JP4449651B2 - 無段変速機を搭載した車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載された原動機の回転数を制御するために、無段変速機の変速比を制御する制御装置に関するものである。

最近では、ガソリンエンジンなどの車両用内燃機関の回転数を、その出力側に連結した無段変速機によって、燃費が最適（最小）となる回転数に制御することがおこなわれている。これは、無段変速機での変速比を連続的に変化させ得ることに加えて、電子スロットルバルブなどによって内燃機関の出力トルクを電気的に制御できることが要因となっている。したがって、無段変速機を搭載した車両では、燃費を重視した変速制御が広くおこなわれており、例えばアクセル開度などで代表される駆動要求量と、車速などの車両の駆動状態とに基づいて要求駆動力を求めるとともに、その要求駆動力と車両の駆動状態とに基づいて目標出力を求め、その目標出力に対する最適燃費となる内燃機関の目標回転数（無段変速機の入力回転数）を算出し、その目標回転数となるように無段変速機を制御する。その一方で、目標出力に基づいて内燃機関の目標出力トルクを求め、その目標出力トルクとなるように電子スロットルバルブなどの出力制御機器を制御する。

このような燃費を重視した制御では、駆動トルクの変化が相対的に緩慢になる。そのため、加減速の応答性が必ずしも充分ではない場合が生じる。そこで従来では、アクセル開度の変化率（変化速度）などに応じて変速比を過渡的に急速に変化させることがおこなわれ、さらには変速比を手動操作に基づいて変化させるいわゆる手動変速（マニュアルシフト）が可能なように無段変速機を構成することもおこなわれている。特許文献１に記載された発明は、手動シフトした場合に、スポーツ感覚を与えるように、シフト継続中のエンジントルクを変更するように構成されている。
特公表２００１−５２４１７８号公報

上記の特許文献１に記載された発明において、手動シフトに基づいて変速制御の応答性を高める制御を実行する場合に、駆動力の急激な変化を抑制するために、エンジントルクを増加または低下させることが考えられる。また、このようなエンジントルクの制御が間に合わないような場合は、変速制御の開始時期を遅延させることも考えられる。しかしながら、手動変速要求があったとしても、エンジントルクの増加または低下ができない場合は、変速ショックを抑制できないため、変速制御の応答性を高める制御を中止する可能性がある。すると、応答性の低い変速制御と、変速制御の開始時期を遅延させる制御とが重なり、変速制御の開始から、変速制御の終了までの所要時間が、全体として長くなる恐れがあった。

