JP6102466B2 - 車両用変速機の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、入力軸と出力軸との間に、変速比が異なる２つの動力伝達経路が並列に設けられた車両用変速機の制御装置に関するものである。

車両の駆動力源として用いられている一般的なエンジンは、回転数の増大に応じて出力トルクが大きくなる特性を有している。それに対して、車両に要求される駆動力は、通常、低車速の場合に相対的に大きくなり、高車速の場合には相対的に小さくなる。すなわち、エンジンを駆動力源とする車両が走行する際には、エンジンの出力特性とは逆傾向のトルクが要求される。また、エンジンを運転する場合、そのエンジンの効率が良くなる運転点は限られている。そのため、エンジンを駆動力源とする車両では、変速比を適宜に変化させることのできる変速機が搭載されている。そして、その変速機で車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて変速比を適宜に設定することにより、必要とする駆動力を得るとともに、エンジンを効率の良い運転点で運転できるようになっている。

上記のような車両に搭載される変速機のうち、変速段毎に段階的に変速比を設定する有段変速機では、設定する変速比に段差があるため、エンジンを常に効率の良い運転点で運転することはできない。例えば、効率の良い運転点におけるエンジンの回転数が、２つの変速段の間の変速比で設定できる回転数であった場合には、一方の変速段から他方の変速段に切り替わるまでの間の運転状態では効率が低下してしまう。そこで最近では、有段変速機に替えて、変速比を連続的に変化させることが可能な無段変速機を搭載した車両の普及が進んでいる。

車両用の無段変速機としては、ベルト式無段変速機が広く知られている。ベルト式無段変速機は、動力伝達用のベルトと、そのベルトを巻き掛ける溝の幅を変化させることよってベルトの巻き掛け半径が大小に変化する一対のプーリとを有している。そして、それぞれのプーリの溝幅を変化させてベルトの巻き掛け半径を変化させることにより、それら一対のプーリの間で設定する変速比を無段階に変化させるように構成されている。

さらに、無段変速機の最大変速比よりも大きい変速比を設定するため、あるいは、無段変速機の最小変速比よりも小さい変速比を設定するために、ベルト式の無段変速機構と歯車式の有段変速機構とを組み合わせた変速機の構成が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された構成の変速機では、無段変速機構と有段変速機構との間で動力伝達経路を切り替えることにより、無段変速機で設定可能な最大変速比よりも大きな変速比、もしくは、最小変速比よりも小さな変速比を設定することができる。その結果、変速機全体として設定可能な変速比の幅を拡大することができる。

そして、この特許文献１に記載された変速機の制御装置では、上記のような無段変速機構と有段変速機構とを並列に設けた変速機を制御対象にして、有段変速機構を介して動力を伝達する有段伝達経路から、無段変速機構を介して動力を伝達する無段伝達経路への切り替えを行う場合に、その切り替えが完了するまで無段変速機構における変速を禁止するように構成されている。

なお、特許文献２には、入力軸と出力軸との間に、固定伝達比を有する直結駆動経路と、無段変速装置を備えた無段変速経路とを並列に設け、直結駆動中に無段変速装置を空転させるようにした直結機構付き無段変速機が記載されている。そして、この特許文献２には、上記のような直結機構付き無段変速機を制御対象にして、無段変速駆動から直結駆動へ切り替わった際に、出力軸回転数が設定回転数以上の場合には、無段変速装置を直結駆動への切り替え時における最終変速機よりも低速比側の目標変速比に制御する制御方法が記載されている。

特開平３−６１７６２号公報 特開昭６３−１２１５３６号公報

上記のように、無段変速機構に対して有段変速機構を並列させて変速機を構成することにより、変速機全体として設定することが可能な変速比の幅を拡大することができる。その反面、無段変速機構と有段変速機構との間で動力の伝達経路を切り替える際に無段変速機構で変速が行われると、無段変速機構において設定される変速比と有段変速機構において設定される変速比との乖離が大きくなってしまう。その結果、切り替えの際のショックが大きくなってしまったり、切り替え後に駆動力が不足してしまったり、あるいは必要以上にエンジン回転数が増大してしまったりする可能性がある。

そのような課題に対して、上記の特許文献１に記載された変速機の制御装置では、有段変速機構から無段変速機構への切り替えが完了するまでの間、無段変速機構における変速を禁止して変速比を固定することにより、切り替え時の変速ショックを軽減し、また、所望する動力性能を得ることができる、とされている。

しかしながら、特許文献１に記載された変速機の制御装置のように、有段変速機構から無段変速機構への切り替えの際に、無段変速機構における変速を禁止して変速比を固定する場合には、無段変速機構における目標変速比に対する実変速比の追従性が低下してしまう。具体的には、図１２のタイムチャートに示すように、時刻ｔ１で有段変速機構から無段変速機構へのいわゆる切替変速が開始されると、変速比が有段変速機構の変速比から無段変速機構の変速比へ切り替わることに伴い、実エンジン回転数もしくはそれに相当する実入力軸回転数が、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて低下する。このとき、無段変速機構の変速比が固定されているので、燃費最適線上で無段変速機構を制御するための本来の目標入力軸回転数と、実入力軸回転数との間に乖離が生じている。目標入力軸回転数に対して実入力軸回転数が乖離した状態は、すなわち、無段変速機構の運転点が燃費最適線上から外れている状態であり、この状態が長くなると、その分、車両の燃費が悪化してしまう。

そして、上記のように時刻ｔ２で有段変速機構から無段変速機構へ切り替わることにより、無段変速機構における変速比の固定が解除され、実入力回転数は本来の目標入力軸回転数に向けて追従するようになる。しかしながら、実入力回転数が本来の目標入力軸回転数に対して適切に追従した状態になる、すなわち、実質的に切替変速が完了した状態になるまでには、更に時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間を要することになる。

このように、有段変速機構から無段変速機構への切替変速の際に無段変速機構変速比を固定した場合には、無段変速機構の変速制御における追従性が低下することにより、燃費最適線上で無段変速機構を制御するための目標回転数に対して実回転数が乖離した状態が長くなる。また、切替変速に要する時間も長くなる。その結果、車両の燃費が悪化してしまい、また、切替変速の際に運転者に対して違和感を与えてしまう可能性もある。

この発明は上述した技術的課題に着目してなされたものであり、無段変速機構を含む伝動経路と、例えば歯車式の有段変速機構のように無段変速機構とは異なる他の伝動機構を含む伝動経路とを並列に備えた車両用の自動変速機を制御対象にして、それら２つの伝動経路の間の切り替えを適切に行うことができる車両用変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両のエンジンからトルクが入力される入力軸と出力部材へトルクを出力する出力軸との間に、変速比を連続的に変化させる無段変速が可能な第１変速機構を備えた第１伝動経路と、前記第１変速機構とは設定する変速比が大きい第２変速機構を備えた第２伝動経路とが並列に設けられ、前記第１伝動経路および前記第２伝動経路のいずれか一方を経由して前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達を行う車両用変速機の制御装置において、前記エンジンもしくは前記入力軸の実際の実回転数を目標回転数に追従させる変速を実行するとともに、前記動力伝達を行う経路を前記第２伝動経路から前記第１伝動経路へ切り替える切替変速を実行する実行手段と、前記切替変速を実行する際に、前記切替変速が開始された後から前記実回転数が前記目標回転数に追従して前記切替変速が完了するまでの間の切替変速時間を推定する推定手段と、推定された前記切替変速時間の分だけ前記切替変速の実際の開始時期を早める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。

