(57)【要約】【課題】車両にかかる負荷の変動に影響を受けることなく、スムーズな運転を実現するとともに、加減速時の応答性及び燃費性能を良好な状態に保つ。【解決手段】センサからの信号を読み込み（ステップＳ１）、スロットル開度及び車速に基づいて目標エンジン回転数を検索する（ステップＳ２）。走行抵抗と車輪駆動力とから走行中の路面の勾配値θを計算する（ステップＳ３）。該勾配値θの値が勾配設定値θＡより大きいとき、ＦｌｇＵｐに「１」を設定する（ステップＳ５、Ｓ６）。また、勾配値θがマイナスの勾配設定値θより小さいときにＦｌｇＤｎに「１」を設定する（ステップＳ９、Ｓ１０）。オートクルーズ中であって（ステップＳ１４）、ＦｌｇＵｐ又はＦｌｇＤｎが「１」であるとき（ステップＳ１５、１６）に負荷対応制御を行い（ステップＳ１８）、それ以外のときには通常制御を行う（ステップＳ１７）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両におけるエンジンの出力軸回転数を無段階に変速して車輪軸に伝達する無段変速機を制御するための無段変速機制御装置において、
前記車両の車速を自動制御する走行制御手段と、
前記エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
前記車速を検出する車速検出手段と、
前記スロットル開度及び前記車速に基づいて前記無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、
前記車両にかかる負荷に対応する走行状態値を検出する走行状態検出手段と、
を有し、
前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値に基づいて前記変速比の変化特性を変更することを特徴とする無段変速機制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の無段変速機制御装置において、
前記走行状態値は路面の勾配値であり、
前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記勾配値に基づいて前記変速比の変化特性を変更することを特徴とする無段変速機制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の無段変速機制御装置において、
前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値が所定閾値より大きいときに前記変速比の変化する速度が小さくなるように変更することを特徴とする無段変速機制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の無段変速機制御装置において、
前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値が所定閾値より小さいときに前記変速比の変化する速度が０となる不感帯を設けることを特徴とする無段変速機制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の無段変速機制御装置において、
前記走行状態値は走行抵抗値であり、
前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行抵抗値に基づいて前記変速比の変化特性を変更することを特徴とする無段変速機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両におけるエンジンの出力軸回転数を無段階に変速して車輪軸に伝達する無段変速機を制御するための無段変速機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においてエンジンの出力軸回転数を無段階に変速して車輪軸に伝達する無段変速機が開発・実用化されている。無段変速機を用いることにより、滑らかな変速を実現するとともに運転状況に応じた適切なエンジン回転数を選択することが可能となり、低燃費化を図ることができる。
【０００３】
一方、主に高速道路等で定速走行する際の運転操作を補助するオートクルーズ機能が採用されている車両がある。
【０００４】
無段変速機及びオートクルーズ機能が設けられた車両においてオートクルーズで運転する際には、エンジン回転数やトルクが不規則に変化することなく滑らかな運転特性を維持するように無段変速機の変速比を適切に制御することが望ましい。このため、オートクルーズモード中にスロットル動作を平滑化させる方法（例えば、特許文献１参照）、変速比を所定時間固定させる方法（例えば、特許文献２参照）及びトルク変動が発生した場合に制御ゲインを変更するという方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１８４８６号公報
【特許文献２】特開２０００−３２０６５８号公報
