JP2001248726A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無段変速機が不用意に変速することを回避す
る。 【解決手段】 駆動力源の出力側に連結された無段変速
機の入力回転数と、車両に対する駆動力要求から求めら
れる目標入力回転数とを比較し、その差を打ち消すよう
に無段変速機の変速比を制御する第１の変速制御態様
と、無段変速機の入力回転数が目標入力回転数となるよ
うに、無段式変速機の変速比を予め決められた値で制御
する第２の変速制御態様とを切り換え可能な無段変速機
の変速制御装置において、無段変速機の入力回転数が、
駆動力源の回転数に関連する特性から求められる所定回
転数になった場合は、第１の変速制御態様を選択する制
御選択手段（ステップＳ１ないしステップＳ６）を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無段変速機の入
力回転数を目標入力回転数に近づけるように、無段変速
機の変速比を制御する変速制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンの出力側に無段変速機
が搭載されている形式の車両においては、車両に対する
駆動力要求（例えば、車速およびアクセル開度など）に
基づいて無段変速機の目標入力回転数が設定されるとと
もに、無段変速機の入力回転数を目標入力回転数に近づ
けるように、その変速比を制御する、いわゆるフィード
バック制御がおこなわれている。このように、無段変速
機の変速比を制御することにより、エンジンを燃焼効率
が良好となる状態で運転することができ、燃費が向上す
る。

【０００３】上記のような無段変速機としては、例えば
ベルト式無段変速機およびトロイダル式無段変速機が挙
げられる。ベルト式無段変速機は、ベルト保持溝を有す
る２つのプーリと、ベルト保持溝に巻き掛けられたベル
トと、ベルト保持溝の幅を制御するアクチュエータとを
備えている。そして、アクチュエータにより溝幅を調整
してベルトの巻き掛け半径を変更することにより、その
変速比が制御される。トロイダル式無段変速機は、中空
凹面（トロイダル面）を有する入力ディスクおよび出力
ディスクと、入力ディスクおよび出力ディスクのトロイ
ダル面に接触するパワーローラと、このパワーローラの
動作を制御するアクチュエータとを有している。そし
て、アクチュエータによりパワーローラを動作させるこ
とにより、入力ディスクおよび出力ディスクとパワーロ
ーラとの接触半径を変更することにより、その変速比が
制御される。

【０００４】ところが、上記のようなフィードバック制
御をおこなうと、無段変速機の変速比の応答状態が、車
両の状態に適さない場合がある。例えば、車両が減速し
て停車する場合に、フィードバック制御をおこなうと、
無段変速機の変速比が、車両の発進時に設定するべき変
速比までダウンシフトされる前に、車両が停止してしま
う可能性がある。この停車状態で無段変速機の変速比を
制御できればよいが、前述のようなベルト式無段変速機
およびトロイダル式無段変速機は、変速比を変更する際
に、変速比を設定するための部品同士の間に動摩擦力が
発生する構造になっているために、車両の停止中に変速
比を調整することが困難である。

【０００５】そこで、上記のようなフィードバック制御
に加えて、フィードフォワード制御をおこなうことので
きる変速制御装置が提案されている。ここで、フィード
フォワード制御は、フィードバック制御の変速特性より
も変速応答性に優れた変速特性を有している。このよう
な変速制御装置の一例が、特開平２−１４６３６６号公
報に記載されている。この公報に記載された連続可変変
速機は、固定プーリ部片と可動プーリ部片との間に形成
された溝幅を増減し、両プーリ間に巻き掛けられるベル
トの回転半径を増減させて、その変速比を制御するよう
に構成されている。

【０００６】そして、車速が所定値以上になった場合
は、オープンループ制御（つまり、フィードフォワード
制御）からクローズドループ制御（つまり、フィードバ
ック制御）に切り換えて、クローズドループ制御により
連続可変変速機の変速比が制御される。したがって、車
両に対する駆動力要求が所定値以下に低下した場合、具
体的には車速が所定値以下に低下した場合は、フィード
バック制御に用いられる目標入力回転数に関わりなく、
連続可変変速機の変速比を大きくすること（つまりダウ
ンシフトすること）により、車両が停車後に再度発進す
る状況に備えることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載されている変速制御装置においては、車速が所定値
以下であれば、フィードフォワード制御がおこなわれ
る。このため、例えば、アクチュエータの故障により変
速比が過剰に大きく設定され、かつ、エンジン回転数が
過剰に上昇している場合でも、車速が所定値以下になる
と、フィードフォワード制御により、無段変速機の変速
比が不必要にダウンシフトされる可能性がある。その結
果、エンジン回転数がさらに上昇してしまい、エンジン
がオーバーランする可能性があった。

【０００８】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たものであり、無段変速機が不必要に変速することを回
避することのできる無段変速機の変速制御装置を提供す
ることを目的としている。

【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、請求項１の発明は、駆動力源の出
力側に連結された無段変速機の入力回転数と、車両に対
する駆動力要求から求められる目標入力回転数とを比較
し、その差を打ち消すように前記無段変速機の変速比を
調節する第１の変速制御態様と、前記無段変速機の入力
回転数が前記目標入力回転数となるように、前記無段式
変速機の変速比を予め決められた値で制御する第２の変
速制御態様とを切り換え可能な無段変速機の変速制御装
置において、前記無段変速機の入力回転数が、前記駆動
力源の回転数に関連する特性から求められる所定回転数
になった場合は、前記第１の変速制御態様を選択する制
御選択手段を備えていることを特徴とするものである。

