JP6110677B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速比が固定された多段変速モードでの変速を行うことが可能な無段変速機の変速制御装置に関する。

従来、自動車等の車両に用いられる無段変速機としては、ベルト式やトロイダル式の無段変速機が知られている。例えば、ベルト式無段変速機は、入力軸に設けられるプライマリプーリと、出力軸に設けられるセカンダリプーリと、これらプーリ間に掛け渡されるベルトやチェーン等の動力伝達要素を有し、それぞれのプーリの溝幅を変化させて動力伝達要素の巻き付け径を変化させることにより、変速比を無段階に変化させて入力軸の回転を出力軸に伝達する。

このような無段変速機においては、運転状態を示すパラメータに基づいて変速比が自動的に制御される。すなわち、無段変速機の変速制御装置では、例えば、予め設定された変速特性に基づいて、アクセル開度と車速とをパラメータとする目標プライマリ回転数が設定され、この目標プライマリ回転数に実際のプライマリ回転数が収束するよう変速比が制御される。

ところで、無段変速機において上述のような無段変速制御を行った場合、変速比が無段階に変化するため、多段変速機のような節度感のある加速を得ることが困難な場合がある。これに対し、変速比を予め設定した複数の変速段の固定変速比に制御する多段変速モードを備えた変速制御装置が数多く提案されており、この種の変速制御装置では、ドライバのシフト操作等に応じて、無段変速機の変速制御モードを、無段変速モードと多段変速モード（手動変速モード）との間で選択的に切り替えることが可能となっている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４０４６９９９号公報

しかしながら、上述のようにシフト操作等に応じて変速制御モードを切り替える技術では、ドライバによる頻繁なシフト操作等が必要となる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、無段変速モードと多段変速モードとの切り替えを、シフト操作等に頼ることなく、違和感のないタイミングで実現することができる無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による無段変速機の変速制御装置は、エンジンにより駆動される入力側回転体の回転を動力伝達要素を介して無段階に変速比を変化させて出力側回転体に伝達する無段変速機の変速制御装置であって、予め設定された無段変速特性に基づいて前記変速比を無段階に制御する無段変速手段と、予め設定された多段階のアップシフト特性及びダウンシフト特性を有する多段変速特性に基づいて変速段を選択し当該選択した変速段の固定変速比に前記変速比を制御する多段変速手段と、アクセル開度を含む運転状態のパラメータに基づいて、前記無段変速機に対して実行する変速制御のモードを、前記無段変速手段による無段変速モードと前記多段変速手段による多段変速モードとの間で選択的に切り替えるモード切替手段と、を備え、前記モード切替手段は、前記無段変速モードの実行時に、前記アクセル開度が設定閾値よりも大きくなり、且つ、前記無段変速手段において設定される前記入力側回転体の目標回転数が、前記多段変速手段において選択された前記変速段の前記固定変速比から算出される前記入力側回転体の回転数よりも大きいとき、前記無段変速モードから前記多段変速モードへの切り替えを判定するものである。

本発明の無段変速機の変速制御装置によれば、無段変速モードと多段変速モードとの切り替えを、シフト操作等に頼ることなく、違和感のないタイミングで実現することができる。

無段変速機を備えた駆動系のシステム構成図 変速制御モード切替制御ルーチンを示すフローチャート 無段変速モードにおける変速特性の一例を示す特性図 多段変速モードにおける変速特性の一例を示す特性図 無段変速モードにおける多段遷移開度での目標タービン回転数と多段変速モードにおける各変速段での目標タービン回転数との関係を示す説明図 補正されたダウンシフト特性の要部を示す説明図 多段変速モードから無段変速モードに切り替わる際の目標プライマリ回転数の推移の一例を示す説明図 多段変速モードから無段変速モードへの切り替えが判定される際の各目標プライマリ回転数と差回転閾値との関係の一例を示す説明図 差回転閾値のマップを示す説明図 多段変速モードから無段変速モードに切り替わる際のアクセル開度とプライマリ回転数との関係の一例を示す説明図

