JP2009150558A - Control device of continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機の制御装置に関し、特に手動操作によって変速比を設定可能な無段変速機の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a continuously variable transmission control device capable of continuously changing a gear ratio, and more particularly to a continuously variable transmission control device capable of setting a gear ratio by manual operation.
例えば車両用の変速機として、ベルト式やトロイダル式の無段変速機が知られている。前者の無段変速機は、溝幅を変更できる入力プーリと出力プーリとにベルトを巻き掛け、これらのプーリの溝幅を互いに反対方向に変化させることにより、ベルトの巻き掛け半径を連続的に、すなわち無段階に変化させ、その結果、入力回転数と出力回転数との比率すなわち変速比を連続的に変化させるように構成されている。また後者のトロイダル式の無段変速機は、対向面をトロイダル面とした一対のディスクの間に、回転面を傾斜させることのできるパワーローラを挟み込み、パワーローラが傾動することによって、入力ディスクとパワーローラとの接触半径および出力ディスクとパワーローラとの接触半径が互いに反対方向に増減し、その結果、各ディスクの回転数の比率すなわち変速比が連続的に変化するように構成されている。 For example, belt-type and toroidal-type continuously variable transmissions are known as transmissions for vehicles. In the former continuously variable transmission, belts are wound around input pulleys and output pulleys whose groove widths can be changed, and the groove widths of these pulleys are changed in opposite directions to continuously change the belt winding radius. That is, it is changed steplessly, and as a result, the ratio between the input rotation speed and the output rotation speed, that is, the gear ratio is continuously changed. The latter toroidal-type continuously variable transmission has a power roller that can tilt the rotating surface between a pair of discs whose opposing surfaces are toroidal surfaces. The contact radius with the power roller and the contact radius between the output disk and the power roller are increased or decreased in opposite directions, and as a result, the rotation speed ratio of each disk, that is, the gear ratio is continuously changed.
上記の無段変速機を、エンジンの出力側に連結した車両では、駆動力の要求量や車速などの走行状態に基づいて変速比を大小に変化させることにより、エンジン回転数を無段階に制御することができる。このような特性を有効に利用して、例えばエンジンを常時最適運転点で運転するように制御することが試みられている。 In vehicles where the above continuously variable transmission is connected to the output side of the engine, the speed of the engine is controlled steplessly by changing the gear ratio based on driving conditions such as required driving force and vehicle speed. can do. It has been attempted to control such that the engine is always operated at the optimum operating point by effectively utilizing such characteristics.
しかしながら、車両に要求される駆動状態は、燃費が優れることに限られず、加速性能や制動性能などが優れていること、運転者の意図を可及的に忠実に反映することなどもあり、その点では、単に燃費が優れるように変速比を制御するだけでは車両の制御としては不十分である。このような不都合を解消するために、シフトレバーなどを手動操作することにより、変速比を予め定めた値にステップ的に変化させ、変速比を運転者が適宜に選択できるように構成した無段変速機が開発されている。この種のいわゆる手動変速モードの可能な無段変速機では、手動操作によって選択した変速比が維持されるので、車速が増大してもアップシフトが生じないことにより駆動力が大きくなる反面、アクセルペダルを踏み込むなどの出力の増大操作をおこなっても、エンジン回転数が車速と変速比とによって決まる回転数に維持され、エンジン回転数(エンジン出力)が増大しないので、加速応答性が悪くなる不都合があった。 However, the driving conditions required for vehicles are not limited to excellent fuel efficiency, they have excellent acceleration performance and braking performance, and may reflect the driver's intention as faithfully as possible. In that respect, simply controlling the gear ratio so that the fuel efficiency is excellent is not sufficient for controlling the vehicle. In order to eliminate such inconveniences, the shift lever is manually operated to change the gear ratio stepwise to a predetermined value so that the driver can select the gear ratio appropriately. A transmission has been developed. In this type of continuously variable transmission capable of so-called manual transmission mode, the speed ratio selected by manual operation is maintained, so that even if the vehicle speed increases, no upshift occurs and the driving force increases. Even if an output increase operation such as depressing the pedal is performed, the engine speed is maintained at a speed determined by the vehicle speed and the gear ratio, and the engine speed (engine output) does not increase, resulting in poor acceleration response. was there.
また、従来、変速比を手動操作によって選択することに替えて、無段変速機の入力回転数(すなわちエンジン回転数)の最小値を手動操作によって選択するように構成した装置が、特許文献1に記載されている。すなわちこの特許文献1に記載された装置は、シフトレバーのストロークに応じて最小入力回転数を設定し、エンジン回転数がその設定された最小値以上となる範囲で変速比を走行状態に応じて制御するように構成されている。より具体的には、上記の特許文献1に記載された装置は、設定最小回転数と出力プーリ回転数とから設定トルク比を算出する一方、アクセル開度に対して最良燃費となるように設定されたテーブル回転数を読み出し、その値と出力プーリ回転数とに基づいてテーブルトルク比を求め、これらのトルク比のうちの大きい方を目標トルク比とし、実際のトルク比がその目標トルク比となるように変速比を制御するように構成されている。したがってアクセルペダルが踏み込まれていないなど出力要求量が小さい場合には、テーブル回転数が小さい値であることによりテーブルトルク比が小さく、その結果、設定トルク比の方が大きくなるので、この設定トルク比を目標トルク比として変速比が制御され、シフトレバーによって選択した駆動トルクが得られる。 Conventionally, instead of selecting the gear ratio by manual operation, an apparatus configured to select the minimum value of the input rotational speed (that is, engine rotational speed) of the continuously variable transmission by manual operation is disclosed in Patent Document 1. It is described in. That is, the device described in Patent Document 1 sets the minimum input rotation speed according to the stroke of the shift lever, and changes the gear ratio in accordance with the traveling state within a range where the engine rotation speed is equal to or greater than the set minimum value. Configured to control. More specifically, the device described in Patent Document 1 calculates the set torque ratio from the set minimum rotation speed and the output pulley rotation speed, and is set so as to achieve the best fuel consumption with respect to the accelerator opening. The table torque ratio is read out, the table torque ratio is obtained based on the value and the output pulley rotation speed, the larger of these torque ratios is set as the target torque ratio, and the actual torque ratio is the target torque ratio. It is comprised so that a gear ratio may be controlled. Therefore, when the required output amount is small, such as when the accelerator pedal is not depressed, the table torque ratio is small due to the small value of the table rotation speed. As a result, the set torque ratio becomes larger. The transmission ratio is controlled using the ratio as the target torque ratio, and the driving torque selected by the shift lever is obtained.
しかしながら上記の特許文献1に記載された装置では、最小回転数をシフトレバーのストロークに応じて設定しているので、車両の走行状態に応じた制御をおこなうことができない。例えば、比較的低車速の場合、その時点の入力回転数が小さいから、最小回転数が小さくても、走行状態の変化に伴って入力回転数が低下すると直ちに入力回転数の低下が規制され、手動による変速操作をおこなっている走行感覚を得ることができる。しかしながら、その最小回転数を高車速時にも維持すると、入力回転数(エンジン回転数)が高いから、アクセル開度などの走行状態が変化することに伴う入力回転数の低下幅あるいは相対的な変化幅が大きくなり、変速比の変化が規制されにくいので、手動によって変速操作をおこなっている走行感覚を得にくくなる可能性がある。 However, in the apparatus described in Patent Document 1 described above, since the minimum number of revolutions is set according to the stroke of the shift lever, control according to the running state of the vehicle cannot be performed. For example, in the case of a relatively low vehicle speed, since the input rotational speed at that time is small, even if the minimum rotational speed is small, as soon as the input rotational speed decreases as the driving state changes, the decrease in the input rotational speed is regulated, A driving sensation in which manual shifting operation is performed can be obtained. However, if the minimum rotational speed is maintained even at high vehicle speeds, the input rotational speed (engine rotational speed) is high, and therefore the reduction or relative change in the input rotational speed accompanying changes in the travel state such as the accelerator opening degree. Since the width is increased and the change in the gear ratio is difficult to be regulated, there is a possibility that it is difficult to obtain a sense of travel during manual gear shifting.
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、無段変速機の入力回転数の下限値を規定して手動変速的に変速制御をおこなうことが可能であって、かつ手動による変速操作をおこなっている走行感覚を得やすい制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made against the background of the above-described circumstances, and it is possible to control the shift in a manual shift manner by defining a lower limit value of the input rotation speed of the continuously variable transmission, and to perform a manual shift. It is an object of the present invention to provide a control device that makes it easy to obtain a sense of travel during operation.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、人為的操作に基づいて入力回転数の目標値を制約することの可能な無段変速機の制御装置において、前記人為的操作に基づいて前記入力回転数の目標値の下限値を設定するとともに車速もしくは車速に関連する値に応じてその下限値を変化させる手段を有することを特徴とする制御装置である。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a control device for a continuously variable transmission capable of constraining a target value of an input rotational speed based on an artificial operation, and based on the artificial operation. And a means for setting a lower limit value of the target value of the input rotational speed and changing the lower limit value in accordance with the vehicle speed or a value related to the vehicle speed.
