(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力回転数と出力回転数との比率である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、変速作用を選択的におこなわせることのできる歯車変速機構とが、入力部材と出力部材との間に配置された無段変速機構付き変速機の制御装置において、
前記無段変速機構は、ベルトが巻き掛けられるプーリの溝が、固定シーブとその固定シーブに対して軸線方向に移動可能な可動シーブとによって形成されるとともに、アクチュエータで前記可動シーブを軸線方向に移動させて前記溝の溝幅を変化させることにより前記入出力回転数比を連続的に変更するベルト式無段変速機であり、
前記無段変速機構と歯車変速機構とのいずれか一方が変速作用をおこなう第１の変速モードを設定するために係合する第１の係合解放機構と、
前記無段変速機構と歯車変速機構との両方で変速作用をおこなう第２の変速モードを設定するために係合する第２の係合解放機構と、
いずれか一方の変速モードで、前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比およびその近傍のいずれでもない値に設定されている変速比から、他方の変速モードで、前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比およびその近傍のいずれでもない値に設定される変速比に、前記入出力回転数比が各変速モードに共通する値から外れている状態で変速モードを切り替えることにより変化させる際に、前記第１の係合解放機構と第２の係合解放機構との係合・解放の状態を共に実質的な解放状態とすることによる前記入力回転数の変化が生じている間に前記入出力回転数比を調整する入出力回転数比調整手段と
を備えていることを特徴とする無段変速機構付き変速機の制御装置。
【請求項２】
前記第１の係合解放機構もしくは第２の係合解放機構を解放側に制御する前に、前記入出力回転数比を所定の値に固定する入出力回転数比固定手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機構付き変速機の制御装置。
【請求項３】
いずれか一方の変速モードで、前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比およびその近傍のいずれでもない値に設定されている変速比から、他方の変速モードで設定される変速比に変化させる際に、前記入出力回転数比を前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比もしくはその近傍の値に変化させる入出力回転数比変更手段と、
その入出力回転数比変更手段で前記入出力回転数比を前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比もしくはその近傍の値に変化させた後に、変速モードを切り替えるべく第１の係合解放機構と第２の係合解放機構との係合・解放の状態を変更する係合解放切換手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の無段変速機構付き変速機の制御装置。
【請求項４】
前記変速モードの切り替え開始から終了までの間で前記入出力回転数比を所定の値に固定する入出力回転数比固定手段を更に備えていることを特徴とする請求項３に記載の無段変速機構付き変速機の制御装置。
【請求項５】
前記入出力回転数比固定手段によって固定される前記所定の値が、前記第１の変速モードと第２の変速モードとに共通の変速比もしくは該変速比に近似する変速比を設定するための前記無段変速機構の入出力回転数比であることを特徴とする請求項４に記載の無段変速機構付き変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比を連続的に変化させることの可能な無段変速機構と選択的に変速作用をおこなわせることのできる歯車変速機構とを有する変速機の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構として、従来、ベルト式のものやトラクション式（トロイダル式）のものなどが知られている。これらの無段変速機構は、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、無段変速機構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、この変速機は、ベルト式の無段変速機構とシングルピニオン型の遊星歯車機構とを備えており、無段変速機構の駆動プーリーが入力軸と同一軸線上に配置されてこれら入力軸と駆動プーリーとが連結され、さらにその入力軸がエンジンの出力軸に連結されている。また、入力軸と平行に中間軸が配置され、無段変速機構の従動プーリーがその中間軸上に配置されている。さらに、これら入力軸および中間軸と平行に出力軸が配置されており、その出力軸と同一軸線上に遊星歯車機構が配置されている。
【０００４】
その遊星歯車機構におけるリングギヤが出力軸に一体的に回転するように連結されており、またサンギヤが歯車式の減速機を介して前記中間軸に連結され、従動プーリーからサンギヤに対してトルクを伝達するように構成されている。さらに、キャリヤと入力軸との間にギヤ対が設けられており、入力軸とその入力軸上のギヤとの間にクラッチ機構が設けられ、さらに、そのギヤの回転を選択的に止めるブレーキ機構が入力軸と同軸上に配置されている。なお、遊星歯車機構には、その全体を一体化して回転させるいわゆる一体化クラッチが設けられている。
【０００５】
したがって上記の公報に記載された変速機では、一体化クラッチを係合させて遊星歯車機構の全体を一体回転させるとともに、入力軸に対してギヤ対を非連結状態とすれば、無段変速機構によって変速をおこない、その変速比に応じて増減されたトルクが出力軸から出力される。また、一体化クラッチを解放した状態で入力軸に対して前記ギヤ対を連結すれば、入力軸からキャリヤに対してトルクを伝達する一方、無段変速機構によって設定した変速比に応じて増減されたトルクがサンギヤに入力されるので、これらのトルクを合成したトルクがリングギヤから出力軸を経て出力される。その結果、設定可能な変速比の幅が広くなるとともに動力の伝達効率が、無段変速機構の単独で変速をおこなう場合に比較して向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した変速機において、一体化クラッチを係合させた状態では、遊星歯車機構の全体が一体となって回転するので、無段変速機構の変速比すなわちその入力回転数と出力回転数との比率である入出力回転数比に応じて、変速機の全体としての変速比が増減する。これに対して、一体化クラッチを解放しかつ入力軸からのトルクをキャリヤに入力した状態では、無段変速機構の入出力回転数比の増減とは反対に変速機の変速比が変化する。
【０００７】
このように上記の変速機では、一体化クラッチを係合させて実質的に無段変速機構のみで変速作用をおこなういわゆる第１の変速モードと、一体化クラッチを解放させて無段変速機構と遊星歯車機構との両方で変速作用をおこなういわゆる第２の変速モードとが可能である。そのため、無段変速機構の入出力回転数比を変化させて変速をおこなう場合には、変速比が連続的に変化するが、変速モードが切り替わるように前述したクラッチ機構の動作状態（係合・解放状態）を変化させると、変速比がステップ的に変化し、その結果、ショックが発生することがある。
