらアンダーシュート量（アップシフト時）およびオーバーシュート量（ダウンシフト時）が小さい方の変速方向では大きい方の変速方向の時よりも、マップ４ａ〜４ｄに設定するトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯが小さくなるよう定める。
上記のようにトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを予め定めたマップ４ａ〜４ｄのうち、Ｄレンジアップシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ａおよびＤレンジ以外アップシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ｂを例示すると、マップ４ａは図２に実線で示すごときものであり、マップ４ｂは同図に破線で示すごときものである。
【００４３】
そしてトルクシフト補償量算出部４は、Ｄレンジアップシフト時で変速機入力トルク推定部３がフィルター３ａを選択している時、ここで求めた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０から図２に実線で示すマップ４ａを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索し、Ｄレンジ以外でのアップシフトのため変速機入力トルク推定部３がフィルター３ｂを選択している時、ここで求めた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０から図２に破線で示すマップ４ｂを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索し、Ｄレンジダウンシフト時で変速機入力トルク推定部３がフィルター３ｃを選択している時、ここで求めた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０からマップ４ｃを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索し、Ｄレンジ以外でのダウンシフトのため変速機入力トルク推定部３がフィルター３ｄを選択している時、ここで求めた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０からマップ４ｄを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索するものとする。
【００４４】
変速指令算出部５が、以上のようにして求められたトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯだけ目標変速比Ｒａｔｉｏ０を補正して指令変速比ＤＳＲＲＴＯを算出し、これをトロイダル型無段変速機６の変速アクチュエータであるステップモータ（図示せず）に指令して変速制御に資する本実施の形態によれば、実変速比Ｒａｔｉｏを理論上、トルクシフトの影響を受けることなく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に一致させ得るだけでなく、以下の作用効果を奏し得る。
つまり、変速比幅の小さな変速パターンを用いるＤｓレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるＤレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくするため、トルクシフト補償量の嵩上げにより解消すべき、変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが変速比幅の小さな時は小さく、変速比幅の大きな時は大きくなるという事実にトルクシフト補償量の大きさが良く符合し、全ての選択レンジでこれらアンダーシュートやオーバーシュートを確実に回避することができ、従って変速比幅が小さなＤｓレンジでトルクシフト補償量が過大となって実変速比が目標変速比に何時までも到達し得ず、運転性を悪化させるという前記第１の問題を解消することができる。
【００４５】
また、トルクシフト補償量の嵩上げにより解消すべき上記変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが小さな変速方向では逆向きの変速方向の時よりもトルクシフト補償量を小さくしたから、変速方向に応じて変速比のアンダーシュートやオーバーシュートの量が異なる場合もこれらの発生を的確に解消することができる。
【００４６】
更に本実施の形態においては、変速方向に応じトルクシフト補償量の変化速度を異ならせ、変速方向がアップシフトである場合は、ダウンシフト時よりもトルクシフト補償量の変化速度を遅くするため、トルクシフトの発生速度がアップシフト時はダウンシフト時よりも遅いという事実にトルクシフト補償量の変化速度が良く符合して、トルクシフト補償タイミングをトルクシフト発生タイミングに良く一致させることができて、過渡的なトルクシフトの補償を確実なものにすることができ、前記第２の問題をも解消し得る。
【００４７】
なお、上記トルクシフト補償量の変化速度の制御に際し本実施の形態においては、トルクシフト補償量を求める時に用いる変速機入力トルク推定値ＴＫＴｉｎＴＲＱの変化速度をフィルター３ａ〜３ｄの選択により変速方向および選択レンジに応じ異ならせることとしたから、トルクシフト補償量の変化速度を簡単に制御することができる。
【００４８】
ところでトルクシフト補償量算出部４が、変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０から図２に例示したトルクシフト補償量マップ４ａ〜４ｄを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索するに際しては、トルクシフト補償量間を線形補間することとし、また、このようにして求めたトルクシフト補償量の切り換えに際してはこの切り換えを時系列制御下に徐々に行わせることとし、これらによりトルクシフト補償量の切り換える時におけるショックの発生を防止するのがよい。
【００４９】
上記実施の形態になる変速制御装置の作用を図３〜図６のシュミレーション結果により更に付言する。
図３は、Ｄレンジでスロットル開度ＴＶＯを図示のごとく開度増大させた時における踏み込みダウンシフト変速動作を示し、同図（ａ）は、図７に示す従来装置のシュミレーション結果を、また同図（ｂ）は、図１に示す本実施の形態になる装置のシュミレーション結果をそれぞれ示す。
なおＴo は、無段変速機の出力軸トルクを参考までに併記して示すものである。
