(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転状態に応じて目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、
前記目標駆動力に基づいて目標入力軸回転数または目標変速比を演算する第１目標値演算手段と、
前記第１目標値演算手段の出力に対応した擬似的なアクセルペダル操作量換算値を演算する擬似操作量換算値演算手段と、
運転状態に応じてヒステリシスを設定するヒステリシス設定手段と、
前記アクセルペダル操作量換算値に対して前記ヒステリシスを与えたものを補正アクセルペダル操作量換算値として演算する補正手段と、
前記補正アクセルペダル操作量換算値に基づいて目標入力軸回転数または目標変速比を演算する第２目標値演算手段と、
この第２目標値演算手段の出力に基づいて変速比を制御する変速制御手段とを備え、
前記ヒステリシス設定手段は、低車速時には前記ヒステリシスを小さく設定する一方、高車速時にはヒステリシスを大きく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】
運転状態に応じて目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、
前記目標駆動力に基づいて目標入力軸回転数または目標変速比を演算する第１目標値演算手段と、
前記第１目標値演算手段の出力に対応した擬似的なアクセルペダル操作量換算値を演算する擬似操作量換算値演算手段と、
運転状態に応じてヒステリシスを設定するヒステリシス設定手段と、
前記アクセルペダル操作量換算値に対して前記ヒステリシスを与えたものを補正アクセルペダル操作量換算値として演算する補正手段と、
前記補正アクセルペダル操作量換算値に基づいて目標入力軸回転数または目標変速比を演算する第２目標値演算手段と、
この第２目標値演算手段の出力に基づいて変速比を制御する変速制御手段とを備え、
前記ヒステリシス設定手段は、各車速毎のアクセルペダル操作量換算値の最大値に、予め設定した比率を乗じて前記ヒステリシスを演算することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される無段変速機の変速制御装置の改良に関し、特に、駆動力の目標値に応じた変速制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に採用される無段変速機の変速制御装置としては、車速とアクセルペダルの踏み込み量に基づいて変速比を制御するものが従来から広く採用されており、近年では、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）やＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）が普及してきたため、エンジンや無段変速機の制御を、ＡＢＳやＴＣＳの作動状態を含めた車両の目標駆動力に基づいて行うものが知られており、例えば、本願出願人が提案した特開平１１−６３１８８号公報等がある。
【０００３】
これは、車両の駆動力を統合制御する指令装置を備え、この指令装置が車両の運転状態に基づいて目標駆動力を求め、この目標駆動力に応じた変速比や目標エンジントルクを演算するとともに、これら目標駆動力または目標駆動力に応じた目標変速比、目標エンジントルクを変速制御装置やエンジン制御装置へ指令し、各制御装置は指令装置からの目標値に基づいて、自動無段変速機やエンジンの制御を行うものである。
【０００４】
また、目標駆動力に応じた変速比を設定する無段変速機としては、本願出願人が提案した特願平１０−２８９６１３号があり、運転状態に応じて求めた目標駆動力と車速から目標入力軸回転数を求め、予め設定したマップにより、この目標入力軸回転数を、擬似的なアクセルペダル操作量であるアクセル踏度換算値に変換し、このアクセル踏度換算値に基づいて最終的な目標変速比を求めることで、従来の無段変速機の変速制御装置を用いながら、運転状態と目標駆動力に応じた変速比を決定することを可能にしている。
【０００５】
また、自動変速機の変速制御やエンジン制御を行う際に、アクセルペダル操作量にヒステリシスを設けるものが、従来から知られており、運転者のアクセルペダル操作に対して、制御指令が過大に変動するのを防いでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無段変速機の変速制御装置にあっては、目標駆動力と運転状態に応じた目標入力軸回転数からアクセル踏度換算値を求める際に、所定のヒステリシスを設けることが考えられるが、アクセル踏度換算値は、目標入力軸回転数に対して一意で対応しているため、車速によってはアクセル踏度換算値の最大値が異なり、所定のヒステリシスを設定すると、例えば、低車速時ではヒステリシスの割合が過大になってしまい、実際のアクセル踏み込み量が少量の場合では変速しない等、不感帯が広くなって運転者に違和感を与えてしまう。