また、請求項2の発明は、人為的操作に基づいて入力回転数の目標値を制約することの可能な無段変速機の制御装置において、車速もしくは車速に関連する値と要求駆動量とに基づいて入力回転数の目標値を設定するとともに実入力回転数がその目標値に一致するように変速比を制御し、かつ前記要求駆動量が予め定めた所定値以下の範囲にある場合に、前記入力回転数の目標値を、その要求駆動量に関わらず、予め定めた低回転数に設定し、かつ要求駆動量が前記所定値を超えるに従って前記目標値を前記予め定めた低回点数から次第に増大させる手段を有することを特徴とする制御装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a control device for a continuously variable transmission capable of restricting a target value of an input rotational speed based on an artificial operation. When the target value of the input rotational speed is set based on the speed ratio is controlled so that the actual input rotational speed matches the target value, and the required drive amount is within a predetermined value or less, The target value of the input rotational speed is set to a predetermined low rotational speed regardless of the required driving amount, and the target value is increased from the predetermined low number of times as the required driving amount exceeds the predetermined value. It is a control device characterized by having means for gradually increasing.
請求項3の発明は、請求項2の発明における前記予め定めた低回転数を、機構上可能な最小回転数もしくはその最小回転数に近い回転数に設定する手段を有することを特徴とする制御装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a control comprising a means for setting the predetermined low rotational speed in the second aspect of the invention to a minimum rotational speed capable of being mechanically or a rotational speed close to the minimum rotational speed. Device.
さらに、請求項4の発明は、人為的操作に基づいて入力回転数の目標値を制約することの可能な無段変速機の制御装置において、変速比を低下させるアップシフト操作もしくは増大させるダウンシフト操作がおこなわれた場合に、前記入力回転数の目標値を、一時的に、前記アップシフト操作の場合には低下させ、ダウンシフト操作の場合には増大させ、かつその後、前記一時的な低下もしくは増大の前の制御値に復帰させる目標値変更手段を有することを特徴とする制御装置である。 Furthermore, the invention of claim 4 is a control device for a continuously variable transmission capable of constraining a target value of the input rotational speed based on an artificial operation, and an upshift operation for decreasing the gear ratio or a downshift for increasing the gear ratio. When an operation is performed, the target value of the input rotational speed is temporarily decreased for the upshift operation, increased for the downshift operation, and then temporarily decreased. Alternatively, the control apparatus includes target value changing means for returning to the control value before the increase.
そして、請求項5の発明は、請求項4の発明において、前記入力回転数の目標値の下限値を規制する手段を更に有し、かつ前記目標値変更手段が、前記入力回転数の目標値が機構上可能な上限値にある状態でアップシフト操作された場合に前記入力回転数の目標値を一時的に低下させ、もしくは前記入力回転数の目標値が機構上可能な下限値にある状態でダウンシフト操作された場合に前記入力回転数の目標値を一時的に増大させる手段を含むことを特徴とする制御装置である。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, further comprising means for regulating a lower limit value of the target value of the input rotational speed, and the target value changing means is a target value of the input rotational speed. When the upshift operation is performed in a state where is at an upper limit that can be mechanically reduced, the target value of the input rotational speed is temporarily reduced, or the target value of the input rotational speed is at the lower limit that is possible for the mechanism The control device includes means for temporarily increasing the target value of the input rotational speed when a downshift operation is performed.
さらに、請求項6の発明は、請求項4もしくは5の発明において、前記目標値変更手段によって前記入力回転数の目標値を一時的に低下もしくは増大させる際の前記目標値の変化割合に対してその目標値を復帰させる際の前記目標値の変化割合を小さくする手段を更に有していることを特徴とする制御装置である。 Further, the invention according to claim 6 is the invention according to claim 4 or 5, wherein the target value changing means is configured to provide a change rate of the target value when the target value of the input rotational speed is temporarily reduced or increased. The control apparatus further includes means for reducing the change rate of the target value when the target value is restored.
請求項7の発明は、人為的操作に基づいて入力回転数の目標値を制約することの可能な無段変速機の制御装置において、前記人為的操作に基づく前記入力回転数の目標値の変化割合を予め定めた変化割合に規制する手段を有することを特徴とする制御装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a control device for a continuously variable transmission capable of constraining a target value of an input rotational speed based on an artificial operation, and a change in the target value of the input rotational speed based on the artificial operation. It is a control device characterized by having means for regulating the rate to a predetermined rate of change.
また、請求項8の発明は、請求項7の発明において、前記入力回転数の目標値の下限値を規制する手段を更に有するとともに、車速もしくは車速に関連する値と要求駆動量とに基づいて前記入力回転数の目標値を設定し、かつ実入力回転数がその目標値に一致するように変速比を制御するように構成されていることを特徴とする制御装置である。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, further comprising means for regulating a lower limit value of the target value of the input rotational speed, and based on the vehicle speed or a value related to the vehicle speed and the required drive amount. The control device is configured to set a target value of the input rotational speed and to control a gear ratio so that the actual input rotational speed matches the target value.
そして、請求項9の発明は、請求項1ないし8のいずれかの発明において、前記変速比を、機構上定まる変速比幅の範囲内で、車速もしくは車速に関連する値と要求駆動量とに基づいて設定する自動変速モードを選択する選択手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。 According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects of the present invention, the speed ratio is set to a vehicle speed or a value related to the vehicle speed and a required drive amount within a speed ratio width range determined by the mechanism. The control device further comprises selection means for selecting an automatic transmission mode to be set based on the selection.
したがって請求項1の発明によれば、手動操作によって入力回転数の下限値を設定した場合、その下限値は固定されずに車速に応じて変化するので、低車速の場合および高車速の場合のいずれであっても、入力回転数が走行状態に基づいて変化した場合にその下限値が人為的な操作で設定された値に規制され、変速比の低下が規制されている感覚を運転者に与えることができる。すなわち手動操作によって変速比が設定されて走行しているいわゆる手動変速機的な走行感覚を得ることができ、また同時に充分な駆動力を確保することができる。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, when the lower limit value of the input rotational speed is set by manual operation, the lower limit value changes according to the vehicle speed without being fixed. Therefore, in the case of the low vehicle speed and the case of the high vehicle speed. In any case, when the input rotational speed changes based on the driving state, the lower limit value is regulated to a value set by human operation, and the driver feels that the reduction of the gear ratio is regulated. Can be given. That is, it is possible to obtain a so-called manual transmission-like driving feeling in which a gear ratio is set by manual operation, and at the same time, a sufficient driving force can be ensured.
したがって請求項2の発明および請求項3の発明によれば、要求駆動量を前記所定値以下の範囲で増減しても、入力回転数の目標値が予め定めた低回転数に維持され、その結果、その要求駆動量の範囲では、要求駆動量を増大させた場合に、無段変速機の入力側に連結されている動力源の回転数に替えてトルクが増大する。そのため、要求駆動量が上記の所定の範囲内にある場合には、要求駆動量の増大に伴って駆動トルクが増大し、しかも変速やそれに伴う回転部材の回転変動が発生しないことにより慣性力が原因となる駆動力発生のタイムラグがないので、加速応答性が良好になり、さらに、要求駆動量がある程度増大すれば、入力回転数の目標値を増大させるので、入力トルクを増大させることによる駆動力の増大の限界を超えて駆動力を増大させることができ、ひいては運転者の意図に即した走行をおこうなことが可能になる。
Therefore, according to the invention of
したがって請求項4の発明によれば、手動でアップシフト操作もしくはダウンシフト操作をおこなった場合に、一時的に入力回転数が変化するので、手動による変速操作を、入力回転数の変化に伴う振動や音などの変化として体感することができ、ドライバビリティを向上させることができる。 Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, when the upshift operation or the downshift operation is manually performed, the input rotational speed temporarily changes. Therefore, the manual shift operation is performed with the vibration associated with the change in the input rotational speed. Can be experienced as changes in sound and sound, and drivability can be improved.
したがって請求項5の発明によれば、入力回転数の目標値の下限値が規制され、また入力回転数が機構上可能な上限値に設定されることがあり、その状態でアップシフト操作された場合、要求駆動量や出力回転数もしくはこれに関連する車速などの走行状態から求まる入力回転数の目標値がその上限値を超えていれば、アップシフト操作で入力回転数が上限値以下に低下しないことになるが、前述した目標値を一時的に変化させる手段を設けていることにより、前記目標値を低下させることが可能になる。また、同様に目標値が機構上の下限値に固定されている場合にダウンシフトされた場合であって、上記の手段を設けてあることにより、入力回転数を一時的に増大させることが可能になる。また、請求項4の発明と同様に、手動変速操作に応答して変速が生じたことを体感することができる。 Therefore, according to the invention of claim 5, the lower limit value of the target value of the input rotational speed is regulated, and the input rotational speed may be set to an upper limit value that can be mechanically operated, and the upshift operation is performed in that state. In this case, if the target value of the input speed obtained from the required driving amount, the output speed, or the traveling state such as the vehicle speed related thereto exceeds the upper limit value, the input speed is reduced to the upper limit value or less by the upshift operation. However, by providing means for temporarily changing the target value described above, the target value can be lowered. Similarly, when the target value is fixed to the lower limit value in the mechanism, it is possible to temporarily increase the input rotational speed by providing the above-described means when the downshift is performed. become. Further, similarly to the fourth aspect of the invention, it is possible to experience that a shift has occurred in response to a manual shift operation.
