JP3191239B2 - 変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は変速機の制御装置に
関し、詳しくは、運転者による動力性能の要求度合いに
応じて変速比又は変速段を制御するための技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、運転者による動力性能の要求度合
いに応じて、変速機を制御する方法としては、例えば特
開昭６４−７０２３７号公報や特開平１−１７６８４６
号公報に開示されるようなものがあった。特開昭６４−
７０２３７号公報に開示されるものでは、ダイヤル等の
運転者により操作される選択手段によって、燃費重視の
変速パターンと動力性能重視の変速パターンとの間の重
み付けを設定して変速制御を行う構成となっている。

【０００３】また、特開平１−１７６８４６号公報に開
示されるものでは、最大動力走行モードと最良燃費走行
モードとを備え、スロットル開度とスロットル開度変化
率との少なくとも一方が所定値以上になったときには、
前記最大動力走行モードを選択する構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記特開昭
６４−７０２３７号公報に開示されるように、運転者が
ダイヤル等を操作することで、変速特性が変化する構成
では、運転者がダイヤル等を操作しないと変速特性を変
化させることができないため、操作が煩雑であると共
に、運転者が好みの変速特性を適正に設定できるとは限
らないという問題があった。

【０００５】これに対し、特開平１−１７６８４６号公
報に開示されるように、スロットル開度やスロットル開
度変化率に基づいて運転者の要求を推定して自動的に変
速特性を切り換える構成であれば、運転者の操作負担が
解消されることになるが、運転者の動力性能要求度合い
を２段階にしか判別しないために、２つの変速パターン
のいずれかを選択することしか行えず、また、スロット
ル開度や開度変化率をその都度判別する構成では、運転
者の動力性能要求度合いを正確に検知して変速特性に反
映させることが難しく、燃費性能と動力性能とを両立さ
せることが困難であるという問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、運転者の操作無しで、運転者の動力性能の要求度
合いに精度良く対応した変速制御が行えるようにして、
燃費・動力性能の両立を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１記載
の発明は、図１に示すように構成される。図１におい
て、アクセル操作速度検出手段は、アクセル操作速度に
相関する値を検出し、ピークホールド手段は、アクセル
操作速度検出手段で検出されたアクセル操作速度の最大
値を記憶する。

【０００８】一方、最大値減衰手段は、所定の減衰量に
基づいて前記最大値を減衰させ、動力性能要求度合い設
定手段は、最大値減衰手段で減衰された最大値に基づい
て、動力性能の要求度合いを示すパラメータを設定す
る。そして、変速制御手段は、動力性能要求度合い設定
手段で設定された動力性能の要求度合いを示すパラメー
タに基づいて変速機の変速比又は変速段を制御する。

【０００９】かかる構成によると、アクセル操作速度の
最大値を記憶することで、最大値が大きいときほど動力
性能の要求度合いが高いものと判断して、変速制御を変
化させることが可能となる。更に、瞬間的にアクセル操
作速度が高くなっても、その後、アクセル操作速度の小
さい状態が継続すれば、最大値が減衰処理されること
で、燃費重視の変速に滑らかに移行させることが可能で
あり、逆に、アクセル操作速度が高い状態が継続すれ
ば、最大値が高い状態に保持されることになるから、運
転者の要求に従ってそのまま動力性能重視の変速を継続
させることができる。

【００１０】請求項２記載の発明では、アクセル操作量
に相関する値を検出するアクセル操作量検出手段と、こ
のアクセル操作量検出手段で検出されたアクセル操作量
に基づいて前記最大値減衰手段における減衰量を設定す
る減衰量設定手段と、を設ける構成とした。かかる構成
によると、アクセル操作速度が同じレベルであっても、
そのときのアクセル操作量に応じて減衰量が変化するこ
とになり、高開度側でアクセル操作を行っている場合
と、低開度側でアクセル操作を行っている場合とを区別
して、変速制御を行わせることができる。

【００１１】請求項３記載の発明では、前記減衰量設定
手段が、アクセル操作量の増大に応じて減衰量をより小
さく設定する構成とした。かかる構成によると、高開度
側でアクセル操作を行っている場合には、同様の速度で
低開度側でアクセル操作が行われる場合に比して、最大
値が高く保持されることになり、高開度側でのアクセル
操作を高い動力性能要求と見做して変速制御を行わせる
ことが可能となる。

