JP3528498B2

JP3528498B2 - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP3528498B2
Application number: JP3939797A
Authority: JP
Inventors: 裕介皆川; 杉原　　淳
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 2004-05-17
Anticipated expiration: 2017-02-24
Also published as: JPH10231926A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機を備え
た車両の変速制御装置の改良に関し、特にマニュアルモ
ードを備えた無段変速機の変速制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】車両に用いられる無段変速機としては、
従来からベルト式やトロイダル式があり、これら無段変
速機の変速制御装置では、車速ＶＳＰとスロットル開度
ＴＶＯ（またはアクセル開度）に応じて目標変速比を決
定する自動変速モードに加えて、従来のマニュアル変速
機と同様に、任意の変速段を設定可能なマニュアルモー
ドを備えたものが知られており、例えば、特公平５−７
０７５０号公報等が知られている。

【０００３】これは、シフトレバーの操作位置に応じて
任意の変速比を無段階に設定するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の無段変速機の変速制御装置においては、マニュアル
モードでは、シフトレバーの操作位置に応じて変速比が
一義的に決定されるが、変速比×車速→エンジン回転数
という関係があるため、運転者が期待するエンジン回転
数または無段変速機の入力軸回転数を得るためには、常
に車速を意識しながらシフトレバーを操作する必要があ
り、このような変速制御装置で山岳路等を走行すると、
絶えず変動する車速に応じて変速比を変更するようシフ
トレバーを操作しなければならず、変速終了時期を運転
者が予期できないために操作が煩雑になるだけでなく、
運転者がシフトレバーを操作する時間が長くなり、運転
性を低下させるという問題があった。

【０００５】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、マニュアルモードにおいて任意の変速比を
得ながらも、変速操作を容易に行うことが可能な、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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図２１に
示すように、車両の運転状態に応じて無段変速機の目標
変速比を設定する第１目標変速比設定手段１００と、運
転者によって操作される変速指令手段１０６からの信号
に基づいて、無段変速機１０の目標変速比を予め設定し
た複数の変速段ＧＰのうちのひとつに設定する第２目標
変速比設定手段と１０１、前記第１目標変速比設定手段
１００と第２目標変速比設定手段１０１とを選択的に切
り換える変速モード切換手段１０２と、前記変速モード
切換手段１０２の出力に基づいて無段変速機１０の変速
比を変更する変速制御手段１０４とを備えた無段変速機
の変速制御装置において、前記第２目標変速比設定手段
１０１は、前記変速指令手段１０６の操作位置が予め設
定した中立位置Ｘ＝０からアップシフト側またはダウン
シフト側で隣り合う変速段までの間であって所定値未満
の範囲で変化したときには、前記変速指令手段１０６の
変位量及び方向に応じて隣り合う変速段未満で指示変速
比ｄＧｐを設定可能であり、前記操作位置が前記中立位
置Ｘ＝０に戻ると指示変速比を現在の変速段に復帰させ
る一方、前記操作位置が所定値以上に変化したときには
指示変速比を隣り合う変速段に設定し、前記操作位置が
中立位置Ｘ＝０に戻るまで及び戻った後中立位置にある
間は隣り合う変速段を維持する変速比調整手段１０３を
備える。

【０００７】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速比調整手段１０３は、無段変速機１０の
入力軸回転数または車速をパラメータとして、変速指令
手段１０６の変位量及び方向と指示変速比の関係を補正
する指示変速比補正手段１０５を備える。

【０００８】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速比調整手段１０３は、変速指令手段１０
６の変位量及び方向が前記所定値よりも小さい第２の所
定値を超えると、第２の所定値を通過したときの変速指
令手段１０６の操作速度に応じて変速速度を設定する。

【０００９】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速比調整手段１０３は、変速指令手段１０
６の変位量及び方向と指示変速比ｄＧｐの関係に所定の
ヒステリシスまたは不感帯を設定する。

【００１０】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速指令手段は、第２目標変速比設定手段１
０１を選択したときに、所定の中立位置へ向けて常時付
勢する付勢手段を備える。

【００１１】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、変速モード
切換手段により第２目標変速比設定手段（以下、マニュ
アルモード）を設定すると、無段変速機の変速比は運転
者が操作する変速指令手段に応じて隣り合う変速段へ順
次変速を行うのに加えて、変速指令手段の操作位置が予
め設定した中立位置Ｘ＝０からアップシフト側またはダ
ウンシフト側で隣り合う変速段までの間で変化したとき
には、前記変速指令手段の変位量及び方向に応じた指示
変速比によって現在の変速段から変速比を調整すること
が可能となり、マニュアルモードでは、従来の手動変速
機の運転感覚に加えて、無段変速機による変速比の調整
を連続的に行うことが可能となって、運転者の好みや運
転状況に応じた変速比へ調整することができ、前記従来
例のように常時車速を意識しながら変速操作を行う必要
がなくなって、マニュアルモードを備えた無段変速機の
運転性を大幅に向上させることができるのである。

【００１２】また、第２の発明は、指示変速比補正手段
は、車速または入力軸回転数をパラメータとして変速指
令手段の変位量及び方向と指示変速比の関係を補正する
ようにしたため、例えば、入力軸回転数または車速が大
きくなるほど、中立位置からの指示変速比の立ち上がり
を緩やかに設定する一方、入力軸回転数または車速が小
さくなるほど、中立位置からアップシフトまたはダウン
シフト側への指示変速比の立ち上がりを大きく設定する
ことで、入力軸回転数または車速が大きいときに変速指
令手段の操作が過大となった場合の変速ショックを抑制
することができ、また、入力軸回転数または車速が小さ
い場合には、指示変速比の立ち上がりを大きくすること
で、体感的な変速速度を向上させることができ、マニュ
アルモードを備えた無段変速機の運転性をさらに向上さ
せることができるのである。

