(57)【要約】【課題】Ｖベルト式無段変速機において、ロックアップクラッチのオン、オフによってドライバビリティの低下を招くことのないようにする。【解決手段】スロットル開度と車速に基づいて目標Ｎｐｒｉ回転設定部４１で目標Ｎｐｒｉ回転を求め、最終目標変速比算出部４２で最終目標変速比Ｇｔを算出する。変速速度演算部４３では、最終目標変速比Ｇｔまでの経過過程としての目標変速比Ｇ（ｎ）を求める。一方、目標エンジン回転上昇幅演算部４４でスロットル開度変化量、車速およびアクセルペダル踏込み速度に基づいて、目標エンジン回転上昇幅ΔＮｅを求め、これに基づく目標エンジン回転数Ｎｅ＊（ｎ）と実エンジン回転数の偏差に基づき、目標変速比補正量算出部４８で目標変速比補正量ΔＧを算出して、エンジン回転が上昇するダウンシフトおよびロックアップオフ時に補正スイッチ５０を介して目標変速比Ｇ（ｎ）をΔＧで補正する。【選択図】　　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとの間にロックアップクラッチ付きトルクコンバータを備え、変速比を連続的に変化可能の変速機構部を有する無段変速機の変速制御装置であって、
運転状態に基づいて最終目標変速比を算出し、最終目標変速比への変速の間、所定時間間隔ごとの目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、
前記所定時間間隔ごとの目標エンジン回転数を設定する目標エンジン回転数設定手段と、
ロックアップクラッチが解放状態のときは、前記目標エンジン回転数と実エンジン回転数の偏差に基づいて、前記目標変速比を補正する補正手段とを有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】
前記目標エンジン回転数設定手段は、前記所定時間間隔ごとの目標エンジン回転上昇幅を演算する目標エンジン回転上昇幅演算部を備え、目標エンジン回転上昇幅を逐次加算して前記目標エンジン回転数を求めることを特徴とする請求項１記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記目標エンジン回転上昇幅演算部は、アクセルペダル踏み込み速度、スロットル開度変化量および車速に基づいて目標エンジン回転上昇幅を演算するものであることを特徴とする請求項２記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記補正手段は、ロックアップクラッチが解放状態で、かつ、前記変速がダウンシフトであるときに、前記目標変速比を補正することを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の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、車両用のロックアップクラッチを備えた無段変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用に適した無段変速機として、例えばＶベルトを用いた無段変速機がある。
これは、トルクコンバータを介してエンジン側に連結されたプライマリプーリと車軸側に連結されたセカンダリプーリの間にＶベルトを掛け渡し、プライマリプーリの溝幅を油圧により可変制御するものである。
すなわち、プライマリプーリとセカンダリプーリにはそれぞれ第１、第２シリンダ室が付設され、セカンダリプーリの第２シリンダ室にはライン圧が常時供給され、プライマリプーリの第１シリンダ室へはライン圧を元圧としてこれを変速制御弁で調圧した油圧が供給される。そして、走行中は、第１シリンダ室への油圧によりプライマリプーリの溝幅が変更されることにより、プーリ比、すなわち変速比が変化する。
【０００３】
上記変速比の制御については、スロットル開度と車速に基づいてあらかじめ設定されたマップ等を用いてプライマリプーリの回転速度Ｎｐｒｉが設定され、このプライマリプーリの回転速度とそのときのセカンダリプーリの回転速度の比から最終目標変速比が決定される。
