JP2004150456A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】前進用と後退用で異なる制御系を用いるトロイダル型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】無段変速機の変速制御装置において、検出されたシフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進と判断し、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と判断する第１進行方向判断部と、変速比が目標変速比より増速側の第１所定値を減速側から増速側へ横切ったとき、前記第１進行方向判断部で判断した進行方向と実際の進行方向とが異なる逆走状態であるとして進行方向の判断を切り換える第２進行方向判断部と、逆走状態と判断され、再度変速比が第１所定値を減速側から増速側へ横切ったときに、前記第１進行方向判断部で判断された方向と実際の進行方向が一致したと判断する第３進行方向判断部と、からなる変速比型進行方向判断手段を備えることとした。
【選択図】 図４
【解決手段】無段変速機の変速制御装置において、検出されたシフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進と判断し、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と判断する第１進行方向判断部と、変速比が目標変速比より増速側の第１所定値を減速側から増速側へ横切ったとき、前記第１進行方向判断部で判断した進行方向と実際の進行方向とが異なる逆走状態であるとして進行方向の判断を切り換える第２進行方向判断部と、逆走状態と判断され、再度変速比が第１所定値を減速側から増速側へ横切ったときに、前記第１進行方向判断部で判断された方向と実際の進行方向が一致したと判断する第３進行方向判断部と、からなる変速比型進行方向判断手段を備えることとした。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【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、特にトロイダル型無段変速機の前進用の変速油圧アクチュエータと後退用の変速油圧アクチュエータを共用した変速制御装置に関する。
【０００２】
【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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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、最終減速比に対応した位置に固定する。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
しかしながら、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。
【０００９】
【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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
よって、進行方向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、前進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、前進レンジだが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、減速側の傾転角度ストッパで傾転角度が止まり、低速での目標変速比は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、所望の加速感が得られなくなる虞がある。
【００１４】
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、前進用と後退用で異なる制御系を用いるトロイダル型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。
【００１５】
【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、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、運転者の操作するシフトレバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段と、前進時において、設定された目標変速比と検出された変速比に応じて、前記目標変速比付近に変速比を制御する前進用変速比制御手段と、後退時において、設定された目標変速比と検出された変速比に応じて、前記目標変速比付近に変速比を制御する後退用変速比制御手段と、を備えた無段変速機の変速制御装置において、検出されたシフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進と判断し、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と判断する第１進行方向判断部と、変速比が目標変速比より増速側の第１所定値を減速側から増速側へ横切ったとき、前記第１進行方向判断部で判断した進行方向と実際の進行方向とが異なる逆走状態であるとして進行方向の判断を切り換える第２進行方向判断部と、逆走状態と判断され、再度変速比が第１所定値を減速側から増速側へ横切ったときに、前記第１進行方向判断部で判断された方向と実際の進行方向が一致したと判断する第３進行方向判断部と、からなる変速比型進行方向判断手段と、前記変速比型進行方向判断手段において前進状態と判断されたときは、前進用変速比制御手段の出力を前記油圧アクチュエータに指令し、後退と判断されたときは後退用変速比制御手段の出力を前記油圧アクチュエータに指令する制御選択手段と、を備えることで上記課題を解決するに至った。
【００１６】
【発明の効果】
本発明では、前進用と後退用で異なる制御系を有するトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、車両の実際の進行方向と制御装置が認識している進行方向とが一致しない状況を、変速比の増速側への発散でソフト的に判断し、制御を切り換えることで、変速比を減速側に戻して、駆動力の減少を抑えることができ、加速感の低下を抑制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。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
【００１８】
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。
【００１９】
図１の図外に設けられる動力源としてのエンジンの回転が、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。
【００２０】
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。
【００２１】
第１トロイダル変速部１８は、トルク伝達軸１６の図中トルクコンバータ側に配置されると共に、第２トロイダル変速部２０は、第１トロイダル変速部１８に対してトルク伝達軸１６の図中トルクコンバータと逆側に配置され、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２０ａは互いに外側に配置されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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プリセスカム５５により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。
【００３４】
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なるので、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。
【００３５】
図３は、変速制御装置を備えた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。尚、これらの回転数センサは、回転数の絶対値は検出可能だが、回転方向は検出できない。
【００３６】
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。セレクトレバー８１からは、運転者の選択したシフトレンジのレンジ信号（前進レンジ、後退レンジ等）を検出する。
【００３７】
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ωｉｄと、出力ディスク回転数ωｏｄと、アクセル踏み込み量ＡＰＳと、レンジ信号と、入力トルクＴｉを入力して、ステップモータ５２の指令値を演算する。
【００３８】
図４は変速制御装置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５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。
【００３９】
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）
【００４０】
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。
【００４１】
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，式（４）に示す関係を用いて変速比検出値Ｇを演算する．
（式４）
ただし、変速比検出値Ｇは、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。但し、この場合は、傾転角度やパワーローラ回転数を検出するセンサが必要である。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
前進用変速比制御手段１０２では、目標変速比Ｇ＊と変速比Ｇとを入力し、車両前進時，目標変速比付近に変速比を制御するような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，入力トルクによる変形によるトラニオン変位のずれであり、ｙｔｓｖは図６に示すトラニオン軸方向ずれｙｔｓｖ算出マップを用いて入力トルクから算出される値、ｙｔｓｂは図７に示すトラニオン軸方向ずれｙｔｓｂ算出マップを用いて入力トルク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り、前進時にωｃｏは正（このとき、ｆも正となる）とする。式（７），（８），（９），（１０）から、前進時、ステップモータの変位ｕに対する変速比Ｇの特性は安定となる。ここで、ｙｔｓｖ，ｙｔｓｂが共にゼロならば、式（７），（８），（９）から、定常時のステップモータの変位ｕと変速比Ｇとの関係は、次式で表される。
