(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、
係合・解放状態が変化することにより、前記入力部材から出力部材に到るトルクの伝達態様を異ならせる係合解放機構と、
高車速用のトルク伝達態様が設定されている状態で減速して変速比が増大し、その変速比が低車速用のトルク伝達態様と前記高車速用のトルク伝達態様とで共通する変速比に近似するまで変化した際に前記係合解放機構の係合・解放状態を切り換えて前記トルクの伝達の態様を変更するモード切換手段と、
高車速用のトルク伝達態様での前記出力部材の回転数の低下割合が所定値以上の場合に、前記係合解放機構を解放して前記入力部材と出力部材との間のトルクの伝達を遮断するトルク遮断制御手段と、
前記入力部材と出力部材との間のトルクの伝達が遮断された状態で前記無段変速機構の入出力回転数比が所定の値以上になった時点で、トルク伝達容量が所定値以下に制限された低速用トルク伝達態様となるように前記係合解放機構を係合制御するトルク制限係合手段と
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】
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、
係合・解放状態が変化することにより、前記入力部材から出力部材に到るトルクの伝達態様を異ならせる係合解放機構と、
高車速用のトルク伝達態様が設定されている状態で減速して変速比が増大し、その変速比が低車速用のトルク伝達態様と前記高車速用のトルク伝達態様とで共通する変速比に近似するまで変化した際に前記係合解放機構の係合・解放状態を切り換えて前記トルクの伝達の態様を変更するモード切換手段とを備え、
前記係合解放機構が、係合することにより前記低車速用のトルク伝達態様を設定しかつ発進時にトルク伝達容量が次第に増大させられる発進用係合機構を備え、
減速時にその発進用係合機構のトルク伝達容量を所定の低容量に制御するタイミングを、減速度もしくは減速度に関連する制御量に基づいて変更する解放制御手段と、
高車速用のトルク伝達態様での前記出力部材の回転数の低下割合が所定値以上の場合に、前記発進用係合機構をトルクの伝達をおこなわない状態に制御するトルク遮断制御手段と、
前記発進用係合機構がトルクの伝達をおこなわない状態で前記無段変速機構の入出力回転数比が所定の値以上になった時点で、前記発進用係合機構を予め制限されたトルク伝達容量となるように係合制御するトルク制限係合手段と
を更に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３】
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、
係合・解放状態が変化することにより、前記入力部材から出力部材に到るトルクの伝達態様を異ならせる係合解放機構と、
高車速用のトルク伝達態様が設定されている状態で減速して変速比が増大し、その変速比が低車速用のトルク伝達態様と前記高車速用のトルク伝達態様とで共通する変速比に近似するまで変化した際に前記係合解放機構の係合・解放状態を切り換えて前記トルクの伝達の態様を変更するモード切換手段と、
トルク伝達容量が次第に増大させられて前記変速機に入力されるトルクを次第に増大させる発進用係合機構と、
減速時にその発進用係合機構のトルク伝達容量を所定の低容量に制御するタイミングを、減速度もしくは減速度に関連する制御量に基づいて変更する解放制御手段と、
高車速用のトルク伝達態様での前記出力部材の回転数の低下割合が所定値以上の場合に、前記発進用係合機構をトルクの伝達をおこなわない状態に制御するトルク遮断制御手段と、
前記発進用係合機構がトルクの伝達をおこなわない状態で前記無段変速機構の入出力回転数比が所定の値以上になった時点で、前記発進用係合機構を予め制限されたトルク伝達容量となるように係合制御するトルク制限係合手段と
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４】
前記係合解放機構は、前記高車速用のトルク伝達態様で解放され、かつ前記低車速用のトルク伝達態様で係合させられるクラッチ機構を備え、かつ
前記モード切換手段が、前記高車速用のトルク伝達態様での減速時における減速度と減速度に関連する制御量と車速との少なくともいずれか一つに基づいて前記クラッチ機構を係合直前の待機状態に設定する待機制御手段を備えている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無段変速機構付き変速機の制御装置。
【請求項５】
前記高車速用のトルク伝達態様での減速時に減速に伴って増大する変速比が、前記高車速用のトルク伝達態様と低車速用のトルク伝達態様とに共通する変速比に到達するタイミングを予測する予測手段を更に備え、
前記モード切換手段が、前記予測手段での予測の結果に基づいて前記係合解放機構の係合・解放状態の切り換えの制御を実行するモード切換指示手段を備えている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか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遊星歯車機構とを備え、その遊星歯車機構における二つの回転要素をクラッチによって連結した状態で、無段変速機構を介してその遊星歯車機構にトルクを入力し、かつその遊星歯車機構から所定の出力部材にトルクを出力するいわゆる直結モードと、上記のクラッチを解放するとともに他のクラッチを係合させて遊星歯車機構における所定の回転要素にエンジンから直接トルクを伝達するとともに、無段変速機構を介して他の回転要素にトルクを入力し、遊星歯車機構の差動作用を利用して更に他の回転要素から出力部材にトルクを出力するいわゆる動力循環モードとが可能なように構成されている。
【０００４】
