JP5962868B2 - 車両用変速機の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、駆動力源から出力された駆動力を増減して出力する車両用変速機を制御する装置に関するものである。

エンジンなどの駆動力源と変速機とをトルク伝達可能に連結した状態で、その変速機から駆動輪へのトルクの伝達を遮断することが可能な車両が知られており、その一例が実開昭６２−４５４５５号公報に記載されている。この公報に記載された変速機では、Ｖベルト変速装置と直結ギヤとが入力軸とカウンタ軸との間に並列に配置されている。そのＶベルト変速装置の一次軸は入力軸に連結されており、またＶベルト変速装置の二次軸と同軸上にクラッチが設けられており、そのクラッチを解放することにより、Ｖベルト変速装置とカウンタ軸との間のトルク伝達を遮断するように構成されている。また、入力軸と直結ギヤとの間に他のクラッチが設けられており、そのクラッチを解放することにより、直結ギヤを経由したカウンタ軸へのトルクの伝達を遮断するように構成されている。

この実開昭６２−４５４５５号公報に記載された変速機では、Ｖベルト変速装置とカウンタ軸との間のトルクの伝達を遮断した状態であってもＶベルト変速装置は入力軸に連結されているから、Ｖベルト変速装置がカウンタ軸に対するトルク伝達に関与していない状態であってもＶベルト変速装置での変速比を変化させることができる。このような変速であってもベルトが巻き掛けられているプーリなどの回転数が変化することに伴う慣性トルクや損失トルクが生じる。その回転数の変化が回転数の増大であれば、変速に伴って変化するトルクがエンジンなどの駆動力源に対する負荷として作用し、またそのトルクは変速速度が速いほど大きくなる。そのため、例えば駆動力源としてのエンジンがアイドル回転数を制御している状態となっていれば、上記の変速に伴うトルクの変化がアイドル回転数制御に対する外乱として作用し、アイドル回転数が急変したり、エンジンストールが生じたりする可能性がある。

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、出力軸に対してトルクを伝達していない変速機での変速によって駆動力源の回転数が急激に変化し、駆動力源がストールすることを防止もしくは抑制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。

この発明は、上記の課題を解決するために、駆動力源が出力したトルクが伝達される入力軸と駆動輪に対してトルクを出力する出力軸との間に無段変速機構が設けられるとともに、その無段変速機構と前記出力軸との間のトルク伝達を選択的に遮断できるように構成され、前記無段変速機構と前記出力軸との間のトルク伝達を遮断した状態で前記駆動力源によって前記無段変速機構が回転させられるように構成された車両用変速機の制御装置において、前記無段変速機構が前記出力軸との間でトルク伝達しないように前記出力軸に対して遮断された状態で、前記無段変速機構がアイドル回転数制御されている前記駆動力源によって回転させられている状態で前記無段変速機構の変速比を変化させる場合に、前記無段変速機構の変速速度を予め定められた上限速度以下に制限するように構成されていることを特徴とするものである。

この発明における前記上限速度は、前記アイドル回転数制御されている前記駆動力源の出力トルクと、前記駆動力源の回転数と、前記無段変速機構における出力側回転部材の慣性モーメントとに基づいて定められた変速速度とすることができる。

また、この発明は上述した構成に加えて、前記無段変速機構が前記出力軸との間でトルク伝達しないように前記出力軸に対して遮断され、かつ前記無段変速機構がアイドル回転数制御されている前記駆動力源によって回転させられている状態で前記無段変速機構の変速比を変化させる場合の前記駆動力源の出力トルクを、前記無段変速機構が前記出力軸との間でトルク伝達しないように前記出力軸に対して遮断され、かつ前記無段変速機構がアイドル回転数制御されている前記駆動力源によって回転させられている状態で前記無段変速機構の変速比を変化させない場合の前記駆動力源の出力トルクより増大させるように構成されていてもよい。

その場合、前記駆動力源の出力トルクの増大量は、前記駆動力源の回転数と、前記無段変速機構における前記出力側回転部材の慣性モーメントと、前記変速比を変化させる速度とに基づいて定められた量であってよい。

この発明では、前記無段変速機構での変速比の前記変化を実行する状態は、前記入力軸と前記出力軸との間で前記無段変速機構が動力を伝達せずにその無段変速機構に対して並列に設けられた伝動機構が動力を伝達し、かつ前記駆動力源がアイドル回転数制御されている状態であってよい。

あるいは、車両が走行し、もしくは停車している状態でニュートラルレンジが選択され、かつ前記駆動力源がアイドル回転数制御されている状態で、前記無段変速機構での前記変速が実行されるように構成されていてもよい。

