JP3419302B2

JP3419302B2 - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP3419302B2
Application number: JP6348598A
Authority: JP
Inventors: 裕介皆川; 靖史成田; 哲滝沢
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2003-06-23
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: JPH11257481A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両などに採用さ
れる無段変速機の変速制御装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】車両に用いられる無段変速機としては、
従来からベルト式やトロイダル式等があり、これら無段
変速機の変速制御装置では、車速ＶＳＰとスロットル開
度ＴＶＯ（またはアクセルペダルの踏み込み量）に応じ
て目標変速比または目標入力軸回転数を決定している。
このような変速制御装置では、アクセルペダルを踏み込
んだ際の加速を円滑に行うために、過渡状態の変速比を
運転状態に応じて制御するものが知られており、例え
ば、特開昭５９−１４４８４９号等がある。

【０００３】これは、定常状態の目標入力軸回転数また
は目標エンジン回転数をスロットル開度ＴＶＯに応じて
予め設定しておき、実際の目標エンジン回転数を演算す
るもので、アクセルペダルを踏み込んで加速する踏み増
し変速（またはキックダウン変速）状態では、図１５に
示すように、アクセルペダルを踏み込んだ時間ｔ０から
所定時間が経過した時間ｔ１までは、それまでの目標エ
ンジン回転数Ｎｏｔを保持した後、時間ｔ１ではスロッ
トル開度ＴＶＯに応じた目標エンジン回転数Ｎｏｔ２と
加速を開始したときの目標エンジン回転数Ｎｏｔ１の中
間に、ステップ的に増大する目標エンジン回転数Ｎｏｔ
３を設定する。そして、時間ｔ１から時間ｔ２にかけて
は、スロットル開度ＴＶＯに応じた目標エンジン回転数
Ｎｏｔ３まで徐々に近づけている。

【０００４】加速開始時の目標エンジン回転数Ｎｏｔ１
から、スロットル開度ＴＶＯに応じたマップ値である目
標エンジン回転数Ｎｏｔ２まで移行する途中で、ステッ
プ的に増大させる目標エンジン回転数Ｎｏｔ３を、Ｎｏｔ３＝Ｎｏｔ１＋Ｂ（Ｎｏｔ２−Ｎｏｔ１） ………（１）より演算し、また、時間ｔ１から時間ｔ２までの目標エ
ンジン回転数Ｎｏｔの変化速度を、Ｎｏｔ＝Ｎｏｔ＋Ｃ１（Ｎｏｓ−Ｎｏｔ）＋ｃ２ ………（２）より演算している。

【０００５】ただし、Ｂ、Ｃ１、ｃ２は定数で、Ｎｏｓ
は目標エンジン回転数のマップ値である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の無段変速機の変速制御装置にあっては、加速開始時
の目標エンジン回転数Ｎｏｔ１から、一旦、目標エンジ
ン回転数Ｎｏｔ３までステップ的に上昇させた後、ラン
プ関数等によってスロットル開度ＴＶＯに応じた目標エ
ンジン回転数Ｎｏｔ２まで徐々に変化させているが、上
記目標エンジン回転数Ｎｏｔ３は、上記（１）式より目
標エンジン回転数Ｎｏｔ１、Ｎｏｔ２と定数Ｂの割合に
よって変化するため、最終的な目標値であるＮｏｔ２の
大小に応じてＮｏｔ３も変化するため変速初期の変速量
も変動して、例えば、スロットル開度ＴＶＯが大きい場
合には、目標エンジン回転数Ｎｏｔ３も増大して、変速
ショックが大きくなり、逆に、スロットル開度ＴＶＯが
小さい場合には、目標エンジン回転数Ｎｏｔ３も低く設
定されるため、加速に要する駆動力が不足して、運転者
が期待する加速感が得られないという問題がある。

【０００７】また、変速過渡の目標エンジン回転数Ｎｏ
ｔ３から目標エンジン回転数時間Ｎｏｔ２までのランプ
速度を、変速ショックを抑制するためなどで遅く設定す
ると、アクセルペダルを踏み込んでから加速度のピーク
が現れるまでの時間が遅延して、運転者に違和感を与え
てしまうという問題があった。

【０００８】さらに、上記変速過渡時の目標回転数Ｎｏ
ｔ３やランプ速度の演算は、各定数を用いて行うため、
コントローラの演算付加が増大するのに加えて、車種毎
にチューニングを変更する場合には、各定数の設定を実
験などによって行うため、作業が繁雑になって多大な労
力及び時間を要するため、製造コストが増大するという
問題があった。