したがって請求項6の発明によれば、入力回転数の目標値を一時的に変化させた場合、その後の復帰を徐々におこなうことになり、そのため、手動での変速操作を体感できるうえに、その後のショックや振動を防止することができる。 Therefore, according to the sixth aspect of the present invention, when the target value of the input rotational speed is temporarily changed, the subsequent return is gradually performed. Therefore, the manual shift operation can be experienced and thereafter Can prevent shock and vibration.
したがって請求項7の発明および請求項8の発明によれば、手動操作によって入力回転数の目標値を変更し、それに伴って変速が生じる場合、変速比が所定値以下の割合でゆっくり変化するので、ショックを防止し、またコントロール性を向上させることができる。 Therefore, according to the seventh and eighth aspects of the present invention, when the target value of the input rotational speed is changed by manual operation and a gear shift occurs accordingly, the gear ratio changes slowly at a rate equal to or less than a predetermined value. Can prevent shock and improve controllability.
したがって請求項9の発明によれば、機構上定まる変速比幅すなわちいわゆるフルレンジで自動変速をおこなうモードを設定することができるので、燃費を重視した走行と駆動性能もしくは変速比の設定の自由度を重視した走行とを選択することが可能になって利便性が向上する。 Therefore, according to the ninth aspect of the invention, it is possible to set a speed ratio range determined by the mechanism, that is, a mode in which automatic shifting is performed in a so-called full range. Convenience is improved because it is possible to select traveling with emphasis.
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ずこの発明が対象とする車両の動力伝達系統の一例を説明すると、図2において、動力源1が変速機構2に連結され、その変速機構2の出力軸3がディファレンシャル4を介して左右の駆動輪5に連結されている。ここで、動力源1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関あるいはモータなどの電動機、さらにはこれら内燃機関と電動機とを組み合わせた装置など、車両に使用可能な種々の動力源を含む。以下の説明では、動力源1として、燃料をシリンダの内部に直接噴射し、その噴射量およびタイミングを制御することにより均質燃焼や成層燃焼の可能ないわゆる直噴ガソリンエンジンを採用した例を説明する。
Next, the present invention will be described based on specific examples. First, an example of a vehicle power transmission system targeted by the present invention will be described. In FIG. 2, a power source 1 is connected to a
このエンジン1は電気的に制御できるように構成されており、その制御のためのマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置(E−ECU)6が設けられている。この制御装置6は、少なくともエンジン1の出力を制御するように構成されており、その制御のためのデータとして出力軸回転数(エンジン回転数)NEとアクセル開度θなどの要求駆動量とが入力されている。 The engine 1 is configured to be electrically controllable, and an electronic control unit (E-ECU) 6 mainly including a microcomputer for the control is provided. The control device 6 is configured to control at least the output of the engine 1, and the output shaft speed (engine speed) NE and the required drive amount such as the accelerator opening θ are included as data for the control. Have been entered.
この要求駆動量は、要は、エンジン1の出力の増大・減少のための信号であり、運転者が操作するアクセルペダルなどの加減速操作装置7の操作量信号やその操作量を電気的に処理して得た信号を採用することができ、またそれ以外に、電子スロットルバルブを備えたエンジン1の場合には、その電子スロットルバルブの開度制御信号や、車速を設定車速に維持するためのクルーズコントロールシステム(図示せず)などからの要求駆動量信号を含む。 This required drive amount is basically a signal for increasing or decreasing the output of the engine 1, and the operation amount signal of the acceleration / deceleration operation device 7 such as an accelerator pedal operated by the driver and the operation amount are electrically In addition, in the case of the engine 1 having an electronic throttle valve, the opening degree control signal of the electronic throttle valve and the vehicle speed are maintained at the set vehicle speed. Request drive amount signal from a cruise control system (not shown) of the vehicle.
また、変速機構2は、流体伝動機構8と、歯車変速機構9と、無段変速機(CVT)10とから構成されている。その流体伝動機構8は、要は、オイルなどの流体を介して入力側の部材と出力側の部材との間でトルクを伝達するように構成された装置であって、一例として、一般の車両に採用されているトルクコンバータを挙げることができる。また、この流体伝動機構8は、直結クラッチ11を備えている。すなわち直結クラッチ11は、入力側の部材と出力側の部材とを摩擦板などの機械的手段で直接連結するように構成されたクラッチであって、緩衝をおこなうためのコイルスプリングなどの弾性体からなるダンパー12を備えている。
The
その流体伝動機構8の入力部材がエンジン1の出力部材に連結され、また流体伝動機構8の出力部材が歯車変速機構9の入力部材に連結されている。この歯車変速機構9は、複数の歯車を有し、それらの歯車によって形成されるトルクの伝達経路を変更することにより、入力部材と出力部材との回転数の比率すなわち変速比を適宜に変更し、また出力部材を入力部材に対して反対方向に回転させるように構成されている。この歯車変速機構9として、例えば、シングルピニオン型遊星歯車機構やダブルピニオン型遊星歯車機構もしくはラビニョ型遊星歯車機構を用いた機構、あるいは常時噛み合っている複数対のギヤ対を同期連結機構(シンクロナイザー)によって選択的に出力部材や入力部材に連結するように構成された機構などを採用することができる。
The input member of the fluid transmission mechanism 8 is connected to the output member of the engine 1, and the output member of the fluid transmission mechanism 8 is connected to the input member of the
なお、この歯車変速機構9は、次ぎに説明する無段変速機10で設定できる変速比の幅が小さいこと、および無段変速機10ではその出力側の部材を入力側の部材に対して反対方向に回転させるいわゆる後進機能がないことを補うために設けられている。したがって無段変速機10で設定可能な変速比が、車両に対する要求を満たす場合には、歯車変速機構9として後進機能のみを備えた機構を採用してもよい。
The
図2に示してある無段変速機10は、その入力側の部材の回転数と出力側の部材の回転数との比率すなわち変速比を無段階に(連続的に)変化させることのできる機構であり、前述したベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機などを採用することができる。
The continuously
上記の変速機構2における直結クラッチ11の係合・解放ならびに滑りを伴う半係合の各状態の制御および歯車変速機構9での変速比の制御ならびに無段変速機10での変速比の制御は、基本的には、車両の走行状態に基づいて制御されるようになっている。その制御のためにマイクロコンピュータを主体として構成された電子制御装置(T−ECU)13が設けられている。
Control of each state of engagement / release of the direct coupling clutch 11 and half-engagement with slip, control of the gear ratio in the
この電子制御装置13は、前述したエンジン用の電子制御装置6とデータ通信可能に連結される一方、制御のためにデータとして車速αや変速機構2の出力回転数Noなどのデータが入力されている。また、変速機構2を停止状態(パーキング)、後進状態(リバース)、中立状態(ニュートラル)、車両の走行状態に応じて変速比を自動的に設定する自動前進状態(ドライブ:D)すなわち自動変速モード、変速状態を手動操作で設定する手動状態(マニュアル:M)すなわち手動変速モードの各状態を選択するシフト装置14が設けられており、このシフト装置14が電子制御装置13に電気的に連結されている。また、シフト装置14によって手動状態を選択した場合には、複数の変速状態すなわちレンジを設定することができるように構成されており、そのレンジを選択するレンジ選択機構15が設けられている。このレンジ選択機構15はオン・オフスイッチやポテンショメータなどによって構成することができ、段階的に設定されているレンジあるいは連続的に設定されているレンジを手動操作に基づいて選択するようになっている。なお、このレンジ選択機構15は、シフト装置14に付設されていてもよく、あるいはシフト装置14とは別に、ステアリングホイールや適宜のスティックあるいはインストルメントパネルなどに設けられていてもよい。
The
上記の車両では、アクセル開度などの要求駆動量に基づいて上記のエンジン1および無段変速機10の両方を制御するように構成されている。その制御例を図3にブロック図で示してある。この制御は例えば前記シフト装置14によって自動変速モードを選択した場合に実行される制御であり、先ず第1のステップS1において要求駆動量の一例であるアクセル開度θと車速αとに基づいて目標駆動力Fが求められる。なお、車速αは、これと一対一の関係にある他の適宜の回転部材の回転数、例えば変速機構2の出力軸回転数Noで代用してもよい。
The vehicle is configured to control both the engine 1 and the continuously
これらのアクセル開度θと車速αとに基づく目標駆動力Fの決定は、予め用意したマップに基づいておこなう。具体的には、アクセル開度θをパラメータとして車速αと駆動力Fとの関係をマップとして予め定めておく。その場合、対象とする車両の特性を反映するように駆動力Fを定める。 The determination of the target driving force F based on the accelerator opening θ and the vehicle speed α is performed based on a map prepared in advance. Specifically, the relationship between the vehicle speed α and the driving force F is predetermined as a map with the accelerator opening θ as a parameter. In that case, the driving force F is determined so as to reflect the characteristics of the target vehicle.