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は無段変速機を備えた駆動系のシステム構成図、図２は変速制御モード切替制御ルーチンを示すフローチャート、図３は無段変速モードにおける変速特性の一例を示す特性図、図４は多段変速モードにおける変速特性の一例を示す特性図、図５は無段変速モードにおける多段遷移開度での目標タービン回転数と多段変速モードにおける各変速段での目標タービン回転数との関係を示す説明図、図６は補正されたダウンシフト特性の要部を示す説明図、図７は多段変速モードから無段変速モードに切り替わる際の目標プライマリ回転数の推移の一例を示す説明図、図８は多段変速モードから無段変速モードへの切り替えが判定される際の各目標プライマリ回転数と差回転閾値との関係の一例を示す説明図、図９は差回転閾値のマップを示す説明図、図１０は多段変速モードから無段変速モードに切り替わる際のアクセル開度とプライマリ回転数との関係の一例を示す説明図である。

図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）に搭載されたエンジンを示し、このエンジン１の出力側には、トルクコンバータ２を介して無段変速機３が連設されている。エンジン１からの出力トルクは、トルクコンバータ２の流体を介して、或いはロックアップ締結状態のときはロックアップクラッチ（図示せず）を介して無段変速機３に伝達され、無段変速機３において所定の変速比で変速された後、出力軸４から後輪或いは前輪等の駆動輪に伝達される。

エンジン１は、吸気ポート（図示せず）に連通する吸気通路５の中途に、電子制御スロットル装置（ＥＴＣ）６を有する。このＥＴＣ６はスロットル弁６ａを開閉動作させるためのスロットルアクチュエータ７を有し、このスロットルアクチュエータ７がエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）２０からの駆動信号に応じて駆動されることにより、スロットル弁６ａは、所定のスロットル開度に制御される。

無段変速機３は、エンジン１により駆動されるクランク軸１ａの回転がトルクコンバータ２及び前後進切替装置９を介して伝達されるプライマリ軸１０と、このプライマリ軸１０に対して平行に配置されたセカンダリ軸１１と、を有して構成されている。

プライマリ軸１０には、入力側回転体としてのプライマリプーリ１５が設けられている。このプライマリプーリ１５は、プライマリ軸１０に対して一体的に固設された固定プーリ１５ａと、プライマリ軸１０に対して摺動自在に装着された可動プーリ１５ｂとを有して構成されている。

また、セカンダリ軸１１には、出力側回転体としてのセカンダリプーリ１６が設けられている。このセカンダリプーリ１６は、セカンダリ軸１１に対して一体に固設された固定プーリ１６ａと、セカンダリ軸１１に対して摺動自在に装着された可動プーリ１６ｂとを有して構成されている。

プライマリプーリ１５とセカンダリプーリ１６との間には動力伝達要素としてのチェーン１７が掛け渡されており、両プーリ１５，１６の溝幅を変化させてそれぞれのプーリに対するチェーン１７の巻き付け径の比率を変化させることにより、プライマリ軸１０の回転が無段階に変速されてセカンダリ軸１１に伝達される。すなわち、プライマリプーリ１５に対するチェーン１７の巻き付け径をＲｐ、セカンダリプーリ１６に対するチェーン１７の巻き付け径をＲｓとすると、プライマリ軸１０の回転は、プーリ比（変速比）ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで変速された後、セカンダリ軸１１に伝達される。

プライマリプーリ１５の溝幅を変化させるため、可動プーリ１５ｂにはプライマリ油圧室１５ｃが併設され、このプライマリ油圧室１５ｃには、図示しないプライマリ圧調整弁が接続されている。また、セカンダリプーリ１６の溝幅を変化させるため、可動プーリ１６ｂにはセカンダリ油圧室１６ｃが併設され、このセカンダリ油圧室１６ｃには、図示しないセカンダリ圧調整弁が接続されている。プライマリ圧調整弁及びセカンダリ圧調整弁には、エンジン１或いは電動モータによって駆動されるオイルポンプ（図示せず）が接続されている。そして、プライマリ圧調整弁及びセカンダリ圧調整弁は、トランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）２１からの駆動信号に応じて、オイルポンプから各油圧室１５ｃ，１６ｃに供給される作動油の油圧をそれぞれ調整することにより、各プーリ１５，１６の溝幅を可変に制御する。

