JP2015034595A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】疑似有段アップシフト制御とエンジンのトルク制御との整合を確保し、変速ショックを確実に抑制する。
【解決手段】第一走行モード時に変速比の保持及び第一変速速度によるアップシフトを行い車速を増大させつつアップシフト時にエンジントルクを減少させる第一疑似有段アップシフト制御を実施する第一制御手段と、第二走行モード時に変速比の保持及び第二変速速度によるアップシフトを行い車速を増大させつつアップシフト時にエンジントルクを減少させる第二疑似有段アップシフト制御を実施する第二制御手段と、走行モードの切替と第一制御手段及び第二制御手段の制御状態とに応じて二つの疑似有段アップシフト制御の切替を制御する第三制御手段とを備える。第三制御手段は、第一疑似有段アップシフト制御でのアップシフト中に走行モードが第二走行モードへ切り替えられた場合、アップシフトが完了するまでは第一疑似有段アップシフト制御を維持する。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両の駆動源であるエンジンの回転速度を無段階に変速して出力する無段変速機の変速制御装置に関する。
従来、変速比を無段階に変化させる通常の変速モードに加え、あたかも有段変速機のように段階的に変速比を変化させてエンジン回転速度が漸増及び急減を繰り返しつつ車速が増大するように変速比を制御する変速モード(以下、疑似有段アップシフトモードという)を備えた制御装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
また、車両には、通常のドライブモードよりもスポーティな走りを実現できるスポーツモードと呼ばれる走行モードが設けられたものがある。スポーツモードは、ドライブモードに比べてエンジン回転速度や変速比が高くなるように制御されるモードであり、ドライブモードよりも加速性能やエンジンブレーキの効きが良い。このようなスポーツモードを運転者が選択した場合に、無段変速機が疑似有段アップシフトモードに制御されることで、運転者は加速時にアップシフトしていく感覚を味わうことができるため、よりスポーティさを演出することが可能となる。
特開2010−7749号公報
ところで、近年、疑似有段アップシフトモードを複数の走行モードに設けて、加速時のアップシフト感を演出する取り組みがなされている。例えば、ドライブモードに疑似有段アップシフトモードを設定するとともに、スポーツモードにも疑似有段アップシフトモードを設定する。このとき、ドライブモードの疑似有段アップシフトモードでのアップシフト時の変速速度よりも、スポーツモードの疑似有段アップシフトモードでのアップシフト時の変速速度を速くすることで、よりスポーティなドライブフィーリングにすることができる。
一方で、疑似有段アップシフトモードの制御では、アップシフトによってイナーシャトルクが発生するため、これを打ち消すようにエンジンのトルク制御が実施される。すなわち、アップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけエンジントルクを低下させることで、出力トルクの変動を防止し、アップシフト時の変速ショックを抑制することができる。
ただし、ドライブモードとスポーツモードとで、疑似有段アップシフトモードにおけるアップシフト時の変速速度を変える場合には、トルク制御においても変速ショックを抑制するために異なる制御を行う必要がある。例えば、上記のようにスポーツモードの疑似有段アップシフトモードでのアップシフト時の変速速度をドライブモードよりも速くする場合には、短い変速時間でアップシフト時のイナーシャトルク分を吸収する必要がある。
このため、スポーツモードでは、アップシフト開始時のトルク減少量がドライブモードよりも大きくなり、変速ショックが大きくなりやすい。言い換えると、スポーツモードでは、変速ショックよりも変速のレスポンスが重視される一方、ドライブモードでは変速のレスポンスよりも変速ショックの低減が重視される。
しかしながら、疑似有段アップシフトモードでのアップシフト中に運転者が走行モードを切り替えた場合、アップシフト時の変速速度が途中で変化するため、疑似有段アップシフト制御とエンジンのトルク制御との整合がとれなくなり、変速ショックが発生するという課題がある。
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、疑似有段アップシフト制御とエンジンのトルク制御との整合性を確保し、変速ショックを抑制することができるようにした、無段変速機の変速制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
(1)ここで開示する無段変速機の変速制御装置は、複数の走行モードを有する車両に搭載されたエンジンの回転速度を無段階に変速して出力する無段変速機の変速制御装置である。前記変速制御装置は、運転者によって操作され、前記走行モードを切り替えるためのモード切替手段をそなえる。また、前記走行モードが第一走行モードであって第一所定条件が成立した場合に、変速比の保持及び第一の変速速度によるアップシフトを繰り返しつつ車速を増大させるとともに、前記第一の変速速度によるアップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけ前記エンジンのトルクを減少させる第一の疑似有段アップシフト制御を実施する第一制御手段をそなえる。
また、前記走行モードが第二走行モードであって第二所定条件が成立した場合に、変速比の保持及び前記第一の変速速度よりも速い第二の変速速度によるアップシフトを繰り返しつつ車速を増大させるとともに、前記第二の変速速度によるアップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけ前記トルクを減少させる第二の疑似有段アップシフト制御を実施する第二制御手段をそなえる。
