機器の操作装置
【課題】車両の挙動に対して好ましくない操作を抑制する。
【解決手段】ＥＣＵは、エンジン回転数が予め定められた値より小さくなる変速比の上限値および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値の少なくともいずれか一方の値以上に変速比が増大すると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、シフトレバーの反力がステップ的に増大するように、反力を発生させる電動アクチュエータを制御するステップ（Ｓ４１０）を含む、プログラムを実行する。
【解決手段】ＥＣＵは、エンジン回転数が予め定められた値より小さくなる変速比の上限値および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値の少なくともいずれか一方の値以上に変速比が増大すると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、シフトレバーの反力がステップ的に増大するように、反力を発生させる電動アクチュエータを制御するステップ（Ｓ４１０）を含む、プログラムを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器の操作装置に関し、特に、運転者の操作に応じて作動する機器の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両においては、シフトレバー、アクセルペダルおよびブレーキペダルなどへの運転者の操作に応じて、車両の駆動力もしくは制動力が制御される。これらの部材の操作量に応じて駆動力もしくは制動力が大きくされたり小さくされたりする。
【０００３】
ところで、シフトレバー、アクセルペダルおよびブレーキペダルなどの部材を操作する際には、運転者に対して反力が作用する。すなわち、シフトレバー、アクセルペダルおよびブレーキペダルなどを操作するために必要な荷重を加えなければ、これらを操作することができない。したがって、反力を変化させることにより、特定の操作を抑制することができる。
【０００４】
特開２００５−２８４４号公報（特許文献１）は、車両のアクセルペダル又はシフトレバーの少なくとも一方の操作荷重を駆動バイワイヤにより電気的に発生させる車両用の操作装置を開示する。特許文献１に記載の車両用の操作装置は、回転駆動力を操作荷重として発生させる電動モータと、操作荷重を機械的に発生させるスプリングとの少なくとも一方と、電磁力を操作荷重として発生させる電磁ブレーキとを含む。駆動バイワイヤにより操作装置に操作荷重が発生される。シフトレバーをシフトアップ又はシフトダウンする方向に操作しても効果が無い場合には、効果の無い方向への操作荷重が重くされる。
【０００５】
この公報に記載の車両用の操作装置によれば、駆動バイワイヤにより操作装置に操作荷重を発生させることができ、車両のアクセルペダル又はシフトレバーの少なくとも一方の操作荷重と操作感触（フィーリング）を効率良く制御することができる。また、シフトレバーを前方に倒して一速、二速…と順次シフトアップさせ、その上限の段階まで到達させるとシフトレバーをさらに前方に倒してもシフトアップの効果が無くなる。このように効果が無くなった場合には、シフトレバーの前方への操作に対する操作荷重が重くされ、シフトレバーの前方への移動を規制することができ、運転者に適切な操作荷重が付与されるとともに変速機を適切に制御できる。
【特許文献１】特開２００５−２８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、運転者によりなされる操作が車両の挙動に対して好ましくない場合ある。たとえばエンジン回転数が高い状態においてシフトレバーが操作されることによりダウンシフトが行なわれると、エンジン回転数が過度に高くなる。また、低μ路においてシフトレバーが操作されることによりダウンシフトが行なわれると、駆動力が過大になって車両がスリップし得る。しかしながら、特開２００５−２８４４号公報に記載の操作装置においては、車両の挙動に対して好ましくない操作に関しては何等考慮されていない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の挙動に対して好ましくない操作を抑制することができる機器の操作装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る機器の操作装置は、操作部材に対する運転者の操作に応じて作動する機器の操作装置である。この操作装置は、車両の走行状態を検出するための検出手段と、機器により制御される制御値の変化を許容する範囲を、検出された走行状態に応じて設定するための設定手段と、範囲に基づいて、運転者が操作部材を操作する際の反力を制御するための制御手段とを含む。
【０００９】
第１の発明によると、機器により制御される制御値の変化を許容する範囲が、検出された走行状態に応じて設定される。たとえば、エンジン回転数が高いほど変速機の変速比の上限値が低くなるように範囲が設定されたり、路面の摩擦係数が低いほど変速機の変速比の上限値が低くなるように範囲が設定されたりする。このような範囲に基づいて、運転者が操作部材を操作する際の反力が制御される。たとえば、制御値が範囲外の値になる場合、範囲内の値になる場合に比べて、反力が大きくなるように制御される。これにより、エンジン回転数が高い場合や低μ路を走行中である場合において、変速比が高くなるような操作を抑制することができる。そのため、エンジン回転数が高い場合にさらにエンジン回転数が高くなったり、低μ路において駆動力が過大になったりすることを抑制することができる。その結果、車両の挙動に対して好ましくない操作を抑制することができる機器の操作装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る機器の操作装置においては、第１の発明の構成に加え、制御手段は、制御値が範囲外の値になる場合、範囲内の値になる場合に比べて、反力が大きくなるように制御するための手段を含む。
【００１１】
第２の発明によると、制御値が範囲外の値になる場合、範囲内の値になる場合に比べて、反力が大きくなるように制御される。これにより、許容される範囲外へ制御値が変化するような操作を抑制することができる。
【００１２】
第３の発明に係る機器の操作装置においては、第１または２の発明の構成に加え、機器は変速機である。物理量は、変速比である。
【００１３】
第３の発明によると、許容される範囲外へ変速比が変化するような操作を抑制することができる。
【００１４】
第４の発明に係る機器の操作装置においては、第３の発明の構成に加え、設定手段は、エンジン回転数が高いほど上限値が低くなるように、範囲を設定するための手段を含む。
【００１５】
第４の発明によると、エンジン回転数が高いほど上限値が低くなるように、範囲が設定される。これにより、エンジン回転数が高い場合において、変速比が高くなるような操作を抑制することができる。そのため、エンジン回転数が過度に高くなることを抑制することができる。
【００１６】
第５の発明に係る機器の操作装置においては、第３の発明の構成に加え、設定手段は、路面の摩擦係数が低いほど上限値が低くなるように、範囲を設定するための手段を含む。
【００１７】
第５の発明によると、路面の摩擦係数が低いほど上限値が低くなるように、範囲が設定される。これにより、低μ路を走行中である場合において、変速比が高くなるような操作を抑制することができる。そのため、低μ路において駆動力が過大になることを抑制することができる。その結果、車両がスリップすることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１９】
図１を参照して、本実施の形態に係る操作装置を搭載した車両について説明する。この車両に搭載されたパワートレーン１００のエンジン２００の出力は、トルクコンバータ３００および前後進切換装置４００を介して、ベルト式無段変速機５００に入力される。ベルト式無段変速機５００の出力は、減速歯車６００および差動歯車装置７００に伝達され、左右の駆動輪８００へ分配される。駆動輪８００の回転は、ブレーキ装置１３００により抑制される。ブレーキ装置１３００は、摩擦力により駆動輪８００の回転を抑制する。
