JP2007315520A

JP2007315520A - 無段変速機の変速制御装置

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Publication number: JP2007315520A
Application number: JP2006146735A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Tamura; 忠司田村; Daisuke Inoue; 大輔井上; Akira Hino; 顕日野; Makoto Sawada; 澤田　　真; Koji Taniguchi; 浩司谷口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】操作の容易性を確保しつつ、運転者の意図により忠実なエンジンブレーキを発現させる。
【解決手段】ＥＣＵは、シフトレバーの位置がＭポジションであって（Ｓ２００にてＹＥＳ）、シフトレバーのアップシフトまたはダウンシフトの操作回数を示すＮｍが１以上であれば（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、シーケンシャルシフト制御を実行するステップ（Ｓ２０４）と、Ｎｍが１以上でなければ（Ｓ２０２にてＮＯ）、エンジンブレーキレンジ制御を実行するステップ（Ｓ２０６）と、シフトレバーの位置がＭポジションでなければ（Ｓ２００にてＮＯ）、通常のＣＶＴ変速制御を実行するステップ（Ｓ２０８）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動変速機を搭載した車両の制御に関し、特に、自動変速機として無段変速機を搭載した車両の制御に関する。

車両においては、トランスミッションの変速比を車両の走行状況に応じて調整する自動変速機として、変速比を無段階に調整する無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）が搭載されることがある。

このＣＶＴは、エンジン出力を効率的に引き出すことが可能であり、燃費および走行性能の向上に優れる。実用化されたＣＶＴの１つとして、金属ベルトと一対のプーリとを用いて、油圧によってプーリの有効径を変化させることで連続的に無段階の変速を実現するベルト式無段変速機がある。無端金属ベルトが、入力軸に取付けられた入力側プーリ（プライマリプーリ）および出力軸に取付けられた出力側プーリ（セカンダリプーリ）に巻き掛けられて使用される。

無段変速機においては、自動モード（以下の説明にいては、自動変速モードともいう）に加えて、従来のマニュアル変速機と同様に、予め定められた複数の変速ギヤの中から１の変速ギヤを選択する手動モード（以下の説明においては、マニュアルモードあるいは手動変速モードともいう）を備えたものが知られている。

これは、シフトレバーのシフト位置に応じて無段変速機の変速比を設定しており、車速やスロットル開度に関わらず、運転者が所望の変速比を選択可能としたものである。

このようなマニュアルモードを有する無段変速機は以下に示す公報に開示されている。たとえば、特開２００４−３４６９９１号公報（特許文献１）は、自動変速モードと手動変速モードとを具える自動変速機において、自動変速モード中にステアリングホイールに設けた手動変速モード用のスイッチの操作が行われた際、運転者が望む変速段への変速動作を少ない操作で実現可能とする自動変速機の手動変速切換え制御装置を開示する。この手動変速切換え制御装置は、シフトレバーが自動変速モード位置にあるとき、車速とエンジン負荷に応じた予定の自動変速パターンに基づいて変速動作を行なう自動変速モード制御手段と、シフトレバーが手動変速モード位置にあるとき、シフトレバーまたはステアリングホイールに設けた手動変速スイッチのいずれかの操作によって変速動作を行なう手動変速モード制御手段とを備える。自動変速モード制御手段は、シフトレバーが自動変速モード位置にあるときに、手動変速スイッチによる操作がダウンシフト方向への操作である場合、予定の自動変速パターンの最小変速比よりも大きな値を最小変速比とする第二の自動変速パターンを選択し、第二の自動変速パターンに従って変速動作を行なう。

上述した公報に開示された手動変速切換え制御装置によると、手動変速スイッチの最小限の操作により適切な変速段または変速比へのダウンシフトを実現することができ、特に急カーブや悪路を走行する場合のように、運転者がステアリングホイールから手を離すことが困難な状況において、大きなエンジンブレーキを必要とする場合や、変速段の多い自動変速機における操作性を向上させることができる。
特開２００４−３４６９９１号公報

しかしながら、上述した公報に開示された手動変速切換え制御装置においては、減速側に設定された自動変速パターンを選択するためには、シフトレバーとは別の手動変速スイッチが設けられることが必須の構成となる。したがって、シフトレバーとは別の手動変速スイッチが設けられない車両に適用する場合には、新たにスイッチを設ける必要が生じ、コストが上昇する可能性がある。

