WO2017085828A1

WO2017085828A1 - 自動変速機及びその制御方法

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Publication number: WO2017085828A1
Application number: PCT/JP2015/082507
Authority: WO
Inventors: 大悟岸; 俊昭元村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-05-26
Anticipated expiration: 2018-05-19
Also published as: BR112018009426A2; EP3379110A4; US10533656B2; BR112018009426A8; CN108368934A; MX2018005717A; CN108368934B; RU2671428C1; EP3379110B1; JPWO2017085828A1; US20180306312A1; EP3379110A1; JP6436244B2; MX367702B; MY190185A

Abstract

本発明では、エンジン回転数を無段階に変速して出力する無段変速機の変速比を車速の上昇に連動してエンジン回転数が上昇するように制御して車両が加速した後にアップシフトを行う場合に、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトすることとした。

Description

自動変速機及びその制御方法

　本発明は、無段変速可能な自動変速機及びその制御方法に関する。

　特許文献１には、無段変速機を備えた車両において、一定速走行から加速意図をもって運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際は、エンジン回転数が上昇しやすい変速比を選択する加速用仮想変速線を生成し、エンジン回転数が各アクセルペダル開度、車速ごとに設定された回転数閾値に到達後、有段式自動変速機のように変速比を段階的に変化させることで加速感を向上する技術が開示されている。

特許第５１２０１０２号公報

　しかしながら、運転者が加速意図をもってアクセルペダルを踏み込んだ際、アクセルペダル開度に応じた目標エンジン回転数が低いと、加速開始時の駆動力が低く、エンジン回転数の上昇も遅くなるため、運転者の意図した加速感を得られないという問題があった。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、運転者の意図に沿った加速が可能な自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明では、エンジン回転数を無段階に変速して出力する無段変速機の変速比を車速の上昇に連動してエンジン回転数が上昇するように制御して車両が加速した後にアップシフトを行う場合に、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトすることとした。

　よって、アクセルペダル踏み込み時のエンジン回転数におけるエンジントルクやエンジン出力馬力が低く、加速しにくい場合であっても、継続的にダウンシフトすることで、エンジン回転数を効果的に上昇させることができ、エンジントルクやエンジン出力馬力を確保して加速することができる。

実施例１の自動変速機の構成を表すブロック図である。実施例１の変速制御処理のフローチャートである。実施例１のアップシフト判定回転数マップである。実施例１のNG領域外における変速制御を表すタイムチャートである。実施例１の変速比変化量マップである。実施例１の変速制御により車速とエンジン回転数で規定される平面内において、運転点の移動を表記した図である。実施例１の変速比制御におけるエンジン回転数とエンジトルクと燃料消費率と出力馬力との関係を示す説明図である。実施例１の変速比制御におけるエンジン回転数と出力馬力との関係を示す説明図である。実施例１のエンジン特性NG領域マップである。実施例１の変速比特性NG領域マップである。実施例１のNG領域における変速制御を表すタイムチャートである。実施例１のNG領域内における変速制御により車速とエンジン回転数で規定される平面内において、運転点の移動を表記した拡大図である。

1  コントローラ
2  エンジン回転数センサ
3  入力軸回転数センサ
4  車速センサ
5  アクセルペダル開度センサ
10  無段変速機
11  エンジン
12  トルクコンバータ

　図１は、実施例１の自動変速機の構成を表すブロック図である。エンジン11は、トルクコンバータ12を備える無段変速機10が連結されている。これらエンジン11と無段変速機10とは、走行状態に応じて最適な運転状態となるように、エンジン11の出力や無段変速機10の変速比を制御するコントローラ1を備えている。なお、無段変速機10の無段変速機構は、Ｖベルト式やトロイダル式を採用することができる。

　コントローラ1は、運転状態に応じてエンジン11の燃料噴射量制御、点火時期制御等を行う。また、運転状態に応じて無段変速機10の変速比を無段階に制御する。これによりエンジン11の回転数を制御する。すなわち、このコントローラ1が、エンジンの回転数に基づいて無段変速機10を制御する制御手段として構成されている。コントローラ1は、アクセルペダル操作に基づくアクセルペダル開度（以下、アクセルペダル開度APOと記載する。）を検出するアクセルペダル開度センサ5、無段変速機10の出力回転数OutRevを検出し、終減速比や車両の仕様に応じた定数（タイヤ半径等）を乗じて車両の走行速度（以下、車速VSPと記載する。）を検出する車速センサ4、エンジン11のエンジン回転数（以下、エンジン回転数Neと記載する。）を検出するエンジン回転数センサ2、無段変速機10の入力軸回転数（以下、入力軸回転数Ntと記載する。）を検出する入力軸回転数センサ3等が接続される。コントローラ1は、これらのセンサから取得した各値により、車両の運転状態を検出する。尚、入力軸回転数Ntとエンジン回転数Neとは、トルクコンバータ12がロックアップ状態のときに同一と見なせるため、以降の説明では、エンジン回転数Neを用いて説明する。

　図２は、実施例１の変速制御処理のフローチャートである。図２に示すフローチャートの処理は、コントローラ1によって、所定の周期（例えば、数十msec毎）で実行される。このフローチャートによる制御は、運転状態に応じて変速比を無段階に可変制御する制御モード（以下「通常変速モード」と呼ぶ）と、無段変速機でありながら、あたかも有段変速機のように、車速の上昇に連動してエンジン回転数を上昇させて加速した後、アップシフトを行う制御モード（以下「疑似有段アップシフトモード」と呼ぶ）と、を切り換えながら無段変速機10の制御を行う。尚、コントローラ１は、このフローチャートの処理とは別に、バックグラウンドで各センサからの検出値に基づいて、アクセルペダル開度APO、車速VSP、エンジン回転数Ne等を検出する。

