JP4348065B2

JP4348065B2 - 無段変速機の変速制御装置

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Publication number: JP4348065B2
Application number: JP2002329139A
Authority: JP
Inventors: 淳文小林; 明裕牧山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2022-11-13
Also published as: JP2004162799A

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。
【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号等）。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】
しかしながらその反面、このような一定変速比の決定方法では、スロットル開度を前記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して大きく戻す操作が必要になってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、路面勾配などの走行抵抗の変化に係わらずキックダウン加速時には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。
【０００８】
【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、加速要求の大きさを判定する加速要求判定手段と、前記加速要求の大きさ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、前記加速要求が予め設定した基準値よりも大きいときには、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目標変速比へダウンシフトを行った後、前記アップシフト変速特性に基づいてアップシフトを行う加速制御手段と、車両の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、この走行抵抗が予め設定した値を超える場合には、前記ダウンシフトの目標変速比を走行抵抗の大きさに応じて補正する変速比補正手段とを備え、前記アップシフト変速特性は、ダウンシフト後の変速比から車速の増大に応じて変速比の小側へ変速する変速量を前記加速要求が大きいほど小さく設定する。
【０００９】
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、加速要求の大きさに応じて予め設定された複数のダウンシフト変速特性から一つを選択するとともに、加速要求の大きさに応じて予め設定された複数のアップシフト変速特性から一つを選択する。
【００１２】
また、第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記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し、このアクセル操作速度とアクセル操作量に基づいて加速要求の大きさを判定する。
【００１３】
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、前記加速制御手段は、前記加速要求を比較する基準値を車速とアクセル操作量に応じて変更する。
【００１４】
また、第５の発明は、前記第１ないし第４の発明のいずれか一つにおいて、前記変速比補正手段は、走行抵抗が大きくなるにつれて、ダウンシフトの目標変速比を変速比の大側へ変更する。
【００１５】
また、第６の発明は、前記第１ないし第５の発明のいずれか一つにおいて、前記走行抵抗検出手段は、路面勾配を検出または推定する。
また、第７の発明は、前記第１ないし第６の発明のいずれか一つにおいて、前記加速制御手段は、前記ダウンシフト変速特性に基づいて、前記加速要求が大きいほどダウンシフト量が大きくなるように前記抑制された変速比を設定する。
【００１６】
【発明の効果】
したがって、第１、第７の発明は、加速要求が大きいとき（例えば、キックダウン加速時）には、変速比決定手段で決まる通常の変速よりも抑制されたダウンシフト変速特性の変速比でダウンシフトを行って、その後、アップシフト変速特性により変速比の小側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、走行抵抗が所定値を超えるときには、ダウンシフトの目標変速比を走行抵抗の大きさに応じて補正するので、走行抵抗（例えば、路面勾配）の変化に係わらず、常時加速意図に応じた加速感を得ることができ、無段変速機を備えた車両の運転性を大幅に向上できるのである。
また、アップシフト変速特性は、ダウンシフト後の変速比から車速の増大に応じて変速比の小側への変速量を設定したので、ダウンシフト後のアップシフト時に車両加速度の落ち込みを抑制でき、加速の伸びを提供することができる。
また、加速要求が大きいほど車速の増大に応じて変速比の小側へ変速する変速量を小さく設定したので、加速意図の大きさに沿ってエンジン回転速度を上昇させて、運転者の期待に応じた車両加速度を得ることができる。
