実施例1における無段変速機の変速制御装置は、トルクコンバータと前後進切替機構とバリエータと終減速機構により構成されるベルト式無段変速機を搭載したエンジン車に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「変速制御装置のシステム構成」、「フレキシブルマニュアル変速制御処理構成」に分けて説明する。
[全体システム構成]
図1は、実施例1の変速制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す。以下、図1に基づいて全体システム構成を説明する。
エンジン車の駆動系は、図1に示すように、エンジン1と、トルクコンバータ2と、前後進切替機構3と、バリエータ4と、終減速機構5と、駆動輪6,6と、を備えている。ここで、ベルト式無段変速機CVTは、トルクコンバータ2と前後進切替機構3とバリエータ4と終減速機構5を図外の変速機ケースに内蔵することにより構成される。
エンジン1は、ドライバのアクセル操作による出力トルクの制御(通常制御)以外に、外部からのエンジン制御信号により出力トルクを制御可能である。このエンジン1には、変速機との協調制御によりトルクダウン制御を行う出力トルク制御アクチュエータ10を有する。なお、トルクダウン制御では、エンジン1の点火時期リタード制御やスロットルバルブ閉制御などによりエンジントルクが上限トルクを上回らないように制限する。
トルクコンバータ2は、トルク増幅機能やトルク変動吸収機能を有する流体継手による発進要素である。トルク増幅機能やトルク変動吸収機能を必要としないとき、エンジン出力軸11(=トルクコンバータ入力軸)とトルクコンバータ出力軸21を直結可能なロックアップクラッチ20を有する。このトルクコンバータ2は、ポンプインペラ23と、タービンランナ24と、ケースにワンウェイクラッチ25を介して設けられたステータ26と、を構成要素とする。
前後進切替機構3は、バリエータ4への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替える機構である。この前後進切替機構3は、ダブルピニオン式遊星歯車30と、前進クラッチ31と、後退ブレーキ32と、を有する。前進クラッチ31は、Dレンジなどの前進走行レンジ選択時に前進クラッチ圧Pfcにより油圧締結される。後退ブレーキ32は、Rレンジなどの後退走行レンジ選択時に後退ブレーキ圧Prbにより油圧締結される。なお、前進クラッチ31と後退ブレーキ32は、Nレンジ(ニュートラルレンジ)の選択時、前進クラッチ圧Pfcと後退ブレーキ圧Prbをドレーンすることで、いずれも解放される。
バリエータ4は、プライマリプーリ42と、セカンダリプーリ43と、プーリベルト44と、を有し、ベルト接触径の変化により変速比(バリエータ入力回転とバリエータ出力回転の比)を無段階に変化させる無段変速機構である。
プライマリプーリ42は、バリエータ入力軸40の同軸上に配された固定プーリ42aとスライドプーリ42bにより構成され、スライドプーリ42bは、プライマリ圧室45に導かれるプライマリ圧Ppriによりスライド動作する。
セカンダリプーリ43は、バリエータ出力軸41の同軸上に配された固定プーリ43aとスライドプーリ43bにより構成され、スライドプーリ43bは、セカンダリ圧室46に導かれるセカンダリ圧Psecによりスライド動作する。
プーリベルト44は、プライマリプーリ42のV字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ43のV字形状をなすシーブ面に掛け渡されている。このプーリベルト44は、環状リングを内から外へ多数重ね合わせた2組の積層リングと、打ち抜き板材により形成され、2組の積層リングに沿って挟み込みにより環状に積層して取り付けられた多数のエレメントにより構成されている。なお、プーリベルト44としては、プーリ進行方向に多数配列したチェーンエレメントを、プーリ軸方向に貫通するピンにより結合したチェーンタイプのベルトであっても良い。
終減速機構5は、バリエータ出力軸41からのバリエータ出力回転を減速すると共に差動機能を与えて左右の駆動輪6,6に伝達する機構である。この終減速機構5は、減速ギア機構として、バリエータ出力軸41に設けられたアウトプットギア52と、アイドラ軸50に設けられたアイドラギア53及びリダクションギア54と、デフケースの外周位置に設けられたファイナルギア55と、を有する。そして、差動ギア機構として、左右のドライブ軸51,51に介装されたディファレンシャルギア56を有する。
エンジン車の制御系は、図1に示すように、油圧制御系である油圧制御ユニット7と、電子制御系であるCVTコントロールユニット8と、エンジンコントロールユニット9とを備えている。なお、CVTコントロールユニット8とエンジンコントロールユニット9は、CAN通信線13により情報交換可能に接続されている。
油圧制御ユニット7は、プライマリ圧室45に導かれるプライマリ圧Ppri、セカンダリ圧室46に導かれるセカンダリ圧Psec、前進クラッチ31への前進クラッチ圧Pfc、後退ブレーキ32への後退ブレーキ圧Prb、などを調圧するユニットである。この油圧制御ユニット7は、エンジン1により回転駆動されるメカオイルポンプと電動モータにより回転駆動される電動オイルポンプとの少なくとも一方による油圧源70と、油圧源70からの吐出圧に基づいて各種の制御圧を調圧する油圧制御回路71と、を備える。
油圧制御回路71には、ライン圧ソレノイド弁72と、プライマリ圧ソレノイド弁73と、セカンダリ圧ソレノイド弁74と、セレクトソレノイド弁75と、ロックアップ圧ソレノイド弁76と、を有する。なお、各ソレノイド弁72,73,74,75,76は、CVTコントロールユニット8から出力されるソレノイド指令値によって各指令圧に調圧する。
ライン圧ソレノイド弁72は、CVTコントロールユニット8から出力されるライン圧指令値に応じ、油圧源70からの吐出圧を、指令されたライン圧PLに調圧する。このライン圧PLは、各種の制御圧を調圧する際の元圧であり、駆動系を伝達するトルクに対してベルト滑りやクラッチ滑りを抑える油圧とされる。他のソレノイド弁73,74,75,76は、ライン圧PLを元圧として指令された油圧に減圧調整する。
CVTコントロールユニット8は、ライン圧制御や変速制御や前後進切替制御やロックアップ制御などを行う。ライン圧制御では、アクセル開度APOなどに応じた目標ライン圧を得る指令値をライン圧ソレノイド弁72に出力する。変速制御では、目標変速比(目標プライマリ回転Npri*)を決めると、決めた目標変速比(目標プライマリ回転Npri*)を得る指令値をプライマリ圧ソレノイド弁73及びセカンダリ圧ソレノイド弁74に出力する。前後進切替制御では、選択されているレンジ位置に応じて前進クラッチ31と後退ブレーキ32の締結/解放を制御する指令値をセレクトソレノイド弁75に出力する。ロックアップ制御では、ロックアップクラッチ20を締結/スリップ締結/解放するロックアップ制御圧PL/Uを制御する指令値をロックアップ圧ソレノイド弁76に出力する。
CVTコントロールユニット8には、プライマリ回転センサ80、車速センサ81、セカンダリ回転センサ82、油温センサ83、インヒビタスイッチ84、ブレーキスイッチ85、タービン回転センサ86からの情報が入力される。さらに、変速モード選択スイッチ87、シフト操作スイッチ88などからの情報が入力される。エンジンコントロールユニット9には、アクセル開度センサ90、エンジン回転センサ91などからの情報が入力される。
[変速制御装置のシステム構成]
図2は、エンジン車に適用されたベルト式無段変速機CVTの変速制御装置を示す。以下、図2~図4に基づいて変速制御装置のシステム構成を説明する。
