WO2014192582A1

WO2014192582A1 - 変速機、及び変速機の制御方法

Info

Publication number: WO2014192582A1
Application number: PCT/JP2014/063284
Authority: WO
Inventors: 雅志佐藤; 若山　英史; 真美子井上; 公祐和久; ヒョクパク
Original assignee: ジヤトコ株式会社
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2014-12-04
Also published as: CN105264272B; EP3006780A1; CN105264272A; KR101684206B1; KR20150132865A; US20160097450A1; EP3006780A4; JP5977446B2; US10001213B2; JPWO2014192582A1

Abstract

　変速比を無段階に変更することができるバリエータと、バリエータに対して直列に配置され、変速段が切り替わる有段変速機構とを備えた変速機であって、段階アップシフト変速条件が成立した場合に、変速抑制フェーズと、アップシフトフェーズとを繰り返し行う段階変速を行う変速制御部を備え、変速制御部は、段階変速を行うに際して、有段変速機構がｎ変速段である場合に、スルー変速比がバリエータの最Ｈｉｇｈ変速比に到達する前に、有段変速機構のｎ変速段からｎ＋１変速段への変更を完了させる。

Description

変速機、及び変速機の制御方法

　本発明は変速機、及び変速機の制御方法に関するものである。

　ＪＰ５－３３２４２６Ａには、急加速の要求がある場合に、エンジン回転速度の漸増（以下、変速抑制フェーズという。）および急減（以下、アップシフトフェーズという。）を繰り返しつつ車速を増大させるように変速比を段階的に変化させる（以下、段階変速という。）無段変速機が開示されている。

　また、ＪＰ２０１２－５７７１０Ａには、変速比を無段階に変更可能なバリエータと、有段変速を行う副変速機構とを備えた無段変速機が開示されている。

　上記無段変速機を組み合わせることで、バリエータと、副変速機構とを備えた無段変速機で、副変速機構の変速段を固定とし、バリエータにおいて段階変速を行うことも考えられる。

　段階変速では、エンジン回転速度の増加とアップシフトとが繰り返し行われることで、運転者にリズム感のよい加速性を与えることができる。

　しかし、副変速機構の変速段がｎ変速段となっている場合に、バリエータの変速比が最Ｈｉｇｈとなると、バリエータはそれ以上アップシフトすることができない。

　そのため、アップシフトフェーズ中にバリエータの変速比が最Ｈｉｇｈとなると、そのアップシフトフェーズ中に所定のアップシフト量を得ることができず、運転者に違和感を与えるおそれがある。

　これに対し、バリエータの変速比が最Ｈｉｇｈとなった場合に、副変速機構の変速段をｎ変速段からｎ＋１変速段に切り替え、バリエータをＬｏｗ側に変更することで、アップシフトフェーズ中に所定のアップシフト量を得ることも考えられる。

　アクセルペダルが踏み込まれた状態における副変速機構の変速段の切り替えは、準備フェーズ、トルクフェーズ、イナーシャフェーズ、終了フェーズの順に行われ、副変速機構の回転速度の変化（変速比の変化）は、イナーシャフェーズで行われる。従って、バリエータの変速比が最Ｈｉｇｈとなると同時にイナーシャフェーズを開始するためには、それまでに準備フェーズ、およびトルクフェーズを終了させておく必要がある。

　しかし、バリエータの変速比が最Ｈｉｇｈとなると同時にイナーシャフェーズが開始するように副変速機構を制御している場合であっても、副変速機構への指示油圧に対する実油圧のバラツキによって、イナーシャフェーズの開始タイミングが早くなる場合がある。このような場合には、アップシフトフェーズにおいてバリエータによるアップシフトと、副変速機構による変速段の切り替えとが同時に起こり、バリエータにおける変速比と副変速機構における変速比とを合わせた無段変速機全体の変速比であるスルー変速比の変化速度が一時的に大きくなり、運転者に違和感を与えるおそれがある。

　一方、イナーシャフェーズの開始タイミングが遅くなる場合には、バリエータの変速比が最Ｈｉｇｈまでアップシフトした後に、副変速機構における変速段の切り替えが起こり、アップシフトが短期間に２段階で行われ、運転者に違和感を与えるおそれがある。

　本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、段階変速を行う場合に、運転者に違和感を与えることを抑制することを目的とする。

