(57)【要約】      （修正有）【課題】足離し変速時の変速ショックを防止する。【解決手段】高速段と低速段を切り換えるクラッチ１６を有する副変速機８と、前記副変速機からの回転が入力される主変速機６と、を備える車両の変速制御装置において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段４８と、前記副変速機の低速段から高速段への変速要求を検出する変速要求検出手段３０と、前記副変速機の低速段から高速段への変速要求があり且つアクセル開度がゼロである場合、前記副変速機の高速段に対応する前記主変速機の変速線図に基づいて演算した目標エンジン回転速度以下にエンジン回転速度を制御するエンジン回転速度制御手段３０と、を備える。【選択図】図１
2009180271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車機構と高速段と低速段を切り換えるクラッチとを有する副変速機と、前記副変速機からの回転が入力される主変速機と、を備える車両の変速制御装置  において、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記副変速機の低速段から高速段への変速要求を検出する変速要求検出手段と、
前記副変速機の低速段から高速段への変速要求があった場合、前記副変速機の低速段から高速段への変速を実行するよう前記クラッチを制御するクラッチ制御手段と、
前記副変速機の低速段から高速段への変速要求があり且つアクセル開度がゼロである場合、前記副変速機の高速段に対応する前記主変速機の変速線図に基づいて演算した目標エンジン回転速度以下に、エンジン回転速度を制御するエンジン回転速度制御手段と、
を備えることを特徴とする変速制御装置。
【請求項２】
前記エンジン回転速度制御手段が、前記目標エンジン回転速度から所定の回転速度を引いた回転速度に、エンジン回転速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。
【請求項３】
前記副変速機の低速段から高速段への変速要求があった場合、前記主変速機の変速比を前記副変速機の高速段に対応する前記主変速機の変速線図に基づいて演算した目標変速比に制御する変速比制御手段を、備え、
前記主変速機の変速比が前記目標変速比になった場合に、前記クラッチ制御手段が前記クラッチの締結を開始することを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。
【請求項４】
エンジン回転速度制御手段が、エンジン回転速度を前記主変速機の入力回転速度より小さくすることを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。
【請求項５】
エンジン回転速度が前記主変速機の入力回転速度より小さくなった場合に、前記クラッチ制御手段が前記クラッチの油圧を所定の油圧まで上昇させることを特徴とする請求項４に記載の変速制御装置。
【請求項６】
遊星歯車機構と高速段と低速段を切り換えるクラッチとを有する副変速機と、前記副変速機からの回転が入力される主変速機と、を備える車両の変速制御方法  において、
アクセル開度を検出するステップと、
前記副変速機の低速段から高速段への変速要求を検出するステップと、
前記副変速機の低速段から高速段への変速要求があり且つアクセル開度がゼロである場合、前記副変速機の高速段に対応する前記主変速機の変速線図に基づいて演算した目標エンジン回転速度以下に、エンジン回転速度を制御するステップと、
前記副変速機の低速段から高速段への変速要求があった場合、前記副変速機の低速段から高速段への変速を実行するよう前記クラッチを制御するステップと、
を含むことを特徴とする変速制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副変速機を有する車両の変速制御装置及び変速制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動変速機において、トルクコンバータの代わりに副変速機を設けたものが知られている（特許文献１、２参照）。副変速機は、主変速機である無段変速機等にエンジン回転を伝達し、遊星歯車機構、クラッチ（高速段クラッチ）、ワンウェイクラッチから構成される。遊星歯車機構はトルクコンバータの代わりにトルク比を発生する。また、副変速機の変速は指定された変速マップに基づいて行なわれる（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−３５３５３号公報