また、運転者が車両にエンジンブレーキを発現させた後に、手動モードでの変速操作を実行する場合には、ステアリングに設けられた手動変速スイッチを操作して、車両にエンジンブレーキを発現させた後に、シフトレバーを手動モードに対応する位置に移動させる必要がある。すなわち、２以上の操作装置への操作が必要となる。また、手動モードでの変速操作のみでエンジンブレーキを発現させるようとする場合には、強いエンジンブレーキを発現させようとすると、手動変速スイッチあるいはシフトレバーを複数回操作しなければならない場合もある。そのため、変速についての操作性が悪化する可能性がある。

さらに、上述した公報に開示された手動変速切換え制御装置においては、手動モードでの変速操作に移行する場合には、エンジン回転数に一定の加算量が加算されて、現在の変速段が選択される。すなわち、通常の自動モードから手動モードに移行した場合と減速側に設定された自動モードから手動モードに移行した場合とが切り分けられていないため、減速側に設定された自動モードから手動モードに移行した場合においても、エンジン回転数に一定の加算量が加算される。これにより、運転者が意図しない変速段が選択されることにより、意図しないエンジンブレーキが発現する可能性が生じる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、操作の容易性を確保しつつ、運転者の意図により忠実なエンジンブレーキを発現させる無段変速機の変速制御装置を提供することである。

第１の発明に係る無段変速機の変速制御装置は、無段変速機の自動モードと手動モードとを選択的に切換えるための変速モード切換手段と、手動モードが選択されたときにアップシフトまたはダウンシフトを指令するための指令手段と、手動モードが選択されたときには、指令手段からの指令に応答して、予め設定された複数の変速段に対応する無段変速機の変速比に基づいて、現在の変速段から隣接する変速段へ離散的に変速比を変化するように無段変速機を制御するための変速制御手段とを含む。変速制御手段は、自動モードから手動モードに切換えられたか否かを判断するための判断手段と、手動モードに切換えられた後であって、かつ、アップシフトまたはダウンシフトが指令されるまでは、自動モードよりも無段変速機の入力軸回転数が高回転で維持されるように変速比を制限して、無段変速機を制御するためのエンジンブレーキ制御手段とを含む。

第１の発明によると、変速制御手段は、自動モードから手動モードに切換えられたと判断された後に、アップシフトまたはダウンシフトが指令される前に、自動モードよりも無段変速機の入力軸回転数が高回転で維持されるように変速比を制限して、無段変速機を制御する。手動モードに切換えられた時点で（シフト操作されない時点まで）、無段変速機の入力軸回転数が高回転で維持されるように変速比が制限される。すなわち、車速が変化しない場合には、ロー側の大きな変速比（減速側）に制御される。このため、車両にはエンジンブレーキが発現して減速状態となる。そのため、エンジンブレーキを発現させるためのスイッチを新たに設ける必要がないため、コストの上昇を抑制することができる。また、変速制御手段は、アップシフトまたはダウンシフトが指令されるまでこのような制御を継続し、アップシフトまたはダウンシフトが指令されると、予め設定された複数の変速段のうちのいずれかの変速段に対応する変速比になるように無段変速機を制御する。そのため、運転者がさらにエンジンブレーキの効きを得たい場合においてはダウンシフトを指令することにより、現時点の変速比よりもさらに減速側の変速比になるように無段変速機が制御されて、エンジンブレーキの効きがさらに増大する。あるいは、運転者がエンジンブレーキの効きを低減した場合においてはアップシフトの指令をすることにより、現時点の変速比よりも増速側の変速比になるように無段変速機が制御されて、エンジンブレーキの効きが低減する。すなわち、手動モードに切換えることにより、エンジンブレーキを発現でき、さらに、エンジンブレーキの効きの状態に応じて、アップシフトあるいはダウンシフトの操作により運転者が意図したエンジンブレーキが発現する変速段を選択することができる。そのため、運転者は、手動モードでの変速動作を行なうための操作の過程で、意図したエンジンブレーキを発現させることができるため、操作の容易性を確保することができる。したがって、操作の容易性を確保しつつ、運転者の意図により忠実なエンジンブレーキを発現させる無段変速機の変速制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る無段変速機の変速制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、エンジンブレーキ制御手段は、同一の車速に対して入力軸回転数が自動モードよりも高回転で維持するように変速比の下限を設定して、無段変速機を制御するための手段を含む。

