JP6731057B2 - 無段変速機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機の制御方法に関する。

無段変速機の変速制御に関し、ＪＰ２００２−１０６７００Ａでは目標変速比に対する実変速比の応答遅れ分だけ目標変速比を進み補償する技術が開示されている。

無段変速機では、パワートレインの共振周波数で前後方向の揺さぶりを引き起こす前後振動が発生することがある。前後振動は、パワートレインのトルク変動に対して無段変速機の変速比の安定性が不足している場合に、トルク変動と無段変速機の変速とが連成して発生すると考えられる。

このため、進み補償を行い無段変速機の変速比の安定性、つまり制振性を高めることで、前後振動を抑制することが考えられる。進み補償としては、ピーク値周波数における進み量を固定して進み補償を行うことが考えられる。ピーク値周波数は、周波数に応じた進み量がピークを示す周波数である。

ところがこの場合、車両の運転状態によっては進み量が足りずに十分な制振効果が得られない虞がある。その一方で、進み補償では進み量を大きくすると高周波のゲインも大きくなるので、進み量を大きくし過ぎると変速比制御系が不安定になってしまう虞がある。また、変速比制御系の安定性は、車両の運転状態によって異なってくることもある。

このため、進み補償を行うにあたり、変速比制御系の安定性を確保しつつ制振効果を得ることが可能な技術が望まれる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、進み補償を行うにあたり、変速比制御系の安定性を確保しつつ制振効果を得ることが可能な無段変速機の制御方法を提供することを目的とする。

本発明のある態様の無段変速機の制御方法は、車両に搭載される無段変速機の制御方法であって、前記無段変速機の変速比制御系において進み補償を行うことと、前記車両の運転状態に応じて、前記進み補償の進み量であって前記無段変速機の入力軸のねじり振動の振動周波数に応じた進み量を可変にすることと、を含む。前記変速比制御系で行う前記無段変速機の変速比制御のフィードバックゲインは、前記車両の運転状態に応じて可変となっており、前記進み量を可変にするにあたり、前記フィードバックゲインが小さいほど、前記進み量を大きくする。

図１は、変速機コントローラを含む車両の概略構成図である。 図２は、変速機コントローラの概略構成図である。 図３は、位相進み補償器のボード線図の一例を示す図である。 図４は、変速比制御系１００の要部を示すブロック図の一例を示す図である。 図５は、変速機コントローラが行う制御の一例をフローチャートで示す図である。 図６は、フィードバックゲインに応じた進み量の設定例を示す図である。 図７は、プライマリプーリの回転速度に応じた進み量の設定例を示す図である。 図８は、変速比に応じた進み量の設定例を示す図である。 図９は、セカンダリ圧に応じた進み量の設定例を示す図である。 図１０は、無段変速機の油温に応じた進み量の設定例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、変速機コントローラ１２を含む車両の概略構成図である。車両は動力源としてエンジン１を備える。エンジン１の動力は、パワートレインＰＴを構成するトルクコンバータ２、第１ギヤ列３、変速機４、第２ギヤ列（ファイナルギヤ）５及び差動装置６を介して、駆動輪７へと伝達される。第２ギヤ列５には駐車時に変速機４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられる。

トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ２ａを備える。ロックアップクラッチ２ａが締結されると、トルクコンバータ２における滑りがなくなり、トルクコンバータ２の伝達効率が向上する。以下では、ロックアップクラッチ２ａをＬＵクラッチ２ａと称す。

変速機４は、バリエータ２０を備える無段変速機である。バリエータ２０は、プライマリプーリであるプーリ２１と、セカンダリプーリであるプーリ２２と、プーリ２１、２２の間に掛け回されるベルト２３とを備える無段変速機構である。プーリ２１は主動側回転要素を構成し、プーリ２２は従動側回転要素を構成する。

プーリ２１、２２それぞれは、固定円錐板と、固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定円錐板との間にＶ溝を形成する可動円錐板と、可動円錐板の背面に設けられて可動円錐板を軸方向に変位させる油圧シリンダとを備える。プーリ２１は油圧シリンダとして油圧シリンダ２３ａを備え、プーリ２２は油圧シリンダとして油圧シリンダ２３ｂを備える。

油圧シリンダ２３ａ、２３ｂに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してベルト２３と各プーリ２１、２２との接触半径が変化し、バリエータ２０の変速比が無段階に変化する。バリエータ２０は、トロイダル型の無段変速機構であってもよい。

変速機４は、副変速機構３０をさらに備える。副変速機構３０は、前進２段・後進１段の変速機構であり、前進用変速段として、１速と、１速よりも変速比の小さな２速を有する。副変速機構３０は、エンジン１から駆動輪７に至るまでの動力伝達経路において、バリエータ２０と直列に設けられる。

副変速機構３０は、この例のようにバリエータ２０の出力軸に直接接続されていてもよいし、その他の変速ないしギヤ列等の動力伝達機構を介して接続されていてもよい。あるいは、副変速機構３０はバリエータ２０の入力軸側に接続されていてもよい。

車両にはさらに、エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ１０と、オイルポンプ１０がオイル供給によって発生させる油圧を調整して変速機４の各部位に供給する油圧制御回路１１と、油圧制御回路１１を制御する変速機コントローラ１２とが設けられる。

油圧制御回路１１は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路１１は、変速機コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧供給経路を切り換える。また、油圧制御回路１１は、オイルポンプ１０がオイル供給によって発生させる油圧から必要な油圧を調整し、調整した油圧を変速機４の各部位に供給する。これにより、バリエータ２０の変速、副変速機構３０の変速段の変更、ＬＵクラッチ２ａの締結・解放が行われる。

図２は、変速機コントローラ１２の概略構成図である。変速機コントローラ１２は、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４と、これらを相互に接続するバス１２５とを有して構成される。