また、請求項２の発明は、車両のエンジンからトルクが入力される入力軸と出力部材へトルクを出力する出力軸との間に、変速比を連続的に変化させる無段変速が可能な第１変速機構を備えた第１伝動経路と、前記第１変速機構とは設定する変速比が大きい第２変速機構を備えた第２伝動経路とが並列に設けられ、前記第１伝動経路および前記第２伝動経路のいずれか一方を経由して前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達を行う車両用変速機の制御装置において、前記エンジンもしくは前記入力軸の実際の実回転数を目標回転数に追従させる変速を実行するとともに、前記動力伝達を行う経路を前記第２伝動経路から前記第１伝動経路へ切り替える切替変速を実行する実行手段と、前記切替変速を実行する際に、前記切替変速が開始された後から前記実回転数が前記目標回転数に追従して前記切替変速が完了するまでの間の切替変速時間を推定する推定手段と、推定された前記切替変速時間の分だけ前記切替変速の実際の開始時期を遅らせる調整手段とを備えていることを特徴とする車両用変速機の制御装置である。

請求項１の発明によれば、変速機の入力軸と出力軸との間で動力伝達を行う伝動経路を、第２伝動経路から第１伝動経路へ切り替える場合、すなわち、切替変速を実行する場合に、その切替変速の実行が指示されてから、エンジンもしくは入力軸の実回転数が所望の目標回転数に追従して切替変速が完了するまでの時間が、切替変速時間として推定される。そして、その推定された切替変速時間に基づいて切替変速の実際の開始時期が調整される。そのため、切替変速を適切なタイミングで実行することができ、その結果、車両の燃費を向上させることができる。また、切替変速のタイミングが適切でないことに起因して運転者に違和感や変速ショックを与えてしまう事態を回避もしくは抑制することができる。

具体的には、上記のように切替変速の開始時期が調整される場合、推定された切替変速時間の分だけ切替変速の開始時期が早められる。切替変速は、２つの異なる伝動経路の間で動力伝達の切り替えを行うため、瞬時には実行できない。したがって、従来の制御では、切替変速の実行中に、無段変速を行う第１変速機構の変速比が最適な運転状態を実現するための目標変速比から乖離する時間が長くなる。それに対して、この発明では、上記のように、切替変速の開始時期が切替変速時間の分だけ早くなるように調整されるため、第１変速機構の変速比と目標変速比との乖離を防止もしくは抑制することができる。

そして、請求項２の発明によれば、上記のように切替変速の開始時期が調整される場合、推定された切替変速時間の分だけ切替変速の開始時期が遅らせられる。特に、車両が低車速で走行する領域では、エンジンの燃費に有利なようにエンジン回転数を低く抑えるように制御される。この状態で第１変速機構における無段変速でエンジン回転数を一定に保とうとすると、無段変速の変速速度が速いことから、切替変速の途中で無段変速による変速が行われることになる。したがって、従来の制御では、切替変速の実行中に運転者に対して違和感や変速ショックを与えてしまう可能性があった。それに対して、この発明では、上記のように切替変速の開始時期が遅くなるように調整されるため、第１変速機構における無段変速が安定した後に切替変速が実行されることになる。その結果、切替変速中に、運転者に違和感や変速ショックを与えてしまう事態を回避もしくは抑制することができる。

この発明で制御の対象とする車両用変速機の構成を示す図である。 図１に示す車両用変速機における各クラッチ機構およびブレーキ機構の動作状態をまとめて示す図表である。 この発明に係る車両用変速機の制御装置による第１制御例を説明するためのフローチャートである。 図３に示す第１制御例を実行する際に用いる変速線図の例を説明するための図である。 図３に示す第１制御例を実行した場合の目標変速比の遷移および入力軸ならびに出力軸の回転数変化等を示すタイムチャートである。 この発明に係る車両用変速機の制御装置による第２制御例を説明するためのフローチャートである。 図６に示す第２制御例を実行する際に用いる変速線図の例を説明するための図である。 図６に示す第２制御例を実行した場合の目標変速比の遷移および入力軸ならびに出力軸の回転数変化等を示すタイムチャートである。 図６に示す第２制御例の他の例を実行した場合の目標変速比の遷移および入力軸ならびに出力軸の回転数変化等を示すタイムチャートである。 この発明に係る車両用変速機の制御装置による第３制御例を説明するためのブロック図である。 図１０に示す第３制御例を実行した場合の目標変速比の遷移および入力軸ならびに出力軸の回転数変化等を示すタイムチャートである。 従来の制御技術で切替変速を実行した場合の課題を説明するためのタイムチャートである。

この発明に係る制御装置は、車両に搭載される自動変速機を制御の対象としている。特に、この発明で制御の対象とする自動変速機は、入力軸と出力軸との間に、第１変速機構を備えた第１伝動経路と、第２変速機構を備えた第２伝動経路とが形成されている。それら第１伝動経路および第２伝動経路は、入力軸と出力軸との間で互いに並列に配置されている。そして、それら第１伝動経路および第２伝動経路のいずれか一方が選択されて、自動変速機の入力軸と出力軸との間でトルクを伝達するように構成されている。

上記の第１伝動経路に設けられた第１変速機構は、この自動変速機の主変速部を構成している。そしてその第１変速機構は、変速比を連続的に変化させることが可能な変速機構であり、例えばベルト式無段変速機構により構成されている。一方、第２伝動経路に設けられた第２変速機構は、この自動変速機の副変速部を構成している。そしてその第２変速機構は、例えば歯車伝動機構により構成されている。また、その歯車伝動機構は、上記のベルト式無段変速機構では設定できない変速比を設定するように構成されている。したがって、歯車伝動機構は、複数の歯車を噛み合わせて構成されていて、そのギヤ比（歯数の比）によって設定される変速比が、ベルト式無段変速機構の最大変速比より大きい変速比となるように、あるいはベルト式無段変速機構の最小変速比より小さい変速比となるように構成されている。なお、この自動変速機を車両に搭載する場合には、例えば、車両が発進する際の大きいトルクがベルト式無段変速機構に掛からないようにするために、歯車伝動機構は、ベルト式無段変速機構の最大変速比よりも大きい変速比を設定できるように構成することが好ましい。また、走行中の車両におけるエンジンの回転数を低くして燃費を低下させるためには、歯車伝動機構はベルト式無段変速機構の最小変速比より小さい変速比を設定できるように構成することが好ましい。

上記のような自動変速機の具体的な構成の一例を図１に示してある。この発明で制御の対象とする自動変速機１は、車両Ｖｅに搭載される変速機であり、車両Ｖｅの駆動力源であるエンジン２に連結されて用いられる。具体的には、エンジン２の出力軸２ａに、例えばロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ３が連結されている。このトルクコンバータ３は従来知られている構成のものである。例えば、フロントカバー３ａと一体のポンプインペラー３ｂに対向してタービンランナー３ｃが配置されている、これらポンプインペラー３ｂとタービンランナー３ｃとの間には、一方向クラッチ（図示せず）を介して保持されたステータ３ｄが配置されている。さらに、タービンランナー３ｃと一体となって回転するロックアップクラッチ４が、フロントカバー３ａの内面に対向して配置されている。そして、ロックアップクラッチ４を挟んだ両側の圧力差に応じて、ロックアップクラッチ４がフロントカバー３ａの内面に接触してトルクを伝達する係合状態、および、フロントカバー３ａの内面から離れてトルクの伝達を遮断する開放状態が設定されるように構成されている。

