JP2002372143A

JP2002372143A - 無段変速機の変速制御装置

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Publication number: JP2002372143A
Application number: JP2001182803A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Makiyama; 明裕牧山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2002-12-26
Anticipated expiration: 2021-06-18
Also published as: JP3985469B2

Abstract

(57)【要約】【課題】運転者の加速要求による変速比変化抑制の制
御の解除を、アクセルペダルを過度に戻すことなく行え
るようにすることで、無段変速機の加速時の違和感を解
消する。【解決手段】アクセル開度により運転者の加速要求を
検出し、加速要求が大きいときには変速比変化を抑制す
る一方、当該変速比変化抑制状態の経過時間に応じて当
該抑制状態を解除するアクセル開度の基準値を変化させ
て解除をしやすくすることで、加速要求が充たされた後
に必要以上に変速比変化の抑制状態が継続することによ
る違和感を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無段変速機の変速制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と解決すべき課題】無段変速機を用いた自
動変速機の変速制御においては、一般に車速とスロット
ル開度に応じて無段変速機の目標入力回転数を決めて変
速比を制御する構成となっており、特性としてはスロッ
トル開度が増大するほど目標入力回転数ないし変速比が
大きくなるように制御される（特開平4-54371号公報参
照）。しかしながら、このような制御によると、運転者
が加速のためにアクセルペダルを大きく踏み込んだとし
ても、このときのスロットル開度の増大に対して実変速
比が増大するまでにはある程度の時間がかかるため、エ
ンジン回転数はすぐに上昇するにもかかわらず駆動力が
増大せず、その間はエンジンが空吹かしされたような状
態となり運転者に違和感を与える。

【０００３】この対策としては、加速要求の大きなとき
には変速比変化を抑制することが考えられ、例えばスロ
ットル開度がしきい値以上になったら変速比を一定に固
定するものが提案されている（特許第2593432号）。一
定変速比の決め方はスロットル開度がしきい値における
変速マップ上の変速比になる。このように、大きな変速
比になる前に変速比を固定することにより、エンジン回
転の増加が速やかに駆動力の増加をもたらすので、スロ
ットル増加から加速感が得られるまでの時間的遅れが短
くなり、それだけ違和感が減少すると共に体感上の加速
応答性が向上する。

【０００４】しかしながらその反面、このような一定変
速比の決定方法では、スロットル開度を前記しきい値お
よびヒステリシス設定分から戻さない限り一定変速比に
保たれたままとなり、運転者の当初の加速意図が満たさ
れた後も変速比の変化が起こらないので、そのことが却
って違和感をもたらすことになってしまう。言い換えれ
ば、変速比変化を発生させるためには、アクセルペダル
を意図して大きく戻す操作が必要になってしまう。

【０００５】本発明は、運転者の加速要求による変速比
変化抑制の制御の解除を、アクセルペダルを過度に戻す
ことなく行えるようにすることで、加速時の違和感を解
消した変速制御装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、車両の運
転状態を検出する運転状態検出手段と、前記検出運転状
態に基づいて無段変速機の変速比を制御する制御手段と
を備えた変速制御装置において、運転者による加速要求
を検出する加速要求検出手段を設けると共に、前記制御
手段を、運転者の加速要求が大きいときには変速比変化
を抑制する一方、当該変速比抑制状態下で運転者の加速
要求が減少したときには前記抑制制御を解除するように
設定した。

【０００７】第２の発明は、前記制御手段を、変速比変
化の抑制を開始してからの経過時間が増大するほど、よ
り少ない加速要求の低下量において当該抑制制御を解除
するように設定した。

【０００８】第３の発明は、前記加速要求検出手段を、
アクセル開度（アクセルペダルの操作量、以下同様。）
を検出するアクセルセンサで構成すると共に、前記抑制
制御を、前記アクセルセンサからの信号により代表させ
た加速要求が第１の設定値以上に増大したときに開始
し、前記第１の設定値よりも小さな第２の設定値以下に
低下したときに解除するように制御手段を設定した。

【０００９】第４の発明は、前記第２の設定値を、前記
抑制制御を開始したときの加速要求が大であるほど小さ
な値となるように可変的に設定するように制御手段を構
成する。

【００１０】第５の発明は、前記第３の発明において、
その第２の設定値を、前記抑制制御を開始してからの経
過時間に応じて増大し、かつ抑制制御開始時の加速要求
が大であるほど前記増大する速度が大となるように設定
するように制御手段を構成する。