【特許文献２】特開２００５−１６３９５３号公報
【特許文献３】特開２００２−３４０１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、副変速機は、１速（低速段）時において、ワンウェイクラッチで遊星歯車機構のリングギヤを固定し、サンギヤにエンジントルクを入力し、キャリア出力でエンジントルク伝達を行なう。２速（高速段）時には、サンギヤとキャリアをクラッチで締結することにより、サンギア、キャリアを同期回転させてエンジントルクを伝達する。また、１速と２速の段間比（１速と２速の減速比の比）が大きい。
【０００４】
このため、副変速機が足離し変速により１速から２速への変速をする時、エンジン回転速度が無段変速機への入力回転速度よりも高い状態で副変速機のクラッチを締結すると変速ショックが生じる。なお、足離し変速とは、アクセルペダルを解放してアクセル開度ＡＰＯ（スロットル開度ＴＶＯ）を０にしたコースト（惰性）走行時の変速のことである。
【０００５】
さらに、副変速機が足離し変速をする時、エンジン回転速度が無段変速機への入力回転速度よりも著しく低い状態で副変速機のクラッチを締結すると急激なエンジンブレーキが生じるかもしくはエンジンブレーキの強さに変化が起きる。
【０００６】
本発明は、このような問題点を鑑みて為されたものであり、足離し変速時の変速ショックや急激なエンジンブレーキ変化を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
遊星歯車機構と高速段と低速段を切り換えるクラッチとを有する副変速機と、前記副変速機からの回転が入力される主変速機と、を備える車両の変速制御装置  において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記副変速機の低速段から高速段への変速要求を検出する変速要求検出手段と、前記副変速機の低速段から高速段への変速要求があった場合、前記副変速機の低速段から高速段への変速を実行するよう前記クラッチを制御するクラッチ制御手段と、前記副変速機の低速段から高速段への変速要求があり且つアクセル開度がゼロである場合、前記副変速機の高速段に対応する前記主変速機の変速線図に基づいて演算した目標エンジン回転速度以下に、エンジン回転速度を制御するエンジン回転速度制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、足離し変速時にエンジン回転速度を適切に制御することにより、変速時のショックを抑えてスムーズな変速を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明を適用する車両の全体を示す図である。車両において、自動変速機１は、エンジン２の駆動力を駆動輪４へと伝達する。自動変速機１は、主変速機である無段変速機（ＣＶＴ）６と、副変速機８から構成される。無段変速機６は、前後進切り換え機構と無段変速機構から構成され、ベルト式無段変速機、トロイダル型無段変速機のどちらであってもよい。
【００１０】
副変速機８は、遊星歯車機構１８、及び、高速段と低速段を切り換えるクラッチ（高速段選択クラッチ）１６とを備え、例えば、上記特許文献１、２（特開２００３−３５３５３号公報、特開２００５−１６３９５３号公報）と同様のものが使用されてよい。遊星歯車機構１８は、リングギア１８ｒ、サンギア１８ｓ、ピニオンギア１８ｐ、キャリア１８ｃ等からなる通常の遊星歯車機構である。リングギア１８ｒは、固定用のワンウェイクラッチ１９により、エンジン出力軸（エンジンの出力軸）２２の回転と逆方向に回転しないようにする。キャリア１８ｃは、副変速機出力軸（無段変速機の入力軸）２４と直結している。
【００１１】
クラッチ１６は、キャリア１８ｃとエンジン出力軸２２との間に介在する。  副変速機８の１速（低速段）において、クラッチ１６が完全解放されることにより、無段変速機６は、サンギア１８ｓとピニオンギア１８ｐを介してエンジン出力軸２２と結合して、副変速機８の低速段の減速比（１より大きい）が実現される。１速において、エンジン２、サンギア１８ｓ、キャリア１８ｃ、無段変速機６、Ｆ/Ｄ（ファイナルギヤ／ディフェレンシャルギヤ）、駆動輪４の順にトルクは伝達される。なお、１速では、走行中にアクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）ＡＰＯがゼロとなる足離しコースト状態になると、ワンウェイクラッチ１９が外れるためにエンジンブレーキが効かない。
