JP2003014097A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速用と高速用の２つの動力伝達モードを有
する無段変速機のバックアウト時の走行フィーリングの
向上を課題とする。 【解決手段】 低速モードＬで走行中にスロットル開度
ｔｖｏが急減して高速モードＨで実現される目標変速比
Ｒｕｏが設定されたとき（時刻ｔ２）、直ちに低速クラ
ッチＰｌｃを解放する（サ）。低速モードＬが早期に解
消され、低速・高速両クラッチＰｌｃ，Ｐｈｃ共解放状
態となり、動力伝達経路が切断され、空走状態となり、
過大なエンジンブレーキの発生が抑制され、違和感が低
減する。またトロイダルレシオＲｔ（キ）を直接目標変
速比Ｒｔｏに向けて変化させる（時刻ｔ３〜ｔ４）。変
速比Ｒｔを切換変速比Ｒｔｘを経由させて変化させる場
合と比べて、モードの切換動作及び変速動作全体が短時
間で終了し、走行フィーリングの向上が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無段変速機、特に低
速走行用のローモードと高速走行用のハイモードとが達
成可能な無段変速機の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車への実用化が進む無段変速
機として、例えば特開２０００−１０４８０４号公報に
開示されるように、比較的大きな最終変速比が得られる
低速走行用のローモードと、比較的小さな最終変速比が
得られる高速走行用のハイモードとが達成可能なものが
ある。ローモードでは、無段変速機構（トロイダル式や
ベルト式等）と遊星歯車機構とを経由する動力伝達経路
が形成され、ハイモードでは、無段変速機構のみを経由
する動力伝達経路が形成される。いずれの場合も、油圧
作動式のクラッチ等の摩擦締結要素が締結することによ
り動力伝達経路が形成される。

【０００３】無段変速機の目標変速比は、アクセル開度
に関連する値（アクセルペダルの踏込量、スロットル開
度、吸入空気量、エンジン負荷等）と、車速に関連する
値（出力軸回転数、タービン回転数等）とに応じて設定
される。そして、該目標変速比が実現するように、上記
モード（動力伝達経路）の切換え、すなわちロークラッ
チとハイクラッチとの掛替えと、無段変速機構の変速比
制御とが実行される。

【０００４】無段変速機はショックのない滑らかな変速
が特徴である。よってモードを切り換える際において
も、いかにショックのない滑らかな変速を実現させるか
が最重要課題の１つである。モード切換えの基本動作と
して、ローモードとハイモードとで同じ最終変速比が実
現される無段変速機構の変速比（切換変速比）が唯一存
在するから、いったんロークラッチとハイクラッチとを
両方締結して無段変速機構の変速比を上記切換変速比に
固定した後、いずれかのクラッチを解放してモードを切
り換えることが従来知られている。こうすれば最終変速
比が急変せずショックが発生しない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】自動車の様々な走行シ
ーンにおいて、ローモードで走行中に運転者が加速を停
止してアクセルペダルを急激に戻したり解放する場合が
ある（バックアウト操作）。このとき、アクセル開度が
急減するから、それまではローモードで実現される目標
変速比が設定されていたものが、ハイモードで実現され
る目標変速比に急変することがある。その場合、上記従
来の基本動作でモードの切換えを行なうと次のようにな
る。すなわち、ローモードにおいて変速比をいったん切
換変速比まで変化させ、そこでハイクラッチを先に締結
して両クラッチ共締結状態とした後、ロークラッチを解
放してモードをハイモードにする。そして、このハイモ
ードにおいて変速比を目標変速比に制御する。

【０００６】しかし、前述したようにローモードでは減
速比が大きいから、アクセルペダルを解放したときにエ
ンジンブレーキが過大に効き、ショックに近いほどの違
和感が発生する。しかも、上記の従来動作では、ローモ
ードにおいて変速比をいったん切換変速比まで変化させ
たり、その後もすぐにハイモードにせずに両クラッチ共
締結した状態を経由させたりして、ローモード滞在時間
が長いから、エンジンブレーキを過大に感じる時間も長
くなって不具合が大きい。

【０００７】そこで、本発明は、ロー・ハイ２つの動力
伝達モードを有する無段変速機において、バックアウト
時の走行フィーリングの向上を課題とする。以下、その
他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解
決するため、本願の請求項１に記載の発明は、低速走行
用の第１の動力伝達モードと、高速走行用の第２の動力
伝達モードとを備え、予め設定されたモード切換条件に
従って上記両モードを切り換えるように構成された無段
変速機の制御装置であって、締結時に上記第１の動力伝
達モードを達成する第１クラッチ手段と、締結時に上記
第２の動力伝達モードを達成する第２クラッチ手段と、
アクセル開度に関連する値と車速に関連する値とに応じ
て目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、上記第
１の動力伝達モードで走行中にアクセル開度が急減して
上記第２の動力伝達モードで実現される目標変速比が設
定されたとき、先ず上記第１クラッチ手段を解放し、変
速比を直接上記目標変速比に向けて変化させ、最後に第
２クラッチ手段を締結する制御手段とを有することを特
徴とする。

