JP3633484B2

JP3633484B2 - 内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置

Info

Publication number: JP3633484B2
Application number: JP2001013744A
Authority: JP
Inventors: 邦裕岩月; 広行塩入
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2021-01-22
Also published as: DE60212807T2; US20040128048A1; WO2002057107A1; US6875152B2; EP1363801B1; EP1363801A1; DE60212807D1; JP2002211278A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無段変速機と歯車変速機構とにより変速比と変速モードとを変更できるように構成された変速機が、内燃機関の出力側に連結されている車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の変速機に用いられる無段変速機構として、従来、ベルト式のものやトラクション式（トロイダル式）のものなどが知られている。これらの無段変速機構は、変速比を連続的に変化させるために、トルクの伝達を、ベルトやパワーローラなどの伝動部材とプーリーやディスクなどの回転体との間の摩擦力や油膜のせん断力などによっておこなうように構成されている。そのため、伝達できるトルクが制約されたり、また変速比が大きい場合や反対に小さい場合に動力の伝達効率が低下し、さらには実用上設定可能な変速比が制限されるなどの問題がある。
【０００３】
そこで従来、無段変速機構を単独で使用して変速機を構成せずに、遊星歯車機構などの歯車機構を併用して変速機を構成することがおこなわれている。その一例が特表平１１−５０４４１５号公報に記載されている。この公報に記載された変速機の一例を簡単に説明すると、無段変速機構の駆動プーリーがエンジンに連結されるとともに、従動プーリーが遊星歯車機構のサンギヤに連結されている。そのサンギヤと同心円上に配置されているリングギヤが出力軸に連結され、さらにサンギヤとリングギヤとに噛合しているピニオンギヤを保持したキャリヤが、歯車機構およびクラッチを介して入力軸に連結されている。また、その遊星歯車機構の全体を一体化して回転させるために遊星歯車機構における所定の二つの回転要素を選択的に連結するいわゆる一体化クラッチが設けられている。
【０００４】
したがって遊星歯車機構の全体を一体化した場合には、エンジンの出力トルクが無段変速機構を介して遊星歯車機構および出力軸に伝達され、その結果、無段変速機構で設定した変速比が、変速機の全体としての変速比になる。これに対して、無段変速機構の出力トルクをサンギヤに伝達する一方、入力軸から前記歯車機構を介してキャリヤにトルクを伝達すると、無段変速機構で設定される変速比が大きくなるのに従ってサンギヤの回転数がキャリヤの回転数より小さくなる。すなわち出力回転数であるリングギヤの回転数がキャリヤの回転数より増大する。
【０００５】
このように、上記の公報に記載された変速機では、無段変速機構における変速比が増大することに応じて変速機の全体としての変速比が増大する変速の形態（変速モード）と、無段変速機構における変速比が増大することに応じて変速機の全体としての変速比が低下する変速の形態（変速モード）とを設定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機の利点は、内燃機関を動力源とする車両の変速機として使用した場合に、内燃機関の回転数を任意に設定して燃費の向上を図ることができる点にある。しかしながら、上記の公報に記載された無段変速機構と遊星歯車機構とにより変速モードを変更できるように構成した変速機と内燃機関とを協調して制御する技術については、解決するべき課題およびその解決の手段を含めて、未だ充分に検討されていないのが実情であり、また当然、上記の公報にこの種の制御については記載されていない。
【０００７】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、無段変速機を含みかつ上述した変速モードを変更可能な変速機と内燃機関とを協調して制御することにより燃費やドライバビリティを向上させることのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、出力要求量に基づいて内燃機関の目標トルクおよびその目標トルクを達成するための負荷を求める一方、その出力要求量に基づいて変速機の目標入力回転数およびその目標入力回転数を達成するための無段変速機における入出力回転数を求め、さらに、その入出力回転数比に基づいて変速モードを決定するように構成したことを特徴とするものである。より具体的には、請求項１の発明は、内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、前記車両に対する出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を求めるとともにその目標駆動力と車速とに基づいて目標出力を求め、さらにその目標出力から前記内燃機関の目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、前記目標出力に対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【０００９】
したがって請求項１の発明では、出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力ならびに目標出力が求められ、その目標出力から最適燃費線に基づいて内燃機関の負荷と無段変速機の入出力回転数比とが求められ、さらにその入出力回転数比に基づいて変速モードが決定される。その結果、内燃機関とその出力側に連結された無段変速機を含む変速機とが、出力要求量を満たし、かつ燃費を削減するように制御されるので、ドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
したがって請求項２の発明では、変速モードの切り換えを伴う変速の場合に、先ず、変速モードの切り換えに適する入出力回転数比に変更され、その状態で変速モードが切り換えられた後に、目標とする変速比を設定するように入出力回転数比が変更される。その結果、変速機の全体としての変速比が可及的に連続して変化し、無段変速機の本来の特性を有効に発揮させてドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。
【００１２】
さらに、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する場合に、前記所定の入出力回転数比になるまでの時間を推定する推定手段と、その推定手段で推定された前記時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御開始時期を決定する変速モード切換制御手段とを更に備えていることを特徴とする制御装置である。その変速モード切換制御手段は、請求項５に記載されているように、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御の開始時期を学習補正する手段を含むことができる。
【００１３】
したがって請求項３の発明では、変速モードの切り換えを伴う変速をおこなう場合、変速モードの切り換えに適する入出力回転数比に到達するまでの時間が推定され、その推定された時間に基づいて、変速モードの切り換え制御の開始時期（開始タイミング）が決定される。その結果、変速モードの切り換えのタイミングが、変速モードの切り換えに適する入出力回転数比に到達した時点から大きくずれることが回避され、それに伴い内燃機関の運転点が最適運転点から大きく外れたり、あるいは変速機の全体としての変速比がステップ的に変化してショックが発生するなどの事態を未然に防止もしくは抑制することができる。
【００１４】
そして、請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期を変更する変速モード切換制御手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。その変速モード切換制御手段は、請求項６に記載されているように、前記所定の入出力回転数比が継続する時間が予め定めた基準時間以上になった時点を前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期に設定する手段を含むことができる。
【００１５】
したがって請求項４の発明では、変速モードの切り換えを伴う変速の場合、無段変速機の入出力回転数比が、変速モードの切り換えに適する所定の入出力回転数比に設定され、その状態で変速モードが切り換えられる。その変速過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて、変速モードの実質的な切り換え制御の開始時期（開始タイミング）が変更される。ここで、変速モードの実質的な切り換え制御の開始時期は、変速モードを設定するためのクラッチなどの係合装置によって伝達されるトルクの変化開始時期や、その制御の開始指令の出力時期、さらには変速モードの切り換えに伴う回転変化が開始し始めた時期などを含む。
