JP2002235847A - 車両用の自動変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両に新たなセンサを搭載せずに、下り坂走行
時には優れたエンジンブレーキ性能を、上り坂走行時に
は優れた加速性能を自動的に発揮させる。 【解決手段】本システムのＥＣＵは、車両に搭載した各
種センサの出力を用いて算出した車両の走行路の勾配に
応じてＣＶＴ２の目標速度比を決定する。即ち、勾配算
出部４７が、加速トルク算出部４５で算出した加速抵抗
トルクと、走行抵抗算出部４３で算出した平地走行抵抗
トルクと、トルク算出部４２で算出したＣＶＴ２の出力
軸トルクとを用いて走行路の勾配を推定すると、目標変
速算出部４８は、走行抵抗検出部４３で推定した勾配の
大きさに応じて所定のマップから獲得した補正値ｉｐｃ
を用いて、ＣＶＴ２の目標変速比ｉｐｔを補正する。そ
して、変速操作指令出力部４９は、目標変速算出部４８
が算出した目標変速比ｉｐｔを用いてＣＶＴ２を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、勾配のきつい路面
を走行する際のドライバビリティの向上を図る変速制御
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＣＶＴシステムにおいては、変速
ショックや伝達ロスが抑制されるように、ＥＣＵによ
り、図８（ａ）に示すような変速スケジュールに従う無
段式変速機（以下、ＣＶＴと呼ぶ）の変速制御が行われ
ている。ところが、従来のＣＶＴシステムには、ドライ
バの運転技能が未熟である場合、車両が坂道にさしかか
った際の安全性が確保されないという欠点があった。即
ち、車両が勾配のきつい下り坂にさしかかった場合、ド
ライバは、通常、車速が加速しないように、アクセルペ
ダルの踏み加減を調節する。その結果、アクセルペダル
に連動してスロットル弁が閉じるため、図８（ａ）の変
速スケジュールにおいて、車両の走行状態が、坂道にさ
しかかった際の動作点イよりも更にトップ側の動作点ロ
次いで動作点ハへと推移していくため、車両は、ドライ
バの意図に反して加速していくことになる。そこで、運
転に熟練したドライバであれば、このとき、一般にスポ
ーツモードと呼ばれている、エンジン回転数を高めに設
定したモードにレンジをタイミング良く切り換えて、エ
ンジンブレーキを効果的に使って車両の加速を抑止する
ことができる。即ち、レンジをスポーツモードに設定す
ると、図８（ｂ）のＯ−Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｅ−Ｆ−Ａ−Ｏで
囲まれた領域内で車両の走行状態が推移することになる
ため、結果として、車両の走行状態は、動作点ハから、
より変速比の大きな動作点ニへと推移していく。従っ
て、車両は、効果的なエンジンブレーキを効かせなが
ら、下り坂を走行していく。

【０００３】ところが、タイミング良くレンジの切り換
えを行うことができない運転に不慣れなドライバは、下
り坂を走行中に、積極的にレンジの切り換えを行うより
は、むしろ、頻繁にフットブレーキを使用する傾向にあ
る。その結果、ブレーキの摩耗を促進することになる。

【０００４】一方、上り坂を走行する際にアクセルペダ
ルの踏み増しを行えば、下り坂走行中とは反対の現象が
起こる。即ち、図８（ａ）の変速スケジュールにおい
て、車両の走行状態が、坂道にさしかかった際の動作点
よりもロー側の動作点へと推移していくが、アクセルの
相当の踏増またはレンジの切り換えを行わなければ、車
両は、意図した加速を行わない。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、勾配のある路面を走行する際のエンジンブレーキ性
能と加速性能の改善を図る特開昭６３−１２１５３７号
公報記載の車両用無段変速機の制御装置が提案されてい
る。この特開昭６３−１２１５３７号公報記載の車両用
無段変速機の制御装置は、出力軸回転センサで検出され
た車速とスロットル弁開度センサで検出されたスロット
ル弁開度とから算出した無段変速機の目標変速比を、車
両傾斜角度センサで逐次検出される車体の傾斜角により
定まる速度比修正量を用いて適宜補正する。従って、無
段変速機の目標速度比には、車両の走行路の勾配に適し
た値が設定されるので、下り坂走行時においては、優れ
たエンジンブレーキ性能が自動的に発揮され、上り坂走
行時中においては、優れた加速性能が自動的に発揮され
る。即ち、本制御装置を車両に搭載すれば、車両の走行
安全性と走破性とを共に確保することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開昭
６３−１２１５３７号公報記載の車両用無段変速機の制
御装置を車両に搭載すると、車両の走行路の勾配を検出
するための車両傾斜角度センサを車両に取付ける必要が
ある。つまり、このような新たな要素の付加は、車両の
製造コストの増加に直結する。

