JPH11294547A - 車両用自動変速の制御装置および制御方法 - Google Patents

車両用自動変速の制御装置および制御方法

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JPH11294547A
JPH11294547A JP10094237A JP9423798A JPH11294547A JP H11294547 A JPH11294547 A JP H11294547A JP 10094237 A JP10094237 A JP 10094237A JP 9423798 A JP9423798 A JP 9423798A JP H11294547 A JPH11294547 A JP H11294547A
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engine
speed
vehicle
torque
automatic transmission
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JP10094237A
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Kazuhiko Sato
一彦 佐藤
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】無段変速機付き車両において、路面勾配に応じ
た駆動力を、運転者が自ら変速モードの切り換えを行う
ことなしに得る。 【解決手段】路面勾配を算出するための路面勾配推定部
と、路面勾配により車両速度を決定するための目標車速
決定部を設け、車両走行時、路面勾配が予め記憶されて
いる判定値より大きくなった時には、勾配値が設定値を
越えた時点の車速をもとに目標車速を作成し、その車速
になるように変速比を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用自動変速機
の中でも特に無段階変速機を制御対象とした制御装置お
よび制御方法に係わり、特に、車両が走行する路面の勾
配が変化した時でも自動的に必要な駆動力またはエンジ
ンブレーキ力が得られ、安全に車両を走行させることが
できる車両用自動変速機の制御装置および制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用自動変速機の制御方法につ
いては、例えば、特開昭63−57953 号公報に記載されて
いるように、無段階変速機の入力側プーリと出力側プー
リの回転数の比により現在の変速比を求め、予め制御装
置内に記憶された車両の状態量から求められる目標変速
比にこの現在の変速比が一致するように変速比の制御を
行う制御、または、目標入力側プーリ回転数に一致する
ように入力側プーリ回転数を変える制御が知られてい
る。
【０００３】さらに具体的に説明すると、車両の走行状
態から求められる目標入力側プーリ回転数から目標変速
比を算出し、この目標変速比から自動変速機の変速用ア
クチュエータを動作させる指令値を算出し、指令値を出
力するものである。また、制御方法としてフィードフォ
ワードループと、目標入力プーリ回転数と実際の入力プ
ーリ回転数の差を偏差とする比例・積分演算により指令
値を算出するフィードバックループとの合計値を変速用
アクチュエータの指令値とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、平
地走行時には有段階変速機を有する車両と異なって変速
ショックがなく、加速感などの性能も良好であるが、路
面勾配がある場合には以下のような問題が生じる。
【０００５】たとえば、車両が下り坂にさしかかった時
に、運転者は車速を落とす目的でエンジンブレーキを期
待してアクセルペダルを戻すが、従来の自動変速機の場
合にはアクセルペダルを戻すことによってシフトアップ
してしまい、さらに増速し、運転者に自分の意図と違う
思いをさせ、恐怖感さえも与えてしまう場合がある。こ
のため、降坂時には運転者はフットブレーキを多用する
ことになるが、フットブレーキを踏み続けることによっ
てブレーキオイルが沸騰してブレーキが効かなくなった
り、ブレーキパットが早く摩耗してブレーキが効かなく
なってしまうという事態が発生することになる。
【０００６】これに対しては、降坂時のエンジンブレー
キの効きをよくするために自動変速機であってもシフト
ダウンによるレンジの切り換えを積極的に行えばよく、
車両の使用説明書にも記載されている。しかし、積極的
