JP2004332903A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発進時の加速性を損なうことなく、ドライバの意図する走行に適した変速パターンを選択できる自動変速機の変速制御装置を提供する。
【解決手段】ドライバの運転状況に応じて変速パターンを低回転変速パターンと高回転変速パターンとで切り換える変速パターン選択手段を備えた自動変速機の変速制御装置において、車両の停車を判断する停車判断手段を設け、前記変速パターン選択手段は、車両が停車したとき、高回転変速パターンを選択する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転状況に応じて異なる変速パターンを切り替える変速パターン選択手段を備えた自動変速機の変速制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の技術としては、エンジン負荷を所定時間毎に平均した平均エンジン負荷の変化速度を検出し、平均エンジン負荷の変化速度に応じて変速パターンマップを切り替えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
すなわち、平均エンジン負荷の変化速度が大きいときは、エンジンの高回転側に変速点が設定された高回転変速パターンが選択され、エンジン高回転域での加速性が向上する。一方、平均エンジン負荷の変化速度が小さいときは、エンジンの低回転側に変速点が設定された低回転変速パターンが選択され、省燃費を重視した走行が実施される。
【０００４】
このように、平均エンジン負荷の変化速度に応じて変速パターンを切り替えることにより、ビジーシフト、ドライバの意図しない変速比変更を伴うことなく、変速パターンの適正化を実現している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４７５９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、停車中のエンジンは、アイドリング状態を保持するトルクのみを発生しているため、エンジン負荷は走行時に比べて非常に小さくなる。また、停車中はエンジン負荷が一定であるため、平均エンジン負荷の変化速度が小さい。
【０００７】
よって、上記従来技術にあっては、車両が停車したとき、低回転変速パターンが選択されるため、発進時の加速性が悪いという問題があった。一方、アクセル操作量が大きく、エンジン負荷が大きな状態で発進した場合でも、変速パターンの切り替えをエンジン負荷の平均で判断しているため、高回転変速パターンに切り替わるまでには時間を要する。したがって、高回転変速パターンへの切り替わりが発進後になり、加速性が悪い。
【０００８】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、発進時の加速性を損なうことなく、ドライバの意図する走行に適した変速パターンを選択できる自動変速機の変速制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、ドライバの運転状況に応じて変速パターンを低回転変速パターンと高回転変速パターンとで切り換える変速パターン選択手段を備えた自動変速機の変速制御装置において、車両の停車を判断する車両停車判断手段を設け、前記変速パターン選択手段は、車両が停車したとき、高回転変速パターンを選択することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
よって、本発明にあっては、変速パターン選択手段は、車両が停車したとき、高回転変速パターンを選択するため、発進時にはドライバの加速要求に応じた変速が実施される。したがって、発進時の加速性を損なうことなく、ドライバの意図する走行に適した変速パターンを選択できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自動変速機の変速制御装置を実現する実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は、第１実施例におけるベルト式無段変速機３（以下、ＣＶＴと記載する）を備えた自動変速機の制御系を示す図である。
【００１３】
トルクコンバータ１は、回転伝達機構としてエンジン出力軸に連結されている。このトルクコンバータ１には、エンジンとＣＶＴ３を直結するロックアップクラッチ２が備えられている。トルクコンバータ１の出力側は前後進切換機構２０のリングギア２１と連結されている。前後進切換機構２０は、エンジン出力軸１２と連結したリングギア２１，ピニオンキャリア２２，変速機入力軸１３と連結したサンギア２３からなる遊星歯車機構から構成されている。ピニオンキャリア２２には、変速機ケースにピニオンキャリア２２を固定する後進ブレーキ２４と、変速機入力軸１３とピニオンキャリア２２を一体に連結する前進クラッチ２５が設けられている。
【００１４】