これらの図の比較から明らかなように、Ｄレンジダウンシフトでは従来も良好な変速が行われていたため、本実施の形態でも従来と同じ変速制御のままとした。
【００５０】
図４は、Ｄレンジでスロットル開度ＴＶＯを図示のごとく開度低下させた時における足離しアップシフト変速動作を示し、同図（ａ）は、図７に示す従来装置のシュミレーション結果を、また同図（ｂ）は、図１に示す本実施の形態になる装置のシュミレーション結果をそれぞれ示す。
従来装置にあっては図４（ａ）に示すように、変速機入力トルク推定値ＴＫＴｉｎＴＲＱの変化速度がＡのごとく急に過ぎて、これをもとに求めるトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度もＢのごとく実際のトルクシフトの発生速度よりも速くて、トルクシフト補償のタイミングがトルクシフトの発生タイミングに一致せず、実変速比ＲａｔｉｏがＣのごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートを発生する。
ところで本実施の形態においては図４（ｂ）に示すように、アップシフト故に変速機入力トルク推定値ＴＫＴｉｎＴＲＱの変化速度をＤのごとく緩やかにし、これをもとに求めるトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度をＥのごとく実際のトルクシフトの発生速度に符合する緩やかなものにするため、トルクシフト補償のタイミングがトルクシフトの発生タイミングに一致し、実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートを発生することはない。
【００５１】
図５は、Ｄｓレンジでスロットル開度ＴＶＯを図示のごとく開度増大させた時における踏み込みダウンシフト変速動作を示し、同図（ａ）は、図７に示す従来装置のシュミレーション結果を、また同図（ｂ）は、図１に示す本実施の形態になる装置のシュミレーション結果をそれぞれ示す。
従来装置にあっては図５（ａ）に示すように、変速比幅が小さくて前記オーバーシュート量が小さなＤｓレンジなのにＤレンジと同じ大きなトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯがＦのごとくに与えられて実変速比ＲａｔｉｏがＧのごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に達し得ない状態が発生し、運転性を損なっている。
ところで本実施の形態においては図５（ｂ）に示すように、Ｄｓレンジ故にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯをＨのごとく小さくするため、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯが小さなオーバーシュート量に良く符合することとなり、実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０に達し得ない状態が発生するのを防止することができる。
【００５２】
図６は、Ｄｓレンジでスロットル開度ＴＶＯを図示のごとく開度低下させた時における足離しアップシフト変速動作を示し、同図（ａ）は、図７に示す従来装置のシュミレーション結果を、また同図（ｂ）は、図１に示す本実施の形態になる装置のシュミレーション結果をそれぞれ示す。
従来装置にあっては図６（ａ）に示すように、変速比幅が小さくて前記アンダーシュート量が小さなＤｓレンジなのにＤレンジと同じ大きなトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯがＩのごとくに与えられて実変速比ＲａｔｉｏがＪのごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に達し得ない状態が発生し、運転性を損なっている。
これに対し本実施の形態においては図６（ｂ）に示すように、Ｄｓレンジ故にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯをＫのごとく小さくするため、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯが小さなアンダーシュート量に良く符合することとなり、実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０に達し得ない状態が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になるトロイダル型無段変速機の変速制御装置を示す機能別ブロック線図である。
【図２】 トロイダル型無段変速機のトルクシフト補償量を示す特性線図である。
【図３】 Ｄレンジダウンシフト時における変速動作を示し、
（ａ）は、図７に示す従来の変速制御装置による変速動作を示すタイムチャート、
（ｂ）は、図１に示す実施の形態になる変速制御装置の変速動作を示すタイムチャートである。
【図４】 Ｄレンジアップシフト時における変速動作を示し、
（ａ）は、図７に示す従来の変速制御装置による変速動作を示すタイムチャート、
（ｂ）は、図１に示す実施の形態になる変速制御装置の変速動作を示すタイムチャートである。
【図５】 Ｄｓレンジダウンシフト時における変速動作を示し、
（ａ）は、図７に示す従来の変速制御装置による変速動作を示すタイムチャート、
（ｂ）は、図１に示す実施の形態になる変速制御装置の変速動作を示すタイムチャートである。
【図６】 Ｄｓレンジアップシフト時における変速動作を示し、
（ａ）は、図７に示す従来の変速制御装置による変速動作を示すタイムチャート、
（ｂ）は、図１に示す実施の形態になる変速制御装置の変速動作を示すタイムチャートである。
【図７】 従来の無段変速機の変速制御装置の概略を示す機能別ブロック線図である。
【図８】 従来の変速制御装置による問題点を説明するのに用いた、足離しアップシフト時におけるトルクシフト補償量と、ＤレンジおよびＤｓレンジでの変速比の時系列変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 到達変速比算出部
２ 目標変速比算出部
３ 変速機入力トルク推定部
3a Ｄレンジアップシフト時用フィルター
3b Ｄレンジ以外アップシフト時用フィルター
3c Ｄレンジダウンシフト時用フィルター
3d Ｄレンジ以外ダウンシフト時用フィルター
４ トルクシフト補償量算出部
4a Ｄレンジアップシフト時用トルクシフト補償量マップ
4b Ｄレンジ以外アップシフト時用トルクシフト補償量マップ
4c Ｄレンジダウンシフト時用トルクシフト補償量マップ
