JP2568923B2 - 無段変速機の制御方法 - Google Patents

無段変速機の制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は車両用等として用いられる無段変速機の変速
制御方法に関する。
（従来の技術） 従来、無段変速機の自動変速制御では、（ａ）エンジ
ン回転数が目標値となるように、（ｂ）エンジン回転数
の変化速度が目標値となるように、（ｃ）変速比が目標
値となるように、制御を行うことが一般的に行われてい
た。
変速比変化速度を、エンジンの余裕馬力から演算され
る予測加速度に対応する部分と、エンジン回転数の目標
変化速度に対応する成分との和として演算し、その変速
比変化速度を制御値として変速制御を行わせる方法もあ
る（本出願人の提案による特開昭63−53343号公報に提
案の方法）。
アクセルペダル操作は運転者の加・減速意志を示す指
標であると言えるので、アクセルペダルの踏み込み量と
車速とに応じて目標駆動力を設定し、実駆動力をこの目
標駆動力と一致させるように変速制御を行う方法（特開
昭61−119856号公報）が開示されている。さらに、アク
セルペダルの踏み込み量と車両の駆動力とがリニア（線
形）に変化するように設定することも知られている（特
開昭63−170134号公報）。
一方、アクセルペダルをある程度踏み込んでクルージ
ング走行（定常走行を言い、このときの加速度は零であ
る）しているときの車速（クルージング車速）とアクセ
ル開度すなわちアクセルペダルの踏み込み位置との関係
は、上記のような従来の制御ではリニア（比例関係）で
はなかった。例えば、第12図において線Ａで示すよう
に、アクセルペダルの踏み込みが小さいとき（アクセル
開度θAPがθ１のとき）にはアクセルペダル踏み込みの
変化に対するクルージング車速の変化（点A1での線Ａの
傾き）が大きく、アクセルペダル踏み込みが大きいとき
（アクセル開度θAPがθ２のとき）には、クルージング
車速の変化（点A2での線Ａの傾き）が小さくなるように
なっていた。さらに、これとは逆に、線Ｂで示すよう
に、アクセルペダルの踏み込みが小さいとき（θ１のと
き）にはアクセルペダル踏み込みの変化に対するクルー
ジング車速の変化（点B1での傾き）が小さく、アクセル
ペダル踏み込みが大きいとき（θ２のとき）にはクルー
ジング車速の変化（点B2での傾き）が大きくなるように
なっていることもあった。
（発明が解決しようとする課題） クルージング走行からアクセルペダルが踏み込まれて
加速がなされる場合において、前記従来技術（特開昭63
−170134号公報）には、加速に対する要求値であるアク
セルペダルの踏み込み量（ΔθAP）と駆動力（Ｆ）と
が、第13図に示すように、車速（Ｖ）が同一である限
り、リニア（線形）に変化するように制御することが開
示されている。ここで、駆動力は加速度に対応するた
め、アクセルペダルの踏み込み量（ΔθAP）に対して加
速度がリニアに変化するように制御されるといえる。
ところが、このような制御を行った場合、実際に運転
者が体感する加速度はアクセルペダルの踏み込み量が小
さいときには小さく、アクセルペダルの踏み込みの割り
には加速度が不足するという問題がある。クルージング
走行時からのアクセルペダルの踏み込み量ΔθAPに対す
る加速度Ｇの変化率（G/ΔθAP）の関係を第14図に示し
ており、この図における線Ｃは、乗員が体感する加速感
を、アクセルペダルの踏み込みに合致したものとするた
めに要求される加速度の変化率（G/ΔθAP）を示してい
る。この図から分かるように、踏み込み量に合致する加
速感を得るためには、アクセルペダルの踏み込み量Δθ
APが小さいときには、これが大きいときより大きな加速
度変化率（G/ΔθAP）を必要とする。すなわち、クルー
ジング走行状態で運転者がアクセルペダルを少し踏んだ
ときに比較的大きな加速度増加率となるように設定する
とともに、アクセルペダルを大きく踏んだときにはあま
り大きな加速度増加率とならないように設定すると、運
転者にとっては好ましい加速感が得られるということで
あり、このこのは今までのテスト等から明かとなってい
る事実である。このため、アクセルペダルの踏み込みに
対して実加速度がリニアに変化するように制御したので
は、運転者の加速に対する要求を満足させることが難し
いという問題がある。
一方、従来では第12図に示すように、アクセル開度
（アクセルペダルの踏み込み位置）θAPに対応するクル
ージング車速はリニアに変化しないため、運転者がこれ
を運転によって学習していた。例えば、第12図の線Ａで
示す特性を有する場合には、クルージング車速（クルー
ズ車速）が低速のときには小さなアクセル操作でクルー
ジング車速は大きく変化し、クルージング車速が高速の
ときには大きなアクセル操作をしなければクルージング
車速は変化しないため、運転者は、低速クルージング走
行時には緩やかなアクセル操作を行い、高速クルージン
グ走行時には比較的急なアクセル操作を行うことを、体
験により学習していた。ところが、この学習が不十分な
場合には、例えば、低速走行時に中高速走行の感覚でア
クセルペダルを踏み込むと運転者が予測したより高い車
速となったり、逆に予測より低い車速となったりするた
めに、運転者が要求するクルージング車速での走行がで
