JP5661363B2 - パワーユニットの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機を多段変速モードで変速制御するパワーユニットの制御装置に関する。

車両の動力伝達系に組み付けられる巻き掛け式の無段変速機(ＣＶＴ)は、入力軸に設けられるプライマリプーリと、出力軸に設けられるセカンダリプーリと、これらのプーリに掛け渡される駆動チェーン又はベルトとを有している。この無段変速機では、それぞれのプーリの溝幅を変化させて駆動チェーン又はベルトの巻き付け径を変化させることにより、変速比を無段階に切換自在となっている。

このような無段変速機においては、プーリの溝幅を調整することで変速比を無段階に設定することができるため、手動変速機や自動変速機のように複数の固定変速比を切り換えて変速することが可能となる。これにより、無段変速機を搭載した車両においても、多段変速のシフトフィーリングを得ることができるため、無段変速機の商品性を向上させることが可能となっている。この多段変速モードは、車両の走行状態や運転者のシフト操作に基づいて設定されている。

無段変速機を多段変速モードで制御する場合には、シフト前の変速比とシフト後の変速比とが離れることから、変速比を連続的に変化させる無段変速モードよりも変速速度が高められる。このため、例えば、多段変速モードにおけるアップシフトにより入力軸の回転数が急激に減少されると、回転数変動に伴って無段変速機の入力側回転体に慣性力つまりイナーシャトルクが生じることになる。このイナーシャトルクは出力軸トルクを一時的に増大させてトルク変動を発生させ、車両に変速ショックを与える要因となる。そこで、無段変速機へ回転駆動力を入力する駆動源であるエンジンのトルクダウン制御を行うことによって、アップシフト時に生じるイナーシャトルクを吸収するようにした技術がある(例えば、特許文献１参照)。これにより、イナーシャトルクによる出力軸トルクのトルク変動が低減され、車両の変速ショックが抑制されるようになっている。一方、多段変速モードのダウンシフト時には、イナーシャトルクにより出力軸トルクが一時的に減少されてトルク変動が発生するため、エンジンのトルクアップ制御を行うことで、車両の変速ショックを抑制するようにしている。

特開平５−９９０１１号公報

ところで、変速時に生じるイナーシャトルクは変速速度により変化するため、無段変速機の実際の変速比変化に応じた最適なエンジントルク増減要求値を算出することが重要である。しかしながら、実際の変速比変化に基づいてエンジントルク増減要求値をフィードバック的に算出したのでは、エンジンのトルク応答遅れ故に、イナーシャトルクを適切に吸収することができない。すなわち、算出されたエンジントルク増減要求値に基づいてトルク増減信号が送信されてから、その信号に応じてエンジントルクが増減されるまでには所定の応答遅れを要する。そのため、無段変速機の実際の変速比変化に基づいて、エンジントルクの増減制御を行うことは困難である。

そこで、従来では、車両の走行状態に基づいて、所定の変速速度のもとで変速したときに生じるイナーシャトルクを推定し、このイナーシャトルクを打ち消す向きにエンジントルクを増減するようなエンジントルク増減要求値を算出している。このような場合には、車両の走行状態からイナーシャトルクを推定するためのマップテータを予め算出しておく必要があるため、開発段階における適合作業が煩雑となっていた。

本発明の目的は、開発段階における適合作業を簡易化することにある。

本発明のパワーユニットの制御装置は、駆動源と多段変速モードで変速制御される無段変速機とを備えるパワーユニットの制御装置であって、車両の走行状態と運転者の操作状態との少なくともいずれか一方に基づいて変速段切換信号を出力する信号出力手段と、前記変速段切換信号に基づいて、前記無段変速機の変速段を切り換える変速制御手段と、変速段切換前後の変速比に基づいて、前記駆動源のトルク増減用の仮想変速速度特性を設定する変速速度特性設定手段と、前記仮想変速速度特性に基づいて、トルク増減要求値を算出する増減要求値算出手段と、前記トルク増減要求値に基づいて、前記無段変速機の入力側回転体に作用するイナーシャトルクを打ち消す向きに前記駆動源のトルクを増減制御するトルク制御手段とを有することを特徴とする。

本発明のパワーユニットの制御装置は、前記増減要求値算出手段は、前記仮想変速速度特性に基づいて前記入力側回転体に作用する仮想イナーシャトルクを算出した後に、前記仮想イナーシャトルクに基づいて前記トルク増減要求値を算出することを特徴とする。

本発明のパワーユニットの制御装置は、前記増減要求値算出手段は、前記仮想イナーシャトルクに所定係数を乗じて前記トルク増減要求値を算出することを特徴とする。

本発明のパワーユニットの制御装置は、前記変速速度特性設定手段は、変速段切換前後の変速比に基づいて第１仮想変速速度特性を設定するとともに、変速段切換前後の変速比に基づいて前記第１仮想変速速度特性よりも変速速度の遅い第２仮想変速速度特性を設定し、前記増減要求値算出手段は、前記第１および前記第２仮想変速速度特性に基づいて前記トルク増減要求値を算出することを特徴とする。

本発明のパワーユニットの制御装置は、前記第１仮想変速速度特性の変速開始タイミングは、前記第２仮想変速速度特性の変速開始タイミングよりも早いことを特徴とする。

本発明のパワーユニットの制御装置は、前記変速制御手段は、前記第２仮想変速速度特性に基づいて変速制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、仮想変速速度特性に基づいてトルク増減要求値を算出するようにしたので、所定係数や所定のフィルタ処理を適合するだけでトルク増減要求値を算出することが可能となる。これにより、従来のように車両の走行状態からイナーシャトルクを推定するためのマップデータを予め算出しておく必要がないため、開発段階における適合作業を簡易化することができ、開発コストを低減することが可能となる。

本発明によれば、第１仮想変速速度特性に基づいてトルク増減要求値を算出するようにしたので、駆動源のトルク応答を考慮して、トルク増減要求値の立ち上がりを急激に増加させることが可能となる。これにより、第２仮想変速速度特性に基づいて算出されたトルク増減要求値分が作用する前に、駆動源をトルク応答性の良い状態とすることができる。この第１仮想変速速度特性に加えて、第１仮想変速速度特性よりも変速速度の遅い第２仮想変速速度特性に基づいてトルク増減要求値を算出するようにしたので、実変速比に対して最適な駆動源のトルクの増減制御を行うことができる。

