JP2016102566A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手動変速モードでの車両の走行時における駆動力不足の発生を抑制できる、無段変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】手動変速モードでは、シフト操作に応答して、１〜７速段間で変速比が変更される。手動変速モードにおいて、運転者によるシフト操作が行われないまま、車両の惰性走行が続けられ、プライマリ回転数が最低回転数ガード線Ｌ１，Ｌ２まで低下した場合には、プライマリ回転数が最低回転数ガード線Ｌ１，Ｌ２を下回らないように、変速比が連続的または段階的に上げられる。また、車両を加速させる加速要求が入力された場合には、最低回転数ガード線Ｌ１を最低回転数ガード線Ｌ２に引き上げる補正が行われる。
【選択図】図３

Description

本発明は、無段変速機の制御装置に関する。

車両に搭載される変速機として、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段変速機）が広く知られている。

ＣＶＴは、プライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトを巻き掛けた構成を有している。ＣＶＴでは、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各溝幅を連続的に変化させて、ベルトのプライマリプーリおよびセカンダリプーリに対する巻き掛け径を変化させることにより、変速比を連続的に無段階で変化させることができる。

また、ＣＶＴでは、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各溝幅を段階的に変化させることも可能であり、変速比を連続的に無段階で変化させる無段変速モードに加えて、変速比を段階的に変化させる有段変速モードを設けることができる。この有段変速モードを設けることにより、無段変速機を搭載した車両においても、多段変速のシフトフィーリングを実現することができる。有段変速モードには、ＡＴ（Automatic Transmission：自動変速機）のように、車両の走行状態に応じた変速比に自動的に切り替える有段自動変速モードと、ＭＴ（Manual Transmission：手動変速機）のように、運転者のシフト操作により変速比を切り替える手動変速モード（マニュアルモード）とを設けることができる。

ＣＶＴが無段変速モード、有段自動変速モードおよび手動変速モードを有する場合、たとえば、シフトレバーのＤポジション（前進レンジに対応する位置）の右側にＳポジションが設けられ、そのＳポジションの前側および後側にそれぞれ「＋」ポジション（アップシフトポジション）および「−」ポジション（ダウンポジション）が設けられる。シフトレバーがＤポジションに位置する状態では、無段変速モードが設定され、シフトレバーがＤポジションからＳポジションに操作されると、無段変速モードから有段自動変速モードに切り替えられる。そして、シフトレバーがＳポジションから「＋」ポジションまたは「−」ポジションに操作されると、有段自動変速モードから手動変速モードに切り替えられる。手動変速モードでは、シフトレバーがＳポジションから「＋」ポジションに１回操作されると、変速比が１段高い変速比に変更され、シフトレバーがＳポジションから「−」ポジションに１回操作されると、変速比が１段低い変速比に変更される。

特開平８−８２３５４号公報

手動変速モードでは、運転者のシフト操作による変速比の変更が優先され、変速比が車両の走行状態に適していなくても、原則として、変速比が変更されない。

そのため、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれても、駆動力不足により、車両の加速がもたつく場合がある。たとえば、変速比がＡＴにおける５速段に相当する変速比であり、車速４０ｋｍ／ｈ程度での惰性走行時に、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれても、変速比が５速段から変更されないため、駆動力不足により、運転者の要求に応じた加速が得られない。

本発明の目的は、手動変速モードでの車両の走行時における駆動力不足の発生を抑制できる、無段変速機の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る無段変速機の制御装置は、入力軸の動力を無段階に変速して出力軸に伝達可能な無段変速機が搭載された車両に用いられ、無段変速機を制御する制御装置であって、シフト操作によらずに変速比を変更する自動変速モードと選択的に切り替えられる手動変速モードにおいて、シフト操作に応答して、段階的に設定された複数の固定変速比間で変速比を変更する手動変速手段と、手動変速モードにおいて、入力軸の最低回転数を設定し、入力軸の回転数が最低回転数を下回らないように変速比を変更する回転数ガード手段と、車両を加速させる加速要求が入力されたか否か判定する判定手段と、加速要求が入力された場合、最低回転数を引き上げる補正を行う補正手段とを含む。

この構成によれば、自動変速モードと手動変速モードとに選択的に切り替えられる。自動変速モードでは、シフト操作によらずに、変速比が車両の走行状態に応じた変速比に自動的に変更される。手動変速モードでは、シフト操作に応答して、段階的に設定された複数の固定変速比間で変速比が変更される。