また、車両が走行し、もしくは停車している状態でニュートラル状態に制御され、かつ前記駆動力源がアイドル回転数制御されている状態で、前記無段変速機構での前記変速が実行されるように構成されていてもよい。

この発明においては、無段変速機構が駆動輪に対するトルクの伝達を行っていない状態で無段変速機構による変速比を変化させるとしても、その変速速度が所定の上限速度以下に制限されることにより変速に伴って生じる慣性トルクが制限される。その結果、アイドル回転数制御が行われている駆動力源に負荷として作用するトルクの変動が小さくなり、駆動力源の回転数の変動を抑制でき、また駆動力源がストールに到ることを抑制することができる。

特に、上記の上限速度が、前記アイドル回転数制御されている前記駆動力源の出力トルクと、前記駆動力源の回転数と、前記無段変速機構における出力側回転部材の慣性モーメントとに基づいて定められている場合には、駆動力源の回転数の変動や、駆動力源がストールに到ることをより効果的に抑制することができる。

さらに、この発明では、上記の変速が実行される場合、その変速が実行されない場合よりも駆動力源の出力トルクを増大させるように構成すれば、上記の慣性トルクが駆動力源に掛かるとしても駆動力源の回転数が低下しにくくなるので、変速速度を速くすることができる。

その場合の出力トルクの増大量を、前記駆動力源の回転数と、前記無段変速機構における前記出力側回転部材の慣性モーメントと、前記変速比を変化させる速度とに基づいて定められた量とすることにより、駆動力源の出力トルクが過度に増大することを抑制しつつ無段変速機構の変速速度を速くすることができる。

この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 無段変速機構でのダウンシフトの際の目標変速比を説明するための線図である。 変速速度とアイドル回転数制御されているエンジンの回転数変化量との関係を示す線図である。 各プーリでの推力の差と変速速度ならびにエンジン回転数の変化との関係を、変速速度が速い場合と変速速度を制限した場合とについて示す線図である。 変速時にエンジン回転数を所定回転数に維持する制御を行う場合における変速速度の制限制御とエンジントルク制御との分担率を、減速度との関係で示す線図である。 この発明に係る制御装置で実行することのできる他の制御例を説明するためのフローチャートである。 その制御で使用することのできる変速速度補正量のマップの一例を示す線図である。 この発明で対象とすることのできる車両におけるパワートレーンを示すスケルトン図である。 その制御装置とその入力データおよび出力信号を説明するためのブロック図である。

この発明で対象とすることのできる車両は、アイドル回転数制御が実行される駆動力源と、その駆動力源の出力側に連結されかつ変速速度を制御可能な無段変速機構とを備え、その無段変速機構から駆動輪へのトルクの伝達を適宜に遮断することのできる車両である。したがって、駆動力源の具体例は、ガソリンエンジンなどの内燃機関や、その内燃機関とモータとを備えたハイブリッドタイプの駆動力源である。また、無段変速機構は、ベルト式あるいはトロイダル型の変速機がその例である。この発明で対象とする変速機は、無段変速機構を含む単一の動力伝達経路を有した変速機であってもよく、あるいはこれと並列に他の動力伝達経路を有した変速機であってもよい。

この発明で対象とすることのできる車両におけるパワートレーンの一例を図８に示してある。ここに示す例は、駆動力源として内燃機関（エンジン：Ｅ／Ｇ）１を備え、エンジン１が出力したトルクを、互いに並列に設けられたベルト式の無段変速機構２と複数のギヤからなる伝動機構３とを介して駆動輪４に伝達するように構成された例である。エンジン１にロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ５が連結されており、変速機６の入力軸７がトルクコンバータ５におけるタービンランナ８に連結されている。

入力軸７は、無段変速機構２におけるプライマリープーリ９と一体のプライマリーシャフト１０に連結されている。プライマリープーリ９と平行にセカンダリープーリ１１が配置され、これらのプーリ９，１１にベルト１２が巻き掛けられている。これらのプーリ９，１１は、従来知られているベルト式無段変速機と同様に、固定シーブと、可動シーブと、可動シーブを固定シーブに対して前後動させる油圧アクチュエータ１３，１４とを有しており、ベルト１２の挟圧力をそれらの油圧アクチュエータ１３，１４によって発生させるとともに、プライマリープーリ９における油圧アクチュエータ１３によってプライマリープーリ９の溝幅を変化させて、ベルト１２の巻き掛け半径すなわち変速比を変化させるように構成されている。

