JP3810810B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無段変速機の変速制御装置としては、例えば、特開昭５８−１８０８６４号公報（従来例１）や特開昭５４−７２３６０号公報（従来例２）や特開平１−１１２０６７号公報（従来例３）に記載のものが知られている。
【０００３】
上記従来例１には、良好な加速フィーリングを得ることを目的とし、実加速度が所定の比較基準加速度よりも小さい場合には、大きな修正変速比を指令し、加速度が不足した運動状態ではエンジン回転数の上昇により出力馬力を増大させる構成が記載されている。
【０００４】
上記従来例２には、車両の走行負荷に応じてエンジンの作動を所定の望ましい状態にすることを目的とし、エンジン作動状態，車両走行負荷，車両特性，エンジン特性を信号として無段変速機の変速比を制御する構成が記載されている。
【０００５】
上記従来例３には、記憶容量を減少すると共に変速パターンの変更を容易にすることを目的とし、エンジンブレーキ用走行レンジの場合には、通常走行用レンジの変速パターンにリミッタをかけて目標エンジン回転速度を増大する構成が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例１及び従来例２の無段変速機の変速制御装置にあっては、走行負荷の高い勾配走行時、アクセル操作や車速の変化がないにもかかわらずエンジン回転数が変動するものであるため、加速性能は向上するものの、一定速での走行時に変速比が変化すると、エンジンが空吹けたような感じを受け、走行フィーリングを損なう。
【０００７】
また、上記従来例３の無段変速機の変速制御装置にあっては、目標エンジン回転速度を増大させての加速走行を行ないたい時には、通常走行レンジからエンジンブレーキ用走行レンジへ切り換える手動操作を要する。
【０００８】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、第１の目的とするところは、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置において、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配や車速にかかわらず加速性能を確保することにある。
【０００９】
第２の目的とするところは、第１の目的に加え、走行負荷に応じて制限する最低目標機関回転数を適切に設定し、登坂走行時の良好な走行フィーリングを確保することにある。
【００１０】
第３の目的とするところは、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置において、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配にかかわらず再加速時の加速性能及びレスポンスを向上することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため第１発明の無段変速機の変速制御装置では、図１のクレーム対応図に示すように、外部からの指令により操作される変速比アクチュエータａと、前記変速比アクチュエータａの操作量に応じて無段階に変速比が制御される無段変速機ｂと、走行負荷を検出する走行負荷検出手段ｃと、検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数を設定する目標機関回転数設定手段ｄと、検出される走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう制限し、現時点の目標機関回転数が該最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段ｅと、最低目標機関回転数の制限を受けつつ設定された目標機関回転数が得られる制御指令を前記変速比アクチュエータａに出力する変速比制御手段ｆと、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記第２の目的を達成するため第２発明の無段変速機の変速制御装置では、請求項１記載の無段変速機の変速制御装置において、前記目標機関回転数設定手段は、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数を設定する手段であり、前記目標機関回転数制限手段は、走行負荷により計算されるロードロード回転数よりも低い回転数で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限する手段であることを特徴とする。
【００１３】
上記第３の目的を達成するため第３発明の無段変速機の変速制御装置では、外部からの指令により操作される変速比アクチュエータａと、前記変速比アクチュエータａの操作量に応じて無段階に変速比が制御される無段変速機ｂと、走行負荷を検出する走行負荷検出手段ｃと、検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数を設定する目標機関回転数設定手段ｄと、検出される走行負荷が大きいほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう、実機関回転数から走行負荷が大きいほど小さな値となる回転数低減許容値を減算したものを最低目標機関回転数に設定し、現時点の目標機関回転数が該最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段ｅと、最低目標機関回転数の制限を受けつつ設定された目標機関回転数が得られる制御指令を前記変速比アクチュエータａに出力する変速比制御手段ｆと、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
【作用】
第１発明の作用を説明する。
【００１５】
車両走行時、走行負荷検出手段ｃにおいて走行負荷が検出され、目標機関回転数設定手段ｄにおいて、検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数が設定される。そして、目標機関回転数制限手段ｅにおいて、検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数を設定する目標機関回転数設定手段ｄと、検出される走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう制限し、現時点の目標機関回転数が該最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定され、変速比制御手段ｆにおいて、最低目標機関回転数の制限を受けつつ設定された目標機関回転数が得られる制御指令が変速比アクチュエータａに出力され、変速比アクチュエータａの操作量に応じて無段変速機ｂで変速比が無段階に制御される。
【００１６】
したがって、登坂走行時、例えば、所定の車両状態に応じて設定される目標機関回転数を得るように変速比を制御する場合、平坦路走行を基準として目標機関回転数が設定されることで、目標機関回転数が低くなり過ぎて変速比が十分に減速側に変更されず、走行抵抗に対するエンジン駆動力が不足して走行性能に劣ることになり、ドライバーは走行レンジから予め目標機関回転数を高く設定してあるローレンジへセレクト操作を行なう必要がある。これに対し、第１発明では、路面勾配を含む走行負荷が検出され、この走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほど最低目標機関回転数が自動的に高い方に制限、つまり、現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数に設定されてエンジン駆動力の低下が抑えられることで、レンジ位置の切り換え手動操作を要することなくしかも路面勾配や車速にかかわらず加速性能が確保されることになる。
【００１７】
第２発明の作用を説明する。
【００１８】
車両走行時、目標機関回転数設定手段ｄにおいて、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数が設定され、目標機関回転数制限手段ｅにおいて、走行負荷により計算されるロードロード回転数よりも低い回転数で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限される。
【００１９】
したがって、路面勾配を含む走行負荷と出力トルクがバランスするロードロード回転数を上限値として目標機関回転数が制限されることで、アクセル操作をしなくても加速するようなことがなく、登坂走行時の良好な走行フィーリングが確保される。
