JPH01275948A - 無段変速機の変速制御方法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両用のベルト式無段変速機において変速比
や回転数による変速速度を制御対象とする変速制御方法
に関し、詳しくは、キックダウン加速時の変速制御に関
する。

【従来の技術】

この種の無段変速機においては、過渡状態の追従性と共
に、オーバシュートやハンチング等を生じないように収
束性も良好に行うように変速制御することが考えられて
いる。このため、例えば目標変速比の目標値と実変速比
の実際値との偏差。 収束性を加味した要素等により操作量を変速速度で求め
て変速速度制御することが提案されている。 そして種々の特別な走行条件、エンジンまたは駆動系等
の状態により、目標値や操作量を更に補正して最適化す
る傾向にある。 そこで従来、上記無段変速機の変速速度制御において加
速時の補正に関しては、例えば特開昭５９−２１２５６
６公報の先行技術がある。ここで、変速３！！度を車速
とスロットル開度め変化の要素により補正し、ドライバ
の意志に合った変速制御を行うことが示されている。 ｒ発明が解決しようとする課題】 ところで、上記先行技術のものにあっては、アクセル操
作の場合のスロットル開度の変化の値を川＋１ 皐＃ているので、変速速度はアクセルの踏込み時にのみ
補正され、アクセル踏込み後スロットル開度の変化が無
くなると補正されなくなる。このため、キックダウン加
速時の実変速比のダウンシフト量が充分に得られないで
加速の伸びに欠けたり、目標変速比に対する実変速比の
収束性に欠ける等の問題がある。 本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、アクセル踏込み後もドライ
バの意志に合うように変速速度を補正して、加速時のフ
ィーリングを向１することができる無段変速機の変速制
御方法を堤供することにある。

【課題を解決するための手トｌ】 上記目的を達成するため、本発明の無段変速機の変速制
御方法は、少なくとも変速比の目標値と実際値の偏差、
および補正係数を用いて変速速度を算出して制御する変
速制御系において、上記補正係数を車速とスロットル開
度の変化のパラメータで設定し、上記スロットル開度変
化の値は、アクセル踏込み時の値と踏込み後の開度変化
の状態に応じて減算した値とで定めるものである。 そして上記スロットル開度変化のアクセル踏込み後の減
算値は、上記スロットル開度変化か大きい程大きい減算
率に定めるとよい。

【作　　　用】

上記方法に基づき、加速時の変速速度は、車速とスロッ
トル開度の変化に基づく補正１系数とにより直接補正さ
れる。そしてアクセル踏込み時は、そのときのスロット
ル開度変化の値を用い、アクセル踏込み後は、スロット
ル開度変化に応じ徐々に減じたスロットル開度変化の値
を用いて連続的に補正される。これにより、アクセル踏
込み後にスロットル戻しが少ない場合はスロットル開度
か網やかに減少するので、変速速度は急激に減少せず充
分にダウンシフトすると共に迅速に収束するようになる
。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す　・る。 第１図において、電磁クラッチにベルト式無段変速臓を
組合わせた駆動系の全体構成について説明する。エンジ
ン１は、電磁扮式等の電磁クラッチ２１前後進切換装置
３を介して無段変速ＩＲ４に連結し、無段変速機４から
１組のりダクションギャ５、出力軸６．ディファレンシ
ャルギヤ７および車軸８を介して駆動輪９に伝動構成さ
れる。 電磁粉式クラッチ２は、エンジンクランク軸１０にドラ
イブメンバ２ａを、入力軸１１にクラッチコイル２Ｃを
具備したドリブンメンバ２ｂを有する。そしてクラッチ
コイル２Ｃに流れるクラッチ電流により両メンバ２ａ、
　２ｂの間のギヤ・るプに電磁粉を銀状に結合して集積
し、これによる結合力でクラッチ接面およびクラッチト
ルクを可変制御する。 前後進切換装置３は、入力軸１１と変速機主軸１２との
間にギヤとハブやスリーブにより同期噛合式に構成され
ており、少なくとも入力軸１１を主軸１２に直結する前
進位置と、人力軸１１の回転を逆転して主軸１２に伝達
