JP5332427B2

JP5332427B2 - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP5332427B2
Application number: JP2008231847A
Authority: JP
Inventors: 光平神谷
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: JP2010065748A

Description

本発明は、例えば、雪路にてダウンシフトを実行したとき、無段変速機からの駆動力に段差が生じる結果、駆動輪がスリップしまう現象を未然に防止するための技術に関するものである。

従来の無段変速機の変速制御装置には、ダウンシフトを目的に、車速やスロットル開度に応じて変速が実行される自動変速モードにて、Ｄレンジから２ｎｄレンジに切り替えたとき、２ｎｄレンジの変速比がＤレンジの変速比の一定比倍となるようにすることで、運転者に所望の減速感を与えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２７４３２４号公報

上記の従来装置は、動摩擦抵抗の小さい路面（以下、「低μ路」という）での走行中にダウンシフトを実行することで駆動輪にスリップが発生すると、駆動輪のスリップ率が大きいほど、変速比の変化率を小さくしている。

しかしながら、こうした従来の装置は、駆動輪のスリップが検出されるまで変速比の変化率を小さくできない。このため、Ｄレンジから２ｎｄレンジへの切り替えに伴い無段変速機の入力回転速度が上昇するようなときには、既に制御が間に合わない。

即ち、従来の装置には、駆動輪のスリップを事前に回避することができないため、車両の走行性を損なう虞がある。

本発明の解決すべき課題は、車両が低μ路を走行中、無段変速機の入力回転速度が上昇するときに、駆動輪がスリップすることを事前に回避できないことにあり、
本発明の目的とするところは、こうした駆動輪のスリップを事前に回避することで車両の走行性を向上させることにある。

本発明は、入力回転速度の上昇を伴う変速制御を実行可能な無段変速機の変速制御装置において、
前記変速制御が実行されるかどうかを判定する変速制御判定手段と、
前記変速制御が実行されると判定されるとき、当該変速制御の進行により駆動輪のスリップが発生するかどうかを当該スリップの発生前に運転者の操作から独立して推定するスリップ推定手段と、
前記変速制御の進行により駆動輪のスリップが発生すると推定されるとき、前記変速制御の進行を当該スリップの発生しない状態に規制するための規制値を設定する規制値設定手段と、
前記規制値に従って変速制御を実行することが可能かどうかを判定する変速制御規制可能領域判定手段と、
前記規制値に従って変速制御を実行可能と判定したときは、当該規制値に従う変速制御を実行する変速制御規制手段とを備えることを特徴とするものである。

本発明に従えば、車両が低μ路を走行中、例えば、エンジンブレーキの発生を目的に、無段変速機の入力回転速度が上昇する変速制御を実行させた場合、駆動輪のスリップが発生すると推定されるときは、前記変速制御の進行を当該スリップの発生しない状態に規制するための規制値を設定し、当該規制値に従って変速制御を実行する。

従って、本発明によれば、車両が低μ路を走行中、無段変速機の入力回転速度が上昇する変速制御を実行すれば、駆動輪でスリップが発生してしまうようなときでも、駆動輪のスリップを事前に回避できるため、車両の走行性を向上させる。

しかも、この場合、前記変速制御の進行を当該スリップの発生しない状態に規制するための規制値に従い実行するので、駆動輪のスリップを防止しながら本来目的とするところのエンジンブレーキ感を与えることができる。

以下、図面を参照して、本発明である無段変速機の変速制御装置を説明する。

図1は、本発明の一形態であるモード切り替えの可能な変速制御装置を具えた無段変速機の制御系を模式的に示すシステム図である。また図2は、本装置の変速機コントローラに搭載されたSレンジ選択可能限界変速比と、これに基づくSレンジ変速制御を示す変速マップ図である。

符号1は、ベルト式自動変速機に代表される変速比を無段階に変更な無段変速機である。本発明に従う無段変速機1は、市街地等における通常の走行を想定して予め設定された変速マップに基づいて変速制御を実行する第一の自動変速モード（以下、「自動変速(D)モード」という）と、運転者の操作に応じてアップシフト又はダウンシフトを実行する手動変速(M)モードとの2つのモードを有する。

このため、無段変速機1は、運転者が上記(D)又は手動変速(M)モードでの変速形態を選択したり、手動変速を指令するためのセレクトレバー2を備える。

セレクトレバー2は、無段変速機1の変速形態を手動操作により指令するためのもので、車体フロアトンネル（図示せず）に貫通させて運転席の近傍に位置させ、操作パターン3に沿って手動操作される。