【００２０】
第３の発明の作用を説明する。
【００２１】
第３発明では、路面勾配を含む走行負荷が検出され、この走行負荷が大きいほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう、実機関回転数から走行負荷が大きいほど小さな値となる回転数低減許容値を減算したものを最低目標機関回転数に設定される。そして、現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数に設定される。つまり、目標機関回転数制限手段ｅにおいて走行負荷に応じて目標機関回転数が制限される場合、その制限は実機関回転数を超えない値で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限されることになる。
【００２２】
したがって、アクセルを踏み込んでいたドライバーがアクセル戻し操作をした時も目標機関回転数が大きく低下することないため、その後、アクセル踏み込みによる再加速をした場合の加速性能及びレスポンスを向上できる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
【００２５】
図２及び図３は請求項１及び請求項２に記載の発明に対応する第１実施例の変速制御装置が適用されたハーフトロイダル型無段変速機（無段変速機ｂに相当）を示す断面図である。
【００２６】
図２及び図３において、１は入力軸、２はローディングカム、３はカムローラ、４は入力ディスク、５はパワーローラ、６は出力ディスク、７は出力ギヤ、８，９は軸受け、１０，１１はトラニオン、１２は制御弁、１３はステッピングモータ（変速比アクチュエータａに相当）、１４はセンサーロッド、１５はリンク、１６はプリセスカム、１７はスプール、１８はスリーブ、１９は第１シリンダ、２０は第２シリンダ、２１は第３シリンダ、２２は第４シリンダである。
【００２７】
前記入力軸１からの入力トルクは、ローディングカム２→カムローラ３→入力ディスク４→パワーローラ５→出力ディスク６→出力ギヤ７へと伝えられる。
【００２８】
前記軸受け８はパワーローラ５のスラスト力を支持する。また、軸受け９は入出力ディスク４，６の軸方向の力を支持する。
【００２９】
前記トラニオン１０，１１に作用する駆動力の反力は４個の油圧シリンダ１９，２０，２１での油圧力で受け止められる。
【００３０】
前記入出力ディスク４，６とパワーローラ５との間で動力伝達が行なわれ、かつ、全てのパワーローラ５の回転軸線と入出力ディスク４，６の回転軸線とが交点を持つ時、図３のｙ軸方向の力のバランスは、下記の式で表される。
【００３１】
２Ｆt ＝ＰH・Ｓ−ＰL・Ｓ
ここで、ＰH ；第１，第３シリンダ１９，２１の油圧、ＰL ；第２，第４シリンダ２０，２２の油圧、Ｓ；シリンダの受圧面積である。第１，第３シリンダ１９，２１と第２，第４シリンダ２０，２２はそれぞれ配管によって連通している。この油圧ＰH,ＰL は制御弁１２によって制御される。
【００３２】
図４は変速制御装置の電子制御系を示すブロック図である。
【００３３】
図４において、１３はステッピングモータ、３０はＣＶＴコントロールユニット、３１はスロットル開度センサ、３２は車速センサ、３３はエンジン回転数センサ、３４はタービン回転数センサ、３５はセレクト位置スイッチ、３６は他のセンサ・スイッチ類である。
【００３４】
このＣＶＴコントロールユニット１３は、マイクロコンピュータを中心とする電子制御回路で、各種の制御入力情報によりアクチュエータ操作量が演算され、このアクチュエータ操作量を得るべくステッピングモータ１３へステップパルス指令を出力する。
【００３５】
前記スロットル開度センサ３１は、スロットル開度ＴVOを検出する。
【００３６】
前記車速センサ３２は、車速ＶSPを検出する。
【００３７】
前記エンジン回転数センサ３３は、エンジン回転数Ｎｅを検出する。
【００３８】
前記タービン回転数センサ３４は、図外のエンジン出力軸と無段変速機の入力軸１との間に設けられるトルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ（入力軸回転数）を検出する。
【００３９】
前記セレクト位置スイッチ３５は、図外のセレクトレバーにより選択されているレンジ位置（例えば、Ｐレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ，Ｄレンジ，Ｄs レンジ）をスイッチ信号により検出する。
【００４０】
次に、作用を説明する。
【００４１】
［変速動作］
ハーフトロイダル型無段変速機での変速は、パワーローラ５の傾転角制御で行なわれる。パワーローラ５を傾転させる力はパワーローラ５の中心軸を図３のｙ軸方向に移動させることによって発生するサイドスリップを利用して得られる。今、図３に示すように、パワーローラ５の回転軸線と入出力ディスク４，６の回転軸線とが交わって力が釣り合って動力の伝達が行なわれている時、ステッピングモータ１３で制御弁１２のスリーブ１８をｘ軸方向に移動させると、ＰH,ＰL の圧力が変化し、トラニオン１０，１１は、ｙ軸方向（互いに反対向き）に移動し、パワーローラ５と入出力ディスク４，６との接点が変わる。これにより傾転力が発生し、トラニオン１０，１１は互いに対称な方向へ傾転する。
【００４２】
トラニオン１０，１１には、センサーロッド１４が取り付けてあり、その先端には傾転量をリンク１５を介して制御弁１２のスプール１７のｘ軸方向（スリーブ１８と反対向き）の動きに変化するプリセスカム１６が取り付けられている。
【００４３】
このプリセスカム１６が最初のスリーブ１８の変位を補正するようにスプール１７を動かして圧力を変化させ、力の釣合が取れると傾転を停止する。
【００４４】
［変速制御作動］
図５はＣＶＴコントロールユニット３０により行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００４５】
ステップ５０では、スロットル開度ＴVO，車速ＶSP，タービン回転数Ｎｔが入力される。
【００４６】
ステップ５１では、車両運転状態を示すスロットル開度ＴVO及び車速ＶSPと、ステップ枠内に示すＤレンジ変速パターンにより目標タービン回転数ＴＮｔが算出される（目標機関回転数設定手段ｄに相当）。
【００４７】
ステップ５２では、走行抵抗が下記の演算処理により計算される（走行負荷検出手段ｃに相当）。
【００４８】
走行抵抗≒Ｆ−ｍα
Ｆ：変速機出力トルク（Ｆ＝Ｔｔ＊ｉ）
Ｔｔ：タービントルク（スロットル開度ＴVO，タービン回転数Ｎｔ等を用いて図外のタービントルクマップにより検索）
ｉ：実変速比（ｉ＝Ｋ１・Ｎｔ／ＶSP）
ｍ：定数（車重）
α：車両加速度（車速ＶSPの微分演算）
ステップ５３では、走行抵抗をパラメータとして予め設定されている目標タービン回転数制限値特性と、ステップ５２で求められた走行抵抗と車速ＶSPを用いて目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが設定される。
【００４９】
ステップ５４では、ステップ５１で設定された目標タービン回転数ＴＮｔがステップ５３で設定された目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ未満かどうかが判断される。
【００５０】
ステップ５５では、ＴＮｔ＜ＴＮt.ＬＩＭである時、目標タービン回転数ＴＮｔがＴＮｔ＝ＴＮt.ＬＩＭに設定される。ここで、ステップ５３〜ステップ５５は目標機関回転数制限手段ｅに相当する。
【００５１】
ステップ５６では、実タービン回転数Ｎｔがステップ５１あるいはステップ５５で設定された目標タービン回転数ＴＮｔと一致するように変速比を制御する制御指令が出力される（変速比制御手段ｆに相当）。
【００５２】
この変速比制御は、目標タービン回転数ＴＮｔが与えられると、目標タービン回転数ＴＮｔ（＝入力軸回転数）と、車速ＶSP（＝出力軸回転数）と、係数Ｋ１により下記の式により目標変速比ＴRATIO が算出され、この目標変速比ＴRATIO を得るステップパルス指令がステッピングモータ１３に対し送出される。
【００５３】
ＴRATIO ＝Ｋ１＊（ＴＮｔ／ＶSP）
［目標タービン回転数制限値特性の設定手法］
ステップ５３で用いられる目標タービン回転数制限値特性の設定手法について説明する。
【００５４】
まず、図６に示す車速に対する出力トルク特性をスロットル開度をパラメータとして表した走行性能線図上に、各勾配（例えば、０％，３％，６％，１０％）での走行抵抗特性を重ね合わせ、各スロットル開度の交点によりロードロード車速を求める。
【００５５】
