JP2012515313A

JP2012515313A - 低グリップ状態において発進時に連続無段変速機を制御するシステム及び方法

Info

Publication number: JP2012515313A
Application number: JP2011545775A
Authority: JP
Inventors: ジュリアンメナール，
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2012-07-05
Also published as: KR20110113749A; FR2941268A1; WO2010081948A1; FR2941268B1; EP2379393A1

Abstract

自動車両の内燃機関（５）と駆動輪（１１）との間に取り付けられる連続無段変速機を制御する方法であり、前記連続無段変速機は、少なくとも一つのマニュアルモード及び一つのアシストモードで作動することができる。前記方法は、−ＣＶＴのアシストモードに対応する第１トルク比を推定するステップ、−前記ＣＶＴの入力トルクと出力トルクとの第２トルク比を各時点で計算するステップ、−前記第１トルク比及び第２トルク比を比較するステップ、−この比較に基づいて、前記内燃機関の制限トルクを推定するするステップを含む。

Description

本発明の分野は、自動車両の変速機に対する制御であり、具体的には、連続無段変速機（本明細書では、「ＣＶＴ」と呼ぶ）に対する制御である。

路面上の自動車両を低グリップ度で駆動輪の滑りを生じることなく発進させるためには、車輪トルクの低下を必要とする。このような状態を実現するために、幾つかのギアを有するマニュアル変速機又はオートマチック変速機を備えた車両の運転者は、普通、２速ギア又は３速ギアを選択して車輪に伝達されるトルクの低下を実現する。

特定の連続無段変速機の場合、車両が静止しているときにギアを変更することはできない。実際、変速装置は、停車すると停止する。したがって、アシスト無しに、車輪へのトルク伝達で、及びマニュアル変速機又はオートマチック変速機の２速ギア又は３速ギアでの発進に相当するエンジンユニットの回転速度で、発進することはできない。

特許文献１には連続無段変速機を制御する方法が記載されており、この方法を、マニュアル変速機又はオートマチック変速機に適用することにより、滑り易い路面で車輪に伝達されるトルクを小さくすることもできる。この目的のために、運転者は、運転モードを作動させることによりエンジントルクを小さくする。車輪に伝達されるトルクがそれに応じて小さくなる。トルク低下をキャリブレーションにより実現して、エンジンユニットの低回転速度でのエンジントルクを小さくし、エンジントルクの変化が高回転速度でほとんど生じることがないようにする。幾つかの異なるキャリブレーションが記載されている。しかしながら、このようなキャリブレーションの微調整は費用が嵩み、キャリブレーションの使用は、運転者が遭遇しうる多様な状態にほとんど適合しない。

特許文献２には、変速機の動力伝達性能を低く抑えて低速ギアに戻すことにより、エンジンブレーキ性能を向上させることができる制御方法が記載されている。

特許文献３には、トルク比を小さくして、２速ギアに対応するトルク比で停車させる方法が記載されている。したがって、車両は２速ギアでグリップ力を優先させながら再発進する。

これらの方法により、停車前に変速機の変速比を小さくして、滑りを防止していることに注目されたい。これらの方法は、停車時にこれらの方法が起動される場合には有効ではない。

米国特許出願公開第２００６−００１４６０９号米国特許第５５８６９５３号特開平１１−３４４１０９号

本発明の一つの目的は、滑り易い路面において連続無段変速機を制御するシステム及び方法であり、エンジントルクを小さくして運転者が２速変速比又は３速変速比になっていると感じるようにする。

本発明の別の目的は、離散的にシフトするギアに対する運転者側の感覚を保持する連続無段変速機を制御するシステム及び方法である。

本発明の別の目的は、車輪に伝達されるトルクの運転者による調整を向上させることにより、滑り易い路面での発進を容易にすることができる連続無段変速機を制御するシステム及び方法である。

一実施形態によれば、自動車両の内燃機関と駆動輪との間に取り付けられる連続無段変速機を制御する方法が定義され、この連続無段変速機は、少なくとも一つのマニュアルモード及び一つのアシストモードに応じて作動することができる。前記制御方法は、
−ＣＶＴのアシストモードに対応する第１トルク比を推定するステップ、
−各時点で、ＣＶＴの入力トルクと出力トルクとの第２トルク比を計算するステップ、
−第１トルク比及び第２トルク比を比較するステップ、
−内燃機関の制限トルクを、比較に基づいて推定するステップ
を含む。

連続無段変速機に、種々のアシストモードの中でもとりわけ、１速ギア比とは異なるギア比を有する少なくとも一つのスノーモードを採用する場合、運転者からのトルク要求、及びエンジンの回転速度と連続無段変速機の入力における回転速度との差の、記憶閾値からの差分の大きさに応じて、スノーモードの発進フェーズ又は再加速フェーズを作動させることができる。

再加速フェーズ中の制限トルクの計算値は、変速機の変速比、選択ギア比に対応するマニュアルモードにおけるバリオグラムから導出される変速比、アシストモードのバリオグラムから導出される変速比、及び熱燃焼エンジンのトルクを比較することにより導出することができる。