操作パターン4上、
通常自動変速モードのポジションは、
無段変速機1を駐車(P)レンジにするＰレンジ位置と、
無段変速機1を後退走行(R)レンジにするRレンジ位置と、
無段変速機1を中立(N)レンジにするNレンジ位置と、
無段変速機1を前進自動変速(D)レンジにするDレンジ位置と、
無段変速機1を前進スポーティ走行(S)レンジにするSレンジ位置と、
無段変速機1をロー(L)レンジにするLレンジ位置とで構成されている。

手動変速(M)モードのポジションは、
無段変速機1を手動変速（M）レンジにするMレンジ位置と、
手動アップシフト(M+)位置と、
手動ダウンシフト(M-)位置とで構成されている。

即ち、Ｐレンジ位置、Rレンジ位置、Nレンジ位置、Dレンジ位置、Sレンジ位置、およびLレンジ位置をこの順にして一直線に配置し、Dレンジ位置に横並びしてMレンジ位置を配置し、
このMレンジ位置を挟んで、Ｐレンジ位置、Rレンジ位置、Nレンジ位置、Sレンジ位置、およびLレンジ位置の配列方向に平行な両方向へそれぞれ、手動アップシフト(M+)位置および手動ダウンシフト(M-)位置を配置する。
なおセレクトレバー2は、手動アップシフト(M+)位置や手動ダウンシフト(M-)位置に操作した後、操作力を解除するときMレンジ位置に自己復帰するものとする。

そして、セレクトレバー2がＰレンジ位置にあるときＰレンジ信号を発するPレンジスイッチ4pと、
セレクトレバー2がRレンジ位置にあるときRレンジ信号を発するRレンジスイッチ4rと、
セレクトレバー2がNレンジ位置にあるときNレンジ信号を発するNレンジスイッチ4nと、
セレクトレバー2がDレンジ位置にあるときDレンジ信号を発するDレンジスイッチ4dと、
セレクトレバー2がSレンジ位置にあるときSレンジ信号を発するSレンジスイッチ4sと、
セレクトレバー2がLレンジ位置にあるときLレンジ信号を発するLレンジスイッチ4Lと、
セレクトレバー2がMレンジ位置にあるときMレンジ信号を発するMレンジスイッチ4mと、
セレクトレバー2が手動アップシフト(M+)位置になったとき手動アップシフト(M+)信号を発する手動アップシフトスイッチ4muと、
セレクトレバー2が手動ダウンシフト(M-)位置になったとき手動ダウンシフト(M-)信号を発する手動ダウンシフトスイッチ4mdとをセレクトレバー操作パターン3に設ける。

セレクトレバー操作パターン3からの上記セレクトレバー位置信号は変速機コントローラ5に入力される。
変速機コントローラ5には更に、これら信号のほかに、Sレンジの選択可能限界変速比に係わる補正値（詳しくは後述する）を破棄するための手動スイッチであるSレンジリセットスイッチ6からの信号と、メータパネル7のスピードメータ7aから発せられた車速VSPに関する信号と、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）APOを検出するアクセル開度センサ8からの信号と、ブレーキペダル（図示せず）を踏み込む制動時にONとなるブレーキスイッチ9からの信号と、アクセルペダルを釈放するコースティング(惰性)走行時にONとなるアイドルスイッチ10からの信号と、車両の前後加速度Gを検出する前後加速度センサ11からの信号とを入力する。

変速機コントローラ5は、これら入力情報をもとにコントロールバルブボディー1aを介して無段変速機1を変速制御する。
セレクトレバー2がＰレンジ位置にあるときはスイッチ4pからのPレンジ信号を受けて、
セレクトレバー2がRレンジ位置にあるときはスイッチ4rからのRレンジ信号を受けて、
セレクトレバー2がNレンジ位置にあるときはスイッチ4nからのNレンジ信号を受けて、
セレクトレバー2がDレンジ位置にあるときはスイッチ4dからのDレンジ信号を受けて、
セレクトレバー2がSレンジ位置にあるときはスイッチ4sからのSレンジ信号を受けて、また、
セレクトレバー2がLレンジ位置にあるときはスイッチ4LからのLレンジ信号を受けて、
無段変速機1を各レンジに対応した変速形態で変速制御させる。

セレクトレバー2が前進自動変速（D）レンジ位置、スポーティー走行（S）レンジ位置、ロー（L）レンジ位置にある場合の変速形態が、本発明に関与することから、これらにつき代表的に説明する。

Dレンジで変速機コントローラ5は、スピードメータ7aで検出した車速VSP、および、センサ8で検出したアクセル開度APOから、図2に例示した予定の変速線をもとに目標変速比を求め、これが達成されるようコントロールバルブボディー1aを介して無段変速機1を変速制御する。