【０００８】
従来、上述したような無段変速機構と歯車変速機構とを組み合わせて構成し、それに伴って複数の変速モードが可能な変速機において、変速モードの変更を伴う変速をおこなう場合の制御についての技術的な課題や好ましい変速の形態などが充分に探求されていず、新たな技術の開発が待たれているのが実情である。
【０００９】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、無段変速機構の入出力回転数比の変化幅を超えた変速比を設定可能な変速機における変速を、スムースかつ容易に実行することのできる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】
この発明は、上記の目的を達成するために、第１の変速モードと第２の変速モードとに共通の変速比あるいは無段変速機構の入出力回転数比を有効に利用して変速モードの切り替えを伴う変速をおこなうように構成したことを特徴とする制御装置である。より具体的には、請求項１の発明は、入力回転数と出力回転数との比率である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、変速作用を選択的におこなわせることのできる歯車変速機構とが、入力部材と出力部材との間に配置された無段変速機構付き変速機の制御装置において、前記無段変速機構は、ベルトが巻き掛けられるプーリの溝が、固定シーブとその固定シーブに対して軸線方向に移動可能な可動シーブとによって形成されるとともに、アクチュエータで前記可動シーブを軸線方向に移動させて前記溝の溝幅を変化させることにより前記入出力回転数比を連続的に変更するベルト式無段変速機であり、前記無段変速機構と歯車変速機構とのいずれか一方が変速作用をおこなう第１の変速モードを設定するために係合する第１の係合解放機構と、前記無段変速機構と歯車変速機構との両方で変速作用をおこなう第２の変速モードを設定するために係合する第２の係合解放機構と、いずれか一方の変速モードで、前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比およびその近傍のいずれでもない値に設定されている変速比から、他方の変速モードで、前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比およびその近傍のいずれでもない値に設定される変速比に、前記入出力回転数比が各変速モードに共通する値から外れている状態で変速モードを切り替えることにより変化させる際に、前記第１の係合解放機構と第２の係合解放機構との係合・解放の状態を共に実質的な解放状態とすることによる前記入力回転数の変化が生じている間に前記入出力回転数比を調整する入出力回転数比調整手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
したがって請求項１の発明では、変速モードを切り替えるために第１の係合解放機構と第２の係合解放機構との係合・解放の状態を共に実質的に解放状態とする制御を実行すると、その制御の実行によるベルト式無段変速機の入力回転数の変化が生じている間に、ベルト式無段変速機の入出力回転数比が調整される。そして、入出力回転数比が切り替え後の変速モードで設定すべき変速比に対応する値になった時点で、他方の変速モードを設定するための係合解放機構が係合させられる。その結果、変速比の変化幅が大きい場合であっても迅速かつスムースに変速をおこなうことができる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の係合解放機構もしくは第２の係合解放機構を解放側に制御する前に、前記入出力回転数比を所定の値に固定する入出力回転数比固定手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１３】
したがって請求項２の発明では、ベルト式無段変速機の入出力回転数比を固定した状態で前記一方の変速モードを設定している係合解放機構を解放側に制御するので、回転変化に基づいてその係合解放機構の解放側への制御の状態を把握することができ、その結果、スムースな変速制御を容易におこなうことができる。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、いずれか一方の変速モードで、前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比およびその近傍のいずれでもない値に設定されている変速比から、他方の変速モードで設定される変速比に変化させる際に、前記入出力回転数比を前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比もしくはその近傍の値に変化させる入出力回転数比変更手段と、その入出力回転数比変更手段で前記入出力回転数比を前記各変速モードに共通する前記入出力回転数比もしくはその近傍の値に変化させた後に、変速モードを切り替えるべく第１の係合解放機構と第２の係合解放機構との係合・解放の状態を変更する係合解放切換手段とを更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１５】
したがって請求項３の発明では、変速モードの切り替えを伴う変速の場合、先ず、ベルト式無段変速機の入出力回転数比が所定に変更させられる。ついで、各係合解放機構の係合・解放の状態が変更させられる。その結果、変速モードを切り替えるための各係合解放機構の変更を、その制御に有利な動作状態で実行できるので、変速制御がスムースかつ容易になる。
【００１６】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記変速モードの切り替え開始から終了までの間で前記入出力回転数比を所定の値に固定する入出力回転数比固定手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１７】
したがって請求項４の発明では、係合解放機構の係合・解放状態の変更による変速モードの切り替えの間、ベルト式無段変速機の入出力回転数比が所定値に固定される。そのため、係合解放機構の係合・解放状態の変更による変速モードの切り替えが完了するまでは、ベルト式無段変速機の入出力回転数比の変更による変速が生じないので、トルクの変化が抑制もしくは防止され、その結果、スムースな変速を容易に実行することができる。
【００１８】
そして、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記入出力回転数比固定手段によって固定される前記所定の値が、前記第１の変速モードと第２の変速モードとに共通の変速比もしくは該変速比に近似する変速比を設定するための前記無段変速機構の入出力回転数比であることを特徴とする制御装置である。
【００１９】
したがって請求項５の発明では、ベルト式無段変速機の入出力回転数比すなわち変速比が、各変速モードに共通の値もしくは該値に近似する値にあるときに、各係合解放機構の係合・解放状態が変更されて変速モードが切り替えられる。そのため、変速モードの切り替えに伴う変速比やトルクの変化が殆ど生じないので、スムースな変速をおこなうことができる。