【００１３】また、第３の発明は、変速指令手段の変位
量及び方向が第２の所定値を超えたときの変速指令手段
の操作速度に応じて変速速度を設定するようにしたた
め、運転者の好みや運転状況に応じた変速速度でアップ
シフトまたはダウンシフトを行うことが可能となって、
マニュアルモードを備えた無段変速機の操作性をさらに
向上させることができるのである。

【００１４】また、第４の発明は、ヒステリシスまたは
不感帯を設けることにより、変速比の過大な変動を抑制
して円滑な変速制御を行うことが可能となるのである。

【００１５】また、第５の発明は、変速操作を終了した
後に運転者が変速指令手段から手を放せば、変速指令手
段は中立位置へ自動的に復帰するため、指示変速比＝０
となって所定の変速段へ容易に復帰することができ、従
来の手動式変速機と同様の運転感覚を得ながらも、前記
従来例のように常時変速操作を行う必要がなくなって、
マニュアルモードを備えた無段変速機の操作性を大幅に
向上させることができるのである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００１７】図１は、無段変速機として、ダブルキャビ
ティのトロイダル型無段変速機１０を主体とする無段変
速装置１に本発明を適用した一例を示し、トルクコンバ
ータ１２及び前後進切換装置４０を介して、無段変速機
１０へエンジンの駆動力が入力される。

【００１８】そして、無段変速装置１は、変速制御コン
トローラ２の指令値に応動するステップモータ６１が、
油圧制御装置４を介して無段変速機１０の変速比を制御
する構成を備える。

【００１９】無段変速機１０としてはハーフトロイダル
型の第１トロイダル変速部１８と第２トロイダル変速部
２０から構成されて２組の入出力ディスクを備えたダブ
ルキャビティ型で構成した例を示し、第１トロイダル変
速部１８の入力ディスクと出力ディスクとの間に挟持さ
れるパワーローラ１８ｃは、図２に示すように、オフセ
ットされた回転軸５０ｂに軸支され、この回転軸５０ｂ
を図中上下方向へ駆動するとともに軸回りに回動可能な
トラニオン軸５０ａは、油圧シリンダ５０によって軸方
向へ駆動される。なお、図２では第１トロイダル変速部
１８のパワーローラ１８ｃについて説明したが、第２ト
ロイダル変速部２０のパワーローラも同様に構成され
る。

【００２０】そして、トラニオン軸５０ａの上下方向の
変位に応じてパワーローラ１８ｃの傾斜角（トラニオン
軸５０ａの軸まわり変位）を変更することで変速比を連
続的に変更する。

【００２１】変速制御コントローラ２は、運転者のアク
セルペダル（図示せず）操作に応動するスロットル開度
ＴＶＯ（又はアクセルペダル開度ＡＣＳ）と、エンジン
回転数Ｎｅをエンジン制御コントローラ３から読み込む
とともに、無段変速機１０の入力軸回転センサ６が検出
した入力軸回転数Ｎｔ、出力軸回転センサ７が検出した
出力軸回転数Ｎｏ、変速指令手段および変速モード切換
手段としてのシフトレバー５に応動するセレクトスイッ
チ５Ａから、運転者が設定したシフト位置Ｐｏｓ及びマ
ニュアルモード時のシフトレバー位置（マニュアルシフ
ト信号）srctをそれぞれ読み込んで、後述するように、
運転者が選択した自動変速モードとマニュアルモードの
うちの一方の変速マップに基づいて、予め設定した変速
マップから運転状態に応じた実目標入力軸回転数ＲＲＥ
Ｖを求め、変速比変更手段を駆動するアクチュエータと
してのステップモータ６１（図１、図２参照）へ目標変
速比ＲＴＯに応じた制御量ＡＳＴＰを指令するもので、
ステップモータ６１の駆動量（ステップ数ＦＳＴＰ）と
変速比（実目標変速比ＲＲＴＯ）の関係は図１３に示す
ように一義的に決定される。

【００２２】ここで、無段変速装置１は、自動変速モー
ドに加えてマニュアルモードを備えており、シフトレバ
ー５のセレクトスイッチ５Ａは、例えば、図３、図４に
示すように構成され、「Ｈ」型のゲートに、従来のＤレ
ンジ等のシフト位置に加えて、マニュアルモード切換ス
イッチ１３（変速モード切換手段）とアップシフトまた
はダウンシフトを指令するマニュアルスイッチ８を付加
したもので、シフトレバー５が中央のマニュアルモード
切換スイッチ１３を通過するたびに、Ｄレンジからマニ
ュアルモードへ、あるいは逆に切り換えられる。

【００２３】マニュアルモードでは、従来の手動変速機
と同様の変速特性、すなわち、複数の変速段、例えば、
図５には変速段数を６段とした場合の一例を示し、各変
速段ＧＰ（ｎ）にはそれぞれ所定の変速比ｉ（ｎ）が設
定される。ただし、ｎ＝１〜６である。