２速発進スノーモードは、
−運転者が高速ギアからの変更を要求する状態、
−車両の速度が、記憶された第１速度を下回る状態、及び
−作動運転モードがマニュアルモードである状態
が同時に実現する場合に作動させることができる。

３速発進スノーモードは、
−高速ギアからの変更が要求される状態、及び
−作動運転モードが２速発進スノーモードである状態
が同時に実現する場合に作動させることができる。

アシストモードからマニュアルモードへの切り替えが行なわれると、既に作動しているアシストモードを記憶して、変速比条件が満たされるときに前記アシストモードを再作動させることができる。

別の実施形態によれば、自動車両の内燃機関と駆動輪との間に取り付けられる、連続無段変速機を制御するシステムが定義され、この連続無段変速機は、少なくとも一つのマニュアルモード及び一つのアシストモードに応じて作動することができる。このシステムは、
−各時点で、ＣＶＴの入力トルクと出力トルクとの第１トルク比を求めることができる変速比操作手段と、
−ＣＶＴのアシストモードに対応する第２トルク比を推定することができる変速比操作手段と、
−第１トルク比と第２トルク比の比率に応じて補正パラメータを推定することができる計算手段と、
−補正係数に応じて内燃機関の制限トルクを決定することができる決定手段と
を備えている。

制御システムは、各変速ギア及び各モードに対応する車両の速度に応じて内燃機関の回転速度の比をマッピングする少なくとも一つのマッピング手段を備えることができる。こうして、制御システムは、車両の少なくとも一つのマッピング手段及び運転パラメータに応じて変速比及び制限トルクを決定することができる。

制御システムはメモリを備えることができ、連続無段変速機は、種々のアシストモードのうち、１速ギア比とは異なるギア比を有する少なくとも一つのスノーモードを有することができる。こうして、制御システムは、マニュアルモードへの切り替えが行なわれると、作動した最後のスノーモードに対応するギア比を記憶することができる。

本発明の他の目的、特徴、及び利点は、非制限的な例としてのみ与えられる以下の説明を、添付図面を参照しながら一読することにより明らかになるものと思われる。

図１は、連続無段変速機を低グリップ状態で制御する方法を示している。図２は、連続無段変速機に含まれ、且つ連続無段変速機に接続される主要構成要素を示している。図３ａは、制御方法の種々のモードの作動条件又は作動解除条件を判断する方法の主要ステップを示している。図３ｂは、制御方法の主要記憶ステップを示している。図４は、制御方法のスノーモード切り替え方法の主要ステップを示している。図５は、制御方法の変速比計算方法の主要ステップを示している。図６は、制御方法における車輪へ伝達されるトルクの制限方法の主要ステップを示している。図７は、再加速する場合に車輪へ伝達されるトルクの制限方法の主要ステップを示している。図８は、制御システムの主要構成要素を示している。

図１は、滑り易い路面上で連続無段変速機を制御する方法１の主要ステップを示している。この制御方法は、種々のモードの作動条件又は作動解除条件を判断する方法２、変速比計算方法３、及び車輪へ伝達されるトルクの制限方法４を含む。

図２は、連続無段変速機に含まれ、且つ連続無段変速機に接続される主要構成要素を示している。エンジン５は、連続無段変速機の入力部に接続される。少なくとも一つの駆動輪１１は、連続無段変速機の出力部に接続される。連続無段変速機は、油圧トルクコンバータ６と、ステアリング装置７と、プライマリプーリ８と、セカンダリプーリ９と、動力分配装置１０とを備える。油圧トルクコンバータ６は、インペラー６ａと、ステーター６ｂと、タービン６ｃとを含む。いわゆるロックアップスイッチ６ｄの存在により、タービン６ｃがインペラー６ａに固く取り付けられて、プライマリ軸とエンジン軸との間に直接接続が得られる。

多数の物理量を使用して、上述のユニットのうちの幾つかを特徴付けることができる。これらの物理量として、車両の速度Ｖｅｈ＿Ｓｐｅｅｄ、タービン出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖ、エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖ、連続無段変速機の油温ＣＴＶ＿Ｏｉｌ＿Ｔｅｍｐ、セカンダリプーリ出力トルクＳｅｃ＿Ｐｕｌｌｅｙ＿ｔｑ、及びタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖを挙げることができる。

更に、初期変速比を表わす変数が、プライマリプーリ８の回転速度とセカンダリプーリ９の回転速度との比として定義される。

初期ロックアップを表わす変数が更に定義され、この変数は、いわゆるロックアップスイッチの状態を表わす。この変数は、スイッチがオンかオフかに応じて、二つの値を採ることができる。