（式１１）
例えば、式（７）を用いて目標変速比Ｇ＊から目標傾転角度を演算し、ステップモータ変位の指令値を、この目標傾転角度から式（１１）を用いてフィードフォワードで演算してもよい。
【００４５】
一方、ｙｔｓｖ，ｙｔｓｂがゼロでないときは、トルクシフトにより変速比が目標変速比に対してずれるので、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１２）
ここで、ｋＰ，ｋＤ，ｋＩはＰＩＤ制御器の制御ゲイン、ｓはラプラス演算子である。
【００４６】
後退用変速比制御手段１０３では、目標変速比Ｇ＊と変速比Ｇとを入力し、車両後退時、目標変速比付近に変速比を制御するようなステップモータの駆動指令値を出力する。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。このため、前進用変速比制御手段１０２で説明したようなフィードフォワード制御では安定に制御するのが難しい。しかし、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、（式１２）で表されるＰＩＤ制御器において、車両後退時、目標変速比と変速比の偏差を補償するような制御ゲインとする制御器を用いて、ステップモータの駆動指令値を演算するとよい。
【００４７】
制御選択手段１０５では、後述する変速比型進行方向判断手段１０４で前進と判断した場合は前進用変速比制御手段１０２の出力をステップモータに指令し、後退と判断した場合は後退用変速比制御手段１０３の出力をステップモータに指令する。
【００４８】
変速比型進行方向判断手段１０４では、セレクトレバーのシフト位置と、目標変速比と、変速比とから車両の進行方向を判断する。ＴＣＶＴ１０は前進と後退とで特性が異なるため、変速比制御も異なる。そこで、進行方向に応じた制御の切り換えが必要となる。もし、進行方向に対する制御が間違っていると、変速比は増速側もしくは減速側に発散する可能性があり、増速側に発散すると、駆動力が減少し、希望の加速感が得られなくなる可能性がある。しかし、本実施例の構成では進行方向を直接検出することができないので、ソフト的に進行方向を判断する必要がある。以下に、進行方向判断の一例を示す。
【００４９】
・シフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と進行方向を判断する（請求項１に対応）。但し、シフト位置が変化したときの車速絶対値が、ゼロ付近の所定値（例えば１ｋｍ／ｈ）より大きい場合、この所定値以下となるまで進行方向の判断の切り換えを待つ（請求項９に対応）。
・変速比が目標変速比より増速側のある所定値Ａを、減速側から増速側へ横切ったとき、進行方向の判断を、前進としている場合は後退へ、後退としている場合は前進へ切り換える。但し、変速比が所定値Ａより減速側に戻る前に、再度、変速比が所定値Ａを減速側から増速側へ横切ったとしても、進行方向の判断の切り換えは行わない（請求項１に対応）。
【００５０】
ここで、所定値Ａは、進行方向の判断と実際の進行方向とが合っているときに取り得ない値とする。これにより、逆走による変速比の増速側への発散を検知して、進行方向に応じた制御に切り換えることが可能となり、変速比を減速側に戻すことができるため、常に希望の加速感が得られる。
【００５１】
図８は変速制御装置８０で演算する変速制御演算を表すフローチャートである。尚、この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓｅｃ毎に実行される。
【００５２】
ステップＳ１では、入力ディスク回転センサで入力ディスク回転数ωｉｄを検出する。
【００５３】
ステップＳ２では、出力ディスク回転センサで出力ディスク回転数ωｏｄを検出する。
【００５４】
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）を用いて変速比を演算する。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
ステップＳ６では、先ず、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図５に示す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ωｏｄとから、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。
【００５８】
ステップＳ７では、セレクトレバーのシフト位置（前進レンジ、もしくは後退レンジ）を検出し、シフト位置が前進レンジなら実シフトフラグｒｓＦｌａｇを０に，後退レンジならｒｓＦｌａｇを１にセットする．
【００５９】
ステップＳ８では、逆走フラグｒＦｌａｇ（シフト位置と進行方向とが合っていると判断しているとき０，逆走と判断しているとき１）と、シフトフラグｓＦｌａｇ（実際のシフト位置とは異なるプログラム上のシフト位置判断であり、前進レンジを０，後退レンジを１）を参照し、ｒＦｌａｇ＝ｓＦｌａｇならばステップＳ９へ進み、それ以外はステップＳ１０へ進む。逆走フラグｒＦｌａｇとシフトフラグｓＦｌａｇの組み合わせの意味を次に示す。
・ｒＦｌａｇ＝０，ｓＦｌａｇ＝０：シフト位置前進レンジで前進と判断している
・ｒＦｌａｇ＝１，ｓＦｌａｇ＝０：シフト位置前進レンジで後退と判断している
・ｒＦｌａｇ＝０，ｓＦｌａｇ＝１：シフト位置後退レンジで後退と判断している
・ｒＦｌａｇ＝１，ｓＦｌａｇ＝１：シフト位置後退レンジで前進と判断している
これから、前進と判断しているのはｒＦｌａｇ＝ｓＦｌａｇのときである。
【００６０】
ステップＳ９では、前進用変速比制御手段１０２に示した前進用変速比制御を行う。
【００６１】
ステップＳ１０では、後退用変速比制御手段１０３に示した後退用変速比制御を行う。
【００６２】
ステップＳ１１では、変速比が所定値Ａより増速側で、かつ進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇ（０で判断許可，１で判断禁止）が０ならば、ステップＳ１２へ進み、そうでなければステップＳ１５に進む。
【００６３】
ステップＳ１２では、逆走フラグｒＦｌａｇを参照し、ｒＦｌａｇ＝０でシフト位置と進行方向とが合っていると判断している場合はステップＳ１３に進み、ｒＦｌａｇ＝１で逆走と判断している場合は、ステップＳ１４に進む。
【００６４】
ステップＳ１３では、逆走フラグｒＦｌａｇを１にセットして、逆走と判断を切り換える。
【００６５】
ステップＳ１４では、逆走フラグｒＦｌａｇを０にセットして、シフト位置と進行方向とが合っていると判断を切り換える。
【００６６】
ステップＳ１５では、変速比が所定値Ａより減速側であるならば、ステップＳ１６に進み、それ以外はステップＳ１７へ進む。
【００６７】
ステップＳ１６では、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇを０にセットする。
【００６８】
ステップＳ１７では、シフト位置が前進レンジ（ｒｓＦｌａｇ＝０）で、かつ車速がゼロ付近（例えば１ｋｍ／ｈ以下）で、かつ、ｓＦｌａｇ＝１（プログラム上のシフト位置判断を後退レンジとしている）とき、ステップＳ１８に進み、それ以外はステップＳ１９へ進む。
【００６９】
ステップＳ１８では、逆走フラグｒＦｌａｇ＝０にセットし、シフトフラグｓＦｌａｇ＝０にセットする。
【００７０】
ステップＳ１９では、シフト位置が後退レンジ（ｒｓＦｌａｇ＝１）で、かつ、車速がゼロ付近で、かつｓＦｌａｇ＝０（すなわちプログラム上のシフト位置判断を前進レンジとしている）とき、ステップＳ２１に進み、それ以外は本制御を終了する。
【００７１】
ステップＳ２０では、逆走フラグｒＦｌａｇを０とし、シフトフラグｓＦｌａｇを１として、本制御を終了する。
【００７２】
上記制御における進行方向判断状況の一例を図９のタイムチャートに示す。シフト位置が前進レンジで、車両が急登坂路上にいる状況を考える。シフト位置が前進レンジなので、最初、進行方向を前進と判断している。時刻ｔ１１において、ブレーキを離すと、シフト位置は前進レンジであるが、車両が後退したとする。このとき、進行方向と制御が一致していないことで、変速比は増速側へ変速する。
【００７３】
しかし、時刻ｔ１２において、変速比検出値が所定値Ａを減速側から増速側へ横切ったことを検知し、進行方向の判断を後退に切り換えることで、変速比を減速側に戻すことができる。
【００７４】
その後、時刻ｔ１３において、車両が一旦停止し、時刻ｔ１４においてアクセルを踏み込み、時刻ｔ１４以降では前進したとする。まだ、進行方向は後退と判断したままであるので、進行方向と制御が一致していないことで、変速比は増速側に変速してしまう。
【００７５】
しかし、時刻ｔ１５において、変速比検出値が所定値Ａを減速側から増速側へ横切ったことを検知し、進行方向の判断を前進に切り換えることで、変速比を減速側に戻すことができる。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態１の変速制御装置の構成にあっては、進行方向の検出を行うのではなく、車両の実際の進行方向と判断された進行方向とが一致しない状況を、変速比の増速側への発散でソフト的に判断し、制御を切り換えることで変速比を減速側に戻して、駆動力の減少を抑えることができ、加速感の低下を抑制することができる（請求項１に対応）。
【００７７】
また、車速がゼロ付近になるまで進行方向の判断を切り換えないことで、進行方向はまだ変化していないのに、制御を切り換えることで変速比が増速側に発散するということを防止することができる（請求項９に対応）。
【００７８】
（実施の形態２）
【００７９】
次に、実施の形態２におけるトロイダル型無段変速機の変速制御装置について説明する。機械的な構成については実施の形態１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。
【００８０】
実施の形態２の変速制御装置８０において実行される変速制御は基本的には実施の形態１で説明した図４に表すブロック図と同様であり、目標変速比検出手段１０１と、前進用変速比制御手段１０２と、後退用変速比制御手段１０３と、制御選択手段１０５は、実施の形態１の制御内容と同様であるため、説明は省略する。
【００８１】
変速比型進行方向判断手段１０４では、セレクトレバーのシフト位置と、目標変速比と、変速比とから、車両の進行方向を判断する。以下に、進行方向判断の一例を示す。
