JP4461807B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、変速比を無段階に制御することの可能な無段変速機の変速制御装置に関するものである。

従来、エンジンの出力側に無段変速機を設けるとともに、無段変速機の変速比を無段階に制御することにより、エンジンの運転状態を最適な状態に近づける制御が知られている。このような無段変速機としては、ベルト式無段変速機、トロイダル式無段変速機、電動機および遊星歯車機構を有する無段変速機が知られている。このうち、ベルト式無段変速機の制御装置の一例が、下記の特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたベルト式の無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリにベルトが巻き掛けられて構成されている。また、プライマリシリンダおよびセカンダリシリンダが設けられており、プライマリプーリおよびセカンダリプーリにおけるベルトの巻き掛け径の比率を連続的に変えて無段変速するようになっている。

また、特許文献１に記載された無段変速機は、変速比を制御する変速レンジとして、手動変速モードと自動変速モードとを有している。そして、手動変速モードでは、アップスイッチおよびダウンスイッチの操作により、目標変速比および目標プライマリプーリ回転数が算出される。一方、手動変速モードで選択される各変速比に対応して、車速とプライマリプーリ回転数との関連を示すマップが設けられている。このマップには、エンジン回転数をパラメータとして、プライマリプーリの許容回転数範囲を設定する過大回転判定ラインと、過小回転判定ラインとが設けられている。

そして、手動変速モードにおいて、アップスイッチまたはダウンスイッチの操作に応じて目標プライマリプーリ回転数が算出され、そのプライマリプーリ回転数に対応する目標エンジン回転数が、過大回転数あるいは過小回転数であると判断された場合は、目標変速比補正手段において、目標変速比がキャンセルされる。一方、目標エンジン回転数が許容回転数範囲である場合は、目標変速比補正手段において、目標変速比が出力される。なお、無段変速機における変速制御装置は、特許文献２および特許文献３にも記載されている。
特開平１０−１７５４６１号公報 特開平７−３０１３２１号公報 特開平７−７１５５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された無段変速機の変速制御装置においては、アップスイッチまたはダウンスイッチが操作された場合でも、そのスイッチの操作に基づいて算出される目標変速比がキャンセルされる場合があり、運転者が違和感を持つ可能性があった。

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、運転者の変速操作と入力回転数の制御との対応関係に基づく違和感を、可及的に抑制することの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している。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、予め設定されている変速条件に基づいて、入力回転数を選択する第１の変速モードと、運転者の変速操作に基づいて、入力回転数を選択する第２の変速モードとを有する無段変速機の変速制御装置において、前記第２の変速モードが選択されている場合に、最終的に選択可能な入力回転数の最低値を、前記無段変速機で機構上可能な最低回転数より高回転数でかつ車両の走行抵抗に基づいて定まる値に設定する第１の回転数制御手段と、前記第１の回転数制御手段によって設定された前記最低値より低回転数の入力回転数を選択する運転者の変速操作が継続されていることを検出する変速操作継続検出手段と、前記変速操作が継続されていることが前記変速操作継続検出手段で検出された場合に、前記第１の回転数制御手段によって設定された前記最低値より低回転数の入力回転数を、最終的な入力回転数として選択可能にする第２の入力回転数制御手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、第１の変速モードと第２の変速モードとを切換可能であり、第２の変速モードが選択されている場合に、無段変速機の機構上可能な最低回転数より高回転数でかつ走行抵抗に基づいて定まる最低値が設定され、その最低値未満の入力回転数を選択する運転者の変速操作が継続されていることが検出された場合は、最低値未満の入力回転数を、最終的な入力回転数として選択可能にするので、このような場合には、運転者の変速操作による変速が実現されるので、違和感を解消できるとともに、ドライバビリティが向上する。

つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、この発明を適用できる車両のパワートレーン、およびその車両の制御系統の一例を、図２に示す。図２に示す車両Ｖｅにおいては、エンジン１と車輪２との間の動力伝達経路に、流体伝動装置３、ロックアップクラッチ４、前後進切り換え機構５、ベルト式無段変速機６などが設けられている。