【特許文献３】特開２００２−２９２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１、２及び３に係る従来技術によれば、オートクルーズ中において運転者が違和感を感じることの少ないスムーズな運転が可能であり、好適である。
【０００７】
しかしながら、これらの従来技術は主として勾配路走行時等で車両にかかる負荷が大きいときには特に有効に作用するが、平坦路走行等の軽負荷時においては、無段変速機の変速比の変化特性が緩慢になり、加減速の遅れが発生したり、燃費性能の最適化を図ることができない場合がある。
【０００８】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、車両にかかる負荷の変動に影響を受けることなくスムーズな運転を実現するとともに、軽負荷時における加減速時の応答性及び燃費性能を良好な状態に保つことを可能にする無段変速機制御装置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】
【０００９】
本発明に係る無段変速機制御装置は、車両におけるエンジンの出力軸回転数を無段階に変速して車輪軸に伝達する無段変速機を制御するための無段変速機制御装置において、前記車両の車速を自動制御する走行制御手段と、前記エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記車速を検出する車速検出手段と、前記スロットル開度及び前記車速に基づいて前記無段変速機の変速比を制御する変速比制御手段と、前記車両にかかる負荷に対応する走行状態値を検出する走行状態検出手段と、を有し、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値に基づいて前記変速比の変化特性を変更することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１０】
このように、車両が走行自動制御手段によって自動速度制御されている際に、前記車両にかかる負荷に影響する走行状態値に基づいて変速比の変化特性を変更することにより、負荷の変動に影響を受けることなくスムーズな運転が得られる。また、軽負荷時において加減速時の応答性を損なうことなく、燃費性能を向上させることができる。ここで、走行自動制御手段による自動速度制御は、一定の目標車速となるような制御や、前方の他の車両との車間を一定距離又は一定距離以上に保つ追従制御を含む。
【００１１】
この場合、前記走行状態値は路面の勾配値であり、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記勾配値に基づいて前記変速比の変化特性を変更してもよい（請求項２記載の発明）。
【００１２】
車両にかかる負荷は勾配値によって大きく影響を受けることから、勾配値に基づく制御を行うことにより運転性能を向上させることができる。
【００１３】
また、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値が所定閾値より大きいときに前記変速比の変化する速度が小さくなるように変更してもよい（請求項３記載の発明）。
【００１４】
さらに、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行状態値が所定閾値より小さいときに前記変速比の変化する速度が０となる不感帯を設けると、負荷変動が小さいときに変速比が固定されて走行特性がより安定する（請求項４記載の発明）。
【００１５】
さらにまた、前記走行状態値は走行抵抗値であり、前記変速比制御手段は、前記走行制御手段によって前記車両が自動速度制御されている際、前記走行抵抗値に基づいて前記変速比の変化特性を変更してもよい（請求項５記載の発明）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る無段変速機制御装置によれば、車両がオートクルーズ中のように自動速度制御されている際、車両にかかる負荷に対応する走行状態値に基づいて変速比の変化特性を変更することにより、負荷の変動に影響を受けることなくスムーズな運転が得られる。また、軽負荷時において加減速時の応答性を損なうことなく、燃費性能を良好な状態に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る無段変速機制御装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図９を参照しながら説明する。
【００１８】
本実施の形態に係る無段変速機制御装置１０は、車両におけるエンジン１２の出力軸１２ａの回転数を無段階に変速して車輪軸１４に伝達する無段変速機（以下、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）という）１６を制御するためのものである。無段変速機制御装置１０は、エンジン１２を制御するとともに車両の運転者の指示に従ってオートクルーズを行うためのメインコントローラ（走行制御手段）２０と、ＣＶＴ１６の変速比を制御するＣＶＴ制御部（変速比制御手段）２２と、メインコントローラ２０及びＣＶＴ制御部２２に接続される各種のセンサ（後述する）とを有する。