　ステップS101では、現在のアクセルペダル開度APO、車速VSP及びエンジン回転数Neを取得する。
　ステップS102では、疑似有段アップシフトモードフラグ（以下、擬似有段アップシフトモードフラグFstpと記載する。）に基づいて、現在の制御モードが通常変速モード（以下、通常変速モードMnorと記載する。）であるか疑似有段アップシフトモード（以下、擬似有段アップシフトモードMstpと記載する。）であるかを判定する。擬似有段アップシフトモードフラグFstpがセットされている（擬似有段アップシフトモードフラグFstpの値が１である）場合は、制御モードが擬似有段アップシフトモードMstpであると判定してステップS113に移行する。擬似有段アップシフトモードフラグFstpがセットされていない（擬似有段アップシフトモードフラグFstpの値が０である）場合は、擬似有段アップシフトモードMstpではないと判定して、ステップS103に移行する。尚、擬似有段アップシフトモードフラグFstpは初期値が０であり、後のステップS103の処理において制御モードが擬似有段アップシフトモードMstpであると判定された場合に、ステップS107の処理においてセットされる。

　ステップS103では、ステップS101で取得した各値に基づいて、現在の制御モードが通常変速モードMnorであるか、擬似有段アップシフトモードMstpであるかを判定する。通常変速モードMnorと判定した場合はステップS104に移行する。擬似有段アップシフトモードMstpと判定した場合はステップS107に移行する。具体的には、コントローラ1は、アクセルペダル開度APOがアクセルペダル開度閾値（以下、アクセルペダル開度閾値APO1と記載する）以上である場合、かつ、アクセルペダル開度APOの微分値であるアクセルペダル開速度（以下、アクセルペダル開速度dAPOと記載する。）がアクセルペダル開速度閾値（以下、アクセルペダル開速度閾値dAPO1と記載する。）以上である場合に、運転者による加速要求があると判断して擬似有段アップシフトモードMstpと判定する。アクセルペダル開度閾値APO1及びアクセルペダル開速度閾値dAPO1は、運転者による加速要求があることを判定するための閾値である。アクセルペダル開度APOを８段階に検出できる場合は、例えば８段階のうちの２又は３程度の開度（2/8又は3/8）をアクセルペダル開度閾値APO1とすることができる。また、アクセルペダル開速度閾値dAPO1は、例えば、踏み込み方向に60[deg/s]とすることができるが、どちらの閾値も例示した値に限定されるものではない。

　アクセルペダル開度APO及びアクセルペダル開速度dAPOが、共にこれらの閾値（アクセルペダル開度閾値APO1，アクセルペダル開速度閾値dAPO1）を下回っている場合は、例えば、運転者がロードロード（路面抵抗や駆動抵抗を含む走行不可抵抗）に釣り合う走行を要求していると判断して、通常変速モードMnorと判定する。通常変速モードMnorと判定した場合は、ステップS104に移行して、無段変速機10の目標変速比（以下、目標変速比Ipと記載する。）を、通常変速モードMnorにおける目標変速比である通常目標変速比（以下、通常目標変速比Inorと記載する。）に設定する。この通常目標変速比Inorは、アクセルペダル開度APO、車速VSP及びエンジン回転数Neに基づいて、従来周知の方法により決定される。具体的な一例として、特願2002-329140号に記載されている方法と同様に、コントローラ1が、マップに基づいて車速VSPとアクセルペダル開度APOとから該当する目標入力軸回転数である通常制御時エンジン回転数（以下、通常制御時エンジン回転数Ne0と記載する。）を設定することにより通常目標変速比Inorが決定される。
　ステップS105では、設定された通常制御時エンジン回転数Ne0を、新たな目標エンジン回転数（以下、目標エンジン回転数tNeと記載する。）として設定する。
　ステップS106では、エンジン回転数Neが目標エンジン回転数tNeに一致するように、無段変速機10を変速制御する。このステップS106の処理後、本フローチャートによる処理を一旦終了する。

　前述のステップS103の処理において、アクセルペダル開度APO及びアクセルペダル開速度dAPOが共にこれらの閾値（アクセルペダル開度閾値APO1，アクセルペダル開速度閾値dAPO1）以上である場合は、運転者によって加速要求がなされたと判断して擬似有段アップシフトモードMstpと判定する。擬似有段アップシフトモードMstpと判定された場合は、ステップS107に移行して、コントローラ1は、まず擬似有段アップシフトモードフラグFstpに1をセットする。

　ステップS108では、運転者の加速要求を満たすように、変速比のダウンシフト量を設定する。具体的には、アクセルペダル開度APOとアクセルペダル開速度dAPOとから、運転者の加速意図をマップにより求める。そして、この加速意図に応じたダウンシフトの変速特性を選択する。そして、選択された変速特性から、車速VSPに応じてダウンシフトのための変速比の変化量に相当するエンジン回転数Neの変化量である変速比相当変化量（以下、変速比相当変化量ΔNe1と記載する。）を算出する。
ステップS109では、変速比相当変化量ΔNe1を現在の目標エンジン回転数tNeに加算することで、新たな目標エンジン回転数tNeを算出する。

　ステップS110では、新たな目標エンジン回転数tNeを含む複数のパラメータで規定される運転点が変速不良を発生するおそれがある領域（以下、NG領域と記載する。）内か否かを判断し、NG領域内のときはステップS111に進んでNG領域内フラグ（以下、NG領域内フラグFngと記載する。）を1にセットする。一方、NG領域外のときはステップS112に進んでNG領域内フラグFngを0にセットする。ここで、NG領域について説明する。図９は実施例１のエンジン特性NG領域マップ、図１０は実施例１の変速比特性NG領域マップである。エンジン回転数Neとエンジントルク（以下、エンジントルクTrpと記載する。）とで規定される運転点が図９のハッチング領域で示す領域内の場合、変速速度が確保できない、あるいはダウンシフトを行ったとしてもエンジン回転数Neを上昇させることができず、十分に加速度が得られない領域が存在する。また、エンジン回転数Ne（もしくはNt）と車速VSP（もしくはOutRev）とで規定される運転点が図１０のハッチング領域で示す領域内の場合、無段変速機10の変速速度が十分に確保できない領域が存在する。このNG領域は、車両諸元によって影響を受ける領域であり、実験等により特定される。これら複数の特性において運転点がNG領域内か否かの判定を行い、いずれかの特性において運転点がNG領域内にあると判定されたときは、NG領域内フラグFngを1にセットする。尚、上記パラメータに限らず入力軸回転数Nt、目標変速比Ip、目標変速比の変化量ΔIp、出力回転数OutRev、目標エンジン回転数の変化量ΔtNe、エンジントルクTrpの変化量、無段変速機10の実油圧といった複数のパラメータを用いて特性を定義し、運転点がNG領域内か否かを特定してもよい。
　そして、この新たに算出された目標エンジン回転数tNeに基づいて、ステップS106において変速制御がなされる。このステップS106の処理後、本フローチャートによる処理が一旦終了する。