【００８２】
・シフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と進行方向を判断する（請求項１に対応）。但し、シフト位置が切り換えられたときの車速絶対値が、ゼロ付近の所定値（例えば、１ｋｍ／ｈ）より大きい場合、この所定値以下となるまで進行方向の判断の切り換えを待つ（請求項９に対応）。
・変速比が目標変速比より増速側のある所定値Ａを減速側から増速側へ横切ったとき、進行方向の判断を、前進としている場合は後退へ、後退としている場合は前進へ切り換える（請求項１に対応）。このとき、所定値Ａを更に増速側にΔＡだけ移動し、変速比が目標変速比付近に戻ったときには、再度所定値Ａを初期値に戻す（請求項２に対応）。
【００８３】
これにより、変速比検出値にノイズが含まれる場合に、変速比検出値が所定値Ａを何度も横切ることによる進行方向判断切り換えのハンチングを防ぐことができる。
【００８４】
図１０は実施の形態２における変速制御装置８０で演算する変速制御演算を表すフローチャートである。尚、この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓｅｃ毎に実行される。基本的な制御内容は実施の形態１と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【００８５】
ステップＳ１〜ステップＳ１０は実施の形態１と同様であるため省略する。
【００８６】
ステップＳ１００では、変速比が所定値Ａより増速側で、かつ、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇが０ならば、ステップＳ１０１へ進み、それ以外はステップＳ１０２へ進む。
【００８７】
ステップＳ１０１では、所定値ＡをΔＡだけ増速側に移動し、所定値移動フラグａＦｌａｇ（１で所定値移動（Ａ＋ΔＡ），０で初期位置（Ａ））を１にする。ここで、ΔＡは、例えば変速比検出値のノイズ幅の最大値とするとよい。
【００８８】
ステップＳ１２〜ステップＳ１４は実施の形態１と同様であるため省略する。
【００８９】
ステップＳ１０２では、変速比が目標変速比による減速側になったらステップＳ１０３へ進み、そうでなければステップＳ１７へ進む。
【００９０】
ステップＳ１０３では、所定値をΔＡだけ減速側に移動して初期位置（Ａ）とし、所定値移動フラグｉＦｌａｇを０にセットする。
【００９１】
ステップＳ１７〜ステップＳ２０は、実施の形態１と同様であるため省略する。
【００９２】
上記制御における進行方向判断状況の一例を図１１のタイムチャートに示す。図１１（ａ）は所定値Ａを一定値とした場合のタイムチャートである。図に示すように、シフト位置が前進レンジで、車両が急登坂路上にいる状況を考える。シフト位置が前進レンジなので、最初、進行方向を前進と判断している。ブレーキを離してシフト位置は前進レンジであるが、車両が後退したとする。このとき、進行方向と制御が一致していないことで、変速比は増速側に変速する。変速比検出値にノイズが含まれている場合、進行方向判断切り換え前後で、所定値Ａを一定にしていると、図１１（ａ）に示すように、時刻ｔ２１において一旦減速側から増速側に横切った後、ノイズにより所定値を何度も減速側から増速側に向かって横切ってしまう（時刻ｔ２２，時刻ｔ２３，時刻ｔ２４）。これにより、進行方向判断切り換えのハンチングが起きる可能性がある。また、変速比が所定値Ａを減速側から増速側に横切ることで進行方向の判断を切り換えるが、もし、図１１（ａ）に示すように時刻ｔ２４において、前進と判断したときに更に変速比が増速側に移動すると、実際の進行方向と判断された進行方向とが一致せず、変速比は増速側に発散する可能性がある。
【００９３】
これに対し、実施の形態２の変速制御装置にあっては、図１１（ｂ）に示すように、進行方向の判断を切り換えると同時に、所定値Ａを増速側にΔＡ分移動することで、ノイズが発生していたとしても何度も所定値Ａを減速側から増速側に横切ることがなく、制御ハンチングを防止すると共に、進行方向の誤判断を防止することができる（請求項２に対応）。
【００９４】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３におけるトロイダル型無段変速機の変速制御装置について説明する。機械的な構成については実施の形態１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。
【００９５】
図１２は実施の形態３の変速制御装置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。目標変速比検出手段１０１と、前進用変速比制御手段１０２と、後退用変速比制御手段１０３と、制御選択手段１０５は、実施の形態１の制御内容と同様であるため、説明は省略する。
【００９６】
速度検出手段２０６では、出力ディスク回転数ωｏｄから、式（１）に示す関係を用いて車速ＶＳＰを演算する。
【００９７】
変速比型進行方向判断手段２０４では、セレクトレバーのシフト位置と、目標変速比と、変速比と、車両の速度絶対値とから、車両の進行方向を判断する。以下に、進行方向判断の一例を示す。
【００９８】
・シフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と進行方向を判断する（請求項１に対応）。但し、シフト位置が切り換えられたときの車速絶対値が、ゼロ付近の所定値（例えば、１ｋｍ／ｈ）より大きい場合、この所定値以下となるまで進行方向の判断の切り換えを待つ（請求項９に対応）。
・エンジンからの駆動トルクで、車両が前進又は後退方向に加速するときに、減速側に変速比がずれるトルクシフト特性を有するＴＣＶＴにおいて、車速絶対値の増加中（車両の加速中）に、所定値Ｂを減速側から増速側に変速比が横切ったとき、進行方向の判断を切り換える（請求項３に対応）。但し、進行方向判断の切り換えを行った後、車速絶対値がゼロ付近になるまで、進行方向判断の切り換えは行わない（請求項４に対応）。
【００９９】
ここで、所定値Ｂは、目標変速比に対して、変速比を検出するセンサのノイズの値より増速側とする（請求項５に対応）。これにより、逆走による変速比の増速側への発散を早く検知して、進行方向に応じた制御に切り換えることができ、変速比を減速側に戻す前に、一旦増速側に変速する量を少なくできるので、より運転者の希望に近い加速感が得られる。
【０１００】
表１に、車両の加減速度と、トルクシフトにより変速比がずれる方向と、シフト位置との関係を示す。ここで、加速は車速絶対値が増加すること、減速は車速絶対値が減少することを意味し、不定ではどちらに変速比がずれるか分からない（以下のパラメータでは決められない）ことを意味するものとする。
（表１） 車両の加減速度とトルクシフトとシフト位置との関係．
【０１０１】
上記表１から、加速中に変速比が増速側にずれるのはシフト位置と進行方向が合っていない場合であることが分かる。ここでは、この特性を利用して、進行方向の判断を行う。
【０１０２】
図１３は実施の形態３における変速制御装置８０で演算する変速制御演算を表すフローチャートである。尚、この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓｅｃ毎に実行される。基本的な制御内容は実施の形態１と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【０１０３】
ステップＳ１〜ステップＳ１０は実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１０４】
ステップＳ２００では、車両が加速中（車速絶対値が増加中）で、変速比が所定値Ｂより増速側で、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇが０ならばステップＳ２０１へ進み、それ以外はステップＳ２０２へ進む。
【０１０５】
ステップＳ２０１では、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇを１にセットする。
【０１０６】
ステップＳ１２〜ステップＳ１４は実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１０７】
ステップＳ２０２では、車速がゼロ付近（例えば１ｋｍ／ｈ以下）であればステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ１７へ進む。
【０１０８】
ステップＳ２０３では、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇを０にセットする。
【０１０９】
ステップＳ１７〜ステップＳ２０は、実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１１０】
上記制御における進行方向判断状況の一例を図１４のタイムチャートに示す。シフト位置が前進レンジで車両が後退し、車速の絶対値が増加しているときのトルクシフトによる変速比のずれを示す。時刻ｔ３１において、車両が後退を開始し、車速絶対値が増加しているときは加速と判断する。このとき、表１に示すように、増速側に変速比がずれるのは逆走のときだけである。これから、時刻ｔ３２において、加速時における変速比の増速側へのずれが、所定値Ａよりも目標変速比に近く、変速比を検出するセンサのノイズの値より増速側の所定値Ｂより増速側となったときは、進行方向の判断を所定値Ａに到達する前に切り換える。そして、時刻ｔ３４において、車速がゼロ付近に到達すると、進行方向の判断を再度切り換える。
【０１１１】
以上説明したように、実施の形態３の変速制御装置の構成にあっては、進行方向判断の誤りを早期に判断できると共に、制御の切り換えにより減速側に変速比を戻す前の一旦増速側に変速する量を少なくすることができ、駆動力の減少を抑えることができる。特に、ステップモータの駆動速度が遅くなる低温時において、は、進行方向の判断の誤りを判断するのが遅いと、減速側に変速する位置へステップモータを変位させるのに時間がかかってしまう。このため、減速側に変速する前に、一旦増速側に変速する量が大きくなってしまう。これに対し、本実施の形態３では、進行方向の判断の誤りを早期に判断できることで低温時においても駆動力の減少を抑えることができる。
【０１１２】
また、車速がゼロ付近になるまで進行方向の判断を切り換えないため、変速比検出値にノイズが含まれる場合に、変速比検出値が所定値Ａもしくは所定値Ｂを何度も横切ることによる進行方向判断切り換えのハンチングを防止することができる。
【０１１３】
また、所定値Ｂは、目標変速比に対して、変速比を検出するセンサのノイズの値より増速側としているため、変速比検出値のノイズにより進行方向判断の切り換え誤判断を防止しながらトルクシフト特性を利用して、進行方向の判断を早期に判断することができる。