第２の発明によると、自動モードから手動モードに切換えられると、同一の車速に対して入力軸回転数が自動モードよりも高回転で維持するように無段変速機が制御される。無段変速機において、同一の出力軸回転数（すなわち、同一の車速）に対する入力軸回転数が増大すると、変速比は減速側に増大する。すなわち、変速比が減速側に増大するように無段変速機が制御されることにより、エンジンブレーキを発現させて車両が減速状態になるようにすることができる。

第３の発明に係る無段変速機の制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、入力側回転数を検知するための検知手段と、車速を検知するための車速検知手段とをさらに含む。エンジンブレーキ制御手段は、アップシフトまたはダウンシフトが指令されると、検知された車速と検知された入力側回転数とに基づく変速比を基準として、アップシフトまたはダウンシフトの指令に対応する変速段へ離散的に変速比を変化するように無段変速機を制御するための手段を含む。

第３の発明によると、たとえば、自動モードから手動モードに切換えられた後に、運転者がさらにエンジンブレーキの効きを得たい場合においては、ダウンシフト操作をすることにより、現時点の変速比を基準としてさらに減速側の変速比になるように無段変速が制御されて、エンジンブレーキの効きがさらに増大する。あるいは、運転者がエンジンブレーキの効きを低減した場合においてはアップシフトの操作をすることにより、現時点の変速比を基準として増速側の変速比になるように無段変速機が制御されて、エンジンブレーキの効きが低減する。すなわち、手動モードに切換えることにより、エンジンブレーキが発現し、さらに、エンジンブレーキの効きの状態に応じて、アップシフトあるいはダウンシフトの操作により運転者が意図したエンジンブレーキが発現する変速段を選択することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置は、図１に示すＥＣＵ１０００により実現される。以下では、自動変速機をベルト式無段変速機として説明するが、無段変速機であれば、特にベルト式無段変速機に限定されるものではない。

図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、前後進切換え装置２９０と、ベルト式無段変速機構３００と、デファレンシャルギヤ８００と、ＥＣＵ１０００と、油圧制御部１１００とから構成される。無段変速機は、トルクコンバータ２００と、前後進切換え装置２９０と、ベルト式無段変速機構３００と、油圧制御部１１００とから構成される。

エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサにより検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。

トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００とベルト式無段変速機構３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４００により検知される。

ベルト式無段変速機構３００は、前後進切換え装置２９０を介してトルクコンバータ２００に接続される。ベルト式無段変速機構３００は、入力側のプライマリプーリ５００と、出力側のセカンダリプーリ６００と、プライマリプーリ５００とセカンダリプーリ６００とに巻き掛けられた金属製のベルト７００とから構成される。プライマリプーリ５００は、プライマリシャフトに固定された固定シーブおよびプライマリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。セカンダリプーリ７００は、セカンダリシャフトに固定されている固定シーブおよびセカンダリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。ベルト式無段変速機構３００の、プライマリプーリ５００の回転数Ｎｉｎは、プライマリプーリ回転数センサ４１０により、セカンダリプーリ７００の回転数Ｎｏｕｔは、セカンダリプーリ回転数センサ４２０により、検知される。

これら回転数センサは、プライマリプーリ５００やセカンダリプーリ７００の回転軸やこれに繋がるドライブシャフトに取付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、ベルト式無段変速機構３００の、入力軸であるプライマリプーリ５００や出力軸であるセカンダリプーリ７００の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。

前後進切換え装置２９０は、ダブルピニオンプラネタリギヤ、リバース（後進用）ブレーキＢ１および入力クラッチＣ１を有している。プラネタリギヤは、そのサンギヤが入力軸に連結されており、第１および第２のピニオンＰ１，Ｐ２を支持するキャリヤＣＲがプライマリ側固定シーブに連結されており、そしてリングギヤＲが後進用摩擦係合要素となるリバースブレーキＢ１に連結されており、またキャリヤＣＲとリングギヤＲとの間に入力クラッチＣ１が介在している。この入力クラッチ３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、パーキング（Ｐ）ポジション、Ｒポジション、Ｎポジション以外の車両が前進するときに必ず係合状態で使用される。

これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００および油圧制御部１１００について説明する。ＥＣＵ１０００には、タービン回転数センサ４００からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、プライマリプーリ回転数センサ４１０からプライマリプーリ回転数Ｎｉｎを表わす信号が、セカンダリプーリ回転数センサ４２０からセカンダリプーリ回転数Ｎｏｕｔを表わす信号が、それぞれ入力される。