きず、アクセルペダル踏み込み後、これを戻したりさら
に踏み込んだりする必要があり、その扱いが難しいとい
う問題があった。
本発明は上記のような問題に鑑みたもので、運転者の
加・減速意志に合致した最適な体感加速度を実現させて
運転者の加速要求を満足させることができ、且つアクセ
ル開度に対してクルージング車速がリニアに変化し、ア
クセルペダルの扱いが容易であるような無段変速機の変
速制御方法を提供することを目的とする。
ロ．発明の構成 （課題を解決するための手段） この目的達成のため、本発明の制御方法では、車速が
一定の場合に運転者の加・減速意志を示す指標（例え
ば、アクセルペダル開度）の増加に応じて目標加速度が
増加し、且つ、このときの目標加速度の増加率は、加・
減速意志を示す指標が大きい領域における値より、加・
減速意志を示す指標が小さい領域における値の方が大き
く、さらに、所定の加・減速意志を示す指標からのこの
指標の変化に対する目標加速度の変化は車速が低いほど
大きくなるように設定（但し、この設定は加速側領域、
すなわち、加速度が正となる領域において行われる）し
た目標加速度マップを用いて変速制御を行うようにして
おり、このように設定した目標加速度マップから、その
時点での車速および加・減速意志を示し指標の実際の値
に基づいて目標加速度を求め、この目標加速度が得られ
るようにエンジンのスロットル制御及び無段変速機の変
速制御を行わせるようになっている。
なお、この目標加速度マップにおいて、車速を示す指
標が一定のときに、目標加速度が零の状態からの増加率
が最大となるようにマップ設定を行うのが望ましい。
さらに、もう一つの本発明に係る変速制御方法では、
クルージング車速と、このクルージング車速を達成する
ために必要な加・減速意志を示す指標とが比例するよう
に設定した目標加速度マップを用いて変速制御を行うよ
うにしており、この場合も上記と同様に、この目標加速
度マップから、その時点での車速および加・減速意志を
示す指標の実際の値に基づいて目標加速度を求め、この
目標加速度が得られるようにエンジンのスロットル制御
及び無段変速機の変速制御を行わせるようになってい
る。なお、クルージング車速とは定常走行での車速、す
なわち加速度が零のときの車速を言う。なお、クルージ
ング車速での走行時には車両の駆動力と走行抵抗が等し
くなり、このため、クルージング車速が同一でも走行路
面状況（路面抵抗、路面傾斜等）に応じてそのときの駆
動力は異なる。すなわち、加速度が零のときでも駆動力
は零ではなく走行抵抗に対抗する駆動力が必要である。
（作用） 上記方法を用いて制御を行うと、例えば、走行中に運
転者が加速しようとしてアクセルペダルを踏み込んだ場
合、そのときの車速とアクセルペダル踏み込み量とに対
応する最適加速度が目標加速度マップから読み取られ、
この目標加速度が得られるようにエンジンのスロットル
制御及び無段変速機の変速制御が行われる。この目標加
速度マップにおいては、アクセルペダル踏み込みが小さ
い場合にはアクセルペダル踏み込み量の増加に対する目
標加速度の増加率が大きくなっており、且つ、このとき
の増加率はアクセルペダル踏み込み量が大きい領域にお
ける値よりこの量が小さい領域における値の方が大き
く、さらに、所定アクセルペダル踏み込み位置からの踏
み込み変化に対する目標加速度の変化は車速が低いほど
大きくなるようになっており、運転者の加・減速要求を
満足させる良好な加速感が得られる。また、クルージン
グ車速はアクセルペダルの踏み込みに常にリニアに対応
しており、その扱いが容易である。
（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施例につい
て、無段変速機での自動変速を例に挙げて具体的に説明
する。
第１図は本発明の方法により変速制御される無段変速
機の油圧回路で、無段変速機Ｔは、入力軸１を介してエ
ンジンＥにより駆動される定吐出量型油圧ポンプＰと、
車輪Ｗを駆動する出力軸２を有する可変容量型油圧モー
タＭとを備える。油圧ポンプＰおよび油圧モータＭは、
ポンプＰの吐出口およびモータＭの吸入口を連通させる
第１油路LaとポンプＰの吸入口およびモータＭの吐出口
を連通させる第２油路Lbとの２本の油路により油圧閉回
路を構成して連結されている。
また、エンジンＥにより駆動されるチャージポンプ10
の吐出口がチェックバルブ11を有するチャージ油路Lhお
よび一対のチェックバルブ3,3を有する第３油路Lcを介
して閉回路に接続されており、チャージポンプ10により
オイルサンプ15から汲み上げられチャージ圧リリーフバ
ルブ12により調圧された作動油がチェックバルブ3,3の
作用により上記２本の油路La,Lbのうちの低圧側の油路
に供給される。さらに、高圧および低圧リリーフバルブ
6,7を有してオイルサンプ15に繋がる第５および第８油
路Le,Lfが接続されたシャトルバルブ４を有する第４油
路Ldが上記閉回路に接続されている。このシャトルバル
ブ４は、２ポート３位置切換弁であり、第１および第２
油路La,Lbの油圧差に応じて作動し、第１および第２油
路La,Lbのうち高圧側の油路を第５油路Leに連通させる
とともに低圧側の油路を第６油路Lfに連通させる。これ
により高圧側の油路のリリーフ油圧は高圧リリーフバル
ブ６により調圧され、低圧側の油路のリリーフ油圧は低