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、無段変速機における変速制御の所要時間が、全体として長くなることを抑制することのできる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、原動機の出力側に連結された無段変速機の変速比の変化に応じて前記原動機の出力トルクを変化させる無段変速機を搭載した車両の制御装置において、前記無段変速機で高速度変速を実行する要求があった場合に、この高速度変速と並行して、前記原動機のトルクを所定量増加または低下させることにより、高速度変速にともなう車両の駆動力の変化を抑制することができるか否かを、前記高速度変速を実行する前に予測する第１の変速制御手段と、前記第１の変速制御手段により、前記原動機のトルクを所定量増加または低下させた場合でも、前記車両の駆動力の変化を抑制できないと予測された場合は、前記高速度変速を実行する前に、前記原動機のトルクを、予め前記所定量を越えて増加または低下させる第２の変速制御手段と、前記第２の変速制御手段により、前記原動機のトルクを、予め所定量を越えて増加または低下させた場合に、前記高速度変速にともなう前記車両の駆動力の変化を抑制できるか否かを前記高速度変速を実行する前に推定し、前記車両の駆動力の変化を抑制できないと推定された場合は、前記無段変速機での変速開始時期を遅らせる制御を選択して前記高速度変速を実行する第３の変速制御手段と、前記高速度変速を実行する要求があった場合は、その高速度変速変速を実行する前に、前記第１の変速制御手段および前記第２の変速制御手段でおこなう前記原動機のトルクの増加または低下を実行できるか否かを予測し、前記原動機のトルクの増加または低下を実行できないと予測された場合は、前記無段変速機の高速度変速を中止し、かつ、前記無段変速機で低速度変速を実行し、さらに、その低速度変速を実行するときの変速開始時期を遅らせる制御を禁止する第４の変速制御手段と、を有していることを特徴とするものである。この請求項１の発明において、「無段変速機を搭載した車両の制御装置」は発明の名称であり、「無段変速機が、原動機の出力トルクを変化させる機能を有している。」という意味ではない。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記第１の変速制御手段は、前記無段変速機で高速度ダウンシフトを実行する前に、この高速度ダウンシフトと並行して、前記原動機のトルクを所定量増加させることにより、高速度ダウンシフトにともなう車両の駆動力の変化を抑制することができるか否かを予測する手段を含み、前記第２の変速制御手段は、前記第１変速制御手段により、前記高速度ダウンシフトを実行する前に、前記原動機のトルクを所定量増加させた場合でも、前記高速度ダウンシフトにともなう減速ショックを抑制できないと予測された場合は、前記高速度ダウンシフトを実行する前に前記原動機のトルクを、予め所定量を越えて増加させることにより、減速ショックを抑制する手段を含み、前記第３の変速制御手段は、前記第２変速制御手段により前記原動機のトルクを予め所定量を越えて増加させた場合でも、減速ショックを抑制できないことが、前記高速度ダウンシフトを実行する前に推定された場合は、前記無段変速機での変速開始時期を遅らせる制御を選択する手段を含み、前記第４の変速制御手段は、前記高速度ダウンシフトを実行する要求があり、かつ、その高速度ダウンシフトを実行する前に、前記第１の変速制御手段および前記第２の変速制御手段により前記原動機のトルクを増加することができないと予測された場合は、前記高速度ダウンシフトを中止するとともに、前記無段変速機で低速度ダウンシフトを実行し、さらに、その低速度ダウンシフトを実行するときの変速開始時期を遅らせる制御を禁止する手段を含むことを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、無段変速機で高速度変速を実行する場合に、原動機のトルクを所定量増加または低下させることにより、高速度変速にともなう車両の駆動力の変化を抑制することが可能である。また、高速度変速を実行する前に、原動機のトルクを所定量増加または低下させた場合でも、高速度変速にともなう車両の駆動力の変化を抑制できないと予測される場合は、原動機のトルクが、予め所定量を越えて増加または低下される。さらに、原動機のトルクを、予め所定量を越えて増加または低下させた場合でも、車両の駆動力の変化を抑制できないことが、高速度変速の実行前に推定される場合は、変速制御の開始時期を遅らせて高速度変速を実行することが可能である。さらにまた、高速度変速を実行する要求があった場合に、トルクの増加または低下を実行できないことが予測される場合は、高速度変速が中止され、かつ、低速度変速が実行され、さらには、低速度変速を実行する際の変速開始時期を遅らせる遅延制御が禁止される。したがって、低速度変速と、この低速度変速を開始する時期を遅延する制御とが重なることを防止でき、変速制御の開始時点から、変速制御の終了時点までの所要時間が、長くなることを抑制できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、高速度ダウンシフトと並行して、原動機のトルクを所定量増加する制御をおこなった場合でも、減速ショックを抑制できないことが、高速度ダウンシフトの実行前に予測された場合は、原動機のトルクを、予め所定量を越えて増加する制御が実行される。さらに、原動機のトルクを、予め所定量を越えて増加した場合でも、減速ショックを抑制できないことが、高速度ダウンシフトの実行前に推定された場合は、高速度ダウンシフトの開始時期を遅らせる。さらにまた、高速度ダウンシフトを実行する要求があった場合に、トルクを増加できないことが予測される場合は、高速度ダウンシフトが中止され、かつ、低速度ダウンシフトが実行され、さらに、低速度ダウンシフトの開始時期を遅らせる遅延制御が禁止される。

つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、この発明を適用できる車両のパワートレーン、およびその車両の制御系統を、図２に示す。図２に示す車両Ｖｅにおいては、エンジン１と車輪２との間の動力伝達経路に、流体伝動装置３、ロックアップクラッチ４、前後進切り換え機構５、無段変速機６などが設けられている。エンジン１としては、好ましくは、出力を電気的に制御できる機構を備えた内燃機関が使用される。エンジン１としては、電子スロットルバルブ７を備えたガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいは天然ガスエンジンなどを用いることが可能であり、この実施例では、ガソリンエンジンが用いられている場合について説明する。