即ち、一点鎖線で示すロー側ハードウェア限界線（ロー側限界変速比）およびハイ側ハードウェア限界線（ハイ側限界変速比）間に挟まれた領域における細い実線で示す予定の変速線をもとに、車速VSPおよびアクセル開度（アクセルペダル踏み込み量）APOから変速機の目標入力回転数tNi（目標変速比に相当）を求め、この目標入力回転数tNi（目標変速比）が達成されるよう無段変速機を変速制御する。

よって自動変速（D）レンジでは、一点鎖線で示すロー側ハードウェア限界線（ロー側限界変速比）およびハイ側ハードウェア限界線（ハイ側限界変速比）間に挟まれた実用変速比領域における全ての変速比を自由に選択することができる。

Sレンジでも変速機コントローラ5は基本的に、車速VSPおよびアクセル開度APOから、図2に例示した予定の変速線をもとに目標変速比を求め、これが達成されるようコントロールバルブボディー1aを介して無段変速機1を変速制御するが、
このSレンジでは、図2に太い実線で例示したSレンジHI-Limit線（Sレンジ選択可能限界変速比線）SLimitを設定し、これよりもハイ側変速比領域（SレンジHI-Limit線よりも図の下側における領域）の変速比を選択不能にし、該選択不能なハイ側変速比領域と、残りの選択可能なロー側変速比領域（SレンジHI-Limit線よりも図の上側における領域）との境界における選択可能限界変速比（図2に太い実線で示すSレンジHI-Limit線SLimit上の変速比）よりもハイ側変速比への変速が行われないようにする。

従って、例えば図2のX点でのDレンジ走行中、エンジンブレーキが必要な降坂路走行にさしかかって、Sレンジへセレクト操作すると、無段変速機は選択可能限界変速比よりもハイ側変速比の選択を禁止される。

但し、本形態では、S→Dレンジ戻し操作が、SレンジHI-Limit線（Sレンジ選択可能限界変速比線）上にダウンシフトした後のS→Dレンジ戻し操作なのか、X点から矢αで示すように、点XからSレンジ選択可能限界変速比線SLimitにダウンシフトする前の（例えば点Zでの）S→Dレンジ戻し操作なのかをチェックする。

S→Dレンジ戻し操作が、Sレンジ選択可能限界変速比線にダウンシフトした後の戻し操作であると判定するときは、S→Dレンジ戻し操作があったとしてもSレンジ選択可能限界変速比の変更が不要であるから、現在のSレンジ選択可能限界変速比線に基づくSレンジ変速制御を実行し、SレンジHI-Limit線に沿って減速させることができる。

これに対し、S→Dレンジ戻し操作がSレンジ選択可能限界変速比線SLimitにダウンシフトする前の戻し操作であると判定するときは、Sレンジ選択可能限界変速比（Sレンジ選択可能限界変速比線)SLimitを、図2に示すZ点を通るSレンジ選択可能限界変速比線に変更すると共に、変更後のSレンジ選択可能限界変速比（Sレンジ選択可能限界変速比線）に基づくSレンジ変速制御を実行することで、車両を矢γで示すごとく変更後のSレンジHI-Limit線（Sレンジ選択可能限界変速比線）に沿って減速させることができる。

従ってSレンジは、本発明における変速比制限レンジに相当する。

Lレンジでも変速機コントローラ5は基本的に、車速VSPおよびアクセル開度APOから、図2に例示した予定の変速線をもとに目標変速比を求め、これが達成されるようコントロールバルブボディー1aを介して無段変速機1を変速制御するが、
このLレンジでは図2に示さなかったが、上記したSレンジの選択不能なハイ側変速比領域よりも広範囲なハイ側変速比領域の変速比を選択不能にし、該選択不能にした広範囲なハイ側変速比領域と、残りの選択可能なロー側変速比領域との境界における選択可能限界変速比よりもハイ側変速比への変速が行われないようにする。
従ってLレンジは、本発明における広範囲変速比制限レンジに相当する。

セレクトレバー2がMレンジ位置にあるとき変速機コントローラ5は、セレクトレバー2をMレンジ位置から手動アップシフト(M+)位置にしたり、手動ダウンシフト(M-)位置にする時にスイッチ4mu,4mdから出力される手動アップシフト(M+)信号や手動ダウンシフト(M-)信号を受けて、手動変速モードでの変速を行わせる。
この手動変速モードで変速機コントローラ5は、セレクトレバー2が手動アップシフト(M+)位置や、手動ダウンシフト(M-)位置にされることにより、スイッチ4mu,4mdから手動アップシフト(M+)信号や手動ダウンシフト(M-)信号が出力される度に、無段変速機1を1変速段ずつアップシフトまたはダウンシフトさせる。

