JPH11294573A - 無段変速機を備えた車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両前後振動抑制のための変速速度の制御に
続く変速比を目標値に維持するためのフィードバック制
御への移行を円滑化する。 【解決手段】 変速要求に応じて予め定めた変速速度で
変速し、目標変速比に達する前の所定時点で車両前後振
動抑制のための変速速度に設定し、かつ車両前後振動の
ための変速速度で変速した後、フィードバック制御によ
って目標変速比に設定する無段変速機を備えた車両の制
御装置において、前記フィードバック制御の開始時点に
おける変速速度を予測する手段（ステップ３，６）と、
その予測された変速速度と車両前後振動抑制のための変
速速度を設定する直前の変速速度とに基づいて前記車両
前後振動抑制のための変速速度を算出する手段（ステッ
プ４，７）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、変速比を連続的
に変更することのできる無段変速機を備えた車両の制御
装置に関し、特に変速終了時に発生の予想される車両の
前後振動を抑制する制御をおこなう装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】最近では、車両用の変速機として無段変
速機が採用されるようになってきている。この種の無段
変速機は、ベルトを巻き掛けた入力側のプーリと出力側
のプーリとの溝幅すなわちベルトの巻き掛け半径を変更
することにより、変速比を連続的に変更するように構成
され、あるいはそれぞれトロイダル面を備えた入力側の
ディスクと出力側のディスクとの間に挟み込んだパワー
ローラを傾斜させて、各ディスクに対するパワーローラ
の接触位置の半径を変更することにより、変速比を連続
的に変更するように構成されている。そしてその変速比
は、例えば運転者の出力要求を表しているアクセルペダ
ルの踏み込み角度（アクセル開度）信号や車速を一定車
速に維持するクルーズコントロールからの出力要求信号
と車速となどによって判断される車両の走行状態に基づ
いて制御される。

【０００３】したがって、アクセルペダルを踏み込むな
どのことによる加速要求があると、変速比を増大させる
ように制御される。これは、ベルト式の無段変速機で
は、入力側のプーリにおける溝幅を広くしてベルトの巻
き掛け半径を次第に小さくし、同時に出力側のプーリの
溝幅を狭くしてベルトの巻き掛け半径を増大することに
より実行される。また、その際に最終的に設定される変
速比は、出力増大要求の程度に基づいて決まる原動機の
目標回転数および車速などに基づいて決定される。この
ようないわゆるパワーオン・ダウンシフトの際には、プ
ロペラシャフトなどの動力伝達系統に不可避的な捩りが
生じるうえに、その回転数が所定の割合で増大するの
で、変速比が目標変速比に達した変速終了時に、その捩
りトルクや慣性トルクが原因となって、駆動トルクの突
き上げ（オーバーシュート）および車両の前後振動（シ
ャクリ）が生じることがある。

【０００４】変速終了時の車両前後振動を防止もしくは
抑制するためには、変速に伴う駆動トルクの変化状況を
変速終了直前に変えることが効果的であり、その制御を
おこなう装置の一例が特開平８−１７７９９７号公報に
記載されている。この公報に記載された装置は、変速比
を増大させる変速の終了直前に変速比を一時的に低下さ
せるように構成されている。すなわちこの装置では、変
速比が目標変速比に達する時点およびその目標変速比で
の車両前後振動の半周期などを予測し、その予測結果に
基づいて変速比の補正開始時点を求め、その補正開始時
点において変速比を高車速側に補正して駆動トルクの増
大傾向を変更する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】車両前後振動を抑制す
るための制御は、上述のように変速比を変更し、一時的
に変速速度を変化させることによりおこない、これは、
例えば予め定めた目標変速速度となるように制御値を出
力することにより実行される。また一方、無段変速機を
搭載した車両における変速時以外の通常走行時には、フ
ィードバック制御によって変速比を所定値に維持するの
が通常である。

【０００６】このように車両前後振動の抑制のための変
速速度の制御と変速後の変速比を維持するための制御と
では、制御の形態が相違しているために、その移行時に
制御が不適切となってトルクの変動やそれに起因するシ
ョックあるいは車体の振動が生じる可能性がある。すな
わちフィードバック制御に移行する直前における変速速
度あるいは変速に伴うエンジン回転数は、車体前後振動
の抑制のための制御を受けたものであり、フィードバッ
ク制御開始時には、その制御による影響を受けたデータ
に基づいて変速比のフィードバック制御をおこなうこと
になる。これに対してフィードバック制御が開始される
と同時に、すなわち車両前後振動の抑制制御から変速比
の維持のための制御に移行した時点では、変速速度ある
いは変速に伴うエンジン回転数の制御が解除されるため
に、変速比の維持のためのフィードバックデータが一時
的に急変することがある。そのために、変速比を維持す
るための制御値が一時的に変動し、これが原因となって
駆動トルクが変化してショックとなったり車体振動が生
じたりする可能性があった。