【００１６】
一例として、前記所定の入出力回転数比の継続時間が長い場合には、変速モードの切り換え制御の開始時期が遅らされ、また反対に前記所定の入出力回転数比の継続時間が短い場合には、変速モードの切り換え制御の開始時期が早められる。その結果、変速モードの切り換えのタイミングが、変速モードの切り換えに適する入出力回転数比に到達した時点から大きくずれることが回避され、それに伴い内燃機関の運転点が最適運転点から大きく外れたり、あるいは変速機の全体としての変速比がステップ的に変化してショックが発生するなどの事態を未然に防止もしくは抑制することができる。
さらに、請求項７の発明は、内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、前記車両に対する出力要求量を含む制御データに基づいて目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、前記制御データに対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と、前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段と、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する場合に、前記所定の入出力回転数比になるまでの時間を推定する推定手段と、その推定手段で推定された前記時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御開始時期を決定する変速モード切換制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
請求項８の発明は、請求項７における前記変速モード切換制御手段が、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御の開始時期を学習補正する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
請求項９の発明は、内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、前記車両に対する出力要求量を含む制御データに基づいて目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、前記制御データに対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と、前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段と、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期を変更する変速モード切換制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
請求項１０の発明は、請求項９の発明における前記変速モード切換制御手段が、前記所定の入出力回転数比が継続する時間が予め定めた基準時間以上になった時点を前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期に設定する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
請求項１１の発明は、内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、前記無段変速機が、前記内燃機関に入力軸を介して連結された一方の回転体と、この一方の回転体に対して平行に配置された他方の回転体と、これらの回転体に巻き掛けられた伝動部材とを備え、前記歯車変速機構が、前記他方の回転体に中間軸およびギヤ対を介して連結されたサンギヤと、前記入力軸にクラッチおよび他のギヤ対を介して連結されたキャリヤと、そのキャリヤを選択的に固定するブレーキと、出力軸に連結されたリングギヤと、歯車変速機構の全体を一体化させる他のクラッチとを備えた遊星歯車機構によって構成され、さらに、前記車両に対する出力要求量を含む制御データに基づいて目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、前記制御データに対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と、前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段と、
前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する場合に、前記所定の入出力回転数比になるまでの時間を推定する推定手段と、その推定手段で推定された前記時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御開始時期を決定する変速モード切換制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
請求項１２の発明は、内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、前記無段変速機が、前記内燃機関に入力軸を介して連結された一方の回転体と、この一方の回転体に対して平行に配置された他方の回転体と、これらの回転体に巻き掛けられた伝動部材とを備え、前記歯車変速機構が、前記他方の回転体に中間軸およびギヤ対を介して連結されたサンギヤと、前記入力軸にクラッチおよび他のギヤ対を介して連結されたキャリヤと、そのキャリヤを選択的に固定するブレーキと、出力軸に連結されたリングギヤと、歯車変速機構の全体を一体化させる他のクラッチとを備えた遊星歯車機構によって構成され、さらに、前記車両に対する出力要求量を含む制御データに基づいて目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、前記制御データに基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と、前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段と、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期を変更する変速モード切換制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
請求項１３の発明は、請求項１２の発明において、前記変速モード切換制御手段は、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御の開始時期を学習補正する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
請求項１４の発明は、請求項１２の発明において、前記変速モード切換制御手段は、前記所定の入出力回転数比が継続する時間が予め定めた基準時間以上になった時点を前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期に設定する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする車両における駆動系統（パワートレーン）の一例について図６を参照して説明する。ここに示す例では、内燃機関（エンジン）１の出力側に連結された変速機２が、ベルト式の無段変速機３と歯車変速機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構４とを主体として構成されている。ここで、エンジン１は、要は、燃料を燃焼して動力を出力する動力装置であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、天然ガスエンジンなどを採用することができ、またモータあるいはモータ・ジェネレータと併用されたものであってもよい。また、このエンジン１は、スロットル開度などの負荷を電気的に制御できるように構成されており、その一例として電子スロットルバルブを備えたエンジン１が使用されている。
【００１８】
そのエンジン１の出力軸と同一軸線上に入力軸（すなわち入力部材）５が配置され、その入力軸５とエンジン１とがダンパー６を介して連結されている。すなわちエンジン１の出力軸と入力軸５とは、常時、共に回転するように構成されている。
【００１９】
その入力軸５に無段変速機３における一方の回転体である駆動プーリー７が取り付けられている。この駆動プーリー７は、固定シーブに対して可動シーブを軸線方向に移動させて両者の間隔すなわち溝幅を大小に変化させるように構成されている。なお、その可動シーブは、固定シーブに対してエンジン１とは反対側（すなわち図６での左側）に配置されている。それに伴って可動シーブを軸線方向に前後動させるためのアクチュエータ８が、可動シーブの背面側（図６での左側）に配置されている。
【００２０】