また、流体伝動装置３およびロックアップクラッチ４は、エンジン１と前後進切り換え機構５との間の動力伝達経路に設けられており、流体伝動装置３とロックアップクラッチ４とは相互に並列に配置されている。流体伝動装置３は、流体の運動エネルギにより動力を伝達する装置であり、ロックアップクラッチ４は、摩擦力により動力を伝達する装置である。前後進切り換え機構５は、入力部材に対する出力部材の回転方向を、選択的に切り換える装置である。

ベルト式無段変速機６は、前後進切り換え機構５と車輪２との間の動力伝達経路に設けられている。ベルト式無段変速機６は、相互に平行に配置されたプライマリシャフト７およびセカンダリシャフト８を有している。このプライマリシャフト７にはプライマリプーリ９が設けられており、セカンダリシャフト８にはセカンダリプーリ１０が設けられている。プライマリプーリ９は、プライマリシャフト７に固定された固定シーブ１１と、プライマリシャフト７の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ１２とを有している。そして、固定シーブ１１と可動シーブ１２との間に溝Ｍ１が形成されている。

また、この可動シーブ１２をプライマリシャフト７の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ１２と固定シーブ１１とを接近・離隔させる油圧サーボ機構１３が設けられている。この油圧サーボ機構１３は、油圧室１９と、油圧室１９の油圧に応じてプライマリシャフト７の軸線方向に動作し、かつ、可動シーブ１２に接続されたピストン（図示せず）とを備えている。

一方、セカンダリプーリ１０は、セカンダリシャフト８に固定された固定シーブ１４と、セカンダリシャフト８の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ１５とを有している。そして、固定シーブ１４と可動シーブ１５との間にはＶ字形状の溝Ｍ２が形成されている。

また、この可動シーブ１５をセカンダリシャフト８の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ１５と固定シーブ１４とを接近・離隔させる油圧サーボ機構１６が設けられている。この油圧サーボ機構１６は、油圧室１００と、油圧室１００の油圧によりセカンダリシャフト８の軸線方向に動作し、かつ、可動シーブ１５に接続されたピストン（図示せず）とを備えている。上記構成のプライマリプーリ９およびセカンダリプーリ１０に、無端状のベルト１７が巻き掛けられている。

一方、ベルト式無段変速機６の油圧サーボ機構１３，１６およびロックアップクラッチ４、および前後進切り換え機構５を制御する機能を有する油圧制御装置１８が設けられている。さらに、エンジン１、ロックアップクラッチ４、前後進切り換え機構５、ベルト式無段変速機６、油圧制御装置１８を制御するコントローラとしての電子制御装置５２が設けられており、この電子制御装置５２は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。

この電子制御装置５２には、シフトポジション選択装置５０の操作状態、変速比選択装置５３の操作状態、エンジン回転数、加速要求（例えばアクセルペダルの操作状態）、制動要求（例えば、ブレーキペダルの操作状態）、スロットルバルブの開度、プライマリシャフト７の回転数、セカンダリシャフト８の回転数などの検知信号が入力される。シフトポジション選択装置５０としては、レバー式、押しボタン式、タッチパネル式、回転ノブ式などの各種の構成を用いることが可能である。また、シフトポジション選択装置５０は、足で操作する構造、または手で操作する構造のいずれでもよい。このシフトポジション選択装置５０を、車両の乗員が操作することにより、パーキング（Ｐ）ポジション、リバース（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション、ドライブ（Ｄ）ポジション、マニュアル（Ｍ）ポジションなどを選択的に切換可能である。

ここで、リバースポジションが選択された場合は、ベルト式無段変速機６の変速比が固定され、ドライブポジションまたはマニュアルポジションが選択された場合は、ベルト式無段変速機６の変速比を固定または変更可能である。このベルト式無段変速機６の変速比を制御する場合に、自動変速モードまたは手動変速モードが起動する。この実施例においては、ドライブポジジョンが選択された場合は、自動変速モードが起動し、マニュアルポジションが選択された場合は、手動変速モードが起動する。自動変速モードとは、電子制御装置５２に入力される信号、例えば、車速、加速要求などの信号と、電子制御装置５２に記憶されているデータとに基づいて、ベルト式無段変速機６を制御するモードである。手動変速モードとは、変速比選択装置５３の操作状態、および電子制御装置５２に記憶されているデータに基づいて、ベルト式無段変速機６を制御することの可能なモードである。