油圧制御部１１００は、変速速度制御部１１１０と、ベルト挟圧力制御部１１２０と、ロックアップ係合圧制御部１１３０と、クラッチ圧制御部１１４０と、マニュアルバルブ１１５０とを含む。ＥＣＵ１０００から、油圧制御部１１００の変速制御用デューティソレノイド（１）１２００と、変速制御用デューティソレノイド（２）１２１０と、ベルト挟圧力制御用リニアソレノイド１２２０と、ロックアップソレノイド１２３０と、ロックアップ係合圧制御用デューティソレノイド１２４０に制御信号が出力される。この油圧回路の詳細は、周知な技術であるため、詳細な説明はここでは行なわない。

ＥＣＵ１０００には、さらにアクセル開度センサ（図示せず）から、運転者により踏まれているアクセルの開度を表わす信号、スロットルポジションセンサ（図示せず）から、電磁スロットルの開度を表わす信号、エンジン回転数センサ（図示せず）から、エンジン１００の回転数（ＮＥ）を表わす信号が、それぞれ入力される。

油圧制御部１１００においては、ＥＣＵ１０００からベルト挟圧力制御用リニアソレノイド１２２０に出力された制御信号に基づいて、ベルト挟圧力制御部１１２０がベルト式無段変速機構３００のベルト７００の挟圧力を制御する。ベルト７００の挟圧力とは、プーリとベルトとが接する圧力のことである。

また、ＥＣＵ１０００には、シフトレバー９０２を有するシーケンシャルシフトマチック機構９００からモード切換信号およびシーケンシャルシフト信号が入力される。本実施の形態に係る車両は、図２に示すようなシーケンシャルシフトパターンを有するシーケンシャルシフトマチック機構９００を搭載している。ここで、シーケンシャルシフトマチック機構９００とは、シフトレバー９０２を「Ｄ」ポジションの横に設定した「Ｍ」ポジションに切換えて、さらに、シフトレバー９０２を前へ押すとアップシフト（＋）、後へ引くとダウンシフト（−）し、マニュアル感覚の操作が可能な機構である。このシフトレバー９０２を運転者が「Ｍ」ポジションに切換えたことに応答して、モード切換信号がＥＣＵ１０００に入力される。さらに、このシフトレバー９０２を運転者が前へ押したことに応答してシーケンシャルシフト信号（アップシフト信号）がＥＣＵ１０００に入力され、このシフトレバー９０２を運転者が後へ引いたことに応答してシーケンシャルシフト信号（ダウンシフト信号）がＥＣＵ１０００に入力される。なお、シフトレバー９０２を「Ｄ」ポジションにしておくと、マニュアルモードではなく自動変速モードでベルト式無段変速機構３００がＥＣＵ１０００により油圧制御部１１００を介して制御される。

図３を参照して、無段変速機の自動変速モードの変速マップについて説明する。図３に示す変速マップは、横軸を車速Ｖとして、縦軸をプライマリプーリ５００の目標入力回転数Ｎｉｎとしたマップである。なお、プライマリプーリ５００の回転数Ｎｉｎは、トルクコンバータ２００の速度比を用いてエンジン１００の回転数ＮＥに換算できるので、縦軸は、エンジン回転数ＮＥであってもよい。

図３に示すように、ベルト式無段変速機構３００の変速比が最小の状態から最大の状態までの範囲に、車速Ｖとプライマリプーリ回転数Ｎｉｎ（目標値）との関係が規定される。特に図示しないが、たとえば、予め定められたアクセル開度毎に車速Ｖとプライマリプーリ回転数Ｎｉｎ（目標値）との関係が規定される。

すなわち、図３に示す変速マップを用いて、ＥＣＵ１０００は、アクセル開度と車速とから、運転者が必要とする目標エンジン出力を決定し、決定された目標エンジン出力をエンジン１００の最適燃費線上で実現できるようにプライマリプーリ５００の目標入力回転数を決定する。アクセル開度が大きくなるにしたがって、変速比が最小の状態から変速比が最大の状態になるように設定されている。

ベルト式無段変速機構３００に対する変速制御においては、アクセル開度や車速などの情報により、最適な変速比と変速速度（変速時間）とを実現できるように、プライマリプーリ５００の目標入力回転数が設定される。このとき、プライマリプーリ５００の目標入力回転数とプライマリ回転数センサ４１０から得られる回転数が一致するように、変速制御用デューティソレノイド（１）（ＤＳ１）１２００および変速制御用デューティソレノイド（２）（ＤＳ２）１２１０にＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から制御信号が出力されて、変速比の最適化を図り、プライマリ回転数センサ４１０から得られる回転数が目標入力回転数になるように制御する。

