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JP3341633B2 - 無段変速機搭載車の変速ショック軽減装置 - Google Patents

無段変速機搭載車の変速ショック軽減装置

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Publication number
JP3341633B2
JP3341633B2 JP17163197A JP17163197A JP3341633B2 JP 3341633 B2 JP3341633 B2 JP 3341633B2 JP 17163197 A JP17163197 A JP 17163197A JP 17163197 A JP17163197 A JP 17163197A JP 3341633 B2 JP3341633 B2 JP 3341633B2
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JP
Japan
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speed
torque
ratio
transmission
continuously variable
Prior art date
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Expired - Lifetime
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JP17163197A
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Inventor
正之 安岡
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Priority to US09/103,530 priority patent/US5976054A/en
Priority to KR1019980024369A priority patent/KR100278457B1/ko
Priority to DE19828603A priority patent/DE19828603B4/de
Publication of JPH1120512A publication Critical patent/JPH1120512A/ja
Application granted granted Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/1819—Propulsion control with control means using analogue circuits, relays or mechanical links
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機を搭載
された車両の変速ショックを軽減するための装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｖベルト式無段変速機や、トロイダル型
無段変速機に代表される無段変速機は、例えばエンジン
要求負荷および車速から目標変速比を求め、実変速比が
この目標変速比になるよう変速制御する。従って、例え
ば運転者がアクセルペダルを踏み込んで（図８および図
９のようにアクセル開度ＡＰＳを増大させて）エンジン
要求負荷を増すような加速時や、駆動力不足で車速が低
下するような車速低下時は、目標変速比が大きくなる
（低速側の変速比になる）よう変更され、無段変速機は
当該大きくされた目標変速比へダウンシフト変速され、
逆に運転者がアクセルペダルを戻してエンジン要求負荷
を低下させるような低負荷運転時や、駆動力過大で車速
が上昇するような車速上昇時は、目標変速比が小さくな
る（高速側の変速比になる）よう変更され、無段変速機
は当該小さくされた目標変速比へアップシフト変速され
る。
【０００３】このような変速は、変速比が変わることに
ともなってエンジン回転数（エンジン回転イナーシャ）
の変化を生じさせ、エンジン回転数を上昇させるダウン
シフト変速時は、図８に２点鎖線で示すようにエンジン
トルクが負のイナーシャトルク分だけ低下されることに
よる、トルクの引き込み感を伴った変速ショック（図８
にハッチングを付して示すトルク域および駆動力域を参
照）を、また、エンジン回転数を低下させるアップシフ
ト変速時は、図示しなかったが、逆に正のイナーシャト
ルクが放出されることによって、トルクの突き出し感を
伴った変速ショックを生ずる。
【０００４】これらの変速ショックを緩和するために従
来は、例えば特開平５−９９０１１号公報や、特開平７
−２３９００２号公報に記載のごときものが提案されて