　本発明のある態様に係る変速機は、変速比を無段階に変更することができるバリエータと、バリエータに対して直列に配置され、変速段が切り替わる有段変速機構とを備えた変速機であって、バリエータと有段変速機構とを制御して、変速機全体としての変速比であるスルー変速比を制御し、段階アップシフト変速条件が成立した場合に、スルー変速比の変化が抑制される変速抑制フェーズと、変速抑制フェーズよりもスルー変速比の変化が大きいアップシフトフェーズとを繰り返し行う段階変速を行う変速制御部を備え、変速制御部は、段階変速を行うに際して、有段変速機構がｎ変速段である場合に、スルー変速比がバリエータの最Ｈｉｇｈ変速比に到達する前に、有段変速機構のｎ変速段からｎ＋１変速段への変更を完了させる。

　本発明の別の態様に係る変速機の制御方法は、変速比を無段階に変更することができるバリエータと、バリエータに対して直列に配置され、変速段が切り替わる有段変速機構とを備えた変速機を制御する制御方法であって、バリエータと有段変速機構とを制御して、変速機全体としての変速比であるスルー変速比を制御し、段階アップシフト変速条件が成立した場合に、スルー変速比の変化が抑制される変速抑制フェーズと、変速抑制フェーズよりもスルー変速比の変化が大きいアップシフトフェーズとを繰り返し行う段階変速を行い、段階変速を行うに際して、有段変速機構がｎ変速段である場合に、スルー変速比がバリエータの最Ｈｉｇｈ変速比に到達する前に、有段変速機構のｎ変速段からｎ＋１変速段への変更を完了させる。

　この態様によると、スルー変速比がｎ変速段におけるバリエータの最Ｈｉｇｈ変速比に到達した場合には、有段変速機構の変速段はｎ＋１変速段となっており、スルー変速比をｎ変速段におけるバリエータの最Ｈｉｇｈ変速比よりもＨｉｇｈ側へ変更することができ、運転者に違和感を与えずに、段階変速を行うことができる。

図１は本実施形態の車両の概略構成図である。図２はコントローラの概略構成図である。図３は記憶装置に格納される変速マップである。図４は変速制御を説明するフローチャートである。図５は段階変速を行う場合のタイムチャートである。図６は変形例における変速を説明する図である。

　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。なお、以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転速度を当該変速機構の出力回転速度で割って得られる値である。また、「最Ｌｏｗ変速比」は当該変速機構の変速比が車両の発進時などに使用される最大変速比である。「最Ｈｉｇｈ変速比」は当該変速機構の最小変速比である。

　図１は本実施形態に係る車両の概略構成図である。この車両は駆動源としてエンジン１を備え、エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２、第１ギヤ列３、無段変速機（以下、単に「変速機４」という。）、第２ギヤ列５、差動装置６を介して駆動輪７へと伝達される。

　変速機４には、エンジン１の回転が入力されエンジン１の動力の一部を利用して駆動されるメカオイルポンプ１０ｍと、バッテリ１３から電力供給を受けて駆動される電動オイルポンプ１０ｅとが設けられている。また、変速機４には、メカオイルポンプ１０ｍあるいは電動オイルポンプ１０ｅからの油圧を調圧して変速機４の各部位に供給する油圧制御回路１１が設けられている。

　変速機４は、ベルト式無段変速機構（以下、「バリエータ２０」という。）と、バリエータ２０に直列に設けられる副変速機構３０とを備える。「直列に設けられる」とはエンジン１から駆動輪７に至るまでの動力伝達経路においてバリエータ２０と副変速機構３０が直列に設けられるという意味である。副変速機構３０は、この例のようにバリエータ２０の出力軸に直接接続されていてもよいし、その他の変速ないし動力伝達機構（例えば、ギヤ列）を介して接続されていてもよい。あるいは、副変速機構３０はバリエータ２０の前段（入力軸側）に接続されていてもよい。

　バリエータ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、プーリ２１、２２の間に掛け回されるＶベルト２３とを備える。バリエータ２０は、プライマリプーリ２１、セカンダリプーリ２２に油圧を給排することで、変速比を無段階に変化させる。