【００１２】
副変速機８の２速（高速段）において、クラッチ１６が完全締結することにより、エンジン出力軸２２とキャリア１８ｃは直結され、無段変速機６とエンジン２を直結状態にできる。直結状態では、サンギア１８ｓ、キャリア１８ｃ、リングギア１８ｒは同期回転し、エンジン回転速度（即ち、エンジン出力軸２２の回転速度）と無段変速機の入力回転速度（即ち、無段変速機入力軸２４の回転速度）は等しくなり、副変速機８の高速段の減速比（通常は１）が実現される。２速において、エンジン２、クラッチ１６、キャリア１８ｃ、無段変速機６、Ｆ/Ｄ（ファイナルギヤ／ディフェレンシャルギヤ）、駆動輪４の順にトルクは伝達される。２速では、走行中にアクセル開度ＡＰＯがゼロとなる足離しコースト状態でも、エンジンブレーキが効く。
【００１３】
クラッチ１６が完全締結状態と完全解放状態の間のスリップ状態にある時、副変速機８の減速比は、低速段の減速比と高速段の減速比の間の減速比となる。
【００１４】
コントローラ３０は、中央処理演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマ、入出力インターフェース等から構成されるものであり、自動変速機１とエンジン２を制御する。本実施形態では、通信線により各種情報を共有し合うエンジンコントロールユニットと自動変速機コントロールユニットをまとめてコントローラ３０としている。コントローラ３０のＲＯＭは、後述のマップ等を格納・記憶している。
【００１５】
コントローラ３０は、無段変速機６とクラッチ１６に油圧を供給する油圧システム（コントロールバルブボディ）３２を介して、クラッチ１６の締結、解放、又はスリップ制御や無段変速機６の変速比制御を実行する。コントローラ３０には、車両の車速ＶＳＰを検出する車速センサ４０（車輪速センサ等でよい）からの車速信号、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ４４からのエンジン回転速度信号、無段変速機６の入力回転速度（無段変速機入力回転速度）を検出する無段変速機入力回転速度センサ４６からの入力回転速度信号、無段変速機６の出力回転速度を検出する無段変速機出力回転速度センサ４７からの出力回転速度信号、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ４８（スロットル開度センサでもよい）からのＡＰＯ信号等が入力される。車速センサ４０と無段変速機出力回転速度センサ４７を兼用して、何れかを省略することもできる。
【００１６】
図２のフローチャート及び図３のタイムチャートを参照して、コントローラ３０が、車両走行中、副変速機の１速（低速段）から２速（高速段）への変速時に実行する変速制御について説明する。
【００１７】
ステップＳ１において、副変速機の１速から２速への変速要求（又は変速指令）が生じているか否か判断される。コントローラ３０のＲＯＭに記憶された図４のような副変速機の変速マップ（変速線図）に基づいて、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯに応じて、１速（低速段）から２速（高速段）への副変速機の変速要求の有無が判断される。車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯが、１速の領域から２速の領域に変化した場合に副変速機の変速要求があると判断される。変速要求が生じていない場合は、１速走行が継続される（ステップＳ２）。変速要求が生じている場合は、ステップＳ３に進む。
【００１８】
ステップＳ３において、足離し変速か否か、即ち、アクセル開度ＡＰＯがゼロか否かが判断される。足離し変速でない場合は、通常の変速制御が行なわれる（ステップＳ４）。足離し変速である場合（図３の時刻Ｔ１に対応）は、ステップＳ５に進む。
【００１９】
