(57)【要約】【課題】アクセル踏み増し時において、制御された変速比において駆動力を十分に得ることができ、エンジンの負荷が増加してしまうことが防止でき、加えて、高負荷時において排気ガスの質が悪化することを防止することができる無段変速機の制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る無段変速機の制御装置は、加速のためのアクセル踏み増し時において、アクセル開度により決定される通常のシフトスケジュールの特性曲線βよりも高い側に、目標入力回転数を増大補正することを特徴とする。【選択図】図２
2006300171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速のためのアクセル踏み増し時において、アクセル開度により決定される通常のシフトスケジュールの特性曲線よりも高い側に、目標入力回転数を増大補正することを特徴とする無段変速機の制御装置。
【請求項２】
前記増大補正における補正量を、前記無段変速機に接続されるエンジンの種類に応じて、アクセル開度、加給圧、燃料噴射量からエンジンの負荷を推定し、推定されたエンジンの負荷に応じて算出することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
【請求項３】
前記高い側に補正された目標入力回転数を、通常のシフトスケジュールの特性曲線上の目標入力回転数に戻す割合を、前記無段変速機に接続されるエンジンの種類に応じて、アクセル開度、加給圧、燃料噴射量からエンジンの負荷の低下を推定し、推定されたエンジンの負荷の低下に応じて算出することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の無段変速機の制御装置。
【請求項４】
アクセル踏み増し時の、前記目標入力回転数の増大補正を、アクセル開度、アクセル開度変化率、エンジン回転数に応じて制限することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無段変速機の制御装置。
【請求項５】
前記シフトスケジュールのそれぞれの特性曲線を、目標入力回転数が低くなる側に、減少させて設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に用いられる無段変速機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無段変速機（Ｖベルト式無段変速機およびトロイダル型無段変速機の双方を含む）としては、たとえば特許文献１に記載されているようなものがあり、車両の発進を制御する要素として、トルクコンバータが用いられるものと、トルクコンバータの機能を、遊星歯車機構と前進クラッチおよび後退ブレーキを組み合わせた発進摩擦要素に持たせて、トルクコンバータを省略したもの等が提案されている。
【０００３】
これらの、いずれの形態の無段変速機においても、車速とアクセル開度を検出して、あらかじめ求めたシフトスケジュール（特許文献１の図１０）に基づいて、検出した車速およびアクセル開度から、目標入力回転数（目標プライマリプーリ回転数）を求めて、その目標入力回転数に基づいて、変速比を制御することが行われている。
【特許文献１】特開２００３−１７２４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この場合において、アクセル踏み増し時においても、アクセル踏み増しにより増加したアクセル開度に応じた、前記シフトスケジュールにより、前記目標入力回転数が計算されるため、当該シフトスケジュールがエンジンの動力性能のみで決めることができないことに起因して、制御された変速比において駆動力を十分に得ることができずに、エンジンの負荷が増加してしまうという問題点があった。
【０００５】
さらに、アクセル踏み増し時において、エンジンは負荷に応じて出力するため、燃料消費が増大して、高負荷時において空燃比がリッチ方向になり、排気ガスの質が悪化し、特に、通常時において、理想空燃比よりもリーン方向に運転されているディーゼルエンジンにおいては排気ガス中の微粒子が増大してしまうという問題点が生じた。
【０００６】
本発明の目的は、上述した課題を解決することであり、アクセル踏み増し時において、制御された変速比において駆動力を十分に得ることができ、エンジンの負荷が増加してしまうことが防止でき、加えて、高負荷時において排気ガスの質が悪化することを防止することができる無段変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る無段変速機の制御装置は、加速のためのアクセル踏み増し時において、アクセル開度により決定される通常のシフトスケジュールの特性曲線よりも高い側に、目標入力回転数を増大補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
これによれば、加速のためのアクセル踏み増し時において、通常のシフトスケジュールの特性曲線よりも目標入力回転数を高い側に増大補正して、一時的に無段変速機を低速側の変速比を選択した状態とすることにより、同じ駆動力を発生している間のエンジンの負荷を軽減することができる。さらに、エンジンの負荷を軽減することにより、排気ガスの質の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置を具えた車両のパワートレーンを、その制御系とともに示し、このパワートレーンをエンジン１と無段変速機２とで構成する。