【０００９】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、アクセルペダルを踏み込んで加速する際
に、運転者が期待する加速感を確実に得るとともに、車
種毎のチューニングを容易かつ迅速に行うことを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、運転状態
に応じて目標入力軸回転数または目標変速比を設定する
とともに、実際の入力軸回転数または変速比が前記目標
値に一致するよう追従させる制御手段を備えた無段変速
機の変速制御装置において、運転状態に基づく目標入力
軸回転数未満の所定値を切り換え回転数として設定する
切り換え回転数設定手段と、実目標入力軸回転数が前記
切り換え回転数を超えると、目標変速比を前記所定値に
固定する制御切換手段とを備え、前記切り換え回転数設
定手段は、前記切り換え回転数を、前記無段変速機に連
結されたエンジンのトルク特性に基づいて、車速に応じ
たマップとして予め設定し、前記制御切換手段は、前記
実目標入力軸回転数が前記切り換え回転数以下のとき
に、切り換え回転数へ向けた変速を行う。

【００１１】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記制御手段は、運転状態として、少なくともア
クセルペダルの踏み込み量を検出するとともに、この踏
み込み量に基づいて踏み増し変速を判定し、前記制御切
換手段は、踏み増し変速が判定されたときに目標変速比
を所定値に固定する。

【００１２】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記制御切換手段は、運転状態に応じた目標変速
比に時定数処理を行って実目標回転数を演算する制御
と、目標変速比を所定値に固定する制御とを切り換え
る。

【００１３】また、第４の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記制御手段は、運転状態として、少なくともア
クセルペダルの踏み込み量に加えて車速を検出するとと
もに、前記踏み増し変速の判定は、アクセルペダルの踏
み込み量の変化に加えて、車速が所定値以上のときに踏
み増し変速を判定する。

【００１４】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記制御手段は、変速レンジを切り換えるセレク
ト手段を備え、前記制御切換手段は、セレクト手段が選
択した変速レンジに応じて切り換え回転数を変更する。

【００１５】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、目標入力軸
回転数が増大する場合には、切り換え回転数よって変速
途中からは変速比が固定となるため、変速比が固定され
た状態では、実目標入力軸回転数の変化速度が小さくな
ってピーク加速度を得ることができ、変速ショックを抑
制しながら運転者の期待に応じた加速感を発生すること
が可能となり、例えば、アクセルペダルを踏み込んで目
標回転数を上昇させる踏み増し変速では、運転者の期待
に応じた加速感を得ることが可能となって、前記従来例
に比して、踏み増し変速の際の運転性を向上させると同
時に、実目標入力軸回転数を切り換え回転数によって制
御するようにしたため、車種毎に異なる変速特性を設定
する場合であっても、切り換え回転数の設定を変更する
だけで容易かつ迅速にマッチングさせることができ、変
速特性のチューニングに要する作業を簡易にして、製造
コストの低減を図ることが可能となる。

【００１６】また、第２の発明は、アクセルペダルの踏
み込み量に基づいて踏み増し変速が判定されたときに制
御の切り換えが行われるため、変速途中からは変速比が
固定となって直線的に車速が増大することにより、従来
の遊星歯車式の自動変速機から乗り換えた運転者に対し
ても、違和感のない加速感を与えることが可能となり、
無段変速機を備えた車両の運転性を向上させることが可
能となる。

【００１７】また、第３の発明は、目標入力軸回転数
は、制御の切り換え前は時定数によって、例えば、一次
遅れの実目標入力軸回転数として演算され、制御の切り
換え後は固定した目標変速比に対応する入力軸回転数を
実目標入力軸回転数とすることで、制御の切り換え前に
は、時定数によって緩やかに変速することで、変速ショ
ックを緩和する一方、制御切換後は、固定した変速比に
よって直線的に車速を増大させることにより、運転者の
期待に応じた加速感を得ることが可能となって、無段変
速機を備えた車両の運転性を向上させることが可能とな
る。

【００１８】また、第４の発明は、踏み増し変速の判定
を、アクセルペダルの踏み込み量の変化に加えて、車速
が所定値以上となったことから踏み増し変速を判定する
ため、発進加速時では、通常の変速制御によって目標入
力軸回転数を速やかに上昇させて、迅速な加速を行うこ
とができ、アクセルペダルの踏み込み量の変化が同様で
あっても、走行中の踏み増し変速と発進加速を区別して
運転者の意図に応じた変速制御を行うことができる。

