(57)【要約】    無段変速機で有段的に変速比を変更する場合に、変速ショックを抑制することのきる駆動力制御装置を提供する。    内燃機関の出力軸にクラッチを介在させて無段変速機が動力伝達可能に接続されており、無段変速機の変速比をステップ的に変更することの可能な駆動力制御装置において、クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、車両の走行中に無段変速機の変速比をステップ的に変更するか否かを判断する変速判断手段（ステップＳ１）と、無段変速機の変速比をステップ的に変更する場合は、無段変速機で変速比を変更する前に、クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、無段変速機で変速比を変更中に内燃機関の回転速度を無段変速機での変速比の変更後の入力回転速度に同期させ、かつ、無段変速機で変速比を変更した後、クラッチのトルク容量を上昇させる第１変速手段（ステップＳ３）とを備えている。
2010103606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行用動力源として内燃機関が設けられており、その内燃機関の出力軸にクラッチを介在させて無段変速機が動力伝達可能に接続されており、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御をおこなうことの可能な駆動力制御装置において、
前記クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したか否かを判断する変速判断手段と、
前記クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断された場合は、前記無段変速機で変速比を変更する前に、前記クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の入力回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更した後、前記クラッチのトルク容量を上昇させる第１変速手段と
を備えていることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断するショック判断手段を有しており、
前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断された場合に、前記第１変速手段は、前記無段変速機で変速比を変更する前に前記クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更し終わった後に前記クラッチのトルク容量を上昇させる変速制御をおこなう手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記ショック判断手段は、変速比の変更後における前記無段変速機の目標入力回転速度と前記無段変速機の現在の入力回転速度との差が閾値以上であると、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記ショック判断手段は、変速比の変更前における前記無段変速機の現在の変速比が相対的に大きいと、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記ショック判断手段は、前記内燃機関を冷却する冷却水の温度、または前記無段変速機の変速比を制御する作動油の温度に基づいて、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されるか否かを判断する条件判断手段を備えており、
前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されている場合に、前記第１変速手段は、前記クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、さらに、前記クラッチのトルク容量を上昇させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項７】
前記条件判断手段は、前記車両の運転者が加速操作をおこなっていない場合に、前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されたと判断する手段を含むことを特徴とする請求項６に記載の駆動力制御装置。
【請求項８】
前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御は、前記無段変速機の変速比をステップ的に大きくするダウンシフトであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の駆動力制御装置。
【請求項９】
前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更しても変速ショックが発生しないと判断された場合は、前記クラッチのトルク容量を低下させることなく、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する第２変速手段を備えていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の出力軸に無段変速機が動力伝達可能に接続されている駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の出力軸に無段変速機が接続されている駆動力制御装置が知られている。この無段変速機においては、入力回転数と出力回転数との比である変速比を無段階に制御することができるため、内燃機関の運転状態を燃費が相対的に良好となるように制御することが可能である。このように、内燃機関の出力軸に無段変速機を動力伝達可能に接続した制御装置の例が、特開２００６−１２５６０２号公報に記載されている。この特開２００６−１２５６０２号公報においては、エンジンの出力軸に前後進切換機構を介在させてベルト無段変速機構が接続されている。この前後進切換機構は、発進クラッチとして作用する前進クラッチおよび後退ブレーキを有している。【０００３】
前記ベルト無段変速機構は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリを有しており、そのプライマリプーリおよびセカンダリプーリにベルトが巻き掛けられている。プライマリプーリにはプライマリプーリ油室が設けられており、プライマリプーリ油室に供給される油圧を、油圧コントロールユニットにて制御することにより、ベルト無段変速機構の変速比を無段階に制御することができる。さらに、セカンダリプーリは、ディファレンシャルギアおよびドライブシャフトを介在させて駆動輪に接続されている。さらに、エンジンを電子制御するエンジンコントローラと、前後進切換機構やベルト無段変速機構に接続された油圧コントロールユニットと、油圧コントローラを電子制御するトランスミッションコントローラと、トランスミッションコントローラに接続されたセンサ類とを有している。【０００４】
そして、車両の発進時には、車両の運転状態、つまりは発進クラッチの速度比と、アクセル開度とに基づいてトルク容量係数を設定する。そのトルク容量係数とエンジン回転数とに基づいて、発進クラッチのトルク容量を制御する。ここで、運転者の加速意図が強いほど、トルク容量を減少補正する制御がおこなわれる。これにより、運転者の加速意図が強いときには、エンジン回転数をエンジントルクが大きくなる領域まで素早く立ち上げて、より強い加速ができるとされている。【０００５】
一方、変速機が連結されたエンジンの制御装置が特開２００６−１１２２４８号公報に記載されている。この特開２００６−１１２２４８号公報においては、変速機が各種の変速要素、つまりクラッチを有しており、そのクラッチの係合・解放をおこなうことにより、変速機での変速が実行される。この変速機を制御する自動変速モードでは、アクセル操作量および車速に基づいてマップを参照して、最適な変速段を決定する。これに対して、手動変速モードにおいては、ドライバーがシフトレバーを介しておこなうアップシフト操作またはダウンシフト操作に応じて、それぞれ現在の変速段よりも１段ずつアップシフトまたはダウンシフトをおこなう。さらに、変速機でのダウンシフト時に、クラッチを解放して変速機をニュートラル状態とし、エンジン回転速度がダウンシフト後の回転速度となるようにエンジン出力をフィードバック制御し、エンジン回転速度が同期した後に、クラッチを締結して変速することが記載されている。【０００６】
上記の特開２００６−１２５６０２号公報に記載された無段変速機において、特開２００６−１１２２４８号公報に記載されている手動変速モードのように有段的に変速比を変更することを想定すると、無段変速機の変速中に変速ショックが発生する問題があった。
【発明の開示】
【０００７】