上記のトルクコンバータ３におけるタービンランナー３ｃに、自動変速機１の入力軸５が連結されている。そして、入力軸５と同一軸線上に、前後進切替機構６が配置されている。この前後進切替機構６は、エンジン２から出力されたトルクをその回転方向を変えずに後述のカウンタ軸１０ａに伝達する前進状態と、エンジン２から出力されたトルクをその回転方向を反転してカウンタ軸１０ａに伝達する後進状態とに切り替えるための機構である。

上記の前後進切替機構６は、この図１に示す例では、３つの回転要素が互いに差動作用をなすいわゆる差動機構によって構成されている。具体的には、ダブルピニオン型の遊星歯車機構によって前後進切替機構６が構成されている。この前後進切替機構６を構成しているダブルピニオン型の遊星歯車機構は、外歯歯車であるサンギヤ６ａ、サンギヤ６ａと同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ６ｂ、サンギヤ６ａに噛み合っている第１ピニオンギヤ６ｃ、第１ピニオンギヤ６ｃならびにリングギヤ６ｂに噛み合っている第２ピニオンギヤ６ｄ、および、第１ピニオンギヤ６ｃならびに第２ピニオンギヤ６ｄを自転かつ公転可能に保持しているキャリア６ｅを備えている。そして、上記のサンギヤ６ａに入力軸５が連結されていている。したがって、サンギヤ６ａが入力要素となっている。また、リングギヤ６ｂの回転を選択的に止めるブレーキ機構Ｂが設けられている。したがって、リングギヤ６ｂが反力要素となっている。なお、ブレーキ機構Ｂは、ケーシングなどの固定部７とリングギヤ６ｂとの間に設けられている。このブレーキ機構Ｂは、例えば多板ブレーキなどの摩擦式ブレーキや噛み合い式のブレーキによって構成することができる。

そして、キャリア６ｅが出力要素となっている。このキャリア６ｅとサンギヤ６ａもしくは入力軸５との間に、これらキャリア６ｅとサンギヤ６ａとを連結して遊星歯車機構の全体を一体回転させるための第１クラッチ機構Ｃ１が設けられている。この第１クラッチ機構Ｃ１は、前後進切替機構６を前進状態に設定するためのものである。この第１クラッチ機構Ｃ１は、トルクの伝達および遮断を選択的に行うことができるものであればよい。したがって、第１クラッチ機構Ｃ１は、摩擦クラッチや噛み合いクラッチのいずれであってもよい。ただし、係合力に応じて伝達トルク容量が次第に増大もしくは減少する摩擦クラッチによって構成されていることが好ましい。

入力軸５のエンジン２と反対側（図１に示す例では左側）の端部に、ベルト式無段変速機構（ＣＶＴ）８が配置されている。このＣＶＴ８は、従来知られている構成のものである。すなわち、駆動側の回転部材であるプライマリプーリ８ａと、従動側の回転部材であるセカンダリプーリ８ｂと、これらのプライマリプーリ８ａおよびセカンダリプーリ８ｂに巻き掛けられたベルト８ｃとを備えている。そして、プライマリプーリ８ａおよびセカンダリプーリ８ｂは、ベルト８ｃが巻き掛けられている溝の幅を変化させることにより、ベルト８ｃの巻き掛け半径が大小に変化するように構成されている。すなわち、ベルト８ｃが巻き掛けられている溝幅を変化させて変速比を変更するように構成されている。

プライマリプーリ８ａは、入力軸５と同一軸線上で、上記の前後進切替機構６を挟んでエンジン２とは反対側に配置されている。このプライマリプーリ８ａと一体のプライマリシャフト８ｄが、前後進切替機構６における入力要素であるサンギヤ６ａに連結されている。また、セカンダリプーリ８ｂは、その回転中心軸線が上記のプライマリプーリ８ａの回転中心軸線と平行になるように配置されている。また、セカンダリプーリ８ｂの回転中心軸線に沿うように設けられたセカンダリシャフト８ｅを備えている。そして、セカンダリシャフト８ｅと同一軸線上に、出力軸９が配置されている。したがって、この出力軸９は、前述した入力軸５と平行になっている。

そして、この出力軸９とセカンダリシャフト８ｅとの間に、これら出力軸９とセカンダリシャフト８ｅとを選択的に連結する第２クラッチ機構Ｃ２が設けられている。この第２クラッチ機構Ｃ２は、セカンダリプーリ８ｂと出力軸９との間でのトルクの伝達および遮断を選択的に行うことができるものであればよい。したがって、摩擦クラッチや噛み合いクラッチのいずれであってもよい。ただし、係合力に応じて伝達トルク容量が次第に増大もしくは減少する摩擦クラッチによって構成されていることが好ましい。

この発明で制御対象とする自動変速機１は、上記のＣＶＴ８と並列に、ギヤ列１０が配置されている。このギヤ列１０は、複数の歯車から構成される歯車伝動機構である。そして、ギヤ列１０は、ＣＶＴ８とは設定する変速比が異なる変速機構として構成されている。具体的には、ＣＶＴ８で設定可能な最大変速比よりも大きい変速比を設定する減速機構、もしくは、ＣＶＴ８で設定可能な最小変速比より小さい変速比を設定する増速機構として構成されている。この図１に示す例では、ギヤ列１０は減速機構として構成されている。

ここで、ＣＶＴ８は、上記のように、変速比を連続的に変化させることができる構成となっていて、この発明における第１変速機構に相当している。それに対して、ギヤ列１０は、上記のようにＣＶＴ８とは設定する変速比が異なる構成となっていて、この発明における第２変速機構に相当している。したがって、上記のＣＶＴ８を備えた伝動経路、すなわち、入力軸５からＣＶＴ８のプライマリプーリ８ａおよびセカンダリプーリ８ｂを介して出力軸９に至る伝動経路が、この発明における第１伝動経路に相当している。それに対して、このギヤ列１０を備えた伝動経路、すなわち、入力軸５からこのギヤ列１０を介して出力軸９に至る伝動経路が、この発明における第２伝動経路に相当している。

具体的に、ギヤ列１０は、入力軸５および出力軸９のそれぞれに対して平行に、カウンタ軸１０ａが配置されている。カウンタ軸１０ａの一方（図１に示す例では右側）の端部には、カウンタドリブンギヤ１０ｂがカウンタ軸１０ａと一体回転するように取り付けられている。そして、このカウンタドリブンギヤ１０ｂに、上述の前後進切替機構６のキャリア６ｅと一体回転する駆動ギヤ６ｆが噛み合っている。カウンタドリブンギヤ１０ｂは、駆動ギヤ６ｆよりも大径の歯車である。そのため、駆動ギヤ６ｆからカウンタドリブンギヤ１０ｂへの方向には、トルクが増幅されて伝達されるようになっている。