【０１１４】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４におけるトロイダル型無段変速機の変速制御装置について説明する。機械的な構成については実施の形態１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。
【０１１５】
図１５は実施の形態４の変速制御装置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。目標変速比検出手段１０１と、前進用変速比制御手段１０２と、後退用変速比制御手段１０３と、制御選択手段１０５は、実施の形態１の制御内容と同様であり、速度検出手段２０６は実施の形態２の制御内容と同様であるため、説明は省略する。
【０１１６】
スロットル開度検出手段３０７では、ロータリエンコーダなどを用いたスロットル開度センサでスロットル開度ＴＶＯを検出する。
【０１１７】
状態量型進行方向判断手段３０４では、セレクトレバーのシフト位置と、スロットル開度と、車速絶対値とから車両の進行方向を判断する（請求項６に対応）。以下に、進行方向判断の一例を示す。
シフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と進行方向を判断する（請求項１に対応）。但し、シフト位置が変えられたときの車速絶対値がゼロ付近の所定値（例えば、１ｋｍ／ｈ）より大きい場合、この所定値以下となるまで進行方向の判断の切り換えを待つ（請求項９に対応）。
前進と判断していて、かつ、現在のシフト位置が前進レンジであるとき、もしくは後退と判断していて、かつ、現在のシフト位置が後退レンジであるときに、スロットル開度がゼロ付近（例えば全開に対し１／１６開度以下）で、かつ、車速絶対値が減少（減速）から増加（加速）に転じ、かつ、このときの車速絶対値がゼロ付近であるときに、進行方向の判断を切り換える（請求項７に対応）。
後退と判断していて、かつ、現在のシフト位置が前進レンジであるとき、もしくは前進と判断していて、かつ、現在のシフト位置が後退レンジであるときに、スロットル開度が開いていて（例えば全開に対し１／１６開度より大）、かつ、車速絶対値が減少（減速）から増加（加速）に転じ、かつ、このときの車速がゼロ付近であるときに、進行方向の判断を切り換える（請求項８に対応）。
【０１１８】
これにより、アクセルを踏んで急な坂道を上っていた後、アクセルを離して進行方向が変化する状況と、アクセルを離して急な坂道をシフト位置と異なる方向へ下っていった後、アクセルを踏んで坂道発進する状況とにおいて、進行方向の変化を即座に判断でき、制御の切り換えにより減速側に変速比を戻す前の、一旦増速側に変速する量をより少なくすることができ、駆動力の減少をより抑えることができる。
【０１１９】
図１６は実施の形態４における変速制御装置８０で演算する変速制御演算を表すフローチャートである。尚、この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓｅｃ毎に実行される。基本的な制御内容は実施の形態１と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【０１２０】
ステップＳ１〜ステップＳ１０は実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１２１】
ステップＳ３００では、車速ＶＳＰの絶対値が１ｋｍ／ｈ以下で、車速絶対値が減少から増加へ遷移し、スロットル開度ＴＶＯが全開に対し１／１６開度以下で、逆走フラグｒＦｌａｇ＝０ならばステップＳ３０１へ進み、それ以外はステップＳ３０２へ進む。
【０１２２】
ステップＳ３０１では、逆走フラグｒＦｌａｇを１にセットする。
【０１２３】
ステップＳ３０２では、車速がゼロ付近（例えば１ｋｍ／ｈ以下）で、車速絶対値が減少から増加へ遷移し、スロットル開度ＴＶＯが全開に対し１／１６開度より大きくて、逆走フラグｒＦｌａｇ＝１であればステップＳ３０３へ進み、そうでなければステップＳ１７へ進む。
【０１２４】
ステップＳ３０３では、逆走フラグｒＦｌａｇを０にセットする。
【０１２５】
ステップＳ１７〜ステップＳ２０は、実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１２６】
上記制御における進行方向判断状況の一例を図１７，１８の車両の状態を表す概略図及びタイムチャートに示す。
【０１２７】
図１７（ａ）は、シフト位置が前進レンジで急な登坂路を前進中に、アクセルを離して車両が後退する状況、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の状況における車速絶対値との関係を表すタイムチャートを示す。時刻ｔ１において、アクセルを踏んで前進している。その後アクセルを離すと、斜面による重力のため、時刻ｔ２において進行方向が前進から後退に変わる。このときの車速絶対値を見ると、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは減少し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは増加であり、時刻ｔ２においてはほぼゼロとなる。そこで、この状況をスロットル開度がゼロ付近で、かつ、車速絶対値が減少（車両の減速：時刻ｔ１〜ｔ２）から増加（車両の加速：時刻ｔ２〜ｔ３）に転じ、かつ、このときの車速絶対値がゼロ付近（時刻ｔ２）であるときに、進行方向の判断を切り換えるので、シフト位置が前進レンジで急な登坂路を前進中に、アクセルを離して車両が後退する状況を即座に判断でき、制御の切り換えにより減速側に変速比を戻す前の一旦増速側に変速する量をより少なくすることができ、駆動力の減少を抑えることができる（請求項７に対応）。
【０１２８】
図１８（ａ）は、シフト位置が前進レンジで急な登坂路上で後退しており、進行方向を後退と判断しているときに、アクセルを踏んで坂道発進をする状況を示す。時刻ｔ４において、登坂路を後退している。その後アクセルを踏むと時刻ｔ５で進行方向が後退から前進に変わる。このときの車速絶対値を見ると、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは減少し、時刻ｔ５から時刻ｔ６までは増加であり、時刻ｔ５でほぼゼロとなる。そこで、この状況をスロットル開度がゼロ付近で、かつ、車速絶対値が減少（車両の減速：時刻ｔ４〜ｔ５）から増加（車両の加速：時刻ｔ５〜ｔ６）に転じ、かつ、このときの車速絶対値がゼロ付近（時刻ｔ５）であるときに、進行方向の判断を切り換えるので、シフト位置が前進レンジで急な登坂路を後退中に、アクセルを踏んで坂道発進する状況を即座に判断でき、制御の切り換えにより減速側に変速比を戻す前の、一旦増速側に変速する量をより少なくすることができ、駆動力の減少を抑えることができる（請求項８に対応）。
【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変速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変速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６】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７】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８】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９】実施の形態１におけるシフト位置が前進レンジのときの、変速制御を表すタイムチャートである。
【図１０】実施の形態２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におけるシフト位置が前進レンジのときの、変速制御を表すタイムチャートである。
【図１２】実施の形態３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系を表すブロック図である。
【図１３】実施の形態３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１４】実施の形態３におけるシフト位置が前進レンジのときの、変速制御を表すタイムチャートである。
【図１５】実施の形態４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系を表すブロック図である。
【図１６】実施の形態４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１７】実施の形態４における車両の状態を表す概略図及びタイムチャートである。
【図１８】実施の形態４における車両の状態を表す概略図及びタイムチャートである。
【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
【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、特にトロイダル型無段変速機の前進用の変速油圧アクチュエータと後退用の変速油圧アクチュエータを共用した変速制御装置に関する。
【０００２】
【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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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、最終減速比に対応した位置に固定する。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
しかしながら、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。
【０００９】
【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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
よって、進行方向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、前進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、前進レンジだが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、減速側の傾転角度ストッパで傾転角度が止まり、低速での目標変速比は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、所望の加速感が得られなくなる虞がある。
