(57)【要約】【課題】  目標変速比と実変速比との間に定常偏差が発生しても、その実変速比を目標変速比に迅速かつ精度良く追従させて変速性能を向上でき、さらに目標変速比が変更された場合にも迅速に対応できる無段変速機の制御装置及び変速制御方法を提供する。【解決手段】  本発明の無段変速機の制御装置においては、ＰＩＤ制御による変速制御処理において、実変速比と目標変速比との間に定常偏差が発生した場合に、プライマリ油量制御装置による制御量を固定し、ライン圧制御装置によりライン圧を高めるように制御する。このため、定常偏差が解消されて通常のプライマリ油量制御に復帰したときに、プライマリプーリへ供給する油量の制御に定常偏差発生時の不要な制御量が残ることなく、スムーズに通常の制御に移行することができる。また、元圧となるライン圧が直接制御されるため、プライマリプーリへ供給する油量制御への応答性がよい。【選択図】  図４
2006200548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧源から供給される油量を制御する供給油量制御手段と、
前記供給油量制御手段によって制御された油量を調整してプライマリプーリへ供給する油量を制御するプライマリ油量制御手段と、
前記供給油量制御手段によって制御された油量を調整してセカンダリプーリへ供給する油量を制御するセカンダリ油量制御手段と、
実変速比が目標変速比に近づくように、前記プライマリ油量制御手段をフィードバック制御する変速制御手段と、
を備え、
前記変速制御手段は、前記実変速比と前記目標変速比との間に定常偏差が発生した場合には、前記供給油量制御手段を制御して前記実変速比を前記目標変速比に近づけるようにすることを特徴とする無段変速機の制御装置。
【請求項２】
前記セカンダリ油量制御手段は、前記変速制御手段による前記供給油量制御手段の制御に対応して前記セカンダリプーリへ供給する油量を制御することによってベルト挟圧力を制御することを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項３】
前記変速制御手段は、前記実変速比と前記目標変速比との偏差が第１の設定値以上かつ第２の設定値未満である状態が、所定時間経過した時点で、前記定常偏差が発生したと判断することを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項４】
前記変速制御手段は、前記定常偏差が発生した場合に、前記プライマリ油量制御手段による制御量を所定値に固定することを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項５】
前記変速制御手段は、前記定常偏差が発生した場合に、前記プライマリ油量制御手段による制御量を前記供給油量制御手段を制御する以前の制御量に固定することを特徴とする請求項４記載の無段変速機の制御装置。
【請求項６】
前記変速制御手段は、前記定常偏差が発生した場合に、前記プライマリ油量制御手段による制御量を、油温に応じた制御量に固定することを特徴とする請求項４記載の無段変速機の制御装置。
【請求項７】
前記変速制御手段は、前記定常偏差が発生したときには、前記供給油量制御手段をフィードバック制御することを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項８】
前記変速制御手段は、前記定常偏差が発生したときには、前記実変速比と前記目標変速比との偏差から、前記プライマリプーリに注入すべき注入油量に対して必要な供給油量を物理モデルにて演算し、その演算結果に基づいて前記供給油量制御手段を制御することを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項９】
前記物理モデルは、推定した現在の前記プライマリプーリの油量から前記注入油量を算出することを特徴とする請求項８記載の無段変速機の制御装置。
【請求項１０】
前記変速制御手段は、前記定常偏差が発生した場合に行う前記供給油量制御手段による制御を、前記実変速比と前記目標変速比との偏差が前記定常偏差よりも大きくなった場合に終了させることを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項１１】
前記変速制御手段は、前記定常偏差が発生した場合に行う前記供給油量制御手段による制御を、車両の運転状態が過渡状態になったことを検出すると終了させることを特徴とす
る請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項１２】
前記変速制御手段は、前記定常偏差が発生した場合に行う前記供給油量制御手段による制御を、制御する供給油量が所定油量より低くなる場合には終了させることを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機の制御装置に関し、特に、通常時において目標変速比と実変速比との偏差を用いたフィードバック制御を行うベルト式無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の自動変速機には、ロバスト性に優れる等の理由から無段変速機（Continuously Variable Transmission：「ＣＶＴ」とも呼ばれる）が広く採用されている。その一つであるベルト式の無段変速機においては、エンジン側に設けられた駆動側のプーリ（以下「プライマリプーリ」という）と、車輪側に設けられた従動側のプーリ（以下「セカンダリプーリ」という）との間にＶベルトが掛け渡されている。これらプライマリプーリ及びセカンダリプーリのそれぞれの溝幅は、例えば油圧制御により変更可能となっている。そして、プライマリプーリの溝幅を制御してＶベルトの掛径を変化させ、セカンダリプーリの挟圧力を保持しつつその溝幅をこれに対応させて変化させることで、変速比を連続的に変更している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような無段変速機では、プライマリプーリの油圧（以下「プライマリ圧」という）は、通常、プライマリプーリに設けられたチャンバに作動油を給排し、そのチャンバ内の油量を制御することで行われている。プライマリプーリには、作動油の給排量を調整するための油圧バルブが設けられており、油圧アクチュエータによりこれを駆動する。その油圧バルブには通常、ライン圧が入力される。