にレンジ切り換えを行う人はたいへん少ないという報告
があり、制御方法によって対策をとる必要がある。
【０００７】また、上り坂が連続する場合には、アクセ
ルペダルの踏み増しをしないと車速が自然と落ちてい
く。急な登り勾配の場合には、かなりの踏み増しが必要
であり、この踏み増しによってシフトダウンが行われ、
駆動トルクが増加する。無段階変速機を有する車両の場
合には、アクセルペダルの踏み増しと同時に徐々に変速
比がロー側に変化していくが、急な勾配の場合は運転者
によるレンジ切り換えが必要であり、運転者に煩わしさ
を感じさせることになる。
【０００８】一方、自動変速機の制御装置に内蔵された
マイクロコンピュータは、エンジン回転数やスロットル
開度等のエンジン状態量から駆動トルクや路面勾配を推
定演算し、変速比を適切に制御するが、最近の技術動向
として、希薄空燃比制御エンジンや、燃料直接噴射方式
エンジンなどの場合、出力トルクを求めるためのパラメ
ータの増加や時間的変化のため、駆動トルクや路面勾配
の推定演算が複雑になっている。
【０００９】本発明の目的は、路面勾配に応じた駆動力
を、運転者が自ら変速モードの切り換えを行うことなし
に得ることができる車両用自動変速の制御装置および制
御方法を提供することである。
【００１０】また、希薄空燃比制御エンジンや燃料直接
噴射方式エンジンなどの従来の形式でないエンジンの場
合でも、路面状況に応じて自動的に変速比が制御され、
下り勾配においては勾配に適した適度なエンジンブレー
キが得られ、上り勾配においてもその勾配に適した適度
な駆動力が得られるように自動的に変速比を制御するこ
とができる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジン回転
数，無段階変速機の入力側プーリ回転数，車両の車速，
スロットル開度等の車両の状態を表す情報に応じて指令
値を算出し、この指令値に基づき指令を出力し、入力側
プーリと出力側プーリのＶ字形溝の間隔を変化させて両
プーリ間に巻き掛けたベルトのプーリ巻き付き有効半径
を変化させることによって、変速比を無段階に変化させ
変速制御を行う車両用自動変速機の制御装置において、
走行路面の勾配を算出する勾配推定部と、路面の勾配に
より車両の速度を決定する目標車速決定部とを有し、車
両が勾配にさしかかったときの車速をもとに車速が一定
値になるように変速比を制御するものである。
【００１２】さらに、勾配推定部は、エンジンの状態を
表す情報をエンジンの制御装置から受け取り、車両の駆
動トルクを推定するトルク算出部と、車速を基に走行抵
抗を算出する走行抵抗算出部と、車速より車両の加速ト
ルクを算出する加速トルク算出部を備えるものである。
【００１３】以上の手段により、演算されたトルクに走
行抵抗と加速トルクとを考慮した推定トルクから車速の
目標値を求め、実際の車速が追従するように最適な変速
比を求めて制御するので、下り勾配の場合には適切なエ
ンジンブレーキが得られ、上り勾配の場合には、勾配に
対して適正な駆動力を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】（実施例）以下、本発明に係わる
実施例について、図面を用いて説明する。
【００１５】図１は車両のエンジンと無段階変速機（Co
ntinuously Variable Transmission、以下、ＣＶＴと称
する。）とからなるパワートレインの部分をあらわすシ
ステム構成図である。図１において、車両は、エンジン
１と、エンジン１が吸い込む空気を清浄化するエアクリ
ーナ１０と、エアクリーナ１０で清浄化された空気をエ
ンジンに導く吸気管１１と、吸気管１１を通る空気量を
調節するスロットル弁１２と、スロットル弁１２の弁開
度を操作するアクセルペダル１６と、エンジン１からの
排気ガスを外部に導く排気管１４と、排気ガス中の酸素
濃度を検出する酸素センサ２４と、エンジン１の各気筒
内に燃料を噴射する燃料噴射弁１５と、エンジン１の出
力軸に連結されているＣＶＴ２と、ＣＶＴ２の出力に連
結されエンジン１からの駆動力が伝えられる駆動輪８
と、駆動輪８を駆動させるドライブシャフト７と、プロ
ペラシャフト５とドライブシャフト７とを連結するデフ
ァレンシャルギア６と、エンジン１を制御するエンジン
コントロールユニット３０と、ＣＶＴ２を制御するＣＶ
Ｔコントロールユニット４０とを備えており、各々のコ
ントロールユニットは相互にＬＡＮ７７にて結ばれてい
る。
【００１６】ＣＶＴ２は、エンジン１の出力軸に直結さ
れているトルクコンバータ３と、トルクコンバータ３の
出力軸に直結されている無段階変速機構４とを有してい
