JP2015132347A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速制御モードと多段変速制御モードとを切替え可能に構成された無段変速機の変速制御装置において、無段変速機側で求められた目標回転数と、運転支援装置側で求められた要求回転数とが異なる状況においても、運転者の意思に反することなく、整合の取れた変速制御を行うことが可能な無段変速機の変速制御装置を提供する。【解決手段】ＴＣＵ４０の変速制御部４２は、運転モード切替スイッチ６１及びシフトレバー５１により多段変速制御モードが選択されている状態において、アクセルペダルの踏込み量が、運転支援装置７０により求められた要求駆動力から逆算されたアクセルペダルの要求操作量よりも大きい場合には多段変速制御モードによる変速制御を実行し、アクセルペダルの踏込み量が上記要求操作量よりも小さいときには無段変速制御モードによる変速制御を行う。【選択図】 図１

Description

本発明は、無段変速機の変速制御装置に関し、特に、運転支援装置が取付けられた車両に搭載され、かつ運転者の操作に応じて変速制御モードを切替えることができる無段変速機の変速制御装置に関する。

近年、複数の運転モード、例えば、エンジンの出力特性（出力モード）や、無段変速機の変速特性・変速モードを運転者の好みに応じて選択（切替）可能とした車両が実用化されている（例えば特許文献１参照）。

このような車両として、例えば、エンジンの出力特性を、３つの出力モード、すなわち、通常走行に適したノーマルモード、出力トルクを抑制して低燃費化を図ったセーブモード（又はエコノミーモード）、低回転域から高回転域までレスポンスに優れる出力特性としたパワー重視のパワーモードから任意に選択できるようにするとともに、各出力モードに対応させて、無段変速機の変速制御モードを、例えばアクセル開度と車速などの車両の運転状態に応じて変速比を無段階に変更する通常の無段変速制御モードと、変速比を有段自動変速機（ＡＴ）風に変更する多段変速制御モードとを選択的に切替え可能とした車両が実用化されている。例えば、上記セーブモード、ノーマルモードが選択されている状態では通常の無段変速制御が実行され、上記パワーモードが選択されている状態では段付加速を行う多段変速制御が実行される。

また、近年、車両前方の走行環境を認識して前方障害物に対する警報を行ったり、認識した走行環境から先行車両を検出し、先行車両に対して追従制御や警報制御を行う等して運転者の運転操作を支援する運転支援装置が実用化されている（例えば特許文献１、２参照）。特に、特許文献２には、先行車両が検出されなければ自車両を定速走行させ、先行車両が検出された場合には自車両を先行車両に追従させるように制御する先行車追従機能付きクルーズコントロール（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＣＣ）等の制御を行う運転支援装置が開示されている。

特開２０１２−１９２８４３号公報 特開２０１２−２０６６９９号公報

ところで、上述したような運転支援装置では、先行車両との車間距離を保つようにして自車両を先行車両に追従させる際に、追従するために必要な車両の要求駆動力を演算し、その演算結果に基づいて、エンジンに対して要求エンジントルクを出力するとともに、無段変速機に対して要求変速比又は該要求変速比から定まる要求回転数（例えば要求タービン回転数）を出力することも考えられる。ここで、上述したような運転モード（変速制御モード）を切替えることができる無段変速機が搭載された車両において、上記パワーモードすなわち多段変速制御モードが選択された場合に、多段変速制御では取り得る変速比が制限されるため、無段変速機側で算出された目標変速比（又は該目標変速比から求められた目標回転数）が、運転支援装置側で求めた要求変速比（又は該要求変速比から求められた要求回転数）と異なる状況が生じ得る。そのため、例えば、運転支援装置の指示（要求エンジントルク、要求変速比）に従って先行車に追従して走行していた後、先行車がいなくなり、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状況などでは、運転者の加速意思に反して多段変速が行われず、運転者に違和感を与えるおそれも生じ得る。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、無段変速制御モードと多段変速制御モードとを選択可能に構成された無段変速機の変速制御装置において、無段変速機側で求められた目標変速比（又は目標回転数）と、運転支援装置側で求められた要求変速比（又は要求回転数）とが異なる状況においても、運転者の意思に反することなく、整合の取れた変速制御を行うことが可能な無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る無段変速機の変速制御装置は、変速比を無段階に自動変速する無段変速制御モード、及び有段自動変速機と同様に多段状に自動変速する多段変速制御モードを有する無段変速機の変速制御装置において、運転者による無段変速制御モードと多段変速制御モードとの選択操作を受付ける選択操作受付手段と、車両の外部環境を認識し、認識結果に基づいて、車両の要求駆動力を求める運転支援装置と、運転者の加速要求と相関を有する指標の値を取得する指標値取得手段と、選択操作受付手段により多段変速制御モードが選択されている状態において、指標値取得手段により取得された指標の値が、運転支援装置により求められた要求駆動力から演算される上記指標の要求値よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、上記指標の値が、要求駆動力から演算される上記指標の要求値よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行う変速制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る無段変速機の変速制御装置によれば、選択操作受付手段により多段変速制御モードが選択されている状態（すなわち運転者が多段変速制御モードを選択するように選択操作受付手段を操作している場合）において、運転者の加速要求（加速意思）と相関を有する指標の値が、運転支援装置により求められた要求駆動力から演算される同指標の要求値よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御が実行される。一方、上記指標の値が、要求駆動力から演算される同指標の要求値よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御が行われる。すなわち、運転者の駆動力要求の方が運転支援装置の要求駆動力よりも大きいと判断される場合には、多段変速制御モードによる変速制御が実行される。よって、運転者の加速意思に沿った変速を行うことができる。一方、運転者の駆動力要求の方が運転支援装置の要求駆動力よりも小さいと判断されるときには、無段変速制御モードによる変速制御が実行される。よって、運転支援装置側の要求駆動力に合わせて変速比（又は回転数）を制御したとしても運転者に違和感を与えることがない。その結果、無段変速機側で求められた目標変速比（又は目標回転数）と、運転支援装置側で求められた要求変速比（又は要求回転数）とが異なる状況においても、運転者の意思に反することなく、整合の取れた変速制御を行うことが可能となる。

