(57)【要約】【課題】エンジントルクの検出値や推定値の遅れの影響を抑制して、正確なトルクシフト補償を実現する。【解決手段】入出力ディスク間で駆動力の伝達を行うパワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、トラニオンを駆動する油圧アクチュエータに油圧を供給する変速制御弁を駆動するアクチュエータと、実変速比が目標変速比と一致するようにアクチュエータの駆動量を演算する手段と、入力トルクを検出する手段と、この入力トルクに基づいてトルクシフト補償量を演算するトルクシフト補償部５３ｅと、アクチュエータの駆動量とトルクシフト補償量によりアクチュエータへの指令値を演算し制御する変速比指令値変換部５４を備え、トルクシフト補償部５３ｅは、運転状態に応じて入力トルクまたはトルクシフト補償量のいずれかに進み処理を行う進み処理手段を含む。【選択図】図３
2005069455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力ディスク間で駆動力の伝達を行うパワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、
前記トラニオンを駆動する油圧アクチュエータに油圧を供給する変速制御弁と、
この変速制御弁を駆動する変速アクチュエータと、
運転状態に応じた目標変速比を演算するとともに、実際の変速比が前記目標変速比と一致するような前記変速アクチュエータの駆動量を演算する変速アクチュエータ駆動量演算手段と、
入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、
この入力トルクに基づいてトルクシフト補償量を演算するトルクシフト補償量演算手段と、
前記変速アクチュエータの駆動量とトルクシフト補償量により前記変速アクチュエータへの指令値を演算し、変速アクチュエータを制御する変速アクチュエータ制御手段と、
前記トラニオンおよび前記変速制御弁に連結され、トラニオンの変位量を変速制御弁にフィードバックするメカニカルフィードバック機構と、を備えた無段変速機の変速制御装置において、
前記トルクシフト補償量演算手段は、
運転状態に応じて前記入力トルクまたはトルクシフト補償量に進み処理を行う進み処理手段を含むことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記進み処理手段は、前記入力トルクの変化量を演算する入力トルク変化量演算手段を有し、入力トルク変化量が大きいほど進み処理の応答速度を速くすることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速比制御装置。
【請求項３】
前記進み処理手段は、一次進み系で構成され、前記入力トルクが大きいほど一次進み系の時定数を小さく設定することを特徴とする請求項２に記載の無段変速機の変速比制御装置。
【請求項４】
前記進み処理手段は、前記トロイダル型無段変速機の入力軸回転速度を検出する入力軸回転速度検出手段を有し、入力軸回転速度が高いほど進み処理の応答速度を速くすることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速比制御装置。
【請求項５】
前記進み処理手段は、一次進み系で構成され、前記入力軸回転速度が高いほど一次進み系の時定数を小さく設定することを特徴とする請求項４に記載の無段変速機の変速比制御装置。
【請求項６】
前記進み処理手段は、前記トロイダル型無段変速機の変速比が最Ｌｏｗまたは最Ｈｉ付近のときに、進み処理の応答速度を速くすることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速比制御装置。
【請求項７】
前記進み処理手段は、一次進み系で構成され、前記変速比が最Ｌｏｗまたは最Ｈｉ付近のときに一次進み系の時定数を小さく設定することを特徴とする請求項６に記載の無段変速機の変速比制御装置。
【請求項８】
前記進み処理手段は、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段を有し、アクセルペダルの踏み込み時には運転状態に応じた進み処理を行う一方、アクセルペダルの開放時には、前記運転状態に応じた進み処理を禁止して、予め設定した固定値による進み処理を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載の無段変速機の変速比制御装置。
【請求項９】