【００３４】
【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、この発明で対象とする変速機の一例について説明すると、図６は無段変速機構としてベルト式の無段変速機構１を使用し、かつ歯車変速機構としてシングルピニオン型の遊星歯車機構２を使用した例を示している。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軸（すなわち入力部材）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。すなわちエンジン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。
【００３５】
その入力軸４に無段変速機構１における一方の回転体である駆動プーリー６が取り付けられている。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６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６での左側）に配置されている。
【００３６】
また、無段変速機構１における他方の回転体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６での右側に配置されている。
【００３７】
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の巻掛け有効径が変化して入力回転数と出力回転数との比率である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に中間軸１１が取り付けられている。
【００３８】
つぎに、遊星歯車機構２について説明すると、図６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、上記の各プーリー６，８の中心軸線の間、すなわち入力軸４と中間軸１１との間に配置されている。
【００３９】
その遊星歯車機構２の中心軸線に沿って出力軸１５が貫通して配置されている。その出力軸１５の一方の端部が、ベルト１０側に延びており、その端部と前記リングギヤ１３とが、コネクティングドラムなどの適宜の連結部材によって一体的に連結されている。またそのリングギヤ１３とサンギヤ１２とを選択的に連結する直結クラッチ１６が設けられている。すなわちこの直結クラッチ１６は、遊星歯車機構２における２つの回転要素を連結して遊星歯車機構２の全体を一体化して回転させるためのものである。
【００４０】
前記サンギヤ１２を一体化させてある中空軸が出力軸１５の外周側に回転自在に嵌合されている。その中空軸の一方の端部が、前記直結クラッチ１６とは反対側に延びており、その中空軸の端部にその中空軸と前記中間軸１１を連結するギヤ対１７Ａ，１７Ｂが設けられている。なお、このギヤ対１７Ａ，１７Ｂは、中間軸１１から中空軸に向けては減速機構となるように構成されている。
【００４１】
また、前記入力軸４の外周に駆動歯車１８Ａが回転自在に嵌合されており、この駆動歯車１８Ａと入力軸４とを選択的に連結するクラッチ１９が設けられている。この駆動歯車１８Ａに噛合した従動歯車１８Ｂが、前記中空軸の外周側に回転自在に嵌合されている。これらのギヤ対１８Ａ，１８Ｂは、駆動歯車１８Ａから従動歯車１８Ｂに向けて増速機構となるように構成されている。すなわち、駆動歯車１８Ａが従動歯車１８Ｂより大径に形成されている。より具体的には、前述したギヤ対１７Ａ，１７Ｂのギヤ比をαとした場合、この駆動歯車１８Ａと従動歯車１８Ｂとからなるギヤ対のギヤ比は、（γmin ×α）に設定されている。なお、γmin は無段変速機構１で設定される入出力回転数比の最小値である。したがって、無段変速機構１および第１のギヤ対１７Ａ，１７Ｂを介してサンギヤ１２にトルクを伝達し、かつ第２のギヤ対１８Ａ，１８Ｂを介してキャリヤ１４にトルクを伝達した場合には、サンギヤ１２とキャリヤ１４とが同速度で回転し、遊星歯車機構２の全体が一体となって回転する。これは、前述した直結クラッチ１６を係合させている状態と同じである。
【００４２】
そして、その従動歯車１８Ｂが遊星歯車機構２におけるキャリヤ１４に連結され、またその従動歯車１８Ｂおよびキャリヤ１４を選択的に固定する固定手段としてのブレーキ２０が設けられている。このブレーキ２０は、図６に示す例では、摩擦式のブレーキすなわち湿式多板ブレーキが使用されている。なお、このブレーキ２０は摩擦式であればよく、したがってバンドブレーキであってもよい。
【００４３】
さらに、前記出力軸１５の他方の端部すなわちベルト１０とは反対側に延びた端部には、出力ギヤ（すなわち出力部材）２１が取り付けられており、この出力ギヤ２１が例えばフロントディファレンシャル２２のリングギヤ２３に噛合し、フロントディファレンシャル２２に対してトルクを出力するように構成されている。
【００４４】
なお、上記の直結クラッチ１６およびクラッチ１９ならびにブレーキ２０は、一例として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、無段変速機構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（ＥＣＵ）２４が設けられている。この電子制御装置２４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、車速やアクセル開度、油温、変速機の入出力回転数、前記各プーリー６，８の回転数など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替えや変速制御を実行するようになっている。
【００４５】
上述した無段変速機構１および遊星歯車機構２を有する変速機では、無段変速機構１のみの変速作用で変速比を設定する変速モード（仮にダイレクトモードあるいはＬモードという）と、無段変速機構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（仮に動力循環モードあるいはＨモードという）との２つのモードでの変速をおこなうことができる。これらの変速モードについて、上記の変速機の変速作用と併せて説明する。
【００４６】
先ず、エンジン３を始動する場合、各クラッチ１６，１９およびブレーキ２０を解放状態（すなわち非結合状態）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結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、これらの結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と駆動歯車１８Ａとが遮断され、かつブレーキ２０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、さらに直結クラッチ１６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１５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。