【００１９】また、第５の発明は、セレクト手段が選択
した変速レンジ、例えば、Ｄレンジ、２レンジ、１レン
ジの変速レンジを選択可能な場合には、２レンジ、１レ
ンジについても、それぞれ異なる切り換え回転数を設定
することで、変速レンジに応じた加速処理を行うことが
でき、無段変速機を備えた車両の運転性をさらに向上さ
せることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２１】図１は、無段変速機１０として、ダブルキ
ャビティのトロイダル型を採用した無段変速装置１に本
発明を適用した一例を示し、トルクコンバータ１２及び
前後進切換装置４０を介して、無段変速機１０へエンジ
ンの駆動力が入力される。

【００２２】そして、無段変速装置１は、変速制御コン
トローラ２の指令値に応動するステップモータ６１が、
油圧制御装置４を介して無段変速機１０の変速比を制御
するものである。

【００２３】無段変速機１０としては、ハーフトロイダ
ルの第１トロイダル変速部１８と第２トロイダル変速部
２０を備え、組の入出力ディスクを備えたダブルキャビ
ティ型で構成した例を示し、入出力ディスクの間に挟持
されたパワーローラの傾転角θを油圧制御装置４によっ
て変更することで、連続的な変速を行うことができる。

【００２４】変速制御コントローラ２は、運転者のアク
セルペダル（図示せず）操作に応動するスロットル開度
ＴＶＯ（又はアクセルペダル開度ＡＣＳ）と、エンジン
回転数Ｎｅをエンジン制御コントローラ３から読み込む
とともに、無段変速機１０の入力軸回転センサ６が検出
した入力軸回転数Ｎｔ、出力軸回転センサ７が検出した
出力軸回転数Ｎｏ、変速レンジを切り換えるシフトレバ
ー５（セレクト手段）に応動するセレクトスイッチ（図
示せず）から、運転者が設定したシフト位置Ｐｏｓをそ
れぞれ読み込んで、後述するように、予め設定した変速
マップから運転状態に応じた目標入力軸回転数ＲＲＥＶ
を求めて、アクチュエータとしてのステップモータ６１
へ目標変速比ＲＴＯとＰＩ制御等によるフィードバック
制御量に応じた制御量ＡＳＴＰ（ステップ数）を指令す
るものである。

【００２５】次に、変速制御コントローラ２で行われる
変速制御の一例について、図２〜図７のフローチャート
を参照しながら以下に詳述する。

【００２６】なお、図２から図４は、所定時間毎に実行
されるサブルーチンで、図２は運転状態を検出する信号
計測部、図３は検出した運転状態に応じて変速比を決定
する変速制御部、図４は変速比に応じたステップモータ
６１の制御量を出力する信号出力部で、図５〜図７は、
変速制御部を構成する変速判断部、踏み込み変速処理
部、制御量演算部をそれぞれ示す。

【００２７】まず、図２の信号計測部では、ステップＳ
１で、エンジンの運転状態としてエンジン制御コントロ
ーラ３よりスロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数Ｎｅ
を読み込む一方、無段変速機１０から入力軸回転数Ｎ
ｔ、出力軸回転数Ｎｏを読み込む。

【００２８】そして、ステップＳ２では、出力軸回転数
Ｎｏに変換定数Ａを乗じて車速ＶＳＰを得るとともに、
入力軸回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏの比から実変速比
ＲＲＴＯをそれぞれ演算する。さらに、スロットル開度
ＴＶＯとエンジン回転数Ｎｅから、予め設定したマップ
に基づいてエンジンの出力トルクＴｅを求め、これに予
め設定したマップに基づいてトルクコンバータ１２のト
ルク比ｔ（Ｎｔ／Ｎｅ）を乗じたものを無段変速機１０
の推定入力軸トルクＴｉｎとして演算する。

【００２９】次に、図３のフローチャートは、上記ステ
ップＳ１、Ｓ２で求めた運転状態に基づいて行われる変
速制御の概要を示すものである。

【００３０】ステップＳ３の変速判断部は、車両の運転
状態に応じて目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ００を
演算して、１次遅れの目標入力軸回転数ＲＲＥＶから目
標変速比ＲＴＯを演算する。なお、アクセルペダルを踏
み込んだ状態であれば、図６の踏み込み変速処理へ進ん
で、後述するように、過渡的な目標入力軸回転数ＲＲＥ
Ｖ０を求める。

【００３１】そして、ステップＳ４の変速制御部は、上
記ステップＳ３で求めた目標変速比ＲＴＯにトロイダル
型無段変速機１０のトルクシフト補償を行ってから、ス
テップモータ６１の制御量ＡＳＴＰの演算を行う。

【００３２】こうして求めた、制御量ＡＳＴＰは、図４
のステップＳ５で出力され、ステップモータ６１が油圧
制御装置４を駆動して、トロイダル型無段変速機１０の
パワーローラの傾転角θを変更するのである。

