JP3627569B2 - 無段変速機の変速比制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に用いられる無段変速機の変速比制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
無段変速機の代表的なものとしてベルト式無段変速機があるが、このベルト式無段変速機は、プライマリプーリ(入力部)と、セカンダリプーリ(出力部)と、ベルトとを備えている。
そして、プライマリプーリの実プライマリ回転速度が目標プライマリ回転速度に一致するようにフィードバック制御されるようになっている。
【0003】
この場合、目標プライマリ回転速度は、図7に示すような制御特性に基づいて車速とスロットル開度とに応じて設定されるようになっている。
例えば、スロットル開度が全閉(0%)とされると、目標プライマリ回転速度は、図7に示すように、車速に応じて無段変速機の変速比がオーバードライブ(OD)になるように設定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、降坂路走行時にスロットルが全閉とされ、図7に示すように、無段変速機の変速比がオーバードライブ(OD)になるように目標プライマリ回転速度が設定されると、十分なエンジンブレーキが得られない場合がある。
そこで、降坂路走行時に十分なエンジンブレーキが得られるように、車両の実加速度がエンジン出力特性に基づいて設定される目標加速度になるように無段変速機の変速比制御を行なうことが考えられる(例えば、特許2840233号等)。
【0005】
しかし、一般的に平坦路走行時等の通常走行時には、無段変速機に備えられるプライマリプーリの実プライマリ回転速度が目標プライマリ回転速度になるように無段変速機の変速比制御を行なうため、上述した従来例のように、これとは別に降坂路走行用に車両の実加速度が目標加速度になるように行なわれる無段変速機の変速比制御を追加することは、制御を複雑にし、プログラム容量の増大を招くことになる。また、制御切換時に変速比が急変し、違和感が出るおそれもあり、これはドライバビリティの悪化につながる。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、制御を複雑にせず、プログラム容量の増大を招くことなく、降坂路走行時において十分なエンジンブレーキが得られるようにした、無段変速機の変速比制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項1記載の本発明の無段変速機の変速比制御装置では、エンジンに接続された無段変速機における変速比を制御する無段変速機の変速比制御装置において、設定手段が、降坂路走行時にスロットル全閉時のエンジン出力特性に基づいてエンジンの目標出力から無段変速機の入力部の目標回転速度を設定し、制御手段が、入力部の実回転速度が入力部の目標回転速度になるように無段変速器の変速比制御を行なう。
【0008】
好ましくは、道路勾配と車速とに基づいて目標加速度を設定し、目標加速度に基づいて目標駆動力を設定し、目標駆動力に基づいて目標出力を設定し、目標出力に基づいて該入力部目標回転速度を設定する。
請求項2記載の本発明の無段変速機の変速比制御装置では、上記請求項1記載の構成に加え、降坂路走行中の定常走行時の実プライマリ回転速度とエンジン駆動力とに基づいて、スロットル全閉時のエンジン出力特性を更新するように構成される。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態にかかる無段変速機の変速比制御装置について、図1〜図6を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、無段変速機(CVT)としてベルト式無段変速機を用いている。
【0010】
まず、本実施形態にかかる動力伝達機構について説明すると、図2(a)に示すように、本動力伝達機構では、エンジン1から出力された駆動力は、トルクコンバータ(トルコン)2,ベルト式無段変速機20及びディファレンシャル31を介してタイヤ30へ伝達されるようになっている。