セカンダリープーリ１１と一体のセカンダリーシャフト１５が設けられ、そのセカンダリーシャフト１５の外周側に出力軸１６が回転可能に嵌合させられている。この出力軸１６に出力ギヤ１７が取り付けられており、この出力ギヤ１７が、出力軸１６と平行に配置されたカウンタ軸１８と一体のカウンタドリブンギヤ１９に噛み合っている。また、カウンタ軸１８にはカウンタドリブンギヤ１９より小径のカウンタドライブギヤ２０が取り付けられており、このカウンタドライブギヤ２０が終減速機であるデファレンシャルギヤ２１のリングギヤ２２に噛み合っている。そして、このデファレンシャルギヤ２１から左右の駆動輪４にトルクを出力するように構成されている。

一方、前記入力軸７もしくはプライマリーシャフト１０と同軸上でかつその外周側に前後進切替機構２３が設けられている。この前後進切替機構２３は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、そのキャリヤ２４がプライマリーシャフト１０に連結されている。そのキャリヤ２４とサンギヤ２５との間に発進クラッチＣ１が設けられており、この発進クラッチＣ１を係合させることにより遊星歯車機構の全体が一体となって回転する。また、リングギヤ２６の回転を止める後進用ブレーキＢ１が設けられており、この後進用ブレーキＢ１によってリングギヤ２６の回転を止めることによりキャリヤ２４に対してサンギヤ２５が反対方向に回転して後進状態となるように構成されている。

つぎに上記の無段変速機構２と並列に配置されている伝動機構３について説明する。この伝動機構３は、無段変速機構２での最大変速比より大きい変速比を設定する減速機構、もしくは無段変速機構２での最小変速比より小さい変速比を設定する増速機構であって、図８に示す例における伝動機構３は、減速機構として構成されている。そして、入力軸７と出力軸１６との回転方向を同一にするために、アイドルギヤが設けられている。

前記入力軸７の外周側には、サンギヤ２５に一体化されているサンギヤ軸２７が回転可能に嵌合させられており、そのサンギヤ軸２７に駆動ギヤ２８が取り付けられている。また、入力軸７および出力軸１６に対して平行に、中間軸２９が配置されており、前記駆動ギヤ２８に噛み合っているドリブンギヤ３０が中間軸２９に一体化されている。このドリブンギヤ３０は駆動ギヤ２８よりも大径であって、駆動ギヤ２８からドリブンギヤ３０に向けてトルクを伝達する場合には減速作用を生じるように構成されている。中間軸２９にはドリブンギヤ３０よりも径の小さいドライブギヤ３１が中間軸２９に対して相対回転可能に取り付けられている。このドライブギヤ３１を中間軸２９にトルク伝達可能に連結するためのクラッチＣ３が設けられている。このクラッチＣ３は、いわゆる噛み合い式のクラッチであって、スリーブ３２を軸線方向に移動させることにより、そのスリーブを中間軸２９およびドライブギヤ３１のハブにスプライン嵌合させ、またその嵌合を解除するように構成されている。さらに、このドライブギヤ３１に噛み合っているドリブンギヤギヤ３３が前述した出力軸１６に一体的に設けられている。そして、そのドライブギヤ３１もしくは出力軸２６と無段変速機構２におけるセカンダリープーリ１１とをトルク伝達可能に連結し、またその連結を解くクラッチＣ２が設けられている。

したがって、図８に示す変速機は、クラッチＣ２を解放することにより無段変速機構２と駆動輪４との間のトルク伝達が遮断され、その状態でエンジン１のトルクによって無段変速機構２を回転させることができるように構成されている。また、前記キャリヤ２４とサンギヤ２５とを発進クラッチＣ１によって連結することにより、入力軸７から伝動機構３を介して出力軸１６にトルクが伝達され、車両は前進走行する。また、発進クラッチＣ１に替えて後進用ブレーキＢ１を係合させれば、サンギヤ２５およびこれと一体との駆動ギヤ２８が入力軸７に対して反対方向に回転し、その駆動ギヤ２８を含む伝動機構３を介して出力軸１６にトルクが伝達されて、車両は後進走行する。そして、出力軸１６上の第２のクラッチＣ２のみを係合させれば、入力軸７から無段変速機構２を介して出力軸１６にトルクが伝達されて車両は前進走行し、かつ無段変速機構２によって変速比が適宜に設定される。