【００４７】
ついで前進方向への発進は、変速比を可及的に大きくする必要があるので、無段変速機構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の値を最も大きく（γmax ）する。その状態で、直結クラッチ１６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、出力軸１５に現れるトルクの変化が滑らかになり、車両がスムースに発進する。
【００４８】
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７のとおりである。すなわち直結クラッチ１６が係合することにより、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）３から無段変速機構（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およびこれに連結されている出力軸１５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ので、この場合の運転状態は直線Ａで表される。
【００４９】
この状態から無段変速機構１による入出力回転数比を小さくすれば、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１５の回転数が、無段変速機構１での入出力回転数比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７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無段変速機構１の入出力回転数比を最低値（最も高速側の値：γmin ）とした状態は、図７の直線Ｂで表される。
【００５０】
このように、直結クラッチ１６を係合させ、かつクラッチ１９を解放した状態がダイレクトモード（Ｌモード）であって、無段変速機構１の入出力回転数比の変化がそのまま変速機全体の変速比の変化として現れる。
【００５１】
入出力回転数比を最小値γmin とした状態では、中間軸１１と中空軸との間のギヤ対１７Ａ，１７Ｂのギヤ比αに対して、駆動歯車１８Ａと従動歯車１８Ｂとのギヤ比が（γmin ×α）であるから、駆動歯車１８Ａ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、クラッチ１９を係合させ、かつ直結クラッチ１６を解放させることができる。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、無段変速機構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。
【００５２】
その状態を図７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、無段変速機構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およびこれに連結されている出力軸１５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。
【００５３】
このように、直結クラッチ１６を解放させ、かつクラッチ１９を係合した状態が動力循環モード（Ｈモード）であって、無段変速機構１の入出力回転数比の変化方向とは反対方向に変速機全体の変速比が変化する。より具体的には、無段変速機構１の入出力回転数比を増大させることにより、無段変速機構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。
【００５４】
なお、上述したように、無段変速機構１の入出力回転数比を最も小さい値γmin に設定した状態では、直結クラッチ１６を解放しても、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１７Ａ，１７Ｂ，１８Ａ，１８Ｂの各ギヤ比によって決定される。
【００５５】
なお、各クラッチ１６，１９を非結合状態（解放状態）とし、かつブレーキ２０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２０を係合させることによりキャリヤ１４が固定され、その状態で無段変速機構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これに連結されている出力軸１５が、サンギヤ１２とは反対方向に回転する。この状態を図７に直線Ｄで示してある。
【００５６】
なお、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８のとおりである。この図８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をそれぞれ示す。さらに、図８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。
【００５７】
上記の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）と無段変速機構１の入出力回転数比γとの関係を示せば、図９のとおりである。上記の変速機での変速は、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設定するクルーズコントロールシステムからの信号などで現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、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。その変速の形態としては、図９にＧ1 線で示すように各変速モードの中での変速、Ｇ2 線で示すように切替点Ｐを越えるものの、変更の前後での前記入出力回転数比の値が最小値γmin に近似する変速、図９にＧ3 線で示すように切替点Ｐを越える変速となるものの、変更の前後のいずれかで入出力回転数比の値が最小値γmin に近似した値となる変速、図９にＧ4 線で示すように切替点Ｐを越える変速であって変更の前後の入出力回転数比の値が共にその最小値γmin から大きく外れる変速がある。
【００５８】
これらの変速の形態のうち、Ｇ1 線で示す形態の変速は、変速モードの変更を伴わない変速すなわちクラッチ１６，１９の係合・解放状態の切り替えを伴わない変速であり、無段変速機構１の入出力回転数比のみを変更することによって実行される。したがって変速比は連続的に変化し、変速比がステップ的に変化する余地はない。
【００５９】
これに対して他の変速の形態では、クラッチ１６，１９の係合・解放状態を切り替えて変速モードを切り替える変速となり、変速比がステップ的に変化する余地がある。そこでこの発明に係る制御装置は、これらの変速モードの切り替えを伴う変速を以下のように実行する。
【００６０】
