JP4649907B2 - Control device for continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、無段変速機の制御装置に関し、特に、無段変速機の変速制御を行う装置に関する。 The present invention relates to a control device for a continuously variable transmission, and more particularly to a device that performs shift control of a continuously variable transmission.
無段変速機の制御装置の従来例が下記特許文献１〜３に開示されている。特許文献１においては、状態空間法を用いたモデルフォローイング制御手法により車両の加速度推定値を目標加速度に一致させるための操作量を演算して、エンジンと無段変速機の制御を行う。そして、車速検出値と無段変速機への入力トルクに基づいて状態フィードバックゲインを切り替えている。
Conventional examples of continuously variable transmission control devices are disclosed in
特許文献２，３においては、実際の変速比と目標変速比の偏差に基づいて、実際の変速比が目標変速比に一致するようにフィードバック制御を行う。そして、特許文献２においては、車両の発進が検出されたときには、フィードバックゲインを増大させている。また、特許文献３においては、油圧制御機構の油圧、油温、変速比、及び出力軸回転速度からフィードバックゲインを決定している。 In Patent Documents 2 and 3, feedback control is performed based on the deviation between the actual speed ratio and the target speed ratio so that the actual speed ratio matches the target speed ratio. And in patent document 2, when the start of a vehicle is detected, the feedback gain is increased. In Patent Document 3, the feedback gain is determined from the hydraulic pressure, the oil temperature, the gear ratio, and the output shaft rotation speed of the hydraulic control mechanism.
その他に、下記特許文献４〜８の無段変速機の制御装置が開示されている。 In addition, the control devices for continuously variable transmissions of Patent Documents 4 to 8 listed below are disclosed.
無段変速機は、以下に説明するように、変速比に関する非線形特性を有する。例えば、プライマリプーリ及びセカンダリプーリへのベルトの掛かり径を変化させることで変速比の変更が可能なベルト式無段変速機においては、図３に示すように、変速比γと、プライマリプーリの油圧力とセカンダリプーリの油圧力の圧力差ΔＰと、の間における特性が非線形となる。また、入力ディスクと出力ディスクとの間に挟持されたローラの傾転角を変化させることで変速比の変更が可能なトロイダル式無段変速機においては、図７に示すように、変速比γとローラ傾転角θとの間における特性が非線形となる。この変速比に関する非線形特性が原因で、無段変速機の運転状態の変化に対して変速制御の応答性が変化しやすくなる。 As will be described below, the continuously variable transmission has a non-linear characteristic regarding a gear ratio. For example, in a belt-type continuously variable transmission that can change the gear ratio by changing the belt diameter of the primary pulley and the secondary pulley, as shown in FIG. 3, the gear ratio γ and the oil of the primary pulley The characteristic between the pressure and the pressure difference ΔP between the oil pressures of the secondary pulley is nonlinear. In a toroidal continuously variable transmission that can change the gear ratio by changing the tilt angle of the rollers sandwiched between the input disk and the output disk, as shown in FIG. And the roller tilt angle θ become nonlinear. Due to this non-linear characteristic related to the gear ratio, the response of the speed change control is likely to change with respect to the change in the operating state of the continuously variable transmission.
特許文献１〜３においては、フィードバックゲインが可変であるものの、前述の変速比に関する非線形特性を考慮した適切なフィードバックゲインを設定していないため、無段変速機の運転状態の変化に対して変速制御の応答性を安定させることが困難であるという問題点がある。
In
本発明は、無段変速機の運転状態の変化に対して変速制御の応答性を安定させることができる無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a control device for a continuously variable transmission that can stabilize the responsiveness of shift control with respect to changes in the operating state of the continuously variable transmission.
本発明の参考例に係る無段変速機の制御装置は、入力回転要素から動力伝達要素を介して出力回転要素へ動力が伝達され、入力回転要素及び出力回転要素への動力伝達要素の接触径をアクチュエータにより変化させることで変速比の変更が可能な無段変速機の変速制御を行う装置であって、変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差及び変速制御ゲインに基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、前記変速制御の目標値の減少または前記変速制御の検出値の減少に対して前記変速制御ゲインを増大させる変速制御ゲイン設定部と、を有することを要旨とする。 A control device for a continuously variable transmission according to a reference example of the present invention transmits power from an input rotation element to an output rotation element via a power transmission element, and a contact diameter of the power transmission element to the input rotation element and the output rotation element. Is a device that performs shift control of a continuously variable transmission that can change a gear ratio by changing the speed ratio by an actuator, and performs a shift based on a deviation between a target value of the shift control and a detected value of the shift control, and a shift control gain. A shift control command value calculating unit that calculates a control command value and controls the actuator according to the shift control command value; and the shift control with respect to a decrease in a target value of the shift control or a decrease in a detected value of the shift control And a shift control gain setting unit that increases the gain.
本発明の参考例に係る無段変速機の制御装置において、前記変速制御ゲイン設定部は、前記変速制御ゲインが前記変速制御の目標値または前記変速制御の検出値と反比例にある関係をほぼ満たすように、該変速制御ゲインを設定するものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the reference example of the present invention, the shift control gain setting unit substantially satisfies a relationship in which the shift control gain is inversely proportional to a target value of the shift control or a detection value of the shift control. In this manner, the shift control gain can be set.
本発明の参考例に係る無段変速機の制御装置において、前記変速制御の目標値は目標変速比であり、前記変速制御の検出値は検出変速比であるものとすることもできる。 In the continuously variable transmission control apparatus according to the reference example of the present invention , the target value of the shift control may be a target gear ratio, and the detected value of the shift control may be a detected gear ratio.
本発明の参考例に係る無段変速機の制御装置において、前記変速制御の目標値は入力回転要素の目標回転速度であり、前記変速制御の検出値は入力回転要素の検出回転速度であるものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to a reference example of the present invention , the target value of the shift control is a target rotation speed of the input rotation element, and the detection value of the shift control is a detection rotation speed of the input rotation element. It can also be.
また、本発明に係る無段変速機の制御装置は、入力回転要素から動力伝達要素を介して出力回転要素へ動力が伝達され、入力回転要素及び出力回転要素への動力伝達要素の接触径をアクチュエータにより変化させることで変速比の変更が可能な無段変速機の変速制御を行う装置であって、変速制御の目標値の対数と変速制御の検出値の対数との偏差を算出する対数偏差算出部と、該対数偏差算出部により算出された偏差に基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、を有することを要旨とする。 The control device for a continuously variable transmission according to the present invention transmits power from the input rotation element to the output rotation element via the power transmission element, and sets the contact diameter of the power transmission element to the input rotation element and the output rotation element. A logarithmic deviation for calculating the deviation between the logarithm of the target value of the shift control and the logarithm of the detected value of the shift control, which is a device for performing the shift control of the continuously variable transmission capable of changing the gear ratio by being changed by an actuator And a shift control command value calculation unit that calculates a shift control command value based on the deviation calculated by the logarithmic deviation calculation unit and controls the actuator based on the shift control command value. And
本発明に係る無段変速機の制御装置において、前記対数偏差算出部は、前記変速制御の目標値と前記変速制御の検出値との比の対数を算出することで、前記変速制御の目標値の対数と変速制御の検出値の対数との偏差を算出するものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the present invention, the logarithmic deviation calculation unit calculates a logarithm of a ratio between a target value of the shift control and a detection value of the shift control, thereby obtaining a target value of the shift control. It is also possible to calculate a deviation between the logarithm of the shift and the logarithm of the detection value of the shift control.
本発明に係る無段変速機の制御装置において、前記対数偏差算出部は、前記変速制御の目標値の対数と変速制御の検出値の対数との偏差として、目標変速比の対数と検出変速比の対数との偏差、または入力回転要素の目標回転速度の対数と入力回転要素の検出回転速度の対数との偏差を算出するものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the present invention, the logarithmic deviation calculating unit may calculate the logarithm of the target speed ratio and the detected speed ratio as a deviation between the logarithm of the target value of the speed change control and the logarithm of the detected value of the speed change control. Or the deviation between the logarithm of the target rotational speed of the input rotational element and the logarithm of the detected rotational speed of the input rotational element.