車両に搭載されるパワーユニットを示すスケルトン図である。 無段変速機構の油圧制御系を示す概略図である。 無段変速モードにおいて使用される変速特性マップの一例を示す説明図である。 多段変速モードにおいて使用されるシフトパターンの一例を示す説明図である。 多段変速モードにおいて使用される固定変速比の一例を示す説明図である。 ＣＶＴ制御ユニットの変速制御系を示すブロック図である。 ＣＶＴ制御ユニットの増減制御系を示すブロック図である。 (Ａ)〜(Ｆ)はアップシフト時のタイムチャートである。 (Ａ)〜(Ｆ)はダウンシフト時のタイムチャートである。 (Ａ)〜(Ｅ)は他の実施形態におけるアップシフト時のタイムチャートである。 ＣＶＴ制御ユニットの調整制御系を示すブロック図である。 調整制御の実行手順を示すフローチャートである。 (Ａ)〜(Ｄ)はアップシフト時のタイムチャートである。 (Ａ)〜(Ｄ)はアップシフト時のタイムチャートである。 (Ａ)〜(Ｄ)はアップシフト時のタイムチャートである。 (Ａ)〜(Ｄ)はダウンシフト時のタイムチャートである。 (Ａ)〜(Ｄ)はダウンシフト時のタイムチャートである。 (Ａ)〜(Ｄ)はダウンシフト時のタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は車両に搭載されるパワーユニット１０を示すスケルトン図である。図１に示すように、パワーユニット１０は、駆動源としてのエンジン１１に駆動されるプライマリ軸１２と、これに平行となるセカンダリ軸１３とを有している。プライマリ軸１２とセカンダリ軸１３との間には無段変速機構１４が設けられており、セカンダリ軸１３と駆動輪１５との間には減速機構１６や差動機構１７が設けられている。

プライマリ軸１２にはプライマリプーリ２０が設けられており、このプライマリプーリ２０は固定シーブ２０ａと可動シーブ２０ｂとによって構成されている。可動シーブ２０ｂの背面側には作動油室２１が区画されており、作動油室２１内の圧力を調整してプーリ溝幅を変化させることが可能である。また、セカンダリ軸１３にはセカンダリプーリ２２が設けられており、このセカンダリプーリ２２は固定シーブ２２ａと可動シーブ２２ｂとによって構成されている。可動シーブ２２ｂの背面側には作動油室２３が区画されており、作動油室２３内の圧力を調整してプーリ溝幅を変化させることが可能である。さらに、プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２２とには駆動チェーン２４が巻き掛けられている。プーリ２０，２２の溝幅を変化させて駆動チェーン２４の巻き付け径を変化させることにより、プライマリ軸１２からセカンダリ軸１３に対する無段変速が可能となっている。

このような無段変速機構１４にエンジントルクを伝達するため、クランク軸２５とプライマリ軸１２との間にはトルクコンバータ３０および前後進切換機構３１が設けられている。トルクコンバータ３０は、クランク軸２５にフロントカバー３２を介して連結されるポンプインペラ３３と、このポンプインペラ３３に対向するとともにタービン軸３４に連結されるタービンライナ３５とを備えている。このトルクコンバータ３０は、作動油を介してポンプインペラ３３からタービンライナ３５にエンジントルクを伝達する構造となっている。このトルクコンバータ３０には、エンジントルクの伝達効率を向上させるため、クランク軸２５とタービン軸３４とを直結するロックアップクラッチ３６が設けられている。ロックアップクラッチ３６はタービンライナ３５に連結されるクラッチプレート３７を有しており、このクラッチプレート３７はフロントカバー３２とタービンライナ３５との間に配置されている。クラッチプレート３７のタービンライナ３５側にはアプライ室３８が区画されており、クラッチプレート３７のフロントカバー３２側にはリリース室３９が区画されている。

アプライ室３８に作動油を供給してリリース室３９から作動油を排出することにより、クラッチプレート３７はフロントカバー３２に押し付けられ、ロックアップクラッチ３６はクランク軸２５とタービン軸３４とを直結する締結状態となる。一方、リリース室３９に作動油を供給してアプライ室３８から作動油を排出することにより、クラッチプレート３７はフロントカバー３２から引き離され、ロックアップクラッチ３６はクランク軸２５とタービン軸３４とを切り離す解放状態となる。また、リリース室３９とアプライ室３８との圧力を調整することにより、ロックアップクラッチ３６をスリップロックアップ状態に制御することが可能となる。

また、前後進切換機構３１は、ダブルピニオン式の遊星歯車列４０、前進クラッチ４１および後退ブレーキ４２を備えている。これら前進クラッチ４１や後退ブレーキ４２を制御することにより、エンジントルクの伝達経路を切り換えることが可能となる。前進クラッチ４１を締結して後退ブレーキ４２を解放することにより、タービン軸３４の回転をそのままプライマリプーリ２０に伝達することが可能となる。一方、前進クラッチ４１を解放して後退ブレーキ４２を締結することにより、タービン軸３４の回転を逆転してプライマリプーリ２０に伝達することが可能となる。なお、前進クラッチ４１および後退ブレーキ４２を共に解放することにより、タービン軸３４とプライマリ軸１２とを切り離すことが可能となる。

図２は無段変速機構１４の油圧制御系を示す概略図である。図２に示すように、プライマリプーリ２０、セカンダリプーリ２２等に対して作動油を供給するため、油圧制御系にはエンジン１１に駆動されるオイルポンプ５０が設けられている。オイルポンプ５０に接続されるセカンダリ圧路５１は、セカンダリプーリ２２の作動油室２３に接続されるとともにセカンダリ圧制御弁５２の調圧ポート５２ａに接続されている。このセカンダリ圧制御弁５２を介して調圧されるライン圧としてのセカンダリ圧は、駆動チェーン２４に滑りを生じさせることのないように、エンジントルクや目標変速比等に基づいて調圧される。また、セカンダリ圧路５１はプライマリ圧制御弁５３の入力ポート５３ａに接続されており、プライマリ圧制御弁５３の出力ポート５３ｂから延びるプライマリ圧路５４はプライマリプーリ２０の作動油室２１に接続されている。このプライマリ圧制御弁５３を介して調圧されるプライマリ圧は、目標変速比に向けてプライマリプーリ２０の溝幅を制御するように、目標変速比やセカンダリ圧等に基づいて調圧される。

このような油圧制御系に対して制御信号を出力するＣＶＴ制御ユニット６０は、図示しないマイクロプロセッサ(ＣＰＵ)を備えており、このＣＰＵにはバスラインを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートが接続される。ＲＯＭには制御プログラムや各種マップデータなどが格納されており、ＲＡＭにはＣＰＵで演算処理したデータが一時的に格納されるようになっている。また、Ｉ／Ｏポートを介してＣＰＵには各種センサから車両状態を示す検出信号が入力される。ＣＶＴ制御ユニット６０に接続される各種センサとしては、プライマリプーリ２０の回転数を検出するプライマリ回転数センサ６１、セカンダリプーリ２２の回転数を検出するセカンダリ回転数センサ６２、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ６３、車速を検出する車速センサ６４、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ６５、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ６６、セレクトレバー６７の操作状況を検出するインヒビタスイッチ６８等が設けられている。

また、ＣＶＴ制御ユニット６０には、エンジン１１の出力を制御するトルク制御手段としてのエンジン制御ユニット６９が接続されている。エンジン制御ユニット６９は、スロットルバルブのスロットル開度を制御してエンジン１１へ吸入される空気量を調節することで、エンジン１１から出力されるエンジントルクを制御している。このエンジン制御ユニット６９は、基本的にはアクセル開度センサ６３からの信号に基づいてスロットル開度を制御しているが、ＣＶＴ制御ユニット６０からのトルク増減信号を受信した場合には、その信号に応じてスロットル開度を加減させる。つまり、ＣＶＴ制御ユニット６０からのトルク増減信号に応じて、エンジントルクを増減制御(トルクダウン制御あるいはトルクアップ制御)することが可能となっている。なお、エンジン制御ユニット６９によるエンジントルクの制御手段としては、空気吸入量制御に限られることはない。例えば、エンジン１１への燃料供給量を制御する燃料供給量制御、エンジン１１の点火タイミングを制御する点火時期制御、またはこれらの併用等によりエンジントルクの制御を行うようにしても良い。