トルコン2の出力軸7とベルト式無段変速機20の入力軸24との間には、前後進切換機構4が配設されており、エンジン1からトルコン2を介して入力される回転は、この前後進切換機構4を介して無段変速機構20に入力されるようになっている。
【0011】
無段変速機構20は、図2(b)に示すように、プライマリプーリ(入力側プーリ)21とセカンダリプーリ(出力側プーリ)22とベルト23とから構成されており、前後進切換機構4からプライマリシャフト24に入力された回転は、プライマリシャフト24と同軸一体のプライマリプーリ21からベルト23を介してセカンダリシャフト25と同軸一体のセカンダリプーリ22へ入力されるようになっている。
【0012】
プライマリプーリ21,セカンダリプーリ22はそれぞれ一体に回転する2つのシーブ21a,21b,22a,22bから構成されている。それぞれ一方のシーブ21a,22aは軸方向に固定された固定シーブであり、他方のシーブ21b,22bは油圧アクチュエータ(例えば油圧ピストン)21c,22cによって軸方向に可動する可動シーブになっている。
【0013】
オイルポンプ62は、オイルタンク61内の油を加圧,吐出するが、その吐出圧は調圧弁63により所定圧(所定ライン圧)に調圧される。セカンダリプーリ22の油圧アクチュエータ22cには調圧弁63により調圧されたライン圧PLが加えられ、プライマリプーリ21の油圧ピストン21cには調圧弁63の下流側に配設された流量調整弁64により流量調整された作動油が供給されて、この作動油が変速比調整用油圧として作用するようになっている。
【0014】
なお、ライン圧PLは、ベルト23の滑りを回避して動力伝達性を確保できる範囲で可能な限り低い圧力にすることが、オイルポンプ62によるエネルギ損失の低減や変速機自体の耐久性を高める上で重要であり、CVT入力トルクTIN,CVT入力回転速度(プライマリ回転速度)NP及び変速比RATに基づいてベルト張力制御圧(ライン圧PLに対応する圧力)Pout を設定し、このベルト張力制御圧Pout に基づいて、調圧弁63を制御してオイルポンプ62の吐出圧を調圧することにより、ライン圧制御を行なうようになっている。
【0015】
これらの調圧弁63及び流量調整弁64は、コントローラ(電子制御コントロールユニット=ECU)50の指令信号により制御されるようになっている。
ECU50には、エンジン回転数センサ(クランク角センサ又はカム角センサ)41,エアフローセンサ42,プライマリプーリ21の回転速度を検出するプライマリ回転速度センサ(第1回転速度センサ)43,セカンダリプーリ22の回転速度を検出するセカンダリ回転速度センサ(第2回転速度センサ)44,ライン圧PLを検出するライン圧センサ45の各検出信号等が入力されるようになっており、ECU50では、これらの検出信号に基づいて調圧弁63や流量調整弁64を制御するようになっている。
【0016】
ところで、本実施形態では、降坂路走行時において十分なエンジンブレーキが得られるように無段変速機の変速比制御を行なうようになっている。
このため、ECU50には図1の機能ブロック図に示すように変速比制御装置60が備えられており、この変速比制御装置60により、降坂路走行時に車両の前後実加速度(実前後G)が目標加速度となるように目標プライマリ回転速度を設定し、実際のプライマリ回転速度(実プライマリ回転速度)が目標プライマリ回転速度に一致するようにフィードバック制御することにより無段変速機20の変速比制御を行なうようになっている。
【0017】
なお、ここでは、降坂路走行時に変速比制御を行なうものとしているが、降坂路走行時のうちのスロットル開度が所定値以下のスロットル全閉時(略全閉の時も含む)の変速比制御に適用するのが望ましい。
本変速比制御装置60は、図1に示すように、降坂路判定手段51と、目標加速度設定手段52と、目標駆動力設定手段53と、目標出力設定手段54と、目標プライマリ回転速度設定手段55とを備え、さらに、この目標プライマリ回転速度設定手段55により設定された目標プライマリ回転速度に基づいてプライマリプーリ21(油圧アクチュエータ21cへの油圧)を制御するプライマリプーリ制御手段56を備えて構成される。
【0018】