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、無段変速機で有段的に変速比を変更する場合に、変速ショックを抑制することのできる駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、車両の走行用動力源として内燃機関が設けられており、その内燃機関の出力軸にクラッチを介在させて無段変速機が動力伝達可能に接続されており、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御をおこなうことの可能な駆動力制御装置において、前記クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したか否かを判断する変速判断手段と、前記クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断された場合は、前記無段変速機で変速比を変更する前に、前記クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の入力回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更した後、前記クラッチのトルク容量を上昇させる第１変速手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明は、上記の構成に加えて、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断するショック判断手段を有しており、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断された場合に、前記第１変速手段は、前記無段変速機で変速比を変更する前に前記クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更し終わった後に前記クラッチのトルク容量を上昇させる変速制御をおこなう手段を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記ショック判断手段は、変速比の変更後における前記無段変速機の目標入力回転速度と前記無段変速機の現在の入力回転速度との差が閾値以上であると、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断する手段を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記ショック判断手段は、変速比の変更前における前記無段変速機の現在の変速比が相対的に大きいと、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断する手段を含むことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記ショック判断手段は、前記内燃機関を冷却する冷却水の温度、または前記無段変速機の変速比を制御する作動油の温度に基づいて、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断する手段を含むことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されるか否かを判断する条件判断手段を備えており、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されている場合に、前記第１変速手段は、前記クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、さらに、前記クラッチのトルク容量を上昇させる手段を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記条件判断手段は、前記車両の運転者が加速操作をおこなっていない場合に、前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されたと判断する手段を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、この発明は、上記いずれかの構成に加えて、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御は、前記無段変速機の変速比をステップ的に大きくするダウンシフトであることを特徴とするものである。
【００１６】
さらに、この発明は、上記いずれかの構成に加えて、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更しても変速ショックが発生しないと判断された場合は、前記クラッチのトルク容量を低下させることなく、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する第２変速手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明によれば、クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、車両の走行中に、無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立した場合は、無段変速機での変速比を変更する前にクラッチのトルク容量を低下させ、かつ、無段変速機での変速中に、内燃機関の回転速度を無段変速機での変速比の変更後の入力回転速度に同期させる制御をおこなう。さらに、無段変速機で変速比を変更し終わった後、クラッチのトルク容量を上昇させる制御をおこなう。したがって、無段変速機で変速比をステップ的に変更する途中で、無段変速機の入力側に接続される等価慣性質量が急激に大きくなることを回避でき、無段変速機での変速にともなうショックを抑制できる。
【００１８】
また、この発明によれば、無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立し、かつ、無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断された場合に、上記の発明と同様の効果を得られる。
【００１９】
さらに、この発明によれば、変速比の変更後における無段変速機の目標入力回転速度と前記無段変速機の現在の入力回転速度との差が閾値以上である場合は、無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断し、上記の発明と同様の効果を得られる。
【００２０】
さらに、この発明によれば、変速比の変更前における無段変速機の現在の変速比が相対的に大きいと、無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断し、上記の発明と同様の効果を得られる。
【００２１】
さらに、この発明によれば、内燃機関を冷却する冷却水の温度、または無段変速機の変速比を制御する作動油の温度に基づいて、無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断し、上記の発明と同様の効果を得られる。
【００２２】
さらに、この発明によれば、無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立し、かつ、クラッチのトルク容量を低下させることが許可されている場合に、クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、内燃機関の回転速度を無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、さらに、クラッチのトルク容量を上昇させると、上記の発明と同様の効果を得られる。
【００２３】
さらに、この発明によれば、車両の運転者が加速操作をおこなっていない場合は、クラッチのトルク容量を低下させることが許可されたと判断し、上記の発明と同様の効果を得られる。
【００２４】
さらに、この発明によれば、無段変速機の変速比をステップ的に大きくするダウンシフトに際して、エンジンブレーキ力が急激に強められることを防止でき、上記いずれかの発明の効果を得られる。
【００２５】
さらに、この発明によれば、上記いずれかの発明と同様の効果を得られる他に、車両の走行中に無段変速機の変速比をステップ的に変更しても変速ショックが発生しない場合は、クラッチのトルク容量を低下させることなく、無段変速機の変速比をステップ的に変更する。したがって、無段変速機の変速比を変更する制御を開始してから終了するまでの時間を相対的に短縮することができ、変速応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の対象となる車両でおこなわれる第１制御例を示すフローチャートである。
【図２】この発明の対象となる車両の構成を示す模式図である。
【図３】図１の制御例に対応するタイムチャートの一例である。
【図４】この発明の対象となる車両でおこなわれる第２制御例を示すフローチャートである。
【図５】図４の制御例に対応するタイムチャートの一例である。
【図６】この発明の対象となる車両でおこなわれる第３制御例を示すフローチャートである。
【図７】図６の制御例に対応するタイムチャートの一例である。
【図８】この発明の対象となる車両でおこなわれる第４制御例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
この発明において、無段変速機は変速比を連続的（無段階）に変更可能であるとともに、変速比をステップ（段階）的に変更することも可能に構成されている。この発明における無段変速機には、ベルト型無段変速機およびトロイダル型無段変速機および遊星歯車機構を用いた無段変速機が含まれる。また、この発明において、クラッチは伝達トルク、もしくはトルク容量を制御可能に構成されており、クラッチにより動力を伝達および遮断できる。このクラッチとしては、摩擦力または電磁力または噛み合い力により動力伝達をおこなうクラッチが含まれる。この発明における変速ショックとは、無段変速機での変速によって車両の駆動トルクが急激に変化することを意味する。ここで、急激とは、運転者が体感できる程度の大きさを意味する。特に、無段変速機でのダウンシフトによりエンジンブレーキ力が強められて、駆動トルクが負側で大きく変化し、変速ショックとなるため、この発明ではこれを防止する。【００２８】