続いて、無段変速機構１４の変速制御について説明する。ＣＶＴ制御ユニット６０は、変速比を連続的に変化させる無段変速モードと、変速比を段階的に変化させる多段変速モードとを備えている。これらの変速モードは運転者のセレクトレバー操作に応じて切り換えられる。図２に示すように、セレクトレバー６７を案内するゲート７０は、無段変速ゲート７１と多段変速ゲート７２とによって構成されている。セレクトレバー６７を無段変速ゲート７１に移動させることで無段変速モードが設定される一方、セレクトレバー６７を多段変速ゲート７２に移動させることで多段変速モードが設定されることとなる。なお、セレクトレバー操作によって変速モードを切り換えることなく、予め設定された変速領域毎に自動的に変速モードを切り換えても良い。ここで、図３は無段変速モードにおいて使用される変速特性マップの一例を示す説明図である。また、図４は多段変速モードにおいて使用されるシフトパターンの一例を示す説明図である。また、図５は多段変速モードにおいて使用される固定変速比の一例を示す説明図である。

セレクトレバー操作によって無段変速モードに設定されると、ＣＶＴ制御ユニット６０は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づき図３の変速特性マップを参照し、この変速特性マップから目標プライマリ回転数Ｎｐを算出する。そして、ＣＶＴ制御ユニット６０は、目標プライマリ回転数Ｎｐに基づき目標変速比を算出し、この目標変速比に基づいてプライマリ圧Ｐｐとセカンダリ圧Ｐｓとを制御する。図３に示すように、無段変速モードにおいて参照される変速特性マップには、最大変速比を示す特性線Ｌｏｗと最小変速比を示す特性線Ｈｉｇｈとが設定されており、特性線Ｌｏｗ，Ｈｉｇｈの間にはアクセル開度Ａｃｃに対応した複数の特性線Ａ１〜Ａ８が設定されている。例えば、図３に符号αで示す走行状態から、特性線Ａ６に相当するアクセル開度までアクセルペダルが踏み込まれた場合には、目標プライマリ回転数としてＮｐ１が設定され、目標変速比としてＴｒ１が設定されることとになる。また、図３に符号αで示す走行状態から、特性線Ａ２に相当するアクセル開度までアクセルペダルの踏み込みが緩められた場合には、目標プライマリ回転数としてＮｐ２が設定され、目標変速比としてＴｒ２が設定されることになる。このように、無段変速モードにおいては、刻々と変化する車速Ｖおよびアクセル開度Ａｃｃに基づいて、目標変速比が連続的に設定されるようになっている。

一方、セレクトレバー操作によって多段変速モードが設定されると、ＣＶＴ制御ユニット６０は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとに基づき図４のシフトパターンを参照し、このシフトパターンから変速制御に用いられる固定変速比Ｒ１〜Ｒ５を選択する。図５に示すように、特性線Ｌｏｗと特性線Ｈｉｇｈとの間に区画される変速領域内には、多段変速モードで使用される固定変速比Ｒ１〜Ｒ５が予め設定されている。また、図４に示すように、シフトパターンには、固定変速比Ｒ１〜Ｒ５間でのアップシフトを規定する複数のアップシフト線(実線)が設定されており、固定変速比Ｒ１〜Ｒ５間でのダウンシフトを規定する複数のダウンシフト線(破線)が設定されている。そして、各シフト線を跨ぐように車速Ｖやアクセル開度Ａｃｃが変化したときに、各固定変速比Ｒ１〜Ｒ５間でのアップシフトやダウンシフトが実行されることになる。このように、固定変速比Ｒ１〜Ｒ５により設定された各変速段を切り換えて変速制御を実行することで、無段変速機構１４でありながら前進５段の変速機構と同様のシフトフィーリングを得ることが可能となっている。

なお、図２に示すように、多段変速ゲート７２内においてはセレクトレバー６７を前後方向に動かすことが可能となっている。そして、セレクトレバー６７を前方(＋方向)に動かすことによってアップシフトが可能となり、セレクトレバー６７を後方(−方向)に動かすことによってダウンシフトが可能となる。このように、車両の走行状態に基づきシフトパターンに従って変速段を切り換えるだけでなく、運転者のセレクトレバー操作に応じて変速段を切り換えることも可能となっている。但し、車両の走行状態と運転者のセレクトレバー６７の操作状態とのいずれか一方のみに基づいて、無段変速機構１４の変速段を切り換えるようにしても良いことはもちろんである。また、図示する場合には、無段変速機構１４の変速段を５段階に分けて固定変速比Ｒ１〜Ｒ５により設定しているが、これに限られることはなく、変速段の設定数を増減させるようにしても良い。

図６はＣＶＴ制御ユニット６０の変速制御系を示すブロック図である。図６に示すように、ＣＶＴ制御ユニット６０は、無段変速モードにおける目標変速比を算出するため、目標プライマリ回転数算出部８０と変速比算出部８１とを備えている。目標プライマリ回転数算出部８０は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃに基づき図３の変速特性マップを参照して目標プライマリ回転数Ｎｐを算出する。また、変速比算出部８１は、目標プライマリ回転数Ｎｐと実セカンダリ回転数Ｎｓｅとに基づいて目標変速比ｉａを算出する。そして、算出された目標変速比ｉａは目標変速比設定部８２に入力され、目標変速比設定部８２は目標変速比ｉａを演算用の目標変速比ｉとして設定する。また、ＣＶＴ制御ユニット６０は、多段変速モードの目標変速比ｉｂを設定するため、変速比選択部８３を備えている。信号出力手段として機能する変速比選択部８３は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃに基づき図４のシフトパターンを参照して、または運転者によるセレクトレバー操作に基づいて、固定変速比Ｒ１〜Ｒ５のうちから目標変速比ｉｂを選択する。そして、選択された目標変速比ｉｂは変速段切換信号として目標変速比設定部８２に入力され、目標変速比設定部８２は目標変速比ｉｂを演算用の目標変速比ｉとして設定する。このように多段変速モードにおいては、目標変速比設定部８２から出力される目標変速比ｉｂに基づいて、変速制御手段としてのＣＶＴ制御ユニット６０により無段変速機構１４の変速段が切り換えられる。

また、ＣＶＴ制御ユニット６０は、変速モードを切り換えるため、変速モード設定部８４を備えている。この変速モード設定部８４は、インヒビタスイッチ６８からの信号に基づいてセレクトレバー６７の操作位置を検出し、セレクトレバー６７の操作位置に基づいて無段変速モードまたは多段変速モードを設定する。無段変速モードが設定された場合には、変速比算出部８１によって目標変速比ｉａが算出され、目標変速比設定部８２に向けて目標変速比ｉａが出力される。一方、多段変速モードが設定された場合には、変速比選択部８３によって目標変速比ｉｂが選択され、目標変速比設定部８２に向けて目標変速比ｉｂが出力される。すなわち、無段変速モードにおいては目標変速比ｉａが目標変速比ｉとして設定される一方、多段変速モードにおいては目標変速比ｉｂが目標変速比ｉとして設定されることになる。

