JP6535268B2 - 自動変速機の制御装置、及び自動変速機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は自動変速機の制御装置、及び自動変速機の制御方法に関するものである。

特許文献１には、エンジン冷却水温が低い場合に、目標変速比の最小値を大きくし、バリエータの変速比を規制する制御装置が開示されている。

特開昭５９−２１９５５３号公報

近年、レシオカバレッジを拡大するために、バリエータに有段変速機構を直列に配置する自動変速機が知られている。また、このような自動変速機において、有段変速機構の変速比（変速段）を変更する際に、有段変速機構における変速方向とは逆方向にバリエータの変速比を変更する協調制御を実行することも知られている。

また、バリエータを上記技術に倣い、油温が低い場合にバリエータの変速比を規制することも考えられる。その場合、油温が高くなるにつれて、規制が解除されることで、バリエータの変速比は小さく、つまりＨｉｇｈ側に変更され、バリエータはアップシフトする。バリエータがアップシフトするとセカンダリプーリ圧が低下し、ベルト容量が小さくなる。

一方、油温が低い場合には、油の粘性が高く、油圧応答性が低下するので、有段変速機構で変速比を変更する場合に指示油圧通りにイナーシャフェーズが開始されない。そのため、フィードバック制御により指示油圧が高くなり、実油圧も高くなり、クラッチ容量が大きくなる。従って、イナーシャフェーズでは、有段変速機構からバリエータに入力されるトルクが大きくなる。

バリエータと有段変速機構とを有する自動変速機において、油温が低く、バリエータの変速比が規制されている場合であっても、油温が高くなるとバリエータの規制が解除され、バリエータはアップシフトする。そして、例えば、バリエータの変速比と有段変速機構の変速比とを合わせたスルー変速比が所定変速比をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨ぐと、有段変速機構がＬｏｗ側の変速段からＨｉｇｈ側の変速段へ変更され、有段変速機構の変速比が変更される。

しかし、油温が有段変速機構において指示油圧通りの油圧応答性が得られる油温まで高くなっていない場合には、イナーシャフェーズにおいてクラッチ容量が大きくなり、バリエータに入力されるトルクも大きくなる。一方、バリエータでは、油温が徐々に高くなることで変速比の規制が徐々に解除されることによりアップシフトが行われ、ベルト容量が小さくなっている。そのため、有段変速機構の変速に際してクラッチ容量が、ベルト容量よりも大きくなり、バリエータにおいてベルト滑りが発生するおそれがある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、バリエータ、及び有段変速機構を有する自動変速機において、油温が低い状態で有段変速機構の変速比を変更する場合に、バリエータにおけるベルト滑りの発生を抑制することを目的とする。

本発明のある態様に係る自動変速機の制御装置は、走行用駆動源と駆動輪との間に設けられたバリエータと、バリエータと直列に設けられ、少なくとも２段の変速比を有する有段変速機構とを備える自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、有段変速機構において変速比を変更する際に、有段変速機構の変速方向と逆方向にバリエータを変速させる協調変速を行う変速制御手段を備え、変速制御手段は、油温が所定油温よりも低い低油温状態である場合、低油温状態ではない場合よりも協調変速時の有段変速機構の変速を、バリエータのＬｏｗ側の変速比において行う。

本発明の別の態様に係る自動変速機の制御方法は、走行用駆動源と駆動輪との間に設けられたバリエータと、バリエータと直列に設けられ、少なくとも２段の変速比を有する有段変速機構とを備える自動変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、有段変速機構において変速比を変更する際に、有段変速機構の変速方向と逆方向にバリエータを変速させる協調変速を行い、油温が所定油温よりも低い低油温状態である場合、低油温状態ではない場合よりも協調変速時の有段変速機構の変速を、バリエータのＬｏｗ側の変速比において行う。

これら態様によると、低油温状態である場合、バリエータの変速比をＬｏｗ側にすることで、バリエータのベルト容量を大きくし、協調変速におけるバリエータのベルト滑りを抑制することができる。

本実施形態に係る車両の概略構成図である。 本実施形態のコントローラの概略構成図である。 記憶装置に格納される変速マップの一例である。 本実施形態の変速制御を説明するフローチャートである。 本実施形態を用いない場合のタイムチャートである。 本実施形態を用いた場合のタイムチャートである。 動作点の変化を示すマップである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。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速度を当該変速機構の出力回転速度で割って得られる値であり、変速比が大きい場合を「Ｌｏｗ」、小さい場合を「Ｈｉｇｈ」という。

図１は本発明の本実施形態に係る車両の概略構成図である。この車両は駆動源としてエンジン１を備え、エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ２ａ付きトルクコンバータ２、第１ギヤ列３、自動変速機（以下、単に「変速機４」という。）、第２ギヤ列５、差動装置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。

