JP6177215B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速比を無段階に変化させるバリエータと、バリエータに対して直列に設けられた副変速機構と、を備えた自動変速機の制御装置に関する。

従来、バリエータと副変速機構とを同時に変速させる協調制御を行う副変速機付き無段変速機の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、「協調制御」とは、副変速機構の変速段を変更する際、バリエータと副変速機構の変速タイミングを同期させるとともに、副変速機構の変速比変化方向と逆の方向にバリエータの変速比を変化させる変速をいう。この協調制御による変速を行えば、変速機全体の変速比（以下、「スルー変速比」という。）を、副変速機構の変速モードや変速段間差にかかわらず、バリエータによる変速自由度の範囲内で可能なスルー変速比にすることができる。

特開平５−７９５５４号公報

従来装置にあっては、副変速機構のアップ変速要求時、副変速機構のアップ変速とバリエータのダウン変速による協調変速を行う際、副変速機構でイナーシャフェーズが開始されると、これに同期してバリエータのダウン変速を開始する。しかしながら、イナーシャフェーズ開始後、バリエータのダウン変速の進行に対して副変速機構のアップ変速の進行が遅れると、イナーシャフェーズ開始域のスルー変速比がダウン変速となる。このため、アクセル踏み込み加速走行シーン等においては、意図しないダウン変速が変速機入力回転数の上昇を助長することになり、変速機入力回転数の過回転を誘発してしまう、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、副変速機構とバリエータの協調制御によりアップ変速するとき、変速機入力回転数が過回転になるのを防止することができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、自動変速機として、変速比を無段階に変化させるバリエータと、バリエータに対して直列に設けられ、摩擦締結要素の架け替えにより変速する有段階の変速段を有する副変速機構と、を備える。
この自動変速機の制御装置において、自動変速機は、高入力回転数側のアップ変速判定回転数と低入力回転数側のアップ変速到達先回転数に挟まれた入力回転数範囲内で、有段変速を疑似して目標入力回転数を往復変動させた目標入力回転数特性を設定し、該目標入力回転数特性を用いてアップ変速する疑似有段アップ変速モードを有する。
バリエータの変速比が所定変速比よりもハイ側になってアップ変速要求があると、副変速機構の架け替えアップ変速を開始し、副変速機構でのアップ変速に同期させてバリエータのダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御手段を設ける。
アップ変速協調制御手段は、疑似有段アップ変速モードの作動を条件とし、副変速機構によるアップ変速と疑似有段アップ変速モードによる疑似アップ変速が重なるとき、副変速機構の架け替えアップ変速でイナーシャフェーズが開始されると、副変速機構のアップ変速側への実変速比の進行が確認されるまでバリエータの変速比を固定し、副変速機構のアップ変速側への実変速比の進行が確認されるとバリエータによるダウン変速を開始する。

よって、副変速機構の架け替えアップ変速でイナーシャフェーズが開始されると、アップ変速側への実変速比の進行が確認されるまでバリエータの変速比が固定され、アップ変速側への実変速比の進行が確認されるとバリエータによるダウン変速が開始される。
すなわち、アップ変速要求に基づき、副変速機構で架け替えアップ変速が開始されると、準備フェーズ→トルクフェーズ→イナーシャフェーズと遷移し、イナーシャフェーズが開始されると実変速比を進行させる制御が行われる。一方、バリエータ側では、イナーシャフェーズが開始されるとダウン変速を開始するのではなく、副変速機構側での実変速比の進行が確認されるまで変速比を固定して待機する。このように、副変速機構によるアップ変速側への実変速比の進行が確認されてからバリエータのダウン変速を開始する協調制御とされる。このため、架け替えアップ変速を行う副変速機構側で実変速比の進行が遅れることがあっても、イナーシャフェーズ開始域でスルー変速比が意図しないダウン変速になることがなく、アクセル踏み込み加速走行シーン等における変速機入力回転数の上昇が抑えられる。
この結果、副変速機構とバリエータの協調制御によりアップ変速するとき、変速機入力回転数が過回転になるのを防止することができる。
加えて、アップ変速要求があると、疑似有段アップ変速モードの作動を条件としてアップ変速協調制御が行われる。このため、副変速機構によるアップ変速と疑似有段アップ変速モードによる疑似アップ変速が重なるとき、疑似有段アップ変速モードが目指す有段変速感を確保することができる。

実施例１の制御装置が適用された副変速機付き無段変速機（自動変速機の一例）が搭載された車両の概略構成を示す全体図である。 実施例１の変速機コントローラの内部構成を示すブロック図である。 実施例１の変速機コントローラの記憶装置に格納されている変速マップの一例を示す変速マップ図である。 アップ変速協調制御開始条件の一つであるＡＴライク変速モードにおける目標入力回転数特性の一例を示す変速マップ図である。 実施例１の変速機コントローラで実行されるアップ変速協調制御処理の全体流れを示すフローチャートである。 比較例の装置を搭載した車両による加速走行シーンでアップ変速協調制御が行われるときのプライマリ回転数（＝変速機入力回転数）・スルー変速比・副変速機構変速比・バリエータ変速比・摩擦締結要素油圧の各特性を示すタイムチャートである。 実施例１の装置を搭載した車両による加速走行シーンでアップ変速協調制御が行われるときのプライマリ回転数（＝変速機入力回転数）・スルー変速比・副変速機構変速比・バリエータ変速比・摩擦締結要素油圧の各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明の自動変速機の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１における副変速機付き無段変速機（自動変速機の一例）の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速マップによる変速制御構成」、「１→２アップ変速要求時の協調制御構成」、「アップ変速協調制御処理構成」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施例１の制御装置が適用された副変速機付き無段変速機が搭載された車両の概略構成を示し、図２は、変速機コントローラの内部構成を示す。以下、図１及び図２に基づき、全体システム構成を説明する。
なお、以下の説明において、ある変速機構の「変速比」は、当該変速機構の入力回転数を当該変速機構の出力回転数で割って得られる値である。また、「最Ｌｏｗ変速比」は当該変速機構の最大変速比を意味し、「最Ｈｉｇｈ変速比」は当該変速機構の最小変速比を意味する。

