JPS6368426A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

無段変速機の変速制御装置

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JPS6368426A
JPS6368426A JP61209556A JP20955686A JPS6368426A JP S6368426 A JPS6368426 A JP S6368426A JP 61209556 A JP61209556 A JP 61209556A JP 20955686 A JP20955686 A JP 20955686A JP S6368426 A JPS6368426 A JP S6368426A
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の変速制御装置に関するものであ
る。
(ロ)従来の技術 従来の無段変速機の変速制御装置としては、例えば特開
昭59−144849号公報に示されるものがある。こ
の無段変速機の変速制御装置は、制御対象であるエンジ
ン回転速度の定常時の目標値とは別に過渡時の目標値を
設定し、例えばスロットル開度を急速に増大させた場合
には所定時間スロットル開度増大前の状態を保持した後
、目標値を定常時の目標値に対してスキップ状に変化さ
せ、最終的に定常時の目標値に実際のエンジン回転速度
を一致させる。これによりスロットル開度の変化に対す
る実際のエンジン回転速度の変化を緩やかなものとする
ことができる。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の無段変速機の変速制御装置
では、急激な加速を意図した場合であっても上記のよう
な過渡時の制御が行われるため、急加速時の初期応答性
が悪くなり、特に前の状態の目標値を所定時間保持する
ようにした場合には急加速時の運転フィーリングが悪化
する。また、目標値を過渡状態から定常状態ヘスキップ
状に変化させる時間の設定は、車速、スロットル開度、
目標値などのすべての運転条件に対して適切に設定する
必要があり、この設定値を得るために実際上多大な労力
を必要とすることになる。本発明は、このような問題点
を解決することを目標としている。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、定常的な無段変速機の入力回転速度の目標値
とは別にこの目標値よりも小さい別の目標値を設定し、
急加速時にはまずこの別の目標値まで変速させ、次いで
徐々に定常的な目標値まで変化させることにより、上記
問題点を解決する。
すなわち、本発明による無段変速機の変速制御装置は、
車速信号及びエンジン負荷信号の両方又はいずれか一方
に基づいて無段変速機の入力回転速度の第1目標値を設
定する第1目標値設定手段と、車速信号及びエンジン負
荷信号の両方又はいずれか一方に基づいて無段変速機の
入力回転速度の第1目標値よりも小さい値である第2目
標値を設定する第2目標値設定手段と、無段変速機の入
力回転速度の第2目標値以上の値である第3目標値を設
定する第3目標値設定手段と、車両が高負荷運転状態で
あることを判定する高負荷判定手段と、高負荷判定手段
が高負荷運転状態であると判定しておりかつ無段変速機
の実際の入力回転速度と第2目標値との偏差が所定値以
上である場合には第2目標値を選択し、高負荷判定手段
が高負荷運転状態であると判定しておりかつ無段変速機
の実際の入力回転速度と第2目標値との偏差が前記所定
値よりも小さい場合には第3目標値を選択し、これら以
外の場合には第1目標値を選択する目標値選択手段と、
目標値選択手段によフて選択された目標値と無段変速機
の実際の入力回転速度との偏差に基づいて変速アクチュ
エータのフィードバック制御量を決定するフィードバッ
ク制御手段と、を有している。
(ホ)作用 通常の運転状態では目標値選択手段によって第1目標値
が選択される。急加速のためにスロットル開度を増大さ
せると、高負荷判定手段により高負荷運転状態が判定さ
れ、また実際の入力回転速度と第2目標値との偏差が大
きくなるので、第2目標値が選択される。これにより、
