(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル開度を含む車両の走行条件を検出する手段と、車両の走行条件に基づいて目標変速比を設定する手段と、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、を備える無段変速機の変速制御装置において、
定常走行中、アクセル開度の変化に対して、該変化が小さく所定範囲内であり、エンジンの等燃費ラインに基づいて変速を行う場合と比較して、変速を行う方が燃費が良い場合には、変速を行い、変速を行わない方が燃費が良い場合には、変速比を変えずに固定する変速比固定手段を備え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】
前記変速比の固定後、アクセル開度の変化が所定範囲を超えたときに、変速を開始することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記変速比の固定後、走行抵抗が変化したときは、変速比の固定を解除することを特徴とする請求項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】
この発明は、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】
無段変速機の変速制御においては、スロットル開度（アクセル開度）と車速等から目標変速比つまり目標となるプライマリ回転数（無段変速機の入力回転数）を定め、実際のプライマリ回転数が目標として定めたプライマリ回転数に一致するように変速比を変化させるようにしている。
【０００３】
この目標のプライマリ回転数はスロットル開度が小さくエンジン負荷のそれほど大きくない領域では小さく、スロットル開度が大きくエンジン負荷が大きい領域では大きくなるように設定しており、このため、走行中にアクセルペダルを踏込んだり解放したりすると、スロットル開度の変化に連動して目標プライマリ回転数が変化し、結果エンジン回転数が変化する。
【０００４】
即ち、アクセルペダルの踏み込みと解放が繰り返されるような走行状態では、アクセルペダルを踏込むと、変速比を大きくするように目標プライマリ回転数を大きくする分、エンジン回転数が増加し、アクセルペダルを解放すると、変速比を小さくするように目標プライマリ回転数を小さくする分、エンジン回転数が減少するため、運転者に違和感を与えると共に、エンジン騒音の点でも影響があった。
【０００５】
そこで、例えば特開平７−７１５５６号公報の無段変速機の変速制御装置のように、登坂路走行時において、勾配負荷に対応した値に目標プライマリ回転数の最小値を制限する、即ち、登坂路走行時には勾配負荷に基づいて変速比を大きくすることによって、登坂路走行中アクセルペダルの踏み込みと解放とを繰り返しても、エンジン回転数が必要以上に増減することなく、違和感を低減できると共に、アクセル解放からアクセルペダルを踏込んでもエンジン回転数の必要以上の増加を防止できるようにしたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術にあっても、定常走行時や前車追従走行時における軽度のアクセルペダルの操作に対しては、アクセルの踏込み、戻しに伴いエンジン回転数が必要以上に変化して、違和感を与えると共にエンジン騒音が問題として残っていた。
【０００７】
本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、定常走行や追従走行を目的とした走行中に変速に伴うエンジン回転数の必要以上の増減を防止し、運転者に与える違和感を低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、アクセル開度を含む車両の走行条件を検出する手段と、車両の走行条件に基づいて目標変速比を設定する手段と、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、を備える無段変速機の変速制御装置において、定常走行中、アクセル開度の変化に対して、該変化が小さく所定範囲内であり、エンジンの等燃費ラインに基づいて変速を行う場合と比較して、変速を行う方が燃費が良い場合には、変速を行い、変速を行わない方が燃費が良い場合には、変速比を変えずに固定する変速比固定手段を備える。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記変速比の固定後、アクセル開度の変化が所定範囲を超えたときに、変速を開始する。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明において、前記変速比の固定後、走行抵抗が変化したときは、変速比の固定を解除する。
【００１２】
【発明の効果】
第１の発明によれば、定常走行時や前車追従走行時における軽度のアクセルペダルの操作に対して、エンジン回転数の必要以上の増減を防止でき、エンジン騒音ならびに運転者に与える違和感を低減することができる。また、燃費の悪化を防止できる。
【００１３】
第２の発明によれば、アクセルの所定以上の踏み込みによって、エンジン回転数の上昇と共に力強い加速を得ることができ、所定以上の戻しによって、エンジン回転数は速やかに低下する。
【００１５】