【００１７】
また、第２の発明は、加速用の変速特性は、複数のダウンシフト変速特性と複数のアップシフト変速特性からそれぞれ一つを選択するので、運転状態の変化に関わらず、運転者の加速意図に応じた変速を実現できる。
【００２０】
また、第３の発明は、アクセル操作速度とアクセル操作量に基づいて加速要求の大きさを判定するので、運転者の加速意図を的確に判定できる。
【００２１】
また、第４の発明は、加速要求を比較する基準値を車速とアクセル操作量に応じて変更するので、運転状態の変化に関わらず運転者の加速意図に応じて、ダウンシフトを行うことができる。
【００２２】
また、第５の発明は、走行抵抗が大きくなるにつれて、ダウンシフトの目標変速比を変速比の大側へ変更するので、走行抵抗の大きさに応じてエンジン回転速度を上昇させて、走行抵抗の変化に係わらずキックダウン操作時の加速感を確保することができる。
【００２３】
また、第６の発明は、走行抵抗として路面勾配を検出または推定するので、路面勾配の大きさに応じてエンジン回転速度を上昇させて、路面勾配の変化に係わらずキックダウン操作時の加速感を確保することができる。
【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、勾配検出装置６（走行抵抗検出手段）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】
また、勾配検出装置６は、例えば、車両の前後加速度ｇを検出するＧセンサなどで構成され、検出した前後加速度ｇから車速ＶＳＰの変動に基づく前後加速度ｇ１を差し引いたものを、路面勾配による走行抵抗相当値である前後加速度ｇ２とし、図１２で示すように、重力加速度Ｇ０から路面勾配θを、
tanθ＝ｇ２／Ｇ０
として演算する。なお、θが正の値で上り勾配とする。
【００２９】
また、車速ＶＳＰの変動に基づく前後加速度ｇ１は、車速ＶＳＰの微分値より求めるものとする。
【００３０】
図２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。
【００３１】
本制御では、運転状態に応じて変速比を可変制御する制御モード（これを以下「ノーマルモード」という。）から所定の加速条件（キックダウン加速）を満たしたときに変速比の変化を抑制する制御モード（これを以下「リニアモード」という。）へと移行させ、さらに、検出した路面勾配が登り勾配であるときには、登坂時のリニアモードへ切り換えるものである。
【００３２】
なお、図には明記しないが、これらのルーチンのバックグラウンドにおいて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２の処理ステップに対応している。
【００３３】
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ノーマルモードとリニアモードの何れであるかを判定して、前回の制御モードがノーマルモードであれば、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リニアモードであれば、ステップＳ４へ進んで、リニア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のときにリニアモードを、０のときにノーマルモードを示す。
【００３４】
ステップＳ２では、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。
【００３５】
そして、現在の車速ＶＳＰとアクセル操作量ＡＰＯから図３に示すマップより、アクセル操作速度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Ｓ３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Ｓ２０に進んでノーマルモードの制御を行う。
【００３６】
なお、図３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。
【００３７】
次に、キックダウン操作と判定されたステップＳ３では、制御フラグＦ＝１にセットした後、ステップＳ５に進んで運転者の加速意図（加速要求）を判定する。
【００３８】
ステップＳ５では、上記ステップＳ２で求めたアクセル操作速度ｄＡＰＯとアクセル操作量ＡＰＯに基づいて、図４のマップから加速意図を検索する。このマップにおいて、アクセル操作量ＡＰＯが大きい場合には、アクセル操作速度ｄＡＰＯに関わらず、加速意図が大であると判定し、アクセル操作量ＡＰＯが中間領域（例えば、ＡＰＯが３／８〜６／５）では、アクセル操作速度ｄＡＰＯが大きければ加速意図は中と判定し、アクセル操作速度ｄＡＰＯが小さければ加速意図が小と判定する。なお、アクセル操作量ＡＰＯの大きさに応じて変化する加速意図には所定のヒステリシスが設けられ、制御のハンチングを防止する。
【００３９】
次に、ステップＳ６では、モードフラグＭｆを参照して、リニアモードの中でダウンシフトモードとアップシフトモードを切り替えるか否かを判定する。
【００４０】
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Ｓ１２へ進む。
【００４１】