【００１０】この発明において、車両に対する駆動力要
求の判断基準としては、例えば、車速または加速度また
はアクセル開度またはブレーキペダルの操作状態のうち
の少なくとも一つが挙げられる。この発明において、駆
動力要求が所定状態であるか否かを、上記の判断基準の
少なくとも一つの変化量（言い換えれば、変化率、変化
程度、変化割合い、変化勾配）に基づいて判断すること
ができる。また、駆動力要求が所定状態であるか否か
を、上記の判断基準の少なくとも一つが、所定値以上、
または所定値以下になったか否かに基づいて判断するこ
とができる。ここで、所定値は、同じ値または異なる値
のいずれでもよい。さらにこの発明において、駆動力源
の回転数に関連する特性の具体例としては、ドライバー
が違和感を感じる回転数が挙げられる。

【００１１】請求項１の発明によれば、無段変速機の入
力回転数が、駆動力源の回転数に関連する特性に基づい
て求められる所定回転数になった場合は、第１の変速制
御が選択され、無段変速機の変速による駆動力源の回転
数の不必要な変化が抑制される。

【００１２】請求項２の発明は、駆動力源の出力側に連
結された無段変速機の入力回転数と、車両に対する駆動
力要求から求められる目標入力回転数とを比較し、その
差を打ち消すように前記無段変速機の変速比を調節する
第１の変速制御態様と、前記無段変速機の入力回転数が
前記目標入力回転数となるように、前記無段式変速機の
変速比を予め決められた値に制御する第２の変速制御態
様とを切り換え可能な無段変速機の変速制御装置におい
て、前記第２の変速制御が選択されている際に、前記第
１の変速制御態様に対応する前記アクチュエータの制御
状態を算出する並行処理手段を備えていることを特徴と
するものである。

【００１３】請求項２の発明によれば、第１の変速制御
態様から第２の変速制御態様への切り換えを円滑に、か
つ、瞬時におこなうことができ、無段変速機の変速によ
り駆動力源の回転数が不必要に変化することが抑制され
る。

【００１４】請求項３の発明は、請求項２の構成に加え
て、前記並行制御手段は、前記第１の変速制御態様に対
応する前記アクチュエータの制御状態の算出値と、前記
第２の変速制御態様に対応する前記アクチュエータの制
御状態の算出値とが異なる場合は、前記第１の変速制御
態様を選択する機能を備えていることを特徴とするもの
である。

【００１５】請求項３の発明によれば、第１の変速制御
態様に対応するアクチュエータの制御状態の算出値と、
第２の変速制御態様に対応するアクチュエータの動作状
態の算出値とが異なる場合は、第１の変速制御態様が選
択されて請求項２の発明と同様の作用が生じる。

【００１６】請求項４の発明は、無段変速機の入力回転
数を目標入力回転数に近づけるように、前記無段変速機
の変速比を制御する際に、前記目標入力回転数を算出す
るために選択的に切り換え可能であり、かつ、その変速
特性が異なる複数の変速制御態様を備えた無段変速機の
変速制御装置において、前記変速制御態様の切り換え時
に選択する目標入力回転数として、前記無段変速機の実
際の入力回転数の算出値をなまし処理して得られた補正
入力回転数を選択するなまし処理手段を備えていること
を特徴とするものである。

【００１７】請求項４の発明によれば、変速制御態様の
切り換え時に、無段変速機の実際の入力回転数の算出値
にノイズが発生した場合でも、そのノイズに基づく目標
入力回転数が選択されることを回避でき、不要な変速が
抑制される。

【００１８】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明を図面を参照し
ながら具体的に説明する。図２は、この発明をＦＦ車
（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き
前輪駆動車）に用いた一実施形態のスケルトン図であ
る。図２において、１は車両の駆動力源としてのエンジ
ンであり、このエンジン１としては内燃機関、具体的に
はガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬ
ＰＧエンジンなどが用いられる。以下の説明では、便宜
上、ガソリンエンジンが用いられているものとして説明
する。なお、エンジン１のクランクシャフト２が車両の
幅方向に配置されている。

【００１９】また前記エンジン１の出力側には、トラン
スアクスル３が設けられている。このトランスアクスル
３は内部中空のケーシング４を有し、ケーシング４の内
部には、トルクコンバータ５と前後進切り換え機構６と
無段変速機（具体的にはベルト式無段変速機）７と最終
減速機（言い換えれば差動装置）８とが設けられてい
る。まず、トルクコンバータ５の構成について説明す
る。ケーシング４の内部には、クランクシャフト２と同
一の軸線（図示せず）を中心として回転可能なインプッ
トシャフト９が設けられており、インプットシャフト９
におけるエンジン１側の端部にはタービンランナ１０が
取り付けられている。

【００２０】一方、クランクシャフト２の後端にはドラ
イブプレート１１を介してフロントカバー１２が連結さ
れており、フロントカバー１２にはポンプインペラ１３
が接続されている。このタービンランナ１０とポンプイ
ンペラ１３とは対向して配置され、タービンランナ１０
およびポンプインペラ１３の内側にはステータ１４が設
けられている。また、インプットシャフト９におけるフ
ロントカバー１２側の端部には、ダンパ機構１６を介し
てロックアップクラッチ１５が設けられている。上記の
ように構成されたフロントカバー１２およびポンプイン
ペラ１３などにより形成されたケーシング（図示せず）
内に、作動流体としてのオイルが供給されている。

【００２１】上記構成により、エンジン１の動力（トル
ク）がクランクシャフト２からフロントカバー１２に伝
達される。この時、ロックアップクラッチ１５が解放さ
れている場合は、ポンプインペラ１３のトルクが流体に
よりタービンランナ１０に伝達され、ついでインプット
シャフト９に伝達される。なお、ポンプインペラ１３か
らタービンランナ１０に伝達されるトルクは、ステータ
１４により増幅される。これに対して、ロックアップク
ラッチ１５が係合されている場合は、フロントカバー１
２のトルクが機械的にインプットシャフト９に伝達され
る。