【００３３】ここで、変速制御部を構成する変速判断部
は、図５に示すように構成され、まず、ステップＳ１０
では、図８に示すように予め設定されたマップより、ス
ロットル開度ＴＶＯをパラメータとして、図中実線から
車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ
００を演算する。

【００３４】次に、ステップＳ１１では、スロットル開
度ＴＶＯの変化量が所定値を超えて増大し、かつ、車速
ＶＳＰが所定値ＶＳＰth以上であれば、踏み増し変速で
あると判定し、踏み増し変速の場合にはステップＳ１２
の処理へ進む一方、そうでない場合には、ステップＳ１
３へ進んで、目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ００を
目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０とする。

【００３５】一方、踏み増し変速と判定された場合のス
テップＳ１２では、後述するような処理を行って、目標
入力軸回転数ＲＲＥＶ０を演算する。

【００３６】次に、ステップＳ１４では、現在の前回制
御時の実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを前回値ＲＲＥＶol
dへ格納した後、ステップＳ１５で、一次遅れの時定数
Ｋｒに所定値Ｋ１を代入してから、ステップＳ１６で、
上記１次遅れ時定数Ｋｒ、目標入力軸回転数ＲＲＥＶ
０、前回制御時の実目標入力軸回転数ＲＲＥＶoldよ
り、次式に基づいて１次遅れの実目標入力軸回転数ＲＲ
ＥＶを演算する。

【００３７】ＲＲＥＶ＝（ＲＲＥＶ０＋ＲＲＥＶold×Ｋｒ）／（Ｋｒ＋１） ……（１）したがって、目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ０と実
目標入力軸回転数ＲＲＥＶの関係は、実目標入力軸回転
数ＲＲＥＶがマップ値ＲＲＥＶ０に向けて漸増し、ステ
ップモータ６１を目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ０
へ向けて徐々に追従させる。

【００３８】次に、ステップＳ１７で、実目標入力軸回
転数ＲＲＥＶを出力軸回転数Ｎｏで除して実目標変速比
ＲＴＯ００を求めてから、ステップＳ１８では、この実
目標変速比ＲＴＯ００が所定の最Ｌｏｗ変速比ＬｍｔＬ
ｏｗ及び最Ｈｉ変速比ＬｍｔＨｉを超えないように、次
式によってリミッタ処理を施したものを実目標変速比Ｒ
ＴＯ０とする。

【００３９】ＴＭＰ＝min（ＲＴＯ００、ＬｍｔＬｏｗ）ＲＴＯ０＝max（ＴＭＰ、ＬｍｔＨｉ）なお、minは２つの値のうち小さい方を選択する関数
で、maxは２つの値のうち大きい方を選択する関数であ
る。

【００４０】こうして、実目標変速比ＲＴＯ０は、無段
変速機１０で機構的に決定される最Ｌｏｗ変速比Ｌｍｔ
Ｌｏｗと最Ｈｉ変速比ＬｍｔＨｉの間に設定される。

【００４１】ここで、上記ステップＳ１２で行われる踏
み増し変速処理について、図６を参照しながら詳述す
る。

【００４２】まず、ステップＳ２０では、制御を切り換
えるための切り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴを、図８の変
速マップにおいて一点鎖線で示したｔＮｔlimit線か
ら、検出した車速ＶＳＰに基づいて求める。

【００４３】次に、ステップＳ２１では、ステップＳ２
０で求めた切り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴが、図５のス
テップＳ１６で求めた実目標回転数ＲＲＥＶ以上である
か否かを判定し、切り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴが実目
標回転数ＲＲＥＶ以上であればステップＳ２２へ進む一
方、そうでない場合にはそのまま処理を終了する。

【００４４】ステップＳ２２では、踏み込み変速処理が
第１回目であるか否かを、フラグＦＬＧｋｄ＝０である
ことより判定し、第１回目の処理あれば、ステップＳ２
６へ進んで、上記ステップＳ１８で求めた実目標変速比
ＲＴＯ０に、ステップＳ２０で求めた切り換え回転数Ｒ
ＲＥＶＬＭＴに応じたホールド変速比ＲＴＯＨＯＬＤを
代入する。そして、フラグＦＬＧｋｄ＝１にセットして
メインルーチンへ復帰する。なお。ホールド変速比ＲＴ
ＯＨＯＬＤは、ＲＴＯＨＯＬＤ＝ＲＲＥＶＶＬＭＴ／Ｎ
ｏで決定される値である。

