JP3855296B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル型やプーリ式の無段変速機或いは通常のギヤ式有段変速機からなる自動変速機の制御装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の自動変速機においては、その変速比が例えばアクセルペダルの開度及び車速に応じて自動的に切り換えられるようになっている。しかし、この変速機の変速比が車両の走行状態に応じて略一律に決まるので、車両のある走行状態で運転者が変速比を変えたいと思っても、その要求に応じた変速比の切換えができないという問題があった。
【０００３】
そこで、従来、例えば特開昭５９―３７３５９号公報に示されるように、通常は変速比が自動的に切り換えられる自動変速機に対し、その変速比を車両運転者のマニュアル操作により切り換えるようにしたものが提案されている。
【０００４】
また、この他、特開昭６３―２１９９４７号公報に示されるものでは、自動変速機の変速モードが変速段を所定変速段に固定保持するホールドモードにあるとき、エンジン回転数が設定値以上に上昇すると、ホールドモードをキャンセルして変速段をシフトアップし、エンジンの過回転を防止するようになされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記前者の従来技術のように自動変速機を自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えてマニュアル変速制御を行う場合、車両運転者がシフト切換えを行うことなく一定の変速比でアクセルペダルを踏み続けていると、エンジンが過回転状態になってその信頼性が低下する。
【０００６】
そこで、上記後者の従来技術のように、エンジン回転数を検出してそれが過回転状態になる前に、変速機を運転者のシフト操作がなくても自動的にシフトアップ状態にして変速比を小さくし、エンジン回転数を強制的に下げるようにすることが考えられる。しかし、その場合、エンジン回転数の上限値を一定の最適値に設定することは難しく、エンジンの信頼性を安定して向上維持することが困難である。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記のように自動変速機を自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えてマニュアル変速制御する場合に、その変速比を変えるべきエンジン回転数の上限値を旨く設定することにより、エンジンが常に過回転状態にならないようにして、エンジンの信頼性の安定して向上させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、自動変速機のマニュアル変速モードでエンジン回転数が上限値以上になったときに自動的にシフトアップ状態にして変速比を小さくし、エンジン回転数を下げる場合に、そのエンジン回転数の上限値を車両と走行路面との間の摩擦係数に応じて変えるようにした。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明では、図１に示すように、エンジンに駆動連結された自動変速機１２と、操作手段１１１，１１２の操作により自動変速機１２を自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えた状態で変速比を変える変速制御手段１１５とを備えた自動変速機の制御装置が前提である。
【００１０】
そして、車両と走行路面との間の摩擦係数μに応じてエンジン回転数の上限値ＥＳＰＨを設定するエンジン回転数限界値設定手段１１６と、上記変速機１２がマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、上記エンジン回転数限界値設定手段１１６により設定された上限値ＥＳＰＨ以上にエンジン回転数ＥＳＰＯが上昇したときに、変速機１２の変速比を減少側に変更する変速比変更手段１１７とを設ける。
【００１１】
上記の構成により、車両の運転中、操作手段１１１，１１２が操作されると、自動変速機１２が自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、操作手段１１１，１１２の操作に応じて変速制御手段１１５により変速比を変えるマニュアル制御が行われる。そして、エンジン回転数ＥＳＰＯが検出され、そのエンジン回転数ＥＳＰＯが、エンジン回転数限界値設定手段１１６により設定された上限値ＥＳＰＨ以上に上昇したときに、変速比変更手段１１７により自動変速機１２の変速比が減少側に変更される。この変速比の減少に伴い変速機１２がシフトアップされた状態となってエンジン回転数ＥＳＰＯが下がり、エンジンが過回転状態になるのを防いでその信頼性を向上させることができる。
【００１２】
そのとき、上記エンジン回転数限界値設定手段１１６では、エンジン回転数上限値ＥＳＰＨは車両と走行路面との間の摩擦係数μに応じて設定される。このため、エンジン回転数上限値ＥＳＰＨを路面摩擦係数μに応じた最適値に設定することができ、上記エンジンの信頼性の向上を安定して維持することができる。しかも、エンジン回転数上限値ＥＳＰＨを路面摩擦係数μに応じて適正に設定でき、例えば路面摩擦係数μが低くて滑り易い路面では、エンジン回転数上限値ＥＳＰＨを下げることで、エンジン回転数ＥＳＰＯを低く保って車両のスリップを防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明では、上記エンジン回転数限界値設定手段１１６は、車両と走行路面との間の摩擦係数μが低くなると、エンジン回転数上限値ＥＳＰＨを低く設定するように構成されているものとする。このように、路面摩擦係数μが低くなるとエンジン回転数上限値ＥＳＰＨを低くするように設定することで、路面摩擦係数μが低くて滑り易い路面では、エンジン回転数上限値ＥＳＰＨを下げ、エンジン回転数ＥＳＰＯを低く保って車両のスリップを防止することができる。
【００１４】
請求項３の発明では、上記請求項１の発明の自動変速機の制御装置において、エンジン回転数限界値設定手段１１６は、車速Ｖに応じてエンジン回転数上限値ＥＳＰＨを設定するように構成されているものとする。このことで、エンジン回転数上限値ＥＳＰＨを車速Ｖに応じて適正に設定でき、例えば車速Ｖが高いときには、エンジン回転数上限値ＥＳＰＨを下げることで、エンジン回転数ＥＳＰＯを低く保ってエンジンを高回転にした状態での高速走行を防ぎ、エンジンの信頼性を向上させることができる。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１の発明の自動変速機の制御装置において、変速比変更手段１１７が変速比の変更を終了するときに、変更終了前の変速比に最も近い所定値に変速比を設定する変速比設定手段１１８を設ける。こうすれば、変速比変更手段１１７による変速比変更の終了に伴って変速比が大きく変化することはなく、変速比の変化によるエンジン回転数ＥＳＰＯの変化等を回避することができる。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項４の発明の自動変速機の制御装置において、変速比変更手段１１７が変速比の変更を終了するときに変速比設定手段１１８が設定する変速比の所定値は、変速比の変更終了前の変速比に最も近い減少側の変速比とする。すなわち、変速比の変更が終了するときには、例えばエンジン回転数ＥＳＰＯが上り過ぎたために運転者がアクセルペダルを戻したとき等であり、変更終了時に設定する所定値を減少側の所定値とすることで、エンジン回転数ＥＳＰＯが低下することとなり、よって運転者の意図する変速比が得られる。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項１の発明の自動変速機の制御装置において、エンジン回転数限界値設定手段１１６は、エンジン回転数下限値ＥＳＰＬを設定するように構成する。また、変速比変更手段１１７は、変速機１２がマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、エンジン回転数限界値設定手段１１６により設定された下限値ＥＳＰＬ以下にエンジン回転数ＥＳＰＯが低下したときに、変速機１２の変速比を増大側に変更するように構成する。
【００１８】
