JP2007170610A - マニュアルモード付無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】マニュアルモード付無段変速機において、マニュアルモード時、適切なタイミングでオートアップシフトを行うことで、エンジンの過回転が発生するのを抑え、また、エンジンが高回転速度域で使用される頻度を下げる。
【解決手段】変速機の実入力回転速度Ｎｉと目標入力回転速度ｔＮｉのうち、いずれか大きい方をオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉとして選択し（ステップＳ２０〜Ｓ２２）、無段変速機がマニュアルモードにあり、かつ、オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉが所定のオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えた場合に、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチが操作されなくても無段変速機の変速段を高速側に変更するオートアップシフトを実行する（ステップＳ２４、Ｓ２８）。
【選択図】図５

Description

本発明は、マニュアルモードを有する無段変速機に関し、特に、マニュアルモードが選択されているときの変速制御に関する。

マニュアルモード付無段変速機においては、マニュアルモードが選択されているときにエンジンが過回転（オーバーレブ）しないよう、変速機の入力回転速度が所定のオートアップシフト判定しきい値を超えた場合に自動的に変速段を一段高速側にアップシフトさせるオートアップシフト制御を行っている。

変速機の入力回転速度がオートアップシフト判定しきい値を超えたかを判断する際、変速機の入力回転速度として、特許文献１に記載の無段変速機は実エンジン回転速度を、また、特許文献２に記載の無段変速機は目標エンジン回転速度を用いており、それぞれ判断に用いる回転速度がオートアップシフト判定しきい値を超えるとオートアップシフトを実行するようにしていた。
特開２００５−１４０１７４公報 特開平９−２６４４１５号公報

特許文献１に記載のように実エンジン回転速度を用いる場合、実エンジン回転速度がオートアップシフト判定しきい値に達したところでオートアップシフトが行われるので、エンジンの過回転を確実に防止することができる利点がある。しかしながら、この方法では、エンジンの回転速度が実際にオートアップシフト判定しきい値に達するまでオートアップシフトが行われないので、実エンジン回転速度が過回転には至らないもののかなり高い回転速度まで上昇することになり、燃費、騒音、振動の面で好ましくない場合がある。オートアップシフト判定しきい値を低く設定すればかかる問題は抑えられるものの、過回転に達しないような状況でもオートアップシフトが行われるようになり、エンジンの回転速度を所望の回転速度まで上昇させることができず、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。

一方、特許文献２に記載のように目標エンジン回転速度を用いる場合は、目標エンジン回転速度がオートアップシフト判定しきい値に達したときにオートアップシフトが行われるので、目標エンジン回転速度から実エンジン回転速度が過度に上昇することが予測される場合には、前もってオートアップシフトが行われ、エンジンが高回転速度域で使用される頻度を下げることができる。しかしながら、無段変速機は、低変速段からの全開加速時等において、トロイダル式無段変速機にあってはトルクシフト、ベルト式無段変速機にあっては入力トルク増大を受けたプライマリプーリの溝幅拡大によって、変速比が目標とする変速比よりも低速側（ロー側、変速比大側）にずれ、目標エンジン回転速度よりも実エンジン回転速度の方が先に上昇してしまうという特性を有しており、このため、オートアップシフトの判断に特許文献２のように目標エンジン回転速度を用いた場合、オートアップシフトの判断が遅れ、エンジンの過回転が発生する可能性がある。

本発明は、このような技術的課題を鑑みてなされたもので、マニュアルモードを備えた無段変速機において、マニュアルモード時、適切なタイミングでオートアップシフトを行うことで、エンジンの過回転が発生するのを抑えつつ、エンジンが高回転速度域で使用される頻度を下げることを目的とする。

本発明によれば、変速機の実入力回転速度と目標入力回転速度のうち、いずれか大きい方をオートアップシフト判定用回転速度として選択し、無段変速機がマニュアルモードにあり、かつ、オートアップシフト判定用回転速度がオートアップシフト判定しきい値を超えた場合に、変速段切換えスイッチが操作されなくても無段変速機の変速段が高速側に変更される。

