JP2004011728A

JP2004011728A - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP2004011728A
Application number: JP2002164850A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Jo; 城　新一郎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】前進用と後退用の変速制御弁を兼用する無段変速機の変速制御装置において、入出力ディスクの回転方向が検出できないような場合であっても、安定した変速制御が可能な無段変速機の変速制御装置を提供すること。
【解決手段】後退時においても前記変速制御油圧系を共用するトロイダル型無段変速機と、前進時と後退時で異なるフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、運転者の意図に応じて前進時フィードバック制御又は後退時フィードバック制御を選択する制御選択手段とを備えた無段変速機の変速制御装置において、検出された変速比が、目標変速比より増速比側の所定値となったときは、運転者の意図と逆方向に車両が進行していると判断し、前記制御選択手段により選択された制御を禁止し、変速比を減速比側に変速させるロー変速手段を設けたこととした。
【選択図】　　　　図４

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、無段変速機の変速制御装置に関し、特に入出力ディスクの回転数に基づく変速制御に関する。
【０００１】
【従来の技術】
前進時と後退時とで、異なる変速制御油圧系を有するトロイダル型無段変速機（以下、ＴＣＶＴと記載する）の技術として、特開平９−２５０６１８号に記載のものが知られている。この公報には、前進時と後退時に異なる変速制御油圧系が用いられる。
【０００２】
ここで、前後進で異なる変速制御油圧系を用いる理由を述べる。トラニオンのオフセットに対する傾転角度（変速比）の特性は不安定である。このため、ＴＣＶＴは、変速アクチュエータ変位に応じて油圧アクチュエータへ油を供給する変速制御弁と機械的に連結したプリセスカムを備え、傾転角度とトラニオン変位を、プリセスカムを介して変速制御弁にフィードバックして、変速アクチュエータ変位に対する傾転角度の特性を機械的に安定化する変速制御油圧系を有する。
【０００３】
但し、前進時と後退時とでは、入出力ディスクの回転方向が異なるため、トラニオンの上下方向オフセットに対する傾転方向も異なる。よって、後退時に前進用の変速制御油圧系を用いた場合、増速側に変速すると、更に増速変速するようにサーボシリンダの油圧が変化し、減速側に変速すると、更に減速変速するように油圧が変化する。このように、後退時に、前進用の変速制御弁を用いると、ステップモータ変位に対応した位置に、傾転角度を安定に制御できない。
【０００４】
よって、前進時と後退時とで、極性の異なる変速制御油圧系を設け、前後進で切り換えて用いる。但し、後退時の目標変速比は、一般的に最終減速比に固定されるので、後退時の変速制御油圧系にはステップモータを用いず、ステップモータに対応する箇所を固定し、前進用の変速制御油圧系においてはステップモータが繋がれているリンク部を、最終減速比に対応した位置に固定する。
【０００５】
上述したように、理論的には、平衡状態の傾転角度とステップモータ変位との関係は、プリセスカム斜面の斜度とリンク比とで決まる。しかし、実際は、トルクシフトと呼ばれる現象により、入力トルクが作用すると、平衡状態の傾転角度とステップモータ変位との関係がずれる。尚、トルクシフトとは、パワーローラとピボットシャフトとのがた、及びピボットシャフトとトラニオンとのがた、トラニオンのたわみによるプリセスカム斜面の傾きにより発生するものであり、詳細については、特開平１１−９１４１３号公報を参照されたい。
【０００６】
このトルクシフトを取り除くために、目標変速比と実変速比との偏差を入力とするＰＩ制御器を用いてステップモータ変位を演算し、目標変速比と実変速比との定常偏差を取り除いている。このとき、ＰＩ制御器の積分器の値はトルクシフトに比例した値に収束する。
【０００７】