前記副変速機付き無段変速機が搭載された車両は、駆動源としてエンジン１を備える。エンジン１からの出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２、第１ギヤ列３、無段変速機（以下、単に「変速機４」という。）、第２ギヤ列５、終減速装置６を介して駆動輪７へと伝達される。第２ギヤ列５には、駐車時に変速機４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられている。また、車両には、エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ１０と、オイルポンプ１０からの油圧を調圧して変速機４の各部位に供給する油圧制御回路１１と、油圧制御回路１１を制御する変速機コントローラ１２とが設けられている。以下、各構成について説明する。

前記変速機４は、無段変速機構（以下、「バリエータ２０」という。）と、バリエータ２０に対して直列に設けられる副変速機構３０とを備える。「直列に設けられる」とは同動力伝達経路においてバリエータ２０と副変速機構３０が直列に設けられるという意味である。副変速機構３０は、この例のようにバリエータ２０の出力軸に直接接続されていてもよいし、その他の変速ないし動力伝達機構（例えば、ギヤ列）を介して接続されていてもよい。

前記バリエータ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、両プーリ２１、２２の間に掛け回されるＶベルト２３とを備えるベルト式無段変速機構である。プーリ２１、２２は、それぞれ固定円錐板と、この固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定円錐板との間にＶ溝を形成する可動円錐板と、この可動円錐板の背面に設けられて可動円錐板を軸方向に変位させる油圧シリンダ２３ａ、２３ｂとを備える。油圧シリンダ２３ａ、２３ｂに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト２３と各プーリ２１、２２との接触半径が変化し、バリエータ２０の変速比が無段階に変化する。

前記副変速機構３０は、前進２段・後進１段の変速機構である。副変速機構３０は、２つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニョウ型遊星歯車機構３１と、ラビニョウ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）とを備える。各摩擦締結要素３２〜３４への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素３２〜３４の締結・開放状態を変更する架け替え変速を行うと副変速機構３０の変速段が変更される。例えば、Ｌｏｗブレーキ３２を締結し、Ｈｉｇｈクラッチ３３とＲｅｖブレーキ３４を開放すれば副変速機構３０の変速段は１速となる。Ｈｉｇｈクラッチ３３を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＲｅｖブレーキ３４を開放すれば副変速機構３０の変速段は１速よりも変速比が小さな２速となる。また、Ｒｅｖブレーキ３４を締結し、Ｌｏｗブレーキ３２とＨｉｇｈクラッチ３３を開放すれば副変速機構３０の変速段は後進となる。以下、副変速機構３０の１速を「低速モード」といい、副変速機構３０の２速を「高速モード」という。

前記変速機コントローラ１２は、図２に示すように、ＣＰＵ１２１と、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置１２２と、入力インターフェース１２３と、出力インターフェース１２４と、これらを相互に接続するバス１２５とから構成される。

前記入力インターフェース１２３には、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ４１の出力信号、変速機４のプライマリ回転数Npriを検出するプライマリ回転数センサ４２の出力信号、車速VSPを検出する車速センサ４３の出力信号、が入力される。さらに、変速機４のATF油温を検出する油温センサ４４の出力信号、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ４５の出力信号、エンジン１の出力トルクの信号である入力トルク信号Te、等が入力される。

前記記憶装置１２２には、変速機４の変速制御プログラム、この変速制御プログラムで用いる変速マップ（図３）が格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている変速制御プログラムを読み出して実行し、入力インターフェース１２３を介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して変速制御信号を生成し、生成した変速制御信号を、出力インターフェース１２４を介して油圧制御回路１１に出力する。ＣＰＵ１２１が演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置１２２に適宜格納される。

前記油圧制御回路１１は、複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路１１は、変速機コントローラ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにオイルポンプ１０で発生した油圧から必要な油圧を調製し、これを変速機４の各部位に供給する。これによりバリエータ２０の変速比や副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行われる。

［変速マップによる変速制御構成］
図３は、変速機コントローラ１２の記憶装置１２２に格納される変速マップの一例を示す。以下、図３に基づき、変速マップによる変速制御構成を説明する。

前記変速機４の動作点は、図３に示す変速マップ上で車速VSPとプライマリ回転数Npriに基づき決定される。変速機４の動作点と変速マップ左下隅の零点を結ぶ線の傾きが変速機４の変速比（バリエータ２０の変速比に副変速機構３０の変速比を掛けて得られるトータル変速比、以下、「スルー変速比」という。）を表している。この変速マップには、従来のベルト式無段変速機の変速マップと同様に、アクセル開度APO毎に変速線が設定されており、変速機４の変速はアクセル開度APOに応じて選択される変速線に従って行われる。なお、図３には簡単のため、全負荷線（アクセル開度APO＝8/8のときの変速線）、パーシャル線（アクセル開度APO＝4/8のときの変速線）、コースト線（アクセル開度APO＝０のときの変速線）のみが示されている。

前記変速機４が低速モードのとき、変速機４はバリエータ２０の変速比を最大にして得られる低速モード最Ｌｏｗ線と、バリエータ２０の変速比を最小にして得られる低速モード最Ｈｉｇｈ線と、の間で変速することができる。このとき、変速機４の動作点はＡ領域とＢ領域内を移動する。一方、変速機４が高速モードのとき、変速機４はバリエータ２０の変速比を最大にして得られる高速モード最Ｌｏｗ線と、バリエータ２０の変速比を最小にして得られる高速モード最Ｈｉｇｈ線と、の間で変速することができる。このとき、変速機４の動作点はＢ領域とＣ領域内を移動する。