【０００４】
このライン圧は、油圧バルブを介してプライマリプーリに油圧を供給するための元圧であるが、通常はエンジントルクに応じた圧力に調整される。古くはスロットル弁の開度に応じてこのライン圧を機械的に調整する機構が設けられたりしていたが、近年では、油圧をより最適に制御するために、ライン圧を調圧する専用の油圧アクチュエータが設けられ、電子制御装置にてそのライン圧制御が行われている。
【０００５】
一方、セカンダリプーリには、Ｖベルトとの間の滑りを防止するための挟圧力を保持するために、そのチャンバに作動油が供給される。従来においては、このセカンダリプーリの油圧（以下「セカンダリ圧」という）とライン圧とが連動して制御されるシステムが多くみられたが、近年、このセカンダリ圧とライン圧とを独立して制御可能なシステムが増加している。これは、ライン圧とセカンダリ圧とを独立して制御し、不要な圧力の発生を避けて作動油の供給効率を良くすることで、燃費の向上を図るものである。
【特許文献１】特開２００３−３４３７０５号公報（図１，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような無段変速機の変速制御は、一般に、目標とする変速比（目標変速比）と現在の変速比（実変速比）とを用いたフィードバック制御が行われる。具体的には、その偏差を比例・積分・微分処理し、その実変速比を目標変速比に安定に近づけるＰＩＤ制御が行われることが多い。つまり、制御量を目標変速比と実変速比との差に比例した大きさとすることにより実変速比を目標変速比に徐々に近づけるための比例制御、比例制御のみでは解消できない定常偏差を詰めるための積分制御、及び時定数を小さくして実変速比を目標変速比に素早く近づけるための微分制御が行われる。なお、実際には、微分制御まで行わないＰＩ制御が行われることも多い。
【０００７】
しかし、定常偏差をなくすために行った積分制御の積分項が残ると、何らかの要因で目
標変速比が急変した場合にその積分値の影響が後々まで残り、実変速比がなかなか新たな目標変速比に収束しなくなるという別の問題が発生する。例えば、目標変速比が下がっても、この積分項の影響により実変速比がなかなか下がらず、その結果、変速が遅れたり、変速制御にハンチングが発生したりする等の問題が発生する。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、目標変速比と実変速比との間に定常偏差が発生しても、その実変速比を目標変速比に迅速かつ精度良く追従させて変速性能を向上でき、さらに目標変速比が変更された場合にも迅速に対応できる無段変速機の制御装置及び変速制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では上記問題を解決するために、油圧源から供給される油量を制御する供給油量制御手段と、前記供給油量制御手段によって制御された油量を調整してプライマリプーリへ供給する油量を制御するプライマリ油量制御手段と、前記供給油量制御手段によって制御された油量を調整してセカンダリプーリへ供給する油量を制御するセカンダリ油量制御手段と、実変速比が目標変速比に近づくように、前記プライマリ油量制御手段をフィードバック制御する変速制御手段と、を備え、前記変速制御手段は、前記実変速比と前記目標変速比との間に定常偏差が発生した場合には、前記供給油量制御手段を制御して前記実変速比を前記目標変速比に近づけるようにすることを特徴とする無段変速機の制御装置が提供される。
【００１０】
このような無段変速機の制御装置においては、実変速比と目標変速比との間に定常偏差が発生した場合には、供給油量制御手段が積極的に制御されて実変速比が目標変速比に近づけられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の無段変速機の制御装置によれば、定常偏差が発生した場合に供給油量制御手段が積極的に制御されるため、その定常偏差が解消されて通常の制御に復帰したときに、プライマリプーリへ供給する油量の制御に定常偏差発生時の不要な制御量が残ることが少なく、スムーズに通常の制御に移行することができる。このため、目標変速比が変更された場合にも迅速に対応することができる。
【００１２】
また、油圧源から供給される油量が直接制御されるため、プライマリプーリへ供給する油量制御への応答性がよく、定常偏差を速やかに詰めることができ、実変速比を目標変速比に迅速かつ精度良く追従させて変速性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
本実施の形態は、本発明の無段変速機の制御装置を車両制御システムに適用したものである。図１は、本実施の形態に係る無段変速機の制御装置を含む車両制御システムの構成を表すシステム構成図である。
【００１４】
この車両制御システムは、車両の駆動源であるエンジン１１と駆動輪１２との間にベルト式の無段変速機１が設置され、各制御対象が、それぞれ電子制御装置（Electronic Control Unit：以下「ＥＣＵ」という）により制御される。すなわち、エンジン用のＥＣＵ（以下「エンジンＥＣＵ」という）１３によりエンジン制御が行われ、無段変速機用のＥＣＵ（以下「ＣＶＴＥＣＵ」という）１４により後述する変速制御が行われる。エンジン１１の出力軸には、オイルポンプ１５、トルクコンバータ１６、前後進切換装置１７、無段変速機１、及びリダクションギヤ１８が順次接続され、リダクションギヤ１８の出力が
ディファレンシャル１９を介して左右の駆動輪１２に伝達される。
【００１５】
