(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段階によるスムーズな変速に加え、手動により複数の変速段の中からシーケンシャルに固定変速比が選べるマニュアルモード機能を備えた無段変速機の変速制御装置において、
マニュアルモードでの変速時であるかどうかを判断するマニュアルモード判断手段と、
マニュアルモード変速時、現時点の変速比と変速操作後の到達変速比との変速比偏差を算出する変速比偏差算出手段と、
算出された変速比偏差の大きさに応じ、定常的な到達変速比から過渡的な目標変速比を算出するのに必要な変速時定数を設定する変速時定数設定手段と、
マニュアル変速操作により第１変速操作が行われ、その後、実変速比が変速後の到達変速比に達する前に第２変速操作が行われる連続変速操作時かどうかを判断する連続変速操作時判断手段と、
連続変速操作時であると判断されたとき、前記変速時定数設定手段により設定された変速時定数に変速速度を遅くする補正を加える変速時定数補正手段と、
を備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記連続変速操作時判断手段を、現時点の変速比と変速操作後の到達変速比との差の絶対値である変速比偏差絶対値が、各１段変速時の変速比偏差よりも大きな値に設定されたしきい値より大であるとき、連続変速操作時であると判断する手段としたことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記変速時定数補正手段を、連続変速操作時判断手段にて算出された変速比偏差絶対値と、その時の変速機出力回転数により算出されるイナーシャ相当変数が大きいほど、変速速度を遅くする可変設定により変速時定数補正を加える手段としたことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動により複数の変速段の中からシーケンシャルに固定変速比が選べるマニュアルモード機能を備えた無段変速機の変速制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マニュアルモード機能を備えた無段変速機の変速制御装置としては、例えば、特開平９−２６４４１５号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この公報には、手動により複数の変速段の中からシーケンシャルに固定変速比が選べるマニュアルモード機能を備えた無段変速機の変速制御装置が記載されている。
【０００４】
また、特開平５−１２６２３９号公報には、無段変速機の変速制御装置において、アクセル急踏みや急足離し等でステップ的に目標値が変化するとき、定常制御目標値から過渡制御目標値を算出し、変速過渡応答特性を改善する変速制御装置が記載されている。
【０００５】
よって、マニュアルモードによる変速操作時、現時点での変速比と変速操作後の定常的な目標変速比との差である変速比偏差に応じた変速時定数を用いて変速制御が行われるものと推定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のマニュアルモードでの変速制御にあっては、マニュアルモードでの変速が連続で操作されると、変速時定数は各１段変速時の変速時定数のままで切り替わることがないため、単位時間当たりの目標変速比の変化量が大きくなってしまう、言い換えると、変速速度が速くなってしまうという問題がある。
【０００７】
すなわち、通常のマニュアルモードでの変速では、図９に示すように、例えば、４→３変速を行うときに、変速比偏差ａに基づき変速時定数が設定され、過渡的な目標変速比が算出される。その後、３→２変速をすると、変速比偏差ｂに基づき変速時定数が設定され、過渡的な目標変速比が算出される。つまり、変速時定数が一定であると、定常的な目標変速比（到達変速比）になるまでの時間ｔは同じになる。
【０００８】
ところが、上記のマニュアルモードでの変速で、４→３変速操作後に、実変速比が３速相当の変速比に到達する前に、３→２変速操作が行われると、図１０に示すように、３→２変速操作をした時点から２速相当の到達変速比までの変速比偏差ｃ（＞ｂ）は大きな偏差となり、この変速比偏差ｃに対し同じ時間ｔで２速に到達するように変速時定数が設定されることになるので、単位時間当たりの変速比変化は大きくなる、言い換えると、変速速度が速くなってしまう。
【０００９】
この結果、変速に伴うイナーシャトルク（慣性トルク）が、クラッチやトルクコンバータ等の各部品に影響を与え、クラッチ滑りが発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、マニュアルモードでの連続変速操作時に変速時定数の補正により変速速度を遅くすることで、変速機の出力回転変化で決まるイナーシャトルクが変速機の各部品に作用することによるクラッチ滑り等の影響を防止する無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明では、無段階によるスムーズな変速に加え、手動により複数の変速段の中からシーケンシャルに固定変速比が選べるマニュアルモード機能を備えた無段変速機の変速制御装置において、
マニュアルモードでの変速時であるかどうかを判断するマニュアルモード判断手段と、
マニュアルモード変速時、現時点の変速比と変速操作後の到達変速比との変速比偏差を算出する変速比偏差算出手段と、
算出された変速比偏差の大きさに応じ、定常的な到達変速比から過渡的な目標変速比を算出するのに必要な変速時定数を設定する変速時定数設定手段と、
マニュアル変速操作により第１変速操作が行われ、その後、実変速比が変速後の到達変速比に達する前に第２変速操作が行われる連続変速操作時かどうかを判断する連続変速操作時判断手段と、
連続変速操作時であると判断されたとき、前記変速時定数設定手段により設定された変速時定数に変速速度を遅くする補正を加える変速時定数補正手段と、