　尚、このステップS108、S109及びS106の処理によって、擬似有段アップシフトモードMstp移行後に行われる最初のダウンシフトによる加速制御を「初期加速」と呼ぶ。この初期加速により、まず、運転者の加速要求に対応するようにダウンシフト制御が行われる。なお、この後に説明するステップS112において、エンジン回転数Neがアップシフト判定回転数となるまで、ステップS113及びS114において変速比をダウンシフト側に継続的に変更する加速制御を行い、車両を加速させる。上記初期加速後、1回目のアップシフトが発生するまでの間、変速比をダウンシフト側に継続的に変更する加速制御を「Lowシフト」と呼ぶ。また、1回目のアップシフトが終了後、擬似有段アップシフトモードMstpのときに変速比の変化量を抑制する変速制御を「リニアシフト」と呼ぶ。

　前述のステップS102の処理において、擬似有段アップシフトモードフラグFstpが1にセットされていると判定した場合は、ステップS113において、擬似有段アップシフトモードMstpが継続しているか否かを判定する。本フローチャートでは、ステップS103において、最初に擬似有段アップシフトモードMstpへの移行を判定した場合は、ステップS107において擬似有段アップシフトモードフラグFstpが1にセットされる。そして、次回以降の処理では、ステップS102で擬似有段アップシフトモードフラグFstpが1にセットされていると判定してS113へと移行する。このステップS102からステップS113へと移行する処理は、擬似有段アップシフトモードMstp継続の終了を判定し、擬似有段アップシフトモードフラグFstpが0にリセットされるまで継続される。

　ステップS113の処理は、より具体的には、アクセルペダル開度APOが第２のアクセルペダル開度閾値（以下、アクセルペダル開度APO2と記載する。）未満である場合に、または、アクセルペダル開速度dAPOが第２のアクセルペダル操作速度閾値（以下、アクセルペダル開速度dAPO2と記載する。）未満である場合に、運転者による加速要求が終了したと判断して擬似有段アップシフトモードMstp終了と判定する。擬似有段アップシフトモードMstpの終了でない場合は、擬似有段アップシフトモードMstpが継続していると判定する。アクセルペダル開度APO2及びアクセルペダル開速度dAPO2は、運転者による加速要求が終了したことを判定するための閾値である。ここで、アクセルペダル開度APO2は、例えば、前述のステップS103のアクセルペダル開度閾値APO1と同じ値、すなわち、８段階のうちの２又は３程度の開度（2/8又は3/8）とすることができる。また、アクセルペダル開速度dAPO2は、例えば、踏み込み方向に-60[deg/s]（または踏み戻し方向に60[deg/s]）とすることができるが、どちらの閾値も例示した値に限定されるものではない。アクセルペダル開度APO又はアクセルペダル開速度dAPOがこれらの閾値（アクセルペダル開度APO2，アクセルペダル開速度dAPO2）未満となったときは、擬似有段アップシフトモードMstpが終了したと判定して、ステップS130に移行する。擬似有段アップシフトモードMstpが終了していない（擬似有段アップシフトモードMstpが継続）と判定した場合は、ステップS114に移行する。

　ステップS114では、NG領域内フラグFngが0か否かを判断し、0のときはNG領域外であると判断してステップS115に進み、1のときはNG領域内にあると判断してステップS121に進む。図５は実施例１の変速比変化量マップである。横軸は時間軸であり、制御周期を重ねるごとに図５の右側に移行する。実施例１では、変速比変化量として固定値を採用した例を示す。
　NG領域外のときは、初期加速後に一制御周期当たりの目標変速比Ipの変化量（以下、目標変速比変化量ΔIpと記載する。）を第1変速比変化量（以下、第1変速比変化量D1と記載する。）としてLowシフトを行う（以下、通常Lowシフトと記載する。）。一方、NG領域内のときは、初期加速後に目標変速比変化量ΔIpを第2変速比変化量（以下、第2変速比変化量D2（<第1変速比変化量D1）と記載する。）で通常Lowシフトよりもダウンシフト量を抑制したLowシフトを行う（以下、抑制Lowシフトと記載する。）。

　（通常Lowシフト）
　ステップS115では、まず、アップシフト判定回転数（以下、アップシフト判定回転数Nupと記載する。）として、第1アップシフト判定回転数（以下、第1アップシフト判定回転数Nup1と記載する。）を設定する。第1アップシフト判定回転数Nup1とは、前述のステップS108において設定されたダウンシフトに基づいて変速制御（初期加速に相当）された後、通常Lowシフトを実行中のどのタイミングでアップシフトを行うかを決める値である。図３は実施例１のアップシフト判定回転数マップである。図３に例示するアップシフト判定回転数マップは、車速VSPと第1アップシフト判定回転数Nup1との対応関係が、アクセルペダル開度APOごとに設定されたマップである。なお、アクセルペダル開度APOは、前述のように８段階に検出されるように設定されている。図３に示す例では、そのうち、擬似有段アップシフトモードMstpの判定条件である3/8から8/8までの６段階のアクセルペダル開度APOそれぞれについて、車速VSPとエンジン回転数Neとの対応関係が示されている。このアップシフト判定回転数マップによると、アクセルペダル開度APOが小さいほど、すなわち運転者による加速要求が小さいほど、低い第1アップシフト判定回転数Nup1が選択されて、より低いエンジン回転数Neでアップシフト制御が行われるように設定されている。

　コントローラ1は、ステップS101で取得したアクセルペダル開度APOと現在の車速VSPとから、図３に例示するアップシフト判定回転数マップを参照して第1アップシフト判定回転数Nup1を取得する。尚、このアップシフト判定回転数マップは、後述するように、運転者の加速要求が小さいほど第1アップシフト判定回転数Nup1が低い値となるように設定されている。