【００４５】一方、第２回目以降の処理であれば、フラ
グＦＬＧｋｄ＝１より、ステップＳ２２の判定からステ
ップＳ２３へ進み、前回の処理で設定したホールド変速
比ＲＴＯＨＯＬＤに出力軸回転数Ｎｏを乗じて、踏み増
し変速処理による目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０を逆算す
る。

【００４６】次に、ステップＳ２４では、ステップＳ２
３で求めた目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０が、上記ステッ
プＳ１０で求めた目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ０
０を超えたか否かを判定し、目標入力軸回転数ＲＲＥＶ
０が目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ００を超えてい
れば、ステップＳ２５へ進む一方、目標入力軸回転数Ｒ
ＲＥＶ０が目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ００以下
の場合には、そのまま図６の処理を終了する。

【００４７】そして、目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０が、
目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ００を超えた場合に
は、ステップＳ２５へ進んで、マップ値ＲＲＥＶ００を
目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０に設定するとともに、フラ
グＦＬＧｋｄ＝０にリセットして踏み増し変速処理を終
了する。

【００４８】アクセルを踏み込んで加速する場合には、
上記ステップＳ２０〜Ｓ２６の処理によって、目標変速
比がホールド変速比ＲＴＯＨＯＬＤに固定された状態
で、目標変速比のマップ値、すなわち、目標入力軸回転
数マップ値ＲＲＥＶ００に移行することになる。

【００４９】次に、図７に示す制御量演算部について詳
述する。

【００５０】まず、ステップＳ３０では、トロイダル型
無段変速機１０に発生するトルクシフトによる影響を排
除するため、上記図ステップＳ１８で求めた、実目標変
速比ＲＴＯ０と、図２のステップＳ２で求めた推定入力
軸トルクＴｉｎから、図９に示すよう予め設定したマッ
プまたは関数に基づいてトルクシフト補償変速比ＲＴＯ
１を求め、実目標変速比ＲＴＯ０にトルクシフトによる
変動を加味する。なお、トルクシフトの補償について
は、本願出願人が提案した特願平９−４３４９７等と同
様である。

【００５１】次に、ステップＳ３１では、上記トルクシ
フト補償変速比ＲＴＯ１から、ステップモータ６１の目
標制御量である目標ステップ数ＤＳＲＳＴＰを、図１０
に示すように、予め設定したマップまたは関数より求め
る。

【００５２】そして、ステップＳ３２〜Ｓ３７では、目
標ステップ数ＤＳＲＳＴＰと現在の制御量ＡＳＴＰ（ス
テップ数）から、ステップモータ６１の応答速度に応じ
て制御量ＡＳＴＰの演算が行われ、目標ステップ数ＤＳ
ＲＳＴＰが現在の制御量ＡＳＴＰよりも大きな場合は、
制御量ＡＳＴＰを予め設定した制御量ＤＳＴＰずつ目標
値ＤＳＲＳＴＰまで増大する一方、目標ステップ数ＤＳ
ＲＳＴＰが現在の制御量ＡＳＴＰよりも小さな場合は、
制御量ＡＳＴＰから予め設定した制御量ＤＳＴＰずつ減
少させて目標値ＤＳＲＳＴＰに一致させる。ただし、制
御量ＤＳＴＰは単位時間当たりのステップ数を示し、ス
テップモータ６１の速度特性に応じて予め設定したもの
である。

【００５３】なお、予め設定した制御量ＤＳＴＰを加算
した制御量ＡＳＴＰが、目標ステップ数ＤＳＲＳＴＰよ
りも大きい場合には、目標ステップ数ＤＳＲＳＴＰをそ
のまま制御量ＡＳＴＰとし、同様に、予め設定した制御
量ＤＳＴＰを減算した制御量ＡＳＴＰが、目標ステップ
数ＤＳＲＳＴＰよりも小さい場合には、目標ステップ数
ＤＳＲＳＴＰをそのまま制御量ＡＳＴＰとする。

【００５４】こうして、速度特性などに応じて演算され
たステップモータ６１の制御量ＡＳＴＰは、図４のステ
ップＳ５で出力されて、油圧制御装置４を介して無段変
速機１０の変速機構を駆動して変速比を変更するのであ
る。

【００５５】上記ステップＳ１〜Ｓ３７の制御を所定時
間毎に行うことで、定常走行中には通常の変速制御が行
われる一方、アクセルペダルが踏み込まれると、変速比
が一時的に固定される踏み増し変速制御が開始される。

