(57)【要約】【課題】変速比固定に伴うエンジンの空吹けを防止できる無段変速機の変速制御装置を提供する。【解決手段】ＣＶＴコントロールユニット９は、変速比固定モードで走行中、エンジン回転数Ｎｅがエンジンの最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘに到達したとき、変速比の固定を解除して通常変速モードに切り換えることにより、不要なエンジン回転数Ｎｅの上昇を抑制する。【選択図】        図１
2004316833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともスロットル開度を含む車両の走行条件を検出する走行条件検出手段と、
車両の走行条件に基づいて目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、
設定された目標変速比に基づいて無段変速機の変速比を操作する変速比操作手段と、
定常走行中、スロットル開度の変化量が予め設定された設定範囲内のとき、変速比を変えずに固定する変速比固定手段と、
を備えた無段変速機の変速制御装置において、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設け、
前記変速比固定手段は、変速比の固定後、エンジン回転数がエンジンの最高出力領域に対応する設定回転数に到達したとき、前記変速比の固定を解除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】
請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記設定回転数は、エンジンの最高出力点に対応する回転数であることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
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、
前記設定回転数を、スロットル開度毎に設定した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、車両の無段変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無段変速機の制御では、一般的に車速とスロットル開度により設定される変速線に基づいて変速を行うよう設定されているため、走行条件によっては、エンジン回転の過大な増減を伴い、運転者に違和感を与えるという問題があった。
【０００３】
そこで、加速意図の小さなアクセル操作、すなわち、スロットル開度の変化量が小さいときには、変速比を固定（変速比固定モード）することにより、変速に伴うエンジン回転数の必要以上の増減を抑制し、運転者に与える違和感を低減した技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−０１４１０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無段変速機の変速制御装置にあっては、変速比を固定することにより、運転者に違和感を与えることがあった。
例えば、上記従来技術では、変速比固定モードの解除条件は、スロットル開度の変化量のみで決定され、スロットル開度が一定の場合には、変速比固定モードは解除されない。従って、変速比固定モードで走行中、スロットル開度が一定の場合には、エンジン回転数が上昇し続け、エンジン回転数がエンジンの最高出力点を超えたとき、エンジントルクの落ち込みによってエンジンが空吹け状態となり、運転者に違和感を与えてしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、変速比固定に伴うエンジンの空吹けを防止できる無段変速機の変速制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、少なくともスロットル開度を含む車両の走行条件を検出する走行条件検出手段と、車両の走行条件に基づいて目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、設定された目標変速比に基づいて無段変速機の変速比を操作する変速比操作手段と、定常走行中、スロットル開度の変化量が予め設定された設定範囲内のとき、変速比を変えずに固定する変速比固定手段と、を備えた無段変速機の変速制御装置において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設け、前記変速比固定手段は、変速比の固定後、エンジン回転数がエンジンの最高出力領域に対応する設定回転数に到達したとき、前記変速比の固定を解除することを特徴とする。
【０００８】
ここで、「エンジンの最高出力領域に対応する設定回転数」とは、良好なエンジン効率が得られるエンジントルク領域に対応したエンジン回転数をいう。
【０００９】
【発明の効果】