変速制御用デューティソレノイド（１）（ＤＳ１）１２００は、ライン圧のプライマリプーリ５００への流入流量を制御することにより、増速のスピードを制御している。また、変速制御用デューティソレノイド（２）（ＤＳ２）１２１０は、ライン圧のプライマリプーリ５００への流出流量を制御し、減速のスピードを制御している。

図４を参照して、無段変速機のマニュアルモードの変速マップについて説明する。この場合、前述のシーケンシャルシフトマチック機構９００が使用された場合である。

図４は、図３と同じく、横軸を車速Ｖとし、縦軸をプライマリプーリ５００の回転数Ｎｉｎとしたものである。図４に示すように、本実施の形態においては、７速の変速段が設定されている。

車速が一定の車速Ｖａであると想定した場合、シフトレバー９０２が図２に示す「Ｍ」ポジションであって、シフトレバー９０２を前へ押すと離散的に変速段がアップシフトしたり、シフトレバー９０２を後へ引くと離散的に変速段がダウンシフトしたりする。このとき、たとえば、図４の矢印で示すように車両の状態がそれぞれ変化する。

本実施の形態においては、ＥＣＵ１０００は、自動変速モードからマニュアルモードに切換えられたか否かを判断して、マニュアルモードに切換えられた後であって、かつ、アップシフトまたはダウンシフトが指令される前においては、自動変速モードよりもベルト式無段変速機構３００のプライマリプーリ５００の回転数が高回転で維持されるように変速比を制限して、無段変速機を制御する。ＥＣＵ１０００は、アップシフトまたはダウンシフトが指令されるまで、制限された範囲内の変速比になるように無段変速機を制御する。本発明は、ＥＣＵ１０００が上述したように動作する点に特徴を有する。

具体的には、ＥＣＵ１０００は、自動変速モードに対応する「Ｄ」ポジションからマニュアルモードに対応する「Ｍ」ポジションに切換えられてからアップシフト操作およびダウンシフト操作の操作回数Ｎｍをカウントしてメモリ（図示せず）に記憶するプログラムを実行する。ＥＣＵ１０００は、モードの切換え状態、シフトレバー９０２の操作状態および記憶された操作回数Ｎｍに基づいて、シーケンシャルシフト制御、エンジンブレーキ制御および通常のＣＶＴ変速制御のうちのいずれかの制御を実施するプログラムを実行する。

以下、図５を参照して、ＥＣＵ１０００が、「Ｍ」ポジションに切換えられた後の、シフトレバー９０２のアップシフト操作またはダウンシフト操作の操作回数をカウントするプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１０００は、シフトレバー９０２の位置が「Ｍ」ポジションであるか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ１０００は、シーケンシャルシフトマチック機構９００から「Ｍ」ポジションに切換えられたことを示すモード切換信号を受信するか否かに基づいて、シフトレバー９０２の位置が「Ｍ」ポジションであるか否かを判断する。シフトレバー９０２の位置が「Ｍ」ポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１０００は、アップシフト（＋）操作およびダウンシフト（−）操作のうちのいずれかの操作がなされたか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ１０００は、シーケンシャルシフトマチック機構９００からシーケンシャルシフト信号（アップシフト信号あるいはダウンシフト信号）を受信するか否かに基づいていずれかの操作がなされたか否かを判断する。アップシフト（＋）操作およびダウンシフト（−）操作のうちのいずれかの操作がなされると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１０００は、メモリに記憶されたＮｍの値に１を加えてＮｍを更新する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１０００は、Ｎｍを初期値０とする。

次に、図６を参照して、ＥＣＵ１０００が、シフトレバー９０２の位置およびシフトレバー９０２の操作回数に基づいて、無段変速機の変速制御を実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１０００は、シフトレバー９０２の位置が「Ｍ」ポジションであるか否かを判断する。シフトレバー９０２の位置が「Ｍ」ポジションであると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２０８に移される。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１０００は、メモリに記憶されたＮｍを読み出して、読み出されたＮｍの値が１以上であるか否かを判断する。Ｎｍの値が１以上であると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２０６に移される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１０００は、シーケンシャルシフト制御を実行する。「シーケンシャルシフト制御」は、図４を用いて説明したように、ＥＣＵ１０００が、予め定められた複数の変速段に離散的に変速比を変化させる無段変速機の変速制御である。そのため、その詳細な説明については繰り返さない。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ１０００は、エンジンブレーキレンジ制御を実行する。「エンジンブレーキレンジ制御」は、図７に示すように、ＥＣＵ１０００が予め定められたエンジンブレーキ制御領域内で変速比を変化させる無段変速機の変速制御である。