【０００７】この発明は上記の事情を背景にしてなされ
たものであり、変速終期の車両前後振動の抑制制御から
変速比の維持のためのフィードバック制御に円滑に移行
してショックや振動を防止することのできる制御装置を
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載した発明は、変速
要求に応じて予め定めた変速速度で変速し、目標変速比
に達する前の所定時点で車両前後振動抑制のための変速
速度に設定し、かつ車両前後振動のための変速速度で変
速した後、フィードバック制御によって目標変速比に設
定する無段変速機を備えた車両の制御装置において、前
記フィードバック制御の開始時点における変速速度を予
測する手段と、その予測された変速速度と車両前後振動
抑制のための変速速度を設定する直前の変速速度とに基
づいて前記車両前後振動抑制のための変速速度を算出す
る手段とを備えていることを特徴とするものである。

【０００９】したがって請求項１の発明では、フィード
バック制御に移行する時点における慣性トルクに起因す
る出力トルクのオーバーシュートや回転数偏差によるフ
ィードバック制御で新たに設定される変速速度に基づく
慣性トルクが発生しないので、フィードバック制御に円
滑に移行し、制御の乱れやそれに起因するショックもし
くは振動が防止される。

【００１０】また請求項２に記載した発明は、変速要求
に応じて予め定めた変速速度で変速し、目標変速比に達
する前の所定時点で車両前後振動抑制のための変速速度
に設定し、かつ車両前後振動のための変速速度で変速し
た後、フィードバック制御によって目標変速比に設定す
る無段変速機を備えた車両の制御装置において、前記車
両前後振動抑制のための変速速度に設定する期間と前記
フィードバック制御を開始する時点との間で変速速度を
ほぼゼロに制御する手段を備えていることを特徴とする
ものである。

【００１１】したがって請求項２の発明によれば、車両
前後振動の抑制のための変速速度で変速が進行し、その
車両前後振動抑制制御の終了の後、変速比が一定値に維
持され、その後にフィードバック制御が実行されるの
で、フィードバック制御の開始時には車両前後振動など
の回転数の変動が抑制されており、したがってフィード
バック制御に対する外乱要因がなく、円滑にフィードバ
ック制御に移行することができる。

【００１２】さらに請求項３の発明は、変速要求に応じ
て予め定めた変速速度で変速し、目標変速比に達する前
の所定時点で車両前後振動抑制のための変速速度に設定
し、かつ車両前後振動のための変速速度で変速した後、
フィードバック制御によって目標変速比に設定する無段
変速機を備えた車両の制御装置において、少なくとも前
記車両前後振動抑制のための変速速度をフィードフォワ
ード制御による変速速度とフィードバック制御による変
速速度とを加算した変速速度に制御する手段と、そのフ
ィードバック制御による変速速度の上限値を前記所定時
点における車両前後振動抑制のための変速速度より小さ
い値に制限する手段とを備えていることを特徴とするも
のである。

【００１３】したがって請求項３の発明では、変速が進
行して無段変速機への入力回転数が目標回転数に近づく
と、フィードフォワード制御による変速速度分がほぼゼ
ロになり、フィードバック制御による変速速度分のみと
なる。その後に、そのフィードバック制御による変速速
度の上限値が小さいので、制御ゲインが一時的に一定値
に維持され、入力回転数が更に目標回転数に近づくこと
によって変速速度が漸減する。すなわちフィードバック
制御に移行する際に、一時的に変速速度が車両前後振動
抑制制御によらない一定値に維持されるので、慣性トル
クなどによる影響を受けずに円滑にフィードバック制御
に移行することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を具体例に基づい
て説明する。先ずこの発明が対象とする車両の動力伝達
系統の一例を説明すると、図７において、原動機１の出
力軸２が伝動装置３に連結されている。ここで、原動機
１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内
燃機関あるいはモータなどの電動機、さらにはこれら内
燃機関と電動機とを組み合わせた装置など、車両に使用
可能な種々の動力源を含む。以下の説明では、原動機１
としてエンジンを採用した例を説明する。

【００１５】このエンジン１は電気的に制御できるよう
に構成されており、その制御のためのマイクロコンピュ
ータを主体とする電子制御装置（ＥＣＵ）４が設けられ
ている。この制御装置４は、少なくともエンジン１の出
力を制御するように構成されており、その制御のための
データとして出力軸回転数Ｎe とアクセル開度Ａccなど
の出力要求信号とが入力されている。この出力要求信号
は、要は、エンジン１の出力の増大・減少のための信号
であり、運転者が操作するアクセルペダル（図示せず）
の操作量信号Ａcc以外に、電子スロットルバルブを備え
たエンジン１の場合には、その電子スロットルバルブの
開度制御信号や、車速を設定車速に維持するためのクル
ーズコントロールシステム（図示せず）などからの出力
要求信号を含む。

【００１６】また、伝動装置３は、車両が停止している
状態であってもエンジン１を回転させておくことができ
るようにするためのものであり、摩擦板を圧接すること
によりトルクを伝達する一般的なクラッチや流体継手
（フルードカップリング）や流体式のトルクコンバータ
あるいはロックアップクラッチを内蔵したトルクコンバ
ータ、電磁クラッチ、パウダークラッチなど、必要に応
じて種々のものを採用することができる。