前記副変速機構３０の各変速段の変速比は、低速モード最Ｈｉｇｈ線に対応する変速比（低速モード最Ｈｉｇｈ変速比）が高速モード最Ｌｏｗ線に対応する変速比（高速モード最Ｌｏｗ変速比）よりも小さくなるように設定される。これにより、低速モードでとり得る変速機４のスルー変速比の範囲である低速モードレシオ範囲と、高速モードでとり得る変速機４のスルー変速比の範囲である高速モードレシオ範囲と、が部分的に重複する。変速機４の動作点が高速モード最Ｌｏｗ線と低速モード最Ｈｉｇｈ線で挟まれるＢ領域（重複領域）にあるときは、変速機４は低速モード、高速モードのいずれのモードも選択可能になっている。

前記変速機コントローラ１２は、この変速マップを参照して、車速VSP及びアクセル開度APO（車両の運転状態）に対応するスルー変速比を到達スルー変速比として設定する。この到達スルー変速比は、当該運転状態でスルー変速比が最終的に到達すべき目標値である。そして、変速機コントローラ１２は、スルー変速比を所望の応答特性で到達スルー変速比に追従させるための過渡的な目標値である目標スルー変速比を設定し、スルー変速比が目標スルー変速比に一致するようにバリエータ２０及び副変速機構３０を制御する。

前記変速マップ上には、副変速機構３０のアップ変速を行うモード切替アップ変速線（副変速機構３０の１→２アップ変速線）が、低速モード最Ｈｉｇｈ線よりＬｏｗ側変速比となる位置に設定されている。また、変速マップ上には、副変速機構３０のダウン変速を行うモード切替ダウン変速線（副変速機構３０の２→１ダウン変速線）が、高速モード最Ｌｏｗ線よりＨｉｇｈ側変速比となる位置に設定されている。

そして、変速機４の動作点がモード切替アップ変速線、又は、モード切替ダウン変速線を横切った場合、すなわち、変速機４の目標スルー変速比がモード切替変速比を跨いで変化した場合やモード切替変速比と一致した場合には、変速機コントローラ１２はモード切替変速制御を行う。このモード切替変速制御では、変速機コントローラ１２は、副変速機構３０の変速を行うとともに、バリエータ２０の変速比を副変速機構３０の変速比が変化する方向と逆の方向に変化させるというように２つの変速を協調させる協調制御を行う。

協調制御では、変速機４の目標スルー変速比がモード切替アップ変速線を横切ると、変速機コントローラ１２は、１→２アップ変速要求を出し、副変速機構３０の変速段を１速から２速に変更するとともに、バリエータ２０の変速比をＬｏｗ変速比に変化させる。逆に、変速機４の目標スルー変速比がモード切替ダウン変速線を横切ると、変速機コントローラ１２は、２→１ダウン変速要求を出し、副変速機構３０の変速段を２速から１速に変更するとともに、バリエータ２０の変速比をＨｉｇｈ変速比側に変化させる。

［１→２アップ変速要求時の協調制御構成］
低速モード（１速）から高速モード（２速）に切り替える１→２アップ変速要求があった時の協調制御としては、通常協調制御とアップ変速協調制御を有する。以下、通常協調制御とアップ変速協調制御について説明する。

前記通常協調制御は、１→２アップ変速要求があり、かつ、ＡＴライクアップ変速モード（疑似有段アップ変速モード）が作動しないアクセル開度APOが所定開度より低い運転領域のときに選択される。通常協調制御では、１→２アップ変速要求があると、バリエータ２０と副変速機構３０の変速速度と変速比幅を合わせ、副変速機構３０のアップ変速とバリエータ２０のダウン変速を実施する協調制御を行うことにより、スルー変速比を維持する。つまり、副変速機構３０の摩擦締結要素の架け替えにより有段階アップ変速を行っても、変速機全体としてのスルー変速比を変えないことで、１→２アップ変速の前後における回転変動やトルク変動を抑えた無段変速感を演出する。

前記アップ変速協調制御は、１→２アップ変速要求があり、かつ、ＡＴライクアップ変速モード（疑似有段アップ変速モード）が作動中であるアクセル開度APOが所定開度より高い運転領域のときに選択される。アップ変速協調制御では、１→２アップ変速要求があると、副変速機構３０の摩擦締結要素の架け替え（Ｈｉｇｈクラッチ３３の締結とＬｏｗブレーキ３２の開放）によるアップ変速制御を開始する。そして、副変速機構３０によるアップ変速比幅よりもバリエータ２０によるダウン変速比幅を小さくし、副変速機構３０でのアップ変速に同期させてバリエータ２０のダウン変速を実施する協調制御を行うことにより、スルー変速比としてアップ変速を達成する。つまり、副変速機構３０の摩擦締結要素の架け替えにより１→２アップ変速を行うとき、１→２アップ変速の前後であってもＡＴライクアップ変速モードでの目標入力回転数の特性変化に沿ってスルー変速比をアップ変速側に変化させることで、有段変速感を演出する。

前記ＡＴライクアップ変速モードは、有段変速を疑似したアップ変速モードであり、アクセル開度APOが所定開度より高い運転領域のときに選択される。ＡＴライクアップ変速モードでは、図４の太実線に示すように、アップ変速判定回転数とアップ変速到達先回転数に挟まれた入力回転数範囲内で、有段変速を疑似して目標入力回転数を往復変動させた目標入力回転数特性を、アクセル開度毎に設定する。すなわち、ＡＴライクアップ変速モードとは、高アクセル開度域で車速が上昇する加速走行中に、図４に示すような目標入力回転数特性を用いてアップ変速するモードをいう。