このうち、降坂路判定手段51は、道路勾配情報に基づいて車両が降坂路走行中であるか否かを判定するものであり、降坂路走行中である場合は本変速比制御装置による変速比制御を行なうべく、目標加速度設定手段52に信号を出力するようになっている。
目標加速度設定手段52は、車速Vと道路勾配SL(=重量・勾配抵抗RS/車両重量)とから目標加速度GXTを設定するものであり〔GXT(V,SL)〕、設定した目標加速度GXTに相当する信号を後述する目標駆動力設定手段53へ出力するようになっている。なお、重量・勾配抵抗RSはエンジン駆動力から加速抵抗,空気抵抗,転がり抵抗を差し引いて求められる値である。
【0019】
具体的には、目標加速度設定手段52は、車速Vと道路勾配SLとに基づいて設定される目標加速度ベース値GXTB にドライバの運転操作に基づいて設定される目標加速度学習値GXTL を加算することにより目標加速度GXTを算出するようになっており、次式(1)で表される。
GXT=GXTB +GXTL ・・・(1)
但し、目標加速度GXTが目標加速度上限値GXTCLU 以上である場合(GXT≧GXTCLU )は、目標加速度GXTを目標加速度上限値GXTCLU とする(GXT=GXTCLU )。一方、目標加速度GXTが目標加速度下限値GXTCLL 以下である場合(GXT≦GXTCLL )は、目標加速度GXTを目標加速度下限値GXTCLL とする(GXT=GXTCLL )。このように目標加速度GXTに上限,下限を設けることにより、制御の簡素化及び安定化を図っている。
【0020】
ここで、目標加速度ベース値GXTB は、車速V,道路勾配SLに対して、図3の三次元座標中に網かけを付して示すように設定される。つまり、車速Vの特定値V1,V2 と道路勾配SLの特定値SL1,SL2 とに基づいて設定された目標加速度GXB11,GXB12,GXB21,GXB22のそれぞれに速度係数KV ,道路勾配係数KSLを乗算することにより求められ、次式(2)で表される。
【0021】
ここで、目標加速度ベース値GXTB の算出に際しては、車速係数KV が車速V,第1所定車速V1 ,第2所定車速V2 (V2 >V1 )に基づいて算出される〔KV =(V−V1 )/(V2 −V1 )〕。また、道路勾配係数KSLが道路勾配SL,第1所定道路勾配SL1 ,第2所定道路勾配SL2 (SL2 >SL1 )に基づいて算出される〔KSL=(SL−SL1 )/(SL2 −SL1 )〕。
【0022】
なお、車速係数KV が0よりも小さい場合(KV <0)は車速係数KV は0(KV =0)とし、車速係数KV が1よりも大きい場合(KV >1)は車速係数KV は1(KV =1)とする。また、道路勾配係数KSLが0よりも小さい場合(KSL<0)は道路勾配係数KSLは0(KSL=0)とし、道路勾配係数KSLが1よりも大きい場合(KSL>1)は道路勾配係数KSLは1(KSL=1)とする。
【0023】
具体的には、目標加速度設定手段52を、図3に示すような車速V及び道路勾配SLに対して目標加速度GXTB を関係づけた三次元の目標加速度設定用マップを備えるものとして構成し、この目標加速度設定用マップに基づいて目標加速度GXTB を設定するのが好ましい。
目標駆動力設定手段53は、上述の目標加速度設定手段52により設定された目標加速度GXTを実現するための車両の目標駆動力FETを設定するものであり、この目標駆動力FETに相当する信号を後述する目標出力設定手段54へ出力するようになっている。
【0024】
具体的には、目標駆動力設定手段53は、車両重量Wと、ディファレンシャル軸部慣性相当重量WIDIFと、プライマリ軸部慣性相当重量WIPRIに変速比RATの自乗を乗算したものとを加算し、これに目標加速度設定手段52により設定された目標加速度GXTを乗算することで目標加速抵抗RA〔=(W+WIDIF+WIPRI・RAT2 )・GXT〕を算出し、これに重量・勾配抵抗RS,空気抵抗RL,ころがり抵抗RRを加算することにより目標駆動力FETを算出するようになっており、次式(3)で表される。
【0025】
FET=(W+WIDIF+WIPRI・RAT2 )・GXT+RS+RL+RR・・・(3)