【００１２】請求項４記載の発明では、前記ピークホー
ルド手段が、アクセル操作速度の絶対値の最大値を記憶
する構成とした。かかる構成によると、アクセルの踏込
み側（スロットルの開操作側）と戻し側（スロットルの
閉操作側）との双方の操作速度に基づいて、運転者の動
力性能要求度合いを検知でき、例えば、屈曲路における
アクセルの戻し速度を考慮して変速特性を変化させるこ
とが可能となる。

【００１３】請求項５記載の発明では、前記ピークホー
ルド手段が、アクセルの戻し側におけるアクセル操作速
度の絶対値を減少補正して最大値を求める構成とした。
かかる構成によると、アクセルの戻し操作が行われた場
合には、実際の戻し速度よりもより小さいものとしてア
クセル操作速度の最大値が求められる。一般的に、アク
セルの戻し側はスプリングの介助が働き、踏込み側はか
かるスプリングの付勢力に抗してアクセルを踏み込むか
ら、踏込み速度はそのまま運転者の意志を示すことにな
るが、戻し速度は前記スプリングの介助力がある分アク
セル操作速度を割り引いて判断した方が正しく運転者の
意志を検知できることになる。

【００１４】請求項６記載の発明では、前記動力性能要
求度合い設定手段が、前記最大値減衰手段で減衰された
最大値をローパスフィルターを介して読み込んで動力性
能の要求度合いを示すパラメータを設定する構成とし
た。かかる構成によると、アクセル操作速度の急激な立
ち上がりに対して動力性能要求度合いを滑らかに変化さ
せて、安定的な変速制御を行わせることが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２は、車両用変速機としての無段変速機（ＣＶ
Ｔ）１のシステム図である。図２において、無段変速機
１は、エンジン側のプライマリプーリ２と、駆動軸（デ
フ）側のセカンダリプーリ３と、これらの間に巻掛けら
れるゴム或いは金属、若しくはこれらの組合せ等からな
るベルト４とを備え、プライマリプーリ側アクチュエー
タ（変速制御用油室）２ａへの変速圧、及びセカンダリ
プーリ側アクチュエータ（張力制御用油室）３ａへのラ
イン圧の調整により、プーリ比（セカンダリプーリ側ベ
ルト巻き掛け有効径／プライマリプーリ側ベルト巻き掛
け有効径）を変化させて、変速比を無段階に変化させる
ことができるものである。なお、公知のトロイダル式等
の他のＣＶＴを用いることもできる。

【００１６】変速圧及びライン圧は、オイルポンプ５に
つながる油圧回路６内部に配設された各油圧経路（例え
ば、破線部）内の油圧を、リリーフ機能を有する電磁弁
７，８等の開閉等を介して調節されるが、この電磁弁
７，８の駆動制御はコントローラ５０により行われる。
つまり、走行条件等に応じて要求される変速比が達成で
きるように、コントローラ５０では、電磁弁７，８を介
して、変速圧及びライン圧を制御して、変速比を目標値
に制御するようになっている。なお、電磁弁７，８は、
それぞれ複数の電磁弁から構成され、その複数の電磁弁
の開閉組合せによって、目標の変速圧及びライン圧を達
成することもできる。

【００１７】また、前記無段変速機（ＣＶＴ）１とエン
ジンとの間に介装されるトルクコンバータ１０を、所定
条件下で燃費低減等の観点から直結駆動させるためのロ
ックアップ圧も、コントローラ５０からの信号に基づく
電磁弁９の開閉駆動により制御するようになっている。
なお、変速比の制御等のため、コントローラ５０には、
アクセル操作量検出手段としてのアクセル開度センサ５
１からのアクセル開度（以下、アクセル操作量ともい
う）信号や、プライマリプーリ回転速度信号、セカンダ
リプーリ回転速度信号、更には車速信号、エンジン回転
速度信号等が入力される。