本発明に係る無段変速機の変速制御装置では、運転支援装置が、要求駆動力に基づいて、要求変速比又は要求回転数を設定し、変速制御手段が、多段変速制御モードによる変速制御を行う際に、車両の運転状態に応じて設定される目標変速比又は目標回転数に基づいて変速制御を行い、無段変速制御モードによる変速制御を行う際に、運転支援装置により設定された要求変速比又は要求回転数と、車両の運転状態に応じて定められた目標変速比又は目標回転数とを比較し、いずれか大きい方の値に基づいて変速制御を行うことが好ましい。

このように、無段階に変速比を変更することができる無段変速制御モードが選択されている場合には、運転支援装置により設定された要求駆動力に基づく要求変速比又は該要求変速比から定まる要求回転数（例えば、要求タービン回転数、要求プライマリプーリ回転数、又は要求エンジン回転数）と、車両の運転状態に応じて定められた目標変速比又は該目標変速比から定まる目標回転数（例えば、目標タービン回転数、目標プライマリプーリ回転数、又は目標エンジン回転数）との内、いずれか大きい方の値が採用される。そのため、無段変速機により求められた目標変速比又は目標回転数と、運転支援装置により設定された要求変速比又は要求回転数とを適切に整合することができる。

本発明に係る無段変速機の変速制御装置では、指標値取得手段が、上記指標の値として、運転者によるアクセルの操作量を取得し、変速制御手段が、指標値取得手段により取得されたアクセルの操作量が、運転支援装置により求められた要求駆動力から演算されるアクセルの要求操作量よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、アクセルの操作量が要求駆動力から演算されるアクセルの要求操作量よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行うことが好ましい。

このようにすれば、運転者によるアクセルの操作量が、運転支援装置により求められた要求駆動力から逆算されたアクセルの要求操作量よりも大きい場合、すなわち、運転者の駆動力要求の方が運転支援装置の要求駆動力よりも大きいと判断される場合には、多段変速制御モードによる変速制御が実行される。一方、アクセルの操作量が、要求駆動力から逆算されたアクセルの要求操作量よりも小さいとき、すなわち、運転者の駆動力要求の方が運転支援装置の要求駆動力よりも小さいと判断されるときには、無段変速制御モードによる変速制御が実行される。よって、運転者の駆動力要求と運転支援装置の要求駆動力とを適確に比較でき、その比較結果に応じて、適切に変速制御モードを切替えることができる。

また、本発明に係る無段変速機の変速制御装置では、指標値取得手段が、上記指標の値として、車両の運転状態に応じて定められた目標変速比又は目標回転数を取得し、変速制御手段が、目標変速比又は目標回転数が要求変速比又は要求回転数よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、目標変速比又は目標回転数が要求変速比又は要求回転数よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行うことが好ましい。

このようにすれば、車両の運転状態に応じて定められた目標変速比（又は該目標変速比から定まる目標回転数）が、運転支援装置により求められた要求駆動力から演算された要求変速比（又は該要求変速比から定まる要求回転数）よりも大きい場合、すなわち運転者の駆動力要求の方が運転支援装置の要求駆動力よりも大きいと判断される場合には、多段変速制御モードによる変速制御が実行される。一方、目標変速比（又は目標回転数）が、要求変速比（又は要求回転数）よりも小さいとき、すなわち、運転者の駆動力要求の方が運転支援装置の要求駆動力よりも小さいと判断されるときには、無段変速制御モードによる変速制御が実行される。よって、運転者の駆動力要求と運転支援装置の要求駆動力とを適確に比較でき、その比較結果に応じて、適切に変速制御モードを切替えることができる。