後退時はステップモータを用いないため、定常偏差を取り除くことができない。よって、ＰＩ制御器の積分器の値は発散する。従来技術では、この積分器の値を観察することで入出力ディスクの回転方向を検出する方法を開示しており、積分器の値がある所定値以上になると（すなわち発散していると判断すると）後退と判断する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、入出力ディスク回転数がそれぞれのディスクの回転に同期したパルス信号を発生する装置を用い、このパルス信号の周期から回転数及び変速比を演算する。よって、低車速下では変速比の更新周期が長くなる。これに伴い、ＰＩ制御器の制御周期よりも回転周期が長くなり、回転方向の検出が行えない虞がある。よって、低速ではＰＩ制御器を用いるフィードバック制御は停止し、低速での目標変速比は最減速比であるため、最減速比に対応するステップモータ変位の理論値にフィードフォワード制御する場合が多い。このように、低速ではＰＩ制御器を使用しないため、従来技術の回転方向検出方法は使用できない。
【０００９】
また、低速でＰＩ制御器の出力は制御に用いず、積分器の演算のみを行ったとしても、ステップモータを駆動しないため、トルクシフトによる定常偏差は残ったままとなる。よって、積分器の値は発散し、従来技術の回転方向検出方法では進行方向を判断できない。但し、従来技術のように進行方向で異なる変速制御弁を有する場合は、低車速下において変速比を最減速比付近のトルクシフト範囲内に安定に制御できるため、進行方向の判断ができなくても大きな問題はない。
【００１０】
ここで、後退用の変速制御弁を取り除き、前進用の変速制御弁を後退用として兼用した場合、後退時はステップモータ変位に対して変速比が不安定となる。このとき、後退時は電子制御で変速比を最減速比付近に制御するため、進行方向の判断が必要となる。
【００１１】
更に、前進と後退とでステップモータ変位に対する傾転角度の特性が異なるため、進行方向に応じた制御を行う必要がある。すなわち、不安定な制御対象（例えば後退時のパワーローラ傾転角）を安定化する制御を、安定な制御対象（例えば前進時のパワーローラ傾転角）に用いた場合、変速比は発散もしくは振動するからである。
【００１２】
ここで、制御対象（前進時または後退時）を特定した上で制御を行えばよいため、例えば、レンジ信号に応じて制御を切り換える方法が考えられる。しかしながら、例えば、Ｄレンジを選択した場合の坂道発進等で、ブレーキを離した直後、車両は後退する場合がある。このとき、前進用制御を行っているため、進行方向と制御が一致せず変速比は減速比側もしくは増速比側に発散する。減速比側に発散する場合は、低速での目標変速比が最減速比であるので大きな問題はない。しかし、増速比側に発散する場合、変速比が増速比側になるほど車両の駆動力は小さくなるので、最悪の場合、駆動力が走行抵抗より小さくなってしまい坂道発進できなくなる虞がある。
【００１３】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、前進用と後退用の変速制御弁を兼用する無段変速機の変速制御装置において、入出力ディスクの回転方向が検出できないような場合であっても、安定した変速制御が可能な無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、検出された変速比が、目標変速比より増速比側の所定値となったときは、運転者の意図と逆方向に車両が進行していると判断し、前記制御選択手段により選択された制御手段による制御を禁止し、変速比を減速比側に変速させるロー変速手段を設けることで、上記課題を解決するに至った。
【００１５】
【発明の効果】
本発明では、前進用と後退用の変速制御弁を兼用する無段変速機の変速制御装置にロー変速手段を設け、進行方向と制御が一致しない状況でも、ロー変速することで所定値以上の駆動力を確保することが可能となり、安定した変速制御を達成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるトロイダル型無段変速機１０（以下ＴＣＶＴと記載する）のスケルトン図を示し、図２はＴＣＶＴ１０の断面、および変速制御系の構成を示すものである。
【００１７】
図１中左側に設けられる動力源としての図外のエンジン回転が、トルクコンバータ１２を介してＴＣＶＴ１０に入力される。このトルクコンバータ１２は、一般によく知られるように、ポンプインペラ１２ａ、タービンランナ１２ｂおよびステータ１２ｃを備え、特に本実施の形態１のトルクコンバータ１２ではロックアップクラッチ１２ｄが設けられている。また、トルクコンバータ１２の出力回転軸１４と同軸上に配置されるトルク伝達軸１６が設けられ、該トルク伝達軸１６に第１トロイダル変速部１８と第２トロイダル変速部２０とがタンデム配置されている。