一方、低車速時に合わせてヒステリシスを設定すると、高車速時には不感帯が狭くなりすぎて、僅かなアクセル踏み込み量に対しても変速が行われてしまい、高速走行時などでは、運転者に違和感を与えてしまうという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、目標入力軸回転数に対して一意で対応する擬似的なアクセルペダル操作量を用いて、目標駆動力を実現するように変速制御を行う際に、運転者へ違和感を与えることなく、円滑な変速制御を行うことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、運転状態に応じて目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、前記目標駆動力に基づいて目標入力軸回転数または目標変速比を演算する第１目標値演算手段と、前記第１目標値演算手段の出力に対応した擬似的なアクセルペダル操作量換算値を演算する擬似操作量換算値演算手段と、運転状態に応じてヒステリシスを設定するヒステリシス設定手段と、前記アクセルペダル操作量換算値に対して前記ヒステリシスを与えたものを補正アクセルペダル操作量換算値として演算する補正手段と、前記補正アクセルペダル操作量換算値に基づいて目標入力軸回転数または目標変速比を演算する第２目標値演算手段と、この第２目標値演算手段の出力に基づいて変速比を制御する変速制御手段とを備え、前記ヒステリシス設定手段は、低車速時には前記ヒステリシスを小さく設定する一方、高車速時にはヒステリシスを大きく設定する。
【００１０】
また、第２の発明は、運転状態に応じて目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、前記目標駆動力に基づいて目標入力軸回転数または目標変速比を演算する第１目標値演算手段と、前記第１目標値演算手段の出力に対応した擬似的なアクセルペダル操作量換算値を演算する擬似操作量換算値演算手段と、運転状態に応じてヒステリシスを設定するヒステリシス設定手段と、前記アクセルペダル操作量換算値に対して前記ヒステリシスを与えたものを補正アクセルペダル操作量換算値として演算する補正手段と、前記補正アクセルペダル操作量換算値に基づいて目標入力軸回転数または目標変速比を演算する第２目標値演算手段と、この第２目標値演算手段の出力に基づいて変速比を制御する変速制御手段とを備え、前記ヒステリシス設定手段は、各車速毎のアクセルペダル操作量換算値の最大値に、予め設定した比率を乗じて前記ヒステリシスを演算する。
【００１１】
【発明の効果】
したがって、本発明は、目標駆動力に応じた変速制御を行う際に、擬似的なアクセルペダル操作量換算値を、目標入力軸回転数または目標変速比に対応付けて制御を行う場合、車速毎に目標入力軸回転数の最大値、換言すれば、アクセルペダル操作量換算値の最大値も異なるので、前記従来例のようにヒステリシスを固定にすると、低車速時ではアクセル踏み込み量を大きく変化させないと変速せず、高車速時では、僅かなアクセル踏み込み量の変化に応じて変速が生じてしまうのに対し、アクセルペダル操作量換算値に付与するヒステリシスを運転状態に応じて変更するようにしたため、車速にかかわらず運転者の意図に応じた変速を行いながらも目標駆動力を得ることが可能となる。
【００１２】
そして、低車速時にはヒステリシスを小さく、高車速時にはヒステリシスを大きく設定するようにしたため、低車速時には、ヒステリシスが小さいため、不感帯も小さくなって、アクセル踏み込み量の微小な変化に対しても補正アクセルペダル操作量換算値を迅速に立ち上がって変速比を変化させることができ、また、高車速時には、車速の増大に応じてヒステリシスも増大するため、不感帯も徐々に大きくなって、アクセル踏み込み量の僅かな変化に応じて変速比が過大に変動するのを防ぐことができ、運転性を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、無段変速機としてトロイダル型無段変速機を採用した一例を示しており、エンジン１の制御を行うエンジン制御コントローラ４と、無段変速機１０を制御する変速制御コントローラ２は、ＬＡＮ等の通信手段を介して接続されている。
【００１５】
エンジン制御コントローラ４は、車両の運転状態などに応じて目標駆動力ｔＦｄを演算し、この目標駆動力ｔＦｄに基づいてエンジン１の燃料噴射量や点火時期等を制御するとともに、ＬＡＮ等の通信手段を介して目標駆動力ｔＦｄを変速制御コントローラ２へ送出し、変速制御コントローラ２は目標駆動力ｔＦｄに基づいて無段変速機１０の変速比を制御する。
【００１６】
無段変速機１０は、ロックアップクラッチＬ／Ｕを備えたトルクコンバータＴ／Ｃを介してエンジン１に連結され、変速制御コントローラ２の指令値に応動するアクチュエータとしてのステップモータ３が、図示しない変速制御弁等の油圧制御装置を介して変速比を連続的に制御するものである。
【００１７】
変速制御コントローラ２は、エンジン制御コントローラ４から読み込んだ目標駆動力ｔＦｄに加え、アクセル踏み込み量センサ５から、運転者のアクセルペダル操作に応動するアクセル踏み込み量ＡＰＳを読み込むとともに、無段変速機１０の入力軸回転センサ６が検出した入力軸回転数Ｎｔと、出力軸回転センサ７が検出した出力軸回転数Ｎｏをそれぞれ読み込んで、目標駆動力ｔＦｄに応じた変速比となるようにステップモータ３の制御を行う。
