JPWO2016208439A1 - 変速機及び変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、副変速機構（３０）と、副変速機構（３０）よりも変速応答性が低いバリエータ（２０）と、スルー変速比が目標スルー変速比になるように、副変速機構（３０）の変速に伴い、副変速機構（３０）の変速比が変化する方向と反対の方向にバリエータ（２０）の変速比を変化させる協調変速を行うコントローラ（１２）と、を備える変速機に関する。コントローラ（１２）は、協調変速に際して、目標スルー変速比とバリエータの実変速比とに基づき、副変速機構（３０）の目標変速比を設定する。

Description

本発明は、変速機及び変速機の制御方法に関する。

変速機では、無段変速機構に直列に有段変速機構を設け、有段変速機構の変速に伴い、有段変速機構の変速比が変化する方向と反対の方向に無段変速機構の変速比を変化させる協調変速を行うことがある。このような技術は例えば、ＪＰ５−７９５５４Ａで開示されている。

変速機構の変速応答性は、例えば構造等によって異なってくる。そして、協調変速中に変速応答性が低い方の変速機構に変速遅れが発生すると、協調変速が崩れ、意図しない車速の変動等を引き起こすので、運転者に違和感を与える虞がある。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、第１変速機構と第２変速機構とで変速応答性が異なる場合であっても、協調変速が崩れる結果、運転者に違和感を与えることを改善可能な変速機及び変速機の制御方法を提供することを目的とする。

本発明のある態様の変速機は、車両の駆動源から駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路に設けられる第１変速機構と、前記動力伝達経路に前記第１変速機構と直列に設けられ、前記第１変速機構よりも変速応答性が低い第２変速機構と、前記第１変速機構及び前記第２変速機構全体の変速比であるスルー変速比が目標スルー変速比になるように、前記第１変速機構の変速に伴い、前記第１変速機構の変速比が変化する方向と反対の方向に前記第２変速機構の変速比を変化させる協調変速を行う変速制御部と、を備える。前記変速制御部は、前記協調変速に際して、前記目標スルー変速比と前記第２変速機構の実変速比とに基づき、前記第１変速機構の目標変速比を設定する。

本発明の別の態様によれば、車両の駆動源から駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路に設けられる第１変速機構と、前記動力伝達経路に前記第１変速機構と直列に設けられ、前記第１変速機構よりも変速応答性が低い第２変速機構と、を備える変速機の制御方法であって、前記第１変速機構及び前記第２変速機構全体の変速比であるスルー変速比が目標スルー変速比になるように、前記第１変速機構の変速に伴い、前記第１変速機構の変速比が変化する方向と反対の方向に前記第２変速機構の変速比を変化させる協調変速を行うことと、前記協調変速に際して、前記目標スルー変速比と前記第２変速機構の実変速比とに基づき前記第１変速機構の目標変速比を設定することと、を含むことを特徴とする変速機の制御方法が提供される。

これらの態様によれば、協調変速に際して、目標スルー変速比と第２変速機構の実変速比とに基づき、第２変速機構よりも変速応答性が高い第１変速機構の目標副変速比を設定するので、目標スルー変速比と実スルー変速比とが離間しないようにすることができる。このため、第１変速機構と第２変速機構とで変速応答性が異なる場合であっても、協調変速が崩れることを抑制することができ、その結果、運転者に違和感を与えることを改善することができる。

図１は、変速機を含む車両の要部を示す図である。 図２は、変速マップの一例を示す図である。 図３は、本実施形態で行われる制御の一例をフローチャートで示す図である。 図４Ａは、目標ＳＥＣ回転速度の補正の第１の説明図である。 図４Ｂは、目標ＳＥＣ回転速度の補正の第２の説明図である。 図５は、バリエータの変速速度の補正の説明図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、変速機１００を含む車両の要部を示す図である。車両は、エンジン１と、トルクコンバータ２と、バリエータ２０と、副変速機構３０と、車軸部４と、駆動輪５と、を備える。

エンジン１は、車両の駆動源を構成する。トルクコンバータ２は、流体を介して動力を伝達する。バリエータ２０と副変速機構３０とは、入力された回転速度を変速比に応じた回転速度で出力する。車軸部４は、減速ギヤや差動装置や駆動車軸を有して構成される。エンジン１の動力は、トルクコンバータ２、バリエータ２０、副変速機構３０及び車軸部４を介して駆動輪５に伝達される。

バリエータ２０は無段変速機構であり、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、ベルト２３と、を備える。以下では、プライマリをＰＲＩと称し、セカンダリをＳＥＣと称す。

ＰＲＩプーリ２１は、固定プーリ２１ａと、可動プーリ２１ｂと、ＰＲＩ室２１ｃと、を有する。ＰＲＩプーリ２１では、ＰＲＩ室２１ｃにＰＲＩ圧が供給される。

ＳＥＣプーリ２２は、固定プーリ２２ａと、可動プーリ２２ｂと、ＳＥＣ室２２ｃと、を有する。ＳＥＣプーリ２２では、ＳＥＣ室２２ｃにＳＥＣ圧が供給される。

ベルト２３は、ＰＲＩプーリ２１の固定プーリ２１ａと可動プーリ２１ｂとにより形成されるＶ字形状をなすシーブ面と、ＳＥＣプーリ２２の固定プーリ２２ａと可動プーリ２２ｂとにより形成されるＶ字形状をなすシーブ面に巻き掛けられる。

