JP3785901B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無段変速機の変速比を制御する装置に関し、特に運転者の急加速要求があった場合の変速制御をおこなう装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機での変速制御は、例えば、アクセル開度などの駆動力要求量や車速などの走行条件に基づき、あるいは運転者による人為的な選択操作に基づいて目標入力回転数を求め、実入力回転数がその目標入力回転数に一致するように変速比を制御することにより実行される。その変速制御をおこなう場合、実入力回転数をその目標入力回転数に直ちに一致させるように変速比を変更せずに、目標入力回転数から求まる過渡的な目標入力回転数を設定し、その過渡的な目標入力回転数に実入力回転数を一致させるように無段変速機の変速比をフィードバック制御し、その過渡的な目標入力回転数が順次更新されることにより、最終的には当初の目標入力回転数を達成するようにしている。したがって上記の過渡的な目標入力回転数の設定の仕方によって変速速度が定まるので、通常の変速では、目標入力回転数に対して一次遅れの過渡的な目標入力回転数を設定し、ショックや変速の遅れ感が生じない程度の速度で変速を実行している。
【０００３】
しかしながら、変速速度を常時、上記のようにして設定しているのでは、例えばアクセルペダルを急激に大きく踏み込んだ急加速要求があった場合、変速の遅れによって要求されている加速感を得られない場合がある。このような不都合を解消するために、特開昭６３−６８４２６号公報に記載された発明では、無段変速機を搭載した車両において運転者が急加速操作をおこなった場合、その急加速の判定の成立に基づいて無段変速機の目標入力回転数をステップ的に変化させて変速速度の速いダウンシフトを実行することとしている。すなわち無段変速機の変速比をフィードバック制御する場合、現在値と目標値との偏差が大きいほど制御量が大きくなって変速速度が速くなるので、過渡的な目標入力回転数の増大幅を大きくし、言い換えればステップ的に変化させ、これにより変速速度を速くして急加速要求に対する加速レスポンスを向上させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の目標入力回転数をステップ的に増大させる急変速は、従来、運転者がアクセルペダルを急激かつ大きく踏み込むなどの急加速操作をおこない、それに伴う急加速の判定が成立した時点で実行している。そのため、アクセルペダルを戻すなどの減速操作がおこなわれていてエンジンが走行慣性力で強制的に回転させられている被駆動状態にある場合に急変速が実行されると、大きなシャクリショックが発生することがある。
【０００５】
すなわち、エンジンが被駆動状態のときに急加速操作された場合、出力軸トルクが負トルクの状態から正トルクの状態に変化し、それに伴って駆動系統のガタが詰まると同時に弾性系の捩りが反転するので、車体を前後方向に揺するいわゆるシャクリ（サージング）が生じる。これを防止するために、被駆動状態で急加速をおこなう場合、エンジントルクの増大を緩やかにするいわゆるなまし制御を実行している。
【０００６】
一方、急加速操作に伴う無段変速機の変速比制御は、過渡的な目標入力回転数をステップ的に増大させて変速比を急激に増大させることによりおこなわれる。変速比をこのように制御すると、変速比の増大に伴う慣性力がエンジンに対して負のトルクとして作用する。
【０００７】
急加速の判定の成立に伴って上述したエンジントルクのなまし制御と無段変速機の急変速制御とが同時に進行すると、それらの制御が干渉し合ってエンジントルクの増大が遅れる。その結果、エンジントルクのなまし制御が終了した時点で未だエンジンが被駆動状態のままとなり、その状態からエンジントルクが急激に増大させられることになる。結局、エンジントルクを増大させるにあたってなまし制御を実行しても、被駆動状態から駆動状態に変化する時点、すなわちエンジンの出力軸トルクが負トルクから正トルクに切り替わる時点のトルクの変化率（変化勾配）が大きくなり、これが原因となって大きなシャクリショックが発生する。
【０００８】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、動力源が被駆動状態にある際に急加速操作された場合のシャクリショックを、加速応答性を悪化させることなく防止することのできる変速制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、この発明は、車両が被駆動状態から駆動状態になった後に、無段変速機の急変速制御を実行するように構成したことを特徴とするものである。より具体的には、請求項１の発明は、運転者の急加速要求を判定し、急加速要求が判定されているときには目標入力回転数の増大幅を通常の変速より大きくする急変速をおこなうよう無段変速機を制御する無段変速機の変速制御装置において、前記急加速要求が車両の被駆動状態からの急加速であるときに車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する駆動状態判断手段と、車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが前記駆動状態判断手段で判断された後に前記急変速をおこなうよう前記無段変速機を制御する変速制御手段とを備え、前記駆動状態判断手段は、前記急加速要求に伴う動力源の出力トルクのなまし制御が実行される期間もしくはそれより長い時間が経過したことによって前記車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する手段を含むことを特徴とする変速制御装置である。
