(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と、前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能な無段変速機において、
いずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構が、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機構を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構によって構成されていることを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能であり、かついずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構として、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構が設けられている無段変速機の変速制御装置において、
前記変速モードを変更すべきことを判断する変速モード切換判断手段と、
その変速モードを変更する際における前記入力部材から入力されるトルクが増大する加速要求状態とそのトルクが低下する減速要求状態とを判断する加減速要求判断手段と、
変速モードを変更する際の前記無段変速機構の目標入出力回転数比を、前記加減速要求判断手段で判断された加減速要求の状態に応じて設定する目標入出力回転数比設定手段と
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。
【請求項３】
入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能であり、かついずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構として、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構が設けられている無段変速機の変速制御装置において、
前記変速モードを変更すべきことを判断する変速モード切換判断手段と、
その変速モードを変更する際における前記入力部材から入力されるトルクが増大する加速要求状態とそのトルクが低下する減速要求状態とを判断する加減速要求判断手段と、
変速モードを変更する際の前記第１一方向クラッチ機能と第２一方向クラッチ機能との有効化もしくは無効化の順序を、前記加減速要求判断手段で判断された加減速要求の状態に応じて設定する一方向クラッチ機能設定手段と
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。
【請求項４】
入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能であり、かついずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構として、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構が設けられている無段変速機の変速制御装置において、
一方の変速モードから他方の変速モードに変更する第１の変速が終了する以前に前記他方の変速モードから前記一方の変速モードに変更する第２の変速をおこなう多重変速を実行すべきことを判断する多重変速判断手段と、
前記第２の変速の判断が成立した時点における前記第１の変速の進行状況に応じて前記第２の変速の制御内容を異ならせる多重変速制御手段と
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機およびその無段変速機の変速制御をおこなうための装置に関し、特に変速比と変速モードとを変更できるように構成された無段変速機とその変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の変速機に用いられる無段変速機として、従来、ベルト式のものやトラクション式（トロイダル式）の無段変速機構（バリエータ）を使用したものが知られている。これらのバリエータは、変速比を連続的に変化させるために、トルクの伝達を、ベルトやパワーローラなどの伝動部材とプーリーやディスクなどの回転体との間の摩擦力や油膜のせん断力などによっておこなうように構成されている。そのため、伝達できるトルクが制約されたり、また変速比が大きい場合や反対に小さい場合に動力の伝達効率が低下し、さらには実用上設定可能な変速比が制限されるなどの問題がある。
【０００３】
そこで従来、バリエータを単独で使用して変速機を構成せずに、遊星歯車機構などの歯車機構を併用して変速機を構成することがおこなわれている。その一例が特表平１１−５０４４１５号公報に記載されている。この公報に記載された変速機の一例を簡単に説明すると、ベルト式バリエータの駆動プーリーがエンジンに連結されるとともに、従動プーリーが遊星歯車機構のサンギヤに連結されている。そのサンギヤと同心円上に配置されているリングギヤが出力軸に連結され、さらにサンギヤとリングギヤとに噛合しているピニオンギヤを保持したキャリヤが、歯車機構およびクラッチを介して入力軸に連結されている。また、その遊星歯車機構の全体を一体化して回転させるためのクラッチとして、遊星歯車機構における所定の二つの回転要素を選択的に連結するいわゆる一体化クラッチが設けられている。
【０００４】
したがって遊星歯車機構の全体を一体化した場合には、エンジンの出力トルクがバリエータを介して遊星歯車機構および出力軸に伝達され、その結果、バリエータで設定した変速比すなわちバリエータの入力回転数と出力回転数との比が、変速機の全体としての変速比になる。これに対して、バリエータの出力トルクをサンギヤに伝達する一方、入力軸から前記歯車機構を介してキャリヤにトルクを伝達すると、バリエータにおける入力回転数と出力回転数との比が大きくなるのに従ってサンギヤの回転数がキャリヤの回転数より小さくなるので、出力回転数であるリングギヤの回転数がキャリヤの回転数より増大する。
【０００５】
このように、上記の公報に記載された変速機では、バリエータにおける入出力回転数比が増大することに応じて変速機の全体としての変速比が増大する変速の態様（変速モード）と、バリエータにおける入出力回転数比が増大することに応じて変速機の全体としての変速比が低下する変速の態様（変速モード）とを設定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の公報に記載された変速機は、遊星歯車機構を一体化させるためのクラッチ機構と、遊星歯車機構に差動作用を生じさせるようにトルクの伝達経路を設定するクラッチ機構とを必要とする。変速モードを変更する場合には、これら二つのクラッチ機構の係合・解放状態を共に変更することになるが、この切り換えの過程で両方のクラッチ機構が所定以上のトルク容量を持った場合には、いわゆるタイアップ状態（ロック状態）となって出力軸トルクが一時的に急激に低下し、その結果、ショックが生じることがある。また反対に、両方のクラッチ機構が共に解放状態もしくはそれに近い状態になった場合には、エンジンなどの動力源の回転数が急激に上昇するいわゆる吹き上がりが生じたり、あるいは変速機がニュートラル状態となってエンジンブレーキが効かなくなったりすることがある。
【０００７】
なお、バリエータの従動プーリーを遊星歯車機構の所定の回転要素に連結している前記歯車機構のギヤ比を、バリエータにおける入出力回転数比の最小値などの適宜の入出力回転数比の逆数に設定すると、その適宜の入出力回転数比において設定される変速比が、各変速モードに共通の変速比となり、したがってその変速比が設定されている状態で各クラッチ機構の係合・解放を切り換えても、出力軸トルクが変化しない。したがって各クラッチ機構の係合・解放を切り換えることによる変速モードの変更を、各変速モードに共通の変速比を設定した状態で実行することが考えられるが、その変速比を変速モードの切り換えから終了までの間、正確に維持することは困難であり、したがって上述したショックやエンジンの吹き上がりなどを完全に解消することは困難である。
【０００８】
また一方、上記の各クラッチ機構を、摩擦力によってトルクを伝達する多板クラッチなどの摩擦クラッチによって構成すれば、その伝達トルク容量を連続的に変化させることができるので、上記の各クラッチ機構の係合・解放の制御がある程度容易になる。しかしながら、摩擦クラッチのトルク伝達容量を必要十分に確保するためには、その摩擦板の数を多くし、あるいは外径を大きくする必要があるので、クラッチ機構が大型化する不都合がある。特に、遊星歯車機構を一体化するクラッチ機構は、遊星歯車機構と共に配置したり、変速機の入力軸と平行に配置したりする必要があるので、そのクラッチ機構が大型化することにより変速機自体が大型化してしまう不都合がある。
【０００９】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、入出力回転数比が連続的に変化するバリエータと歯車機構とによって変速比および変速モードを変更可能に構成され、その変速モードの変更を伴う変速を円滑に実行できるとともに小型化の可能な無段変速機構およびその変速を制御する変速制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の無段変速機は、複数の変速モードを設定できる無段変速機であって、いずれかの変速モードを設定するためのクラッチ機構が、完全係合、完全解放、正回転方向のみで係合、逆回転方向のみで係合の４モードを選択的に設定できる噛み合い式の４モードクラッチ機構によって構成されていることを特徴とするものである。より具体的には、請求項１の発明は、入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能な無段変速機であって、いずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構が、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機構を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構によって構成されていることを特徴とする無段変速機である。
【００１１】
したがって請求項１の発明では、４モードクラッチ機構が正逆いずれの回転方向にもトルクを伝達する状態とすることにより、前記一方の変速モードが設定され、またその４モードクラッチ機構が正逆いずれの回転方向にもトルクを伝達しない状態とすることにより、他方の変速モードが設定される。そして、変速モードを切り換える場合、正逆回転方向でのいずれかの方向での一方向クラッチ機能を生じさせることにより、前記二つの回転部材の間でのトルクの作用方向の変化により、４モードクラッチ機構が自動的に係合しあるいは解放して変速モードが切り替わる。そして、この４モードクラッチ機構としていわゆる噛み合い式のクラッチ機構が採用可能であり、その小型化を図り、ひいては変速機の全体としての構成が小型化される。また、変速モードを切り換える場合に、４モードクラッチ機構が一方向クラッチ機能を生じるので、変速モードの変更を伴う変速制御が容易になる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能であり、かついずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構として、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構が設けられている無段変速機の変速制御装置であって、前記変速モードを変更すべきことを判断する変速モード切換判断手段と、その変速モードを変更する際における前記入力部材から入力されるトルクが増大する加速要求状態とそのトルクが低下する減速要求状態とを判断する加減速要求判断手段と、変速モードを変更する際の前記無段変速機構の目標入出力回転数比を、前記加減速要求判断手段で判断された加減速要求の状態に応じて設定する目標入出力回転数比設定手段とを備えていることを特徴とする変速制御装置である。
【００１３】
したがって請求項２の発明では、一方の変速モードを設定するためのクラッチ機構が４モードクラッチ機構によって構成されているので、変速モードを変更する場合にその４モードクラッチ機構を一方向クラッチとして機能させることにより、その４モードクラッチ機構が自動的に係合もしくは解放して変速モードが変更される。請求項２の発明では、無段変速機構における入出力回転数比を加減速の要求状態すなわち入力部材からのトルクの入力の状態に応じて設定するので、前記４モードクラッチ機構を一方向クラッチとして効果的に機能させることができ、適切な変速制御が可能になる。
【００１４】
また、請求項３の発明は、入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能であり、かついずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構として、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構が設けられている無段変速機の変速制御装置であって、前記変速モードを変更すべきことを判断する変速モード切換判断手段と、その変速モードを変更する際における前記入力部材から入力されるトルクが増大する加速要求状態とそのトルクが低下する減速要求状態とを判断する加減速要求判断手段と、変速モードを変更する際の前記第１一方向クラッチ機能と第２一方向クラッチ機能との有効化もしくは無効化の順序を、前記加減速要求判断手段で判断された加減速要求の状態に応じて設定する一方向クラッチ機能設定手段とを備えていることを特徴とする変速制御装置である。
【００１５】
したがって請求項３の発明では、変速モードの変更を伴う変速の場合、前記４モードクラッチ機構による第１一方向クラッチ機能と第２一方向クラッチ機能とが有効化もしくは無効化される。その場合、加減速の要求状態すなわち入力部材からのトルクの入力の状態に応じて、第１一方向クラッチ機能と第２一方向クラッチ機能との有効化の順序もしくは無効化の順序が設定されるので、前記４モードクラッチ機構を一方向クラッチとして効果的に機能させることができ、適切な変速制御が可能になる。
【００１６】
さらに請求項４の発明は、入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能であり、かついずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構として、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構が設けられている無段変速機の変速制御装置であって、一方の変速モードから他方の変速モードに変更する第１の変速が終了する以前に前記他方の変速モードから前記一方の変速モードに変更する第２の変速をおこなう多重変速を実行すべきことを判断する多重変速判断手段と、前記第２の変速の判断が成立した時点における前記第１の変速の進行状況に応じて前記第２の変速の制御内容を異ならせる多重変速制御手段とを備えていることを特徴とする変速制御装置である。
【００１７】
したがって請求項４の発明では、一方の変速モードから他方の変速モードに変更する変速中に、変速モードをこれとは反対方向に変更する変速を実行すべき状態が生じると、その状態を多重変速として多重変速判断手段が判断する。そして、第２の変速の判断が成立した時点における第１の変速の状況に応じて、変速の制御内容が設定される。その制御内容は、第２の変速を直ちに実行すること、および第２の変速の実行を第１の変速の終了まで遅延させることを含み、また、第１の変速の進行の状況は、例えば第１の変速の開始の前後、あるいは第１の変速におけるイナーシャ相の開始の前もしくは後である。多重変速では、第１の変速と第２の変速とのいわゆる変速の方向が反対となるが、請求項４の発明では、第１の変速の進行状況に応じて第２の変速を直ちに実行し、あるいは第１の変速が終了するまで第２の変速の実行を遅延するので、一方向クラッチ機能を生じる４モードクラッチ機構によっていわゆるロック状態が生じるなどの事態を回避し、かつ応答性よく多重変速を実行することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明に係る無段変速機について説明すると、図１はその一例を示すスケルトン図であって、ここに示す例では、無段変速機構（以下、バリエータと記す）としてベルト式のバリータ１が使用され、また差動機構としてシングルピニオン型の遊星歯車機構２が使用されている。
【００１９】
すなわち、動力源であるエンジン（内燃機関）３の出力軸と同一軸線上に入力部材としての入力軸４が配置され、その入力軸４とエンジン３とがダンパー５を介して連結されている。したがってエンジン３の出力軸と入力軸４とは、常時、共に回転するように構成されている。なお、ダンパー５は必要に応じて設ければよい。また、エンジン３は、要は、燃料を燃焼して動力を出力する動力装置であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、天然ガスエンジンなどを採用することができ、さらにモータあるいはモータ・ジェネレータと併用されたものであってもよい。また、このエンジン３は、スロットル開度などの負荷を電気的に制御できるように構成されており、その一例として電子スロットルバルブを備えたエンジン３が使用されている。
【００２０】
その入力軸４の先端側すなわちエンジン３とは反対側に、バリエータ１における駆動部材である駆動プーリー６が配置され、その中心軸線上に設けられている駆動軸６Ａが、入力軸４と同一軸線上に位置している。この駆動プーリー６は、固定シーブに対して可動シーブを軸線方向に移動させて両者の間隔すなわち溝幅を大小に変化させるように構成されている。なお、その可動シーブは、固定シーブに対してエンジン３とは反対側（すなわち図１での左側）に配置されている。それに伴って可動シーブを軸線方向に前後動させるためのアクチュエータ７が、可動シーブの背面側（図１での左側）に配置されている。
【００２１】