【００２０】
パワートレーン１００は、後述するＥＣＵ（Electronic Control Unit）９００により制御される。なお、ベルト式無段変速機５００の代わりに、その他、トロイダル式無段変速機などを用いるようにしてもよい。
【００２１】
トルクコンバータ３００は、エンジン２００のクランク軸に連結されたポンプ翼車３０２と、タービン軸３０４を介して前後進切換装置４００に連結されたタービン翼車３０６とから構成されている。ポンプ翼車３０２およびタービン翼車３０６の間にはロックアップクラッチ３０８が設けられている。ロックアップクラッチ３０８は、係合側油室および解放側油室に対する油圧供給が切換えられることにより、係合または解放されるようになっている。
【００２２】
ロックアップクラッチ３０８が完全係合させられることにより、ポンプ翼車３０２およびタービン翼車３０６は一体的に回転させられる。ポンプ翼車３０２には、ベルト式無段変速機５００を変速制御したり、ベルト挟圧力を発生させたり、各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生する機械式のオイルポンプ３１０が設けられている。
【００２３】
前後進切換装置４００は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置から構成されている。トルクコンバータ３００のタービン軸３０４はサンギヤ４０２に連結されている。ベルト式無段変速機５００の入力軸５０２はキャリア４０４に連結されている。キャリア４０４とサンギヤ４０２とはフォワードクラッチ４０６を介して連結されている。リングギヤ４０８は、リバースブレーキ４１０を介してハウジングに固定される。フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０は油圧シリンダによって摩擦係合させられる。フォワードクラッチ４０６の入力回転数は、タービン軸３０４の回転数、すなわちタービン回転数ＮＴと同じである。
【００２４】
フォワードクラッチ４０６が係合させられるとともに、リバースブレーキ４１０が解放されることにより、前後進切換装置４００は前進用係合状態となる。この状態で、前進方向の駆動力がベルト式無段変速機５００に伝達される。リバースブレーキ４１０が係合させられるとともにフォワードクラッチ４０６が解放されることにより、前後進切換装置４００は後進用係合状態となる。この状態で、入力軸５０２はタービン軸３０４に対して逆方向へ回転させられる。これにより、後進方向の駆動力がベルト式無段変速機５００に伝達される。フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０が共に解放されると、前後進切換装置４００は動力伝達を遮断するニュートラル状態になる。
【００２５】
ベルト式無段変速機５００は、入力軸５０２に設けられたプライマリプーリ５０４と、出力軸５０６に設けられたセカンダリプーリ５０８と、これらのプーリに巻き掛けられた伝動ベルト５１０とから構成される。各プーリと伝動ベルト５１０との間の摩擦力を利用して、動力伝達が行われる。
【００２６】
各プーリは溝幅が可変であるように、油圧シリンダから構成されている。プライマリプーリ５０４の油圧シリンダの油圧が制御されることにより、各プーリの溝幅が変化する。これにより、伝動ベルト５１０の掛かり径が変更され、変速比ＧＲ（＝プライマリプーリ回転数ＮＩＮ／セカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。
【００２７】
図２に示すように、ＥＣＵ９００には、エンジン回転数センサ９０２、タービン回転数センサ９０４、車輪速センサ９０６、スロットル開度センサ９０８、冷却水温センサ９１０、油温センサ９１２、アクセル開度センサ９１４、ストロークセンサ９１６、ポジションセンサ９１８、プライマリプーリ回転数センサ９２２およびセカンダリプーリ回転数センサ９２４が接続されている。
【００２８】
エンジン回転数センサ９０２は、エンジン２００の回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出する。タービン回転数センサ９０４は、タービン軸３０４の回転数（タービン回転数）ＮＴを検出する。車輪速センサ（車速センサともいう）９０６は、車両の各車輪の回転数（回転速度）を検出する。各車輪の回転数から車速Ｖが検出される。
【００２９】
スロットル開度センサ９０８は、電子スロットルバルブの開度θ（ＴＨ）を検出する。冷却水温センサ９１０は、エンジン２００の冷却水温Ｔ（Ｗ）を検出する。油温センサ９１２は、ベルト式無段変速機５００などの油温Ｔ（Ｃ）を検出する。アクセル開度センサ９１４は、アクセルペダルの開度Ａ（ＣＣ）を検出する。ストロークセンサ９１６は、ブレーキペダルの操作量（ストローク量）を検出する。ポジションセンサ９１８は、シフトレバー９２０の位置（ストローク）を検出する。プライマリプーリ回転数センサ９２２は、プライマリプーリ５０４の回転数ＮＩＮを検出する。セカンダリプーリ回転数センサ９２４は、セカンダリプーリ５０８の回転数ＮＯＵＴを検出する。各センサの検出結果を表す信号が、ＥＣＵ９００に送信される。タービン回転数ＮＴは、フォワードクラッチ４０６が係合された前進走行時にはプライマリプーリ回転数ＮＩＮと一致する。車速Ｖは、セカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴと対応した値になる。したがって、車両が停車状態にあり、かつフォワードクラッチ４０６が係合された状態では、タービン回転数ＮＴは０となる。
【００３０】
ＥＣＵ９００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリおよび入出力インターフェースなどを含む。ＣＰＵはメモリに記憶されたプログラムに従って信号処理を行なう。これにより、エンジン２００の出力制御、ベルト式無段変速機５００の変速制御、ベルト挟圧力制御、フォワードクラッチ４０６の係合／解放制御およびリバースブレーキ４１０の係合／解放制御などを実行する。
【００３１】
エンジン２００の出力制御は電子スロットルバルブ１０００、燃料噴射装置１１００、点火装置１２００などによって行なわれる。ベルト式無段変速機５００の変速制御、ベルト挟圧力制御、フォワードクラッチ４０６の係合／解放制御およびリバースブレーキ４１０の係合／解放制御は、油圧制御回路２０００によって行なわれる。
【００３２】
図３を参照して、油圧制御回路２０００の一部について説明する。オイルポンプ３１０が発生した油圧は、ライン圧油路２００２を介してプライマリレギュレータバルブ２１００、モジュレータバルブ（１）２３１０およびモジュレータバルブ（３）２３３０に供給される。
【００３３】
プライマリレギュレータバルブ２１００には、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０のいずれか一方から選択的に制御圧が供給される。本実施の形態において、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０の両方は、ノーマルオープン（非通電時に出力される油圧が最大になる）のソレノイドバルブである。なお、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０がノーマルクローズ（非通電時に出力される油圧が最小（「０」）になる）であるようにしてもよい。
【００３４】
プライマリレギュレータバルブ２１００のスプールは、供給された制御圧に応じて上下に摺動する。これにより、オイルポンプ３１０で発生した油圧がプライマリレギュレータバルブ２１００により調圧（調整）される。プライマリレギュレータバルブ２１００により調圧された油圧がライン圧ＰＬとして用いられる。本実施の形態においては、プライマリレギュレータバルブ２１００に供給される制御圧が高いほど、ライン圧ＰＬがより高くなる。なお、プライマリレギュレータバルブ２１００に供給される制御圧が高いほど、ライン圧ＰＬがより低くなるようにしてもよい。
【００３５】
ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０には、ライン圧ＰＬを元圧としてモジュレータバルブ（３）２３３０により調圧された油圧が供給される。
【００３６】
ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、ＥＣＵ９００から送信されたデューティ信号によって決まる電流値に応じて制御圧を発生させる。
【００３７】
ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００の制御圧（出力油圧）およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０の制御圧（出力油圧）うち、プライマリレギュレータバルブ２１００へ供給される制御圧は、コントロールバルブ２４００により選択される。
【００３８】
コントロールバルブ２４００のスプールが図３において（Ａ）の状態（左側の状態）にある場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００からプライマリレギュレータバルブ２１００へ制御圧が供給される。すなわち、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００の制御圧に応じて、ライン圧ＰＬが制御される。
【００３９】
コントロールバルブ２４００のスプールが図３において（Ｂ）の状態（右側の状態）にある場合、ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０からプライマリレギュレータバルブ２１００へ制御圧が供給される。すなわち、ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０の制御圧に応じて、ライン圧ＰＬが制御される。
【００４０】
なお、コントロールバルブ２４００のスプールが図３において（Ｂ）の状態にある場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００の制御圧は、後述するマニュアルバルブ２６００に供給される。
【００４１】
コントロールバルブ２４００のスプールは、スプリングにより一方向へ付勢される。このスプリングの付勢力に対向するように、変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０および変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０から油圧が供給される。
【００４２】
変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０および変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０の両方からコントロールバルブ２４００に油圧が供給された場合、コントロールバルブ２４００のスプールは図３において（Ｂ）の状態になる。
【００４３】
変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０および変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０の少なくともいずれか一方からコントロールバルブ２４００に油圧が供給されていない場合、コントロールバルブ２４００のスプールは、スプリングの付勢力により図３において（Ａ）の状態になる。
【００４４】
変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０および変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０には、モジュレータバルブ（４）２３４０により調圧された油圧が供給される。モジュレータバルブ（４）２３４０は、モジュレータバルブ（３）２３３０から供給された油圧を一定の圧力に調圧する。
【００４５】
モジュレータバルブ（１）２３１０は、ライン圧ＰＬを元圧として調圧された油圧を出力する。モジュレータバルブ（１）２３１０から出力された油圧は、セカンダリプーリ５０８の油圧シリンダに供給される。セカンダリプーリ５０８の油圧シリンダには、伝動ベルト５１０が滑りを生じないような油圧が供給される。
【００４６】
モジュレータバルブ（１）２３１０には、軸方向へ移動可能なスプールおよびそのスプールを一方へ付勢するスプリングが設けられている。モジュレータバルブ（１）２３１０は、ＥＣＵ９００によりデューティ制御されるＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０の出力油圧をパイロット圧として、モジュレータバルブ（１）２３１０に導入されるライン圧ＰＬを調圧する。モジュレータバルブ（３）により調圧された油圧は、セカンダリプーリ５０８の油圧シリンダに供給される。モジュレータバルブ（１）２３１０からの出力油圧に応じてベルト挟圧力が増減させられる。
【００４７】
ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、アクセル開度Ａ（ＣＣ）および変速比ＧＲをパラメータとしたマップに従い、ベルト滑りが生じないベルト挟圧力になるように制御される。具体的には、ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０に対する励磁電流をベルト挟圧力に対応するデューティ比で制御する。なお、加減速時などに伝達トルクが急に変化する場合には、ベルト挟圧力を増大補正してベルト滑りを抑制してもよい。
【００４８】
セカンダリプーリ５０８の油圧シリンダに供給される油圧は、プレッシャセンサ２３１２により検出される。
【００４９】
図４を参照して、マニュアルバルブ２６００について説明する。マニュアルバルブ２６００は、シフトレバー９２０の操作に従って機械的に切換えられる。これにより、フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０は係合させられたり、解放させられたりする。
【００５０】
シフトレバー９２０は、駐車用の「Ｐ」ポジション、後進走行用の「Ｒ」ポジション、動力伝達を遮断する「Ｎ」ポジション、前進走行用の「Ｄ」ポジションおよび「Ｂ」ポジションへ操作される。
【００５１】
「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションでは、フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０内の油圧は、マニュアルバルブ２６００からドレンされる。これにより、フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０は解放される。
【００５２】
「Ｒ」ポジションでは、マニュアルバルブ２６００からリバースブレーキ４１０に油圧が供給される。これによりリバースブレーキ４１０が係合させられる。一方、フォワードクラッチ４０６内の油圧がマニュアルバルブ２６００からドレンされる。これによりフォワードクラッチ４０６が解放される。
【００５３】
コントロールバルブ２４００が図４において（Ａ）の状態（左側の状態）にある場合、図示しないモジュレータバルブ（２）から供給されたモジュレータ圧ＰＭが、コントロールバルブ２４００を介してマニュアルバルブ２６００に供給される。このモジュレータ圧ＰＭによりリバースブレーキ４１０が係合状態に保持される。
【００５４】
コントロールバルブ２４００が図４において（Ｂ）の状態（右側の状態）にある場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００により調圧された油圧が、マニュアルバルブ２６００に供給される。ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００により油圧を調圧することにより、リバースブレーキ４１０が緩やかに係合され、係合時のショックが抑制される。
【００５５】
「Ｄ」ポジションおよび「Ｂ」ポジションでは、マニュアルバルブ２６００からフォワードクラッチ４０６に油圧が供給される。これによりフォワードクラッチ４０６が係合させられる。一方、リバースブレーキ４１０内の油圧がマニュアルバルブ２６００からドレンされる。これによりリバースブレーキ４１０が解放される。