また、請求項２の発明は、駆動状態判断手段が、上記請求項１の構成に替えて、駆動力を推定し、推定される駆動力に基づいて車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する手段を含むことを特徴とする変速制御装置である。
さらに、請求項３の発明は、駆動状態判断手段が、上記請求項１の構成に替えて、前記急加速要求に基づいて算出される目標駆動力がロードロードに所定値を加えた値より大きくなってからの経過時間を計測するとともにその計測された経過時間が予め定めた基準時間に達したことに基づき車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する手段を含むことを特徴とする変速制御装置である。
【００１０】
したがって請求項１の発明では、急加速要求があって前記急加速要求に伴う動力源の出力トルクのなまし制御が実行される期間もしくはそれより長い時間が経過した時点に車両が被駆動状態となっていれば、駆動状態判断手段が、車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する。そして、車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが判断された場合に、無段変速機での急変速制御が実行される。そのため、急加速要求に伴って動力源の出力トルクのなまし制御が実行されても、その時点では無段変速機の急変速制御が実行されていないので、両者の制御の干渉やこれが原因となる駆動状態への変化の遅れが回避される。そして、車両が駆動状態に変化した後に無段変速機の急変速制御が実行されるので、被駆動状態から駆動状態への切り替わり時点でのトルクの変化率（変化勾配）が緩和され、シャクリショックが防止もしくは抑制される。
また、請求項２の発明によれば、推定された駆動力に基づいて車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが判断され、その判断が成立した場合に、上記の請求項１の発明と同様に、無段変速機での急変速制御が実行される。
さらに、請求項３の発明によれば、急加速要求に基づいて算出される目標駆動力がロードロードに所定値を加えた値より大きくなってからの経過時間を計測するとともにその計測された経過時間が予め定めた基準時間に達したことに基づいて車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが判断され、その判断が成立した場合に、上記の請求項１の発明と同様に、無段変速機での急変速制御が実行される。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明における前記変速制御手段が、前記急加速要求が車両の被駆動状態からの急加速要求であるときには、前記急加速要求が判定されてから車両が駆動状態に変化するまでの間は変速を停止するよう無段変速機を制御するように構成されていることを特徴とする変速制御装置である。
【００１２】
したがって請求項４の発明では、急加速要求の判定が成立した後、被駆動状態から駆動状態に変化するまでの間は、無段変速機の変速制御が実行されないので、その間は急加速要求に基づく動力源の制御、例えば出力トルクのなまし制御を単独で実行することが可能になる。そのため、動力源の制御が容易かつ正確になり、ひいては無段変速機での急変速制御を開始するタイミングをより適切に設定することが可能になる。
【００１３】
さらに、請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明における前記変速制御手段が、前記急加速要求が車両の駆動状態からの急加速要求であるときには、前記急加速要求が判定されたときに急変速をおこなうよう無段変速機を制御するように構成されていることを特徴とする変速制御装置である。
【００１４】
したがって請求項５の発明では、駆動状態からの急加速要求であれば、急加速要求に伴って直ちに無段変速機の急変速制御が実行されるので、ショックが悪化することなく、加速応答性を向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明が対象とする車両の動力伝達系統の一例を説明すると、図４において、動力源１が変速機構２に連結され、その変速機構２の出力軸３がディファレンシャル４を介して左右の駆動輪５に連結されている。ここで、動力源１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関あるいはモータなどの電動機、さらにはこれら内燃機関と電動機とを組み合わせた装置など、車両に使用可能な種々の動力源を含む。以下の説明では、動力源１として、燃料をシリンダの内部に直接噴射し、その噴射量およびタイミングを制御することにより均質燃焼や成層燃焼の可能ないわゆる直噴ガソリンエンジン、あるいはスロットル開度を電気的に自由に制御できる電子スロットルバルブを備えたガソリンエンジンを採用した例を説明する。
【００１８】