加速時、通常は実入力回転速度よりも目標入力回転速度のほうが先に上昇するので、本発明によれば、目標入力回転速度により実入力回転速度が上昇することを予見してオートアップシフトを前もって実行し、エンジンが高回転速度域で使用される頻度を下げることができる。その一方で、低変速段からの全開加速時等、実入力回転速度が目標入力回転速度よりも先に上昇するような状況では、実入力回転速度がオートアップシフト判定しきい値を超えたことをもってオートアップシフトを実行し、エンジンの過回転を確実に防止することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、変速機の変速段、変速比の説明において「低速側」、「高速側」という表現を用いるが、「低速側」は変速比大側ないしロー側、「高速側」は変速比小側ないしハイ側を意味する。

図１、図２は本発明が適用されるトロイダル式無段変速機の構成を示し、図１は変速機の縦断面図、図２は変速機の横断面及び変速機の制御装置を示している。

図中右側よりエンジンの回転が伝達される入力軸２０は、エンジンから遠い端部を変速機ケース２１内に軸受２２を介して回転自在に支持され、中央を変速機ケース２１の中間壁２３内に軸受２４及び中空出力軸２５を介して回転自在に支持される。

入力軸２０には入力ディスク１が支持されており、中空出力軸２５には出力ディスク２が支持されている。入力ディスク１は入力軸２０に対して軸方向に変位可能かつ相対回転不能に係合されている。出力ディスク２は出力軸２５に連結され、出力軸２５と一体回転する。入出力ディスク１、２は、そのトロイド曲面１ａ、２ａが互いに対向するように同軸配置され、入出力ディスク１、２の対向するトロイド曲面１ａ、２ａの間には、入力軸２０を挟んでその両側に配置した一対のパワーローラ３、３が配置される。

入力軸２０の軸受２２側端部にはローディングナット２６が螺合されている。このローディングナット２６により抜け止めされ入力軸２０上に回転係合されるカムディスク２７と、入力ディスク１のトロイド曲面１ａから遠い端面との間には、ローディングカム２８が配置され、このローディングカム２８を介して、カムディスク２７の回転が入力ディスク１へと伝達される。

入力ディスク１の回転は両パワーローラ３、３の回転を介して出力ディスク２に伝達される。このときローディングカム２８は伝達トルクに比例したスラスト力を発生し、パワーローラ３、３を入出力ディスク１、２の間に狭圧し、上記動力伝達を可能にする。出力軸２５上には出力歯車２９が一体回転するように嵌着されており、出力ディスク２に伝達された動力は出力軸２５、出力歯車２９を介して車両の駆動軸へと出力される。

なお、出力軸２５は、ラジアルスラスト軸受３０を介して変速機ケース２１の端蓋３１内に回転自在に支持されており、この端蓋３１内には別にラジアルスラスト軸受３２を介して入力軸２０も回転自在に支持されている。ラジアルスラスト軸受３０、３２は、スペーサ３３を介して相互に接近しないように突き合わせられており、また相互に遠ざかる方向への相対変位不能になるよう、対応する出力歯車２９、入力軸２０に対し軸線方向に当接している。このような構成とすることで、ローディングカム２８によって入出力ディスク１、２間に作用するスラスト力は、スペーサ３３を挟む内力となり、変速機ケース２１に作用することがない。

各パワーローラ３、３は、図２にも示すように、トラニオン４１、４１に回転自在に支持されており、このトラニオン４１、４１は、それぞれ上端を球面継手４２によりアッパリンク４３の両端に回転自在かつ揺動自在に、また、下端を球面継手４４によりロアリンク４５の両端に回転自在かつ揺動自在に連結されている。

そして、アッパリンク４３及びロアリンク４５は、中央を球面継手４６、４７により変速機ケース２１に上下方向に揺動可能に支持され、両トラニオン４１、４１を相互逆向きに同期して上下動する。トロイダル式無段変速機は、両トラニオン４１、４１を、相互逆向きに同期して上下動させることによって変速を行うのであるが、これについて図２を参照しながらさらに説明する。

各トラニオン４１、４１には、これらを個々に上下方向へストロークさせるためのピストン６、６が設けられており、両ピストン６、６の両側に、それぞれ上方ピストン室５１、５２及び下方ピストン室５３、５４が画成されている。そして両ピストン６、６を相互逆向きにストローク制御するために、変速制御弁５が設置される。