バリエータ２０は、ＰＲＩプーリ２１とＳＥＣプーリ２２との溝幅をそれぞれ変更することでベルト２３の巻掛け径を変更して変速を行うベルト式無段変速機構を構成している。

このようなバリエータ２０では、ＰＲＩ圧を制御することにより、可動プーリ２１ｂが作動し、ＰＲＩプーリ２１の溝幅が変更される。また、ＳＥＣ圧を制御することにより、可動プーリ２２ｂが作動し、ＳＥＣプーリ２２の溝幅が変更される。

ＰＲＩ圧及びＳＥＣ圧は、ライン圧ＰＬを元圧として油圧制御回路１１で生成される。ＰＲＩ圧及びＳＥＣ圧のうち一方には、ライン圧ＰＬが適用されてもよい。この場合、バリエータ２０を片調圧方式のバリエータとして構成することができる。

副変速機構３０は有段変速機構であり、前進２段、後進１段の変速段を有する。副変速機構３０は、前進用変速段として、１速と、１速よりも変速比が小さい２速を有する。副変速機構３０は、エンジン１から駆動輪５に至るまでの動力伝達経路において、バリエータ２０の出力側に直列に設けられる。副変速機構３０は、バリエータ２０に直接接続されてもよく、ギヤ列など他の構成を介してバリエータ２０に間接的に接続されてもよい。

副変速機構３０は、遊星歯車機構３１と、Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３及びＲｅｖブレーキ３４を含む複数の摩擦締結要素と、を備える。副変速機構３０の変速段は、複数の摩擦締結要素への供給油圧を調整し、複数の摩擦締結要素の締結・解放状態を変更することで変更される。

例えば、Ｌｏｗブレーキ３２を締結し、Ｈｉｇｈクラッチ３３とＲｅｖブレーキ３４を解放すると、変速段は１速となる。また、Ｈｉｇｈクラッチ３３を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＲｅｖブレーキ３４を解放すると、変速段は２速となる。また、Ｒｅｖブレーキ３４を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＨｉｇｈクラッチ３３を解放すると、変速段は後進となる。

車両では、バリエータ２０及び副変速機構３０それぞれにおいて、変速比が変更される。このため、車両では、バリエータ２０及び副変速機構３０全体の変速比であるスルー変速比に応じた変速が行われる。スルー変速比は、バリエータ２０の変速比に副変速機構３０の変速比を掛けて得られる変速比である。

バリエータ２０及び副変速機構３０につき、変速応答性はバリエータ２０のほうが副変速機構３０よりも遅い。変速応答性が低いとは、変速指令に対する実変速比の応答性の遅れが大きいことである。

したがって、バリエータ２０及び副変速機構３０に同時に変速指令を出力しても、実変速比が変化するタイミングは、バリエータ２０のほうが副変速機構３０よりも遅くなる。また、バリエータ２０及び副変速機構３０に同様の変速指令を出力しても、実変速比の変化速度は、バリエータ２０のほうが副変速機構３０よりも低くなる。

バリエータ２０は副変速機構３０とともに、自動変速機構３を構成する。バリエータ２０と副変速機構３０とは構造上、個別の変速機構として構成されてもよい。

車両は、オイルポンプ１０と、油圧制御回路１１と、コントローラ１２と、をさらに備える。

オイルポンプ１０は、オイルを圧送する。オイルポンプ１０には、エンジン１の動力で駆動する機械式のオイルポンプを用いることができる。

油圧制御回路１１は、オイルポンプ１０から圧送されたオイルの圧力すなわち油圧を調整してバリエータ２０や副変速機構３０の各部位に伝達する。油圧制御回路１１では例えば、ライン圧ＰＬやＰＲＩ圧やＳＥＣ圧の調整が行われる。

コントローラ１２は、電子制御装置であり、油圧制御回路１１を制御する。コントローラ１２には、回転センサ４１や、回転センサ４２や、回転センサ４３の出力信号が入力される。

回転センサ４１は、バリエータ２０の入力側の回転速度を検出するためのバリエータ入力側回転センサである。回転センサ４２は、バリエータ２０の出力側の回転速度を検出するためのバリエータ出力側回転センサである。回転センサ４２は具体的には、バリエータ２０の出力側且つ副変速機構３０の入力側の回転速度を検出する。回転センサ４３は、副変速機構３０の出力側の回転速度を検出するための副変速機構出力側回転センサである。

バリエータ２０の入力側の回転速度は具体的には、バリエータ２０の入力軸の回転速度である。バリエータ２０の入力側の回転速度は、前述の動力伝達経路において、例えばギヤ列をバリエータ２０との間に挟んだ位置の回転速度であってもよい。バリエータ２０の出力側の回転速度や、副変速機構３０の出力側の回転速度についても同様である。