このエンジン１は、シリンダ（図示せず）およびピストン（図示せず）により形成された燃焼室（図示せず）を有しており、燃料を燃焼させることにより生じた熱エネルギを運動エネルギに変換して出力する原動機である。このために、エンジン１は、燃料噴射量制御装置２５と、点火時期制御装置２６と、吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングおよび開閉量を制御するバルブ制御装置２７とを有している。さらに、エンジン１の燃焼室に連通する吸気管２８および排気管２９が設けられている。

また、流体伝動装置３およびロックアップクラッチ４は、エンジン１と前後進切り換え機構５との間の動力伝達経路に設けられており、流体伝動装置３とロックアップクラッチ４とは相互に並列に配置されている。流体伝動装置３は、流体の運動エネルギにより動力を伝達する装置であり、具体的には流体式トルクコンバータであり、ロックアップクラッチ４は、摩擦力により動力を伝達する装置であって、トルクコンバータのポンプインペラなどの入力側の部材とタービンランナなどの出力側の部材とを直接連結するように構成されている。前後進切り換え機構５は、入力されたトルクを選択的に反転して出力する装置であって、例えば遊星歯車機構を主体として構成されている。

無段変速機６は、要は、変速比を連続的に変化させることのできる機構であって、ベルト式あるいはトロイダル型の無段変速機を使用することができる。図２にはベルト式のものが示されており、この無段変速機６は、前後進切り換え機構５と車輪２との間の動力伝達経路に設けられている。無段変速機６についてより具体的に説明すると、相互に平行に配置されたプライマリシャフト８およびセカンダリシャフト９が設けられている。このプライマリシャフト８にはプライマリプーリ１０が設けられており、セカンダリシャフト９にはセカンダリプーリ１１が設けられている。プライマリプーリ１０は、プライマリシャフト８に固定された固定シーブ１２と、プライマリシャフト８の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ１３とを有している。そして、固定シーブ１２と可動シーブ１３との間にＶ字形状の溝Ｍ１が形成されている。

また、この可動シーブ１３をプライマリシャフト８の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ１３と固定シーブ１２とを接近・離隔させる油圧サーボ機構１４が設けられている。この油圧サーボ機構１４は、油圧室１５と、油圧室１５のオイル量または油圧に応じてプライマリシャフト８の軸線方向に動作しかつ可動シーブ１３に接続されたピストン（図示せず）とを備えている。

一方、セカンダリプーリ１１は、セカンダリシャフト９に固定された固定シーブ１６と、セカンダリシャフト９の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ１７とを有している。そして、固定シーブ１６と可動シーブ１７との間にはＶ字形状の溝Ｍ２が形成されている。そして、これらの溝Ｍ１，Ｍ２に挟持された状態でベルト１８が各プーリ１０，１１に巻き掛けられている。

また、この可動シーブ１７をセカンダリシャフト９の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ１７と固定シーブ１６とを接近・離隔させる油圧サーボ機構１９が設けられている。この油圧サーボ機構１９は、油圧室２０と、油圧室２０の油圧またはオイル量に応じてセカンダリシャフト９の軸線方向に動作しかつ可動シーブ１７に接続されたピストン（図示せず）とを備えている。

一方、無段変速機６の油圧サーボ機構１４，１９およびロックアップクラッチ４、および前後進切り換え機構５を制御する機能を有する油圧制御装置２１が設けられている。さらに、エンジン１、ロックアップクラッチ４、前後進切り換え機構５、無段変速機６、油圧制御装置２１を制御するコントローラとしての電子制御装置２２が設けられている。前記油圧制御装置２１は、ソレノイドバルブおよび油圧回路を有しているとともに、ソレノイドバルブのデューティ値を制御することにより、油圧室１５におけるオイル量、および油圧室２０の油圧が制御される構成となっている。

図２に示す車両Ｖｅは、無段変速機６の変速比を、車両Ｖｅの走行状態、すなわちアクセル開度や車速などの信号に基づいて制御する自動変速制御と、手動操作に基づいて変速を実行する手動変速（マニュアルシフト）制御とを実行できるように構成されている。シフト装置２３は、その自動変速制御と手動変速制御とを選択するように構成されている。その一例を説明すると、シフトレバー２４をガイドするガイド溝が図２に模式的に示すように変形したＨ字形に形成され、一方の直線部分にパーキングポジション（Ｐ）、リバースポジション、ニュートラルポジション、ドライブポジション（Ｄ）、ブレーキポジション（Ｂ）が割り付けられ、かつドライブポジションから分岐した他方の直線部分の中央部がマニュアルポジション（Ｍ）に割り付けられ、このマニュアルポジションを挟んでアップシフトポジション（＋）とダウンシフトポジション（−）とが設けられている。そして、各ポジションを検出するスイッチなどのセンサ（図示せず）が設けられており、そのセンサの出力信号が前記電子制御装置２２に入力されている。また、シフトレバー２４の移動を前記油圧制御装置２１に伝達するためのケーブルなどのリンゲージ（図示せず）が設けられている。

