JPS6353344A - 車両用無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ０発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は、車両用無段変速機の変速制御方法に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる制御方法では、（ａ）エンジン回転数が目
標値となるように、（ｂｌエンジン回転数の変化速度が
目標値となるように、ｔｅｌ変速比が目標値となるよう
に制ｉ１Ｄを行なうのが一般的である。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところが、上記従来のものでは、エンジンの余裕馬力か
ら予測される加速度を考慮していない。

このため、変速比の変化量が必要以上あるいは以下とな
る傾向があり、低速時において（ａ）変速比「大」側の
変速制御時に変速比変化速度が小さいことによる変速遅
れとそれによる異和感（応答性悪化）が生じたり、（ｂ
）変速比「小」側の変速制御時にエンジン回転数の吹上
りに伴う燃費の悪化および不快感の発生があったり、（
ｃ）変速比「大」側の変速制御時に変速比の変化速度が
小さいことに伴うエンジン回転数のハンチングが生じた
り、（ｄ）減速時の過変速による効率低下に伴う燃費の
悪化が生じたりする。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、変
速比変化速度を、予測加速度に対応する成分と、エンジ
ン回転数の目標変化速度に対応する成分との和として演
算し、その変速比変化速度を制御値とすることにより、
上記問題点を解決するとともに、予測加速度の演算精度
を向上し、ひいては制御精度を向上するようにした車両
用無段変速機の変速制御方法を提供することを目的とす
る。

Ｂ１発明の構成 ｆｌｌ　　問題点を解決するための手段本発明方法によ
れば、ミッション効率で補正したエンジン単体出力に基
づいて算出されるエンジンの余裕、５カから予測加速度
９を演算し、その予測加速度９と、運転者の加、減速意
志を示す指標から得られるエンジン回転数の目標変化速
度向。

と、車速Ｖと、エンジン回転数Ｎとに基づいて、下記式
から変速比変化速度ｉを算出し、■ｚ　　　　　　　　
　　　■ Ｃ；定数 その算出した変速比変化速度ｌを制御値として変速制御
するようにした。

（２）作　用 変速比変化速度が、予測加速度に対応する成分と、エン
ジン回転数の目標変化速度に対応する成分との和として
演算されるので、変速比の変化速度が適正となる。しか
もエンジン単体出力をミッション効率で補正して余裕馬
力を算出するようにしたので、演算精度が向上する。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、自動車の油圧式無段変速機Ｔは
、エンジン已により駆ＩＪｔされる人力軸１を有する定
吐出量型油圧ポンプ２と、車輪Ｗを駆動する出力軸３を
有して油圧ポンプ２と同一軸線上に配設される可変容量
型油圧モータ４とが、油圧閉口路５を構成すべく相互に
接続されて成る。すなわち、前記油圧ポンプ２の吐出口
および油圧モータ４の吸入口間は、高圧油路５ｈにより
相互に接続され、油圧モータ４の吐出口および油圧ポン
プ２の吸入口間は低圧油路５１により相互に接続される
。

高圧油路５ｈおよび低圧油路５１２には短絡路６が接続
されており、この短絡路６の途中にクラッチ弁７が設け
られる。また入力軸１により駆動される補給ポンプ８の
吐出口が逆止弁９，１０を介して高圧および低圧油路５
ｈ、５１に接続され、油タンク１２から汲み上げられる
作動油が不足分を補充すべく油圧閉回路５に供給される
。さらに補給ポンプ８の吸入および吐出口間にはリリー
フ弁１３が設けられる。

クラッチ弁７は、図示しない開閉制御装置によって開閉
制御されるものであり、このクラッチ弁７の開度に応じ
て入力軸１および出力軸３間の動力伝達が制御される。

変速比ｉの制御は、一定容量を吐出する油圧ポンプ２に
対し、油圧モータ４の容量を油圧シリンダ１５によって
連続的に変化させることによって得られる。たとえば油
圧モータ４の容量を「大」側に変化させると変速比ｉは
「大」（！１！Ｉに変化し、油圧モータ４の容量を「小
」側に変化させると、変速比ｉは「小」側に変化する。