ここで、６％勾配の場合を例にとると、６％走行抵抗特性と変速機出力トルク特性との各スロットル開度の交点が図６の丸印の点となり、このそれぞれ点で読み取った車速が各スロットル開度でのロードロード車速となる。このロードロード車速とは、走行抵抗と変速機出力トルクのバランスがとれ、アクセルを一定にしたままであれば一定に維持される車速をいい、アクセル踏み込み操作を行なわないにもかかわらず車両が加速するようなことのない限界車速である。
【００５６】
そして、各勾配毎にロードロード車速と各スロットル開度の点をＤレンジ変速パターン上にプロットし、このプロットした点を滑らかに連結することで目標タービン回転数制限値特性が設定される。
【００５７】
ここで、６％勾配の場合を例にとると、図７に示すように、ロードロード車速と各スロットル開度によりＤレンジ変速パターン上に黒丸の点が決まり、この黒丸の点を滑らかに連結した線が６％勾配の目標タービン回転数制限値特性となる。そして、このロードロード回転数による目標タービン回転数制限値は、図７から明らかなように、勾配が０％→６％→１０％というように大きくなるにつれて目標タービン回転数の制限を大きくする値となる。
【００５８】
［登坂走行時］
登坂走行時、例えば、スロットル開度と車速に応じて設定される目標タービン回転数を得るように変速比を制御する場合、平坦路走行を基準として予め設定された制御特性に基づいて目標タービン回転数が設定されることで、目標タービン回転数が低くなり過ぎて変速比が十分に減速側に変更されず、走行抵抗に対するエンジン駆動力が不足して走行性能に劣ることになり、ドライバーは走行レンジから予め目標機関回転数を高く設定してあるローレンジへセレクト操作を行なう必要がある。
【００５９】
これに対し、走行時、ステップ５２では路面勾配を含む走行抵抗が計算され、ステップ５３では、例えば、車速が同じである場合、走行抵抗が大きいほど目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが大きな値に設定され、ステップ５４及びステップ５６で目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ以上となるように制限されて変速比制御が行なわれる。
【００６０】
したがって、ステップ５１で算出された目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ以下となるような登坂走行時には、自動的に目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭに制限されることで、タービン回転数の低下、つまり、エンジン駆動力の低下が抑えられることになり、登坂走行時に加速性能が確保される。
【００６１】
しかも、走行抵抗が大きいほど目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが大きな値に設定されるため、路面勾配にかかわらず同様の加速性能が確保される。
【００６２】
さらに、登坂走行時に加速性能を得るのにレンジ位置の切り換え手動操作を要することもない。
【００６３】
また、路面勾配を含む走行抵抗と変速機出力トルクがバランスするロードロード回転数を目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭとして目標タービン回転数を制限するようにしていることで、アクセル操作をしなくても加速するようなことがなく、登坂走行時の良好な走行フィーリングが確保される。
【００６４】
次に、効果を説明する。
【００６５】
（１）ステッピングモータ１３の操作量に応じて変速比を無段階に制御するハーフトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、走行抵抗が大きいほど大きな値に設定される目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ未満の時には、スロットル開度ＴVO及び車速ＶSPに応じて設定された目標タービン回転数ＴＮｔを目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭに規定して変速比の制御を行なう装置としたため、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配にかかわらず加速性能を確保することができる。
【００６６】
（２）路面勾配を含む走行抵抗と変速機出力トルクがバランスするロードロード回転数を目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭとして目標タービン回転数を制限する装置としているため、アクセル操作をしなくても加速するようなことがなく、登坂走行時の良好な走行フィーリングを確保することができる。
【００６７】
（第２実施例）
請求項３記載の発明に対応する第２実施例の無段変速機の変速制御装置について説明する。尚、この第２実施例のシステム構成的には第１実施例と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００６８】
次に、作用を説明する。
【００６９】
［変速制御作動］
図８はＣＶＴコントロールユニット３０により行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００７０】
ステップ８０では、スロットル開度ＴVO，車速ＶSP，タービン回転数Ｎｔが入力される。
【００７１】
ステップ８１では、車両運転状態を示すスロットル開度ＴVO及び車速ＶSPと、ステップ枠内に示すＤレンジ変速パターンにより目標タービン回転数ＴＮｔが算出される（目標機関回転数設定手段ｄに相当）。
【００７２】
ステップ８２では、走行抵抗がステップ５２と同様の演算処理により計算される（走行負荷検出手段ｃに相当）。
【００７３】
ステップ８３では、タービン回転数低減許容値ΔＮがステップ８２で求められた走行抵抗の関数で算出される。
【００７４】
ここで、タービン回転数低減許容値ΔＮは走行抵抗が小さいほど大きな値で、走行抵抗が大きいほど小さな値とされる。但し、ΔＮ≧０で与えられる。
【００７５】
ステップ８４では、走行抵抗が予め設定されている所定値を超えているかどうかが判断される。
【００７６】
ステップ８５では、ステップ８４で走行抵抗＞所定値と判断された場合、目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが下記の式で算出される。
【００７７】
ＴＮt.ＬＩＭ＝Ｎｔ−ΔＮ
但し、Ｎｔはセンサにより検出された実タービン回転数である。
【００７８】
ステップ８６では、ステップ８１で設定された目標タービン回転数ＴＮｔがステップ８５で設定された目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ未満かどうかが判断される。
【００７９】
ステップ８７では、ＴＮｔ＜ＴＮt.ＬＩＭである時、目標タービン回転数ＴＮｔがＴＮｔ＝ＴＮt.ＬＩＭに設定される。ここで、ステップ８３〜ステップ８７は目標機関回転数制限手段ｅに相当する。
【００８０】
ステップ８８では、実タービン回転数Ｎｔがステップ８１あるいはステップ８７で設定された目標タービン回転数ＴＮｔと一致するように変速比を制御する制御指令が出力される（変速比制御手段ｆに相当）。
【００８１】
［登坂走行時］
登坂走行時、ステップ８２では路面勾配を含む走行抵抗が計算され、ステップ８３では走行抵抗が大きいほど小さな値によるタービン回転数低減許容値ΔＮが算出され、走行抵抗が所定値を超えている場合、ステップ８５で目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが実タービン回転数Ｎｔとタービン回転数低減許容値ΔＮとの差により設定され、ステップ８６及びステップ８７で目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ以上となるように制限されて変速比制御が行なわれる。
【００８２】
したがって、ステップ８１で算出された目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ以下となるような登坂走行時には、自動的に目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭに制限されることで、タービン回転数の低下、つまり、エンジン駆動力の低下が抑えられることになり、登坂走行時に加速性能が確保される。
【００８３】
しかも、タービン回転数低減許容値ΔＮは走行抵抗が大きいほど小さな値とされることで、図７に示すように、実タービン回転数Ｎｔとタービン回転数低減許容値ΔＮとの差により設定される目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭは走行抵抗が大きいほどが大きな値に設定されるため、路面勾配にかかわらず同様の加速性能が確保される。
