JP3470589B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

無段変速機の変速制御装置

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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】従来から自動車などの車両に用いられる
無段変速機としては、Vベルト式やトロイダル式(摩擦
車式)などが知られており、このような無段変速機の変
速制御装置では、エンジンのスロットル開度TVO(ま
たはアクセル開度、以下同様)と、車速VSPに基づい
て無段変速機に入力される回転数の目標値を設定し、こ
の目標入力回転数に応じた変速比となるように連続的に
制御するものが知られている。 【0003】上記のような無段変速機の変速制御装置で
は、スロットル開度TVOが小さいほど、変速比をHi
側(目標入力回転数を小さく)に設定する一方、スロッ
トル開度が大きいほど、変速比はLo側(目標入力回転
数を大きく)に設定しているため、カーブ進入時などで
運転者が減速させるためにアクセルペダルを放すことに
よりスロットル開度TVOは小さくなり、変速比はHi
側に設定されて目標入力回転が低下するので、エンジン
ブレーキは効かない方向に制御される。 【0004】このため、運転者はアクセルペダルを放し
たにも拘わらず、期待した減速感がなく、ブレーキ操作
により減速することとなり、ブレーキ操作頻度が増大す
ることとなる。 【0005】そこで、カーブへの進入時に車両が適切な
車速で進入できるように駆動トルクを制御するものとし
ては、特開平9−50597号公報などが知られてい
る。 【0006】これは、ナビゲーション装置などを利用し
た道路情報から車両前方のカーブを検出し、そのカーブ
検出情報に基づいて、カーブ進入の際に許容しうる上限
車速や目標速度を設定し、その目標速度になるようにエ
ンジン出力や自動変速機の変速段切り替えや自動ブレー
キなどを用いて駆動トルクを調整するものである。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置においては、例えば、目標車速を補正するため
に、自動変速機のDレンジで変速段または変速比をLo
側に設定した状態において、運転者が手動でLo側の変
速モードであるDsレンジ(またはスポーツレンジ、L
レンジなど)などを選択したとき、運転状態によっては
変速比が変更されず、減速度が変わらない場合が生じ、
運転者の意図する減速が得られず違和感を感じるという
問題があった。 【0008】そこで本発明は上記問題点に鑑みなされた
もので、変速モードにかかわらず、カーブ進入時のエン
ジンブレーキの大きさを、運転者の意図に沿うよう設定
することを目的とする。 【0009】 【0010】 【0011】【課題を解決するための手段】 発明は、車両の運転状
態に応じて無段変速機の入力軸の目標入力回転数を設定
する第1変速モード設定手段と、前記第1変速モード設
定手段よりも目標入力回転数が大きくなり且つ、運転状
態によって変速比が変化するよう無段変速機の入力軸の
目標入力回転数を設定する第2変速モード設定手段と、
これら第1または第2変速モードを切り替える変速モー
ド切替手段と、無段変速機の入力軸回転数が目標入力回
転数に一致するように無段変速機の変速比を制御する変
速制御手段を備えた無段変速機の変速制御装置におい
て、自車前方の走行予定路にカーブが存在することを検
出するカーブ検出手段と、前記カーブ検出手段により自
車両の前方にカーブの存在が検出され、かつ、前記第1
変速モードが選択されていた場合には、アクセルペダル
が解放されたときに車両に発生する減速度が所定の範囲
となるよう前記目標入力回転数を増大するよう補正する
エンジンブレーキ補正値設定手段とを備え、前記エンジ
ンブレーキ補正値設定手段は、第1変速モードの目標入
力回転数の下限値を、第2変速モードで設定される目標
入力回転数の下限値より小さく設定する。 【0012】 【0013】 【0014】 【0015】【発明の効果】 したがって、本発明は、 第1変速モード
を選択してカーブへ進入する際に設定されるエンジンブ
レーキの大きさは、第2変速モードで設定されるエンジ
ンブレーキよりも必ず小さく設定されるため、運転者が
第1変速モードから第2変速モードへ切り替えること
で、カーブ進入時のエンジンブレーキを必ず増大させる
