(57)【要約】【課題】副変速機構の解放側摩擦締結要素の発熱量を抑制する。【解決手段】車両用無段変速機の制御装置であって、車両の運転状態に基づいて達成すべき無段変速機構２０及び前副変速機構３０の全体の変速比を到達変速比として設定する到達変速比設定手段と、全体の変速比が前記到達変速比となるように無段変速機構２０の変速比及び副変速機構３０の変速段の一方又は双方を制御する変速制御手段と、車両用無段変速機に入力されるトルクが負トルクのときに副変速機構３０の変速段を第１変速段から第２変速段に変更する過程で実施されるイナーシャフェーズ中に、副変速機構２０の解放側摩擦締結要素のトルク容量を略ゼロに制御するトルク容量制御手段と、を備える。【選択図】図４
2011021722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速比を無段階に変更することができる無段変速機構と、
前記無段変速機構に対して直列に設けられ、前進用変速段として第１変速段とこの第１変速段よりも変速比の小さな第２変速段とを含み、複数の摩擦締結要素を選択的に締結又は解放することで前記第１変速段と前記第２変速段とを切り換える副変速機構と、
を備える車両用無段変速機の制御装置であって、
車両の運転状態に基づいて達成すべき前記無段変速機構及び前記副変速機構の全体の変速比を到達変速比として設定する到達変速比設定手段と、
前記全体の変速比が前記到達変速比となるように前記無段変速機構の変速比及び前記副変速機構の変速段の一方又は双方を制御する変速制御手段と、
前記車両用無段変速機に入力されるトルクが負トルクのときに前記副変速機構の変速段を前記第１変速段から前記第２変速段に変更する過程で実施されるイナーシャフェーズ中に、前記副変速機構の解放側摩擦締結要素のトルク容量を略ゼロに制御するトルク容量制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用無段変速機の制御装置。
【請求項２】
前記トルク容量制御手段は、
車速が、解放側摩擦締結要素のトルク容量をトルク伝達可能な容量に制御したときに解放側摩擦締結要素の発熱量が問題となる所定車速以上のときに実施される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用無段変速機の制御装置。
【請求項３】
車速が前記所定車速よりも低いときは、前記イナーシャフェーズ中に、解放側摩擦締結要素のトルク容量をトルク伝達可能な容量に制御して前記副変速機構の入力軸回転速度の変化速度を調整するとともに、その変化速度に応じて前記無段変速機構の変速比を変速比大側に変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用無段変速機の制御装置。
【請求項４】
前記所定車速は、
変速マップ上において、前記無段変速機構の変速比を最小にし、かつ、前記副変速機構の変速段を最高変速段にしたときに得られる高速モード最Ｈｉｇｈ線と、コースト走行時の到達変速比を示したコースト線と、が交わる点の車速である
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用無段変速機の制御装置。
【請求項５】
前記イナーシャフェーズ中の前記副変速機構の変速比の移行率を算出する変速比移行率算出手段と、
前記副変速機構の変速比の移行率に基づいて、締結側摩擦締結要素のトルク容量を増量補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１つに記載の車両用無段変速機の制御装置。
【請求項６】
前記イナーシャフェーズ中に前記無段変速機構の変速比が最Ｈｉｇｈ変速比に到達したときは、その無段変速機構の変速比を最Ｈｉｇｈ変速比に固定する
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１つに記載の車両用無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用無段変速機の制御装置として、無段変速機構の他に複数のギヤ段に切り換えられる副変速機構を備え、副変速機構のギヤ段をアップシフトするときに無段変速機構をダウンシフトさせるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の車両用無段変速機の制御装置では、車両用無段変速機に入力されるトルクが負トルクの場合に副変速機構のギヤ段をアップシフトさせるときに、副変速機構の解放側の摩擦締結要素をスリップ制御していた。そのため、解放側の摩擦締結要素が発熱するという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、車両用無段変速機に入力されるトルクが負トルクのときに副変速機構のギヤ段をアップシフトさせたときの解放側の摩擦締結要素の発熱を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、変速比を無段階に変更することができる無段変速機構と、無段変速機構に対して直列に設けられ、前進用変速段として第１変速段とこの第１変速段よりも変速比の小さな第２変速段とを含み、複数の摩擦締結要素を選択的に締結又は解放することで第１変速段と第２変速段とを切り換える副変速機構と、を備える車両用無段変速機の制御装置である。本発明による車両用無段変速機の制御装置は、車両の運転状態に基づいて達成すべき前記無段変速機構及び前記副変速機構の全体の変速比を到達変速比として設定し、全体の変速比が前記到達変速比となるように無段変速機構の変速比及び前記副変速機構の変速段の一方又は双方を制御する。