【００２２】前記ケーシング４の内部におけるトルクコ
ンバータ５と前後進切り換え機構６との間には、オイル
ポンプ１７が設けられている。このオイルポンプ１７の
ロータ（図示せず）と、ポンプインペラ１３とが円筒形
状のハブ１９により接続されている。また、オイルポン
プ１７のボデー（図示せず）はケーシング４側に固定さ
れている。この構成により、エンジン１の動力がポンプ
インペラ１３を介してロータに伝達され、オイルポンプ
１７を駆動することができる。

【００２３】前記無段変速機７は、インプットシャフト
９と同心状に配置された駆動側シャフト２１と、駆動側
シャフト２１と相互に平行に配置された従動側シャフト
としてのカウンタシャフト２２とを有している。駆動側
シャフト２１には駆動側プーリ２３が設けられており、
カウンタシャフト２２側には従動側プーリ２４が設けら
れている。駆動側プーリ２３は、駆動側シャフト２１に
固定された固定シーブ２５と、駆動側シャフト２１の軸
線方向に移動できるように構成された可動シーブ２６と
を有している。また、この可動シーブ２６を駆動側シャ
フト２１の軸線方向に動作させることにより、可動シー
ブ２６と固定シーブ２５とを接近・離隔させる油圧アク
チュエータ２７が設けられている。この油圧アクチュエ
ータ２７は、駆動側シャフト２１の軸線方向に動作する
ピストン（図示せず）およびリターンスプリング（図示
せず）などを備えた公知のものである。

【００２４】一方、従動側プーリ２４は、カウンタシャ
フト２２に固定された固定シーブ２８と、カウンタシャ
フト２２の軸線方向に移動できるように構成された可動
シーブ２９とを有している。また、この可動シーブ２９
をカウンタシャフト２２の軸線方向に動作させることに
より、可動シーブ２９と固定シーブ２８とを接近・離隔
させる油圧アクチュエータ３０が設けられている。この
油圧アクチュエータ３０は、カウンタシャフト２２の軸
線方向に動作するピストン（図示せず）およびリターン
スプリング（図示せず）などを備えた公知のものであ
る。さらに、駆動側プーリ２３および従動側プーリ２４
に対してベルト３１が巻き掛けられている。

【００２５】上記構成の無段変速機７においては、油圧
アクチュエータ２７に作用する油圧を制御することによ
り、固定シーブ２５と可動シーブ２６との間の溝幅が調
整される。その結果、駆動側プーリ２３におけるベルト
３１の巻き掛け半径が変化し、無段変速機７の入力回転
数と出力回転数との比、すなわち変速比が無段階（連続
的）に制御される。この変速にともない、油圧アクチュ
エータ３０に作用する油圧を制御することにより、ベル
ト３１に対する挟圧力（言い換えればベルト３１の張
力）が制御される。油圧アクチュエータ２７，３０に作
用する油圧は装置の元圧であるライン圧を所定の値に制
御したものである。

【００２６】前記前後進切り換え機構６は、インプット
シャフト９と無段変速機７との間の動力伝達経路に設け
られている。前後進切り換え機構６はダブルピニオン形
式の遊星歯車機構３２を有している。この遊星歯車機構
３２は、インプットシャフト９の無段変速機７側の端部
に設けられたサンギヤ３３と、このサンギヤ３３の外周
側に、サンギヤ３３と同心状に配置されたリングギヤ３
４と、サンギヤ３３に噛み合わされたピニオンギヤ３５
と、このピニオンギヤ３５およびリングギヤ３４に噛み
合わされたピニオンギヤ３６と、ピニオンギヤ３５およ
びピニオンギヤ３６を、サンギヤ３３の周囲を一体的に
公転可能な状態で保持したキャリヤ３７とを有してい
る。そして、このキャリヤ３７と駆動側シャフト２１と
が連結されている。また、キャリヤ３７とインプットシ
ャフト９との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッ
チＣＲが設けられている。さらに、ケーシング４側に
は、リングギヤ３４の回転・固定を制御するブレーキＢ
Ｒが設けられている。

【００２７】前記無段変速機７と最終減速機８との間の
動力伝達経路には、カウンタシャフト２２と相互に平行
なインターミディエイトシャフト３９が設けられてい
る。インターミディエイトシャフト３９にはカウンタド
リブンギヤ４０とファイナルドライブギヤ４１とが形成
されている。前記カウンタシャフト２２にはカウンタド
ライブギヤ４２が形成され、カウンタドライブギヤ４２
とカウンタドリブンギヤ４０とが噛み合わされている。

【００２８】一方、前記最終減速機８はリングギヤ４３
を有し、ファイナルドライブギヤ４１とリングギヤ４３
とが噛み合わされている。また、リングギヤ４３はデフ
ケース（図示せず）の外周に形成され、このデフケース
の内部には複数のピニオンギヤ（図示せず）が取り付け
られている。このピニオンギヤには２つのサイドギヤ
（図示せず）が噛み合わされている。２つのサイドギヤ
には別個にフロントドライブシャフト４４が接続され、
各フロントドライブシャフト４４には、駆動輪（前輪）
４５が接続されている。

【００２９】つぎに上記構成を有するＦＦ車の制御系統
を、図３のブロック図に基づいて説明する。前述したロ
ックアップクラッチ１２の係合・解放、および無段変速
機７の変速制御をおこなうために、図３に示す油圧制御
装置４６が設けられている。この油圧制御装置４６は、
アクチュエータ２７，３０のピストンの油圧室（図示せ
ず）に作用する油圧や、ロックアップクラッチ１５の係
合圧を調整するための各種のリニアソレノイドバルブ４
７を備えている。このリニアソレノイドバルブ４７は、
電磁部（図示せず）と調圧部（図示せず）とを有してお
り、電磁部のコイル（図示せず）の電流値に応じて油圧
を制御する機能を備えている。