4d Ｄレンジ以外ダウンシフト時用トルクシフト補償量マップ
５ 変速指令算出部
６ トロイダル型無段変速機
７ 変速方向判定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機の変速制御、特に、変速応答遅れによっても変速が適切に行われるようにした変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機やＶベルト式無段変速機などの無段変速機は、エンジンからの入力回転を無段階に変速して出力することができ、変速品質が有段の自動変速機に較べて良好である。
そして無段変速機の変速は通常、実変速比が、運転状態に応じた目標変速比となるようステップモータ等の変速アクチュエータを駆動して行い、トロイダル型無段変速機の場合、例えば図７に示すような制御系を用いて以下の如くに行われるのが普通である。
【０００３】
図７において到達変速比算出部１は、駐車（Ｐ）レンジ、後退走行（Ｒ）レンジ、中立（Ｎ）レンジ、前進自動変速（Ｄ）レンジ、エンジンブレーキ（Ｄｓ）レンジ、マニュアル変速（Ｍ）レンジ等の選択レンジ信号と、車速（ＶＳＰ）信号と、スロットル開度（ＴＶＯ）信号とを入力され、ＤレンジやＤｓレンジやＭレンジ等の前進走行レンジが選択されている間、対応する変速パターンを基に車速ＶＳＰおよびエンジンスロットル開度ＴＶＯから求めた変速機の目標入力回転数を変速機出力回転数で除算して到達変速比Ｄｒａｔｉｏを求める。
【０００４】
目標変速比算出部２は、この到達変速比Ｄｒａｔｉｏをどのような過渡応答で実現するかを決定するためのフィルターで構成し、これに到達変速比Ｄｒａｔｉｏを通すことにより、その時定数で決まる時時刻々の過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０を求める。
【０００５】
ところで無段変速機がトロイダル型無段変速機である場合特に、ステップモータなどの変速アクチュエータの駆動位置に対応した設計上の変速比（ノミナル変速比）に対する実変速比の定常的なずれであるトルクシフトが変速機入力トルクおよび無段変速機の変速比に応じて発生し、変速制御の精度を低下させることが知られている。
そこで、トルクシフトによっても実変速比が設計上の変速比に一致するよう、トルクシフト量の分だけ目標変速比Ｒａｔｉｏ０を予め補正（トルクシフト補償）することが行われている。
【０００６】
つまり先ず変速機入力トルク推定部３で、エンジントルクＴe を例えば時定数が１／（Ｔｆ・ｓ＋１）のフィルターに通すことにより変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求め、トルクシフト補償量算出部４で、これと前記の目標変速比Ｒａｔｉｏ０とから予定のマップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索する。
そして変速指令算出部５で、目標変速比Ｒａｔｉｏ０およびトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを合算して、目標変速比Ｒａｔｉｏ０をトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯだけ補正した指令変速比ＤＳＲＲＴＯを求める。
【０００７】
この指令変速比ＤＳＲＲＴＯは、トロイダル型無段変速機６の変速アクチュエータであるステップモータ（図示せず）に指令され、このステップモータが指令変速比ＤＳＲＲＴＯに対応した位置になることでトロイダル型無段変速機６の実変速比Ｒａｔｉｏを理論上、トルクシフトの影響を受けることなく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に一致させることができる。
【０００８】
しかるにトロイダル型無段変速機６の変速制御系には変速応答遅れがあり、図８に示すごとくスロットル開度ＴＶＯを４／８から０／８にするアクセルペダル操作を行った場合につき説明すると、Ｄレンジでの変速比の時系列変化から明らかなように当初は実変速比Ｒａｔｉｏが破線で示すごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に対して時間遅れをもって追従し、後期においては変速比誤差のため込みに起因して実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートを生ずる。
かかる後期のアンダーシュートはエンジン回転数の一時的な大きな低下を惹起し、ここで、上記のアクセルペダル操作で開始されていたフューエルカット（エンジンへの燃料供給の停止）が中止されて燃料供給が再開（フューエルリカバー）され、フューエルカットによる燃費低減効果の減少とフューエルリカバーショックの発生を招くという問題を生ずる。
【０００９】
そこで従来は、トルクシフト補償量算出部４で用いるトルクシフト補償量マップ内のトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを、図８の最下段に実線で示す本来のトルクシフトの補償のために必要な値よりも上記アンダーシュートの解消に必要な分だけ破線で示すように嵩上げし、これによりＤレンジで実変速比Ｒａｔｉｏが一点鎖線で示すように制御されるようになしてアンダーシュートの発生を防止することが行われていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来は、トルクシフト補償量算出部４で用いるトルクシフト補償量マップが固定であり、しかも、多用するＤレンジで所期の目的が達成されるよう上記トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの嵩上げ程度を決定していたため、図８につき以下に説明するような問題を生ずる。
【００１１】
つまり、Ｄｓレンジで同じくスロットル開度ＴＶＯを４／８から０／８にするアクセルペダル操作を行った場合につき説明すると、Ｄｓレンジでの変速比の時系列変化から明らかなように当該レンジでもＤレンジと同様に、当初は実変速比Ｒａｔｉｏが破線で示すごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に対して時間遅れをもって追従し、後期においては変速比誤差のため込みに起因して実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートを生ずる。
【００１２】
しかしてＤｓレンジではＤレンジよりも、図８における目標変速比Ｒａｔｉｏ０の段差の比較から明らかなように変速比幅が小さく、この場合、当初の実変速比Ｒａｔｉｏの目標変速比Ｒａｔｉｏ０に対する追従遅れが小さく、後期においける実変速比Ｒａｔｉｏの目標変速比Ｒａｔｉｏ０に対するアンダーシュートも小さい。