また、本形態の変速機コントローラ5では、図3,4に示すフローチャートを実行することで、低μ路を走行中に、運転者が手動変速(M)モードにおいてセレクトレバー操作によるダウンシフトを実行したとき、駆動輪のスリップが発生するのを回避する。

先ず図3は、変速機コントローラ5にて実行される本発明に従う変速制御のメインルーチンを概略的に示すフローチャートである。なお、本フローチャートは、予め設定された所定時間毎に繰り返し実行されるものである。

図3のステップ1では、無段変速機内の変速モードが手動変速(M)モードであるかどうかを判定する。この判定は、Mレンジスイッチ4mからのMレンジ信号の入力の有無で判定する。

ステップ1にて、Mレンジ信号の入力がなければ、手動変速(M)モードではないとして本制御をそのまま終了するが、Mレンジ信号が入力されたときは、手動変速(M)モードであるとして、ステップ2に移行する。

ステップ2では、セレクトレバー2を介してのダウンシフト操作が行われたかどうかを判定する。この判定は、手動ダウンシフトスイッチ4mdからの手動ダウンシフト(M-)信号の入力の有無で判定する。

ステップ2にて、手動ダウンシフト(M-)信号の入力がなければ、ダウンシフト操作は行われていないとして本制御をそのまま終了するが、手動ダウンシフト(M-)信号が入力されたときは、ダウンシフト操作が行われたとして、ステップ3に移行する。

ステップ3では、運転者のセレクトレバー操作によって選択された変速段（移行先変速段）を算出すると共に、メータパネル7に設けられたインジケータに「Mモード」であることを表示させる。

ステップ4では、本発明に従うダウンシフト規制を実行するかどうかを判定する。

ここで、図4は、図3のステップ4にて実行されるサブルーチンを概略的に示すフローチャートである。図4では、本発明に従うダウンシフト規制の必要性の有無、並びにその後の変速制御に係る設定を行う。

ステップ21では、駆動輪のスリップが発生するかどうかを推定する。スリップ発生の推定には、例えば、VDC（ビークル・ダイナミクス・コントロール）を用いる。VDCが作動中であるとき、又は、VDCが一定の時間内に所定の設定回数以上作動したときは、路面が駆動輪のスリップを引き起こすような低μ路であることが考えられる。

そこで、本形態では、駆動輪スリップの発生を予見するため、VDCが作動中であること、又は、VDCが一定の時間内に所定の設定回数以上作動したことをもって、ダウンシフト量を規制しなければならない可能性がある路面と判定する。

ステップ21にて、スリップが起きる可能性を認識した後は、ステップ22にて、更に詳細に路面状態を判定する。

路面状態の判定は、VDCが動作した時の、又は、ダウンシフト操作した時の、スロットル開度TVO、スロットル開速度ΔTVO及び推定エンジントルクTeを検出又は算出し、これらの少なくとも１つのパラメータが予め設定した閾値を越えているかどうかで行う。

本形態では、スロットル開度TVO、スロットル開速度ΔTVO及び推定エンジントルクTeそれぞれについて、３つの閾値(TVO₁＞TVO₂＞TVO₃)、(ΔTVO₁＞ΔTVO₂＞ΔTVO₃)、(Te₁＞Te₂＞Te₃)を設定し、ステップ22と共にステップ23及びステップ24を付加している。これにより、路面状態を低摩擦路面（路面状態Ａ）、新雪路（路面状態Ｂ）、圧雪路（路面状態Ｃ）及びスリップ路（路面状態Ｄ）の４段階に判定することができる。

例えば、ステップ22にて、スロットル開度TVOが閾値TVO₁を越えていると判定したとき、スロットル開速度ΔTVOが閾値ΔTVO₁を越えていると判定したとき、及び、推定エンジントルクTeが閾値Te₁を越えていると判定したときの、少なくともいずれか１つの判定がなれると、低摩擦路（路面状態Ａ）と判定し、ステップ25に移行する。

これに対し、ステップ22にて、スロットル開度TVO、スロットル開速度ΔTVO及び推定エンジントルクTeのいずれもが閾値を越えていないと判定されると、ステップ23に移行し、ステップ22の閾値TVO₁、ΔTVO₁、 Te₁以下の閾値TVO₂、ΔTVO₂、 Te₂を用いてステップ22と同様の判定を行う。

即ち、ステップ23にて、スロットル開度TVOが閾値TVO₂を越えていると判定したとき、スロットル開速度ΔTVOが閾値ΔTVO₂を越えていると判定したとき、及び、推定エンジントルクTeが閾値Te₂を越えていると判定したときの、少なくともいずれか１つの判定がなれると、新雪路（路面状態Ｂ）と判定し、ステップ26に移行する。