【００５６】
コントロールバルブ２４００が図４において（Ａ）の状態（左側の状態）にある場合、図示しないモジュレータバルブ（２）から供給されたモジュレータ圧ＰＭが、コントロールバルブ２４００を介してマニュアルバルブ２６００に供給される。このモジュレータ圧ＰＭによりフォワードクラッチ４０６が係合状態に保持される。
【００５７】
コントロールバルブ２４００が図４において（Ｂ）の状態（右側の状態）にある場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００により調圧された油圧が、マニュアルバルブ２６００に供給される。ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００により油圧を調圧することにより、フォワードクラッチ４０６が緩やかに係合され、係合時のショックが抑制される。
【００５８】
ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００は、通常はコントロールバルブ２４００を介してライン圧ＰＬを制御する。ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、通常はモジュレータバルブ（１）２３１０を介してベルト挟圧力を制御する。
【００５９】
一方、シフトレバー９２０が「Ｄ」ポジションである状態で車両が停止した（車速が「０」になった）という条件を含むニュートラル制御実行条件が成立した場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００は、フォワードクラッチ４０６の係合力が低下するように、フォワードクラッチ４０６の係合力を制御する。ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、モジュレータバルブ（１）２３１０を介してベルト挟圧力を制御するとともに、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００に代わって、ライン圧ＰＬを制御する。
【００６０】
シフトレバー９２０が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションまたは「Ｒ」ポジションへ操作されるガレージシフトが行なわれた場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００は、フォワードクラッチ４０６もしくはリバースブレーキ４１０が緩やかに係合するように、フォワードクラッチ４０６もしくはリバースブレーキ４１０の係合力を制御する。ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、モジュレータバルブ（１）２３１０を介してベルト挟圧力を制御するとともに、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００に代わって、ライン圧ＰＬを制御する。
【００６１】
図５を参照して、変速制御を行なう構成について説明する。変速制御は、プライマリプーリ５０４の油圧シリンダに対する油圧の供給および排出を制御することにより行なわれる。プライマリプーリ５０４の油圧シリンダに対する作動油の給排は、レシオコントロールバルブ（１）２７１０およびレシオコントロールバルブ（２）２７２０を用いて行なわれる。
【００６２】
プライマリプーリ５０４の油圧シリンダには、ライン圧ＰＬが供給されるレシオコントロールバルブ（１）２７１０と、ドレンに接続されたレシオコントロールバルブ（２）２７２０とが連通されている。
【００６３】
レシオコントロールバルブ（１）２７１０は、アップシフトを実行するためのバルブである。レシオコントロールバルブ（１）２７１０は、ライン圧ＰＬが供給される入力ポートとプライマリプーリ５０４の油圧シリンダに連通された出力ポートとの間の流路をスプールによって開閉するように構成されている。
【００６４】
レシオコントロールバルブ（１）２７１０のスプールの一端部にはスプリングが配置されている。スプールを挟んでスプリングとは反対側の端部に、変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０からの制御圧が供給されるポートが形成されている。また、スプリングが配置されている側の端部に、変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０からの制御圧が供給されるポートが形成されている。
【００６５】
変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０からの制御圧を高くするとともに、変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０から制御圧を出力しないようにすると、レシオコントロールバルブ（１）２７１０のスプールが図５において（Ｄ）の状態（右側の状態）になる。
【００６６】
この状態では、プライマリプーリ５０４の油圧シリンダに供給される油圧が増加してプライマリプーリ５０４の溝幅が狭くなる。そのため、変速比が低下する。すなわちアップシフトする。またその際の作動油の供給流量を増大させることにより、変速速度が速くなる。
【００６７】
レシオコントロールバルブ（２）２７２０は、ダウンシフトを実行するためのバルブである。レシオコントロールバルブ（２）２７２０のスプールの一端部にはスプリングが配置されている。スプリングが配置されている側の端部に、変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０からの制御圧が供給されるポートが形成されている。スプールを挟んでスプリングとは反対側の端部に、変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０からの制御圧が供給されるポートが形成されている。
【００６８】
変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０からの制御圧を高くするとともに、変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０から制御圧を出力しないようにすると、レシオコントロールバルブ（２）２７２０のスプールが図５において（Ｃ）の状態（左側の状態）になる。同時に、レシオコントロールバルブ（１）２７１０のスプールが図５において（Ｃ）の状態（左側の状態）になる。
【００６９】
この状態では、レシオコントロールバルブ（１）２７１０およびレシオコントロールバルブ（２）２７２０を介して、プライマリプーリ５０４の油圧シリンダから作動油が排出される。そのため、プライマリプーリ５０４の溝幅が広くなる。その結果、変速比が増大する。すなわちダウンシフトする。またその際の作動油の排出流量を増大させることにより、変速速度が速くなる。
【００７０】
図６を参照して、シフトレバー９２０についてさらに説明する。シフトレバー９２０は、ゲート９３０内を移動するように設けられる。シフトレバー９２０は、ゲート９３０内の任意の位置に停止可能であるように設けられる。
【００７１】
本実施の形態においては、ゲート９３０内の各位置に対応した変速比になるように、ベルト式無段変速機５００が制御される。たとえば、シフトレバー９２０の位置が図６において上方であるほど、高速側の変速比になるように、すなわち変速比が低くなるようにベルト式無段変速機５００が制御される。逆に、シフトレバー９２０の位置が図６において下方であるほど、低速側の変速比になるように、すなわち変速比が高くなるようにベルト式無段変速機５００が制御される。
【００７２】
なお、ベルト式無段変速機５００の変速比を設定する方法はこれに限らない。シフトレバー９２０の位置が図６において上方であるほど変速比が高くなるようし、シフトレバー９２０の位置が図６において下方であるほど変速比が低くなるようにしてもよい。
【００７３】