ところで従来は、上記した通りＤｓレンジでもＤレンジと同じトルクシフト補償量マップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを決定していたため、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯがＤｓレンジで過大となり、実変速比Ｒａｔｉｏが一点鎖線で示すように目標変速比Ｒａｔｉｏ０に何時までも到達し得ず、運転性を悪化させるという第１の問題を生ずる。
【００１３】
更に従来は、トルクシフト補償量マップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを求める時のロジックが、変速の方向に関係なく何時も同じロジックであったため、以下の問題をも生じていた。
つまり、トルクシフトは定常的には変速機入力トルクおよび変速比に応じて決まるが、過渡的なトルクシフトの発生速度はダウンシフトかアップシフトかに応じて異なる。
【００１４】
しかるに、従来のように変速の方向に関係なく何時も同じロジックでトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを求めるのでは、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度が一定であり、トルクシフト補償タイミングがトルクシフト発生タイミングに必ずしも符合せず、過渡的にトルクシフトの補償が確実になされているとは言い難いという第２の問題を生じていた。
【００１５】
請求項１に記載の第１発明は、変速比幅の異なる変速パターンを用いる選択レンジ間でトルクシフト補償量の大きさを異ならせることにより、上記第１の問題を解消し得るようにした無段変速機の変速制御装置を提案することを目的とする。
【００１７】
請求項２に記載の第２発明は、変速比幅の異なる変速パターンを用いる選択レンジ間でトルクシフト補償量の大きさを異ならせることにより、上記第１の問題を解消し得るようにすると共に、変速方向に応じてトルクシフト補償量の変化速度を異ならせることにより、上記第２の問題をも解消し得るようにした無段変速機の変速制御装置を提案することを目的とする。
【００１８】
請求項３に記載の第３発明は、第２発明におけるようにトルクシフト補償量の変化速度を制御するに際し、これを簡単に行い得るようにした無段変速機の変速制御装置を提案することを目的とする。
【００１９】
請求項４に記載の第４発明は、第１発明や第２発明におけるように選択レンジ間でトルクシフト補償量を切り換える時にショックが発生しないようにした無段変速機の変速制御装置を提案することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
これら目的のため先ず第１発明による無段変速機の変速制御装置は、
実変速比が、運転状態に応じた目標変速比となるよう変速アクチュエータを駆動して変速制御を行い、変速アクチュエータの駆動位置に対応した設計上の変速比に対する実変速比の定常的なずれであるトルクシフトが補償されるよう前記目標変速比を補正すると共に、トルクシフト補償量を変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが生じなくなるよう嵩上げした無段変速機において、
前記目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で前記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくするよう構成したことを特徴とするものである。
【００２２】
第２発明による無段変速機の変速制御装置は、
実変速比が、運転状態に応じた目標変速比となるよう変速アクチュエータを駆動して変速制御を行い、変速アクチュエータの駆動位置に対応した設計上の変速比に対する実変速比の定常的なずれであるトルクシフトが補償されるよう前記目標変速比を補正すると共に、トルクシフト補償量を変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが生じなくなるよう嵩上げした無段変速機において、
前記目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で前記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくすると共に、
変速方向に応じ前記トルクシフト補償量の変化速度を異ならせ、変速方向がアップシフトである場合は、ダウンシフト時よりもトルクシフト補償量の変化速度を遅くするよう構成したことを特徴とするものである。
【００２３】
第３発明による無段変速機の変速制御装置は、第２発明において、
前記トルクシフト補償量を求める時に用いる変速機入力トルク推定値の変化速度を変速方向に応じ異ならせることにより、前記トルクシフト補償量の変化速度の制御を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００２４】
第４発明による無段変速機の変速制御装置は、第１発明または第２発明において、
選択レンジ間でトルクシフト補償量を異ならせるに際し、該トルクシフト補償量の切り換えを時系列制御下に徐々に行わせるよう構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
【発明の効果】
無段変速機は、運転状態に応じた目標変速比をトルクシフト補償量だけ補正し、この補正済みの目標変速比に実変速比が一致するよう変速アクチュエータを駆動して変速制御を行うが、トルクシフト補償量は変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが生じなくなるよう嵩上げする。
【００２６】
ところで第１発明においては、上記目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で上記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくするため、
上記アンダーシュートやオーバーシュートが変速比幅の小さな時は小さく、変速比幅の大きな時は大きくなるという事実にトルクシフト補償量の大きさが良く符合し、全ての選択レンジでこれらアンダーシュートやオーバーシュートを確実に回避することができ、
従って変速比幅が小さなレンジでトルクシフト補償量が過大となって実変速比が目標変速比に何時までも到達し得ず、運転性を悪化させるという前記第１の問題を解消することができる。
【００２８】