　ステップS116では、1回目のアップシフトが発生し、2回目のアップシフトに向けて制御していることを表す初回判定フラグ（以下、初回判定フラグF2ndと記載する。）が0にセットされているか否かを判定し、0にセットされているときは、1回目のアップシフトが発生する前であると判定してステップS117に進み、1にセットされているときは、1回目のアップシフトが発生した後であると判定してステップS119へ進む。
　ステップS117では、Lowシフトにおける目標変速比変化量ΔIpを第1変速比変化量D1にセットする。第1変速比変化量D1は、所定時間内に加速開始時のエンジン回転数Neを、エンジントルクやエンジン出力馬力が高いエンジン回転数Neまで上昇可能な値である。すなわち、車両負荷が高い状態、例えば高車速での走行中や登坂路を走行中では、エンジン回転数Neの上昇が遅くなり、運転者が期待した加速感が得られにくい。また、運転者が加速意図をもってアクセルペダルを踏み込んだとしても、アクセルペダル開度APOに応じた目標エンジン回転数tNeが低いと、加速開始時の駆動力が低くなり、やはり、エンジン回転数Neの上昇が遅くなり、運転者が期待した加速感が得られにくい。そこで、加速開始時のエンジン回転数Neにおけるエンジントルクやエンジン出力馬力が低く、加速しにくい場合であっても、目標変速比変化量ΔIpを設定することで、エンジン回転数Neを効果的に上昇させることができ、エンジントルクやエンジン出力馬力を確保して加速することができる。
　ステップS118では、目標変速比変化量ΔIp＝第1変速比変化量D1に応じたエンジン回転数Neの変化量である第1エンジン回転数変化量（以下、第1エンジン回転数変化量ΔNe21と記載する。）を演算し、エンジン回転数上昇量ΔNe2＝第1エンジン回転数変化量ΔNe21を設定する。エンジン回転数上昇量ΔNe2とは、擬似有段アップシフトモードMstpのときに、一制御周期当たりにエンジン回転数Neが上昇する量を表す。

　（リニアシフト）
　ステップS119では、2回目のアップシフトに向けて制御しているため、Lowシフトからリニアシフトへ切り替える。具体的には、アクセルペダル開度APOとアクセルペダル開速度dAPOとから、運転者の加速意図をマップにより求める。次に、この加速意図に応じたアップシフトの変速特性を選択する。そして、選択された変速特性から車速VSPに応じてアップシフトにおける変速比の変化量に応じたエンジン回転数Neの変化量であるリニアエンジン回転数変化量（以下、リニアエンジン回転数変化量ΔNe0と記載する。）を算出し、ステップS120において、エンジン回転数上昇量ΔNe2をリニアエンジン回転数変化量ΔNe0に設定する。

　（抑制Lowシフト）
　ステップS121では、ステップS114においてNG領域内であると判断されたため、アップシフト判定回転数Nupを第1アップシフト判定回転数Nup1よりも小さな値である第2アップシフト判定回転数Nup2に設定する。第2アップシフト判定回転数Nup2は、図３のアップシフト判定回転数マップから第1アップシフト判定回転数Nup1を求め、そこから所定量を減算した値を第2アップシフト判定回転数Nup2として設定してもよいし、別途、抑制Lowシフト用のアップシフト判定回転数マップを備えていてもよい。第2アップシフト判定回転数Nup2の作用については、後述する。
　ステップS122では、Lowシフトにおける目標変速比変化量ΔIpを第2変速比変化量D2にセットする。第2変速比変化量D2は第1変速比変化量D1よりも小さな値である。
　ステップS123では、目標変速比変化量ΔIp＝第2変速比変化量D2に応じたエンジン回転数Neの変化量である第2エンジン回転数変化量（以下、第2エンジン回転数変化量ΔNe22と記載する。）を演算し、エンジン回転数上昇量ΔNe2＝第2エンジン回転数変化量ΔNe22を設定する。

　すなわち、運転点がNG領域内にある場合、変速比をLow側にシフトしたとしても、エンジン回転数Neの上昇を効果的に行えない場合や、無段変速機10が速やかに変速できない場合が想定される。この場合、目標変速比変化量ΔIpを第1変速比変化量D1に設定しても、駆動力を確保できず、車速VSPの上昇が見込めない。そこで、抑制Lowシフトでは、通常Lowシフトよりもダウンシフト量を抑制することで、エンジン回転数Neの上昇を抑制しつつ駆動力を確保する。このとき、目標変速比変化量ΔIp＝第2変速比変化量D2で第1アップシフト判定回転数Nup1を設定すると、エンジン回転数Neの上昇速度が抑制されているため、第1アップシフト判定回転数Nup1に到達するタイミングが遅くなる。そうすると、アップシフトが発生するまでに遅れが生じ、アップシフトのリズム感を損なうおそれがある。そこで、第1アップシフト判定回転数Nup1よりも小さな第2アップシフト判定回転数Nup2を設定することで、エンジン回転数Neが第2アップシフト判定回転数Nup2に到達するタイミングを、通常Lowシフトにおいてエンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1に到達するタイミングと略一致させる。これにより、抑制Lowシフトであっても、通常Lowシフトと同じリズム感でアップシフトできる。

　（段々アップシフト）
　ステップS124では、ステップS101で取得したエンジン回転数NeとステップS115で取得した第1アップシフト判定回転数Nup1とを比較して、エンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1を超えたか否かを判定する。エンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1以下である場合は、ステップS125に移行する。エンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1を超えた場合は、ステップS127に移行する。
　ステップS125では、エンジン回転数上昇量ΔNe2を現在の目標エンジン回転数tNeに加算することで、新たな目標エンジン回転数tNeを算出する。そして、この新たに算出された目標エンジン回転数tNeに基づいて、ステップS106において変速制御がなされる。このステップS106の処理後、本フローチャートによる処理が一旦終了する。このように、擬似有段アップシフトモードMstpと判定した後、Lowシフト及びリニアシフトにおいて変速比の変化を抑制するように制御することで、エンジン回転数Neが増大する。

