(57)【要約】【課題】無段変速機構を自動変速モードと手動変速モードとの間に切り換えて作動させる車輌用無段変速装置に於いて、自動変速モードより手動変速モードに切り換えられたとき、両モード間に於ける変速比の乖離により変速ショックが生ずることを防止する。【解決手段】自動変速モードより手動変速モードへ切り換えられたとき、操作端の操作位置とそれによって設定される無段変速機構の変速比との対応を所定の関係より臨時に変更して自動変速制モードにより設定されていた変速比をそのときの操作端の操作位置に対応させ、その後逐次両者の対応関係を所定の対応関係に戻す。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を車輌の運行状態に応じて自動的に設定する自動変速制御手段と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作状態に所定の関係にて対応するよう手動で設定する手動変速制御手段とを備え、前記自動変速制御手段により前記無段変速機構の変速比が制御される自動変速モードと前記手動変速制御手段により前記無段変速機構の変速比が制御される手動変速モードとの間に適宜切り換えて使用される車輌用無段変速装置にして、前記自動変速モードより前記手動変速モードへ切り換えられたとき、前記操作端の操作状態とそれによって設定される前記無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係より臨時に変更して該切換えの瞬間に前記自動変速制御手段により設定されていた前記無段変速機構の変速比と該切換えの瞬間に於ける前記操作端の操作状態とが対応するものとし、その後逐次前記操作端の操作状態とそれによって設定される前記無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係に戻す自動／手動切換え過渡制御手段を有することを特徴とする車輌用無段変速装置。
【請求項２】
前記自動／手動切換え過渡制御手段は、前記自動変速モードより前記手動変速モードへの切換えがあった後に前記操作端が操作される度に、逐次前記操作端の操作状態とそれに応じて設定される前記無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係に戻す作動を行なうようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車輌用無段変速装置。
【請求項３】
前記操作端の操作状態と前記無段変速機構の変速比との対応を前記自動変速モードより前記手動変速モードへの切換えがあった瞬間に於ける対応より前記所定の関係に戻す作動は前記操作端が操作される度に実質的に一定の度合にて行なわれ、前記自動変速モードより前記手動変速モードへの切換えがあった瞬間に於ける前記操作端の操作状態と前記無段変速機構の変速比との対応が前記所定の関係より乖離している程度が大きい程前記操作端の操作状態と前記無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係に戻す前記自動／手動切換え過渡制御手段の作動回数は多くなることを特徴とする請求項２に記載の車輌用無段変速装置。
【請求項４】
前記操作端は前記自動変速モードより前記手動変速モードへの切換えを行う操作端を兼ねていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車輌用変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌用変速装置に係り、特に無段変速機構を用いた車輌用無段変速装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
駆動軸の回転数に対する被動軸の回転数を無段階に連続して変えることができる無段変速機構がベルト式無段変速機構やトロイダル式無段変速機構として知られており、車輌用無段変速装置として用いられている。またかかる無段変速機構を用いて車輌用無段変速装置を構成する場合、無段変速機構をその変速比が自動変速制御手段により車輌の運転状態に応じて自動的に設定される自動変速モードと、その変速比が手動変速制御手段により運転者の意図するところに応じて手動的に設定される手動変速モードとの間に随時切り換えて作動させることが行われている。
【０００３】
図３はそのような公知の車輌用無段変速装置を含む車輌駆動系の基本構成を示す概略図である。図に於いて、１０はエンジンであり、直結クラッチ１２を備えたトルクコンバータ１４、歯車変速機構１６、無段変速機構（ＣＶＴ）１８、プロペラ軸２０、差動歯車２２、一対の車軸２４を経て一対の駆動輪２６を駆動するようになっている。エンジン１０、トルクコンバータの直結クラッチ１２、トルクコンバータ１４、無段変速機構１６の作動はマイクロコンピュータを備えた電子制御装置（ＥＣＵ）２８により制御されるようになっている。電子制御装置２８には、図には示されていないアクセルペダルおよびブレーキペダルよりその踏み込み量に関する信号、車速センサ３０より車速に関する信号、シフトレバーの如き操作端を備えた変速操作装置３２より運転者による変速指令信号、その他の電子制御装置の作動に必要が情報を与える信号が供給されている。