前記変速比選択装置５３は、レバー式、押しボタン式、タッチパネル式、回転ノブ式などの各種の構成を用いることが可能である。ここでは、変速比選択装置５３が、ダウンシフトレバー５３Ａおよびアップシフトレバー５３Ｂを有しているものとして説明する。一方、電子制御装置５２から、エンジン１を制御する信号、ベルト式無段変速機６を制御する信号、前後進切り換え機構５を制御する信号、ロックアップクラッチ４を制御する信号、油圧制御装置１８を制御する信号などが出力される。

つぎに、図２に示す車両Ｖｅにおける動力伝達作用を説明する。エンジン１の動力は、流体伝動装置３またはロックアップクラッチ４、および前後進切り換え機構５を経由して、ベルト式無段変速機６のプライマリシャフト７に伝達される。プライマリシャフト７のトルクは、プライマリプーリ９、ベルト１７、セカンダリプーリ１０を介してセカンダリシャフト８に伝達される。そして、セカンダリシャフト８のトルクが車輪２に伝達されて駆動力が発生する。

図２に示す車両Ｖｅの制御系統の機能を説明する。電子制御装置５２には各種のデータが記憶されており、電子制御装置５２に入力される信号、および記憶されているデータに基づいて、エンジン１、ベルト式無段変速機６、前後進切り換え機構５、ロックアップクラッチ４、油圧制御装置１８などが制御される。ベルト式無段変速機６の変速制御について説明すると、油圧室１９の油圧に基づいて、プライマリプーリ９の可動シーブ１２を軸線方向に動作させる推力が調整される。また、油圧室１００の油圧により、セカンダリプーリ１０の可動シーブ１５を軸線方向に動作させる推力が調整される。

そして、ベルト式無段変速機６においては、可動シーブ１２に加えられる推力と、可動シーブ１５に加えられる推力との対応関係により、プライマリプーリ９の溝Ｍ１の幅、およびセカンダリプーリ１０の溝Ｍ２の幅が変化して、プライマリプーリ９におけるベルト１７の巻き掛け半径と、セカンダリプーリ１０におけるベルト１７の巻き掛け半径との比が変化する。このようにして、プライマリシャフト７およびプライマリプーリ９の回転数（入力回転数）と、セカンダリシャフト８およびセカンダリプーリ１０の回転数（出力回転数）との比である変速比が制御され、かつ、ベルト式無段変速機６のトルク容量が制御される。

つぎに、ベルト式無段変速機６を制御するモードについて説明する。まず、ドライブポジションが選択されて、自動変速モードが起動した場合は、車速、加速要求を示す信号、および電子制御装置５２に記憶されている変速マップに基づいて、ベルト式無段変速機６の目標入力回転数が算出され、ベルト式無段変速機６の実入力回転数を、目標入力回転数に近づけるように、ベルト式無段変速機６の変速比が制御される。なお、車速は、セカンダリシャフト８の回転数に基づいて算出される。この自動変速モードが起動された場合は、エンジン１の運転状態が最適燃費線に沿ったものとなるように、ベルト式無段変速機６の変速比が制御される。この最適燃費線は、エンジン出力、すなわちトルクおよび回転数をパラメータとして設定されている。

つぎに、手動変速モードが起動された場合について説明する。この手動変速モードが起動された場合は、自動変速モードで用いられる条件に関わりなく、ベルト式無段変速機６の入力回転数および変速比を、運転者が任意に制御することが可能である。例えば、ダウンシフトレバー５３Ａが操作された場合は、ダウンシフト制御、つまり、ベルト式無段変速機６の変速比を大きくする変速が実行される。これに対して、アップシフトレバー５３Ｂが操作された場合は、アップシフト制御、つまり、ベルト式無段変速機６の変速比を小さくする変速が実行される。なお、手動変速モードが選択されている場合に、ダウンシフトレバー５３Ａおよびアップシフトレバー５３Ｂが、共に操作されていない場合は、ベルト式無段変速機６の変速比は略一定に制御される。