を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のうち請求項２記載の発明では、請求項１記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記連続変速操作時判断手段を、現時点の変速比と変速操作後の到達変速比との差の絶対値である変速比偏差絶対値が、各１段変速時の変速比偏差よりも大きな値に設定されたしきい値より大であるとき、連続変速操作時であると判断する手段としたことを特徴とする。
【００１３】
本発明のうち請求項３記載の発明では、請求項２記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記時定数補正手段を、連続変速操作時判断手段にて算出された変速比偏差絶対値と、その時の変速機出力回転数により算出されるイナーシャ相当変数が大きいほど、変速速度を遅くする可変設定により変速時定数補正を加える手段としたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用および効果】
本発明のうち請求項１記載の発明にあっては、マニュアルモード判断手段において、手動により複数の変速段の中から固定変速比を選ぶマニュアルモードでの変速時であるかどうかが判断され、変速比偏差算出手段において、マニュアルモード変速時、現時点の変速比と変速操作後の到達変速比との変速比偏差が算出され、変速時定数設定手段において、算出された変速比偏差の大きさに応じ、定常的な到達変速比から過渡的な目標変速比を算出するのに必要な変速時定数が設定され、連続変速操作時判断手段において、マニュアル変速操作により第１変速操作が行われ、その後、実変速比が変速後の到達変速比に達する前に第２変速操作が行われる連続変速操作時かどうかが判断され、変速時定数補正手段において、連続変速操作時であると判断されたとき、変速時定数設定手段により設定された変速時定数に変速速度を遅くする補正が加えられる。
【００１５】
すなわち、連続変速操作の有無にかかわらず変速前後での変速比偏差により変速時定数を設定するようにした場合、連続変速操作時には通常の変速操作時に比べて変速比偏差が大きくなり、例えば、同じ変速時間で変速を終了するように変速時定数が設定される場合、通常の変速操作時より連続変速操作時の方が、変速速度が速くなることになる。
【００１６】
これに対し、連続変速操作時判断手段において、連続変速操作時であると判断されたとき、変速時定数補正手段において、変速時定数設定手段により設定された変速時定数に変速速度を遅くする補正が加えられるため、連続変速操作を行っても変速速度が速くなることが抑えられる。
【００１７】
よって、マニュアルモードでの連続変速操作時に変速時定数の補正により変速速度を遅くすることで、変速機の出力回転変化で決まるイナーシャトルクが変速機の各部品に作用することによるクラッチ滑り等の影響を防止することができる。
【００１８】
本発明のうち請求項２記載の発明にあっては、連続変速操作時判断手段において、現時点の変速比と変速操作後の到達変速比との差の絶対値である変速比偏差絶対値が、各１段変速時の変速比偏差よりも大きな値に設定されたしきい値より大であるとき、連続変速操作時であると判断される。
【００１９】
すなわち、連続変速操作では、第１変速操作後、実変速比が変速後の到達変速比に達する前に第２変速操作が行われるため、現時点の変速比と変速操作後の到達変速比との変速比偏差は、各１段変速時の変速比偏差よりも大きな値となる。
【００２０】
よって、変速時定数の設定情報である変速比偏差を判断基準として用いた容易な判断手法でありながら精度良く連続変速操作時を判断することができる。
【００２１】
本発明のうち請求項３記載の発明にあっては、変速時定数補正手段において、連続変速操作時判断手段にて算出された変速比偏差絶対値と、その時の変速機出力回転数により算出されるイナーシャ相当変数が大きいほど、変速速度を遅くする可変設定により変速時定数補正が加えられる。
【００２２】
すなわち、イナーシャトルクは変速機出力回転の変化で決まるので、変速比偏差絶対値と変速機出力回転数（車速）により算出されるイナーシャ相当変数によりイナーシャトルクの大きさを推定することができる。
【００２３】
よって、イナーシャトルクの大きさを推定できる回転数の要素を取り込んで変速時定数の補正を行うことで、連続変速操作時、運転状況や走行状況にかかわらず、変速機の各部品に作用するイナーシャトルクの大きさを一定に保つ最適の変速時定数補正を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明による無段変速機の変速制御装置を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
［無段変速機の伝動ユニット及び変速制御装置の構成について］
図１及び図２は、本発明による無段変速機の変速制御装置を備えるトロイダル型無段変速機を示し、図１はトロイダル型無段変速機の伝動ユニットを示す縦断側面図、図２はトロイダル型無段変速機の変速制御装置を示す図である。
【００２６】
まず、トロイダル型無段変速機の主要部である伝動ユニットを、図１により説明する。この伝動ユニットは、図示しないエンジンからの回転が伝達される入力軸２０を備え、この入力軸２０は、図１に示すように、エンジンから遠い端部を変速機ケース２１内に軸受２２を介して回転自在に支持し、中央部を変速機ケース２１の中間壁２３内に軸受２４及び中空出力軸２５を介して回転自在に支持する。
【００２７】
前記入力軸２０には入力コーンディスク１を支持し、前記中空出力軸２５には出力コーンディスク２を支持し、入出力コーンディスク１，２は、そのトロイド曲面１ａ，２ａが互いに対向するように同軸配置する。
【００２８】
そして、入出力コーンディスク１，２の対向するトロイド曲面１ａ，２ａ間には、入力軸２０を挟んでその両側に配置した一対のパワーローラ３，３を介在させ、これらのパワーローラ３，３を入出力コーンディスク１，２間に挟圧するために、以下の構成を採用する。
【００２９】
すなわち、入力軸２０の軸受２２側端部にローディングナット２６を螺合し、このローディングナット２６により抜け止めして入力軸２０上に回転係合させたカムディスク２７と、入力コーンディスク１のトロイド曲面１ａから遠い端面との間にローディングカム２８を介在させ、このローディングカム２８を介して、入力軸２０からカムディスク２７への回転が入力コーンディスク１に伝達されるようになす。