このエンジン１は電気的に制御できるように構成されており、その制御のためのマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）６が設けられている。この電子制御装置６は、少なくともエンジン１の出力を制御するように構成されており、その制御のためのデータとして出力軸回転数（エンジン回転数）ＮE とアクセル開度ＰＡなどの要求駆動量とが入力されている。
【００１９】
この要求駆動量は、要は、エンジン１の出力の増大・減少のための信号であり、運転者が操作するアクセルペダルなどの加減速操作装置７の操作量信号やその操作量を電気的に処理して得た信号を採用することができ、またそれ以外に、車速を設定車速に維持するためのクルーズコントロールシステム（図示せず）などからの要求駆動量信号を含む。
【００２０】
また、変速機構２は、流体伝動機構８と、前後進切換機構９と、無段変速機（ＣＶＴ）１０とから構成されている。その流体伝動機構８は、要は、オイルなどの流体を介して入力側の部材と出力側の部材との間でトルクを伝達するように構成された装置であって、一例として、一般の車両に採用されているトルクコンバータを挙げることができる。また、この流体伝動機構８は、直結クラッチ１１を備えている。すなわち直結クラッチ１１は、入力側の部材と出力側の部材とを摩擦板などの機械的手段で直接連結するように構成されたクラッチであって、緩衝をおこなうためのコイルスプリングなどの弾性体からなるダンパー１２を備えている。なお、車両が停止している状態であってもエンジン１を駆動させ続けるために流体伝動機構８を設けている場合には、車両の状態に基づいて自動的に断続される自動クラッチを、上記の流体伝動機構８に置換して使用することができる。
【００２１】
その流体伝動機構８の入力部材がエンジン１の出力部材に連結され、また流体伝動機構８の出力部材が前後進切換機構９の入力部材に連結されている。この前後進切換機構９は、一例としてダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、特には図示しないが、サンギヤとキャリヤとのいずれか一方を入力要素とし、かつ他方を出力要素とするとともに、リングギヤを選択的に固定するブレーキ手段と、サンギヤおよびキャリヤならびにリンクギヤの３要素のうちのいずれか２つの回転要素を選択的に連結して遊星歯車機構の全体を一体化するクラッチ手段とを備えている。すなわちそのクラッチ手段を係合させることに前進状態を設定し、また前記ブレーキ手段を係合させることにより後進状態を設定するように構成されている。
【００２２】
図４に示してある無段変速機１０は、その入力側の部材の回転数と出力側の部材の回転数との比率すなわち変速比を無段階に（連続的に）変化させることのできる機構であり、ベルト式無段変速機やトロイダル式無段変速機などを採用することができる。そのベルト式無段変速機１０の一例を図５を参照して簡単に説明すると、駆動側プーリー（プライマリープーリー）２０と、従動側プーリー（セカンダリープーリー）２１と、これらのプーリー２０，２１に巻き掛けられたベルト２２とを備えている。これらのプーリー２０，２１のそれぞれは、固定シーブ２３，２４と、その固定シーブ２３，２４に対して接近・離隔する可動シーブ２５，２６とからなり、可動シーブ２５，２６を固定シーブ２３，２４に対して接近する方向に押圧する油圧アクチュエータ２７，２８が設けられている。
【００２３】
上記の駆動側プーリー２０が入力軸２９に取り付けられ、その入力軸２９と平行に配置された出力軸３０に従動側プーリー２１が取り付けられている。そして、従動側プーリー２１における油圧アクチュエータ２８には、アクセル開度ＰＡに代表される要求駆動力に応じた油圧が供給され、トルクを伝達するのに必要な張力をベルト２２に付与するようになっている。また、駆動側プーリー２０の油圧アクチュエータ２７には、入力軸２９の回転数を目標入力回転数に一致させるための変速比となるように、油圧が給排されている。すなわち、各プーリー２０，２１における溝幅（固定シーブ２３，２４と可動シーブ２５，２６との間隔）を変化させることにより、各プーリー２０，２１に対するベルト２２の巻き掛け半径が大小に変化して変速が実行されるようになっている。より具体的には、実入力回転数と目標入力回転数との偏差に基づいて駆動プーリー２０側の油圧をフィードバック制御することにより変速が実行され、したがってその偏差が大きいほど、変速速度が速くなる。
【００２４】
図５に示す無段変速機１０では、駆動側プーリー２０に対するベルト２２の巻き掛け半径が最小でかつ従動側プーリー２１に対するベルト２２の巻き掛け半径が最大の状態で、最低速側の変速比（最大変速比）γmax が設定され、また、これとは反対に駆動側プーリー２０に対するベルト２２の巻き掛け半径が最大でかつ従動側プーリー２１に対するベルト２２の巻き掛け半径が最小の状態で、最高速側の変速比（最小変速比）γmin が設定される。
【００２５】
上記の変速機構２における直結クラッチ１１の係合・解放ならびに滑りを伴う半係合の各状態の制御および前後進切換機構９での前後進の切り換えならびに無段変速機１０での変速比の制御は、基本的には、車両の走行状態に基づいて制御されるようになっている。その制御のためにマイクロコンピュータを主体として構成された電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１３が設けられている。
【００２６】