　副変速機構３０は前進２段・後進１段の変速機構である。副変速機構３０は、２つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニョウ型遊星歯車機構３１と、ラビニョウ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）とを備える。各摩擦締結要素３２～３４への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素３２～３４の締結・解放状態を変更すると、副変速機構３０の変速段が変更される。以下の説明では、副変速機構３０の変速段が１速である場合に「変速機４が低速モードである」と表現し、２速である場合に「変速機４が高速モードである」と表現する。運転者によりアクセルペダルが踏み込まれた状態における副変速機構３０の１速から２速への変速段の切り替えは、準備フェーズ、トルクフェーズ、イナーシャフェーズ、終了フェーズの順に進行する。

　準備フェーズでは、締結側摩擦締結要素への油圧のプリチャージを行い、締結側摩擦締結要素を締結直前の状態で待機させる。トルクフェーズでは、解放側摩擦締結要素への供給油圧を低下させるとともに締結側摩擦締結要素への供給油圧を上昇させ、トルクの伝達を受け持つ摩擦締結要素を解放側摩擦締結要素から締結側摩擦締結要素へと移行させる。イナーシャフェーズでは、変速比が変速前変速段の変速比から変速後変速段の変速比まで変化する。終了フェーズでは、解放側摩擦締結要素への供給油圧をゼロとして解放側摩擦要素を完全解放させるとともに締結側摩擦締結要素への供給油圧を上昇させて締結側摩擦締結要素を完全締結させる。

　コントローラ１２は、エンジン１および変速機４を統合的に制御するコントローラであり、図２に示すように、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４と、これらを相互に接続するバス１２５とから構成される。

　入力インターフェース１２３には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ４１の出力信号、変速機４の入力回転速度（＝プライマリプーリ２１の回転速度、以下、「プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ」という。）を検出する回転速度センサ４２の出力信号、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４３の出力信号等が入力される。

　記憶装置１２２には、エンジン１の制御プログラム、変速機４の変速制御プログラム、これらプログラムで用いられる各種マップ・テーブルが格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されているプログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して、燃料噴射量信号、点火時期信号、スロットル開度信号、変速制御信号、電動オイルポンプ１０ｅの駆動信号などを生成し、生成した信号を出力インターフェース１２４を介してエンジン１、油圧制御回路１１、電動オイルポンプ１０ｅのモータドライバに出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置１２２に適宜格納される。

　油圧制御回路１１は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。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、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り替えるとともにメカオイルポンプ１０ｍまたは電動オイルポンプ１０ｅで発生した油圧から必要な油圧を調製し、これを変速機４の各部位に供給する。これにより、バリエータ２０の変速比、副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行われる。

　図３は記憶装置１２２に格納される変速マップの一例を示している。コントローラ１２は、この変速マップに基づき、車両の運転状態（この実施形態では車速ＶＳＰ、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ、アクセル開度ＡＰＯ）に応じて、バリエータ２０、副変速機構３０を制御する。

　この変速マップでは、変速機４の動作点が車速ＶＳＰとプライマリ回転速度Ｎｐｒｉとにより定義される。変速機４の動作点と変速マップ左下隅の零点を結ぶ線の傾きが変速機４全体の変速比（バリエータ２０の変速比と副変速機構３０の変速比とを掛け合わせた変速比）であるスルー変速比に対応する。

　変速機４が低速モードの場合は、変速機４はバリエータ２０の変速比を最Ｌｏｗ変速比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Ｈｉｇｈ変速比にして得られる低速モード最Ｈｉｇｈ線の間で変速することができる。一方、変速機４が高速モードの場合は、変速機４はバリエータ２０の変速比を最Ｌｏｗ変速比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Ｈｉｇｈ変速比にして得られる高速モード最Ｈｉｇｈ線の間で変速することができる。

　副変速機構３０の各変速段の変速比は、低速モード（１速）においてバリエータ２０が最Ｈｉｇｈである場合に対応する変速比（低速モード最Ｈｉｇｈ変速比）が高速モード（２速）においてバリエータ２０が最Ｌｏｗである場合に対応する変速比（高速モード最Ｌｏｗ変速比）よりも小さくなるように設定される。これにより、低速モードでとりうる変速機４のスルー変速比の範囲と高速モードでとりうる変速機４のスルー変速比の範囲とが部分的に重複し、変速機４の動作点が高速モード最Ｌｏｗ線と低速モード最Ｈｉｇｈ線で挟まれる領域にある場合は、変速機４は低速モード、高速モードのいずれのモードも選択可能になっている。