コントローラ１２には、さらにこのほかアクセル開度センサ４４や、インヒビタスイッチ４５や、エンジン回転センサ４６などの出力信号が入力される。

アクセル開度センサ４４は、アクセルペダルの操作量を表すアクセル開度ＡＰＯを検出する。インヒビタスイッチ４５は、セレクトレバーの位置を検出する。エンジン回転センサ４６は、エンジン１の回転速度Ｎｅを検出する。コントローラ１２は、回転センサ４３の出力信号に基づき車速ＶＳＰを検出することができる。

コントローラ１２は、これらの信号に基づき変速制御信号を生成し、生成した変速制御信号を油圧制御回路１１に出力する。油圧制御回路１１は、コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、ライン圧やＰＲＩ圧やＳＥＣ圧を制御したり、油圧経路の切り換えを行ったりする。

これにより、油圧制御回路１１からバリエータ２０や副変速機構３０の各部位に変速制御信号に応じた油圧の伝達が行われる。結果、バリエータ２０や副変速機構３０の変速比が、変速制御信号に応じた変速比すなわち目標変速比に変更される。

変速機１００は自動変速機であり、バリエータ２０及び副変速機構３０のほか、このようにして変速比を制御する油圧制御回路１１及びコントローラ１２や、回転センサ４１、回転センサ４２及び回転センサ４３を有して構成されている。変速機１００は例えば、副変速機構３０の複数の摩擦締結要素への供給油圧を検出する圧力センサ等をさらに有して構成されてよい。

図２は、変速マップの一例を示す図である。図２では、変速線として、アクセル開度ＡＰＯ＝８／８のときの変速線である全負荷線と、アクセル開度ＡＰＯ＝４／８のときの変速線であるパーシャル線と、アクセル開度ＡＰＯ＝０のときの変速線であるコースト線を例示する。

変速機１００の変速は、変速マップに基づき行われる。変速マップでは、変速機１００の動作点が、車速ＶＳＰと回転速度Ｎｐｒｉとに応じて示される。回転速度Ｎｐｒｉは、ＰＲＩプーリ２１の回転速度である。

変速機１００の変速は、アクセル開度ＡＰＯに応じて選択される変速線に従って行われる。このため、変速マップには変速線がアクセル開度ＡＰＯ毎に設定されている。変速マップにおいて、変速機１００の変速比すなわちスルー変速比は、変速機１００の動作点と変速マップの零点を結ぶ線の傾きで示される。

副変速機構３０の変速段が１速の場合、変速機１００は、バリエータ２０の変速比を最大にして得られる低速モード最Ｌｏｗ線と、バリエータ２０の変速比を最小にして得られる低速モード最Ｈｉｇｈ線との間で変速を行うことができる。

副変速機構３０の変速段が２速の場合、変速機１００は、バリエータ２０の変速比を最大にして得られる高速モード最Ｌｏｗ線と、バリエータ２０の変速比を最小にして得られる高速モード最Ｈｉｇｈ線との間で変速を行うことができる。

変速マップには、副変速機構３０の変速を行うモード切換変速線Ｌｍがさらに設定されている。この例で、モード切換変速線Ｌｍは低速モード最Ｈｉｇｈ線に設定されている。領域Ｒ１は、モード切換変速線Ｌｍよりも低車速ＶＳＰ側の領域を示し、領域Ｒ２は、モード切換変速線Ｌｍよりも高車速ＶＳＰ側の領域を示す。

コントローラ１２は、変速機１００の動作点がモード切換変速線Ｌｍを横切った場合に、副変速機構３０の変速を行う。また、コントローラ１２は、副変速機構３０の変速に伴い、スルー変速比が目標スルー変速比になるように、副変速機構３０の変速比が変化する方向と反対の方向にバリエータ２０の変速比を変化させる協調変速を行う。

具体的にはコントローラ１２は、変速機１００の動作点が領域Ｒ１から領域Ｒ２に向かってモード切換変速線Ｌｍを横切った場合に、副変速機構３０の変速段を１速から２速にアップシフトさせる１−２変速を開始する。またこの場合に、コントローラ１２は具体的には、変速比が大きくなる方向すなわちＬｏｗ側にバリエータ２０の変速比を変化させる協調変速を行う。協調変速は、副変速機構３０の変速を行うことを含んでもよい。

副変速機構３０の変速段を２速から１速にダウンシフトさせる２−１変速は例えば、運転者のアクセルペダル操作やセレクトレバー操作に応じて行われる。２−１変速が行われる場合、バリエータ２０では、変速比が小さくなる方向すなわちＨｉｇｈ側に変速比を変化させる変速を行うことができる。このような変速は、スルー変速比が目標スルー変速比になるようにバリエータ２０の変速比を変化させる協調変速として行われてよい。