【００２４】そして、マニュアルスイッチ８は、シフト
レバー５の変位量（操作量）に応じたシフト信号srct(A
D)を出力するよう、スライドボリュームやポテンショメ
ータあるいはエンコーダ等で構成され、中立位置Ｘ＝０
を境に、図中「＋」方向へシフトレバー５を連続的に変
位させることによりアップシフトを指令する一方、図中
「−」方向へシフトレバー５を連続的に変位させること
によりダウンシフトを指令し、Ｘ＝＋maxまたは−maxの
位置では、隣り合う変速段へアップシフト（ＧＰ＝ＧＰ
＋１）またはダウンシフト（ＧＰ＝ＧＰ−１）を指令す
るよう設定され、マニュアルスイッチ８からのマニュア
ルシフト信号srctは例えば、０〜５Ｖの間でほぼリニア
に変化し、図１６に示すように、中立位置Ｘ＝０で２．
５Ｖを出力する一方、アップシフト切換位置（Ｘ＝＋ma
x）で５Ｖ、ダウンシフト切換位置（Ｘ＝−max）で０Ｖ
を出力して、シフトレバー５の操作位置に応じた値（電
圧）を出力する。

【００２５】また、マニュアルモードへ切り換えられた
シフトレバー５は、付勢手段としてのバネ５０によって
常時中立位置Ｘ＝０へ付勢されており、後述するよう
に、中立位置Ｘ＝０からＸ＝＋max未満のアップシフト
側、またはＸ＝−max未満のダウンシフト側へ操作する
と、現在の変速段ＧＰと隣り合う変速段ＧＰ±１の間で
任意の変速比（指示変速比ｄＧｐ）を設定することがで
き、運転者がシフトレバー５から手を放すと、シフトレ
バー５が中立位置に戻って現在の変速段ＧＰに復帰する
よう構成される。

【００２６】一方、自動変速モードでは、図示はしない
が、スロットル開度ＴＶＯ等をパラメータとして車速Ｖ
ＳＰに応じた目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０（または目標
変速比）が設定される。なお、図中「Ｐ」、「Ｒ」、
「Ｎ」はそれぞれ、パーキング、後進、ニュートラルの
シフト位置を示す。

【００２７】また、無段変速機１０の変速比変更手段と
しては、図２に示すように、トロイダル型で構成された
無段変速機１０のパワーローラ１８ｃを軸支したトラニ
オン軸５０ａを軸方向へ駆動する油圧シリンダ５０と、
ステップモータ６１の駆動とトラニオン軸５０ａの変位
に応じて、実変速比をフィードバックしながら油圧シリ
ンダ５０へ圧油を供給するコントロールバルブ６０を主
体に構成されており、ステップモータ６１は変速制御コ
ントローラ２からの指令に応じてスプール６３を駆動
し、油圧シリンダ５０のピストン５０Ｐの上下の油室５
０Ｈ、５０Ｌへ油圧を給排する。

【００２８】この油圧に応じたトラニオン軸５０ａの軸
方向変位と軸まわりの変位（＝パワーローラ１８ｃの傾
転角）は、リンクを含んで構成されたならい機構６７を
介して、スプール６３と相対的に運動するスリーブ６４
へフィードバックされ、油圧シリンダ５０への油圧は、
目標変速比ＲＴＯに応じたステップモータ６１の駆動量
と、パワーローラ１８ｃの傾転角、すなわち、実変速比
ＲＴＯに応じて調整され、この変速比は図１５に示した
ように、ステップモータ６１の駆動量に応じて一義的に
決定される。

【００２９】次に、変速制御コントローラ２で行われる
制御の一例を、図６〜図１２のフローチャートに基づい
て以下に詳述する。なお、各フローチャートは所定時間
毎、例えば１０msec毎にそれぞれ実行されるものであ
る。

【００３０】まず、図７は車両の運転状態及び運転者の
操作状況を検出する信号計測処理のフローチャートで、
ステップＳ１では、エンジンの運転状態としてエンジン
制御コントローラ３よりスロットル開度ＴＶＯ、エンジ
ン回転数Ｎｅを読み込む一方、無段変速機１０から入力
軸回転数Ｎｔ、出力軸回転数Ｎｏを読み込むとともに、
運転者の運転意図を検出するため、セレクトスイッチ５
Ａからのシフト位置Ｐｏｓ、マニュアルモード切換スイ
ッチ１３からの切換信号及びマニュアルスイッチ８から
のマニュアルシフト信号srct（AD）を読み込む。なお、
（AD）は変速制御コントローラ２におけるＡ−Ｄ変換後
の値を示す。

【００３１】そして、ステップＳ２では、車両の運転状
態を示す各値の演算を行うもので、まず、出力軸回転数
Ｎｏに変換定数Ａを乗じて車速ＶＳＰを得るとともに、
シフトレバー５の位置がマニュアルモードにあれば、マ
ニュアルスイッチ８からのマニュアルシフト信号srct
（AD）＝シフトレバー５の操作位置Ｘに基づいて、シフ
トレバー５の操作位置に応じた指示変速比ｄＧｐを演算
する。

【００３２】この指示変速比ｄＧｐの演算は、図１７の
マップに基づいて行われ、中立位置Ｘ＝０から図中＋Ｘ
１から−Ｘ１の所定の区間は不感帯となっており、シフ
トレバー５が＋Ｘ１からアップシフト側の＋maxへ向け
て変位すると、指示変速比ｄＧｐは０から１へ向けて増
大して、操作位置Ｘが＋max未満の所定値＋Ｘ２以上に
なると、指示変速比ｄＧｐ＝＋１に設定される。

【００３３】一方、−Ｘ１からダウンシフト側の−max
へ向けて変位すると、指示変速比ｄＧｐは０から−１へ
向けて減少し、操作位置Ｘが−max以下になると、指示
変速比ｄＧｐ＝−１に設定される。

【００３４】なお、操作位置Ｘと指示変速比ｄＧｐのマ
ップには、図示のようにΔＸのヒステリシスが設定され
て、シフトレバー５の微少な変位による指示変速比ｄＧ
ｐの変動を抑制する。