【０００７】そこで、本発明は、車両に新たなセンサを
搭載することなく、下り坂走行時には優れたエンジンブ
レーキ性能を、上り坂走行時には優れた加速性能を自動
的に発揮させる自動変速機の制御装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、走行中に検出される車両の走行状態に応じ
て、車両に搭載された無段式変速機の変速比を制御する
変速制御装置であって、前記無段自動変速機の目標変速
比を、路面の勾配に一意に対応付ける対応情報を記憶し
た記憶手段と、前記車両の走行状態として、前記車両の
走行抵抗トルクと加速トルクと前記無段式変速機の出力
軸トルクを検出する検出手段と、前記検出手段が検出し
た前記車両の走行状態から、当該車両の走行する路面の
勾配を推定する勾配推定手段と、前記勾配推定手段が推
定した前記路面の勾配が所定の範囲にある場合に、前記
車両が走行中の路面が坂道であることを判定する判定手
段と、当該変速制御装置は、前記判定手段により前記車
両が走行中の路面が坂道であると判定された場合に、前
記記憶手段に記憶された対応情報により前記勾配推定手
段が推定した前記路面の勾配に対応付けられている前記
無段式変速機の目標変速比を用いて、前記無段変速機の
変速比の制御を行うことを特徴とする変速制御装置を提
供する。また、走行中に検出される車両の走行状態に応
じて、車両に搭載された無段式変速機の変速比を制御す
る変速制御方法であって、前記車両の走行状態として、
前記車両の走行抵抗トルクと加速トルクと前記無段式変
速機の出力軸トルクを検出する検出ステップと、前記検
出ステップで検出した前記車両の走行状態から、当該車
両の走行する路面の勾配を推定する勾配推定ステップ
と、前記勾配推定ステップで推定した前記路面の勾配が
所定の範囲にある場合に、前記車両が走行中の路面が坂
道であることを判定する判定ステップと、前記判定ステ
ップで前記車両が走行中の路面が坂道であると判定され
た場合に、前記無段式変速機の目標変速比を路面の勾配
に一意に対応付ける対応情報により前記勾配推定ステッ
プで推定した前記路面の勾配に対応付けられている前記
無段式変速機の目標変速比となるように、前記無段式変
速機の変速比の制御を行う制御ステップとを含むことを
特徴とする変速制御方法を提供する。

【０００９】本発明に係る変速制御装置及び変速制御方
法によれば、車両の走行路の勾配を加味して無段式変速
機の目標変速比を決定することができるので、走行路の
起伏によらず、車両は、常に最適な走行状態を維持する
ことができる。即ち、走行路の勾配毎に適正な目標変速
比（もしくは、目標変速比の補正値）を記憶した対応情
報から、走行路の勾配に適した目標変速比（もしくは、
走行路の勾配に応じて定めた補正値で補正した目標変速
比）を獲得し、これを用いて無段式変速機の変速比の制
御を行うことにより、車両が下り坂にさしかかった場合
には、適度なエンジンブレーキが自動的に作用するの
で、車両の安全性が確保することができ、車両が上り坂
にさしかかった場合には、走行路の勾配に応じた適度な
駆動力が伝達されるので、優れた加速性能を自動的に発
揮させることができる。

【００１０】従って、勾配のきつい下り路を走行する際
にタイミング良くレンジを切り換えることができなくて
も適度なエンジンブレーキが自動的に作用するので、運
転に不慣れなドライバであっても、下り路を走行する時
に、頻繁にフットブレーキを使用するということがなく
なる。つまり、ドライバの運転技能の如何によって生じ
ていたブレーキの摩耗を防止するという効果も期待でき
る。

【００１１】また、特別なセンサを新たに搭載せずに、
既存のセンサである検出手段の出力から車両の走行路の
勾配を推定しているので、本ＣＶＴシステムを採用して
も、車両の製造コストが増加することはない。尚、前述
したように演算等により車体重量を推定するようにすれ
ば、車体重量を検出するための車重センサも不要とな
り、製造コストを更に削減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明に係る実施の一形態を、ＣＶＴシステムに適
用した場合を例に挙げて説明する。

【００１３】最初に、図１により、本実施の形態に係る
ＣＶＴシステムの制御系のハードウエア構成について説
明する。

【００１４】本ＣＶＴシステムは、エンジン１と、ドラ
イブシャフト７とデファレンシャルギア６とプロペラシ
ャフト５とを介してエンジン１の出力を車輪８に伝達す
る無段変速機式自動変速機（以下、ＣＶＴと呼ぶ）２
と、車両の走行状態を検出する各種センサと、前記各種
センサの出力に応じてＣＶＴ２を制御するＣＶＴコント
ロールユニット（以下、ＣＶＴ用ＥＣＵと呼ぶ）４０
と、前記各種センサの出力等に応じてエンジン１を制御
するエンジンコントロールユニット（以下、エンジン用
ＥＣＵと呼ぶ）３０とを備えている。尚、本実施の形態
における車両の走行状態を検出する各種センサとは、Ｃ
ＶＴ２のプライマリプーリ（入力側プーリ）１９の回転
数（以下、プライマリ回転数と呼ぶ）Ｎｐを検出するプ
ライマリ回転センサ２９と、ＣＶＴ２のセカンダリプー
リ（出力側プーリ）２０の回転数（以下、セカンダリ回
転数と呼ぶ）Ｎｓを検出するセカンダリ回転センサ２６
と、吸気マニホルド１１を通過するエアクリーナ１０で
浄化された空気の流量Ｑａを検出するエアーフローセン
サ２１と、スロットル弁１２の開度（以下、スロットル
弁開度と呼ぶ）ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ
２２と、エンジン１のクランクシャフトの回転数（以
下、エンジン回転数と呼ぶ）Ｎｅを検出するクランク角
センサ２３と、排気マニホルド１４から排出される排気
ガス中の酸素濃度Ｍを検出する酸素センサ２８と、サス
ペンション（不図示）に取付けられた車体重量を検出す
る車重センサ２７等のことである。