【００１４】
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、前進用と後退用で異なる制御系を用いるトロイダル型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。
【００１５】
【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、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、運転者の操作するシフトレバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段と、前進時において、設定された目標変速比と検出された変速比に応じて、前記目標変速比付近に変速比を制御する前進用変速比制御手段と、後退時において、設定された目標変速比と検出された変速比に応じて、前記目標変速比付近に変速比を制御する後退用変速比制御手段と、を備えた無段変速機の変速制御装置において、検出されたシフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進と判断し、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と判断する第１進行方向判断部と、変速比が目標変速比より増速側の第１所定値を減速側から増速側へ横切ったとき、前記第１進行方向判断部で判断した進行方向と実際の進行方向とが異なる逆走状態であるとして進行方向の判断を切り換える第２進行方向判断部と、逆走状態と判断され、再度変速比が第１所定値を減速側から増速側へ横切ったときに、前記第１進行方向判断部で判断された方向と実際の進行方向が一致したと判断する第３進行方向判断部と、からなる変速比型進行方向判断手段と、前記変速比型進行方向判断手段において前進状態と判断されたときは、前進用変速比制御手段の出力を前記油圧アクチュエータに指令し、後退と判断されたときは後退用変速比制御手段の出力を前記油圧アクチュエータに指令する制御選択手段と、を備えることで上記課題を解決するに至った。
【００１６】
【発明の効果】
本発明では、前進用と後退用で異なる制御系を有するトロイダル型無段変速機の変速制御装置において、車両の実際の進行方向と制御装置が認識している進行方向とが一致しない状況を、変速比の増速側への発散でソフト的に判断し、制御を切り換えることで、変速比を減速側に戻して、駆動力の減少を抑えることができ、加速感の低下を抑制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。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
【００１８】
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。
【００１９】
図１の図外に設けられる動力源としてのエンジンの回転が、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。
【００２０】
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。
【００２１】
第１トロイダル変速部１８は、トルク伝達軸１６の図中トルクコンバータ側に配置されると共に、第２トロイダル変速部２０は、第１トロイダル変速部１８に対してトルク伝達軸１６の図中トルクコンバータと逆側に配置され、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２０ａは互いに外側に配置されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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プリセスカム５５により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。
【００３４】
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なるので、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。
【００３５】
図３は、変速制御装置を備えた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。尚、これらの回転数センサは、回転数の絶対値は検出可能だが、回転方向は検出できない。
【００３６】
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。セレクトレバー８１からは、運転者の選択したシフトレンジのレンジ信号（前進レンジ、後退レンジ等）を検出する。
【００３７】
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ωｉｄと、出力ディスク回転数ωｏｄと、アクセル踏み込み量ＡＰＳと、レンジ信号と、入力トルクＴｉを入力して、ステップモータ５２の指令値を演算する。
【００３８】
図４は変速制御装置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５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）
【００３９】
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）
【００４１】
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，式（４）に示す関係を用いて変速比検出値Ｇを演算する．
（式４）
【００４２】
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）
【００４３】
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）
【００４４】
前進用変速比制御手段１０２では、目標変速比Ｇ＊と変速比Ｇとを入力し、車両前進時，目標変速比付近に変速比を制御するような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）
（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）
（式１１）
【００４５】
一方、ｙｔｓｖ，ｙｔｓｂがゼロでないときは、トルクシフトにより変速比が目標変速比に対してずれるので、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１２）
【００４６】
後退用変速比制御手段１０３では、目標変速比Ｇ＊と変速比Ｇとを入力し、車両後退時、目標変速比付近に変速比を制御するようなステップモータの駆動指令値を出力する。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。このため、前進用変速比制御手段１０２で説明したようなフィードフォワード制御では安定に制御するのが難しい。しかし、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、（式１２）で表されるＰＩＤ制御器において、車両後退時、目標変速比と変速比の偏差を補償するような制御ゲインとする制御器を用いて、ステップモータの駆動指令値を演算するとよい。
【００４７】
制御選択手段１０５では、後述する変速比型進行方向判断手段１０４で前進と判断した場合は前進用変速比制御手段１０２の出力をステップモータに指令し、後退と判断した場合は後退用変速比制御手段１０３の出力をステップモータに指令する。
【００４８】
変速比型進行方向判断手段１０４では、セレクトレバーのシフト位置と、目標変速比と、変速比とから車両の進行方向を判断する。ＴＣＶＴ１０は前進と後退とで特性が異なるため、変速比制御も異なる。そこで、進行方向に応じた制御の切り換えが必要となる。もし、進行方向に対する制御が間違っていると、変速比は増速側もしくは減速側に発散する可能性があり、増速側に発散すると、駆動力が減少し、希望の加速感が得られなくなる可能性がある。しかし、本実施例の構成では進行方向を直接検出することができないので、ソフト的に進行方向を判断する必要がある。以下に、進行方向判断の一例を示す。
【００４９】
・シフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と進行方向を判断する（請求項１に対応）。但し、シフト位置が変化したときの車速絶対値が、ゼロ付近の所定値（例えば１ｋｍ／ｈ）より大きい場合、この所定値以下となるまで進行方向の判断の切り換えを待つ（請求項９に対応）。
・変速比が目標変速比より増速側のある所定値Ａを、減速側から増速側へ横切ったとき、進行方向の判断を、前進としている場合は後退へ、後退としている場合は前進へ切り換える。但し、変速比が所定値Ａより減速側に戻る前に、再度、変速比が所定値Ａを減速側から増速側へ横切ったとしても、進行方向の判断の切り換えは行わない（請求項１に対応）。
【００５０】
ここで、所定値Ａは、進行方向の判断と実際の進行方向とが合っているときに取り得ない値とする。これにより、逆走による変速比の増速側への発散を検知して、進行方向に応じた制御に切り換えることが可能となり、変速比を減速側に戻すことができるため、常に希望の加速感が得られる。
【００５１】
図８は変速制御装置８０で演算する変速制御演算を表すフローチャートである。尚、この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓｅｃ毎に実行される。
【００５２】
ステップＳ１では、入力ディスク回転センサで入力ディスク回転数ωｉｄを検出する。
【００５３】
ステップＳ２では、出力ディスク回転センサで出力ディスク回転数ωｏｄを検出する。
【００５４】
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）を用いて変速比を演算する。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
ステップＳ６では、先ず、アクセル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰとから、図５に示す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ωｏｄとから、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。
【００５８】
ステップＳ７では、セレクトレバーのシフト位置（前進レンジ、もしくは後退レンジ）を検出し、シフト位置が前進レンジなら実シフトフラグｒｓＦｌａｇを０に，後退レンジならｒｓＦｌａｇを１にセットする．
