JP4016822B2

JP4016822B2 - 無段変速機の変速制御装置

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Publication number: JP4016822B2
Application number: JP2002354810A
Authority: JP
Inventors: 明裕牧山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004183854A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機を備えた車両の変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無段変速機の変速制御では、車速とアクセル操作量に応じた変速パターンを目標入力軸回転数のマップとして記憶し、運転状態に応じた目標入力軸回転数から目標変速比を決定していた（特開平４−５４３７１号公報参照）。
【０００３】
この従来例では、比較的小さなアクセル操作量でほぼ一定車速で走行する定常走行状態から、急加速を意図してアクセル操作量を急増させるキックダウン操作を行っても、このときのアクセル操作量に対応する目標変速比に実変速比が到達するまでにはある程度の時間がかかるため、エンジン回転数はすぐに上昇するにもかかわらず駆動力が増大せず、その間はエンジンが空吹かしされたような状態となり運転者に違和感を与える。すなわち、変速マップの設定は、図９（Ａ）で示すように、発進時に良好な加速が得られるようにアクセル操作量毎に変速線を設定しているため、図９（Ｂ）で示すようなキックダウン操作などの再加速時には、ダウンシフト量が過大になり、エンジン回転数が過大に上昇するだけで運転者が期待する加速が得られるまでにタイムラグが生じてしまう。
【０００４】
この対策として、加速要求の大きなときには変速比変化を抑制することが考えられ、例えばスロットル開度がしきい値以上になったら変速比を一定に固定するものが提案されている（特許第２５９３４３２号）。これは、一定変速比の決め方はスロットル開度がしきい値における変速マップ上の変速比になる。このように、大きな変速比になる前に変速比を固定することにより、エンジン回転の増加が速やかに駆動力の増加をもたらすので、スロットル増加から加速感が得られるまでの時間的遅れが短くなり、それだけ違和感が減少すると共に体感上の加速応答性が向上する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−５４３７１号公報
【特許文献２】
特許第２５９３４３２号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記後者の従来例（特許第２５９３４３２号）では、スロットル開度をしきい値およびヒステリシス設定分から戻さない限り一定変速比に保たれたままとなり、運転者の当初の加速意図が満たされた後も変速比の変化が起こらないので、そのことが却って違和感をもたらすことになってしまう。換言すれば、変速比変化を発生させるためには、アクセルペダルを意図的に大きく戻す操作が必要になってしまうことになり、運転性が低下するという問題があった。
【０００７】
この対策として、目標入力軸回転数の軌跡を時定数により制御することが考えられるが、キックダウン加速などの再加速時では、変速初期の加点上昇量は運転条件毎に異なるため、キックダウン加速時の目標入力軸回転数の上昇量を規定するのは事実上難しく、また、時間の関数となるため車速の増加と入力軸回転数の上昇を対応させるのが極めて難しいという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、キックダウン加速時等の再加速時にも発進加速時と同様に運転者の加速意図に応じた車速の上昇を確実に提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車速とアクセル操作量を含む車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記車速とアクセル操作量に応じた変速比を決定する変速比決定手段と、前記決定された変速比に基づいて無段変速機の変速比を制御する制御手段とを備えた無段変速機の変速制御装置において、前記アクセル操作量に基づいてキックダウン加速を判定するキックダウン加速要求判定手段と、前記アクセル操作量と車速に基づいてダウンシフトの変速特性とアップシフトの変速特性をそれぞれ決定する加速用変速特性決定手段と、前記ダウンシフト変速特性に基づいて前記変速比決定手段で決まる目標変速比よりも抑制されたダウンシフト目標変速比を演算するダウンシフト目標値演算手段と、前記アップシフト変速特性に基づいてアップシフト目標変速比を演算するアップシフト目標値演算手段と、前記ダウンシフト目標値演算手段のダウンシフト目標変速比へダウンシフトした後、前記アップシフト目標値演算手段のアップシフト目標変速比に応じてアップシフトする仮想変速線を演算する仮想変速線生成手段と、前記キックダウン加速が判定されたときには、前記変速比決定手段に代わって仮想変速線生成手段の仮想変速線に応じた変速比を出力するキックダウン加速時制御切換手段とを備え、加速用変速特性決定手段は、前記ダウンシフト変速特性及び前記アップシフト変速特性にそれぞれ、アクセル操作量毎に車速と変速比または目標入力軸回転速度を対応付けた変速線を複数設定し、前記ダウンシフト変速特性が、アクセル操作量が小さいほどダウンシフト量を少なくなるように設定し、前記アップシフト変速特性が、アクセル操作量が小さいほどアップシフト量を多くなるように設定する。