この発明に係る制御装置は、エンジン１や変速機６などの動作状態を示すデータに基づいて所定の制御指令信号をエンジン１や変速機６に出力するように構成されている。より具体的には、制御装置（ＥＣＵ）３４はマイクロコンピュータを主体にして構成され、図９に示すように、変速要求信号、前記各プーリ９，１１の回転数、エンジン１についてのアイドル回転数制御に関する信号、前述した第２のクラッチＣ２についての信号、エンジン回転数ＮＥ、車速、シフト装置からのシフトレンジの信号、ニュートラル制御（Ｎ制御）信号などが、エンジン１や変速機の動作状態を示すデータとして入力されている。制御装置３４は、これらのデータおよび予め記憶しているデータなどを使用して演算を行い、変速指令信号、変速速度信号、エンジントルク指令信号などを出力するように構成されている。

上述した車両では、通常の前進走行時に、無段変速機構２を経由して駆動輪４にトルクを伝達し、駆動もしくは減速の要求などに応じて、無段変速機構２によって適宜の変速比を設定する。無段変速機構２での変速は、通常、車両が前進走行し、無段変速機構２を経由してトルクを伝達している場合すなわち無段変速機構２が回転している状態で実行される。しかしながら、例えば所定の車速で走行している状態で急制動されて車両が停止した場合などでは、無段変速機構２の変速比が発進直後の低車速に備えた所定の変速比まで増大しない場合がある。このような場合、無段変速機構２が駆動輪４に対するトルクの伝達に関与しておらず、またエンジン１がアイドリング状態にあってアイドル回転数制御されている際に、そのエンジン１の出力トルクで無段変速機構２を回転させて変速を実行する場合がある。

このような変速を実行する場合の車両の動作状態（走行状態）を例示すれば、以下のとおりである。先ず、前述した伝動機構３によって駆動力を伝達して走行しており、かつアクセルペダルが戻されてアクセル開度が「０」もしくはそれに近い開度に減じられるとともにエンジン１のアイドル回転数が制御されている状態である。これは、「走行中ＥＬレンジ（Ｄ）」と称されることがあり、図８に示すパワートレーンでは第１のクラッチＣ１と第３のクラッチＣ３とが係合させられている。また、走行中にニュートラルレンジが選択されて設定された場合（走行中Ｎレンジ）にも上述した変速制御が実行される。ニュートラルレンジは図示しないシフト装置を運転者が操作することにより選択されて設定され、図８に示すパワートレーンでは第１および第２のクラッチＣ１，Ｃ２が解放させられる。車両は、惰性走行する状態であるから、いわゆるアクセル・オフの状態であり、エンジン１はアイドル状態にあって、アイドル回転数制御が実行されている。これと同様の走行状態は、シフトレンジがドライブレンジであってもニュートラル状態に制御（走行中Ｎ制御）される走行状態である。この場合、図８に示すパワートレーンでは第１および第２のクラッチＣ１，Ｃ２が解放させられる。これは、Ｎ惰行制御と称される制御の一例であり、走行中にアクセル開度が閉状態程度にまで減じられたことにより、惰行させるべくエンジン１を駆動輪に対して遮断する制御によって設定される走行状態である。さらに、車両が停止している状態でニュートラルレンジが選択された（停車中Ｎレンジの）場合、あるいはシフトレンジが切り替えられないもののニュートラル状態に制御された（停車中Ｎ制御の）場合に、上述した無段変速機構２での変速が実行される。この発明に係る制御装置３４は、このような場合の変速速度を制限するように構成されている。

その制御の一例を説明すると、図１はその制御例を説明するためのフローチャートであって、エンジン１が動作して走行し、もしくは停車している状態で、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。図１に示す制御例では、まず、変速要求の有無が判断される（ステップＳ１）。無段変速機構２での目標変速比は、車速およびエンジン回転数に基づいて設定されるから、ステップＳ１では現時点の目標回転数と無段変速機構２で設定されている実際の変速比とを比較し、その比較結果に基づいて変速要求の有無が判断される。実際に設定されている変速比と目標変速比とに差があって変速要求があれば、ステップＳ１で肯定的に判断され、その場合は、前述したプーリ９，１１が回転しているか否かが判断される（ステップＳ２）。なお、変速要求が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、変速を実行せずに、すなわち変速指令信号を出力せずに（ステップＳ３）、リターンする。

無段変速機構２のプーリ９，１１が回転していてステップＳ２で肯定的に判断されれば、車両が走行しており、あるいは変速機６がニュートラル状態に設定されていることになる。この場合には、前述した第２のクラッチＣ２が解放状態になっているか否かが判断される（ステップＳ４）。すなわち、無段変速機構２が出力軸１６もしくは駆動輪４に対して切り離されているか否かが判断される。なお、プーリ９，１１が停止していてステップＳ２で否定的に判断された場合には、無段変速機構２での変速を不許可（ステップＳ５）にして、リターンする。ベルト式無段変速機構ではベルト１２の巻き掛け半径を変化させることが困難もしくは不可能であるからである。