前記トルクシフト補償量演算手段は、前記入力トルクに基づいてトルクシフト補償量を演算する補償量演算手段と、この補償量演算手段の出力に対して進み処理を行う進み処理手段手段と、を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項１０】
前記トルクシフト補償量演算手段は、前記入力トルクに対して進み処理を行う進み処理手段手段と、この進み処理手段の出力に応じてトルクシフト補償量を演算する補償量演算手段を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一つに記載の無段変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に用いられる無段変速機の変速比制御装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
トロイダル型無段変速機の変速制御装置では、サーボ油圧によってトルク反力を支持しながら変速を行っているため、入力トルクの変動に伴ってサーボ油圧も変動し、変速制御とは無関係に変速比が変動するトルクシフトという現象が発生する。
【０００３】
このトルクシフトを補償するため、従来はトルクシフト補償部を追加してフィードフォワードで補償を行っていた（特許文献１）。このトルクシフト補償部の構成を図１１に示す。トルクシフト補償部を含むコントローラは、エンジンコントローラから送信されたトロイダル型無段変速機への入力トルクを検知、またはスロットル開度を用いて所定のマップから推定し、この入力トルクと変速比に応じて図１２に示すトルクシフト補償マップより、トルクシフト補償（推定）マップ出力値を求める。次に、運転状態に応じた時定数によってトルクシフト補償マップ出力値を滑らかに変化させた値（ローパスフィルタを掛けた値）をトルクシフト補償値として定め、目標変速比からオフセット補正を行っていた。
【特許文献１】特開２００１−９９２９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、アクセル開度の急変などによりトルク変化が発生する場合、エンジントルク推定値が一次遅れの特性を持つためトルクシフト補償も遅れを示したいた。これは、エンジントルク推定値が演算遅れや通信遅れなどの様々な遅れを持っているためである。
【０００５】
この時、アクセル急変によるエンジントルク変化が生じた場合、例えばマニュアルモード時の変速比固定でのアクセル踏込み時は、図１３に示すように、トロイダル型無段変速機はエンジントルクに比例したトルクシフトを即座に起こすが、補償値は一次遅れのため追従が遅れ、規範応答（図中破線）に対して実変速比（図中実線）はＬｏｗ側にオーバーシュートを起こしてしまう。また、オーバーシュートの後にトルクシフト補償の効果が表れ、遅れてＨｉ側に補償をはじめることにより、ハンチングを起こすこともあった。逆に、アクセル開放側（アクセル足放し）では、Ｈｉ側にトルクシフトを起こすが、補償が遅れるためアンダーシュートを引き起こしてしまう。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、エンジントルクの検出値や推定値の遅れの影響を抑制して、正確なトルクシフト補償を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、入出力ディスク間で駆動力の伝達を行うパワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記トラニオンを駆動する油圧アクチュエータに油圧を供給する変速制御弁と、この変速制御弁を駆動する変速アクチュエータと、運転状態に応じた目標変速比を演算するとともに、実際の変速比が前記目標変速比と一致するような前記変速アクチュエータの駆動量を演算する変速アクチュエータ駆動量演算手段と、入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、この入力トルクに基づいてトルクシフト補償量を演算するトルクシフト補償量演算手段と、前記変速アクチュエータの駆動量とトルクシフト補償量により前記変速アクチュエータへの指令値を演算し、変速アクチュエータを制御する変速アクチュエータ制御手段と、前記トラニオンおよび前記変速制御弁に連結され、トラニオンの変位量を変速制御弁にフィードバックするメカニカルフィードバック機構と、を備えた無段変速機の変速制御装置において、前記トルクシフト補償量演算手段は、運転状態に応じて前記入力トルクまたはトルクシフト補償量のいずれかに進み処理を行う進み処理手段を含み、入力トルクの遅延によるトルクシフト補償量の遅れを抑制する。