する後辺位置とを有する。 無段変速機４は、主軸１２とそれに平行配置された副軸
１３とを有し、主軸１２には油圧シリンダ１４ａを備え
たブーり間隔可変のプライマリプーリ１４が、副軸１３
には同様に油圧シリンダ１５ａを備えたセカンダリプー
リ１５が設けられる。また、両プーリ１４゜１５には駆
動ベルト１６が巻付けられ、両シリンダ１４ａ　、　１
５ａは油圧制御回路１７に回ＦＩ？Ｉ構成される。そし
て両シリンダ１４ａ　、　１５ａには伝達トルクに応じ
たライン圧を供給してプーリ押付力を付与し、プライマ
リ圧により駆動ベルト１６のプーリ１４．１５に対する
巻付は径の比率を変えて無段階に変速制御するように構
成されている。 次いで、電磁粉式クラッチ２と無段変速機４の電子制御
系について説明する。エンジン１のエンジン回転数セン
サ１９．無段変速機４のブライマリブーり回転数センサ
２１．セカンダリプーリ回転数センサ２２．エアコンや
チョークの作動状況を検出するセンサ２３．２４を有す
る。また、操作系のシフトレバ−２５は、前後進切換装
置３に機械的に結合しており、リバース（Ｒ）、ドライ
ブ（Ｄ）、スポーティドライブ（Ｄｓ　）の各レンジを
検出するシフト位置センサ２６を有する。更に、アクセ
ルペダル２７にはアクセル踏込み状態を検出するアクセ
ルスイッチ２８を有し、スロットル弁開にスロットル開
度センサ２９を有する。 そして上記スイ・ソチおよびセンサの種々の信号は、電
子制御ユニッ１−２０に入力し、マイコン等を使用して
ソフト的に処理される。そして電子制御ユニット２０か
ら出力するクラッチ制御信号が電磁クラッチ２に、変速
制御信号およびライン圧制御信号が無段変速機４の油圧
制御回路１７に入力して、各制御動作を行うようになっ
ている。 第２図において、制御ユニット２０の電磁クラッチ制御
系と無段変速制御系について説明する。 先ず、ｔ　ｍクラッチ制御系においては、エンジン回転
数Ｎｅとシフト位置センサ２６のＲ，Ｄ、ＤＳ以外のパ
ーキング（Ｐ）、ニュートラル（Ｎ）レンジの信号が入
力する逆、励磁モード判定部３２を有し、例えばＮｅ　
＜３００ｒｐ１の場合、またはＰ、Ｎレンジの場合に逆
励磁モードと判定し、出力判定部３３により通常とは逆
向きの微少電流を流す。そして電磁クラッチ２の残留磁
気を除いて完全に解放する。また、この逆励磁モード判
定部３２の判定出力信号、アクセルスイッチ２８の踏込
み信号およびセカンダリプーリ回転数センサ２２の回転
（以下車速Ｖとする）信号が入力する通電モード判定部
３４を有し、発進等の走行状態を判別し、この判別信号
が、発進モード電流設定部３５．ドラッグモード電：？
Ｌ設定部３６．直結モード電流設定部３７に入力する。 発進モード電流設定部３５は、通常の発進またはエアコ
ン、チョーク使用の発進の場合において、エンジン回転
数Ｎｅ等との関係で発進特性を各別に設定する。そして
スロットル開度θ、車速■。 Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各走行レンジにより発進特性を補正して
、クラッチ電流を設定する。ドラッグモード電流設定部
３６は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて低車速でアク
セル開放の場合に微少のドラッグ電流を定め、電磁クラ
ッチ２にドラッグトルクを生じてベルト、駆動系のガタ
詰めを行い、発進をスムーズに行う、またこのモードで
は、Ｄレンジのクラッチ解放後の車両停止直前までは零
電流に定め、惰行性を確保する。直結モード電流設定部
３７は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて車速■とスロ
ットル開度θの関係により直結電流を定め、電磁クラッ
チ２を完全係合し、かつ係合状態での節電を行う。これ
らの電流設定部３５．３６．３７の出力信号は、出力判
定部３３に入力し、その指示に従ってクラッチ電流を定
める。 次いで、無段変速制御の変速速度制御系について述べる
と、プライマリプーリ回転数センサ２１゜セカンダリブ
ーり回転数センサ２２のプライマリプーリ回転数Ｎρと
セカンダリプーリ回転数Ｎｓは実変速比算出部４０に入
力し、実変速比ｉ　＝Ｎｐ　／Ｎｓにより実変速比１を
算出する。この実変速比１とスロットル開度センサ２９