次に、コントローラ１２が行う制御の一例を図３に示すフローチャートを用いて説明する。コントローラ１２は、本フローチャートに示す処理を微小時間毎に繰り返し実行することができる。図３では、１−２変速が開始されてからの処理について説明する。

ステップＳ１で、コントローラ１２は、副変速機構３０のイナーシャフェーズの開始時を含むイナーシャフェーズ中か否かを判定する。イナーシャフェーズは、副変速機構３０の変速比が実際に変化する変速段階であり、協調変速はイナーシャフェーズで行われる。

このような判定は例えば、変速の際に締結する摩擦締結要素であるＨｉｇｈクラッチ３３への供給油圧の目標値が所定値よりも大きいか否かを判定することで行うことができる。所定値は、副変速機構３０において摩擦締結要素の掛け替えが行われることを判定するための値であり、実験等によって予め設定することができる。１−２変速を行う場合、副変速機構３０においてＬｏｗブレーキ３２からＨｉｇｈクラッチ３３への摩擦締結要素の掛け替えが行われる。

ステップＳ１で否定判定であれば、コントローラ１２は、本フローチャートの処理を一旦終了する。ステップＳ１で肯定判定であれば、処理はステップＳ２に進む。

ステップＳ２で、コントローラ１２は、目標スルー変速比とバリエータ２０の実変速比とに基づき、副変速機構３０の目標変速比である目標副変速比を設定する。

目標スルー変速比は例えば、副変速機構３０が変速してもスルー変速比が一定になるように設定される。したがって、目標スルー変速比には、モード切換変速線Ｌｍに対応する変速比であるモード切換変速比を適用することができる。バリエータ２０の実変速比は、回転センサ４１及び回転センサ４２の出力に基づき算出することができる。

ステップＳ２の処理は、イナーシャフェーズの開始を受けて行われることで、協調変速に際して行われ、イナーシャフェーズの間、具体的にはイナーシャフェーズの間のみで行われる。

ステップＳ３で、コントローラ１２は、目標ＳＥＣ回転速度を算出する。目標ＳＥＣ回転速度はＳＥＣ回転速度の目標値であり、ＳＥＣ回転速度はＳＥＣプーリ２２の回転速度である。目標ＳＥＣ回転速度は、目標副変速比に副変速機構３０の出力側回転速度を掛けることで算出される。

ステップＳ３で目標ＳＥＣ回転速度を算出する理由は、１−２変速時には副変速機構３０の出力側回転速度を一定とみなすことで、目標ＳＥＣ回転速度を目標副変速比相当のパラメータとして取り扱うことができるためである。

ステップＳ４で、コントローラ１２は、第１の補正要否判定が成立したか否かを判定する。第１の補正要否判定では、イナーシャフェーズ開始時のバリエータ２０における目標変速比と実変速比とが異なるか否かを判定し、これらが異なる場合に判定が成立する。

ステップＳ４で肯定判定であれば、処理はステップＳ５に進む。この場合、コントローラ１２は、目標ＳＥＣ回転速度の補正を行う。目標ＳＥＣ回転速度の補正については後述する。ステップＳ５又はステップＳ４の否定判定の後には、処理はステップＳ６に進む。

ステップＳ６で、コントローラ１２は、第２の補正要否判定が成立したか否かを判定する。第２の補正要否判定では、目標スルー変速比とスルー変速比とが離間するか否かを判定し、これらが離間する場合に判定が成立する。

目標スルー変速比とスルー変速比とが離間するか否かは具体的には、副変速機構３０の変速速度が下限値になったか否かを判定することで判定される。下限値については、後述する。

ステップＳ６で肯定判定であれば、処理はステップＳ７に進み、コントローラ１２は、バリエータ２０の変速速度の補正を行う。バリエータ２０の変速速度の補正については、後述する。ステップＳ７又はステップＳ６の否定判定の後、処理はステップＳ８に進む。

ステップＳ８で、コントローラ１２は、目標ＳＥＣ回転速度の移行が終了したか否かを判定する。ここで、副変速機構３０では２速変速比が「１」なので、目標ＳＥＣ回転速度は、１−２変速で副変速機構３０の出力側回転速度に移行する。

このため、ステップＳ８でコントローラ１２は具体的には、目標ＳＥＣ回転速度が副変速機構３０の出力側回転速度以下であるか否かを判定する。ステップＳ８で否定判定であれば、処理はステップＳ９に進む。

ステップＳ９で、コントローラ１２は、イナーシャフェーズが終了したか否かを判定する。１−２変速では、副変速機構３０の変速比である副変速比が２速変速比になった場合、したがって実ＳＥＣ回転速度が副変速機構３０の出力側回転速度になった場合に、イナーシャフェーズが終了する。

このため、ステップＳ９でコントローラ１２は具体的には、実ＳＥＣ回転速度が副変速機構３０の出力側回転速度以下であるか否かを判定する。ステップＳ９で否定判定であれば、未だイナーシャフェーズ中なので、コントローラ１２は本フローチャートの処理を一旦終了する。