変速機４には、エンジン１の回転が入力されエンジン１の動力の一部を利用して駆動されるメカオイルポンプ１０ｍと、バッテリ１３から電力供給を受けて駆動される電動オイルポンプ１０ｅとが設けられている。電動オイルポンプ１０ｅは、オイルポンプ本体と、これを回転駆動する電気モータ、およびモータドライバとで構成され、運転負荷を任意の負荷に、あるいは、多段階に制御することができる。また、変速機４には、メカオイルポンプ１０ｍあるいは電動オイルポンプ１０ｅから排出される油によって発生する油圧（以下、「ライン圧」という。）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が設けられている。

変速機４は、ベルト式無段変速機構（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」とはエンジン１から駆動輪７に至るまでの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。あるいは、副変速機構３０はバリエータ２０の前段（入力軸側）に接続されていてもよい。

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、プーリ２１、２２の間に掛け回されるＶベルト２３とを備える。プーリ２１、２２は、それぞれ固定円錐板２１ａ、２２ａと、この固定円錐板２１ａ、２２ａ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２１ａ、２２ａとの間にＶ溝を形成する可動円錐板２１ｂ、２２ｂと、この可動円錐板２１ｂ、２２ｂの背面に設けられて可動円錐板２１ｂ、２２ｂ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Ｉｖａが無段階に変化する。

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・解放状態を変更すると、副変速機構３０の変速段が変更され、変速比Ｉａｕ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を解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を解放すれば副変速機構３０の変速段は１速よりも変速比Ｉａｕ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を解放すれば副変速機構３０の変速段は後進となる。以下の説明では、副変速機構３０の変速段が１速である場合に「変速機４が低速モードである」と表現し、２速である場合に「変速機４が高速モードである」と表現する。

なお、副変速機構３０の１速から２速への変更は、準備フェーズ、トルクフェーズ、イナーシャフェーズ、終了フェーズの順に進行する。

準備フェーズでは、Ｈｉｇｈクラッチ３３への油圧のプリチャージを行い、Ｈｉｇｈクラッチ３３を締結直前の状態で待機させる。

トルクフェーズでは、Ｌｏｗブレーキ３２への供給油圧を低下させるとともにＨｉｇｈクラッチ３３への供給油圧を上昇させ、トルクの伝達を受け持つ摩擦締結要素をＬｏｗブレーキ３２からＨｉｇｈクラッチ３３へと移行させる。

イナーシャフェーズでは、変速比が変速前変速段である１速の変速比から変速後変速段である２速の変速比まで変化する。

終了フェーズでは、Ｌｏｗブレーキ３２への供給油圧をゼロとしてＬｏｗブレーキ３２を完全解放させるとともにＨｉｇｈクラッチ３３への供給油圧を上昇させてＨｉｇｈクラッチ３３を完全締結させる。

コントローラ１２は、エンジン１、および変速機４を統合的に制御するコントローラであり、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。

入力インターフェース１２３には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度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の入力回転速度（プライマリプーリ２１の回転速度）を検出する回転速度センサ４２の出力信号、変速機４の出力回転速度（セカンダリプーリ２２の回転速度）を検出する回転速度センサ４８の出力信号、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４３の出力信号、ライン圧を検出するライン圧センサ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、油温Ｔｏを検出する油温センサ４６の出力信号、エンジン１のクランクシャフトの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ４７の出力信号等が入力される。

記憶装置１２２には、エンジン１の制御プログラム、変速機４の変速制御プログラム、これらプログラムで用いられる各種マップ・テーブルが格納されている。ＣＰＵ１２１は、記憶装置１２２に格納されている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、燃料噴射量信号、点火時期信号、スロットル開度信号、変速制御信号、電動オイルポンプ１０ｅの駆動信号を生成し、生成した信号を出力インターフェース１２４を介してエンジン１、油圧制御回路１１、電動オイルポンプ１０ｅのモータドライバに出力する。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。

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、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メカオイルポンプ１０ｍまたは電動オイルポンプ１０ｅから吐出された油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Ｉｖａ、副変速機構３０の変速比Ｉａｕが変更され、変速機４の変速が行われる。

図３は記憶装置１２２に格納される変速マップの一例を示している。コントローラ１２は、この変速マップに基づき、車両の運転状態（例えば、車速ＶＳＰ、プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ、セカンダリ回転速度Ｎｓｅｃ、アクセル開度ＡＰＯなど）に応じて、バリエータ２０、副変速機構３０を制御する。

この変速マップでは、変速機４の動作点が車速ＶＳＰとプライマリ回転速度Ｎｐｒｉとにより定義される。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Ｉｖａに副変速機構３０の変速比Ｉａｕを掛けて得られる全体の変速比、以下、「スルー変速比Ｉｔｈ」という。）に対応する。この変速マップには、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の場合の変速線）コースト線（アクセル開度ＡＰＯ＝０／８の場合の変速線）のみが示されている。