カウンタ軸１０ａの他方（図１に示す例では左側）の端部には、カウンタドライブギヤ１０ｃがカウンタ軸１０ａと一体回転するように取り付けられている。このカウンタドライブギヤ１０ｃは、上記のカウンタドリブンギヤ１０ｂよりも小径の歯車である。そして、このカウンタドライブギヤ１０ｃに、上述の出力軸９上で出力軸９に対して相対回転できるように配置された従動ギヤ１０ｄが噛み合っている。この従動ギヤ１０ｄはカウンタドライブギヤ１０ｃよりも大径である。そのため、従動ギヤ１０ｄからカウンタドライブギヤ１０ｃへの方向には、トルクが増幅されて伝達されるようになっている。したがって、ギヤ列１０の変速比（ギヤ比）は、上記の駆動ギヤ６ｆとカウンタドリブンギヤ１０ｂとの間の変速比と、カウンタドライブギヤ１０ｃと従動ギヤ１０ｄとの間の変速比を乗算した変速比となる。この図１に示す例では、ギヤ列１０の変速比は、その値がＣＶＴ８の最大変速比よりも大きくなるように構成されている。

さらに、従動ギヤ１０ｄを出力軸９に動力伝達可能に連結した状態と、従動ギヤ１０ｄと出力軸９との間の動力伝達を遮断した状態とを選択的に設定するための第３クラッチ機構Ｃ３が設けられている。この第３クラッチ機構Ｃ３は、係合および開放の２つの状態に切り替わる構成のものであればよい。すなわち、伝達トルク容量が徐々に変化する構成である必要がない。そのため、第３クラッチ機構Ｃ３は、ドグクラッチやシンクロナイザーなどの噛み合い式のクラッチによって構成することができる。この図１に示す例では、第３クラッチ機構Ｃ３は、従動ギヤ１０ｄのボス部に形成されたスプラインと、出力軸９のハブに形成したスプラインとにスリーブを嵌合させることにより、従動ギヤ１０ｄを出力軸９に連結するシンクロナイザーによって構成されている。

また、出力軸９から所定のギヤ列１１およびデファレンシャル１２を介して、この発明における出力部材に相当するドライブシャフト１３にトルクを出力するように構成されている。すなわち、出力軸９のＣＶＴ８と反対側（図１に示す例では右側）の端部に、出力ギヤ９ａが取り付けられている。この出力ギヤ９ａに噛み合っている大径ギヤ１１ａが、減速ギヤシャフト１１ｂの一方（図１に示す例では右側）の端部に取り付けられている。減速ギヤシャフト１１ｂの他方（図１に示す例では左側）の端部には、小径ギヤ１１ｃが取り付けられている。この小径ギヤ１１ｃが、デファレンシャル１２のリングギヤ１２ａに噛み合っている。そして、デファレンシャル１２は、そのリングギヤ１２ａを介して伝達されたトルクを、左右のドライブシャフト１３から駆動輪（図示せず）に伝達するように構成されている。

そして、この自動変速機１の動作を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１４が設けられている。このＥＣＵ１４は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成されている。そして、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算を行い、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される変速比の設定などの制御を実行するように構成されている。

一方、ＥＣＵ１４には、各種センサからの検出信号や情報信号が入力されるように構成されている。例えば、入力軸５の回転数を検出する入力軸回転数センサ（図示せず）、出力軸９の回転数を検出する出力軸回転数センサ（図示せず）、運転者のアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ（図示せず）、エンジン２のスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ（図示せず）、シフト装置あるいはシフトレバーによって選択されるシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ（図示せず）、および車速を求めるため車両の各車輪の回転速度をそれぞれ検出する車輪速センサ（図示せず）等からの検出信号が、このＥＣＵ１４に入力されるように構成されている。

上記のように構成された自動変速機１は、前進方向に発進する場合、および後進走行する場合に、ギヤ列１０を備えたトルク伝達経路（すなわち、この発明における第２伝動経路）を経由して出力軸９にトルクを伝達するように制御される。そして、ある程度車速が増大した状態での前進走行する場合には、ＣＶＴ８を備えたトルク伝達経路（すなわち、この発明における第１伝動経路）を経由して入力軸５から出力軸９にトルクを伝達するように制御される。例えば、図示しないシフト装置あるいはシフトレバーによってドライブポジションが選択されると、第１クラッチ機構Ｃ１および第３クラッチ機構Ｃ３が係合させられ、また第２クラッチ機構Ｃ２およびブレーキ機構Ｂが開放させられる。

自動変速機１を制御する際の各係合機構の係合および開放の状態を、図２の表にまとめて示してある。なお、この図２で「ＯＮ」は係合していることを示し、「ＯＦＦ」は開放していることを示している。

前進方向への発進時には、各係合機構を図２の表に示すように設定することにより、エンジン２が出力したトルクは、入力軸５を介して前後進切替機構６のサンギヤ６ａに伝達される。また第１クラッチ機構Ｃ１を介してキャリア６ｅに伝達される。この場合、前後進切替機構６はその２つの回転要素が第１クラッチ機構Ｃ１によって連結されているので、前後進切替機構６の全体が一体化されている。したがって、前後進切替機構６は増速作用および減速作用のいずれも生じずに、入力されたトルクをキャリア６ｅから駆動ギヤ６ｆに伝達する。また、ギヤ列１０における従動ギヤ１０ｄが、第３クラッチ機構Ｃ３によって出力軸９に連結されているので、入力軸５のトルクはギヤ列１０を介して出力軸９に伝達される。そして、出力ギヤ９ａからギヤ列１１およびデファレンシャル１２を介して左右の駆動輪にトルクが伝達され、車両が発進する。

上記のように、発進時にはギヤ列１０を経由して入力軸５から出力軸９にトルクが伝達されてギヤ列１０が減速機構として機能する。その場合の変速比はＣＶＴ８で設定できる最大変速比より大きい変速比となる。その結果、車両としては大きい駆動力を得ることができる。また、ＣＶＴ８には発進時の大きいトルクが掛からない。そのため、ＣＶＴ８の伝達トルク容量を設定する油圧を高くする必要がない。したがって、油圧を発生させるための動力の消費が少なくなって燃費を改善することができ、また、ＣＶＴ８の耐久性を向上させることができる。

発進後、予め決められている所定の車速にまで増速した場合は、ＣＶＴ８の変速比が最大変速比もしくはそれに近い変速比に設定された状態で、第１クラッチ機構Ｃ１が開放される。それとともに、第２クラッチ機構Ｃ２が係合させられる。この場合、前後進切替機構６は、ブレーキ機構Ｂが開放されている状態で、更に第１クラッチ機構Ｃ１が開放されるので、いわゆる自由回転する状態になる。その結果、入力軸５とギヤ列１０との間の動力伝達が遮断される。これに対して、セカンダリプーリ８ｂが第２クラッチ機構Ｃ２によって出力軸９に連結される。その結果、入力軸５と出力軸９とが、ＣＶＴ８を経由してトルクを伝達するように連結される。したがって、ＣＶＴ８による変速比を徐々に減少させること、あるいは車速とアクセル開度とに応じて変化させることにより、エンジン回転数を燃費の良い回転数に設定することができる。