【００５９】
ステップＳ８では、逆走フラグｒＦｌａｇ（シフト位置と進行方向とが合っていると判断しているとき０，逆走と判断しているとき１）と、シフトフラグｓＦｌａｇ（実際のシフト位置とは異なるプログラム上のシフト位置判断であり、前進レンジを０，後退レンジを１）を参照し、ｒＦｌａｇ＝ｓＦｌａｇならばステップＳ９へ進み、それ以外はステップＳ１０へ進む。逆走フラグｒＦｌａｇとシフトフラグｓＦｌａｇの組み合わせの意味を次に示す。
・ｒＦｌａｇ＝０，ｓＦｌａｇ＝０：シフト位置前進レンジで前進と判断している
・ｒＦｌａｇ＝１，ｓＦｌａｇ＝０：シフト位置前進レンジで後退と判断している
・ｒＦｌａｇ＝０，ｓＦｌａｇ＝１：シフト位置後退レンジで後退と判断している
・ｒＦｌａｇ＝１，ｓＦｌａｇ＝１：シフト位置後退レンジで前進と判断している
これから、前進と判断しているのはｒＦｌａｇ＝ｓＦｌａｇのときである。
【００６０】
ステップＳ９では、前進用変速比制御手段１０２に示した前進用変速比制御を行う。
【００６１】
ステップＳ１０では、後退用変速比制御手段１０３に示した後退用変速比制御を行う。
【００６２】
ステップＳ１１では、変速比が所定値Ａより増速側で、かつ進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇ（０で判断許可，１で判断禁止）が０ならば、ステップＳ１２へ進み、そうでなければステップＳ１５に進む。
【００６３】
ステップＳ１２では、逆走フラグｒＦｌａｇを参照し、ｒＦｌａｇ＝０でシフト位置と進行方向とが合っていると判断している場合はステップＳ１３に進み、ｒＦｌａｇ＝１で逆走と判断している場合は、ステップＳ１４に進む。
【００６４】
ステップＳ１３では、逆走フラグｒＦｌａｇを１にセットして、逆走と判断を切り換える。
【００６５】
ステップＳ１４では、逆走フラグｒＦｌａｇを０にセットして、シフト位置と進行方向とが合っていると判断を切り換える。
【００６６】
ステップＳ１５では、変速比が所定値Ａより減速側であるならば、ステップＳ１６に進み、それ以外はステップＳ１７へ進む。
【００６７】
ステップＳ１６では、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇを０にセットする。
【００６８】
ステップＳ１７では、シフト位置が前進レンジ（ｒｓＦｌａｇ＝０）で、かつ車速がゼロ付近（例えば１ｋｍ／ｈ以下）で、かつ、ｓＦｌａｇ＝１（プログラム上のシフト位置判断を後退レンジとしている）とき、ステップＳ１８に進み、それ以外はステップＳ１９へ進む。
【００６９】
ステップＳ１８では、逆走フラグｒＦｌａｇ＝０にセットし、シフトフラグｓＦｌａｇ＝０にセットする。
【００７０】
ステップＳ１９では、シフト位置が後退レンジ（ｒｓＦｌａｇ＝１）で、かつ、車速がゼロ付近で、かつｓＦｌａｇ＝０（すなわちプログラム上のシフト位置判断を前進レンジとしている）とき、ステップＳ２１に進み、それ以外は本制御を終了する。
【００７１】
ステップＳ２０では、逆走フラグｒＦｌａｇを０とし、シフトフラグｓＦｌａｇを１として、本制御を終了する。
【００７２】
上記制御における進行方向判断状況の一例を図９のタイムチャートに示す。シフト位置が前進レンジで、車両が急登坂路上にいる状況を考える。シフト位置が前進レンジなので、最初、進行方向を前進と判断している。時刻ｔ１１において、ブレーキを離すと、シフト位置は前進レンジであるが、車両が後退したとする。このとき、進行方向と制御が一致していないことで、変速比は増速側へ変速する。
【００７３】
しかし、時刻ｔ１２において、変速比検出値が所定値Ａを減速側から増速側へ横切ったことを検知し、進行方向の判断を後退に切り換えることで、変速比を減速側に戻すことができる。
【００７４】
その後、時刻ｔ１３において、車両が一旦停止し、時刻ｔ１４においてアクセルを踏み込み、時刻ｔ１４以降では前進したとする。まだ、進行方向は後退と判断したままであるので、進行方向と制御が一致していないことで、変速比は増速側に変速してしまう。
【００７５】
しかし、時刻ｔ１５において、変速比検出値が所定値Ａを減速側から増速側へ横切ったことを検知し、進行方向の判断を前進に切り換えることで、変速比を減速側に戻すことができる。
【００７６】
以上説明したように、実施の形態１の変速制御装置の構成にあっては、進行方向の検出を行うのではなく、車両の実際の進行方向と判断された進行方向とが一致しない状況を、変速比の増速側への発散でソフト的に判断し、制御を切り換えることで変速比を減速側に戻して、駆動力の減少を抑えることができ、加速感の低下を抑制することができる（請求項１に対応）。
【００７７】
また、車速がゼロ付近になるまで進行方向の判断を切り換えないことで、進行方向はまだ変化していないのに、制御を切り換えることで変速比が増速側に発散するということを防止することができる（請求項９に対応）。
【００７８】
（実施の形態２）
【００７９】
次に、実施の形態２におけるトロイダル型無段変速機の変速制御装置について説明する。機械的な構成については実施の形態１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。
【００８０】
実施の形態２の変速制御装置８０において実行される変速制御は基本的には実施の形態１で説明した図４に表すブロック図と同様であり、目標変速比検出手段１０１と、前進用変速比制御手段１０２と、後退用変速比制御手段１０３と、制御選択手段１０５は、実施の形態１の制御内容と同様であるため、説明は省略する。
【００８１】
変速比型進行方向判断手段１０４では、セレクトレバーのシフト位置と、目標変速比と、変速比とから、車両の進行方向を判断する。以下に、進行方向判断の一例を示す。
【００８２】
・シフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と進行方向を判断する（請求項１に対応）。但し、シフト位置が切り換えられたときの車速絶対値が、ゼロ付近の所定値（例えば、１ｋｍ／ｈ）より大きい場合、この所定値以下となるまで進行方向の判断の切り換えを待つ（請求項９に対応）。
・変速比が目標変速比より増速側のある所定値Ａを減速側から増速側へ横切ったとき、進行方向の判断を、前進としている場合は後退へ、後退としている場合は前進へ切り換える（請求項１に対応）。このとき、所定値Ａを更に増速側にΔＡだけ移動し、変速比が目標変速比付近に戻ったときには、再度所定値Ａを初期値に戻す（請求項２に対応）。
【００８３】
これにより、変速比検出値にノイズが含まれる場合に、変速比検出値が所定値Ａを何度も横切ることによる進行方向判断切り換えのハンチングを防ぐことができる。
【００８４】
図１０は実施の形態２における変速制御装置８０で演算する変速制御演算を表すフローチャートである。尚、この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓｅｃ毎に実行される。基本的な制御内容は実施の形態１と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【００８５】
ステップＳ１〜ステップＳ１０は実施の形態１と同様であるため省略する。
【００８６】
ステップＳ１００では、変速比が所定値Ａより増速側で、かつ、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇが０ならば、ステップＳ１０１へ進み、それ以外はステップＳ１０２へ進む。
【００８７】
ステップＳ１０１では、所定値ＡをΔＡだけ増速側に移動し、所定値移動フラグａＦｌａｇ（１で所定値移動（Ａ＋ΔＡ），０で初期位置（Ａ））を１にする。ここで、ΔＡは、例えば変速比検出値のノイズ幅の最大値とするとよい。
【００８８】
ステップＳ１２〜ステップＳ１４は実施の形態１と同様であるため省略する。
【００８９】
ステップＳ１０２では、変速比が目標変速比による減速側になったらステップＳ１０３へ進み、そうでなければステップＳ１７へ進む。
【００９０】
ステップＳ１０３では、所定値をΔＡだけ減速側に移動して初期位置（Ａ）とし、所定値移動フラグｉＦｌａｇを０にセットする。
【００９１】
ステップＳ１７〜ステップＳ２０は、実施の形態１と同様であるため省略する。
【００９２】
上記制御における進行方向判断状況の一例を図１１のタイムチャートに示す。図１１（ａ）は所定値Ａを一定値とした場合のタイムチャートである。図に示すように、シフト位置が前進レンジで、車両が急登坂路上にいる状況を考える。シフト位置が前進レンジなので、最初、進行方向を前進と判断している。ブレーキを離してシフト位置は前進レンジであるが、車両が後退したとする。このとき、進行方向と制御が一致していないことで、変速比は増速側に変速する。変速比検出値にノイズが含まれている場合、進行方向判断切り換え前後で、所定値Ａを一定にしていると、図１１（ａ）に示すように、時刻ｔ２１において一旦減速側から増速側に横切った後、ノイズにより所定値を何度も減速側から増速側に向かって横切ってしまう（時刻ｔ２２，時刻ｔ２３，時刻ｔ２４）。これにより、進行方向判断切り換えのハンチングが起きる可能性がある。また、変速比が所定値Ａを減速側から増速側に横切ることで進行方向の判断を切り換えるが、もし、図１１（ａ）に示すように時刻ｔ２４において、前進と判断したときに更に変速比が増速側に移動すると、実際の進行方向と判断された進行方向とが一致せず、変速比は増速側に発散する可能性がある。
【００９３】
これに対し、実施の形態２の変速制御装置にあっては、図１１（ｂ）に示すように、進行方向の判断を切り換えると同時に、所定値Ａを増速側にΔＡ分移動することで、ノイズが発生していたとしても何度も所定値Ａを減速側から増速側に横切ることがなく、制御ハンチングを防止すると共に、進行方向の誤判断を防止することができる（請求項２に対応）。
【００９４】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３におけるトロイダル型無段変速機の変速制御装置について説明する。機械的な構成については実施の形態１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。
【００９５】
図１２は実施の形態３の変速制御装置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。目標変速比検出手段１０１と、前進用変速比制御手段１０２と、後退用変速比制御手段１０３と、制御選択手段１０５は、実施の形態１の制御内容と同様であるため、説明は省略する。
【００９６】
速度検出手段２０６では、出力ディスク回転数ωｏｄから、式（１）に示す関係を用いて車速ＶＳＰを演算する。
【００９７】
変速比型進行方向判断手段２０４では、セレクトレバーのシフト位置と、目標変速比と、変速比と、車両の速度絶対値とから、車両の進行方向を判断する。以下に、進行方向判断の一例を示す。