エンジン車の駆動系は、図3に示すように、エンジン1(走行用駆動源)と、ベルト式無段変速機CVT(トルクコンバータ2、前後進切替機構3、バリエータ4、終減速機構5)と、駆動輪6と、を備えている。
ベルト式無段変速機CVTのトルクコンバータ2は、締結によりエンジン出力軸11(=トルクコンバータ入力軸)とトルクコンバータ出力軸21を直結するロックアップクラッチ20を有する。前後進切替機構3は、前進走行レンジ(Dレンジ、Lレンジなど)の選択により締結される前進クラッチ31と、後退走行レンジ(Rレンジ)の選択により締結される後退ブレーキ32と、を並列に有する。バリエータ4(無段変速機構)は、プライマリプーリ42と、セカンダリプーリ43と、両プーリ42,43に掛け渡されるプーリベルト44と、を有する。
変速制御装置の油圧制御系は、図2に示すように、油圧源70と、油圧制御回路71と、プライマリ圧ソレノイド弁73と、セカンダリ圧ソレノイド弁74と、を備えている。
プライマリ圧ソレノイド弁73は、変速油圧制御時、油圧制御回路71において、油圧源70からの吐出圧に基づいて調圧されたライン圧を元圧とし、CVTコントロールユニット8からのプライマリ圧制御指令によりプライマリ圧Ppriを調圧する。そして、調圧されたプライマリ圧Ppriは、バリエータ4に有するプライマリプーリ42のプライマリ圧室45に導かれる。
セカンダリ圧ソレノイド弁74は、変速油圧制御時、油圧制御回路71において、油圧源70からの吐出圧に基づいて調圧されたライン圧を元圧とし、CVTコントロールユニット8からのセカンダリ圧制御指令によりセカンダリ圧Psecを調圧する。そして、調圧されたセカンダリ圧Psecは、バリエータ4に有するセカンダリプーリ43のセカンダリ圧室46に導かれる。
変速制御装置の電子制御系は、図2に示すように、CVTコントロールユニット8を備え、CVTコントロールユニット8には、プライマリ回転センサ80、車速センサ81、インヒビタスイッチ84、変速モード選択スイッチ87、シフト操作スイッチ88、アクセル開度センサ90などからの情報が入力される。
ここで、プライマリ回転センサ80は、プライマリプーリ42の実プライマリ回転数Npriを検出する。車速センサ81は、車速VSPを検出する。インヒビタスイッチ84は、ドライバが選択しているレンジ位置(Rレンジ、Nレンジ、Pレンジ、Dレンジ、Lレンジなど)を検出する。アクセル開度センサ90は、アクセル開度APO(ドライバによるアクセル操作量)を検出し、CAN通信線13を介してCVTコントロールユニット8へアクセル開度APOの情報を供給する。
変速モード選択スイッチ87は、ドライバ操作により「無段変速モード」と「マニュアル変速モード」との何れかの変速モードを選択するスイッチであり、無段変速モード選択信号とマニュアル変速モード選択信号を出力する。
シフト操作スイッチ88は、「マニュアル変速モード」を選択している場合、シフトアップを意図するドライバ操作によりシフトアップ要求信号を出力し、シフトダウンを意図するドライバ操作によりシフトダウン要求信号を出力する。なお、ドライバ操作とは、例えば、アップシフト/ダウンシフトの操作レバーに対するレバー操作、或いは、アップシフト/ダウンシフトの操作ボタンに対するボタン操作、或いは、アップシフト/ダウンシフトのシーソースイッチに対するスイッチ操作などをいう。
CVTコントロールユニット8は、図2に示すように、ベルト式無段変速機CVTのバリエータ4による変速制御機能を分担する変速コントローラ800を備える。変速コントローラ800は、変速モード選択部801と、無段変速制御部802と、フレキシブルマニュアル変速制御部803と、ソレノイド指令出力部804と、を有する。
変速モード選択部801は、インヒビタスイッチ84と変速モード選択スイッチ87からのスイッチ信号を入力する。そして、Dレンジであって、かつ、「無段変速モード」であるとき、無段変速制御部802による無段変速制御処理を選択する。一方、Dレンジであって、かつ、「マニュアル変速モード」であるとき、フレキシブルマニュアル変速制御部803によるマニュアル変速制御処理を選択する。
無段変速制御部802は、「無段変速モード」の選択時、図3に示すDレンジ無段変速マップM1を用い、運転点(VSP,APO)のマップ位置に基づいて無段階に変速比を変更する無段変速制御処理を実行する。無段変速制御部802からソレノイド指令出力部804へは、無段変速制御処理結果として目標プライマリ回転数Npri(C)*を出力する。
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、「マニュアル変速モード」の選択時、図4に示すマニュアル変速マップM2を用い、運転点(VSP,APO)のマップ位置とドライバによるシフト要求操作とに基づいてマニュアル変速制御処理を実行する。フレキシブルマニュアル変速制御部803からソレノイド指令出力部804へは、ドライバによるシフト要求操作と車両の運転状態に基づいて、マニュアル変速制御処理結果として実プライマリ回転数ΔNpriに対して所定の回転段差を有する目標プライマリ回転数Npri(M)*を出力する。ここで、“フレキシブルマニュアル変速制御部803”としたのは、マニュアル変速マップM2が固定変速比線を有さず、運転状況に応じて無数の固定変速比線を引くことができる柔軟性が高い制御則によるマニュアル変速制御部であることによる。例えば、ドライバによるアップシフト要求操作があれば、実プライマリ回転数Npriにアップシフトで低下させる入力回転数の回転段差ΔNupを引いた目標プライマリ回転数Npri(C)*を設定し、アップシフトを行う。また、ドライバによるダウンシフト要求操作があれば、実プライマリ回転数Npriにダウンシフトで上昇させる入力回転数の回転段差ΔNdwnを加えた目標プライマリ回転数Npri(C)*を設定し、ダウンシフトを行う。
ソレノイド指令出力部804は、「無段変速モード」の選択時、無段変速制御部802から目標プライマリ回転数Npri(C)*を入力する。そして、実プライマリ回転数Npriを目標プライマリ回転数Npri(C)*へ収束させるプライマリ圧制御指令とセカンダリ圧制御指令を演算する。一方、「マニュアル変速モード」の選択時、フレキシブルマニュアル変速制御部803から目標プライマリ回転数Npri(M)*を入力する。そして、実プライマリ回転数Npriを目標プライマリ回転数Npri(M)*へ収束させるプライマリ圧制御指令とセカンダリ圧制御指令を演算する。演算されたプライマリ圧制御指令はプライマリ圧ソレノイド弁73へ出力し、セカンダリ圧制御指令はセカンダリ圧ソレノイド弁74へ出力する。
次に、無段変速制御部802の詳細を説明する。図3は、Dレンジでの無段変速モード選択時に無段変速制御部にて用いられるDレンジ無段変速マップM1の一例を示す。Dレンジ無段変速マップM1は、縦軸を目標プライマリ回転数Npri*とし横軸を車速VSPとする二次元座標面に、最ロー変速比線と最ハイ変速比線とコースト変速比線が書き込まれた変速マップである。なお、前進走行中であって、トルクコンバータ2のロックアップクラッチ20と前後進切替機構3の前進クラッチ31が締結状態であるときは、バリエータ4への入力回転数である実プライマリ回転数Npriはそのままエンジン回転数Neになる。
Dレンジ無段変速マップM1を用いる無段変速制御は、最ロー変速比線と最ハイ変速比線とコースト変速比線とで囲まれるハッチング領域内で、運転点(VSP,APO)の位置に応じて目標プライマリ回転数Npri*を決めることで実行される。なお、変速比は、Dレンジ無段変速マップM1の最ロー変速比線や最ハイ変速比線から明らかなように、ゼロ運転点から引かれる固定変速比線(=等変速比線)の傾きであらわされる。なお、運転点(VSP,APO)の位置により目標プライマリ回転数Npri*を決めることは、セカンダリ回転数Nsec(=車速VSP)との関係からバリエータ4の目標変速比を決めることに等しい。