【００３０】
ここで、入力コーンディスク１の回転は両パワーローラ３，３の回転を介して出力コーンディスク２に伝わり、この伝動中、ローディングカム２８は伝達トルクに比例したスラストを発生して、パワーローラ３，３を入出力コーンディスク１，２間に狭圧し、上記動力伝達を可能にする。
【００３１】
前記出力コーンディスク２は、出力軸２５に楔着し、この出力軸２５上に出力歯車２９を一体回転するように嵌着する。
【００３２】
出力軸２５はさらに、ラジアル兼スラスト軸受３０を介して変速機ケース２１の端蓋３１内に回転自在に支持し、この端蓋３１内には別にラジアル兼スラスト軸受３２を介して入力軸２０を回転自在に支持する。ここで、ラジアル兼スラスト軸受３０，３２は、スペーサ３３を開始て相互に接近しないように突き合わせ、また相互に遠ざかる方向への相対変位不能になるよう、対応する出力歯車２９入力軸２０に対し軸線方向に衝接させる。
【００３３】
上記構成により、ローディングカム２８によって入出力コーンディスク１，２間に作用するスラストは、スペーサ３３を挟むような内力となり、変速機ケース２１に作用することがない。
【００３４】
各パワーローラ３，３は、図２にも示すように、トラニオン４１，４１に回転自在に支持し、このトラニオン４１，４１は、それぞれ上端を球面継手４２によりアッパリンク４３の両端に回転自在及び揺動自在に、また、下端を球面継手４４によりロアリンク４５の両端に回転自在及び揺動自在に連結する。
【００３５】
そして、アッパリンク４３及びロアリンク４５は、中央を球面継手４６，４７により変速機ケース２１に上下方向揺動可能に支持し、両トラニオン４１，４１を相互逆向きにに同期して上下動させ得るようにする。
【００３６】
このように、両トラニオン４１，４１を、相互逆向きに同期して上下動させることによって変速を行う変速制御装置を、図２に基づいて説明する。
【００３７】
各トラニオン４１，４１は、これらを個々に上下方向へストロークさせるためのピストン６，６を設け、両ピストン６，６の両側に、それぞれ上方室５１，５２及び下方室５３，５４を画成する。そして両ピストン６，６を相互逆向きにストローク制御するために、変速制御弁５を設置する。
【００３８】
ここで、変速制御弁５は、スプール型の内弁体５ａと、スリーブ型の外弁体５ｂとを相互に摺動可能に嵌合し、外弁体５ｂを弁ケース５ｃに摺動自在に嵌合して構成する。
【００３９】
上記変速制御弁５は、入力ポート５ｄを圧力源５５に接続し、一方の連絡ポート５ｅをピストン室５１，５４に、また、他方の連絡ポート５ｆをピストン知る５２，５３にそれぞれ接続する。
【００４０】
そして、内弁体５ａを、一方のトラニオン４１の下端に固着したプリセスカム７のカム面に、ベルクランク型の変速レバー８を介して共働させ、外弁体５ｂを変速アクチュエータとしてのステップモータ４に、ラックアンドピニオン型式で駆動係合させる。
【００４１】
変速制御弁５の操作指令は、アクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐ（ステップ位置指令）に応動するステップモータ４が、ラックアンドピニオンを介し外弁体５ｂにストロークとして与えることとする。
【００４２】
この操作指令で、変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から、例えば、図２の位置に変位されて変速制御弁５が開くとき、圧力源５５からの流体圧（ライン圧ＰＬ）が室５２，５３に供給される一方、他の室５１，５４がドレンされ、また、変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から逆方向に変位されて変速制御弁５が開くとき、圧力源５５からの流体圧が室５１，５４に供給される一方、他の室５２，５３がドレンされ、両トラニオン４１，４１が流体圧でピストン６，６を介して図中、対応した上下方向へ相互逆向きに変位されるものとする。
【００４３】
これにより両パワーローラ３，３は、回転軸軸Ｏ１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線Ｏ２と交差する図示位置からオフセット（オフセット量ｙ）されることになり、核オフセットによりパワーローラ３，３は入出力コーンディスク１，２からの首振り分力で、自己の回転軸線Ｏ１と直行する首振り軸線Ｏ３の周りに傾転（傾転角φ）されて無段変速を行うことができる。
【００４４】
このような変速中、一方のトラニオン４１の下端に結合したプリセスカム７は、変速リンク８を介して、トラニオン４１及びパワーローラ３の上述した上下動（オフセット量ｙ）及び傾転角φを変速制御弁５の内弁体５ａに機械的にｘで示すようにフィードバックされる。
【００４５】
そして上記無段変速により、ステップモータ４へのアクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応した変速比指令値が達成される時、上記のプリセスカム７を介した機械的フィ一ドバックが変速制御弁５の内弁体５ａをして、外弁体５ｂに対し相対的に初期の中立位置に復帰させ、同時に、両パワーローラ３，３は、回転軸線Ｏ１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線０２と交差する図示位置に戻ることで、上記変速比指令値の達成状態を維持することができる。
【００４６】
なお、パワーローラ傾転角φを変速比指令値に対応した値にすることが制御の狙いであるから、基本的にプリセスカム７はパワーローラ傾転角φのみをフィードバックすればよいことになるが、ここでパワーローラオフセット量ｙをもフィードバックする理由は、変速制御が振動的になるのを防止ずるダンピング効果を与えて、変速制御のハンチング現象を回避するためである。
【００４７】
ステップモータ４へのアクチュエ一タ駆動位置指令Ａｓｔｅｐは、コントローラ６１によって設定される。
【００４８】