つぎに第2のステップS2で、目標駆動力Fと現在の車速αとに基づいて目標出力Pが求められる。すなわち目標出力Pは、目標駆動力Fと車速αとの積として演算される。第3のステップS3では、その目標出力Pに基づいてエンジン1の目標回転数あるいは無段変速機10の入力回転数の目標値(目標入力回転数)NINTが求められる。定常走行状態では、エンジン1の燃費が良好になる最適運転ラインに即して制御されるから、目標出力Pに達した時点での運転状態は最適運転ライン上の運転状態となる。すなわち目標出力Pに達した時点では、エンジン1は、最良燃費曲線に基づく状態に制御されるから、目標入力回転数NINTは、最良燃費曲線に基づいて出力と回転数とを定めた目標エンジン回転数テーブル(線図)を利用して求められる。そして、この目標入力回転数NINTと検出された実際の入力回転数もしくはエンジン回転数とに基づいて無段変速機10による変速比が制御される。
Next, in a second step S2, a target output P is obtained based on the target driving force F and the current vehicle speed α. That is, the target output P is calculated as the product of the target driving force F and the vehicle speed α. In the third step S3, a target value (target input speed) NINT of the target speed of the engine 1 or the input speed of the continuously
一方、第4のステップS4では、エンジン1を制御するために、上記の目標出力Pと現在のエンジン回転数NEとに基づいて目標エンジントルクToが求められる。これは、例えば目標出力Pを現在のエンジン回転数NEで割り算することにより実行される。なお、エンジン回転数NEに替えてエンジン1の出力軸の角速度を採用することもできる。そして、このようにして求められた目標エンジントルクToとなるようにエンジン1が制御される。具体的には、前述した電子制御装置6によって燃料噴射量あるいは電子スロットルバルブの開度が制御される。 On the other hand, in the fourth step S4, in order to control the engine 1, the target engine torque To is obtained based on the target output P and the current engine speed NE. This is performed, for example, by dividing the target output P by the current engine speed NE. Note that the angular speed of the output shaft of the engine 1 can be adopted instead of the engine speed NE. Then, the engine 1 is controlled so as to achieve the target engine torque To thus obtained. Specifically, the fuel injection amount or the opening degree of the electronic throttle valve is controlled by the electronic control unit 6 described above.
この発明に係る上述した構成の制御装置では、シフト装置14によって手動変速モードを選択することができる。この手動変速モードが選択された場合には、手動変速モードでの各レンジに応じて、目標入力回転数NINTもしくは目標エンジン回転数NETの下限値(最小回転数)を規制するように構成されている。図4は、車速αに対する目標入力回転数NINT(目標エンジン回転数NET)を、要求駆動量であるアクセル開度θをパラメータとして示す図であり、γmaxの線は無段変速機10の機構上決まる最大変速比に基づく回転数を示し、またγminの線は無段変速機10の機構上決まる最小変速比に基づく回転数を示している。さらに、アクセル開度θが“0”で目標入力回転数NINTが一定値となっているのは、エンジン1がアイドリング状態であることを示している。
In the control device having the above-described configuration according to the present invention, the manual shift mode can be selected by the
自動変速モードでは、この図4に示すマップに基づいて目標入力回転数NINTが決定され、実際の入力回転数がその目標入力回転数NINTとなるように無段変速機10の変速比が制御される。したがって例えば図4におけるA点(θ=10%)で示される運転状態からアクセルペダルが踏み込まれてB点で示される運転状態(θ=20%)に変化すると、それに応じて目標入力回転数NINTが大きくなり、実際の入力回転数がその目標入力回転数NINTとなるように変速比が増大させられる。変速比の増大およびエンジン出力の増大によって車速αが次第に増大し、それに合わせて目標入力回転数NINTが、アクセル開度θ=20%の線に沿って増大させられ、駆動力と走行抵抗とがバランスするC点で示される運転状態となる。
In the automatic transmission mode, the target input speed NINT is determined based on the map shown in FIG. 4, and the speed ratio of the continuously
また反対に要求駆動量が低下する場合について説明すると、上記のC点で示される走行状態からアクセルペダルが完全に戻され、アクセル開度θが0%に低下した場合、その時点の車速αでの機構上定まる下限回転数が目標入力回転数とされる。これは図4でD点で示される。なお、その下限回転数は、エンジン1のアイドリング回転数に基づいて定まる回転数あるいは無段変速機10で設定可能な最小変速比(最も高速側の変速比)によって規定される回転数である。
Conversely, when the required drive amount decreases, when the accelerator pedal is completely returned from the traveling state indicated by point C and the accelerator opening θ decreases to 0%, the vehicle speed α at that time The lower limit rotational speed determined by this mechanism is set as the target input rotational speed. This is indicated by point D in FIG. The lower limit rotational speed is a rotational speed determined based on the idling rotational speed of the engine 1 or a rotational speed defined by a minimum speed ratio (highest speed side speed ratio) that can be set by the continuously
これに対して手動変速モードでは、上述した機構上定まる下限回転数より高い回転数に、目標入力回転数NINTの下限値が設定される。その例を図1に示してある。この図1は、手動変速モードで採用されるマップを示しており、ここに示す例では、上記の図4に示す自動変速モードにおけるマップに、各レンジ毎の最小回転数を設定し、目標入力回転数NINTの下限値を制約するようになっている。 On the other hand, in the manual transmission mode, the lower limit value of the target input rotation speed NINT is set to a rotation speed higher than the lower limit rotation speed determined by the mechanism described above. An example is shown in FIG. FIG. 1 shows a map adopted in the manual shift mode. In the example shown here, the minimum rotational speed for each range is set in the map in the automatic shift mode shown in FIG. The lower limit value of the rotational speed NINT is constrained.
具体的に説明すると、上述した無段変速機10は、R1からR5までの5つのレンジを選択できるように構成されている。これらのレンジのうちR1レンジが最も低速側のレンジであり、これに対してR5レンジが最も高速側のレンジである。したがってR5レンジでは、上述したアイドリング回転数で決まる最小回転数および無段変速機10の機構上決まる最も小さい変速比(γmin)に応じた回転数を、目標入力回転数NINTの最小回転数となるようにマップが設定されている。そして、図1に示すように、R4レンジ、R3レンジ、R2レンジ、R1レンジの順に、目標入力回転数の最小値が次第に大きくなるようにマップが設定されている。なお、各レンジR1,R2,R3,R4,R5における最小回転数は、車速ごとに最適となる回転数に設定されている。そしてまた、目標入力回転数の最小値は車速αに応じて変化する値として設定されている。言い換えれば、各レンジでの目標入力回転数の最小値は車速αが増大するに従って大きくなるようになっている。手動変速機に近い変速感覚とするためである。
More specifically, the above-described continuously
このような自動変速モードで採用される制御マップに、目標入力回転数NINTの下限値をレンジ毎に設定した手動変速モード用のマップに基づく目標入力回転数NINTの制御、すなわち手動変速モードでの無段変速機10の制御について次に説明する。図5はその制御例を説明するためのフローチャートであり、先ずステップS11において基本目標入力回転数NINBが算出される。これは、前述した図3に示すステップS1ないしステップS3の過程を経て求められ、結局は、上記の図4の制御マップに基づいて算出される。次に、手動変速モードが選択されているか否かが判断される(ステップS12)。この判断は、前述したシフト装置14からの出力信号およびレンジ選択機構15からの出力信号に基づいて判断することができる。
Control of the target input speed NINT based on the map for the manual shift mode in which the lower limit value of the target input speed NINT is set for each range in the control map adopted in such an automatic shift mode, that is, in the manual shift mode. Next, control of the continuously
このステップS12で肯定的に判断された場合には、その時点で選択されている目標入力回転数の下限値(下限ガード値)NINTLが算出される(ステップS13)。すなわち図1の制御マップにおいて、その時点の車速αの線と各レンジの下限値を示すR5ないしR1の線との交点として示される値が、目標入力回転数の下限ガード値NINTLとされる。 If the determination in step S12 is affirmative, a lower limit value (lower limit guard value) NINTL of the target input rotational speed selected at that time is calculated (step S13). That is, in the control map of FIG. 1, the value shown as the intersection of the current vehicle speed α line and the R5 to R1 lines indicating the lower limit value of each range is the lower limit guard value NINTL of the target input rotational speed.