例えば、車速VSPが一定のとき、アクセル踏み込み操作を行うとアクセル開度APOの上昇により目標プライマリ回転数Npri*が上昇してダウンシフト方向に変速する。例えば、車速VSPが一定のとき、アクセル踏み戻し操作を行うとアクセル開度APOの低下により目標プライマリ回転数Npri*が低下してアップシフト方向に変速する。例えば、アクセル開度APOが一定のとき、車速VSPが上昇すると最ハイ変速比線に向かいアップシフト方向に変速し、車速VSPが低下すると最ロー変速比線に向かいダウンシフト方向に変速する。
次に、フレキシブルマニュアル変速制御部803の詳細を説明する。図4は、マニュアル変速モード選択時にフレキシブルマニュアル変速制御部803にて用いられるマニュアル変速マップM2の一例を示す。マニュアル変速マップM2は、縦軸を目標プライマリ回転数Npri*とし横軸を車速VSPとする二次元座標面に、最ロー変速比線と最ハイ変速比線と最低回転数線とアップシフト上限回転数線とダウンシフト上限回転数線が書き込まれた変速マップである。即ち、マニュアル変速マップであるにもかかわらず固定変速比線を有さず、無数の固定変速比線を描くことができる点を最大の特徴とする。そして、マニュアル変速マップM2での運転点(VSP,APO)のマップ位置とドライバによるシフト要求操作(シフトアップ要求操作、シフトダウン要求操作)とに基づいて変速比制御を行う。
ここで、最低回転数線は、バリエータ4への入力回転数(=実プライマリ回転数Npri=エンジン回転数Ne)として、エンジンストールを防止するために維持しておく必要がある最低回転数を規定する回転数線である。このため、マニュアル変速マップM2にて運転点(VSP,APO)が最低回転数線に移行すると、フレキシブルマニュアル変速制御部803は、車速VSPの変化に応じたバリエータ4の無段変速制御により入力回転数の最低回転数を維持する。
マニュアル変速マップM2のアップシフト上限回転数線は、ドライバによるシフトアップ要求操作があったとき、バリエータ4の最大入力回転数を規定するプライマリ回転数線である。マニュアル変速マップM2のダウンシフト上限回転数線は、ドライバによるシフトダウン要求操作があったとき、バリエータ4の最大入力回転数を規定するプライマリ回転数線である。このため、フレキシブルマニュアル変速制御部803によるアップシフト制御での上限回転数は、アップシフト上限回転数により制限され、ダウンシフト制御での上限回転数は、ダウンシフト上限回転数により制限される。そして、アップシフト/ダウンシフトが頻繁に繰り返されるのを防止するビジーシフト対策のため、アップシフト上限回転数線を、ダウンシフト上限回転数線より高い変速機入力回転数域に設定するという回転数ヒステリシスを持たせている。
例えば、「マニュアル変速モード」の選択中に図4の運転点Aにてアクセル足離し操作をしたとき、運転点Aにより決まる固定変速比線に沿ってコースト減速し、コースト減速によって図4の運転点Bにて最低回転数線に到達したとする。この場合、運転点Bからは最低回転数を維持するように固定変速比制御からダウンシフト方向の無段変速制御へと移行する。そして、無段変速中の運転点Cにてアクセル踏み込み操作が行われたら、アクセル踏み込み操作時点の変速比(運転点Cにより決まる固定変速比)を維持する制御が実行される。
即ち、最低回転数を維持する無段変速中にアクセル踏み込み操作が行われたら、無段変速制御からアクセル踏み込み操作タイミングでの運転点(VSP,APO)により決まる固定変速比制御へ移行する。言い換えると、アクセル踏み込み操作タイミングでの運転点(VSP,APO)がどの位置であろうと、運転点(VSP,APO)とゼロ運転点を通る固定変速比線が描かれることになる。同様に、「マニュアル変速モード」の選択中におけるアップシフト時においては、入力回転数が所定のアップシフト量だけ低下したときのアップシフト終了時点の運転点(VSP,APO)とゼロ運転点を通る固定変速比線が描かれる。また、「マニュアル変速モード」の選択中におけるダウンシフト時においては、入力回転数が所定のダウンシフト量だけ上昇したときのダウンシフト終了時点の運転点(VSP,APO)とゼロ運転点を通る固定変速比線が描かれる。
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行直後のシフトダウン要求操作によるダウンシフトで上昇させる入力回転数の回転段差(再加速待機回転段差ΔNreacc)を、アクセル足離し操作への移行から所定時間経過後のシフトダウン要求操作による回転段差(コーストダウン回転段差ΔNCD)より小さく設定する。
即ち、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行シーンでの回転段差を、(再加速待機回転段差ΔNreacc)<(コーストダウン回転段差ΔNCD)の関係とする。
ここで、「ドライブ走行」とは、アクセル踏み込み操作により走行抵抗に打ち勝つ走行用駆動源からの駆動力を駆動輪に伝達しながら走行する駆動走行をいう。なお、「コースト走行」とは、アクセル足離し操作により駆動輪が駆動系負荷抵抗を受けながら車両慣性にしたがって走行する惰性走行をいう。つまり、車両の走行態様は、ドライバによるアクセル操作の有無によって、変速制御での取り扱いが異なる2つの走行態様(ドライブ走行とコースト走行)に分けられる。
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、「無段変速モード」から「マニュアル変速モード」へのドライバによるセレクト操作を、シフトダウン要求操作とみなす。
即ち、「マニュアル変速モード」でのドライバによるシフトダウン要求操作、又は、「マニュアル変速モード」へのドライバによるセレクト操作については、何れのドライバ操作もシフトダウン要求操作として取り扱う。
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、ドライブ走行中にアクセル足離し操作を行ったとき、アクセル足離し開始から足離し状態の継続によるコースト判定時間を設定する。そして、アクセル足離し開始からの経過時間がコースト判定時間未満の間にシフトダウン要求操作があると、再加速待機モードでのシフトダウン要求操作とする。アクセル足離し開始からの経過時間がコースト判定時間以上となってからシフトダウン要求操作があると、コーストダウンモードでのシフトダウン要求操作とする。
即ち、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行直後のシフトダウン要求操作と、アクセル足離し操作への移行から所定時間経過後のシフトダウン要求操作とを、コースト判定時間を境界条件とする前後のタイミングにて切り分けている。
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、再加速待機モードでのシフトダウン要求操作による回転段差を再加速待機回転段差ΔNreaccとする。そして、再加速待機回転段差ΔNreaccを、アクセル足離し操作後のドライバの再加速要求に備え、再加速をアシストできるダウンシフト量の値に設定する。
即ち、「再加速をアシストできるダウンシフト量」とは、ダウンシフトによるエンジンブレーキの効きを抑えながら、再加速をアシストするエンジン回転数Neの上昇分を得る回転段差をいう。
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、コーストダウンモードでのシフトダウン要求操作による回転段差をコーストダウン回転段差ΔNCDとする。そして、コーストダウン回転段差ΔNCDを、ドライバの減速要求に応え、車両の減速をアシストできるダウンシフト量の値に設定する。