【００３０】また、エンジン１および油圧制御装置４６
を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１０４が設けられて
いる。この電子制御装置１０４は、演算処理装置（ＣＰ
ＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯ
Ｍ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイ
クロコンピュータにより構成されている。この電子制御
装置１０４に対して、エンジン回転数センサ１０５の信
号、アクセルペダル１０６Ａの操作状態を検出するアク
セル開度センサ１０６の信号、スロットル開度センサ１
０７の信号、フットブレーキペダル１０８Ａの操作状態
を検出するブレーキスイッチ１０８の信号、シフトレバ
ー（図示せず）の操作状態を検出するシフトポジション
センサ１０９の信号、駆動側プーリ２３の回転数を検出
する入力回転数センサ１１０の信号、従動側プーリ２４
の回転数を検出する出力回転数センサ１１１の信号、車
両の加速度および減速度を検出する加速度センサ１１４
の信号などが入力されている。

【００３１】そして、アクセル開度１０６の信号に基づ
いてアクセル開度が演算され、入力回転数センサ１１０
の信号に基づいて、無段変速機７の入力回転数が演算さ
れ、出力回転数センサ１１１の信号に基づいて車速が演
算される。具体的には、各種のセンサやスイッチの信号
に基づいて、各情報ごとにデータが蓄積され、蓄積され
たデータの平均値を求めることで、エンジン１や無段変
速機７の変速制御に用いるデータが得られる。

【００３２】上記の電子制御装置１０４に対して、燃料
噴射装置１１２および点火時期制御装置１１３ならびに
油圧制御装置４６が、データ通信可能に接続されてい
る。そして、各種の入力信号やデータに基づいて、電子
制御装置１０４から、燃料噴射装置１１２、点火時期制
御装置１１３、油圧制御装置４６に対して制御信号が出
力される。この電子制御装置１０４には、各種の入力信
号に基づいて、エンジン１の制御、およびロックアップ
クラッチ１５の係合・解放制御、ならびに無段変速機７
の変速制御をおこなうために、各種のデータが予め記憶
されている。具体的には、電子制御装置１０４にはアク
セル開度および車速をパラメータとするロックアップク
ラッチ制御マップが記憶されており、このロックアップ
クラッチ制御マップに基づいてロックアップクラッチ１
５が係合・解放、もしくはスリップの各状態に制御され
る。さらに、車両の走行状態に基づいて、無段変速機７
の変速比をダウンシフトする（変速比を大きくする）ま
たはアップシフトする（変速比を小さくする）制御につ
いては後述する。

【００３３】ここで、実施形態の構成とこの発明の構成
との対応関係を説明すれば、エンジン１がこの発明の駆
動力源に相当し、リニアソレノイドバルブ４７がこの発
明のアクチュエータに相当する。

【００３４】上記構成を有する車両の動作について説明
する。エンジン１のトルクはトルクコンバータ５を経由
して前後進切り換え機構６に伝達される。また、シフト
装置の操作に基づいて前後進切り換え機構６が制御され
る。まず、前進段が選択された場合はクラッチＣＲが係
合され、かつ、ブレーキＢＲが解放されて、インプット
シャフト９と駆動側シャフト２１とが直結状態になる。
この状態でインプットシャフト９にトルクが伝達される
と、インプットシャフト９およびキャリヤ３７ならびに
駆動側シャフト２１が一体回転する。駆動側シャフト２
１のトルクはベルト３１を介してカウンタシャフト２２
に伝達されるとともに、このトルクはインターミディエ
イトシャフト３９を介して最終減速機８に伝達された
後、さらにこのトルクが車輪４５に伝達されて車両が前
進する。

【００３５】これに対して、後進段が選択された場合は
クラッチＣＲが解放され、かつ、ブレーキＢＲが係合さ
れて、リングギヤ３４が固定される。すると、インプッ
トシャフト９の回転にともなってピニオンギヤ３５，３
６が共に自転しつつ公転し、キャリヤ３７がインプット
シャフト９の回転方向とは逆の方向に回転する。その結
果、駆動側シャフト２１およびカウンタシャフト２２な
らびにインターミディエイトシャフト３９が前進段の場
合とは逆方向に回転し、車両が後退する。

【００３６】つぎに、無段変速機７の変速制御の一例
を、図１のフローチャートに基づいて説明する。図１の
制御例は、請求項１の発明に対応している。まず、無段
変速機７の変速制御に際して、フィードフォワード制御
の選択要求があるか否かが判断される（ステップＳ
１）。このステップＳ１で用いられる判断基準として
は、例えば、車速または加速度（言い換えれば減速度）
またはアクセル開度またはフットブレーキペダル１０８
Ａの操作状態のうちの少なくとも一つが挙げられる。

【００３７】より詳しくは、上記の各判断基準の少なく
とも一つの変化量（言い換えれば、変化率、変化程度、
変化割合い、変化勾配）が所定値以上であるか否かに基
づいて、フィードフォワード制御の選択要求があるか否
かを判断することができる。この他に、上記の各判断基
準の少なくとも一つが、所定値以上、または所定値以下
になったか否かに基づいて、フィードフォワード制御の
選択要求があるか否かを判断することもできる。なお、
上記所定値は、同じ値または異なる値のいずれでもよ
い。

【００３８】そして、ステップＳ１で否定的に判断され
た場合は、フィードバック制御量が算出される（ステッ
プＳ２）。ここで、フィードバック制御とは、具体的に
は、無段変速機７の入力回転数を目標入力回転数に近づ
けるように、無段変速機７の変速比を制御するものであ
る。このステップＳ２においては、フィードバック制御
に必要な制御量が、次のようにして算出される。

【００３９】まず、車両に対する駆動力要求、例えば、
車速およびアクセル開度と、目標入力回転数との対応関
係を示すマップに基づいて目標入力回転数が選択され
る。このマップは、予め電子制御装置１０４に記憶され
ている。なお、ロックアップクラッチ１５が、係合また
は解放またはスリップのいずれの状態に制御されている
かにより、無段変速機７の入力回転数とエンジン回転数
との対応関係が異なるため、ロックアップクラッチ１５
の係合または解放またはスリップのそれぞれの状態に対
応して、目標回転数を異ならせることもできる。つぎ
に、無段変速機７の現在の入力回転数（言い換えれば実
入力回転数）と目標入力回転数とが比較され、その比較
結果に基づいて、目標とするべき変速比、つまり目標変
速比が算出される。そして、現在の変速比を目標変速比
に近づけるように、リニアソレノイドバルブ４７の電流
値が算出される。

