JP4203391B2 - Continuously variable transmission control device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a continuously variable transmission control device for controlling a continuously variable transmission that continuously changes the output shaft rotational speed of an engine in a vehicle and transmits it to a wheel shaft.
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。 2. Description of the Related Art A continuously variable transmission that continuously changes the output speed of an engine output shaft and transmits it to a wheel shaft in a vehicle has been developed and put into practical use. By using a continuously variable transmission, it is possible to achieve a smooth speed change and to select an appropriate engine speed according to the driving situation, thereby reducing fuel consumption.
一方、主に高速道路等で定速走行する際の運転操作を補助するオートクルーズ機能が採用されている車両がある。 On the other hand, there is a vehicle that employs an auto-cruise function that assists driving operation when traveling at a constant speed mainly on an expressway or the like.
無段変速機及びオートクルーズ機能が設けられた車両においてオートクルーズで運転する際には、エンジン回転数やトルクが不規則に変化することなく滑らかな運転特性を維持するように無段変速機の変速比を適切に制御することが望ましい。このため、オートクルーズモード中にスロットル動作を平滑化させる方法(例えば、特許文献1参照)、変速比を所定時間固定させる方法(例えば、特許文献2参照)及びトルク変動が発生した場合に制御ゲインを変更するという方法(例えば、特許文献3参照)が提案されている。 When driving with auto-cruise in a vehicle equipped with a continuously variable transmission and an auto-cruise function, the continuously variable transmission of the continuously variable transmission is maintained so as to maintain smooth driving characteristics without irregularly changing the engine speed or torque. It is desirable to appropriately control the gear ratio. For this reason, a method for smoothing the throttle operation during the auto-cruise mode (see, for example, Patent Document 1), a method for fixing the gear ratio for a predetermined time (for example, see Patent Document 2), and a control gain when torque fluctuation occurs. There has been proposed a method of changing (see, for example, Patent Document 3).
上記の特許文献1、2及び3に係る従来技術によれば、オートクルーズ中において運転者が違和感を感じることの少ないスムーズな運転が可能であり、好適である。
According to the related arts disclosed in
しかしながら、これらの従来技術は主として勾配路走行時等で車両にかかる負荷が大きいときには特に有効に作用するが、平坦路走行等の軽負荷時においては、無段変速機の変速比の変化特性が緩慢になり、加減速の遅れが発生したり、燃費性能の最適化を図ることができない場合がある。 However, these prior arts work particularly effectively when the load on the vehicle is large, such as when traveling on a slope road, but when the load is light such as running on a flat road, the change characteristic of the speed ratio of the continuously variable transmission is In some cases, it becomes sluggish, acceleration / deceleration delays occur, and fuel efficiency cannot be optimized.
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、車両にかかる負荷の変動に影響を受けることなくスムーズな運転を実現するとともに、軽負荷時における加減速時の応答性及び燃費性能を良好な状態に保つ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。 The present invention has been made in consideration of such problems, and realizes smooth driving without being affected by fluctuations in the load applied to the vehicle, as well as responsiveness and fuel consumption performance during acceleration and deceleration at light loads. It is an object of the present invention to provide a continuously variable transmission control device that can maintain a stable state.