その直結モードでは、無段変速機構の入出力回転数比の変化に応じて変速比が変化し、また動力循環モードでは、無段変速機構での入出力回転数比が増大するのに伴って変速比が低下し、したがって無段変速機構で設定される入出力回転数比の変化幅より大きい変化幅で変速比を設定することができる。したがって高速走行している状態から減速する場合、無段変速機構での入出力回転数比を次第に低下させて変速比を増大させ、所定の変速比で動力循環モードから直結モードに切り換え、その後、無段変速機構の変速比を次第に増大させて、変速比を更に増大させることになる。こうすることにより、変速機の入力回転数を所定の回転数以上に維持することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の変速機で設定される変速比を増大させる場合、すなわちダウンシフトする場合、上述したように、無段変速機構の入出力回転数比を次第に低下させた後に、その入出力回転数比の変化方向を反転させて次第に増大させることになる。そして、その入出力回転数比の変化の方向を反転させるのに先立ってモードを切り換える。そのモードの切り換えは、前述したように、一方のクラッチを解放させ、かつ他方のクラッチを係合させることにより実行される。したがってこれらのクラッチの係合・解放状態の切り換えに遅れが生じると、以下に述べるような不都合を招来することになる。
【０００６】
すなわち、変速機が前記動力循環モードに設定されている状態で急制動がおこなわれて車速が急激に低下し、停車する場合、無段変速機構の入出力回転数比を急速に低下させ、かつその後に増大させる過程でモードを変更するが、そのモードの変更のための上記のクラッチの切り換えに遅れが生じると、動力循環モード（高車速用モード）のまま無段変速機構の入出力回転数比が増大してしまう。その場合には、変速機としての変速比が小さくなり、そのまま停車してしまう事態が生じる。
【０００７】
前述したベルト式無段変速機構などの無段変速機構では、回転している状態で変速比を変化させるように構成されているので、変速比が大きいまま停車してしまうと、再発進までの間に変速比を変更することができない。いわゆるベルト戻りの不良が生じる。したがって次の発進時には、小さい変速比で発進し、車両が動き出した後に変速比を最大変速比に変更することになる。そのため、変速比が小さいことにより、発進時の駆動トルクが小さくなり、その結果、車両が意図したように走行せずにいわゆるもたつき感を運転者に与えてしまう。
【０００８】
また、前記クラッチの係合・解放状態の切り換えの遅延が生じると、変速比が増大しないために、その遅れの間に入力回転数すなわちエンジン回転数が低下することになる。そのため、減速時にエンジンに対する燃料の供給を停止するいわゆるフューエルカット制御を実行している場合には、エンジン回転数が一時的であっても低下してフューエルカット制御の下限回転数以下になってしまい、それに伴って燃料の供給が再開されてしまう。その結果、フューエルカット制御の実行期間が短くなって燃費の悪化を招来してしまう可能性がある。
【０００９】
さらに、エンジンと変速機とをクラッチなどの断続機構を介さずに連結し、変速機に組み込まれているクラッチなどの係合機構によって発進制御をおこなうように構成した場合には、上記のように変速比が小さいまま車速が低下し、ついには停車すると、エンジン回転数が強制的に引き下げられてしまうので、エンジンストールに到る不都合が生じる。
【００１０】
また一方、上述したモードの変更を伴う変速の場合、無段変速機構での入出力回転数比が必要十分に変更されない時点でモードの変更が生じてしまうと、変速比がステップ的に変化し、それに伴って急激な回転変化やそれに起因する駆動トルクの急激な変化が生じ、これが変速ショックとして現れる不都合がある。
【００１１】
無段変速機構と歯車変速機構とを有し、トルクの伝達の態様すなわちモードを変更できる変速機では、上記のように無段変速機構での入出力回転数比の制御と、クラッチ機構の係合・解放の制御とを、車両の状態に応じて適正におこなう必要があるが、従来では無段変速機構での入出力回転数比の制御とモードの変更のための制御とについて充分に探求されておらず、特に急速に変速比を増大させる必要のある急減速時における好ましい制御が知られていない。
【００１２】
この発明は、上記の技術的課題に着目し、無段変速機構を備えた変速機における入力部材から出力部材へのトルク伝達の態様の変更を伴う変速を円滑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。
【００１３】
【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、無段変速機構における入出力回転数比もしくは変速機の変速比の変化の状態に応じて、トルクの伝達態様を設定もしくは切り換えるための係合解放機構を制御するよう構成した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、係合・解放状態が変化することにより、前記入力部材から出力部材に到るトルクの伝達態様を異ならせる係合解放機構と、高車速用のトルク伝達態様が設定されている状態で減速して変速比が増大し、その変速比が低車速用のトルク伝達態様と前記高車速用のトルク伝達態様とで共通する変速比に近似するまで変化した際に前記係合解放機構の係合・解放状態を切り換えて前記トルクの伝達の態様を変更するモード切換手段と、高車速用のトルク伝達態様での前記出力部材の回転数の低下割合が所定値以上の場合に、前記係合解放機構を解放して前記入力部材と出力部材との間のトルクの伝達を遮断するトルク遮断制御手段と、前記入力部材と出力部材との間のトルクの伝達が遮断された状態で前記無段変速機構の入出力回転数比が所定の値以上になった時点で、トルク伝達容量が所定値以下に制限された低速用トルク伝達態様となるように前記係合解放機構を係合制御するトルク制限係合手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１４】
したがって請求項１の発明では、変速機の出力部材の回転数が急激に低下する場合、入力部材と出力部材との間のトルクの伝達が遮断される。そのため、例えば駆動輪がロックするなどの場合であっても入力部材の回転が止められないので、内燃機関を動力源としている場合には、エンジンストールを防止することができる。また、それにとどまらず、無段変速機構で設定される入出力回転数比が最大値になるなど、発進時に設定される変速比もしくはそれに近い状態になると、トルク伝達容量が所定値以下に制限された状態で係合解放機構が係合させられて低車速用のトルク伝達態様が設定され、その結果、制限された駆動トルクが出力部材に現れていわゆるクリープトルクを生じさせることができる。
【００１５】
