特許 7303826 車両の制御装置及び車両の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-27

(45)【発行日】2023-07-05

(54)【発明の名称】車両の制御装置及び車両の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/662 20060101AFI20230628BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20230628BHJP

   F16H 59/18 20060101ALI20230628BHJP

【ＦＩ】

F16H61/662

F16H61/02

F16H59/18

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020559886

(86)(22)【出願日】2019-11-19

(86)【国際出願番号】 JP2019045264

(87)【国際公開番号】W WO2020121751

(87)【国際公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-06-02

(31)【優先権主張番号】P 2018234833

(32)【優先日】2018-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】李 宗桓

(72)【発明者】

【氏名】本間 知明

(72)【発明者】

【氏名】中野 論

(72)【発明者】

【氏名】田上 幸太郎

(72)【発明者】

【氏名】牛久保 佑介

【審査官】西藤 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１３７１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１２１６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２３２３９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ５９／１８－５９／２２

Ｆ１６Ｈ ６１／０２

Ｆ１６Ｈ ６１／６６－６１／６６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無段変速機を有する車両を制御する車両の制御装置であって、
前記無段変速機を段階的にアップシフトさせて前記車両を加速させる段階変速を行う制御部を有し、
前記制御部は、前記段階変速の禁止条件として、駆動力不足判定に基づく第１禁止条件を含み、前記段階変速の禁止前から前記第１禁止条件によって前記段階変速が禁止された後にわたって継続的にアクセルペダルが踏まれ続けた場合は前記無段変速機をダウンシフトするダウンシフト制御を実行する車両の制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載された車両の制御装置において、
前記制御部は、前記段階変速の禁止前から前記第１禁止条件によって前記段階変速の禁止された後にわたって継続的にアクセルペダルが踏まれ続けられる際にアクセル開度が所定未満になった場合には、前記ダウンシフト制御の実行を行わない車両の制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載された車両の制御装置において、
前記ダウンシフトは、段階的ダウンシフトである車両の制御装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１つに記載された車両の制御装置において、
前記制御部は、前記ダウンシフト制御を実行する際に前記無段変速機の入力回転速度を閾値以上に上昇させる車両の制御装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１つに記載された車両の制御装置において、
前記制御部は、前記段階変速の禁止条件として、前記第１禁止条件とは異なる、前記無段変速機の不安定状態に関連付けられた第２禁止条件をさらに含み、
前記第１禁止条件で前記段階変速を禁止する場合は前記ダウンシフト制御を実行し、
前記第２禁止条件で前記段階変速を禁止する場合は前記ダウンシフト制御を実行しない車両の制御装置。

【請求項6】

無段変速機を有する車両を制御する車両の制御方法であって、
前記無段変速機を段階的にアップシフトさせて前記車両を加速させる段階変速を行い、
前記段階変速の禁止条件として、駆動力不足判定に基づく第１禁止条件を含み、前記段階変速の禁止前から前記第１禁止条件によって前記段階変速が禁止された後にわたって継続的にアクセルペダルが踏まれ続けた場合は前記無段変速機をダウンシフトするダウンシフト制御を実行する車両の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＷＯ２０１５／０４６３５３Ａ１には、無段変速機の制御方法として、駆動源の出力回転を無段階に変速可能な無段変速機を予め設定された複数の変速段同士の間でステップ的（段階的）にアップシフトする制御が開示されている。

【発明の概要】

【0003】

当該制御はドライバがアクセルペダルを踏んで加速する際に実行されるものであり、段階的にアップシフトをしていくもの（以下では、段階的なアップシフトを「段階変速」ともいう。）である。このため、駆動輪に伝達される駆動力（トルク）は車速が増加するにつれて段階的に減少していくことになる。

【0004】

そのため、駆動輪に大きな負荷(例えば、道路勾配の大きい登坂路等)がかかるなど、車両の走行抵抗が高まる要因がある場合に、段階変速のシーケンス途中で駆動力（トルク）が段階的に下がった瞬間に失速し加速感が鈍化してしまうことが考えられる。

【0005】

このような状況に対応するために、駆動力が不足する場合に段階的アップシフトを禁止することが考えられる。しかしながら、単純に段階的アップシフトを禁止しただけではドライバの加速要求に応えきれない場合がある。

【0006】

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、段階変速を行っているときに、段階変速が禁止される状況になってもドライバの加速要求に応えることを目的とする。