上記の電子制御装置２２に入力される信号を例示すると、エンジン回転数、アクセルペダルの操作状態、ブレーキペダルの操作状態、スロットルバルブ７の開度、プライマリシャフト８の回転数、セカンダリシャフト９の回転数、油圧制御装置２１のソレノイドバルブのフェールの有無、エンジン１の吸入空気量、登坂路か否かなどを検知するセンサの信号、シフト装置２３で選択されているシフトポジションを示す信号、前記アップシフトポジションに設けられたセンサからのアップシフト信号、前記ダウンシフトポジションに設けられているセンサからのダウンシフト信号、油圧制御装置２１の作動油温を検知する信号、エンジン１の冷却水温のを検知する信号などである。また、電子制御装置２２には各種のデータが記憶されており、電子制御装置２２に入力される信号、および記憶されているデータに基づいて、電子制御装置２２から、エンジン１を制御する信号、無段変速機６を制御する信号、前後進切り換え機構５を制御する信号、ロックアップクラッチ４を制御する信号、油圧制御装置２１を制御する信号などが出力される。

電子制御装置２２に記憶されているデータとしては、エンジントルク制御マップ、変速機制御マップ、ロックアップクラッチ制御マップなどが挙げられる。エンジントルク制御マップは、例えば電子スロットルバルブ７の制御量の一時的な増大量を設定したマップである。また、変速機制御マップには、変速比の制御マップ、トルク容量の制御マップなどが含まれる。変速比制御マップは、車速、アクセル開度、減速度もしくはブレーキの操作状態などに基づいて、無段変速機６の変速比もしくはエンジン１の目標回転数を設定するマップである。このマップに基づいて無段変速機６の変速比を制御することにより、エンジン回転数を最適燃費曲線に近づけることが可能である。なお、この回転数制御は、主として目標回転数と実回転数との偏差に基づくフィードバック制御によっておこなわれ、必要に応じてフィードフォワード制御が実行もしくは併用される。トルク容量制御マップは、変速比、伝達するべきトルクなどに基づいて、無段変速機６のトルク容量を制御する場合に用いるマップである。また、ロックアップクラッチ制御マップは、車速、アクセル開度などに基づいて、ロックアップクラッチ４のトルク容量を設定するマップである。

上述した自動変速制御（通常の制御）が選択された場合においては、エンジン１の回転数を燃費が最適になる回転数に制御するように、無段変速機６を制御することができる。このいわゆる通常の制御では、一例として、アクセル開度などで代表される駆動要求量と車速とに基づいて適宜のマップから要求駆動力を求め、その要求駆動力と車速とからエンジン１の目標出力を算出する。その目標出力を最適燃費で出力することのできる目標回転数をいわゆる最適燃費線と目標出力線との交点での回転数としてマップなどから求め、その目標回転数と実際のエンジン回転数との差を制御偏差して無段変速機６の変速比がフィードバック制御される。一方、目標出力とその時点の車速などに基づいて目標トルクが算出され、その目標トルクを達成するように電子スロットルバルブ７などによってエンジン１の出力トルクが制御される。

このいわゆる通常制御は、車速や流体伝動装置３のタービン回転数などとアクセル開度などの要求駆動量とで定まる走行状態に基づいて無段変速機６を制御するものであるが、無段変速機６の変速比の制御としては、手動操作に基づく制御も可能である。その制御は、シフト装置２３のアップシフトポジションあるいはダウンシフトポジションに設けられているスイッチもしくはセンサを、シフトレバーによってオン動作させて信号を出力させ、その信号に基づいて、エンジン１の目標回転数、つまり、無段変速機６の目標入力回転数をステップ的に変化させ、あるいは信号の出力している間、目標回転数を連続的に変化させる制御である。このような変速制御が、手動変速制御（マニュアルシフト制御）である。