一方、トルクコンバータは、車両の中、高速走行領域での燃料消費低減のため、ロックアップされるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トルクコンバータのロックアップが行なわれていないとき（ロックアップオフ）には、トルクコンバータにおけるインペラとタービン間のすべりにより、無段変速機側から見るとロックアップ中（ロックアップオン）と比較してエンジン回転が上昇する。
このため、ドライバにとってはその意図する運転状態が同じであっても、ロックアップの有無によりエンジンの回転状態が異なった挙動を示すこととなり、ドライバビリティを損なうという問題がある。
【０００５】
図４はアクセルペダルを全閉から半開まで踏み込んで加速したときのアクセル開度、変速比およびエンジン回転数の変化を示し、（ａ）はロックアップオン状態、（ｂ）はロックアップオフ状態のものである。
すなわち、例えば加速のためアクセルペダルを踏み込むとダウンシフトして変速比が増大する。そして、ロックアップオンのときはプライマリプーリの回転（速度）Ｎｐｒｉとエンジン回転Ｎｅとは一致しているが、ロックアップクラッチがオフのときにはエンジン回転がロックアップオンのときに比較して顕著に上昇する。このため、ロックアップオン時とロックアップオフ時とではエンジン回転計の指示が異なり、あるいはエンジン音が変化してしまうので、ドライバにとっては同じ操作にもかかわらず違和感が生じる。
【０００６】
したがって本発明は、上記の問題点に鑑み、ロックアップクラッチのオン、オフによってドライバビリティの低下を招くことのないようにした無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の本発明は、エンジンとの間にロックアップクラッチ付きトルクコンバータを備え、変速比を連続的に変化可能の変速機構部を有する無段変速機の変速制御装置であって、運転状態に基づいて最終目標変速比を算出し、最終目標変速比への変速の間、所定時間間隔ごとの目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、前記所定時間間隔ごとの目標エンジン回転数を設定する目標エンジン回転数設定手段と、ロックアップクラッチが解放状態のときは、目標エンジン回転数と実エンジン回転数の偏差に基づいて、目標変速比を補正する補正手段とを有するものとした。
【０００８】
請求項２の発明は、目標エンジン回転数設定手段が、前記所定時間間隔ごとの目標エンジン回転上昇幅を演算する目標エンジン回転上昇幅演算部を備え、目標エンジン回転上昇幅を逐次加算して目標エンジン回転数を求めるものである。
また、請求項３の発明は、目標エンジン回転上昇幅演算部が、とくにアクセルペダル踏み込み速度、スロットル開度変化量および車速に基づいて目標エンジン回転上昇幅を演算するものとした。
【０００９】
そして請求項４の発明は、補正手段が、ロックアップクラッチが解放状態で、かつ変速がダウンシフトであるときに、目標変速比を補正するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は実施の形態のシステム構成を示すブロック図である。
プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の間にＶベルト２４を掛け渡した変速機構部１０が、ロックアップクラッチ１１を備えるトルクコンバータ１２を介してエンジン１に連結されている。
プライマリプーリ１６は、トルクコンバータ１２の出力軸と一体に回転する固定円錐板１８と、これに対向する可動円錐板２２とでＶ字状のプーリ溝を形成し、可動円錐板２２の背面に油圧を及ぼし可動円錐板を軸方向に変位させる第１シリンダ室２０を備えている。
【００１１】
セカンダリプーリ２６は、車軸側への出力軸と一体に回転する固定円錐板３０と、これに対向する可動円錐板３４とでＶ字状のプーリ溝を形成している。可動円錐板３４は図示しないリターンスプリングでプーリ溝の溝幅を狭める方向に付勢されるとともに、その背面に油圧を及ぼし可動円錐板３４を軸方向に変位させる第２シリンダ室３２を備えている。
【００１２】