目標出力設定手段54は、上述の目標駆動力設定手段53により設定された目標駆動力FETとなるようにエンジン1の目標出力WETを設定するものであり、この目標出力WETを後述する目標プライマリ回転速度設定手段55へ出力するようになっている。
【0026】
具体的には、目標出力設定手段54は、目標駆動力設定手段53により設定された車両の目標駆動力FETに、タイヤ径rを終減速比iF で除算したものとセカンダリ回転速度NSとを乗算して、目標駆動力相当の正味目標出力〔FET・(r/iF )・NS〕を算出し、この正味目標出力に、入力回転依存トランスミッション損失トルクTLRにプライマリ回転速度NPを乗算して算出されるプライマリ損失出力(TLR・NP)と、クランク軸慣性トルクTICとオイルポンプ駆動損失トルクTLPとを加算したものにエンジン回転速度NEを乗算して算出されるエンジン損失出力〔(TIC+TLP)・NE〕とを加算することにより目標出力WETを算出するようになっており、次式(4)で表される。
【0027】
なお、エアコン用コンプレッサの負荷を考慮する場合には第3項にコンプレッサ負荷トルクTLCにエンジン回転速度NEを乗算したものを加えれば良い。
目標プライマリ回転速度設定手段55は、上述の目標出力設定手段54により設定されたエンジン1の目標出力WETと、エンジン1の基準回転速度NEEBと、学習基準トルクTEEBとに基づいて目標プライマリ回転速度NPTを設定する目標プライマリ回転速度設定部55Aと、所定の学習条件成立時に学習基準トルクTEEBを更新する学習基準トルク更新部55Bを備えて構成され、目標プライマリ回転速度NPTをプライマリプーリ制御手段56へ出力するようになっている。
【0028】
このうち、目標プライマリ回転速度設定部55Aは、基準回転速度NEEBから目標出力WETを学習基準トルクTEEBで除算して算出された目標出力相当の回転速度(WET/TEEB)を減算することにより目標プライマリ回転速度NPTを算出するようになっており、次式(5)で表される。
NPT=NEEB−(WET/TEEB) ・・・(5)
ここで、図4はエンジン回転速度に対するスロットル全閉時の出力特性を直線で近似したものである。なお、ここではエンジン回転速度が低,中回転速度である場合を示している。
【0029】
基準回転速度NEEBは、エンジン出力が0の場合のエンジン回転速度、即ちエンジンのアイドル回転速度であり、図4のスロットル全閉時の出力特性のエンジン回転速度を示す軸との交点の座標に相当する。また、学習基準トルクTEEBは、図4のスロットル全閉時の出力特性の傾きである。
具体的には、目標プライマリ回転速度設定部55Aは、図4に示すようなエンジン出力特性のマップを備えるものとして構成し、このマップを用いて目標出力WETに応じた目標プライマリ回転速度NPTを設定するようにすれば良い。
【0030】
なお、目標プライマリ回転速度NPTが、オーバドライブ(OD)の場合のプライマリ回転速度NPよりも小さくならないように、セカンダリ回転速度NSをオーバドライブ(OD)の変速比iODで除算したものよりも小さい場合(NPT<NS/iOD)、目標プライマリ回転速度NPTはセカンダリ回転速度NSをオーバドライブ(OD)時の変速比iODで除算したものとする(NPT=NS/iOD)。
【0031】
また、スロットル開度電圧VHTが目標プライマリ回転速度NPTに基づいて算出される目標スロットル開度電圧VHTNPT よりも大きい場合(VHT>VHTNPT )、目標プライマリ回転速度NPTは前回の目標プライマリ回転速度NPTとする。
なお、ここでは、上述の式(5)により設定された目標プライマリ回転速度NPTは、互いに直列に配置されたフィルタリング遮断周波数fNPT の2つのローパスフィルタにより2段階でフィルタリングして、微小変動成分を除去している。
【0032】
学習基準トルク更新部55Bは、降坂路走行中にスロットル全閉とされた場合であっても、スロットル全閉時のエンジン出力特性のばらつきによる影響を受けないように、降坂路走行中の定常走行時の実際のプライマリ回転速度(実プライマリ回転速度)とエンジン駆動力とに基づいてスロットル全閉時のエンジン出力特性を更新するものである。
【0033】