つぎに、この発明を用いた車両の模式図を図２に基づいて説明する。車両１には走行用の駆動力源として内燃機関（エンジン）２が搭載されている。内燃機関２は、燃料を燃焼させてその熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置であり、内燃機関としては、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。この内燃機関２では出力軸６から動力が出力される。また、出力軸６とインプットシャフト１０との間には流体伝動装置３が設けられている。この流体伝動装置３においては、作動油の運動エネルギにより動力伝達がおこなわれる。さらに、インプットシャフト１０と、ベルト型無段変速機５との間には前後進切換装置４が介在されている。【００２９】
この前後進切換装置４は、インプットシャフト１０の回転方向に対して、ベルト型無段変速機５のプライマリシャフト１６の回転方向を正・逆に切り換える装置である。この前後進切換装置４として、図２に示す例では、ダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、前記インプットシャフト１０と一体回転するサンギヤ１７と、このサンギヤ１７と同軸上に配置されたリングギヤ１８とが設けられ、このサンギヤ１７に噛合したピニオンギヤ１９と、このピニオンギヤ１９およびリングギヤ１８に噛合されたピニオンギヤ２０が設けられており、この２つのピニオンギヤ１９，２０がキャリヤ２１によって、自転かつ公転自在に保持されている。【００３０】
さらに、前後進切換装置４は、前記インプットシャフト１０と、前記キャリヤ２１とを選択的に動力伝達可能に連結し、かつ、解放する前進用クラッチ２２を有している。また前後進切換装置４は、前記リングギヤ１８を選択的に固定することにより、前記インプットシャフト１０の回転方向に対するプライマリシャフト１６の回転方向を正・逆に切り換える後進用ブレーキ２３を有している。この実施例では、前進用クラッチ２２および後進用ブレーキ２３として、油圧制御式のクラッチおよびブレーキが用いられている。すなわち、前進用クラッチ２２の伝達トルクを制御するクラッチ用油圧室２４が設けられており、後進用ブレーキ２３の制動力もしくはトルク容量を制御するブレーキ用油圧室２５が設けられている。前進用クラッチ２２は、環状のプレートおよびディスクに摩擦材を張り付けて構成されており、前進用クラッチ２２では摩擦力により動力伝達がおこなわれる。【００３１】
前記ベルト型無段変速機５は、入力回転速度と出力回転速度との比である変速比を連続的（無段階）に変更可能な変速機であり、ベルト型無段変速機５は、互いに平行に配置されたプライマリシャフト１６およびセカンダリシャフト２６を有している。そして、前記プライマリシャフト１６と一体回転するプライマリプーリ２７が設けられ、前記セカンダリシャフト２６と一体回転するセカンダリプーリ２８が設けられている。また、前記プライマリプーリ２７は、インプットシャフト１６の軸線方向には移動不可能に構成された固定片（図示せず）と、インプットシャフト１６の軸線方向に移動可能に構成された可動片（図示せず）とを有している。そして、固定片と可動片との間に溝が形成されており、前記可動片を軸線方向に動作させるプライマリ油圧室２９が設けられている。これに対して、前記セカンダリプーリ２８は、セカンダリシャフト２６の軸線方向に移動不可能に構成された固定片（図示せず）と、前記セカンダリシャフト２６の軸線方向に移動可能に構成された可動片（図示せず）とを有している。そして、固定片と可動片との間に溝が形成されており、前記可動片を軸線方向に動作させるセカンダリ油圧室３０が設けられている。さらに、前記セカンダリシャフト２６には歯車伝動装置３１を介在させてデファレンシャル３２が連結されており、デファレンシャル３２には車輪（前輪）３３が動力伝達可能に連結されている。【００３２】
つぎに、図２に示された車両１の制御系統を説明する。まず、電子制御装置（ＥＣＵ）３４が設けられており、この電子制御装置３４には、エンジン回転数、プライマリシャフト１６の回転数、セカンダリシャフト２６の回転数、車速、加速要求、制動要求、油温、冷却水温、外気温、シフトポジション、マニュアルシフト操作を検知するセンサやスイッチの信号が入力される。この電子制御装置３４からは、内燃機関２を制御する信号、油圧制御装置３５を制御する信号などが出力される。この油圧制御装置３５の制御により、前記前進用クラッチ２２の係合圧もしくは伝達トルクが制御され、後進用ブレーキ２３の係合圧もしくは制動力が制御される。さらに、油圧制御装置３５により、ベルト型無段変速機５における変速比および伝達トルクが制御される。これらの制御を実行するために、前記電子制御装置３４には各種のデータが予め記憶されている。これらのデータには、車速および加速要求に基づいて、目標エンジン出力を求めるマップ、ベルト型無段変速機５の変速比を制御する変速比制御マップ、ベルト型無段変速機５の伝達トルクを制御するマップなどが記憶されている。【００３３】
上記のように構成された車両１において、前記内燃機関２から出力されたトルクは、流体伝動装置３を経由してインプットシャフト１０に伝達される。つぎに、前記前後進切換装置４の制御について説明する。シフトポジションとして前進ポジション、例えば、走行（Ｄ）ポジションが選択された場合は、前記クラッチ用油圧室２４の油圧が高められて、前進用クラッチ２２が係合されるとともに、ブレーキ用油圧室２５の油圧が低下されて、後進用ブレーキ２３が解放される。すると、インプットシャフト１０とキャリヤ２１とが一体回転し、インプットシャフト１０のトルクがプライマリシャフト１６に伝達される。【００３４】
これに対して、後進（Ｒ）ポジションが選択された場合は、クラッチ用油圧室２４の油圧が低下されて、前進用クラッチ２２が解放されるとともに、ブレーキ用油圧室２５の油圧が高められて、後進用ブレーキ２３が係合される。すなわち、リングギヤ１８が固定される。そして、内燃機関２のトルクがサンギヤ１７に伝達されると、リングギヤ１８が反力要素となって、サンギヤ１７のトルクがキャリヤ２１を経由してプライマリシャフト１６に伝達される。ここで、プライマリシャフト１６の回転方向は、前進ポジションの場合とは逆になる。なお、ニュートラル（Ｎ）ポジションまたはパーキングポジション（Ｐ）が選択された場合は、前進用クラッチ２２が解放され、かつ、後退用ブレーキ２３が解放されて、インプットシャフト１０とプライマリシャフト１６との間における動力伝達が遮断される。すなわち、前後進切換装置４がニュートラル状態となる。【００３５】
つぎに、前記ベルト型無段変速機５の制御を説明する。前記のように、内燃機関２のトルクがプライマリシャフト１６に伝達されるとともに、前記電子制御装置３４に入力される各種の信号、および電子制御装置３４に予め記憶されている変速比制御マップに基づいて、ベルト型無段変速機５の変速比が制御される。この変速比の制御と併せて、ベルト型無段変速機５のトルク容量が制御される。ベルト型無段変速機５の変速比の制御に際しては、車速およびアクセル開度を示す信号が用いられる。まず、ベルト型無段変速機５の変速比の制御について説明すると、プライマリプーリ２７におけるベルト３６の巻掛け半径が連続的に変化し、変速比が無段階に変化する。例えば、前記プライマリ油圧室２９のオイル量が増加して、そのプライマリ油圧室２９の油圧が上昇した場合は、プライマリプーリ２７におけるベルト３６の巻き掛け半径が大きくなり、前記ベルト型無段変速機５の変速比が小さくなる変速、すなわちアップシフトがおこなわれる。【００３６】
これに対して、前記プライマリ油圧室２９のオイル量が減少して、そのプライマリ油圧室２９の油圧が低下した場合は、プライマリプーリ２７におけるベルト３６の巻き掛け半径が小さくなり、前記ベルト型無段変速機５の変速比が大きくなる変速、すなわちダウンシフトがおこなわれる。なお、プライマリ油圧室２９のオイル量が一定に制御されて、そのプライマリ油圧室２９の油圧が一定に維持された場合は、プライマリプーリ２７におけるベルト３６の巻き掛け半径が一定となり、前記ベルト型無段変速機５の変速比が一定に維持される。【００３７】
また、前記セカンダリプーリ２８からベルト３６に加えられる挟圧力が調整される。例えば、セカンダリ油圧室３０の油圧が高められた場合は、セカンダリプーリ２８からベルト３６に加えられる挟圧力が上昇し、ベルト型無段変速機５の伝達トルクが上昇する。これに対して、セカンダリ油圧室３０の油圧が低下された場合は、セカンダリプーリ２８からベルト３６に加えられる挟圧力が低下し、ベルト型無段変速機５の伝達トルクが低下する。なお、セカンダリ油圧室３０の油圧が一定に制御された場合は、ベルト型無段変速機５の伝達トルクが一定に維持される。このようにして、前記プライマリプーリ２７と前記セカンダリプーリ２８との間で、ベルト３６を経由して伝達されるトルクが制御される。【００３８】
この実施例では、ベルト型無段変速機５の変速比の制御を、車速およびアクセル開度の信号、および変速比制御マップに基づいて自動的におこなうことが可能である。さらに、この実施例では、車速およびアクセル開度以外の条件、具体的には、運転者のマニュアルシフト操作に基づいて、ベルト型無段変速機５の変速比を段階的（不連続的）に変更する制御を実行可能である。このように、運転者のマニュアルシフト操作に基づいて、ベルト型無段変速機５の変速比を段階的に変更する制御を、ステップ変速と呼ぶ。このステップ変速には、ベルト型無段変速機５の変速比を相対的に大きくするダウンシフト、および変速比を相対的に小さくするアップシフトの両方が含まれる。【００３９】