る。トルクコンバータ３は、エンジン出力軸に直結され
ているポンプ３ａと、ポンプ３ａとタービン３ｂとの間
にオイルを介して設けられているステータ３ｃを有す
る。
【００１７】無断階変速機構４は、トルクコンバータ３
からの駆動力を受ける入力側プーリであるプライマリプ
ーリ１９と、プライマリプーリ１９に相対した出力側プ
ーリであるセカンダリプーリ２０と、プライマリプーリ
１９から、セカンダリプーリ２０に駆動力を伝達するた
めの金属製のベルト９から成り立っている。
【００１８】変速制御は、プライマリプーリ１９とセカ
ンダリプーリ２０のＶ字形溝の間隔を変化させて両プー
リ間に巻き掛けたベルト９のプーリ巻き付き有効半径を
変化させることによって、変速比を無段階に変化させる
ことによって行われる。プーリの移動は油圧回路１７に
よって供給される油圧が油圧シリンダ（図示されていな
い）を動作させることによって行われる。また、この油
圧は温度によって変化するので、油圧回路１７には油圧
の温度を検出するＡＴＦセンサ２８が設けられている。
【００１９】それぞれのプーリの回転数は、プライマリ
プーリ１９の回転数であるプライマリ回転数Ｎｐを検出
するためのプライマリ回転センサ２５と、セカンダリプ
ーリ２０の回転数であるセカンダリ回転数Ｎｓを検出す
るためのセカンダリ回転センサ２６によって検出され
る。セカンダリプーリ２０の回転はデファレンシャルギ
ア６を介して駆動輪８に伝達されるので、セカンダリ回
転数Ｎｓは車速に比例する。
【００２０】吸気管１１には、ここを通る空気の流量Ｑ
ａを検出するエアーフローセンサ２１が設けられてい
る。スロットル弁１２には、スロットル弁１２の開度を
表すスロットル開度Ｔｖｏを検出するスロットル開度セ
ンサ２２が設けられている。アクセルペダル１６とスロ
ットル弁１２とは、本実施例では機械的にリンクされて
おり、アクセルペダル１６の操作量が０の時、スロット
ル開度Ｔｖｏも０となる。従って、スロットル開度Ｔｖ
ｏを検出することは、間接的にアクセルペダル１６の操
作量を検出していることになる。スロットル開度Ｔｖｏ
が０の時でも、アイドリング状態を維持できるように、
吸気管１１には、バイパス管（図示されていない）が設
けられており、このバイパス管を介して空気がエンジン
１にわずかに供給されている。アイドルスピード弁１３
はこの空気量を調節する。エンジン１の出力軸であるク
ランクシャフト（図示されていない）にはその回転数で
あるエンジン回転数Ｎｅを検出するクランク角センサ２
３が設けられている。図示されていないサスペンション
には、車重を検出する車重センサ２７が設けられてい
る。
【００２１】エンジンコントロールユニット３０は、エ
アーフローセンサ２１，スロットル開度センサ２２，酸
素センサ２４，ＣＶＴコントロールユニット４０からの
情報に応じて、燃料噴射弁１５や、アイドルスピード弁
１３や図示されていない点火回路の制御を実行する。ま
た、ＣＶＴコントロールユニット４０は、プライマリ回
転センサ２５，セカンダリ回転センサ２６，車重センサ
２７，ＡＴＦセンサ２８，エンジンコントロールユニッ
ト３０からの情報に応じて、変速機操作弁１８の制御を
実行する。
【００２２】図５は、エンジンコントロールユニット３
０、または、ＣＶＴコントロールユニット４０の構成図
である。各種演算を実行するCentral Processing Unit
（以下ＣＰＵと呼ぶ。）７１と、ＣＰＵ７１が演算を行
うためのプログラムや各種データが記憶されているRead
-Only Memory（以下ＲＯＭと呼ぶ。）７２と、一時的に
データが記憶されるRandom Access Memory（以下ＲＡＭ
と呼ぶ。）７３と、各種センサからの信号を受信すると
共に変速機操作弁１８等の各種弁やアクチュエータに信
号を出力する入出力インターフェース回路７５と、エン
ジンコントロールユニット３０とＣＶＴコントロールユ
ニット４０の間でのデータの送受信を行うLocal Area N
etwork制御回路（以下ＬＡＮ制御回路と呼ぶ。）７６
と、これらの間で相互に信号の送受信が出来るように接
続するバス７４とを有している。
【００２３】以上のエンジンコントロールユニット３０
とＣＶＴコントロールユニット４０のハードウェア構成
において、図２に示す構成のソフトウェアが実行され
る。図２は、本発明の第一実施例を示し、ＣＶＴコント
ロールユニット４０で実行される制御ソフトウェアの制
御ブロック図である。
【００２４】入力変数は、エンジン回転数Ｎｅ３２，プ
ライマリプーリ回転数Ｎｐ３３，セカンダリプーリ回転