さらに、前記モード切替手段による前記走行モードの切り替えと、前記第一制御手段及び前記第二制御手段の制御状態とに応じて、前記第一の疑似有段アップシフト制御と前記第二の疑似有段アップシフト制御との切り替えを制御する第三制御手段と、をそなえる。前記第三制御手段は、前記第一制御手段による前記第一の疑似有段アップシフト制御における前記アップシフト中に前記モード切替手段により前記走行モードが前記第一走行モードから前記第二走行モードへ切り替えられた場合、前記アップシフトが完了するまでは前記第一制御手段による前記第一の疑似有段アップシフト制御を維持する。
(2)前記第三制御手段は、前記第二制御手段による前記第二の疑似有段アップシフト制御における前記アップシフト中に前記モード切替手段により前記走行モードが前記第二走行モードから前記第一走行モードへ切り替えられた場合、前記アップシフトが完了する前に前記第一制御手段による前記第一の疑似有段アップシフト制御へ切り替えることが好ましい。
(3)前記第一走行モードは、通常のドライブモードであり、前記第二走行モードは、前記通常のドライブモードよりも前記エンジンの高速回転側を使用するように前記変速比を制御するモードであることが好ましい。
(4)前記第一制御手段は、前記第一の疑似有段アップシフト制御では、前記回転速度が漸増して第一のアップシフト開始回転速度に達したら前記アップシフトを開始し、前記第二制御手段は、前記第二の疑似有段アップシフト制御では、前記回転速度が漸増して第二のアップシフト開始回転速度に達したら前記アップシフトを開始することが好ましい。この場合、前記第一のアップシフト開始回転速度及び前記第二のアップシフト開始回転速度は、加速要求に応じて設定されることが好ましい。
開示の無段変速機の変速制御装置によれば、変速速度の遅い第一走行モードでの第一の疑似有段アップシフト制御におけるアップシフト中に運転者が走行モードを切り替えた場合は、第一の疑似有段アップシフト制御が維持される。これにより、アップシフトの途中で速い変速速度に変化することがないため、疑似有段アップシフト制御とエンジンのトルク制御との整合性を確保することができ、変速ショックを確実に抑制することができる。
一実施形態に係る無段変速機の変速制御装置が適用されたエンジン車両の駆動系及び制御系を示す全体システム図である。 疑似有段アップシフト制御の内容を例示する図であり、(a)は第一の疑似有段アップシフト制御(Dオートアップ)、(b)は第二の疑似有段アップシフト制御(Dsオートアップ)である。 本変速制御装置で実施される疑似有段アップシフト制御に係るフローチャート例である。 本変速制御装置の制御作用を説明するためのタイムチャートであって、D−ATライク制御におけるアップシフト中に走行モードが切り替えられた場合を示し、(a)はアクセル開度、(b)は走行モード、(c)は変速制御、(d)はエンジン回転速度、(e)はエンジントルク、(f)は車速である。 本変速制御装置の制御作用を説明するためのタイムチャートであって、Ds−ATライク制御におけるアップシフト中に走行モードが切り替えられた場合を示し、(a)はアクセル開度、(b)は走行モード、(c)は変速制御、(d)はエンジン回転速度、(e)はエンジントルク、(f)は車速である。 変形例に係る変速制御装置の制御作用を説明するタイムチャートであって、Ds−ATライク制御におけるアップシフト中に走行モードが切り替えられた場合を示し、(a)はアクセル開度、(b)は走行モード、(c)は変速制御、(d)はエンジン回転速度、(e)はエンジントルク、(f)は車速である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
[1.全体システム構成]
図1は、本実施形態に係る車両の駆動系と制御系を示す構成図である。
図1に示すように、車両の駆動系は、エンジン(内燃機関)1と、トルクコンバータ2と、前後進切替機構3と、ベルト式無段変速機構(自動変速機構)4と、終減速機構5と、駆動輪6,6とを備えている。なお、トルクコンバータ2と前後進切替機構3とベルト式無段変速機構4と終減速機構5とをトランスミッションケース内に収納することによりベルト式無段変速機100(以下、CVT100という)が構成される。
エンジン1には、スロットルバルブ開閉動作や燃料カット動作等により出力トルク制御を行う出力トルク制御アクチュエータ10が装備される。これによって、エンジン1は、ドライバによるアクセル操作による出力トルクの制御以外に、外部からのエンジン制御信号による出力トルクの制御も可能になっている。
トルクコンバータ2は、トルク増大機能を有する発進要素であり、トルク増大機能を必要としないとき、エンジン出力軸11(=トルクコンバータ入力軸)とトルクコンバータ出力軸21とを直結可能なロックアップクラッチ20を有する。このトルクコンバータ2は、エンジン出力軸11にコンバータハウジング22を介して連結されたポンプインペラ23と、トルクコンバータ出力軸21に連結されたタービンライナ24と、ケースにワンウェイクラッチ25を介して設けられたステータ26とを構成要素とする。
前後進切替機構3は、ベルト式無段変速機構4への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向とで切り替える機構である。この前後進切替機構3は、ダブルピニオン式遊星歯車30と、複数のクラッチプレートによる前進クラッチ31(前進側摩擦締結要素)と、複数のブレーキプレートによる後退ブレーキ32(後退側摩擦締結要素)とを有する。
前進クラッチ31は、Dレンジ(ドライブレンジ)やDsレンジ(ドライブスポーツレンジ)等の前進走行レンジの選択時に前進クラッチ圧Pfcにより締結される。後退ブレーキ32は、後退走行レンジであるRレンジの選択時に後退ブレーキ圧Prbにより締結される。なお、前進クラッチ31及び後退ブレーキ32は、Nレンジ(ニュートラルレンジ,非走行レンジ)の選択時、前進クラッチ圧Pfcと後退ブレーキ圧Prbとをドレーンすることで、いずれも解放される。
ベルト式無段変速機構4は、ベルト接触径の変化により変速機入力回転数と変速機出力回転数との比である変速比(すなわち、変速機入力回転数/変速機出力回転数)を無段階に変化させる無段変速機能を備え、プライマリプーリ42と、セカンダリプーリ43と、ベルト44とを有する。プライマリプーリ42は、固定プーリ42a及びスライドプーリ42bにより構成され、スライドプーリ42bは、プライマリ圧室45に導かれるプライマリ圧Ppriにより軸方向に移動する。セカンダリプーリ43は、固定プーリ43a及びスライドプーリ43bにより構成され、スライドプーリ43bは、セカンダリ圧室46に導かれるセカンダリ圧Psecにより軸方向に移動する。