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明によれば、無段変速機の入力トルクを演算により求めたり、通信により取得する場合には、入力トルクに基づくトルクシフト補償量が遅れるが、入力トルクまたはトルクシフト補償量に進み処理を行うことで遅れを抑制することが可能となって、トルクシフト補償を遅れなく行って、変速制御の精度を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、１組の入力ディスク２０ａと出力ディスク２０ｂの間に、複数のパワーローラ２１を挟持したシングルキャビティのトロイダル型無段変速機へ本発明を適用した場合の一例を示しており、トロイダル型無段変速機１０にはロックアップクラッチＬ／Ｕを備えたトルクコンバータ１１を介してエンジン１が連結され、変速制御コントローラ２の指令値に応動するアクチュエータとしてのステップモータ３が、変速制御弁等の油圧制御装置を介して変速比を連続的に制御するものである。
【００１１】
変速制御コントローラ２は、インヒビタスイッチ９からのレンジ信号ＰＯＳ、アクセル操作量センサ５から運転者のアクセルペダル（図示せず）操作に応じたアクセル踏み込み量ＡＰＳ（またはスロットル開度）を、トロイダル型無段変速機１０の入力軸回転センサ６が検出した入力軸回転速度Ｎｉと、出力軸回転センサ４７が検出した出力軸回転速度Ｎｏ及び車速センサ７が検出した車速ＶＳＰをそれぞれ読み込む。なお、インヒビタスイッチ９はマニュアルモードを含み、運転者の操作に応じてアップシフトまたはダウンシフトの指令信号を発生する。
【００１２】
また、変速制御コントローラ２はエンジン制御コントローラ１２と通信を行い、クランク角センサ８が検出したエンジン回転速度Ｎｅやエンジン出力トルクを読み込む。
【００１３】
そして、変速制御コントローラ２は、これらの運転状態に応じた到達変速比ｉPT、指令変速比ｉPCを、入力トルクＴｉｎ（≒Ｔｅｎｇ）と実変速比ｉPRに応じたトルクシフト補償量で補正して、指令変速比ｉPC及び実変速比ｉPRを滑らかに変化させるものである。なお、指令変速比ｉPCは到達変速比ｉPTに向かう制御周期毎の目標値である。
【００１４】
トロイダル型無段変速機は、図２で示すように、軸回りに回動自在かつ軸方向へ変位自在なトラニオン２３にはパワーローラ２１を軸支するピボットシャフト２２が設けられる。なお、ピボットシャフト２２は基端側をトラニオン２３で揺動可能に支持されている。そして、トラニオン２３の基端側のロッド２３ａには油圧シリンダ５０が連結されて変速制御弁６０からの油圧に応じてトラニオン２３を軸方向に駆動する。
【００１５】
このため、変速制御弁６０は、変速制御コントローラ２に制御されるステップモータ３（アクチュエータ）により駆動され、油圧シリンダ５０への圧油の吸排を制御する。
【００１６】
また、トロイダル型無段変速機には、メカニカルフィードバック機構が設けられており、トラニオン２３のロッド２３ａ下端にはプリセスカム４５が固設され、このプリセスカム４５の傾斜面４５ａに摺接するフィードバックリンク４４がトラニオン２３の回動（＝傾転）と軸方向変位を変速制御弁６０にフィードバックし、変速制御弁６０はこのメカニカルフィードバック量に応じて油圧シリンダ５０へ供給する圧油を補正する。なお、変速制御弁６０としては、ステップモータ３により駆動されるスプールと、フィードバックリンクにより駆動されるスリーブを同軸上で組み合わせた弁などで構成される。なお、プリセスカム４５の傾斜面４５ａには、最Ｌｏｗ及び最Ｈｉ側にメカニカルフィードバックのゲインを高くするための急傾斜部が設けられ、トラニオン２３の傾転角が最Ｌｏｗまたは最Ｈｉを超えるのを防ぐストッパ（図示せず）に衝突するのを防いでいる。
【００１７】
次に、上記のようなトロイダル型無段変速機に生じるトルクシフトについて図２を参照しながら説明する。
【００１８】
入力ディスク２０ａからパワーローラ２１へ伝達される入力トルクが増大すると、ローディングカム機構（図示せず）の作用により、入力ディスク２０ａと出力ディスク２０ｂ間でパワーローラ２１の挟持圧力が増大して、パワーローラ２１に生じるスラスト力Ｔｈが増大する。このスラスト力Ｔｈの増大により、上下をリンク４１、４２で連結されたトラニオン２３が弾性変形して図中破線のように撓む結果、ロッド２３ａの下端に設けたプリセスカム４５が傾斜する。
【００１９】