第２発明においては、第１発明におけると同様に目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で前記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくし、
また、変速方向に応じ前記トルクシフト補償量の変化速度を異ならせ、変速方向がアップシフトである場合は、ダウンシフト時よりもトルクシフト補償量の変化速度を遅くするため、
前記第１の問題および第２の問題の双方を共に解消することができる。
【００２９】
第３発明においては、トルクシフト補償量を求める時に用いる変速機入力トルク推定値の変化速度を変速方向に応じ異ならせることにより、前記トルクシフト補償量の変化速度の制御を行うため、
第３発明におけるようにトルクシフト補償量の変化速度を制御するに際し、これを簡単に行い得る。
【００３０】
第４発明においては、選択レンジ間でトルクシフト補償量を異ならせるに際し、該トルクシフト補償量の切り換えを時系列制御下に徐々に行わせるため、
第１発明や第２発明におけるように選択レンジ間でトルクシフト補償量を切り換える時にショックが発生しないようにすることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、トロイダル型無段変速機６のために構成した本発明の一実施の形態になる変速制御装置の変速制御系を示し、到達変速比算出部１および目標変速比算出部２は図７におけると同じものである。
到達変速比算出部１は、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｄｓレンジ等の選択レンジ信号と、車速（ＶＳＰ）信号と、スロットル開度（ＴＶＯ）信号とを入力され、ＤレンジやＤｓレンジ等の前進走行レンジが選択されている間、それぞれのレンジ用に予め設定されている変速パターンを基に車速ＶＳＰおよびエンジンスロットル開度ＴＶＯから求めた変速機の目標入力回転数を変速機出力回転数で除算して到達変速比Ｄｒａｔｉｏを求める。
ここでＤｓレンジ用の変速パターンは、通常通りＤレンジ用の変速パターンよりも変速比幅が小さいものとする。
【００３２】
目標変速比算出部２は、上記の到達変速比Ｄｒａｔｉｏをどのような過渡応答で実現するかを決定するためのフィルターで、これに到達変速比Ｄｒａｔｉｏを通すことにより、その時定数で決まる時時刻々の過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０を求める。
【００３３】
ここでトロイダル型無段変速機６は、変速アクチュエータであるステップモータの駆動位置により当然得られるべき設計上の変速比（ノミナル変速比）と実変速比との間に定常的なずれ（トルクシフト）が発生するのを免れず、このトルクシフトによっても実変速比が設計上の変速比に一致するよう、トルクシフト量の分だけ目標変速比Ｒａｔｉｏ０を予め補正（トルクシフト補償）する必要がある。
【００３４】
これがため先ず変速機入力トルク推定部３で、エンジントルクＴe を所定時定数のフィルターに通して変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求め、
次にトルクシフト補償量算出部４で、この変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱと前記の目標変速比Ｒａｔｉｏ０とから予定のトルクシフト補償量マップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索し、
更に変速指令算出部５で、目標変速比Ｒａｔｉｏ０およびトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを合算して、目標変速比Ｒａｔｉｏ０をトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯだけ補正した指令変速比ＤＳＲＲＴＯを求める。
【００３５】
この指令変速比ＤＳＲＲＴＯは、トロイダル型無段変速機６の変速アクチュエータであるステップモータ（図示せず）に指令され、このステップモータが指令変速比ＤＳＲＲＴＯに対応した位置になることでトロイダル型無段変速機６の実変速比Ｒａｔｉｏを理論上、トルクシフトの影響を受けることなく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に一致させることができる。
【００３６】
ところで本実施の形態においては、トルクシフトの過渡時における発生速度がＤレンジかそれ以外（Ｄｓレンジ）かで、また変速方向がアップシフトかダウンシフトかで異なることを考慮し、これにトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度が符合するようにするため、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを上記のごとく求める時に必要な変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを変速機入力トルク推定部３で以下のごとくにして推定する。
つまり変速機入力トルク推定部３を、Ｄレンジアップシフト時用に１／（Ｔｄｕ・ｓ＋１）の時定数を持ったＤレンジアップシフト時用フィルター３ａと、Ｄレンジ以外アップシフト時用に１／（Ｔｓｕ・ｓ＋１）の時定数を持ったＤレンジ以外アップシフト時用フィルター３ｂと、Ｄレンジダウンシフト時用に１／（Ｔｄｄ・ｓ＋１）の時定数を持ったＤレンジダウンシフト時用フィルター３ｃと、Ｄレンジ以外ダウンシフト時用に１／（Ｔｓｄ・ｓ＋１）の時定数を持ったＤレンジ以外ダウンシフト時用フィルター３ｄとで構成する。
【００３７】
ここで上記各フィルター３ａ〜３ｄの時定数の決定に際しては、トルクシフトの発生速度がアップシフト時よりもダウンシフト時の方が速いことから、これにトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度が符合するようにするため、アップシフト時よりもダウンシフト時に時定数が小さくなるよう決定する。
なお、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度をトルクシフトの発生速度に符合させるに当たっては、上記のごとくエンジントルクＴe から変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求め時の時定数を異ならせる代わりに、エンジントルクＴe から変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求める時は図７につき前述したように特定時定数のフィルターを用い、これにより得られた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを選択レンジおよび変速方向ごとの時定数でフィルター処理しても同様の目的を達成し得ることは言うまでもない。