このような目標変速比ｉに基づいて目標プライマリ圧Ｐｐを算出するため、ＣＶＴ制御ユニット６０は、油圧比算出部８５および目標プライマリ圧算出部８６を備えている。油圧比算出部８５は、目標変速比ｉに対応する目標プライマリ圧Ｐｐと目標セカンダリ圧Ｐｓとの油圧比(Ｐｐ／Ｐｓ)を算出し、目標プライマリ圧算出部８６は、油圧比に目標セカンダリ圧Ｐｓを乗算して目標プライマリ圧Ｐｐを算出する。また、ＣＶＴ制御ユニット６０は、目標セカンダリ圧Ｐｐをフィードバック制御するため、実変速比算出部８７、フィードバック値算出部８８、加算部８９を備えている。実変速比算出部８７は、実プライマリ回転数Ｎｐｅと実セカンダリ回転数Ｎｓｅとに基づいて実変速比ｉｅを算出し、フィードバック値算出部８８は、実変速比ｉｅと目標変速比ｉとに基づいてフィードバック値Ｆを算出する。続いて、フィードバック値Ｆは加算部８９に入力され、加算部８９は目標プライマリ圧Ｐｐにフィードバック値Ｆを加算する。これにより、目標変速比ｉに実変速比ｉｅが近づくように、目標プライマリ圧Ｐｐはフィードバック制御されるようになっている。

さらに、ＣＶＴ制御ユニット６０は、目標セカンダリ圧Ｐｓを算出するため、入力トルク算出部９０、必要セカンダリ圧算出部９１、目標セカンダリ圧算出部９２を備えている。入力トルク算出部９０は、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度Ｔｏとに基づいて、エンジン１１からプライマリ軸１２に入力される入力トルクＴｉｎを算出し、必要セカンダリ圧算出部９１は、目標変速比ｉに基づいて必要セカンダリ圧Ｐｓｎを算出する。これらの入力トルクＴｉｎと必要セカンダリ圧Ｐｓｎとは目標セカンダリ圧算出部９２に入力され、目標セカンダリ圧算出部９２によって目標セカンダリ圧Ｐｓが算出される。そして、目標セカンダリ圧Ｐｓに向けてセカンダリ圧制御弁５２が制御され、セカンダリプーリ２２は駆動チェーン２４の伝達トルクに見合った締め付け力で制御される。

ところで、図５に示すように、多段変速モードにおいては、離れた固定変速比Ｒ１〜Ｒ５間で変速することから、変速比が連続的に変化する無段変速モードに比べて変速比を変化させる速度すなわち変速速度が高められている。特に、多段変速モードにおいて、キックダウン等のアクセル操作やマニュアルモードのシフト操作に対する変速品質を向上させるためには、変速速度を高めて俊敏な変速動作を達成することが重要となっている。ここで、図４に示すように、多段変速モードにおいてアクセル開度Ａｃｃを一定とした状態で車速Ｖを増加させることにより、符号Ｂ１で示す走行状態から符号Ｂ２で示す走行状態に向けて車両の走行状況を変化させた場合を考える。このときのタイムチャートを図８に示す。

車両の走行状況が符号Ｂ１から符号Ｂ２に向けて変化されると、固定変速比Ｒ２，Ｒ３の間のアップシフト線を跨ぐことから、図８(Ａ)に実線で示すように、無段変速機構１４の実変速比ｉｅが固定変速比Ｒ２からＲ３へアップシフトされる。このとき、上述したように、多段変速モードにおいては無段変速モードに比べて変速速度が高められているため、無段変速機構１４のアップシフトにより実プライマリ回転数Ｎｐｅが急激に減少される。これにより、図８(Ｂ)に実線で示すように、無段変速機構１４のアップシフト時には、実プライマリ回転数Ｎｐｅの回転数変動に伴って無段変速機構１４の入力側回転体に慣性力つまり実イナーシャトルクＴｉｅが生じることとなる。ここで、入力側回転体とは実プライマリ回転数Ｎｐｅのもとで回転する回転体のことであり、エンジン１１のクランク軸２５、トルクコンバータ３０、タービン軸３４、前後進切換機構３１、入力軸１２、プライマリプーリ２０等を指している。

この実イナーシャトルクＴｉｅは、実プライマリ回転数Ｎｐｅの回転数変動を抑制しようとする方向、すなわち入力トルクＴｉｎを増大させる方向に作用する。したがって、実イナーシャトルクＴｉｅは、図８(Ｆ)に破線で示すように、無段変速機構１４からセカンダリ軸１３に出力される出力トルクＴｏｕｔを一時的に増大させてトルク変動を発生させることから、車両に変速ショックを与える要因となる。そのため、多段変速モードにおけるアップシフト時には、図８(Ｅ)に実線で示すように、エンジン１１のトルクダウン制御を行うようにしている。これにより、エンジントルクＴｅのトルクダウンによって実イナーシャトルクＴｉｅが打ち消されるため、図８(Ｆ)に実線で示すように、アップシフト時のトルク変動が低減されて、車両の変速ショックが抑制されるようになっている。なお、図８(Ｂ)には、実イナーシャトルクＴｉｅの発生量が斜線で示されており、図８(Ｆ)には、実イナーシャトルクＴｉｅによる出力トルクＴｏｕｔのトルク変動分が斜線で示されている。また、図８(Ｅ)には、実イナーシャトルクＴｉｅを打ち消す向きにトルクダウン制御されたときのエンジントルクＴｅのトルクダウン量が斜線で示されている。

このようなエンジントルクの増減制御においては、実イナーシャトルクＴｉｅが無段変速機構１４の変速速度により変化することから、実変速比ｉｅの変速比変化に応じた最適なエンジントルク増減要求値を算出する必要がある。しかしながら、実変速比ｉｅの変速比変化に基づいてエンジントルク増減要求値をフィードバック的に算出したのでは、エンジン１１のトルク応答遅れ故に、実イナーシャトルクＴｉｅを適切に吸収することができない。そこで、増減要求値算出手段として機能するＣＶＴ制御ユニット６０には、実イナーシャトルクＴｉｅを打ち消すようなエンジントルク増減要求値を算出するための演算システムが設けられている。図７はＣＶＴ制御ユニット６０の増減制御系を示すブロック図である。

図７に示すように、ＣＶＴ制御ユニット６０は、第１仮想変速速度特性設定部(変速速度特性設定手段)１０１、第１仮想イナーシャトルク算出部１０２、第１仮想イナーシャトルク補正部１０３を備えている。第１仮想変速速度特性設定部１０１は、変速比選択部８３から入力された目標変速比ｉｂつまり変速段切換後の固定変速比Ｒ３と、変速段切換前の固定変速比Ｒ２とに基づいて変速段切換前後の変速比変化量ｄｉを算出する。そして、変速比変化量ｄｉに基づいて、エンジントルク増減用の第１仮想変速速度特性を設定する。この第１仮想変速速度特性は、図８(Ａ)に一点鎖線で示すように、第１仮想変速比ｉ１を固定変速比Ｒ２からＲ３へ瞬時に変速するような変速速度特性である。