変速機４が低速モードの場合は、変速機４はバリエータ２０の変速比Ｉｖａを最Ｌｏｗ変速比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Ｉｖａを最Ｈｉｇｈ変速比にして得られる低速モード最Ｈｉｇｈ線の間で変速することができる。この場合、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が高速モードの場合は、変速機４はバリエータ２０の変速比Ｉｖａを最Ｌｏｗ変速比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Ｉｖａを最Ｈｉｇｈ変速比にして得られる高速モード最Ｈｉｇｈ線の間で変速することができる。この場合、変速機４の動作点はＢ領域とＣ領域内を移動する。

副変速機構３０の各変速段の変速比Ｉａｕ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、低速モードでとりうる変速機４のスルー変速比Ｉｔｈの範囲（図中、「低速モードレシオ範囲」）と高速モードでとりうる変速機４のスルー変速比Ｉｔｈの範囲（図中、「高速モードレシオ範囲」）とが部分的に重複し、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領域にある場合は、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。

また、この変速マップ上には副変速機構３０の変速段が切り換えられるモード切換変速線が設定されている。モード切換変速線は、油温Ｔｏに応じて第１モード切換変速線、または第２モード切換変速線に設定される。具体的には、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１よりも低い場合には第２モード切換変速線がモード切換変速線として設定され、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上である場合には第１モード切換変速線がモード切換変速線として設定される。

第１モード切換変速線は、低速モード最Ｈｉｇｈ線上に重なるように設定されている。第１モード切換変速線をこのように設定するのは、バリエータ２０の変速比Ｉｖａが小さいほど副変速機構３０への入力トルクが小さくなり、副変速機構３０の変速段を変更する際の変速ショックを抑えられるからである。

第２モード切換変速線は、第１モード切換変速線よりもＬｏｗ側のＢ領域に設定されている。第２モード切換変速線は、油温Ｔｏが第１所定油温（所定油温）Ｔｐ１よりも低い低油温状態において、後述する協調変速を行う場合に、締結側の摩擦締結要素のクラッチ容量よりもバリエータ２０のベルト容量が大きくなるように設定されている。具体的には、第２モード切換変速線は、低油温状態で協調変速を行う場合にクラッチ容量よりもベルト容量が大きくなるバリエータ２０の変速比Ｉｖａの中で、低速モード最Ｈｉｇｈ線（第１モード切換変速線）側に設定される。なお、望ましくは、第２モード切換変速線は、クラッチ容量よりもベルト容量が大きくなるバリエータ２０の変速比Ｉｖａの中で、最も低速モード最Ｈｉｇｈ線側に設定される。低油温状態で協調変速を行う場合のクラッチ容量は、予め実験などによって求めることができ、その値に応じて第２モード切換変速線を設定することができる。第２モード切換変速線を低速モード最Ｈｉｇｈ線側に設けることで、副変速機構３０の変速段を変更する際の変速ショックを抑えられることができる。

第１所定油温Ｔｐ１は、予め設定されており、第１所定油温Ｔｐ１よりも低くなると油の粘性が高くなり、副変速機構３０における変速段の変更時に油膜切れが悪くなる油温であり、例えば０℃である。第１所定油温Ｔｐ１は、油の特性などに応じて設定される。低油温状態で副変速機構３０の変速段を変更する場合には、油温が高い場合と比較して、油圧応答性が悪く、意図したタイミングでイナーシャフェーズが開始されない。そのため、イナーシャフェーズを開始すべくフィードバック制御により締結側の摩擦締結要素の指示油圧が高くなり、イナーシャフェーズにおける締結側の摩擦締結要素のクラッチ容量が大きくなる。なお、指示油圧を高くすることにより、副変速機構３０の摩擦締結要素の締結完了タイミングが遅くなることは抑制される。

バリエータ２０では、セカンダリプーリ圧によってベルト滑りが発生しない挟持力を発生させており、バリエータ２０のベルト容量は、セカンダリプーリ圧によって決まる。そのため、バリエータ２０のベルト容量は、セカンダリプーリ圧が高くなると大きくなる。また、セカンダリプーリ圧は、バリエータ２０の変速比ＩｖａがＬｏｗ側の場合に高くなり、Ｌｏｗ側では上限圧である強度限界油圧に設定されている。つまり、バリエータ２０の変速比ＩｖａがＬｏｗ側になると、バリエータ２０のベルト容量は大きくなる。従って、或るクラッチ容量に対して、バリエータ２０の変速比Ｉｖａを制御することで、クラッチ容量とベルト容量との大小関係を変更することができる。

目標スルー変速比Ｉｔｔｈがモード切換変速線を跨いで変化した場合は、コントローラ１２は以下に説明する協調変速を行い、高速モード−低速モード間の切り換えを行う。

協調変速では、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Ｉｖａを副変速機構３０の変速比Ｉａｕが変化する方向と逆の方向に変更する。この時、副変速機構３０の変速比Ｉａｕが実際に変化するイナーシャフェーズとバリエータ２０の変速比Ｉｖａが変化する期間を同期させる。バリエータ２０の変速比Ｉｖａを副変速機構３０の変速比Ｉａｕが変化する方向とは逆の方向に変化させるのは、実際のスルー変速比Ｉｔｈに段差が生じることによる入力回転の変化が運転者に違和感を与えないようにするためである。

