(57)【要約】【課題】発進時と通常走行時との目標変速比を最適に制御する自動変速機を提供することを目的とする。【解決手段】車両の運転状態に応じて目標変速比を制御するコントローラ２０を備えた自動変速機において、車両の停止状態を検出する手段２１と、運転者の発進意図と加速意図を検出する手段３１とを備え、前記コントローラ２０は、車両発進時の目標変速比を複数種類設け、検出された車両の停止状態および加速意図に応じて目標変速比を切り換える。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態に応じて目標変速比を制御するコントローラを備えた自動変速機において、
車両の停止状態を検出する手段と、
運転者の発進意図を検出する手段と、
運転者の加速意図を検出する手段とを備え、
前記コントローラは、車両発進時の目標変速比を複数種類設け、検出された車両の停止状態および加速意図に応じて目標変速比を切り換えることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記目標変速比は、少なくとも通常走行用の目標変速比と、通常走行用に対して変速比を大きくした目標変速比とからなり、車両の発進時に運転者の加速意図が所定条件を満たした場合に大きい目標変速比を選択することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
【請求項３】
運転者の加速意図は、アクセル開度とアクセル開度の変化速度に応じて検出されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機。
【請求項４】
運転者の発進意図は、車両の速度とアクセル開度に応じて検出されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速比を制御するコントローラを備えた自動変速機の改良に関する。
【従来の技術】
車両に搭載される自動変速機は、従来、発進時のエンジンの回転速度上昇と車両加速度の上昇とのリニアリティを確保するために、発進時の目標変速比を大きく（ロー側に）設定することがある。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常走行時においては、発進時の加速性を重視した変速比では、エンジン回転速度が急激に上昇し、燃費悪化及び音振性能の悪化を招くという問題がある。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、車両発進時に加速意図に基づいて目標変速比を選択することにより、上記課題を解決する自動変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車両の運転状態に応じて目標変速比を制御するコントローラを備えた自動変速機において、車両の停止状態を検出する手段と、運転者の発進意図を検出する手段と、運転者の加速意図を検出する手段とを備え、前記コントローラは、車両発進時の目標変速比を複数種類設け、検出された車両の停止状態および加速意図に応じて目標変速比を切り換える。
第２の発明は、第１の発明において、前記目標変速比が、少なくとも通常走行用の目標変速比と、通常走行用に対して変速比を大きくした目標変速比とからなり、車両の発進時に運転者の加速意図が所定条件を満たした場合に大きい目標変速比を選択する。
第３の発明は、第１または２の発明において、運転者の加速意図が、アクセル開度とアクセル開度の変化速度に応じて検出される。
第４の発明は、第１または２の発明において、運転者の発進意図が、車両の速度とアクセル開度に応じて検出される。
【発明の効果】
したがって、第１と２の発明では、車両の発進時に、運転者の加速意図に応じて目標変速比を選択することができるため、運転者が発進時に加速性能を要求している場合には大きい目標変速比を選択し、発進時のエンジン回転速度と車両の加速度の上昇とのリニアリティを確保することができる。一方、通常走行時においては、小さい変速比を有する通常の変速比を選択することにより、必要以上のエンジン回転速度の上昇を抑制でき、燃費の向上や音振性能の向上を図ることができる。