手動変速モードでは、運転者のシフト操作による変速比の変更が優先されるので、現在の変速比が車両の走行状態に適していなくても、原則として、変速比は変更されない。そのため、手動変速モードにおいて、運転者によるシフト操作が行われないまま、車両の惰性走行が続けられると、車速の低下に伴って無段変速機の入力軸の回転数が低下し続け、無段変速機の構造や信頼性に影響する不具合を生じるおそれがある。そこで、入力軸の回転数が最低回転数まで低下した場合には、特別な処理として、入力軸の回転数が最低回転数を下回らないように、変速比が連続的または段階的に上げられる。これにより、かかる不具合の発生を抑制することができる。

ところが、入力軸の回転数が最低回転数を下回らないように、変速比を変更する処理が実行されているときに、車両を加速させる加速要求が入力された場合、その時点での変速比が高いため、駆動力が瞬時には立ち上がらず、運転者の要求に応じた加速が得られない場合がある。

そこで、車両を加速させる加速要求が入力された場合には、最低回転数を引き上げる補正が行われる。これにより、入力軸の回転数が補正後の最低回転数を下回らないように、変速比が下げられるので、加速要求に対する駆動力の立ち上がりが早くなり、駆動力不足が抑制されて、運転者の要求に応じた加速を得ることができる。

加速要求が入力されたか否かは、アクセル操作に応じて増減する物理量が所定値を超えたか否かにより判定されてもよい。

アクセル操作に応じて増減する物理量の例としては、アクセル開度（アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合）、スロットル開度（スロットルバルブの最大開量に対する現在の開量の割合）、アクセルペダルの操作量またはアクセル開度の変化速度、スロットルバルブの開量またはスロットル開度の変化速度などを挙げることができる。

また、最低回転数を引き上げる補正は、加速要求が入力された場合に必ず行われてもよいし、加速要求が大きい場合に行われてもよい。たとえば、加速要求に対して駆動力の不足が生じる状況であるか否かが判断されて、駆動力の不足が生じる状況である場合に行われてもよい。

駆動力の不足が生じる状況であるか否かは、たとえば、アクセル開度（スロットル開度）、車速およびエンジン回転数に基づいて、加速要求に応じた要求駆動力が算出され、アクセル開度、車速およびギヤ比に基づいて、ギヤ比が変更されない場合に実際に得られる実駆動力が算出されて、実駆動力からの要求駆動力の乖離量が所定量より大きい場合に、駆動力に不足が生じる状況であると判定されてもよい。

本発明によれば、手動変速モードでの車両の走行時における駆動力不足の発生を抑制でき、運転者の要求に応じた車両の加速を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。 車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。 マニュアルモードにおける１〜７速段での車速とプライマリ回転数との関係を示すグラフである。 ガード補正処理の流れを示すフローチャートである。 駆動力改善実行フラグの状態、アクセル開度、エンジン回転数、駆動力および車速の時間変化の一例を示すグラフである。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の要部構成＞

図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。

エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するためのスロットルバルブおよび燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。

車両１には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含む構成の複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が備えられている。ＥＣＵには、エンジンＥＣＵ１１およびＣＶＴＥＣＵ１２が含まれる。エンジンＥＣＵ１１およびＣＶＴＥＣＵ１２は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

エンジンＥＣＵ１１には、アクセルセンサ１３およびエンジン回転数センサ１４などが接続されている。

アクセルセンサ１３は、アクセルペダル（図示せず）の操作量に応じた信号をエンジンＥＣＵ１１に入力する。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルセンサ１３から入力される信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度を演算する。

エンジン回転数センサ１４は、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号をエンジンＥＣＵ１１に入力する。エンジンＥＣＵ１１は、エンジン回転数センサ１４から入力されるパルス信号の周波数をエンジン２の回転数（エンジン回転数）に換算する。

エンジンＥＣＵ１１は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整のため、エンジン２に設けられたスロットルバルブや点火プラグなどを制御する。