のスロットル開度θおよびシフト位置センサ２６のシフ
ト位ｆｉＲ，Ｄ。 Ｄｓは目標プライマリブーり回転数検索部４１に入力し
、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジ毎に変速パターンに基づくＩ
−θのマツプを用いて目標プライマリブーり回転数ＮＰ
Ｄを検索する。目標プライマリブーり回転数ＮＰＤとセ
カンダリブーり回転数Ｎｓは目標変速比算出部４２に入
力し、目標変速比ｉｓが（Ｓ＝　Ｎ　ＰＣ／　Ｎ　ｓに
より算出される。そしてこの目標変速比ｉｓは目標変速
比変化速度算出部４３に入力し、一定時間の目標変速比
ｉｓの変化量により目標変速比変化速度ｄｉｓ／ｄｔを
算出する。そしてこれらの実変速比Ｉ、目標変速比ｉｓ
、目標変速比変化速度ｄ１ｓ／ｄｔと、係靭設定部６０
．４４の１系数に１　　、に２は変速速度算出部４５に
入力し、変速速度ｄｉ／ｄｔを以下により算出する。 ｄｉ／ｄｔ　＝に１　　（１ｓ−ｉ　）　＋に２　　・
ｄｉｓ／ｄｔ上記式において、１ｓ−ｉは目標と実際の
変速比偏差の制御量、ｄｉｓ／ｄｔは制御系の遅れ補正
要素である。 上記変速速度ｄｉ／ｄｔ　、実変速比ｉはデユーティ比
検索部４６に入力する。ここで、操作量のデユーティ比
りが、Ｄ＝ｆ　（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　）の関係で設定さ
れることから、アップシフトとダウンシフトにおいてデ
ユーティ比りがｄｉ／ｄｔ−ｉのマツプを用いて検索さ
れる。そしてこの操作量のデユーティ比りの値は、駆動
部４７を介して油圧制御図＃ｆ１７の変速速度制御用ソ
レノイド弁４８に出力する。 続いて、無段変速制御のライン圧制御系について述べる
。エンジン回転数センサ１９．スロットル開度センサ２
９のエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θが入力する
エンジントルク検索部５０を有し、θ−Ｎｅのトルク特
性マツプからエンジントルクＴを求める。このエンジン
Ｉ・ルクＴと実変速比算出部４０の実変速比ｉの信号は
、目標ライン圧設定部５１に入力し、エンジントルクに
応じた必要ライン圧と実変速比１の積で目標ライン圧Ｐ
Ｌｄを定める。一方、エンジン回転数によりポンプ吐出
圧が変化するのに伴いライン圧最大値が変動することか
ら、この変動状態を検出するためエンジン回転数Ｎｅと
実変速比１が入力する最大ライン圧検索部５２を有し、
Ｎｅ−１のマツプにより最大ライン圧Ｐ　Ｌｎａｘを求
める。目標ライン圧ＰＬｄと最大ライン圧Ｐ　ＬｌａＸ
は減圧ｆｆ１Ｘ出部５３に入力し、最大ライン圧Ｐ　Ｌ
ｎａｘに対する目標ライン圧Ｐ１．ｄの割合でライン圧
ＰＬＲを算出するのであり、これがデユーティ比検索部
５４に入力してライン圧ＰＬＲに応じなデユーティ比り
を定める。そして、このデユーティ信号が駆動部５５を
介してライン圧制御用ソレノイド弁５６に出力するよう
に構成されている。 そこで、上記制御系において加速時の変速速度補正につ
いて述べると、上述の変速速度ｄｉ／ｄｔの式において
係数に１をドライバの加速意志に応じて補正するもので
ある。即ち、スロットル開度θが入力するスロットル開
度変化算出部６１を有し、ドライバの意志に対応したス
ロットル開度変化ｄθ／ｄｔを求める。そしてこのスロ
ットル開度変化ｄθ／ｄｔと、車速■に対応したセカン
ダリプーリ回転数Ｎｓとが係数設定部６０に入力する。 ここで係数に１は、スロットル開度変化ｄθ／ｄｔと車
速■とによりに１・ｆ（ｄθ／ｄｔ、Ｖ）で予め与えら
れ、第３図ｆａ）のような関係になっている。即ち、１
系数に１は、スロ・Ｙトル開度変化ｄθ／（Ｉｔに対し
増大関数であり、車速Ｖに対し減少関数に設定され、こ
れらのスロットル開度変化ｄθ／ｄｔ　、車速■により
ドライバの加速意志と必要性を加味して最適に補正する
ようになっている。 また、アクセル踏込み後の補正制御系として、スロット
ル開度変化ｄθ／ｄｔが入力するスロットル戻し検出部
６２を有し、１　ｄθ／ｄｔ　　ｌと設定値Ａとの比較
により、第３図ｆｂ）のようにスロットル戻しの大小を
検出する。このスロットル戻し検出部６２の出力は減算
率設定部６３に入力し、１　ｄθ／ｄｔｌ≧Ａのスロッ