また、請求項２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、係合・解放状態が変化することにより、前記入力部材から出力部材に到るトルクの伝達態様を異ならせる係合解放機構と、高車速用のトルク伝達態様が設定されている状態で減速して変速比が増大し、その変速比が低車速用のトルク伝達態様と前記高車速用のトルク伝達態様とで共通する変速比に近似するまで変化した際に前記係合解放機構の係合・解放状態を切り換えて前記トルクの伝達の態様を変更するモード切換手段とを備え、前記係合解放機構が、係合することにより前記低車速用のトルク伝達態様を設定しかつ発進時にトルク伝達容量が次第に増大させられる発進用係合機構を備え、減速時にその発進用係合機構のトルク伝達容量を所定の低容量に制御するタイミングを、減速度もしくは減速度に関連する制御量に基づいて変更する解放制御手段と、高車速用のトルク伝達態様での前記出力部材の回転数の低下割合が所定値以上の場合に、前記発進用係合機構をトルクの伝達をおこなわない状態に制御するトルク遮断制御手段と、前記発進用係合機構がトルクの伝達をおこなわない状態で前記無段変速機構の入出力回転数比が所定の値以上になった時点で、前記発進用係合機構を予め制限されたトルク伝達容量となるように係合制御するトルク制限係合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。
【００１６】
したがって請求項２の発明では、変速機の出力部材の回転数が急激に低下する場合、発進用係合機構がトルクを伝達しない状態に制御される。そのため、例えば駆動輪がロックするなどの場合であっても入力部材もしくはこれに連結されている動力源の回転が止められないので、内燃機関を動力源としている場合には、エンジンストールを防止することができる。また、それにとどまらず、無段変速機構で設定される入出力回転数比が最大値になるなど、発進時に設定される変速比もしくはそれに近い状態になると、トルク伝達容量が所定値以下に制限された状態で発進用係合機構が係合させられ、その結果、制限された駆動トルクが出力部材に現れていわゆるクリープトルクを生じさせることができる。
【００１７】
これに対して請求項３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、係合・解放状態が変化することにより、前記入力部材から出力部材に到るトルクの伝達態様を異ならせる係合解放機構と、高車速用のトルク伝達態様が設定されている状態で減速して変速比が増大し、その変速比が低車速用のトルク伝達態様と前記高車速用のトルク伝達態様とで共通する変速比に近似するまで変化した際に前記係合解放機構の係合・解放状態を切り換えて前記トルクの伝達の態様を変更するモード切換手段と、トルク伝達容量が次第に増大させられて前記変速機に入力されるトルクを次第に増大させる発進用係合機構と、減速時にその発進用係合機構のトルク伝達容量を所定の低容量に制御するタイミングを、減速度もしくは減速度に関連する制御量に基づいて変更する解放制御手段と、高車速用のトルク伝達態様での前記出力部材の回転数の低下割合が所定値以上の場合に、前記発進用係合機構をトルクの伝達をおこなわない状態に制御するトルク遮断制御手段と、前記発進用係合機構がトルクの伝達をおこなわない状態で前記無段変速機構の入出力回転数比が所定の値以上になった時点で、前記発進用係合機構を予め制限されたトルク伝達容量となるように係合制御するトルク制限係合手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１８】
したがって請求項３の発明では、変速機の出力部材の回転数が急激に低下する場合、発進用係合機構がトルクを伝達しない状態に制御される。そのため、例えば駆動輪がロックするなどの場合であっても入力部材もしくはこれに連結されている動力源の回転が止められないので、内燃機関を動力源としている場合には、エンジンストールを防止することができる。また、それにとどまらず、無段変速機構で設定される入出力回転数比が最大値になるなど、発進時に設定される変速比もしくはそれに近い状態になると、トルク伝達容量が所定値以下に制限された状態で発進用係合機構が係合させられ、その結果、制限された駆動トルクが出力部材に現れていわゆるクリープトルクを生じさせることができる。
【００１９】
さらに、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかの発明において、前記係合解放機構は、前記高車速用のトルク伝達態様で解放され、かつ前記低車速用のトルク伝達態様で係合させられるクラッチ機構を備え、かつ前記モード切換手段が、前記高車速用のトルク伝達態様での減速時における減速度と減速度に関連する制御量と車速との少なくともいずれか一つに基づいて前記クラッチ機構を係合直前の待機状態に設定する待機制御手段を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００２０】
したがって請求項４の発明では、車速の低下に伴って高車速用のトルク伝達態様から低車速用のトルク伝達態様に切り換える場合、低車速用のトルク伝達態様を設定するべく係合させられるクラッチ機構が、係合直前の待機状態に設定される。その待機状態は、減速度もしくはこれに関連する制御量あるいは車速に基づいて設定される。そのため、前記クラッチ機構の係合あるいは低車速用のトルク伝達態様への切り換えに遅れが生じることが防止もしくは抑制される。
【００２１】
これに対して請求項５の発明は、請求項１から３のいずれかの発明において、前記高車速用のトルク伝達態様での減速時に減速に伴って増大する変速比が、前記高車速用のトルク伝達態様と低車速用のトルク伝達態様とに共通する変速比に到達するタイミングを予測する予測手段を更に備え、前記モード切換手段が、前記予測手段での予測の結果に基づいて前記係合解放機構の係合・解放状態の切り換えの制御を実行するモード切換指示手段を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００２２】
したがって請求項５の発明では、高車速用のトルク伝達態様で走行している状態で減速し、それに伴って変速比を増大させる場合、その変速比が、各トルク伝達態様に共通する変速比になるタイミングが予測され、その予測されたタイミングに合わせて係合解放機構の切り換え制御が指示される。そのため、変速比が各トルク伝達態様に共通する変速比になる時点から大きくずれずに、高車速用のトルク伝達態様から低車速用のトルク伝達態様に変更される。その結果、減速時のトルク伝達態様の変更に伴うショックを未然に防止することができる。
【００２７】