【００３５】次に、図７のフローチャートは、上記ステ
ップＳ１、Ｓ２で求めた運転状態に基づいて行われる変
速制御の概要を示すものである。

【００３６】ステップＳ３では、マニュアルモード切換
スイッチ１３からの信号に基づいて、セレクトスイッチ
５Ａからのシフト位置Ｐｏｓが、上記Ｄレンジからマニ
ュアルモードへ切り換えられたか否かを判定し、マニュ
アルモードが選択された場合にはステップＳ５のマニュ
アルモード変速判断部へ進む一方、Ｄレンジであればス
テップＳ４の自動モード変速判断部へ進む。

【００３７】ステップＳ４の自動モード変速判断部で
は、上記したようにスロットル開度ＴＶＯと車速ＶＳＰ
に応じて図示しないマップから目標入力軸回転数ＲＲＥ
Ｖ０（目標変速比ＲＴＯ）求める。

【００３８】一方、ステップＳ５のマニュアルモード変
速判断部では、後述するように、図５に示した変速段Ｇ
ＰとステップＳ２で求めた指示変速比ｄＧｐから目標入
力軸回転数ＲＲＥＶ０（目標変速比ＲＴＯ）求める。

【００３９】次に、ステップＳ６の目標回転数変化量決
定部では、上記ステップＳ４、Ｓ５で求めた目標入力軸
回転数ＲＲＥＶ０と変速モードに応じて一次遅れの実目
標入力軸回転数ＲＲＥＶを求め、ステップＳ７の変速制
御量計算部では、この実目標入力軸回転数ＲＲＥＶに応
じてステップモータ６１の目標ステップ数ＤＳＲＳＴＰ
を演算する。

【００４０】そして、ステップＳ８のステップモータ制
御部では、上記ステップＳ７で求めた目標ステップ数Ｄ
ＳＲＳＴＰとステップモータ６１の応答特性に応じて制
御量ＡＳＴＰの演算を行うものである。

【００４１】こうして、求めたステップモータ６１の制
御量ＡＳＴＰは、図８に示す信号出力部のステップＳ９
で出力され、ステップモータ６１の駆動により無段変速
機１０の変速比が変更される。

【００４２】次に、上記ステップＳ５のマニュアルモー
ド変速判断部で行われる処理の詳細は、図９のフローチ
ャートに基づいて行われ、まず、ステップＳ１０では、
シフトレバー５の操作位置Ｘ｛＝マニュアルシフト信号
srct（AD）であり、以下操作位置Ｘに基づいて説明す
る｝に応じてマニュアルアップフラグＦｕｐまたはマニ
ュアルダウンフラグＦｄｎの設定を行う。

【００４３】このマニュアルアップフラグＦｕｐ、マニ
ュアルダウンフラグＦｄｎの設定は図１８に示すマップ
に基づいて行われ、上記図１７に示した不感帯（Ｘ＝＋
Ｘ１〜−Ｘ１、Ｘ＞＋Ｘ２、Ｘ＜−max）を除いた領
域、すなわち、指示変速比ｄＧｐが変化する領域よりも
やや小さな領域でこれらフラグＦｕｐ、Ｆｄｎを１にセ
ットする一方、その他の領域では０にリセットする。

【００４４】中立位置Ｘ＝０からアップシフト側へシフ
トレバー５を操作した場合、所定位置＋Ｘ１を超える
と、指示変速比ｄＧｐの増大が開始されるが、マニュア
ルアップフラグＦｕｐはこの所定位置＋Ｘ１をわずかに
超えた＋Ｘ１’の位置からＯＮ、すなわち１に設定さ
れ、さらにアップシフト側へシフトレバー５を操作して
指示変速比ｄＧｐが＋１に設定される所定位置＋Ｘ２の
直前＋Ｘ２’を超えると、０にリセットされる。

【００４５】同様に、ダウンシフト側では、所定位置−
Ｘ１を超えると、指示変速比ｄＧｐの減少が開始される
が、マニュアルアップフラグＦｄｎはこの所定位置−Ｘ
１をわずかに超えた−Ｘ１’の位置から１に設定され、
さらにダウンシフト側へシフトレバー５を操作して指示
変速比ｄＧｐが−１に設定される所定位置−maxの直前
−Ｘ２’を超えると、０にリセットされる。

【００４６】こうして、ステップＳ１０でマニュアルア
ップフラグＦｕｐまたはマニュアルダウンフラグＦｄｎ
の設定を行った後、ステップＳ１１、１２では、これら
フラグが１であるか否か、すなわち、シフトレバー５が
アップシフトまたはダウンシフト側のどちらかに操作さ
れたかを判定して、マニュアルアップフラグＦｕｐ、マ
ニュアルダウンフラグＦｄｎが１であれば、ステップＳ
１５へ進んで、上記ステップＳ２で求めた指示変速比ｄ
Ｇｐと、前回の処理で求めた指示変速比ｄＧｐoldとの
差を変数ｄＧｐerrにスタックしてから、ステップＳ１
９へ進んで現在の変速段ＧＰに対応する変速比ｉ（Ｇ
Ｐ）に指示変速比ｄＧｐを加えたものを新たな目標入力
軸回転数ＲＲＥＶ０（目標変速比）とする。

【００４７】一方、マニュアルアップフラグＦｕｐ及び
マニュアルダウンフラグＦｄｎが共に０の場合は、運転
者が隣り合う変速段へのアップシフトまたはダウンシフ
トを要求して、シフトレバー５を＋maxまたは−maxへ操
作した場合か、変速途中で上記フラグＦｕｐ、Ｆｄｎが
クリアされた場合であり、ステップＳ１３では、シフト
レバー５の操作位置が＋Ｘ２を超えてｄＧｐ＝＋１であ
るかを判定して、ｄＧｐ＝＋１であれば、隣り合う変速
段へアップシフトするためステップＳ１４へ進み、そう
でない場合には、ステップＳ１７へ進んで、シフトレバ
ー５の操作位置が−maxを超えてｄＧｐ＝−１であるか
を判定して、ｄＧｐ＝−１であれば、隣り合う変速段へ
ダウンシフトするためステップＳ１４へ進み、そうでな
い場合には、ステップＳ１８へ進む。