【０００４】
変速操作装置３２は、図示の如くＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ、＋、−の各シフト位置を備えたＪ字型の溝と、これに沿って各シフト位置の間に手にて移動されるシフトレバー（図示せず）とを備えている。Ｐ、Ｒ、Ｎはそれぞれパーキング、リバース、ニュートラルのシフト位置である。シフトレバーがＤ位置にあるとき、無段変速機構１８は電子制御装置２８の制御判断に従って所定の変速比を達成する状態に制御され、またシフトレバーがＭ位置にあるとき、無段変速機構１８は運転者によるシフトレバーの操作に従って所定の変速比を達成する状態に制御される。この場合、ここに示す公知例に於いては、シフトレバーは運転者がこれを手にて操作することによりＭ位置より＋位置または−位置へ任意にシフトされるが、運転者がシフトレバーに加える力を解除すると、シフトレバーはばね力によりＭ位置に戻されるようになっている。そしてシフトレバーがＭ位置より＋位置へシフトされる度に無段変速機構はそれについて予め設定されている複数の変速比の順番に沿って１段階ずつアップシフトされ、またシフトレバーがＭ位置より−位置へシフトされる度に同変速比の順番に沿って１段階ずつダウンシフトされるようになっている。
【０００５】
かかる自動変速モードや手動変速モードに関する制御態様やその間の切換え制御については、従来より種々の提案がなされている。例えば、下記の特許文献１には、無段変速モードから有段変速モードへ移行した場合には、一旦無段変速モードが選択されていた時の変速比を固定することが記載されている。また下記の特許文献２には、自動変速モードから手動変速モードへの切換えが検出される直前の実変速比を手動変速モードの目標変速比の初期値としてモード切換え操作を行うことが記載されている。また、下記の特許文献３には、マニュアル操作用ガイド４１（図１３）に沿うシフトレバーの位置に応じて三角形の影線にて示されている如く変速比を変えることが記載されている。
【特許文献１】
特開平９−２９６８６０号公報
【特許文献２】
特開２００１−３０４３８６号公報
【特許文献３】
特開平９−１３７８５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献３に記載されているようにマニュアル操作用ガイドに沿うシフトレバーの位置に応じて変速比が設定される構成を図３について説明した如き従来の自動−手動切換え式無段変速装置に組み込めば、自動−手動切換え式無段変速装置は、シフトレバーが−側または＋側へシフトされる度に変速比が或る段階値ずつ増減される代りに、手動による変速比は、図４に示す如くシフトレバーがＬ−Ｍ−Ｈの移動範囲のうちのどの位置にあるかに応じてその位置に対応した値に設定される。しかし、この場合、自動変速モードから手動変速モードへの切換えのためシフトレバーがＤ位置よりＭ位置で移動されると、手動変速制御としてはＭ位置に対応した変速比γｍｏを設定した状態となるので、もし変速モード切換えの瞬間に自動変速制御によりそれまで設定されていた変速比が手動のＭ位置に対応した変速比γｍｏより異なっていると、変速モードが切り換わったとたんに変速比の実行値が設定値より異なることになり、直ちにその差異の修正が始まるので、両者間の乖離幅が大きいときには大きな変速ショックが生ずる恐れがある。
【０００７】
本発明は、無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を車輌の運行状態に応じて自動的に設定する自動変速制御手段と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作状態に所定の関係にて対応するよう手動で設定する手動変速制御手段とを備え、前記自動変速制御手段により前記無段変速機構の変速比が制御される自動変速モードと前記手動変速制御手段により前記無段変速機構の変速比が制御される手動変速モードとの間に適宜切り換えて使用される車輌用無段変速装置に関する上記の問題に鑑み、この点に関して改良された車輌用無段変速装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を車輌の運行状態に応じて自動的に設定する自動変速制御手段と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作状態に所定の関係にて対応するよう手動で設定する手動変速制御手段とを備え、前記自動変速制御手段により前記無段変速機構の変速比が制御される自動変速モードと前記手動変速制御手段により前記無段変速機構の変速比が制御される手動変速モードとの間に適宜切り換えて使用される車輌用無段変速装置にして、前記自動変速モードより前記手動変速モードへ切り換えられたとき、前記操作端の操作状態とそれによって設定される前記無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係より臨時に変更して該切換えの瞬間に前記自動変速制御手段により設定されていた前記無段変速機構の変速比と該切換えの瞬間に於ける前記操作端の操作状態とが対応するものとし、その後逐次前記操作端の操作状態とそれによって設定される前記無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係に戻す自動／手動切換え過渡制御手段を有することを特徴とする車輌用無段変速装置を提案するものである。
【０００９】
上記の自動／手動切換え過渡制御手段は、自動変速モードより手動変速モードへの切換えがあった後に操作端が操作される度に、逐次操作端の操作状態とそれに応じて設定される無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係に戻す作動を行なうようになっていてよい。
【００１０】
また、操作端の操作状態と無段変速機構の変速比との対応を自動変速モードより手動変速モードへの切換えがあった瞬間に於ける対応より前記所定の関係に戻す作動は操作端が操作される度に実質的に一定の度合にて行なわれ、自動変速モードより手動変速モードへの切換えがあった瞬間に於ける操作端の操作状態と無段変速機構の変速比との対応が前記所定の関係より乖離している程度が大きい程操作端の操作状態と無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係に戻す自動／手動切換え過渡制御手段の作動回数が多くなるようにされてよい。
【００１１】
更にまた、操作端は自動変速モードより手動変速モードへの切換えを行う操作端を兼ねていてよい。
【００１２】
【発明の作用及び効果】
上記の如く、無段変速機構と、前記無段変速機構の変速比を車輌の運行状態に応じて自動的に設定する自動変速制御手段と、前記無段変速機構の変速比を操作端の操作状態に所定の関係にて対応するよう手動で設定する手動変速制御手段とを備え、前記自動変速制御手段により無段変速機構の変速比が制御される自動変速モードと前記手動変速制御手段により無段変速機構の変速比が制御される手動変速モードとの間に適宜切り換えて使用される車輌用無段変速装置に於いて、前記自動変速モードより前記手動変速モードへ切り換えられたとき、前記操作端の操作状態とそれによって設定される前記無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係より臨時に変更して該切換えの直前に前記自動変速制御手段により設定されていた前記無段変速機構の変速比と該切換えの瞬間に於ける前記操作端の操作状態とが対応するものとし、その後逐次前記操作端の操作状態とそれによって設定される前記無段変速機構の変速比との対応を前記所定の関係に戻す自動／手動切換え過渡制御手段が設けられていれば、自動変速モードより手動変速モードへ切り換えられたとき、該切換えの瞬間にそれまで自動変速制御手段により設定されていた無段変速機構の変速比と該切換えの瞬間に於ける操作端の操作状態に所定の関係にて対応する変速比とが互いに大きく乖離していても、手動変速モードへの切り換えの直後には一先ずそれ迄自動変速モードにて設定されていた変速比がそのまま続けられるので、自動変速モードより手動変速モードへの切り換え時に変速比の急変により変速ショックが生ずることは確実に回避される。
【００１３】
この場合、運転者がその後手動変速モードによる変速比に満足せず、手動により変速比を上げ或いは下げるべく操作端を操作するとき、その機会をとらえて操作端の操作状態とそれに対応する変速比との対応関係を臨時に変更された対応関係から所定の対応関係へ向けて或る所定の変速比幅ずつ戻しておくようにすれば、運転者や車輌の同乗者に何ら違和感を抱かせることなく操作端の操作状態とそれに対応する変速比との対応関係を徐々に所定の対応関係に戻すことができる。
【００１４】
また、操作端の操作状態と無段変速機構の変速比との対応を自動変速モードより手動変速モードへの切換えがあった瞬間に於ける対応より所定の関係に戻す作動が、操作端が操作される度に実質的に一定の度合にて行なわれ、従って自動変速モードより手動変速モードへの切換えがあった瞬間に於ける操作端の操作状態と無段変速機構の変速比との対応が所定の関係より乖離している程度が大きい程操作端の操作状態と無段変速機構の変速比との対応を所定の関係に戻す自動／手動切換え過渡制御手段の作動回数が多くなるようにされれば、自動変速モードより手動変速モードへの切換えがあった瞬間に於ける操作端の操作状態と無段変速機構の変速比との対応が所定の関係より乖離している程度の大小に拘わらずそれに適合させた自動変速制御から手動変速制御への滑らかな遷移を必要最小限の経過時間にて行わせることができる。