　前述のステップS124において、エンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1を超えた場合は、ステップS127に移行し、アップシフト制御を行う。具体的には、アップシフト量に対応するエンジン回転数Neの変化量である第3エンジン回転数変化量（以下、第3エンジン回転数変化量ΔNe3と記載する。）を設定する。この変化量第3エンジン回転数変化量ΔNe3は、擬似有段アップシフトモードMstpと判定された最初のダウンシフト制御時に設定された目標エンジン回転数tNeよりも、新たに設定される目標エンジン回転数tNeが高い値となるように設定される。すなわち、通常制御時エンジン回転数Ne0から第3エンジン回転数変化量ΔNe3を減算した値である新たな目標エンジン回転数tNeが、擬似有段アップシフトモードMstpと判定された最初のダウンシフト制御時に設定された目標エンジン回転数tNeよりも高い値となるように第3エンジン回転数変化量ΔNe3を設定する。同様に、以降設定される第3エンジン回転数変化量ΔNe3は、前回ステップS114において設定されたアップシフト制御時の目標エンジン回転数tNeよりも、新たに算出される目標エンジン回転数tNeが高い値となるように設定される。

　すなわち、運転者による加速要求に応じた変速制御によって、前回のアップシフト後よりも車速VSPは大きくなっている。そのため、車速VSPの伸びだけ走行抵抗（例えば、空気抵抗や無段変速機10やエンジン11の内部抵抗）が高くなっている。そこで、コントローラ1は、前回のアップシフト時の目標エンジン回転数tNeに対して、走行抵抗の増加による駆動力不足分だけ高い値となるように補正した値を、第3エンジン回転数変化量ΔNe3として設定する。このようにアップシフト制御を行うことで、エンジン回転数Neが一時的に減少する。これにより、運転者に有段変速機のアップシフトのような加速フィーリングを与えることができる。

　ステップS127では、設定された第3エンジン回転数変化量ΔNe3を、現在の目標エンジン回転数tNeから減算することにより、ダウンシフト特性となる新たな目標エンジン回転数tNeを算出する。そして、ステップS106において、この新たに算出された目標エンジン回転数tNeに基づく変速制御を行う。尚、ステップS127で1回目のアップシフトが実行されると、ステップS128ではNG領域内フラグFngが0にリセットされ、ステップS129では初回判定フラグF2ndが1にセットされる。これにより、次回の制御フローでは、ステップS114においてステップS115へと進み、ステップS116においてステップS119、S120へと進む処理が選択され、リニアシフトへと移行する。
　ステップS106の処理後、本フローチャートによる処理が一旦終了する。このように、コントローラ1が、変速比の変化を抑制して、エンジン回転数Neを増大させた後、変速比をアップシフト側に制御してエンジン回転数Neを減少させることを、「段々アップシフト」と呼ぶ。この段々アップシフトは、加速要求が継続している間（擬似有段アップシフトモードMstpが継続している間）は、ステップS110からS127の制御によって、繰り返し実施される。

　ステップS113において、擬似有段アップシフトモードMstpが終了したと判定した場合は、ステップS130に移行し、コントローラ1は、擬似有段アップシフトモードフラグFstp、NG領域内フラグFng、初回判定フラグF2ndを0にリセットする。そして、ステップS131では、前述のステップS104と同様に、目標変速比Ipとして通常変速モードMnorにおける変速比通常目標変速比Inorの設定を行い、ステップS132において、設定された通常制御時エンジン回転数Ne0を目標エンジン回転数tNeとして設定する。そして、ステップS106において、この新たに算出された目標エンジン回転数tNeに基づく変速制御がなされる。このステップS106の処理後、本フローチャートによる処理が一旦終了する。
以上の処理によって、運転者の加速要求に基づいた変速制御がなされる。

　（NG領域外における変速制御の作用）
　図４は、実施例１のNG領域外における変速制御を表すタイムチャートである。このタイムチャートは、図４の上方から、アクセルペダル開度APO、擬似有段アップシフトモードフラグFstp、NG領域内フラグFng、初回判定フラグF2nd、目標変速比Ip、エンジン回転数Ne、車速VSP、車両加速度（以下、Gと記載する。）について、左側から右側へと向かう時間軸での、それぞれの状態を示す。また、図６は、実施例１の変速制御により車速とエンジン回転数で規定される平面内において、運転点の移動を表記した図である。図４のタイミングA、B、、、G,Hは、図６の点A、B、、、G,Hに対応し、図６中の各点を結ぶ矢印は、時間経過と共に運転点が移動する様子を表す。尚、図４，６は、タイミングAにおいて運転点がNG領域外と判定された場合を示す。

　まず、車両は通常変速モードMnorにより走行している。すなわち、この状態では、アクセルペダル開度APO及びアクセルペダル開速度dAPOは、擬似有段アップシフトモードMstpの判定基準を満たさない程度に小さい。ここで、運転者によってアクセルペダル開度APOが操作されて、図２のフローチャートのステップS103における判定基準を満たし、コントローラ1が擬似有段アップシフトモードMstpに移行したと判定された場合は（タイミングA、点A）、ステップS107において擬似有段アップシフトモードフラグFstpが1にセットされ、ステップS109において初期加速の目標エンジン回転数tNeが設定され、ステップS111においてNG領域内フラグFngが0にセットされる。この初期加速によって、車速VSPは徐々に加速する。また、車速VSPの傾きより導かれる車両のGも大きくなる。

　この初期加速の後、Lowシフトにより、ステップS117で設定された目標変速比変化量ΔIp＝第1変速比変化量D1によりステップS113で設定された変速比での変速制御が開始される（タイミングB、点B）。タイミングB及び点Bが、加速開始時である。このとき、図６に示すように、初期加速後の点Bにおける変速比を目標変速比Ip(1)としたとき、Lowシフトにより目標変速比Ip(1)よりも低変速比側の領域内に向かって変速制御される。ここで、図６のように車速とエンジン回転数で規定される平面内において、運転点の軌跡を表記した場合、運転点と原点とを結ぶ線の傾きが変速比として表される。よって、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトすると、図６の点Bから点Cに相当する区間における運転点の軌跡の接線（図６の場合は点Bと点Cとを結ぶ直線と一致する線）は、図６の原点を通ることは無い。よって、図４の点線で示す比較例のように、目標変速比Ip(1)でエンジン回転数Neを上昇させるよりも、素早くエンジン回転数Neを上昇させることができる。