【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（ＣＶＴ）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：Ｅ／Ｇ）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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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（以下、仮に、Ｈi 側クラッチと記す）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。
【００３５】
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（以下、仮に、リバースブレーキと記す）２０が設けられている。このリバースブレーキ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、このリバースブレーキ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。また、駆動歯車１８Ａを固定することにより、キャリヤ１４の回転を止めるように構成してもよい。
【００３６】
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。
【００３７】
なお、上記の直結クラッチ１６およびＨi 側クラッチ１９ならびにリバースブレーキ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換えや変速制御を実行するようになっている。
【００３８】
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、複数のトルクの伝達態様を設定することができる。具体的には、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い、入力軸４から出力軸１５もしくは出力ギヤ２１にトルクを伝達することができる。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。
【００３９】
先ず、エンジン３を始動する場合、各クラッチ１６，１９およびリバースブレーキ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、かつリバースブレーキ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。
【００４０】
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。したがって直結クラッチ１６が発進用係合機構となっている。
【００４１】
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。
【００４２】
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、同時に従動プーリー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。
【００４３】
このように、直結クラッチ１６を係合させ、かつＨi 側クラッチ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。
【００４４】
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、Ｈi 側クラッチ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。
【００４５】
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。
【００４６】
このように、直結クラッチ１６を解放させ、かつＨi 側クラッチ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。
【００４７】
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。
【００４８】
なお、各クラッチ１６，１９を非結合状態（解放状態）とし、かつリバースブレーキ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、リバースブレーキ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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、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。
【００５１】
図９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Ｈモードで走行している状態で大きく減速すると、車速の低下に伴って変速比を増大させるために、当初は、無段変速機構１での入出力回転数比γを低下させ、切替点もしくはその近傍でＨモードからＬモードに切り換え、その後、無段変速機構３の入出力回転数比γを増大させる。高車速からの急減速時には、このようなモードの変更を伴い、しかも入出力回転数比γのいわゆる折り返しを必要とする変速を実行することになる。この発明の制御装置では、このような減速時の変速の際に前記クラッチ１６，１９の係合・解放状態の切り換えによるモードの変更の遅延およびそれに起因する影響を抑制するために、以下に述べるように変速制御を実行する。
【００５２】
図１はその制御の一例を示すフローチャートであり、先ず、Ｈモードが設定されているか否かが判断される（ステップＳ１）。これは、前記の各クラッチ１６，１９の係合・解放の制御信号の出力状態に基づいて判断することができる。Ｈモードが設定されていることにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、アクセル開度が全閉か否かが判断される（ステップＳ２）。すなわち減速状態か否かが判断される。
【００５３】