【００８４】
さらに、登坂走行時に加速性能を得るのにレンジ位置の切り換え手動操作を要することもない。
【００８５】
また、目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭはＴＮt.ＬＩＭ＝Ｎｔ−ΔＮの式により算出され、目標タービン回転数ＴＮｔが実タービン回転数Ｎｔを超えることがないため、アクセルを踏み込んでいたドライバーがアクセル戻し操作をした時も目標タービン回転数が大きく低下することないため、その後、アクセル踏み込みによる再加速をした場合の加速性能及びレスポンスを向上できる。
【００８６】
次に、効果を説明する。
【００８７】
（３）ステッピングモータ１３の操作量に応じて変速比を無段階に制御するハーフトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、走行抵抗が所定値以上の時、実タービン回転数Ｎｔとタービン回転数低減許容値ΔＮとの差により走行抵抗が大きいほど大きい値に目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが設定され、スロットル開度ＴVO及び車速ＶSPに応じて設定された目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ未満の時には目標タービン回転数ＴＮｔを目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭに規定して変速比の制御を行なう装置としたため、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配にかかわらず加速性能を確保することができる。
【００８８】
（４）目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭにより制限される目標タービン回転数ＴＮｔは実タービン回転数Ｎｔを超えない値で与えられるため、アクセル踏み込みによる再加速をした場合の加速性能及びレスポンスを向上できる。
【００８９】
以上、実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があっても本発明に含まれる。
【００９０】
例えば、実施例では、ハーフトロイダル型無段変速機への適用例を示したが、Ｖベルト型無段変速機にも適用することができる。
【００９１】
実施例では、目標値を目標タービン回転数とする例を示したが、目標エンジン回転数とするものであっても良い。
【００９２】
実施例では、走行負荷検出手段として、変速機出力トルクと車両加速度により演算で求める例を示したが、路面勾配等を直接検出して走行負荷を得るようにしても良い。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明してきたように請求項１記載の発明にあっては、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置において、検出される走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほどその最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう制限し、現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段を設け、所定の車両状態に応じて設定される目標機関回転数を最低目標機関回転数により制限して制御に用いる目標機関回転数を設定し、この目標機関回転数が得られる変速比制御を行なう装置としたため、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配や車速にかかわらず加速性能を確保することができるという効果が得られる。
【００９４】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の無段変速機の変速制御装置において、前記目標機関回転数設定手段は、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数を設定する手段であり、前記目標機関回転数制限手段は、走行負荷により計算されるロードロード回転数よりも低い回転数で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限する手段目標機関回転数設定手段を、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数を設定する手段としたため、上記の効果に加え、走行負荷に応じて制限する最低目標機関回転数を適切に設定し、登坂走行時の良好な走行フィーリングを確保することができるという効果が得られる。
【００９５】
請求項３記載の発明にあっては、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置において、検出される走行負荷が大きいほどその最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するようよう、実機関回転数から走行負荷が大きいほど小さな値となる回転数低減許容値を減算したものを最低目標機関回転数に設定し、現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段を設け、所定の車両状態に応じて設定される目標機関回転数を最低目標機関回転数により制限して制御に用いる目標機関回転数を設定し、この目標機関回転数が得られる変速比制御を行なう装置としたため、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配にかかわらず再加速時の加速性能及びレスポンスを向上することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無段変速機の変速制御装置を示すクレーム対応図である。
【図２】第１実施例の変速制御装置が適用されたハーフトロイダル型無段変速機を示す断面図である。
【図３】第１実施例の変速制御装置が適用されたハーフトロイダル型無段変速機を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第１実施例の変速制御装置の電子制御系を示すブロック図である。
【図５】第１実施例装置のＣＶＴコントロールユニットで行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１実施例の無段変速機で変速制御に用いられるロードロード車速を説明するための車速に対する変速機出力トルク特性図である。
【図７】第１実施例装置で用いられるタービン回転数制限値を説明するための目標タービン回転数特性図である。
【図８】第２実施例装置のＣＶＴコントロールユニットで行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
ａ 変速比アクチュエータ
ｂ 無段変速機
ｃ 走行負荷検出手段
ｄ 目標機関回転数設定手段
ｅ 目標機関回転数制限手段
ｆ 変速比制御手段
【産業上の利用分野】
本発明は、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無段変速機の変速制御装置としては、例えば、特開昭５８−１８０８６４号公報（従来例１）や特開昭５４−７２３６０号公報（従来例２）や特開平１−１１２０６７号公報（従来例３）に記載のものが知られている。
【０００３】
上記従来例１には、良好な加速フィーリングを得ることを目的とし、実加速度が所定の比較基準加速度よりも小さい場合には、大きな修正変速比を指令し、加速度が不足した運動状態ではエンジン回転数の上昇により出力馬力を増大させる構成が記載されている。
【０００４】
上記従来例２には、車両の走行負荷に応じてエンジンの作動を所定の望ましい状態にすることを目的とし、エンジン作動状態，車両走行負荷，車両特性，エンジン特性を信号として無段変速機の変速比を制御する構成が記載されている。
【０００５】
上記従来例３には、記憶容量を減少すると共に変速パターンの変更を容易にすることを目的とし、エンジンブレーキ用走行レンジの場合には、通常走行用レンジの変速パターンにリミッタをかけて目標エンジン回転速度を増大する構成が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例１及び従来例２の無段変速機の変速制御装置にあっては、走行負荷の高い勾配走行時、アクセル操作や車速の変化がないにもかかわらずエンジン回転数が変動するものであるため、加速性能は向上するものの、一定速での走行時に変速比が変化すると、エンジンが空吹けたような感じを受け、走行フィーリングを損なう。