　そして、エンジン回転数Neが増加し、ステップS124において第1アップシフト判定回転数Nup1以上と判定した場合は（タイミングC、点C）、ステップS127において、アップシフト量の設定がなされ、このアップシフト量に基づいた変速制御がなされる。このときの目標エンジン回転数tNeは、擬似有段アップシフトモードMstpに移行したときの最初の目標エンジン回転数tNe（タイミングB）よりも、走行抵抗の増加分を加味した値に設定される。尚、アップシフトが実行されると、初回判定フラグF2ndが1にセットされる。

　アップシフトが実行されると、エンジン回転数Neは第3エンジン回転数変化量ΔNe3だけ低下する（タイミングD、点D）。そして、初回判定フラグF2ndが1にセットされているため、ステップS116からステップS119へと進み、目標変速比変化量ΔIp＝0に設定される。これにより、1回目のアップシフト終了後は、図６に示すように、アップシフト終了時点の点Dにおける変速比目標変速比Ip(2)に沿ってリニアシフトが実行される。
その後、再び目標エンジン回転数tNeが上昇し、エンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1に到達すると（タイミングE、点E）、ステップS127において再度アップシフトが行われる（タイミングF、点F）。その後も、（タイミングG、点G）→（タイミングH、点H）への動きに示すように、段々アップシフトが行われる。この段々アップシフトの実行により、目標エンジン回転数tNeが一旦下がるが、その後の車速VSPの伸びと共に実際のエンジン回転数Neも伸び、Gもそれに対応して右上がりのグラフを描く。

　このように、車速VSPの上昇に連動してエンジン回転数Neが上昇し、これに伴ってGも上昇することにより、加速フィーリングが向上する。疑似有段アップシフトモードにおいて、Lowシフト及びリニアシフトの後に、段々アップシフトが行われることで、車速VSPの上昇に連動してエンジン回転数Neが上昇する状態が連続して行われ、加速フィーリングを向上させることができる。

　図７は、実施例１の変速比制御におけるエンジン回転数とエンジトルクと燃料消費率と出力馬力との関係を示す説明図である。図７に示す図は、エンジン回転数NeとエンジントルクTrqとに対応して、等燃料消費率が等高線状に実線で図示されており、等高線状の中心部が最も燃費が良い運転条件となる。また、エンジン回転数NeとエンジントルクTrqとに対応して、エンジン11の等馬力線が点線で図示されている。図２のステップS124及びS127において、エンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1を超えたときにアップシフトを行い、エンジン回転数Neが下がるように制御している。このように制御することで、エンジン回転数Neの上昇が抑えられ、アクセルペダル開度APOに対応した適切なエンジン出力を達成できると共に、最適な燃費条件付近で運転を継続することが可能となる。

　より具体的には、擬似有段アップシフトモードMstpに移行した後の初期加速後は、図７中の線Aに示す経路を辿る。その後、アップシフトが行われると、エンジン回転数Neが下がり、図７中の線Bのような経路となる。再びアップシフトが行われると、図７中の線Cのような経路となる。このように、段々アップシフトより、エンジン回転数Neを必要以上に増加させないので、常にエンジントルクTrqと燃料消費率とが共に効率良い領域を使用することがでる。

　図８は、実施例１の変速比制御におけるエンジン回転数と出力馬力との関係を示す説明図である。図８の実線で示すように、エンジン11の出力馬力は、スロットルバルブの開度ごとに、エンジン回転数Neに対する特性線を持つ。スロットルバルブの開度とアクセルペダル開度APOは同様の関係を有する。通常、エンジン出力馬力Psのピークは所定のエンジン回転数Ne付近（図中点線で示す）にある。例えば、エンジン回転数Neが4000～6000[rpm]付近がエンジン出力馬力Psのピークである。エンジン11の運転状態をこのエンジン出力馬力Psのピークに付近に近づけることで、エンジン11の動力性能の効率が最も高くなる。また、実施例１では、エンジン回転数Neが、アクセルペダル開度APOごとに定められたアップシフト判定回転数Nupを超えたときにアップシフトを行い、エンジン回転数Neが下がるように制御している。これにより、エンジン回転数Neの上昇が抑えられ、エンジン11の動力性能の効率が高い領域で運転を継続することが可能となる。

　より具体的には、擬似有段アップシフトモードMstpに移行した後の初期加速後は、図８中の線Aに示す経路を辿る。その後、アップシフトが行われると、エンジン回転数Neが下がり、図８中の線Bのような経路となる。再びアップシフトが行われると、図８中の線Cのような経路となる。このように、エンジン回転数Neの増加を抑制するため、エンジン11の出力馬力が高い状態を維持でき、常にエンジン11の動力性能が効率良い領域を使用することがでる。

　以上のように、実施例１では、加速要求があったときに、疑似有段アップシフトモードに移行して、まずリニアシフトにおいてダウンシフトを行って初期加速を行った後、変速比の変化を抑制する制御を実行して、エンジン回転数が増大することによる騒音や運転者への違和感を低下する。
その後、エンジン回転数NeがステップS115で設定した第1アップシフト判定回転数Nup1を超えた場合に、アップシフトすることにより、車速VSPの伸びと共に、一旦低下したエンジン回転数Neが再び上昇することによる加速フィーリングを向上できる。また、このアップシフトは繰り返し行われるので（段々アップシフト）、常にエンジン回転数Neの過大な上昇を抑制することができ、加速時にもエンジン効率が高い領域を用いることで、燃費を向上できる。また、運転者の加速要求が小さいほど低いエンジン回転数Neでアップシフトを行うので、加速要求が小さいときにもエンジン回転数Neを高くすることがなく、燃費の悪化を防止できる。