入力インターフェース１２３には例えば、アクセルペダルの操作量を表すアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ４１の出力信号、変速機４の入力側回転速度を検出する回転速度センサ４２の出力信号、プーリ２２の回転速度Ｎｓｅｃを検出する回転速度センサ４３の出力信号、変速機４の出力側回転速度を検出する回転速度センサ４４の出力信号が入力される。

変速機４の入力側回転速度は具体的には、変速機４の入力軸の回転速度、したがってプーリ２１の回転速度Ｎｐｒｉである。変速機４の出力側回転速度は具体的には、変速機４の出力軸の回転速度、したがって副変速機構３０の出力軸の回転速度である。変速機４の入力側回転速度は、例えばトルクコンバータ２のタービン回転速度など、変速機４との間にギヤ列等を挟んだ位置の回転速度であってもよい。変速機４の出力側回転速度についても同様である。

入力インターフェース１２３にはさらに、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４５の出力信号、変速機４の油温ＴＭＰを検出する油温センサ４６の出力信号、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ４７の出力信号、エンジン１の回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ４８の出力信号、変速機４の変速範囲を１よりも小さい変速比に拡大するためのＯＤスイッチ４９の出力信号、ＬＵクラッチ２ａへの供給油圧を検出する油圧センサ５０の出力信号、プーリ２２への供給油圧であるセカンダリ圧Ｐｓｅｃを検出する油圧センサ５２などが入力される。入力インターフェース１２３には、エンジン１が備えるエンジンコントローラ５１から、エンジントルクＴｅのトルク信号も入力される。

記憶装置１２２には、変速機４の変速制御プログラム、変速制御プログラムで用いる各種マップ等が格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている変速制御プログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に基づき変速制御信号を生成する。また、ＣＰＵ１２１は、生成した変速制御信号を出力インターフェース１２４を介して油圧制御回路１１に出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値、ＣＰＵ１２１の演算結果は記憶装置１２２に適宜格納される。

ところで、変速機４では、パワートレインＰＴの共振周波数であるＰＴ共振周波数Ｆｐｔで前後振動が発生することがある。前後振動は、パワートレインＰＴのトルク変動に対して、変速機４の変速比の安定性が不足している場合に、トルク変動と変速機４の変速とが連成して発生すると考えられる。このため、進み補償を行い変速機４の変速比の安定性、つまり制振性を高めることで、前後振動を抑制することが考えられる。

ところが、車両の走行状態によっては、次に説明するように進み補償による制振効果が減少することが懸念される。

図３は、位相進み補償器のボード線図の一例を示す図である。ボード線図の横軸は、周波数を対数で示す。図３では、２次の位相進み補償を行う場合を示す。ピーク値周波数Ｆｐｋは、周波数に応じた進み量Ａがピークを示す周波数であり、位相進み補償で狙いの周波数に応じて設定される。狙いの周波数は具体的には、ＰＴ共振周波数Ｆｐｔである。このため、ピーク値周波数Ｆｐｋは例えば、ＰＴ共振周波数Ｆｐｔに設定される。進み量Ａｐｋは、ピーク値周波数Ｆｐｋに応じた進み量Ａを示す。

曲線Ｃは、周波数に応じた進み量Ａの一例を示す。周波数に応じた進み量Ａは、位相進み補償の進み量Ａであって変速機４の入力軸のねじり振動の振動周波数に応じた進み量Ａである。周波数に応じた進み量Ａは、曲線Ｃのうち例えばＰＴ共振周波数Ｆｐｔなどある周波数に対応する進み量Ａと把握されてもよい。図３では、ゲインＧとして曲線Ｃに対応するゲインを示す。

ここで、前後振動を抑制するにあたり、位相進み補償としては、ピーク値周波数Ｆｐｋにおける進み量Ａｐｋを固定して位相進み補償を行うことが考えられる。換言すれば、周波数に応じた進み量Ａを例えば曲線Ｃに固定して位相進み補償を行うことが考えられる。ところがこの場合、車両の運転状態によっては進み量Ａが足りずに十分な制振効果が得られないことが懸念される。

その一方で、ピーク値周波数Ｆｐｋの進み量Ａｐｋが増加するほど、制振効果は大きくなる傾向がある。このため、周波数に応じた進み量Ａを車両の運転状態に応じて、図３に破線で示すように可変にすることが考えられる。具体的には、進み量Ａｐｋを車両の運転状態に応じて可変にすることが考えられる。

ところが、進み量Ａｐｋを増加させるとゲインＧも増加する。このため、進み量Ａｐｋを大きくし過ぎると、後述する変速比制御系１００が不安定になってしまうことが懸念される。また、変速比制御系１００の安定性は、車両の運転状態によって異なってくることもある。

このような事情に鑑み、変速機コントローラ１２は、以下で説明するように変速制御を行う。以下では、変速機４の変速比としてバリエータ２０の変速比Ｒａｔｉｏを用いて説明する。変速比Ｒａｔｉｏは、後述する実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａ、目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄ及び到達変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｔを含むバリエータ２０の変速比の総称であり、これらのうち少なくともいずれかであることを含む。プーリ２１への供給油圧であるプライマリ圧Ｐｐｒｉ、セカンダリ圧Ｐｓｅｃについても同様である。変速機４の変速比は、バリエータ２０及び副変速機構３０全体の変速比であるスルー変速比とされてもよい。以下では、変速機コントローラ１２を単にコントローラ１２と称す。

図４は、変速比制御系１００の要部を示すブロック図の一例を示す図である。変速比制御系１００は、実変速制御値が目標変速制御値になるように変速機４の変速比制御を行うことで、変速機４のフィードバック変速制御を行う。変速比制御系１００は、コントローラ１２、アクチュエータ１１１、バリエータ２０を有して構成される。