【００１９】
先ず、図１を参照しながらＣＶＴ１６及び該ＣＶＴ１６が搭載される車両の駆動機構について説明する。
【００２０】
エンジン１２に接続された吸気管２６にはスロットルバルブ２８が配置され、該スロットルバルブ２８は、運転席のアクセルペダル（図示せず）の操作に連動し、メインコントローラ２０及びバキュームバルブ３０の制御下に開閉する。
【００２１】
エンジン１２の出力軸１２ａはトルクコンバータ３２に接続されている。該トルクコンバータ３２において、出力軸１２ａに接続されたトルコンカバー３２ａはポンプインペラ３２ｂを回転させるとともに、内部に充填されたオイルを介してタービンインペラ３２ｃをトルコン軸３４に対して回転させる。また、このときステータ３２ｄの作用によって伝達トルクを増大させることができる。さらに、トルクコンバータ３２においては、ロックアップクラッチ３２ｅによってトルコンカバー３２ａとトルコン軸３４とを係合して出力軸１２ａの回転を直接的にトルコン軸３４に伝達することができる。
【００２２】
トルコン軸３４は、ＣＶＴ１６の遊星歯車式前後進切換機構３６に接続されている。遊星歯車式前後進切換機構３６はトルコン軸３４と一体的に接続されている入力回転部３６ａと、該入力回転部３６ａとＣＶＴ１６のインプットシャフト３８とを接続する前進クラッチ３６ｂと、入力回転部３６ａと一体的に構成されたリングギア３６ｃとを有する。また、遊星歯車式前後進切換機構３６は、インプットシャフト３８に設けられたサンギア３６ｄ及び前記リングギア３６ｃに噛合する複数のプラネタリギア３６ｅと、該プラネタリギア３６ｅを回転支持するキャリア３６ｆと、該キャリア３６ｆの外周部をハウジングに対して係合する後進クラッチ３６ｇとを有する。
【００２３】
遊星歯車式前後進切換機構３６においては、前進クラッチ３６ｂによって入力回転部３６ａとインプットシャフト３８とを係合することによって入力回転部３６ａとインプットシャフト３８とを同方向へ一体的に回転させることができる。また、前進クラッチ３６ｂを解放するとともに後進クラッチ３６ｇによってキャリア３６ｆとハウジングとを係合するとキャリア３６ｆが固定され、インプットシャフト３８をプラネタリギア３６ｅを介して駆動させることができる。この場合、インプットシャフト３８は入力回転部３６ａの回転に対して逆方向に回転し、車両を後進させることができる。
【００２４】
ＣＶＴ１６は、前記遊星歯車式前後進切換機構３６と、インプットシャフト３８に支持されたドライブプーリ４０と、該ドライブプーリ４０の回転に対して金属ベルト４２を介して従動的に回転するドリブンプーリ４４と、該ドリブンプーリ４４の回転を中間軸４６に伝達するアウトプットシャフト４８とを有する。金属ベルト４２は、例えば、２条のストラップに多数の押し駒を装着して構成されている。
【００２５】
ドライブプーリ４０は、インプットシャフト３８に固定された固定側プーリ半体４０ａと、作動油室５０に作用する油圧によりインプットシャフト３８の軸方向に摺動可能な可動側プーリ半体４０ｂとからなり、可動側プーリ半体４０ｂの摺動位置によってドライブプーリ４０の溝４０ｃの溝幅を変更可能である。
【００２６】
同様に、ドリブンプーリ４４は、アウトプットシャフト４８に固定された固定側プーリ半体４４ａと、作動油室５２に作用する油圧によりアウトプットシャフト４８の軸方向に摺動可能な可動側プーリ半体４４ｂとからなり、可動側プーリ半体４４ｂの摺動位置によってドリブンプーリ４４の溝４４ｃの溝幅を変更可能である。
【００２７】
作動油室５０に供給される作動油は、ポンプ５４から制御弁５６及びインプットシャフト３８の軸心部を通る油路３８ａを介して供給され、同様に、作動油室５２に供給される作動油は、ポンプ５４から制御弁５８及びアウトプットシャフト４８の軸心部を通る油路４８ａを介して供給される。制御弁５６及び５８は、ＣＶＴ制御部２２の制御下に作用し、作動油室５０及び５２の圧力を変化させることができる。これにより、可動側プーリ半体４０ｂ及び４４ｂを連動して軸方向に摺動させ、溝４０ｃ及び４４ｃの各幅を連続的に変化させることができる。従って、金属ベルト４２が巻き掛けられる径の比、すなわち変速比を無段階に変化させることができる。なお、図１において、ドライブプーリ４０及びドリブンプーリ４４は、インプットシャフト３８及びアウトプットシャフト４８の軸を中心とした上半分が変速比がＯＤ（Over Drive）の状態、各軸を中心とした下半分がローの状態をそれぞれ模式的に示している。
【００２８】
インプットシャフト３８の回転数はＣＶＴ１６によって無段階に変速され、アウトプットシャフト４８に伝達される。該アウトプットシャフト４８の回転数は、中間軸４６によって減速されてディファレンシャルギア６０に伝達される。
【００２９】