また、バリエータ１における従動部材である従動プーリー８が、上記の駆動プーリー６と平行に配置されている。この従動プーリー８は、上記の駆動プーリー６と同様の構成であって、固定シーブと可動シーブとを有し、その可動シーブをアクチュエータ９によって前後動させて溝幅を変更するように構成されている。なお、各プーリー６，８の溝幅は、一方が増大することに伴って他方が減少するように制御され、その際にそれぞれのプーリー６，８の軸線方向での中心位置が変化しないようにするために、従動プーリー８におけるアクチュエータ９は、駆動プーリー６におけるアクチュエータ７とは軸線方向で反対側すなわち図１での右側に配置されている。
【００２２】
そして、これらのプーリー６，８に伝動部材であるベルト１０が巻き掛けられている。したがって、各プーリー６，８の溝幅を互いに反対方向に変化させることにより、これらのプーリー６，８に対するベルト１０の巻き掛け有効径が変化して各プーリー６，８の回転数比すなわち入出力回転数比が連続的に変化するようになっている。また、従動プーリー８に対してトルクを入出力するために、その従動プーリー８に従動軸１１が取り付けられている。
【００２３】
つぎに、遊星歯車機構２について説明すると、図１に示す遊星歯車機構２は、外歯歯車であるサンギヤ１２と、そのサンギヤ１２に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１３と、これらのサンギヤ１２とリングギヤ１３とに噛合したピニオンギヤを自転および公転自在に保持したキャリヤ１４とを回転要素とするものであって、上記の入力軸４の外周側に入力軸４と同軸上に配置されている。より具体的には、入力軸４の外周に、サンギヤ軸１５が回転自在に嵌合されており、前記サンギヤ１２がこのサンギヤ軸１５に一体化されている。
【００２４】
この遊星歯車機構２におけるキャリヤ１４と入力軸４とを選択的に連結するクラッチＣh が設けられている。このクラッチＣh は、遊星歯車機構２に増速作用を生じさせるためのものであって、いわゆる高速モード用クラッチである。さらに、キャリヤ１４を選択的に固定するブレーキＢr が設けられている。これは、遊星歯車機構２に反転減速作用を生じさせるためのものであって、リバースブレーキとなっている。
【００２５】
さらに、前記入力軸４の先端側、すなわち上記の高速モード用クラッチＣh と駆動プーリー６との間に、入力軸４と駆動軸６Ａ（駆動プーリー６）とを選択的に連結する発進用クラッチＣs が設けられている。この発進用クラッチＣs は、そのトルク容量を徐々に変化させることが可能なクラッチであり、一例として摩擦クラッチが採用されている。またこの発進用クラッチＣs は、湿式あるいは乾式のいずれでもよい。
【００２６】
前記の入力軸４を含む平面と該平面に平行でかつ前記従動軸１１を含む平面との間に、これらの軸４，１１と平行に出力部材に相当する出力軸１６が回転自在に配置されている。この出力軸１６と前記リングギヤ１３とが一対のギヤ１７，１８によって連結されている。また、この出力軸１６とフロントデファレンシャル１９とが、他の一対のギヤ２０，２１によって連結されている。そして、このフロントデファレンシャル１９から左右の車輪（図示せず）にトルクを出力するようになっている。したがって上記のリングギヤ１３が出力要素となっている。
【００２７】
また、前記従動プーリー８から前記サンギヤ１２（サンギヤ軸１５）にトルクを伝達するためのギヤ対が設けられている。このギヤ対は、図１に示すように、従動軸１１に取り付けられた第１ギヤ２２と、出力軸１６に回転自在に保持されているアイドルギヤ２３と、前記サンギヤ軸１５に取り付けられた第２ギヤ２４とによって構成されている。この第１ギヤ２２と第２ギヤ２４とのギヤ比は、前記バリエータ１で設定される最も小さい回転数比（駆動プーリー６と従動プーリー８との回転数の比率）γmin の逆数（１／γmin ）とほぼ等しい値に設定されている。また、前記一対のギヤ１７，１８のギヤ比が、前記アイドルギヤ２３と第２ギヤ２４とのギヤ比と同じである。
【００２８】
さらに、出力軸１６とアイドルギヤ２３との間には、これらを選択的に連結するクラッチ機構Ｃd が設けられている。このクラッチ機構Ｃd は、出力軸１６がアイドルギヤ２３に対して相対的に正回転する方向で係合する第１一方向クラッチ機能（その機能を生じる部分を第１一方向クラッチ部Ｆ1 と記す）を選択的に有効にするとともに、出力軸１６がアイドルギヤ２３に対して相対的に逆回転する方向で係合する第２一方向クラッチ機能（その機能を生じる部分を第２一方向クラッチ部Ｆ2 と記す）を選択的に有効にするように構成された４モードクラッチ機構によって構成されている。ここで４モードとは、上記の各一方向クラッチ機能が個別に有効になっている２つのモードと、各一方向クラッチ機能が共に有効になって出力軸１６とアイドルギヤ２３とが一体化されているモードと、各一方向クラッチ機能が共に無効にされているモードとの合計４つのモードである。そして、各一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を選択的に有効・無効にする制御部２５が設けられている。
【００２９】
なお、その出力軸１６が前記一対のギヤ１７，１８を介してリングギヤ１３に連結され、またアイドルギヤ２３が第２ギヤ２４およびサンギヤ軸１５を介してサンギヤ１２に連結されているので、４モードクラッチ機構Ｃd のいずれかの一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 が係合することにより、サンギヤ１２とリングギヤ１３とが連結される。そしてこれらのギヤ１２，１３の相対回転（差動回転）が阻止されて、遊星歯車機構２の全体が一体となって回転するようになっている。したがってこの４モードクラッチ機構Ｃd はいわゆる直結クラッチとなっている。
【００３０】
ここで、この４モードクラッチ機構Ｃd の一例を更に具体的に説明すると、図２に示すように、アイドルギヤ２３を回転自在に保持するための２つの軸受２６，２７が、出力軸１６に互いに隣接して取り付けられている。これらの軸受２６，２７におけるインナーレース２６Ａ，２７Ａは、半径方向にある程度の厚みをもったリング状の部材である。また、アイドルギヤ２３の内周部には、これらのインナーレース２６Ａ，２７Ａの間に延びたフランジ部２８が形成されている。
【００３１】
各インナーレース２６Ａ，２７Ａにおけるフランジ部２８に対向している側面の円周方向での複数箇所に、凹部（ポケット部）が形成されている。それらのポケット部には、ラチェットとして機能する薄板状の爪板２９，３０が、フランジ部２８側に突出できるように収容されている。この爪板２９，３０は、それぞれが収容されているポケット部とほぼ同じ形状であって、収容状態ではポケット部に完全に収まってフランジ部２８側に突出することがなく、また突出時には円周方向での一端部が、フランジ部２８側に突出するようになっている。すなわち、円周方向に傾斜した状態で突出するようになっている。
【００３２】
なお、各爪板２９，３０のフランジ部２８側に突出する端部は、互いに反対になっている。すなわち図２における右側の爪板２９は、アイドルギヤ２３の正回転方向での後側の端部が、フランジ部２８に向けて突出するようになっており、したがってこの爪板２９が前述した第１一方向クラッチ部Ｆ1 の一部を構成している。また図２における左側の爪板３０は、アイドルギヤ２３の正回転方向での前側の端部が、フランジ部２８に向けて突出するようになっており、したがってこの爪板３０が前述した第２一方向クラッチ部Ｆ2 の一部を構成している。
【００３３】
これに対してフランジ部２８の両側面で前記各爪板２９，３０に対向する位置には、爪板２９，３０を入り込ませる凹部３１，３２が形成されている。前述したように、各爪板２９，３０は、円周方向に対して傾斜した状態でフランジ部２８側に突出するので、これらを入り込ませる凹部３１，３２は、爪板２９，３０の傾斜と同様に傾斜して形成されている。その一例を図３に模式的に示してある。すなわち第１一方向クラッチ部Ｆ1 における爪板２９が入り込む凹部３１は、アイドルギヤ２３の正回転方向での後ろ側が次第に深くなる形状の凹部である。また第２一方向クラッチ部Ｆ2 における爪板３０が入り込む凹部３２は、アイドルギヤ２３の正回転方向での前側が次第に深くなる形状の凹部である。
【００３４】
つぎに、これらの爪板２９，３０をフランジ部２８側に選択的に突出させ、あるいはポケット部に後退させる制御部２５、すなわち各一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を選択的に有効化し、また無効化する制御部２５の一例を説明する。前記各爪板２９，３０のフランジ部２８側に突出する一端部には、フランジ部２８の内周端より回転中心側に延びた押圧部２９Ａ，３０Ａが形成されており、その押圧部２９Ａ，３０Ａをフランジ部２８とは反対方向に押圧する弾性部材（例えばコイルバネ）３３が、フランジ部２８の内周端より回転中心側に、軸線方向と平行な方向に向けて配置されている。
【００３５】
このコイルバネ３３に対して爪板２９，３０を挟んだ反対側には、ピストン３４，３５が配置され、各インナーレース２６Ａ，２７Ａに形成したシリンダ部に前後動自在に収容されている。そして、これらのピストン３４，３５の背面側には、各インナーレース２６Ａ，２７Ａおよび出力軸１６を貫通して形成した制御油路３６，３７がそれぞれ連通している。したがってこれらの制御油路３６，３７を介して各ピストン３４，３５の背面側に油圧を供給することにより、ピストン３４，３５がコイルバネ３３の弾性力に抗して爪板２９，３０を押し動かし、その結果、爪板２９，３０の一端部が前記凹部３１，３２の内部に突出して各一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 が有効化される。すなわち、アイドルギヤ２３が出力軸１６に対して正回転もしくは逆回転しようとすると、いずれかの一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 が係合して出力軸１６とアイドルギヤ２３とが連結されるようになっている。なお、油圧を抜くことにより、爪板２９，３０がコイルバネ３３に押されてポケット部に後退し、一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 が無効化され、その結果、出力軸１６とアイドルギヤ２３とが相対的に自由に回転する。
【００３６】
なお、上記のクラッチＣh ならびにブレーキＢr は、一例として、前記４モードクラッチ機構Ｃd と同様に、油圧によって動作する構成のものが採用されており、したがって特には図示しないが、これらの係合解放機構を制御する油圧制御装置が設けられている。また、これらの係合解放機構の係合・解放状態を制御するとともに、バリエータ１で設定する入出力回転数比γを制御するための電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）３８が設けられている。この電子制御装置３８は、マイクロコンピュータを主体として構成されたものであって、制御データとして各種の検出信号が入力され、それらの入力信号および予め記憶しているデータならびにプログラムに従って、以下に説明する変速モードの切り換えや変速制御を実行するようになっている。
【００３７】
ここで、電子制御装置３８に入力されている制御データの例を挙げると、エンジン水温（Ｅ／Ｇ水温）、キックダウンスイッチ（ＫＤ  ＳＷ）の信号、シフトレバー（図示せず）によって選択した変速レンジを示す信号（レバー信号）、マニュアル操作で変速比Γもしくは変速段を選択もしくは制限するスイッチからの信号（例えばステアマチック信号）、車速、バリエータ１の油温（ＣＶＴ油温）、その他の信号が電子制御装置３８に入力されている。なお、変速レンジとは、後進段を設定するリバース（Ｒ）レンジ、出力軸トルクを発生させないパーキング（Ｐ）レンジおよびニュートラル（Ｎ）レンジ、前進走行するためのドライブ（Ｄ）レンジ、エンジンブレーキを効かせるブレーキ（Ｂ）レンジである。さらに、前記その他の信号には、アクセル開度、変速機に対する入力回転数（エンジン回転数）、前記各プーリー６，８の回転数などの検出信号が含まれる。
【００３８】
また、動力源の出力すなわち上記のエンジン３の負荷を電気的に制御するための電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）３９が設けられている。このエンジン用の電子制御装置３９は、上記の変速機用電子制御装置３８と同様にマイクロコンピュータを主体として構成されたものであって、この電子制御装置３９は、例えば、アクセル開度などで表される出力要求量と車速などの走行状態とを含む制御データに基づいて目標トルクを求め、出力トルクがその目標トルクとなるようにエンジン３の負荷を設定する制御である。そして、上記の各電子制御装置３８，３９は相互にデータ通信可能に接続されている。
【００３９】
上述したバリエータ１および遊星歯車機構４を有する無段変速機では、バリエータ１のみの変速作用で変速比を設定する変速モード、すなわちバリエータ１における入出力回転数比γの増大・減少に応じて無段変速機の変速比が増大・減少する変速モード（仮にダイレクトモードあるいはＬモードという）と、バリエータ１の変速作用と遊星歯車機構２の変速作用との両方で変速比を設定する変速モード、すなわちバリエータ１における入出力回転数比γが増大・減少すると、それとは反対に無段変速機の変速比が変化する変速モード（仮に動力循環モードあるいはＨモードという）との２つの変速モードでの変速をおこなうことができる。したがってＬモードでは、遊星歯車機構２が差動作用をおこなわず、またＨモードでは遊星歯車機構２が差動作用をおこなう。これらの変速モードについて、上記の無段変速機の変速作用と併せて説明する。
【００４０】
先ず、エンジン３を始動する場合、４モードクラッチ機構Ｃd を解放状態（すなわち無効化）に設定し、また各クラッチＣh ，Ｃs およびブレーキＢr を解放状態（すなわち非係合状態）としておく。エンジン３によって油圧ポンプ（図示せず）を駆動する構造の場合には、特に制御をおこなうことなくこれらの係合手段が解放状態になるが、蓄圧手段を有する場合や他の動力源で油圧ポンプを駆動するように構成されている場合には、これらの係合手段から排圧して解放状態とする。したがって、入力軸４とキャリヤ１４とが遮断され、かつブレーキＢr が解放していることにより、キャリヤ１４が反力要素および入力要素のいずれとしても機能せず、さらに４モードクラッチ機構Ｃd が解放されて遊星歯車機構２が一体化されていないので、出力軸１６にはトルクが現れない。すなわち、変速機をニュートラル状態にしてエンジン３の始動がおこなわれる。なお、エンジン３の始動時には、エンジン３を無段変速機から遮断すればよいので、クラッチＣs ，Ｃh のみを解放してもよい。
【００４１】
ついで前進方向への発進は、変速比を可及的に大きくし、もしくは最大にする必要があるので、バリエータ１における駆動プーリー６の溝幅を最大にしてベルト１０を巻掛ける有効径を最小とし、かつ従動プーリー８の溝幅を最小にしてその有効径を最大にすることにより、その入出力回転数比γの値を最も大きく（γmax ）する。また、併せて、４モードクラッチ機構Ｃd における各一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を有効化して、出力軸１６とアイドルギヤ２３とを連結する。すなわち、遊星歯車機構２におけるサンギヤ１２とリングギヤ１３とを連結して、遊星歯車機構２の全体を一体化する。その状態で、発進クラッチＣs を次第に係合させる。すなわち係合油圧を次第に増大させて、解放状態からスリップ状態を経て最終的には完全に係合させる。こうすることにより、そのトルク伝達容量が次第に増大するので、エンジン３の出力トルクがバリエータ１に次第に伝達され、その結果、出力軸１６に現れるトルクの変化が滑らかになるので、車両がスムースに発進する。
【００４２】
その状態を遊星歯車機構２についての共線図で示せば、図４のとおりである。すなわち４モードクラッチ機構Ｃd が係合していることにより、遊星歯車機構２の全体が一体となって回転し、したがってエンジン（Ｅｎｇ）１からバリエータ（ＣＶＴ）１を介してサンギヤ１２にトルクを伝達すると、出力要素であるリングギヤ１３およびこれにギヤ対１７，１８を介して連結されている出力軸１６が入力要素であるサンギヤ１２と同速度で同方向に回転する。したがってこの場合の運転状態は直線Ａで表される。
【００４３】
この状態からバリエータ１による入出力回転数比γを小さくすれば、すなわち駆動プーリー６の溝幅を次第に小さくして有効径を増大させ、それに伴って従動プーリー８の溝幅を次第に大きくして有効径を減少させれば、遊星歯車機構２に対する入力回転数が相対的に次第に大きくなるとともに、遊星歯車機構２の全体が一体的に回転するので、エンジン３の回転数に対する出力軸１６の回転数が、バリエータ１での入出力回転数比γの変化に応じて増大する。言い換えれば、車速の変化がない場合、エンジン回転数が、変速比の減少に応じて低下する。このような動作状態の変化は、図４において前記の直線Ａを回転数の増大方向である上側に平行移動させることにより表される。そして、遊星歯車機構２をいわゆる直結状態に設定してバリエータ１の入出力回転数比γを最小値（最も高速側の値：γmin ）とした状態は、図４の直線Ｂで表される。
【００４４】
このように、４モードクラッチ機構Ｃd を係合させ、かつクラッチＣh を解放した状態がダイレクトモード（Ｌモード）であって、バリエータ１の入出力回転数比γの変化がそのまま無段変速機の全体としての変速比の変化として現れる。
【００４５】
前述した第１ギヤ２２と第２ギヤ２４とのギヤ比が、バリエータ１の最小入出力回転数比γmin の逆数（１／γmin ）もしくはこれにほぼ等しい値に設定されているので、４モードクラッチ機構Ｃd を完全係合状態とし、かつバリエータ１の入出力回転数比γを最小値γmin とした状態では、一体となって回転する遊星歯車機構２の回転数がエンジン３の回転数と一致している。したがっていずれの回転部材においても回転変動を生じさせることなく、また出力軸トルクを変化させることなく、クラッチＣh を係合させ、かつ４モードクラッチ機構Ｃd を完全解放状態とすることができる。この最小の入出力回転数比γmin によって設定される変速比が、各変速モードに共通する変速比であり、その変速比が設定されている状態で変速モードを切り換えても変速比が変化しないので、出力軸トルクが変化することはない。