【0007】

本発明のある態様によれば、無段変速機を有する車両を制御する車両の制御装置は、無段変速機を段階的にアップシフトさせて車両を加速させる段階変速を行う制御部を有し、制御部は、段階変速の禁止条件として、駆動力不足判定に基づく第１禁止条件を含み、段階変速の禁止前から第１禁止条件によって段階変速が禁止された後にわたって継続的にアクセルペダルが踏まれ続けた場合は無段変速機をダウンシフトするダウンシフト制御を実行する。

【0008】

本発明の別の態様によれば、無段変速機を有する車両を制御する車両の制御方法は、無段変速機を段階的にアップシフトさせて車両を加速させる段階変速を行い、段階変速の禁止条件として、駆動力不足判定に基づく第１禁止条件を含み、段階変速の禁止前から第１禁止条件によって段階変速が禁止された後にわたって継続的にアクセルペダルが踏まれ続けた場合は無段変速機をダウンシフトするダウンシフト制御を実行する。

【0009】

これらの態様によれば、段階変速を行っているときに、段階変速が禁止される状況になってもドライバの加速要求に応えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る変速マップ及び変速線の一例を示す図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る車両における駆動力の変化を示す図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る変速制御のフローチャートである。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る変速制御のタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0012】

図１は、車両１００の概略構成図である。車両１００は、エンジン１と、無段変速機としての自動変速機３と、オイルポンプ５と、駆動輪６と、制御装置としてのコントローラ１０と、を備える。

【0013】

エンジン１は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関であり、走行用駆動源として機能する。エンジン１は、コントローラ１０からの指令に基づいて、回転速度、トルク等が制御される。

【0014】

自動変速機３は、トルクコンバータ２と、締結要素３１と、ベルト式無段変速機構（以下、「ＣＶＴ」ともいう。）３０と、油圧コントロールバルブユニット４０（以下では、単に「バルブユニット４０」ともいう。）と、オイル（作動油）を貯留するオイルパン３２と、を備える。

【0015】

トルクコンバータ２は、エンジン１と駆動輪６の間の動力伝達経路上に設けられる。トルクコンバータ２は、流体を介して動力を伝達する。また、トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ２ａを締結することで、エンジン１からの駆動力の動力伝達効率を高めることができる。

【0016】

締結要素３１は、トルクコンバータ２とＣＶＴ３０の間の動力伝達経路上に配置される。締結要素３１は、コントローラ１０からの指令に基づき、オイルポンプ５の吐出圧を元圧としてバルブユニット４０によって調圧されたオイルによって制御される。締結要素３１としては、例えば、ノーマルオープンの湿式多板クラッチが用いられる。締結要素３１は、図示しない前進クラッチ及び後進ブレーキによって構成される。

【0017】

ＣＶＴ３０は、締結要素３１と駆動輪６との間の動力伝達経路上に配置され、車速やアクセル開度等に応じて変速比を無段階に変更することができる。ＣＶＴ３０は、プライマリプーリ３０ａと、セカンダリプーリ３０ｂと、両プーリ３０ａ，３０ｂに巻き掛けられたベルト３０ｃと、を備える。プーリ圧によりプライマリプーリ３０ａの可動プーリとセカンダリプーリ３０ｂの可動プーリとを軸方向に動かし、ベルト３０ｃのプーリ接触半径を変化させることで、変速比を無段階に変更することができる。なお、プライマリプーリ３０ａに作用するプーリ圧及びセカンダリプーリ３０ｂに作用するプーリ圧は、オイルポンプ５からの吐出圧を元圧としてバルブユニット４０によって調圧される。

【0018】

ＣＶＴ３０のセカンダリプーリ３０ｂの出力軸には、図示しない終減速ギア機構を介してディファレンシャル１２が接続される。ディファレンシャル１２には、ドライブシャフト１３を介して駆動輪６が接続される。

【0019】

オイルポンプ５は、エンジン１の回転がベルトを介して伝達されることによって駆動される。オイルポンプ５は、例えばベーンポンプによって構成される。オイルポンプ５は、オイルパン３２に貯留されるオイルを吸い上げ、バルブユニット４０にオイルを供給する。バルブユニット４０に供給されたオイルは、各プーリ３０ａ，３０ｂの駆動や、締結要素３１の駆動、自動変速機３の各要素の潤滑などに用いられる。