このようにして算出されたその時点のレンジでの目標入力回転数の下限ガード値NINTLとステップS11で算出された基本目標入力回転数NINBとが比較される(ステップS14)。このステップS14において、基本入力回転数NINBが上記の下限ガード値NINTL以上であることが判断された場合、すなわちステップS14で肯定的に判断された場合、その基本目標入力回転数NINBが無段変速機10の入力回転数(もしくはエンジン回転数)の目標値NINTとして採用される(ステップS15)。これに対して基本入力回転数NINBが上記の下限ガード値NINTL未満であることが判断された場合、すなわちステップS14で否定的に判断された場合、その下限ガード値NINTLが無段変速機10の入力回転数(もしくはエンジン回転数)の目標値NINTとして採用される(ステップS16)。
The lower limit guard value NINTL of the target input rotational speed in the current range calculated in this way is compared with the basic target input rotational speed NINB calculated in step S11 (step S14). If it is determined in step S14 that the basic input rotational speed NINB is greater than or equal to the lower limit guard value NINTL, that is, if it is determined positive in step S14, the basic target input rotational speed NINB is continuously variable. This is adopted as the target value NINT of the input rotational speed (or engine rotational speed) of the machine 10 (step S15). On the other hand, when it is determined that the basic input rotational speed NINB is less than the lower limit guard value NINTL, that is, when it is determined negative in step S14, the lower limit guard value NINTL is the value of the continuously
なお、ステップS12で否定的に判断された場合には、自動変速モードが選択されていることになり、また上記の基本目標入力回転数NINBが自動変速モードでのマップに基づいて算出されたものであるから、ステップS15に進んで基本目標入力回転数NINBが無段変速機10の入力回転数(もしくはエンジン回転数)の目標値NINTとして採用される。
If a negative determination is made in step S12, the automatic transmission mode is selected, and the basic target input rotational speed NINB is calculated based on the map in the automatic transmission mode. Therefore, the routine proceeds to step S15, where the basic target input speed NINB is adopted as the target value NINT of the input speed (or engine speed) of the continuously
上記の手動変速モードでの制御を図1を参照して説明すると、アクセル開度θが10%であるA点の運転状態の場合、基本目標入力回転数NINBがR3レンジの下限ガード値を示す線より上側でかつR2レンジの下限ガード値を示す線より下側に位置する。したがってその場合、R3レンジが選択されていれば、R3レンジにおけるその時点の車速での下限ガード値NINTL3が基本目標入力回転数NINBより小さい値であるから、基本目標入力回転数NINBが目標入力回転数NINTとして採用され、実際の入力回転数がその目標入力回転数NINTとなるように無段変速機10の変速比が制御される。これに対してR2レンジが選択されていれば、R2レンジにおけるその時点の車速での下限ガード値NINTL2が基本目標入力回転数NINBより大きい値であるから、R2レンジでの下限ガード値NINTL2が目標入力回転数NINTとして採用され、実際の入力回転数がその目標入力回転数NINTとなるように無段変速機10の変速比が制御される。
The control in the manual shift mode will be described with reference to FIG. 1. When the accelerator opening θ is 10%, the basic target input rotational speed NINB shows the lower limit guard value in the R3 range. It is located above the line and below the line indicating the lower limit guard value of the R2 range. Therefore, in this case, if the R3 range is selected, the lower limit guard value NINTL3 at the vehicle speed at that time in the R3 range is smaller than the basic target input rotational speed NINB, so the basic target input rotational speed NINB is the target input rotational speed. The transmission ratio of the continuously
したがって手動変速モードでは、入力回転数の目標値の下限値が、選択されたレンジに応じて規制され、アクセル開度θで代表される要求駆動量などに基づいて求められる基本目標入力回転数がその下限値より大きい場合には、基本目標入力回転数が、無段変速機10の目標入力回転数として採用される。そしてその目標入力回転数NINTは、アクセル開度θが増大してそれに基づいて定まる基本目標入力回転数NINBが下限ガード値を上回るまで維持される。そのため、手動変速モードでは、基本目標入力回転数NINBが下限ガード値NINTLより低回転数の状態では、アクセルペダルを踏み込んでも、すなわち要求駆動量が増大しても、目標入力回転数が増大せずに変速比が一定に維持される。すなわちエンジン回転数が増大させられない。すなわち、変速比が一定に維持されて回転部材の回転変動が生じないので、回転部材の慣性力が負のトルクとして作用することがなく、その結果、加速応答性が向上する。さらに、アクセル開度θの増大に伴って目標入力回転数NINTを増大させてエンジン回転数を高くするので、エンジン出力がアクセルペダルの踏み込みに応じて直ちに増大する。そのため、このような場合においても加速応答性が良好になる。
Therefore, in the manual shift mode, the lower limit value of the target value of the input rotational speed is regulated according to the selected range, and the basic target input rotational speed obtained based on the required drive amount represented by the accelerator opening θ is When it is larger than the lower limit value, the basic target input speed is adopted as the target input speed of the continuously
また、要求駆動量が最大の場合、すなわちアクセル開度θが100%の場合、基本目標入力回転数が下限ガード値を越えているので、アクセル開度θが100%での目標入力回転数が自動的に設定され、手動操作によるレンジや変速比の切り換えが不要であるから、ドライバビリティが向上する。 Further, when the required drive amount is the maximum, that is, when the accelerator opening θ is 100%, the basic target input rotational speed exceeds the lower limit guard value, so the target input rotational speed when the accelerator opening θ is 100% is Since it is automatically set and there is no need to switch the range and gear ratio by manual operation, drivability is improved.
また発進時に設定してあるレンジが高車速側のレンジであっても、アクセルペダルを踏み込むなどの要求駆動量の増大操作をおこなえば、それに応じた目標入力回転数が設定されるので、発進加速に必要な駆動力を得ることができる。 Even if the range set at the time of start is the range on the high vehicle speed side, if the required drive amount is increased, such as depressing the accelerator pedal, the target input speed is set accordingly, so the start acceleration The driving force required for the above can be obtained.
また、手動変速モードで上述したように目標入力回転数を設定する制御をおこなうと、要求駆動量の増大に伴って目標入力回転数が増大するので、低車速状態でアクセルペダルを大きく踏み込んだ場合、エンジン回転数が増大する。そのため、前述したロックアップクラッチ11を係合させていたとしても、そのロックアップクラッチ11やダンパー12に特に大きな捩りトルクが作用しない。言い換えれば、要求駆動量が増大した場合にロックアップクラッチ11を係合したままにしてもその耐久性の低下などの可能性が殆どないので、ロックアップクラッチ11を係合状態に維持でき、ロックアップクラッチ11の係合・解放に伴うトルク変化やショックを回避できる。
In addition, if the control for setting the target input speed is performed as described above in the manual shift mode, the target input speed increases as the required drive amount increases, so the accelerator pedal is greatly depressed at low vehicle speed. The engine speed increases. Therefore, even if the above-described lock-up clutch 11 is engaged, a particularly large torsion torque does not act on the lock-up clutch 11 and the
そして、上述した手動変速モードでの制御は、自動変速モードで使用する制御マップに下限ガード値を設定しただけのマップを使用して実行できる。そのため、予め記憶しておくデータ量が少なくてよく、電子制御装置13の全体としての容量やROMなどの記憶装置の容量を小さくすることが可能になる。
The control in the manual shift mode described above can be executed using a map in which the lower limit guard value is set in the control map used in the automatic shift mode. Therefore, the amount of data stored in advance may be small, and the capacity of the
ここで上記の具体例とこの発明との関係を説明すると、図5に示すステップS14,S15,S16の機能的手段が、請求項1の発明における下限値を設定しかつ変更する手段に相当する。 Here, the relationship between the above specific example and the present invention will be explained. The functional means of steps S14, S15, and S16 shown in FIG. 5 correspond to means for setting and changing the lower limit value in the invention of claim 1. .
ところで上述した図5に示す制御例では、アクセルペダルを踏み込むことによって目標入力回転数NINTが大きくなりやすく、特に高速側のレンジではその傾向が強く、手動変速モードであっても、手動変速機で得られる加速感を得ることは困難である。以下に説明する制御例では、手動変速機で得られ加速感に、より近い加速感を得ることができる。 In the control example shown in FIG. 5 described above, the target input rotational speed NINT is likely to increase when the accelerator pedal is depressed, and this tendency is particularly strong in the high speed range. It is difficult to obtain the resulting acceleration feeling. In the control example described below, an acceleration feeling closer to the acceleration feeling obtained with the manual transmission can be obtained.