上記のようにギヤ列１０を経由するトルクの伝達状態からＣＶＴ８を経由するトルクの伝達状態に切り替える場合、ギヤ列１０による変速比がＣＶＴ８の最大変速比より大きいことから、変速比あるいは駆動力が変化することになる。したがって、第１クラッチ機構Ｃ１を開放し、かつ第２クラッチ機構Ｃ２を係合させる場合には、過渡的にそれら第１クラッチ機構Ｃ１および第２クラッチ機構Ｃ２をそれぞれ滑り係合制御する。すなわち、第２クラッチ機構Ｃ２の係合圧が徐々に増大させられて、その伝達トルク容量が次第に増大させられる。それとともに、第１クラッチ機構Ｃ１の係合圧が徐々に低下させられて、その伝達トルク容量が次第に減少させられる。この制御は、従来、クラッチ・トゥ・クラッチ制御として知られている制御である。こうすることにより、出力軸９のトルクが滑らかに変化して変速ショックを抑制することができる。

一方、後進走行する場合には、図２に示すように、第１クラッチ機構Ｃ１および第２クラッチ機構Ｃ２が開放されるとともに、第３クラッチ機構Ｃ３およびブレーキ機構Ｂが係合させられる。この場合、前後進切替機構６は、リングギヤ６ｂがブレーキ機構Ｂによって固定された状態でサンギヤ６ａにエンジン２からのトルクが入力される。そのため、キャリア６ｅがサンギヤ６ａに対して反対方向に回転する。したがって、前進走行の際の発進時と同様に、ギヤ列１０を経由して入力軸５から出力軸９にトルクが伝達され、かつ出力軸９が後進走行する方向に回転する。この場合の変速比は、ギヤ列１０による変速比と、前後進切替機構６を構成している遊星歯車機構による変速比とを乗算した変速比となる。そして、出力ギヤ９ａからギヤ列１１およびデファレンシャル１２を介して左右の駆動輪にトルクが伝達され、後進走行する。

そして、図２に示すように、第１クラッチ機構Ｃ１および第２クラッチ機構Ｃ２をいずれも開放させることにより、エンジン２と出力軸９との間の動力伝達を遮断したニュートラル状態を設定することができる。このように、第１クラッチ機構Ｃ１、第２クラッチ機構Ｃ２、第３クラッチ機構Ｃ３、およびブレーキ機構Ｂの係合・開放状態を制御して、前後進切替機構６の動作を制御することにより、前進状態、後進状態、およびニュートラル状態をそれぞれ設定することができる。言い換えると、動力源と同じ回転方向のトルクを出力軸９から出力する正転状態、動力源と反対の回転方向のトルクを出力軸９から出力する反転状態、および動力源と出力軸９との間の動力伝達を遮断するニュートラル状態のいずれかを選択的に設定することができる。

上記のように、この発明で制御対象にしている自動変速機１は、ＣＶＴ８を備えた第１伝動経路とギヤ列１０を備えた第２伝動経路との間で切替変速を行う場合に、クラッチ・トゥ・クラッチ制御を実行することにより、切り替え時のクラッチ機構における係合ショックを抑制することができる。そして、そのような切替変速を実行する際に、従来の制御技術では、第１伝動経路と第２伝動経路との間の変速比の格差の増大を防ぐために、例えば切替変速のためのクラッチ・トゥ・クラッチ制御の実行中はＣＶＴ８の変速比を固定するようにしている。しかしながら、前述したように、切替変速を実行する際にＣＶＴ８の変速比を固定した場合は、切替変速が実行される間にＣＶＴ８における実変速比と目標変速比との乖離が増長し、その結果、車両Ｖｅの燃費が悪化してしまったり、運転者に対して違和感を与えてしまったりする可能性があった。

そこで、この発明に係る制御装置では、上記のような切替変速を実行する際に、車両Ｖｅの燃費を悪化させることなく、かつ、運転者に違和感やショックを与えることのないよう、適切に切替変速を実行することができるように構成されている。以下、その制御例を説明する。

（第１制御例）
図３は、この発明に係る制御装置により実行される第１制御例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図３において、先ず、目標トータル変速比が求められる（ステップＳ１）。この目標トータル変速比は、自動変速機１で設定すべき変速比、すなわち入力軸５の入力軸回転数と出力軸９の出力軸回転数との比である。具体的には、運転者の駆動力要求を満たし、かつ適切な燃費で車両Ｖｅを走行させるための変速比の目標値として、車両Ｖｅの現時点での車速、およびアクセル開度もしくはアクセル開度に対応するエンジン２のスロットル開度に基づいて求められる。

ステップＳ１で目標トータル変速比が求められると、その目標トータル変速比が無段変速閾値（最大無段変速比）よりも大きいか否かが判断される（ステップＳ２）。これは、言い換えると、ステップＳ１で求めた目標トータル変速比が無段変速領域内の変速比であるか否かを判断するものである。なお、ここで説明する制御例では、自動変速機１が、ギヤ列１０で設定する変速比がＣＶＴ８で設定可能な最大無段変速比よりも大きい構成であることを前提としている。したがって、このステップＳ２では、目標トータル変速比が無段変速閾値よりも大きいか否か、すなわち目標トータル変速比が無段変速領域内の変速比であるか否かが判断される。自動変速機１が、ギヤ列１０で設定する変速比がＣＶＴ８で設定可能な最小無段変速比よりも小さい構成である場合には、目標トータル変速比が無段変速閾値（すなわち、この場合は最小無段変速比）よりも小さいか否かが判断される。

このステップＳ２における判断は、具体的には、図４に示すようなマップを用いて行うことができる。すなわち、求められた目標トータル変速比を図４に示すマップに当てはめ、その目標トータル変速比が、固定変速領域に属しているかもしくは無段変速領域に属しているかを判断することにより、目標トータル変速比が無段変速領域内の変速比であるか否かを判断することができる。

この図４に示すマップは、切替変速判断用のマップであり、自動変速機１の構成に基づいて予め設定されている。この切替変速判断用マップは、図４に示すとおり、ギヤ列１０を備えた第２伝動経路で設定する変速比の領域を決めた固定変速領域と、ＣＶＴ８を備えた第１伝動経路で設定する変速比の領域を決めた無段変速領域とでの２つの領域で表されるシンプルなマップである。このようなシンプルなマップを適用することにより、切替変速の要否の判断を容易に行うことができる。また、第２伝動経路におけるギヤ列１０を複数の変速比を設定可能な有段変速機構として構成した場合に、その有段変速機構における変速制御のための変速線図を、この図４に示す切替変速判断用マップに統合することができる。そのため、変速制御を実行する際のＥＣＵ１４における演算負荷を軽減することができる。またマップ等を記憶するためのメモリ量の増加を抑制することができる。

目標トータル変速比が無段変速閾値よりも大きいこと、すなわち、目標トータル変速比が固定変速領域内に属する変速比であることにより、このステップＳ２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３へ進む。そして、目標トータル変速比を、ギヤ列１０を備えた第２伝動経路における固定変速で実現する変速制御が実行される。この場合、第１伝動経路におけるＣＶＴ８の変速比は、固定変速採用時変速比に設定される。この固定変速採用時変速比は、第１伝動経路から第２伝動経路への切替変速に備えてＣＶＴ８の変速比をギヤ列１０の変速比に近づけて待機させておくための変速比である。