【００４０】上記のようにして算出される目標入力回転
数および目標変速比ならびにリニアソレノイドバルブ４
７の電流値などが、フィードバック制御量に相当する。
なお、現在の変速比から目標変速比を算出するためのデ
ータ、リニアソレノイドバルブ４７の電流値を算出する
ためのデータも、予め電子制御装置１０４に記憶されて
いる。そして、ステップＳ２で算出されたフィードバッ
ク制御量に基づいて、無段変速機７の変速比の制御がお
こなわれ（ステップＳ３）、この制御ルーチンを終了す
る。

【００４１】これに対して、前記ステップＳ１の判断時
において、例えば、アクセル開度が零％であり、かつ、
車両が減速中であり、かつ、車速が所定値以下になって
いる状況、つまり車両が停止する直前であるような状況
であれば、ステップＳ１で肯定的に判断される。このよ
うな場合は、入力回転数センサ１１０の信号から算出さ
れる実入力回転数NIN が、閾値α１以上であるか否かが
判断される（ステップＳ４）。

【００４２】この閾値α１は、例えば、ドライバーが違
和感を持つようなエンジン回転数に対応して設定され
る。この閾値α１は電子制御装置１０４に記憶されてい
る。なお、ロックアップクラッチ１５が、係合または解
放またはスリップのいずれの状態に制御されているかに
より、無段変速機７の入力回転数とエンジン回転数との
対応関係が異なるため、ロックアップクラッチ１５の係
合または解放またはスリップのそれぞれの状態に対応し
て、閾値α１を異ならせることもできる。このように、
ステップＳ４は、無段変速機７の変速比を、現在の変速
比から所定の変速比（例えば前進段で設定可能な最大変
速比）までダウンシフトした場合に、ドライバーが違和
感を持つようなエンジン回転数になるか否かを判断して
いるのである。

【００４３】そして、ステップＳ４で否定的に判断され
た場合は、フィードフォワード制御量を算出する（ステ
ップＳ５）。このフィードフォワード制御としては、車
両が停止する前に、無段変速機７の変速比を、例えば前
進段で設定可能な最大変速比にダウンシフトする制御が
挙げられる。このダウンシフトに際して目標となる変速
比、リニアソレノイドバルブ４７の電流値などが算出さ
れる。この目標となる変速比およびリニアソレノイドバ
ルブ４７の電流値が、フィードフォワード制御制御量に
相当する。

【００４４】このように、フィードフォワード制御は、
車両の状態を先取りして無段変速機７の変速比を制御す
るものである。ここで、フィードフォワード制御とフィ
ードバック制御とを比較すれば、フィードバック制御
は、目標入力回転数と実際の入力回転数との偏差に基づ
いて、その差が小さくなるように、無段変速機７の変速
比を制御するものである。これに対して、フィードフォ
ワード制御は、無段変速機７の実際の入力回転数が目標
入力回転数となるように、無段変速機７の変速比を予め
決められた値で制御するものである。すなわち、目標入
力回転数に基づいて変速比が定まり、その変速比に基づ
く制御量で無段変速機７が制御される。

【００４５】ついで、ステップＳ５で算出された制御量
に基づいてフィードフォワード制御がおこなわれ（ステ
ップＳ６）、この制御ルーチンを抜ける。したがって、
車両が停止直前にある状況において、ステップＳ４ない
しステップＳ６の制御がおこなわれた場合は、車両が停
止する前に、無段変速機７の変速比を、前進段で設定可
能な最大変速比まで確実にダウンシフトすることができ
る。このため、車両が停車後に再発進するにあたり、車
両の駆動力を充分な値に制御することができ、車両の発
進性を良好な状態に維持することができる。

【００４６】これに対して、前記ステップＳ４で肯定的
に判断された場合は、ステップＳ２，Ｓ３に進む。つま
り、フィードフォワード制御を選択する要求があった場
合でも、強制的にフィードバック制御がおこなわれる。
このため、システムの故障または異常または外乱の少な
くとも一つにより、無段変速機７の変速比が、目標変速
比よりも大きな変速比に制御され、エンジン回転数が過
剰に上昇している場合は、ドライバーの意図しないダウ
ンシフトが抑制される。

【００４７】したがって、無段変速機７の変速比がさら
に大きくなり、エンジン回転数が一層上昇することを防
止することができる。その結果、エンジン回転数が急激
に上昇してドライバーが違和感を持つことを回避するこ
とができる。なお、上記システムの異常としては、例え
ばリニアソレノイドバルブ４７の故障、または電子制御
装置１０４のＲＡＭの異常などが挙げられる。また、無
段変速機７の出力トルクがドライバーの意図に関わりな
く変化することを抑制できるとともに、ドライバーの違
和感が解消されてドライバビリティを良好に維持するこ
とができる。

【００４８】また、図１の制御例においては、システム
の故障を判定するために設定される格別の制御ロジック
などを用いることなく、無段変速機７の実入力回転数に
基づいてフィードフォワード制御をフィードバック制御
に切り換えることができる。したがって、フィードフォ
ワード制御をおこなうための条件に、「システムの故障
または異常または外乱の少なくとも一つを判定するこ
と」を含める必要がなく、システム全体としての制御ロ
ジックがシンプルになり、制御の安定度が増す利点があ
る。