いる。前者の特開平５−９９０１１号公報に記載された
技術は、アップシフト変速時の突き出し感を伴った変速
ショックを軽減するために、変速開始時にエンジン出力
トルクを低下させるというものであり、また、後者の特
開平７−２３９００２号公報に記載され技術は、運転状
態に応じて定まる係数を用いて変速比の変化速度、つま
り変速速度を図９に２点鎖線で示すように緩やかにする
ことにより、エンジン回転数の変化割合（イナーシャト
ルクの変化割合）を図９に２点鎖線で例示するごときも
のとなし、これにより同図に２点鎖線で示すエンジント
ルクおよび駆動力の時系列変化から明らかなごとく変速
ショックの軽減を図るようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかして前者の従来技
術では、アップシフト変速時の変速ショックを軽減する
ためにエンジン出力トルクを低下させるといっても、そ
の低下量について十分な考慮がなされておらず、例えば
変速ショックに大きく影響する変速速度は積極的な制御
をしない限り、油温や、エンジン回転数などに応じて様
々に変化するが、これが原因で変速速度が不適切になっ
た時の変速ショックまでは十分にこれを軽減することが
できないのが実情であった。
【０００６】また後者の従来技術では、図９に２点鎖線
で示すように変速速度を緩やかにして変速ショックを軽
減することから、変速応答遅れが加算されることもあっ
て、変速による駆動力の変化を遅らせることとなり、特
に、運転者がアクセルペダルの踏み込みにより駆動力の
増大を要望した場合、当該駆動力の増大遅れが運転者に
決定的な加速感の悪化を与えるといった問題を生ずる。
【０００７】請求項１に記載の第１発明は、トルクコン
バータがコンバータ状態である間において、変速ショッ
ク軽減用のエンジン出力トルク修正量を、変速にともな
うイナーシャトルクに対応させることにより、様々に変
化する変速速度が不適切になった時の変速ショックまで
をも十分にこれを軽減することができなるようにして、
前者の従来技術の問題を解消し、また、上記により変速
速度を緩やかにする操作に頼ることなく変速ショックの
軽減を実現し得るようにして、後者の従来技術の問題、
つまり、変速遅れによる駆動力の変化遅れが生ずるとい
った問題をも解消し得るようにすることを目的とする。
【０００８】請求項２に記載の第２発明は、上記変速シ
ョック軽減用のエンジン出力トルク修正量を簡単、且
つ、確実に求め得る演算式を提案することを目的とす
る。
【０００９】請求項３に記載の第３発明は、変速ショッ
クの軽減に際してエンジン出力トルクを修正するのでな
く、これの代用をするモータの附加により第１発明と同
様の作用効果が得られるようにすることを目的とする。
【００１０】請求項４に記載の第４発明は、上記変速シ
ョック軽減用エンジン出力トルク修正量を求める時に用
いる変速比変化速度を最も簡単に求め得るようにするこ
とを目的とする。
【００１１】請求項５に記載の第５発明は、第４発明に
おいて必要な変速比を既存のセンサによる検出値を用い
て安価に演算し得るようにすることを目的とする。
【００１２】請求項６に記載の第６発明は、変速比変化
速度の演算を一層高精度にすることを目的とする。
【００１３】請求項７に記載の第７発明は、第４発明に
おいて必要な変速比を更に高い精度で、且つ、フィルタ
ー処理によるような遅れを伴うことなく求め得るように
することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】これらの目的のため、先
ず第１発明による無段変速機搭載車の変速ショック軽減
装置は、請求項１に記載のごとく、トルクコンバータを
経てエンジンの回転を入力される無段変速機を搭載した
車両において、前記トルクコンバータがコンバータ状態
である間、無段変速機の変速にともなうイナーシャトル
クを相殺するための補正トルクを、無段変速機の変速比
変化速度と、トルクコンバータの速度比およびトルク比
と、変速比出力回転数とから求め、該補正トルク分だけ
前記エンジンの出力トルクを修正するよう構成したこと
を特徴とするものである。
【００１５】第２発明による無段変速機搭載車の変速シ
ョック軽減装置は、請求項２に記載のごとく、第１発明
において、前記補正トルクＴeiを、無段変速機の変速比
変化速度(d/dt)ｉP と、トルクコンバータの速度比ｅお
よびトルク比ｔと、変速比出力回転数Ｎsec と、エンジ
ンの回転イナーシャＩe と、変速機入力軸周りの回転イ
ナーシャＩi とから、 Ｔei＝〔（ｔ／ｅ）Ｉe ＋Ｉi 〕（２π／６０）Ｎsec ×(d/dt)ｉP ・（１／ｔ） の演算により求めるよう構成したことを特徴とするもの
である。
【００１６】第３発明による無段変速機搭載車の変速シ
ョック軽減装置は、請求項３に記載のごとく、第１発明
または第２発明において、エンジン出力トルクを前記補
正トルク分だけ修正する代わりに、変速機伝動系に前記