変速制御弁５は、スプール型の内弁体５ａと、スリーブ型の外弁体５ｂとを相互に摺動可能に嵌合させ、外弁体５ｂを弁ケース５ｃに摺動自在に嵌合させることで構成される。変速制御弁５は、入力ポート５ｄを圧力源５５に接続し、一方の連絡ポート５ｅをピストン室５１、５４に、また、他方の連絡ポート５ｆをピストン室５２、５３にそれぞれ接続する。そして、内弁体５ａを、一方のトラニオン４１の下端に固着したプリセスカム７のカム面に、ベルクランク型の変速レバー８を介して共動させ、外弁体５ｂを変速アクチュエータとしてのステップモータ４に、ラックアンドピニオン形式で係合させる。

変速制御弁５の操作指令は、駆動位置指令Ａｓｔｅｐに応動するステップモータ４から、ラックアンドピニオンを介して外弁体５ｂにストロークとして与えられる。この操作指令で、変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から、例えば、図２の位置に変位されて変速制御弁５が開くとき、圧力源５５からの流体圧（ライン圧ＰＬ）が室５２、５３に供給される一方、他の室５１、５４がドレーンされる。また、変速制御弁５の外弁体５ｂが内弁体５ａに対し相対的に中立位置から逆方向に変位されて変速制御弁５が開くとき、圧力源５５からの流体圧が室５１、５４に供給される一方、他の室５２、５３がドレーンされ、両トラニオン４１、４１が流体圧でピストン６、６を介して図中、対応した上下方向へ相互逆向きに変位される。

パワーローラ３、３は、図示位置から上下方向にオフセット（オフセット量ｙ）され、このオフセットによりパワーローラ３、３は入出力ディスク１、２からの首振り分力で、自己の回転軸線Ｏ₁と直行する首振り軸線Ｏ₃の周りに傾転（傾転角φ）されて無段変速を行う。

変速中、一方のトラニオン４１の下端に結合したプリセスカム７は、変速リンク８を介して、トラニオン４１及びパワーローラ３の上述した上下動（オフセット量ｙ）及び傾転角φを変速制御弁５の内弁体５ａに機械的にｘで示すようにフィードバックする。

上記無段変速により、ステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐに対応した変速比指令値が達成されると、プリセスカム７を介した機械的フィ一ドバックが変速制御弁５の内弁体５ａをして外弁体５ｂに対し相対的に初期の中立位置に復帰させ、同時に、両パワーローラ３、３は、回転軸線Ｏ₁が入出力ディスク１、２の回転軸線Ｏ₂と交差する図示位置に戻ることで、上記変速比指令値の達成状態を維持する。

なお、パワーローラ傾転角φを変速比指令値に対応した値にすることが制御の狙いであるから、基本的にプリセスカム７はパワーローラ傾転角φのみをフィードバックすればよいが、ここでパワーローラオフセット量ｙをもフィードバックする理由は、変速制御が振動的になるのを防止するダンピング効果を与えて、変速制御のハンチング現象を回避するためである。

ステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐは、コントローラ６１によって設定される。コントローラ６１には、図２に示すように、エンジンのスロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ６２、車速ＶＳＰを検出する車速センサ６３、入力ディスク１の回転速度（入力回転速度）Ｎｉを検出する入力回転速度センサ６４、出力ディスク２の回転速度（出力回転速度）Ｎｏを検出する出力回転速度センサ６５、変速機の作動油温ＴＭＰを検出する油温センサ６６、油圧源５５からのライン圧ＰＬを検出するライン圧センサ６７（通常は、ライン圧ＰＬをコントローラ６１で制御するからコントローラ６１の内部信号から検知する）、エンジンの回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ６８、セレクトレバー位置を検出するインヒビタスイッチ６０、マニュアルモード選択時の運転者による変速操作を検出するＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ（変速段切換えスイッチ）６９、スロットル開度ＴＶＯ及び車速ＶＳＰに応じて変速比が制御される自動変速モード、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９によって変更される目標変速段ＳｆｔＰＯＳに対応して実変速比がステップ的に変更されるマニュアルモードのいずれかを選択するモード選択スイッチ７０、それぞれからの信号が入力される。コントローラ６１は、これらセンサ、スイッチからの信号に基づきステップモータ４への駆動位置指令Ａｓｔｅｐを設定し、ステップモータ４に駆動指令を出す。