一方、手動変速操作は、車両の機敏な動作を期待して実行するから、手動変速制御が選択された場合における変速速度を、自動変速制御が選択された場合の変速速度よりも高速とすることが可能である。つまり、無段変速機６における変速比の変化率、変化割合、変化程度は、手動変速制御が選択された場合の方が、自動変速制御が選択された場合よりも大きくもしくは急激となる。言い換えれば、手動変速制御における変速応答性の方が、手動変速制御における変速応答性よりも高くなる。

ところで、このように高速度変速を実行した場合、無段変速機６の変速比の変化にともないショックが生じる可能性がある。例えば、マニュアルダウンシフトが高速で実行された場合は、変速比の増大に伴いエンジンブレーキ力が急激に強められる。そこで、高速度ダウンシフトに並行してエンジントルクを増加する制御を実行すると、変速比が急激に増大することによる駆動トルクの変化が緩和される。これに対して、マニュアルアップシフトが高速で実行された場合、変速比が急激に小さくなることによってエンジン回転数が低下して慣性トルクが発生し、これがショックの原因となる。そこで、高速度アップシフトに並行して、エンジントルクを低下させる制御を実行することにより、前記慣性トルクを相殺して、ショックを抑制することが可能である。

上記のような高速度変速とエンジントルク制御とが、タイミングのズレを生じることなく協調して実行されると、それぞれの制御による駆動トルクの変動要因が相互に作用してショックが防止もしくは抑制される。しかしながら、無段変速機６での変速制御は、前述したプライマリプーリ１１側の油圧室１５に圧油を給排することにより実行されるのに対して、エンジン１の出力トルクは、燃料の供給量や吸入空気量の変化の後、その混合気の燃焼の変化が生じた後に変化し、それぞれの変化が相対的に緩慢であることと相俟って、エンジントルクの変化が、変速比の変化に対して遅延する場合がある。すなわち、変速比の変化に対してエンジントルクの変化が相対的に遅延する場合がある。このような場合には、変速比の変化に起因する駆動トルクの変化を、エンジントルクの変化によって抑制することができなくなるので、ショックが悪化する。そこで、以下のような制御を実行することが可能である。

ここでは、高速度ダウンシフトを実行する場合に、エンジントルクを増加させる制御の一例を、図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、マニュアルダウンシフト操作がおこなわれると（ステップＳ３０）、エンジントルクの応答性が変速比の応答性以上であるか否か、つまり、変速ショックを抑制できるか否かが判断される（ステップＳ３１）。このステップＳ３１で肯定的に判断された場合は、エンジントルクを所定量増加する制御を選択し（ステップＳ３２）、図３のプログラムを終了する。これに対して、ステップＳ３１で否定的に判断された場合は、エンジントルクを、予め所定量を越えて増加させる制御、つまり、ファーストオープン制御を選択する（ステップＳ３３）。このステップＳ３３についで、ファーストオープン制御を実行すると、変速にともなう減速ショックを抑制できるか否かが判断される（ステップＳ３４）。ステップＳ３４で否定的に判断された場合は、変速制御の開始時期を遅延させるディレイ制御を選択して高速度変速を実行し（ステップＳ３５）、図３のプログラムを終了する。なお、ステップＳ３４で肯定的に判断された場合は、ディレイ制御を選択することなく、図３のプログラムを終了する。

つぎに、図３のフローチャートに対応するタイムチャートの一例を、図４に基づいて説明する。この図４においては、第４速から第３速にマニュアルダウンシフトする場合が示されている。まず、アニュアルダウンシフト操作が時刻ｔ１で実行されると、無段変速機６の目標入力回転数ＮＩＮＴが、実線で示すように時刻ｔ１から高められる。また、時刻ｔ１からスロットル開度θが、実線で示すように、開度θ１まで増加されるともに、時刻ｔ１から変速速度も実線で示すように高速に設定される。その後、実入力回転数ＮＩＮが徐々に上昇するとともに、時刻ｔ４からスロットル開度が徐々に低下され、時刻ｔ５以前に、第３速に対応するスロットル開度に制御される。ついで、時刻ｔ５で実入力回転数ＮＩＮと目標入力回転数ＮＩＮＴとが一致して変速が終了し、かつ、変速速度が低速に戻される。