【０００９】この発明によれば、ローモードで走行中に
バックアウト操作が行われ、その結果、目標変速比を実
現するためにモードをハイモードに切り換える場合に
は、先ずロークラッチを解放するから、ロー・ハイ両ク
ラッチ共解放状態となり、動力伝達経路が切断されて自
動車は空走状態となる。つまりロードモード状態が直ち
に解消されて、過大なエンジンブレーキの発生が抑制さ
れ、違和感が低減する。

【００１０】加えて、変速比を直接目標変速比に制御す
るから、従来のようにいったん切換変速比を経由させる
ような場合と比べて、モードの切換動作及び変速動作全
体が短時間で終了し、走行フィーリングの向上が図られ
る。なお、最後にハイクラッチを締結することにより、
モードの切換動作と変速動作とが一緒に終了する。その
場合、ハイクラッチは最終変速比の急変を抑制するべく
スリップさせながら徐々に締結させる。

【００１１】次に、請求項２に記載の発明は、上記請求
項１に記載の発明において、制御手段は、所定以上の勾
配の下り坂を走行中は、第２クラッチ手段を締結するま
で第１クラッチ手段を解放しないことを特徴とする。

【００１２】この発明によれば、急な下り坂を走行中
は、ロー・ハイ両クラッチ共解放状態となることが禁止
されて、自動車が空走状態とならないから、エンジンブ
レーキの効いた安定走行が実現する。

【００１３】次に、請求項３に記載の発明は、上記請求
項１に記載の発明において、制御手段は、アクセル開度
の急減後、ブレーキ操作が行なわれたときは、第２クラ
ッチ手段を締結するまで第１クラッチ手段を解放しない
ことを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、運転者が制動操作を行
なったときは、請求項２に記載の発明と同様、ロー・ハ
イ両クラッチ共解放状態となることが禁止されるから、
自動車が空走状態とならず、エンジンブレーキの効いた
急減速走行が実現する。

【００１５】次に、請求項４に記載の発明は、上記請求
項１に記載の発明において、第２の動力伝達モードで走
行中にアクセル開度が急増して第１の動力伝達モードで
実現される目標変速比が設定されたとき、アクセル開度
の増加率が大きいほど第１の動力伝達モードへの切換動
作をし易くする第２の制御手段を有することを特徴とす
る。

【００１６】この発明は、キックダウン時における走行
フィーリングの向上を図ったものである。すなわち、ハ
イモードで走行中にキックダウン操作（運転者が加速を
要求してアクセルペダルを急激に踏み込む操作）が行わ
れ、その結果、目標変速比を実現するためにモードをロ
ーモードに切り換える場合には、アクセル開度の増加
率、つまり運転者の加速要求度合いが大きいほど、加速
応答性に優れるローモードへの切換動作をし易くしたか
ら、例えばローモードが早い時期に達成されて、運転者
の要求に的確に対応した良好な走行フィーリングが得ら
れる。

【００１７】しかも、運転者の加速要求度合いが小さい
ときは、結果的にローモードへの切換えが行われない場
合も生じ、これにより、クラッチの掛け替えを伴うショ
ックの発生し易いモードの切換動作の回数が可及的に低
減するから好ましい。事実、運転者の加速要求度合いが
小さいのであるから、ローモードへの切換えが行われな
くても不都合は生じず、運転者がもっと急激にキックダ
ウン操作をしたときに、モードがローモードに切り換わ
って優れた加速応答性が得られることになる。以下、発
明の実施の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】［機械的構成］図１に示すよう
に、本実施の形態に係る無段変速機は、トロイダル式無
段変速機（トロイダルＣＶＴ）１０であって、エンジン
１の出力軸２にトーショナルダンパ３を介して連結され
た車両の横方向に延びる入力軸１１と、この入力軸１１
の外側に遊嵌合された中空軸１２と、これらの軸１１，
１２に平行に配置された出力軸１３とを有する。入力軸
１１及び中空軸１２に２つのトロイダル式無段変速機構
２０，２０及びローディングカム３０が配設され、出力
軸１３に遊星歯車機構６０、ロークラッチ７０及びハイ
クラッチ８０が配設され、入力軸１１及び中空軸１２と
出力軸１３との間に第１ギヤ列４０及び第２ギヤ列５０
が配設されている。

【００１９】無段変速機構２０はいずれも対向面がトロ
イダル面である入力ディスク２１及び出力ディスク２２
を有し、これらのディスク２１，２２間に動力を伝達す
るパワーローラー２３が２つづつ介設されている。入力
ディスク２１は中空軸１２の端部に結合され、出力ディ
スク２２は中空軸１２の中間部に回転自在に支持されて
いる。入力軸１１に結合された第１ギヤ列４０の第１ギ
ヤ４１と、出力軸１３に回転自在に支持された第２ギヤ
４２とがアイドルギヤ４３を介して連結している。出力
ディスク２２，２２の外周に結合された第２ギヤ列５０
の第１ギヤ５１と、出力軸１３に回転自在に支持された
第２ギヤ５２とが噛み合っている。