変速機入力軸１３の端部にはＣＶＴ３のプライマリプーリ３０ａが設けられている。ＣＶＴ３は、上記プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂと、プライマリプーリ３０ａの回転力をセカンダリプーリ３０ｂに伝達するベルト３４等からなっている。プライマリプーリ３０ａは、変速機入力軸１３と一体に回転する固定円錐板３１と、固定円錐板３１に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にプライマリプーリシリンダ室３３に作用する油圧によって変速機入力軸１３の軸方向に移動可能である可動円錐板３２からなっている。
【００１５】
セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８上に設けられている。セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８と一体に回転する固定円錐板３５と、固定円錐板３５に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にセカンダリプーリシリンダ室３７に作用する油圧によって従動軸３８の軸方向に移動可能である可動円錐板３６とからなっている。
【００１６】
従動軸３８には図示しない駆動ギアが固着されており、この駆動ギアはアイドラ軸に設けられたピニオン、ファイナルギア、差動装置を介して図外の車輪に至るドライブシャフトを駆動する。
【００１７】
上記のようなＣＶＴ３にエンジン出力軸１２から入力された回転力は、トルクコンバータ１および前後進切換機構２０を介してＣＶＴ１３に伝達される。変速機入力軸１３の回転力はプライマリプーリ３０ａ，ベルト３４，セカンダリプーリ３０ｂ，従動軸３８，駆動ギア，アイドラギア，アイドラ軸，ピニオン，およびファイナルギアを介して差動装置に伝達される。
【００１８】
上記のような動力伝達の際に、プライマリプーリ３０ａの可動円錐板３２およびセカンダリプーリ３０ｂの可動円錐板３６を軸方向に移動させてベルト３４との接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂとの間の回転比つまり変速比を変えることができる。このようなＶ字状のプーリ溝の幅を変化させる制御は、ＣＶＴコントロールユニット（変速パターン選択手段）９を介してプライマリプーリシリンダ室３３またはセカンダリプーリシリンダ室３７への油圧制御により行われる。
【００１９】
ＣＶＴコントロールユニット９には、アクセルポジションセンサ（アクセル開度検出手段）１０からのアクセル開度、エンジン回転数センサ１１からのエンジン回転数Ｎｅ、プライマリ回転数センサ４からのプライマリ回転数Ｎｐｒｉ、セカンダリ回転数センサ５からのセカンダリ回転数Ｎｓｅｃ、プーリクランプ圧センサ１４からのプーリクランプ圧等が入力される。この入力信号を元に制御信号を演算し、油圧コントロールバルブユニット６へ制御信号を出力する。なお、本実施例では、セカンダリ回転数Ｎｓｅｃを車速ＶＳＰとして読み込む（車速検出手段）。
【００２０】
ＣＶＴコントロールユニット９は、車速ＶＳＰ、エンジン回転数Ｎｅおよびアクセル開度に基づいて目標変速比を決定する２つの変速パターンマップを備えている。図３に高回転変速パターンマップ、図４に低回転変速パターンマップの一例をそれぞれ示す。
【００２１】
図３の高回転変速パターンマップは、動力性能要求から決定されたものである。一方、図４の低回転変速パターンマップは、燃費を向上させるために全車速域で変速線をＨｉ側に設定したものである。
【００２２】
ＣＶＴコントロールユニット９は、ドライバの運転状況、具体的には、車速ＶＳＰとアクセル開度から推定されるドライバの加速要求に応じて２つの変速パターンを切り替える。
【００２３】
油圧コントロールバルブユニット６へは、アクセル開度、エンジン回転数、変速比、入力軸回転数、プライマリ油圧等が入力され、プライマリプーリシリンダ室３３とセカンダリプーリシリンダ室３７へ制御圧を供給することで変速制御を行う。
【００２４】
次に、作用を説明する。
［変速パターン選択制御処理］
図２は、ＣＶＴコントロールユニット９で実行される変速パターン選択制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ１では、セカンダリ回転数センサ５から車速ＶＳＰ（セカンダリ回転数Ｎｓｅｃ）を読み込み、ステップＳ２へ移行する。
【００２６】
ステップＳ２では、停車中であるか、すなわち、車速ＶＳＰがゼロであるかどうかを判断する（停車判断手段に相当）。ＹＥＳの場合にはステップＳ１０へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ３へ進む。
【００２７】
ステップＳ３では、アクセルポジションセンサ１１からドライバのアクセル操作量ＡＰＯを読み込み、ステップＳ４へ移行する。
【００２８】