コントローラ１２は、目標値生成部１３１と、ＦＢ補償器１３２と、進み補償オンオフ決定部１３３と、進み量決定部１３４と、進み量フィルタ部１３５と、第１位相進み補償器１３６と、第２位相進み補償器１３７と、スイッチ部１３８と、オンオフ指令フィルタ部１３９と、センサ値フィルタ部１４０と、ピーク値周波数決定部１４１とを有する。ＦＢはフィードバックの略である。

目標値生成部１３１は、変速制御の目標値を生成する。目標値は具体的には、変速比Ｒａｔｉｏを変速制御値とした最終目標変速制御値である到達変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｔに基づく目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄとされる。変速制御値は例えば、制御パラメータとしてのプライマリ圧Ｐｐｒｉとされてもよい。

到達変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｔは、変速マップで車両の運転状態に応じて予め設定されている。このため、目標値生成部１３１は、検出された運転状態に基づき、対応する到達変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｔを変速マップから読み出す。車両の運転状態は具体的には、車速ＶＳＰ及びアクセル開度ＡＰＯとされる。

目標値生成部１３１は、到達変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｔに基づき、目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄを算出する。目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄは、到達変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｔになるまでの間の過渡的な目標変速比であり、目標変速制御値を構成する。算出された目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄは、ＦＢ補償器１３２に入力される。

ＦＢ補償器１３２は、変速比Ｒａｔｉｏの実値である実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａ、目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄに基づき、フィードバック指令値を算出する。フィードバック指令値は、例えば、実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａと目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄの誤差を埋めるためのフィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢである。

ＦＢ補償器１３２では、ＦＢゲインＧ＿ＦＢが可変とされる。ＦＢゲインＧ＿ＦＢは、変速比制御系１００で行う変速機４の変速比制御のＦＢゲインであり、車両の運転状態に応じて可変とされる。車両の運転状態は例えば、変速比Ｒａｔｉｏ、変速比Ｒａｔｉｏの変化率α、入力トルクＴｐｒｉ等である。変速比Ｒａｔｉｏの変化率αは換言すれば、変速速度である。ＦＢ補償器１３２で算出されたフィードバック指令値（フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢ）は、第１位相進み補償器１３６に入力される。

進み補償オンオフ決定部１３３は、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの位相進み補償のオンオフを決定する。進み補償オンオフ決定部１３３は、プーリ状態値Ｍに応じて、位相進み補償のオンオフを決定する。プーリ状態値Ｍは、プーリ２１、２２が、前後振動が発生する状態であるか否かを判定するための値であり、回転速度Ｎｐｒｉ、プーリ２２への入力トルクＴｓｅｃ、変速比Ｒａｔｉｏ、及び変速比Ｒａｔｉｏの変化率αを含む。

入力トルクＴｓｅｃは例えば、エンジン１及びプーリ２２間に設定された変速比、したがって本実施形態では第１ギヤ列３のギヤ比及びバリエータ２０の変速比をエンジントルクＴｅに乗じた値として算出することができる。変速比Ｒａｔｉｏには、実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａ及び目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄを適用することができる。変速比Ｒａｔｉｏは、実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａまたは目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄとされてもよい。

進み補償オンオフ決定部１３３は具体的には、回転速度Ｎｐｒｉ、入力トルクＴｓｅｃ、変速比Ｒａｔｉｏ、及び変化率αの４つのパラメータすべてに応じて、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの位相進み補償のオンオフを決定する。進み補償オンオフ決定部１３３は、入力トルクＴｓｅｃ、変速比Ｒａｔｉｏ、及び変化率αのうち少なくともいずれかのパラメータに応じて、位相進み補償のオンオフを決定するように構成されてもよい。

進み補償オンオフ決定部１３３は、プーリ状態値Ｍに加えてさらに、ＬＵクラッチ２ａの締結状態と、変速機４に対するドライバ操作の状態と、フェールの有無とに応じて、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの位相進み補償のオンオフを決定する。

図５は、コントローラ１２が行う処理の一例をフローチャートで示す図である。本フローチャートの処理は具体的には、進み補償オンオフ決定部１３３によって行われる。

ステップＳ１からステップＳ５までの処理は、パワートレインＰＴの共振が起きるか否かを判定する処理であり、換言すれば、変速機４の前後振動が発生するか否かを判定する処理である。以下では、パワートレインＰＴの共振をＰＴ共振と称す。

ステップＳ１で、コントローラ１２は、プーリ状態値Ｍが、前後振動が発生する値であるか否かを判定する。つまり、ステップＳ１では、プーリ２１、２２の状態が、前後振動が発生する状態であるか否かが判定される。ステップＳ１で、コントローラ１２は具体的には、プーリ状態値Ｍである回転速度Ｎｐｒｉ、入力トルクＴｓｅｃ、変速比Ｒａｔｉｏ、及び変速比Ｒａｔｉｏの変化率αそれぞれにつき、次のような判定を行う。

回転速度Ｎｐｒｉ及び入力トルクＴｓｅｃにつき、コントローラ１２は、回転速度Ｎｐｒｉ及び入力トルクＴｓｅｃに応じた動作点がこれらに応じて規定された判定領域にあるか否かを判定する。コントローラ１２は、動作点が判定領域にある場合に、回転速度Ｎｐｒｉ及び入力トルクＴｓｅｃがともに、前後振動発生値であると判定する。動作点が判定領域にある場合は、換言すれば、プーリ２１、２２が外乱に弱い状態、すなわち変速比Ｒａｔｉｏの安定性が不足している場合である。判定領域は実験等により予め設定することができる。