ところで、無段変速機が搭載された車両では、その機構上、内燃機関から車輪に至る動力伝達経路での動力伝達を遮断することなく、無段変速機の変速比を変更可能である。このため、無段変速機で変速比を変更する制御を開始してから、変速比を変更する制御を終了するまでの所要時間を、相対的に短くすることができる。しかしながら、内燃機関から車輪に至る動力伝達経路の動力伝達を遮断することなく、相対的に短時間で無段変速機でダウンシフトを実行すると、等価慣性質量が大きくなる。このため、無段変速機での変速にともない、エンジンブレーキ力が急激に強められて、変速ショックとして体感される可能性がある。【００４０】
そこで、この実施例では、マニュアルシフト操作がおこなわれて、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなうときに、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を遮断すると、ベルト型無段変速機５でのダウンシフト中におけるエンジンブレーキ力の急激な増加を回避することができる。より具体的には、ベルト型無段変速機５での変速中に、前後進切換装置４をニュートラル状態とし、ダウンシフトの完了後に前後進切換装置４を動力伝達可能な状態に戻す制御をおこなうこともできる。以下、マニュアルシフト操作に基づいて、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなう場合の第１制御例を、図１に基づいて説明する。【００４１】
まず、シフトポジションとしてドライブポジションが選択されて、前進用クラッチ２２が係合され、かつ、後退用ブレーキ２３が解放されており、かつ、車両１が走行し、かつ、加速要求がない場合に、手動操作によるダウンシフト要求が発生したか否かが判断される（ステップＳ１）。ここでは、アクセルペダルが踏み込まれていない場合は、加速要求がないと判断される。つまり、このステップＳ１は、車両１が惰力走行しており、車両１の運動エネルギが内燃機関２に伝達されてエンジンブレーキ力が発生しているときに、マニュアルダウンシフト操作がおこなわれたか否かを判断している。【００４２】
このステップＳ１で肯定的に判断された場合は、目標入力回転速度と、現在のベルト型無段変速機５の入力回転速度との差が、予め電子制御装置３４に記憶された閾値α以上であるか否かが判断される（ステップＳ２）。この目標入力回転速度と、ダウンシフト後におけるベルト型無段変速機５の入力回転速度であり、車速、変速比などに基づいて、予めマップ化された目標入力回転速度のデータが、電子制御装置３４に記憶されている。また、閾値αは、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速を実行すると、エンジンブレーキ力が急激に強められるか否かを判断するための値である。この閾値αは、実験またはシミュレーションによって求めた値が、予め電子制御装置３４に記憶されている。【００４３】
このステップＳ２で肯定的に判断された場合は、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなうと、エンジンブレーキ力が急激に強められて、ショックとして体感される可能性がある。そこで、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３の処理をおこないリターンする。このステップＳ３では等速シフト制御（ブリッピング制御）を実行する。この等速シフト制御を説明すると、ベルト型無段変速機５でステップ変速を開始する前に、前進用クラッチ２２を解放して前後進切換装置４をニュートラル状態に制御する。ついで、ベルト型無段変速機５でのステップ変速中に、内燃機関２の回転速度を上昇させる制御を実行する。具体的には、内燃機関２の実際の回転速度を、ベルト型無段変速機５のダウンシフト後の変速比に対応する目標回転速度まで上昇させる（同期させる）制御である。さらに、ベルト型無段変速機５の変速比がダウンシフトが終了した後、前進用クラッチ２２を係合させる。【００４４】
これに対して、ステップＳ２で否定的に判断されるということは、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなっても、ショックとして体感される可能性が無い。そこで、ステップＳ２で否定的に判断された場合は、通常シフトを実行し（ステップＳ４）、リターンする。ステップＳ４でおこなわれる通常シフトとは、前進用クラッチ２２を係合した状態で、ベルト型無段変速機５のステップ的なダウンシフトを実行することである。なお、ステップＳ１で否定的に判断された場合は、そのままリターンする。【００４５】
図１の制御に対応するタイムチャートの一例を図３に示す。時刻ｔ１以前においては、ダウンシフト要求はＯＦＦ（発生していない）であり、かつ、前進用クラッチ２２が係合（ＯＮ）されている。また、実線で示す現在の入力回転速度は低下傾向にあり、かつ、車両１が惰力走行しているため、エンジンブレーキ力により負の駆動トルクが発生している。そして、時刻ｔ１で手動操作によりダウンシフト要求が発生しているが、この時点では、破線で示す目標入力回転速度と、現在の入力回転速度との差が閾値α未満（差回転小）である。このため、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、変速要求として通常シフトが実行（ＯＮ）される。この時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、通常シフトでは前後進切換装置４が動力伝達可能な状態にあるため、エンジンブレーキ力が強められて駆動トルクが負側で増加し、その後、駆動トルクが負側で減少している。【００４６】
さらに時間が経過して、時刻ｔ２で手動操作によりダウンシフト要求が発生すると、目標入力回転速度と現在の入力回転速度との差が閾値α以上（差回転大）であるため、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間、変速要求として等速シフトがＯＮされる。この時刻ｔ３から時刻ｔ４の間、前後進切換装置４の前進用クラッチ２２が解放（ＯＦＦ）されるため、エンジンブレーキ力が低下して駆動トルクが負側で減少し、その後、前進用クラッチ２２が係合されると、エンジンブレーキ力が増加して、駆動トルクが負側で増加している。【００４７】
このように、図１の制御例においては、ベルト型無段変速機５でステップ変速制御をおこなうと、エンジンブレーキ力が強められてショックとして体感される場合は、ステップＳ３に進み等速シフト制御が実行されるため、変速ショックを回避することができる。これに対して、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなっても、ショックとして体感される可能性がない場合は、ステップＳ４に進み通常シフトがおこなわれる。言い換えれば、不用意に等速シフトが実行されることを回避できる。このため、ベルト型無段変速機５で変速を開始してから、変速を終了するまでの所要時間を相対的に短縮することができる。さらに、図１の制御例では、ベルト型無段変速機５の変速比ではなく、目標入力回転速度と現在の入力回転速度との差に基づいて、等速シフトを実行するか否かを判断している。このため、低車速で車両１が走行するときのように、ベルト型無段変速機５の変速比が大きい状況では、不用意に等速シフトがおこなわれることを回避できる。【００４８】
この図１の制御例は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９に対応している。また、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１が、この発明の変速判断手段および条件判断手段に相当し、ステップＳ２が、この発明のショック判断手段に相当し、ステップＳ３が、この発明の第１変速手段に相当し、ステップＳ４が、この発明の第２変速手段に相当する。【００４９】
つぎに、マニュアルシフト操作に基づいて、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなう場合の第２制御例を、図４に基づいて説明する。図４の制御例において、図１の制御例と同じ制御をおこなうステップについては、図１と同じステップ番号を付してある。この図４においては、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなうと、変速ショックが生じるか否かを判断する（ステップＳ５）。このステップＳ５の判断には、前進用クラッチ２２の係合および解放を制御する作動油の油温が用いられる。具体的には、油温が閾値βを超え、かつ、油温が閾値γ未満であれば、ステップＳ５では肯定的に判断される。これは、油温が閾値βを超えているため、作動油の粘度が相対的に低く、前進用クラッチ２２の係合および解放を円滑に、かつ、ショックなくおこなえるからである。また、油温が閾値γ未満であれば、作動油の漏れが少なく、前進用クラッチ２２を解放した後、係合するときの応答性を確保できるからである。そこで、ステップＳ５で肯定的に判断された場合はステップＳ３に進む。【００５０】
これに対して、ステップＳ５においては、油温が閾値β以下であるか、または、油温が閾値γ以上であると、ステップＳ５では否定的に判断される。これは、油温が閾値β以下であるため、作動油の粘度が相対的に高く、前進用クラッチ２２の係合および解放を円滑できず、ショックを生じるからである。また、油温が閾値γ以上であれば、作動油の漏れが多くなり、前進用クラッチ２２を解放した後、係合するときの応答性を確保できないからである。そこで、ステップＳ５で否定的に判断された場合は、ステップＳ４に進む。【００５１】