ディファレンシャルギア６０は、カーブ走行時において内輪と外輪との回転数差を吸収するための歯車機構６０ａを介して車輪軸１４及び駆動輪６４を駆動し、走行することができる。
【００３０】
メインコントローラ２０には、スロットルバルブ２８の開度であるスロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度センサ７０と、スロットルバルブ２８の下流における絶対圧ＰＢを検出する圧力センサ７２とが接続されている。また、メインコントローラ２０には、エンジン１２のクランク角度を検出するクランク角センサ７４と、エンジン水温を検出する水温センサ７６と、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ７８と、トルコン軸３４の回転数を検出する回転数センサ８０と、車速Ｖを検出する車速センサ８２とが接続されている。なお、図示を省略するが、車速センサ８２は、左右の駆動輪６４及び左右の従動輪に対する計４つの車速センサ８２が設けられている。
【００３１】
また、運転席における図示しないステアリング部には、オートクルーズ中における目標車速を入力するためのセットスイッチ、オートクルーズを中断した後に再開するためのリジュームスイッチ、オートクルーズをキャンセルするためのキャンセルスイッチが設けられており、それぞれメインコントローラ２０に接続されている。メインコントローラ２０はこれらのスイッチ出力から運転者のオートクルーズ開始、終了、中断及び再開の指示を認識しスロットルアクチュエータを介して走行自動制御を実行する。メインコントローラ２０は、エンジン制御装置やオートクルーズを行う走行制御手段等の複数のユニット等の複数のユニットに分離されている構成でもよい。
【００３２】
ＣＶＴ制御部２２には、固定側プーリ半体４４ａの外周部に設けられた歯によってアウトプットシャフト４８の回転数を検出する回転数センサ８４と、運転者によって選択されたシフトレンジ（Ｄ、Ｎ、Ｐ等）を示す信号を出力するポジションスイッチ８６とが接続されている。また、ＣＶＴ制御部２２には、スロットル開度センサ７０と、圧力センサ７２、クランク角センサ７４、回転数センサ７８及び８０、車速センサ８２が接続されている。さらに、メインコントローラ２０とＣＶＴ制御部２２とは通信線８８によって接続されておりデータ等の相互通信が可能である。
【００３３】
図２に示すように、ＣＶＴ制御部２２は主制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１００と、記録部としてのＲＡＭ（Random Access Memory）１０２及びＲＯＭ（Read Only Memory）１０４と、上記の各センサの信号を入力する入力インターフェース（ＩＦ）１０６と、制御弁５６及び５８を駆動するドライバ１０８と、これらの素子の間を接続するバス１１０とを有する。
【００３４】
ＣＰＵ１００はＲＯＭ１０４に記録されたプログラム１１２を読み出し、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０４、入力インターフェース１０６及びドライバ１０８と協働しながら、プログラム１１２の記述内容に基づいて処理を行う。
【００３５】
次に、このように構成される無段変速機制御装置１０の作用について、図３〜図９を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、理解を容易にするためにロックアップクラッチ３２ｅ及び前進クラッチ３６ｂは係合した状態であり、エンジン回転数Ｎｅを示す出力軸１２ａの回転数とインプットシャフト３８の回転数は一致しているものとする。
【００３６】
ＣＶＴ制御部２２は、ＣＰＵ１００の制御下においてＲＯＭ１０４に記録された目標エンジン回転数マップ１２０（図３参照）を参照しながら基本的な変速処理を行う。目標エンジン回転数マップ１２０には複数のスロットル開度線１２０ａが記録されており、検出されたスロットル開度ＴＨに応じてスロットル開度線１２０ａの１つが選択され、又はスロットル開度ＴＨに基づいてスロットル開度線１２０ａが補間されて選択される。図３におけるスロットル開度線１２０ａは、上方の線がスロットル開度ＴＨが大きいときに対応し、下方の線が小さいときに対応する。
【００３７】
ＣＰＵ１００は、検出されたスロットル開度ＴＨに基づいてスロットル開度線１２０ａを選択（又は補間）するとともに、その時点における車速Ｖを参照して目標エンジン回転数ＮＥＤを検索する。さらにＣＰＵ１００は、この検索された目標エンジン回転数ＮＥＤと実際のエンジン回転数Ｎｅとが一致するようにＣＶＴ１６の変速比を制御する。例えば、アクセルペダルが踏み込まれることによりスロットル開度ＴＨが大きくなったとき、車速Ｖは即時には反応しないことから、先ず目標エンジン回転数ＮＥＤが増大して変速比がロー側に移る。これにより、エンジン回転数Ｎｅ及びトルクが増大するとともに車両が加速し車速Ｖが大きくなり、アクセルペダルの操作に追従することとなる。
【００３８】