【００１８】
なお、アクセル踏み込み量センサ５は、例えば、アクセルペダルの解放状態をアクセル踏み込み量ＡＰＳ＝０°として検出する一方、アクセルペダルの全開状態をアクセル踏み込み量ＡＰＳ＝９０°として検出する。
【００１９】
ここで、エンジン制御コントローラ４は、図２に示すように構成され、変速比検出部３３は、無段変速機１０の入力軸回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏの比から実際の変速比を演算し、車速検出部３４は無段変速機１０の出力軸回転数Ｎｏに所定の定数（ファイナルギア比やタイヤ半径等）を乗じて車速ＶＳＰを演算する。
【００２０】
そして、目標駆動力決定部３１は、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳより、図５に示すマップに基づいて、アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとして、検出した車速ＶＳＰに応じた目標駆動力ｔＦｄを演算する。
【００２１】
目標エンジントルク決定部３２は、この目標駆動力ｔＦｄと変速比検出部３３が検出した実際の変速比に応じて目標エンジントルクｔＴｅを決定する。
【００２２】
そして、エンジントルク制御部３６は、目標エンジントルク決定部３２が決定した目標エンジントルクｔＴｅとなるように、燃料噴射量や点火時期などの制御を行う。
【００２３】
一方、ＬＡＮを介してエンジン制御コントローラ４に接続された変速制御コントローラ２は、同じく図２に示すように、上記目標駆動力ｔＦｄに基づいて目標変速比ｔＲＴＯを決定する。
【００２４】
図２において、変速制御コントローラ２は、無段変速機１０の入力軸回転数Ｎｔと、出力軸回転数Ｎｏの比から実際の変速比を演算する変速比検出部２１と、同じく出力軸回転数Ｎｏに所定の定数を乗じて車速ＶＳＰを演算する車速検出部２２と、ＬＡＮを介して読み込んだ目標駆動力ｔＦｄと、上記アクセル踏み込み量ＡＰＳ及び車速ＶＳＰから目標変速比ｔＲＴＯを演算する目標変速比決定部２３と、この目標変速比ｔＲＴＯと実際の変速比が一致するようにステップモータ３を駆動する変速比制御部２４から構成される。
【００２５】
さらに、目標変速比決定部２３の詳細は、図３に示すように構成される。
【００２６】
まず、目標入力軸回転数演算部２３１（第１目標値演算手段）は、上記エンジン制御コントローラ４から読み込んだ目標駆動力ｔＦｄをパラメータとして、図６に示すマップによって車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｔを演算する。
【００２７】
次に、疑似アクセル開度演算部２３２（擬似操作量換算値演算手段）では、図７のマップに基づいて、目標入力軸回転数ｔＮｔを、疑似的なアクセルペダル操作量であるアクセル踏度換算値ＶＡＰＳに換算し、アクセル踏度換算値ＶＡＰＳと目標入力軸回転数ｔＮｔを一意で対応させる。
【００２８】
ここで、図７の変換マップは、上記図６で求めた目標入力軸回転数ｔＮｔが、アクセル踏み込み量ＡＰＳ毎に車速ＶＳＰに応じて最小目標入力軸回転数Ｎ１から最大目標入力軸回転数Ｎ２の間で変化するのに対し、目標入力軸回転数ｔＮｔに応じたアクセル踏度換算値ＶＡＰＳは、車速ＶＳＰにかかわらず一定となるよう変換され、図７において、目標入力軸回転数ｔＮｔが所定の最小目標入力軸回転数Ｎ１以下のときにＶＡＰＳ＝０°となる一方、所定の最大回転数Ｎ２以上になるとＶＡＰＳ＝９０°となる。
【００２９】
一方、ヒステリシス演算部２３４（ヒステリシス設定手段）では、このアクセル踏度換算値ＶＡＰＳにヒステリシスを付与するため、車速ＶＳＰに応じたヒステリシス値Ｈｙｓを図８のマップに基づいて演算する。
【００３０】
この図８のマップは、車速ＶＳＰが低いときには、ヒステリシス値Ｈｙｓを小さく設定する一方、車速ＶＳＰが高い領域では、ヒステリシス値Ｈｙｓが大きくなるように、予め設定したものである。
【００３１】
次に、補正アクセル踏度換算部２３３（補正手段）では、変換したアクセル踏度換算値ＶＡＰＳに、ヒステリシス演算部２３４で求めたヒステリシス値Ｈｙｓを付与し、図９に示すように、目標入力軸回転数ｔＮｔに一意で対応するアクセル踏度換算値ＶＡＰＳに、車速ＶＳＰに応じたヒステリシス値Ｈｙｓを加えて補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１を演算する。
【００３２】
ヒステリシス値Ｈｙｓは、図９に示すように、その大きさに応じて、アクセル踏度換算値ＶＡＰＳの増大側に対して車速ＶＳＰに応じた不感帯を付与する一方、減少側では、得られたアクセル踏度換算値ＶＡＰＳとなるように、補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１を設定する。
【００３３】