ここで、目標入力回転数特性は、図４に示すように、アップ変速動作を疑似１速から疑似６速まで繰り返すときの目標入力回転数の変化を鋸歯状の特性としてあらわしている。例えば、疑似１速でプライマリ回転数（＝変速機入力回転数）が、高回転数側のアップ変速判定回転数に達すると、プライマリ回転数を低下させて疑似１速→疑似２速にアップ変速し、低回転数側のアップ変速到達先回転数に達すると次の疑似２速に移行する。これ以後は、疑似２速から疑似６速まで同様のアップ変速動作を繰り返す。このＡＴライクアップ変速モードでのアップ変速動作のうち、疑似４速→疑似５速にアップ変速するときは、１→２アップ変速要求が出され、副変速機構３０による１→２アップ変速とＡＴライクアップ変速モードによる疑似４速→疑似５速のアップ変速が重なる。

［アップ変速協調制御処理構成］
図５は、実施例１の変速機コントローラ１２で実行されるアップ変速協調制御処理の流れを示す（アップ変速協調制御手段）。以下、アップ変速協調制御処理構成をあらわす図５の各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、１→２アップ変速要求に基づき、１→２アップ変速が開始されたか否かを判定する。YES（１→２アップ変速開始）の場合はステップＳ３へ進み、NO（１→２アップ変速以外の変速開始）の場合はステップＳ２へ進む。

ステップＳ２では、ステップＳ１での１→２アップ変速以外の変速開始であるとの判定に続き、バリエータ２０のみで変速を行い、エンドへ進む。

ステップＳ３では、ステップＳ１での１→２アップ変速開始であるとの判定に続き、ＡＴライクアップ変速モードが作動中であるか否かを判定する。YES（ＡＴライクアップ変速モードの作動中）の場合はステップＳ５へ進み、NO（ＡＴライクアップ変速モードが非作動）の場合はステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのＡＴライクアップ変速モードが非作動であるとの判定に続き、副変速機構３０のアップ変速とバリエータ２０のダウン変速によりスルー変速比を維持する通常協調制御を行い、エンドへ進む。

ステップＳ５では、ステップＳ３でのＡＴライクアップ変速モードの作動中であるとの判定に続き、副変速機構３０のアップ変速とバリエータ２０のダウン変速によりスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御を開始し、ステップＳ６へ進む。
このアップ変速協調制御が開始されると、副変速機構３０において、架け替えアップ変速での準備フェーズが開始される。

ステップＳ６では、ステップＳ５でのアップ変速協調制御の開始、或いは、ステップＳ７での準備フェーズ又はトルクフェーズであるとの判定に続き、バリエータ２０のバリエータ変速比を固定し、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、ステップＳ６でのバリエータ変速比の固定に続き、副変速機構３０での架け替えアップ変速のフェーズが、イナーシャフェーズであるか否かを判定する。YES（イナーシャフェーズ）の場合はステップＳ８へ進み、NO（準備フェーズ又はトルクフェーズ）の場合はステップＳ６へ戻る。
ここで、副変速機構３０での架け替え変速をタイマー管理により行っている場合には、準備フェーズ時間とトルクフェーズ時間とイナーシャフェーズ時間が予め設定されている。したがって、副変速機構３０で架け替え変速の開始時からタイマーカウントを開始し、タイマーカウント値が、（準備フェーズ時間＋トルクフェーズ時間）に相当する値になるまでは、準備フェーズ又はトルクフェーズと判定するようにしても良い。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのイナーシャフェーズであるとの判定、或いは、ステップＳ９での実副変速機構変速比＞変速比閾値であるとの判定に続き、バリエータ２０のバリエータ変速比を固定し、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのバリエータ変速比の固定に続き、イナーシャフェーズでの副変速機構３０の実副変速機構変速比が、変速比閾値以下になったか否かを判定する。YES（実副変速機構変速比≦変速比閾値）の場合はステップＳ１０へ進み、NO（実副変速機構変速比＞変速比閾値）の場合はステップＳ８へ戻る。
ここで、変速比閾値は、イナーシャフェーズ開始時の副変速機構３０の変速比よりもアップ変速比側であって、イナーシャフェーズ開始変速比からの乖離幅が、副変速機構３０でのアップ変速の進行を確認可能な最小限乖離幅領域の変速比に設定される。

ステップＳ１０では、ステップＳ９での実副変速機構変速比≦変速比閾値であるとの判定に続き、バリエータ２０をダウン変速する際のバリエータ変速速度を補正し、ステップＳ１１へ進む。
ここで、バリエータ２０をダウン変速する際のバリエータ変速速度は、イナーシャフェーズ所要時間と変速比を固定している待機時間に基づき、副変速機構３０のアップ変速終了タイミングとバリエータ２０のダウン変速終了タイミングが一致するように補正する。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのバリエータ２０のダウン変速速度補正、或いは、ステップＳ１２でのアップ変速協調制御による変速未完了であるとの判定に続き、バリエータ２０に対し補正した変速速度でダウン変速を進行させるＬｏｗ変速指示を出力してダウン変速し、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのバリエータＬｏｗ変速指示に続き、アップ変速協調制御による変速（協調変速）が完了したか否かを判定する。YES（変速完了）の場合はエンドへ進み、NO（変速未完了）の場合はステップＳ１１へ戻る。

次に、作用を説明する。
実施例１の副変速機付き無段変速機の制御装置における作用を、「アップ変速協調制御処理作用」、「比較例でのアップ変速協調制御作用」、「実施例１でのアップ変速協調制御作用」、「他の特徴作用」に分けて説明する。

［アップ変速協調制御処理作用］
以下、アップ変速協調制御処理作用を、図５に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、１→２アップ変速以外での変速要求に基づき、変速が開始されると、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→エンドへと進む流れが繰り返される。ステップＳ２では、バリエータ２０のみで変速要求に応じてアップ変速やダウン変速が行われる。

