JP2009299814A - 無段変速機及び変速比制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実入力回転速度が最終目標入力回転速度に到達するまでの時間の増大を抑制すること。
【解決手段】アクセル開度から算出される最終目標入力回転速度ＮＩＮＣがステップ的に変化した場合に、徐々に変化する過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを算出し、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣがステップ的に変化すると、まず目標入力回転速度を過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに設定して実入力回転速度ＮＩＮを変化させ、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達する前に、目標入力回転速度を過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴから最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに切り替えて実入力回転速度ＮＩＮを変化させる変速比制御装置を備える。
【選択図】 図１１

Description

この発明は、無段変速機及び変速比制御装置に関する。

従来、変速比が無段階に変更される無段変速機がある。例えば、特許文献１には、フィードフォワード制御及びフィードバック制御によって実入力回転速度が目標入力回転速度となるように変速するベルト式無段変速機が開示されている。

特開２００６−１４４９７７号公報

ここで、特許文献１に開示されているようなベルト式無段変速機は、最終目標入力回転速度（基本目標入力回転速度）がステップ的に変化する際に、徐々に変化して最終目標入力回転速度に到達するフィードフォワード制御用目標入力回転速度が設定される。しかしながら、最終目標入力回転速度がステップ的に変化した後に最終目標入力回転速度が徐々に変化する場合、フィードフォワード制御用目標入力回転速度に追従するように変化する実入力回転速度が最終目標入力回転速度に到達するまでの時間が増大するおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、実入力回転速度が最終目標入力回転速度に到達するまでの時間の増大を抑制することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る無段変速機は、動力発生手段から取り出された回転が入力される入力側回転体と、前記入力側回転体からの回転が伝えられる出力側回転体と、前記入力側回転体から前記出力側回転体へと前記回転を伝える前記入力側回転体の部分から前記入力側回転体の回転軸までの第１距離と、前記入力側回転体からの前記回転が伝えられる前記出力側回転体の部分から前記出力側回転体の回転軸までの第２距離と、のうち少なくとも一方を変更することで前記入力側回転体の回転速度を前記出力側回転体の回転速度で除算した変速比を調節して前記入力側回転体の実際の回転速度である実入力回転速度を調節する変速比制御手段であって、アクセル開度から算出される最終目標入力回転速度がステップ的に変化した場合に、最終的に前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度に到達するように徐々に変化する過渡時目標入力回転速度を算出し、前記最終目標入力回転速度がステップ的に変化すると、まず前記入力側回転体の目標とする回転速度を前記過渡時目標入力回転速度に設定して前記実入力回転速度を変化させ、前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度に到達する前に、前記入力側回転体の目標とする回転速度を前記過渡時目標入力回転速度から前記最終目標入力回転速度に切り替えて前記実入力回転速度を変化させる変速比制御手段と、を備えることを特徴とする。

上記構成により、本発明に係る無段変速機は、最終目標入力回転速度がステップ的に変化した後に、まず入力側回転体が過渡時目標入力回転速度を目標に回転する。そして、前記無段変速機は、途中から入力側回転体が目標とする回転速度を過渡時目標入力回転速度から最終目標入力回転速度に切り替えられる。これにより、過渡時目標入力回転速度が迅速に最終目標入力回転速度に到達できなくとも、前記無段変速機は、実入力回転速度が迅速に最終目標入力回転速度に到達できる。

本発明の好ましい態様としては、前記変速比制御手段は、前記第１距離と前記第２距離とのうちの少なくとも一方を変更するための可動部材に力を与える油圧室に導かれる作動油の量を調節する作動油流量調節手段に入力される作動油流量調節信号を調節することで前記変速比を調節し、前記実入力回転速度が前記過渡時目標入力回転速度となる前記作動油流量調節信号の候補である第１候補作動油流量調節信号を算出し、前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度となる前記作動油流量調節信号の候補である第２候補作動油流量調節信号を算出し、算出された前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御した時の前記油圧室に導かれる前記作動油の流量が、前記作動油流量調節手段が前記油圧室に実際に導ける前記作動油の流量である最大流量を超える場合は、前記第１候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御し、前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御した時の前記油圧室に導かれる前記作動油の流量が、前記最大流量以下である場合は、前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記変速比制御手段は、前記実入力回転速度が前記入力側回転体の目標とする回転速度である目標入力回転速度に到達するまでに必要になる前記作動油の量を、前記変速比の変更の指令があってから実際に前記変速比が変更されるまでの反応の遅れである無駄時間がない理論上の前記作動油の量よりも大きく設定して前記第２候補作動油流量調節信号を算出することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記変速比制御手段は、前記無段変速機を搭載する車両の加速度の変化速度が大きいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な前記作動油の量を小さく設定し、前記加速度の変化速度が小さいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な前記作動油の量を大きく設定することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記変速比制御手段は、前記変速比の変化速度が大きいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な作動油の量を小さく設定し、前記変速比の変化速度が小さいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な作動油の量を大きく設定することが望ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る変速比制御装置は、動力発生手段から取り出された回転が入力される入力側回転体から前記入力側回転体からの回転が伝えられる出力側回転体へと前記回転を伝える前記入力側回転体の部分から前記入力側回転体の回転軸までの第１距離と、前記入力側回転体からの前記回転が伝えられる前記出力側回転体の部分から前記出力側回転体の回転軸までの第２距離と、のうち少なくとも一方を変更することで前記入力側回転体の回転速度を前記出力側回転体の回転速度で除算した変速比を調節して前記入力側回転体の実際の回転速度である実入力回転速度を調節する変速比制御装置であって、アクセル開度から算出される最終目標入力回転速度がステップ的に変化した場合に、最終的に前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度に到達するように徐々に変化する過渡時目標入力回転速度を算出し、前記最終目標入力回転速度がステップ的に変化すると、まず前記入力側回転体の目標とする回転速度を前記過渡時目標入力回転速度に設定して前記実入力回転速度を変化させ、前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度に到達する前に、前記入力側回転体の目標とする回転速度を前記過渡時目標入力回転速度から前記最終目標入力回転速度に切り替えて前記実入力回転速度を変化させることを特徴とする。

上記構成により、本発明に係る変速比制御装置は、最終目標入力回転速度がステップ的に変化した後に、まず入力側回転体に過渡時目標入力回転速度を目標に回転させる。そして、前記変速比制御装置は、途中から入力側回転体が目標とする回転速度を過渡時目標入力回転速度から最終目標入力回転速度に切り替える。これにより、過渡時目標入力回転速度が迅速に最終目標入力回転速度に到達できなくとも、実入力回転速度が迅速に最終目標入力回転速度に到達できる。

本発明の好ましい態様としては、前記変速比制御装置は、前記第１距離と前記第２距離とのうちの少なくとも一方を変更するための可動部材に力を与える油圧室に導かれる作動油の量を調節する作動油流量調節手段に入力される作動油流量調節信号を調節することで前記変速比を調節し、前記実入力回転速度が前記過渡時目標入力回転速度となる前記作動油流量調節信号の候補である第１候補作動油流量調節信号を算出し、前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度となる前記作動油流量調節信号の候補である第２候補作動油流量調節信号を算出し、算出された前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御した時の前記油圧室に導かれる前記作動油の流量が、前記作動油流量調節手段が前記油圧室に実際に導ける前記作動油の流量である最大流量を超える場合は、前記第１候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御し、前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御した時の前記油圧室に導かれる前記作動油の流量が、前記最大流量以下である場合は、前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記変速比制御装置は、前記実入力回転速度が前記入力側回転体の目標とする回転速度である目標入力回転速度に到達するまでに必要になる前記作動油の量を、前記変速比の変更の指令があってから実際に前記変速比が変更されるまでの反応の遅れである無駄時間がない理論上の前記作動油の量よりも大きく設定して前記第２候補作動油流量調節信号を算出することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記変速比制御装置は、前記無段変速機を搭載する車両の加速度の変化速度が大きいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な前記作動油の量を小さく設定し、前記加速度の変化速度が小さいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な前記作動油の量を大きく設定することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記変速比制御装置は、前記変速比の変化速度が大きいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な作動油の量を小さく設定し、前記変速比の変化速度が小さいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な作動油の量を大きく設定することが望ましい。

本発明に係る無段変速機及び無段変速機の変速比制御装置は、実入力回転速度が最終目標入力回転速度に到達するまでの時間の増大を抑制できる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

（実施形態１）
図１は、ベルト式無段変速機を備えた車両の動力伝達部分における全体を示す構成図である。図１に示すように、車両１００の動力伝達機構は、ベルト式無段変速機１１０と、動力発生手段としての内燃機関１２０と、トルクコンバータ１３０と、前後進切換機構１４０と、減速装置１５０と、差動装置１６０と、を備える。

内燃機関１２０は、円筒形状に形成されるシリンダの中心軸方向にピストンが往復運動し、前記ピストンの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフト１２１から回転を出力する。

なお、内燃機関１２０は、ピストンとシリンダとを備えるいわゆるレシプロ式の内燃機関に限定されない。内燃機関１２０は、回転力を出力できるものであればよく、例えば、内燃機関１２０は、ロータリー式の内燃機関でもよいし、モータでもよい。

トルクコンバータ１３０は、流体クラッチの一種であり、内燃機関１２０から取り出された回転を、作動油を介して前後進切換機構１４０に伝える。また、トルクコンバータ１３０は内燃機関１２０から取り出されたトルクを増幅する。

前後進切換機構１４０は、トルクコンバータ１３０からの回転の回転方向を切り替えてベルト式無段変速機１１０へ前記回転を伝える。

ベルト式無段変速機１１０は、前後進切換機構１４０から入力される回転の回転速度を所望の回転速度に変更して出力する。なお、本実施形態では、例えば、無段変速機をベルト式無段変速機として説明するが、無段変速機はこれに限定されない。無段変速機は、例えば、トロイダル式でもよい。ベルト式無段変速機１１０の詳細な説明は後述する。

減速装置１５０は、ベルト式無段変速機１１０からの回転の回転速度を減速して差動装置１６０に前記回転を伝える。

差動装置１６０は、車両１００が旋回する際に生じる旋回の中心側、つまり内側の車輪１８０と、外側の車輪１８０との回転速度の差を吸収する。

上記構成によって車両１００の動力伝達機構は形成される。内燃機関１２０から取り出された回転は、クランクシャフト１２１を介してトルクコンバータ１３０に伝えられる。トルクコンバータ１３０によってトルクが増幅された回転は、インプットシャフト１３１を介して前後進切換機構１４０に伝えられる。