図１はその制御の一例を示すフローチャートであって、アクセル開度や車速、現在の変速比、駆動プーリー６および従動プーリー８の回転数などのデータの読み込みをおこなった後、実行するべき変速が、前記入出力回転数比γをその最小値γmin の近傍（一例として、その最小値γmin との差が１５％程度以内の値）で変化させる変速か否かが判断される（ステップＳ１）。言い換えれば、図９に線Ｇ2 で示す形態の変速か否かが判断される。このような変速には、車両の加速中のＬモードからＨモードへの切り替え、減速時のＨモードからＬモードへの切り替え、アクセルペダルを僅かに踏み込んだ場合のＨモードからＬモードへの切り替え、アクセルペダルを僅かに戻した場合のＬモードからＨモードへの切り替えなどの変速が相当する。
【００６１】
ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、現在の入出力回転数比γが最小値γmin に一致しているか否か判断される（ステップＳ２）。この判断は、現在の入出力回転数比γが最小値γminに完全に一致していることの判断に限られず、予め定めた許容誤差の範囲で一致していることの判断であってもよい。
【００６２】
このステップＳ２で否定的に判断された場合には、無段変速機構１の入出力回転数比γを補正する（ステップＳ３）。この入出力回転数比γの補正は、現在の入出力回転数比γをその最小値γmin （すなわち変速モードの変更点）にまで変更する制御である。その場合、入出力回転数比γの変化に伴って変速機の全体としての変速が生じるので、入出力回転数比γの変化速度（補正速度）を、出力軸トルクの急変やそれに伴う変速ショックが悪化しない程度の速度に規制する。
【００６３】
このステップＳ３における入出力回転数比γの補正を、ステップＳ２で肯定的に判断されるまで、すなわち入出力回転数比γがその最小値γmin に一致するまで継続する。そして、入出力回転数比γがその最小値γmin に一致もしくはほぼ一致することによりステップＳ２で肯定的に判断された場合には、入出力回転数比γを固定する（ステップＳ４）。すなわち、入出力回転数比γをその最小値γmin に維持する。その状態で、それまで解放していたクラッチ１６（もしくは１９）を係合させる指令を出力する（ステップＳ５）。
【００６４】
前述したように入出力回転数比γの最小値γmin は、各変速モードに共通の値であって、Ｌモードでの最高速側の変速比を設定し、かつＨモードでの最低速側の変速比を設定する値である。すなわち変速モードの切替点の値である。したがって各クラッチ１６，１９の係合・解放の状態に係わらず、遊星歯車機構２の各回転要素が同一回転数で回転する。そのため、２つのクラッチ１６，１９を共に係合させても回転変化や出力軸トルクが変化しない。
【００６５】
このステップＳ５を実行した後、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Ｓ６）。ここで設定されている時間は、クラッチ１６（もしくは１９）の係合指令から実際に係合するまでに要する時間に対応した長さの時間である。したがってこのステップＳ６で肯定的に判断された後、切り替え後の変速モードを設定するためのクラッチ１９（もしくは１６）を解放する（ステップＳ７）。油圧式のクラッチであれば、油圧をそのクラッチから抜く。すなわち係合解放機構であるクラッチ１６，１９は、変速モードの切り替えが逆方向に進行しないようにトルクを分担して保持し、その状態を経て、一方が係合させられ、かつ他方が解放させられる。したがっていずれか一方のクラッチを一方向クラッチに置き換えてもよい。
【００６６】
こうしてこの発明の係合解放機構に相当するクラッチ１６，１９の係合・解放状態の変更が実行され、変速モードが切り替えられる。したがってその後、入出力回転数比γの目標値への変更が許可される（ステップＳ８）。なお、この入出力回転数比γの目標値への変更は、目標値を定めて、実際の入出力回転数比γがその値に一致するように各プーリー６，８の溝幅を変更するように制御しておこなってもよく、あるいは無段変速機構１に対する入力回転数が、駆動要求量および車両の走行状態に基づいて求まる値に一致するように各プーリー６，８の溝幅を変更するように制御しておこなってもよい。
【００６７】
なお、変速前後での前記入出力回転数比γがその最小値γminの近傍の値ではないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合には、前述した変速モードの切り替えを伴わない変速、もしくは変速モードの変更を伴い、かつ切り替え前後の少なくともいずれか一方の入出力回転数比γがその最小値γmin （切替点）から大きく外れているいわゆる飛び変速であるから、それぞれの変速の形態にあった制御が実行される（ステップＳ９）。その飛び変速については後述する。
【００６８】
また、無段変速機構付き変速機を搭載した車両では、変速比とトルクとを別個に制御して動力性能と燃費の向上とを両立させるので、変速機に対する入力トルクは上述した変速制御と別に実行できる。そこで、前述したステップＳ４で入出力回転数比γを固定することに加えて、変速機の入力トルク（具体的にはエンジン３の出力トルク）をその時点のトルクに固定することとしてもよい。こうすれば、変速モードの切り替えの際の駆動トルクの変動をより確実に防止もしくは回避することができる。その場合、前記ステップＳ６では、入出力回転数比γの変更を許可することに加えて、入力トルクの固定を解除する。
【００６９】
上述した変速モードの切り替えを伴う変速が、加速中に生じた場合の入出力回転数比γの値や各クラッチ１６，１９の係合・解放の状態などの変化を、図２にタイムチャートで示してある。図２において、直結クラッチ１６を係合して前述したダイレクトモード（Ｌモード）で走行しており、アクセル開度（もしくはアクセルペダル踏み込み量）が一定の状態で、車速Ｖが次第に増大し、ｔ1 時点にアップシフトの判断が成立すると、先ず、入出力回転数比γの補正がおこなわれる。すなわちその最小値γmin に一致するように無段変速機構１の入出力回転数比γが変更させられる。これは、許容される範囲でゆっくり実行され、それに伴って変速機全体としての変速比が低下するので、出力軸トルクＴo がその変化を体感できない程度の勾配で低下する。
【００７０】
入出力回転数比γがその最小値γmin （すなわち切替点）に一致（もしくはほぼ一致）すると、そのｔ2 時点に、解放しているクラッチ１９の係合制御が開始される。すなわちＨモードで係合するクラッチ１９に対する係合指令が出力される。そのｔ2 時点から所定のＴ2 秒の間は、クラッチ１９におけるパッククリアランスを詰めるようにクラッチ１９が動作するので、図２に実線で示すその油圧は低いレベルで推移する。そして、パッククリアランスが詰まったｔ3 時点でＨモード用のクラッチ１９の油圧が大きく立ち上がり始め、またクラッチトルクが生じ始める。
【００７１】
その直後のｔ4 時点でクラッチ１９が完全に係合し、その伝達トルク容量も必要十分に大きくなる。そして、このクラッチ１９の係合指令を出力したｔ2 時点から予め定めた所定時間Ｔ1 の経過したｔ5 時点に、切り替え後の変速モードで解放させる直結クラッチ１６の解放制御が開始される。すなわち直結クラッチ１６の解放指令が出力される。その後の所定の制御遅れが経過したｔ6 時点で直結クラッチ１６が完全に解放し、もしくは実質的な伝達トルク容量を失う。こうしてＬモードからＨモードへ切り替えられる。なお、これらのクラッチ１６，１９の係合・解放指令は、図２に細い線で示すように、所定の勾配をもって変化する指令であってもよい。
【００７２】