補正トルク分のトルクを付与するモータを付設したこと
を特徴とするものである。
【００１７】第４発明による無段変速機搭載車の変速シ
ョック軽減装置は、請求項４に記載のごとく、第１発明
乃至第３発明のいずれかにおいて、前記変速比変化速度
を、所定周期ごとの変速比変化量から演算するよう構成
したことを特徴とするものである。
【００１８】第５発明による無段変速機搭載車の変速シ
ョック軽減装置は、請求項５に記載のごとく、第４発明
において、変速比を変速機入力回転数検出値と、変速機
出力回転数検出値との比により求めるよう構成したこと
を特徴とするものである。
【００１９】第６発明による無段変速機搭載車の変速シ
ョック軽減装置は、請求項６に記載のごとく、第４発明
または第５発明において、前記変速機入出力回転数検出
値、これら回転数間の比として算出した変速比、および
該変速比の所定周期間における変化量から演算した変速
比変化速度の少なくとも１つをフィルター処理して、変
速比変化速度からノイズを除去するよう構成したことを
特徴とするものである。
【００２０】第７発明による無段変速機搭載車の変速シ
ョック軽減装置は、請求項７に記載のごとく、第４発明
において、無段変速機の数学モデルを基に前記変速比を
演算するよう構成したことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の効果】第１発明においては、トルクコンバータ
がコンバータ状態である間、無段変速機の変速にともな
うイナーシャトルクを相殺するための補正トルクを、無
段変速機の変速比変化速度と、トルクコンバータの速度
比およびトルク比と、変速比出力回転数とから求め、該
補正トルク分だけ前記エンジンの出力トルクを修正する
ため、トルクコンバータがコンバータ状態である間にお
いて、変速ショック軽減用のエンジン出力トルク修正量
を常時、変速にともなうイナーシャトルクに対応させ得
ることとなり、様々に変化する変速速度が不適切になっ
た時の変速ショックまでをも確実にこれを軽減すること
ができる。またこの際、変速速度を緩やかにする操作に
頼ることなく変速ショックの軽減を実現し得ることか
ら、変速遅れによる駆動力の変化遅れが生ずることもな
くなり、前記両従来装置で生じていた問題をことごとく
解消することができる。
【００２２】第２発明においては、上記の補正トルクＴ
eiを、無段変速機の変速比変化速度(d/dt)ｉP と、トル
クコンバータの速度比ｅおよびトルク比ｔと、変速比出
力回転数Ｎsec と、エンジンの回転イナーシャＩe と、
変速機入力軸周りの回転イナーシャＩi とから、 Ｔei＝〔（ｔ／ｅ）Ｉe ＋Ｉi 〕（２π／６０）Ｎsec ×(d/dt)ｉP ・（１／ｔ） の演算により求めるため、変速ショック軽減用のエンジ
ン出力トルク修正量を演算により簡単、且つ、確実に求
めることができる。
【００２３】第３発明においては、エンジン出力トルク
を上記の補正トルク分だけ修正する代わりに、付設した
モータから変速機伝動系に当該補正トルク分のトルクを
付与するため、この場合も、第１発明と同様の変速ショ
ック軽減効果が得られる。ところで第３発明において
は、エンジン出力トルクの修正が不要であることから、
モータの附加が必要ではあるものの、エンジンの通常の
制御への影響を皆無にし得て好都合である。
【００２４】第４発明においては、第１発明乃至第３発
明のいずれかにおける変速比変化速度を、所定周期ごと
の変速比変化量から演算するから、変速比変化速度を簡
単に求めることができて、コスト的に大いに有利であ
る。
【００２５】第５発明においては、第４発明における変
速比を変速機入力回転数検出値と、変速機出力回転数検
出値との比により求める。この場合、第４発明において
必要な変速比を既存のセンサによる検出値を用いて安価
に演算することができ、コスト的に大いに有利である。
である。
【００２６】第６発明においては、第４発明または第５
発明における変速機入出力回転数検出値、これら回転数
間の比として算出した変速比、および該変速比の所定周
期間における変化量から演算した変速比変化速度の少な
くとも１つをフィルター処理して、変速比変化速度から
ノイズを除去する。この場合、第４発明または第５発明
により求めた変速比変化速度には、ノイズが混入し易く
演算結果が不正確になり易いが、かかる変速比変化速度
の不正確を解消して高精度化を図ることができる。
【００２７】第７発明においては、第４発明において必
要な変速比を、無段変速機の数学モデルを基に演算する
ことから、上記のノイズの混入を全く懸念する必要がな
くなると共に、フィルター処理による遅れも懸念する必
要がなくなり、変速比を更に高い精度で求めることがで
きる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形
態になる変速ショック軽減装置を具えた車両のパワート