プライマリプーリ42の固定プーリ42a及びスライドプーリ42bの各対向面であるシーブ面、及び、セカンダリプーリ43の固定プーリ43a及びスライドプーリ43bの各対向面であるシーブ面は、何れもV字形状をなし、ベルト44の両側のフランク面はこれらの各シーブ面と接触する。スライドプーリ42b,43bの移動に応じて、プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ43へのベルト44の巻付き半径が変更することにより、変速比が変更される。
終減速機構5は、ベルト式無段変速機構4の変速機出力軸41からの変速機出力回転を減速すると共に差動機能を与えて左右の駆動輪6,6に伝達する機構である。この終減速機構5は、変速機出力軸41とアイドラ軸50と左右のドライブ軸51,51とに介装され、減速機能を持つ第一ギヤ52,第二ギヤ53,第三ギヤ54及び第四ギヤ55と、差動機能を持つディファレンシャルギヤ56とを有する。
車両の制御系のうち、特にCVT100の制御系は、図1に示すように、油圧コントロールユニット7と、CVT電子コントロールユニット8(変速制御装置、以下、CVTECU8という)とを備えている。また、このCVTECU8と情報を授受するエンジン電子コントロールユニット9(以下、エンジンECU9という)が装備されている。なお、各電子コントロールユニット(ECU:Electronic Control Unit)8,9は、入出力装置,多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置(ROM,RAM等),中央処理装置(CPU),タイマカウンタ等を備えて構成される。
油圧コントロールユニット7は、プライマリ圧室45に導かれるプライマリ圧Ppriと、セカンダリ圧室46に導かれるセカンダリ圧Psecと、前進クラッチ31への前進クラッチ圧Pfcと、後退ブレーキ32への後退ブレーキ圧Prbとを作り出す制御ユニットである。この油圧コントロールユニット7は、オイルポンプ70と油圧制御回路71とを備え、油圧制御回路71は、ライン圧ソレノイド72と、プライマリ圧ソレノイド73と、セカンダリ圧ソレノイド74と、前進クラッチ圧ソレノイド75と、後退ブレーキ圧ソレノイド76とを有する。
ライン圧ソレノイド72は、CVTECU8から出力されるライン圧指示に応じ、オイルポンプ70からの圧送される作動油を、指示されたライン圧PLに調圧する。
プライマリ圧ソレノイド73は、CVTECU8から出力されるプライマリ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示されたプライマリ圧Ppriに減圧調整する。
セカンダリ圧ソレノイド74は、CVTECU8から出力されるセカンダリ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示されたセカンダリ圧Psecに減圧調整する。
前進クラッチ圧ソレノイド75は、CVTECU8から出力される前進クラッチ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示された前進クラッチ圧Pfcに減圧調整する。
後退ブレーキ圧ソレノイド76は、CVTECU8から出力される後退ブレーキ圧指示に応じ、ライン圧PLを元圧として指示された後退ブレーキ圧Prbに減圧調整する。
CVTECU8には、プライマリ回転センサ80,セカンダリ回転センサ81,セカンダリ圧センサ82,油温センサ83,インヒビタースイッチ84,ブレーキスイッチ85,アクセル開度センサ86,プライマリ圧センサ87,ライン圧センサ89等の各種センサが接続され、これらセンサで検出されたセンサ情報やスイッチ情報が入力される。
また、CVTECU8には、エンジンECU9からトルク及び回転速度Neの情報が入力され、CVTECU8は、エンジンECU9に対してトルクリクエストを出力する。
また、車両には、走行モードを切り替える(選択する)ためのシフトレバー(セレクトレバーとも呼ばれる。モード切替手段)101が設けられている。インヒビタースイッチ84は、このシフトレバー101で選択されているレンジ位置(Dレンジ,Dsレンジ,Nレンジ,Rレンジ等)を検出し、レンジ位置に応じたレンジ位置信号を出力する。
以下、シフトレバー101によりDレンジが選択されている場合の走行モード(第一走行モード)をDモードといい、シフトレバー101によりDsレンジが選択されている場合の走行モード(第二走行モード)をDsモードという。Dモードはドライブモードであり、通常の走行時にはこのモードが選択される。Dsモードは、いわゆるスポーツモードであり、Dモードよりもスポーティな走りを実現したい場合に選択されるモードである。
Dsモードは、Dモードに比べて、エンジン1の高回転側を使用するように変速比を制御するモードであり、Dsモードが選択されると同じ車速であってもエンジン回転速度Neが高くなる(変速比はロー側、つまり変速比は大きくなる)ように制御される。これにより、DsモードではDモードの場合に比べて加速性能やエンジンブレーキの効きが良くなる。なお、本実施形態では、走行モードはDモードとDsモードの二種類があるものとする。
CVTECU8の具体的な制御対象としては、スロットル開度等に応じた目標ライン圧を得る指示をライン圧ソレノイド72に出力するライン圧制御、車速やスロットル開度等に応じて目標変速比を得る指示をプライマリ圧ソレノイド73及びセカンダリ圧ソレノイド74に出力する変速油圧制御、前進クラッチ31及び後退ブレーキ32の締結/解放を制御する指示を前進クラッチ圧ソレノイド75及び後退ブレーキ圧ソレノイド76に出力する前後進切替制御等が挙げられる。本実施形態では、変速制御を説明し、特に疑似有段アップシフト制御について詳述する。
[2.制御の概要]
[2−1.変速制御]
変速制御とは、例えばアクセル開度センサ86で検出されるアクセル開度APやアクセル開度変化率ΔAP,ブレーキスイッチ85のオンオフ等に基づき、適切な変速モードを選択し、変速モードに応じてCVT100の変速比を変化させる制御である。