また、無段変速機３における他方の回転体である従動プーリー９が、上記の駆動プーリー７と平行に配置されている。この従動プーリー９は、上記の駆動プーリー７と同様の構成であって、固定シーブと可動シーブとを有し、その可動シーブをアクチュエータ１０によって前後動させて溝幅を変更するように構成されている。なお、各プーリー７，９の溝幅は、一方が増大することに伴って他方が減少するように制御され、その際にそれぞれのプーリー７，９の軸線方向での中心位置が変化しないようにするために、従動プーリー９におけるアクチュエータ１０は、駆動プーリー７におけるアクチュエータ８とは軸線方向で反対側すなわち図６での右側に配置されている。
【００２１】
そして、これらのプーリー７，９に伝動部材であるベルト１１が巻掛けられている。したがって、各プーリー７，９の溝幅を互いに反対方向に変化させることにより、これらのプーリー７，９に対するベルト１１の巻掛け有効径が変化して入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比γが連続的に変化するようになっている。また、従動プーリー９に対してトルクを入出力するために、その従動プーリー９に中間軸１２が取り付けられている。
【００２２】
つぎに、遊星歯車機構４について説明すると、図６に示す遊星歯車機構４は、外歯歯車であるサンギヤ１３と、そのサンギヤ１３に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１４と、これらのサンギヤ１３とリングギヤ１４とに噛合したピニオンギヤを自転および公転自在に保持したキャリヤ１５とを回転要素とするものであって、上記の各プーリー７，９の中心軸線の間、すなわち入力軸５と中間軸１２との間に配置されている。
【００２３】
その遊星歯車機構４の中心軸線に沿って出力軸１６が貫通して配置されている。その出力軸１６の一方の端部が、ベルト１１側に延びており、その端部と前記リングギヤ１４とが、コネクティングドラムなどの適宜の連結部材によって一体的に連結されている。またそのリングギヤ１４とサンギヤ１３とを選択的に連結する直結クラッチＣｄが設けられている。すなわちこの直結クラッチＣｄは、遊星歯車機構４における２つの回転要素を連結して遊星歯車機構４の全体を一体化して回転させるためのものである。
【００２４】
前記サンギヤ１３を一体化させてある中空軸が出力軸１６の外周側に回転自在に嵌合されている。その中空軸の一方の端部が、前記直結クラッチＣｄとは反対側に延びており、その中空軸の端部にその中空軸と前記中間軸１２を連結するギヤ対１７Ａ，１７Ｂが設けられている。なお、このギヤ対１７Ａ，１７Ｂは、中間軸１２から中空軸に向けては減速機構となるように構成されている。
【００２５】
また、前記入力軸５の外周に駆動歯車１８Ａが回転自在に嵌合されており、この駆動歯車１８Ａと入力軸５とを選択的に連結するクラッチＣｈが設けられている。この駆動歯車１８Ａに噛合した従動歯車１８Ｂが、前記中空軸の外周側に回転自在に嵌合されている。これらのギヤ対１８Ａ，１８Ｂは、駆動歯車１８Ａから従動歯車１８Ｂに向けて増速機構となるように構成されている。すなわち、駆動歯車１８Ａが従動歯車１８Ｂより大径に形成されている。より具体的には、前述したギヤ対１７Ａ，１７Ｂのギヤ比をαとした場合、この駆動歯車１８Ａと従動歯車１８Ｂとからなるギヤ対のギヤ比は、（γｍｉｎ ×α）に設定されている。なお、γｍｉｎは無段変速機３で設定される入出力回転数比γの最小値である。
【００２６】
したがって、無段変速機３および第１のギヤ対１７Ａ，１７Ｂを介してサンギヤ１３にトルクを伝達し、かつ第２のギヤ対１８Ａ，１８Ｂを介してキャリヤ１５にトルクを伝達した場合には、サンギヤ１３とキャリヤ１５とが同速度で回転し、遊星歯車機構４の全体が一体となって回転する。これは、前述した直結クラッチＣｄを係合させている状態と同じである。
【００２７】
そして、その従動歯車１８Ｂが遊星歯車機構４におけるキャリヤ１５に連結され、またその従動歯車１８Ｂおよびキャリヤ１５を選択的に固定する固定手段としてのブレーキＢｒが設けられている。このブレーキＢｒは、図６に示す例では、摩擦式のブレーキすなわち湿式多板ブレーキが使用されている。なお、このブレーキＢｒは摩擦式であればよく、したがってバンドブレーキであってもよい。また、このブレーキＢｒは、要は、キャリヤ１５の回転を選択的に止めることができればよいので、クラッチＣｈもしくは駆動ギヤ１８Ａを固定するように、入力軸５と同一軸線上に配置してもよい。
【００２８】
さらに、前記出力軸１６の他方の端部すなわちベルト１１とは反対側に延びた端部には、出力ギヤ（すなわち出力部材）１９が取り付けられており、この出力ギヤ１９が例えばフロントディファレンシャル２０のリングギヤ２１に噛合し、フロントディファレンシャル２０に対してトルクを出力するように構成されている。
【００２９】
なお、上記の直結クラッチＣｄおよびクラッチＣｈならびにブレーキＢｒは、一例として油圧によって動作する構成のものが採用されており、したがって特には図示しないが、これらの係合解放機構を制御する油圧制御装置が設けられている。また、これらの係合解放機構の係合・解放状態を制御するとともに、無段変速機３で設定する入出力回転数比γを制御するための電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２２が設けられている。この電子制御装置２２は、マイクロコンピュータを主体として構成されたものであって、車速やアクセル開度、油温、変速機２の入出力回転数、前記各プーリー７，９の回転数などの検出信号が入力され、それらの入力信号および予め記憶しているデータならびにプログラムに従って、以下に説明する変速モードの切り換えや変速制御を実行するようになっている。
【００３０】
また、上記のエンジン１の負荷を電気的に制御するための電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）２３が設けられている。このエンジン用の電子制御装置２３は、上記の変速機用電子制御装置２２と同様にマイクロコンピュータを主体として構成されたものであって、この電子制御装置２３は、例えば、アクセル開度などで表される出力要求量と車速などの走行状態とを含む制御データに基づいて目標トルクを求め、出力トルクがその目標トルクとなるようにエンジン１の負荷を設定する制御である。そして、上記の各電子制御装置２２，２３は相互にデータ通信可能に接続されている。
【００３１】
上述した無段変速機３および遊星歯車機構４を有する変速機２では、無段変速機３のみの変速作用で変速比を設定する変速モード、すなわち無段変速機３における入出力回転数比γの増大・減少に応じて変速機２の変速比Γ（ガンマ）が増大・減少する変速モード（仮にダイレクトモードあるいはＬモードという）と、無段変速機３の変速作用と遊星歯車機構４の変速作用との両方で変速比を設定する変速モード、すなわち無段変速機３における入出力回転数比γが増大・減少すると、それとは反対に変速機２の変速比Γが変化する変速モード（仮に動力循環モードあるいはＨモードという）との２つの変速モードでの変速をおこなうことができる。これらの変速モードについて、上記の変速機２の変速作用と併せて説明する。
【００３２】
先ず、エンジン１を始動する場合、各クラッチＣｄ，ＣｈおよびブレーキＢｒを解放状態（すなわち非係合状態）としておく。エンジン１によって油圧ポンプ（図示せず）を駆動する構造の場合には、特に制御をおこなうことなくこれらの係合手段が解放状態になるが、蓄圧手段を有する場合や他の動力源で油圧ポンプを駆動するように構成されている場合には、これらの係合手段から排圧して解放状態とする。したがって、入力軸５と駆動歯車１８Ａとが遮断され、かつブレーキＢｒが解放していることにより、キャリヤ１５が反力要素および入力要素のいずれとしても機能せず、さらに直結クラッチＣｄが解放されて遊星歯車機構４が一体化されていないので、出力軸１６にはトルクが現れない。すなわち、変速機をニュートラル状態にしてエンジン１の始動がおこなわれる。
【００３３】
ついで前進方向への発進は、変速比Γを可及的に大きくする必要があるので、無段変速機３における駆動プーリー７の溝幅を最大にしてベルト１１を巻掛ける有効径を最小とし、かつ従動プーリー９の溝幅を最小にしてその有効径を最大にすることにより、その入出力回転数比γの値を最も大きく（γｍａｘ）する。その状態で、直結クラッチＣｄを次第に係合させる。すなわち係合油圧を次第に増大させて、解放状態からスリップ状態を経て最終的には完全に係合させる。こうすることにより、そのトルク伝達容量が次第に増大するので、出力軸１６に現れるトルクの変化が滑らかになり、車両がスムースに発進する。
【００３４】
その状態を遊星歯車機構４についての共線図で示せば、図７のとおりである。すなわち直結クラッチＣｄが係合することにより、遊星歯車機構４の全体が一体となって回転し、したがってエンジン（Ｅｎｇ）１から無段変速機（ＣＶＴ）３を介してサンギヤ１３にトルクを伝達すると、出力要素であるリングギヤ１４およびこれに連結されている出力軸１６が入力要素であるサンギヤ１３と同速度で同方向に回転する。したがってこの場合の運転状態は直線Ａで表される。
【００３５】