ところで、マニュアルダウンシフトによる減速ショックの発生が早く、上記のようなエンジントルクの増加制御では、減速ショックを抑制できないと予測される場合は、図４に破線で示すように、予め、スロットル開度を開度θ１よりも高開度の開度θ２まで増加させる制御、つまりファーストオープン制御が実行される。その後、時刻ｔ２でスロットル開度を開度θ１に低下させる制御が実行される。

さらに、このようなファーストオープン制御を実行しても、減速ショックを抑制できないことが予測される場合は、図５に示すような制御が実行される。まず、時刻ｔ１でスロットル開度をθ２まで増加し、その後、時刻ｔ２でスロットル開度をθ１まで低下させる。そして、時刻ｔ１から所定時間遅延させた時刻ｔ３で、目標入力回転数ＮＩＮＴを上昇させ、かつ、高速変速を実行する。時刻ｔ４からスロットル開度をさらに低下させ、時刻ｔ６で変速が終了し、かつ、変速速度が低速に戻される。

このようなファーストオープン制御および変速ディレイ制御をおこなう予定である場合において、エンジントルクの増加自体が許可されないような状況となった場合に実行可能な制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。この図１の制御例は、マニュアルダウンシフトを対象とする制御例である。先ず、マニュアルダウンシフトと並行してエンジントルクをアップするための前提条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１）。例えば、各種のセンサが全て正常であれば、このステップＳ１で肯定的に判断されて、油圧制御装置２１の作動油温が所定値以上であるか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２で肯定的に判断された場合は、エンジン１の冷却水温が所定値以上であるか否かが判断され（ステップＳ３）、このステップＳ３で肯定的に判断された場合は、車速が所定値以上であるか否かが判断される（ステップＳ４）。

このステップＳ４で肯定的に判断された場合は、急減速中であるか否かが判断され（ステップＳ５）、このステップＳ５で否定的に判断された場合は、ダッシュポット制御中であるか否かが判断される（ステップＳ６）。ダッシュポット制御とは、電子スロットルバルブ７を閉じる制御を遅延させる制御である。ステップＳ６で否定的に判断された場合は、アイドルスイッチがオン（アクセルペダルが踏まれていない）であるか否かが判断される（ステップＳ７）。ステップＳ７で肯定的に判断された場合は、ロックアップクラッチ４が係合状態であるか否かが判断される（ステップＳ８）。このステップＳ８で肯定的に判断された場合は、マニュアルダウンシフト操作がおこなわれたか否かが判断され（ステップＳ９）、ステップＳ９で肯定的に判断された場合は、マニュアルダウンシフトと並行して、エンジントルクを増加する制御が許可され（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に進む。

これに対して、ステップＳ１ないしステップＳ４のいずれか、またはステップＳ７ないしステップＳ９のいずれかで否定的に判断された場合、または、ステップＳ５またはステップＳ６で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１０を迂回してステップＳ１１に進む。つまり、ステップＳ１は、マニュアルダウンシフトと並行してエンジン１のトルクアップ制御をおこなう前に、システムの状態をチェックするためのステップである。また、ステップＳ１ないしステップＳ１０は、各種のセンサやスイッチに入力される信号を処理して、エンジントルクのアップが許可されているか否かを判断するためのステップである。

ついで、ステップＳ１１では、マニュアルダウンシフトと並行してエンジントルクをアップするための前提条件が成立しているか否かが判断される。このステップＳ１１の判断は、前述したステップＳ１の判断と同じである。ステップＳ１１で肯定的に判断された場合は、エンジン１のトルクを増加する制御が終了したか否かが判断される（ステップＳ１２）。このステップＳ１２で否定的に判断された場合は、変速ディレイ制御の実行中であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。このステップＳ１３で肯定的に判断された場合は、アイドルスイッチがオンされているか否かが判断され（ステップＳ１４）、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合は、ロックアップクラッチ４が係合状態であるか否かが判断される（ステップＳ１５）。このステップＳ１５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１６に進む。