第２のクラッチＣ２が係合していてステップＳ４で否定的に判断された場合には、変速速度の制限を行わずに（ステップＳ６）、リターンする。変速速度は、実際の変速比が前述した目標変速比に特には遅れを生じることなく追従して変化するように予め設定される。減速時の目標変速比の変化の一例を図２に示してあり、最小変速比γmin から最大変速比γmax まで、図２に太線で示すように変化させる。実変速比がその目標変速比の変化に追従するように変速する際の変速速度は、減速度に過不足が生じず、またエンジンストールに到ることがなく、さらには機構上の損傷、振動および騒音の悪化、ドライバビリティの悪化などを招来しないように、実験などに基づいて予め定められる。ステップＳ６では、変速を実行するとした場合の変速速度を、このようにして設定されている変速速度に設定することになる。したがって、第２のクラッチＣ２が係合していて無段変速機構２を経由して駆動輪４にトルクを伝達して走行している状態では、通常の変速制御が実行される。

これに対してステップＳ４で肯定的に判断された場合には、変速機６がニュートラル状態に設定されており、あるいは伝動機構３を介して出力軸１６もしくは駆動輪４にトルクが伝達されていることになる。この場合には、エンジン１がアイドリング状態になっているか否かが判断される（ステップＳ７）。アイドリング状態でないことによりステップＳ７で否定的に判断された場合には、上記のステップＳ６に進んで変速速度の制限を行うことなく、リターンする。これに対してステップＳ７で肯定的に判断された場合には、エンジン１のアイドリング回転数制御が実行されていることになり、その場合は、変速速度を制限し（ステップＳ８）、リターンする。

この変速速度の制限は、無段変速機構２の変速に起因してエンジン回転数が急変したり、エンジンストールを招来したりすることを回避もしくは抑制するための制御である。ここで、変速速度とエンジントルクやエンジン回転数の変化量との関係について説明すると、エンジン１から無段変速機構３に到る回転系の運動方程式は、下記の（１）式で表される。
なお、Ｉe はエンジン１の慣性モーメント、ωe はエンジン１の回転速度、Ｉpri はプライマリープーリ９の慣性モーメント、ωpri はプライマリープーリ９の回転速度、Ｉsec はセカンダリープーリ１１の慣性モーメント、ωsec はセカンダリープーリ１１の回転速度、Ｔe はエンジントルク、Ｔfrq は第２のクラッチＣ２などによる各種の摩擦損失トルクである。

ωe ＝ωpri
ωsec ＝γ・ωpri
であるから、上記の（１）式は、以下のように変形することができる。

エンジン回転数を変化させないとすれば、上記の式で

と置けばよく、そうすると下記の（２）式

が得られる。なお、変速速度とエンジン回転数の変化量Δωe との関係を図示すれば、図３のとおりである。したがって、変速速度がエンジントルクＴe を変化させる際の応答速度以下であれば、アイドル回転数制御を行っているエンジン１の回転数をほぼ一定に維持でき、あるいはその回転数変化を僅かな変化に抑えることができる。上述したステップＳ８では、無段変速機構２での変速比を変化させる場合の変速速度が、このようにエンジントルクＴe およびエンジン回転数ωe ならびにセカンダリープーリ１１の慣性モーメントから求められた変速速度（この発明における上限速度）以下に制限される。なお、制限する変速速度は、上記の（２）式で得られる速度を中心にした所定幅の範囲に入る速度であってもよく、あるいは補正した速度であってもよい。これらの所定幅、あるいは補正は、実験やシミュレーションによって定めることができる。