【００１８】
これら第１，第２トロイダル変速部１８，２０は、それぞれの対向面がトロイド曲面に形成される一対の第１入力ディスク１８ａ，第１出力ディスク１８ｂおよび第２入力ディスク２０ａ，第２出力ディスク２０ｂと、これら第１入出力ディスク１８ａ，１８ｂおよび第２入出力ディスク２０ａ，２０ｂのそれぞれの対向面間に摩擦接触されるパワーローラ１８ｃ，１８ｄおよび２０ｃ，２０ｄとによって構成される。
【００１９】
第１トロイダル変速部１８は、トルク伝達軸１６の図中左方に配置されると共に、第２トロイダル変速部２０は、トルク伝達軸１６の図中右方に配置され、かつ、それぞれの第１入力ディスク１８ａおよび第２入力ディスク２０ｂは互いに内側に配置されている。
【００２０】
一方、第１，第２出力ディスク１８ｂ，２０ｂは、トルク伝達軸１６に相対回転可能に嵌合された出力ギア２８にスプライン嵌合され、第１，第２出力ディスク１８ｂ，２０ｂに伝達された回転力は、この出力ギア２８及びこれに噛合される入力ギア３０ａを介してカウンターシャフト３０に伝達され、更に、回転力出力経路を介して図外の出力軸に伝達される。
【００２１】
第１入力ディスク１８ａの外側にはローディングカム装置３４が設けられている。このローディングカム装置３４には、前後進切換装置４０を介してトルクコンバータ１２の出力回転が入力され、この入力トルクに応じた押付力がローディングカム装置３４によって発生されるようになっている。尚、ローディングカム装置３４のローディングカム３４ａは、トルク伝達軸１６に相対回転可能に嵌合されると共に、スラストベアリング３６を介してトルク伝達軸１６に係止される。
【００２２】
また、第２入力ディスク２０ａとトルク伝達軸１６の図中右方端部との間に皿ばね３８が設けられている。従って、ローディングカム装置３４で発生される押圧力は、第１入力ディスク１８ａに作用すると共に、トルク伝達軸１６及び皿ばね３８を介して第２入力ディスク２０ａにも作用し、かつ、皿ばね３８によって発生される予圧力は、第２入力ディスク２０ａに作用すると共に、トルク伝達軸１６およびローディングカム装置３４を介して第１入力ディスク１８ａにも作用するようになっている。
【００２３】
前後進切換装置４０は、ダブルピニオン方式の遊星歯車機構４２と、この遊星歯車機構４２のキャリア４２ａを出力回転軸１４に締結可能なフォワードクラッチ４４と、遊星歯車機構４２のリングギア４２ｂをハウジング２２に締結可能なリバースブレーキ４６とによって構成されている。
【００２４】
前後進切換装置４０では、フォワードクラッチ４４を締結すると共に、リバースブレーキ４６を解放することにより、エンジン回転と同方向の回転がＴＣＶＴ１０に入力され、かつ、フォワードクラッチ４４を解放してリバースブレーキ４６を締結することにより、逆方向の回転が入力されるようになっている。
【００２５】
第１トロイダル変速部１８および第２トロイダル変速部２０に設けられたパワーローラ１８ｃ，１８ｄ及び２０ｃ，２０ｄは、中心軸Ｃに対称に配置されている。そして、それぞれのパワーローラは変速制御装置としての変速制御弁５６及び油圧アクチュエータ５０を介して、車両運転条件に応じて傾転され、これにより第１，第２入力ディスク１８ａ，２０ａの回転を無段階に変速して第１，第２出力ディスク１８ｂ，２０ｂに伝達する。
【００２６】
図２はＴＣＶＴ１０の変速制御を行う油圧系の機械的構成図である。パワーローラ２０ｃはトラニオン２３により背面から支持されている。トラニオン２３は油圧サーボ５０のサーボピストン５１と連結しており、油圧サーボ５０内のシリンダ５０ａ内の油と５０ｂ内の油の差圧により軸方向に変位する。
【００２７】
シリンダ５０ａ，５０ｂは、それぞれシフトコントロールバルブ５６のＨｉ側ポート５６ＨｉとＬｏｗ側ポート５６Ｌｏｗに接続されている。このシフトコントロールバルブ５６はバルブ内のスプール５６Ｓが変位することにより、ライン圧をＨｉ側ポート５６Ｈｉ又はＬｏｗ側ポート５６Ｌｏｗに流し、他方のポートからドレーン５６Ｄへ油を流出させることで油圧サーボ内の差圧を変化させる。スプール５６Ｓは、ステップモータ５２及び後述するプリセスカム５５とリンク構造で連結している。
【００２８】