数Ｎｓ３４，両者の比であるプーリ回転比ｉｐ３１，ス
ロットル開度Ｔｖｏ３６，エンジンコントロールユニッ
ト３０からＬＡＮ通信線により受信する燃料基本噴射パ
ルス幅データＴｐ３９である。
【００２５】ブロック４１には、図１に示したＣＶＴ２
の駆動軸トルクＴｏを求めるトルク算出部４２，走行抵
抗算出部４３，車速微分演算部４４，加速トルク算出部
４５があり、路面勾配θが求められる。
【００２６】次に、目標車速決定部４７にて、路面勾配
θが予め設定した路面勾配の値より大きくなった時の車
速を記憶しておき、その車速をもとに目標車速を決定す
る。ブロック５０の目標変速比算出部４８では、目標車
速決定部４７で決定された目標車速と、現在の実車速を
示すセカンダリプーリ回転数Ｎｓ３４と、プライマリプ
ーリ回転数Ｎｐ３３と、スロットル開度Ｔｖｏ３６とか
ら目標変速比を算出し、現在の実変速比を示すプーリ回
転比ｉｐ３１と比較し、変速操作指令出力部４９では、
変速機操作弁１８の操作量を出力する。このブロック５
０は、従来からの一般的なＣＶＴの変速比制御部分であ
る。
【００２７】次に、図３に、図２におけるトルク算出部
４２の詳細な制御ブロック図を示す。
【００２８】入力信号は、エンジン回転数Ｎｅ３２，プ
ライマリプーリ回転数Ｎｐ３３，セカンダリプーリ回転
数Ｎｓ３４，燃料基本噴射パルス幅データＴｐ３９であ
る。図２ではプーリ回転比ｉｐ３１も入力信号として示
したがプライマリプーリ回転数Ｎｐ３３とセカンダリプ
ーリ回転数Ｎｓ３４とから求められるので、図３では、
トルク算出部４２中でプーリ回転比ｉｐ３１を求めてい
る。
【００２９】トルク算出部４２の主要部はトルコン特性
ブロック８０とＴｐ−エンジントルク特性ブロック８１
から構成されている。
【００３０】トルコン特性ブロック８０のブロック５７
では、プライマリプーリ回転数Ｎｐ３３とエンジン回転
数Ｎｅ３２との比Ｎｐ／Ｎｅを求める。これをトルクコ
ンバータの速度比ｅとする。
【００３１】トルコントルク比特性ブロック５２では、
記憶されたトルクコンバータの速度比−トルク比曲線を
使用し、速度比ｅからトルクコンバータのトルク比ｔを
求める。また、トルコンポンプ容量特性ブロック５３で
は、記憶されたトルクコンバータのポンプ容量係数曲線
を使用し、速度比ｅからトルクコンバータのポンプ容量
係数Ｃｐを算出する。ブロック５４では、エンジン回転
数Ｎｅ３２を２乗し、ブロック５５では、これとトルコ
ンポンプ容量特性ブロック５３で算出したポンプ容量係
数Ｃｐとを乗じて、トルクコンバータのポンプトルクＴ
ｐｏを算出する。
【００３２】Ｔｐ−エンジントルク特性ブロック８１の
中のブロック８４では、記憶された燃料基本噴射パルス
幅データＴｐ３９とエンジントルクＴｅのトルク特性を
使用して、エンジントルクＴｅを算出する。次に、ブロ
ック５７にて、ポンプトルクＴｐｏ、または、エンジン
トルクＴｅを選択する。この選択条件は、たとえば、速
度比ｅに対する基準値を設け、基準値より速度比ｅが小
さければポンプトルクＴｐｏを使用し、基準値より速度
比ｅが大きければエンジントルクＴｅを選択する。トル
クコンバータのポンプ容量係数Ｃｐから求めたポンプト
ルクＴｐｏと速度比ｅが大きい場合の組合せでは、トル
コンポンプ容量特性ブロック５３で記憶されているトル
クコンバータのポンプ容量係数曲線上で速度比ｅが大き
いとポンプ容量係数Ｃｐが小さくなり、演算誤差の影響
が大きくなる。特に、トルクコンバータがロックアップ
している状態では誤差が大きくなり、正確なポンプトル
クＴｐｏが求められなくなる。したがって、速度比ｅが
大きい場合は、エンジントルクＴｅを選択する。
【００３３】ブロック５８では、選択されたポンプトル
クＴｐｏまたはエンジントルクＴｅと、トルク比ｔとを
乗じて、トルクコンバータの出力側のトルクであるター
ビントルクＴｔが算出される。このタービントルクＴｔ
は、図１に示したＣＶＴ２の入力トルクに相当するトル
クである。ブロック５９では、タービントルクＴｔとプ
ーリ回転比ｉｐとを乗じ、さらにブロック８３で最終減
速比を乗じてＣＶＴ２の駆動軸トルクＴｏ３７が算出さ
れる。
【００３４】次に、図２に示したブロック４１での路面
勾配θの求め方を説明する。
【００３５】駆動軸トルクＴｏは、平地走行抵抗トルク
Ｔｒと、加速抵抗トルクＴαと、勾配トルクＴθとの加
算値で示される。したがって、勾配トルクＴθは（数
１）で表される。
【００３６】 Ｔθ＝Ｔｏ−Ｔｒ−Ｔα …（数１） 図２のブロック４１では、トルク算出部４２で算出され
た駆動軸トルクＴｏから、走行抵抗算出部４３で算出さ
れた平地走行抵抗トルクＴｒと、車速微分演算部４４と