【００１２】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記加速用変速特性決定手段は、前記ダウンシフト変速特性が、アクセル操作量が大きいほどダウンシフト量を多くなるように設定し、前記アップシフト変速特性が、アクセル操作量が大きいほどアップシフト量を少なくなるように設定する。
【００１３】
また、第３の発明は、前記第１又は第２の発明において、前記加速用変速特性決定手段は、前記ダウンシフト変速特性が、車速が大きいほどダウンシフト量が少なくなるように設定する。
【００１４】
また、第４の発明は、前記第１ないし第３の発明のいずれか一つにおいて、前記キックダウン加速要求判定手段は、アクセル操作量に基づいてアクセル操作速度を検出するとともに、予め設定した車速とアクセル操作量に応じた基準値を求め、前記アクセル操作速度が基準値を超えたときにキックダウン加速の要求であることを判定する。
【００１５】
また、第５の発明は、前記第１又は第２の発明において、前記ダウンシフト目標値演算手段は、前記複数の変速線と車速及びアクセル操作量に応じて補間演算によりダウンシフト目標変速比を求め、前記アップシフト目標値演算手段は、前記複数の変速線と車速及びアクセル操作量に応じて補間演算によりアップシフト目標変速比を求める。
【００１６】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、
キックダウン加速要求がないときには、変速比決定手段により車速とアクセル操作量に応じて決まる変速比で変速制御を行うが、キックダウン加速要求があったときには、ダウンシフト変速特性とアップシフト変速特性から運転状態（アクセル操作量及び車速）に応じて演算された仮想変速線によりダウンシフトが行われた後にアップシフトが行われる。
【００１７】
これにより、抑制されたダウンシフト変速特性のダウンシフト目標変速比でダウンシフトを行った後、アップシフト変速特性によるアップシフト目標変速比で変速比へアップシフトを行うことで、加速途上のエンジン回転速度の過大な上昇と車両加速度の減少を抑制して、車両加速度の立ち上がりと落ち込みをバランスさせて、運転者の加速意図に応じた車両加速度を確実に得ることができ、通常の変速制御で用いる変速比決定手段の変速特性にとらわれることなく、理想的な変速特性によりキックダウン操作時の加速のレスポンスと加速の伸びを実現して運転者の加速意図に応じた加速感を維持し、さらにアップシフトの際には、運転者のアクセル操作の変化に対して最適なアップシフト量の変化を付与することができ、加速の伸びを運転者の意図通りに実現することが可能となるのである。
【００１８】
また、ダウンシフト変速特性とアップシフト変速特性を、それぞれアクセル操作量毎に車速と変速比または目標入力軸回転速度を対応付けた変速線を複数設定したので、アクセル操作量や車速に係わらず最適な変速特性を得手、通常の変速制御で用いる変速比決定手段の変速特性の制約を受けずにキックダウン加速を実現できる。
【００１９】
また、アクセル操作量が小さいほどダウンシフト量を少なく、アップシフト量を多くなるように設定したので、エンジン回転速度の上昇を抑制して騒音の少ない静かなキックダウン加速を行うことができる。
【００２０】
また、第２の発明は、アクセル操作量が大きいほどダウンシフト量を多くなるように設定するとともに、アップシフト量を少なくなるように設定したので、高い駆動力で車両加速度を速やかに立ち上げるとともに、エンジン回転速度と車速を共に上昇させて、運転者の加速意図に応じた加速感を継続することができる。
【００２１】
また、第３の発明は、車速が大きいほどダウンシフト量が少なくなるように設定することで、エンジン回転速度の上昇が過大になるのを防ぎ、高車速時のキックダウン加速で騒音が増大するのを抑制する。
【００２２】
また、第４の発明は、アクセル操作量に基づくアクセル操作速度を、予め設定した車速とアクセル操作量に応じた基準値と比較して、アクセル操作速度が基準値を超えたときにキックダウン加速を判定するので、誤判定を防いで運転者の加速意図を正確に検出できる。
【００２３】
また、第５の発明は、検出したアクセル操作量に対応する変速特性がない場合でも、補間演算により最適な変速特性を算出し、運転状態に適した仮想変速線を生成性できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明を適用した車両の概略構成を示し、エンジン１１にトルクコンバータ１２を備えた無段変速機１０を連結して、走行状態に応じて最適な運転状態となるように、エンジン１１の出力と無段変速機１０の変速比を制御するコントローラ１を備えている。なお、無段変速機１０の無段変速機構としては、Ｖベルト式やトロイダル式を採用することができる。
【００２６】
コントローラ１は、運転状態に応じてエンジン１１の燃料噴射量制御、点火時期制御などを行い、また、運転状態に応じて変速比を無段階に制御する。このコントローラ１は、エンジン制御手段と、変速制御手段を兼ね備える統合型の制御装置を示す。