圧リリーフバルブ７により調圧される。
さらに、第１および第２油路La,Lb間には、両油路を
短絡する第７油路Lgが設けられており、この第７油路Lg
には、図示しない開閉制御装置によって、この油路の開
度を制御する可変絞り弁からなるクラッチ弁５が配設さ
れている。このため、クラッチ弁５の絞り量を制御する
ことにより油圧ポンプＰから油圧モータＭへの駆動力伝
達を制御するクラッチ制御を行わせることができる。
上記油圧モータＭの容量制御を行って無段変速機Ｔの
変速比の制御を行わせるアクチュエータが、リンク機構
45により連結された第１および第２変速用サーボユニッ
ト30,50である。なお、この油圧モータＭは斜板アキシ
ャルピストンモータであり、変速用サーボユニット30,5
0により斜板角の制御を行うことにより、その容量制御
がなされる。
これら変速用サーボユニット30,50の構造およびその
作動を第２図を併用して説明する。
このユニットは、無段変速機Ｔの閉回路からシャトル
バルブ４を介して第５油路Leに導かれた高圧作動油を、
第５油路Leから分岐した高圧ライン120を介して導入
し、この高圧の作動油の油圧力を用いて油圧モータＭの
斜板角を制御する第１変速用サーボユニット30と、連結
リンク機構45を介して該第１変速用サーボユニット30に
連結され、このバルブ30の作動制御を行う第２変速用サ
ーボユニット50とからなる。
第１変速用サーボユニット30は、高圧ライン120が接
続される接続口31aを有したハウジング31と、このハウ
ジング31内に図中左右に滑動自在に嵌挿されたピストン
部材32と、このピストン部材32内にこれと同芯に且つ左
右に滑動自在に嵌挿されたスプール部材34とを有してな
る。ピストン部材32は、右端部に形成されたピストン部
32aと、ピストン部32aに同芯で且つこれから左方に延び
た円筒状のロッド部32bとからなり、ピストン部32aはハ
ウジング31内に形成されたシリンダ孔31cに嵌挿されて
このシリンダ孔31c内を２分割して左右のシリンダ室35,
36を形成せしめ、ロッド部32bはシリンダ孔31cより径が
小さく且つこれと同芯のロッド孔31dに嵌挿される。な
お、右シリンダ室35は、プラグ部材33aおよびカバー33b
により塞がれるとともに、スプール部材34がこれらを貫
通して配設されている。
上記ピストン部32aにより仕切られて形成された左シ
リンダ室35には、油路31bを介して接続口31aに接続され
た高圧ライン120が繋がっており、ピストン部材32は左
シリンダ室35に導入された高圧ライン120からの油圧に
より図中右方向への押力を受ける。
スプール部材34の先端部には、スプール孔32dに密接
に嵌合し得るようにランド部34aが形成され、また、該
ランド部34aの右方には対角方向の２面が、所定軸線方
向寸法にわたって削り落とされ、凹部34bを形成してい
る。そして、この凹部34bの右方には止め輪37が嵌挿さ
れ、ピストン部材32の内周面に嵌着された止め輪38に当
接することにより抜け止めがなされている。
ピストン部材32には、スプール部材34の右方向移動に
応じて右シリンダ室35をスプール孔32dを介して図示さ
れないオイルサンプに開放し得る排出路32eと、スプー
ル部材34の左方向移動に応じて凹部34bを介して右シリ
ンダ室35を左シリンダ室36に連通し得る連絡路32cが穿
設されている。
この状態より、スプール部材34を右動させると、ラン
ド部34aが連絡路32cを閉塞するとともに、排出路32eを
開放する。従って、油路31bを介して流入する高圧ライ
ン120からの圧油は、左シリンダ室35のみに作用し、ピ
ストン部材32をスプール部材34に追従するように右動さ
せる。
次に、スプール部材34を左動させると、凹部34bが上
記とは逆に連絡路32cを右シリンダ室36に連通させ、ラ
ンド部34aが排出路32eを閉塞する。従って、高圧油は左
右両シリンダ室35,36ともに作用することになるが、受
圧面積の差により、ピストン部材32をスプール部材34に
追従するように左動させる。
また、スプール部材32を途中で停止させると、左右両
シリンダ室35,36の圧力バランスにより、ピストン部材3
2は油圧フローティング状態となって、その位置に停止
する。
このように、スプール部材34を左右に移動させること
により、ピストン部材32を高圧ライン120からの高圧作
動油の油圧力を利用してスプール部材34に追従させて移
動させることができ、これによりリンク39を介してピス
トン部材32に連結された油圧モータＭの斜板Mtをその回
動軸Msを中心に回動させてその容量を可変制御すること
ができる。
スプール部材34はリンク機構45を介して第２変速用サ
ーボユニット50に連結されている。このリンク機構45
は、軸47cを中心に回動自在なほぼ直角な２本のアーム4
7aおよび47bを有した第１リンク部材47と、この第１リ
ンク部材47のアーム47bの先端部にピン結合された第２
リンク部材48とからなり、アーム47aの上端部が第１変
速用サーボユニット30のスプール部材34の右端部にピン
結合されるとともに、第２リンク部材48の下端部は上記
第２変速用サーボユニット50のスプール部材54にピン結
合されている。このため、第２変速用サーボユニット50