　（NG領域内における変速制御の作用）
　図１１は、実施例１のNG領域における変速制御を表すタイムチャートである。このタイムチャートは、図１１の上方から、アクセルペダル開度APO、擬似有段アップシフトモードフラグFstp、NG領域内フラグFng、初回判定フラグF2nd、目標変速比Ip、エンジン回転数Ne、車速VSP、Gについて、左側から右側へと向かう時間軸での、それぞれの状態を示す。また、図１２は、実施例１のNG領域内における変速制御により車速とエンジン回転数で規定される平面内において、運転点の移動を表記した拡大図である。図１１のタイミングA、B、C、Dは、図１２の点A、B、C、Dに対応し、図１２中の各点を結ぶ矢印は、時間経過と共に運転点が移動する様子を表す。尚、図１１，１２は、タイミングAにおいて運転点がNG領域内と判定された場合を示す。

　基本的な作用は、NG領域内と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。初期加速の後、NG領域内フラグFngが1にセットされているため、ステップS117でNG領域内のときに設定される第1変速比変化量D1よりも小さな第2変速比変化量D2が目標変速比変化量ΔIpとして設定され、Lowシフトにより、目標変速比変化量ΔIp＝第2変速比変化量D2により変速制御が開始される（タイミングB、点B）。このとき、図１２に示すように、初期加速後の点Bにおける変速比を目標変速比Ip(1)としたとき、抑制Lowシフトにより目標変速比Ip(1)よりも低変速比側であって、かつ、目標変速比変化量ΔIp＝第1変速比変化量D1よりも高変速比側の領域内に向かって変速制御される。このとき、仮に、NG領域内で目標変速比変化量ΔIp＝第1変速比変化量D1によって加速を開始（図１１中の2点鎖線参照）させようとしても、エンジン11の特性による制限や、無段変速機10の特性による制限によって、エンジン回転数Neを効果的に上昇させることができない。同様に、目標変速比Ip(1)のままLowシフトしない場合も、やはりエンジン回転数Neを効果的に上昇させることができない。よって、図１１の1点鎖線で示す比較例のように、かえってエンジン回転数Neの上昇が遅れがちとなる。

　そこで、実施例１のように、目標変速比変化量ΔIp＝第1変速比変化量D1よりも小さな第2変速比変化量D2で抑制Lowシフトを行うことで、目標変速比変化量ΔIp＝第1変速比変化量D1や、目標変速比Ip(1)でエンジン回転数Neを上昇させるよりも、素早くエンジン回転数Neを上昇させることができる。ただし、アップシフト判定回転数Nupを通常Lowシフトと同じ第1アップシフト判定回転数Nup1とすると、エンジン回転数Neの上昇勾配が小さくなる分、アップシフトのタイミングが遅れてしまう（図１２の点C2参照）。そこで、抑制Lowシフトのときは、第1アップシフト判定回転数Nup1よりも低い第2アップシフト判定回転数Nup2を設定し、通常Lowシフトと同様のタイミング（図１２の点C1参照）でアップシフトを開始可能としている。

　次に、エンジン回転数Neが増加し、ステップS124において第2アップシフト判定回転数Nup2以上と判定した場合は（タイミングC、点C1）、ステップS127において、アップシフト量の設定がなされ、このアップシフト量に基づいた変速制御がなされる。このときの目標エンジン回転数tNeは、擬似有段アップシフトモードMstpに移行したときの最初の目標エンジン回転数tNe（タイミングB）よりも、走行抵抗の増加分を加味した値に設定される。尚、アップシフトが実行されると、初回判定フラグF2ndが1にセットされる。

　アップシフトが実行されると、エンジン回転数Neは第3エンジン回転数変化量ΔNe3だけ低下する（タイミングD、点D）。そして、初回判定フラグF2ndが1にセットされているため、ステップS116からステップS119へと進み、目標変速比変化量ΔIp＝0に設定される。これにより、1回目のアップシフト終了後は、図１２に示すように、アップシフト終了時点の点Dにおける変速比目標変速比Ip(2)に沿ってリニアシフトが実行される。
その後、再び目標エンジン回転数tNeが上昇し、エンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1に到達すると（タイミングE）、ステップS127において再度アップシフトが行われる（タイミングF）。その後も、段々アップシフトが行われる。この段々アップシフトの実行により、目標エンジン回転数tNeが一旦下がるが、その後の車速VSPの伸びと共に実際のエンジン回転数Neも伸び、Gもそれに対応して右上がりのグラフを描く。

　このように、車速VSPの上昇に連動してエンジン回転数Neが上昇し、これに伴ってGも上昇することにより、加速フィーリングが向上する。擬似有段アップシフトモードMstpにおいて、抑制Lowシフト及びリニアシフトの後に、段々アップシフトが行われることで、車速VSPの上昇に連動してエンジン回転数Neが上昇する状態が連続して行われ、加速フィーリングを向上できる。

　以上説明したように、実施例１にあっては下記の作用効果を得ることができる。
　（1）エンジン回転数Neを無段階に変速して出力する無段変速機10の変速比を無段階に可変制御する通常変速モードMnor（第1の制御モード）と、変速比を車速の上昇に連動してエンジン回転数Neが上昇するように制御して車両が加速した後にアップシフトを行う擬似有段アップシフトモードMstp（第2の制御モード）とのうち、運転者の加速要求に応じて一方の制御モードを選択し、選択された制御モードに基づき変速比を制御する場合に、擬似有段アップシフトモードMstpが選択されたときは、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトする。
　よって、アクセルペダル踏み込み時のエンジン回転数NeにおけるエンジントルクTrqやエンジン出力馬力Psが低く、加速しにくい場合であっても、継続的にダウンシフトすることで、エンジン回転数Neを効果的に上昇させることができ、エンジントルクTrqやエンジン出力馬力Psを確保して加速することができる。

　（2）アクセルペダル開度APOとアクセルペダル開速度dAPOの少なくとも一方が所定値以上のときに擬似有段アップシフトモードMstpを選択する。よって、運転者の加速意図に応じた変速制御を達成できる。

