JP6098303B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輌等に搭載される無段変速機の制御装置に係り、特に、動力伝達経路に無段変速機構と直列に配置されるクラッチが、ニュートラル制御から係合を開始して終了するまでのニュートラル制御復帰動作を実行可能な構成に関する。

近年、車輌に搭載される自動変速機にあっては、例えば燃費向上や変速ショックの低減のためにベルト式やトロイダル式等の無段変速機構（ＣＶＴ）を用いた無段変速機が多く採用されている。このような無段変速機としては、エンジンの出力軸と車輪との間の動力伝達経路に無段変速機構と直列に配置されるクラッチを有し、基本的には車輌の停止中に、クラッチを所定のトルク容量以下の解放状態とするニュートラル制御を実行して、燃費の向上を図る構成が知られている。

一方、車輌の惰性走行（コースト走行）中に、エンジンと変速機構との間の動力伝達を解除し、アクセルＯＮされると、変速機構の推奨変速段を準備して、エンジンと変速機構との間の動力伝達が接続された場合のドライバーの違和感を軽減する構成が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１１−２１９０８７号公報

ところで、上述したニュートラル制御をコースト走行中にも実行することが考えられる。この場合に、アクセルＯＮされると、ニュートラル制御から係合を開始して終了するまでのニュートラル制御復帰動作が実行される。このとき、無段変速機構の変速比を、走行状態及びエンジンの特性により設定される通常変速比に基づいて変更制御すると、このニュートラル制御復帰動作の実行中は、クラッチの係合が終了していないためトルク伝達が不十分であり、ドライバーが再加速するためにアクセルＯＮしたにも拘らず、クラッチの係合が終了してトルク伝達が十分になるまでは意図した駆動力が得られず、ドライバビリティー上のヘジテーションが生じてしまう。上述の特許文献１の場合、推奨変速段を準備してエンジンと変速機構との間の動力伝達が接続された場合のドライバーの違和感を軽減するものであり、上述のようなニュートラル制御復帰動作の実行中に生じるドライバビリティーの低下を解決するものではない。

そこで本発明は、走行中にニュートラル制御が実行されている際にアクセルＯＮされてニュートラル制御復帰動作が実行された場合でも、ドライバビリティーを確保できる無段変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

本発明は（例えば図１乃至図４参照）、エンジン（２）の出力軸（２ａ）と車輪（１８ａ、１８ｂ）との間の動力伝達経路に無段変速機構（５）と直列に配置されるクラッチ（７１）が、所定のトルク容量以下の解放状態とされるニュートラル制御から係合を開始して終了するまでのニュートラル制御復帰動作を実行可能である無段変速機の制御装置（１）において、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段（２２）と、
車輌の走行中に前記ニュートラル制御が実行されている際に前記アクセル開度検出手段（２２）がアクセルＯＮを検出することにより実行される前記ニュートラル制御復帰動作の動作中において、走行状態に基づいて設定される前記無段変速機構（５）の通常変速比よりも大きくなるように変速比を設定して、前記無段変速機構（５）の変速比を変更制御する変速制御手段（２４）と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記通常変速比は、前記クラッチ（７１）が完全に係合しているときに、目標駆動力が出力可能な変速比であることを特徴とする。

また、本発明は、前記変速制御手段（２４）は、前記通常変速比に基づいて前記ニュートラル制御復帰動作が実行された場合の前記クラッチ（７１）のトルク容量に基づいて、前記車輌の駆動力が目標駆動力となる変速比に、変速比を変更制御することを特徴とする。

また、本発明は（例えば図１乃至図４参照）、前記変速制御手段（２４）は、前記クラッチ（７１）の係合終了状態では、前記通常変速比に基づいて前記無段変速機構（５）の変速比を変更制御し、前記ニュートラル制御復帰動作中で前記クラッチ（７１）の係合が終了するまでに前記通常変速比となるように変速比を設定して、前記無段変速機構（５）の変速比を変更制御することを特徴とする。

また、本発明は（例えば図１乃至図４参照）、前記クラッチ（７１）に入力されるトルクＴｉｎを検出するトルク検出手段（２３）を有し、
前記ニュートラル制御復帰動作中に設定される変速比の前記通常変速比γに対する補正量Δγは、その時の係合状態での前記クラッチ（７１）のトルク容量をＴｃとした場合に、
Δγ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／Ｔｃ×γ
により算出されることを特徴とする。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、走行中のアクセルＯＮによりニュートラル制御復帰動作が実行された場合に、変速比を通常変速比よりも大きくなるように設定して、無段変速機構の変速比を変更制御しているため、通常変速比に基づいてニュートラル制御復帰動作を行った場合の駆動力低下分を補うことができる。この結果、走行中にニュートラル制御が実行されている際にアクセルＯＮされてニュートラル制御復帰動作が実行された場合でも、ドライバビリティーを確保できる。