そして、前記車両用無段変速機に入力されるトルクが負トルクのときに前記副変速機構の変速段を前記第１変速段から前記第２変速段に変更する過程で実施されるイナーシャフェーズ中に、前記副変速機構の解放側摩擦締結要素のトルク容量を略ゼロに制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両用無段変速機に入力されるトルクが負トルクの場合に副変速機構のギヤ段をアップシフトさせるときに、前記副変速機構の解放側摩擦締結要素のトルク容量を略ゼロに制御する。すなわち、車両用無段変速機に入力されるトルクが負トルクの場合に副変速機構のギヤ段をアップシフトさせるときに、スリップ制御を実施しないので、解放側の摩擦締結要素の発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による無段変速機を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】変速機コントローラの内部構成を示した図である。
【図３】変速機の変速マップの一例を示した図である。
【図４】車速と、副変速機構の変速段が１速及び２速のときのそれぞれの入力軸回転速度と、の関係を示した図である。
【図５】第１実施形態による変速制御プログラムの内容を示したフローチャートである。
【図６】協調変速禁止車速の設定について説明する図である。
【図７】第１実施形態による変速制御の動作について説明するタイムチャートである。
【図８】第２実施形態による変速制御プログラムの内容を示したフローチャートである。
【図９】変速比移行率と、締結側の摩擦締結要素の油圧補正値と、の関係を示した図である。
【図１０】第２実施形態による変速制御の動作について説明するタイムチャートである。
【図１１】第３実施形態による変速制御プログラムの内容を示したフローチャートである。
【図１２】第３実施形態による変速制御の動作について説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転速度を当該変速機構の出力回転速度で割って得られる値である。また、「最Ｌｏｗ変速比」は当該変速機構の最大変速比を意味し、「最Ｈｉｇｈ変速比」は当該変速機構の最小変速比を意味する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態による無段変速機を搭載した車両の概略構成図である。この車両は動力源としてエンジン１を備える。エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２、第１ギヤ列３、無段変速機（以下「変速機」という。）４、第２ギヤ列５、終減速装置６を介して駆動輪７へと伝達される。第２ギヤ列５には駐車時に変速機４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられる。
【００１１】
また、車両には、エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ１０と、オイルポンプ１０からの油圧を調圧して変速機４の各部位に供給する油圧制御回路１１と、油圧制御回路１１を制御する変速機コントローラ１２と、が設けられる。油圧制御回路１１と変速機コントローラ１２とが変速制御手段を構成する。
【００１２】
各構成について説明すると、変速機４は、ベルト式無段変速機構（以下「バリエータ２０」という。）と、バリエータ２０の後段かつバリエータ２０に対して直列に設けられる副変速機構３０と、を備える。「後段に設けられる」とはエンジン１から駆動輪７に至るまでの動力伝達経路において副変速機構３０がバリエータ２０よりも駆動輪７側に設けられるという意味である。また、「直列に設けられる」とは同動力伝達経路においてバリエータ２０と副変速機構３０が直列に設けられるという意味である。副変速機構３０は、本実施形態のようにバリエータ２０の出力軸に直接接続されていてもよいし、その他の変速機構や動力伝達機構（例えば、ギヤ列）を介して接続されていてもよい。
【００１３】
バリエータ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、プーリ２１、２２の間に掛け回されるＶベルト２３と、を備える。プーリ２１、２２は、それぞれ固定円錐板と、この固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定円錐板との間にＶ溝を形成する可動円錐板と、この可動円錐板の背面に設けられて可動円錐板を軸方向に変位させる油圧シリンダ２３ａ、２３ｂと、を備える。油圧シリンダ２３ａ、２３ｂに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト２３と各プーリ２１、２２との接触半径が変化し、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏが無段階に変化する。
【００１４】