【００４９】なお、上記の説明は、ステップＳ１におい
て、無段変速機７をダウンシフトさせる際の応答性を良
好にすることを目的としてフィードフォワード制御が要
求されている場合でも、ステップＳ４で肯定的に判断さ
れた場合は、フィードバック制御を選択して、無段変速
機７が不用意にダウンシフトされることを防止する場合
を例示しているが、無段変速機７の不用意なアップシフ
トを防止するために、図１の制御例を採用することもで
きる。具体的には、図１のステップＳ１でアップシフト
が発生しやすくなるようなフィードフォワード制御が要
求されている場合に、ステップＳ４で肯定的に判断され
た場合にフィードバック制御を選択して、無段変速機７
が不用意にアップシフトされることを防止する場合がこ
れに相当する。

【００５０】また、図１の制御例を、ステップＳ５と並
行してステップＳ４をおこなうこと、またはステップＳ
５とステップＳ６との間でステップＳ４をおこなうこ
と、またはステップＳ６と並行してステップＳ４をおこ
なうこと、のうちの少なくとも一つを採用し、このステ
ップＳ４により肯定的に判断された場合に、ステップＳ
２，Ｓ３に進むように、その制御ルーチンの一部を変更
することもできる。

【００５１】ここで、図１に示す機能的手段または、上
記のように図１の制御ルーチンの一部を変更した場合に
おける機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説
明すれば、ステップＳ１ないしステップＳ６がこの発明
の制御選択手段に相当する。また、フィードバック制御
がこの発明の第１の変速制御態様に相当し、フィードフ
ォワード制御がこの発明の第２の変速制御態様に相当す
る。さらに、閾値α１がこの発明の所定回転数に相当す
る。なお、このように図１の制御ルーチンの一部を変更
した制御例も、請求項１の発明に対応する。

【００５２】ところで、無段変速機が搭載された車両に
おいて、フィードフォワード制御量を算出する際に、シ
ステムの異常が発生した場合、例えば電子制御装置のＲ
ＡＭの異常が発生した場合は、フィードフォワード制御
量が誤算出されることになる。そして、このように誤算
出されたフィードフォワード制御量に基づいて、無段変
速機の変速比が制御されると、不用意なダウンシフトが
発生する。その結果、エンジンブレーキ力が強められて
急激に減速度が増加し、運転者が違和感を持つ可能性が
ある。このような不都合を解消するための制御例を、図
４のフローチャートに基づいて説明する。図４の制御例
は、請求項２および３の発明に対応している。

【００５３】図４の制御例においては、まず、フィード
バック制御量QFB が算出される（ステップＳ２１）。こ
のステップＳ２１でおこなわれるフィードバック制御量
の算出方法は、図１のステップＳ２でおこなわれるフィ
ードバック制御量の算出方法と同様である。ついで、フ
ィードフォワード制御要求があるか否かが判断される
（ステップＳ２２）。このステップＳ２２で用いられる
判断基準は、図１のステップＳ１で用いられる判断基準
と同様である。このステップＳ２２で肯定的に判断され
た場合は、フィードフォワード制御量QFF が算出される
（ステップＳ２３）。このステップＳ２３でおこなわれ
フィードフォワード制御量の算出方法は、図１のステッ
プＳ５でおこなわれるフィードフォワード制御量の算出
方法と同様である。

【００５４】そして、フィードバック制御量QFB とフィ
ードフォワード制御量QFF との差の絶対値が、基準値α
２未満であるか否かが判断される（ステップＳ２３）。
基準値α２は、予め電子制御装置１０４に記憶されてい
る。このステップＳ２３で否定的に判断された場合はフ
ィードフォワード制御を実行し（ステップＳ２５）、こ
の制御ルーチンを終了する。

【００５５】これに対して、ステップＳ２２で否定的に
判断された場合、またはステップＳ２４で肯定的に判断
された場合は、フィードバック制御を実行し（ステップ
Ｓ２６）、この制御ルーチンを終了する。このように、
図４の制御例においては、フィードフォワード制御を選
択する場合にも、フィードバック制御量が並行して算出
され、かつ、フィードフォワード制御量の算出値とフィ
ードバック制御量の算出値とが常時比較され、２つの算
出値の差が基準値α２を越えている場合は、フィードフ
ォワード制御を禁止してフィードバック制御が実行され
る。

【００５６】ここで、フィードバック制御よりもフィー
ドフォワード制御の方が、変速比が変化しやすい特性を
備えている。したがって、フィードフォワード制御量を
算出する際に、システムの異常が発生した場合、例えば
電子制御装置のＲＡＭの異常が発生して、フィードフォ
ワード制御量が誤算出された場合は、フィードバック制
御がおこなわれるため、ドライバーの意図しない不用意
なダウンシフトが抑制される。その結果、エンジンブレ
ーキ力が強められて急激に減速度が増加し、かつ、ドラ
イバーが違和感を持つという事態を、未然に防止するこ
とができ、ドライバビリティが向上する。

【００５７】また、図４の制御例では、フィードフォワ
ード制御量が誤算出されたか否かを、格別の制御ロジッ
クにより判定することなく、フィードフォワード制御量
とフィードバック制御量との比較結果に基づいて判定し
ている。このフィードバック制御量は、ステップＳ２２
で否定的に判断された場合に用いるために、元々算出さ
れているものである。したがって、フィードフォワード
制御量が誤算出されたか否かを判定するために、格別の
制御ロジックを用いる必要が無く、システム全体の制御
ロジックを簡略化することができる。

【００５８】なお、上記の説明は、ステップＳ２２にお
いて、無段変速機７のダウンシフトが発生しやすくなる
変速特性を備えたフィードフォワード制御が要求されて
いる場合でも、ステップＳ２４で肯定的に判断された場
合は、フィードバック制御を選択して、無段変速機７が
不用意にダウンシフトされることを防止する場合を例示
しているが、無段変速機７の不用意なアップシフトを防
止するために、図１の制御例を採用することもできる。
具体的には、図４のステップＳ２２において、無段変速
機７のアップシフトが発生しやすい変速特性を得ること
を目的としてフィードフォワード制御が要求されている
場合に、ステップＳ２４で肯定的に判断された場合にフ
ィードバック制御を選択して、無段変速機７が不用意に
アップシフトされることを防止する場合がこれに相当す
る。