レーンと、その制御系を示し、該パワートレーンをエン
ジン１と無段変速機２とで構成する。エンジン１は、運
転者が操作するアクセルペダル３にリンク連結せず、こ
れから切り離されて、ステップモータ４により開度を電
子制御されるようにしたスロットルバルブ５を具え、ス
テップモータ４を目標スロットル開度（ＴＶＯ* ）指令
に対応した回転位置にすることでスロットルバルブ５を
目標スロットル開度ＴＶＯ* にして、エンジン１を出力
を制御し得るようものとする。
【００２９】無段変速機２は周知のＶベルト式無段変速
機とし、トルクコンバータ６を介してエンジン１の出力
軸に駆動結合されたプライマリプーリ７と、これに整列
配置したセカンダリプーリ８と、これら両プーリ間に掛
け渡したＶベルト９とを具える。そして、セカンダリプ
ーリ８にファイナルドライブギヤ組１０を介してディフ
ァレンシャルギヤ装置１１を駆動結合し、これらにより
図示せざる車輪を回転駆動するものとする。
【００３０】無段変速機２の変速のために、プライマリ
プーリ７およびセカンダリプーリ８のそれぞれのＶ溝を
形成するフランジのうち、一方の可動フランジを他方の
固定フランジに対して相対的に接近してＶ溝幅を狭めた
り、離反してＶ溝幅を広め得るようにし、両可動フラン
ジを、目標変速比（ｉ* ）指令に応動する油圧アクチュ
エータ１２からのプライマリプーリ圧Ｐpri およびセカ
ンダリプーリ圧Ｐsec に応じた位置に変位させること
で、無段変速機２を実変速比が目標変速比ｉ* に一致す
るよう無段変速させ得るものとする。
【００３１】目標スロットル開度ＴＶＯ* および目標変
速比ｉ* はそれぞれ、コントローラ１３により演算して
求めることとし、これがためコントローラ１３には、ア
クセルペダル３の踏み込み位置（アクセル開度）ＡＰＳ
を検出するアクセル開度センサ１４からの信号と、スロ
ットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ１６
からの信号と、プライマリプーリ７の回転数（プライマ
リ回転数）Ｎpri を検出するプライマリプーリ回転セン
サ１７からの信号と、セカンダリプーリ８の回転数（セ
カンダリ回転数）Ｎsec を検出するセカンダリプーリ回
転センサ１８からの信号と、車速ＶＳＰを検出する車速
センサ１９からの信号とを入力する。
【００３２】コントローラ１３はこれら入力情報を基
に、図２に示す変速制御および図４に示すスロットル開
度制御を以下のごとくに行う。先ず図２の変速制御を説
明するに、ステップ２１において、アクセル開度ＡＰ
Ｓ、スロットル開度ＴＶＯ、プライマリ回転数Ｎpri 、
セカンダリ回転数Ｎsec、車速ＶＳＰをそれぞれ読み込
む。次いでステップ２２において、プライマリ回転数Ｎ
pri とセカンダリ回転数Ｎsec との比である実変速比ｉ
P をｉP ＝Ｎpri ／Ｎsec の演算により求める。ステッ
プ２３においては、アクセル開度ＡＰＳおよび車速ＶＳ
Ｐから、予め設定しておいた図３の変速マップをもとに
目標プライマリ回転数Ｎpri * を検索する。そしてステ
ップ２４で、上記の目標プライマリ回転数Ｎpri * をセ
カンダリ回転数Ｎsec により除算する演算により、目標
プライマリ回転数Ｎpri * に対応した目標変速比ｉ* ＝
Ｎpri * ／Ｎsec を算出する。次いでステップ２５にお
いて、目標変速比ｉ* を図１の油圧アクチュエータ１２
に出力することにより実変速比ｉP が目標変速比ｉ* に
向かって変化するよう変速制御する。
【００３３】次に図４のスロットル開度制御を説明す
る。先ずステップ３１において、プライマリ回転数Ｎ
pri とセカンダリ回転数Ｎsec との比である実変速比ｉ
P をｉP ＝Ｎpri ／Ｎsec の演算により求めると共に、
セカンダリプーリ８の回転数Ｎsec を読み込む。次いで
ステップ３２において、実変速比ｉP の変化速度、つま
り変速速度(d/dt)ｉP を算出する。かかる変速速度(d/d
t)ｉP の演算に当たっては、今回の実変速比ｉP と、前
回の実変速比ｉoLD との差値（ｉP −ｉoLD ）を、図４
の演算周期Δｔで除算する（ｉP −ｉoLD ）／Δｔの演
算により求める。
【００３４】ステップ３３においては、上記の変速速度
(d/dt)ｉP から、変速にともなうイナーシャトルクＴdi
を以下により演算する。先ず、図１のトルクコンバータ
６が入出力要素間を直結されてエンジントルクをそのま
まプライマリプーリ７に伝達するロックアップ状態であ
る時について説明する。車軸周りの等価慣性Ｉdaは、エ
ンジンの回転イナーシャをＩe とし、入力軸周りの回転
イナーシャをＩi とし、変速比を上記の通りｉP とし、
図１のファイナルドライブリングギヤ組１０の終減速比
をｉf とし、セカンダリプーリ周りの回転イナーシャを
Ｉsec とし、車軸周りの車両を含む回転イナーシャをＩ