この図４の制御例に対応するタイムチャートの例を図５に示す。この図５のタイムチャートにおいて、図３のタイムチャートと同じ部分については、説明を省略する。この図５においては、油温の経時変化が示されている。この図５では、便宜上、閾値βが示されており、閾値γは示されていない。時刻ｔ２以前においては、油温が閾値β以下であるため、通常シフトが実行される。これに対して、時刻ｔ３以降においては、油温が閾値βを超えているため、等速シフトが実行される。【００５２】
この図４の制御例において、図１の制御と同様の制御部分については、図１と同じ作用効果を得られる。また、前進用クラッチ２２の作動が安定となる条件、あるいはショックが発生しない条件において、等速シフトが実行される。これに対して、ステップＳ５で否定的に判断された場合のように、使用頻度の低い低油温時または高油温時には、等速シフトを実行せずに通常シフトを実行することが可能である。したがって、あらゆる温度条件において、安定した変速特性を得ることが可能となる。【００５３】
なお、図４の制御において、ステップＳ５では、油温ではなく、内燃機関を冷却する冷却水温を用いて、ショックの有無を判断することもできる。これは、冷却水温に基づいて、エンジン回転速度の上昇特性を間接的に判断するものであり、冷却水温が閾値以上である場合は、ステップＳ５で肯定的に判断し、冷却水温が閾値未満である場合は、ステップＳ５で否定的に判断するルーチンとする。これにより、内燃機関２の燃焼状態が良好であり、エンジン回転速度を高精度に制御できる場合はステップＳ３に進み、内燃機関２の燃焼状態が不安定である場合は、ステップＳ４に進む。このように、冷却水温を用いた場合も前述と同様の効果を得られる。【００５４】
この図４の制御は、請求項１、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９に対応している。図４に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ５が、この発明のショック判断手段に相当する。図４に示されたその他の機能的手段と、この発明の構成との対応関係は、図１の機能的手段と、この発明の構成との対応関係と同じである。【００５５】
つぎに、マニュアルシフト操作に基づいて、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなう場合の第３制御例を、図６に基づいて説明する。図６の制御例において、図１の制御例と同じ制御をおこなうステップについては、図１と同じステップ番号を付してある。また、図６においては、ステップＳ１では加速要求の有無は判断されず、そのステップＳ１で肯定的に判断された場合に、加速要求の有無が判断される（ステップＳ６）。具体的には、アクセルペダルが踏み込まれてない（アクセル操作量Ａｃｃ＝零）ということは、加速要求がないことを意味する。この場合、ステップＳ６で肯定的に判断されて、ステップＳ３に進む。これに対して、アクセルペダルが踏み込まれているときは、加速要求があることになるため、ステップＳ６で否定的に判断されて、ステップＳ４に進む。【００５６】
この図６の制御例に対応するタイムチャートの例を図７に示す。この図７のタイムチャートにおいて、図３のタイムチャートと同じ部分については、説明を省略する。この図７では時刻ｔ１以前において、アクセルペダルが踏み込まれているとともに、内燃機関２のトルクが車輪３３に伝達されて、正の駆動トルクが発生する。そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で通常シフトを実行中、前進用クラッチ２２は係合されているため、駆動トルクは正の値で増加する。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間でアクセルペダルが戻されると、車両１が惰力走行してエンジンブレーキ力により負の駆動トルクが発生する。さらに、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間では等速シフトが実行されている。【００５７】
このように、図６の制御例においても、図１の制御と同様の制御部分については、図１の制御と同じ作用効果を得られる。また、図６の制御では、アクセルペダルが踏み込まれているか否かにより、等速シフト制御を実行するか否かを判定している。このため、アクセルペダルが踏み込まれており、運転者が加速要求をもっているときは前後進切換装置４が動力伝達状態に維持されて、正の駆動トルクを確保できる。したがって、車両１の加速性を維持できる。これに対して、アクセルペダルが踏み込まれていない場合は、運転者が加速意図を持っていないため、前後進切換装置４をニュートラル状態として等速シフトをおこない、駆動力が遮断されても、運転性は損なわれない。【００５８】
この図６の制御は、請求項１、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９の発明に対応する。また、図６に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ６が、この発明の条件判断手段に相当する。図６のその他の構成と、この発明のその他の構成との対応関係は、図１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。【００５９】
つぎに、マニュアルシフト操作に基づいて、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなう場合の第４制御例を、図８に基づいて説明する。図８の制御例において、図１の制御例と同じ制御をおこなうステップについては、図１と同じステップ番号を付してある。この図８においては、ステップＳ１で肯定的に判断されると、ベルト型無段変速機５の現在の変速比が、所定の変速比よりも大きいか否かが判断される（ステップＳ７）。この所定の変速比は、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速を実行すると、エンジンブレーキ力が急激に強められるか否かを判断するための閾値である。【００６０】
このステップＳ７で肯定的に判断された場合は、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速を実行すると、エンジンブレーキ力が急激に強められるため、ステップＳ３に進む。これに対して、ステップＳ７で否定的に判断された場合は、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速を実行しても、エンジンブレーキ力が急激に強められないため、ステップＳ４に進む。この図８の制御を実行したときのタイムチャートは、ベルト型無段変速機５の入力回転速度を除き、図３があてはまる。【００６１】
この図８の制御は、請求項１、請求項２、請求項４、請求項８、請求項９の発明に対応する。また、図８に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ７が、この発明のショック判断手段に相当する。図８のその他の構成と、この発明のその他の構成との対応関係は、図１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。【００６２】
なお、図１の構成において、ベルト型無段変速機５に代えて、トロイダル型無段変速機を設けた車両において、各制御を実行可能である。また、無段変速機と内燃機関との間に、無段変速機の入力要素の回転方向を正逆に切り替える機能がなく、かつ、動力の伝達および遮断を切り替え可能な発進クラッチ（図示せず）を設け、かつ、無段変速機と車輪との間に前後進切換装置が設けられている車両においても、各制御例を実行可能である。この場合、等速シフトでは、無段変速機と内燃機関との間に設けられた発進クラッチを解放し、無段変速機での変速の終了後に発進クラッチを係合する。また、前後進切換装置４の前進用クラッチ２２、または図示しない発進クラッチとして、摩擦力により動力伝達をおこなうクラッチに代えて、電磁力により動力伝達をおこなうクラッチを用いることもできる。
【図１】
2010103606.tif 000003
【図２】
2010103606.tif 000004
【図３】
2010103606.tif 000005
【図４】
2010103606.tif 000006
【図５】
2010103606.tif 000007
【図６】
2010103606.tif 000008
【図７】
2010103606.tif 000009
【図８】
2010103606.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月6日(2011.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行用動力源として内燃機関が設けられており、その内燃機関の出力側にその内燃機関の動力が伝達される無段変速機が配置され、その無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御をおこなうことの可能な駆動力制御装置において、
前進用クラッチと後進用ブレーキとを有するとともに、その前進用クラッチを係合しかつ後進用ブレーキを解放することにより前記内燃機関が出力した動力をトルクの作用方向を変化させずに前記無段変速機に伝達し、前記後進用ブレーキを係合しかつ前記前進用クラッチを解放することにより前記内燃機関が出力した動力をトルクの作用方向を反転して前記無段変速機に伝達する前後進切換装置と、
前記前進用クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したか否かを判断する変速判断手段と、