【００５９】ここで、図４に示す機能的手段と、この発
明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ２１な
いしステップＳ２６がこの発明の並行処理手段に相当す
る。また、フィードバック制御がこの発明の第１の変速
制御態様に相当し、フィードフォワード制御がこの発明
の第２の変速制御態様に相当する。さらに、フィードフ
ォワード制御量の算出値およびフィードフォワード制御
量の算出値のうち、リニアソレノイドバルブ４７の電流
値が、この発明におけるアクチュエータの制御状態の算
出値に相当する。

【００６０】つぎに、無段変速機が搭載された車両にお
いて、無段変速機の目標回転数を算出するためのロジッ
クが切り換えられる場合、例えばフィードバック制御と
フィードフォワード制御とで切り換えがおこなわれる場
合について説明する。このように制御態様が切り換えら
れると、無段変速機の目標入力回転数の初期値が設定さ
れる。この初期値を設定する際に、目標入力回転数とし
て、制御態様の切り換え時における無段変速機の実際の
入力回転数を選択する場合がある。このような目標入力
回転数の設定方法は、例えば、異なる変速特性を備えた
変速態様同士のの切り換えに際して、不用意な変速が生
じることを防止する目的でおこなわれる。

【００６１】しかしながら、実際の入力回転数の算出値
にノイズ（例えば入力回転数センサの信号パルスのノイ
ズ）が発生し、実際の入力回転数よりも高回転数の入力
回転数が算出された場合に、この入力回転数を目標入力
回転数として選択すると、不用意なダウンシフトが生じ
る問題がある。そこで、このような問題に対処するため
の制御例を、図５のフローチャートに基づいて説明す
る。まず、入力回転数センサ１１０の信号から得られる
データに基づいて、入力回転数NIN をなまし処理したな
まし値NINSM を算出する。このなまし処理の具体的な方
法としては、例えば、複数のデータを平均化する方法
と、現時点における複数のデータが目標入力回転数に与
える影響の割合を個々のデータ毎に判断し、各データに
重み付けをおこなって平均化する方法などが挙げられ
る。

【００６２】ついで、目標入力回転数NINTの算出態様の
切り換えをおこなうか否か、具体的には、フィードフォ
ワード制御とフィードバック制御との切り換えをおこな
うか否かが判断される（ステップＳ３２）。このステッ
プＳ３２で用いる判断基準は、図１のステップＳ１で用
いる判断基準と同様である。ステップＳ３２で肯定的に
判断された場合は、目標入力回転数NINTとしてなまし値
NINSM を選択し（ステップＳ３３）、この制御ルーチン
を終了する。これに対して、ステップＳ３２で否定的に
判断された場合は、そのまま制御ルーチンを終了する。

【００６３】図５の制御に対応するタイムチャートの一
例を図６に示す。図６は、時刻ｔ１で目標入力回転数NI
NTの算出態様の切換えがおこなわれる際に、破線で示す
ように回転数が急激に上昇するような入力回転数NIN の
ノイズが発生した場合を示す。しかしながら、この実施
形態のように、なまし値NINSM を目標入力回転数NINTと
して設定すれば、時刻ｔ１以前から時刻ｔ１以後に亘
り、目標入力回転数NINTがほぼ一定になる。つまり、目
標入力回転数NINTの算出態様の切換えがおこなわれた場
合でも、目標入力回転数NINTの算出態様の切換えの前後
における無段変速機７の変速比がほぼ一定に制御され、
かつ、目標入力回転数NINTの算出態様の切換えの前後に
おける実際の入力回転数NIN もほぼ一定になる。

【００６４】これに対して、目標入力回転数NINTの算出
態様の切り換えに際して、なまし処理をおこなわない比
較例のタイムチャートを図７に示す。この比較例におい
ては、目標入力回転数NINTの算出態様の切り換えにとも
ない、破線で示すように回転数が急激に上昇するような
入力回転数NIN のノイズが発生すると、このノイズに相
当する入力回転数NIN が、時刻ｔ１以後の目標入力回転
数NINTとして設定されている。このため、目標入力回転
数NINTの算出態様の切り換えにともない、無段変速機の
変速比が急激に大きくなるような制御、つまりダウンシ
フトが発生し、時刻ｔ２でダウンシフトが終了してい
る。したがって、実際の入力回転数NIN は、時刻ｔ１以
降は急激に上昇し、かつ、時刻ｔ２以後はほぼ一定に制
御される。

【００６５】図５および図６に示すように、この実施形
態においては、目標入力回転数NINTの算出態様の切り換
え、具体的にはフィードバック制御とフィードフォワー
ド制御との切り換えに際して、切り換え後の制御態様に
おける目標入力回転数の初期値として、実際の入力回転
数をなまし処理した値を選択している。このため、制御
態様の切り換えに際して、入力回転数センサ１１１の信
号にノイズが発生していた場合でも、不用意なダウンシ
フトを抑制することができる。

【００６６】なお、図６のタイムチャートでは、制御態
様の切り換えにともない、入力回転数NIN が急激に上昇
するようなノイズが発生した場合について説明している
が、制御態様の切り換えにともない、入力回転数NIN が
急激に低下するようなノイズが発生した場合に対して
も、図５の制御例を用いることができる。この場合は、
制御態様の切り換えにともなうアップシフトが抑制され
る。

【００６７】ここで、図５に示す機能的手段と、この発
明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ３１な
いしステップＳ３３がこの発明のなまし処理手段に相当
する。また、ステップＳ３２の説明で述べたフィードバ
ック制御およびフィードフォワード制御が、この発明の
複数の変速制御態様に相当し、なまし処理値NINSM がこ
の発明の補正入力回転数に相当する。