本発明に係る無段変速機の制御装置において、前記入力回転要素はプライマリプーリであり、前記出力回転要素はセカンダリプーリであり、前記動力伝達要素はプライマリプーリ及びセカンダリプーリに巻き掛けられたベルトであるものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the present invention, the input rotation element is a primary pulley, the output rotation element is a secondary pulley, and the power transmission element is a belt wound around the primary pulley and the secondary pulley. It can also be.
本発明に係る無段変速機の制御装置において、前記入力回転要素は入力ディスクであり、前記出力回転要素は出力ディスクであり、前記動力伝達要素は入力ディスクと出力ディスクとの間に挟持されたローラであるものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the present invention, the input rotation element is an input disk, the output rotation element is an output disk, and the power transmission element is sandwiched between the input disk and the output disk. It can also be a roller.
また、本発明に係る無段変速機の制御装置は、プライマリプーリ及びセカンダリプーリにプーリ推力を作用させるための油圧力が供給され、プライマリプーリ及びセカンダリプーリへのベルトの掛かり径を油圧アクチュエータにより変化させることで変速比の変更が可能なベルト式無段変速機の変速制御を行う装置であって、変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差及び変速制御ゲインに基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、プライマリプーリに供給された油圧力とセカンダリプーリに供給された油圧力との圧力差または圧力比の変化に対して前記変速制御ゲインを変化させる変速制御ゲイン設定部と、を有し、前記変速制御ゲイン設定部は、前記変速制御ゲインが前記圧力差または前記圧力比の指数関数に比例する関係をほぼ満たすように、該変速制御ゲインを設定することを要旨とする。 In the continuously variable transmission control device according to the present invention, hydraulic pressure is applied to apply pulley thrust to the primary pulley and the secondary pulley, and the belt engagement diameters of the primary pulley and the secondary pulley are changed by the hydraulic actuator. Is a device that performs shift control of a belt-type continuously variable transmission that can change a gear ratio by controlling the shift control command based on a deviation between a target value of the shift control and a detected value of the shift control and a shift control gain. A shift control command value calculation unit that calculates the value and controls the actuator according to the shift control command value, and a pressure difference or a pressure ratio between the oil pressure supplied to the primary pulley and the oil pressure supplied to the secondary pulley. a shift control gain setting unit for changing the shift control gain, was closed to changes, the shift control gain setting unit, said gear The relationship control gain is proportional to an exponential function of the pressure difference or the pressure ratio to satisfy almost the gist to set the speed-change control gain.
本発明に係る無段変速機の制御装置において、前記変速制御ゲイン設定部は、前記圧力差または前記圧力比の増大に対して前記変速制御ゲインを増大させるものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the present invention, the shift control gain setting unit may increase the shift control gain with respect to an increase in the pressure difference or the pressure ratio.
また、本発明に係る無段変速機の制御装置は、プライマリプーリ及びセカンダリプーリにプーリ推力を作用させるための油圧力が供給され、プライマリプーリ及びセカンダリプーリへのベルトの掛かり径を油圧アクチュエータにより変化させることで変速比の変更が可能なベルト式無段変速機の変速制御を行う装置であって、変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差及び変速制御ゲインに基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、セカンダリプーリ推力とプライマリプーリ推力との推力差または推力比の変化に対して前記変速制御ゲインを変化させる変速制御ゲイン設定部と、を有し、前記変速制御ゲイン設定部は、前記変速制御ゲインが前記推力差または前記推力比の指数関数に反比例する関係をほぼ満たすように、該変速制御ゲインを設定することを要旨とする。 In the continuously variable transmission control device according to the present invention, hydraulic pressure is applied to apply pulley thrust to the primary pulley and the secondary pulley, and the belt engagement diameters of the primary pulley and the secondary pulley are changed by the hydraulic actuator. Is a device that performs shift control of a belt-type continuously variable transmission that can change a gear ratio by controlling the shift control command based on a deviation between a target value of the shift control and a detected value of the shift control and a shift control gain. A shift control command value calculation unit that calculates a value and controls the actuator according to the shift control command value, and changes the shift control gain with respect to a thrust difference or a thrust ratio change between the secondary pulley thrust and the primary pulley thrust have a, a shift control gain setting unit for, the shift control gain setting unit, the shift control gain is the thrust difference or The relationship that is inversely proportional to the exponential function of the serial thrust ratio to satisfy almost the gist to set the speed-change control gain.
本発明に係る無段変速機の制御装置において、前記変速制御ゲイン設定部は、前記推力差または前記推力比の減少に対して前記変速制御ゲインを増大させるものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the present invention, the shift control gain setting unit may increase the shift control gain with respect to a decrease in the thrust difference or the thrust ratio.
本発明に係る無段変速機の制御装置において、前記変速制御指令値算出部は、前記変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差として、目標変速比と検出変速比との偏差、またはプライマリプーリの目標回転速度とプライマリプーリの検出回転速度との偏差を用いるものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the present invention, the shift control command value calculation unit includes a deviation between a target gear ratio and a detected gear ratio as a deviation between the target value of the shift control and a detected value of the shift control, Alternatively, a deviation between the target rotational speed of the primary pulley and the detected rotational speed of the primary pulley can be used.
また、本発明に係る無段変速機の制御装置は、入力ディスクと出力ディスクとの間にローラが挟持され、アクチュエータによりローラの傾転角を変化させて入力ディスク及び出力ディスクへのローラの接触径を変化させることで変速比の変更が可能なトロイダル式無段変速機の変速制御を行う装置であって、変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差及び変速制御ゲインに基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、入力ディスクへのローラの接触径が増大するローラ傾転角の増大に対して前記変速制御ゲインを増大させる変速制御ゲイン設定部と、を有し、前記変速制御ゲイン設定部は、前記変速制御ゲインが前記ローラ傾転角の指数関数に比例する関係をほぼ満たすように、該変速制御ゲインを設定することを要旨とする。 In the control device for continuously variable transmission according to the present invention, the roller is sandwiched between the input disk and the output disk, and the tilt angle of the roller is changed by the actuator so that the roller contacts the input disk and the output disk. A device for performing shift control of a toroidal continuously variable transmission capable of changing a gear ratio by changing a diameter, based on a deviation between a target value of shift control and a detected value of shift control, and a shift control gain A shift control command value calculation unit that calculates a shift control command value and controls the actuator according to the shift control command value; and the shift control command value with respect to an increase in a roller tilt angle that increases a contact diameter of the roller to the input disk. possess the shift control gain setting unit increases the control gain, and the shift control gain setting unit, Ho relationships that the shift control gain is proportional to an exponential function of the roller tilt angle As satisfied, and subject matter to set the speed-change control gain.
本発明に係る無段変速機の制御装置において、前記変速制御指令値算出部は、前記変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差として、目標変速比と検出変速比との偏差、または入力ディスクの目標回転速度と入力ディスクの検出回転速度との偏差を用いるものとすることもできる。 In the control device for a continuously variable transmission according to the present invention, the shift control command value calculation unit includes a deviation between a target gear ratio and a detected gear ratio as a deviation between the target value of the shift control and a detected value of the shift control, Alternatively, the deviation between the target rotational speed of the input disk and the detected rotational speed of the input disk can be used.
本発明によれば、無段変速機の運転状態の変化に対して変速制御の応答性を安定させることができ、変速制御を高精度に行うことができる。 According to the present invention, the responsiveness of the shift control can be stabilized with respect to changes in the operating state of the continuously variable transmission, and the shift control can be performed with high accuracy.