【０００７】
また、上記従来例３の無段変速機の変速制御装置にあっては、目標エンジン回転速度を増大させての加速走行を行ないたい時には、通常走行レンジからエンジンブレーキ用走行レンジへ切り換える手動操作を要する。
【０００８】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、第１の目的とするところは、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置において、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配や車速にかかわらず加速性能を確保することにある。
【０００９】
第２の目的とするところは、第１の目的に加え、走行負荷に応じて制限する最低目標機関回転数を適切に設定し、登坂走行時の良好な走行フィーリングを確保することにある。
【００１０】
第３の目的とするところは、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置において、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配にかかわらず再加速時の加速性能及びレスポンスを向上することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため第１発明の無段変速機の変速制御装置では、図１のクレーム対応図に示すように、外部からの指令により操作される変速比アクチュエータａと、前記変速比アクチュエータａの操作量に応じて無段階に変速比が制御される無段変速機ｂと、走行負荷を検出する走行負荷検出手段ｃと、検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数を設定する目標機関回転数設定手段ｄと、検出される走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう制限し、現時点の目標機関回転数が該最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段ｅと、最低目標機関回転数の制限を受けつつ設定された目標機関回転数が得られる制御指令を前記変速比アクチュエータａに出力する変速比制御手段ｆと、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記第２の目的を達成するため第２発明の無段変速機の変速制御装置では、請求項１記載の無段変速機の変速制御装置において、前記目標機関回転数設定手段は、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数を設定する手段であり、前記目標機関回転数制限手段は、走行負荷により計算されるロードロード回転数よりも低い回転数で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限する手段であることを特徴とする。
【００１３】
上記第３の目的を達成するため第３発明の無段変速機の変速制御装置では、外部からの指令により操作される変速比アクチュエータａと、前記変速比アクチュエータａの操作量に応じて無段階に変速比が制御される無段変速機ｂと、走行負荷を検出する走行負荷検出手段ｃと、検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数を設定する目標機関回転数設定手段ｄと、検出される走行負荷が大きいほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう、実機関回転数から走行負荷が大きいほど小さな値となる回転数低減許容値を減算したものを最低目標機関回転数に設定し、現時点の目標機関回転数が該最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段ｅと、最低目標機関回転数の制限を受けつつ設定された目標機関回転数が得られる制御指令を前記変速比アクチュエータａに出力する変速比制御手段ｆと、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
【作用】
第１発明の作用を説明する。
【００１５】
車両走行時、走行負荷検出手段ｃにおいて走行負荷が検出され、目標機関回転数設定手段ｄにおいて、検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数が設定される。そして、目標機関回転数制限手段ｅにおいて、検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数を設定する目標機関回転数設定手段ｄと、検出される走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう制限し、現時点の目標機関回転数が該最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定され、変速比制御手段ｆにおいて、最低目標機関回転数の制限を受けつつ設定された目標機関回転数が得られる制御指令が変速比アクチュエータａに出力され、変速比アクチュエータａの操作量に応じて無段変速機ｂで変速比が無段階に制御される。
【００１６】
したがって、登坂走行時、例えば、所定の車両状態に応じて設定される目標機関回転数を得るように変速比を制御する場合、平坦路走行を基準として目標機関回転数が設定されることで、目標機関回転数が低くなり過ぎて変速比が十分に減速側に変更されず、走行抵抗に対するエンジン駆動力が不足して走行性能に劣ることになり、ドライバーは走行レンジから予め目標機関回転数を高く設定してあるローレンジへセレクト操作を行なう必要がある。これに対し、第１発明では、路面勾配を含む走行負荷が検出され、この走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほど最低目標機関回転数が自動的に高い方に制限、つまり、現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数に設定されてエンジン駆動力の低下が抑えられることで、レンジ位置の切り換え手動操作を要することなくしかも路面勾配や車速にかかわらず加速性能が確保されることになる。
【００１７】
第２発明の作用を説明する。
【００１８】
車両走行時、目標機関回転数設定手段ｄにおいて、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数が設定され、目標機関回転数制限手段ｅにおいて、走行負荷により計算されるロードロード回転数よりも低い回転数で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限される。
【００１９】
したがって、路面勾配を含む走行負荷と出力トルクがバランスするロードロード回転数を上限値として目標機関回転数が制限されることで、アクセル操作をしなくても加速するようなことがなく、登坂走行時の良好な走行フィーリングが確保される。
【００２０】
第３の発明の作用を説明する。
【００２１】
第３発明では、路面勾配を含む走行負荷が検出され、この走行負荷が大きいほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう、実機関回転数から走行負荷が大きいほど小さな値となる回転数低減許容値を減算したものを最低目標機関回転数に設定される。そして、現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数に設定される。つまり、目標機関回転数制限手段ｅにおいて走行負荷に応じて目標機関回転数が制限される場合、その制限は実機関回転数を超えない値で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限されることになる。
【００２２】
したがって、アクセルを踏み込んでいたドライバーがアクセル戻し操作をした時も目標機関回転数が大きく低下することないため、その後、アクセル踏み込みによる再加速をした場合の加速性能及びレスポンスを向上できる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
【００２５】
図２及び図３は請求項１及び請求項２に記載の発明に対応する第１実施例の変速制御装置が適用されたハーフトロイダル型無段変速機（無段変速機ｂに相当）を示す断面図である。