この状態から無段変速機３による入出力回転数比γを小さくすれば、すなわち駆動プーリー７の溝幅を次第に小さくして有効径を増大させ、それに伴って従動プーリー９の溝幅を次第に大きくして有効径を減少させれば、遊星歯車機構４に対する入力回転数が相対的に次第に大きくなるとともに、遊星歯車機構４の全体が一体的に回転するので、エンジン１の回転数に対する出力軸Ｃｄの回転数が、無段変速機３での入出力回転数比γの変化に応じて増大する。言い換えれば、車速の変化がない場合、エンジン回転数が、変速比の減少に応じて低下する。このような動作状態の変化は、図７において前記の直線Ａを回転数の増大方向である上側に平行移動させることにより表される。そして、遊星歯車機構４をいわゆる直結状態に設定して無段変速機３の入出力回転数比γを最小値（最も高速側の値：γｍｉｎ）とした状態は、図７の直線Ｂで表される。
【００３６】
このように、直結クラッチＣｄを係合させ、かつクラッチＣｈを解放した状態がダイレクトモード（Ｌモード）であって、無段変速機３の入出力回転数比γの変化がそのまま変速機２の全体としての変速比Γの変化として現れる。
【００３７】
入出力回転数比γを最小値γｍｉｎとした状態では、中間軸１２と中空軸との間のギヤ対１７Ａ，１７Ｂのギヤ比αに対して、駆動歯車１８Ａと従動歯車１８Ｂとのギヤ比が（γｍｉｎ ×α）であるから、駆動歯車１８Ａの回転数がエンジン１の回転数と一致している。したがっていずれの回転部材においても回転変動を生じさせることなく、また出力軸トルクを変化させることなく、クラッチＣｈを係合させ、かつ直結クラッチＣｄを解放させることができる。この最小の入出力回転数比γｍｉｎが、この発明における変速モードに適する予め定められた入出力回転数比である。
【００３８】
このようにしてクラッチのいわゆるつかみ替えをおこない、キャリヤ１５をエンジン１の回転数に応じた回転数とするとともに、無段変速機３によってサンギヤ１３の回転数を変化させることにより、いわゆるオーバードライブ状態を設定することができる。ここでオーバードライブ状態とは、無段変速機３の単独で設定できる変速比Γより小さい変速比Γが設定される状態である。
【００３９】
その状態を図７に直線Ｃで示してあり、キャリヤ１５の回転数をエンジン１の回転数に応じた回転数に維持した状態で、無段変速機３の入出力回転数比γを増大させてサンギヤ１３の回転数を低下させると、それに従って、出力要素であるリングギヤ１４およびこれに連結されている出力軸１６の回転数が増大する。すなわち変速機の全体としての変速比Γが更に小さくなり、車速が変化しないとすれば、エンジン回転数が低下する。これは、動力循環（リサーキュレーション）の状態である。
【００４０】
このように、直結クラッチＣｄを解放させ、かつクラッチＣｈを係合した状態が動力循環モード（Ｈモード）であって、無段変速機３の入出力回転数比γの変化方向とは反対方向に変速機２の全体としての変速比Γが変化する。より具体的には、無段変速機３の入出力回転数比γを増大させることにより、無段変速機３の単独で設定できる変速比より小さい変速比Γが設定される。
【００４１】
なお、上述したように、無段変速機３の入出力回転数比γを最も小さい値γｍｉｎに設定した状態では、直結クラッチＣｄを解放しても、変速機２の全体が一体回転する。この状態は、ダイレクトモード（Ｌモード）での最も高速側の状態であり、かつ動力循環モード（Ｈモード）での最も低速側の状態であり、各変速モードに共通の変速状態である。言い換えれば、入出力回転数比の最小値γｍｉｎが、一方の変速モードから他方の変速モードへの移行点（切替点）となっている。なお、この移行点（切替点）は、前述した各ギヤ対１７Ａ，１７Ｂ，１８Ａ，１８Ｂの各ギヤ比によって決定される。
【００４２】
また、各クラッチＣｄ，Ｃｈを非係合状態（解放状態）とし、かつブレーキＢｒを係合させることにより、後進走行することが可能になる。すなわち、遊星歯車機構４において、ブレーキＢｒを係合させることによりキャリヤ１５が固定され、その状態で無段変速機３を介してサンギヤ１３にトルクが入力されるから、リングギヤ１４が出力要素となってこれに連結されている出力軸１６が、サンギヤ１３とは反対方向に回転する。この状態を図７に直線Ｄで示してある。
【００４３】
上述したダイレクトモード（Ｌモード）および動力循環モード（Ｈモード）ならびに後進状態を設定するための各係合解放機構の係合・解放状態をまとめて示すと、図８のとおりである。この図８において、レンジとは、手動操作によって選択される走行の形態であって、Ｒは後進走行のためのレンジ、Ｐは停車状態を維持するためのレンジ、Ｎはニュートラル状態を設定するためのレンジ、Ｄは前進走行のためのレンジをそれぞれ示す。さらに、図８において空欄は解放状態を示し、〇印は係合状態を示す。その係合状態での伝達トルク容量は、例えば油圧を電磁弁（図示せず）によって高低に調整することにより、任意に設定できるようになっている。
【００４４】
上記の変速機２で設定される速度比すなわち入力回転数Ｎｉと出力回転数Ｎｏとの比（Ｎｏ／Ｎｉ：すなわち変速比Γの逆数）と無段変速機３の入出力回転数比γとの関係を示せば、図９のとおりである。上記の変速機２での変速は、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度の信号や、設定車速や前方車両との間隔などに基づいて設定するクルーズコントロールシステムからの信号などで現される出力要求量を満たしつつ、エンジン１の回転数が燃費が最小となる最適運転点での回転数となるように、車速やアクセル開度などの走行状態に基づいて実行される。
【００４５】
その変速の形態としては、図９にＧ１線で示すように各変速モードの中での変速、Ｇ２線で示すように切替点を越える変速、変更の前後での前記入出力回転数比の値が最小値γｍｉｎに近似する変速、図９にＧ３線で示すように切替点を越える変速、変更の前後のいずれかで入出力回転数比γの値が最小値γｍｉｎに近似した値となる変速、図９にＧ４線で示すように切替点を越える変速であって変更の前後の入出力回転数比の値が共にその最小値γｍｉｎから大きく外れる変速がある。
【００４６】
これらの変速の形態のうち、Ｇ１線で示す形態の変速は、変速モードの切り換えを伴わない変速すなわちクラッチＣｄ，Ｃｈの係合・解放状態の切り換えを伴わない変速であり、無段変速機３の入出力回転数比γのみを変更することによって実行される。したがって変速比は連続的に変化し、変速比がステップ的に変化する余地はない。これに対して他の変速の形態では、クラッチＣｄ，Ｃｈの係合・解放状態を切り換えて変速モードを切り換える変速となり、変速比がステップ的に変化する余地がある。そこでこの発明に係る制御装置は、これらの変速モードの切り換えを伴う変速を後述するように実行する。
【００４７】
上記の変速機２による変速は、基本的には、出力要求を最も燃費の良い状態で達成するように制御される。具体的には、エンジン１の回転数が最も燃費の良い回転数となるように変速比が制御される。その場合、エンジン１の負荷は、出力要求量を満たすトルクとなるように制御される。すなわちエンジン１および変速機２は、出力要求量に基づいて協調して制御される。図１０は、その制御の一例を示すブロック図であり、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて目標駆動力Ｆが求められる（ブロックＢ１）。
【００４８】
ここでアクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量を電気的に処理して得られた制御データであって、加速もしくは減速の要求すなわち出力要求量を示すパラメータとして採用されている。したがって車速を一定に維持するクルーズコントロールのための駆動要求の信号をアクセル開度Ａｃｃに替わるパラメータとして採用することもできる。また車速についても同様であって、車速Ｖと一対一の関係にある他の適宜の回転部材の回転数を車速Ｖに替えて採用することもできる。
【００４９】
これらのアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づく目標駆動力Ｆの決定は、予め用意したマップに基づいておこなう。具体的には、アクセル開度Ａｃｃをパラメータとして車速Ｖと駆動力Ｆとの関係をマップとして予め定めておく。その場合、対象とする車両の特性を反映するように駆動力Ｆを定める。そしてそのマップに基づいて目標駆動力Ｆが求められる。
【００５０】
ブロックＢ１で求められた目標駆動力Ｆと現在の車速Ｖとに基づいて目標出力Ｐが求められる（ブロックＢ２）。すなわち目標出力Ｐは、目標駆動力Ｆと車速Ｖとの積である。
【００５１】
変速比Γを制御するためにその目標出力Ｐに対応した目標エンジン回転数Ｎｅｔが求められる（ブロックＢ３）。前述したように定常走行状態では、最適運転ライン（最適燃費線）に即してエンジン回転数が制御されるから、目標出力Ｐに達した時点での運転状態は最適運転ライン上の運転状態となる。すなわち目標出力Ｐに達した時点では、エンジン１は、最適燃費線に基づく状態に制御されるから、目標エンジン回転数Ｎｅｔは、最適燃費線に基づいて出力と回転数とを定めた目標エンジン回転数テーブル（線図）を利用して求められる。
【００５２】
この目標エンジン回転数Ｎｅｔと車速Ｖもしくは出力軸回転数とに基づいて、変速機２で設定するべき変速比Γが算出される（ブロックＢ４）。ついでその変速比Γを設定するための無段変速機３の入出力回転数比γと変速モードとが求められる（ブロックＢ５）。すなわち、設定するべき変速比Γが、無段変速機３の単独で設定できる最小変速比より大きければ、Ｌモードを設定するべきことが判断される。また反対に設定するべき変速比Γが、無段変速機３の単独で設定できる最小変速比より小さければ、Ｈモードを設定するべきことが判断される。