図３は、制御方法の種々のモードの作動条件又は作動解除条件を判断する方法に含まれる主要ステップを示している。

この制御方法は、マニュアルモードと、２速発進スノーモードと、３速発進スノーモードとを含む。マニュアルモードは、発進アシストを含まず、且つ車両の速度に応じた条件に従って全てのギア比を操作することができるモードに対応する。具体的には、停車時には１速ギアしか作動させることができない。２速発進スノーモードは、連続無段変速機によりエンジントルクを制限することで、２速ギアを作動させた車両の挙動をシミュレートするアシストモードに対応する。このようにして、運転者は、マニュアルモードの２速ギアを作動させた場合に車両が示す挙動と同様の車両の挙動を感知する。同様に、３速発進スノーモードは、３速ギアをシミュレートするアシストモードに対応する。一つのモードから他のモードへの切り替えは、運転者からの要求によって開始することができる。

更に、各スノーモードは、相互に排他的な発進スノーモードと再加速スノーモードとを含む。これらのモードを作動させるモダリティについては、後に詳述する。

ノーマルマニュアルモードは、各変速ギアについて、車両の速度Ｖｅｈ＿ｓｐｅｅｄに応じてエンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖをマッピングする。

更に制限マッピングが存在することにより、プライマリプーリが下回ってはならない回転速度が定義される。このようなマッピングによって、結果的に、エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖが制限される。

マニュアルモードに関連付けられる一連のマッピングは、バリオグラムと呼ばれる。

制御方法はステップ１２から始まり、このとき車両はマニュアルモードである。車両停車条件又は徐行条件が成り立つ。車両は、速度がキャリブレーションによって決定される閾値速度Ｖ１を下回る場合に徐行状態になっていると言える。

車両の速度が値Ｖ１を下回り、且つ運転者が高速ギアへのギアシフトを要求し、更に条件Ａｃｃｅｌ＿ｏｆｆが満たされる場合、方法はステップ１３に進み、作動モードが次いでスノーモード２になる。条件Ａｃｃｅｌ＿ｏｆｆは、アクセルペダルが解放される場合に真になる。具体的には、ステップ１３は、いわゆる２速ギア発進スノーモードに対応する。エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｒｅｖとタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｒｅｖとの差が閾値Ｔｈｄ１を下回り、且つ条件Ａｃｃｅｌ＿ｏｆｆが満たされる場合、方法はステップ１４に進む。ステップ１４は、いわゆる２速ギア再加速スノーモードに対応する。実際、制限トルクの計算は、発進する場合、及び再加速する場合において、異なる方法で行なわれなければならない。エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｒｅｖとタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｒｅｖとの差が閾値Ｔｈｄ２を上回り、且つ条件Ａｃｃｅｌ＿ｏｆｆが満たされる場合、方法はステップ１３に進む。同様に、車両の速度Ｖｅｈ＿ｓｐｅｅｄが閾値Ｔｈｄを下回る場合、方法はステップ１３に進む。ステップ１３及びステップ１４の後、変速比を表わす変数が値Ｒ２＿ｅｘｉｔ以下である場合に、方法はステップ１７に進むことができる。

ステップ１３又はステップ１４の後、車両の速度が値Ｖ１を下回り、且つ運転者が高速ギアへのギアシフトを要求し、更に条件Ａｃｃｅｌ＿ｏｆｆが満たされる場合、方法はステップ１５に進み、このとき作動モードがスノーモード３になる。具体的には、ステップ１５は、いわゆる３速ギア発進スノーモードに対応する。エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｒｅｖとタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｒｅｖとの差が閾値Ｔｈｄ１を下回り、且つ条件Ａｃｃｅｌ＿ｏｆｆが満たされる場合、方法はステップ１６に進む。ステップ１６は、いわゆる３速ギア再加速スノーモードに対応する。実際、制限トルクの計算は、発進する場合と再加速する場合とで異なる方法で行なわれなければならない。エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｒｅｖとタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｒｅｖとの差が閾値Ｔｈｄ２を上回り、且つ条件Ａｃｃｅｌ＿ｏｆｆが満たされる場合、方法はステップ１５に進む。同様に、車両の速度Ｖｅｈ＿Ｓｐｅｅｄが閾値Ｔｈｄを下回る場合、方法はステップ１５に進む。ステップ１５及びステップ１６の後、変速比を表わす変数が値Ｒ３＿ｅｘｉｔ以下である場合、方法はステップ１７に進むことができる。ステップ１５又はステップ１６の後、運転者がダウンシフト要求を行なう場合、方法は、変速比の値が値Ｒ２＿ｅｘｉｔを上回る場合にステップ１３に進む。変速比の値が値Ｒ２＿ｅｘｉｔ以下である場合、方法はステップ１７に進む。

ステップ１７は、アシスト無しの標準マニュアルモードに対応する。停車すると、方法は以前に定義されたステップ１２に進む。スノーモードにおける２速ギアに対応する値が記憶され、且つ変速比が値Ｒ２＿ａｃｔ以上である場合、方法はステップ１４に進む。スノーモードにおける３速ギアに対応する値が記憶され、且つ変速比が値Ｒ３＿ａｃｔ以上である場合、方法はステップ１６に進む。