【００１８】ここで、アクセル開度センサ51の代わり
に、アクセルに連動して開閉するエンジンのスロットル
弁開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサを設けても良
い。この場合、スロットル弁開度がアクセル操作量に相
関する値であり、また、スロットル弁開度変化率がアク
セル操作速度に相関する値となる。ところで、変速圧を
検出するための変速油圧センサ１１、ライン圧を検出す
るためのライン圧センサ１２が、各油圧通路に設けられ
ている。なお、これらの各油圧センサ１１，１２の検出
値を用いて各油圧のフィードバック制御を行うようにし
ても良い。

【００１９】次に、前記コントローラ５０による変速比
制御の様子を、図３の制御ブロック図に基づいて説明す
る。アクセル開度センサ５１からのアクセル開度（アク
セル操作量）信号は、微分演算部８１において微分さ
れ、アクセル操作速度が求められる（アクセル操作速度
検出手段）。

【００２０】前記アクセル操作速度は、アクセルの踏込
み側がプラスの値として、また、アクセルの戻し側がマ
イナスの値として求められる。従って、アクセルの戻し
速度も、運転者の動力性能の要求度合いを示すパラメー
タとして検出されることになる。プラス及びマイナスの
値をとり得る前記アクセル操作速度は、変換テーブル８
２によって絶対値に変換されるが、プラス側の操作速度
の変換特性とマイナス側の操作速度の変換特性とを異な
らせてあり、変換前の絶対値が同じであっても、マイナ
ス側の操作速度は、プラス側の操作速度より小さい値に
変換されるようにしてある。これは、戻し側はスプリン
グによる介助力が働き、踏込み側よりも割り引いて判断
した方が、運転者の動力性能要求を正しく判断できるこ
とになるためである。

【００２１】絶対値として求められたアクセル操作速度
は、ピークホールド部（ピークホールド手段）８３にお
いて、その最大値が記憶される。前記ピークホールド部
８３は、記憶している前回までの最大値と、最新に検出
されたアクセル操作速度とを比較し、最新の操作速度が
記憶値を上回っている場合には、最新の操作速度を最大
値として更新記憶する一方、記憶している最大値が最新
値よりも大きい場合には、記憶値をそのまま保持する。

【００２２】ここで、最大値減衰手段としての減衰処理
部８４では、前記ピークホールド部８３に記憶されてい
る最大値を読み込み、該最大値を所定の減衰量に基づい
て単位時間毎に徐々に減衰させる。該減衰処理後の最大
値は、動力性能要求度合い設定部８６に出力される一
方、前記減衰処理後の最大値に基づいて前記ピークホー
ルド部８３における最大値の記憶データが更新設定され
る。このため、ピークホールド部８３では、徐々に減衰
される最大値の記憶データと、最新の操作速度とを比較
して、最大値の記憶データを更新することになる。

【００２３】従って、瞬間的にアクセル操作速度が大き
くなっても、その後、アクセル操作速度が小さい状態が
継続すれば、前記最大値は徐々に減衰することになり、
逆に、頻繁に大きな操作速度が検出されれば、前記最大
値は大きい値を保持することになる。また、減衰中に最
大値を上回るアクセル操作速度が検出されると、最大値
がかかる最新の操作速度に更新されることになる。

【００２４】前記減衰処理部８４における減衰量は、減
衰量設定手段としての減衰量設定部８５においてアクセ
ル開度（アクセル操作量）に基づいて設定されるように
なっている。前記減衰量設定部８５には、前記アクセル
開度センサ５１からのアクセル開度信号が入力されるよ
うになっており、予めアクセル開度（アクセル操作量）
に対応する減衰量を記憶したテーブルを参照し、そのと
きのアクセル開度に対応する減衰量を設定する。

【００２５】前記テーブルにおける減衰量は、アクセル
開度が大きくなるに従って減衰量がより小さくなり、所
定のアクセル開度以上では、減衰量が０に設定される構
成としてある。従って、アクセル開度が小さい領域でア
クセル操作が行われているときには、比較的速く最大値
を減衰させることになるが、アクセル開度が大きくなる
に従って減衰速度が減少し、アクセル開度が所定以上の
領域でアクセル操作が行われているときには、アクセル
操作速度の最大値は減衰処理されることなく、その値を
保持することになる。