具体的には、学習基準トルク更新部55Bは、後述の学習条件(1)〜(10)の全てが学習判定用所定時間tTEEBだけ連続して成立したか否かを判定する判定手段を備え、この判定手段により学習条件成立と判定した場合に、今回の学習条件成立時まで用いられた学習基準トルクTEEB(OLD) (つまり、前回の学習基準トルク)と、今回の学習条件成立時に算出される基準トルクTEEB0 とのそれぞれをフィルタリング定数KTEEBによりフィルタリングして学習基準トルクTEEB(つまり、今回の学習基準トルクTEEB)を設定するようになっており、次式(7) で表される。
【0034】
TEEB=KTEEB・TEEB0 +(1−KTEEB)・TEEB(OLD) ・・・(7)
そして、学習基準トルク更新部55Bに備えられる更新手段が、前回の学習基準トルクTEEB(OLD) を今回の学習基準トルクTEEBに更新する。また、学習基準トルク更新部55Bに備えられる決定手段が、この今回の学習基準トルクTEEBに基づいてエンジン出力特性を決定する。そして、このようにして決定されたエンジン出力特性が、次回の学習条件成立時まで目標プライマリ回転速度NPTの設定に用いられる。
【0035】
ここで、基準トルクTEEB0 は、後述する所定学習条件(1)〜(10)が成立した時に、学習条件成立時において検出又は推定されるエンジン駆動力FEL ,エンジン回転速度NEL ,プライマリ回転速度NPL ,セカンダリ回転速度NSL に基づいて、以下のようにして算出される。
つまり、まずエンジン駆動力FEL にタイヤ径rを終減速比iF で除算したもの及びセカンダリ回転速度NSL を乗算してエンジン駆動力相当の正味エンジン出力を算出する〔FEL ・(r/iF )・NSL 〕。次に、エンジン出力の損失分を考慮して、この正味エンジン出力に、入力回転依存トランスミッション損失トルクTLRにプライマリ回転速度NPL を乗算して算出されるプライマリ損失出力(TLR・NPL )と、クランク軸慣性トルクTICとオイルポンプ駆動損失トルクTLPとを加算したものにエンジン回転速度NEL を乗算して算出されるエンジン損失出力〔(TIC+TLP)・NEL 〕とを加算することにより実際のエンジン出力(実エンジン出力)を算出する。そして、この実エンジン出力を基準回転速度NEEBからプライマリ回転速度NPL を減算したもので除算することにより実エンジン出力相当のエンジントルクとして基準トルクTEEB0 を算出するようになっており、次式(6)で表される。
【0036】
ところで、本実施形態では、正確に学習基準トルクTEEBの設定を行なえるように降坂路走行時の定常状態であるかを判定すべく、以下の学習条件(1)〜(10)が設定されている。なお、このような学習条件を設けているのは、学習がエンジンブレーキ性能を向上させるためのものであるため、これに影響を与えない走行状態で正確に学習を行なえるようにするためである。
【0037】
(1)スロットル全閉又は略全閉であること、即ち、スロットル開度電圧VTHが学習用スロットル開度電圧VTHTEEBよりも小さいこと(VTH<VTHTEEB)。
(2)ブレーキオフであること、即ち、ブレーキスイッチBSがオフであること(BS=0)。
【0038】
(3)車速Vが所定範囲内であること、即ち、車速Vが学習用車速下限値VTEEBA (例えば約10km/h)よりも大きく、かつ学習用車速上限値VTEEBB (例えば約100km/h)よりも小さいこと(VTEEBA <V<VTEEBB )。
(4)道路勾配SLが所定範囲内であること、即ち、道路勾配SLが学習用道路勾配下限値SLTEEBA (例えば約5%)よりも大きく、かつ学習用道路勾配上限値SLTEEBB (例えば約10〜15%)よりも小さいこと(SLTEEBA <SL<SLTEEBB )。
【0039】
(5)プライマリ回転速度NPが所定範囲内であること、即ち、プライマリ回転速度NPが学習用プライマリ回転速度下限値NPTEEBA (例えば約1000rpm)よりも大きく、かつ学習用プライマリ回転速度上限値NPTEEBB (例えば約2000rpm)よりも小さいこと(NPTEEBA <NP<NPTEEBB )。
(6)エンジン駆動力FEが学習用エンジン駆動力FETEEBよりも小さいこと(FE<FETEEB)。これを条件とするのは、エンジン駆動力FEが大きい場合はエンジンブレーキを必要としないと考えられるからである。