前後進切換機構１４０によって回転方向が切り替えられた回転は、プライマリシャフト５１を介してベルト式無段変速機１１０に伝えられる。ベルト式無段変速機１１０によって、回転速度を変更された回転は、減速装置１５０に伝えられる。

減速装置１５０によって減速された回転は、減速装置１５０のファイナルドライブピニオン１５１と、ファイナルドライブピニオン１５１に噛み合う差動装置１６０のリングギア１６１とを介して差動装置１６０に伝えられる。

差動装置１６０に伝えられた回転は、ドライブシャフト１７０に伝達される。ドライブシャフト１７０の差動装置１６０側とは反対側には、車輪１８０が取り付けられる。ドライブシャフト１７０に伝えられた回転は車輪１８０に伝達される。これにより、車輪１８０は回転し、車輪１８０が路面に前記回転を伝達することにより車両１００は走行する。

ベルト式無段変速機１１０は、入力側回転体としてのプライマリプーリ５０と、出力側回転体としてのセカンダリプーリ６０と、ベルト８０とを含んで構成される。ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ５０に回転が入力される。プライマリプーリ５０に入力された回転は、セカンダリプーリ６０に伝えられる。この時、前記回転は、その回転速度を調整される。

セカンダリプーリ６０に伝えられた回転は、減速装置１５０に伝えられる。なお、入力軸であるプライマリシャフト５１の回転速度をセカンダリシャフト６１の回転速度で除算した値を変速比という。また、変速比を変更することを、以下、変速という。

図２は、実施形態１に係るプライマリプーリを示す断面図である。ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ５０とセカンダリプーリ６０とが、ほぼ同様に構成される。よって、本実施形態では、プライマリプーリ５０を主に説明する。

プライマリプーリ５０は、プライマリシャフト５１と、プライマリ固定シーブ５２と、可動部材としてのプライマリ可動シーブ５３と、プライマリプーリ油圧室５４と、スプライン５５と、プライマリ隔壁５６とを備える。プライマリシャフト５１は、図１及び図２に示すように、軸受８１、軸受８２によってインプットシャフト１３１の回転軸と同軸上に回転可能に支持される。ここで、セカンダリシャフト６１は、図１に示すように、軸受８３、軸受８４によってプライマリシャフト５１に対して平行に回転可能に支持される。

プライマリシャフト５１は、筒状に形成される。図２に示すように、プライマリシャフト５１は、回転軸ＲＬを軸として回転する。プライマリ固定シーブ５２は、通常は、プライマリシャフト５１と一体に形成される。なお、プライマリ固定シーブ５２は、プライマリシャフト５１と別個に形成され、プライマリシャフト５１に固定して設けられてもよい。このように構成されて、プライマリ固定シーブ５２は、回転軸ＲＬを軸にプライマリシャフト５１と一体に回転する。ここで、回転軸ＲＬと直交する方向を径方向という。プライマリ固定シーブ５２は、プライマリシャフト５１の外周から径方向に突出して形成される。

プライマリ可動シーブ５３は、プライマリシャフト５１とは別個に形成される。プライマリ可動シーブ５３は、プライマリシャフト５１が嵌め込まれる貫通孔を有して形成される。前記貫通孔の内周面には、スプライン５５が形成される。プライマリ可動シーブ５３は、スプライン５５を介してプライマリシャフト５１に嵌め込まれて取り付けられる。プライマリ可動シーブ５３は、プライマリ固定シーブ５２と対向してプライマリシャフト５１に嵌め込まれる。

スプライン５５は、プライマリ可動シーブ５３がプライマリシャフト５１上をプライマリシャフト５１の回転軸ＲＬに沿って摺動できるようにプライマリ可動シーブ５３を支持する。加えて、スプライン５５は、回転軸ＲＬを軸とする回転をプライマリシャフト５１からプライマリ可動シーブ５３へ伝える。よって、プライマリ可動シーブ５３は、スプライン５５により、プライマリシャフト５１上をスライドして移動すると共に、プライマリシャフト５１と一体に回転する。

プライマリ固定シーブ５２とプライマリ可動シーブ５３との間には、略Ｖ字形状のプライマリ溝８０ａが形成される。また、プライマリ可動シーブ５３がプライマリシャフト５１上を摺動することにより、プライマリ固定シーブ５２とプライマリ可動シーブ５３との距離が変化する。ここで、セカンダリプーリ６０にも、図１に示すように、プライマリ溝８０ａと同様のセカンダリ溝８０ｂが形成される。

プライマリ溝８０ａとセカンダリ溝８０ｂとの間には、金属製の無端ベルトであるベルト８０が巻き掛けられている。ベルト８０は、プライマリプーリ５０の回転をセカンダリプーリ６０へ伝える。

図２に示すように、プライマリプーリ油圧室５４は、プライマリシャフト５１と、プライマリ可動シーブ５３と、プライマリ隔壁５６とによって囲まれて形成される空間である。プライマリ隔壁５６は、貫通孔を有して形成される。プライマリ隔壁５６は、前記貫通孔にプライマリシャフト５１が嵌め込まれてプライマリシャフト５１に設けられる。プライマリ隔壁５６は、プライマリ可動シーブ５３を境にして、プライマリ固定シーブ５２側とは反対側に設けられる。

プライマリプーリ油圧室５４に供給される作動油は、プライマリプーリ油圧室５４内での圧力により、プライマリ可動シーブ５３をプライマリ固定シーブ５２側へ押す。これにより、プライマリ可動シーブ５３は、プライマリシャフト５１に沿ってプライマリ固定シーブ５２側へ押される。このようにして、プライマリプーリ油圧室５４は、プライマリ溝８０ａに巻き掛けられるベルト８０に対して挟圧力を発生させる。

前記挟圧力により、プライマリ可動シーブ５３とプライマリ固定シーブ５２との距離が変化すると、セカンダリプーリ６０が備えるセカンダリ固定シーブ６２とセカンダリ可動シーブ６３との距離もベルト８０の張力を一定に保つように変化する。

ここで、プライマリ溝８０ａでベルト８０が接触する部分がプライマリプーリ５０からセカンダリプーリ６０へと回転を伝える部分となる。このプライマリ溝８０ａでベルト８０が接触する部分から回転軸ＲＬまでの第１距離がプライマリプーリ５０に対するベルト８０の接触半径である。

セカンダリ溝８０ｂでベルト８０が接触する部分がプライマリプーリ５０からセカンダリプーリ６０へと回転を伝えられる部分となる。このセカンダリ溝８０ｂでベルト８０が接触する部分から回転軸までの第２距離がセカンダリプーリ６０に対するベルト８０の接触半径である。

ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ５０に対するベルト８０の接触半径と、セカンダリプーリ６０に対するベルト８０の接触半径とのうち少なくとも一方が変化することにより、変速比が変化する。このようにして、ベルト式無段変速機１１０は、内燃機関１２０から取り出された回転を変速する。

なお、トロイダル式の無段変速機の場合、無段変速機は、入力側回転体としての入力ディスクと、出力側回転体としての出力ディスクと、回転を入力ディスクから出力ディスクに伝える可動部材としてのパワーローラとを備える。この場合、無段変速機は、入力ディスクとパワーローラとが接触する部分から入力ディスクの回転軸までの距離と、出力ディスクとパワーローラとが接触する部分から出力ディスクの回転軸までの距離とを変更することで変速比が調節される。

プライマリシャフト５１は、第１油路ＯＬ０１を有する。第１油路ＯＬ０１は、一方の端部が作動油の供給元であるオイルタンクＯＴに接続され、他方の端部がプライマリプーリ油圧室５４に開口する。これにより、第１油路ＯＬ０１は、オイルタンクＯＴとプライマリプーリ油圧室５４との間で作動油を流す。第１油路ＯＬ０１は、プライマリシャフト５１の回転軸ＲＬに沿う方向に形成される複数の軸方向油路ＯＬ０１ａと、回転軸ＲＬと直交する方向に形成される複数の径方向油路ＯＬ０１ｂとを含んで形成される。

第１油路ＯＬ０１上には、オイルタンクＯＴからプライマリプーリ油圧室５４に向かって順に、オイルポンプＯＰと、作動油流量調節手段としての作動油流量調節装置３０とが設けられる。オイルポンプＯＰは、オイルタンクＯＴからプライマリプーリ油圧室５４に向けて作動油を送る。

作動油流量調節装置３０は、作動油流量調整弁ＯＲと、電磁弁ＯＲａとを含んで構成される。作動油流量調整弁ＯＲは、プライマリプーリ油圧室５４へ供給する作動油の量を調節する。作動油流量調整弁ＯＲは、作動油が流れる油路によって電磁弁ＯＲａと接続される。作動油流量調整弁ＯＲには、前記油路を介して電磁弁ＯＲａから信号油圧が入力される。この信号油圧に基づいて作動油流量調整弁ＯＲはプライマリプーリ油圧室５４に導く作動油の流量を調節する。

電磁弁ＯＲａは、作動油が流れる油路によってオイルポンプＯＰと接続される。これにより、電磁弁ＯＲａは作動油流量調整弁ＯＲへと出力する信号油圧に必要な作動油を得る。また、電磁弁ＯＲａは、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。これにより、電磁弁ＯＲａは、ＥＣＵ４０によって作動油流量調整弁ＯＲへ出力する信号油圧が調節される。

電磁弁ＯＲａは、例えば、ＥＣＵ４０が設定した作動油流量調節信号としてのデューティー比に応じた信号油圧を作動油流量調整弁ＯＲへ出力する。ここで、電磁弁ＯＲａは、電磁弁ＯＲａに入力されるパルス信号により作動油流量調整弁ＯＲへ出力する信号油圧が調節される。デューティー比とは、前記パルス信号のパルス幅をパルス周期で除算したものである。

電磁弁ＯＲａは、例えば、前記パルス信号が入力された際に弁体が開弁する形式、いわゆるノーマルクローズ形式の電磁弁であった場合、デューティー比が０％である場合に信号油圧が最低圧となり、デューティー比が１００％である場合に、信号油圧が最高圧となる。