【００１７】この伝動装置３が前後進切換機構５に連結
されている。これは、後述する無段変速機６が入力を反
転して出力することができないために設けられている。
この前後進切換機構５は、例えば遊星歯車機構などの３
つの回転要素を備えた機構であり、いずれか１つの回転
要素が変速機３に連結されて入力要素となり、また他の
１つの回転要素が選択的に固定される固定要素となり、
そして残る他の１つの回転要素が出力要素とされてい
る。その固定要素をブレーキ機構などによって固定する
ことにより出力要素が入力要素に対して反対方向に回転
し、またその固定要素の固定を解除するとともにいずれ
か２つの回転要素を一体的に連結することにより、全体
が一体回転し、入力がそのまま出力される。

【００１８】この前後進切換機構５に連結された無段変
速機６について説明すると、この無段変速機６は、要
は、入力軸７と出力軸８との回転数の比率を連続的に変
更するための機構であり、具体的にはベルト式あるいは
トロイダル式などの適宜の形式の無段変速機である。そ
してその変速比を電気的に制御するための電子制御装置
（ＥＣＵ）９が設けられている。この電子制御装置９は
エンジン１のための電子制御装置４とデータ通信可能に
接続されるとともに、変速比の制御のために必要なデー
タが入力されている。

【００１９】そして無段変速機６の出力軸８が最終減速
機（ディファレンシャルギヤ）１０に連結されており、
このディファレンシャルギヤ１０で左右の車輪の差動回
転を許容しつつこれらにトルクを分配するようになって
いる。

【００２０】上記の無段変速機６による変速比は、入力
回転数と出力回転数とを読み込むことによりフィードバ
ック制御（比例積分（ＰＩ）フィードバック制御あるい
は比例微分積分（ＰＩＤ）フィードバック制御）で制御
している。これは、例えばベルト式無段変速機では、目
標変速比に対する実変速比の差に基づいて各プーリの溝
幅を油圧によって制御することにより実行される。これ
に対して、アクセルペダル（図示せず）が踏み込まれる
などの加速要求およびそれに伴う変速要求があると、変
速要求に応じた変速速度で変速が開始され、その後、予
測される変速終了時点に対して、変速終了時に発生が予
想される車両前後振動の１／２周期だけ前の時点に、車
両前後振動抑制のための制御が開始される。具体的に
は、変速速度を半減し、もしくは動力伝達系統の粘性特
性に応じて減少させる。そして無段変速機６に対する入
力回転数すなわちエンジン回転数が目標回転数に達した
後は、変速比がフィードバック制御される。その車両前
後振動抑制のための制御が終了してフィードバック制御
に移行する場合、上記の無段変速機を含む動力伝達系統
を対象としたこの発明による制御装置は、以下のように
制御をおこなう。

【００２１】すなわち図１は請求項１に記載した発明に
よる制御例を説明するためのフローチャートであり、変
速終期における車両前後振動抑制のための変速速度を、
フィードバック制御との関連で決定するように構成され
ている。先ず、ステップ１において急変速速度ΔＮtran
0と車両前後振動抑制制御を開始する時点のエンジン回
転数Ｎe1とを入力する。ここで、急変速とは、アクセル
ペダルが大きく踏み込まれてアクセル開度の変化率が予
め定めた値以上になる変速であり、その際の変速速度Δ
Ｎtran0は、アクセル開度や車速などをパラメータとし
て予めマップの形で設定した値が採用される。また、車
両前後振動抑制制御を開始する時点のエンジン回転数Ｎ
e1は、上記の変速速度ΔＮtran1で変速した場合の変速
終了時点を予測し、かつその時点から車両前後振動の１
／２周期だけ手前の時点として演算して求めることがで
きる。

【００２２】つぎにステップ２では、車両前後振動抑制
制御の終了時におけるエンジン回転数Ｎe2を予測する。
これは、車両前後振動抑制制御を開始した時点のエンジ
ン回転数Ｎe1に、車両前後振動抑制制御を実行したこと
によるエンジン回転数の変化量を加算して求めることが
でき、その演算式の一例は、 Ｎe2＝Ｎe1＋β・ΔＮtran0・ｔs …（１） である。ここで、βは、動力伝達系統の粘性に基づく値
であり、またｔs は車両前後振動抑制制御の実行期間で
ある。これらは、下記の式によって求められる。先ず、
動力伝達系統の慣性モーメントＩ1 と車両重量による慣
性モーメントＩ2 とを、 Ｉ1 ＝((Ｒ・Ｒd )^２)・Ｉ＋Ｒd ^２・Ｉout …（２） Ｉ2 ＝Ｍ・ｒ^２ …（３） で求める。ここで、Ｒは無段変速機６で設定されている
変速比、Ｒd は最終減速機（ディファレンシャルギヤ）
の変速比、Ｉは無段変速機６の入力側の慣性モーメン
ト、Ｉout は無段変速機６の出力側の慣性モーメント、
Ｍは車両重量、ｒはタイヤ半径である。これらに基づい
て角速度ωを ω＝((Ｉ1 ＋Ｉ2 )／(Ｉ1 ・Ｉ2 )×ｋ)^１／２ …（４） によって算出する。ここで、ｋは動力伝達系統の捩りば
ね係数である。そして、この角速度に基づいて前後振動
の周期Ｔ0 を Ｔ0 ＝２・ｐi ／ω …（５） によって算出する。ここでｐi は円周率である。したが
って上記の式のＲに目標変速比Ｒ1 の値を代入すること
により、目標変速比Ｒ1 での前後振動の周期Ｔ1が求ま
る。