加速トルク算出部４５で求められた加速抵抗トルクＴα
とから、勾配トルクＴθが求められ、ブロック４６で、
以下に説明する演算により、路面勾配θが求められる。
【００３７】平地走行抵抗トルクＴｒ，加速抵抗トルク
Ｔα，勾配トルクＴθは、それぞれ、（数２)，(数
３)，(数４）で示される。
【００３８】 Ｔｒ＝(μｒ・Ｗ＋ｋａ・Ｖ＾２)・Ｒｔ …（数２） Ｔα＝(Ｗ＋Ｗｒ)・α・Ｒｔ／ｇ …（数３） Ｔθ＝Ｗ・sinθ・Ｒｔ …（数４） ここで、μｒは転がり摩擦抵抗係数、Ｗは実車重量、ｋ
ａは空気抵抗係数、Ｖは車速、Ｒｔはタイヤの動半径、
Ｗｒは回転慣性重量、αは加速度、ｇは重力加速度であ
る。
【００３９】まず、（数２）および（数３）により、平
地走行抵抗トルクＴｒ，加速トルクＴαを求め、図２の
トルク算出部４２で求めた駆動軸トルクＴｏから平地走
行トルクＴｒ，加速トルクＴαを減算して勾配トルクＴ
θを求め、この勾配トルクＴθを（数４）に代入して、
勾配の値sinθを求め、路面勾配θを求めることができ
る。
【００４０】図４は、図２に示したブロック４１の構成
の詳細を示す制御ブロック図である。
【００４１】入力信号は図２に示したものであり、ここ
では省略した。また、実車重量Ｗ38は図１の車重センサ
２７で検出した信号を入力信号としてもよいし、図２に
示す加速トルク算出部４５などに予め記憶してもよい。
【００４２】図４において、走行抵抗算出部４３では、
図１に示した車重センサ２７で検出された実車重量Ｗ３
８と、セカンダリ回転センサ２６で検出されたセカンダ
リプーリ回転数Ｎｓ３４とから求められる車速Ｖとか
ら、上記（数２）に従って、平地走行抵抗トルクＴｒを
求める。次に、車速微分演算部４４で求めた加速度α
と、ブロック８４で求めた値とを加速トルク算出部４５
で乗じて、（数３）に従って、加速抵抗トルクＴαを求
める。そして、トルク算出部４２で求められた駆動軸ト
ルクＴｏから、ブロック４６ａで平地走行抵抗トルクＴ
ｒを減算し、ブロック４６ｂで加速抵抗トルクＴαを減
算して、勾配トルクＴθを求める。そして、ブロック８
５，ブロック８６で、（数４）に従って、勾配sinθ を
求める。勾配sinθまたは換算した路面勾配θは目標車
速決定部４７へ送られる。
【００４３】なお、上述したが、ここでは車重センサ２
７を設けて車重Ｗを得るのに対し、トラックなどと異な
ってあまり車重Ｗの変化が大きくない乗用車などでは、
標準的な車重Ｗ、たとえば、乗員が二人いる場合の車重
などを予め記憶しておいて演算に用いても良い。また、
車重センサ２７で車重Ｗを検出する代わりに、路面勾配
θおよび駆動軸トルクＴｏが変化していないことを条件
として、ある時刻の車速Ｖとある時間経過した後の時刻
の車速Ｖの変化から車重Ｗを推定するようにしてもよ
い。また、加速度については、セカンダリ回転センサ２
６で検出したセカンダリプーリ回転数Ｎｓを時間で微分
して加速度αを得たが、車体に加速度センサを設けて直
接得るようにしても良い。
【００４４】次に、上記実施例による制御を、図６，図
７を使用して説明する。
【００４５】図６は、図１に示したＣＶＴ２の一般的な
変速スケジュール線図である。横軸に車速Ｖ、またはセ
カンダリプーリ回転数Ｎｓをとり、縦軸にプライマリプ
ーリ回転数Ｎｐ、またはエンジン回転数Ｎｅをとってい
る。図６（ａ）は、従来のＣＶＴの変速スケジュールで
あり、スロットル開度Ｔｖｏ（Ａ−Ｄ）…Ｔｖｏ（Ｂ−
Ｃ）と車速Ｖにより、制御目標とする目標プライマリプ
ーリ回転数Ｎｐｔが求められる。
【００４６】ここで、ＣＶＴでは有段変速機と異なり、
変速比すなわちプーリ回転比ｉｐは、原点０を通る複数
本の直線（０−ａ，０−ｂ，０−ｃ，０−ｄ等）だけで
現されるのではなく、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａの範囲内のど
の場所でもとり得ることが特徴である。また、ＣＶＴで
は、直線０−Ａ−Ｂがもっとも変速比の大きな部分を示
すものであり、これ以上大きな変速比はとれないように
なっている。
【００４７】図６（ｂ）は、本発明の実施例の場合の変
速スケジュールであり、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｅ−Ｆ−Ａで囲ま
れた領域は、一般的にスポーツモード等と呼ばれている
領域であり、ある車速Ｖに対してエンジン回転数Ｎｅを
高めに設定してある。このモードではＣ−Ｅ−Ｆ−Ｄ−
Ｃの領域では運転されない。
【００４８】今、車両が特に勾配の大きな下り坂にさし
かかった場合を想定する。運転者は車速の増加を抑える