請求項２に係る本発明によると、ニュートラル制御復帰動作中は、クラッチが完全に係合していないため、クラッチが完全係合しているときに目標駆動力を出力可能な通常変速比よりも大きくなるように変速比を設定することで、駆動力低下分を補うことができる。

請求項３に係る本発明によると、通常変速比に基づいてニュートラル制御復帰動作が実行された場合のクラッチのトルク容量に基づいて変速比を変更制御するため、適切に変速比の変更制御を行える。

請求項４に係る本発明によると、クラッチの係合終了状態では無段変速機構の変速比を通常変速比に基づいて変更制御し、ニュートラル制御復帰動作中でクラッチの係合が終了するまでに通常変速比となるように変速比を設定しているため、ニュートラル制御復帰動作からクラッチの係合終了状態となったときの無段変速機構の変速比の制御を円滑に行える。

請求項５に係る本発明によると、ニュートラル制御復帰動作中に設定される変速比の通常変速比γに対する補正量Δγを、クラッチに入力されるトルクＴｉｎとその時の係合状態でのクラッチのトルク容量Ｔｃとの関係で算出するため、より正確にニュートラル制御復帰動作中の駆動力低下分を補うことができ、ドライバビリティーの向上を図れる。

本発明を適用し得る無段変速機を示すスケルトン図。 本発明の実施形態に係る無段変速機の制御装置を示すブロック図。 本実施形態の走行中のニュートラル制御から通常走行までの制御の一例を示すタイムチャート。 本実施形態の走行中のニュートラル制御から通常走行までの制御の一例を示すフローチャート。

以下、本発明に係る実施の形態について、図１ないし図４を用いて説明する。まず、本発明を適用し得るベルト式無段変速機（ＣＶＴ）３の概略構成について図１及び図２に沿って説明する。図２に示すように、例えばＦＦタイプ（フロントエンジン、フロントドライブ）の車輌に用いて好適な無段変速機３は、無段変速機構５と、エンジン（駆動源）２と無段変速機構５との間に介在されるトルクコンバータ（流体伝動装置）４と、それらを油圧制御するための油圧制御装置６とを備えて構成されている。詳細には、無段変速機３は、図１に示すように、大まかにトルクコンバータ４と前後進切換え装置７と無段変速機構５とディファレンシャル装置１７とを備えている。

トルクコンバータ４は、エンジン２のクランクシャフト（出力軸）２ａに連結しているポンプインペラ４ａ，無段変速機構５の入力軸５ａに連結しているタービンランナ４ｂ，ワンウェイクラッチ４ｄを介して一回転方向に規制されているステータ４ｃを備えており、更にポンプインペラ４ａとタービンランナ４ｂとを機械的に直接係合し得る（入出力回転をロックアップし得る）ロックアップクラッチ４ｅを有している。従って、エンジン２のクランクシャフト２ａの回転は、ポンプインペラ４ａ，タービンランナ４ｂ，ステータ４ｃを経由する油流を介して、又はロックアップクラッチ４ｅによる機械的結合により入力軸５ａに伝達される。

前後進切換え装置７は、クランクシャフト（エンジンの出力軸）２ａと車輪１８ａ、１８ｂとの間の動力伝達経路に無段変速機構５と直列に配置され、１個のシンプルプラネタリギヤ７ａを有しており、該プラネタリギヤ７ａのサンギヤ７ｂが入力軸５ａに固定され、リングギヤ７ｃがプライマリプーリ１０に連結され、入力軸５ａとピニオン７ｄを支持するキャリヤ７ｅとの間に前進用クラッチ７１が介在され、更にキャリヤ７ｅが後進用クラッチ（ブレーキ）７２に連結されている。したがって、これら前進用クラッチ７１及び後進用クラッチ７２は、上記動力伝達経路に無段変速機構５と直列に配置される。

これにより、前進用クラッチ７１が係合された状態では、サンギヤ７ｂ及びキャリヤ７ｅに入力軸５ａの入力回転が入力され、プラネタリギヤ７ａが直結状態の一体回転となって該入力回転がリングギヤ７ｃよりプライマリプーリ１０に伝達される。また、後進用クラッチ７２が係合された状態では、サンギヤ７ｂに入力軸５ａの入力回転が入力されると共にキャリヤ７ｅの回転が固定され、該キャリヤ７ｅを介して反転された逆転回転がリングギヤ７ｃより無段変速機構５のプライマリプーリ１０に伝達される。