図6はその制御に使用するマップを示している。この制御マップは、前述した図4の制御マップと同様に、アクセル開度θをパラメータとして、車速αに応じて目標入力回転数NINTを定めたものである。この図6に示すマップにおいては、アクセル開度θが所定値以下の範囲すなわち0%〜60%までの範囲で、目標入力回転数NINTを機構上可能な(機構上規制される)最低回転数に固定し、アクセル開度θがそれ以上に大きくなった場合には、アクセル開度θに応じて目標入力回転数NINTを増大させるようになっている。 FIG. 6 shows a map used for the control. Similar to the control map of FIG. 4 described above, this control map defines the target input rotational speed NINT according to the vehicle speed α using the accelerator opening θ as a parameter. In the map shown in FIG. 6, the target input rotational speed NINT can be mechanically controlled (restricted mechanically) within the range where the accelerator opening θ is not more than a predetermined value, that is, in the range of 0% to 60%. When the accelerator opening θ becomes larger than that, the target input rotational speed NINT is increased according to the accelerator opening θ.
そのアクセル開度θと目標入力回転数NINTとの関係を所定の車速αについて書き直せば、図7のとおりである。すなわちアクセル開度θが60%以下の範囲では、目標入力回転数NINTが下限値に固定され、それ以上のアクセル開度θでは、アクセル開度θに応じて目標入力回転数NINTが増大させられる。 If the relationship between the accelerator opening θ and the target input rotational speed NINT is rewritten for a predetermined vehicle speed α, it is as shown in FIG. That is, when the accelerator opening θ is 60% or less, the target input rotational speed NINT is fixed to the lower limit value, and when the accelerator opening θ is higher than that, the target input rotational speed NINT is increased according to the accelerator opening θ. .
この図6に示す制御マップは、自動変速モードおよび手動変速モードでの基本目標入力回転数NINBを算出する場合に使用される。したがってこの図6の制御マップによれば、アクセルペダルを大きく踏み込まない限り、すなわちアクセル開度が60%以下では、目標入力回転数が下限値に固定され、エンジン回転数が増大しない。そのため、その範囲では、アクセルペダルを踏み込んだ場合、エンジン1に対する燃料供給量が増大するものの回転数が増加しないので、エンジントルクが大きくなり、車両の加速力が増大する。特に回転数の変化が特には生じないので、慣性力で抵抗力となって生じることがなく、この点でも加速応答性が良好になる。 The control map shown in FIG. 6 is used when calculating the basic target input rotational speed NINB in the automatic transmission mode and the manual transmission mode. Therefore, according to the control map of FIG. 6, unless the accelerator pedal is depressed greatly, that is, when the accelerator opening is 60% or less, the target input rotational speed is fixed to the lower limit value and the engine rotational speed does not increase. Therefore, in that range, when the accelerator pedal is depressed, the amount of fuel supplied to the engine 1 increases, but the rotational speed does not increase, so the engine torque increases and the acceleration force of the vehicle increases. In particular, since the change in the rotational speed does not occur, it does not occur as a resistance force due to the inertial force, and the acceleration response is also improved in this respect.
上記の図6に示す制御マップを使用した無段変速機10の制御は、自動変速モードが選択されている場合にも実行してもよいが、手動変速モードが選択されている場合に限って実行することとしてよい。また、手動変速モードにおいて複数のレンジを選択できるように構成されている場合には、レンジ毎に目標入力回転数の下限ガード値を設ければよい。その一例をR3レンジについて示せば図8のとおりであり、アクセル開度θが75%の線と88%の線との間に、R3レンジでの目標入力回転数の下限ガード値が、車速αの増大に伴って大きくなるように設定されている。その目標入力回転数の下限ガード値とアクセル開度θとの関係を所定の車速αについて示せば、図9のとおりであり、アクセル開度θが75%と88%との間の所定の値に達するまでは、比較的高い一定回転数に固定されている。
The control of the continuously
したがってR3レンジを選択している場合には、アクセルペダルを大きく踏み込むなどのことにより要求駆動量が所定値以上に増大するまで、無段変速機10の入力回転数すなわちエンジン回転数が図8もしくは図9に示す下限値に維持され、それに伴ってエンジントルクが大きくなる。その結果、アクセルペダルを踏み込むことにより大きい加速力を得ることができるうえに、その際に回転変動を生じさせないので、慣性力が抵抗力とならず、加速応答性が良好になる。また、減速時や降坂路走行時には、車両の有する走行慣性力によって回転させられエンジン1の回転数が高くなるので、エンジンブレーキ力を大きくすることができる。
Therefore, when the R3 range is selected, the input rotational speed of the continuously
このように、回転慣性力が抵抗力として作用することが回避されることによりアクセルペダルの操作に対して車両の駆動トルクが敏感に変化し、アクセル操作に対する応答性が良好になるから、手動変速モードを選択した場合には、加速感あるいはドライバビリティを手動変速機によるものと近似させることができる。 As described above, since the rotational inertia force is prevented from acting as a resistance force, the driving torque of the vehicle changes sensitively to the operation of the accelerator pedal, and the response to the accelerator operation is improved. When the mode is selected, the acceleration feeling or drivability can be approximated to that of a manual transmission.
ここで上記の具体例とこの発明との関係を説明すると、上記の図6ないし図9に示すマップを使用して目標入力回転数を設定する機能的手段が、請求項2および請求項3の発明における「入力回転数の目標値を、その要求駆動量に関わらず、予め定めた低回転数に設定する手段」に相当する。 Here, the relationship between the above specific example and the present invention will be described. Functional means for setting the target input rotational speed using the maps shown in FIGS. This corresponds to “means for setting the target value of the input rotation speed to a predetermined low rotation speed regardless of the required drive amount” in the invention.
ところで上述した無段変速機10の制御装置によれば、目標入力回転数の下限値がエンジン1のアイドル回転数や無段変速機10の機構上の制約で所定の値に限定され、また上限値が最大アクセル開度θ(=100%)によって制限される。したがって車両の走行状態から演算される目標入力回転数がこれらの下限値もしくは上限値を超える状態にある場合に手動で変速操作をおこなっても、目標入力回転数は下限値もしくは上限値に固定される。そのような場合、手動での変速操作に起因する車両の挙動の変化がないので、搭乗者が違和感を持つ可能性がある。また、アクセル開度θの増大に応じて目標入力回転数が大きくなるのに対して、レンジを高速側に切り換えるアップシフト操作をおこなうと目標入力回転数の下限ガード値が低下するので、要求駆動力の増大操作とアップシフト操作とを同時におこなうと、目標入力回転数が変化しない場合があり、このような場合にも違和感を持つ可能性がある。そのような違和感を未然に回避するには、以下に述べるように制御することが好ましい。
By the way, according to the control device for the continuously
図10はアップシフトの例であり、手動変速モードが選択されているか否かが先ず判断される(ステップS21)。自動変速モードが選択されていることによりこのステップS21で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンから抜ける。これに対して手動変速モードが選択されていることによりステップS21で肯定的に判断された場合には、基本目標入力回転数NINBが算出される(ステップS22)。これは、前述した図5におけるステップS11と同様にして実行される。さらに、選択されているレンジに応じた目標回転数の下限回転数NINTLが算出される(ステップS23)。これは、前述した図5に示すステップS13と同様にして実行される。 FIG. 10 shows an example of upshift, and it is first determined whether or not the manual shift mode is selected (step S21). If a negative determination is made in step S21 because the automatic transmission mode is selected, the routine exits without performing any particular control. On the other hand, if a positive determination is made in step S21 because the manual transmission mode is selected, the basic target input rotational speed NINB is calculated (step S22). This is executed in the same manner as step S11 in FIG. Further, a lower limit rotational speed NINTL of the target rotational speed corresponding to the selected range is calculated (step S23). This is executed in the same manner as step S13 shown in FIG.
ついでアップシフトが判断される(ステップS24)。これは、シフト装置14もしくはレンジ選択機構15から出力される信号に基づいて判断される。レンジを高速側に切り換えるアップシフト操作がおこなわれたことによってステップS24で肯定的に判断されると、目標入力回転数NINTとして前記基本目標入力回転数NINBから所定値ΔNを減算した値が設定される(ステップS25)。その値が前記下限回転数NINTLと比較され(ステップS26)、下限回転数NINTL以上であることによりステップS26で肯定的に判断された場合には、そのままリターンする。すなわち前記基本目標入力回転数NINBから所定値ΔNを減算した値が目標入力回転数NINTとして採用される。これとは反対に前記下限回転数NINTLの方が大きいことによりステップS26で否定的に判断された場合には、その下限回転数NINTLが目標入力回転数NINTとして採用される(ステップS27)。
Next, an upshift is determined (step S24). This is determined based on a signal output from the
また一方、アップシフト判断が成立していないことによりステップS24で否定的に判断された場合には、目標入力回転数NINTを基本目標入力回転数NINBに徐々に一致させる制御が実行される(ステップS28)。これは、例えば
NINT(i)=NINT(i-1)+K×(NINTB(i)−NINT(i-1))
の演算によって目標入力回転数NINT(i)を順次変化させることにより実行される。なお、NINT(i)は今回の目標入力回転数、NINT(i-1)は演算をおこなう直前の目標入力回転数、Kは予め定めた係数、NINTB(i)はその時点の基本目標入力回転数である。このようにして実行される目標入力回転数の変化の割合は、一例として通常の自動変速機での第2速に相当する車速に対する変化割合である。
On the other hand, if a negative determination is made in step S24 because the upshift determination is not satisfied, control is executed to gradually match the target input rotational speed NINT with the basic target input rotational speed NINB (step S24). S28). This is, for example, NINT (i) = NINT (i−1) + K × (NINTB (i) −NINT (i−1))
This is executed by sequentially changing the target input rotational speed NINT (i) by the above calculation. NINT (i) is the current target input speed, NINT (i-1) is the target input speed just before the calculation, K is a predetermined coefficient, and NINTB (i) is the basic target input speed at that time. Is a number. The change rate of the target input rotation speed executed in this way is, for example, a change rate with respect to the vehicle speed corresponding to the second speed in a normal automatic transmission.