ステップＳ４では、所定時間前のアクセル開度（アクセル操作量ＡＰＯ）と現在のアクセル開度から、アクセル開速度ΔＡＰＯを算出し（アクセル開速度検出手段）、ステップＳ５へ移行する。
【００２９】
ステップＳ５では、車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯ毎に設定されたアクセル開速度ΔＡＰＯの加速要求しきい値を読み込み（加速要求しきい値設定手段に相当）、ステップＳ６へ移行する。
【００３０】
ステップＳ６では、アクセル開速度ΔＡＰＯと予め設定された加速要求しきい値とを比較し、ドライバの加速要求を判定する（加速要求判断手段に相当）。ＹＥＳ（ΔＡＰＯ＞加速要求しきい値）の場合にはステップＳ１１へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ７へ進む。
【００３１】
ステップＳ７では、変化させる回転数差と時間に応じて、ドライブモードファクタＤＭＦの移行率値（減算率）ＤＭＦｒａｔｉｏを決定し、ステップＳ８へ移行する。この移行率値ＤＭＦｒａｔｉｏは、ドライブモードファクタＤＭＦが１００％から０％へ移行する間に変化するエンジン回転数がドライバに違和感を与えないように決定されたものである。なお、ドライブモードファクタＤＭＦとは、ドライバの加速要求係数をいい、初期値は１００％である。
【００３２】
ステップＳ８では、ドライブモードファクタＤＭＦの減算処理を実施し、ステップＳ９へ移行する。
【００３３】
ステップＳ９では、ドライブモードファクタＤＭＦの下限処理（下限値０％）を実施し、ステップＳ１１へ移行する。
【００３４】
ステップＳ１０では、ドライブモードファクタＤＭＦを１００％に設定し、ステップＳ１１へ移行する。
【００３５】
ステップＳ１１では、図３，４に示した高回転変速パターンと低回転変速パターンとを参照し、ステップＳ１１へ移行する。
【００３６】
ステップＳ１２では、ドライブモードファクタＤＭＦを用いて高回転変速パターンと低回転変速パターンを内分して変速比を設定し、本制御を終了する。すなわち、ドライブモードファクタＤＭＦが１００％であれば高回転変速パターンが選択され、ドライブモードファクタＤＭＦが０％であれば低回転変速パターンが選択されることとなる。
【００３７】
なお、発止時の加速性能悪化を防止するため、図２のフローチャートのステップＳ１１において、低回転変速パターンの低車速域を高回転変速パターンと同様に設定する方法（図３の最Ｌｏ線を所定車速以上、かつ、所定エンジン回転数以上の領域のみでＨｉ側に設定する方法）が考えられる。ところが、ドライバが急加速を要求していない走行シーンでも一義的に高回転変速パターンが選択されるため、燃費の悪化が懸念されるので好ましくない。
【００３８】
［停車時の変速パターン選択制御作用］
車両が停車したとき、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ２により車速ＶＳＰがゼロであると判断され、ステップＳ１０によりドライブモードファクタＤＭＦが１００％に設定される。そして、ステップＳ１２により、高回転変速パターンが選択され、減速特性を含む加速性を重視した変速比設定となる。
【００３９】
［発進時の変速パターン選択制御作用］
発進時は、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１１→ステップＳ１２へと進む流れとなる。すなわち、ステップＳ７によりエンジン回転数差と時間に応じてドライブモードファクタＤＭＦの移行率値ＤＭＦｒａｔｉｏが決定され、ステップＳ１２により高回転変速パターンに設定された変速比と低回転変速パターンに設定された変速比とを内分した変速比が設定されるため、変速パターンが高回転変速パターンから低回転変速パターンへ滑らかに移行する。そして、ドライブモードファクタＤＭＦが０％となったとき、変速パターンが高回転変速パターンから低回転変速パターンへと切り替わる。
【００４０】
図５は、第１実施例において、車両が停車してから発進するするときの変速パターンとエンジン回転数Ｎｅの変化を示すタイムチャートである。
【００４１】
ここで、従来技術にあっては、時点ｔ１で低回転変速パターンが選択され、時点ｔ２でアクセルペダルが踏み込まれたとき、高回転変速パターンへの切り替わりが遅れがちとなるため、ドライバの意図する加速性が得られなかった。よって、加速性不足によるドライバのアクセル踏み増しに伴い、燃費悪化を招くおそれがある。
【００４２】
これに対し、第１実施例では、時点ｔ１で高回転変速パターンが選択されるため、時点ｔ２でドライバがアクセルペダルを踏み込んだとき、従来技術と比較して、エンジン回転数Ｎｅの上昇勾配を大きくできるため、ドライバの意図する加速性が得られる。
【００４３】
また、時点ｔ３から時点ｔ４までの間は、変速パターンが高回転変速パターンから低回転変速パターンへと滑らかに切り替わるため、回転数変化によりドライバへ違和感を与えるのを防止できる。
【００４４】
次に、効果を説明する。