【００１１】第６の発明は、前記第３の発明において、
車両の加速状態を検出する加速状態検出手段を備え、前
記抑制制御開始後の車両の加速度が大であるほど、前記
第２の設定値を増大する速度を大とするように制御手段
を設定した。

【００１２】第７の発明は、前記第３の発明において、
運転者の加速要求を、アクセル開度および／またはアク
セル開度の変化速度に基づいて判定するように制御手段
を構成した。

【００１３】第８の発明は、前記第１の発明の制御手段
を、前記抑制制御時には無段変速機の変速比を固定する
ように設定した。

【００１４】第９の発明は、前記第８の発明における固
定変速比を、前記抑制制御開始時の変速比に所定の変速
比を加算して設定するように制御手段を構成した。

【００１５】第１０の発明は、前記第９の発明の変速比
加算量を、前記抑制制御開始時のアクセル開度が大であ
るほど大きな値に設定するように制御手段を構成した。

【００１６】第１１の発明は、前記第９の発明の変速比
加算量を、前記抑制制御開始時のアクセル開度の変化速
度が大であるほど大きな値に設定するように制御手段を
構成した。

【００１７】第１２の発明は、前記第９〜第１１の発明
において、車速を検出する手段を備え、前記変速比加算
量を車速が大きいときほど小さな値に設定するように制
御手段を構成した。

【００１８】

【作用・効果】前記第１の発明以下の各発明によれば、
運転者による加速要求の減少に伴い変速比変化の抑制状
態が解除されやすくなるので、加速要求が充たされた後
に必要以上に変速比変化の抑制状態が継続することによ
る違和感を軽減することができる。

【００１９】第２の発明によれば、加速要求による変速
比抑制状態が継続するほど変速比変化の抑制が解除され
やすくなる。一般的に加速意図は時間の経過と共に低下
していくことから、これにより簡単な構成で運転者の加
速要求の低下に対応することが出来る。

【００２０】第３の発明によれば、アクセル開度に応じ
て運転者の加速要求を的確に判定して、加速要求が満た
された後にアクセルペダルを大きく戻すことなく変速比
変化の抑制状態を解除することができる。

【００２１】第４の発明によれば、加速要求が大きいと
きには抑制制御開始以降の初期ほど当該抑制制御が解除
されにくくなるので、より確実に運転者の加速要求に応
えることができる。

【００２２】第５の発明によれば、運転者の加速の意図
に対してより適切に変速比変化の抑制制御を行うことが
できる。すなわち、一般的に加速要求が大きいときには
初期の加速度に対する要求は大きいものの、加速度の持
続時間に対する要求は短い傾向にある。逆に、加速要求
がやや大きめ程度のときには初期の加速度に対する要求
は小さいものの、加速度の持続時間に対する要求は長く
なる傾向がある。本発明によれば、このような運転者の
一般的な傾向に的確に対応することができる。

【００２３】第６の発明によれば、車両の実際の加速度
が大であるほど運転者の加速要求がより確実に満たされ
るので、必要以上に抑制モードが継続することによる違
和感を軽減することができる。なお加速度は、例えば車
速の変化速度として求めることができる。

【００２４】第７の発明によれば、運転者のアクセル操
作状態に基づいて的確に加速要求を判定することができ
る。

【００２５】第８の発明によれば、加速当初にエンジン
回転のみが上昇する違和感を抑制することができる。

【００２６】第９の発明によれば、加速開始時の変速比
に応じて変速比が増加設定されるので、常に適切なダウ
ンシフト量が得られる。例えば、加速開始時点の変速比
が小さい（高車速側）であった場合には十分なダウンシ
フト量を設定して良好な加速性能を発揮させることがで
きる。また、加速開始時点の変速比が大きい（低車速
側）の場合には、ダウンシフト量を適度に抑えて空吹か
ししたような感覚を軽減することができる。