目標入力回転数が下限回転数以上の状態でアップシフト操作されて上記の図10に示す制御が実行された場合のタイムチャートを図11に示してある。すなわち目標入力回転数が下限回転数NINTLより大きい基本目標入力回転数に設定されている状態でアップシフト判断が成立すると、これと同時に目標入力回転数NINTが、基本目標入力回転数NINBから所定値ΔNを減じた値に変更される。また、下限回転数NINTLがアップシフト操作で選択されたレンジに応じた値に低下させられる。 FIG. 11 shows a time chart when the control shown in FIG. 10 is executed by performing an upshift operation in a state where the target input rotational speed is equal to or higher than the lower limit rotational speed. In other words, when the upshift determination is established in a state where the target input speed is set to a basic target input speed larger than the lower limit speed NINTL, at the same time, the target input speed NINT is set to a predetermined value from the basic target input speed NINB. It is changed to a value obtained by subtracting ΔN. Further, the lower limit rotational speed NINTL is lowered to a value corresponding to the range selected by the upshift operation.
したがってアップシフト操作すると同時に目標入力回転数NINTが低下し、それに伴ってエンジン回転数が低下するから、エンジン音が変化し、またエンジン回転数の変化に伴って振動が変化し、さらには慣性力が生じるので、車両の振動などの挙動の変化が体感される。すなわち、アップシフトを体感できるので、違和感を未然に回避することができる。また、アクセルペダルを最大限踏み込んでいるWOT時においても、アップシフト後の基本目標入力回転数NINBがその直前とは変わらなくても目標入力回転数NINTが所定値ΔNだけ低下させられ、その結果、変速を体感することができる。 Therefore, when the upshift operation is performed, the target input speed NINT decreases, and the engine speed decreases accordingly. Therefore, the engine sound changes, the vibration changes as the engine speed changes, and the inertial force Therefore, a change in behavior such as vehicle vibration can be experienced. That is, since an upshift can be experienced, a sense of incongruity can be avoided in advance. Even when the accelerator pedal is fully depressed, the target input rotational speed NINT is reduced by a predetermined value ΔN even if the basic target input rotational speed NINB after the upshift does not change from that immediately before. , You can experience shifting.
このようにして目標入力回転数NINTをアップシフト側に変化させた後に基本目標入力回転数NINBに復帰させる場合、上記の式に基づいて徐々に目標入力回転数NINTが変化させられる。それに伴ってエンジン回転数が次第に高回転側(ダウンシフト側)に変化するが、その変化の割合がアップシフト側への変化に対して緩やかであるから、アップシフト後の急激なダウンシフトとなることがなく、違和感が生じることがない。 When the target input rotational speed NINT is changed to the upshift side and then returned to the basic target input rotational speed NINB in this way, the target input rotational speed NINT is gradually changed based on the above formula. Along with this, the engine speed gradually changes to the high speed side (downshift side), but since the rate of change is gradual with respect to the change to the upshift side, it becomes a sudden downshift after the upshift. There is no sense of incongruity.
なお、上記の図10および図11に示す例は、アップシフト操作された場合の例であるが、ダウンシフト操作されたことが検出された場合には、目標入力回転数を一時的に上昇させ、その後に徐々に基本目標入力回転数に低下させればよい。 The examples shown in FIGS. 10 and 11 above are examples when the upshift operation is performed. However, when it is detected that the downshift operation is performed, the target input rotation speed is temporarily increased. Then, it may be gradually reduced to the basic target input speed.
ここで上記の具体例とこの発明の関係を説明すると、図10に示すステップS25ないしステップS28の機能的手段が、請求項4ないし6の発明における目標値変更手段に相当する。 Here, the relationship between the above specific example and the present invention will be described. The functional means in steps S25 to S28 shown in FIG. 10 corresponds to the target value changing means in the inventions of claims 4 to 6.
上述したように、図2に示す無段変速機10を備えた車両では、手動でレンジを変更することに伴う目標入力回転数の変化と、アクセル開度θを変更することによる目標入力回転数の変化とが生じる。したがってこれら二つの要因による目標入力回転数の変化が重畳した場合には、その時点の入力回転数と基本目標入力回転数との偏差が大きくなり、その基本目標入力回転数に向けて無段変速機10を制御したのでは、急激な変速が生じて過剰な加速や減速によるショックが生じる可能性がある。そのような状況はアクセルペダルを急激に操作した場合も同様に生じる。図12に示す制御例は、そのような過剰な加減速を防止するように構成した例である。
As described above, in the vehicle provided with the continuously
すなわちこの図12に示す制御例は、手動変速モードが選択されている状態では、目標入力回転数の変化にガードを掛けるように構成した例であり、したがって先ず、手動変速モードが選択されているか否かが判断される(ステップS31)。このステップS31で否定的に判断された場合には特に制御をおこなうことなくこのルーチンを抜ける。また、手動変速モードが選択されていることによりステップS31で肯定的に判断された場合には、基本目標入力回転数NINBが算出される(ステップS32)。これは、図5におけるステップS11と同様にして実行される。 That is, the control example shown in FIG. 12 is an example in which a change in the target input rotational speed is guarded in a state where the manual shift mode is selected. Therefore, first, is the manual shift mode selected? It is determined whether or not (step S31). If the determination in step S31 is negative, the routine exits without performing any particular control. Further, when the manual shift mode is selected and a positive determination is made in step S31, the basic target input rotational speed NINB is calculated (step S32). This is executed in the same manner as step S11 in FIG.
この基本目標入力回転数NINB(i)と直前の目標入力回転数NINT(i-1)との偏差ΔNINTが求められる(ステップS33)。その偏差ΔNINTがダウンシフト用ガード値ΔGSDより大きいか否かが判断される(ステップS34)。このステップS34で肯定的に判断された場合には、その時点の目標入力回転数と次に設定する目標入力回転数との偏差としてそのダウンシフト用ガード値ΔGSDが採用される(ステップS35)。したがって目標入力回転数がこのダウンシフト用ガード値ΔGSDだけ増大させられる。以降、同様にして、ダウンシフト用ガード値ΔGSDを限度として目標入力回転数が目標値まで順次増大させられる。すなわち、手動操作によるダウンシフトの場合、目標入力回転数の変化割合の上限がこのガード値ΔGSDに制限され、入力回転数(エンジン回転数)が相対的にゆっくり上昇させられる。 A deviation ΔNINT between the basic target input rotational speed NINB (i) and the immediately preceding target input rotational speed NINT (i-1) is obtained (step S33). It is determined whether or not the deviation ΔNINT is larger than the downshift guard value ΔGSD (step S34). If the determination in step S34 is affirmative, the downshift guard value ΔGSD is adopted as a deviation between the current target input speed and the next set target input speed (step S35). Therefore, the target input rotational speed is increased by this downshift guard value ΔGSD. Thereafter, similarly, the target input rotational speed is sequentially increased to the target value with the downshift guard value ΔGSD as a limit. That is, in the case of downshift by manual operation, the upper limit of the change rate of the target input rotational speed is limited to this guard value ΔGSD, and the input rotational speed (engine rotational speed) is relatively slowly increased.