エンジンＥＣＵ１３及びＣＶＴＥＣＵ１４は、それぞれマイクロコンピュータからなる演算部を中心に構成された独立した電子制御ユニットである。各ＥＣＵは、各種演算処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)、各種の制御演算プログラムやデータを格納したＲＯＭ(Read Only Memory)、演算過程の数値やフラグが所定領域に格納されるＲＡＭ(Random Access Memory)、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog/Digital)コンバータ、各種デジタル信号が入出力される入出力インタフェース、演算過程で使用される計時用のタイマ、及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインなどを備えている。また、各ＥＣＵには、通信ラインＬを介して互いに通信処理を行うための通信制御部が内蔵されており、互いにデータを送受信できるようにされている。
【００１６】
エンジンＥＣＵ１３には、エンジン１１の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むととともに、エンジン１１に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力する信号入出力部が内蔵されている。すなわち、このエンジンＥＣＵ１３の信号入出力部には、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ、吸入空気量を検出するエアフローメータ、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、冷却水温を検出する水温センサ、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ、車両駆動軸の回転から車速を検出する車速センサ、イグニッションスイッチなどのセンサ・スイッチ類が接続されるとともに、エンジン１１の気筒毎に設けられたインジェクタ、点火用の高電圧を発生するイグナイタ、燃料タンクから燃料を汲み上げてインジェクタに供給する燃料ポンプ、エンジン１１の吸気管に設けられたスロットルバルブを開閉するためのスロットル駆動モータ、といったエンジン制御のための各種アクチュエータが接続されている。エンジンＥＣＵ１３は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって所定のエンジン制御処理を行う。
【００１７】
ＣＶＴＥＣＵ１４には、無段変速機１の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むとともに、無段変速機１に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力するための信号入出力部が内蔵されている。すなわち、同図にも示されるように、このＣＶＴＥＣＵ１４の信号入出力部には、無段変速機１の入力軸の回転数Ｎinを検出する入力軸回転数センサ、無段変速機１の出力軸の回転数Ｎoutを検出する出力軸回転数センサ、車両駆動軸の回転から車速Ｖを検出する車速センサ、作動油の温度を検出する油温センサ、後述するセカンダリプーリ内の油圧Ｐoutを検出するセカンダリプーリ油圧センサ、運転者のブレーキ操作を検出するストップランプスイッチ、といったセンサ・スイッチ類が接続されるとともに、無段変速機１の変速を制御する変速ソレノイド、無段変速機１のベルトの滑りを抑制するためにそのベルトの挟圧力を制御するセカンダリ圧ソレノイド、変速制御に用いられる油圧の元圧となるライン圧を制御するライン圧制御ソレノイド、トルクコンバータ１６の入・出力軸を締結する後述するロックアップクラッチの締結力を操作するためのロックアップ圧ソレノイド、といった変速制御のための各種アクチュエータが接続されている。ＣＶＴＥＣＵ１４は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって後述する変速制御処理を行う。
【００１８】
トルクコンバータ１６は、エンジン１１の動力を車軸に滑らかに伝えるためのものであり、エンジン１１の出力軸に連結されたポンプインペラ２１、そのトルクコンバータ１６の出力軸に連結されたタービンライナ２２、これらの間に挟まれて内部のオイルの流れを変えるステータ２３、及び所定条件によりポンプインペラ２１とタービンライナ２２とを締結するロックアップクラッチ２４等を備えている。
【００１９】
前後進切換装置１７は、プラネタリギヤからなり、トルクコンバータ１６の出力軸に連結されたサンギヤ３１、無段変速機１の入力軸に連結されたキャリア３２、ブレーキ３３
に連結されたリングギヤ３４を備えている。
【００２０】
無段変速機１は、駆動側に配置された入力軸に連結されたプライマリプーリ２、従動側に配置された出力軸に連結されたセカンダリプーリ３、及びこれらプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との間に掛け渡されたＶベルト４を備え、入力軸から伝達されたトルクを出力軸へ伝達する。この無段変速機１は、プライマリプーリ２の溝幅を油圧制御により変化させる一方、セカンダリプーリ３のＶベルト４への挟圧力を油圧制御により保持し、各プーリにおけるＶベルト４の掛径をそれぞれ変化させることにより、入力軸と出力軸との回転数の比である変速比を連続的に変化させる。これらプライマリプーリ２及びセカンダリプーリ３の油圧制御は油圧制御装置４０により行われるが、その詳細については後述する。
【００２１】
リダクションギヤ１８は、車軸の回転方向をエンジン１１の出力軸の回転方向に一致させるものである。すなわち、無段変速機１において、その入力軸と出力軸との間で回転方向が反転するが、リダクションギヤ１８は、その反転された出力軸の回転方向をさらに反転させて入力軸の回転方向に合せるものである。
【００２２】
ディファレンシャル１９は、リダクションギヤ１８の出力を左右の駆動輪１２にそれぞれつながるアクセルシャフトに伝達するとともに、車両がカーブを走行するときの左右の駆動輪１２の回転差を吸収し、車両のスムーズな走行を実現させる。
【００２３】
次に、上述した無段変速機の構成及び動作について詳細に説明する。図２は、無段変速機の概略構成を表す説明図である。また、図３は、無段変速機を構成するプライマリ油量制御装置の制御動作を表す説明図である。
【００２４】