ＴＣＵ２１には、自車両の運転状態を検出するためのセンサ類として、例えば、車速（自車速）Ｖを検出する車速センサ２７、プライマリ軸１０の回転数（プライマリ回転数＝タービン回転数）を検出するプライマリ回転数センサ２８、セカンダリ軸１１の回転数（セカンダリ回転数）を検出するセカンダリ回転数センサ２９等が接続されている。また、ＴＣＵ２１には、ＣＡＮ等の通信線を介して、ＥＣＵ２０が相互通信可能に接続されている。このＥＣＵ２０には、自車両の運転状態を検出するためのセンサ類として、例えば、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ２５、アクセル開度θａｃｃを検出するアクセル開度センサ２６等が接続され、これらセンサ類からの各種検出信号は、通信線を介してＴＣＵ２１に入力される。ここで、アクセル開度θａｃｃは、スロットル開度と密接に関連するものであり、後述する変速制御モードの切替制御等において、アクセル開度θａｃｃに代えてスロットル開度等を用いることも可能である。すなわち、本実施形態において、アクセル開度とは、広義の意味でスロットル開度等を包含するものである。

ＴＣＵ２１には、例えば、無段変速機３の変速比を無段階に制御するための変速特性が、予めマップ化されて格納されている。この無段変速マップは、例えば、車速Ｖとアクセル開度θａｃｃとをパラメータとして、プライマリ軸１０の目標回転数（目標プライマリ回転数Ｎｎ）を設定するためのものである。このため、無段変速マップには、例えば、図３に示すように、車速Ｖに対して、燃費や排ガス特性等の観点上好適な目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎを設定するための変速ライン（図３中の一点鎖線参照）が、所定のアクセル開度θａｃｃ毎に設定されている。ＴＣＵ２１は、このような無段変速マップを参照し、車速Ｖとアクセル開度θａｃｃとに基づく目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎを補間計算付きで算出することが可能となっている。そして、ＴＣＵ２１は、プライマリ回転数Ｎｐを目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎへと収束させることにより、変速比を無段階に制御することが可能となっている。

また、ＴＣＵ２１は、変速比が無段階に制御される上述の変速制御（無段変速モードによる変速制御）に代えて、予め設定された多段階の変速段（例えば、７段階の変速段）の固定変速比を用いた変速制御（多段変速モードによる変速制御）を行うことが可能となっている。このため、ＴＣＵ２１には、例えば、各変速段に対応するアップシフト特性及びダウンシフト特性を備えた変速特性が、予めマップ化されて格納されている。すなわち、この多段変速マップには、例えば、図４に示すように、車速Ｖとアクセル開度θａｃｃとをパラメータとして、現在の変速段に対するアップシフト判定或いはダウンシフト判定を行うための変速ラインが設定されている。同図においては、アップシフト側の変速ラインが実線で示され、ダウンシフト側の変速ラインが破線で示されている。また、同図に示す多段変速マップでは、アップシフト側の変速ラインを、ダウンシフト側の変速ラインよりも高速側に配置することでヒステリシスを設け、これにより変速時の制御ハンチングを防止するようにしている。この多段変速マップは、基本的には、エンジン１の出力特性に適合する変速スケジュールを、予め実験等から求めることにより設定されている。そして、ＴＣＵ２１は、多段変速マップに基づいてアップシフト或いはダウンシフトを判定すると、変速比を新たな変速段の固定変速比に制御することが可能となっている。

このように、本実施形態において、ＴＣＵ２１は、無段変速手段、及び、多段変速手段としての各機能を実現する。さらに、ＴＣＵ２１は、無段変速機３の変速制御モードを、上述の無段変速モードと多段変速モードとの間で選択的に切り替えるためのモード切替手段としての機能を有する。

ここで、ＴＣＵ２１は、無段変速モードの非選択時においても、当該無段変速モードに対応する目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎを常に算出する。また、例えば、図３中に破線で示すように、多段変速モードの各変速段（固定変速比）におけるプライマリ回転数は、基本的には車速に応じて線形的に変化するものであり、ＴＣＵ２１は、このようなプライマリ回転数を、多段変速モードに対応する目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓとして常に算出する。

ＴＣＵ２１におけるモード切替制御は、例えば、アクセル開度θａｃｃを含む所定の運転状態を示すパラメータに基づいて行われる。すなわち、ＴＣＵ２１は、基本的には、アクセル開度θａｃｃが小さい領域においては燃費効率を重視した無段変速モードを選択し、アクセル開度θａｃｃが大きい領域においては乗員が体感的に加速感を得ることが可能な多段変速モードを選択する。

具体的に説明すると、無段変速モードが選択されている場合において、ＴＣＵ２１は、アクセル開度θａｃｃが予め設定された閾値θｔｈ（例えば、θｔｈ＝６５％）を超えていることを条件の１つとして、多段変速モードへの切り替えを判定する。