ことができ、運転者の意図に応じた制御を行うことが可
能となる。 【0016】 【0017】 【0018】 【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。 【0019】図1から図6は、ナビゲーション装置とし
ての位置情報処理装置54によってカーブの検出を行
い、Vベルトまたはトロイダルで構成された無段変速機
103の変速制御を行う車両に、本発明を適用した場合
を示す。 【0020】エンジン101の吸気通路には、モータな
どで開閉駆動される電子制御スロットルバルブ102が
介装されており、このスロットルバルブ102の開度に
よってエンジン101の吸入空気量が調整され、エンジ
ンの出力トルクが制御される。この電子制御スロットル
102は、スロットル・コントロール・モジュール(以
下TCMとする)51からの制御信号によって動作す
る。 【0021】また、TCM51には、パワートレイン・
コントロール・モジュール(以下PCMとする)50か
ら、スロットルバルブ開度TVOの開度信号が送信さ
れ、TCM50はこの開度信号をモータ駆動電圧に変換
演算して、実際のスロットルバルブ開度TVOがPCM
50からの開度指令信号と一致するように電子制御スロ
ットル102をフィードバック制御する。 【0022】PCM50は、アクセルペダル開度センサ
105からのアクセルペダル開度、ブレーキ操作スイッ
チ106からのブレーキ操作信号、変速モード切替手段
として無段変速機103の変速レンジを切り替えるレン
ジ選択レバー107(またはインヒビタスイッチ)が選
択した変速モードを示すセレクトレンジ信号などが入力
され、エンジン101への燃料供給量や、点火時期を制
御したり、無段変速機103の変速比制御及び油圧制御
を行ったり、ブレーキ油圧制御を行って、各車輪のブレ
ーキアクチュエータ104の油圧制御を行う。なお、本
実施形態では、無段変速機103の変速レンジは、通常
走行用のDレンジ(第1変速モード)と、Dレンジに比
して入力回転数=エンジン回転数Neを高く設定するD
sレンジ(第2変速モード)を含むものである。 【0023】一方、111は車両の前方の状況を画像と
して撮影するためのカメラであり、撮像した画像は画像
処理装置53で前方の道路状況や、車両状況、障害物情
報などとして処理され、外部環境情報処理モジュール5
2に送信される。 【0024】また、113は衛星からの信号を受信する
GPSアンテナ113であり、受信した情報は車両の現
在の位置を把握するために、位置情報処理装置54に送
信される。 【0025】この位置情報処理装置54は、予め地理上
の属性などを組み込んだ地図情報をCD−ROMなどを
記録媒体として格納しており、この地図情報とGPSア
ンテナ113からの受信信号により、現在走行している
位置や地域の情報などをまとめて、前記外部環境情報処
理モジュール52に送信する。 【0026】前記外部環境情報処理モジュール52は、
位置情報処理装置54の地図情報から、車両がカーブへ
進入またはカーブ通過中の走行環境にあるかを検出し、
カーブの開始位置が車両の前方の所定距離以下になる
と、前記PCM50にカーブ検出信号をONにして送信
し、PCM50は、このカーブ検出信号がONの間は、
カーブ進入時及びカーブ通過中の減速度が適正となるよ
うに無段変速機103の変速比を制御する。 【0027】また、逆にPCM50は、車速VSP、エ
ンジン101の出力トルク情報や、無段変速機103の
変速比RTO、アクセル開度センサ105からのスロッ
トル開度TVO、ブレーキ操作スイッチ106からのブ
レーキ信号及び図示しないアイドルスイッチからのアイ
ドル信号IDLEなどを外部環境情報処理モジュール5
2に送信する。 【0028】外部環境情報処理モジュール52は、これ
らの信号を受けて、外部環境の判断精度を高めたり、運
転者の心理状態を推測したりすることもある。 【0029】次に、位置情報処理装置54及び外部環境
情報処理モジュール52で行われるカーブ検出の一例
を、図2のフローチャートを参照しながら詳述する。 【0030】まず、ステップS21では、車両に組み込
まれた位置情報処理装置54(ナビゲーション装置)な
どによって自車両の現在位置及び進行方向を検出する。 【0031】ステップS22では、位置情報処理装置5
4から得られる現在位置情報を時系列でモニタするとと
もに、図示しないジャイロセンサなどを利用して進行方
向の変化を検出することにより、車両の進行方向を正確