ＣＶＴＥＣＵ１２には、車速センサ１５、プライマリ回転数センサ１６、セカンダリ回転数センサ１７およびシフトポジションセンサ１８などが接続されている。

車速センサ１５は、たとえば、デファレンシャルギヤ３６のリングギヤ３７（図２参照）の回転に同期したパルス信号をＣＶＴＥＣＵ１２に入力する。ＣＶＴＥＣＵ１２は、車速センサ１５から入力されるパルス信号の周波数を車速に換算する。

プライマリ回転数センサ１６は、たとえば、無段変速機４のプライマリプーリ４３（図２参照）の回転に同期したパルス信号をＣＶＴＥＣＵ１２に入力する。ＣＶＴＥＣＵ１２は、プライマリ回転数センサ１６から入力されるパルス信号の周波数をプライマリ軸４１（図２参照）の回転数（プライマリ回転数）に換算する。また、ＣＶＴＥＣＵ１２は、プライマリ回転数に前後進切換機構３４（図２参照）の変速比を乗じることにより、トルクコンバータ３のトルコン出力軸２２（図２参照）の回転数（タービン回転数）を算出する。

なお、トルコン出力軸２２は、無段変速機４のＣＶＴ入力軸３１（図２参照）と直結されているので、トルコン出力軸２２の回転数は、ＣＶＴ入力軸３１の回転数と同じである。

セカンダリ回転数センサ１７は、たとえば、無段変速機４のセカンダリプーリ４４（図２参照）の回転に同期したパルス信号をＣＶＴＥＣＵ１２に入力する。ＣＶＴＥＣＵ１２は、セカンダリ回転数センサ１７から入力されるパルス信号の周波数をセカンダリ軸４２（図２参照）の回転数（セカンダリ回転数）に換算する。

シフトポジションセンサ１８は、シフトレバー（図示せず）の位置に応じた信号をＣＶＴＥＣＵ１２に入力する。

ＣＶＴＥＣＵ１２は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、無段変速機４の変速比の制御のため、無段変速機４の各部に油圧を供給するための油圧回路に含まれる各種のバルブ（図示せず）などを制御する。

＜駆動系統の構成＞

図２は、車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。

トルクコンバータ３は、トルコン入力軸２１、トルコン出力軸２２、ポンプインペラ２３、タービンランナ２４およびロックアップクラッチ２５を備えている。トルコン入力軸２１およびトルコン出力軸２２は、エンジン２の出力軸と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。トルコン入力軸２１には、エンジン２の出力軸が直結されている。ポンプインペラ２３には、トルコン入力軸２１が接続され、ポンプインペラ２３は、トルコン入力軸２１と一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ２４には、トルコン出力軸２２が接続され、タービンランナ２４は、トルコン出力軸２２と一体的に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ２５が係合されると、ポンプインペラ２３とタービンランナ２４とが直結され、ロックアップクラッチ２５が解放されると、ポンプインペラ２３とタービンランナ２４とが分離される。

ロックアップクラッチ２５が解放された状態において、エンジン２からトルコン入力軸２１に動力が入力されると、トルコン入力軸２１およびポンプインペラ２３が回転する。ポンプインペラ２３が回転すると、ポンプインペラ２３からタービンランナ２４に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ２４で受けられて、タービンランナ２４が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ２４には、トルコン入力軸２１に入力される動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。そして、そのタービンランナ２４の動力がトルコン出力軸２２から出力される。

ロックアップクラッチ２５が係合された状態では、エンジン２からトルコン入力軸２１に動力が入力されると、トルコン入力軸２１、ポンプインペラ２３およびタービンランナ２４が一体となって回転する。そして、タービンランナ２４の回転による動力がトルコン出力軸２２から出力される。

無段変速機４は、ＣＶＴ入力軸３１、ＣＶＴ出力軸３２、ベルト伝達機構３３および前後進切換機構３４を備えている。

ＣＶＴ入力軸３１は、トルコン出力軸２２に直結されている。

ＣＶＴ出力軸３２は、ＣＶＴ入力軸３１と平行に設けられている。ＣＶＴ出力軸３２には、ファイナルギヤ３５が相対回転不能に支持されている。ファイナルギヤ３５は、デファレンシャルギヤ３６のリングギヤ３７と噛合している。

ベルト伝達機構３３は、プライマリ軸４１と、ＣＶＴ出力軸３２に直結されたセカンダリ軸４２と、プライマリ軸４１に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ４３と、セカンダリ軸４２に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ４４と、プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４４とに巻き掛けられたベルト４５とを備えている。