つぎに、図２に示された車両Ｖｅにおいて実行可能な制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、手動変速モードが起動しているか否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１で肯定的に判断された場合は、アップシフトレバー５３Ｂが操作されているか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２で肯定的に判断された場合は、図１の制御ルーチンを前回実行した際に、アップシフトレバー５３Ｂが操作されていたか否かが判断される（ステップＳ３）。このステップＳ３で否定的に判断された場合は、アップシフトレバー５３Ｂの操作に基づいて算出される入力回転数ＫＮＩＮＳＴＥＰを、ベルト式無段変速機６の目標入力回転数に代入する処理が実行される（ステップＳ４）。

このステップＳ４においては、電子制御装置５２に記憶されている手動変速モード用のマップ（図示せず）が用いられる。この手動変速モード用のマップは、アップシフトレバー５３Ｂの操作時間に基づいて、目標入力回転数の低下程度などを定めたマップである。前記の入力回転数ＫＮＩＮＳＴＥＰは、アップシフト操作に応じて、ステップ的に低下させるべき入力回転数である。また、アップシフトレバー５３Ｂの操作時間に基づく目標入力回転数の低下程度は、エンジン１の運転状態との適合性を考慮して設定されており、加速要求および車速とは関係なく目標入力回転数が設定される。

上記のステップＳ４についで、ステップＳ４で算出された目標入力回転数ＮＩＮＴが、入力回転数の最高値ＮＩＮＭＡＸを越えているか否かが判断される（ステップＳ５）。このステップＳ５、および後述するステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１７の処理を実行する場合に用いられるマップの一例を、図３に示す。図３に示すマップにおいては、横軸に車速が示され、縦軸にベルト式無段変速機６の入力回転数が示されている。また、図３のマップにおいて、γmax ガードは、ベルト式無段変速機６の変速比の最大値γmax に対応する目標入力回転数のガード値であり、γmin ガードは、ベルト式無段変速機６の変速比の最小値γmin に対応する目標入力回転数のガード値である。

ここで、ベルト式無段変速機６の変速比の最大値および最小値は、プライマリプーリ９およびセカンダリプーリ１０の有効内径および有効外径などに基づいて決定される。また、ＮＩＮＭＡＸは、ベルト式無段変速機６の入力回転数の最高値（ガード値）であり、ＮＩＮＭＩＮは、ベルト式無段変速機６の入力回転数の最低値（ガード値）である。ベルト式無段変速機６の入力回転数の最高値および入力回転数の最低値は、エンジン１の特性および機能、あるいは車両Ｖｅの走行状態に基づいた要求出力などに基づいて決定される。

そして、ステップＳ５で肯定的に判断された場合は、図３のマップに示された入力回転数の最大値ＮＩＮＭＡＸを、目標入力回転数ＮＩＮＴとして代入する処理と、入力回転数の最大値ＮＩＮＭＡＸを、実出力回転数ＮＯＵＴで除して算出される変速比を、目標変速比γＴに代入する処理とを実行し（ステップＳ６）、図１の制御ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ５で否定的に判断された場合は、変速比の最大値γmax と実出力回転数ＮＯＵＴとを乗算して求められる値が、目標入力回転数ＮＩＮＴ未満であるか否かが判断される（ステップＳ７）。このステップＳ７で肯定的に判断された場合は、変速比の最大値γmax と実出力回転数ＮＯＵＴとを乗算して求められる値を、目標入力回転数ＮＩＮＴに代入し、かつ、変速比の最大値γmax を、目標変速比γＴに代入し（ステップＳ８）、図１の制御ルーチンを終了する。

さらに、ステップＳ７で否定的に判断された場合は、変速比の最小値γmin と実出力回転数ＮＯＵＴとを乗算して求められる値が、目標入力回転数ＮＩＮＴを越えているか否かが判断される（ステップＳ９）。このステップＳ９で肯定的に判断された場合は、変速比の最小値γmin と実出力回転数ＮＯＵＴとを乗算して求められる値を、目標入力回転数ＮＩＮＴに代入し、かつ、変速比の最大値γmin を、目標変速比γＴに代入し（ステップＳ１０）、図１の制御ルーチンを終了する。さらに、ステップＳ９で否定的に判断された場合は、図１の制御ルーチンを終了する。