副変速機構３０は前進２段・後進１段の変速機構である。副変速機構３０は、２つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニョウ型遊星歯車機構３１と、ラビニョウ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）と、を備える。各摩擦締結要素３２〜３４への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素３２〜３４の締結・解放状態を変更すると、副変速機構３０の変速段が変更される。本実施形態では、Ｌｏｗブレーキ３２を締結し、Ｈｉｇｈクラッチ３３とＲｅｖブレーキ３４を解放すれば副変速機構３０の変速段は１速となる。Ｈｉｇｈクラッチ３３を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＲｅｖブレーキ３４を解放すれば副変速機構３０の変速段は１速よりも変速比が小さな２速となる。Ｒｅｖブレーキ３４を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＨｉｇｈクラッチ３３を解放すれば副変速機構３０の変速段は後進となる。以下の説明では、副変速機構３０の変速段が１速であるとき「変速機４が低速モードである」と表現し、２速であるとき「変速機４が高速モードである」と表現する。
【００１５】
変速機コントローラ１２は、図２に示すように、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４と、これらを相互に接続するバス１２５と、から構成される。
【００１６】
入力インターフェース１２３には、スロットル開度センサ４１、回転速度センサ４２、車速センサ４３、油温センサ４４及、インヒビタスイッチ４５及びアクセルストロークセンサ４６の出力信号などが入力される。スロットル開度センサ４１は、エンジン１のスロットルバルブの開度（以下「スロットル開度」という。）ＴＶＯを検出する。回転速度センサ４２は、変速機４の入力回転速度（＝プライマリプーリ２１の回転速度、以下「プライマリ回転速度」という。）Ｎｐｒｉを検出する。車速センサ４３は、車両の走行速度（以下「車速」という。）ＶＳＰを検出する。油温センサ４４は、変速機４の油温を検出する。インヒビタスイッチ４５は、セレクトレバーの位置を検出する。アクセルストロークセンサ４６は、アクセルペダルの踏込量ＡＰＯを検出する。
【００１７】
記憶装置１２２には、変速機４の変速制御プログラムと、この変速制御プログラムで用いる変速マップ（図４）と、が格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている変速制御プログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して変速制御信号を生成する。そして、生成した変速制御信号を出力インターフェース１２４を介して油圧制御回路１１に出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置１２２に適宜格納される。
【００１８】
油圧制御回路１１は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路１１は、変速機コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにオイルポンプ１０で発生した油圧から必要な油圧を調製し、これを変速機４の各部位に供給する。これにより、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏ、副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行われる。
【００１９】
図３は変速機コントローラ１２の記憶装置１２２に格納される変速マップの一例を示している。
【００２０】
この変速マップ上では変速機４の動作点が車速ＶＳＰとプライマリ回転速度Ｎｐｒｉとに基づき決定される。変速機４の動作点と変速マップ左下隅の零点を結ぶ線の傾きが変速機４の変速比（バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏに副変速機構３０の変速比を掛けて得られる全体の変速比、以下「スルー変速比」という。）Ｒａｔｉｏを表している。
【００２１】
この変速マップには、従来のベルト式無段変速機の変速マップと同様に、スロットル開度ＴＶＯ毎に変速線が設定されており、変速機４の変速はスロットル開度ＴＶＯに応じて選択される変速線に従って行われる。図４には簡単のため、全負荷線（スロットル開度ＴＶＯ＝８／８のときの変速線）、パーシャル線（スロットル開度ＴＶＯ＝４／８のときの変速線）、コースト線（スロットル開度ＴＶＯ＝０のときの変速線）のみが示されている。
【００２２】
変速機４が低速モードのときは、変速機４はバリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを最大にして得られる低速モード最Ｌｏｗ線とバリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを最小にして得られる低速モード最Ｈｉｇｈ線との間で変速することができる。このとき、変速機４の動作点はＡ領域とＢ領域内を移動する。
【００２３】
一方、変速機４が高速モードのときは、変速機４はバリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを最大にして得られる高速モード最Ｌｏｗ線とバリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを最小にして得られる高速モード最Ｈｉｇｈ線との間で変速することができる。このとき、変速機４の動作点はＢ領域とＣ領域内を移動する。
【００２４】
副変速機構３０の各変速段の変速比は、低速モード最Ｈｉｇｈ線に対応する変速比（低速モード最Ｈｉｇｈ変速比）が高速モード最Ｌｏｗ線に対応する変速比（高速モード最Ｌｏｗ変速比）よりも小さくなるように設定される。これにより、低速モードでとりうる変速機４のスルー変速比Ｒａｔｉｏの範囲である低速モードレシオ範囲と高速モードでとりうる変速機４のスルー変速比Ｒａｔｉｏの範囲である高速モードレシオ範囲とが部分的に重複する。つまり、変速機４の動作点が高速モード最Ｌｏｗ線と低速モード最Ｈｉｇｈ線で挟まれるＢ領域にあるときは、変速機４は低速モード、高速モードのいずれのモードも選択可能になっている。