したがって上記のｔ3 時点からｔ6 時点までの間は、両方のクラッチ１６，１９が伝達トルク容量を持っていて、クラッチトルクがいわゆるラップした状態となる。しかしながら、上記の各クラッチ１６，１９の係合・解放状態の変更、すなわち変速モードの切り替えが、切替点である最低入出力回転数比γmin の状態で実行されるので、いわゆるダブルロックなどが生じず、したがって出力軸トルクＴo が滑らかに変化し、ショックなどの不都合は生じない。そのため、変速モードの切り替えのための制御が簡単なものとなる。
【００７３】
なお、各クラッチ１６，１９の係合・解放状態の切り替えには、不可避的な制御遅れがあるので、それぞれの係合もしくは解放の制御指令をその遅れを見込んで、前出しして実行するようにしてもよい。
【００７４】
つぎに、変速モードの切り替えを伴い、かつ変速の前後の少なくともいずれかにおける入出力回転数比γが、前記切替点である最小値γmin から大きく外れている場合のいわゆる飛び変速について説明する。
【００７５】
図３はその制御の一例を示すフローチャートであって、図９に線Ｇ3 もしくは線Ｇ4 で示す形態の変速を実行する制御例である。先ず、最低入出力回転数比γmin の近傍以外での変速モードの切り替えか否かが判断される（ステップＳ１１）。すなわち変速前の入出力回転数比γおよび変速後の入出力回転数比γが共にその最小値γmin から大きく外れている変速（変速モードの切り替え）か否かが判断される。このような変速（変速モードの切り替え）は、例えばアクセルペダルを大きく踏み込むことによって生じる。
【００７６】
このステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、無段変速機構１における入出力回転数比γを固定する（ステップＳ１２）。すなわち入出力回転数比γをその時点の値に維持する。ついで、変速モードの切り替え前に係合しているクラッチを解放する指令を出力する（ステップＳ１３）。例えばアクセルペダルを踏み込むことによるＨモードからＬモードへの切り替えの場合は、クラッチ１９を解放する指令が出力される。これと併せて、変速モードの切り替え後に係合させるクラッチを係合直前の状態とする待機指令を出力する（ステップＳ１４）。このクラッチは、ＨモードからＬモードへの切り替えの場合は、直結クラッチ１６であり、油圧式の多板クラッチによって構成されている場合には、油圧サーボ機構におけるピストンを押圧しているリターンスプリング（それぞれ図示せず）の撓みが終わってパッククリアランスが解消する程度まで、油圧を上昇させて維持する。
【００７７】
加速要求もしくは減速要求によってエンジン３の出力が変化させられ、これに加えて無段変速機構１の入出力回転数比γが固定されるとともに両方のクラッチ１６，１９を実質的に解放状態とする制御、すなわち変速機の全体としてニュートラル状態とする制御が実行されているので、解放指令が出力されているクラッチが、その伝達トルク容量の低下に伴って次第に滑りを生じるようになる。ステップＳ１５ではその滑りが生じたか否かが判断される。これは、例えば固定した前記入出力回転数比γもしくはこれに応じた変速比と出力軸回転数とに基づいて変速機に対する入力回転数を算出し、その算出された入力回転数と実際の入力回転数とを比較し、その偏差が予め設定した値以上になった場合に、滑りの発生を判断することによりおこなわれる。したがって、前記のステップＳ１２で入出力回転数比γを固定するのは、このようなクラッチの滑りを検出するためである。
【００７８】
クラッチの滑りが検出されないことによりステップＳ１５で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくリターンして、クラッチの滑りが生じるのを待つ。これに対してクラッチの滑りが生じてステップＳ１５で肯定的に判断された場合には、無段変速機構１における入出力回転数比γを、変速後の値に変更する（ステップＳ１６）。これは、アクセル開度など出力要求量と車速などの走行状態とに基づいて求まる目標値に入出力回転数比γが一致するように、もしくは目標入力回転数に実入力回転数が一致するように無段変速機構１を制御することにより実行される。
【００７９】
このように制御することにより変速機の入力回転数が変化し、その入力回転数が変速後の回転数に同期したか否かが判断される（ステップＳ１７）。すなわち変速後の入出力回転数比γもしくはこれに基づく変速比と出力軸回転数とから求まる入力回転数と実際の入力回転数とが一致したか否かが判断される。同期回転に到ら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、特に新たな制御をおこなうことなくリターンして同期回転に到ることを待つ。
【００８０】
これに対して実際の入力回転数が変速後の回転数に同期することによりステップＳ１７で肯定的に判断された場合には、変速前に解放していたクラッチ、すなわち切り替え後の変速モードを設定するためのクラッチを係合させる指令を出力する（ステップＳ１８）。ダウンシフトの場合には、直結クラッチ１６の係合指令を出力する。具体的には、上記のステップＳ１４で係合待機状態に制御されているクラッチに対してこれを係合させる制御を実行し、油圧を上昇させる。なお、制御の応答遅れが不可避的に生じるので、その応答遅れを見込んで、係合指令を前出しして実行してもよい。
【００８１】
他方、前記ステップＳ１１で否定的に判断された場合、すなわち変速の形態が図９に線Ｇ1 もしくは線Ｇ2 で示す形態の場合、無段変速機構１の入出力回転数比γのみの変更による変速が実施され、あるいは前述した図１に示す変速制御が実行される（ステップＳ１９）。
【００８２】
なお、上記の図３に示す例では、クラッチの滑りが検出された後に無段変速機構１の入出力回転数比γを変更することとしたが、クラッチが急速に解放する場合には、そのクラッチの滑りを検出するのに先立って入出力回転数比γを変更することとしてもよく、要は、クラッチの滑りが生じている間に入出力回転数比γを変更あるいは調整するように制御すればよい。
【００８３】
上述した変速モードの切り替えを伴う変速が、Ｈモードで走行中にアクセルペダルが踏み込まれることにより生じた場合における入出力回転数比γの値や各クラッチ１６，１９の係合・解放の状態などの変化を、図４にタイムチャートで示してある。図４において、クラッチ１９を係合して前述した動力循環モード（Ｈモード）で走行しており、アクセルペダルが踏み込まれてｔ11時点に、変速モードの切り替えを伴うダウンシフトの判断が成立すると、先ず、その時点で係合しているクラッチ１９の解放指令が出力される。その解放指令に伴うクラッチ油圧の低下によって、クラッチ１９の伝達トルク容量（クラッチトルク）が次第に低下する。また、同時に、直結クラッチ１６の係合待機指令が出力される。
【００８４】
クラッチ１９のトルクが低下すると、所定時間後のｔ12時点にその滑りが検出される。すなわち、演算して求められる入力回転数Ｎe1に対する実際の入力回転数Ｎe の偏差が所定値より大きくなってクラッチ１９の滑りが判断される。それと同時に、無段変速機構１の入出力回転数比γが変速後の入出力回転数比γd すなわち目標値γd に向けて変更させられる。また、クラッチ１９が滑りを生じることにより、出力軸トルクＴo が低下する。
【００８５】