d とすると、 Ｉda＝（Ｉe ＋Ｉi ）ｉP 2 ・ｉf 2 ＋Ｉsec ・ｉf 2 ＋Ｉd ・・・（１） で表され、車軸周りのエネルギー式は、車軸トルクをＴ
d とし、車両の走行抵抗をＴR/Lとし、車軸角速度をｎd
とすると、 ∫（Ｔd −ＴR/L ）ｎd ・ｄｔ＝（１／２）Ｉda・ｎd 2 で表されることが知られている。
【００３５】ここで、上記車軸周りのエネルギー式を時
間について微分すると、次式が得られる。 （Ｔd −ＴR/L ）ｎd ＝（１／２）ｎd 2 ・(d/dt)Ｉda＋Ｉda・ｎd ・(d/dt)ｎd ・・・（２） ところで（１）式より、実変速比ｉP 以外が一定である
ことから、次式が得られる。 (d/dt)Ｉda＝２（Ｉe ＋Ｉi ）ｉP ・ｉf 2 ・(d/dt)ｉP ・・・（３） ここで、（３）式を（２）式に代入して整理すると、 Ｉda・(d/dt)ｎd ＝（Ｔd −ＴR/L ） −（Ｉe ＋Ｉi ）ｉP ・ｉf 2 ・ｎd ・(d/dt)ｉP ・・・（４） となり、上式の右辺第１項は定常項、第２項は過渡項で
ある。そして、当該第２項が変速比変化（変速）にとも
なって車輪駆動軸に発生するイナーシャトルクＴdiを表
す。
【００３６】次のステップ３４においては、上記変速に
ともなうイナーシャトルクＴdiを相殺するためのエンジ
ントルク換算値Ｔeiを次式により演算する。 Ｔei＝（Ｔdi）／ｉP ・ｉf ＝（Ｉe ＋Ｉi ）ｉf ・ｎd ・(d/dt)ｉP ここで上式における（ｉf ・ｎd ）は、セカンダリプー
リ８（図１参照）の回転数Ｎsec を用いて、（ｉf ・ｎ
d ）＝（２π／６０）Ｎsec で表されることから、上式
は次式の通りのものとなる。 Ｔei＝（Ｉe ＋Ｉi ）（２π／６０）Ｎsec ・(d/dt)ｉP ・・・（５） ステップ３４においては更に、上記のごとくに求めた、
変速にともなうイナーシャトルクＴdiを相殺するエンジ
ントルク換算値Ｔeiをエンジンの補正トルクとして出力
する。
【００３７】次いで、図１のトルクコンバータ６が、入
出力要素間を直結されておらず、エンジントルクを増大
してプライマリプーリ７に伝達するコンバータ状態であ
る場合における、上記エンジントルク換算値Ｔeiを考察
する。かかるコンバータ状態において、トルクコンバー
タ６の入力要素であるポンプインペラ側の運動方程式、
および出力要素であるタービンランナ側の運動方程式は
それぞれ、エンジン角速度をｎe とし、エンジントルク
をＴe とし、トルクコンバータ入力トルクをＴi とし、
タービンランナの回転イナーシャをＩt とし、タービン
ランナの角速度をｎt とし、タービンランナの伝達トル
クをＴt とした時、以下の（６）式および（７）式で表
される。 Ｉe (d/dt)ｎe ＝Ｔe −Ｔi ・・・（６） Ｉt (d/dt)ｎt ＝Ｔt −ＴR/L ・・・（７）
【００３８】ところで、上式におけるＴt ，ｎe はそれ
ぞれ、トルクコンバータの速度比をｅとし、トルク比を
ｔとすると、Ｔt ＝ｔ・Ｔi ・・・（８） ｎe ＝（１／ｅ）ｎt ・・・（９） で表され、（６）式より Ｔi ＝Ｔe −Ｉe (d/dt)ｎe ・・・（１０） が得られ、（９）式より(d/dt)ｎe ＝（１／ｅ）(d/dt)
ｎt −（１／ｅ2 ）ｎt (d/dt)ｅが得られる。 ここで、(d/dt)ｎt が(d/dt)ｅに比べて頗る大きいと考
えると、 (d/dt)ｎe ＝（１／ｅ）(d/dt)ｎt ・・・（１１） と見做すことができる。
【００３９】従って、（７），（８），（１０），（１
１）式より Ｉt (d/dt)ｎt ＝ｔ｛Ｔe −（１／ｅ）(d/dt)ｎt ｝−ＴR/L が得られ、これを整理すると、 〔Ｉt ＋（ｔ／ｅ）Ｉe ｝(d/dt)ｎt ＝ｔ・Ｔe −ＴR/L となる。 つまり、トルクコンバータのコンバータ状態においてタ
ービンランナ周りの見かけ上の回転イナーシャＩtaは、 Ｉta＝Ｉt ＋（ｔ／ｅ）Ｉe ・・・（１２） で表される。よって（５）式および（１２）式から、コ
ンバータ状態である場合において、変速に伴うイナーシ
ャトルクを相殺するためのイナーシャ補償用の補正トル
クＴeiは、 Ｔei＝〔（ｔ／ｅ）Ｉe ＋Ｉi 〕（２π／６０）Ｎsec ×(d/dt)ｉP ・（１／ｔ）・・・（１３） によって求めることができる。
【００４０】ロックアップ状態の時の（５）式による補
正トルクＴei、またはコンバータ状態の時の（１３）式
による補正トルクＴeiを、図４のステップ３４で出力す
ることにより、図１において通常はアクセルペダル操作
量（アクセル開度ＡＰＳ）に対応した値に決定される目
標スロットル開度ＴＶＯ* が、上記の補正トルクＴeiに
呼応して対応開度だけ増減され、かように増減された目
標スロットル開度ＴＶＯ* が図１のステップモータ４に
指令され、実スロットル開度ＴＶＯを目標スロットル開
度ＴＶＯ* に一致させるスロットルバルブ５の開度制御