ところで、ステップＳ３で肯定的に判断されるということは、アップシフトレバー５３Ｂが、継続的に操作されていることを意味する。このように、ステップＳ３で肯定的に判断された場合は、前回のルーチン実行時に算出された目標入力回転数ＮＩＮＴに、アップシフトレバー５３Ｂの継続的な操作に応じた回転数ＫＣＯＮＴＩＮＵＥを加算して、新たな目標入力回転数ＮＩＮＴを算出する制御が実行されるとともに、新たな目標入力回転数ＮＩＮＴを、実出力回転数ＮＯＵＴで除した値を、目標変速比γＴとして代入する処理が実行される（ステップＳ１１）。なお、上記回転数ＫＣＯＮＴＩＮＵＥは、アップシフトレバー５３Ｂの継続的な操作に対応する回転数の低下量を意味する。

上記のステップＳ１１についで、目標入力回転数ＮＩＮＴが、車両Ｖｅの走行抵抗に基づく最低回転数ＮＩＮＧＤＬ未満であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。このステップＳ１２の判断においては、図３に示すマップを用いることが可能である。最低回転数ＮＩＮＧＤＬは、車速および道路勾配をパラメータとして設定されている。ここで、車速が同じであれば、最低回転数ＮＩＮＧＤＬは、変速比の最小値γmin に対応する目標入力回転数のガードよりも高く設定されている。この最低回転数ＮＩＮＧＤＬは、エンジン１の出力特性と、道路勾配に応じた走行抵抗とに基づいて、駆動力不足を抑制できるような値に設定されている。なお、この最低回転数ＮＩＮＧＤＬは、道路勾配に応じて変更が可能である。具体的には、車速が同じであっても、異なる最低回転数ＮＩＮＧＤＬを設定可能である。このステップＳ１２で否定的に判断された場合は、フラグ１をオフし（ステップＳ１３）、ステップＳ５に進む。このフラグ１は、目標入力回転数ＮＩＮＴが、最低回転数ＮＩＮＧＤＬ未満であることを意味するフラグである。

一方、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、この制御ルーチンが前回実行された時点で、フラグ１が既にオンされているか否かが判断される（ステップＳ１４）。このステップＳ１４で否定的に判断された場合は、フラグ１をオンし、かつ、タイマをスタートする制御が実行され（ステップＳ１５）、ステップＳ１６に進む。これに対して、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１５を実行することなく、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６においては、前記タイマのスタート時点からの経過時間が所定値を越えたか否かが判断され、このステップＳ１６で否定的に判断された場合は、図３に示された最低回転数ＮＩＮＧＤＬを、目標入力回転数ＮＩＮＴに代入する制御を実行し、かつ、リジェクト警報を出力し（ステップＳ１７）、ステップＳ５に進む。このリジェクト警報とは、「アップシフトレバー５３Ｂの操作に対応して、目標入力回転数を設定する制御」が拒否されたということを、運転者に認識させるための警報である。この警報は、音声、文字、ランプなどにより発生する。なお、ステップＳ１６で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１７の処理を実行することなく、ステップＳ５に進む。

前記ステップＳ２で否定的に判断された場合は、アップシフトレバー５３Ｂの操作終了時点に選択されていた目標変速比γＴと、実出力回転数ＮＯＵＴとを乗算して、目標入力回転数ＮＩＮＴを算出する制御が実行され（ステップＳ１８）、ステップＳ５に進む。このステップＳ１８の処理により、アップシフトレバー５３Ｂの操作終了時点に選択されていた目標変速比γＴを、アップシフトレバー５３Ｂの操作の終了後に維持するように、目標入力回転数ＮＩＮＴが制御される。なお、ステップＳ１で否定的に判断された場合は、図１に制御ルーチンを終了する。すなわち、車速、加速要求（アクセル開度）をパラメータとして、ベルト式無段変速機６の目標入力回転数を定めた「自動変速モード用のマップ」に基づいて、ベルト式無段変速機６の変速比が制御される。