減速時には、エンジンブレーキを効かせるとともに、そのエンジンブレーキ力が過大にならないように制御する必要がある。また、エンジン３の回転数を所定回転数以上に維持して燃料の供給停止制御（フューエルカット（Ｆ／Ｃ）制御）を実行する。したがって減速状態であ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、必要なエンジンブレーキ力を生じさせ、またエンジン回転数を所定回転数以上に維持するように算出された目標入力回転数（目標Ｎin）を達成するように無段変速機構３の入出力回転数比γが変更される（ステップＳ３）。すなわち変速比が制御される。
【００５４】
また、車速が所定の車速以下か否かが判断される（ステップＳ４）。ＨモードからＬモードへの切り換えは、無段変速機構３の入出力回転数比γが最小値γmin に低下した時点で実行され、その入出力回転数比γはＨモードでは車速の低下に伴って低下させられる。したがってステップＳ４では、ＨモードからＬモードへの切り換え時点が接近しているか否かを判断している。このステップＳ４で肯定的に判断された場合には、Ｌモードへの切り換えが差し迫っていることになるので、この場合は、Ｌモードを設定するために係合する直結クラッチ１６のスタンバイ指令が出力される（ステップＳ５）。
【００５５】
また一方、車速が予め定めた所定車速以下に低下していないことにより、ステップＳ４で否定的に判断された場合には、急減速の状態になっているか否かが判断される（ステップＳ６）。これは、例えば車速や出力ギヤ２１もしくは出力軸１５の回転数の変化の割合に基づいて判断することができる。減速度が大きいことにより急減速状態にあることがステップＳ６で判断された場合には、ＨモードからＬモードへの切り換えを短時間のうちに実行することになるので、ステップＳ５に進んで、Ｌモードを設定するために係合する直結クラッチ１６のスタンバイ指令が出力される。
【００５６】
ここで、このスタンバイ指令とは、直結クラッチ１６を係合直前の待機状態に制御するための制御指令である。具体的には、直結クラッチ１６が油圧式の多板クラッチの場合、油圧サーボ機構のピストンが前進し、摩擦板との間の隙間および摩擦板同士の間の隙間が詰まった状態となるように直結クラッチ１６の油圧を昇圧する制御である。その油圧は、予め定めた圧力であるが、直結クラッチ１６や油圧制御機器の個体差などによって直結クラッチ１６が僅かながらトルク容量を持って摩擦板の滑りが生じることがある。しかしながら、この待機状態は、Ｈモードで車速が所定車速まで低下した場合、およびＨモードで急減速が生じている場合に限られるので、直結クラッチがトルク容量を持つことあるいはスリップ状態になることによる耐久性や燃費に対する影響は最小限に抑制される。
【００５７】
上記のステップＳ５の制御を実行した後、あるいは急減速状態でないことによりステップＳ６で否定的に判断された場合には、無段変速機構３の入出力回転数比γが最低値γmin になったか否かが判断される（ステップＳ７）。入出力回転数比γが最低値γmin にまで低下していない場合すなわちステップＳ７で否定的に判断された場合には、入出力回転数比γが最低値γmin に低下するまで待ち、その後、直結クラッチ１６の係合指令が出力される（ステップＳ８）。
【００５８】
前述したように入出力回転数比γの最低値γmin がモードの切替点となっているので、Ｈモードで走行している状態で減速し、入出力回転数比γが最低値γmin に達した時点でモードの切り換えのために、直結クラッチ１６が係合させられる。その場合、この直結クラッチ１６は既に係合直前の待機状態に制御されているので、係合指令によって直ちにトルク容量を持ち始めて係合する。すなわち係合の遅れ、換言すれば、Ｌモードへの切り換えの遅れが生じない。
【００５９】
直結クラッチ１６を係合させる場合、油圧やトルク容量の脈動などを生じさせないために、係合油圧を所定の勾配をもって上昇させるので、必要とするトルク容量を持ついわゆる完全係合の状態にまでは所定の時間を要する。したがって係合指令の後、所定時間の経過を判断し（ステップＳ９）、その所定時間が経過した後にＨi 側クラッチ１９が解放させられる（ステップＳ１０）。その所定時間の間は、これら直結クラッチ１６およびＨi 側クラッチ１９の両方が係合することになるが、その時点の変速比がＨモードとＬモードとに共通する変速比であるから、両方のクラッチ１６，１９が共に係合しても、駆動トルクの変化が生じたり、それに伴ってショックが生じるなどのことはない。
【００６０】
Ｈi 側クラッチ１９が解放させられることによりＨモードからＬモードに切り替わり、したがってその後は、入力回転数が目標入力回転数に一致するように無段変速機構１の入出力回転数比γが制御される（ステップＳ１１）。
【００６１】
なお、Ｌモードが設定されていることによりステップＳ１で否定的に判断された場合には、アクセル開度が全閉か否かが判断される（ステップＳ１２）。このステップＳ１２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１１に進んで、入力回転数が目標入力回転数に一致するように無段変速機構１の入出力回転数比γが制御される。これに対して加速要求があることによりステップＳ１２で否定的に判断された場合には、その加速要求や車速などの車両の走行状態に基づいた変速比制御やエンジン３の出力制御、すなわち非全閉時制御が実行される（ステップＳ１３）。さらに、前述したステップＳ２で否定的に判断された場合、すなわちＨモードで走行中であって加速要求がある場合には、ステップＳ１３に進んで上記の非全閉時制御が実行される。
【００６２】
上記の減速時変速制御を実行した場合の入力回転数Ｎin、出力回転数Ｎo 、無段変速機構１の入出力回転数比γ、変速機の出力回転数Ｎo と入力回転数Ｎinとの比率Ｎo ／Ｎin、各クラッチの油圧、ならびに出力トルクＴo の変化を図２にタイムチャートとして示してある。Ｈモードで走行中に減速が生じ、車速が所定車速以下になることにより出力回転数Ｎo が所定の回転数にまで低下すると、図１に示すステップＳ４での肯定的な判断が成立する（ｔ10時点）。その時点の入力回転数Ｎinすなわちエンジン回転数は、フューエルカット制御の下限回転数（Ｆ／Ｃ限界）より高い回転数である。そしてその回転数を維持するために、すなわちフューエルカット制御を継続するために、無段変速機構１の入出力回転数比γが次第に低下させられ、変速比が増大させられる。その直後のｔ20時点に直結クラッチ１６のスタンバイ指令が出力される。
【００６３】
