JPH10184875A

JPH10184875A - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JPH10184875A
Application number: JP8340044A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Minagawa; 裕介皆川; Kazuto Koyama; 和人小山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ダウンシフト時の変速ショックを抑制しなが
らも迅速に変速を行う。【解決手段】車両の運転状態に応じて無段変速機の目
標変速比を設定する第１目標変速比設定手段１００と、
運転者によって操作される変速指令手段９５からの信号
に基づいて、無段変速機１０の目標変速比を予め設定し
た変速範囲内に設定する第２目標変速比設定手段１０１
と、第１目標変速比設定手段１００と第２目標変速比設
定手段１０１とを選択的に切り換える変速モード切換手
段１０２と、変速モード切換手段１０２の出力に基づい
て無段変速機１０の変速比変更手段を駆動するアクチュ
エータ１０３と、車両の加速度検出手段１０４と、変速
モード切換手段１０２が減速側へ切り換えられたとき
に、運転者の減速意図を検出する減速意図検出手段１０
５と、減速意図を検出したときに加速度に基づいて変速
速度を変更する変速速度変更手段１０６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機を備え
た車両の変速制御装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に用いられる無段変速機では、車速
ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯ（又はアクセル開度ＡＣ
Ｓ）に基づいて、目標入力軸回転数（目標変速比）を決
定して変速を行っており、通常走行に用いる自動変速レ
ンジ（Ｄレンジ）と変速比を所定値以上のＬｏｗ側に維
持するスポーツレンジ（Ｄｓレンジ）等を備えたものが
従来から知られており、運転者がエンジンブレーキを効
かせるために、ＤレンジからＤｓレンジへダウンシフト
した場合には、変速速度を増大させて迅速に減速を行う
ものが、例えば、特開昭６３−６８４２７号公報等に開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変速制御装置においては、ＤレンジからＤｓレンジ
へのダウンシフトにより、変速速度の最大値を常に増大
するため、運転操作に対して素早くエンジンブレーキを
効かせることができるが、運転状態によっては駆動系の
イナーシャトルクによる変速ショックを生じて、運転性
が低下する場合があった。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、ダウンシフト時の変速ショックを抑制しな
がらも迅速に変速を行うことが可能な無段変速機の変速
制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図２４に
示すように、車両の運転状態に応じて無段変速機１０の
目標変速比を設定する第１目標変速比設定手段１００
と、運転者によって操作される変速指令手段からの信号
に基づいて、無段変速機１０の目標変速比を予め設定し
た変速範囲または予め設定した複数の変速段のうちのひ
とつに設定する第２目標変速比設定手段１０１と、前記
第１目標変速比設定手段１００と第２目標変速比設定手
段１０１とを選択的に切り換える変速モード切換手段１
０２と、前記変速モード切換手段１０２の出力に基づい
て無段変速機１０の変速比変更手段１１０を駆動するア
クチュエータ１０３とを備えた無段変速機の変速制御装
置において、車両の加速度を検出する加速度検出手段１
０４と、前記変速モード切換手段１０２が第１目標変速
比設定手段１００から第２目標変速比設定手段１０１の
減速側へ切り換えられたときに、運転者の減速意図を検
出する減速意図検出手段１０５と、この減速意図検出手
段１０５が運転者の減速意図を検出したときに、前記検
出した加速度に基づいて変速速度を変更する変速速度変
更手段１０６とを備える。

【０００６】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速速度変更手段は、予め設定したマップあ
るいはフィルタにより実目標変速比を設定する一次遅れ
の時定数を加速度に応じて変更する。

【０００７】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速速度変更手段は、前記アクチュエータの
駆動速度を加速度に応じて変更する。

【０００８】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速速度変更手段は、減速側の変速速度を加
速側に比して緩やかに変化させる。

【０００９】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速速度変更手段は、車両の制動手段の動作
状況に応じて変速速度を切り換える制動時変速速度切換
手段を備える。

【００１０】また、第６の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記減速意図検出手段は、前記変速モード切換手
段のダウンシフト側への操作に加えて、アクセルペダル
が解放されたときに運転者の減速意図を検出する。

【００１１】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、第１目標変
速比設定手段は、例えば、車速や負荷等に応じて自動的
に変速比を変更するＤレンジなどで構成される一方、第
２変速比設定手段は、例えば、エンジン回転数を高めに
維持するスポーツレンジ等で構成され、運転者が第１目
標変速比設定手段から第２変速比設定手段へ切り換える
ことにより、ダウンシフトによる減速意図を検出するこ
とができ、このような減速時には、車両の加速度に応じ
て変速速度を変更することで、例えば、車両加速度の絶
対値の増大に応じて変速速度が大きくなるよう変更する
ことで、運転者の減速意図に応じた速さで変速を行うこ
とができるため、前記従来例のような変速ショックを防
いで運転者に違和感を与えるような変速を抑制し、無段
変速機を備えた車両の運転性を向上させることが可能と
なる。

【００１２】また、第２の発明は、変速速度の制御を、
実目標変速比を設定する一次遅れの時定数をフィルタあ
るいはマップによって変更するため、変速速度制御を高
精度で行うことができ、特に、駆動系のイナーシャトル
クによるダウンシフト時の変速ショックの抑制をきめ細
かく行うことが可能となり、ダウンシフト時の変速ショ
ックの防止と、車両の加速度に応じた迅速な変速動作を
高精度で両立させることができるのである。

