JP2001050380A - 変速比無限大無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転同期点を挟んだ急変速を行う際に、高速
な変速機構と制御装置を用いることなく迅速かつ円滑な
変速を実現する。 【解決手段】 現在のユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯ
から到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯへ向け
て回転同期点ＲＳＰを超えて変速するときには、ステッ
プモータの速度ＶＳＴＰが上限値Ｖmaxを超えると、動
力循環モードクラッチと直結モードクラッチを半クラッ
チ状態にして切り換えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両などに採用さ
れる変速比無限大無段変速機の変速制御装置の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から車両の変速機として、ベルト式
やトロイダル型の無段変速機構が知られており、このよ
うな無段変速機構の変速領域をさらに拡大するために、
無段変速機構に一定変速機構と遊星歯車機構を組み合わ
せて変速比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無
段変速機が知られており、例えば、特開平１０−２６７
１１６号公報などがある。

【０００３】これは、エンジンに連結される変速比無限
大無段変速機のユニット入力軸に、変速比を連続的に変
更可能なハーフトロイダル型の無段変速機構と、一定変
速機構（減速機構）を並列的に連結するとともに、これ
らの出力軸を遊星歯車機構で結合したもので、無段変速
機構の出力を遊星歯車機構のサンギアに、一定変速機構
の出力軸は動力循環モードクラッチを介して遊星歯車機
構のキャリアに連結される。

【０００４】サンギアと連結した無段変速機構の出力軸
は、直結モードクラッチを介して変速比無限大無段変速
機の出力軸であるユニット出力軸と選択的に結合される
一方、遊星歯車機構のリングギアはユニット出力軸に結
合される。

【０００５】このような変速比無限大無段変速機では、
図２１に示すように、動力循環モードクラッチを締結す
る一方、直結モードクラッチを解放することにより、無
段変速機構と一定変速機構の変速比の差に応じて、ユニ
ット変速比（＝総変速比。以下、ＩＶＴＲＡＴＩＯでユ
ニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数）を負の値
から正の値まで無限大（１／ＩＶＴＲＡＴＩＯ＝０でギ
アードニュートラルポイントＧＮＰという）を含んで連
続的に変速制御を行う動力循環モードと、動力循環モー
ドクラッチを解放する一方、直結モードクラッチを締結
して無段変速機構の変速比ＲＡＴＩＯに応じて変速制御
を行う直結モードの２つの運転モードを選択的に使用す
ることができる。

【０００６】なお、図２１においては、縦軸をユニット
変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの逆数、横軸を無段変速機構の
変速比ＲＡＴＩＯとして、無段変速機構の変速比ＲＡＴ
ＩＯと前後進の関係を連続的に表示した。

【０００７】そして、動力循環モードと直結モードの切
り換えは、動力循環モードと直結モードでユニット変速
比ＩＶＴＲＡＴＩＯが一致する回転同期点ＲＳＰ（Revo
lution Synchronous Point）で行い、回転同期点ＲＳ
Ｐに対応するユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯ（変速比
ＲＡＴＩＯ＝ｉｃｒ）を維持した状態で、クラッチの切
り換えを行うことで、ショックを生じることなく動力循
環モードと直結モードの切り換えを行うことが可能とな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、現在のユニット変速比から到達目標と
なるユニット変速比に、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩ
Ｏが変化するに当たって運転モードが切り換わる場合、
すなわち、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの逆数の現
在値と、到達目標値とが回転同期点ＲＳＰを挟んで変化
する場合、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯを変化させ
る途中で、一旦、回転同期点ＲＳＰを維持してクラッチ
の切り換えを済ませ、再度到達目標とするユニット変速
比ＩＶＴＲＡＴＩＯへ向けて変速を行うことになる。

【０００９】ここで、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯ
と無段変速機構の変速比ＲＡＴＩＯの関係を、図２１に
示すように、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの所定の
変化量に対する変速比ＲＡＴＩＯの変化量Δｉｃでみる
と、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ側の変化量Δ
ｉｃに比して、回転同期点ＲＳＰに近づくほど変化量Δ
ｉｃ’が増大し、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯを一
定の速度で変化させても、無段変速機構では、回転同期
点ＲＳＰの前後において、急速に変速比ＲＡＴＩＯを変
化させなくてはならない。

【００１０】このため、キックダウン変速や足離しアッ
プシフトまたはマニュアルモードでの変速など、ユニッ
ト変速比が回転同期点ＲＳＰを挟んで急激に変化する場
合では、無段変速機構の変速を制御するアクチュエータ
が変速速度に追従できなくなる場合がある。

【００１１】あるいは、無段変速機構や制御装置を、上
記キックダウン変速や足離しアップシフト等の急変速に
追従させようとすると、アクチュエータの大型化や高速
なコントロールユニットが必要になって、装置の大型化
や製造コストの増大を招くという問題があった。

【００１２】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、回転同期点を挟んで急変速を行う際に、高
速な変速機構と制御装置を用いることなく円滑な変速を
実現することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、アクチュ
エータを備えて変速比を連続的に変更可能な無段変速機
構と、一定変速機構とをユニット入力軸にそれぞれ連結
するとともに、無段変速機構と一定変速機構の出力軸を
遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ及び直結モード
クラッチを介してユニット出力軸に連結した変速比無限
大無段変速機と、車両の運転状態に応じて到達目標総変
速比を設定する目標総変速比設定手段と、この到達目標
総変速比に基づいて、予め設定した回転同期点を境にし
て動力循環モードと直結モードの２つの運転モードのう
ち、いずれか一方を設定する運転モード設定手段と、こ
の運転モードに応じて前記動力循環モードクラッチと直
結モードクラッチを選択的に締結して、総変速比が無限
大を含んで動力を伝達する動力循環モードと、無段変速
機構の出力に応じて動力を伝達する直結モードとを切り
換えるクラッチ切換制御手段と、前記到達目標総変速比
と運転モードに基づいて、無段変速機構の変速比が予め
設定した目標変速比となるように前記アクチュエータを
制御する変速比制御手段とを備えた変速比無限大無段変
速機の変速制御装置において、現在の実総変速比から到
達目標総変速比へ向けて変速するときに、運転モードの
切り換えが発生することを検出する運転モード切換判定
手段と、アクチュエータの駆動速度を検出する駆動速度
検出手段と、運転モードの切り換えが発生したときに
は、変速比制御手段が現在の実総変速比から回転同期点
へ向けて変速を開始した後に、前記駆動速度が予め設定
した限界速度を超えると、前記クラッチ切換制御手段が
動力循環モードクラッチと直結モードクラッチを半クラ
ッチ状態にして切り換えを行う。

【００１４】また、第２の発明は、アクチュエータを備
えて変速比を連続的に変更可能な無段変速機構と、一定
変速機構とをユニット入力軸にそれぞれ連結するととも
に、無段変速機構と一定変速機構の出力軸を遊星歯車機
構、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを
介してユニット出力軸に連結した変速比無限大無段変速
機と、車両の運転状態に応じて到達目標総変速比を設定
する目標総変速比設定手段と、この到達目標総変速比に
基づいて、予め設定した回転同期点を境にして動力循環
モードと直結モードの２つの運転モードのうち、いずれ
か一方を設定する運転モード設定手段と、この運転モー
ドに応じて前記動力循環モードクラッチと直結モードク
ラッチを選択的に締結して、総変速比が無限大を含んで
動力を伝達する動力循環モードと、無段変速機構の出力
に応じて動力を伝達する直結モードとを切り換えるクラ
ッチ切換制御手段と、前記到達目標総変速比と運転モー
ドに基づいて、無段変速機構の変速比が予め設定した目
標変速比となるように前記アクチュエータを制御する変
速比制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の変速
制御装置において、現在の実総変速比から到達目標総変
速比へ向けて変速するときに、運転モードの切り換えが
発生することを検出する運転モード切換判定手段と、ア
クチュエータの駆動速度が予め設定した限界速度を超え
る切換開始時刻を設定する切換開始時刻設定手段と、運
転モードの切り換えが発生したときには、変速比制御手
段が現在の実総変速比から回転同期点へ向けて変速を開
始した後に、前記切換開始時刻を経過すると、前記クラ
ッチ切換制御手段が動力循環モードクラッチと直結モー
ドクラッチを半クラッチ状態にして切り換えを行う。