ステップＳ８又はステップＳ９で肯定判定の場合、目標副変速比を２速変速比に固定し、目標ＳＥＣ回転速度を副変速機構３０の出力側回転速度に固定してもよい状態になったと判断することができる。

このためこの場合には、処理はステップＳ１０に進み、コントローラ１２は、目標副変速比を２速変速比に設定するとともに、目標ＳＥＣ回転速度を副変速機構３０の出力側回転速度に設定する。ステップＳ１０の後には、コントローラ１２は本フローチャートの処理を一旦終了する。

次に、前述したステップＳ５で行う目標ＳＥＣ回転速度の補正について、図４Ａ、図４Ｂを用いて説明する。

図４Ａは、目標ＳＥＣ回転速度の補正の第１の説明図である。図４Ｂは、目標ＳＥＣ回転速度の補正の第２の説明図である。図４Ａは、イナーシャフェーズ開始時にバリエータ２０において実変速比が目標変速比よりも低い場合を示す。図４Ｂは、イナーシャフェーズ開始時にバリエータ２０において実変速比が目標変速比よりも高い場合を示す。

図４Ａの場合、補正を行わないと、イナーシャフェーズ開始時にバリエータ２０において実変速比が目標変速比よりも低い分、目標ＳＥＣ回転速度は１速締結時ＳＥＣ回転速度よりも高く算出される。１速締結時ＳＥＣ回転速度は、副変速機構３０の変速開始後、イナーシャフェーズ開始前に副変速機構３０で締結されている変速段で得られるＳＥＣ回転速度である。結果、イナーシャフェーズ開始時に目標ＳＥＣ回転速度が急変してしまう。

図４Ｂの場合、補正を行わないと、イナーシャフェーズ開始時にバリエータ２０において実変速比が目標変速比よりも高い分、目標ＳＥＣ回転速度は１速締結時ＳＥＣ回転速度よりも低く算出される。結果、この場合にも、イナーシャフェーズ開始時に目標ＳＥＣ回転速度が急変してしまう。

このため、コントローラ１２は、イナーシャフェーズ開始時にバリエータ２０において目標変速比と実変速比とが異なる場合に、イナーシャフェーズ開始時の１速締結時ＳＥＣ回転速度から当初目標ＳＥＣ回転速度に目標ＳＥＣ回転速度を所定の変化量で変化させて移行する補正を行う。

当初目標ＳＥＣ回転速度は、このような補正を行わない場合の目標ＳＥＣ回転速度、したがって前述のステップＳ３でコントローラ１２が算出する目標ＳＥＣ回転速度である。

このような補正は例えば、イナーシャフェーズ開始時に目標ＳＥＣ回転速度を１速締結時ＳＥＣ回転速度に設定し、目標ＳＥＣ回転速度が当初目標ＳＥＣ回転速度になるまでの間、当初目標ＳＥＣ回転速度と１速締結時回転速度との差分に応じて、目標ＳＥＣ回転速度を所定の変化量で次第に低下させることで行うことができる。

図４Ａの場合、所定の変化量は、当初目標ＳＥＣ回転速度から１速締結時ＳＥＣ回転速度を引いて得られる差分が、符号が負になる場合を含めて小さくなるに従って大きくなるように設定することができる。

図４Ｂの場合、所定の変化量は、１速締結時ＳＥＣ回転速度から当初目標ＳＥＣ回転速度を引いて得られる差分が大きくなるに従って大きくなるように設定することができる。

イナーシャフェーズ開始時にバリエータ２０において目標変速比と実変速比とが異なる場合は、イナーシャフェーズ開始時に１速締結時回転速度と当初目標ＳＥＣ回転速度との差分の大きさが所定値よりも大きい場合であってよい。所定値は、誤差や個体差や余裕等を考慮するための値であり、実験等によって予め設定することができる。

前述したように、目標ＳＥＣ回転速度は目標副変速比相当のパラメータとして取り扱うことができる。したがって、コントローラ１２は、このような補正を行うことで、イナーシャフェーズ開始時にバリエータ２０において目標変速比と実変速比とが異なる場合に、１速変速比から当初目標副変速比に目標副変速比を所定の変化量で変化させて移行する補正を行う。

ここで、１速変速比は、副変速機構３０の変速開始後、イナーシャフェーズ開始前に副変速機構３０で締結されている変速段で得られる変速比である。また、当初目標副変速比は、このような補正を行わない場合の目標副変速比、したがって前述のステップＳ２でコントローラ１２が設定する目標副変速比である。

次に、前述したステップＳ７で行うバリエータ２０の変速速度の補正について、図５を用いて説明する。

タイミングＴ１では、副変速機構３０の変速速度が下限値になり、第２の補正要否判定が成立する。副変速機構３０の変速速度は、言い換えれば、目標ＳＥＣ回転速度変化率の大きさ、すなわち目標ＳＥＣ回転速度の傾きの大きさである。

下限値は具体的には、副変速機構３０の変速に際してジャダーが発生しない変速速度の最小値として設定される。ジャダーとは、摩擦によって動力を伝達する摩擦クラッチや摩擦ブレーキにおいて、摩擦面でスムースに力が作用せず異音や振動を起こす現象である。