図２に示すように、無段変速機１は、上述したプライマリプーリ２、セカンダリプーリ３及びＶベルト４からなる変速機構と、この変速機構の動作を油圧制御する油圧制御装置４０とから構成される。この油圧制御装置４０は、ＣＶＴＥＣＵ１４から出力された制御指令信号に基づいた油圧制御を行う。
【００２５】
プライマリプーリ２は、無段変速機１の入力軸４１と一体に形成された固定輪４２と、固定輪４２に対向配置された可動輪４３とを有する。これら固定輪４２と可動輪４３との間には、Ｖベルト４を挟むテーパ状の溝部が形成されている。また、可動輪４３のＶベルト４と反対側には、可動輪４３との間で容積可変のプライマリチャンバ４４を形成するケース４５が、入力軸４１に一体に形成されている。入力軸４１の内部には、油圧制御装置４０の制御によりプライマリチャンバ４４の作動油を給排するための油路４６が形成されている。そして、このプライマリチャンバ４４の油量を調整することにより、可動輪４３を固定輪４２に近接又は離間する方向に動作させ、Ｖベルト４の掛径を変化させる。
【００２６】
セカンダリプーリ３は、無段変速機１の出力軸５１と一体に形成された固定輪５２と、固定輪５２に対向配置された可動輪５３とを有する。これら固定輪５２と可動輪５３との間には、Ｖベルト４を挟むテーパ状の溝部が形成されている。また、可動輪５３のＶベルト４と反対側には、可動輪５３との間で容積可変のセカンダリチャンバ５４を形成するチャンバ壁５５が、出力軸５１に一体に形成されている。出力軸５１の内部には、油圧制御装置４０の制御によりセカンダリチャンバ５４の作動油を給排するための油路５６が形成されている。そして、セカンダリチャンバ５４の油量を調整することにより、可動輪５３を固定輪５２に近接又は離間する方向に動作させ、Ｖベルト４への挟圧力を保持する。
【００２７】
すなわち、油圧制御装置４０の制御により、プライマリプーリ２及びセカンダリプーリ３におけるＶベルト４の掛径をそれぞれ変化させることにより、入力軸と出力軸との間の
変速比が連続的に変化する。その際、セカンダリプーリ３の挟圧力により、Ｖベルト４が各プーリに対して滑ることを防止又は抑制している。
【００２８】
油圧制御装置４０は、オイルポンプ１５により油圧源から汲み上げられた作動油を用いてライン圧を生成するライン圧制御装置６０と、ライン圧を用いてプライマリプーリ２のプライマリチャンバ４４の油量を制御するプライマリ油量制御装置７０、ライン圧を減圧してセカンダリプーリ３へ供給するセカンダリ圧を生成するセカンダリ圧制御装置８０とを備えている。
【００２９】
ライン圧制御装置６０は、元圧となるライン圧を生成するために動作するライン圧制御バルブ６１と、これを動作制御するライン圧制御ソレノイド６２を備える。ライン圧制御ソレノイド６２は、その出力電圧であるライン圧が、ＣＶＴＥＣＵ１４の指令に基づいて供給される電流値に応じた大きさになるようにライン圧制御バルブ６１を駆動する。
【００３０】
プライマリ油量制御装置７０は、ライン圧制御装置６０にて生成されたライン圧を用いてプライマリプーリ２のプライマリチャンバ４４に流入出する作動油の流量を制御する。プライマリ油量制御装置７０は、その作動油の流量を増加させるように動作するアップ変速バルブ７１及びこれを動作制御するアップ変速ソレノイド７２と、その作動油の流量を減少させるように動作するダウン変速バルブ７３及びこれを動作制御するダウン変速ソレノイド７４とを備える。
【００３１】
アップ変速ソレノイド７２及びダウン変速ソレノイド７４は、それぞれＣＶＴＥＣＵ１４の指令に基づいて通電がオン・オフされるデューティ制御により動作する。アップ変速ソレノイド７２は、そのデューティ比に応じた開口面積が得られるようにアップ変速バルブ７１を駆動し、ライン圧の作動油のプライマリチャンバ４４への給入量を調整する。一方、ダウン変速ソレノイド７４は、ＣＶＴＥＣＵ１４の指令に基づいて供給される電流のデューティ比に応じた開口面積が得られるようにダウン変速バルブ７３を駆動し、プライマリチャンバ４４内からの作動油の排出量を調整する。
【００３２】
すなわち、図３に示すように、変速制御を停止する場合には、アップ変速ソレノイド７２及びダウン変速ソレノイド７４への通電を停止する。シフトダウン変速制御を行う場合は、アップ変速ソレノイド７２への通電を停止した状態で、ダウン変速ソレノイド７４にＣＶＴＥＣＵ１４の指令に基づいたデューティ比で通電を行う。シフトアップ変速制御を行う場合は、ダウン変速ソレノイド７４への通電を停止した状態で、アップ変速ソレノイド７２にＣＶＴＥＣＵ１４の指令に基づいたデューティ比で通電を行う。
【００３３】
図２に戻り、セカンダリ圧制御装置８０は、ライン圧制御装置６０にて生成されたライン圧を減圧するセカンダリ圧制御バルブ８１と、これを動作制御するセカンダリ圧制御ソレノイド８２を備える。セカンダリ圧制御ソレノイド８２は、その出力電圧であるセカンダリ圧が、ＣＶＴＥＣＵ１４の指令に基づいて供給される電流値に応じた大きさになるように、セカンダリ圧制御バルブ８１を駆動する。
【００３４】
次に、無段変速機の変速制御方法について説明する。図４は、ＣＶＴＥＣＵが実行する変速制御処理の一例を表す機能ブロック図である。また、図５は、この変速制御処理に用いられる変速制御バルブ特性を表すマップである。
【００３５】
ＣＶＴＥＣＵ１４が実行する制御出力値（Control Output Value）の演算には、下記式（１）のフィードバック演算式が用いられるが、実際にはデジタル演算処理が行われるため、下記式（１）を離散系に変換した下記式（２）のフィードバック演算式が用いられる。
【００３６】
【数１】
2006200548.tif 000003
【００３７】
【数２】
2006200548.tif 000004
【００３８】
上記式（２）において、右辺第１項が比例項、第２項が積分項、第３項が微分項をそれぞれ表しており、目標値となる変速比である目標変速比γtgtと現在の変速比である実変速比γrealとの偏差に比例した比例制御、定常偏差を詰める積分制御、及び時定数を小さくする微分制御を含むＰＩＤ制御が行われる。
【００３９】