【００２５】
また、この変速マップでは副変速機構３０の変速を行うモード切換変速線（副変速機構３０の１−２変速線）が低速モード最Ｈｉｇｈ線上に重なるように設定されている。モード切換変速線に対応するスルー変速比（以下「モード切換変速比」という。）ｍＲａｔｉｏは低速モード最Ｈｉｇｈ変速比と等しい値に設定される。そして、変速機４の動作点がモード切換変速線を横切った場合、すなわち、変速機４のスルー変速比Ｒａｔｉｏがモード切換変速比ｍＲａｔｉｏを跨いで変化した場合にモード切換変速を行う。
【００２６】
モード切換変速時には、変速機コントローラ１２は、副変速機構３０の変速を行うとともに、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを副変速機構３０の変速比が変化する方向と逆の方向に変更する。
【００２７】
具体的には、変速機４のスルー変速比Ｒａｔｉｏがモード切換変速比ｍＲａｔｉｏよりも大きい状態から小さい状態になったときは、変速機コントローラ１２は、副変速機構３０の変速段を１速から２速に変更（副変速機構１−２変速）するとともに、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを変速比大側に変更する。
【００２８】
逆に、変速機４のスルー変速比Ｒａｔｉｏがモード切換変速比ｍＲａｔｉｏよりも小さい状態から大きい状態になったときは、変速機コントローラ１２は、副変速機構３０の変速段を２速から１速に変更（副変速機構２−１変速）するとともに、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを変速比小側に変更する。
【００２９】
モード切換変速時にバリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを副変速機構３０の変速比変化と逆の方向に変化させるのは、モード切換変速中にスルー変速比Ｒａｔｉｏに段差が生じないようにするためである。以下では、モード切換変速時にバリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏを副変速機構３０の変速比変化と逆の方向に変化させることを、必要に応じて「協調変速」という。
【００３０】
ところで、変速機４によって行われる変速には、パワーＯＮ状態で行われる変速と、パワーＯＦＦ状態で行われる変速と、が存在する。
【００３１】
パワーＯＮ状態で行われる変速とは、アクセルペダルが踏み込まれている状態、すなわち変速機４の入力トルクが正トルク（変速機４の入力側が駆動側となるトルク）の状態で行われるアップシフト及びダウンシフトのことである。パワーＯＦＦ状態で行われる変速とは、アクセルペダルが踏み込まれていない状態、すなわち変速機４の入力トルクが負トルク（変速機４の出力側が駆動側となるトルク）の状態で行われるアップシフト及びダウンシフトのことである。
【００３２】
本実施形態では、このような４種類の変速のうち、パワーＯＦＦ状態で行われるモード切換変速を伴うアップシフト（以下「パワーＯＦＦアップシフト」という。）時の解放側の摩擦締結要素の発熱を防止することを目的としている。
【００３３】
パワーＯＦＦアップシフトの場合、副変速機構３０は準備フェーズ、イナーシャフェーズ、トルクフェーズ及び終了フェーズを経て低速モードから高速モードへの切換を完了する。
【００３４】
準備フェーズは、副変速機構３０の変速段を変更するための準備をするフェーズである。具体的には、副変速機構３０の解放側の摩擦締結要素の油圧を解放初期圧まで低下させ、締結側の摩擦締結要素の指示油圧を所定時間プリチャージ圧に保持した後に締結初期圧まで低下させる。解放初期圧とは、解放側の摩擦締結要素（１−２変速の場合はＬｏｗブレーキ３２）のトルク容量（以下「解放側トルク容量」という。）を、解放側の摩擦締結要素が滑り出す容量にする油圧値のことである。締結初期圧とは、締結側の摩擦締結要素（１−２変速の場合はＨｉｇｈクラッチ３２）のトルク容量（以下「締結側トルク容量」という。）を、締結側の摩擦締結要素をトルク伝達可能な容量にする油圧値のことである。
【００３５】
イナーシャフェーズは、摩擦締結要素の油圧を制御して、副変速機構３０の入力回軸転速度を変速前の回転速度から変速後の回転速度へ変化させるフェーズである。
【００３６】
トルクフェーズは、副変速機構３０の入力トルクの受け持ちを解放側の摩擦締結要素から締結側の摩擦締結要素へ移行させるフェーズである。具体的には、解放側の摩擦締結要素の油圧をゼロに向けて低下させる一方で、締結側の摩擦締結要素の油圧を初期締結圧から増加させる。
【００３７】
終了フェーズは、締結側の摩擦締結要素の油圧を最大油圧まで上昇させて、締結側の摩擦締結要素を完全締結させるフェーズである。
【００３８】
ここで、本実施形態では、スルー変速比Ｒａｔｉｏを、現在の車速ＶＳＰ及びアクセルペダル踏込量ＡＰＯで達成すべきスルー変速比である到達スルー変速ＤＲａｔｉｏに向けて、所定の過渡応答（例えば一次応答）で変化させる。つまり、スルー変速比Ｒａｔｉｏを所定の過渡応答で到達スルー変速ＤＲａｔｉｏに向けて変化させるための目標スルー変速比Ｒａｔｉｏ０を設定し、スルー変速比Ｒａｔｉｏを目標スルー変速比Ｒａｔｉｏ０に制御する。そして、目標スルー変速比Ｒａｔｉｏ０を副変速機構３０の変速比で割ってバリエータ２０の目標変速比ｖＲａｔｉｏ０を演算し、バリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏが目標変速比ｖＲａｔｉｏ０になるようにバリエータ２０を制御する。