これにより車両のエンジンＥおよび車輪Ｗ間の無段変速
が得られる。

油圧モータ４は、斜板４ａの傾斜角を変化させることに
より容量を変化させるものであり、斜板４ａはリンク１
６を介して油圧シリンダ１５に連結される。

油圧シリンダ１５は、シリンダ体１７と、該シリンダ体
１７内に摺合されてシリンダ体１７内をヘッド室１８お
よびロンド室１９に区画するピストン２０と、該ピスト
ン２０に一体化されるとともにシリンダ体１７のロンド
室１９側の端壁を油密にかつ移動自在に貫通するピスト
ンロッド２１とから成り、ピストンロフト２１がリンク
１６を介して油圧モータ４の斜板４ａに連結される。

かかる連結構造において、ロンド室１９の容積を収縮す
る方向にピストン２０が左動すると、油′圧モータ４の
斜板４ａは容量を「大」とする方向に傾動して変速比ｉ
が「大」側に変化し、ヘッド室１８の容積を収縮する方
向にピストン２０が右動すると、油圧モータ４の斜板４
ａは容量を「小」とする方向に傾動して変速比ｉが「小
」側に変化する。

油圧シリンダ１５のヘッド室１８には油路２２が接続さ
れ、ロンド室１９には油路２３が接続される。油路２２
および油タンク１２間には、ソレノイド弁２４が介装さ
れる。また油路２３は油圧閉回路５の高圧油路５ｈに連
なる供給油路２５に接続されており、該供給油路２５は
、ソレノイド弁２６を介して油路２２の途中に接続され
る。量ソレノイド弁２４．２６は、マイクロコンピュー
タなどの制御手段２７によりデユーティ制御されるもの
であり、そのデユーティ制御により油圧シリンダ１５の
作動速度すなわち変速比ｉの変化速度ｉが制御される。

制御手段２７には、スロットル開度センサ２８、エンジ
ン回転数センサ２９、吸気負圧センサ３０、車速センサ
３１および油圧モータ４の斜板角度センサ３２などが接
続されており、制御手段２７は、それらのセンサ２８〜
３２などから人力される（ｉ号に基づいて演算される変
速比変化速度ｉに応じてソレノイド弁２４．２６の作動
を制御する。

ここで変速比ｉは、エンジン回転数をＮ、車速を■とし
たときには、第（１）式で表わされる。

＝□　　　　　　　　　　・・・（１）（’ｘｖ 第（１）式でＣ′は定数である。また第（１）式を時間
ｔで微分して変速比変化速度ｉを求めると第（２）式の
ようになる。

ｄｉ　　　　　　Ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　
Ｎｄｔ　　　　Ｃ’ＸＶ　　　　　　　　　　Ｃ’ＸＶ
第（２）式でエンジン回転数の変化速度向を、エンジン
回転数の目標変化速度々。とじ、Ｃ＝１／Ｃ’とすると
、 ■２　　　　　　　■ となる。すなわち変速比変化速度ｉは、加速度※に対応
する成分１ａ（−ＣＸ　　　　　Ｘｙ）■２　　　。

と、エンジン回転数の目標変化速度向。に対応する成分
ｉ　Ｈ（＝　ＣＸ　　−Ｘ　Ｑ。）との和で与え■ られることになる。この際、Ωを予測加速度とすると、
その予測加速度Ωは、次の第（４）弐〜第（７）弐から
得られる。

すなわち、エンジンＥ単体の出力Ｐｅは、路面抵抗をＲ
ａ、空気抵抗をＲａ、エンジンＥの余裕馬力をＰａとし
たときに Ｐｅ＝Ｒμ＋Ｒａ＋Ｐａ　　　　　　　　＝（４）で表
わされる。この第（４）式から余裕馬力ＰａはＰａ−Ｐ
ｅ　−（Ｒ，ｃ＋＋Ｒａ）　　　　　　　＝（５）とな
る、また余裕馬力Ｐａは、車両聡重遣をＷ１エンジン回
転＆８　ｍ　ｆｆｉをΔＷとしたときに、第（６）式で
も表わされる。