本発明に係る無段変速機の変速制御装置では、指標値取得手段が、上記指標の値として、アクセルの操作量に応じて定められる推定駆動力を取得し、変速制御手段が、推定駆動力が要求駆動力よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、推定駆動力が要求駆動力よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行うことが好ましい。

このようにすれば、運転者のアクセルの操作量に応じて定められる推定駆動量が、運転支援装置により求められた要求駆動力よりも大きい場合、すなわち運転者の駆動力要求の方が運転支援装置の要求駆動力よりも大きいと判断される場合には、多段変速制御モードによる変速制御が実行される。一方、推定駆動量が、要求駆動力よりも小さいと判断されるときには、無段変速制御モードによる変速制御が実行される。よって、運転者の駆動力要求と運転支援装置の要求駆動力とを適確に比較でき、その比較結果に応じて、適切に変速制御モードを切替えることができる。

本発明によれば、無段変速制御モードと多段変速制御モードとを選択可能に構成された無段変速機の変速制御装置において、無段変速機側で求められた目標変速比（又は目標回転数）と、運転支援装置側で求められた要求変速比（又は要求回転数）とが異なる状況においても、運転者の意思に反することなく、整合の取れた変速制御を行うことが可能となる。

実施形態に係る無段変速機の変速制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る無段変速機の変速比設定を示す図である。 実施形態に係る無段変速機の変速制御装置による、変速制御（変速制御モード切替処理）の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１を用いて、実施形態に係る無段変速機の変速制御装置１の構成について説明する。図１は、無段変速機の変速制御装置１、及び、該無段変速機の変速制御装置１が適用された無段変速機３０等の構成を示すブロック図である。

エンジン１０は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の筒内噴射式４気筒ガソリンエンジンである。エンジン１０では、エアクリーナ（図示省略）から吸入された空気が、吸気管に設けられた電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）１３により絞られ、インテークマニホールドを通り、エンジン１０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナから吸入された空気の量はエアフローメータにより検出される。さらに、スロットルバルブ１３には、該スロットルバルブ１３の開度を検出するスロットル開度センサ１４が配設されている。各気筒には、燃料を噴射するインジェクタが取り付けられている。また、各気筒には混合気に点火する点火プラグ、及び該点火プラグに高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイルが取り付けられている。エンジン１０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタによって噴射された燃料との混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管を通して排出される。

エンジン１０は、出力特性を３つのモード（３段階）に切り替えできるように構成されている。より具体的には、エンジン１０は、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）に対して出力トルクがほぼリニアに変化するように設定され、通常運転に適したノーマルモード、出力トルクを抑制してイージードライブ性と低燃費性とを両立させたセーブモード（エコノミーモード）、低回転域から高回転域までレスポンスに優れる出力特性としたパワー重視のパワーモードを、例えばセンターコンソール等に配設された運転モード切替スイッチ６１で切替可能に構成されている。

上述したエアフローメータ、スロットル開度センサ１４に加え、エンジン１０のカムシャフト近傍には、エンジン１０の気筒判別を行うためのカム角センサが取り付けられている。また、エンジン１０のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサが取り付けられている。これらのセンサは、後述するエンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）６０に接続されている。また、ＥＣＵ６０には、上述した運転モード切替スイッチ６１が接続されている。さらに、ＥＣＵ６０には、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ６２、及び、エンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ等の各種センサも接続されている。

エンジン１０の出力軸１５には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２０を介して、エンジン１０からの駆動力を変換して出力する無段変速機３０が接続されている。

トルクコンバータ２０は、主として、ポンプインペラ２１、タービンライナ２２、及びステータ２３から構成されている。出力軸１５に接続されたポンプインペラ２１がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２１に対向して配置されたタービンライナ２２がオイルを介してエンジン１０の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ２３は、タービンライナ２２からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２１に還元することでトルク増幅作用を発生させる。

また、トルクコンバータ２０は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２４を有している。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４が締結されていないとき（非ロックアップ状態のとき）はエンジン１０の駆動力をトルク増幅して無段変速機３０に伝達し、ロックアップクラッチ２４が締結されているとき（ロックアップ時）はエンジン１０の駆動力を無段変速機３０に直接伝達する。トルクコンバータ２０を構成するタービンライナ２２の回転数（タービン回転数）は、タービン回転数センサ５６により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッション・コントロールユニット（以下「ＴＣＵ」という）４０に出力される。

無段変速機３０は、リダクションギヤ３１を介してトルクコンバータ２０の出力軸２５と接続されるプライマリ軸３２と、該プライマリ軸３２と平行に配設されたセカンダリ軸３７とを有している。