入力回転数をフューエルカット下限回転数より高回転数に維持するために無段変速機構１の入出力回転数比γを次第に低下させ、その入出力回転数比γが最低値γmin に達すると（ｔ30時点）、Ｌモードに切り換えるために直結クラッチ１６の係合指令が出力される。その場合、直結クラッチ１６は、上記のスタンバイ制御により係合直前の状態に維持されているので、係合指令とほぼ同時に油圧が上昇し、トルク容量を持ち始める。そして、所定時間が経過したｔ40時点で、直結クラッチ１６の油圧が必要十分に高くなり、したがってこのｔ40時点でＨi 側クラッチ１９の解放制御が開始され、同時に無段変速機構１の入出力回転数比γが増大方向に変更させられる。すなわちＬモードへの切り換えとＬモードでの変速比の増大制御とが実行される。その結果、車速が低下する一方、変速比が増大させられるので、入力回転数Ｎinがフューエルカット下限回転数より高回転数に維持される。
【００６４】
無段変速機構１の入出力回転数比γが最大値γmax に達すると、変速比がそれ以上には増大しないので、車速の低下に伴って入力回転数Ｎin（エンジン回転数）が低下し始める（ｔ50時点）。その結果、入力回転数Ｎinがフューエルカット下限回転数以下になると、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）が中止されてエンジン３に対する燃料の供給が再開される。
【００６５】
入力回転数Ｎinが更に低下し、アイドル回転数程度の予め定めた所定の回転数Ｎin1 になると（ｔ60時点）、発進用係合機構として機能する直結クラッチ１６がトルク伝達容量を制限された半係合状態に制御される。したがって出力トルクＴo が負のトルクから正のトルクに増大させられ、いわゆるクリープトルクが発生する。
【００６６】
比較のために上記のスタンバイ制御を実行しない場合の例を破線で示してある。スタンバイ制御を実行しない場合には、無段変速機構１の入出力回転数比γが最低値γmin に達したｔ30時点に直結クラッチ１６の係合指令を出力することになるが、その油圧サーボ機構におけるピストンがストロークするのに時間が掛かるために、実質的に係合し始めるタイミングが大きく遅れる。そのため、その間に車速の低下に伴って入力回転数Ｎinが低下してしまい、フューエルカット制御が中止されたり、あるいはエンジンストールに到ってしまう。
【００６７】
上述した図１に示す具体例は、スタンバイ制御を予め実行することによりモードの切り換えの遅れを防止するように構成した例であるが、この発明では、これに替えて、無段変速機構１の入出力回転数比γが最低値γmin に到達するタイミングを予測し、その予測結果に基づいて直結クラッチ１６の係合指令を出力することにより、モードの切り換えの遅れを防止するように構成することもできる。図３はその例を示しており、図１におけるステップＳ４ないしステップＳ６を変更したものである。
【００６８】
すなわちＨモードでの走行中にアクセル開度が全閉とされて減速している場合に、無段変速機構１の入出力回転数比γを目標入力回転数Ｎinに基づいて制御するとともに、その入出力回転数比γをモニタする（ステップＳ３１）。そしてその入出力回転数比γが最低値γmin に到達するまでに要する時間が、直結クラッチ１６の係合指示から実際に係合するまでに要する時間（すなわちストローク時間）Ｔ1 以下になったか否かが判断される（ステップＳ３２）。これは、具体的には、現在の入出力回転数比γn とその最低値γmin との差（γn −γmin ）を、入出力回転数比γの単位時間当たりの変化量（（γn-1 −γn ）／Ｔ：Ｔは入出力回転数比γのモニタ時間間隔）で割った値が、直結クラッチ１６のストローク時間Ｔ1 以下か否かを判断することによりおこなわれる。
【００６９】
このステップＳ３２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ８に進んで直結クラッチ１６の係合指令が出力される。この時点は前述した図２におけるｔ25時点であり、したがってＴ1 秒後に入出力回転数比γが最低値γmin （切替点）に達すると同時に、直結クラッチ１６が実質的なトルク容量を持ち始めてモードが切り換えられる。すなわち、直結クラッチ１６の係合によるモードの切り換えが遅れを生じることなく達成される。
【００７０】
この発明の更に他の具体例を図４を参照して説明する。ここに示す例はＨモードでの減速時制御の例であって、出力回転数Ｎo に基づいて検出される車両減速度が著しく大きい場合の制御を含む例である。すなわちＨモードが設定されており、かつアクセル開度が全閉の状態で、出力回転数Ｎo の変化割合ΔＮo すなわち車両の減速度が、第１の基準値ΔＮo1以下か否かが判断される（ステップＳ１００）。ここでは正負の符号を入れて考えているので、出力回転数Ｎo の変化割合ΔＮo が小さい程、減速度が大きくなり、したがってステップＳ１００で肯定的に判断された場合には、出力回転数Ｎo の変化割合ΔＮo が第２の基準値ΔＮo2（＜Ｎo1）以上か否かが判断される（ステップＳ１０１）。
【００７１】
この第２の基準値ΔＮo2は通常の走行では生じない程度の減速度に対応する値であり、したがってこのステップＳ１０１で肯定的に判断された場合には、出力回転数Ｎo が急激に低下している状態であり、例えば走行路面の摩擦係数μが低いことにより駆動輪がロックするような状態である。このように場合、すなわちステップＳ１０１で肯定的に判断された場合には、車速が所定車速以下か否かが判断される（ステップＳ１０２）。その判断の基準となる車速はゼロに近い低車速であり、したがってこのステップＳ１０２では、駆動輪がロックする程度まで出力回転数Ｎo が低下したことを判断することになる。
【００７２】
ステップＳ１０２で肯定的に判断された場合には、Ｈi 側クラッチ１９が解放させられる（ステップＳ１０３）。前述したように、ＨモードではＨi 側クラッチ１９のみが係合してトルクの伝達がおこなわれているので、これが解放すると、キャリヤ１４に対して反力が作用しなくなり、その結果、変速機の全体としてはニュートラル状態になる。すなわち、入力部材と出力部材との間のトルクの伝達が遮断されるので、出力軸１５および出力ギヤ２１の回転が止まっても、エンジン３が回転することが可能であり、エンジンストールに到ることが回避される。
【００７３】