図３ｂは、制御方法によって適用される種々のスノーモードをメモリに記憶し、メモリから消去するルールを示している。

図３ｂの記憶方法は、図３ａの制御方法と並行して実行される。

本記憶方法はステップ１８から始まり、このステップ１８では、記憶は行なわれない。スノーモード２が、例えばステップ１２からステップ１３に移行して作動されると直ぐに、本記憶方法はステップ１９に進み、スノーモード２の作動状態を記憶する。スノーモード３への切り替えが行なわれると、記憶方法はステップ２０に進み、スノーモード３の作動状態を記憶する。逆に、スノーモード２が再び作動する場合、記憶方法はステップ１９に進み、スノーモード２の作動状態を記憶する。

記憶方法がステップ１９又は２０に進んでいて、且つ車両の速度Ｖｅｈ＿Ｓｐｅｅｄが値Ｖ２以上である場合、記憶方法はステップ１８に進み、記憶を消去する。

同様に、記憶方法がステップ１９又は２０に進んでいて、且つ車両の速度が値Ｖ１以上であるときにギアシフト要求が行なわれる場合、記憶方法はステップ１８に進んで記憶を消去する。

換言すれば、車両が停車又は徐行中で、且つマニュアルモードになっているときにギアシフト要求が行なわれると、スノーモード２への切り替えが行なわれる。続いてアップシフト要求が行なわれると、スノーモード３への切り替えが行なわれる。

逆に、車両がスノーモード３になっているときにダウンシフト要求が行なわれると、スノーモード２への切り替えが行なわれる。車両がスノーモード２になっているときにダウンシフト要求が行なわれると、ノーマルマニュアルモードへの切り替えが行なわれる。

モード切り替えが要求されると、作動した最後のスノーモードに対応する値を記憶することができる。したがって、車両の変速比がスノーモード２に対応する変速比を下回ると、車両は、記憶値の形式で、作動した最後のスノーモードがスノーモード２であったという事実を保持する。同様に、スノーモード３の変速比を上回る変速比を有する車両は、記憶値の形式で、作動した最後のスノーモードがスノーモード３であったという事実を保持する。

作動した最後のスノーモードのこの記憶は、車両の速度がキャリブレーション可能な制限速度Ｖ２を上回ったときに消去することができる。この記憶は、運転者が制御レバーを操作して、例えばスノーモードが作動しているかどうかに関係なく、高速ギア、低速ギア、又はドライブモードを選択する場合に消去することもできる。このドライブモードは普通、自動変速機又は連続無段変速機に前もって設定される。

スノーモード値が記憶される場合、図３ａに示す更に別のモード切り替え機構を用いることができる。

スノーモード２の記憶値が有効であり、且つ変速比の値が記憶値Ｒ２＿ａｃｔを上回る場合、制御方法はスノーモード２を作動させる。同様に、スノーモード３の記憶が有効であり、且つ変速比の値が記憶値Ｒ３＿ａｃｔを上回る場合、制御方法はスノーモード３を作動させる。

しかしながら、スノーモード２が作動し、且つ変速比の値が記憶値Ｒ２＿ｅｘｉｔを下回る場合、制御方法は、スノーモード２の作動を解除して標準マニュアルモードを優先する。スノーモード３が作動し、且つ変速比の値が記憶値Ｒ３＿ｅｘｉｔを下回る場合、制御方法は、スノーモード３の作動を解除して標準マニュアルモードを優先する。これらの最後の二つの事例では、変速比を表わす変数は、選択されたギア比に対応するので、車輪に伝達されるトルクを制限する必要はない。

図４は、制御方法のスノーモード切り替え方法の主要ステップを表わしている。図４は、スノーモード３の事例を示している。スノーモード２の事例は、スノーモード３に関連する説明を、対応するスノーモード２に関連する説明で置き換えることにより、同じ構成として示すことができる。図４は、図１のブロック３に対応する。

モード切り替え方法はステップ２１から始まり、このステップ２１では、スノーモード３を作動させるか又は記憶するかについての判断が行なわれる。スノーモード３を作動又は記憶する場合、方法はステップ２２に進み、そうでない場合には、標準マニュアルモードをステップ２５で作動させる。ステップ２２では、車両の速度Ｖｅｈ＿ｓｐｅｅｄが制限速度Ｖ３以上であるかどうかについての判断が行なわれる。車両の速度Ｖｅｈ＿ｓｐｅｅｄが制限速度Ｖ３以上である場合、方法はステップ２３に進み、そうでない場合には、１速変速比設定値をステップ２６で送信する。ステップ２３では、変速比を表わす有効変数が制限値Ｒ３＿ｅｘｉｔ以上であるかどうかについて判断を行なう。変速比を表わす有効変数が制限値Ｒ３＿ｅｘｉｔ以上である場合、方法はステップ２４に進み、そうでない場合には、標準マニュアルモードのマッピングに基づいて、変速比設定値をステップ２７で決定する。ステップ２４では、車両が発進フェーズになっているかどうかについて、すなわちスノーモードが作動し、且つ再加速スノーモードの作動が解除されているかどうかについての判断が行なわれる。車両が発進フェーズになっている場合、方法はステップ２９に進み、そうでない場合には、方法はステップ２８に進み、このステップ２８では、速度に依存する制限マッピングに基づいて変速比設定値が決定される。ステップ２９では、変速比設定値が、３速ギアマニュアルモードのマッピングに基づいて決定される。