【００３８】
変速機入力トルク推定部３におけるフィルター３ａ〜３ｄの選択のために、この変速機入力トルク推定部３には変速方向判定部７からの変速方向信号および選択レンジ信号を入力する。
変速方向判定部７は、最終的な到達変速比Ｄｒａｔｉｏと、時時刻々の過渡的な目標変速比Ｒａｔｉｏ０との対比により、到達変速比Ｄｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０よりも大きければ変速方向はアップシフトと判定し、到達変速比Ｄｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０よりも小さければ変速方向はダウンシフトと判定する。
【００３９】
変速機入力トルク推定部３は、Ｄレンジでのアップシフト時ならフィルター３ａを、Ｄレンジ以外でのアップシフト時ならフィルター３ｂを、またＤレンジでのダウンシフト時ならフィルター３ｃを、更にＤレンジ以外でのダウンシフト時ならフィルター３ｄを選択し、選択したフィルターにエンジントルクＴe を通して変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱを求める。
【００４０】
トルクシフト補償量算出部４は、この変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱと目標変速比Ｒａｔｉｏ０とから予定のトルクシフト補償量マップを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索するが、当該トルクシフト補償量がトルクシフトの補償を行うためだけでなく、前記した通りトルクシフト補償量の嵩上げにより変速応答遅れに伴うアンダーシュート（アップシフト時）およびオーバーシュート（ダウンシフト時）を防止するものであることから、また、これらアンダーシュート量およびオーバーシュート量がＤレンジかそれ以外（Ｄｓレンジ）かで、また変速方向がアップシフトかダウンシフトかで異なることから、
Ｄレンジアップシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ａと、Ｄレンジ以外アップシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ｂと、Ｄレンジダウンシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ｃと、Ｄレンジ以外ダウンシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ｄとを具える。
【００４１】
ここで上記各マップ４ａ〜４ｄに設定するトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯは選択レンジ間でまた変速方向に応じて以下の如くに異ならせる。
つまり、前記トルクシフト補償量の嵩上げにより防止する必要がある、変速応答遅れに伴うアンダーシュート量（アップシフト時）およびオーバーシュート量（ダウンシフト時）がそれぞれ、図８に基づき前述したごとく変速比幅の小さな変速パターンを用いるＤｓレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるＤレンジを選択している場合よりも小さいことから、マップ４ａ〜４ｄに設定するトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯはＤｓレンジ選択時にＤレンジ選択時よりも小さくなるよう定める。
【００４２】
また変速応答遅れに伴うアンダーシュート量（アップシフト時）およびオーバーシュート量（ダウンシフト時）はそれぞれ変速方向（アップシフトかダウンシフトか）に応じても異なることがあり、これらアンダーシュート量（アップシフト時）およびオーバーシュート量（ダウンシフト時）が小さい方の変速方向では大きい方の変速方向の時よりも、マップ４ａ〜４ｄに設定するトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯが小さくなるよう定める。
上記のようにトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを予め定めたマップ４ａ〜４ｄのうち、Ｄレンジアップシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ａおよびＤレンジ以外アップシフト時用のトルクシフト補償量（ＴＳＲＴＯ）マップ４ｂを例示すると、マップ４ａは図２に実線で示すごときものであり、マップ４ｂは同図に破線で示すごときものである。
【００４３】
そしてトルクシフト補償量算出部４は、Ｄレンジアップシフト時で変速機入力トルク推定部３がフィルター３ａを選択している時、ここで求めた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０から図２に実線で示すマップ４ａを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索し、Ｄレンジ以外でのアップシフトのため変速機入力トルク推定部３がフィルター３ｂを選択している時、ここで求めた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０から図２に破線で示すマップ４ｂを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索し、Ｄレンジダウンシフト時で変速機入力トルク推定部３がフィルター３ｃを選択している時、ここで求めた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０からマップ４ｃを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索し、Ｄレンジ以外でのダウンシフトのため変速機入力トルク推定部３がフィルター３ｄを選択している時、ここで求めた変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０からマップ４ｄを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索するものとする。
【００４４】