作動油流量調整弁ＯＲは、例えば、信号油圧が低下するほどプライマリプーリ油圧室５４に導かれる作動油の流量が減少する。つまり、作動油流量調整弁ＯＲは、デューティー比が高くなるほどプライマリプーリ油圧室５４に導かれる作動油の流量が減少する。

また、作動油流量調整弁ＯＲは、信号油圧が上昇するほどプライマリプーリ油圧室５４に供給される作動油の流量が増加する。つまり、作動油流量調整弁ＯＲは、デューティー比が低くなるほどプライマリプーリ油圧室５４に供給される作動油の流量が増加する。

また、作動油流量調整弁ＯＲは、プライマリプーリ油圧室５４に導く作動油のうち、余分な作動油やプライマリプーリ油圧室５４から排出された作動油をオイルタンクＯＴに戻す。このように、作動油流量調整弁ＯＲは、いわゆるドレンとしての機能も実現する。

なお、作動油流量調節装置３０は、弁体の開弁時間と閉弁時間との比によってプライマリプーリ油圧室５４に導かれる作動油の流量を調節するものに限定されない。作動油流量調節装置３０は、例えば、弁体の開度が調節されることによってプライマリプーリ油圧室５４に導かれる作動油の流量を調節するものでもよい。この場合の作動油流量調節信号は、デューティー比ではなく、弁体の開度を調節するための情報を含む信号となる。

つまり、ＥＣＵ４０は、作動油流量調節装置３０がプライマリプーリ油圧室５４に導く作動油の流量を調節できる信号を作動油流量調節装置３０に対して出力できればよい。これにより、ＥＣＵ４０の後述する変速比制御装置２０は、プライマリプーリ油圧室５４に導く作動油の流量を調節できる。

ベルト式無段変速機１１０は、図１に示す変速比センサＤ０１と、車速センサＤ０２と、アクセル開度開速度センサＤ０３と、ＥＣＵ４０に組み込まれて構成される変速比制御手段としての変速比制御装置２０とを備える。

変速比センサＤ０１は、入力側回転速度センサＤ０１ａと、出力側回転速度センサＤ０１ｂとを含んで構成される。入力側回転速度センサＤ０１ａは、プライマリシャフト５１に設けられて、プライマリシャフト５１の回転速度を検出する。

出力側回転速度センサＤ０１ｂは、セカンダリシャフト６１に設けられて、セカンダリシャフト６１の回転速度を検出する。入力側回転速度センサＤ０１ａ及び出力側回転速度センサＤ０１ｂは、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は、変速比センサＤ０１からベルト式無段変速機１１０の現在の変速比を取得する。

車速センサＤ０２は、例えばドライブシャフト１７０に設けられる。車速センサＤ０２は、車両１００の車速を検出する。車速センサＤ０２は、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は車速センサＤ０２から車両１００の速度を取得する。

アクセル開度開速度センサＤ０３は、車両１００の運転者が操作するアクセルペダル装置に設けられる。アクセル開度開速度センサＤ０３は、アクセルペダルの開度及び開速度を検出する。ここで、アクセルペダルの開速度とは、単位時間あたりのアクセルペダルの開度の変化量である。アクセル開度開速度センサＤ０３は、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０はアクセル開度開速度センサＤ０３からアクセルペダルの開度及び開速度を取得する。

図３は、変速比制御装置の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ４０は、図１に示す内燃機関１２０、図２に示す電磁弁ＯＲａ等と電気的に接続され、これら内燃機関１２０、電磁弁ＯＲａ等の制御対象の動作を制御する。

ＥＣＵ４０は、例えば、内燃機関１２０のインジェクタ、点火プラグ、電子スロットル弁の開度を調節するアクチュエータ等とも電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は、インジェクタの燃料噴射量及び燃料噴射時期、点火プラグの点火時期、電子スロットル弁の開度等を制御する。つまり、ＥＣＵ４０は、インジェクタ、点火プラグ、電子スロットル弁等を制御することにより、内燃機関１２０から取り出されるトルクを制御する。

また、ＥＣＵ４０は、図１に示す変速比センサＤ０１、車速センサＤ０２、アクセル開度開速度センサＤ０３、その他にも内燃機関１２０の各検出手段類に電気的に接続され、これらの検出手段から各種の情報を取得する。

図３に示すように、変速比制御装置２０は、ＥＣＵ４０の中央演算装置Ｅｐに組み込まれて構成されている。ＥＣＵ４０は、中央演算装置Ｅｐと、記憶部Ｅｍと、入力ポートＩＮｐ及び出力ポートＯＵＴｐと、入力インターフェースＩＦｉｎ及び出力インターフェースＩＦｏｕｔとから構成される。なお、ＥＣＵ４０とは別個に、変速比制御装置２０を用意し、これをＥＣＵ４０に接続してもよい。

変速比制御装置２０は、情報取得部２１と、比較判定部２２と、演算部２３と、変速比制御部２４と、を含んで構成される。情報取得部２１は、変速比センサＤ０１、車速センサＤ０２、アクセル開度開速度センサＤ０３等の検出手段が検出した結果、後述する記憶部Ｅｍに格納された情報、後述する機関制御部２５が有する情報、等を取得する。

比較判定部２２は、情報取得部２１が各検出手段から得た数値や記憶部Ｅｍから取得した数値を比較する。演算部２３は、情報取得部２１が取得した数値に対して演算を行う。演算部２３は、例えば、中央演算装置Ｅｐが有するカウンタに対して加算等の演算を行う。変速比制御部２４は、プライマリシャフト５１の回転速度が、目標とする回転速度になるように、ベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する。

中央演算装置Ｅｐは、変速比制御装置２０に加えて、機関制御部２５を有する。機関制御部２５は、内燃機関１２０の運転制御を行う。中央演算装置Ｅｐと記憶部Ｅｍとは、バスＢｃとにより接続される。中央演算装置Ｅｐと入力ポートＩＮｐとは、バスＢａとにより接続される。中央演算装置Ｅｐと出力ポートＯＵＴｐとは、バスＢｂとにより接続される。

変速比制御装置２０の情報取得部２１は、機関制御部２５が有する内燃機関１２０の運転制御データを取得し、これを利用する。また、変速比制御装置２０は、ベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する手順を、機関制御部２５があらかじめ備えている内燃機関１２０の運転制御ルーチンに割り込ませてもよい。

入力ポートＩＮｐには、入力インターフェースＩＦｉｎが接続されている。入力インターフェースＩＦｉｎには、変速比センサＤ０１、車速センサＤ０２、アクセル開度開速度センサＤ０３、その他各種検出手段が接続されている。

これらの各種検出手段から出力される信号は、入力インターフェースＩＦｉｎ内のアナログ／デジタルコンバータＡＤＣやディジタル入力バッファＤＩＢにより、中央演算装置Ｅｐが利用できる信号に変換されて入力ポートＩＮｐへ送られる。これにより、中央演算装置Ｅｐは、ベルト式無段変速機１１０の変速比の制御や、内燃機関１２０の制御に必要な情報を取得できる。

出力ポートＯＵＴｐには、出力インターフェースＩＦｏｕｔが接続されている。出力インターフェースＩＦｏｕｔには、電磁弁ＯＲａが接続される。また、出力インターフェースＩＦｏｕｔには、内燃機関１２０のインジェクタ、点火プラグ、電子スロットル弁のアクチュエータ、その他内燃機関１２０における制御対象が接続されている。

出力インターフェースＩＦｏｕｔは、制御回路ＩＦｏｕｔａ、制御回路ＩＦｏｕｔｂ等を備えており、中央演算装置Ｅｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記検出手段からの出力信号に基づき、ＥＣＵ４０の中央演算装置Ｅｐは、電磁弁ＯＲａ、インジェクタ、点火プラグ、電子スロットル弁を制御して、ベルト式無段変速機１１０の変速比及び内燃機関１２０の出力を制御する。

記憶部Ｅｍには、ベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する手順を含むコンピュータプログラムや制御データマップが格納されている。記憶部Ｅｍは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成できる。

上記コンピュータプログラムは、中央演算装置Ｅｐへ既に記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、ベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する手順を実現できるものであってもよい。また、この変速比制御装置２０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、同等の機能を実現するものであってもよい。

図４は、アクセル開度の変化と各目標入力回転速度の変化とを示すグラフである。変速比制御装置２０は、複数の目標入力回転速度を設定し車両１００の走行状況やベルト式無段変速機１１０の運転状況によってプライマリシャフト５１が目標とする目標入力回転速度を決定する。

変速比制御装置２０は、フィードフォワード制御及びフィードバック制御により、変速比を調節することでプライマリシャフト５１の回転速度を調節する。変速比制御装置２０は、まず最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを算出して、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣから過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを算出する。次に、変速比制御装置２０は、プライマリシャフト５１の実際の回転速度である実入力回転速度が過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴになるようにデューティー比を設定しベルト式無段変速機１１０を制御する。

また、変速比制御装置２０は、目標入力回転速度と実入力回転速度との間に偏差が生じた際は、前記偏差の大きさに基づいてデューティー比を補正することでベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する。ここで、偏差とは、目標入力回転速度と実入力回転速度との差である。

以下、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを算出し、プライマリシャフト５１の実入力回転速度が過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴになるようにベルト式無段変速機１１０の変速比を制御することをフィードフォワード制御という。また、以下、目標入力回転速度と実入力回転速度との間に偏差が生じた場合、前記偏差に基づいてデューティー比を補正することをフィードバック制御という。以下に、各目標入力回転速度の算出方法の一例を説明する。まずは、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣの算出方法の一例を説明する。

図４に示す最終目標入力回転速度ＮＩＮＣは、プライマリシャフト５１が最終的に目標とする目標入力回転速度である。例えば、変速比制御装置２０は、車速、アクセル開度をパラメータとして要求駆動力を算出する。

この要求駆動力の算出結果に基づいて、内燃機関１２０の出力が燃費最適線に沿うように、変速比制御装置２０は、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを算出する。なお、燃費最適線とは、内燃機関１２０の各出力に燃料の消費量を最小に抑制できる機関トルクと機関回転速度との関係を示す線である。

図４に示すように、時期ｔ０１でアクセル開度ＰＡＰに変化があると、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣは、時期ｔ０１でステップ的に変化する。ここで、ステップ的にとは、徐々に変化するのではなく一気に変化することをいう。