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、前記車両の車速を自動制御する走行制御手段と、前記エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記車速を検出する車速検出手段と、前記スロットル開度及び前記車速に基づい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、前記車両にかかる負荷に対応する走行状態値を検出する走行状態検出手段と、を有し、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値の絶対値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、前記車両が自動速度制御されていないときと比較して小さくなるように変更し、さらに、前記走行制御手段による回転数指令と前記出力軸回転数との差回転数が、所定の差回転閾値より小さい場合に前記変速比の変化する速度が0となる不感帯を設け、前記差回転閾値以上である場合に、前記差回転閾値からの超過幅に応じて前記変速比の変化する速度を前記車両が自動速度制御されていないときの値に近づけ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)。
A continuously variable transmission control device according to the present invention is a continuously variable transmission control device for controlling a continuously variable transmission that continuously changes the output shaft rotational speed of an engine in a vehicle and transmits it to a wheel shaft. A travel control means for automatically controlling the vehicle speed of the vehicle, a throttle opening degree detecting means for detecting the throttle opening degree of the engine, a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, and the vehicle speed based on the throttle opening degree and the vehicle speed. A gear ratio control means for controlling a gear ratio of the step transmission, and a driving condition detection means for detecting a driving condition value corresponding to a load applied to the vehicle, wherein the gear ratio control means is the driving control means. and when when the vehicle is automatic speed control, when the absolute value of the traveling condition value is greater than a predetermined threshold value, the rate of change of the speed ratio, that the vehicle is not automatic speed control by Was changed to be smaller in compare, further, difference in rotational speed between the output shaft speed and the speed command by the travel control means, the speed of change of the speed ratio is smaller than a predetermined differential rotation threshold value A dead zone that becomes 0 is provided, and when it is equal to or greater than the differential rotation threshold, the speed at which the speed ratio changes according to the excess width from the differential rotation threshold is made close to the value when the vehicle is not under automatic speed control. and changes as (first aspect of the present invention).
このように、車両が走行自動制御手段によって自動速度制御されている際に、前記車両にかかる負荷に影響する走行状態値に基づいて変速比の変化特性を変更することにより、負荷の変動に影響を受けることなくスムーズな運転が得られる。また、軽負荷時において加減速時の応答性を損なうことなく、燃費性能を向上させることができる。ここで、走行自動制御手段による自動速度制御は、一定の目標車速となるような制御や、前方の他の車両との車間を一定距離又は一定距離以上に保つ追従制御を含む。 In this way, when the vehicle is automatically controlled by the automatic traveling control means, the change in the change ratio of the speed ratio is changed based on the traveling state value that affects the load on the vehicle, thereby affecting the variation in the load. Smooth operation can be obtained without receiving. In addition, fuel efficiency can be improved without impairing responsiveness during acceleration / deceleration at light loads. Here, the automatic speed control by the traveling automatic control means includes control for achieving a constant target vehicle speed, and follow-up control for keeping the distance between the vehicle and other vehicles ahead at a certain distance or more than a certain distance.
この場合、前記走行状態値は路面の勾配値であり、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記勾配値に基づいて前記変速比の変化特性を変更してもよい(請求項2記載の発明)。 In this case, the running state value is a road slope value, and the speed ratio control means is configured to change the speed ratio based on the slope value when the vehicle is automatically controlled by the travel control means. May be changed (the invention according to claim 2).
車両にかかる負荷は勾配値によって大きく影響を受けることから、勾配値に基づく制御を行うことにより運転性能を向上させることができる。 Since the load applied to the vehicle is greatly influenced by the gradient value, driving performance can be improved by performing control based on the gradient value.
さらに、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値が所定閾値より小さいときに前記変速比の変化する速度が0となる不感帯を設けることから、負荷変動が小さいときに変速比が固定されて走行特性がより安定する。
Further, the speed ratio control means provides a dead zone where the speed at which the speed ratio changes becomes zero when the running state value is smaller than a predetermined threshold value when the vehicle is automatically controlled by the travel control means. since the running characteristics gear ratio is fixed you more stable when load fluctuation is small.
さらにまた、前記走行状態値は走行抵抗値であり、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行抵抗値に基づいて前記変速比の変化特性を変更してもよい(請求項3記載の発明)。 Furthermore, the travel state value is a travel resistance value, and the speed ratio control means is configured to change the speed ratio based on the travel resistance value when the vehicle is automatically controlled by the travel control means. May be changed (the invention according to claim 3 ).
本発明に係る無段変速機制御装置によれば、車両がオートクルーズ中のように自動速度制御されている際、車両にかかる負荷に対応する走行状態値に基づいて変速比の変化特性を変更することにより、負荷の変動に影響を受けることなくスムーズな運転が得られる。また、軽負荷時において加減速時の応答性を損なうことなく、燃費性能を良好な状態に保つことができる。 According to the continuously variable transmission control device according to the present invention, when the vehicle is automatically speed controlled as during auto-cruising, the change characteristic of the transmission ratio is changed based on the running state value corresponding to the load on the vehicle. By doing so, smooth operation can be obtained without being affected by load fluctuations. Further, the fuel efficiency can be maintained in a good state without impairing the responsiveness during acceleration / deceleration at light loads.