【００２３】さらに、粘性減衰係数ηを、動力伝達系統
の粘性減衰ｃに基づいて η＝ｃ／２・((Ｉ1 ＋Ｉ2 )／(Ｉ1 ・Ｉ2 ・ｋ))^１／２ …（６） によって求める。そして車両前後振動の抑制期間ｔs
を、 ｔs ＝ｐi ／((１−η^２)^１／２・ω) …（７） によって求める。

【００２４】上記の（１）式におけるβは、 β＝１−１／(１＋exp(−１×η×π／((１−η^２)
^１／２))) で求められる。なお、粘性を無視できる場合には、粘性
減衰係数ηがゼロになるから、βは１／２である。

【００２５】このようにして予測されたエンジン回転数
Ｎe2と目標エンジン回転数Ｎetとの偏差に基づいてフィ
ードバック制御（ＰＩ制御もしくはＰＩＤ制御）するこ
とになるから、その時点の変速速度ΔＮtran2は、 ΔＮtran2＝Ｐ×（Ｎet−Ｎe2） によって求めることができる（ステップ３）。なお、Ｐ
はフィードバック比例定数である。

【００２６】車両前後振動を抑制するための制御の際の
変速速度は、その制御の直前の変速速度と直後の変速速
度とに基づいて決定することができ、具体的には、車両
前後振動抑制制御のための変速速度ΔＮtran1は、その
前後の変速速度の中間の値に設定される（ステップ
４）。すなわち ΔＮtran1＝β×（ΔＮtran0−ΔＮtran2）＋ΔＮtran2 …（８） 動力伝達系統の粘性を無視できる場合には、βが１／２
になるので、その場合は車両前後振動の抑制制御のため
の変速速度ΔＮtran1は、その前後の変速速度の平均値
となる。

【００２７】このようにして求めた車両前後振動抑制制
御のための変速速度ΔＮtran1は、その制御の終了時の
エンジン回転数ΔＮtran2の予測値に基づくものである
から、不可避的に誤差を含んでいる。したがってより正
確な制御をおこなうために、上記の演算を繰り返すこと
が好ましく、図１に示す例では、上記の予測された車両
前後振動抑制制御のための変速速度ΔＮtran1を使用し
て、演算を二回繰り返す。

【００２８】すなわちステップ５において、車両前後振
動抑制制御の終了時のエンジン回転数Ｎe2の第２回目の
予測をおこなう。これは、上述した車両前後振動抑制の
ための変速速度ΔＮtran1を使用して演算でき、具体的
には、 Ｎe2＝Ｎe1＋ΔＮtran1×ｔs …（９） である。ついで、ステップ６では、この値を使用して車
両前後振動抑制制御終了時の変速速度ΔＮtran2を予測
する。これは、前述したステップ３での演算と同様であ
り、 ΔＮtran2＝Ｐ×（Ｎet−Ｎe2） …（１０） である。

【００２９】さらにステップ７では、この第２回目の予
測による変速速度ΔＮtran2を使用して、車両前後振動
抑制制御のための変速速度ΔＮtran1を演算する。この
第２回目の演算は上記のステップ４と同様におこなうこ
とができ、 ΔＮtran1＝β×（ΔＮtran0−ΔＮtran2）＋ΔＮtran2 …（１１） によって求めることができる。

【００３０】上記の演算によって求められた変速速度で
変速を実行した場合のエンジン回転数Ｎe の変化を図２
のタイムチャートに模式的に示してある。いわゆる急変
速が要求されることにより、その要求に応じた変速速度
ΔＮtran0で変速がおこなわれ、車両前後振動抑制制御
を開始するエンジン回転数Ｎe1に達すると（ｔ1 時
点）、変速速度がΔＮtran1に低下させられる。そして
その変速速度ΔＮtran1での変速をｔs 時間継続し、ｔ2
時点に車両前後振動抑制制御を終了する。そしてその
時点ｔ2 での変速速度をΔＮtran2に設定し、かつエン
ジン回転数Ｎe のフィードバック制御を開始する。