【００２６】
図２及び図３において、１は入力軸、２はローディングカム、３はカムローラ、４は入力ディスク、５はパワーローラ、６は出力ディスク、７は出力ギヤ、８，９は軸受け、１０，１１はトラニオン、１２は制御弁、１３はステッピングモータ（変速比アクチュエータａに相当）、１４はセンサーロッド、１５はリンク、１６はプリセスカム、１７はスプール、１８はスリーブ、１９は第１シリンダ、２０は第２シリンダ、２１は第３シリンダ、２２は第４シリンダである。
【００２７】
前記入力軸１からの入力トルクは、ローディングカム２→カムローラ３→入力ディスク４→パワーローラ５→出力ディスク６→出力ギヤ７へと伝えられる。
【００２８】
前記軸受け８はパワーローラ５のスラスト力を支持する。また、軸受け９は入出力ディスク４，６の軸方向の力を支持する。
【００２９】
前記トラニオン１０，１１に作用する駆動力の反力は４個の油圧シリンダ１９，２０，２１での油圧力で受け止められる。
【００３０】
前記入出力ディスク４，６とパワーローラ５との間で動力伝達が行なわれ、かつ、全てのパワーローラ５の回転軸線と入出力ディスク４，６の回転軸線とが交点を持つ時、図３のｙ軸方向の力のバランスは、下記の式で表される。
【００３１】
２Ｆt ＝ＰH・Ｓ−ＰL・Ｓ
ここで、ＰH ；第１，第３シリンダ１９，２１の油圧、ＰL ；第２，第４シリンダ２０，２２の油圧、Ｓ；シリンダの受圧面積である。第１，第３シリンダ１９，２１と第２，第４シリンダ２０，２２はそれぞれ配管によって連通している。この油圧ＰH,ＰL は制御弁１２によって制御される。
【００３２】
図４は変速制御装置の電子制御系を示すブロック図である。
【００３３】
図４において、１３はステッピングモータ、３０はＣＶＴコントロールユニット、３１はスロットル開度センサ、３２は車速センサ、３３はエンジン回転数センサ、３４はタービン回転数センサ、３５はセレクト位置スイッチ、３６は他のセンサ・スイッチ類である。
【００３４】
このＣＶＴコントロールユニット１３は、マイクロコンピュータを中心とする電子制御回路で、各種の制御入力情報によりアクチュエータ操作量が演算され、このアクチュエータ操作量を得るべくステッピングモータ１３へステップパルス指令を出力する。
【００３５】
前記スロットル開度センサ３１は、スロットル開度ＴVOを検出する。
【００３６】
前記車速センサ３２は、車速ＶSPを検出する。
【００３７】
前記エンジン回転数センサ３３は、エンジン回転数Ｎｅを検出する。
【００３８】
前記タービン回転数センサ３４は、図外のエンジン出力軸と無段変速機の入力軸１との間に設けられるトルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ（入力軸回転数）を検出する。
【００３９】
前記セレクト位置スイッチ３５は、図外のセレクトレバーにより選択されているレンジ位置（例えば、Ｐレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ，Ｄレンジ，Ｄs レンジ）をスイッチ信号により検出する。
【００４０】
次に、作用を説明する。
【００４１】
［変速動作］
ハーフトロイダル型無段変速機での変速は、パワーローラ５の傾転角制御で行なわれる。パワーローラ５を傾転させる力はパワーローラ５の中心軸を図３のｙ軸方向に移動させることによって発生するサイドスリップを利用して得られる。今、図３に示すように、パワーローラ５の回転軸線と入出力ディスク４，６の回転軸線とが交わって力が釣り合って動力の伝達が行なわれている時、ステッピングモータ１３で制御弁１２のスリーブ１８をｘ軸方向に移動させると、ＰH,ＰL の圧力が変化し、トラニオン１０，１１は、ｙ軸方向（互いに反対向き）に移動し、パワーローラ５と入出力ディスク４，６との接点が変わる。これにより傾転力が発生し、トラニオン１０，１１は互いに対称な方向へ傾転する。
【００４２】
トラニオン１０，１１には、センサーロッド１４が取り付けてあり、その先端には傾転量をリンク１５を介して制御弁１２のスプール１７のｘ軸方向（スリーブ１８と反対向き）の動きに変化するプリセスカム１６が取り付けられている。
【００４３】
このプリセスカム１６が最初のスリーブ１８の変位を補正するようにスプール１７を動かして圧力を変化させ、力の釣合が取れると傾転を停止する。
【００４４】
［変速制御作動］
図５はＣＶＴコントロールユニット３０により行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００４５】
ステップ５０では、スロットル開度ＴVO，車速ＶSP，タービン回転数Ｎｔが入力される。
【００４６】
ステップ５１では、車両運転状態を示すスロットル開度ＴVO及び車速ＶSPと、ステップ枠内に示すＤレンジ変速パターンにより目標タービン回転数ＴＮｔが算出される（目標機関回転数設定手段ｄに相当）。
【００４７】
ステップ５２では、走行抵抗が下記の演算処理により計算される（走行負荷検出手段ｃに相当）。
【００４８】
走行抵抗≒Ｆ−ｍα
Ｆ：変速機出力トルク（Ｆ＝Ｔｔ＊ｉ）
Ｔｔ：タービントルク（スロットル開度ＴVO，タービン回転数Ｎｔ等を用いて図外のタービントルクマップにより検索）
ｉ：実変速比（ｉ＝Ｋ１・Ｎｔ／ＶSP）
ｍ：定数（車重）
α：車両加速度（車速ＶSPの微分演算）
ステップ５３では、走行抵抗をパラメータとして予め設定されている目標タービン回転数制限値特性と、ステップ５２で求められた走行抵抗と車速ＶSPを用いて目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが設定される。
【００４９】
ステップ５４では、ステップ５１で設定された目標タービン回転数ＴＮｔがステップ５３で設定された目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ未満かどうかが判断される。
【００５０】
ステップ５５では、ＴＮｔ＜ＴＮt.ＬＩＭである時、目標タービン回転数ＴＮｔがＴＮｔ＝ＴＮt.ＬＩＭに設定される。ここで、ステップ５３〜ステップ５５は目標機関回転数制限手段ｅに相当する。
【００５１】
ステップ５６では、実タービン回転数Ｎｔがステップ５１あるいはステップ５５で設定された目標タービン回転数ＴＮｔと一致するように変速比を制御する制御指令が出力される（変速比制御手段ｆに相当）。
【００５２】
この変速比制御は、目標タービン回転数ＴＮｔが与えられると、目標タービン回転数ＴＮｔ（＝入力軸回転数）と、車速ＶSP（＝出力軸回転数）と、係数Ｋ１により下記の式により目標変速比ＴRATIO が算出され、この目標変速比ＴRATIO を得るステップパルス指令がステッピングモータ１３に対し送出される。
【００５３】
ＴRATIO ＝Ｋ１＊（ＴＮｔ／ＶSP）
［目標タービン回転数制限値特性の設定手法］
ステップ５３で用いられる目標タービン回転数制限値特性の設定手法について説明する。
【００５４】
まず、図６に示す車速に対する出力トルク特性をスロットル開度をパラメータとして表した走行性能線図上に、各勾配（例えば、０％，３％，６％，１０％）での走行抵抗特性を重ね合わせ、各スロットル開度の交点によりロードロード車速を求める。
【００５５】
ここで、６％勾配の場合を例にとると、６％走行抵抗特性と変速機出力トルク特性との各スロットル開度の交点が図６の丸印の点となり、このそれぞれ点で読み取った車速が各スロットル開度でのロードロード車速となる。このロードロード車速とは、走行抵抗と変速機出力トルクのバランスがとれ、アクセルを一定にしたままであれば一定に維持される車速をいい、アクセル踏み込み操作を行なわないにもかかわらず車両が加速するようなことのない限界車速である。
【００５６】
そして、各勾配毎にロードロード車速と各スロットル開度の点をＤレンジ変速パターン上にプロットし、このプロットした点を滑らかに連結することで目標タービン回転数制限値特性が設定される。
【００５７】
ここで、６％勾配の場合を例にとると、図７に示すように、ロードロード車速と各スロットル開度によりＤレンジ変速パターン上に黒丸の点が決まり、この黒丸の点を滑らかに連結した線が６％勾配の目標タービン回転数制限値特性となる。そして、このロードロード回転数による目標タービン回転数制限値は、図７から明らかなように、勾配が０％→６％→１０％というように大きくなるにつれて目標タービン回転数の制限を大きくする値となる。
【００５８】
［登坂走行時］
登坂走行時、例えば、スロットル開度と車速に応じて設定される目標タービン回転数を得るように変速比を制御する場合、平坦路走行を基準として予め設定された制御特性に基づいて目標タービン回転数が設定されることで、目標タービン回転数が低くなり過ぎて変速比が十分に減速側に変更されず、走行抵抗に対するエンジン駆動力が不足して走行性能に劣ることになり、ドライバーは走行レンジから予め目標機関回転数を高く設定してあるローレンジへセレクト操作を行なう必要がある。