プリセスカム４５の傾斜によりカム面４５ａも図中波線のように変位し、この変位したカム面と摺接するフィードバックリンク４４が図中破線のように変位して、フィードバックリンク４４と連結された変速制御弁６０のスプールがずれる。この「スプールのずれ」に応じて油圧シリンダ５０の差圧が変化するため、パワーローラ２１の傾転角（変速比）は目標値からずれて、これがトルクシフトとなる。
【００２０】
第２の要因はパワーローラ２１を軸支するピボットシャフト２２は、その基端をトラニオン２３で揺動自在に支持されているが、入力トルクがパワーローラ２１に加わると、ピボットシャフト２２とトラニオン２３の間のガタ（バックラッシュ）や、ピボットシャフト２２の先端の曲げ（弾性変形）などにより、パワーローラ２１の軸線が、図中二点鎖線のように入力ディスク２２の軸線からずれ（以下、パワーローラのずれ）ることにより、変速比の大側へ変速が生じ、これがトルクシフトとなる。
【００２１】
例えば、無段変速機にトルクが入力され、トラニオン２３が変形し、「スプールの位置ずれ」が発生した場合には、「スプールの位置ずれ」に対するステップモータ（アクチュエータ）の動きの遅れはほとんど無く追従可能（ステップモータは、ずれに応じた速さで動けば良い）である。
【００２２】
つまり、上記従来例によりトルクシフト補償を行い、スプール位置のみがずれる場合では、スプールとアクチュエータが連結されているため、ステップ数（ステップ数指令値）に対して変速制御弁のスプール位置は遅れ特性を持たず、理論上はスプールの位置ずれによるトルクシフトについては遅れなく補償できる。しかし、上述の課題のように、エンジン制御コントローラ１２によるエンジン出力トルクＴｅｎｇの演算、エンジン制御コントローラ１２と変速制御コントローラ２の通信、変速制御コントローラ２でのトルクシフト補償処理を順次行うため、実際に入力トルクの変動が生じてからステップモータ３に指令が出力されるまでには各コントローラの処理速度や、通信手段の通信速度に応じた応答遅れが介在するため、上記課題に述べたような実変速比のオーバーシュートやアンダーシュートが生じてしまうのである。なお、変速制御コントローラ２でエンジン出力トルク（変速機の入力トルク）を推定演算する場合でも、アクセル操作量ＡＰＳやエンジン回転速度Ｎｅの検出、これら検出結果に基づく演算処理に時間を要するため、入力トルクの変動に対してステップモータ３への指令が遅れることになる。
【００２３】
そこで、本発明では、入力トルクの取得処理または演算処理による遅れを考慮して、以下のようなトルクシフト補償を行うのである。
【００２４】
図３は、変速比制御システムのブロック図を示し、変速比制御システムは大きく分けて動特性補償部５３ａと、応答性補償部５３ｂと、変速比指令値変換部（図中変速比ステップ数変換マップ）５４と、制御対象である無段変速機（ステップモータ、油圧コントロールユニット（変速制御弁６０等）、変速機構部）とから構成される。
【００２５】
動特性補償部５３ａと応答性補償部５３ｂには、図示しない到達変速比演算部からの到達変速比ｉPTが入力され、動特性補償部５３ａはフィードフォワードによる動特性補償出力ｉPFFを出力し、応答性補償部５３ｂはフィードバックによる動特性補償出力補正値ｉPFBを出力する。
【００２６】
また、トルクシフト補償部５３ｅには、図示しない実変速比演算部からの実変速比ｉPTと、エンジン制御コントローラ１２からのエンジン出力トルクＴｅｎｇが入力され、フィードフォワードにより、トルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを出力する。
【００２７】
到達変速比ｉPTの演算は前記従来例と同様であり、車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＳから予め設定したマップにより到達変速比ｉPTを演算する。
【００２８】
また、実変速比ｉPTは、検出した入力軸回転速度Ｎｉと出力軸回転速度Ｎｏから、
【００２９】
【数１】
2005069455.tif 000003
より求める。
【００３０】
ここでトロイダル型無段変速機１０（以下、単に無段変速機とする）の動特性は次式に示すような３次／４次で表すことができる。
【００３１】
【数２】
2005069455.tif 000004
ただし、Ｋｐ：無段変速機１０のゲイン
ｎ３、ｎ２、ｎ１、ｎ０、ｄ４、ｄ３、ｄ２、ｄ１、ｄ０：無段変速機の動特性を表すパラメータ
である。
【００３２】
ステップモータ３の角位置に対する変速機構部の変速比は、図４に示すように比例関係にないので、無段変速機のゲインＫｐは変速機構部の実変速比ｉPRに応じて算出される。また、無段変速機の動特性を表す上記（２）式の各係数は、出力軸回転速度Ｎｏに応じて変化するので、出力軸回転速度Ｎｏから同定実験に基づき作成し、所定のマップを参照して算出される。