この場合において、多段変速モードへの移行による好適な加速感を実現するためには、その移行時に、プライマリ回転数（エンジン回転数）の上昇を伴うことが望ましい。このため、ＴＣＵ２１では、上述のアクセル開度θａｃｃの判定条件に加え、多段変速モードへの移行時の変速段から算出される目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓが、無段変速モードにおいて設定されている目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎよりも高いことが、多段変速モードへの更なる判定条件として設定されている。換言すれば、無段変速モードから多段変速モードへの移行時には、必ず、移行直前の無段変速モードにおいて設定されていた変速比よりも低速側（すなわち、変速比が高い）の固定変速比を有する変速段を選択することが判定条件として設定されている。

ところで、このような加速時等における変速制御モードの切り替えをドライバのフィーリングにより合致させるためには、特に、アクセル開度の増加に連動して無段変速モードから多段変速モードへの移行が判定されることが望ましい。従って、上述のように目標プライマリ回転数Ｎｐｔの判定条件を付加した場合、多段変速モードにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓは、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈを超える前に、常に、無段変速モードにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎを上回っている必要がある。

ここで、例えば、図５に示す無段変速マップ上において、アクセル開度θａｃｃ＝θｔｈ（θａｃｃ＝６５％）の変速ラインが２速の固定変速比ラインと交わる点から３速の固定変速比ラインと交わる点までの車速領域を「領域１」と定義する。同図から明らかな通り、この領域１内においてアクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈを超えたとき、多段変速モードにおける変速段が２速以下でなければ目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓが目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎを上回ることができず、逆に、多段変速モードにおける変速段が３速以上であれば目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓが目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎを下回ってしまう。従って、当該領域１において、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓを目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎよりも上回らせるためには、アクセル開度θａｃｃがθｔｈを超える前に２速以下の変速段へのダウンシフトを判定させる必要がある。その一方で、多段変速マップにおける各変速ラインはエンジン１の出力特性等に基づいて設定されるため、常に上述の条件を満たすとは限らない。そこで、例えば、図６に示すように、本実施形態の多段変速モードのマップでは、変速段を３速から２速にダウンシフトさせるための３−２変速ラインは、領域１において必ず閾値θｔｈ以下に位置するよう補正されている。すなわち、本実施形態において、変速段を３速から２速にダウンシフトするための３−２変速ラインは、先ず、エンジン１の出力特性等に基づいて基本的な形状が設定された後、領域１内において閾値θｔｈを超える部分について当該閾値θｔｈを下回るよう補正されている。なお、図６中において、補正前の３−２変速ラインを一点鎖線で示し、当該３−２変速ライン等に対応する切替判定タイミングを二点鎖線で示す。また、説明を省略するが、他の領域（例えば、多段変速モードにおける変速段が３速以下でなければ目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓが目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎを上回らない「領域２」の車速領域、・・・等の各車速領域）においても、該当する各変速ラインに対して同様の補正が行われている。

このような補正により、無段変速マップは、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈよりも大きくなる前に、多段変速モードへの移行後の変速段として、現在無段変速モードにて制御中の変速比よりも低速側の固定変速比を有する変速段を選択するよう設定されている。従って、ＴＣＵ２１は、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈを超えると同時に、一律に、ダウンシフトを伴う無段変速モードから多段変速モードへと変速制御モードの切り替えを判定することが可能となる。

なお、変速ラインが補正されていない場合においては、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈを超えると同時に無段変速モードから多段変速モードへと変速制御モードの切り替えが判定されない運転領域が存在することとなる。例えば、図６中に一点鎖線で示す補正前の３−２変速ラインでは、車速が３０Ｋｍ／ｈ以上の運転領域において、アクセル開度θａｃｃが６５％未満で２速の変速段が判定されることがない。従って、ドライバのアクセルペダルの踏み込みによって、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈを超えたとしても、ＴＣＵ２１は、２速へのダウンシフトを判定するまでの間は、変速制御モードを無段変速モードのまま維持することとなる（図６中の二点鎖線参照）。 一方、多段変速モードが選択されている場合において、ＴＣＵ２１は、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈ以下となっていることを条件の１つとして、無段変速モードへの切り替えを判定する。