一方、前記ステップＳ１１またはステップＳ１４またはステップＳ１５で否定的に判断された場合、あるいは、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、エンジントルクを増加する制御が禁止され（ステップＳ１７）、ステップＳ１６に進む。また、ステップＳ１３で否定的に判断された場合も、そのままステップＳ１６に進む。このステップＳ１６においては、マニュアルダウンシフト操作が実行されてから所定時間内であるか否かが判断される。ここで、所定時間とは、ダウンシフト操作が開始されてから、後述するディレイ制御が開始されるまでの時間に相当する。このステップＳ１６で肯定的に判断された場合は、マニュアルアップシフト操作が実行されたか否かが判断される（ステップＳ１８）。

このステップＳ１８で否定的に判断された場合は、トルクアップ制御が許可されているか否かが判断される（ステップＳ１９）。前述したステップＳ１０を経由してステップＳ１９に至った場合は、ステップＳ１９で肯定的に判断されて、変速ディレイ制御が許可され（ステップＳ２０）、図１のプログラムを終了する。つまり、図５に実線で示すような制御が実行される。

これに対して、ステップＳ１０を経由することなく、ステップＳ１９に至った場合は、ステップＳ１９で否定的に判断されて、変速ディレイ制御の実行が禁止され（ステップＳ２１）、図１の制御プログラムを終了する。なお、ステップＳ１９を経由してステップＳ２１に進んだ場合は、エンジントルクの増加制御が中止され、かつ、変速速度が低速度に維持される。つまり、図５に破線で示すように、時刻ｔ１で目標入力回転数ＮＩＮＴが上昇され、かつ、時刻ｔ１以降もスロットル開度が略一定に制御され、かつ、変速速度も低速度に制御される。なお、ステップＳ１８で肯定的に判断された場合、またはステップＳ１６で否定的に判断された場合は、ステップＳ２１に進む。

以上のように、図１の制御例によれば、マニュアルダウンシフト要求があり、かつ、エンジントルクの増加が許可されない場合は、高速度ダウンシフトが中止され、かつ、低速度変速が実行され、さらに、低速度変速を実行するときに変速制御を開始する時期を遅延する制御が禁止される。したがって、無段変速機６の変速比が緩慢に変化する低速度変速制御と、この変速制御を開始する時期を遅延する制御とが重なることを防止でき、変速制御の開始時点から、変速制御の終了時点までの所要時間が、長くなることを抑制でき、運転者が違和感を持つことを回避できる。

なお、上記の説明では、マニュアルダウンシフトを例として説明し、減速ショックを防止するためにトルクを増加する制御について説明しているが、マニュアルダウンシフト時に、エンジントルクを低下する場合についても、上記の各制御を適用可能である。つまり、マニュアルアップシフト時に、スロットル開度を所定量低下させても、変速にともなう加速ショックが生じる場合は、スロットル開度を所定量を越えて低下させる制御（ファーストクローズ制御）を実行することも可能である。さらにファーストクローズ制御を実行しても、加速ショックを抑制できない場合は、変速を遅延させるディレイ制御を実行可能である。さらにまた、トルクダウンが許可されていない場合は、高速度アップシフトを中止し、かつ、ディレイ制御を中止することとなる。

つまり、高速度アップシフトにともなう加速ショックを抑制するため、エンジントルクをダウンさせる場合に、図３および図１の制御例を用いることも可能である。この場合、図３のステップＳ３０における「マニュアルダウンシフト」を「マニュアルアップシフト」と読み替え、ステップＳ３２の「トルクアップ」を「トルクダウン」と読み替え、ステップＳ３３の「ファーストオープン」を「ファーストクローズと」読み替える。さらに、図１のステップＳ９，Ｓ１６における「マニュアルダウンシフト」を「マニュアルアップシフト」と読み替え、ステップＳ１，Ｓ１０，Ｓ１，Ｓ１２，Ｓ１７，Ｓ１９における「エンジントルクの増加」を「エンジントルクの低下」と読み替え、ステップＳ７，Ｓ１４の「アイドルオン」を「アイドルオフ」と読み替え、ステップＳ１８の「マニュアルアプシフト」を「マニュアルダウンシフト」と読み替えればよい。なお、この実施例において、エンジントルクを制御する場合は、電子スロットルバルブ７の他に、燃料噴射量制御装置２５または点火時期制御装置２６またはバルブ制御装置２７を用いることも可能である。さらに、図１の制御プログラムは、無段変速機６として、ベルト式無段変速機に代えて、トロイダル式無段変速機を有する車両でも実行可能である。