この電子制御装置１３は、前述したエンジン用の電子制御装置６とデータ通信可能に連結される一方、制御のためのデータとして車速ＳＰＤや変速機構２の出力回転数Ｎo 、入力回転数ＮＩＮなどのデータが入力されている。また、変速機構２を停止状態（パーキングポジション：Ｐ）、後進状態（リバースポジション：Ｒ）、中立状態（ニュートラルポジション：Ｎ）、車両の走行状態に応じて変速比を自動的に設定して通常の走行をおこなう自動前進状態（ドライブポジション：Ｄ）、エンジン１のポンピングロスを制動力とする状態（ブレーキポジション：Ｂ）ならびに所定値以上の高速側の変速比の設定を禁止する状態（ＳＤポジション）の各状態（ポジション）を選択するシフト装置１４が設けられており、このシフト装置１４が電子制御装置１３に電気的に連結されている。
【００２７】
上記の無段変速機１０の変速比は、前述したように、要求駆動力に基づいて目標入力回転数を求め、実際の入力回転数がその目標入力回転数に一致するように制御される。しかしながら、変速速度の大小がエンジン１を含む回転部材の慣性力の大小に影響し、また変速ショックやシャクリなどに影響するので、通常の変速では、例えば目標入力回転数に対して一次遅れの過渡的な目標入力回転数を設定し、この過渡的な目標入力回転数の変化に追従して実入力回転数が変化するように無段変速機１０の変速比を制御している。これに対してアクセルペダルが急激に踏み込まれるなどの急加速要求があった場合には、加速応答性を良好にするために、過渡的な目標入力回転数をステップ的に、すなわち大きい増大幅をもって変化させる制御が実行される。
【００２８】
この発明に係る制御装置は、その過渡的な目標入力回転数をステップ的に変化させる急変速制御を、車両（エンジン１）の駆動・被駆動の状態に応じて異なって制御するように構成されている。図１はその制御例を示すフローチャートであって、このルーチンは予め定めた所定の短時間ごとに繰り返し実行される。
【００２９】
図１において、先ず、車速ＳＰＤおよび実入力回転数ＮＩＮならびに駆動要求量としてアクセル開度ＰＡが読み込まれる（ステップＳ１）。ついで、アクセル開度変化率ＤＰＡが計算される（ステップＳ２）。すなわちアクセル開度の単位時間あたりの変化量が計算される。
【００３０】
さらに、フラグＸＴＲＮＳＦＴが“１”にセットされているか否かが判断される（ステップＳ３）。このフラグＸＴＲＮＳＦＴは、急加速要求の判定があった場合に“１”にセットされるフラグであり、当初は“０”にセットされているので、急加速要求の判定がなされていない時点ではこのステップＳ３で否定的に判断される。ステップＳ３で否定的に判断された場合には、ステップＳ２で計算されたアクセル開度変化率ＤＰＡが基準変化率αより大きいか否かが判断される（ステップＳ４）。この基準変化率αは、急加速要求とそれよりもゆっくりした緩加速とを区別するための判断基準となるものであり、予め定められた値である。なお、この基準変化率αは、固定値であってもよく、あるいは車速などの他の条件によって変化する値であってもよい。
【００３１】
図１に示すルーチンは、急加速要求があった場合の過渡変速を制御するためのものであるから、アクセル開度ＰＡが変化したものの、その変化率ＤＰＡが基準変化率α以下であることによりステップＳ４で否定的に判断された場合、すなわち急加速要求がない場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを終了する。これに対して急加速要求があったことによりステップＳ４で肯定的に判断された場合には、急加速要求があったことを示すフラグ（急加速要求フラグ）ＸＴＲＮＳＦＴと、目標入力回転数をステップ的に変化させる急変速制御の実行を示すフラグ（急変速フラグ）ＸＳＴＥＰとが、それぞれ“１”にセットされる（ステップＳ５）。
【００３２】
また、目標入力回転数ＮＩＮＴの初期値ＮＩＮＴＳＴとして、その時点の実入力回転数ＮＩＮが設定される（ステップＳ６）。したがって急加速要求の判断が成立した時点の実入力回転数ＮＩＮを基準にして変速制御が実行される。また、ここにおける目標入力回転数ＮＩＮＴは、車速やアクセル開度などの車両の運転状態で決まる目標入力回転数に到るまでの変速過渡時に順次設定されて、例えば変速速度を規定する過渡的な目標入力回転数である。
【００３３】
ついで、アイドル接点がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点からの経過時間ＣＴＩＤＬが基準時間Ｔ0 を越えたか否かが判断される（ステップＳ７）。この基準時間Ｔ0 は、出力軸トルクの増大を緩和しシャクリを防止するためのなまし制御が実行される期間に対応する時間あるいはそれより長い時間であって、車両が被駆動状態から駆動状態に変化するまでに要する時間あるいはそれより長い時間に設定され、予め定められた固定値もしくは車速などの車両の運転状態に応じて変化する値である。
【００３４】
経過時間ＣＴＩＤＬが基準時間Ｔ0 に達していない場合には、ステップＳ７で否定的に判断され、その場合、目標入力回転数初期値ＮＩＮＴＳＴに所定値ＳＴＥＰ１が加算されて目標入力回転数ＮＩＮＴが算出される（ステップＳ８）。この所定値ＳＴＥＰ１は、当初の変速を禁止し、もしくは変速速度を抑えるための加算値であり、前者の場合は所定値ＳＴＥＰ１は“０”に設定され、また後者の場合、無段変速機１０でのダウンシフトによる慣性力がエンジン１の出力軸トルクの増大を大きく抑制しない程度の小さい値に設定される。
【００３５】