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
「実施形態１」
図１，２は、本発明の実施形態１に係る無段変速機の制御装置が用いられるシステム全体構成の概略を示す図であり、図１は無段変速機及び油圧制御装置の構成の概略を示し、図２は電子制御装置の構成の概略を示す。本実施形態のシステムは、主にベルト式無段変速機１４、油圧制御装置４０、及び電子制御装置４２によって構成され、例えば車両に搭載されるものである。
“
1 and 2 are diagrams showing an outline of the entire system configuration in which the control device for a continuously variable transmission according to
ベルト式無段変速機１４は、入力軸２６に連結されたプライマリプーリ３０、出力軸３６に連結されたセカンダリプーリ３２、及びプライマリプーリ３０とセカンダリプーリ３２とに巻き掛けられた略Ｖ字型断面の無端ベルト３４を備えている。入力回転要素としてのプライマリプーリ３０（入力軸２６）には、エンジンの発生するトルクがトルクコンバータ及び前後進切替装置（ともに図示せず）を介して伝達される。ベルト式無段変速機１４は、プライマリプーリ３０に伝達されたトルクを、動力伝達要素としての無端ベルト３４を介してセカンダリプーリ３２（出力軸３６）へ変速して伝達する。出力回転要素としてのセカンダリプーリ３２に伝達されたトルクは、駆動負荷（例えば図示しない駆動輪）へ伝達される。
The belt-type continuously
プライマリプーリ３０は、入力軸２６方向に移動可能なプライマリ可動シーブ３０ａとプライマリ固定シーブ３０ｂとで構成されている。同様に、セカンダリプーリ３２は、出力軸３６方向に移動可能なセカンダリ可動シーブ３２ａとセカンダリ固定シーブ３２ｂとで構成されている。プライマリ可動シーブ３０ａには、プライマリプーリ油室３０ｃに供給された作動油の圧力Ｐｐによって入力軸２６方向の推力が作用する。同様に、セカンダリ可動シーブ３２ａには、セカンダリプーリ油室３２ｃに供給された作動油の圧力Ｐｓによって出力軸３６方向の推力が作用する。プライマリ可動シーブ３０ａ及びセカンダリ可動シーブ３２ａが軸方向に移動することにより、無端ベルト３４がプライマリプーリ３０及びセカンダリプーリ３２に巻き掛かる部分の回転半径（接触半径）が変化する。これによって、ベルト式無段変速機１４の変速比γ（＝プライマリプーリ３０の回転速度Ｎin／セカンダリプーリ３２の回転速度Ｎout）が連続的に変化する。
The
ベルト式無段変速機１４のプライマリプーリ油室３０ｃ及びセカンダリプーリ油室３２ｃに供給される油圧は、油圧制御装置４０によって供給され、それらの油圧は電子制御装置４２によって制御される。
The hydraulic pressure supplied to the primary
次に、油圧制御装置４０の主な構成について説明する。油圧制御装置４０は、油圧供給用ポンプ５４、レギュレータ５６、挟圧力制御弁５８、及び変速制御弁６０を備えている。
Next, the main configuration of the
油圧供給用ポンプ５４はエンジンが発生するトルクを利用して回転駆動され、リザーバ５２に貯溜された作動油を汲み上げて圧力ライン６８へ吐出する。レギュレータ５６は、圧力ライン６８における作動油の圧力ＰＬが設定圧力となるように調整する。油圧供給用ポンプ５４が吐出した作動油は、プライマリプーリ油室３０ｃ及びセカンダリプーリ油室３２ｃに供給される他に、各部の潤滑や前後進切替装置のクラッチへの供給油圧等にも用いられる。
The hydraulic
油圧アクチュエータとしての変速制御弁６０は、プライマリプーリ油室３０ｃにおいて流入出する作動油の流量を調整することで、ベルト式無段変速機１４の変速比の調整を行う。変速制御弁６０は、増速用流量制御弁６１、減速用流量制御弁６２、増速用電磁弁６３、及び減速用電磁弁６４により構成される。
The
増速用電磁弁６３は、電子制御装置４２からの変速制御指令値により制御された圧力（制御圧）を増速用流量制御弁６１へ供給する。増速用電磁弁６３からの制御圧により増速用流量制御弁６１が駆動され、プライマリプーリ油室３０ｃが増速用流量制御弁６１を介して圧力ライン６８と連通すると、圧力ライン６８から増速用流量制御弁６１を通ってプライマリプーリ油室３０ｃに作動油が流入する。これによって、増速動作（アップシフト）を行うことができる。このとき、増速用電磁弁６３からの制御圧（電子制御装置４２からの変速制御指令値）によって、増速用流量制御弁６１を通ってプライマリプーリ油室３０ｃに流入する作動油の流量が制御される。
The speed increasing
減速用電磁弁６４は、電子制御装置４２からの変速制御指令値により制御された圧力（制御圧）を減速用流量制御弁６２へ供給する。減速用電磁弁６４からの制御圧により減速用流量制御弁６２が駆動され、プライマリプーリ油室３０ｃが減速用流量制御弁６２を介してリザーバ５２と連通すると、プライマリプーリ油室３０ｃから減速用流量制御弁６２を通ってリザーバ５２へ作動油が流出する。これによって、減速動作（ダウンシフト）を行うことができる。このとき、減速用電磁弁６４からの制御圧（電子制御装置４２からの変速制御指令値）によって、プライマリプーリ油室３０ｃから減速用流量制御弁６２を通って流出する作動油の流量が制御される。
The
挟圧力制御弁５８は、圧力ライン６８における作動油の圧力ＰＬを調圧してセカンダリプーリ油室３２ｃへ供給することで、セカンダリプーリ油室３２ｃにおける作動油の圧力Ｐｓを調整する。セカンダリプーリ油室３２ｃに供給された作動油の圧力Ｐｓによって、無端ベルト３４に挟圧力を作用させることができ、無端ベルト３４の滑りを抑制することができる。ここでの挟圧力制御弁５８は、電子制御装置４２からの挟圧力制御指令値によって駆動可能な電磁弁で構成することができ、この挟圧力制御指令値によってセカンダリプーリ油室３２ｃの圧力Ｐｓ（ベルト挟圧力）が制御される。なお、挟圧力制御指令値は、プライマリプーリ３０への入力トルクＴｐ及び変速比γに基づいて電子制御装置４２により算出される。
The clamping
次に、電子制御装置４２の主な構成について説明する。電子制御装置４２は、変速制御指令値ｕにより変速制御弁６０の駆動状態を制御することで変速制御を行う変速制御部を備えている。そして、変速制御部は、図２に示すように、目標変速比算出部８４と、変速比算出部８８と、減算器８５と、フィードバック制御部８６と、フィードバックゲイン設定部８７と、を有している。
Next, the main configuration of the
目標変速比算出部８４は、スロットル開度Ａ、エンジン回転速度Ｎｅ、及び車速Ｖに基づいて目標変速比γrefを設定する。変速比算出部８８は、プライマリプーリ３０の回転速度Ｎin及びセカンダリプーリ３２の回転速度Ｎoutから変速比γを算出する。目標変速比算出部８４により設定された目標変速比γref及び変速比算出部８８により検出した変速比γは、減算器８５に入力される。減算器８５は、目標変速比γrefと検出した変速比γとの制御偏差ｅ1を算出してフィードバック制御部８６へ出力する。
The target gear
フィードバック制御部８６は、この制御偏差ｅ1、及びフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDに基づいて変速制御指令値ｕを算出して出力する。このフィードバック制御部８６からの変速制御指令値ｕによって変速制御弁６０の駆動制御が行われることで、変速比γを目標変速比γrefに追従させるための変速制御が行われる。
The
ここで、時刻ｔにおける変速制御指令値ｕ(ｔ)については、例えば以下の（１）式によるフィードバック制御指令値として算出することができる。（１）式のフィードバック制御指令値は、比例項、積分項、及び微分項を含んでいるが、例えば積分項または微分項を省略することもできるし、積分項及び微分項を省略することもできる。 Here, the shift control command value u (t) at time t can be calculated, for example, as a feedback control command value according to the following equation (1). The feedback control command value in the equation (1) includes a proportional term, an integral term, and a derivative term. For example, the integral term or the derivative term can be omitted, or the integral term and the derivative term can be omitted. it can.