このためにコントローラ６１には図２に示すように、エンジンスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ６２からの信号、車速ＶＳＰを検出する車速センサ６３からの信号、入力コーンディスク１の回転数Ｎｉ（エンジン回転数Ｎｅでもよい）を検出する入力回転センサ６４からの信号、出力コーンディスク２の回転数Ｎｏを検出する出力回転センサ６５からの信号、変速機作動油温ＴＭＰを検出ずる油温センサ６６からの信号、前記油圧源５５からのライン圧ＰＬを検出する（通常は、ライン圧ＰＬをコントローラ６１で制御するからコントローラ６１の内部信号から検知する）ライン圧センサ６７からの信号、工ンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ６８からの信号、インヒビタスイッチ６０からのレンジ情報についての信号、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９からのＵＰ／ＤＯＷＮ情報についての信号、モード選択スイッチ７０からの選択モード信号、工ンジン制御装置３１０からのトルクダウン許可信号、アンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）３２０からのＡＢＳ制御信号、トラクションコントロール装置（ＴＣＳ）３３０からのＴＣＳ制御信号及び定速走行装置３４０からのＡＳＣＤクルーズ信号をそれぞれ入力する。
【００４９】
コントローラ６１は、上記の各種入力情報を基にして以下の演算によってステップモータ４へのアクチュエータ駆動位置指令Ａｓｔｅｐ（変速指令値）を設定するものとする。
【００５０】
［コントローラの構成について］
本実施の形態では、コントローラ６１を図３に示すように構成する。
【００５１】
変速マップ選択部７１は、図２のセンサ６６で検出した油温ＴＭＰや、排気浄化触媒の活性化運転中か否かなど、各種条件に応じて変速マッブを選択する。
【００５２】
到達入力回転数算出部７２は、このようにして選択された変速マップが例えば図４に示すようなものである場合について説明すると、図２のセンサ６２，６３でそれぞれ検出したスロットル開度ＴＶＯ及び車速ＶＳＰから、同図の変速線図に対応した変速マップをもとに、現在の運転状態での定常的な目標入力回転数とすべき到達入力回転数Ｎｉ＊を検索して求める。
【００５３】
到達変速比演算部７３は、到達入力回転数Ｎｉ＊を図２のセンサ６５で検出した変速機出力回転数Ｎｏで除算することによって、到達入力回転数Ｎｉ＊に対応する定常的な目標変速比である到達変速比ｉ＊を求める。
【００５４】
変速時定数算出部７４は、選択レンジ（前進通常走行レンジＤ、前進スポーツ走行レンジＤｓ）、車速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎｅ、アクセルペダル操作速度、トルクダウン制御装置（図示せず）からのトルクダウン量に関する信号及びトルクダウン許可信号、アンチスキッド制御信号、トラクション制御信号、定速走行信号、後に説明する目標変速比Ｒａｔｉｏ０との変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ、などの各種条件に応じて変速制御の第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２を設定するとともに、到達変速比ｉ＊と目標変速比Ｒａｔｉｏ０との偏差Ｅｉｐを算出する。
【００５５】
ここでトロイダル型無段変速機の２次的な遅れ系に対応するために設定される第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２は、到達変速比ｉ＊に対する変速の応答性を設定して変速速度を定めるためのもので、目標変速比算出部７５は、到達変速比ｉ＊を第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２で定めた変速応答をもって実現するための過渡的な時時刻々の目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び中間変速比Ｒａｔｉｏ００をそれぞれ算出し、目標変速比Ｒａｔｉｏ０のみを出力する。
【００５６】
入力トルク算出部７６は、周知の方法によって変速機入力トルクＴｉを求めるものであり、先ずスロットル開度ＴＶＯ及びエンジン回転数Ｎｅからエンジン出力トルクを求め、次いでトルクコンバータの入出力回転数（Ｎｅ，Ｎｉ）比である速度比からトルクコンバータのトルク比ｔを求め、最後にエンジン出力トルクにトルク比ｔを乗じて変速機入力トルクＴｉを算出する。
【００５７】
トルクシフト補償変速比算出部７７は、過渡的な上記目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び当該変速機入力トルクＴｉから、トロイダル型無段変速機に特有なトルクシフト（変速比の不正）をなくすためのトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを算出する。
【００５８】
ここで、トロイダル型無段変速機のトルクシフトを補足説明すると、トロイダル型無段変速機の伝動中には、既に説明したようにしてパワーローラ３，３を入出力コーンディスク１，２間に挟圧することからトラニオン４１の変形が発生し、これによりこのトラニオンの下端におけるプリセスカム７の位置が変化してプリセスカム７及び変速リンク８からなる機械的フィードバック系の系路長変化を惹起し、これによって上記トルクシフトを発生させる。
【００５９】
したがって、トロイダル型無段変速機のトルクシフトは、目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び変速機入力トルクＴｉによって異なり、トルクシフト補償変速比算出部７７は、これらの２次元マップからトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを検索によって求める。
【００６０】
実変速比算出部７８は、変速機入力回転数Ｎｉを図２のセンサ６５で検出した変速機出力回転数Ｎｏで除算することによって、実変速比Ｒａｔｉｏを算出する。変速比偏差算出部７９は、上記目標変速比Ｒａｔｉｏ０から実変速比Ｒａｔｉｏを差し引いて、両者間における変速比偏差ＲｔｏＥＲＲ（＝Ｒａｔｉｏ０−Ｒａｔｉｏ）を求める。
【００６１】