【００２６】上記のようにして減衰処理されるアクセル
操作速度の最大値は、動力性能要求度合い設定手段とし
ての動力性能要求度合い設定部８６に出力され、ここ
で、運転者の動力性能の要求度合いを示すパラメータＤ
ＲＬに変換される。ここで、アクセル操作速度の最大値
が大きい場合には、それだけ運転者が動力性能を要求す
る度合いが高く、動力性能重視の変速制御が要求され、
逆に、アクセル操作速度の最大値が小さい場合には、運
転者は動力性能よりも燃費を重視する傾向が強く、燃費
重視の変速制御が要求されるものとし、前記パラメータ
ＤＲＬは、例えば０〜1.0 の範囲内で、動力性能の要求
度合いが高いときほど、大きな値として設定されるもの
とする。

【００２７】なお、アクセル操作速度の最大値をローパ
スフィルター（例えば通過周波数域0.005 Ｈｚ以下）を
通過させてから動力性能要求度合い設定部８６に入力さ
せ、動力性能要求度合いが高周波で変動することを回避
するようにすると良い。図５は、ローパスフィルターを
介して読み込まれた最大値に基づいて設定されたパラメ
ータＤＲＬの変化を示し、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）
は、前記パラメータＤＲＬを得たときの車速ＶＳＰの変
化，スロットル開度ＴＶＯ（アクセル操作量）の変化，
スロットル開度変化率ΔＴＶＯ（アクセル操作速度）の
変化を示す。

【００２８】前記動力性能要求度合い設定部８６から出
力される動力性能の要求度合いを示すパラメータＤＲＬ
は、変速制御手段としての変速制御部８７に出力され
る。変速制御部８７では、前記パラメータＤＲＬに基づ
いて変速特性を決定して、無段変速機１の変速比を制御
する。具体的には、動力性能重視の度合い、換言すれ
ば、燃費重視の度合いを相互に異ならせた複数の変速パ
ターンを予め備え、前記パラメータＤＲＬに基づいて前
記複数種の変速パターンの中から１つを選択させたり、
少なくとも動力性能重視の変速パターンと燃費重視の変
速パターンとの２つを備え、前記パラメータＤＲＬに基
づいて前記変速パターンの間における重み付けを行って
変速比を決定させたり、更には、１つの変速パターンに
基づいて設定される目標変速比を前記パラメータＤＲＬ
に基づいて補正設定したりする。

【００２９】また、前記パラメータＤＲＬに基づく演算
によって直接的に変速比を設定する構成としても良い。
例えば、そのときのアクセル開度（スロットル開度）で
得られる最大馬力と前記パラメータＤＲＬとに基づいて
目標馬力を設定し、更に、前記目標馬力が得られ然も燃
費性能が最も良い目標エンジン回転速度を設定し、該目
標エンジン回転速度と車速とに基づいて目標変速比を設
定する構成としても良い。

【００３０】なお、前記パラメータＤＲＬに基づく変速
制御を上記に限定するものではなく、前記パラメータＤ
ＲＬに表される運転者の動力性能要求に対応して変速比
を変化させるものであれば良い。図４のフローチャート
は、上記図３の制御ブロック図に示される制御の様子を
大略示すものであり、Ｓ１でアクセル操作速度（スロッ
トル開度変化率）の最大値が記憶されると、Ｓ２ではア
クセル操作量（スロットル開度）が所定値以上であるか
否かを判別する。

【００３１】そして、アクセル操作量（スロットル開
度）が所定値を越える場合には、最大値を減衰させるこ
となく、Ｓ４へ進む。一方、アクセル操作量（スロット
ル開度）が所定値以下である場合には、Ｓ３へ進み、ア
クセル操作量（スロットル開度）に応じた減衰量で前記
最大値を減衰させる。

【００３２】Ｓ４では、アクセル操作速度の最大値をロ
ーパスフィルターに通過させ、次のＳ５では、テーブル
を参照して前記最大値を運転者の動力性能の要求度合い
を示すパラメータＤＲＬに変換する。そして、Ｓ６で
は、前記パラメータＤＲＬに基づいて変速制御を行う。
なお、上記では、無段変速機１を例として説明し、前記
運転者の動力性能の要求度合いを示すパラメータに基づ
いて無段変速機における変速比を制御する構成とした
が、ギヤトレーンを有してなる有段の変速機の変速制御
において、前記パラメータに基づいて変速段を決定させ
る構成としても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、運転者の動力性能の要求度合いを、アクセ
ル操作速度の最大値として無段階に検知できる一方、前
記最大値の減衰処理によって前記要求度合いを精度良く
設定でき、以て、運転者の要求に見合った変速制御を実
行させることができるという効果がある。