図４に示すように、ＣＶＴＥＣＵ１４では、そのフィードバック制御部１１０にて、上記式（２）に基づき、目標変速比γtgtと実変速比γrealを用いたフィードバック演算処理が行われる一方、定常偏差判定部１２０にて、目標変速比γtgtと実変速比γrealとの間に定常偏差が発生しているか否かが判定される。定常偏差判定部１２０は、目標変速比γtgtと実変速比γrealとの偏差が予め定める第１の設定値以上かつ予め定める第２の設定値未満である状態が、予め定める設定時間経過した時点で、定常偏差が発生したと判断する。これら第１の設定値，第２の設定値及び設定時間については、コントローラの設計の都合等に応じて適宜設定する。また、その設定時間の経過は、ＣＶＴＥＣＵ１４のタイマが計時する。
【００４０】
そして、定常偏差判定部１２０は、定常偏差が発生していないと判定した場合には、フィードバック制御部１１０にて演算された制御出力値を、変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０に出力し、定常偏差が発生していると判定した場合には、その制御出力値をライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部１４０に出力する。
【００４１】
変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０は、上記制御出力値を受け取ると、図５に示すマップを用いて、その制御出力値をアップ変速ソレノイド７２又はダウン変速ソレノイド７４の制御指令値に変換し、これを各変速ソレノイドに出力する。各変速ソレノイドは、この制御指令値に基づいたデューティ比（％）で通電制御され、アップ変速バルブ７１及びダウン変速バルブ７３のそれぞれを駆動する。
【００４２】
一方、ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部１４０は、上記制御出力値を受け取ると、アップ変速ソレノイド７２及びダウン変速ソレノイド７４の現在の制御状態が固定された状態でその制御出力値に必要なライン圧の大きさを演算し、これをライン圧制御ソレノイド６２に出力する。このライン圧の演算は、予め用意した図示しない制御マップに基づいて行われ、ライン圧制御ソレノイド６２は、そのライン圧が得られるようにライン圧制御バルブ６１を駆動する。このとき、アップ変速ソレノイド７２及びダウン変速ソレノイド７４の制御状態は判定時の状態に固定されている。
【００４３】
次に、無段変速機の変速制御の具体的な処理の流れについて説明する。図６は、ＣＶＴＥＣＵが実行する変速制御処理の一例を表すタイミングチャートである。同図においては、横軸が時間の経過を表し、縦軸が、上段から変速比、アップ変速ソレノイドの出力、ダウン変速ソレノイドの出力、ライン圧制御ソレノイドの出力をそれぞれ表している。
【００４４】
まず、通常の変速制御においては、実変速比γrealが目標変速比γtgtに近づくように制御する。同図に示すように、実変速比γrealが目標変速比γtgtよりも高いときには、変速比を下げる（つまりシフトアップする）必要があるため、アップ変速ソレノイド７２の出力を上げるフィードバック制御が実行される。このとき、ライン圧制御ソレノイド６２の出力値は、ほぼ一定に保持されている。
【００４５】
そして、実変速比γrealと目標変速比γtgtとの偏差が、予め設定された定常偏差判定領域に差し掛かると、タイマによる計時が開始される。そして、その偏差がこの定常偏差判定領域にある時間が設定時間Ｔ１を経過すると、定常偏差が発生したと判定され、上述したように、アップ変速バルブ７１の出力が固定され、上記必要なライン圧が得られるようにライン圧制御ソレノイド６２の出力値が制御される。なお、同図においては、比較例として、この制御が行われない場合のライン圧制御ソレノイドの出力値が破線にて示されている。
【００４６】
そして、定常偏差がなくなり、逆に実変速比γrealが目標変速比γtgtよりも小さくなると、このライン圧のフィードバック制御を解除して、通常のフィードバック制御に移行する。すなわち、この場合は変速比を上げる（つまりシフトダウンする）必要があるため、アップ変速ソレノイド７２の出力をゼロにして、ダウン変速ソレノイド７４の出力を上げるフィードバック制御が実行される。このとき、ライン圧制御ソレノイド６２の出力値は、ほぼ一定に保持される。
【００４７】
以上に説明したように、本実施の形態では、ＰＩＤ制御による変速制御処理において、実変速比γrealと目標変速比γtgtとの間に定常偏差が発生した場合に、プライマリ油量制御装置７０による制御量を固定し、ライン圧制御装置６０によりライン圧を高めるように制御することで、実変速比γrealを目標変速比γtgtに近づけるようにしている。
【００４８】
このため、定常偏差が解消されて通常のプライマリ油量制御に復帰したときに、プライマリプーリ２へ供給する油量の制御に定常偏差発生時の不要な制御量が残ることなく、スムーズに通常の制御に移行することができる。したがって、目標変速比γtgtが急に変更されたような場合にも、迅速に対応することができる。
【００４９】
また、元圧となるライン圧が直接制御されるため、プライマリプーリ２へ供給する油量制御への応答性がよく、その定常偏差を速やかに詰めることができ、実変速比γrealを目標変速比γtgtに迅速かつ精度良く追従させて変速性能を向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態において、ＣＶＴＥＣＵ１４が、供給油量制御手段、プライマリ油量制御手段、セカンダリ油量制御手段、及び変速制御手段を含み、特に、フィードバック
制御部１１０及び定常偏差判定部１２０が変速制御手段に該当し、変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０がプライマリ油量制御手段に該当し、ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部１４０が供給油量制御手段に該当する。