直ちに実際の入力回転速度は第2目標値に向って変化を
開始するので迅速な応答性を得ることができる。実際の
入力回転速度か第2目標値に近付くと、第3目標値が選
択される。第3目標値を、第2目標値から第1目標値に
徐々に変化する特性に設定しておけば、円滑に第1目標
値に移行することができ、最終的には実際の入力回転速
度が第1目標値に一致する。
(へ)実施例 第2図に無段変速機の動力伝達機構を示す。この無段変
速機はフルードカップリング12、前後進切換機構15
、■ベルト式無段変速機構29、差動装置56等を有し
ており、エンジン1oの出力軸10aの回転を所定の変
速比及び回転方向で出力11b66及び68に伝達する
ことができる。この無段変速機は、フルードカップリン
グ12(ロックアツプ油室12a、ポンプインペラー1
2b1タービンランナ12c等を有している)、回転軸
13、駆動軸14、前後進切換機構15、駆動プーリ1
6(固定円すい部材18、駆動プーリシリンダ室20(
室20a、室20b)、可動円すい部材22、みぞ22
a等からなる)、遊星歯車機構17(サンギア19、ピ
ニオンギア21、ピニオンギア23、ピニオンキャリア
25、インターナルギア27等から成る)、■ベルト2
4、従動プーリ26(固定円すい部材30、従動プーリ
シリンダ室32、可動円すい部材34等から成る)、従
動輪28、前進用クラッチ40、駆動ギア46、アイド
ラギア48、後進用ブレーキ50、アイドラ軸52、ピ
ニオンギア54、ファイナルギア44、ピニオンギア5
8、ピニオンギア6o、サイドギア62、サイドギア6
4、出力軸66、出力軸68などから構成されているが
、これらについての詳細な説明は省略する。なお、説明
を省略した部分の構成については本出願人の出願に係る
特開昭61−105353号公報に記載されている。
第3図に無段変速機の油圧制御装置を示す。この油圧制
御装置は、オイルポンプ101、ライン圧調圧弁102
、マニアル弁104、変速制御弁106、調整圧切換弁
108、変速モータ(ステップモータ)110、変速操
作機構112、スロットル弁114、一定圧調圧弁11
6、電磁弁118、カップリング圧調圧弁120、ロッ
クアツプ制御弁122等を有しており、これらは互いに
図示のように接続されており、また前進用クラッチ40
、後進用ブレーキ50、フルードカップリング12、ロ
ックアツプ油室12a、駆動プーリシリンダ室2o及び
従動プーリシリンダ室32とも図示のように接続されて
いる。これらの弁等についての詳細な説明は省略する。
説明を省略した部分については前述の特開昭61−10
5353号公報に記載さゎている。なあ、第3図中の各
参照符号は次の部材を示す。ピニオンギア110a、タ
ンク130、ストレーナ131、油路132、リリーフ
弁133、弁穴134、ボート134a〜e、スプール
136、ランド136a−b、油路138、一方向オリ
フィス139、油路140、油路142、一方向オリフ
ィス143、弁穴146、ボート146a〜g、スプー
ル148、ランド148a〜e、スリーブ150、スプ
リング152、スプリング154、変速比伝達部材15
8、油路164、油路165、オリフィス166、オリ
フィス170、弁穴172、ボート172aNe、スプ
ール174、ランド174a〜c。
スプリング175、油路176、オリフィス177、レ
バー178.油路179.ピン181、ロッド182、
ランド182a Nb。
ラック182c、ピン183、ビン185、弁穴186
、ボート186a 〜d、油路188、油路189、油
路19o、弁穴192、ボート192a Ng、スプー
ル194、ランド194a〜e、負圧ダイヤフラム19
8、オリフィス199、オリフィス202、オリフィス
203、弁穴204、ボート204 a w e、スプ
ール206、ランド206 a Nb、スプリング20
8、油路209、フィルター211、オリフィス216
、ボート222、ソレノイド224、プランジャ224
a、スプリング225、弁穴230、ボート230a〜
e、スプール232、ランド232 a Nb、スプリ
ング234、油路235、オリフィス236、弁穴24
0、ボート240aNh、スプール242、ランド24