【００３３】
なお、無段変速機のゲインはＫｐで表すため、伝達特性を示す項の定常ゲインが１となるように各係数を決める。以上のことを踏まえ、図３に示す変速比御システムの各要素について説明する。
【００３４】
まず、動特性補償部５３ａはいわゆるフィードフォワード補償器であり、設計者が希望する変速比応答が次式のように与えられる。
【００３５】
【数３】
2005069455.tif 000005
但し、ω：設計者が希望する変速比応答を得るためのパラメータである。
【００３６】
実変速比ｉPRが動特性ＧＴ（ｓ）で追従するように、次の（４）式に基づき動特性補償出力ｉPFFを演算する。
【００３７】
【数４】
2005069455.tif 000006
つまり、動特性補償部５３ａは４次／５次フィルタで構成される。
【００３８】
次に、応答性補償部５３ｂは、目標変速比演算部５３ｃと動特性補償出力補正部５３ｄから構成される。
【００３９】
目標変速比演算部５３ｃでは、到達変速比ｉPTを入力として設計者が希望する変速比応答である目標変速比ｉPMを次の（５）式に基づき演算する。目標変速比ｉPMは実変速比ｉPRが最終的な到達変速比ｉPTに至るまでの過渡的な目標変速比である。
【００４０】
【数５】
2005069455.tif 000007
動特性補償出力補正部５３ｄでは、積分特性を有し、制御対象のパラメータの変化に対し安定性が補償されているフィルタを用いて動特性補償出力補正値ｉPFBを、次の（６）式の偏差量ｉERRから算出する。
【００４１】
【数６】
2005069455.tif 000008
次にトルクシフト補償部５３ｅについて説明する。
【００４２】
まず、エンジントルクＴｅｎｇは、エンジン制御コントローラ１２より受信したエンジントルク推定値、またはアクセル操作量ＡＰＳやスロットル開度より所定のマップにより変換した推定値を用いる。なお、このエンジントルクＴｅｎｇは、トロイダル型無段変速機１０の入力トルクを示すものであればよい。
【００４３】
トルクシフト補償部５３ｅは、図５に示すように、進み処理部Ｃ１０とマップ演算部Ｃｎに分かれる。まず、進み処理部Ｃ１０では、エンジントルクＴｅｎｇに対し、次の（７）式に示す進み処理を行う。
【００４４】
【数７】
2005069455.tif 000009
ここで、Ｔは進み処理の時定数を表し、αは進み処理の強さを表す。なお、ここでは、一次の進み系の例を示した。
【００４５】
この進み処理を施した値および変速比ｉｐ（実変速比ｉPRまたは規範応答）をマップ演算部Ｃ１１の入力とし、予め設定したトルクシフト補償マップ（前記従来例の図１２）からトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを演算する。
【００４６】
進み処理のパラメータ（時定数Ｔおよび強さα）は、運転状態に応じて予めマップを用意することにより、所定の値に設定する。以下に各運転状態における進み処理のパラメータの値について説明する。
【００４７】
まず、進み処理のパラメータとしてエンジントルク（または入力トルク）の変化量を用いた場合、進み処理の時定数Ｔをエンジントルク変化量および出力軸回転速度Ｎｏに対し、図６で示すマップのように設定する。
【００４８】
そして、エンジントルク変化量は、時刻ｔにおけるエンジン出力トルクＴｅｎｇの値および時刻ｔ＋Δｔでのエンジン出力トルクＴｅｎｇの値を差し引き、Δｔで除算した値を用いる。つまり、時間ｔから時間ｔ＋Δｔ間の単位時間あたりのエンジン出力トルクＴｅｎｇの変化量を求め、この値と出力軸回転速度Ｎｏから図６のマップに基づいて時定数Ｔを求める。
【００４９】
ここで、出力軸回転速度Ｎｏをパラメータとしたエンジントルク変化量と時定数Ｔの関係は、出力軸回転速度Ｎｏが低いときには時定数は大きく、出力軸回転速度Ｎｏが高くなるにつれて時定数Ｔは小さく設定され、かつ、エンジントルク変化量が小さいときには時定数は大きく設定され、エンジントルク変化量が大きくなるにつれて時定数Ｔは小さくなるように設定されている。
【００５０】
つまり、エンジントルク変化量が大きいときには、トルクシフトの変化量も大きくなるため時定数を小さく設定して応答速度を速くし、入力トルクの大きな変化に対処するのである。また、出力軸回転速度Ｎｏが高いときにはトルクシフトの変化速度も大きくなるので、時定数Ｔを小さく設定して応答速度を速くし、入力トルクの速い変化に対処するのである。
【００５１】