次に、低アクセル開度走行シーン等であって、１→２アップ変速開始であるが、ＡＴライクアップ変速モードが非作動である場合には、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ４→エンドへと進む流れが繰り返される。ステップＳ４では、バリエータ２０の変速速度を副変速機構３０の変速速度に合わせるとともに、アップ変速量とダウン変速量を同じにし、副変速機構３０のアップ変速とバリエータ２０のダウン変速によりスルー変速比を維持する通常協調制御が行われる。

次に、高アクセル開度走行シーン等であって、１→２アップ変速開始であり、かつ、ＡＴライクアップ変速モードが作動中である場合には、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ５へと進む。ステップＳ５では、アップ変速量よりダウン変速量を小さくし、副変速機構３０のアップ変速とバリエータ２０のダウン変速により、スルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御が開始される。そして、ステップＳ５でのアップ変速協調制御の開始後、ステップＳ６→ステップＳ７へと進み、ステップＳ７にて準備フェーズ及びトルクフェーズであると判定されている間は、ステップＳ６→ステップＳ７へと進む流れが繰り返される。ステップＳ６では、バリエータ２０のバリエータ変速比が固定される。

次に、ステップＳ７にて準備フェーズ及びトルクフェーズを経過し、イナーシャフェーズに入ったと判定されると、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ７からステップＳ８→ステップＳ９へと進む。ステップＳ９にて実副変速機構変速比＞変速比閾値と判定されている間は、ステップＳ８→ステップＳ９へと進む流れが繰り返され、ステップＳ８では、ステップＳ６に引き続きバリエータ２０のバリエータ変速比の固定が維持される。

その後、副変速機構３０でのアップ変速により実変速比が変化し、実副変速機構変速比≦変速比閾値と判定されると、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ９からステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２へと進む。ステップＳ１０では、バリエータ２０をダウン変速する際のバリエータ変速速度が補正される。そして、ステップＳ１２でアップ変速協調制御による協調変速が未完了と判定されている間はステップＳ１１→ステップＳ１２へと進む流れが繰り返され、ステップＳ１１では、ダウン変速速度補正に基づきバリエータ２０に対しＬｏｗ変速指示を出力することでダウン変速される。ステップＳ１２でアップ変速協調制御による協調変速が完了と判定されるとエンドへ進み、アップ変速協調制御を終了する。

［比較例でのアップ変速協調制御作用］
以下、比較例でのアップ変速協調制御作用を、図６に示すタイムチャートに基づき説明する。図６において、時刻t1は低速モードアップ変速開始時刻、時刻t2は低速モードアップ変速終了時刻、時刻t3は架け替え変速開始時刻、時刻t4はトルクフェーズ開始時刻、時刻t5は協調変速開始時刻、時刻t6は協調変速終了時刻である。また、時刻t3〜t4は準備フェーズ区間、時刻t4〜t5はトルクフェーズ区間、時刻t5〜t6はイナーシャフェーズ区間である。

まず、副変速機構の１→２アップ変速要求時、副変速機構のアップ変速とバリエータのダウン変速による協調変速を行う際、副変速機構でイナーシャフェーズが開始されると、これに同期してバリエータのダウン変速を開始するものを比較例とする。

高アクセル開度域での加速走行シーンであって、ＡＴライクアップ変速モードが作動中のときは、車速VSPの上昇にしたがって、目標プライマリ回転数が図４の運転点Ｄ→運転点Ｅ→運転点Ｆ→運転点Ｇ→運転点Ｈへと進む。

運転点Ｄは、低速モードでの疑似３速→疑似４速のアップ変速開始点であり、運転点Ｅは、低速モードでの疑似３速→疑似４速のアップ変速終了点であり、図６に示すタイムチャートの時刻t1と時刻t2がそれぞれ対応する。この疑似３速→疑似４速のアップ変速は、図６に示すタイムチャートの時刻t1から時刻t2までの間のスルー変速比特性とバリエータ変速比特性から明らかなように、バリエータのみによる無段変速にて達成される。

運転点Ｆは、モード切替アップ変速線を横切ったことにより１→２アップ変速要求が出され、１→２アップ変速要求に基づき副変速機構による架け替えアップ変速が開始される点であり、図６に示すタイムチャートの時刻t3が対応する。時刻t2から時刻t3までの間は、図６に示すタイムチャートのスルー変速比特性とバリエータ変速比特性から明らかなように、疑似４速の変速比を保ったままである。

運転点Ｇは、副変速機構による架け替え変速でトルクフェーズが終了し、イナーシャフェーズが開始される点であり、図６に示すタイムチャートの時刻t5が対応する。時刻t3から時刻t4までの間は、準備フェーズ区間であり、図６に示すタイムチャートの摩擦締結要素油圧特性から明らかなように、ハイクラッチ圧の油充填を開始し、ローブレーキ圧の油抜きを開始する。時刻t4から時刻t5までの間は、トルクフェーズ区間であり、図６に示すタイムチャートの摩擦締結要素油圧特性から明らかなように、ハイクラッチ圧を上昇させ、ローブレーキ圧を低下させて油圧レベルの入れ替えを行う。時刻t3から時刻t5までの準備フェーズ区間及びトルクフェーズ区間での変速比は、スルー変速比特性と副変速機構変速比特性とバリエータ変速比特性から明らかなように、疑似４速の変速比を保ったままである。

