JP2005163940A - Shift control device for continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両等に用いられる無段変速機の変速制御装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a transmission control device for a continuously variable transmission used in a vehicle or the like.
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。 In a toroidal-type continuously variable transmission, the gear speed is controlled while the torque reaction force is supported by the servo oil pressure, so the servo oil pressure also fluctuates as the input torque fluctuates. A phenomenon called torque shift occurs.
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13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14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。
しかしながら、上記従来例では、実変速比が目標変速比に対して大きな遅れを伴った状態でアクセルが急に踏み込まれると、遅れ分とトルクシフト補償量が重なって、図15、図16に示すように、アンダーシュート(図中X部)が発生するといった問題があった。 However, in the above conventional example, if the accelerator is stepped on suddenly with the actual gear ratio being far behind the target gear ratio, the delay amount and the torque shift compensation amount overlap each other, as shown in FIGS. As described above, there is a problem that undershoot (X portion in the figure) occurs.
例えば、図15、図16のように、急減速時などにおいてはフィードバック制御により実変速比が目標変速比に対して遅れて追従し、Hi側に下回っている場合について考える。なお、この変速比偏差は、フィードバック制御の過渡時において一般的に生じるものである。 For example, as shown in FIGS. 15 and 16, consider a case where the actual gear ratio follows the target gear ratio with a delay with respect to the target gear ratio by feedback control during sudden deceleration or the like. Note that this gear ratio deviation generally occurs during the transition of feedback control.
この状態から時刻Aでアクセルを踏み込んで急加速した場合、大きなエンジントルクが発生するためトルクシフト補償器が働き、入力トルクの増大に応じて変速比がHi側になるよう補正を行う。しかし、この場合、元々目標変速比に対し実変速比はHi側に位置するため、入力トルクの増大に応じたトルクシフト補償を行ってしまうと、さらにHi側に補正を掛けてしまうので、フィードバック制御の遅れによるHi側の偏差と、トルクシフト補償にHi側への補正が重なるため、偏差をさらに開いてしまう方向に働いてしまう。このため、図中X部のように実変速比にアンダーシュートが生じてしまい、運転者に違和感を与えてしまう、という問題があった。 In this state, when the accelerator is depressed at time A and suddenly accelerates, a large engine torque is generated, so that the torque shift compensator is activated, and correction is performed so that the gear ratio becomes Hi as the input torque increases. However, in this case, since the actual speed ratio is originally located on the Hi side with respect to the target speed ratio, if the torque shift compensation corresponding to the increase in the input torque is performed, the Hi side is further corrected, so feedback Since the deviation on the Hi side due to the control delay and the correction to the Hi side overlap with the torque shift compensation, the deviation is further opened. For this reason, there is a problem that undershoot occurs in the actual gear ratio as shown by X in the figure, which gives the driver a sense of discomfort.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、フィードバック制御の応答遅れとフィードフォワードによるトルクシフト補償に起因する実変速比のアンダーシュートを抑制して、変速制御の精度を向上させることを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and suppresses an undershoot of the actual gear ratio caused by a response delay in feedback control and torque shift compensation by feedforward, thereby improving the accuracy of the shift control. With the goal.
本発明は、変速比のフィードバック制御を行うトロイダル型無段変速機において、トルクシフト補償を行う際に、目標変速比と実変速比の偏差量が所定値E1以上になっている場合に、アクセル踏み込みによりアクセル操作量の変化量が所定値以上になると、トルクシフト補償を一時的に禁止して変速比偏差を拡大を防ぐ。 The present invention provides a toroidal-type continuously variable transmission that performs feedback control of a gear ratio, when torque shift compensation is performed, if the deviation amount between the target gear ratio and the actual gear ratio is equal to or greater than a predetermined value E1. When the amount of change in the accelerator operation amount exceeds a predetermined value due to depression, torque shift compensation is temporarily prohibited to prevent the gear ratio deviation from being enlarged.