【００３１】この制御の過程において車両前後振動抑制
制御のための変速速度ΔＮtran1が、その制御の前後で
の変速速度の平均値もしくは粘性を考慮した中間値に設
定されるから、初期の変速速度ΔＮtran0で変速を継続
した場合に最終的に解放される慣性トルクの半分程度
が、この車両前後振動抑制制御の際に解放される。そし
てこの車両前後振動抑制制御に続くフィードバック制御
の開始時の変速速度ΔＮtran2が、フィードバック比例
定数に一致するから、ここで残余の慣性トルクのほぼ半
分が解放される。その結果、車両前後振動抑制制御から
フィードバック制御に移行する際に慣性トルクが過剰に
解放されたり、あるいは反対に慣性トルクの解放が不充
分になってその直後に慣性トルクが解放されるなどの事
態が未然に防止される。

【００３２】ここで上記の具体例と請求項１の発明との
関係を説明すると、上記のステップ３，６の機能が、請
求項１における変速速度を予測する手段に相当し、また
ステップ４，７の機能が、請求項１における変速速度を
算出する手段に相当する。

【００３３】上述した車両前後振動抑制制御からフィー
ドバック制御に移行する場合、車両前後振動抑制制御が
終了した時点での慣性トルクがフィードバック制御に影
響しないように制御することにより、これらの制御の間
の移行を円滑にすることができる。そのための他の制御
例をつぎに説明する。

【００３４】図３および図４に示す例は、請求項２に記
載した発明の一例を示しており、ここに示す例は、車両
前後振動抑制制御とフィードバック制御との間に変速速
度がゼロの期間を設定する例である。すなわち図３にお
いて、先ず、急変速期間か否かが判断される（ステップ
１１）。この急変速期間とは、アクセルペダルの操作量
が予め定めた値以上であることにより、前述した変速速
度ΔＮtran0で変速を実行する期間である。そしてこの
期間は、例えば前述したようにその変速速度ΔＮtran0
で変速した場合の変速終了時点から車両前後振動の１／
２周期前の時点までとして設定することができる。変速
の開始直後では初期の変速速度ΔＮtran0で変速が実行
されているので、このステップ１１で肯定判断される。

【００３５】そしてその場合は、フィードバック（ＰＩ
フィードバックあるいはＰＩＤフィードバック）許可フ
ラグＦpiを“０”にセットする（ステップ１２）。な
お、このフィードバック許可フラグＦpiは、“０”にセ
ットされることにより、フィードバック制御の禁止を指
示し、また反対に“１”にセットされることにより、フ
ィードバック制御の許可を指示するフラグである。ま
た、これに続けてディレーカウンタＣdelay をゼロリセ
ットする（ステップ１３）。

【００３６】変速が進行してエンジン回転数Ne が車両
前後振動抑制制御を開始する回転数Ｎe1に達すると、ス
テップ１１で否定判断される。その場合はステップ１４
に進んで車両前後振動抑制制御が実施されているか否か
が判断される。この車両前後振動の抑制制御は変速速度
を低減する制御であり、一例として当初の変速速度ΔＮ
tran0に前述したβを掛けた変速速度ΔＮtran1で変速を
継続する制御である。その継続時間ｔs は、一例として
上記の（７）式によって求めることができる。この車両
前後振動抑制制御をおこなっている場合には、フィード
バック制御はおこなわないので、ステップ１４で否定判
断された場合にはステップ１２に進む。

【００３７】車両前後振動抑制制御が上記の時間ｔs の
間、継続され、その制御が終了した時点にステップ１４
で否定判断される。上記の車両前後振動抑制制御が終了
すると、変速速度がゼロに設定される。すなわちエンジ
ン回転数Ｎe がその時点の回転数Ｎe2に維持される。な
お、この制御は、図示しない制御ルーチンに基づいてお
こなわれる。そしてこれと併せて前記ディレーカウンタ
Ｃdelay の値が予め定めた基準値Ｃtdより小さいか否か
が判断される（ステップ１５）。

【００３８】ディレーカウンタＣdelay は、車両前後振
動抑制制御が終了するまで“０”に設定されるので、ス
テップ１５では最初は肯定判断される。そのためステッ
プ１６でディレーカウンタＣdelay が“１”だけカウン
トアップされる。すなわち図３に示すルーチンは、予め
定めた時間ごとに実行され、ディレーカウンタＣdelay
はその都度、“１”づつカウントアップされる。

【００３９】エンジン回転数Ｎe を一定値に維持する制
御が継続されてディレーカウンタＣdealy のカウント値
が前記基準値Ｃtdに達すると、すなわち変速速度をゼロ
にしてエンジン回転数Ｎe を一定値に維持している時間
が基準時間に達すると、ステップ１５で否定判断され、
フィードバック許可フラグＦpiが“１”にセットされる
（ステップ１７）。その結果、図示しない他の制御ルー
チンに従ってエンジン回転数Ｎe のフィードバック制御
が開始される。