【００１５】また、第３の発明は、前記第１または第２
の発明において、前記クラッチ切換制御手段は、締結中
の一方を徐々に解放しながら、解放中の他方を徐々に締
結する。

【００１６】また、第４の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記運転モード切換判定手段は、入力トルクを検
出する手段と、現在の実総変速比から到達目標総変速比
までの変速量を演算する手段と、この入力トルクと変速
量に基づいて、変速期間を決定する手段とを備える。

【００１７】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、現在の実総
変速比から到達目標総変速比へ移行する際に、運転モー
ドの切り換えを伴う場合では、回転同期点へ向けて変速
した後に、アクチュエータの駆動速度が限界速度を超え
ると、回転同期点に到達する以前に動力循環モードクラ
ッチと直結モードクラッチが半クラッチ状態となって切
り換えが行われる。そして、運転モードの切り換えを伴
う変速で、特に、変速速度が大きいキックダウンや足離
しアップシフトなどの急変速では、無段変速機構の変速
比は回転同期点を経由することなく、クラッチの切り換
えにより運転モードを切り換えることで総変速比を変化
させることができ、アクチュエータの駆動速度を向上さ
せることなく、回転同期を挟んだ急変速を円滑に行うこ
とが可能となって、キックダウンや足離しアップシフト
等の急変速を滑らか、かつ、迅速に行いながら、機構や
装置の高速化を必要としないため、製造コストを抑制し
ながら、変速比無限大無段変速機の運転性を大幅に向上
させることが可能となる。

【００１８】また、第２の発明は、現在の実総変速比か
ら到達目標総変速比へ移行する際に、運転モードの切り
換えを伴う場合では、回転同期点へ向けて変速した後
に、アクチュエータの駆動速度が限界値を超える時刻を
経過すると、動力循環モードクラッチと直結モードクラ
ッチが半クラッチ状態となって切り換えが行われる。そ
して、運転モードの切り換えを伴う変速で、特に、変速
速度が大きいキックダウンや足離しアップシフトなどの
急変速では、無段変速機構の変速比は回転同期点を経由
することなく、クラッチの切り換えにより運転モードを
切り換えることで総変速比を変化させることができ、ア
クチュエータの駆動速度を向上させることなく、回転同
期を挟んだ急変速を円滑に行うことが可能となって、キ
ックダウンや足離しアップシフト等の急変速を滑らか、
かつ、迅速に行いながら、機構や装置の高速化を必要と
しないため、製造コストを抑制しながら、変速比無限大
無段変速機の運転性を大幅に向上させることが可能とな
る。

【００１９】また、第３の発明は、２つのクラッチをと
もに半クラッチ状態とすることで、到達目標総変速比へ
向けた無段変速機構の変速を滑らかに行うことがきる。

【００２０】また、第４の発明は、入力トルクと変速量
に基づいて、変速期間を決定することにより、入力トル
クや変速量が大きく、切り換え中の車両の状態変化が大
きい場合には、変速期間を変更することで車両状態の急
激な変化を抑制でき、ショックを低減できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２２】図１は、ハーフトロイダルで構成されたダ
ブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機構２を用い
て変速比無限大無段変速機を構成した一例を示す。

【００２３】図１において、変速比無限大無段変速機は
エンジンのクランクシャフト（図示せず）に連結される
ユニット入力軸１に、変速比を連続的に変更可能なトロ
イダル型の無段変速機構２と、ギア３ａ、ギア３ｂから
構成された一定変速機構３（減速機）とを並列的に連結
し、これらの出力軸４、３ｃをユニット出力軸６側へ配
設するとともに遊星歯車機構５で連結したものである。

【００２４】無段変速機構出力軸４はユニット出力軸６
と同軸的かつ、相対回転自在に支持され、無段変速機構
２の出力スプロケット２ａ、チェーン４ｂ及びスプロケ
ット４ａを介して連結されており、無段変速機構出力軸
４の一端を遊星歯車機構５のサンギア５ａに結合し、他
端を直結モードクラッチ１０に結合する。

【００２５】ギア３ｂと結合した一定変速機構３の出力
軸３ｃも、ユニット出力軸６と同軸的かつ、相対回転自
在に支持され、動力循環モードクラッチ９を介して遊星
歯車機構５のキャリア５ｂに連結されており、遊星歯車
機構５のリングギア５ｃは、変速比無限大無段変速機の
出力軸であるユニット出力軸６に結合される。

【００２６】そして、ユニット出力軸６の図中右側に
は、変速機出力ギア７が設けられ、この変速機出力ギア
７がディファレンシャルギア８のファイナルギア１２と
歯合し、ディファレンシャルギア８に結合する駆動軸１
１は、無段変速機構２の変速比ＲＡＴＩＯと運転モード
に応じたユニット変速比（ユニット入力軸回転数／ユニ
ット出力軸回転数＝総変速比で、以下、ＩＶＴＲＡＴＩ
Ｏとする）で駆動力が伝達される。

【００２７】無段変速機構２は、図１、図３に示すよう
に、２組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パ
ワーローラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブル
キャビティのトロイダル型で構成され、パワーローラ２
０はピボットシャフト２４を介して、トラニオン２３に
より回転自在に支持されている。

【００２８】そして、このトラニオン２３の回転角を、
後述するように、ステップモータ３６のステップ数に応
じて変化させることで、パワーローラ２０の傾斜角（以
下、傾転角という）を変更して、無段変速機構２の変速
比ＲＡＴＩＯと、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯを無
段階に変化させることができる。

【００２９】無段変速機構２の変速比ＲＡＴＩＯと、ユ
ニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの逆数との関係は、前記
従来例の図２１と同様に、図１２に示すようになる。

【００３０】この図１２において、動力循環モードクラ
ッチ９を締結する一方、直結モードクラッチ１０を解放
した動力循環モードでは、無段変速機構２と一定変速機
構３の変速比の差に応じて、ユニット変速比ＩＶＴＲＡ
ＴＩＯを前進側、後進側共に無限大（図中ギアードニュ
ートラルポイントＧＮＰで１／ＩＶＴＲＡＴＩＯ＝０）
を含んで連続的に変化させることができる。

【００３１】また、動力循環モードクラッチ９を解放す
る一方、直結モードクラッチ１０を締結する直結モード
では、無段変速機構２の変速比ＲＡＴＩＯに応じた変速
制御を行うことができる。

【００３２】ここで、トロイダル型の無段変速機構２の
各パワーローラ２０は、図３に示すように、下端を油圧
シリンダ３０に結合して軸方向へ変位可能かつ軸回りに
回転可能なトラニオン２３（パワーローラ支持部材）で
それぞれ軸支される。なお、パワーローラ２０とトラニ
オン２３の間には、揺動自在なピボットシャフト２４が
介装される。

【００３３】油圧シリンダ３０はピストン３１によって
画成された上下の油室３０ａ、３０ｂを備えており、対
向配置されたトラニオン２３、２３の油圧シリンダ３
０、３０は、油室３０ａ、３０ｂの配置が相互に逆転す
るように設定されて、トラニオン２３、２３は相互に逆
方向へ駆動される。なお、トラニオン２３、２３は、ピ
ボットシャフト２４を挟んだ上下で、揺動自在なリンク
を介して連結され、トラニオン２３、２３は相互に逆方
向へ変位する。

【００３４】このため、図３において、油室３０ｂの油
圧を増大すると同時に油室３０ａの油圧を低減すると、
図中左側のトラニオン２３が上昇する一方、図中右側の
トラニオン２３は下降してパワーローラ２０、２０はＬ
ｏ側（変速比ＲＡＴＩＯ＝大側）へ傾転（トラニオン２
３の軸回りに変位）して変速が行われ、このとき、パワ
ーローラ２０の回転軸と入出力ディスクの回転軸が一致
するように、トラニオン２３の軸方向変位に応じてピボ
ットシャフト２４は軸回りに揺動するため、パワーロー
ラ２０は傾転した状態を維持して駆動力の伝達を行う。

【００３５】そして、複数のトラニオン２３のうちの一
つには、トラニオン２３の軸方向変位量と、パワーロー
ラ２０の傾転角（トラニオン２３の回転角≒実変速比）
を、シフトコントロールバルブ４６にフィードバックす
るためのプリセスカム３５が設けられる。

【００３６】プリセスカム３５は、円周方向に所定の傾
斜を備えたカム面またはカム溝を備えており、このカム
面またはカム溝には揺動自在なフィードバックリンク３
８の一端が摺接する。