ステップＳ７では、勾配検出装置６からの路面勾配を読み込んで登坂路（θ＞０）であるか否かを判定し、登坂路であればステップＳ１８に進む一方、平坦路または降坂路（θ＜０）である場合には、通常のリニアモードと判定してステップＳ８に進む。
【００４２】
モード移行ありで、かつ平坦路または降坂路と判定されたステップＳ８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。
【００４３】
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Ｓ９に進む。
【００４４】
一方、実変速比がダウンシフト量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Ｓ１１へ進む。
【００４５】
ダウンシフトモードのステップＳ９では、上記ステップＳ５で判定した加速意図に基づいて、図５のマップから加速意図に応じた変速特性を選択する。
【００４６】
そして、ステップＳ１０で現在の車速ＶＳＰに応じて、上記ステップＳ９で選択した変速特性からダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）を求めて記憶する。
【００４７】
この後、ステップＳ１５へ進んで、次式から目標変速比Ｄｒａｔｉｏを演算する。
【００４８】
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アップシフト量（変速比の小側への変速量）である。
【００４９】
なお、上記ステップＳ１０からステップＳ１５へ進んだ時点では、アップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）及びアップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）は、ともに０で、目標変速比Ｄｒａｔｉｏ＝ＤＷ＿ratio（０）となる。
【００５０】
次に、ステップＳ１６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Ｓ１７に進んで目標変速比Ｄｒａｔｉｏを出力し、無段変速機１０の変速比を制御する。
【００５１】
一方、上記ステップＳ８の判定で、アップシフトモードと判定されたステップＳ１１では、上記ステップＳ５で判定した加速意図に基づいて、図６のマップから加速意図に応じた変速特性を選択する。
【００５２】
そして、ステップＳ１２で現在の車速ＶＳＰに応じて、上記ステップＳ１１で選択した変速特性からアップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）を求めて記憶する。
【００５３】
そして、ステップＳ１５へ進んで、上記（１）式から目標変速比Ｄｒａｔｉｏを演算し、ステップＳ１６、Ｓ１７で目標変速比Ｄｒａｔｉｏを出力する。ただし、ステップＳ１２からステップＳ１５へ進んだ時点では、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。
【００５４】
一方、上記ステップＳ７の判定で登坂路と判定されたモード移行ありの場合では、ステップＳ１８〜Ｓ２５で登坂時ダウンシフトモード（登坂時リニアモード）の制御を行う。
【００５５】
モード移行ありで、かつ登坂路と判定されたステップＳ１８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。
【００５６】
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）がダウンシフトの目標変速比Ｄratio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Ｓ１９に進む。
【００５７】
一方、実変速比がダウンシフトの目標変速比Ｄratio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Ｓ２２へ進む。
【００５８】
ダウンシフトモードのステップＳ１９は、上記ステップＳ５で判定した加速意図に基づいて、図５のマップから加速意図に応じた変速特性を選択する。
【００５９】
そして、ステップＳ２０で現在の車速ＶＳＰに応じて、上記ステップＳ１９で選択した変速特性からダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）を求めて記憶する。
【００６０】
次に、ステップＳ２１では、上記ステップＳ７で読み込んだ路面勾配θに基づいて、登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）を算出する。この登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）は、予め設定した関数またはマップより路面勾配θに応じた変速比を算出するもので、例えば、路面勾配θが大きくなるにつれて登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）も大きくなるように設定されている。
【００６１】
この後、ステップＳ２４へ進んで、次式から目標変速比Ｄｒａｔｉｏを演算する。
Dratio＝DW＿ratio(0)＋DW＿ratio(g)−UP＿ratio(0)＋UP＿ratio(n) …（３）