のスプール部材54が上下動すると、第１変速用サーボユ
ニット30のスプール部材34が左右に移動される。
第２変速用サーボユニット50は、２本の油圧ライン10
2,104が接続されるポート51a,51bを有したハウジング51
と、このハウジング51内に図中上下に滑動自在に嵌挿さ
れたスプール部材54とからなり、スプール部材54は、ピ
ストン部54aと、このピストン部54aの下方にこれと同芯
に延びたロッド部54bとからなる。ピストン部54aは、ハ
ウジング51に上下に延びて形成されたシリンダ孔51c内
に嵌挿されて、カバー55により囲まれたシリンダ室内を
上および下シリンダ室52,53に分割する。ロッド部54b
は、シリンダ孔51cと同芯で下方に延びたロッド孔51dに
嵌挿される。
なお、ロッド部54bにはテーパ面を有する凹部54eが形
成されており、この凹部54e内にトップ位置判定スイッ
チ58のスプール58aが突出しており、スプール部材54の
上動に伴いテーパ面に沿ってスプール58aが押し上げら
れることにより油圧モータＭの変速比が最小になったか
否かを検出することができるようになっている。
また、上記ピストン部54aにより２分割されて形成さ
れた上および下シリンダ室52および53にはそれぞれ、油
圧ライン102および104がポート51a,51bを介して連通し
ており、両油圧ライン102,104を介して供給される作動
油の油圧および両シリンダ室52,53内においてピストン
部54aが油圧を受ける受圧面積とにより定まるピストン
部54aへの油圧力の大小に応じて、スプール部材54が上
下動される。このスプール部材54の上下動はリンク機構
45を介して第１変速用サーボユニット30のスプール部材
34に伝えられて、これを左右動させる。すなわち、油圧
ライン102,104を介して供給される油圧を制御すること
により第１変速用サーボユニット30のスプール部材34の
動きを制御し、ひいてはピストン部材32を動かして油圧
モータＭの斜板角を制御してこのモータＭの容量制御を
行って、変速比を制御することができるのである。具体
的には、第２変速用サーボユニット50のスプール部材54
を上動させることにより、第１変速用サーボユニット30
のピストン部材32を右動させて斜板角を小さくし、油圧
モータＭの容量を小さくして変速比を小さくさせること
ができる。
ポート51aから上シリンダ室52内に繋がる油圧ライン1
02の油圧は、チャージポンプ10の吐出油をチャージ圧リ
リーフバルブ12により調圧した作動油が油圧ライン101,
102を介して導かれたものであり、ポート51bから下シリ
ンダ室53に繋がる油圧ライン104の油圧は、油圧ライン1
02から分岐したオリフィス103aを有する油圧ライン103
の油圧を、デューティ比制御される２個のソレノイドバ
ルブ151,152により制御して得られる油圧である。ソレ
ノイドバルブ151はオリフィス103aを有する油圧ライン1
03から油圧ライン104への作動油の流通量をデューティ
比に応じて開閉制御するものであり、ソレノイドバルブ
152は油圧ライン104から分岐する油圧ライン105とオリ
フィス106aを介してドレン側に連通する油圧ライン106
との間に配され、所定のデューティ比に応じて油圧ライ
ン104からドレン側への作動油の流出を行わせるもので
ある。
このため、油圧ライン102を介して上シリンダ室52に
はチャージ圧リリーフバルブ12により調圧されたチャー
ジ圧が作用するのであるが、油圧ライン104からは上記
２個のソレノイドバルブ151,152の作動により、チャー
ジ圧よりも低い圧が下シリンダ室53に供給される。ここ
で、上シリンダ室52の受圧面積は下シリンダ室53の受圧
面積よりも小さいため、上下シリンダ室52,53内の油圧
によりスプール部材54が受ける力は、上シリンダ室52内
の油圧Puに対して、下シリンダ室53内の油圧がこれより
低い所定の値Pl（Pu＞Pl）のときに釣り合う。このた
め、ソレノイドバルブ151,152により、油圧ライン104か
ら下シリンダ室53に供給する油圧を上記所定の値Plより
大きくなるように制御すれば、スプール部材54を上動さ
せて油圧モータＭの斜板角を小さくして変速比を小さく
することができ、下シリンダ室53に供給する油圧をPlよ
り小さくなるように制御すれば、スプール部材54を下動
させて油圧モータＭの斜板角を大きくして変速比を大き
くすることができる。
上記両ソレノイドバルブ151,152はコントローラ100か
らライン100aを通って送られる駆動信号により駆動制御
される。
このコントローラ100には、エンジンスロットル開度
センサ161からライン100cを通って送られるスロットル
開度信号θth、インテークマニホールド内の吸気負圧を
検出する負圧センサ162からライン100dを通って送られ
る吸気負圧信号PB、エンジン回転センサ163からライン1
00eを通って送られるエンジン回転数信号Ne、出力軸２
の回転から車速を検出する車速センサ164からライン100
fを通って送られる車速信号Ｖ、油圧モータＭの斜板傾
斜角検出センサ165からライン100gを通って送られる斜
板角信号θtr、アクセルペダルセンサ166からライン100
hを通って送られるアクセル開度信号θAPが入力されて
おり、これらの信号に基づいて所望の走行が得られるよ