【００１５】
以上の如き本発明による車輌用無段変速装置への自動／手動切換え過渡制御手段の組み込みは、操作端が自動変速モードより手動変速モードへの切換えを行う操作端を兼ねている場合に特に有益である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による車輌用無段変速装置の一つの実施の形態を操作端の作動部とそれに対応する手動変速の変速比の修正制御とについて示す図である。図に於いて、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｍ、Ｌ、Ｈが付されたＪ字型の溝は、図３について説明した車輌用無段変速装置の変速操作装置３２に相当するものであり、以下に説明される手動変速モードに於ける制御態様を除き、図１に示す実施の形態は図３について説明したその他の構成と組み合わされて同様の車輌用無段変速装置を構成するものである。従って、ここに記載する本発明の実施の形態は、図３に示す構成の変速操作装置３２を図１に示す変速操作装置により置き換えたものであり、同じ事項についての重複説明を避けるため、図１に示すその他の構成について上に説明した事項は本発明の実施の形態についての説明でもあるものとする。
【００１７】
本発明によれば、変速操作装置１００は、図には示されていないシフトレバーに対し、それが自動変速モードより手動変速モードへ切り換えられたときに位置するＭ位置の両側に延在するＬ位置までの手動変速設定域とＨ位置までの手動変速設定域とを備えており、これらの手動変速設定域に於いては、手動による変速比γｍの設定は、標準作動状態では、図４に示した従来例に於けると同様に、シフトレバーの設定位置λに応じて比例的増減分にて増減する変速比を出力するようになっている。即ち、標準作動状態では、電子制御装置（ＥＣＵ）２８は、変速操作装置１００からの信号に基づき、変速比γｍをシフトレバーの設定位置λに応じて線形的に変化する関数ｆｏ  （λ）によりγｍ＝ｆｏ  （λ）として無段変速制御機構（ＣＶＴ）１８に対し指令する。
【００１８】
しかし、これは手動変速モードへの変速モード切り換えが落ち着いた後の標準状態、または特別な場合として変速モードが自動変速モードより手動変速モードへ切り換えられたとき、それまでの自動変速モードによる変速比が丁度Ｍ位置に対応する標準の変速比に一致していたときのことである。本発明によれば、変速モードが自動変速モードより手動変速モードへ切り換えられたとき、その一つの実施の形態として図２のフローチャートに示す如き自動／手動切換え過渡制御が行われる。
【００１９】
図２のフローチャートによる制御は車輌の始動に当ってイグニションスイッチが閉じられると同時に開始されてよく、また数十ミリセカンドの周期にて繰り返されるようになっていてよい。
【００２０】
制御が開始されると、ステップ１にてフラグＦが１にセットされているか否かが判断される。この種のフラグＦは制御の開始時に０にリセットされるものであり、このフローチャートでは制御がステップ７を通過したとき１にセットされ、またその後制御がステップ１８を通過したとき０にリセットされるものである。従って、制御開始後制御が初めてステップ１に至ったときには答はノーであり、制御はステップ２へ進む。
【００２１】
ステップ２に於いては、シフトレバーのＤ位置からＭ位置への切換え、即ち、自動変速モードから手動変速モードへの切換え、がなされたか否かが判断される。答がノーであれば、この回の制御はこれにて終了する。一方、答がイエスであれば、制御はステップ３へ進み、それ迄自動変速制御により設定されていた変速比のその瞬間に於ける値γａｕｔｏが手動変速制御の場合にシフトレバーがＭ位置にあるときに上記の標準変速比関数ｆｏ（λ）によって定まる変速比γｍｏより大きいか否かが判断される。答がイエスであれば制御はステップ４へ進み、答がノーであれば制御はステップ５へ進む。
【００２２】
ステップ４に於いては、γａｕｔｏ−γｍｏの値を所定値Δγにて除した値の整数部ｐ．が整数値ｐとして算出される。この所定値Δγは、γａｕｔｏがγｍｏより大きいとき手動変速モードへの切り換えの当初にλ＝０に対応する変速比をγｍｏとせず、その代わりに臨時にγａｕｔｏと修正したことを本来のγｍｏに戻すに当たって、１回の修正当たりに修正する変速比の変差であり、従ってこれにて得られる整数値ｐは何度の修正にてシフトレバー位置λに対応する変速比を本来の標準値ｆｏ（λ）まで戻すかを示す数値である。
【００２３】
一方、ステップ５に於いては、手動変速制御の場合にシフトレバーがＭ位置にあるときに上記の標準変速比関数ｆｏ（λ）によって定まる変速比γｍｏの方がγａｕｔｏがより大きいか否かが判断される。答がイエスであれば制御はステップ６へ進み、γｍｏ−γａｕｔｏの値を上記の所定値Δγにて除した値の整数部ｑ．が整数値ｑとして算出される。整数値ｑは、γｍｏの方がγａｕｔｏがより大きいとき、手動変速モードへの切り換えの当初にλ＝０に対応する変速比をγｍｏとせずγａｕｔｏと修正したことを本来のγｍｏに戻すに当たって、何度の修正にてシフトレバー位置λに対応する変速比を本来の標準値ｆｏ（λ）まで戻すかを示す数値である。