よって、本発明の無段変速機の変速制御装置にあっては、変速比固定で走行中、エンジン回転数がエンジンの最高出力領域に対応する設定回転数に到達したとき、変速比の固定が解除され、通常の変速が行われる。すなわち、エンジン回転数がエンジンの最高出力領域に対応する設定回転数を超えず、良好なエンジン効率が維持されるため、エンジン回転数上昇に伴うエンジントルクの落ち込みが抑制され、エンジンの空吹けを防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無段変速機の変速制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例におけるベルト式無段変速機３（以下ＣＶＴと記載する）を備えた自動変速機の制御系を表す図である。
【００１２】
１はトルクコンバータ、２はロックアップクラッチ、３はＣＶＴ、４はプライマリ回転数センサ、５はセカンダリ回転数センサ、６は油圧コントロールバルブユニット、８はエンジンにより駆動されるオイルポンプ、９はＣＶＴコントロールユニット、１０はスロットル開度センサ、１１はエンジン回転数センサである。
【００１３】
エンジン出力軸には回転伝達機構としてトルクコンバータ１が連結されるとともに、エンジンとＣＶＴ３を直結するロックアップクラッチ２が備えられている。トルクコンバータ１の出力側は前後進切換機構２０のリングギア２１と連結されている。前後進切換機構２０は、エンジン出力軸１２と連結したリングギア２１，ピニオンキャリア２２，変速機入力軸１３と連結したサンギア２３からなる遊星歯車機構から構成されている。ピニオンキャリア２２には、変速機ケースにピニオンキャリア２２を固定する後進ブレーキ２４と、変速機入力軸１３とピニオンキャリア２２を一体に連結する前進クラッチ２５が設けられている。
【００１４】
変速機入力軸１３の端部にはＣＶＴ３のプライマリプーリ３０ａが設けられている。ＣＶＴ３は、上記プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂと、プライマリプーリ３０ａの回転力をセカンダリプーリ３０ｂに伝達するベルト３４等からなっている。プライマリプーリ３０ａは、変速機入力軸１３と一体に回転する固定円錐板３１と、固定円錐板３１に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にプライマリプーリシリンダ室３３に作用する油圧によって変速機入力軸１３の軸方向に移動可能である可動円錐板３２からなっている。
【００１５】
セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８上に設けられている。セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８と一体に回転する固定円錐板３５と、固定円錐板３５に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にセカンダリプーリシリンダ室３７に作用する油圧によって従動軸３８の軸方向に移動可能である可動円錐板３６とからなっている。
【００１６】
従動軸３８には図示しない駆動ギアが固着されており、この駆動ギアはアイドラ軸に設けられたピニオン、ファイナルギア、差動装置を介して図外の車輪に至るドライブシャフトを駆動する。
【００１７】
上記のようなＣＶＴ３にエンジン出力軸１２から入力された回転力は、トルクコンバータ１および前後進切換機構２０を介してＣＶＴ１３に伝達される。変速機入力軸１３の回転力はプライマリプーリ３０ａ，ベルト３４，セカンダリプーリ３０ｂ，従動軸３８，駆動ギア，アイドラギア，アイドラ軸，ピニオン，およびファイナルギアを介して差動装置に伝達される。
【００１８】
上記のような動力伝達の際に、プライマリプーリ３０ａの可動円錐板３２およびセカンダリプーリ３０ｂの可動円錐板３６を軸方向に移動させてベルト３４との接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂとの間の回転比つまり変速比を変えることができる。このようなＶ字状のプーリ溝の幅を変化させる制御は、ＣＶＴコントロールユニット９を介してプライマリプーリシリンダ室３３またはセカンダリプーリシリンダ室３７への油圧制御により行われる。
【００１９】
ＣＶＴコントロールユニット９には、スロットル開度センサ１０からのスロットル開度ＴＶＯ、エンジン回転数センサ１１からのエンジン回転数Ｎｅ、プライマリ回転数センサ４からのプライマリ回転数Ｎｐｒｉ、セカンダリ回転数センサ５からのセカンダリ回転数Ｎｓｅｃ、プーリクランプ圧センサ１４からのプーリクランプ圧等が入力される。この入力信号を元に制御信号を演算し、油圧コントロールバルブユニット６へ制御信号を出力する。なお、本実施例では、セカンダリ回転数Ｎｓｅｃを車速Ｖｓｐとして読み込む。
【００２０】
油圧コントロールバルブユニット６へは、スロットル開度、エンジン回転数、変速比、入力軸回転数、プライマリ油圧等が入力され、プライマリプーリシリンダ室３３とセカンダリプーリシリンダ室３７へ制御圧を供給することで変速制御を行う。
【００２１】
次に、作用を説明する。
［変速制御処理］
図２は、ＣＶＴコントロールユニット９にて実行される変速制御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。なお、この変速制御処理は、所定時間毎（例えば、１０ｍｓ毎）に実行される。