上記のように下限値を設定する理由は、次の通りである。すなわち、協調変速ではバリエータ２０の変速速度が低いとその分、副変速機構３０の変速速度も低く制限されるためであり、さらに副変速機構３０では、変速速度が低くなると摩擦締結要素でジャダーが発生し得るためである。

その一方で、副変速機構３０の変速速度が下限値に到達すると、協調変速で副変速機構３０の変速速度をさらに低下させることができなくなるので、協調変速が崩れる可能性がある。結果、目標スルー変速比とスルー変速比とが離間する可能性がある。

このため、コントローラ１２は、タイミングＴ１でバリエータ２０の変速速度の補正を行う。当該補正は、スルー変速比と前記目標スルー変速比とが離間することが検知又は予測された時点であるタイミングＴ１での変速速度よりもバリエータ２０の変速速度を高くする補正である。換言すれば、当該補正は、図５に示すように、タイミングＴ１での傾きよりもバリエータ２０の実変速比の傾きの大きさを大きくする補正である。

このような補正は具体的には例えば、バリエータ２０の実変速比を目標変速比に制御するフィードバック制御において、バリエータ２０の変速速度が高まるようにフィードバック補正量を変更することで行うことができる。

目標副変速比は、前述したステップＳ２でバリエータ２０の実変速比に基づき算出される。このため、バリエータ２０の変速速度を高くする補正を行うことで、当該補正を介して目標副変速比の変速速度を高くする補正も行われる。換言すれば、図５に示すように、タイミングＴ１での傾きよりも目標ＳＥＣ回転速度の傾きの大きさを大きくする補正も行われる。これにより、副変速機構３０の変速速度が下限値に固定されないようにすることができるので、協調変速が崩れないようにすることができる。

次に、変速機１００の主な作用効果について説明する。変速機１００は、第１変速機構としての副変速機構３０と、第１変速機構よりも変速応答性が低い第２変速機構としてのバリエータ２０と、スルー変速比が目標スルー変速比になるように協調変速を行う変速制御部としてのコントローラ１２と、を備える。変速制御部としてのコントローラ１２は、協調変速に際して、目標スルー変速比とバリエータ２０の実変速比とに基づき、目標副変速比を設定する。

このような構成の変速機１００によれば、目標スルー変速比とバリエータ２０の実変速比とに基づき、バリエータ２０よりも変速応答性が高い副変速機構３０の目標変速比すなわち目標副変速比を設定するので、目標スルー変速比と実スルー変速比とが離間しないようにすることができる。このため、第１変速機構としての副変速機構３０と第２変速機構としてのバリエータ２０とで変速応答性が異なる場合であっても、協調変速が崩れることを抑制することができる。結果、運転者に違和感を与えることを改善することができる。

アクセルペダル操作に応じてバリエータ２０でアップシフトやダウンシフトが行われている場合、バリエータ２０では、実変速比が目標変速比に遅れを有して追従するので、実変速比と目標変速比とは一致しない。

この状態で副変速機構３０の変速が開始されイナーシャフェーズが開始する前に、目標スルー変速比とバリエータ２０の実変速比とに基づき目標副変速比を設定すると、イナーシャフェーズ開始前に目標副変速比が急変するように指示されることになる。結果、副変速機構３０の摩擦締結要素を不要にスリップ状態にしたり、エンジン１のトルクを変動させたりすることになる。

このような事情に鑑み、変速機１００では、変速制御部としてのコントローラ１２は、協調変速に際して、副変速機構３０におけるイナーシャフェーズの間に、目標スルー変速比とバリエータ２０の実変速比とに基づき、目標副変速比を設定する。変速機１００において、第１変速機構としての副変速機構３０は、摩擦締結要素の掛け替えにより変速比を変更する有段変速機構であり、第２変速機構としてのバリエータ２０は、ＰＲＩプーリ２１及びＳＥＣプーリ２２と、ＰＲＩプーリ２１及びＳＥＣプーリ２２に巻き掛けられたベルト２３と、を有する無段変速機構である。

このような構成の変速機１００によれば、イナーシャフェーズ開始前に副変速機構３０の摩擦締結要素を不要にスリップ状態にしたり、エンジン１のトルクを変動させたりすることによる運転性の悪化を防ぐことができる。

変速機１００では、変速制御部としてのコントローラ１２はさらに、イナーシャフェーズの開始時にバリエータ２０において目標変速比と実変速比とが異なる場合に、副変速機構３０の変速開始後、イナーシャフェーズ開始前に副変速機構３０で締結されている変速段で得られる変速比から、当初目標副変速比すなわち変速制御部としてのコントローラ１２が設定する目標副変速比に、目標副変速比を所定の変化量で変化させて移行する補正を行う。

このような構成の変速機１００によれば、イナーシャフェーズの開始時に目標副変速比が急変するように指示される結果、運転性が悪化する事態を防ぐことができる。また、目標副変速比を徐々に変更させることができるので、目標副変速比の急変によって協調変速が崩れ運転者に違和感を与える事態を防ぐことができる。