そして、補正目標入力軸回転数演算部２３５（第２目標値演算手段）では、図１０のマップに示すように、上記補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１に応じて、一意に決定される目標入力軸回転数を補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１として出力する。
【００３４】
なお、補正目標入力軸回転数演算部２３５には、車速ＶＳＰも入力されるが、これは、従来の変速制御装置を流用して目標駆動力制御を行うためであり、従来の変速制御で行われていた、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳに応じた目標入力軸回転数のマップに代わって、補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１と補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１のマップを採用したもので、この図１０のマップでは、入力された車速ＶＳＰは、結果的に無視される。
【００３５】
こうして、補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１に応じた補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１を、出力軸回転数Ｎｏで除したものを目標変速比ｔＲＴＯとして、図２に示した変速比制御部２４へ送出する。
【００３６】
ここで、変速制御コントローラ２で行われる変速制御について、図４のフローチャートを参照しながら以下に詳述する。なお、図４のフローチャートは所定時間毎、例えば、１０ｍｓｅｃ毎に実行されるものである。
【００３７】
まず、図４のステップＳ１では、車両の運転状態としてアクセル踏み込み量センサ５からアクセル踏み込み量ＡＰＳと、無段変速機１０からの入力軸回転数Ｎｔ、出力軸回転数Ｎｏを読み込み、ステップＳ２では、出力軸回転数Ｎｏに所定の変換定数Ａを乗じて車速ＶＳＰを得る。
【００３８】
次にステップＳ３では、ＬＡＮを介して接続されたエンジン制御コントローラ４から、目標駆動力ｔＦｄを読み込む。
【００３９】
そして、ステップＳ４では、図６に示したマップに基づいて、目標駆動力ｔＦｄをパラメータとして、車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｔを演算する。
【００４０】
次にステップＳ５では、図７のマップに基づいて、目標入力軸回転数ｔＮｔに一意で対応するアクセル踏度換算値ＶＡＰＳが、上記疑似アクセル開度演算部２３２と同様に演算される。
【００４１】
ステップＳ６では、図８のマップに基づいて、車速ＶＳＰに応じたヒステリシス値Ｈｙｓが演算されて、車速ＶＳＰが低いときには、ヒステリシス値Ｈｙｓを小さく設定する一方、車速ＶＳＰが高い領域では、ヒステリシス値Ｈｙｓが大きくなるように設定される。
【００４２】
そして、ステップＳ７では、上記ステップＳ５で求めたアクセル踏度換算値ＶＡＰＳに、上記ステップＳ６で求めたヒステリシス値Ｈｙｓを付与して、図９に示したように、検出した車速ＶＳＰの大きさに応じたヒステリシスを有する補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１が演算される。
【００４３】
こうして、ヒステリシスを付与された補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１は、ステップＳ８において、図１０に示すように、予め設定されたマップに基づいて補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１に変換されて、ステップＳ９で、この補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１を出力軸回転数Ｎｏで除したものが、目標変速比ｔＲＴＯとして算出され、実際の変速比が、この目標変速比ｔＲＴＯへ一致するようにステップモータ３が駆動される。
【００４４】
以上のように、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに応じて得られた目標駆動力ｔＦｄから、図６のマップによって、車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ｔＮｔを求めた後、この目標入力軸回転数ｔＮｔを擬似的なアクセルペダル操作量であるアクセル踏度換算値ＶＡＰＳに変換し、このアクセル踏度換算値ＶＡＰＳに基づいて目標駆動力ｔＦｄに応じた変速制御を行う際に、アクセル踏度換算値ＶＡＰＳに対して、車速ＶＳＰの大きさに応じたヒステリシスが付与される。
【００４５】
そして、ヒステリシス値Ｈｙｓで補正した補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１は、図９に示すように、低車速時には図中実線で示すように、ヒステリシス値Ｈｙｓが小さいため、不感帯も小さくなって、アクセル踏み込み量ＡＰＳの微小な変化（換言すれば目標駆動力ｔＦｄの変化で、目標入力軸回転数ｔＮｔとなる）に対しても補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１は、迅速に立ち上がって補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１を増大させることができる。