　（3）擬似有段アップシフトモードMstpにおいて、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトするときは、エンジントルク及びエンジン出力馬力が高いエンジン回転数Neまで上昇するようにダウンシフトする。
　よって、加速開始時のエンジン回転数Neが低く、エンジントルクTrq及びエンジン出力馬力Psが低い場合でも、素早くエンジン回転数Neを上昇させることで、エンジントルクTrq及びエンジン出力馬力Psを確保することができる。

　（4）擬似有段アップシフトモードMstpにおいて、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトするときは、目標変速比変化量ΔIpが一定となるようにダウンシフトする。よって、安定した変速比制御を実現できる。

　（5）加速開始時の走行状態が、NG領域内（所定の変速速度を達成できないおそれがある状態）と判断したときは、所定の変速速度を達成できる場合に比べて、ダウンシフト量を小さくする。具体的には、目標変速比変化量ΔIpを第1変速比変化量D1ではなく、第2変速比変化量D2とする。具体的には、エンジン回転数Neの上昇を効果的に行えない場合や、変速速度が確保できない場合に、目標変速比変化量ΔIpを第2変速比変化量D2とする。
　よって、エンジン回転数Neの上昇を抑制しつつ駆動力を確保できる。

　（6）擬似有段アップシフトモードMstpは、アップシフト判定回転数Nup（所定のエンジン回転数）に到達したときにアップシフトを行うモードであり、目標変速比変化量ΔIp＝第2変速比変化量D2のとき（ダウンシフト量を小さくしたとき）は、アップシフト判定回転数Nupを第1アップシフト判定回転数Nup1より低い第2アップシフト判定回転数Nup2とする（所定のエンジン回転数を低くする）。
　よって、エンジン回転数Neが第2アップシフト判定回転数Nup2に到達するタイミングを、通常Lowシフトにおいてエンジン回転数Neが第1アップシフト判定回転数Nup1に到達するタイミングと略一致させることができ、抑制Lowシフトであっても、通常Lowシフトと同じリズム感でアップシフトできる。

　（他の実施例）
　次に、他の実施例について説明する。実施例１では、初期加速後に目標変速比変化量ΔIpを固定値である第1変速比変化量D1や第2変速比変化量D2とした。これに対し、他の実施例では、図５のD3に示すように、時間経過と共に漸増する値とした。ここで、図６のように車速とエンジン回転数で規定される平面内において、運転点の軌跡を表記した場合、運転点と原点とを結ぶ線の傾きが変速比として表される。このとき、図６の点Bから点Cに相当する区間における運転点の軌跡の接線は、図６の原点を通ることは無い。この場合、エンジントルクTrqやエンジン出力馬力Psが不足する初期では、エンジン回転数Neをゆっくり上昇させ、エンジントルクTrqやエンジン出力馬力Psが確保され始める後期では、エンジン回転数Neを素早く上昇させるため、エンジン回転数Neを効果的に上昇させることができる。
　以上説明したように、他の実施例にあっては実施例１の(1)～(3)、(5)及び(6)の作用効果に加えて、下記の作用効果を得ることができる。
　（7）擬似有段アップシフトモードMstpにおいて、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトするときは、変速比変化量が漸増するようにダウンシフトする。よって、エンジン回転数Neを効果的に上昇させることができる。

　また、実施例１では、目標変速比変化量ΔIpを予め設定した固定値としたが、アクセルペダル開度APOやアクセルペダル開速度dAPOが大きいほど、大きな第1変速比変化量D1、第2変速比変化量D2もしくはD3の初期値となるマップや、演算式を備えていてもよい。これにより、加速意図に応じたLowシフトによりエンジン回転数Neを効果的に上昇して駆動力を確保できる。

Claims

　無段変速機の変速比を無段階に可変制御する第1の制御モードと、前記変速比を有段階に制御して車速が上昇した後にアップシフトを行う第2の制御モードとのうち、運転者の加速要求に応じて前記第2の制御モードを選択したときは、前記アップシフトを行うまで継続的にダウンシフトすることを特徴とする自動変速機の制御方法。
　請求項１に記載の自動変速機の制御方法において、
　アクセルペダル開度とアクセルペダル開速度の少なくとも一方が所定値以上のときに前記第2の制御モードを選択することを特徴とする自動変速機の制御方法。
　請求項１または２に記載の自動変速機の制御方法において、
　前記第2の制御モードにおいて、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトするときは、エンジントルク及びエンジン出力馬力が高いエンジン回転数まで上昇するようにダウンシフトすることを特徴とする自動変速機の制御方法。
　請求項１ないし３いずれか一つに記載の自動変速機の制御方法において、
　前記第2の制御モードにおいて、アップシフトが発生するまで継続的にダウンシフトするときは、変速比変化量が一定となるようにダウンシフトすることを特徴とする自動変速機の制御方法。
　請求項１ないし３いずれか一つに記載の自動変速機の制御方法において、
　前記第2の制御モードにおいて、アップシフトが発生するまでの間に継続的にダウンシフトするときは、変速比変化量が漸増するようにダウンシフトすることを特徴とする自動変速機の制御方法。
　請求項１ないし５いずれか一つに記載の自動変速機の制御方法において、
　加速開始時の走行状態が、所定の変速速度を達成できないおそれがある状態と判断したときは、所定の変速速度を達成できる場合に比べて、ダウンシフト量を小さくすることを特徴とする自動変速機の制御方法。
　請求項６に記載の自動変速機の制御方法において、
　前記第2の制御モードは、所定のエンジン回転数に到達したときにアップシフトを行うモードであり、
　前記ダウンシフト量を小さくしたときは、前記所定のエンジン回転数を低くすることを特徴とする自動変速機の制御方法。
　無段変速機と、
　前記無段変速機の変速比を無段階に制御する第1の制御モードと、前記無段変速機の変速比を有段階に制御して車速が上昇した後にアップシフトを行う第2の制御モードとのうち、運転者の加速要求に応じて一方の制御モードを選択し、選択した制御モードに基づき前記無段変速機の変速比を制御するコントローラと、
　を備え、
　前記コントローラは、前記第2の制御モードを選択したときは、前記アップシフトを行うまで継続的にダウンシフトすることを特徴とする自動変速機。