2axe、油路243、油路245、オリフィス246
、オリフィス247、オリフィス248、オリフィス2
49、チョーク形絞り弁250、リリーフバルブ251
、チョーク形絞り弁252、保圧弁253、油路254
、クーラー256、クーラー保圧弁258、オリフィス
259、切換検出スイッチ278゜ 第4図にステップモータ110及びソレノイド224の
作動を制御する変速制御装置300を示す。変速制御装
置300は、人力インターフェース311、基準パルス
発生器312、cpu (中央処理装置)313、RO
M(リードオンリメモリ)314、RAM (ランダム
アクセスメモリ)315及び出力インターフェース31
6を有しており、これらはアドレスバス319及びデー
タバス320によって連絡されている。この変速制御装
置300には、エンジン回転速度センサー301、車速
センサー302、スロットル開度センサー303、シフ
トポジションスイッチ304、タービン回転速度センサ
ー305、エンジン冷却水温センサー306、ブレーキ
センサー307及び切換検出スイッチ298からの信号
が直接又は波形成形器308.309及び322、及び
AD変換器310を通して入力され、−力増幅器317
及び線317aNdを通してステップモータ110へ信
号が出力され、またソレノイド224へも信号が出力さ
れるが、これらについての詳細な説明は省略する。なお
、説明を省略した部分の構成については、前述の特開昭
61−105353号公報に記載されている。
第5〜10図に変速制御装置300によって行われる制
御内容を示す。このうち第5図に示すソレノイド224
を制御することによるクラッチの完全締結制御及びフル
ードカップリング12のロックアツプ制御については、
前述の特開昭61−105353号公報に記載されたも
のと同様であるので説明を省略する。
まず、第6図に示すステップ602では車速Vが所定の
小さい値VO(例えば、2〜3k m / h )より
も小さいかどうかを判断し、V<Voの場合にはスロッ
トル開度THが所定の小さい値T Hoよりも小さいか
どうかを判断しくステップ604) 、スロットルがア
イドル状態にない場合にはデユーティ比を0%に設定し
く同606)(これによって前進用クラッチ40は完全
に締結される)、ステップモータ110の目標パルス数
P◎をPIに設定しておく(同608)。ステップ60
8の後はステップ630(第10図)に進んで、実際の
ステップモータ110の位置がパルス数21の位置にな
るように制御が行われる。ステップ604でスロットル
がアイドル状態にある場合には切換検出スイッチ298
がオンであるかどうかが判断され(同610)(第10
図)、オンの場合にはエンジン回転速度NEと駆動プー
リ回転速度N7(これはタービン回転速度センサー30
5によって検出されるタービン回転速度と等しい)との
差NDと、目標偏差Nm2どの差をeとして設定しく同
612)、このeの値に基づいてフィードバックゲイン
G2の検索が行われる(同614)。次いで、偏差e及
びフィードバックゲインG2に基づいてデユーティ比を
設定しく同616)、次いでパルス数P。を0に設定し
く同618)、ステップ630に進む。
前述のステップ602でV≧voの場合には、シフトポ
ジションがDレンジにあるかどうかを判断しく同707
)、Dレンジの場合にはDレンジ目標駆動プーリ回転速
度TRPMの検索を行う(同902)。ステップ707
でDレンジでない場合にはLレンジであるかどうかを判
断しく同709)、Lレンジの場合にはLレンジ目標駆
動プーリ回転速度TRPMの検索を行う(同904)。
Lレンジでない場合にはRレンジ目標駆動プーリ回転速
度TRPMの検索を行う(同905)。ステップ902
、ステップ904又はステップ905で目標駆動ブーり
回転速度TRPMの検索を終えた後は、FULLMOD
Eフラグが設定されているかどうかを判断する(同80
1)。FULLMODEフラグは本発明による制御を行
うかどうかを判断するフラグである。FULLMODE
フラグが設定されていない場合にはスロットル開度TH
が所定値FULL、、より大きいかどうかを判断しく同
803)、大きい場合にはFULLMODE7うグを設