ここで、本実施の形態においては、シフトレバー９２０の位置が図６において上方にあるほど、ストロークが大きいとする。シフトレバー９２０を操作するために必要な荷重、すなわち運転者がシフトレバー９２０を操作する際に受ける反力は、電動アクチュエータ９３２により発生される。この電動アクチュエータ９３２は、ＥＣＵ９００により制御される。なお、シフトレバー９２０の反力を発生する構造については、公知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。シフトレバー９２０の反力については、後で詳述する。
【００７４】
図７を参照して、ＥＣＵ９００についてさらに説明する。ＥＣＵ９００は、基本反力算出部９４０と、反力制御部９５０と、限界変速比算出部９６０とを含む。基本反力算出部９４０は、図８のマップにしたがって、シフトレバー９２０のストロークが大きいほど大きくなるように反力の基本値（以下、基本反力とも記載する）を算出する。
【００７５】
図７に戻って、反力制御部９５０は、所望の反力を発生させたり、シフトレバー９２０を移動させるために電動アクチュエータ９３２を制御する。また、シフトレバー９２０の位置、すなわち変速比が車両の挙動に対して好ましくない状態に近づいていることを運転者に報知するために警報装置９３４を制御する。
【００７６】
シフトレバー９２０の反力は、基本反力算出部９４０により算出された基本反力の他、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値、および車両（車輪）がスリップしないと考えられる変速比の上限値に基づいて定められる。
【００７７】
図９において実線で示すように、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値は、セカンダリプーリ回転数（ベルト式無段変速機５００の出力軸回転数）ＮＯＵＴ、すなわちエンジン回転数が高いほど低くなるように設定される。エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値は、ＥＣＵ９００のメモリに予め記憶される。この上限値により、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比として許容される変速比の範囲が規定される。
【００７８】
図９における破線は、シフトレバー９２０の位置、すなわち変速比が車両の挙動に対して好ましくない状態に近づいていることを運転者に報知する変速比を規定した第１のしきい値である。
【００７９】
図１０において実線で示すように、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値は、予め作成されたマップなどに基づいて、セカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴが高いほど低くなるように設定される。また、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値は、路面のμが低いほど低くなるように設定される。この上限値により、車両がスリップしないと考えられる変速比として許容される変速比の範囲が規定される。
【００８０】
図１０における破線は、シフトレバー９２０の位置、すなわち変速比が車両の挙動に対して好ましくない状態に近づいていることを運転者に報知する変速比を規定した第２のしきい値である。
【００８１】
車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値（図１０における実線）は、限界変速比算出部９６０により設定される。限界変速比算出部９６０は、路面のμ（摩擦係数）に基づいて、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値を設定する。ここで、路面のμは、たとえばタイヤのスリップ率から算出される。スリップ率は、たとえば各車輪の回転数から推定される。なお、路面のμを算出する方法については周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００８２】
図１１および図１２を参照して、ＥＣＵ９００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。
【００８３】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ９００は、プライマリプーリ回転数ＮＩＮおよびセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴに基づいて、ベルト式無段変速機５００の変速比を検出する。
【００８４】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ９００は、変速比が第１のしきい値（図９における破線）および第２のしきい値（図１０における破線）の両方よりも低いか否かを判別する。変速比が第１のしきい値および第２のしきい値の両方よりも低いと、処理はＳ２１０に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ３００に移される。なお、変速比は、現在のセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴに対応する各しきい値と比較される。
【００８５】
Ｓ２１０にて、ＥＣＵ９００は、シフトレバー９２０のストロークに基づいて基本反力を算出する。Ｓ２２０にて、ＥＣＵ９００は、基本反力を発生するように電動アクチュエータ９３２を制御する。
【００８６】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ９００は、音および描画のうちの少なくともいずれか一方を用いた警告を運転者に対して行なうように、警報装置９３４を制御する。Ｓ３１０にて、ＥＣＵ９００は、変速比が大きくなるにしたがって、反力が漸増するように、電動アクチュエータ９３２を制御する。
【００８７】
Ｓ４００にて、ＥＣＵ９００は、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値（図９における実線）および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値（図１０における実線）の少なくともいずれか一方の値以上に変速比が増大したか否かを判別する。エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値の少なくともいずれか一方の値以上に変速比が増大すると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ４１０に移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、この処理は終了する。なお変速比は、現在のセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴに対応する各上限値と比較される。
【００８８】
Ｓ４１０にて、ＥＣＵ９００は、反力がステップ的に増大するように、電動アクチュエータ９３２を制御する。
【００８９】
Ｓ５００にて、ＥＣＵ９００は、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値（以上に変速比が増大したか否かを判別する。車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値以上に変速比が増大すると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ５１０に移される。もしそうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００９０】
Ｓ５１０にて、ＥＣＵ９００は、シフトレバー９２０のストロークが予め定められた値まで小さくなるように、電動アクチュエータ９３２を制御する。すなわち、運転者がシフトレバー９２０を操作しなくても電動アクチュエータ９３２が作動され、シフトレバー９２０が移動する。
【００９１】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る操作装置の動作について説明する。
【００９２】