【００１３】また、第３の発明は、変速速度の制御を、
アクチュエータの駆動速度を車両の加速度に応じて変更
するようにしたため、制御内容を簡易にするとともに円
滑な変速動作を行って、無段変速機を備えた車両の運転
性を向上させることができるのである。

【００１４】また、第４の発明は、減速側の変速速度を
加速側に比して緩やかに変化させるようにしたため、人
間の体感加速度が、減速側では非常に敏感であるのに対
し、加速側では比較的鈍感となることから、運転者や同
乗者に変速ショック等の違和感を与えることのない範囲
で、変速速度を大きく設定することができるとともに、
減速側では過大な減速による駆動輪のスキッドを防いで
車両の安定性を確保するのである。

【００１５】また、第５の発明は、車両の制動手段の動
作状況に応じて変速速度を切り換える制動時変速速度切
換手段を備えたため、例えば、ＤレンジからＤｓレンジ
へダウンシフトが行われるとともに、制動が開始される
とより大きな変速速度に切り換えることができ、運転者
の減速意図に応じて速やかにエンジンブレーキを効かせ
ることが可能となって、無段変速機を備えた車両の運転
性をさらに向上させることが可能となるのである。

【００１６】また、第６の発明は、変速モード切換手段
のダウンシフト側への操作に加えて、アクセルペダルが
解放されたときに運転者の減速意図を検出するため、運
転者の減速操作をより正確に検出して、減速時の変速速
度制御を運転者の意図に応じて行うことが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００１８】図１は、無段変速機として、ダブルキャビ
ティ型のトロイダル型無段変速機１０を採用した無段変
速装置１に本発明を適用した一例を示し、トルクコンバ
ータ１２及び前後進切換装置４０を介して、トロイダル
型無段変速機１０へエンジンの駆動力が入力され、無段
変速装置１は、変速制御コントローラ２の指令値に応動
するステップモータ６１が、油圧制御装置４を介してト
ロイダル型無段変速機１０の変速比を制御するものであ
る。

【００１９】トロイダル型無段変速機１０としてはハー
フトロイダル型の第１トロイダル変速部１８と第２トロ
イダル変速部２０から構成されて２組の入出力ディスク
を備えたダブルキャビティ型を示し、第１トロイダル変
速部１８の入力ディスクと出力ディスクとの間に挟持さ
れるパワーローラ１８ｃは、図２に示すように、オフセ
ットされた回転軸５０ｂに軸支され、この回転軸５０ｂ
を図中上下方向へ駆動するとともに軸回りに回動可能な
トラニオン軸５０ａは、油圧シリンダ５０によって軸方
向へ駆動される。なお、図２では第１トロイダル変速部
１８のパワーローラ１８ｃについて説明したが、第２ト
ロイダル変速部２０のパワーローラも同様に構成され
る。

【００２０】そして、トラニオン軸５０ａの上下方向の
変位に応じてパワーローラ１８ｃの傾斜角（トラニオン
軸５０ａの軸まわり変位）を変更することで変速比を連
続的に変更する。

【００２１】変速制御コントローラ２は、運転者のアク
セルペダル（図示せず）操作に応動するスロットル開度
ＴＶＯ（又はアクセルペダル開度ＡＣＳ）と、エンジン
回転数Ｎｅをエンジン制御コントローラ３から読み込む
とともに、無段変速機１０の入力軸回転センサ６が検出
した入力軸回転数Ｎｔ、出力軸回転センサ７が検出した
出力軸回転数Ｎｏ、変速指令手段および変速モード切換
手段としてのシフトレバー５に応動するインヒビタース
イッチ５１から運転者が設定したシフト位置Ｐｏｓ、ブ
レーキペダル操作に応動するブレーキスイッチ５２から
の信号ＢＲＫ（制動時にＯＮ、非制動時にＯＦＦ）をそ
れぞれ読み込んで、図１３（Ａ）に示すように、スロッ
トル開度ＴＶＯをパラメータとして予め目標変速比（目
標入力軸回転数）を設定した変速マップから運転状態に
応じた実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを求めて、変速比変
更手段を駆動するアクチュエータとしてのステップモー
タ６１（図１、図２参照）へ目標変速比ＲＴＯとＰＩ制
御等によるフィードバック制御量に応じた制御量ＡＳＴ
Ｐを指令するもので、ステップモータ６１の駆動量（ス
テップ数ＦＳＴＰ）と変速比（目標変速比ＲＲＴＯ）の
関係は図１４に示すように設定される。

【００２２】なお、シフトレバー５は通常走行に用いる
自動変速レンジ（以下、Ｄレンジ）に加えて、運転者の
意図に応じて変速比を高めに維持するスポーツレンジ
（以下Ｄｓレンジ）を備えており、例えば、図１３
（Ｂ）の変速マップに示すように、前記図１３（Ａ）に
示したＤレンジでの変速領域に比べて相対的に高変速比
側に設定して、変速比が通常のＤレンジで走行する場合
に比べてＬｏｗ側になるよう制限して変速制御を行う。

【００２３】ここで、変速比変更手段としては、図２に
示すように、トロイダル型無段変速機１０のパワーロー
ラ１８ｃを軸支したトラニオン軸５０ａを軸方向へ駆動
する油圧シリンダ５０と、ステップモータ６１の駆動と
トラニオン軸５０ａの変位に応じて、実変速比をフィー
ドバックしながら油圧シリンダ５０へ圧油を供給するコ
ントロールバルブ６０を主体に構成されており、ステッ
プモータ６１は変速制御コントローラ２からの指令に応
じてスプール６３を駆動し、油圧シリンダ５０のピスト
ン５０Ｐの上下の油室５０Ｈ、５０Ｌへ油圧を給排す
る。