また、変速比は目標エンジン回転数マップ１２０におけるロー側の変速比制限線１２０ｂ及びＯＤ側の変速比制限線１２０ｃによって制限されている。
【００３９】
次に、目標エンジン回転数マップ１２０に基づいて変速比を制御する手順について図４〜図９を参照しながら詳細に説明する。このうち図４の処理は主としてＣＰＵ１００が行うものであって、所定の微小時間毎に連続的に繰り返し実行し、いわゆるリアルタイム処理を行う。
【００４０】
先ず、図４のステップＳ１において、スロットル開度センサ７０、回転数センサ７８及び車速センサ８２等からその時点におけるスロットル開度ＴＨ、エンジン回転数Ｎｅ及び車速Ｖ等の信号を読み込む。
【００４１】
次に、ステップＳ２において、スロットル開度ＴＨ及び車速Ｖに基づいて前記目標エンジン回転数マップ１２０を参照して目標エンジン回転数ＮＥＤを検索する。
【００４２】
次いで、ステップＳ３（走行状態検出手段）において、車両が走行している路面の勾配値θを算出する。具体的には、先ず、走行抵抗Ｒと車両にかかる負荷に相当する車輪駆動力Ｐとを求める。走行抵抗Ｒは、車両の転がり抵抗、空気抵抗及び加速抵抗、イナーシャ補正量とを加算することにより求められる。車輪駆動力Ｐは、エンジン回転数Ｎｅと絶対圧ＰＢとをパラメータとして所定のマップを検索することによりエンジン１２の出力トルクを求め、該出力トルクとその時点におけるＣＶＴ１６の変速比に基づいて算出される。
【００４３】
一方、車両を走行させるための車輪駆動力Ｐは次式で表される。
車輪駆動力Ｐ＝走行抵抗Ｒ＋車重×ｓｉｎθ
【００４４】
従って、勾配値θは、車輪駆動力Ｐから走行抵抗Ｒを減算し、この減算値を車重で除することによって正弦値ｓｉｎθが求められる。該正弦値ｓｉｎθを三角関数に関する逆変換を行って勾配値θを求めればよい。
【００４５】
なお、勾配値θの算出方法としては、例えば、特開２００１−１８２７６０号公報において提案されている方法や、適当な近似式等により求めてもよい。また、所定の傾斜計等を用いて勾配値θを直接的に検出してもよい。
【００４６】
次に、ステップＳ４において、上り勾配において変速制御方法の切り換えにヒステリシス特性を持たせるためのヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐが「１」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐが「０」であるときにはステップＳ５へ移り、「１」であるときにはステップＳ７へ移る。
【００４７】
ステップＳ５においては、勾配値θが所定の勾配設定値θＡよりも大きいか否かを確認する。θ＞θＡであるときにはステップＳ６へ移り、θ≦θＡであるときにはステップＳ９へ移る。
【００４８】
ステップＳ６においては、勾配値θが大きいと判断することができ、後述するステップＳ１８の負荷対応制御を実行させるため、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐに対してＦｌｇＵｐ←１と設定する。この後ステップＳ９へ移る。
【００４９】
一方、ステップＳ７（ヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐ＝１であるとき）においては、前記勾配設定値θＡよりもやや小さい勾配設定値θＢと勾配値θとを比較する。勾配値θが勾配設定値θＢより小さいときにはステップＳ８へ移り、大きいときにはステップＳ９へ移る。
【００５０】
ステップＳ８においては、負荷対応制御の実行中に、勾配値θが負荷対応制御の実行開始条件を示す勾配設定値θＡよりもやや小さい勾配設定値θＢをさらに下回ることとなる。従って、負荷対応制御を終了することとし、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐに対して、ＦｌｇＵｐ←０と設定する。この後ステップＳ９へ移る。
【００５１】
次に、ステップＳ９において、下り勾配において変速制御方法の切り換えにヒステリシス特性を持たせるためのヒステリシス判断フラグＦｌｇＤｎが「１」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグＦｌｇＤｎが「０」であるときにはステップＳ１０へ移り、「１」であるときにはステップＳ１２へ移る。
【００５２】
ステップＳ１０においては、勾配値θが所定のマイナス値である勾配設定値θＣよりも小さいか否かを確認する。θ＜θＣであるときにはステップＳ１１へ移り、θ≧θＣであるときにはステップＳ１４へ移る。
【００５３】
ステップＳ６においては、勾配値θの絶対値が大きいと判断することができ、後述するステップＳ１８の負荷対応制御を実行させるため、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＤｎに対してＦｌｇＤｎ←１と設定する。この後ステップＳ１４へ移る。
【００５４】