図３は自動変速モードが選択されているときにコントローラ６１が行う変速制御の内容を示したものであり、コントローラ６１において所定時間毎、例えば、１０ｍｓｅｃ毎に実行される。

これを参照しながら自動変速モードにおける変速制御について説明すると、まず、ステップＳ１では、車速センサ６３で検出された車速ＶＳＰ、入力回転速度センサ６４で検出された入力回転速度Ｎｉ、出力回転速度センサ６５で検出された出力回転速度Ｎｏ、スロットル開度センサ６２で検出されたスロットル開度ＴＶＯ、モード選択スイッチ７０から出力される変速機の変速モード（自動変速モードあるいはマニュアルモード）等を読み込む。

ステップＳ２では、コントローラ６１のメモリ内に格納されている図４に示す自動変速モード用変速マップを参照し、スロットル開度ＴＶＯ、車速ＶＳＰに対応する到達入力回転速度Ｎｉ^*を算出する。

ステップＳ３では、この到達入力回転速度Ｎｉ^*を出力回転速度Ｎｏで除して到達変速比ｉ^*を算出する。到達変速比ｉ^*は現在のスロットル開度ＴＶＯ、車速ＶＳＰに応じて決定される最終的に到達する変速比である。ステップＳ４では、この到達変速比ｉ^*に所定の遅れ処理を施して目標変速比ｉ₀を算出する。目標変速比ｉ₀は変速機の変速比を所望の過渡応答で到達変速比ｉ^*に追従させるために時々刻々と変化する変速比の過渡的な目標値である。

ステップＳ５では、入力回転速度Ｎｉを出力回転速度Ｎｏで除して変速機の実変速比ｉを算出する。

ステップＳ６では、目標変速比ｉ₀から実変速比ｉを差し引いて変速比偏差を算出し、さらに、実変速比ｉを目標変速比ｉ₀にフィードバック制御するために、変速比偏差に応じたＰＩＤ制御（Ｐは比例制御、Ｉは積分制御、Ｄは微分制御）による変速比フィードバック補正量ｆｂｉを算出する。

ステップＳ７では、目標変速比ｉ₀に変速比フィードバック補正量ｆｂｉを加えて補正済み目標変速比ｉ^*’を算出し、ステップＳ８では、この補正済み目標変速比ｉ^*’を実現するためのステップモータ４の目標ステップ数である駆動位置指令Ａｓｔｅｐを算出する。

ステップＳ９では、駆動位置指令Ａｓｔｅｐをステップモータ４に出力する。これにより、自動変速モードにおいてはスロットル開度ＴＶＯと車速ＶＳＰに応じて変速機の変速比が自動的に制御される。

次に、マニュアルモードにおける変速制御について説明する。

マニュアルモードにおいては、上記自動変速モードと異なり、運転者がＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９を操作することによって目標変速段ＳｆｔＰＯＳが変更され、変速機の実変速比が目標変速段ＳｆｔＰＯＳに対応する変速比までステップ的に制御される。ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９は、一般的には、セレクトレバーが＋ゲート、−ゲートに操作されたことを検出するスイッチ、あるいは、ステアリングに設置された＋ボタン、−ボタンが押されたことを検出するスイッチである。

このマニュアルモードにおいては、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９が操作されない限り、変速機の変速比が目標変速段ＳｆｔＰＯＳに対応する変速比に固定されるため、車両が加速状態を続けるとエンジンの回転速度が過度に上昇する。このため、このようなエンジンの過回転を防止するために、マニュアルモードが選択されているときは、エンジンの回転速度がある程度上昇したところで運転者によるＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９の操作とは関係なく変速機の目標変速段ＳｆｔＰＯＳを自動的に高速側に変更するオートアップシフト制御が必要となる。

そこで、コントローラ６１は、変速機の変速モードがマニュアルモードのときは、以下に説明するオートアップシフト制御を実行する。

図５を参照しながらコントローラ６１が実行するオートアップシフト制御について説明する。図５はコントローラ６１が実行するオートアップシフト制御の内容を示したフローチャートであり、コントローラ６１において所定時間毎、例えば１０ｍｓｅｃ毎に実行される。

これによると、まず、ステップＳ１１では現在の変速機の変速モードがマニュアルモードかどうかを判断する。マニュアルモードかどうかの判断はモード選択スイッチ７０からの入力信号に基づき行う。マニュアルモードである場合はステップＳ１２に進み、そうでない場合はオートアップシフト制御を行う必要がないので処理を終了する。