目標入力回転数ＮＩＮＴをこのようにして算出した後に、急加速要求に応じた急変速（ＳＴＥＰ変速）が終了したか否かが判断される（ステップＳ９）。この判断は、目標入力回転数ＮＩＮＴをステップ的に増大させるとともに、その値を一時的に維持し、実入力回転数ＮＩＮがその目標入力回転数ＮＩＮＴに近づいてその偏差が予め定めた値以下になったことの判断である。したがって目標入力回転数初期値ＮＩＮＴＳＴに加算される所定値が“０”もしくはこれに近い小さい値ＳＴＥＰ１である場合には、急変速制御が継続しており、その結果、ステップＳ９では否定的に判断され、このルーチンを抜ける。
【００３６】
この状態で再度、図１のルーチンが実行されると、既に急加速要求フラグＸＴＲＮＳＦＴが“１”にセットされていることによりステップＳ３で肯定的に判断され、その結果、ステップＳ１０に進んで急変速フラグＸＳＴＥＰが“１”か否かが判断される。この急変速フラグＸＳＴＥＰも急加速要求の判断が成立することにより“１”に設定されているので、このステップＳ１０では肯定的に判断され、ステップＳ７に進む。
【００３７】
アイドル接点がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点からの経過時間ＣＴＩＤＬが基準時間Ｔ0 に到っていないことにより、このステップＳ７で否定的に判断された場合には、ステップＳ８に進んで変速を禁止し、もしくは低速度で変速をおこなう。これに対して、シャクリを防止するためのなまし制御が終了する程度の時間が経過し、その結果、ステップＳ７で肯定的に判断されると、すなわち車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが判断されると、ステップＳ８に替えてステップＳ１１に進み、目標入力回転数初期値ＮＩＮＴＳＴに所定値ＳＴＥＰ２が加算されて目標入力回転数ＮＩＮＴが算出される。この所定値ＳＴＥＰ２は、実入力回転数を目標入力回転数に一致させるように無段変速機１０をフィードバック制御するにあたり、変速速度を増大させるべく目標入力回転数を大きい値に設定するための値であり、車両の運転状態もしくは要求駆動力に基づいて算出される目標入力回転数に応じて設定される。
【００３８】
なお、シャクリを防止するためのなまし制御を実行している間、無段変速機１０の変速比を僅かずつ増大させる制御を実行する場合、すなわちステップＳ８での所定値ＳＴＥＰ１を“０”より大きい値に設定する場合には、ステップＳ１１では、その時点の目標入力回転数ＮＩＮＴに所定値ＳＴＥＰ２を加算して目標入力回転数ＮＩＮＴを算出してもよい。
【００３９】
目標入力回転数ＮＩＮＴがこのようにステップ的に増大させられると、無段変速機１０の変速比を制御するためのフィードバック偏差が大きくなり、その結果、変速比の変化速度すなわち変速速度が増大する。
【００４０】
このように、アイドル接点がＯＦＦに切り替わってから、シャクリ防止のためのなまし制御が終了するまでの期間あるいはそれを上回る期間の間は、変速が禁止され、もしくは低速度で変速がおこなわれる。そのため、この期間においては変速に伴う負トルクがエンジン１に作用することがなく、あるいは出力軸トルクの増大が阻害されることがない。そして、なまし制御によって出力軸トルクが緩い勾配で増大し、エンジン１は被駆動状態から駆動状態に切り替わる。したがって被駆動状態から駆動状態への変化が緩やかにおこなわれるため、シャクリが防止もしくは抑制される。また、その場合、無段変速機１０での変速を禁止してあれば、変速に伴う負トルクを特に考慮することなくエンジン１の出力軸トルクを制御でき、またその制御のための定数もしくは係数などを設定できるので、制御が簡単になるうえに、その設計が容易になる。
【００４１】
このようにしてエンジン１が駆動状態に切り替わった後に無段変速機１０での急変速すなわち目標入力回転数ＮＩＮＴをステップ的に増大させた変速が実行されるので、変速が急速に進行する。その結果、ステップ的に増大させた目標入力回転数ＮＩＮＴに実入力回転数ＮＩＮが所定値以内の範囲で近づくと、ＳＴＥＰ変速の終了の判断が成立し、ステップＳ９で肯定的に判断される。その場合は、急変速フラグＸＳＴＥＰがゼロリセットされ（ステップＳ１２）、変速速度固定制御の実行を示すフラグ（変速速度固定制御フラグ）ＸＫＯＴＥＩが“１”に設定される（ステップＳ１３）。その後、このルーチンが終了する。
【００４２】
この変速速度固定制御は、アクセル開度や車速などの車両の運転状態に基づいて算出される要求駆動力および要求出力を最適燃費で発生させるエンジン回転数（すなわち目標入力回転数）に実入力回転数を一致させるにあたり、実入力回転数を一定の変化割合で増大させる制御である。
【００４３】
こうして再度、図１のルーチンがスタートすると、ステップＳ３で肯定的に判断されるとともに、ステップＳ１０で否定的に判断されるので、ステップＳ１４に進んで変速速度固定制御フラグＸＫＯＴＥＩが“１”か否かが判断される。上記のＳＴＥＰ変速が終了して変速速度を一定値に維持する変速が開始されると、上記のステップＳ１３でこの変速速度固定制御フラグＸＫＯＴＥＩが“１”に設定されているので、ステップＳ１４で肯定的に判断される。
【００４４】