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アップシフト量（変速比の小側への変速量）である。
【００６２】
なお、上記ステップＳ２１からステップＳ２４へ進んだ時点では、アップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）及びアップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）は、ともに０で、目標変速比Ｄｒａｔｉｏ＝ＤＷ＿ratio（０）＋ＤＷ＿ratio（ｇ）となる。
【００６３】
次に、ステップＳ２５では、上記（２）式より目標入力軸回転速度ＤｓｒＲｅｖを求め、ステップＳ１７に進んで目標変速比Ｄｒａｔｉｏを出力し、無段変速機１０の変速比を制御する。
【００６４】
一方、上記ステップＳ１８の判定で、アップシフトモードと判定されたステップＳ２２では、上記ステップＳ５で判定した加速意図に基づいて、図６のマップから加速意図に応じた変速特性を選択する。
【００６５】
そして、ステップＳ２３で現在の車速ＶＳＰに応じて、上記ステップＳ２２で選択した変速特性からアップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）を求めて記憶する。
【００６６】
そして、ステップＳ２４へ進んで、上記（３）式から目標変速比Ｄｒａｔｉｏを演算し、ステップＳ２５、Ｓ１７で目標変速比Ｄｒａｔｉｏを出力する。ただし、ステップＳ２３からステップＳ２４へ進んだ時点では、アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）は０で、目標変速比Ｄｒａｔｉｏ＝ＤＷ＿ratio（０）＋ＤＷ＿ratio（ｇ）−ＵＰ＿ratio（０）となる。
【００６７】
次に、上記ステップＳ７の判定で、モード移行なしと判定されたステップＳ１３では、上記ステップＳ５で判定した加速意図に基づいて、図６のマップから加速意図に応じたアップシフトの変速特性を選択する。
【００６８】
そして、ステップＳ１４で現在の車速ＶＳＰに応じて、上記ステップＳ１３で選択したアップシフト変速特性から車速の増加に応じたアップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）を求め、次回以降ではこのアップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）を更新し、ステップＳ１５へ進んで、上記（１）式から目標変速比Ｄｒａｔｉｏを演算し、ステップＳ１６、Ｓ１７で目標変速比Ｄｒａｔｉｏを出力する。
【００６９】
次に、上記ステップＳ１で前回の制御モードがリニアモードであった場合に進むステップＳ４では、リニア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、リニアモードとなってから所定時間を経過していれば、リニアモードを解除してステップＳ３０へ進みノーマルモードの制御を行う。なお、リニア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）、アップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）をそれぞれ０にリセットする。
【００７０】
なお、ノーマルモードの制御は、図７の変速マップ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、これを出力軸回転速度ＯｕｔＲｅｖで除したものを目標変速比Ｄｒａｔｉｏとしてから、ステップＳ１７で出力する。
【００７１】
一方、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加速を継続する意図を持っていると判定して、ステップＳ５に進んでリニアモードの制御を継続する。
【００７２】
上記制御により、アクセル操作速度ｄＡＰＯに基づいてキックダウン操作が判定されると、路面勾配θが登坂路である場合（換言すれば走行抵抗が所定値を超えて大きい場合）には、登坂時のダウンシフトモード（登坂時リニアモード）が選択される一方、路面勾配θが平坦路または降坂路である場合（換言すれば走行抵抗が所定値を以下の小さい場合）には、通常のダウンシフトモード（通常時リニアモード）が選択されて、ダウンシフト量を抑制しながら車両の加速が行われる。
【００７３】
以下に路面勾配θの違いによる制御の作用を説明する。
【００７４】
＜Ａ．平坦路または降坂路のキックダウン操作＞
まず、ノーマルモードで平坦路または降坂路を走行中に、アクセルを踏み込んでアクセル操作速度ｄＡＰＯが図３の基準値ｄＡＰＯＬを超えると、通常のキックダウン加速制御が開始されて通常のリニアモードへ移行し、図４のマップから加速意図が判定される。
【００７５】
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Ｓ９、Ｓ１０では、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）が設定される。
【００７６】
ここで、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）は、図５で示したように、車速毎にダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）が設定され、かつ、加速意図の大きさに応じて異なる変速特性が設定され、加速意図が大きいほどダウンシフト量（変速比の大側への変速量）が大きくなるように設定されている。