【００２７】
コントローラ１には、アクセルペダル操作量ＡＰＯ（またはアクセル操作量）を検出するアクセルセンサ５、車両の走行速度（以下車速ＶＳＰ）を検出する車速センサ４、エンジン１１の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転センサ２、無段変速機１０の入力軸回転速度Ｎｔを検出する入力軸回転センサ３などが接続され、車両の運転状態として検出する。なお、ここでは、車速センサ４は、無段変速機１０の出力軸回転速度ＯｕｔＲｅｖを検出し、これに終減速比や車両の仕様に応じた定数（タイヤ半径など）を乗じたものを車速ＶＳＰとする。
【００２８】
図２は、コントローラ１の変速制御部の主要な構成を示すブロック図で、車速センサ４からの車速ＶＳＰ及びアクセルセンサ５からのアクセル操作量ＡＰＯが、運転者の再加速意図を判定するキックダウン操作判定部１０２、マップレス変速部１１０及びマップ変速部１２０へそれぞれ入力され、アクセル操作量ＡＰＯの微分値であるアクセル操作速度ｄＡＰＯがキックダウン操作判定部１０２へ入力される。
【００２９】
キックダウン操作判定部１０２は、無段変速機１０の変速制御をマップレス変速部１１０またはマップ変速部１２０のどちらで制御を行うかを選択する手段で、アクセル操作速度ｄＡＰＯが車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯで決まる所定値ｄＡＰＯＬを超えていれば、運転者がキックダウン操作を行ったと判定してマップレス変速部１１０による変速制御を選択し、それ以外では通常走行の変速制御であるまたはマップ変速部１２０による変速制御を選択する。
【００３０】
まず、マップ変速部１２０は、通常変速マップ１２１に基づいて、車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯに応じた目標入力軸回転数（または目標変速比）を検索し、この目標入力軸回転数を司令部１３０へ送出する。なお、司令部１３０は入力された目標入力軸回転数に基づいて無段変速機１０のアクチュエータなどを駆動して変速動作を行う。
【００３１】
一方、キックダウン操作時の制御を行うマップレス変速部１１０は、アクセル操作量ＡＰＯ毎に車速ＶＳＰに対応するダウンシフト量（ダウンシフト特性）が複数設定されたダウンシフト量規定マップ１１１と、アクセル操作量ＡＰＯ毎に車速ＶＳＰに対応するアップシフト量（アップシフト特性）が複数設定されたアップシフト量規定マップ１１２と、これら２つのマップ１１１、１１２に対する入力から補間演算によりダウンシフト量及びアップシフト量を演算する変速線補間演算部１１３を主体に構成される。
【００３２】
補間演算部１１３は、ダウンシフト量規定マップ１１１及びアップシフト量規定マップ１１２は、アクセル操作量ＡＰＯ毎に設定されているので、入力されたアクセル操作量ＡＰＯに対応するダウンシフト量またはアップシフト量がない場合には、前後のマップから補間演算によって値を演算し、キックダウン操作時のダウンシフト量をダウンシフト量規定マップ１１１から求め、また、ダウンシフト完了後にはアップシフト量規定マップ１１２よりキックダウン操作時点からのアップシフト量を算出し、司令部１２０へダウンシフト量またはアップシフト量に対応する目標入力軸回転数（または変速比）を出力する。そして、キックダウン操作時の変速特性は、仮想変速線１１４に示す軌跡となる。なお、キックダウン操作時の仮想変速線１１４は、補間演算部１１３の出力結果を経過時間に応じた軌跡として示したものである。
【００３３】
次に、図３は本発明による変速制御の一例を示すフローチャートで、コントローラ１のマイクロコンピュータにより周期的（例えば、数十msec毎）に実行される。
【００３４】
本制御では、マップ変速部１２０の変速マップ１２１をトレースするように変速比を可変制御するマップ変速モードと、所定の加速条件（キックダウン操作などの再加速）を満たしたときに変速マップ１２１をトレースせずにマップレス変速部１１０の制御により変速を行うマップレス変速モードとを切り換えるものである。
【００３５】
なお、図には明記しないが、このフローチャートのバックグラウンドにおいては、運転状態としてアクセル操作量ＡＰＯと車速ＶＳＰの検出処理が行われる。また、以下の説明中で符号Ｓを付して示した数字は図３の処理ステップに対応している。
【００３６】
まず、ステップＳ１では、制御フラグＦを参照して、前回の制御モードがマップ変速モードとマップレス変速モードの何れであるかを判定して、前回の制御モードがマップ変速モードであれば、ステップＳ２のキックダウン操作判定へ進む一方、前回の制御モードがマップレス変速モードであれば、ステップＳ２０へ進んで、マップレス変速モードの解除条件が成立したか否かを判定する。なお、制御フラグＦは、例えば、１のときにマップレス変速モードを、０のときにマップ変速モードを示す。
【００３７】
ステップＳ２では、運転者の操作がキックダウン操作か否かを判定する。まず、検出したアクセル操作量ＡＰＯと、このアクセル操作量ＡＰＯの前回値との差からアクセル操作速度ｄＡＰＯを求める。
【００３８】