第１フィードバック（ＦＢ）ゲイン算出部８０は、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに応じた周知のＰＩＤ制御（Ｐは比例制御、Ｉは積分制御、Ｄは微分制御）による変速比フィードバック補正量を算出するときに用いられ、それぞれの制御のフィードバックゲインのうち、変速機入力回転数Ｎｉ及び車速ＶＳＰに応じて設定すべき第１の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ１、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ１をそれぞれ求める。
【００６２】
これら第１のフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ１，ｆｂｉＤＡＴＡ１，ｆｂｄＤＡＴＡ１は、変速機入力回転数Ｎｉ及び車速ＶＳＰの２次元マップとして予め定めておき、このマップを基に変速機入力回転数Ｎｉ及び車速ＶＳＰから検素により求めるものとする。
【００６３】
第２フィードバック（ＦＢ）ゲイン算出部８１は、上記ＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量を算出するときに用いるフィードバックゲインのうち、変速機作動油温ＴＭＰ及びライン圧ＰＬに応じて設定すべき第２の比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ２、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ２をそれぞれ求める。
【００６４】
これら第２のフィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ２，ｆｂｉＤＡＴＡ２，ｆｂｄＤＡＴＡ２は、作動油温ＴＭＰ及びライン圧ＰＬの２次元マップとして予め定めておき、このマップを基に作動油温ＴＭＰ及びライン圧ＰＬから検索により求めるものとする。
【００６５】
フィードバックゲイン算出部８３は、上記第１のフィ一ドバックゲイン及び第２のフィードバックゲインを対応するもの同士掛け合わせて、比例制御用フィードバックゲインｆｂｐＤＡＴＡ（＝ｆｂｐＤＡＴＡ１×ｆｂｐＤＡＴＡ２）、積分制御用フィードバックゲインｆｂｉＤＡＴＡ（＝ｆｂｉＤＡＴＡ１×ｆｂｉＤＡＴＡ２）、及び微分制御用フィードバックゲインｆｂｄＤＡＴＡ（＝ｆｂｄＤＡＴＡ１×ｆｂｄＤＡＴＡ２）を求める。
【００６６】
ＰＩＤ制御部８４は、以上のようにして求めたフィードバックゲインを用い、変速比偏差ＲｔｏＥＲＲに応じたＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏを算出するために、
先す比例制御による変速比フィードバック補正量をＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡにより求め、
次いで積分制御による変速比フィードバック補正量を∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡにより求め、
更に微分制御による変速比フィードバック補正量を（ｄ／ｄｔ）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡにより求め、
最後にこれら３者の和値をＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏ（＝ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｐＤＡＴＡ＋∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡ＋（ｄ／ｄｔ）ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｄＤＡＴＡ）とする。
【００６７】
目標変速比補正部８５は、目標変速比Ｒａｔｉｏ０をトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏ及び変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏだけ補正して、補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯ（＝Ｒａｔｉｏ０＋ＴＳｒｔｏ＋ＦＢｒｔｏ）を求める。目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）算出部８６は、上記の補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯを実現するためのステップモータ（アクチュエータ）４の目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰをマップ検索により求める。
【００６８】
ステップモータ駆動位置指令算出部８７は、ステップモータ駆動速度設定部８８が変速機作動油温ＴＭＰなどから設定するステップモータ４の限界駆動速度でも１制御周期中にステップモータ４が上記目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得ないとき、ステップモータ４の上記限界駆動速度で実現可能な実現可能限界位置をステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとなし、ステップモータ４が１制御周期中に上記目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得るときは、当該目標ステッブ数ＤｓｒＳＴＰをそのままステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとなすものとする。
【００６９】
したがって、駆動位置指令Ａｓｔｅｐは常時ステップモータ４の実駆動位置とみなすことができる。
【００７０】
ステップモータ４は、駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応する方向及び位置に変位されてラックアンドピニオンを介し変速制御弁５の外弁体５ｂをストロ一クさせ、トロイダル型無段変速機を既に説明したように所定通りに変速させることができる。