プリセスカム５５は、４体のトラニオンのうち１体に取り付けられており、パワーローラ２０ａの上下方向変位とパワーローラの傾転角度をリンクの変位に変換する。スプール５６Ｓの変位は、ステップモータ変位とプリセスカム５５で伝えられる（フィードバックされる）変位により決定される。
【００２９】
ＴＣＶＴ１０は、トラニオン２３を平衡点から上下に変位させることにより、パワーローラ２０ｃと入出力ディスク２０ａ，２０ｂの回転方向ベクトルに差異が発生し、このベクトル差によって傾転することで変速する。変速の定常時には、パワーローラ２０ｃ及びトラニオン２３の変位は平衡点に戻り、スプール５６Ｓの変位も中立点でバルブが閉じた状態となっている。また、複数のトラニオン２３には、それぞれ傾転角を規制する傾転ストッパ２４が設けられている。これにより、パワーローラの過度の傾転を防止している。
【００３０】
前進時において、プリセスカム５５は、パワーローラ２０ｃの傾転角度をスプール５６Ｓの変位に負帰還し、傾転角度の目標値とのズレを補償する。また、同時にパワーローラ２０ｃ及びトラニオン２３の平衡点からの変位もスプール５６Ｓの変位に負帰還する。これにより、変速過渡状態においてダンピングの効果を与え、変速のハンチングを抑制している。
【００３１】
ここで、変速の到達点はステップモータ５２の変位で決まるものであり、その一連の変速過程を以下に示す。ステップモータ変位を変化させることでスプール５６Ｓが変位してバルブが開く。これによりサーボピストン５１の差圧が変化することでトラニオン２３が平衡点から軸方向に変位することでパワーローラが傾転する。パワーローラの傾転角度がステップモータ変位に対応した時点でスプール５６Ｓは中立点に戻り変速が終了する。
【００３２】
一方、後退時においては、パワーローラの上下方向変位に対する傾転方向が、前進時とは異なる。これにより、プリセスカム５５は、パワーローラ２０ｃの傾転角度をスプール５６Ｓの変位に正帰還することによるので、後退時において、傾転角度がステップモータ変位に対応した点で平衡せず、ステップモータ変位に対する傾転角度の特性は不安定となる。
【００３３】
図３は、後退時制御装置を備えたＴＣＶＴ１０の構成図である。上述したように、実施の形態１の機械的構成では、後退時、ステップモータ変位に対する傾転角度の特性は不安定となる。このため、変速比の電子的フィードバック制御を用いて、変速比を制御する。入力ディスク回転数センサ８４は、入力ディスク１８ａ，２１ａの何れか１つの回転に同期して発生するパルス信号を、周期計測もしくは周波数計測して入力ディスク回転数を検出する。出力ディスク回転数センサ８３は、出力ディスク１８ｂ，２１ｂの何れか１つの回転に同期して発生するパルス信号を、周期計測もしくは周波数計測して出力ディスク回転数を検出する。
【００３４】
パワーローラ回転数センサ８２は、パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄの何れか１つの回転に同期して発生するパルス信号を、周期計測もしくは周波数計測してパワーローラ回転数を検出する。
【００３５】
傾転角度センサ８５は、ロータリエンコーダ等を用いて傾転角度を検出する。トラニオン変位センサ８６は、変位センサ等を用いて、中立点からのトラニオン変位を検出する。アクセル踏み込み量センサ８８は、ロータリエンコーダ等を用いてアクセル踏み込み量を検出する。入力軸トルクセンサ８７は、トルクセンサを用いて入力軸トルクを検出する。シフトレンジ８１からは、運転者の選択したシフトレンジのレンジ信号（Ｄレンジ、Ｒレンジ等）を検出する。
【００３６】
マイクロコンピュータを主体に構成された変速制御装置８０は、入力ディスク回転数と、出力ディスク回転数と、パワーローラ回転数と、傾転角度と、トラニオン変位と、アクセル踏み込み量と、レンジ信号と、入力軸トルクとを入力して、ステップモータ５２の指令値を演算する。
【００３７】
図４は後退時制御装置８０において実行される変速制御を表すブロック図である。目標変速比設定手段１００では、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳとから目標変速比Ｇ^＊を演算する。まず、車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳとから、図６に示すマップを用いて、到達エンジン回転数ωｔｅを求める。ここで、車速ＶＳＰは、出力ディスク回転数ωｏｄと車速ＶＳＰとの関係を示す下記の式１を用いて、出力ディスク回転数ωｏｄから算出する。
（式１）