に検知する。 【0032】そして、ステップS23では、自車両前方
の所定距離(例えば100m)の地図情報に対して、現
在の走行地点から連続した道路があることを扇状に検索
する。すなわち、位置情報処理装置54に格納された地
図情報から、所定の角度の扇状の範囲内のノードまたは
補間点を選択するとともに、これらのノードまたは補間
点を結んだリンクのうち、現在走行中のリンクに続く次
のリンクとの角度θを、図3のようにして求める。 【0033】ステップS24では、ステップS23の道
路検索の結果から、次のリンクとの角度θが所定角度を
超える場合には、その地点でカーブであることを検出
し、ステップS25ではその地点を通過するまでカーブ
地点として判定し、外部環境情報処理モジュール52は
カーブ検出信号をONにしてPCM50へ送出する。 【0034】なお、上記ステップS23〜ステップS2
5で行われるカーブの検出は、本願出願人が特願平9−
204455号として提案した手法と同様である。 【0035】次に、図4は、PCM50で行われる無段
変速機103の変速制御の一例を示すフローチャート
で、以下このフローチャートを参照しながら詳述する。 【0036】図4では、まず、ステップS1で上記した
ような各センサ等から車両の運転状態を読み込み、ステ
ップS2では、ステップS1で読み込んだスロットル開
度TVO及び車速VSPに基づいて、図5に示す変速マ
ップから無段変速機103の入力軸回転数Ni(=エン
ジン回転数Ne)の目標値である制御目標入力回転数D
SRREVを、レンジ選択レバー107で選択された変
速モードに応じて演算する。 【0037】この制御目標入力回転数DSRREVの演
算は、レンジ選択レバー107の出力から選択された変
速モードが、通常走行用のDレンジであれば、図5に示
すように、最Hi線と最Lo線の間で、スロットル開度
TVOと車速VSPに応じた目標入力回転数DSRRE
Vに設定する一方、Dsレンジにあれば、図6の変速マ
ップに示すDsリミッタ408を下限値として目標入力
回転数DSRREVを設定し、Dレンジに比して目標入
力回転数DSRREVを高く、すなわち変速比を大きく
設定する。 【0038】次に、ステップS3では、レンジ選択レバ
ー107によって選択されている変速モードが、Dsレ
ンジであるか否かを判定し、Dレンジであればステップ
S4へ進んでカーブ通過のためのエンジンブレーキ補正
制御を行う一方、Dsレンジが選択されているときには
エンジンブレーキ補正制御を禁止して、ステップS6の
処理へ進んで目標変速比DSRRTOの演算を行う。 【0039】カーブ進入または通過のためのエンジンブ
レーキ補正を行う場合のステップS4では、上記ステッ
プS25で設定されたカーブ検出信号に基づいてカーブ
へ進入中であるか否かを判定する。カーブ検出信号がO
Nであれば、カーブへ進入中であると判断してステップ
S5へ進む一方、カーブ検出信号がOFFの場合には、
ステップS6へ進む。 【0040】Dレンジでカーブ進入中の場合には、ステ
ップS5へ進んで、図6に示したマップのうち、カーブ
モードリミッタ線409が下限値となるよう制御目標目
標入力回転数DSRREVが補正される。 【0041】そして、ステップS6では、ステップS5
のエンジンブレーキ補正またはステップS2で設定され
た制御目標入力回転数DSRREVに、実際の入力軸回
転数Niが一致するように目標変速比DSRRTOを演
算して、ステップS7で、無段変速機103の変速比変
更手段(図示せず)へ制御信号を出力して、無段変速機
103の変速比を制御する。 【0042】ここで、Dレンジを選択したカーブ進入時
に選択されるカーブモードリミッタ線409は、通常走
行用のDレンジにおいて、アクセルペダルが解放され
て、スロットル開度TVOが0/8になったときに設定
される最Hi側の変速比、すなわち、目標入力回転数の
最低値を増大させることで、カーブ進入時に運転者が期
待する減速度となるように予め設定されたものである。 【0043】本願発明者の実験などによれば、カーブ進
入時にアクセルペダルを解放したときに、運転者が期待
する減速度は、図6に示すようになり、−0.01Gか
ら−0.03Gの間で、車速VSPの増大に伴って期待
する減速度−Gが増大するのである。なお、図中斜線部
は、個人差などに起因するばらつきを示すものである。 【0044】そこで、図5に示す変速マップに設定され
たカーブモードリミッタ線409は、上記図6に基づい
て、車速に応じてアクセル解放時の減速度−Gが−0.