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9を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of the continuously variable transmission control device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
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。
The continuously variable
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。
First, the
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。
A
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。
The
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。
The
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。
In the planetary gear type forward /
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。
The CVT 16 includes a planetary gear type forward /
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。
The drive pulley 40 includes a fixed-
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。
Similarly, the driven
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。
The hydraulic oil supplied to the
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。
The rotational speed of the input shaft 38 is steplessly changed by the
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。
The
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。
Connected to the
また、運転席における図示しないステアリング部には、オートクルーズ中における目標車速を入力するためのセットスイッチ、オートクルーズを中断した後に再開するためのリジュームスイッチ、オートクルーズをキャンセルするためのキャンセルスイッチが設けられており、それぞれメインコントローラ20に接続されている。メインコントローラ20はこれらのスイッチ出力から運転者のオートクルーズ開始、終了、中断及び再開の指示を認識しスロットルアクチュエータを介して走行自動制御を実行する。メインコントローラ20は、エンジン制御装置やオートクルーズを行う走行制御手段等の複数のユニット等の複数のユニットに分離されている構成でもよい。
In addition, a steering switch (not shown) in the driver's seat is provided with a set switch for inputting a target vehicle speed during auto-cruise, a resume switch for resuming auto-cruise after being interrupted, and a cancel switch for canceling auto-cruise. Are connected to the
CVT制御部22には、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。
The
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。
As shown in FIG. 2, the
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。
The
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9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。
Next, the operation of the continuously variable
CVT制御部22は、CPU100の制御下においてROM104に記録された目標エンジン回転数マップ120(図3参照)を参照しながら基本的な変速処理を行う。目標エンジン回転数マップ120には複数のスロットル開度線120aが記録されており、検出されたスロットル開度THに応じてスロットル開度線120aの1つが選択され、又はスロットル開度THに基づいてスロットル開度線120aが補間されて選択される。図3におけるスロットル開度線120aは、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。
The
CPU100は、検出されたスロットル開度THに基づいてスロットル開度線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を参照して目標エンジン回転数NEDを検索する。さらにCPU100は、この検索された目標エンジン回転数NEDと実際のエンジン回転数Ne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、先ず目標エンジン回転数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及びトルク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。
The
また、変速比は目標エンジン回転数マップ120におけるロー側の変速比制限線120b及びOD側の変速比制限線120cによって制限されている。
The gear ratio is limited by a low-side gear
次に、目標エンジン回転数マップ120に基づいて変速比を制御する手順について図4〜図9を参照しながら詳細に説明する。このうち図4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。
Next, the procedure for controlling the gear ratio based on the target
先ず、図4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及び車速V等の信号を読み込む。
First, in step S1 of FIG. 4, signals such as the throttle opening TH, the engine speed Ne, and the vehicle speed V at that time are read from the throttle opening sensor 70, the
次に、ステップS2において、スロットル開度TH及び車速Vに基づいて前記目標エンジン回転数マップ120を参照して目標エンジン回転数NEDを検索する。
Next, in step S2, the target engine speed NED is searched with reference to the target
次いで、ステップS3(走行状態検出手段)において、車両が走行している路面の勾配値θを算出する。具体的には、先ず、走行抵抗Rと車両にかかる負荷に相当する車輪駆動力Pとを求める。走行抵抗Rは、車両の転がり抵抗、空気抵抗及び加速抵抗、イナーシャ補正量とを加算することにより求められる。車輪駆動力Pは、エンジン回転数Neと絶対圧PBとをパラメータとして所定のマップを検索することによりエンジン12の出力トルクを求め、該出力トルクとその時点におけるCVT16の変速比に基づいて算出される。
Next, in step S3 (traveling state detecting means), a slope value θ of the road surface on which the vehicle is traveling is calculated. Specifically, first, a running resistance R and a wheel driving force P corresponding to a load applied to the vehicle are obtained. The running resistance R is obtained by adding the rolling resistance, air resistance, acceleration resistance, and inertia correction amount of the vehicle. The wheel driving force P is obtained based on the output torque and the gear ratio of the
一方、車両を走行させるための車輪駆動力Pは次式で表される。
車輪駆動力P=走行抵抗R+車重×sinθ
On the other hand, the wheel driving force P for running the vehicle is expressed by the following equation.