運転点Ｈは、副変速機構３０による架け替え変速でイナーシャフェーズが終了し、アップ変速協調制御による変速が完了する点であり、図６に示すタイムチャートの時刻t6が対応する。時刻t5から時刻t6までの間は、イナーシャフェーズ区間であり、図６に示すタイムチャートの摩擦締結要素油圧特性から明らかなように、ハイクラッチ圧を緩やかに上昇させ、ローブレーキ圧を維持する。このため、時刻t5から時刻t6までのイナーシャフェーズ区間における副変速機構変速比は、図６の破線による目標副変速機構変速比特性に示すように、低速モード（１速）から高速モード（２速）までの変速比量によりアップ変速される。一方、イナーシャフェーズ区間におけるバリエータ変速比は、図６のバリエータ変速比特性に示すように、副変速機構でのアップ変速比量よりも小さいダウン変速比量によりダウン変速される。このため、副変速機構変速比とバリエータ変速比の積によるスルー変速比は、図６の破線による目標スルー変速比特性に示すように、プライマリ回転数Npriを点Ｇから点Ｈまで破線特性で示すように低下させるアップ変速となる。

このように、副変速機構による１→２アップ変速とＡＴライクアップ変速モードによる疑似４速→疑似５速のアップ変速が重なるとき、イナーシャフェーズ区間においてスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御を行うのが比較例である。この比較例の場合、イナーシャフェーズ区間において、副変速機構変速比が目標副変速機構変速比に追従して変化する場合は、図６の破線によるプライマリ回転数特性に示すように、ＡＴライクアップ変速モードでの目標入力回転数特性に沿ったプライマリ回転数特性が得られる。

しかし、イナーシャフェーズ開始時刻t5の後、図６の実線による実副変速機構変速比特性に示すように、バリエータのダウン変速の進行に対して副変速機構のアップ変速の進行が遅れることが見受けられる。この協調の不整合は、摩擦締結要素に対する指示油圧と実油圧の間での油圧応答遅れを原因とするもので、特に、変速機作動油温度が低いときは油圧応答遅れが大きいし、また、システム毎の油圧応答性能のバラツキもある。

このように、副変速機構のアップ変速の進行が遅れると、イナーシャフェーズ開始時刻t5から時刻t5’までの間は、副変速機構側では変速比がほぼ固定されたままで、バリエータ側でのみダウン変速方向に変速比が変化する。このため、イナーシャフェーズの開始域（時刻t5〜時刻t5’）でのスルー変速比が、変速機入力回転数を上昇させるダウン変速となる（図６の円枠Ｉの特性）。このため、アクセル踏み込み加速走行シーンにおいては、意図しないダウン変速がプライマリ回転数（＝変速機入力回転数）の上昇を助長することになり、プライマリ回転数の過回転を誘発してしまう（図６の円枠Ｊの特性）。また、ＡＴライクアップ変速モードではアップ変速のタイミング（回転数）であるにもかかわらず、逆にダウン変速されることになるため、運転者に違和感を与えてしまう。

この結果、ＡＴライクアップ変速モードでの目標入力回転数特性に沿う時刻t5での運転点Ｇが、時刻t5’での運転点Ｇ’まで離れてしまうし、加えて、時刻t5’から時刻t6の短い時間で運転点Ｇ’から運転点Ｈまでプライマリ回転数Ppriを低下させる。よって、ＡＴライクアップ変速モードによる疑似４速→疑似５速のアップ変速において、エンジン回転数の低下幅がＡＴライクアップ変速モードにより設定された幅に比べて大きくなり、有段変速感として違和感を与えてしまう。

［実施例１でのアップ変速協調制御作用］
以下、実施例１でのアップ変速協調制御作用を、図７に示すタイムチャートに基づき説明する。なお、図７に示すタイムチャートでの時刻t1〜t6や各区間は、図６と同様である。

実施例１では、副変速機構３０の架け替えアップ変速でイナーシャフェーズが開始されると、アップ変速側への実副変速機構変速比の進行が確認されるまでバリエータ２０の変速比を固定する。そして、アップ変速側への実副変速機構変速比の進行が確認されるとバリエータ２０によるダウン変速を開始する構成とした。

すなわち、１→２アップ変速要求に基づき、副変速機構３０で架け替えアップ変速が開始されると、図７に示すように、準備フェーズ（t3〜t4）→トルクフェーズ（t4〜t5）→イナーシャフェーズ（t5〜t6）と遷移する。そして、イナーシャフェーズが開始されると実副変速機構変速比を進行させるように油圧制御が行われる。一方、バリエータ２０側では、時刻t5でイナーシャフェーズが開始されるとダウン変速を開始するのではなく、副変速機構３０側での実副変速機構変速比の進行が確認される時刻t5”まで変速比を固定して待機する（図７の円枠Ｋの特性）。なお、図５に示すフローチャートでは、ステップＳ７からステップＳ８→ステップＳ９へと進み、実副変速機構変速比≦変速比閾値と判定されるまでステップＳ８→ステップＳ９へと進む流れの繰り返しとなる。

このように、実施例１のアップ変速協調制御は、副変速機構３０によるアップ変速側への実変速比の進行が確認されたタイミングに同期させてバリエータ２０のダウン変速を開始する協調制御とされる。このため、架け替えアップ変速を行う副変速機構３０側で図７の実線による実副変速機構変速比特性に示すように、実副変速機構変速比の進行が遅れることがあっても、イナーシャフェーズ開始域（時刻t5〜時刻t5”）でスルー変速比が意図しないダウン変速になることがなく、アクセル踏み込み加速走行シーンにおけるプライマリ回転数Npriの上昇が抑えられる（図７の円枠Ｌの特性）。更に、運転者がアップ変速のタイミングと思っている時に、逆にダウン変速することがないので、運転者に与える違和感を軽減することができる。

この結果、副変速機構３０とバリエータ２０の協調制御によりアップ変速するとき、変速機入力回転数であるプライマリ回転数Npriの過回転が防止される。そして、図７の円枠Ｌの特性に示すように、ＡＴライクアップ変速モードでの目標入力回転数特性に沿う時刻t5での運転点Ｇが、時刻t5”での運転点Ｇ”までの離れとなり、比較例に比べて運転点の乖離幅が小さく抑えられる。このため、ＡＴライクアップ変速モードによる疑似４速→疑似５速のアップ変速において、エンジン回転数の低下幅がＡＴライクアップ変速モードによる設定幅程度に抑えられることで、有段変速感として違和感を与えない。