ステップＳ５において、車速ＶＳＰと無段変速機６の目標変速比から演算された目標エンジン回転速度以下にエンジン回転速度を制御する。具体的には、車速ＶＳＰと無段変速機６の目標変速比から演算された目標エンジン回転速度から所定の回転速度（例えば、５０ｒｐｍ〜１００ｒｐｍ）を引いた回転速度を、最終的なエンジンの目標回転速度として設定し、さらに、実際のエンジン回転速度を最終的なエンジンの目標回転速度に制御する。コントローラ３０のＲＯＭには、副変速機８が１速の場合に使用する図５（ａ）の無段変速機の変速マップ（副変速機の低速段に対応する変速線図）と、副変速機８が２速の場合に使用する図５（ｂ）の無段変速機の変速マップ（副変速機の高速段に対応する変速線図）が記憶されており、ステップＳ５では、図５（ｂ）の２速の場合の変速マップに基づいて、無段変速機６の目標変速比を車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯ（＝０）から演算する。なお、同じアクセル開度ＡＰＯ、車速ＶＳＰに対して、図５（ａ）の１速の変速マップより図５（ｂ）の２速の変速マップの方がロー側の大きい変速比（減速比）を与える。次に、車速ＶＳＰと無段変速機６の目標変速比から、２速時の目標エンジン回転速度（無段変速機６の目標入力回転速度に等しい）が目標エンジン回転速度として演算される。さらに、この目標エンジン回転速度から、さらに所定の回転速度を引いたものを最終的なエンジンの目標回転速度に設定する。
【００２０】
なお、ステップＳ５において、図５（ｂ）の２速の変速マップに基づいて、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯ（＝０）から目標の無段変速機入力回転速度を演算し、目標の無段変速機入力回転速度に副変速機の２速時の変速比（＝１）を乗じて目標エンジン回転速度を計算し、目標エンジン回転速度以下にエンジン回転速度を制御してもよい。また、エンジン回転速度制御として、燃料噴射量制御、点火プラグの点火時期制御、アイドル回転速度制御バルブの制御など、公知のエンジン回転速度制御が使用できる。
【００２１】
このように、足離しによる変速の場合に、現在の車速ＶＳＰと無段変速機６の目標変速比から演算された目標回転速度に実際のエンジン回転速度を制御する。なお、足離しコースト状態ではワンウェイクラッチ１９が外れてリングギア１８ｒが回転可能なため、エンジン回転速度を無段変速機入力回転速度とは独立に制御できる。従来、足離し変速時にエンジン回転速度制御は行われていなかったが、エンジン回転速度を低下させる制御をすることにより変速時の急激なイナーシャ変化を抑えてショックなくスムーズな変速を行える。また、変速マップに基づいて車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯから演算される目標エンジン回転速度から、さらに所定の回転速度だけ低い目標回転速度にエンジン回転速度を制御するので、図３のように駆動力が減速側（マイナス）になり減速力が生じて、足離しコースト状態において運転者に違和感を与えない変速を行える。
【００２２】
また、上記所定の回転速度は、マップ等に基づいて車速ＶＳＰに応じて決定されてよく、車速ＶＳＰが増加すると大きくしてよい。又、所定の回転速度は、マップ等に基づいて油圧システム３２の油温に応じて決定されてよい。このため、コントローラ３０には、図示しない油温センサからの油温信号が入力される。このように、車速や油温に応じて、適切に減速力を生じさせることができる。
【００２３】
次に、ステップＳ６において、足離し変速開始時（アクセル開度ＡＰＯがゼロ時）のエンジン回転速度より現在のエンジン回転速度が低下しているか否かが判断される。なお、ステップＳ３において、アクセル開度ＡＰＯがゼロになった時点でのエンジン回転速度はＲＡＭに記憶されているものとする。現在のエンジン回転速度が足離し変速開始時のエンジン回転速度より低下していない場合は、ステップＳ６を繰り返して、現在のエンジン回転速度が足離し変速開始時のエンジン回転速度より低下するまで待つ。現在のエンジン回転速度が足離し変速開始時のエンジン回転速度より低下している場合は、ステップＳ７に進む。
【００２４】
ステップＳ７において、油圧システム３２を介して無段変速機６の変速比を目標変速比に制御する。この目標変速比は、ステップＳ５において、２速の場合の変速マップ（図５（ｂ））から求められた無段変速機６の目標変速比である。これにより、図３の時刻Ｔ２において、無段変速機６の変速比がロー側に変化し始め、無段変速機６の入力回転速度が上昇し始める。
【００２５】
次に、ステップＳ８において、エンジン回転速度が目標回転速度になったか否か判断される。エンジン回転速度が目標回転速度になっていない場合、ステップＳ５に戻り、エンジン回転速度の制御を継続する。エンジン回転速度が目標回転速度になった場合（図３の時刻Ｔ３）、ステップＳ９に進む。