前述したベルト式無段変速機構２での変速は、各プーリ９，１１での推力の比率（推力比）を変化させることにより実行される。なお、推力は、それぞれのプーリ９，１１における油圧アクチュエータ１３，１４で発生する軸線方向の力であり、各アクチュエータ１３，１４での油圧をそれぞれの受圧面積で除算して得られる。したがって、無段変速機構２の変速比を増大させる場合には、プライマリープーリ９での推力Ｗinに対してセカンダリープーリ１１の推力Ｗout を大きくし、その推力の差（差推力）を増大させる。その差推力が大きいほど変速速度が速くなり、これを図で示せば図４のとおりである。すなわち、いわゆるベルト戻しのために変速比を増大させる場合、セカンダリープーリ１１での推力Ｗout を変速前よりも増大させるが、その変速の過程では、変速後における推力値よりも大きくする。この変速の過程における推力と変速後における推力との差ΔＷout は、無段変速機構２を経由して駆動輪４にトルクを伝達している状態で実行される通常の変速では、図４に実線で示すように大きい値に設定される。これに対してこの発明による制御装置においては、図４に破線で示すように小さい値に設定される。そのため、変速速度は、通常の変速時では図４に実線で示すように速くなるのに対して、この発明による制御装置によれば、図４に破線で示すように遅くなる。このような変速速度の相違によるエンジン回転数ＮＥの変化を図４に併記してあり、変速速度が速ければ、パワートレーンで生じる慣性トルクが大きくなることにより、図４に実線で示すようにエンジン回転数ＮＥが大きく変動する。これに対して変速速度が遅ければ、エンジン回転数ＮＥの変動は図４に破線で示すように僅かになる。

したがって、この発明に係る制御装置によれば、アイドル回転数制御を行っている状態で無段変速機構２の変速比を変化させた場合、その変速に伴う慣性トルクが小さいなどのことによりエンジン回転数を安定させることができ、エンジン回転数の急変やエンジンストールに到ることを抑制することができる。

上述したように無段変速機構２での変速比を増大させると、その変速に伴う慣性トルクがエンジン１に対する負荷トルクとして作用する。したがって、無段変速機構２の変速の際にエンジントルクＴe を増大させることによりエンジン回転数の変動を抑制することができる。図１に示す制御例では、ステップＳ７で肯定的に判断された場合、変速速度の制限（ステップＳ８）と併せてエンジントルクを増大させる（ステップＳ９）。そのエンジントルクの増大量ΔＴe は下記の（３）式で表される。

ここで、変速速度（ｄγ／ｄｔ）の値は予め定められているから、エンジントルクの増大量ΔＴe を算出することができる。したがって、セカンダリープーリ１１がこの発明における出力側部材に相当している。

駆動輪４に対するトルクの伝達に関与していない状態の無段変速機構３の変速比を増大させる場合に上記のようにエンジントルクを増大させれば、変速速度の制限を緩くして変速速度を速めることができる。したがって、減速度の大小に関わらず、エンジントルクの増大制御を行ってもよい。しかしながら、増大させたエンジントルクが駆動トルクとして体感されないようにするための制御を行うことが好ましい。また、反対にエンジントルクの増大制御を併用しない場合には、変速速度の制限が大きくなることにより、変速が不十分になる可能性がある。そこで、車両が減速していることに伴って無段変速機構２での変速比を増大させる場合、エンジン回転数が過度に変動しないようにするために、その減速度に応じて、変速速度の制限とエンジントルクの増大とを併用することが好ましい。すなわち、減速度が小さい場合には、変速速度をある程度大きく制限しても、変速比を目標とする変速比にまで変化させることができるが、減速度が中程度であれば、変速速度を大きく制限していると目標とする変速比にまで変速することが困難になるから、エンジントルクの増大制御を並行して行って変速速度の制限を緩くし、それに伴う慣性トルクをエンジントルクの増大で減殺する。すなわち、目標とする変速比にまで変速するための制御の分担割合を、エンジントルクの増大制御による割合が増大するように変化させる。そして、変速速度を許容できる範囲で最大にしても変速比を目標とする変速比にまで変化させることができないほどに減速度が大きい場合には、エンジン回転数の変動を抑制するために、変速速度の制限は行わずに、エンジントルクの増大によって慣性トルクに起因するエンジン回転数の変動を抑制する。

このような減速度に応じた各制御の分担割合を模式的に示せば、図５のとおりである。減速度が所定の値ΔＶ1 以下であれば、エンジン回転数が過度に変動しないように無段変速機構２での変速速度を制限しても無段変速機構２の変速比を目標とする変速比にまで増大させることができるので、変速に伴うエンジン回転数の過度に変動を抑制するための制御として、変速速度の制限制御のみが実行される。これに対して減速度が上記の所定値ΔＶ1 より大きくかつ他の所定値ΔＶ2 以下の場合には、変速速度の制限を緩め、かつエンジントルクを増大させる制御を併用することにより、エンジン回転数の過度な変動を抑制することができる。そして、減速度が上記の他の所定値ΔＶ2 を超えて大きい場合には、変速速度の制限を行わないで変速比を目標変速比に向けて変化させるとエンジン回転数が過度に変動する可能性があるので、変速速度の制限を行わずに、エンジントルクの増大制御のみを実行することになる。したがって、減速度が上記の各所定値ΔＶ1 ，ΔＶ2 の間の領域では、減速度の増大に応じて変速速度の制限を緩くするので、変速速度の制限制御の割合が減速度の増大に応じて減少する。そのため、変速速度の制限制御の割合と、エンジントルクを増大させる制御の割合とを区画する線は図５に示すように、減速度の増大に応じて下降する線として表される。

