JP2004190834A - 自動変速への切換え時作動を改善された車輌用変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輌用変速装置が手動変速モードから自動変速モードへ切り換えられることにより要アップシフトと判断されたとき、アップシフトの態様を車輌の運行状況によりよく適合させてドライバビリティを確保しまた変速モード切り換えを滑らかにする。
【解決手段】車輌用変速装置が手動変速モードから自動変速モードへ切り換えられることにより要アップシフトと判断されたとき、アクセル開度が所定値以上であれば、自動変速モードに於ける車輌運転状態に対応する通常の変速比より低速側に設定する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌用変速装置に係り、特に無段変速機を用いた車輌用変速装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
駆動軸の回転数に対する被動軸の回転数（変速比）を無段階に連続して変えることができる無段変速機がベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機として知られており、車輌用変速装置として用いられている。またかかる無段変速機を用いて車輌用変速装置を構成する場合、無段変速機をその変速比が自動変速手段により車輌の運転状態に応じて自動的に設定される自動変速モードと、その変速比が手動変速手段により運転者の意図するところに応じて手動的に設定される手動変速モードとの間に随時切り換えて作動させることが行われている。
【０００３】
図３はそのような公知の車輌用変速装置を含む車輌駆動系の基本構成を示す概略図である。図に於いて、１０はエンジンであり、直結クラッチ１２を備えたトルクコンバータ１４、歯車変速機構１６、無段変速機（ＣＶＴ）１８、プロペラ軸２０、差動歯車２２、一対の車軸２４を経て一対の駆動輪２６を駆動するようになっている。エンジン１０、トルクコンバータの直結クラッチ１２、歯車変速機構１４、無段変速機１６の作動はマイクロコンピュータを備えた電子制御装置（ＥＣＵ）２８により制御されるようになっている。電子制御装置２８には、図には示されていないアクセルペダルよりその踏み込み量に関する信号、車速センサ３０より車速に関する信号、シフトレバーの如き操作端を備えた変速操作装置３２より運転者による変速指令信号、その他の電子制御装置の作動に必要が情報を与える信号が供給されている。
【０００４】
変速操作装置３２は、図示の如くＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ、＋、−の各シフト位置を備えたＪ字型の溝と、これに沿って各シフト位置の間に手にて移動されるシフトレバー（図示せず）とを備えている。Ｐ、Ｒ、Ｎはそれぞれパーキング、リバース、ニュートラルのシフト位置である。シフトレバーがＤ位置にあるとき、無段変速機１８は電子制御装置２８の制御判断に従って所定の変速比を達成する状態に制御され、またシフトレバーがＭ位置にあるとき、無段変速機１８は運転者によるシフトレバーの操作に従って所定の変速比を達成する状態に制御される。この場合、図示の公知例に於いては、シフトレバーは運転者がこれを手にて操作することによりＭ位置より＋位置または−位置へ任意にシフトされるが、運転者がシフトレバーに加える力を解除すると、シフトレバーはばね力によりＭ位置に戻されるようになっている。そしてシフトレバーがＭ位置より＋位置へシフトされる度に無段変速機は１段階だけアップシフトされ、またシフトレバーがＭ位置より−位置へシフトされる度に無段変速機は１段階だけダウンシフトされるようになっている。
【０００５】
即ち、無段変速機１８による変速は、自動変速モードにて作動されるときには、図４に示す如きＣＶＴ入力回転数を縦軸とし車速を横軸とする座標系で見て、例えば変速線Ａ−Ｂ−Ｃの如き経過を経て無段階にアップシフトされ、また変速線Ｃ−Ｄの如き経過を経て無段階にダウンシフトされるが、手動変速モードにて作動されるときには、図にＲ１〜Ｒ９にて示す如く予め複数の変速段が設定され、シフトレバーがＭ位置より＋位置または−位置へシフトされる度に、これらの予め設定された変速段の間で１段ずつアップシフト側またはダウンシフト側へ変速段が切換えられ、例えばアップシフトは変速線Ｌ−Ｍ−Ｎ−Ｏ−……−Ｐの如き経過を経て段階的に行われ、ダウンシフトは変速線Ｐ−Ｑ−Ｒ−……−Ｓの如き経過を経て段階的に行われるようになっている。
【０００６】
かかる自動変速モードや手動変速モードに関する制御態様やその間の切り換え制御について、如何にそれをより好適に行うかについて、従来より種々の提案がなされている。例えば、下記の特許文献１には、手動変速モードから自動変速モードへの切換えが行われた場合、切り換えに伴って目標トルク比上・下限算出処理によって算出されたトルク比が設定され、自動変速モードに於いて実トルク比が目標トルク比の上・下限値内に収まっていない場合には変速指令を出すことが提案されている。また下記の特許文献２には、自動変速モードから手動変速モードへ切り換えたとき、手動変速モードで設定される変速段を自動変速モードにて設定されていた変速段の近傍であってそれより高速段側または低速段側のいずれかになるようにしておき、これによって運転者が変速モードを自動より手動に切り換えたときの変速機の作動特性に慣れやすくすることが提案されている。