　コントローラ１２は、アクセル開度ＡＰＯが車速ＶＳＰに応じた段階変速開始開度よりも小さい場合に通常変速を行い、アクセル開度ＡＰＯが車速ＶＳＰに応じた段階変速開始開度以上となった場合に段階変速を行う。段階変速開始開度は、車速ＶＳＰに応じて予め設定されたアクセル開度であって、運転者が加速を意図していると判断される大きさに設定される。

　通常変速では、従来のベルト式無段変速機の変速マップと同様に、アクセル開度ＡＰＯ毎に設定された変速線に基づいて変速が行われる。なお、図３には簡単のため、パーシャル線（アクセル開度ＡＰＯ＝４／８の場合の変速線）のみが示されている。

　通常変速においては、副変速機構３０の変速段を切り替える第１モード切替変速線が低速モード最Ｈｉｇｈ線上に重なるように設定されている。第１モード切替変速線に対応するスルー変速比は低速モード最Ｈｉｇｈ変速比と等しい値に設定される。第１モード切替変速線をこのように設定するのは、バリエータ２０の変速比が小さいほど副変速機構３０への入力トルクが小さくなり、副変速機構３０を変速させる際の変速ショックを抑えられるからである。

　そして、変速機４の動作点が第１モード切替変速線を横切る場合、すなわち、目標スルー変速比が第１モード切替変速線を跨いで変化した場合は、コントローラ１２は以下に説明する協調変速を行い、高速モード－低速モード間の切り替えを行う。

　協調変速では、コントローラ１２は、副変速機構３０の変速を行うとともに、バリエータ２０の変速比を副変速機構３０の変速比が変化する方向と逆の方向に変更する。この時、副変速機構３０の変速比が実際に変化するイナーシャフェーズとバリエータ２０の変速比が変化する期間を同期させる。バリエータ２０の変速比を副変速機構３０の変速比変化と逆の方向に変化させるのは、副変速機構３０の変速段を切り替えによるショックを運転者に与えないようにするためである。協調変速では、バリエータ２０の変速比の変化量は、副変速機構３０の変速段切り替えによる変速比の変化量分に設定され、その結果、スルー変速比は変化しない。

　具体的には、目標スルー変速比が第１モード切替変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨いで変化した場合は、コントローラ１２は、副変速機構３０の変速段を１速から２速に変更（１－２変速）するとともに、バリエータ２０の変速比をＬｏｗ側に変更する。

　段階変速では、変速抑制フェーズと、アップシフトフェーズとが繰り返し行われる。

　変速比抑制フェーズにおける変速比の変化率（単位時間あたりの変速比の変化量）は、アップシフトフェーズにおける変速比の変化率よりも小さい。本実施形態においては、変速抑制フェーズでは、変速比の変化率はゼロであり、スルー変速比は変化しない。変速抑制フェーズでは、バリエータ２０、および副変速機構３０による変速を行うことが可能であるが、スルー変速比は一定に保たれる。なお、変速抑制フェーズにおいては、変速比の変化率をゼロよりも大きくしてもよく、この場合、変速比の変化率は、変速抑制フェーズ中に車速ＶＳＰの増加に伴い、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが低下することがない範囲に設定される。

　アップシフトフェーズでは、スルー変速比がＨｉｇｈ側に変更される。アップシフトフェーズによるアップシフトは、バリエータ２０によって行われる。アップシフトフェーズにおける変速比の変化率は、アップシフトフェーズ中に車速ＶＳＰの増加に伴い、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが低下する範囲に設定される。

　このように、変速比の変化率が設定されることで、段階変速は、図３に示すようにプライマリプーリ回転速度の増減を繰り返す変速形態となる。なお、図３には簡単のため、全負荷線（アクセル開度ＡＰＯ＝８／８の場合の変速線）のみが示されている。段階変速は、アクセル開度毎に設定された変速線に基づいて行われる。

　段階変速では、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉがアクセル開度毎に設定された第１所定回転速度となるとアップシフトフェーズが実行され、車速ＶＳＰに応じてアクセル開度毎に設定された第２所定回転速度となるまでアップシフトされた後は、変速抑制フェーズが実行され、スルー変速比は変更されず、車速ＶＳＰの上昇とともにプライマリ回転速度Ｎｐｒｉ（エンジン回転速度）が徐々に高くなる。なお、図３においては、第１所定回転速度を一定とし、第２所定回転速度を車速ＶＳＰに応じて設定した例を示したが、これに限られることはなく、第１所定回転速度を車速ＶＳＰに応じて設定してもよく、また第２所定回転速度を一定としてもよい。