うに上記各ソレノイドバルブ151,152の制御を行う信号
が出力される。
さらに、このコントローラ100からは、エンジンスロ
ットルバルブの開度を制御するスロットルアクチュエー
タ155へ、ライン100bを介して駆動信号が送られるよう
になっており、上記各信号に基づいて所望の走行が得ら
れるようにこのスロットルアクチュエータ155の作動制
御もコントローラ100により行われる。
このコントローラ100による変速制御およびエンジン
スロットル制御について、以下に説明する。
まず、無段変速機Ｔの変速比ｉ（＝入力回転数／出力
回転数）は、エンジン回転数をNe、車速をＶとしたとき
には、第（１）式で表される。
第（１）式でＣ′は定数である。また第（１）式を時
間ｔで微分して変速比変化速度を求めると、第（２）
式のようになる。
第（２）式でエンジン回転数の変化速度ｅを、エン
ジン回転数の目標変化速度eo、加速度Ｇ（＝）を予
測加速度Gaとし、Ｃ＝1/C′とすると、 となる。
すなわち、変速比変化速度は、エンジン回転数の目
標変化速度eoに対応する成分Ｎ（＝Ｃ×1/V×e
o）と、予測加速度Gaに対応する成分Ｐ（＝−Ｃ×Ne/
V2×Ga）との和で与えられることになる。予測加速度Ga
は、次の第（４）式〜第（７）式から得られる。
エンジンＥ単体の出力Peは、路面抵抗をＲμ、空気抵
抗をRa、エンジンＥの余裕馬力をPaとしたときに Pe＝Ｒμ＋Ra＋Pa …（４） で表される。この第（４）式から余裕馬力Paは Pa＝Pe−（Ｒμ＋Ra） …（５） となる。
また余裕馬力Paは、車両総重量をＷ、駆動系の回転部
分の相当重量をΔＷとしたときに、第（６）式でも表さ
れる。
この第（６）式から である。なお、ここで、ｇは重力の加速度（9.8m/s2）
である。
したがって、予測加速度Gaは、エンジンＥの余裕馬力
Paから演算可能であり、余裕馬力Paは第（５）式から求
められる。
なお、第（７）式の予測加速度Gaから、予測加速度に
対応する成分Ｐは次のように表される。
となる（C2は定数項）。
このため、変速比変化速度は、 と表すことができる。なお、C1およびC2は定数項で、こ
の値を変えることにより各項に重み付けを施すことがで
きる。
一方、エンジン回転数の目標変化速度e0は、運転者
の加・減速意志を示す指標、例えば、アクセルペダル踏
み込みに対応して設定される目標エンジン回転数Ne
0と、実際のエンジン回転数Neとの差ΔNeを演算し、走
行フィーリングおよび燃料消費の観点から回転差ΔNeに
応じて目標回転変化速度e0が予め定められたテーブル
を用いて求められる。
このため、スロットル制御により所望の加速度が得ら
れる余裕馬力Paの設定を行うとともに上記計算式（第
（９）式）により求められる変速比変化速度を用いて
変速制御を行えば、所望の加速度を得ることができる。
このための目標加速度の設定およびこの目標加速度を
得るためのスロットル制御付き変速制御について、第３
図に示すフローチャートに基づくとともに、第４図およ
び第５図を参照して、以下に具体的に説明する。なお、
第４図は、第３図のフローに基づいてスロットル制御を
行うための制御ブロック図、第５図は変速制御を行うた
めの制御ブロック図である。
このフローに示される制御においては、まず、アクセ
ル開度（アクセルペダル踏み込み位置）θAPおよび車速
Ｖを読み込む（ステップS1およびS2）。そして、この時
のアクセル開度θAPおよび車速Ｖから目標加速度Goを求
める（ステップS3、ブロックB1およびB29）。この目標
加速度Goは、第6A〜6C図に示すように、アクセル開度θ
APに対して、車速（図中の各数字が車速をkm/Hで示す）
毎に望ましい目標加速度Goを示すマップ上に予め設定さ
れており、上記読み込まれたアクセル開度θAPおよび車
速Ｖに対応するマップ上の値を読み取ることにより、そ
の車速でのアクセル操作に対応する望ましい加速感を達
成するための目標加速度が得られるようになっている。
なお、第6A図、第6B図および第6C図はそれぞれ、Ｄ−レ
ンジ、Ｓ−レンジおよびＬ−レンジでの目標加速度マッ
プを表している。
この目標加速度マップにおいて、各車速に対応する目
標加速度を示す曲線はほぼ同一の間隔を有しており、特
にクルージング車速（目標加速度が零のときの車速）で
の各曲線の間隔が等しく設定されている。すなわち、ク
ルージング車速とアクセル開度θAPとが比例しており、
例えば、クルージング車速が20km/Hから40km/Hに変化す
るときのアクセル開度変化量ΔθAP1と、40km/Hから60k
m/Hに変化するときのアクセル開度変化量ΔθAP2とがさ
らに、各車速に対応する曲線の傾きは、アクセル開度θ
APが小さい領域で大きく、アクセル開度θAPが大きい領
域では小さくなるように設定されている。このため、ク
ルージング走行状態でアクセルペダルを踏み込んで加速
するような場合に、アクセルペダルの踏み込み量が小さ
いときには、これが大きいときに比べてアクセルペダル
の踏み込み量に対する目標加速度の増加率が大きくな
り、第14図に示すような特性となる。
アクセルペダル踏み込み量ΔθApが小さいときにはア
クセルペダルの踏み込みに対する加速感が小さく感じら
れがちなのであるが、本例ではこのときには、目標加速
度の増加率が大きく、アクセルペダルの踏み込み、すな