車両の走行中、プライマリプーリ回転数ＮＩＮおよびセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴに基づいて、ベルト式無段変速機５００の変速比が検出される（Ｓ１００）。変速比が第１のしきい値（図９における破線）および第２のしきい値（図１０における破線）の両方よりも低いと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、ダウンシフトを行なって変速比を高くしても、エンジン回転数が高くなりすぎたり、駆動力が大きくなりすぎたりすることがないといえる。この場合、シフトレバー９２０のストロークに基づいて基本反力が算出され（Ｓ２１０）、この基本反力を発生するように、電動アクチュエータ９３２が制御される。
【００９３】
一方、変速比が第１のしきい値以上になった場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、ダウンシフトして変速比が高くなると、エンジン回転数が高くなりすぎるおそれがあるといえる。また、変速比が高くなることにより駆動力が過大になるおそれがあるといえる。駆動力が過大になると、車両がスリップし得る。
【００９４】
そこで、変速比が第１のしきい値および第２のしきい値の少なくともいずれか一方の値以上になると（Ｓ２００にてＮＯ）、音および描画のうちの少なくともいずれか一方を用いた警告を運転者に対して行なうように、警報装置９３４が制御される（Ｓ３００）。
【００９５】
また、シフトレバー９２０の操作を行ない難くするために、図１３に示すように、変速比が大きくなるにしたがって、反力が漸増するように電動アクチュエータ９３２が制御される（Ｓ３１０）。
【００９６】
反力が増大されたにも関わらず、運転者がさらにシフトレバー９２０を操作することにより、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値（図９における実線）および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値（図１０における実線）の少なくともいずれか一方の値まで変速比が増大すると、図１３に示すように、反力がステップ的に増大される（Ｓ４１０）。これにより、シフトレバー９２０の操作をさらに行ない難くすることができる。そのため、変速比が大きくなることを抑制することができる。その結果、車両の挙動が好ましくない状態になることを抑制することができる。
【００９７】
このとき、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値以上に変速比が増大していると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、シフトレバー９２０のストロークが予め定められた値まで小さくなるように、電動アクチュエータ９３２が制御される（Ｓ５１０）。これにより、運転者がシフトレバー９２０に荷重を加えなければ、変速比を低くすることができる。そのため、駆動力を小さくすることができる。その結果、スリップをし難くすることができる。
【００９８】
以上のように、本実施の形態に係る操作装置によれば、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値の少なくともいずれか一方の値まで変速比が増大すると、シフトレバーの反力がステップ的に増大される。これにより、シフトレバーを操作し難くすることができる。そのため、エンジン回転数が高い場合にさらにエンジン回転数が高くなったり、低μ路において駆動力が過大になったりすることを抑制することができる。その結果、車両の挙動に対して好ましくない操作を抑制することができる。
【００９９】
なお、本実施の形態においては、路面のμに基づいて、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値を設定していたが、路面のμの他、車両の駆動力を車輪のスリップ率に基づいて調整するトラクションコントロールの実行状態等に基づいて上限値を算出するようにしてもよい。
【０１００】
また、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）などのインフラから得られる路面のμ、降雨や降雪の情報などを用いて、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値を設定するようにしてもよい。
【０１０１】
さらに、変速比の上限値の代わりに、駆動力の上限値を算出するようにしてもよい。
さらに、本実施の形態において、シフトレバー９２０は、ゲート９３０内の任意の位置に停止可能であったが、図１４に示すように、スプリングなどの付勢力を用いて、運転者がシフトレバー９２０に荷重を加えないと、予め定められた位置（図１４において実線で示す位置）にシフトレバー９２０が戻されるようにしてもよい。
【０１０２】
さらに、シフトレバー９２０の他、アクセルペダル、ブレーキペダルおよびステアリングホイールなどの反力を制御するようにしてもよい。
【０１０３】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態に係る操作装置を搭載した車両のスケルトン図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る操作装置を搭載した車両の制御ブロック図である。
【図３】油圧制御回路を示す図（その１）である。
【図４】油圧制御回路を示す図（その２）である。
【図５】油圧制御回路を示す図（その３）である。
【図６】ゲート内を移動するシフトレバーを示す図（その１）である。
【図７】図２のＥＣＵを示す図である。
【図８】シフトレバーの反力の基本値を示す図である。
【図９】エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値を示す図である。
【図１０】車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値を示す図である。
【図１１】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。
【図１２】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。
【図１３】シフトレバーの反力の推移を示す図である。
【図１４】ゲート内を移動するシフトレバーを示す図（その２）である。
【符号の説明】
【０１０５】
１００ パワートレーン、２００ エンジン、３００ トルクコンバータ、３１０ オイルポンプ、４００ 前後進切換装置、５００ ベルト式無段変速機、６００ 減速歯車、７００ 差動歯車装置、８００ 駆動輪、９０２ エンジン回転数センサ、９０４ タービン回転数センサ、９０６ 車輪速センサ、９０８ スロットル開度センサ、９１０ 冷却水温センサ、９１２ 油温センサ、９１４ アクセル開度センサ、９１６ ストロークセンサ、９１８ ポジションセンサ、９２０ シフトレバー、９２２ プライマリプーリ回転数センサ、９２４ セカンダリプーリ回転数センサ、９３０ ゲート、９３２ 電動アクチュエータ、９３４ 警報装置、９４０ 基本反力算出部、９５０ 反力制御部、９６０ 限界変速比算出部、１０００ 電子スロットルバルブ、１１００ 燃料噴射装置、１２００ 点火装置、１３００、ブレーキ装置、２０００ 油圧制御回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器の操作装置に関し、特に、運転者の操作に応じて作動する機器の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両においては、シフトレバー、アクセルペダルおよびブレーキペダルなどへの運転者の操作に応じて、車両の駆動力もしくは制動力が制御される。これらの部材の操作量に応じて駆動力もしくは制動力が大きくされたり小さくされたりする。
【０００３】
ところで、シフトレバー、アクセルペダルおよびブレーキペダルなどの部材を操作する際には、運転者に対して反力が作用する。すなわち、シフトレバー、アクセルペダルおよびブレーキペダルなどを操作するために必要な荷重を加えなければ、これらを操作することができない。したがって、反力を変化させることにより、特定の操作を抑制することができる。