プライマリ軸３２には、プライマリプーリ３４が設けられている。プライマリプーリ３４は、プライマリ軸３２に接合された固定プーリ３４ａと、該固定プーリ３４ａに対向して、プライマリ軸３２の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３４ｂとを有し、それぞれのプーリ３４ａ，３４ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸３７には、セカンダリプーリ３５が設けられている。セカンダリプーリ３５は、セカンダリ軸３７に接合された固定プーリ３５ａと、該固定プーリ３５ａに対向して、セカンダリ軸３７の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３５ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ３４とセカンダリプーリ３５との間には駆動力を伝達するチェーン３６が掛け渡されている。プライマリプーリ３４及びセカンダリプーリ３５の溝幅を変化させて、各プーリ３４，３５に対するチェーン３６の巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。ここで、チェーン３６のプライマリプーリ３４に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ３５に対する巻き付け径をＲｓとすると、変速比ｉは、ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで表される。

ここでプライマリプーリ３４（可動プーリ３４ｂ）には油圧室３４ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ３５（可動プーリ３５ｂ）には油圧室３５ｃが形成されている。プライマリプーリ３４、セカンダリプーリ３５それぞれの溝幅は、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

無段変速機３０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ（コントロールバルブ）５０によってコントロールされる。バルブボディ５０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁弁）を用いてバルブボディ５０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する。また、バルブボディ５０は、例えば、車両の前進／後進を切替える前後進切替機構等にも油圧を供給する。

ここで、車両のフロア（センターコンソール）等には、運転者による、自動変速モード（「Ｄ」レンジ）と手動変速モード（「Ｍ」レンジ）とを択一的に切り換える操作を受付けるシフトレバー（セレクトレバー）５１が設けられている。シフトレバー５１には、シフトレバー５１と連動して動くように接続され、該シフトレバー５１の選択位置を検出するレンジスイッチ５９が取り付けられている。レンジスイッチ５９は、ＴＣＵ４０に接続されており、検出されたシフトレバー５１の選択位置が、ＴＣＵ４０に読み込まれる。なお、シフトレバー５１では、「Ｄ」レンジ、「Ｍ」レンジの他、パーキング「Ｐ」レンジ、リバース「Ｒ」レンジ、ニュートラル「Ｎ」レンジを選択的に切り換えることができる。

シフトレバー５１には、該シフトレバー５１がＭレンジ側に位置するとき、すなわち手動変速モードが選択されたときにオンになり、シフトレバー５１がＤレンジ側に位置するとき、すなわち自動変速モードが選択されたときにオフになるＭレンジスイッチ５２が組み込まれている。Ｍレンジスイッチ５２もＴＣＵ４０に接続されている。

一方、ステアリングホイール５３の後側には、手動変速モード時に、運転者による変速操作（変速要求）を受付けるためのプラス（＋）パドルスイッチ５４及びマイナス（−）パドルスイッチ５５が設けられている（以下、プラスパドルスイッチ５４及びマイナスパドルスイッチ５５を総称して「パドルスイッチ５４，５５」ということもある）。プラスパドルスイッチ５４は手動でアップシフトする際に用いられ、マイナスパドルスイッチ５５は手動でダウンシフトする際に用いられる。

プラスパドルスイッチ５４及びマイナスパドルスイッチ５５は、ＴＣＵ４０に接続されており、パドルスイッチ５４，５５から出力されたスイッチ信号はＴＣＵ４０に読み込まれる。なお、ＴＣＵ４０には、プライマリプーリ３４の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ５７や、セカンダリ軸３７の回転数を検出する出力軸回転センサ（車速センサ）５８なども接続されている。

上述したように、無段変速機３０は、シフトレバー５１を操作することにより選択的に切り換えることができる２つの変速モード、すなわち、自動変速モード、手動変速モードを備えている。自動変速モードは、シフトレバー５１をＤレンジに操作することにより選択され、車両の走行状態に応じて変速比を自動的に変更するモードである。手動変速モードは、シフトレバー５１をＭレンジに操作することにより選択され、運転者の変速操作（パドルスイッチ５４，５５の操作）に従って変速比を切り替えるモードである。

より詳細には、無段変速機３０の変速制御モードは、上述したエンジン１０の出力モード（運転モード切替スイッチ６１の操作位置）とシフトレバー５１の操作位置（変速モード）との組み合わせにより決定される。すなわち、上述したセーブモード、ノーマルモードが選択されている状態でＤレンジ（自動変速モード）に操作された場合には通常の無段変速制御が実行され、パワーモードが選択されている状態でＤレンジに操作されたときには、段付加速を行う多段変速制御が実行される。また、セーブモード、ノーマルモードが選択されている状態でＭレンジ（手動変速モード）に操作された場合には６速マニュアル変速制御が実行され、パワーモードが選択されている状態でＭレンジに操作されたときには、８速マニュアル変速制御が実行される。すなわち、運転モード切替スイッチ６１及びシフトレバー５１は、特許請求の範囲に記載の選択操作受付手段として機能する。