【００７７】
そして、このステップＳ９、Ｓ１０では、図８で示すように、キックダウン操作があった時点のダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）が目標変速比Ｄratioとして設定される。
【００７８】
次に、実変速比がダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）＝Dratioに到達すると、図９で示すように、ダウン操作時の車速ＶＳＰに対応したダウンシフト完了時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へ移行する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。なお、ダウンシフト完了時の実変速比は、キックダウン操作時の目標変速比＝ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）であるから、アップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）はキックダウン操作時の目標変速比に対応した値となる。
【００７９】
ここで、アップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）は、図６で示したように、車速毎にアップシフト量が設定され、かつ、加速意図の大きさに応じて異なる変速特性が設定され、加速意図が大きいほど車速に応じたアップシフト量が小さくなるように設定されている。
【００８０】
これにより、上記（１）式よりアップシフト量に応じて変速比の小（Ｈｉ）側への変速が開始される。
【００８１】
そして、リニアモードの解除条件が成立するまでは、制御周期毎にアップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）が車速ＶＳＰの増大に応じて更新されて行くのである。
【００８２】
したがって、図１０で示すように、キックダウン操作後のダウンシフトモードでは、図５のマップによる変速特性に応じてダウンシフト量がノーマルモードの図７の変速特性に比して規制され、図中Ａ点からＢ点までの入力軸回転速度ｉｍｐＲｅｖに抑制されて、加速初期での車両加速度の高さと車両加速度の応答性を向上させる。
【００８３】
ダウンシフトの目標変速比であるダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）に到達した後には、キックダウン操作時と等価のアップシフト量初期値ＵＰ＿ratio（０）と車速ＶＳＰの増大に応じたアップシフト量ＵＰ＿ratio（ｎ）より、実際のアップシフト量ＵＰratioが、
ＵＰratio＝ＵＰ＿ratio（０）−ＵＰ＿ratio（ｎ） ………（４）
この式は、上記（１）式を、
Dratio＝ＤＷ＿ratio(0)−｛ＵＰ＿ratio(0)−ＵＰ＿ratio(n)｝
のように変形したもので、
Dratio＝ＤＷ＿ratio(0)−ＵＰ＿ratio
となる。
【００８４】
こうして、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）からこの実アップシフト量ＵＰ＿ratioを差し引いた値が目標変速比となり、図１０において、Ｂ点以降は車速ＶＳＰの増大に応じて、図中実線のように徐々に変速比が小側に変更されて、加速途上のエンジン回転速度Ｎｅの過大な上昇と車両加速度の減少を抑制して、運転者の加速意図に応じた車両加速度を得ることができるのである。
【００８５】
また、図１０において図中波線は先願（特願２００１−１８２８０３号）によるもので、この先願によれば、ダウンシフト量は本願発明のＢ点よりも大きく、その後小側への変速が本願発明よりも過大になっている。
【００８６】
このため、図１１で示すように、図中一点鎖線で示す本願通常時リニアモードでは、車両加速度の最大値までの到達時間は、図中波線で示す従来例よりも速く、また、このときのエンジン回転速度Ｎｅは、従来例よりも低く抑制されている。このため、車両加速度の大きさと最大加速度までの到達時間を最適に設定でき、さらに、アップシフトモードでは、変速比の減少が従来例よりも抑制されるので、エンジン回転速度Ｎｅの上昇を確保して車両加速度の落ち込みを抑制でき、加速の伸びを体感することができる。
【００８７】
そして、キックダウン操作時には、複数の変速特性から運転者の加速意図に応じた変速特性をダウンシフト側、アップシフト側でそれぞれ設定するようにしたので、車速毎のキックダウン加速要求に対してエンジン回転速度Ｎｅの設定の自由度を得ることができ、特に、加速意図に応じた変速特性を複数設定しておくことで、コントローラ１の演算負荷を低減しながら、車両加速度の立ち上がりと落ち込みのバランスを確保することができ、幅広い速度範囲で良好なキックダウン加速を実現することが可能となる。
【００８８】
また、ダウンシフト後のアップシフトでは、図６で示したように、加速意図が大きいときほど車速に応じたアップシフト量を小さく設定したので、加速意図の大きさに沿ってエンジン回転速度を上昇させて、運転者の期待に応じた車両加速度を得ることができる。