［他の特徴作用］
実施例１では、１→２アップ変速要求があると、図４に示す目標入力回転数特性を用いてアップ変速するＡＴライクアップ変速モードの作動を条件としてアップ変速協調制御を行う構成とした（図５のＳ１→Ｓ３→Ｓ５）。
すなわち、アップ変速協調制御は、副変速機構３０での１→２アップ変速に同期させてバリエータ２０のダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成する制御である。
したがって、副変速機構３０による１→２アップ変速とＡＴライクアップ変速モードによる疑似アップ変速が重なるとき、ＡＴライクアップ変速モードが目指す有段変速感が確保される。

実施例１では、副変速機構３０の変速比として、イナーシャフェーズ開始変速比よりもアップ変速側に変速比閾値を設定し、実副変速機構変速比が変速比閾値に達するまでバリエータ２０の変速比を固定し、実副変速機構変速比が変速比閾値に達するとバリエータ２０によるダウン変速を開始する（図５のＳ８〜Ｓ１１）。
すなわち、イナーシャフェーズが開始されると、副変速機構３０の実副変速機構変速比を監視し、実副変速機構変速比が変速比閾値に達すると、バリエータ２０のダウン変速を開始する。
したがって、副変速機構３０の実副変速機構変速比を監視するだけで、副変速機構３０によるアップ変速側への実変速比の進行が確認されたタイミングに同期させてバリエータ２０のダウン変速を開始する協調制御が精度良く行われる。

実施例１では、副変速機構３０の変速比閾値として、イナーシャフェーズ開始変速比からの乖離幅が、副変速機構３０でのアップ変速の進行を確認可能な最小限乖離幅領域の変速比に設定した（図５のＳ９）。
すなわち、加速走行シーンにおいて、イナーシャフェーズの開始に合わせてアップシフトが開始されないと、図７に示すように、プライマリ回転数Npriが加速勾配によりアップ変速判定回転数を超えて上昇する。つまり、プライマリ回転数Npriが過回転と判定されない上昇に抑える必要がある。
これに対し、変速比閾値を、イナーシャフェーズ開始変速比からの乖離幅が最小限乖離幅領域の変速比に設定したことで、副変速機構３０でのアップ変速の進行が遅れたとしてもバリエータ２０によるダウン変速の早期に開始される。
したがって、加速走行シーンにおいて、プライマリ回転数Npriの上昇が、過回転と判定されないまでの回転数上昇に抑えられる。

実施例１では、バリエータ２０によるダウン変速を開始するとき、イナーシャフェーズ所要時間と変速比を固定している待機時間に基づき、ダウン変速速度を補正する（図５のＳ１０）。
すなわち、バリエータ２０によるダウン変速の変速速度として、固定値による変速速度を与えると、バリエータ２０でのダウン変速の終了時期が、変速比を固定している待機時間だけ副変速機構３０でのアップ変速の終了時期から遅れる。
これに対し、バリエータ２０によるダウン変速の変速速度を補正することで、アップ変速協調制御において、副変速機構３０でのアップ変速の終了時期とバリエータ２０でのダウン変速の終了時期を一致させることが可能となる。

次に、効果を説明する。
実施例１の副変速機付き無段変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 自動変速機（変速機４）として、変速比を無段階に変化させるバリエータ２０と、バリエータ２０に対して直列に設けられ、摩擦締結要素（Ｌｏｗブレーキ３２、Ｈｉｇｈクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）の架け替えにより変速する有段階の変速段を有する副変速機構３０と、を備えた自動変速機（副変速機付き無段変速機）の制御装置において、
バリエータ２０の変速比が所定変速比よりもハイ側になってアップ変速要求（１→２アップ変速要求）があると、副変速機構３０の架け替えアップ変速を開始し、副変速機構３０でのアップ変速に同期させてバリエータ２０のダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御手段（図５）を設け、
アップ変速協調制御手段（図５）は、副変速機構３０の架け替えアップ変速でイナーシャフェーズが開始されると、副変速機構３０のアップ変速側への実変速比の進行が確認されるまでバリエータ２０の変速比を固定し、副変速機構３０のアップ変速側への実変速比の進行が確認されるとバリエータ２０によるダウン変速を開始する。
このため、副変速機構３０とバリエータ２０の協調制御によりアップ変速（１→２アップ変速）するとき、変速機入力回転数（プライマリ回転数Npri）が過回転になるのを防止することができる。

(2) 自動変速機（変速機４）は、アクセル開度APOが所定開度より高い運転領域のとき、高入力回転数側のアップ変速判定回転数と低入力回転数側のアップ変速到達先回転数に挟まれた入力回転数範囲内で、有段変速を疑似して目標入力回転数を往復変動させた目標入力回転数特性（図４）を設定し、目標入力回転数特性（図４）を用いてアップ変速する疑似有段アップ変速モード（ＡＴライクアップ変速モード）を有し、
アップ変速協調制御手段（図５）は、アップ変速要求（１→２アップ変速要求）があると、疑似有段アップ変速モード（ＡＴライクアップ変速モード）の作動を条件としてアップ変速協調制御を行う（Ｓ１→Ｓ３→Ｓ５）。
このため、(1)の効果に加え、副変速機構３０によるアップ変速（１→２アップ変速）と疑似有段アップ変速モード（ＡＴライクアップ変速モード）による疑似アップ変速が重なるとき、疑似有段アップ変速モード（ＡＴライクアップ変速モード）が目指す有段変速感を確保することができる。