即ち、「車両の減速をアシストできるダウンシフト量」とは、駆動輪に作用するエンジンブレーキ(負荷抵抗力)として、コーストダウンシフトにより車両の減速をアシストするだけの高いエンジンブレーキの効きを得る回転段差をいう。
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、コーストダウンモードでの1回目のシフトダウン要求操作によるコーストダウン回転段差ΔNCD_1を、車両減速へ向かうエンジンブレーキを与えるダウンシフト量の値に設定する。コーストダウンモードでの2回目以降のシフトダウン要求操作によるコーストダウン回転段差ΔNCD_2、ΔNCD_3、…を、エンジンブレーキを微調整するダウンシフト量の値に設定する。
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、ドライバによるシフトダウン要求操作に基づくダウンシフトが終了すると、ダウンシフト終了時点における運転点(VSP,APO)のマップ位置で決まる変速比を維持する。
[フレキシブルマニュアル変速制御処理構成]
図5は、変速コントローラ800のフレキシブルマニュアル変速制御部803においてアクセル足離し状態でドライバによるシフトダウン要求操作があるときに実行されるフレキシブルマニュアル変速制御処理の流れを示す。以下、図5の各ステップについて説明する。なお、図5のフレキシブルマニュアル変速制御処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
ステップS1では、スタートに続いて、走行中、ドライバがアクセル足離し操作を行ったか否かを判断する。YES(アクセルOFF)の場合はステップS2へ進み、NO(アクセルON)の場合はステップS16へ進む。ここで、ドライバのアクセル足離し操作は、アクセル開度センサ90からのアクセル開度センサ値が、アクセル開度=0を示す値であることで判断する。
ステップS2では、S1でのアクセルOFFであるとの判断に続き、アクセルOFFの継続時間を測定するタイマをカウントアップし、ステップS3へ進む。
ステップS3では、S2でのタイマカウントアップに続き、カウントアップ後のタイマ値が所定値以上であるか否かを判断する。YES(タイマ値≧所定値)の場合はステップS9へ進み、NO(タイマ値<所定値)の場合はS4へ進む。ここで、「所定値」は、アクセルOFFの継続時間によりドライバのアクセル足離し操作によるコースト走行を判定するコースト判定閾値である。
ステップS4では、S3でのタイマ値<所定値であるとの判断に続き、再加速待機モードに遷移させ、ステップS5へ進む。
ステップS5では、S4での再加速待機モードへの遷移に続き、D→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作であるかどうかを判断する。YES(D→Mセレクト又はシフトダウン操作である)の場合はステップS6へ進み、NO(D→Mセレクト又はシフトダウン操作でない)の場合はエンドへ進む。
ステップS6では、S5でのD→Mセレクト又はシフトダウン操作であるとの判断に続き、再加速に備える動作とみなし、加速をアシストできるように再加速待機回転段差ΔNreaccをダウンシフト量として小さくダウンシフトさせ、ステップS7へ進む。
ここで、再加速待機回転段差ΔNreaccは、アクセル足離し操作後のドライバの再加速要求に備え、再加速をアシストできるダウンシフト量の値に設定される。即ち、「再加速待機回転段差ΔNreacc」を可変値により与えるときは、エンジンブレーキ効きの変動要因(例えば、バリエータ4の変速比、車速VSP、路面勾配、等)にかかわらず、再加速をアシストできるダウンシフト量の値を計算する。なお、「再加速待機回転段差ΔNreacc」は、多数の実験データに基づき予め設定した固定値で与えても良く、この場合、ドライバの再加速要求を満足する値であって、「コーストダウン回転段差ΔNCD_1」より低い値に設定する。
ステップS7では、S6又はS11又はS14での「マニュアル変速モード」でのダウンシフト制御の実行に続き、実プライマリ回転数Npriが、そのときの目標回転段差までの回転数上昇終点に到達したか否かを判断する。YES(回転数上昇終点に到達)の場合はステップS8へ進み、NO(回転数上昇終点に未到達)の場合はステップS7の判断を繰り返す。
ステップS8では、S7での回転数上昇終点に到達との判断に続き、ゼロ運転点と回転数上昇終点の運転点(VSP,APO)とを繋ぐ直線で決まる固定変速比を目標変速比とし、目標変速比を維持するバリエータ4の固定変速比制御を実行し、エンドへ進む。
ステップS9では、S3でのタイマ値≧所定値であるとの判断に続き、コーストダウンモードに遷移させ、ステップS10へ進む。
ステップS10では、S9でのコーストダウンモードへの遷移に続き、D→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作の1回目であるか否かを判断する。YES(D→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作の1回目である)の場合はステップS11へ進み、NO(D→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作の1回目でない)の場合はステップS12へ進む。
ステップS11では、S10でのD→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作の1回目であるとの判断に続き、初回は減速のためのエンブレ要求動作とみなし、コーストダウン回転段差ΔNCD_1をダウンシフト量として大きくダウンシフトさせる。ステップS11からはステップS7へ進む。
ここで、「コーストダウン回転段差ΔNCD_1」は、1回目のシフトダウン要求操作によるダウンシフトで上昇させる入力回転数の回転段差であり、ドライバのエンブレ要求に基づき、車両減速へ向かうエンブレを与えるダウンシフト量の値に設定する。即ち、「コーストダウン回転段差ΔNCD_1」を可変値により与えるときは、エンブレ減速感の変動要因(例えば、バリエータ4の変速比、車速VSP、路面勾配、等)にかかわらず、車両減速へ向かうエンブレを与えるダウンシフト量の値を計算する。このため、バリエータ4の変速比が高いほど大きな値を計算することになる。車速VSPが高いほど大きな値を計算することになる。降坂路勾配が大きいほど大きな値を計算することになる。なお、「コーストダウン回転段差ΔNCD_1」は、多数の実験データに基づき予め設定した固定値で与えても良く、この場合、ドライバのエンブレ要求を満足する値であって、「コーストダウン回転段差ΔNCD_2、コーストダウン回転段差ΔNCD_3、…」より高い値に設定する。
ステップS12では、S10でのD→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作の1回目でないとの判断に続き、「マニュアル変速モード」が選択されているか否かを判断する。YES(「マニュアル変速モード」の選択)の場合はステップS13へ進み、NO(「無段変速モード」の選択)の場合はステップS15へ進む。
ステップS13では、S12での「マニュアル変速モード」の選択であるとの判断に続き、2回目以降のシフトダウン操作があったか否かを判断する。YES(2回目以降のシフトダウン操作有り)の場合はステップS14へ進み、NO(2回目以降のシフトダウン操作無し)の場合はエンドへ進む。
ステップS14では、S13での2回目以降のシフトダウン操作有りとの判断に続き、2回目以降はシフトダウンの操作を楽しむ、又は、エンブレ微調整のための動作とみなし、1回目より小さなコーストダウン回転段差ΔNCD_2、ΔNCD_3、…をダウンシフト量として小さくダウンシフトさせる。ステップS14からはステップS7へ進む。