【００５９】
これに対し、走行時、ステップ５２では路面勾配を含む走行抵抗が計算され、ステップ５３では、例えば、車速が同じである場合、走行抵抗が大きいほど目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが大きな値に設定され、ステップ５４及びステップ５６で目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ以上となるように制限されて変速比制御が行なわれる。
【００６０】
したがって、ステップ５１で算出された目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ以下となるような登坂走行時には、自動的に目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭに制限されることで、タービン回転数の低下、つまり、エンジン駆動力の低下が抑えられることになり、登坂走行時に加速性能が確保される。
【００６１】
しかも、走行抵抗が大きいほど目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが大きな値に設定されるため、路面勾配にかかわらず同様の加速性能が確保される。
【００６２】
さらに、登坂走行時に加速性能を得るのにレンジ位置の切り換え手動操作を要することもない。
【００６３】
また、路面勾配を含む走行抵抗と変速機出力トルクがバランスするロードロード回転数を目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭとして目標タービン回転数を制限するようにしていることで、アクセル操作をしなくても加速するようなことがなく、登坂走行時の良好な走行フィーリングが確保される。
【００６４】
次に、効果を説明する。
【００６５】
（１）ステッピングモータ１３の操作量に応じて変速比を無段階に制御するハーフトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、走行抵抗が大きいほど大きな値に設定される目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ未満の時には、スロットル開度ＴVO及び車速ＶSPに応じて設定された目標タービン回転数ＴＮｔを目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭに規定して変速比の制御を行なう装置としたため、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配にかかわらず加速性能を確保することができる。
【００６６】
（２）路面勾配を含む走行抵抗と変速機出力トルクがバランスするロードロード回転数を目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭとして目標タービン回転数を制限する装置としているため、アクセル操作をしなくても加速するようなことがなく、登坂走行時の良好な走行フィーリングを確保することができる。
【００６７】
（第２実施例）
請求項３記載の発明に対応する第２実施例の無段変速機の変速制御装置について説明する。尚、この第２実施例のシステム構成的には第１実施例と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００６８】
次に、作用を説明する。
【００６９】
［変速制御作動］
図８はＣＶＴコントロールユニット３０により行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００７０】
ステップ８０では、スロットル開度ＴVO，車速ＶSP，タービン回転数Ｎｔが入力される。
【００７１】
ステップ８１では、車両運転状態を示すスロットル開度ＴVO及び車速ＶSPと、ステップ枠内に示すＤレンジ変速パターンにより目標タービン回転数ＴＮｔが算出される（目標機関回転数設定手段ｄに相当）。
【００７２】
ステップ８２では、走行抵抗がステップ５２と同様の演算処理により計算される（走行負荷検出手段ｃに相当）。
【００７３】
ステップ８３では、タービン回転数低減許容値ΔＮがステップ８２で求められた走行抵抗の関数で算出される。
【００７４】
ここで、タービン回転数低減許容値ΔＮは走行抵抗が小さいほど大きな値で、走行抵抗が大きいほど小さな値とされる。但し、ΔＮ≧０で与えられる。
【００７５】
ステップ８４では、走行抵抗が予め設定されている所定値を超えているかどうかが判断される。
【００７６】
ステップ８５では、ステップ８４で走行抵抗＞所定値と判断された場合、目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが下記の式で算出される。
【００７７】
ＴＮt.ＬＩＭ＝Ｎｔ−ΔＮ
但し、Ｎｔはセンサにより検出された実タービン回転数である。
【００７８】
ステップ８６では、ステップ８１で設定された目標タービン回転数ＴＮｔがステップ８５で設定された目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ未満かどうかが判断される。
【００７９】
ステップ８７では、ＴＮｔ＜ＴＮt.ＬＩＭである時、目標タービン回転数ＴＮｔがＴＮｔ＝ＴＮt.ＬＩＭに設定される。ここで、ステップ８３〜ステップ８７は目標機関回転数制限手段ｅに相当する。
【００８０】
ステップ８８では、実タービン回転数Ｎｔがステップ８１あるいはステップ８７で設定された目標タービン回転数ＴＮｔと一致するように変速比を制御する制御指令が出力される（変速比制御手段ｆに相当）。
【００８１】
［登坂走行時］
登坂走行時、ステップ８２では路面勾配を含む走行抵抗が計算され、ステップ８３では走行抵抗が大きいほど小さな値によるタービン回転数低減許容値ΔＮが算出され、走行抵抗が所定値を超えている場合、ステップ８５で目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが実タービン回転数Ｎｔとタービン回転数低減許容値ΔＮとの差により設定され、ステップ８６及びステップ８７で目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ以上となるように制限されて変速比制御が行なわれる。
【００８２】
したがって、ステップ８１で算出された目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ以下となるような登坂走行時には、自動的に目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭに制限されることで、タービン回転数の低下、つまり、エンジン駆動力の低下が抑えられることになり、登坂走行時に加速性能が確保される。
【００８３】
しかも、タービン回転数低減許容値ΔＮは走行抵抗が大きいほど小さな値とされることで、図７に示すように、実タービン回転数Ｎｔとタービン回転数低減許容値ΔＮとの差により設定される目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭは走行抵抗が大きいほどが大きな値に設定されるため、路面勾配にかかわらず同様の加速性能が確保される。
【００８４】
さらに、登坂走行時に加速性能を得るのにレンジ位置の切り換え手動操作を要することもない。
【００８５】
また、目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭはＴＮt.ＬＩＭ＝Ｎｔ−ΔＮの式により算出され、目標タービン回転数ＴＮｔが実タービン回転数Ｎｔを超えることがないため、アクセルを踏み込んでいたドライバーがアクセル戻し操作をした時も目標タービン回転数が大きく低下することないため、その後、アクセル踏み込みによる再加速をした場合の加速性能及びレスポンスを向上できる。
【００８６】
次に、効果を説明する。
【００８７】