【００１５】ＣＶＴ用ＥＣＵ４０の制御対象であるＣＶ
Ｔ２は、エンジン１のクランクシャフトに直結したトル
クコンバータ３と、トルクコンバータ３の出力軸に直結
した無段式変速機構４とから構成されている。そして、
トルクコンバータ３は、エンジン１のクランクシャフト
に直結したポンプ３ａと、トルクコンバータ３の出力軸
に直結したタービン３ｂと、エンジン１のクランクシャ
フトの回転に伴うポンプ３ａの回転を増幅するようにポ
ンプ３ａとタービン３ｂとの間を循環するオイルの流れ
を制御するステータ３ｃとから構成されており、ポンプ
３ａの回転に伴って圧送されるオイルでタービン３ｂを
回転させることによって、エンジン１のクランクシャフ
トからの伝達トルクを増幅し出力軸へと伝達するように
なっている。一方、無段式変速機構４は、トルクコンバ
ータ３のタービン３ｂに連結した入力側プーリ（以下、
プライマリプーリと呼ぶ）１９と、プライマリプーリ１
９と金属製のベルト（若しくはチェーン）９で連結され
た出力側プーリ（以下、セカンダリプーリと呼ぶ）２０
とから構成されており、プライマリプーリ１９の径が油
圧回路１７の油圧に応じて変化して、任意の変速比が達
成できるようなっている。尚、油圧回路１７の油圧を制
御する変速制御弁１８は、後述のＣＶＴ用ＥＣＵ４０の
変速操作指令出力部４９によって制御されている。

【００１６】エンジン用ＥＣＵ３０及びＣＶＴ用ＥＣＵ
４０は、それぞれ、図５に示すように、後述の各種処理
を実行するＣＰＵ７１と、後述の各種処理を定義したプ
ログラムや後述の各種特性マップ等を格納するＲＯＭ７
２と、後述の各種処理実行時に前記プログラムや各種特
性マップ等のデータを一時的に格納するＲＡＭ７３と、
各種センサの出力の受信や後述の制御信号の出力等を制
御する入出力インターフェース回路７５と、自身とＬＡ
Ｎで接続された他のコントロールユニットとの間のデー
タ転送を制御するＬＡＮ制御回路７６と、これら各部を
相互に接続するバス７４とを備える。

【００１７】以上で、本ＣＶＴシステムの制御系のハー
ドウエア構成の説明を終る。

【００１８】以下、エンジン用ＥＣＵ３０の主要な機能
構成について簡単に説明する。尚、ここでいう機能構成
とは、ＲＡＭ７３に格納されたデータとＣＰＵ７１とに
より実現されるプロセスのことである。

【００１９】本エンジン用ＥＣＵ３０は、各種センサか
らの出力に応じてエンジンの状態を制御する各種制御
部、例えば、エンジンの各気筒内に燃料を噴射する燃料
噴射弁１５の開度と吸気マニホルド１１に設けられたア
イドルスピード弁１３の開度とを制御することによりエ
ンジンの吸気側の空燃比を最適化する燃料噴射制御部
と、吸気マニホルド１１をバイパスする空気量を制御す
ることによりエンジン１のアイドル回転速度を最適化す
るアイドル回転制御部と、イグナイタの点火進角の制御
することによりエンジン１の点火時期を最適化する点火
時期制御部等を備えている。

【００２０】以上で、エンジン用ＥＣＵ３０制御の主要
な機能構成の説明を終る。

【００２１】以下、図２により、本ＣＶＴシステムが特
徴とするＣＶＴ用ＥＣＵ４０の機能構成を詳細に説明す
る。尚、ここでいう機能構成とは、ＲＡＭ７３に格納さ
れたデータとＣＰＵ７１とにより実現されるプロセスの
ことである。

【００２２】本ＣＶＴ用ＥＣＵ４０は、各種センサの出
力に応じて車両の加速度αを算出する車速微分演算部４
４と、車速微分演算部４４が算出した車両の加速度αと
各種センサの出力とを用いて車両の加速抵抗トルクを算
出する加速トルク演算部４５と、各種センサの出力を用
いてＣＶＴ２の出力軸トルクを算出するトルク算出部４
２と、各種センサの出力を用いて車両の平地抵抗トルク
を算出する走行抵抗検出部４３と、各種センサの出力と
上記各部４４，４５，４２，４３の出力を用いて車両の
走行路の勾配を算出する勾配算出部４７と、勾配算出部
４７が算出した車両の走行路の勾配θに応じてＣＶＴ２
の目標変速比を算出する目標変速比算出部４８と、目標
変速比算出部４８で最終的に算出された目標変速比を用
いてＣＶＴ２の変速比を制御する変速操作指令出力部４
９とを備える。以下、これら各部４２，４３，４４，４
５，４７，４８，４９が行う各処理を説明する。

【００２３】まず、車速微分演算部４４が行う処理につ
いて説明する。

【００２４】車速微分演算部４４は、セカンダリ回転セ
ンサ２６で検出されたセカンダリ回転数Ｎｓを車輪速度
Ｖへと変換した後、更に、時間で微分することによって
車両の加速度αを算出する。

【００２５】次に、図４を参照しながら加速トルク演算
部４５が行う処理をについて説明する。

【００２６】加速トルク演算部４５は、ブロック８４及
びブロック４５において、車速微分演算部４４が算出し
た加速度αと、車重センサ２７で逐次検出される車体重
量Ｗと、数式１とを用いて、加速抵抗トルクＴαを算出
する。