　段階変速においては、副変速機構３０の変速段を１速から２速へ切り替えるための変速段切替線である第２モード切替変速線が、第１モード切替変速線よりもＬｏｗ側に設定されており、変速機４の動作点が第２モード切替変速線を横切る場合、つまり目標スルー変速比が第２モード切替変速線を跨いで変化した場合に、通常変速と同様に協調変速を行い、副変速機構３０の変速段を１速から２速に切り替え、バリエータ２０の変速比をＬｏｗ側に変更する。

　第２モード切替変速線は以下の方法によって設定される。まず、アップシフトフェーズ完了直後のスルー変速比が、低速モード最Ｈｉｇｈ変速比となるアップシフトフェーズ開始前スルー変速比を、段階変速開始開度以上のアクセル開度毎に算出する。そして、その中で最もＬｏｗ側の変速比であるアップシフトフェーズ開始前スルー変速比と変速マップ左下隅の零点とを結ぶ。このようにして、第２モード切替変速線が設定される。なお、低速モード最Ｈｉｇｈ変速比に対して、アップシフトフェーズにおける変速比の変化率以上Ｌｏｗ側の変速比を段階変速開始開度以上のアクセル開度毎に算出し、その中で最もＬｏｗ側の変速比と変速マップ左下隅の零点とを結んでもよい。

　目標スルー変速比がアップシフト中に第２モード切替変速線を跨いで変化した場合には、次の変速抑制フェーズが完了するまでの間に、協調変速を完了させる。そのため、その後のアップシフト中に目標スルー変速比が低速モード最Ｈｉｇｈ線を跨いだ時には、副変速機構３０の変速段は、既に２速になっている。つまり、スルー変速比が低速モード最Ｈｉｇｈ変速比に到達する前に副変速機構３０の変速段は、既に２速になっており、バリエータ２０の変速比は最Ｈｉｇｈとはなっていない。従って、アップシフトフェーズにおいて低速モード最Ｈｉｇｈ線を跨いでバリエータ２０をアップシフトすることができ、例えばアクセル開度ＡＰＯが８／８の場合には、図３に示す全負荷線に沿って段階変速を行うことができる。

　なお、踏み込み後のアクセル開度ＡＰＯが、段階変速開始開度以上となり段階変速を開始するに際して、踏み込み後のアクセル開度ＡＰＯが、低速モード最Ｈｉｇｈ変速比よりもＬｏｗ側、且つ、第２モード切替変速線よりＨｉｇｈ側（例えば図３中、動作点Ａ）である場合には、段階変速における最初の変速抑制フェーズを開始すると同時に協調変速を開始する。

　次に、本実施形態の変速制御について図４のフローチャートを用いて説明する。

　ステップＳ１００では、コントローラ１２は、アクセル開度センサ４１からの出力信号、車速センサ４３からの出力信号、および回転速度センサ４２からの出力信号に基づいて、アクセル開度ＡＰＯ、車速ＶＳＰ、およびプライマリ回転速度Ｎｐｒｉを検出する。

　ステップＳ１０１では、コントローラ１２は、段階変速条件（段階アップシフト変速条件）が成立したかどうか判定する。具体的には、コントローラ１２は、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯとに基づいて、アクセル開度ＡＰＯが図３の一点鎖線で示す段階変速開始開度以上であるかどうか判定する。処理は、アクセル開度ＡＰＯが段階変速開始開度以上である場合にはステップＳ１０２に進み、アクセル開度ＡＰＯが段階変速開始開度よりも小さい場合にはステップＳ１０６に進む。

　ステップＳ１０２では、コントローラ１２は、段階変速を実行する。これにより、モード切替変速線が、第１モード切替変速線から第２モード切替変速線に変更される。

　ステップＳ１０３では、コントローラ１２は、副変速機構３０の変速段が２速になっているかどうか判定する。処理は、副変速機構３０の変速段が２速になっていない場合にはステップＳ１０４に進み、副変速機構３０の変速段が２速になっている場合には今回の処理は終了する。