一方、ステップＳ１２（ヒステリシス判断フラグＦｌｇＤｎ＝１であるとき）においては、前記勾配設定値θＣよりもやや大きい（絶対値の小さい）マイナス値である勾配設定値θＤと勾配値θとを比較する。勾配値θが勾配設定値θＤより大きいときにはステップＳ１３へ移り、小さいときにはステップＳ１４へ移る。
【００５５】
ステップＳ１３においては、負荷対応制御の実行中に、勾配値θが負荷対応制御の実行開始条件を示す勾配設定値θＣよりもやや大きい勾配設定値θＤをさらに上回ることとなる。従って、負荷対応制御を終了することとしヒステリシス判断フラグＦｌｇＤｎに対して、ＦｌｇＤｎ←０と設定する。この後ステップＳ１４へ移る。
【００５６】
次に、ステップＳ１４において、車両の走行状態がオートクルーズ中であるか否かを通信線８８を介してメインコントローラ２０から伝達される情報に基づいて確認する。オートルーズ中であるときにはステップＳ１５へ移り、通常走行のモードであるときにはステップＳ１７へ移る。
【００５７】
ステップＳ１５においては、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐが「１」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐが「１」であるときには、ステップＳ１８へ移り、「０」であるときにはステップＳ１６へ移る。
【００５８】
ステップＳ１６において、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＤｎが「１」であるか否かを確認する。ヒステリシス判断フラグＦｌｇＤｎが「１」であるときには、ステップＳ１８へ移り、「０」であるときにはステップＳ１６へ移る。
【００５９】
ステップＳ１７及びＳ１８においては、それぞれ後述する通常制御及び負荷対応制御をサブルーチンにより実行して図４に示すフローチャートにおける今回の処理を終了する。その後、所定の微小時間後に再度前記ステップＳ１から繰り返し実行する。
【００６０】
このように、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐ及びＦｌｇＤｎのいずれか一方が「１」であるとき、つまり路面の勾配が急であるときにステップＳ１８の負荷対応制御が実行される。また、ヒステリシス判断フラグＦｌｇＵｐ及びＦｌｇＤｎは勾配設定値θＡ、θＢ、θＣ及びθＤの値によってヒステリシス特性を有して変化するため、ステップＳ１７の負荷対応制御とステップＳ１８の負荷対応制御との切り換わりに多少の時間を有することとなり、煩雑に制御が切り換わることを防止できる。
【００６１】
次に、ステップＳ１７において実行される通常制御のサブルーチン処理について図５〜図７を参照しながら説明する。
【００６２】
先ず、ステップＳ１０１において、目標エンジン回転数ＮＥＤから回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を減算して差回転数ＳＮＤＲを求める。回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０は、ＣＶＴ１６の変速比を変更することによってエンジン回転数Ｎｅを増減させるための指令値であり、安定走行時には回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０とエンジン回転数Ｎｅ及び目標エンジン回転数ＮＥＤは一致している。
【００６３】
次に、ステップＳ１０２において、ＲＯＭ１０４に記録された第１変化特性マップ１３０（図６参照）を参照し、差回転数ＳＮＤＲに基づいて第１変速速度ＤＮＤＲＤＣの値を検索する。第１変速速度ＤＮＤＲＤＣはＣＶＴ１６の変速比が変化する際の時間的な変化特性を示す値であり、具体的には、変速比であるレシオの変化速度を示す。第１変速速度ＤＮＤＲＤＣは、第１変速特性線１３０ａで示されるように差回転数ＳＮＤＲに対して略比例的に設定されている。
【００６４】
次いで、ステップＳ１０３において、第１変速速度ＤＮＤＲＤＣに定数ｋを乗算して速度増分ＤＮＤＲＣＭＤを求める。
【００６５】
さらに、ステップＳ１０４において、中間指令変数ＮＤＲＣＭＤに対して速度増分ＤＮＤＲＣＭＤを加算する。中間指令変数ＮＤＲＣＭＤは、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が急激に変化することを防止し、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が差回転数ＳＮＤＲに基づく一次遅れ的な変化をするように作用する変数である。
【００６６】
次に、ステップＳ１０５において、中間指令変数ＮＤＲＣＭＤを回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０に代入する。
【００６７】
さらに、ステップＳ１０６において、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０に基づいて制御弁５６及び５８を制御し、ＣＶＴ１６の変速比を変更する。
