JP3946685B2

JP3946685B2 - 無段変速機制御装置

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Publication number: JP3946685B2
Application number: JP2003348097A
Authority: JP
Inventors: 哲史宮崎; 章宏柴原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-07
Filing date: 2003-10-07
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2023-10-07
Also published as: JP2005114011A

Description

本発明は、車両におけるエンジンの出力軸回転数を無段階に変速して車輪軸に伝達する無段変速機を制御するための無段変速機制御装置に関する。

車両においてエンジンの出力軸回転数を無段階に変速して車輪軸に伝達する無段変速機が開発・実用化されている。無段変速機を用いることにより、滑らかな変速を実現するとともに運転状況に応じた適切なエンジン回転数を選択することが可能となり、低燃費化を図ることができる。

無段変速機によれば車速やスロットル開度に応じて無段階の変速を常時行うこととなるが、直線走行中とコーナ走行中では適切な変速特性が異なる場合がある。このため、車両がコーナを走行していることを検出し、所定の条件下でシフトアップが禁止される技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−４６１７４号公報

直線走行中と旋回走行中で変速特性を同じに設定していると、アクセルペダルを踏み込んだ場合に比較的早くシフトアップすることがある。特に、登降坂時においては、アクセルペダル解放時のエンジンブレーキ性能を得るエンジン回転数とアクセルペダル踏み込み時の低開度踏み込み量に見合ったエンジン回転数とを両立させるために、スロットル開度又はアクセル開度の変化に応じてシフトアップを行うことがあるが、このようなシフトアップが旋回走行中に発生すると運転者に対して違和感を与えることがある。

一方、前記特許文献１に記載されている技術のように、旋回走行中にシフトアップを禁止すると運転者の意思が変速比に反映されないこととなり、運転者に対する違和感は解消されない。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、車両が旋回走行している際に、運転者に違和感を与えることのないように無段変速機の変速比を適切に設定することを可能にする無段変速機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制御装置は、車両におけるエンジンの出力軸回転数を無段階に変速して車輪軸に伝達する無段変速機を制御するための無段変速機制御装置において、前記エンジンのスロットル開度又はアクセル開度を検出する燃料操作量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記スロットル開度又は前記アクセル開度と前記車速とに基づいて、前記無段変速機の入力回転数を設定する複数の目標入力回転数マップを保持し、運転状態に応じて該目標入力回転数マップを切り換えて前記無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、旋回走行中における前記車両の旋回中心方向の加速度値を検出する加速度検出手段と、を有し、前記目標入力回転数マップは、通常走行時用の第１マップ及びエンジンブレーキ時用の第２マップを含み、前記変速比制御手段は、旋回走行中で、前記第１マップと前記第２マップとの切り換え時に前記入力回転数の変化値が所定値以上である場合に、前記加速度値の増加にともなって、前記変速比の変化する速度が小さくなるように変更することを特徴とする（請求項１記載の発明）。

このように、旋回中心方向の加速度値が大きくなるに従って、変速比を変化させる速度が小さくなるように設定することにより、車両が旋回走行している際に、運転者に対して違和感を与えることがなくなる。

この場合、前記変速比制御手段は、前記加速度値と所定閾値との比較判断に基づいて前記変速比の変化する速度が小さくなるようにしてもよい（請求項２記載の発明）。

また、前記変速比制御手段は、前記スロットル開度又は前記アクセル開度の変化量が所定閾値より大きいときに前記変速比の変化する速度が小さくなるようにしてもよい（請求項３記載の発明）。これにより、スロットル開度又はアクセル開度が急変したときに、運転者が違和感を感じるほどに変速比が大きく変化することを防止できる。
さらに、前記スロットル開度又は前記アクセル開度が全閉状態から開いたときに、前記第２マップから前記第１マップに切り換えるようにしてもよい（請求項４記載の発明）。

本発明に係る無段変速機制御装置によれば、車両が旋回走行している際に、運転者に違和感を与えることのないように無段変速機の変速比を適切に設定することができる。

以下、本発明に係る無段変速機制御装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１２を参照しながら説明する。

本実施の形態に係る無段変速機制御装置１０は、車両におけるエンジン１２の出力軸１２ａの回転数を無段階に変速して車輪軸１４に伝達する無段変速機（以下、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）という）１６を制御するためのものである。無段変速機制御装置１０は、エンジン１２を制御するとともに車両の運転者の指示に従ってオートクルーズを行うためのメインコントローラ（走行自動制御手段）２０と、ＣＶＴ１６の変速比を制御するＣＶＴ制御部（変速比制御手段）２２と、メインコントローラ２０及びＣＶＴ制御部２２に接続される各種のセンサ（後述する）とを有する。

先ず、図１を参照しながらＣＶＴ１６及び該ＣＶＴ１６が搭載される車両の駆動機構について説明する。

エンジン１２に接続された吸気管２６にはスロットルバルブ２８が配置され、該スロットルバルブ２８は、運転席のアクセルペダル（図示せず）の操作に連動し、メインコントローラ２０及びバキュームバルブ３０の制御下に開閉する。