ところで上述した具体例は、変速速度を予め定めた値に制限し、あるいは減速度に応じた変速速度に制限する例であるが、無段変速機構２が駆動輪４に対して切り離され、かつその状態でアイドル回転数制御されているエンジン１のトルクで回転させられて変速を行う場合のエンジン回転数の変動の抑制は、変速速度をエンジン回転数の変化量を制御偏差としてフィードバック制御しても達成することができる。その例を図６にフローチャートで示してある。

図６に示すルーチンはエンジン１のアイドル回転数制御が実行されている状態で所定の短時間ごとに繰り返し実行される。まず、前述したプーリ９，１１が回転しているか否かが判断される（ステップＳ１１）。この判断は、前述した図１に示すルーチンにおけるステップＳ２での判断と同様にして行われ、このステップＳ１１で否定的に判断された場合には、変速を実行せずに、すなわち変速指令信号を出力せずに（ステップＳ１２）、リターンする。これに対してステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、無段変速機構２で変速が実行されているか否か、すなわち変速中か否かが判断される（ステップＳ１３）。変速中でないことによりステップＳ１３で否定的に判断された場合には、前述した第２のクラッチＣ２が解放させられた状態での変速が実行されていないことを示すフラグがオンとされ（ステップＳ１４）、リターンする。

変速中であることによりステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、第２のクラッチＣ２が解放させられているか否かが判断される（ステップＳ１５）。第２のクラッチＣ２が係合状態であることによりステップＳ１５で否定的に判断された場合には、上述したステップＳ１４に進んで上記のフラグをオンにした後、リターンする。これに対して第２のクラッチＣ２が解放させられていることによりステップＳ１５で肯定的に判断された場合には、エンジン回転数ＮＥの変動が発生したか否かが判断される（ステップＳ１６）。

エンジン回転数ＮＥは、その時点のアクセル開度などの駆動要求量に基づいて制御されており、エンジン回転数ＮＥがその制御における目標回転数に対して特には変動していないことによりステップＳ１６で否定的に判断された場合には、第２のクラッチＣ２を解放した状態での無段変速機構２の変速が実行され（ステップＳ１７）、リターンする。具体的には、予め定められた変速速度で無段変速機構２の変速比が変化させられる。これに対して、エンジン回転数ＮＥが変動していることによりステップＳ１６で肯定的に判断された場合には、無段変速機構２での変速速度がフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御され（ステップＳ１８）、リターンする。

この変速状態におけるエンジン回転数ＮＥの変動要因は、前述したように、主として、変速に伴う慣性トルクであるから、その慣性トルクの発生要因である変速速度を制御することによりエンジン回転数ＮＥの変動を抑制することができる。そこで、ステップＳ１８では、エンジン回転数ＮＥの変動量（目標とする回転数と実回転数との偏差）を制御偏差としたフィードバック制御により変速速度を補正する。その補正の一例を説明すると、図７に変速速度補正量を定めたマップの一例を示してある。

ここに示す例は、エンジン回転数ＮＥが増大側に変動した場合、その増大量に応じてダウンシフト方向への変速速度が増大するように補正量を増大させ、また反対にエンジン回転数ＮＥが低下側に変動した場合、その変動量（低下量）に応じてアップシフト方向への変速速度が増大するように補正量を増大させるように構成されている。なお、エンジン回転数ＮＥが増大側に変動するのは、エンジントルク制御を併用している場合である。上記のステップＳ１８での制御では、例えばエンジン回転数ＮＥの変動量を引数として図７のマップから変速速度補正量およびそれに応じた変速速度を求め、その変速速度を達成するように、無段変速機構２の油圧（いずれかの油圧アクチュエータ１３，１４の油圧）が制御される。したがって、図６に示す制御を行うことにより、エンジン回転数ＮＥを特には大きく変動させることなく、無段変速機構２での変速速度を可及的に速くすることができる。言い換えれば、エンジン回転数の急変やエンジンストールなどの抑制と迅速な変速とを両立させることができる。

以上、この発明を具体例に基づいて説明したが、この発明は上述した具体例に限られないのであり、この発明の目的を達成する範囲内で適宜に変更することができる。また、上述した具体例のうち、エンジントルクを大小に制御してエンジン回転数を目標回転数に一致もしくは維持する制御は、変速速度を制限する制御と併用せずに単独で実行することもできる。