エンジンブレーキ制御領域は、通常のＣＶＴの変速領域と比較して、同一の車速に対してプライマリプーリ回転数が図３に示した自動変速モードにおける制御領域よりも高回転で維持するように変速比の下限を設定するものである。ＥＣＵ１０００は、車両の走行状態（車速）およびアクセル開度に基づいてエンジンブレーキレンジ制御領域内の変速比になるように無段変速機を制御する。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ１０００は、通常のＣＶＴ変速制御を実行する。「通常のＣＶＴ変速制御」は、図３を用いて説明したように最減速側から最増速側までの制御領域の範囲内で変速比を変化させる無段変速機の変速制御である。すなわち、ＥＣＵ１０００は、車両の走行状態（車速）およびアクセル開度に基づいて、図３に示す制御領域内の変速比になるように無段変速機を制御する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置であるＥＣＵ１０００の動作について説明する。

たとえば、運転者により「Ｄ」ポジションが選択された状態で車両が走行しているときに（Ｓ２００にてＮＯ）、無段変速機においては、通常のＣＶＴ変速制御が実行される。すなわち、ＥＣＵ１０００は、運転者の操作によるアクセル開度と車速とに応じて図３に示す制御領域内において、プライマリプーリ５００の目標回転数Ｎｉｎを決定する。ＥＣＵ１０００は、決定された目標回転数になるように、油圧制御部１１００に対して制御指令値を送信する。各プーリの狭圧力は、油圧制御部１１００による油圧制御により変化させられる。これにより、ベルトの巻き掛け半径が変化させられて、変速比が変化して、プライマリプーリ５００の実回転数が目標回転数Ｎｉｎに近づくように制御される。なお、「Ｄ」ポジションが選択されている間は（Ｓ１００にてＮＯ）、メモリには、Ｎｍとして初期値０が記憶されたままとなる（Ｓ１０６）。

次に、運転者が「Ｄ」ポジションから「Ｍ」ポジションに対応する位置にシフトレバー９０２を移動させると（Ｓ２００）、メモリに記憶されたＮｍは初期値０であるため（Ｓ２０２にてＮＯ）、エンジンブレーキレンジ制御が実行される（Ｓ２０６）。

すなわち、ＥＣＵ１０００は、運転者の操作によりアクセル開度と車速とに応じて図７に示すエンジンブレーキレンジ制御領域内において、プライマリプーリ５００の目標回転数Ｎｉｎを決定する。ＥＣＵ１０００は、決定された目標回転数になるように、油圧制御部１１００に対して制御指令値を送信する。各プーリの狭圧力は、油圧制御部１１００による油圧制御により変化させられる。これにより、変速比が変化して、プライマリプーリ５００の実回転数が目標回転数Ｎｉｎに近づくように制御される。なお、「Ｍ」ポジションが選択され（Ｓ１００にてＹＥＳ）、アップシフト（＋）操作およびダウンシフト（−）操作のいずれもされないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、メモリに記憶されたＮｍは初期値０のままとなる。

一方、「Ｍ」ポジションが選択されているときに（Ｓ１００にてＹＥＳ）、運転者がシフトレバー９０２を、アップシフト（＋）側あるいはダウンシフト（−）側に移動するように操作すると、メモリに記憶されたＮｍの値に１を加えて、Ｎｍが更新される（Ｓ１０４）。

そのため、「Ｍ」ポジションが選択された状態で（Ｓ２００にてＹＥＳ）、Ｎｍ値が１以上であるため（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、シーケンシャルシフト制御が実行される（Ｓ２０４）。

たとえば、車両が車速Ｖ（１）で走行しており、プライマリプーリの実回転数がＮｉｎ（１）であるときに、ダウンシフト操作された場合を想定する。図８に示すように、ダウンシフト操作の時点で車速Ｖ（１）およびプライマリプーリの実回転数Ｎｉｎ（１）から定まる位置がＡ点であるとき、ＥＣＵ１０００は、Ａ点よりも同一車速で減速側の４速段の変速比に対応するＮｉｎ（２）を目標回転数として決定する。ＥＣＵ１０００は、決定された目標回転数Ｎｉｎ（２）になるように、油圧制御部１１００に対して制御指令値を送信する。各プーリの狭圧力が制御されて、プライマリプーリの実回転数が目標回転数Ｎｉｎ（２）に近づくように制御される。