この場合において、多段変速モードから無段変速モードへの移行に際し、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓと目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎとの差が大きすぎると、プライマリ回転数Ｎｐは大幅に変動する。従って、このようなプライマリ回転数Ｎｐの大幅な変動による違和感を軽減するため、無段変速モードへの移行は、多段変速モードにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓが無段変速モードにおける目標プライマリ回転数よりも高いことを前提としつつ、可能な限り高速段側にアップシフトされた後に行われることが望ましい。その一方で、一般に、多段変速モードでは、変速時の節度感を持たせること等を目的として、変速後の新たな変速段は一定時間以上（予め設定されたディレイ時間Δｔ以上）保持される。しかしながら、例えば、アップシフトによって新たに選択された変速段における目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓと無段変速モードにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎとの差が小さすぎると、ディレイ制御中にドライバによってアクセルペダルが踏み増しされた場合等に、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎが目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓを上回る虞がある。そして、このように目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎが目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓを上回った状態にて、無段変速モードへの切替判定が行われると、多段変速モードから無段変速モードへの移行が、プライマリ回転数Ｎｐ（すなわち、エンジン回転数）の上昇を伴った移行となり、却ってドライバに違和感を与える虞がある。そこで、ＴＣＵ２１では、高速側の変速段へのアップシフト判定が行われ、且つ、当該アップシフト判定によって選択される変速段（γ＋１）の固定変速比から算出される目標プライマリ回転数Ｎｔｐ＿ｓが、ディレイ時間Δｔ経過後に無段変速モードにおいて設定され得る目標プライマリ回転数の最大値Ｎｔｐ＿ｎ（Δｔ）ｍａｘを下回ることが更なる判定条件として設定されている（例えば、図１０参照）。

本実施形態において、このような判定は、具体的には、例えば、現在の変速段γよりも高速側の変速段（γ＋１）へのアップシフト判定が行われた際に、アップシフト判定によって選択される変速段（γ＋１）よりも１段高速側の変速段（γ＋２）の固定変速比から算出される目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋２）が、無段変速モードにおいて設定される目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎに所定の差回転閾値βを加算した値よりも小さいか否かによって行われる（例えば、図７，８，１０参照）。

ここで、本実施形態の差回転閾値βは車速Ｖとアクセル開度θａｃｃとをパラメータとする可変値である。この差回転閾値βは、例えば、図９に示すように、各運転領域におけるディレイ時間Δｔ経過後の目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎの最大変化量等を加味した実験やシミュレーション等に基づいて、車速Ｖ及びアクセル開度θａｃｃ毎に設定され、マップ化されてＴＣＵ２１に格納されている。そして、この差回転閾値βを適値に設定することにより、アクセルペダルの解放に伴って順次行われるアップシフトの過程で、変速段（γ＋２）での目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋２）が無段変速モードでの目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎ＋βを初めて下回ったときは、多段変速モードでの目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ）が、無段変速モードでの目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎに対して所定以上の差回転（少なくとも、ディレイ時間の間に想定され得る目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎの最大変化量以上の差回転）を有する最も高い変速段であることを判定することが可能となっている。

次に、ＴＣＵ２１で実行される変速制御モードの切替制御について、図２に示す変速制御モード切替制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートすると、ＴＣＵ２１は、先ず、ステップＳ１０１において、現在選択中の変速制御モードが無段変速モードであるか否かを調べる。そして、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０１において、現在選択中の変速制御モードが無段変速モードであると判定した場合にはステップＳ１０２に進み、現在選択中の変速制御モードが無段変速モードではない（すなわち、多段変速モードである）と判定した場合にはステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０１からステップＳ１０２に進むと、ＴＣＵ２１は、現在のアクセル開度θａｃｃが予め設定された閾値θｔｈ（例えば、θｔｈ＝６５％）よりも大きいか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０２において、現在のアクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈ以下であると判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０５に進む。

一方、ステップＳ１０２において、現在のアクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈよりも大きいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０３に進み、現在の変速段γにおいて算出される目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ）が無段変速モードにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎよりも小さいか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０３において、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ）が目標プライマリ回転数よりも小さいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０４に進み、変速制御モードを無段変速モードから多段変速モードへと切り替える旨を判定した後、ルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０３において、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ）が目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎ以上であると判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０５に進む。

そして、ステップＳ１０２、或いは、ステップＳ１０３からステップＳ１０５に進むと、ＴＣＵ２１は、変速制御モードとして現在選択中の無段変速モードを保持する旨を判定した後、ルーチンを抜ける。