【００４８】変速途中で上記フラグＦｕｐ、Ｆｄｎがク
リアされた場合のステップＳ１８は、現在の指示変速比
ｄＧｐに前回の処理で求めた指示変速比の差ｄＧｐerr
を加えたものを指示変速比ｄＧｐとした後、マニュアル
アップフラグＦｕｐ及びマニュアルダウンフラグＦｄｎ
が１のときと同様に、ステップＳ１９へ進んで、現在の
変速段ＧＰに指示変速比ｄＧｐを加えたものを目標入力
軸回転数ＲＲＥＶ０として演算する。ただし、ステップ
Ｓ１８では、シフトレバー５の操作位置が中立位置Ｘ＝
０に戻った場合には差ｄＧｐ err をクリアする。

【００４９】ここで、ステップＳ１３、ステップＳ１７
の判定が共にＮＯとなるステップＳ１８の処理では、シ
フトレバー５の操作位置Ｘが、図１８に示す所定値＋Ｘ
２’または−Ｘ２’を超えて操作された場合には、所定
値＋Ｘ２’、−Ｘ２’通過時の変速速度＝ｄＧｐerr／
１０msec（ジョブの処理周期）を維持して変速を継続す
ることにより、運転者の意図に応じた変速速度で隣り合
う変速段ＧＰへ円滑に変速することができるのである。

【００５０】ステップＳ１４では、１段ずつアップシフ
トまたはダウンシフトするため、図５のマップから、隣
り合う変速段ＧＰの変速比ｉ（ＧＰ）と車速ＶＳＰに応
じた目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０を演算して処理を終了
する。

【００５１】一方、ステップＳ１９では、現在の変速段
ＧＰから、シフトレバー５の操作位置Ｘに応じてアップ
シフトまたはダウンシフトするため、現在の変速段ＧＰ
に指示変速比ｄＧｐを加えた変速比ｉ（ＧＰ＋ｄＧｐ）
と車速ＶＳＰに応じた目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０を演
算した後、ステップＳ２０以降の処理へ進む。

【００５２】ステップＳ２０以降では、上記フラグＦｕ
ｐ、Ｆｄｎがクリアされて変速が終了したか否かを検出
するもので、ステップＳ２０で指示変速比ｄＧｐが＋１
であればアップシフトが終了したと判定してステップＳ
２１へ進み、現在の変速段ＧＰを１段加算してアップシ
フトの終了を設定する一方、ｄＧｐ＝＋１でない場合に
はステップＳ２２へ進んで指示変速比ｄＧｐが−１であ
るか否かを判定し、−１であればステップＳ２３へ進ん
で、現在の変速段ＧＰから１段減算してダウンシフトが
終了したことを設定する。

【００５３】一方、上記ステップＳ２０、Ｓ２２でＮＯ
となる場合は、変速途中であるため、ステップＳ２４へ
進んで前回値ｄＧｐoldを現在の指示変速比ｄＧｐで更
新した後、処理を終了する。

【００５４】以上の、ステップＳ１０〜Ｓ２４でマニュ
アルモード時の目標入力軸回転数ＲＲＥＶ０を求めた後
には、上記図７のステップＳ６で一次遅れの実目標入力
軸回転数ＲＲＥＶの演算が行われ、このステップＳＳ６
処理は、図１０のサブルーチンにより構成される。

【００５５】まず、ステップＳ３０では、前回制御時の
実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを前回値ＲＲＥＶoldへ格
納した後、ステップＳ３１で、現在の変速状態が変速過
渡状態か定常状態のどちらにあるかを判定して、変速過
渡状態であればステップＳ３２へ進む一方、定常状態で
あればステップＳ３３へ進んで目標入力軸回転数ＲＲＥ
Ｖ０をそのまま実目標入力軸回転数ＲＲＥＶとして処理
を終了する。

【００５６】ステップＳ３２では、変速モードがマニュ
アルモードであるか否かを判定し、マニュアルモードで
あればステップＳ３４へ進んで、一次遅れの時定数Ｋｒ
に所定値Ｋ２を設定する一方、自動モードであればステ
ップＳ３５へ進んで、一次遅れの時定数Ｋｒに所定値Ｋ
１を設定した後、ステップＳ３６で目標入力軸回転数Ｒ
ＲＥＶ０から次式に基づいて一次遅れの実目標入力軸回
転数ＲＲＥＶを演算する。

【００５７】ＲＲＥＶ＝（ＲＲＥＶ０＋ＲＲＥＶold×Ｋｒ）／（Ｋｒ＋１） ……（１）ここで、変速モードに応じて一次遅れの時定数Ｋｒに設
定する所定値Ｋ１、Ｋ２を切り換え、かつＫ１＞Ｋ２等
に設定することにより、マニュアルモードでの変速を迅
速に行う一方、自動モードでは変速ショックを抑制する
ことができる。

【００５８】したがって、目標入力軸回転数マップ値Ｒ
ＲＥＶ０と実目標入力軸回転数ＲＲＥＶの関係は、図１
３に示すようになり、変速モードに応じて設定された１
次遅れ時定数Ｋｒにより、実目標入力軸回転数ＲＲＥＶ
はマップ値ＲＲＥＶ０に向けて漸増し、ステップモータ
６１を目標入力軸回転数マップ値ＲＲＥＶ０へ向けて追
従させることができる。