【特許文献１】
特開平７−３０１３２１号公報
【特許文献２】
特開平９−１９６１５６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
手動変速による走行と自動変速機による走行に於ける変速段の選択を比較すると、一般に多くの運転者に於いて手動により選択される変速段は自動により選択される変速段より低速側にある。これは、運転者は通常ドライバビリティを求めて変速段の切り換えを行うのに対し、自動変速手段はドライバビリティに加えて燃料消費の経済性をも追及して変速段の選択を行うからである。そのため上記の如き車輌用変速装置が手動変速モードから自動変速モードへ切り換えられると、自動変速手段は多くの場合その時点に於ける車輌の運転状態に基づいて無段変速機を直ちにアップシフトしようとする。ここで、運転者に加速もしくは定常走行する意志のある場合は、無段変速機のアップシフトにより、車輌駆動トルクが大きく低下するため、運転者が違和感を覚える。
【０００８】
本発明は、上記の事情に着目し、かかる観点から更に作動性能が改善された車輌用変速装置を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、無段変速機と、前記無段変速機の変速比を車輌の運転状態に応じて自動的に設定する自動変速手段と、前記無段変速機の変速比を手動で設定する手動変速手段とを備え、前記自動変速手段により前記無段変速機の変速比が設定される自動変速モードと前記手動変速手段により前記無段変速機の変速比が設定される手動変速モードとの間に随時切り換えられて作動する車輌用変速装置にして、前記手動変速モードから前記自動変速モードへ切り換えられて前記自動変速手段がアップシフトの必要を判断したとき、アクセル開度が所定値以上であれば、該アップシフトが前記自動変速モードに於けるそのときの車輌運転状態に対応する通常の変速比より低速側に設定されることを特徴とする車輌用変速装置を提供するものである。
【００１０】
前記アップシフトをそのときの車輌運転状態に対応する通常の変速比より低速側に設定するのはアクセル開度が０となるまで継続されてよい。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
上記の如く、無段変速機と、前記無段変速機の変速比を車輌の運転状態に応じて自動的に設定する自動変速手段と、前記無段変速機の変速比を手動で設定する手動変速手段とを備え、前記自動変速手段により前記無段変速機の変速比が設定される自動変速モードと前記手動変速手段により前記無段変速機の変速比が設定される手動変速モードとの間に随時切り換えられて作動する車輌用変速装置において、前記手動変速モードから前記自動変速モードへ切り換えられて前記自動変速手段がアップシフトの必要を判断したとき、アクセル開度が所定値以上であれば、該アップシフトが前記自動変速モードに於けるそのときの車輌運転状態に対応する通常の変速比より低速側に設定されるようになっていれば、手動変速モードより自動変速モードへの切り換え時に、それ迄手動により選択されていた変速比に対比して自動変速手段が選択する変速比の乖離の程度をアクセル開度の大きさから推定し、該乖離に対し適当なしきい値を設定することにより、手動から自動への変速モード切り換え時に常にドライバビリティが確保され、また車輌駆動を滑らかに保って変速モード変換を行うことができる。
【００１２】
変速装置に対する上記の制御は変速装置が手動変速モードから自動変速モードへ切り換えられた直後の一時的な対処であり、アップシフトを車輌運転状態に対応する通常の変速比より低速側に設定することは、その後の車輌の運転状態に応じた変速制御の過程にて自然に解消されてもよいが、アクセル開度が０となったところで解消されるようにしておけば、制御の目的を確実に達成したところで自動変速制御を可及的速やかに通常の状態に戻すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は上記の如き制御を実行する本発明による車輌用変速装置の一つの実施の形態をその作動の形態に於いて示すフローチャートである。かかるフローチャートによる制御は、図３に示す電子制御装置２８の如き車輌運転制御手段により行なわれ、この種の技術分野に於ける周知の要領により、車輌のイグニションスイッチの閉成と同時に開始され、車輌の運転中数十ミリセカンド毎の周期にて繰り返される。
【００１４】
制御が開始されると、ステップ１にて手動変速モードから自動変速モードへの切り換えが行われたか否かが判断される。答がノーである間、制御はそのまま終了し次の制御サイクルに備える。これに対し答がイエスであると制御はステップ２へ進み、手動変速モードから自動変速モードへ切り換えられた結果、自動変速手段の制御判断によればアップシフトが必要であるか否かが判断される。答がイエスであれば制御はステップ３へ進む。