なお、図６等を参照して上述した通り、本実施形態においては、ダウンシフト判定用の変速ラインが補正されていることから、ステップＳ１０２においてアクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈよりも高いと判定された場合には、常に、ステップＳ１０３において、多段変速モードにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ）が無段変速モードにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎ未満となることが判定される。従って、上述のステップＳ１０３の判定は、適宜省略することも可能である。また、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈを超えた場合には、常に多段変速モードへと切り替えられるため、例えば、図３に示すように、無段変速マップにおいては、閾値θｔｈ以上の特性の設定について適宜省略することが可能である。

ステップＳ１０１からステップＳ１０６に進むと、ＴＣＵ２１は、現在のアクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈ以下であるか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０６において、現在のアクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈよりも大きいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１１に進む。

一方、ステップＳ１０６において、現在のアクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈ以下であると判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０７に進み、現在の変速段よりも高速段側にアップシフトする旨の判定がされたか否かを調べる。

そして、ステップＳ１０７において、アップシフトする旨の判定がされていない場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１１に進む。

一方、ステップＳ１０７において、アップシフトする旨の判定がされた場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１０８に進み、例えば、図９に示すマップを参照して、現在の車速Ｖ及びアクセル開度θａｃｃに応じた差回転閾値βを補間計算付きで算出する。

そして、ステップＳ１０８からステップＳ１０９に進むと、ＴＣＵ２１は、現在の変速段γよりも２段高速側の変速段における目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋２）が、無段変速モードにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎに差回転閾値βを加算した値よりも小さいか否かを調べる。

ここで、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋２）が、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎと差回転閾値βとの加算値以上である場合とは、多段変速モードの目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ）が無段変速モードの目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎよりも十分に大きく、違和感なく無段変速モードへと移行させるためには、まだ、多段変速モードにおけるアップシフトによって目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓを下げる余地がある場合である。一方、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋２）が、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎと差回転閾値βとの加算値よりも小さい値に転じた場合とは、次段へのアップシフト後のディレイ時間Δｔにおける目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎの上昇の可能性を考慮した場合、これ以上のアップシフトによって目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓを低くすることは好ましくない場合である。このような判定は、上述したとおり、差回転閾値βが適値に設定されることにより、好適に判定可能である。

そして、ステップＳ１０９において、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋２）が、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎに差回転閾値βを加算した値よりも小さいと判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１０に進み、変速制御モードを多段変速モードから無段変速モードへと切り替える旨を判定した後、ルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１０９において、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋２）が、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎに差回転閾値βを加算した値以上であると判定した場合、ＴＣＵ２１は、ステップＳ１１１に進む。

そして、ステップＳ１０６、ステップＳ１０７、或いは、ステップＳ１０９からステップＳ１１１に進むと、ＴＣＵ２１は、変速制御モードとして現在選択中の多段変速モードを保持する旨を判定した後、ルーチンを抜ける。

このような実施形態によれば、アクセル開度θａｃｃを含む運転状態のパラメータに基づいて、無段変速機３に対して行う変速制御のモードを無段変速モードと多段変速モードとの間で選択的に切り替えることにより、無段変速モードと多段変速モードとの切り替えを、シフト操作等に頼ることなく、違和感のないタイミングで実現することができる。

この場合において、無段変速モードの実行時に、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈよりも大きくなり、且つ、目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｎが、多段変速モードにおいて選択される変速段から算出される目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓよりも大きいことを条件として多段変速モードへの切り替えを判定することにより、無段変速モードにおける変速比よりも低速段側の変速段へのダウンシフトを伴って多段変速モードへと移行させることができ、ドライバのフィーリングに合致した変速制御モードの切り替えを実現することができる。さらに、多段変速モードにおけるダウンシフト特性を、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈよりも大きくなる前に、無段変速モードにおいて制御される変速比よりも低速段側の固定変速比を有する変速段を選択するよう設定したことにより、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈを超えた場合には、速やかに、無段変速モードから多段変速モードへの変速制御モードの切り替えを判定することができ、よりドライバのフィーリングに合致した変速制御モードの切り替えを実現することができる。

また、多段変速モードの実行時に、アクセル開度が設定値以下となり、現在の変速段γよりも高速段側の変速段へのアップシフト判定が行われ、且つ、アップシフト判定によって選択される変速段（γ＋１）の固定変速比から算出される目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋１）が、予め設定されたディレイ時間Δｔの経過後に無段変速モードにおいて設定され得る目標プライマリ回転数の最大値Ｎｔｐ＿ｎ（Δｔ）ｍａｘを下回ることを判定したとき、変速制御モードの切り替えを判定することにより、ドライバのフィーリングに合致した変速制御モードの切り替えを実現することができる。