第１仮想イナーシャトルク算出部１０２では、図８(Ｂ)に一点鎖線で示すように、第１仮想変速速度特性に基づいて、無段変速機構１４の入力側回転体に作用する第１仮想イナーシャトルクＴ１を算出する。つまり、第１仮想変速比ｉ１のもとで無段変速機構１４を変速した場合に生じると推定される第１仮想イナーシャトルクＴ１を算出する。この第１仮想イナーシャトルクＴ１は、第１仮想変速比ｉ１の単位時間当たりの変速比変化量と、実セカンダリ回転数Ｎｓｅと、入力側回転体のイナーシャ質量Ｉとに基づいて算出される。そして、第１仮想イナーシャトルク補正部１０３では、図８(Ｃ)に一点鎖線で示すように、エンジン１１のトルク応答遅れを考慮して、第１仮想イナーシャトルクＴ１に所定係数Ｋ１を乗じた後に、一次遅れ等の所定のフィルタ処理を施している。なお、第１仮想イナーシャトルクＴ１に適応される所定係数Ｋ１やフィルタ処理は、エンジン１１の特性等を考慮して適宜設定される。例えば、本実施の形態においては、エンジン１１のトルク応答を考慮して、第１仮想イナーシャトルクＴ１の立ち上がりから所定時間は一時遅れ処理を施さないようになっている。

また、ＣＶＴ制御ユニット６０は、第２仮想変速速度特性設定部(変速速度特性設定手段)１０４、第２仮想イナーシャトルク算出部１０５、第２仮想イナーシャトルク補正部１０６を備えている。第２仮想変速速度特性設定部１０４は、第１仮想変速速度特性に変化量制限や一次遅れ等の所定のフィルタ処理を施すことにより、エンジントルク増減用の第２仮想変速速度特性を設定する。このように変化量制限を適応することで、第２仮想変速比ｉ２の単位時間当たりの変速比変化量に制限が加えられ、第２仮想変速速度特性は第１仮想変速速度特性よりも変速速度が遅く設定される。すなわち、第２仮想変速速度特性は、図８(Ａ)に二点鎖線で示すように、第２仮想変速比ｉ２を固定変速比Ｒ２からＲ３へ変速する際に、変速制御系の応答性などの点から現実的に指示可能な変速速度特性となる。また、第２仮想変速速度特性の変速開始タイミングは、第１仮想変速速度特性の変速開始タイミングよりも遅くなっている。この第２仮想変速速度特性は目標変速比設定部８２に入力され、第２仮想変速速度特性に基づいて無段変速機構１４が固定変速比Ｒ２からＲ３へ変速制御される。このとき、変速制御系の応答遅れ故に、図８(Ａ)に実線で示すように、無段変速機構１４の実変速比ｉｅは第２仮想変速比ｉ２から所定の応答遅れを有した状態で変化されるようになっている。

第２仮想イナーシャトルク算出部１０５では、図８(Ｂ)に二点鎖線で示すように、第２仮想変速速度特性に基づいて、無段変速機構１４の入力側回転体に作用する第２仮想イナーシャトルクＴ２を算出する。つまり、第２仮想変速比ｉ２のもとで無段変速機構１４を変速した場合に生じると推定される第２仮想イナーシャトルクＴ２を算出する。この第２仮想イナーシャトルクＴ２は、第２仮想変速比ｉ２の単位時間当たりの変速比変化量と、実セカンダリ回転数Ｎｓｅと、入力側回転体のイナーシャ質量Ｉとに基づいて算出される。そして、第２イナーシャトルク補正部１０６では、図８(Ｃ)に二点鎖線で示すように、実イナーシャトルクＴｉｅの吸収分と実プライマリ回転数Ｎｐｅの引き下げ分とを考慮して、第２仮想イナーシャトルクＴ２に所定係数Ｋ２を乗じた後に、一次遅れ等の所定のフィルタ処理を施している。すなわち、入力側回転体の回転エネルギーを吸収して、さらに入力側回転体の回転数を引き下げるためのトルクダウン量を考慮して、図８(Ｃ)に破線で示すように、第２仮想イナーシャトルクＴ２に所定係数Ｋ２を乗じている。なお、第２仮想イナーシャトルクＴ２に適応される所定係数Ｋ２やフィルタ処理は、車両の走行状況等を考慮して適宜設定される。

続いて、トルク増減要求値算出部１０７において、これら補正後の第１仮想イナーシャトルク補正値Ｔ１’と第２仮想イナーシャトルク補正値Ｔ２’とに基づいて、トルクダウン要求値Ｔｄを算出する。このトルクダウン要求値Ｔｄは、図８(Ｄ)に実線で示すように、第１仮想イナーシャトルク補正値Ｔ１’と第２仮想イナーシャトルク補正値Ｔ２’とを加算した後に、その加算値の変動を滑らかにするような所定のフィルタ処理を施すことにより算出される。そして、トルクダウン要求値Ｔｄに応じたトルク増減信号が、トルク増減要求値算出部１０７からエンジン制御ユニット６９へ送信される。これにより、エンジン制御ユニット６９では、図８(Ｅ)に実線で示すように、トルク増減信号に応じて実イナーシャトルクＴｉｅを打ち消す向きにトルクダウン制御を行う。このエンジントルクＴｅのトルクダウンにより、アップシフト時に生じる実イナーシャトルクＴｉ’が打ち消されるため、図８(Ｆ)に実線で示すように、出力トルクＴｏｕｔのトルク変動が低減されて、車両の変速ショックが抑制されるようになっている。

このように、仮想変速速度特性に基づいてトルクダウン要求値Ｔｄを算出するようにしたので、所定係数Ｋ１，Ｋ２と所定のフィルタ処理を適合するだけでトルクダウン要求値Ｔｄを算出することが可能となる。すなわち、無段変速機構１４の変速時に設定される仮想変速速度特性に基づいてトルクダウン要求値Ｔｄを算出するようにしたので、従来のように車両の走行状態からイナーシャトルクを推定するためのマップデータを予め算出しておく必要がない。したがって、開発段階における適合作業を簡易化することができ、開発コストを低減することが可能となる。

また、第１仮想変速速度特性に基づいてトルクダウン要求値Ｔｄを算出するようにしたので、エンジン１１のトルク応答遅れに対して、フィードフォワード的にトルクダウン要求を行うことができる。つまり、エンジン１１のトルク応答遅れを考慮して、トルクダウン要求値Ｔｄの立ち上がりを急激に増加させることが可能となる。これにより、第２仮想変速速度特性に基づいて算出されたトルクダウン要求値分が作用する前に、エンジン１１をトルク応答性の良い状態とすることができる。