したがって、この場合は、ＣＶＴ８の最大無段変速比もしくはそれに近い変速比に設定される。そして、現時点で自動変速機１の動力伝達経路が第１伝動経路に設定されている場合は、その動力伝達経路を第１伝動経路から第２伝動経路へ切り替える切替変速が併せて実行される。現時点で自動変速機１の動力伝達経路が第２伝動経路に設定されている場合には、その状態が維持されて、ギヤ列１０を介した変速制御が継続される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

一方、目標トータル変速比が無段変速閾値以下であること、すなわち、目標トータル変速比が無段変速領域内に属する変速比であることにより、ステップＳ２で否定的に判断された場合には、ステップＳ４へ進む。そして、目標トータル変速比を、ＣＶＴ８を備えた第１伝動経路における無段変速で実現する変速制御が実行される。そして、現時点で自動変速機１の動力伝達経路が第２伝動経路に設定されている場合は、その動力伝達経路を第２伝動経路から第１伝動経路へ切り替えられる。すなわち、第２伝動経路から第１伝動経路への切替変速が併せて実行される。現時点で自動変速機１の動力伝達経路が第１伝動経路に設定されている場合には、その状態が維持されて、ＣＶＴ８による無段変速制御が継続される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

上記の図３のフローチャートに示す第１制御例を実行した場合の、入力軸ならびに出力軸の回転数変化や、目標変速比ならびに実変速比の遷移を、図５のタイムチャートに示してある。この例は、例えば車両Ｖｅが停止した後に再発進する場合などのように、ギヤ列１０を備えた第２伝動経路を経由して動力伝達を行う状態から、ＣＶＴ８を備えた第１伝動経路を経由して動力伝達を行う状態へ切り替える場合の例を示している。

図５のタイムチャートにおいて、時刻ｔ11で運転者のアクセル操作が行われ、車両Ｖｅが発進させられると、入力軸５に伝達される実入力回転数が、目標入力軸回転数に追従して徐々に増大する。そして、時刻ｔ12で実入力軸回転数が無段変速時の目標入力軸回転数に達すると、自動変速機１全体に対する目標トータル変速比が徐々に低下させられる。すなわち、目標トータル変速比が、ギヤ列１０からＣＶＴ８への切替変速に備えて、ＣＶＴ８の最大無段変速比に近づくように低下させられる。

目標トータル変速比が、時刻ｔ13で無段変速閾値（すなわち、前述したような最大無段変速比もしくはそれに近い変速比）に達すると、ギヤ列１０からＣＶＴ８への切替変速が実行される。具体的には、目標入力軸回転数が、固定変速採用時の目標入力軸回転数から、無段変速時の目標入力軸回転数へ切り替えられて設定される。そして、時刻ｔ13以降で、自動変速機１ではＣＶＴ８を介した動力伝達が行われるとともに、そのＣＶＴ８による無段変速制御が実行される。

（第２制御例）
図６は、この発明に係る制御装置により実行される第２制御例を説明するためのフローチャートである。前述の第１制御例では、目標トータル変速比が無段変速閾値を越えるまでの間は、実入力軸回転数すなわち実エンジン回転数が上昇することによって、切替変速の際に係合されるクラッチ機構における回転数差が生じる場合や、ＣＶＴ８の変速比が燃費最適線から外れるために燃費の悪化が生じる場合がある。そこで、この発明は、この第２制御例として示すように、切替変速に要する切替変速時間を考慮して、その切替変速時間分を先行させて切替変速を実行することにより、上記のような課題を解決するように構成されている。なお、この第２制御例では、自動変速機１においてギヤ列１０を介して動力を伝達する第２伝動経路が選択されている状態からＣＶＴ８を介して動力を伝達する第１伝動経路への切替変速を実行する場合を想定している。

図６において、先ず、アクセル開度もしくはエンジン２のスロットル開度、および出力軸回転数を基に、現状で切替変速を実行した場合にその切替変速が完了するまでに要する切替変速時間が推定される（ステップＳ１０）。具体的には、アクセル開度（もしくはスロットル開度）の先読み情報として、アクセル開度センサ（もしくはスロットル開度センサ）によって検出したアクセル開度（もしくはスロットル開度）の微分値が演算される。また、出力軸回転数センサ（もしくは車輪速センサ）によって検出した出力軸回転数（もしくは車速）の先読み情報として、出力軸回転数（もしくは車速）の微分値が演算される。

このように、アクセル開度（もしくはスロットル開度）および出力軸回転数（もしくは車速）の微分値を求めることにより、それらアクセル開度（もしくはスロットル開度）および出力軸回転数（もしくは車速）の変化傾向や変化速度を知ることができる。そして、それらアクセル開度（もしくはスロットル開度）および出力軸回転数（もしくは車速）の変化傾向あるいは変化速度から、上記のような切替変速時間を推定することができる。

上記のようにして求められたアクセル開度（もしくはスロットル開度）の先読み情報および出力軸回転数（もしくは車速）の先読み情報を用いて、切替変速の要否について判断される（ステップＳ１１）。すなわち、この場合は、第２伝動経路から第１伝動経路への切替変速、すなわち固定変速状態から無段変速状態への切替変速の要否について、推定された切替変速時間の分だけ先行して判断される。

具体的には、図７に示すような固定・無段変速切り替え線を記した切替変速マップを用いて行うことができる。この図７に示す切替変速マップは、例えば従来の有段変速機における変速制御で用いられる変速線を記した変速マップと同様に、アクセル開度（もしくはスロットル開度）と出力軸回転数（もしくは車速）とから切替変速の実行時期を決める変速線として、「固定→無段切り替え線」および「無段→固定切り替え線」を記したものである。この図７に示す切替変速マップ上において、「固定→無段切り替え線」を境界線にして出力軸回転数が低い側の領域が、固定変速領域となっている。一方、「固定→無段切り替え線」を境界線にして出力軸回転数が高い側の領域が、無段変速領域となっている。したがって、図７において実線で示す「固定→無段切り替え線」を運転点が出力軸回転数が増大する方向に越えた場合に、第２伝動経路から第１伝動経路への切替変速の実行開始が判断されるようになっている。また、図７において破線で示す「無段→固定切り替え線」を運転点が出力軸回転数が減少する方向に越えた場合には、第１伝動経路から第２伝動経路への切替変速の実行開始が判断されるようになっている。

そして、この発明では、この図７に示す切替変速マップに対して、上記のようにして求められたアクセル開度（もしくはスロットル開度）の先読み情報および出力軸回転数（もしくは車速）の先読み情報が当てはめられて、切替変速の要否が判断される。すなわち、推定された切替変速時間が考慮されて、その切替変速時間分早められた条件の下で切替変速の要否が判断される。したがって、この後に切替変速が実行される場合、通常よりも切替変速時間分だけ開始が早められた状態で切替変速が実行されることになる。

未だ第２伝動経路から第１伝動経路への切替変速の実行判断がないこと、すなわち、自動変速機１の運転点が、図７に示す切替変速マップ上で未だ固定変速領域にあることにより、このステップＳ１１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１２へ進む。そして、ギヤ列１０を備えた第２伝動経路を介して動力伝達を行う固定変速の状態が維持されるとともに、第１伝動経路におけるＣＶＴ８の変速比が、固定変速採用時変速比に設定される。この固定変速採用時変速比は、第１伝動経路から第２伝動経路への切替変速に備えてＣＶＴ８の変速比をギヤ列１０の変速比に近づけて待機させておくための変速比である。したがって、この場合は、ＣＶＴ８の最大無段変速比もしくはそれに近い変速比に設定される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、第２伝動経路から第１伝動経路への切替変速の実行判断があったこと、すなわち、自動変速機１の運転点が、図７に示す切替変速マップ上で固定変速領域から無段変速領域へ移ったこと、すなわち、運転点が「固定→無段切り替え線」を出力軸回転数が増大する方向に越えたことにより、ステップＳ１１で否定的に判断された場合には、ステップＳ１３へ進む。そして、第１伝動経路のＣＶＴ８における目標変速比が求められる。