【００３４】請求項２記載の発明によると、アクセル操
作速度が同レベルであっても、アクセル操作量が大きい
領域で操作されているか小さい領域で操作されているか
によって、運転者の動力性能要求度合いが異なるものと
して、変速制御を行わせることができるという効果があ
る。請求項３記載の発明によると、アクセル操作量が大
きい側でアクセル操作を行っている場合には、同様の速
度で操作量の小さい側でアクセル操作が行われる場合に
比して、動力性能要求が高いものとして変速制御を行わ
せることが可能となり、運転者の要求に一層見合った変
速制御が可能になるという効果がある。

【００３５】請求項４記載の発明によると、アクセルの
踏込み側と戻し側との双方の操作速度に基づいて運転者
の動力性能要求度合いを検知でき、屈曲路等の走行条件
を加味して運転者の動力性能要求度合いを適切に設定で
きるという効果がある。請求項５記載の発明によると、
スプリングによる介助力がある戻し側の操作速度に基づ
いて、不当に高い動力性能要求度合いが設定されてしま
うことを回避できるという効果がある。

【００３６】請求項６記載の発明によると、アクセル操
作速度の急激な立ち上がりに対して動力性能要求度合い
を滑らかに変化させて、安定的な変速制御を行わせるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の構成を示すブロック図。

【図２】実施の形態における無段変速機のシステム構成
図。

【図３】実施の形態における変速制御の様子を示す制御
ブロック図。

【図４】実施の形態における変速制御の様子を示すフロ
ーチャート。

【図５】運転者の動力性能の要求度合いを示すパラメー
タの変化の様子を示す線図。

【図６】図５に示す動力性能要求度合いを得たときの車
速，スロットル開度，スロットル開度変化率の変化を示
す線図。

【符号の説明】

１ 無段変速機 ２ プライマリプーリ ２ａ プライマリプーリ側アクチュエータ ３ セカンダリプーリ ３ａ セカンダリプーリ側アクチュエータ ７ 電磁弁 ８ 電磁弁 50 コントローラ 51 アクセル開度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクセル操作速度に相関する値を検出する
   アクセル操作速度検出手段と、 該アクセル操作速度検出手段で検出されたアクセル操作
   速度の最大値を記憶するピークホールド手段と、 所定の減衰量に基づいて前記最大値を減衰させる最大値
   減衰手段と、 該最大値減衰手段で減衰された最大値に基づいて、動力
   性能の要求度合いを示すパラメータを設定する動力性能
   要求度合い設定手段と、 該動力性能要求度合い設定手段で設定された動力性能の
   要求度合いを示すパラメータに基づいて変速機の変速比
   又は変速段を制御する変速制御手段と、 を含んで構成されることを特徴とする変速機の制御装
   置。
2. 【請求項２】アクセル操作量に相関する値を検出するア
   クセル操作量検出手段と、 該アクセル操作量検出手段で検出されたアクセル操作量
   に基づいて前記最大値減衰手段における減衰量を設定す
   る減衰量設定手段と、 を設けたことを特徴とする請求項１記載の変速機の制御
   装置。
3. 【請求項３】前記減衰量設定手段が、アクセル操作量の
   増大に応じて減衰量をより小さく設定する構成であるこ
   とを特徴とする請求項２記載の変速機の制御装置。
4. 【請求項４】前記ピークホールド手段が、アクセル操作
   速度の絶対値の最大値を記憶することを特徴とする請求
   項１〜３のいずれか１つに記載の変速機の制御装置。
5. 【請求項５】前記ピークホールド手段が、アクセルの戻
   し側におけるアクセル操作速度の絶対値を減少補正して
   最大値を求めることを特徴とする請求項４記載の変速機
   の制御装置。
6. 【請求項６】前記動力性能要求度合い設定手段が、前記
   最大値減衰手段で減衰された最大値をローパスフィルタ
   ーを介して読み込んで動力性能の要求度合いを示すパラ
   メータを設定することを特徴とする請求項１〜５のいず
   れか１つに記載の変速機の制御装置。