エンジン１２の出力軸１２ａはトルクコンバータ３２に接続されている。該トルクコンバータ３２において、出力軸１２ａに接続されたトルコンカバー３２ａはポンプインペラ３２ｂを回転させるとともに、内部に充填されたオイルを介してタービンインペラ３２ｃをトルコン軸３４に対して回転させる。また、このときステータ３２ｄの作用によって伝達トルクを増大させることができる。さらに、トルクコンバータ３２においては、ロックアップクラッチ３２ｅによってトルコンカバー３２ａとトルコン軸３４とを係合して出力軸１２ａの回転を直接的にトルコン軸３４に伝達することができる。

トルコン軸３４は、ＣＶＴ１６の遊星歯車式前後進切換機構３６に接続されている。遊星歯車式前後進切換機構３６はトルコン軸３４と一体的に接続されている入力回転部３６ａと、該入力回転部３６ａとＣＶＴ１６のインプットシャフト３８とを接続する前進クラッチ３６ｂと、入力回転部３６ａと一体的に構成されたリングギア３６ｃとを有する。また、遊星歯車式前後進切換機構３６は、インプットシャフト３８に設けられたサンギア３６ｄ及び前記リングギア３６ｃに噛合する複数のプラネタリギア３６ｅと、該プラネタリギア３６ｅを回転支持するキャリア３６ｆと、該キャリア３６ｆの外周部をハウジングに対して係合する後進クラッチ３６ｇとを有する。

遊星歯車式前後進切換機構３６においては、前進クラッチ３６ｂによって入力回転部３６ａとインプットシャフト３８とを係合することによって入力回転部３６ａとインプットシャフト３８とを同方向へ一体的に回転させることができる。また、前進クラッチ３６ｂを解放するとともに後進クラッチ３６ｇによってキャリア３６ｆとハウジングとを係合するとキャリア３６ｆが固定され、インプットシャフト３８をプラネタリギア３６ｅを介して駆動させることができる。この場合、インプットシャフト３８は入力回転部３６ａの回転に対して逆方向に回転し、車両を後進させることができる。

ＣＶＴ１６は、前記遊星歯車式前後進切換機構３６と、インプットシャフト３８に支持されたドライブプーリ４０と、該ドライブプーリ４０の回転に対して金属ベルト４２を介して従動的に回転するドリブンプーリ４４と、該ドリブンプーリ４４の回転を中間軸４６に伝達するアウトプットシャフト４８とを有する。金属ベルト４２は、例えば、２条のストラップに多数の押し駒を装着して構成されている。

ドライブプーリ４０は、インプットシャフト３８に固定された固定側プーリ半体４０ａと、作動油室５０に作用する油圧によりインプットシャフト３８の軸方向に摺動可能な可動側プーリ半体４０ｂとからなり、可動側プーリ半体４０ｂの摺動位置によってドライブプーリ４０の溝４０ｃの溝幅を変更可能である。

同様に、ドリブンプーリ４４は、アウトプットシャフト４８に固定された固定側プーリ半体４４ａと、作動油室５２に作用する油圧によりアウトプットシャフト４８の軸方向に摺動可能な可動側プーリ半体４４ｂとからなり、可動側プーリ半体４４ｂの摺動位置によってドリブンプーリ４４の溝４４ｃの溝幅を変更可能である。

作動油室５０に供給される作動油は、ポンプ５４から制御弁５６及びインプットシャフト３８の軸心部を通る油路３８ａを介して供給され、同様に、作動油室５２に供給される作動油は、ポンプ５４から制御弁５８及びアウトプットシャフト４８の軸心部を通る油路４８ａを介して供給される。制御弁５６及び５８は、ＣＶＴ制御部２２の制御下に作用し、作動油室５０及び５２の圧力を変化させることができる。これにより、可動側プーリ半体４０ｂ及び４４ｂを連動して軸方向に摺動させ、溝４０ｃ及び４４ｃの各幅を連続的に変化させることができる。従って、金属ベルト４２が巻き掛けられる径の比、すなわち変速比を無段階に変化させることができる。なお、図１において、ドライブプーリ４０及びドリブンプーリ４４は、インプットシャフト３８及びアウトプットシャフト４８の軸を中心とした上半分が変速比がＯＤ（Over Drive）の状態、各軸を中心とした下半分がローの状態をそれぞれ模式的に示している。

インプットシャフト３８の回転数はＣＶＴ１６によって無段階に変速され、アウトプットシャフト４８に伝達される。該アウトプットシャフト４８の回転数は、中間軸４６によって減速されてディファレンシャルギア６０に伝達される。

ディファレンシャルギア６０は、カーブ走行時において内輪と外輪との回転数差を吸収するための歯車機構６０ａを介して車輪軸１４及び駆動輪６４を駆動し、走行することができる。