【００２７】 Ｔα＝（Ｗ＋Ｗｒ）・α・Ｒｔ／ｇ…数式１ ここで、Ｗｒは回転慣性重量であり、Ｒｔは走行時の車
輪（タイヤ）の半径であり、ｇは重力加速度である。

【００２８】尚、本実施の形態では上記演算によって演
算した加速度αを用いて加速抵抗トルクＴαを算出して
いるが、既存の加速度センサ（若しくは、新たに取付け
た加速度センサ）で検出された実際の加速度αを用いて
加速抵抗トルクＴαを算出するようにしても構わない。
また、本実施の形態では、車重センサ２７で逐次検出さ
れる車体重量Ｗを用いて加速抵抗トルクＴαを算出して
いるが、普通乗用車であれば、走行時の車体重量の変化
が少ないので、必ずしも、このように車重センサ２７で
実際に検出される車体重量Ｗを用いる必要はない。例え
ば、規格等により定められた車両の標準車体重量（乗車
定員２名）を用いるようにしても構わないし、或いは、
車両が一定の勾配の路面を一定の駆動トルクで走行して
いる場合に車速微分演算部４４で算出される加速度αか
ら車体重量を推定し、これを用いるようにしても構わな
い。尚、以下に説明する他の各部が行う処理において
も、ここに例示した方法で推定した車体重量を用いるよ
うにすれば、車体重量を検出するために特別なセンサを
車両に搭載する必要はなくなる。

【００２９】次に、図３を参照しながらトルク算出部４
２が行う処理について説明する。

【００３０】トルク算出部４２は、ブロック５６におい
て、プライマリ回転センサ２９で検出されたプライマリ
回転数Ｎｐと、セカンダリ回転センサ２６で検出された
セカンダリ回転数Ｎｓと、数式２とを用いて、ＣＶＴ２
の減速比ｉｐを算出する。

【００３１】ｉｐ＝Ｎｐ／Ｎｓ…数式２ また、ブロック８２において、予めＲＡＭ７３に格納さ
れた特性マップ（Ｎｅ−Ｔｅ特性図）によって、スロッ
トル開度センサ２２で検出されたスロットル開度Ｔｖｏ
と、クランク角センサ２３で検出されたエンジン回転数
Ｎｅとに対応付けられているエンジントルクＴｅを獲得
する。尚、ここでいう特性マップ（Ｎｅ−Ｔｅ特性図）
とは、スロットル開度Ｔｖｏ毎に、エンジン回転数Ｎｅ
とエンジントルクＴｅとを一対一に対応付けた対応情報
のことである。

【００３２】一方、ブロック５７において、クランク角
センサ２３で検出されたエンジン回転数Ｎｅと、プライ
マリ回転センサ２９で検出されたプライマリ回転数Ｎｐ
と、数式３とを用いて、トルクコンバータの速度比ｅを
算出する。

【００３３】ｅ＝Ｎｐ／Ｎｅ…数式３ そして、ブロック５２において、予めＲＡＭ７３に格納
された特性マップ（ｅ−ｔ特性図）によって上記トルク
コンバ−タの速度比ｅに対応付けられているトルク比ｔ
を獲得すると共に、ブロック５３において、予めＲＡＭ
７２に格納された特性マップ（ｅ−Ｃｐ特性図）によっ
て上記トルクコンバータの速度比ｅに対応けられている
トルクコンバ−タのポンプ容量係数Ｃｐを獲得する。
尚、ここでいう特性マップ（ｅ−ｔ特性図）とは、トル
クコンバータの速度比ｅとトルク比ｔとを一対一に対応
付けた対応情報のことであり、特性マップ（ｅ−Ｃｐ特
性図）とは、トルクコンバータの速度比ｅとポンプ容量
係数Ｃｐとを一対一に対応付けた対応情報のことであ
る。

【００３４】そして、ブロック５５において、上記ポン
プ容量係数Ｃｐと、クランク角センサ２３で検出された
エンジン回転数Ｎｅと、数式４とを用いて、トルクコン
バ−タへの入力トルクＴｐ’（以下、ポンプトルクと呼
ぶ）を算出する。

【００３５】Ｔｐ’＝Ｃｐ・Ｎｅ・Ｎｅ…数式４ そして、ブロック５７において、ブロック５７で算出し
たトルクコンバ−タの速度比ｅの値に応じて、ブロック
５５で算出したポンプトルクＴｐ’と、ブロック８２で
獲得したエンジントルクＴｅとの内のいずれか一方のト
ルクを選択し、これを正規のポンプトルクＴｔと推定す
る。具体的な例を挙げれば、トルクコンバ−タの速度比
ｅが所定値Ｅ（例えば、０．９）より小さな場合には、
エアコン等の付属器機によるトルク損失分を含んでいる
エンジントルクＴｅではなく、数式４により算出したポ
ンプトルクＴｐ’を正規のポンプトルクＴｐと推定する
が、トルクコンバ−タの速度比ｅが所定値Ｅを超えた場
合には、特性マップ（ｅ−Ｃｐ特性図）から獲得したポ
ンプ容量係数Ｃｐに含まれる誤差が増大し、むしろ、こ
れに起因する誤差の方が上記トルク損失分を上回るた
め、数式４により算出したポンプトルクＴｐ’ではな
く、特性マップ（Ｎｅ−Ｔｅ特性図）から獲得したエン
ジントルクＴｅを正規のポンプトルクＴｐと推定する。

【００３６】そして、ブロック５８において、ブロック
５２で特性マップ（ｅ−ｔ特性図）から獲得したトルク
比ｔと、ブロック５７で推定した正規のポンプトルクＴ
ｐと、数式５とを用いて、トルクコンバータのタービン
トルクＴｔを算出する。