この第１仮想変速速度特性に加えて、第１仮想変速速度特性よりも変速速度の遅い第２仮想変速速度特性に基づいてトルクダウン要求値Ｔｄを算出するようにしたので、実変速比ｉｅに対して最適なトルクダウン要求値Ｔｄとすることができる。すなわち、実イナーシャトルクＴｉｅの吸収分と実プライマリ回転数Ｎｐｅの引き下げ分とを考慮して所定係数Ｋ２を乗算することで、実イナーシャトルクＴｉｅを打ち消すようなトルクダウン要求値Ｔｄとなる。また、実変速比ｉｅの変速制御系の応答遅れに対して、エンジン１１のトルクダウン制御が同様の時間遅れとなるようにフィルタ処理が適応されているので、実イナーシャトルクＴｉｅが適切に吸収される。

前記実施の形態においては、アップシフト時におけるトルクダウン制御について説明したが、ダウンシフト時におけるトルクアップ制御についても、同様にしてトルクアップ要求値を算出することが可能である。ここで、図９にダウンシフト時のタイムチャートを示す。多段変速モードのダウンシフト時には、実イナーシャトルクＴｉｅにより出力トルクＴｏｕｔが一時的に減少されてトルク変動が発生するため、エンジン１１のトルクアップ制御を行うことで、車両の変速ショックを抑制するようにしている。このようなトルクアップ制御においても、第１仮想変速速度特性と第２仮想変速速度特性とに基づいて、実イナーシャトルクＴｉｅを打ち消すようなトルクアップ要求値Ｔｕが算出される。

このとき、第１仮想イナーシャトルクＴ１には、エンジン１１のトルク応答遅れを考慮して、所定係数Ｋ１を乗算した後に一次遅れ等の所定のフィルタ処理が施される。また、第２仮想イナーシャトルクＴ２には、実イナーシャトルクＴｉｅの吸収分と実プライマリ回転数Ｎｐｅの引き上げ分とを考慮して、所定係数Ｋ２を乗算した後に一次遅れ等の所定のフィルタ処理が施される。そして、これら補正後の第１仮想イナーシャトルク補正値Ｔ１’と第２仮想イナーシャトルク補正値Ｔ２’とを加算した後に、その加算値の変動を滑らかにするような所定のフィルタ処理を施すことにより、トルクアップ要求値Ｔｕが算出される。このように、ダウンシフト時におけるトルクアップ制御においても、アップシフト時におけるトルクダウン制御と同様にしてエンジントルク増減要求値Ｔを算出することが可能であり、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、前記実施の形態においては、第１および第２仮想変速速度特性に基づいてエンジントルク増減要求値Ｔを算出するようにしたが、実変速比ｉｅの変速速度が速い場合には、第１仮想変速速度特性のみに基づいてエンジントルク増減要求値Ｔを算出することも可能である。ここで、図１０に他の実施形態におけるアップシフト時のタイムチャートを示す。変速制御系の応答性が良く、実変速比ｉｅの変速速度を速くすることができる場合には、図１０(Ａ)に示すように、第２仮想変速速度特性を第１仮想変速速度特性に近づけることで、多段変速モードにおける変速品質を向上させることが可能となる。このような場合には、図１０(Ｂ)に示すように、第１仮想変速速度特性に基づいて算出した第１仮想イナーシャトルクＴ１と、第２仮想変速速度特性に基づいて算出した第２仮想イナーシャトルクＴ２とに大きな差異がない。そのため、第１仮想イナーシャトルクＴ１のみに基づいてトルクダウン要求値Ｔｄを算出することが可能である。つまり、第２仮想イナーシャトルクＴ２に乗算する所定係数Ｋ２を０として、トルクダウン要求値Ｔｄを算出することができる。

このとき、第１仮想イナーシャトルクＴ１には、エンジン１１のトルク応答を考慮して、所定係数Ｋ１を乗算した後に遅れ処理等の所定のフィルタ処理が施される。この所定係数Ｋ１と所定のフィルタ処理を適合させることで、実イナーシャトルクＴｉｅを打ち消すようなトルクダウン要求値Ｔｄを算出することができる。このように、変速制御系の応答性が良く、実変速比ｉｅの変速速度を速くすることができる場合には、第１仮想変速速度特性のみに基づいてトルクダウン要求値Ｔｄを算出することが可能である。そして、このトルクダウン要求値Ｔｄは、所定係数Ｋ１と所定のフィルタ処理を適合するだけで算出することが可能である。したがって、従来のように予めマップデータを算出しておく必要がないため、開発段階における適合作業を簡易化することができ、開発コストを低減することが可能となる。なお、ダウンシフト時のトルクアップ制御においても、変速制御系の応答性が良く、実変速比ｉｅの変速速度を速くすることができる場合には、第１仮想変速速度特性のみに基づいてトルクアップ要求値Ｔｕを算出することが可能であることは言うまでもない。

ところで、コースティング中や低負荷運転時などエンジントルクが微小となる運転状態においては、アップシフト時に生じるイナーシャトルクを打ち消すようなトルクダウン量を得ることができないおそれがある。また、高負荷運転時などエンジントルクが最大値近くまで増大された運転状態においては、ダウンシフト時に生じるイナーシャトルクを打ち消すようなトルクアップ量を得ることができないおそれがある。そのため、このように十分なトルク増減量が得られず、エンジントルクの増減制御による効果が小さい運転状態においては、変速速度を遅くすることで変速時に生じるイナーシャトルクを低減することが必要である。その際、増減制御におけるトルク増減量と、変速制御における変速速度との調整が重要となる。そこで、ＣＶＴ制御ユニット６０には、エンジントルクの増減制御と変速制御との調整のとれた制御を行うための制御システムが設けられている。図１１はＣＶＴ制御ユニット６０の調整制御系を示すブロック図である。

図１１に示すように、ＣＶＴ制御ユニット６０は、最大トルク増減量算出部１１０、イナーシャトルク算出部１１１、変速速度算出部１１２、上限変速速度設定部１１３を備えている。最大トルク増減量算出部(最大トルク増減量算出手段)１１０は、エンジン１１の運転状態に基づいて算出された入力トルクＴｉｎに基づいて、エンジントルクＴｅの増減制御によって増減可能な最大トルク増減量Ｔｍａｘを算出する。つまり、現在発生しているエンジントルクＴｅに基づいて最大トルク増減量Ｔｍａｘを算出する。この最大トルク増減量Ｔｍａｘは、アップシフトの場合、現在発生しているエンジントルクＴｅから、トルクダウン制御によりトルクダウン可能なエンジントルク最小値Ｔｄｍまでのトルクダウン量である。また、ダウンシフトの場合、現在発生しているエンジントルクＴｅから、トルクアップ制御によりトルクアップ可能なエンジントルク最大値Ｔｕｍまでのトルクアップ量である。なお、図示する場合においてはエンジントルク最小値Ｔｄｍを０としたが、これに限られることはない。これらエンジントルク最小値Ｔｄｍおよび最大値Ｔｕｍは、エンジン１１の空気吸入量制御、燃料供給量制御、点火時期制御等を考慮して適宜設定され、エンジントルク最小値Ｔｄｍを０以下に設定しても良いことはもちろんである。