メインコントローラ２０には、スロットルバルブ２８の開度であるスロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度センサ７０と、スロットルバルブ２８の下流における絶対圧ＰＢを検出する圧力センサ７２とが接続されている。また、メインコントローラ２０には、エンジン１２のクランク角度を検出するクランク角センサ７４と、エンジン水温を検出する水温センサ７６と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ７８と、トルコン軸３４の回転数を検出する回転数センサ８０と、車速Ｖを検出する車速センサ８２と、アクセルペダルの開度を検出するセンサ（図示せず）が接続されている。なお、図示を省略するが、車速センサ８２は、左右の駆動輪６４及び左右の従動輪に対する計４つの車速センサ８２が設けられている。

ＣＶＴ制御部２２には、固定側プーリ半体４０ａの外周部に設けられた歯によってインプットシャフト３８の回転数を検出する回転数センサ８３と、固定側プーリ半体４４ａの外周部に設けられた歯によってアウトプットシャフト４８の回転数を検出する回転数センサ８４と、運転者によって選択されたシフトレンジ（Ｄ、Ｎ、Ｐ等）を示す信号を出力するポジションスイッチ８６とが接続されている。また、ＣＶＴ制御部２２には、スロットル開度センサ７０と、圧力センサ７２、クランク角センサ７４、回転数センサ７８及び８０、車速センサ８２、アクセルペダルの開度を検出するセンサが接続されている。さらに、メインコントローラ２０とＣＶＴ制御部２２とは通信線８８によって接続されておりデータ等の相互通信が可能である。

図２に示すように、ＣＶＴ制御部２２は主制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１００と、記録部としてのＲＡＭ（Random Access Memory）１０２及びＲＯＭ（Read Only Memory）１０４と、上記の各センサの信号を入力する入力インターフェース（ＩＦ）１０６と、制御弁５６及び５８を駆動するドライバ１０８と、これらの素子の間を接続するバス１１０とを有する。

ＣＰＵ１００はＲＯＭ１０４に記録されたプログラム１１２を読み出し、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０４、入力インターフェース１０６及びドライバ１０８と協働しながら、プログラム１１２の記述内容に基づいて処理を行う。

次に、このように構成される無段変速機制御装置１０の作用について、図３〜図１２を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、理解を容易にするためにロックアップクラッチ３２ｅ及び前進クラッチ３６ｂは係合した状態であり、エンジン回転数Ｎｅを示す出力軸１２ａの回転数とインプットシャフト３８の回転数は一致しているものとする。

ＣＶＴ制御部２２は、ＣＰＵ１００の制御下においてＲＯＭ１０４に記録された第１目標入力回転数マップ１２０（図３参照）又は第２目標入力回転数マップ１２２（図４参照）を参照しながら基本的な変速処理を行う。第１目標入力回転数マップ１２０は主に通常走行時に参照されるマップであり、第２目標入力回転数マップ１２２はエンジンブレーキを有効にする際に参照されるマップである。このように、エンジンブレーキを効かせる際に参照するマップを切り換えることにより、エンジンブレーキ性能をより向上させることができる。

第１目標入力回転数マップ１２０には複数のスロットル開度線１２０ａが記録されており、第２目標入力回転数マップ１２２には１本のスロットル開度線１２２ａが記録されている。図３におけるスロットル開度線１２０ａ上方の線がスロットル開度ＴＨが大きいときに対応し、下方の線が小さいときに対応する。

ＣＰＵ１００は、アクセルペダルが踏み込まれているとき、検出されたスロットル開度ＴＨに基づいて図３における第１目標入力回転数マップ１２０のスロットル開度線１２０ａを選択（又は補間）するとともに、その時点における車速Ｖを参照して目標インプットシャフト回転数ＮＥＤを検索する。さらにＣＰＵ１００は、この検索された目標インプットシャフト回転数ＮＥＤと実際のインプットシャフト３８の回転数とが一致するようにＣＶＴ１６の変速比を制御する。例えば、アクセルペダルが踏み込まれることによりスロットル開度ＴＨが大きくなったとき、車速Ｖは即時には反応しないことから、先ず第１目標入力回転数マップ１２０を参照することにより目標インプットシャフト回転数ＮＥＤが増大して変速比がロー側に移る。これにより、エンジン回転数Ｎｅ、インプットシャフト３８の回転数及び駆動力が増大するとともに車両が加速し車速Ｖが大きくなり、アクセルペダルの操作に追従することとなる。

また、ＣＰＵ１００は、アクセルペダルが解放されたとき、つまりスロットル開度ＴＨが「０」となったときには、図４における第２目標入力回転数マップ１２２のスロットル開度線１２２ａに基づいて目標インプットシャフト回転数ＮＥＤを検索する。

変速比は第１目標入力回転数マップ１２０及び第２目標入力回転数マップ１２２におけるロー側の変速比制限線１２０ｂ、１２２ｂ及びＯＤ側の変速比制限線１２０ｃ、１２２ｃによって制限されている。