そして、本実施形態では、フィードバックゲイン設定部８７は、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを検出した変速比γに基づいて設定する。これによって、フィードバックゲイン設定手段８７は、変速比γの変化に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを変化させる。
In this embodiment, the feedback
ここで、変速比γに対するプライマリプーリ油室３０ｃの圧力Ｐｐとセカンダリプーリ油室３２ｃの圧力Ｐｓとの差ΔＰ（＝Ｐｐ−Ｐｓ）の特性は、図３に示すように非線形の関係にある。より具体的には、変速比γが減少するほど圧力差ΔＰの傾きの絶対値が増大する。この特性は、変速比γを所定量変化させるのに必要な圧力差ΔＰの変化量が変速比γが小さいほど大きくなることを示している。そのため、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを一定値に設定すると、変速比γの変化に対して変速制御の応答性が変化することになり、例えば変速比γが小さいほど変速制御の応答遅れが発生しやすくなる。
Here, the characteristic of the difference ΔP (= Pp−Ps) between the pressure Pp of the primary
そこで、フィードバックゲイン設定部８７は、変速比γの減少に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを増大させる。このフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDの設定によって、変速比γが減少して変速比γを所定量変化させるのに必要な圧力差ΔＰの変化量が増大しても、圧力差ΔＰの時間変化量を増大させるように変速制御を行うことができる。したがって、変速比γが変化しても、変速制御の応答性を安定させることができる。
Therefore, the feedback
次に、フィードバックゲイン設定部８７におけるフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDの算出方法の例について説明する。
Then, the feedback gain K P in the feedback
「多項式近似による方法」
フィードバックゲイン設定部８７は、ＫP、ＴI、ＴDを（２）式に示す変速比γに関する多項式を用いて算出する。（２）式において、Ｐi、Ｉi、Ｄi（ｉ＝０，１，〜ｍ）は、チューニングパラメータであり、例えば解析または実験により決定することができる。多項式次数ｍも、例えば解析または実験により調整して決定することができる。
"Method by polynomial approximation"
The feedback
「データマップと補間による方法」
適切なＫP、ＴI、ＴDの値を、最小値γmin≦γi≦最大値γmaxを満たす数点の変速比γi（ｉ＝０，１，〜ｍ）に関してあらかじめチューニングしておく。そして、変速比γiの関数で表せるＫP(γi)、ＴI(γi)、ＴD(γi)のデータテーブルを作成し、このデータテーブルを電子制御装置４２に記憶させる。フィードバックゲイン設定部８７は、このデータテーブルを用いてＫP、ＴI、ＴDを算出する。例えば、変速比がγj＜γ＜γj+1、ｊ＜ｍを満たすγであるときのＫP、ＴI、ＴDの値は、一次補間式による（３）〜（５）式によりそれぞれ算出することができる。
"Data Map and Interpolation Method"
Appropriate values of K P , T I and T D are tuned in advance with respect to several speed ratios γ i (i = 0, 1, to m) satisfying the minimum value γ min ≦ γ i ≦ the maximum value γ max. deep. Then, a data table of K P (γ i ), T I (γ i ), and T D (γ i ) that can be expressed as a function of the gear ratio γ i is created, and this data table is stored in the
また、前述したように、変速比γに対するプライマリプーリ油室３０ｃの圧力Ｐｐとセカンダリプーリ油室３２ｃの圧力Ｐｓとの差ΔＰ（＝Ｐｐ−Ｐｓ）の特性は、図３に示す非線形の関係にある。これに対して、図３に示す特性の変速比γの軸を変速比γの対数ｌｏｇ(γ)（対数スケール）に置き換えた場合の特性を図４に示す。図４に示すように、変速比γの対数ｌｏｇ(γ)に対する圧力差ΔＰ（＝Ｐｐ−Ｐｓ）の特性は、ほぼ線形の関係にある。したがって、圧力差ΔＰを変速比γの対数ｌｏｇ(γ)を用いた以下の（６）式で近似して表すことができる。
Further, as described above, the characteristic of the difference ΔP (= Pp−Ps) between the pressure Pp of the primary
ΔＰ＝ｂ−ａ×ｌｏｇ(γ) （６） ΔP = b−a × log (γ) (6)
（６）式において、ａ，ｂは係数である。なお、ここでの対数の底については特に限定されるものではないが、ここでは一例として自然対数を用いた場合について説明する。 In the equation (6), a and b are coefficients. The base of the logarithm here is not particularly limited, but here, a case where a natural logarithm is used will be described as an example.
変速比γに対する圧力差ΔＰの傾き、すなわち圧力差ΔＰの変速比γに関する微分ｄΔＰ／ｄγは、以下の（７）式で近似して表すことができるため、変速比γと圧力差ΔＰの微分ｄΔＰ／ｄγは、ほぼ反比例の関係にある。 The slope of the pressure difference ΔP with respect to the speed ratio γ, that is, the differential dΔP / dγ of the pressure difference ΔP with respect to the speed ratio γ can be approximated by the following equation (7). dΔP / dγ is substantially in an inversely proportional relationship.
ｄΔＰ／ｄγ＝−ａ／γ （７） dΔP / dγ = −a / γ (7)
変速制御の応答性を安定化させるためには、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDが圧力差ΔＰの傾きｄΔＰ／ｄγの絶対値と比例関係にあることが好ましい。したがって、フィードバックゲイン設定部８７は、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDが変速比γと反比例にある関係をほぼ満たすように、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することが好ましい。
In order to stabilize the responsiveness of the shift control, it is preferable that the feedback gains K P , K P / T I , and K P × T D are proportional to the absolute value of the slope dΔP / dγ of the pressure difference ΔP. Therefore, the feedback
以上説明したように、本実施形態においては、変速比γの減少に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを増大させることで、前述の変速比γに関する非線形特性を補償するための適切なフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することができる。そのため、ベルト式無段変速機１４の運転状態の変化に対して変速制御の応答性を安定させることができる。したがって、ベルト式無段変速機１４の運転状態が変化しても、変速制御を高精度に行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the feedback gains K P , K P / T I , and K P × T D are increased with respect to the reduction in the gear ratio γ, so that the nonlinear characteristic related to the gear ratio γ described above. Appropriate feedback gains K P , K P / T I , and K P × T D can be set. Therefore, it is possible to stabilize the responsiveness of the shift control with respect to changes in the operating state of the belt type continuously
次に、本実施形態の他の例について説明する。 Next, another example of the present embodiment will be described.
本実施形態においては、フィードバックゲイン設定部８７は、変速比γの代わりに目標変速比γrefを用いてフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することもできる。すなわち、フィードバックゲイン設定部８７は、目標変速比γrefの減少に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを増大させることもできる。目標変速比γrefを用いた場合においても、前述の多項式近似による方法やデータマップと補間による方法を用いてＫP、ＴI、ＴDの値を算出することができる。また、フィードバックゲイン設定部８７は、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDが目標変速比γrefと反比例にある関係をほぼ満たすように、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することもできる。
In the present embodiment, the feedback
また、本実施形態においては、フィードバックゲイン設定部８７は、変速比γの代わりに圧力差ΔＰ（＝Ｐｐ−Ｐｓ）に基づいてフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することで、圧力差ΔＰの変化に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを変化させることもできる。図３に示すように、圧力差ΔＰが増大するほど圧力差ΔＰの傾きｄΔＰ／ｄγの絶対値が増大するため、フィードバックゲイン設定部８７は、圧力差ΔＰの増大に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを増大させる。圧力差ΔＰを用いた場合においても、前述の多項式近似による方法やデータマップと補間による方法を用いてＫP、ＴI、ＴDの値を算出することができる。なお、プライマリプーリ油室３０ｃの圧力Ｐｐ及びセカンダリプーリ油室３２ｃの圧力Ｐｓについては、例えば図示しない圧力センサにより検出することができる。
In the present embodiment, the feedback
また、傾きｄΔＰ／ｄγは、圧力差ΔＰを用いて（８）式で表すこともでき、圧力差ΔＰの指数関数を用いて表すこともできる。 Further, the slope dΔP / dγ can be expressed by the equation (8) using the pressure difference ΔP, and can also be expressed using an exponential function of the pressure difference ΔP.