変速比Ｒａｔｉｏにつき、コントローラ１２は、変速比Ｒａｔｉｏが所定変速比Ｒａｔｉｏ１よりも大きい場合、換言すれば所定変速比Ｒａｔｉｏ１よりもＬｏｗである場合に、変速比Ｒａｔｉｏが前後振動発生値であると判定する。所定変速比Ｒａｔｉｏ１は、前後振動が発生する変速比を規定するための値であり、例えば１である。所定変速比Ｒａｔｉｏ１は、実験等により予め設定することができる。

変化率αにつき、コントローラ１２は、変速比Ｒａｔｉｏの変化率αが所定値α１よりも小さい場合に、変化率αが前後振動発生値であると判定する。所定値α１は、前後振動が発生する変化率αを規定するための値であり、変化率αが所定値α１よりも小さい場合は、変速比Ｒａｔｉｏが定常状態である場合に対応する。所定値α１は、実験等により予め設定することができる。

ステップＳ１で、コントローラ１２は、これらのプーリ状態値Ｍすべてが前後振動発生値であると判定した場合に肯定判定し、これらのプーリ状態値Ｍのいずれかが前後振動発生値でないと判定した場合に否定判定する。

ステップＳ１で否定判定の場合、処理はステップＳ５に進み、コントローラ１２は、ＰＴ共振は起きないと判定する。したがって、前後振動は発生しないと判定される。この場合、処理はステップＳ１０に進み、コントローラ１２は、位相進み補償をオフにする。ステップＳ１０の後には、本フローチャートの処理は終了する。

ステップＳ１で肯定判定の場合、処理はステップＳ２に進み、コントローラ１２は、ＬＵクラッチ２ａが締結されているか否かを判定する。これにより、ＬＵクラッチ２ａの締結状態に応じて、位相進み補償のオンオフが決定されることになる。

ステップＳ２で否定判定であれば、ＬＵクラッチ２ａが締結されていないので、前後振動は発生しないと判断される。この場合、処理はステップＳ５に進む。ステップＳ２で肯定判定であれば、ＬＵクラッチ２ａの状態は、前後振動が発生する状態であると判断される。この場合、処理はステップＳ３に進む。

ステップＳ３で、コントローラ１２は、変速機４に対するドライバ操作の状態が所定状態であるか否かを判定する。所定状態は、変速比Ｒａｔｉｏが所定変速比Ｒａｔｉｏ１よりも大きくなる第１操作状態と、変速比Ｒａｔｉｏが定常状態になる第２操作状態とのうち少なくともいずれかを含む。

第１操作状態は例えば、ＯＤスイッチ４９がＯＦＦの状態である。第２操作状態は、セレクトレバーによってマニュアルレンジが選択されている状態や、スポーツモード等のマニュアルモードが選択されている状態など、ドライバ操作によって変速比Ｒａｔｉｏが固定される状態である。

ドライバ操作の状態が所定状態であるか否かを判定することで、変速比Ｒａｔｉｏが所定変速比Ｒａｔｉｏ１よりも継続的に大きくなることや、変速比Ｒａｔｉｏが継続的に定常状態になることを判定することができる。したがって、変速比Ｒａｔｉｏが、前後振動が発生する状態であることをより確実に判定することができる。

ステップＳ３で否定判定であれば、ドライバ操作の状態が所定状態でないので、前後振動は発生しないと判断される。この場合、処理はステップＳ５に進む。ステップＳ３で肯定判定であれば、処理はステップＳ４に進む。

ステップＳ４で、コントローラ１２は、ＰＴ共振が起きると判定する。したがって、前後振動が発生すると判定される。ステップＳ４の後には、処理はステップＳ６に進む。

ステップＳ６からステップＳ８では、位相進み補償をオンにできる状態か否かの判定が行われる。換言すれば、位相進み補償の実行の可否が判定される。

ステップＳ６で、コントローラ１２は、フェールがあるか否かを判定する。フェールは例えば、変速機４の変速制御に用いられる油圧制御回路１１やセンサ・スイッチ類のフェールを含む変速機４についてのフェールとすることができる。フェールは、変速機４についてのフェールを含む車両のフェールであってもよい。

ステップＳ６で肯定判定であれば、処理はステップＳ８に進み、コントローラ１２は、位相進み補償をオンにしてはいけないと判定する。つまり、位相進み補償の実行禁止判定が下される。ステップＳ８の後には、処理はステップＳ１０に進む。

ステップ６で否定判定であれば、処理はステップＳ７に進み、コントローラ１２は、位相進み補償をオンにしてよいと判定する。つまり、位相進み補償の実行許可判定が下される。この場合、処理はステップＳ９に進み、コントローラ１２は、位相進み補償をオンにする。ステップＳ９の後には、本フローチャートの処理は終了する。

図４に戻り、進み補償オンオフ決定部１３３は、位相進み補償のオンを決定した場合にはオン指令を出力し、位相進み補償のオフを決定した場合にはオフ指令を出力する。オンオフ指令は、進み補償オンオフ決定部１３３から、進み量決定部１３４と、オンオフ指令フィルタ部１３９とに入力される。

進み量決定部１３４は進み量Ａｐｋを決定する。進み量決定部１３４は、進み補償オンオフ決定部１３３の後流に設けられる。進み量決定部１３４は、信号経路における配置上、このように設けられる。進み量決定部１３４は、オンオフ指令に応じて、換言すれば、位相進み補償のオンオフの決定に応じて進み量Ａｐｋを決定する。進み量決定部１３４は、オフ指令が入力された場合に進み量Ａｐｋをゼロに決定する。