【００２０】ロークラッチ７０は第１ギヤ列４０の第２
ギヤ４１と遊星歯車機構６０のピニオンキャリヤ６１と
の間に介設されている。ハイクラッチ８０は第２ギヤ列
５０の第２ギヤ５２と出力軸１３との間に介設されてい
る。遊星歯車機構６０のサンギヤ６２と第２ギヤ列５０
の第２ギヤ５２とが結合され、リングギヤ６３と出力軸
１３とが結合されている。出力軸１３の端部に出力ギヤ
列４の第１ギヤ４ａが結合され、アイドルギヤ４ｃを介
してディファレンシャル装置５に設けられた第２ギヤ４
ｂと連結している。ディファレンシャル装置５から左右
に延びる駆動軸６ａ，６ｂに図示しない左右の駆動輪が
設けられている。入力軸１１には第１ギヤ列４０の第１
ギヤ４１で駆動されるオイルポンプ９０が配置されてい
る。

【００２１】［動力伝達モード］この無段変速機１０に
おいて、ロークラッチ７０を締結し、ハイクラッチ８０
を解放すると、低速走行用のローモードの動力伝達経路
が形成される。すなわち、エンジン１の出力は、入力軸
１１から第１ギヤ列４０及びロークラッチ７０を経由し
て遊星歯車機構６０のピニオンキャリヤ６１に伝達され
ると同時に、入力軸１１からローディングカム３０、無
段変速機構２０，２０及び第２ギヤ列５０を経由して遊
星歯車機構６０のサンギヤ６２に伝達される。このとき
無段変速機構２０，２０の変速比を所定の変速比（ＧＮ
変速比）に制御すると、リングギヤ６３及び出力軸１３
の回転がゼロとなってギヤードニュートラル（ＧＮ）の
状態が達成される。このＧＮ状態から無段変速機構２
０，２０の変速比を変化させると、リングギヤ６３及び
出力軸１３が前進方向または後退方向に回転して発進す
る。

【００２２】一方、ロークラッチ７０を解放し、ハイク
ラッチ８０を締結すると、高速走行用のハイモードの動
力伝達経路が形成される。すなわち、エンジン１の出力
は、入力軸１１からローディングカム３０、無段変速機
構２０，２０、第２ギヤ列５０及びハイクラッチ８０を
経由して出力軸１３に伝達される。このとき無段変速機
１０の最終変速比（ユニットレシオＲｕ）を無段変速機
構２０，２０の変速比（トロイダルレシオＲｔ）に直接
対応させて制御することができる。

【００２３】［油圧制御回路］図２に示すように、パワ
ーローラ２３は支持部材としてのトラニオン２４に回転
自在に支持されている。トラニオン２４にピストン２６
が組みつけられ、該ピストン２６が例えば変速機ケース
に形成されたシリンダを増速用油圧室（増速室）２７と
減速用油圧室（減速室）２８とに区画する。

【００２４】この無段変速機１０の油圧制御回路には、
レギュレータバルブ１１１と、リリーフバルブ１１３
と、マニュアルバルブ１１５と、変速制御弁１２０とが
配設されている。レギュレータバルブ１１１は、オイル
ポンプ９０から吐出される作動油の圧力を所定のライン
圧Ｐｌｎに調整してメインライン１０１に出力する。リ
リーフバルブ１１３は、メインライン１０１から供給さ
れるライン圧Ｐｌｎを該ライン圧Ｐｌｎより低い所定の
リリーフ圧Ｐｒｆに調整してリリーフ圧ライン１０３に
出力する。ライン１０２から供給される一定圧を所定の
制御圧に調整して上記レギュレータバルブ１０２及びリ
リーフバルブ１０４に作用させるライン圧制御用及びリ
リーフ圧制御用リニアソレノイドバルブ１１２，１１４
が備えられている。

【００２５】マニュアルバルブ１１５は、Ｄレンジでは
メインライン１０１をロークラッチライン１０４及びハ
イクラッチライン１０５と連通させ、Ｒレンジではロー
クラッチライン１０４のみと連通させ、Ｐレンジ及びＮ
レンジでは両クラッチライン１０４，１０５から遮断す
る。両クラッチライン１０４，１０５共、クラッチ圧制
御用デューティソレノイドバルブ１１６，１１８とアキ
ュムレータ１１７，１１９とを備える。ＤＳＶ１１６，
１１８は例えばデューティ率０％で全開、１００％で全
閉となる。

【００２６】変速制御弁１２０は、例えばバルブボディ
に形成されたボア内に軸方向に移動自在に嵌合されたス
リーブ１２１と、該スリーブ１２１内に同じく軸方向に
移動自在に嵌合されたスプール１２２とを有する三層弁
である。変速制御弁１２０は、メインライン１０１から
供給されるライン圧Ｐｌｎと、リリーフ圧ライン１０３
から分岐した２つのライン１０６，１０７から供給され
るリリーフ圧Ｐｒｆとから、増速用油圧（増速圧）Ｐｈ
ｉと減速用油圧（減速圧）Ｐｌｏとを生成し、それぞれ
トラニオン２４の増速室２７及び減速室２８に至る増速
圧ライン１０８及び減速圧ライン１０９に出力する。