この構成により、エンジン回転数ＥＳＰＯが、エンジン回転数限界値設定手段１１６により設定された下限値ＥＳＰＬ以下に低下したときに、変速比変更手段１１７により自動変速機１２の変速比が増大側に変更される。この変速比の増大変更に伴い変速機１２がシフトダウンされた状態となってエンジン回転数ＥＳＰＯが上る。よって、エンジン回転が不安定となって振動するカーバッキング状態を防ぐことができ、運転者の不快感を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図７は本発明の実施形態１に係る自動変速機の全体構成を示す。図７において、１は車載エンジンで、このエンジン１の出力軸１ａには、クラッチ２を介してトロイダル型無段変速機からなる自動変速機１２が駆動連結されている。この自動変速機１２は、エンジン１の出力軸１ａと同じ軸線上に配置された入力軸１３と、この入力軸１３に平行に配置された出力軸１４とを有し、入力軸１３は上記クラッチ２を介してエンジン１の出力軸１ａに、また出力軸１４は後述の出力ギヤ２５を介して図外の駆動車輪にそれぞれ駆動連結されている。
【００２０】
上記入力軸１３上にはエンジン１側から順に、第１駆動ギヤ１５、保持ディスク１６、トロイダル変速機構１７及び第２駆動ギヤ２３がそれぞれ配置され、第１駆動ギヤ１５及び保持ディスク１６は入力軸１３に回転一体に固定され、第２駆動ギヤ２３は入力軸１３に回転可能に支持されている。一方、出力軸１４上には、エンジン１側から順に、出力ギヤ２５、第１従動ギヤ２６、Ｌｏｗクラッチ２７、遊星ギヤ機構２８、第２従動ギヤ３３、Ｈｉｇｈクラッチ３４がそれぞれ配置され、出力ギヤ２５は出力軸１４に回転一体に固定され、第１従動ギヤ２６及び第２従動ギヤ３３は出力軸１４に回転可能に支持されている。
【００２１】
上記トロイダル変速機構１７は、エンジン１側に位置する入力ディスク１８と、この入力ディスク１８に対しエンジン１と反対側に位置する出力ディスク１９とを有し、これら両ディスク１８，１９は入力軸１３上に回転可能に支持されている。入力ディスク１８の背面（出力ディスク１９と反対側の面）は上記保持ディスク１６にローディングカム３５を介して伝動可能に押し付けられている一方、出力ディスク１９は上記第２駆動ギヤ２３に回転一体に結合されている。入力ディスク１８の出力ディスク１９との対向面には、出力ディスク１９側に向かってテーパ状に小径になりかつ軸方向に沿った断面が円弧状となる彎曲面からなる伝動面１８ａが形成されている。一方、出力ディスク１９の入力ディスク１８との対向面には、入力ディスク１８側に向かってテーパ状に小径になりかつ軸方向に沿った断面が同様の円弧状となる彎曲面からなる伝動面１９ａが形成されている。両ディスク１８，１９の間には、入力軸１３（両ディスク１８，１９の回転中心）に向かって延びかつ入力軸１３に対して捩じれの位置にある揺動中心Ｑ回りに揺動可能なピボット軸２０ａ，２０ａを有する１対の支持部材２０，２０が配置され、この各支持部材２０のピボット軸２０ａにはそれぞれパワーローラ２１が回転可能にかつ支持部材２０からスラストベアリング２２を介して押圧された状態で支持されている。この各パワーローラ２１の外周面は、上記入出力ディスク１８，１９の伝動面１８ａ，１９ａに伝動可能に圧接するよう断面円弧形状とされており、各支持部材２０の揺動中心Ｑ回りの揺動により各パワーローラ２１を入出力ディスク１８，１９に対して傾動させながら回転させ、その両パワーローラ２１，２１の傾動角度に応じてその両ディスク１８，１９の伝動面１８ａ，１９ａとの接触位置をディスク１８，１９の径方向に変え、入力ディスク１８から出力ディスク１９へのトルク伝達時における変速比（トルク比）を変化させるようにしている。つまり、このトロイダル変速機構１７の入出力ディスク１８，１９間の変速比は、入力ディスク１８のパワーローラ２１への接触位置の入力軸１３からの径と、出力ディスク１９のパワーローラ２１への接触位置の出力軸１４からの径との比により決定される。
【００２２】
上記遊星ギヤ機構２８は、出力軸１４上に回転可能に支持されたサンギヤ２９と、このサンギヤ２９に噛合する複数のピニオン３０，３０，…を回転可能に担持するピニオンキャリア３１と、出力軸１４に回転一体に固定され、内周にて上記各ピニオン３０に噛合するリングギヤ３２とを備え、サンギヤ２９は上記第２従動ギヤ３３に回転一体に連結固定されている。
【００２３】
上記入出力軸１３，１４の間には両軸１３，１４と平行に中間軸３６が配置され、この中間軸３６には上記入力軸１３上の第１駆動ギヤ１５及び出力軸１４上の第１従動ギヤ２６に噛合する中間ギヤ３７が固定されており、この中間ギヤ３７を介して第１従動ギヤ２６が第１駆動ギヤ１５に駆動連結されている。さらに、Ｌｏｗクラッチ２７は上記第１従動ギヤ２６と遊星ギヤ機構２８のピニオンキャリア３１との間に両者間の動力伝達を断続するように、またＨｉｇｈクラッチ３４は出力軸１４と上記第２従動ギヤ３３（遊星ギヤ機構２８のサンギヤ２９）との間に両者間の動力伝達を断続するようにそれぞれ設けられている。そして、これらＬｏｗクラッチ２７及びＨｉｇｈクラッチ３４を所定の状態で締結又は締結解除することで、自動変速機１２の変速状態を後退状態、前進Ｌｏｗ状態及び前進Ｈｉｇｈ状態に切り換え、後退状態及び前進Ｌｏｗ状態では、トロイダル変速機構１７及び遊星ギヤ機構２８の双方で、また前進Ｈｉｇｈ状態ではトロイダル変速機構１７のみでそれぞれ入力軸１３及び出力軸１４間の変速比（変速機１２の変速比）を変えるようにしている。
【００２４】
尚、３８は、トロイダル変速機構１７の出力ディスク１９がパワーローラ２１との圧接により入力ディスク１８から離隔するのを規制するために入力軸１３の端部に設けられた規制ディスクである。
【００２５】
上記トロイダル変速機構１７の変速制御のメカニズムを図６に示す。両支持部材２０，２０は、その各々に連結した油圧シリンダからなるＬｏｗ側及びＨｉｇｈ側シリンダ４０，４０により入力軸１３回りに互いに逆方向に押圧移動されて揺動中心Ｑ回りに揺動するようになっている。両シリンダ４０，４０には電磁切換弁からなる変速制御弁４１を介して油圧のライン圧が作用する。この変速制御弁４１は、スリーブ状のバルブボディ４２と、このバルブボディ４２内に所定のストロークで摺動可能に嵌挿されたスプール４３とを備えてなり、バルブボディ４２には、上記ライン圧に連通するライン圧ポート４２ａと、両シリンダ４０，４０にそれぞれ連通するＬｏｗ及びＨｉｇｈポート４２ｂ，４２ｃとが開口されている。また、スプール４３の一端側のバルブボディ４２内にはばね受け４５が摺動可能にかつ回転不能に配置され、このばね受け４５とスプール４３の一端部との間にはスプリング４６が縮装されている。また、ばね受け４５は、ステッピングモータ４７に螺合されて該ステッピングモータ４７の回転により軸方向に移動可能に連結されており、このステッピングモータ４７に必要なパルス数のパルス信号を入力させることで、スプール４３をスプリング４６を介してストローク移動させ、ライン圧ポート４２ａとＬｏｗ及びＨｉｇｈポート４２ｂ，４２ｃの各々との連通部分の通路面積を互いに逆方向に変えてライン圧を各シリンダ４０に供給し、スプール４３を図６で右側に移動させたときには、ライン圧ポート４２ａのＬｏｗポート４２ｂとの連通部分の開口面積をＨｉｇｈポート４２ｃとの連通部分の開口面積よりも大きくして、Ｌｏｗ側シリンダ４０への供給油圧をＨｉｇｈ側シリンダ４０よりも増大させることにより、トロイダル変速機構１７の入力ディスク１８のパワーローラ２１への接触位置の入力軸１３からの径を、出力ディスク１９のパワーローラ２１への接触位置の出力軸１４からの径よりも小さくして、トロイダル変速機構１７の変速比を大きくする一方、スプール４３を図６で左側に移動させたときには、逆に、ライン圧ポート４２ａのＨｉｇｈポート４２ｃとの連通部分の開口面積をＬｏｗポート４２ｂとの連通部分の開口面積よりも大きくして、Ｈｉｇｈ側シリンダ４０への供給油圧をＬｏｗ側シリンダ４０よりも増大させることにより、トロイダル変速機構１７の入力ディスク１８のパワーローラ２１への接触位置の入力軸１３からの径を、出力ディスク１９のパワーローラ２１への接触位置の出力軸１４からの径よりも大きくして、トロイダル変速機構１７の変速比を小さくするようになっている。
【００２６】
尚、図６中、４４は上記変速制御弁４１のスプール４３の他端部とＬｏｗ側シリンダ４０のピストンロッド４０ａとの間に連結されたメカニカルフィードバック機構で、Ｌｏｗ側シリンダ４０の作動、つまりトロイダル変速機構１７の支持部材２０，２０の移動を変速制御弁４１のスプール４３に機械的にフィードバックしてバランスさせるものである。
【００２７】