【００５６】すなわち、図１１、図１２に示すように、
いま、車速ＶＳＰ＝ＶＳＰｘ、スロットル開度ＴＶＯ＝
０／８、目標入力軸回転数ＲＲＥＶ００＝Ｎ１で走行し
ている場合、時間ｔａでアクセルペダルを全開位置まで
踏み込んでスロットル開度ＴＶＯ＝８／８になると、上
記ステップＳ１１で踏み増し変速が判定されて、上記ス
テップＳ２０で求めた切り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴ
は、図１１において、車速ＶＳＰｘに対応したＮ２とな
り、実目標変速比ＲＴＯ０はこの切り換え回転数ＲＲＥ
ＶＬＭＴを出力軸回転数Ｎｏで除したホールド変速比Ｒ
ＴＯＨＯＬＤに固定される。

【００５７】したがって、実目標入力軸回転数ＲＲＥＶ
は、時間ｔａから時間ｔｂまでの間は、時定数Ｋ１によ
って切り換え回転数Ｎ２へ向けて緩やかに上昇した後、
固定されたホールド変速比ＲＴＯＨＯＬＤによって直線
的に車速ＶＳＰを増大して、時間ｔｃでスロットル開度
ＴＶＯ＝８／８に対応した最終的な目標値である実目標
回転数ＲＲＥＶ＝Ｎ３に一致する。

【００５８】すなわち、踏み増し変速が開始されると、
そのときの車速ＶＳＰと、予め設定したｔＮｔlimit線
から切り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴが決定され、この切
り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴからホールド変速比ＲＴＯ
ＨＯＬＤが決定される。

【００５９】踏み増し変速開始時の目標回転数Ｎ１から
切り換え回転数Ｎ２までは、ステップＳ１５、Ｓ１６で
決定された時定数Ｋ１による１次遅れの実目標入力軸回
転数ＲＲＥＶで、図１２に示すように、変速初期のショ
ックを防ぎながら緩やかに切り換え回転数Ｎ２へ移行す
る（図中時間ｔａ〜ｔｂ）。

【００６０】そして、切り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴ＝
Ｎ２まで変速が行われた後は、変速開始時に決定したホ
ールド変速比ＲＴＯＨＯＬＤを維持して、直線的に車速
ＶＳＰを増大してスロットル開度ＴＶＯ（＝８／８）に
応じた目標入力軸回転数Ｎ３まで増大した後（時間ｔ
ｃ）に、通常の変速制御へ移行するのである。

【００６１】ただし、目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０は、
図１１において、目標回転数Ｎ１から切り換え回転数Ｎ
２を経て、ホールド変速比ＲＴＯＨＯＬＤに沿って直線
的に変化するが、実目標入力軸回転数ＲＲＥＶは、上記
したように、時定数Ｋ１による１次遅れが設定されてい
るため、変速中は目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０に一致す
ることなく遅れて追従し、最終的な目標値である回転数
Ｎ３に到達する。

【００６２】したがって、ｔＮｔlimit線と車速ＶＳＰ
から決まる切り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴによって、変
速途中からは変速比が固定となるため、変速比が固定さ
れた状態では、図１２の破線示す従来制御に比して、実
目標入力軸回転数ＲＲＥＶの変化速度が小さくなってピ
ーク加速度を得ることができ、変速ショックを抑制しな
がら運転者の期待に応じた加速感を与えることが可能と
なって、前記従来例に比して、踏み増し変速の際の運転
性を向上させることができる。

【００６３】同時に、目標入力軸回転数ＲＲＥＶをｔＮ
ｔlimit線と車速ＶＳＰに応じて決定される切り換え回
転数ＲＲＥＶＬＭＴによって制御するようにしたため、
車種毎に異なる変速特性を設定する場合であっても、ｔ
Ｎｔlimit線を変更するだけで容易かつ迅速にマッチン
グさせることができ、変速特性のチューニングに要する
作業を簡易にして、製造コストの低減を図ることが可能
となるのである。

【００６４】また、変速途中からは変速比が固定となっ
て直線的に車速ＶＳＰが増大するため、従来の遊星歯車
式の自動変速機から乗り換えた運転者に対しても、違和
感のない加速感を与えることが可能となり、無段変速機
を備えた車両の運転性を向上させることが可能となるの
である。

【００６５】さらに、スロットル開度ＴＶＯが比較的小
さい踏み増し変速の場合でも、切り換え回転数ＲＲＥＶ
ＬＭＴによって目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０を増大させ
ることができるため、前記従来例のように、加速に要す
る駆動力が不足するようなことがなくなって、無段変速
機を備えた車両の運転性を向上させることが可能となる
のである。