【００４６】
このようにしてクラッチのいわゆるつかみ替えをおこない、キャリヤ１４をエンジン３の回転数に応じた回転数とするとともに、バリエータ１によってサンギヤ１２の回転数を変化させることにより、いわゆるオーバードライブ状態を設定することができる。ここでオーバードライブ状態とは、バリエータ１の単独で設定できる変速比より小さい変速比が設定される状態である。
【００４７】
その状態を図４に直線Ｃで示してあり、キャリヤ１４の回転数をエンジン３の回転数に応じた回転数に維持した状態で、バリエータ１の入出力回転数比γを増大させてサンギヤ１２の回転数を低下させると、それに従って、出力要素であるリングギヤ１３およびこれにギヤ対１７，１８を介して連結されている出力軸１６の回転数が増大する。すなわち変速機の全体としての変速比が更に小さくなり、車速が変化しないとすれば、エンジン回転数が低下する。これは、動力循環（リサーキュレーション）の状態である。
【００４８】
このように、４モードクラッチ機構Ｃd を解放させ、かつクラッチＣh を係合した状態が動力循環モード（Ｈモード）であって、バリエータ１の入出力回転数比γの変化方向とは反対方向に無段変速機の全体としての変速比が変化する。より具体的には、バリエータ１の入出力回転数比γを増大させることにより、バリエータ１の単独で設定できる変速比より小さい変速比が設定される。
【００４９】
なお、上述したように、バリエータ１の入出力回転数比γを最も小さい値γmin に設定した状態では、４モードクラッチ機構Ｃd を解放しても、無段変速機の全体が一体回転する。この状態は、ダイレクトモード（Ｌモード）での最も高速側の状態であり、かつ動力循環モード（Ｈモード）での最も低速側の状態であり、各変速モードに共通の変速状態である。言い換えれば、入出力回転数比の最小値γmin が、一方の変速モードから他方の変速モードへの移行点（切替点）となっている。なお、この移行点（切替点）は、前述した各ギヤ対２２，２４，１７，１８の各ギヤ比によって決定される。
【００５０】
また、各クラッチＣd ，Ｃh を非係合状態（解放状態）とし、かつブレーキＢr を係合させることにより、後進走行することが可能になる。すなわち、遊星歯車機構２において、ブレーキＢr を係合させることによりキャリヤ１４が固定され、その状態でバリエータ１を介してサンギヤ１２にトルクが入力されるから、リングギヤ１３が出力要素となって、出力軸１６がサンギヤ１２とは反対方向に回転する。この状態を図４に直線Ｄで示してある。
【００５１】
上述したダイレクトモード（Ｌモード）および動力循環モード（Ｈモード）ならびに後進状態を設定するための各係合解放機構の係合・解放状態をまとめて示すと、図５のとおりである。この図５において、レンジとは、手動操作によって選択される走行の形態であって、Ｒは後進走行のためのレンジ、Ｐは停車状態を維持するためのレンジ、Ｎはニュートラル状態を設定するためのレンジ、Ｄは前進走行のためのレンジ、Ｂはエンジンブレーキを効かせるレンジをそれぞれ示す。さらに、図５において空欄は解放状態を示し、〇印は係合状態を示す。その係合状態での伝達トルク容量は、例えば油圧を電磁弁（図示せず）によって高低に調整することにより、任意に設定できるようになっている。
【００５２】
上記の無段変速機で設定される速度比すなわち入力回転数Ｎi と出力回転数Ｎo との比（Ｎo ／Ｎi ：すなわち変速比の逆数）とバリエータ１の入出力回転数比γとの関係を示せば、図６のとおりである。上記の無段変速機での変速は、基本的には、車速やアクセル開度などの走行状態に基づいて実行される。さらに具体的には、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度の信号や、設定車速や前方車両との間隔などに基づいて加減速制御するクルーズコントロールシステムからの信号などで表される要求駆動力を満たしつつ、エンジン３の回転数が燃費が最小となる最適運転点での回転数となるように制御される。
【００５３】
図６に示す切替点で入出力回転数比γが最小値γmin となり、Ｈモードではその入出力回転数比γが増大するのに伴って変速比が低下し、すなわちアップシフトされ、また反対にＬモードでは入出力回転数比γが増大するのに伴って変速比が増大し、すなわちダウンシフトされる。したがって上記の無段変速機では、アクセルペダルの操作量などで表される要求駆動量の変化幅が小さい場合や手動操作による強制的な変速操作がおこなわれていない場合には、同一の変速モード内での変速となるので、バリエータ１における入出力回転数比γのみを変化させることにより変速が実行される。これに対してアクセルペダルが大きく踏み込まれたり、あるいは反対に戻されたりすることにより要求駆動量が大きく変化した場合や、手動操作によって強制的な変速が指示された場合には、変速モードの変更を伴う変速を実行することになる。
【００５４】
変速モードを変更する場合、Ｌモードを設定するために係合する４モードクラッチ機構Ｃd の動作状態とＨモードを設定するために係合するクラッチＣh の動作状態とを共に変更することになる。その場合、４モードクラッチ機構Ｃd が二つの一方向クラッチ機能を有しているので、その機能を有効に利用することにより、変速モードの変更が容易になる。その一方向クラッチ機能は、相対回転する二つの回転部材の間で作用するトルクの方向が変化することにより、自動的に係合・解放状態が変化して、それらの二つの回転部材を連結し、あるいはその連結を解く機能である。
【００５５】
したがってその一方向クラッチ機能を有効に作用させるためには、その二つの回転部材が予め定められた動作状態にある必要がある。例えば前述した第１一方向クラッチ部Ｆ1 が自動的に係合するためには、それに先立って出力軸１６の正回転方向の回転数がアイドルギヤ２３の正回転方向の回転数以上である必要があり、また、バリエータ１における入出力回転数比γはそのような状態を設定する値になっている必要がある。また例えば第２一方向クラッチ部Ｆ2 が自動的に解放するためには、それに先立ってアイドルギヤ２３の正回転方向の回転数が出力軸１６の正回転方向の回転数以上である必要があり、また、バリエータ１における入出力回転数比γはそのような状態を設定する値になっている必要がある。
【００５６】
そして、出力軸１６の回転数（すなわちリングギヤ１３の回転数）やアイドルギヤ２３の回転数（すなわちサンギヤ１２の回転数）は、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh が係合し、あるいは解放することにより変化し、またその変化の方向は、エンジン３の出力を増大させている加速要求時（パワーオン時）とエンジン３の出力を低下させている減速要求時（パワーオフ時）とで反対となる。したがってクラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd とが干渉してロック状態が生じたり、あるいはクラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd とが共に解放状態となったりすることなく、上述した一方向クラッチ機能を有効に利用するためには、制約条件がある。これをまとめ示せば、図７のとおりである。
【００５７】
なお、図７において、バリエータ１における入出力回転数比γが最小値γmin より小さい場合（γ≦γmin ）があるように記載されているが、これは、前述した第１ギヤ２２と第２ギヤ２４とのギヤ比の設定の仕方や、バリエータ１もしくは無段変速機の全体としての機構上のばらつきによって生じる。また、図７において、矢印は変化の順序（方向）を示している。
【００５８】
上述した制約条件の下で、変速モードの変更を伴う変速制御の例、すなわちこの発明の変速制御装置による制御例を説明する。なお、以下に説明する制御は、例えば上述した各電子制御装置３８，３９によって実行され、もしくはこれらを統合した図示しない電子制御装置によって実行される。
【００５９】
（１）パワーオン・ダウンシフト制御
Ｈモードで係合しているクラッチＣh を係合状態から解放状態に切り換えて、ＨモードからＬモードに変更する制御である。その制御例を図８にフローチャートで示してある。この変速をおこなう場合、エンジン３の出力が増大しているパワーオン状態であれば、クラッチＣh を解放することによりサンギヤ１２およびこれに連結されている各ギヤ２２，２３，２４の回転数が増大するので、出力軸１６より低回転数であったアイドルギヤ２３の回転数が次第に増大して第１一方向クラッチ部Ｆ1 を係合させることにより、遊星歯車機構２の全体を一体化し、またその状態を可能にするために第２一方向クラッチ部Ｆ2 は無効化して解放状態としておく。これを共線図で示せば、図９のとおりであり、実線で示す状態から破線で示す状態に変化させることになる。
【００６０】
図８に基づいてパワーオン・ダウンシフト制御を説明する。この図８に示すルーチンは、予め決められた短時間ごとに繰り返し実行されるようになっており、先ず、変速モードの変更を伴う変速か否かの判断がおこなわれる（ステップＳ１）。変速モードの変更を伴わない変速であるためにステップＳ１で否定的に判断された場合には、同一変速モードでの入出力回転数比γの制御が実行される（ステップＳ２）。これとは反対にステップＳ１で肯定的に判断された場合には、その変速がダウンシフトか否か、すなわちＨモードからＬモードへの変更を伴う変速か否かが判断される（ステップＳ３）。この判断は、例えばアクセル開度や車速などの走行状態とその走行状態に応じて変速比を定めた変速マップとに基づいておこなうことができる。また変速比を手動操作によって選択できるように構成されている無段変速機にあっては、シフト装置（図示せず）からの出力信号によってダウンシフトを判断することができる。
【００６１】
このステップＳ３で否定的に判断された場合には、実行すべき変速がアップシフトであるから、アップシフト制御が実行される（ステップＳ４）。このアップシフト制御については、後述する。
【００６２】
ＨモードからＬモードへの変速であることによりステップＳ３で肯定的に判断された場合には、その時点のエンジン３の運転状態がパワーオン状態（加速要求状態）か否かが判断される（ステップＳ５）。パワーオン状態であることによりステップＳ５で肯定的に判断された場合には、フラグＦlag の設定値が判断される（ステップＳ６）。このフラグＦlag は、当初“０”に設定され、変速の進行状態に応じて“１”から順に“４”に設定される。
【００６３】
変速の判断が成立した当初は、フラグＦlag が“０”に設定されているので、ステップＳ７に進んで、前述した第２一方向クラッチ部Ｆ2 を無効化する解除指令が出力される。上述したパワーオン・ダウンシフトの判断が成立するのは、その時点の変速モードがＨモードになっているからであり、したがってその時点では４モードクラッチ機構Ｃd が完全解放状態にあって第２一方向クラッチ部Ｆ2 も無効化されているから、ステップＳ７の指令信号により、第２一方向クラッチ部Ｆ2 が無効状態に維持される。
【００６４】
パワーオン・ダウンシフトの場合に４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に利用するためには、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が解放状態から係合状態に変化し、もしくは受け持つトルクがゼロから増大する必要がある。そのためには、図７に示すように、バリエータ１における入出力回転数比γが最小値γmin 以上の必要があるので、その入出力回転数比γを最小値γmin 以上で停止させる指令信号が出力される（ステップＳ８）。そして、その制御が完了したか否か、すなわち入出力回転数比γが最小値γmin 以上の値で停止したか否かが判断される（ステップＳ９）。
【００６５】
このステップＳ９で否定的に判断された場合にはリターンして入出力回転数比γが停止するのを待つ。これに対して入出力回転数比γが最小値γmin 以上の所定の値に停止したことによりステップＳ９で肯定的に判断された場合には、４モードクラッチ機構Ｃd における第１一方向クラッチ部Ｆ1 を有効化する係合指令が出力される（ステップＳ１０）。図２に示す構成の４モードクラッチ機構Ｃd の場合には、図２の右側のピストン３４の背面側に油圧を供給して、そのピストン３４を介して爪板２９を凹部３１側に押圧する。その凹部３１は、前述したように、正回転方向での後方側で次第に深くなる形状であるから、アイドルギヤ２３が出力軸１６よりも遅く正回転している場合、すなわちサンギヤ１２がリングギヤ１３より低速で正回転している場合には、凹部３１の傾斜した底面（爪板２９に対向する面）によって爪板２９が押し戻され、第１一方向クラッチ部Ｆ1 はトルクを伝達するように係合することはない。
【００６６】
ステップＳ１０で第１一方向クラッチ部Ｆ1 の係合指令を出力した後、その第１一方向クラッチ部Ｆ1 の係合が終了したか否か、すなわち有効化が終了したか否かが判断される（ステップＳ１１）。第１一方向クラッチ部Ｆ1 の有効化は、上述したように、ピストン３４に対して油圧を供給しておこなうが、ピストン３４を介して爪板２９を押圧するのに充分な油圧となるまでに幾分かの時間が掛かる。ステップＳ１１では、そのようにして達成される第１一方向クラッチ部Ｆ1 の有効化が完了したことを判断する。したがって、その判断は、油圧に基づいておこなってもよく、あるいは時間の経過に基づいておこなってもよい。
【００６７】
ステップＳ１１で否定的に判断された場合には、リターンして第１一方向クラッチ部Ｆ1 が有効化されるのを待つ。またステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が係合してトルクを受け持つことによりＬモードを設定できる状態となったことになるので、Ｈモードで係合していたクラッチＣh の解放指令信号が出力される（ステップＳ１２）。具体的には、クラッチＣh の係合油圧を次第に低下させる。この制御は、例えば、クラッチＣh に対する油圧の供給経路にリニアソレノイドバルブもしくはデューティソレノイドバルブ（それぞれ図示せず）を介在させておき、それらのソレノイドバルブによってクラッチＣh の油圧を直接制御することにより実行できる。
【００６８】
クラッチＣh の係合油圧が次第に低下すると、その滑りが生じて遊星歯車機構２における各回転要素の相対回転数に変化が生じ、またエンジン回転数が次第に増大するなど、回転部材の回転変化が生じる。すなわちイナーシャ相が開始する。ステップＳ１３では、そのイナーシャ相の開始が判断される。これは、具体的には、その時点の出力軸回転数、および変速比、ならびにサンギヤ１２もしくはこれと一体に回転する部材の回転数に基づいて判断することができる。
【００６９】
このステップＳ１３で否定的に判断された場合にはリターンして、イナーシャ相の開始が判断されるのを待ち、またイナーシャ相が開始してステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、フラグＦlag が“１”にセットされる（ステップＳ１４）。ついで、予め定めた所定の時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ１５）。この所定時間の起点は、前記クラッチＣh の解放指令時点、その解放開始時点、イナーシャ相の開始時点のいずれであってもよい。
【００７０】
このステップＳ１５は、変速の進行の状況を判断するためにものであり、したがってこのステップＳ１５で否定的に判断された場合、すなわち所定時間が経過していない場合には、リターンしてその時点の制御を継続し、これとは反対に肯定的に判断された場合には、変速がある程度進行したことになるので、フラグＦlag が“２”にセットされる（ステップＳ１６）。そして、イナーシャ相の終了が判断され（ステップＳ１７）、イナーシャ相が終了することによりステップＳ１７で肯定的に判断されることにより、第２一方向クラッチ部Ｆ2 を有効化する係合指令が出力される（ステップＳ１８）。なお、イナーシャ相が終了していないことによりステップＳ１７で否定的に判断された場合には、リターンしてイナーシャ相の終了を待つ。
【００７１】
イナーシャ相は、サンギヤ１２もしくはこれと一体に回転する部材あるいはエンジン３の回転数が変速後の変速比での回転数（同期回転数）になることによって終了する。より具体的には、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が係合して遊星歯車機構２の全体が一体回転し始めることによりイナーシャ相が終了する。これは、図９に破線で示す状態である。パワーオン状態であれば、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が係合状態を維持してＬモードでの所定の変速比を設定できるが、パワーオフ状態（無段変速機の被駆動状態）では、出力軸１６（リングギヤ１３）がアイドルギヤ２３（サンギヤ１２）より高速で正回転し、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が解放状態となり、無段変速機の全体としてニュートラル状態となる。このように状態ではエンジンブレーキを効かせることができないので、Ｌモードでエンジンブレーキを効かせるために、ステップＳ１８で第２一方向クラッチ部Ｆ2 を係合させる指令が出力される。その結果、４モードクラッチ機構Ｃd はいわゆる完全係合状態となり、遊星歯車機構２の全体が一体化される。
【００７２】
このようにしてＬモードへの切り換えが終了した後、Ｌモードでの目的とする変速比を設定するためにバリエータ１における入出力回転数比γの変更が許可され、かつフラグＦlag がゼロリセットされる（ステップＳ１９）。
【００７３】
変速モードの変更を伴うパワーオン・ダウンシフトを上記のように制御することにより、クラッチＣh および４モードクラッチ機構Ｃd が共に係合することを回避し、かつ４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に利用して変速モードの変更を円滑におこなうことができる。そして、Ｈモードを設定していたクラッチＣh を解放することにより、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が自動的に係合するので、変速制御が容易になる。