【００７１】
この変速によって駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応した変速比指令値が達成される時、プリセスカム７を介した機械的フィードバックが変速制御弁５の内弁体５ａをして、外分体５ｂに対し相対的に初期の中立位置に復帰させ、同時に、両パワーローラ３，３は、回転軸線０１が入出力コーンディスク１，２の回転軸線０２と交差する図示位置に戻ることで、上記変速比指令値の達成状態を維持することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、ステップモータ追従可能判定部８９を付加して設ける。
【００７３】
このステップモータ追従可能判定部８９は、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能か否かを、以下により判定するものである。
【００７４】
つまり判定部８９は先ず、目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰと、実駆動位置とみなすことができる駆動位置指令Ａｓｔｅｐとの間におけるステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）△ＳＴＰを求める。
【００７５】
そして判定部８９は、ステップモータ駆動速度設定部８８によって既に説明したように設定されたステップモ一夕４の限界駆動速度でもステップモータ４が１制御周期中に解消し得ないステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）の下限値△ＳＴＰＬＩＭよりもステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）△ＳＴＰが小さい時（△ＳＴＰ＜△ＳＴＰＬＩＭ）、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能であると判定し、
逆に△ＳＴＰ≧△ＳＴＰＬＩＭである時、ステップモータ４が目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従不能であると判定する。
【００７６】
判別部８９は、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能であると判定する場合、ＰＩＤ制御部８４で、既に説明した通りのＰＩＤ制御による変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏの演算を継続させる。
【００７７】
このようにして、ステップモータ４が目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従不能であると判定した場合は、積分制御による変速比フィードバック補正量∫ＲｔｏＥＲＲ×ｆｂｉＤＡＴＡを当該判定時における値に保持するようＰＩＤ制御部８４に指令する。
【００７８】
さらに本実施の形態では、ステップモータ駆動位置指令算出部８７において、ステップモータ４の限界駆動速度でも１制御周期中にステップモータ４が目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰに変位し得ないとき、ステップモータ４の限界駆動速度で実現可能な実現可能限界位置をステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐとなすようにし、この駆動位置指令Ａｓｔｅｐをステップモータ４の実駆動位置として判定部８９でのステップモータ追従可能判定に資することにしたから、
このような追従可能判定を行うに際して必要なステップモータ４の実駆動位置を、変速制御装置からステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐで検知することとなり、上記の追従可能判定を、ステップモータ４の実駆動位置の実測に頼ることなく廉価に行うことができる。
【００７９】
また本実施の形態では、ステップモータ追従可能判定部８９において、目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰと、実駆動位置（駆動位置指令）Ａｓｔｅｐとの間におけるステップ数偏差（アクチュエータ駆動位置偏差）△ＳＴＦが、ステップモータ４の限界駆動速度ごとに定めた追従判定基準偏差△ＳＴＰＬＩＭよりも小さい時（△ＳＴＰ＜△ＳＴＰＬＩＭ）、ステップモータ４が補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯに対応した目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従可能であると判定し、逆に△ＳＴＰ≧△ＳＴＰＬＩＭである時、ステップモータ４が目標ステップ数（アクチュエータ目標駆動位置）ＤｓｒＳＴＰに追従不能であると判定するため、
油温ＴＭＰなどで種々に変化するステップモータ４の限界駆動速度に関係なくステップモータ４の追従可能判定を確実に行うことができる。
【００８０】
［変速制御の全体について］
図２のコントローラ６１をマイクロコンピュータで構成する場合、図３について説明した変速制御は図５及び図６のプログラムでこれを実行する。
【００８１】
図５は変速制御の全体を示し、このルーチンは、例えば、１０ｍｓごとに実行される。先ず、ステップ９１において、変速時定数算出部７４（図３）は、車速センサ６３（図２）によって検出された車速ＶＳＰ、エンジン回転センサ６８（図２）によって検出されたエンジン回転数Ｎｅ、入力回転センサ６４（図２）によって検出された変速機入力回転数Ｎｉ、スロットル開度センサ６２（図２）によって検出されたスロットル開度ＴＶＯ、インヒビタスイッチ６０（図２）からのレンジ情報（自動変速（Ｄ）レンジ、スポーツ走行（Ｓ）レンジ等）等を読み込む。
【００８２】
次いで、ステップ９２において、到達入力回転数算出部７２（図３）は、入力回転数Ｎｉを変速機出力回転数Ｎｏによって除算することによって、実変速比Ｒａｔｉｏを算出する。次いで、ステップ９３において、スロットル開度ＴＶＯ及び車速ＶＳＰから図４に図示したような変速マップを基にして到達入力回転数Ｎｉ＊を検索して求める。