ここで、「コーストダウン回転段差ΔNCD_2、ΔNCD_3、…」は、2回目以降のシフトダウン要求操作によるダウンシフトで上昇させる入力回転数の回転段差であり、ドライバによるシフトダウン操作感要求に基づき、エンブレを微調整するダウンシフト量の値に設定する。即ち、「コーストダウン回転段差ΔNCD_2、ΔNCD_3、…」を、多数の実験データに基づき予め設定した固定値により与えるときは、ドライバによるシフトダウン操作感要求を満足する値であって、「コーストダウン回転段差ΔNCD_1」より低い値に設定する。なお、「コーストダウン回転段差ΔNCD_2、ΔNCD_3、…」は、「コーストダウン回転段差ΔNCD_1」と同様に、可変値で与えても良く、この場合、エンブレ減速感の変動要因(例えば、バリエータ4の変速比、車速VSP、路面勾配、等)にかかわらず、エンブレを微調整するダウンシフト量の値を計算する。
ステップS15では、S12での「無段変速モード」の選択であるとの判断に続き、ダウン操作回数カウンタのカウンタ値をリセットし、エンドへ進む。
ステップS16では、S1でのアクセルONであるとの判断に続き、アクセルOFFの継続時間を測定するタイマをゼロクリア(リセット)し、ステップS15へ進む。
次に、「背景技術と課題解決対策」を説明する。そして、実施例1の作用を、「フレキシブルマニュアル変速制御処理作用」、「アクセル足離し操作中のマニュアルダウンシフト作用」に分けて説明する。
[背景技術と課題解決対策]
背景技術の「マニュアル変速モード」において用いられるマニュアル有段変速マップは、例えば、図6に示すように、固定変速比線による複数のマニュアル変速段(例えば、M1速段~M5速段)を有する変速マップを用いる。そして、ドライバのシフト操作(レバー操作やスイッチ操作など)によりシフトアップ要求があると、その時に選択されているマニュアル変速段から1つの上のマニュアル変速段を選択する。また、ドライバのシフト操作によりシフトダウン要求があると、その時に選択されているマニュアル変速段から1つの下のマニュアル変速段を選択する。
例えば、M2速段が選択されていて運転点Dであるとき、シフトアップ要求のドライバ操作があると、運転点Dから運転点Eへと移動してM3速段が選択される。一方、M4速段が選択されていて運転点Fであるとき、シフトダウン要求のドライバ操作があると、運転点Fから運転点Gへと移動してM3速段が選択される。
この背景技術においては、ドライブ走行からアクセル足離し操作へ移行するとき、移行直後にシフトダウン要求操作を行う場合と、移行から所定時間経過後にシフトダウン要求操作を行う場合とで同様の回転段差によるダウンシフトが実行される。つまり、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行した後のシフトダウン要求の操作タイミングが早いか遅いかにかかわらず、予め設定されている固定変速比線(例えば、M1速段線~M5速段線)による一義的な回転段差をダウンシフト量として入力回転数を上昇させる。
例えば、背景技術において、図7の太実線に示すように、「無段変速モード」の選択によるドライブ走行からアクセル足離し操作へ移行すると、ドライブ走行による運転点J1から最低回転数線上の運転点J2に移動する。その直後の運転点J3にて「マニュアル変速モード」へのセレクト操作があった場合、M3速段へのシフトダウン要求であると、運転点J3から運転点J4まで入力回転数が上昇し、その後、M3速段の変速比を維持しながら減速する。
このように、アクセル足離し操作への移行直後にシフトダウン要求操作があった場合、回転段差として、運転点J3から運転点J4までの大きな回転段差が設定され、コースト状態でのダウンシフトによりエンジン回転数を大きく上昇させる。このため、エンジンブレーキの効きが強くなり、ダウンシフト後にドライバのアクセル踏み込み操作によるドライバの再加速要求があったとき、再加速要求に応える再加速感が得られない。
一方、背景技術において、図7の太破線に示すように、「無段変速モード」の選択によるドライブ走行からアクセル足離し操作へ移行すると、ドライブ走行による運転点J1から最低回転数線上の運転点J2に移動する。そして、運転点J2へ移行してから所定時間を経過した運転点J5にて「マニュアル変速モード」へのセレクト操作があった場合、M3速段へのシフトダウン要求であると、運転点J5から運転点J6まで入力回転数が上昇し、その後、M3速段の変速比を維持しながら減速する。されに、運転点J7にてM2速段へのシフトダウン要求操作を行うと、運転点J7から運転点J8まで入力回転数が上昇し、その後、M2速段の変速比を維持しながら減速する。さらに、運転点J9にてM1速段へのシフトダウン要求操作を行うと、運転点J9から運転点J10まで入力回転数が上昇し、その後、M1速段の変速比を維持しながら減速する。
このように、アクセル足離し操作への移行から所定時間経過後にシフトダウン要求操作があった場合、回転段差として、運転点J5~J6、J7~J8、J9~J10までの小さな回転段差に設定される。よって、シフトダウン要求操作を複数回繰り返しても、コースト状態でのダウンシフトによるエンジン回転数の上昇量が低く抑えられる。このため、エンジンブレーキの効きを期待できず、ドライバのダウンシフトによるエンブレ減速要求に応える減速感が得られない。
この結果、背景技術においては、アクセル足離し操作への移行直後にシフトダウン要求操作を行う場合、回転段差(ダウンシフト量)が大きくなり、ドライバの再加速要求に応える再加速感が得られない。一方、アクセル足離し操作への移行から所定時間経過後にシフトダウン要求操作を行う場合、回転段差(ダウンシフト量)が小さくなり、ドライバの減速要求に応える減速感が得られない、という課題があった。
本発明者等は、上記課題を解決するため、アクセル足離し操作への移行直後のシフトダウン要求操作は、再加速に備える動作とみなすことができる。一方、アクセル足離し操作への移行から所定時間経過後のシフトダウン要求操作は、減速のためのエンジンブレーキ要求動作とみなすことができる点に着目した。この着目に基づいて、ベルト式無段変速機CVTの変速制御装置は、エンジン1から駆動輪6までの駆動系にバリエータ4を搭載し、バリエータ4の変速比を制御する変速コントローラ800を備える。変速コントローラ800は、「マニュアル変速モード」を選択すると、固定変速比線を有しないマニュアル変速マップM2を用い、運転点(VSP,APO)のマップ位置とドライバによるシフト要求操作とに基づいて変速比制御を行うフレキシブルマニュアル変速制御部803を有する。フレキシブルマニュアル変速制御部803は、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行直後のシフトダウン要求操作によるダウンシフトで上昇させる入力回転数の再加速待機回転段差ΔNreaccを、アクセル足離し操作への移行から所定時間経過後のシフトダウン要求操作によるコーストダウン回転段差ΔNCDより小さく設定する課題解決対策を採用した。
即ち、「マニュアル変速モード」の選択時に固定変速比線を有しないマニュアル変速マップM2を用いる場合、固定変速比線に拘束されることなく、ダウンシフトで上昇させる入力回転数の回転段差を柔軟に設定できる。フレキシブルマニュアル変速制御部803では、この回転段差を設定する際の柔軟性を活用し、ドライブ走行からアクセル足離し操作へ移行するとき、ドライバによるシフトダウン要求操作に対する回転段差を、移行直後と移行から所定時間経過後とで異ならせて設定している。そして、移行直後のシフトダウン要求操作は、再加速に備える動作とみなすことができる点に着目し、再加速待機回転段差ΔNreaccを、コーストダウン回転段差ΔNCDより小さく設定している。一方、移行から所定時間経過後のシフトダウン要求操作は、減速のためのエンジンブレーキ要求動作とみなすことができる点に着目し、コーストダウン回転段差ΔNCDを、再加速待機回転段差ΔNreaccより大きく設定している。