変速機構部１０は変速制御手段としてのＣＶＴコントロールユニット４０からの指令に基づいて、油圧コントロール部３６を介して制御される。油圧コントロール部３６は油圧ポンプ３８からの油圧を図示しない内部の油圧コントロールバルブで調圧する。
すなわち、第２シリンダ室３２には油圧コントロール部３６からライン圧が常時供給される。油圧コントロール部３６はさらにライン圧を元圧として調圧された油圧を第１シリンダ室２０に供給するようになっている。
【００１３】
第１シリンダ室２０にかかる油圧が制御されてプライマリプーリ１６の溝幅を変える一方、第２シリンダ室３２へはライン圧が供給されて、Ｖベルト２４に対する挟持圧力を制御して変速が行なわれ、Ｖベルト２４と各プーリ１６、２６との接触摩擦力に応じて、駆動力の伝達がなされる。
これを回転数でみれば、プライマリプーリ１６の溝幅を広げて、Ｖベルト２４の接触半径が小でセカンダリプーリ２６側の接触半径が大のプーリ比Ｌｏｗのときには、変速比が大きくなってエンジン側回転数が減速されて車軸側へ出力されることとなる。逆のプーリ比Ｈｉでは小さな変速比で出力される。この間、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の接触半径比に対応して変速比が連続的に変化する。
【００１４】
一方、エンジン１はエンジンコントロールユニット２により制御される（制御ラインは図示省略している）。エンジンコントロールユニット２には、図示しないアクセルペダルにより操作されるスロットルバルブ３の開度（スロットル開度ＴＶＯ）を検出するスロットルセンサ４と、エンジン回転センサ５が接続されている。
エンジンコントロールユニット２は、エンジン回転センサ５からの現在のエンジン回転数Ｎｅに基づいて、燃料噴射量や点火時期を制御する。
エンジンコントロールユニット２はスロットル開度ＴＶＯの情報をＣＶＴコントロールユニット４０へ供給する。
【００１５】
ＣＶＴコントロールユニット４０には、プライマリプーリ１６の入力回転数Ｎｐｒｉを検出する第１回転数センサ６、およびセカンダリプーリ２６の出力回転数Ｎｓｅｃを検出する第２回転数センサ７が接続されている。
セカンダリプーリ２６の出力軸は車軸につながっているので、セカンダリプーリ２６の出力回転数Ｎｓｅｃから車速Ｎｓを求めることができる。
【００１６】
ＣＶＴコントロールユニット４０は、通常走行中、通常ライン圧特性に基づいてライン圧をフィードバック制御する。
すなわち、ＣＶＴコントロールユニット４０は図示しないセレクトレバーに付設されたインヒビタスイッチ８からのセレクト位置信号に加え、走行中のスロットル開度ＴＶ０およびエンジン回転数Ｎｅに基づいて算出されるエンジントルクをもとに、トルクコンバータ１２を経て変速機構部１０に入力する入力トルクを求める。そして、この入力トルクに対応して通常ライン圧特性により必要なライン圧を求めて油圧コントロール部３６へ指令を送る。
【００１７】
ＣＶＴコントロールユニット４０は、スロットル開度ＴＶＯと車速Ｎｓで表わされる走行状態に対応してあらかじめ定めたプライマリプーリ１６の入力回転数（プライマリ回転）Ｎｐｒｉの目標値（目標Ｎｐｒｉ回転）を設定し、これとセカンダリプーリ２６の出力回転数（セカンダリ回転）Ｎｓｅｃとの比に基づいて最終目標変速比（目標プーリ比）Ｇｔを決定する。
【００１８】
さらに、スロットル開度変化量やアクセルペダル踏込み速度に応じて目標となるエンジン回転上昇幅ΔＮｅを算出し、これに基づく目標エンジン回転数Ｎｅ＊に対応させて後述する目標変速比Ｇ（ｎ）を補正する。この目標変速比に基づいて油圧コントロール部３６へ指令を送り、第１シリンダ室２０にかかる油圧を制御する。
【００１９】
図２は、ＣＶＴコントロールユニット４０における目標変速比Ｇの決定および補正にかかる制御ブロック図である。
まず目標Ｎｐｒｉ回転設定部４１において、エンジンコントロールユニット２を経て入力されるスロットル開度ＴＶＯと、セカンダリ回転Ｎｓｅｃから求めた車速Ｎｓとに基づいて、あらかじめ設定されたマップから目標Ｎｐｒｉ回転を求める。
最終目標変速比算出部４２では、目標Ｎｐｒｉ回転をセカンダリ回転Ｎｓｅｃで除して最終目標変速比Ｇｔを算出する。
【００２０】