【０００４】
特開２００５−２８４４号公報（特許文献１）は、車両のアクセルペダル又はシフトレバーの少なくとも一方の操作荷重を駆動バイワイヤにより電気的に発生させる車両用の操作装置を開示する。特許文献１に記載の車両用の操作装置は、回転駆動力を操作荷重として発生させる電動モータと、操作荷重を機械的に発生させるスプリングとの少なくとも一方と、電磁力を操作荷重として発生させる電磁ブレーキとを含む。駆動バイワイヤにより操作装置に操作荷重が発生される。シフトレバーをシフトアップ又はシフトダウンする方向に操作しても効果が無い場合には、効果の無い方向への操作荷重が重くされる。
【０００５】
この公報に記載の車両用の操作装置によれば、駆動バイワイヤにより操作装置に操作荷重を発生させることができ、車両のアクセルペダル又はシフトレバーの少なくとも一方の操作荷重と操作感触（フィーリング）を効率良く制御することができる。また、シフトレバーを前方に倒して一速、二速…と順次シフトアップさせ、その上限の段階まで到達させるとシフトレバーをさらに前方に倒してもシフトアップの効果が無くなる。このように効果が無くなった場合には、シフトレバーの前方への操作に対する操作荷重が重くされ、シフトレバーの前方への移動を規制することができ、運転者に適切な操作荷重が付与されるとともに変速機を適切に制御できる。
【特許文献１】特開２００５−２８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、運転者によりなされる操作が車両の挙動に対して好ましくない場合ある。たとえばエンジン回転数が高い状態においてシフトレバーが操作されることによりダウンシフトが行なわれると、エンジン回転数が過度に高くなる。また、低μ路においてシフトレバーが操作されることによりダウンシフトが行なわれると、駆動力が過大になって車両がスリップし得る。しかしながら、特開２００５−２８４４号公報に記載の操作装置においては、車両の挙動に対して好ましくない操作に関しては何等考慮されていない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の挙動に対して好ましくない操作を抑制することができる機器の操作装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る機器の操作装置は、操作部材に対する運転者の操作に応じて作動する機器の操作装置である。この操作装置は、車両の走行状態を検出するための検出手段と、機器により制御される制御値の変化を許容する範囲を、検出された走行状態に応じて設定するための設定手段と、範囲に基づいて、運転者が操作部材を操作する際の反力を制御するための制御手段とを含む。
【０００９】
第１の発明によると、機器により制御される制御値の変化を許容する範囲が、検出された走行状態に応じて設定される。たとえば、エンジン回転数が高いほど変速機の変速比の上限値が低くなるように範囲が設定されたり、路面の摩擦係数が低いほど変速機の変速比の上限値が低くなるように範囲が設定されたりする。このような範囲に基づいて、運転者が操作部材を操作する際の反力が制御される。たとえば、制御値が範囲外の値になる場合、範囲内の値になる場合に比べて、反力が大きくなるように制御される。これにより、エンジン回転数が高い場合や低μ路を走行中である場合において、変速比が高くなるような操作を抑制することができる。そのため、エンジン回転数が高い場合にさらにエンジン回転数が高くなったり、低μ路において駆動力が過大になったりすることを抑制することができる。その結果、車両の挙動に対して好ましくない操作を抑制することができる機器の操作装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る機器の操作装置においては、第１の発明の構成に加え、制御手段は、制御値が範囲外の値になる場合、範囲内の値になる場合に比べて、反力が大きくなるように制御するための手段を含む。
【００１１】
第２の発明によると、制御値が範囲外の値になる場合、範囲内の値になる場合に比べて、反力が大きくなるように制御される。これにより、許容される範囲外へ制御値が変化するような操作を抑制することができる。
【００１２】
第３の発明に係る機器の操作装置においては、第１または２の発明の構成に加え、機器は変速機である。物理量は、変速比である。
【００１３】
第３の発明によると、許容される範囲外へ変速比が変化するような操作を抑制することができる。
【００１４】
第４の発明に係る機器の操作装置においては、第３の発明の構成に加え、設定手段は、エンジン回転数が高いほど上限値が低くなるように、範囲を設定するための手段を含む。
【００１５】
第４の発明によると、エンジン回転数が高いほど上限値が低くなるように、範囲が設定される。これにより、エンジン回転数が高い場合において、変速比が高くなるような操作を抑制することができる。そのため、エンジン回転数が過度に高くなることを抑制することができる。
【００１６】
第５の発明に係る機器の操作装置においては、第３の発明の構成に加え、設定手段は、路面の摩擦係数が低いほど上限値が低くなるように、範囲を設定するための手段を含む。
【００１７】
第５の発明によると、路面の摩擦係数が低いほど上限値が低くなるように、範囲が設定される。これにより、低μ路を走行中である場合において、変速比が高くなるような操作を抑制することができる。そのため、低μ路において駆動力が過大になることを抑制することができる。その結果、車両がスリップすることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１９】
図１を参照して、本実施の形態に係る操作装置を搭載した車両について説明する。この車両に搭載されたパワートレーン１００のエンジン２００の出力は、トルクコンバータ３００および前後進切換装置４００を介して、ベルト式無段変速機５００に入力される。ベルト式無段変速機５００の出力は、減速歯車６００および差動歯車装置７００に伝達され、左右の駆動輪８００へ分配される。駆動輪８００の回転は、ブレーキ装置１３００により抑制される。ブレーキ装置１３００は、摩擦力により駆動輪８００の回転を抑制する。
【００２０】
パワートレーン１００は、後述するＥＣＵ（Electronic Control Unit）９００により制御される。なお、ベルト式無段変速機５００の代わりに、その他、トロイダル式無段変速機などを用いるようにしてもよい。
【００２１】
トルクコンバータ３００は、エンジン２００のクランク軸に連結されたポンプ翼車３０２と、タービン軸３０４を介して前後進切換装置４００に連結されたタービン翼車３０６とから構成されている。ポンプ翼車３０２およびタービン翼車３０６の間にはロックアップクラッチ３０８が設けられている。ロックアップクラッチ３０８は、係合側油室および解放側油室に対する油圧供給が切換えられることにより、係合または解放されるようになっている。
【００２２】
ロックアップクラッチ３０８が完全係合させられることにより、ポンプ翼車３０２およびタービン翼車３０６は一体的に回転させられる。ポンプ翼車３０２には、ベルト式無段変速機５００を変速制御したり、ベルト挟圧力を発生させたり、各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生する機械式のオイルポンプ３１０が設けられている。
【００２３】
前後進切換装置４００は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置から構成されている。トルクコンバータ３００のタービン軸３０４はサンギヤ４０２に連結されている。ベルト式無段変速機５００の入力軸５０２はキャリア４０４に連結されている。キャリア４０４とサンギヤ４０２とはフォワードクラッチ４０６を介して連結されている。リングギヤ４０８は、リバースブレーキ４１０を介してハウジングに固定される。フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０は油圧シリンダによって摩擦係合させられる。フォワードクラッチ４０６の入力回転数は、タービン軸３０４の回転数、すなわちタービン回転数ＮＴと同じである。
【００２４】