図８に示すように、上記ステッピングモータ４７は、他の必要な制御用アクチュエータ（図示せず）と共に、コントロールユニット１００からのパルス信号により作動制御されるようになっている。このコントロールユニット１００には、少なくとも、実際のエンジン回転数ＥＳＰ＊を上記変速機１２の入力軸１３の回転数に基づいて検出するエンジン回転数センサ１０１と、車速Ｖを出力軸１４の回転数に基づいて検出する車速センサ１０２と、エンジン１のスロットル弁（図示せず）の開度ＴＶＯ（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１０３と、車両の前後加速度を検出する前後加速度センサ１０４と、同横加速度を検出する横加速度センサ１０５と、ステアリングホイール５０（図９参照）の転舵角φ（ステアリング転舵角）を検出する舵角センサ１０６と、車両及び走行路面間の摩擦係数μを検出する路面摩擦係数センサ１０７と、路面の勾配θを検出する路面勾配センサ１０８と、車両のブレーキペダルの踏込みを検出するブレーキスイッチ１０９と、変速機１２を自動変速モード又はマニュアル変速モードに切り換えるマニュアル変速セレクトスイッチ１１０と、そのマニュアル変速モードでのシフトアップ制御を指令するための操作手段としてのシフトアップスイッチ１１１と、同シフトダウン制御を指令するための操作手段としてのシフトダウンスイッチ１１２と、エンジン１のアイドル時にＯＮ動作するアイドルスイッチ１１３との各信号が入力されており、このコントロールユニット１００において、後述するように、予めマップとして車速Ｖ及びエンジン１のスロットル開度ＴＶＯに応じて目標エンジン回転数ＥＳＰＯが設定された自動変速線図（図３参照）に基づき、変速機１２のトロイダル変速機構１７における変速比をエンジン回転数ＥＳＰ＊が上記変速線図による目標エンジン回転数ＥＳＰＯになるようにステッピングモータ４７へのパルス信号を求めて、そのパルス信号をステッピングモータ４７へ出力するようになっている。
【００２８】
図９に示す如く、上記マニュアル変速セレクトスイッチ１１０、シフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２は、車両の車室右側にあるステアリングホイール５０に取り付けられている。すなわち、車両が直進走行状態にあるときのステアリングホイール５０の一方（図示例では左側）のスポーク部には操作パネル部５１が設けられ、図１０に示すように、この操作パネル部５１の上部にマニュアル変速セレクトスイッチ１１０が、また下部にシフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２がそれぞれ配置されている。マニュアル変速セレクトスイッチ１１０は、押し操作式のもので、例えばその押し操作により変速機１２の変速モードを自動変速モード又はマニュアル変速モードに切り換えるＯＮ／ＯＦＦ信号を押し操作の都度交互に出力する。また、シフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２も押し操作式のもので、シフトダウンスイッチ１１２は、シフトアップスイッチ１１１よりもステアリングホイール５０の半径方向外側に配置されている。
【００２９】
上記コントロールユニット１００において、変速制御弁４１駆動用のステッピングモータ４７に対する制御動作について図２により説明すると、まず、ステップＳ１で上記各センサ１０１〜１０８及び各スイッチ１０９〜１１３の入力信号を検出し、ステップＳ２において、舵角センサ１０６からの信号により検出されたステアリング転舵角φからステアリング転舵速度Δφを算出する。次のステップＳ３で、車速Ｖ、変速段ｒ及び路面摩擦係数μに基づいて設定されている特性からエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを、また車速Ｖ及び変速段ｒに基づいて設定されている特性からエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬをそれぞれ決定した後、ステップＳ４に移行する。
【００３０】
ここで、上記ステップＳ３において、車速Ｖ、変速段ｒ及び路面摩擦係数μに基づいてエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨ及びエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬを決定する方法を説明する。図３は車速Ｖ、エンジン１のスロットル開度ＴＶＯ及び目標エンジン回転数ＥＳＰＯが予めマップとして設定された自動変速線図を示し、この図３の変速線図に破線にて示すように、変速機１２の変速比全体を例えば１１段階の固定変速比に分割してなる変速段ｒ（レシオ）が設定されている。また、自動変速線図には、図３に太い実線にて示すように、上記エンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを設定するための上限値ラインＬｕと、エンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬを設定するための下限値ラインＬｄとが設定されている。上記エンジン回転数リミット上限値ラインＬｕは、図５にも示すように、車速Ｖに応じて変化し、車速Ｖが高くなるとエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨが下がるように設定されている。また、エンジン回転数リミット上限値ラインＬｕは、図４にも示すように、路面摩擦係数μに応じて変化し、路面摩擦係数μが低く（小さく）なるとエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨが下がるように設定されている。一方、エンジン回転数リミット下限値ラインＬｄは、車速Ｖ又は路面摩擦係数μの変化に拘らず略一定（例えばアイドル回転数）に設定されている。そして、ステップＳ３では、車速Ｖ、変速段ｒ及び路面摩擦係数μに対応する上限値ラインＬｕ上のエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを、また車速Ｖ及び変速段ｒに対応する下限値ラインＬｄ上のエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬをそれぞれ求めるようになっている。
【００３１】
上記ステップＳ４では、上記マニュアル変速セレクトスイッチ１１０がＯＮ状態かどうかを判定する。この判定が「スイッチＯＦＦ」のときには、変速機１２の自動変速モードが要求されていると見做して、ステップＳ１８に進み、図３に示す上記自動変速線図のエンジン１のスロットル開度ＴＶＯ及び車速Ｖに基づいて目標エンジン回転数ＥＳＰＯを算出（入力された車速Ｖ及びスロットル開度ＴＶＯを変速線図に照合することで、それらに対応する目標エンジン回転数ＥＳＰＯを求める）した後、ステップＳ１９に進む。
【００３２】
これに対し、上記ステップＳ４の判定が「スイッチＯＮ」のときには、変速機１２のマニュアル変速モードが要求されていると見做し、ステップＳ５〜Ｓ１７に進む。まず、ステップＳ５で上記ステアリング転舵速度Δφが所定値Δφ１よりも小さいか否かを判定する。この判定がΔφ≧Δφ１のＮＯのときには、そのままステップＳ１２に進む。すなわち、ステアリング転舵速度Δφが所定値Δφ１以上であるとき、シフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２がＯＮ状態にあってもそのＯＮ信号は無効となって、マニュアル変速モードでの変速段ｒの切換え（変速比の変化）が禁止される。このことで、ステアリングホイール５０の転舵中に運転者が誤ってシフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２に触れてそれがＯＮ操作されたとしても、変速機１２の変速比が変化するのを防止するようにしている。
【００３３】
一方、判定がΔφ＜Δφ１のＹＥＳのときには、ステップＳ６において上記シフトアップスイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定する。この判定が「スイッチＯＦＦ」のときにはそのまま、また「スイッチＯＮ」のときにはステップＳ７で現在の変速段ｒをｒ＋２に更新して高い側に２速だけシフトアップした後、それぞれステップＳ８に進む。
【００３４】