ｄΔＰ／ｄγ＝−ａ×ｅｘｐ((ΔＰ−ｂ)／ａ) （８） dΔP / dγ = −a × exp ((ΔP−b) / a) (8)
したがって、変速制御の応答性を安定化させるためには、フィードバックゲイン設定部８７は、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDが圧力差ΔＰの指数関数に比例する関係をほぼ満たすように、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することが好ましい。なお、指数関数については、テイラー展開を用いて多項式により近似してもよいし、データマップと補間による方法を用いて算出してもよい。また、以上の説明においては、圧力差ΔＰの代わりに、プライマリプーリ油室３０ｃの圧力Ｐｐとセカンダリプーリ油室３２ｃの圧力Ｐｓとの比Ｐｐ／Ｐｓを用いることもできる。
Therefore, in order to stabilize the responsiveness of the shift control, the feedback
また、変速比γに対するセカンダリプーリ３２ｃの推力Ｗoutとプライマリプーリ３０の推力Ｗinとの比Ｗout／Ｗinの特性は、図５に示すように非線形の関係にある。そこで、フィードバックゲイン設定部８７は、推力比Ｗout／Ｗinに基づいてフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することで、推力比Ｗout／Ｗinの変化に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを変化させることもできる。より具体的には、推力比Ｗout／Ｗinが減少するほど推力比Ｗout／Ｗinの傾きｄ(Ｗout／Ｗin)／ｄγの絶対値が増大するため、フィードバックゲイン設定部８７は、推力比Ｗout／Ｗinの減少に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを増大させる。なお、推力比Ｗout／Ｗinについては、例えばプライマリプーリ油室３０ｃの圧力Ｐｐ及びセカンダリプーリ油室３２ｃの圧力Ｐｓに基づいて算出することができる。
Further, the characteristics of the ratio W out / W in the thrust W out and thrust W in the
そして、変速比γの対数ｌｏｇ(γ)に対する推力比Ｗout／Ｗinの特性は、図６に示すようにほぼ線形の関係にある。したがって、推力比Ｗout／Ｗinを以下の（９）式で近似して表すことができ、推力比Ｗout／Ｗinの傾きｄ(Ｗout／Ｗin)／ｄγを以下の（１０）式で近似して表すことができる。 The characteristics of the thrust ratio W out / W in respect to the logarithm log (gamma) of the gear ratio gamma is approximately linear relationship as shown in FIG. Therefore, it is possible to represent the thrust ratio W out / W in approximated by the following equation (9), the thrust ratio W out / W in slope d (W out / W in) / dγ following (10) It can be approximated by an expression.
Ｗout／Ｗin＝ｄ＋ｃ×ｌｏｇ(γ) （９）
ｄ(Ｗout／Ｗin)／ｄγ＝ｃ／γ＝ｃ／ｅｘｐ((Ｗout／Ｗin−ｄ)／ｃ) （１０）
W out / W in = d + c × log (γ) (9)
d (W out / W in) / dγ = c / γ = c / exp ((W out / W in -d) / c) (10)
（９）、（１０）式において、ｃ，ｄは係数である。（１０）式から、傾きｄ(Ｗout／Ｗin)／ｄγを推力比Ｗout／Ｗinの指数関数を用いて表すことができる。そこで、フィードバックゲイン設定部８７は、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDが推力比Ｗout／Ｗinの指数関数に反比例する関係をほぼ満たすように、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することが好ましい。なお、以上の説明においては、推力比Ｗout／Ｗinの代わりに、セカンダリプーリ３２の推力Ｗoutとプライマリプーリ３０の推力Ｗinとの差Ｗout−Ｗinを用いることもできる。
In the equations (9) and (10), c and d are coefficients. (10) from the equation, the inclination d (W out / W in) / dγ can be represented using an exponential function of the thrust ratio W out / W in. Therefore, the feedback
また、以上の本実施形態の説明においては、変速制御の目標値として目標変速比γrefを設定し、目標変速比γrefと検出した変速比γの制御偏差ｅ1に基づくフィードバック制御を行う場合について説明した。ただし、本実施形態においては、変速制御の目標値としてプライマリプーリ３０の目標回転速度Ｎinrefを設定し、プライマリプーリ３０の目標回転速度Ｎinrefと検出したプライマリプーリ３０の回転速度Ｎinの制御偏差ｅN1に基づくフィードバック制御を行うこともできる。その場合は、以上の本実施形態の説明において、目標変速比γrefをプライマリプーリ３０の目標回転速度Ｎinrefに置き換え、変速比γをプライマリプーリ３０の回転速度Ｎinに置き換えた場合を考えればよい。すなわち、フィードバックゲイン設定部８７は、プライマリプーリ３０の回転速度Ｎinの減少またはプライマリプーリ３０の目標回転速度Ｎinrefの減少に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを増大させる。そして、フィードバックゲイン設定部８７は、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDがプライマリプーリ３０の回転速度Ｎinまたはプライマリプーリ３０の目標回転速度Ｎinrefと反比例にある関係をほぼ満たすように、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することが好ましい。
In the above description of the present embodiment, the target speed ratio γ ref is set as the target value of the speed change control, and feedback control is performed based on the target speed ratio γ ref and the detected control deviation e 1 of the speed ratio γ. Explained. However, in this embodiment, the control deviation of the rotational speed N in of the
また、以上の本実施形態の説明においては、変速比γの変更を行うためのアクチュエータとして、変速制御弁６０を用いた場合について説明した。ただし、本実施形態においては、変速比γの変更を行うためのアクチュエータとして、プライマリプーリ油室３０ｃとセカンダリプーリ油室３２ｃとの間で作動油を可逆的に移動させることが可能なポンプ（例えば特許文献４〜７参照）を用いることもできる。
In the above description of the present embodiment, the case where the
また、以上の説明においては、本実施形態に係る制御装置によりベルト式無段変速機１４の変速制御を行う場合について説明した。ただし、本実施形態に係る制御装置によりトロイダル式無段変速機の変速制御を行うこともできる。
Moreover, in the above description, the case where the shift control of the belt-type continuously
トロイダル式無段変速機の具体的構成については、周知のため図示は省略するが、入力ディスクと出力ディスクとの間にローラが挟持されており、入力ディスクに伝達されたトルクをローラを介して出力ディスクへ変速して伝達する。アクチュエータによりローラの傾転角θを変化させて入力ディスク及び出力ディスクへのローラの接触半径を変化させることで、変速比γを変化させることができる。ここでは、フィードバック制御部８６からの変速制御指令値ｕによってアクチュエータの駆動制御を行うことで、変速比γを目標変速比γrefに追従させるための変速制御を行うことができる。
Although a specific configuration of the toroidal-type continuously variable transmission is not shown because it is well known, a roller is sandwiched between the input disk and the output disk, and the torque transmitted to the input disk is transmitted via the roller. Transmission is transmitted to the output disk. The gear ratio γ can be changed by changing the roller contact angle with the input disk and the output disk by changing the tilt angle θ of the roller by the actuator. Here, by performing drive control of the actuator based on the shift control command value u from the
トロイダル式無段変速機において、変速比γに対するローラ傾転角θの特性は、図７に示すように非線形の関係にある。より具体的には、変速比γが減少するほどローラ傾転角θの傾きの絶対値が増大する。したがって、トロイダル式無段変速機の変速制御を行う場合でも、ベルト式無段変速機１４の変速制御を行う場合と同様に、フィードバックゲイン設定部８７は、変速比γの減少または目標変速比γrefの減少に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを増大させる。
In the toroidal continuously variable transmission, the characteristic of the roller tilt angle θ with respect to the gear ratio γ has a non-linear relationship as shown in FIG. More specifically, the absolute value of the inclination of the roller inclination angle θ increases as the speed ratio γ decreases. Therefore, even when the shift control of the toroidal continuously variable transmission is performed, the feedback
また、トロイダル式無段変速機において、変速比γの対数ｌｏｇ(γ)に対するローラ傾転角θの特性は、図８に示すようにほぼ線形の関係にある。そのため、変速比γとローラ傾転角θの微分ｄθ／ｄγは、ほぼ反比例の関係にある。したがって、トロイダル式無段変速機の変速制御を行う場合でも、フィードバックゲイン設定部８７は、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDが変速比γまたは目標変速比γrefと反比例にある関係をほぼ満たすように、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することが好ましい。なお、図７，８の特性においては、ローラの入力ディスクへの接触半径が増大する方向をローラ傾転角θの増大方向としている。
In the toroidal continuously variable transmission, the characteristic of the roller tilt angle θ with respect to the logarithm log (γ) of the speed ratio γ is substantially linear as shown in FIG. For this reason, the speed ratio γ and the differential dθ / dγ of the roller tilt angle θ are in an inversely proportional relationship. Therefore, even when performing shift control of the toroidal continuously variable transmission, the feedback
また、トロイダル式無段変速機においては、図７に示すように、ローラ傾転角θが増大するほどローラ傾転角θの傾きｄθ／ｄγの絶対値が増大する。そこで、フィードバックゲイン設定部８７は、ローラ傾転角θに基づいてフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定し、ローラ傾転角θの増大（ローラの入力ディスクへの接触半径の増大）に対してフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを増大させることもできる。そして、図８に示すように、変速比γの対数ｌｏｇ(γ)に対するローラ傾転角θの特性がほぼ線形の関係にあるため、ローラ傾転角θを変速比γの対数関数を用いて表すことができ、傾きｄθ／ｄγをローラ傾転角θの指数関数を用いて表すことができる。そこで、フィードバックゲイン設定部８７は、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDがローラ傾転角θの指数関数に比例する関係をほぼ満たすように、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを設定することが好ましい。なお、ローラ傾転角θについては例えば図示しないセンサにより検出することができる。
Further, in the toroidal continuously variable transmission, as shown in FIG. 7, the absolute value of the inclination dθ / dγ of the roller inclination angle θ increases as the roller inclination angle θ increases. Therefore, the feedback
なお、以上のトロイダル式無段変速機の変速制御の説明においては、目標変速比γrefの代わりに入力ディスクの目標回転速度Ｎinrefを用い、変速比γの代わりに入力ディスクの回転速度Ｎinを検出して用いてもよい。 In the above description of the shift control of the toroidal-type continuously variable transmission, the target rotational speed N inref of the input disk is used instead of the target speed ratio γ ref and the rotational speed N in of the input disk is used instead of the speed ratio γ. May be detected and used.