【0040】
(7)変速比RAT(プライマリ回転速度NP/セカンダリ回転速度NS)が学習用変速比RATTEEBよりも小さいこと(RAT<RATTEEB)。これを条件とするのは、変速比が大きすぎるとプライマリ回転速度NP、さらにはエンジン回転速度NEが大きくなり過ぎるためである。
(8)前後加速度GXと目標加速度GXTとの差の絶対値が学習用加速度偏差GXTTEEBよりも大きいこと(|GXT−GX|>GXTTEEB)。
【0041】
(9)クーラコンプレッサスイッチのオン・オフ変化がないこと。
(10)直結のオン・オフ変化がないこと。
なお、学習条件(1)〜(10)の全てが成立し続けた場合には学習判定用所定時間tTEEB毎に、上述の式(6)により基準トルクTEEB0 を算出し、この基準トルクTEEB0 に基づいて上述の式(7)により学習基準トルクTEEBを設定する。
【0042】
但し、初期設定時には学習基準トルクTEEBは学習基準トルク初期値(第1学習トルク値)TEEB1 とする(TEEB=TEEB1 )。また、次回の学習基準トルクTEEBが学習基準トルク上限値(第2学習トルク値)TEEBU よりも大きい場合(TEEB>TEEBU )は、次回の学習基準トルクTEEBは学習基準トルク上限値TEEBU とし(TEEB=TEEBU )、次回の学習基準トルクTEEBが学習基準トルク下限値(第3学習トルク値)TEEBL よりも小さい場合(TEEB<TEEBL )は、次回の学習基準トルクTEEBは学習基準トルク下限値TEEBL とする(TEEB=TEEBL )。なお、このようにして設定される学習基準トルクTEEBのデータはイグニッション・キーのオフ後も保持するものとする。
【0043】
そして、目標プライマリ回転速度設定手段55は、上述のように構成されるため、その学習基準トルク更新部55Bによって、以下のようにして目標プライマリ回転速度NPTを設定する際に用いられる学習基準トルクTEEBが更新される。
つまり、図5のフローチャートに示すように、まずステップA10で、学習基準トルク更新部55Bによって、学習条件(1)〜(10)の全てが成立したか否かを判定し、この判定の結果、学習条件(1)〜(10)の全てが成立していると判定した場合は、ステップA20へ進み、学習条件(1)〜(10)の全てが成立した状態で学習判定用所定時間tTEEBが経過したか否かを判定する。
【0044】
この判定の結果、学習判定用所定時間tTEEBが経過したと判定した場合は、ステップA30へ進み、基準トルクTEEB0 を算出し、さらにステップA40で、前回の学習基準トルクTEEB(OLD) を読み込んで、ステップA50へ進む。
ステップA50で、前回の学習基準トルクTEEB(OLD) と学習条件成立時に算出される基準トルクTEEB0 とのそれぞれをフィルタリング定数KTEEBをによりフィルタリングして今回の学習基準トルクTEEBを設定し、前回の学習基準トルクTEEBを今回の学習基準トルクTEEBに更新して、リターンする。
【0045】
このようにして学習基準トルクTEEBが更新されると、更新された学習基準トルクTEEBに基づいてエンジン出力特性が決定され、決定されたエンジン出力特性が、次回の学習条件成立時まで目標プライマリ回転速度NPTの設定に用いられる。
なお、上述のように、目標駆動力FETから目標プライマリ回転速度NPTを設定する際の係数は、実際の前後加速度(前後G)と目標加速度GXTとが一致するように逐次補正される。
【0046】
本発明の一実施形態にかかる無段変速機の変速比制御装置による変速比制御は、図6のフローチャートに示すように行なわれる。
つまり、図6に示すように、ステップS10で、降坂路判定手段51により車両が降坂路走行中であるか否かを判定し、この判定の結果、降坂路走行中であると判定した場合はステップS20へ進む。
【0047】
ステップS20では、目標加速度設定手段52は車速Vを読み込んで、ステップS30へ進み、さらに道路勾配SLを読み込んで、ステップS40へ進む。
ステップS40では、目標加速度設定手段52は、車速Vと道路勾配SL(=重量・勾配抵抗RS/車両重量W)とから目標加速度GXTを設定し〔GXT(V,SL)〕、ステップS50へ進む。