なお、第１目標入力回転数マップ１２０及び第２目標入力回転数マップ１２２をそれぞれ複数用意し、所定のパラメータ（例えば、路面の勾配値）に基づいて１つのマップを選択するようにしてもよい。

また、第１目標入力回転数マップ１２０及び第２目標入力回転数マップ１２２の検索を行う基準となるパラメータは、スロットル開度ＴＨに限らず、アクセルペダルの開度に基づいて検索を行ってもよい。さらに、第１目標入力回転数マップ１２０及び第２目標入力回転数マップ１２２によって検索される値は目標インプットシャフト回転数ＮＥＤに限らず、エンジン回転数Ｎｅの目標値であってもよい。特に、トルクコンバータ３２及び遊星歯車式前後進切換機構３６における滑りがない場合には、インプットシャフト３８の回転数の制御とエンジン回転数Ｎｅの制御は実質的に同じ制御となる。

次に、第１目標入力回転数マップ１２０に基づいてＣＶＴ１６の変速比を制御する手順について図５〜図１２を参照しながら詳細に説明する。このうち図５の処理は主としてＣＰＵ１００が行うものであって、所定の微小時間毎に連続的に繰り返し実行し、いわゆるリアルタイム処理を行う。

先ず、図５のステップＳ１において、スロットル開度センサ７０、回転数センサ７８及び車速センサ８２等からその時点におけるスロットル開度ＴＨ、エンジン回転数Ｎｅ、インプットシャフト３８の回転数及び車速Ｖ等の信号を読み込む。

次に、ステップＳ２において、第１目標入力回転数マップ１２０と第２目標入力回転数マップ１２２のいずれを選択するか判断を行う。この判断は、前記のとおりアクセルペダルが踏み込まれている状態で、スロットル開度ＴＨの値が「０」でないときに第１目標入力回転数マップ１２０を選択することとし、スロットル開度ＴＨが「０」であるときには第２目標入力回転数マップ１２２を選択する。

第１目標入力回転数マップ１２０を選択する場合にはステップＳ３へ移り、第２目標入力回転数マップ１２２を選択する場合にはステップＳ４へ移る。

ステップＳ３においては、スロットル開度ＴＨ及び車速Ｖに基づいて第１目標入力回転数マップ１２０を参照して目標インプットシャフト回転数ＮＥＤを検索し、ステップＳ４においては、スロットル開度ＴＨ及び車速Ｖに基づいて第２目標入力回転数マップ１２２を参照して目標インプットシャフト回転数ＮＥＤを検索する。

次に、ステップＳ５（加速度検出手段）において、車両にかかる旋回加速度ＧＹを検出する。ここで、旋回加速度ＧＹとは、車両にかかる加速度のうち、車両がコーナ等で旋回走行する際の旋回中心点からみた径方向成分の値であって、車両に対して横向きに作用する加速度である。

具体的には、先ず、４つの車速センサ８２のうち後輪側の２つの車速センサ８２から速度差ｄＶを求める。次に、該速度差ｄＶとリアトレッド（２つの後輪間の距離）Ｔｒ及び車速Ｖに基づいて次の式により旋回半径Ｒを求める。
Ｒ＝Ｔｒ×Ｖ／ｄＶ

さらに、旋回半径Ｒを用いて次の式により旋回加速度ＧＹが求められる。
ＧＹ＝Ｖ²／Ｒ

旋回加速度ＧＹは、旋回が急であって車速Ｖが速いほど大きくなり、旋回が緩やかであったり、又は車速Ｖが遅いときには小さい。

また、求めた旋回加速度ＧＹの絶対値を所定の閾値と比較し、該閾値より大きいときには、加速度判断フラグＦｌｇＧｙをＦｌｇＧｙ←１と設定し、旋回加速度ＧＹの絶対値が閾値より小さいときには、加速度判断フラグＦｌｇＧｙをＦｌｇＧｙ←０と設定する。つまり、この加速度判断フラグＦｌｇＧｙが「１」であるときには、車両は旋回走行中であって、横方向に相当の力を受けていると判定される。

なお、旋回加速度ＧＹの算出方法としては、例えば、適当な近似式等により求めてもよいし、所定の加速度計等を用いて旋回加速度ＧＹを直接的に検出してもよい。

次に、ステップＳ６において、変速制御方法の切り換えにヒステリシス特性を持たせるためのヒステリシス判断フラグＦｌｇＡが「１」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグＦｌｇＡが「０」であるときにはステップＳ７へ移り、「１」であるときにはステップＳ１１へ移る。

ステップＳ７においては、第２目標入力回転数マップ１２２を検索する状態から第１目標入力回転数マップ１２０を検索する状態に移行したか否かを確認する。つまり、前回の処理時まで第２目標入力回転数マップ１２２を参照しており、今回の処理時においては前記ステップＳ２の判断によって第１目標入力回転数マップ１２０を参照することとなった場合には、ステップＳ８へ移り、第２目標入力回転数マップ１２２を参照し続けているときにはステップＳ１４へ移る。また、前回及び今回の処理時とも第１目標入力回転数マップ１２０を参照しているときにはステップＳ１４へ移る。