【００２４】
制御が一度ステップ２をイエスの側に通過したときには、いずれにしてもステップ７にてフラグＦが１にセットされ、これ以後は、ステップ１８にてフラグＦが再度０にリセットされるまで、毎回の制御はステップ１より後述のステップ１６へ進むようになる。
【００２５】
ステップ８に於いては、上に求められた整数値ｐが０以上であるか否かが判断され、答がイエスのときには制御はステップ９へ進み、その時のλの値に応じて図１に例示したような関数ｆａｐ（λ）により計算される値に変速比γｍが設定される。次いで制御はステップ１０へ進み、整数値ｐを１だけ減ずる操作が行われる。こうして整数値ｐが１に減ずるまでステップ１〜４、７〜１０を巡る制御が続けられる。
【００２６】
整数値ｐが上記の要領にて１ずつ減じられて０に至ったとき、或いは当初から制御がステップ４には至らず、ステップ５を通ってステップ８に至ったときには、ｐは制御の初期に０にリセットされていので、ステップ８の答はノーであり、制御はこれよりステップ１１へ進み、整数値ｑが０より大きいか否かが判断される。答がイエスのときには、制御はステップ１２へ進み、その時のλの値に応じて図１に例示したような関数ｆｂｑ（λ）により計算される値に変速比γｍが設定される。次いで制御はステップを１３へ進み、整数値ｑを１だけ減ずる操作が行われる。こうして整数値ｑが１に減ずるまでステップ１〜３、５〜８、１１〜１３を巡る制御が続けられる。
【００２７】
整数値ｐまたはｑが上記の要領にて１ずつ減じられて０に至ったとき、或いは当初からステップ３および５の答がノーであり、ステップ４および６をバイパスし、ステップ９〜１０、ステップ１２〜１３のいずれもバイパスしてステップ１４に至ったときには、その時のλの値に応じて図１に例示したような関数ｆｏ（λ）により計算される値に変速比γｍが設定される。これは上記のステップ８〜１０またはステップ１１〜１３による手動切換え過渡制御が終了したときか、或いは自動変速から手動変速への切換えが行われたとき、自動変速による変速比の設定が丁度Ｍ位置（λ＝０）に対応する手動変速比γｍ（＝ｆｏ（０））の値に設定されていた時に生ずる制御状態である。このとき制御はステップ１５へ進み、整数値ｐおよびｑが０にリセットされる。
【００２８】
自動変速モードから手動変速モードへの切り換えが行われ、そのことがステップ２にて一度検出されたときには、上記の通りステップを７にてフラグＦが１に設定されるので、次回の制御からは制御はステップ１よりステップ１６へ進み、その間にシフトレバーの操作があったか否かが判断される。答がノーであれば、その回の制御はこれにて終了するが、答がイエスであると制御はステップ１７へ進み、シフトレバーの操作がＭよりＤへのレンジ切換え、即ち手動変速モードより自動変速モードへ切換えであるか否かが判断される。答がノーであれば、制御はステップ８へ進み、上記のステップを８〜１５のうちの実行中のものによる制御が続けられる。一方、ステップ１７の答がイエスであれば、制御はステップ１８進み、フラグＦが０にリセットされ、このフローチャートによる制御手段は次回の自動変速モードから手動変速モードへの切り換えに備えた状態となる。
【００２９】
以上の如き要領により、自動変速モードから手動変速モードへの切り換えがなされたとき、自動変速モードにより設定されていた変速比とモード切り換え位置Ｍに対応する手動変速モードに於ける変速比との間にどのような乖離があっても、モード切り換えにより変速比が急変することを避け、該乖離を徐々に消滅させる制御が得られる。
【００３０】
以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌用無段変速装置の一つの実施の形態をその変速操作装置の部分とそれに対応する手動変速の変速比の修正制御とについて示す図。
【図２】本発明による車輌用無段変速装置による自動／手動切換え過渡制御の一例を示すフローチャート。
【図３】本発明による改良の対象となる車輌用無段変速装置を含む車輌駆動系の公知の基本構成を示す概略図。
【図４】図３に示す如き車輌用無段変速装置に於ける変速操作装置の他の一つの公知例を示す図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…直結クラッチ、１４…トルクコンバータ、１６…歯車変速機構、１８…無段変速機（ＣＶＴ）、２０…プロペラ軸、２２…差動歯車、２４…車軸、２６…駆動輪、２８…電子制御装置（ＥＣＵ）、３０…車速センサ、３２，１００…変速操作装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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