トル戻しが多く加速意志が減じた場合は大きい減算率Ｒ
ｙを定め、１　ｄθ／ｄｔ　１くＡのスロットル戻しが
少なくて加速意志が増している場合は小さい減算率Ｒｘ
を定める。つまり、スロットル開度変化ｄθ／ｄｔはス
ロットル開度の変化がなくなると、ｄθ／ｄｔ＝　Ｑと
なって、この値を制御に用いると好ましくないので、Ｘ
Ｘ率を設定し、変速制御に用いる。そしてこれらの減算
率ＲｙまたはＲＸとスロットル開度変化ｄθ／ｄｔとは
疑似スロットル開度変化設定部６４に入力し、アクセル
踏込み後のスロットル開度変化をｄθ／ｄ

【・ＲＸ（Ｒ
ｙ）により疑似的に設定して、変速速度ｄｉ／ｄｔの補
正を継続するようになっている。 次いで、このように構成された無段変速機の変速制御方
法の作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力
が、電磁クラッチ２１前後進切換装置３を介して無段変
速機４のプライマリプーリ１４に入力し、駆動ベルト１
６．セカンダリブーＩＪ１５により変速した動力が出力
し、これが駆＠愉９ｆｆ！ｌＩに１云達することで走行
する。 そして上記走行中において、実変速比ｉの値か大きい低
速段においてエンジントルクＴが大きいほど目標ライン
圧が大きく設定され、これに相当するデユーティ信号が
ソレノイド弁５６に入力して制御圧を生成し、その平均
化した圧力でライン圧制御することで、ライン圧Ｐ［を
高くする。そして高速段に移行するにつれて変速比１が
小さくなり、エンジントルクＴも小さくなるに従い同様
に作用することで、ライン圧ＰＬは低下するように制御
されるのであり、こうして常に駆動ベルト１６での伝達
トルクに相当するプーリ押付は力を作用する。 上記ライン圧ＰＬは、常にセカンダリシリンダ１５ａに
供給されており、ソレノイド弁４８の制御圧による図示
しない変速速度制御弁によりプライマリシリンダ１４ａ
に給排油することで、変速速度制御されるのであり、こ
れを以下に説明する。 先ず、ブライマリブーり回転数センサ２１．セカンダリ
プーリ回転数センサ２２およびスロットル開度センサ２
９からの信号Ｎｐ　、　Ｎｓ　、θが読込まれ、制御ユ
ニット２０の実変速比算出部４０で実変速比ｉを求める
。また、目標プライマリプーリ回転数検索部４１では実
変速比１．スロットル開度θにより一旦目標プライマリ
プーリ回転数ＮＰＤがマツプにより検索され、目標変速
比算出部４２でこの目標プライマリブーり回転数ＮＰＤ
に対応した目標変速比ｉｓが算出される。従って、プラ
イマリプーリ回転数一定の領域では、目標変速比ＩＳが
Ｎｓ−θ法により算出したらのと同一の固定値になるが
、プライマリプーリ回転数可変の領域では、目標変速比
ｉｓがＮＳ−θ法により算出したものに比べ、低速段側
にオフセットして設定され、更にその目標変速比ＩＳが
自ら変化する値になるに れらの実変速比ｉ、目標変速比ｉｓおよび目標変速比変
化速度算出部４３のｄ　ｉ　ｓ　／　ｄ　ｔ　、係数設
定部６０、４４の係数に、、に２を用いて変３Ｎ！速度
算出部４５で変速速度ｄｉ／ｄｔを求める。そして、デ
ユーティ比検索部４６で変速速度ｄｉ／ｄｔと実変速比
ｉに基づいてデユーティ比りが検索される。 上記デユーティ信号は、ソレノイド弁４８に入力してパ
ルス状の制御圧を生成し、これにより変速速度制御弁を
給油と排油の２位置で繰返し動作する。ここでデユーテ
ィ比が小さくなると、オフ時間により変速速度制御弁は
給油位置での動作時間が長くなってプライマリシリンダ
１４ａに給油するようになり、こうしてアップシフトす
る。一方、デユーティ比が大きくなると、逆にオン時間
により排油位置での動作時間が長くなってプライマリシ
リンダ１４ａは排油され、これによりダウンシフトする
。そしてこの場合の変速速度ｄｉ／ｄｔはデユーティ比
の変化に対応していることから、目標変速比ｉｓと実変
速比１の偏差が小さい場合は、デユーティ比の変化が小
さくプライマリシリンダ１４ａの流量変化が少ないこと
で変速スピードが遅くなる。一方、目標変速比ｉＳと実
変速比１の偏差が大きくなるに従ってデユーティ比の変
化によりプライマリシリンダ１４ａの流量変化が増して
、変速スピードが速くなる。 こうして、低速段と高速段の変速全域において、変速速
度を変えながらアップシフトまたはダウンシフトして無