第３の発明では、運転者の加速意図が、アクセル開度とアクセル開度の変化速度に応じて検出されるため、運転者の加速意図を容易に判定することができる。
第４の発明では、運転者の発進意図が、車両の速度とアクセル開度に応じて検出されるため、運転者の加速意図を容易に判定することができる。
【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。
図１はＶベルト式無段変速機（自動変速機）の概略構成図を示す。
図１において、自動変速機は、エンジン１に連結された前後進切り換え機構４と、前後進切り換え機構４の出力軸に連結された無段変速機５を主体に構成され、無段変速機５は、一対の可変プーリとして入力軸側のプライマリプーリ１０と、出力軸１３に連結されたセカンダリプーリ１１とを備え、これら一対の可変プーリ１０、１１はＶベルト１２によって連結されている。なお、出力軸１３はアイドラギアやディファレンシャルギアを介して駆動輪１４に連結される。また、前後進切り換え機構４の入力側と、エンジン１との間には、トルクコンバータなどの発進要素（図示せず）が介装される。
前後進切り換え機構４は、エンジン１側とプライマリプーリ１０との動力伝達経路を切り換える遊星歯車４０、前進クラッチ４１及び後退クラッチ４２から構成され、車両の前進時には前進クラッチ４１を締結し、車両の後退時には後退クラッチ４２を締結し、中立位置（ニュートラルやパーキング）では前進クラッチ４１及び後退クラッチ４２を共に解放する。
これら前進クラッチ４１、後退クラッチ４２は、コントロールユニット２０からの指令に応じて前進クラッチ圧と後退クラッチ圧を供給するクラッチ圧調整装置３０によって締結状態の制御が行われる。
なお、クラッチ圧調整装置３０は、油圧ポンプ１５からの油圧を元圧として前進クラッチ圧及び後退クラッチ圧を調整する。また、油圧ポンプ１５は、前後進切り換え機構４の入力側などに連結されてエンジン１に駆動される。
コントロールユニット２０は、車速センサ２１からの車速信号、シフトレバーに応動するインヒビタスイッチ２２からのレンジ信号、エンジン１（またはエンジン制御装置）からのエンジン回転速度信号等の運転状態及び運転操作に基づいて、油圧指令値を決定してクラッチ圧調整装置３０へ指令する。なお、インヒビタスイッチ２２は、前進（Ｄレンジ）、中立位置＝ニュートラル（Ｎレンジ）、後退（Ｒレンジ）のいずれか一つを選択する例を示す。
またコントロールユニット２０には、アクセルペダル開度ＡＰＯを検出するセンサ３１からのアクセル開度信号が入力され、開度と運転条件とに基づいて自動変速機に変速シフトスケジュールを設定する。変速シフトスケジュールに基づき油圧指令値を決定してクラッチ圧調整装置３０へ指令する。
クラッチ圧調整装置３０は、この油圧指令値に応じて前進クラッチ圧と後退クラッチ圧を調整して前進クラッチ４１と後退クラッチ４２の締結または解放を行う。
これら前進クラッチ４１及び後退クラッチ４２の締結は排他的に行われ、前進時（レンジ信号＝Ｄレンジ）では、前進クラッチ圧を供給して前進クラッチ４１を締結させる一方、後退クラッチ圧をドレンに接続して後退クラッチ４２を解放する。後退時（レンジ信号＝Ｒレンジ）では、前進クラッチ圧をドレンに接続して前進クラッチ４１を解放させる一方、後退クラッチ圧を供給して後退クラッチ４２を締結させる。また、中立位置（レンジ信号＝Ｎレンジ）では、前進クラッチ圧と後退クラッチ圧をドレンに接続し、前進クラッチ４１及び後退クラッチ４２を共に解放させる。
なお、無段変速機５の変速比やＶベルトの接触摩擦力は、コントロールユニット２０からの指令に応動する油圧コントロールユニット（図示せず）によって制御される。
図２は、コントロールユニット２０が実施する本発明の制御内容を説明するためのフローチャートである。本発明の制御内容では、発進時（つまりインヒビタスイッチ２２はＤレンジまたはＲレンジを検出している）の変速シフトスケジュールとして図３に示すような緩加速（通常走行）時用のシフトスケジュール（以下、通常時スケジュールという。）と、緩加速時用シフトスケジュールに対して変速比を大きく（ロー側）した急加速時用のシフトスケジュール（以下、発進時スケジュールという。）とを備え、運転者の加速意図を検出するためのアクセル開度ＡＰＯとアクセル開度の変化速度とに基づいて前記発進時シフトスケジュールを選択することに特徴を有する。この変速シフトスケジュールから目標変速比を設定することができる。