【００５１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。尚、本実施の形態は、上述した定常偏差が発生したときにフィードバック制御演算処理を行うフィードバック制御部と、定常偏差が発生していないときにフィードバック制御演算処理を行うフィードバック制御部とが個別に設けられている点が異なる以外は、上記第１の実施の形態の構成と同様である。このため、第１の実施の形態と同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図７は、ＣＶＴＥＣＵが実行する変速制御処理の一例を表す機能ブロック図である。
【００５２】
本実施の形態のＣＶＴＥＣＵ１４は、上述した定常偏差が発生していない通常時のフィードバック演算処理を行う第１フィードバック制御部２１０と、定常偏差が発生しているときのフィードバック演算処理を行う第２フィードバック制御部２２０とを備える。
【００５３】
そして、定常偏差判定部１２０にて、目標変速比γtgtと実変速比γrealとの間に定常偏差が発生しているか否かが判定される。定常偏差判定部１２０は、定常偏差の発生の有無を第１フィードバック制御部２１０及び第２フィードバック制御部２２０に出力する。
【００５４】
定常偏差判定部１２０にて定常偏差なしと判定された場合には、第１フィードバック制御部２１０が、上記式（２）に基づいて制御出力値を演算し、これを変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０に出力する。一方、第２フィードバック制御部２２０は、自身の積分要素を初期化する。
【００５５】
変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０は、上記制御出力値を受け取ると、上述のように図５に示したマップを用いて、その制御出力値をアップ変速ソレノイド７２又はダウン変速ソレノイド７４の制御指令値に変換し、これを各変速ソレノイドに出力する。各変速ソレノイドは、この制御指令値に基づいたデューティ比（％）で通電制御され、アップ変速バルブ７１及びダウン変速バルブ７３のそれぞれを駆動する。
【００５６】
一方、定常偏差判定部１２０にて定常偏差ありと判定された場合には、第２フィードバック制御部２２０が、上記式（２）に基づいて制御出力値を演算し、これをライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部１４０に出力する。一方、第１フィードバック制御部２１０は、自身の積分要素を初期化する。
【００５７】
ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部１４０は、上記制御出力値を受け取ると、アップ変速ソレノイド７２及びダウン変速ソレノイド７４の現在の制御状態が固定された状態でその制御出力値に必要なライン圧の大きさを演算し、これをライン圧制御ソレノイド６２に出力する。このライン圧の演算は、予め用意した図示しない制御マップに基づいて行われ、ライン圧制御ソレノイド６２は、そのライン圧が得られるようにライン圧制御バルブ６１を駆動する。このとき、アップ変速ソレノイド７２及びダウン変速ソレノイド７４の制御状態は判定時の状態に固定されている。
【００５８】
以上に説明したように、本実施の形態においても、ＰＩＤ制御による変速制御処理において、実変速比γrealと目標変速比γtgtとの間に定常偏差が発生した場合に、プライマリ油量制御装置７０による制御量を固定し、ライン圧制御装置６０によりライン圧を高めるように制御することで、実変速比γrealを目標変速比γtgtに近づけるようにしている。このため、プライマリプーリ２へ供給する油量制御への応答性がよく、その定常偏差を
速やかに詰めることができ、実変速比γrealを目標変速比γtgtに迅速かつ精度良く追従させて変速性能を向上させることができる。
【００５９】
また、定常偏差が発生したときにフィードバック演算処理を行うフィードバック制御部と、定常偏差が発生していないときにフィードバック演算処理を行うフィードバック制御部とを個別に構成した。このため、アップ変速ソレノイド７２及びダウン変速ソレノイド７４を制御するための制御要素と、ライン圧制御ソレノイド６２を制御するための制御要素とを独立して設定することができ、より精度の良い変速制御を実現することができる。また、一方のフィードバック制御部が動作しているときに、他方のフィードバック制御部の積分要素をクリアするように構成したため、それぞれ他方から制御が復帰したときに不要な制御量が残ることなく、スムーズに制御に移行することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態において、ＣＶＴＥＣＵ１４が、供給油量制御手段、プライマリ油量制御手段、セカンダリ油量制御手段、及び変速制御手段を含み、特に、第１フィードバック制御部２１０、第２フィードバック制御部２２０及び定常偏差判定部１２０が変速制御手段に該当し、変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０がプライマリ油量制御手段に該当し、ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部１４０が供給油量制御手段に該当する。
【００６１】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。尚、本実施の形態は、上述した定常偏差が発生したときのライン圧制御をフィードバック制御ではなく、所定の物理モデルを用いて行う点が異なる以外は、上記第１の実施の形態の構成と同様である。このため、第１の実施の形態と同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図８は、ＣＶＴＥＣＵが実行する変速制御処理の一例を表す機能ブロック図である。
【００６２】
本実施の形態のＣＶＴＥＣＵ１４は、上述した定常偏差が発生しているときのライン圧の演算処理を行う第１ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部３１０と、定常偏差が発生していない通常時のライン圧の演算処理を行う第２ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部３２０とを備える。
【００６３】