【００７４】
（２）パワーオフ・ダウンシフト制御
つぎにパワーオフ・ダウンシフトについて説明する。ＨモードからＬモードに変更する際の駆動状態が、エンジン３の出力を低下させるパワーオフ状態であれば、クラッチＣh を解放することによりサンギヤ１２およびこれに連結されている各ギヤ２２，２３，２４の回転数が低下する。したがって、出力軸１６より高回転数であったアイドルギヤ２３の回転数が次第に低下して第２一方向クラッチ部Ｆ2 を係合させることにより、遊星歯車機構２の全体を一体化し、またその状態を可能にするために第１一方向クラッチ部Ｆ1 は無効化して解放状態としておく。これを共線図で示せば、図１０のとおりであり、実線で示す状態から破線で示す状態に変化させることになる。
【００７５】
図８に基づいてパワーオフ・ダウンシフト制御を説明する。ダウンシフト判断が成立した時点の駆動状態がパワーオフ状態であれば、前述したステップＳ５で否定的に判断される。その場合には、ステップＳ２０に進んでフラグＦlag について判断される。変速判断の成立直後では、このフラグＦlag が“０”にセットされているのでステップＳ２１に進み、前述した第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化する解除指令が出力される。上述したパワーオフ・ダウンシフトの判断が成立するのは、その時点の変速モードがＨモードになっているからであり、したがってその時点では４モードクラッチ機構Ｃd が完全解放状態にあって第１一方向クラッチ部Ｆ1 も無効化されているから、ステップＳ２１の指令信号により、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が無効状態に維持される。
【００７６】
パワーオフ・ダウンシフトの場合に４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に利用するためには、第２一方向クラッチ部Ｆ2 が解放状態から係合状態に変化し、もしくは受け持つトルクがゼロから増大する必要がある。そのためには、図７に示すように、バリエータ１における入出力回転数比γが最小値γmin 以下の必要があるので、その入出力回転数比γを最小値γmin 以下で停止させる指令信号が出力される（ステップＳ２２）。そして、その制御が完了したか否か、すなわち入出力回転数比γが最小値γmin の値で停止したか否かが判断される（ステップＳ２３）。
【００７７】
このステップＳ２３で否定的に判断された場合にはリターンして入出力回転数比γが停止するのを待つ。これに対して入出力回転数比γが最小値γmin 以下の所定の値に停止したことによりステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、４モードクラッチ機構Ｃd における第２一方向クラッチ部Ｆ2 を有効化する係合指令が出力される（ステップＳ２４）。図２に示す構成の４モードクラッチ機構Ｃd の場合には、図２の左側のピストン３５の背面側に油圧を供給して、そのピストン３５を介して爪板３０を凹部３２側に押圧する。その凹部３２は、前述したように、正回転方向での前方側で次第に深くなる形状であるから、アイドルギヤ２３が出力軸１６よりも速く正回転している場合、すなわちサンギヤ１２がリングギヤ１３より高速で正回転している場合には、凹部３２の傾斜した底面（爪板３０に対向する面）によって爪板３０が押し戻され、第２一方向クラッチ部Ｆ2 はトルクを伝達するように係合することはない。
【００７８】
ステップＳ２４で第２一方向クラッチ部Ｆ2 の係合指令を出力した後、その第２一方向クラッチ部Ｆ2 の係合が終了したか否か、すなわち有効化が終了したか否かが判断される（ステップＳ２５）。これは、前述したステップＳ１１と同様の判断ステップである。したがって、この判断は、油圧に基づいておこなってもよく、あるいは時間の経過に基づいておこなってもよい。
【００７９】
ステップＳ２５で否定的に判断された場合には、リターンして第２一方向クラッチ部Ｆ2 が有効化されるのを待ち、またステップＳ２５で肯定的に判断された場合には、第２一方向クラッチ部Ｆ2 が係合してトルクを受け持つことによりＬモードを設定できる状態となったので、Ｈモードで係合していたクラッチＣh の解放指令信号が出力される（ステップＳ２６）。そして、クラッチＣh のトルク容量が低下してイナーシャ相が開始したか否かが判断される（ステップＳ２７）。このステップＳ２７で肯定的に判断された場合には、フラグＦlag が“３”にセットされ（ステップＳ２８）、ついで所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ２９）。さらに、このステップＳ２９で肯定的に判断された場合には、フラグＦlag が“４”にセットされた後（ステップＳ３０）、イナーシャ相の終了の判断（ステップＳ３１）が成立することにより、第１一方向クラッチ部Ｆ1 の係合指令が出力される（ステップＳ３２）。これらステップＳ２６ないしステップＳ３２の制御は、前述したパワーオン・ダウンシフトの場合のステップＳ１２ないしステップＳ１８の制御と同様の制御である。
【００８０】
このように制御することにより、クラッチＣh が次第に解放することに伴ってアイドルギヤ２３（サンギヤ１２）の回転数が次第に低下し、出力軸１６（リングギヤ１３）の回転数と一致すると、第２一方向クラッチ部Ｆ2 が実質的に係合してトルクを伝達するようになる。すなわち遊星歯車機構２の全体が一体回転し始め、Ｌモードが設定される。その後、Ｌモードで加速要求があった場合に、４モードクラッチ機構Ｃd が解放して無段変速機がニュートラル状態となることを防止するために、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が有効化され、４モードクラッチ機構Ｃd がいわゆる完全係合状態とされる。そして、ステップＳ１９に進んで、Ｌモードでの目的とする変速比を設定するためにバリエータ１における入出力回転数比γの変更が許可され、かつフラグＦlag がゼロリセットされる。
【００８１】
変速モードの変更を伴うパワーオフ・ダウンシフトを上記のように制御することにより、クラッチＣh および４モードクラッチ機構Ｃd が共に係合することを回避し、かつ４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に利用して変速モードの変更を円滑におこなうことができる。そして、Ｈモードを設定していたクラッチＣh を解放することにより、第２一方向クラッチ部Ｆ2 が係合するので、変速制御が容易になる。
【００８２】
（３）パワーオン・ダウンシフト中のパワーオフ・ダウンシフト制御
変速判断は、シフト装置を手動操作することによって成立することがあり、また加減速要求（パワーオン、オフ）は、アクセルペダルを踏み込み、また戻すことにより生じる。したがって手動によりダウンシフト操作した際にアクセルペダルを踏み込んでおり、その直後にアクセルペダルを戻した場合には、パワーオン・ダウンシフト中にパワーオフ状態が生じる。この発明に係る変速制御装置は、パワーオン状態からパワーオフ状態に変化するダウンシフトを以下のように制御する。
【００８３】
ダウンシフトの制御中にパワーオン状態からパワーオフ状態に変化すると、図８に示すステップＳ５で否定的に判断される。その場合には、ステップＳ２０に進んでフラグＦlag についての判断がおこなわれるが、既にパワーオン・ダウンシフトの制御が開始されているので、その変速制御の進行の状況に応じて“０”以外の値すなわち“１”もしくは“２”に設定されている。
【００８４】
フラグＦlag は前述したステップＳ１４で“１”にセットされ、その時点の変速の進行状況は、パワーオン・ダウンシフトにおいてイナーシャ相が開始した直後の状態である。したがってステップＳ２０でフラグＦlag が“１”であると判断された場合には、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh を係合させる指令が出力される（ステップＳ３３）。その後、ステップＳ２１以降の制御に進む。
【００８５】
すなわち、パワーオン・ダウンシフトの制御中にパワーオフ状態になると、ステップＳ１２で出力された解放指令を取り消してクラッチＣh が元の係合状態に戻される。その後、パワーオフ・ダウンシフト制御が新たに開始される。パワーオン・ダウンシフト制御におけるイナーシャ相の開始直後であれば、変速が特には進行していない状態であるから、その変速制御を中断して元の状態に戻しても特に違和感が生じず、またパワーオン・ダウンシフト制御の途中でパワーオフ・ダウンシフト制御に切り換えることによる複雑な制御を回避できる。
【００８６】
これに対してステップＳ２０においてフラグＦlag が“２”であることが判断された場合には、既に進行しているパワーオン・ダウンシフト制御を迅速に終了させる。すなわちパワーオフ（減速要求）によってエンジントルクＴe を低下させる状態となっていても、エンジントルクＴe の低下を遅延させてパワーオンに近似した状態を維持する（ステップＳ３４）。この制御は、図８に「Ｔe ダウンディレイ」として記載してある制御であり、例えばエンジン３における電子スロットバルブの開度をその時点の開度もしくは予め定めた開度に所定時間の間、維持することにより実行される。
【００８７】
ついで、クラッチＣh を急速に解放する制御が実行される（ステップＳ３５）。すなわち、クラッチＣh から油圧を急速にドレインさせてその伝達トルク容量を急速に低下させる。このように制御することにより、アイドルギヤ２３（サンギヤ１２）の回転数が急速に増大して第１一方向クラッチ部Ｆ1 が係合し、イナーシャ相が終了し、Ｌモードに切り替わる。したがってステップＳ３５の制御の後、前述したステップＳ１７に進む。
【００８８】
前記フラグＦlag が“２”であれば、パワーオン状態からパワーオフ状態に切り替わった時点で、パワーオン・ダウンシフト制御が大きく進行し、その終了に近づいていることになるので、上記のように、既に実行されているパワーオン・ダウンシフトをそのまま継続し、かつ迅速に終了させる。パワーオン状態からパワーオフ状態に切り替わったことにより、ダウンシフトの制御を新たにやり直すとすれば、変速制御の応答性が悪化するので、このような不都合を解消するために、上記のようにパワーオン・ダウンシフトを継続することとしたのである。またその場合、減速要求が生じているにも関わらずパワーオン状態が継続することになるので、その継続時間を可及的に短くするために、クラッチＣh を急速解放し、減速要求に対する応答性を良好にすることとしたのである。
【００８９】
なお、フラグＦlag が“３”もしくは“４”にセットされていることがステップＳ２０で判断された場合には、そのままステップＳ２１以降に進んで、パワーオフ・ダウンシフト制御を継続する。すなわち、パワーオフ・ダウンシフト制御中のステップＳ２８もしくはステップＳ３０でフラグＦlag が“３”もしくは“４”にセットされるのであるから、ステップＳ２０でフラグＦlag が“３”もしくは“４”であることを判断しても、パワーオフ・ダウンシフト制御中の途中の状態を判断しているのに過ぎないからである。
【００９０】
（４）パワーオフ・ダウンシフト中のパワーオン・ダウンシフト制御
上述したパワーオン・ダウンシフト中にパワーオフ状態が生じるのと同様の理由で、パワーオフ・ダウシフト中にパワーオン状態が生じることがある。具体的には、アクセルペダルを戻した状態でシフト装置を手動操作することによりパワーオフ・ダウンシフトが判断され、その変速制御中にアクセルペダルが踏み込まれる場合があり、これが、パワーオフ・ダウンシフト制御中のパワーオン状態である。このような状態でのダウンシフトは、以下のように制御される。
【００９１】
ダウンシフトの制御中にパワーオフ状態からパワーオン状態に変化すると、図８に示すステップＳ５で肯定的に判断される。その場合には、ステップＳ６に進んでフラグＦlag についての判断がおこなわれるが、既にパワーオフ・ダウンシフトの制御が開始されているので、その変速制御の進行の状況に応じて“０”以外の値すなわち“３”もしくは“４”に設定されている。
【００９２】
フラグＦlag は前述したステップＳ２８で“３”にセットされ、その時点の変速の進行状況は、パワーオフ・ダウンシフトにおいてイナーシャ相が開始した直後の状態である。したがってステップＳ６でフラグＦlag が“３”であると判断された場合には、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh を係合させる指令が出力される（ステップＳ３６）。その後、ステップＳ７以降の制御に進む。
【００９３】
すなわち、パワーオフ・ダウンシフトの制御中にパワーオン状態になると、ステップＳ２６で出力された解放指令を取り消してクラッチＣh が元の係合状態に戻される。その後、パワーオン・ダウンシフト制御が新たに開始される。パワーオフ・ダウンシフト制御におけるイナーシャ相の開始直後であれば、変速が特には進行していない状態であるから、その変速制御を中断して元の状態に戻しても特に違和感が生じず、またパワーオフ・ダウンシフト制御の途中でパワーオン・ダウンシフト制御に切り換えることによる複雑な制御を回避できる。
【００９４】
これに対してステップＳ６においてフラグＦlag が“４”であることが判断された場合には、既に進行しているパワーオフ・ダウンシフト制御を迅速に終了させる。すなわちパワーオン（加速要求）によってエンジントルクＴe を増大させる状態となっていても、エンジントルクＴe の増大を遅延させてパワーオフに近似した状態を維持する（ステップＳ３７）。この制御は、図８に「Ｔe アップディレイ」として記載してある制御であり、例えばエンジン３における電子スロットバルブの開度をその時点の開度もしくはアイドル開度に所定時間の間、維持することにより実行される。
【００９５】
ついで、クラッチＣh を急速に解放する制御が実行される（ステップＳ３８）。すなわち、クラッチＣh から油圧を急速にドレインさせてその伝達トルク容量を急速に低下させる。このように制御することにより、アイドルギヤ２３（サンギヤ１２）の回転数が急速に低下して第２一方向クラッチ部Ｆ2 が係合し、イナーシャ相が終了し、Ｌモードに切り替わる。したがってステップＳ３８の制御の後、前述したステップＳ３１に進む。
【００９６】
前記フラグＦlag が“４”であれば、パワーオフ状態からパワーオン状態に切り替わった時点で、パワーオフ・ダウンシフト制御が大きく進行していてその終了に近づいていることになるので、上記のように、既に実行されているパワーオフ・ダウンシフトをそのまま継続し、かつ迅速に終了させる。パワーオフ状態からパワーオン状態に切り替わったことにより、ダウンシフトの制御を新たにやり直すとすれば、変速制御の応答性が悪化するので、このような不都合を解消するために、上記のようにパワーオフ・ダウンシフトを継続することとしたのである。またその場合、加速要求が生じているにも関わらずパワーオフ状態が継続することになるので、その継続時間を可及的に短くするために、クラッチＣh を急速解放し、加速要求に対する応答性を良好にすることとしたのである。
【００９７】
なお、フラグＦlag が“１”もしくは“２”にセットされていることがステップＳ６で判断された場合には、そのままステップＳ７以降に進んで、パワーオン・ダウンシフト制御を継続する。すなわち、パワーオン・ダウンシフト制御中のステップＳ１４もしくはステップＳ１６でフラグＦlag が“１”もしくは“２”にセットされるのであるから、ステップＳ６でフラグＦlag が“１”もしくは“２”であることを判断しても、パワーオン・ダウンシフト制御中の途中の状態を判断しているのに過ぎないからである。
【００９８】
パワーオン・ダウンシフト制御が開始された場合のタイムチャートを図１１に示してある。定常走行している際のｔ1 時点にアクセルペダルが踏み込まれてｔ2 時点に所定のアクセル開度Ｐa に達すると、そのアクセル開度Ｐa に応じてスロットル開度（電子スロットルバルブの開度）Ｔa が増大し、かつ出力軸トルクＴo が増大する。この時点ではＨモードが設定されているので、サンギヤ１２の回転数Ｎs が入力回転数（この場合はキャリヤ１４の回転数Ｎc ）Ｎinより低回転数となっている。
【００９９】
この状態でＨモードからＬモードへの変更を伴う変速判断がｔ3 時点に生じると、バリエータ１の入出力回転数比γをその最小値γmin 以上の値に停止させる制御が実行される。入出力回転数比γの停止が確認された後のｔ4 時点に、第１一方向クラッチ部Ｆ1 を有効化する指令およびクラッチＣh の解放指令が出力される。その結果、ｔ5 時点にイナーシャ相が開始する。したがってｔ4 時点からｔ5 時点の間では、遊星歯車機構２の回転要素の回転数が一定となり、また無段変速機の全体としての変速比Γが一定に維持される。
【０１００】
イナーシャ相が開始すると、サンギヤ１２の回転数Ｎs および入力回転数Ｎinが次第に増大し、また変速比Γが増大するとともに出力軸トルクＴo が低下する。その後のｔ6 時点に、サンギヤ１２の回転数Ｎs が入力回転数Ｎin（この場合はリングギヤ１３の回転数Ｎr ）に達し、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が係合する。すなわちイナーシャ相が終了してＬモードが設定される。その結果、バリエータ１における入出力回転数比γの変更が許可され、その入出力回転数比γの変化に伴う変速比Γの増大に伴って出力軸トルクＴo が増大する。そして、ｔ7 時点に入力回転数Ｎinが目標回転数に到達し、変速が終了する。なお、図１１において一点鎖線は、移行点である最小値γmin で変速モードが切り換えられる理想状態を示している。
【０１０１】
したがって動力が遮断されてエンジン３が吹き上がったり、あるいはクラッチＣh と第１一方向クラッチ部Ｆ1 （４モードクラッチ機構Ｃd ）との干渉などを生じさせることなく、ＨモードからＬモードへの変更を円滑に実行することができる。
【０１０２】
一方、イナーシャ相の終了直前のｔ8 時点にアクセルペダルが戻されてアクセル開度Ｐa が低下すると、すなわちパワーオフ状態になると、スロットル開度Ｔa がそれに伴って低下するものの、破線で示すように、パワーオン状態を維持する所定の開度に保持される。その状態でクラッチＣh の油圧が急速に低下させられる。こうしてパワーオン・ダウンシフトがそのまま継続して実行され、Ｌモードが達成された後、スロットル開度Ｔa がアクセル開度Ｐa に対応した開度に設定される。