前記前進用クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断された場合は、前記無段変速機で変速比を変更する前に、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の入力回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更した後、前記前進用クラッチのトルク容量を上昇させる第１変速手段と
を備えていることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断するショック判断手段を有しており、
前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断された場合に、前記第１変速手段は、前記無段変速機で変速比を変更する前に前記前進用クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更し終わった後に前記前進用クラッチのトルク容量を上昇させる変速制御をおこなう手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記ショック判断手段は、変速比の変更後における前記無段変速機の目標入力回転速度と前記無段変速機の現在の入力回転速度との差が閾値以上であると、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記ショック判断手段は、変速比の変更前における前記無段変速機の現在の変速比が相対的に大きいと、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記ショック判断手段は、前記内燃機関を冷却する冷却水の温度、または前記無段変速機の変速比を制御する作動油の温度に基づいて、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記前進用クラッチのトルク容量を低下させることが許可されるか否かを判断する条件判断手段を備えており、
前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させることが許可されている場合に、前記第１変速手段は、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、さらに、前記前進用クラッチのトルク容量を上昇させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項７】
前記条件判断手段は、前記車両の運転者が加速操作をおこなっていない場合に、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させることが許可されたと判断する手段を含むことを特徴とする請求項６に記載の駆動力制御装置。
【請求項８】
前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御は、前記無段変速機の変速比をステップ的に大きくするダウンシフトであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の駆動力制御装置。
【請求項９】
前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更しても変速ショックが発生しないと判断された場合は、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させることなく、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する第２変速手段を備えていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の駆動力制御装置。
【請求項１０】
車両の走行用動力源として内燃機関が設けられており、その内燃機関の出力軸にクラッチを介在させて無段変速機が動力伝達可能に接続されており、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御をおこなうことの可能な駆動力制御装置において、
前記クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したか否かを判断する変速判断手段と、
前記クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断された場合は、前記無段変速機で変速比を変更する前に、前記クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の入力回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更した後、前記クラッチのトルク容量を上昇させる第１変速手段と、
前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されるか否かを判断する条件判断手段と
を備え、
前記第１変速手段は、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されている場合に、前記クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、さらに、前記クラッチのトルク容量を上昇させる手段を含み、
前記条件判断手段は、前記車両の運転者が加速操作をおこなっていない場合に、前記クラッチのトルク容量を低下させることが許可されたと判断する手段を含む
ことを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項１１】
前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御は、前記無段変速機の変速比をステップ的に大きくするダウンシフトであることを特徴とする請求項１０に記載の駆動力制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
意図が強いほど、トルク容量を減少補正する制御がおこなわれる。これにより、運転者の加速意図が強いときには、エンジン回転数をエンジントルクが大きくなる領域まで素早く立ち上げて、より強い加速ができるとされている。
［０００５］
一方、変速機が連結されたエンジンの制御装置が特開２００６−１１２２４８号公報に記載されている。この特開２００６−１１２２４８号公報においては、変速機が各種の変速要素、つまりクラッチを有しており、そのクラッチの係合・解放をおこなうことにより、変速機での変速が実行される。この変速機を制御する自動変速モードでは、アクセル操作量および車速に基づいてマップを参照して、最適な変速段を決定する。これに対して、手動変速モードにおいては、ドライバーがシフトレバーを介しておこなうアップシフト操作またはダウンシフト操作に応じて、それぞれ現在の変速段よりも１段ずつアップシフトまたはダウンシフトをおこなう。さらに、変速機でのダウンシフト時に、クラッチを解放して変速機をニュートラル状態とし、エンジン回転速度がダウンシフト後の回転速度となるようにエンジン出力をフィードバック制御し、エンジン回転速度が同期した後に、クラッチを締結して変速することが記載されている。
［０００６］
上記の特開２００６−１２５６０２号公報に記載された無段変速機において、特開２００６−１１２２４８号公報に記載されている手動変速モードのように有段的に変速比を変更することを想定すると、無段変速機の変速中に変速ショックが発生する問題があった。
発明の開示
［０００７］
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、無段変速機で有段的に変速比を変更する場合に、変速ショックを抑制することのできる駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。
［０００８］
上記の目的を達成するために、この発明は、車両の走行用動力源として内燃機関が設けられており、その内燃機関の出力側にその内燃機関の動力が伝達される無段変速機が配置され、その無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御をおこなうことの可能な駆動力制御装置において、前進用クラッチと後進用ブレーキとを有するとともに、その前進用クラッチを係合しかつ後進用ブレーキを解放することにより前記内燃機関が出力した動力をトルクの作用方向を変化させずに前記無段変速機に伝達し、前記後進用ブレーキを係合しかつ前記前進用クラッチを解放することにより前記内燃機関が出力した動力をトルクの作用方向を反転して前記無段変速機に伝達する前後進切換装置と、前記前進用クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したか否かを判断する変速判断手段と、前記前進用クラッチのトルク容量
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
が相対的に高く、かつ、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断された場合は、前記無段変速機で変速比を変更する前に、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の入力回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更した後、前記前進用クラッチのトルク容量を上昇させる第１変速手段とを備えていることを特徴とするものである。
［０００９］