無段変速機構５は、プライマリプーリ１０、セカンダリプーリ１２及びこれら両ベルトに巻掛けられたベルト（例えば金属製プッシュタイプベルト、金属製プルタイプベルト、金属リング等のあらゆる無端ベルトを含む）１１を有して構成されている。プライマリプーリ１０及びセカンダリプーリ１２の可動プーリが油圧制御され、プライマリプーリ１０のベルト１１の挟持半径が大きくされると共にセカンダリプーリ１２のベルト１１の挟持半径が小さくされると変速比が大きくなる方向（ダウンシフト）に変速され、反対に、プライマリプーリ１０のベルト１１の挟持半径が小さくされると共にセカンダリプーリ１２のベルト１１の挟持半径が大きくされると変速比が小さくなる方向（アップシフト）に変速される。

そして、セカンダリプーリ１２に連結された出力ギヤ１３は、カウンターシャフト１４の一端側のギヤ１４ａに噛合され、カウンターシャフト１４の他端側のギヤ１４ｂは、ディファレンシャル装置１７のリングギヤ１５に噛合されている。したがって、無段変速機構５で無段変速された出力回転は、カウンターシャフト１４を介してディファレンシャル装置１７に伝達され、ディファレンシャル装置１７において左右駆動軸（アクセルシャフト）１６ａ，１６ｂの差回転が吸収されつつ、それら左右駆動軸１６ａ，１６ｂに接続された車輪１８ａ、１８ｂに出力される。

油圧制御装置６には、エンジン２の回転に連動して駆動されるオイルポンプ（不図示）が備えられており、該オイルポンプで発生された油圧は、同じく図示を省略したプライマリレギュレータバルブ及びセカンダリレギュレータバルブにより、スロットル開度に基づきライン圧及びセカンダリ圧に調圧される。また、油圧制御装置６は、不図示の複数のソレノイドバルブなどを備えており、次述する制御部２０の指令により、上述の油圧などを用いて無段変速機構５の変速、前後進切換え装置７やロックアップクラッチ４ｅの係合などの制御を行う。

つづいて、本実施の形態に係る無段変速機の制御装置１の概略構成について図２に沿って説明する。本無段変速機の制御装置１は、制御部（ＥＣＵ）２０を有しており、該制御部２０は、クラッチ係合圧指令手段２１、アクセル開度検出手段２２、トルク検出手段２３、及び変速制御手段２４を備えて構成されている。

また、制御部２０には、アクセル開度センサ３１、タービンランナ４ｂの回転速度（タービン回転数）、つまり無段変速機構５の入力軸５ａの回転速度を検出するタービン回転数（入力軸）センサ３２、及び、無段変速機構５の出力軸の回転速度を検出する出力軸回転数（車速）センサ３３が接続されていると共に、エンジン２からエンジントルク（エンジンの出力トルク）とエンジン回転数（エンジンの出力軸の回転速度）とがそれぞれ信号として入力される。なお、タービン回転数は、無段変速機構５の出力軸（不図示）の回転数を検出してギヤ比等から算出してもよく、また、エンジン回転数は、無段変速機３に入力軸回転数センサを設ける等して検出してもよい。

クラッチ係合圧指令手段２１は、ドライバーのシフトレバーの操作や走行状態に応じて油圧制御装置６に指令して、前進用クラッチ７１及び後進用クラッチ７２の係合圧を調圧制御する。これにより、前進用クラッチ７１と後進用クラッチ７２の係合の切り替えや、前進用クラッチ７１のニュートラル制御（Ｎ制御）及びニュートラル制御復帰動作（Ｎ制御復帰動作）の係合制御を実行可能である。例えば、クラッチ係合圧指令手段２１は、図示を省略したシフトレバーの操作位置等に基づきＤ（ドライブ）レンジ又はＲ（リバース）レンジの状態であると、上述した前進用クラッチ７１又は後進用クラッチ７２を係合制御する。クラッチ係合圧指令手段２１で設定される係合圧の信号は、変速制御手段２４にも入力される。