この発明では、このステップＳ１３においてＣＶＴ８の目標変速比を算出する場合も、前述のステップＳ１０で推定されたアクセル開度（もしくはスロットル開度）の先読み情報および出力軸回転数（もしくは車速）の先読み情報が用いられる。すなわち、前述のステップＳ１１における切替変速の要否判断の場合と同様に、推定された切替変速時間が考慮されて、その切替変速時間分早められた条件の下でＣＶＴ８の目標変速比が求められる。

続いて、自動変速機１全体としての目標変速比（トータル変速比）を、ＣＶＴ８を備えた第１伝動経路における無段変速で実現する変速制御が実行される。そして、自動変速機１の動力伝達経路が第２伝動経路から第１伝動経路へ切り替えられる。すなわち、ギヤ列１０からＣＶＴ８への切替変速が併せて実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

上記の図６のフローチャートに示す第２制御例を実行した場合の、入力軸ならびに出力軸の回転数変化や、目標変速比ならびに実変速比の遷移を、図８のタイムチャートに示してある。この例は、例えば車両Ｖｅが停止した後に再発進する場合などのように、ギヤ列１０を備えた第２伝動経路を経由して動力伝達を行う状態から、ＣＶＴ８を備えた第１伝動経路を経由して動力伝達を行う状態へ切り替える場合の例を示している。

図８のタイムチャートにおいて、時刻ｔ21で運転者のアクセル操作が行われ、車両Ｖｅが発進させられると、入力軸５に伝達される実入力回転数が、目標入力軸回転数に追従して徐々に増大する。そして、時刻ｔ22で、図７に示す切替変速マップ上で自動変速機１の運転点（すなわち、推定された運転点）が、固定変速領域から無段変速領域へ移ると、第２伝動経路から第１伝動経路への切替変速が開始される。このとき切替変速の実行を判断する際に基準となる自動変速機１の運転点は、前述のようにアクセル開度の先読み情報および出力軸回転数の先読み情報を基に推定された運転点である。

ここで、前述の第１実施例をこの図８のタイムチャート上に示すと、ハッチングを施した部分のようになる。すなわち、この発明を適用しない通常の切替変速の開始時刻を時刻ｔ23とすると、その時刻ｔ23から切替変速が開始された後に、自動変速機１の実入力軸回転数が不可避的な応答遅れを伴って目標入力軸回転数に追従して切替変速が完了する時刻が時刻ｔ24となる。したがって、時刻ｔ23から時刻ｔ24までの期間が切替変速時間となる。

これに対して、第２実施例で示すこの発明では、上記のように、アクセル開度の先読み情報および出力軸回転数の先読み情報を用いることにより、切替変速における切替変速時間が推定される。そして、その推定された切替変速時間の分だけ早められて、実際の切替変速が実行される。

上記の第２実施例で示したように、この発明によれば、自動変速機１の入力軸５と出力軸９との間で動力伝達を行う伝動経路を、第１伝動経路と第２伝動経路との間で切り替える切替変速を実行する場合に、その切替変速の実行が指示されてから、入力軸５の実入力軸回転数が目標入力軸回転数に追従して切替変速が完了するまでの時間が、切替変速時間として推定される。そして、その推定された切替変速時間の分だけ、実際の切替変速の開始時期が早められる。そのため、切替変速を、変速制御の不可避的な応答遅れも考慮した適切なタイミングで実行することができ、例えば、切替変速後のＣＶＴ８の実変速比と目標変速比との乖離を防止もしくは抑制することができる。その結果、車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。また、切替変速のタイミングが適切でないことに起因して運転者に違和感や変速ショックを与えてしまう事態を回避もしくは抑制することができる。

なお、この発明では、上記の第２実施例のように、切替変速時間を推定し、その推定した切替変速時間を基に切替変速の実際の開始時期を早めるようにした制御を応用して、推定した切替変速時間を基に切替変速の実際の開始時期を遅らせるよう制御することも可能である。そのように、推定した切替変速時間を基に切替変速の実際の開始時期を遅らせるようした制御例を、図９のタイムチャートに示してある。この例も、例えば車両Ｖｅが停止した後に再発進する場合などのように、ギヤ列１０を備えた第２伝動経路を経由して動力伝達を行う状態から、ＣＶＴ８を備えた第１伝動経路を経由して動力伝達を行う状態へ切り替える場合の例を示している。

図９のタイムチャートにおいて、時刻ｔ31で運転者のアクセル操作が行われ、車両Ｖｅが発進させられると、入力軸５に伝達される実入力回転数が、目標入力軸回転数に追従して徐々に増大する。そして、時刻ｔ22でＣＶＴ８の実入力軸回転数が目標入力軸回転数に達すると、その時点から切替変速を開始した場合の切替変速時間が推定される。この切替変速時間は、上述した制御例の場合と同様の要領で求めることができる。

そして、この図９のタイムチャートで示す制御例では、上述した制御例の場合とは反対に、推定された切替変速時間の分だけ開始時期が遅らされて、実際の切替変速が実行される。前述したように、車両Ｖｅが低車速で走行する領域では、エンジン２は、燃費に有利なようにエンジン回転数が低く抑えられるように制御される。一方、低車速域では、ＣＶＴ８の変速感度や変速速度が高く、すなわち高車速域の場合と比較して変速応答性が高い。そのため、この状態で切替変速が実行されると、ＣＶＴ８における無段変速でエンジン回転数を一定に保とうとする一方で、そのＣＶＴ８の変速速度が速いことから、切替変速の途中でＣＶＴ８の無段変速による変速が行われることになる。その結果、図９のタイムチャートにおいて破線で示すように、目標入力軸回転数の追従する実入力軸回転数が２段階に変化し、それに起因して運転者に違和感やショックを与えてしまう場合がある。

それに対して、この発明では、上記のように切替変速の開始時期が遅くなるように調整される。そのため、ＣＶＴ８における無段変速が安定した後に、切替変速が実行されることになる。その結果、上記のように運転者に違和感やショックを与えてしまう事態を回避することができる。

（第３制御例）
図１０は、この発明に係る制御装置により実行される第３制御例を説明するためのブロック図である。この第３制御例は、切替変速の実行判断とＣＶＴ８における無段変速制御とを同時に演算し、それら切替変速とＣＶＴ８における無段変速とを協調させて実行するようにした例である。

この第３制御例では、図１０のブロック図に示すように、ＥＣＵ１４は、車両状態判定部（ブロックＢ１）、切替変速判断部（ブロックＢ２）、無段変速判断部（ブロックＢ３）、および、切替変速判断部の判断結果に対応する出力部（ブロックＢ４）ならびに無段変速判断部の判断結果に対応する出力部（ブロックＢ５）を備えている。