また、進み処理のパラメータとしての変速比（実変速比ｉPRまたは規範応答）に対しては、図７に示す変速比と時定数Ｔのマップを用いる。
【００５２】
この場合、図７のマップに示すように、変速比が最Ｈｉ側（最小側）と最Ｌｏｗ側（最大側）に近づくにつれて時定数Ｔが小さくなるように設定し、その他の領域ではＨｉ側からＬｏｗ側に向かうにつれて時定数Ｔが若干小さくなるように設定される。
【００５３】
上記、図６、図７の進み処理のパラメータ特性は、アクセル踏み込み場合のみ適応し、アクセル足放しの場合は所定の値に固定させる。これにより、各運転状態に対し、適正なトルクシフト補償を行うことができる。
【００５４】
このようにして、動特性補償部出力ｉPFF、動特性補償出力補正値ｉPFBおよびトルクシフト補償部出力ＴＳＲＴＯを用いて、変速比指令値ｉPCは、次の（８）式より算出される。
【００５５】
【数８】
2005069455.tif 000010
この（８）式から算出される変速比指令値ｉPCを用いることにより、パラメータ変動や外乱の影響を受けにくく、かつ設計者が希望する変速比応答が得られる。ただし、変速機構部の変速比とステップモータ３の角位置は比例関係にないので、上述した変速比指令値変換部５４において、図４に示した変速比−ステップ数変換マップを参照して変速比指令値ｉPCをステップモータ角位置指令値θｃに変換し、これをステップモータ３に出力する。
【００５６】
以上のように、図５に示したトルクシフト補償部５３ｅを用いて、マニュアルモードの変速比固定でのアクセル操作量が急変した場合の応答について、図８を参照しながら説明する。
【００５７】
まず、時間Ａでアクセルペダルを踏み込むと、アクセル（スロットル）開度に対して一次遅れの特性を示すエンジン出力トルクＴｅｎｇに進み処理を施すと、図６、図７のマップにより決定する所定の時定数Ｔおよび強さに応じて位相進み補償が掛かる。
【００５８】
このため、進み処理を施したエンジン出力トルクＴｅｎｇは、従来のエンジントルクＴｅｎｇに比べ立ち上がりが早くなり、そのためトルクシフト補償値も前記従来例（図中破線）よりも立ち上がりが早くなる。この結果、アクセル踏込み時には、実エンジン出力トルクＴｅｎｇの増加に伴いトルクシフトが発生するが、立ち上がりの強調されたトルクシフト補償により、各コントローラ２、１２の演算や通信処理に起因する遅れを効果的に補償することができ、従来例において発生していた変速比のオーバーシュートを軽減することができる。
【００５９】
また、時間Ｂのアクセル足放し時においては、設定された所定の時定数Ｔおよび強さ（固定値）により、エンジントルクに位相進み補償が掛かり、進み処理を施したエンジン出力トルクＴｅｎｇは従来のエンジン出力トルクに比べ立下りが早くなり、トルクシフト補償値の立下りも早くなる。
【００６０】
この結果、アクセル足放しによる実エンジン出力トルクの減少に伴い即座に逆方向のトルクシフトが起こるが、立下りが早く強調されたトルクシフト補償値により、従来技術において発生していた変速比のアンダーシュートを軽減することができる。
【００６１】
このように、トルクシフトの速度や大きさがエンジントルク変花量や出力軸回転速度等の運転条件により変化する。この場合、時定数を一定値に保ち滑らかに変化させただけでは、補償遅れが生じたり、補償量が適切でないなど、適正なトルクシフト補償を行うことができなくなるが、本願発明のように、エンジン出力トルクＴｅｎｇに対して進み処理を施すことにより、上述のような演算処理や通信処理によるエンジン出力トルクＴｅｎｇの遅延を抑制でき、図８に示すように変速比のオーバーシュートやアンダーシュートを軽減させることができ、トロイダル型無段変速機を備えた車両の運転性を向上させることが可能になるのである。
【００６２】
図９は第２実施形態の実施形態を示し、前記第１実施形態の図５に示したトルクシフト補償部５３ｅを、マップ演算部Ｃ２０の後段に進み処理部Ｃ２１を配置したもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００６３】
図９において、マップ演算部Ｃ２０の後段に進み処理部Ｃ２１を備えて、上記第１実施形態の図６、図７に示したマップの演算後に進み処理を行うものである。
【００６４】
マップ演算部Ｃ２０では、変速比ｉｐ（実変速比ｉPCまたは規範応答）およびエンジン出力トルクＴｅｎｇを入力とし、予め設定したトルクシフト補償マップ（図６）によりトルクシフト補償マップ出力ＴＲＱＳＦＴ＿Ｍを演算する。そして、トルクシフト補償マップ出力ＴＲＱＳＦＴ＿Ｍを進み処理部Ｃ２１の入力とし、上記（７）式に示した進み処理を施すことによりトルクシフト補償量ＴＳＲＴＯを演算する。