ここでは、オートアップシフト,足戻しアップシフト,足離しアップシフト,踏み込みダウンシフト,急踏みダウンシフト,ブレーキダウンシフト及び疑似有段アップシフトの七つの変速モードが設けられている。これらの変速モードは、エンジン1の負荷やエンジン回転速度Ne,アクセル開度APやアクセル開度変化率ΔAP,ブレーキスイッチ28のオンオフ,車速等に応じて選択される。なお、これらのうち、疑似有段アップシフト以外の六つの変速モードは、従来公知のものであるため、その説明は省略する。
[2−2.疑似有段アップシフト制御]
疑似有段アップシフト制御とは、あたかも有段変速機のように段階的に変速比を変化させ、エンジン1の回転速度Neが漸増及び急減を繰り返しながら車速が増大するようにする制御である。以下、疑似有段アップシフト制御が実施される変速モードを、疑似有段アップシフトモードという。
疑似有段アップシフトモードでは、アクセル開度センサ86で検出されるアクセル開度APやアクセル開度変化率ΔAP,ブレーキスイッチ85のオンオフ等に基づき、変速比の保持とアップシフトとを繰り返しつつ車速を増大させる。なお、ここでいう変速比の保持とは、完全に一定の変速比を保持するという意味ではなく、ある一定の範囲内に変速比を保持することを意味する。
つまり、疑似有段アップシフトモードでは、ある期間はアップシフトのようには変速比を大きく変化させない状態(変速比に大きな変化を与えない)とし、その後変速比を大きく変化させてアップシフトを行うことで、段階的に変速比を変化させる。ここで、変速比を維持する期間は、疑似有段アップシフトモードが選択された時点またはアップシフト終了時点から、エンジン回転速度Neが所定のアップシフト開始回転速度NeTHに達するまでの時間である。
疑似有段アップシフト制御が実施される疑似有段アップシフトモードは、ここでは以下の条件1〜条件3を全て満たす場合に選択される。
条件1:アクセル開度APが所定の閾値ATH以上である(AP≧ATH)
条件2:アクセル開度変化率ΔAPが0以上所定値B未満である(0≦ΔAP<B)
条件3:ブレーキスイッチがオフである
すなわち、疑似有段アップシフトモードは、アクセルペダルのみが所定の閾値ATH以上に緩やかに(ΔAP<Bの大きさで)踏み込まれている場合に選択される。なお、条件1を満たさず、条件2及び条件3を満たす場合には、上記のオートアップシフトが選択され、条件2を満たさず、条件1及び条件3を満たす場合には、上記の踏み込みダウンシフトや急踏みダウンシフト等が選択される。言い換えると、上記の条件1〜条件3は、疑似有段アップシフトモードが選択されるか、これ以外の変速モードが選択されるかの判定条件(第一所定条件,第二所定条件)である。
また、疑似有段アップシフトモードには、二つのモードが含まれており、上記の条件1〜条件3が成立しているときに選択されている走行モードに応じて何れか一方のモードが選択される。具体的には、走行モードがDモードの場合に実施される第一の疑似有段アップシフト制御(以下、D−ATライク制御という)と、走行モードがDsモードの場合に実施される第二の疑似有段アップシフト制御(以下、Ds−ATライク制御という)との二つが含まれる。
D−ATライク制御は、上記の条件1〜条件3の全てを満たし、且つ、走行モードがDモードである場合に実施される制御である。具体的には、図2(a)に示すように、変速比を保持することでエンジン回転速度Neを漸増させ、エンジン回転速度Neがアップシフト開始回転速度NeTHに達したら、第一の変速速度Vs1で所定の変速量Rだけアップシフトする(すなわち所定の変速量Rだけ変速比を小さくする)。ここで、第一の変速速度Vs1で変速量Rだけアップシフトするのに要する時間を第一変速時間ts1という。
さらにD−ATライク制御では、アップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけエンジン1のトルクを減少させる。具体的には、図2(a)に示すように、エンジン回転速度Neがアップシフト開始回転速度NeTHに達した時点から所定量T1だけトルクを減少させ、第一変速時間ts1が終了すると略同時にトルクを増加させて元に戻す。ここで、所定量T1は、減少させるイナーシャトルクを第一変速時間ts1で除した値に略等しい。すなわち、第一変速時間ts1をかけてイナーシャトルク分だけエンジントルクを減少させる。なお、ここでは、説明を簡略化するためにエンジントルクは一定としている。
一方、Ds−ATライク制御は、上記の条件1〜条件3の全てを満たし、且つ、走行モードがDsモードである場合に実施される制御である。具体的には、図2(b)に示すように、変速比を保持することでエンジン回転速度Neを漸増させ、エンジン回転速度Neがアップシフト開始回転速度NeTHに達したら、第二の変速速度Vs2で所定の変速量Rだけアップシフトする(すなわち所定の変速量Rだけ変速比を小さくする)。ここで、第二の変速速度Vs2で変速量Rだけアップシフトするのに要する時間を第二変速時間ts2という。
第二の変速速度Vs2は、乗り心地をよりスポーティにするために、D−ATライク制御での第一の変速速度Vs1よりも速く設定されている。一方、変速量Rはここでは同一に設定されているため、第二変速時間ts2は第一変速時間ts1よりも短い時間となる。すなわち、Dsモードが選択されている場合に疑似有段アップシフト制御が実施されると、Dモードでの疑似有段アップシフト制御に比べて、短い変速時間でアップシフトが実施されるため、変速のレスポンスがよい。
また、Ds−ATライク制御においても、アップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけエンジン1のトルクを減少させる。具体的には、図2(b)に示すように、エンジン回転速度Neがアップシフト開始回転速度NeTHに達した時点から所定量T2だけトルクを減少させ、第二変速時間ts2が終了すると略同時にトルクを増加させて元に戻す。ここで、所定量T2は、減少させるイナーシャトルクを第二変速時間ts2で除した値に略等しい。すなわち、第二変速時間ts2をかけてイナーシャトルク分だけエンジントルクを減少させる。