「実施形態２」
図９は、本発明の実施形態２に係る無段変速機の制御装置の構成の概略を示す図であり、電子制御装置４２の構成の概略を示す。本実施形態においては、変速制御指令値ｕにより変速制御弁６０の駆動状態を制御することで変速制御を行う変速制御部は、図９に示すように、目標変速比算出部８４と、変速比算出部８８と、対数偏差算出部９１と、フィードバック制御部８６と、を有している。そして、対数偏差算出部９１は、対数算出部８９，９０と、減算器８５と、を有している。
“Embodiment 2”
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a continuously variable transmission control device according to Embodiment 2 of the present invention, and shows a schematic configuration of the
対数算出部８９は、目標変速比γrefの対数ｌｏｇ(γref)を算出して減算器８５へ出力する。対数算出部９０は、検出した変速比γの対数ｌｏｇ(γ)を算出して減算器８５へ出力する。減算器８５は、目標変速比γrefの対数ｌｏｇ(γref)と変速比γの対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2を算出してフィードバック制御部８６へ出力する。フィードバック制御部８６は、この制御偏差ｅ2及びフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDに基づいて変速制御指令値ｕを算出して出力する。このフィードバック制御部８６からの変速制御指令値ｕによって変速制御弁６０の駆動制御が行われることで、変速比γを目標変速比γrefに追従させるための変速制御が行われる。なお、ここでの対数としては例えば自然対数を用いることができるが、対数の底については特に限定されるものではない。
The
ここで、時刻ｔにおける変速制御指令値ｕ(ｔ)については、例えば以下の（１１）式によるフィードバック制御指令値として算出することができる。（１１）式のフィードバック制御指令値は、比例項、積分項、及び微分項を含んでいるが、例えば積分項または微分項を省略することもできるし、積分項及び微分項を省略することもできる。 Here, the shift control command value u (t) at time t can be calculated as, for example, a feedback control command value according to the following equation (11). The feedback control command value of the equation (11) includes a proportional term, an integral term, and a derivative term. For example, the integral term or the derivative term can be omitted, or the integral term and the derivative term can be omitted. it can.
なお、他の構成については実施形態１と同様であるため説明を省略する。 Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
ここで、目標変速比γrefと変速比γとの差をΔγとすると、Δγ→０ときｅ2→０であるから、対数ｌｏｇ(γref)と対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2を０にすることは、目標変速比γrefと変速比γとの差Δγを０にすることと等価である。 Here, assuming that the difference between the target speed ratio γ ref and the speed ratio γ is Δγ, since Δ 2 → 0 when Δγ → 0, the control deviation e 2 between the logarithm log (γ ref ) and the logarithm log (γ). Setting the value to 0 is equivalent to setting the difference Δγ between the target speed ratio γ ref and the speed ratio γ to 0.
そして、対数ｌｏｇ(γref)と対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2の絶対値を変速比γで微分すると、以下の（１２）式が得られる。 When the absolute value of the control deviation e 2 between the logarithmic log (γ ref ) and the logarithmic log (γ) is differentiated by the speed ratio γ, the following expression (12) is obtained.
したがって、図１０に示すように、変速比γが減少すると制御偏差ｅ2の絶対値は単調増加する。図１０は、一例として、Δγ＝０．１のときの制御偏差ｅ2を示している。また、前述したように、変速比γの対数ｌｏｇ(γ)に対する圧力差ΔＰ（＝Ｐｐ−Ｐｓ）の特性は、図４に示すほぼ線形の関係にある。 Therefore, as shown in FIG. 10, when the speed ratio γ decreases, the absolute value of the control deviation e 2 increases monotonously. FIG. 10 shows the control deviation e 2 when Δγ = 0.1 as an example. Further, as described above, the characteristic of the pressure difference ΔP (= Pp−Ps) with respect to the logarithm log (γ) of the speed ratio γ is substantially linear as shown in FIG.
以上のことから、対数ｌｏｇ(γref)と対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2に基づいて変速制御指令値ｕを算出することで、変速比γが減少して変速比γを所定量変化させるのに必要な圧力差ΔＰの変化量が増大したときに制御偏差ｅ2が増大するため、圧力差ΔＰの時間変化量を増大させるように変速制御を行うことができる。したがって、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを一定値に設定しても、変速比γの変化に対して変速制御の応答性を安定させることができる。 From the above, by calculating the shift control command value u based on the control deviation e 2 between the logarithmic log (γ ref ) and the logarithmic log (γ), the gear ratio γ decreases and the gear ratio γ is set to a predetermined amount. Since the control deviation e 2 increases when the amount of change in the pressure difference ΔP required to change increases, the shift control can be performed so as to increase the amount of time change in the pressure difference ΔP. Therefore, setting the feedback gain K P, K P / T I , the K P × T D at a constant value, the responsiveness of the speed change control can be stabilized against changes in the speed ratio gamma.
ここで、本願発明者が行った実験の結果を図１１，１２に示す。図１１は、目標変速比γrefと変速比γとの偏差及び一定のフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDから算出したフィードバック制御指令値ｕにより変速制御を行った実験結果である。一方、図１２は、対数ｌｏｇ(γref)と対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2及び一定のフィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDから算出したフィードバック制御指令値ｕにより変速制御を行った実験結果である。図１１の実験結果では、減速比（変速比）γが小さいときに、減速比（変速比）γが目標減速比（目標変速比）γrefに追従できずに、応答遅れが生じている。これに対して図１２の実験結果では、減速比（変速比）γが変化しても、減速比（変速比）γが目標減速比（目標変速比）γrefにほぼ追従できている。したがって、本実施形態の変速制御の有効性が理解される。 Here, the results of experiments conducted by the inventors of the present application are shown in FIGS. FIG. 11 shows an experiment in which the shift control is performed by the feedback control command value u calculated from the deviation between the target gear ratio γ ref and the gear ratio γ and the constant feedback gains K P , K P / T I , K P × T D. It is a result. On the other hand, FIG. 12 shows the feedback control command value calculated from the control deviation e 2 between the logarithmic log (γ ref ) and the logarithmic log (γ) and the constant feedback gains K P , K P / T I , K P × T D. It is the experimental result which performed shift control by u. In the experimental results of FIG. 11, when the speed reduction ratio (gear ratio) γ is small, the speed reduction ratio (gear ratio) γ cannot follow the target speed reduction ratio (target speed ratio) γ ref and a response delay occurs. On the other hand, in the experimental results of FIG. 12, even if the reduction ratio (transmission ratio) γ changes, the reduction ratio (transmission ratio) γ can substantially follow the target reduction ratio (target transmission ratio) γ ref . Therefore, the effectiveness of the shift control of this embodiment is understood.