【００５９】こうして、変速モードに応じた一次遅れ時
定数Ｋｒによって実目標入力軸回転数ＲＲＥＶを求めて
変速判断部を終了すると、次に、図７のステップＳ７に
示した変速制御量計算部が実行され、この処理は図１１
に示すサブルーチンで構成される。

【００６０】まず、ステップＳ４０では、上記（１）式
で求めた一時遅れの実目標入力軸回転数ＲＲＥＶと、無
段変速機１０の出力軸回転数Ｎｏの比から実目標変速比
ＲＲＴＯを求める。

【００６１】次に、ステップＳ４１では、この実目標変
速比ＲＲＴＯから、ステップモータ６１の駆動量である
制御ステップ数ＦＳＴＰを、図１４のマップより演算
し、目標ステップ数ＤＳＲＳＴＰとして設定する。な
お、図１４のマップは、ステップモータ６１等の特性に
応じて予め設定されたものである。

【００６２】次に、図７のステップＳ８に示したステッ
プモータ制御部は、図１２に示すサブルーチンのように
構成される。

【００６３】ステップＳ５１〜Ｓ５６では、目標ステッ
プ数ＤＳＲＳＴＰと現在の制御量ＡＳＴＰから、ステッ
プモータ６１の応答速度に応じて制御量ＡＳＴＰの演算
が行うもので、目標制御量ＤＳＲＳＴＰが現在の制御量
ＡＳＴＰを超える場合には、制御量ＡＳＴＰを予め設定
した制御量ＤＳＴＰずつ目標制御量ＤＳＲＳＴＰまで増
減する。なお、制御量ＤＳＴＰは単位時間当たりのステ
ップ数を示し、ステップモータ６１の速度特性に応じて
予め設定したものである。

【００６４】すなわち、図１５のグラフに示すように、
ステップモータ６１へ実際に出力する制御量ＡＳＴＰ
が、目標制御量ＤＳＲＳＴＰとなるまで、所定の制御量
ＤＳＴＰずつ増減して、コントロールバルブ６０のスプ
ール６３が所定の変速比となるようステップモータ６１
を円滑に駆動する。

【００６５】こうして、図６〜図１２のフローチャート
から求めた制御量ＡＳＴＰは、図８８に示した信号出力
部のステップＳ９で、変速制御コントローラ２からステ
ップモータ６１へ出力され、コントロールバルブ６０を
介してパワーローラ１８ｃを一次遅れ定数Ｋｒに応じた
速度で傾転させ、無段変速機１０の実変速比を実目標変
速比ＲＲＴＯに一致させるのである。

【００６６】上記のような無段変速装置１によって、マ
ニュアルモードで変速操作を行う場合について、以下に
詳述する。

【００６７】アップシフトを行う場合には、シフトレバ
ー５を図３、図４の「＋max」の位置、例えば、フルス
トロークまで変位させれば、図１８に示すように指示変
速比ｄＧｐ＝＋１かつマニュアルアップフラグＦｕｐ＝
０となるため、上記図９のステップＳ１３によって、変
速段ＧＰ＝ＧＰ＋１となって、隣り合う変速段へアップ
シフトが実行される。

【００６８】一方、ダウンシフトを行う場合には、シフ
トレバー５を同じく図３、図４の「−max」まで変位さ
せれば、図１８に示すように指示変速比ｄＧｐ＝−１か
つマニュアルダウンフラグＦｄｎ＝０となるため、上記
図９のステップＳ１７によって、変速段ＧＰ＝ＧＰ−１
となって、隣り合う変速段へダウンシフトが実行され
る。

【００６９】上記アップシフトまたはダウンシフトの
後、シフトレバー５から手を放せば、シフトレバー５は
バネ５０によって中立位置Ｘ＝０へ復帰するため、指示
変速比ｄＧｐ＝０となって新たに設定された変速段ＧＰ
を容易に維持することができ、シフトレバー５の操作に
応じて、任意の変速段ＧＰへ順次変速することができ、
従来の手動式変速機と同様の運転感覚を楽しむことがで
きる。

【００７０】一方、シフトレバー５を中立位置Ｘ＝０か
らアップシフト側へ操作して、図１８の＋Ｘ１’〜＋Ｘ
２’の領域へ変位させると、上記図９のステップＳ１
０、Ｓ１１、Ｓ１９によりマニュアルアップフラグＦｕ
ｐ＝１となって、現在の変速段ＧＰにシフトレバー５の
操作位置Ｘに応じた指示変速比ｄＧｐを加算した任意の
変速比ｉ（ＧＰ＋ｄＧｐ）へアップシフトを行うことが
できる。

【００７１】この操作位置Ｘでシフトレバー５から手を
放せば、シフトレバー５がバネ５０によって中立位置Ｘ
＝０へ復帰するため、指示変速比ｄＧｐは０となり、元
の変速段ＧＰへ容易に復帰することができる。

【００７２】逆に、シフトレバー５を中立位置Ｘ＝０か
らダウンシフト側へ操作して、図１８の−Ｘ１’〜−Ｘ
２’の領域へ変位させると、上記図９のステップＳ１
０、Ｓ１２、Ｓ１９によりマニュアルアップフラグＦｄ
ｎ＝１となって、現在の変速段ＧＰからシフトレバー５
の操作位置Ｘに応じた指示変速比ｄＧｐを減算した任意
の変速比ｉ（ＧＰ＋ｄＧｐ）へダウンシフトを行うこと
が可能となり、上記と同様に、この操作位置Ｘでシフト
レバー５から手を放せば、元の変速段ＧＰへ容易に復帰
することができる。