ここで、Ｎ制御とは、車輌の停止中やアクセルＯＦＦでコースト走行中に、前進用クラッチ７１（クラッチ）を所定のトルク容量以下の解放状態とする制御である。ここで、所定のトルク容量以下の解放状態とは、例えば、係合開始直後の状態又はこの状態よりも解放状態（完全解放を含む）である。Ｎ制御として好ましくは、前進用クラッチ７１を係合開始直前の状態として、動力をほぼ断接すると共に、速やかに係合を開始できるようにする。何れにしてもＮ制御中は、動力が断接、或いは、接続されても極僅かに動力が伝達されるだけであるため、上記プライマリプーリ１０及びセカンダリプーリ１２の軸方向挟持圧を低下させることができて、この軸方向挟持圧を確保するための大きな油圧が不要となり、エンジン回転数を例えばアイドリング回転などの低回転として燃費の向上を図れる。

また、Ｎ制御復帰動作とは、車輌の走行中のＮ制御から前進用クラッチ７１の係合を開始して終了する（即ち、完全係合する）までの制御であり、前進用クラッチ７１が急に完全係合されてショックが生じることを緩和するために、前進用クラッチ７１の係合圧をＮ制御の状態から徐々に上昇させる制御である。Ｎ制御復帰動作が終了して前進用クラッチ７１が完全係合すると、通常走行の状態となる。本実施の形態では、車輌の走行中にＮ制御が実行されている際に、アクセル開度検出手段２２がアクセルＯＮを検出すると、Ｎ制御復帰動作が実行される。

アクセル開度検出手段２２は、アクセル開度センサ３１からの信号により、アクセルのＯＮ及びＯＦＦを含むアクセルの開度を検出する。このアクセル開度の信号は変速制御手段２４及び変速比設定手段２６に入力される。

トルク検出手段２３は、無段変速機構５の入力軸５ａに入力されるトルクＴｉｎを検出するものであり、例えば、エンジントルク、エンジン回転数、タービン回転数、ロックアップクラッチ４ｅの係合状態などから、例えば予め設定されたマップにより上記トルクＴｉｎを算出する。このトルクＴｉｎは、前進用クラッチ７１に入力されるトルクでもあり、トルクＴｉｎは信号として、後述する変速比補正量算出手段２８に入力される。

変速制御手段２４は、不図示のシフトレバーの操作や走行状態に応じて油圧制御装置６に指令して、プライマリプーリ１０及びセカンダリプーリ１２の軸方向挟持圧を油圧制御することで無段変速機構５の変速制御を自在に行う。この変速制御手段２４には、目標入力回転数設定手段２５及び変速比設定手段２６が備えられており、目標入力回転数設定手段２５は、無段変速機構５の入力軸５ａの目標回転速度（目標入力回転数）を設定する。変速比設定手段２６は、この目標入力回転数となるように無段変速機構５の変速比を設定し、変速制御手段２４がこのように設定された変速比となるように無段変速機構５の変速比を変更制御する。例えば、変速比設定手段２６は、目標入力回転数設定手段２５により設定された目標入力回転数と車速との関係から無段変速機構５の変速比を設定する。

ここで、通常走行の状態では、変速制御手段２４は、走行状態に基づいて設定される無段変速機構５の通常変速比に基づいて、無段変速機構５の変速比を変更制御する。具体的には、目標入力回転数設定手段２５が、エンジン２の特性としての最良燃費曲線から走行状態に応じた最適な目標入力回転数Ｎｉｎｔｇｔを設定する。そして、変速比設定手段２６がこの目標入力回転数Ｎｉｎｔｇｔから通常走行の状態での変速比（通常変速比）を設定し、変速制御手段２４が油圧制御装置６を制御して無段変速機構５の変速比の変更制御を実行する。言い換えれば、変速制御手段２４は、通常走行の状態では、アクセル開度検出手段２２により検出されるアクセル開度及び出力軸回転数センサ３３から入力される出力軸回転数（車速）に基づき（つまり走行状態に基づき）、エンジン２における最適な回転速度、かつ最適な出力トルクとなるような変速比（通常変速比）を求めて、無段変速機構５の変速比を変更制御する。言い換えれば、通常変速比は、前進用クラッチ７１が完全に係合しているときに、目標駆動力が出力可能な変速比である。

また、変速比設定手段２６には、クラッチトルク容量算出手段２７、変速比補正量算出手段２８が備えられており、クラッチトルク容量算出手段２７は、その時の係合状態での前進用クラッチ７１のトルク容量Ｔｃを算出する。即ち、クラッチトルク容量算出手段２７は、クラッチ係合圧指令手段２１から入力された前進用クラッチ７１の係合圧の信号に基づいて、その時の前進用クラッチ７１が駆動力を伝達可能なトルクであるトルク容量Ｔｃを算出する。例えば、前進用クラッチ７１が完全係合状態であれば、トルク容量Ｔｃは、無段変速機構５の入力軸５ａに入力されるトルクＴｉｎ以上となる。