【００３７】Ｔｔ＝Ｔｐ・ｔ…数式５ トルク算出部４２は、最終的にブロック５９及びブロッ
ク８３において、ブロック５８で算出したトルクコンバ
ータのタービントルクＴｔと、ブロック５６で算出した
ＣＶＴ２の減速比ｉｐと、数式６とから、ＣＶＴ２の出
力軸トルクＴｏを算出する。

【００３８】Ｔｏ＝ｉｐ・ｉｐｆ・Ｔｔ…数式６ ここで、ｉｐｆは、予めＲＯＭ７２に記憶されたＣＶＴ
２の最終減速比である。 尚、本実施例では、上記演算
によってＣＶＴ２の出力軸トルクＴｏを算出している
が、必ずしも、これと同様な処理によってＣＶＴ２の出
力軸トルクＴｄを算出する必要はない。例えば、ドライ
ブシャフト７にトルクセンサを取り付けて、これにより
実際のＣＶＴ２の出力軸トルクＴｏを直接検出するよう
にしても構わない。

【００３９】次に、走行抵抗検出部４３が行う処理につ
いて説明する。

【００４０】走行抵抗検出部４３は、セカンダリ回転セ
ンサ２６で検出されたセカンダリ回転数Ｎｓに比例する
車速Ｖと、車重センサ２７で逐次検出される車体重量Ｗ
と、数式７とを用いて、平地抵抗トルクＴｒを算出す
る。

【００４１】 Ｔｒ＝（μ・Ｗ＋ｋａ・Ｖ・Ｖ）・Ｒｔ…数式７ ここで、μは転がり摩擦抵抗係数であり、Ｒｔは走行時
の車輪（タイヤ）の半径であり、ｋａは空気抵抗係数で
ある。

【００４２】尚、本実施の形態では、車重センサ２７で
検出される車体重量Ｗを用いて平地抵抗トルクＴｒを算
出しているが、加速トルク演算部４５の説明において例
示した方法により獲得した車体重量Ｗを用いて平地抵抗
トルクＴｒを算出するようにしても構わない。

【００４３】次に、図４を参照しながら勾配算出部４７
が行う処理について説明する。

【００４４】勾配算出部４７は、ブロック４６ａ及びブ
ロック４６ｂにおいて、加速トルク算出部で算出された
加速抵抗トルクＴαと、走行抵抗算出部４３で算出され
た平地走行抵抗トルクＴｒと、トルク算出部４２で算出
されたＣＶＴ２の出力軸トルクＴｏと、数式８とを用い
て、勾配トルクＴθを算出する。

【００４５】Ｔθ＝Ｔｏ−Ｔｒ−Ｔα…数式８ そして、ブロック８６及びブロック８５において、上記
勾配トルクＴθと、数式９と、一般道路において成立す
る近似（θ≒ｓｉｎθ）とを用いて、車両の走行路の勾
配θを算出する。

【００４６】 θ≒ｓｉｎθ＝Ｔθ／（Ｗ・Ｒｔ）…数式９ 尚、本実施の形態では、車重センサ２７で検出される車
体重量Ｗを用いて車両の走行路の勾配θを算出している
が、加速トルク演算部４５の説明において例示した方法
により獲得した車体重量Ｗを用いて車両の走行路の勾配
θを算出するようにしても構わない。

【００４７】次に、目標変速算出部４８が行う処理につ
いて説明する。

【００４８】目標変速算出部４８は、勾配演算部４７で
算出された車両の走行路の勾配θが所定の範囲内（Ａ＜
θ＜Ｂ、例えば−０．０３°＜θ＜０．０３°）にある
場合には、一般のＣＶＴの変速制御において用いられる
変速スケジュール（図９（ａ）参照）において、スロッ
トル開度センサ２２で検出されたスロットル弁開度ＴＶ
Ｏと、セカンダリ回転センサ２６で検出されたセカンダ
リ回転数Ｎｓとに対応付けられている目標プライマリ回
転数Ｎｐｔを獲得した後、目標変速比ｉｐｔとして、目
標プライマリ回転数Ｎｐｔに対するセカンダリ回転数Ｎ
ｓの比（Ｎｓ／Ｎｐｔ）を算出する。尚、ここでいう変
速スケジュールとは、スロットル開度Ｔｖｏと、車速Ｖ
（又はセカンダリ回転数Ｎｓ）と、エンジン回転数Ｎｅ
（又はプライマリ回転数Ｎｐ）とを対応付けた対応情報
のことである。尚、ＣＶＴ２によれば、図９（ａ）の変
速スケジュールのＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａで囲まれた範囲に
おいて無段階に変速比を変更することができる。

【００４９】一方、走行抵抗検出部４３で算出された車
両の走行路の勾配θが上記所定の範囲にない場合（Ａ≧
θ又はθ≧Ｂ、上記例示の範囲に対応させるなら、−
０．０３°≧θ又はθ≧０．０３）には、予めＲＡＭ７
３に格納された特性マップ（θ−ｉｐｔ特性図）におい
て、走行抵抗検出部４３で算出された車両の走行路の勾
配θに対応付けられている目標変速比ｉｐｔを獲得す
る。尚、ここでいう特性マップ（θ−ｉｐｔ特性図）と
は、図６（ａ）に示すように、車両の走行路の勾配θと
ＣＶＴ２の目標変速比ｉｐｔとを対応付けた対応情報の
ことである。