【００５３】
そして、変速制御手段が前記各クラッチＣｄ，Ｃｈを制御して変速モードをＬモードもしくはＨモードに設定し、また、無段変速機３の入出力回転数比γを目標値すなわちエンジン回転数が最適燃費線上の回転数となるように入出力回転数比γが設定される（ブロックＢ６）。この変速制御手段は、具体的には前述した図６に示す電子制御装置２２である。
【００５４】
一方、エンジン１を制御するために、上記の目標出力Ｐと現在のエンジン回転数Ｎｅとに基づいて目標エンジントルクＴｏが求められる（ブロックＢ７）。これは、例えば目標出力Ｐを現在のエンジン回転数Ｎｅで割り算することにより実行される。なお、図１０に示す式は、単位を揃えるための処理をおこなったものである。したがってエンジン回転数Ｎｅに替えてエンジン１の出力軸の角速度を採用することもできる。
【００５５】
このようにして求められた目標エンジントルクＴｏとなるようにエンジントルク制御手段がエンジン１を制御する（ブロックＢ８）。具体的には、前述した図６に示す電子制御装置２２によって燃料噴射量あるいは電子スロットルバルブの開度が制御される。
【００５６】
上述したようにこの発明の制御装置は、出力要求量に基づいて変速機２での変速比Γすなわち無段変速機３での変速モードおよび入出力回転数比γを制御し、同時にエンジン１の負荷を制御する。このようなエンジン１と変速機２とのいわゆる協調制御における変速制御について更に詳しく説明する。
【００５７】
図１は制御の全体的な流れを説明するためのフローチャートであって、先ず、車速Ｖと出力要求量を表すアクセル開度Ａｃｃとが検出される（ステップＳ１）。その車速Ｖおよびアクセル開度Ａｃｃに基づいて目標出力軸トルクＴｏが求められる（ステップＳ２）。これは、前述した図１０におけるブロックＢ１による制御である。
【００５８】
一方、前記車速Ｖおよびアクセル開度Ａｃｃに基づいてエンジン（Ｅ／Ｇ）１の運転点すなわち目標回転数および目標トルクが決定される（ステップＳ３）。その目標エンジン回転数に基づいて変速機（ＴＭ）２の変速比Γが決定される（ステップＳ４）。さらにその変速比Γに基づいて無段変速機３の変速モードおよび入出力回転数比γが決定される（ステップＳ５）。このステップＳ３ないしステップＳ５の制御は、前述した図１０におけるブロックＢ３，Ｂ４，Ｂ５による制御である。
【００５９】
そして、エンジン１について、その出力トルクＴｅが上記の目標トルクとなるように負荷が制御される（ステップＳ６）。具体的には、スロットル開度が制御される。
【００６０】
これに対して変速機２の制御に関して、変速モードの切り換えの有無が判断される（ステップＳ７）。すなわち上記のステップＳ５で決定された変速モードが、その時点の変速モードと異なっていれば、変速モードの切り換えがあることが判断され、これとは反対に実際に設定されている変速モードとステップＳ５で決定された変速モードとが同じであれば、変速モードの切り換えがないことが判断される。
【００６１】
このステップＳ７で否定的に判断された場合、すなわちステップＳ４で決定された変速比Γを達成するためには変速モードの切り換えがないことが判断されると、無段変速機３の入出力回転数比γのみが、その変速比Γを達成するように変更させられる（ステップＳ８）。この制御は、その時点で実際に設定されている変速モードがＬモードおよびＨモードのいずれであっても同様である。
【００６２】
これとは反対にステップＳ７で肯定的に判断された場合、すなわちステップＳ４で決定された変速比Γを達成するためには変速モードの切り換えをおこなうことが必要と判断されると、無段変速機３の入出力回転数比γが、変速モードの切り換えに適する値すなわち最小値γｍｉｎに向けて変更される（ステップＳ９）。これは、例えばＬモードからＨモードへの切り換えの場合、図６に示す駆動プーリー７のアクチュエータ８に作動油を供給してその溝幅を狭くし、それに伴って従動プーリー９の溝幅を広くすることにより実行される。
【００６３】
無段変速機３における入出力回転数比γは、駆動プーリー７と従動プーリー９との回転数を検出し、その回転数の比を演算することにより求められ、その入出力回転数比γが最小値γｍｉｎの近傍の値になったか否かが判断される（ステップＳ１０）。前述したように図６に示す変速機２では、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎの状態で、各クラッチＣｄ，Ｃｈの係合・解放状態を切り換えて変速モードを切り換えれば、回転変化や出力軸トルクの変化などが生じないので、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに近くなった時点で変速モードの切り換え制御を実行することが望ましい。そこでステップＳ１０で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくリターンし、これとは反対に肯定的に判断された場合には、モード切り換えの制御（シークエンス）を開始する（ステップＳ１１）。この変速モードの切り換え制御については、後述する。
【００６４】
ついでその切り換えシークエンスの終了が判断され（ステップＳ１２）、その終了の判断が成立した後に、変速モードの切り換え制御の開始タイミングの学習補正をおこなう（ステップＳ１３）。この学習補正については後述する。
【００６５】
なお、図１には特には図示していないが、上述のようにして変速モードを切り換えた後、新たに設定された変速モードの状態で無段変速機３の入出力回転数比γをその最小値γｍｉｎから次第に増大させてステップＳ５で決定された値に設定する。こうすることにより、変速モードの切り換えを伴う変速比Γの変更すなわち変速が終了する。
【００６６】
図２は、上記のステップＳ１０からステップＳ１３までの制御を、より具体的に示すフローチャートであって、無段変速機３の入出力回転数比γを最小値γｍｉｎに向けて変化させ始めた後、その最小値γｍｉｎの近傍の値になったか否かの判断として、図２に示す演算がおこなわれる（ステップＳ１０１）。すなわちその時点の入出力回転数比γｎと最小値γｍｉｎとの差（γｎ −γｍｉｎ）に、入出力回転数比γｎのモニターのインターバル（前回のモニターと今回のモニターとの時間の間隔）Ｔを掛けた値（γｎ −γｍｉｎ）・Ｔを、その時間間隔Ｔの間の入出力回転数比γの変化量（γｎ−１−γｎ）で割った値が、所定値（Ｔｓｔ−ΔＴ）以下か否かが判断される。
【００６７】
ここで、Ｔｓｔは、変速モードの切り換えのために係合するクラッチのストローク時間であり、油圧を供給し始めてから、パッククリアランスが詰まり、実際にトルク容量を持ち始めるまでの時間である。これは、実験などによって予め求めておくことができる。また、ΔＴは、学習によって補正される値であり、正の値および負の値のいずれをも取る。
【００６８】
結局、ステップＳ１０１では、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに到達するまでの時間を推定し、その推定値が係合側クラッチの係合に要する時間以下となったか否かが判断される。このステップＳ１０１で否定的に判断された場合には、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに近づいていないことになるので、特に制御をおこなうことなくリターンする。これとは反対にステップＳ１０１で肯定的に判断された場合には、切り換えシークエンスを開始する（ステップＳ１１）。
【００６９】
ここで、切り換えシークエンスとは、前述したクラッチＣｄ，Ｃｈが油圧式の多板クラッチの場合、係合させるべく油圧を供給し、トルク容量を持ち始める係合開始直前の状態であるスタンバイ状態の制御と、それに続いてクラッチが実際に係合を開始して完全に係合するまでの制御とを含む制御であり、例えば各制御をタイマーに基づいて実行するように構成することができる。したがってその後の切り換えシークエンスの終了の判断（ステップＳ１２）は、タイマーによる時間のカウントが終了したことによって判断することができる。
【００７０】
図２におけるステップＳ１０１に示してあるように、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに到達するまでの推定時間が、係合側クラッチにおける油圧ピストンのストローク時間からΔＴを減算した時間に一致した時点で、切り換えシークエンスが開始されるので、切り換えシークエンスの終了の時点は、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに達した後の時点になる。すなわち、この変速モードの切り換えの過程で、無段変速機３の入出力回転数比γがある程度の時間、最小値γｍｉｎに維持される。
【００７１】
そこで、各プーリー７，９の回転数センサから得られる回転数に基づいて演算した入出力回転数比γが最小値γｍｉｎになった時点から、係合側クラッチがいわゆるスタンバイ状態を終了してトルク容量を持ち始める時点までの継続時間（γｍｉｎ継続時間）が検出され、そのγｍｉｎ継続時間が予め定めた下限値ＴＬ以下か否かが判断される（ステップＳ１３１）。このステップＳ１３１で否定的に判断された場合には、γｍｉｎ継続時間が予め定めた上限値ＴＵ以上か否かが判断される（ステップＳ１３２）。