【００３７】フィードバックリンク３８は、例えば、Ｌ
字状に形成されて揺動自在に支持され、一端で上記カム
面またはカム溝と摺接する一方、他端で変速リンク３７
の一端と係合し、トラニオン２３の軸方向変位量及び回
転量、すなわちパワーローラ２０の傾転角を変速リンク
３７の一端に伝達する。

【００３８】変速リンク３７は、ほぼ中央部でシフトコ
ントロールバルブ４６のスプール４６Ｓと連結する一
方、フィードバックリンク３８と連結した変速リンク３
７の他端はステップモータ３６と連結して、変速リンク
３７はステップモータ３６の駆動によってシフトコント
ロールバルブ４６（変速制御弁）のスプール４６Ｓを軸
方向に変位させるとともに、トラニオン２３の回動と軸
方向変位に応じてスプール４６Ｓを軸方向に変位させ
る。

【００３９】そして、シフトコントロールバルブ４６に
は、ライン圧ＰＬが供給される供給ポート４６Ｌと、油
圧シリンダ３０の油室３０ｂと連通したポート４６Ｌｏ
ｗと、油圧シリンダ３０の油室３０ａと連通したポート
４６Ｈｉと、この供給ポート４６Ｌを挟んで一対のドレ
ーンポート４６Ｄ、４６Ｄが形成される。

【００４０】変速リンク３７によって駆動されるスプー
ル４６Ｓが、供給ポート４６Ｌをポート４６Ｈｉ、４６
Ｌｏｗを介して油室３０ａ、３０ｂのうちの一方に接続
するとともに、他方の油室をドレーンポート４６Ｄに接
続する。

【００４１】こうして、ステップモータ３６とプリセス
カム３５に駆動されるスプールの変位に応じて、ライン
圧ＰＬが供給される油圧シリンダ３０の油室３０ａ、３
０ｂが変更されて、ステップモータ３６が指令した傾転
角となるように油圧の制御が行われる。

【００４２】ここで、変速比無限大無段変速機の変速比
の制御を行う変速制御装置の油圧回路について、図４を
参照しながら詳述する。

【００４３】油圧ポンプ１１０から供給された油圧は、
ＰＬソレノイド９０からの信号圧に基づいてプレッシャ
レギュレータ１００が所定の供給圧ＰＬに調整して、ラ
イン圧回路１０１へ供給される。

【００４４】なお、ＰＬソレノイド９０はパイロット圧
回路１０２からのパイロット圧Ｐｐを元圧として信号圧
を調圧する。このパイロット圧Ｐｐは、プレッシャレギ
ュレータ１００からの供給圧ＰＬに比例して、パイロッ
トバルブ１０３が調圧したものである。

【００４５】そして、ライン圧回路１０１には、トロイ
ダル型無段変速機構２の変速比を制御するため、油圧シ
リンダ３０の２つの油室３０ａ、３０ｂの油圧を調整す
るシフトコントロールバルブ４６が接続されるととも
に、図示しないシフトレバーに応動するマニュアルバル
ブ６０の下流には、直結モードクラッチ１０及び動力循
環モードクラッチ９の締結状態を制御する制御弁９３、
９４が接続される。

【００４６】パイロット圧回路１０２には、直結モード
クラッチ１０を制御する第１ソレノイド９１と、動力循
環モードクラッチ９を制御する第２ソレノイド９２が配
設される。

【００４７】第１ソレノイド９１は、変速制御コントロ
ールユニット８０によってデューティ制御され、このデ
ューティ比に応じた信号圧を出力し、直結モードクラッ
チ１０と連通した制御弁９３は、この信号圧に応じてマ
ニュアルバルブ６０から供給されたライン圧ＰＬを調圧
して直結モードクラッチ１０の締結、解放及び半クラッ
チ状態を制御する。

【００４８】同様に、第２ソレノイド９２は、変速制御
コントロールユニット８０によってデューティ制御さ
れ、このデューティ比に応じた信号圧を出力し、動力循
環モードクラッチ９と連通した制御弁９４は、信号圧に
応じてマニュアルバルブ６０から供給されたライン圧Ｐ
Ｌを調圧して動力循環モードクラッチ９の締結、解放及
び半クラッチ状態を制御する。

【００４９】次に、図２は、変速比無限大無段変速機の
制御系を含めたブロック図を示す。

【００５０】マイクロコンピュータを主体に構成された
変速制御コントロールユニット８０には、ユニット入力
軸１の回転数Ｎｉ、すなわちエンジン回転数ＩＭＰＲＥ
Ｖを検出する入力軸回転数センサ８１からの出力、無段
変速機構２の出力軸回転数Ｎｏを検出する出力軸回転数
センサ８７からの出力、リングギア５ｃと結合したユニ
ット出力軸６の回転数ＲＩＮＧＲＥＶを検出するユニッ
ト出力軸回転数センサ８３からの出力、サンギア５ａの
回転数ＳＵＮＲＥＶを検出するサンギア回転数センサ８
２の出力、キャリア５ｂの回転数ＣＡＲＲＥＶを検出す
るキャリア回転数センサ８４の出力、スロットル開度Ｔ
ＶＯ（または、アクセルの踏み込み量）を検出するアク
セル操作量センサ８５からの出力等がそれぞれ入力され
る。

【００５１】なお、車速ＶＳＰは、ユニット出力軸６の
回転数ＲＩＮＧＲＥＶに所定の定数を乗じて演算する。

【００５２】変速制御コントロールユニット８０は、こ
れら各種センサの検出値を運転状態として処理し、スロ
ットル開度ＴＶＯと車速ＶＳＰに基づいて、例えば、図
１３に示すような変速マップから、到達目標入力軸回転
数ＤｓｒＲＥＶを求めてユニット出力軸回転数ＲＩＮＧ
ＲＥＶから到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯ
（マップ値で、最終的に変速を行う目標値＝到達目標総
変速比）を決定するとともに、到達目標ユニット変速比
ＤＩＶＴＲＡＴＩＯの運転モードに応じて第１及び第２
ソレノイド９１、９２を駆動することで、動力循環モー
ドクラッチ９と直結モードクラッチ１０を選択的に締結
し、動力循環モードと直結モードを切り換える。

【００５３】ここで、変速制御コントロールユニット８
０で行われる変速制御の一例について、図５〜図１１の
フローチャートを参照しながら以下に詳述する。なお、
この制御は、所定時間毎、例えば、１０msec毎等に実行
される。

【００５４】まず、図５は変速制御のメインルーチンを
示し、ステップＳ１では、上記各センサが検出した入力
軸回転数ＩＭＰＲＥＶ、出力軸回転数Ｎｏ、ユニット出
力軸回転数ＲＩＮＧＲＥＶ、スロットル開度ＴＶＯなど
の運転状態を示す各検出値を読み込む。

【００５５】そして、ステップＳ２では、読み込んだス
ロットル開度ＴＶＯと車速ＶＳＰより、図１３に示すよ
うな変速マップに基づいて、到達目標入力軸回転数（＝
到達目標エンジン回転数）ＤｓｒＲＥＶの演算結果を求
めてから、到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯ
や目標運転モードなどを演算するとともに、現在のユニ
ット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯを演算し、到達目標ユニッ
ト変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯと現在のユニット変速比Ｉ
ＶＴＲＡＴＩＯから変速比変化の遅れを考慮して、目標
ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯ１を演算する。

【００５６】ステップＳ３では、現在のユニット変速比
ＩＶＴＲＡＴＩＯと到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲ
ＡＴＩＯから、現在の運転モードと到達目標ユニット変
速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯでの運転モード（目標運転モー
ド）が異なる場合には、動力循環モードと直結モードを
切り換えるため、動力循環モードクラッチ９と直結モー
ドクラッチ１０へ供給する油圧を制御する。

【００５７】なお、クラッチの切り換えが生じない場合
では、締結中のクラッチへ供給する油圧を設定する。

【００５８】そして、ステップＳ４では、図９に示すよ
うに、ステップＳ４０で到達目標ユニット変速比に応じ
たステップ数ＤｓｒＳＴＰを出力してステップモータ３
６を駆動するとともに、ステップＳ４１で、第１ソレノ
イド９１及び第２ソレノイド９２へ設定油圧に応じたデ
ューティ比を出力し、直結モードクラッチ１０と動力循
環モードクラッチ９の締結力を制御する。