ステップＳ８においては、第２目標入力回転数マップ１２２によって検索した目標インプットシャフト回転数ＮＥＤが前回の処理時における目標インプットシャフト回転数ＮＥＤと比較して、前回の処理時の値よりも下降量が所定閾値より大きいか否かを確認する。この下降量が所定閾値よりも大きいときにはステップＳ９へ移り、小さいときにはステップＳ１４へ移る。

ステップＳ９においては、その時点の目標インプットシャフト回転数ＮＥＤから回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を減算して差回転数ＳＮＤＲを求める。回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０は、ＣＶＴ１６の変速比を変更することによってエンジン回転数Ｎｅ及びインプットシャフト３８の回転数を増減させるための指令値であり、安定走行時には回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０と目標インプットシャフト回転数ＮＥＤ及びインプットシャフト３８の回転数は一致している。

さらに、ステップＳ９においては、差回転数ＳＮＤＲがマイナス値の所定閾値より小さいか否かを確認する。差回転数ＳＮＤＲが所定閾値よりも小さいときに（絶対値が大きいとき）はステップＳ１０へ移り、大きいときにはステップＳ１４へ移る。

なお、差回転数ＳＮＤＲが大きいということは、それだけアクセルペダルの踏み込み量変化が大きいことを示し、運転者が明らかに加減速の意思を示していると判断できる。

ステップＳ１０においては、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＡをＦｌｇＡ←１と設定する。つまり、ステップＳ７〜Ｓ９の判断によって、目標インプットシャフト回転数ＮＥＤを検索する対象であるマップが第１目標入力回転数マップ１２０から第２目標入力回転数マップ１２２に切り換わって目標インプットシャフト回転数ＮＥＤの下降量が大きくなったときで、かつ差回転数ＳＮＤＲが大きいとき（つまり、運転者が加減速の意思を示しているとき）には、このステップＳ１０においてヒステリシス判断フラグＦｌｇＡに「１」が設定されることとなる。

一方、ステップＳ１１（ＦｌｇＡ＝１であるとき）においては、第１目標入力回転数マップ１２０を検索する状態から第２目標入力回転数マップ１２２を検索する状態に移行したか否かを確認する。つまり、前回の処理時まで第１目標入力回転数マップ１２０を参照しており、今回の処理時においては第２目標入力回転数マップ１２２を参照することとなった場合には、ステップＳ１３へ移り、第１目標入力回転数マップ１２０を参照し続けているときにはステップＳ１２へ移る。また、前回及び今回の処理時とも第２目標入力回転数マップ１２２を参照しているときにはステップＳ１２へ移る。

ステップＳ１２においては、差回転数ＳＮＤＲがマイナス値の所定閾値より小さいか否かを確認する。差回転数ＳＮＤＲが所定閾値よりも小さいとき（絶対値が大きいとき）にはステップＳ１４へ移り、大きいときにはステップＳ１３へ移る。

ステップＳ１３においては、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＡをＦｌｇＡ←０と設定する。つまり、ステップＳ１１及びＳ１２の判断によって、目標インプットシャフト回転数ＮＥＤを検索する対象であるマップが第２目標入力回転数マップ１２２から第１目標入力回転数マップ１２０に切り換わるとともに差回転数ＳＮＤＲが小さくなったとき（つまり、運転者が加減速の意思を示していないとき）には、このステップＳ１３においてヒステリシス判断フラグＦｌｇＡに「０」が設定されることとなる。

次に、ステップＳ１４において、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＡが「１」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグＦｌｇＡが「０」であるときにはステップＳ１６へ移り、「１」であるときにはステップＳ１５へ移る。

ステップＳ１５においては、加速度判断フラグＦｌｇＧｙが「１」であるか否かを確認する。加速度判断フラグＦｌｇＧｙが「０」であるときにはステップＳ１７へ移り、「１」であるときにはステップＳ１８へ移る。

ステップＳ１６、Ｓ１７及びＳ１８においては、それぞれ後述する通常制御、エンジンブレーキ終了対応制御及び旋回対応制御をサブルーチンにより実行して図５に示すフローチャートにおける今回の処理を終了する。その後、所定の微小時間後に再度前記ステップＳ１から繰り返し実行する。

このようにしてヒステリシス判断フラグＦｌｇＡは「１」又は「０」に切り換えられ、該ヒステリシス判断フラグＦｌｇＡが「１」であるときには、通常制御（ステップＳ１６）が実行され、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＡが「０」であるときには、エンジンブレーキ終了対応時制御（ステップＳ１７）又は旋回対応制御（ステップＳ１８）が実行される。また、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＡは所定の閾値によってヒステリシス特性を有して変化するため、煩雑に制御が切り換わることを防止できる。