【００３９】
パワーＯＦＦアップシフトの場合、上記イナーシャフェーズ中に副変速機構３０の変速比が変速比小側に変化していくになる。このとき、解放側トルク容量をゼロに制御してエンジンの回転速度を自然に低下させると、副変速機構３０の変速比変化に合わせてバリエータ２０の変速比を最大変速速度で変速比大側に変化させても、バリエータ２０の変速比変化が副変速機構３０の変速比変化に追いつかない場合がある。つまり、副変速機構３０の変速比変化に合わせてバリエータ２０の変速比を変化させ、スルー変速比に段差が生じないように副変速機構３０の変速比変化の完了と略同時にバリエータ２０の変速比変化を終了させる協調変速をうまく実施できない場合がある。
【００４０】
したがって、パワーＯＦＦアップシフトの場合、協調変速を実施するにはイナーシャフェーズ中に解放側の摩擦締結要素でスリップ制御を実施して解放側トルク容量を制御する必要がある。しかしながら、スリップ制御を実施すると解放側の摩擦締結要素が発熱することになる。
【００４１】
この解放側の摩擦締結要素の発熱を抑制するには、イナーシャフェーズ中にスリップ制御を実施しないのが一番である。しかしながら、スリップ制御を実施しないと、上記したように協調変速をうまく実施できない場合がある。そうするとパワーＯＦＦアップシフト中にスルー変速比Ｒａｔｉｏが目標スルー変速比Ｒａｔｉｏ０を下回るアンダーシュートが発生するおそれがある。このアンダーシュートは特に車速が低い状態でパワーＯＦＦアップシフトがされたときに発生しやすくなる。この点について図４を参照して説明する。
【００４２】
図４は、車速ＶＳＰと、副変速機構３０の変速段が１速及び２速のときのそれぞれの入力軸回転速度と、の関係を示した図である。
【００４３】
副変速機構３０の入力軸回転速度は、出力軸の回転速度に各変速段の変速比を掛けた値となる。そのため、副変速機構３０の変速段が１速のときの入力軸回転速度と２速のときの入力軸回転速度との回転速度差は、車速が低いときほど小さくなる。
【００４４】
そのため、スリップ制御を実施しない場合は、車速が低いときほど回転速度差が小さい分、副変速機構３０の入力軸回転速度が１速から２速に移行するまでにかかる時間が短くなり、副変速機構３０の変速比の低下速度も速くなる。そして、副変速機構３０の変速比の低下速度がバリエータ２０の変速比の増加速度よりも大きくなる、すなわち副変速機構３０の変速比変化の傾きの絶対値がバリエータ２０の変速比変化の傾きの絶対値より大きくなるとアンダーシュートが発生する。よって、車速が低い状態でパワーＯＦＦアップシフトがされたときほどアンダーシュートが発生しやすくなり、またその大きさも大きくなる。アンダーシュートが発生すると、目標スルー変速比Ｒａｔｉｏ０に対するスルー変速比Ｒａｔｉｏのズレが大きくなるので変速性能が悪くなる。また、スルー変速比Ｒａｔｉｏの低下に応じてエンジン回転速度も低下するので、スルー変速比Ｒａｔｉｏが到達スルー変速比ＤＲａｔｉｏよりも大きく下回ってしまうとエンストが発生するおそれがある。エンストに至らなくてもエンジン回転速度の低下によって燃料カット制御が中断されてしまうと燃費が悪化してしまう。
【００４５】
一方で、一般的に発熱量はクラッチ伝達トルクとクラッチ差回転との積で決まり、解放側の摩擦締結要素の発熱量という観点から見れば、スリップ制御を実施する場合は、車速が高いときほど回転速度差が大きい分、発熱量が多くなる。
【００４６】
このように、車速が低いときはアンダーシュートが発生しやすいものの、スリップ制御による解放側の摩擦締結要素の発熱量は少ない。一方、車速が高いときはスリップ制御による解放側の摩擦締結要素の発熱量は多いものの、アンダーシュートは発生しにくい。
【００４７】
そこで本実施形態では、車速ＶＳＰが所定車速未満のときだけ協調変速を実施して、変速性能を確保しつつ解放側の摩擦締結要素の発熱量を抑制する。
【００４８】
図５は、変速機コントローラ１２の記憶装置１２２に格納される本実施形態による変速制御プログラムの一例を示している。これを参照しながら変速機コントローラ１２が実行する変速制御の具体的内容について説明する。
【００４９】
ステップＳ１において、変速機コントローラ１２は、パワーＯＦＦアップシフトを実施するかを判断する。具体的には、アクセルペダルの踏込量ＡＰＯが略ゼロであり、かつ、到達スルー変速比ＤＲａｔｉｏとスルー変速比Ｒａｔｉｏとを比較してモード切換変速線を跨いで変速することになるかを判断する。変速機コントローラ１２は、パワーＯＦＦアップシフトのモード切換変速制御を実施する場合はステップＳ２に処理を移行し、そうでない場合は今回の処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ２において、変速機コントローラ１２は、車速ＶＳＰが所定の協調変速禁止車速よりも高いかを判断する。協調変速禁止車速については、図６を参照して後述する。変速機コントローラ１２は、車速ＶＳＰが所定の協調変速禁止車速よりも高ければステップＳ４に処理を移行し、そうでなければステップＳ３に処理を移行する。
【００５１】
ステップＳ３において、変速機コントローラ１２は、協調変速を実施する。具体的には、イナーシャフェーズ中に解放側の摩擦締結要素に対してスリップ制御を行い、副変速機構３０の変速比の変化速度を制御する。これにより、副変速機構３０の変速比変化に合わせてバリエータ２０の変速比を変化させ、スルー変速比に段差が生じないように副変速機構３０の変速比変化の完了と略同時にバリエータ２０の変速比変化を終了させる。