ステップＳ１２では、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９からの入力信号に基づき、変速操作があったかどうかを判断する。変速操作があった場合はステップＳ１３に進み、そうでない場合はステップＳ１７に進んで現在の目標変速段ＳｆｔＰＯＳを維持する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２で検出された変速操作がダウンシフトかどうかを判断する。ダウンシフトである場合はステップＳ１４に進み、アップシフトである場合はステップＳ１５に進んで第１のタイマＴＭ１をゼロにリセットする。

第１のタイマＴＭ１は、後述するオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えた状態が第１の所定時間Ｎ（例えば、０．５ｓｅｃ）継続した場合にのみオートアップシフトを許可するためのタイマである。ステップＳ１５でこの第１のタイマＴＭ１をゼロにリセットするのは、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９が操作されたことによってアップシフト（マニュアルアップシフト）が行われるにもかかわらず、ステップＳ１８以降の処理でオートアップシフトが続けて実行されるのを避けるためである。

ステップＳ１５で第１のタイマＴＭ１をゼロにリセットしたらステップＳ１６に進み、目標変速段ＳｆｔＰＯＳを一段高速側に変更する。この結果、変速機の変速比を一段高速側の変速段に対応する変速比までステップ的に変更する変速制御が開始される（マニュアルアップシフト）。

ステップＳ１４では、第２のタイマＴＭ２が第２の所定値ＬｉｍＭ以上かどうかを判断する。第２のタイマＴＭ２は後述のステップＳ２８でオートアップシフトが開始されたときにカウントが開始されるタイマであり、オートアップシフト開始後、第２の所定時間Ｍ経過するまでは、次のオートアップシフト、及び、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９が操作されたことによるダウンシフト（マニュアルダウンシフト）を禁止するために用いられる。これらの変速制御を禁止するのは、オートアップシフトが完了する前にこれらの変速制御が重ねて行われると変速制御が不安定になるので、これを回避するためである。

第２の所定時間Ｍは、路面勾配等、変速時間に影響を与える要素、第１のタイマＴＭ１によるオートアップシフトの開始遅れ等を考慮し、オートアップシフトが開始されてから完了するまでの時間よりも長い時間、例えば、０．８ｓｅｃに設定される。

ステップＳ１４で第２のタイマＴＭ２が第２の所定値ＬｉｍＭよりも小さいということは、前回のオートアップシフトが開始されてからまだ第２の所定時間Ｍが経過していないことを意味するので、ステップＳ１７に進み、現在の目標変速段ＳｆｔＰＯＳを維持する（マニュアルダウンシフトの禁止）。一方、第２のタイマＴＭ２が所定値ＬｉｍＭ以上のときは、前回のオートアップシフトが開始されてから第２の所定時間Ｍが既に経過していることを意味するので、ステップＳ１６に進み、目標変速段ＳｆｔＰＯＳを一段低速側に変更する。この結果、変速機の変速比を一段低速側の変速段に対応する変速比までステップ的に変更する変速制御が開始される（マニュアルダウンシフト）。

ステップＳ１８では、入力回転速度センサ６４で検出された実入力回転速度Ｎｉを読み込む。実入力回転速度Ｎｉの代わりにエンジン回転速度センサ６８によって検出されるエンジン回転速度Ｎｅを読み込んでも良い。

ステップＳ１９では、変速機の目標入力回転速度ｔＮｉを算出する。具体的には、目標入力回転速度ｔＮｉは、出力回転速度センサ６５で検出された出力回転速度Ｎｏに目標変速段ＳｆｔＰＯＳに対応する変速比を掛けることで算出する。目標変速段ＳｆｔＰＯＳに対応する変速比はコントローラ６１のメモリ内にテーブルとして格納されており、目標入力回転速度ｔＮｉを算出するにあたってはこのテーブルを参照する。

ステップＳ２０では、実入力回転速度Ｎｉが目標入力回転速度ｔＮｉよりも大きいかどうかを判断する。低速段からの全開加速時のように実入力回転速度Ｎｉが目標入力回転速度ｔＮｉよりも大きくなる場合はステップＳ２１に進んで、オートアップシフト判定回転速度ＡｕｐＪＮｉとして実入力回転速度Ｎｉを設定し、そうでない場合はステップＳ２２に進んでオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉとして目標入力回転速度ｔＮｉを設定する。