ここで、図１および図３に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、エンジン１が、この発明の原動機に相当し、図３のステップＳ３１が、この発明の第１の変速制御手段に相当し、図３のステップＳ３３が、この発明の第２の変速制御手段に相当し、ステップＳ３４およびステップＳ３５が、この発明の第３の変速制御手段に相当し、図１のステップＳ１９を経由してステップＳ２１に進むルーチンが、この発明の第４の変速制御手段に相当する。

この発明の制御装置による制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置を適用可能な車両のパワートレーンおよび制御系統を示す概念図である。 図１の制御例の前提となる制御例を説明するためのフローチャートである。 図３の制御例に対応するタイムチャートである。 図１の制御例および図３の制御例に対応するタイムチャートである。

符号の説明

１…エンジン、 ６…無段変速機、 ７…電子スロットルバルブ、 ２２…電子制御装置、 ２５…燃料噴射量制御装置、 ２６…点火時期制御装置、 ２７…バルブ制御装置。

Claims (2)

1. 原動機の出力側に連結された無段変速機の変速比の変化に応じて前記原動機の出力トルクを変化させる無段変速機を搭載した車両の制御装置において、
   前記無段変速機で高速度変速を実行する要求があった場合に、この高速度変速と並行して、前記原動機のトルクを所定量増加または低下させることにより、高速度変速にともなう車両の駆動力の変化を抑制することができるか否かを、前記高速度変速を実行する前に予測する第１の変速制御手段と、
   前記第１の変速制御手段により、前記原動機のトルクを所定量増加または低下させた場合でも、前記車両の駆動力の変化を抑制できないと予測された場合は、前記高速度変速を実行する前に、前記原動機のトルクを、予め前記所定量を越えて増加または低下させる第２の変速制御手段と、
   前記第２の変速制御手段により、前記原動機のトルクを、予め所定量を越えて増加または低下させた場合に、前記高速度変速にともなう前記車両の駆動力の変化を抑制できるか否かを前記高速度変速を実行する前に推定し、前記車両の駆動力の変化を抑制できないと推定された場合は、前記無段変速機での変速開始時期を遅らせる制御を選択して前記高速度変速を実行する第３の変速制御手段と、
   前記高速度変速を実行する要求があった場合は、その高速度変速変速を実行する前に、前記第１の変速制御手段および前記第２の変速制御手段でおこなう前記原動機のトルクの増加または低下を実行できるか否かを予測し、前記原動機のトルクの増加または低下を実行できないと予測された場合は、前記無段変速機の高速度変速を中止し、かつ、前記無段変速機で低速度変速を実行し、さらに、その低速度変速を実行するときの変速開始時期を遅らせる制御を禁止する第４の変速制御手段と、
   を有していることを特徴とする無段変速機を搭載した車両の制御装置。
2. 前記第１の変速制御手段は、前記無段変速機で高速度ダウンシフトを実行する前に、この高速度ダウンシフトと並行して、前記原動機のトルクを所定量増加させることにより、高速度ダウンシフトにともなう車両の駆動力の変化を抑制することができるか否かを予測する手段を含み、
   前記第２の変速制御手段は、前記第１変速制御手段により、前記高速度ダウンシフトを実行する前に、前記原動機のトルクを所定量増加させた場合でも、前記高速度ダウンシフトにともなう減速ショックを抑制できないと予測された場合は、前記高速度ダウンシフトを実行する前に前記原動機のトルクを、予め所定量を越えて増加させることにより、減速ショックを抑制する手段を含み、
   前記第３の変速制御手段は、前記第２変速制御手段により前記原動機のトルクを予め所定量を越えて増加させた場合でも、減速ショックを抑制できないことが、前記高速度ダウンシフトを実行する前に推定された場合は、前記無段変速機での変速開始時期を遅らせる制御を選択する手段を含み、
   前記第４の変速制御手段は、前記高速度ダウンシフトを実行する要求があり、かつ、その高速度ダウンシフトを実行する前に、前記第１の変速制御手段または前記第２の変速制御手段により前記原動機のトルクを増加することができないと予測された場合は、前記高速度ダウンシフトを中止するとともに、前記無段変速機で低速度ダウンシフトを実行し、さらに、その低速度ダウンシフトを実行するときの変速開始時期を遅らせる制御を禁止する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機を搭載した車両の制御装置。

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