次の変速速度演算部４３は、最終目標変速比Ｇｔまでの所定の単位時間間隔ごとの経過過程としての目標変速比を求めるもので、単位時間間隔における前回の目標変速比Ｇ（ｎ−１）から最終目標変速比Ｇｔまでの差分に対応して、今回の目標変速比Ｇ（ｎ）を算出する。
上記目標Ｎｐｒｉ回転設定部４１、最終目標変速比算出部４２および変速速度演算部４３で発明における目標変速比設定手段が構成される。
【００２１】
一方、目標エンジン回転上昇幅演算部４４を有し、ここでは、スロットル開度ＴＶＯの変化量別にあらかじめ設定されたマップにより、車速Ｎｓとアクセルペダル踏込み速度αとに基づいて、目標エンジン回転上昇幅ΔＮｅを求める。
なお、アクセルペダル踏込み速度は、スロットル開度ＴＶＯの変化速度として求められる。
アクセルペダル踏込み速度αが低いときは、ドライバの加速意図は小さいと考えられ、目標エンジン回転上昇幅ΔＮｅは小さな値が算出される。また、スロットル開度ＴＶＯの変化量が大きいときはエンジンの吹き上がりが激しいので、これを抑えるために目標エンジン回転上昇幅ΔＮｅの値は減少する。
【００２２】
目標エンジン回転上昇幅ΔＮｅは、加算器４５において、単位時間間隔における前回の目標エンジン回転数Ｎｅ＊（ｎ−１）に加算されたあと、上限リミッタ４６によるチェックを通して、今回の目標エンジン回転数Ｎｅ＊（ｎ）として減算器４７に入る。
上限リミッタ４６によるチェックは、意図しないエンジンの回転上昇を防止するためのものである。
減算器４７では、今回の目標エンジン回転数Ｎｅ＊（ｎ）と実エンジン回転数、すなわちエンジン回転センサ５からのエンジン回転数Ｎｅの偏差を求める。
【００２３】
目標変速比補正量算出部４８では、目標エンジン回転数と実エンジン回転数の偏差に基づいて、例えばＰＩＤ制御方式により目標変速比補正量ΔＧを算出する。
目標変速比補正量ΔＧは補正スイッチ５０を介して補正部５１に入力され、今回の目標変速比Ｇ（ｎ）を補正する。
補正スイッチ５０はスイッチ判定部４９により制御され、ダウンシフトが行われ（ダウンシフトオン）、かつロックアップオフという条件が満たされたとき、オンする。
上記の目標エンジン回転上昇幅演算部４４と加算器４５とで発明における目標エンジン回転数設定手段を構成し、また減算器４７、目標変速比補正量算出部４８、スイッチ判定部４９、補正スイッチ５０および補正部５１で補正手段を構成している。
【００２４】
図３は上記制御中の補正にかかる流れを示すフローチャートである。
このフローはスロットル開度ＴＶＯと車速Ｎｓの変化に基づいて変速指令が発生したときにスタートする。
まずステップ１０１では、目標変速比Ｇの補正を行うべき制御領域であるかどうかを判断する。ここでは、スイッチ判定部４９において、変速の種類とロックアップの状態をチェックして、ダウンシフトオン、かつロックアップオフのときは、補正を行うべき制御領域にあるとして、ステップ１０２へ進む。
制御領域にない場合は、本フローによる制御は終了する。
【００２５】
ステップ１０２では、初期化作業として、目標変速比Ｇ（ｎ）に対する目標変速比補正量ΔＧを０（ゼロ）に設定し、次のステップ１０３で補正スイッチ５０がオンされる。
ステップ１０４において、目標エンジン回転上昇幅演算部４４が、スロットル開度変化量、車速、およびアクセルペダル踏込み速度に基づいて、目標エンジン回転上昇幅ΔＮｅを演算する。
【００２６】
ステップ１０５では、前回の目標エンジン回転数Ｎｅ＊（ｎ−１）に目標エンジン回転上昇幅ΔＮｅを加算して、目標エンジン回転数Ｎｅ＊（ｎ）を算出する。
つぎのステップ１０６において、目標エンジン回転数Ｎｅ＊（ｎ）と実エンジン回転数Ｎｅの偏差を求め、ステップ１０７では、この偏差に基づいて目標変速比補正量算出部４８が目標変速比補正量ΔＧを算出する。
この目標変速比補正量ΔＧで補正された補正部５１からの目標変速比Ｇにより変速機構部１０が制御される。
【００２７】
ステップ１０８では、変速指令にかかる変速が終了したかどうかをチェックする。変速が終了するまではステップ１０４以降のフローを繰り返し、エンジン１が目標Ｎｐｒｉ回転に相当する所定の回転数に達したら、変速が終了したものとして、ステップ１０９で補正スイッチ５０をオフし、制御を終了する。