定しく同805)、またFULLEDGEフラグを設定
する(同806)。すなわち、FULLEDGEフラグ
はスロットル開度が所定値F U L L oNを越え
たときに設定されるフラグである。前述のステップ80
1でFULLMODEフラグが設定されている場合には
、スロットル開度THが所定値F U L L OFF
より大きいかどうかを判断しく同808)、大きい場合
には後述のステップ820に進み、TH<FULLOF
Fの場合にはステップ810に進む。また、前述のステ
ップ803でTH<FULLo、4の場合にもステップ
810に進む。ステップ810ではFULLMODEフ
ラグを清算し、またFULLEDGEフラグを清算しく
同812)、次いでにDタイマーを清算しく同814)
、KDTフラグを清算しく同816)、KDTSTPフ
ラグを清算しく同818)、リターンする。にDタイマ
ーは目標駆動プーリ回転速度計算用のタイマーである。
にDTフラグはKDタイマーの増分付加用フラグである
また、にDTSTPフラグはKDタイマーの増分付加停
止フラグである。ステップ820ではFULLEDGE
フラグが設定されているかどうかを判断し、設定されて
いる場合にはFULLEDGEフラグを清算しく同82
2)、車速Vsに基づいて検索された値を[)RPMB
として設定する(同824)。また、同様に車速Vsに
基づいて係数KDTCを検索する(同826)。DRP
MBは駆動プーリ回転速度の第2目標値であり、またK
DTCは駆動プーリ回転速度の第3目標値を算出するた
めの値であり、それぞれ第11図及び第12図に示すよ
うな特性としである。次いで、ステップ828に進む。
なお、前述のステップ820でFULLEDGEフラグ
が設定されていない場合には直ちにステップ828に進
む。ステップ828ではにDTフラグが設定されている
かどうかを判断し、設定されていない場合にはNt +
NaがDRPMBよりも大きいかどうかを判断しく同8
30) 、Nt +Naの方が小さい場合にはにDTフ
ラグを清算しく同832)、またKDTSTPフラグを
清算しく同834)、KDタイマーを0にする(同83
6)。なお、Ntでは実際の駆動プーリ回転速度であり
、Noは定数である。前述のステップ830でNt +
N0がDRPMBよりも大きい場合には、にDTフラグ
を設定しく同838)、ステップ840に進む。
また、前述のステップ828でKDTフラグが設定され
ている場合もそのままステップ840に進む。ステップ
840ではDレンジであるかどうかを判断し、Dレンジ
でない場合にはリターンし、Dレンジの場合にはTRP
MがDRPMB+KDTCxにDよりも大きいかどうか
を判断する(同842)。TRPMが大きい場合には、
DRPMB+KDTCxKDをTRPMとして設定する
(同844)。次いで、にDTSTPフラグを清算しく
同846)、ステップ850に進む。前述のステップ8
42でTRPMの方が小さい場合には、にDTSTPフ
ラグを設定しく同848)、ステップ850に進む。ス
テップ850ではにDTフラグが設定されているかどう
かを判断し、設定されている場合にはKDTSTPフラ
グがセットされているがどうかを判断しく同852)、
設定されていない場合にはKDタイマーに1を加算した
ものを新たににDタイマーとして設定しく同854)、
ステップ906に進む。ステップ850でKDTフラグ
か設定されていない場合及びステップ852でにDTS
TPフラグが設定されている場合にはそのままステップ
906に進む。
ステップ906では車速Vsの読込みを行い、次いでT
RPM及びVsに基づいてステップモータ位置θSを算
出する(同908)。このθSはフィードフォワード制
御量である。次いで、実際の駆動プーリ回転速度Ntを
読込み(同910)、目標駆動プーリ回転速PiT R
P Mと実駆動プーリ回転速度Ntとの偏差eを演算す
る(同912)。次いで、偏差eの絶対値が所定値C2
(例えば、300rpm)よりも小さいかどうかを判断
しく同914)、eの絶対値がC2よりも小さい場合に
は偏差eの値をe、に設定しく同916)、後述のステ
ップ924(第9図)に進む。また、偏差eの絶対値が
02よりも大きい場合には、eが0よりも大きいかどう