これに対し、ステップ23にて、スロットル開度TVO、スロットル開速度ΔTVO及び推定エンジントルクTeのいずれもが閾値を越えていないと判定されると、ステップ24に移行し、ステップ23の閾値TVO₂、ΔTVO₂、 Te₂以下の閾値TVO₃、ΔTVO₃、 Te₃を用いてステップ22,23と同様の判定を行う。

即ち、ステップ24にて、スロットル開度TVOが閾値TVO₃を越えていると判定したとき、スロットル開速度ΔTVOが閾値ΔTVO₃を越えていると判定したとき、及び、推定エンジントルクTeが閾値Te₃を越えていると判定したときの、少なくともいずれか１つの判定がなれると、圧雪路（路面状態Ｃ）と判定し、ステップ27に移行する。

これに対し、ステップ24にて、スロットル開度TVO、スロットル開速度ΔTVO及び推定エンジントルクTeのいずれもが閾値を越えていないと判定されると、変速段（ギア段）の設定上、どうしてもスリップを生じるようなスリップ路（路面状態Ｄ）と判定し、ステップ28に移行する。

ステップ25〜28ではそれぞれ、路面状態Ａ〜Ｄに対応したダウンシフト規制MAP及びレシオMAPを選択する。

ダウンシフト規制MAPは、図5(b)の実線に示すダウンシフト規制線Npri_Dlimを有し、車速VSPとスロットル開度TVOに基いて目標プライマリ回転数Npriを決定するマップである。本形態では、ダウンシフト規制MAPを路面状態Ａ〜Ｄ毎に設定している。

レシオMAPは、図6の実線で示すようにアクセル開度APOに応じた複数の変速線L_(ratio)を有し、車速VSPとアクセル開度APOに基いて変速比Ratioを決定するマップである。

なお、ステップ28は、氷結路等のように著しくμが低い路面に対し、手動変速(M)モードのギア段の設定上、ダウンシフトによる駆動力差が大きく、どんな走り方でもダウンシフトを実行すると、スリップを引き起こしてしまう場合である。このため、ステップ28では、ダウンシフト規制MAP及びレシオMAPを選択して必ずダウンシフト量に規制をかけている。

また、ステップ29〜31ではそれぞれ、新雪路（路面状態Ａ）、圧雪路（路面状態Ｂ）及び氷結路（路面状態Ｃ）にて、駆動輪のスリップを生じやすい走行状態であるかどうかを判定する。

例えば、μが低い路面でのダウンシフトであっても、ダウンシフトによる変速段差（駆動力段差）に耐え得るタイヤのグリップ力限界は、加速や減速等の車両の走行状態や、直線路やカーブ等の走行路に応じて異なる。

そこで、ステップ29〜31ではそれぞれ、車両に加わる横Ｇ、車速VSP又はエンジン回転数Ne及びVDC作動の有無を検出又は算出し、これらの少なくとも１つのパラメータを利用して駆動輪のスリップを生じやすい走行状態であるかどうかを判定する。

横Ｇ、車速VSP又はエンジン回転数Neについては、予め設定した閾値を越えているかどうかで行う。

本形態では、横Ｇ、車速VSP又はエンジン回転数Neそれぞれについて、路面状態Ａ〜Ｄの判定と同様、３つの閾値(G₁＞G₂＞G₃)、(VSP₁＞VSP₂＞VSP₃)、(Ne₁＞Ne₂＞Ne₃)を設定し、ステップ29〜31で判定している。即ち、横Ｇが閾値TVO₁(TVO_2,TVO₃)を越えていると判定したとき、車速VSPが閾値VSP₁(VSP_2,VSP₃)を越えていると判定したとき、エンジン回転数Neが閾値Ne₁(Ne_2,Ne₃)を越えていると判定したとき、及び、VDCが作動中であると判定したときの、少なくともいずれか１つの判定がなされると、駆動輪のスリップを生じやすい走行状態であるとして、ステップ32に移行し、このステップ32にて、ダウンシフト規制が必要な走行状態と判定する。

図4の判定の結果は、図3のステップ4に反映される。即ち、図4の判定結果に基づき、ステップ4にて、ダウンシフト規制判定がなければ、ステップ11にて、ダウンシフト量を規制しないで、運転者のシフトレバー操作に応じて選択された移行先変速段を目標とする通常のダウンシフト制御が実行される。

これに対し、ステップ4にて、図4の判定結果に基づき、ダウンシフト規制判定がなされれば、路面状態Ａ〜Ｄに応じた図5(b)のダウンシフト規制MAPを選択し、このダウンシフト規制MAPに示すダウンシフト規制線Npri_Dlimから目標プライマリ回転数Npriを算出すると共に、図6に示すレシオMAPを基に、車速VSP及びアクセル開度APOの変化との関係から目標プライマリ回転数Npriに至るまでの変速量（変速速度）を算出する。