ここで、Ds−ATライク制御とD−ATライク制御とではアップシフト時の変速量Rは同一であるため、アップシフト時に発生するイナーシャトルクは同一となる。そのため、Ds−ATライク制御においてアップシフト開始時に減少させるトルクの所定量T2の方が、D−ATライク制御においてアップシフト開始時に減少させるトルクの所定量T1よりも大きくなる。
このため、Ds−ATライク制御では、D−ATライク制御に比べて、アップシフト時の変速ショックが大きくなりやすい。言い換えると、Ds−ATライク制御では、変速ショックよりも変速のレスポンスが重視され、D−ATライク制御では、変速のレスポンスよりも変速ショックの低減が重視される。
なお、ここでは、D−ATライク制御及びDs−ATライク制御において、変速比の保持からアップシフトへ切り替える条件(アップシフトの開始条件)は、上記のようにエンジン回転速度Neがアップシフト開始回転速度NeTHに達することである。アップシフト開始回転速度NeTHは、運転者の加速要求に応じて設定される。例えば、アクセル開度APの大小から加速要求の大小を判定し、アクセル開度APが小さいほどアップシフト開始回転速度NeTHを低く設定し、アクセル開度APが大きいほどアップシフト開始回転速度NeTHを高く設定する。
ところで、疑似有段アップシフト制御の実施中に運転者によって走行モードが切り替えられることがある。この場合、走行モードの切り替えに応じて、D−ATライク制御とDs−ATライク制御とが切り替えられる。
ただし、D−ATライク制御におけるアップシフト中に走行モードがDsモードへ切り替えられた場合は、アップシフトが完了するまではD−ATライク制御が維持される。すなわち、図2(a)に示すD−ATライク制御では、変速比の保持と第一の変速速度Vs1によるアップシフトとが繰り返されるが、このアップシフト中に走行モードがDsモードに切り替えられた場合は、アップシフトが完了するまで変速制御の切り替えを待機し、第一の変速速度Vs1によるアップシフトが完了した後に図2(b)に示すDs−ATライク制御に切り替える。
これは、遅い変速速度に合わせて制御していたエンジントルクを、速い変速速度への切り替えに合わせてアップシフト中に変更することが難しく、変速とエンジントルクとのバランスが崩れることによって変速ショックが発生する可能性があるからである。すなわち、変速速度の遅いD−ATライク制御でのアップシフト中に、走行モードがDsモードに切り替えられた場合は、切り替え後の変速制御での変速速度の方が速いため、変速制御の切り替えをアップシフト完了まで待機させることで、変速ショックを確実に抑制することができる。
一方、Ds−ATライク制御におけるアップシフト中に走行モードがDモードへ切り替えられた場合は、アップシフトの完了を待たずに走行モードの切り替えと同時にD−ATライク制御へ切り替える。すなわち、図2(b)に示すDs−ATライク制御が実施されている場合、変速比の保持と第二の変速速度Vs2によるアップシフトとが繰り返されるが、このアップシフト中に走行モードがDモードに切り替えられた場合は、アップシフト中に第二の変速速度Vs2から図2(a)に示すD−ATライク制御の第一の変速速度Vs1によるアップシフトに切り替える。
これは、速い変速速度に合わせてエンジントルクを制御しているため、遅い変速速度への切り替えに合わせてアップシフト中にトルク制御を切り替えることは比較的容易であるからである。すなわち、変速速度の速いDs−ATライク制御でのアップシフト中に、走行モードがDモードに切り替えられた場合は、切り替え後の変速制御での変速速度の方が遅いため、変速ショックが発生しないようにエンジントルクを制御しつつ速やかに変速制御の切り替えを行うことができる。そのため、運転者の意向により沿った制御を行うことができる。
[3.制御構成]
図1に示すように、上述の制御を実施するための要素として、CVTECU8には、第一制御部8a,第二制御部8b及び第三制御部8cが設けられる。これらの各要素は電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
第一制御部(第一制御手段)8aは、上記のD−ATライク制御を実施するものである。すなわち、第一制御部8aは、上記の条件1〜条件3の全てを満たし、且つ、走行モードがDモードである場合に、変速比の保持及び第一の変速速度Vs1によるアップシフトを繰り返しつつ車速を増大させる変速制御を実施する。さらに、第一の変速速度Vs1によるアップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけエンジン1のトルクを減少させるトルク制御を実施するようにエンジンECU9に指示する。
また、第一制御部8aは、加速要求に応じてアップシフトの開始条件となるアップシフト開始回転速度NeTHを設定する。例えば、CVTECU8に予めアクセル開度APとアップシフト開始回転速度NeTHとの関係を規定したマップや演算式等を記憶しておき、アクセル開度センサ86で検出されたアクセル開度APをこのマップや演算式等に適用してアップシフト開始回転速度NeTHを設定する。
第二制御部(第二制御手段)8bは、上記のDs−ATライク制御を実施するものである。すなわち、第二制御部8bは、上記の条件1〜条件3の全てを満たし、且つ、走行モードがDsモードである場合に、変速比の保持及び速い第二の変速速度Vs2によるアップシフトを繰り返しつつ車速を増大させる変速制御を実施する。さらに、第二の変速速度Vs2によるアップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけエンジン1のトルクを減少させるトルク制御を実施するようにエンジンECU9に指示する。
また、第二制御部8bは、加速要求に応じてアップシフトの開始条件となるアップシフト開始回転速度NeTHを設定する。ここでは、第一制御部8aと同様の方法でアップシフト開始回転速度NeTHを設定するものとする。すなわち、CVTECU8に予めアクセル開度APとアップシフト開始回転速度NeTHとの関係を規定したマップや演算式等を記憶しておき、アクセル開度センサ86で検出されたアクセル開度APをこのマップや演算式等に適用してアップシフト開始回転速度NeTHを設定する。これにより、第一制御部8aで設定されるアップシフト開始回転速度NeTHと同一のアップシフト開始回転速度NeTHが設定される。