【００２２】
ステップＳ１０１では、スロットル開度ＴＶＯ、プライマリ回転数Ｎｐｒｉ、車速Ｖｓｐ（＝セカンダリ回転数Ｎｓｅｃ）およびエンジン回転数Ｎｅを読み込み、ステップＳ１０２へ移行する。
【００２３】
ステップＳ１０２では、スロットル開度ＴＶＯに応じたエンジンの最高出力回転数（最高出力点に対応したエンジン回転数）Ｎｅｐｍａｘを読み込み、ステップＳ１０３へ移行する。この最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘは、スロットル開度ＴＶＯ毎に予め設定されている。
【００２４】
ステップＳ１０３では、プライマリ回転数Ｎｐｒｉと車速Ｖｓｐから、下式により実変速比ｉＰＲを演算し、ステップＳ１０４へ移行する。
ｉＰＲ＝Ｎｐｒｉ／Ｖｓｐ  …式１
【００２５】
ステップＳ１０４では、スロットル開度ＴＶＯと車速Ｖｓｐから、目標プライマリ回転数Ｎｔｐｒｉを演算し、ステップＳ１０５へ移行する。目標プライマリ回転数Ｎｔｐｒｉは、ステップの枠内に示すように、スロットル開度ＴＶＯをパラメータとして車速Ｖｓｐに応じた目標プライマリ回転数Ｎｔｐｒｉを、予め設定したマップなどから算出する。
【００２６】
ステップＳ１０５では、目標プライマリ回転数Ｎｔｐｒｉと車速Ｖｓｐから、下式により目標変速比ｉＰｔｒを演算し、ステップＳ１０６へ移行する。
ｉＰｔｒ＝Ｎｔｐｒｉ／Ｖｓｐ  …式２
【００２７】
ステップＳ１０６では、スロットル開度ＴＶＯの変化量｜ΔＴＶＯ＝今回のＴＶＯ−前回のＴＶＯ｜が所定値γ未満かどうか、すなわち、スロットル開度の変化が少ないかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１０７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１０８へ進む。
【００２８】
ステップＳ１０７では、車速Ｖｓｐの変化量｜ΔＶｓｐ｜が所定値β未満かどうか、すなわち、定常走行状態であるかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１０９へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１０８へ進む。
【００２９】
ステップＳ１０８では、目標変速比ｉＰｔｒを変速比指令値ｉＰに設定し、通常の変速を実行してステップＳ１１８へ移行する。
【００３０】
ステップＳ１０９では、変速比の固定制御中（変速比固定モード）であることを表す固定フラグＦがセットされているかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１１０へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１１２へ進む。
【００３１】
ステップＳ１１０では、スロットル開度ＴＶＯと前回記憶したスロットル開度ＴＶＯｍの差が所定値α未満であるかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１１１へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１０８へ進む。
【００３２】
ステップＳ１１１では、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘ未満であるかどうかを判断する。
【００３３】
ステップＳ１１２では、図３に示すような等燃費率線に基づいて、スロットル開度ＴＶＯの微少な変化（所定値γ未満）に対し、変速比を固定した場合と目標変速比ｉＰｔｒへの変速を行った場合での燃費を比較し、ステップＳ１１３へ移行する。
【００３４】
すなわち、今回のエンジントルクＴｅ（＝スロットル開度ＴＶＯ）に対し、変速比を固定した場合は、エンジントルクＴｅの増減に基づく車速Ｖｓｐの増減に伴ってプライマリ回転数Ｎｐｒｉ、つまりエンジン回転数Ｎｅが増減（微少）する。一方、変速を行った場合は、変速によってエンジン回転数Ｎｅが増減（変速比を固定したとき以上）する。このとき、等燃費率線に基づいて、今回のエンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅ（現在値）に対して、いずれの場合の燃費がよいかを判断する。
【００３５】
例えば、図３に示すように、スロットル開度ＴＶＯが増加したときにＡの状態にあれば、エンジン回転数Ｎｅを上昇した方が燃費がよいため、変速を行う。一方、スロットル開度ＴＶＯが増加したときにＢの状態にあれば、エンジン回転数Ｎｅを上昇させない方が燃費がよいため、変速を行わない。
【００３６】
ステップＳ１１３では、変速比の固定によって燃費が悪化するかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１０８へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１１４へ進む。
【００３７】
ステップＳ１１４では、固定フラグＦが１であるかどうかを判断する。ＹＥＳの場合にはステップＳ１１７へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ１１５へ進む。