【００２４】一方、この油圧に応じたトラニオン軸５０
ａの軸方向変位と軸まわりの変位（＝パワーローラ１８
ｃの傾転角）は、リンクを含んで構成されたならい機構
６７を介して、スプール６３と相対的に運動するスリー
ブ６４へフィードバックされ、油圧シリンダ５０への油
圧は、目標変速比ＲＴＯに応じたステップモータ６１の
駆動量と、パワーローラ１８ｃの傾転角、すなわち、実
変速比ＲＴＯに応じて調整され、この変速比は図１４に
示したように、ステップモータ６１の駆動量に応じて一
義的に決定される。

【００２５】変速制御コントローラ２は、図３、図４の
制御概念図に示すように、車速ＶＳＰとスロットル開度
ＴＶＯ、インヒビタースイッチ５１からのシフト位置Ｐ
ｏｓ及びブレーキスイッチ５２からの信号ＢＲＫをパラ
メータとして、車両の運転状態及び運転者の要求に応じ
た実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを求める変速判断部と、
実目標入力軸回転数ＲＲＥＶと実際の入力軸回転数Ｎｔ
の偏差に応じて、例えば、ＰＩ制御によるフィードバッ
ク制御部と、これら目標変速比ＲＲＴＯとフィードバッ
ク制御量に応じてステップモータ６１を駆動する変速制
御部に大別される。

【００２６】上記変速判断部は、図４に示すように、車
速ＶＳＰ、スロットル開度ＴＶＯ、シフト位置Ｐｏｓに
基づいて回転数計算部が目標入力軸回転数マップ値ＲＲ
ＥＶ０を求める。

【００２７】一方、車速ＶＳＰは、バタワースフィルタ
等で構成されたフィルタＦ１によって車速ＶＳＰを平坦
化処理した後に、車両加速度ｄＶＳＰを微分して求め、
さらに、この車両加速度ｄＶＳＰをフィルタＦ２によっ
て、同様に平坦化処理する。

【００２８】そして、目標回転数変化量決定部では、上
記目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ０に車両加速度ｄ
ＶＳＰ、ブレーキスイッチ信号ＢＲＫ状態を加味して、
後述するように１次遅れの実目標回転数ＲＲＥＶを求め
る。

【００２９】ここで、変速制御コントローラ２で行われ
る制御の一例を図５〜図１２のフローチャートに示し、
上記図３、図４の制御概念図を参照しながら以下に詳述
する。なお、各フローチャートは所定時間毎、例えば１
０msec毎にそれぞれ実行されるものである。

【００３０】まず、図５は車両の運転状態及び運転者の
操作状況を検出する信号計測処理のフローチャートで、
ステップＳ１では、エンジンの運転状態としてエンジン
制御コントローラ３よりスロットル開度ＴＶＯ、エンジ
ン回転数Ｎｅを読み込む一方、無段変速機１０から入力
軸回転数Ｎｔ、出力軸回転数Ｎｏを読み込むとともに、
運転者の運転意図を検出するため、インヒビタースイッ
チ５１からのシフト位置Ｐｏｓ及びブレーキスイッチ５
２からの信号ＢＲＫを読み込む。

【００３１】そして、ステップＳ２では、車両の運転状
態を示す各値の演算を行うもので、まず、出力軸回転数
Ｎｏに変換定数Ａを乗じて車速ＶＳＰを得るとともに、
入力軸回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏの比から実変速比
ＲＴＯをそれぞれ演算する。

【００３２】さらに、ステップＳ３では、上記車速ＶＳ
Ｐをフィルタ処理するとともに、微分演算を行って、車
両加速度ｄＶＳＰの演算を行う。このステップＳ３の処
理は、上記図４に示した、変速判断部のフィルタＦ１、
Ｆ２の処理に相当する。

【００３３】次に、図６のフローチャートは、上記ステ
ップＳ１〜Ｓ３で求めた運転状態に基づいて行われる変
速制御の概要を示すものである。

【００３４】ステップＳ４は、後述するように、車両の
運転状態に応じて目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ
０、車両加速度ｄＶＳＰとブレーキスイッチ信号ＢＲＫ
より、１次遅れの実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを決定す
る変速判断部で、この変速判断部は図３の変速判断部に
相当し、図４の制御概念図と等価である。

【００３５】そして、ステップＳ５では、上記ステップ
Ｓ４で求めた実目標入力軸回転数ＲＲＥＶに基づいて、
ステップモータ６１の制御量ＡＳＴＰの演算を行うもの
で、図３の変速制御部に相当する。

【００３６】この変速制御部は、図７のフローチャート
のように、ステップＳ６で目標変速比ＲＲＴＯに応じた
ステップモータ６１の制御位置ＦＳＴＰを求めてから、
ステップＳ７でＰＩ（比例積分）制御によるステップモ
ータ６１のフィードバック制御量ＦＢＳＴＰを演算し、
ステップＳ８で、ステップモータ６１の応答特性に応じ
た制御量ＡＳＴＰを求める。

【００３７】そして、上記ステップＳ８で求めた制御量
ＡＳＴＰを、図８のステップＳ９で、ステップモータ６
１に指令して変速比変更手段の駆動を行うものである。

【００３８】次に、上記図６のステップＳ４並びに図
３、図４の制御概念図に示した変速判断部の詳細を図９
のフローチャートに基づいて詳述する。

【００３９】まず、ステップＳ１０は、インヒビタース
イッチ５１からのシフト位置Ｐｏｓが、上記図１３
（Ａ）のＤレンジから図１３（Ｂ）のＤｓレンジへ切り
換えられたか否かを判定し、Ｄｓレンジに切り換えられ
た場合にはステップＳ１１へ進む一方、Ｄレンジのまま
であればステップＳ１２へ進む。