すなわち、図３の変速線図に破線にて示す変速段ｒに対し、マニュアル変速モードでは、この変速段ｒを選択し、シフトアップスイッチ１１１又はシフトダウンスイッチ１１２の信号に応じて選択すべき変速段ｒを変えるようになっている。従って、ステップＳ７での処理は変速段ｒを高い側（変速比は小さくなる側）に２速だけ変え、例えば変速段ｒがｒ＝５速にあるときにはｒ＝７速に切り換えるものである。
【００３５】
上記ステップＳ８では、今度は逆に、シフトダウンスイッチ１１２のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定する。この判定が「スイッチＯＮ」のときには、ステップＳ９で再度上記シフトアップスイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定し、この判定が「スイッチＯＦＦ」のときには、ステップＳ８の判定が「スイッチＯＦＦ」のときと共にステップＳ１０に進み、現在の変速段ｒをｒ−１に更新して低い側に１速だけシフトダウン（例えば変速段ｒがｒ＝５速にあるときにはｒ＝４速に切り換える）した後、ステップＳ１２に進む。
【００３６】
また、上記ステップＳ９の判定が「スイッチＯＮ」のときには、誤ってシフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２が同時にＯＮ操作された状態と判定し、ステップＳ１１において、変速段ｒをｒ−２に戻すことで、上記ステップＳ７での処理をキャンセルした後に上記ステップＳ１２に進む。
【００３７】
上記ステップＳ１２では、上記ステップＳ７，Ｓ１０で設定された変速段ｒと車速Ｖとから変速線図上の目標エンジン回転数ＥＳＰＯを求め、次のステップＳ１３で該目標エンジン回転数ＥＳＰＯが上記ステップＳ３でのエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨよりも低いかどうかを判定する。この判定がＥＳＰＯ≧ＥＳＰＨのＮＯのときには、エンジン１が過回転状態（オーバーレブ）にあると見做し、ステップＳ１４に進み、変速段ｒをｒ＋１に更新して高い側に１速だけシフトアップした後、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１３の判定がＥＳＰＯ＜ＥＳＰＨのＹＥＳのときには、ステップＳ１５において、今度は、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬよりも高いかどうかを判定する。この判定がＥＳＰＯ≦ＥＳＰＬのＮＯのときには、エンジン１がストールの虞れのある低回転状態にあると見做し、ステップＳ１６において、変速段ｒをｒ−１に更新して低い側に１速だけシフトダウンした後、上記ステップＳ１７に進む。このステップＳ１７では、再び、ステップＳ１２と同様に変速段ｒと車速Ｖとから変速線図上の目標エンジン回転数ＥＳＰＯを求め、ステップＳ１７の後は上記ステップＳ１５の判定がＥＳＰＯ＞ＥＳＰＬのＹＥＳのときと共に上記ステップＳ１９に進む。
【００３８】
ステップＳ１９では、上記目標エンジン回転数ＥＳＰＯと実際のエンジン回転数ＥＳＰ＊との偏差ΔＮを計算し、ステップＳ２０で上記エンジン回転数偏差ΔＮからステッピングモータ４７に出力すべきパルス数ΔＰＵＬＳＥを算出し、次いで、ステップＳ２１に進んでフィードバック制御により上記パルス数ΔＰＵＬＳＥのパルス信号をステッピングモータ４７に出力した後、リターンする。
【００３９】
この実施形態では、上記フローのステップＳ４〜Ｓ１２により、マニュアル変速セレクトスイッチ１１０のＯＮ操作により自動変速機１２が自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、シフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２のＯＮ操作により変速機１２の変速段ｒを切り換えて変速比を変えるようにした変速制御手段１１５が構成されている。
【００４０】
また、ステップＳ３により、車両と走行路面との間の摩擦係数μ及び車速Ｖに応じてエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを、また車速Ｖに応じてエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬをそれぞれ設定するようにしたエンジン回転数限界値設定手段１１６が構成されている。
【００４１】
さらに、ステップＳ１３〜Ｓ１７により、変速機１２が自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、目標エンジン回転数ＥＳＰＯが、上記エンジン回転数限界値設定手段１１６により設定された上限値ＥＳＰＨ以上に上昇したときに変速段ｒを１速上げて変速比を減少側に変更する一方、目標エンジン回転数ＥＳＰＯが下限値ＥＳＰＬ以下に低下したときに変速段ｒを１速下げて変速比を増大側に変更するようにした変速比変更手段１１７が構成されている。
【００４２】
したがって、この実施形態では、車両の運転中、そのステアリングホイール５０の操作パネル部５１におけるマニュアル変速セレクトスイッチ１１０がＯＦＦ状態にあるときには、変速機１２は自動変速モードに保たれ、自動変速線図のエンジン１のスロットル開度ＴＶＯ及び車速Ｖに基づいて目標エンジン回転数ＥＳＰＯが算出され、実際のエンジン回転数ＥＳＰ＊が目標エンジン回転数ＥＳＰＯになるようにパルス数ΔＰＵＬＳＥが算出され、このパルス数ΔＰＵＬＳＥのパルス信号がステッピングモータ４７に出力されて変速機１２の変速段ｒがフィードバック制御される。
【００４３】
これに対し、上記マニュアル変速セレクトスイッチ１１０が運転者によってＯＮ操作されると、自動変速機１２が上記自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えられる。そして、そのマニュアル変速モードでシフトアップスイッチ１１１がＯＮ操作されると、予め変速比が固定されている複数の変速段ｒの中から自動変速機１２の現在の変速段に近い変速段ｒが選択された後、その変速段ｒは２速だけ高い側の変速段にシフトアップされる。一方、シフトダウンスイッチ１１２がＯＮ操作されると、現在の変速比に近い固定変速比の変速段ｒが選択されてそれから１速だけ低い側の変速段ｒにシフトダウンされる。また、シフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２が同時にＯＮ操作されると、上記の如き変速段ｒのシフトアップやシフトダウンは行われない。こうすることで、自動変速機１２であっても、マニュアル変速機の変速操作と同様に、運転者の好みに応じて変速比を変えて変速することができる。
【００４４】
このような車両の運転中に、その走行路面との間の摩擦係数μが路面摩擦係数センサ１０７により、また車速Ｖが車速センサ１０２によりそれぞれ検出され、路面摩擦係数μ、車速Ｖ及び変速段ｒに応じてエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨが設定され、また車速Ｖ及び変速段ｒに応じてエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬが設定される。そして、変速機１２がマニュアル変速モードにあるとき、目標エンジン回転数ＥＳＰＯと上記エンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨ及び下限値ＥＳＰＬとが比較され、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨよりも低くかつエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬよりも高いときには、運転者がシフトアップスイッチ１１１又はシフトダウンスイッチ１１２のＯＮ操作によりシフト操作を指令しない限り変速段ｒは変わらずに固定されたままとなる。
【００４５】
これに対し、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨ以上に上昇したときには、変速段ｒが１速シフトアップされて変速比が減少側に自動変更される。この変速段ｒのシフトアップによる変速比の減少側への変更により目標エンジン回転数ＥＳＰＯが下がることとなり、よって、エンジン１が過回転状態になるのを防いでその信頼性を向上させることができる。
【００４６】