01Gから−0.03Gの範囲で増大するように設定さ
れたものである。これに対して、Dsレンジでは、Dレ
ンジに比して目標入力回転数DSRREVが大きくなる
よう、下限値が図中Dsリミッタ線408で規制されて
おり、カーブモードリミッタ線409で設定される目標
入力回転数DSRREVは、Dsリミッタ線408で設
定される目標入力回転数DSRREVよりも、小さな値
に設定される。 【0045】したがって、いま、レンジ選択レバー10
7によりDレンジが選択されて、図5において、スロッ
トル開度TVO=7/8の図中A点で運転している状態
から、アクセルペダルを離してスロットル開度TVO=
0/8となった場合を考えると、カーブ検出信号がOF
Fの直線走行中では、目標入力回転数DSRREVが最
Hi線まで低下して、このときの車速VSPに応じた最
も低い値に設定され、このアクセル解放操作では、大き
な減速度が発生せずに、惰性走行が開始される。 【0046】そして、レンジ選択レバー107によりD
レンジが選択されて、かつカーブ進入中または通過中を
示すカーブ検出信号がONの場合には、Dレンジで目標
入力回転数の下限値となる最Hi側は、カーブモードリ
ミッタ線409で通常変速時よりも目標入力回転数DS
RREVが大きくなるよう規制されるため、アクセルペ
ダルを解放すると、最Hi線より上方の図中B点で目標
入力回転数DSRREVが設定されて、直線線走行中に
比してカーブ進入時または通過中の目標入力回転数DS
RREVが大きく設定されることでエンジンブレーキを
増大することができ、かつ、上記図6に示したように、
カーブモードリミッタ線409を設定することで、運転
者が期待する減速度を車速VSPに応じて変化させるこ
とができ、車速VSP及び運転環境によって変化する運
転者の意図に応じたエンジンブレーキを自動的に設定す
ることが可能となって、無段変速機103を備えた車両
の運転性を向上させることができるのである。 【0047】そして、Dsレンジで設定される目標入力
回転数DSRREVの下限値は、カーブモードで設定さ
れる目標入力回転数DSRREVの下限値よりも大きく
設定されるため、例えば、Dレンジでカーブへ進入した
ときに、図中A点でアクセルペダルを離してエンジンブ
レーキを掛けた後、運転者がさらに強いエンジンブレー
キを要求して、レンジ選択レバー107をDsレンジへ
切り替えると、Dsレンジでは、ステップS3によって
エンジンブレーキ補正が禁止されるため、目標入力回転
数DSRREVの下限値はカーブモードリミッタ線40
9から、Dsリミッタ線408へ向けて、図中B点から
D点へ上昇するため、運転者の操作に応じたエンジンブ
レーキの大きさへ変更することができ、変速モードにか
かわらずカーブ進入時には、運転者の意図に応じたエン
ジンブレーキをかけることが可能となって、前記従来例
に比して、無段変速機103を備えた車両の運転性を向
上させることができるのである。 【0048】図7は第2の実施形態を示し、前記第1実
施形態に示した図4のフローチャートにおいて、ステッ
プS2とステップS3の間にスロットル開度TVOによ
る条件分岐を加えたもので、その他の構成は同様であ
る。 【0049】ステップS10では、スロットル開度TV
Oが0/8、すなわち、アクセルペダルが解放されてい
れば、エンジンブレーキ補正制御の必要がないと判定し
てステップS6へ進むようにしたもので、処理の高速化
を図ることができる。 【0050】なお、上記実施形態において、カーブの検
出をGPSアンテナ113の受信情報とCD−ROM等
に格納した地図情報に基づいて、位置情報処理装置54
及び外部環境情報処理モジュール52によって行った
が、図示はしないが、カメラ11で撮像した自車前方の
画像情報を画像処理装置53によって処理し、カーブの
検出を行ってもよい。
【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を備えた
車両の概略構成図。 【図2】位置情報処理装置及び外部環境情報処理モジュ
ールで行われるカーブ検出処理の一例を示すフローチャ
ート。 【図3】同じく、カーブ検出処理の一例を示す概念図。 【図4】パワートレイン・コントロール・モジュールで
行われる変速制御の一例を示すフローチャート。 【図5】変速マップを示し、スロットル開度TVOと車
速VSPに応じた目標入力回転数の関係を示す。 【図6】カーブ進入時の車速と、運転者が期待する減速
度の関係を示すグラフである。 【図7】第2の実施形態を示し、パワートレイン・コン
トロール・モジュールで行われる変速制御の一例を示す
フローチャート。 【符号の説明】 52 外部環境情報処理モジュール 54 位置情報処理装置 50 パワートレイン・コントロール・モジュール 103 無段変速機 105 アクセル開度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−229175(JP,A) 特開 平9−317865(JP,A) 特開 平10−184892(JP,A) 特開 平9−280353(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 (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】車両の運転状態に応じて無段変速機の入力
    軸の目標入力回転数を設定する第1変速モード設定手段
    と、 前記第1変速モード設定手段よりも目標入力回転数が大
    きくなり且つ、運転状態によって変速比が変化するよう
    無段変速機の入力軸の目標入力回転数を設定する第2変
    速モード設定手段と、 これら第1または第2変速モードを切り替える変速モー
    ド切替手段と、 無段変速機の入力軸回転数が目標入力回転数に一致する
    ように無段変速機の変速比を制御する変速制御手段を備
    えた無段変速機の変速制御装置において、 自車前方の走行予定路にカーブが存在することを検出す
    るカーブ検出手段と、 前記カーブ検出手段により自車両の前方にカーブの存在
    が検出され、かつ、前記第1変速モードが選択されてい
    た場合には、アクセルペダルが解放されたときに車両に
    発生する減速度が所定の範囲となるよう前記目標入力回
    転数を増大するよう補正するエンジンブレーキ補正値設
    定手段とを備え、 前記エンジンブレーキ補正値設定手段は、第1変速モー
    ドの目標入力回転数の下限値を、第2変速モードで設定
    される目標入力回転数の下限値より小さく設定すること
    を特徴とする無段変速機の変速制御装置。
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