無段変速機３０の変速制御は、ＴＣＵ４０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ４０は、上述したバルブボディ５０を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機３０の変速比を変更する。

ここで、ＴＣＵ４０には、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジン１０を総合的に制御するＥＣＵ６０、及び運転支援装置７０等と相互に通信可能に接続されている。

ＴＣＵ４０、ＥＣＵ６０、及び運転支援装置７０は、それぞれ、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＥＣＵ６０では、カム角センサの出力から気筒が判別され、クランク角センサの出力によって検出されたクランクシャフトの回転位置の変化からエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ６０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及び水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ６０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに各種デバイスを制御することによりエンジン１０を総合的に制御する。

また、ＥＣＵ６０は、運転モード切替スイッチ６１の位置に応じて、例えば、燃料噴射量マップや点火時期マップ等を切り替えることにより、エンジン出力特性（出力モード）を３段階（パワーモード、ノーマルモード、セーブモード）に切り替える。ＥＣＵ６０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン回転数、運転モード切替スイッチ６１の位置（又は出力モード（ノーマルモード／セーフモード／パワーモード））、及びアクセルペダル開度等の情報をＴＣＵ４０に送信する。

さらに、ＥＣＵ６０は、運転支援装置７０が起動され、例えば、定速走行制御又は先行車追従制御が実行されているときに、運転支援装置７０からの要求エンジントルク指示（詳細は後述する）に基づいて、エンジン１０の出力トルクを制御する。ＥＣＵ６０は、要求エンジントルクに応じて、例えば、スロットルバルブ１３の開度を補正して、エンジン１０の出力トルクを調節する。

運転支援装置７０は、外部環境（例えば車両前方の走行環境）を認識して前方障害物に対する警報を行ったり、認識した走行環境から先行車両を検出し、先行車両に対して追従制御や警報制御を行う等して運転者の運転操作を支援する。より詳細には、運転支援装置７０は、一対のカメラからなるステレオカメラ７１で撮像した画像を処理して外部の走行環境（例えば先行車両等）を認識する。そして、運転支援措置７０は、認識結果（先行車両の情報等）に基づいて、先行車両が検出されなければ自車両を運転者によりセットされた速度で定速走行させ（定速走行制御）、先行車両が検出された場合には自車両を先行車両に追従させるように制御（先行車追従制御）を行う。

また、運転支援装置７０は、定速走行制御においては、自車両を定速走行させるために必要な要求駆動力を求め、当該要求駆動力に基づいて、要求エンジントルク及び要求タービン回転数を演算する。一方、運転支援装置７０は、先行車追従制御においては、自車両と先行車両との距離等に応じて、自車両を先行車両に追従させるために必要な要求駆動力を求め、当該要求駆動力に基づいて、要求エンジントルク及び要求タービン回転数を演算する。そして、運転支援装置７０は、算出した要求エンジントルクをＣＡＮ１００を介してＥＣＵ６０に送信するとともに、要求タービン回転数をＴＣＵ４０に送信する。なお、運転支援装置７０は、要求タービン回転数に代えて、要求エンジン回転数、要求プライマリプーリ回転数、又は要求変速比を演算して送信する構成としてもよい。

ＴＣＵ４０は、セーブモード又はノーマルモードが選択されており、かつ自動変速モードが選択されているときには、無段変速制御用の変速マップに従い、車両の運転状態（例えばアクセルペダル開度及び車速等）に応じて自動で変速比を無段階に変速する無段変速制御モードを実行する。また、ＴＣＵ４０は、パワーモードが選択されており、かつ自動変速モードが選択されているときには、多段変速制御用の変速マップに従い、車両の運転状態に応じて自動的に変速比を多段状に変速する多段変速制御モードを実行する。なお、無段変速制御モード、多段変速制御モードそれぞれに対応する変速マップはＴＣＵ４０内のＲＯＭに格納されている。

ここで、エンジン回転数と車速との関係を示す変速特性線図を図２に示す。図２において、横軸は車速（ｋｍ／ｈ）であり、縦軸はエンジン回転数（ｒｐｍ）である。なお、８本の実線それぞれは、変速比を一定にした場合（各ギヤ段）のエンジン回転数と車速との関係（すなわち、多段変速制御モード時及び手動変速モード時）の変速比特性）を示す。無段変速制御モードでは、図２に示された第１速（ロー）と第８速（オーバードライブ）との間（図２において一点鎖線で画成された領域）の任意の変速比が車両の運転状態に応じて自動的に設定される。なお、ＴＣＵ４０は、手動変速モードが選択されているときには、パドルスイッチ５４，５５により受け付けられた変速操作に基づいて、変速比を制御する。