すなわち、例えば、図１０に示すように、現在の変速段がγであり、タイミングＴにおいて変速段（γ＋１）へのアップシフトを判定した場合において、ディレイ時間Δｔ後に車両の特性等に基づいて設定され得る目標プライマリ回転数の最大値Ｎｐｔ＿ｎ（Δｔ）ｍａｘが、変速段（γ＋１）での目標プライマリ回転数Ｎｐｔ＿ｓ（γ＋１）を超えていると判定したとき、変速段（γ＋１）へのアップシフトを行うことなく、無段変速モードへの切り替えを判定することにより、多段変速モードからの切り替え前においては、ドライバのアクセルペダルの解放に伴うアップシフト側への変速を可能な限り許容しつつ、無段変速モードへの切り替え時のプライマリ回転数Ｎｐｔの上昇を的確に防止することができる。

なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の実施形態においては、閾値θｔｈを一定の値（例えば、６５％）に設定した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、低車速領域の閾値θｔｈが高車速領域の閾値θｔｈよりも相対的に小さくなるよう、車速領域に応じて所定の異なる値に設定することも可能である。

また、上述の実施形態においては、多段変速モードから無段変速モードへの切替を判定するために閾値θｔｈと、無段変速モードから多段変速モードへの切替を判定するための閾値θｔｈとの間に特に差を設けていないが、例えば、多段変速モードから無段変速モードへの切り替えを判定するための閾値θｔｈを、多段変速モードから無段変速モードへの切り替えを判定するための閾値θｔｈよりも相対的に小さい値に設定することも可能である。さらに、多段変速モードから無段変速モードへの切替の判定においては、差回転閾値βに基づく判定等により、アクセル開度θａｃｃが閾値θｔｈ以下であるか否かの判定を実質的に包含することが可能であるため、当該閾値θｔｈに基づく判定を適宜省略することも可能である。

１ … エンジン
１ａ … クランク軸
２ … トルクコンバータ
３ … 無段変速機
４ … 出力軸
５ … 吸気通路
６ａ … スロットル弁
７ … スロットルアクチュエータ
９ … 前後進切替装置
１０ … プライマリ軸
１１ … セカンダリ軸
１５ … プライマリプーリ
１５ａ … 固定プーリ
１５ｂ … 可動プーリ
１５ｃ … プライマリ油圧室
１６ … セカンダリプーリ
１６ａ … 固定プーリ
１６ｂ … 可動プーリ
１６ｃ … セカンダリ油圧室
１７ … チェーン
２０ … エンジン制御ユニット
２１ … トランスミッション制御ユニット（無段変速手段、多段変速手段、モード切替手段）
２５ … エンジン回転数センサ
２６ … アクセル開度センサ
２７ … 車速センサ
２８ … プライマリ回転数センサ
２９ … セカンダリ回転数センサ

Claims (2)

1. エンジンにより駆動される入力側回転体の回転を動力伝達要素を介して無段階に変速比を変化させて出力側回転体に伝達する無段変速機の変速制御装置であって、
   予め設定された無段変速特性に基づいて前記変速比を無段階に制御する無段変速手段と、
   予め設定された多段階のアップシフト特性及びダウンシフト特性を有する多段変速特性に基づいて変速段を選択し当該選択した変速段の固定変速比に前記変速比を制御する多段変速手段と、
   アクセル開度を含む運転状態のパラメータに基づいて、前記無段変速機に対して実行する変速制御のモードを、前記無段変速手段による無段変速モードと前記多段変速手段による多段変速モードとの間で選択的に切り替えるモード切替手段と、を備え、
   前記モード切替手段は、前記無段変速モードの実行時に、前記アクセル開度が設定閾値よりも大きくなり、且つ、前記無段変速手段において設定される前記入力側回転体の目標回転数が、前記多段変速手段において選択された前記変速段の前記固定変速比から算出される前記入力側回転体の回転数よりも大きいとき、前記無段変速モードから前記多段変速モードへの切り替えを判定することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
2. 前記ダウンシフト特性は、前記アクセル開度が前記設定閾値よりも大きくなる前に、前記無段変速手段によって制御される前記変速比よりも低速側の前記固定変速比を有する前記変速段を選択するよう設定されていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。

Images