　ステップＳ１０４では、コントローラ１２は、目標スルー変速比が第２モード切替変速線に対応するスルー変速比よりもＨｉｇｈ側であるかどうか判定する。具体的には、コントローラ１２は、目標スルー変速比が第２モード切替変速線を跨いで変化したかどうか、またはモード切替変速線が第１モード切替変速線から第２モード切替変速線に変更されたことで、低速モード最Ｈｉｇｈ変速比よりもＬｏｗ側であった目標スルー変速比が第２モード切替変速線に対応する変速比よりもＨｉｇｈ側となったかどうか判定する。そして、コントローラ１２は、目標スルー変速比が第２モード切替変速線を跨いで変化した場合、またはモード切替変速線が第１モード切替変速線から第２モード切替変速線に変更されたことで、目標スルー変速比が第２モード切替変速線に対応する変速比よりもＨｉｇｈ側となった場合に目標スルー変速比が第２モード切替変速線に対応するスルー変速比よりもＨｉｇｈ側であると判定する。処理は、目標スルー変速比が第２モード切替変速線に対応するスルー変速比よりもＨｉｇｈ側である場合にはステップＳ１０５に進み、目標スルー変速比が第２モード切替変速線よりもＬｏｗ側である場合には今回の処理は終了する。

　ステップＳ１０５では、コントローラ１２は、協調変速を実行し、副変速機構３０の変速段を１速から２速へ変更し、それに伴いバリエータ２０をＬｏｗ側に変速させる。

　ステップＳ１０６では、コントローラ１２は、通常変速を実行する。なお、段階変速を行っていた場合には、モード切替変速線が、第２モード切替変速線から第１モード切替変速線に変更される。

　次に本実施形態の変速制御において、段階変速を行う場合のバリエータ２０の変速比、副変速機構３０の変速比などについて図５のタイムチャートを用いて説明する。ここでは段階変速が開始され、副変速機構３０の変速段は１速となっているものとする。

　時間ｔ０において、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが第１所定回転速度まで上昇したことでアップシフトフェーズが開始され、アップシフトフェーズ中に目標スルー変速比が第２モード切替変速線を跨いでＨｉｇｈ側に変更されると、協調変速を開始する。これにより、副変速機構３０では、変速段の１速から２速への変更が開始され、準備フェーズ、トルクフェーズが行われる。なお、副変速機構３０では、イナーシャフェーズはまだ始まっておらず、副変速機構３０における変速比は、１速に対応した変速比となっている。バリエータ２０は、目標スルー変速比に追従してアップシフトする。

　時間ｔ１において、アップシフトフェーズが終了すると変速抑制フェーズが開始され、目標スルー変速比は一定である。

　時間ｔ２において、副変速機構３０でイナーシャフェーズが開始されると、副変速機構３０の変速比が１速に対応した変速比から、２速に対応した変速比へ変更され、それに応じてバリエータ２０の変速比がＬｏｗ側へ変更される。

　時間ｔ３において、副変速機構３０でイナーシャフェーズが終了すると、終了フェーズが開始され、時間ｔ４において終了フェーズが終了すると、副変速機構３０の変速段は２速となる。

　時間ｔ５において、変速抑制フェーズが終了し、アップシフトフェーズが開始され、アップシフトフェーズ中に目標スルー変速比が低速モード最Ｈｉｇｈ線を跨いでＨｉｇｈ側に変更された場合でも、副変速機構３０の変速段は既に２速になっており、バリエータ２０の変速比は最Ｈｉｇｈとはなっていない。そのため、バリエータ２０は、目標スルー変速比に追従してアップシフトを行うことができる。

　本発明の実施形態の効果について説明する。

　段階変速はリズム感良く、駆動力（回転速度）上昇とアップシフトとを繰り返す有段変速機のような変速を狙っている。そのため、段階変速中、所望のアップシフト量が得られないと、運転者に加速感不足やリズム感が崩れることによる違和感を与えることになる。本実施形態では、段階変速を行う場合に、スルー変速比が、低速モード最Ｈｉｇｈ変速比に到達する前に、副変速機構３０の変速段の１速から２速への変更を完了することで、スルー変速比が低速モード最Ｈｉｇｈ線を跨いでＨｉｇｈ側に変更される場合であっても、バリエータ２０の変速比は、最Ｈｉｇｈとはなっておらず、アップシフトフェーズにおいて低速モード最Ｈｉｇｈ線を跨いでバリエータ２０をアップシフトすることができ、所望のアップシフト量を達成することができ、運転者に違和感を与えることを防止することができる。