また、ＴＣＵ４０は、パワーモードが選択され、かつ自動変速モードが選択された場合、すなわち多段変速制御モードが選択された場合に、無段変速機３０側で求められた目標タービン回転数と、運転支援装置７０側で求められた要求タービン回転数とが異なる状況においても、運転者の意思に反することなく、整合の取れた変速制御を行う機能を有している。そのため、ＴＣＵ４０は、指標値取得手部４１、及び変速制御部４２を機能的に有している。ＴＣＵ４０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、指標値取得手部４１、及び変速制御部４２の各機能が実現される。

指標値取得部４１は、運転者の加速要求と相関を有する指標の値を取得する。すなわち、指標値取得部４１は、特許請求の範囲に記載の指標値取得手段として機能する。より具体的には、指標値取得部４１は、上記指標の値として、ＣＡＮ１００を介してＥＣＵ６０から受信した、運転者によるアクセルペダルの踏込み量（操作量）、該アクセルペダルの踏込み量に応じて定められる推定駆動力、及び、ＴＣＵ４０で演算した、車両の運転状態に応じて定められた目標タービン回転数それぞれを取得する。なお、指標値取得部４１により取得されたアクセルペダルの踏込み量や、推定駆動力、目標タービン回転数は、変速制御部４２に出力される。

変速制御部４２は、運転モード切替スイッチ６１によりパワーモード、すなわち多段変速制御モードが選択されている状態において、指標値取得部４１により取得された指標の値が、運転支援装置７０により求められた要求駆動力から演算される同指標の要求値よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、上記指標の値が、要求駆動力から演算される同指標の要求値よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行う。すなわち、変速制御部４２は、特許請求の範囲に記載の変速制御手段として機能する。

より具体的には、変速制御部４２は、指標値取得部４１により取得されたアクセルペダルの踏込み量（又はスロットルバルブ１３の実開度）が運転支援装置７０により求められた要求駆動力から演算されるアクセルペダルの要求操作量（又はスロットルバルブ１３の要求開度）よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行する。同様に、変速制御部４２は、目標タービン回転数が要求タービン回転数よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行する。さらに、変速制御部４２は、推定駆動力が要求駆動力よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行する。

一方、変速制御部４２は、運転モード切替スイッチ６１によりパワーモード、すなわち多段変速制御モードが選択されている状態において、アクセルペダルの踏込み量（操作量）が要求駆動力から演算されるアクセルペダルの要求操作量よりも小さく、目標タービン回転数が要求タービン回転数よりも小さく、かつ、推定駆動力が要求駆動力よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行う。

なお、変速制御部４２は、無段変速制御モードによる変速制御を行う際（すなわち、運転モード切替スイッチ６１によりノーマルモード、セーブモードが選択されている場合、及び、運転モード切替スイッチ６１によりパワーモードが選択され、かつ上述したように運転者の駆動力要求が運転支援装置７０側で求められた要求駆動力よりも小さい場合）に、要求タービン回転数と目標タービン回転数とを比較し、いずれか大きい方の値を採用する。なお、要求タービン回転数に代えて、要求エンジン回転数、要求プライマリプーリ回転数、又は要求変速比を用いるとともに、それに合わせて、目標タービン回転数に代えて、目標エンジン回転数、目標プライマリプーリ回転数、又は目標変速比を用いて比較する構成としてもよい。

次に、図３を参照しつつ、無段変速機の変速制御装置１の動作について説明する。図３は、無段変速機の変速制御装置１による、変速制御（変速制御モード切替処理）の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、ＴＣＵ４０において、所定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に繰り返して実行される。

まず、ステップＳ１００では、Ｄレンジ（自動変速モード）が選択され、かつ、パワーモードが選択されているか否か、すなわち、多段変速制御モードが選択されているか否かについての判断が行われる。ここで、パワーモード（多段変速制御モード）が選択されていない場合には、ステップＳ１０２に処理が移行する。一方、パワーモード（多段変速制御モード）が選択されているときには、ステップＳ１０４に処理が移行する。

ステップＳ１０２では、無段変速機３０（ＴＣＵ４０）の変速制御モードが、運転モード切替スイッチ６１の操作位置に基づいて選択された変速制御モード、ここでは、ノーマルモード又はセーブモード（無段変速制御モード）に設定され、変速制御が実行される。なお、このときには、運転支援装置７０により設定された要求タービン回転数と、車両の運転状態に応じて定められた目標タービン回転数とのうち、いずれか大きい方の値が採用されて、変速制御が実行される。その後、本処理から一旦抜ける。

一方、ステップＳ１０４では、運転支援装置７０が起動されており、運転支援装置７０により要求駆動力に応じて設定された要求タービン回転数（又は要求エンジン回転数、要求プライマリプーリ回転数、要求変速比）が入力されているか否かについての判断が行われる。ここで、運転支援装置７０が起動されていない場合には、ステップＳ１０２に処理が移行する。一方、運転支援装置７０が起動されており、要求タービン回転数が入力されているときには、ステップＳ１０６に処理が移行する。

