JP6263861B2

JP6263861B2 - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP6263861B2
Application number: JP2013093217A
Authority: JP
Inventors: 智行鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: JP2014214824A

Description

本発明は、無段変速機の変速制御装置に関する。

特許文献１には、無段変速機の変速モードを無段変速モードから有段変速モードへ切り替えた際、変速モード切り替え直後の変速比をモード切り替え直前の無段変速モードの変速比に設定する技術が開示されている。

特開2005-140174号公報

ドライバが走行モードとしてノーマルモードとスポーツモードを選択可能であり、ノーマルモードでは無段変速モードと有段変速モードが選択可能となり、スポーツモードでは有段変速モードとなる無段変速機において、上記従来技術を適用した場合、ノーマルモードで走行中にドライバがスポーツモードを選択すると、変速モード切り替え直後の変速比は直前のノーマルモードの変速比となり、ダウンシフトが行われないため、ドライバの走行意図に沿った駆動力が得られないという問題があった。
本発明の目的は、ドライバの走行意図に沿った駆動力が得られる無段変速機の変速制御装置を提供することにある。

本発明では、ノーマルモードからエコモードへと切り替えられた直後、変速比をアップシフト側へ変更し、アップシフト後の変速比から有段変速モードを開始する。

よって、本発明にあっては、ドライバの意図に沿った駆動力が得られる。

実施例１の無段変速機の変速制御装置の構成図である。ノーマルモード走行中の変速モード切り替え処理の流れを示すフローチャートである。車速VSPとアクセル開度APOに応じたダウンシフト回転数設定マップである。車速VSPとアクセル開度APOに応じたアップシフト回転数設定マップである。入力回転数Ntが閾値よりも小さい状態で、ドライバが走行モードをノーマルモードからスポーツモードへ切り替えたときの入力回転数の変化を示すタイムチャートである。入力回転数Ntが閾値以上の状態で、ドライバが走行モードをノーマルモードからスポーツモードへ切り替えたときの入力回転数の変化を示すタイムチャートである。ドライバが走行モードをノーマルモードからエコモードへ切り替えたときの入力回転数の変化を示すタイムチャートである。

〔実施例１〕
図１は、実施例１の無段変速機の変速制御装置の構成図である。
エンジン11は、トルクコンバータ12を備える無段変速機10が連結されている。これらエンジン11と無段変速機10とは、走行状態に応じて最適な運転状態となるように、エンジン11の出力や無段変速機10の変速比を制御するコントローラ1を備えている。なお、無段変速機10の無段変速機構は、Vベルト式やトロイダル式を採用することができる。
コントローラ1は、運転状態に応じてエンジン11の燃料噴射量制御、点火時期制御等を行う。また、運転状態に応じて無段変速機10の変速比を無段階に制御する。これによりエンジン11の回転数を制御する。
コントローラ1は、アクセルペダル操作に基づくアクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ5、無段変速機10の出力回転数OutRevを検出する出力回転センサ4、エンジン11のエンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ2、無段変速機10の入力回転数Ntを検出する入力回転センサ3等が接続される。コントローラ1は、各センサから取得した各値により、車両の運転状態を検出する。なお、出力回転数OutRevに終減速比や車両の仕様に応じた定数（タイヤ半径等）を乗じることで車速VSPを求めることができる。