【００４０】この図３に示す制御を実行した場合のエン
ジン回転数Ｎe の変化を図４のタイムチャートに示して
ある。変速開始後、ｔ1 時点までは初期の変速速度ΔＮ
tran0で変速がおこなわれ、エンジン回転数Ｎe がＮe1
に達した時点ｔ2 からは変速速度がΔＮtran1（＝β・
ΔＮtran0）に低下させられて車両前後振動の抑制制御
が実行される。その継続時間が上記の期間ｔs に達した
ｔ2 時点が変速速度がゼロとされ、エンジン回転数Ｎe
が一定値Ｎe2に維持される。その変速速度がゼロの期間
が予め定めた時間ｔd に達したｔ3 時点にフィードバッ
ク制御が開始される。

【００４１】したがってフィードバック制御を開始する
時点では、それ以前の変速制御に伴う慣性トルクや捩り
トルクが解消されているので、車両前後振動抑制制御が
フィードバック制御に対する外乱要因となることがな
い。そのため、図３および図４に示す制御によれば、車
両前後振動の抑制制御からフィードバック制御に円滑に
移行することができ、ショックや振動などによる乗り心
地の悪化を防止することができる。

【００４２】ここで図３，４に示す具体例と請求項２の
発明との関係を説明すると、上記のステップ１５，１
６，１７の機能が、請求項２の発明における変速速度を
ほぼゼロに設定する手段に相当する。

【００４３】つぎに請求項３に記載した発明を図５およ
び図６に示す具体例に基づいて説明する。ここに示す制
御例は、変速に伴う慣性トルクや捩りトルクによって車
両前後振動が生じないようにする変速速度のフードフォ
ワード制御と回転数偏差に基づくフィードバック制御と
によって変速速度を制御する例である。そしてこの場合
も変速要求に応じた変速速度での変速に続けて変速終期
での駆動トルクのオーバーシュートを防止するための変
速速度を低下させる制御（すなわち車両前後振動抑制制
御）を実行し、その後はフィードバック制御による回転
数の制御をおこなう。したがって図５に示すように、車
両前後振動抑制のための変速速度ΔＮtran を先ず設定
する（ステップ２１）。

【００４４】これは、変速当初での変速速度とその変速
速度で変速を実行した場合の変速終了時点から車両前後
振動の１／２周期だけ前の時点に開始される車両前後振
動抑制のための変速速度との両方を含む。これらの変速
速度は、上述した各制御例で述べたものと同様であって
よく、したがって変速開始当初の変速速度はアクセル開
度や車速もしくは目標エンジン回転数などに基づいて予
め定めた変速速度であり、またそれに続く車両前後振動
抑制のための変速速度は、当初の変速速度のほぼ半分も
しくは粘性を考慮した前記のβを当初の変速速度に掛け
て求められる変速速度である。

【００４５】また一方、目標エンジン回転数Ｎetと現在
のエンジン回転数Ｎe との偏差ΔＮe （＝Ｎet−Ｎe ）
と、その累積値ΔＮetotal（＝ΔＮetotal＋ΔＮe ）と
を求める（ステップ２２，２３）。そしてこれらの値に
基づいて変速速度のＰＩフィードバックゲインΔＮpiを ΔＮpi＝Ｋp ×ΔＮe ＋Ｋi ×ΔＮetotal として求める（ステップ２４）。ここで、Ｋp はＰＩフ
ィードバック制御での比例定数であり、Ｋi はＰＩフィ
ードバック制御での積分定数である。

【００４６】このＰＩフィードバックゲインΔＮpiには
上限値ΔＮpimax が設けられている。その値は、少なく
とも、車両前後振動抑制のための変速速度より小さい値
である。ステップ２４で求められたＰＩフィードバック
ゲインΔＮpiがこの上限値ΔＮpimax より大きいか否か
が判断される（ステップ２５）。少なくとも、車両前後
振動の抑制制御が終了するまでは、演算されたＰＩフィ
ードバックゲインΔＮpiが上限値より大きくなり、その
場合はステップ２５で肯定判断されてステップ２６に進
む。すなわちＰＩフィードバックゲインΔＮpiが上限値
ΔＮpimax に設定され（ステップ２６）、また回転数偏
差ΔＮe の累積値すなわち積分項ΔＮetotalがゼロに設
定される（ステップ２７）。このステップ２７で積分項
をゼロに設定しているのは、ＰＩフィードバックゲイン
ΔＮpiを上限値ΔＮpimax に抑制している間の積分項の
増大を防いで、オーバーシュートを回避するためであ
る。

【００４７】そしてステップ２１で設定した変速速度Δ
Ｎtranとステップ２４もしくはステップ２６で求めた変
速速度ΔＮpiとを加算して目標変速速度ΔＮtranf とす
る（ステップ２８）。また、ＰＩフィードバックゲイン
ΔＮpiが上限値ΔＮpimax 以下であることによりステッ
プ２５で否定判断された場合にも、ステップ２８に進ん
で変速速度ΔＮtranと変速速度ΔＮpiとを加算して目標
変速速度ΔＮtranf とする。したがってこの図５に示す
制御で設定される変速速度は、上述した図１もしくは図
３に示す制御での変速速度と比較すると、車両前後振動
抑制制御が終了するまでは、ＰＩフィードバックゲイン
ΔＮpiだけ増量したものとなる。