ステップＳ１０２では、上述したように、無段変速機３０（ＴＣＵ４０）の変速制御モードが、運転モード切替スイッチ６１の操作位置に基づいて選択された変速制御モード、ここでは、パワーモード（多段変速制御モード）に設定され、変速制御が実行される。その後、本処理から一旦抜ける。

一方、ステップＳ１０６では、運転者のアクセルペダルの踏込み量（操作量）が、運転支援装置７０により求められた要求駆動力から逆算して求められるアクセルペダルの要求操作量未満であるか否かについての判断が行われる。ここで、アクセルペダルの踏込み量が要求操作量以上の場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、アクセルペダルの踏込み量が要求操作量未満のときには、ステップＳ１１０に処理が移行する。

ステップＳ１０８では、無段変速機３０の変速制御モードがパワーモード（多段変速制御モード）に設定され、車両の運転状態に応じて定められた目標変速比又は目標回転数に基づいて、多段変速制御が実行される。その後、本処理から一旦抜ける。

一方、ステップＳ１１０では、無段変速機３０で求められた目標タービン回転数（又は目標エンジン回転数、目標プライマリプーリ回転数、目標変速比）が、運転支援装置７０により求められた要求タービン回転数（又は要求エンジン回転数、要求プライマリプーリ回転数、要求変速比）未満であるか否かについての判断が行われる。ここで、目標タービン回転数が要求タービン回転数以上の場合には、上述したステップＳ１０８において、無段変速機３０の変速制御モードがパワーモード（多段変速制御モード）に設定され、多段変速制御が実行される。そして、その後、本処理から一旦抜ける。一方、目標タービン回転数が要求タービン回転数未満のときには、ステップＳ１１２に処理が移行する。

ステップＳ１１２では、アクセルペダルの踏込み量に応じて定められる推定駆動力が、運転支援装置７０により求められた要求駆動力未満であるか否かについての判断が行われる。ここで、推定駆動力が要求駆動力以上の場合には、上述したステップＳ１０８において、無段変速機３０の変速制御モードがパワーモード（多段変速制御モード）に設定され、多段変速制御が実行される。そして、その後、本処理から一旦抜ける。一方、推定駆動力が要求駆動力未満のときには、ステップＳ１１４に処理が移行する。

ステップＳ１１４では、無段変速機３０の変速制御モードが、ノーマルモード又はセーブモード（無段変速制御モード）に設定され、運転支援装置７０により設定された要求タービン回転数と、無段変速機３０で定められた目標タービン回転数とのうち、いずれか大きい方の値に基づいて、変速制御が実行される。その後、本処理から一旦抜ける。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、運転モード切替スイッチ６１により多段変速制御モードが選択されている状態（すなわち運転者が多段変速制御モードを選択するように運転モード切替スイッチ６１を操作している場合）において、運転者の加速要求と相関を有する指標の値が、運転支援装置７０により求められた要求駆動力から演算される同指標の要求値よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御が実行される。一方、上記指標の値が、要求駆動力から演算される同指標の要求値よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御が行われる。すなわち、運転者の駆動力要求の方が運転支援装置７０の要求駆動力よりも大きいと判断される場合には、多段変速制御モードによる変速制御が実行される。一方、運転者の駆動力要求の方が運転支援装置７０の要求駆動力よりも小さいと判断されるときには、無段変速制御モードによる変速制御が実行される。その結果、無段変速機３０側で求められた目標タービン回転数と、運転支援装置７０側で求められた要求タービン回転数とが異なる状況においても、運転者の意思に反することなく、整合の取れた変速制御を行うことが可能となる。

また、本実施形態によれば、無段変速制御モードが選択されている場合には、運転支援装置７０により設定された要求タービン回転数と、車両の運転状態に応じて定められた目標タービン回転数との内、いずれか大きい方の値が採用される。そのため、無段変速機３０により求められた目標タービン回転数と、運転支援装置７０により設定された要求タービン回転数とを適切に整合することができる。

特に、本実施形態によれば、運転者によるアクセルペダルの踏込み量（操作量）が、運転支援装置７０により求められた要求駆動力から演算されたアクセルペダルの要求操作量よりも大きい場合、車両の運転状態に応じて定められた目標タービン回転数が、運転支援装置７０により求められた要求タービン回転数よりも大きい場合、及び、運転者のアクセルペダルの踏込み量に応じて定められる推定駆動量が、運転支援装置７０により求められた要求駆動力よりも大きい場合、すなわち運転者の駆動力要求の方が運転支援装置７０の要求駆動力よりも大きいと判断される場合には、多段変速制御モードによる変速制御が実行される。よって、運転者の加速意思に沿った変速を行うことができる。