【００４０】ステップＳ１１では、図１３（Ｂ）の実線
で示したＤｓレンジの変速領域内で、車速ＶＳＰとスロ
ットル開度ＴＶＯより目標入力回転数マップ値ＲＲＥＶ
０を求める。一方、ステップＳ１２では図１３（Ａ）の
実線で示した、Ｄレンジの変速領域内で、車速ＶＳＰと
スロットル開度ＴＶＯより目標入力回転数マップ値ＲＲ
ＥＶ０を求める。

【００４１】そして、ステップＳ１３は、図４の回転数
変化量決定部を示し、図１０のステップＳ２０〜Ｓ２５
のサブルーチンにより構成される。

【００４２】まず、ステップＳ２０では、前回制御時の
実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを前回値ＲＲＥＶoldへ格
納した後、ステップＳ２１で、運転者がＤレンジからＤ
ｓレンジへのダウンシフトにより減速要求したかを判定
し、ＤレンジからＤｓレンジへダウンシフトした場合に
はステップＳ２１へ進む一方、そうでない場合にはステ
ップＳ２４へ進む。

【００４３】次にステップＳ２２では、スロットル開度
ＴＶＯ＝０であるか否かより、アクセルペダルを離した
ことによる運転者の減速意図を判定し、スロットル開度
ＴＶＯ＝０であればステップＳ２３へ進む一方、そうで
ない場合にはステップＳ２４へ進む。

【００４４】ステップＳ２３では、実目標入力軸回転数
ＲＲＥＶをステップＳ２０の前回値ＲＲＥＶoldからマ
ップ値ＲＲＥＶ０へ近づけるための一次遅れの時定数Ｋ
ｒを、上記ステップＳ３で求めた車両加速度ｄＶＳＰ
と、ステップＳ１で読み込んだブレーキスイッチ信号Ｂ
ＲＫに基づいて、図１５のマップから次式のように演算
する。なお、図１５のマップは、車両の特性に応じて予
め設定したものである。

【００４５】Ｋｒ＝Ｋｄｒ（ｄＶＳＰ、ＢＲＫ）したがって、図１６の破線で示すように、車両加速度ｄ
ＶＳＰ及びブレーキスイッチ信号ＢＲＫに応じた変速速
度（ＲＲＥＶの変化量）となるよう一次遅れ定数Ｋｒが
変更される。

【００４６】一方、スロットル開度ＴＶＯ≧０のステッ
プＳ２４では、一次遅れ時定数Ｋｒに、予め設定した固
定値Ｋ１をセットしてＫｒ＝Ｋ１とし、変速速度は図１
６の実線のように設定され、常時一定の時定数Ｋｒで変
速動作が行われる。

【００４７】そして、ステップＳ２５では、ステップＳ
２３またはＳ２４で設定された１次遅れ時定数Ｋｒ、上
記目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ０、前回値実目標
入力軸回転数ＲＲＥＶoldより、次式に基づいて１次遅
れの実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを演算する。

【００４８】ＲＲＥＶ＝（ＲＲＥＶ０＋ＲＲＥＶold×Ｋｒ）／（Ｋｒ＋１） ……（１）したがって、目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ０と実
目標入力軸回転数ＲＲＥＶの関係は、図１６に示すよう
になり、スロットル開度ＴＶＯに応じて設定された１次
遅れ時定数Ｋｒにより、実目標入力軸回転数ＲＲＥＶは
マップ値ＲＲＥＶ０に向けて漸増するのである。

【００４９】こうして、一次遅れ時定数Ｋｒによって実
目標入力軸回転数ＲＲＥＶを求めて変速判断部を終了す
ると、次に、図６のステップＳ５に示した変速制御部、
すなわち、図７のステップＳ６〜Ｓ８の処理を行う。

【００５０】ステップＳ６の変速制御量計算部と、ステ
ップＳ７のフィードバック制御量計算部は、図１１のス
テップＳ３０〜Ｓ３６のサブルーチンで構成されてお
り、ステップＳ３０、Ｓ３１が変速制御量計算部を、続
くステップＳ３２〜Ｓ３６がフィードバック制御量計算
部を示す。

【００５１】まず、ステップＳ３０では、上記（１）式
で求めた一時遅れの実目標入力軸回転数ＲＲＥＶと、無
段変速機１０の出力軸回転数Ｎｏの比から目標変速比Ｒ
ＲＴＯを求めて終了する。

【００５２】次に、ステップＳ３１では、上記ステップ
Ｓ３０で求めた実目標変速比ＲＲＴＯから、ステップモ
ータ６１の駆動量である制御ステップ数ＦＳＴＰを、図
１４のマップより演算する。なお、図１４のマップは、
ステップモータ６１等の特性に応じて予め設定されたも
のである。

【００５３】続いて行われるフィードバック制御量計算
は、まず、ステップＳ３２で、実目標入力軸回転数ＲＲ
ＥＶと入力軸回転数Ｎｔの差Ｎｅｒｒを求め、ステップ
Ｓ３３では、この回転数差Ｎerrの積分値をＮｉとして
演算する。