【0020】

コントローラ１０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１０は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。具体的には、コントローラ１０は、自動変速機３を制御するＡＴＣＵ、シフトレンジを制御するＳＣＵ、エンジン１の制御を行うＥＣＵ等によって構成することもできる。なお、本実施形態における制御部とは、コントローラ１０の後述する段階変速制御を実行する機能を仮想的なユニットとしたものである。

【0021】

コントローラ１０には、エンジン１の回転速度Ｎｅを検出する第１回転速度センサ５１、締結要素３１の出力回転速度Ｎｏｕｔ（＝プライマリプーリ３０ａの回転速度Ｎｐｒｉ）を検出する第２回転速度センサ５２、セカンダリプーリ３０ｂの回転速度Ｎｓｅｃを検出する第３回転速度センサ５３、車速Ｖを検出する車速センサ５４、ＣＶＴ３０のセレクトレンジ（前進、後進、ニュートラル及びパーキングを切り替えるセレクトレバー又はセレクトスイッチの状態）を検出するインヒビタスイッチ５５、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ５６、ブレーキの踏力を検出する踏力センサ５７、気圧を検出する気圧センサ５８、及び道路勾配を検出する勾配センサ５９等からの信号が入力される。コントローラ１０は、入力されるこれらの信号に基づき、エンジン１、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ａ、自動変速機３の各種動作を制御する。

【0022】

次に、自動変速機３による段階変速制御について説明する。本実施形態では、加速時において、加速度αが所定値Ａ以上である場合に、自動変速機３を予め設定された複数の変速段同士の間でステップ的（段階的）にアップシフトする変速制御を行う（以下では、段階変速に係る制御を「段階変速制御」という。）。以下に、本実施形態の段階変速制御について説明する。

【0023】

コントローラ１０内には、予め図２に示す変速マップが記憶されており、コントローラ１０は、図２に示す変速マップに基づき、車両１００の運転状態（本実施形態では車速Ｖ、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ、アクセル開度ＡＰＯ）に応じて、ＣＶＴ３０を制御する。なお、図２では、本実施形態の段階変速制御の一例として、あるアクセル開度ＡＰＯでの変速線Ｌ１のみを示しているが、実際にはアクセル開度ＡＰＯ毎に設定された変速線が複数存在する。

【0024】

変速マップは、自動変速機３の動作点が車速Ｖとプライマリ回転速度Ｎｐｒｉとにより定義される。自動変速機３はＣＴＶ３０の変速比を最Ｌｏｗ変速比にして得られる最Ｌｏｗ線とＣＴＶ３０の変速比を最Ｈｉｇｈ変速比にして得られる最Ｈｉｇｈ線の間の領域で変速することができる。

【0025】

コントローラ１０は、アクセル開度ＡＰＯが車速Ｖに応じた段階変速開始開度よりも小さい場合に通常変速を行い、アクセル開度ＡＰＯが車速Ｖに応じた段階変速開始開度以上となった場合に段階変速を行う。段階変速開始開度は、車速Ｖに応じて予め設定されたアクセル開度であって、運転者が加速を意図していると判断される大きさに設定される。

【0026】

通常変速では、従来のベルト式無段変速機の変速マップと同様に、アクセル開度ＡＰＯ毎に設定された変速線に基づいて変速が行われる。

【0027】

段階変速では、変速抑制フェーズと、アップシフトフェーズとが繰り返し行われる。

【0028】

変速抑制フェーズでは、変速比の変化率（単位時間あたりの変速比の変化量）はゼロであり、エンジン回転速度（プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ）の上昇に伴って車速Ｖが上昇する。なお、変速抑制フェーズにおいて、変速比の変化率をゼロよりも大きくしてもよい。この場合、変速比の変化率は、変速抑制フェーズ中に車速Ｖの増加に伴い、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが低下することがない範囲に設定される。

【0029】

アップシフトフェーズでは、変速比が段階的にＨｉｇｈ側に変更される。アップシフトフェーズにおける変速比の変化率は、車速Ｖの増加に伴い、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが低下する範囲に設定される。

【0030】

変速抑制フェーズとアップシフトフェーズにおける変速比の変化率を上述のように設定することで、段階変速制御における変速は、図２に示すようにプライマリ回転速度Ｎｐｒｉの増減を繰り返す変速形態となる。