しかしながらプライマリシャフト５１の実際の回転速度である実入力回転速度は、このようにステップ的に変化することはない。これは、ベルト式無段変速機１１０は、変速するためにプライマリ可動シーブ５３がプライマリシャフト５１上を移動する時間や、作動油が流動する時間等が必要となるためである。

そこで、変速比制御装置２０は、プライマリ可動シーブ５３がプライマリシャフト５１上を移動できる速度を考慮し、また、作動油が流動する時間等を考慮して過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを設定する。

過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴは、最終的に実入力回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとなるように時間の経過と共に徐々に変化する目標入力回転速度である。ここでは、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴは、時期ｔ０２で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達する。以下に過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴの算出方法の一例を説明する。

過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴは、例えば、下記の式（１）により求められる。

ＮＩＮＴ（ｉ）＝ＮＩＮＴ（ｉ−１）＋Ｋ１×（ＮＩＮＣ（ｉ）−ＮＩＮＴ（ｉ−１））＋Ｋ２・・・（１）

ここで、係数Ｋ１はなまし係数であり、係数Ｋ２は補正値（０でもよい）である。また、「（ｉ）」は、制御ルーチンの実行周期における（ｉ）番目の周期を意味する。また、「（ｉ−１）」は（ｉ）番目の前回を意味する。

このように、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴは、現在の過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴと最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとの差になまし係数が乗算された値に前回の過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴが加算されて算出される。

プライマリシャフト５１の実入力回転速度は、時期ｔ０１以降、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを目標入力回転速度として過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに追従するように変化し、最終的に例えば時期ｔ０２で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達する。

図５は、アクセル開度が徐々に変化する場合の、各目標入力回転速度の変化を示すグラフである。しかしながら、図５に示すように、時期ｔ０１以降、アクセル開度ＰＡＰが徐々に変化する場合、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣがステップ的に変化した後に過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴのみでなく最終目標入力回転速度ＮＩＮＣも徐々に変化する。

これにより、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴと最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとの差が迅速に減少されず、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴが迅速に最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達できない。これにより、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを目標入力回転速度として過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに追従するように変化する実入力回転速度が、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間が増大する。

このように、実入力回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに迅速に到達せず、プライマリシャフト５１が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣからはずれた回転速度で回転する時間が長くなると、車両１００が単位燃料量あたりで走行できる距離が低下するおそれがある。これは、上述したように、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣは内燃機関１２０の出力が燃費最適線に沿うように算出されたものであるためである。

変速比制御装置２０は、以下に記す構成を備え、以下に記す手順を実行することにより、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣがステップ的に変化した後にアクセル開度ＰＡＰが徐々に変化する際、実入力回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間の増大を抑制できる。

図３に示すように、変速比制御装置２０は、演算部２３に、第１制御量算出部２３ａと第２制御量算出部２３ｂとが含まれて構成される。変速比制御装置２０は、演算部２３が、第１候補作動油流量調節信号としての第１候補デューティー比と、第２候補作動油流量調節信号としての第２候補デューティー比とを並行して算出する点に特徴がある。

第１候補デューティー比は第１制御量算出部２３ａにより算出される。また、第２候補デューティー比は第２制御量算出部２３ｂにより算出される。

図６は、実施形態１に係る変速比制御装置が変速比の変更を実行するまでに実行する手順を示すフローチャートである。ベルト式無段変速機１１０に変速が要求されると、変速比制御装置２０は、図６に示す２通りの手順を含む手順を実行する。

ここで、一方の一連の手順を第１候補デューティー比算出手順とし、他方の一連の手順を第２候補デューティー比算出手順とする。変速比制御装置２０は、第１候補デューティー比算出手順と第２候補デューティー比算出手順とを例えば同時に並行して実行する。

第１候補デューティー比算出手順は、ステップＳＴ１０１、ステップＳＴ１０２、ステップＳＴ１０３の手順を含んで構成される。また、第２候補デューティー比算出手順は、ステップＳＴ１０１、ステップＳＴ１０４、ステップＳＴ１０５、ステップＳＴ１０６の手順を含んで構成される。ステップＳＴ１０１は、第１候補デューティー比算出手順と第２候補デューティー比算出手順との両方に含まれる共通の手順である。

まず、ステップＳＴ１０１で、演算部２３は、上述の算出方法で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを算出する。以下に、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣの算出方法の一例を具体的に説明する。

図７は、通常目標駆動力を求めるためのマップである。図７に示すマップｍ０１で、縦軸は車両１００が目標とする駆動力である目標駆動力、横軸は車速を示す。マップｍ０１は、各アクセル開度ＰＡＰにおける車速と目標駆動力との関係を記述したものである。なお、マップｍ０１は、記憶部Ｅｍに格納されている。

情報取得部２１は、ＥＣＵ４０の記憶部Ｅｍからマップｍ０１を取得する。次に、演算部２３は、情報取得部２１が取得したマップｍ０１に基づいて目標駆動力を求める。なお、本実施形態では、演算部２３はマップｍ０１を用いて目標駆動力を求めたが、演算部２３は、例えば、マップｍ０１に相当する数式に基づいて目標駆動力を求めてもよい。

次に、演算部２３は、車両１００が目標とする出力である目標出力を求める。演算部２３は、目標駆動力と車速とに基づいて目標出力を求める。具体的には、演算部２３は、目標駆動力と車速と１０００／３６００とを乗算して目標出力を求める。演算部２３は、この目標出力に基づいて最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを算出する。

図８は、最終目標入力回転速度を求めるためのマップである。図８に示すマップｍ０２において縦軸は最終目標入力回転速度ＮＩＮＣ、横軸は目標出力を示す。マップｍ０２は、各目標出力に基づいて最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを記述したものである。ここで、マップｍ０２は、燃費最適線によって導き出される。マップｍ０２は、記憶部Ｅｍに格納されている。

まず、情報取得部２１は、記憶部Ｅｍからマップｍ０２を取得する。次に、演算部２３は、情報取得部２１が取得したマップｍ０２に基づいて前記目標出力から最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを求める。なお、本実施形態では、演算部２３はマップｍ０２を用いて最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを求めたが、演算部２３は、マップｍ０２に相当する数式に基づいて最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを求めてもよい。

変速比制御装置２０は、以上の手順を実行することにより、図６に示すステップＳＴ１０１で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを算出する。まずは、第１候補デューティー比算出手順の残りの手順を説明する。

ステップＳＴ１０２で、第１制御量算出部２３ａは、上述の式（１）を用いて過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを算出する。次に、ステップＳＴ１０３で、第１制御量算出部２３ａは過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴから第１候補デューティー比Ｄｕ０１を算出する。以下に、第１候補デューティー比Ｄｕ０１の算出方法を説明する。

図９は、第１候補デューティー比の算出方法の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳＴ２０１で、第１制御量算出部２３ａは、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに基づいて目標変速比を算出する。目標変速比とは、ベルト式無段変速機１１０が目標とする変速比である。第１制御量算出部２３ａは、プライマリシャフト５１の回転速度が過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴとなる目標変速比を算出する。

次に、ステップＳＴ２０２で、第１制御量算出部２３ａは、目標変速比に基づいて目標シーブ位置を算出する。目標シーブ位置とは、ベルト式無段変速機１１０の変速比が目標変速比となるときのプライマリ可動シーブ５３のプライマリ固定シーブ５２に対する位置である。第１制御量算出部２３ａは、ベルト式無段変速機１１０の変速比が目標変速比となる目標シーブ位置を算出する。

次に、ステップＳＴ２０３で、情報取得部２１は、変速比センサＤ０１から現在の変速比を取得する。次に、ステップＳＴ２０４で、第１制御量算出部２３ａは、現在の変速比に基づいて現在のシーブ位置を算出する。

現在のシーブ位置とは、ベルト式無段変速機１１０が現在の変速比を実現するときのプライマリ可動シーブ５３のプライマリ固定シーブ５２に対する位置である。第１制御量算出部２３ａは、ベルト式無段変速機１１０の変速比が現在の変速比となる現在のシーブ位置を算出する。

次に、ステップＳＴ２０５で、第１制御量算出部２３ａは、現在のシーブ位置から目標シーブ位置までプライマリ可動シーブ５３を移動させる際のプライマリ可動シーブ５３の移動量を算出する。次に、ステップＳＴ２０６で、第１制御量算出部２３ａは、現在のシーブ位置から目標シーブ位置までのプライマリ可動シーブ５３の移動量と受圧面積を乗算してプライマリ可動シーブ５３を目標シーブ位置まで移動させるために必要な作動油の量を算出する。ここで、受圧面積とは、プライマリ可動シーブ５３がプライマリ固定シーブ５２へ近づく方向の力をプライマリ可動シーブ５３が作動油から受ける面積である。

次に、ステップＳＴ２０７で、第１制御量算出部２３ａは、変速するために必要な作動油の量に基づいて第１候補デューティー比Ｄｕ０１を算出する。上記手順を実行することにより、第１制御量算出部２３ａは、プライマリシャフト５１の回転速度が過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴとなるような第１候補デューティー比Ｄｕ０１を算出する。

次に、第２候補デューティー比算出手順の残りの手順を説明する。図６に示すステップＳＴ１０４で、情報取得部２１は、アクセル開度開速度センサＤ０３からアクセル開度ＰＡＰ及びアクセル開速度ＰＡＰｖを取得する。

次に、ステップＳＴ１０５で、比較判定部２２は、アクセル開度ＰＡＰが０より大きく所定のアクセル開度である所定値ａ以下かつ、アクセル開速度ＰＡＰｖが０より大きく所定のアクセル開速度である所定値ｂ以下である状態が持続中か否かを判定する。

このようにして、比較判定部２２は、ステップＳＴ１０５で持続して緩変速が要求されているか否かを判定する。緩変速とは、変速速度が比較的遅い場合の変速であり、車両１００の運転者がアクセルペダルをわずかに操作した場合である。

所定値ａ及び所定値ｂは、ベルト式無段変速機１１０に要求されている変速が緩変速か急変速かを判定できる閾値である。上述のように、ベルト式無段変速機１１０が緩変速を要求されている場合、運転者はアクセルペダルをわずかに踏み込む。