【００２８】
本実施の形態は以上のように構成され、変速に際して所定の目標エンジン回転上昇幅ΔＮｅを演算設定し、これに基づく目標エンジン回転数Ｎｅ＊（ｎ）を得るような目標変速比補正量ΔＧを算出して、アクセルペダル全閉から半開まで踏み込んだときとか、キックダウンなどエンジン回転が上昇しやすい変速種でしかもロックアップオフの場合には目標変速比Ｇ（ｎ）をその目標変速比補正量ΔＧで補正するものとしたので、たとえロックアップオフであってもエンジン回転が急上昇するようなことがない。
また、ロックアップオンの場合にはエンジン１とプライマリプーリ１６が直結となっており、スロットル開度ＴＶＯと車速Ｎｓに基づく目標変速比Ｇ（ｎ）に対応して、エンジン回転も変化するので、エンジン１のみが自由に回転上昇することはない。
したがって、ロックアップのオン、オフにかかわらず、同種の変速においてはエンジン１の回転状態が同じ挙動を示すこととなり、良好なドライバビリティが確保される。
【００２９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを備えた無段変速機の変速制御装置において、最終目標変速比への変速の間、所定時間間隔ごとの目標変速比を設定する一方、目標エンジン回転数設定手段で目標エンジン回転数を設定し、ロックアップクラッチが解放状態のときは、補正手段により目標エンジン回転数と実エンジン回転数の偏差に基づいて目標変速比を補正するものとしたので、ロックアップのオン、オフにかかわらず、良好なドライバビリティが得られる。
【００３０】
そして、目標エンジン回転数設定手段では、所定時間間隔ごとの目標エンジン回転上昇幅を演算する目標エンジン回転上昇幅演算部を備え、目標エンジン回転上昇幅を逐次加算して目標エンジン回転数を求めるものとすることにより、エンジン回転の上昇幅を抑えることができ、確実に変速時のエンジン回転の挙動を違和感のないものとすることができる。
とくに、目標エンジン回転上昇幅の演算は、アクセルペダル踏み込み速度、スロットル開度変化量および車速に基づいて行うことにより、変速の態様に応じて適切なエンジン回転上昇幅を求めることができる。
【００３１】
また、目標変速比の補正は、ロックアップクラッチが解放状態で、かつ変速がダウンシフトであるときに実行することにより、キックダウンなどとくにエンジン回転が急上昇しやすい状況において、エンジン回転の挙動を効率よく安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】目標変速比の決定および補正にかかる制御ブロック図である。
【図３】制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】アクセルペダルを踏み込んだときの従来の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　　エンジン
２　　　　エンジンコントロールユニット
３　　　　スロットルバルブ
４　　　　スロットルセンサ
５　　　　エンジン回転センサ
６　　　　第１回転数センサ
７　　　　第２回転数センサ
８　　　　インヒビタスイッチ
１０　　　変速機構部
１１　　　ロックアップクラッチ
１２　　　トルクコンバータ
１６　　　プライマリプーリ
１８　　　固定円錐板
２０　　　第１シリンダ室
２２　　　可動円錐板
２４　　　Ｖベルト
２６　　　セカンダリプーリ
３０　　　固定円錐板
３２　　　第２シリンダ室
３４　　　可動円錐板
３６　　　油圧コントロール部
３８　　　油圧ポンプ
４０　　　ＣＶＴコントロールユニット
４１　　　目標Ｎｐｒｉ回転設定部
４２　　　最終目標変速比算出部
４３　　　変速速度演算部
４４　　　目標エンジン回転上昇幅演算部
４５　　　加算器
４６　　　上限リミッタ
４７　　　減算器
４８　　　目標変速比補正量算出部
４９　　　スイッチ判定部
５０　　　補正スイッチ
５１　　　補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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