　アップシフトフェーズ開始前スルー変速比をアクセル開度毎に算出し、その中で最もＬｏｗ側に位置するアップシフトフェーズ開始前スルー変速比と変速マップ左下隅の零点とを結んで、第２モード切替変速線を設定する。このように、第２モード切替変速線を追加し、第２モード切替変速線に基づいて副変速機構３０の変速段を変更するといった容易な構成によって、スルー変速比が低速モード最Ｈｉｇｈ変速比に到達する前に、副変速機構３０の変速段を１速から２速に変更することができる。

　また、副変速機構３０をバリエータ２０の出力軸に接続することで、協調変速を行う場合にバリエータ２０の変速比がＨｉｇｈ側となっており、副変速機構３０への入力トルクが小さい状態で副変速機構３０の変速段が変更され、副変速機構３０の変速段を変更する際の変速ショックを抑えることができる。

　副変速機構３０の変速段を変更する際のイナーシャフェーズ中に、バリエータ２０で協調変速を行うことで、スルー変速比が変速線に対応する変速比から離間することを抑制し、運転者に違和感を与えることを抑制することができる。

　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。

　変速抑制フェーズにおいて、車速ＶＳＰの上昇とともにスルー変速比を徐々にＨｉｇｈ側へ変更した場合には駆動力が大きい高回転領域を長く使用し、加速性を向上することができる。この場合、このアップシフト（変速抑制フェーズにおけるスルー変速比のＨｉｇｈ側への変更）はバリエータ２０によって行われる。その際、変速抑制フェーズ中に、目標スルー変速比が第２モード切替変速線を跨いだ場合には、次回の変速抑制フェーズにおいて協調変速を実行する。目標スルー変速比が第２モード切替変速線を跨いだ時の変速抑制フェーズにおいて、副変速機構３０の変速を伴う協調変速を開始すると、アップシフトフェーズを開始するまでに協調変速が終了せず、アップシフトフェーズを開始することができないおそれがあるが、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉが第１所定回転速度まで上昇した時点でアップシフトフェーズを開始することで、リズム感の良い加速性を与えることができる。

　副変速機構３０は、変速段を２段以上有するものであってもよい。例えば変速段を３段有する有段変速機構である場合には、変速段が１速から２速、２速から３速へ切り替わる各モード切替線に対して段階変速用のモード切替線を設ける。

　また、アップシフトフェーズ完了直後のスルー変速比が、低速モード最Ｈｉｇｈ変速比となるアップシフトフェーズ開始前スルー変速比を、アクセル開度毎に算出し、各アップシフトフェーズ開始前スルー変速比を結んで第２モード切替変速線を設定してもよい。これにより、第２モード切替変速線を極力Ｈｉｇｈ側に設定することができ、副変速機構３０の変速段を切り替える際の変速ショックを抑えることができる。

　なお、この変形例に対して、上記実施形態の第２モード切替変速線（最もＬｏｗ側の変速比であるアップシフトフェーズ開始前スルー変速比と変速マップ左下隅の零点を結んだ線）を用いた場合には、段階変速中にアクセル開度ＡＰＯが小さくなった場合に効果を有する。

　変形例の第２モード切替変速線を用いた場合には、図６中のＡ点においてアクセル開度ＡＰＯが小さくなり、目標スルー変速比が第２モード切替変速線を跨いだ場合に、Ａ点においては第２モード切替変速線よりＬｏｗ側であるため副変速機構３０の変速段は１速となっているので、変速機４は、スルー変速比を低速モード最Ｈｉｇｈ線を跨いで所望のスルー変速比（図６中のＤ点）まで変更することができない。また、アクセル開度ＡＰＯが小さくなるのと同時に、副変速機構３０の変速段の１速から２速への変更を開始しても、変速段の切り替えが終了する間、スルー変速比は、図６において破線で示すように低速モード最Ｈｉｇｈ変速比に保持される。そして、図６中のＢ点において副変速機構３０の変速段が２速に切り替わり、バリエータ２０がＬｏｗ側に変速すると、バリエータ２０はアクセル開度ＡＰＯに応じた目標スルー変速比までアップシフトする。このように、アクセル開度ＡＰＯが小さくなった場合に、２段階のアップシフトが行われ、運転者に違和感を与えるおそれがある。