この時のアクセル開度ＰＡＰは、比較的小さい値である。より具体的には、ベルト式無段変速機１１０に緩変速が要求される時のアクセル開度ＰＡＰは、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求される時のアクセル開度ＰＡＰよりも小さい値である。

また、ベルト式無段変速機１１０が緩変速を要求されている場合のアクセル開速度ＰＡＰｖは、ベルト式無段変速機１１０が急変速を要求されている場合のアクセル開速度ＰＡＰｖよりも小さくなる。このように所定値ａ及び所定値ｂを設定することにより、比較判定部２２は、アクセル開度ＰＡＰが０より大きく所定値ａ以下、かつ、アクセル開速度ＰＡＰｖが０より大きく所定値ｂ以下の場合に、ベルト式無段変速機１１０は緩変速が要求されていると判定する。

比較判定部２２は、このような緩変速がベルト式無段変速機１１０に例えば所定期間要求されている場合に、持続して緩変速が要求されていると判定する。具体的には、変速比制御装置２０は、ベルト式無段変速機１１０に緩変速が要求されているか否かを所定の期間をあけて所定の回数判定し、ベルト式無段変速機１１０に緩変速が要求されていると判定された回数が閾値を超えた場合に、持続してベルト式無段変速機１１０に緩変速が要求されていると判定する。

持続してベルト式無段変速機１１０に緩変速が要求されていない場合（ステップＳＴ１０５、Ｎｏ）、変速比制御装置２０は、第２候補デューティー比算出手順を終了する。

持続してベルト式無段変速機１１０に緩変速が持続して要求されている場合（ステップＳＴ１０５、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１０６で、第２制御量算出部２３ｂは最終目標入力回転速度ＮＩＮＣから第２候補デューティー比Ｄｕ０２を算出する。以下に、第２候補デューティー比Ｄｕ０２の算出方法を説明する。

図１０は、第２候補デューティー比の算出方法の一例を示すフローチャートである。なお、図１０に示す一連の手順は、図９に示す一連の手順と同様な手順が含まれる。具体的には、ステップＳＴ３０２はステップＳＴ２０２と、ステップＳＴ３０３はステップＳＴ２０３と、ステップＳＴ３０４はステップＳＴ２０４と、ステップＳＴ３０５はステップＳＴ２０５と、ステップＳＴ３０６はステップＳＴ２０６と、内容が同様である。

よって、図１０に示すステップＳＴ３０２からステップＳＴ３０６までの手順の説明を省略する。ステップＳＴ３０１で、第２制御量算出部２３ｂは、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに基づいて目標変速比を算出する。目標変速比とは、ベルト式無段変速機１１０が目標とする変速比である。第２制御量算出部２３ｂは、プライマリシャフト５１の回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとなる目標変速比を算出する。

次に、第２制御量算出部２３ｂは、ステップＳＴ３０２からステップＳＴ３０６の手順を実行する。次に、ステップＳＴ３０７で、第２制御量算出部２３ｂは、無駄時間を考慮して変速するために必要な前記作動油の量を補正する。

ここで、無駄時間について説明する。仮に変速比制御装置２０が、プライマリプーリ油圧室５４に作動油を供給するように電磁弁ＯＲａを制御したとする。しかし、実際に作動油がプライマリプーリ油圧室５４に供給される時期は変速比の変更の指令がＥＣＵ４０から電磁弁ＯＲａに入力された時期よりも後になる。

これは、作動油をプライマリプーリ油圧室５４に供給するためには、作動油が油路を流れる時間や、電磁弁ＯＲａ及び作動油流量調整弁ＯＲの動作に要する時間等が必要であるためである。このように、電磁弁ＯＲａ及び作動油流量調整弁ＯＲの動作に要する時間によって、変速比の変更の指令が変速比制御装置２０によって電磁弁ＯＲａへ出力されてから実際に変速比が変更されるまでの時間を無駄時間という。

ステップＳＴ３０７では、第２制御量算出部２３ｂは、例えば、変速するために必要な前記作動油の量であって補正後の作動油の量Ｑｆ１をステップＳＴ３０６で算出された作動油の量Ｑよりも大きく設定する。具体的には、補正後の作動油の量Ｑｆ１は、例えば、補正前の作動油の量Ｑに係数Ｋ３を乗算して算出される。

なお、係数Ｋ３は１より大きい値である。係数Ｋ３の具体的な値は無駄時間の大きさにより変わる。ここで、無駄時間の大きさはベルト式無段変速機１１０のオイルポンプＯＰの仕様や、作動油が流れる油路の長さや太さ、プライマリプーリ油圧室５４の容量等により変わる。よって、係数Ｋ３の値は、あらかじめ試験やシミュレーションによって調査された無駄時間の大きさに基づいて設定される。

次に、ステップＳＴ３０８で、第２制御量算出部２３ｂは、変速するために必要な作動油の量に基づいて第２候補デューティー比Ｄｕ０２を算出する。上記手順を実行することにより、第２制御量算出部２３ｂは、プライマリシャフト５１の回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとなるような第２候補デューティー比Ｄｕ０２を算出する。

次に、図６に示すステップＳＴ１０７で、比較判定部２２は、第２候補デューティー比算出手順で算出した第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％以下であるか否かを判定する。これにより、ステップＳＴ１０７では、比較判定部２２は、第２候補デューティー比Ｄｕ０２で作動油流量調節装置３０を制御した場合、作動油流量調節装置３０が必要な作動油の流量を実際に確保できるか否かを判定する。

第２候補デューティー比Ｄｕ０２は、計算により算出される理論上のデューティー比である。よって、第２候補デューティー比Ｄｕ０２は、１００％を超える場合がある。ここで、デューティー比が１００％を超える場合、プライマリプーリ油圧室５４に導く作動油の流量が最大流量より大きくなる。これにより、ベルト式無段変速機１１０はそのデューティー比で作動油流量調節装置３０を制御すると必要な作動油の流量を確保できない。

一方、デューティー比が１００％以下である場合、プライマリプーリ油圧室５４に導く作動油の流量が最大流量以下となる。これにより、ベルト式無段変速機１１０はそのデューティー比で作動油流量調節装置３０を制御した場合すると必要な作動油の流量を確保できる。

第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％よりも大きい場合（ステップＳＴ１０７、Ｎｏ）、ステップＳＴ１０８で、変速比制御部２４は、実際に用いるデューティー比を第１候補デューティー比Ｄｕ０１に設定する。

次に、ステップＳＴ１０９で、変速比制御部２４は、フィードバック制御での目標値を過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに設定する。つまり、変速比制御部２４は、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴと実入力回転速度との間に差が生じた場合に、この差を０にするようにデューティー比を補正するように設定する。次に、ステップＳＴ１１０で、変速比制御部２４は、前記デューティー比でベルト式無段変速機１１０の変速比を変更する。

第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％以下である場合（ステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１１１で、変速比制御部２４は、実際に用いるデューティー比を第２候補デューティー比Ｄｕ０２に設定する。

次に、ステップＳＴ１１２で、変速比制御部２４は、フィードバック制御での目標値を最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに設定する。つまり、変速比制御部２４は、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣと実入力回転速度との間に差が生じた場合に、この差を０にするようにデューティー比を補正するように設定する。次に、ステップＳＴ１１０で、変速比制御部２４は、前記デューティー比でベルト式無段変速機１１０の変速比を変更する。

図１１は、実入力回転速度の変化の一例を示すグラフである。変速比制御装置２０が図６、図９、図１０に示す手順を実行すると、実入力回転速度ＮＩＮは例えば図１１に示すように変化する。図１１に示す時期ｔ０１から時期ｔ０３までの間は、第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％より大きい（図６のステップＳＴ１０７、Ｎｏ）期間であり、図１１に示す時期ｔ０３以降は、第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％以下（図６のステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ）の期間である。

時期ｔ０１から時期ｔ０３の間の期間、変速比制御装置２０は、図６に示すステップＳＴ１０８で第１候補デューティー比Ｄｕ０１をデューティー比に設定し、ステップＳＴ１０９で過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴをフィードバック制御での目標値に設定する。よって、実入力回転速度ＮＩＮは、時期ｔ０１から時期ｔ０３の間の期間中、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに追従するように変化する。

時期ｔ０３で、第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％以下（図６のステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ）になると、時期ｔ０３以降、変速比制御装置２０は、図６に示すステップＳＴ１１１で第２候補デューティー比Ｄｕ０２を実際に用いるデューティー比に設定し、ステップＳＴ１１２で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣをフィードバック制御での目標値に設定する。

実入力回転速度ＮＩＮは、時期ｔ０３以降、まずは最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとの差を減少させるように変化する。次に、時期ｔ０４で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達すると、時期ｔ０４以降、実入力回転速度ＮＩＮは最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに追従するように変化する。

仮に、常に過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを目標として実入力回転速度ＮＩＮが過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに追従するように変化した場合、アクセル開度ＰＡＰが徐々に変化する際、実入力回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間が増大する。

これは、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣも徐々に変化するため、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣと過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴとの差が迅速に縮まらないためである。よって、実入力回転速度が過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに追従して変化する場合、実入力回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間が増大する。

しかしながら、図６に示す手順を実行することで、変速比制御装置２０は、プライマリシャフト５１が目標とする回転速度を過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴから最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに切り替える。これにより、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣと過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴとの差が迅速に縮まらなくても、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間の増大を抑制できる。

また、変速比制御装置２０は、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達した後、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣ上を追従するように変化する。ここで、上述のように、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣは燃費最適線に基づいて設定されている。よって、変速比制御装置２０は、車両１００が単位燃料量あたりで走行できる距離の低下を抑制できる。

図１２は、実入力回転速度が目標入力回転速度に対してオーバーシュートする様子を示すグラフである。ここで、変速比制御装置２０は、時期ｔ０１以降、時期ｔ０３までは、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを目標入力回転速度とせず、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを目標入力回転速度としてフィードフォワード制御によって変速比を制御する。

このように、変速比制御装置２０は、実入力回転速度ＮＩＮと最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとの差がある程度減少されてから、目標入力回転速度を過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴから最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに切り替える。

これにより、変速比制御装置２０は、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに対してオーバーシュートするおそれや、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣの周辺をハンチングするおそれを抑制できる。

オーバーシュートとは、実入力回転速度ＮＩＮが目標入力回転速度よりも大きくなる現象である。オーバーシュートは、実入力回転速度ＮＩＮと目標入力回転速度との差が大きいほど発生しやすい。