変速比補正量算出手段２８は、Ｎ制御復帰動作中に設定される変速比の通常変速比γに対する補正量Δγを算出するものである。即ち、本実施形態では、制御部２０は、車輌の走行中にＮ制御が実行されている際にアクセル開度検出手段２２がアクセルＯＮを検出して、Ｎ制御復帰動作が実行された場合に、通常変速比γよりも大きくなるように変速比を設定して、無段変速機構５の変速比を変更制御する。変速比補正量算出手段２８は、このようなＮ制御復帰動作中に通常変速比γよりも大きくなるように無段変速機構５の変速比を制御するための補正量Δγを算出するものである。本実施形態では、変速比補正量算出手段２８は、通常変速比に基づいてニュートラル制御復帰動作が実行された場合の前進用クラッチ７１のトルク容量に基づいて、車輌の駆動力が目標駆動力となる変速比となるように補正量Δγを算出し、変速制御手段２４は、この補正量Δγで変速比を変更制御する。以下、具体的に説明する。

変速比補正量算出手段２８は、次式に基づいて、上述の補正量Δγを算出する。
Δγ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／Ｔｃ×γ

この式の算出方法について説明する。まず、前進用クラッチ７１の完全係合状態での通常変速比γにおける車輌の駆動力（目標駆動力）Ｆｔｇｔは、次式により算出される。
Ｆｔｇｔ＝Ｔｉｎ×γ×ファイナルギヤ比／車輪の径・・・（１）

次に、Ｎ制御復帰動作中に通常変速比γで変速した場合の車輌の駆動力Ｆは、前進用クラッチ７１のトルク容量Ｔｃによる制限を受けるため、次式により算出される。
Ｆ＝Ｔｃ×γ×ファイナルギヤ比／車輪の径・・・（２）
このとき、上述の補正量Δγを通常変速比γに加算すると、Ｎ制御復帰動作中の車輌の駆動力Ｆ´は、次のようになる。
Ｆ´＝Ｔｃ×（γ＋Δγ）×ファイナルギヤ比／車輪の径・・・（３）

ここで、通常変速比γに基づくＮ制御復帰動作中の駆動力低下分（Ｆｔｇｔ−Ｆ）を補うためには、Ｆ´＝Ｆｔｇｔとなれば良い。したがって、上記（１）式と（３）式から、補正量Δγは、次式により算出されることになる。
Δγ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／Ｔｃ×γ

一方、車輌の駆動力が上記目標駆動力Ｆｔｇｔとなるための、無段変速機構５の入力軸５ａの目標回転速度（目標入力回転数Ｎ´ｉｎｔｇｔ）は、通常変速比γにおける無段変速機構５の入力軸の目標入力回転数をＮｉｎｔｇｔ、Δγによる増加分の回転速度（目標入力回転数補正量）をΔＮｉｎｔｇｔとすると、
Ｎ´ｉｎｔｇｔ＝Ｎｉｎｔｇｔ＋ΔＮｉｎｔｇｔ・・・（４）
と表せる。

ここで、目標入力回転数補正量ΔＮｉｎｔｇｔは、無段変速機構５の出力軸の回転速度（回転数）をＮｏｕｔとすると、仮にＮｏｕｔが一定であるとした場合、変速比補正量Δγ分、無段変速機構５の入力軸の回転数が引き上げられることになるため、
ΔＮｉｎｔｇｔ＝Δγ×Ｎｏｕｔ
となる。したがって、ΔＮｉｎｔｇｔは、出力軸回転数センサ３３の信号と上述のように算出した変速比補正量Δγとから容易に算出できる。

通常変速比γにおける目標入力回転数Ｎｉｎｔｇｔは、前述したように、目標入力回転数設定手段２５が、最良燃費曲線から走行状態に応じて設定するため、Ｎ制御復帰動作中には、目標入力回転数設定手段２５が、この目標入力回転数Ｎｉｎｔｇｔに上述のように算出したΔＮｉｎｔｇｔを加えて、目標入力回転数をＮ´ｉｎｔｇｔに設定する。そして、変速制御手段２４は、Ｎ制御復帰動作中は、この目標入力回転数Ｎ´ｉｎｔｇｔを目標に無段変速機構５の変速比を変更制御する。言い換えれば、本実施の形態の場合、Ｎ制御復帰動作中は、補正量Δγを加えた分、通常よりもダウンシフトされることになる。