【0031】

段階変速制御では、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉがアクセル開度ＡＰＯ毎に設定された第１所定回転速度になるとアップシフトフェーズが実行され、車速Ｖに応じてアクセル開度ＡＰＯ毎に設定された第２所定回転速度になるまでアップシフトされた後は、変速抑制フェーズが実行される。なお、第１所定回転速度及び第２所定回転速度は、車速Ｖが上がるにつれてアップシフト側になるように予め設定された値である。図２では、各車速Ｖに対応する第１所定回転速度を結んだ線を線Ｌ２とし、各車速Ｖに対応する第２所定回転速度を結んだ線を線Ｌ３として示している。

【0032】

変速抑制フェーズでは、車速Ｖの上昇とともにプライマリ回転速度Ｎｐｒｉ（エンジン回転速度）が徐々に高くなる。

【0033】

この段階変速制御は、上述のように、ドライバがアクセルペダルを踏んで車両１００の加速を行う際に実行されるものであり、段階的にアップシフトをしていくものである。この段階変速においては、駆動輪６に伝達される駆動力（トルク）は、図３に示すように、車速Ｖが増加するにつれて、別の言い方をすると、アップシフトするにつれて、段階的に減少していく。

【0034】

駆動輪６に大きな負荷(例えば、道路勾配の大きい登坂路に差し掛かる等)がかかるなど、車両１００の走行抵抗が高まる要因がある場合に、段階的にアップシフトしてしまうと、駆動力（トルク）が急激に下がり、車両１００が急激に失速してしまう（意図せず減速してしまう）おそれがある。

【0035】

このように、アップシフトによって車両１００が失速することが予測される場合には、段階変速を禁止することが考えられる。しかしながら、単純にアップシフトを禁止しただけではドライバの加速要求に応えきれない場合がある。そこで、本実施形態では、アップシフトによって車両１００が失速することが予測される場合に、単純にアップシフトを禁止するだけでなく、ドライバの加速要求に応じることができるようにダウンシフト変速を行う。以下に、図４に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態の段階変速制御について具体的に説明する。本実施形態の段階変速制御は、コントローラ１０にあらかじめ記憶されたプログラムに基づいて実行される。

【0036】

まず、ステップＳ１において、加速度αが所定値Ａ以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ１０は、車速センサ５４によって検出された車速Ｖから加速度αを求め、加速度αが所定値Ａ以上であるか否かを判定する。加速度αが所定値Ａ以上であると判定されれば、ステップＳ２に進み、段階変速制御を指示する。これに対し、加速度αが所定値Ａ未満であると判定されれば、ステップＳ１０に進み、通常の変速制御を実行する。

【0037】

ステップＳ３では、コントローラ１０は、第１禁止条件が成立したか否かを判定する。

【0038】

ここで、第１禁止条件について具体的に説明する。第１禁止条件は、予測されるアップシフト後の駆動力が所定値未満である場合である。本実施形態では、車速変化率推定値ΔＶｓが閾値Ｖ１未満であるか否かを判定することによって、予測されるアップシフト後の駆動力が所定値未満であるか否かを判定する。

【0039】

ここで、車速変化率推定値ΔＶｓについて具体的に説明する。車速変化率推定値ΔＶｓは、具体的には、ΔＶｓ＝ΔＶ×Ｒｎ／Ｒｐ・・・（式１）によって求められた値である。以下に、ΔＶ、Ｒｎ、Ｒｐについて説明する。

【0040】

車速変化率ΔＶは、段階変速中の自動変速機３の出力軸回転速度の時間的変化率である。具体的には、車速変化率ΔＶは、第３回転速度センサ５３によって検出されたセカンダリプーリ３０ｂの回転速度Ｎｓｅｃを時間で微分した値である。なお、セカンダリプーリ３０ｂの回転速度Ｎｓｅｃは車速Ｖに比例するので、ΔＶは、車速Ｖの時間的変化率に比例するパラメータとなる。車速Ｖの時間的変化は、車重、道路勾配、走行抵抗の変化などの全ての要因を含んでいる。したがって、ΔＶは、これらの全ての要因の変化が反映されたパラメータとなる。

【0041】

実変速比Ｒｎは、現在のＣＶＴ３０の変速比である。実変速比Ｒｎは、第２回転速度センサ５２によって検出されたプライマリプーリ３０ａの回転速度Ｎｐｒｉと、第３回転速度センサ５３によって検出されたセカンダリプーリ３０ｂの回転速度Ｎｓｅｃと、に基づいて算出される。