【００７３】すなわち、シフトレバー５を中立位置Ｘ＝
０から＋Ｘ２’〜−Ｘ２’の範囲でシフトレバー５を操
作することによって、前記のようなシフトレバー５のフ
ルストロークによる隣り合う変速段へのアップシフトま
たはダウンシフトに加えて、現在の変速段ＧＰから隣り
合う変速段±ＧＰとの間で、アップシフト側またはダウ
ンシフト側へシフトレバー５の操作位置に応じて変速比
の調整を連続的に行うことが可能となって、マニュアル
モードでは、従来の手動変速機の運転感覚に加えて、無
段変速機１０による変速比の変更を連続的に行うことが
可能となるのである。

【００７４】加えて、シフトレバー５を所定値＋Ｘ２’
または−Ｘ２’を超えて操作した場合には、上記図９の
ステップＳ１８、Ｓ１９によって、所定値＋Ｘ２’また
は−Ｘ２’を通過したときの変速速度（ｄＧｐerr／１
０msec）を維持して隣り合う変速段へアップシフトまた
はダウンシフトを行うことができ、シフトレバー５の操
作速度に応じた変速速度、すなわち、運転者の好みに応
じた変速速度でアップシフトまたはダウンシフトを行う
ことが可能となるのである。

【００７５】例えば、図５において、３速（変速段ＧＰ
＝３）に設定して、図中Ａ点で走行しているとき、緩い
コーナーへの進入に備えて、緩やかなエンジンブレーキ
をかけたい場合には、シフトレバー５をダウンシフト側
で、かつ図１８の−Ｘ１’〜−Ｘ２’の途中まで操作す
ると、変速比はシフトレバー５の操作位置Ｘに対応した
指示変速比ｄＧｐだけ減少するため、図５のＢ点までダ
ウンシフトして入力軸回転数＝エンジン回転数Ｎｅは上
昇し、２速と３速の中間でエンジンブレーキをかけるこ
とが可能となり、２速（ＧＰ＝２）へのダウンシフトで
はエンジンブレーキが過大になるような状況で、変速比
の細かな設定が可能となるのに加えて、図１９に示すよ
うに、変速速度はシフトレバー５の変位速度に応じて変
化するため、運転者の好みや運転状況に応じてシフトレ
バー５の操作速度を変更することで、変速速度を容易に
変更でき、マニュアルモードを備えた無段変速機の運転
性をさらに向上させることができるのである。

【００７６】そして、この変速比の調整は、図１７に示
したように、アップシフト方向とダウンシフト方向でヒ
ステリシスを設けると共に、不感帯（Ｘ＝＋Ｘ１〜−Ｘ
１、Ｘ＞＋Ｘ２、Ｘ＜−max）を設けたため、変速比の
過大な変動を抑制して円滑な変速制御を行うことが可能
となるのである。

【００７７】また、このエンジンブレーキが終了した後
にシフトレバー５を放せば、再び３速（変速段ＧＰ＝
３）に復帰して入力軸回転数は図中Ｃ点となり、元の変
速段ＧＰ＝３で運転を継続することができ、前記従来の
ように、常時シフトレバー５を操作する必要がなくなっ
て、運転操作を簡易にしながら有段のマニュアルモード
を備えた無段変速機の運転性を大幅に向上させることが
できるのである。

【００７８】ところで、図５のＢ点におけるエンジンブ
レーキが不足した場合は、−Ｘ１’〜−Ｘ２’の途中に
あるシフトレバー５をさらにダウンシフト側へ操作し
て、所定位置−Ｘ２’を超える−max側まで操作するだ
けで２速（ＧＰ＝２）へダウンシフトを行うことがで
き、このとき、２速へのダウンシフトは、所定位置−Ｘ
２’を通過したときの変速速度＝シフトレバー５の操作
速度に設定されるため、運転者の要求に応じた変速速度
を容易に実現することができ、有段のマニュアルモード
を備えた無段変速機の運転性をさらに向上させることが
できるのである。

【００７９】図２０は第２の実施形態を示し、前記第１
実施形態の図１７、１８に示したマップを車速ＶＳＰま
たはエンジン回転数Ｎｅ（≒入力軸回転数Ｎｔ、以下同
様）をパラメータとして変更するようにしたもので、そ
の他の構成は前記第１実施形態と同様である。

【００８０】前記図１７のマップでは、シフトレバー５
の操作量に対する指示変速比ｄＧｐの変化量は一定とな
っていたが、図２０のマップにおいては、エンジン回転
数Ｎｅまたは車速ＶＳＰが大きくなるほど、中立範囲
（Ｘ＝＋Ｘ１〜−Ｘ１）からアップシフトまたはダウン
シフト側への指示変速比ｄＧｐの立ち上がりを緩やかに
設定する一方、エンジン回転数Ｎｅまたは車速ＶＳＰが
小さくなるほど、中立範囲（Ｘ＝＋Ｘ１〜−Ｘ１）から
アップシフトまたはダウンシフト側への指示変速比ｄＧ
ｐの立ち上がりを大きく設定する。

【００８１】エンジン回転数Ｎｅまたは車速ＶＳＰが大
きくなるほど、中立範囲（Ｘ＝＋Ｘ１〜−Ｘ１）からの
指示変速比ｄＧｐの立ち上がりが緩やかになるため、シ
フトレバー５の操作が過大となった場合の変速ショック
を抑制することができ、また、エンジン回転数Ｎｅまた
は車速ＶＳＰが小さい場合には、指示変速比ｄＧｐの立
ち上がりを大きくすることで、体感的な変速速度を向上
させることができ、上記第１実施形態に加えてさらに運
転性を向上させることができるのである。