【００８３】
次いで、到達変速比設定手段としてのステップ９４において、到達変速比算出部７３（図３）は、この到達入力回転数Ｎｉ＊を変速機出力回転数Ｎｏで除算することによって到達変速比ｉ＊を算出する。次いで、偏差算出手段としてのステップ９５において、変速時定数算出部７４（図３）は、到達変速比ｉ＊から、前回のルーチンで算出した目標変速比Ｒａｔｉｏ０（これは後のステップ９９で算出される。）を減算して偏差Ｅｉｐを算出する。
【００８４】
次いで、ステップ９６において、モード切替、マニュアル変速による有段の変速（以下、「スイッチ変速」という。）があったか否か判定する。具体的には、モード選択スイッチ７０（図２）からの選択モード信号に応じて、パワーモードとスノーモードとの間の切替の有無を検出し、インヒビタスイッチ６０（図２）からマニュアルレンジ信号を検出するとともにＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９（図２）からＵＰ／ＤＯＷＮ情報についての信号を検出したか否か判定する。次いで、モード設定手段としてのステップ９７、ステップ９８及び目標変速比設定手段としてのステップ９９において、変速時定数算出部７４（図３）は、時定数算出モードと、第１及び第２変速時定数Ｔｇ１及びＴｇ２と、目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び中間変速比Ｒａｔｉｏ００とをそれぞれ算出する。
【００８５】
その後、ステップ１００において、トルクシフト補償変速比算出部７７（図３）は、目標変速比Ｒａｔｉｏ０及び変速機入力トルクＴｉに関するマップからトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを算出する。次いで、ステップ１０１において、ＰＩＤ制御部８４（図３）は、ＰＩＤ制御によって変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏを算出する。次いで、ステップ１０２において、目標変速比補正部８５（図３）は、目標変速比Ｒａｔｉｏ０にトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏ及び変速比フィードバック補正量ＦＢｒｔｏ加算して、補正済目標変速比ＤｓｒＲＴＯを算出する。次いで、ステップ１０３において、ステップモータ４（図２）への駆動位置指令Ａｓｔｅｐを算出し、本ルーチンを終了する。
【００８６】
［マニュアルモード時の変速時定数設定処理］
図６は変速制御プログラム中のマニュアルモード時の変速時定数設定処理を示すフローチャートである。この処理は、変速時定数算出部７４（図３）において実行されるものである。
【００８７】
先ず、ステップ１０４では、インヒビタスイッチ６０（図２）からマニュアルレンジ信号が出力されているかどうかにより、手動により６段の変速段の中から固定変速比を選ぶマニュアルモード時かどうかが判断され，ＹＥＳの時にはステップ１０５へ進む（マニュアルモード判断手段に相当）。なお、図示していないがＨ型のシフトゲートのＤレンジからセレクトレバーを左へ倒すとマニュアルモードに切り換わり（インヒビタスイッチ６０が作動）、この状態で、前方（＋側）に動かすとシフトアップ、後方（−側）に動かすとシフトダウンを行い（ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９が作動）、アクセルを踏んだままでシフト操作ができるため、素早く簡単に変速が行える。
【００８８】
ステップ１０５では、マニュアル操作による次の変速段での到達変速比ｉ＊から、前回のルーチンで算出した目標変速比Ｒａｔｉｏ０を減算して偏差Ｅｉｐが算出され、ステップ１０６へ進む（変速比偏差算出手段）。
【００８９】
ここで、到達変速比ｉ＊は、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９からのＵＰ／ＤＯＷＮ情報により次の変速段を求め、車速ＶＳＰと図７に示す変速マップにおいて次の変速段に対応する変速線に基づいて到達入力回転数Ｎｉ＊を検索して求め、この到達入力回転数Ｎｉ＊を変速機出力回転数Ｎｏで除算することによって算出される。また、目標変速比Ｒａｔｉｏ０は、変速前の変速段での到達変速比ｉ＊を、既に設定されている第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２で定めた変速応答をもって実現するように算出される。
【００９０】
ステップ１０６では、ステップ１０５で算出された偏差Ｅｉｐに応じて変速制御での変速速度を決める第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２が設定され、ステップ１０７へ進む（変速時定数設定手段に相当）。
【００９１】
この第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２は、マニュアル操作での１段変速に要する時間ｔが、変速の種類等により決められた一定時間となる変速応答が得られるように偏差Ｅｉｐの大きさに応じて設定される。
【００９２】
ステップ１０７では、偏差絶対値｜Ｅｉｐ｜が、各１段変速時の変速時偏差よりも大きな値であるしきい値Ａ以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ１０８〜ステップ１１０へ進み、ＮＯの場合にはステップ１０６で設定された第１変速時定数Ｔｇ１及び第２変速時定数Ｔｇ２がそのまま変速時定数とされる（連続変速操作時判断手段に相当）。
【００９３】
ステップ１０８では、偏差絶対値｜Ｅｉｐ｜と、その時の変速機の出力回転数Ｎｏ（または車速ＶＳＰ）を掛け合わせて補正係数Ｋ０が求められる。
【００９４】
ステップ１０９では、第１変速時定数Ｔｇ１に補正係数Ｋ０を掛け合わせて第１変速時定数補正値Ｔｇ１’が算出され、第２変速時定数Ｔｇ２に補正係数Ｋ０を掛け合わせて第２変速時定数補正値Ｔｇ２’が算出される。
【００９５】