そして、現在の車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯから、図４に示すマップより、アクセル操作速度ｄＡＰＯのしきい値となる基準値ｄＡＰＯＬを求め、アクセル操作速度ｄＡＰＯが基準値ｄＡＰＯＬを超えていれば、キックダウン操作であると判定して、ステップＳ４に進み、キックダウン以外のアクセル操作であればステップＳ３０に進んでマップ変速モードの制御を行う。
【００３９】
なお、図４のアクセル操作量ＡＰＯと車速ＶＳＰに応じたアクセル操作速度の基準値ｄＡＰＯＬのマップは、アクセル操作量ＡＰＯを複数の範囲に区分けし、また、車速ＶＳＰを複数の範囲に区分けして、アクセル操作量ＡＰＯの範囲と車速ＶＳＰの範囲毎にそれぞれ基準値ｄＡＰＯＬが設定されている。
【００４０】
次に、キックダウン操作と判定されたステップＳ４では、キックダウン操作時点の車速Ｖ０として現在の車速ＶＳＰを設定するとともに、制御フラグＦ＝１にセットした後、ステップＳ６に進む。
【００４１】
ステップＳ６では、モードフラグＭｆを参照して、マップレス変速モードの中でダウンシフトモードからアップシフトモードを切り替えるか否かを判定する。
【００４２】
モードフラグＭｆが０の場合には、ダウンシフトモードからアップシフトモードへの切り換えが完了していないので、モード移行有りと判定し、また、モードフラグＭｆ＝１の場合には、ダウンシフトモードからアップシフトモードへの移行が完了しているので、モード移行なしと判定する。そして、モード移行有りの場合には、ステップＳ７へ進む一方、モード移行なしの場合にはステップＳ１０へ進む。
【００４３】
ステップＳ７では、ダウンシフトモードとアップシフトモードの何れであるかを判定する。
【００４４】
ここでは、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）が設定されていないか、または、実際の変速比（入力軸回転速度ｉｍｐＲｅｖ／出力軸回転速度ＯｕｔＲｅｖ）がダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）に到達していなければ、ダウンシフトモードと判定して、ステップＳ８に進む。
【００４５】
一方、実変速比がダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）に到達していれば、アップシフトモードと判定するとともに、モードフラグＭｆに１を加算してからステップＳ９へ進む。
【００４６】
ダウンシフトモードのステップＳ８では、図５（Ａ）で示すダウンシフト量規定マップ１１１から、キックダウン操作時の車速ＶＳＰ（Ｖ０）と現在のアクセル操作量ＡＰＯからダウンシフト量を求める。
【００４７】
ここで、図５（Ａ）のダウンシフト量規定マップ１１１は、アクセル操作量ＡＰＯを角度で示したもので、全閉の１０°（１／８）から全開の８０°（８／８）まで１０°おきに８つの変速線（変速特性）を設定した例を示しており、アクセル操作量ＡＰＯと車速ＶＳＰから求まるダウンシフト量はＨｉ側変速比からの変速量を示している。
【００４８】
このマップにおいて、現在のアクセル操作量ＡＰＯに対応する変速線が無ければ、上下の変速線から補間演算を行って、車速Ｖ０とアクセル操作量ＡＰＯに対応するダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）を求めて記憶する。
【００４９】
なお、ダウンシフト量規定マップ１１１に設定する変速線の数は、アクセルセンサ５の分解能力や、コントローラ１の記憶手段（ＲＯＭ等の記憶媒体）の容量に応じて適宜設定される。
【００５０】
この後、ステップＳ１１へ進んで、次式から目標変速比Ｄｒａｔｉｏを演算する。
【００５１】
Dratio＝ＤＷ＿ratio(0)−ＵＰ＿ratio(0)＋ＵＰ＿ratio(n) ……（１）
ただし、ＵＰ＿ratio（０）はアップシフト量初期値、ＵＰ＿ratio（ｎ）は車速の増加に応じた経過アップシフト量（変速比の小側への変速量）の補正量である。
【００５２】
なお、上記ステップＳ８からステップＳ１１へ進んだ時点では、アップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）及び経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）は、ともに０で、目標変速比Ｄｒａｔｉｏ＝ＤＷ＿ratio（０）となる。
【００５３】
次に、ステップＳ１２では、目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖを、
ＤｓｒＲｅｖ＝Ｄｒａｔｉｏ×ＯｕｔＲｅｖ ………（２）
として求め、ステップＳ１３に進んで目標入力軸回転速度ＤｓｒＲＥｖを出力し、無段変速機１０の変速比を制御する。
【００５４】
一方、上記ステップＳ７の判定で、アップシフトモードと判定されたステップＳ９では、図５（Ｂ）で示すアップシフト量規定マップ１１２から、キックダウン操作時の車速ＶＳＰ（Ｖ０）と現在のアクセル操作量ＡＰＯからアップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）を求めて記憶する。
【００５５】
ここで、図５（Ｂ）のアップシフト量規定マップ１１２は、アクセル操作量ＡＰＯを角度で示したもので、１０°（１／８）から全開の８０°（８／８）まで１０°おきに８つの変速線（変速特性）を設定した例を示しており、このアップシフト量は、上記ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）からアップシフト側への変速比変化量（または目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖ変化量）を示している。