【００６５】
この第２実施形態における作用を以下に説明する。
【００６６】
図１０において、マニュアルモードの変速比固定でのアクセル急変時の応答を示しており、エンジン出力トルクＴｅｎｇおよび変速比ｉｐは、上記マップ演算部Ｃ２０により、トルクシフト補償マップ出力ＴＲＱＳＦＴ＿Ｍを演算し、その演算結果に対し各運転状態に応じた進み処理を施してトルクシフト補償値ＴＳＲＴＯを算出する。
【００６７】
ここで進み処理は、エンジン出力トルクＴｅｎｇが一次遅れの性質を持つため、そのエンジントルクＴｅｎｇを入力とし、マップ演算部Ｃ２０で出力されたトルクシフト補償マップ出力ＴＲＱＳＦＴ＿Ｍも一次遅れの性質を示すことになり、それを補正する役割を果たす。
【００６８】
また、進み処理の各パラメータ（時定数Ｔ、強さα）は、上記第１の実施形態と同様に、アクセル踏込み時に限り図６、図７に示す特性の所定値を設定する。また、アクセル足放し時は、ある一定の所定値に固定する。
【００６９】
ここで、アクセル踏込み時、実エンジン出力トルクＴｅｎｇの上昇に伴いトルクシフトが発生するが、トルクシフト補償マップ出力ＴＲＱＳＦＴ＿Ｍに、図６、図７により決められる進み処理の所定のパラメータを用いて進み処理を施した値ＴＳＲＴＯは、トルクシフト補償マップ出力ＴＲＱＳＦＴ＿Ｍに対し立ち上がりが早くなるため、前記従来例において発生していた変速比のオーバーシュートが軽減される（図１０の時間Ａ）。
【００７０】
また、図１０の時間Ｂで示す、アクセル足放し時においては、実エンジントルクの減少に伴い逆方向のトルクシフトが発生するが、トルクシフト補償マップ出力ＴＲＱＳＦＴ＿Ｍに対し所定の進み処理が施されたＴＳＲＴＯは立下りが早く、図中破線の従来例では変速比のアンダーシュートが生じしていたが、これを軽減させることができる（図１５の時間Ｂ）。この結果、上記第１の実施例と同様に、図１０の実線で示すように、アクセル急変時におけるオーバーシュートやアンダーシュートを低減させることができ、トロイダル型無段変速機を備えた車両の運転性を向上させることが可能となるのである。
【００７１】
以上、本発明によれば、運転状態に応じてトルクシフト補償部で進み処理を行うことで、エンジン制御コントローラ１２から変速制御コントローラ２への通信などによるエンジン出力トルクＴｅｎｇの遅れに伴うトルクシフト補償値の遅れを抑制でき、適正なトルクシフト補償を行うことができる。なお、上記実施形態においては、進み処理として１次の進み処理を行ったが、２次あるいは高次の進み処理を行うようにしても良い。
【００７２】
さらに、進み処理の内容を決定する運転状態として、エンジントルク変化量を用い、図６で示したように、エンジントルク変化量が大きいほど進み処理の時定数を小さくするようにした。これにより、エンジントルク変化が大きい場合、トラニオンのＹ変位（軸方向変位）量が大きくなるため、変速速度が速くなるが、Ｙ変位がメカニカルフィードバックの変速速度項に相当することによる。ここで、Ｙ変位量が大きくなり変速速度が速くなると、トルクシフトの速度が速くなるため、進み処理の時定数を小さくすることにより、適正なトルクシフト補償を行って上述のような遅れを解消することができる。
【００７３】
また、進み処理の内容を決定する運転状態として、出力軸回転速度を用い、図６で示すように出力軸回転速度が高いほど進み処理の時定数を小さくするようにしたので、出力軸回転速度が高い場合には、トラニオンのＹ変位に対するパワーローラの傾転角θ変化が速くなり、このため変速比変化速度（変速速度）が速くなるので、トルクシフトの速度も速くなる。この結果、出力軸回転速度が高いほど、時定数を小さくすることにより、適正なトルクシフト補償を術ことができる。このため、進み処理の時定数をエンジントルク変化量および出力軸回転速度に対して上記図６に示すように設定するのである。
【００７４】
また、進み処理の内容を決定する運転状態として、変速比を用い、図７で示すように、変速比が最Ｌｏｗ付近、最Ｈｉ付近では、進み処理の時定数を小さくする。トラニオン２３には傾転角度が所定の最Ｌｏｗまたは最Ｈｉを超えないようにストッパが設けられているが、トラニオン２３が傾転可能な範囲を超えようとしてストッパに当たるのは耐久性や制御の観点から好ましくはない。そこで、変速比が最Ｌｏｗ、最Ｈｉ付近では、メカストッパに当たり難くするため、プリセスカム４５の斜面のうち最Ｌｏｗまたは最Ｈｉに急傾斜部を設けすることによって傾転角θの変位に対するゲインを高くしてあり、メカニカルフィードバックの変速比の応答性が高くなる。このため、最Ｌｏｗ、最Ｈｉ付近においては、一定トルクおよび出力軸回転一定であっても変速が速くなり、つまりトルクシフトも速くなるので、最Ｌｏｗ、最Ｈｉに近づくほど時定数を小さくすることにより、適正なトルクシフト補償を行うことができるのである。