第三制御部(第三制御手段)8cは、運転者のシフト操作による走行モードの切り替えと、第一制御部8a及び第二制御部8bの制御状態とに応じて、D−ATライク制御とDs−ATライク制御との切り替えを制御するものである。第三制御部8cは、第一制御部8aによるD−ATライク制御又は第二制御部8bによるDs−ATライク制御が実施されている場合に、アップシフト中にインヒビタースイッチ84から走行モードが切り替えられたという情報が入力されると、走行モードの切り替えに応じて変速制御の維持又は切り替えを実施する。
具体的には、第三制御部8cは、第一制御部8aによるD−ATライク制御におけるアップシフト中に、走行モードがDモードからDsモードへ切り替えられた場合は、アップシフトが完了するまではD−ATライク制御を維持するように第一制御部8aに指示するとともに、アップシフトが完了するまではDs−ATライク制御を実施しないように第二制御部8bに指示する。つまりこの場合は、アップシフトが完了するまでは変速制御の切り替えが待機され(現状の変速制御が維持され)、アップシフトの完了後に変速制御が切り替えられる。このため、走行モードの切替タイミングと変速制御の切替タイミングとがずれる。
また、第三制御部8cは、第二制御部8bによるDs−ATライク制御におけるアップシフト中に、走行モードがDsモードからDモードへ切り替えられた場合、アップシフトが完了する前に、D−ATライク制御に切り替えるように第一制御部8a及び第二制御部8bに指示する。つまりこの場合は、アップシフトの完了前に変速制御が切り替えられるため、走行モードの切替タイミングと変速制御の切替タイミングと略同時となる。
[4.フローチャート]
次に、図3を用いてCVTECU8で実行される変速制御の手順の例を説明する。このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実施される。
図3に示すように、ステップS10では、各種センサ80〜89で検出されたセンサ情報やスイッチ情報がCVTECU8に入力される。ステップS20では、ステップS10で入力された各種情報に基づいて変速モードが判定される。
続くステップS30では、ステップS20で判定された変速モードが疑似有段アップシフトモードであるか否か、つまり、D−ATライク制御中であるか、又は、Ds−ATライク制御中であるかが判定され、疑似有段アップシフトモードの場合はステップS40へ進み、疑似有段アップシフトモード以外の変速モードの場合はステップS120へ進む。ステップS40では、インヒビタースイッチ84のスイッチ情報により、運転者が選択している走行モードがDsモードであるか否かが判定される。走行モードがDsモードの場合はステップS50へ進み、Dsモードでない場合はDモードが選択されていると判断されてステップS90へ進む。
ステップS50では、フラグFがF=0であるか否かが判定される。ここで、フラグFは、第三制御部8cによる変速制御の切り替えの待機中であるか否かをチェックするための変数であり、F=1は待機状態に対応し、F=0は待機中でない場合に対応する。フラグFがF=0の場合はステップS60へ進み、前回の演算周期のステップS40において判定された走行モードがDモードであったか否かが判定される。
前回の演算周期がDモードであった場合は、本演算周期において走行モードがDモードからDsモードに切り替えられたことになるため、ステップS70へ進み、アップシフト中であるか否かが判定される。ここで、アップシフト中である場合は、D−ATライク制御でのアップシフト中ということになるため、ステップS80においてフラグFがF=1に設定され、D−ATライク制御からDs−ATライク制御への変速制御の切り替えが待機される。すなわち、ステップS90では、D−ATライク制御が継続して実施され、この演算周期をリターンする。
次の演算周期では、再びステップS10からの処理が繰り返される。変速モード及び走行モードが変更されていない場合は、ステップS40からステップS50へ進む。このときフラグFはF=1に設定されているため、ステップS60をスキップしてステップS70へ進み、アップシフトが完了していないか否が判定される。つまり、アップシフトが完了するまでの間は、走行モードがDsモードであってもD−ATライク制御が実施される。ステップS70において、アップシフトが完了した場合はステップS100へ進み、フラグFがF=0に設定され、ステップS110においてDs−ATライク制御が実施される。つまり、このタイミングで変速制御が切り替えられる。
また、ステップS60からステップS70へ進んだ場合(すなわち、走行モードがDモーとからDsモードに切り替えられた場合)にシフトアップ中でなければ、ステップS100へ進み、フラグFがF=0に設定されるとともに、ステップS110においてDs−ATライク制御が実施されて、この演算周期をリターンする。つまり、D−ATライク制御におけるシフトアップ中に走行モードがDsモードへ切り替えられたときのみ、変速制御の切り替えが維持される。
一方、ステップS60において、前回の演算周期がすでにDsモードであった場合は、ステップS60からステップS100へ進み、フラグFがF=0に設定されるとともに、ステップS110においてDs−ATライク制御が実施されて、この演算周期をリターンする。つまり、すでにDs−ATライク制御が実施されている場合は、変速モード及び走行モードが変更されない限り、Ds−ATライク制御が継続される。
また、Ds−ATライク制御を実施中に走行モードがDモードへ切り替えられた場合は、ステップS40からステップS90へ進み、速やかにD−ATライク制御に切り替えられる。
なお、変速モードが疑似有段アップシフトモード以外のモード(例えば、オートアップシフトや足戻しアップシフト等)の場合は、ステップS120へ進み、フラグFがF=0に設定されるとともに、ステップS130において、ステップS20で判定された変速モードに応じた変速制御が実施され、この演算周期をリターンする。
[5.作用]
次に、図4及び図5を用いて、本変速制御装置による変速制御について説明する。図4は、D−ATライク制御におけるアップシフト中に走行モードが切り替えられた場合のタイムチャートであり、図5はDs−ATライク制御におけるアップシフト中に走行モードが切り替えられた場合のタイムチャートである。