【００２７】スリーブ１２１はステップモータ１３０に
より軸方向に移動される。図２においてスリーブ１２１
が右に移動すると、メインライン１０１と増速圧ライン
１０８との連通度、及びリリーフ圧ライン１０７と減速
圧ライン１０９との連通度が大きくなり、増速圧Ｐｈｉ
が高く、減速圧Ｐｌｏが低くなって、トラニオン２４が
下に移動する。すると、ｂ方向に回転するパワーローラ
２３が、入力ディスク２１のａ方向の回転と、出力ディ
スク２２のｃ方向の回転とにより傾転し、入力ディスク
２１との接触位置が半径方向の外側に、出力ディスク２
２との接触位置が半径方向の内側に移動して無段変速機
構２０の変速比が小さくなる（増速）。

【００２８】パワーローラ２３の傾転によりトラニオン
２４の先端部に設けられたプリセスカム２５が回動し、
Ｌ字レバー２９が揺動して、スプール１２２が右に移動
し、メインライン１０１と増速圧ライン１０８との連通
度、及びリリーフ圧ライン１０７と減速圧ライン１０９
との連通度が小さくなり、増速圧Ｐｈｉが低く、減速圧
Ｐｌｏが高くなって、トラニオン２４が元の位置に戻
り、変速が終了する。以上に準じて、スリーブ１２１が
左に移動すると、無段変速機構２０の変速比が大きくな
る（減速）。

【００２９】［制御システム］図３に示すように、この
無段変速機１０のコントロールユニット２００は、車速
を検出する車速センサ２０１、エンジン１の回転数を検
出するエンジン回転数センサ２０２、出力ディスク２２
の回転数を検出する出力回転数センサ２０３、エンジン
１のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ２
０４、レンジを検出するレンジセンサ２０５、ロークラ
ッチ圧Ｐｌｃ及びハイクラッチ圧Ｐｈｃを検出するロー
クラッチ圧センサ２０６及びハイクラッチ圧センサ２０
７、アクセルペダルの解放を検出するアイドルスイッチ
２０８、ブレーキペダルの踏込みを検出するブレーキス
イッチ２０９、路面勾配を検出する勾配センサ２１０、
作動油の温度を検出する油温センサ２１１等からの信号
を入力する。

【００３０】コントロールユニット２００は、これらの
センサやスイッチからの信号が示す自動車ないしエンジ
ン１の運転状態に基いて、ライン圧制御用及びリリーフ
圧制御用リニアソレノイドバルブ１１２，１１４、ロー
クラッチ圧制御用及びハイクラッチ圧制御用のデューテ
ィソレノイドバルブ１１６，１１８、変速制御用のステ
ップモータ１３０等に制御信号を出力する。

【００３１】［変速制御の基本動作］図４に示すよう
に、トロイダルレシオＲｔはステップモータ１３０に対
するパルス数が減少するに従って大きくなる。パルス数
はスリーブ１２１の位置、パワーローラ２３の傾転角、
トロイダルレシオＲｔと対応する。図５に示すように、
ユニットレシオＲｕは、ハイモードＨでは、トロイダル
レシオＲｔと同様、パルス数が減少するに従って大きく
なる。これに対し、前進ローモードＬでは、パルス数が
増加するに従って符号ＡのようにユニットレシオＲｕが
大きくなり、ＧＮで無限大となる。また、後退ローモー
ドＲでは、パルス数が減少するに従って符号Ｂのように
ユニットレシオＲｕが小さくなり、ＧＮで無限小とな
る。

【００３２】符号Ｃで示すように、前進ローモードＬと
ハイモードＨとがモード切換変速比（ユニットレシオＲ
ｕｘ，トロイダルレシオＲｔｘ）で交差し、このポイン
トＣでロークラッチ７０とハイクラッチ８０とを掛け替
えることにより、ユニットレシオＲｕを急変させること
なくモードＬ，Ｈを切り換えることができる。

【００３３】コントロールユニット２００は、車速セン
サ２０１及びスロットル開度センサ２０４からの信号に
基づいて、現時点における車速及びスロットル開度を読
み取り、これらを図６に示す変速特性のマップにあては
めて目標エンジン回転数Ｎｅｏを決定する。そして、こ
の目標エンジン回転数Ｎｅｏに対応する目標ユニットレ
シオＲｕｏが得られるように、図５に示す特性に基づい
て、ステップモータ１３０に対するパルス制御（変速比
制御）と、デューティソレノイドバルブ１１６，１１８
に対するロークラッチ７０及びハイクラッチ８０の締結
制御（モード切換制御）とを行う。

【００３４】［バックアウト時の制御動作］ 〈問題の所在〉ローモードＬで走行中にアクセルペダル
を急激に戻したり解放すると（バックアウト操作）、ス
ロットル開度が急減し、図６に符号アで示すように、そ
れまで目標変速比ＲｕｏがローモードＬの中にあったも
のが、符号イで示すように、一気にハイモードＨの中に
移行する。この場合、ユニットレシオＲｕの急変を回避
するために、該ユニットレシオＲｕをモード切換変速比
Ｒｕｘを経由させて変化させていると、変速時間が徒に
長くなる。