また、この発明は、上記の構成に加えて、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断するショック判断手段を有しており、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断された場合に、前記第１変速手段は、前記無段変速機で変速比を変更する前に前記前進用クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記無段変速機で変速比を変更中に、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、かつ、前記無段変速機で変速比を変更し終わった後に前記前進用クラッチのトルク容量を上昇させる変速制御をおこなう手段を含むことを特徴とするものである。
［００１０］
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記ショック判断手段は、変速比の変更後における前記無段変速機の目標入力回転速度と前記無段変速機の現在の入力回転速度との差が閾値以上であると、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断する手段を含むことを特徴とするものである。
［００１１］
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記ショック判断手段は、変速比の変更前における前記無段変速機の現在の変速比が相対的に大きいと、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断する手段を含むことを特徴とするものである。
［００１２］
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記ショック判断手段は、前記内燃機関を冷却する冷却水の温度、または前記無段変速機の変速比を制御する作動油の温度に基づいて、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショック
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
が発生するか否かを判断する手段を含むことを特徴とするものである。
［００１３］
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させることが許可されるか否かを判断する条件判断手段を備えており、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立したと判断され、かつ、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させることが許可されている場合に、前記第１変速手段は、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、前記内燃機関の回転速度を前記無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、さらに、前記前進用クラッチのトルク容量を上昇させる手段を含むことを特徴とするものである。
［００１４］
さらに、この発明は、上記の構成に加えて、前記条件判断手段は、前記車両の運転者が加速操作をおこなっていない場合に、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させることが許可されたと判断する手段を含むことを特徴とするものである。
［００１５］
さらに、この発明は、上記いずれかの構成に加えて、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する制御は、前記無段変速機の変速比をステップ的に大きくするダウンシフトであることを特徴とするものである。
［００１６］
さらに、この発明は、上記いずれかの構成に加えて、前記車両の走行中に前記無段変速機の変速比をステップ的に変更しても変速ショックが発生しないと判断された場合は、前記前進用クラッチのトルク容量を低下させることなく、前記無段変速機の変速比をステップ的に変更する第２変速手段を備えていることを特徴とするものである。
［００１７］
この発明によれば、前進用クラッチのトルク容量が相対的に高く、かつ、車両の走行中に、無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立した場合は、無段変速機での変速比を変更する前に前進用クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、無段変速機での変速中に、内燃機関の回転速度を無段変速機での変速比の変更後の入力回転速度に同期させる制御をおこなう。さらに、無段変速機で変速比を変更し終わった後、前進用クラッチのトルク容量を上昇させる制御をおこなう。したがって、無段変速機で変速比をステップ的に変更する途中で、無段変速機の入力側に接続される等価慣性質量が急激に大きくなることを回避でき、無段変速機での変速にともなうショックを抑制できる。
［００１８］
また、この発明によれば、無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
立し、かつ、無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断された場合に、上記の発明と同様の効果を得られる。
［００１９］
さらに、この発明によれば、変速比の変更後における無段変速機の目標入力回転速度と前記無段変速機の現在の入力回転速度との差が閾値以上である場合は、無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断し、上記の発明と同様の効果を得られる。
［００２０］
さらに、この発明によれば、変速比の変更前における無段変速機の現在の変速比が相対的に大きいと、無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生すると判断し、上記の発明と同様の効果を得られる。
［００２１］
さらに、この発明によれば、内燃機関を冷却する冷却水の温度、または無段変速機の変速比を制御する作動油の温度に基づいて、無段変速機の変速比をステップ的に変更すると変速ショックが発生するか否かを判断し、上記の発明と同様の効果を得られる。
［００２２］
さらに、この発明によれば、無段変速機の変速比をステップ的に変更する条件が成立し、かつ、前進用クラッチのトルク容量を低下させることが許可されている場合に、前進用クラッチのトルク容量を低下させ、かつ、内燃機関の回転速度を無段変速機での変速比の変更後の回転速度に同期させる制御をおこない、さらに、前進用クラッチのトルク容量を上昇させると、上記の発明と同様の効果を得られる。
［００２３］
さらに、この発明によれば、車両の運転者が加速操作をおこなっていない場合は、前進用クラッチのトルク容量を低下させることが許可されたと判断し、上記の発明と同様の効果を得られる。
［００２４］
さらに、この発明によれば、無段変速機の変速比をステップ的に大きくするダウンシフトに際して、エンジンブレーキ力が急激に強められることを防止でき、上記いずれかの発明の効果を得られる。
［００２５］
さらに、この発明によれば、上記いずれかの発明と同様の効果を得られる他に、車両の走行中に無段変速機の変速比をステップ的に変更しても変速ショックが発生しない場合は、前進用クラッチのトルク容量を低下させることなく、無段変速機の変速比をステップ的に変更する。したがって、無段変速機の変速比を変更する制御を開始してか
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ら終了するまでの時間を相対的に短縮することができ、変速応答性が向上する。
図面の簡単な説明
［００２６］
［図１］この発明の対象となる車両でおこなわれる第１制御例を示すフローチャートである。
［図２］この発明の対象となる車両の構成を示す模式図である。
［図３］図１の制御例に対応するタイムチャートの一例である。
［図４］この発明の対象となる車両でおこなわれる第２制御例を示すフローチャートである。
［図５］図４の制御例に対応するタイムチャートの一例である。
［図６］この発明の対象となる車両でおこなわれる第３制御例を示すフローチャートである。
［図７］図６の制御例に対応するタイムチャートの一例である。
［図８］この発明の対象となる車両でおこなわれる第４制御例を示すフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
［００２７］
この発明において、無段変速機は変速比を連続的（無段階）に変更可能であるとともに、変速比をステップ（段階）的に変更することも可能に構成されている。この発明における無段変速機には、ベルト型無段変速機およびトロイダル型無段変速機および遊星歯車機構を用いた無段変速機が含まれる。また、この発明において、前進用クラッチは伝達トルク、もしくはトルク容量を制御可能に構成されており、前進用クラッチにより動力を伝達および遮断できる。この前進用クラッチとしては、摩擦力または電磁力または噛み合い力により動力伝達をおこなうクラッチが含まれる。この発明における変速ショックとは、無段変速機での変速によって車両の駆動トルクが急激に変化することを意味する。ここで、急激とは、運転者が体感できる程度の大きさを意味する。特に、無段変速機でのダウンシフトによりエンジンブレーキ力が強められて、駆動トルクが負側で大きく変化し、変速ショックとなるため、この発明ではこれを防止する。
［００２８］