そして、定常偏差判定部１２０にて、目標変速比γtgtと実変速比γrealとの間に定常偏差が発生しているか否かが判定される。この定常偏差判定部１２０は、定常偏差が発生していると判定した場合には、その旨をフィードバック制御部１１０と第１ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部３１０に出力し、定常偏差が発生していないと判定した場合には、その旨を第２ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部３２０に出力する。
【００６４】
そして、定常偏差判定部１２０にて定常偏差ありと判定された場合には、第１ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部３１０が、後に詳述する物理モデルを用いて必要なライン圧の大きさを演算し、これをライン圧制御ソレノイド６２に出力する。ライン圧制御ソレノイド６２は、そのライン圧が得られるようにライン圧制御バルブ６１を駆動する。このとき、フィードバック制御部１１０は、アップ変速ソレノイド７２及びダウン変速ソレノイド７４の現在の制御状態を固定する。
【００６５】
一方、定常偏差判定部１２０にて定常偏差なしと判定された場合には、第２ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部３２０が、上記式（２）に基づいて制御指令値を演算し、これをライン圧制御ソレノイド６２に出力する。ライン圧制御ソレノイド６２は、そのライン圧が得られるようにライン圧制御バルブ６１を駆動する。このとき、フィードバック制御部１１０は、上記式（２）に基づいて制御出力値を演算し、これを変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０に出力する。変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０は、
この制御出力値を受け取ると、図５に示したマップを用いて、その制御出力値をアップ変速ソレノイド７２又はダウン変速ソレノイド７４の制御指令値に変換し、これを各変速ソレノイドに出力する。各変速ソレノイドは、この制御指令値に基づいたデューティ比（％）で通電制御され、アップ変速バルブ７１及びダウン変速バルブ７３のそれぞれを駆動する。
【００６６】
次に、定常偏差発生時のライン圧制御に用いられる上記物理モデルについて説明する。図９は、物理モデルで演算するプライマリ油室流入出油量の算出方法を表す説明図であり、（Ａ）はその算出用のモデルを表し、（Ｂ）はその算出に用いる制御マップを表している。図１０は、各変速ソレノイドのデューティ比と対応する変速バルブの開口面積との関係を表す制御マップである。
【００６７】
この物理モデルでは、下記式（３）により圧力の補正値ΔＰを求め、これに後述する
プライマリ圧Ｐinを加算することにより、制御指令値であるライン圧ＰＬを算出する。
【００６８】
【数３】
2006200548.tif 000005
【００６９】
ここで、プライマリプーリ２のプライマリチャンバ４４に流入出するプライマリ油室流入出油量Ｑinは、図９（Ｂ）に示した制御マップから求める。
同図の横軸は、目標変速比γtgtを表し、縦軸は、プライマリプーリ２の可動輪４３の基準位置からの距離（プーリ位置Ｘ）を表している。この制御マップは、目標変速比γtgtとプーリ位置Ｘとの関係を予め実験等により求めたものをマップ化したものである。このプーリ位置Ｘは、図９（Ａ）の概念図に示すように、プライマリプーリ２にて予め設定した基準位置からの可動輪４３の位置である。
【００７０】
これにより、現在設定している目標変速比γtgtを用いて図９（Ｂ）の制御マップを参照すれば、プーリ位置Ｘが求まる。そして、このプーリ位置Ｘに可動輪４３の断面積（プーリ断面積Ｓ）を乗算することにより、プライマリ油室流入出油量Ｑinが算出されるのである。
【００７１】
また、各変速バルブの開口面積は、図１０の制御マップから求められる。すなわち、各変速ソレノイドのデューティ比から開口面積Ａinが求まる。この場合、アップ変速バルブ７１の開口面積は正の値となり、ダウン変速バルブ７３の開口面積は負の値となる。流量係数Ｃinと作動油の密度であるオイル密度ρには、予め設定又は測定した値が用いられる。さらに、プライマリ圧Ｐinについては、下記式（４）によって推定する。
【００７２】
【数４】
2006200548.tif 000006
【００７３】
ここで、セカンダリ圧Ｐoutは、上述したセカンダリプーリ油圧センサにより検出され、入力軸回転数Ｎinは、入力軸回転数センサにより検出され、出力軸回転数Ｎoutは、上述した出力軸回転数センサにより検出される。また、プライマリプーリ油圧ピストン面積Ｓinは、アップ変速バルブ７１又はダウン変速バルブ７３の受圧面積であり、セカンダリプーリ油圧ピストン面積Ｓoutは、セカンダリ圧制御バルブ８１の受圧面積である。さらに、プライマリプーリ入力トルク推定値Ｔinは、無段変速機１の入力軸４１に加わるトルクの推定値であり、エンジンＥＣＵ１３にて算出された値を受信して用いる。また、プライマリプーリ遠心油圧係数Ｋin，セカンダリプーリ遠心油圧係数Ｋout，推力比係数ａ，ｂ，ｃ，ｄについては、実験により求められる。さらに、変速比γは、入力軸回転数Ｎin及び出力軸回転数Ｎoutを用いて下記式（５）により求められる。
【００７４】
【数５】
2006200548.tif 000007
【００７５】
そして、上記式（３）により逆算されたΔＰに上記式（４）で算出されたプライマリ圧Ｐinを加算することにより、必要なライン圧ＰＬが求まる。
以上に説明したように、本実施の形態においても、ＰＩＤ制御による変速制御処理において、実変速比γrealと目標変速比γtgtとの間に定常偏差が発生した場合に、プライマリ油量制御装置７０による制御量を固定し、ライン圧制御装置６０によりライン圧を高めるように制御することで、実変速比γrealを目標変速比γtgtに近づけるようにしている。このため、プライマリプーリ２へ供給する油量制御への応答性がよく、その定常偏差を速やかに詰めることができ、実変速比γrealを目標変速比γtgtに迅速かつ精度良く追従