【００５９】次に、上記ステップＳ１で行われるセンサ
信号読み込み処理について、図６のサブルーチンを参照
しながら説明する。

【００６０】まず、ステップＳ１０では、アクセル操作
量センサ８５からのスロットル開度ＴＶＯを読み込んで
から、ステップＳ１１で、入力軸回転数センサ８１から
のエンジン回転数ＩＭＰＲＥＶを読み込む。

【００６１】ステップＳ１２〜Ｓ１４では、ユニット出
力軸回転数センサ８３、サンギア回転数センサ８２、キ
ャリア回転数センサ８４から、それぞれ、リングギア回
転数（ユニット出力軸回転数）ＲＩＮＧＲＥＶ、サンギ
ア回転数ＳＵＮＲＥＶ、キャリア回転数ＣＡＲＲＥＶを
読み込む。

【００６２】そして、ステップＳ１５では、読み込んだ
スロットル開度ＴＶＯとエンジン回転数ＩＭＰＲＥＶに
基づいて、図示しないマップからエンジントルクＥＮＧ
ＴＲＱを算出する。

【００６３】次に、図５のステップＳ２で行われる目標
値の演算は、図７に示すように、上記図６で読み込んだ
各センサの出力より、車速ＶＳＰと現在のユニット変速
比ＩＶＴＲＡＴＩＯと、到達目標エンジン回転数Ｄｓｒ
ＲＥＶと、到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯ
及び目標ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯ１を演算す
る。

【００６４】すなわち、図７のステップＳ２０では、ユ
ニット出力軸回転数ＲＩＮＧＲＥＶにタイヤ半径ｒｔを
乗じたものを、ディファレンシャルギア８のギア比ｉｆ
で除して、さらに所定の定数を乗じたものを車速ＶＳＰ
として演算する。

【００６５】ステップＳ２１では、エンジン回転数ＩＭ
ＰＲＥＶを、ユニット出力軸回転数ＲＩＮＧＲＥＶで除
することにより、現在のユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩ
Ｏを演算する。

【００６６】次に、ステップＳ２２では、読み込んだス
ロットル開度ＴＶＯと、演算した車速ＶＳＰに基づい
て、図１３に示す変速マップから到達目標エンジン回転
数ＤｓｒＲＥＶを算出する。

【００６７】また、ステップＳ２３では、この到達目標
エンジン回転数ＤｓｒＲＥＶをユニット出力軸回転数Ｒ
ＩＮＧＲＥＶで除したものを、到達目標ユニット変速比
ＤＩＶＴＲＡＴＩＯとして算出し、ステップＳ２４で
は、この到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯ
に、予め設定した１次のローパスフィルタをかけて、１
次遅れの目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯ１を演
算する。

【００６８】そして、上記図５のステップＳ３で行われ
る運転モード切換の制御は、図８、図１０、図１１に示
すサブルーチンに基づいて行われる。なお、図８は運転
モード切換制御の概略を示し、図１０、図１１はそれぞ
れサブルーチンを示す。

【００６９】まず、図８のステップＳ３０では、ユニッ
ト変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの変更の際に、運転モードの
切り換えを行うか否かを示すフラグｆｌｇＭＣが０にリ
セットされているかを判定し、０であればステップＳ４
１へ進んで、動力循環モードクラッチ９または直結モー
ドクラッチ１０に供給する油圧を設定するとともに、モ
ード切換を行うか否かを判定する。

【００７０】一方、フラグｆｌｇＭＣが１にセットされ
ている場合は、運転モードの切り換え中であるため、ス
テップＳ３２のモード切換中処理を行う。

【００７１】次に、上記ステップＳ３１で行われるクラ
ッチ油圧の設定処理について、図１０を参照しながら詳
述する。

【００７２】まず、ステップＳ５２では、上記ステップ
Ｓ２２で求めた到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴ
ＩＯに対応する到達目標運転モードＭＯＤＥｔが、動力
循環モードと直結モードのどちらにあるかを、図１２に
示したユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯと運転モードの
関係から演算する。

【００７３】同様に、ステップＳ５３では、現在のユニ
ット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯにおける運転モードＭＯＤ
Ｅｐが、動力循環モードと直結モードのどちらにあるか
を、図１２に示したユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯと
運転モードの関係から演算する。

【００７４】また、ステップＳ５４では、上記ステップ
Ｓ２３で求めた一次遅れの目標ユニット変速比ＤＩＶＲ
ＡＴＩＯ１と、予め設定した関数などから、ステップモ
ータ３６に指令する目標ステップ数ＤｓｒＳＴＰを求め
ておく。

【００７５】そして、ステップＳ５５では、現在の運転
モードＭＯＤＥｐが、動力循環モードと直結モードの何
れにあるかを判定し、動力循環モードであればステップ
Ｓ５６へ進む一方、直結モードであればステップＳ５７
へ進んで、それぞれ目標とするクラッチ油圧を設定す
る。

【００７６】すなわち、動力循環モードのステップＳ５
６では、動力循環モードクラッチ９の目標油圧ＤｓｒＰ
ｒｓＬＣを、運転状態に応じた値ｋＰＣに設定する一
方、直結モードクラッチ１０の目標油圧ＤｓｒＰｒｓＨ
Ｃを０に設定して、動力循環モードクラッチ９が伝達ト
ルクに応じた締結力を発生するよう設定する。

【００７７】一方、直結モードのステップＳ５７では、
直結モードクラッチ１０の目標油圧ＤｓｒＰｒｓＨＣ
を、運転状態に応じた値ｋＰＣに設定する一方、動力循
環モードクラッチ９の目標油圧ＤｓｒＰｒｓＬＣを０に
設定して、直結モードクラッチ１０が伝達トルクに応じ
た締結力を発生するよう設定する。

【００７８】なお、締結側のクラッチに供給する油圧ｋ
ＰＣは、例えば、ライン圧ＰＬ等に設定すればよい。

【００７９】上記ステップＳ５６、Ｓ５７で各クラッチ
の目標油圧を設定した後、ステップＳ５８において、現
在のユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯから到達目標ユニ
ット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯへ変速する際に、モード
切換を行うか否かを判定する。

【００８０】この判定は、現在の運転モードＭＯＤＥｐ
と到達目標運転モードＭＯＤＥｔが一致しなければ、運
転モードの切り換え開始を判定する。

【００８１】上記判定で、運転モードの切り換えが判定
された場合には、ステップＳ５９へ進んで、フラグｆｌ
ｇＭＣを１にセットし、さらに、ステップＳ６０に進ん
で、時定数ｃＭＣと変速時間ｔＭＣを設定する。

【００８２】ここで、時定数ｃＭＣは、上記図６のステ
ップＳ１５で求めたエンジントルクＥＮＧＴＲＱと、ユ
ニット変速比の変化量（変速量）＝｜ΔＩＶＴＲＡＴＩ
Ｏ｜より、図１４に示すマップに基づいて演算する。

【００８３】ユニット変速比の変化量は、上記現在のユ
ニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯと、ステップＳ２２で求
めた到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯの差の
絶対値であり、 ｜ΔＩＶＴＲＡＴＩＯ｜＝｜ＤＩＶＴＲＡＴＩＯ−ＩＶ
ＴＲＡＴＩＯ｜ となる。

【００８４】そして、図１４に示すように、時定数ｃＭ
Ｃは、エンジントルクＥＮＧＴＲＱが小さいほど大き
く、ユニット変速比の変化量｜ΔＩＶＴＲＡＴＩＯ｜が
大きければ大きく設定される。

【００８５】また、変速時間ｔＭＣは、この時定数ｃＭ
Ｃに応じて決まるもので、 ｔＭＣ＝Ａ×ｃＭＣ であり、Ａは予め設定した定数である。

【００８６】次に、ステップＳ６１では、運転モード切
換開始からの時刻ｔに応じて、ステップモータ３６へ指
令する目標ステップ数ＳＴＥＰ（ｔ）を設定する。

【００８７】この目標ステップ数ＳＴＥＰ（ｔ）の設定
は、例えば、図１２に示すように、回転同期点ＲＳＰよ
りもユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯが大（Ｌｏｗ）側
のＡ点（ＩＶＴＲＡＴＩＯ＝ｉｉａ）から、回転同期点
ＲＳＰよりもユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯが小側
（Ｈｉ側）のＢ点（ＩＶＴＲＡＴＩＯ＝ｉｉｂ）へアッ
プシフトする場合、図１２において、無段変速機構２の
変速比ＲＡＴＩＯを、Ａ点に対応する変速比ｉｃａから
回転同期点ＲＳＰに対応する変速比ｉｃｒまで大側に変
更した後、目標ステップ数ＳＴＥＰ（ｔ）の変化速度が
所定値以上となるＣ点において変速比ＲＡＴＩＯを維持
し、この状態でクラッチの切り換えを行って、Ｃ’点に
達した後に、再びＢ点に対応する変速比ｉｃｂまで小側
へ変速比ＲＡＴＩＯを変更すればよい。