【００１５】
ステップ３に於いては、アクセル開度がしきい値として定められた或る所定値以上であるか否かが判断される。答がイエスであれば制御はステップ４へ進む。ステップ４に於いてはステップ２に於ける判断に基づいてアップシフトの変速が行われるが、その変速速度を自動変速モードに於ける自動変速手段の制御判断に基づくアップシフトにより設定すべき変速比を通常の変速制御に従って設定すべき変速比より低速側にすることが行われる。
【００１６】
かかる自動変速は、これを図４と同様のＣＶＴ入口回転数を縦軸とし車速を横軸とする座標系で見れば、図２に示す如く、例えば手動変速モードによる変速装置の運転状態がＥ点にあるとき自動変速モードへの切り換えが行われたとき、自動変速手段が車輌の運転状態に基づいて通常の制御計算を行なえば目標アップシフト変速点がＦ点となるときところ、アップシフト実行の変速点をそれより低速側のＧ点に補正することである。
【００１７】
こうして手動変速モードから自動変速モードへの切り換えがなされ、その結果自動変速手段が変速装置をアップシフトすべきと判断したとき、アクセル開度が所定のしきい値以上であるときには、アップシフトの度合はその時の車輌の運転状態に対応して自動変速モードによる通常の運転に対し算出される通常の目標変速比より所定の度合いだけ低速側に偏倚した変速点までのアップシフトとされる。
【００１８】
この通常より低速側へ偏倚した変速比設定は、図示の実施の形態では、次のステップ５にてアクセル開度が０に戻されたことが例えばアイドル接点がオンとなることにより検出されるまで続けられる。そして、そのような状態になってステップ５の答がイエスに転ずれば、制御はステップ６へ進み、自動変速モードによる変速比を通常通りとすることが行われ、これにて１回の制御は終了する。
【００１９】
ステップ３の答がノーのときには、制御はステップ４および５をバイパスしてステップ６へ進み、自動変速モードによる変速は通常通り行われる。従って、手動変速モードから自動変速モードへの切り換えが行われたとき、自動変速手段が車輌の運転状態に基づいてアップシフトすべきと判断した変速の幅が比較的大きくても、自動変速は所定の自動変速モードに従って通常通り行われる。即ち、図２で見れば、例えば手動変速モードから自動変速モードへ切り換えられたことにより変速点がＥ点からＨ点までアップシフトされるようなときでも、アクセル開度が所定値以下の比較的小さく、比較的大きい変速比の変化が一時に生じても車輌駆動に違和感が生じないようなときには、変速はＥ点からＨ点まで通常通り行われる。
【００２０】
以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。例えば、ステップ３に於ける所定値は唯一通りでなく、複数の段階に分けて設定され、それに対応してステップ４において変速比を通常より低速側にする度合が複数の段階に分けて設定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌用変速装置の一つの実施の形態をその作動の形態に於いて示すフローチャート。
【図２】図１に示すフローチャートによる車輌用変速装置の作動の要点をＣＶＴ入口回転数を縦軸とし車速を横軸とする座標系に於いて示す線図。
【図３】本発明による改良の対象となる車輌用変速装置を含む車輌駆動系の公知の基本構成を示す概略図。
【図４】図３に示す公知の車輌用変速装置の公知の変速作動態様をＣＶＴ入口回転数を縦軸とし車速を横軸とする座標系に於いて示す線図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…直結クラッチ、１４…トルクコンバータ、１６…歯車変速機構、１８…無段変速機（ＣＶＴ）、２０…プロペラ軸、２２…差動歯車、２４…車軸、２６…駆動輪、２８…電子制御装置（ＥＣＵ）、３０…車速センサ、３２…変速操作装置

Claims (2)

1. 無段変速機と、前記無段変速機の変速比を車輌の運転状態に応じて自動的に設定する自動変速手段と、前記無段変速機の変速比を手動で設定する手動変速手段とを備え、前記自動変速手段により前記無段変速機の変速比が設定される自動変速モードと前記手動変速手段により前記無段変速機の変速比が設定される手動変速モードとの間に随時切り換えられて作動する車輌用変速装置にして、前記手動変速モードから前記自動変速モードへ切り換えられて前記自動変速手段がアップシフトの必要を判断したとき、アクセル開度が所定値以上であれば、該アップシフトが前記自動変速モードに於けるそのときの車輌運転状態に対応する通常の変速比より低速側に設定されることを特徴とする車輌用変速装置。
2. 前記アップシフトをそのときの車輌運転状態に対応する通常の変速比より低速側に設定するのはアクセル開度が０となるまで継続されることを特徴とする請求項１に記載の車輌用変速装置。

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