【００３５】すなわち、図４、図５及び図７に破線矢印
で示すように、ローモードＬにおいて変速比（ア）をい
ったん切換変速比Ｃ（Ｒｕｘ，Ｒｔｘ）まで変化させ、
ここでハイクラッチ８０を締結して両クラッチ７０，８
０共締結状態とした後（この間（符号ナ）は、変速比は
切換変速比に固定される）、ロークラッチ７０を解放し
てモードをハイモードＨに切り換える。そして、このハ
イモードＨにおいて変速比を最終的に目標変速比（イ）
に制御する。

【００３６】その結果、モードの切換動作を含む変速動
作全体が間延びし、走行フィーリングが低下する。しか
も、ローモードＬでは減速比が大きく、アクセルペダル
を解放したとき生じるエンジンブレーキが過大である。
にもかかわらず、アクセルペダルを解放してから後のロ
ーモードＬでの滞在時間が長く、ハイモードＨへの移行
時刻が遅いから、エンジンブレーキを過大に感じる時間
が長くなって違和感が大きくなる。

【００３７】〈動作概要〉そこで、図４、図５及び図７
に実線矢印で示すように、変速比の制御については、変
速比（ア）を切換変速比Ｃを経由させずに直接目標変速
比（イ）に変化させる。これにより、変速時間が短縮化
し、走行フィーリングの向上が図られる。また、モード
の切換制御については、バックアウト操作が判定される
と、直ちにロークラッチ７０を解放する。これにより、
ロー・ハイ両クラッチ７０，８０共解放状態となり、動
力伝達経路が切断されて空走状態となる。つまりロード
モードＬが直ちに解消されて、過大なエンジンブレーキ
が長く発生しない。

【００３８】図８に示すように、ローモードＬで走行中
の時刻ｔ１にバックアウト操作が開始され、スロットル
開度ｔｖｏが所定開度ｔｖｏ１よりも小さくなり、且つ
目標ユニットレシオＲｕｏが切換変速比Ｒｕｘや所定変
速比Ｒｕｏ１よりも小さくなった時刻ｔ２に、バックア
ウト判定フラグＦｂがセットされる。目標トロイダルレ
シオＲｔｏは、目標ユニットレシオＲｕｏの減少に伴
い、破線カで示すように、切換変速比Ｒｔｘに至るまで
は増加し、その後、該切換変速比Ｒｔｘを折り返して減
少する。実トロイダルレシオＲｔは、実線キで示すよう
に、上記目標値Ｒｔｏに追従して増加傾向にある（パル
ス数は符号ケで示すように減少方向に変化している）。

【００３９】時刻ｔ２にフラグＦｂがセットされると、
符号サで示すように、先ずロークラッチ圧Ｐｌｃを一気
に抜く。自動車の加速度は、符号ソで示すように、バッ
クアウト操作の開始時刻ｔ１からエンジンブレーキが効
いて急減し、マイナスに転じていたものが、ロークラッ
チ７０の解放により変化が緩やかとなり、加速度（もし
くは減速度）ゼロに向って回復する。

【００４０】ロークラッチ圧Ｐｌｃは時刻ｔ３にほぼゼ
ロとなる。すなわちロークラッチ７０は時刻ｔ３に完全
解放される。それまでの間（時刻ｔ２〜ｔ３）はトロイ
ダルレシオＲｔを固定する（パルス数を変化させず、ス
リーブ１２１を移動させない）。これは、ロークラッチ
圧Ｐｌｃに残圧があり、まだローモードＬ気味であるう
ちは、トロイダルレシオＲｔを変化させると、それに引
きずられてユニットレシオＲｕがローモードＬのライン
上で変化するから、それを防ぐためである。

【００４１】時刻ｔ３にトロイダルレシオＲｔを直接目
標変速比Ｒｔｏに向けて変化させる。両クラッチ７０，
８０共解放されて動力伝達が遮断された状態であるか
ら、トロイダルレシオＲｔをこのように変化させてもユ
ニットレシオＲｕが変化することがない。なお、この例
では、目標のトロイダルレシオＲｔ（イ）がバックアウ
ト開始時のトロイダルレシオＲｔ（ア）より小さいか
ら、トロイダルレシオＲｔを減少させるべく、時刻ｔ３
以降、パルス数を増加している。しかし、これに限ら
ず、目標トロイダルレシオＲｔ（イ）がバックアウト開
始時のトロイダルレシオＲｔ（ア）より大きいときに
は、トロイダルレシオＲｔを増加するべく、時刻ｔ３以
降、パルス数を減少させる場合もあり得る。

【００４２】時刻ｔ４に目標トロイダルレシオＲｔｏが
達成したら、破線シで示すように、ハイクラッチ圧Ｐｈ
ｃを立ち上げる。その場合に、最初はハイクラッチ圧Ｐ
ｈｃの上昇を緩やかにし、ハイクラッチ８０をスリップ
させながら徐々に締結させるようにする。これにより、
ユニットレシオＲｕがポイント（ア）からポイント
（イ）に一気に変化するときのショックが緩和される。