ニュートラル状態であっても無段変速機構１とエンジン３とが連結されているので、無段変速機構１を回転させることができ、したがってその入出力回転数比γを変化させることができる。こうして変化させられた入出力回転数比γが最大値γmax になったか否かが判断され（ステップＳ１０４）、否定的に判断された場合にはリターンする。すなわち入出力回転数比γが最大値γmax になるのを待って直結クラッチ１６を半係合状態にする指令信号が出力される（ステップＳ１０５）。この半係合状態は、図２を参照して説明したように、クリープトルクを発生するのに充分な程度の係合状態である。
【００７４】
一方、減速度が小さいことによりステップＳ１００で否定的に判断された場合には、車速が予め定めた所定の車速以下か否かが判断される（ステップＳ１０６）。このステップＳ１０６で肯定的に判断された場合には、比較的短時間のうちにＬモードへの切り換えが生じる可能性が高いので、図１に示すステップＳ５，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０と同様に、直結クラッチ１６のスタンバイ制御（ステップＳ１０７）、入出力回転数比γが最低値γmin になったことの判断（ステップＳ１０８）、直結クラッチ１６の係合指令（ステップＳ１０９）、所定時間の経過の判断（ステップＳ１１０）、Ｈi 側クラッチ１９の解放指令（ステップＳ１１１）をそれぞれ順に実行する。なお、車速が所定の車速より高車速であることによりステップＳ１０６で否定的に判断された場合には、緩減速状態であるために、直結クラッチ１６のスタンバイ制御を実行することなく、ステップＳ１０８に進む。
【００７５】
上記のようにしてＬモードに切り換えた後、入力回転数Ｎinが予め定めた基準回転数Ｎin1 以下になったか否かが判断される（ステップＳ１１２）。このステップＳ１１２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０５に進んで直結クラッチ１６を半係合状態に制御する指令信号が出力される。すなわちステップＳ１１２は、直結クラッチ１６のトルク容量を低下させて、クリープトルクを生じさせるのに充分な半係合状態に制御するタイミングを判断するプロセスである。そして、その判断をおこなうための基準回転数Ｎin1 は、一例として図５に示すように設定されている。すなわち基準回転数Ｎin1 は、出力回転数Ｎo の変化割合ΔＮo が所定値以下の状態では、出力回転数Ｎo の変化割合ΔＮo が小さいほど（減速度が大きいほど）、大きい値に設定されている。そのため、図４に示す制御では、減速度が大きいほど、相対的に早い時点で直結クラッチ１６が係合状態から半係合状態に制御される。その結果、直結クラッチ１６を半係合状態にする制御に時間が掛かるとしても、その制御指令が、急減速時ほど早めに出力されるので、半係合状態の達成に遅れが生じることがなく、それに伴いエンジンストールに到るなどの事態を未然に防止することができる。
【００７６】
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、図６に示す無段変速機構１がこの発明の無段変速機構に相当し、また遊星歯車機構２がこの発明の歯車変速機構に相当し、さらに入力軸１４がこの発明の入力部材に相当し、かつ出力軸１５もしくは出力ギヤ２１がこの発明の出力部材に相当する。さらにまた各クラッチ１６，１９が請求項１における係合解放機構に相当し、図１に示すステップＳ８，Ｓ１０の機能的手段が請求項１におけるモード切換手段に相当する。請求項４の発明に関し、上記の直結クラッチ１６がクラッチ機構に相当し、図１におけるステップＳ５の機能的手段が、待機制御手段に相当する。また請求項５の発明に関し、図３に示すステップＳ３２の機能的手段が予測手段に相当し、また図３に示すステップＳ８，Ｓ１０の機能的手段が請求項５におけるモード切換指示手段に相当する。さらに請求項２の発明および請求項３の発明に関し、上記の直結クラッチ１６が発進用係合機構に相当し、図４に示すステップＳ１１２の機能的手段が解放制御手段に相当する。そして、請求項１の発明および請求項２，３の発明に関し、図４に示すステップＳ１０３の機能的手段がトルク遮断制御手段に相当し、ステップＳ１０５の機能的手段がトルク制限係合手段に相当する。
【００７７】
なお、この発明は上述した各具体例に限定されない。したがってこの発明では、減速度を出力回転数の変化割合に基づいて検出する替わりに、制動力やブレーキ圧力もしくはブレーキ踏力などに基づいて検出してもよい。また、発進時のトルク制御を直結クラッチでおこなわずに、入力軸と動力源との間に発進用のクラッチを設け、その発進用クラッチをスリップ制御して発進することとしてもよい。その場合、その発進用クラッチが請求項２もしくは３の発明における発進用係合機構に相当し、これを解放制御する手段が請求項３の発明における解放制御手段および請求項２もしくは３の発明におけるトルク遮断制御手段に相当し、さらにこれを半係合状態に制御する手段が請求項２もしくは３の発明におけるトルク制限係合手段に相当する。
【００７８】
さらに、上記の各具体例では、無段変速機構のみの変速作用で変速比を設定する直結モードと無段変速機構および遊星歯車機構の変速作用で変速比を設定する動力循環モードとを設定可能な変速機を対象とし、そのモードの切り換えを伴う変速の制御をおこなう例を示したが、これに限らず、この発明は、要は、無段変速機構と遊星歯車機構とを備え、トルクの伝達態様を複数に変更できる変速機を対象とし、そのトルクの伝達態様の変更を伴う変速制御をおこなう装置に適用することができる。
【００７９】
【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、高車速用のトルク伝達態様で走行している状態から減速して低車速用のトルク伝達態様に変更する場合、これらのトルク伝達態様に共通の変速比に変速した時点で係合解放機構が切り換えられてトルク伝達態様が変更されるので、トルクの伝達態様を変更することに伴って変速比がステップ的に変化することがなく、そのため、ショックを未然に防止あるいは緩和することができる。言い換えれば、ショックが悪化しないので、係合解放機構の係合・解放状態の切り換え制御すなわちトルクの伝達態様の変更のための制御が容易になる。さらに、変速機の出力部材の回転数が急激に低下する場合、入力部材と出力部材との間のトルクの伝達が遮断されるため、例えば駆動輪がロックするなどの場合であっても入力部材の回転が止められないので、内燃機関を動力源としている場合には、エンジンストールを防止することができる。また、それにとどまらず、無段変速機構で設定される入出力回転数比が最大値になるなど、発進時に設定される変速比もしくはそれに近い状態になると、トルク伝達容量が所定値以下に制限された状態で係合解放機構が係合させられて低車速用のトルク伝達態様が設定され、その結果、制限された駆動トルクが出力部材に現れていわゆるクリープトルクを生じさせることができる。