【００７２】
このステップＳ１３２で否定的に判断されれば、γｍｉｎ継続時間が上記の各限界値ＴＬ，ＴＵで決まる所定範囲内に入っていることになり、実質的な変速モードの切り換え制御の開始のタイミングが適正と判断される。したがってこの場合、上記の学習補正値ΔＴを変更しない。
【００７３】
これに対してステップＳ１３１で肯定的に判断された場合には、係合側クラッチが実質的に係合し始めるタイミングが早すぎることになる。そこでこの場合、従前の学習補正値ΔＴに予め定めた値αを加算して、これを新たな学習補正値ΔＴとする（ステップＳ１３３）。その結果、ステップＳ１０１における判断基準値（Ｔｓｔ−ΔＴ）が小さい値になるので、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎにかなり近づいた時点を待って変速モードの切り換えシークエンスを開始することになる。そのため、無段変速機３の入出力回転数比γが変速モードの切り換えに適する値に達する以前に変速モードの切り換えがおこなわれたり、それに伴ってショックが発生するなどの事態が回避される。
【００７４】
また一方、ステップＳ１３２で肯定的に判断された場合には、係合側クラッチが実質的に係合し始めるタイミングが遅いことになる。そこでこの場合、従前の学習補正値ΔＴから予め定めた値αを減算して、これを新たな学習補正値ΔＴとする（ステップＳ１３４）。その結果、ステップＳ１０１における判断基準値（Ｔｓｔ−ΔＴ）が大きい値になるので、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎにかなり近づく以前に変速モードの切り換えシークエンスを開始することになる。そのため、無段変速機３の入出力回転数比γが変速モードの切り換えに適する最小値γｍｉｎに維持される時間が過剰に長くなったり、それに伴って変速の遅れ感が生じ、あるいはエンジン１の運転点が最適燃費線から大きく外れ、さらには入力回転数を目標回転数に戻す際に回転変動およびそれに伴うイナーシャトルクが原因となってショックが生じたりすることを未然に回避することができる。
【００７５】
一例として、アクセル開度が一定で増速し、その結果、変速モードの切り換えを伴う変速の際に、上記の制御を実行した場合の入力回転数Ｎｉｎ、出力回転数Ｎｏ、入出力回転数比γ、変速比（Ｎｉｎ／Ｎｏ＝Γ）、クラッチ油圧、出力軸トルクＴｏの変化を図３に示してある。車速Ｖの増加に伴って出力回転数Ｎｏが次第に増加すると、エンジン１の運転点を最適燃費線上に維持するために変速比Γが次第に低下させられる。その時点の変速モードがＬモードであることにより、変速比Γは無段変速機３における入出力回転数比γを低下させることにより実行される。
【００７６】
その過程で変速モードの切り換えを伴う変速が判断され、変速モードの切り換えに適した入出力回転数比γｍｉｎに向けて無段変速機３が制御される。その後、図３に示すｔ１時点に図２に示すステップＳ１０１の判断が成立すると、切り換えシークエンスが開始され、先ず、係合側クラッチ（この場合は、Ｈモードで係合するクラッチＣｈ）に油圧が供給され始め、予め定めた所定時間Ｔ２の終期付近で、スタンバイ状態となる。なお、スタンバイ状態とは、クラッチＣｈのパッククリアランスが詰まった係合直前の状態であり、それ以上に油圧が高くなることにより実質的なトルク容量を持ち始め状態である。そのスタンバイ状態の途中におけるｔ２時点に無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに達し、その状態に維持される。
【００７７】
その後のｔ３時点にスタンバイ状態に維持する時間Ｔ２が経過し、このｔ３時点に係合側クラッチＣｈの油圧が更に供給されて係合し始める。また、これと併せて解放側クラッチ（この場合は直結クラッチＣｄ）から排圧される。このｔ３時点から予め定めた時間Ｔ１が経過したｔ４時点に係合側クラッチＣｈが完全に係合し、変速モードがＨモードに切り替わる。その係合側クラッチＣｈが実質的にトルク容量を持ち始めてから完全に係合するまでの時間Ｔ１は、油圧の急変による脈動などの不具合を抑制もしくは防止する時間として設定されている。
【００７８】
こうして実質的にＨモードに切り換えられたｔ４時点の後に、エンジン回転数を目標回転数に一致させるために、無段変速機３の入出力回転数比γが次第に増大させられる。そして、ｔ６時点に入力回転数Ｎｉｎが目標回転数に一致し、変速モードの切り換えを伴う変速が終了する。
【００７９】
したがって上記の変速過程におけるｔ２時点からｔ４時点までの間、無段変速機３の入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに維持される。その間においても車速が増大して出力回転数Ｎｏが増大しているので、エンジン回転数すなわち入力回転数Ｎｉｎが増大し、図３に一点鎖線で示すように、目標回転数（実線）から外れる。これは、エンジン１の運転点で言えば、最適燃費線から外れることになる。
【００８０】
しかしながら、この発明に係る制御装置では、上記のｔ２時点からｔ３時点までの経過時間であるγｍｉｎ継続時間が、上述した限界値ＴＬ，ＴＵで規定される範囲内にあるように、切り換えシークエンスの開始タイミングが学習補正されるので、入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに維持される時間が可及的に短くなる。したがって入力回転数Ｎｉｎが目標回転数から大きく外れることがなく、すなわちエンジン１の運転点が最適燃費線から大きく外れないので、燃費の悪化を防止もしくは抑制することができる。
【００８１】
また、図３に一点鎖線で示すように、出力軸トルクＴｏの変動は僅かであるから、ショックやドライバビリティが悪化することを防止もしくは抑制することができる。さらに、実入力回転数Ｎｉｎを目標入力回転数に一致させる際の回転変動が小さいので、慣性力やそれに起因するショックもしくは振動を防止もしくは抑制し、この点でもドライバビリティの悪化を防止できる。
【００８２】
なお、上記の制御では、入出力回転数比γが最小値γｍｉｎになった状態で変速モードの切り換え制御を実行するので、クラッチＣｄ，Ｃｈの係合解放状態を同時に切り換えることによる出力軸トルクＴｏの変動やそれに伴うショックを防止できる。
【００８３】
図３に破線で示す変化は、入出力回転数比γが変速モードの切り換えに適した最小値γｍｉｎに達したことを確認後に、変速モードの切り換え制御を開始する制御によるものである。このような制御では、上記のｔ４時点より遅いｔ５時点まで入出力回転数比γを最小値γｍｉｎに維持することになるので、その時間が長く、その結果、入力回転数Ｎｉｎの目標値からのズレが大きくなって、エンジン１の運転点が最適燃費線から大きく外れ、燃費が悪化する。また入力回転数Ｎｉｎを目標回転数に一致させる際の回転変動およびそれに伴うイナーシャトルクが大きくなるので、ショックが発生する可能性がある。
【００８４】
上述した図２および図３に示す制御は、クラッチＣｄ，Ｃｈの油圧を例えばリニアソレノイドバルブ（図示せず）などによって直接かつ正確に制御できる場合に有効であるが、クラッチＣｄ，Ｃｈの係合油圧あるいは解放油圧をオリフィスとアキュームレータ（それぞれ図示せず）とを介して調圧するように構成された変速機を対象とする場合でも同様に採用することができる。すなわち、変速モードの切り換えシーケンス中の変速機用電子制御装置からの指令は、各クラッチの油圧の給排開始時期の制御となる。したがって予め設定した切り換え終了までの最大時間から、予め設定したアキュームレータの作動時間を差し引いた時点までに維持される前記最小値γｍｉｎの時間により、各クラッチの油圧給排開始時期を補正することが有効である。前者の場合では、さらに図４に示すように制御することができる。
【００８５】
この図４に示す制御例は、図１に示すステップＳ１０ないしステップＳ１２に替わる制御であって、学習制御を含まない制御例である。すなわち先ず、無段変速機３の入出力回転数比γを変速モードの切り換えに適する最小値γｍｉｎに向けて変化させている過程で、その最小値γｍｉｎに到達するまでの時間が、推定される。この推定は、前述した図２に示すステップＳ１０１におけると同様にしておこなうことができる。その推定された時間が、係合側クラッチのピストンのストロークに要する時間に相当する時間Ｔｓｔ以下となったか否かが判断される（ステップＳ１１１）。
【００８６】
このステップＳ１１１で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくリターンし、これとは反対に肯定的に判断された場合には、係合側クラッチ（ここに示す例ではＨモードで係合するクラッチＣｈ）のストローク指令が出力される（ステップＳ１１２）。これは、クラッチＣｈに油圧を供給してリターンスプリング（図示せず）などによる取り付け荷重に抗してピストンを前進させかつ実質的なトルク容量を持ち始める直前の状態（スタンバイ状態）に維持する制御であり、予め定めた油圧を供給することにより実行される。なお、その油圧は、リニアソレノイドバルブなどによって直接調圧される。
【００８７】