【００４３】ハイクラッチ圧Ｐｈｃは、時刻ｔ５にライ
ン圧Ｐｌｎまで上昇し、ハイクラッチ８０が完全に締結
する。と同時に変速制御も終了することになる。このよ
うな制御動作では、ローモードＬは時刻ｔ２に解消し、
ハイモードＨは時刻ｔ５に開始する。それまでの間（時
刻ｔ２〜ｔ５：符号ニ）は、エンジン１と駆動輪との間
で動力伝達がなされない空走状態である。

【００４４】なお、鎖線クで示すように、変速比Ｒｔを
切換変速比Ｒｔｘを経由させて変化させていると、変速
比Ｒｔが該切換変速比Ｒｔｘに至るまでローモードＬ状
態である。しかも変速比Ｒｔが切換変速比Ｒｔｘに到達
する時刻ｔ２′は上記時刻ｔ２よりも時間的に遅い。そ
の結果、符号タで示すように、過度のエンジンブレーキ
による過剰な減速度が発生する。パルス数は、符号コで
示すように、時刻ｔ２′まで減少方向に変化している。

【００４５】符号ス、セで示すように、時刻ｔ２′から
クラッチ７０，８０の掛替えが行われ、時刻ｔ５′に終
了する。このクラッチ７０，８０の掛替えが終了する時
刻ｔ５′もまた上記時刻ｔ５よりも時間的に遅い。した
がって、符号タで示すように、過度のエンジンブレーキ
による過剰な減速度が長く続く。しかも、時刻ｔ５′に
終了するのはモードの切換えであって、最終的な変速制
御の終了はさらに後の時刻ｔ６においてである。

【００４６】〈動作プログラム〉上記制御動作を実現す
る具体的プログラムの一例を図８にフローチャートで示
す。まずステップＳ１１で状態量を検出する。状態量に
は、変速比Ｒｕ，Ｒｔ、目標変速比Ｒｕｏ，Ｒｔｏ、ス
ロットル開度ｔｖｏ、クラッチ圧Ｐｌｃ，Ｐｈｃ、下り
勾配角θ（大きいほど急勾配）、油温等の他、ブレーキ
スイッチ（ＢｒＳｗ）２０９の作動状態が含まれる。ス
テップＳ１２でスロットル開度ｔｖｏが所定値ｔｖｏ１
より小さいか否かを判定する。またステップＳ１３で目
標ユニットレシオＲｕｏが所定値Ｒｕｏ１より小さいか
否かを判定する。つまり、ローモードＬで走行中に、ア
クセル開度が急減して、ハイモードＨで実現される目標
ユニットレシオＲｕｏが設定されたかどうかを判定す
る。

【００４７】その結果、いずれもＹＥＳのときは、ステ
ップＳ１４で下り勾配角θが所定値θ１より小さいか否
か、つまり所定以上に急な下り坂を走行中で、エンジン
ブレーキが必要でないかどうかを判定する。またステッ
プＳ１５でブレーキスイッチ２０９がｏｆｆか否か、つ
まりアクセル開度の急減後にブレーキ操作が行なわれ
て、やはりエンジンブレーキが必要とされていないかど
うかを判定する。

【００４８】その結果、いずれもＹＥＳのときは、ステ
ップＳ１６でバックアウト判定フラグＦｂをセットする
（時刻ｔ２）。そしてステップＳ１７で直ちにロークラ
ッチ圧Ｐｌｃをドレインする。つまり先ずロークラッチ
７０を解放する。そしてステップＳ１８でロークラッチ
圧Ｐｌｃにまだ残圧があると判定される間（時刻ｔ２〜
ｔ３）は、ステップＳ１９で変速制御弁１２０を固定、
つまり変速比を固定する。そしてステップＳ２０でハイ
クラッチ圧Ｐｈｃをｏｆｆとする。つまりまだハイクラ
ッチ８０を締結しない。

【００４９】一方、ステップＳ１８でロークラッチ圧Ｐ
ｌｃに残圧がなくなったと判定されたときは、ステップ
Ｓ２１で変速比を直接目標変速比に向けて変化させる。
そして、ステップＳ２２で目標変速比が達成されたと判
定されるまでは、ステップＳ２０でハイクラッチ圧Ｐｈ
ｃをｏｆｆとし、ステップＳ２２で目標変速比が達成さ
れたと判定されたときは、ステップＳ２３でハイクラッ
チ圧Ｐｈｃをｏｎとする（時刻ｔ４）。つまり最後にハ
イクラッチ８０を締結する。このときユニットレシオＲ
ｕの変化を緩和するためにハイクラッチ８０をスリップ
させながら締結するのは前述の通りである。

【００５０】これに対し、ステップＳ１２〜Ｓ１５で少
なくともいずれかがＮＯのときは、通常の変速制御を行
なう。すなわち、ステップＳ２４で変速比を目標変速比
に変速させる。またステップＳ２５でモード切換変速比
に到達しないうちは（〜時刻ｔ２′）、モードの切換え
を行なわない。つまりステップＳ２６でハイクラッチ８
０を解放のままとする。ロークラッチ７０は締結のまま
である。一方、ステップＳ２５でモード切換変速比に到
達すれば、モードを切り換える。すなわちステップＳ２
７で先ずハイクラッチ圧Ｐｈｃを立て（時刻ｔ２′）、
ステップＳ２８でハイクラッチ８０が締結した後、ステ
ップＳ２９でロークラッチ圧Ｐｌｃを排出する（時刻ｔ
５′）。