【００６８】
このように、通常制御においてはステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を連続的に実行することにより、図７に示すように、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を滑らかに変化させることができる。つまり、スロットル開度ＴＨがステップ的に変化する際には、目標エンジン回転数ＮＥＤが追従するようにステップ的に変化し、これに基づいて差回転数ＳＮＤＲが生じる。また、第１変化特性マップ１３０から第１変速速度ＤＮＤＲＤＣ及び速度増分ＤＮＤＲＣＭＤが差回転数ＳＮＤＲに略比例する値として求められ、速度増分ＤＮＤＲＣＭＤが回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０の変化の傾斜値として作用する。
【００６９】
従って、スロットル開度ＴＨの変化が大きいときには回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が速く追従して変速比及び車速Ｖの応答特性がよく、エンジン１２を効率のよい回転数領域で用いることができ、燃費性能を良好な状態に保つことができる。また、スロットル開度ＴＨの変化が小さいときには回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が滑らかに変化し、変速比及び車速Ｖは緩やかに追従することとなり乗り心地がよい。
【００７０】
さらに、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０は一次遅れ的に変化することから、前記ステップＳ１８の負荷対応制御からステップＳ１７の通常制御に移行した際にも変速ショックがない。
【００７１】
次に、前記ステップＳ１８において実行される負荷対応制御のサブルーチン処理について図８及び図９を参照しながら説明する。
【００７２】
負荷対応制御におけるステップＳ２０１は前記ステップＳ１０１と同じ処理である。
【００７３】
負荷対応制御におけるステップＳ２０２においては、ＲＯＭ１０４に記録された第２変化特性マップ１３２（図６参照）を参照し、差回転数ＳＮＤＲに基づいて第２変速速度ＤＮＤＲＤＤの値を検索する。第２変速速度ＤＮＤＲＤＤは前記第１変速速度ＤＮＤＲＤＣに相当する値であり、負荷対応制御時におけるＣＶＴ１６の変速比が変化する際の時間的な変化特性を示す値である。第２変速速度ＤＮＤＲＤＤは、第２変速特性線１３２ａで示されるように差回転数ＳＮＤＲの絶対値がＸより小さい区間においては「０」の不感帯として設定されており、差回転数ＳＮＤＲの絶対値がＸより大きい区間においては、差回転数ＳＮＤＲに対して略比例的に設定されている。また、差回転数ＳＮＤＲの絶対値が十分に大きい区間においては、第２変速速度ＤＮＤＲＤＤは第１変速速度ＤＮＤＲＤＣに略一致する値として設定されている。
【００７４】
なお、第１変化特性マップ１３０と第２変化特性マップ１３２は異なるマップであるが、図６においては両者を対比しやすいように重ねた状態で示している。
【００７５】
次に、ステップＳ２０３において、第２変速速度ＤＮＤＲＤＤに定数ｋを乗算して速度増分ＤＮＤＲＣＭＤを求める。
【００７６】
ステップＳ２０４以降ステップＳ２０６においては、前記ステップＳ１０４〜Ｓ１０６と同様に回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０を求め、該回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０に基づいてＣＶＴ１６の変速比を変更する。
【００７７】
このように、負荷対応制御においてはステップＳ２０１〜Ｓ２０６の処理を連続的に実行することにより、図９に示すように、スロットル開度ＴＨがステップ的に小さく変化する際には、目標エンジン回転数ＮＥＤが追従するように小さくステップ的に変化し、これに基づいて差回転数ＳＮＤＲは小さい値となる。この際、該差回転数ＳＮＤＲが図６に示す第２変化特性マップ１３２上の値Ｘよりも絶対値が小さい場合には、第１変化特性マップ１３０から第２変速速度ＤＮＤＲＤＤ及び速度増分ＤＮＤＲＣＭＤは「０」となり、ＣＶＴ１６の変速比は固定される。
【００７８】
つまり、勾配値θの絶対値が大きく走行条件の厳しい箇所においては、スロットル開度ＴＨが多少変化してもＣＶＴ１６の変速比を固定しておくことができ、車両をより安定して走行させることができる。
【００７９】
また、差回転数ＳＮＤＲが図６に示す第２変化特性マップ１３２上の値Ｘよりも絶対値がやや大きい場合には、回転数指令変数ＮＤＲＣＭＤ０が滑らか、かつ緩やかに変化し、変速比及び車速Ｖは緩やかに追従することとなり乗り心地がよい。
【００８０】