そして、目標入力回転数ＮＩＮＴが一定値ずつ増大させられる（ステップＳ１５）。すなわち、（ＮＩＮＴ(i)＝ＮＩＮＴ(i-1)＋ＤＮＩＮＨＬＤ）の演算が実行される。ついで、変速速度固定制御の終了が判断され（ステップＳ１６）、変速速度固定制御が終了していない場合には、このルーチンを終了して従前の制御を継続する。これに対して変速速度固定制御が終了してステップＳ１６で肯定的に判断された場合には、変速速度固定制御フラグＸＫＯＴＥＩおよび急加速要求フラグＸＴＲＮＳＦＴのそれぞれがゼロリセットされる（ステップＳ１７およびステップＳ１８）。そして、このルーチンが終了する。なお、ステップＳ１４で否定的に判断された場合には、変速速度固定制御が既に終了しているので、直ちにこのルーチンを終了する。
【００４５】
この変速速度固定制御の終了は、車速やアクセル開度などの車両の運転状態で決まる目標入力回転数に実入力回転数ＮＩＮが所定の偏差の範囲で一致した状態であり、したがってその目標入力回転数と実入力回転数ＮＩＮとの差に基づいて判断することができる。そして、この判断が成立することにより、急加速要求に基づく変速が終了したことになり、そのため上記のステップＳ１７，Ｓ１８で各フラグがゼロリセットされる。
【００４６】
上記の制御を実行した場合の出力軸トルクの変化を図２に示してある。アクセル開度がゼロの被駆動状態で走行している途中のｔ0 時点にアクセルペダルが大きく踏み込まれると、そのｔ0 時点からの経過時間ＣＴＩＤＬがカウントされる。そして、ｔ1 時点でアクセル開度変化率ＤＰＡが基準変化率αを越えていることにより急加速要求の判断が成立すると、スロットルバルブ（例えば電子スロットルバルブ）の開度が次第に増大させられ、かつ急加速要求フラグＸＴＲＮＳＦＴと急変速フラグＸＳＴＥＰとが、それぞれ“１”にセットされる。
【００４７】
スロットル開度はその加速要求に基づいた開度に直ちに設定されずに、いわゆるなまし制御によって相対的に緩い勾配で出力軸トルクが変化するようにスロットル開度が制御される。その変化を図２に実線で示してある。
【００４８】
また一方、無段変速機１０の変速比の制御は、被駆動状態からの急加速要求である場合には、すなわち、アイドル接点がＯＮからＯＦＦに切り替わったｔ0 時点からの経過時間ＣＴＩＤＬが基準時間Ｔ0 に達していない場合には、急加速要求の判断が成立したｔ1 時点の実入力回転数ＮＩＮに所定値ＳＴＥＰ１を加算した回転数を目標入力回転数ＮＩＮＴとして実行される。この所定値ＳＴＥＰ１はゼロもしくはゼロに近い小さい値であり、したがって無段変速機１０での変速は禁止され、もしくは低速度で実行される。この目標入力回転数ＮＩＮＴの変化を図２に実線で示してある。
【００４９】
したがってエンジン１の出力軸には無段変速機１０での変速に起因する慣性力が負トルクとして作用しないので、出力軸トルクはなまし制御に応じて比較的小さい勾配で増大する。そして、被駆動状態から駆動状態に変化した後、なまし制御が終了することにより、急加速要求に応じてスロットル開度が増大させられ、それに伴って出力軸トルクが急激に増大する。
【００５０】
このように、無段変速機１０での変速を実質的に禁止しもしくはそれに近い状態に維持することにより、なまし制御中に出力軸トルクが負トルクから正トルクに変化し、その際のトルクの変化率、すなわち、被駆動状態から駆動状態に変化する際のトルクの変化率が小さくなる。そのため、車輪５に動力を伝達する動力伝達系統のガタが詰まったり、その弾性系の捻りが反転するとしても、シャクリやそれに起因するショックが防止もしくは緩和される。
【００５１】
そして、前記の経過時間ＣＴＩＤＬが基準時間Ｔ0 に達すると、そのｔ2 時点に無段変速機１０の変速比のＳＴＥＰ変速が開始される。すなわち、目標入力回転数ＮＩＮＴとして、急加速要求の判断成立時の実入力回転数ＮＩＮＴＳＴに所定値ＳＴＥＰ２を加算した回転数が設定され、目標入力回転数ＮＩＮＴがステップ的に増大させられる。その結果、変速比を制御するためのフィードバック偏差が大きくなるので、大きい変速速度で変速が実行される。それに伴って車両の駆動力が増大し、加速応答性が良好になる。
【００５２】
このようにして変速速度の速い急変速が実行され、実入力回転数ＮＩＮがそのステップ的に変化させた目標入力回転数ＮＩＮＴに近づくと、ＳＴＥＰ変速の終了が判断され、そのｔ3 時点に急変速フラグＸＳＴＥＰがゼロリセットされるとともに、変速速度固定制御実行フラグＸＫＯＴＥＩが“１”に設定される。その後、目標入力回転数ＮＩＮＴの回転数を一定値ずつ増大させる変速速度固定制御が実行される。その時の変速速度は、上記のＳＴＥＰ変速の際の変速速度より遅くなる。
【００５３】
変速速度固定制御を実行した結果、車両の運転状態に基づいて定まる目標入力回転数に実入力回転数ＮＩＮがほぼ一致すると、その変速速度固定制御の終了が判断され、そのｔ4 時点に急加速要求フラグＸＴＲＮＳＦＴおよび変速速度固定制御実行フラグＸＫＯＴＥＩが共にゼロリセットされる。
【００５４】
上記制御に対して、急加速要求の判断の成立と同時に無段変速機における急変速を実行した場合には、図２に破線で示すように出力軸トルクが変化する。すなわち出力軸トルクのなまし制御と同時に無段変速機での急変速が実行されると、その変速に伴う負トルクがエンジンの出力軸に作用し、その結果、なまし制御中に被駆動状態から駆動状態に変化しない。そして、無段変速機での急変速の終了に伴ってエンジンの出力軸に作用していた負トルクが軽減もしくはなくなるので、エンジンの出力軸トルクが急加速要求に応じて急激に増大する。その結果、被駆動状態から駆動状態へ変化する時点のトルクの変化勾配が大きくなり、これが原因となってシャクリやそれに基づくショックが生じる。
【００５５】