【００８８】したがって、目標ステップ数ＳＴＥＰ
（ｔ）の設定にあたっては、図１６に示すように、変速
開始時刻ｔ１のユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯが、時
間ｔＭＣ後に到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩ
Ｏとなるように、時定数ｃＭＣの一時遅れで補完して、
モード切り換え中の目標ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩ
Ｏ１（ｔ）を演算する。

【００８９】このように演算したモード切り換え中の目
標ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯ１（ｔ）を、図１５
に示されるような、目標ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩ
Ｏ１（ｔ）とステップモータ３６のステップ数ＳＴＥＰ
（ｔ）との関係を予め設定したマップを用いて、モード
切り換え中の目標ステップ数ＳＴＥＰ（ｔ）に変換す
る。

【００９０】そして、この目標ステップ数ＳＴＥＰ
（ｔ）の時間変化率を演算して、モード切り換え中の目
標ステップモータ速度ＶＳＴＰ（ｔ）を求める。

【００９１】次に、ステップＳ６２では、上記ステップ
Ｓ６１で設定したステップモータ速度ＶＳＴＰが、予め
設定したステップモータ３６の速度の上限値（限界速
度）Ｖｍａｘを超える時刻ｔＣＨＡＮＧＥを算出する。

【００９２】ステップモータ３６の速度ＶＳＴＰは、回
転同期点ＲＳＰに近づくほど速度ＶＳＴＰが急増するた
め、図１６において、上限値Ｖｍａｘを超える時間Ｔを
求め、運転モード切換開始の時刻ｔ１に、この時間Ｔを
加えたものが、ステップモータ３６による変速から、動
力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０を半
クラッチ状態にして運転モードを切り換えて変速を行う
クラッチ切換開始時刻ｔＣＨＡＮＧＥとして設定され
る。

【００９３】また、その時点での目標ステップ数をＳｃ
とし、目標ステップ数ＳＴＥＰが一端、回転同期点ＲＳ
Ｐとなった後、再びステップ数Ｓｃに戻る時刻を時刻ｔ
３とし、これをクラッチ切り換え終了時刻として設定す
る。

【００９４】こうして、クラッチ切換開始時刻ｔＣＨＡ
ＮＧＥと、ステップモータの目標ステップ数ＳＴＥＰ
（ｔ）を設定した後には、ステップＳ６３で、半クラッ
チ状態でクラッチの切り換えを行うために、動力循環モ
ードクラッチ９と直結モードクラッチ１０に供給する油
圧の目標値ＰｒｓＬＣ（ｔ）、ＰｒｓＨＣ（ｔ）を、ク
ラッチ切換開始時刻ｔＣＨＡＮＧＥから締結中の一方を
徐々に解放しながら、解放中の一方を徐々に締結して、
両者のクラッチを半クラッチ状態にして運転モードを切
り換えるように設定する。

【００９５】これら目標油圧は、エンジントルクＥＮＧ
ＴＲＱと、上記ステップＳ６１で設定した目標ステップ
数ＳＴＥＰ（ｔ）に応じて設定され、例えば、図１７に
示すように、変速時間ｔＭＣ中には、締結する側（直結
モードクラッチ）の油圧を０から予め設定した油圧Ｐ２
まで増大するようなランプ関数で設定するとともに、解
放する側（動力循環モードクラッチ）の目標油圧は、予
め設定した油圧Ｐ１から０まで減少するようなランプ関
数で設定される。

【００９６】なお、各クラッチの目標油圧は、締結状態
のときには、運転状態に応じた締結油圧（例えば、ライ
ン圧）ｋＰＣに設定されるが、解放する側の目標油圧
は、油圧ｋＰＣから伝達トルク容量を発生可能な所定値
Ｐ１まで減少した後、０へ向けて徐々に減少し、また、
締結する側の目標油圧は、伝達トルク容量を発生可能な
所定値Ｐ２まで増大するように設定され、変速時間ｔＭ
Ｃを終了した後、締結するクラッチの相対回転がなくな
ってから締結油圧ｋＰＣが供給される。

【００９７】次に、上記図８のステップＳ３２で行われ
る、運転モード切換中の制御の一例について、図１１の
サブルーチンを参照しながら以下に詳述する。

【００９８】フラグｆｌｇＭＣが１となった運転モード
の切換制御中には、図１１のステップＳ７０で、現在の
時刻ｔがクラッチ切換開始時刻ｔＣＨＡＮＧＥ以前であ
るか否かを判定する。

【００９９】時刻ｔがクラッチ切換開始時刻ｔＣＨＡＮ
ＧＥ以前であれば、ステップモータ３６のみによる変速
を継続するため、ステップＳ７１〜Ｓ７４の処理を行う
一方、時刻ｔがクラッチ切換開始時刻ｔＣＨＡＮＧＥを
経過していれば、クラッチの切り換えにより運転モード
を切り換えて、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯを変更
するステップＳ７５〜Ｓ７９の処理へ進む。

【０１００】ステップＳ７１では、ステップモータ３６
の駆動によって変速を行うため、上記ステップＳ６１で
設定した切換中の目標ステップ数ＳＴＥＰ（ｔ）に応じ
て、現在の時刻ｔに対応した目標ステップ数ＤｓｒＳＴ
Ｐを設定する。

【０１０１】そして、動力循環モードクラッチ９と直結
モードクラッチ１０の締結状態を維持するため、運転モ
ード切換開始直前の運転モードＭＯＤＥｐが、動力循環
モードと直結モードのどちらにあるかを判定し、動力循
環モードであればステップＳ７３へ進んで、動力循環モ
ードクラッチ９への油圧を締結油圧ｋＰＣに設定し、直
結モードであればステップＳ７４へ進んで、直結モード
クラッチ１０への油圧を締結油圧ｋＰＣに設定してサブ
ルーチンを終了する。

【０１０２】一方、時刻ｔがクラッチ切換開始時刻ｔＣ
ＨＡＮＧＥを経過した場合には、ステップモータ３６に
よる変速を一時的に中止して、クラッチの切り換えによ
る変速を行うため、ステップＳ７５へ進み、上記ステッ
プＳ６３で設定された目標油圧ＰｒｓＬＣ（ｔ）、Ｐｒ
ｓＨＣ（ｔ）から、運転モード切換開始からの時刻
（ｔ）に応じて、動力循環モードクラッチ９と直結モー
ドクラッチ１０の目標油圧ＤｓｒＰｒｓＬＣとＤｓｒＰ
ｒｓＨＣをそれぞれ設定する。

【０１０３】そして、ステップＳ７６では、上記ステッ
プＳ５３で求めたモード切り換え直前の運転モードＭＯ
ＤＥｐが、動力循環モードと直結モードのどちらにある
かを判定し、切り換え直前が動力循環モードであれば、
直結モードへの切り換え中と判定してステップＳ７７へ
進む一方、切り換え直前が直結モードであれば、動力循
環モードへの切り換え中と判定してステップＳ７８へ進
む。

【０１０４】動力循環モードから直結モードへ切り換え
るステップＳ７７では、ユニット出力軸回転数ＲＩＮＧ
ＲＥＶとサンギア回転数ＳＵＮＲＥＶの差の絶対値が、
予め設定した微少な値ε未満になったか否かを判定し
て、 ｜ＲＩＮＧＲＥＶ−ＳＵＮＲＥＶ｜＜ε よりクラッチの切り換え終了を検知する。

【０１０５】そして、上記絶対値の差が所定値ε未満に
なると、動力循環モードから直結モードへの切り換えが
完了したと判定して、ステップＳ７９で、フラグｆｌｇ
ＭＣを０にリセットして処理を終了する。