ステップＳ２３では、第２のタイマＴＭ２が第２の所定値ＬｉｍＭ以上かどうかを判断する。これは、上記の通り、オートアップシフトが開始されてから第２の所定時間Ｍが経過しているかどうかを判断するためであり、第２のタイマＴＭ２が所定値ＬｉｍＭよりも小さいときは、オートアップシフトが開始されてから第２の所定時間Ｍがまだ経過していおらず、オートアップシフトが完了していない可能性があるので、ステップＳ２５に進み、第２の所定時間Ｍが経過するのを待つ。ステップＳ２５ではオートアップシフト開始からの経過時間を計測するために第２のタイマＴＭ２をインクリメントする。

ステップＳ２４では、オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈ以上かどうかを判断する。オートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈは、エンジンや変速機の耐久性、振動、騒音を考慮して所定の高回転域に設定される値である。オートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈは変速機、変速機が搭載される車両の運転条件に応じて可変にしてもよい。

オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＮｉｔｈを超えていない場合は、オートアップシフトを実行する必要がないのでステップＳ２７に進み、第１のタイマＴＭ１をゼロにリセットする。第１のタイマＴＭ１をここでゼロにリセットするのは、オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えた時点からの経過時間を第１のタイマＴＭ１によってカウントするために、オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えるまではタイマＴＭ１をゼロに保持するためである。

ステップＳ２６では、第１のタイマＴＭ１が第１の所定値ＬｉｍＮ以上かどうかを判断する。これは、上記の通り、オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈ以上の状態が第１の所定時間Ｎ継続するまではオートアップシフトを許可しないようにすることで、信号ノイズ等で瞬間的にオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＮｉｔｈ以上となったような場合にオートアップシフトが誤って実行されないようにするためである。

第１のタイマＴＭ１が第１の所定値ＬｉｍＮ以上である場合はステップＳ２８に進んで目標変速比ＳｆｔＰＯＳを高速側に一段変更し、オートアップシフトを実行する。この結果、変速機の変速比を一段高速側の変速段に対応する変速比までステップ的に変更する変速制御が開始される。そして、オートアップシフトが実行されてからの経過時間を計測するために第２のタイマＴＭ２をゼロにリセットする。

そうでない場合はステップＳ２９に進み、第１のタイマＴＭ１をインクリメントし、オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈ以上となってからの時間を計測する。

次に、マニュアルモードにおいて上記オートアップシフト制御を行うことによる作用効果について説明する。

上記オートアップシフト制御によれば、変速機の実入力回転速度Ｎｉと目標入力回転速度ｔＮｉのうち大きい方がオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉとして設定され（図５のステップＳ２０〜Ｓ２２）、オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えるとオートアップシフトが実行される（図５のステップＳ２４、Ｓ２８）。

したがって、加速時、通常は実入力回転速度Ｎｉよりも目標入力回転速度ｔＮｉが先に上昇するので、目標入力回転速度ｔＮｉにより実入力回転速度Ｎｉが上昇することを予見してオートアップシフトを実行し、エンジンが高回転速度域で使用される頻度を下げることができる。その一方で、低変速段からの全開加速時等では、トロイダル式無段変速機にあってはトルクシフトの影響で変速機の変速比が低速側にずれ、実入力回転速度Ｎｉが目標入力回転速度ｔＮｉよりも先に上昇する。このような状況では、実入力回転速度Ｎｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えたことをもってオートアップシフトが実行されるので、エンジンが過回転となるのを確実に防止することができる。

ただし、オートアップシフトはオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えると直ちに実行されるのではなく、この状態が第１の所定時間Ｎ、例えば、０．５ｓｅｃ継続した場合にのみオートアップシフトが許可され、オートアップシフトが実行される（図５のステップＳ２６、Ｓ２８）。

このようにオートアップシフト判定を第１の所定時間Ｎだけ待つようにしたことにより、信号ノイズ等で瞬間的にオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定しきい値ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えてしまったような場合にまでオートアップシフトが実行されるのを防止し、オートアップシフト制御を安定して行わせることができる。