【００９８】
・シフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と進行方向を判断する（請求項１に対応）。但し、シフト位置が切り換えられたときの車速絶対値が、ゼロ付近の所定値（例えば、１ｋｍ／ｈ）より大きい場合、この所定値以下となるまで進行方向の判断の切り換えを待つ（請求項９に対応）。
・エンジンからの駆動トルクで、車両が前進又は後退方向に加速するときに、減速側に変速比がずれるトルクシフト特性を有するＴＣＶＴにおいて、車速絶対値の増加中（車両の加速中）に、所定値Ｂを減速側から増速側に変速比が横切ったとき、進行方向の判断を切り換える（請求項３に対応）。但し、進行方向判断の切り換えを行った後、車速絶対値がゼロ付近になるまで、進行方向判断の切り換えは行わない（請求項４に対応）。
【００９９】
ここで、所定値Ｂは、目標変速比に対して、変速比を検出するセンサのノイズの値より増速側とする（請求項５に対応）。これにより、逆走による変速比の増速側への発散を早く検知して、進行方向に応じた制御に切り換えることができ、変速比を減速側に戻す前に、一旦増速側に変速する量を少なくできるので、より運転者の希望に近い加速感が得られる。
【０１００】
表１に、車両の加減速度と、トルクシフトにより変速比がずれる方向と、シフト位置との関係を示す。ここで、加速は車速絶対値が増加すること、減速は車速絶対値が減少することを意味し、不定ではどちらに変速比がずれるか分からない（以下のパラメータでは決められない）ことを意味するものとする。
（表１） 車両の加減速度とトルクシフトとシフト位置との関係．
上記表１から、加速中に変速比が増速側にずれるのはシフト位置と進行方向が合っていない場合であることが分かる。ここでは、この特性を利用して、進行方向の判断を行う。
【０１０２】
図１３は実施の形態３における変速制御装置８０で演算する変速制御演算を表すフローチャートである。尚、この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓｅｃ毎に実行される。基本的な制御内容は実施の形態１と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【０１０３】
ステップＳ１〜ステップＳ１０は実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１０４】
ステップＳ２００では、車両が加速中（車速絶対値が増加中）で、変速比が所定値Ｂより増速側で、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇが０ならばステップＳ２０１へ進み、それ以外はステップＳ２０２へ進む。
【０１０５】
ステップＳ２０１では、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇを１にセットする。
【０１０６】
ステップＳ１２〜ステップＳ１４は実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１０７】
ステップＳ２０２では、車速がゼロ付近（例えば１ｋｍ／ｈ以下）であればステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ１７へ進む。
【０１０８】
ステップＳ２０３では、進行方向判断禁止フラグｉＦｌａｇを０にセットする。
【０１０９】
ステップＳ１７〜ステップＳ２０は、実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１１０】
上記制御における進行方向判断状況の一例を図１４のタイムチャートに示す。シフト位置が前進レンジで車両が後退し、車速の絶対値が増加しているときのトルクシフトによる変速比のずれを示す。時刻ｔ３１において、車両が後退を開始し、車速絶対値が増加しているときは加速と判断する。このとき、表１に示すように、増速側に変速比がずれるのは逆走のときだけである。これから、時刻ｔ３２において、加速時における変速比の増速側へのずれが、所定値Ａよりも目標変速比に近く、変速比を検出するセンサのノイズの値より増速側の所定値Ｂより増速側となったときは、進行方向の判断を所定値Ａに到達する前に切り換える。そして、時刻ｔ３４において、車速がゼロ付近に到達すると、進行方向の判断を再度切り換える。
【０１１１】
以上説明したように、実施の形態３の変速制御装置の構成にあっては、進行方向判断の誤りを早期に判断できると共に、制御の切り換えにより減速側に変速比を戻す前の一旦増速側に変速する量を少なくすることができ、駆動力の減少を抑えることができる。特に、ステップモータの駆動速度が遅くなる低温時において、は、進行方向の判断の誤りを判断するのが遅いと、減速側に変速する位置へステップモータを変位させるのに時間がかかってしまう。このため、減速側に変速する前に、一旦増速側に変速する量が大きくなってしまう。これに対し、本実施の形態３では、進行方向の判断の誤りを早期に判断できることで低温時においても駆動力の減少を抑えることができる。
【０１１２】
また、車速がゼロ付近になるまで進行方向の判断を切り換えないため、変速比検出値にノイズが含まれる場合に、変速比検出値が所定値Ａもしくは所定値Ｂを何度も横切ることによる進行方向判断切り換えのハンチングを防止することができる。
【０１１３】
また、所定値Ｂは、目標変速比に対して、変速比を検出するセンサのノイズの値より増速側としているため、変速比検出値のノイズにより進行方向判断の切り換え誤判断を防止しながらトルクシフト特性を利用して、進行方向の判断を早期に判断することができる。
【０１１４】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４におけるトロイダル型無段変速機の変速制御装置について説明する。機械的な構成については実施の形態１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。
【０１１５】
図１５は実施の形態４の変速制御装置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。目標変速比検出手段１０１と、前進用変速比制御手段１０２と、後退用変速比制御手段１０３と、制御選択手段１０５は、実施の形態１の制御内容と同様であり、速度検出手段２０６は実施の形態２の制御内容と同様であるため、説明は省略する。
【０１１６】
スロットル開度検出手段３０７では、ロータリエンコーダなどを用いたスロットル開度センサでスロットル開度ＴＶＯを検出する。
【０１１７】
状態量型進行方向判断手段３０４では、セレクトレバーのシフト位置と、スロットル開度と、車速絶対値とから車両の進行方向を判断する（請求項６に対応）。以下に、進行方向判断の一例を示す。
シフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と進行方向を判断する（請求項１に対応）。但し、シフト位置が変えられたときの車速絶対値がゼロ付近の所定値（例えば、１ｋｍ／ｈ）より大きい場合、この所定値以下となるまで進行方向の判断の切り換えを待つ（請求項９に対応）。
前進と判断していて、かつ、現在のシフト位置が前進レンジであるとき、もしくは後退と判断していて、かつ、現在のシフト位置が後退レンジであるときに、スロットル開度がゼロ付近（例えば全開に対し１／１６開度以下）で、かつ、車速絶対値が減少（減速）から増加（加速）に転じ、かつ、このときの車速絶対値がゼロ付近であるときに、進行方向の判断を切り換える（請求項７に対応）。
後退と判断していて、かつ、現在のシフト位置が前進レンジであるとき、もしくは前進と判断していて、かつ、現在のシフト位置が後退レンジであるときに、スロットル開度が開いていて（例えば全開に対し１／１６開度より大）、かつ、車速絶対値が減少（減速）から増加（加速）に転じ、かつ、このときの車速がゼロ付近であるときに、進行方向の判断を切り換える（請求項８に対応）。
【０１１８】
これにより、アクセルを踏んで急な坂道を上っていた後、アクセルを離して進行方向が変化する状況と、アクセルを離して急な坂道をシフト位置と異なる方向へ下っていった後、アクセルを踏んで坂道発進する状況とにおいて、進行方向の変化を即座に判断でき、制御の切り換えにより減速側に変速比を戻す前の、一旦増速側に変速する量をより少なくすることができ、駆動力の減少をより抑えることができる。
【０１１９】
図１６は実施の形態４における変速制御装置８０で演算する変速制御演算を表すフローチャートである。尚、この変速制御演算は、ある所定の制御周期、例えば２０ｍｓｅｃ毎に実行される。基本的な制御内容は実施の形態１と同様であるため、異なるステップについてのみ説明する。
【０１２０】
ステップＳ１〜ステップＳ１０は実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１２１】
ステップＳ３００では、車速ＶＳＰの絶対値が１ｋｍ／ｈ以下で、車速絶対値が減少から増加へ遷移し、スロットル開度ＴＶＯが全開に対し１／１６開度以下で、逆走フラグｒＦｌａｇ＝０ならばステップＳ３０１へ進み、それ以外はステップＳ３０２へ進む。
【０１２２】
ステップＳ３０１では、逆走フラグｒＦｌａｇを１にセットする。
【０１２３】
ステップＳ３０２では、車速がゼロ付近（例えば１ｋｍ／ｈ以下）で、車速絶対値が減少から増加へ遷移し、スロットル開度ＴＶＯが全開に対し１／１６開度より大きくて、逆走フラグｒＦｌａｇ＝１であればステップＳ３０３へ進み、そうでなければステップＳ１７へ進む。
【０１２４】
ステップＳ３０３では、逆走フラグｒＦｌａｇを０にセットする。
【０１２５】
ステップＳ１７〜ステップＳ２０は、実施の形態１と同様であるため省略する。
【０１２６】
上記制御における進行方向判断状況の一例を図１７，１８の車両の状態を表す概略図及びタイムチャートに示す。
【０１２７】
図１７（ａ）は、シフト位置が前進レンジで急な登坂路を前進中に、アクセルを離して車両が後退する状況、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の状況における車速絶対値との関係を表すタイムチャートを示す。時刻ｔ１において、アクセルを踏んで前進している。その後アクセルを離すと、斜面による重力のため、時刻ｔ２において進行方向が前進から後退に変わる。このときの車速絶対値を見ると、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは減少し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは増加であり、時刻ｔ２においてはほぼゼロとなる。そこで、この状況をスロットル開度がゼロ付近で、かつ、車速絶対値が減少（車両の減速：時刻ｔ１〜ｔ２）から増加（車両の加速：時刻ｔ２〜ｔ３）に転じ、かつ、このときの車速絶対値がゼロ付近（時刻ｔ２）であるときに、進行方向の判断を切り換えるので、シフト位置が前進レンジで急な登坂路を前進中に、アクセルを離して車両が後退する状況を即座に判断でき、制御の切り換えにより減速側に変速比を戻す前の一旦増速側に変速する量をより少なくすることができ、駆動力の減少を抑えることができる（請求項７に対応）。