【００２７】第１０の発明または第１１の発明によれ
ば、加速要求に応じたダウンシフト量が得られ、すなわ
ち運転者の意図により合致した加速性能が発揮される。

【００２８】第１２の発明によれば、高車速での大幅な
ダウンシフトによる入力回転の急増を防止できる。また
一般に低車速では高車速によりも同じアクセル開度に対
する加速の要求度が大きいが、本発明によれば車速が小
さいときにはそれだけ変速比加算量が大きくなり十分な
加速ができることになるので、より運転者の意図に合致
した加速性能が得られる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明による変速制御装置を
備えた車両の概略構成を示したもので、エンジン１の駆
動力は、トルクコンバータおよび正逆切換機構２、無段
変速機３、最終減速機および差動機構４を介して駆動輪
５に伝達される。エンジン１は、エンジンコントローラ
６によって燃料噴射量制御、点火時期制御などが行われ
る。無段変速機３は、無段変速機コントローラ７によっ
て変速比が無段階に制御される。制御装置８は、前記各
コントローラ６，７と共にマイクロコンピュータおよび
その周辺装置から構成され、総合的な車両の制御を行
う。この制御装置８には、アクセル開度（アクセルペダ
ル操作量）を検出するアクセルセンサ９、車両の走行速
度を検出する車速センサ１０、駆動輪５の角速度を検出
するための車輪速センサ１１、エンジン１の回転速度を
検出するエンジン回転センサ１２などが接続されてい
る。前記無段変速機コントローラ７が本発明の制御手段
に、アクセルセンサ９と車速センサ１０が本発明の運転
状態検出手段に、それぞれ対応し、無段変速機コントロ
ーラ７は主としてアクセル開度信号と車速信号とに基づ
いて図２以下に例示したような制御ルーチンにより変速
比制御を行う。なお、以下の説明においては前記無段変
速機３として可変プーリ機構によるベルト式ＣＶＴを想
定し、変速比をプーリ比という語で表す場合がある。プ
ーリ比または変速比は減速比と同義であり、すなわちそ
の値は入力プーリ回転数／出力プーリ回転数を表してい
る。

【００３０】図２と図３は、本発明による変速比制御の
実施形態を表しており、前記コントローラ７内のマイク
ロコンピュータにより周期的に実行される制御ルーチン
である。図２は運転状態に応じて変速比を可変制御する
制御モード（これを以下「ノーマルモード」という。）
から所定の加速条件を満たしたときに変速比を固定する
制御モード（これを以下「リニアモード」という。）へ
と移行させるルーチンを、図３はリニアモードからノー
マルモードへと復帰させるルーチンを、それぞれ表して
いる。なお、各図には明記しないが、これらのルーチン
のバックグラウンドにおいて運転状態としてアクセル開
度APOと車速VSPの検出処理が行われる。また、以下の説
明中で符号Ｓを付して示した数字は図２または図３中の
処理ステップに対応している。

【００３１】図２に示した制御ルーチンでは、まずアク
セル開度APOを加速判定の基準値APOLと比較する。APO≦
APOLであれば、リニアモードに移行する必要のない比較
的定常的な運転状態であるので、ノーマルモードの変速
比設定を行い、当該設定変速比を無段変速機に指令して
今回の処理を終了する（Ｓ２０１〜２０３）。前記ノー
マルモードの変速比は、車速VSPとアクセル開度APOから
図４に例示したようなマップを参照して無段変速機の入
力回転数を求め、これを目標入力回転数として無段変速
機を制御することで実現する。

【００３２】前記アクセル開度判定においてAPO＞APOL
であった場合には、リニアモードへの移行にあたって、
再設定禁止状態が解除されているか否かを判定する。こ
れは後述するリニアモードが解除された直後に直ちにま
たリニアモードに復帰するとハンチングにより制御の安
定性が損なわれることから、例えばリニアモード解除以
後にアクセル開度がいったん所定の低開度以下にまで低
下したこと、あるいは前記リニアモードの解除から一定
時間が経過したことを判定し、この条件を満たしていな
い場合はノーマルモードに復帰させる（Ｓ２０４）。

【００３３】前記再設定禁止条件に該当しない場合に
は、次に加速要求判定を行う（ステップ２０５）。これ
は、例えば図５に示したように、アクセル開度とその変
化速度の組み合わせにより、低開度域で比較的変化速度
が遅い状態を最も加速要求の小さいモードＡ、低開度域
で比較的変化速度が速い状態を加速要求が中程度のモー
ドＢ、大開度域では変化速度にかかわらず最も加速要求
が大きいモードＣとする。次いで、これら３段階の加速
要求の判定結果とそのときの車速VSPとに基づいて図６
に例示したマップから加算プーリ比を求める（Ｓ２０
６）。加算プーリ比は、リニアモードへと移行する直前
に図４のマップで求めたプーリ比（入力回転数）に対す
る増加補正分であり、この増加補正した結果を指令変速
比として無段変速機に出力する（Ｓ２０７〜２０８）。
前記加算プーリ比は、図６の特性に見られるように加速
要求が大きいときほど増分を大きくして、要求に見合っ
た加速性能が得られるようにしている。ただし高車速域
ほどエンジン回転数および出力に余裕が少なくなるの
で、車速が増大するほど加算量も減るようにしている。