かを判断しく同918)、eが0よりも大きい場合には
C2の値をelに設定し、またeの値が負の場合には−
C2をe、に設定しく同922)、ステップ924に進
む。ステップ924では上述のようにして得られたel
ににpを乗じ、この値をPとする。このPの値がフィー
ドバック制御量のうちの偏差対応分である。次いで偏差
eの絶対値が所定値C+(例えば、500rpm)より
も小さいかどうかを判断しく同926)、eの絶対値が
C1よりも小さい場合には、elを積分したものににi
を乗じたものを■とする(同928)。
また、eの絶対値がC3よりも大きい場合にはIを0に
する。すなわち、積分器をリセットする(同930)。
ステップ928又はステップ930からはステップ93
2に進み、IとPとを加算したものをDPiとする。こ
のDpiがフィードバック制御量である。次いで、前述
のθSとDpiとを加算し、これを目標パルス数PDと
する(同934)。次いでp、が0(これは変速比大側
の限界値に相当するパルス数より小さい値である)より
小さいかどうかを判断しく同936)、PDが負の場合
にはへ積分値加算を停止しく同93B)、次いでPDを
0に設定しく同940) 、ステップ630(第10図
)に進む。また、ステップ936でP、が0以上の場合
には、PDが所定値Hi(これは無段変速機の変速範囲
内の最小変速比に対応する値である)よりも大きいかど
うかを判断しく同942)、P、がHiよりも小さい場
合にはそのままステップ630に進み、またPoがHi
よりも大きい場合には積分値加算を停止しく同944)
 、次いでp、をHiに設定しく同946)、ステップ
630に進む。
ステップモータ630では、目標とするパルス数poと
実際のパルス数PAとの比較を行ない、PI)=PAの
場合にはステップ636及び638に進み、ステップモ
ータ駆動信号及びソレノイド駆動信号を出力する。PA
<PDの場合にはステップモータ駆動信号をアップシフ
ト方向に移動しく同632)、現在のパルス数PAに1
を加算したものを新たにパルス数PAとして設定しく同
634)、ステップ636及びステップ638でステッ
プモータ駆動信号及びソレノイド駆動信号を出力する。
PA>20の場合にはステップモータ駆動信号をダウン
シフト方向に移動しく同620) 、次いで現在のパル
ス数PAから1を減算したものを新たなパルス数PAと
して設定しく同622)、ステップ636及び638に
進んでステップモータ駆動信号及びソレノイド駆動信号
を出力する。
結局上記制御フローにより次のような制御が行われるこ
とになる。スロットル開度THが所定値(FULLON
)以上となったときの車速Vsに基づいてDRPMB及
びKDTCの値が検索される(ステップ824及び82
6)。検索した第2目標値DRPMBと実際の駆動プー
リ回転速度Ntとの差が所定値(No)以上の場合には
、KDが0とされる(ステップ836)ため、目標駆動
プーリ回転速度TRPMとして第2目標値DRPMBが
設定される(ステップ844)。
第2目標値DRPMBと実際の駆動プーリ回転速度Nt
との差が所定値(No)よりの小さくなると、DRPM
BににDTCxKDを加算したもの(第3目標値)がT
RPMとされる(ステップ844)。にDの値は次第に
増大していくため(ステップ854)、第3目標値も時
間の経過に従って増大していくが第1目標値(これはス
テップ902で検索される通常の変速パターンに基づく
値である)を越えることはないようにしである(ステッ
プ842)。これにより、例えば傾斜の大きい登り坂で
スロットルを全開にしたとすると、実際の駆動プーリ回
転速度N丁が所定値D RP M B −N oまで達
するように急速に変速が行われ、次いで時間の経過に伴
って実際の駆動プーリ回転速度が最終的目標である第1
目標値に向って増大していく。これによりスロットルの
全開動作に対応して直ちに所定の加速力が得られ、次い
で次第に駆動力が増大していくため、良好な加速感を得
ることができる。また、ステップ842でTRPM≦D
RPMB+にDTCxKDのときステップ848.85
2でにDタイマーを止めるので、例えばスロットルを一
度に全開としないでスロットル開度7/8で一度停止さ