【００８９】
＜Ｂ．平坦路または降坂路のキックダウン操作＞
次に、ノーマルモードで登坂路を走行中に、アクセルを踏み込んでアクセル操作速度ｄＡＰＯが図３の基準値ｄＡＰＯＬを超えると、図４のマップから加速意図が判定された後、ステップＳ７で登坂路と判定され、登坂時のキックダウン加速制御が開始されてステップＳ１８移行の登坂時リニアモードへ移行する。
【００９０】
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Ｓ１９、Ｓ２０では、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）が設定される。
【００９１】
ここで、ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）は、上記通常時リニアモードと同様であり、図５で示したように、車速毎にダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）が設定され、かつ、加速意図の大きさに応じて異なる変速特性が設定され、加速意図が大きいほどダウンシフト量（変速比の大側への変速量）が大きくなるように設定されている。
【００９２】
このステップＳ１９、Ｓ２０では、図８で示すように、キックダウン操作があった時点のダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）が設定される。
【００９３】
そして、ステップＳ２１では、路面勾配θの大きさに応じて登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）が演算され、ステップＳ２４ではダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）に登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）を加えたものが、目標変速比Ｄratioとして設定される。
【００９４】
したがって、この登坂時のダウンシフトモードでは、図８において、平坦路または降坂路の目標変速比Ｄratioから登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）に応じて変速比の大側へ目標変速比が増大し、路面勾配θの走行抵抗の増大に応じてエンジン回転速度を上昇させて、平坦路と同等に車両を加速することができるのである。
【００９５】
実変速比が目標変速比Ｄratioに到達すると、図９で示すように、ダウン操作時の車速ＶＳＰに対応したダウンシフト完了時のアップシフト量初期値ＵＰ＿ratioが設定され、アップシフトモードへ移行する（ステップＳ２２、Ｓ２３）。
【００９６】
登坂時リニアモードでは、ダウンシフト完了時の実変速比は、キックダウン操作時の目標変速比＝ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）＋登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）であるから、アップシフト量初期値ＵＰ＿ratioは通常時リニアモードに比して登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）だけ変速比の大側の値となる。以降のアップシフトモードは上記通常時リニアモードと同様に行われる。
【００９７】
したがって、図１０で示すように、キックダウン操作後の登坂時のダウンシフトモードでは、通常のダウンシフトモードに比して目標変速比ＤratioがＬｏ側（変速比の大側）となり、図中Ａ点からＢ’点まで入力軸回転速度ｉｍｐＲｅｖを上昇させて、登坂時においても加速初期での車両加速度の高さと車両加速度の応答性を向上させる。
【００９８】
そして、ダウンシフトが完了した後は、図１０のＢ’点から車速ＶＳＰの増大に応じて、図中一点鎖線のように徐々に変速比が小側に変更されて、通常時リニアモードと同様に加速途上のエンジン回転速度Ｎｅの過大な上昇と車両加速度の減少を抑制して、運転者の加速意図に応じた車両加速度を得ることができるのである。
【００９９】
また、図１０において図中波線は先願（特願２００１−１８２８０３号）によるもので、この従来例によれば、登坂時においても平坦路と同一のダウンシフト量となってしまうので、路面勾配θの走行抵抗に応じた変速比（図中登坂時）よりも図中波線は下回ってしまい、エンジン回転速度の上昇が停滞して路面勾配θによる走行抵抗に対して充分な加速を行うことができない。
【０１００】
一方、本願発明によれば、登坂補正変速比ＤＷ＿ratio（ｇ）の大きさは、路面勾配θの大きさ、換言すれば走行抵抗の大きさに応じて変化するので、走行抵抗に係わらず登坂時のキックダウン加速を平坦路と同等に行うことが可能となって、運転者の加速意図を確実に実現することができる。
【０１０１】
すなわち、図１１で示すように、図中実線で示す登坂時リニアモードでは、車両加速度の最大値までの到達時間は、図中一点鎖線で示す通常時リニアモードと同様に、従来例よりも速く車両加速度のピークを得ることができ、また、このときのエンジン回転速度Ｎｅは、路面勾配θの大きさに応じて上昇しているので、平坦路と同等の加速感を得ることができるのである。
【０１０２】