したがって、本発明によれば、例えば急減速時などのように、フィードバック制御によって目標変速比に対して実変速比が大きく遅れている状態において、アクセルを踏み込んだ場合、トルクシフト補償を行ってしまうと変速比をさらにHi側に補正することになるが、このときトルクシフト補償を一時的に禁止したので、Hi側となっていた実変速比はトルクシフトによって目標変速比に近づけられ、前記従来例のようなアンダーシュートを防ぎ、目標変速比と実変速比を一致させて良好な追従性が得られるようになり、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。 Therefore, according to the present invention, when the accelerator is stepped on in a state where the actual gear ratio is greatly delayed from the target gear ratio by feedback control, such as during sudden deceleration, torque shift compensation is performed. The gear ratio is further corrected to the Hi side, but since the torque shift compensation is temporarily prohibited at this time, the actual gear ratio that has become the Hi side is brought close to the target gear ratio by the torque shift, and Prevents undershoot as in the example, and makes it possible to obtain good tracking performance by matching the target gear ratio with the actual gear ratio, improving the drivability of a vehicle equipped with a toroidal-type continuously variable transmission. It becomes.
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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
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。
FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a single cavity toroidal continuously variable transmission in which a plurality of
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)操作に応じたスロットル開度TVO(またはアクセル踏み込み量APS)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4が検出した出力軸回転速度No、油温センサ(図示省略)からの油温及び車速センサ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。
The speed
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。
The
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。
Then, the
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。
In the toroidal type continuously variable transmission, as shown in FIG. 2, a
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。
For this reason, the
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。
Further, the toroidal continuously variable transmission is provided with a mechanical feedback mechanism, and a
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。 Next, a torque shift that occurs in the toroidal type continuously variable transmission as described above will be described with reference to FIG.
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。
When the input torque transmitted from the
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。
Due to the inclination of the
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20a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。
The second factor is that the
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。
For example, when torque is input to the continuously variable transmission, the
図3は、変速制御システムの要部のブロック図を示す。変速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。
FIG. 3 is a block diagram of a main part of the shift control system. The transmission control system is roughly divided into a dynamic characteristic compensation unit 53a, a response compensation unit 53b, a transmission ratio command value conversion unit (transmission ratio step number conversion map in the figure) 54, and a continuously variable transmission (step) to be controlled. Motor, hydraulic control unit (
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が入力される。 A reaching speed ratio i PT from an unillustrated reaching speed ratio calculating section is input to the dynamic characteristic compensating section 53a and the responsiveness compensating section 53b.
なお、到達変速比演算部では、前記従来例と同様に、インヒビタスイッチ9で設定された運転レンジ(Dレンジ、Lレンジ、Mレンジなど)とスロットル開度TVO、検出した油温及び車速VSPから予め設定したマップなどにより到達変速比iPTを求める。
Note that, in the reaching gear ratio calculation unit, as in the conventional example, the operating range (D range, L range, M range, etc.) set by the
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(例えば、PI制御)による動特性補償出力補正値iPFBを出力する。 The dynamic characteristic compensation unit 53a outputs a dynamic characteristic compensation output i PFF by feedforward, and the responsiveness compensation unit 53b outputs a dynamic characteristic compensation output correction value i PFB by feedback (for example, PI control).
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iPR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。
Further, the
また、実変速比iPRは、検出した入力軸回転速度Niと出力軸回転速度Noから、 The actual speed ratio i PR is calculated from the detected input shaft rotational speed Ni and output shaft rotational speed No.
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。 Here, the dynamic characteristics of the toroidal-type continuously variable transmission 10 (hereinafter simply referred to as a continuously variable transmission) can be expressed by the third order / fourth order as shown in the following equation.
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。
n3, n2, n1, n0, d4, d3, d2, d1, d0: parameters representing the dynamic characteristics of the continuously variable transmission.
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から同定実験等に基づき作成し、所定のマップを参照して算出される。
Since the speed ratio of the speed change mechanism portion with respect to the angular position of the
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に示す変速制御システムの各要素について説明する。 Since the gain of the continuously variable transmission is represented by Kp, each coefficient is determined so that the steady gain of the term indicating the transfer characteristic is 1. Based on the above, each element of the shift control system shown in FIG. 3 will be described.
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。 First, the dynamic characteristic compensator 53a is a so-called feedforward compensator, and a gear ratio response desired by the designer is given by the following equation.
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。 The dynamic characteristic compensation output i PFF is calculated based on the following equation (4) so that the actual speed ratio i PR follows the dynamic characteristic G T (s).
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(フィードバック補償器)から構成される。 Next, the responsiveness compensation unit 53b includes a target gear ratio calculation unit 53c and a dynamic characteristic compensation output correction unit 53d (feedback compensator).
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。 The target speed ratio calculating unit 53c, the designer inputs the attained gear ratio i PT is calculated based the target speed ratio i PM is a lever ratio desired response in the following equation (5). The target speed ratio i PM is a transient target speed ratio until the actual speed ratio i PR reaches the final speed ratio i PT .