【００６６】また、踏み増し変速の判定を、スロットル
開度ＴＶＯの変化量が所定値を超えて増大し、かつ、車
速ＶＳＰが所定値ＶＳＰth以上のときに判定するように
したため、車速ＶＳＰ＝０Km/hからの発進加速時では、
通常の変速制御によって目標回転数を速やかに上昇させ
て、迅速な加速を行うことができ、アクセルペダルの踏
み込み量の変化が同様であっても、走行中の踏み増し変
速と発進加速を区別して運転者の意図に応じた変速制御
を行うことができる。

【００６７】上記車種に応じた変速特性のチューニング
は、上記切り換え回転数ＲＲＥＶＬＭＴを決定するｔＮ
ｔlimit線の変更に加えて、図１２において、時定数ｋ
１の値を変化させることで、変速ショックとピーク加速
度のバランスを調整することができる。なお、変速特性
のチューニングを行う際、時定数または時間のみで設定
する場合では、アクセルペダルを踏み込んでから増大す
る入力軸回転数の値を、常時正確に制御するのが難しい
という問題があるのに対し、本発明では、目標入力軸回
転数ＲＲＥＶ０（目標変速比ＲＴＯ０）で制御するた
め、制御の精度が向上するため、変速特性のチューニン
グ作業を容易にすることができるのである。

【００６８】ここで、ｔＮｔlimit線は、無段変速機１
０に連結されるエンジンのトルク特性に応じて設定され
るもので、その一例について説明する。

【００６９】図１１に示したように、スロットル開度Ｔ
ＶＯが全閉（ＴＶＯ＝０／８）で目標入力軸回転数ＲＲ
ＥＶ０が回転数Ｎ１のときに、アクセルペダルが踏み込
まれてスロットル開度ＴＶＯが全開（ＴＶＯ＝８／８）
となる場合を考えると、まず、ホールド変速比ＲＴＯＨ
ＯＬＤへ移行する目標回転数Ｎ２を、次のように設定す
る。

【００７０】無段変速機１０に連結されたエンジンのト
ルク特性が、図１３に示すような特性の場合、トルクコ
ンバータ１２がロックアップ状態と仮定してエンジン回
転数Ｎｅ＝入力軸回転数Ｎｔとして扱うと、スロットル
開度ＴＶＯ＝０／８で運転状態のエンジン回転数Ｎ１で
発生するエンジントルクＴｅをＴｅ１とし、このエンジ
ンの最大トルクをＴｅ２とすると、切り換え回転数＝目
標回転数Ｎ２に必要なエンジントルクＴｅ３は、次式で
求められる。

【００７１】Ｔｅ３＝（Ｔｅ２−Ｔｅ１）×Ｃｅただし、Ｃｅは所定の定数（Ｃｅ＜１）で、例えば、図
１３の場合ではＣｅ＝０．８に設定される。なお、この
定数Ｃｅは、エンジンの特性や車種に応じたチューニン
グによって変更されるものである。

【００７２】そして、図１３のマップから、スロットル
開度ＴＶＯが全開のときにエンジントルクＴｅ３を実現
する目標回転数Ｎ２を決定することができる。

【００７３】さらに、車速ＶＳＰが増大すると、図１３
に示した走行抵抗相当のエンジン運転線と釣り合うエン
ジントルクＴｅ１も増大するため、上記エンジントルク
Ｔｅ３も車速ＶＳＰに伴って増大するから、ｔＮｔlimi
t線は目標回転数Ｎ２に必要なエンジントルクＴｅ３が
エンジンの最大トルクＴｅ２よりも低く設定し、かつ、
車速ＶＳＰの増大に応じて目標回転数Ｎ２も大きくなる
ように設定すればよい。すなわち、図８において、ｔＮ
ｔlimit線は車速ＶＳＰの増大に比例するよう、右上が
りに傾斜するようになる。

【００７４】さらに、各走行状態での踏み込み変速時
に、入力軸回転数Ｎｔ（または目標入力軸回転数ＲＲＥ
Ｖ０）の変化量がばらついてしまうと、運転者に変速の
再現性がないという印象を与えてしまう場合があるの
で、図１４に示すように、変速開始時の入力軸回転数Ｎ
１と切り換え回転数Ｎ２の差である変化量ΔＮが、車速
ＶＳＰが増大して入力軸回転数Ｎ１’と切り換え回転数
Ｎ２’となった場合でも変化量ΔＮがほぼ一定となるよ
うに、ｔＮｔlimit線を設定することで、運転性を向上
させることができる。

【００７５】なお、上記実施形態においては、無段変速
機１０としてトロイダル型を採用した場合について述べ
たが、図示はしないが、Ｖベルト式を採用しても、上記
と同様の作用効果を得ることができる。