Wheel driving force P = running resistance R + vehicle weight × sin θ
従って、勾配値θは、車輪駆動力Pから走行抵抗Rを減算し、この減算値を車重で除することによって正弦値sinθが求められる。該正弦値sinθを三角関数に関する逆変換を行って勾配値θを求めればよい。 Accordingly, the gradient value θ is obtained by subtracting the running resistance R from the wheel driving force P and dividing the subtracted value by the vehicle weight to obtain the sine value sin θ. The gradient value θ may be obtained by performing an inverse transformation on the sine value sin θ with respect to the trigonometric function.
なお、勾配値θの算出方法としては、例えば、特開2001−182760号公報において提案されている方法や、適当な近似式等により求めてもよい。また、所定の傾斜計等を用いて勾配値θを直接的に検出してもよい。 In addition, as a calculation method of gradient value (theta), you may obtain | require, for example by the method proposed in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-182760, a suitable approximate expression, etc. Alternatively, the gradient value θ may be directly detected using a predetermined inclinometer or the like.
次に、ステップS4において、上り勾配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FlgUpが「1」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグFlgUpが「0」であるときにはステップS5へ移り、「1」であるときにはステップS7へ移る。 Next, in step S4, it is confirmed whether or not a hysteresis determination flag FlgUp for giving a hysteresis characteristic to the switching of the speed change control method in the ascending slope is “1”. When the hysteresis determination flag FlgUp is “0”, the process proceeds to step S5, and when it is “1”, the process proceeds to step S7.
ステップS5においては、勾配値θが所定の勾配設定値θAよりも大きいか否かを確認する。θ>θAであるときにはステップS6へ移り、θ≦θAであるときにはステップS9へ移る。 In step S5, it is confirmed whether or not the gradient value θ is larger than a predetermined gradient set value θA. When θ> θA, the process proceeds to step S6, and when θ ≦ θA, the process proceeds to step S9.
ステップS6においては、勾配値θが大きいと判断することができ、後述するステップS18の負荷対応制御を実行させるため、ヒステリシス判断フラグFlgUpに対してFlgUp←1と設定する。この後ステップS9へ移る。 In step S6, it can be determined that the gradient value θ is large, and FlgUp ← 1 is set for the hysteresis determination flag FlgUp in order to execute load handling control in step S18 described later. Thereafter, the process proceeds to step S9.
一方、ステップS7(ヒステリシス判断フラグFlgUp=1であるとき)においては、前記勾配設定値θAよりもやや小さい勾配設定値θBと勾配値θとを比較する。勾配値θが勾配設定値θBより小さいときにはステップS8へ移り、大きいときにはステップS9へ移る。 On the other hand, in step S7 (when hysteresis determination flag FlgUp = 1), the gradient setting value θB slightly smaller than the gradient setting value θA is compared with the gradient value θ. When the gradient value θ is smaller than the gradient set value θB, the process proceeds to step S8, and when larger, the process proceeds to step S9.
ステップS8においては、負荷対応制御の実行中に、勾配値θが負荷対応制御の実行開始条件を示す勾配設定値θAよりもやや小さい勾配設定値θBをさらに下回ることとなる。従って、負荷対応制御を終了することとし、ヒステリシス判断フラグFlgUpに対して、FlgUp←0と設定する。この後ステップS9へ移る。 In step S8, during the execution of the load handling control, the slope value θ is further lower than the slope setting value θB that is slightly smaller than the slope setting value θA indicating the execution start condition of the load handling control. Therefore, the load handling control is terminated, and FlgUp ← 0 is set for the hysteresis determination flag FlgUp. Thereafter, the process proceeds to step S9.