そのとき、上記エンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨは、路面摩擦係数μ及び車速Ｖに応じて設定されるので、エンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨは路面摩擦係数μに応じた最適値に設定され、上記エンジン１の信頼性の向上を安定して維持することができる。すなわち、エンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨは、路面摩擦係数μが下がるほど低くなるように設定されているので、路面摩擦係数μが低くて滑り易い路面では、エンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを下げて目標エンジン回転数ＥＳＰＯを低く保つことができ、車両のスリップを防止することができる。
【００４７】
また、車速Ｖが高いときのエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨは低車速時よりも低くされているので、高車速時にエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを下げて目標エンジン回転数ＥＳＰＯを低く保ち、エンジン１の高回転状態での高速走行を防いでエンジン１の信頼性を向上させることができる。
【００４８】
一方、目標エンジン回転数ＥＳＰＯが下限値ＥＳＰＬ以下に低下したときには、変速段ｒが１速シフトダウンされて変速比が増大側に自動変更される。この変速段ｒのシフトダウンによる変速比の増大変更に伴い、目標エンジン回転数ＥＳＰＯが上る。その結果、エンジン回転が不安定となって振動するカーバッキング状態に陥るのを防いで運転者等の不快感を防止することができる。
【００４９】
（実施形態２）
図１１及び図１２は本発明の実施形態２を示し（尚、以下の各実施形態では図２〜図１０と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１では、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨ及び下限値ＥＳＰＬの範囲を出たときに、変速段ｒを１速だけシフトアップ又はシフトダウンするようにしているのに対し、そのように変速比を変速段ｒで変えるのではなくて連続的に変化させるようにしたものである。
【００５０】
すなわち、この実施形態では、図１１及び図１２に示すように、コントロールユニット１００での処理動作は基本的に実施形態１と同様であるが（図２参照）、次の点が異なる。つまり、ステップＴ１〜Ｔ１２は実施形態１のステップＳ１〜Ｓ１２と、またステップＴ２７〜Ｔ３０は同ステップＳ１８〜Ｓ２１とそれぞれ同じである。
【００５１】
そして、上記ステップＴ１２において、ステップＴ７，Ｔ１０にて設定された変速段ｒと車速Ｖとから変速線図上の目標エンジン回転数ＥＳＰＯを求めた後、次のステップＴ１３では、上限側リミット連続変化モードフラグＦＨがＦＨ＝１で、かつ所定時間のスロットル開度変化量の現在値ｄｔｖｏ＊が最大側のスロットル変化量の所定値ＴＶＯＨ（マイナス値）よりも小さいかどうかを判定する。上記上限側リミット連続変化モードフラグＦＨは、後述の下限側リミット連続変化モードフラグＦＬと共に、エンジン回転数リミット値の連続変化モードの有無を判別するもので、ＦＨ＝１（ＦＬ＝１）のときに連続変化モードが実行される。
【００５２】
上記ステップＴ１３の判定がＮＯのときには、ステップＴ１７に進み、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがステップＴ３でのエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨよりも低いかどうかを判定する。この判定がＥＳＰＯ≧ＥＳＰＨのＮＯのときには、エンジン１が過回転状態にあると見做して最大エンジン回転数リミット値連続変化モードに移行し、ステップＴ１８においてエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを目標エンジン回転数ＥＳＰＯに変えた後、ステップＴ１９で上限側リミット連続変化モードフラグＦＨをＦＨ＝１にセットし、しかる後にステップＴ２８に進む。
【００５３】
ステップＴ１３の判定がＹＥＳのときには、最大エンジン回転数リミット値連続変化モードをキャンセルすべくステップＴ１４〜Ｔ１６に進む。まず、ステップＴ１４で変速線図における車速Ｖと上限値ラインＬｕ上のエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨとに基づいて現在の変速段ｒａｔｉｏを検出し、次のステップＴ１５で変速段ｒを上記現在の変速段ｒａｔｉｏに最も近い高速段側（Ｈｉｇｈ側）の変速段に設定し、ステップＴ１６で上限側リミット連続変化モードフラグＦＨをＦＨ＝０にリセットした後、ステップＴ１７の判定がＥＳＰＯ＜ＥＳＰＨのＹＥＳのときと共にステップＴ２０に進む。
【００５４】
上記ステップＴ２０では、今度は、下限側リミット連続変化モードフラグＦＬがＦＬ＝１で、かつ所定時間のスロットル開度変化量の現在値ｄｔｖｏ＊が最小側のスロットル変化量の所定値ＴＶＯＬ（プラス値）よりも大きいかどうかを判定する。このステップＴ２０の判定がＮＯのときには、ステップＴ２４に進み、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがステップＴ３でのエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬよりも高いかどうかを判定する。この判定がＥＳＰＯ≦ＥＳＰＬのＮＯのときには、エンジン回転数ＥＳＰＯが低すぎる状態にあると見做して最小エンジン回転数リミット値連続変化モードに移行し、ステップＴ２５においてエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬを目標エンジン回転数ＥＳＰＯに変えた後、ステップＴ１９で下限側リミット連続変化モードフラグＦＬをＦＬ＝１にセットし、しかる後にステップＴ２８に進む。
【００５５】
ステップＴ２０の判定がＹＥＳのときには、最小エンジン回転数リミット値連続変化モードをキャンセルすべくステップＴ２１〜Ｔ２３に進む。まず、ステップＴ２１で変速線図における車速Ｖと下限値ラインＬｄ上のエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬとに基づいて現在の変速段ｒａｔｉｏを検出し、次のステップＴ２２で変速段ｒを上記現在の変速段ｒａｔｉｏに最も近い低速段側（Ｌｏｗ側）の変速段に設定し、ステップＴ２３で下限側リミット連続変化モードフラグＦＬをＦＬ＝０にリセットした後、ステップＴ２４の判定がＥＳＰＯ＞ＥＳＰＬのＹＥＳのときと共にステップＴ２８に進む。
【００５６】
この実施形態では、ステップＴ１７〜Ｔ１９，Ｔ２４〜Ｔ２６により、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨ以上に上昇したときに、その上限値ＥＳＰＨが目標エンジン回転数ＥＳＰＯになるように変速比を減少側に変更する一方、目標エンジン回転数ＥＳＰＯが下限値ＥＳＰＬ以下に低下したときに、その下限値ＥＳＰＬが目標エンジン回転数ＥＳＰＯになるように変速比を増大側に変更するようにした変速比変更手段１１７が構成される。
【００５７】
また、ステップＴ１３〜Ｔ１６，Ｔ２０〜２３により、最大エンジン回転数リミット値連続変化モードをキャンセルして上記変速比変更手段１１７による変速比の変更を終了するときに、変速段ｒを現在の変速段ｒａｔｉｏに最も近い高速段側の変速段に設定することで、変速比を変更終了前の変速比に最も近い減少側の所定値に設定する一方、最小エンジン回転数リミット値連続変化モードをキャンセルする変速比の変更を終了するときには、変速段ｒを現在の変速段ｒａｔｉｏに最も近い低速段側の変速段に設定することで、変速比を変更終了前の変速比に最も近い増大側の所定値に設定するようにした変速比設定手段１１８が構成されている。
【００５８】
この実施形態の場合、変速機１２がマニュアル変速モードにある状態で、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨ以上にあるときには、最大エンジン回転数リミット値連続変化モードに移行して、エンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨが目標エンジン回転数ＥＳＰＯに変えられる。こうすることで、変速機１２の変速比は連続的に変化し、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨに保たれる。