進み量決定部１３４は、オン指令が入力された場合に、車両の運転状態に応じて、進み量Ａｐｋを決定する。進み量決定部１３４には、車両の運転状態を指標するパラメータとして、ＦＢゲインＧ＿ＦＢ、回転速度Ｎｐｒｉ、入力トルクＴｓｅｃ、変速比Ｒａｔｉｏ、セカンダリ圧Ｐｓｅｃ及び油温ＴＭＰが入力される。

進み量決定部１３４は、これら複数のパラメータに応じて進み量Ａｐｋを決定することで、車両の運転状態に応じて進み量Ａｐｋを可変にする。進み量決定部１３４は、これら複数のパラメータのうち少なくともいずれかに応じて進み量Ａｐｋを決定することで、車両の運転状態に応じて進み量Ａｐｋを可変にしてもよい。

図６は、ＦＢゲインＧ＿ＦＢに応じた進み量Ａｐｋの設定例を示す図である。図６では、ＦＢゲインＧ＿ＦＢに応じた進み量Ａｐｋの設定傾向を示す。後述する図７から図１１についても同様である。ここで、ＦＢゲインＧ＿ＦＢが小さい時には、変速比制御系１００の安定性が比較的確保されているといえる。このため、ＦＢゲインＧ＿ＦＢが小さいほど進み量Ａｐｋを大きくすることにより、ＦＢゲインＧ＿ＦＢに応じて変化する変速比制御系１００の安定性に照らして、最大限の振動抑制効果が得られる。

図７は、回転速度Ｎｐｒｉに応じた進み量Ａｐｋの設定例を示す図である。回転速度Ｎｐｒｉには、回転速度センサ４２の出力に基づき検出される回転速度Ｎｐｒｉを用いることができる。回転速度Ｎｐｒｉには、回転速度センサ４３の出力に基づき検出される回転速度Ｎｓｅｃに変速比Ｒａｔｉｏを乗じて得られた値が用いられてもよい。

ここで、回転速度Ｎｐｒｉが低い場合には、同じ大きさのプライマリ圧Ｐｐｒｉを供給しても、回転速度Ｎｐｒｉが高い場合よりも、変速応答性が低くなる。このため、回転速度Ｎｐｒｉが低くなるほど進み量Ａｐｋを大きくすることにより、回転速度Ｎｐｒｉに応じて変化する変速応答性に照らして、最大限の振動抑制効果が得られる。

ここで、入力トルクＴｓｅｃが負になる領域では正になる領域よりも前後振動が大きくなる。

このため、入力トルクＴｓｅｃが負になる領域では正になる領域よりも進み量Ａｐｋを大きくする。これにより、入力トルクＴｓｅｃが負になる領域で、前後振動に対し、最大限の振動抑制効果が得られる。

入力トルクＴｓｅｃが正になる領域においては、高トルク領域で変速比制御系１００の安定性低下に伴い振動が助長される。このため、入力トルクＴｓｅｃが正になる領域においては、高トルク領域で、当該高トルク領域よりも入力トルクが小さい低トルク領域よりも進み量Ａｐｋを小さくすることもできる。この場合、変速比制御系１００の安定性低下に伴い振動が助長されることを防止或いは抑制できる。

このように、進み量Ａｐｋは、入力トルクが正になる領域及び負になる領域ともに、入力トルクＴｓｅｃが小さくなるほど大きくすることもできる。

図８は、変速比Ｒａｔｉｏに応じた進み量Ａｐｋの設定例を示す図である。変速比Ｒａｔｉｏには、実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａを用いることができる。変速比Ｒａｔｉｏには、目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄが用いられてもよい。

ここで、変速比Ｒａｔｉｏが大きくなるほど、前後振動は大きくなるが、進み量Ａｐｋを大きくすることで前後振動が低減されることが実験的に確認されている。そこで、変速比Ｒａｔｉｏが大きくなるほど、進み量Ａｐｋを大きくすることで、変速比Ｒａｔｉｏが大きい状態においても十分な振動抑制効果を得ることができる。

図９は、セカンダリ圧Ｐｓｅｃに応じた進み量Ａｐｋの設定例を示す図である。セカンダリ圧Ｐｓｅｃには、油圧センサ５２の出力に基づき検出されるセカンダリ圧Ｐｓｅｃを用いることができる。セカンダリ圧Ｐｓｅｃには、セカンダリ圧Ｐｓｅｃの指示圧Ｐｓｅｃ＿Ｄが用いられてもよい。指示圧Ｐｓｅｃ＿Ｄは例えば、入力トルクＴｓｅｃに基づき算出することができる。

ここで、セカンダリ圧Ｐｓｅｃが低圧の状態では、ベルト２３のフリクションが小さくなり、変速比Ｒａｔｉｏの変動が発生し易くなるので、前後振動が大きくなることが懸念される。このため、セカンダリ圧Ｐｓｅｃが小さくなるほど進み量Ａｐｋを大きくすることにより、このような懸念に対し、最大限の振動抑制効果を得ることができる。

図１０は、油温ＴＭＰに応じた進み量Ａｐｋの設定例を示す図である。ここで、油温ＴＭＰが低温の場合、油圧応答性が低くなるので、必要な補償を行うための時間がかかる。したがって、適切なタイミングで補償を行うことができずに、本来の制振効果が得られなくなることが懸念される。このため、油温ＴＭＰが低くなるほど進み量Ａｐｋを大きくすることにより、このような懸念に対し、最大限の振動抑制効果を得ることができる。

進み量決定部１３４では、図６から図１０に示すような設定に基づき、各パラメータに応じて進み量Ａｐｋを決定することで、進み量Ａｐｋが運転状態に応じて可変とされ、これにより、狙いの周波数での進み量Ａが調整される。