【００５０】次に、変速操作指令出力部４９が行う処理
について説明する。

【００５１】変速操作指令出力部４９は、ＣＶＴ２の実
際の変速比ＩＰＴが、目標変速算出部４８で上記条件に
応じて算出されたＣＶＴ２の目標変速比ｉｐｔとなるよ
うに、油圧回路１７の油圧を制御する変速制御弁１８の
操作量を決定し、変速制御弁１８を駆動する。結果とし
て油圧回路１７が供給することになる油圧によって、Ｃ
ＶＴ２のプライマリプーリ２０の径が、ＣＶＴ２の変速
比が上記目標変速比ｉｐｔとなるように変化する。

【００５２】以上で、ＣＶＴ用ＥＣＵ４０の機能構成に
ついての説明を終る。

【００５３】最後に、図７により、本ＣＶＴ用ＥＣＵ４
０が所定のタイミングで繰返し行う処理の流れをまとめ
ておく。但し、ここでは、車両が走行する路面の勾配θ
が算出されている状態以降の制御の流れを中心に説明す
ることにする。

【００５４】ステップ１００において、勾配算出部４７
が前述の処理に従って車両の走行路の勾配θを算出した
ら、ステップ１０１において、目標変速算出部４８は、
勾配算出部４７が算出した車両の走行路の勾配θに基づ
いて、車両の走行路の状態を判定する。即ち、勾配算出
部４７が算出した車両の走行路の勾配θが所定の範囲内
である場合（Ａ＜θ＜Ｂ）には、車両の走行路を平常路
と判定してステップ１０３の処理を実行し、勾配算出部
４７が算出した車両の走行路の勾配θが上記所定の範囲
外である場合（Ａ≧θ又はθ≧Ｂ）には、車両の走行路
を坂路と判定してステップ１０２の処理を実行する。
尚、ここでいうステップ１０３の処理とは、図９（ｂ）
の変速スケジュールから獲得した目標プライマリ回転数
Ｎｐｔを用いてＣＶＴ２の目標変速比ｉｐｔを算出する
前述の処理のことであり、ステップ１０２の処理とは、
目標変速比補正値マップから獲得した目標変速比ｉｐｔ
の補正値ｉｐｃを用いて特性マップ（θ−ｉｐｔ特性
図）から獲得したＣＶＴ２の目標変速比ｉｐｔを補正す
る前述の処理のことである。そして、ステップ１０４に
おいて、変速操作指令出力部４９は、前述の処理に従っ
て、目標変速算出部４８が何れかの処理によって算出し
たＣＶＴ２の目標変速比ｉｐｔを用いて変速制御弁１８
を駆動する。

【００５５】このように本実施の形態に係るＣＶＴシス
テムによれば、車両の走行路の勾配を加味してＣＶＴ２
の目標変速比を決定することができるので、走行路の起
伏によらず、車両は、常に最適な走行状態を維持するこ
とができる。即ち、予め目標変速比補正値マップ（図６
（ｂ）参照）を適正に作成しておくことにより、車両が
下り坂にさしかかった場合には、適度なエンジンブレー
キが自動的に作用して車両の安全性が確保され、車両が
上り坂にさしかかった場合には、走行路の勾配に応じた
適度な駆動力が伝達されて優れた加速性能が発揮され
る。

【００５６】従って、勾配のきつい下り路を走行する際
にタイミング良くレンジを切り換えることができなくて
も適度なエンジンブレーキが自動的に作用するので、運
転に不慣れなドライバであっても、下り路を走行する時
に、頻繁にフットブレーキを使用するということがなく
なる。つまり、ドライバの運転技能の如何によって生じ
ていたブレーキの摩耗を防止するという効果も期待でき
る。

【００５７】また、特別なセンサを新たに搭載せずに、
既存のセンサの出力から車両の走行路の勾配を推定して
いるので、本ＣＶＴシステムを採用しても、車両の製造
コストが増加することはない。尚、前述したように演算
等により車体重量を推定するようにすれば、車体重量を
検出するための車重センサも不要となり、製造コストを
更に削減することができる。

【００５８】ところで、以上説明した図７の処理におい
ては、車両が坂路にさしかかった場合（走行路の勾配θ
が、Ａ≧θ又はθ≧Ｂである場合）に、特性マップ（θ
−ｉｐｔ特性図）から獲得した目標変速比ｉｐｔを、目
標変速比補正値マップから獲得した補正値ｉｐｃで補正
するようにしているが、必ずしも、このようにする必要
はなく、例えば図８に示すように、車両が坂路にさしか
かった場合にも、変速スケジュールから獲得した目標プ
ライマリ回転数Ｎｐｔを用いてＣＶＴ２の目標変速比ｉ
ｐｔを算出し、更に、これを目標変速比補正値マップか
ら獲得した補正値ｉｐｃで補正するようにしても構わな
い。尚、ここでいう目標変速比補正値マップとは、図６
（ｂ）に示すように、車両の走行路の勾配θとＣＶＴ２
の目標変速比ｉｐｔの補正値ｉｐｃとを対応付けた対応
情報のことである。このようにする場合には、ステップ
２００で勾配算出部４７が車両の走行路の勾配θを算出
したら、目標変速算出部４８が、ステップ２０１におい
て、下り坂にさしかかった際に変速スケジュールから獲
得した目標プライマリ回転数Ｎｐｔを用いてＣＶＴ２の
目標変速比ｉｐｔを算出した後、更に、ステップ２０４
またはステップ２０５のいずれかにおいて、ステップ２
０６でＣＶＴ２の目標変速比ｉｐｔを補正する際に用い
る補正値ｉｐｃを設定するようにすればよい。即ち、ス
テップ２０３において、図７のステップ１０１と同様な
判定基準によって車両の走行路を平常路と判定した場合
には、ステップ２０５において、補正値ｉｐｃに０を設
定するようにし、これとは反対に、ステップ２０３にお
いて、車両の走行路を坂道と判定した場合には、ステッ
プ２０４で、補正値ｉｐｃに、図６（ｂ）の目標変速比
補正値マップから獲得した値を設定するようにすればよ
い。尚、本実施の形態にいう補正とは、ＣＶＴ２の目標
変速比ｉｐｔに、図６（ｂ）に示した目標変速比補正値
マップから獲得したＣＶＴ２の目標変速比ｉｐｔの補正
値ｉｐｃを加算することである。