【００５６】
現在のアクセル操作量ＡＰＯに対応する変速線が無ければ、上下の変速線から補間演算を行って、車速Ｖ０とアクセル操作量ＡＰＯに対応するダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）を求めて記憶する。
【００５７】
なお、ダウンシフト量規定マップ１１２に設定する変速線の数は、アクセルセンサ５の分解能力や、コントローラ１の記憶手段（ＲＯＭ等の記憶媒体）の容量に応じて適宜設定される。
【００５８】
そして、ステップＳ１１へ進んで、上記（１）式から目標変速比Ｄｒａｔｉｏを演算し、ステップＳ１２で目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖを求めてから、Ｓ１３で目標入力軸回転数を出力する。ただし、ステップＳ９からステップＳ１１へ進んだ時点では、経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）は０で、目標変速比Ｄｒａｔｉｏ＝ＤＷ＿ratio（０）−ＵＰ＿ratio（０）となる。
【００５９】
次に、上記ステップＳ６の判定で、モード移行なしと判定されたステップＳ１０では、上記図５（Ｂ）のアップシフト量規定マップ１１２から現在のアクセル操作量ＡＰＯと現在の車速ＶＳＰに応じたアップシフト量を経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）として求める。
【００６０】
この経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）も上記アップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）と同様に、アクセル操作量ＡＰＯに対応する変速線がない場合には、上下の変速線から補間演算を行う。
【００６１】
次回以降ではこの経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）を更新し、ステップＳ１１へ進んで、上記（１）式から目標変速比Ｄｒａｔｉｏを演算し、ステップＳ１２で上記（２）式で目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖを求め、ステップＳ１３で目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖを出力する。
【００６２】
次に、上記ステップＳ１の判定で、前回の制御モードがマップレス変速モードであった場合に進むステップＳ２０では、マップレス変速モードとなった後に、アクセル操作量ＡＰＯが０／８等の所定値以下に戻され、かつ、マップレス変速モードとなってから所定時間を経過していれば、マップレス変速モードを解除してステップＳ２０へ進みマップ変速モードの制御を行う。なお、マップレス変速モードを解除する際には、制御フラグＦ、モードフラグＭｆ、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）、アップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）、経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）をそれぞれ０にリセットする。
【００６３】
なお、ステップＳ３０のマップ変速モードの制御は、図２の変速マップ１２１に基づいて現在の車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯから目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖを求めてから、ステップＳ１３で出力してする。
【００６４】
一方、ステップＳ２０の判定で、アクセル操作量ＡＰＯが所定値以上を維持していれば運転者はキックダウン加速を継続する意図を持っていると判定して、ステップＳ６に進んでマップレス変速モードの制御を継続する。
【００６５】
上記制御により、通常走行時のマップ変速モードでは、図２の変速マップ１２１に基づいて車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯに応じた目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖにより変速を行っている。そして、運転者がキックダウン加速を意図して、アクセル操作速度ｄＡＰＯが基準値ｄＡＰＯＬを超えたキックダウン操作を行ったときには、ダウンシフトの変速特性を規定したダウンシフト量規定マップ１１１と、アップシフトの変速特性を規定したアップシフト量規定マップ１１２に基づいて、現在の運転状態に応じた変速特性を演算しながらキックダウン加速を実現する。
【００６６】
マップ変速モードで走行中に、アクセルを踏み込んでアクセル操作速度ｄＡＰＯが図４の基準値ｄＡＰＯＬを超えると、マップレス変速モードへ移行して、まず、初回の制御では、モードフラグＭｆ＝０であるので、ステップＳ８では、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）が設定される。