つぎに、図１の制御例に対応するタイムチャートの一例を、図４に基づいて説明する。この図４は、図１のステップＳ３で肯定的に判断されてステップＳ１６に進み、このステップＳ１６で肯定的に判断され、その後、ステップＳ２で否定的に判断され、ステップＳ１８に進んだ場合に相当するタイムチャートである。図４のタイムチャートでは、車速が緩やかに上昇する場合を想定している。まず、時刻ｔ１以前においては、アップシフトレバー５３Ｂが操作されていないため、アップシフト操作信号が「零」となっている。なお、ダウンシフトレバー５３Ａも操作されていない。また、車速および目標入力回転数は徐々に上昇し、目標変速比は略一定となっている。さらに、タイマは停止（「零」）しており、リジェクト信号もオフ（「零」）となっている。さらに、目標入力回転数は、「走行抵抗から求められる最低回転数」を越えている。

時刻ｔ１でアップシフトレバー５３Ｂが操作されると、アップシフト操作信号がオン（「１」）に切り替わり、目標入力回転数が低下し、かつ、目標変速比が小さくなる。そして、アップシフトレバー５３Ｂの操作が継続されて、時刻ｔ２で、アップシフトレバー５３Ｂの操作に基づいて算出される目標入力回転数が、走行抵抗に応じた最低回転数未満になった場合は、目標入力回転数が「走行抵抗に応じた最低回転数」に固定される。さらに、時刻ｔ２でリジェクト信号がオン（「１」）に切り替わり、かつ、タイマがスタートされる。

そして、アップシフトレバー５３Ｂの操作が継続されて、時刻ｔ４でタイマが所定値を越えると、目標入力回転数が、走行抵抗に応じた最低回転数未満に設定され、かつ、目標変速比も小さくなっている。ついで、時刻ｔ５でアップシフトレバー５３Ｂの操作が終了している。ここで、時刻ｔ５以降も、ダウンシフトレバー５３Ａは操作されていないものとする。このため、時刻ｔ５以降においては、時刻ｔ５で選択されていた目標変速比が維持されるように、目標入力回転数が制御される。

つぎに、第１の制御例に対応するタイムチャートの他の例を、図５に基づいて説明する。この図５のタイムチャートは、図１のステップＳ３で肯定的に判断されてステップＳ１６に進み、このステップＳ１６で否定的に判断されて図１の制御ルーチンを一旦終了し、つぎのルーチン実行時に、ステップＳ２で否定的に判断され、ステップＳ１８に進んだ場合に相当するタイムチャートである。この図５のタイムチャートも、車速が緩やかに上昇する場合を想定している。この図５において、時刻ｔ２以前における各パラメータの状態は、図４のタイムチャートと同じである。図５のタイムチャートにおいては、タイマの継続時間が所定値を越える以前の時刻ｔ３で、アップシフト操作信号が「零」となり、かつ、リジェクト信号が「零」に制御されている。このため、時刻ｔ３以降は、時刻ｔ３で選択されていた目標変速比を維持するように、目標入力回転数が制御される。

以上のように、図１の制御例によれば、ステップＳ１６で否定的に判断された場合は、目標入力回転数が、走行抵抗に基づく最低値に保持される。したがって、「アップシフトレバー５３Ｂの操作により、ベルト式無段変速機６の変速比が大きくなりすぎて、駆動力不足に陥ること」を回避することが可能である。また、目標入力回転数が、走行抵抗に基づく最低値に保持されている場合に、更に、運転者がアップシフトレバー５３Ｂを操作している場合は、「走行抵抗に基づく最低値に目標入力回転数を保持する制御」よりも、運転者の意図を優先し、目標入力回転数として、走行抵抗に基づく最低値未満の入力回転数を選択することが可能である。したがって、ドライバビリティが向上する。

ここで、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１４を経由してステップＳ１６に進み、ステップＳ１６で否定的に判断されて、ステップＳ１７に進む処理が、この発明の第１の回転数制御手段に相当する。また、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１４、を経由してステップＳ１６に進み、ステップＳ１６で否定的に判断されて、ステップＳ５、ステップＳ７、ステップＳ９、ステップＳ１０に進むルーチンが、この発明の第２の入力回転数制御手段に相当する。