また、目標入力回転速度に対して実入力回転速度ＮＩＮがオーバーシュートすると、オーバーシュートによって生じた実入力回転速度ＮＩＮと目標入力回転速度との偏差を０にしようとして、実入力回転速度ＮＩＮが目標入力回転速度の周辺を振動する。この現象がハンチングである。

このように、変速比制御装置２０は、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに対してオーバーシュートするおそれや、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣの周辺をハンチングするおそれを抑制できる。ここで、上述のように、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣは燃費最適線に基づいて設定されている。よって、変速比制御装置２０は、車両１００が単位燃料量あたりで走行できる距離の低下をより良好に抑制できる。

なお、図１１に示す時期ｔ０３で目標入力回転速度を最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに切り替える場合、常に過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを目標とする場合よりも変速速度が上昇するため、時期ｔ０４で変速速度の変化によりショックが発生するおそれが考えられる。

また、変速速度が変化することにより、イナーシャトルクが増大するおそれも考えられる。イナーシャトルクが増大すると、車両１００が単位燃料量あたりで走行できる距離が低下するおそれがある。なお、イナーシャトルクとは、回転する回転体の慣性に逆らって前記回転体の回転速度を変更する際に損失されるトルクのことである。

イナーシャトルクが大きくなると、損失されたトルクを補うために、内燃機関１２０のインジェクタはより多くの燃料を噴射する。これにより、イナーシャトルクが増大すると、車両１００が単位燃料量あたりで走行できる距離が低下する。

また、変速速度が増加すると、これにともなって車両１００の駆動力の変化速度も大きくなる。これにより、車両１００の運転者は、車両１００の車速をアクセルペダルで修正する動作が増える。また、アクセル開度の変化量が同じであっても車両１００の駆動力の変化量が大きくなると、運転者によるアクセルペダルの操作も難しくなる。このように、変速速度が上昇すると、ドライバビリティが低下するおそれが考えられる。

しかしながら、図６のステップＳＴ１０５で比較判定部２２が判定するように、ここではベルト式無段変速機１１０に要求されている変速が緩変速の場合を前提としている。ベルト式無段変速機１１０に要求されている変速が緩変速である場合、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣの単位時間あたりの変化量がそもそも緩やかである。

よって、変速比制御装置２０は、時期ｔ０３で目標入力回転速度を過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴから最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに切り替えても、時期ｔ０４で変速速度の変化により生じるショックは許容できる大きさになる。また、イナーシャトルクによる車両１００が単位燃料量あたりで走行できる距離の低下量も許容できる大きさになる。また、ドライバビリティの低下も許容できる。

図１３は、実入力回転速度の変化の他の一例を示すグラフである。ここで、変速比制御装置２０は、図１０に示すステップＳＴ３０７で、第２制御量算出部２３ｂが無駄時間を考慮して変速するために必要な作動油の量を補正するものとして説明したが、変速比制御装置２０は、変速するために必要な作動油の量を補正しなくてもよい。この場合、実入力回転速度ＮＩＮは、図１３に示すように、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣと過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴとの間を変化する。

ここで、無駄時間が０であれば、実入力回転速度ＮＩＮは最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達し、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣ上を追従するように変化する。しかしながら、実際はベルト式無段変速機１１０の変速比が変化する際に無駄時間が生じる。よって、変速するために必要な作動油の量を、無駄時間を考慮して補正しない場合、実入力回転速度ＮＩＮは、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣよりも小さい値となる。

しかしながらこの場合であっても、常に過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを目標入力回転速度として実入力回転速度ＮＩＮが過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴ上を追従するように変化する場合よりも、実入力回転速度ＮＩＮと最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとの差は小さくなる。

これにより、変速比制御装置２０は、常に過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴを目標入力回転速度として実入力回転速度ＮＩＮが過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴ上を追従するように変化する場合よりも車両１００が単位燃料量あたりで走行できる距離の低下を抑制できる。

なお、変速比制御装置２０は、第１候補デューティー比Ｄｕ０１と、第２候補デューティー比Ｄｕ０２とを並行して算出するものとして説明したが、変速比制御装置２０は、第１候補デューティー比Ｄｕ０１と、第２候補デューティー比Ｄｕ０２とを順に算出してもよい。この場合、変速比制御装置２０は、図３に示す演算部２３がまず第２候補デューティー比Ｄｕ０２を算出する。

ここで、第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％より大きかった場合のみ、演算部２３が第１候補デューティー比Ｄｕ０１を算出する。その後、変速比制御部２４は、実際に用いるデューティー比を第１候補デューティー比Ｄｕ０１に設定する。次に、変速比制御部２４は、フィードバック制御での目標値を過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴに設定する。次に、変速比制御部２４は、変速比を変更する。

また、第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％以下であった場合、演算部２３は、第１候補デューティー比Ｄｕ０１を算出しない。変速比制御部２４は、実際に用いるデューティー比を第２候補デューティー比Ｄｕ０２に設定する。次に、変速比制御部２４は、フィードバック制御での目標値を最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに設定する。次に、変速比制御部２４は、変速を実行する。

変速比制御装置２０は、このような手順を実行することでも、実入力回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間の増大を抑制できる。また、変速比制御装置２０は、第１候補デューティー比Ｄｕ０１と、第２候補デューティー比Ｄｕ０２とを同時に並行して算出しないため、変速比制御装置２０は、第１制御量算出部２３ａと第２制御量算出部２３ｂとの両方を備えなくてもよい。

但し、変速比制御装置２０は、第１候補デューティー比Ｄｕ０１と、第２候補デューティー比Ｄｕ０２とを同時に並行して算出した方が、実行すべき手順を同時に実行する分、ベルト式無段変速機１１０の変速比を変更するための一連の手順を実行するために要する時間が低減される。

（実施形態２）
実施形態１では、持続してベルト式無段変速機１１０に緩変速が要求されている場合を前提として、変速比制御装置２０が実行する手順を説明した。実施形態２では、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求されている場合を前提として、変速比制御装置２０が実行する手順を説明する。

図１４は、実施形態２に係るベルト式無段変速機に急変速が要求された場合の各目標入力回転速度の変化と実入力回転速度の変化の一例を示すグラフである。図１４に示すように、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求される場合もベルト式無段変速機１１０に緩変速が持続して要求される場合と同様に、式（１）によって算出される過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに迅速に到達できないおそれがある。以下にその理由を説明する。

図１４に示すように、時期ｔ０５で、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求された場合、時期ｔ０５以降にアクセル開度ＰＡＰが一定に保たれた場合であっても、変速比制御装置２０は最終目標入力回転速度ＮＩＮＣを上昇させる。これは、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求された場合、アクセル開度ＰＡＰが一定であっても実入力回転速度を上昇させることでより強い加速感を車両１００の運転者に与えるためである。

このように、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求される場合も、ベルト式無段変速機１１０に緩変速が持続して要求される場合と同様に最終目標入力回転速度ＮＩＮＣが時期ｔ０５でステップ的に変化した後、徐々に変化し続ける。これにより、過渡時目標入力回転速度ＮＩＮＴが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間が長くなる。

そこで、変速比制御装置２０は、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求される場合も、ベルト式無段変速機１１０に緩変速が持続して要求される場合と同様の手順を実行することにより、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間の増大を抑制できる。

具体的には、変速比制御装置２０は、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求される際に、第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％以下となった場合に実際に用いるデューティー比を第２候補デューティー比Ｄｕ０２に変更し、フィードバック制御での目標値を最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに切り替えることで、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するまでの時間の増大を抑制できる。

ここで、実入力回転速度ＮＩＮは、例えば、時期ｔ０７で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達するとする。また、時期ｔ０６以降、第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％以下になるとする。

変速比制御装置２０は、時期ｔ０６以降、第２候補デューティー比Ｄｕ０２が１００％以下である場合に、第２候補デューティー比Ｄｕ０２を実際に用いるデューティー比に設定する。これにより、図１４に示すように、実入力回転速度ＮＩＮは、時期ｔ０７で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達し、時期ｔ０７以降は、最終目標入力回転速度ＮＩＮＣ上を追従するように変化する。

しかしながら、時期ｔ０７で実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達して変速速度が変化する際に生じるショックの大きさは、ベルト式無段変速機１１０に緩変速が持続して要求される場合よりもベルト式無段変速機１１０に急変速が要求される場合の方が大きい。

よって、ベルト式無段変速機１１０が以下に記す構成を備え、変速比制御装置２０が以下に記す手順を実行することにより、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達して変速速度が変化する際に生じるショックを抑制する。

図１に示すように、ベルト式無段変速機１１０は、加速度センサＤ０４を備える。加速度センサＤ０４は、車両１００の構造部材に設けられる。ここで、加速度センサＤ０４は、クランクシャフト１２１や、プライマリシャフト５１等の回転部材やその他の可動部材以外に設けられる。加速度センサＤ０４は、車両１００の加速度Ｇを検出する。よって、加速度センサＤ０４は、車両１００の加速度Ｇを検出できる部位に設けられればよい。

図３に示すように、加速度センサＤ０４は、ＥＣＵ４０のディジタル入力バッファＤＩＢと電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は加速度センサＤ０４から車両１００の加速度Ｇを取得する。なお、ＥＣＵ４０は車両１００の加速度を取得できればよく、例えば、ＥＣＵ４０は、車速センサＤ０２から車両１００の加速度を取得してもよい。以下に、車速センサＤ０２から車両１００の加速度Ｇを取得する方法を説明する。

ＥＣＵ４０は、まず、図３に示す情報取得部２１が車速センサＤ０２から車速Ｃｖ（ｉ）を取得する。次に、ＥＣＵ４０は、所定時間が経過してから情報取得部２１が車速センサＤ０２から車速Ｃｖ（ｉ＋１）を取得する。次に、ＥＣＵ４０は、演算部２３が車速Ｃｖ（ｉ＋１）から車速Ｃｖ（ｉ）を減算した値を前記所定時間で除算することで車両１００の加速度Ｇを算出する。この場合、ベルト式無段変速機１１０は加速度センサＤ０４を備えなくてもよい。

図１５は、実施形態２に係る変速比制御装置が変速比の変更を実行するまでに実行する手順を示すフローチャートである。図１５に示す一連の手順は、図６に示す一連の手順と同一な手順が含まれる。