図4(a),(b)に示すように、走行モードがDモードの状態で、時刻t1においてアクセル開度APが緩やかに(アクセル開度変化率ΔAPが所定値B未満で)所定の閾値ATH以上になり、このときブレーキスイッチ85がオフの場合は、図4(c)に示すように第一制御部8aによるD−ATライク制御が開始される(D−ATライク制御ON)。これにより、図4(d)に示すようにエンジン回転速度Neが漸増するとともに、図4(f)に示すように、車速が増大する。
エンジン回転速度Neが、図4(d)中に二点鎖線で示すアップシフト開始回転速度NeTHに達した時刻をt2とすると、時刻t2から第一の変速速度Vs1でアップシフトが開始され、所定の変速量Rだけアップシフトされる〔図2(a)参照〕。これにより、車速は増大し続けながらエンジン回転速度Neは急減する。また、この時刻t2からアップシフトが完了する時刻t3までの間は、図4(e)に示すようにエンジントルクが低減され、変速ショックが抑制される。なお、アップシフト開始回転速度NeTHは、アクセル開度APの増大に伴って増加している。
時刻t3からエンジン回転速度Neが再び漸増し、時刻t4においてアップシフト開始回転速度NeTHに達すると、再びアップシフトが開始される。ここで、図4(b),(d)に示すように、アップシフト完了前の時刻t5において走行モードがDモードからDsモードに切り替えられた場合は、第三制御部8cによりアップシフトが完了するまで変速制御の切り替えが待機される。
そして、時刻t6においてアップシフトが完了すると、第三制御部8cから第一制御部8a及び第二制御部8bに指令が出され、D−ATライク制御が終了される(D−ATライク制御OFF)とともにDs−ATライク制御が開始される(Ds−ATライク制御ON)。これにより、アップシフト中のエンジントルクは、D−ATライク制御でのトルク制御が実施され、変速ショックが抑制される。
なお、時刻t6以降は、Ds−ATライク制御が実施されるため、エンジン回転速度Neがアップシフト開始回転速度NeTHに達した時刻t7では、第二の変速速度Vs2でアップシフトが開始される。また、アップシフトが完了する時刻t8までの間に、アップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけエンジントルクが低減されて、変速ショックが抑制される。
一方、図5(a),(b)に示すように、走行モードがDsモードの状態で、時刻t1においてアクセル開度APが緩やかに(アクセル開度変化率ΔAPが所定値B未満で)所定の閾値ATH以上になり、このときブレーキスイッチ85がオフの場合は、図5(c)に示すように第二制御部8bによるDs−ATライク制御が開始される(Ds−ATライク制御ON)。これにより、図5(d)に示すようにエンジン回転速度Neが漸増するとともに、図5(f)に示すように、車速が増大する。
エンジン回転速度Neが、図5(d)中に二点鎖線で示すアップシフト開始回転速度NeTHに達した時刻をt2とすると、時刻t2から第二の変速速度Vs2でアップシフトが開始され、所定の変速量Rだけアップシフトされる〔図2(b)参照〕。これにより、車速は増大し続けながらエンジン回転速度Neは急減する。また、この時刻t2からアップシフトが完了する時刻t3までの間は、図5(e)に示すようにエンジントルクが低減され、変速ショックが抑制される。なお、アップシフト開始回転速度NeTHは、アクセル開度APの増大に伴って増加している。
時刻t3からエンジン回転速度Neが再び漸増し、時刻t4においてアップシフト開始回転速度NeTHに達すると、再びアップシフトが開始される。ここで、図5(b),(d)に示すように、アップシフト完了前(すなわちアップシフト中)の時刻t5において、走行モードがDsモードからDモードに切り替えられた場合は、図5(c)に示すように走行モードの切り替え時点(すなわち時刻t5)において速やかに変速制御が切り替えられる。
これにより、時刻t5から変速速度が第一の変速速度Vs1に変化するため、エンジン回転速度Neの減少率(傾き)が時刻t5を境にやや緩やかになる。また、時刻t5からD−ATライク制御のトルク制御に変化するため、エンジントルクの制御量(減少量)が変化し、変速ショックが抑制される。
なお、時刻t6以降は、D−ATライク制御が実施されるため、エンジン回転速度Neがアップシフト開始回転速度NeTHに達した時刻t7では、第一の変速速度Vs1でアップシフトが開始される。また、アップシフトが完了する時刻t8までの間に、アップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけエンジントルクが低減されて、変速ショックが抑制される。
[6.効果]
したがって、本実施形態に係る変速制御装置によれば、第一走行モード及び第二走行モードにおいて、異なる変速速度で疑似有段アップシフト制御を実施するため、加速フィーリングを向上させることができる。
ここで、本変速制御装置では、変速速度の遅い第一走行モード(Dモード)での第一の疑似有段アップシフト制御(すなわちD−ATライク制御)におけるアップシフト中に運転者が走行モードを切り替えた場合は、第一の疑似有段アップシフト制御が維持される。これにより、アップシフトの途中で速い変速速度に変化することがないため、疑似有段アップシフト制御とエンジン1のトルク制御との整合性を確保することができ、変速ショックを確実に抑制することができる。
また、変速速度の速い第二走行モード(Dsモード)での第二の疑似有段アップシフト制御(すなわちDs−ATライク制御)におけるアップシフト中に運転車が走行モードを切り替えた場合は、アップシフトが完了する前に第一の疑似有段アップシフト制御に切り替えられる。これにより、運転者の意向に沿った変速制御を行うことができる。さらにこの場合は、変速制御を切り替えることにより変速速度が遅くなるので、エンジン1のトルク制御を変速速度に追従させて行うことができる。したがって、アップシフト時の変速ショックの抑制と運転者の意向に沿った変速制御とを両立させることができる。