【００７６】また、上記実施形態においては、切り換え
回転数ＲＲＥＶＬＭＴを決定するｔＮｔlimit線をひと
つ設定したが、シフトレバー５がＤレンジに加えて、２
レンジ、１レンジ等の変速レンジを選択可能な場合に
は、２レンジ、１レンジについても、それぞれ異なるｔ
Ｎｔlimit線を設定することで、変速レンジに応じた踏
み増し加速処理を行うことができる。

【００７７】また、上記実施形態においては、切り換え
回転数ＲＲＥＶＬＭＴを決定するｔＮｔlimit線を直線
としたが、曲線としてもよく、また、関数またはマップ
として設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す無段変速機の概略構
成図。

【図２】変速制御コントローラで行われる制御の一例を
示すフローチャートで、信号計測部を示す。

【図３】同じく制御の一例を示すフローチャートで、変
速制御部の概要を示す。

【図４】同じく制御の一例を示すフローチャートで、信
号出力部を示す。

【図５】同じく変速制御部を構成する変速判断部の詳細
を示すフローチャート。

【図６】同じく踏み増し変速処理部の詳細を示すフロー
チャート。

【図７】同じく変速制御部を構成する制御量演算部の詳
細を示すフローチャート。

【図８】スロットル開度ＴＶＯをパラメータとして車速
ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ００
を設定する変速マップで、図中一点鎖線は、切り換え回
転数ＲＲＥＶＬＭＴを設定するｔＮｔlimit線である。

【図９】実目標変速比ＲＴＯ０とトルクシフト補償変速
比ＲＴＯ１の関係を示すマップ。

【図１０】トルクシフト補償変速比ＲＴＯ１とステップ
モータの制御位置ＦＦＳＴＰの関係を示すマップ。

【図１１】踏み増し変速時の目標入力軸回転数または変
速比の変化の様子を示す変速マップ。

【図１２】踏み増し変速時の実目標入力軸回転数の変化
の様子を示すグラフで、スロットル開度ＴＶＯ及び実目
標回転数ＲＲＥＶと時間の関係を示す。

【図１３】ｔＮｔlimit線の設定の様子を示すエンジン
の特性曲線で、スロットル開度ＴＶＯをパラメータとし
た、スロットル開度ＴＶＯとエンジントルクＴｅの関係
を示すグラフである。

【図１４】ｔＮｔlimit線の設定の様子を示す変速マッ
プである。

【図１５】従来例を示し、踏み増し変速時の目標入力回
転数及びスロットル開度ＴＶＯと時間の関係を示す。

【符号の説明】

２変速制御コントローラ３エンジン制御コントローラ１０無段変速機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ１６Ｈ 59:70 Ｆ１６Ｈ 59:70 63:06 63:06 (56)参考文献特開昭62−163836（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−144849（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−170135（ＪＰ，Ａ) 特開平８−145133（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】運転状態に応じて目標入力軸回転数または
目標変速比を設定するとともに、実際の入力軸回転数ま
たは変速比が前記目標値に一致するよう追従させる制御
手段を備えた無段変速機の変速制御装置において、運転状態に基づく目標入力軸回転数未満の所定値を切り
換え回転数として設定する切り換え回転数設定手段と、実目標入力軸回転数が前記切り換え回転数を超えると、
目標変速比を前記所定値に固定する制御切換手段とを備
え、前記切り換え回転数設定手段は、前記切り換え回転数
を、前記無段変速機に連結されたエンジンのトルク特性
に基づいて、車速に応じたマップとして予め設定し、前記制御切換手段は、前記実目標入力軸回転数が前記切
り換え回転数以下のときに、切り換え回転数へ向けた変
速を行うことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、運転状態として、少なく
ともアクセルペダルの踏み込み量を検出するとともに、
この踏み込み量に基づいて踏み増し変速を判定し、前記
制御切換手段は、踏み増し変速が判定されたときに目標
変速比を所定値に固定する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。
【請求項３】前記制御切換手段は、運転状態に応じた
目標変速比に時定数処理を行って実目標回転数を演算す
る制御と、目標変速比を所定値に固定する制御とを切り
換える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。
【請求項４】前記制御手段は、運転状態として、少な
くともアクセルペダルの踏み込み量に加えて車速を検出
するとともに、アクセルペダルの踏み込み量の変化に加
えて、車速が所定値以上のときに踏み増し変速を判定す
ることを特徴とする請求項２に記載の無段変速機の変速
制御装置。
【請求項５】前記制御手段は、変速レンジを切り換え
るセレクト手段を備え、前記制御切換手段は、セレクト
手段が選択した変速レンジに応じて切り換え回転数を変
更する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。