イナーシャトルク算出部(イナーシャトルク算出手段)１１１では、最大トルク増減量Ｔｍａｘを用いてエンジントルクＴｅを増減させる際に打ち消されるイナーシャトルクＴｉを算出する。つまり、最大トルク増減量ＴｍａｘをイナーシャトルクＴｉとして算出する。そして、変速速度算出部１１２では、イナーシャトルク算出部１１１から入力されたイナーシャトルクＴｉに基づいて、無段変速機１４を変速する際にイナーシャトルクＴｉを生じるような変速速度ｖ１を算出する。この変速速度ｖ１は以下のようにして算出される。
まず、イナーシャトルクＴｉは次式で表される。
イナーシャトルクＴｉ
＝入力側回転体のイナーシャ質量Ｉ×目標プライマリ回転変化量・・・(１)
また、イナーシャトルク算出部１１１において、最大トルク増減量ＴｍａｘをイナーシャトルクＴｉとして算出したので、
最大トルク増減量Ｔｍａｘ＝イナーシャトルクＴｉ・・・(２)
となる。そして、これら(１)、(２)式により、
目標プライマリ回転変化量
＝エンジントルクＴｅ／入力側回転体のイナーシャ質量Ｉ・・・(３)
となる。この(３)式より算出した目標プライマリ回転変化量と、変速段切換前後の変速比と、実セカンダリ回転数Ｎｓｅに基づいて変速速度ｖ１が算出される。

続いて、上限変速速度設定部(変速速度設定手段)１１３では、変速速度ｖ１に下限リミッタ１１４および上限リミッタ１１５を適応することで上限変速速度ｖ２を設定する。すなわち、変速速度ｖ１が所定下限値と所定上限値との間である(Ｅｍｉｎ≦ｖ１≦Ｅｍａｘ)ときには、上限変速速度ｖ２として変速速度ｖ１が設定される。また、変速速度ｖ１が所定下限値よりも小さい(ｖ１＜Ｅｍｉｎ)ときには、上限変速速度ｖ２として所定下限値Ｅｍｉｎが設定される。さらに、変速速度ｖ１が所定上限値よりも大きい(Ｅｍａｘ＜ｖ１)ときには、上限変速速度ｖ２として所定上限値Ｅｍａｘが設定される。この上限変速速度ｖ２は第２仮想変速速度特性設定部１０４に入力され、上限変速速度ｖ２に応じた変化量制限が第２仮想変速速度特性に適応される。そして、上限変速速度ｖ２に基づいて、上限変速速度ｖ２を超えないように無段変速機構１４の変速制御が実行される。また、上限変速速度ｖ２に基づいて変速制御する場合に生じるイナーシャトルクを打ち消すようなエンジントルク増減要求値Ｔが算出される。

また、ＣＶＴ制御ユニット６０は、変速速度ｖ１と所定下限値とを比較する比較部１１６を備えている。比較部１１６において、変速速度ｖ１が所定下限値以上(Ｅｍｉｎ≦ｖ１)と判定されたときには、比較部１１６からトルク増減要求値算出部１０７へ信号が送られる。これにより、エンジントルク増減要求値Ｔに応じたトルク増減信号がエンジン制御ユニット６９に送信され、エンジントルクＴｅの増減制御が実行される。一方、比較部１１６において、変速速度ｖ１が所定下限値よりも小さい(ｖ１＜Ｅｍｉｎ)と判定されたときには、比較部１１６からトルク増減要求値算出部１０７へ信号が送信されない。これにより、エンジントルクＴｅの増減制御が中止される。

次いで、エンジントルクＴｅの増減制御と変速制御との調整制御をフローチャートに従って説明する。図１２は調整制御の実行手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、ステップＳ１では、現在発生しているエンジントルクＴｅに基づいて変速速度ｖ１を算出する。また、ステップＳ２では、変速速度ｖ１に下限リミッタ１１４および上限リミッタ１１５を適応して上限変速速度ｖ２を設定する。続いて、ステップＳ３では、変速速度ｖ１が下限リミッタ１１４の所定下限値以上であるか否かが判定される。ステップＳ３において変速速度ｖ１が所定下限値以上であると判定された場合には、ステップＳ４で上限変速速度ｖ２に基づいてエンジントルク増減要求値Ｔを算出し、エンジントルク増減要求値Ｔに応じたエンジントルクＴｅの増減制御が実行される。一方、ステップＳ３において変速速度ｖ１が所定下限値よりも小さいと判定された場合には、エンジントルクＴｅの増減制御が中止される。そして、ステップＳ５では、上限変速速度ｖ２に基づいて無段変速機構１４の変速制御が実行される。ここで、アップシフト時のタイムチャートをそれぞれ場合分けして図１３〜図１５に示す。また、ダウンシフト時のタイムチャートをそれぞれ場合分けして図１６〜図１８に示す。

図１３(Ａ)および図１６(Ａ)に示すように、変速速度ｖ１(破線の傾き)が所定下限値(一点鎖線の傾き)と所定上限値(二点鎖線の傾き)との間であるときには、上限変速速度ｖ２として変速速度ｖ１が設定され、この変速速度ｖ１に応じた変化量制限が第２仮想変速速度特性に適応される。そして、アップシフト時またはダウンシフト時には、無段変速機構１４の実変速比ｉｅ(実線)が変速速度ｖ１に基づいて変化されるとともに、エンジン制御ユニット６９へのエンジントルク増減要求値Ｔが変速速度ｖ１に基づいて算出される。

この場合には、変速速度ｖ１が所定下限値以上であることから、エンジントルク増減要求値Ｔに応じたトルク増減信号がエンジン制御ユニット６９へ送信され、図１３(Ｃ)および図１６(Ｃ)に示すように、エンジントルクＴｅの増減制御が実行される。この増減制御により実イナーシャトルクＴｉｅが打ち消され、図１３(Ｄ)および図１６(Ｄ)に示すように、出力トルクＴｏｕｔのトルク変動が低減されることで、車両の変速ショックが抑制されるようになっている。このとき、エンジントルク増減要求値Ｔは、最大トルク増減量Ｔｍａｘにより算出された変速速度ｖ１に基づいて算出されるため、最大トルク増減量Ｔｍａｘに応じたトルク増減量となるように、エンジントルクＴｅの増減制御が行われる。このように最大トルク増減量Ｔｍａｘにより算出された変速速度ｖ１に基づいて無段変速機構１４が変速制御されるため、現在の運転状態のもとでの指示可能な変速速度の最大値に基づいて、無段変速機構１４が変速制御されるようになっている。

また、図１４(Ａ)および図１７(Ａ)に示すように、変速速度ｖ１が所定下限値よりも小さいときには、上限変速速度ｖ２として所定下限値Ｅｍｉｎが設定され、この所定下限値に応じた変化量制限が第２仮想変速速度特性に適応される。そして、アップシフト時またはダウンシフト時には、無段変速機構１４の実変速比ｉｅが所定下限値に基づいて変化されるとともに、エンジン制御ユニット６９へのエンジントルク増減要求値Ｔが所定下限値に基づいて算出される。