プライマリプーリ４３は、プライマリ軸４１に固定された固定シーブ５１と、固定シーブ５１にベルト４５を挟んで対向配置され、プライマリ軸４１にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ５２とを備えている。可動シーブ５２に対して固定シーブ５１と反対側には、プライマリ軸４１に固定されたシリンダ５３が設けられ、可動シーブ５２とシリンダ５３との間に、油室５４が形成されている。油室５４に供給される油圧を制御することにより、固定シーブ５１と可動シーブ５２との間隔を変更することができ、プーリ比を変更することができる。プーリ比の変更により、無段変速機４の変速比が変更される。

セカンダリプーリ４４は、セカンダリ軸４２に固定された固定シーブ５５と、固定シーブ５５にベルト４５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸４２にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ５６とを備えている。可動シーブ５６に対して固定シーブ５１と反対側には、セカンダリ軸４２に固定されたシリンダ５７が設けられ、可動シーブ５６とシリンダ５７との間に、油室５８が形成されている。油室５８に供給される油圧を制御することにより、トルク伝達に必要なベルト挟圧力が与えられる。

前後進切換機構３４は、ＣＶＴ入力軸３１とベルト伝達機構３３のプライマリ軸４１との間に介装されている。前後進切換機構３４は、遊星歯車機構６１、リバースクラッチＣおよびフォワードブレーキＢを備えている。

遊星歯車機構６１には、キャリア６２、サンギヤ６３およびリングギヤ６４が含まれる。

キャリア６２は、ＣＶＴ入力軸３１に相対回転可能に支持されている。キャリア６２は、複数のピニオンギヤ６５を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ６５は、円周上に等角度間隔で配置されている。

サンギヤ６３は、ＣＶＴ入力軸３１に相対回転不能に支持されて、複数のピニオンギヤ６５により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ６３のギヤ歯は、各ピニオンギヤ６５のギヤ歯と噛合している。

リングギヤ６４は、その回転軸線がプライマリ軸４１の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ６４には、ベルト伝達機構３３のプライマリ軸４１が連結されている。リングギヤ６４のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ６５を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ６５のギヤ歯と噛合している。

リバースクラッチＣは、キャリア６２とサンギヤ６３との間に設けられている。

フォワードブレーキＢは、キャリア６２とトルクコンバータ３および無段変速機４を収容するトランスミッションケースとの間に設けられている。

車両１の前進時には、リバースクラッチＣが解放されて、フォワードブレーキＢが係合される。エンジン２の動力がＣＶＴ入力軸３１に入力されると、キャリア６２が静止した状態で、サンギヤ６３がＣＶＴ入力軸３１と一体に回転する。そのため、サンギヤ６３の回転は、リングギヤ６４に逆転かつ減速されて伝達される。これにより、リングギヤ６４が回転し、ベルト伝達機構３３のプライマリ軸４１およびプライマリプーリ４３がリングギヤ６４と一体に回転する。プライマリプーリ４３の回転は、ベルト４５を介して、セカンダリプーリ４４に伝達され、セカンダリプーリ４４およびセカンダリ軸４２を回転させる。そして、セカンダリ軸４２と一体に、ＣＶＴ出力軸３２およびファイナルギヤ３５が回転する。ファイナルギヤ３５の回転がデファレンシャルギヤ３６のリングギヤ３７に伝達されると、デファレンシャルギヤ３６から左右に延びるドライブシャフト７１，７２が回転し、駆動輪（図示せず）が回転することにより、車両が前進する。

一方、車両１の後進時には、リバースクラッチＣが係合されて、フォワードブレーキＢが解放される。エンジン２の動力がＣＶＴ入力軸３１に入力されると、キャリア６２およびサンギヤ６３がＣＶＴ入力軸３１と一体に回転する。そのため、サンギヤ６３の回転は、リングギヤ６４に回転方向が逆転されずに伝達される。これにより、リングギヤ６４が車両１の前進時と逆方向に回転し、ベルト伝達機構３３のプライマリ軸４１およびプライマリプーリ４３がリングギヤ６４と一体に回転する。プライマリプーリ４３の回転は、ベルト４５を介して、セカンダリプーリ４４に伝達され、セカンダリプーリ４４およびセカンダリ軸４２を回転させる。そして、セカンダリ軸４２と一体に、ＣＶＴ出力軸３２およびファイナルギヤ３５が回転する。ファイナルギヤ３５の回転がデファレンシャルギヤ３６のリングギヤ３７に伝達されると、デファレンシャルギヤ３６から左右に延びるドライブシャフト７１，７２が前進時と逆方向に回転し、駆動輪（図示せず）が回転することにより、車両が後進する。