よって、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行直後のシフトダウン要求操作に対するダウンシフトでは、再加速待機回転段差ΔNreacc(ダウンシフト量)が小さくなり、ドライバの再加速要求に応える再加速感が得られる。一方、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行から所定時間経過後のシフトダウン要求操作に対するダウンシフトでは、コーストダウン回転段差ΔNCD(ダウンシフト量)が大きくなり、ドライバの減速要求に応える減速感が得られる。このため、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行シーンにおいて、ドライバの再加速要求に応える再加速感とドライバの減速要求に応える減速感とを両立することができる。
[フレキシブルマニュアル変速制御処理作用]
フレキシブルマニュアル変速制御部803において、アクセル足離し状態でドライバによるシフトダウン要求操作があるときに実行されるフレキシブルマニュアル変速制御処理作用を、図5に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、ドライブ走行中にドライバがアクセル足離し操作を開始すると、アクセル足離し操作開始からの継続時間をあらわすタイマ値が所定値未満の間は、S1→S2→S3→S4→S5→エンドへと進む流れが繰り返される。S4では、再加速待機モードに遷移させる。S5では、D→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作であるかどうかが判断される。
S5において、D→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作であると判断されると、S5からS6→S7へと進む。S6では、再加速に備える動作とみなし、加速をアシストできるように再加速待機回転段差ΔNreaccをダウンシフト量として小さくダウンシフトさせる変速制御が実行される。S7では、実プライマリ回転数Npriが、そのときの目標回転段差(=再加速待機回転段差ΔNreacc)までの回転数上昇終点に到達したか否かを判断する。
S7において、回転数上昇終点に到達したと判断されると、S7からS8→エンドへと進む。S8では、ゼロ運転点と回転数上昇終点の運転点(VSP,APO)とを繋ぐ直線で決まる固定変速比を目標変速比とし、目標変速比を維持するバリエータ4の固定変速比制御が実行される。
一方、アクセル足離し操作開始からの継続時間をあらわすタイマ値が所定値以上になると、S1→S2→S3→S9→S10へと進む。S9では、コーストダウンモードに遷移させる。S10では、D→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作の1回目であるかどうかが判断される。
S10において、D→Mセレクト操作、又は、シフトダウン操作の1回目であると判断されると、S10からS11→S7へと進む。S11では、初回は減速のためのエンブレ要求動作とみなし、コーストダウン回転段差ΔNCD_1をダウンシフト量として大きくダウンシフトさせる変速制御が実行される。S7では、実プライマリ回転数Npriが、そのときの目標回転段差(=コーストダウン回転段差ΔNCD_1)による回転数上昇終点に到達したか否かが判断される。
S7にて回転数上昇終点に到達したと判断されると、S7からS8→エンドへ進む。S8では、ゼロ運転点と回転数上昇終点の運転点(VSP,APO)とを繋ぐ直線で決まる固定変速比が目標変速比とされ、目標変速比を維持するバリエータ4の固定変速比制御が実行される。
そして、コーストダウンモードでの初回のダウンシフト制御が実行された後であって、2回目以降のシフトダウン操作が行われない間は、S1→S2→S3→S9→S10→S12→S13→エンドへと進む流れが繰り返される。その後、2回目のシフトダウン操作が行われると、S13からS14→S7へ進む。S14では、2回目以降はシフトダウンの操作を楽しむ、又は、エンブレ微調整のための動作とみなし、コーストダウン回転段差ΔNCD_2をダウンシフト量として1回目より小さくダウンシフトさせる変速制御が実行される。S7では、実プライマリ回転数Npriが、そのときの目標回転段差(=コーストダウン回転段差ΔNCD_2)による回転数上昇終点に到達したか否かが判断される。
S7にて回転数上昇終点に到達したと判断されると、S7からS8→エンドへ進む。S8では、ゼロ運転点と回転数上昇終点の運転点(VSP,APO)とを繋ぐ直線で決まる固定変速比が目標変速比とされ、目標変速比を維持するバリエータ4の固定変速比制御が実行される。
3回目のシフトダウン操作が行われると、S13からS14→S7へ進む。S14では、2回目以降はシフトダウンの操作を楽しむ、又は、エンブレ微調整のための動作とみなし、コーストダウン回転段差ΔNCD_3をダウンシフト量として1回目より小さくダウンシフトさせる。S7では、実プライマリ回転数Npriが、そのときの目標回転段差(=コーストダウン回転段差ΔNCD_3)による回転数上昇終点に到達したか否かが判断される。
S7にて回転数上昇終点に到達したと判断されると、S7からS8→エンドへ進む。S8では、ゼロ運転点と回転数上昇終点の運転点(VSP,APO)とを繋ぐ直線で決まる固定変速比が目標変速比とされ、目標変速比を維持するバリエータ4の固定変速比制御が実行される。
なお、4回目以降のシフトダウン操作が行われた場合、2回目や3回目のシフトダウン操作が行われた場合と同様に、そのときのプライマリ回転数Npriに回転段差ΔNCD_4、…(<ΔNCD_1)を加算した回転数まで上昇させるダウンシフト制御が実行される。
このように、ドライブ走行からアクセル足離しに移行し、アクセル足離し状態でドライバによるシフトダウン要求操作があるときに実行されるフレキシブルマニュアル変速制御は、下記に記載する特徴を有する。
・ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行直後のシフトダウン要求操作によるダウンシフトで上昇させる入力回転数の回転段差(再加速待機回転段差ΔNreacc)を、アクセル足離し操作への移行から所定時間経過後のシフトダウン要求操作による回転段差(コーストダウン回転段差ΔNCD)より小さく設定する(S6、S11)。
・「無段変速モード」から「マニュアル変速モード」へのドライバによるセレクト操作を、シフトダウン要求操作とみなす(S5、S10)。
・ドライブ走行中にアクセル足離し操作を行ったとき、アクセル足離し開始から足離し状態の継続によるコースト判定時間を設定する(S3)。
・アクセル足離し開始からの経過時間がコースト判定時間未満の間にシフトダウン要求操作があると、再加速待機モードでのシフトダウン要求操作とする(S4)。
・アクセル足離し開始からの経過時間がコースト判定時間以上となってからシフトダウン要求操作があると、コーストダウンモードでのシフトダウン要求操作とする(S9)。
・再加速待機モードでのシフトダウン要求操作による回転段差を再加速待機回転段差ΔNreaccとし、再加速待機回転段差ΔNreaccを、アクセル足離し操作後のドライバの再加速要求に備え、再加速をアシストできるダウンシフト量の値に設定する(S6)。