次に、ステップS9において、下り勾配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FlgDnが「1」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグFlgDnが「0」であるときにはステップS10へ移り、「1」であるときにはステップS12へ移る。 Next, in step S9, it is confirmed whether or not a hysteresis determination flag FlgDn for giving a hysteresis characteristic to the switching of the speed change control method in the downward gradient is “1”. When the hysteresis determination flag FlgDn is “0”, the process proceeds to step S10, and when it is “1”, the process proceeds to step S12.
ステップS10においては、勾配値θが所定のマイナス値である勾配設定値θCよりも小さいか否かを確認する。θ<θCであるときにはステップS11へ移り、θ≧θCであるときにはステップS14へ移る。 In step S10, it is confirmed whether or not the gradient value θ is smaller than a gradient set value θC that is a predetermined negative value. When θ <θC, the process proceeds to step S11, and when θ ≧ θC, the process proceeds to step S14.
ステップS6においては、勾配値θの絶対値が大きいと判断することができ、後述するステップS18の負荷対応制御を実行させるため、ヒステリシス判断フラグFlgDnに対してFlgDn←1と設定する。この後ステップS14へ移る。 In step S6, it can be determined that the absolute value of the gradient value θ is large, and FlgDn ← 1 is set for the hysteresis determination flag FlgDn in order to execute load handling control in step S18 described later. Thereafter, the process proceeds to step S14.
一方、ステップS12(ヒステリシス判断フラグFlgDn=1であるとき)においては、前記勾配設定値θCよりもやや大きい(絶対値の小さい)マイナス値である勾配設定値θDと勾配値θとを比較する。勾配値θが勾配設定値θDより大きいときにはステップS13へ移り、小さいときにはステップS14へ移る。 On the other hand, in step S12 (when hysteresis determination flag FlgDn = 1), the gradient setting value θD, which is a minus value slightly larger (smaller in absolute value) than the gradient setting value θC, is compared with the gradient value θ. When the gradient value θ is larger than the gradient set value θD, the process proceeds to step S13, and when smaller, the process proceeds to step S14.
ステップS13においては、負荷対応制御の実行中に、勾配値θが負荷対応制御の実行開始条件を示す勾配設定値θCよりもやや大きい勾配設定値θDをさらに上回ることとなる。従って、負荷対応制御を終了することとしヒステリシス判断フラグFlgDnに対して、FlgDn←0と設定する。この後ステップS14へ移る。 In step S13, during the execution of the load handling control, the slope value θ further exceeds the slope setting value θD that is slightly larger than the slope setting value θC indicating the execution start condition of the load handling control. Therefore, the load handling control is terminated, and FlgDn ← 0 is set for the hysteresis determination flag FlgDn. Thereafter, the process proceeds to step S14.
次に、ステップS14において、車両の走行状態がオートクルーズ中であるか否かを通信線88を介してメインコントローラ20から伝達される情報に基づいて確認する。オートルーズ中であるときにはステップS15へ移り、通常走行のモードであるときにはステップS17へ移る。
Next, in step S <b> 14, it is confirmed based on information transmitted from the
ステップS15においては、ヒステリシス判断フラグFlgUpが「1」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグFlgUpが「1」であるときには、ステップS18へ移り、「0」であるときにはステップS16へ移る。 In step S15, it is confirmed whether or not the hysteresis determination flag FlgUp is “1”. When the hysteresis determination flag FlgUp is “1”, the process proceeds to step S18, and when it is “0”, the process proceeds to step S16.
ステップS16において、ヒステリシス判断フラグFlgDnが「1」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグFlgDnが「1」であるときには、ステップS18へ移り、「0」であるときにはステップS16へ移る。 In step S16, it is confirmed whether or not the hysteresis determination flag FlgDn is “1”. When the hysteresis determination flag FlgDn is “1”, the process proceeds to step S18, and when it is “0”, the process proceeds to step S16.
ステップS17及びS18においては、それぞれ後述する通常制御及び負荷対応制御をサブルーチンにより実行して図4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。 In steps S17 and S18, normal control and load handling control, which will be described later, are executed by a subroutine, and the current process in the flowchart shown in FIG. 4 is terminated. Thereafter, the process is repeatedly executed from step S1 again after a predetermined minute time.