【0042】

アップシフト後変速比Ｒｐは、現時点でアップシフトした場合のＣＶＴ３０の変速比である。図２を用いて説明すると、例えば、車速ＶがＶａであるときには、車速Ｖａと第２所定回転速度線Ｌ３との交点Ｃにおける変速比が、アップシフト後変速比Ｒｐに相当する。

【0043】

車両１００の駆動力は、車速変化率ΔＶに比例する。このため、車速変化率推定値ΔＶｓもアップシフト後の駆動力に比例した値になる。よって、ステップＳ３において、車速変化率推定値ΔＶｓが閾値Ｖ１以上であるか否かを判定することによって、アップシフト後の駆動力が所定値未満か否か（不足するか否か）を判定することができる。

【0044】

コントローラ１０が、第１禁止条件が成立したと判定すれば、つまり、アップシフト後の駆動力が不足すると判定すればステップＳ４に進む。これに対して、コントローラ１０が、第１禁止条件が成立していないと判定すれば、つまり、アップシフト後の駆動力が不足しないと判定すればステップＳ７に進む。

【0045】

ステップＳ４では、段階変速を禁止する。コントローラ１０は、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉがアクセル開度ＡＰＯ毎に設定された第１所定回転速度になっても、段階変速を実行しない（アップシフトフェーズへ移行しない）、つまり、変速抑制フェーズを維持する。具体的には、コントローラ１０は、その時点での変速比Ｒを維持するように制御を行う。

【0046】

ステップＳ５では、アクセルＯＮが継続されているか否かを判定する。コントローラ１０は、段階変速の禁止前から段階変速の禁止後まで間、アクセルペダルが継続的に踏まれ続けているか否かを判定する。より具体的には、段階変速の禁止の判定を行う前から、段階変速の禁止の判定後にわたる所定時間の間、アクセルペダルが所定量以上で、継続的に踏まれているか否かを判定する。アクセルＯＮが継続されていれば、ステップＳ６に進み、アクセルＯＮが継続されていなければ、ＥＮＤに進む。

【0047】

ステップＳ６では、ダウンシフト制御を実行する。具体的には、コントローラ１０は、段階的にダウンシフトする（変速比Ｒが所定量Ｌｏｗ側になる）ようにバリエータ３０を制御するとともに、エンジン回転速度Ｎｅ（＝プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ）がＭＡＸになるようにエンジン１を制御する。このような段階的なダウンシフトを伴うダウンシフト制御を実行することにより、短時間で車両１００を加速させることができる。これにより、段階変速を行っているときに、段階変速が禁止される状況になっても、ドライバの加速要求に応じることができる。なお、本実施形態における段階的なダウンシフトとは、例えば、変速指示を階段状に行うか、又は、変速指示を急勾配（所定勾配以上で変化）させることである。

【0048】

続いて、ステップＳ７以降のフローについて説明する。

【0049】

ステップＳ７では、コントローラ１０は、第２禁止条件が成立したか否かを判定する。

【0050】

第２禁止条件は、第１禁止条件とは異なる条件であり、例えば、低油温、高油温、あるいは段階変速中に各種要素に異常が発生したこと検知した場合などである。

【0051】

具体的に説明すると、例えば、低油温（油温が第１所定油温Ｔ１以下）のときには、アップシフトを行ってもエンジン回転速度Ｎｅが低下せずに高止まりすることがある。このような状況では、ＣＶＴ３０のプライマリ回転速度Ｎｐｒｉが安定しない。このため、ダウンシフト制御を実行するとドライバに違和感を与えてしまうおそれがある。したがって、低油温(油温が第１所定油温Ｔ１以下)のときには、段階変速を禁止するととともにダウンシフト制御の実行を禁止することが好ましい。

【0052】

また、高油温(油温が第２所定油温Ｔ２以上)のときには、変速制限をする場合があるので、このような場合にも、段階変速を禁止するととともにダウンシフト制御の実行を禁止することが好ましい。

【0053】

段階変速中に各種要素に異常が発生したときには、変速制限をする場合があるので、このような場合にも、段階変速を禁止するとともにダウンシフト制御の実行を禁止することが好ましい。

【0054】

コントローラ１０が、第２禁止条件が成立したと判定すれば、ステップＳ８に進む。これに対して、コントローラ１０が、第２禁止条件が成立していないと判定すれば、ステップＳ９に進む。