【００５４】そして、ステップＳ３４では、この回転数
差Ｎerrに所定の比例ゲインｋｐを乗じてフィードバッ
ク制御量の比例分ＦＢｐを演算する。なお比例ゲインｋ
ｐは実変速比ＲＴＯと車速ＶＳＰに応じた図示しない所
定のマップあるいは関数より決定されるものである。

【００５５】ステップＳ３５では、上記ステップＳ３３
で求めた回転数差積分値Ｎｉに所定の積分ゲインｋｉを
乗じてフィードバック制御量の積分分ＦＢｉを演算す
る。なお、積分ゲインｋｉは実変速比ＲＴＯと車速ＶＳ
Ｐに応じた図示しない所定のマップあるいは関数より決
定されるものである。

【００５６】こうして、ステップＳ３６では、比例分Ｆ
Ｂｐと積分分ＦＢｉの和からフィードバック制御量ＦＢ
ＳＴＰ（ステップ数）を求める。

【００５７】次に、図７のステップＳ８に示すステップ
モータ制御部は、図１２に示すサブルーチンのように構
成される。

【００５８】まず、ステップＳ４０では、上記変速制御
部のステップＳ３１で求めた制御ステップ数ＦＳＴＰ
と、上記フィードバック制御量計算部のステップＳ３６
で求めたフィードバック制御量ＦＢＳＴＰの和を目標ス
テップ数ＤＳＲＳＴＰとして求める。

【００５９】そして、ステップＳ４２〜Ｓ４７では、目
標ステップ数ＤＳＲＳＴＰと現在の制御量ＡＳＴＰか
ら、ステップモータ６１の応答速度に応じて制御量ＡＳ
ＴＰの演算が行われ、目標制御量ＤＳＲＳＴＰが現在の
制御量ＡＳＴＰよりも大きな場合は、制御量ＡＳＴＰを
予め設定した制御量ＤＳＴＰずつ目標値ＤＳＲＳＴＰま
で増大する。なお、ＤＳＴＰは単位時間当たりのステッ
プ数を示し、ステップモータ６１の速度特性に応じて予
め設定したものである。

【００６０】すなわち、図１７において、ステップモー
タ６１へ実際に出力する制御量ＡＳＴＰが目標制御量Ｄ
ＳＲＳＴＰとなるまで、所定の制御量ＤＳＴＰずつ増減
して、コントロールバルブ６０のスプール６３が所定の
変速比となるようにステップモータ６１を駆動する。

【００６１】こうして、図５〜図１２のフローチャート
から求めた制御量ＡＳＴＰは、図８の信号出力部のステ
ップＳ９で、変速制御コントローラ２からステップモー
タ６１へ出力されて、パワーローラ１８ｃを一次遅れ定
数Ｋｒに応じた速度で傾転させて、無段変速機１０を実
目標変速比ＲＲＴＯに設定するのである。

【００６２】上記のような無段変速装置１によって、例
えば、山岳路等で走行する場合を考えると、下り坂やカ
ーブの入り口等では減速を行うために、運転者の運転操
作は、通常走行用のＤレンジからエンジン回転数Ｎｅを
高めに保持するＤｓレンジへのダウンシフトを行うと同
時にアクセルペダルを離してエンジンブレーキによる減
速を行う場合や、これら運転操作に加えて、ブレーキペ
ダルを踏み込んで制動を行ってさらに急激な減速を行う
場合がある。

【００６３】そこで、実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを決
定する一次遅れ定数Ｋｒを、上記ステップＳ２１〜Ｓ２
３のように、ＤレンジからＤｓレンジへダウンシフトが
行われ、かつ、スロットル開度ＴＶＯ＝０となる減速の
ときには、図１５のマップのように、車両加速度ｄＶＳ
Ｐとブレーキスイッチ信号ＢＲＫの状態に応じて変更
し、さらに、ブレーキスイッチ信号ＢＲＫがＯＮとなる
制動中には変速速度が増大するように、時定数Ｋｄｒの
小さなマップを備え、ブレーキスイッチ信号ＢＲＫがＯ
ＦＦの場合には、時定数Ｋｄｒの大きなマップにより、
変速速度を制御する一方、制動中では時定数Ｋｄｒの小
さなマップにより変速速度を増大させて、エンジンブレ
ーキを迅速に効かせるように実目標入力軸回転数ＲＲＥ
Ｖを設定する。

【００６４】この図１５のマップは、車両加速度ｄＶＳ
Ｐが大きくなるほど、一次遅れの時定数Ｋｄｒが減少す
るよう設定され、さらに、ブレーキスイッチ信号ＢＲＫ
がＯＮのとき（＝制動中）には、さらに一次遅れの時定
数Ｋｄｒが小さくなるよう予め設定されており、一次遅
れの時定数Ｋｄｒの減少に伴って実目標入力軸回転数Ｒ
ＲＥＶの変化量＝変速速度が、図１６の破線に示すよう
に増大する。

【００６５】ここで、図１５のマップで設定される時定
数Ｋｄｒは、車両加速度ｄＶＳＰの絶対値の増加に応じ
て０Ｇから所定の車両加速度ｄＶＳＰまでの間に最低の
値へ減少した後、この最低値を維持する。

【００６６】そして、このマップは、ブレーキスイッチ
信号ＢＲＫがＯＮのときには、ＯＦＦのときに比して時
定数Ｋｄｒが小さくなるよう設定され、ステップＳ２
２、Ｓ２３のようにアクセルペダルが離された（ＴＶＯ
＝０）制動中（ＢＲＫ＝ＯＮ）の場合には、各加速度で
最小の値に設定される。