なお、図６から図１０に示すような設定に基づき各パラメータに応じて進み量Ａｐｋを増加させる場合、進み量Ａｐｋは、バリエータ２０など変速比制御系１００の具体的仕様との関係を考慮し、安定的に動作可能な範囲に制限される。進み量Ａｐｋをこのような範囲に制限するための制限量は、各パラメータに応じた制限量として、計算或いは実験により予め求めることができる。進み量Ａｐｋは、実際には各パラメータに応じて決定した進み量Ａｐｋを各パラメータに応じて設定した制限量の分、さらに減少させることで決定される。

進み量決定部１３４では、決定した進み量Ａｐｋをもとに、第１進み量Ａｐｋ１、第２進み量Ａｐｋ２が決定される。第１進み量Ａｐｋ１は、後述する１次の位相進み補償を行う場合に対応させて設定され、第２進み量Ａｐｋ２は、後述する２次の位相進み補償を行う場合に対応させて設定される。第２進み量Ａｐｋ２は、第１進み量Ａｐｋ１の１／２とされる。各パラメータに応じて決定される進み量Ａｐｋは、第２進み量Ａｐｋ２に対応するように設定される。各パラメータに応じて決定される進み量Ａｐｋは、第１進み量Ａｐｋ１に対応するように設定されてもよい。進み量Ａｐｋは、進み量決定部１３４から進み量フィルタ部１３５に入力される。

進み量フィルタ部１３５は、進み量決定部１３４の後流に設けられ、進み量Ａｐｋのフィルタ処理を行う。進み量フィルタ部１３５は、信号経路における配置上、このように設けられる。進み量フィルタ部１３５は具体的には、ローパスフィルタ部とされ、例えば１次のローパスフィルタで構成される。

進み量フィルタ部１３５は、進み量Ａｐｋのフィルタ処理を行うことで、進み補償のオンオフが切り替えられた際に、位相進み補償のオンオフの決定に応じた位相進み補償のゲインＧの変化のなましを行うゲインなまし部を構成する。ゲインＧの変化のなましを行うことで、位相進み補償のオンオフの切替に伴うゲインＧの変化量の抑制が図られる。

第１位相進み補償器１３６と、第２位相進み補償器１３７と、スイッチ部１３８とには、進み量フィルタ部１３５から進み量Ａｐｋが入力される。第１位相進み補償器１３６と第２位相進み補償器１３７とには、ピーク値周波数決定部１４１からピーク値周波数Ｆｐｋも入力される。

第１位相進み補償器１３６と第２位相進み補償器１３７とはともに、入力された進み量Ａｐｋ、さらには入力されたピーク値周波数Ｆｐｋに基づき、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの１次の位相進み補償を行う。フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの位相進み補償を行うことで、変速機４のフィードバック変速制御の位相進み補償が行われる。第１位相進み補償器１３６と第２位相進み補償器１３７とは具体的には、１次のフィルタで構成され、入力された進み量Ａｐｋ、さらには入力されたピーク値周波数Ｆｐｋに応じたフィルタ処理を行うことで、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの１次の位相進み補償を行う。

第２位相進み補償器１３７は、第１位相進み補償器１３６と直列に設けられる。第２位相進み補償器１３７は、信号経路における配置上、このように設けられる。第２位相進み補償器１３７には、第１位相進み補償器１３６によって１次の位相進み補償が行われたフィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢが入力される。

したがって、第２位相進み補償器１３７は、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの１次の位相進み補償を行う場合に、１次の位相進み補償をさらに重ねて行う。これにより、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの２次の位相進み補償が行われる。第２位相進み補償器１３７は、第１位相進み補償器１３６とともに進み補償部を構成する。

スイッチ部１３８は、入力された進み量Ａｐｋに応じて、第１位相進み補償器１３６と第２位相進み補償器１３７とで位相進み補償を行う場合、つまり２次の位相進み補償を行う場合と、第１位相進み補償器１３６のみで位相進み補償を行う場合、つまり１次の位相進み補償を行う場合とを切り替える。

２次の位相進み補償を行うことで、１次の位相進み補償を行う場合と比較してゲインＧの増大を抑制し変速制御の不安定化を抑制できるためである。また、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢに応じた１次の位相進み補償の進み量Ａが所定値Ａ１よりも小さい場合には、ゲイン抑制効果が望めない一方、１次の位相進み補償を行うことで、周波数ずれによってゲインＧが低下し制振効果が減少し易くなる事態を避けることができるためである。所定値Ａ１は、位相進み補償の２次化によるゲイン抑制効果が得られる範囲内で、好ましくは最小値に設定することができる。

このように位相進み補償を行うにあたり、進み量決定部１３４とスイッチ部１３８とは具体的には次のように構成される。

すなわち、進み量決定部１３４は、各パラメータに応じて決定した進み量Ａが所定値Ａ１よりも小さい場合に１次の位相進み補償を行うと判断し、進み量Ａｐｋを第１進み量Ａｐｋ１に決定する。また、進み量決定部１３４は、進み量Ａが所定値Ａ１以上の場合に２次の位相進み補償を行うと判断し、進み量Ａｐｋを第２進み量Ａｐｋ２に決定する。進み量Ａは、マップデータ等で予め設定することができる。

スイッチ部１３８は、第１進み量Ａｐｋ１が入力された場合に、第１位相進み補償器１３６のみで位相進み補償を行うように切り替えを行う。また、スイッチ部１３８は、第２進み量Ａｐｋ２が入力された場合に、第１位相進み補償器１３６と第２位相進み補償器１３７とで位相進み補償を行うように切り替えを行う。

このように構成することで、第１位相進み補償器１３６及び第２位相進み補償器１３７は、進み量Ａに応じて第１位相進み補償器１３６のみで位相進み補償を行うように構成される。第１位相進み補償器１３６及び第２位相進み補償器１３７は、進み量Ａが所定値Ａ１よりも小さい場合に、第１位相進み補償器１３６のみで位相進み補償を行うように構成される。