【００６８】なお、上記各制御例は、トロイダル式無段
変速機の変速制御に適用することもできる。このトロイ
ダル式の無段変速機とは、中空凹面（トロイダル形状の
面）を有する入力ディスクおよび出力ディスクと、各デ
ィスクのトロイダル形状の面に対して、ガラス状に固化
するオイルを介してトルク伝達可能に接続される円板形
状のパワーローラと、このパワーローラの動作を制御す
るアクチュエータとを備えたものである。このトロイダ
ル式の無段変速機においては、ガラス状のオイルとパワ
ーローラとの接触半径を制御することにより、その変速
比が制御される。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、無段変速機の入力回転数が、駆動力源の特性に基
づいて求められる所定回転数になった場合は、駆動力要
求が所定状態であっても第１の変速制御態様が選択され
る。したがって、無段変速機の変速に基づく入力回転数
の変化が、駆動力源の回転数に関連する特性に影響を及
ぼす可能性がある状況においては、無段変速機の変速が
抑制されて、駆動力源に悪影響が及ぶことを未然に回避
することができる。また、無段変速機の出力トルクがド
ライバーの意図に関わりなく変化することを抑制できる
とともに、ドライバーの違和感が解消されてドライバビ
リティを良好に維持することができる。

【００７０】請求項２の発明によれば、第１の変速制御
態様から第２の変速制御態様への切り換えを円滑、か
つ、瞬時におこなうことができ、無段変速機の不要な変
速が抑制される。したがって、無段変速機の出力トルク
がドライバーの意図に関わりなく変化することを抑制で
きるとともに、ドライバーの違和感が解消されてドライ
バビリティを良好に維持することができる。

【００７１】請求項３の発明によれば、第１の変速制御
態様に対応するアクチュエータの動作状態の算出値と、
第２の変速制御態様に対応するアクチュエータの動作状
態の算出値とが異なる場合に、第１の変速制御態様が選
択されて請求項２の発明と同様の効果を得られる。

【００７２】請求項４の発明によれば、変速制御態様の
切り換え時に、無段変速機の実際の入力回転数の算出値
にノイズが発生した場合でも、そのノイズに相当する目
標入力回転数が選択されることを回避でき、不要な変速
が抑制される。したがって、無段変速機の出力トルクが
ドライバーの意図に関わりなく変化することを抑制でき
るとともに、ドライバーの違和感が解消されてドライバ
ビリティを良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一制御例を示すフローチャートで
ある。

【図２】 この発明を適用したＦＦ車の概略構成を示す
スケルトン図である。

【図３】 図２に示された車両の制御系統を示すブロッ
ク図である。

【図４】 この発明の他の制御例を示すフローチャート
である。

【図５】 この発明の他の制御例を示すフローチャート
である。

【図６】 図５の制御例に対応するタイムチャートであ
る。

【図７】 図５の制御例に対応する比較例のタイムチャ
ートである。

【符号の説明】

１…エンジン、 ７…無段変速機、 ４７…リニアソレ
ノイドバルブ、 １０４…電子制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 浩司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 井上 孝志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河野 克己 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J552 MA07 MA09 MA12 MA26 NA01 NB01 PA15 PA19 PA23 PB04 PB06 QB03 RB18 RC06 SA34 SA44 SB20 TA01 TA06 TB20 VA32W VA32Y VA37Z VA62Z VB01W VB04Z VC01Z VC03Z VD02W VD11Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力源の出力側に連結された無段変速
   機の入力回転数と、車両に対する駆動力要求から求めら
   れる目標入力回転数とを比較し、その差を打ち消すよう
   に前記無段変速機の変速比を調節する第１の変速制御態
   様と、前記無段変速機の入力回転数が前記目標入力回転
   数となるように、前記無段式変速機の変速比を予め決め
   られた値で制御する第２の変速制御態様とを切り換え可
   能な無段変速機の変速制御装置において、 前記無段変速機の入力回転数が、前記駆動力源の回転数
   に関連する特性から求められる所定回転数になった場合
   は、前記第１の変速制御態様を選択する制御選択手段を
   備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装
   置。
2. 【請求項２】 駆動力源の出力側に連結された無段変速
   機の入力回転数と、車両に対する駆動力要求から求めら
   れる目標入力回転数とを比較し、その差を打ち消すよう
   に前記無段変速機の変速比を調節する第１の変速制御態
   様と、前記無段変速機の入力回転数が前記目標入力回転
   数となるように、前記無段式変速機の変速比を予め決め
   られた値に制御する第２の変速制御態様とを切り換え可
   能な無段変速機の変速制御装置において、 前記第２の変速制御が選択されている際に、前記第１の
   変速制御態様に対応する前記アクチュエータの制御状態
   を算出する並行処理手段を備えていることを特徴とする
   無段変速機の変速制御装置。
3. 【請求項３】 前記並行制御手段は、前記第１の変速制
   御態様に対応する前記アクチュエータの制御状態の算出
   値と、前記第２の変速制御態様に対応する前記アクチュ
   エータの制御状態の算出値とが異なる場合は、前記第１
   の変速制御態様を選択する機能を備えていることを特徴
   とする請求項２に記載の無段変速機の変速制御装置。
4. 【請求項４】 無段変速機の入力回転数を目標入力回転
   数に近づけるように、前記無段変速機の変速比を制御す
   る際に、前記目標入力回転数を算出するために選択的に
   切り換え可能であり、かつ、その変速特性が異なる複数
   の変速制御態様を備えた無段変速機の変速制御装置にお
   いて、 前記変速制御態様の切り換え時に選択する目標入力回転
   数として、前記無段変速機の実際の入力回転数の算出値
   をなまし処理して得られた補正入力回転数を選択するな
   まし処理手段を備えていることを特徴とする無段変速機
   の変速制御装置。