さらに、スロットル開度ＴＨの変化が十分に大きいときには、運転者が明らかに加減速の意思を示していると判断できる。この場合、差回転数ＳＮＤＲが十分に大きくなって、第１変化特性マップ１３０及び第２変化特性マップ１３２において、第２変速速度ＤＮＤＲＤＤは第１変速速度ＤＮＤＲＤＣに略一致した値となって負荷対応制御においても通常制御と略同じ作用を奏し、変速比及び車速Ｖの応答特性がよい。
【００８１】
上記の実施の形態においては、勾配設定値θＡ、θＢ、θＣ及びθＤと勾配値θとを比較した結果によって、通常制御又は負荷対応制御のいずれか一方を実行し、第１変化特性マップ１３０又は第２変化特性マップ１３２に基づいて制御を行うものとして説明したが、変化特性マップをより多く設定して勾配値θに応じてさらにきめ細かく処理を分岐させてもよい。また、第２変化特性マップ１３２はパラメータを差回転数ＳＮＤＲと勾配値θとに基づいて第２変速速度ＤＮＤＲＤＤを検索するような３次元的なマップとし、勾配値θの値を第２変速速度ＤＮＤＲＤＤに直接的に反映させてもよい。
【００８２】
また、前記ステップＳ１７の通常制御とステップＳ１８の負荷対応制御は勾配値θに基づいて切り換えるものとして説明したが、切り換えの基準となるパラメータは勾配値θに限らず、勾配値θの算出過程におけるｓｉｎθをそのまま基準値としてもよいし、走行抵抗Ｒを基準値としてもよい。つまり、車両が走行している際の走行状態を示すパラメータのうち、車両にかかる負荷に関わるパラメータを基準として制御の切り換えを行うようにしてもよい。
【００８３】
ＣＶＴ１６の変速比を制御するための負荷対応制御は、前記ステップＳ１８として説明した方法に限らず、前記特許文献１、２及び３に記載されている方法を用いてもよい。
【００８４】
さらに、オートクルーズの機能は単純な定速走行をする制御機能に限らず、前方の他の車両との車間を確保するように自動的に加減速走行をするような追従制御機能を有するものであってもよい。さらにまた、ＣＶＴ１６は金属ベルト４２を用いたベルト式に限らず、いわゆるトロイダル型等でもよい。
【００８５】
なお、目標エンジン回転数マップ１２０（図３参照）を複数用意し、路面の勾配値θに基づいて１つのマップを選択するようにしてもよい。この場合、勾配設定値θＡ及びθＣの絶対値を、目標エンジン回転数マップ１２０の切り換えを行うための閾値よりも小さい値（平坦側の値）に設定しておくとよい。このように設定することにより、目標エンジン回転数マップ１２０を切り換え時にも運転性が損なわれることがない。
【００８６】
本発明に係る無段変速機制御装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施の形態に係る無段変速機制御装置を備える車両の駆動機構の概略構成図である。
【図２】ＣＶＴ制御部のブロック図である。
【図３】目標エンジン回転数マップの内容を示すグラフである。
【図４】ＣＶＴ制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】ＣＶＴ制御部の処理内容のうち通常制御における内容を示すフローチャートである。
【図６】第１変化特性マップ及び第２変化特性マップの内容を示すグラフである。
【図７】通常制御において各パラメータの変動を示すタイムチャートである。
【図８】ＣＶＴ制御部の処理内容のうち負荷対応制御における内容を示すフローチャートである。
【図９】負荷対応制御において、スロットル開度の変化が小さいときの各パラメータの変動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１０…無段変速機制御装置              １４…車輪軸
１２…エンジン                        １６…ＣＶＴ
２０…メインコントローラ              ２２…ＣＶＴ制御部
３２…トルクコンバータ                ３４…トルコン軸
３６…遊星歯車式前後進切換機構        ４０…ドライブプーリ
４２…金属ベルト                      ４４…ドリブンプーリ
４６…中間軸                          ５６、５８…制御弁
６０…ディファレンシャルギア          ６４…駆動輪
７０…スロットル開度センサ            ７８、８０、８４…回転数センサ
８２…車速センサ                      １２０…目標エンジン回転数マップ
１３０…第１変化特性マップ            １３２…第２変化特性マップ
ＤＮＤＲＣＭＤ…速度増分              ＤＮＤＲＤＣ…第１変速速度
ＤＮＤＲＤＤ…第２変速速度            ＮＤＲＣＭＤ…中間指令変数
ＮＤＲＣＭＤ０…回転数指令変数        Ｎｅ…エンジン回転数
ＮＥＤ…目標エンジン回転数            ＳＮＤＲ…差回転数
【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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