スイッチ部１３８は、１次の位相進み補償を行う場合に、第２位相進み補償器１３７のみで位相進み補償を行うように構成されてもよい。進み量決定部１３４は、進み量Ａｐｋの代わりに進み量Ａをスイッチ部１３８に入力してもよく、スイッチ部１３８は、このようにして入力された進み量Ａに基づき切り替えを行ってもよい。これにより、第１進み量Ａｐｋ１や第２進み量Ａｐｋ２になましが施されていても、１次、２次の位相進み補償を適切に行える。

スイッチ部１３８は、進み補償オンオフ決定部１３３とともに、プーリ状態値Ｍに応じて、第１位相進み補償器１３６及び第２位相進み補償器１３７の少なくともいずれかによって進み補償が行われたフィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢをフィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢとして設定する設定部を構成する。第１位相進み補償器１３６及び第２位相進み補償器１３７の少なくともいずれかは、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの進み補償を行う進み補償部を構成する。進み補償が行われたフィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢは、補償後のフィードバック指令値を構成する。

アクチュエータ１１１には、スイッチ部１３８から選択されたフィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢと、目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄに基づいて設定された図示しないプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＦ（バランス推力や変速比を決定する目標プライマリ指示圧）が入力される。アクチュエータ１１１は例えば、油圧制御回路１１に設けられたプライマリ圧Ｐｐｒｉを制御するプライマリ圧制御弁であり、プライマリ圧Ｐｐｒｉの実圧Ｐｐｒｉ＿Ａが目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄに応じた指示圧Ｐｐｒｉ＿Ｄになるようにプライマリ圧Ｐｐｒｉを制御する。これにより、実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａが目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄになるように変速比Ｒａｔｉｏが制御される。

センサ部４０は、バリエータ２０の実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａを検出する。センサ部４０は具体的には、回転速度センサ４２及び回転速度センサ４３で構成されている。センサ部４０が検出した変速比の実値（センサ値）である実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａは、センサ値フィルタ部１４０に入力される。センサ値フィルタ部１４０には、オンオフ指令フィルタ部１３９を介してオンオフ指令も入力される。オンオフ指令フィルタ部１３９は、進み補償がオンになる場合に、オン指令をセンサ値フィルタ部１４０に出力し、進み補償がオフになる場合に、オフ指令をセンサ値フィルタ部１４０に出力する。オンオフ指令フィルタ部１３９は省略されてもよい。

センサ値フィルタ部１４０は、実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａのフィルタ処理を行う。センサ値フィルタ部１４０では、オンオフ指令に応じてフィルタ処理の態様が変更される。具体的にはセンサ値フィルタ部１４０では、オンオフ指令に応じてフィルタ処理の次数又は実行・停止が切り替えられる。センサ値フィルタ部１４０は、オフ指令が入力された場合に１次のローパスフィルタとされ、オン指令が入力された場合に高次のローパスフィルタとされるか、或いはフィルタ処理を停止する。

このようにセンサ値フィルタ部１４０を構成することで、１次のローパスフィルタを用いると除去したい周波数以下の領域で僅かな遅れが発生することに対し、オン指令が入力された場合には、遅れが改善される。結果、フィードバックプライマリ指示圧Ｐｐｒｉ＿ＦＢの位相を更に進めることができる。センサ値フィルタ部１４０は例えば、フィルタ処理の実行・停止又は次数を切り替え可能に設けられた１又は複数の１次のローパスフィルタを有した構成とすることができる。センサ値フィルタ部１４０からの実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａは、ＦＢ補償器１３２に入力される。

ピーク値周波数決定部１４１は、位相進み補償のピーク値周波数Ｆｐｋを決定する。ピーク値周波数決定部１４１は、変速比Ｒａｔｉｏに応じてピーク値周波数Ｆｐｋを決定することで、ピーク値周波数Ｆｐｋを変化させる。変速比Ｒａｔｉｏは具体的には、目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄとされる。このため、ピーク値周波数決定部１４１には、目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄが目標値生成部１３１から入力される。

ピーク値周波数決定部１４１が決定したピーク値周波数Ｆｐｋは、第１位相進み補償器１３６及び第２位相進み補償器１３７それぞれに入力される。これにより、ピーク値周波数決定部１４１は、変速比Ｒａｔｉｏに基づき、第１位相進み補償器１３６及び第２位相進み補償器１３７が行う位相進み補償それぞれのピーク値周波数Ｆｐｋを設定するように構成される。

次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。

本実施形態では、車両に搭載される変速機４の制御方法であって、変速比制御系１００において位相進み補償を行うことと、車両の運転状態に応じて、位相進み補償の進み量Ａであって変速機４の入力軸のねじり振動の振動周波数に応じた進み量Ａ、つまり周波数に応じた進み量Ａを可変にすることと、を含む変速機４の制御方法が実現される。

このような方法によれば、車両の運転状態に応じた適切な進み量Ａで位相進み補償を行うことができるので、位相進み補償を行うにあたり、変速比制御系１００の安定性を確保しつつ制振効果を得ることができる。

変速機４の制御方法では、ＦＢゲインＧ＿ＦＢは、車両の運転状態に応じて可変となっており、ＦＢゲインＧ＿ＦＢに応じて、周波数に応じた進み量Ａを可変にする。このような方法によれば、ＦＢゲインＧ＿ＦＢに応じて変速比制御系１００の安定性が変化しても、変速比制御系１００の安定性を確保しつつ制振効果を得ることができる。