なお、アップシフトモードでは、通常時リニアモードと同様に、変速比の減少が従来例よりも抑制されるので、エンジン回転速度Ｎｅの上昇を確保して車両加速度の落ち込みを抑制でき、加速の伸びを体感することができる。
【０１０３】
なお、上記実施形態では、走行抵抗検出手段を勾配検出装置６として車両の前後加速度ｇを検出するＧセンサで構成した例を示したが、カーナビゲーション装置の地図データと現在位置から走行中の路面勾配を求めてもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態では、走行抵抗の変化として路面勾配θを検出する例を示したが、走行抵抗として積載量の変化などを検出し、ダウンシフト量を補正しても良い。
【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】コントローラで行われる変速制御の一例を示すフローチャート。
【図３】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４】アクセル操作量ＡＰＯとアクセル操作速度ｄＡＰＯに応じた加速意図のマップ。
【図５】加速意図をパラメータとして車速に応じたダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）のマップ。
【図６】加速意図をパラメータとして車速に応じたアップシフト量のマップ。
【図７】ノーマルモードで用いられるアクセル操作量ＡＰＯをパラメータとした車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転速度のマップ。
【図８】ダウンシフト変速比ＤＷ＿ratio（０）を決定する様子を示す車速ＶＳＰに応じたダウンシフト変速比のマップ。
【図９】アップシフト量を決定する様子を示す車速ＶＳＰに応じたアップシフト量のマップ。
【図１０】キックダウン加速を行ったときの車速ＶＳＰに応じた入力軸回転速度ｉｍｐＲｅｖのマップで、図中実線が本願通常時リニアモードの回転速度ｉｍｐＲｅｖの軌跡を示し、図中一点鎖線が登坂時リニアモードの軌跡を示し、図中波線が従来例による回転速度ｉｍｐＲｅｖの軌跡を示す。
【図１１】同じく、キックダウン加速を行ったときのアクセル操作量ＡＰＯ、エンジン回転速度、車両加速度Ｇ（前後Ｇ）と時間の関係を示すグラフで、図中実線が登坂時リニアモード、図中一点鎖線が通常時リニアモードを示し、図中波線が従来例を示す。
【図１２】車両加速度から路面勾配θを求める説明図である。
【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
６勾配検出装置
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、
加速要求の大きさを判定する加速要求判定手段と、
前記加速要求の大きさ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、
前記加速要求が予め設定した基準値よりも大きいときには、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目標変速比へダウンシフトを行った後、前記アップシフト変速特性に基づいてアップシフトを行う加速制御手段と、
車両の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、
この走行抵抗が予め設定した値を超える場合には、前記ダウンシフトの目標変速比を走行抵抗の大きさに応じて補正する変速比補正手段と、
を備え、
前記アップシフト変速特性は、ダウンシフト後の変速比から車速の増大に応じて変速比の小側へ変速する変速量を前記加速要求が大きいほど小さく設定した、
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、加速要求の大きさに応じて予め設定された複数のダウンシフト変速特性から一つを選択するとともに、加速要求の大きさに応じて予め設定された複数のアップシフト変速特性から一つを選択する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し、このアクセル操作速度とアクセル操作量に基づいて加速要求の大きさを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無段変速機の変速制御装置。
前記加速制御手段は、前記加速要求を比較する基準値を車速とアクセル操作量に応じて変更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。
前記変速比補正手段は、走行抵抗が大きくなるにつれて、ダウンシフトの目標変速比を変速比の大側へ変更することを請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の無段変速機の変速制御装置。
前記走行抵抗検出手段は、路面勾配を検出または推定することを請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の無段変速機の変速制御装置。
前記加速制御手段は、前記ダウンシフト変速特性に基づいて、前記加速要求が大きいほどダウンシフト量が大きくなるように前記抑制された変速比を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載の無段変速機の変速制御装置。