また、第一走行モードは通常のドライブモード(Dモード)であり、第二走行モードはDモードよりもエンジン1の高回転側を使用するように変速比を制御する、いわゆるスポーツモード(Dsモード)である。Dsモードは、Dモードよりも変速速度が速いために、Dモードに比べて変速ショックが大きくなりやすい。これに対して、本変速制御装置によれば、Dモードでの疑似有段アップシフト制御(D−ATライク制御)におけるシフトアップ中にDsモードに切り替えられた場合は、D−ATライク制御が維持され、アップシフトの完了後に速やかにDs−ATライク制御に切り替えられる。そのため、Dsモードへの切り替え時の変速ショックを抑制することができるとともに、アップシフト完了後はスポーティな走りを実現できる。
また、疑似有段アップシフト制御において、アップシフトを開始する条件であるシフトアップ開始回転速度NeTHを、加速要求に応じて設定することで、適切なタイミングでアップシフトを実行することができる。
[7.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上記実施形態では、Ds−ATライク制御でのアップシフト中に走行モードがDモードに切り替えられた場合は、アップシフト中に変速制御をD−ATライク制御に切り替えているが、アップシフトの完了を待ってからD−ATライク制御に切り替える構成としてもよい。このような構成の場合、制御ロジックをシンプルにすることができる。
また、D−ATライク制御とDs−ATライク制御とで、アップシフト開始回転速度NeTHが異なる値に設定されてもよい。すなわち、図6(a)〜(f)に示すように、D−ATライク制御では、エンジン回転速度Neが第一のアップシフト開始回転速度NeTH1に達したらアップシフトを開始し、Ds−ATライク制御では、エンジン回転速度Neが第二のアップシフト開始回転速度NeTH2に達したらアップシフトを開始してもよい。なお、アップシフト開始回転速度NeTH,NeTH1,NeTH2は、予め設定された一定値であってもよい。
また、D−ATライク制御とDs−ATライク制御とで、アップシフト時の変速量Rが異なる大きさであってもよい。
また、上記実施形態では、条件1〜条件3を全て満たす場合に疑似有段アップシフトモードが選択されるものを例示したが、疑似有段アップシフト制御の実施条件は上記のものに限られず、他の条件であってもよい。
また、走行モードはDモードとDsモードの二つに限られず、Dモード及びDsモード以外に、例えばエコモードなどのモードがあってもよい。
1 エンジン(駆動源)
2 トルクコンバータ
3 前後進切替機構
4 ベルト式無段変速機構
43 セカンダリプーリ
44 ベルト
5 終減速機構
6 駆動輪
7 油圧コントロールユニット
70 オイルポンプ
71 油圧制御回路
8 CVTECU(変速制御装置)
8a 第一制御部(第一制御手段)
8b 第二制御部(第二制御手段)
8c 第三制御部(第三制御手段)
9 エンジンECU(エンジン電子コントロールユニット)
100 CVT(無段変速機)
101 シフトレバー(モード切替手段)

Claims (4)

  1. 複数の走行モードを有する車両に搭載されたエンジンの回転速度を無段階に変速して出力する無段変速機の変速制御装置であって、
    運転者によって操作され、前記走行モードを切り替えるためのモード切替手段と、
    前記走行モードが第一走行モードであって第一所定条件が成立した場合に、変速比の保持及び第一の変速速度によるアップシフトを繰り返しつつ車速を増大させるとともに、前記第一の変速速度によるアップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけ前記エンジンのトルクを減少させる第一の疑似有段アップシフト制御を実施する第一制御手段と、
    前記走行モードが第二走行モードであって第二所定条件が成立した場合に、変速比の保持及び前記第一の変速速度よりも速い第二の変速速度によるアップシフトを繰り返しつつ車速を増大させるとともに、前記第二の変速速度によるアップシフト時に発生するイナーシャトルク分だけ前記トルクを減少させる第二の疑似有段アップシフト制御を実施する第二制御手段と、
    前記モード切替手段による前記走行モードの切り替えと、前記第一制御手段及び前記第二制御手段の制御状態とに応じて、前記第一の疑似有段アップシフト制御と前記第二の疑似有段アップシフト制御との切り替えを制御する第三制御手段と、をそなえ、
    前記第三制御手段は、前記第一制御手段による前記第一の疑似有段アップシフト制御における前記アップシフト中に前記モード切替手段により前記走行モードが前記第一走行モードから前記第二走行モードへ切り替えられた場合、前記アップシフトが完了するまでは前記第一制御手段による前記第一の疑似有段アップシフト制御を維持する
    ことを特徴とする、無段変速機の変速制御装置。
  2. 前記第三制御手段は、前記第二制御手段による前記第二の疑似有段アップシフト制御における前記アップシフト中に前記モード切替手段により前記走行モードが前記第二走行モードから前記第一走行モードへ切り替えられた場合、前記アップシフトが完了する前に前記第一制御手段による前記第一の疑似有段アップシフト制御へ切り替える
    ことを特徴とする、請求項1記載の無段変速機の変速制御装置。
  3. 前記第一走行モードは、通常のドライブモードであり、
    前記第二走行モードは、前記通常のドライブモードよりも前記エンジンの高速回転側を使用するように前記変速比を制御するモードである
    ことを特徴とする、請求項1又は2記載の無段変速機の変速制御装置。
  4. 前記第一制御手段は、前記第一の疑似有段アップシフト制御では、前記回転速度が漸増して第一のアップシフト開始回転速度に達したら前記アップシフトを開始し、
    前記第二制御手段は、前記第二の疑似有段アップシフト制御では、前記回転速度が漸増して第二のアップシフト開始回転速度に達したら前記アップシフトを開始し、
    前記第一のアップシフト開始回転速度及び前記第二のアップシフト開始回転速度は、加速要求に応じて設定される
    ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の無段変速機の変速制御装置。
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