第１実施例の自動変速機の変速制御装置にあっては、次に列挙する効果が得られる。
【００４５】
（１） 車両が停車したとき、高回転変速パターンを選択することとしたため、発進時の加速性を損なうことなく、ドライバの意図する走行に適した変速パターンを選択できる。
【００４６】
（２） ドライバの加速要求があって車両が発進した後、ドライバの加速要求がなくなったとき、高回転変速パターンから低回転変速パターンへ滑らかに移行させることとしたため、発進後の一定車速運転を行う際に、燃費のよい走行を実施できる。つまり、発進時の加速性と一定車速走行時・緩加速時の燃費向上を両立できる。
【００４７】
（３） アクセル開速度ΔＡＰＯが車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯに応じて設定した加速要求しきい値を超えたとき、ドライバの加速要求があると判断することとしたため、加速要求判断が的確である。
【００４８】
（４） 車速ＶＳＰ（セカンダリ回転数Ｎｓｅｃ）がゼロのとき、車両停車と判断することとしたため、確実な停車判断が可能となる。
【００４９】
以上、本発明の自動変速機の変速制御装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５０】
例えば、第１実施例では、ドライブモードファクタＤＭＦを減算（１００％→０％）することによって、変速比パターンを高回転変速パターンから低回転変速パターンへ滑らかにに切り替える構成としたが、変速比変化率にリミッタを設定してもよい。
【００５１】
また、本発明は、ベルト式無段変速機のみならず、有段の自動変速機にも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるベルト式無段変速機を備えた自動変速機の制御系を示す図である。
【図２】ＣＶＴコントロールユニットで実行される変速パターン選択制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】高回転変速パターンの一例を示す図である。
【図４】低回転変速パターンの一例を示す図である。
【図５】第１実施例において、車両が停車してから発進するするときの変速パターンとエンジン回転数Ｎｅの変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ トルクコンバータ
２ ロックアップクラッチ
３ ベルト式無段変速機
４ プライマリ回転数センサ
５ セカンダリ回転数センサ
６ 油圧コントロールバルブユニット
７ 油圧センサ
８ オイルポンプ
９ コントロールユニット
１０ アクセルポジションセンサ
１１ エンジン回転数センサ
１２ エンジン出力軸
１３ 変速機入力軸
１４ クランプ圧センサ
３１ 固定円錐板
３２ 可動円錐板
３３ プライマリプーリシリンダ室
３４ ベルト
３５ 固定円錐板
３６ 可動円錐板
３７ セカンダリプーリシリンダ室
３８ 従動軸

Claims (4)

1. ドライバの運転状況に応じて変速パターンを低回転変速パターンと高回転変速パターンとで切り換える変速パターン選択手段を備えた自動変速機の変速制御装置において、
   車両の停車を判断する停車判断手段を設け、
   前記変速パターン選択手段は、車両が停車したとき、高回転変速パターンを選択することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置において、
   前記自動変速機を無段変速機とし、
   ドライバの加速要求を判断する加速要求判断手段を設け、
   前記変速パターン選択手段は、ドライバの加速要求があって車両が発進した後、ドライバの加速要求がなくなったとき、前記高回転変速パターンから前記低回転変速パターンへ滑らかに移行させることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
3. 請求項２に記載の自動変速機の変速制御装置において、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   車速を検出する車速検出手段と、
   前記アクセル開度に基づいてアクセル開度の変化速度であるアクセル開速度を検出するアクセル開速度検出手段と、
   前記アクセル開度と前記車速とに応じて加速要求しきい値を設定する加速要求しきい値設定手段と、を設け、
   前記加速要求判断手段は、前記アクセル開速度が前記加速要求しきい値を超えたとき、ドライバの加速要求があると判断することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置において、
   車速を検出する車速検出手段を設け、
   前記停車判断手段は、前記車速がゼロのとき、車両停車と判断することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。

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