次に、対数算出部８９，９０による対数ｌｏｇ(γref)、ｌｏｇ(γ)の算出方法の例について説明する。なお、以下の説明では、対数算出部９０による対数ｌｏｇ(γ)の算出方法の例について説明するが、対数算出部８９による対数ｌｏｇ(γref)の算出方法についても同様の方法により算出可能である。
Next, an example of a method of calculating logarithms log (γ ref ) and log (γ) by the
「テイラー展開による方法」
変速比γが最小値γminから最大値γmaxまでの値をとる場合、その中間値γc＝(γmin＋γmax)／２で対数関数ｌｏｇ(γ)をテイラー展開すると、以下の（１３）式で表される。
"Method by Taylor deployment"
When the gear ratio γ takes a value from the minimum value γ min to the maximum value γ max, when the logarithmic function log (γ) is Taylor-expanded with the intermediate value γ c = (γ min + γ max ) / 2, the following (13 ) Expression.
対数算出部９０は、（１３）式を有限次数で近似した式により対数ｌｏｇ(γ)を算出する。なお、次数は解析または実験により調整して決定する。
The
「データマップと補間による方法」
対数関数値を最小値γmin≦γi≦最大値γmaxを満たす数点の変速比γi（ｉ＝０，１，〜ｍ）に関してあらかじめ算出しておくことで、対数関数ｌｏｇ(γi)のデータテーブルを作成し、このデータテーブルを電子制御装置４２に記憶させる。そして、対数算出部９０は、このデータテーブルを用いて対数ｌｏｇ(γ)を算出する。例えば、図１３に示すように、変速比がγj＜γ＜γj+1、ｊ＜ｍを満たすγであるときの対数ｌｏｇ(γ)の値は、一次補間式による以下の（１４）式を用いて算出することができる。
"Data Map and Interpolation Method"
By calculating logarithmic function values with respect to several speed ratios γ i (i = 0, 1, to m) satisfying the minimum value γ min ≦ γ i ≦ maximum value γ max in advance, the logarithmic function log (γ i ) Is created, and this data table is stored in the
以上説明したように、本実施形態においては、対数ｌｏｇ(γref)と対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2に基づいて変速制御指令値ｕを算出することで、前述の変速比γに関する非線形特性を補償するための適切な制御偏差ｅ2に基づく変速制御を行うことができる。したがって、ベルト式無段変速機１４の運転状態の変化に対して変速制御の応答性を安定させることができ、変速制御を高精度に行うことができる。さらに、本実施形態においては、フィードバックゲインＫP、ＫP／ＴI、ＫP×ＴDを変化させることなく前述の変速比γに関する非線形特性を補償することができるので、変速制御指令値ｕを算出するための制御ロジックを簡素化することができる。
As described above, in the present embodiment, the shift control command value u is calculated based on the control deviation e 2 between the logarithm log (γ ref ) and the logarithm log (γ), thereby relating to the above-described speed ratio γ. Shift control based on an appropriate control deviation e 2 for compensating the nonlinear characteristic can be performed. Therefore, the response of the shift control can be stabilized with respect to the change in the operating state of the belt type continuously
なお、対数ｌｏｇ(γref)と対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2は、以下の（１５）式で表すこともできる。 The control deviation e 2 between the logarithm log (γ ref ) and the logarithm log (γ) can also be expressed by the following equation (15).
ｅ2＝ｌｏｇ(γref)−ｌｏｇ(γ)＝ｌｏｇ(γref／γ) （１５） e 2 = log (γ ref ) −log (γ) = log (γ ref / γ) (15)
したがって、目標変速比γrefの対数ｌｏｇ(γref)と変速比γの対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2をフィードバック制御部８６へ出力する対数偏差算出部９１は、図１４に示す構成のように、目標変速比γrefと検出した変速比γとの比の対数ｌｏｇ(γref／γ)を算出することによっても、制御偏差ｅ2を算出することができる。図１４に示す構成によれば、変速制御指令値ｕの算出の際に対数演算を行う処理を半分に減らすことができるので、変速制御指令値ｕの算出の負荷を低減することができる。
Therefore, the logarithmic
本実施形態においても、実施形態１と同様に、目標変速比γrefの代わりにプライマリプーリ３０の目標回転速度Ｎinrefを用い、変速比γの代わりにプライマリプーリ３０の回転速度Ｎinを用いてもよい。その場合は、対数偏差算出部９１は、プライマリプーリ３０の目標回転速度Ｎinrefの対数ｌｏｇ(Ｎinref)とプライマリプーリ３０の回転速度Ｎinの対数ｌｏｇ(Ｎin)との制御偏差ｅN2を算出してフィードバック制御部８６へ出力する。そして、対数偏差算出部９１は、ｌｏｇ(Ｎinref／Ｎin)を算出することで、制御偏差ｅN2を算出してもよい。
In this embodiment, similarly to
また、本実施形態においても、実施形態１と同様に、変速比γの変更を行うためのアクチュエータとして、変速制御弁６０の代わりに、プライマリプーリ油室３０ｃとセカンダリプーリ油室３２ｃとの間で作動油を可逆的に移動させることが可能なポンプ（例えば特許文献４〜７参照）を用いることもできる。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, an actuator for changing the gear ratio γ is provided between the primary
また、実施形態１と同様に、本実施形態に係る制御装置によりトロイダル式無段変速機の変速制御を行うこともできる。トロイダル式無段変速機の変速制御を行う場合も、対数偏差算出部９１は、目標変速比γrefの対数ｌｏｇ(γref)と変速比γの対数ｌｏｇ(γ)との制御偏差ｅ2を算出してフィードバック制御部８６へ出力する。あるいは、対数偏差算出部９１は、入力ディスクの目標回転速度Ｎinrefの対数ｌｏｇ(Ｎinref)と入力ディスクの回転速度Ｎinの対数ｌｏｇ(Ｎin)との制御偏差ｅN2を算出してフィードバック制御部８６へ出力する。そして、フィードバック制御部８６からの変速制御指令値ｕによってローラを駆動可能なアクチュエータの制御を行うことで、変速制御を行う。
Further, similarly to the first embodiment, the control device according to the present embodiment can perform the shift control of the toroidal continuously variable transmission. Even when performing shift control of the toroidal-type continuously variable transmission, the logarithmic
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
１４ ベルト式無段変速機、３０ プライマリプーリ、３２ セカンダリプーリ、３４ 無端ベルト、４０ 油圧制御装置、４２ 電子制御装置、５４ 油圧供給用ポンプ、５６ レギュレータ、５８ 挟圧力制御弁、６０ 変速制御弁、６１ 増速用流量制御弁、６２ 減速用流量制御弁、６３ 増速用電磁弁、６４ 減速用電磁弁、８４ 目標変速比算出部、８５ 減算器、８６ フィードバック制御部、８７ フィードバックゲイン設定部、８８ 変速比算出部、８９，９０ 対数算出部、９１ 対数偏差算出部。 14 belt type continuously variable transmission, 30 primary pulley, 32 secondary pulley, 34 endless belt, 40 hydraulic control device, 42 electronic control device, 54 hydraulic supply pump, 56 regulator, 58 clamping pressure control valve, 60 transmission control valve, 61 Acceleration flow control valve, 62 Deceleration flow control valve, 63 Acceleration solenoid valve, 64 Deceleration solenoid valve, 84 Target gear ratio calculation unit, 85 Subtractor, 86 Feedback control unit, 87 Feedback gain setting unit, 88 gear ratio calculation unit, 89,90 logarithm calculation unit, 91 logarithm deviation calculation unit.