エンジン１はガソリンエンジンであるが、そのスロットルバルブ３を運転者が操作するアクセルペダル４とは機械的に連結させず、これから切り離してスロットルアクチュエータ５によりスロットルバルブ３の開度を電子制御するようになす。
【００１０】
スロットルアクチュエータ５は、総合コントローラ２１がアクセルペダル４の操作に応じて決定する目標スロットル開度tTVOに関した指令に応動するエンジンコントローラ２２によって作動量を制御され、これによりスロットルバルブ３の開度を当該目標スロットル開度tTVOに一致させ、エンジン１の出力をアクセルペダル４の操作に応じた値となるように制御する。
なおエンジンコントローラ２２は、スロットルアクチュエータ５を介した上記スロットル開度制御を行うだけでなく、図示しなかったが、その他エンジン１の運転に際して必要な燃料噴射量制御や、フューエルカット制御や、点火時期制御をも行うものとする。
【００１１】
無段変速機２は周知のＶベルト式無段変速機とし、ロックアップ式トルクコンバータ６を介してエンジン１の出力軸に駆動結合されたプライマリプーリ７と、これに整列配置したセカンダリプーリ８と、これら両プーリ間に掛け渡したＶベルト９とを具える。
そして、セカンダリプーリ８にファイナルドライブギヤ組１０を介してディファレンシャルギヤ装置１１を駆動結合し、これらにより図示しない車輪を回転駆動するものとする。
【００１２】
無段変速機２の変速動作は、プライマリプーリ7およびセカンダリプーリ８のそれぞれのＶ溝を形成するフランジのうち、一方の可動フランジを他方の固定フランジに対して相対的に接近させてＶ溝幅を狭めたり、逆に離間させてＶ溝幅を拡げることにより行うようにし、
両可動フランジのストローク位置を、変速制御油圧回路１２からのプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecの比により決定する。
【００１３】
変速制御油圧回路１２は変速アクチュエータとしてのステップモータ１３を具え、これを変速機コントローラ２３が目標変速比tRTOに対応したステップ位置に駆動させることで、無段変速機２を、実変速比が目標変速比tRTOと一致するように無段変速させるものとする。
変速機コントローラ２３は更に、後述するように総合コントローラ２１で決定されるロックアップ容量（L/Uprs）指令に対応するロックアップ締結圧(Pup)信号を変速制御油圧回路１２に出力し、変速制御油圧回路１２はトルクコンバータ６へのロックアップ締結圧をこの信号に応じた値に制御し、トルクコンバータ６を入出力要素間の相対回転（スリップ）が制限されているスリップ制御状態や、トルクコンバータ入出力要素間が直結されたロックアップ状態にしたり、これらのスリップ制限状態を解除したコンバータ状態にする用もなすものとする。
【００１４】
変速機コントローラ２３が上記の目標変速比tRTOを求めるに当たっては、予め求めておいた変速線を基にスロットル開度TVOおよび車速VSPから目標入力回転数（目標プライマリプーリ回転数）を求め、この目標入力回転数（目標プライマリプーリ回転数）を変速機出力回転数（車速VSPから求め得る）で除算することにより目標変速比tRTOを求める。
【００１５】
エンジンコントローラ２２への目標スロットル開度tTVO指令は、総合コントローラ２１が上記のごとくに求め、変速機コントローラ２３へロックアップ容量L/Uprs指令は、総合コントローラ２１における演算により求めることとする。
【００１６】
そのため総合コントローラ２１には、アクセルペダル４の踏み込み量（アクセル開度）APOを検出するアクセル開度センサ２４からの信号と、
車輪の回転数から車速VSPを検出する車速センサ２５からの信号と、
アクセルペダル４を釈放した時（アクセル開度APO＝０の時）にONとなるアイドルスイッチ２６からの信号と、
スロットルバルブ３のスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ２７からの信号と、
エンジン回転数Ne（トルクコンバータ入力回転数）を検出するエンジン回転センサ２８からの信号と、
トルクコンバータ出力回転数（タービン回転数）Ntを検出するタービン回転センサ２９からの信号とをそれぞれ入力する。
【００１７】
なおこれらの信号のうち、センサ２５、２７からの車速VSP信号およびスロットル開度TVO信号は変速機コントローラ２３へも供給され、変速機コントローラ２３が目標変速比tRTOを前述したごとくに決定するのにも用いるものとする。
【００１８】
図２は、本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置の制御内容を示すシフトスケジュールである。
図２中に示すように、横軸は車速（ｋｍ／ｈ）、縦軸は目標入力回転数（ｒｐｍ）であり、アクセル開度に応じたそれぞれの特性曲線が破線で描かれている。アクセル開度が高いほど、それに対応する特性曲線は目標入力回転数が高い側に位置することになる。
【００１９】