ステップ２５〜２９の後、方法はステップ２１から再開する。

図５は、制限トルク計算方法の主構成要素を示している。この図の要素は、図１のブロック４に対応する。この図に記述されるトルク制限は、スノーモードが作動されるときの車両の動作に対応する。この計算は、２速ギア発進スノーモード又は３速ギア発進スノーモードが作動するときに行なわれる。

計算方法はステップ３０から始まり、このステップ３０では、車両の速度Ｖｅｈ＿ｓｐｅｅｄに基づいて、２速ギアマニュアルモードのマッピングを使用することにより、変速機の目標変速比が決定される。目標変速比は、変速比設定値、すなわち変速機が採用する必要のある変速比に対応する。ステップ３１では、車両の速度Ｖｅｈ＿ｓｐｅｅｄに基づいて、３速ギアマニュアルモードのマッピングを使用することにより、変速機の目標変速比が決定される。ステップ３２では、ステップ３０及び３１で計算された変速比のうちのいずれを、計算時に有効なスノーモードに応じて使用すべきかが判断される。このようにして使用される変速比は、変数Ｒｓｎｏｗで表わされる。変速比Ｒｓｎｏｗは運転者が希望する変速比であり、この変速比は、物理系が実際にはこの変速比設定値を採用できないのでシミュレーションされる。ステップ３３では、スノーモードにおけるタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖ＿Ｒｓｎｏｗを、変速比Ｒｓｎｏｗにセカンダリプーリの回転速度Ｓｅｃ＿ｐｕｌｌｅｙ＿ｒｅｖを乗算した積を計算することにより求める。ステップ３４では、スノーモードにおけるタービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿Ｒｓｎｏｗを、エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖ、スノーモードにおけるタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖ＿Ｒｓｎｏｗ、ロックアップ状態、連続無段変速機の油温ＣＶＴ＿Ｏｉｌ＿Ｔｅｍｐ、及び運転者からのエンジントルク要求Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿Ｄｒｉｖｅｒに基づいて求める。ステップ３５では、スノーモードにおけるセカンダリプーリの出力トルクＳｅｃ＿Ｐｕｌｌｅｙ＿ｔｑ＿ｓｎｏｗを、スノーモードにおけるタービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿Ｒｓｎｏｗに、ステップ３２で求めたスノーモードにおける変速比Ｒｓｎｏｗを乗算することにより求める。ステップ３６では、ステップ３５で求めたスノーモードにおけるセカンダリプーリの出力トルクＳｅｃ＿Ｐｕｌｌｅｙ＿ｔｑ＿ｓｎｏｗを、運転者からのエンジントルク要求Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿Ｄｒｉｖｅｒで除算することにより、スノーモードにおけるトルク比Ｒｔｏｒｑｕｅ＿ｓｎｏｗを求める。

ステップ３９では、タービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅを、エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖ、タービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖ、ロックアップ状態、連続無段変速機の油温ＣＶＴ＿Ｏｉｌ＿Ｔｅｍｐ、及びエンジントルクＥｎｇｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅに基づいて求める。ステップ４０では、セカンダリプーリの出力トルクＳｅｃ＿Ｐｕｌｌｅｙ＿ｔｑを、タービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅに、変速比を表わす変数を乗算することにより求める。ステップ４１では、トルク比Ｒｔｏｒｑｕｅを、ステップ４０で求めたセカンダリプーリの出力トルクＳｅｃ＿Ｐｕｌｌｅｙ＿ｔｑを、エンジントルクＥｎｇｉｎｅ＿ｔｏｒｑｕｅで除算することにより求める。

ステップ３７では、ステップ３６で求めたスノーモードにおけるトルク比Ｒｓｎｏｗを、ステップ４１で求めたトルク比Ｒｔｏｒｑｕｅで除算することにより、トルク制限係数Ｔｑ＿ｌｉｍｉｔ＿ｆａｃｔｏｒを求める。ステップ３８では、トルク制限係数Ｔｑ＿ｌｉｍｉｔ＿ｆａｃｔｏｒに、運転者からのエンジントルク要求Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿Ｄｒｉｖｅｒを乗算した積を計算することにより、エンジントルクの元の制限値Ｒａｗ＿Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｔｑ＿ｌｉｍｉｔを求める。