【００５２】
ステップＳ４において、変速機コントローラ１２は、協調変速を禁止する。具体的には、イナーシャフェーズ中に解放側の摩擦締結要素に対してスリップ制御を行わずに解放側トルク容量をゼロとし、エンジンの回転速度を自然に落下させて副変速機構３０の変速比を変化させる。一方、バリエータ２０については、バリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏが目標変速比ｖＲａｔｉｏ０になるように制御する。
【００５３】
図６は、協調変速禁止車速の設定について説明する図である。
【００５４】
図６に示すように、本実施形態では、以下の理由により変速マップ上でコースト線と高速モード最Ｈｉｇｈ線とが交わる車速を協調変速禁止車速とする。
【００５５】
協調変速禁止車速以上の領域では高速モード最Ｈｉｇｈ線がコースト線よりも上側にある。そのため、この領域でパワーＯＦＦアップシフトがされたときは、副変速機構３０の変速比の低下速度がバリエータ２０の変速比の増加速度より大きくなったとしても、スルー変速比Ｒａｔｉｏが到達スルー目標変速比ＤＲａｉｔｏを下回ることはない。したがって、協調変速禁止車速以上の領域では、協調変速を実施しなくてもアンダーシュートよってエンストが発生する心配がない。
【００５６】
また、協調変速禁止車速以上の領域は比較的車速の高い領域なので、協調変速を実施しなくても、副変速機構３０の変速比が１速から２速に変化するまでにかかる時間が比較的長くなる。つまり、副変速機構３０の変速比の低下速度が、バリエータ２０の変速比の増加速度に対して極端に大きくなることもないので、変速性能の悪化が少ない。
【００５７】
なお、以下では協調変速禁止車速以上の領域で行われるパワーＯＦＦアップシフトのことを「高車速パワーＯＦＦアップシフト」という。
【００５８】
図７は、本実施形態による変速制御の動作について説明するタイムチャートである。
【００５９】
時刻ｔ１で、協調変速禁止車速以上の領域でアクセルペダルから足が離されると、高車速パワーＯＦＦアップシフトが開始される。そうすると、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏが目標変速比ｖＲａｔｉｏ０（ここでは最Ｈｉｇｈ変速比）まで低下させられるとともに、副変速機構３０の変速段を１速から２速へ変更するための準備フェーズが実施される。
【００６０】
時刻ｔ２で、プリチャージ完了時間が経過したこと及び副変速機構３０の入力軸回転速度が低下し始めたことの２つの条件が満たされると、イナーシャフェーズが開始される。ここでは車速が協調変速禁止車速以上なので、スリップ制御を実施せずにエンジンの回転速度を自然に低下させて、副変速機構３０の入力軸回転速度を１速の回転速度から２速の回転速度へ変化させる。バリエータ２０の変速比はすでに最Ｈｉｇｈ変速比まで低下させられているので、その状態を維持する。
【００６１】
時刻ｔ３で、副変速機構３０の入力軸回転速度が１速の回転速度から２速の回転速度まで変化すると、トルクフェーズが開始される。
【００６２】
このように、本実施形態では、高車速パワーＯＦＦアップシフトの場合は、スリップ制御を実施せずにエンジンの回転速度を自然に低下させて、副変速機構３０の入力軸回転速度を１速の回転速度から２速の回転速度へ移行させる。これにより、車速が協調変速禁止車速以上の領域でパワーＯＦＦアップシフトが行われたときは、解放側の摩擦締結要素が発熱することがない。
【００６３】
また、スリップ制御を実施しなくても、協調変速禁止車速未満の領域でパワーＯＦＦアップシフトが行われた場合と比べて副変速機構３０の入力軸回転速度が１速の回転速度から２速の回転速度に変化するまでの時間が長い。そのため、副変速機構３０の変速比の低下速度が遅く、アンダーシュートが発生しにくい。また発生してもその大きさを小さくすることができる。これにより、協調変速を実施しなくても変速性能を確保することができる。
【００６４】
また、高車速パワーＯＦＦアップシフトでない場合は、協調変速を実施して副変速機構３０の入力軸回転速度を１速の回転速度から２速の回転速度へ移行させる。これにより、車速が協調変速禁止車速未満の領域でパワーＯＦＦアップシフトが行われたときの変速性能を確保することができる。
【００６５】
したがって、以上説明した本実施形態によれば、変速性能を確保しつつ、副変速機構３０の解放側の摩擦締結要素の発熱量を抑制することができる。
【００６６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態は、高車速パワーＯＦＦアップシフトのイナーシャフェーズ後半で締結側の摩擦締結要素の油圧を締結初期圧から増大させる点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
【００６７】
高車速パワーＯＦＦアップシフトのイナーシャフェーズ中は、解放側及び締結側のそれぞれの摩擦締結要素のトルク容量がゼロの状態であり、副変速機構３０はニュートラル状態となっている。そのため、副変速機構３０の入力軸回転速度が変速後の変速段である２速の回転速度に達したときに締結側の摩擦締結要素のトルク容量がゼロのままだと、副変速機構３０の入力軸回転速度が２速の回転速度よりも低くなってしまい変速性能が悪化する。
【００６８】
そこで本実施形態では、トルクフェーズ初期に副変速機構３０の入力軸回転速度が２速の回転速度よりも低くならないように、イナーシャフェーズの後半で締結側の摩擦締結要素の油圧を締結初期圧から増大させる。
【００６９】