ステップ１１０では、第１変速時定数補正値Ｔｇ１’が第１変速時定数Ｔｇ１とされ、第２変速時定数補正値Ｔｇ２’が第２変速時定数Ｔｇ２とされる。
【００９６】
ステップ１０８〜ステップ１１０は、請求項３記載の変速時定数補正手段手段に相当する。
【００９７】
よって、例えば、マニュアルモードでの変速で、４→３変速操作（第１変速操作）後に、実変速比が３速相当の変速比に到達する前に、３→２変速操作（第２変速操作）が行われると（図７参照）、図６のフローチャートで、ステップ１０４→ステップ１０５→ステップ１０６→ステップ１０７→ステップ１０８→ステップ１０９→ステップ１１０へ進む流れとなり、第１変速時定数Ｔｇ１に補正係数Ｋ０を掛け合わせた第１変速時定数補正値Ｔｇ１’が第１変速時定数Ｔｇ１とされ、第２変速時定数Ｔｇ２に補正係数Ｋ０を掛け合わせた第２変速時定数補正値Ｔｇ２’が第２変速時定数Ｔｇ２とされるというように、ステップ１０６で求められた変速時定数Ｔｇ１，Ｔｇ２より大きな値に補正、つまり、変速速度を遅くする補正が加えられる。
【００９８】
つまり、図８に示すように、最終のＭ２速へ到達する時間が、従来の場合には、３→２変速操作から時間ｔで変速速度が速かったのに対し、本実施の形態では、３→２変速操作から時間Ｔ（＞ｔ）となり、変速速度が遅くなる。
【００９９】
この結果、マニュアルモードでの連続変速操作時に変速時定数Ｔｇ１，Ｔｇ２の補正により変速速度を遅くすることで、変速機の出力回転変化で決まるイナーシャトルクが変速機の各部品に作用することによるクラッチ滑り等の影響を防止することができる。
【０１００】
また、ステップ１０７での連続変速操作時判断において、現時点の目標変速比Ｒａｔｉｏ０と変速操作後の到達変速比ｉ＊との差の絶対値である偏差絶対値｜Ｅｉｐ｜が、各１段変速時の変速時偏差よりも大きな値であるしきい値Ａより大であるとき、連続変速操作時であると判断するようにしたため、変速時定数Ｔｇ１，Ｔｇ２の設定情報である偏差Ｅｉｐを判断基準として用いた容易な判断手法でありながら精度良く連続変速操作時を判断することができる。
【０１０１】
さらに、ステップ１０８〜ステップ１１０の変速時定数補正処理において、ステップ１０５にて算出された偏差絶対値｜Ｅｉｐ｜と、その時の変速機の出力回転数Ｎｏにより算出されるイナーシャ相当変数の補正係数Ｋ０が大きいほど、変速時定数Ｔｇ１，Ｔｇ２の値を大きくする可変設定により、変速速度を遅くする変速時定数補正を加えるようにしたため、イナーシャトルクの大きさを推定できる出力回転数Ｎｏの要素を取り込んで変速時定数Ｔｇ１，Ｔｇ２の補正を行うことで、連続変速操作時、運転状況や走行状況にかかわらず、変速機の各部品に作用するイナーシャトルクの大きさを一定に保つ最適の変速時定数補正を行うことができる。
【０１０２】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【０１０３】
例えば、上記実施の形態では、本発明による無段変速機の変速制御装置をトロイダル型無段変速機に適用する場合について説明したが、本発明の変速制御装置をＶベルト式無段変速機に適用することもできる。
【０１０４】
また、上記実施の形態では、変速比偏差を現時点での目標変速比と変速後の到達変速比との差により求める例を示したが、現時点での目標変速比に代え、現時点での実変速比としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無段変速機の変速制御装置を備えるトロイダル型無段変速機の縦断側面図である。
【図２】図１のトロイダル型無段変速機をその変速制御システムと共に示す縦断正面図である。
【図３】図２のコントローラが実行する変速制御の機能ブロック線図である。
【図４】無段変速機の変速パターンを例示する変速線図である。
【図５】本発明による無段変速機の変速制御装置の変速制御プログラムの全体を示すフローチャートである。
【図６】変速制御プログラム中のマニュアルモード時の変速時定数設定処理を示すフローチャートである。
【図７】マニュアルモードの時に使用される変速マップを示す図である。
【図８】実施の形態での変速時定数設定手法により４→３→２の連続変速操作を行った時の到達変速比特性と目標変速比特性を示すタイムチャートである。
【図９】４→３変速操作の後、３速の変速比に達した後、３→２の変速操作を行った時の到達変速比特性と目標変速比特性を示すタイムチャートである。
【図１０】従来の変速時定数設定手法により４→３→２の連続変速操作を行った時の到達変速比特性と目標変速比特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  入力コーンディスク
２  出力コーンディスク
３  パワーローラ
４  ステップモータ
５  変速制御弁
６  ピストン
７  プリセスカム
８  変速リンク
２０  入力軸
２８  ローディングカム
４１  トラニオン
４３  アッパリンク
４５  ロアリンク
６０  インヒビタスイッチ
６１  コントローラ
６２  スロットル開度センサ
６３  車速センサ
６４  入力回転センサ
６５  出力回転センサ
６６  油温センサ
６７  ライン圧センサ
６８  エンジン回転センサ
６９  ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ
７０  モード選択スイッチ
７１  変速マップ選択部
７２  到達入力回転数算出部
７３  到達変速比算出部
７４  変速時定数算出部
７５  目標変速比算出部
３１０  エンジン制御スイッチ
３２０  アンチスキッド制御装置
３３０  トラクションコントロール装置
３４０  定速走行装置
【図１】
0003572609.tif 000002
【図２】
0003572609.tif 000003
【図３】
0003572609.tif 000004
【図４】
0003572609.tif 000005
【図５】
0003572609.tif 000006
【図６】
0003572609.tif 000007
【図７】
0003572609.tif 000008
【図８】
0003572609.tif 000009
【図９】
0003572609.tif 000010
【図１０】
0003572609.tif 000011