変速制御手段２４は、前進用クラッチ７１の係合終了状態、即ち、Ｎ制御復帰動作が終了して通常走行の状態となると、通常変速比γに基づいて（目標入力回転数Ｎｉｎｔｇｔを目標に）無段変速機構５の変速比を変更制御する。このために本実施形態では、Ｎ制御復帰動作中で前進用クラッチ７１の係合が終了するまでに通常変速比γとなるように変速比を設定して、無段変速機構５の変速比を変更制御する。

上述したように、変速比の補正量Δγは、Δγ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／Ｔｃ×γで算出されるが、前進用クラッチ７１のトルク容量Ｔｃは、係合圧の上昇と共に大きくなり、係合が終了する際には、トルク容量Ｔｃが入力トルクＴｉｎと等しく（Ｔｉｎ＝Ｔｃ）なる。したがって、変速比の補正量Δγを上式に基づいて算出することで、変速比が、Ｎ制御復帰動作中で前進用クラッチ７１の係合が終了するまでに通常変速比γ（Δγ＝０）となるように設定されることになる。

なお、設定される変速比は、前進用クラッチ７１の係合終了状態で通常変速比に戻っていなくても、何れかのタイミング、例えば、前進用クラッチ７１の係合終了状態となる前、或いは、係合終了状態となった後で通常変速比となるようにしても良い。但し、ドライバビリティーをより向上させるためには、前進用クラッチ７１の係合終了状態となるタイミングで通常変速比となるように、変速比の設定（即ち、変速比補正量Δγ）を徐々に変化させることが好ましい。また、Ｎ制御復帰動作中の変速比の設定は、上述のように算出される補正量Δγ以外に、例えば、前進用クラッチ７１のトルク容量などに基づいて複数段階に設定された補正量を通常変速比に加算することで行っても良い。要は、Ｎ制御復帰動作中に通常変速比よりもダウンシフトして、アクセル開度に対する駆動力低下分を補えれば良い。

次に、本実施形態の走行中のニュートラル制御から通常走行までの制御の一例について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、この制御のタイムチャートを示しており、図の上から、車輌の駆動力、無段変速機構５の入力軸の目標入力回転数、タービン回転数、設定される変速比、トルク、前進用クラッチ７１のクラッチ係合圧指令値、アクセル開度を、それぞれ時間軸（横軸）に沿って示している。なお、αまでの区間を走行中Ｎ制御、αからβまでの区間をＮ制御復帰動作、β以降の区間を通常走行とする。

車輌の駆動力については、前進用クラッチ７１の完全係合状態での通常変速比γにおける車輌の駆動力と同等の駆動力を目標駆動力（Ｆｔｇｔ）として実線で、通常変速比γに基づく車輌の駆動力（Ｆ）を破線で、それぞれ示している。また、目標入力回転数については、変速比を補正した場合の補正後の目標入力回転数（Ｎ´ｉｎｔｇｔ）を実線で、通常変速比γにおける目標入力回転数（Ｎｉｎｔｇｔ）を破線で、それぞれ示している。また、タービン回転数は、鎖線で示している。

変速比については、変速比を補正した場合の補正後の変速比を実線で、通常変速比γを破線で、それぞれ示している。なお、変速比は、図の上に行くほど大きく、即ち、ダウンシフトとなる。トルクについては、前進用クラッチ７１に入力される入力トルク（Ｔｉｎ）を実線で、前進用クラッチ７１のトルク容量（Ｔｃ）を鎖線で、それぞれ示している。

図４に示すように、走行中にＮ制御が実行されている状態で、アクセル開度検出手段２２がアクセルＯＮを検出すると（Ｓ１）、変速制御手段２４は、走行中Ｎ制御復帰動作を開始する（Ｓ２）。即ち、図３のαの時点がアクセルＯＮを検出した時であり、この時点でアクセル開度が立ち上がっている。このとき、クラッチ係合圧指令手段２１は、前進用クラッチ７１の係合圧を上昇させるために、所定量の指令値を出力し、トルク容量Ｔｃもこれに応じて上昇する。また、アクセルＯＮによりエンジン回転数が上昇するため、入力トルクＴｉｎも上昇する。