【0048】
ステップS50では、目標駆動力設定手段53が、上述のステップS40で設定された目標加速度GXTを実現するための目標駆動力FETを設定する。具体的には、目標駆動力設定手段53が、車両重量Wと、ディファレンシャル軸部慣性相当重量WIDIFと、プライマリ軸部慣性相当重量WIPRIに変速比RATの自乗を乗算したものとを加算し、これに目標加速度設定手段52により設定された目標加速度GXTを乗算することで目標加速抵抗RA〔=(W+WIDIF+WIPRI・RAT2 )・GXT〕を算出し、これに重量・勾配抵抗RS,空気抵抗RL,ころがり抵抗RRを加算することにより目標駆動力FETを算出する。
【0049】
次に、ステップS60では、目標出力設定手段54が、上述のステップS50で設定された目標駆動力FETとなるように目標出力WETを設定する。具体的には、目標出力設定手段54が、目標駆動力設定手段53により設定された目標駆動力FETにタイヤ径rを終減速比iF で除算したもの及びセカンダリ回転速度NSを乗算して目標駆動力相当の正味目標出力〔FET・(r/iF )・NS〕を算出し、この正味目標出力に、入力回転依存トランスミッション損失トルクTLRにプライマリ回転速度NPを乗算して算出されるプライマリ損失出力(TLR・NP)と、クランク軸慣性トルクTICとオイルポンプ駆動損失トルクTLPとを加算したものにエンジン回転速度NEを乗算して算出されるエンジン損失出力〔(TIC+TLP)・NE〕とを加算することにより目標出力WETを算出する。
【0050】
次いで、ステップS70へ進み、目標プライマリ回転速度設定手段55が、上述のステップS60で設定された目標出力WETとなるように目標プライマリ回転速度NPTを設定する。具体的には、目標プライマリ回転速度設定手段55が、基準回転速度NEEBから目標出力WETを基準トルクTEEBで除算して算出された目標出力相当の回転速度(WET/TEEB)を減算することにより目標プライマリ回転速度NPTを算出する。具体的には、目標プライマリ回転速度設定部55Aは、図4に示すようなエンジン出力特性のマップを用いて目標出力WETに応じた目標プライマリ回転速度NPTを設定する。
【0051】
そして、ステップS80へ進み、プライマリプーリ制御手段56が、プライマリプーリ21の変速比制御を行なうべく、実プライマリ回転速度NPが上述のステップS70で設定された目標プライマリ回転速度NPTになるようにプライマリプーリ21の制御量に相当するフィードバック制御信号を設定し、流量調整弁64へ制御信号を出力する。これにより、降坂路走行時には目標出力に応じてプライマリ回転速度NPがフィードバック制御され、所望のエンジンブレーキを作用させることができる。
【0052】
なお、ステップS10で、降坂路走行中でないと判定された場合は、変速比制御を行なわずに、リターンする。
したがって、本無段変速機の変速比制御装置によれば、降坂路走行時に目標出力WETに基づいて設定される目標プライマリ回転速度NPTになるように実プライマリ回転速度NPを制御して、CVT20の変速比を小さく(シフトダウン)しているため、降坂路走行時、特にスロットル全閉時に、車両に適度なエンジンブレーキを作用させることができるという利点がある。
【0053】
また、実プライマリ回転速度NPが目標出力WETに相当する目標プライマリ回転速度NPTになるようにCVT20の変速比制御を行なっているため、車速とスロットル開度とから目標プライマリ回転速度を決定し、実プライマリ回転速度が目標プライマリ回転速度に一致するようにするフィードバック制御する平坦路走行時等の通常時のフィードバック制御との共通部分を有効に利用することができ、プログラム容量を少なく抑えることができ、制御の複雑化を防止することができるという利点もある。さらに、制御系で切り換えがおきないため、変速比が急変することがなく、違和感が生じるのを防止することができるという利点もある。これによりドライバビリティの悪化を防止できる。
【0054】