・コーストダウンモードでのシフトダウン要求操作による回転段差をコーストダウン回転段差ΔNCDとし、コーストダウン回転段差ΔNCDを、ドライバの減速要求に応え、車両の減速をアシストできるダウンシフト量の値に設定する(S11、S14)。
・コーストダウンモードでの1回目のシフトダウン要求操作によるコーストダウン回転段差ΔNCD_1を、車両減速へ向かうエンジンブレーキを与えるダウンシフト量の値に設定する(S11)。
・コーストダウンモードでの2回目以降のシフトダウン要求操作によるコーストダウン回転段差ΔNCD_2、ΔNCD_3、…を、エンジンブレーキを微調整するダウンシフト量の値に設定する(S14)。
・ドライバによるシフトダウン要求操作に基づくダウンシフトが終了すると、ダウンシフト終了時点における運転点(VSP,APO)のマップ位置で決まる変速比を維持する(S7→S8)。
[アクセル足離し操作中のマニュアルダウンシフト作用]
アクセル足離し直後にドライバによるセレクト操作を行いコースト走行判定後にドライバによるセレクト操作と2回のシフトダウン要求操作を行ったときのマニュアルダウンシフト作用を、図8及び図9に基づいて説明する。
図8の時刻0から時刻t1までの区間は、「無段変速モード」の選択中に車速VSPと目標プライマリ回転数Npri*を保ちながら走行しているアクセル踏み込みによるドライブ走行区間である。ドライブ走行区間(0~t1)は、図9における運転点H0に対応する。
図8の時刻t1は、車速VSPを保ちながら目標プライマリ回転数Npri*を最低回転数まで低下させるアクセル足離し操作時刻である。アクセル足離し操作時刻t1は、図9における運転点H0から運転点H1までの移動に対応する。
図8の時刻t1から時刻t2までの区間は、バリエータ4の無段変速により目標プライマリ回転数Npri*を最低回転数に保ちながらコースト減速走行しているコースト減速走行区間である。コースト減速走行区間(t1~t2)は、図9における運転点H1から運転点H2までの移動に対応する。
図8の時刻t2は、「マニュアル変速モード」へのセレクト操作時刻であると共に、最低回転数による目標プライマリ回転数Npri*を、再加速待機回転段差ΔNreaccのダウンシフト量により上昇させる再加速待機モードでのマニュアルダウンシフト時刻である。この再加速待機モードでのマニュアルダウンシフト時刻t2は、図9における運転点H2から運転点H3までの移動に対応する。
図8の時刻t2から時刻t4までの区間は、再加速待機モードでのマニュアルダウンシフト終了後、バリエータ4の変速比をダウンシフト終了時変速比に保ちながらコースト減速走行しているコースト減速走行区間である。コースト減速走行区間(t2~t4)は、図9における運転点H3から運転点H4までの移動に対応し、固定変速比線α1は、図9のダウンシフト終了時運転点H3とゼロ運転点を結ぶ線である。なお、コースト減速走行区間(t2~t4)の途中の時刻t3は、アクセル足離し操作時刻t1からアクセル足離し状態が所定時間継続したことによるコースト判定時刻である。
図8の時刻t4は、「マニュアル変速モード」から「無段変速モード」へのセレクト操作時刻であると共に、目標プライマリ回転数Npri*を、コースト走行に対応する最低回転数まで低下させるコースト減速復帰時刻である。このコースト減速復帰時刻t3は、図9における運転点H4から運転点H5までの移動に対応する。
図8の時刻t4から時刻t5までの区間は、バリエータ4の無段変速により目標プライマリ回転数Npri*を最低回転数に保ちながらコースト減速走行しているコースト減速走行区間である。コースト減速走行区間(t4~t5)は、図9における運転点H5から運転点H6までの移動に対応する。
図8の時刻t5は、「マニュアル変速モード」へのセレクト操作時刻であると共に、最低回転数による目標プライマリ回転数Npri*を、コーストダウン回転段差ΔNCD_1のダウンシフト量により上昇させるコーストダウンモードでの1回目マニュアルダウンシフト時刻である。コーストダウンモードでの1回目マニュアルダウンシフト時刻t5は、図9における運転点H6から運転点H7までの移動に対応する。
図8の時刻t5から時刻t6までの区間は、1回目マニュアルダウンシフト終了後、バリエータ4の変速比をダウンシフト終了時変速比に保ちながらコースト減速走行しているコースト減速走行区間である。コースト減速走行区間(t5~t6)は、図9における運転点H7から運転点H8までの移動に対応し、固定変速比線α2は、図9のダウンシフト終了時運転点H7とゼロ運転点を結ぶ線である。
図8の時刻t6は、「マニュアル変速モード」でのドライバによるシフトダウン要求操作時刻であると共に、そのときのプライマリ回転数Npri*を、コーストダウン回転段差ΔNCD_2のダウンシフト量により上昇させる2回目マニュアルダウンシフト時刻である。コーストダウンモードでの2回目マニュアルダウンシフト時刻t3は、図9における運転点H8から運転点H9までの移動に対応する。
図8の時刻t6から時刻t7までの区間は、2回目マニュアルダウンシフト終了後、バリエータ4の変速比をダウンシフト終了時変速比に保ちながらコースト減速走行しているコースト減速走行区間である。コースト減速走行区間(t6~t7)は、図9における運転点H9から運転点H10までの移動に対応し、固定変速比線α3は、図9のダウンシフト終了時運転点H9とゼロ運転点を結ぶ線である。
図8の時刻t7は、「マニュアル変速モード」でのドライバによるシフトダウン要求操作時刻であると共に、そのときのプライマリ回転数Npri*を、回転段差ΔNCD_3のダウンシフト量により上昇させる3回目マニュアルダウンシフト時刻である。コーストダウンモードでの3回目マニュアルダウンシフト時刻t7は、図9における運転点H10から運転点H11までの移動に対応する。
図8の時刻t7以降の区間は、3回目マニュアルダウンシフト終了後、バリエータ4の変速比をダウンシフト終了時変速比に保ちながらコースト減速走行しているコースト減速走行区間である。コースト減速走行区間(t7~)は、図9における運転点H11から固定変速比線α4に沿った移動に対応し、固定変速比線α4は、図9のダウンシフト終了時運転点H11とゼロ運転点を結ぶ線である。
このように、時刻t2にて「無段変速モード」から「マニュアル変速モード」へのドライバによるセレクト操作があると、セレクト操作が再加速待機モードでのシフトダウン要求操作とみなしている。よって、セレクト操作後のドライバによるアクセル踏み込み操作での再加速要求に備え、再加速をアシストするように再加速待機回転段差ΔNreaccをダウンシフト量として小さくダウンシフトさせるマニュアルダウンシフトが実行される。
一方、時刻t5にて「無段変速モード」から「マニュアル変速モード」へのドライバによるセレクト操作があると、セレクト操作がコーストダウンモードでの1回目のシフトダウン要求操作とみなしている。よって、ドライバによる減速要求に応え、エンジンブレーキの効きを高めて減速をアシストするようにコーストダウン回転段差ΔNCD_1をダウンシフト量として大きくダウンシフトさせるマニュアルダウンシフトが実行される。
そして、コーストダウンモードにおいては、1回目のシフトダウン要求操作によるダウンシフトで上昇させる入力回転数のコーストダウン回転段差ΔNCD_1を、ドライバのエンブレ要求に基づき、車両減速へ向かうエンブレを与えるダウンシフト量の値に設定している。つまり、コーストダウン回転段差ΔNCD_1は、図9に示すように、固定変速比線α1から固定変速比線α2までの1回目ダウンシフトによる大きな変速比幅で得られる回転段差に設定している。
よって、コースト減速中の1回目のシフトダウン要求操作に対し、エンジン回転数Neを回転段差ΔNCD_1の幅で一気に上昇させてエンジン1の負荷抵抗を高くすることで、エンブレの効きを確保している。このため、1回目のシフトダウン要求操作に対し、確かなアクションと確かな反応による有段ダウンシフト感を演出することができる。