＜変速モード＞

車両１では、無段変速機４の変速モードとして、シフトレバーの操作（シフト操作）によらずに、変速比が車両１の走行状態に応じた変速比に連続的に無段階で変更される無段自動変速モードと、シフト操作によらずに、変速比が車両１の走行状態に応じた変速比に７段階で変更される有段自動変速モードと、シフト操作により、変速比が７段階で変更されるマニュアルモード（手動変速モード）とが設定されている。

そして、シフトレバーのポジションとして、Ｐポジション（駐車レンジに対応する位置）、Ｒポジション（後進レンジに対応する位置）、Ｎポジション（中立レンジに対応する位置）およびＤポジション（前進レンジに対応する位置）に加えて、Ｄポジションの右側にＳポジションが設けられ、そのＳポジションの前側および後側にそれぞれ「＋」ポジション（アップシフトポジション）および「−」ポジション（ダウンポジション）が設けられている。

シフトレバーがＤポジションに配置されると、無段自動変速モードが設定され、シフトレバーがＤポジションからＳポジションに操作されると、無段自動変速モードから有段自動変速モードに切り替えられる。そして、シフトレバーがＳポジションから「＋」ポジションまたは「−」ポジションに操作されると、有段自動変速モードからマニュアルモードに切り替えられる。マニュアルモードでは、シフトレバーがＳポジションから「＋」ポジションに１回操作されると、変速比が１段高い変速比に変更され、シフトレバーがＳポジションから「−」ポジションに１回操作されると、変速比が１段低い変速比に変更される。マニュアルモードでは、そのシフトレバーの操作により、変速比をＡＴ（Automatic Transmission：自動変速機）における１〜７速段の各変速段に相当する変速比に変更することができる。

なお、以下の説明では、ＡＴにおける１〜７速段に相当する変速比をそれぞれ単に「１〜７速段」といい、「１〜７速段」を一括して「変速段」という。

＜マニュアルモード＞

図３は、マニュアルモードにおける１〜７速段での車速とプライマリ回転数との関係を示すグラフである。

マニュアルモードでは、運転者のシフト操作による変速段の変更が優先されるので、現在の変速段が車両の走行状態に適していなくても、原則として、現在の変速段から変更されない。そのため、マニュアルモードにおいて、運転者によるシフト操作が行われないまま、車両１の惰性走行が続けられ、車速の低下に伴って、プライマリ回転数が低下し続けると、無段変速機４の構造や信頼性に影響する不具合を生じるおそれがある。プライマリ回転数が低下すると、それに伴い、タービン回転数およびエンジン回転数が低下するので、たとえば、エンジンストールなどを生じるおそれがある。

そこで、ＣＶＴＥＣＵ１２では、図３に示される最低回転数ガード線Ｌ１が設定されており、車速をパラメータとするマップの形態でＲＯＭに格納されている。プライマリ回転数が最低回転数ガード線Ｌ１上の車速に応じた最低回転数まで低下した場合には、プライマリ回転数が最低回転数を下回らないように、無段変速機４の変速比を連続的に変更する変速比制御が実行される。これにより、運転者によるシフト操作が行われないまま、車両１の惰性走行が続けられても、プライマリ回転数が最低回転数以上に保持されるので、無段変速機４の構造や信頼性に影響する不具合の発生を抑制することができる。

なお、無段変速機４の前後進切換機構３４は、ＣＶＴ入力軸３１の動力を一定の変速比で減速してプライマリ軸４１に伝達するので、ＣＶＴ入力軸３１の回転数は、プライマリ軸４１に前後進切換機構３４の変速比を乗じた値となる。したがって、ＣＶＴ入力軸３１の回転数とプライマリ回転数とは等価に扱うことができ、ＣＶＴ入力軸３１の回転数に対して最低ガード線（最低回転数）が設定されていてもよい。また、ロックアップクラッチ２５が係合された状態では、エンジン２の出力軸とトルコン入力軸２１、トルコン出力軸２２およびＣＶＴ入力軸３１が一体に回転するので、エンジン回転数とプライマリ回転数とを等価に扱うことができ、エンジン回転数に対して最低ガード線（最低回転数）が設定されていてもよい。さらに、本発明では、前後進切換機構３４が必須の構成ではないので、ベルト伝達機構３３が本発明の「無段変速機」に相当し、プライマリ軸４１がその「無段変速機」の「入力軸」に相当すると考えることもできる。