また、コントローラ1には、走行モード切り替えスイッチ（モード選択手段）13が接続されている。この走行モード切り替えスイッチ13は、例えば３段階(A,B,C)に切り替え可能に構成され、ドライバによってこの３段階のうちいずれか１つを選択することができるよう構成されている。
コントローラ1は、走行モード切り替えスイッチ13の切り替え状態に基づいて、走行モードを決定する。走行モード切り替えスイッチ13が「A」に切り替えられたときは、走行モードを「スポーツモード」に設定し、走行モード切り替えスイッチ13が「C」に切り替えられたときは、走行モードを「エコモード」に設定し、なお、走行モード切り替えスイッチ13が「B」に切り替えられたときは、「ノーマルモード」とする。
「ノーマルモード」では、車両の運転状態（車速VSP，アクセル開度APO）から無段変速機10の目標入力回転数Nt^*を無段階に設定し、入力回転数Ntが目標入力回転数Nt^*となるように無段変速機10の変速比を制御する無段変速モードを実行する。目標入力回転数Nt^*は、あらかじめ設定されたノーマルモード用の変速マップに基づいて設定する。
一方、「スポーツモード」および「エコモード」では、車両の運転状態（車速VSP，アクセル開度APO）から無段変速機10の目標入力回転数Nt^*を複数の変速段の１つに設定し、入力回転数Ntが目標入力回転数Nt^*となるように無段変速機10の変速比を制御する有段変速モードを実行する。目標入力回転数Nt^*は、あらかじめ設定されたスポーツモード用またはエコモード用の変速マップに基づいて設定する。
「スポーツモード」は、車両の加速性能を優先する走行モードであり、「ノーマルモード」と比較して、アクセル開度APOの変化に対する駆動力変化が大きくなるように、かつ、同一の運転状態でエンジン回転数Neが高くなるように変速比が設定される。
「エコモード」は、燃費低減効果を優先する走行モードであり、「ノーマルモード」と比較してアクセル開度APOの変化に対する駆動力変化が小さくなるように、かつ、同一の運転状態でエンジン回転数Neが低くなるように変速比が設定される。

［変速モード切り替え処理］
図２は、ノーマルモード走行中の変速モード切り替え処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
ステップS1ではスポーツモードに切り替えられたか否かを判定し、YESの場合はステップS2へ進み、NOの場合はステップS4へ進む。
ステップS2では、入力回転数Ntが閾値よりも小さいか否かを判定し、YESの場合はステップS3へ進み、NOの場合はステップS6へ進む。
ステップS3（有段変速モード実行手段）では、車速VSPとアクセル開度APOに応じたダウンシフト回転数となるように無段変速機10の変速比をダウンシフト側へ変更する。図３は、車速VSPとアクセル開度APOに応じたダウンシフト回転数設定マップである。「ダウンシフト回転数」とは、走行モードがノーマルモードからスポーツモードへ切り替えられた場合に増加させる入力回転数であって、ダウンシフト回転数は、車速VSPが高いほど、またはアクセル開度APOが高いほど小さくなるように設定されている。

ステップS4では、エコモードに切り替えられたか否かを判定し、YESの場合はステップS5へ進み、NOの場合はステップS8へ進む。
ステップS5（有段変速モード実行手段）では、車速VSPとアクセル開度APOに応じたアップシフト回転数となるように無段変速機10の変速比をアップシフト側へ変更する。図４は、車速VSPとアクセル開度APOに応じたアップシフト回転数設定マップである。「アップシフト回転数」とは、走行モードがノーマルモードからエコモードに切り替えられた場合に減少させる入力回転数であって、車速VSPが高いほど、またはアクセル開度APOが高いほど小さくなるように設定されている。
ステップS6（有段変速モード実行手段）では、スポーツモード用の変速マップに基づく有段変速モードを実行する。
ステップS7（有段変速モード実行手段）では、エコモード用の変速マップに基づく有段変速モードを実行する。
ステップS8では、ノーマルモード用の変速マップに基づく無段変速モードを実行する。

次に、作用を説明する。
図５は、入力回転数Ntが閾値よりも小さい状態で、ドライバが走行モードをノーマルモードからスポーツモードへ切り替えたときの入力回転数の変化を示すタイムチャートである。
実施例１では、ドライバが走行モード切り替えスイッチ13を操作して走行モードがノーマルモードからスポーツモードに切り替えられた場合、無段変速機10の変速比をダウンシフト側へ変更した後、スポーツモード用の変速マップに基づく有段変速モードを開始する(S1→S2→S3→S6)。ここで、仮にモード切り替え直前の変速比を維持した場合、走行モード切り替えスイッチ13を操作した直後にダウンシフトが行われないため、ドライバの走行意図に反して駆動力が増加せず、ドライバに違和感を与えてしまう。これに対し、実施例１では、ノーマルモードからスポーツモードへと切り替えられた場合、変速比をダウンシフト側に変更し、ダウンシフト後の変速比からスポーツモード（有段変速モード）を開始するため、スポーツモードに切り替えた直後にダウンシフトが行われることで駆動力が増大し、ドライバの走行意図に沿った駆動力が得られる。