Claims (10)
変速制御の目標値の対数と変速制御の検出値の対数との偏差を算出する対数偏差算出部と、
該対数偏差算出部により算出された偏差に基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、
を有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 Power is transmitted from the input rotating element to the output rotating element via the power transmitting element, and the gear ratio can be changed by changing the contact diameter of the power transmitting element to the input rotating element and the output rotating element with an actuator. An apparatus for performing a shift control of a transmission,
A logarithmic deviation calculator that calculates a deviation between the logarithm of the target value of the shift control and the logarithm of the detected value of the shift control;
A shift control command value calculating unit that calculates a shift control command value based on the deviation calculated by the logarithmic deviation calculating unit, and controls the actuator according to the shift control command value;
A control device for a continuously variable transmission.
前記対数偏差算出部は、前記変速制御の目標値と前記変速制御の検出値との比の対数を算出することで、前記変速制御の目標値の対数と変速制御の検出値の対数との偏差を算出することを特徴とする無段変速機の制御装置。 A control device for a continuously variable transmission according to claim 1,
The logarithmic deviation calculating unit calculates a logarithm of a ratio between the target value of the shift control and the detected value of the shift control, thereby calculating a deviation between the logarithm of the target value of the shift control and the logarithm of the detected value of the shift control. A control device for a continuously variable transmission.
前記対数偏差算出部は、前記変速制御の目標値の対数と変速制御の検出値の対数との偏差として、目標変速比の対数と検出変速比の対数との偏差、または入力回転要素の目標回転速度の対数と入力回転要素の検出回転速度の対数との偏差を算出することを特徴とする無段変速機の制御装置。 A control device for a continuously variable transmission according to claim 1 or 2,
The logarithmic deviation calculating unit is configured to calculate a deviation between a logarithm of the target speed ratio and a logarithm of the detected speed ratio, or a target rotation of the input rotation element A control device for a continuously variable transmission, which calculates a deviation between a logarithm of a speed and a logarithm of a detected rotation speed of an input rotation element.
前記入力回転要素はプライマリプーリであり、前記出力回転要素はセカンダリプーリであり、前記動力伝達要素はプライマリプーリ及びセカンダリプーリに巻き掛けられたベルトであることを特徴とする無段変速機の制御装置。 A control device for a continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 3,
The control device for a continuously variable transmission, wherein the input rotation element is a primary pulley, the output rotation element is a secondary pulley, and the power transmission element is a belt wound around the primary pulley and the secondary pulley. .
前記入力回転要素は入力ディスクであり、前記出力回転要素は出力ディスクであり、前記動力伝達要素は入力ディスクと出力ディスクとの間に挟持されたローラであることを特徴とする無段変速機の制御装置。 A control device for a continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 3,
In the continuously variable transmission, the input rotation element is an input disk, the output rotation element is an output disk, and the power transmission element is a roller sandwiched between the input disk and the output disk. Control device.
変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差及び変速制御ゲインに基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、
プライマリプーリに供給された油圧力とセカンダリプーリに供給された油圧力との圧力差または圧力比の変化に対して前記変速制御ゲインを変化させる変速制御ゲイン設定部と、
を有し、
前記変速制御ゲイン設定部は、前記変速制御ゲインが前記圧力差または前記圧力比の指数関数に比例する関係をほぼ満たすように、該変速制御ゲインを設定することを特徴とする無段変速機の制御装置。 A belt-type continuously variable transmission that is supplied with hydraulic pressure to apply pulley thrust to the primary pulley and secondary pulley, and that allows the gear ratio to be changed by changing the engagement diameter of the belt to the primary pulley and secondary pulley with a hydraulic actuator. A device for controlling the speed change of the machine,
A shift control command value calculating unit that calculates a shift control command value based on a deviation between a shift control target value and a detected value of the shift control and a shift control gain, and controls the actuator based on the shift control command value;
A shift control gain setting unit that changes the shift control gain in response to a change in pressure difference or pressure ratio between the oil pressure supplied to the primary pulley and the oil pressure supplied to the secondary pulley;
Have
The transmission control gain setting unit sets the transmission control gain so that the transmission control gain substantially satisfies a relationship proportional to an exponential function of the pressure difference or the pressure ratio. Control device.
変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差及び変速制御ゲインに基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、
セカンダリプーリ推力とプライマリプーリ推力との推力差または推力比の変化に対して前記変速制御ゲインを変化させる変速制御ゲイン設定部と、
を有し、
前記変速制御ゲイン設定部は、前記変速制御ゲインが前記推力差または前記推力比の指数関数に反比例する関係をほぼ満たすように、該変速制御ゲインを設定することを特徴とする無段変速機の制御装置。 A belt-type continuously variable transmission that is supplied with hydraulic pressure to apply pulley thrust to the primary pulley and secondary pulley, and that allows the gear ratio to be changed by changing the engagement diameter of the belt to the primary pulley and secondary pulley with a hydraulic actuator. A device for controlling the speed change of the machine,
A shift control command value calculating unit that calculates a shift control command value based on a deviation between a shift control target value and a detected value of the shift control and a shift control gain, and controls the actuator based on the shift control command value;
A shift control gain setting unit for changing the shift control gain with respect to a thrust difference or a thrust ratio change between the secondary pulley thrust and the primary pulley thrust;
Have
The transmission control gain setting unit sets the transmission control gain so that the transmission control gain substantially satisfies a relationship inversely proportional to the thrust difference or the exponential function of the thrust ratio. Control device.
前記変速制御指令値算出部は、前記変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差として、目標変速比と検出変速比との偏差、またはプライマリプーリの目標回転速度とプライマリプーリの検出回転速度との偏差を用いることを特徴とする無段変速機の制御装置。 A control device for a continuously variable transmission according to claim 6 or 7,
The shift control command value calculation unit calculates a deviation between the target gear ratio and the detected gear ratio as a deviation between the target value of the shift control and the detected value of the shift control, or a target rotation speed of the primary pulley and a detected rotation of the primary pulley. A control device for a continuously variable transmission, characterized by using a deviation from speed.
変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差及び変速制御ゲインに基づいて変速制御指令値を算出し、該変速制御指令値により前記アクチュエータの制御を行う変速制御指令値算出部と、
入力ディスクへのローラの接触径が増大するローラ傾転角の増大に対して前記変速制御ゲインを増大させる変速制御ゲイン設定部と、
を有し、
前記変速制御ゲイン設定部は、前記変速制御ゲインが前記ローラ傾転角の指数関数に比例する関係をほぼ満たすように、該変速制御ゲインを設定することを特徴とする無段変速機の制御装置。 A toroidal type in which a roller is sandwiched between an input disk and an output disk, and the gear ratio can be changed by changing the roller contact angle to the input disk and output disk by changing the tilt angle of the roller by an actuator. A device for performing a shift control of a continuously variable transmission,
A shift control command value calculating unit that calculates a shift control command value based on a deviation between a shift control target value and a detected value of the shift control and a shift control gain, and controls the actuator based on the shift control command value;
A shift control gain setting unit that increases the shift control gain with respect to an increase in a roller tilt angle in which a contact diameter of the roller to the input disk increases;
I have a,
The continuously variable transmission control device, wherein the shift control gain setting unit sets the shift control gain so that the shift control gain substantially satisfies a relationship proportional to an exponential function of the roller tilt angle. .
前記変速制御指令値算出部は、前記変速制御の目標値と変速制御の検出値との偏差として、目標変速比と検出変速比との偏差、または入力ディスクの目標回転速度と入力ディスクの検出回転速度との偏差を用いることを特徴とする無段変速機の制御装置。 A control device for a continuously variable transmission according to claim 9,
The shift control command value calculation unit calculates a deviation between the target gear ratio and the detected gear ratio as a deviation between the target value of the shift control and the detected value of the shift control, or a target rotation speed of the input disk and a detected rotation of the input disk. A control device for a continuously variable transmission, characterized by using a deviation from speed .
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