【００２６】
ステップＳ９において、エンジン回転速度が無段変速機入力回転速度より低いか否か判断される。エンジン回転速度が無段変速機入力回転速度より大きい場合、ステップＳ７に戻って、無段変速機６の変速比の制御を継続する。エンジン回転速度が無段変速機入力回転速度より低い場合（図３のＴ４）、ステップＳ１０に進む。
【００２７】
ステップＳ１０において、クラッチ１６の油圧を所定の油圧（例えばクラッチが動き始めるまでの油圧）まで上昇させ、クラッチ１６の締結の準備をする。この油圧のプリチャージにより、クラッチ締結の指令が出たときのクラッチ１６の応答を良くすることができる。さらに、エンジン回転速度が無段変速機入力回転速度より低いため、駆動力がマイナスになり、減速力が生じ始め、足離しコースト状態において運転者に違和感を与えない変速を行える。なお、エンジン回転速度が無段変速機入力回転速度より大きい場合に、クラッチ油圧を上昇させて締結を開始すると、プラスの駆動力が生じて運転者に違和感を与えることとなる。
【００２８】
次に、ステップＳ１１において、無段変速機６の変速比が目標変速比に達したか否か判断される。変速比は、無段変速機６の入力回転速度と出力回転速度の比率から求められる。無段変速機６が目標変速比に達していない場合、ステップＳ７に戻って、無段変速機６の変速比の制御を継続する。無段変速機６が目標変速比に達した場合（図３の時刻Ｔ５）、ステップＳ１２に進む。
【００２９】
ステップＳ１２において、クラッチ１６を緩やかに締結させる。これにより、エンジン回転速度と無段変速機入力回転速度が同じになるよう接近し始める。
【００３０】
次に、ステップＳ１３において、無段変速機入力回転速度とエンジン回転速度との差が、規定値（例えば、３０ｒｐｍ）以下になったか否か判断される。差が規定値より大きい場合、ステップＳ１２に戻って、クラッチ１６の締結を継続する。無段変速機入力回転速度とエンジン回転速度との差が規定値以下の場合（図３の時刻Ｔ６）、ステップＳ１４に進む。
【００３１】
ステップＳ１４において、エンジン回転速度の制御を終了し、続いて、ステップＳ１５において、クラッチ１６を完全締結するようクラッチ油圧を急激に上昇させる。
【００３２】
次に、ステップＳ１６において、無段変速機入力回転速度とエンジン回転速度が同じになったか否か判断される。同じでない場合、ステップＳ１５に戻って、クラッチ油圧の上昇を継続する。同じである場合（図３の時刻Ｔ７）、変速制御を終了する。
【００３３】
なお、上記において、ステップＳ１は変速要求検出手段を、ステップＳ１０、Ｓ１２、Ｓ１５はクラッチ制御手段を、ステップＳ５、Ｓ８はエンジン回転速度制御手段を、ステップＳ７とＳ１１は変速比制御手段を構成する。
【００３４】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用する車両の全体図であり、変速制御装置の構成を示す。
【図２】本発明による変速制御装置が実行する制御を示すフローチャートである。
【図３】本発明による変速制御装置が実行する制御の様子を例示するタイムチャートである。
【図４】副変速機の変速マップ（変速線図）である。
【図５】（ａ）副変速機が１速の場合に使用する無段変速機の変速マップ（変速線図）である。（ｂ）副変速機が２速の場合に使用する無段変速機の変速マップ（変速線図）である。
【符号の説明】
【００３６】
１  自動変速機
２  エンジン
６  無段変速機（主変速機）
８  副変速機
１６  クラッチ
１８  遊星歯車機構
１９  ワンウェイクラッチ
２２  エンジン出力軸
２４  無段変速機入力軸
３０  コントローラ
３２  油圧システム
４０  車速センサ
４４  エンジン回転速度センサ
４６  無段変速機入力回転速度センサ
４７  無段変速機出力回転速度センサ
４８  アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
【図１】
2009180271.tif 000003
【図２】
2009180271.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009180271.tif 000006
【図５】
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