あるいは、車両が車速Ｖ（１）で走行しており、プライマリプーリの実回転数がＮｉｎ（１）であるときに、アップシフト操作された場合を想定する。このとき、ＥＣＵ１０００は、上述のＡ点よりも同一車速で増速側の５速段の変速比に対応するＮｉｎ（３）を目標回転数として決定する。ＥＣＵ１０００は、決定された目標回転数Ｎｉｎ（３）になるように、油圧制御部１１００に対して制御指令値を送信する。各プーリの狭圧力が制御されて、プライマリプーリの実回転数が目標回転数Ｎｉｎ（３）に近づくように制御される。

さらに、本実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置であるＥＣＵ１０００の特徴的な動作についてさらに詳細に説明する。たとえば、車両が車速Ｖ（１）で走行しており、プライマリプーリ５００の実回転数がＮｉｎ（４）である場合を想定する。すなわち、車速Ｖ（１）およびプライマリプーリ５００の実回転数Ｎｉｎ（４）から定まる位置がＤ点であるときに、運転者がシフトレバー９０２を「Ｍ」ポジションに移動させると、エンジンブレーキレンジ制御が実行される。このとき、エンジンブレーキレンジ制御領域内のＡ点のプライマリプーリ５００の回転数Ｎｉｎ（１）が目標回転数として決定される。そのため、Ｄ点からＡ点に向けて移動するように、すなわち、プライマリプーリ５００の実回転数がＮｉｎ（１）まで上昇するように無段変速機が制御される。このとき、同一の車速Ｖ（１）に対して、プライマリプーリ５００の実回転数が上昇するため、変速比は減速側に増大する。これにより、車両にはエンジンブレーキが発現して減速状態となる。

Ｄ点からＡ点に移動したときに、運転者がさらに強いエンジンブレーキの効きを得たい場合には、ダウンシフト操作することにより、Ｂ点に対応するプライマリプーリ５００の回転数Ｎｉｎ（２）が目標回転数となる。そのため、プライマリプーリ５００の実回転数はＮｉｎ（２）に近づくように上昇して、エンジンブレーキの効きが増大する。

一方、Ｄ点からＡ点に移動したときに、運転者がエンジンブレーキの効きを低減した場合には、アップシフト操作することにより、Ｃ点に対応するプライマリプーリ５００の回転数Ｎｉｎ（３）が目標回転数となる。そのため、プライマリプーリ５００の実回転数がＮｉｎ（３）に近づくように減少して、エンジンブレーキの効きが低減する。

以上のようにして、本実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置によると、ＥＣＵは、自動変速モードからマニュアルモードに切換えられたと判断された後に、アップシフトまたはダウンシフトが指令される前に、自動変速モードよりも無段変速機のプライマリプーリの回転数が高回転で維持されるように変速比を制限して、無段変速機を制御する。マニュアルモードに切換えられた時点で（シフト操作されない時点まで）、無段変速機のプライマリプーリの回転数が高回転で維持されるように変速比が制限される。すなわち、車速が変化しない場合には、ロー側の大きな変速比（減速側）に制御される。このため、車両にはエンジンブレーキが発現して減速状態となる。そのため、エンジンブレーキを発現させるためのスイッチを新たに設ける必要がないため、コストの上昇を抑制することができる。

また、ＥＣＵは、アップシフト操作またはダウンシフト操作が行なわれるまでこのような制御を継続する。ＥＣＵは、アップシフト操作またはダウンシフト操作が行なわれると、車速とプライマリプーリの実回転数とに基づく現時点の変速比を基準として、アップシフト操作側またはダウンシフト操作側の変速段へ離散的に変速比を変化するように無段変速機を制御する。

そのため、運転者がさらにエンジンブレーキの効きを得たい場合においてはダウンシフトを操作することにより、現時点の変速比を基準としてさらに減速側の変速比になるように無段変速機が制御されて、エンジンブレーキの効きがさらに増大する。

あるいは、運転者がエンジンブレーキの効きを低減した場合においてはアップシフトの操作をすることにより、現時点の変速比を基準としてさらに増速側の変速比になるように無段変速機が制御されて、エンジンブレーキの効きが低減する。