例えば、変速機４の目標スルー変速比Ｉｔｔｈがモード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨いで変化した場合は、コントローラ１２は、副変速機構３０の変速段を１速から２速に変更（１−２変速）するとともに、バリエータ２０の変速比ＩｖａをＬｏｗ側に変更する。

ところで、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１よりも低い低油温状態である場合に協調変速を行い、例えば副変速機構３０の１−２変速を行うと、油の粘度が高く、意図したタイミングでイナーシャフェーズが開始されないため、イナーシャフェーズを開始すべく、フィードバック制御により、Ｈｉｇｈクラッチ３３への指示油圧が高くなる。これにより、イナーシャフェーズにおいて、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上の場合と比較してＨｉｇｈクラッチ３３の実油圧が高くなり、Ｈｉｇｈクラッチ３３のクラッチ容量が大きくなる。

クラッチ容量が大きくなると、副変速機構３０からバリエータ２０に入力するトルクが増加し、クラッチ容量がバリエータ２０のベルト容量よりも大きくなると、バリエータ２０でベルト滑りが発生するおそれがある。

そこで、本実施形態では、以下に説明する変速制御を行い、バリエータ２０におけるベルト滑りの発生を抑制している。

次に、本実施形態の変速制御について図４のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１００では、コントローラ１２は、油温センサ４６からの信号に基づいて、油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２よりも低いかどうか判定する。油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２よりも低い場合には、極低油温状態であると判定され、処理はステップＳ１０１に進む。一方、油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２以上の場合には、極低油温状態ではないと判定され、今回の処理は終了する。第２所定油温Ｔｐ２は、予め設定されており、第１所定油温Ｔｐ１よりも低い油温であり、例えばマイナス２０℃である。

ステップＳ１０１では、コントローラ１２は、極低油温制御を実行する。極低油温制御は、副変速機構３０の変速段を１速に固定し、バリエータ２０の変速比Ｉｖａの最小値を規制変速比Ｉｖａ＿ｌｉｍに規制する制御である。規制変速比Ｉｖａ＿ｌｉｍは、予め設定された固定値である。つまり、バリエータ２０では、規制変速比Ｉｖａ＿ｌｉｍよりもＨｉｇｈ側への変速が禁止される。極低油温制御が実行されることで、スルー変速比Ｉｔｈは、副変速機構３０の変速段が１速であり、バリエータ２０の変速比Ｉｖａが規制変速比Ｉｖａ＿ｌｉｍとなるスルー規制変速比Ｉｔｔｈ＿ｌｉｍよりもＨｉｇｈ側への変更が禁止される。スルー規制変速比Ｉｔｔｈ＿ｌｉｍは、第２モード切換変速線よりもＬｏｗ側のＢ領域に設定される。油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２よりも低い極低油温状態の場合、油圧の応答性が特に悪い。そのため、極低油温状態の場合には、変速機保護の観点から変速可能な範囲を限定し、極低油温制御を実行することで、エンジン回転速度を上昇させて、エンジン１における発熱量を増加させて油温Ｔｏの上昇を促進させている。

ステップＳ１０２では、コントローラ１２は、モード切換変速線を第１モード切換変速線から第２モード切換変速線に変更する。なお、モード切換変速線が第２モード切換変速線に設定されている場合には、この処理は省略される。

ステップＳ１０３では、コントローラ１２は、油温センサ４６からの信号に基づいて、油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２以上となったかどうか判定する。油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２以上となると、極低油温状態ではなくなったと判定され、処理はステップＳ１０３に進む。油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２以上となるまでは、処理はステップＳ１０１に戻り、極低油温制御が継続される。

ステップＳ１０４では、コントローラ１２は、極低油温制御を解除する。これにより、副変速機構３０における変速段の変更、及びバリエータ２０における規制変速比Ｉｖａ＿ｌｉｍよりもＨｉｇｈ側への変速が可能となり、スルー変速比Ｉｔｈをスルー規制変速比Ｉｔｔｈ＿ｌｉｍよりもＨｉｇｈ側へ変更することが可能となる。

ステップＳ１０５では、コントローラ１２は、バリエータ２０のＨｉｇｈ側への変速を油温Ｔｏに基づいて制限する変速制限制御を実行する。つまり、ステップＳ１０３において極低油温制御が解除されるが、変速制限制御が実行されることで、バリエータ２０のＨｉｇｈ側への変速が制限される。変速制限制御では、バリエータ２０の変速比Ｉｖａの最小値が油温Ｔｏに基づいて制限され、油温Ｔｏが高くなるにつれてバリエータ２０の変速比Ｉｖａの最小値がＨｉｇｈ側に徐々に変更される。従って、油温Ｔｏが高くなるにつれて、バリエータ２０をＨｉｇｈ側へ変速可能となる。油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上となると、最Ｈｉｇｈ変速比までの変速が可能となる。なお、変速制限制御においては、副変速機構３０における変速段の変更は制限されない。