【００６７】さらに、減速側（ｄＶＳＰ＜０Ｇ）の時定
数Ｋｄｒの変化量は、加速側（ｄＶＳＰ＞０Ｇ）の時定
数Ｋｄｒの変化量よりも緩やかに変化するよう設定され
ており、すなわち、加速度の絶対値が増大すると、減速
側の変速速度の変化は、加速側に比して緩やかに設定さ
れている。

【００６８】これは、人間の体感加速度が、減速側では
非常に敏感であるのに対し、加速側では比較的鈍感とな
ることから、運転者や同乗者に変速ショック等の違和感
を与えることのない範囲で、変速速度を大きく設定する
ことができるとともに、減速側では過大な減速による駆
動輪のスキッドを防いで車両の安定性を確保するのであ
る。

【００６９】こうして、ＤレンジからＤｓレンジへダウ
ンシフトが行われ、かつ、アクセルペダルが解放されて
いる減速時では、車両加速度ｄＶＳＰに応じて変速速度
（一次遅れ時定数Ｋｒ）を変更することにより、シフト
位置ＰｏｓがＤレンジからＤｓレンジへダウンシフトさ
れるとともに、アクセルペダルが離されると、運転者の
減速意図に応じて変速速度を通常の値（Ｋｒ＝Ｋ１）よ
りも増大して迅速にダウンシフトを行いながら、上記図
１５のように人間の体感加速度等に基づく時定数Ｋｄｒ
を設定することで、前記従来例のような変速ショックを
抑制しながら迅速に減速を行うことが可能となり、無段
変速機を備えた車両の運転性を向上させることが可能と
なるのである。

【００７０】さらに、制動装置の動作状態に応じて変速
速度を決定する時定数Ｋｄｒのマップを切り換えるよう
にしたため、アクセルペダルを離しただけの減速時と、
ブレーキペダルを踏み込んだ減速時では変速速度を切り
換えることができ、運転者の意図に応じた変速速度でダ
ウンシフトを行うため、運転者に違和感を与えることが
なくなって、無段変速機を備えた車両の運転性をさらに
向上させることが可能となるのである。

【００７１】また、変速速度を一次遅れの時定数Ｋｄｒ
によって変更するようにしたため、変速速度制御を高精
度で行うことができ、特に、駆動系のイナーシャトルク
によるダウンシフト時の変速ショックの抑制をきめ細か
く行うことが可能となり、ダウンシフト時の変速ショッ
クの防止と、加速度ｄＶＳＰに応じた迅速な変速動作を
高精度で両立させることができるのである。

【００７２】なお、上記実施形態において、一次遅れの
時定数Ｋｄｒを図１５のマップにより変化させる一例を
示したが、図示はしないが、バンドパスフィルター等で
構成しても同様の作用、効果を得ることができる。

【００７３】図１８、図１９は、第２実施形態を示し、
前記第１実施形態の時定数Ｋｒの変更に代わって、ステ
ップモータ６１の制御速度ＤＳＴＰを変更することで、
変速速度の変更を行うものである。

【００７４】図１８は、前記第１実施形態の図１２のフ
ローチャートのステップＳ４０とＳ４２の間に、ステッ
プＳ４１Ａ〜Ｓ４１Ｃを挿入したものである。

【００７５】このステップＳ４１Ａでは、運転者がシフ
トレバー５の操作によりＤレンジからＤｓレンジへダウ
ンシフトしたか否かを判定し、Ｄｓレンジへのダウンシ
フトを行った場合には、ステップＳ４１Ｂへ進んで加速
度ｄＶＳＰに応じてステップモータ６１の速度制御量Ｄ
ＳＴＰを設定する一方、そうでない場合には、ステップ
Ｓ４１Ｃへ進んで速度制御量ＤＳＴＰに予め設定した固
定値Ｋ２をセットする。

【００７６】ステップＳ４１Ｂでは、上記ステップＳ３
で求めた車両加速度ｄＶＳＰと、ステップＳ１で読み込
んだブレーキスイッチ信号ＢＲＫに基づいて、ステップ
モータ６１の単位時間当たりの制御量（ステップ数）、
すなわち、速度制御量ＤＳＴＰを、図１９のマップより
次式のように演算する。なお、図１９はステップモータ
６１及び車両の特性に応じて予め設定したもである。

【００７７】ＤＳＴＰ＝Ｋｄｓ（ｄＶＳＰ、ＢＲＫ）この図１９のマップは、前記第１実施形態の時定数Ｋｄ
ｒと車両加速度ｄＶＳＰのマップと同様に設定されるも
ので、車両加速度ｄＶＳＰとブレーキスイッチ信号ＢＲ
Ｋの状態に応じて速度制御量ＤＳＴＰを変更し、運転者
の操作に応じた変速速度に設定する。

【００７８】この図１９のマップは、車両加速度ｄＶＳ
Ｐが大きくなるほど、速度制御量ＤＳＴＰが大きくなる
よう設定され、ブレーキスイッチ信号ＢＲＫがＯＮのと
き（＝制動中）には、さらに速度制御量ＤＳＴＰが大き
くなるよう予め設定されており、速度制御量ＤＳＴＰの
増大に伴って実目標入力軸回転数ＲＲＥＶの変化量＝変
速速度が増大する。なお、速度制御量ＤＳＴＰの最大値
は、ステップモータ６１の応答速度に応じて設定され
る。