【０１０６】一方、上記絶対値の差が所定値ε以上の場
合には、直結モードクラッチ１０に相対回転があるため
切り換えが完了しておらず、フラグｆｌｇＭＣ＝１を維
持したまま処理を終了する。

【０１０７】また、上記ステップＳ７６の判定で、直結
モードから動力循環モードへ切り換えと判定されたステ
ップＳ７８では、一定変速機構３の減速比をｉｇとし
て、エンジン回転数ＩＭＰＲＥＶを減速比ｉｇで除した
値、すなわち、一定変速機構出力軸３ｃの回転数と、キ
ャリア回転数ＣＡＲＲＥＶの差の絶対値が、予め設定し
た微少な値ε未満になったか否かを判定して、 ｜ＣＡＲＲＥＶ−ＩＭＰＲＥＶ／ｉｇ｜＜ε より運転モードの切り換え終了を検知する。

【０１０８】そして、上記絶対値の差が所定値ε未満に
なると、直結モードから動力循環モードへの切り換えが
完了したと判定して、ステップＳ７９へ進んでフラグｆ
ｌｇＭＣを０にリセットして処理を終了する。

【０１０９】一方、上記絶対値の差が所定値ε以上の場
合には、動力循環モードクラッチ９は相対回転して切り
換えが完了していないため、フラグｆｌｇＭＣ＝１を維
持したまま処理を終了する。

【０１１０】以上の図５〜図１１のフローチャートを、
所定時間毎に実行することにより、運転モードの切り換
えを伴う変速の際には、無段変速機構２の変速比ＲＡＴ
ＩＯを変更して、ステップモータ３６の速度ＶＳＴＰが
上限値Ｖmaxを超えると、動力循環モードクラッチ９と
直結モードクラッチ１０が、半クラッチ状態で切り換え
られて、無段変速機構２や変速制御コントロールユニッ
ト８０を高速度で動作させることなく、迅速かつ滑らか
な変速を行うことができる。

【０１１１】ここで、図１２に示すように、動力循環モ
ードのＡ点から、直結モードのＢ点へ急速にアップシフ
トする場合について考えると、ユニット変速比ＩＶＴＲ
ＡＴＩＯは、Ａ点に対応するｉｉａからＢ点に対応する
ｉｉｄに向けて変速し、回転同期点ＲＳＰに対応するｉ
ｉｒを超えてアップシフト（ユニット変速比のＨｉ側＝
小側への変速）することになる。

【０１１２】まず、上記フローチャートのステップＳ２
３、Ｓ５２で求めた到達目標ユニット変速比ＤＩＶＴＲ
ＡＴＩＯに応じた目標運転モードＭＯＤＥｔが直結モー
ドとなって、運転モード切換開始直前の運転モードＭＯ
ＤＥｐ＝動力循環モードとは異なるため、運転モード切
換を伴う変速であると判定して、フラグｆｌｇＭＣを１
にセットする（ステップＳ５９）。

【０１１３】そして、運転状態に応じた時定数ｃＭＣよ
り変速時間ｔＭＣを求め（ステップＳ６０）、この変速
時間ｔＭＣに応じた切換中の目標ステップ数ＳＴＥＰ
（ｔ）を設定する（ステップＳ６１、Ｓ６３）。

【０１１４】ここで、変速時間ｔＭＣに応じた、切換中
の目標ステップ数ＳＴＥＰ（ｔ）より求めたステップモ
ータ速度ＶＳＴＰは、図１６に示すようになり、回転同
期点ＲＳＰへ向かうにつれて速度ＶＳＴＰが増大し、変
速開始ｔ１から時間Ｔの時点でステップモータ３６の上
限値Ｖmaxを超えてしまう。

【０１１５】そこで、この時間Ｔからは、クラッチの切
り換えによる変速を行うことで、回転同期点ＲＳＰを経
由することなくユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯを変更
でき、ステップモータ３６の速度ＶＳＴＰを増大させる
ことなく、変速時間ｔＭＣと到達目標ユニット変速比Ｄ
ＩＶＴＲＡＴＩＯに追従して急変速を行う。

【０１１６】このため、変速開始の時刻ｔ１に上限値Ｖ
maxを超える時間Ｔを加えて、クラッチ切換開始時刻ｔ
ＣＨＡＮＧＥ（時刻ｔ２）を設定する（ステップＳ６
２）。

【０１１７】変速動作は、まず、ステップモータ３６
が、上記ステップＳ７１で設定した目標ステップ数Ｄｓ
ｒＳＴＰで、図１２のＡ点に対応する変速比ｉｃａから
回転同期点ＲＳＰへ向けて変速を開始した後、ステップ
モータ３６の速度ＶＳＴＰが、所定の上限値Ｖmaxを超
える時刻ｔＣＨＡＮＧＥを経過すると、動力循環モード
クラッチ９と直結モードクラッチ１０を半クラッチ状態
にして切り換えを開始する。

【０１１８】この間のクラッチの目標油圧ＰｒｓＬＣ
（ｔ）、ＰｒｓＨＣ（ｔ）は、時刻ｔ３において、予め
設定された油圧となるように演算される（ステップＳ６
３）。

【０１１９】すなわち、図１２において、Ａ点から回転
同期点ＲＳＰへ向けて無段変速機構２の変速比ＲＡＴＩ
Ｏを変化させていくと、急変速時には、図中Ｃ点（ＲＡ
ＴＩＯ＝ｉｃｃ）でステップモータ３６の速度ＶＳＴＰ
が上限値Ｖmaxとなり、動力循環モードクラッチ９を徐
々に解放する一方、直結モードクラッチ１０を徐々に締
結することで、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯは、図
１２のＣ点からＣ’点にアップシフトする。

【０１２０】すなわち、図１７に示すように、時刻ｔ１
から変速を開始して、時刻ｔ２＝ｔＣＨＡＮＧＥに達す
ると、クラッチの切り換え制御が開始され、ステップモ
ータ３６は、時刻ｔ１からｔ２にかけて、図１２のＡ点
に対応したステップ数Ｓ１から、同じくＣ点に対応する
ステップ数Ｓｃへ送られて、無段変速機構２の変速比Ｒ
ＡＴＩＯは、図１２のｉｃａからｉｃｃまで変化する。

【０１２１】そして、クラッチ切換開始時刻ｔＣＨＡＮ
ＧＥである時刻ｔ２を経過すると、締結中の動力循環モ
ードクラッチ９の油圧は、締結油圧ｋＰＣから所定の油
圧Ｐ１まで減少した後、時刻ｔ３までに油圧が０となる
まで徐々に減少し、動力循環モードクラッチ９は締結容
量を発生可能な油圧Ｐ１から徐々に締結力を減少して解
放状態となる。

【０１２２】一方、直結モードクラッチ１０は、時刻ｔ
２から油圧が徐々に増大し、時刻ｔ３では締結力を発生
可能な油圧Ｐ２まで増大し、２つのクラッチは半クラッ
チ状態となって、クラッチの切り換えが行われ、このと
き、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯは、図１２のＣ点
からＣ’点へアップシフトし、この間、ステップモータ
３６はステップ数Ｓｃを維持する。

【０１２３】そして、時刻ｔ４で、締結する側の直結モ
ードクラッチ１０に滑りがなくなると、供給油圧は所定
の締結油圧ｋＰＣまで上昇し、直結モードクラッチ１０
の締結力に応じて、トルクの伝達が開始される。

【０１２４】このクラッチの切り換え制御が完了する
と、フラグｆｌｇＭＣが０にリセットされるため（ステ
ップＳ７９）、上記ステップＳ５４の目標ステップ数Ｄ
ｓｒＳＴＰにより、ステップモータ３６による変速が再
開され、時刻ｔ３からはステップ数Ｓｃ（図１２のＣ’
点に対応したステップ数）から、到達目標ユニット変速
比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯ＝ｉｉｂに対応したステップ数Ｓ
２へ向けて変速が行われ、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴ
ＩＯは、図１２のＣ’点からＢ点に到達し、図１７の時
刻ｔ５で、運転モード切換を伴う急変速が完了する。

【０１２５】こうして、運転モードの切り換えを伴う急
変速の際には、ステップモータ３６の速度ＶＳＴＰが、
予め設定した上限値Ｖmaxを超えると、２つのクラッチ
を半クラッチ状態にしてユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩ
Ｏを変化させるようにしたため、ステップモータ３６を
回転同期点ＲＳＰまで送った後に、再び到達目標ユニッ
ト変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯに応じたステップ数まで送
る必要がなくなる。