【００４６】
一方、高車速時には、車速ＶＳＰの増大に応じてヒステリシス値Ｈｙｓも増大するため、図中破線及び一点鎖線で示すように、不感帯も徐々に大きくなって、アクセル踏み込み量ＡＰＳが微小に変化しても、補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１の立ち上がりが遅くなるため、アクセル踏み込み量ＡＰＳの僅かな変化に応じて変速比が過大に変動するのを防ぐことができる。
【００４７】
こうして、目標駆動力ｔＦｄに応じた変速制御を行う場合には、車速ＶＳＰ毎に目標入力軸回転数ｔＮｔの最大値、換言すれば、アクセル踏度換算値ＶＡＰＳの最大値も異なるので、前記従来例のようにヒステリシスを固定にした場合、低車速時ではアクセル踏み込み量ＡＰＳを大きく変化させないと変速せず、高車速時では、僅かなアクセル踏み込み量ＡＰＳの変化に応じて変速が生じてしまうが、本発明のように、アクセル踏度換算値ＶＡＰＳに付与するヒステリシス値Ｈｙｓを車速ＶＳＰに応じて変化させ、特に、低車速時ではヒステリシス値Ｈｙｓを小さく、高車速時ではヒステリシス値Ｈｙｓを大きく設定することにより、運転者に違和感を与えることなく目標駆動力ｔＦｄに応じた変速制御を行うことが可能となって、無段変速機の運転性を向上させることができるのである。
【００４８】
なお、図１０の変速マップでは、補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１（補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１）の代表点について示したが、ヒステリシス値Ｈｙｓの大きさに応じて補間を行うことで、任意の補正目標入力軸回転数ｔＮｔ１を得ることができ、また、補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１は車速ＶＳＰにかかわらず一定であるが、図中一点鎖線で示したように、無段変速機１０の機構的な限界により制限される最Ｈｉ（最小）変速比または最Ｌｏ（最大）変速比を超えることはない。
【００４９】
また、アクセル踏度換算値ＶＡＰＳに付与するヒステリシス値Ｈｙｓは、図１１に示すように、アクセル踏み込み量ＡＰＳが最大（全開）のときに実現可能な車速ＶＳＰとアクセル踏度換算値ＶＡＰＳの関係から、図中実線で示した各車速ＶＳＰ毎の最大のアクセル踏度換算値ＶＡＰＳに所定の比率α％を乗じた値を、ヒステリシス値Ｈｙｓとしてもよく、この場合も、ヒステリシス値Ｈｙｓは、低車速時に小さく、高車速時に大きく設定することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態において、無段変速機としてトロイダル型無段変速機を採用した場合について述べたが、ベルト式無段変速機であってもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、エンジン制御コントローラ４が目標駆動力ｔＦｄを演算する場合について述べたが、目標駆動力ｔＦｄを統括するコントローラを独立させて、ＬＡＮやバス等の通信手段によって接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す無段変速機の概略構成図。
【図２】エンジン制御コントローラ、変速制御コントローラの一例を示す概略構成図。
【図３】同じく変速制御コントローラの目標変速比決定部の一例を示す概略構成図。
【図４】変速制御コントローラで行われる制御のフローチャート。
【図５】車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳに応じた目標駆動力ｔＦｄのマップである。
【図６】車速ＶＳＰと目標駆動力ｔＦｄに応じた目標入力軸回転数ｔＮｔのマップである。
【図７】目標入力軸回転数ｔＮｔに対応したアクセル踏度換算値ＶＡＰＳのマップである。
【図８】車速ＶＳＰとヒステリシス値Ｈｙｓの関係を示すマップである。
【図９】アクセル踏度換算値ＶＡＰＳにヒステリシス値Ｈｙｓを付与した補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１のマップである。
【図１０】補正アクセル踏度換算値ＶＡＰＳ１と目標入力回転数ｔＮｔ１のマップである。
【図１１】他の実施形態を示し、車速ＶＳＰに応じたヒステリシス値Ｈｙｓのマップである。
【符号の説明】
２  変速制御コントローラ
４  エンジン制御コントローラ
５  アクセル踏み込み量センサ
６  入力軸回転センサ
７  出力軸回転センサ
１０  無段変速機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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