変速指令算出部５が、以上のようにして求められたトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯだけ目標変速比Ｒａｔｉｏ０を補正して指令変速比ＤＳＲＲＴＯを算出し、これをトロイダル型無段変速機６の変速アクチュエータであるステップモータ（図示せず）に指令して変速制御に資する本実施の形態によれば、実変速比Ｒａｔｉｏを理論上、トルクシフトの影響を受けることなく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に一致させ得るだけでなく、以下の作用効果を奏し得る。
つまり、変速比幅の小さな変速パターンを用いるＤｓレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるＤレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくするため、トルクシフト補償量の嵩上げにより解消すべき、変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが変速比幅の小さな時は小さく、変速比幅の大きな時は大きくなるという事実にトルクシフト補償量の大きさが良く符合し、全ての選択レンジでこれらアンダーシュートやオーバーシュートを確実に回避することができ、従って変速比幅が小さなＤｓレンジでトルクシフト補償量が過大となって実変速比が目標変速比に何時までも到達し得ず、運転性を悪化させるという前記第１の問題を解消することができる。
【００４５】
また、トルクシフト補償量の嵩上げにより解消すべき上記変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが小さな変速方向では逆向きの変速方向の時よりもトルクシフト補償量を小さくしたから、変速方向に応じて変速比のアンダーシュートやオーバーシュートの量が異なる場合もこれらの発生を的確に解消することができる。
【００４６】
更に本実施の形態においては、変速方向に応じトルクシフト補償量の変化速度を異ならせ、変速方向がアップシフトである場合は、ダウンシフト時よりもトルクシフト補償量の変化速度を遅くするため、トルクシフトの発生速度がアップシフト時はダウンシフト時よりも遅いという事実にトルクシフト補償量の変化速度が良く符合して、トルクシフト補償タイミングをトルクシフト発生タイミングに良く一致させることができて、過渡的なトルクシフトの補償を確実なものにすることができ、前記第２の問題をも解消し得る。
【００４７】
なお、上記トルクシフト補償量の変化速度の制御に際し本実施の形態においては、トルクシフト補償量を求める時に用いる変速機入力トルク推定値ＴＫＴｉｎＴＲＱの変化速度をフィルター３ａ〜３ｄの選択により変速方向および選択レンジに応じ異ならせることとしたから、トルクシフト補償量の変化速度を簡単に制御することができる。
【００４８】
ところでトルクシフト補償量算出部４が、変速機入力トルクＴＫＴｉｎＴＲＱおよび目標変速比Ｒａｔｉｏ０から図２に例示したトルクシフト補償量マップ４ａ〜４ｄを基にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを検索するに際しては、トルクシフト補償量間を線形補間することとし、また、このようにして求めたトルクシフト補償量の切り換えに際してはこの切り換えを時系列制御下に徐々に行わせることとし、これらによりトルクシフト補償量の切り換える時におけるショックの発生を防止するのがよい。
【００４９】
上記実施の形態になる変速制御装置の作用を図３〜図６のシュミレーション結果により更に付言する。
図３は、Ｄレンジでスロットル開度ＴＶＯを図示のごとく開度増大させた時における踏み込みダウンシフト変速動作を示し、同図（ａ）は、図７に示す従来装置のシュミレーション結果を、また同図（ｂ）は、図１に示す本実施の形態になる装置のシュミレーション結果をそれぞれ示す。
なおＴo は、無段変速機の出力軸トルクを参考までに併記して示すものである。
これらの図の比較から明らかなように、Ｄレンジダウンシフトでは従来も良好な変速が行われていたため、本実施の形態でも従来と同じ変速制御のままとした。
【００５０】
図４は、Ｄレンジでスロットル開度ＴＶＯを図示のごとく開度低下させた時における足離しアップシフト変速動作を示し、同図（ａ）は、図７に示す従来装置のシュミレーション結果を、また同図（ｂ）は、図１に示す本実施の形態になる装置のシュミレーション結果をそれぞれ示す。
従来装置にあっては図４（ａ）に示すように、変速機入力トルク推定値ＴＫＴｉｎＴＲＱの変化速度がＡのごとく急に過ぎて、これをもとに求めるトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度もＢのごとく実際のトルクシフトの発生速度よりも速くて、トルクシフト補償のタイミングがトルクシフトの発生タイミングに一致せず、実変速比ＲａｔｉｏがＣのごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートを発生する。
ところで本実施の形態においては図４（ｂ）に示すように、アップシフト故に変速機入力トルク推定値ＴＫＴｉｎＴＲＱの変化速度をＤのごとく緩やかにし、これをもとに求めるトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯの変化速度をＥのごとく実際のトルクシフトの発生速度に符合する緩やかなものにするため、トルクシフト補償のタイミングがトルクシフトの発生タイミングに一致し、実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートを発生することはない。
【００５１】
図５は、Ｄｓレンジでスロットル開度ＴＶＯを図示のごとく開度増大させた時における踏み込みダウンシフト変速動作を示し、同図（ａ）は、図７に示す従来装置のシュミレーション結果を、また同図（ｂ）は、図１に示す本実施の形態になる装置のシュミレーション結果をそれぞれ示す。
従来装置にあっては図５（ａ）に示すように、変速比幅が小さくて前記オーバーシュート量が小さなＤｓレンジなのにＤレンジと同じ大きなトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯがＦのごとくに与えられて実変速比ＲａｔｉｏがＧのごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に達し得ない状態が発生し、運転性を損なっている。