換言すれば、制御方法は、スノーモードにおける変速比を求める方法、スノーモードにおけるトルク比を求める方法、及び現在のトルク比を求める方法を含む。

スノーモードにおける変速比を求める方法は、ステップ３０、３１、及び３２を含む。本方法は、車両の速度に基づき、選択されるスノーモードにおける変速比に応じて目標トルク比を決定するために使用される。本方法により、２速変速比及び３速変速比を同時に設定することができるという利点が得られる。方法では、ステップ３２において、二つの変速比のうちのどちらを選択すればよいかを、作動しているスノーモードにおける変速比に応じて決定する。

現在のトルク比を求める方法は、ステップ３９〜４１を含む。各時点で、連続無段変速機のトルク比が計算される。

トルク比Ｒｔｏｒｑｕｅは、連続無段変速機のセカンダリプーリの出力におけるトルクＳｅｃ＿ｐｕｌｌｅｙ＿ｔｑと、連続無段変速機の入力におけるエンジンのトルクＥｎｇｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅとの比として次式のように定義される。

連続無段変速機のセカンダリプーリの出力トルクＳｅｃ＿ｐｕｌｌｅｙ＿ｔｑは、タービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅに、セカンダリプーリの速度に対するプライマリプーリの回転速度の比に対応する変速比を表わす変数を乗算した積として、次式のように定義される。

ロックアップスイッチが閉じると、次の等式が成り立つ。
Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＝Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ

したがって、トルク比Ｒｔｏｒｑｕｅを求めることができる。しかしながら、ロックアップスイッチが開くと、上の計算は行なうことができなくなり、タービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅの値は、直接読み取ることはできない。

したがって、トルク比を求めることができるようにするために、次いで、タービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅを、コンバータの特性、タービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖ、エンジンの回転速度Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖ、及び連続無段変速機の油温Ｔｅｍｐ＿ＣＶＴに基づいて推定する。

タービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅは、次の計算式を使用して求める。
Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＝Ｚ（ｉ，ＣＶＴ＿Ｏｉｌ＿Ｔｅｍｐ）・Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖ^２・Ｋ（ｉ，ＣＶＴ＿Ｏｉｌ＿Ｔｅｍｐ）
上式中、
ｉ＝Ｔｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖ／Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖ、
Ｋ：コンバータのトルク増大比、及び
Ｚ：コンバータのＴＡＵ（ポンプ容量）係数
である。

スノーモードにおけるトルク比を求める方法は、ステップ３３〜３６を含む。各時点で、選択されるスノーモードにおける変速比に対応する連続無段変速機のトルク比が計算される。

本方法のステップは、スノーモードに関連する変数が、これらのステップにおいて使用される現在の変数に対応すると仮定すると、ステップ３９〜４１と同様である。

スノーモードは、車両の現在の状態を反映しない抽象的概念に対応するので、スノーモードにおけるタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｒｅｖ＿ｓｎｏｗは、測定によって読み取ることができない。スノーモードにおけるタービンの回転速度は、次のようにして間接的に求められる。
Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｒｅｖ＿ｓｎｏｗ＝Ｓｅｃ＿ｐｕｌｌｅｙ＿ｒｅｖ・Ｒｓｎｏｗ

スノーモードにおけるタービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿Ｒｓｎｏｗは、タービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅを求めるために使用される計算と同様の計算を、タービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖではなくスノーモードにおけるタービンの回転速度Ｔｕｒｂｉｎｅ＿ｒｅｖ＿Ｒｓｎｏｗを使用して実行することにより、求められる。

次に、スノーモードにおけるタービンの出力トルクＴｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿Ｒｓｎｏｗを以下のようにして定義する。
Ｔｕｒｂｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿Ｒｓｎｏｗ＝．．．
．．．Ｚ（ｉ＿ｓｎｏｗ，ＣＶＴ＿Ｏｉｌ＿Ｔｅｍｐ）・Ｅｎｇｉｎｅ＿ｒｅｖ^２・Ｋ（ｉ＿ｓｎｏｗ，ＣＶＴ＿Ｏｉｌ＿Ｔｅｍｐ）

変数ｉ＿ｓｎｏｗは、以下のように定義される。

トルク比を求めるこれらの二つの方法が完了した時点で、本制御方法により、トルク比Ｒｔｏｒｑｕｅの値、及びスノーモードにおけるトルク比Ｒｔｏｒｑｕｅ＿ｓｎｏｗの値が得られている。ここで、これらの二つの値の比から得られる係数を求め、次にこの係数に基づいて、エンジンの制限トルクＲａｗ＿Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｔｑ＿ｌｉｍｉｔを、前記係数に運転者からのトルク要求を乗算することにより決定することができる。