【０１２６】したがって、ステップモータ３６の速度Ｖ
ＳＴＰを増大させることなく、ユニット変速比ＩＶＴＲ
ＡＴＩＯの急速な変化に追従することが可能となって、
キックダウンや足離しアップシフトなどの急変速であっ
ても、ステップモータ３６や無段変速機構２を高速で駆
動する必要がなく、円滑に急変速を実現することが可能
となって、製造コストや装置の大型化を抑制しながらも
変速比無限大無段変速機の運転性を確保することができ
る。

【０１２７】また、変速時間ｔＭＣを入力トルク（エン
ジントルクＥＮＧＴＲＱ）と変速量の絶対値｜ΔＩＶＴ
ＲＡＴＩＯ｜に応じて決定するようにしたため、伝達ト
ルクや変速量が大きいときには、変速時間ｔＭＣを大き
く設定することができ、車両状態の急激な変化を抑制
し、ショックを低減することができる。

【０１２８】図１８〜図２０は、第２の実施形態を示
し、前記第１実施形態の切換開始時刻ｔＣＨＡＮＧＥに
代わって、所定の制御周期毎にステップモータ３６の速
度ＶＳＴＰが上限値Ｖmaxを超えたか否かを判定するよ
うにしたもので、その他は、前記第１実施形態と同様で
ある。

【０１２９】図１８のフローチャートは、前記第１実施
形態の図１０に示したクラッチ油圧設定処理から、ステ
ップＳ６２のクラッチ切換開始時刻ｔＣＨＡＮＧＥの演
算と、ステップＳ６３のクラッチ油圧設定を削除したも
ので、その他は同一である。

【０１３０】次に、図１９のフローチャートは、前記第
１実施形態の図１１に示したモード切換中処理と同様で
あり、図１８の処理において、ステップＳ５９でフラグ
ｆｌｇＭＣが１となってから実行されるものである。

【０１３１】まず、ステップＳ８０では、クラッチ切換
中フラグｆｌｇＣｈが０であるか否かを判定し、ｆｌｇ
Ｃｈ＝０であればステップモータ３６の駆動により変速
を行うためステップＳ８１〜Ｓ８８の処理へ進む一方、
ｆｌｇＣｈ＝１であれば、クラッチの切り換え制御を行
うため、ステップＳ８９以降の処理へ進む。

【０１３２】ステップモータ３６の駆動により変速を行
うステップＳ８１では、目標ステップ数ＳＴＥＰ（ｔ）
の変化率からステップモータ３６の速度ＶＳＴＰを演算
する。

【０１３３】そして、ステップＳ８２では、ステップモ
ータ速度ＶＳＴＰが、予め設定した上限値Ｖmaxを超え
たか否かを判定し、超えていればクラッチの切り換え制
御を開始するため、ステップＳ８３へ進む一方、超えて
いない場合にはステップモータ３６による変速を継続す
るため、ステップＳ８５へジャンプする。

【０１３４】ステップモータ速度ＶＳＴＰが上限値Ｖma
xを超えたステップＳ８３では、半クラッチ状態でクラ
ッチの切り換えを行うために、動力循環モードクラッチ
９と直結モードクラッチ１０に供給する油圧の目標値Ｐ
ｒｓＬＣ（ｔ）、ＰｒｓＨＣ（ｔ）を、運転モード切換
開始からの時刻ｔに応じて締結中の一方を徐々に解放し
ながら、解放中の一方を徐々に締結して、両者のクラッ
チを半クラッチ状態にして運転モードを切り換えるよう
に設定する。

【０１３５】このとき、運転モード切り換え開始の時刻
ｔ１から、時間ｔＭＣ後に両クラッチが完全に締結、解
放されるように、油圧の目標値ＰｒｓＬＣ（ｔ）、Ｐｒ
ｓＨＣ（ｔ）が設定される。

【０１３６】次に、ステップＳ８４で、クラッチ切り換
え中フラグｆｌｇＣｈを１にセットした後に、ステップ
Ｓ８５に進んで、上記ステップＳ６１で設定した切換中
目標ステップ数ＳＴＥＰ（ｔ）と現在の時刻ｔより、ス
テップモータ３６に出力するステップ数ＤｓｒＳＴＰを
演算する。

【０１３７】そして、ステップＳ８６では、現在の運転
モードＭＯＤＥｐが、動力循環モードと直結モードの何
れにあるかを判定し、動力循環モードであればステップ
Ｓ８７へ進む一方、直結モードであればステップＳ８８
へ進んで、それぞれ目標とするクラッチ油圧を設定す
る。

【０１３８】動力循環モードのステップＳ８７では、動
力循環モードクラッチ９の目標油圧ＤｓｒＰｒｓＬＣ
を、運転状態に応じた値ｋＰＣに設定する一方、直結モ
ードクラッチ１０の目標油圧ＤｓｒＰｒｓＨＣを０に設
定して、動力循環モードクラッチ９が伝達トルクに応じ
た締結力を発生するよう設定する。

【０１３９】一方、直結モードのステップＳ８８では、
直結モードクラッチ１０の目標油圧ＤｓｒＰｒｓＨＣ
を、運転状態に応じた値ｋＰＣに設定する一方、動力循
環モードクラッチ９の目標油圧ＤｓｒＰｒｓＬＣを０に
設定して、直結モードクラッチ１０が伝達トルクに応じ
た締結力を発生するよう設定して処理を終了する。

【０１４０】上記ステップＳ８０で、クラッチの切り換
え中フラグｆｌｇＣｈが１となった場合には、ステップ
Ｓ８９へ進んで、上記ステップＳ８３で設定された目標
油圧ＰｒｓＬＣ（ｔ）、ＰｒｓＨＣ（ｔ）から、運転モ
ード切換開始からの時刻（ｔ）に応じて、動力循環モー
ドクラッチ９と直結モードクラッチ１０の目標油圧Ｄｓ
ｒＰｒｓＬＣとＤｓｒＰｒｓＨＣをそれぞれ設定する。

【０１４１】そして、ステップＳ９０では、図２０に示
すように、クラッチの切り換え処理が完了したか否かを
判定してサブルーチンを終了する。

【０１４２】次に、図２０のクラッチ切換完了判定処理
について説明する。

【０１４３】ステップＳ１００では、上記図１８のステ
ップＳ５３で求めたモード切り換え直前の運転モードＭ
ＯＤＥｐが、動力循環モードと直結モードのどちらにあ
るかを判定し、切り換え直前が動力循環モードであれ
ば、直結モードへの切り換え中と判定してステップＳ１
０１へ進む一方、切り換え直前が直結モードであれば、
動力循環モードへの切り換え中と判定してステップＳ１
０２へ進む。

【０１４４】動力循環モードから直結モードへ切り換え
るステップＳ１０１では、ユニット出力軸回転数ＲＩＮ
ＧＲＥＶとサンギア回転数ＳＵＮＲＥＶの差の絶対値
が、予め設定した微少な値ε未満になったか否かを判定
して、 ｜ＲＩＮＧＲＥＶ−ＳＵＮＲＥＶ｜＜ε よりクラッチの切り換え終了を検知する。

【０１４５】そして、上記絶対値の差が所定値ε未満に
なると、動力循環モードから直結モードへの切り換えが
完了したと判定して、ステップＳ１０３、Ｓ１０４で、
フラグｆｌｇＭＣとクラッチ切換中フラグｆｌｇＣｈを
ともに０にリセットして処理を終了する。

【０１４６】一方、上記絶対値の差が所定値ε以上の場
合には、直結モードクラッチ１０に相対回転があるため
切り換えが完了しておらず、クラッチ切換中フラグｆｌ
ｇＣｈ＝１を維持したまま処理を終了する。

【０１４７】また、直結モードから動力循環モードへ切
り換えと判定されたステップＳ１０２では、一定変速機
構３の減速比をｉｇとして、エンジン回転数ＩＭＰＲＥ
Ｖを減速比ｉｇで除した値、すなわち、一定変速機構出
力軸３ｃの回転数と、キャリア回転数ＣＡＲＲＥＶの差
の絶対値が、予め設定した微少な値ε未満になったか否
かを判定して、 ｜ＣＡＲＲＥＶ−ＩＭＰＲＥＶ／ｉｇ｜＜ε より運転モードの切り換え終了を検知する。