変速機１００において、第１変速機構としての副変速機構３０は、摩擦締結要素の掛け替えにより変速比を変更する有段変速機構であり、第２変速機構としてのバリエータ２０は、ＰＲＩプーリ２１及びＳＥＣプーリ２２と、ＰＲＩプーリ２１及びＳＥＣプーリ２２に巻き掛けられたベルト２３と、を有する無段変速機構である。また、変速機１００において、変速制御部としてのコントローラ１２は、協調変速に際して、さらに副変速機構３０の変速速度に下限値を設定する。

このような構成の変速機１００によれば、協調変速の際に副変速機構３０の変速速度が低下し、副変速機構３０の摩擦締結要素でジャダーが発生することを防止したり抑制したりすることができる。

変速機１００において、下限値は、副変速機構３０の変速に際してジャダーが発生しない変速速度の最小値として設定される。

このような構成の変速機１００によれば、協調変速の際に副変速機構３０でジャダーが発生することを防止することができる。また、下限値を極力低く設定するので、その分、副変速機構３０の変速速度が下限値に到達し難くなるようにすることができる。このため、副変速機構３０の変速速度が下限値に到達後さらに低下することができなくなる結果、目標スルー変速比とスルー変速比とが離間するといった事態が発生することも抑制することができる。

変速機１００では、変速制御部としてのコントローラ１２は、目標スルー変速比とスルー変速比とが離間することが検知又は予測された場合に、目標スルー変速比とスルー変速比とが離間することが検知又は予測された時点での変速速度よりもバリエータ２０の変速速度を高くする。目標スルー変速比とスルー変速比とが離間することが検知又は予測された場合は、副変速機構３０の変速速度が下限値になった場合である。

このような構成の変速機１００によれば、図５を用いて前述したように、副変速機構３０の変速速度が下限値に固定されないようにすることができるので、協調変速が崩れることを防止することができる。

変速機１００において、変速制御部としてのコントローラ１２は、副変速機構３０が下限値よりも高い変速速度で変速している際にジャダーが発生した場合に、当該ジャダーが発生した変速速度よりも高い変速速度に下限値を設定するように構成されてもよい。ジャダーが発生したか否かの判定には、公知技術のほか適宜の技術が適用されてよい。

これにより、変速機１００の個体差によるばらつきや経時変化によって、副変速機構３０において当初設定した下限値よりも高い変速速度でジャダーが発生した場合に、下限値を更新することができる。すなわち、下限値を固定値とせずにいわば学習するかたちで更新される可変値とすることができる。

このため、このような構成の変速機１００によれば、必要以上に下限値を高く設定する結果、副変速機構３０の変速速度が下限値に到達し易くなり協調変速が崩れやすくなることを防止しつつ、ジャダーの発生を防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上述した実施形態では、副変速機構３０が前進２段の変速段を有する場合について説明したが、副変速機構３０は例えば、前進３段以上の多段の変速段を有していてもよい。

上述した実施形態では、コントローラ１２が変速制御部として構成される場合について説明したが、変速制御部は例えば、複数のコントローラで構成されてもよい。

所定の変化量は、目標副変速比が急変しないように設定されればよい。したがって、例えば所定の変化量を一定値に設定することなども可能である。

上述した実施形態では、駆動源がエンジン１である場合について説明したが、駆動源は例えばモータやエンジン及びモータの組み合わせであってもよい。

本願は２０１５年６月２３日に日本国特許庁に出願された特願２０１５−１２５５３４に基づく優先権を主張し、この出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明のある態様の変速機は、車両の駆動源から駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路に設けられ、摩擦締結要素の掛け替えにより変速比を変更する有段変速機構と、２つのプーリと、前記２つのプーリに巻き掛けられたベルトと、を有し、前記動力伝達経路に前記有段変速機構と直列に設けられ、前記有段変速機構よりも変速応答性が低い無段変速機構と、前記有段変速機構及び前記無段変速機構全体の変速比であるスルー変速比が目標スルー変速比になるように、前記有段変速機構の変速に伴い、前記有段変速機構の変速比が変化する方向と反対の方向に前記無段変速機構の変速比を変化させる協調変速を行う変速制御部と、を備える。前記変速制御部は、前記協調変速に際して、前記有段変速機構におけるイナーシャフェーズの間に、前記目標スルー変速比と前記無段変速機構の実変速比とに基づき、前記有段変速機構の目標変速比を設定する。前記変速制御部はさらに、前記イナーシャフェーズの開始時に前記無段変速機構において目標変速比と実変速比とが異なる場合に、前記有段変速機構の目標変速比の急変を防ぐように、前記有段変速機構の目標変速比を、前記イナーシャフェーズ開始前の変速比から、前記イナーシャフェーズの間に前記変速制御部が設定する目標変速比に、所定の変化量で徐々に変化させて移行する補正を行う。