ここで、ｋｖはファイナルギア比やタイヤ半径から決まる定数である。
【００３８】
次に、到達エンジン回転数ωｔｅと出力ディスク回転数ωｏｄとから、式（２）に示す関係を用いて到達ＣＶＴ変速比Ｇｔを算出する。
（式２）

最後に、到達ＣＶＴ変速比Ｇｔから、例えば式（３）に示すローパスフィルタを用いて目標変速比Ｇ^＊を算出する。
（式３）

ここで、Ｃｒは変速感等を考慮して決める時定数に相当する定数である。
【００３９】
変速比検出手段１０１では、例えば入力ディスク回転数ωｉｄの検出値と出力ディスク回転数ωｏｄの検出値とから算出する方法に限定するものではなく、傾転角度φの検出値や、パワーローラ回転数ωｐｒの検出値からも算出できる。
【００４０】
いくつかの例を示すと、まず、傾転角度φと変速比Ｇとの関係を示す式（５）を用いて、傾転角度φの検出値から演算する方法がある。
（式５）

ここで、η，θはＴＣＶＴ１０の機械的諸元で決まる定数である。
【００４１】
また、出力ディスク回転数ωｏｄと入力ディスク回転数ωｉｄとパワーローラ回転数ωｐｒと傾転角度φとには、式（６）と式（７）とで表される関係がある。
（式６）

（式７）

この関係を用いて、パワーローラ回転数ωｐｒの検出値と傾転角度φの検出値とから、出力ディスク回転数ωｏｄと入力ディスク回転数ωｉｄを算出し、式（４）に示す関係を用いて算出しても良い。
【００４２】
電子フィードバック手段１０３では、目標変速比Ｇ^＊と変速比Ｇとを入力し、変速比が検出または推定可能なときのステップモータの駆動指令値を出力する。ステップモータの変位ｕを入力とし、トラニオン変位ｙと傾転角度φとを状態量として、ＴＣＶＴ１０の動特性は、式（８）と式（９）とで表される。
（式８）

（式９）

ここで、ｆはφとωｃｏとの非線形関数、ａ１，ａ２，ｂはＴＣＶＴ１０の機械的諸元で決まる定数、ｇは変速制御弁のバルブゲイン，φｏは傾転角度の基準角度，ｕｏはステップモータの基準変位，ｙｔｓｖ，ｙｔｓｂはトラニオンとパワーローラとのガタや，変形によるトラニオン変位のずれであり、ｙｔｓｖは図７に示すトラニオン軸方向ずれｙｔｓｖ算出マップから算出される値、ｙｔｓｂは図８に示すトラニオン軸方向ずれｙｔｓｂ算出マップから算出される値である。
（ｙ−ｙｔｓｖ）はパワーローラのオフセット量である。ｆは次式で表される。
（式１０）

ここで、ｆｄはＴＣＶＴ１０の形状で決まる定数である。
【００４３】
式（８）と式（９）とで表されるＴＣＶＴシステムの出力を傾転角度φとすると、このシステムは可制御可観測系である。このため、状態量のフィードバック制御で傾転角度（変速比）を安定化できる。例えば、次式で表されるＰＩＤ制御器を用いて、目標変速比に対する変速比の特性を安定化する。
（式１１）

ここで、ｋ_Ｐ，ｋ_Ｄ，ｋ_ＩはＰＩＤ制御器の制御ゲイン、ｓはラプラス演算子である。ｆは、式（１０）に示すように、ＴＣＶＴ出力軸回転数ωｃｏの正負に合わせて正負が変わる。これにより、式（８），（９）で表されるステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの特性は、ｆが正で安定、ｆが負で不安定となる。これが、前進時にステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの特性が安定となり、後退時にステップモータ変位ｕに対する傾転角度φの特性が不安定となることを表している。
【００４４】
この正負の変化に応じて、ＰＩＤ制御器の制御ゲインを変更する。前進用の制御ゲインを用いたＰＩＤ制御器を前進用フィードバック制御、後退用の制御ゲインを用いたＰＩＤ制御器を後退用フィードバック制御と呼ぶ。
【００４５】
制御選択手段１０３では、運転者の意図に応じて前進用フィードバック制御と、後退用フィードバック制御とを選択する。例えば、シフトレンジのレンジ信号を参照し、Ｄレンジならば前進用、Ｒレンジならば後退用のフィードバック制御を選択する。
【００４６】
ロー変速手段１０４では、目標変速比と変速比を比較して、変速比が目標変速比に対して増速比側のある所定値となったら、選択された前進用フィードバック制御、もしくは後退用フィードバック制御を禁止し、ＴＣＶＴ１０を減速比側に変速させる（請求項１に相当）。この所定値は、例えば、次式に示すように設定すればよい（請求項２，３に相当）。
（式１２）