これと並行して入出力回転数比γが検出（モニター）されており、その値が最小値γｍｉｎに達した後、その継続時間が予め定めた基準時間ＴＵ以上になったか否かが判断される（ステップＳ１１３）。その場合、誤判定を防ぐために、入出力回転数比γが最小値γｍｉｎになったことの判定は、回転数センサーからの信号を二重に検出するなどのいわゆる二度読みをおこなうことが好ましい。また、前記基準時間ＴＵは、入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに達したことの判断を確定するのに必要な最少時間として設定することができる。
【００８８】
このステップＳ１１３で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくリターンし、これとは反対に肯定的に判断された場合には、係合側クラッチＣｈの油圧の上昇指令を出力する（ステップＳ１１４）。また解放側クラッチ（ここに示す例では直結クラッチＣｄ）の油圧の低下の指令を出力する（ステップＳ１１５）。すなわち、ＬモードからＨモードに切り換えるために、クラッチＣｈを実質的に係合させるように油圧を上昇させ、それと併せて直結クラッチＣｄを解放するように油圧を低下させる。これらの油圧の制御は、例えばリニアソレノイドバルブなどによって直接制御される。また、その油圧の変化の傾向（勾配）は、油圧の急激な変化で脈動が生じるなどのことがない範囲で可及的に迅速に変化するように設定され、例えば前述した図２および図３に示す制御例で説明したオリフィスとアキュームレータとを介した場合の油圧の変化勾配と近似する勾配とすればよい。
【００８９】
図５は、上記の図４に示す制御を、アクセル開度が一定で車速が増大した場合にＬモードからＨモードに変速モードを切り換えるとともに変速比を変更する変速の際に実行した例を示している。この図５では、一点鎖線が上記の制御を実行した場合の変化を示しており、実線は目標値もしくは理想状態の変化を示し、さらに破線は、この発明の制御によらない場合の変化を示している。上述したようこの発明による制御では、入出力回転数比γが最小値γｍｉｎに到達するタイミングが、ピストンのストローク時間Ｔｓｔ以下となるタイミングが検出され、係合側クラッチへの油圧の供給が開始される。そして、その状態で入出力回転数比γが最小値γｍｉｎになったことを確認し、かつその最小値γｍｉｎの継続時間が基準時間ＴＵに達したｔ３時点に係合側クラッチの油圧が昇圧され、かつ解放側クラッチから排圧される。
【００９０】
したがって、各クラッチＣｄ，Ｃｈの係合・解放状態を切り換えることによる変速モードの切り換えが、無段変速機３の入出力回転数比γを最小値γｍｉｎに設定した状態で実行され、その結果、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速のように各クラッチの係合・解放状態の切り換えによって変速比が直ちに変化するなどの事態を未然に解消することができる。また、無段変速機３の入出力回転数比γが変速モードの切り換えに適する最小値γｍｉｎに達したｔ２時点から変速モードが実質的に切り換えられるｔ３時点までの時間、すなわちγｍｉｎ継続時間を短くすることができるので、入力回転数Ｎｉｎの目標回転数からのズレやエンジン運転点の最適燃費線からのズレが少なくなり、その結果、燃費の悪化を防止もしくは抑制でき、さらには変速ショックや変速の遅れを回避することができる。
【００９１】
ここで上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図１に示すステップＳ６の機能的手段および図１０に示すブロックＢ８の機能的手段が、この発明の内燃機関制御手段に相当し、図１に示すステップＳ５の機能的手段および図１０に示すブロックＢ５の機能的手段が、この発明の入出力回転数比算出手段に相当する。さらに図１に示すステップＳ５の機能的手段および図１０に示すブロックＢ５の機能的手段が、この発明の変速モード決定手段に相当する。
【００９２】
そして、図１に示すステップＳ９ないしステップＳ１２の機能的手段、図２に示すステップＳ１０１ないしステップＳ１２の機能的手段ならびに図４に示すルーチンを実行する機能的手段が、請求項２，７，９，１１における無段変速機制御手段に相当する。さらにまた、図２に示すステップＳ１０１および図４に示すステップＳ１１１の機能的手段が、請求項３，７，１１における推定手段および変速モード切換制御手段に相当する。そしてまた図２に示すステップＳ１３１ないしステップＳ１３４の機能的手段および図４に示すステップＳ１１３ないしステップＳ１１５の機能的手段が、請求項４，９，１２における変速モード切換制御手段に相当する。
【００９３】
なお、上記の具体例では、ＬモードとＨモードとの二つの変速モードの可能な変速機を対象とする例について説明したが、この発明は上記の具体例に限定されないのであり、３つ以上の変速モードが可能な変速機を対象とする制御装置にも適用することができる。また、この発明で対象とする変速機は、要は、無段変速機と歯車変速機構とにより複数の変速モードを設定できる変速機であればよく、図６に示した構成の変速機に限定されない。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１，７，９，１１の発明によれば、出力要求量と最適燃費線とに基づいて内燃機関の負荷と無段変速機の入出力回転数比とが求められ、さらにその入出力回転数比に基づいて変速モードが決定されるので、内燃機関とその出力側に連結された無段変速機を含む変速機とを、出力要求量を満たし、かつ燃費を削減するように制御することができ、その結果、ドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。
【００９５】
また、請求項２，７，９，１１の発明によれば、変速モードの切り換えを伴う変速の場合に、先ず、変速モードの切り換えに適する入出力回転数比に変更され、その状態で変速モードが切り換えられた後に、目標とする変速比を設定するように入出力回転数比が変更されるので、変速機の全体としての変速比が可及的に連続して変化し、無段変速機の本来の特性を有効に発揮させてドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。
【００９６】
さらに、請求項３，５，７，８，１１，１２の発明によれば、変速モードの切り換えを伴う変速をおこなう場合、変速モードの切り換えに適する入出力回転数比に到達するまでの時間が推定され、その推定された時間に基づいて、変速モードの切り換え制御の開始時期（開始タイミング）が決定されるので、変速モードの切り換えのタイミングが、変速モードの切り換えに適する入出力回転数比に到達した時点から大きくずれることが回避され、それに伴い内燃機関の運転点が最適運転点から大きく外れたり、あるいは変速機の全体としての変速比がステップ的に変化してショックが発生するなどの事態を未然に防止もしくは抑制することができる。その結果、燃費を向上させ、またドライバビリティの悪化を防止もしくは抑制することができる。
【００９７】
そして、請求項４，６，９，１０，１２，１４の発明によれば、変速モードの切り換えを伴う変速の場合、無段変速機の入出力回転数比が、変速モードの切り換えに適する所定の入出力回転数比に設定され、その状態で変速モードが切り換えられる。その変速過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて、変速モードの切り換え制御の開始時期（開始タイミング）が変更される。その結果、変速モードの切り換えのタイミングが、変速モードの切り換えに適する入出力回転数比に到達した時点から大きくずれることが回避され、それに伴い内燃機関の運転点が最適運転点から大きく外れたり、あるいは変速機の全体としての変速比がステップ的に変化してショックが発生するなどの事態を未然に防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る制御装置による制御の一例を示すフローチャートである。
【図２】変速モードの切り換えタイミングの学習制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す制御を実行した場合の変速機の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図４】変速モードの切り換え制御の他の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す制御を実行した場合の変速機の変化の一例を示すタイムチャートである。
【図６】この発明で対象とする車両の駆動系統の一例を模式的に示すスケルトン図である。
【図７】その変速機での変速動作を説明するための共線図である。
【図８】その各クラッチおよびブレーキの係合・解放状態をまとめて示す図表である。
【図９】変速機の入力回転数と出力回転数との速度比と無段変速機構の入出力回転数比との関係を示す線図である。
【図１０】エンジンおよび変速機を出力要求量に基づいて協調して制御する制御系統の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…エンジン、２…変速機、３…無段変速機、４…遊星歯車機構、
Ｃｄ …直結クラッチ、Ｃｈ …クラッチ、２２，２３…電子制御装置。

Claims