【０１０３】
したがってパワーオン・ダウンシフト制御がある程度進行した後に、パワーオフ状態となっても、パワーオン状態を維持してダウンシフトをそのまま進行させて終了するので、ある程度解放したクラッチＣh を再度係合させるなどのことによる違和感を生じさせることなく、変速モードの切り換えをおこなうことができる。また、イナーシャ相の開始直後あるいは開始前にパワーオフ状態となった場合には、パワーオン・ダウンシフト制御を実行せずにパワーオフ・ダウンシフトを実行するので、違和感のない変速モードの切り換えが可能になる。
【０１０４】
また一方、パワーオフ・ダウンシフト制御が開始された場合のタイムチャートを図１２に示してある。定常走行している際のｔ11時点にアクセルペダルが戻されてｔ12時点にアクセル開度Ｐa がほぼゼロに達すると、そのアクセル開度Ｐa に応じてスロットル開度（電子スロットルバルブの開度）Ｔa が例えばアイドル開度に低下する。それに伴い出力軸トルクＴo が負のトルクになる。この時点ではＨモードが設定されているので、サンギヤ１２の回転数Ｎs が入力回転数（この場合はキャリヤ１４の回転数Ｎc ）Ｎinより低回転数となっている。
【０１０５】
この状態でＨモードからＬモードへの変更を伴う変速判断がｔ13時点に生じると、バリエータ１の入出力回転数比γをその最小値γmin 以下の値に停止させる制御が実行される。入出力回転数比γの停止が確認された後のｔ14時点に、第２一方向クラッチ部Ｆ2 を有効化する指令およびクラッチＣh の解放指令が出力される。その結果、ｔ15時点にイナーシャ相が開始する。したがってｔ14時点からｔ15時点の間では、遊星歯車機構２の回転要素の回転数が一定となる。
【０１０６】
イナーシャ相が開始すると、サンギヤ１２の回転数Ｎs および入力回転数Ｎinが次第に低下し、また変速比Γがほぼ一定に維持されることにより出力軸トルクＴo が僅か増大傾向を示す。その後のｔ16時点に、サンギヤ１２の回転数Ｎs が入力回転数Ｎin（この場合はリングギヤ１３の回転数Ｎr ）に低下し、第２一方向クラッチ部Ｆ2 が係合する。すなわちイナーシャ相が終了してＬモードが設定される。その結果、バリエータ１における入出力回転数比γの変更が許可され、その入出力回転数比γの変化に伴う変速比Γの増大に伴って出力軸トルクＴo が低下する。すなわちエンジンブレーキ力が増大する。そして、ｔ17時点に入力回転数Ｎinが目標回転数に到達し、変速が終了する。
【０１０７】
したがって動力が遮断されてエンジンブレーキ力が失われたり、あるいはクラッチＣh と第２一方向クラッチ部Ｆ2 （４モードクラッチ機構Ｃd ）との干渉などを生じさせることなく、ＨモードからＬモードへの変更を円滑に実行することができる。
【０１０８】
一方、イナーシャ相の終了直前のｔ18時点にアクセルペダルが踏み込まれてアクセル開度Ｐa が増大すると、すなわちパワーオン状態になると、スロットル開度Ｔa がそれに伴って増大するものの、破線で示すように、パワーオフ状態を維持する所定の開度に保持される。その状態でクラッチＣh の油圧が急速に低下させられる。こうしてパワーオフ・ダウンシフトがそのまま継続して実行され、Ｌモードが達成された後、スロットル開度Ｔa がアクセル開度Ｐa に対応した開度に設定される。
【０１０９】
したがってパワーオフ・ダウンシフト制御がある程度進行した後に、パワーオン状態となっても、パワーオフ状態を維持してダウンシフトをそのまま進行させて終了するので、ある程度解放したクラッチＣh を再度係合させるなどのことによる違和感を生じさせることなく、変速モードの切り換えをおこなうことができる。また、イナーシャ相の開始直後あるいは開始前にパワーオン状態となった場合には、パワーオフ・ダウンシフト制御を実行せずにパワーオン・ダウンシフトを実行するので、違和感のない変速モードの切り換えが可能になる。
【０１１０】
（５）パワーオン・アップシフト制御
Ｌモードで解放しているクラッチＣh を解放状態から係合状態に切り換えて、ＬモードからＨモードに変更する制御である。その制御例を図１３にフローチャートで示してある。この変速をおこなう場合、エンジン３の出力が増大しているパワーオン状態であれば、クラッチＣh を次第に係合させることによりサンギヤ１２およびこれに連結されている各ギヤ２２，２３，２４の回転数が相対的に低下するので、第１一方向クラッチ部Ｆ1 でトルクを受け持って遊星歯車機構２の全体を一体化するＬモードを設定しておき、その状態からサンギヤ１２（アイドルギヤ２３）の回転数を出力軸１６（リングギヤ１３）の回転数より低下させる。またそのような回転数の変化を可能にするために、第２一方向クラッチ部Ｆ2 は無効化して解放状態としておく。これを共線図で示せば、図１４のとおりであり、実線で示す状態から破線で示す状態に変化させることになる。
【０１１１】
図１３に基づいてパワーオン・アップシフト制御を説明する。この図１３に示すルーチンは、予め決められた短時間ごとに繰り返し実行されるようになっており、先ず、変速モードの変更を伴う変速か否かの判断がおこなわれる（ステップＳ５１）。変速モードの変更を伴わない変速であるためにステップＳ５１で否定的に判断された場合には、同一変速モードでの入出力回転数比γの制御が実行される（ステップＳ５２）。これとは反対にステップＳ５１で肯定的に判断された場合には、その変速がアップシフトか否か、すなわちＬモードからＨモードへの変更を伴う変速か否かが判断される（ステップＳ５３）。この判断は、例えばアクセル開度や車速などの走行状態とその走行状態に応じて変速比を定めた変速マップとに基づいておこなうことができる。また変速比を手動操作によって選択できるように構成されている無段変速機にあっては、シフト装置（図示せず）からの出力信号によってアップシフトを判断することができる。
【０１１２】
このステップＳ５３で否定的に判断された場合には、実行すべき変速がダウンシフトであるから、ダウンシフト制御が実行される（ステップＳ５４）。このダウンシフト制御は、図８を参照して説明したとおりである。
【０１１３】
ＬモードからＨモードへの変速であることによりステップＳ５３で肯定的に判断された場合には、Ｈモードで係合するクラッチＣh に対する油圧の供給を開始する（ステップＳ５５）。その後、フラグＦlag の設定値が判断される（ステップＳ５６）。このフラグＦlag は、当初“０”に設定され、変速の進行状態に応じて“１”もしくは“２”に設定される。
【０１１４】
変速の判断が成立した当初は、フラグＦlag が“０”に設定されているので、ステップＳ５７に進んで、その時点のエンジン３の運転状態がパワーオン状態（加速要求状態）か否かが判断される。パワーオン状態であることによりステップＳ５７で肯定的に判断された場合には、バリエータ１における入出力回転数比γを最小値γmin 以上で停止させる指令信号が出力される（ステップＳ５８）。すなわち、パワーオン・アップシフトの場合に４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に利用するためには、Ｌモードにおいて第１一方向クラッチ部Ｆ1 を係合させてこれにトルクを受け持たせておき、その状態からこの第１一方向クラッチ部Ｆ1 を次第に解放させる必要がある。そのためには、図７に示すように、バリエータ１における入出力回転数比γを最小値γmin 以上にする必要があるので、その入出力回転数比γを最小値γmin 以上で停止させる指令信号が出力される。
【０１１５】
この制御と相前後して、もしくはステップＳ５８の制御の後に、クラッチＣh のスタンバイ制御が完了したか否かが判断される（ステップＳ５９）。図１に示す無段変速機では、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh として油圧によって係合する多板クラッチ（摩擦クラッチ）を採用しているので、その係合油圧を所定の低圧状態に維持し、クラッチＣh が実質的な伝達トルク容量を持つ直前の状態に維持する。これがスタンバイ制御である。したがってステップＳ５９の判断はクラッチＣh の油圧または油圧の供給開始からの時間に基づいて判断することができる。
【０１１６】
スタンバイ制御が完了していないことによりステップＳ５９で否定的に判断された場合にはリターンして、クラッチＣh をスタンバイ状態にする制御が継続され、また反対にスタンバイ制御が完了してステップＳ５９で肯定的に判断された場合には、入出力回転数比γが最小値γmin 以上の値で停止したか否かが判断される（ステップＳ６０）。
【０１１７】
このステップＳ６０で否定的に判断された場合にはリターンして入出力回転数比γが停止するのを待つ。これに対して入出力回転数比γが最小値γmin 以上の所定の値に停止したことによりステップＳ６０で肯定的に判断された場合には、４モードクラッチ機構Ｃd における第２一方向クラッチ部Ｆ2 を無効化する解除指令が出力される（ステップＳ６１）。図２に示す構成の４モードクラッチ機構Ｃd の場合には、図２の左側のピストン３５の背面側から油圧を排出して、爪板３０をコイルバネ３３の弾性力によって、アイドルギヤ２３のフランジ部２８における凹部３２から抜け出させることにより、第２一方向クラッチ部Ｆ2 が無効化される。したがってアイドルギヤ２３（サンギヤ１２）が出力軸１６（リングギヤ１３）に対して逆回転方向に相対回転する状態になってもこれらの二つの部材の間でトルクの伝達が生じない。すなわちこれらの二つの回転部材が一体化されることがない。
【０１１８】
第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除指令が出力された後に、フラグＦlag が“１”にセットされ（ステップＳ６２）、その第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除が終了したか否か、すなわち無効化が終了したか否かが判断される（ステップＳ６３）。第２一方向クラッチ部Ｆ2 の無効化は、上述したように、ピストン３５に対する油圧を排出しておこなうが、その油圧の排出には幾分かの時間が掛かる。ステップＳ６３では、そのようにして達成される第２一方向クラッチ部Ｆ2 の無効化が完了したことを判断する。したがって、その判断は、油圧に基づいておこなってもよく、あるいは時間の経過に基づいておこなってもよい。
【０１１９】
ステップＳ６３で否定的に判断された場合には、リターンして第２一方向クラッチ部Ｆ2 が無効化されるのを待ち、またステップＳ６３で肯定的に判断された場合には、第２一方向クラッチ部Ｆ2 とクラッチＣh との干渉が生じなくなってＨモードを設定できる状態となったので、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh の係合指令信号が出力される（ステップＳ６４）。具体的には、スタンバイ状態（低圧待機状態）にあるクラッチＣh の係合油圧を次第に上昇させる。この制御は、例えば、クラッチＣh に対する油圧の供給経路に介在させてある前述したソレノイドバルブによってクラッチＣh の油圧を直接制御することにより実行できる。
【０１２０】
クラッチＣh の係合油圧が次第に上昇すると、その伝達トルク容量が次第に増大して遊星歯車機構２における各回転要素の相対回転が生じ、またエンジン回転数が次第に低下するなど、回転部材の回転変化が生じる。すなわちイナーシャ相が開始する。ステップＳ６５では、そのイナーシャ相の開始が判断される。これは、具体的には、その時点の出力軸回転数、および変速比、ならびにサンギヤ１２もしくはこれと一体に回転する部材の回転数に基づいて判断することができる。
【０１２１】
このステップＳ６５で否定的に判断された場合には、クラッチＣh の係合開始指令の出力からの経過時間が予め定めた所定時間に達したか否かが判断される（ステップＳ６６）。このステップＳ６６はイナーシャ相の開始を検出できなかった場合のガードのための判断ステップであり、したがってこのステップＳ６６で否定的に判断された場合、すなわちクラッチＣh の係合指令から所定時間が経過していない場合にはリターンする。これとは反対にイナーシャ相の開始が検出されてステップＳ６５で肯定的に判断された場合、および所定時間が経過してステップＳ６６で肯定的に判断された場合には、Ｌモードでトルクを受け持っていた第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化する解除指令が出力される（ステップＳ６７）。
【０１２２】
すなわち、イナーシャ相は、それまで係合していた第１一方向クラッチ部Ｆ1 にトルクが掛からなくなって回転部材の回転変動が生じ始めた状態であるから、第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化しても支障がなく、またＨモードでは４モードクラッチ機構Ｃd を完全解放状態にしておく必要があるからである。なお、第１一方向クラッチ部Ｆ1 の無効化は、図２に示す構成の４モードクラッチ機構Ｃd の場合には、図２の右側のピストン３４の背面側から油圧を排出して、爪板２９をコイルバネ３３の弾性力によって、アイドルギヤ２３のフランジ部２８における凹部３１から抜け出させることにより実行される。
【０１２３】
ついで、イナーシャ相の終了が判断される（ステップＳ６８）。イナーシャ相が終了してステップＳ６８で肯定的に判断されれば、変速モードがＬモードからＨモードに切り替わったことになるので、バリエータ１における入出力回転数比γの変更が許可され、またフラグＦlag がゼロリセットされる（ステップＳ６９）。これに対してイナーシャ相が終了が検出されないことによりステップＳ６８で否定的に判断された場合には、クラッチＣh の係合開始指令の出力からの経過時間が予め定めた他の所定時間に達したか否かが判断される（ステップＳ７０）。このステップＳ７０はイナーシャ相の終了を検出できなかった場合のガードのための判断ステップであり、したがってこのステップＳ７０で否定的に判断された場合、すなわちクラッチＣh の係合指令から他の所定時間が経過していない場合にはリターンする。これとは反対に当該他の所定時間が経過してステップＳ７０で肯定的に判断された場合には、ＬモードからＨモードに切り替わったとしてステップＳ６９に進む。
【０１２４】
変速モードの変更を伴うパワーオン・アップシフトを上記のように制御することにより、クラッチＣh および４モードクラッチ機構Ｃd が共に係合することを回避し、かつ４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に利用して変速モードの変更を円滑におこなうことができる。そして、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh を係合させることにより、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が次第に解放するので、変速制御が容易になる。
【０１２５】
（６）パワーオフ・アップシフト制御
つぎにパワーオフ・アップシフトについて説明する。ＬモードからＨモードに変更する際の駆動状態が、エンジン３の出力を低下させるパワーオフ状態であれば、クラッチＣh を係合することによりサンギヤ１２およびこれに連結されている各ギヤ２２，２３，２４の回転数が相対的に増大するので、第２一方向クラッチ部Ｆ2 でトルクを受け持って遊星歯車機構２の全体を一体化するＬモードを設定しておき、その状態からサンギヤ１２（アイドルギヤ２３）の回転数を出力軸１６（リングギヤ１３）の回転数より増大させる。またそのような回転数の変化を可能にするために、第１一方向クラッチ部Ｆ1 は無効化して解放状態としておく。これを共線図で示せば、図１５のとおりであり、実線で示す状態から破線で示す状態に変化させることになる。
【０１２６】
図１３に基づいてパワーオフ・アップシフト制御を説明する。アップシフト判断が成立した時点の駆動状態がパワーオフ状態であれば、前述したステップＳ５７で否定的に判断される。その場合には、バリエータ１における入出力回転数比γを最小値γmin 以下で停止させる指令信号が出力される（ステップＳ７１）。すなわち、パワーオフ・アップシフトの場合に４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に利用するためには、Ｌモードにおいて第２一方向クラッチ部Ｆ2 を係合させてこれにトルクを受け持たせておき、その状態からこの第２一方向クラッチ部Ｆ2 を次第に解放させる必要がある。そのためには、図７に示すように、バリエータ１における入出力回転数比γを最小値γmin 以下にする必要があるので、その入出力回転数比γを最小値γmin 以下で停止させる指令信号が出力される。
【０１２７】
この制御と相前後して、もしくはステップＳ５８の制御の後に、クラッチＣh のスタンバイ制御が完了したか否かが判断され（ステップＳ７２）、またバリエータ１における入出力回転数比γが停止したか否かが判断される（ステップＳ７３）。これらステップＳ７２およびステップ７３の判断は、前述したステップＳ５９およびステップＳ６０と同様であり、したがってその詳細な説明は省略する。
【０１２８】
入出力回転数比γが最小値γmin 以下の所定の値に停止したことによりステップＳ７３で肯定的に判断された場合には、４モードクラッチ機構Ｃd における第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化する解除指令が出力される（ステップＳ７４）。図２に示す構成の４モードクラッチ機構Ｃd の場合には、図２の右側のピストン３４の背面側から油圧を排出して、爪板２９をコイルバネ３３の弾性力によって、アイドルギヤ２３のフランジ部２８における凹部３１から抜け出させることにより、第１一方向クラッチ部Ｆ1 が無効化される。したがってアイドルギヤ２３（サンギヤ１２）が出力軸１６（リングギヤ１３）に対して正回転方向に相対回転する状態になってもこれらの二つの部材の間でトルクの伝達が生じない。すなわちこれらの二つの回転部材が一体化されることがない。
【０１２９】