【００５１】特に、ステップＳ１４で急な下り坂を走行
中であると判定されたときは、ステップＳ１２，Ｓ１３
でＹＥＳと判定されても、ロー・ハイ両クラッチ７０，
８０共解放状態となることが禁止されて、自動車が空走
状態とならないから、エンジンブレーキの効いた安定走
行が実現する。同じく、ステップＳ１５で運転者が制動
操作を行なったと判定されたときも、ロー・ハイ両クラ
ッチ７０，８０共解放状態となることが禁止されるか
ら、自動車が空走状態とならず、エンジンブレーキのよ
く効いた急減速走行が実現する。

【００５２】［キックダウン時の制御動作］ 〈問題の所在〉ハイモードＨで走行中に運転者が加速を
要求してアクセルペダルを急激に踏み込むと（キックダ
ウン操作）、スロットル開度が急増し、図１０に符号ハ
で示すように、それまで目標変速比Ｒｕｏがハイモード
Ｈの中にあったものが、符号ヒで示すように、一気にロ
ーモードＬの中に移行する。すなわち、目標変速比Ｒｕ
ｏを実現するためにはモードをローモードＬに切り換え
なければならない。しかし、モードＬ，Ｈの切換動作は
クラッチ７０，８０の掛替え動作であり、締結ショック
が発生し易いから、なるべくモードＬ，Ｈの切換動作の
回数を低減することが無段変速機１０の特徴を生かす意
味からも望まれる。

【００５３】〈動作概要〉そこで、図１０に示すよう
に、変速特性のマップ上で、例えばモード切換変速比ラ
インＲｕｘを横切るまでのスロットル開度の増加率ｄｔ
ｖｏが大きいときほど、ハイモードＨからローモードＬ
への切換えを許可する判定ラインを低レシオＲｕ側に変
化させる。これにより、スロットル開度の増加率ｄｔｖ
ｏが大きいときほど、ハイモードＨからローモードＬへ
の切換動作が開始され易くなる。その結果、運転者の加
速要求度合いが大きいときほど、加速応答性に優れるロ
ーモードＬが早い時期に達成されて、運転者の加速要求
に的確に対応した良好な走行フィーリングが得られる。

【００５４】逆に、スロットル開度の増加率ｄｔｖｏが
小さく、運転者の加速要求度合いが小さいときは、ハイ
モードＨからローモードＬへの切換えを許可する判定ラ
インを高レシオＲｕ側に変化させる。その結果、ローモ
ードＬへの切換動作が開始され難くなるから、目標変速
比ＲｕｏとしてはローモードＬの中にあっても、ローモ
ードＬへの切換えが結果的に行われない場合も生じる。
これにより、締結ショックが発生し易いモードＬ，Ｈの
切換動作の回数が可及的に低減して好ましい。なお、こ
の場合は、変速比は、例えば、ハイモードＨで最も高い
変速比、つまり切換変速比に固定される。

【００５５】よって、図１０の符号ヒのように、キック
ダウン操作の結果、目標変速比ＲｕｏがローモードＬの
中に移行したとき、スロットル開度の増加率ｄｔｖｏが
大きいときは、実線で示すモード切換変速比ラインＲｕ
ｘが判定ラインとされてローモードＬへの切換動作が直
ちに開始される。しかし、スロットル開度の増加率ｄｔ
ｖｏが小さいときは、鎖線で示すライン（符号フ）が判
定ラインとされてローモードＬへの切換動作が遅延され
る。

【００５６】事実、運転者の加速要求度合いが小さいの
であるから、ローモードＬへの切換えが行われなくても
不都合は生じない。運転者が真に加速を強く要求して再
度速くキックダウン操作をしたときに、判定ラインが低
レシオ側に変化してモードがローモードＬに切り換わる
ことになる。

【００５７】〈動作プログラム〉上記制御動作を実現す
る具体的プログラムの一例を図１１にフローチャートで
示す。まずステップＳ３１で状態量を検出する。状態量
には、変速比Ｒｕ，Ｒｔ、エンジン回転数Ｎｅ、スロッ
トル開度ｔｖｏ、車速ｖｓｐ、油温等が含まれる。ステ
ップＳ３２でスロットル開度変化率ｄｔｖｏを算出す
る。ここで、スロットル開度変化率ｄｔｖｏは、前述し
たように、例えばモード切換変速比ラインＲｕｘを横切
るまでのスロットル開度変化率である。