ｇ　　　　　　　　６０”　　　　　　７５この第（６
）弐および前記第（５）式から（Ｗ＋ΔＷ）ｘ　（Ｖｘ
ｌ　Ｏ’　） である。

したがって、予測加速度９は、エンジンＥの余裕馬力Ｐ
ａからｆＪ′１Ｆ、可能であり、余裕馬力Ｐａは第（５
）式から求められる。一方、エンジン回転数の目標変化
速度内。は、運転者の加、減速の意志を示す指標たとえ
ば目標エンジン回転数Ｎ０および実際のエンジン回転数
Ｎの差ΔＮを演算し、走行フィーリングおよび燃料消費
の観点から前記差ΔＮに応じた目標変化速度向。を予め
定めたテーブルを準備しておくことにより得られる。

ここで制御手段２７における制御手順について説明する
と、第２図において、第１ステツプＳ１では、エンジン
回転数Ｎおよび車速■が読み込まれる。次の第２ステツ
プＳ２では、余裕馬力Ｐａが演算される。この余裕馬力
Ｐａの演算は、第（５）式に基づいて行なわれるが、エ
ンジン単体出力ＰＣはたとえば第３図で示すようなマツ
プにより得られる。すなわち、第３図では、エンジン回
転数Ｎを横軸とし、添字１〜１３を付して示す複数の吸
気負圧Ｐ１〜ｐＨをパラメータとして、縦軸にエンジン
単体出力Ｐｅが示されており、エンジン回転数Ｎと吸気
負圧とでエンジン単体出力ｐｅが定まる。

これによりエンジンＥの余裕馬力Ｐａが求められ、その
結果、第３ステツプＳ３で第（７）弐から予測加速度Ω
が得られる。そこで次の第４ステツプＳ４では、変速比
変化速度ｉの予測加速度成分１１が演算される。

第５ステツプＳ５では、エンジン回転数の目標変化速度
向。が求められる。すなわち、第４図で示すように目標
エンジン回転数Ｎ０と、実際のエンジン回転数Ｎとの差
ΔＮに対応した目標変速速度向。が予め求められており
、差ΔＮに応じた目標変化速度向。が算出される。これ
に基づいて第６ステツプＳ６では、変速比変化速度ｉの
エンジン回転数目標変速速度向。に対応する成分ｊ　Ｎ
が演算される。

その後、第７ステツプＳ７で第（３）式に基づいて変速
比変化速度ｉが演算され、その演算値を制御値として、
ソレノイド弁２４．２６の制御が行なわれる。

ところで、第２図の第２ステツプＳ２において余裕馬力
を求める際に、第３図で得られたエンジン単体出力Ｐｅ
は、ミッション効率とは無関係に定めたものであり、正
確なエンジン出力を求めるにはミッション効率で補正す
る必要がある。このミッション効率は、エンジン単体出
力Ｐｅとエンジン回転数Ｎとで定まるものであるが、よ
り正確にするにはさらに変速位置により補正する必要が
ある。すなわち、ミッション効率η９は、エンジン単体
出力Ｐｅとエンジン回転数Ｎとで定まるミッション効率
ηｍと変速比ｉで定まる変速比係数にηとの積（η７−
ηｍＸＫμ）で得られるものであり、ミッション効率η
ｍは第５図で与えられ、変速比係数にηは第６図で与え
られる。

第５図では、エンジン回転数Ｎを横軸とし、添字１〜１
３を付して示す複数のエンジン単体出力Ｐｅｔ−ＰｅＢ
をパラメータとして縦軸にミッション効率ηｍが示され
ており、第６図では変速比ｉを横軸として縦軸に変速比
係数にηが示されている。この第５図および第６図で示
すマツプは予め＄備されている。

そこで、第２図のフローチャートにおける第２ステツプ
Ｓ２の演算時には、第７図で示すようなサブルーチンに
より、エンジン単体出力Ｐｅの補正が行なわれる。すな
わち第１ステツプ！１で、前述の第３図でエンジン単体
出力Ｐｅを求め、第２ステツプ１２で第５図で示すマツ
プによりミッション効率ηｍを求める。次の第３ステツ
プ！！３では、斜板角度センサ３２により得られる変速
比ｉを読み込み、第４ステツプｌ！４では第６図で示す
マツプにより変速比係数にηを算出する。その後、第５
ステツプ１５でミッション効率η８を演算し、このミッ
ション効率η、により第６ステツプ１６でエンジン出力
Ｐｅの補正を行なう。したがって、より正確なエンジン
出力に基づいて余裕馬力Ｐａおよび予測加速度Ωがより
正確に求められることになる。