Ｎ制御復帰動作が開始されると、クラッチトルク容量算出手段２７は、前進用クラッチ７１のその時の係合状態でのトルク容量Ｔｃを算出する（Ｓ３）。次いで、変速制御手段２４は、算出されたトルク容量Ｔｃとトルク検出手段２３により検出した入力トルクＴｉｎとを比較し（Ｓ４）、入力トルクＴｉｎがクラッチのトルク容量Ｔｃよりも大きい場合に（Ｓ４のＹＥＳ）、変速比補正量算出手段２８が上述した式に基づいて、変速比補正量Δγを算出する（Ｓ５）。そして、変速制御手段２４が、補正量Δγを反映した目標入力回転数Ｎ´ｉｎｔｇｔを目標に変速制御する（Ｓ６）。即ち、目標入力回転数設定手段２５が、補正量Δγを加味した無段変速機構５の入力軸５ａの目標入力回転数Ｎ´ｉｎｔｇｔを設定し、変速比設定手段２６がこの目標入力回転数Ｎ´ｉｎｔｇｔとなるように変速比を設定し、変速制御手段２４が無段変速機構５の変速比を変更制御する。これをＳ４でクラッチトルク容量Ｔｃが入力トルクＴｉｎ以上（Ｓ４のＮＯ）となるまで繰り返す。

上述のＳ３からＳ６までを繰り返す制御は、図３のαからβまでの区間となる。この区間では、図３から明らかなように、変速比が通常変速比γよりも大きく設定されることで、目標入力回転数Ｎ´ｉｎｔｇｔが通常変速比γにおける目標入力回転数Ｎｉｎｔｇｔよりも上昇する。この結果、車輌の駆動力を目標駆動力Ｆｔｇｔとする、若しくはこれに近づけることができ、通常変速比γで変速制御を行った場合よりも大きく駆動力を得られる。

図３では、クラッチ係合圧指令値が一定値から上昇し始めるε以降、トルク容量Ｔｃも上昇するため、上述の式で算出される補正後の変速比の上昇率（傾き）が小さくなる。また、これに伴い、目標入力回転数Ｎ´ｉｎｔｇｔの上昇率（傾き）も小さくなる。但し、車輌の駆動力は、前進用クラッチ７１のトルク容量Ｔｃが上昇しているため、変速比の上昇率が小さくなっているにも拘らずほぼ一定の傾きで上昇する。

Ｓ４でクラッチトルク容量Ｔｃが入力トルクＴｉｎ以上（Ｓ４のＮＯ）となると、走行中Ｎ制御復帰動作を終了し（Ｓ７）、変速制御手段２４は、通常変速比γに基づいて無段変速機構５の変速制御を行う（Ｓ８）。即ち、図３でトルク容量Ｔｃが入力トルクＴｉｎと等しくなるβの時点でＮ制御復帰動作を終了する。このとき、Ｔｃ＝Ｔｉｎとなるため、補正量Δγが０となり、設定される変速比が通常変速比γと一致する。また、目標入力回転数Ｎ´ｉｎｔｇｔも通常変速比γにおける目標入力回転数Ｎｉｎｔｇｔと一致すると共に、前進用クラッチ７１がほぼ直結（完全係合）されるため、タービン回転数も目標入力回転数と一致し始める。β以降は、通常変速比γに基づいて変速比が制御される通常走行の状態となる。なお、クラッチトルク容量Ｔｃは、エンジン回転数の上昇に伴いライン圧が上昇することで高くなるため、β以降は、入力トルクＴｉｎよりも高い状態で維持される。

以上説明したように本無段変速機の制御装置１によると、走行中のアクセルＯＮによりＮ制御復帰動作が実行された場合に、変速比を通常変速比γよりも大きくなるように設定して、無段変速機構５の変速比を変更制御しているため、通常変速比γに基づいてＮ制御復帰動作を行った場合の駆動力低下分を補うことができる。即ち、通常変速比は、前進用クラッチ７１が完全に係合しているときに、目標駆動力が出力可能な変速比であるため、Ｎ制御復帰動作中に通常変速比で変速制御を行うと、クラッチが完全に係合していないため、その分駆動力が低下してしまう。本実施の形態では、Ｎ制御復帰動作中は、このような通常変速比よりも大きくなるように変速比を設定することで、駆動力低下分を補うことができる。この結果、走行中にＮ制御が実行されている際にアクセルＯＮされてＮ制御復帰動作が実行された場合でも、ドライバビリティーを確保できる。即ち、アクセル操作に応じて意図した駆動力を得られる。

また、このときの変速比は、通常変速比に基づいてＮ制御復帰動作が実行された場合の前進用クラッチ７１のトルク容量に基づいて変更制御される。ここで、例えば、トルク容量が変更後の変速比に基づくものである場合、変速比の変更によりトルク容量が変わるため、変速比を変更する基準となるトルク容量が安定せず、変速比の変更制御が不安定になる可能性がある。本実施の形態では、通常変速比に基づいてＮ制御復帰動作が実行された場合の前進用クラッチ７１のトルク容量に基づいて変速比を変更制御するため、適切に変速比の変更制御を行える。