ステップ5では、ダウンシフト量の規制が困難な状態であるかどうかを判定する。本形態では、運転者のダウンシフト操作時に検出したプライマリ回転数Npri_1が図5(b)のマップによって設定されたダウンシフト規制回転数Npri_Dlim以上であるかどうかを判定する。

プライマリ回転数Npri_1がダウンシフト規制回転数Npri_Dlim以上の場合、規制された目標プライマリ回転数に移行すれば、プライマリ回転数Npri_1よりも回転数の低いダウンシフト規制回転数Npri_Dlimに移行することになる。これは、運転者がダウンシフト操作したにもかかわらず、アップシフトを実行することに他ならない。

そこで、ステップ5にて、プライマリ回転数Npri_1がダウンシフト規制回転数Npri_Dlimよりも小さいと判定されるときは、ダウンシフト量の規制が可能な状態であるとして、ステップ6に移行するが、プライマリ回転数Npri_1がダウンシフト規制回転数Npri_Dlim以上と判定されるときは、ダウンシフト量の規制が困難な状態であるとして、ステップ10に移行する。

ダウンシフト量の規制が困難な状態ではないと判定されたステップ6では、ステップ4にて図5(b)のダウンシフト規制MAPに基づき算出した目標プライマリ回転数Npriに到達させることで、運転者のセレクトレバー操作によって本来目標とすべきプライマリ回転数Npri（移行すべき移行先変速段に到達させるための目標プライマリ回転数Npri）よりも目標プライマリ回転数Npriを下げてダウンシフト量を規制する。

即ち、図7(a)に示すように、点Aでダウンシフト操作を実行すると、本来３速から２速（点C）へのダウンシフトであるが、ステップ6では、目標プライマリ回転数Npriをダウンシフト規制回転数Npri_Dlimに抑えることで（点B）、ダウンシフト量を規制する。このときの変速は、図6に示すレシオMAPを基に、車速VSP及びアクセル開度APOの変化との関係から求めた変速量（変速速度）に従って進行する。

目標プライマリ回転数Npriがダウンシフト規制回転数Npri_Dlimに到達した後は、ステップ7に移行する。

これに対し、ダウンシフト量の規制が困難な状態であると判定されたステップ10では、運転者がダウンシフト操作を行っても、目標プライマリ回転数Npriは、運転者のダウンシフト操作時に検出したプライマリ回転数Npri_1に維持するように制御される。

即ち、図7(b)に示すように、点Aでダウンシフト操作を実行すると、本来３速から２速（点C）へのダウンシフトであるが、ステップ10では、目標プライマリ回転数Npriを維持することで（点B）、実質ダウンシフトを開始させない。

目標プライマリ回転数Npriの維持は、例えば、予め設定した所定時間行い、所定時間の経過後は、ステップ7に移行する。

ステップ7では、運転者のセレクトレバー操作によって本来目標とすべきプライマリ回転数Npri（移行すべき移行先変速段に到達させるための目標プライマリ回転数Npri）を算出すると共に、再度、図6に示すレシオMAPを基に、車速VSP及びアクセル開度APOの変化との関係から目標プライマリ回転数Npriに至るまでの変速量（変速速度）を算出する。

ステップ8では、ステップ7に基いて算出した本来目標とすべきプライマリ回転数Npri（移行すべき移行先変速段に到達させるための目標プライマリ回転数Npri）に到達すべく、図7(a)の矢印に示すように、図6に示すレシオMAPを基に、車速VSP及びアクセル開度APOの変化との関係から求めた変速量（変速速度）に従って、運転者のダウンシフト要求の通りに２速相当の変速を実現するべく、点Bから第２速(2nd)に到達すべくプライマリ回転数Npriの制御（変速制御）が進行する。

なお、ステップ7にて、運転者のダウンシフト要求の通りに２速相当の変速を実現する方法としては、上記以外にも様々な方法があり、例えば、図7(a)に示すダウンシフト規制線Npri_Dlimに従って目標プライマリ回転数Npriを進行させ、或は、破線で示す自動変速(M)モードの変速線（図2参照）に従って進行させてもよい。

これにより、目標の移行先変速段（目標プライマリ回転数）までの変速を、路面μにあった形で実行できるから、ダウンシフト量を規制した後も、駆動輪のスリップを引き起こすような変速（ダウンシフト）を回避することが可能となる。また、路面μ毎にレシオMAPを切り換えるので、必要以上に変速レスポンスを犠牲にすることもない。