ためエンジンブレーキを効かせたい要求から、アクセル
ペダルの踏み込みを戻すか完全にペダルから足を離し
て、スロットル開度Ｔｖｏが全閉の方向になる。図６
（ａ）の変速スケジュールでは、定常走行時を（イ）点
とすると、スロットル開度Ｔｖｏが全閉になって動作点
が（ロ）点に移る。変速比は、仮に有段式変速機の場合
の変速比で示すと、直線０−ａから直線０−ｄになるに
従って小さくなるので、変速比がオーバートップとな
り、エンジンブレーキが欲しいにもかかわらずエンジン
ブレーキがかからず、動作点（ハ）の方向に車速がどん
どん増加してしまうこととなる。
【００４９】図６（ｂ）に示したようなモードを運転者
が切り換えられるようにしてあれば、十分なエンジンブ
レーキを得ることが可能となる。車両が下り坂にさしか
かり、アクセルペダルから足を離すとスロットル開度Ｔ
ｖｏが全閉となり、（イ）点から（ロ）点へ動作点が移
行し、車速が増加するにつれて（ハ）点に移動する。こ
こで運転者がスポーツモードに切り換えた場合には、
（ハ）点から（ニ）点へ動作点が移行して変速比が大き
くなり、エンジンブレーキが得られ、車速の増加を抑え
ることができる。このような坂道での変速スケジュール
の切り換えを本発明によれば自動的に可能となる。
【００５０】運転にまだ習熟していない運転者は、上記
のような積極的なレンジ切り換えがなかなかできず、必
要なエンジンブレーキ力が得られないのでフットブレー
キを多用して坂道を下ってしまう。長い下り坂の場合、
フットブレーキを踏み続けるためにブレーキ面が加熱
し、ブレーキ液が沸騰してフットブレーキが効かなくな
り、事故に至る可能性が大きい。
【００５１】そこで、本発明では、下り勾配を認識した
時の車速Ｖを目標車速Ｖｔとして記憶し、実際の車速が
この目標車速Ｖｔになるようにプーリ回転比ｉｐを制御
するようにした。図６（ｂ）で（イ）点から（ロ）点へ
動作点が移動したとき、（ロ)点の車速Ｖを目標車速Ｖ
ｔとする。次にこの車速Ｖｔを維持するようにプライマ
リプーリ回転数Ｎｐを変化させ、プーリ回転比ｉｐを
（ホ）点へ制御する。
【００５２】図７に、上記制御のフローチャートを示
す。簡単化のために、路面勾配θを求めた状態から示し
てある。また、上り勾配，下り勾配は、一つの定数を判
定値として判定している。
【００５３】ブロック１０１では、ブロック４１で得ら
れた路面勾配θを、予めメモリ等に記憶されている路面
勾配の判定値と比較する。もし、路面勾配θが判定値よ
り大きいと判断されたときには、ブロック１０２へ進
み、そうでない場合はブロック１０６へ進む。
【００５４】ブロック１０２では、フラグが０か否かを
判定する。このフラグが０であれば、路面勾配θが判定
値を初めて越えたことを意味する。フラグが０のとき
は、ブロック１０３へ進み、現在のセカンダリプーリ回
転数Ｎｓを目標セカンダリプーリ回転数Ｎｓｔとして、
メモリに記憶する。そして、ブロック１０４にてフラグ
の値を１にする。
【００５５】次に、現在のプライマリプーリ回転数Ｎｐ
と、目標セカンダリプーリ回転数Ｎｓｔから、（数５）
で目標プーリ回転比ｉｐｔを求める。
【００５６】 ｉｐｔ＝Ｎｐ／Ｎｓｔ …（数５） この目標変速比ｉｐｔをもとに、図２に示した変速操作
指令出力部４９にて変速機操作弁１８に対する操作量を
決定し、変速操作が行われる。次に、ブロック１０２に
てフラグが０でない場合には、ブロック１０３，ブロッ
ク１０４を飛び越えて、ブロック１０５にて目標プーリ
回転比ｉｐｔを算出する。ブロック101にて、路面勾配
θが判定値より小さいときは、フラグを０にリセット
し、ブロック１０３，ブロック１０４，ブロック１０５
を飛び越えて本制御を終了する。上記制御は、上り勾
配，下り勾配のどちらに対しても、同じ原理にて対応す
ることが可能である。
【００５７】本発明の第二の実施例を図８に示す。図８
は図２と同様、ＣＶＴコントロールユニット４０で実行
される制御ソフトウェアの制御ブロック図である。図２
とは、トルク算出部４２に入力される信号のみ異なって
いる。すなわち、図２の燃料基本噴射パルス幅データＴ
ｐ３９のかわりに、図８ではエンジン吸入空気量Qa90が
入力される。この信号はエンジンコントロールユニット
３０から図１に示したＬＡＮ７７によって送られる。
【００５８】図８中のトルク算出部４２は、図２中のト
ルク算出部４２の詳細図である図３のブロック８４に記
憶されたＴｐ−エンジントルク特性を、図１０に示すＱ
ａ−エンジントルク特性に置き換えてある。その他の演
算は図２の場合と同様であり、燃料基本噴射パルス幅デ
ータＴｐ３９のかわりに、エンジン吸入空気量Ｑａを用