【００７９】ここで、図１９のマップで設定される速度
制御量ＤＳＴＰは、前記第１実施形態の時定数Ｋｄｒと
同様に、車両加速度ｄＶＳＰの絶対値の増加に応じて０
Ｇから所定の車両加速度ｄＶＳＰまでの間に最大の値へ
増大した後、この最大値を維持する。さらに、このマッ
プは、ブレーキスイッチ信号ＢＲＫがＯＮのときには、
ＯＦＦのときに比して速度制御量ＤＳＴＰが大きくなる
ように設定され、また、減速側（ｄＶＳＰ＜０Ｇ）の速
度制御量ＤＳＴＰの変化量は、加速側（ｄＶＳＰ＞０
Ｇ）の速度制御量ＤＳＴＰの変化量よりも緩やかに変化
するよう設定され、運転者や同乗者に変速ショック等の
違和感を与えることのない範囲で、変速速度を大きく設
定するとともに、過剰な減速による駆動輪のスキッドを
防いで車両の安定性を確保するのである。

【００８０】こうして、ＤレンジからＤｓレンジへダウ
ンシフトが行われると、車両加速度ｄＶＳＰに応じて速
度制御量ＤＳＴＰを変更することにより、運転者の減速
意図に応じて変速速度を通常の値よりも増大して迅速に
ダウンシフトを行いながら、上記図１９のように、人間
の体感加速度等に基づいて速度制御量ＤＳＴＰを設定す
ることで、前記従来例のような変速ショックを防いで円
滑な減速を行うことが可能となり、さらに、速度制御量
ＤＳＴＰの増減は図１７に示すように滑らかに行うこと
ができるため、制御内容を簡易にするとともに円滑な変
速動作を行って、無段変速機を備えた車両の運転性を向
上させることができるのである。

【００８１】図２０〜図２３は、第３の実施形態を示
し、前記第１実施形態のスポーツレンジＤｓに代わっ
て、マニュアルモードを備えた場合を示す。

【００８２】図２０はシフトレバー５及びシフトゲート
５Ａを示し、「Ｈ」型のシフトゲート５Ａに、従来のＤ
レンジ等のシフト位置に加えて、マニュアルモード切換
スイッチ１３（変速モード切換手段）とアップスイッチ
８及びダウンスイッチ９を付加したもので、シフトレバ
ー５が中央のマニュアルモード切換スイッチ１３を通過
するたびに、Ｄレンジからマニュアルモードへ、あるい
は逆に切り換えられるもので、マニュアルモードでは、
シフトレバー５の操作によってアップスイッチ８または
ダウンスイッチ９がＯＮになると、図２１の変速マップ
に基づいて、変速段ＳＰは１速〜６速の間で順次切り換
えられる。なお、各変速段では、所定の最大回転数Ｎｅ
limまでは、スロットル開度ＴＶＯ等にかかわらず所定
の変速比ｉ（ｎ）に固定される。

【００８３】このような、マニュアルモードを備えた場
合、変速判断部は前記第１実施形態の図９、図１０に示
したフローチャートに代わって、図２２、図２３に示す
フローチャートにより制御が行われる。

【００８４】まず、図２２のフローチャートは、前記図
９のフローチャートのステップＳ１０、Ｓ１１をそれぞ
れＳ１０Ａ、Ｓ１１Ａへ変更するとともに、これらの間
にステップＳ１４を追加したもので、その他の構成は前
記第１実施形態と同様である。

【００８５】ステップＳ１０Ａでは、シフト位置Ｐｏｓ
がＤレンジからマニュアルモードへ切り換えられたかを
判定し、マニュアルモードへ切り換えられた場合には、
ステップＳ１４へ進んで、上記アップスイッチ８または
ダウンスイッチ９の状態に応じて変速段ＳＰを決定した
後、ステップＳ１１Ａにおいて、変速段ＳＰに応じた変
速比ｉ（ＳＰ）より目標入力回転数マップ値ＲＲＥＶ０
を演算する。

【００８６】そして、図２３のフローチャートは前記第
１実施形態の図１０のフローチャートのステップＳ２１
をステップＳ２１’に置き換えたもので、ダウンシフト
の判定をマニュアルモードのダウシフトスイッチ９がＯ
Ｎとなったことより判定するもので、その他の制御は前
記第１実施形態と同様に行われる。

【００８７】この場合も、前記第１実施形態と同様に、
マニュアルモードへシフト位置Ｐｏｓが変更されて、ダ
ウンスイッチ９がＯＮとなるダウンシフトを行い、かつ
アクセルペダルを解放すると、車両加速度ｄＶＳＰが負
となる。

【００８８】そして、前記図１５のマップから、車両加
速度ｄＶＳＰの絶対値の大きさに応じて、一次遅れ定数
Ｋｄｒが減少するため、減速要求の大きい場合には、変
速速度を大きく設定して迅速に変速を行いながら、減速
側の一次遅れ定数Ｋｄｒの減少を加速側よりも小さく設
定したため、前記従来例のような変速ショックを抑制し
て円滑かつ迅速にダウンシフトを行うことができる。

【００８９】なお、上記実施形態において、無段変速機
としてトロイダル型を採用した場合について述べたが、
図示はしないが、Ｖベルト式を採用した場合にも上記と
同様の作用、効果を得ることができる。

【００９０】また、上記ステップＳ３２〜Ｓ３６のフィ
ードバック制御量演算を、入力軸回転数の実目標値ＲＲ
ＥＶと現在値Ｎｔの差Ｎｅｒｒより行ったが、図示はし
ないが、実際の変速比と目標変速比の差やパワーローラ
１８ｃの傾転角の目標値との差等に基づいて行っても同
様の作用、効果を得ることができる。