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、またはスロットル開度TVO(またはアクセル操作量APS)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。
First, as the engine torque Teng, an estimated value of the engine torque received from the
トルクシフト補償部53eは、図5に示すように、マップ演算部C10と出力決定部C11に分かれる。また、トルクシフト補償部53eで行われる制御の一例を図6のフローチャートに示す。
As shown in FIG. 5, the torque
まず、図6に示すステップS1は、マップ演算部C10を示し、変速比(実変速比iPRまたは目標変速比iPM)およびエンジントルクTengを入力とし、予め設定してあるトルクシフト補償マップ(前記従来例の図14)からトルクシフト補償マップ値を求め、このトルクシフト補償マップ値に−1を乗じた結果をトルクシフト補償マップ出力TRQSFT_Mを算出する。 First, step S1 shown in FIG. 6 shows a map calculation unit C10, which receives a gear ratio (actual gear ratio i PR or target gear ratio i PM ) and engine torque Teng as input, and a torque shift compensation map ( A torque shift compensation map value is obtained from FIG. 14) of the conventional example, and a torque shift compensation map output TRQSFT_M is calculated by multiplying the torque shift compensation map value by -1.
次に、出力決定部C11では、トルクシフト補償マップ出力TRQSFT_Mを出力するか停止するかを判断し(図6のS2〜Sll)、トルクシフト補償量TSRTOを決定する(図6のS12、S13)。 Next, the output determination unit C11 determines whether to output or stop the torque shift compensation map output TRQSFT_M (S2 to Sll in FIG. 6), and determines the torque shift compensation amount TSRTO (S12 and S13 in FIG. 6). .
ここで、トルクシフト補償量を出力する場合はTSRTO=TRQSFT_Mとし、出力を停止する場合はTSRTO=0とする。ただし、トルクシフト補償が停止する場合、また停止している状態から再開する場合は、滑らかに出力を変化させる。 Here, when outputting the torque shift compensation amount, TSRTO = TRQSFT_M, and when stopping the output, TSRTO = 0. However, when torque shift compensation is stopped or when restarting from a stopped state, the output is smoothly changed.
これを実現するためには、例えば一次遅れのローパスフィルタなどにより実現することができる。つまり、トルクシフト補償量が出力されているか停止しているかを示す状態変数Kを定め、停止している状態をK=0、出力している状態をK=1とし、Kの変化を滑らかにした値をAとすると、図6のS12の処理により、KとAの関係は次の(7)式のように表せる。この(7)式により得られるAを用いて、図6のS13からトルクシフト補償量TSRTOは、次の(8)式のように示すことができる。 In order to realize this, it can be realized by, for example, a first-order lag low-pass filter. That is, the state variable K indicating whether the torque shift compensation amount is output or stopped is determined, the stopped state is set to K = 0, the output state is set to K = 1, and the change in K is smoothly performed. Assuming that the value is A, the relationship between K and A can be expressed by the following equation (7) by the processing of S12 in FIG. Using A obtained from the equation (7), the torque shift compensation amount TSRTO can be expressed by the following equation (8) from S13 in FIG.
ここで、停止するか出力するかの判断(状態変数Kの選択方法)は、図6のS2〜S11に示す通りであり、以下のように行う。 Here, the determination of whether to stop or output (selection method of the state variable K) is as shown in S2 to S11 of FIG. 6 and is performed as follows.
まずK=1の場合、図6のS2〜S4判定処理により、急減速(減速度が所定値以上)時などのように目標変速比と実変速比の偏差量iERRがある所定値E1以上の場合において、アクセルが踏み込まれてスロットル開度(またはアクセル操作量)の変化量ΔTVOが所定値以上になった場合、トルクシフト補償を停止する(図6のS5より、K=0とする)。なお、スロットル開度の変化量ΔTVOは、例えば、現在のスロットル開度TVOと前回制御時のスロットル開度の差から求めればよい。 First, in the case of K = 1, the S2-S4 determination process of FIG. 6 is a predetermined value E1 or more with a deviation amount i ERR between the target gear ratio and the actual gear ratio, such as when sudden deceleration (deceleration is a predetermined value or more). In this case, when the accelerator is depressed and the change amount ΔTVO of the throttle opening (or the accelerator operation amount) exceeds a predetermined value, the torque shift compensation is stopped (from S5 in FIG. 6, K = 0). . Note that the change amount ΔTVO of the throttle opening may be obtained, for example, from the difference between the current throttle opening TVO and the throttle opening during the previous control.