【００６７】
ここで、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）は、図５（Ａ）のダウンシフト量規定マップ１１１で示したように、アクセル操作量ＡＰＯ毎に車速ＶＳＰに応じたダウンシフト量が設定され、かつ、アクセル操作量ＡＰＯの大きさに応じて異なる変速特性が設定されている。なお、ここでは、通常の変速マップ１２１の最Ｈｉ変速比（または目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖ）からのダウンシフト量を示すものとする。
【００６８】
このダウンシフト量規定マップ１１１は、図６（Ａ）で示すように、アクセル操作量ＡＰＯが小さい場合（図中低開度）にはダウンシフト量が小さくなるように設定され、アクセル操作量ＡＰＯが大きい場合（図中高開度）にはダウンシフト量が大きくなるように設定されており、さらに、車速ＶＳＰが大きくなるにつれてダウンシフト量が減少するように設定されて、高車速時のキックダウン加速でエンジン騒音が過大になるのを防ぐ。なお、この図６（Ａ）では、図５（Ａ）に示したダウンシフト量規定マップ１１１の変速線のうち、代表的な最大値（アクセル操作量ＡＰＯ＝８／８＝８０°）と最小値（アクセル操作量ＡＰＯ＝１／８＝１０°）の２本を示している。
【００６９】
また、ダウンシフト量規定マップ１１１のダウンシフト量（目標入力軸回転速度変化量）は、通常の変速マップ１２１と同条件のダウンシフト量に比して目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖの変化量が低く抑制されて変速比の小側（Ｈｉ側）に設定されている。
【００７０】
例えば、図５（Ａ）において、アクセル操作量ＡＰＯが大きいとき（図中高開度でＡＰＯ＝８／８）の変速線で車速Ｖ０のときのダウンシフト量（Ｈｉ側変速比からの変速比変化量）は図中▲２▼であり、この車速Ｖ０に応じた入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖに換算すると、図７の通常の変速マップ１２１上において図中Ｂ点がダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）相当値となる。
【００７１】
これに対して、通常の変速マップ１２１においてアクセル操作量ＡＰＯ＝８／８で車速Ｖ０のときはＡＰＯ＝８／８の変速線をトレースした図中Ｄ点であり、ダウンシフト量規定マップ１１１で設定されたダウンシフト量は、通常の変速マップ１２１に比してＨｉ側（変速比の小側）に抑制された値となるように設定されている。
【００７２】
次に、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）まで変速した後のアップシフト量は、図５（Ｂ）のアップシフト量規定マップ１１２で示したように、アクセル操作量ＡＰＯ毎に車速ＶＳＰに応じたアップシフト量が設定され、かつ、アクセル操作量ＡＰＯの大きさに応じて異なる変速特性が設定されている。
【００７３】
このアップシフト量規定マップ１１２は、図６（Ｂ）で示すように、アクセル操作量ＡＰＯが小さい場合（図中低開度）には車速ＶＳＰの増加に対してアップシフト量が多くなるよう設定され、エンジン回転速度の上昇を抑制して騒音の少ない静かなキックダウン加速を行うことができる。
【００７４】
また、アクセル操作量ＡＰＯが大きい場合（図中高開度）には車速ＶＳＰの増加に対するアップシフト量が少なく設定されて、エンジン回転速度と車速を共に上昇させて、運転者の加速意図に応じた加速感を継続する。
【００７５】
さらに、車速ＶＳＰが低くなるにつれて車速ＶＳＰの増加に対するアップシフト量が多くなるような変速特性に設定されて、エンジンの空吹けを防いで車両加速度を速やかに立ち上げる。
【００７６】
次に、キックダウン加速の一例について図５〜図７を参照しながら説明する。
【００７７】
まず、図７のマップ変速モードの変速マップ１２１のＡ点で走行中に、図６（Ａ）の高開度（アクセル操作量ＡＰＯ＝８／８）まで踏み増ししてキックダウン操作を行うと、マップレス変速モードに移行して、ダウンシフト量として図６（Ａ）の▲２▼が設定され、図７のＡ点（最Ｈｉ変速比）からダウンシフト量▲２▼だけ加算した図７のＢ点が目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖ（目標変速比Ｄｒａｔｉｏ）となって、ダウンシフトが開始される。
【００７８】
実変速比がＢ点に到達すると、図６（Ｂ）のアップシフト量規定マップ１１２より、キックダウン操作時点の車速Ｖ０でアクセル操作量ＡＰＯ＝８／８のアップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）が設定され、アップシフトモードに移行する。
【００７９】
アップシフトモードでは、車速ＶＳＰの増加に応じて経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）が制御周期毎に更新され、図６（Ｂ）において車速Ｖ（ｎ）のときの経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）とアップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）から、