ここで、例えば、アクセルペダルが踏込まれて加速するときに、多段変速制御モードでは、有段自動変速機と同様の段付き加速が行われる。その際、例えば３速から４速にアップシフトするときに、変速速度を速めるためにエンジントルクが低減される。ここで、本実施形態によれば、上記アップシフトのタイミングで、運転支援装置７０側から例えば３．５速程度の変速比（又は相当の要求タービン回転数）を要求変速比として送ってきたとしても、無段変速機３０側では、アクセルペダルが踏込まれているため、多段変速制御モードが実行され（すなわち無段変速機３０側の目標タービン回転数が採用され）、変速比が３．５速で止まることなく４速まで変速される。よって、運転者に違和感を与えることがない。

一方、本実施形態によれば。アクセルペダルの踏込み量（操作量）が、要求駆動力から演算されたアクセルペダルの要求操作量よりも小さく、目標タービン回転数が要求タービン回転数よりも小さく、かつ、推定駆動量が要求駆動力よりも小さいと判断されるときには、無段変速制御モードによる変速制御が実行される。よって、運転支援装置７０側の要求駆動力に合わせて変速比を制御したとしても運転者に違和感を与えることがない。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をチェーン式の無段変速機（ＣＶＴ）に適用したが、チェーン式の無段変速機に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機等にも適用することができる。

また、上記実施形態では、エンジン１０の出力特性を３段階に切替え可能な構成としたが、２段階、又は４段階以上に切替え可能な構成としてもよい。

上記実施形態では、エンジン１０を制御するＥＣＵ６０と、無段変速機３０を制御するＴＣＵ４０とを別々のハードウェアで構成したが、一体のハードウェアで構成してもよい。

１ 無段変速機の変速制御装置
１０ エンジン
２０ トルクコンバータ
３０ 無段変速機
３４ プライマリプーリ
３５ セカンダリプーリ
３６ チェーン
４０ ＴＣＵ
４１ 指標値取得部
４２ 変速制御部
５１ シフトレバー
５９ レンジスイッチ
６０ ＥＣＵ
６１ 運転モード切替スイッチ
６２ アクセルペダルセンサ
７０ 運転支援装置
１００ ＣＡＮ

Claims (5)

1. 変速比を無段階に自動変速する無段変速制御モード、及び有段自動変速機と同様に多段状に自動変速する多段変速制御モードを有する無段変速機の変速制御装置において、
   運転者による無段変速制御モードと多段変速制御モードとの選択操作を受付ける選択操作受付手段と、
   車両の外部環境を認識し、認識結果に基づいて、車両の要求駆動力を求める運転支援装置と、
   運転者の加速要求と相関を有する指標の値を取得する指標値取得手段と、
   前記選択操作受付手段により多段変速制御モードが選択されている状態において、前記指標値取得手段により取得された指標の値が、前記運転支援装置により求められた要求駆動力から演算される前記指標の要求値よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、前記指標の値が、前記要求駆動力から演算される前記指標の要求値よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行う変速制御手段と、を備えることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
2. 前記運転支援装置は、前記要求駆動力に基づいて、要求変速比又は要求回転数を設定し、
   前記変速制御手段は、前記多段変速制御モードによる変速制御を行う際に、車両の運転状態に応じて設定される目標変速比又は目標回転数に基づいて変速制御を行い、前記無段変速制御モードによる変速制御を行う際に、前記運転支援装置により設定された要求変速比又は要求回転数と、車両の運転状態に応じて定められた目標変速比又は目標回転数とを比較し、いずれか大きい方の値に基づいて変速制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
3. 前記指標値取得手段は、前記指標の値として、運転者によるアクセルの操作量を取得し、
   前記変速制御手段は、前記指標値取得手段により取得されたアクセルの操作量が、前記運転支援装置により求められた要求駆動力から演算されるアクセルの要求操作量よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、前記アクセルの操作量が、前記要求駆動力から演算されるアクセルの要求操作量よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機の変速制御装置。
4. 前記指標値取得手段は、前記指標の値として、車両の運転状態に応じて定められた目標変速比又は目標回転数を取得し、
   前記変速制御手段は、前記目標変速比又は目標回転数が、前記要求変速比又は要求回転数よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、前記目標変速比又は目標回転数が、前記要求変速比又は要求回転数よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無段変速機の変速制御装置。
5. 前記指標値取得手段は、前記指標の値として、アクセルの操作量に応じて定められる推定駆動力を取得し、
   前記変速制御手段は、前記推定駆動力が前記要求駆動力よりも大きい場合には、多段変速制御モードによる変速制御を実行し、前記推定駆動力が前記要求駆動力よりも小さいときには、無段変速制御モードによる変速制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無段変速機の変速制御装置。
   

Images