車両状態判定部（ブロックＢ１）では、出力軸回転数もしくは車速や、アクセル開度もしくはスロットル開度等の情報を基に、現時点の車両Ｖｅの走行状態が判定されるとともに、車両Ｖｅの走行に対する運転者の走行意図が推定される。運転者の走行意図としては、具体的には、加速や変速安定性を優先した走行を意図しているか、あるいは、燃費を優先した走行を意図しているかが推定されて判断される。このような運転者の走行意図は、運転者がアクセル開度を操作する際の操作量や操作速度に基づいて推定することができる。例えば、アクセル操作の操作量および操作速度が大きいほど、運転者は加速を優先した走行を意図していると推定することができる。また、一定の操作量が所定の時間以上継続されているような場合は、運転者は燃費を優先した走行を意図していると推定することができる。

そして、この車両状態判定部では、上記のようにして判定もしくは推定した車両Ｖｅの走行状態および運転者の走行意図に基づいて、切替変速とＣＶＴ８における無段変速との協調制御の内容が決定される。例えば、運転者の走行意図が加速や変速安定性を優先していると推定された場合は、従来の制御のように、切替変速の実行中はＣＶＴ８の変速比を固定する制御モードが選択される。また、運転者の走行意図が燃費を優先していると推定された場合、および、燃費を優先するように設定されたスロットル開度領域である場合には、前述した第１実施例や第２実施例のように、ＣＶＴ８の変速比を固定することなく、車速（もしくは出力軸回転数）やスロットル開度（もしくはアクセル開度）に応じた切替変速を実行する制御モードが選択される。

切替変速判断部（ブロックＢ２）では、例えば、前述した図４のマップあるいは図７のマップを用いて、切替変速の要否が判断される。すなわち、例えば出力軸回転数（もしくは車速）およびアクセル開度（もしくはスロットル開度）から決まる運転点がマップ上でどの領域に属しているかを判断することにより、切替変速の要否を判断することができる。そして、その判断結果に基づく制御内容の指示が、出力部（ブロックＢ４）から出力されるようになっている。

無段判断部（ブロックＢ３）では、例えば、従来行われている燃費最適線を記した変速マップに基づいて、ＣＶＴ８で設定する変速比が目標無段変速比として求められる。そして、その目標無段変速比に実変速比を追従させる無段変速制御の指示が、出力部（ブロックＢ５）から出力されるようになっている。

上記の図１０のブロック図に示す第３制御例を実行した場合の、入力軸ならびに出力軸の回転数変化や、目標変速比ならびに実変速比の遷移を、図１１のタイムチャートに示してある。図１１のタイムチャートにおいて、時刻ｔ41で運転者のアクセル操作が行われ、車両Ｖｅが発進もしくは加速させられると、入力軸５に伝達される実入力回転数が、目標入力軸回転数に追従して徐々に増大する。そして、この第３制御例では、上記のように、車両Ｖｅの走行状態や運転者の走行意図に応じて、切替変速の実行の仕方が変更される。例えば、運転者の走行意図が加速や変速安定性を優先していると推定された場合は、時刻ｔ42で切替変速の開始が指示されて、前述の第２制御例で示したような内容の切替変速が実行される。また、例えば、車両Ｖｅが所定の低車速域を走行している場合には、時刻ｔ43で切替変速の開始が指示されて、前述の図９のタイムチャートで示した制御例のような内容の切替変速が実行される。

このように、この第３制御例では、車両Ｖｅの走行状態や運転者の走行意図に基づいて、切替変速およびＣＶＴ８における無段変速の制御内容が適宜変更されて、それら切替変速およびＣＶＴ８における無段変速が適切に実行される。

ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップＳ１４を実行する機能的手段が、この発明における「実行手段」に相当する。また、ステップＳ１０を実行する機能的手段が、この発明における「推定手段」に相当する。そして、ステップＳ１０，Ｓ１１を実行する機能的手段が、この発明における「調整手段」に相当する。

なお、上述した具体例では、自動変速機１の構成において、ギヤ列１０による変速比をＣＶＴ８の最大変速比よりも大きくした例を示しているが、この発明で制御対象とする自動変速機１は、ＣＶＴ８で設定できない変速比をギヤ列１０によって設定するように構成されていてもよい。したがって、この発明の自動変速機１では、例えば、ギヤ列１０による変速比がＣＶＴ８での最小変速比よりも小さくなるように構成することもできる。そのように構成した場合、ロックアップクラッチ４の係合時やエンジン２を低負荷で運転して走行する際に、エンジン回転数をＣＶＴ８によるトルク伝達時よりも低回転数にすることができる。そのため、エンジン２の燃費を更に向上させることができる。また、ギヤ列１０は、複数の変速比を選択的に設定できるように構成されていてもよい。

１…自動変速機、 ２…エンジン、 ５…入力軸、 ８…ベルト式無段変速機構（ＣＶＴ；第１変速機構）、 ９…出力軸、 １０…ギヤ列（第２変速機構）、 １３…ドライブシャフト（出力部材）、 １４…電子制御装置（ＥＣＵ）、 Ｂ…ブレーキ機構、 Ｃ１…第１クラッチ機構、 Ｃ２…第２クラッチ機構、 Ｃ３…第３クラッチ機構、 Ｖｅ…車両。

Claims (2)

1. 車両のエンジンからトルクが入力される入力軸と出力部材へトルクを出力する出力軸との間に、変速比を連続的に変化させる無段変速が可能な第１変速機構を備えた第１伝動経路と、前記第１変速機構とは設定する変速比が大きい第２変速機構を備えた第２伝動経路とが並列に設けられ、前記第１伝動経路および前記第２伝動経路のいずれか一方を経由して前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達を行う車両用変速機の制御装置において、
   前記エンジンもしくは前記入力軸の実際の実回転数を目標回転数に追従させる変速を実行するとともに、前記動力伝達を行う経路を前記第２伝動経路から前記第１伝動経路へ切り替える切替変速を実行する実行手段と、
   前記切替変速を実行する際に、前記切替変速が開始された後から前記実回転数が前記目標回転数に追従して前記切替変速が完了するまでの間の切替変速時間を推定する推定手段と、
   推定された前記切替変速時間の分だけ前記切替変速の実際の開始時期を早める調整手段と
   を備えていることを特徴とする車両用変速機の制御装置。
2. 車両のエンジンからトルクが入力される入力軸と出力部材へトルクを出力する出力軸との間に、変速比を連続的に変化させる無段変速が可能な第１変速機構を備えた第１伝動経路と、前記第１変速機構とは設定する変速比が大きい第２変速機構を備えた第２伝動経路とが並列に設けられ、前記第１伝動経路および前記第２伝動経路のいずれか一方を経由して前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達を行う車両用変速機の制御装置において、
   前記エンジンもしくは前記入力軸の実際の実回転数を目標回転数に追従させる変速を実行するとともに、前記動力伝達を行う経路を前記第２伝動経路から前記第１伝動経路へ切り替える切替変速を実行する実行手段と、
   前記切替変速を実行する際に、前記切替変速が開始された後から前記実回転数が前記目標回転数に追従して前記切替変速が完了するまでの間の切替変速時間を推定する推定手段と、
   推定された前記切替変速時間の分だけ前記切替変速の実際の開始時期を遅らせる調整手段と
   を備えていることを特徴とする車両用変速機の制御装置。

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