【００５９】
そして、アクセルペダルが所定値以上戻されたとき（所定時間のスロットル開度変化量の現在値ｄｔｖｏ＊が最大側のスロットル変化量の所定値ＴＶＯＨよりも小さいとき）、上記最大エンジン回転数リミット値連続変化モードがキャンセルされて変速比変更が終了し、このとき、変速段ｒは現在の変速段ｒａｔｉｏに最も近い変速段に設定される（その状態を図３で矢印Ａにて示す）。こうすれば、最大エンジン回転数リミット値連続変化モードのキャンセルに伴って変速機１２の変速比が大きく変化することはなく、変速比の変化によるエンジン回転数の変化を回避することができる。
【００６０】
しかも、変速段ｒは現在の変速段ｒａｔｉｏに最も近い高速段側の変速段に設定されるので、最大エンジン回転数リミット値連続変化モードのキャンセル時に高速段側への変速段に変わって目標エンジン回転数ＥＳＰＯが低下する。この状態は、エンジン回転数の上り過ぎにより運転者がアクセルペダルを戻すことで、最大エンジン回転数リミット値連続変化モードがキャンセルされた状態に適合することとなり、よって運転者の意図する変速比が得られる。
【００６１】
一方、変速機１２のマニュアル変速モードの状態で、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬ以下にあるときには、最小エンジン回転数リミット値連続変化モードに移行して、エンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬが目標エンジン回転数ＥＳＰＯに変えられ、変速機１２の変速比が連続的に変化し、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬに保たれる。
【００６２】
そして、アクセルペダルが所定値以上踏み込まれたとき（所定時間のスロットル開度変化量の現在値ｄｔｖｏ＊が最小側のスロットル変化量の所定値ＴＶＯＬよりも大きいとき）、最小エンジン回転数リミット値連続変化モードがキャンセルされる変速比変更が終了し、このとき、変速段ｒは現在の変速段ｒａｔｉｏに最も近い変速段に設定される（その状態を図３で矢印Ｂにて示す）。このことで、最小エンジン回転数リミット値連続変化モードのキャンセルに伴って変速機１２の変速比が大きく変化することはない。
【００６３】
尚、本発明は、上記実施形態１〜３の如きトロイダル型無段変速機の他、プーリ式（ベルト式）の無段変速機からなる自動変速機にも適用することができる。
【００６４】
（実施形態３）
図１３〜図１８は本発明の実施形態３を示し、上記各実施形態では、自動変速機１２をトロイダル変速機構１７を有する無段変速機としているのに対し、通常一般のギヤ式の自動変速機１２′に適用したものである。
【００６５】
すなわち、図１６は実施形態３の全体構成を概略的に示し、３はエンジン１の出力軸１ａに駆動連結されたトルクコンバータで、このトルクコンバータ３の出力側に周知のギヤ式の自動変速機１２′が駆動連結されている。
【００６６】
上記トルクコンバータ３は、エンジン１の出力軸１ａにコンバータカバー４を介して取付固定されたポンプ５と、出力側となるタービン６と、変速機ケース１２ａ′に一体的に固定した固定軸９上に一方向クラッチ８を介して設けられたステータ７とを備えている。このトルクコンバータ３には、そのタービン６とポンプ５（エンジン１の出力軸１ａ）とを直結するロックアップクラッチ１０が設けられている。
【００６７】
一方、自動変速機１２′は、一端がエンジン１の出力軸１ａに駆動連結されたポンプ駆動用中心軸６１を備え、この中心軸６１の他端には油圧ポンプ８４が取り付けられている。また、上記中心軸６１の周りには中空のタービン軸６２が配置支持され、このタービン軸６２の一端は上記トルクコンバータ３のタービン６に連結されている。タービン軸６２上にはラビニヨ型の遊星ギヤ機構６３が配置支持されている。この遊星ギヤ機構６３は、中心側に並設された小径サンギヤ６４及び大径サンギヤ６５と、小径サンギヤ６４に噛合するショートピニオン６６と、大径サンギヤ６５に噛合するロングピニオン６７と、これら両ピニオン６６，６７に噛合する外周側のリングギヤ６８と、両ピニオン６６，６７を支持するキャリア６９とからなる。
【００６８】
そして、上記遊星ギヤ機構６３に対し各種の摩擦要素が組み込まれている。すなわち、遊星ギヤ機構６３に対しエンジン１から離れた側の側方には、上記タービン軸６２から、入力側から出力側への方向のみにトルクを伝える第１ワンウェイクラッチ７０を介して小径サンギヤ６４に伝達される動力を断続するフォワードクラッチ７１と、タービン軸６２及び小径サンギヤ６４間の動力伝達を断続するコーストクラッチ７２とが並列に接続されており、コーストクラッチ７２が締結されたときには、車輪側からエンジン１側への動力伝達が行われていわゆるエンジンブレーキが効く連結状態となるようになっている。
【００６９】
上記コーストクラッチ７２の外側にはバンドブレーキからなる２−４ブレーキ７３が配置されている。この２−４ブレーキ７３は、上記大径サンギヤ６５に連結されたブレーキドラム７４と、このブレーキドラム７４に巻き掛けられたブレーキハンド７５とを有し、２−４ブレーキ７３が締結されたときに大径サンギヤ６５の回転が固定される。この２−４ブレーキ７３の側方には、上記ブレーキドラム７４を介しての大径サンギヤ６５とタービン軸６２との間の動力伝達を断続する後進走行用のリバースクラッチ７６が配設されている。
【００７０】
また、遊星ギヤ機構６３のキャリア６９と変速機ケース１２ａ′との間には両者同士を係止又は係止解除するローリバースブレーキ７７と、第２のワンウェイクラッチ７８とが並設されている。
【００７１】
さらに、遊星ギヤ機構６３のエンジン１側側方には、上記キャリア６９とタービン軸６２との間の動力伝達を断続する３−４クラッチ７９が配置されている。また、この３−４クラッチ７９の側方には出力ギヤ８０が配置され、この出力ギヤ８０は上記リングギヤ６８に出力軸８１を介して連結されている。そして、自動変速機１２′はそれ自体で前進４速及び後進１速の変速段を有しており、上記４つのクラッチ７１，７２，７６，７９及び２つのブレーキ７３，７７を適宜作動させることで、所要の変速段が得られる。
【００７２】
図１８に示すように、上記自動変速機１２′の各摩擦要素（クラッチ７１，７２，７６，７９及びブレーキ７３，７７）は、上記油圧ポンプ８４を含む油圧制御回路８３（一部のみ図示する）からの供給油圧により作動される。この油圧制御回路８３は、複数の変速用シフトバルブ８６，８６，…（１つのみ代表して例示する）をそれぞれコントロールする変速用ソレノイドバルブ８７，８７，…（１つのみ代表して例示する）を備え、この各変速用ソレノイドバルブ８７の開度をデューティ制御して変速用シフトバルブ８６に対する駆動油圧を変化させることで、自動変速機１２′の各摩擦要素に対する油圧の給排を行う。そして、上記各ソレノイドバルブ８７は、コントロールユニット１００により、予め設定された変速パターンに基づいてレンジと運転状態（車速Ｖ及びエンジン１のスロットル開度ＴＶＯ）に応じて決定される変速段とに基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっており、これに伴うシフトバルブ８６，８６，…の切換わりにより、コーストクラッチ７２、２−４ブレーキ７３、３−４クラッチ７９等の摩擦要素に通じる油路が切り換わって、これら摩擦要素の締結及びその解除を行うようにしている。
【００７３】
尚、上記変速機１２′の変速段とクラッチ７１，７２，７６，７９及びブレーキ７３，７７の各作動との関係は表１に示すとおりである。
【００７４】
【表１】

【００７５】
図１７にも示すように、上記各変速用ソレノイドバルブ８７に対するＯＮ／ＯＦＦ制御のためのコントロールユニット１００には、上記実施形態１と同様のセンサ１０１〜１０８及びスイッチ１０９〜１１３の信号が入力されており（図８参照）、このコントロールユニット１００により、変速用ソレノイドバルブ８７の他、ロックアップクラッチ制御用のソレノイドバルブ（図示せず）等の他のソレノイドバルブを制御するようになっている。
【００７６】