【０１２８】
図１８（ａ）は、シフト位置が前進レンジで急な登坂路上で後退しており、進行方向を後退と判断しているときに、アクセルを踏んで坂道発進をする状況を示す。時刻ｔ４において、登坂路を後退している。その後アクセルを踏むと時刻ｔ５で進行方向が後退から前進に変わる。このときの車速絶対値を見ると、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは減少し、時刻ｔ５から時刻ｔ６までは増加であり、時刻ｔ５でほぼゼロとなる。そこで、この状況をスロットル開度がゼロ付近で、かつ、車速絶対値が減少（車両の減速：時刻ｔ４〜ｔ５）から増加（車両の加速：時刻ｔ５〜ｔ６）に転じ、かつ、このときの車速絶対値がゼロ付近（時刻ｔ５）であるときに、進行方向の判断を切り換えるので、シフト位置が前進レンジで急な登坂路を後退中に、アクセルを踏んで坂道発進する状況を即座に判断でき、制御の切り換えにより減速側に変速比を戻す前の、一旦増速側に変速する量をより少なくすることができ、駆動力の減少を抑えることができる（請求項８に対応）。
【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変速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変速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６】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７】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８】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９】実施の形態１におけるシフト位置が前進レンジのときの、変速制御を表すタイムチャートである。
【図１０】実施の形態２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におけるシフト位置が前進レンジのときの、変速制御を表すタイムチャートである。
【図１２】実施の形態３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系を表すブロック図である。
【図１３】実施の形態３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１４】実施の形態３におけるシフト位置が前進レンジのときの、変速制御を表すタイムチャートである。
【図１５】実施の形態４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系を表すブロック図である。
【図１６】実施の形態４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１７】実施の形態４における車両の状態を表す概略図及びタイムチャートである。
【図１８】実施の形態４における車両の状態を表す概略図及びタイムチャートである。
【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 (9)
- 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、
運転者の操作するシフトレバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
前進時において、設定された目標変速比と検出された変速比に応じて、前記目標変速比付近に変速比を制御する前進用変速比制御手段と、
後退時において、設定された目標変速比と検出された変速比に応じて、前記目標変速比付近に変速比を制御する後退用変速比制御手段と、
を備えた無段変速機の変速制御装置において、
検出されたシフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進と判断し、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と判断する第１進行方向判断部と、変速比が目標変速比より増速側の第１所定値を減速側から増速側へ横切ったとき、前記第１進行方向判断部で判断した進行方向と実際の進行方向とが異なる逆走状態であるとして進行方向の判断を切り換える第２進行方向判断部と、逆走状態と判断され、再度変速比が第１所定値を減速側から増速側へ横切ったときに、前記第１進行方向判断部で判断された方向と実際の進行方向が一致したと判断する第３進行方向判断部と、からなる変速比型進行方向判断手段と、前記変速比型進行方向判断手段において前進状態と判断されたときは、前進用変速比制御手段の出力を前記油圧アクチュエータに指令し、後退と判断されたときは後退用変速比制御手段の出力を前記油圧アクチュエータに指令する制御選択手段と、
を備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に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記第２進行方向判断部は、進行方向の判断を切り換えたとき、前記第１設定値を所定量増速側の第２設定値に変更し、前記変速比が目標変速比近傍に戻ったときは前記第２設定値を前記第１設定値に戻すことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 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、
前記トロイダル型無段変速機は、エンジンから入力される駆動トルクで、車両が前進または後退方向に加速するときに、減速側に変速比がずれるトルクシフト特性を有し、
車両の速度絶対値を検出または推定する車速検出手段を設け、
前記第２進行方向判断部は、検出された車速絶対値の増加中（車両の加速中）に、変速比が前記第１所定値より減速側であって、かつ、目標変速比より増速側の第３所定値を減速側から増速側に横切ったときに進行方向の判断を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３に記載の無段変速機の変速制御装置において、
車両の速度絶対値を検出または推定する車速検出手段を設け、
前記第２進行方向判断部は、一旦進行方向を判断した後、検出された車速がゼロ付近に到達するまで進行方向判断の切り換えを行わないことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 請求項３または４に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記第３所定値は、目標変速比に対して、変速比を検出するセンサのノイズの値より増速側とすることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 - 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型無段変速機と、
車両の速度絶対値を検出または推定する車速検出手段と、
エンジンのスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
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、
運転者の操作するシフトレバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
前進時において、設定された目標変速比と検出された変速比に応じて、前記目標変速比付近に変速比を制御する前進用変速比制御手段と、
後退時において、設定された目標変速比と検出された変速比に応じて、前記目標変速比付近に変速比を制御する後退用変速比制御手段と、
を備えた無段変速機の変速制御装置において、
検出されたシフト位置が前進レンジ以外から前進レンジへ変化したとき前進と判断し、後退レンジ以外から後退レンジへ変化したとき後退と判断する第１進行方向判断部と、検出されたスロットル開度及び車速絶対値とから進行方向の変化を判断する第４進行方向判断部と、からなる状態量型進行方向判断手段と、
前記状態量型進行方向判断手段において前進状態と判断されたときは、前進用変速比制御手段の出力を前記油圧アクチュエータに指令し、後退と判断されたときは後退用変速比制御手段の出力を前記油圧アクチュエータに指令する制御選択手段と、
を備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６に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記第４進行方向判断部は、現在の進行方向判断が前進で，かつシフト位置が前進レンジのとき，もしくは現在の進行方向判断が後退で，かつシフト位置が後退レンジのときに，スロットル開度がゼロ付近で、かつ、車速絶対値が減少（車両の減速）から増加（車両の加速）に転じ、かつ、このときの車速絶対値がゼロ付近であるときは、進行方向判断を前進であれば後退、後退であれば前進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６に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記第４進行方向判断部は、現在の進行方向判断が前進で，かつシフト位置が後退レンジのとき，もしくは現在の進行方向判断が後退で，かつシフト位置が前進レンジのときに，スロットル開度が所定以上で、かつ、車速絶対値が減少（車両の減速）から増加（車両の加速）に転じ、かつ、このときの車速がゼロ付近であるときは、進行方向判断を前進であれば後退、後退であれば前進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８に記載の無段変速機の変速制御装置において、
車両の速度絶対値を検出または推定する車速検出手段を有すると共に、
前記変速比型進行方向判断手段及び状態量型進行方向判断手段の第１進行方向判断部は、進行方向判断後、シフト位置が前進レンジから後進レンジへ、もしくは後進レンジから前進レンジへ切り換えられたとしても、車速絶対値がゼロ付近になるまで、進行方向の判断を切り換えないことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
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