ステップＳ１０６では、コントローラ１２は、目標スルー変速比Ｉｔｔｈがモード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨いだかどうか判定する。目標スルー変速比Ｉｔｔｈがモード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨いだ場合には処理はステップＳ１０７に進み、目標スルー変速比Ｉｔｔｈがモード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨いでいない場合には処理はステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０７では、コントローラ１２は、協調変速を開始する。本実施形態では、低油温状態（第２所定油温Ｔｐ２≦油温Ｔｏ＜第１所定油温Ｔｐ１）で協調変速が行われる。副変速機構３０では１−２変速が開始され、バリエータ２０では副変速機構３０の変速比Ｉａｕが変化する方向とは逆の方向の変速、つまりＬｏｗ側への変速が行われる。ステップＳ１０２においてモード切換変速線が第１モード切換変速線よりもＬｏｗ側となる第２モード切換変速線に設定され、変速制限制御によりバリエータ２０のＨｉｇｈ側への変速が制限されているので、通常の協調変速よりもバリエータ２０の変速比ＩｖａがＬｏｗ側となった状態で、協調変速が開始される。

ステップＳ１０８では、コントローラ１２は、イナーシャフェーズが終了したかどうか判定する。コントローラ１２は、例えば、準備フェーズを開始してからの時間がイナーシャフェーズを終了する所定時間となると、イナーシャフェーズが終了したと判定する。イナーシャフェーズが終了すると、処理はステップＳ１０９に進む。

油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２以上となった直後など、油温Ｔｏが十分に高くなっておらず、低油温状態の場合には、油温Ｔｏが高い場合（第１所定油温Ｔｐ１≦油温Ｔｏ）と比較してイナーシャフェーズにおけるＨｉｇｈクラッチ３３への指示油圧、及び実油圧が高くなり、クラッチ容量が大きくなる。

本実施形態では、第２モード切換変速線をモード切換変速線として設定し、変速制限制御によりバリエータ２０のＨｉｇｈ側への変速を制限している。そのため、イナーシャフェーズ中のバリエータ２０の変速比Ｉｖａは、油温Ｔｏが高い場合と比較してＬｏｗ側となっており、セカンダリプーリ圧が高く、ベルト容量はクラッチ容量よりも大きい。従って、低油温状態の協調変速時にクラッチ容量がベルト容量よりも大きくならず、バリエータ２０でベルト滑りは発生しない。

このように、変速制限制御によって制限されるバリエータ２０の変速比Ｉｖａは、油温Ｔｏが低いほどＬｏｗ側に制限される変速比であるとともに、協調変速においてバリエータ２０に入力されるトルクを伝達可能なベルト容量が得られる変速比である。すなわち、変速制限制御によって制限されるバリエータ２０の変速比Ｉｖａを、油温Ｔｏが低いほどＬｏｗ側に制限される変速比（第２変速比）と、協調変速においてバリエータ２０に入力されるトルクを伝達可能なベルト容量が得られる変速比（第１変速比）とのうちＬｏｗ側の変速比以上の変速比に設定することで、バリエータ２０におけるベルト滑りの発生を防止することができる。

なお、低油温状態である場合、バリエータ２０の変速比Ｉｖａを、バリエータ２０に入力されるトルクをベルト滑りを発生させずに伝達するベルト容量が得られる変速比（第１変速比）と、油温が低くなるほどＬｏｗ側に設定される変速比（第２変速比）とのうちＬｏｗ側の変速比以上の変速比とするとは、低油温状態である場合、バリエータ２０の変速比Ｉｖａをこれら２つの変速比（第１変速比及び第２変速比）のうちＬｏｗ側の変速比よりＨｉｇｈ側とならない変速比とすることを意味する。

なお、バリエータ２０にはエンジン１からトルクが入力されており、ベルト容量はエンジン１から入力されるトルク、及び副変速機構３０から入力されるトルクに対してベルト滑りが発生しないように設定されている。つまり、本実施形態では、バリエータ２０の変速比Ｉｖａは、エンジン１、及び副変速機構３０から入力されるトルクに対してベルト滑りが発生しないように設定され、バリエータ２０に入力されるトルクが大きくなるほど、Ｌｏｗ側となる。エンジン１から入力されるトルクは、例えばアクセル開度ＡＰＯに基づいて検知される。

ステップＳ１０９では、コントローラ１２は、変速制限制御を解除する。これにより、油温Ｔｏに関係なく、バリエータ２０の変速比Ｉｖａを最Ｈｉｇｈ変速比まで変更することができ、目標スルー変速比Ｉｔｔｈを高速モード最Ｈｉｇｈ比まで変更することができる。