上記コントロールユニット１００において、各変速用ソレノイドバルブ８７に対するＯＮ／ＯＦＦ切換えにより各摩擦要素の締結制御又は非締結制御の動作について図１３により説明する。まず、ステップＵ１で、各センサ１０１〜１０８及び各スイッチ１０９〜１１３の入力信号を検出し、ステップＵ２において、舵角センサ１０６からの信号により検出されたステアリング転舵角φからステアリング転舵速度Δφを算出する。次のステップＵ３で、車速Ｖ、変速機１２′の変速比及び路面摩擦係数μに基づいて設定されている特性からエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを、また車速Ｖ及び変速比に基づいて設定されている特性からエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬをそれぞれ決定した後、ステップＵ４に移行する。このステップＵ４では、マニュアル変速セレクトスイッチ１１０がＯＮ状態かどうかを判定する。この判定が「スイッチＯＦＦ」のときには、変速機１２′の自動変速モードが要求されていると見做し、ステップＵ２６に進み、変速線図のエンジン１のスロットル開度ＴＶＯ及び車速Ｖに基づいて目標変速段ｒを算出した後、ステップＵ２７に進む。上記変速線図は、図１４に示すように、車速Ｖ、エンジン１のスロットル開度ＴＶＯ及び目標変速段ｒが予めマップとして設定されたもので、入力された車速Ｖ及びスロットル開度ＴＶＯを変速線図に照合することで、それらに対応する目標変速段ｒを求める。
【００７７】
これに対し、ステップＵ４の判定が「スイッチＯＮ」のときには、変速機１２′のマニュアル変速モードが要求されていると見做し、ステップＵ５〜Ｕ２５に進む。まず、ステップＵ５で前回のマニュアル変速セレクトスイッチ１１０のＯＮ／ＯＦＦ状態、つまり既に変速セレクトスイッチ１１０がＯＮ状態にあるか否かを判定し、この判定が「スイッチＯＦＦ」のときには、ステップＵ２２〜Ｕ２５に進み、マニュアル変速モードの切換えに伴う変速機１２′の初期変速段ｒ０の設定を行う。まず、ステップＵ２２において、図１５に示すように、予め設定されているマップから車速Ｖに応じた初期変速段ｒ０を求め、次のステップＵ２３で、上記初期変速段ｒ０と現在の変速段ｒ＊との大小を比較する。この判定がｒ＊＞ｒ０のＹＥＳのときには、ステップＵ２４で初期変速段ｒ０を目標変速段ｒに置き換えた後、一方、判定がｒ＊≦ｒ０のＮＯのときには、ステップＵ２５で現在の変速段ｒ＊をそのまま目標変速段ｒに置き換えた後、それぞれステップＵ２７に進む。
【００７８】
上記ステップＵ５の判定が「スイッチＯＮ」のときには、既に初期変速段ｒ０が設定されているので、ステップＵ６〜Ｕ２１に進み、上記実施形態１のステップＳ５〜Ｓ１７と同様の処理を行う。まず、ステップＵ６でステアリング転舵速度Δφが所定値Δφ１よりも小さいか否かを判定する。この判定がΔφ≧Δφ１のＮＯのときには、そのままステップＵ１３に進む。
【００７９】
一方、ステップＵ６の判定がΔφ＜Δφ１のＹＥＳのときには、ステップＵ７においてシフトアップスイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定する。この判定が「スイッチＯＦＦ」のときにはそのまま、また「スイッチＯＮ」のときにはステップＵ８で目標変速段ｒをｒ＋２に更新して高い変速段に２速だけシフトアップ（例えば変速段が２速にあるときには４速に切り換える）した後、それぞれステップＵ９に進む。
【００８０】
上記ステップＵ９では、今度は逆に、シフトダウンスイッチ１１２のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定し、この判定が「スイッチＯＮ」のときには、ステップＵ１０で再度上記シフトアップスイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦ状態を判定する。この判定が「スイッチＯＦＦ」のときには、ステップＵ９の判定が「スイッチＯＦＦ」のときと共にステップＵ１１に進み、目標変速段ｒをｒ−１に更新して低い変速段に１速だけシフトダウン（例えば変速段が３速にあるときには２速に切り換える）した後、ステップＵ１３に進む。
【００８１】
また、上記ステップＵ１０の判定が「スイッチＯＮ」のときには、誤ってシフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２が同時にＯＮ操作されたと見做し、ステップＵ１２において、目標変速段ｒをｒ−２に戻して、上記ステップＵ８での処理をキャンセルした後にステップＵ１３に進む。
【００８２】
上記ステップＵ１３では、上記目標変速段ｒとその上限値ｒｍａｘ（４速）との大小を比較し、この判定がｒ＞ｒｍａｘのＹＥＳのときには、ステップＵ１４で目標変速段ｒを上記上限値ｒｍａｘに置換した後、またｒ≦ｒｍａｘのＮＯのときにはそのままそれぞれステップＵ１５に進む。このステップＵ１５では、今度は、目標変速段ｒとその下限値（１速）との大小を比較し、この判定がｒ＜１のＹＥＳのときには、ステップＵ１６で目標変速段ｒを上記１速に置換した後、またｒ≧１のＮＯのときにはそのままそれぞれステップＵ１７に進む。
【００８３】
このステップＵ１７では、上記ステップＵ８，Ｕ１１で設定されかつステップＵ１４，Ｕ１６で規制された目標変速段ｒ、車速Ｖ及びトルクコンバータ３の速度比ｅ（ポンプ４の回転数つまりエンジン回転数と、タービン６５の回転数つまり車速Ｖとから求められる）から、変速段を目標変速段ｒにしたときの目標エンジン回転数ＥＳＰＯを求め、次のステップＵ１８で該目標エンジン回転数ＥＳＰＯが上記ステップＵ３でのエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨよりも低いかどうかを判定する。この判定がＥＳＰＯ≧ＥＳＰＨのＮＯのときには、エンジン１が過回転状態にあると見做し、ステップＵ１９に進み、変速段ｒをｒ＋１に更新して高い側に１速だけシフトアップした後、ステップＵ２７に進む。一方、ステップＵ１８の判定がＥＳＰＯ＜ＥＳＰＨのＹＥＳのときには、ステップＵ２０において、今度は、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬよりも高いかどうかを判定する。この判定がＥＳＰＯ≦ＥＳＰＬのＮＯのときには、エンジン１がストールの虞れのある状態にあると見做し、ステップＵ２１に進んで、変速段ｒをｒ−１に更新して低い側に１速だけシフトダウンした後、ステップＵ２０の判定がＥＳＰＯ＞ＥＳＰＬのＹＥＳのときと共に上記ステップＵ２７に進む。このステップＵ２７では、変速機１２′の変速段が上記目標変速段ｒになるようにデューティ信号を各変速用ソレノイドバルブ８７に出力し、しかる後にリターンする。
【００８４】
この実施形態では、上記フローのステップＵ４〜Ｕ１７，Ｕ２２〜Ｕ２５により、マニュアル変速セレクトスイッチ１１０のＯＮ操作により自動変速機１２′が自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、シフトアップスイッチ１１１及びシフトダウンスイッチ１１２のＯＮ操作により変速機１２′の変速段ｒを切り換えて変速比を変えるようにした変速制御手段１１５が構成されている。
【００８５】
また、ステップＵ３により、車両と走行路面との間の摩擦係数μ及び車速Ｖに応じてエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨを設定するとともに、車速Ｖに応じてエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬを設定するエンジン回転数限界値設定手段１１６が構成されている。
【００８６】
さらに、ステップＵ１８〜Ｕ２１により、変速機１２がマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨ以上に上昇したときに目標変速段ｒを１速上げて変速比を減少側に変更する一方、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬ以下に低下したときに目標変速段ｒを１速下げて変速比を増大側に変更するようにした変速比変更手段１１７が構成されている。
【００８７】
したがって、この実施形態においても、自動変速機１２′が自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えられた後、変速機１２′の初期変速段ｒ０が設定され、次いで、シフトアップスイッチ１１１のＯＮ操作により目標変速段ｒが２速シフトアップされ、シフトダウンスイッチ１１２のＯＮ操作により目標変速段ｒが１速シフトダウンされる。
【００８８】