【００４８】上記の変速速度目標値ΔＮtranf のうち車
両前後振動抑制のための変速速でΔＮtranは、変速開始
当初は変速要求もしくはエンジン出力の増大要求に応じ
たある程度大きい値に設定され、予測された変速終了時
点に対して車両前後振動の１／２周期手前の時点でほぼ
半減された変速速度となり、前述した車両前後振動抑制
制御の期間ｔs が経過することにより、車両前後振動を
抑制するために設定される変速速度すなわちフィードフ
ォーワード制御による変速速度がゼロになる。その時点
では、目標エンジン回転数Ｎetと実際のエンジン回転数
Ｎe との間に偏差ΔＮe が存在するので、その偏差ΔＮ
e に基づくＰＩフィードバック制御が継続される。

【００４９】そのＰＩフィードバック制御によるゲイン
ΔＮpiは、上述したように上限値ΔＮpimax 以下に制限
されるから、車両前後振動抑制期間ｔs が経過した時点
での回転数偏差ΔＮe が大きいことによりＰＩフィード
バックゲインΔＮpiの演算値が、上限値ΔＮpimax を超
えていれば、変速速度ΔＮtranはその上限値ΔＮpimax
に設定される。そして、時間の経過と共に回転数偏差Δ
Ｎe が減少することによりＰＩフィードバックゲインΔ
Ｎpiが減少する。またエンジン回転数Ｎe は目標回転数
Ｎetに設定される。

【００５０】このように上述した制御によれば、フィー
ドフォーワード制御による変速速度の制御が終了した直
後にフィードバックゲインを一定値に制限したＰＩフィ
ードバック制御が実行される。そしてその制限されたＰ
ＩフィードバックゲインΔＮpimax はフィードフォーワ
ード制御を実行している間においても制御量に含まれて
いる。そのため、フィードフォーワード制御による変速
速度の制御が終了した後のフィードバック制御への移行
を円滑におこなうことができる。その結果、変速終了時
における駆動トルクのオーバーシュートは勿論のこと、
制御の乱れによるトルク変動やそれに起因するショック
もしくは振動を効果的に防止することができる。

【００５１】上述した図５に示す制御をおこなった場合
のタイムチャートを図６に示してある。アクセルペダル
が踏み込まれるなどのことによって変速要求が発生する
と、そのアクセル開度やその時点の車速などに基づいて
変速速度ΔＮtranが設定される。また同時にその時点の
回転数偏差ΔＮe に基づくＰＩフィードバックゲインΔ
Ｎpiが演算される。その演算値は、回転数偏差ΔＮe が
大きいことによりかなり大きい値となるが、上限値ΔＮ
pimax が設定されていることによりその上限値ΔＮpima
x に設定される。これらの変速速度ΔＮtran，ΔＮpima
x を加算した制御量ΔＮtranfで変速速度が制御され
る。この制御が、予測される変速終了時点に対して予測
される車両前後振動周期の１／２だけ手前の時点ｔ1 ま
で継続される。

【００５２】その後、変速要求に基づくフィードフォー
ワード制御での変速速度ΔＮtranをほぼ半減した変速速
度、もしくは当初の変速速度に前述したβを掛けた値の
変速速度と、ＰＩフィードバックゲインの上限値ΔＮpi
max とを加算した変速速度での制御が、いわゆる車両前
後振動抑制期間ｔs の間、継続される。その時点ｔ2で
フィードフォーワード制御による変速速度ΔＮtranがゼ
ロになるが、回転数偏差ΔＮe があることによるＰＩフ
ィードバック制御での変速速度ΔＮpimax が所定期間継
続する。これは、回転数偏差ΔＮe に基づいて求められ
るＰＩフィードバックゲインΔＮpiが上限値ΔＮpimax
を下回る時点ｔ3 まで継続される。その後は、回転数偏
差ΔＮe の低下に伴って変速速度ΔＮtranf が漸減し、
最終的には、エンジン回転数Ｎe が目標値Ｎetに一致
し、変速速度がゼロになる。すなわちこの制御において
も、フィードフォーワード制御による変速速度の制御が
終了した後に、変速速度をそれ以前よりも低下させた一
定値に維持することになり、その結果、変速速度のフィ
ードバック制御に円滑に移行することができる。

【００５３】ここで図５，６に示す具体例と請求項３の
発明との関係を説明すると、上記のステップ２８の機能
が、請求項３の発明における変速速度を加算された値に
設定する手段に相当し、またステップ２６がフィードバ
ック制御による制御量を上限値に抑制する手段に相当す
る。

【００５４】なお、上述した具体例は、変速速度のフィ
ードバック制御としてＰＩフィードバック制御を採用し
た例であるが、この発明は、変速速度のフィードバック
制御としてＰＩＤフィードバック制御など、必要に応じ
て種々の態様のものを採用することができるのであり、
上記の具体例に限定されない。また変速速度の制御は、
ベルト式の無段変速機であれば、油圧を制御して各プー
リの溝幅を目的の速度で変化させればよく、トロイダル
式の無段変速機ではパワーローラの傾斜速度を制御すれ
ばよい。