次に、トルクシフト補償を停止したこと(K=0)により、図6のS2の判定からS6に移り、S6の判定処理により、トルクシフトが発生して実変速比iPRが目標変速比iPMを超えた場合、つまり偏差量iERRが負の所定値E2を超えた場合、トルクシフト補償を再開(Sllより、K=1)する。また、S7の判定処理により、偏差量iERRがある所定値E3以下に落ち着いた場合、または一度でも偏差iERRが所定値E3以下に落ち着いた場合、S8、S9の処理の後、トルクシフト補償を再開(K=1)する。 Next, because the torque shift compensation is stopped (K = 0), the process proceeds from the determination in S2 of FIG. 6 to S6. Due to the determination process in S6, a torque shift occurs and the actual speed ratio i PR becomes the target speed ratio i. When PM is exceeded, that is, when the deviation amount i ERR exceeds the negative predetermined value E2, torque shift compensation is restarted (from Sll, K = 1). Further, if the deviation i ERR has settled below a predetermined value E3 by the determination process of S7, or if the deviation i ERR has settled below the predetermined value E3 even once, torque shift compensation is performed after the processes of S8 and S9. Is resumed (K = 1).
ここで、トルクシフト補償を再開している際、図6のS8に示す判定処理である偏差量iERR(またはその絶対値)がある所定値E4以上の場合、S9の処理により滑らかに変化させるための時定数Tを図7に示すように偏差量iERR(またはその絶対値)に従い大きくする。 Here, when the torque shift compensation is being resumed, if the deviation amount i ERR (or its absolute value), which is the determination process shown in S8 of FIG. 6, is greater than or equal to a predetermined value E4, it is smoothly changed by the process of S9. As shown in FIG. 7, the time constant T is increased in accordance with the deviation amount i ERR (or its absolute value).
上記S7〜S9の処理は、トルクシフト補償を再開するにあたって、急にトルクシフト補償を再開したためにフィードバック補償器がその変化に対応できず、偏差iERRが開いてしまうのを抑制するため、偏差量iERRが一旦所定値以下に落ち着いた場合には、S8、S9の処理を行うのである。 When the torque shift compensation is restarted, the processes in S7 to S9 are performed in order to suppress the deviation i ERR from being opened because the feedback compensator cannot respond to the change because the torque shift compensation is suddenly resumed. When the amount i ERR once settles below a predetermined value, the processes of S8 and S9 are performed.
以上の場合は、アクセルが踏み込まれている場合の動作であるが、アクセルが足離しされた時、つまりスロットル開度TVOが0になった場合(図6のS10)、トルクシフト補償を再開(K=1)する。 In the above case, the operation is performed when the accelerator is depressed. However, when the accelerator is released, that is, when the throttle opening TVO becomes 0 (S10 in FIG. 6), torque shift compensation is resumed ( K = 1).
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(9)式より算出される。 In this way, the gear ratio command value i pc is calculated from the equation (9) using the dynamic characteristic compensation unit output i PFF , the dynamic characteristic compensation output correction value i PFB, and the torque shift compensation unit output TSRTO.
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、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。
However, since the gear ratio of the transmission mechanism and the angular position of the
以上のようなトルクシフト補償部53eを用いて、急減速からアクセルを踏み込んだ場合の応答について以下に説明する。
A response when the accelerator is depressed from sudden deceleration using the
まず、前記従来例の制御では図15(最Low付近の例)、図16(最Low以外の例)に示すように、急減速により実変速比iPRが目標変速比iPMに対し遅れて追従している場合、実変速比(図中実線)は目標変速比(図中破線)に対してHi側(小側)に下回っており偏差量iERRが正の値を持っていることになる。このとき、アクセルが踏み込まれた場合、スロットル開度TVOの立ち上がりと共にエンジントルクTengが立ち上がり、トルクシフトが発生する。 First, in the control of the conventional example, as shown in FIG. 15 (an example near the lowest level) and FIG. 16 (an example other than the lowest level), the actual speed ratio i PR is delayed with respect to the target speed ratio i PM due to rapid deceleration. When following, the actual gear ratio (solid line in the figure) is lower than the target gear ratio (dashed line in the figure) toward the Hi side (small side), and the deviation i ERR has a positive value. Become. At this time, when the accelerator is depressed, the engine torque Teng rises with the rise of the throttle opening TVO, and a torque shift occurs.