第３の発明によれば、変速比を固定した後、登坂路走行等に入った場合に、運転性能、動力性能の悪化を防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図３に本発明の一実施形態を示し、図１は車両用のＶベルト式無段変速機の変速制御装置の概略構成図、図２は油圧コントロールバルブ３の概略構成図、図３はＣＶＴコントロールユニット１の制御内容を示すフローチャートである。
【００１８】
図１において、無段変速機（ＣＶＴ）１７はロックアップクラッチ１１を備えたトルクコンバータ１２を介して図示しないエンジンに連結されており、一対の可変プーリとして入力軸側のプライマリプーリ１６と、駆動軸（出力軸）に連結されたセカンダリプーリ２６を備え、これら一対の可変プーリ１６、２６はＶベルト２４によって連結されている。
【００１９】
プライマリプーリ１６は、トルクコンバータ１２の出力軸と一体となって回転する固定円錐板１８と、固定円錐板１８と対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、プライマリプーリシリンダ室２０へ作用する油圧（プライマリプーリ油圧）によって軸方向へ変位可能な可動円錐板２２から構成される。
【００２０】
一方、セカンダリプーリ２６は出力軸側に設けられており、この出力軸と一体となって回転する固定円錐板３０と、この固定円錐板３０と対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプーリシリンダ室３２へ作用する油圧（セカンダリ油圧）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板３４から構成される。なお、プライマリプーリシリンダ室２０は、セカンダリプーリシリンダ室３２よりも大きな受圧面積を有している。
【００２１】
エンジンから入力された駆動トルクは、トルクコンバータ１２を介して無段変速機１７へ入力され、プライマリプーリ１６からＶベルト２４を介してセカンダリプーリ２６へ伝達される。
【００２２】
上記のような動力伝達の際に、プライマリプーリ１６の可動円錐板２２及びセカンダリプーリ２６の可動円錐板３４を軸方向へ変位させて、Ｖベルト２４との接触半径を変更することにより、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６との変速比、すなわち変速比ｉＰを連続的に変更することができる。
【００２３】
例えば、プライマリプーリ１６のＶ字状プーリ溝の幅を拡大すれば、セカンダリプーリ２６とＶベルト２４の接触半径は大きくなるので、変速比はＬｏ側へ大きくなる一方、可動円錐板２２及び３４をこの逆方向へ変位させれば変速比はＨｉ側に変化して小さな値に設定される。
【００２４】
そして、無段変速機１７の変速比及びＶベルト２４の接触摩擦力は油圧コントロールバルブ３によって制御され、油圧コントロールバルブ３には、図２に示すように、ＣＶＴコントロールユニット１からの目標変速比に応じて変速指令弁６８のスプール６８ａを、ラックアンドピニオン６５、６６を介して駆動するステップモータ６４と、一端に変速指令弁６８のスプール６８ａを連結する一方、他端でプライマリプーリ１６の可動円錐板２２の軸方向変位をフィードバックするフィードバック部材７１と連結した変速リンク６７を揺動自由に支持し、この変速リンク６７の途中にプライマリプーリ１６のシリンダ室２０への油圧を制御する変速制御弁６３等が収装されている。なお、フィードバック部材７１の他端には、ライン圧を調整するライン圧制御弁６０が連結される。
【００２５】
上記油圧コントロールバルブ３の構成は、本願出願人が提案した特開昭６１−１０５３５３号と同様のものである。
【００２６】
ＣＶＴコントロールユニット１は、運転者の要求を含む車両の走行条件に基づいて、即ち、無段変速機１７のプライマリプーリ１６の回転数Ｎpri（入力軸回転数）を検出するプライマリプーリ回転数センサ６、セカンダリプーリ２６の回転数Ｎsec（出力軸回転数）を検出するセカンダリプーリ回転数センサ７からの信号と、インヒビタースイッチ８からのシフト位置と、運転者が操作するアクセルペダルの踏み込み量に応じたスロットル開度センサ５からのスロットル開度（またはアクセル開度センサからのアクセル開度）ＴＶＯを読み込むとともに、図示しないエンジンの回転数センサ、図示しないアイドルスイッチや切換検出スイッチなどからの信号を読み込んで、これらの信号に基づいて、変速比ｉＰを可変制御している。なお、本実施形態では、セカンダリ回転数Ｎsecを車速ＶＳＰとして読み込む。
【００２７】
このような、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６のＶ字状プーリ溝の幅を変化させる変速比制御は、プライマリプーリシリンダ室２０への油圧制御によって行われ、図２に示すように、油圧コントロールバルブ３の変速制御弁６３を駆動するステップモータ６４を制御することで行われる。
【００２８】
ステップモータ６４は、変速リンク６７を介してＣＶＴコントロールユニット１からの指令（変速比指令値ｉＰ）に応じて変速制御弁６３を駆動し、プライマリプーリ１６のシリンダ室２０に供給される油圧を調整することで実変速比ｉＰＲを目標変速比ｉＰtrに一致させるよう制御する。
【００２９】