このように、ヒステリシス判断フラグFlgUp及びFlgDnのいずれか一方が「1」であるとき、つまり路面の勾配が急であるときにステップS18の負荷対応制御が実行される。また、ヒステリシス判断フラグFlgUp及びFlgDnは勾配設定値θA、θB、θC及びθDの値によってヒステリシス特性を有して変化するため、ステップS17の負荷対応制御とステップS18の負荷対応制御との切り換わりに多少の時間を有することとなり、煩雑に制御が切り換わることを防止できる。 As described above, when either one of the hysteresis determination flags FlgUp and FlgDn is “1”, that is, when the slope of the road surface is steep, the load handling control in step S18 is executed. Further, since the hysteresis determination flags FlgUp and FlgDn change with a hysteresis characteristic depending on the values of the gradient setting values θA, θB, θC, and θD, switching between the load correspondence control in step S17 and the load correspondence control in step S18 is performed. It takes some time, and it is possible to prevent the control from being switched complicatedly.
次に、ステップS17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5〜図7を参照しながら説明する。 Next, the normal control subroutine executed in step S17 will be described with reference to FIGS.
先ず、ステップS101において、目標エンジン回転数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とエンジン回転数Ne及び目標エンジン回転数NEDは一致している。
First, in step S101, the rotational speed command variable NDRCMD0 is subtracted from the target engine rotational speed NED to obtain a differential rotational speed SNDR. The rotational speed command variable NDRCMD0 is a command value for increasing or decreasing the engine rotational speed Ne by changing the gear ratio of the
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6参照)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。
Next, in step S102, the first change characteristic map 130 (see FIG. 6) recorded in the
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。 Next, in step S103, the first speed change DNDRDC is multiplied by a constant k to obtain a speed increment DNDRCMD.
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。 Further, in step S104, the speed increment DNDRCMD is added to the intermediate command variable NDRCMD. The intermediate command variable NDRCMD is a variable that prevents the rotational speed command variable NDRCMD0 from changing suddenly and causes the rotational speed command variable NDRCMD0 to change in a first-order lag based on the differential rotational speed SNDR.
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。 Next, in step S105, the intermediate command variable NDRCMD is substituted into the rotation speed command variable NDRCMD0.
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。
Further, in step S106, the
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7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、目標エンジン回転数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。
In this way, in the normal control, by continuously executing the processes of steps S101 to S106, the rotation speed command variable NDRCMD0 can be smoothly changed as shown in FIG. That is, when the throttle opening TH changes stepwise, the target engine speed NED changes stepwise so that the differential engine speed SNDR is generated based on this. Further, from the first change
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。
Accordingly, when the change in the throttle opening TH is large, the rotational speed command variable NDRCMD0 follows quickly and the response characteristics of the gear ratio and the vehicle speed V are good, and the
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S18の負荷対応制御からステップS17の通常制御に移行した際にも変速ショックがない。 Further, since the rotational speed command variable NDRCMD0 changes in a first order lag, there is no shift shock even when the load corresponding control in step S18 is shifted to the normal control in step S17.
次に、前記ステップS18において実行される負荷対応制御のサブルーチン処理について図8及び図9を参照しながら説明する。 Next, the load handling control subroutine executed in step S18 will be described with reference to FIGS.
負荷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。 Step S201 in the load handling control is the same process as step S101.
負荷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6参照)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は前記第1変速速度DNDRDCに相当する値であり、負荷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で示されるように差回転数SNDRの絶対値がXより小さい区間においては「0」の不感帯として設定されており、差回転数SNDRの絶対値がX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されている。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は第1変速速度DNDRDCに略一致する値として設定されている。
In step S202 in the load handling control, the second change characteristic map 132 (see FIG. 6) recorded in the
なお、第1変化特性マップ130と第2変化特性マップ132は異なるマップであるが、図6においては両者を対比しやすいように重ねた状態で示している。
Note that the first change
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。 Next, in step S203, the speed increment DNDRCMD is obtained by multiplying the second shift speed DNDRDD by a constant k.