ここで、ｄｎは変速比検出ノイズの最大値、ｄｔｓはトルクシフト幅である。ｄｔｓは、図９に示す関係を用いて、ＴＣＶＴ１０への入力トルクＴｉｎと、変速比Ｇとから演算する。
【００４７】
減速比側に発散させる方法として、例えば、ロー変速手段１０４において、制御選択手段１０３で前進用制御を選択した場合は後退用制御に、後退用制御を選択した場合は前進用制御に切り換える（請求項６に相当）。これにより、運転者の意図ではなく、実際の進行方向に合わせた制御に切り換えることとなり、目標変速比に対し増速比側に発散した変速比を減速比側に戻すことができる。
【００４８】
以下、変速制御装置で演算する変速制御装置の一例を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓ毎に実行される。
【００４９】
ステップＳ１では、入力ディスク回転センサから入力ディスク回転数ωｉｄを検出する。
【００５０】
ステップＳ２では、出力ディスク回転センサから出力ディスク回転数ωｏｄを検出する。
【００５１】
ステップＳ３では、入力ディスク回転数ωｉｄと出力ディスク回転数ωｏｄとから、式（４）を用いて、変速比Ｇを演算する。
【００５２】
ステップＳ４では、アクセル踏み込み量センサでアクセル踏み込み量ＡＰＳを読み込む。
【００５３】
ステップＳ５では、出力ディスク回転数ωｉｄから、式（１）を用いて、車速ＶＳＰを演算する。
【００５４】
ステップＳ６では、まず、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図９の変速マップを用いて、到達エンジン回転数ωｔｅを求める。次に、到達エンジン回転数ωｔｅと出力ディスク回転数ｔから、式（２）を用いて到達ＣＶＴ変速比Ｇｔを算出する。そして、到達ＣＶＴ変速比Ｇｔから、式（３）に示すローパスフィルタを用いて目標変速比Ｇ^＊を算出する。
【００５５】
ステップＳ７では、レンジ信号を検出する。
【００５６】
ステップＳ８では、ｆｌａｇが０かどうかを判断し、ｆｌａｇ＝０のときはステップＳ９に進み、ｆｌａｇ＝１のときはステップＳ１２に進む。
【００５７】
ステップＳ９では、通常変速制御として、式（１１）を用いて、レンジ信号に応じた進行方向のフィードバック制御を行う。つまり、Ｄレンジなら前進用フィードバック制御、Ｒレンジならば後退用フィードバック制御を行う。
【００５８】
ステップＳ１０では、変速比がある所定値よりも増速比側かどうかを判定し、増速比側であればステップＳ１１へ進み、減速比側のときは本制御を終了する。ここで、所定値は、例えば式（１２）に示すＧｃとする。
【００５９】
ステップＳ１１では、変速比がある所定値より増速比側であるため、変速比が発散しており、運転者が意図する方向と異なる方向に進んでいると判断して、ｆｌａｇ＝１とする。
【００６０】
ステップＳ１２では、逆走時制御として、Ｄレンジを選択した場合は後退用フィードバック制御を、Ｒレンジを選択した場合は前進用フィードバック制御を実行する。
【００６１】
ステップＳ１３では、出力ディスク回転数ωｏｄもしくは入力ディスク回転数ωｉｄがゼロかどうかを判断し、ゼロのときはステップＳ１４へ進み、ゼロ以外のときは本制御を終了する。
【００６２】
ステップＳ１４では、ＴＣＶＴ１０の回転数がゼロとなり、その後、運転者が意図する方向に進行する可能性があるため、ｆｌａｇ＝０として、通常変速制御に移行する。
【００６３】
すなわち、ステップＳ１０において変速比が発散していると判断したときは、ｆｌａｇを１にセットし、通常変速制御から逆走時制御に移行する。そしてフィードバック制御を切り換え、変速比を減速比側に戻すことで発進が可能となる。このとき、発進が可能となった場合、進行方向は運転者が意図する方向に変わることとなる。よって、車速及びＴＣＶＴ１０の回転数は、一旦ゼロとなり、その後、運転者が意図する方向に進行する。そこで、ロー変速手段１０４により制御選択手段１０３で選択された制御の禁止を解除し、入力ディスクもしくは出力ディスク回転数がゼロとなったら、再び運転者の選択した制御に復帰する（請求項７に相当）。入出力ディスク回転数がゼロになった場合、必ずしもその後、運転者の意図する方向に進むとは限らないが、そのときは、ロー変速手段１０４が再び作動することで、所定値以上の駆動力を確保することができる。
【００６４】
（実施の形態２）
図１１は実施の形態２におけるトロイダル型無段変速機の断面、および変速制御系の構成を表す概略図である。基本的な構成は実施の形態１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。サーボシリンダ５０の一方にライン圧を供給するライン圧供給弁７０が設けられ、他方のシリンダの油をドレーンに流出するドレーン解放弁７１が設けられている。これらの弁を開いてサーボシリンダの油圧を変化させ、減速比側に変速する方向にトラニオン２３をオフセットさせてもよい。
【００６５】
（他の実施の形態）
以上実施の形態１及び２について説明したが、他の実施の形態として、前記所定値を、予め設計仕様で決められた登坂能力を備える変速比としても良い（請求項４に相当）。この変速比は、例えば図５に示すｉｃｏより減速比側とすることで、発進できなくなる状況を排除することができる。
【００６６】
また、減速比側に発散する方法として、運転者の意図に係わらず坂道などで後退しているときを含めた後退時に減速比側に発散させる方法の一例を以下に示す。ＴＣＶＴ１０では、前進と後進とでωｃｏの符号が変わる。これに応じて、式（１０）に示すように、ｆの符号も前進と後退とで変わる。また、前進側に変速しているか、後退側に変速しているかで、式（８）におけるｄφ／ｄｔの符号も変わる。これらと式（８）とから、変速する方向に応じた（ｙ−ｙｔｓｖ）の符号が決まる。例えば、後退時、減速側に変速するとき、
（式１３）