アップシフト量＝ＵＰ＿ratio（０）−ＵＰ＿ratio（ｎ）
として図中▲４▼の変速量がアップシフト量として求まる。
【００８０】
そして、このアップシフト量▲４▼は、図７において図中Ｂ点を通るダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）からアップシフト量▲４▼だけＨｉ側に変速した破線（目標変速比Ｄｒａｔｉｏ）と車速Ｖ（ｎ）に対応するＣ点が新たな目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖとして設定され、アップシフトが行われる。
【００８１】
この後、車速ＶＳＰの増加に応じて、図６（Ｂ）のマップから新たな経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）が設定され、マップレス変速モードにおける目標入力軸回転速度の軌跡は、図７の太実線で示す仮想変速線１１４ａのようになり、ダウンシフトした後には徐々にＨｉ側へ変速しながら所定のエンジン回転数上限値に到達し、アクセル操作量ＡＰＯが大きいときには、ダウンシフト量を抑制しながらアップシフト量が小さくなるように規制されるので、図８で示すように、エンジン回転速度の過大な上昇を防いで（図中▲１▼’）、車両加速度を迅速に立ち上げることができ（図中▲３▼’）、その後、車速ＶＳＰの増加に応じた小さめのアップシフト量により変速マップ１２１の変速線にとらわれずにエンジン回転速度の上昇を継続できるので（図中▲２▼’）、車両加速度がピークに到達した後の加速度の落ち込みを防いで（図中▲４▼’）、運転者の加速意図に応じた加速感を維持することが可能となるのである。
【００８２】
また、このキックダウン加速は、アクセル操作量ＡＰＯが小さいときのキックダウン操作も同様であり、同じく図７のＡ点から低開度のキックダウン加速を行うと、まず、図６（Ｂ）のダウンシフト量規定マップ１１１からダウンシフト量▲１▼が得られ、図７においてＡ点からダウンシフト量▲１▼だけＬｏ側へ変速するｂ点が目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖ（目標変速比Ｄｒａｔｉｏ）として設定され、ダウンシフトが実行される。
【００８３】
実変速比がｂ点に到達すると、アップシフトモードに移行して、図６（Ｂ）において、キックダウン操作時点の車速Ｖ０と低開度の変速線から求まる値がアップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）として設定され、その後、車速ＶＳＰの増加に応じて経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）が制御周期毎に更新され、図６（Ｂ）において車速Ｖ（ｎ）のときの経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）とアップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）から、
アップシフト量＝ＵＰ＿ratio（０）−ＵＰ＿ratio（ｎ）
として図中▲３▼の変速量がアップシフト量として求まる。
【００８４】
そして、このアップシフト量▲３▼は、図７において図中ｂ点を通るダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）からアップシフト量▲３▼だけＨｉ側に変速した破線（目標変速比Ｄｒａｔｉｏ）と車速Ｖ（ｎ）に対応するｃ点が新たな目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖとして設定され、アップシフトが行われる。
【００８５】
こうして、低開度のキックダウン加速では、マップ変速モードの変速マップ１２１の変速線にとらわれずに、図中仮想変速線１１４ｂに沿ってエンジン回転速度の上昇を抑制して騒音の増大を防ぎながら、車両加速度を静かにかつ迅速に立ち上げるとともに、車両加速度がピークに到達した後の加速度の落ち込みを防いで、運転者の加速意図に応じた加速感を維持することが可能となるのである。
【００８６】
さらに、アップシフトモードでは、運転者がアクセルを踏み増ししたり緩めた理などでアクセル操作量ＡＰＯが変動すると、図５（Ｂ）のようにアクセル操作量ＡＰＯ毎に複数の変速線が設定されているので、検出したアクセル操作量ＡＰＯに該当する変速線が無くとも、アクセル操作量ＡＰＯの変動に呼応した理想的な経過アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）を設定することができ、運転者の加速意図を忠実に反映させてキックダウン加速を継続することが可能となるのである。
【００８７】