【００５８】ステップＳ３３で車速ｖｓｐとスロットル
開度ｔｖｏとから第１のエンジン回転数Ｎｅ１を求め
る。つまりこれはキックダウン操作の結果ローモードＬ
の中に移行した目標変速比Ｒｕｏを実現するエンジン回
転数である。さらにステップＳ３４で車速ｖｓｐとスロ
ットル開度変化率ｄｔｖｏとから第２のエンジン回転数
Ｎｅ２を求める。つまりこれはスロットル開度変化率ｄ
ｔｖｏに応じて設定された判定ラインの変速比Ｒｕを実
現するエンジン回転数である。

【００５９】その結果、ステップＳ３５で、第１エンジ
ン回転数Ｎｅ１が第２エンジン回転数Ｎｅ２より大きい
とき、つまり、図１０におけるポイント（ヒ）（Ｎｅ
１）と、モード切換ラインＲｕｘ（Ｎｅ２）との関係の
ように、ポイント（ヒ）がモード切換判定ラインＲｕｘ
よりローモード側にあるときは、ステップＳ３６で、ハ
イからローへのモード切換制御を実行する。

【００６０】一方、ステップＳ３５で、第１エンジン回
転数Ｎｅ１が第２エンジン回転数Ｎｅ２以下のとき、つ
まり、図１０におけるポイント（ヒ）（Ｎｅ１）と、モ
ード切換ライン（フ）（Ｎｅ２）との関係のように、ポ
イント（ヒ）がモード切換判定ライン（フ）よりハイモ
ード側にあるときは、そのままリターンする。つまり、
ハイからローへのモード切換制御は行わない。

【００６１】なお、モード切換判定ラインは、モード切
換変速比ラインＲｕｘよりも低レシオ側にあってもよ
い。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ロー・
ハイ２つの動力伝達モードを有する無段変速機におい
て、バックアウト時にロードモード状態が直ちに解消さ
れるから、過大なエンジンブレーキの発生が抑制され、
違和感が低減する。また、同じくバックアウト時にモー
ドの切換動作及び変速動作全体が短時間で終了するか
ら、走行フィーリングが向上する。本発明は自動車に搭
載される無段変速機一般に広く好ましく適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係るトロイダルＣＶＴ
の機械的構成を示す骨子図である。

【図２】 同ＣＶＴの油圧制御回路図である。

【図３】 同ＣＶＴの制御システム図である。

【図４】 ステップモータに対するパルス数とトロイダ
ルレシオとの関係を示す特性図である。

【図５】 ステップモーターに対するパルス数とユニッ
トレシオとの関係を示す特性図である。

【図６】 同ＣＶＴの変速特性のマップである。

【図７】 バックアウト時の制御動作の特徴を示す説明
図である。

【図８】 バックアウト時の制御動作のタイムチャート
である。

【図９】 バックアウト時の制御動作のフローチャート
である。

【図１０】 キックダウン時の制御動作の特徴を示す説
明図である。

【図１１】 キックダウン時の制御動作のフローチャー
トである。

【符号の説明】

１０ トロイダルＣＶＴ（無段変速機） ７０ ロークラッチ（第１クラッチ手段） ８０ ハイクラッチ（第２クラッチ手段） １２０ 変速制御弁 １３０ ステップモータ ２００ コントロールユニット（目標変速比設定手
段、制御手段、第２の制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 63:06 Ｆ１６Ｈ 63:06 Ｆターム(参考） 3J552 MA09 MA13 MA29 MA30 NA01 PA02 PA20 RA05 RA08 RA28 RB07 RB12 RB16 RB19 RB20 RB23 SA15 SA44 SB06 SB17 VA02W VA74Y VB01W VB18Z VD01W VD04W VD11W VE04W

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低速走行用の第１の動力伝達モードと、
   高速走行用の第２の動力伝達モードとを備え、予め設定
   されたモード切換条件に従って上記両モードを切り換え
   るように構成された無段変速機の制御装置であって、締
   結時に上記第１の動力伝達モードを達成する第１クラッ
   チ手段と、締結時に上記第２の動力伝達モードを達成す
   る第２クラッチ手段と、アクセル開度に関連する値と車
   速に関連する値とに応じて目標変速比を設定する目標変
   速比設定手段と、上記第１の動力伝達モードで走行中に
   アクセル開度が急減して上記第２の動力伝達モードで実
   現される目標変速比が設定されたとき、先ず上記第１ク
   ラッチ手段を解放し、変速比を直接上記目標変速比に向
   けて変化させ、最後に第２クラッチ手段を締結する制御
   手段とを有することを特徴とする無段変速機の制御装
   置。
2. 【請求項２】 制御手段は、所定以上の勾配の下り坂を
   走行中は、第２クラッチ手段を締結するまで第１クラッ
   チ手段を解放しないことを特徴とする請求項１に記載の
   無段変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 制御手段は、アクセル開度の急減後、ブ
   レーキ操作が行なわれたときは、第２クラッチ手段を締
   結するまで第１クラッチ手段を解放しないことを特徴と
   する請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
4. 【請求項４】 第２の動力伝達モードで走行中にアクセ
   ル開度が急増して第１の動力伝達モードで実現される目
   標変速比が設定されたとき、アクセル開度の増加率が大
   きいほど第１の動力伝達モードへの切換動作をし易くす
   る第２の制御手段を有することを特徴とする請求項１に
   記載の無段変速機の制御装置。