ステップモータ６４はピニオン６６を介して変速指令弁６８のスプール６８ａに形成したラック６５と歯合しており、このラック６５は所定のレバー比ｉLの変速リンク６７の一端に連結される。そして、この変速リンク６７の途中には変速制御弁６３のスプール６３ａが連結されて、ランド６３ｂの変位に応じてプライマリポート６３Ｐがタンクポート６３Ｔまたはライン圧ポート６３Ｌに接続されるとともに、変速リンク６７の他端には可動円錐板２２の軸方向の変位に応動するフィードバック部材７１が連結される。
【００３０】
フィードバック部材７１は、一端を可動円錐板２２の外周２２ａと軸方向で係合するとともに、所定の位置にはライン圧制御弁６０のスプール６０ａが連結され、ステップモータ６４の変位と、実際の変速比となる可動円錐板２２の変位に応じて変速制御弁６３及びライン圧制御弁６０を駆動する。
【００３１】
変速制御弁６３は、ステップモータ６４の駆動量（回転位置＝角位置θ）に応じて、プライマリプーリ１６のシリンダ室２０への供給油圧を制御し、ラック６５の図中左方向への変位によって、図２のプライマリポート６３Ｐとライン圧ポート６３Ｌを連通してプライマリプーリ１６のシリンダ室２０への供給油圧を増大し、Ｈｉ側への変速を行う一方、同じく右方向への変位によってプライマリポート６３Ｐをタンクポート６３Ｔに連通することでシリンダ室２０の油圧を低減してＬｏ側へ変速を行う。なお、セカンダリプーリ２６のシリンダ室３２には変速制御弁３６のポート６３Ｓを介して常時ライン圧が供給される。
【００３２】
次に、ＣＶＴコントロールユニット１で行われる変速制御について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３３】
まず、ステップＳ１では、スロットル開度ＴＶＯと、無段変速機１７の入力軸回転数Ｎpriと、車速ＶＳＰ等を読み込む。
【００３４】
ステップＳ１２では、無段変速機１７の入力軸回転数Ｎpriと車速ＶＳＰから次式より実変速比ｉＰＲを演算する。
【００３５】
ｉＰＲ＝Ｎpri／ＶＳＰ
ステップＳ１３では、スロットル開度ＴＶＯと車速ＶＳＰから無段変速機１７の目標入力軸回転数Ｎtpriを演算する。これは、ステップ枠内に示すように、スロットル開度ＴＶＯをパラメータとして車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数Ｎtpriを予め設定したマップなどから算出する。
【００３６】
ステップＳ１４では、無段変速機１７の目標入力軸回転数Ｎtpriと車速ＶＳＰから次式より目標変速比ｉＰtrを演算する。
【００３７】
ｉＰtrＲ＝Ｎtpri／ＶＳＰ
ステップＳ１５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、つまりアクセル開度の変化が少ないかどうかを判定する。
【００３８】
ステップＳ１６では、車速ＶＳＰの変化量｜ΔＶＳＰ｜が所定値β未満かどうか、つまり定常走行状態かどうかを判定する。
【００３９】
スロットル開度ＴＶＯの変化量｜ΔＴＶＯ｜が所定値γ以上のとき、あるいは定常走行状態にないときは、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１４で算出した目標変速比ｉＰtrを変速比指令値ｉＰに設定して、通常の変速を行う。
【００４０】
一方、スロットル開度ＴＶＯの変化量｜ΔＴＶＯ｜が所定値γ未満の定常走行状態のときは、ステップＳ１８に進み、変速比の固定制御中かどうかを示す固定フラグＦを見る。
【００４１】
変速比の固定制御中にない（Ｆ≠１）ときは、ステップＳ２０に進み、変速比の固定制御中（Ｆ＝１）のときは、ステップＳ１９（後述する）に進む。
【００４２】
ステップＳ２０では、図４に示すように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）に対して、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する。
【００４３】
即ち、今回のエンジントルクＴe（＝スロットル開度ＴＶＯ）に対して、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の増減に伴って無段変速機１７の入力軸回転数Ｎpriつまりエンジン回転数Ｎeが増減（微少）するのに対して、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）するが、等燃費率線に基づき、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、いずれの場合が燃費が良いかを判定する。図４に示すように、例えばスロットル開度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良いため、変速を行う。また、例えばスロットル開度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を上昇しない方が燃費が良いため、変速を行わない。
【００４４】
変速比の固定によって燃費が悪化する場合は、ステップＳ２１からステップＳ１７に進み、ステップＳ１４で算出した目標変速比ｉＰtrを変速比指令値ｉＰに設定して、通常の変速を行う。
【００４５】