がなされる。このスロットル開度制御により、図８のご
ときアクセル操作を行ってダウンシフト変速が行われる
場合について説明すると、エンジントルクおよび車輪駆
動力が同図の２点鎖線から実線のように増大され、同図
に２点鎖線で示すイナーシャトルクＴdiを実線で示すよ
うに相殺することができる。従って、図８にハッチング
を付して示した領域を生ずることがなく、イナーシャト
ルクＴdiに起因して生ずる、トルクの引き込み感を伴っ
た変速ショックを軽減することができる。
【００４１】そして、かかる変速ショック軽減作用によ
れば、図８の実線を移記した図９の実線と、同図の２点
鎖線で示す、変速速度を緩やかにした変速ショック軽減
対策との比較から明らかなように、変速遅れを生ずるこ
となく上記の変速ショック軽減効果を達成することがで
き、変速遅れによって駆動力の変化遅れが発生するとい
った弊害を回避することができる。
【００４２】なお、アップシフト変速時には前記したよ
うにトルクの突き出し感を伴った変速ショックを生ずる
が、この場合は、上記によるスロットル開度制御がエン
ジントルクおよび車輪駆動力を低下させて変速に伴うイ
ナーシャトルクＴdiを相殺し、トルクの突き出し感を伴
った変速ショックを軽減することができる。
【００４３】上記実施の形態においては、実変速比ｉP
をプライマリ回転数検出値Ｎpri とセカンダリ回転数検
出値Ｎsec との比により算出し、また実変速比ｉP の１
制御周期間における変化量から変速速度(d/dt)ｉP を演
算したから、既存の回転センサによる検出値を用いて簡
単、且つ、安価に変速速度(d/dt)ｉP を求めることがで
き、コスト的に大いに有利である。
【００４４】しかして本実施の形態においては、プライ
マリ回転数検出値Ｎpri およびセカンダリ回転数検出値
Ｎsec そのものに、回転変動などによるノイズが混入し
ていることから、変速速度(d/dt)ｉP の演算結果が不正
確になり易い。この問題解決のためには、プライマリ回
転数検出値Ｎpri 、セカンダリ回転数検出値Ｎsec 、実
変速比ｉP 、および変速速度(d/dt)ｉP の少なくとも１
つをフィルター処理して、変速速度(d/dt)ｉP の演算結
果から上記のノイズを除去することとする。
【００４５】但しこの場合、フィルター処理による変速
速度(d/dt)ｉP の検出遅れが発生するのを免れない。図
５は、この問題を解消した本発明の他の実施の形態を示
し、本実施の形態においては、図１の無段変速機２を数
学モデル化する。そして、ステップ４１においてこの数
学モデルに例えば変速制御指令などを当てはめることに
より現在の実変速比ｉPMoDELを算出する。ステップ４１
においては更に、セカンダリプーリの回転数Ｎsec を読
み込む。ステップ４２においては、上記の実変速比ｉ
PMoDELから前回の実変速比ｉMoDEL(OLD)を減算し、その
差値を図５の演算周期Δｔで除算することにより変速速
度(d/dt)ｉP を演算する。
【００４６】ステップ４３，４４においては、かように
して求めた変速速度(d/dt)ｉP 、およびステップ４１で
読み込んだセカンダリプーリ回転数Ｎsec を用いて、図
４のステップ３３，３４におけると同じく前記の（５）
式または（１３）式の演算により、トルクコンバータが
ロックアップ状態の時とコンバータ状態の時との変速シ
ョック軽減用の補正トルクＴeiを算出し、当該トルク値
Ｔeiだけエンジントルクが修正されるようなスロットル
制御を行って変速ショックを軽減する。
【００４７】かかる実施の態様によれば、プライマリ回
転数Ｎpri の検出値やセカンダリ回転数Ｎsec の検出値
を用いないで実変速比ｉPMoDELを求め、これから変速速
度(d/dt)ｉP を演算するために、変速速度(d/dt)ｉP の
演算値にノイズが混入する惧れが全くなく、また、フィ
ルター処理による遅れも懸念する必要がなくなることも
あって、変速速度(d/dt)ｉP を高精度に求めることがで
きる。
【００４８】図６は本発明の更に他の実施の形態を示
し、本実施の形態においては、先ずステップ６１におい
て図５と同様に、図１の無段変速機２に対応する前記の
数学モデルを用い、現在の実変速比ｉPMoDELを算出する
と共に、セカンダリプーリの回転数Ｎsec を読み込む。
次のステップ６２においては、上記今回の実変速比ｉ
PMoDELから前回の実変速比ｉMoDEL(OLD)を減算し、その
差値を図６の演算周期Δｔで除算することにより変速速
度(d/dt)ｉP を演算する。
【００４９】ステップ６３においては、トルクコンバー
タがロックアップ状態か、コンバータ状態かをチェック
し、ロックアップ状態ならステップ６４において、上記
のようにして求めた変速速度(d/dt)ｉP 、およびステッ
プ５１で読み込んだセカンダリプーリ回転数Ｎsec を用
い、前記（５）式の演算により、ロックアップ時の変速
に伴うイナーシャトルクを相殺するためのエンジントル