【００５９】このようにした場合にも、走行中の坂道の
勾配変化に応じたＣＶＴ２の目標変速比を設定すること
ができるので、快適な走行状態を維持することができ
る。

【００６０】以上で、本発明に係る実施の形態について
の説明を終る。尚、本発明に係る実施の形態は、ＣＶＴ
システムだけでなく、有段式変速機を用いたＡＴの制御
システムに適用することも可能である。

【００６１】

【発明の効果】本発明に係る車両用自動変速機制御装置
によれば、車両の走行路の勾配を加味してＣＶＴの目標
変速比を決定することができるので、走行路の起伏によ
らず、車両は、常に最適な走行状態を維持することがで
きる。即ち、走行路の勾配毎に適正な目標変速比（もし
くは、目標変速比の補正値）を予め記憶させておき、走
行路の勾配に応じて定めた目標変速比（もしくは、走行
路の勾配に応じて定めた補正値で補正した目標変速比）
を用いてＣＶＴの変速制御を行うことにより、車両が下
り坂にさしかかった場合には、適度なエンジンブレーキ
が自動的に作用するので、車両の安全性が確保すること
ができ、車両が上り坂にさしかかった場合には、走行路
の勾配に応じた適度な駆動力が伝達されるので、優れた
加速性能を自動的に発揮させることができる。

【００６２】従って、勾配のきつい下り路を走行する際
にタイミング良くレンジを切り換えることができなくて
も適度なエンジンブレーキが自動的に作用するので、運
転に不慣れなドライバであっても、下り路を走行する時
に、頻繁にフットブレーキを使用するということがなく
なる。つまり、ドライバの運転技能の如何によって生じ
ていたブレーキの摩耗を防止するという効果も期待でき
る。

【００６３】また、特別なセンサを新たに搭載せずに、
既存のセンサの出力から車両の走行路の勾配を推定して
いるので、本ＣＶＴシステムを採用しても、車両の製造
コストが増加することはない。尚、前述したように演算
等により車体重量を推定するようにすれば、車体重量を
検出するための車重センサも不要となり、製造コストを
更に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＣＶＴシステムの基
本的な構成を示した図である。

【図２】図１のＣＶＴ用ＥＣＵ４０の機能的な構成を示
した図である。

【図３】図２のトルク算出部の処理を説明するためのブ
ロック図である。

【図４】図１のＣＶＴ用ＥＣＵ４０によって車両の走行
路の勾配が算出される迄の処理を説明するためのブロッ
ク図である。

【図５】図１のＣＶＴ用ＥＣＵ４０及びエンジン用ＥＣ
Ｕ３０の基本的な構成を示した図である。

【図６】（ａ）は、目標変速算出部４８がＣＶＴ２の目
標変速比を獲得するために用いる特性マップ（θ−ｉｐ
ｔ特性図）であり、（ｂ）は、目標変速算出部４８がＣ
ＶＴ２の目標変速比の補正値を獲得するために用いる目
標変速比補正値マップである。

【図７】図１のＣＶＴ用ＥＣＵが行う処理の流れを説明
するためのフローチャートである。

【図８】図１のＣＶＴ用ＥＣＵが行う処理の流れを説明
するためのフローチャートである。

【図９】（ａ）は、通常モードの変速スケジュールであ
り、（ｂ）は、スポーツモードの変速スケジュールであ
る。

【符号の説明】

１…エンジン，２…無段変速機式自動変速機（ＣＶ
Ｔ），３…トルクコンバータ，３ａ…トルクコンバータ
３のポンプ，３ｂ…トルクコンバータ３のタービン，３
ｃ…トルクコンバータ３のステータ，４…無段式変速機
構，５…プロペラシャフト，６…デファレンシャルギ
ア，７…ドライブシャフト，８…車輪，９…ＣＶＴ２の
ベルト，１０…エアクリーナ，１１…吸気マニホルド，
１２…スロットル弁，１３…アイドルスピード弁、１４
…排気マニホルド，１５…燃料噴射弁、１７…油圧回
路，１８…変速制御弁，１９…ＣＶＴ２のプライマリプ
ーリ，２０…ＣＶＴ２のセカンダリプーリ，２１…エア
ーフローセンサ，２２…スロットル開度センサ，２３…
クランク角センサ、２５…プライマリ回転センサ，２６
…セカンダリ回転センサ，２７…車重センサ，２８…酸
素センサ，３０…エンジンコントロールユニット，４０
…ＣＶＴコントロールユニット，４２…トルク算出部，
４３…走行抵抗検出部，４４…車速微分演算部，４５…
加速トルク演算部，４７…勾配算出部，４８…目標変速
比算出部，４９…変速操作指令出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J552 MA07 MA12 NA01 NB01 PA35 PA36 RB22 RB23 SA34 SB06 TA01 TB02 VA32Y VA36Y VA39W VA76Z VB01Z VB04Z VB09W VB20Z VC01Z VC03W VE04W