たとえば、無段変速機４の変速比が７速段である状態から、シフト操作が行われないまま、車両１の惰性走行が続けられることにより、プライマリ回転数を最低回転数以上に維持する変速比制御が実行されると、車速の低下に伴って、変速比が７速段から連続的に下げられる。車速が速度Ａまで低下した時点では、変速比が５速段よりも低く、４速段よりも高い変速比まで低下している。この時点で、アクセルペダルが比較的浅くかつ緩やかに踏まれた場合、変速比が５速段に変更されて、車両１が５速段で緩やかに加速する。この場合、車両の加速は、運転者の加速要求に応じている。しかしながら、アクセルペダルが比較的深くかつ素早く踏み込まれた場合、５速段では、駆動力の不足が生じ、運転者の加速要求に応じた加速が得られない。

そこで、マニュアルモードでは、次に説明するガード補正処理が実行される。

＜ガード補正処理＞

図４は、ガード補正処理の流れを示すフローチャートである。図５は、駆動力改善実行フラグの状態、アクセル開度、エンジン回転数、駆動力および車速の時間変化の一例を示すグラフである。

車両１の走行中、ＣＶＴＥＣＵ１２により、無段変速機４の変速モードがマニュアルモードであるか否かが繰り返し判断される（ステップＳ１）。

変速モードがマニュアルモードである場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、ＣＶＴＥＣＵ１２により、まず、車両１の走行状態に関する各種の情報が取得される（ステップＳ２）。各種の情報には、たとえば、エンジン回転数、シフトレンジ、車速および無段変速機４のプーリ比が含まれる。

次に、ＣＶＴＥＣＵ１２により、アクセル開度が取得され、そのアクセル開度に応じた要求駆動力が算出される（ステップＳ３）。要求駆動力の算出のために、無段自動変速モードで変速比の決定に用いられるマップが参照されて、アクセル開度および車速に応じた無段自動変速モードでの変速比γ_１が取得される。また、無段自動変速モードにおけるエンジントルク特性線が参照されて、アクセル開度およびエンジン回転数に応じたエンジントルク（エンジン２の発生トルク）Ｔｒ_１が取得される。さらに、エンジン回転数およびタービン回転数に基づいて、トルクコンバータ３のトルク比Ｒ_ｎが求められる。そして、デファレンシャルギヤ３６のギヤ比（デフ比）をγ_ｄとし、タイヤ径をＲとし、車両１の駆動系統のトルク伝達効率をηとし、所定の係数をＫ_１として、要求駆動力は、次式に従って算出される。

要求駆動力＝Ｔｒ_１×Ｒ_ｎ×γ_１×γ_ｄ×η×Ｋ_１／Ｒ

また、ＣＶＴＥＣＵ１２により、現在のギヤ比で実際に得られる実駆動力が算出される（ステップＳ４）。実駆動力の算出のために、現在のギヤ比γ_２が算出される。現在のギヤ比γ_２は、無段変速機４のプーリ比に前後進切換機構３４の変速比を乗じることにより算出される。また、マニュアルモードにおけるエンジントルク特性線が参照されて、アクセル開度およびエンジン回転数に応じた現在のエンジントルクＴｒ_２が取得される。そして、所定の係数をＫ_２として、次式に従って、実駆動力が算出される。

実駆動力＝Ｔｒ_２×Ｒ_ｎ×γ_２×γ_ｄ×η×Ｋ_２／Ｒ

その後、ＣＶＴＥＣＵ１２により、アクセル開度が所定の閾値よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ５）。

また、ＣＶＴＥＣＵ１２により、先に算出した要求駆動力から実駆動力が減算されて、実駆動力に対する要求駆動力の乖離量が求められる。そして、その乖離量が所定量よりも大きい状態が所定時間にわたって継続しているか否かが判定される（ステップＳ６）。