また、第（５）式で求めた余裕馬力Ｐａに基づいて第（
７）式で得られる予測加速度９が平坦路基準であったと
すると、変速比変化速度ｉの予測加速度成分１１は路面
条件によりずれる場合があり、エンジン回転数Ｎが予定
値より上昇あるいは下降して運転性能上好ましくないこ
とが起こり得る。そこで、前回の予測加速度９ｆｌ−５
と、その結果※７との差により走行抵抗が予測レベルよ
り大であるか小であるかを判断し、その差（※−＋　　
ｙ、、）に対応して予測加速度成分ｉ、を補正する。

すなわち、前回の予測加速度Ｑ。−３は第＜７）式で得
られ、結果９９は、前回の車速■７−１から現在の車速
■１を減算したものを時間Δｔで除すことにより得られ
るものである。

Ｖｎ、−Ｖ。

ｆｉ　２ Δｔ これにより、補正値Δ※は Δつ＝　＜Ｑｈ−＋　−Ｑｎ　）　ｘｋ　（ｋ　：補正
係数）で得られ、この補正値Δ９により予測加速度成分
ｉ、の補正を行なう。

そこで、第２図で示すフローチャートの第４ステツプＳ
４で、予測加速度成分１つの演算が行なわれる際に、第
８図で示すようなサブルーチンにより予測加速度成分ｉ
、の補正が行なわれる。

第１ステップｍ１では、エンジン回転数Ｎｅ、現在の車
速Ｖｌｌ、前回の車速ｖ７−１が読み込まれ、第２ステ
ップｍ２では９．、の演算が行なわれ、第３ステップｍ
３ではΔｖ＝　（＞、、−＋　　Ｑｆｉ）が演算され、
その結果に基づいて第４ステップｍ４で予測加速度成分
ｉ、は、 ’、１Ｉ＝−Ｃｘ　−ｘ　（Ω＋Δ０）ｚ として補正される。

さらに、第４図で得たエンジン回転数の目標変化速度々
。が平坦路面基準であったとすると、坂道走行時や風の
強いときには、目標変化速度内。

がずれる傾向となる。そこで、前回の予測目標変化速度
向。、、−１と、その結果向。７との差により走行抵抗
が予測レベルより大であるか小であるかを判断し、その
差（自。ＩＩ−Ｉ　　Ｎ。−に対応してエンジン回転数
目標変化速度成分ｊ　Ｎを補正する。

すなわち、前回の予測目標変化速度向。、、−１は、第
４図のマツプから得られ、結果向。。は前回のエンジン
回転数Ｎ、、から現在のエンジン回転数Ｎ１を減算した
ものを時間Δｔで除すことにより得られるものである。

Ｎ□、−Ｎ、１ ＮＯｆｉ＝ Δ　ｔ これにより補正値Δ自 Δ勺＝いＪＡ−１−向・） で得られ、この補正値６勺によりエンジン回転数目標変
化速度成分１９の補正を行なう。

そこで、第２図で示すフローチャートの第６ステツプＳ
６でエンジン回転数目標変化速度成分１２の演算を行な
う際に、第９図で示すようなサブルーチンによりエンジ
ン回転数目標変化速度成分’Ｉ　Ｎの補正が行なわれる
。

第１ステツプｑ１では、前回のエンジン回転数Ｎｆｉ−
１、現在のエンジン回転数Ｎ７および車速Ｖが読み込ま
れ、第２ステツプｑ２では良、の演算が行なわれる。さ
らに第３ステツプｑ３ではΔ自−（自ト、−肉。）が演
算され、その結果に基づいて第４ステツプｑ４でエンジ
ン回転数目標変化速度！９は ■ １Ｎ＝ｃｘ　−ｘ　（自＋Δ肉） ■ として補正される。