【００８０】
また、請求項２の発明によれば、高車速用のトルク伝達態様で走行している状態から減速して低車速用のトルク伝達態様に変更する場合、これらのトルク伝達態様に共通の変速比に変速した時点で係合解放機構が切り換えられてトルク伝達態様が変更されるので、トルクの伝達態様を変更することに伴って変速比がステップ的に変化することがなく、そのため、ショックを未然に防止あるいは緩和することができる。言い換えれば、ショックが悪化しないので、係合解放機構の係合・解放状態の切り換え制御すなわちトルクの伝達態様の変更のための制御が容易になる。また、発進時に発進用係合機構が次第に係合させられて低車速用のトルク伝達態様が設定され、その結果、変速機から出力されるトルクが次第に増大するので、スムースに発進することができる。一方、その発進用係合機構は、減速する際に、減速度もしくはこれに関連する制御量に基づいて所定の低トルク伝達容量に制御されるので、例えば急激に減速する場合には、相対的に早い時期に発進用係合機構のトルク容量が低下させられ、変速機の入力側の回転数を過剰に引き下げることがなくなるので、内燃機関が連結されている場合には、いわゆるエンジンストールを未然に回避することができる。さらにまた、変速機の出力部材の回転数が急激に低下する場合、発進用係合機構がトルクを伝達しない状態に制御されるため、例えば駆動輪がロックするなどの場合であっても入力部材もしくはこれに連結されている動力源の回転が止められないので、内燃機関を動力源としている場合には、エンジンストールを防止することができる。また、それにとどまらず、無段変速機構で設定される入出力回転数比が最大値になるなど、発進時に設定される変速比もしくはそれに近い状態になると、トルク伝達容量が所定値以下に制限された状態で発進用係合機構が係合させられ、その結果、制限された駆動トルクが出力部材に現れていわゆるクリープトルクを生じさせることができる。
【００８１】
また、請求項３の発明によれば、高車速用のトルク伝達態様で走行している状態から減速して低車速用のトルク伝達態様に変更する場合、これらのトルク伝達態様に共通の変速比に変速した時点で係合解放機構が切り換えられてトルク伝達態様が変更されるので、トルクの伝達態様を変更することに伴って変速比がステップ的に変化することがなく、そのため、ショックを未然に防止あるいは緩和することができる。言い換えれば、ショックが悪化しないので、係合解放機構の係合・解放状態の切り換え制御すなわちトルクの伝達態様の変更のための制御が容易になる。また、変速機に対する入力トルクが発進用係合機構のトルク伝達容量を制御することにより制御され、その結果、発進時にはそのトルク伝達容量を次第に増大させることによりスムースに発進することができる。これに対して減速時には、その入力トルクを制御する発進用係合機構のトルク伝達容量を所定の低容量に設定する制御が、減速度もしくはこれに関連する制御量に基づいて実行されるので、例えば急激に減速する場合には、相対的に早い時期に発進用係合機構のトルク容量が低下させられ、変速機の入力側の回転数を過剰に引き下げることがなくなるので、内燃機関が連結されている場合には、いわゆるエンジンストールを未然に回避することができる。さらにまた、変速機の出力部材の回転数が急激に低下する場合、発進用係合機構がトルクを伝達しない状態に制御されるため、例えば駆動輪がロックするなどの場合であっても入力部材もしくはこれに連結されている動力源の回転が止められないので、内燃機関を動力源としている場合には、エンジンストールを防止することができる。また、それにとどまらず、無段変速機構で設定される入出力回転数比が最大値になるなど、発進時に設定される変速比もしくはそれに近い状態になると、トルク伝達容量が所定値以下に制限された状態で発進用係合機構が係合させられ、その結果、制限された駆動トルクが出力部材に現れていわゆるクリープトルクを生じさせることができる。
【００８２】
さらにまた、請求項４の発明によれば、請求項１から３のいずれかの発明で得られる効果に加え、車速の低下に伴って高車速用のトルク伝達態様から低車速用のトルク伝達態様に切り換える場合、低車速用のトルク伝達態様を設定するべく係合させられるクラッチ機構が、係合直前の待機状態に設定され、しかもその待機状態は、減速度もしくはこれに関連する制御量あるいは車速に基づいて設定されるため、前記クラッチ機構の係合あるいは低車速用のトルク伝達態様への切り換えに遅れが生じることを防止もしくは抑制できる。
【００８３】
さらにまた、請求項５の発明によれば、請求項１から３のいずれかの発明で得られる効果に加え、高車速用のトルク伝達態様で走行している状態で減速し、それに伴って変速比を増大させる場合、その変速比が、各トルク伝達態様に共通する変速比になるタイミングが予測され、その予測されたタイミングに合わせて係合解放機構の切り換え制御が指示されるため、変速比が各トルク伝達態様に共通する変速比になる時点から大きくずれることなく、高車速用のトルク伝達態様から低車速用のトルク伝達態様に変更され、その結果、減速時のトルク伝達態様の変更に伴うショックを未然に防止することができる。
【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力回転数、出力回転数、無段変速機構の入出力回転数比、変速機の出力回転数と入力回転数との比率、各クラッチの油圧、ならびに出力トルク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】  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５】  直結クラッチの半係合状態への制御を指示するタイミングを決定する入力回転数と減速度との関係を示す線図である。
【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…Ｈi 側クラッチ、  ２１…出力ギヤ、  ２４…電子制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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