わち運転者の加速意志に合致した加速感を得ることがで
きるようになっている。
なお、このグラフにおいて目標加速度Goが負となる領
域は、走行中にアクセルペダルの踏み込みを緩め、エン
ジンブレーキ作用を得て減速を行うときの目標減速度を
設定している。
この目標加速度の読み取りについて具体的に第6A図を
用いて説明する。例えば、車速V3（＝60km/H）でクルー
ジング走行（このときアクセル開度θAPは、θ１＝10度
である）中に、アクセル開度がθ２（＝20度）になるま
でアクセルペダルが踏み込まれたときには、このθ２の
アクセル開度に対応する車速V3線上の点P1を求め、この
点P1に対応する目標加速度Go（＝0.15g）を読み取る。
このとき、G/θAP＝0.015である。なお、アクセル開度
が30度になるまでアクセルペダルが踏み込まれたときに
は、目標加速度Go＝0.22gであり、このときにはG/Δθ
AP＝0.011となり、アクセルペダル踏み込み量ΔθAPが
大きい程、その増加率が小さくなるという第14図の特性
となるように第６図の特性が設定されている。
次いで、現時点でのエンジンの余裕馬力Paを計算す
る。この余裕馬力Paは前述の第（５）式から求められ
る。実際には、第４図に示すように、吸気負圧PBとエン
ジン回転数Neとに基づいて実エンジン出力Peaを求め
（ブロックB11）、吸気負圧PB、冷却水温TW、斜板角θt
r、クラッチ開度θCL等に基づいて、エンジン出力の伝
達効率ηを求め（ブロックB12）、車速Ｖに基づいて走
行負荷PL、すなわち、路面抵抗Ｒμと空気抵抗Raとの合
計負荷を求める（ブロックB13）。そして、第（５）式
を用いて余裕馬力Paが求められるのであるが、このとき
エンジン出力Peaは上記伝達効率ηにより補正される。
なお、第５図の場合には、ブロックB24でエンジン出
力Peaを求めるとともにブロックB28で伝達効率ηを求
め、ブロックB25において実際に伝達されるエンジン出
力Peを算出する。そして、このエンジン出力Peからブロ
ックB33で求めた負荷PLを減じて余裕馬力を求めるよう
になっている。
次いで、このようにして求められた余裕馬力Paに対応
する計算加速度GCALを算出する（ステップS4、ブロック
B15およびB30）。上記余裕馬力Paを用いて第（７）式か
ら予測加速度を算出すると、このときの予測加速度が計
算加速度GCALとなる。
そして、上記目標加速度G0とこの計算加速度GCALとの
差ΔＧ（＝Go−GCAL）を算出し（ステップS5、ブロック
B2）、この加速度差ΔＧに基づいて現在の加速度（計算
加速度GCAL）を目標加速度Goまで所望の特性で変化させ
るために必要な計算加速度GCALの補正値onを算出する
（ステップS6、ブロックB3,B31）。この算出は、例え
ば、第７図に示すように、加速度差ΔＧに対応して所望
の値となるように補正値を予め計算設定しておいたマッ
プ（グラフ）を用いて行われる。すなわち、上記のよう
にステップS5において算出された現在の加速度差ΔＧに
対応する第７図のグラフの実線上の点から補正値onが
求められる。
次いで、計算加速度GCALにこの補正値onを加えて、
現目標加速度Gon（＝GCAL＋on）が算出される（ステ
ップS7、ブロックB4,B31）。この現目標加速度Gonが、
現在の加速度GCALを目標加速度Goまで所望の特性で変化
させるために現時点において要求される加速度であり、
この現目標加速度Gonが得られるようにスロットル開度
制御および変速制御がなされる。
このため、続いてステップS11においてエンジンの回
転数Neが読み込まれ、ステップS12において、既に読み
込まれたアクセル開度θAPおよび車速Ｖに対応する目標
エンジン回転数Neoを算出する（ブロックB21）。この目
標エンジン回転数Neoは、第８図に示すように、アクセ
ル開度θAPに対して、車速V1〜V5毎に予め設定されてお
り、ステップS1およびS2において読み込まれた現在のア
クセル開度θAPおよび車速Ｖに対応する目標エンジン回
転数Neoを読み取って求められる。
この目標エンジン回転数NeoとステップS11で読み込ま
れた現在のエンジン回転数Neとの回転数差ΔNe（＝Neo
−Ne）を算出し（ステップS13）、この回転数差ΔNeに
基づいて現在のエンジン回転数Neを目標回転数Neoまで
所望の特性で変化させるために要求される現時点での目
標エンジン回転変化速度eoを算出するとともにこの目
標変化速度eoを一日メモリに記憶する（ステップS1
4、ブロックB22）。この算出は、例えば、第９図に示す
ように、回転数差ΔNeに対応して回転数変化が所望の特
性となるように変化率を予め設定しておいたグラフを用
いて行われる。
次に、ステップS15に進み、負圧センサ162により検知
されたエンジンの吸気負圧PBを読み込み、この吸気負圧
PBとエンジン回転数Neとから現在のエンジン馬力Peを算
出する。そして、次式（10）から現目標加速度Gonを得
るために必要な目標エンジン馬力Peonを求める（ステッ
プS16、ブロックB5）。
目標エンジン馬力Peonが算出されると、このときのエ
ンジン回転数Neで現在のエンジン馬力Peを目標エンジン
馬力Peonに変化させるために必要なエンジンの目標吸気
負圧PBOnを算出する（ステップS17、ブロックB6）。こ