そして、このシフトアップスイッチ１１１又はシフトダウンスイッチ１１２のＯＮ操作がなくて目標変速段ｒが一定である状態で、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット上限値ＥＳＰＨ以上に上昇したときに、目標変速段ｒが自動的に１速シフトアップされて変速比が減少側に変更される一方、目標エンジン回転数ＥＳＰＯがエンジン回転数リミット下限値ＥＳＰＬ以下に低下したときには、目標変速段ｒが１速シフトダウンされて変速比が増大側に変更される。その結果、上記実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【００８９】
尚、この実施形態３は、前進４段の変速段ｒを持つ自動変速機１２′の場合であるが、本発明は、他の複数の変速段を有する自動変速機にも適用することができ、変速段の多いほどマニュアル変速モードでの変速段の切換えを細かく行うことができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、車両の自動変速機を自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えた状態で変速比をマニュアルで変える場合において、変速機のマニュアル変速モードでエンジン回転数が上限値以上になったときに、自動的に変速比を小さくしてエンジン回転数を下げ、かつ、そのエンジン回転数の上限値を車両と走行路面との間の摩擦係数に応じて変えるようにしたことにより、マニュアル変速モードでのエンジンの過回転状態を防ぐとともに、エンジン回転数の上限値を車両と走行路面との間の摩擦係数に応じた最適値に設定することができ、エンジンの信頼性の向上の安定維持を図ることができる。しかも、例えば路面摩擦係数の低い走行路面でエンジン回転数の上限値を下げてエンジン回転数を低く保つことができ、車両のスリップの防止等を図ることができる。
【００９１】
請求項２の発明によると、車両と走行路面との間の摩擦係数が低くなると、エンジン回転数の上限値を低く設定するようにしたことにより、路面摩擦係数の低い走行路面でエンジン回転数の上限値を下げてエンジン回転数を低く保つことができ、車両のスリップの防止等を図ることができる。
【００９２】
請求項３の発明によると、エンジン回転数の上限値を車速に応じて設定するようにしたことにより、例えば高車速時にエンジン回転数の上限値を下げて、エンジンの高回転状態での高速走行を防ぐことができ、エンジンの信頼性の向上を図ることができる。
【００９３】
請求項４の発明では、変速機のマニュアル変速モードで上記変速比の変更を終了するときの変速比を変更終了前の変速比に最も近い所定値に、また請求項５の発明では、変更終了前の変速比に最も近い減少側の所定値にそれぞれ設定するようにした。これらの発明によれば、変速比の変更終了後の大きな変化を防いでエンジン回転数の変化の回避を図ることができる。
【００９４】
請求項６の発明によると、変速機のマニュアル変速モードでエンジン回転数の下限値を設定し、かつ、エンジン回転数が下限値以下に低下したときに変速比を増大側に変更するようにしたことにより、エンジン回転数が下限値以下に低下したときに変速比の増大側への変更によって変速機をシフトダウン状態としてエンジン回転数を上げることができ、カーバッキング状態を防いで不快感の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１のコントロールユニットにおいて自動変速機の変速制御のために行われる処理動作を示すフローチャート図である。
【図３】自動変速機の変速線図のマップを示す図である。
【図４】路面摩擦係数に応じたエンジン回転数リミット上限値の特性を示す特性図である。
【図５】車速に応じたエンジン回転数リミット上限値の特性を示す特性図である。
【図６】自動変速機のトロイダル変速機構における変速制御のメカニズムを示す説明図である。
【図７】自動変速機の全体構成を概略的に示すスケルトン図である。
【図８】実施形態１の制御系を示すブロック図である。
【図９】ステアリングホイールの斜視図である。
【図１０】ステアリングホイールの操作パネル部を示す拡大正面図である。
【図１１】本発明の実施形態２のコントロールユニットにおける処理動作の前半部を示すフローチャート図である。
【図１２】本発明の実施形態２のコントロールユニットにおける処理動作の後半部を示すフローチャート図である。
【図１３】本発明の実施形態３を示す図２相当図である。
【図１４】実施形態３における自動変速機の変速線図のマップを示す図である。
【図１５】実施形態３において自動変速機のマニュアル変速モードへの切換時の初期変速段を決定するためのマップを示す図である。
【図１６】実施形態３における自動変速機の構成を概略的に示すスケルトン図である。
【図１７】実施形態３の制御系のブロック図である。
【図１８】実施形態３における油圧系を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
１２，１２′ 自動変速機
１７ トロイダル変速機構
２８ 遊星ギヤ機構
４１ 変速制御弁
４７ ステッピングモータ
５０ ステアリングホイール
６３ 遊星ギヤ機構
８７ 変速用ソレノイドバルブ
１００ コントロールユニット
１０２ 車速センサ
１０６ 舵角センサ
１１０ マニュアル変速セレクトスイッチ
１１１ シフトアップスイッチ（操作手段）
１１２ シフトダウンスイッチ（操作手段）
１１５ 変速制御手段
１１６ エンジン回転数限界値設定手段
１１７ 変速比変更手段
１１８ 変速比設定手段
ｒ 変速段
Ｖ 車速
μ 路面摩擦係数
ＥＳＰＯ，ＥＳＰ＊ エンジン回転数
ＥＳＰＨ エンジン回転数リミット上限値
ＥＳＰＬ エンジン回転数リミット下限値
ＴＶＯ スロットル開度
φ ステアリング転舵角
Δφ ステアリング転舵速度

Claims (6)

1. エンジンに駆動連結された自動変速機と、
   操作手段の操作により上記自動変速機を自動変速モードからマニュアル変速モードに切り換えた状態で変速比を変える変速制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、
   車両と走行路面との間の摩擦係数に応じてエンジン回転数の上限値を設定するエンジン回転数限界値設定手段と、
   上記変速機がマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、上記エンジン回転数限界値設定手段により設定された上限値以上にエンジン回転数が上昇したときに、変速機の変速比を減少側に変更する変速比変更手段とを設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１記載の自動変速機の制御装置において、
   エンジン回転数限界値設定手段は、車両と走行路面との間の摩擦係数が低くなると、エンジン回転数の上限値を低く設定するように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項１記載の自動変速機の制御装置において、
   エンジン回転数限界値設定手段は、車速に応じてエンジン回転数の上限値を設定するように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 請求項１記載の自動変速機の制御装置において、
   変速比変更手段が変速比の変更を終了するときに、変更終了前の変速比に最も近い所定値に変速比を設定する変速比設定手段を設けたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
5. 請求項４記載の自動変速機の制御装置において、
   変速比設定手段の設定する変速比の所定値は、変速比の変更終了前の変速比に最も近い減少側の変速比であることを特徴とする自動変速機の制御装置。
6. 請求項１記載の自動変速機の制御装置において、
   エンジン回転数限界値設定手段は、エンジン回転数の下限値を設定するように構成され、
   変速比変更手段は、変速機がマニュアル変速モードに切り換えられた状態で、上記エンジン回転数限界値設定手段により設定された下限値以下に実際のエンジン回転数が低下したときに、変速機の変速比を増大側に変更するように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。

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