【００７５】
また、進み処理の内容を決定する運転状態として、アクセルの踏込みまたは足放しを用い、アクセル踏込み時には上述のエンジントルク変化量や出力軸回転速度または変速比に応じた時定数を行うが、アクセル足放し時は時定数の可変制御を禁止して、進み処理の各パラメータを所定値に固定する。
【００７６】
トルクシフトはエンジントルクの過渡変化に対しヒステリシスを持つことが分かっている。ここで、アクセル踏込み時の応答は、上述のエンジントルク変化量の観点からスロットル開度（エンジントルク）によって特性が異なることが分かる。しかし、足放し側では、スロットル全閉であり、イナーシャに応じて車速が減速し、かつエンジン回転速度が低下していくため、トルクシフトを急変させる要素がない。このため、踏込み側では上記運転状態の変化に従い各パラメータ（時定数）を変化させるが、足放し側ではパラメータを最適条件の所定値に固定する。これにより、各運転状態に対して適正なトルクシフト補償を行うことができる。
【００７７】
なお、上記実施形態において、アクセルペダルの踏み込みまたは足放しの判定は、アクセル操作量ＡＰＳの変化量から変化速度を求め、この変化速度が踏み込み方向と足放し方向でそれぞれ設定した所定のしきい値を超えたときに、上記進み処理を行うようにしてもよい。あるいは、アクセルの踏み込みを検出するキックダウンスイッチや、アクセルの解放を検出するアイドルスイッチを設け、これらスイッチの検出信号が変化したときに、踏み込みまたは足放しを検出するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明に係る無段変速機の変速比制御装置では、トロイダル型無段変速機のトルクシフトを正確に補償できるので、運転性に優れた車両用の無段変速機の変速比制御装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態を示す無段変速機のシステム構成図。
【図２】同じくトラニオンの要部断面図を示す。
【図３】同じく変速制御コントローラの要部を示すブロック図。
【図４】ステップモータの位置と変速比の関係を示すマップ。
【図５】トルクシフト補償部の内容を示すブロック図。
【図６】同じくエンジントルク変化量と時定数Ｔの関係を示すマップ。
【図７】同じく変速比と時定数Ｔの関係を示すマップ。
【図８】本発明の作用を示すグラフで、スロットル開度、変速比、トルクシフト補償量とエンジントルク推定値及び時間との関係を示すグラフ。
【図９】第２の実施形態を示し、変速制御コントローラの要部を示すブロック図。
【図１０】作用を示すグラフで、スロットル開度、変速比、トルクシフト補償量とエンジントルク推定値及び時間との関係を示すグラフ。
【図１１】従来の変速制御コントローラの要部を示すブロック図。
【図１２】変速比をパラメータとした入力トルクとトルクシフト補償量の関係を示すマップ。
【図１３】従来例の作用を示すグラフで、スロットル開度、変速比、トルクシフト補償量とエンジントルク推定値及び時間との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００８０】
２  変速制御コントローラ
３  ステップモータ
１０  トロイダル型無段変速機
１２  エンジン制御コントローラ
２０ａ  入力ディスク
２０ｂ  出力ディスク
２１  パワーローラ
２３  トラニオン
４５  プリセスカム
５０  油圧シリンダ
５３ａ  動特性補償部
５３ｂ  応答性補償部
５３ｄ  動特性補償出力補正部
５３ｅ  トルクシフト補償部
６０  変速制御弁
【図１】
2005069455.tif 000011
【図２】
2005069455.tif 000012
【図３】
2005069455.tif 000013
【図４】
2005069455.tif 000014
【図５】
2005069455.tif 000015
【図６】
2005069455.tif 000016
【図７】
2005069455.tif 000017
【図８】
2005069455.tif 000018
【図９】
2005069455.tif 000019
【図１０】
2005069455.tif 000020
【図１１】
2005069455.tif 000021
【図１２】
2005069455.tif 000022
【図１３】
2005069455.tif 000023