なお、ダウンシフト量を規制した後の制御は、ステップ9において、運転者のセレクトレバー操作によって選択された移行先変速段（上述の例では第２速）に到達するまで、即ち、運転者のセレクトレバー操作によって実行されたダウンシフトが終了するまで実行される。これは、現在の実際のプライマリ回転数NpriがMモード変速線MAPの移行先変速段回転数（図2,7における符号1st,2nd,3rd,4th）と一致した時点を検出することで判定することができる。

本発明に従えば、手動変速(M)モードで低μ路を走行中、駆動輪でスリップが発生するかどうかを推定するため、例えば、エンジンブレーキの発生を目的に、無段変速機1のプライマリ回転速度（入力回転速度）が上昇する、例えばダウンシフトを実行させた場合、駆動輪のスリップが発生すると推定されるときは、かかるダウンシフトの進行を、ステップ6又はステップ10のように、当該スリップの発生しない状態に規制するための規制値（ダウンシフト規制回転数Npri_Dlim又は目標プライマリ回転数Npriの維持）を設定し、当該規制値に従ってダウンシフトを実行する。

従って、本発明によれば、車両が低μ路を走行中、ダウンシフトを実行すれば、駆動輪でスリップが発生してしまうようなときでも、駆動輪のスリップを事前に回避できるため、車両の走行性を向上させる。

しかも、この場合、ダウンシフトの進行を当該スリップの発生しない状態に規制するための規制値に従い実行するので、駆動輪のスリップを防止しながら本来目的とするところのエンジンブレーキ感を与えることができる。

また、本形態のように、駆動輪のスリップが発生すると推定されるとき、ステップ22〜24のように、路面の状態を判定し、この路面状態Ａ〜Ｄに基いて、ステップ25〜28のいずれかで前記規制値を設定すれば、路面状態Ａ〜Ｄに適したスリップの発生しない状態を正確に設定することができる。

また、本形態のステップ5にて、前記規制値に従ってダウンシフトを実行できないと判定したときは、ステップ10のように、当該ダウンシフトを進行させることなく、現状の状態（ダウンシフト操作時のプライマリ回転数Npri）を維持すれば、例えば、ダウンシフトの進行を前記規制値に従い実行すると、結果的に、アップシフトを実行することになる場合であっても、当該アップシフトは実行されない。従って、駆動輪のスリップが発生するようなダウンシフトを防止しつつ、予期せぬアップシフトの実行に伴う違和感を運転者に与えることなく、運転を継続させることができる。

また、本形態のステップ4にて、駆動輪のスリップが発生すると推定されないときは、ダウンシフトの進行を規制することなく、ステップ11にて当該ダウンシフトを実行すれば、本来目的とするところの減速（エンジンブレーキ）を要求通りに生じさせることができる。

また、本形態のステップ22〜24のように、路面の状態を複数に場合分けし、この場合分けされた路面状態（路面状態Ａ〜Ｄ）に基いてステップ25〜28のいずれかで、前記規制値を設定すれば、例えば、寒冷地において、新雪路、圧雪路及び氷結路等に細かく分けて認識することで、異なる路面μ（動摩擦抵抗）に適したスリップの発生しない状態を正確に設定することができる。

更に、本形態のステップ29〜31のように、駆動輪のスリップが発生するかどうかを推定するに際し、横方向加速度G、車速TVO及びエンジン回転数Neの少なくとも一つを検出して当該スリップの発生を推定すれば、加速や減速等の車両の走行状態や、直線路やカーブ等の走行路等を細かく認識できるので、スリップの発生を正確に推定することができる。

本発明に従えば、ダウンシフト（プライマリ回転速度の上昇を伴う変速制御）が、本形態のように、手動変速(M)モードにおける運転者のセレクトレバー操作によるダウンシフトの場合、スリップの発生を回避しつつ、運転者からのダウンシフトの要求に応じたエンジンブレーキを発生させることができる。

また、本発明は、同変速制御が自動変速(D)モードにおける、アクセルペダル操作による踏込みダウンシフトにも適用が可能である。この場合、発進時や加速時にアクセルペダルを大きく踏み込んだときに発生するスリップを回避することができる。

更に本発明に従えば、前記規制値に従ってダウンシフトを実行するときは、例えば、Ｄレンジから2ndレンジに切り替えたことでプライマリ回転速度（プライマリ回転数Npri）が規制されることで未だ、当該ダウンシフトによって達成されるべき変速段（変速比）となっていなくても、本形態のステップ3のように、インジケータに（ダウンシフト量を規制しない通常のダウンシフト）であることを表示（例えば、「2nd」と表示）することで、運転者には、プライマリ回転速度（プライマリ回転数Npri）の上昇を規制しない当該ダウンシフトであることを認識させれば、インジケータに「入力回転速度の上昇を規制しない当該入力回転速度の上昇を伴う変速制御」(例えば、「D」)と表示されることによる違和感を覚えることなく、運転を継続することができる。