以上のように本願発明によれば、キックダウン操作時には、ダウンシフト量規定マップ１１１によりアクセル操作量ＡＰＯに応じた仮想変速線のダウンシフト量で、エンジン回転速度の過大な上昇を抑制しながらダウンシフトを行った後、アップシフト量規定マップ１１２に基づいて車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯに応じた仮想変速線のアップシフト量を制御周期毎に更新して徐々にアップシフトを行うようにしたので、従来の変速マップ１２１の変速線に制限を受けることなく理想的な変速特性により、キックダウン操作時の加速のレスポンスと加速の伸びを実現して運転者の加速意図に応じた加速感を実現でき、さらにアップシフトモードでは、運転者のアクセル操作の変化に対して最適なアップシフト量の変化を付与することができ、加速の伸びを運転者の加速意図通りに実現することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を無段変速機の概略構成図。
【図２】コントローラの変速制御部のブロック図。
【図３】コントローラで行われる変速制御の一例を示すフローチャート。
【図４】アクセル操作量ＡＰＯと車速ＶＳＰに応じたアクセル操作速度ｄＡＰＯの基準値ｄＡＰＯＬのマップ。
【図５】アクセル操作量ＡＰＯと車速ＶＳＰに応じたキックダウン操作の変速特性で、（Ａ）は車速ＶＳＰに対応したアクセル操作量ＡＰＯ毎のダウンシフト量を決定するダウンシフト量規定マップ、（Ｂ）は車速ＶＳＰに対応したアクセル操作量ＡＰＯ毎のアップシフト量を決定するアップシフト量規定マップを示す。
【図６】アクセル操作量ＡＰＯと車速ＶＳＰに応じたキックダウン操作の変速特性の説明図で、（Ａ）は車速ＶＳＰに対応したアクセル操作量ＡＰＯ毎のダウンシフト量の一部を示したダウンシフト量規定マップ、（Ｂ）は車速ＶＳＰに対応したアクセル操作量ＡＰＯ毎のアップシフト量の一部を示したアップシフト量規定マップである。
【図７】マップ変速モードの変速マップ上に、マップレス変速モードの特性を示した比較グラフである。
【図８】アクセル操作量とエンジン回転速度及び車両加速度（図中前後Ｇ）と経過時間の関係を示すグラフである。
【図９】従来例を示し、（Ａ）発進加速の様子を示す変速マップ、（Ｂ）はキックダウン加速を示す変速マップで、車速とアクセル操作量に応じた目標入力軸回転速度の関係を示す。
【符号の説明】
１コントローラ
２エンジン回転センサ
３入力軸回転センサ
４車速センサ
５アクセルセンサ
１０無段変速機
１１エンジン

Claims

車速とアクセル操作量を含む車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記車速とアクセル操作量に応じた変速比を決定する変速比決定手段と、
前記決定された変速比に基づいて無段変速機の変速比を制御する制御手段とを備えた無段変速機の変速制御装置において、
前記アクセル操作量に基づいてキックダウン加速を判定するキックダウン加速要求判定手段と、
前記アクセル操作量と車速に基づいてダウンシフトの変速特性とアップシフトの変速特性をそれぞれ決定する加速用変速特性決定手段と、
前記ダウンシフト変速特性に基づいて前記変速比決定手段で決まる目標変速比よりも抑制されたダウンシフト目標変速比を演算するダウンシフト目標値演算手段と、
前記アップシフト変速特性に基づいてアップシフト目標変速比を演算するアップシフト目標値演算手段と、
前記ダウンシフト目標値演算手段のダウンシフト目標変速比へダウンシフトした後、前記アップシフト目標値演算手段のアップシフト目標変速比に応じてアップシフトする仮想変速線を演算する仮想変速線生成手段と、
前記キックダウン加速が判定されたときには、前記変速比決定手段に代わって仮想変速線生成手段の仮想変速線に応じた変速比を出力するキックダウン加速時制御切換手段とを備え、
前記加速用変速特性決定手段は、前記ダウンシフト変速特性及び前記アップシフト変速特性にそれぞれ、アクセル操作量毎に車速と変速比または目標入力軸回転速度を対応付けた変速線を複数設定し、前記ダウンシフト変速特性が、アクセル操作量が小さいほどダウンシフト量を少なくなるように設定し、前記アップシフト変速特性が、アクセル操作量が小さいほどアップシフト量を多くなるように設定したことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
前記加速用変速特性決定手段は、
前記ダウンシフト変速特性が、アクセル操作量が大きいほどダウンシフト量を多くなるように設定し、
前記アップシフト変速特性が、アクセル操作量が大きいほどアップシフト量を少なくなるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
前記加速用変速特性決定手段は、
前記ダウンシフト変速特性が、車速が大きいほどダウンシフト量が少なくなるように設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機の変速制御装置。
前記キックダウン加速要求判定手段は、アクセル操作量に基づいてアクセル操作速度を検出するとともに、予め設定した車速とアクセル操作量に応じた基準値を求め、前記アクセル操作速度が基準値を超えたときにキックダウン加速の要求であることを判定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の無段変速機の変速制御装置。
前記ダウンシフト目標値演算手段は、前記複数の変速線と車速及びアクセル操作量に応じて補間演算によりダウンシフト目標変速比を求め、
前記アップシフト目標値演算手段は、前記複数の変速線と車速及びアクセル操作量に応じて補間演算によりアップシフト目標変速比を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機の変速制御装置。