ステップＳ１１０では、コントローラ１２は、油温センサ４６からの信号に基づいて、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上であるかどうか判定する。油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上となると、低油温状態ではなくなったと判定され、処理はステップＳ１０９に進む。つまり、スルー変速比Ｉｔｈが第２モード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨ぐ前に油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上となると、処理はステップＳ１０９に進む。一方、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１よりも低い場合には、低油温状態であると判定され、処理はステップＳ１０６に戻り、上記処理が繰り返される。

次に変速制御について図５、図６のタイムチャートを用いて説明する。図５は本実施形態を用いない場合のタイムチャートであり、図６は本実施形態を用いた場合のタイムチャートである。

まず、図７を用いて、目標スルー変速比Ｉｔｔｈの変化について簡単に説明する。図７では目標スルー変速比Ｉｔｔｈを実線で示す。ここでは、アクセル開度ＡＰＯが或る開度であり、極低油温制御が実行され、バリエータ２０の変速比Ｉｖａが規制変速比Ｉｖａ＿ｌｉｍとなり、目標スルー変速比Ｉｔｔｈがスルー規制変速比Ｉｔｔｈ＿ｌｉｍに規制される。そして、その後極低油温制御が解除される。

図７では、或る開度に対応する変速線を破線で示す。本実施形態を用いた場合の目標スルー変速比Ｉｔｔｈの変化を太線で示し、本実施形態を用いない場合の極低油温制御解除後における目標スルー変速比Ｉｔｔｈの変化を細線で示す。

本実施形態を用いない場合には、極低油温制御解除と同時に目標スルー変速比Ｉｔｔｈがアクセル開度ＡＰＯに基づいた変速比に変更され、モード切換変速線である第１モード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨ぐ。一方、本実施形態を用いた場合には、極低油温制御が解除され、変速制限制御が実行されるので目標スルー変速比Ｉｔｔｈはアクセル開度ＡＰＯに基づいた変速比とはならず、しばらく時間が経った後に目標スルー変速比Ｉｔｔｈがモード切換変速線である第２モード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨ぐ。

本実施形態を用いない場合について図５を用いて説明する。

時間ｔ０において、油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２になると、極低油温制御が解除される。本実施形態を用いない場合には、極低油温制御が解除されると、目標スルー変速比Ｉｔｔｈがアクセル開度ＡＰＯに応じた変速比にステップ的に変更される。また、モード切換変速線が第１モード切換変速線となっており、極低油温制御が解除されるとすぐに目標スルー変速比Ｉｔｔｈがモード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨ぐ。これにより、協調変速が開始され、副変速機構３０では１−２変速が開始され、準備フェーズ、トルクフェーズと進行し、各フェーズに応じてＬｏｗブレーキ３２の指示油圧、及びＨｉｇｈクラッチ３３の指示油圧が制御される。バリエータ２０の変速比Ｉｖａは、目標スルー変速比Ｉｔｔｈに応じて、Ｈｉｇｈ側に変速する。目標スルー変速比Ｉｔｔｈがステップ的に変更されるので、バリエータ２０の変速比Ｉｖａの変化量が大きくなる。

時間ｔ１において、イナーシャフェーズを開始すべくＨｉｇｈクラッチ３３の指示油圧が高くなり、副変速機構３０の変速比Ｉａｕが変更される。また、副変速機構３０の変速比Ｉａｕが変化する方向とは逆の方向にバリエータ２０の変速比Ｉｖａが変更される。油温Ｔｏは第１所定油温Ｔｐ１よりも低いためイナーシャフェーズを開始すべくＨｉｇｈクラッチ３３の指示油圧は、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上の場合よりも高くなる。これにより、副変速機構３０の変速比Ｉａｕの変化、及びバリエータ２０の変速比Ｉｖａの変化開始タイミングは、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上の場合よりも遅くなるが、イナーシャフェーズの終了タイミングは同じになる。図５では比較のため、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上の場合のＨｉｇｈクラッチ３３の指示油圧を破線で示す。また、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１以上の場合における、バリエータ２の変速比Ｉｖａ、及び副変速機構３０の変速比Ｉａｕを破線で示す。Ｈｉｇｈクラッチ３３の指示油圧が高くなることで、Ｈｉｇｈクラッチ３３の実油圧も高くなり、Ｈｉｇｈクラッチ３３のクラッチ容量が大きくなる。クラッチ容量が大きくなることで、副変速機構３０からバリエータ２０へ入力されるトルクが大きくなり、クラッチ容量がベルト容量よりも大きくなり、バリエータ２０でベルト滑りが発生する。