第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除指令が出力された後に、フラグＦlag が“２”にセットされ（ステップＳ７５）、その第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除が終了したか否か、すなわち無効化が終了したか否かが判断される（ステップＳ７６）。第１一方向クラッチ部Ｆ1 の無効化には、第２一方向クラッチ部Ｆ2 を無効化する場合と同様に幾分かの時間が掛かるので、ステップＳ７６の判断をおこなう。
【０１３０】
ステップＳ７６で否定的に判断された場合には、リターンして第１一方向クラッチ部Ｆ1 が無効化されるのを待ち、またステップＳ７６で肯定的に判断された場合には、第１一方向クラッチ部Ｆ1 とクラッチＣh との干渉が生じなくなってＨモードを設定できる状態となったので、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh の係合指令信号が出力される（ステップＳ７７）。その後、イナーシャ相の開始の判断（ステップＳ７８）、イナーシャ相の開始が検出されない場合の所定時間の経過の判断（ステップＳ７９）が、前述したステップＳ６５およびステップＳ６６と同様にして実行される。
【０１３１】
そして、イナーシャ相の開始が判断され、もしくは所定時間の経過が判断された場合に、第２一方向クラッチ部Ｆ2 を無効化する解除指令が出力される（ステップＳ８０）。この解除指令をイナーシャ相の終了の判断成立前におこなうのは、ステップＳ６７で第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除指令をおこなうのと同様の理由による。
【０１３２】
その後、イナーシャ相の終了の判断（ステップＳ８１）、および所定時間の経過の判断（ステップＳ８２）が、前述したステップＳ６８およびステップＳ７０と同様にして実施され、イナーシャ相の終了もしくは所定時間の経過によってステップＳ６９に進む。
【０１３３】
したがって、変速モードの変更を伴うパワーオフ・アップシフトを上記のように制御することにより、クラッチＣh および４モードクラッチ機構Ｃd が共に係合することを回避し、かつ４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に利用して変速モードの変更を円滑におこなうことができる。そして、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh を係合させることにより、第２一方向クラッチ部Ｆ2 が次第に解放するので、変速制御が容易になる。
【０１３４】
（７）パワーオン・アップシフト中のパワーオフ・アップシフト制御
変速判断は、シフト装置を手動操作することによって成立することがあり、また加減速要求（パワーオン、オフ）は、アクセルペダルを踏み込み、また戻すことにより生じる。したがって手動によりアップシフト操作した際にアクセルペダルを踏み込んでおり、その直後にアクセルペダルを戻した場合には、パワーオン・アップシフト中にパワーオフ状態が生じる。また、手動操作がない場合でも、加速状態でのパワーオン・アップシフト中にアクセルペダルを戻せばパワーオフ状態となる。この発明に係る変速制御装置は、パワーオン状態からパワーオフ状態に変化するアップシフトを以下のように制御する。
【０１３５】
パワーオン・アップシフト制御において第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除指令が出力される以前ではフラグＦlag が“０”にセットされており、その解除指令が出力された後はフラグＦlag が“１”にセットされる。したがってパワーオン・アップシフトの制御が開始された直後の時点では、フラグＦlag が“０”にセットされているので、上記のステップＳ５６からステップＳ５７に進む。その時点でパワーオン状態からパワーオフ状態に切り替わっていると、そのステップＳ５７で否定的に判断され、ステップＳ７１以降の制御が実行される。すなわちパワーオン・アップシフト制御に替えて、パワーオフ・アップシフト制御が実行される。
【０１３６】
このように制御すれば、実質的なパワーオン・アップシフト制御が開始されていない状態でパワーオフ・アップシフト制御を実行するので、特に支障が生じることがないうえに、応答性の良い変速制御が可能になる。
【０１３７】
一方、パワーオン・アップシフト制御において第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除指令が出力された後は、フラグＦlag が“１”にセットされるので、ステップＳ５６からステップＳ５８に進み、パワーオン状態か否かの判断がおこなわれない。すなわちステップＳ５７の判断がおこなわれない。したがってこの場合、たとえパワーオフ状態が生じていても、パワーオン・アップシフト制御を終了するまで実行することになる。
【０１３８】
このように制御するのは、以下の理由による。第２一方向クラッチ部Ｆ2 を解除する指令の出力からイナーシャ相が開始するまでの時間が短いので、パワーオフ・アップシフト制御を新たに開始するとすれば、回転変化やトルクの変化が生じて違和感を生じさせる可能性があり、これに対してそのままアップシフトを終了させれば、変速モードの切り換え後にエンジンブレーキ力を発生させて有段式の自動変速機と同様の変速フィーリングとなり、ドライバビリティの点で違和感が生じないからである。
【０１３９】
（８）パワーオフ・アップシフト中のパワーオン・アップシフト制御
上述したパワーオン・アップシフト中にパワーオフ状態が生じるのと同様の理由で、パワーオフ・アップフト中にパワーオン状態が生じることがある。具体的には、アクセルペダルを戻した状態でシフト装置を手動操作することによりパワーオフ・アップシフトが判断され、その変速制御中にアクセルペダルが踏み込まれる場合があり、これが、パワーオフ・アップシフト制御中のパワーオン状態である。このような状態でのアップシフトは、以下のように制御される。
【０１４０】
パワーオフ・アップシフト制御において第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除指令が出力される以前ではフラグＦlag が“０”にセットされており、その解除指令が出力された後はフラグＦlag が“２”にセットされる。したがってパワーオフ・アップシフトの制御が開始された直後の時点では、フラグＦlag が“０”にセットされているので、上記のステップＳ５６からステップＳ５７に進む。その時点でパワーオフ状態からパワーオン状態に切り替わっていると、そのステップＳ５７で肯定的に判断され、ステップＳ５８以降の制御が実行される。すなわちパワーオフ・アップシフト制御に替えて、パワーオン・アップシフト制御が実行される。
【０１４１】
このように制御すれば、実質的なパワーオフ・アップシフト制御が開始されていない状態でパワーオン・アップシフト制御を実行するので、特に支障が生じることがないうえに、応答性の良い変速制御が可能になる。
【０１４２】
一方、パワーオフ・アップシフト制御において第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除指令が出力された後は、フラグＦlag が“２”にセットされるので、ステップＳ５６からステップＳ７１に進み、パワーオン状態か否かの判断がおこなわれない。すなわちステップＳ５７の判断がおこなわれない。したがってこの場合、たとえパワーオン状態が生じていても、パワーオフ・アップシフト制御を終了するまで実行することになる。
【０１４３】
このように制御するのは、以下の理由による。第１一方向クラッチ部Ｆ1 を解除する指令の出力からイナーシャ相が開始するまでの時間の間にパワーオンとなった場合にはエンジン３の吹き上がりが生じる可能性がある。しかしながら、その時間間隔が短いうえに、アクセルペダルの踏み込みやそれに基づくスロットル開度の増大の判定に対して実際のエンジントルクが増大するタイミングが遅れるので、エンジン３の吹き上がりなどの不都合が生じる可能性が低いからである。なお、エンジン３の吹き上がりなどの不都合が生じる場合には、電子スロットルバルブを制御し、もしくは点火時期の遅角制御をおこなってエンジントルクの増大を抑制すればよい。
【０１４４】
パワーオン・アップシフト制御が開始された場合のタイムチャートを図１６に示してある。アクセルペダルが踏み込まれているパワーオン状態での走行中のｔ21時点に定常走行している際のｔ1 時点に、ＬモードからＨモードへの変速モードの切り換えを伴う変速判断が成立すると、クラッチＣh に対する油圧の供給が開始され、また同時にバリエータ１における入出力回転数比γをその最小値γmin 以上の所定値に固定する制御が実行される。その後のｔ22時点で、クラッチＣh のスタンバイ制御が完了し、かつ入出力回転数比γの固定が確認され、それに伴って第２一方向クラッチ部Ｆ2 を解除する指令信号が出力される。
【０１４５】
第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除に要する時間が経過したｔ23時点にクラッチＣh の油圧を上昇させてその伝達トルク容量を増大させる。その結果、トルク変化が生じ、所定時間後のｔ24時点にイナーシャ相が開始するまでの間がトルク相となる。そのトルク相においては出力軸トルクＴo が僅かに低下する。また、イナーシャ相が開始するまでの間では、入力回転数Ｎinが僅かに上昇する。
【０１４６】
イナーシャ相では無段変速機における回転部材の回転変化が生じ、それに伴って出力軸トルクＴo が増大傾向を示す。また、そのイナーシャ相の開始と同時に第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除指令が出力される。そして、イナーシャ相がｔ25時点に終了し、バリエータ１における入出力回転数比γの変更が許可される。なお、図１６において、一点鎖線は、移行点（切替点）である入出力回転数比γの最小値γmin で変速モードの切り換えをおこなう理想状態を示す。また、第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除指令の後にパワーオフ状態となった場合、アクセル開度Ｐa および出力軸トルクＴo が破線で示すように変化するが、変速制御はそのまま継続され、クラッチＣh の油圧や入出力回転数比γなどは上述したとおりに変化する。
【０１４７】
したがってパワーオン・アップシフト制御によれば、エンジン３の吹き上がりを伴う動力遮断やクラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd との干渉によるショックなどを生じることなく、スムースにアップシフトすることができる。
【０１４８】
また一方、パワーオフ・アップシフト制御が開始された場合のタイムチャートを図１７に示してある。定常走行している際のｔ31時点にアクセルペダルが戻されてｔ32時点にアクセル開度Ｐa がほぼゼロに達すると、そのアクセル開度Ｐa に応じてスロットル開度（電子スロットルバルブの開度）Ｔa が例えばアイドル開度に低下する。それに伴い出力軸トルクＴo が負のトルクになる。この時点ではＬモードが設定されているので、遊星歯車機構２の全体は一体となって回転している。
【０１４９】
この状態でＬモードからＨモードへの変更を伴う変速判断がｔ33時点に生じると、クラッチＣh への油圧の供給が開始され、またバリエータ１の入出力回転数比γをその最小値γmin 以下の値に停止させる制御が実行される。クラッチＣh のスタンバイ状態が確認され、かつ入出力回転数比γの停止が確認された後のｔ34時点に、第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化する解除指令およびクラッチＣh の解放指令が出力される。
【０１５０】
クラッチＣh が係合し始めることにより、ｔ35時点にトルク相が開始され、さらにその後のｔ36時点にイナーシャ相が開始する。トルク相が開始するまでの間に入力回転数Ｎinが僅か低下し、また変速比Γが僅か低下する。トルク相においては変速比Γがほぼ一定に維持されることにより出力軸トルクＴo が僅かに増大する。さらに、イナーシャ相では入力回転数Ｎinが増大し、また出力軸トルクＴo が次第に低下する。イナーシャ相がｔ37時点に終了し、その後、入出力回転数比γの変更が許可され、それに伴う変速比Γの変化によって入力回転数Ｎinが低下し、かつ出力軸トルクＴo がほぼ一定に維持される。
【０１５１】
したがってエンジン３の吹き上がりを伴う動力遮断やクラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd との干渉によるショックなどを生じることなく、スムースにアップシフト制御を実行することができる。
【０１５２】
（９）多重変速制御
多重変速とは、変速モードの変更の方向（アップ・ダウン）が反対となる変速をおこなうべき状態が、先行の変速の実行中に生じる変速の態様である。その態様として、アップシフトとダウンシフトについて、パワーオン・オフのそれぞれの状態があり、さらにアップシフト中のダウンシフトと、ダウンシフト中のアップシフトの態様があるので、合計８つの態様が存在する。そして、図１に示すように４モードクラッチ機構Ｃd を使用した無段変速機でその一方向クラッチ機能を有効に生じさせるためには、変速時の入出力回転数比γおよび一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 の係合・解放の順序に制約条件がある。その制約条件は図７を参照して説明したとおりである。したがってこの発明に係る変速制御装置は、多重変速を図１８に示すように制御する。
【０１５３】
図１８は、８つの多重変速制御を総括的に示すフローチャートであり、先ず、変速モードの変更を伴う変速中か否かが判断される（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１で否定的に判断された場合には、変速モードが変更されないので、同一の変速モードでバリエータ１における入出力回転数比γを変更する変速制御が実行される（ステップＳ１０２）。
【０１５４】
変速モードの変更を伴う変速制御の実行中であることによりステップＳ１０１で肯定的に判断された場合には、変速モードの変更の方向（アップシフトもしくはダウンシフト）が第１の変速とは異なる第２の変速の判断が成立したか否かが判断される（ステップＳ１０３）。先行する第１の変速制御中に後続の第２の変速の判断が成立しないことによりステップＳ１０３で否定的に判断された場合には、単一変速制御が実行される（ステップＳ１０４）。この単一変速制御は、変速モードの変更の方向が変化しない変速制御であり、これについては既に説明した。
【０１５５】
ステップＳ１０３で肯定的に判断されると、第１の変速制御中に第２の変速判断が成立して多重変速制御をおこなうことになる。先ず、既に開始されている第１変速でのイナーシャ相が開始しているか否かが判断される（ステップＳ１０５）。イナーシャ相は、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh が伝達トルク容量を持ち始めることにより開始し、あるいはそのクラッチＣh の伝達トルク容量が低下することにより開始する。そのため、前述した変速制御で述べたように、クラッチＣh の係合もしくは解放の指令をおこなう前に、そのクラッチＣh の係合もしくは解放に干渉するいずれかの一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 が予め無効化される。また、クラッチＣh を係合させる場合には、そのスタンバイ制御が実行される。したがって第１変速でのイナーシャ相が開始していないことにより、ステップＳ１０５で否定的に判断された場合には、既に開始されているクラッチＣh についての制御や一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 についての制御を取り消してこれらが元の状態に戻される（ステップＳ１０６）。
【０１５６】
これに対して第１変速のイナーシャ相が開始していることによりステップＳ１０５で肯定的に判断された場合には、バリエータ１における入出力回転数比γの条件が第１変速と第２変速とで同じか否かが判断される（ステップＳ１０７）。この入出力回転数比γの条件とは、４モードクラッチ機構Ｃd の一方向クラッチ機能を有効に作用させるために必要な入出力回転数比γの条件であり、既に説明し、また図７に示してあるように、パワーオン状態での変速であれば、その入出力回転数比γが最小値γmin 以上であることが条件となり、また反対にパワーオフ状態での変速では、その入出力回転数比γが最小値γmin 以下であることが条件となる。したがってこのステップＳ１０７では、第１変速とその変速制御中に判断された第２変速とが共にパワーオン状態での変速か、もしくは共にパワーオフ状態での変速かを判断することになる。
【０１５７】
このステップＳ１０７で肯定的に判断された場合には、クラッチＣh を第１変速制御を開始する前の状態に戻す（ステップＳ１０８）。具体的には、第１変速がダウンシフトであることによりクラッチＣh を解放しようとしている場合には、クラッチＣh を係合状態に戻し、あるいは第１変速がアップシフトであることによりクラッチＣh を係合しようとしている場合には、そのクラッチＣh を解放状態に戻す。その後、第２変速がダウンシフトか否かが判断される（ステップＳ１０９）。
【０１５８】
第２変速がダウンシフトの場合、その変速の終了状態では各一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を係合状態に設定するので、多重変速の過渡状態では、それらの一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 とクラッチＣh とが干渉しないように制御する必要がある。したがって第２変速がダウンシフトであることによりステップＳ１０９で肯定的に判断された場合には、第２変速のイナーシャ相が終了したか否かが判断される（ステップＳ１１０）。
【０１５９】
そして、このステップＳ１１０で否定的に判断された場合にはリターンしてイナーシャ相の終了を待ち、イナーシャ相が終了してステップＳ１１０で肯定的に判断された場合には、第１変速の制御で動作状態が変更されていた一方向クラッチ部Ｆ1 （もしくはＦ2 ）が、第１変速の前の状態に戻される（ステップＳ１１１）。より具体的には、第１変速がアップシフトであることにより解除指示されていたいずれかの一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を、第２変速のダウンシフトにおけるイナーシャ相が終了して遊星歯車機構２の全体が一体に回転し始めることにより、その解除指令を解消して有効化し、４モードクラッチ機構Ｃd の全体を完全係合状態とする。