特性曲線α上の制御開始点Ａにおいて、運転者が加速の意図を持って、アクセルと踏み増しすると、車速はそのままで、目標入力回転数を上昇させ、特性曲線αよりも二段階アクセル開度が高い側の特性曲線β上に制御を移行し、その後車速が上昇するにあたり、通常制御では、特性曲線βに沿って目標入力回転数を上昇させるところを、本発明に係る無段変速機の制御装置の制御では、アクセル開度により決定される通常のシフトスケジュールの特性曲線βよりも高い側に、目標入力回転数を増大補正することを特徴とする。（請求項１に相当）
【００２０】
これによれば、加速のためのアクセル踏み増し時において、通常のシフトスケジュールの特性曲線よりも目標入力回転数を高い側に増大補正して、一時的に無段変速機を低速側の変速比を選択した状態とすることにより、同じ駆動力を発生している間のエンジンの負荷を軽減することができる。さらに、エンジンの負荷を軽減することにより、排気ガスの質の悪化を防止することができる。
【００２１】
さらに、前記増大補正における補正量を、前記無段変速機に接続されるエンジンの種類に応じて、アクセル開度、加給圧、燃料噴射量からエンジンの負荷を推定し、推定されたエンジンの負荷に応じて算出する。（請求項２に相当）もちろん、加給圧は、エンジンがターボエンジンである場合に発生するパラメータである。
【００２２】
これによれば、エンジンの負荷に応じて前記増大補正における補正量を算出することができ、エンジンが低負荷である場合において不要に目標入力回転数を高めてしまうことと、エンジンが高負荷である場合に前記補正量が不足してしまうことを防止することができ、最適な補正を行うことができる。
【００２３】
図３は、本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置において、目標入力回転数の増大補正量を算出するための線図である。横軸は、加給圧あるいは燃料噴射量、縦軸は目標入力回転数補正量（ｒｐｍ）である。
前述した請求項２に相当する目標入力回転数の増大補正量の算出は、例えば以下のように行われる。
つまり、加給圧もしくは燃料噴射量、あるいはその双方が大きいほど、目標入力回転数補正量を大きくするとともに、アクセル開度が大きいほど、目標入力回転数補正量を大きくし、アクセル開度が小さいほど、目標入力回転数補正量を小さくする。
【００２４】
さらに前記高い側に補正された目標入力回転数を、通常のシフトスケジュールの特性曲線上（例えば図２の特性曲線β）の目標入力回転数に戻す割合を、前記無段変速機に接続されるエンジンの種類に応じて、アクセル開度、加給圧、燃料噴射量からエンジンの負荷の低下を推定し、推定されたエンジンの負荷の低下に応じて算出する。（請求項３に相当）
【００２５】
これによれば、本発明に係る無段変速機の制御装置により、目標入力回転数を増大補正した後に、エンジンの負荷の低下を推定することにより、過度に目標入力回転数を増大補正することを防止して、運転者の加速意図に合致した目標入力回転数の増大補正を行いつつ、車速が増大した後は、通常の制御に復帰させることができる。
【００２６】
図４は、本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置において、目標入力回転数の通常制御への復帰割合を算出するための線図である。横軸は、加給圧あるいは燃料噴射量、縦軸は目標入力回転数復帰割合である。
前述した請求項３に相当する目標入力回転数の通常制御への復帰割合の算出は、例えば以下のように行われる。
【００２７】
つまり、加給圧もしくは燃料噴射量、あるいはその双方が大きいほど、目標入力回転数の通常制御への復帰割合を小さくするとともに、アクセル開度が大きいほど、目標入力回転数の通常制御への復帰割合を小さくし、アクセル開度が小さいほど、目標入力回転数の通常制御への復帰割合を大きくする。
なお、復帰割合とは、前述した図２において、目標入力回転数を増大補正した後に、通常のシフトスケジュールの、特性曲線β上の値に復帰させるに当たっての、目標入力回転数の図２上の減少割合を示すものとする。
【００２８】
さらに、アクセル踏み増し時の、前記目標入力回転数の増大補正を、アクセル開度、アクセル開度変化率、エンジン回転数に応じて制限する。（請求項４に相当）
これによれば、運転者の加速意図が低い場合に、目標入力回転数を不必要に増大補正することにより、目標入力回転数が上昇しすぎることを防止することができ、目標入力回転数が上昇しすぎることにより、運転者が違和感を得ることを防止することができる。さらに、目標入力回転数の不必要な増大補正により、エンジンが高回転を維持して、排気ガス総量が増大してしまうという問題点をも防止することができる。
【００２９】
図５は、本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置において、目標入力回転数の増大補正を制限するための線図である。横軸は、アクセル開度（％）、縦軸はアクセル開度変化率（％）である。
前述した請求項４に相当する目標入力回転数の増大補正を、アクセル開度、アクセル開度変化率により制限することは、例えば以下のように行われる。
【００３０】
つまり、アクセル開度が閾値Ｆ以下である場合には、アクセル開度変化率が閾値Ｇ以上である領域のみで、目標入力回転数の増大補正制御を行い、アクセル開度が閾値Ｆ以上で閾値Ｈ以下の場合には、アクセル開度とアクセル開度変化率の関係が図中の曲線γよりも上側の領域にある場合に、目標入力回転数の増大補正制御を行う。さらに、アクセル開度が閾値Ｈ以上である領域では、アクセル開度変化率が閾値Ｉ以上である領域のみで目標入力回転数の増大補正制御を行う。