次に、ステップＳ１６において実行される通常制御のサブルーチン処理について図６〜図８を参照しながら説明する。

先ず、ステップＳ１０１において、目標インプットシャフト回転数ＮＥＤから回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を減算して差回転数ＳＮＤＲを求める。回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０は、ＣＶＴ１６の変速比を変更することによってエンジン回転数Ｎｅ及びインプットシャフト３８の回転数を増減させるための指令値であり、安定走行時には回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０と目標インプットシャフト回転数ＮＥＤ及びインプットシャフト３８の回転数は一致している。

次に、ステップＳ１０２において、ＲＯＭ１０４に記録された第１変化特性マップ１３０（図７参照）を参照し、差回転数ＳＮＤＲに基づいて第１変速速度ＤＮＤＲＤＣの値を検索する。第１変速速度ＤＮＤＲＤＣはＣＶＴ１６の変速比が変化する際の時間的な変化特性を示す値であり、具体的には、変速比であるレシオの変化速度を示す。第１変速速度ＤＮＤＲＤＣは、第１変速特性線１３０ａで示されるように差回転数ＳＮＤＲに対して略比例的に設定されている。

次いで、ステップＳ１０３において、第１変速速度ＤＮＤＲＤＣに定数ｋを乗算して速度増分ＤＮＤＲＣＭＤを求める。

さらに、ステップＳ１０４において、中間指令変数ＮＤＲＣＭＤに対して速度増分ＤＮＤＲＣＭＤを加算する。中間指令変数ＮＤＲＣＭＤは、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が急激に変化することを防止し、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が差回転数ＳＮＤＲに基づく一次遅れ的な変化をするように作用する変数である。

次に、ステップＳ１０５において、中間指令変数ＮＤＲＣＭＤを回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０に代入する。

さらに、ステップＳ１０６において、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０に基づいて制御弁５６及び５８を制御し、ＣＶＴ１６の変速比を変更する。

このように、通常制御においてはステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を連続的に実行することにより、図８に示すように、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を滑らかに変化させることができる。つまり、スロットル開度ＴＨがステップ的に変化する際には、目標インプットシャフト回転数ＮＥＤが追従するようにステップ的に変化し、これに基づいて差回転数ＳＮＤＲが生じる。また、第１変化特性マップ１３０から第１変速速度ＤＮＤＲＤＣ及び速度増分ＤＮＤＲＣＭＤが差回転数ＳＮＤＲに略比例する値として求められ、速度増分ＤＮＤＲＣＭＤが回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０の変化の傾斜値として作用する。

従って、スロットル開度ＴＨの変化が大きいときには回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が速く追従して変速比及び車速Ｖの応答特性がよく、エンジン１２を効率のよい回転数領域で用いることができ、燃費性能を良好な状態に保つことができる。また、スロットル開度ＴＨの変化が小さいときには回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が滑らかに変化し、変速比及び車速Ｖは緩やかに追従することとなり乗り心地がよい。

さらに、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０は一次遅れ的に変化することから、前記ステップＳ１７及びステップＳ１８からステップＳ１６の通常制御に移行した際にも変速ショックがない。

また、前記ステップＳ９及びＳ１２においては、差回転数ＳＮＤＲがマイナス値の所定閾値より小さいときにヒステリシス判断フラグＦｌｇＡに「１」がセットされてエンジンブレーキ制御又は旋回対応制御が実行されるように処理されるが、差回転数ＳＮＤＲがプラスの所定閾値より大きい場合にもエンジンブレーキ制御又は旋回対応制御を実行させるようにしてもよい。

次に、ステップＳ１７において実行されるエンジンブレーキ終了対応制御のサブルーチン処理について図９及び図１０を参照しながら説明する。

エンジンブレーキ終了対応制御におけるステップＳ２０１は前記ステップＳ１０１と同じ処理である。

エンジンブレーキ終了対応制御におけるステップＳ２０２においては、ＲＯＭ１０４に記録された第２変化特性マップ１３２（図７参照）を参照し、差回転数ＳＮＤＲに基づいて第２変速速度ＤＮＤＲＤＤの値を検索する。第２変速速度ＤＮＤＲＤＤ及び後述する第３変速速度ＤＮＤＲＤＥは前記第１変速速度ＤＮＤＲＤＣに相当する値であり、エンジンブレーキ終了対応制御時におけるＣＶＴ１６の変速比が変化する際の時間的な変化特性を示す値である。第２変速速度ＤＮＤＲＤＤは、第２変速特性線１３２ａで示されるように第１変速特性線１３０ａよりも緩やかな傾斜の線となっている。

次に、ステップＳ２０３において、第２変速速度ＤＮＤＲＤＤに定数ｋを乗算して速度増分ＤＮＤＲＣＭＤを求める。

ステップＳ２０４以降ステップＳ２０６においては、前記ステップＳ１０４〜Ｓ１０６と同様に回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を求め、該回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０に基づいてＣＶＴ１６の変速比を変更する。