図８は、変速機コントローラ１２の記憶装置１２２に格納される本実施形態による変速制御プログラムの一例を示している。これを参照しながら変速機コントローラ１２が実行する変速制御の具体的内容について説明する。
【００７０】
ステップＳ１からステップＳ４までの処理は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００７１】
ステップＳ１１において、変速機コントローラ１２は、副変速機構３０の変速比移行率を算出する。変速比移行率は、副変速機構３０の入力軸回転速度が１速の回転速度のときに０％、２速の回転速度のときに１００％となる。変速比移行率は、以下の（１）式によって算出する。
【００７２】
変速比移行率＝（１速変速比−実変速比）／（１速変速比−２速変速比）…（１）
但し、実変速比＝副変速機構入力軸回転速度／副変速機構入力軸回転速度
【００７３】
ステップＳ１２において、変速機コントローラ１２は、図９のテーブルを参照し、変速比移行率に基づいて締結側の摩擦締結要素の油圧補正値を算出する。
【００７４】
ステップＳ１３において、変速機コントローラ１２は、締結側の摩擦締結要素の油圧が締結初期圧に油圧補正値を加えた値となるように制御する。
【００７５】
図９は、変速比移行率と、締結側の摩擦締結要素の油圧補正値と、の関係を示した図である。
【００７６】
図９に示すように、変速比移行率が所定値（例えば７０％）を超えるまでは油圧補正値をゼロとする。そして、変速比移行率が所定値を超えると変速比移行率の増加に応じて油圧補正値を増大させる。
【００７７】
図１０は、本実施形態による変速制御の動作について説明するタイムチャートである。
【００７８】
時刻ｔ１１で高車速パワーＯＦＦアップシフトが開始され、時刻ｔ１２でイナーシャフェーズが開始される。イナーシャフェーズ中は、スリップ制御を実施せずにエンジンの回転速度を自然に低下させて、副変速機構３０の入力軸回転速度を１速の回転速度から２速の回転速度へ移行させる。
【００７９】
時刻ｔ１３で、副変速機構３０の入力軸回転速度が低下して、変速比移行率が所定値を超えると、締結側の摩擦締結要素の油圧が締結初期圧から増大させられる。
【００８０】
これにより、時刻ｔ１４で副変速機構３０の入力軸回転速度が２速の回転速度に達したときに、締結側の摩擦締結要素がトルク容量を持っている状態となる。そのため、トルクフェーズ初期に副変速機構３０の入力軸回転速度が２速の回転速度よりも低くならず、変速性能の悪化を抑制できる。
【００８１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態は、高車速パワーＯＦＦアップシフト時に、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏが最Ｈｉｇｈ変速比になったときは、バリエータ２０の変速比ｖＲａｔｉｏが最Ｈｉｇｈ変速比に固定する点で第１及び第２実施形態と相違する。以下、その相違点について説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。
【００８２】
高車速パワーＯＦＦアップシフトの場合、イナーシャフェーズ中は解放側及び締結側トルク容量をそれぞれゼロにしてエンジンの回転速度を自然に低下させ、副変速機構３０の入力軸回転速度を２速の回転速度まで低下させる。同時に、目標スルー変速比Ｒａｔｉｏ０を副変速機構３０の変速比で割ってバリエータ２０の目標変速比ｖＲａｔｉｏ０を演算し、バリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏが目標変速比ｖＲａｔｉｏ０になるようにバリエータ２０を制御する。
【００８３】
高車速パワーＯＦＦアップシフトは、変速マップ上で高速モード最Ｈｉｇｈ線がコースト線よりも上にある領域で行われるので、バリエータ２０の最終的な目標変速比ｖＲａｔｉｏ０は最Ｈｉｇｈ変速比となる。しかしながら、上記のようにバリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏを制御していると、イナーシャフェーズ中の副変速機構３０の変速比変化によっては、一度最Ｈｉｇｈ変速比まで変化させたバリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏを、いったん変速比大側に変更させてもう一度最Ｈｉｇｈ変速比まで戻さなければならない場合がある。
【００８４】
副変速機構３０の入力軸回転速度が２速の回転速度に低下する前にバリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏが変速比大側に変化すると、エンジンブレーキのかかり方が大きくなるので、副変速機構３０の入力軸回転の低下速度が速くなる。そうすると、副変速機構３０の入力軸回転速度が２速の回転速度まで低下して締結側のトルク容量を増大させたときのショックが大きくなる。また、副変速機構３０の入力軸回転速度が２速の回転速度まで低下した後もバリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏが最Ｈｉｇｈ変速比となっていないため、変速中の減速感が大きくなる。
【００８５】
そこで本実施形態では、高車速パワーＯＦＦアップシフト中にバリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏを最Ｈｉｇｈ変速比まで変化させたときは、バリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏを最Ｈｉｇｈ変速比に固定する。
【００８６】