変速比の固定によって燃費が悪化しない場合は、ステップＳ２１からステップＳ２２に進み、変速比の固定制御中かどうかを示す固定フラグＦを見る。
【００４６】
変速比の固定制御に入っていなければ、ステップＳ２３にて固定フラグＦを立て（Ｆ＝１）、ステップＳ２４にて前回のスロットル開度ＴＶＯn-1を固定時スロットル開度ＴＶＯｍとして記憶して、ステップＳ２５に入る。
【００４７】
変速比の固定制御中であれば、ステップＳ２１からステップＳ２５に入る。
【００４８】
ステップＳ２５では、変速比を固定するように、前回の実変速比ｉＰＲn-1を変速比指令値ｉＰに設定する。
【００４９】
変速比を固定した後（固定フラグＦを立てた後）、ステップＳ１８からステップＳ１９に進むと、スロットル開度ＴＶＯの前記固定時スロットル開度ＴＶＯｍに対する変化量｜今回のＴＶＯ−ＴＶＯｍ｜が所定値αを超えたかどうかを判定する。
【００５０】
この変化量｜今回のＴＶＯ−ＴＶＯｍ｜が所定値αを超えた場合、変速比の固定制御を終了してステップＳ１７に進み、ステップＳ１４で算出した目標変速比ｉＰtrを変速比指令値ｉＰに設定して、通常の変速を行う。
【００５１】
なお、ステップＳ１７では、固定フラグＦをクリア（Ｆ＝０）する。
【００５２】
このように、定常走行状態の場合、スロットル開度の変化量が所定値未満のときは、変速比を固定する。
【００５３】
即ち、アクセルペダルの軽度の踏み込みに対して、変速を行うと、変速比を大きくする分、エンジン回転数が上昇するが、変速比を固定するので、エンジン回転数の上昇は車速の増加に伴う分のみとなる。
【００５４】
また、アクセルペダルの軽度の戻しに対して、変速を行うと、変速比を小さくする分、エンジン回転数が下降するが、変速比を固定するので、エンジン回転数が下降しすぎることはない。
【００５５】
したがって、定常走行時や前車追従走行時における軽度のアクセルペダルの操作に対して、エンジン回転数の必要以上の増減を防止でき、エンジン騒音ならびに運転者に与える違和感を低減することができる。
【００５６】
また、スロットル開度の変化量が所定値以上のとき、ならびに変速比の固定後、スロットル開度の変化量が所定値以上になったときは、変速を行う。
【００５７】
即ち、アクセルペダルを所定量以上踏み込むと、変速比を大きくするので、エンジン回転数の上昇と共に力強い加速を得ることができる。
【００５８】
また、アクセルペダルを所定量以上戻すと、変速比を小さくするので、エンジン回転数は速やかに低下する。
【００５９】
図５、図６に定常走行中の軽度のアクセルペダルの踏み込みに対して、変速を行った場合と、変速比を固定した場合（本発明）の特性を示す。
【００６０】
図５のように、変速を行った場合、変速開始まではエンジントルクでＧ（加速度）が出て、その後変速に伴ってエンジン回転数が上昇すると共に、エンジン回転のイナーシャ分、Ｇが減少し、その後ダウンシフト分のＧが出る。また、ダウンシフト後、アップシフトを行う。
【００６１】
これに対して、図６のように、本発明は、変速比（Ｒatio）が固定のため、微少なアクセルペダルの操作に対しては、エンジントルクによってＧが発生して、車速が伸び、エンジン回転数の上昇は車速の増加に伴う分のみとなっている。
【００６２】
また、変速比の固定によって、変速した場合に比べて燃費が悪化する場合は、変速比の固定を行わないので、燃費の向上を図れる。
【００６３】
また、変速比の固定は、スロットル開度の変化量が所定値以上になったときに解除するようにしているが、この場合車速が図７のように通常の変速を行ったときの車速に一致したときに、変速比の固定を解除して、通常の変速に入るようにしても良い。図中、例えばＤ点にて、スロットル開度が増加した場合、変速比を固定したときはＤ→Ｆを、通常の変速を行うとＤ→Ｅ→Ｆを通り、そのＦ点で変速比の固定を解除する。
【００６４】
このようにすれば、変速比の固定を滑らかに解除できる。
【００６５】
一方、スロットル開度、変速比、車速等から車両の走行抵抗を求め、走行抵抗に基づき、無段変速機１７の目標入力軸回転数を変更すると共に、前記変速比を固定した後、走行抵抗が変化した場合は、変速比の固定を解除して、変速を行うようにできる。
【００６６】
このようにすれば、定常走行中あるいは変速比を固定した後、登坂路走行等に入った場合に、走行抵抗に応じた運転性能、動力性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】油圧コントロールバルブの概略構成図である。
【図３】制御内容を示すフローチャートである。
【図４】等燃費率線図である。
【図５】従来の特性図である。
【図６】本発明の特性図である。
【図７】動作線図である。
【符号の説明】
１  ＣＶＴコントロールユニット
３  油圧コントロールバルブ
５  スロットル開度センサ
６  プライマリ回転数センサ
７  セカンダリ回転数センサ
１７  無段変速機
６３  変速制御弁
６４  ステップモータ
【図１】
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【図２】
0003903748.tif 000003
【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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