次に本実施形態を用いた場合について図６を用いて説明する。

時間ｔ０において、油温Ｔｏが第２所定油温Ｔｐ２になると、極低油温制御が解除される。本実施形態を用いた場合には、変速制限制御が開始されるので、油温Ｔｏが高くなるにつれて目標スルー変速比Ｉｔｔｈが徐々にＨｉｇｈ側に変更される。バリエータ２０の変速比Ｉｖａは目標スルー変速比Ｉｔｔｈに応じて徐々にＨｉｇｈ側に変更される。なお、図６には比較のため本実施形態を用いない場合のバリエータ２０の変速比Ｉｖａを破線で示す。本実施形態を用いた場合には、本実施形態を用いない場合よりもバリエータ２０の変速比ＩｖａがＬｏｗ側となる。

時間ｔ１において、目標スルー変速比Ｉｔｔｈが第２モード切換変速線に設定されているモード切換変速線をＬｏｗ側からＨｉｇｈ側に跨ぐ。これにより、協調変速が開始され、副変速機構３０では１−２変速が開始され、準備フェーズ、トルクフェーズと進行し、各フェーズに応じてＬｏｗブレーキ３２の指示油圧、及びＨｉｇｈクラッチ３３の指示油圧が制御される。本実施形態を用いた場合には、変速制限制御が実行されているので、本実施形態を用いない場合よりもイナーシャフェーズ中のバリエータ２０の変速比ＩｖａがＬｏｗ側となる。

時間ｔ２において、イナーシャフェーズを開始すべくＨｉｇｈクラッチ３３の指示油圧が高くなり、副変速機構３０の変速比Ｉａｕが変更される。また、副変速機構３０の変速比Ｉａｕが変化する方向とは逆の方向にバリエータ２０の変速比Ｉｖａが変更される。本実施形態では、バリエータ２０の変速比ＩｖａがＬｏｗ側となっており、バリエータ２０のベルト容量はクラッチ容量よりも大きい。従って、バリエータ２０においてベルト滑りが発生しない。

なお、油温Ｔｏが第１所定油温Ｔｐ１よりも低い低油温状態である場合、低油温状態ではない場合よりも協調変速時のバリエータ２０の変速比ＩｖａをＬｏｗ側の変速比にて協調変速を行うとは、図６の時間ｔ２におけるバリエータ２０の変速比Ｉｖａが、図５の時間ｔ１におけるバリエータ２０の変速比ＩｖａよりもＬｏｗ側であることを意味している。

時間ｔ３において、イナーシャフェーズが終了すると、変速制限制御が解除される。これにより、目標スルー変速比Ｉｔｔｈは、ステップ的にアクセル開度ＡＰＯに応じた変速比に変更される。そのため、エンジン１の回転速度の過回転、及び車速ＶＳＰの増加抑制を素早く解除することができる。なお、目標スルー変速比Ｉｔｔｈを所定の勾配（所定の変化率）でアクセル開度ＡＰＯに応じた変速比に変更してもよい。これにより、スルー変速比Ｉｔｈの急変を抑制し、エンジン回転速度、及び車速ＶＳＰの急変を抑制することができる。

本発明の実施形態の効果について説明する。

低油温状態である場合、低油温状態よりも油温Ｔｏが高い場合に比べて協調変速時のバリエータ２０の変速比ＩｖａをＬｏｗ側の変速比にて協調変速を行う。バリエータ２０の変速比ＩｖａをＬｏｗ側にすることで、セカンダリプーリ圧が高くなり、バリエータ２０におけるベルト挟持力が大きくなる。そのため、低油温状態の協調変速時にバリエータ２０のベルト容量がクラッチ容量よりも小さくなることを抑制し、バリエータ２０におけるベルト滑りの発生を抑制することができる（請求項１、７に対応する効果）。

変速制限制御によって制限されるバリエータ２０の変速比Ｉｖａを、油温Ｔｏが低いほどＬｏｗ側に制限される変速比と、協調変速においてバリエータ２０に入力するトルクを伝達可能なベルト容量が得られる変速比とのうちＬｏｗ側の変速比以上の変速比に設定する。これにより、バリエータ２０がＨｉｇｈ側に変更されることを抑制し、バリエータ２０の変速比ＩｖａをＬｏｗ側にすることができ、低油温状態での協調変速においてバリエータ２０に入力されるトルクに対してベルト滑りが発生することを防止することができる（請求項２に対応する効果）。

変速制限制御によって制限されるバリエータ２０の変速比Ｉｖａを、バリエータ２０に入力するトルクが大きくなるほど、Ｌｏｗ側にする。これにより、バリエータ２０におけるベルト挟持力を大きくし、バリエータ２０に入力されるトルクが大きくなっても、バリエータ２０におけるベルト滑りの発生を抑制することができる（請求項３に対応する効果）。