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。
In step S204 and subsequent steps S206, the rotational speed command variable NDRCMD0 is obtained in the same manner as in steps S104 to S106, and the gear ratio of the
このように、負荷対応制御においてはステップS201〜S206の処理を連続的に実行することにより、図9に示すように、スロットル開度THがステップ的に小さく変化する際には、目標エンジン回転数NEDが追従するように小さくステップ的に変化し、これに基づいて差回転数SNDRは小さい値となる。この際、該差回転数SNDRが図6に示す第2変化特性マップ132上の値Xよりも絶対値が小さい場合には、第1変化特性マップ130から第2変速速度DNDRDD及び速度増分DNDRCMDは「0」となり、CVT16の変速比は固定される。
As described above, in the load corresponding control, the processing of steps S201 to S206 is continuously executed, and as shown in FIG. 9, when the throttle opening TH changes stepwise, the target engine speed The NED changes in small steps so as to follow, and based on this, the differential rotation speed SNDR becomes a small value. At this time, if the differential rotation speed SNDR has an absolute value smaller than the value X on the second change
つまり、勾配値θの絶対値が大きく走行条件の厳しい箇所においては、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、車両をより安定して走行させることができる。
In other words, in a place where the absolute value of the gradient value θ is large and the driving conditions are severe, the transmission ratio of the
また、差回転数SNDRが図6に示す第2変化特性マップ132上の値Xよりも絶対値が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。
Further, when the differential rotation speed SNDR is slightly larger than the value X on the second change
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。この場合、差回転数SNDRが十分に大きくなって、第1変化特性マップ130及び第2変化特性マップ132において、第2変速速度DNDRDDは第1変速速度DNDRDCに略一致した値となって負荷対応制御においても通常制御と略同じ作用を奏し、変速比及び車速Vの応答特性がよい。
Further, when the change in the throttle opening TH is sufficiently large, it can be determined that the driver clearly shows the intention of acceleration / deceleration. In this case, the rotational speed difference SNDR becomes sufficiently large, and in the first change
上記の実施の形態においては、勾配設定値θA、θB、θC及びθDと勾配値θとを比較した結果によって、通常制御又は負荷対応制御のいずれか一方を実行し、第1変化特性マップ130又は第2変化特性マップ132に基づいて制御を行うものとして説明したが、変化特性マップをより多く設定して勾配値θに応じてさらにきめ細かく処理を分岐させてもよい。また、第2変化特性マップ132はパラメータを差回転数SNDRと勾配値θとに基づいて第2変速速度DNDRDDを検索するような3次元的なマップとし、勾配値θの値を第2変速速度DNDRDDに直接的に反映させてもよい。
In the above embodiment, either the normal control or the load corresponding control is executed according to the result of comparing the gradient set values θA, θB, θC and θD with the gradient value θ, and the first change
また、前記ステップS17の通常制御とステップS18の負荷対応制御は勾配値θに基づいて切り換えるものとして説明したが、切り換えの基準となるパラメータは勾配値θに限らず、勾配値θの算出過程におけるsinθをそのまま基準値としてもよいし、走行抵抗Rを基準値としてもよい。つまり、車両が走行している際の走行状態を示すパラメータのうち、車両にかかる負荷に関わるパラメータを基準として制御の切り換えを行うようにしてもよい。 The normal control in step S17 and the load-corresponding control in step S18 have been described as switching based on the gradient value θ. However, the reference parameter for switching is not limited to the gradient value θ, and in the process of calculating the gradient value θ. sin θ may be used as a reference value as it is, or running resistance R may be used as a reference value. That is, control may be switched based on a parameter related to a load applied to the vehicle among parameters indicating a traveling state when the vehicle is traveling.