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行中に検出される車両の走行状態に応じ
   て、車両に搭載された無段式変速機の変速比を制御する
   変速制御装置であって、 前記無段式変速機の目標変速比を、路面の勾配に一意に
   対応付ける対応情報を記憶した記憶手段と、 前記車両の走行状態として、前記車両の走行抵抗トルク
   と加速トルクと前記無段式変速機の出力軸トルクを検出
   する検出手段と、 前記検出手段が検出した前記車両の走行状態から、当該
   車両の走行する路面の勾配を推定する勾配推定手段と、 前記勾配推定手段が推定した前記路面の勾配が所定の範
   囲にある場合に、前記車両が走行中の路面が坂道である
   ことを判定する判定手段と、 当該変速制御装置は、前記判定手段により前記車両が走
   行中の路面が坂道であると判定された場合に、前記記憶
   手段に記憶された対応情報により前記勾配推定手段が推
   定した前記路面の勾配に対応付けられている前記無段式
   変速機の目標変速比を用いて、前記無段変速機の変速比
   の制御を行うことを特徴とする変速制御装置。
2. 【請求項２】走行中に検出される車両の走行状態に応じ
   て、車両に搭載された無段式変速機の変速比を制御する
   変速制御方法であって、 前記車両の走行状態として、前記車両の走行抵抗トルク
   と加速トルクと前記無段式変速機の出力軸トルクを検出
   する検出ステップと、 前記検出ステップで検出した前記車両の走行状態から、
   当該車両の走行する路面の勾配を推定する勾配推定ステ
   ップと、 前記勾配推定ステップで推定した前記路面の勾配が所定
   の範囲にある場合に、前記車両が走行中の路面が坂道で
   あることを判定する判定ステップと、 前記判定ステップで前記車両が走行中の路面が坂道であ
   ると判定された場合に、前記無段式変速機の目標変速比
   を路面の勾配に一意に対応付ける対応情報により前記勾
   配推定ステップで推定した前記路面の勾配に対応付けら
   れている前記無段式変速機の目標変速比となるように、
   前記無段変速機の変速比の制御を行う制御ステップとを
   含むことを特徴とする変速制御方法。
3. 【請求項３】検出された車両の走行状態を用いながら、
   所定の変速スケジュールに従って、車両に搭載された無
   段式変速機の変速比の制御を行う変速制御装置であっ
   て、 前記車両の走行状態として、前記車両の走行抵抗トルク
   と加速トルクと前記無段式変速機の出力軸トルクを検出
   する検出手段と、 前記無段式変速機の目標変速比の補正量を、路面の勾配
   に、一意に対応付けた対応情報を保持する記憶手段と、 前記検出された車両の走行状態から、当該車両の走行す
   る路面の勾配を推定する勾配推定手段と、 前記記憶手段に記憶された対応情報により前記勾配推定
   手段が推定した前記路面の勾配に対応付けられている前
   記無段式変速機の目標変速比の補正値を用いて、前記所
   定の変速スケジュールに従って定めた前記無段式変速機
   の変速比を補正する補正手段とを備え、 当該変速制御装置は、前記判定手段により前記車両が走
   行中の路面が坂道であると判定された場合に、前記補正
   手段が補正した前記無段式変速機の目標変速比となるよ
   うに、前記無段変速機の変速比の制御を行うことを特徴
   とする変速制御装置。
4. 【請求項４】検出された車両の走行状態を用いながら、
   所定の変速スケジュールに従って、車両に搭載された無
   段式変速機の変速比の制御を行う変速制御方法であっ
   て、 前記車両の走行状態として、前記車両の走行抵抗トルク
   と加速トルクと前記無段式変速機の出力軸トルクを検出
   する検出ステップと、 前記検出ステップで検出した前記車両の走行状態から、
   当該車両の走行する路面の勾配を推定する勾配推定ステ
   ップと、 前記無段式変速機の目標変速比の補正量を路面の勾配に
   一意に対応付けた対応情報により前記勾配推定ステップ
   で推定した前記路面の勾配に対応付けられている前記無
   段式変速機の目標変速比の補正値を用いて、前記所定の
   変速スケジュールに従って定めた前記無段式変速機の変
   速比を補正する補正ステップと、 前記判定ステップで前記車両が走行中の路面が坂道であ
   ると判定された場合に、前記補正ステップで補正した前
   記無段式変速機の目標変速比となるように、前記無段変
   速機の変速比の制御を行う制御ステップとを含むことを
   特徴とする変速制御方法。
5. 【請求項５】請求項１または３記載の変速制御装置であ
   って、 前記検出手段は、走行中に検出された車速と車体重量と
   を用いて前記車両の加速トルクと前記車両の走行抵抗ト
   ルクとを算出することを特徴とする変速制御装置。
6. 【請求項６】請求項１、３または６記載の変速制御装置
   であって、 前記検出手段は、走行中に検出されたエンジン回転数
   と、走行中に検出されたアクセル開度と、走行中に検出
   された前記無段式変速機の変速比とを用いて、前記無段
   式変速機の出力軸トルクを算出することを特徴とする変
   速制御装置。