さらに、コーストダウンモードにおいては、2回目以降のシフトダウン要求操作によるダウンシフトで上昇させる入力回転数のコーストダウン回転段差ΔNCD_2、ΔNCD_3、…を、ドライバによるシフトダウン操作感要求に基づき、エンブレを微調整するダウンシフト量の値に設定している。つまり、コーストダウン回転段差ΔNCD_2は、図9に示すように、固定変速比線α2から固定変速比線α3までの1回目のダウンシフトよりも狭くした変速比幅で得られる回転段差に設定している。コーストダウン回転段差ΔNCD_3は、図9に示すように、固定変速比線α3から固定変速比線α4までの1回目のダウンシフトよりも狭くした変速比幅で得られる回転段差に設定している。
よって、1回目シフトダウンによりコースト減速感が得られているコースト減速中、2回目以降のシフトダウン要求操作に対し、エンジン回転数Neを回転段差ΔNCD_2や回転段差ΔNCD_3の幅で上昇させてエンジン1の負荷抵抗を少し高くすることで、エンブレの微調整量を確保している。このため、シフトダウン要求操作毎に生じるエンブレ微調整により、有段ダウンシフト感の演出が1回目のシフトダウン要求操作よりも抑えられ、ドライバのシフトダウン操作感要求に応えることができる。
加えて、ドライバによるシフトダウン要求操作に対して1回目と2回目以降でダウンシフト量を異ならせることで、操作回数によりドライバの意図に合致する減速コントロールができ、運転の楽しみが増すというドライブ感覚をも享受できる。
以上説明してきたように、実施例1のベルト式無段変速機CVTの変速制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(1) 走行用駆動源(エンジン1)から駆動輪6までの駆動系にバリエータ4を搭載し、バリエータ4の変速比を制御する変速コントローラ800を備える無段変速機(ベルト式無段変速機CVT)の変速制御装置において、
変速コントローラ800は、マニュアル変速モードを選択すると、予め設定された複数の固定変速比ではなく、ドライバによるシフト要求操作に基づいて、シフト要求操作時のバリエータ4の入力回転数に対し所定の回転段差を有する目標入力回転数に、バリエータ4の変速比を変速させる変速比制御を行うフレキシブルマニュアル変速制御部803を有し、
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、ドライブ走行状態においてアクセル足離し操作を検知した場合、検知から所定時間が経過する以前のシフトダウン要求操作によって設定される回転段差(再加速待機回転段差ΔNreacc)は、所定時間が経過した後のシフトダウン要求操作によって設定される回転段差(コーストダウン回転段差ΔNCD)より小さく設定する。
このため、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行シーンにおいて、ドライバの再加速要求に応える再加速感とドライバの減速要求に応える減速感とを両立することができる。
(2) フレキシブルマニュアル変速制御部803は、「無段変速モード」から「マニュアル変速モード」へのドライバによるセレクト操作を、シフトダウン要求操作とみなす。
このため、「無段変速モード」でのドライブ走行からアクセル足離し操作への移行直後にドライバが再加速を意図して「マニュアル変速モード」へのセレクト操作を行うと、入力回転数上昇によるドライバが意図する加速感を得ることができる。また、「無段変速モード」の選択によるコースト減速中にダウンシフト減速を意図して「マニュアル変速モード」へのセレクト操作を行うと、エンジンブレーキが効いてドライバが意図する減速感を得ることができる。
(3) フレキシブルマニュアル変速制御部803は、ドライブ走行中にアクセル足離し操作を行ったとき、アクセル足離し開始から足離し状態の継続によるコースト判定時間を設定し、
アクセル足離し開始からの経過時間がコースト判定時間未満の間にシフトダウン要求操作があると、再加速待機モードでのシフトダウン要求操作とし、
アクセル足離し開始からの経過時間がコースト判定時間以上となってからシフトダウン要求操作があると、コーストダウンモードでのシフトダウン要求操作とする。
このため、ドライブ走行からアクセル足離し操作への移行直後と、移行から所定時間経過後とを分けるとき、コースト判定時間を基準とし、その前後の区間により分けることができる。
(4) フレキシブルマニュアル変速制御部803は、再加速待機モードでのシフトダウン要求操作による回転段差を再加速待機回転段差ΔNreaccとし、
再加速待機回転段差ΔNreaccを、アクセル足離し操作後のドライバの再加速要求に備え、再加速をアシストできるダウンシフト量の値に設定する。
このため、再加速待機回転段差ΔNreaccの適切な設定により、車両減速を抑えつつ入力回転数(=エンジン回転数Ne)を上昇させる制御になり、ドライバの再加速要求があったときに応答の良い加速感を得ることができる。
(5) フレキシブルマニュアル変速制御部803は、コーストダウンモードでのシフトダウン要求操作による回転段差をコーストダウン回転段差ΔNCDとし、
コーストダウン回転段差ΔNCDを、ドライバの減速要求に応え、車両の減速をアシストできるダウンシフト量の値に設定する。
このため、コーストダウン回転段差ΔNCDの適切な設定により、走行用駆動源(エンジン1)のコースト回転数上昇に伴う負荷増大により車両減速を促す制御になり、ドライバの減速要求に応える減速感を得ることができる。
(6) 走行用駆動源にエンジン1を有し、
フレキシブルマニュアル変速制御部803は、コーストダウンモードでの1回目のシフトダウン要求操作によるコーストダウン回転段差ΔNCD_1を、車両減速へ向かうエンジンブレーキを与えるダウンシフト量の値に設定し、
コーストダウンモードでの2回目以降のシフトダウン要求操作によるコーストダウン回転段差ΔNCD_2、ΔNCD_3、…を、エンジンブレーキを微調整するダウンシフト量の値に設定する。
このため、コーストダウンモードにおいて、1回目のシフトダウン要求操作に対してエンジンブレーキ要求に応える減速感をドライバに与えることができる。加えて、2回目以降のシフトダウン要求操作に対してシフトダウン操作感要求に応える減速感をドライバに与えることができる。
(7) フレキシブルマニュアル変速制御部803は、ドライバによるシフトダウン要求操作に基づくダウンシフトが終了すると、ダウンシフト終了時点における運転点(VSP,APOのマップ位置で決まる変速比を維持する。
このため、マニュアルダウンシフトが終了すると、終了時の運転点(VSP,APO)を通る固定変速比線がマニュアル変速マップ(マニュアル変速マップM2)に引かれ、直ちに固定変速比を維持する制御へ移行することができる。
以上、本発明の無段変速機の変速制御装置を実施例1に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。
実施例1では、変速モードとして、「無段変速モード」と「マニュアル変速モード」を有する例を示した。しかし、変速モードとしては、少なくとも「マニュアル変速モード」が含まれていれば、他の変速モードとして、「無段変速モード」をエコ変速モードとスポーツ変速モードなどに分けた例などであっても良い。
実施例1では、本発明の変速制御装置を、トルクコンバータと前後進切替機構とバリエータと終減速機構により構成されるベルト式無段変速機を搭載したエンジン車に適用する例を示した。しかし、本発明の変速制御装置は、バリエータのみによるベルト式無段変速機に限らず、バリエータと副変速機が直列に連結される副変速機付きベルト式無段変速機を搭載した車両に適用しても良い。