図６は、車両の速度Ｖｅｈ＿Ｓｐｅｅｄ、及びアクセルペダルの踏み込み量ＴＶＯを考慮して変速比Ｒｓｎｏｗを求める別の方法を示している。変速比Ｒｓｎｏｗを求めるこの別法はステップ４２から始まり、このステップ４２では、Ｄｅｌｔａ＿Ｒａｔｉｏと表記される補正変数を、車両の速度Ｖｅｈ＿Ｓｐｅｅｄ、及びアクセルペダルの踏み込み量ＴＶＯに基づいて微細に求める。変数Ｄｅｌｔａ＿Ｒａｔｉｏは調整可能な変数であり、この調整可能な変数によって、変数Ｒｓｎｏｗを、車両の速度と、アクセルペダルの踏み込み量とに基づいて、特定の設定を使用して正確に制御することができる。更に、ステップ４３により、マニュアルモードにおけるプライマリプーリの回転速度Ｎｐｒｉ＿ｍａｎｕａｌを、車両の速度Ｖｅｈ＿Ｓｐｅｅｄに基づいて求めることができる。ステップ４４では、マニュアルモードにおけるプライマリプーリの回転速度Ｎｐｒｉ＿ｍａｎｕａｌを、セカンダリプーリの回転速度Ｓｅｃ＿Ｐｕｌｌｅｙ＿Ｒｅｖで除算することにより、マニュアル変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｍａｎｕａｌを求める。ステップ４５では、変速比Ｒｓｎｏｗを、ステップ４２で求めた変速比の値及びステップ４４で求めたマニュアル変速比Ｒａｔｉｏ＿Ｍａｎｕａｌを加算することにより求める。次に、値Ｒｓｎｏｗに、図５のステップ３２の完了時に制御方法によって計算した値を代入する。

図７は、３速ギア再加速スノーモードが作動する場合に車輪へ伝達されるトルクを制限する方法の主要構成要素を示している。選択されるギアは３速ギアであるが、方法は、３速ギアに関連する変数の替わりに２速ギアに関連する変数を用いることにより、２速ギアに適合させることができる。

方法はステップ４６から始まり、このステップ４６では、変速比の値を、３速ギアに対応するスノーモードにおける基準変速比Ｃｘｘ＿ｓｎｗ＿ｔｒｑ＿ｌｉｍ＿３から減算する。３速ギアに対応するスノーモードにおける基準変速比Ｃｘｘ＿ｓｎｗ＿ｔｒｑ＿ｌｉｍ＿３は、３速再加速スノーモードに対応する最大トルク制限値を決定するために使用されるキャリブレーション値である。ステップ４７を使用して、３速ギアに対応するスノーモードにおける基準変速比Ｃｘｘ＿ｓｎｗ＿ｔｒｑ＿ｌｉｍ＿３と３速変速比Ｃｘｘ＿ｍａｎ＿３＿ｇｅａｒとの差が求められる。３速変速比Ｃｘｘ＿ｍａｎ＿３＿ｇｅａｒは、目標３速変速比を表わすキャリブレーション値である。ステップ４８では、現在の変速比と３速変速比との偏差Ｒｄｅｖｉａｔｉｏｎが、ステップ４６の結果をステップ４７の結果で除算することにより求められる。偏差Ｒｄｅｖｉａｔｉｏｎは、現在の変速比と目標変速比との偏差を表わす。ステップ４９では、この偏差を値０〜１に制限する。換言すれば、値１よりも大きい全ての値は、値１に置き換えられる。同様に、値０未満の値は、値０に置き換えられる。０〜１の値は、変更なしでそのまま保持される。

ステップ５０では、再加速スノーモードの場合のトルク制限値Ｒｔｑ＿ｌｉｍｉｔ＿ｒｅａｃが、偏差Ｒｄｅｖｉａｔｉｏｎに依存するマッピングに基づいて求められる。

ステップ５１では、再加速スノーモードの場合の制限トルクＲａｗ＿Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｔｑ＿Ｌｉｍｉｔが、運転者からのトルク要求Ｅｎｇｉｎｅ＿Ｔｏｒｑｕｅ＿ｄｒｉｖｅｒに再加速スノーモードの場合のトルク制限値Ｒｔｑ＿ｌｉｍｉｔ＿ｒｅａｃを乗算することにより決定される。

運転者からのトルク要求が制限されるスノーモードから、運転者からのトルク要求が制限されないマニュアルモードに切り替えるに当たって、トルク要求が急激に変化しないことが重要である。このために、勾配法を適用して、系が受け入れ可能なトルク要求を徐々に大きくしてガタつきを小さく抑えることができる。

図８は、本発明による制御系に含まれる主構成要素を示している。センサ６４はマッピング手段５２及び５３に接続されている。マッピング手段５２は２速発進スノーモードに対応し、マッピング手段５３は３速発進スノーモードに対応する。マッピング手段５２及び５３の出力は、スイッチング手段５４の少なくとも一つの入力に接続される。手段５４は更に、センサ６４から２速又は３速発進スノーモードに対応する２値論理信号を受信する。スイッチング手段５４の出力は、乗算手段５５に接続される。乗算手段５５は、乗算手段５５の他方の入力によりセンサ６４に接続される。乗算手段５５の出力は、スノーモードにおけるタービンのトルクを導出する手段５６に接続される。