いても、路面勾配を推定することができる。
【００５９】本発明の第三の実施例を図９に示す。図９
は図２と同様、ＣＶＴコントロールユニット４０で実行
される制御ソフトウェアの制御ブロック図である。図２
とは、トルク算出部４２に入力される信号のみ異なって
いる。すなわち、図２の燃料基本噴射パルス幅データＴ
ｐ３９がない。
【００６０】図９中のトルク算出部４２は、図２中のト
ルク算出部４２の詳細図である図３のブロック８４に記
憶されたＴｐ−エンジントルク特性を、図１１に示すＴ
ｖｏ−エンジントルク特性に置き換えてある。その他の
演算は図２の場合と同様であり、燃料基本噴射パルス幅
データＴｐ３９のかわりに、スロットル開度Ｔｖｏを用
いても、路面勾配を推定することができる。
【００６１】以上の実施例によれば、演算されたトルク
に走行抵抗と加速トルクとを考慮した推定トルクから車
速の目標値を求め、実際の車速が追従するように最適な
変速比を求めて制御するので、運転者が自ら変速レンジ
の切り換えを行うことなしに、下り勾配の場合には適切
なエンジンブレーキが得られ、上り勾配の場合には、勾
配に対して適正な駆動力を得ることができる。
【００６２】また、希薄空燃比制御エンジンや燃料直接
噴射方式エンジンなどの従来の形式でないエンジンの場
合でも、駆動軸トルクに基づいて変速比を制御するの
で、路面状況に応じて自動的に変速比が制御され、下り
勾配においては勾配に適した適度なエンジンブレーキが
得られ、上り勾配においてもその勾配に適した適度な駆
動力が得られるように自動的に変速比を制御することが
できる。
【００６３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、路
面勾配に応じた駆動力を、運転者が自ら変速モードの切
り換えを行うことなしに得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両のエンジンと無段階変速機ＣＶＴとからな
るパワートレインの部分をあらわすシステム構成図。
【図２】本発明の第一実施例を示し、ＣＶＴコントロー
ルユニット４０で実行される制御ソフトウェアの制御ブ
ロック図。
【図３】図２に示したトルク算出部４２の詳細を示す制
御ブロック図。
【図４】図２に示したブロック４１の構成の詳細を示す
制御ブロック図。
【図５】エンジンコントロールユニット３０、または、
ＣＶＴコントロールユニット４０の構成図。
【図６】本発明の第一実施例の変速スケジュール線図で
あり、（ａ）は、ＣＶＴの従来の変速スケジュール線
図、（ｂ）は本発明の第一実施例の変速スケジュール線
図。
【図７】本発明の第一実施例の制御フローチャート。
【図８】本発明の第二実施例のＣＶＴコントロールユニ
ット４０で実行される制御ソフトウェアの制御ブロック
図。
【図９】本発明の第三実施例のＣＶＴコントロールユニ
ット４０で実行される制御ソフトウェアの制御ブロック
図。
【図１０】本発明の第二実施例のＱａ−エンジントルク
特性図。
【図１１】本発明の第三実施例のＴｖｏ−エンジントル
ク特性図。
【符号の説明】
１…エンジン、２…ＣＶＴ、３…トルクコンバータ、４
…無段階変速機構、１８…変速機操作弁、１９…プライ
マリプーリ、２０…セカンダリプーリ、２５…プライマ
リ回転センサ、２６…セカンダリ回転センサ、２７…車
重センサ、３０…エンジンコントロールユニット、４０
…ＣＶＴコントロールユニット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 59:66

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンの出力をトルクコンバータと自動
    変速機を介して駆動輪へ伝達する車両に搭載され、少な
    くとも前記エンジンの状態、前記自動変速機の状態から
    なる車両の状態に応じて指令値を算出し、該算出された
    指令値に基づき指令を出力して前記自動変速機の変速比
    を無段階に変化させる変速制御を行う車両用自動変速機
    の制御装置において、 前記自動変速機の入力側回転部材回転数と出力側回転部
    材回転数と前記エンジンの状態を示すエンジン状態量と
    から前記車両の走行する路面の勾配を算出する勾配推定
    部と、 前記勾配推定部で算出された前記勾配と前記出力側回転
    部材回転数とから前記車両の車速の目標値を算出する目
    標車速決定部と、 前記目標車速決定部で決定された前記車両の車速の目標
    値と前記入力側回転部材回転数と前記出力側回転部材回