変速機４の制御方法では、変速機４はバリエータ２０を備え、回転速度Ｎｐｒｉに応じて、周波数に応じた進み量Ａを可変にする。このような方法によれば、回転速度Ｎｐｒｉに応じて変速応答性が変化する結果、最適な進み量Ａも変化することに対し、最大限の振動抑制効果を得ることが可能になる。

変速機４の制御方法では、変速機４が伝達する入力トルクＴｓｅｃに応じて、周波数に応じた進み量Ａを可変にする。このような方法によれば、入力トルクＴｓｅｃに応じて最適な進み量Ａが変化することに対し、最大限の振動抑制効果を得ることが可能になる。また、入力トルクＴｓｅｃに応じて変速比制御系１００の安定性が変化することに対し、変速比制御系１００の安定性を確保しつつ制振効果を得ることができる。

変速機４の制御方法では、変速比Ｒａｔｉｏに応じて、周波数に応じた進み量Ａを可変にする。このような方法によれば、変速比Ｒａｔｉｏに応じて最適な進み量Ａが変化することに対し、最大限の振動抑制効果を得ることが可能になる。

変速機４の制御方法では、変速機４はバリエータ２０を備え、セカンダリ圧Ｐｓｅｃに応じて、周波数に応じた進み量Ａを可変にする。このような方法によれば、セカンダリ圧Ｐｓｅｃに応じて前後振動の大きさが変化することに対し、最大限の振動抑制効果を得ることが可能になる。

変速機４の制御方法では、油温ＴＭＰに応じて、周波数に応じた進み量Ａを可変にする。このような方法によれば、油温ＴＭＰに応じて油圧応答性が変化することに対し、最大限の振動抑制効果を得ることが可能になる。

変速機４の制御方法では、ピーク値周波数Ｆｐｋでの進み量Ａｐｋを可変にすることで、周波数に応じた進み量Ａｐｋを可変にする。このような方法によれば、ピーク値周波数Ｆｐｋを狙いの周波数に設定し、狙いの周波数で必要とされる進み量Ａを進み量Ａｐｋとする場合などに、周波数に応じた進み量Ａを適切に可変にし、所望の効果を得ることが容易である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上述した実施形態では、第１位相進み補償器１３６及び第２位相進み補償器１３７が進み補償部を構成する場合について説明した。しかしながら例えば、第１位相進み補償器１３６又は第２位相進み補償器１３７など、単一の位相進み補償器で１次の位相進み補償器を構成してもよい。

また、上述した実施形態では、目標変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｄと実変速比Ｒａｔｉｏ＿Ａとに基づいてフィードバック制御を行う、所謂、サーボ系のフィードバック制御を行うＦＢ補償器を用いる場合について説明した。しかしながら、サーボ系のフィードバック制御に限らず、例えば、入力トルクの変動に応じてフィードバック制御を行うＦＢ補償器を用いる構成としてもよい。

上述した実施形態では、無段変速機の制御方法がコントローラ１２で実現される場合について説明した。しかしながら、無段変速機の制御方法は例えば、複数のコントローラで実現されてもよい。

上述した実施形態では、ピーク値周波数Ｆｐｋでの進み量Ａｐｋを可変にすることで、狙いの周波数での進み量Ａを調整する場合について説明した。しかしながら、狙いの周波数での進み量Ａを調整するにあたっては、ピーク値周波数Ｆｐｋでは最も必要な進み量Ａが得られるように設定しておく一方、必要に応じて、ピーク値周波数Ｆｐｋを狙いの周波数からずらすようにしてもよい。このようにピーク値周波数Ｆｐｋを狙いの周波数からずらすことも、周波数に応じた進み量Ａを可変にすることに含まれる。ピーク値周波数Ｆｐｋを狙いの周波数からずらすことは、ピーク値周波数決定部１４１で行うことができる。

本願は２０１６年８月２９日に日本国特許庁に出願された特願２０１６−１６６７４８に基づく優先権を主張し、この出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (7)

1. 車両に搭載される無段変速機の制御方法であって、
   前記無段変速機の変速比制御系において進み補償を行うことと、
   前記車両の運転状態に応じて、前記進み補償の進み量であって前記無段変速機の入力軸のねじり振動の振動周波数に応じた進み量を可変にすることと、
   を含み、
   前記変速比制御系で行う前記無段変速機の変速比制御のフィードバックゲインは、前記車両の運転状態に応じて可変となっており、
   前記進み量を可変にするにあたり、前記フィードバックゲインが小さいほど、前記進み量を大きくする、
   無段変速機の制御方法。
2. 請求項１に記載の無段変速機の制御方法であって、
   前記無段変速機は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに掛け回されるベルトと、を有するバリエータを備え、
   前記プライマリプーリの回転速度が低くなるほど、前記進み量を大きくする、
   無段変速機の制御方法。
3. 請求項１に記載の無段変速機の制御方法であって、
   前記無段変速機が伝達するトルクが負になる領域では正になる領域よりも、前記進み量を大きくする、
   無段変速機の制御方法。
4. 請求項１に記載の無段変速機の制御方法であって、
   前記無段変速機の変速比が大きくなるほど、前記進み量を大きくする、
   無段変速機の制御方法。
5. 請求項１に記載の無段変速機の制御方法であって、
   前記無段変速機は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに掛け回されるベルトと、を有するバリエータを備え、
   前記セカンダリプーリに供給されるセカンダリ圧が小さくなるほど、前記進み量を大きくする、
   無段変速機の制御方法。
6. 請求項１に記載の無段変速機の制御方法であって、
   前記無段変速機の油温が低くなるほど、前記進み量を大きくする、
   無段変速機の制御方法。
7. 請求項１から６いずれか１項に記載の無段変速機の制御方法であって、
   前記進み量がピークを示すピーク値周波数での進み量を可変にすることで、前記進み量を可変にする、
   無段変速機の制御方法。

Images