（３）ステッピングモータ１３の操作量に応じて変速比を無段階に制御するハーフトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、走行抵抗が所定値以上の時、実タービン回転数Ｎｔとタービン回転数低減許容値ΔＮとの差により走行抵抗が大きいほど大きい値に目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭが設定され、スロットル開度ＴVO及び車速ＶSPに応じて設定された目標タービン回転数ＴＮｔが目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭ未満の時には目標タービン回転数ＴＮｔを目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭに規定して変速比の制御を行なう装置としたため、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配にかかわらず加速性能を確保することができる。
【００８８】
（４）目標タービン回転数制限値ＴＮt.ＬＩＭにより制限される目標タービン回転数ＴＮｔは実タービン回転数Ｎｔを超えない値で与えられるため、アクセル踏み込みによる再加速をした場合の加速性能及びレスポンスを向上できる。
【００８９】
以上、実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があっても本発明に含まれる。
【００９０】
例えば、実施例では、ハーフトロイダル型無段変速機への適用例を示したが、Ｖベルト型無段変速機にも適用することができる。
【００９１】
実施例では、目標値を目標タービン回転数とする例を示したが、目標エンジン回転数とするものであっても良い。
【００９２】
実施例では、走行負荷検出手段として、変速機出力トルクと車両加速度により演算で求める例を示したが、路面勾配等を直接検出して走行負荷を得るようにしても良い。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明してきたように請求項１記載の発明にあっては、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置において、検出される走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほどその最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう制限し、現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段を設け、所定の車両状態に応じて設定される目標機関回転数を最低目標機関回転数により制限して制御に用いる目標機関回転数を設定し、この目標機関回転数が得られる変速比制御を行なう装置としたため、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配や車速にかかわらず加速性能を確保することができるという効果が得られる。
【００９４】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の無段変速機の変速制御装置において、前記目標機関回転数設定手段は、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数を設定する手段であり、前記目標機関回転数制限手段は、走行負荷により計算されるロードロード回転数よりも低い回転数で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限する手段目標機関回転数設定手段を、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数を設定する手段としたため、上記の効果に加え、走行負荷に応じて制限する最低目標機関回転数を適切に設定し、登坂走行時の良好な走行フィーリングを確保することができるという効果が得られる。
【００９５】
請求項３記載の発明にあっては、変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比を制御する無段変速機の変速制御装置において、検出される走行負荷が大きいほどその最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するようよう、実機関回転数から走行負荷が大きいほど小さな値となる回転数低減許容値を減算したものを最低目標機関回転数に設定し、現時点の目標機関回転数が最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段を設け、所定の車両状態に応じて設定される目標機関回転数を最低目標機関回転数により制限して制御に用いる目標機関回転数を設定し、この目標機関回転数が得られる変速比制御を行なう装置としたため、登坂走行時、手動操作を要することなくしかも路面勾配にかかわらず再加速時の加速性能及びレスポンスを向上することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無段変速機の変速制御装置を示すクレーム対応図である。
【図２】第１実施例の変速制御装置が適用されたハーフトロイダル型無段変速機を示す断面図である。
【図３】第１実施例の変速制御装置が適用されたハーフトロイダル型無段変速機を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第１実施例の変速制御装置の電子制御系を示すブロック図である。
【図５】第１実施例装置のＣＶＴコントロールユニットで行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１実施例の無段変速機で変速制御に用いられるロードロード車速を説明するための車速に対する変速機出力トルク特性図である。
【図７】第１実施例装置で用いられるタービン回転数制限値を説明するための目標タービン回転数特性図である。
【図８】第２実施例装置のＣＶＴコントロールユニットで行なわれる変速制御処理作動の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
ａ 変速比アクチュエータ
ｂ 無段変速機
ｃ 走行負荷検出手段
ｄ 目標機関回転数設定手段
ｅ 目標機関回転数制限手段
ｆ 変速比制御手段
Claims (3)
- 外部からの指令により操作される変速比アクチュエータと、
前記変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比が制御される無段変速機と、
走行負荷を検出する走行負荷検出手段と、
検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数を設定する目標機関回転数設定手段と、
検出される走行負荷が大きいほど、かつ、車速が高いほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう制限し、現時点の目標機関回転数が該最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段と、
最低目標機関回転数の制限を受けつつ設定された目標機関回転数が得られる制御指令を前記変速比アクチュエータに出力する変速比制御手段と、
を備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 請求項１記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記目標機関回転数設定手段は、少なくともアクセル開度と車速に応じて目標機関回転数を設定する手段であり、
前記目標機関回転数制限手段は、走行負荷により計算されるロードロード回転数よりも低い回転数で、かつ、通常の最低機関回転数以上の目標機関回転数に制限する手段であることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 外部からの指令により操作される変速比アクチュエータと、
前記変速比アクチュエータの操作量に応じて無段階に変速比が制御される無段変速機と、
走行負荷を検出する走行負荷検出手段と、
検出される所定の車両状態に応じて目標機関回転数を設定する目標機関回転数設定手段と、
検出される走行負荷が大きいほど最低目標機関回転数を高く（又は大きく）するよう、実機関回転数から走行負荷が大きいほど小さな値となる回転数低減許容値を減算したものを最低目標機関回転数に設定し、現時点の目標機関回転数が該最低目標機関回転数より低い（又は小さい）場合は現時点の目標機関回転数を最低目標機関回転数に設定する目標機関回転数制限手段と、
最低目標機関回転数の制限を受けつつ設定された目標機関回転数が得られる制御指令を前記変速比アクチュエータに出力する変速比制御手段と、
を備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
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