図１１は、変速機コントローラ１２の記憶装置１２２に格納される本実施形態による変速制御プログラムの一例を示している。これを参照しながら変速機コントローラ１２が実行する変速制御の具体的内容について説明する。
【００８７】
ステップＳ２１において、変速機コントローラ１２は、バリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏが最Ｈｉｇｈ変速比であるかを判断する。変速機コントローラ１２は、バリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏが最Ｈｉｇｈ変速比であればステップＳ２２に処理を移行し、そうでなければ引き続きバリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏを目標変速比ｖＲａｔｉｏ０に制御する。
【００８８】
ステップＳ２２において、変速機コントローラ１２は、バリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏを最Ｈｉｇｈ変速比に固定する。
【００８９】
図１２は、本実施形態による変速制御の動作について説明するタイムチャートである。
【００９０】
時刻ｔ２１で高車速パワーＯＦＦアップシフトが開始され、時刻ｔ２２でイナーシャフェーズが開始される。イナーシャフェーズ中は、スリップ制御を実施せずにエンジンの回転速度を自然に低下させて、副変速機構３０の入力軸回転速度を１速の回転速度から２速の回転速度へ移行させる。また、イナーシャフェーズ前半は、締結側の摩擦締結要素の油圧を締結初期圧に制御する。
【００９１】
時刻ｔ２３で、副変速機構３０の入力軸回転速度が低下して、変速比移行率が所定値を超えると、締結側の摩擦締結要素の油圧を締結初期圧から増大させる。
【００９２】
時刻ｔ２４で、バリエータ２０の目標変速比ｖＲａｔｉｏ０が、最Ｈｉｇｈ変速比から変速比大側に変化するが、本実施形態ではバリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏを最Ｈｉｇｈ変速比に維持する。
【００９３】
これにより、バリエータ２０の実変速比ｖＲａｔｉｏが最Ｈｉｇｈ変速比から変速比大側に変化することがないので、変速中の減速感が必要以上に大きくなることもない。また、副変速機構３０の入力軸回転の低下速度が速くなることもないので、イナーシャフェーズが終了して締結側のトルク容量を増大させたときのショックの発生を抑制できる。
【００９４】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００９５】
例えば、本実施形態では車速が協調変速禁止車速未満のときは、イナーシャフェーズ中に協調変速を行っていた。しかし、アンダーシュートが問題ならない場合やアンダーシュートさせてでも摩擦側の摩擦締結要素の発熱を避けたい場合は、車速が協調変速禁止車速未満であっても協調変速を禁止してもよい。
【００９６】
また、コースト線と高速モード最Ｈｉｇｈ線とが交わる車速を協調変速禁止車速に設定していたが、摩擦側の摩擦締結要素の発熱が問題となる車速を協調変速禁止車速に設定してもよい。
【００９７】
また、副変速機構３０は前進用の変速段として１速と２速の２段を有する変速機構としたが、副変速機構３０を前進用の変速段として３段以上の変速段を有する変速機構としてもよい。
【００９８】
また、副変速機構３０をラビニョウ型遊星歯車機構を用いて構成したが、このような構成に限定されない。例えば、副変速機構３０は、通常の遊星歯車機構と摩擦締結要素を組み合わせて構成してもよいし、あるいは、ギヤ比の異なる複数の歯車列で構成される複数の動力伝達経路と、これら動力伝達経路を切り換える摩擦締結要素とによって構成してもよい。
【００９９】
また、プーリ２１、２２の可動円錐板を軸方向に変位させるアクチュエータとして油圧シリンダ２３ａ、２３ｂを備えているが、アクチュエータは油圧で駆動されるものに限らず電気的に駆動されるものあってもよい。
【０１００】
また、モード切換変速比を低速モード最Ｈｉｇｈ変速比と等しい値に設定しているが、ここでいう「等しい」には略等しい場合も含まれ、そのような場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０１】
また、上述の説明においては、無段変速機構としてベルト及びプーリを使用するいわゆるベルト式無段変速機構を例示して説明したが、これには限定されない。たとえばチェーン及びプーリを使用するいわゆるチェーン式無段変速機構や、パワーローラ及び入出力ディスクを使用するいわゆるトロイダル式無段変速機構であってもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
４    無段変速機（車両用無段変速機）
２０    ベルト式無段変速機構
３０    副変速機構
【図１】
2011021722.tif 000003
【図２】
2011021722.tif 000004
【図３】
2011021722.tif 000005
【図４】
2011021722.tif 000006
【図５】
2011021722.tif 000007
【図６】
2011021722.tif 000008
【図７】
2011021722.tif 000009
【図８】
2011021722.tif 000010
【図９】
2011021722.tif 000011
【図１０】
2011021722.tif 000012
【図１１】
2011021722.tif 000013
【図１２】
2011021722.tif 000014