アクセル開度が所定の閾値よりも大きく（ステップＳ５のＹＥＳ）、かつ、実駆動力に対する要求駆動力の乖離量が所定量よりも大きい状態が所定時間にわたって継続している場合には（ステップＳ６のＹＥＳ）、駆動力に不足が生じる状況であり、図５に示されるように、ＣＶＴＥＣＵ１２により、ＲＡＭに設けられた駆動力改善実行フラグがセットされて、車速に応じた最低回転数を所定の補正量だけ引き上げる最低回転数ガード補正が行われる（ステップＳ７）。ＣＶＴＥＣＵ１２のＲＯＭには、車速およびアクセル開度に対応する補正量を定めたマップが格納されており、補正量は、そのマップに従って、現在の車速およびアクセル開度に基づいて取得される。

最低回転数ガード補正により、図３に示されるように、最低回転数ガード線Ｌ１が最低回転数ガード線Ｌ２に引き上げられる。そのため、車速が速度Ａでアクセルペダルが比較的深くかつ素早く踏み込まれた場合、変速比が３速段と４速段との間の変速比に下げられる。その後は、プライマリ回転数が補正後の最低回転数（最低回転数ガード線Ｌ２上の車速に応じた最低回転数）を下回らないように、無段変速機４の変速比を連続的に変更する変速比制御が実行される。

その結果、図５に示されるように、最低回転数ガード補正が行われない場合（補正前）には、エンジン回転数の上昇が緩慢であるのに対し、最低回転数ガード補正が行われた場合（補正後）、エンジン回転数が速やかに上昇する。そのため、最低回転数ガード補正が行われない場合と比べて、最低回転数ガード補正が行われた場合には、実駆動力が要求駆動力に近くなり、運転者の加速要求に応じた車両１の加速を得ることができる。

アクセル開度が所定の閾値以下である場合（ステップＳ５のＮＯ）、または、実駆動力に対する要求駆動力の乖離量が所定量よりも大きい状態が所定時間にわたって継続していない場合には（ステップＳ６のＮＯ）、最低回転数ガード補正は行われず、図４に示される処理が終了される。

＜変形例＞

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、プライマリ回転数が最低回転数ガード線Ｌ１，Ｌ２上の車速に応じた最低回転数まで低下した場合には、プライマリ回転数が最低回転数を下回らないように、車速の低下に伴って、無段変速機４の変速比が連続的に変更されるとしたが、変速比が段階的に下げられてもよい。すなわち、プライマリ回転数が最低回転数ガード線Ｌ１，Ｌ２上の車速に応じた最低回転数まで低下した場合には、現在の変速段よりも１段低い変速段に変更されてもよい。

ガード補正処理のステップＳ５では、アクセル開度が所定の閾値よりも大きいか否かが判定されるとしたが、この判定に代えて、アクセル開度の変化速度が所定の閾値よりも大きいか否かの判定が行われてもよい。また、アクセルペダルの操作量が所定の閾値よりも大きいか否かの判定に代えられてもよいし、アクセルペダルの操作量の変化速度が所定の閾値よりも大きいか否かの判定に代えられてもよい。

エンジン２のスロットルバルブの開度（スロットル開度）は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変化する値であり、アクセルペダルが踏み込まれていないときに０％となり、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときに１００％となる百分率であるので、アクセル開度に代えて、スロットル開度が用いられてもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 車両
４ 無段変速機
１２ ＣＶＴＥＣＵ（制御装置、手動変速手段、回転数ガード手段、判定手段、補正手段）
４１ プライマリ軸（入力軸）

Claims (1)

1. 入力軸の動力を無段階に変速して出力軸に伝達可能な無段変速機が搭載された車両に用いられ、前記無段変速機を制御する制御装置であって、
   シフト操作によらずに変速比を変更する自動変速モードと選択的に切り替えられる手動変速モードにおいて、シフト操作に応答して、段階的に設定された複数の固定変速比間で変速比を変更する手動変速手段と、
   前記手動変速モードにおいて、前記入力軸の最低回転数を設定し、前記入力軸の回転数が前記最低回転数を下回らないように変速比を変更する回転数ガード手段と、
   前記車両を加速させる加速要求が入力されたか否か判定する判定手段と、
   前記加速要求が入力された場合、前記最低回転数を引き上げる補正を行う補正手段とを含む、制御装置。

Images