（式１４）

であるとすると、
（式１５）

となる。
【００６７】
また、式（９）から、トラニオン変位ｙの定常値ｙｓ（ｄｙ／ｄｔ＝０となるときのｙの値）は次式で表される。
（式１６）

このｙｓが式（１５）のｙを満たすようにステップモータ変位ｕの領域を求めると、次式を得る。
（式１７）

この式（１７）で表される領域が、減速側に発散するステップモータ変位の領域である。よって、ステップモータ変位を式（１７）で表される領域に駆動することで、減速比側に変速することができる（請求項５に相当）。
【００６８】
以上の操作により、進行方向と制御が一致しない状況でも、ロー変速することで所定値以上の駆動力を確保することが可能となり、安定した変速制御を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるトロイダル型無段変速機を表すスケルトン図である。
【図２】実施の形態１におけるトロイダル型無段変速機の断面、および変速制御系の構成を表す概略図である。
【図３】実施の形態１におけるトロイダル型無段変速機の後退時制御装置を備えた制御系を含む構成図である。
【図４】実施の形態１におけるトロイダル型無段変速機の後退時制御装置の制御系を表すブロック図である。
【図５】実施の形態１における変速比と駆動力との関係を表す図である。
【図６】実施の形態１におけるアクセル開度毎の車速と到達エンジン回転数の関係を表すマップである。
【図７】実施の形態１におけるトラニオン軸方向ズレｙｔｓｖ算出マップである。
【図８】実施の形態１におけるトラニオン軸方向ズレｙｔｓｂ算出マップである。
【図９】実施の形態１における入力トルクとトルクシフト幅の関係を表すマップである。
【図１０】実施の形態１におけるトロイダル型無段変速機の変速制御装置の制御内容を表すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２におけるトロイダル型無段変速機の断面、および変速制御系の構成を表す概略図である。
【符号の説明】
１０　　　　トロイダル型無段変速機（ＴＣＶＴ）
１２　　　　トルクコンバータ
１２ａ　　ポンプインペラ
１２ｂ　　タービンランナ
１２ｃ　　ステータ
１２ｄ　　ロックアップクラッチ
１４　　　　出力回転軸
１６　　　　トルク伝達軸
１８，２０　　トロイダル変速部
２２　　　　ハウジング
２３　　トラニオン
２４　　傾転ストッパ
２８　　　　出力ギア
３０　　　　カウンターシャフト
３０ａ　　入力ギア
３４　　　　ローディングカム装置
３６　　　　スラストベアリング
４０　　前後進切換装置
４２　　　　遊星歯車機構
４４　　フォワードクラッチ
４６　　リバースブレーキ
５０　　油圧サーボ
５１　　サーボピストン
５２　　ステップモータ
５３，５４　　リンク
５５　　プリセスカム
５６　　シフトコントロールバルブ
５６Ｓ　　スプール
５６Ｄ　　ドレーン
６０　　変速制御コントローラ
７０　　ライン圧供給弁
７１　　ドレーン解放弁
８０　　後退時制御装置
８１　　シフトレンジ
８２　　パワーローラ回転数センサ
８３　　出力ディスク回転数センサ
８４　　入力ディスク回転数センサ
８５　　傾転角度センサ
８６　　トラニオン変位センサ
８７　　入力軸トルクセンサ
８８　　アクセル踏み込み量センサ