アクセル踏み込みによるトルクシフトは変速比をLow側に引き上げるが、トルクの立ち上がりと共にトルクシフト補償を施すため、変速比をHi側に補正しようとする。ここで、図15、図16に示す従来例では、急減速中では実変速比iPRが目標変速比iPMよりもHi側に位置しているため、トルクシフト補償を行ってさらにHi側に補正を掛けるため、余計に偏差量iERRを増やしてしまっていた(図中X部)。また、運転条件によってはハンチングを起こしてしまうこともあった。 Torque shift due to depression of the accelerator raises the gear ratio to the Low side, but in order to compensate for the torque shift as the torque rises, it tries to correct the gear ratio to the Hi side. Here, in the conventional example shown in FIGS. 15 and 16, since the actual speed ratio i PR is located on the Hi side with respect to the target speed ratio i PM during the rapid deceleration, the torque shift compensation is performed and further on the Hi side. In order to apply the correction, the deviation amount i ERR was increased more (X portion in the figure). In addition, hunting may occur depending on operating conditions.
これを回避するため本発明においては、図8(最Low付近の例)、図9(最Low以外の例)に示すように、上記のような条件、つまり偏差量iERRが所定値E1以上である場合に、スロットル開度TVOがある所定値以上になった時、状態変数KをK=0としてトルクシフト補償を停止する。 In order to avoid this, in the present invention, as shown in FIG. 8 (an example near the lowest level) and FIG. 9 (an example other than the lowest level), the above condition, that is, the deviation amount i ERR is equal to or greater than a predetermined value E1. In this case, when the throttle opening TVO becomes a predetermined value or more, the state variable K is set to K = 0, and torque shift compensation is stopped.
この結果、トルクシフト補償が一時的に禁止されるため、実変速比iPRはトルクシフトの影響を受けてLow側に引き上げられることになって、目標変速比iPMに近づき偏差量iERRを小さくすることができる。 As a result, since the torque shift compensation is temporarily prohibited, the actual speed ratio i PR is increased to the Low side due to the influence of the torque shift, and approaches the target speed ratio i PM to obtain the deviation amount i ERR . Can be small.
これにより、目標追従性を向上させることができると共に、前記従来例で示したような余計なアンダーシュートやハンチングを抑えることが可能となり、変速制御の精度を向上させることができるのである。 As a result, it is possible to improve the target followability and to suppress unnecessary undershoot and hunting as shown in the conventional example, thereby improving the accuracy of the shift control.
次に、上記のようにトルクシフト補償を中止(禁止)した後に、トルクシフト補償を再開する場合について以下に説明する。 Next, a case where torque shift compensation is resumed after torque shift compensation is stopped (prohibited) as described above will be described below.
図8、図9に示すように、フィードバック補償器(53d)の作用により偏差量iERRが0付近の所定量E3以下に落ち着いた場合、安定な状態と判断し、状態変数KをK=1としてトルクシフト補償を再開する。このときトルクシフト補償を再開することにより、各運転状態に対応できる適正なトルクシフト補償を行うことができるようになる。 As shown in FIG. 8 and FIG. 9, when the deviation amount i ERR settles below a predetermined amount E3 near 0 by the action of the feedback compensator (53d), it is determined that the state is stable, and the state variable K is set to K = 1. To resume torque shift compensation. At this time, by resuming the torque shift compensation, it is possible to perform appropriate torque shift compensation that can cope with each operation state.
ここで、トルクシフト補償を上記(8)式に従い再開する際、トルクシフト補償の変化量をフィードバック補償器(53d)で積分をためることにより、偏差量iERRを小さくしたまま追従性を保つことができる。しかし、トルクシフト補償の変化が速い場合、フィードバック補償器が追従できず、偏差量iERRが大きくなってしまうことがある。この場合、図7に示す通り時定数Tを大きくすることにより、トルクシフト補償の変化を緩やかにさせ、図10に示す時間Dのように偏差量iERRを小さくすることができるようになる。 Here, when resuming torque shift compensation according to the above equation (8), the amount of change in torque shift compensation is integrated by the feedback compensator (53d) so that the follow-up performance is maintained while the deviation i ERR is kept small. Can do. However, when the change in torque shift compensation is fast, the feedback compensator cannot follow, and the deviation iERR may increase. In this case, by increasing the time constant T as shown in FIG. 7, the change in torque shift compensation can be moderated, and the deviation amount i ERR can be reduced as time D shown in FIG.