変速制限制御を、少なくとも協調変速を開始してからイナーシャフェーズが終了するまで実行する。これにより、低油温状態での協調変速中にベルト容量がクラッチ容量よりも大きくなることを抑制し、バリエータ２０におけるベルト滑りの発生を抑制することができる。また、イナーシャフェーズが終了すると、副変速機構３０の変速比Ｉａｕは２速に対応した変速比となっており、フィードバック制御によるＨｉｇｈクラッチ３３の指示油圧上昇が終了する。従って、Ｈｉｇｈクラッチ３３のクラッチ容量は大きくならないので、変速制限制御によってバリエータ２０の変速比ＩｖａをＬｏｗ側に制限する必要がない。本実施形態では、イナーシャフェーズが終了すると変速制限制御を解除する。これにより、エンジン１の回転速度の過回転、及び車速ＶＳＰの増加抑制を素早く解除することができる（請求項４に対応する効果）。

低油温状態において、モード切換変速線を第１モード切換変速線よりもＬｏｗ側の第２モード切換変速線にする。これにより、低油温状態における協調変速をＬｏｗ側で開始させることができ、低油温状態の協調変速時にバリエータ２０のベルト容量がクラッチ容量よりも小さくなることを抑制し、バリエータ２０におけるベルト滑りの発生を抑制することができる（請求項５に対応する効果）。

第２モード切換変速線を、低油温状態の協調変速時に、Ｈｉｇｈクラッチ３３のクラッチ容量よりもバリエータ２０のベルト容量が大きくなるように設定する。これにより、低油温状態の協調変速時にバリエータ２０のベルト容量がクラッチ容量よりも小さくなることを抑制し、バリエータ２０におけるベルト滑りの発生を抑制することができる（請求項６に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、走行用駆動源としてエンジン１を用いたが、モータジェネレータを用いてもよく、また、エンジン１とモータジェネレータとを組み合わせて用いてもよい。

また、油温Ｔｏを油圧の増加速度に基づいて算出してもよい。油温Ｔｏが低い場合には、油圧の増加速度が低くなる。これに基づいて油温Ｔｏを算出してもよい。

また、極低油温制御を行わずに、変速制限制御のみを行ってもよい。

上記実施形態では、副変速機構３０が１−２変速する場合を一例として説明したが、副変速機構３０の変速段を２速から１速に変更する場合（２−１変速）にも上記変速制御を適用してもよい。

副変速機構３０は、前進２段・後進１段の変速機構であるが、さらに複数の段を実現可能な変速機構であってもよい。

１ ：エンジン（走行用駆動源）
４ ：変速機
７ ：駆動輪
１１ ：油圧制御回路
１２ ：コントローラ（変速制御手段）
２０ ：バリエータ
３０ ：副変速機構
４６ ：油温センサ

Claims (7)

1. 走行用駆動源と駆動輪との間に設けられたバリエータと、
   前記バリエータと直列に設けられ、少なくとも２段の変速比を有する有段変速機構とを備える自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
   前記有段変速機構において変速比を変更する際に、前記有段変速機構の変速方向と逆方向に前記バリエータを変速させる協調変速を行う変速制御手段を備え、
   前記変速制御手段は、
   油温が所定油温よりも低い低油温状態である場合、前記低油温状態ではない場合よりも前記協調変速時の前記有段変速機構の変速を、前記バリエータのＬｏｗ側の変速比において行う、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記変速制御手段は、
   前記低油温状態である場合、前記協調変速時の前記バリエータの変速比を、前記バリエータに入力されるトルクをベルト滑りを発生させずに伝達するベルト容量が得られる第１変速比と、油温が低くなるほどＬｏｗ側に設定される第２変速比とのうち、Ｌｏｗ側の変速比以上の変速比とする、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項２に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記バリエータに入力される前記トルクが大きいほど、前記第１変速比はＬｏｗ側になる、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記変速制御手段は、少なくとも前記有段変速機構における変速開始からイナーシャフェーズ終了まで、前記協調変速時の前記バリエータの変速比を前記低油温状態ではない場合よりもＬｏｗ側の変速比にて前記協調変速を行う、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記変速制御手段は、前記低油温状態で前記協調変速を開始する変速比を、前記低油温状態ではない場合よりもＬｏｗ側の変速比とする、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
6. 請求項５に記載の自動変速機の制御装置であって、
   前記協調変速を開始する変速比は、前記バリエータにおけるベルト容量が、前記有段変速機構において締結する摩擦締結要素のクラッチ容量以上となる変速比である、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
7. 走行用駆動源と駆動輪との間に設けられたバリエータと、
   前記バリエータと直列に設けられ、少なくとも２段の変速比を有する有段変速機構とを備える自動変速機を制御する自動変速機の制御方法であって、
   前記有段変速機構において変速比を変更する際に、前記有段変速機構の変速方向と逆方向に前記バリエータを変速させる協調変速を行い、
   油温が所定油温よりも低い低油温状態である場合、前記低油温状態ではない場合よりも前記協調変速時の前記有段変速機構の変速を、前記バリエータのＬｏｗ側の変速比において行う、
   ことを特徴とする自動変速機の制御方法。

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