導出手段５６の入力は、センサ６４に接続される。セカンダリプーリのトルクを計算する手段５７の入力は、スノーモードにおけるタービンのトルクを導出する手段５６と、スイッチング手段５４とに接続され、手段５７の出力は、乗算手段５８に接続される。乗算手段５８の入力は更に、センサ６４に接続され、乗算手段５８の出力は計算手段５９に接続される。

導出手段６１の入力はセンサ６４に接続される。セカンダリプーリの現在のトルクを計算する手段６２の入力は、タービンのトルクを導出する手段６１と、センサ６４とに接続され、手段６２の出力は乗算手段６３に接続される。乗算手段６３の入力は更にセンサ６４に接続され、乗算手段６３の出力は計算手段５９に接続される。

計算手段５９の出力は、制限トルクを決定する手段６０に接続され、この手段６０は更に、制御手段６５を介して内燃機関５に接続される。

連続無段変速機を制御する制御方法及びシステムによって、滑り易い路面上で発進するときの自動車両の駆動輪の滑りを抑制することができる。運転者からのトルク要求及びギア変速要求を考慮して、変速機の実際の変速比に応じてエンジントルクを適合させることにより、実際の変速比とは異なる動力伝達比をシミュレーションする。このようなシステムにより、運転者による車輪に伝達されるトルクの最適な制御を可能にしながらギア感覚を保持することができるので、滑りの無い容易な発進が可能になる。

Claims

自動車両の内燃機関（５）と駆動輪（１１）との間に取り付けられる連続無段変速機の制御方法であって、前記連続無段変速機が、少なくとも一つのマニュアルモード及び一つのアシストモードに従って作動することができるものであり、方法が、
−前記連続無段変速機のアシストモードに対応する第１トルク比を推定するステップと、
−各時点で、前記連続無段変速機の入力トルクと出力トルクとの第２トルク比を計算するステップと、
−前記第１トルク比及び第２トルク比を比較するステップと、
−前記内燃機関の制限トルクを、前記比較に基づいて推定するするステップと
を含むことを特徴とする方法。
変速機が、種々のアシストモードの中でもとりわけ、１速ギア比とは異なるギア比を有する少なくとも一つのスノーモードを含む場合、前記スノーモードでは、運転者からのトルク要求と、前記エンジンの回転速度と前記連続無段変速機の入力における回転速度との差の、記憶閾値からの差分とに応じて、発進フェーズ又は再加速フェーズが作動する、請求項１に記載の制御方法。
再加速フェーズ中の前記制限トルクの計算値が、前記変速機の変速比、選択ギア比に対応するマニュアルモードでのバリオグラムから導出される変速比、前記アシストモードのバリオグラムから導出される変速比、及び熱燃焼エンジンのトルクを比較することにより導出される、請求項１又は２に記載の制御方法。
２速発進スノーモードが、
−運転者が、高速ギアから変更するように要求する状態、
−前記車両の速度が、記憶された第１速度を下回る状態、及び
−作動運転モードがマニュアルモードである状態
が同時に実現する場合に作動する、請求項２又は３に記載の制御方法。
３速発進スノーモードが、
−高速ギアからの変更が要求される状態、及び
−作動運転モードが２速発進スノーモードである状態
が同時に実現する場合に作動する、請求項４に記載の制御方法。
アシストモードからマニュアルモードへの切り替えが行なわれると、既に作動しているアシストモードを記憶して、後で変速比条件が満たされるときに前記アシストモードを再作動させる、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の制御方法。
自動車両の内燃機関（５）と駆動輪（１１）との間に取り付けられる連続無段変速機を制御するシステムであって、前記連続無段変速機が、少なくとも一つのマニュアルモード及び一つのアシストモードに従って作動することができるものであり、システムが、
−各時点で、前記ＣＶＴの入力トルクと出力トルクとの第１トルク比を求めることができる変速比操作手段（５８）と、
−前記ＣＶＴのアシストモードに対応する第２トルク比を推定することができる変速比操作手段（６３）と、
−１速変速比と２速変速比の比率に応じて補正パラメータを推定することができる計算手段（５９）と、
−補正係数に従って前記内燃機関の制限トルクを決定することができる決定手段（６０）と
を備えることを特徴とする、システム。
前記内燃機関（５）の回転速度の変速比を、各変速ギア及び各モードに対応する車両の速度に応じてマッピングする少なくとも一つのマッピング手段を備えており、前記車両の少なくとも一つのマッピング手段及び運転パラメータに従って、変速比及び制限トルクを決定することができる、請求項７に記載の制御システム。
前記連続無断変速機が、種々のアシストモードのうち、１速ギア比とは異なるギア比を有する少なくとも一つのスノーモードを有する場合、前記制御システムが、メモリを備え、マニュアルモードへの切り替えが行なわれるとき、作動した最後のスノーモードに対応する前記ギア比を記憶することができる、請求項７又は８の一項に記載の制御システム。