【００３１】
さらに、前記シフトスケジュールのそれぞれの特性曲線を、図６中実線で示すように、通常の破線で示す特性曲線に比べて、目標入力回転数が低くなる側に、減少させて設定する。（請求項５に相当）
なお、図６は、本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置の制御内容を示すシフトスケジュールである。
これによれば、本発明に係る無段変速機の制御装置においては、運転者の加速意図に応じた目標入力回転数の増大補正を行うため、シフトスケジュールのそれぞれの特性曲線を、加速性能を抑えたものとしても、ドライバビリティが低下することがないので、エンジンの燃費を向上させることができる。
【００３２】
図７は、本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置の制御フローを示すフローチャート図である。
Ｓ１においてスタートし、Ｓ２において、アクセル開度を読み込み、規定値Ａ以上であるかどうかの判定を行い、読み込んだアクセル開度の判別を行う。アクセル開度が規定値Ａ以上である場合は、Ｓ３に進み、アクセル開度変化率が、Ｓ２において判別したアクセル開度に応じて図５により決定される規定値Ｂ以上であるかどうかの判別を行い、アクセル開度が規定値Ｂ以上である場合はＳ４に進む。Ｓ２、Ｓ３の条件を満たさない場合はいずれも、Ｓ２に再度戻る。
【００３３】
Ｓ４において、エンジン回転数が、高回転過ぎてレブリミットに到達し本願発明に係る制御が実行できない規定値Ｃ以下であり、逆に低回転過ぎて本願発明に係る制御の効果が期待できない規定値Ｄ以上であるかの判別を行い、これらの条件を満たしている場合は、Ｓ５に進み、満たしていない場合は、Ｓ２に戻る。
【００３４】
Ｓ５において、図３により決定される目標入力回転数補正量を算出し、Ｓ６に進んで、Ｓ６において、増大補正した目標入力回転数に到達したかどうかの判別を行い、到達していれば、Ｓ７に進み、到達していなければ、Ｓ５に戻る。さらに、Ｓ７において、図４により決定される目標入力回転数復帰割合を算出し、Ｓ８に進んで、通常制御の目標入力回転数に到達したかどうかの判別を行い、到達していれば、本願発明の制御を終了する。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。
例えば図１において、無段変速機としてＶベルト式の無段変速機を示したが、トロイダル型の無段変速機を使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の無段変速機の制御装置は、Ａ／Ｔ車の無段変速機に用いて好適なものであり、アクセル踏み増し時において、制御された変速比において駆動力を十分に得ることができ、エンジンの負荷が増加してしまうことが防止でき、加えて、高負荷時において排気ガスの質が悪化することを防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置を具えたパワートレインをその制御系統とともに示すシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置の制御内容を示すシフトスケジュールである。
【図３】本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置において、目標入力回転数の増大補正量を算出するための線図である。
【図４】本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置において、目標入力回転数の通常制御への復帰割合を算出するための線図である。
【図５】本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置において、目標入力回転数の増大補正を制限するための線図である。
【図６】本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置の制御内容を示すシフトスケジュールである。
【図７】本発明の一実施例になる無段変速機の制御装置の制御フローを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  エンジン
２  無段変速機
３  スロットルバルブ
４  アクセルペダル
５  スロットルアクチュエータ
６  ロックアップ式トルクコンバータ
７  プライマリプーリ
８  セカンダリプーリ
９  Ｖベルト
１０  ファイナルドライブギヤ組
１１  ディファレンシャルギヤ装置
１２  変速制御油圧回路
１３  ステップモータ
２１  総合コントローラ
２２  エンジンコントローラ
２３  変速機コントローラ
２４  アクセル開度センサ
２５  車速センサ
２６  アイドルスイッチ
２７  スロットル開度センサ
２８  エンジン回転センサ
２９  タービン回転センサ
【図１】
2006300171.tif 000003
【図２】
2006300171.tif 000004
【図３】
2006300171.tif 000005
【図４】
2006300171.tif 000006
【図５】
2006300171.tif 000007
【図６】
2006300171.tif 000008
【図７】
2006300171.tif 000009