また、本実施の形態では、無段変速機構５の変速比を、前進用クラッチ７１の係合終了状態、即ち、Ｎ制御復帰動作終了した後では通常変速比に基づいて変更制御している。このために変速比設定手段２６は、Ｎ制御復帰動作中で前進用クラッチ７１の係合が終了するまでに通常変速比γとなるように、即ち、変速比補正量Δγが０となるように変速比を設定している。この結果、Ｎ制御復帰動作から前進用クラッチ７１の係合終了状態となったときの無段変速機構５の変速比の制御を円滑に行える。

また、Ｎ制御復帰動作中に設定される変速比の通常変速比γに対する補正量Δγを、前進用クラッチ７１に入力されるトルクＴｉｎとその時の係合状態での前進用クラッチ７１のトルク容量Ｔｃとの関係で算出するため、より正確にニュートラル制御復帰動作中の駆動力低下分を補うことができ、ドライバビリティーの向上を図れる。

なお、以上説明した本実施の形態においては、本無段変速機の制御装置１を適用し得る無段変速機３として、ベルト式ＣＶＴ型の自動変速機を一例として説明したが、これに限らず、ハイブリッド駆動装置やトロイダル式無段変速機等、変速比を自在に変更することが可能なものであれば、どのようなものであっても本発明を適用し得る。

また、本実施の形態においては、Ｎ制御復帰動作中に無段変速機構５の変速比を変更制御することでドライバビリティーを向上させているが、このような制御に合わせてエンジン回転数を引き上げるようにしても良い。このように無段変速機構５の変速比を変更制御とエンジン回転数の制御とを組み合わせることで、Ｎ制御復帰動作中のドライバビリティーをより向上させることができる。

１ 無段変速機の制御装置
２ エンジン
２ａ クランクシャフト（出力軸）
３ 無段変速機
５ 無段変速機構
５ａ 入力軸
６ 油圧制御装置
１８ａ、１８ｂ 車輪
２０ 制御部
２１ クラッチ係合圧指令手段
２２ アクセル開度検出手段
２３ トルク検出手段
２４ 変速制御手段
２５ 目標入力回転数設定手段
２６ 変速比設定手段
２７ クラッチトルク容量算出手段
２８ 変速比補正量算出手段
７１ クラッチ
Ｆｔｇｔ 目標駆動力
Ｆ 通常変速比に基づく駆動力
Ｎｉｎｔｇｔ 通常変速比における目標入力回転数
Ｎ´ｉｎｔｇｔ 補正後の目標入力回転数
ΔＮｉｎｔｇｔ 目標入力回転数補正量
Ｔｉｎ 入力トルク
Ｔｃ クラッチのトルク容量
γ 通常変速比
Δγ 変速比補正量

Claims (5)

1. エンジンの出力軸と車輪との間の動力伝達経路に無段変速機構と直列に配置されるクラッチが、所定のトルク容量以下の解放状態とされるニュートラル制御から係合を開始して終了するまでのニュートラル制御復帰動作を実行可能である無段変速機の制御装置において、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   車輌の走行中に前記ニュートラル制御が実行されている際に前記アクセル開度検出手段がアクセルＯＮを検出することにより実行される前記ニュートラル制御復帰動作の動作中において、走行状態に基づいて設定される前記無段変速機構の通常変速比よりも大きくなるように変速比を設定して、前記無段変速機構の変速比を変更制御する変速制御手段と、を備えた、
   ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 前記通常変速比は、前記クラッチが完全に係合しているときに、目標駆動力が出力可能な変速比である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
3. 前記変速制御手段は、前記通常変速比に基づいて前記ニュートラル制御復帰動作が実行された場合の前記クラッチのトルク容量に基づいて、前記車輌の駆動力が目標駆動力となる変速比に、変速比を変更制御する、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の無段変速機の制御装置。
4. 前記変速制御手段は、前記クラッチの係合終了状態では、前記通常変速比に基づいて前記無段変速機構の変速比を変更制御し、前記ニュートラル制御復帰動作中で前記クラッチの係合が終了するまでに前記通常変速比となるように変速比を設定して、前記無段変速機構の変速比を変更制御する、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の無段変速機の制御装置。
5. 前記クラッチに入力されるトルクＴｉｎを検出するトルク検出手段を有し、
   前記ニュートラル制御復帰動作中に設定される変速比の前記通常変速比γに対する補正量Δγは、その時の係合状態での前記クラッチのトルク容量をＴｃとした場合に、
   Δγ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／Ｔｃ×γ
   により算出される、
   ことを特徴とする、請求項４に記載の無段変速機の制御装置。

Images