【0055】

ステップＳ８では、段階変速の実行を禁止する。コントローラ１０は、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉがアクセル開度ＡＰＯ毎に設定された第１所定回転速度になっても、段階変速を実行しない（アップシフトフェーズへ移行しない）、つまり、変速抑制フェーズを維持する。具体的には、コントローラ１０は、その時点での変速比Ｒを維持するように制御を行う。

【0056】

ステップＳ９では、段階変速の実行を許可する。コントローラ１０は、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉがアクセル開度ＡＰＯ毎に設定された第１所定回転速度になると、段階変速を実行する（アップシフトフェーズへ移行する）。

【0057】

このように、本実施形態では、アップシフト後の駆動力が不足することが予想される場合には、段階変速（段階的なアップシフト）を禁止する。さらに、段階変速（段階的なアップシフト）が禁止される前後の所定時間の間、アクセルペダルが踏み続けられている場合には、段階的なダウンシフトを行うとともにエンジン１の回転速度を上昇させる。段階変速が禁止されてからもアクセルペダルが踏み続けられている場合には、ドライバが加速を要求し続けていることになる。このため、このような場合には、ダウンシフト制御を実行することで、車両１００を加速させることができる。これにより、段階変速が禁止される状況になっても、ドライバの加速要求に応じることができる。

【0058】

なお、アクセルペダルの踏み込みが緩められた場合には、ドライバが加速をあきらめた可能性が高いため、ダウンシフト制御を実行しない。

【0059】

次に、図５に示すタイミングチャートを参照しながら、本実施形態の段階変速制御について説明する。

【0060】

時刻ｔ１において、アクセルペダルが踏み込まれると、車両１００が加速を開始する。加速度αが所定値Ａ以上であると、コントローラ１０は、段階変速制御を実行する。具体的には、コントローラ１０は、予め記憶されたアクセル開度ＡＰＯ毎に設定された変速線に沿うように、変速比Ｒ及びプライマリ回転速度Ｎｐｒｉ（エンジン回転速度）を制御する。また、コントローラ１０は、車速変化率推定値ΔＶｓを算出し、ΔＶｓが閾値Ｖ１以上であるか否かを判定する。

【0061】

時刻ｔ２において、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが第１所定回転速度になると、アップシフトフェーズに移行し段階変速を実行する。具体的には、コントローラ１０は、図２に示す変速線Ｌ１に沿って、変速比ＲをＨｉｇｈ側に段階的に切り替える。そして、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが第２所定回転速度となると、コントローラ１０は、変速抑制フェーズに移行し、変速比Ｒを維持しながら、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ（エンジン回転速度）を上昇させる。以降、時刻ｔ５まで、アップシフトフェーズと変速抑制フェーズとを繰り返し実行する。

【0062】

時刻ｔ６において、ΔＶｓが閾値Ｖ１未満になると、コントローラ１０は、段階変速の実行を禁止する。なお、このとき、コントローラ１０は、変速抑制フェーズを継続する。具体的には、コントローラ１０は、変速比Ｒを維持したままプライマリ回転速度Ｎｐｒｉのみを増加させる。

【0063】

そして、時刻ｔ７において、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが第１所定回転速度となった場合に、コントローラ１０は段階変速は実行せず、変速比Ｒをそのまま維持する。なお、図５のプライマリ回転速度における太い点線は、段階変速が実行された場合を示している。

【0064】

時刻ｔ６から所定時間経過すると（時刻ｔ８）、コントローラ１０は、ダウンシフト制御を実行する。具体的には、コントローラ１０は、変速比Ｒが所定量Ｌｏｗ側になるようにバリエータ３０を制御するとともに、エンジン回転速度Ｎｅ（＝プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ）がＭＡＸになるようにエンジン１を制御する。なお、ダウンシフト制御を実行するための条件は、段階変速の禁止前から段階変速の禁止後までの間に継続的にかつ所定の開度以上でアクセルペダルが踏まれ続けた場合である。

【0065】

このように、本実施形態では、アップシフト後の駆動力が不足することが予想される場合には、段階変速（段階的なアップシフト）を禁止する。さらに、段階変速（段階的なアップシフト）が禁止される前後の所定時間の間、アクセルペダルが踏み続けられている場合には、ダウンシフト制御を実行する。これにより、段階変速が禁止される状況になっても、ドライバの加速要求に応じることができる。