ク、つまり、ロックアップ時の変速ショック軽減用にす
べき補正トルクＴeiを算出する。
【００５０】しかして、トルクコンバータがコンバータ
状態であるときは、ステップ６５においてトルクコンバ
ータの速度比ｅおよびトルク比ｔを読み込み、制御をス
テップ６６に進める。ステップ６６においては、前記の
変速速度(d/dt)ｉP 、ステップ５１で読み込んだセカン
ダリプーリ回転数Ｎsec 、上記の速度比ｅ、およびトル
ク比ｔを用い、前記（１３）式の演算により、コンバー
タ状態の時の変速に伴うイナーシャトルクを相殺するた
めのエンジントルク、つまり、コンバータ状態の時の変
速ショック軽減用にすべき補正トルクＴeiを算出する。
【００５１】ステップ６４または６６で上記の如くに定
めた補正トルクＴeiを次のステップ６７において出力す
る。かかる補正トルクＴeiの出力により、図１において
通常はアクセルペダル操作量（アクセル開度ＡＰＳ）に
対応した値に決定される目標スロットル開度ＴＶＯ*
が、上記の補正トルクＴeiに呼応して対応開度だけ増減
され、かように増減された目標スロットル開度ＴＶＯ*
が図１のステップモータ４に指令され、実スロットル開
度ＴＶＯを目標スロットル開度ＴＶＯ* に一致させるス
ロットルバルブ５の開度制御がなされる。このスロット
ル開度制御によるエンジントルクおよび車輪駆動力の変
更で、変速に伴うイナーシャトルクを相殺することがで
き、当該イナーシャトルクに起因して生ずる変速ショッ
クを軽減することができる。
【００５２】以上により、トルクコンバータがロックア
ップ状態であるときは、ステップ６４で定めた分だけ変
速ショック軽減用のエンジントルク補正を行い、トルク
コンバータがコンバータ状態であるときは、ステップ６
６で定めた分だけ変速ショック軽減用のエンジントルク
補正を行うことから、ロックアップ状態の時もコンバー
タ状態の時所定の変速ショック軽減効果を達成すること
ができる。
【００５３】なお上記いずれの実施形態においても、ス
ロットル開度制御を介したエンジントルク変更により変
速ショックを軽減することとしたが、変速ショックを軽
減用のエンジントルク変更はスロットル開度制御に限ら
ない。また、エンジントルクそのものを変更するのに代
えて、図７に例示するようにエンジン１およびトルクコ
ンバータ６間のような無段変速機２の伝動系に可逆モー
タ２０を駆動係合させて設け、これにより当該伝動系
に、コントローラ１３で前記のごとく演算した変速ショ
ック軽減用の補正トルクＴeiを付与することもできる。
【００５４】この場合、エンジン１自体の制御に何らの
変更も要求しないことから、可逆モータ２０の附加は必
要であるものの、車両の運転性能への影響を回避するこ
とができる。なお当該実施の形態においては、スロット
ルバルブ５を電子的に開度制御する必要がなくなること
から、これを電子制御スロットルバルブとせず、図示の
ごとくアクセルペダル３にリンク連結してこれにより機
械的に開度操作される通常のスロットルバルブとすると
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になる変速ショック軽
減装置を具えた無段変速機搭載車のパワートレーンを、
その制御システムとともに示す概略説明図である。
【図２】 同実施の形態においてコントローラが実行す
る変速制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】 同変速制御に際して用いる変速マップを線図
化した変速パターン図である。
【図４】 同コントローラが実行する変速ショック軽減
用のスロットル制御プログラムを示すフローチャートで
ある。
【図５】 本発明の他の実施の形態を示す変速ショック
軽減用のスロットル制御プログラムを示すフローチャー
トである。
【図６】本発明の更に他の実施の形態を示す変速ショッ
ク軽減用のスロットル制御プログラムを示すフローチャ
ートである。
【図７】 本発明の他の実施の形態になる変速ショック
軽減装置を具えた無段変速機搭載車のパワートレーン
を、その制御システムと共に示す概略説明図である。
【図８】 図１〜図４に示す実施の形態による変速制御
および変速ショック軽減用スロットル制御を、変速ショ
ック対策を行わない場合のそれと比較して示すタイムチ
ャートである。
【図９】 図１〜図４に示す実施の形態による変速制御
および変速ショック軽減用スロットル制御を、従来の変
速ショック対策を行った場合のそれと比較して示すタイ
ムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 無段変速機 ３ アクセルペダル ４ ステップモータ ５ スロットルバルブ ６ トルクコンバータ ７ プライマリプーリ ８ セカンダリプーリ ９ Ｖベルト 10 ファイナルドライブギヤ組 11 ディファレンシャルギヤ装置 12 油圧アクチュエータ 13 コントローラ 14 アクセル開度センサ 16 スロットル開度センサ 17 プライマリプーリ回転センサ 18 セカンダリプーリ回転センサ 19 車速センサ 20 可逆モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 63:06 Ｆ１６Ｈ 63:06 (56)参考文献 特開 平５−92732（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−239002（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−70104（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−160743（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−256676（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−237469（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−157437（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−177541（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−36934（ＪＰ，Ｕ) 特許2504574（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 41/00 - 41/28 F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 41/40 F16H 59/00 - 63/48

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 トルクコンバータを経てエンジンの回転
    を入力される無段変速機を搭載した車両において、前記トルクコンバータがコンバータ状態である間、無段
    変速機の変速にともなうイナーシャトルクを相殺するた
    めの補正トルクを、無段変速機の変速比変化速度と、ト
    ルクコンバータの速度比およびトルク比と、変速比出力
    回転数とから求め、 該補正トルク分だけ 前記エンジンの出力トルクを修正す
    るよう構成したことを特徴とする無段変速機搭載車の変
    速ショック軽減装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記補正トルクＴei
    を、無段変速機の変速比変化速度(d/dt)ｉP と、トルク
    コンバータの速度比ｅおよびトルク比ｔと、変速比出力
    回転数Ｎsec と、エンジンの回転イナーシャＩe と、変
    速機入力軸周りの回転イナーシャＩi とから、 Ｔei＝〔（ｔ／ｅ）Ｉe ＋Ｉi 〕（２π／６０）Ｎsec ×(d/dt)ｉP ・（１／ｔ） の演算により求めるよう構成したことを特徴とする無段
    変速機搭載車の変速ショック軽減装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２において、エンジン出
    力トルクを前記補正トルク分だけ修正する代わりに、変
    速機伝動系に前記補正トルク分のトルクを付与するモー
    タを付設したことを特徴とする無段変速機搭載車の変速
    ショック軽減装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項におい
    て、前記変速比変化速度を、所定周期ごとの変速比変化
    量から演算するよう構成したことを特徴とする無段変速
    機搭載車の変速ショック軽減装置。
  5. 【請求項５】 請求項４において、変速比を変速機入力
    回転数検出値と、変速機出力回転数検出値との比により
    求めるよう構成したことを特徴とする無段変速機搭載車
    の変速ショック軽減装置。
  6. 【請求項６】 請求項４または５において、前記変速機
    入出力回転数検出値、これら回転数間の比として算出し
    た変速比、および該変速比の所定周期間における変化量
    から演算した変速比変化速度の少なくとも１つをフィル
    ター処理して、変速比変化速度からノイズを除去するよ
    う構成したことを特徴とする無段変速機搭載車の変速シ
    ョック軽減装置。
  7. 【請求項７】 請求項４において、無段変速機の数学モ
    デルを基に前記変速比を演算するよう構成したことを特
    徴とする無段変速機搭載車の変速ショック軽減装置。
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