また、トルクシフトの変化量が偏差量iERRよりも大きかった場合、図11に示すように実変速比iPRは目標変速比iPMを超えオーバーシュートを起こしてしまう。この場合、フィードバック補償による作用では偏差量iERRが小さくなるまで時間が掛かるため、状態変数KをK=1としてトルクシフト補償を再開する。この結果、トルクシフト補償を再開することにより図11の時間C−Dで示すように、速やかに偏差を抑えることができ、良好な追従性が得られることになる。 Further, when the change amount of the torque shift is larger than the deviation amount i ERR , the actual speed ratio i PR exceeds the target speed ratio i PM and causes an overshoot as shown in FIG. In this case, since it takes time until the deviation amount i ERR becomes small in the action by feedback compensation, the state variable K is set to K = 1, and torque shift compensation is resumed. As a result, by resuming the torque shift compensation, as shown by time CD in FIG. 11, the deviation can be quickly suppressed, and good followability can be obtained.
上述した作用効果はアクセル踏み込み時の動作であったが、アクセル足離しの場合について、以下に説明する。 Although the above-described operation and effect are operations when the accelerator is depressed, a case where the accelerator is released will be described below.
上記したようにトルクシフト補償を停止させている時、アクセルが足離しされた場合、トルクシフト補償を停止させたままでいると、図12の点線で示すように、時間C以降ではトルクシフトの影響で実変速比iPRがHi側にシフトさせられ、偏差が生じてしまうことになる。 When the torque shift compensation is stopped as described above, if the accelerator is released, if the torque shift compensation is stopped, the influence of the torque shift after time C as shown by the dotted line in FIG. As a result, the actual speed ratio i PR is shifted to the Hi side, resulting in a deviation.
このため、アクセル足離し、つまりスロットル開度TVOが0になった場合、状態変数KをK=1として、図12に示すように速やかにトルクシフト補償を再開することにより、図中時間C以降でのトルクシフトの影響を抑えて良好な追従性を得ることができるのである。 For this reason, when the accelerator is released, that is, when the throttle opening TVO becomes 0, the state variable K is set to K = 1, and the torque shift compensation is immediately restarted as shown in FIG. Therefore, it is possible to obtain a good follow-up performance by suppressing the influence of the torque shift at.
以上のように本発明によれば、目標変速比と実変速比の偏差量iERRが所定値E1以上になっている場合に、アクセル踏み込みによりスロットル開度の変化量ΔTVOが所定値以上になったとき、トルクシフト補償量が変速比偏差を拡大する方向に作用する場合には、トルクシフト補償を一時的に禁止するようにした。 As described above, according to the present invention, when the deviation amount i ERR between the target gear ratio and the actual gear ratio is equal to or greater than the predetermined value E1, the change amount ΔTVO of the throttle opening due to depression of the accelerator becomes equal to or greater than the predetermined value. When the torque shift compensation amount acts in the direction of increasing the gear ratio deviation, the torque shift compensation is temporarily prohibited.
これにより、例えば急減速時などのように、フィードバック制御によって目標変速比に対し実変速比がHi側に下回り偏差が大きくなっている状態において、アクセルを踏み込んだ場合、トルクシフト補償を行ってしまうと変速比をさらにHi側に補正することになるため、余計に偏差量を増やしてしまうことになる。このような場合にはトルクシフトは変速比をLow側に引き上げて偏差iERRを小さくする方向に働くため、トルクシフト補償器を停止またはトルクシフト補償量=0とすることにより、前記従来例のような実変速比のアンダーシュートやハンチングを抑制して、目標変速比と実変速比を一致させて良好な追従性が得られるようになり、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。 As a result, torque shift compensation is performed when the accelerator is depressed in a state where the actual gear ratio is below the Hi side and the deviation is large with respect to the target gear ratio, such as during sudden deceleration. The gear ratio is further corrected to the Hi side, which increases the amount of deviation. In such a case, the torque shift works in a direction to increase the gear ratio to the low side and reduce the deviation i ERR. Therefore, by stopping the torque shift compensator or setting the torque shift compensation amount = 0, By suppressing undershoot and hunting of the actual gear ratio, the target gear ratio and the actual gear ratio can be matched to obtain good followability, and the drivability of a vehicle equipped with a toroidal type continuously variable transmission Can be improved.