(3) アップ変速協調制御手段（図５）は、副変速機構３０の変速比として、イナーシャフェーズ開始変速比よりもアップ変速側に変速比閾値を設定し、実副変速機構変速比が変速比閾値に達するまでバリエータ２０の変速比を固定し、実副変速機構変速比が変速比閾値に達するとバリエータ２０によるダウン変速を開始する（Ｓ８〜Ｓ１１）。
このため、(2)の効果に加え、副変速機構３０によるアップ変速側への実変速比の進行が確認されたタイミングに同期させてバリエータ２０のダウン変速を開始する協調制御を精度良く行うことができる。

(4) アップ変速協調制御手段（図５）は、副変速機構３０の変速比閾値として、イナーシャフェーズ開始変速比からの乖離幅が、副変速機構３０でのアップ変速の進行を確認可能な最小限乖離幅領域の変速比を設定した（Ｓ９）。
このため、(3)の効果に加え、加速走行シーンにおいて、変速機入力回転数（プライマリ回転数Npri）の上昇を、過回転と判定されないまでの回転数上昇に抑えることができる。

(5) アップ変速協調制御手段（図５）は、バリエータ２０によるダウン変速を開始するとき、イナーシャフェーズ所要時間と変速比を固定している待機時間に基づき、ダウン変速速度を補正する（Ｓ１０）。
このため、(2)〜(4)の効果に加え、アップ変速協調制御において、副変速機構３０でのアップ変速の終了時期とバリエータ２０でのダウン変速の終了時期を一致させることができる。

以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、アップ変速協調制御手段として、１→２アップ変速要求があると、ＡＴライクアップ変速モードの作動を条件としてアップ変速協調制御を行う例を示した。しかし、アップ変速協調制御手段としては、例えば、ＡＴライクアップ変速モードを有さない自動変速機の場合、ＡＴライクアップ変速モードの作動を条件とすることなく、アップ変速協調制御を行う例であっても良い。

実施例１では、アップ変速協調制御手段として、イナーシャフェーズ開始変速比よりもアップ変速側に変速比閾値を設定する。そして、実副変速機構変速比が変速比閾値に達するまでバリエータ２０の変速比を固定し、実副変速機構変速比が変速比閾値に達するとバリエータ２０によるダウン変速を開始する例を示した。しかし、アップ変速協調制御手段としては、変速比閾値を設定することなく、副変速機構の変速比が、イナーシャフェーズ開始変速比からアップ変速方向に変化を開始したことを変速比変化勾配により確認できたら、バリエータ２０によるダウン変速を開始する例としても良い。

実施例１では、本発明の自動変速機の制御装置を、ベルト式無段変速機に、前進２速段と後退段による副変速機構を有する副変速機付き無段変速機に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置は、無段変速機としてトロイダル式無段変速機を用いても良いし、また、副変速機構として前進３速段以上の変速段を有する有段変速機であっても良い。要するに、変速比を無段階に変化させるバリエータと、バリエータに対して直列に設けられた副変速機構と、を備えた自動変速機であれば適用できる。

１ エンジン
２ ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ
３ 第１ギヤ列
４ 無段変速機
５ 第２ギヤ列
６ 終減速装置
７ 駆動輪
１１ 油圧制御回路
１２ 変速機コントローラ（アップ変速協調制御手段）
２０ バリエータ
２１ プライマリプーリ
２２ セカンダリプーリ
２３ Ｖベルト
３０ 副変速機構
３１ ラビニョウ型遊星歯車機構
３２ Ｌｏｗブレーキ（摩擦締結要素）
３３ Ｈｉｇｈクラッチ（摩擦締結要素）
３４ Ｒｅｖブレーキ（摩擦締結要素）

Claims (4)

1. 自動変速機として、変速比を無段階に変化させるバリエータと、該バリエータに対して直列に設けられ、摩擦締結要素の架け替えにより変速する有段階の変速段を有する副変速機構と、を備えた自動変速機の制御装置において、
   前記自動変速機は、高入力回転数側のアップ変速判定回転数と低入力回転数側のアップ変速到達先回転数に挟まれた入力回転数範囲内で、有段変速を疑似して目標入力回転数を往復変動させた目標入力回転数特性を設定し、該目標入力回転数特性を用いてアップ変速する疑似有段アップ変速モードを有し、
   前記バリエータの変速比が所定変速比よりもハイ側になってアップ変速要求があると、前記副変速機構の架け替えアップ変速を開始し、前記副変速機構でのアップ変速に同期させて前記バリエータのダウン変速を実施する協調制御を行うことによりスルー変速比としてアップ変速を達成するアップ変速協調制御手段を設け、
   前記アップ変速協調制御手段は、前記疑似有段アップ変速モードの作動を条件とし、前記副変速機構によるアップ変速と前記疑似有段アップ変速モードによる疑似アップ変速が重なるとき、前記副変速機構の架け替えアップ変速でイナーシャフェーズが開始されると、前記副変速機構のアップ変速側への実変速比の進行が確認されるまで前記バリエータの変速比を固定し、前記副変速機構のアップ変速側への実変速比の進行が確認されると前記バリエータによるダウン変速を開始する
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記アップ変速協調制御手段は、前記副変速機構の変速比として、イナーシャフェーズ開始変速比よりもアップ変速側に変速比閾値を設定し、実副変速機構変速比が前記変速比閾値に達するまで前記バリエータの変速比を固定し、実副変速機構変速比が前記変速比閾値に達すると前記バリエータによるダウン変速を開始する
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項２に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記アップ変速協調制御手段は、前記副変速機構の変速比閾値として、イナーシャフェーズ開始変速比からの乖離幅が、前記副変速機構でのアップ変速の進行を確認可能な最小限乖離幅領域の変速比を設定した
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載された自動変速機の制御装置において、
   前記アップ変速協調制御手段は、前記バリエータによるダウン変速を開始するとき、イナーシャフェーズ所要時間と変速比を固定している待機時間に基づき、ダウン変速速度を補正する
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。