ｔ12時点以降では、クラッチ１９のピストンの実際の移動が生じてパッククリアランスが次第に開くことにより油圧が低圧で推移し、また、直結クラッチ１６の油圧は待機油圧に維持される。その過程のｔ13時点に入出力回転数比γが目標値γd に到達し、その値に維持（固定）される。
【００８６】
２つのクラッチ１６，１９を共に解放状態に制御することにより、変速機の全体としてはニュートラル状態となり、したがって出力軸トルクＴo は低いトルクで推移する。その間に入力軸回転数（すなわちエンジン回転数）Ｎe が次第に増大し、ｔ14時点に変速後の回転数に同期したことが判断される。これと同時に、切り替え後の変速モードを設定するための直結クラッチ１６の係合指令が出力されてその油圧が上昇させられ、直結クラッチ１６が実質的に係合し始める。それに伴い出力軸トルクＴo が変速比に応じたトルクに増大し、また車速Ｖが増大し始める。
【００８７】
したがって上記のように変速モードの切り替えと変速比の変更とを同時に生じさせる変速の場合、変速モードの切り替えのための予備的状態として、ニュートラル状態もしくはこれに近似した状態を生じさせ、その間に無段変速機構１の入出力回転数比γの変更による変速を生じさせ、入力回転数が変速後の回転数に同期した時点で、切り替え後の変速モードを設定するクラッチを係合させて、実質的な変速モードの切り替えを達成する。その結果、変速と変速モードの切り替えとを同時に生じさせ、しかも回転変化が出力軸トルクＴo に現れないニュートラル状態で変速比を変更するので、応答性がよく、また変速ショックが悪化しにくい変速をおこなうことができる。言い換えれば、変速モードの切り替えの直後に急加速が生じ、さらにそれに続けてアップシフトが生じるなどの事態を未然に回避することができる。なお、図４に示す例は、アクセルペダルの踏み込みによるダウンシフトの例であるが、Ｌモードで走行中にアクセルペダルを戻すことによりアップシフトも上記の例と同様に制御することができる。
【００８８】
上記の図３および図４に示す制御例は、変速モードの切り替えを伴う変速の例であって、無段変速機構１の入出力回転数比γが変速モードの切替点すなわち最小入出力回転数比γmin から外れている状態で変速モードの切り替えを実行する例である。そのため、変速の応答性が良好になるが、出力軸トルクＴo がステップ的に変化する要因があり、例えば油温が低いことにより油圧の制御特性が想定されている特性からずれている場合や油圧の制御機器の個体差や経年変化などによって油圧の制御特性が想定されている特性からずれている場合などには、変速制御が正常に実行されずに出力軸トルクＴo がステップ的に変化してしまうことがある。このような場合、変速を禁止し、あるいは制限すればよい。また、これに替えて、図９に線Ｇ3 で示す形態の変速の場合には、切替点での変速モードの切り替えをおこなう制御を実行することとしてもよい。その例を以下に説明する。
【００８９】
図５はその制御例を示すフローチャートであって、変速の前後もしくは変速モードの切り替えの前後のいずれか一方における入出力回転数比γが、その最小値γmin の近傍の値である場合の制御例を示している。先ず、切替点近傍以外での変速モードの切り替えか否かが判断される（ステップＳ２１）。すなわち図９に示す線Ｇ3 もしくは線Ｇ4 で示される形態の変速か否かが判断される。このステップＳ２１で肯定的に判断された場合には、変速モードの切り替え後の入出力回転数比γが、その最小値γmin である切替点の近傍にあるか否かが判断される（ステップＳ２２）。
【００９０】
このステップＳ２２で肯定的に判断された場合には、変速前の現時点の入出力回転数比γが、切替点から大きく外れていることになるので、先ずは、変速モードを維持したまま、入出力回転数比γを切替点である最小値γmin に変更する（ステップＳ２３）。この変速は、無段変速機構１の単独での変速であって変速機の全体としての変速比が連続的に変化するので、変速速度を適宜に制御することにより、変速ショックが防止される。
【００９１】
そして、入出力回転数比γが最小値γmin になったことを確認した後、すなわちステップ２４で肯定的に判断された後に、再度、変速モードの切り替えが必要か否かが判断される（ステップＳ２５）。入出力回転数比γの変更によって変速の目標が達成された場合には、ステップＳ２５で否定的に判断され、その場合は、リターンする。これに対して目標とする変速比を設定できていないことにより、ステップＳ２５で肯定的に判断された場合には、前述した図１に示す制御と同様の制御を実行する。
【００９２】
すなわち、入出力回転数比γを最小値γmin に固定し（ステップＳ２６）、その状態で、解放しているクラッチ１６（もしくは１９）の係合指令を出力する（ステップＳ２７）。係合の応答遅れを考慮した所定時間が経過した後、すなわちステップＳ２８で肯定的に判断された後、切り替え前の変速モードで係合していたクラッチ１９（もしくは１６）を解放する（ステップＳ２９）。ついで、入出力回転数比γの変更を許可する（ステップＳ３０）。
【００９３】
したがってこのような変速制御では、変速比の変更と変速モードの切り替えとが別個におこなわれ、しかも変速モードの切り替えが、各変速モードに共通する切替点に入出力回転数比γが一致している状態で実行されるので、出力軸トルクＴo のステップ的な変化やそれに起因するショックが未然に回避される。また、入出力回転数比γの変更と変速モードの切り替えとその後の入出力回転数比γの変更とを連続しておこなうことになるが、変速後の入出力回転数比γが、その最小値γmin である切替点の近傍の値であるから、特に変速の遅れが生じることはない。むしろ、変速制御が容易になることにより全体としての変速応答性が向上し、少なくとも悪化することはない。
【００９４】
一方、切り替え後の入出力回転数比γが切替点の近傍にないことによりステップＳ２２で否定的に判断された場合には、切り替え前の入出力回転数比γがその最小値γmin である切替点の近傍にあるか否かが判断される（ステップＳ３１）。このステップＳ３１で肯定的に判断された場合には、入出力回転数比γの最小値γmin への補正（ステップＳ３２）、入出力回転数比γの最小値γmin での固定（ステップＳ３３）、クラッチ１６（もしくは１９）の係合指令（ステップＳ３４）、所定時間の経過の検出（ステップＳ３５）、クラッチ１９（もしくは１６）の解放（ステップＳ３６）、ならびに入出力回転数比γの変更の許可（ステップＳ３７）の各制御を、図１に示すステップＳ３ないしステップＳ８と同様に実行する。
【００９５】
このように制御することにより、図１に示す変速制御の場合と同様に、変速比や出力軸トルクＴo に変化が生じない切替点で変速モードを切り替えることができ、その結果、変速ショックのないスムースな変速を容易におこなうことができる。また、切り替え前の入出力回転数比γが切替点の近傍にあるために、その入出力回転数比γの補正をおこなう過程が必要であるとしても変速の応答性の実質的な遅れが生じることはない。むしろ、変速制御が容易になることにより全体としての変速応答性が向上し、少なくとも悪化することはない。
【００９６】
なお、切り替え前後の両方の入出力回転数比γがその最小値γmin から大きく外れていることによりステップＳ３１で否定的に判断された場合には、図２に示すステップＳ１２ないしステップＳ１８の制御を実行する（ステップＳ３８）。また、ステップＳ２１で否定的に判断された場合には、図９に線Ｇ1 で示す変速の形態もしくは線Ｇ2 で示す変速の形態となるので、既に述べたそれぞれの変速の形態に応じた制御が実行される（ステップＳ３９）。