【０１４８】そして、上記絶対値の差が所定値ε未満に
なると、直結モードから動力循環モードへの切り換えが
完了したと判定して、ステップＳ１０３、Ｓ１０４でフ
ラグｆｌｇＭＣとクラッチ切換中フラグｆｌｇＣｈをと
もに０にリセットして処理を終了する。

【０１４９】一方、上記絶対値の差が所定値ε以上の場
合には、動力循環モードクラッチ９は相対回転して切り
換えが完了していないため、クラッチ切換中フラグｆｌ
ｇＣｈ＝１を維持したまま処理を終了する。

【０１５０】したがって、変速が開始されて、到達目標
ユニット変速比ＤＩＶＴＲＡＴＩＯの運転モードが異な
る場合には、図１９の運転モード切換中処理が行われ
て、所定の制御周期毎に、ステップモータ３６の速度Ｖ
ＳＴＰが上限値Ｖmaxを超えたか否かの判定が行われ、
ステップモータ速度ＶＳＴＰが上限値Ｖmaxを超える
と、動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１
０が半クラッチ状態で切り換えられて、ステップモータ
３６を回転同期点ＲＳＰまで駆動することなく、急変速
を行うことができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変
速機の概略構成図。

【図２】同じく変速比無限大無段変速機の制御概念図。

【図３】トロイダル型無段変速機の変速機構を示す概念
図。

【図４】同じく無段変速機構の油圧回路。

【図５】変速制御の一例を示し、メインルーチンのフロ
ーチャート。

【図６】センサ信号読み込み処理のサブルーチンを示す
フローチャート。

【図７】目標値演算処理のサブルーチンを示すフローチ
ャート。

【図８】モード切換制御のサブルーチンを示すフローチ
ャート。

【図９】操作量出力のサブルーチンを示すフローチャー
ト。

【図１０】モード切換制御で行われるクラッチ油圧設定
処理のサブルーチンを示すフローチャート。

【図１１】同じくモード切換中処理のサブルーチンを示
すフローチャート。

【図１２】ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの逆数と変
速比ＲＡＴＩＯの関係を示すマップで、Ａ点からＢ点へ
アップシフトする場合の、変速比ＲＡＴＩＯとユニット
変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの関係を示す。

【図１３】車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯに対応し
た目標入力軸回転数のマップ。

【図１４】エンジントルクをパラメータとした変速量の
絶対値と時定数のマップ。

【図１５】ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの逆数と、
ステップモータのステップ数の関係を示すマップ。圧、
変速比ＲＡＴＩＯ

【図１６】ステップモータ速度と時間の関係を示すグラ
フである。

【図１７】作用を説明するグラフで、アップシフトする
場合の、ユニット変速比、クラッチ油圧、ステップモー
タのステップ数と時間の関係を示す。

【図１８】第２の実施形態を示し、モード切換制御で行
われるクラッチ油圧設定処理のサブルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図１９】同じくモード切換中処理のサブルーチンを示
すフローチャート。

【図２０】同じくクラッチ切換完了判定処理のサブルー
チンを示すフローチャート。

【図２１】従来例を示し、ユニット変速比ＩＶＴＲＡＴ
ＩＯの逆数と変速比ＲＡＴＩＯの関係を示すマップで、
Ａ点からＢ点へアップシフトする場合の、変速比ＲＡＴ
ＩＯとユニット変速比ＩＶＴＲＡＴＩＯの関係を示す。

【符号の説明】

１ ユニット入力軸 ２ 無段変速機構 ３ 一定変速機構 ５ 遊星歯車機構 ９ 動力循環モードクラッチ １０ 直結モードクラッチ ３６ ステップモータ ８０ 変速制御コントロールユニット ８１ 入力軸回転数センサ ８２ サンギア回転数センサ ８３ ユニット出力軸回転数センサ ８４ キャリア回転数センサ ８５ アクセル操作量センサ ８７ 出力軸回転数センサ ９１ 第１ソレノイド ９２ 第２ソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村本 逸朗 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 成田 靖史 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 酒井 弘正 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 西尾 元治 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J052 AA01 AA19 CA06 CA11 CA21 CA33 FB34 GC11 GC72 HA02 HA13 HA19 KA01 LA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータを備えて変速比を連続的
   に変更可能な無段変速機構と、一定変速機構とをユニッ
   ト入力軸にそれぞれ連結するとともに、無段変速機構と
   一定変速機構の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モード
   クラッチ及び直結モードクラッチを介してユニット出力
   軸に連結した変速比無限大無段変速機と、 車両の運転状態に応じて到達目標総変速比を設定する目
   標総変速比設定手段と、 この到達目標総変速比に基づいて、予め設定した回転同
   期点を境にして動力循環モードと直結モードの２つの運
   転モードのうち、いずれか一方を設定する運転モード設
   定手段と、 この運転モードに応じて前記動力循環モードクラッチと
   直結モードクラッチを選択的に締結して、総変速比が無
   限大を含んで動力を伝達する動力循環モードと、無段変
   速機構の出力に応じて動力を伝達する直結モードとを切
   り換えるクラッチ切換制御手段と、 前記到達目標総変速比と運転モードに基づいて、無段変
   速機構の変速比が予め設定した目標変速比となるように
   前記アクチュエータを制御する変速比制御手段とを備え
   た変速比無限大無段変速機の変速制御装置において、 現在の実総変速比から到達目標総変速比へ向けて変速す
   るときに、運転モードの切り換えが発生することを検出
   する運転モード切換判定手段と、 アクチュエータの駆動速度を検出する駆動速度検出手段
   と、 運転モードの切り換えが発生したときには、変速比制御
   手段が現在の実総変速比から回転同期点へ向けて変速を
   開始した後に、前記駆動速度が予め設定した限界速度を
   超えると、前記クラッチ切換制御手段が動力循環モード
   クラッチと直結モードクラッチを半クラッチ状態にして
   切り換えを行うことを特徴とする変速比無限大無段変速
   機の変速制御装置。
2. 【請求項２】 アクチュエータを備えて変速比を連続的
   に変更可能な無段変速機構と、一定変速機構とをユニッ
   ト入力軸にそれぞれ連結するとともに、無段変速機構と
   一定変速機構の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モード
   クラッチ及び直結モードクラッチを介してユニット出力
   軸に連結した変速比無限大無段変速機と、 車両の運転状態に応じて到達目標総変速比を設定する目
   標総変速比設定手段と、 この到達目標総変速比に基づいて、予め設定した回転同
   期点を境にして動力循環モードと直結モードの２つの運
   転モードのうち、いずれか一方を設定する運転モード設
   定手段と、 この運転モードに応じて前記動力循環モードクラッチと
   直結モードクラッチを選択的に締結して、総変速比が無
   限大を含んで動力を伝達する動力循環モードと、無段変
   速機構の出力に応じて動力を伝達する直結モードとを切
   り換えるクラッチ切換制御手段と、 前記到達目標総変速比と運転モードに基づいて、無段変
   速機構の変速比が予め設定した目標変速比となるように
   前記アクチュエータを制御する変速比制御手段とを備え
   た変速比無限大無段変速機の変速制御装置において、 現在の実総変速比から到達目標総変速比へ向けて変速す
   るときに、運転モードの切り換えが発生することを検出
   する運転モード切換判定手段と、 アクチュエータの駆動速度が予め設定した限界速度を超
   える切換開始時刻を設定する切換開始時刻設定手段と、 運転モードの切り換えが発生したときには、変速比制御
   手段が現在の実総変速比から回転同期点へ向けて変速を
   開始した後に、前記切換開始時刻を経過すると、前記ク
   ラッチ切換制御手段が動力循環モードクラッチと直結モ
   ードクラッチを半クラッチ状態にして切り換えを行うこ
   とを特徴とする変速比無限大無段変速機の変速制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記クラッチ切換制御手段は、締結中の
   一方を徐々に解放しながら、解放中の他方を徐々に締結
   することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   変速比無限大無段変速機の変速制御装置。
4. 【請求項４】 前記運転モード切換判定手段は、入力ト
   ルクを検出する手段と、現在の実総変速比から到達目標
   総変速比までの変速量を演算する手段と、この入力トル
   クと変速量に基づいて、変速期間を決定する手段とを備
   えたことを特徴とする請求項３に記載の変速比無限大無
   段変速機の変速制御装置。