の算出も、エンジン吸気負圧PBと、エンジン回転数Neと
に対するエンジン馬力Peを表した第10図に示すマップを
予め準備しておき、このマップから上記目標エンジン馬
力Peonとエンジン回転数Neに対応するエンジン馬力とを
読み取って行うことができる。
このようにして求めた目標吸気負圧PBOnが得られるよ
うにエンジンスロットル制御を行えば良いのであるが、
スロットル開度が所定開度以下となり、吸気負圧が所定
値PBGより大きくなった場合には、エンジン馬力が極く
小さく、スロットル開度制御ではその対応が難しくな
る。
このため、目標吸気負圧PBOnが所定値PBGより小さい
か否かを判断し（ステップS18）、PBOn＜PBGの場合と、
PBOn≧PBGの場合とに分けて制御を行うようにしてい
る。
まず、PBOn＜PBGの場合には、目標吸気負圧PBOnが得
られるようにエンジンスロットル制御を行う（ステップ
S19）。この制御内容を第４図のブロックB7〜B10に示し
ている。ここではまず、目標吸気負圧PBonと実吸気負圧
PBとの差ΔPBを求めるとともに、この差ΔPBに係数Δθ
TPBを乗じてスロットル変化基本値dTHdTHを算出する
（ブロックB8）。なお、上記係数ΔθTPBは、単位吸気
負圧変化に要するスロットル開度変化を示す係数であ
る。さらに、これと並行して目標吸気負圧PBonに対する
スロットルアクチュエータ155の作動ゲインの補正係数K
PBOを求める（ブロックB7）。スロットルアクチュエー
タの作動量と吸気負圧とはリニアに対応するものではな
いためこのゲイン補正を行うもので、この補正係数は第
11図に示すように、予め吸気負圧PBとアクチュエータ15
5の作動のゲインとの関係を求めておき、上記目標吸気
負圧PBonに対応するゲインを読みとって上記補正係数K
PBOを求める。
次いで、上記吸気負圧の差dTHに補正係数KPBOを乗じ
て、この差dTH分だけ吸気負圧を変化させるために必要
なスロットルアクチュエータ155の作動量ΔTHを求め
（ブロックB9）、アクチュエータ155をこの作動量ΔTH
だけ作動させてスロットル制御がなされる。これにより
目標加速度Gonを得るのに適切且つ必要なエンジン馬力
を得る。
さらに、このスロットル制御と並行して、無段変速機
の変速制御も行うのであるが、このため、ステップS20
において、エンジン回転の目標変化速度eoに対応する
成分Ｎ（＝C1×1/V×eo）およびエンジンの余裕馬
力Paを用いて求まる予測加速度に対応する成分Ｐ（＝
−C2×Ne/V3×Pa:第（８）式から求まる）を求める（ブ
ロックB23,B26）。そして、これらを第（９）式に代入
して変速比変化速度（＝Ｎ＋Ｐ）を求め、この変
速比変化速度が得られるようにソレノイドバルブ151,
152の作動デューティ比を決め（ブロックB34）、このデ
ューティ比に基づき両ソレノイドバルブの駆動制御を行
って、変速制御を行う。これにより、目標加速度Gonに
沿った加速（もしくは減速）を得ることができる。
一方、PBOn≧PBGの場合には、ステップS22に進み、吸
気負圧PBが所定値PBG（一定）となるようにスロットル
制御を行う。この場合には、スロットル制御によるエン
ジン馬力の調整ができないので、これを変速制御により
補う。このため、目標加速度Gonと計算加速度GCALとの
差（Gon−GCAL）を用いて、次式（11）から補正成分
Ｇを算出する（ステップS23,ブロックB32）。
そして、この補正成分Ｇを第（９）式に加えて、変
速比変化速度（＝Ｎ＋Ｐ＋Ｇ）を算出し、この
変速比変化速度が得られるようにソレノイドバルブ15
1,152の作動デューティ比を決め、このデューティ比に
基づく駆動制御を行って、変速制御を行う。これによ
り、この場合においても、目標加速度Gonに沿った加速
（もしくは減速）を得ることができる。
以上のフローが、所定時間毎（例えば、10ms毎）に繰
り返されて連続的な制御がなされ、所望の加速度（減速
度）特性に沿った変速制御が実現する。但し、本例にお
けるようにソレノイドバルブのデューティ制御により変
速制御を行う場合、ソレノイドの機械的作動部分の応答
性等の点から上記フローは10ms毎になされても、ソレノ
イドバルブの駆動信号は、例えば100ms毎に出力され
る。
以上においては、油圧ポンプと油圧モータとから構成
される無段変速機における制御について説明したが、本
発明の制御方法はこのような無段変速機だけでなく、他
の形式の無段変速機に用いても良いのは勿論のことであ
る。
ハ．発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、走行中に運転
者が加速しようとしてアクセルペダルを踏み込んだ場
合、そのときの車速とアクセル開度とに対応する最適加
速度が目標加速度マップから読み取られ、この最適加速
度が得られるようにエンジンのスロットル制御及び無段
変速機の変速制御が行われるのであるが、上記目標加速
度マップにおいては、車速が一定の場合にアクセル開度
（加・減速意志を示す指標）の増加に応じて目標加速度
が増加し、且つ、このときの目標加速度の増加率はアク
セル開度が大きい領域における値よりアクセス開度が小
さい領域における値の方が大きく、さらに、所定のアク
セル開度からのこの開度の変化に対する目標加速度の変