ところで本実施の形態においては図５（ｂ）に示すように、Ｄｓレンジ故にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯをＨのごとく小さくするため、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯが小さなオーバーシュート量に良く符合することとなり、実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０に達し得ない状態が発生するのを防止することができる。
【００５２】
図６は、Ｄｓレンジでスロットル開度ＴＶＯを図示のごとく開度低下させた時における足離しアップシフト変速動作を示し、同図（ａ）は、図７に示す従来装置のシュミレーション結果を、また同図（ｂ）は、図１に示す本実施の形態になる装置のシュミレーション結果をそれぞれ示す。
従来装置にあっては図６（ａ）に示すように、変速比幅が小さくて前記アンダーシュート量が小さなＤｓレンジなのにＤレンジと同じ大きなトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯがＩのごとくに与えられて実変速比ＲａｔｉｏがＪのごとく目標変速比Ｒａｔｉｏ０に達し得ない状態が発生し、運転性を損なっている。
これに対し本実施の形態においては図６（ｂ）に示すように、Ｄｓレンジ故にトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯをＫのごとく小さくするため、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯが小さなアンダーシュート量に良く符合することとなり、実変速比Ｒａｔｉｏが目標変速比Ｒａｔｉｏ０に達し得ない状態が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になるトロイダル型無段変速機の変速制御装置を示す機能別ブロック線図である。
【図２】 トロイダル型無段変速機のトルクシフト補償量を示す特性線図である。
【図３】 Ｄレンジダウンシフト時における変速動作を示し、
（ａ）は、図７に示す従来の変速制御装置による変速動作を示すタイムチャート、
（ｂ）は、図１に示す実施の形態になる変速制御装置の変速動作を示すタイムチャートである。
【図４】 Ｄレンジアップシフト時における変速動作を示し、
（ａ）は、図７に示す従来の変速制御装置による変速動作を示すタイムチャート、
（ｂ）は、図１に示す実施の形態になる変速制御装置の変速動作を示すタイムチャートである。
【図５】 Ｄｓレンジダウンシフト時における変速動作を示し、
（ａ）は、図７に示す従来の変速制御装置による変速動作を示すタイムチャート、
（ｂ）は、図１に示す実施の形態になる変速制御装置の変速動作を示すタイムチャートである。
【図６】 Ｄｓレンジアップシフト時における変速動作を示し、
（ａ）は、図７に示す従来の変速制御装置による変速動作を示すタイムチャート、
（ｂ）は、図１に示す実施の形態になる変速制御装置の変速動作を示すタイムチャートである。
【図７】 従来の無段変速機の変速制御装置の概略を示す機能別ブロック線図である。
【図８】 従来の変速制御装置による問題点を説明するのに用いた、足離しアップシフト時におけるトルクシフト補償量と、ＤレンジおよびＤｓレンジでの変速比の時系列変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 到達変速比算出部
２ 目標変速比算出部
３ 変速機入力トルク推定部
3a Ｄレンジアップシフト時用フィルター
3b Ｄレンジ以外アップシフト時用フィルター
3c Ｄレンジダウンシフト時用フィルター
3d Ｄレンジ以外ダウンシフト時用フィルター
４ トルクシフト補償量算出部
4a Ｄレンジアップシフト時用トルクシフト補償量マップ
4b Ｄレンジ以外アップシフト時用トルクシフト補償量マップ
4c Ｄレンジダウンシフト時用トルクシフト補償量マップ
4d Ｄレンジ以外ダウンシフト時用トルクシフト補償量マップ
５ 変速指令算出部
６ トロイダル型無段変速機
７ 変速方向判定部
Claims (4)
- 実変速比が、運転状態に応じた目標変速比となるよう変速アクチュエータを駆動して変速制御を行い、変速アクチュエータの駆動位置に対応した設計上の変速比に対する実変速比の定常的なずれであるトルクシフトが補償されるよう前記目標変速比を補正すると共に、トルクシフト補償量を変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが生じなくなるよう嵩上げした無段変速機において、
前記目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で前記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくするよう構成したことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 実変速比が、運転状態に応じた目標変速比となるよう変速アクチュエータを駆動して変速制御を行い、変速アクチュエータの駆動位置に対応した設計上の変速比に対する実変速比の定常的なずれであるトルクシフトが補償されるよう前記目標変速比を補正すると共に、トルクシフト補償量を変速応答遅れに伴う変速比のアンダーシュートやオーバーシュートが生じなくなるよう嵩上げした無段変速機において、
前記目標変速比を決定するための変速パターンが異なる選択レンジ間で前記トルクシフト補償量を異ならせ、変速比幅の小さな変速パターンを用いるレンジを選択している間は、変速比幅の大きな変速パターンを用いるレンジを選択している場合よりもトルクシフト補償量を小さくすると共に、
変速方向に応じ前記トルクシフト補償量の変化速度を異ならせ、変速方向がアップシフトである場合は、ダウンシフト時よりもトルクシフト補償量の変化速度を遅くするよう構成したことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 請求項２において、前記トルクシフト補償量を求める時に用いる変速機入力トルク推定値の変化速度を変速方向に応じ異ならせることにより、前記トルクシフト補償量の変化速度の制御を行うよう構成したことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
- 請求項１または２において、選択レンジ間でトルクシフト補償量を異ならせるに際し、該トルクシフト補償量の切り換えを時系列制御下に徐々に行わせるよう構成したことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
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