Claims

同軸配置した入出力ディスク間で油の剪断力により動力伝達を行うパワーローラを背面支持するトラニオンを備え、該トラニオンを油圧アクチュエータによりパワーローラの回転軸方向へオフセットさせることで発生する回転力によりトラニオンを傾転させ、パワーローラと入出力ディスクとの接点を移動させることにより無段変速を行うトロイダル伝導ユニットと、
前記オフセットに対して前進時と後退時とにおける傾転方向の違いを補正して、前進時において変速アクチュエータに対する変速比の特性が安定となるように、前記油圧アクチュエータへ油を供給する変速制御油圧系と、
を有し、
後退時においても前記変速制御油圧系を共用するトロイダル型無段変速機と、
目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、
変速比を検出または推定する変速比検出手段と、
前進時において、検出された変速比を電子的にフィードバックして、前記目標変速比と前記変速比との偏差に応じて、該偏差を補償するように変速アクチュエータの駆動指令値を演算する前進時フィードバック制御を行い、後退時において、検出された変速比を電子的にフィードバックして、前記目標変速比と前記変速比との偏差に応じて、該偏差を補償するように変速アクチュエータの駆動指令値を演算する後退時フィードバック制御を行うフィードバック手段と、
運転者の意図に応じてフィードバック制御手段の前進時フィードバック制御、または後退時フィードバック制御を選択する制御選択手段と、
を備えた無段変速機の変速制御装置において、
検出された変速比が、目標変速比より増速比側の所定値となったときは、運転者の意図と逆方向に車両が進行していると判断し、前記制御選択手段により選択された制御を禁止し、変速比を減速比側に変速させるロー変速手段を設けたことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１に記載の無段変速機構の変速制御装置において、
前記所定値を、運転者の意図する車両の進行方向と実際の進行方向とが一致ししているときにとり得る目標変速比に対する変速比のずれ量である正常時偏差の最大値としたことを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。
請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記正常時偏差の最大値を、前記トロイダル型無段変速機にトルクが作用することによる変速比のずれであるトルクシフトと、前記変速比検出手段の検出誤差の最大値とに応じて設定したことを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。
請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記所定値を、予め設定された登坂能力を備える変速比としたことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１ないし４に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記ロー変速手段は、検出された変速比が前記所定値となったときは、変速比が減速比側に変速するように変速アクチュエータを駆動することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１ないし４に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記ロー変速手段は、検出された変速比が前記所定値となったときは、前記制御選択手段により前進用制御が選択されているときは後退用制御に切り換え、後退用制御が選択されているときは前進用制御に切り換えることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
請求項１ないし６に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記入力ディスクまたは出力ディスクの回転数を検出する回転数検出手段を設け、
前記ロー変速手段は、変速比を減速比側に変速させた後、検出されたディスク回転数がゼロとなったときは、前記制御選択手段で選択された制御の禁止を解除することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。