そして、トルクシフト補償の一時的な禁止により、目標変速比と実変速比の偏差iERRが所定値E3以下(0付近)で落ち着いた場合(トルクシフトの変化量が小さい場合)、トルクシフト再開する。 Then, when the deviation i ERR between the target gear ratio and the actual gear ratio settles below the predetermined value E3 (near 0) due to temporary prohibition of torque shift compensation (when the change amount of the torque shift is small), the torque shift is resumed. To do.
アクセル踏み込みによるトルクシフト変化量が小さかった場合には、トルクシフトが起こることにより生じていた偏差量が小さくなり、さらにフィードバック補償器(53d)の作用により偏差は小さくなっていく。このとき、偏差量iERRが所定値(0近傍)以下になった状態を安定状態と判断し、トルクシフト補償量を徐々に正規の値まで戻していく。これにより、フィードバック補償器に積分をためることになるが、適正なトルクシフト補償が行えるようになり、その後の運転状況に対応することができるようになる。 When the torque shift change amount due to depression of the accelerator is small, the deviation amount caused by the torque shift is reduced, and the deviation is further reduced by the action of the feedback compensator (53d). At this time, a state in which the deviation amount i ERR is equal to or less than a predetermined value (near 0) is determined as a stable state, and the torque shift compensation amount is gradually returned to a normal value. As a result, the feedback compensator is integrated, but appropriate torque shift compensation can be performed, and it becomes possible to cope with the subsequent driving situation.
また、トルクシフトにより実変速比が目標変速比より大きくなった場合、つまり偏差量iERRが負の所定値E2以下になった場合、トルクシフト補償を再開する。 Further, when the actual speed ratio becomes larger than the target speed ratio due to torque shift, that is, when the deviation amount i ERR becomes equal to or less than the negative predetermined value E2, torque shift compensation is resumed.
アクセル踏み込みによるトルクシフト変化量が大きいような条件では、トルクシフト補償の一時的な禁止を行うことでトルクシフトにより実変速声比が目標変速比を超えてしまう場合がある。このような条件では、速やかにトルクシフト補償を再開することにより、偏差量を最小限に抑えることができ、変速制御の追従性を向上させることができる。 Under conditions where the amount of change in torque shift due to accelerator depression is large, the actual gear ratio may exceed the target gear ratio due to torque shift by temporarily prohibiting torque shift compensation. Under such conditions, by quickly restarting the torque shift compensation, the deviation amount can be minimized, and the follow-up performance of the shift control can be improved.
また、アクセル踏み込んでトルクシフト補償を一時的に禁止した後、アクセルを解放した場合、つまりスロットル開度が0になった場合、トルクシフト補償を再開する。 Further, when the accelerator is released after the accelerator is depressed to temporarily disable the torque shift compensation, that is, when the throttle opening becomes zero, the torque shift compensation is resumed.
アクセルが足離しされた場合、トルクシフト補償を停止したままでいるとエンジンブレーク側の伝達トルクによりHi側へのトルクシフトが起こるため、さらに変速比偏差iERRを広げる方向に働いてしまう。このため、速やかにトルクシフト補償を再開することによりトルクシフトを抑え、アクセル踏み込み時の実変速比のアンダーシュートを防いだ後の変速制御の精度を確保できる。 When the accelerator is released, if the torque shift compensation is stopped, a torque shift to the Hi side occurs due to the transmission torque on the engine break side, so that the gear ratio deviation i ERR is further increased. For this reason, it is possible to suppress the torque shift by quickly restarting the torque shift compensation, and to ensure the accuracy of the shift control after preventing the undershoot of the actual gear ratio when the accelerator is depressed.