    転数と前記エンジンへ導入される空気量を制御するスロ
    ットル開度とから前記自動変速機の変速比の目標値を算
    出する目標変速比算出部と、 前記入力側回転部材回転数と前記出力側回転部材回転数
    と前記目標変速比算出部で算出された前記変速比の目標
    値とから前記指令値を算出する変速操作指令出力部とか
    らなることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】請求項１の記載において、 前記目標車速決定部で決定される前記車両の車速の目標
    値は、前記入力側回転部材回転数と前記出力側回転部材
    回転数と前記エンジン状態量と前記入力側回転部材回転
    数とから算出される駆動トルクと、前記出力側回転部材
    回転数から算出される走行抵抗と、前記出力側回転部材
    回転数から算出される車両の加速トルクとから算出され
    ることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
  3. 【請求項３】請求項１の記載において、 前記エンジン状態量は前記エンジンへ導入される燃料量
    のデータ，吸入空気量、前記エンジンのスロットル弁開
    度の少なくともいずれかであることを特徴とする車両用
    自動変速機の制御装置。
  4. 【請求項４】エンジンの出力をトルクコンバータと自動
    変速機を介して駆動輪へ伝達する車両に搭載され、少な
    くとも前記エンジンの状態、前記自動変速機の状態から
    なる車両の状態に応じて指令値を算出し、該算出された
    指令値に基づき指令を出力して前記自動変速機の変速比
    を無段階に変化させる変速制御を行う車両用自動変速機
    の制御方法において、 前記自動変速機の入力側回転部材回転数と出力側回転部
    材回転数と前記エンジンの状態を示すエンジン状態量と
    から前記車両の走行する路面の勾配を算出し、 算出された前記勾配と前記出力側回転部材回転数とから
    前記車両の車速の目標値を算出し、 算出された前記車速の目標値と前記入力側回転部材回転
    数と前記出力側回転部材回転数と前記エンジンへ導入さ
    れる空気量を制御するスロットル開度とから前記自動変
    速機の変速比の目標値を算出し、 前記入力側回転部材回転数と前記出力側回転部材回転数
    と算出された前記変速比の目標値とから前記指令値を算
    出することを特徴とする車両用自動変速機の制御方法。
  5. 【請求項５】請求項４の記載において、 前記エンジン状態量は前記エンジンへ導入される燃料量
    のデータ，吸入空気量、前記エンジンのスロットル弁開
    度の少なくともいずれかであることを特徴とする車両用
    自動変速機の制御方法。
  6. 【請求項６】エンジンの出力をトルクコンバータと自動
    変速機を介して駆動輪へ伝達する車両に搭載され、少な
    くとも前記エンジンの状態、前記自動変速機の状態から
    なる車両の状態に応じて指令値を算出し、該算出された
    指令値に基づき指令を出力して前記自動変速機の変速比
    を無段階に変化させる変速制御を行う車両用自動変速機
    の制御方法において、 前記車両の車速を検出し、 前記エンジンに供給される燃料量，吸入空気量、前記エ
    ンジンのスロットル弁開度の少なくともひとつを検出
    し、 前記自動変速機の入力側回転部材の回転数、および、出
    力側回転部材の回転数を検出し、 前記自動変速機の入力側回転部材回転数と前記エンジン
    のエンジン回転数と前記トルクコンバータの特性とから
    前記トルクコンバータの入力側トルクを算出し、 前記エンジンの状態を表す状態量と前記エンジンのエン
    ジントルク特性とからエンジントルクを算出し、 前記検出された車速に基づいて、前記トルクコンバータ
    の入力側トルクと前記エンジントルクのいずれかを選択
    するとともに、該選択した値と前記トルクコンバータの
    特性とから駆動軸トルクを算出し、 算出された前記駆動軸トルクと検出された前記車両の車
    速と検出された前記自動変速機の出力側回転部材の回転
    数とから、前記車両が走行する路面の勾配を算出し、 算出された前記勾配から目標車速を決定し、 決定された前記目標車速に基づいて、前記自動変速機の
    変速比を制御することを特徴とする車両用自動変速機の
    制御方法。
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