１…内燃機関（エンジン：Ｅ／Ｇ）、 ２…無段変速機構、 ３…伝動機構、 ４…駆動輪、 ６…変速機、 ７…入力軸、 ９…プライマリープーリ、 １１…セカンダリープーリ、 １２…ベルト、 １３，１４…油圧アクチュエータ、 １６…出力軸、 １７…出力ギヤ、 Ｃ２…クラッチ、 ３４…制御装置（ＥＣＵ）。

Claims (9)

1. 駆動力源が出力したトルクが伝達される入力軸と駆動輪に対してトルクを出力する出力軸との間に無段変速機構が設けられるとともに、その無段変速機構と前記出力軸との間のトルク伝達を選択的に遮断できるように構成され、前記無段変速機構と前記出力軸との間のトルク伝達を遮断した状態で前記駆動力源によって前記無段変速機構が回転させられるように構成された車両用変速機の制御装置において、
   前記無段変速機構が前記出力軸との間でトルク伝達しないように前記出力軸に対して遮断された状態で、前記無段変速機構がアイドル回転数制御されている前記駆動力源によって回転させられている状態で前記無段変速機構の変速比を変化させる場合に、前記無段変速機構の変速速度を予め定められた上限速度以下に制限するように構成されていることを特徴とする車両用変速機の制御装置。
2. 前記上限速度は、前記アイドル回転数制御されている前記駆動力源の出力トルクと、前記駆動力源の回転数と、前記無段変速機構における出力側回転部材の慣性モーメントとに基づいて定められた変速速度であることを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機の制御装置。
3. 前記無段変速機構が前記出力軸との間でトルク伝達しないように前記出力軸に対して遮断され、かつ前記無段変速機構がアイドル回転数制御されている前記駆動力源によって回転させられている状態で前記無段変速機構の変速比を変化させる場合の前記駆動力源の出力トルクを、前記無段変速機構が前記出力軸との間でトルク伝達しないように前記出力軸に対して遮断され、かつ前記無段変速機構がアイドル回転数制御されている前記駆動力源によって回転させられている状態で前記無段変速機構の変速比を変化させない場合の前記駆動力源の出力トルクより増大させるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用変速機の制御装置。
4. 前記無段変速機構が前記出力軸との間でトルク伝達しないように前記出力軸に対して遮断され、かつ前記無段変速機構がアイドル回転数制御されている前記駆動力源によって回転させられている状態で前記無段変速機構の変速比を変化させる場合の前記駆動力源の出力トルクを、前記無段変速機構が前記出力軸との間でトルク伝達しないように前記出力軸に対して遮断され、かつ前記無段変速機構がアイドル回転数制御されている前記駆動力源によって回転させられている状態で前記無段変速機構の変速比を変化させない場合の前記駆動力源の出力トルクより増大させるように構成され、かつ
   前記駆動力源の出力トルクの増大量は、前記駆動力源の回転数と、前記無段変速機構における前記出力側回転部材の慣性モーメントと、前記変速比を変化させる速度とに基づいて定められた量である
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用変速機の制御装置。
   
5. 前記入力軸と前記出力軸との間に、前記無段変速機構に対して並列に伝動機構が設けられ、
   前記無段変速機構での変速比の前記変化は、前記入力軸と前記出力軸との間で前記無段変速機構が動力を伝達せずに前記伝動機構が動力を伝達し、かつ前記駆動力源がアイドル回転数制御されている状態で実行されるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用変速機の制御装置。
6. 前記無段変速機構での変速比の前記変化は、前記車両が走行している状態でニュートラルレンジが選択され、かつ前記駆動力源がアイドル回転数制御されている状態で実行されるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用変速機の制御装置。
7. 前記無段変速機構での変速比の前記変化は、前記車両が走行している状態で前記入力軸と前記出力軸との間でのトルクの伝達を遮断するニュートラル状態に制御され、かつ前記駆動力源がアイドル回転数制御されている状態で実行されるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用変速機の制御装置。
8. 前記無段変速機構での変速比の前記変化は、前記車両が停止している状態でニュートラルレンジが選択され、かつ前記駆動力源がアイドル回転数制御されている状態で実行されるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用変速機の制御装置。
9. 前記無段変速機構での変速比の前記変化は、前記車両が停止している状態で前記入力軸と前記出力軸との間でのトルクの伝達を遮断するニュートラル状態に制御され、かつ前記駆動力源がアイドル回転数制御されている状態で実行されるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用変速機の制御装置。