次にこの実施例の作用について説明すると、変速比変化
速度ｉを予測加速度成分ｉ、と、エンジン回転数目標変
化速度成分ＩＮとの和として算出し、その変速比変化速
度ｉを制御値として制御するので、変速比の変化量が適
正に制御されることになる。たとえば良。が一定のとき
のｉＮは第１０図の曲＆？ｌＡで示され、つが一定のと
きの１．は第１０図の曲線Ｂで示され、ｉは曲線Ｃで示
される。

この第１０図から明らかなように、予測加速度成分ｉ、
を考慮していない従来のものに比べると、低速時におい
て変速比「大」側の変速比変化速度ｉが小さ過ぎること
はなく、したがって変速遅れおよびそれに伴う異和感が
生じたり、エンジン回転数のハンチングが生じたりする
ことはない。また変速比「小」側の変速制御時にエンジ
ン回転数の吹上りが生じることがなく、燃費の悪化およ
び不快感の発生を回避することができるとともに、減速
時に過変速による効率低下が生じることもない。

しかも、予測加速度成分１□の算出時に用いるエンジン
単体出力Ｐｅは、ミッション効率η９で補正されるので
、より正確なエンジン単体出力Ｐｅを用いて予測加速度
成分１１を演算することができ、制御精度が向上する。

また予測加速度９は、前回の予測値９４−６とその結果
※１との差によって補正されるので、路面条件に応じた
予測加速度成分１１を求めることができ、エンジン回転
数Ｎが予定値からずれることを回避して優れた運転性能
かられる。

さらにエンジン回転数目標変化速度向。は、前回の目標
ｌａ内。、、−１とその結果々１との差によって補正さ
れるので、走行条件に拘らず、目標エンジン回転数Ｎ０
に近付く変化速度向。が予め設定したパターンからずれ
ることを回避して、目標エンジン回転数Ｎ０に到達させ
ることができる。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明方法では、　エンジンの余裕馬力か
ら演算される予測加速度９と、運転者の加、減速意志を
示す指標から得られるエンジン回転数の目標変化速度■
０と、車速Ｖと、エンジン回転数Ｎとに基づいて、下記
式から変速比変化速度ｉを算出し、 Ｃ；定数 その算出した変速比変化速度ｉを制御値として変速制御
するようにしたので、低速時における変速比「大」側へ
の変速遅れおよびそれに伴う異和感の発生と、エンジン
回転数のハンチング発生とを防止し、しかも変速比「小
」側への変速制御時の燃費の悪化および不快怒の発生を
防止し、さらに減速時の燃費の悪化をも防止することが
できる。

またミッション効率で補正したエンジン単体出力に基づ
いて算出されるエンジン余裕馬力から予測加速度９を演
算するので、演算精度を向上し、ひいては制御精度を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は無段変
速機の構成を示す回路図、第２図は制御手順を示すフロ
ーチャート、第３図はエンジン出力を求めるためのマツ
プを示す図、第４図はエンジン回転数目標変化速度を求
めるためのマツプを示す図、第５図はミッション効率を
求めるためのマツプを示す図、第６図は変速係数を求め
るためのマツプを示す図、第７図はエンジン出力を補正
するだめのサブルーチンのフローチャート、第８図は予
測加速度を補正するためのサブルーチンのフローチャー
ト、第９図はエンジン回転数目標変化速度を補正するだ
めのサブルーチンのフローチャート、第１０図は変速比
変化速度の一例を示すグラフである。 Ｔ：無段変速機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ミッション効率で補正したエンジン単体出力に基づいて
   算出されるエンジンの余裕馬力から予測加速度■を演算
   し、その予測加速度■と、運転者の加、減速意志を示す
   指標から得られるエンジン回転数の目標変化速度■＿０
   と、車速Ｖと、エンジン回転数Ｎとに基づいて、下記式
   から変速比変化速度■を算出し、 ■＝−Ｃ×（Ｎ／Ｖ＾２）×■＋Ｃ×（１／Ｖ）×■＿
   ０Ｃ：定数 その算出した変速比変化速度■を制御値として変速制御
   するようにしたことを特徴とする車両用無段変速機の変
   速制御方法。