このように、エンジンブレーキ終了対応制御においては第１変速特性線１３０ａよりも緩やかな傾斜の第２変速特性線１３２ａに基づいて速度増分ＤＮＲＣＭＤが求められる。一方、エンジンブレーキ終了対応制御はヒステリシス判断フラグＦｌｇＡが「１」であるときに実行されることから差回転数ＳＮＤＲが大きいことが実行条件の１つであり、換言すれば、図１０に示すようにスロットル開度ＴＨの変化が大きいときに実行される。この場合、仮にステップＳ１６の通常制御により回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を求めると、破線２００で示すようにやや急な立ち上がり波形となる。特に、エンジンブレーキ終了対応制御は、目標インプットシャフト回転数ＮＥＤを検索する対象となるマップが第１目標入力回転数マップ１２０から第２目標入力回転数マップ１２２に切り換わった直後に実行されることから、差回転数ＳＮＤＲが相当に大きい値となることも想定され、目標インプットシャフト回転数ＮＥＤに比較的早く追従する破線２００に基づいてＣＶＴ１６の変速比を制御すると、多少の変速ショックが発生することもあり得る。

本実施の形態においては、このような場合には、ステップＳ１７のエンジンブレーキ終了対応制御を実行することから、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０は図１０における実線２０２のように表され、破線２００と比較して緩やかに変化する。従って、変速ショックが発生することなく滑らかな乗り心地が得られる。また、スロットル開度ＴＨが急変したときに、変速比が不必要に大きく変化することを防止できる。

次に、ステップＳ１８において実行される旋回対応制御のサブルーチン処理について図１０及び図１１を参照しながら説明する。

図１１において旋回対応制御におけるステップＳ３０１は前記ステップＳ１０１と同じ処理である。

旋回対応制御におけるステップＳ３０２においては、ＲＯＭ１０４に記録された第３変化特性マップ１３４（図７参照）を参照し、差回転数ＳＮＤＲに基づいて第３変速速度ＤＮＤＲＤＥの値を検索する。第３変速速度ＤＮＤＲＤＥは、第３変速特性線１３４ａで示されるように第１変速特性線１３０ａ及び第２変速特性線１３２ａよりも緩やかな傾斜の線となっている。

なお、第１変化特性マップ１３０、第２変化特性マップ１３２及び第３変化特性マップ１３４は異なるマップであるが、図７においてはそれぞれ対比しやすいように重ねた状態で示している。

以下、ステップＳ３０３〜Ｓ３０６においては、前記ステップＳ１０３〜Ｓ１０６と同様に回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を求めて、該回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０に基づきＣＶＴ１６の変速比を変更する。

ところで、旋回対応制御はヒステリシス判断フラグＦｌｇＡ及び加速度判断フラグＦｌｇＧｙがともに「１」であるときに実行されることから差回転数ＳＮＤＲが大きいこと、及び旋回加速度ＧＹが所定の閾値より大きいことが実行条件となっている。従って、旋回対応制御が実行される際の回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０は図１０における一点鎖線２０４のように表され、通常制御の場合の破線２００及びエンジンブレーキ終了対応制御の場合の実線２０２と比較してより緩やかに変化する。

また、旋回加速度ＧＹが大きいということは、車両が急カーブを高速で走行しているということであり、低速走行又は緩やかなカーブの走行中と比較すると車両の挙動の安定化を向上させることが望ましい。本実施の形態においては、このような状態のときに、ステップＳ１８の旋回対応制御において変速比を変化させる速度が非常に緩やかとなるように設定する。従って、車両の挙動をより安定化させることができるとともに、運転者に対して違和感を与えることがない。

さらに、変速比を完全に固定してしまう訳ではなく、スロットル開度ＴＨに応じて変速比を適度に変更することができることから、運転者の加減速の意思を反映させた走行をすることができる。

上記の実施の形態においては、第２変速特性線１３２ａ及び第３変速特性線１３４ａ（図７参照）は、差回転数ＳＮＤＲに対して略比例的に変化するものとして説明したが、図１２に示すように、差回転数ＳＮＤＲの絶対値がＸ１及びＸ２より小さい区間においては「０」の不感帯として設定し、差回転数ＳＮＤＲの絶対値がＸ１及びＸ２より大きい区間においては、差回転数ＳＮＤＲに対して略比例的に設定してもよい。また、差回転数ＳＮＤＲの絶対値が十分に大きい区間においては、第２変速速度ＤＮＤＲＤＤ及び第３変速速度ＤＮＤＲＤＥは第１変速速度ＤＮＤＲＤＣに略一致する値として設定してもよい。このようにすることにより、エンジンブレーキ終了対応制御及び旋回対応制御において、差回転数ＳＮＤＲの絶対値が比較的小さいときには、スロットル開度ＴＨが多少変化してもＣＶＴ１６の変速比を固定しておくことができ、車両をより安定させるとともに運転者に対して違和感を与えることがない。