【００９１】また、車両加速度ｄＶＳＰを、車速ＶＳＰ
をフィルタ処理することにより求めたが、加速度センサ
等によって検出してもよい。

【００９２】また、エンジン回転数（入力軸回転数）を
所定値以上に維持する自動変速レンジをとしてスポーツ
レンジ（Ｄｓレンジ）の場合を示したが、２速あるいは
１速レンジ等の場合にも同様の作用、効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す無段変速装置のブロッ
ク図。

【図２】トロイダル無段変速機の変速比変更手段の概念
図。

【図３】変速制御の概要を示すブロック図。

【図４】同じく、変速判断部の概要を示すブロック図。

【図５】変速制御コントローラで行われる制御の一例を
示すフローチャートで、信号計測処理を示す。

【図６】同じく制御の一例を示すフローチャートで、Ｃ
ＶＴ制御処理の概要を示す。

【図７】同じく制御の一例を示すフローチャートで、変
速制御部の概要を示す。

【図８】同じく制御の一例を示すフローチャートで、信
号出力処理を示す。

【図９】同じくＣＶＴ制御処理で行われる変速判断部の
詳細を示すフローチャート。

【図１０】同じく変速判断部を構成する目標回転数変化
量決定部の詳細を示すフローチャート。

【図１１】同じく変速制御部で行われる変速制御量計算
部及びＦＢ制御計算部の詳細を示すフローチャート。

【図１２】同じくステップモータ制御部の詳細を示すフ
ローチャート。

【図１３】スロットル開度ＴＶＯをパラメータとして目
標入力軸回転数ＲＲＥＶ０と車速ＶＳＰの関係を示す変
速マップで、（Ａ）はＤレンジを、（Ｂ）はＤｓレンジ
を示す。

【図１４】実目標変速比ＲＲＴＯとステップモータの制
御位置ＦＳＴＰの関係を示すマップ。

【図１５】車両加速度ｄＶＳＰと目標回転数一次遅れ時
定数Ｋｄｒの関係を示すマップ。

【図１６】時定数Ｋｒと実目標回転数ＲＲＥＶ及び目標
回転数マップ値ＲＲＥＶ０の時間経過に応じた関係を示
すグラフ。

【図１７】目標ステップ数ＤＳＲＳＴＰと実際の出力ス
テップ数ＡＳＴＰの関係を示すグラフ。

【図１８】第２実施形態を示し、ステップモータ制御部
のフローチャートである。

【図１９】車両加速度ｄＶＳＰとステップモータの速度
制御量Ｋｄｓの関係を示すマップ。

【図２０】第３実施形態を示し、マニュアルモードを備
えたシフトゲートの概略図である。

【図２１】同じく、マニュアルモードの変速マップで、
変速段ＳＰをパラメータとして車速ＶＳＰと目標入力軸
回転数を示す。

【図２２】同じく、変速判断部の詳細を示すフローチャ
ート。

【図２３】同じく、変速判断部を構成する目標回転数変
化量決定部の詳細を示すフローチャート。

【図２４】第１ないし第６の発明に対応するクレーム対
応図である。

【符号の説明】

１無段変速装置２変速制御コントローラ５シフトレバー６入力軸回転センサ７出力軸回転センサ８アップスイッチ９ダウンスイッチ１０無段変速機１３マニュアルモードスイッチ１８ｃパワーローラ５１インヒビタースイッチ５２ブレーキスイッチ６０コントロールバルブ６１ステップモータ１００第１目標変速比設定手段１０１第２目標変速比設定手段１０２変速モード切換手段１０３アクチュエータ１０４加速度検出手段１０５減速意図検出手段１０６変速速度変更手段１０７変速指令手段１１０変速比変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ１６Ｈ 59:54 63:06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の運転状態に応じて無段変速機の目
標変速比を設定する第１目標変速比設定手段と、運転者によって操作される変速指令手段からの信号に基
づいて、無段変速機の目標変速比を予め設定した変速範
囲または予め設定した複数の変速段のうちのひとつに設
定する第２目標変速比設定手段と、前記第１目標変速比設定手段と第２目標変速比設定手段
とを選択的に切り換える変速モード切換手段と、前記変速モード切換手段の出力に基づいて無段変速機の
変速比変更手段を駆動するアクチュエータとを備えた無
段変速機の変速制御装置において、車両の加速度を検出する加速度検出手段と、前記変速モード切換手段が第１目標変速比設定手段から
第２目標変速比設定手段の減速側へ切り換えられたとき
に、運転者の減速意図を検出する減速意図検出手段と、この減速意図検出手段が運転者の減速意図を検出したと
きに、前記検出した加速度に基づいて変速速度を変更す
る変速速度変更手段とを備えたことを特徴とする無段変
速機の変速制御装置。
【請求項２】前記変速速度変更手段は、予め設定した
マップあるいはフィルタにより実目標変速比を設定する
一次遅れの時定数を車両の加速度に応じて変更すること
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】前記変速速度変更手段は、前記アクチュ
エータの駆動速度を加速度に応じて変更することを特徴
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４】前記変速速度変更手段は、減速側の変速
速度を加速側に比して緩やかに変化させることを特徴と
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５】前記変速速度変更手段は、車両の制動手
段の動作状況に応じて変速速度を切り換える制動時変速
速度切換手段を備えた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６】前記減速意図検出手段は、前記変速モー
ド切換手段のダウンシフト側への操作に加えて、アクセ
ルペダルが解放されたときに運転者の減速意図を検出す
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。