【0066】

なお、上記実施形態では、ダウンシフト制御時にエンジン１の回転速度をＭＡＸまで上昇させる場合を例に説明したが、これに限らず、エンジン１の回転速度をあらかじめ設定された閾値以上にするようにしてもよい。

【0067】

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

【0068】

コントローラ１０（制御装置）は、無段変速機（ＣＶＴ３０）を段階的にアップシフトさせて車両１００を加速させる段階変速を行う制御部（コントローラ１０）を有し、制御部（コントローラ１０）は、段階変速の禁止前から段階変速の禁止後までの間に継続的にアクセルペダルが踏まれ続けた場合は無段変速機（ＣＶＴ３０）をダウンシフトするダウンシフト制御を実行する。

【0069】

この構成では、段階変速を禁止するだけでは駆動力が足りないため、無段変速機（ＣＶＴ３０）を強制的にダウンシフトさせることで、駆動力不足を補うことができる。これにより、段階変速が禁止される状況になってもドライバの加速要求に応えることができる。また、ダウンシフト制御の実行条件として、段階変速の禁止の後（直後）にアクセルペダルが踏まれた状態が継続、維持されるという条件を採用しているため、加速の意図を持ったドライバ（アクセルペダルを踏み続けるドライバ）には駆動力を与える演出が可能となるとともに、加速を諦めたドライバ（アクセルを離したドライバ）に対しては違和感のある駆動力を与えないようにすることができる。

【0070】

コントローラ１０（制御部）は、段階変速の禁止前から段階変速の禁止後までの間に継続的にアクセルペダルが踏まれ続けられる際にアクセル開度が所定未満になった場合には、ダウンシフト制御の実行を行わない。

【0071】

アクセル開度が所定未満になった場合には、ドライバが加速を諦めたとみなすことができる。このため、この場合には、ダウンシフト制御の実行を行わないようにすることで、違和感のある駆動力を与えないようにすることができる。

【0072】

本実施形態では、ダウンシフトは、段階的ダウンシフトである。

【0073】

緩やかなダウンシフトでなく段階的なダウンシフトとすることにより、短時間で大きな駆動力を演出することができる。

【0074】

コントローラ１０（制御部）は、ダウンシフト制御を実行する際に無段変速機（ＣＶＴ３０）の入力回転速度（プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ）を閾値以上に上昇させる。

【0075】

ダウンシフト制御を実行する際に無段変速機（ＣＶＴ３０）の入力回転速度（プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ）を閾値以上に上昇させることにより、より大きな駆動力を得ることができる。

【0076】

コントローラ１０（制御部）は、段階変速の禁止条件として、駆動力不足判定に基づく第１禁止条件と、第１禁止条件とは異なる第２禁止条件（油温異常、故障発生など）と、を含み、第１禁止条件で段階変速を禁止する場合はダウンシフト制御を実行し、第２禁止条件で段階変速を禁止する場合はダウンシフト制御を実行しない。

【0077】

自動変速機３のユニット状態が正常状態のときにおいては、段階変速の実行が禁止された場合にダウンシフト制御を行う。これにより、加速感を向上させることができる。また、自動変速機３のユニット状態が不安定な状態においては、段階変速の実行が禁止された場合にダウンシフト制御の実行を禁止する。これにより、車両１００の挙動が不安定になることを防止できる。

【0078】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0079】

また、上記実施形態では、ステップＳ３において、第１禁止条件として車速変化率推定値ΔＶｓを用いてアップシフト後の駆動力が不足するか否かを予測していた。しかしながら、第１禁止条件はこれに限らず、例えば、アップシフト直前に予測したアップシフト後の駆動力を用いてもよい。また、車両１００のアップシフト後の予想される走行抵抗が所定値以上であることを第１禁止条件としてもよい。この場合、走行抵抗は、空気抵抗、勾配抵抗、転がり抵抗、及び加速抵抗といった各種パラメータの１つまたは複数を適宜選択してこれらの合計によって算出すればよい。また、空気密度(気圧)、道路勾配、車速、車重、及び車両加速度から選ばれた１又は複数のパラメータを用いて駆動力不足を予測しても良い。例えば、道路勾配が突然大きくなったことを検知すると駆動力が予測される。また、地図情報を取得して道路勾配が大きくなることを予測することで駆動力不測を予測することができる。もちろん、他の方法で駆動力不測を予測しても良い。

【0080】

本願は、２０１８年１２月１４日に日本国特許庁に出願された特願２０１８－２３４８３３号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】