【００３４】前述のようにしてリニアモードに入ったの
ちは、前記増加補正した変速比を維持しつつ、図３に示
したルーチンによりリニアモードの解除条件の判定を行
う。このルーチンでは、まずリニアモードに入った直後
か否かを示すフラグＦをリセットし（Ｓ３０１）、次い
でこのフラグ判定によりリニアモード移行直後（Ｆ＝
０）は、図５に示したのと同様の手法により加速要求判
定を行い、モードに応じて加速要求係数の初期値とその
減算係数を決定する（Ｓ３０２〜３０５）。加速要求係
数は運転者の加速要求の大きさを代表する係数、減算係
数はこれを経過時間等に応じて減少させるための係数で
あり、それぞれ図７，図８に示したように加速要求が大
きいモードほど大きな値が設定される。なお、前記加速
要求を表すモードと各係数はこの場合３段階であるが、
それぞれより多段階あるいは無段階的に設定するように
してもよい。

【００３５】この処理ののち、フラグＦを１にセット
し、前記加速要求係数の初期値と減算係数とを用いて、
次に例示するような手法により加速要求係数を算出する
（Ｓ３０７）。・加速要求係数＝加速要求係数初期値−リニアモード継続時間×減算係数 … （１）または・加速要求係数=加速要求係数初期値−リニアモード継続時間×減算係数 −リニアモードでの加速度の積算値×α' … （２）あるいは、減算係数を用いずに、次のような算出手法に
より加速要求係数を算出してもよい。・加速要求係数＝加速要求係数初期値−リニアモードでの加速度の積算値×α … （３）または・加速要求係数=加速要求係数初期値−リニアモードでの駆動力の積算値×β … （４）ただし前記（２）〜（４）式において、α、β、α'は
予め定められた係数である。

【００３６】（１）式を用いた場合、時間の経過ととも
に解除しきい値が大きくなる。（２）式を用いた場合、
時間の経過とともに解除しきい値が大きくなるだけでな
く、リニアモードでの加速度の積算値が大きくなるほど
解除しきい値が大きくなる。（３）式を用いた場合、リ
ニアモードでの加速度の積算値が大きくなるほど解除し
きい値が大きくなる。（４）式を用いた場合、リニアモ
ードでの駆動力の積算値が大きくなるほど解除しきい値
が大きくなる。

【００３７】次いで、図９に例示したマップを参照し
て、前記加速要求係数からリニアモード解除しきい値AP
OXを求め、これと実アクセル開度APOとの比較により解
除判定を行う（Ｓ３０８〜３０９）。開度判定において
APO≧APOXであるあいだは本ルーチンを継続してリニア
モードを維持する。ただしフラグ判定により、以後の処
理ではＳ３０３からＳ３０６の処理は迂回し、加速要求
係数の演算処理のみを行う。開度判定においてAPO＜APO
Xとなれば、これは運転者の加速要求が低下したことに
対応しているので、図２に示したノーマルモードでの判
定処理に復帰する。

【００３８】図１０に従来技術による制御特性を、図１
１に本発明による制御特性をそれぞれ示す。図１０に示
したように、従来の手法ではリニアモードからの解除を
固定的な基準値（アクセル開度）によって判定していた
ため運転者の加速要求の終了に対してノーマルモードに
戻るタイミングに遅れが発生し、違和感を生じていた。
これに対して本発明によれば、運転者の加速要求の変化
に対応してリニアモードからノーマルモードへと復帰す
る基準値を可変設定しているので、運転者の加速要求の
度合に応じて的確にノーマルモードへと復帰させること
ができ、したがって加速要求の減少後も変速比変化が抑
制された状態が継続することによる違和感を生じにく
い。

【００３９】なお、前記実施形態では変速比を抑制する
制御として変速比を固定するリニアモードを設定するも
のとしたが、これに限らず、例えば加速状態では運転条
件の変化あるいは時間経過とともにノーマルモードでの
変速比変化より遅れて変速比が変化するような制御を行
うものとしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による変速制御装置を搭載した車両の一
実施形態を示す概略構成図。