具体的には、ステップＳＴ４０１はステップＳＴ１０１と、ステップＳＴ４０２はステップＳＴ１０２と、ステップＳＴ４０３はステップＳＴ１０３と、ステップＳＴ４０４はステップＳＴ１０４と、ステップＳＴ４０８はステップＳＴ１０８と、ステップＳＴ４０９はステップＳＴ１０９と、ステップＳＴ４１０はステップＳＴ１１０と、ステップＳＴ４１２はステップＳＴ１１２と、内容が同一である。

よって、図１５に示す一連の手順のうち、図６に示す一連の手順と内容が同一な手順の説明を省略する。ステップＳＴ４０５で、比較判定部２２は、アクセル開度ＰＡＰが所定値ａよりも大きく、かつ、アクセル開速度ＰＡＰｖが所定値ｂよりも大きいか否かを判定する。

このようにして、比較判定部２２は、ステップＳＴ４０５で、ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求されているか否かを判定する。急変速とは、変速速度が比較的速い場合の変速であり、車両１００の運転者がアクセルペダルを一気に操作した場合である。

ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求されていない場合（ステップＳＴ４０５、Ｎｏ）、変速比制御装置２０は、第２候補デューティー比算出手順を終了する。ベルト式無段変速機１１０に急変速が要求されている場合（ステップＳＴ４０５、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４０６で、第２制御量算出部２３ｂは最終目標入力回転速度ＮＩＮＣから第２候補デューティー比Ｄｕ０３を算出する。以下に、第２候補デューティー比Ｄｕ０３の算出方法を説明する。

図１６は、第２候補デューティー比の算出方法の一例を示すフローチャートである。なお、図１６に示す一連の手順は、図１０に示す一連の手順と同一な手順が含まれる。

具体的には、ステップＳＴ５０１はステップＳＴ３０１と、ステップＳＴ５０２はステップＳＴ３０２と、ステップＳＴ５０３はステップＳＴ３０３と、ステップＳＴ５０４はステップＳＴ３０４と、ステップＳＴ５０５はステップＳＴ３０５と、ステップＳＴ５０６はステップＳＴ３０６と、内容が同一である。

よって、図１６に示すステップＳＴ５０１からステップＳＴ５０６までの手順の説明を省略する。第２制御量算出部２３ｂは、ステップＳＴ５０１からステップＳＴ５０６の手順を実行する。次に、ステップＳＴ５０７で、第２制御量算出部２３ｂは、無駄時間及び図１４の時期ｔ０６で生じるショックを考慮して変速するために必要な前記作動油の量を補正する。

ステップＳＴ５０７では、第２制御量算出部２３ｂは、例えば、変速するために必要な前記作動油の量であって補正後の作動油の量Ｑｆ２をステップＳＴ５０６で算出された作動油の量Ｑよりも大きく設定する。具体的には、補正後の作動油の量Ｑｆ２は、例えば、補正前の作動油の量Ｑに係数Ｋ４を乗算して算出される。

なお、係数Ｋ４は１より大きい値、かつ、係数Ｋ４は上述の係数Ｋ３よりも小さい値である。係数Ｋ４は１より大きい値であるため、補正後の作動油の量Ｑｆ２は、補正前の作動油の量Ｑよりも大きくなる。さらに、係数Ｋ４は上述の係数Ｋ３よりも小さい値であるため、補正後の作動油の量Ｑｆ２は、無駄時間を考慮して補正されたの作動油の量Ｑｆ１よりも小さくなる。

ここで、係数Ｋ４は、１より大きく係数Ｋ３よりも小さい値であればあらかじめ設定される一定の値でもよい。但し、係数Ｋ４は、車両１００の走行状況や、ベルト式無段変速機１１０の運転状況によって変化する値であるとより好ましい。以下に、係数Ｋ４の設定方法の一例を説明する。

係数Ｋ４は、例えば、車両１００の加速度Ｇの変化速度である加速度変化速度ΔＧに基づいて大きさが変わる。ここで、加速度変化速度ΔＧは、単位時間あたりの加速度Ｇの変化量であり、いわゆるジャークである。係数Ｋ４は、加速度変化速度ΔＧが大きいほど１に近い値に設定される。また、係数Ｋ４は、加速度変化速度ΔＧが小さいほど係数Ｋ３に近い値に設定される。

変速比制御装置２０は、係数Ｋ４として、例えば、係数Ｋ４１、係数Ｋ４２、係数Ｋ４３・・・のように複数の値を記憶部Ｅｍに有する。そして、変速比制御装置２０は、加速度変化速度ΔＧの大きさによって、変速するために必要な作動油の量を補正する際に乗算する係数Ｋ４を係数Ｋ４１、係数Ｋ４２、係数Ｋ４３・・・の中から選択する。

または、変速比制御装置２０は、加速度変化速度ΔＧの大きさ毎に、変速するために必要な作動油の量を補正する際に乗算する係数Ｋ４の大きさを記したマップを記憶部Ｅｍに有する。そして、変速比制御装置２０は、現在の加速度変化速度ΔＧの大きさを前記マップと照らし合わせて、変速するために必要な作動油の量を補正する際に乗算する係数Ｋ４を設定する。

このように前記マップを用いる場合、係数Ｋ４１、係数Ｋ４２、係数Ｋ４３・・・の中から係数Ｋ４を選択する場合よりも係数Ｋ４の値がより細かく変化する。これにより、変速比制御装置２０は、より精度よく変速するために必要な作動油の量を補正できる。

また、変速比制御装置２０は、前記マップの代わりに、加速度変化速度ΔＧの大きさと、係数Ｋ４の大きさとの関係を記した式に基づいて、係数Ｋ４を設定してもよい。この場合、前記式は、加速度変化速度ΔＧが大きいほど係数Ｋ４が小さくなり、加速度変化速度ΔＧが小さいほど係数Ｋ４が大きくなるような式である。

また、変速比制御装置２０は、加速度変化速度ΔＧの代わりに、変速比の変化速度である変速速度Δγに基づいて係数Ｋ４を設定してもよい。係数Ｋ４は、変速速度Δγが大きいほど１に近い値に設定される。また、係数Ｋ４は、変速速度Δγが小さいほど係数Ｋ３に近い値に設定される。

変速比制御装置２０は、例えば、変速速度Δγを変速比センサＤ０１から取得する。具体的には、情報取得部２１が前回の変速比を記憶部Ｅｍから取得する。次に、演算部２３が前回の変速比を現在の変速比を除算したものを「前回」と「現在」の間に経過した時間で乗算して変速速度Δγを算出する。

なお、変速速度Δγは、プライマリ可動シーブ５３の移動速度と相関関係にある。変速速度Δγが大きいほど、プライマリ可動シーブ５３の移動速度も大きい。よって、変速比制御装置２０は、プライマリ可動シーブ５３の移動速度を検出する手段を備えるのであれば、変速速度Δγの代わりに、プライマリ可動シーブ５３の移動速度に基づいて係数Ｋ４を設定してもよい。

次に、ステップＳＴ５０８で、第２制御量算出部２３ｂは、変速するために必要な作動油の量に基づいて第２候補デューティー比Ｄｕ０３を算出する。上記手順を実行することにより、第２制御量算出部２３ｂは、プライマリシャフト５１の回転速度が最終目標入力回転速度ＮＩＮＣとなるような第２候補デューティー比Ｄｕ０３を算出する。

次に、図１５に示すステップＳＴ４０７で、比較判定部２２は、第２候補デューティー比算出手順で算出した第２候補デューティー比Ｄｕ０３が１００％以下であるか否かを判定する。これにより、ステップＳＴ４０７では、比較判定部２２は、第２候補デューティー比Ｄｕ０３で作動油流量調節装置３０を制御した場合、作動油流量調節装置３０が必要な作動油の流量を実際に確保できるか否かを判定する。

第２候補デューティー比Ｄｕ０３が１００％よりも大きい場合（ステップＳＴ４０７、Ｎｏ）、ステップＳＴ４０８で、変速比制御部２４は、実際に用いるデューティー比を第１候補デューティー比Ｄｕ０１に設定する。

第２候補デューティー比Ｄｕ０３が１００％以下である場合（ステップＳＴ４０７、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４１１で、変速比制御部２４は、実際に用いるデューティー比を第２候補デューティー比Ｄｕ０３に設定する。次に、変速比制御装置２０は、ステップＳＴ４１２、ステップＳＴ４１０を実行する。

図１７は、急変速が要求されてベルト式無段変速機が第２候補デューティー比で変速する場合の実入力回転速度の変化の一例を示すグラフである。変速比制御装置２０が図１５に示す一連の手順を実行することにより、実入力回転速度ＮＩＮは、図１７に示すように時期ｔ０８で最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達する。ここで、時期ｔ０８は、時期ｔ０７よりも後の時期である。

このように、変速比制御装置２０は係数Ｋ４で必要な作動油の量を補正することにより、図１７に示す実入力回転速度ＮＩＮの変化速度が、係数Ｋ３で作動油の量を補正したときの図１４に示す実入力回転速度ＮＩＮの変化速度よりも小さくなる。よって、変速比制御装置２０は、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達して変速速度が変化する際に生じるショックを抑制できる。

また、変速比制御装置２０は、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達した際の実入力回転速度ＮＩＮの変化速度が低減されることにより、イナーシャトルクによる車両１００が単位燃料量あたりで走行できる距離の低下量を低減できる。

また、変速比制御装置２０は、実入力回転速度ＮＩＮが最終目標入力回転速度ＮＩＮＣに到達した際の実入力回転速度ＮＩＮの変化速度が低減されることにより、ドライバビリティの低下を抑制できる。

以上のように、本発明に係る無段変速機及び無段変速機の変速比制御装置は、実入力回転速度が目標入力回転速度となるように変速する無段変速機に適しており、特に、実入力回転速度が最終も目標入力回転速度に到達するまでの時間の増大を抑制することに適している。