【００８２】なお、上記実施形態において、無段変速機
としてトロイダル型を採用した場合について述べたが、
図示はしないが、Ｖベルト式を採用した場合にも上記と
同様の作用、効果を得ることができる。

【００８３】また、シフトレバー５とＨ型ゲートのセレ
クトスイッチ５Ａ及びマニュアルスイッチ８によって、
自動モードとマニュアルモードを切り換えるような構成
としたが、図示はしないが、ステアリングコラムやハン
ドル側にマニュアルモード時に指示変速比を設定するレ
バー等を別途設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す無段変速装置のブロッ
ク図。

【図２】トロイダル無段変速機の変速比変更手段の概念
図。

【図３】マニュアルモードを備えたシフトゲートの概略
図である。

【図４】同じく、マニュアルスイッチの概略図である。

【図５】マニュアルモードの変速マップで、変速段ＧＰ
をパラメータとして車速ＶＳＰと目標入力軸回転数の関
係を示す。

【図６】変速制御コントローラで行われる制御の一例を
示すフローチャートで、信号計測処理を示す。

【図７】同じく制御の一例を示すフローチャートで、Ｃ
ＶＴ制御処理の概要を示す。

【図８】同じく制御の一例を示すフローチャートで、信
号出力処理を示す。

【図９】同じくＣＶＴ制御処理で行われるマニュアルモ
ード変速判断部の詳細を示すフローチャート。

【図１０】同じく目標回転数変化量決定部の詳細を示す
フローチャート。

【図１１】同じく変速制御量計算部の詳細を示すフロー
チャート。

【図１２】同じくステップモータ制御部の詳細を示すフ
ローチャート。

【図１３】時定数Ｋｒと実目標入力軸回転数ＲＲＥＶ及
び目標回転数マップ値ＲＲＥＶ０の時間経過に応じた関
係を示すグラフ。

【図１４】実目標変速比ＲＲＴＯとステップモータの制
御位置ＦＳＴＰの関係を示すマップ。

【図１５】目標ステップ数ＤＳＲＳＴＰと実際の出力ス
テップ数ＡＳＴＰの関係を示すマップ。

【図１６】シフトレバー操作位置Ｘとマニュアルシフト
信号srctの関係を示すマップである。

【図１７】シフトレバー操作位置Ｘまたはマニュアルシ
フト信号srctと指示変速比ｄＧｐの関係を示すマップ。

【図１８】シフトレバー操作位置Ｘと指示変速比ｄＧｐ
及びマニュアルアップフラグ、マニュアルダウンフラグ
の関係を示すマップ。

【図１９】マニュアルシフト信号srctと指示変速比ｄＧ
ｐ及びマニュアルダウンフラグＦｄｎと時間の関係を示
すグラフ。

【図２０】第２実施形態を示し、シフトレバー操作位置
Ｘと指示変速比ｄＧｐの関係を示すマップ。

【図２１】第１ないし第５の発明に対応するクレーム対
応図である。

【符号の説明】

１無段変速装置２変速制御コントローラ３エンジン制御コントローラ５シフトレバー５Ａセレクトスイッチ６入力軸回転センサ７出力軸回転センサ８マニュアルスイッチ１０無段変速機１３マニュアルモード切換スイッチ１００第１目標変速比設定手段１０１第２目標変速比設定手段１０２変速モード切換手段１０３変速比調整手段１０４変速制御手段１０５指示変速比補正手段１０６変速指令手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−240248（ＪＰ，Ａ) 特開平６−66369（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−26847（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−115738（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−115726（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の運転状態に応じて無段変速機の目標
変速比を設定する第１目標変速比設定手段と、運転者によって操作される変速指令手段からの信号に基
づいて、無段変速機の目標変速比を予め設定した複数の
変速段のうちのひとつに設定する第２目標変速比設定手
段と、前記第１目標変速比設定手段と第２目標変速比設定手段
とを選択的に切り換える変速モード切換手段と、前記変速モード切換手段の出力に基づいて無段変速機の
変速比を変更する変速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、前記第２目標変速比設定手段は、前記変速指令手段の操
作位置が予め設定した中立位置Ｘ＝０からアップシフト
側またはダウンシフト側で隣り合う変速段までの間であ
って所定値未満の範囲で変化したときには、前記変速指
令手段の変位量及び方向に応じて隣り合う変速段未満で
指示変速比を設定可能であり、前記操作位置が前記中立
位置Ｘ＝０に戻ると指示変速比を現在の変速段に復帰さ
せる一方、前記操作位置が所定値以上に変化したときに
は指示変速比を隣り合う変速段に設定し、前記操作位置
が中立位置Ｘ＝０に戻るまで及び戻った後中立位置にあ
る間は隣り合う変速段を維持する変速比調整手段を備え
たことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】前記変速比調整手段は、無段変速機の入力
軸回転数または車速をパラメータとして、変速指令手段
の変位量及び方向と指示変速比の関係を補正する指示変
速比補正手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
の無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】前記変速比調整手段は、変速指令手段の変
位量及び方向が前記所定値よりも小さい第２の所定値を
超えると、第２の所定値を通過したときの変速指令手段
の操作速度に応じて変速速度を設定することを特徴とす
る請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】前記変速比調整手段は、変速指令手段の変
位量及び方向と指示変速比の関係に所定のヒステリシス
または不感帯を設定したことを特徴とする請求項１に記
載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項５】前記変速指令手段は、第２目標変速比設
定手段を選択したときに、所定の中立位置へ向けて常時
付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１に
記載の無段変速機の変速制御装置。