すなわち、マニュアルモードに切換えることにより、エンジンブレーキを発現でき、さらに、エンジンブレーキの効きの状態に応じて、アップシフトあるいはダウンシフトの操作により運転者が意図したエンジンブレーキが発現する変速段を選択することができる。そのため、運転者は、マニュアルモードでの変速動作を行なうための操作の過程で、意図したエンジンブレーキを発現させることができるため、操作の容易性を確保することができる。したがって、操作の容易性を確保しつつ、運転者の意図により忠実なエンジンブレーキを発現させる無段変速機の変速制御装置を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、マニュアルモードに切り換えられた後であって、アップシフトあるいはダウンシフト操作が行なわれるまでの間に、エンジンブレーキレンジ制御を実行するとしたが、マニュアルモードに切り換えられてから予め定められた時間が経過した後に、エンジンブレーキレンジ制御を実行するようにしてもよい。このようにすると、運転者がマニュアルモードに切り換えた後に、すぐにアップシフト操作を行なう場合においても、スムーズにプライマリプーリの入力軸回転数を減少させる（変速比を増速側に変化させる）制御を実行することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る無段変速機の制御ブロック図である。シーケンシャルシフトパターンを示す図である。ＥＣＵに記憶される変速マップ（自動変速モード）である。ＥＣＵに記憶される変速マップ（マニュアルモード）である。本実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。本実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。ＥＣＵ記憶される変速マップ（エンジンブレーキレンジ制御時）である。エンジンブレーキレンジ制御からシーケンシャルシフト制御への移行時の車速とプライマリプーリの回転数との関係を示す図である。

符号の説明

１００エンジン、２００トルクコンバータ、２１０ロックアップクラッチ、２２０ポンプ羽根車、２３０タービン羽根車、２４０ステータ、２５０ワンウェイクラッチ、２９０前後進切換え装置、３００ＣＶＴ、３１０入力クラッチ、４００タービン回転数センサ、４１０プライマリプーリ回転数センサ、４２０セカンダリプーリ回転数センサ、５００プライマリプーリ、６００セカンダリプーリ、７００ベルト、８００デファレンシャルギヤ、９００シーケンシャルシフトマチック機構、９０２シフトレバー、１０００ＥＣＵ、１０１０エンジンＥＣＵ、１０２０ＥＣＴ＿ＥＣＵ、１１００油圧制御部、１１１０変速速度制御部、１１２０ベルト挟圧力制御部、１１３０ロックアップ係合圧制御部、１１４０クラッチ圧力制御部、１１５０マニュアルバルブ、１２００変速制御用デューティソレノイド（１）、１２１０変速制御用デューティソレノイド（２）、１２２０ベルト挟圧力制御用リニアソレノイド、１２３０ロックアップソレノイド、１２４０ロックアップ係合圧制御用デューティソレノイド。

Claims

無段変速機の自動モードと手動モードとを選択的に切換えるための変速モード切換手段と、
前記手動モードが選択されたときにアップシフトまたはダウンシフトを指令するための指令手段と、
前記手動モードが選択されたときには、前記指令手段からの指令に応答して、予め設定された複数の変速段に対応する無段変速機の変速比に基づいて、現在の変速段から隣接する変速段へ離散的に変速比を変化するように前記無段変速機を制御するための変速制御手段とを含み、
前記変速制御手段は、
前記自動モードから前記手動モードに切換えられたか否かを判断するための判断手段と、
前記手動モードに切換えられた後であって、かつ、前記アップシフトまたは前記ダウンシフトが指令されるまでは、前記自動モードよりも前記無段変速機の入力軸回転数が高回転で維持されるように変速比を制限して、前記無段変速機を制御するためのエンジンブレーキ制御手段とを含む、無段変速機の変速制御装置。
前記エンジンブレーキ制御手段は、前記同一の車速に対して前記入力軸回転数が前記自動モードよりも高回転で維持するように変速比の下限を設定して、前記無段変速機を制御するための手段を含む、請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
前記変速制御装置は、
前記入力側回転数を検知するための検知手段と、
前記車速を検知するための車速検知手段とをさらに含み、
前記エンジンブレーキ制御手段は、前記アップシフトまたは前記ダウンシフトが指令されると、前記検知された車速と前記検知された入力側回転数とに基づく変速比を基準として、前記アップシフトまたは前記ダウンシフトの指令に対応する変速段へ離散的に変速比を変化するように前記無段変速機を制御するための手段を含む、請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置。