ベルト式無段変速機を備えた車両の動力伝達部分における全体を示す構成図である。 実施形態１に係るプライマリプーリを示す断面図である。 変速比制御装置の構成を示すブロック図である。 アクセル開度の変化と各目標入力回転速度の変化とを示すグラフである。 アクセル開度が徐々に変化する場合の、各目標入力回転速度の変化を示すグラフである。 実施形態１に係る変速比制御装置が変速比の変更を実行するまでに実行する手順を示すフローチャートである。 通常目標駆動力を求めるためのマップである。 最終目標入力回転速度を求めるためのマップである。 第１候補デューティー比の算出方法の一例を示すフローチャートである 第２候補デューティー比の算出方法の一例を示すフローチャートである。 実入力回転速度の変化の一例を示すグラフである。 実入力回転速度が目標入力回転速度に対してオーバーシュートする様子を示すグラフである。 実入力回転速度の変化の他の一例を示すグラフである。 実施形態２に係るベルト式無段変速機に急変速が要求された場合の各目標入力回転速度の変化と実入力回転速度の変化の一例を示すグラフである。 実施形態２に係る変速比制御装置が変速比の変更を実行するまでに実行する手順を示すフローチャートである。 第２候補デューティー比の算出方法の一例を示すフローチャートである。 急変速が要求されてベルト式無段変速機が第２候補デューティー比で変速する場合の実入力回転速度の変化の一例を示すグラフである。

符号の説明

２０ 変速比制御装置
２１ 情報取得部
２２ 比較判定部
２３ 演算部
２３ａ 第１制御量算出部
２３ｂ 第２制御量算出部
２４ 変速比制御部
２５ 機関制御部
３０ 作動油流量調節装置
ＯＲ 作動油流量調整弁
ＯＲａ 電磁弁
４０ ＥＣＵ
５０ プライマリプーリ
５１ プライマリシャフト
５２ プライマリ固定シーブ
５３ プライマリ可動シーブ
５４ プライマリプーリ油圧室
５５ スプライン
５６ プライマリ隔壁
６０ セカンダリプーリ
６１ セカンダリシャフト
６２ セカンダリ固定シーブ
６３ セカンダリ可動シーブ
８０ ベルト
８０ａ プライマリ溝
８０ｂ セカンダリ溝
８１ 軸受
８２ 軸受
８３ 軸受
８４ 軸受
１００ 車両
１１０ ベルト式無段変速機
１２０ 他内燃機関
１２０ 内燃機関
１２１ クランクシャフト
１３０ トルクコンバータ
１３１ インプットシャフト
１４０ 前後進切換機構
１５０ 減速装置
１５１ ファイナルドライブピニオン
１６０ 差動装置
１６１ リングギア
１７０ ドライブシャフト
１８０ 車輪
ａ、ｂ 所定値
ＡＤＣ アナログ／デジタルコンバータ
Ｂａ バス
Ｂｂ バス
Ｂｃ バス
Ｃｖ 車速
Ｃｖ０１ 車速
Ｃｖ０２ 車速
Ｄ０１ 変速比センサ
Ｄ０１ａ 入力側回転速度センサ
Ｄ０１ｂ 出力側回転速度センサ
Ｄ０２ 車速センサ
Ｄ０３ アクセル開度開速度センサ
Ｄ０４ 加速度センサ
ＤＩＢ ディジタル入力バッファ
ｄｔ 無駄時間
ｔ０１〜ｔ０９ 時間
Ｅｍ 記憶部
Ｅｐ 中央演算装置
ＩＦｉｎ 入力インターフェース
ＩＦｏｕｔ 出力インターフェース
ＩＦｏｕｔａ 制御回路
ＩＦｏｕｔｂ 制御回路
ＩＦｏｕｔｃ 制御回路
ＩＮｐ 入力ポート
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４ 係数
ｍ０１、ｍ０２ マップ
ＮＩＮ 実入力回転速度
ＮＩＮＣ 最終目標入力回転速度
ＮＩＮＴ 過渡時目標入力回転速度
ＯＬ０１ 第１油路
ＯＬ０１ａ 軸方向油路
ＯＬ０１ｂ 径方向油路
ＯＰ オイルポンプ
ＯＴ オイルタンク
ＯＵＴｐ 出力ポート
ＲＬ 回転軸
ＰＡＰ アクセル開度
ＰＡＰｖ アクセル開速度
Ｇ 加速度
Ｑ 作動油の量
ΔＧ 加速度変化速度
Δγ 変速速度
ｔ０１〜ｔ０８ 時期

Claims (10)

1. 動力発生手段から取り出された回転が入力される入力側回転体と、
   前記入力側回転体からの回転が伝えられる出力側回転体と、
   前記入力側回転体から前記出力側回転体へと前記回転を伝える前記入力側回転体の部分から前記入力側回転体の回転軸までの第１距離と、前記入力側回転体からの前記回転が伝えられる前記出力側回転体の部分から前記出力側回転体の回転軸までの第２距離と、のうち少なくとも一方を変更することで前記入力側回転体の回転速度を前記出力側回転体の回転速度で除算した変速比を調節して前記入力側回転体の実際の回転速度である実入力回転速度を調節する変速比制御手段であって、
   アクセル開度から算出される最終目標入力回転速度がステップ的に変化した場合に、最終的に前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度に到達するように徐々に変化する過渡時目標入力回転速度を算出し、
   前記最終目標入力回転速度がステップ的に変化すると、まず前記入力側回転体の目標とする回転速度を前記過渡時目標入力回転速度に設定して前記実入力回転速度を変化させ、
   前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度に到達する前に、前記入力側回転体の目標とする回転速度を前記過渡時目標入力回転速度から前記最終目標入力回転速度に切り替えて前記実入力回転速度を変化させる
   変速比制御手段と、
   を備えることを特徴とする無段変速機。
2. 前記変速比制御手段は、
   前記第１距離と前記第２距離とのうちの少なくとも一方を変更するための可動部材に力を与える油圧室に導かれる作動油の量を調節する作動油流量調節手段に入力される作動油流量調節信号を調節することで前記変速比を調節し、
   前記実入力回転速度が前記過渡時目標入力回転速度となる前記作動油流量調節信号の候補である第１候補作動油流量調節信号を算出し、
   前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度となる前記作動油流量調節信号の候補である第２候補作動油流量調節信号を算出し、
   算出された前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御した時の前記油圧室に導かれる前記作動油の流量が、前記作動油流量調節手段が前記油圧室に実際に導ける前記作動油の流量である最大流量を超える場合は、前記第１候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御し、
   前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御した時の前記油圧室に導かれる前記作動油の流量が、前記最大流量以下である場合は、前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
3. 前記変速比制御手段は、
   前記実入力回転速度が前記入力側回転体の目標とする回転速度である目標入力回転速度に到達するまでに必要になる前記作動油の量を、前記変速比の変更の指令があってから実際に前記変速比が変更されるまでの反応の遅れである無駄時間がない理論上の前記作動油の量よりも大きく設定して前記第２候補作動油流量調節信号を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無段変速機。
4. 前記変速比制御手段は、
   前記無段変速機を搭載する車両の加速度の変化速度が大きいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な前記作動油の量を小さく設定し、前記加速度の変化速度が小さいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な前記作動油の量を大きく設定することを特徴とする請求項３に記載の無段変速機。
5. 前記変速比制御手段は、
   前記変速比の変化速度が大きいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な作動油の量を小さく設定し、前記変速比の変化速度が小さいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な作動油の量を大きく設定することを特徴とする請求項３に記載の無段変速機。
6. 動力発生手段から取り出された回転が入力される入力側回転体から前記入力側回転体からの回転が伝えられる出力側回転体へと前記回転を伝える前記入力側回転体の部分から前記入力側回転体の回転軸までの第１距離と、前記入力側回転体からの前記回転が伝えられる前記出力側回転体の部分から前記出力側回転体の回転軸までの第２距離と、のうち少なくとも一方を変更することで前記入力側回転体の回転速度を前記出力側回転体の回転速度で除算した変速比を調節して前記入力側回転体の実際の回転速度である実入力回転速度を調節する変速比制御装置であって、
   アクセル開度から算出される最終目標入力回転速度がステップ的に変化した場合に、最終的に前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度に到達するように徐々に変化する過渡時目標入力回転速度を算出し、
   前記最終目標入力回転速度がステップ的に変化すると、まず前記入力側回転体の目標とする回転速度を前記過渡時目標入力回転速度に設定して前記実入力回転速度を変化させ、
   前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度に到達する前に、前記入力側回転体の目標とする回転速度を前記過渡時目標入力回転速度から前記最終目標入力回転速度に切り替えて前記実入力回転速度を変化させる
   ことを特徴とする変速比制御装置。
7. 前記第１距離と前記第２距離とのうちの少なくとも一方を変更するための可動部材に力を与える油圧室に導かれる作動油の量を調節する作動油流量調節手段に入力される作動油流量調節信号を調節することで前記変速比を調節し、
   前記実入力回転速度が前記過渡時目標入力回転速度となる前記作動油流量調節信号の候補である第１候補作動油流量調節信号を算出し、
   前記実入力回転速度が前記最終目標入力回転速度となる前記作動油流量調節信号の候補である第２候補作動油流量調節信号を算出し、
   算出された前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御した時の前記油圧室に導かれる前記作動油の流量が、前記作動油流量調節手段が前記油圧室に実際に導ける前記作動油の流量である最大流量を超える場合は、前記第１候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御し、
   前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御した時の前記油圧室に導かれる前記作動油の流量が、前記最大流量以下である場合は、前記第２候補作動油流量調節信号で前記作動油流量調節手段を制御する
   ことを特徴とする請求項６に記載の変速比制御装置。
8. 前記実入力回転速度が前記入力側回転体の目標とする回転速度である目標入力回転速度に到達するまでに必要になる前記作動油の量を、前記変速比の変更の指令があってから実際に前記変速比が変更されるまでの反応の遅れである無駄時間がない理論上の前記作動油の量よりも大きく設定して前記第２候補作動油流量調節信号を算出することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の変速比制御装置。
9. 前記無段変速機を搭載する車両の加速度の変化速度が大きいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な前記作動油の量を小さく設定し、前記加速度の変化速度が小さいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な前記作動油の量を大きく設定することを特徴とする請求項８に記載の変速比制御装置。
10. 前記変速比の変化速度が大きいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な作動油の量を小さく設定し、前記変速比の変化速度が小さいほど前記実入力回転速度が前記目標入力回転速度に到達するまでに必要な作動油の量を大きく設定することを特徴とする請求項８に記載の変速比制御装置。

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