【００３８】
ステップＳ１１５では、固定フラグＦを１とし、ステップＳ１１６へ移行する。
【００３９】
ステップＳ１１６では、前回のスロットル開度ＴＶＯｎ−１を固定時スロットル開度ＴＶＯｍとして記憶し、ステップＳ１１７へ移行する。
【００４０】
ステップＳ１１７では、前回の実変速比ｉＰＲｎ−１を変速指令値ｉＰに設定し、変速比を固定として本制御を終了する。
【００４１】
ステップＳ１１８では、固定フラグＦをイニシャライズ処理（Ｆ＝０）して本制御を終了する。
【００４２】
［通常変速モード］
運転者がアクセルペダルの踏み込み・踏み戻しを繰り返す通常走行時には、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６→ステップＳ１０８→ステップＳ１１８へと進む流れとなり、ステップＳ１０６において、スロットル開度ＴＶＯの変化量が所定値γよりも大きいと判断され、ステップＳ１０８において、スロットル開度ＴＶＯおよび車速Ｖｓｐに応じた目標変速比ｉＰｔｒを変速指令値ｉＰとして通常の変速制御が実施される。
【００４３】
［通常変速モードから変速比固定モードへの移行］
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６→ステップＳ１０７→ステップＳ１０９→ステップＳ１１２→ステップＳ１１３→ステップＳ１１４→ステップＳ１１５→ステップＳ１１６→ステップＳ１１７へと進み、ステップＳ１０６において、スロットル開度ＴＶＯの変化量ΔＴＶＯがγ未満であると判断され、ステップＳ１１５において、変速比固定モードを表す固定フラグＦがセットされ、ステップＳ１１７において、前回の実変速比ｉＰＲｎ−１が変速指令値ｉＰにされ、変速比固定モードに移行する。
【００４４】
［変速比固定モード］
変速比固定モードでは、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６→ステップＳ１０７→ステップＳ１０９→ステップＳ１１０→ステップＳ１１１→ステップＳ１１２→ステップＳ１１４→ステップＳ１１５→ステップＳ１１６→ステップＳ１１７へと進む流れとなり、ステップＳ１１７において、前回の実変速比ｉＰＲｎ−１を変速指令値ｉＰとする変速比固定制御が実施される。
【００４５】
このとき、運転者がアクセルを踏み込むまたは踏み戻した場合には、ステップＳ１１０において、スロットル開度ＴＶＯと前回記憶したスロットル開度ＴＶＯｍの差が所定値αを超えたと判断され、ステップＳ１１０→ステップＳ１０８→ステップＳ１１８へと進み、変速比固定モードから通常変速モードへ移行する。
【００４６】
また、ステップＳ１１３において、変速比を固定した場合の方が燃費が悪化すると判断された場合は、ステップＳ１０８→ステップＳ１１８へと進み、変速比固定モードから通常変速モードへ移行する。
【００４７】
［変速比固定モードでエンジン回転数が最高出力回転数に到達したとき］
変速比固定モードで走行中、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘに到達したときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６→ステップＳ１０７→ステップＳ１０９→ステップＳ１１０→ステップＳ１１１→ステップＳ１０８→ステップＳ１１８へと進む流れとなり、ステップＳ１１１において、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘ以上になったと判断され、ステップＳ１０８によりスロットル開度ＴＶＯおよび車速Ｖｓｐに応じた目標変速比ｉＰｔｒを変速指令値ｉＰとして変速制御が実施され、ステップＳ１１８において、固定フラグＦのリセットにより変速比固定モードが解除され、通常変速モードへ移行する。
【００４８】
［エンジンのトルク特性について］
図４は、あるスロットル開度におけるエンジン回転数−エンジントルク特性図である。
【００４９】
図において、Ｃはこのスロットル開度における最高馬力点であり、このときのエンジン回転数Ｎｅが、エンジンの最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘとなる。エンジントルクＴｅは、エンジン回転数が最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘを超えるに従い、徐々に下降する特性を有している。
【００５０】
すなわち、最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘを超えるエンジン回転数Ｎｅの上昇は、エンジンが吹け上がるだけであり、効率のよい加速感が得られない。さらに、エンジン回転数Ｎｅが図のＤを超えると、アクセル操作量（スロットル開度）が小さい範囲において、過大なエンジン回転数上昇によって運転者に違和感を与えてしまう。
【００５１】