せ次いでその後で全開とした場合(すなわち、第2目標
値が選択されることなく直ちに第3目標値が選択される
場合)にも時間の経過に伴って駆動プーリ回転速度の目
標値が上昇していくため、加速感が良好となる。また、
実際の駆動プーリ回転速度Ntと第2目標値DRPMB
との差が所定値N0以下となってから第3目標値を時間
に対応して上昇させるようにしであるため、スロットル
を全開とする直前のスロットル開度が異なる場合であっ
ても全く同様な加速力及び加速感が得られ、運転者の要
求する加速感と実際の加速とが一致する。
また、車速に対応してDRPMBとにDTCの値を第1
1及び12図に示すように設定するので、スロットルを
踏込んだ時点の車速の違いによる実際の駆動プーリ回転
速度Ntの上昇速度の違いもこの設定に含めることがで
き、この設定を行えば、車速に対するKDタイマーの調
整は不要である。
(ト)発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、スロットル踏
込芯全開加速時に駆動プーリ回転速度がまず途中の第2
目標値に向って変化し、次いで次第に最終的な第1目標
値に変化していくので、スロットルを全開とした際の良
好な加速感を得ることができ、また登り坂においても次
第に加速力が増大し、好ましい運転フィーリングを得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成要素間の関係を示す図、第2図は
無段変速機の動力伝達機構を示す図、第3図は無段変速
機の油圧制御装置を示す図、第4図は無段変速機の変速
制御装置を示す図、第5〜10図は制御ルーチンを示す
図、第11図はDRPMBの車速に対する特性を示す図
、第12図はにDTCの車速に対する特性を示す図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、変速アクチュエータの動作位置に応じて変速比が決
    定される無段変速機の変速制御装置において、 車速信号及びエンジン負荷信号の両方又はいずれか一方
    に基づいて無段変速機の入力回転速度の第1目標値を設
    定する第1目標値設定手段と、車速信号及びエンジン負
    荷信号の両方又はいずれか一方に基づいて無段変速機の
    入力回転速度の第1目標値よりも小さい値である第2目
    標値を設定する第2目標値設定手段と、無段変速機の入
    力回転速度の第2目標値以上の値である第3目標値を設
    定する第3目標値設定手段と、車両が高負荷運転状態で
    あることを判定する高負荷判定手段と、高負荷判定手段
    が高負荷運転状態であると判定しておりかつ無段変速機
    の実際の入力回転速度と第2目標値との偏差が所定値以
    上である場合には第2目標値を選択し、高負荷判定手段
    が高負荷運転状態であると判定しておりかつ無段変速機
    の実際の入力回転速度と第2目標値との偏差が前記所定
    値よりも小さい場合には第3目標値を選択し、これら以
    外の場合には第1目標値を選択する目標値選択手段と、
    目標値選択手段によって選択された目標値と無段変速機
    の実際の入力回転速度との偏差に基づいて変速アクチュ
    エータのフィードバック制御量を決定するフィードバッ
    ク制御手段と、を有することを特徴とする無段変速機の
    変速制御装置。 2、前記第2目標値設定手段は、高負荷判定手段が高負
    荷運転状態となったことを判定したときの車速信号のみ
    に基づいて第2目標値を設定する特許請求の範囲第1項
    記載の無段変速機の変速制御装置。 3、前記第3目標値設定手段は、第2目標値に対して時
    間の経過と共に増大する値を加算したものを第3目標値
    とする特許請求の範囲第1又は2項記載の無段変速機の
    変速制御装置。 4、目標値選択手段は、第3目標値が第1目標値を越え
    たとき第1目標値を選択する特許請求の範囲第1、2又
    は3項記載の無段変速機の変速制御装置。
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