さらに、トルクシフト補償を再開する際には、一度でも偏差iERRが所定値以下に落ち着いた場合では、偏差量iERR(またはその絶対値)がある所定値E4を超えると、トルクシフト補償量を滑らかに変化させるための時定数Tを偏差量(またはその絶対値)に応じて大きくするようにしたので、トルクシフト補償を再開する過程において、フィードバック補償器がこの変化に追従することができずに偏差量(またはその絶対値)が所定値以上生じてしまった場合、滑らかに変化させるための時定数Tを偏差量iERR(またはその絶対値)に応じて大きくすることにより、フィードバック補償器を効果的に作用させることができるようになり、目標変速比に対する追従性が向上し、変速制御の精度を向上することが可能となる。 Furthermore, when the torque shift compensation is resumed, if the deviation i ERR has settled below a predetermined value even once, the torque shift compensation amount will be exceeded if the deviation i ERR (or its absolute value) exceeds a predetermined value E4. Since the time constant T for smoothly changing the torque is increased according to the deviation amount (or its absolute value), the feedback compensator can follow this change in the process of restarting the torque shift compensation. If the deviation amount (or its absolute value) exceeds a predetermined value, the time constant T for smooth change is increased according to the deviation amount i ERR (or its absolute value) to provide feedback compensation. Thus, it is possible to effectively act the device, improve followability with respect to the target gear ratio, and improve the accuracy of the shift control.
なお、上記実施形態において、急減速の判定は、車両の減速度(または加速度)を検出し、この減速度が所定減速度以上のときに急減速であると判定すればよい。 In the above embodiment, the determination of the rapid deceleration may be performed by detecting the deceleration (or acceleration) of the vehicle and determining that the deceleration is abrupt when the deceleration is equal to or greater than a predetermined deceleration.
以上のように、本発明に係る無段変速機の変速制御装置では、トロイダル型無段変速機のトルクシフトを正確に補償するとともに、フィードバック制御の追従性を確保できるので、運転性に優れた車両用の無段変速機の変速制御装置に適用することができる。 As described above, in the continuously variable transmission control device according to the present invention, the torque shift of the toroidal continuously variable transmission can be accurately compensated and the follow-up performance of the feedback control can be ensured. The present invention can be applied to a shift control device for a continuously variable transmission for a vehicle.
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
2
Claims (10)
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フィードバック補償手段と、
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、
前記実変速比が目標変速比に対して遅れを伴った状態で、入力トルクが増大するときには、トルクシフト補償を禁止する補償禁止手段を有することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 A trunnion that rotatably supports a power roller that transmits driving force between the input and output disks;
A shift control valve that supplies hydraulic pressure to a hydraulic actuator that drives the trunnion;
A speed change actuator for driving the speed change control valve;
A feedback compensation means for calculating a target speed ratio according to the driving state and calculating a drive amount of the speed change actuator such that an actual speed ratio matches the target speed ratio;
Input torque detection means for detecting input torque;
Torque shift compensation amount calculating means for calculating a torque shift compensation amount based on the input torque;
A shift actuator control means for calculating a command value to the shift actuator based on a drive amount of the shift actuator and a torque shift compensation amount, and controlling the shift actuator;
A shift control device for a continuously variable transmission, comprising: a mechanical feedback mechanism coupled to the trunnion and the shift control valve, and feeding back a displacement amount of the trunnion to the shift control valve;
The torque shift compensation amount calculating means includes:
A speed change control device for a continuously variable transmission, comprising: a compensation prohibiting means for prohibiting torque shift compensation when the input torque increases with the actual speed ratio being delayed with respect to the target speed ratio.
前記補償禁止手段は、前記急減速が判定されたときに、前記実変速比が目標変速比に対して遅れを伴った状態であると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無段変速機の変速制御装置。 A deceleration detecting means for detecting deceleration of the vehicle, and a rapid deceleration detecting means for detecting sudden deceleration when the deceleration is equal to or greater than a predetermined deceleration,
3. The compensation prohibiting means determines that the actual gear ratio is in a state with a delay with respect to a target gear ratio when the sudden deceleration is determined. A transmission control device for a continuously variable transmission.
前記補償禁止手段は、アクセル操作量の変化量が所定量以上のときに入力トルクの増大を判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無段変速機の変速制御装置。 Accelerator operation amount detection means for detecting the operation amount of the accelerator pedal is provided,
The shift control device for a continuously variable transmission according to claim 1 or 2, wherein the compensation prohibiting means determines an increase in input torque when a change amount of an accelerator operation amount is a predetermined amount or more.
前記補償禁止手段は、アクセルペダルが解放されたときにトルクシフト補償を再開することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかひとつに記載の無段変速機の変速制御装置。 Accelerator operation amount detection means for detecting the operation amount of the accelerator pedal is provided,
The shift control device for a continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 5, wherein the compensation prohibiting means restarts torque shift compensation when the accelerator pedal is released.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003404874A JP2005163940A (en) | 2003-12-03 | 2003-12-03 | Shift control device for continuously variable transmission |
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