つぎに、この発明を用いた車両の模式図を図２に基づいて説明する。車両１には走行用の駆動力源として内燃機関（エンジン）２が搭載されている。内燃機関２は、燃料
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
フトが実行（ＯＮ）される。この時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、通常シフトでは前後進切換装置４が動力伝達可能な状態にあるため、エンジンブレーキ力が強められて駆動トルクが負側で増加し、その後、駆動トルクが負側で減少している。
［００４６］
さらに時間が経過して、時刻ｔ２で手動操作によりダウンシフト要求が発生すると、目標入力回転速度と現在の入力回転速度との差が閾値α以上（差回転大）であるため、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間、変速要求として等速シフトがＯＮされる。この時刻ｔ３から時刻ｔ４の間、前後進切換装置４の前進用クラッチ２２が解放（ＯＦＦ）されるため、エンジンブレーキ力が低下して駆動トルクが負側で減少し、その後、前進用クラッチ２２が係合されると、エンジンブレーキ力が増加して、駆動トルクが負側で増加している。
［００４７］
このように、図１の制御例においては、ベルト型無段変速機５でステップ変速制御をおこなうと、エンジンブレーキ力が強められてショックとして体感される場合は、ステップＳ３に進み等速シフト制御が実行されるため、変速ショックを回避することができる。これに対して、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなっても、ショックとして体感される可能性がない場合は、ステップＳ４に進み通常シフトがおこなわれる。言い換えれば、不用意に等速シフトが実行されることを回避できる。このため、ベルト型無段変速機５で変速を開始してから、変速を終了するまでの所要時間を相対的に短縮することができる。さらに、図１の制御例では、ベルト型無段変速機５の変速比ではなく、目標入力回転速度と現在の入力回転速度との差に基づいて、等速シフトを実行するか否かを判断している。このため、低車速で車両１が走行するときのように、ベルト型無段変速機５の変速比が大きい状況では、不用意に等速シフトがおこなわれることを回避できる。
［００４８］
この図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１が、この発明の変速判断手段および条件判断手段に相当し、ステップＳ２が、この発明のショック判断手段に相当し、ステップＳ３が、この発明の第１変速手段に相当し、ステップＳ４が、この発明の第２変速手段に相当する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ックが発生しない条件において、等速シフトが実行される。これに対して、ステップＳ５で否定的に判断された場合のように、使用頻度の低い低油温時または高油温時には、等速シフトを実行せずに通常シフトを実行することが可能である。したがって、あらゆる温度条件において、安定した変速特性を得ることが可能となる。
［００５３］
なお、図４の制御において、ステップＳ５では、油温ではなく、内燃機関を冷却する冷却水温を用いて、ショックの有無を判断することもできる。これは、冷却水温に基づいて、エンジン回転速度の上昇特性を間接的に判断するものであり、冷却水温が閾値以上である場合は、ステップＳ５で肯定的に判断し、冷却水温が閾値未満である場合は、ステップＳ５で否定的に判断するルーチンとする。これにより、内燃機関２の燃焼状態が良好であり、エンジン回転速度を高精度に制御できる場合はステップＳ３に進み、内燃機関２の燃焼状態が不安定である場合は、ステップＳ４に進む。このように、冷却水温を用いた場合も前述と同様の効果を得られる。
［００５４］
この図４に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ５が、この発明のショック判断手段に相当する。図４に示されたその他の機能的手段と、この発明の構成との対応関係は、図１の機能的手段と、この発明の構成との対応関係と同じである。
［００５５］
つぎに、マニュアルシフト操作に基づいて、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなう場合の第３制御例を、図６に基づいて説明する。図６の制御例において、図１の制御例と同じ制御をおこなうステップについては、図１と同じステップ番号を付してある。また、図６においては、ステップＳ１では加速要求の有無は判断されず、そのステップＳ１で肯定的に判断された場合に、加速要求の有無が判断される（ステップＳ６）。具体的には、アクセルペダルが踏み込まれてない（アクセル操作量Ａｃｃ＝零）ということは、加速要求がないことを意味する。この場合、ステップＳ６で肯定的に判断されて、ステップＳ３に進む。これに対して、アクセルペダルが踏み込まれているときは、加速要求があることになるため、ステップＳ６で否定的に判断されて、ステップＳ４に進む。
［００５６］
この図６の制御例に対応するタイムチャートの例を図７に示す。この図７のタイムチャ
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
ートにおいて、図３のタイムチャートと同じ部分については、説明を省略する。この図７では時刻ｔ１以前において、アクセルペダルが踏み込まれているとともに、内燃機関２のトルクが車輪３３に伝達されて、正の駆動トルクが発生する。そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で通常シフトを実行中、前進用クラッチ２２は係合されているため、駆動トルクは正の値で増加する。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間でアクセルペダルが戻されると、車両１が惰力走行してエンジンブレーキ力により負の駆動トルクが発生する。さらに、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間では等速シフトが実行されている。
［００５７］
このように、図６の制御例においても、図１の制御と同様の制御部分については、図１の制御と同じ作用効果を得られる。また、図６の制御では、アクセルペダルが踏み込まれているか否かにより、等速シフト制御を実行するか否かを判定している。このため、アクセルペダルが踏み込まれており、運転者が加速要求をもっているときは前後進切換装置４が動力伝達状態に維持されて、正の駆動トルクを確保できる。したがって、車両１の加速性を維持できる。これに対して、アクセルペダルが踏み込まれていない場合は、運転者が加速意図を持っていないため、前後進切換装置４をニュートラル状態として等速シフトをおこない、駆動力が遮断されても、運転性は損なわれない。
［００５８］
この図６に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ６が、この発明の条件判断手段に相当する。図６のその他の構成と、この発明のその他の構成との対応関係は、図１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
［００５９］
つぎに、マニュアルシフト操作に基づいて、ベルト型無段変速機５でステップ変速をおこなう場合の第４制御例を、図８に基づいて説明する。図８の制御例において、図１の制御例と同じ制御をおこなうステップについては、図１と同じステップ番号を付してある。この図８においては、ステップＳ１で肯定的に判断されると、ベルト型無段変速機５の現在の変速比が、所定の変速比よりも大きいか否かが判断される（ステップＳ７）。この所定の変速比は、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速を実行すると、エンジンブ
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
レーキ力が急激に強められるか否かを判断するための閾値である。
［００６０］
このステップＳ７で肯定的に判断された場合は、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速を実行すると、エンジンブレーキ力が急激に強められるため、ステップＳ３に進む。これに対して、ステップＳ７で否定的に判断された場合は、内燃機関２とベルト型無段変速機５との間の動力伝達経路を接続した状態で、ベルト型無段変速機５でステップ変速を実行しても、エンジンブレーキ力が急激に強められないため、ステップＳ４に進む。この図８の制御を実行したときのタイムチャートは、ベルト型無段変速機５の入力回転速度を除き、図３があてはまる。
［００６１］
この図８に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ７が、この発明のショック判断手段に相当する。図８のその他の構成と、この発明のその他の構成との対応関係は、図１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
［００６２］
なお、図１の構成において、ベルト型無段変速機５に代えて、トロイダル型無段変速機を設けた車両において、各制御を実行可能である。また、前後進切換装置４の前進用クラッチ２２として、摩擦力により動力伝達をおこなうクラッチに代えて、電磁力により動力伝達をおこなうクラッチを用いることもできる。
【国際調査報告】
2010103606.tif 000011
2010103606.tif 000012
2010103606.tif 000013
2010103606.tif 000014