させて変速性能を向上させることができる。
【００７６】
また、定常偏差が発生したときに偏差を徐々に詰めるフィードバック制御ではなく、予め設定した物理モデルにより必要なライン圧を求めてフィードフォワード的に制御し、目標とするライン圧を狙い撃ちするようにしたため、定常偏差を速やかに解消することができる。また、定常偏差が解消されて通常のプライマリ油量制御に復帰したときに、プライマリプーリ２へ供給する油量の制御に定常偏差発生時の不要な制御量が残ることもないため、スムーズに通常の制御に移行することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態において、ＣＶＴＥＣＵ１４が、供給油量制御手段、プライマリ油量制御手段、セカンダリ油量制御手段、及び変速制御手段を含み、特に、フィードバック制御部１１０及び定常偏差判定部１２０が変速制御手段に該当し、変速制御ソレノイド制御指令値演算部１３０がプライマリ油量制御手段に該当し、第１ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部３１０及び第２ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部３２０が供給油量制御手段に該当する。
【００７８】
なお、上記各実施の形態では、上記式（２）のフィードバック演算式を用いた制御を中心に説明したが、変速比γは抽象的な変数であるため、回転数を制御パラメータとしてフィードバック制御を行うように構成してもよい。
【００７９】
すなわち、変速比γが上記式（５）により求められるため、プライマリプーリ２の目標値となる回転数を目標回転数Ｎin tgt、現在の回転数を実回転数Ｎin realとすると、上記式（２）及び（３）より、制御出力値は、下記式（６）のように表すこともできる。ここで、上記式（５）の出力軸回転数Ｎoutの項が抜けているのは、出力軸が車軸につながっており、その回転数の変化が小さいため、比例定数Ｋｐ’にこれを含めたためである。
【００８０】
【数６】
2006200548.tif 000008
【００８１】
上記式（６）では、エンジンの出力軸と同軸のプライマリプーリ２の入力軸４１の回転数で制御量を表すことができるため、コントローラの設計が行いやすいという利点がある。
【００８２】
また、上記各実施の形態では、実変速比γrealと目標変速比γtgtとの間に定常偏差が発生した場合に、プライマリ油量制御装置７０による制御量を定常偏差発生時の値に固定し、ライン圧制御装置６０によりライン圧を積極的に高めるように制御する態様を示したが、定常偏差発生以前の値その他の所定値に固定するようにしてもよい。また、特に固定せずにライン圧制御装置６０によりライン圧を積極的に高めるように制御するようにしてもよい。
【００８３】
また、この定常偏差時のライン圧の制御は、車両においてアクセルが踏み込まれたり、ブレーキがかけられるなどして車両が加速状態又は減速状態になるなど、車両の運転状態が過渡状態になったときには終了させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第１の実施の形態に係る無段変速機の制御装置を含む車両制御システムの構成を表すシステム構成図である。
【図２】無段変速機の概略構成を表す説明図である。
【図３】無段変速機を構成するプライマリ油量制御装置の制御動作を表す説明図である。
【図４】ＣＶＴＥＣＵが実行する変速制御処理の一例を表す機能ブロック図である。
【図５】変速制御処理に用いられる変速制御バルブ特性を表すマップである。
【図６】ＣＶＴＥＣＵが実行する変速制御処理の一例を表すタイミングチャートである。
【図７】第２の実施の形態に係るＣＶＴＥＣＵが実行する変速制御処理の一例を表す機能ブロック図である。
【図８】第３の実施の形態に係るＣＶＴＥＣＵが実行する変速制御処理の一例を表す機能ブロック図である。
【図９】物理モデルで演算するプライマリ油室流入出油量の算出方法を表す説明図である。
【図１０】各変速ソレノイドのデューティ比と対応する変速バルブの開口面積との関係を表す制御マップである。
【符号の説明】
【００８５】
１  無段変速機
２  プライマリプーリ
３  セカンダリプーリ
１１  エンジン
１２  駆動輪
１３  エンジンＥＣＵ
１４  ＣＶＴＥＣＵ
１５  オイルポンプ
１６  トルクコンバータ
１７  前後進切換装置
１８  リダクションギヤ
１９  ディファレンシャル
４０  油圧制御装置
４１  入力軸
４４  プライマリチャンバ
５１  出力軸
５４  セカンダリチャンバ
６０  ライン圧制御装置
６１  ライン圧制御バルブ
６２  ライン圧制御ソレノイド
７０  プライマリ油量制御装置
７１  アップ変速バルブ
７２  アップ変速ソレノイド
７３  ダウン変速バルブ
７４  ダウン変速ソレノイド
８０  セカンダリ圧制御装置
８１  セカンダリ圧制御バルブ
８２  セカンダリ圧制御ソレノイド
１１０  フィードバック制御部
１２０  定常偏差判定部
１３０  変速制御ソレノイド制御指令値演算部
１４０  ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部
２１０  第１フィードバック制御部
２２０  第２フィードバック制御部
３１０  第１ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部
３２０  第２ライン圧制御ソレノイド制御指令値演算部
【図１】
2006200548.tif 000009
【図２】
2006200548.tif 000010
【図３】
2006200548.tif 000011
【図４】
2006200548.tif 000012
【図５】
2006200548.tif 000013
【図６】
2006200548.tif 000014
【図７】
2006200548.tif 000015
【図８】
2006200548.tif 000016
【図９】
2006200548.tif 000017
【図１０】
2006200548.tif 000018