【００９７】
ところで図５に示すステップＳ２３ないしステップＳ３０の制御、およびステップＳ３２ないしステップＳ３７の制御は、無段変速機構１の入出力回転数比γの変更による変速とクラッチの係合・解放状態の変更による変速モードの切り替えとを個別に実行する変速制御であるが、このような制御は、変更前後のいずれかの入出力回転数比γが切替点の近傍にある場合に限らず、変更前後の両方の入出力回転数比γが切替点から大きく外れている場合にも実行することとしてもよい。その場合、２回の入出力回転数比γの変更制御と１回の変速モードの切り替え制御とが必要となり、しかもその入出力回転数比γの変更の幅が大きくなるので、制御の応答性が若干劣ることになるが、切替点で変速モードを切り替えることができるので、出力軸トルクＴo の大きな変動やそれに起因するショックを確実に防止することができる。
【００９８】
ここで、上述した各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、請求項１および請求項２の発明に関し、クラッチ１６とクラッチ１９との一方が第１の係合解放機構に相当し、他方が第２の係合解放機構に相当する。そして図３のステップＳ１６の機能的手段が入出力回転数比調整手段に相当し、ステップＳ１２の機能的手段が、入出力回転数比固定手段に相当する。
【０１００】
そしてまた請求項３ないし請求項５の発明に関し、クラッチ１６とクラッチ１９との一方が第１の係合解放機構に相当し、他方が第２の係合解放機構に相当する。そして、図５のステップＳ２３，Ｓ３２が入出力回転数比変更手段に相当し、ステップＳ２７，Ｓ２９，Ｓ３４，Ｓ３６の機能的手段が係合解放切換手段に相当し、ステップＳ２６，Ｓ３３の機能的手段が入出力回転数比固定手段に相当する。
【０１０１】
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、無段変速機構はベルト式以外の無段変速機構であってもよく、また歯車変速機構は上述したシングルピニオン型遊星歯車機構以外のものであっもよい。さらに、係合解放機構は、上述した油圧式のクラッチ以外の機構であってもよく、例えばトルクの作用方向に応じて係合あるいは解放する一方向クラッチを用いることができ、特に歯車変速機構の全体を一体化させる係合解放機構として一方向クラッチを採用してもよい。そして、この発明で対象とする変速機は、上記のダイレクトモードと動力循環モードとに変速モードを変更できるように構成した変速機に限られないのであって、要は、変速の態様が異なる複数のモードを設定できるように構成された変速機であればよい。また、この発明で対象とする変速機の入力側に連結される動力源は、エンジン以外に電動機あるいはエンジンと電動機とであってもよい。そしてまた、上記の具体例では、入出力回転数比を最小値に固定する例を示したが、この発明は、上記の具体例に限定されないのであって、その最小値に近似する値に固定することとしてもよく、そのような場合であっても上述した作用および効果を得ることができる。
【０１０２】
【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、変速モードを切り替えるために第１の係合解放機構と第２の係合解放機構との係合・解放の状態を共に実質的に解放状態とする制御を実行すると、その制御の実行によるベルト式無段変速機の入力回転数の変化が生じている間に、ベルト式無段変速機の入出力回転数比が調整されるので、ベルト式無段変速機の入出力回転数比の変更に伴う回転変化を、係合解放機構の解放側への制御による回転変化中に生じさせることになり、そして、入出力回転数比が変更後の変速モードで設定すべき変速比に対応する値になった時点で、他方の変速モードを設定するための係合解放機構が係合させれるので、変速比の変化幅が大きい場合であっても迅速かつスムースに変速をおこなうことができる。
【０１０３】
また、請求項２の発明によれば、ベルト式無段変速機の入出力回転数比を固定した状態で前記一方の変速モードを設定している係合解放機構を解放側に制御するので、その係合解放機構の解放側への制御の状態を回転変化に基づいて把握することができ、その結果、スムースな変速制御を容易におこなうことができる。
【０１０４】
これに対して、請求項３の発明によれば、変速モードの切り替えを伴う変速の場合、先ず、ベルト式無段変速機の入出力回転数比が所定に変更させられ、ついで、各係合解放機構の係合・解放の状態が変更させられるから、変速モードを切り替えるための各係合解放機構の係合・解放状態の変更を、その制御に有利な動作状態で実行でき、その結果、変速制御をスムースかつ容易におこなうことができる。
【０１０５】
また、請求項４の発明によれば、係合解放機構の係合・解放状態の変更による変速モードの切り替えの間、ベルト式無段変速機の入出力回転数比が所定値に固定されるため、係合解放機構の係合・解放状態の変更による変速モードの切り替えが完了するまでは、ベルト式無段変速機の入出力回転数比の変更による変速が生じず、そのため、トルクの変化が抑制もしくは防止され、その結果、スムースな変速を容易に実行することができる。
【０１０６】
これに対して、請求項５の発明によれば、ベルト式無段変速機の入出力回転数比すなわち変速比が、各変速モードに共通の値もしくは該値に近似する値にあるときに、各係合解放機構の係合・解放状態が変更されて変速モードが切り替えられるため、変速モードの切り替えに伴う変速比やトルクの変化が殆ど生じないので、スムースな変速をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る制御装置による制御の一例を示すフローチャートである。
【図２】  その制御をおこなった場合の入出力回転数比やクラッチの係合・解放の状態、出力軸トルクなどの変化を示すタイムチャートである。
【図３】  この発明に係る制御装置による制御の他の例を示すフローチャートである。
【図４】  その制御をおこなった場合の入出力回転数比やクラッチの係合・解放の状態、出力軸トルクなどの変化を示すタイムチャートである。
【図５】  この発明に係る制御装置による制御の更に他の例を示すフローチャートである。
【図６】  この発明で対象とする変速機の一例を模式的に示すスケルトン図である。
【図７】  その変速機での変速動作を説明するための共線図である。
【図８】  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９】  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。
【符号の説明】
１…無段変速機構、  ２…遊星歯車機構、  ３…エンジン、  ４…入力軸、  １５…出力軸、  １６…直結クラッチ、  １９…クラッチ、  ２１…出力ギヤ。
【図１】
0003915395.tif 000002
【図２】
0003915395.tif 000003
【図３】
0003915395.tif 000004
【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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