なお、上記の制御において、車両が駆動状態にある場合に急加速要求が生じると、すなわち、急加速要求の判断が成立した時点で前記の経過時間ＣＴＩＤＬが基準時間Ｔ0 に達している場合には、ステップＳ７で肯定的に判断され、ステップＳ１１に進んで直ちにＳＴＥＰ変速が開始される。そのため、このときには加速応答性が向上される。
【００５６】
ところで、上述した具体例においては、アイドル接点がＯＮからＯＦＦに切り替わった時点からの経過時間ＣＴＩＤＬが基準時間Ｔ0 に達したことに基づき車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断するようにしたが、加速応答性を向上させるためには、駆動状態への変化の判断を可及的に早い時期におこなうことが望ましい。このような要請を満たすために、駆動力を推定し、推定される駆動力に基づいて車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断するようにしてもよい。
【００５７】
その一例を図３に示す。この図３は、上述した図１において、ステップＳ７の代わりにおこなわれる一連の処理を示すフローチャートである。すなわち、上記の図１におけるステップＳ６もしくはステップＳ１０での処理がおこなわれた後に実行される。先ず、上述したなまし制御によって設定されるスロットル開度などからエンジン１の予測負荷率（全負荷に対する負荷の割合）が算出され、この算出された予測負荷率とエンジン回転数のマップとからエンジントルクが推定される（ステップＳ３１）。ついで、その推定されたエンジントルク、変速比、デファレンシャル４での減速比（デフ比）、タイヤの有効半径に基づいて推定駆動力が演算される（ステップＳ３２）。ついで、その推定された駆動力がロードロード（road load） に所定値を加えた値より大きいか否かが判断される（ステップＳ３３）。
【００５８】
急加速要求に基づく出力軸トルクの増大制御の過程でショックを防止するためになまし制御が実行されていると、被駆動状態からの加速の場合、駆動状態に変化するまでにある程度の時間を要し、推定駆動力がロードロード以下の状態が生じる。そして、推定駆動力がロードロードを越えれば、車両が駆動状態に切り替わったことになる。
【００５９】
したがって、上記のステップＳ３３で否定的に判断されれば、すなわち推定駆動力が未だ小さく車両が被駆動状態にあることになるので、上述した図１におけるステップＳ８に進み、変速が禁止され、もしくは低速度での変速（緩変速）がおこなわれる。これに対して上記のステップＳ３３で肯定的に判断されれば、車両が駆動状態に切り替わったことになるので、上述した図１におけるステップＳ１１に進み、目標入力回転数ＮＩＮＴをステップ的に増大させる急変速が実行される。
【００６０】
このような制御によっても、車両が被駆動状態から駆動状態に変化すると、直ちに急変速が実行されるので、加速応答性が向上する。
【００６１】
ここで、上記の具体例とこの発明の関係を簡単に説明すると、図１に示すステップＳ７および図３のステップＳ３３が、この発明の駆動状態判断手段に相当し、また図１のステップＳ８，Ｓ１１が、この発明の変速制御手段に相当する。
【００６２】
なお、上記の具体例では、目標入力回転数をステップ的に増大させることにより急変速を実行するように構成したが、この発明における急変速は、要は、変速速度を可及的に速くした変速であればよく、そのための手段は目標入力回転数をステップ的に増大させる手段に限定されない。
【００６３】
また、被駆動状態から駆動状態への変化の判断は、上述した具体例で示した手段に限定されず、必要に応じて適宜の手段で判断することができる。例えば、アクセル開度などから目標駆動力を算出し、この算出された目標駆動力を達成するようにエンジントルクを制御するものにあっては、そのための手段として、前記目標駆動力がロードロードに所定値を加えた値より大きくなってからの経過時間を計測し、この計測された経過時間が基準時間に達したことに基づき車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する手段として具体化することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１または２もしくは３の発明によれば、急加速要求に伴う動力源の出力トルクのなまし制御の実行期間もしくはそれより長い時間の経過や、推定駆動力、あるいは目標駆動力がロードロードに所定値を加えた値より大きくなってからの経過時間に基づいて、車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが判断され、その判断の成立の後に、無段変速機での急変速制御が実行される。そのため、急加速要求に伴って動力源の出力トルクのなまし制御が実行されても、その時点では無段変速機の急変速制御が実行されていないので、両者の制御の干渉やこれが原因となる駆動状態への変化の遅れを回避することができ、また、車両が駆動状態に変化した後に無段変速機の急変速制御が実行されるので、被駆動状態から駆動状態への切り替わり時点でのトルクの変化率（変化勾配）が緩和され、シャクリショックを防止もしくは抑制することができる。
【００６５】
また、請求項４の発明によれば、急加速要求の判定が成立した後、被駆動状態から駆動状態に変化するまでの間は、無段変速機の変速制御が実行されないので、その間は急加速要求に基づく動力源の制御、例えば出力トルクのなまし制御を単独で実行することが可能になり、そのため、動力源の制御が容易かつ正確になり、ひいては無段変速機での急変速制御を開始するタイミングをより適切に設定することが可能になる。