本形態のように、前記規制値に従ってダウンシフトを実行した後は、プライマリ回転速度（プライマリ回転数Npri）の上昇を規制することなく、当該ダウンシフトを実行すれば、駆動輪でのグリップ力が得られた状態から当該ダウンシフトを再開するので、スリップの発生を回避しつつ、本来目的とするところの減速（エンジンブレーキ）を要求通りに生じさせることができる。

上述したところは、本発明の好適な形態であるが、請求の範囲内において、種々の変更を加えることができる。例えば、無段変速機1には様々なものを採用することができる。

本発明の一形態であるモード切り替えの可能な変速制御装置を具えた無段変速機の制御系を模式的に示すシステム図である。同形態の変速機コントローラに搭載されたSレンジ選択可能限界変速比と、これに基づくSレンジ変速制御を示す変速マップ図である。同形態の変速機コントローラにて実行される本発明に従う変速制御のメインルーチンを概略的に示すフローチャートである。図3のステップ4にて実行されるサブルーチンを概略的に示すフローチャートである。 (a),(b)はそれぞれ、手動変速(M)モードにて使用される変速マップ図及び、ダウンシフト規制線を有し、車速VSPとスロットル開度TVOに基いて目標プライマリ回転数Npriを決定するダウンシフト規制MAPである。アクセル開度APOに応じた複数の変速線L_(ratio)を有し、車速VSPとアクセル開度APOに基いて変速比Ratioを決定するレシオMAPである。 (a),(b)はそれぞれ、本発明に従いダウンシフト量を規制したのち移行先変速段回転数にするまでの経路をダウンシフト規制回転数と共に示す変速マップ図及び、本発明に従いプライマリ回転数を維持したのち移行先変速段回転数にするまでの経路をダウンシフト規制回転数と共に示す変速マップ図である。

符号の説明

１無段変速機
２セレクトレバー
３操作パターン
５変速機コントローラ
６ Sレンジリセットスイッチ
７メータパネル
８アクセル開度センサ
９ブレーキスイッチ
10 アイドルスイッチ
11 前後加速度センサ
4p Pレンジスイッチ
4r Rレンジスイッチ
4n Nレンジスイッチ
4d Dレンジスイッチ
4m Mレンジスイッチ
4mu 手動アップシフトスイッチ
4md 手動ダウンシフトスイッチ

Claims

入力回転速度の上昇を伴う変速制御を実行可能な無段変速機の変速制御装置において、
前記変速制御が実行されるかどうかを判定する変速制御判定手段と、
前記変速制御が実行されると判定されるとき、当該変速制御の進行により駆動輪のスリップが発生するかどうかを当該スリップの発生前に運転者の操作から独立して推定するスリップ推定手段と、
前記変速制御の進行により駆動輪のスリップが発生すると推定されるとき、前記変速制御の進行を当該スリップの発生しない状態に規制するための規制値を設定する規制値設定手段と、
前記規制値に従って変速制御を実行することが可能かどうかを判定する変速制御規制可能領域判定手段と、
前記規制値に従って変速制御を実行可能と判定したときは、当該規制値に従う変速制御を実行する変速制御規制手段と
を備えることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１において、前記規制値設定手段は、駆動輪のスリップが発生すると推定されるとき、路面の状態を判定する路面状態判定手段を有し、この路面状態に基いて前記規制値を設定することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項２において、前記路面状態判定手段は、路面の状態を複数に場合分けし、この場合分けされた路面状態に基いて前記規制値を設定することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記規制値に従って変速制御を実行できないと判定したときは、当該変速制御を進行させることなく、現状の状態を維持する状態維持手段を備えることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１乃至４のいずれか一項において、駆動輪のスリップが発生すると推定されないときは、入力回転速度の上昇を伴う変速制御の進行を規制することなく、当該変速制御を実行することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記スリップ推定手段は、横方向加速度、車速、エンジン回転数、及びVDC作動の有無の少なくとも一つを検出する検出手段を有し、これらの少なくとも一つを利用して駆動輪のスリップが発生するかどうかを推定することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１乃至６のいずれか一項において、入力回転速度の上昇を伴う変速制御とは、運転者のシフトレバー操作によるダウンシフト又はアクセルペダル操作による踏込みダウンシフトであることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１乃至７のいずれか一項において、前記規制値に従って変速制御を実行するときは、運転者には、入力回転速度の上昇を規制しない当該入力回転速度の上昇を伴う変速制御であることを認識させることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１乃至８のいずれか一項において、前記規制値に従って変速制御を実行した後は、入力回転速度の上昇を規制することなく、当該入力回転速度の上昇を伴う変速制御を実行することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。