一方、前記偏差ΔNINTがダウンシフト用ガード値ΔGSD以下であることによりステップS34で否定判断された場合には、その偏差ΔNINTがアップシフト用ガード値ΔGSUより小さいか否かが判断される(ステップS36)。このステップS36で肯定的に判断された場合には、その時点の目標入力回転数と次に設定する目標入力回転数との偏差としてそのアップシフト用ガード値ΔGSUが採用される(ステップS37)。したがって目標入力回転数がこのアップシフト用ガード値ΔGSUだけ低下させられる。以降、同様にして、アップシフト用ガード値ΔGSUを限度として目標入力回転数が目標値まで順次低下させられる。すなわち、手動操作によるアップシフトの場合、目標入力回転数の変化割合の上限がこのガード値ΔGSUに制限され、入力回転数(エンジン回転数)が相対的にゆっくり低下させられる。 On the other hand, if the deviation ΔNINT is equal to or smaller than the downshift guard value ΔGSD and a negative determination is made in step S34, it is determined whether or not the deviation ΔNINT is smaller than the upshift guard value ΔGSU (step S36). ). If the determination in step S36 is affirmative, the upshift guard value ΔGSU is adopted as the deviation between the target input rotational speed at that time and the next set target input rotational speed (step S37). Therefore, the target input rotational speed is lowered by this upshift guard value ΔGSU. Thereafter, in the same manner, the target input rotational speed is sequentially decreased to the target value with the upshift guard value ΔGSU as a limit. That is, in the case of upshift by manual operation, the upper limit of the change rate of the target input rotational speed is limited to this guard value ΔGSU, and the input rotational speed (engine rotational speed) is relatively lowered.
なお、ステップS36で否定的に判断された場合は、基本目標入力回転数NINB(i)と直前の目標入力回転数NINT(i-1)との偏差ΔNINTが各ガード値の間にあって許容できる程度のものであることになり、したがってこの場合は、直ちに基本目標入力回転数NINBに向けて入力回転数(エンジン回転数)が変化するように無段変速機10が制御される。
If a negative determination is made in step S36, the deviation ΔNINT between the basic target input rotational speed NINB (i) and the immediately preceding target input rotational speed NINT (i-1) is between the guard values and is allowable. Therefore, in this case, the continuously
この図12に示す制御をおこなった場合のタイムチャートを図13に示してある。すなわちt1時点にアクセルペダルが踏み込まれてアクセル開度θが増大し、その直後のt2時点に手動によるレンジの切り換え(ダウンシフト操作もしくはアップシフト操作)がおこなわれ、その結果、基本目標入力回転数NINBがそれぞれの操作量に応じて求められる。その基本目標入力回転数NINBとその直前に設定されている目標回転数との偏差が、前記の各ガード値GSD,GSUを越えている場合には、次に設定する目標入力回転数NINTはそれらのガード値GSD,GSUに基づいて定まる値に規制される。したがって目標入力回転数NINTは、図13に太い実線もしくは太い一点鎖線で示すように変化する。なお、これらのガード値GSD,GSUは、固定値であってもよいが、要求駆動量の変化割合(例えばアクセルペダルの踏み込み速度)に応じて大きくなる値としてもよい。 FIG. 13 shows a time chart when the control shown in FIG. 12 is performed. That is, the accelerator pedal is depressed at time t1 to increase the accelerator opening θ, and at the time t2 immediately thereafter, manual range switching (downshift operation or upshift operation) is performed, and as a result, the basic target input speed NINB is determined according to the amount of operation. If the deviation between the basic target input speed NINB and the target speed set immediately before it exceeds the guard values GSD, GSU, the target input speed NINT to be set next is The value is determined based on the guard values GSD and GSU. Accordingly, the target input rotational speed NINT changes as shown by a thick solid line or a thick alternate long and short dash line in FIG. The guard values GSD and GSU may be fixed values, or may be values that increase according to the change rate of the required drive amount (for example, the depression speed of the accelerator pedal).
したがって上記の制御によれば、手動変速モードでアクセルペダルを踏み込み、あるいはアクセルペダルを戻した場合、目標入力回転数(エンジン回転数)が上記のガード値GSD,GSUを越えて変化することがなく、そのため、駆動力の変化が緩やかになる。特に、ガード値GSD,GSUをアクセル開度θの変化速度に応じたものとすれば、ゆっくり加減速操作することにより、駆動力の変化がそれに応じてゆっくり生じる。その結果、車両の駆動力が運転者の意図以上に急変することが防止され、車両のコントロール性が良好になり、また乗り心地の悪化などが回避される。さらに、上記の図12に示す制御例では、目標入力回転数の変化量(変速量)を規制するから、目標入力回転数の変化量を直接設定し、その値に向けて制御するのと比較して、制御ミスや制御量の誤差の増大などが生じる可能性が少なく、容易かつ安定した制御をおこなうことができる。 Therefore, according to the above control, when the accelerator pedal is depressed or returned in the manual shift mode, the target input rotational speed (engine rotational speed) does not change beyond the guard values GSD and GSU. Therefore, the change in driving force becomes gradual. In particular, if the guard values GSD and GSU are set in accordance with the change speed of the accelerator opening θ, a change in driving force is caused slowly by performing a slow acceleration / deceleration operation. As a result, the driving force of the vehicle is prevented from changing more rapidly than the driver intends, the controllability of the vehicle is improved, and the ride comfort is avoided. Furthermore, in the control example shown in FIG. 12, since the change amount (shift amount) of the target input rotation speed is regulated, the change amount of the target input rotation speed is directly set and compared with the control toward that value. Thus, there is little possibility that a control error or an increase in the control amount error occurs, and easy and stable control can be performed.
ここで上記の具体例とこの発明との関係を説明すると、図12に示すステップS35,S37の機能的手段が、請求項7および請求項8の発明における「入力回転数の目標値の変化割合を規制する手段」に相当する。また、前述したシフト装置14が請求項9の発明における選択手段に相当する。
Here, the relationship between the above specific example and the present invention will be described. The functional means of steps S35 and S37 shown in FIG. 12 is “the rate of change in the target value of the input rotational speed” in the inventions of claims 7 and 8. Corresponds to "means for regulating". Further, the
なお、上記の各具体例では、自動変速モードと手動変速モードとを選択することができる無段変速機において手動変速モードが選択されている場合の制御として説明したが、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、自動変速モードを備えていない無段変速機の変速制御装置にも適用することができる。 In each of the above specific examples, the control is described when the manual transmission mode is selected in the continuously variable transmission in which the automatic transmission mode and the manual transmission mode can be selected. The present invention is not limited to this example, and can also be applied to a transmission control device for a continuously variable transmission that does not have an automatic transmission mode.
1…エンジン、 2…変速機構、 6…電子制御装置、 7…加減速操作装置、 10…無段変速機、 13…電子制御装置、 14…シフト装置、 15…レンジ選択機構。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Transmission mechanism, 6 ... Electronic control unit, 7 ... Acceleration / deceleration operation device, 10 ... Continuously variable transmission, 13 ... Electronic control unit, 14 ... Shift device, 15 ... Range selection mechanism
Claims (9)
前記人為的操作に基づいて前記入力回転数の目標値の下限値を設定するとともに車速もしくは車速に関連する値に応じてその下限値を変化させる手段を有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 In a control device for a continuously variable transmission capable of constraining a target value of an input rotational speed based on human operation,
A continuously variable transmission having means for setting a lower limit value of the target value of the input rotational speed based on the artificial operation and changing the lower limit value according to the vehicle speed or a value related to the vehicle speed. Control device.
車速もしくは車速に関連する値と要求駆動量とに基づいて入力回転数の目標値を設定するとともに実入力回転数がその目標値に一致するように変速比を制御し、かつ前記要求駆動量が予め定めた所定値以下の範囲にある場合に、前記入力回転数の目標値を、その要求駆動量に関わらず、予め定めた低回転数に設定し、かつ要求駆動量が前記所定値を超えるに従って前記目標値を前記予め定めた低回点数から次第に増大させる手段を有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 In a control device for a continuously variable transmission capable of constraining a target value of an input rotational speed based on human operation,
A target value of the input rotational speed is set based on the vehicle speed or a value related to the vehicle speed and the required drive amount, the gear ratio is controlled so that the actual input rotational speed matches the target value, and the required drive amount is When the input rotational speed is within a predetermined range, the target value of the input rotational speed is set to a predetermined low rotational speed regardless of the required driving amount, and the required driving amount exceeds the predetermined value. A control device for a continuously variable transmission, further comprising means for gradually increasing the target value from the predetermined low number of times.
変速比を低下させるアップシフト操作もしくは増大させるダウンシフト操作がおこなわれた場合に、前記入力回転数の目標値を、一時的に、前記アップシフト操作の場合には低下させ、ダウンシフト操作の場合には増大させ、かつその後、前記一時的な低下もしくは増大の前の制御値に復帰させる目標値変更手段を有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 In a control device for a continuously variable transmission capable of constraining a target value of an input rotational speed based on human operation,
When an upshift operation for decreasing the gear ratio or a downshift operation for increasing is performed, the target value of the input rotational speed is temporarily decreased in the case of the upshift operation, and in the case of a downshift operation. And a target value changing means for increasing and then returning the control value to the control value before the temporary decrease or increase.
前記人為的操作に基づく前記入力回転数の目標値の変化割合を予め定めた変化割合に規制する手段を有することを特徴とする無段変速機の制御装置。 In a control device for a continuously variable transmission capable of constraining a target value of an input rotational speed based on human operation,
A control device for a continuously variable transmission, comprising means for restricting a change rate of a target value of the input rotation speed based on the artificial operation to a predetermined change rate.
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