【００６６】
さらに、請求項５の発明によれば、駆動状態からの急加速要求であれば、急加速要求に伴って直ちに無段変速機の急変速制御が実行されるので、ショックを悪化させることなく、加速応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る制御装置で実行される制御例を示すフローチャートである。
【図２】 図１の制御を実行した場合の出力軸トルクの変化の一例を示すタイムチャートである。
【図３】 急変速を実行するための被駆動状態から駆動状態への変化の判断をおこなう制御例を説明するためのフローチャートである。
【図４】 この発明で対象とする車両の駆動系統およびその制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図５】 その無段変速機の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ２…変速機構、 ６…電子制御装置、 ７…加減速操作装置、 １０…無段変速機、 １３…電子制御装置、 １４…シフト装置。

Claims (5)

1. 運転者の急加速要求を判定し、急加速要求が判定されているときには目標入力回転数の増大幅を通常の変速より大きくする急変速をおこなうよう無段変速機を制御する無段変速機の変速制御装置において、
   前記急加速要求が車両の被駆動状態からの急加速であるときに車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する駆動状態判断手段と、
   車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが前記駆動状態判断手段で判断された後に前記急変速をおこなうよう前記無段変速機を制御する変速制御手段とを備え、
   前記駆動状態判断手段は、前記急加速要求に伴う動力源の出力トルクのなまし制御が実行される期間もしくはそれより長い時間が経過したことによって前記車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する手段を含むことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
2. 運転者の急加速要求を判定し、急加速要求が判定されているときには目標入力回転数の増大幅を通常の変速より大きくする急変速をおこなうよう無段変速機を制御する無段変速機の変速制御装置において、
   前記急加速要求が車両の被駆動状態からの急加速であるときに車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する駆動状態判断手段と、
   車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが前記駆動状態判断手段で判断された後に前記急変速をおこなうよう前記無段変速機を制御する変速制御手段とを備え、
   前記駆動状態判断手段は、駆動力を推定し、推定される駆動力に基づいて車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する手段を含むことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
3. 運転者の急加速要求を判定し、急加速要求が判定されているときには目標入力回転数の増大幅を通常の変速より大きくする急変速をおこなうよう無段変速機を制御する無段変速機の変速制御装置において、
   前記急加速要求が車両の被駆動状態からの急加速であるときに車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する駆動状態判断手段と、
   車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことが前記駆動状態判断手段で判断された後に前記急変速をおこなうよう前記無段変速機を制御する変速制御手段とを備え、
   前記駆動状態判断手段は、前記急加速要求に基づいて算出される目標駆動力がロードロードに所定値を加えた値より大きくなってからの経過時間を計測するとともにその計測された経過時間が予め定めた基準時間に達したことに基づき車両が被駆動状態から駆動状態に変化したことを判断する手段を含むことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
4. 前記変速制御手段は、前記急加速要求が車両の被駆動状態からの急加速要求であるときには、前記急加速要求が判定されてから車両が駆動状態に変化するまでの間は変速を停止するよう無段変速機を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無段変速機の変速制御装置。
5. 前記変速制御手段は、前記急加速要求が車両の駆動状態からの急加速要求であるときには、前記急加速要求が判定されたときに急変速をおこなうよう無段変速機を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無段変速機の変速制御装置。

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