【図２】前記実施形態のコントローラにより実行される
処理ルーチンを表す第１の流れ図。

【図３】前記実施形態のコントローラにより実行される
処理ルーチンを表す第２の流れ図。

【図４】運転状態に応じて変速比（入力回転数）を与え
るマップの一例の説明図。

【図５】運転者の加速要求度合を設定するためのマップ
の一例の説明図。

【図６】加速要求度合と車速とに応じて加算プーリ比を
与えるマップの一例の説明図。

【図７】加速要求度合に応じて加速要求初期値を与える
マップの一例の説明図。

【図８】加速要求度合に応じて加速要求の減算係数を与
えるマップの一例の説明図。

【図９】加速要求係数に応じてリニアモードからノーマ
ルモードへと復帰するための基準アクセル開度を与える
マップの一例の説明図。

【図１０】従来技術の制御手法によるタイミング図。

【図１１】本発明の制御手法によるタイミング図。

【符号の説明】

１エンジン２トルコン・正逆切換機構３無段変速機４最終減速機・差動機構５駆動輪６エンジンのコントローラ７無段変速機のコントローラ８制御装置９アクセルセンサ１０車速センサ１１車輪速センサ１２エンジン回転数センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｈ 63:06 Ｆ１６Ｈ 63:06 Ｆターム(参考） 3J552 MA06 MA12 NA01 NB01 PA20 PA32 RA04 RA07 RA28 RB15 RC14 SA34 SB02 SB22 SB25 SB33 TB01 TB03 VA11W VA32Y VA74W VA74Y VA76W VB01W VB04W VC01Z VC03Z VC06Z VD02W VD07W

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の運転状態を検出する運転状態検出手
段と、前記検出運転状態に基づいて無段変速機の変速比
を制御する制御手段とを備えた変速制御装置において、運転者による加速要求を判定する加速要求判定手段を設
けると共に、前記制御手段を、運転者の加速要求が大きいときには変
速比変化を抑制する一方、当該変速比抑制状態下での運
転者の加速要求状態の変化に基づいて前記抑制制御の解
除をするように、かつ前記抑制制御は、加速要求の減少
に従い解除されやすくなるように設定されていることを
特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、変速比変化の抑制を開始
してからの経過時間が増大するほど加速要求の減少が進
んでいると判断するように構成されている請求項１に記
載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】前記加速要求判定手段は、アクセル開度を
検出するアクセルセンサを備え、前記制御手段は、前記
抑制制御を、前記アクセルセンサからの信号により代表
させた加速要求が第１の設定値以上に増大したときに開
始し、該抑制制御中の加速要求状態に応じて設定した第
２の設定値以下に低下したときに解除するように設定し
た請求項１または請求項２に記載の無段変速機の変速制
御装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記第２の設定値を、前
記抑制制御を開始したときの加速要求が大であるほど小
さな値となるように可変的に設定する請求項３に記載の
無段変速機の変速制御装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記第２の設定値を、前
記抑制制御を開始してからの経過時間に応じて増大し、
かつ抑制制御開始時の加速要求が大であるほど前記増大
する速度が大となるように設定する請求項３に記載の無
段変速機の変速制御装置。
【請求項６】前記制御手段は、車両の加速状態を検出す
る加速状態検出手段を備え、前記抑制制御開始後の車両
の加速度が大であるほど、前記第２の設定値を増大する
速度を大とするように設定した請求項３に記載の無段変
速機の変速制御装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記加速要求を、アクセ
ル開度および／またはアクセル開度の変化速度に基づい
て判定するように構成した請求項３に記載の無段変速機
の変速制御装置。
【請求項８】前記制御手段は、前記抑制制御時には無段
変速機の変速比を固定するように設定した請求項１に記
載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記固定変速比を、前記
抑制制御開始時の変速比に所定の変速比を加算して設定
するように構成した請求項８に記載の無段変速機の変速
制御装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記変速比加算量を、
前記抑制制御開始時のアクセル開度が大であるほど大き
な値に設定するように構成した請求項９に記載の無段変
速機の変速制御装置。
【請求項１１】前記制御手段は、前記変速比加算量を、
前記抑制制御開始時のアクセル開度の変化速度が大であ
るほど大きな値に設定するように構成した請求項９に記
載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項１２】前記制御手段は、車速を検出する手段を
備え、前記変速比加算量を車速が大きいときほど小さな
値に設定するように構成した請求項９から請求項１１の
何れかに記載の無段変速機の変速制御装置。