まずステップ１で、車両の現時点での速度Ｖｓｐを車速センサ２１から入力し、続いてステップ２で検出された車速Ｖｓｐが所定車速ＶｓｐＴ以下かどうかを判定する。ここで、所定車速ＶｓｐＴは、例えば５ｋｍ／ｈである。車速Ｖｓｐが所定車速ＶｓｐＴ以下であればステップ３に進み、それ以外ではステップ４に進む。
ステップ３では、アクセル開度ＡＰＯとアクセル開度の変化率（速度）ΔＡＰＯを算出し、続くステップ５でこれらアクセル開度ＡＰＯとアクセル開度の変化率ΔＡＰＯがそれぞれの基準値（アクセル開度の基準値ＡＰＯＴ、アクセル開度の変化率の基準値ΔＡＰＯＴ）と比較される。ここで例えば、アクセル開度ＡＰＯの基準値ＡＰＯＴは２／８開度で、アクセル開度の変化率の基準値ΔＡＰＯＴは１２０ｄｅｇ／ｓｅｃとする。この二つの条件を満たすことで、運転者は比較的大きな加速意図を有していると判断することができる。さらにステップ１で車両の停止状態が確認できるため、運転者が発進を意図し、かつ加速意図を有していることが判断することが可能である。
ステップ６では、変速シフトスケジュールとして発進時スケジュールを選択し、実行する。図４に発進時シフトスケジュールの一例を示す。図はアクセル開度４／８、車速５０ｋｍ／ｈ時の一例であり、通常時スケジュールが２０００ｒｐｍで１００ｋｍ／ｈであるのに対して、発進時スケジュールでは５０００ｒｐｍで１００ｋｍ／ｈとなり、かつ発進時スケジュールでは停止時からの発進時にエンジン回転速度上昇に対する車速の上昇がほぼ比例関係にあり、言い換えると変速比が固定された状態にあり、エンジン回転速度上昇に対する発進加速度上昇のリニアリティを確保できる。
なお、ここでは、発進時スケジュールを新規のスケジュールとして設定し、選択するようにしたが、例えば、アクセル開度４／８からの発進時に、発進時スケジュールとしてアクセル開度８／８のシフトスケジュールを選択するようにしてもよい。
次にステップ７では、発進時スケジュールの解除について説明する。ステップ７ではアクセル開度ＡＰＯが所定開度（例えば、開度が０（アクセルペダルから足を離した状態））以下で、かつその状態が所定時間（例えば、０．５秒）継続されているかどうかを判定する。継続されている場合にはステップ８でシフトスケジュールとして通常時スケジュールを選択実行し、制御を終える。このように運転者がアクセルペダルを戻す行為を所定時間継続したことで、運転者の加速意図が達成されたと判定し、加速を中止して通常時スケジュールに切り換える。また所定時間継続する条件を加えたことで、ノイズ等による一次的なアクセル開度の減少による誤判定を排除することができる。
したがって、本発明では、発進時の変速シフトスケジュールとして、加速時スケジュールと通常時スケジュールの２通りを備えて、運転者が車両の発進を要求する場合に、アクセル開度とアクセル開度変化速度とに応じて変速シフトスケジュールを選択するため、加速時スケジュールを選択した場合には、発進時のエンジン回転速度の上昇と車両の加速度の上昇とのリニアリティを確保することができる。一方、通常時スケジュールを選択した場合には定常走行時に必要以上のエンジンの吹け上がりを防止し、運転性を改善すると共に燃費を向上させることができる。
なお、上記実施形態においては、自動変速機としてＶベルト式の無段変速機を採用した例を示したが、遊星歯車式やトロイダル式を採用した場合にも同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す自動変速機の概略構成図である。
【図２】同じくコントロールユニットで行われる発進時変速スケジュール選択の一例を示すフローチャートである。
【図３】加速時変速シフトスケジュールの概略説明図である。
【符号の説明】
１　エンジン
４　前後進切り換え機構
５　無段変速機
１０　プライマリプーリ
１１　セカンダリプーリ
２１　車速センサ
２０　コントロールユニット
３０　クラッチ圧調整装置
３１　アクセル開度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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