この場合には、変速速度ｖ１が所定下限値よりも小さいことから、エンジン制御ユニット６９へのトルク増減信号が停止され、図１４(Ｃ)および図１７(Ｃ)に示すように、エンジントルクＴｅの増減制御が中止される。これにより、図１４(Ｄ)および図１７(Ｄ)に示すように、出力トルクＴｏｕｔは実線で示すように実イナーシャトルクＴｉｅによって一時的に増大または減少されることになるが、変速速度を遅くすることで実イナーシャトルクＴｉｅが低減されているため、車両の変速ショックが抑制されるようになっている。つまり、実変速比ｉｅが所定下限値に基づいて変化されることで、実イナーシャトルクＴｉｅによる影響が気にならない程度に変速速度が遅くされている。このように変速速度ｖ１に所定下限値を設定することで、エンジントルクＴｅが微小トルクとなる運転状態においても安定した変速速度を実現でき、変速速度が遅くなりすぎて走行フィーリングを悪化させることを防止することができる。この所定下限値は、実イナーシャトルクＴｉｅによる影響や走行フィーリング等を考慮して適宜設定される。

さらに、図１５(Ａ)および図１８(Ａ)に示すように、変速速度ｖ１が所定上限値よりも大きいときには、上限変速速度ｖ２として所定上限値Ｅｍａｘが設定され、この所定上限値に応じた変化量制限が第２仮想変速速度特性に適応される。そして、アップシフト時またはダウンシフト時には、無段変速機構１４の実変速比ｉｅが所定上限値に基づいて変化されるとともに、エンジン制御ユニット６９へのエンジントルク増減要求値Ｔが所定上限値に基づいて算出される。

この場合には、変速速度ｖ１が所定下限値以上であることから、エンジントルク増減要求値Ｔに応じたトルク増減信号がエンジン制御ユニット６９へ送信され、図１５(Ｃ)および図１８(Ｃ)に示すように、エンジントルクＴｅの増減制御が実行される。この増減制御により実イナーシャトルクＴｉｅが吸収され、図１５(Ｄ)および図１８(Ｄ)に示すように、出力トルクＴｏｕｔのトルク変動が低減されることで、車両の変速ショックが抑制されるようになっている。このとき、エンジントルク増減要求値Ｔは所定上限値に基づいて算出されるため、最大トルク増減量Ｔｍａｘよりも小さなトルク増減量となるように、エンジントルクＴｅの増減制御が行われる。このように変速速度ｖ１に所定上限値を設けることで、変速制御系の応答性などの点から現実的に指示可能な最大変速速度に基づいて、無段変速機構１４が変速制御されるようになっている。この所定上限値は、変速制御系の応答性等を考慮して適宜設定される。

このように、最大トルク増減量Ｔｍａｘに基づいて無段変速機構１４の変速速度ｖ１を算出するようにしたので、常時可能な変速速度の最大値で無段変速機構１４を変速制御することが可能となる。このとき、車両の運転状態に基づいて指示可能な最大変速速度を算出するようにしたので、従来のように変速速度毎のトルク増減量を予めマップデータとして算出しておく必要がない。したがって、開発段階における適合作業を簡易化することができ、開発コストを低減することが可能となる。また、予め算出しておいたマップデータとの不適合を招くというおそれがなく、エンジントルクＴｅの増減制御と変速制御との調整のとれた制御を確実に行うことができる。

さらに、上限変速速度ｖ２に所定下限値を設定するようにしたので、コースティング中などエンジントルクが０以下となる運転状態においても、安定した変速速度を実現することができる。また、変速速度ｖ１が所定下限値よりも小さい場合には増減制御を中止するようにしたので、トルクダウン制御による車両挙動が出やすい微小トルク状態において、トルクダウン制御を中止することで車両挙動の乱れを抑制することができる。

なお、前記実施の形態においては、上限変速速度ｖ２に応じた変化量制限を第２仮想変速速度特性に適応することで、上限変速速度ｖ２に基づいて変速制御するとともにエンジントルク増減要求値Ｔを算出するようにしたが、これに限られることはない。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、駆動源としてエンジン１１を例に挙げて説明したが、これに限られることはなく、エンジンに換えて電動回転機あるいはエンジンと電動回転機の複合駆動源を利用することが可能である。更に、無段変速機として巻き掛け式の無段変速機１０を挙げて説明したが、これに限られることはなく、トロイダル式の無段変速機に対して本発明を適用しても良い。また、プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２２とに駆動チェーン２４を巻き掛けているが、これに限られることはなく、多数のエレメントをバンドで保持した駆動ベルトを巻き掛けるようにしても良い。さらに、無段変速機構１４の変速段を固定変速比Ｒ２，Ｒ３の間で変速する場合について説明したが、これに限られることはない。例えば、無段変速機構１４の変速段を固定変速比Ｒ２，Ｒ４の間で２段階のアップシフトまたはダウンシフトを行うようにしても良い。

１０ パワーユニット
１１ エンジン(駆動源)
１４ 無段変速機構
６０ ＣＶＴ制御ユニット(変速制御手段、増減要求値算出手段)
６９ エンジン制御ユニット(トルク制御手段)
８３ 変速比選択部(信号出力手段)
１０１ 第１仮想変速速度特性設定部
１０４ 第２仮想変速速度特性設定部
１１０ 最大トルク増減量算出部
１１１ イナーシャトルク算出部
１１３ 上限変速速度設定部

Claims (4)

1. 駆動源と多段変速モードで変速制御される無段変速機とを備えるパワーユニットの制御装置であって、
   車両の走行状態と運転者の操作状態との少なくともいずれか一方に基づいて変速段切換信号を出力する信号出力手段と、
   前記変速段切換信号に基づいて、前記無段変速機の変速段を切り換える変速制御手段と、
   変速段切換前後の変速比に基づいて、前記駆動源のトルク増減用の仮想変速速度特性を設定する変速速度特性設定手段と、
   前記仮想変速速度特性に基づいて、トルク増減要求値を算出する増減要求値算出手段と、
   前記トルク増減要求値に基づいて、前記無段変速機の入力側回転体に作用するイナーシャトルクを打ち消す向きに前記駆動源のトルクを増減制御するトルク制御手段とを有し、
   前記増減要求値算出手段は、前記仮想変速速度特性に基づいて前記入力側回転体に作用する仮想イナーシャトルクを算出した後に、前記仮想イナーシャトルクに基づいて前記トルク増減要求値を算出し、
   前記変速速度特性設定手段は、変速段切換前後の変速比に基づいて第１仮想変速速度特性を設定するとともに、変速段切換前後の変速比に基づいて前記第１仮想変速速度特性よりも変速速度の遅い第２仮想変速速度特性を設定し、
   前記増減要求値算出手段は、前記第１および前記第２仮想変速速度特性に基づいて前記トルク増減要求値を算出することを特徴とするパワーユニットの制御装置。
2. 請求項１記載のパワーユニットの制御装置において、
   前記増減要求値算出手段は、前記仮想イナーシャトルクに所定係数を乗じて前記トルク増減要求値を算出することを特徴とするパワーユニットの制御装置。
3. 請求項１または２記載のパワーユニットの制御装置において、
   前記第１仮想変速速度特性の変速開始タイミングは、前記第２仮想変速速度特性の変速開始タイミングよりも早いことを特徴とするパワーユニットの制御装置。
4. 請求項１、２または３記載のパワーユニットの制御装置において、
   前記変速制御手段は、前記第２仮想変速速度特性に基づいて変速制御を行うことを特徴とするパワーユニットの制御装置。
   

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