これに対し、第１実施例では、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘ未満の範囲で、変速比固定モードへ移行するようなエンジン回転判定値を設定し、変速比固定モードで走行中、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘに到達したとき、変速比固定モードを解除し、通常の変速モードに切り換える。すなわち、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘを超えて上昇し続けるのを抑制することにより、エンジンの吹き上がりを防止している。
【００５２】
［エンジン回転数による変速比固定モード解除制御作用］
図５のタイムチャートは、従来の変速比固定モード時の変速制御を示すもので、時点ｔ１では、スロットル開度ＴＶＯが一定となるため、通常変速モードから変速比固定モードに移行する。そして、時点ｔ１以降は、変速比ｉＰＲが固定となるため、エンジン回転数Ｎｅは車速Ｖｓｐの上昇に応じて上昇し続ける。
【００５３】
時点ｔ２では、エンジン回転数が最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘとなり、エンジントルクＴｅが最大となる。このとき、スロットル開度ＴＶＯは一定であるため、変速比固定モードは解除されない。よって、時点ｔ２以降においても、エンジン回転数Ｎｅは上昇し続けるため、このエンジン回転数Ｎｅの上昇に伴い、エンジントルクＴｅが落ち込む。このため、エンジンが空吹け状態となり、運転者に違和感を与えてしまう。
【００５４】
これに対し、第１実施例では、図６に示すように、時点ｔ２において、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘに到達すると、変速比固定モードを解除し、通常変速モードに移行するようにしているため、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘ以下に保持される。よって、エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴うエンジントルクＴｅの落ち込みが抑制され、エンジンの空吹けを防止できる。
【００５５】
次に、効果を説明する。
第１実施例の無段変速機の変速制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５６】
（１）  ＣＶＴコントロールユニット９は、変速比固定モードで走行中、エンジン回転数Ｎｅが最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘに到達したとき、変速比固定モードから通常変速モードへ移行することとしたため、エンジンの空吹けを防止でき、エンジントルクＴｅの落ち込みによる違和感の発生を防止できる。
【００５７】
（２）  最高出力回転数Ｎｅｐｍａｘを、スロットル開度ＴＶＯ毎に設定したため、スロットル開度毎のエンジン特性に応じた最適な加速感が得られる。
【００５８】
以上、本発明の無段変速機の変速制御装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５９】
例えば、第１実施例では、変速比固定モードの解除を、エンジン回転数、スロットル開度の変化量および燃費悪化判断に基づいて判断したが、走行抵抗の変化（例えば、平坦路から登坂路への移行等）に応じて解除する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるベルト式無段変速機を備えた自動変速機の制御系を表す図である。
【図２】ＣＶＴコントロールユニットにて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】等燃費率線図である。
【図４】あるスロットル開度におけるエンジン回転数−エンジントルク特性図である。
【図５】従来例の作用を示すタイムチャートである。
【図６】第１実施例の作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１    トルクコンバータ
２    ロックアップクラッチ
３    ベルト式無段変速機
４    プライマリ回転数センサ
５    セカンダリ回転数センサ
６    油圧コントロールバルブユニット
７    油圧センサ
８    オイルポンプ
９    コントロールユニット
１０    スロットル開度センサ
１１    エンジン回転数センサ
１２    エンジン出力軸
１３    変速機入力軸
１４    クランプ圧センサ
３１    固定円錐板
３２    可動円錐板
３３    プライマリプーリシリンダ室
３４    ベルト
３５    固定円錐板
３６    可動円錐板
３７    セカンダリプーリシリンダ室
３８    従動軸
【図１】
2004316833.tif 000003
【図２】
2004316833.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004316833.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004316833.tif 000008