内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、
前記車両に対する出力要求量と車速とに基づいて目標駆動力を求めるとともにその目標駆動力と車速とに基づいて目標出力を求め、さらにその目標出力から前記内燃機関の目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、
前記目標出力に対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、
その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する場合に、前記所定の入出力回転数比になるまでの時間を推定する推定手段と、
その推定手段で推定された前記時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御開始時期を決定する変速モード切換制御手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期を変更する変速モード切換制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記変速モード切換制御手段は、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御の開始時期を学習補正する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記変速モード切換制御手段は、前記所定の入出力回転数比が継続する時間が予め定めた基準時間以上になった時点を前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期に設定する手段を含むことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、
前記車両に対する出力要求量を含む制御データに基づいて目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、
前記制御データに対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、
その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と、
前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段と、
前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する場合に、前記所定の入出力回転数比になるまでの時間を推定する推定手段と、
その推定手段で推定された前記時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御開始時期を決定する変速モード切換制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記変速モード切換制御手段は、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御の開始時期を学習補正する手段を含むことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、
前記車両に対する出力要求量を含む制御データに基づいて目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、
前記制御データに対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、
その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と、
前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段と、
前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期を変更する変速モード切換制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記変速モード切換制御手段は、前記所定の入出力回転数比が継続する時間が予め定めた基準時間以上になった時点を前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期に設定する手段を含むことを特徴とする請求項９に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、
前記無段変速機が、前記内燃機関に入力軸を介して連結された一方の回転体と、この一方の回転体に対して平行に配置された他方の回転体と、これらの回転体に巻き掛けられた伝動部材とを備え、
前記歯車変速機構が、前記他方の回転体に中間軸およびギヤ対を介して連結されたサンギヤと、前記入力軸にクラッチおよび他のギヤ対を介して連結されたキャリヤと、そのキャリヤを選択的に固定するブレーキと、出力軸に連結されたリングギヤと、歯車変速機構の全体を一体化させる他のクラッチとを備えた遊星歯車機構によって構成され、
さらに、前記車両に対する出力要求量を含む制御データに基づいて目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、
前記制御データに対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、
その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と
前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段と、
前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する場合に、前記所定の入出力回転数比になるまでの時間を推定する推定手段と、
その推定手段で推定された前記時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御開始時期を決定する変速モード切換制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
内燃機関の出力側に連結された変速機が、無段変速機と歯車変速機構とを含み、かつ無段変速機の入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比が増大することに伴って変速比が増大する第一の変速モードと前記入出力回転数比が増大することに伴って変速比が減少する第二の変速モードとを選択的に設定できるように構成されている内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置において、
前記無段変速機が、前記内燃機関に入力軸を介して連結された一方の回転体と、この一方の回転体に対して平行に配置された他方の回転体と、これらの回転体に巻き掛けられた伝動部材とを備え、
前記歯車変速機構が、前記他方の回転体に中間軸およびギヤ対を介して連結されたサンギヤと、前記入力軸にクラッチおよび他のギヤ対を介して連結されたキャリヤと、そのキャリヤを選択的に固定するブレーキと、出力軸に連結されたリングギヤと、歯車変速機構の全体を一体化させる他のクラッチとを備えた遊星歯車機構によって構成され、
さらに、前記車両に対する出力要求量を含む制御データに基づいて目標トルクを求めるとともにその目標トルクとなるように前記内燃機関の負荷を制御する内燃機関制御手段と、
前記制御データに対応した最適燃費線に基づいて目標入力回転数を求めるとともにその目標入力回転数となるように前記無段変速機の入出力回転数比を求める入出力回転数比算出手段と、
その入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比に基づいて、設定するべき前記変速モードを決定する変速モード決定手段と、
前記入出力回転数比算出手段で算出された入出力回転数比が、前記変速モードの切り換えを伴って設定する入出力回転数比である場合に、前記変速モードの切り換えに適する予め定めた所定の入出力回転数比となるよう前記入出力回転数比を変更した後に、前記変速モードを切り換えるとともに、前記算出された入出力回転数比を設定する無段変速機制御手段と、
前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期を変更する変速モード切換制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記変速モード切換制御手段は、前記変速モードの切り換えを伴って入出力回転数比を変更する過程における前記所定の入出力回転数比が継続する時間に基づいて前記変速モードの切り換え制御の開始時期を学習補正する手段を含むことを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。
前記変速モード切換制御手段は、前記所定の入出力回転数比が継続する時間が予め定めた基準時間以上になった時点を前記変速モードの実質的な切り換え制御開始時期に設定する手段を含むことを特徴とする請求項１２に記載の内燃機関と無段変速機とを有する車両の制御装置。