本発明の別の態様によれば、車両の駆動源から駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路に設けられ、摩擦締結要素の掛け替えにより変速比を変更する有段変速機構と、２つのプーリと、前記２つのプーリに巻き掛けられたベルトと、を有し、前記動力伝達経路に前記有段変速機構と直列に設けられ、前記有段変速機構よりも変速応答性が低い無段変速機構と、を備える変速機の制御方法であって、前記有段変速機構及び前記無段変速機構全体の変速比であるスルー変速比が目標スルー変速比になるように、前記有段変速機構の変速に伴い、前記有段変速機構の変速比が変化する方向と反対の方向に前記無段変速機構の変速比を変化させる協調変速を行うことと、前記協調変速に際して、前記有段変速機構におけるイナーシャフェーズの間に、前記目標スルー変速比と前記無段変速機構の実変速比とに基づき前記有段変速機構の目標変速比を設定することと、前記イナーシャフェーズの開始時に前記無段変速機構において目標変速比と実変速比とが異なる場合に、前記有段変速機構の目標変速比の急変を防ぐように、前記有段変速機構の目標変速比を、前記イナーシャフェーズ開始前の変速比から、前記イナーシャフェーズの間に設定される前記目標変速比に、所定の変化量で徐々に変化させて移行する補正を行うことと、を含む変速機の制御方法が提供される。

Claims (8)

1. 車両の駆動源から駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路に設けられる第１変速機構と、
   前記動力伝達経路に前記第１変速機構と直列に設けられ、前記第１変速機構よりも変速応答性が低い第２変速機構と、
   前記第１変速機構及び前記第２変速機構全体の変速比であるスルー変速比が目標スルー変速比になるように、前記第１変速機構の変速に伴い、前記第１変速機構の変速比が変化する方向と反対の方向に前記第２変速機構の変速比を変化させる協調変速を行う変速制御部と、を備え、
   前記変速制御部は、前記協調変速に際して、前記目標スルー変速比と前記第２変速機構の実変速比とに基づき、前記第１変速機構の目標変速比を設定する、
   変速機。
2. 請求項１に記載の変速機であって、
   前記第１変速機構は、摩擦締結要素の掛け替えにより変速比を変更する有段変速機構であり、
   前記第２変速機構は、２つのプーリと、前記２つのプーリに巻き掛けられたベルトと、を有する無段変速機構であり、
   前記変速制御部は、前記協調変速に際して、前記有段変速機構におけるイナーシャフェーズの間に、前記目標スルー変速比と前記無段変速機構の実変速比とに基づき、前記有段変速機構の目標変速比を設定する、
   変速機。
3. 請求項２に記載の変速機であって、
   前記変速制御部はさらに、前記イナーシャフェーズの開始時に前記無段変速機構において目標変速比と実変速比とが異なる場合に、前記有段変速機構の目標変速比を前記有段変速機構の変速開始後、イナーシャフェーズ開始前に前記有段変速機構で締結されている変速段で得られる変速比から、前記変速制御部が設定する目標変速比に所定の変化量で変化させて移行する補正を行う、
   変速機。
4. 請求項１から３いずれか１項に記載の変速機であって、
   前記第１変速機構は、摩擦締結要素の掛け替えにより変速比を変更する有段変速機構であり、
   前記第２変速機構は、２つのプーリと、前記２つのプーリに巻き掛けられたベルトと、を有する無段変速機構であり、
   前記変速制御部は、前記協調変速に際して、さらに前記有段変速機構の変速速度に下限値を設定する、
   変速機。
5. 請求項４に記載の変速機であって、
   前記下限値は、前記有段変速機構の変速に際してジャダーが発生しない変速速度の最小値として設定される、
   変速機。
6. 請求項５に記載の変速機であって、
   前記変速制御部は、前記目標スルー変速比と前記スルー変速比とが離間することが検知又は予測された場合に、前記目標スルー変速比と前記スルー変速比とが離間することが検知又は予測された時点での変速速度よりも前記無段変速機構の変速速度を高くする、
   変速機。
7. 請求項４から６いずれか１項に記載の変速機であって、
   前記変速制御部は、前記有段変速機構が前記下限値よりも高い変速速度で変速している際にジャダーが発生した場合に、当該ジャダーが発生した変速速度よりも高い変速速度に前記下限値を設定する、
   変速機。
8. 車両の駆動源から駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路に設けられる第１変速機構と、前記動力伝達経路に前記第１変速機構と直列に設けられ、前記第１変速機構よりも変速応答性が低い第２変速機構と、を備える変速機の制御方法であって、
   前記第１変速機構及び前記第２変速機構全体の変速比であるスルー変速比が目標スルー変速比になるように、前記第１変速機構の変速に伴い、前記第１変速機構の変速比が変化する方向と反対の方向に前記第２変速機構の変速比を変化させる協調変速を行うことと、
   前記協調変速に際して、前記目標スルー変速比と前記第２変速機構の実変速比とに基づき前記第１変速機構の目標変速比を設定することと、
   を含む変速機の制御方法。

Images