また、自動変速モードが、この発明の第１の変速モードに相当し、自動変速モード用のマップが、この発明の「予め設定されている変速条件」に相当する。また、手動変速モードが、この発明の第２の変速モードに相当し、「変速比選択装置５３を操作すること」が、この発明の「運転者の変速操作」に相当し、最低回転数ＮＩＮＧＤＲＬが、この発明の「車両の走行抵抗に基づいて定められ、かつ、最終的に選択可能な入力回転数の最低値」に相当する。

なお、この実施例において、入力回転数と等価のパラメータである入力回転速度を用い、出力回転数と等価のパラメータである出力回転速度を用いることも可能である。さらに、車両Ｖｅのパワートレーンを示す図２においては、無段変速機としてベルト式無段変速機６が挙げられているが、他の無段変速機、例えば、トロイダル式無段変速機を有する車両に、この発明を適用することも可能である。このトロイダル式無段変速機は、トロイダル面を有する入力ディスクおよび出力ディスクと、各ディスクに対して接触するパワーローラとを有する変速機である。入力ディスクは入力回転部材に連結され、出力ディスクは出力回転部材に連結される。各ディスクとパワーローラとの接触面には潤滑油が存在する。そして、パワーローラと各ディスクとの接触半径を調整することにより、入力回転部材と出力回転部材との間の変速比が制御される。また、各ディスクとパワーローラとの接触面圧を調整することにより、入力回転部材と出力回転部材との間で伝達されるトルクの容量が制御される。

さらに、この発明における無段変速機には、電動機と、差動回転可能な３つの回転要素を有する遊星歯車機構とを備えた無段変速機も含まれる。この場合、第１の回転要素が入力要素となり、第２の回転要素が出力要素となり、第３の回転要素が反力要素となる。そして、この第３の回転要素に電動機が連結され、電動機の回転数を制御することにより、第１の回転要素と第２の回転要素との間における変速比を、無段階に（連続的に）制御することが可能である。このような電動機および遊星歯車機構を有する無段変速機を、例えば、複数の駆動力源を有するハイブリッド車に用いることが可能である。

このようなハイブリッド車のパワートレーンの構成例としては、第１の駆動力源であるエンジンが第１の回転要素に連結され、第２の回転要素に第２の駆動力源であるモータ・ジェネレータが連結されたパワートレーンが挙げられる。そして、この電動機および遊星歯車機構を有する無段変速機において、自動変速モードと手動変速モードを切り換えられるように構成するとともに、その手動変速モードにおいて、運転者が意図するように、変速比を無段変速機の入力回転数および変速比制御できるように構成することが可能である。また、無段変速機を制御するアクチュエータとしては、油圧制御式のアクチュエータの他に電動式アクチュエータ、空気圧式アクチュエータなどを用いることも可能である。

この発明の無段変速機の変速制御装置で実行可能な制御例を示すフローチャートである。 図１の制御例を実行可能な車両のパワートレーンおよび制御系統を示す概念図である。 図１の制御例で用いられるマップの一例を示す図である。 図１の制御例に対応するタイムチャートの一例を示す図である。 図１の制御例に対応するタイムチャートの他の例を示す図である。

符号の説明

１…エンジン、 ６…ベルト式無段変速機、 ７…プライマリシャフト、 ８…セカンダリシャフト、 ９…プライマリプーリ、 １０…セカンダリプーリ、 ５２…電子制御装置、 ５３…変速比選択装置。

Claims (1)

1. 予め設定されている変速条件に基づいて、入力回転数を選択する第１の変速モードと、運転者の変速操作に基づいて、入力回転数を選択する第２の変速モードとを有する無段変速機の変速制御装置において、
   前記第２の変速モードが選択されている場合に、最終的に選択可能な入力回転数の最低値を、前記無段変速機で機構上可能な最低回転数より高回転数でかつ車両の走行抵抗に基づいて定まる値に設定する第１の回転数制御手段と、
   前記第１の回転数制御手段によって設定された前記最低値より低回転数の入力回転数を選択する運転者の変速操作が継続されていることを検出する変速操作継続検出手段と、
   前記変速操作が継続されていることが前記変速操作継続検出手段で検出された場合に、前記第１の回転数制御手段によって設定された前記最低値より低回転数の入力回転数を、最終的な入力回転数として選択可能にする第２の入力回転数制御手段と
   を備えていることを特徴とする無段変速機の変速制御装置。

Images