【０１６０】
これとは反対に、第２変速がアップシフトの場合、Ｈモードを設定するためのクラッチＣh がトルクを受け持つようになるまで、いずれかの一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 でトルクを受け持ち、ニュートラル状態になることを防止する必要がある。したがってステップＳ１０９で否定的に判断された場合、すなわち第２変速がアップシフトの場合には、第２変速のイナーシャ相が開始したか否かが判断される（ステップＳ１１２）。
【０１６１】
そして、このステップＳ１１２で否定的に判断された場合には、クラッチＣh が未だ充分に伝達トルク容量を持っていないので、いずれかの一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を係合させておく必要があり、そのためリターンしてクラッチＣh の伝達トルク容量が増大するのを待つ。その後、イナーシャ相が開始してステップＳ１１２で肯定的に判断された場合に、ステップＳ１１１に進んで第１変速の制御で動作状態が変更されていた一方向クラッチ部Ｆ1 （もしくはＦ2 ）が、第１変速の前の状態に戻される。より具体的には、第１変速がダウンシフトであることにより有効化の指示がされていたいずれかの一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を、第２変速のアップシフトにおけるイナーシャ相が終了して、遊星歯車機構２における回転要素同士が相対回転し始めることにより、その有効化指令を解消して無効化し、４モードクラッチ機構Ｃd の全体を完全解放状態とする。
【０１６２】
一方、ステップＳ１０７で否定的に判断された場合、すなわち第１変速と第２変速とのいずれか一方がパワーオン状態での変速モードの切り換えを伴い、他方がパワーオフ状態での変速モードの切り換えを伴う変速の場合には、以下のように制御する。このような変速の態様の場合には、ステップＳ１１３に進んで第２変速がダウンシフトか否かが判断される。
【０１６３】
ステップＳ１１３で肯定的に判断されるのは、第１速がアップシフトの場合であり、したがってこの場合はクラッチＣh を係合させ（ステップＳ１１４）、Ｈモードへの切り換えを進行させる。そして、クラッチＣh を係合させることに伴うイナーシャ相、すなわち無段変速機における回転部材同士の相対回転状態の変動が生じた否かが判断される（ステップＳ１１５）。そのイナーシャ相が開始しないことによりステップＳ１１６で否定的に判断された場合にリターンしてイナーシャ相の開始を待つ。
【０１６４】
また、イナーシャ相が開始してステップＳ１１５で肯定的に判断された場合には、Ｈモードを設定するクラッチＣh がトルクを受け持つ状態となったので、一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を無効化する解除制御（ＯＷＣ解除）が実行される（ステップＳ１１６）。ついで、バリエータ１における入出力回転数比γを第２変速であるダウンシフト（Ｌモードへの変更）に適した値に変更し（ステップＳ１１７）、その変更の終了が判断された後（ステップＳ１１８で肯定的に判断された後）、第２変速を実行するロジックに沿った制御が実行される（ステップＳ１１９）。
【０１６５】
すなわち、第１変速の制御中に判断された第２変速がダウンシフトであり、かつ加減速の要求状態が第１変速とは異なる場合には、第１変速であるアップシフトを進行させてクラッチＣh が所定の伝達トルク容量を持った後、第２変速であるダウンシフトを実行する。したがって変速判断が生じた順序に従って変速モードの変更をおこなう。
【０１６６】
これに対してステップＳ１１３で否定的に判断された場合、すなわち第２変速を実行する場合の入出力回転数比γの条件が第１変速とは異なり、かつ第２変速がアップシフトの場合、クラッチＣh を係合させる（ステップＳ１２０）。この場合、パワーオンおよびパワーオフのいずれであっても、クラッチＣh を係合させなければ、変速が進行しないからである。
【０１６７】
したがってクラッチＣh を係合させる制御を実行した後、クラッチＣh が伝達トルク容量を持ち始めることに伴うイナーシャ相の開始が判断され（ステップＳ１２１）、そのイナーシャ相の開始を待って、すなわちステップＳ１２１で肯定的に判断されるのを待って、一方向クラッチ部Ｆ1 ，Ｆ2 を無効化する解除制御（ＯＷＣ解除）が実行される（ステップＳ１２２）。
【０１６８】
このように、第１変速と第２変速とにおける入出力回転数比γの条件が異なっており、かつ第２変速がアップシフトの場合、変速判断の成立した順に変速を実行することができず、第２変速であるアップシフトを進行させ、かつ終了させる。
【０１６９】
前述したように多重変速には８つの態様（パターン）があるので、各パターンの多重変速について図１８に示すフローチャートに即して説明する。
【０１７０】
▲１▼  パワーオンアップ中のパワーオンダウン
このパターンの多重変速は、例えばパワーオン・アップシフトを実行している際に、アクセルペダルが大きく踏み込まれてダウンシフトが判断された場合や、パワーオン・アップシフト中に手動操作され、あるいはナビゲーション装置やレーダによる追従走行制御装置などから減速信号が出力されることによりダウンシフトが判断された場合に生じる。
【０１７１】
第１変速であるパワーオン・アップシフトのイナーシャ相が開始する前（ステップＳ１０５でＮＯ）であれば、第１変速が判断される前のＬモードを設定するべく、クラッチＣh が解放状態に戻され、また第２一方向クラッチ部Ｆ2 が係合状態（有効化状態）に戻される（ステップＳ１０６）。このようにして達成される変速モードは、第２変速であるダウンシフトで達成する変速状態であるから、変速応答性が良好になる。
【０１７２】
また、第１変速のイナーシャ相が開始した後に第２変速が判断された場合には、第１変速と第２変速とが共にパワーオン状態での変速であることにより、ステップＳ１０７で肯定的に判断される。したがってクラッチＣh を戻す（解放する）制御が実行される（ステップＳ１０８）。また、この場合は、第２変速がダウンシフトであるから、そのダウンシフトのイナーシャ相が終了した後、一方向クラッチ部（この場合は第２一方向クラッチ部Ｆ2 ）が元の有効化状態（係合状態）に戻される（ステップＳ１１１）。その結果、クラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd との干渉を生じることなく、変速応答性を良好にすることができる。
【０１７３】
▲２▼  パワーオンアップ中のパワーオフダウン
このパターンの多重変速は、例えばパワーオン・アップシフト中に手動によってダウンシフト操作された場合に生じる。
【０１７４】
第１変速がパワーオン・アップシフトであるから、クラッチＣh との干渉を回避するために、先ず第２一方向クラッチ部Ｆ2 を無効化（解除）する制御が実行される。したがって第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除の制御からイナーシャ相の開始までの間に第２変速の判断が成立した場合には、図１８に示すステップＳ１０６の制御、すなわちクラッチＣh を解放し、かつ第２一方向クラッチ部Ｆ2 を有効化（係合）する制御が実行される。
【０１７５】
また、第１変速のイナーシャ相が開始した後に第２の変速が判断された場合、この多重変速パターンでは第１変速がパワーオンでの変速であるのに対して、第２変速がパワーオフでの変速であるから、両者の変速における入出力回転数比γの条件が異なっている。したがって図１８に示すステップＳ１０７で否定的に判断され、かつそれに続くステップＳ１１３で肯定的に判断される。その結果、ステップＳ１１４ないしステップＳ１１９の制御が順に実行される。具体的には、クラッチＣh の係合、第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除、入出力回転数比γの第２変速に適した値への変更、第２一方向クラッチ部Ｆ2 の有効化（係合）の各制御が順に実行される。
【０１７６】
言い換えれば、このパターンの多重変速の場合には、第２変速がダウンシフトであっても、変速制御の途中でクラッチＣh を解放したり、その後にダウンシフト制御を実行したりせずに、変速判断の成立の順序に従って変速モードの変更を伴う変速が実行される。
【０１７７】
▲３▼  パワーオフアップ中のパワーオンダウン
このパターンの多重変速は、例えばアクセルペダルを戻すことによりアップシフトが判断された直後に、アクセルペダルを踏み込んだ場合に生じる。
【０１７８】
第１変速がパワーオフ・アップシフトであるから、クラッチＣh との干渉を回避するために、先ず第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化（解除）する制御が実行される。したがって第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除の制御からイナーシャ相の開始までの間に第２変速の判断が成立した場合には、図１８に示すステップＳ１０６の制御、すなわちクラッチＣh を解放し、かつ第１一方向クラッチ部Ｆ1 を有効化（係合）する制御が実行される。
【０１７９】
また、第１変速のイナーシャ相が開始した後に第２の変速が判断された場合、この多重変速パターンでは第１変速がパワーオフでの変速であるのに対して、第２変速がパワーオンでの変速であるから、両者の変速における入出力回転数比γの条件が異なっている。したがって図１８に示すステップＳ１０７で否定的に判断され、かつそれに続くステップＳ１１３で肯定的に判断される。その結果、ステップＳ１１４ないしステップＳ１１９の制御が順に実行される。具体的には、クラッチＣh の係合、第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除、入出力回転数比γの第２変速に適した値への変更、第１一方向クラッチ部Ｆ1 の有効化（係合）の各制御が順に実行される。
【０１８０】
したがってこのパターンの多重変速の場合も、上述したパワーオンアップ中のパワーオフダウンの多重変速と同様に、第２変速がダウンシフトであっても、変速制御の途中でクラッチＣh を解放したり、その後にダウンシフト制御を実行したりせずに、変速判断の成立の順序に従って変速モードの変更を伴う変速が実行される。
【０１８１】
▲４▼  パワーオフアップ中のパワーオフダウン
このパターンの多重変速は、例えばアクセルペダルを戻すことによりアップシフトが判断された直後に、手動によりダウンシフト操作された場合、あるいはナビゲーション装置やレーダによる追従走行制御装置などから減速信号が出力されることによりダウンシフトが判断された場合に生じる。
【０１８２】
第１変速がパワーオフ・アップシフトであるから、クラッチＣh との干渉を回避するために、先ず第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化（解除）する制御が実行される。したがって第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除の制御からイナーシャ相の開始までの間に第２変速の判断が成立した場合には、図１８に示すステップＳ１０６の制御、すなわちクラッチＣh を解放し、かつ第１一方向クラッチ部Ｆ1 を有効化（係合）する制御が実行される。これは、上述した▲３▼の多重変速の場合と同様である。
【０１８３】
また、第１変速のイナーシャ相が開始した後に第２の変速が判断された場合、この多重変速パターンでは第１変速および第２変速が共にパワーオフでの変速であるから、両者の変速における入出力回転数比γの条件が同じであり、したがって図１８に示すステップＳ１０７で肯定的に判断され、クラッチＣh を戻す（解放する）制御が実行される（ステップＳ１０８）。また、この場合は、第２変速がダウンシフトであるから、そのダウンシフトのイナーシャ相が終了した後、一方向クラッチ部（この場合は第１一方向クラッチ部Ｆ1 ）が元の有効化状態（係合状態）に戻される（ステップＳ１１１）。その結果、クラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd との干渉を生じることなく、変速応答性を良好にすることができる。
【０１８４】
▲５▼  パワーオンダウン中のパワーオンアップ
このパターンの多重変速は、例えばアクセルペダルを踏み込んだ加速要求状態でのダウンシフトが判断された直後に、アクセルペダルをパワーオン状態を維持する程度に戻した場合、もしくは手動操作でアップシフトを指示した場合に生じる。
【０１８５】
第１変速がパワーオン・ダウンシフトであるから、クラッチＣh を解放することに伴って第１一方向クラッチ部Ｆ1 でトルクを受け持たせる必要があるので、先ず、第１変速の判断の成立に伴って第１一方向クラッチ部Ｆ1 の有効化（係合）の制御が実行される。したがって第１一方向クラッチ部Ｆ1 の有効化の制御からイナーシャ相の開始までの間に第２変速の判断が成立した場合には、図１８に示すステップＳ１０６の制御、すなわちクラッチＣh を係合し、かつ第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化（解除）する制御が実行される。
【０１８６】
また、第１変速のイナーシャ相が開始した後に第２変速の判断が成立した場合、第１変速と第２変速とが共にパワーオン状態での変速であることにより、ステップＳ１０７で肯定的に判断される。したがってクラッチＣh を戻す（係合する）制御が実行される（ステップＳ１０８）。また、この場合は、第２変速がアップシフトであるから、そのアップシフトのイナーシャ相が開始した後、一方向クラッチ部（この場合は第１一方向クラッチ部Ｆ1 ）が元の無効化状態（解除状態）に戻される（ステップＳ１１１）。その結果、クラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd との干渉を生じることなく、変速応答性を良好にすることができる。
【０１８７】
▲６▼  パワーオンダウン中のパワーオフアップ
このパターンの多重変速は、例えばアクセルペダルを踏み込んだ加速要求状態でのダウンシフトが判断された直後に、アクセルペダルを全閉まで戻した場合に生じる。
【０１８８】
この多重変速の場合も、第１変速がパワーオン・ダウンシフトであるから、クラッチＣh を解放することに伴って第１一方向クラッチ部Ｆ1 でトルクを受け持たせる必要があるので、先ず、第１変速の判断の成立に伴って第１一方向クラッチ部Ｆ1 の有効化（係合）の制御が実行される。したがって第１一方向クラッチ部Ｆ1 の有効化の制御からイナーシャ相の開始までの間に第２変速の判断が成立した場合には、図１８に示すステップＳ１０６の制御、すなわちクラッチＣh を係合し、かつ第１一方向クラッチ部Ｆ1 を無効化（解除）する制御が実行される。
【０１８９】
また、第１変速のイナーシャ相が開始した後に第２の変速が判断された場合、この多重変速パターンでは第１変速がパワーオンでの変速であるのに対して、第２変速がパワーオフでの変速であるから、両者の変速における入出力回転数比γの条件が異なっている。したがって図１８に示すステップＳ１０７で否定的に判断され、かつそれに続くステップＳ１１３でも否定的に判断される。その結果、ステップＳ１２０ないしステップＳ１２２の制御が順に実行される。具体的には、クラッチＣh の係合、イナーシャ相開始後の第１一方向クラッチ部Ｆ1 の解除（無効化）の各制御が順に実行される。
【０１９０】
言い換えれば、このパターンの多重変速の場合には、第２変速であるアップシフトを実行し、終了させることになる。こうすることにより、変速を進行させることができ、またクラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd との干渉などを回避できる。
【０１９１】
▲７▼  パワーオフダウン中のパワーオンアップ
このパターンの多重変速は、例えば手動操作によるパワーオフ・ダウンシフト中に、アクセルペダルを踏み込むとともに手動操作によってアップシフト操作した場合に生じる。
【０１９２】
この多重変速の場合、第１変速がパワーオフ・ダウンシフトであるから、クラッチＣh を解放することに伴って第２一方向クラッチ部Ｆ2 でトルクを受け持たせる必要があるので、先ず、第１変速の判断の成立に伴って第２一方向クラッチ部Ｆ2 の有効化（係合）の制御が実行される。したがって第２一方向クラッチ部Ｆ2 の有効化の制御からイナーシャ相の開始までの間に第２変速の判断が成立した場合には、図１８に示すステップＳ１０６の制御、すなわちクラッチＣh を係合し、かつ第２一方向クラッチ部Ｆ2 を無効化（解除）する制御が実行される。
【０１９３】
また、第１変速のイナーシャ相が開始した後に第２の変速が判断された場合、この多重変速パターンでは第１変速がパワーオフでの変速であるのに対して、第２変速がパワーオンでの変速であるから、両者の変速における入出力回転数比γの条件が異なっている。したがって図１８に示すステップＳ１０７で否定的に判断され、かつそれに続くステップＳ１１３でも否定的に判断される。その結果、ステップＳ１２０ないしステップＳ１２２の制御が順に実行される。具体的には、クラッチＣh の係合、イナーシャ相開始後の第２一方向クラッチ部Ｆ2 の解除（無効化）の各制御が順に実行される。
【０１９４】
言い換えれば、このパターンの多重変速の場合には、第２変速であるアップシフトを実行し、終了させることになる。こうすることにより、変速を進行させることができ、またクラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd との干渉などを回避できる。
【０１９５】
▲８▼  パワーオフダウン中のパワーオフアップ
このパターンの多重変速は、例えばパワーオフ状態での手動操作によるダウンシフト中に、手動操作によってアップシフト操作された場合に生じる。
【０１９６】