図６は、入力回転数Ntが閾値以上の状態で、ドライバが走行モードをノーマルモードからスポーツモードへ切り替えたときの入力回転数の変化を示すタイムチャートである。
実施例１では、入力回転数Ntが閾値以上である場合、変速比のダウンシフト側への変更を禁止し、モード切り替え直前の変速比から有段変速モードを開始する(S1→S2→S6)。ここで、仮に入力回転数Ntが閾値以上の状態で変速比のダウンシフト側への変更を行った場合、直ぐに入力回転数Ntが機構上可能な上限値に到達してアップシフトが行われるため、駆動力が低下し、ドライバに違和感を与える。これに対し、実施例１では、入力回転数Ntが高い場合には、変速比のダウンシフト側への変更を行わないことで、駆動力の低下を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。

実施例１では、車速VSPが高いほどダウンシフト回転数を小さくする。車速VSPが高い場合、もともと入力回転数Ntが高いため、ダウンシフト回転数が大きいと、直ぐに入力回転数Ntが機構上可能な上限値に到達してアップシフトが行われてしまう。よって、車速VSPが高いほどダウンシフト回転数を小さくすることで、駆動力の低下を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
実施例１では、アクセル開度APOが高いほどダウンシフト回転数を小さくする。アクセル開度APOが高い場合、もともと入力回転数Ntが高いため、ダウンシフト回転数が大きいと、直ぐに入力回転数Ntが機構上可能な上限値に到達してアップシフトが行われてしまう。よって、アクセル開度APOが高いほどダウンシフト回転数を小さくすることで、駆動力の低下を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。

図７は、ドライバが走行モードをノーマルモードからエコモードへ切り替えたときの入力回転数の変化を示すタイムチャートである。
実施例１では、ドライバが走行モード切り替えスイッチ13を操作して走行モードがノーマルモードからエコモードに切り替えられた場合、無段変速機10の変速比をアップシフト側へ変更した後、エコモード用の変速マップに基づく有段変速モードを開始する(S1→S4→S5→S7)。ここで、仮にモード切り替え直前の変速比を維持した場合、走行モード切り替えスイッチ13を操作した直後にアップシフトが行われないため、ドライバの走行意図に反して駆動力が低下せず、ドライバに違和感を与えてしまう。これに対し、実施例１では、ノーマルモードからエコモードへと切り替えられた場合、変速比をアップシフト側に変更し、アップシフト後の変速比からエコモード（有段変速モード）を開始するため、エコモードに切り替えた直後にアップシフトが行われることで駆動力が低下し、ドライバの走行意図に沿った駆動力が得られる。

実施例１では、車速VSPが高いほどアップシフト回転数を小さくする。車速VSPが高いほど走行抵抗が大きくなるため、アップシフト回転数が大きいと、走行駆動力を確保できないおそれがある。よって、車速VSPが高いほどアップシフト回転数を小さくすることで、走行抵抗が増大するほど駆動力の低下を小さくでき、走行駆動力を確保できる。
実施例１では、アクセル開度APOが高いほどアップシフト回転数を小さくする。エコモードであっても、アクセル開度APOが高い場合、ドライバの要求駆動力は大きいため、アップシフト回転数が大きいと、ドライバの走行意図に沿った駆動力を得られない。よって、アクセル開度APOが高いほどアップシフト回転数を小さくすることで、ドライバの走行意図に沿った駆動力が得られる。