また、差回転数ＳＮＤＲの絶対値がＸ１又はＸ２よりもやや大きい場合には、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が滑らか、かつ緩やかに変化し、変速比及び車速Ｖは緩やかに追従することとなり乗り心地がよい。

さらに、スロットル開度ＴＨの変化が十分に大きいときには、運転者が明らかに加減速の意思を示していると判断できることから、第２変速速度ＤＮＤＲＤＤ及び第３変速速度ＤＮＤＲＤＥは第１変速速度ＤＮＤＲＤＣに略一致した値となって通常制御と略同じ作用を奏し、変速比及び車速Ｖの応答特性がよくなる。

なお、ステップＳ１７のエンジンブレーキ終了対応制御とステップＳ１８の旋回対応制御は、旋回加速度ＧＹの値に基づいて切り換えて制御が行われるが、このようにいずれか一方を選択するような態様に限らず、旋回加速度ＧＹに基づいく比例的な制御を行うようにしてもよい。

また、ＣＶＴ１６は金属ベルト４２を用いたベルト式に限らず、いわゆるトロイダル型等でもよい。

本発明に係る無段変速機制御装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本実施の形態に係る無段変速機制御装置を備える車両の駆動機構の概略構成図である。ＣＶＴ制御部のブロック図である。第１目標入力回転数マップの内容を示すグラフである。第２目標入力回転数マップの内容を示すグラフである。ＣＶＴ制御部の処理内容を示すフローチャートである。ＣＶＴ制御部の処理内容のうち通常制御における内容を示すフローチャートである。第１変化特性マップ、第２変化特性マップ及び第３変化特性マップの内容を示すグラフである。通常制御において各パラメータの変動を示すタイムチャートである。ＣＶＴ制御部の処理内容のうちエンジンブレーキ終了対応制御における内容を示すフローチャートである。エンジンブレーキ終了対応制御及び旋回対応制御において各パラメータの変動を示すタイムチャートである。ＣＶＴ制御部の処理内容のうち旋回対応制御における内容を示すフローチャートである。第２変化特性マップ及び第３変化特性マップの変形例の内容を示すグラフである。

符号の説明

１０…無段変速機制御装置１２…エンジン
１４…車輪軸１６…ＣＶＴ
２０…メインコントローラ２２…ＣＶＴ制御部
３２…トルクコンバータ３４…トルコン軸
３６…遊星歯車式前後進切換機構４０…ドライブプーリ
４２…金属ベルト４４…ドリブンプーリ
４６…中間軸５６、５８…制御弁
６０…ディファレンシャルギア６４…駆動輪
７０…スロットル開度センサ７８、８０、８３、８４…回転数センサ
８２…車速センサ１２０、１２２…目標入力回転数マップ
１３０、１３２、１３４…変化特性マップ
ＤＮＤＲＣＭＤ…速度増分ＤＮＤＲＤＣ…第１変速速度
ＤＮＤＲＤＤ…第２変速速度ＤＮＤＲＤＥ…第３変速速度
ＮＤＲＣＭＤ…中間指令変数ＮＤＲＣＭＤ０…回転数指令変数
Ｎｅ…エンジン回転数ＮＥＤ…目標インプットシャフト回転数
ＳＮＤＲ…差回転数

Claims

車両におけるエンジンの出力軸回転数を無段階に変速して車輪軸に伝達する無段変速機を制御するための無段変速機制御装置において、
前記エンジンのスロットル開度又はアクセル開度を検出する燃料操作量検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記スロットル開度又は前記アクセル開度と前記車速とに基づいて、前記無段変速機の入力回転数を設定する複数の目標入力回転数マップを保持し、運転状態に応じて該目標入力回転数マップを切り換えて前記無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、
旋回走行中における前記車両の旋回中心方向の加速度値を検出する加速度検出手段と、
を有し、
前記目標入力回転数マップは、通常走行時用の第１マップ及びエンジンブレーキ時用の第２マップを含み、
前記変速比制御手段は、旋回走行中で、前記第１マップと前記第２マップとの切り換え時に前記入力回転数の変化値が所定値以上である場合に、前記加速度値の増加にともなって、前記変速比の変化する速度が小さくなるように変更することを特徴とする無段変速機制御装置。
請求項１記載の無段変速機制御装置において、
前記変速比制御手段は、前記加速度値と所定閾値との比較判断に基づいて前記変速比の変化する速度が小さくなるように変更することを特徴とする無段変速機制御装置。
請求項１記載の無段変速機制御装置において、
前記変速比制御手段は、前記スロットル開度又は前記アクセル開度の変化量が所定閾値より大きいときに前記変速比の変化する速度が小さくなるように変更することを特徴とする無段変速機制御装置。
請求項１記載の無段変速機制御装置において、
前記スロットル開度又は前記アクセル開度が全閉状態から開いたときに、前記第２マップから前記第１マップに切り換えることを特徴とする無段変速機制御装置。