CVT16の変速比を制御するための負荷対応制御は、前記ステップS18として説明した方法に限らず、前記特許文献1、2及び3に記載されている方法を用いてもよい。
The load handling control for controlling the gear ratio of the
さらに、オートクルーズの機能は単純な定速走行をする制御機能に限らず、前方の他の車両との車間を確保するように自動的に加減速走行をするような追従制御機能を有するものであってもよい。さらにまた、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。
Furthermore, the auto-cruise function is not limited to a simple constant-speed control function, but has a follow-up control function that automatically accelerates or decelerates so as to secure a clearance between the vehicle and other vehicles ahead. There may be. Furthermore, the
なお、目標エンジン回転数マップ120(図3参照)を複数用意し、路面の勾配値θに基づいて1つのマップを選択するようにしてもよい。この場合、勾配設定値θA及びθCの絶対値を、目標エンジン回転数マップ120の切り換えを行うための閾値よりも小さい値(平坦側の値)に設定しておくとよい。このように設定することにより、目標エンジン回転数マップ120を切り換え時にも運転性が損なわれることがない。
A plurality of target engine speed maps 120 (see FIG. 3) may be prepared, and one map may be selected based on the road gradient value θ. In this case, the absolute values of the gradient setting values θA and θC may be set to values (flat values) smaller than a threshold value for switching the target
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。 Of course, the continuously variable transmission control device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…無段変速機制御装置 14…車輪軸
12…エンジン 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、84…回転数センサ
82…車速センサ 120…目標エンジン回転数マップ
130…第1変化特性マップ 132…第2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 NDRCMD…中間指令変数
NDRCMD0…回転数指令変数 Ne…エンジン回転数
NED…目標エンジン回転数 SNDR…差回転数
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記車両の車速を自動制御する走行制御手段と、
前記エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
前記車速を検出する車速検出手段と、
前記スロットル開度及び前記車速に基づい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、
前記車両にかかる負荷に対応する走行状態値を検出する走行状態検出手段と、
を有し、
前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値の絶対値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、前記車両が自動速度制御されていないときと比較して小さくなるように変更し、
さらに、前記走行制御手段による回転数指令と前記出力軸回転数との差回転数が、所定の差回転閾値より小さい場合に前記変速比の変化する速度が0となる不感帯を設け、前記差回転閾値以上である場合に、前記差回転閾値からの超過幅に応じて前記変速比の変化する速度を前記車両が自動速度制御されていないときの値に近づけ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。 In a continuously variable transmission control device for controlling a continuously variable transmission that continuously changes the output shaft rotational speed of an engine in a vehicle and transmits it to a wheel shaft,
Traveling control means for automatically controlling the vehicle speed of the vehicle;
Throttle opening detection means for detecting the throttle opening of the engine;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Gear ratio control means for controlling a gear ratio of the continuously variable transmission based on the throttle opening and the vehicle speed;
Traveling state detection means for detecting a traveling state value corresponding to a load applied to the vehicle;
Have
The gear ratio control means, when the vehicle is automatically controlled by the travel control means, when the absolute value of the travel state value is larger than a predetermined threshold ,
The speed at which the speed ratio changes is changed to be smaller than when the vehicle is not automatically speed controlled ,
Furthermore, a dead zone is provided in which the speed at which the speed ratio changes becomes zero when the differential rotational speed between the rotational speed command from the travel control means and the output shaft rotational speed is smaller than a predetermined differential rotational threshold, and the differential rotational speed is provided. When the vehicle speed is greater than or equal to a threshold value, the speed at which the speed ratio changes is changed so as to approach a value when the vehicle is not automatically controlled in accordance with an excess width from the differential rotation threshold value. Step transmission control device.
前記走行状態値は路面の勾配値であり、
前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記勾配値に基づいて前記変速比の変化特性を変更することを特徴とする無段変速機制御装置。 The continuously variable transmission control device according to claim 1,
The running state value is a slope value of the road surface,
The continuously variable transmission control device, wherein the speed ratio control means changes a change characteristic of the speed ratio based on the gradient value when the vehicle is automatically controlled by the travel control means.
前記走行状態値は走行抵抗値であり、
前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行抵抗値に基づいて前記変速比の変化特性を変更することを特徴とする無段変速機制御装置。 The continuously variable transmission control device according to claim 1,
The running state value is a running resistance value,
The continuously variable transmission control device, wherein the speed ratio control means changes a change characteristic of the speed ratio based on the travel resistance value when the vehicle is automatically controlled by the travel control means. .
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