以上説明したように、実施例１にあっては以下に列挙する効果を奏する。
(1) 変速モードとして、車両の運転状態に応じて無段変速機10の変速比を無段階に設定する無段変速モードと、車両の運転状態に応じて無段変速機10の変速比を複数の所定の変速段の１つに設定する有段変速モードと、を有し、ドライバが走行モードとしてノーマルモードとスポーツモードを選択する走行モード切り替えスイッチ13と、スポーツモードの選択時、有段変速モードを実行する有段変速モード実行手段(S6,S7)と、を備え、有段変速モード実行手段は、ノーマルモードからスポーツモードへと切り替えられた場合、変速比をダウンシフト側へ変更し、ダウンシフト後の変速比から前記有段変速モードを開始する。
よって、スポーツモードに切り替えた直後に駆動力が増大するため、ドライバの走行意図に沿った駆動力が得られる。

(2) 有段変速モード実行手段は、変速機入力回転数が閾値以上である場合には、変速比のダウンシフト側への変更を禁止し、モード切り替え直前の変速比から有段変速モードを開始する。
よって、直ぐに入力回転数Ntが機構上可能な上限値に到達してアップシフトが行われることに伴う駆動力の低下を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。

(3) 有段変速モード実行手段は、車速VSPが高いほど変速比のダウンシフト側への変更量（ダウンシフト回転数）を小さくする。
よって、直ぐに入力回転数Ntが機構上可能な上限値に到達してアップシフトが行われることに伴う駆動力の低下を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。

(4) 有段変速モード実行手段は、アクセル開度APOが高いほど前記変速比のダウンシフト側への変更量（ダウンシフト回転数）を小さくする。
よって、直ぐに入力回転数Ntが機構上可能な上限値に到達してアップシフトが行われることに伴う駆動力の低下を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。

(5) 変速モードとして、車両の運転状態に応じて無段変速機10の変速比を無段階に設定する無段変速モードと、車両の運転状態に応じて無段変速機10の変速比を複数の所定の変速段の１つに設定する有段変速モードと、を有し、ドライバが走行モードとしてノーマルモードとエコモードを選択する走行モード切り替えスイッチ13と、エコモードの選択時、有段変速モードを実行する有段変速モード実行手段(S6,S7)と、を備え、有段変速モード実行手段は、ノーマルモードからエコモードへと切り替えられた場合、変速比をアップシフト側へ変更し、アップシフト後の変速比から有段変速モードを開始する。
よって、エコモードに切り替えた直後に駆動力が低下するため、ドライバの走行意図に沿った駆動力が得られる。

(6) 有段変速モード実行手段は、車速VSPが高いほど前記変速比のアップシフト側への変更量（アップシフト回転数）を小さくする。
よって、走行抵抗が増大するほど駆動力の低下を小さくでき、走行駆動力を確保できる。

(7) 有段変速モード実行手段は、アクセル開度APOが高いほど変速比のアップシフト側への変更量（アップシフト回転数）を小さくする。
よって、ドライバの走行意図に沿った駆動力が得られる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、ノーマルモード選択時を無段変速モードとしたが、ノーマルモード選択時に、有段変速モードを選択可能としてもよい。この場合、例えば、セレクトレバーがドライブレンジにある時を無段変速モードとしマニュアルレンジにある時を有段変速モードとする構成としても良い。

1 コントローラ
2 エンジン回転センサ
3 入力回転センサ
4 出力回転センサ
5 アクセル開度センサ
10 無段変速機
11 エンジン
12 トルクコンバータ
13 走行モード切り替えスイッチ（モード選択手段）

Claims

変速モードとして、車両の運転状態に応じて無段変速機の変速比を無段階に設定する無段階変速モードと、車両の運転状態に応じて前記無段変速機の変速比を複数の所定の変速段の１つに設定する有段変速モードと、を有し、
ドライバが走行モードとしてのノーマルモードとエコモードを選択するモード選択手段と、
前記エコモードの選択時、前記有段変速モードを実行する有段変速モード実行手段と、
を備え、
前記有段変速モード実行手段は、前記ノーマルモードから前記エコモードへと切り替えられた直後、アクセル開度にかかわらず変速比をアップシフト側へ変更し、アップシフト後の変速比から前記有段変速モードを開始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に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記有段変速モード実行手段は、車速が高いほど前記変速比のアップシフト側への変更量を小さく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または請求項２に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記有段変速モード実行手段は、アクセル開度が高いほど前記変速比のアップシフト側への変更量を小さくすることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。