なお、上述の実施形態では、目標プライマリ回転速度設定手段55が、道路勾配SLと車速Vとに基づいて目標加速度GXTを設定し、目標加速度GXTに基づいて目標駆動力FETを設定し、目標駆動力FETに基づいて目標出力WETを設定し、目標出力WETに基づいて目標プライマリ回転速度NPTを設定するようにしているが、この際の目標出力WETの設定方法はこれに限られるものではなく、例えば目標加速度GXTに基づいて目標出力WETを設定しても良い。
【0055】
また、上述の実施形態では、目標プライマリ回転速度設定手段55が、目標プライマリ回転速度NPTの設定に際して基準トルクTEEBを用いており、この基準トルクTEEBは所定の学習条件が成立する毎に設定されるようになっているが、基準トルクTEEBは固定値としても良い。
なお、上述の実施形態では、本発明をベルト式CVTに適用するものとして説明しているが、本発明をトロイダル式CVT等の他のCVTに適用することも考えられる。
【0056】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1,2記載の本発明の無段変速機の変速比制御装置によれば、降坂路走行時に目標出力に基づいて設定される目標プライマリ回転速度になるように実プライマリ回転速度を制御して無段変速機の変速比を小さく(シフトダウン)しているため、降坂路走行時、特にスロットル全閉時に車両に適度なエンジンブレーキを作用させることができるという利点がある。また、実プライマリ回転速度が目標出力に相当する目標プライマリ回転速度になるように無段変速機の変速比制御を行なっているため、車速とスロットル開度とから目標プライマリ回転速度を決定し、実プライマリ回転速度が目標プライマリ回転速度に一致するようにするフィードバック制御する平坦路走行時のフィードバック制御との共通部分を有効に利用することができ、プログラム容量を少なく抑えることができ、制御の複雑化を防止することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる無段変速機の変速比制御装置の機能ブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる無段変速機の変速比制御装置を説明する図であって、(a)はその無段変速機を有する駆動系の全体構成を示す模式図、(b)はその無段変速機の構成を示す模式図である。
【図3】本発明の一実施形態にかかる無段変速機の変速比制御装置の目標加速度の設定を説明するための図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかる無段変速機の変速比制御装置のエンジン回転速度に対するスロットル全閉時の出力特性を示す図である。
【図5】本発明の一実施形態にかかる無段変速機の変速比制御装置における学習基準トルク更新制御を説明するためのフローチャートである。
【図6】本発明の一実施形態にかかる無段変速機の変速比制御装置による変速比制御を説明するためのフローチャートである。
【図7】従来の無段変速機の変速比制御装置による降坂路走行時の変速比制御を説明するための図である。
【符号の説明】
20 無段変速機(CVT)
21 プライマリプーリ
50 コントローラ(ECU)
51 降坂路判定手段
52 目標加速度設定手段
53 目標駆動力設定手段
54 目標出力設定手段
55 目標プライマリ回転速度設定手段
55A 目標プライマリ回転速度設定部
55B 学習基準トルク更新部
56 プライマリプーリ制御手段
60 変速比制御装置
Claims (2)
- エンジンに接続された無段変速機における変速比を制御する無段変速機の変速比制御装置において、
降坂路走行時に、スロットル全閉時のエンジン出力特性に基づいて該エンジンの目標出力から該無段変速機の入力部の目標回転速度を設定する設定手段と、
該入力部の実回転速度が該入力部の目標回転速度になるように該無段変速器の変速比制御を行なう制御手段とを備えたことを特徴とする、無段変速機の変速比制御装置。 - 降坂路走行中の定常走行時の実プライマリ回転速度とエンジン駆動力とに基づいて、スロットル全閉時のエンジン出力特性を更新するように構成されることを特徴とする、請求項1記載の無段変速機の変速比制御装置。
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