段階に変速することになる。 次いで、加速時の変速速度制御の作用を、第４図のフロ
ーチャート図と第５図のタイムチャート図を用いて述べ
る。 先ず、アクセル踏込み時にスロットル開度変化算出部６
１で新たなスロットル開度変化ｄθｎ／ｄｔが算出され
、これをスロットル開度変化ｄθ／ｄｔとして係数設定
部６０に入力する。またこの時の車速Ｖがセカンダリプ
ーリ回転数Ｎｓにより係数設定部６０に入力し、第３図
（ａ）のマツプにより係数に１を設定する。そこで低速
でスロットル開度変化ｄθ／ｄｔが大きい場合は、係数
に１の値か大きく設定され、これによりに１　　（ｉｓ
−ｉ）の項が増大補正されることで変速速度ｄｉ／ｄｔ
の値も大きくなり、このため第５図ｆｃ）の実変速比１
の立上りが大きくなる。 次いでアクセル踏込み後は、第４図のフローチャート図
で新たなスロットル開度変化ｄθｎ／ｄｔの減少により
ステップＳ２からステップＳ３に進む。即ち、スロット
ル戻し検出部６２でスロットル戻し量１　ｄθｎ／ｃｌ
ｔ　ｌの大小が検出され（ステップｓ３）、第５図（ａ
）の実線のようにスロットル戻しが少ない場合は、減算
率設定部６３で第５図（Ｉ］）の実線のように小さい減
算率Ｒｘが設定され、疑似スロットル開度変化設定部６
４でアクセル踏込み後のスロ・ｉトル開度変化としてｄ
θ／ｄｔ−ＲＸが疑似的に設定される（ステップｓ４）
。そこで係数に１の値は、アクセル踏込み後は引続いて
小さい減算率Ｒ×で徐々に減じたスロットル開度変化ｄ
θ／ｄｔに基づいて補正され、このため第５図（Ｃ）の
実線のように実変速Ｉは、急に立上った後に更に立上り
の大きい状もをａ続して目標変速比ｉｓに収束する。 従って、実変速比ｌは充分にダウンシフトして加速性を
発揮し、迅速に収束することになる。 一方、第５図（ａ）の破線のようにスロットル戻しか多
い場合は、大きい減少率Ｒ４１の設定により（ステップ
Ｓ５）、第５図（Ｃ）の破線のように実変速比Ｉは、早
めにアップシフト方向に移行することになる。 なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、減算率をスロットル戻しに応じて細かく定めても良
い。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、加速時の変速
速度補正において、変速比の偏差の係数を変化させるの
で、補正効果が大きい。 アクセル踏込み後らスロットル戻し状態に応じてスロッ
トル開度変化を疑似的に定めて補正を継続するので、加
速性が更に向上する６ スロツトル戻しが小で加速意志が大の場合は、充分ダウ
ンシフトしてその意志に応じることができ、スロットル
戻しが大で加速意志が小の場合は、早めにアップシフト
してその意志に応じることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無段変ｉ！！機の変速制御方法の実施
例を示す全体の構成図、 第２図は制御系のブロック図、 第３図ｆａ）は係数に１のマツプを示す図、（ｂ）はス
ロットル戻し状態と減算率の関１系を示す図、第４図は
作用のフローチャート図、 第５図ｆａ）ないし［Ｃ）は加速状態を示すタイムチャ
ート図である。 ４・・・無段変速機、２０・・・電子制御ユニット、４
５・・・変速速度算出部、６０・・・係数設定部、６１
・・・フロ・ソトル開度変化算出部、６２・・・スロッ
トル戻し検出部、６３・・・減算率設定部、６４・・・
疑似スロットル開度変化算出部 ：３″３二 （−ｂ） 咋５ｔ り喀エ フ５Ｄ 時間　　　　ｔ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも変速比の目標値と実際値の偏差、およ
   び補正係数を用いて変速速度を算出して制御する変速制
   御系において、 上記補正係数を車速とスロットル開度の変化のパラメー
   タで設定し、 上記スロットル開度変化の値は、アクセル踏込み時の値
   と踏込み後の開度変化の状態に応じて減算した値とで定
   めることを特徴とする無段変速機の変速制御方法。
2. （２）上記スロットル開度変化のアクセル踏込み後の減
   算値は、上記スロットル開度変化が大きい程大きい減算
   率に定めることを特徴とする請求項１項記載の無段変速
   機の変速制御方法。