この多重変速の場合、第１変速がパワーオフ・ダウンシフトであるから、クラッチＣh を解放することに伴って第２一方向クラッチ部Ｆ2 でトルクを受け持たせる必要があるので、先ず、第１変速の判断の成立に伴って第２一方向クラッチ部Ｆ2 の有効化（係合）の制御が実行される。したがって第２一方向クラッチ部Ｆ2 の有効化の制御からイナーシャ相の開始までの間に第２変速の判断が成立した場合には、図１８に示すステップＳ１０６の制御、すなわちクラッチＣh を係合し、かつ第２一方向クラッチ部Ｆ2 を無効化（解除）する制御が実行される。これは、上記の▲７▼の多重変速の場合と同様である。
【０１９７】
また、第１変速のイナーシャ相が開始した後に第２の変速が判断された場合、この多重変速パターンでは第１変速および第２変速が共にパワーオフでの変速であるから、両者の変速における入出力回転数比γの条件が同じであり、したがって図１８に示すステップＳ１０７で肯定的に判断され、クラッチＣh を戻す（有効化（係合）する）制御が実行される（ステップＳ１０８）。また、この場合は、第２変速がアップシフトであるから、そのアップシフトのイナーシャ相が開始した後、一方向クラッチ部（この場合は第２一方向クラッチ部Ｆ2 ）が元の有効化状態（係合状態）に戻される（ステップＳ１１１）。その結果、クラッチＣh と４モードクラッチ機構Ｃd との干渉を生じることなく、変速応答性を良好にすることができる。
【０１９８】
ここで上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図８に示すステップＳ３の機能的手段および図１３に示すステップＳ５３の機能的手段が、この発明における変速モード切換判断手段に相当する。また、図８に示すステップＳ５の機能的手段および図１３に示すステップＳ５７の機能的手段が、この発明における加減速要求判断手段に相当する。さらに、図８に示すステップＳ８とステップＳ２２との機能的手段、および図１３に示すステップＳ５８とステップ７１の機能的手段が、この発明における目標入力回転数比設定手段に相当する。そして、図８に示すステップＳ１０とステップＳ１８との機能的手段、ステップＳ２４とステップＳ３２との機能的手段、図１３に示すステップＳ６１およびステップＳ６７の機能的手段、ステップＳ７４とステップＳ８０の機能的手段が、この発明における一方向クラッチ機能設定手段に相当する。さらにまた、図１８に示すステップＳ１０１およびステップＳ１０３の機能的手段が、この発明における多重変速判断手段に相当し、またステップＳ１０５ないしステップＳ１２２の機能的手段が、この発明における多重変速制御手段に相当する。
【０１９９】
なお、上記の具体例では、無段変速機構としてベルト式のバリエータを使用した例を示したが、この発明における無段変速機構は、ベルト式以外にトラクション式のものであってもよい。また、この発明における差動機構は、上述したシングルピニオン型の遊星歯車機構に限定されないのであって、ダブルピニオン型の遊星歯車機構などの他の歯車式の差動機構や歯車を使用しない差動機構などの適宜の構成のものであってもよい。
【０２００】
さらに、この発明の４モードクラッチ機構は、要は、完全係合、完全解放、正回転方向での一方向クラッチ機能、逆回転方向での一方向クラッチ機能の４つの状態を選択的に設定できる機構であればよく、したがって上述した具体例で示した構成以外のものを適宜に採用してもよい。したがってその有効化、無効化の制御をおこなう制御部（アクチュエータ部）は、油圧式に限らず、油圧以外の流体圧を使用するもの、電気的に制御するものなど適宜の構成であってよい。
【０２０１】
そしてまた、この４モードクラッチ機構によって選択的に連結、遮断される二つの回転部材は、上記の出力軸とアイドルギヤ以外に、サンギヤとリングギヤあるいは差動機構の適宜の二つの回転要素、もしくはこれらと実質的に一体の二つの回転部材であってもよい。そして、無段変速機構としてベルト式のものを使用し、差動機構としてシングルピニオン型の遊星歯車機構を使用する場合、その配置は、図１に示す配置に限定されず、上記の具体例で示した機能を損なわない範囲で適宜の配置であってよい。例えば、４モードクラッチ機構をＨモード設定のために係合するクラッチして使用し、多板クラッチをＬモード設定のために係合するクラッチして使用する構成であってもよい。そしてまた、この発明は上記の具体例に限定されないのであり、３つ以上の変速モードが可能な変速機を対象とする変速制御装置にも適用することができる。
【０２０２】
上記の具体例として示した発明のうち、特許請求の範囲に記載されていない発明を以下に記す。
【０２０３】
請求項２に記載された無段変速機の変速制御装置において、変速モードを変更する際の前記第１一方向クラッチ機能と第２一方向クラッチ機能との有効化もしくは無効化の順序を、前記加減速要求判断手段で判断された加減速要求の状態に応じて設定する一方向クラッチ機能設定手段と、最初に有効化もしくは無効化される一方向クラッチ機能を、前記入出力回転数比が目標入出力回転数比に停止したことが確認された後に有効化もしくは無効化する手段とを更に備えていることを特徴とする変速制御装置。該手段には、上述したステップＳ１０，Ｓ２４，Ｓ６１，Ｓ７４の機能的手段が相当する。
【０２０４】
請求項３に記載された無段変速機の変速制御装置において、係合することによって前記４モードクラッチ機構に作用するトルクが低下しかつ解放することによって前記４モードクラッチ機構に作用するトルクが増大する摩擦クラッチ機構と、前記最初に有効化される一方向クラッチ機能の有効化が完了した後に前記摩擦クラッチ機構を解放する手段とを更に備えていることを特徴とする変速制御装置。該手段には、上述したステップＳ１２，Ｓ２６の機能的手段が相当する。
【０２０５】
請求項３に記載された無段変速機の変速制御装置において、係合することによって前記４モードクラッチ機構に作用するトルクが低下しかつ解放することによって前記４モードクラッチ機構に作用するトルクが増大する摩擦クラッチ機構と、前記最初に無効化される一方向クラッチ機能の無効化が完了した後に前記摩擦クラッチ機構を係合する手段とを更に備えていることを特徴とする変速制御装置。該手段には、上述したステップＳ６４，Ｓ７７の機能的手段が相当する。
【０２０６】
請求項３に記載された無段変速機の変速制御装置において、最初に有効化もしくは無効化される一方向クラッチ機能以外の一方向クラッチ機能を、前記変速モードの変更に伴うイナーシャ相の終了が検出された後に、有効化もしくは無効化する手段を更に備えていることを特徴とする変速制御装置。該手段には、上述したステップＳ１８，Ｓ３２の機能的手段が相当する。
【０２０７】
請求項３に記載された無段変速機の変速制御装置において、最初に有効化もしくは無効化される一方向クラッチ機能以外の一方向クラッチ機能を、前記変速モードの変更に伴うイナーシャ相の開始が検出された後に、有効化もしくは無効化する手段を更に備えていることを特徴とする変速制御装置。該手段には、上述したステップＳ６７，Ｓ８０の機能的手段が相当する。
【０２０８】
請求項２に記載された無段変速機の変速制御装置において、前記入出力回転数比の前記目標入出力回転数比からの変更を、変速モードの変更に伴うイナーシャ相の終了のタイミングに応じて許可する手段を更に備えている変速制御装置。該手段には、上述したステップＳ１９，Ｓ６９の機能的手段が相当する。
【０２０９】
入力部材と出力部材との間に、入出力回転数比を連続的に変化させることのできる無段変速機構と前記入力部材および無段変速機構からトルクを入力可能な差動機構とが配置され、前記差動機構の差動作用を生じさせずに変速比を設定する変速モードと、前記差動機構に差動作用を生じさせて変速比を設定する変速モードとを選択可能であり、かついずれか二つの回転部材を選択的に連結して前記いずれかの変速モードを設定するクラッチ機構として、これら二つの回転部材を正逆回転方向のいずれか一方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第１一方向クラッチ機能と他の方向にのみ連結する一方向クラッチ機能を選択的に有効にする第２一方向クラッチ機能とを有する４モードクラッチ機構が設けられている無段変速機の変速制御装置において、前記変速モードを変更すべきことを判断する変速モード切換判断手段と、その変速モードを変更する際における前記入力部材から入力されるトルクが増大する加速要求状態とそのトルクが低下する減速要求状態とを判断する加減速要求判断手段と、加減速の要求状態が変化した時点の前記変速モードを変更する制御の進行状態に応じて、その変速モードの変更制御の内容を変更する手段とを備えていることを特徴とする変速制御装置。該手段には、上述したステップＳ６，Ｓ２０，Ｓ５６の機能的手段が相当する。
【０２１０】
上記の「変速モードの変更制御の内容を変更する手段」は、既にイナーシャ相が開始している状態で加減速要求状態が変化（反転）した場合に、その加減速要求状態の変化に伴う入力トルクの変化を抑制する手段と、その加減速要求状態の変化が生じる前の変速モードの変更の制御を急速に進行させる手段とを含む構成とすることができる。前者の手段には、上述したステップＳ３４，Ｓ３７の機能的手段が相当し、また後者の手段には、上述したステップＳ３５，Ｓ３８の機能的手段が相当する。
【０２１１】
変速モードを変更する制御を、パワーオン状態もしくはパワーオフ状態あるいはこれらの状態が変速制御中に変化する状態で実行するように構成したこの出願に係る発明は、以上説明した発明を更に改良して以下の構成とすることができる。例えば、前述した摩擦クラッチを備えている構成では、その摩擦クラッチの係合もしくは解放の制御を、最初に有効化もしくは無効化される一方向クラッチ機能の有効化もしくは無効化のタイミングとその一方向クラッチ機能で受け持つトルクに基づいて実行するように構成することができる。また、上述したイナーシャ相の開始もしくはその終了の判断は、所定時間が経過してことをもって判断するように構成してもよい。さらに、変速モードの変更を伴う変速制御中に加減速要求の状態が変化した場合には、無段変速機に対する入力トルクの変化を一律に遅延させるように構成してもよく、またこれと併せて変速制御開始前の状態に各動作部材の動作状態を戻すように構成してもよい。
【０２１２】
また一方、多重変速をおこなう変速制御装置として、以下の発明が上述した具体例として記載されている。
【０２１３】
請求項４に記載された無段変速機の変速制御装置において、前記多重変速制御手段は、第２の変速の判断成立時期が、第１の変速によるイナーシャ相の開始前の場合には前記４モードクラッチ機構を元の動作状態に戻す手段を含むことを特徴とする変速制御装置。該手段には上述したステップＳ１０６の機能的手段が相当する。
【０２１４】
請求項４に記載された無段変速機の変速制御装置において、前記多重変速制御手段は、第２の変速の判断成立時期が、第１の変速によるイナーシャ相の開始後の場合には、前記第１の変速を実行するための前記入出力回転数比の条件と前記第２の変速を実行するための前記入出力回転数比の条件との異同に応じて、変速制御内容を変更する手段を含むことを特徴とする変速制御装置。該手段には、上述したステップＳ１０７の機能的手段が相当する。
【０２１５】
その「変速制御内容を変更する手段」は、前記入出力回転数比の条件が同じ場合に、変速モードの変更の方向に応じて、前記一方向クラッチ機能の有効化・無効化を元に戻すタイミングを異ならせるように構成することができる。
【０２１６】
また、「変速制御内容を変更する手段」は、前記入出力回転数比の条件が異なる場合、変速比を低下させる方向の変速モードの変更であるアップシフトと変速比を増大させる方向の変速モードの変更であるダウンシフトとで、変速制御の内容を変更するように構成することができる。例えば、ダウンシフトの場合には、第１の変速を続行した後に第２の変速を実行するように構成することができる。上述したステップＳ１１３ないしステップＳ１１９で示す制御がその例である。また反対にアップシフトの場合には、そのアップシフトを実行する。上述したステップＳ１２０ないしステップＳ１２２で示す制御がその例である。
【０２１７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、４モードクラッチ機構が正逆いずれの回転方向にもトルクを伝達する状態とすることにより、一方の変速モードが設定され、またその４モードクラッチ機構が正逆いずれの回転方向にもトルクを伝達しない状態とすることにより、他方の変速モードが設定される。そして、変速モードを切り換える場合、正逆回転方向でのいずれかの方向での一方向クラッチ機能を生じさせることにより、前記二つの回転部材の間でのトルクの作用方向の変化により、４モードクラッチ機構が自動的に係合しあるいは解放して変速モードが切り替わる。そして、この４モードクラッチ機構としていわゆる噛み合い式のクラッチ機構が採用可能であり、その小型化を図り、ひいては変速機の全体としての構成が小型化される。また、変速モードを切り換える場合に、４モードクラッチ機構が一方向クラッチ機能を生じるので、変速モードの変更を伴う変速制御が容易になる。
【０２１８】
また、請求項２の発明によれば、一方の変速モードを設定するためのクラッチ機構が４モードクラッチ機構によって構成されているので、変速モードを変更する場合にその４モードクラッチ機構を一方向クラッチとして機能させることにより、その４モードクラッチ機構が自動的に係合もしくは解放して変速モードが変更される。したがって請求項２の発明によれば、無段変速機構における入出力回転数比を加減速の要求状態すなわち入力部材からのトルクの入力の状態に応じて設定するので、前記４モードクラッチ機構を一方向クラッチとして効果的に機能させることができ、適切な変速制御が可能になる。
【０２１９】
また、請求項３の発明によれば、変速モードの変更を伴う変速の場合、４モードクラッチ機構による第１一方向クラッチ機能と第２一方向クラッチ機能とが有効化もしくは無効化される。その場合、加減速の要求状態すなわち入力部材からのトルクの入力の状態に応じて、第１一方向クラッチ機能と第２一方向クラッチ機能との有効化の順序もしくは無効化の順序が設定されるので、前記４モードクラッチ機構を一方向クラッチとして効果的に機能させることができ、適切な変速制御が可能になる。
【０２２０】
さらに請求項４の発明によれば、一方の変速モードから他方の変速モードに変更する変速中に、変速モードをこれとは反対方向に変更する変速を実行すべき状態が生じると、その状態を多重変速として多重変速判断手段が判断する。そして、第２の変速の判断が成立した時点における第１の変速の状況に応じて、第２の変速の制御内容が設定される。その制御内容は、第２の変速を直ちに実行すること、第２の変速の実行を第１の変速の終了まで遅延させることを含み、また、第１の変速の進行の状況は、例えば第１の変速の開始の前後、あるいは第１の変速におけるイナーシャ相の開始の前もしくは後である。そして、多重変速では、第１の変速と第２の変速とのいわゆる変速の方向が反対となるが、請求項４の発明では、第１の変速の進行状況に応じて第２の変速を直ちに実行し、あるいは第１の変速が終了するまで第２の変速の実行を遅延するので、一方向クラッチ機能を生じる４モードクラッチ機構によっていわゆるロック状態が生じるなどの事態を回避し、かつ応答性よく多重変速を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る無段変速機の一例を模式的に示すスケルトン図である。
【図２】  この発明で使用可能な４モードクラッチ機構の一例を示す断面図である。
【図３】  その爪板およびその制御部の一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】  その無段変速機での変速動作を説明するための共線図である。
【図５】  その各クラッチおよびブレーキの係合・解放状態をまとめて示す図表である。
【図６】  変速機の入力回転数と出力回転数との速度比と無段変速機構の入出力回転数比との関係を示す線図である。
【図７】  図１に示す無段変速機での変速モードの切り換えの際の制約条件をまとめて示す図表である。
【図８】  この発明に係る変速制御装置で実施されるダウンシフト制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】  図１に示す無段変速機におけるパワーオン・ダウンシフトの際の遊星歯車機構を構成している回転要素の変化および一方向クラッチ部の変化を示す共線図である。
【図１０】  図１に示す無段変速機におけるパワーオフ・ダウンシフトの際の遊星歯車機構を構成している回転要素の変化および一方向クラッチ部の変化を示す共線図である。
【図１１】  図８に示すパワーオン・ダウンシフトを実行した場合の過渡状態を示すタイムチャートである。
【図１２】  図８に示すパワーオフ・ダウンシフトを実行した場合の過渡状態を示すタイムチャートである。
【図１３】  この発明に係る変速制御装置で実施されるアップシフト制御の一例を示すフローチャートである。
【図１４】  図１に示す無段変速機におけるパワーオン・アップシフトの際の遊星歯車機構を構成している回転要素の変化および一方向クラッチ部の変化を示す共線図である。
【図１５】  図１に示す無段変速機におけるパワーオフ・アップシフトの際の遊星歯車機構を構成している回転要素の変化および一方向クラッチ部の変化を示す共線図である。
【図１６】  図１３に示すパワーオン・アップシフトを実行した場合の過渡状態を示すタイムチャートである。
【図１７】  図１３に示すパワーオフ・アップシフトを実行した場合の過渡状態を示すタイムチャートである。
【図１８】  この発明の変速制御装置で実施される多重変速制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…無段変速機構（バリエータ）、  ２…遊星歯車機構、  ３…エンジン、  ４…入力軸、  １２…サンギヤ、  １３…リングギヤ、  １４…キャリヤ、  １６…出力軸、  ２３…アイドルギヤ、  ２５…制御部、  ２９，３０…爪板、  ３１，３２…凹部、  ３４，３５…ピストン、  ３８，３９…電子制御装置、  Ｃd …４モードクラッチ機構、  Ｃh …クラッチ、  Ｆ1 ，Ｆ2 …一方向クラッチ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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