図６は、上記制御によりオートアップシフトが実行されるときの様子を示したタイムチャートである。時刻ｔ１でオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えているが、この時点ではまだオートアップシフトは許可されず、目標変速段ＳｆｔＰＯＳは変更されない。

その後、オートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉがオートアップシフト判定用回転速度ＡｕｐＪＮｉｔｈを超えている状態が第１の所定時間Ｎ継続すると（時刻ｔ２）、オートアップシフトが許可されて目標変速段ＳｆｔＰＯＳが高速段側に一段変更され、オートアップシフトが開始される。

また、オートアップシフトが開始されてから第２の所定時間Ｍ、例えば、０．８ｓｅｃが経過するまで、図６においては時刻ｔ３までは、次のオートアップシフト、及び、運転者がＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ６９が操作されたことによるマニュアルダウンシフトが禁止される（ステップＳ１４、ステップＳ２３）。これにより、オートアップシフトが完了する前にこれらの変速制御が行われることがなくなり、変速制御が重複することによって変速制御の安定性が低下するのを防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用可能な構成の一例を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、ここではトロイダル式無段変速機に対して本発明を適用した場合を例にとって説明したが、本発明はトロイダル式無段変速機に限定されるものではく、ベルト式無段変速機に対しても適用することができる。マニュアルモードを有するベルト式無段変速機においても、低速段からの全開加速時等に入力トルクの増大を受けてプライマリプーリの溝幅が拡大し、変速比が低速側にずれて実入力回転速度よりも目標入力回転速度が先に上昇するので、本発明を適用すれば上記トロイダル式無段変速機に適用した場合と同様の作用効果が期待できる。

本発明に係るトロイダル式無段変速機の縦断面図である。 本発明に係るトロイダル式無段変速機の横断面及び制御装置を示す図である。 コントローラが実行する変速制御の内容を示したフローチャートである。 コントローラに格納される自動変速モード用変速マップである。 オートアップシフト制御の内容を示したフローチャートである。 オートアップシフト制御が行われる様子を示したタイムチャートである。

符号の説明

１ 入力ディスク
２ 出力ディスク
３ パワーローラ
４ ステップモータ
５ 変速制御弁
６ ピストン
７ プリセスカム
８ 変速リンク
２０ 入力軸
２８ ローディングカム
４１ トラニオン
４３ アッパリンク
４５ ロアリンク
６０ インヒビタスイッチ
６１ コントローラ
６２ スロットル開度センサ
６３ 車速センサ
６４ 入力回転センサ
６５ 出力回転センサ
６６ 油温センサ
６７ ライン圧センサ
６８ エンジン回転センサ
６９ ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ（変速段切換えスイッチ）
７０ モード選択スイッチ

Claims (4)

1. 目標変速段を変更する変速段切換えスイッチを備え、変速モードとして実変速比が前記目標変速段に対応する変速比にステップ的に制御されるマニュアルモードを有する無段変速機において、
   前記無段変速機の実入力回転速度を検出する実入力回転速度検出手段と、
   前記目標変速段を含む前記無段変速機の運転状態に応じて前記無段変速機の目標入力回転速度を設定する目標入力回転速度設定手段と、
   前記実入力回転速度と前記目標入力回転速度のうちいずれか大きい方をオートアップシフト判定用回転速度として選択するオートアップシフト判定用回転速度選択手段と、
   前記無段変速機の変速モードが前記マニュアルモードであり、かつ、前記オートアップシフト判定用回転速度が所定のオートアップシフト判定しきい値を超えた場合に、前記変速段切換えスイッチが操作されなくても前記目標変速段を高速側に変更するオートアップシフトを実行する変速制御手段と、
   を備えたことを特徴とする無段変速機。
2. 前記変速制御手段は、前記オートアップシフト判定用回転速度が前記オートアップシフト判定しきい値を超えた状態が第１の所定時間継続した場合に前記オートアップシフトを実行することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
3. 前記変速制御手段は、前記オートアップシフトを開始してから第２の所定時間が経過するまでは、次のオートアップシフトの実行を禁止することを特徴とする請求項１または２に記載の無段変速機。
4. 前記変速制御手段は、前記オートアップシフトを開始してから第２の所定時間が経過するまでは、前記目標変速段を低速側に変更するように前記変速段切換えスイッチが操作されても前記目標変速段を変更しないことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の無段変速機。

Images