化は車速が低いほど大きくなっており、運転者の加・減
速要求に合致した良好な加速感を得ることができる。さ
らに、もう一つの本発明の場合には、目標加速度マップ
におけるクルージング車速はアクセルペダルの踏み込み
に常にリニアに対応しており（すなわち、クルージング
速度とアクセル開度とは比例関係にあり）、アクセル操
作が容易であり、違和感のない良好な走行を実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る変速制御がなされる無段変速機の
油圧回路図、 第２図は上記無段変速機の変速制御用サーボユニットの
断面図、 第３図は本発明に係る制御を示すフローチャート、 第４図および第５図は本発明に係るスロットル制御およ
び変速制御を示すブロック図、 第６図は上記制御に用いられる目標加速度マップを示す
グラフ、 第７図、第８図、第９図、第10図および第11図は上記制
御に際して用いられる各種制御情報の特性を示すグラフ
であり、第７図は加速度差と加速度の補正値との関係を
示し、第８図はアクセル開度、車速および目標エンジン
回転数の関係を示し、第９図は回転数差と目標エンジン
回転変化速度との関係を示し、エンジン馬力、回転およ
び吸気負圧の関係を示し、第11図は吸気負圧とスロット
ルアクチュエータの作動ゲインとの関係を示し、 第12図および第13図は、従来の変速制御におけるアクセ
ル開度とクルージング車速との関係、およびアクセル開
度と駆動力との関係をそれぞれ示すグラフであり、 第14図は、好ましい加速感が得られるときでの、アクセ
ル踏み込み量とこの踏み込み量に対する加速度の変化率
との関係を示すグラフである。 ５……クラッチ弁、10……チャージポンプ 30,50……変速用サーボユニット 100……コントローラ 151,152……ソレノイドバルブ 155……スロットルアクチュエータ Ｅ……エンジン、Ｐ……油圧ポンプ Ｍ……油圧モータ、Ｔ……無段変速機

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アクセル開度のような運転者の加・減速意
    志を示す指標と車速を示す指標とに対応して設定された
    目標加速度マップから、現在の前記両指標の実際の値に
    基づいて現在の目標加速度を読み取り、この現在の目標
    加速度が得られるようにエンジンのスロットル制御およ
    び無段変速機の変速制御を行わせる制御方法において、 前記目標加速度マップにおける目標加速度が正となる領
    域においては、 車速を示す指標が一定のときに、加・減速意志を示す指
    標が増加するのに対応して目標加速度が増加し、 且つ、このときの目標加速度の増加率は、加・減速意志
    を示す指標が大きい領域における値より、加・減速意志
    を示す指標が小さい領域における値の方が大きくなるよ
    うに設定されており、 所定の加・減速意志を示す指標からのこの指標の変化に
    対する目標加速度の変化が、車速が低いほど大きくなる
    ように設定されていることを特徴とする無段変速機の制
    御方法。
  2. 【請求項２】前記目標加速度マップにおいて、車速を示
    す指標が一定のときに、 目標加速度が零の状態からの増加率が最大であることを
    特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御方法。
  3. 【請求項３】アクセル開度のような運転者の加・減速意
    志を示す指標と車速を示す指標とに対応して設定された
    目標加速度マップから、現在の前記両指標の実際の値に
    基づいて現在の目標加速度を読み取り、この現在の目標
    加速度が得られるようにエンジンのスロットル制御およ
    び無段変速機の変速制御を行わせる制御方法において、 前記目標加速度マップにおける目標加速度が正となる領
    域においては、 車速を示す指標が一定のときに、加・減速意志を示す指
    標が増加するのに対応して目標加速度が増加し、 且つ、少なくとも加・減速意志を示す指標が小さい領域
    において、車速を示す指標が一定のときに、加・減速意
    志を示す指標が小さいほど目標加速度の増加率が大きく
    なるように設定されており、 所定の加・減速意志を示す指標からのこの指標の変化に
    対する目標加速度の変化が、車速が低いほど大きくなる
    ように設定されていることを特徴とする無段変速機の制
    御方法。
  4. 【請求項４】アクセル開度のような運転者の加・減速意
    志を示す指標と車速を示す指標とに対応して設定された
    目標加速度マップから、現在の前記両指標の実際の値に
    基づいて現在の目標加速度を読み取り、この現在の目標
    加速度が得られるようにエンジンのスロットル制御およ
    び無段変速機の変速制御を行わせる制御方法において、 前記目標加速度マップにおいては、 目標加速度が零の状態となる車速すなわちクルージング
    車速と、このクルージング車速を達成するために必要な
    加・減速意志を示す指標とが比例するように設定されて
    いることを特徴とする無段変速機の制御方法。
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