　一方、上記実施形態の第２モード切替変速線を用いた場合には、目標スルー変速比が図６中のＣ点において第２モード切替変速線を跨ぐので、アクセル開度ＡＰＯが小さくなる図６中のＡ点では、副変速機構３０の変速段は２速となっており、バリエータ２０はアクセル開度ＡＰＯに応じた目標スルー変速比までアップシフトすることができ、変形例で生じうる違和感を運転者に与えることがない。

　上記実施形態では、第１モード切替変速線を低速モード最Ｈｉｇｈ線に設定しているが、これに限られることはない。

　上記実施形態では、ベルト式無段変速機構を用いた場合について説明したが、チェーン式無段変速機などを用いてもよい。

　本願は２０１３年５月３０日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－１１４６４１に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　変速比を無段階に変更することができるバリエータと、
　前記バリエータに対して直列に配置され、変速段が切り替わる有段変速機構とを備えた変速機であって、
　前記バリエータと前記有段変速機構とを制御して、前記変速機全体としての変速比であるスルー変速比を制御し、段階アップシフト変速条件が成立した場合に、前記スルー変速比の変化が抑制される変速抑制フェーズと、前記変速抑制フェーズよりも前記スルー変速比の変化が大きいアップシフトフェーズとを繰り返し行う段階変速を行う変速制御手段を備え、
　前記変速制御手段は、前記段階変速を行うに際して、前記有段変速機構がｎ変速段である場合に、前記スルー変速比が前記バリエータの最Ｈｉｇｈ変速比に到達する前に、前記有段変速機構のｎ変速段からｎ＋１変速段への変更を完了させる変速機。
　請求項１に記載の変速機であって、
　前記変速制御手段は、前記段階変速を行う場合に、前記ｎ変速段における前記バリエータの前記最Ｈｉｇｈ変速比に対して、前記アップシフトフェーズにおける変速比の変化量以上Ｌｏｗ側に設定される変速段切替線に基づいて、前記ｎ変速段から前記ｎ＋１変速段への変更を開始する変速機。
　請求項２に記載の変速機であって、
　前記変速制御手段は、
　前記変速抑制フェーズ中に前記バリエータにおいてアップシフトを行い、
　前記変速抑制フェーズ中に前記変速段切替線に基づいて変速段変更判定がされた場合には、次回の前記変速抑制フェーズ中に前記ｎ変速段から前記ｎ＋１変速段への変更を行う変速機。
　請求項２または３に記載の変速機であって、
　前記変速段切替線は、各アクセル開度におけるアップシフトフェーズ直後の前記スルー変速比が、前記ｎ変速段における前記バリエータの前記最Ｈｉｇｈ変速比となるアップシフトフェーズ開始前スルー変速比のうち、最もＬｏｗ側の変速比と変速マップの原点とを結んだ変速線である変速機。
　請求項２または３に記載の変速機であって、
　前記変速段切替線は、各アクセル開度におけるアップシフトフェーズ直後の前記スルー変速比が、前記ｎ変速段における前記バリエータの前記最Ｈｉｇｈ変速比となるアップシフトフェーズ開始前スルー変速比を結んだ変速線である変速機。
　請求項２から５のいずれか一つに記載の変速機であって、
　前記有段変速機構は、前記バリエータの出力軸に接続する変速機。
　請求項１から６のいずれか一つに記載の変速機であって、
　前記変速制御手段は、
　前記有段変速機構のイナーシャフェーズ中に、前記バリエータにおいて前記有段変速機構における変速方向とは逆方向に変速を行う協調変速を行う変速機。
　変速比を無段階に変更することができるバリエータと、
　前記バリエータに対して直列に配置され、変速段が切り替わる有段変速機構とを備えた変速機を制御する制御方法であって、
　前記バリエータと前記有段変速機構とを制御して、前記変速機全体としての変速比であるスルー変速比を制御し、段階アップシフト変速条件が成立した場合に、前記スルー変速比の変化が抑制される変速抑制フェーズと、前記変速抑制フェーズよりも前記スルー変速比の変化が大きいアップシフトフェーズとを繰り返し行う段階変速を行い、
　前記段階変速を行うに際して、前記有段変速機構がｎ変速段である場合に、前記スルー変速比が前記バリエータの最Ｈｉｇｈ変速比に到達する前に、前記有段変速機構のｎ変速段からｎ＋１変速段への変更を完了させる制御方法。