【００５５】また、請求項２の発明において、フィード
バック制御を開始する前に変速速度をほぼゼロに維持す
るのは、それ以前の変速に伴う慣性トルクや捩りトルク
を解放することにより、フィードバック制御開始時に制
御の乱れが生じないようにするためであるから、フィー
ドバック制御の直前の変速速度は、完全にゼロでなくて
もよく、フィードバック制御に特別な影響が生じない範
囲の僅かな変速速度であってもよい。

【００５６】さらに請求項３の発明において、フィード
はバックゲインの上限値は、要は、その直前の車両前後
振動抑制のための変速速度より小さい値であればよく、
一例として、その直前の変速速度の１／２の変速速度、
もしくはその直前の変速速度の１／２を中心にした所定
の範囲の値とすることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、車両前後振動を抑制するために設定する変速速
度を、それに続くフィードバック制御開始時の変速速度
に基づいて予測し、その予測結果によって車両前後振動
の抑制制御をおこなうから、車両前後振動の抑制制御か
らフィードバック制御に円滑に移行でき、その結果、シ
ョックや振動などを未然に防止することができる。

【００５８】また請求項２の発明によれば、目標変速比
を維持するフィードバック制御を開始する直前に変速速
度がほぼゼロの期間を設定するので、それまでの間に生
じていた慣性トルクや捩りトルクなどの変速に伴うトル
クが解放され、これがフィードバック制御に影響しなく
なる。そのため、フィードバック制御への移行が円滑に
なり、ショックや振動を未然に防止することができる。

【００５９】さらに請求項３の発明によれば、変速比を
目標変速比とするフィードバックを変速開始当初から実
行するとともに、その制御量の上限値を小さく設定して
おくので、フィードフォーワード制御による変速速度の
制御が終了した時点で、変速速度を比較的小さい値に維
持する期間が生じ、その後に実質的に回転数偏差に基づ
く変速速度の制御がおこなわれるので、フィードバック
制御に対するそれ以前の変速速度の制御の影響が解消も
しくは軽減され、フィードバック制御に移行する際のシ
ョックや振動などを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１の発明による制御例を説明するため
のフローチャートである。

【図２】 請求項１の発明による制御を実行した場合の
タイムチャートである。

【図３】 請求項２の発明による制御例を説明するため
のフローチャートである。

【図４】 請求項２の発明による制御を実行した場合の
タイムチャートである。

【図５】 請求項３の発明による制御例を説明するため
のフローチャートである。

【図６】 請求項３の発明による制御を実行した場合の
タイムチャートである。

【図７】 この発明で対象とすることのできる動力伝達
系統の一例を模式的に示すブロック図である。

【符号の説明】

１…原動機、 ４，９…電子制御装置、 ６…無段変速
機。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速要求に応じて予め定めた変速速度で
   変速し、目標変速比に達する前の所定時点で車両前後振
   動抑制のための変速速度に設定し、かつ車両前後振動の
   ための変速速度で変速した後、フィードバック制御によ
   って目標変速比に設定する無段変速機を備えた車両の制
   御装置において、 前記フィードバック制御の開始時点における変速速度を
   予測する手段と、 その予測された変速速度と車両前後振動抑制のための変
   速速度を設定する直前の変速速度とに基づいて前記車両
   前後振動抑制のための変速速度を算出する手段とを備え
   ていることを特徴とする無段変速機を備えた車両の制御
   装置。
2. 【請求項２】 変速要求に応じて予め定めた変速速度で
   変速し、目標変速比に達する前の所定時点で車両前後振
   動抑制のための変速速度に設定し、かつ車両前後振動の
   ための変速速度で変速した後、フィードバック制御によ
   って目標変速比に設定する無段変速機を備えた車両の制
   御装置において、 前記車両前後振動抑制のための変速速度に設定する期間
   と前記フィードバック制御を開始する時点との間で変速
   速度をほぼゼロに制御する手段を備えていることを特徴
   とする無段変速機を備えた車両の制御装置。
3. 【請求項３】 変速要求に応じて予め定めた変速速度で
   変速し、目標変速比に達する前の所定時点で車両前後振
   動抑制のための変速速度に設定し、かつ車両前後振動の
   ための変速速度で変速した後、フィードバック制御によ
   って目標変速比に設定する無段変速機を備えた車両の制
   御装置において、 少なくとも前記車両前後振動抑制のための変速速度をフ
   ィードフォワード制御による変速速度とフィードバック
   制御による変速速度とを加算した変速速度に制御する手
   段と、 そのフィードバック制御による変速速度の上限値を前記
   所定時点における車両前後振動抑制のための変速速度よ
   り小さい値に制限する手段とを備えていることを特徴と
   する無段変速機を備えた車両の制御装置。