フォワードクラッチ４０６が係合させられるとともに、リバースブレーキ４１０が解放されることにより、前後進切換装置４００は前進用係合状態となる。この状態で、前進方向の駆動力がベルト式無段変速機５００に伝達される。リバースブレーキ４１０が係合させられるとともにフォワードクラッチ４０６が解放されることにより、前後進切換装置４００は後進用係合状態となる。この状態で、入力軸５０２はタービン軸３０４に対して逆方向へ回転させられる。これにより、後進方向の駆動力がベルト式無段変速機５００に伝達される。フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０が共に解放されると、前後進切換装置４００は動力伝達を遮断するニュートラル状態になる。
【００２５】
ベルト式無段変速機５００は、入力軸５０２に設けられたプライマリプーリ５０４と、出力軸５０６に設けられたセカンダリプーリ５０８と、これらのプーリに巻き掛けられた伝動ベルト５１０とから構成される。各プーリと伝動ベルト５１０との間の摩擦力を利用して、動力伝達が行われる。
【００２６】
各プーリは溝幅が可変であるように、油圧シリンダから構成されている。プライマリプーリ５０４の油圧シリンダの油圧が制御されることにより、各プーリの溝幅が変化する。これにより、伝動ベルト５１０の掛かり径が変更され、変速比ＧＲ（＝プライマリプーリ回転数ＮＩＮ／セカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。
【００２７】
図２に示すように、ＥＣＵ９００には、エンジン回転数センサ９０２、タービン回転数センサ９０４、車輪速センサ９０６、スロットル開度センサ９０８、冷却水温センサ９１０、油温センサ９１２、アクセル開度センサ９１４、ストロークセンサ９１６、ポジションセンサ９１８、プライマリプーリ回転数センサ９２２およびセカンダリプーリ回転数センサ９２４が接続されている。
【００２８】
エンジン回転数センサ９０２は、エンジン２００の回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出する。タービン回転数センサ９０４は、タービン軸３０４の回転数（タービン回転数）ＮＴを検出する。車輪速センサ（車速センサともいう）９０６は、車両の各車輪の回転数（回転速度）を検出する。各車輪の回転数から車速Ｖが検出される。
【００２９】
スロットル開度センサ９０８は、電子スロットルバルブの開度θ（ＴＨ）を検出する。冷却水温センサ９１０は、エンジン２００の冷却水温Ｔ（Ｗ）を検出する。油温センサ９１２は、ベルト式無段変速機５００などの油温Ｔ（Ｃ）を検出する。アクセル開度センサ９１４は、アクセルペダルの開度Ａ（ＣＣ）を検出する。ストロークセンサ９１６は、ブレーキペダルの操作量（ストローク量）を検出する。ポジションセンサ９１８は、シフトレバー９２０の位置（ストローク）を検出する。プライマリプーリ回転数センサ９２２は、プライマリプーリ５０４の回転数ＮＩＮを検出する。セカンダリプーリ回転数センサ９２４は、セカンダリプーリ５０８の回転数ＮＯＵＴを検出する。各センサの検出結果を表す信号が、ＥＣＵ９００に送信される。タービン回転数ＮＴは、フォワードクラッチ４０６が係合された前進走行時にはプライマリプーリ回転数ＮＩＮと一致する。車速Ｖは、セカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴと対応した値になる。したがって、車両が停車状態にあり、かつフォワードクラッチ４０６が係合された状態では、タービン回転数ＮＴは０となる。
【００３０】
ＥＣＵ９００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリおよび入出力インターフェースなどを含む。ＣＰＵはメモリに記憶されたプログラムに従って信号処理を行なう。これにより、エンジン２００の出力制御、ベルト式無段変速機５００の変速制御、ベルト挟圧力制御、フォワードクラッチ４０６の係合／解放制御およびリバースブレーキ４１０の係合／解放制御などを実行する。
【００３１】
エンジン２００の出力制御は電子スロットルバルブ１０００、燃料噴射装置１１００、点火装置１２００などによって行なわれる。ベルト式無段変速機５００の変速制御、ベルト挟圧力制御、フォワードクラッチ４０６の係合／解放制御およびリバースブレーキ４１０の係合／解放制御は、油圧制御回路２０００によって行なわれる。
【００３２】
図３を参照して、油圧制御回路２０００の一部について説明する。オイルポンプ３１０が発生した油圧は、ライン圧油路２００２を介してプライマリレギュレータバルブ２１００、モジュレータバルブ（１）２３１０およびモジュレータバルブ（３）２３３０に供給される。
【００３３】
プライマリレギュレータバルブ２１００には、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０のいずれか一方から選択的に制御圧が供給される。本実施の形態において、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０の両方は、ノーマルオープン（非通電時に出力される油圧が最大になる）のソレノイドバルブである。なお、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０がノーマルクローズ（非通電時に出力される油圧が最小（「０」）になる）であるようにしてもよい。
【００３４】
プライマリレギュレータバルブ２１００のスプールは、供給された制御圧に応じて上下に摺動する。これにより、オイルポンプ３１０で発生した油圧がプライマリレギュレータバルブ２１００により調圧（調整）される。プライマリレギュレータバルブ２１００により調圧された油圧がライン圧ＰＬとして用いられる。本実施の形態においては、プライマリレギュレータバルブ２１００に供給される制御圧が高いほど、ライン圧ＰＬがより高くなる。なお、プライマリレギュレータバルブ２１００に供給される制御圧が高いほど、ライン圧ＰＬがより低くなるようにしてもよい。
【００３５】
ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０には、ライン圧ＰＬを元圧としてモジュレータバルブ（３）２３３０により調圧された油圧が供給される。
【００３６】
ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、ＥＣＵ９００から送信されたデューティ信号によって決まる電流値に応じて制御圧を発生させる。
【００３７】
ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００の制御圧（出力油圧）およびＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０の制御圧（出力油圧）うち、プライマリレギュレータバルブ２１００へ供給される制御圧は、コントロールバルブ２４００により選択される。
【００３８】
コントロールバルブ２４００のスプールが図３において（Ａ）の状態（左側の状態）にある場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００からプライマリレギュレータバルブ２１００へ制御圧が供給される。すなわち、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００の制御圧に応じて、ライン圧ＰＬが制御される。
【００３９】
コントロールバルブ２４００のスプールが図３において（Ｂ）の状態（右側の状態）にある場合、ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０からプライマリレギュレータバルブ２１００へ制御圧が供給される。すなわち、ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０の制御圧に応じて、ライン圧ＰＬが制御される。
【００４０】
なお、コントロールバルブ２４００のスプールが図３において（Ｂ）の状態にある場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００の制御圧は、後述するマニュアルバルブ２６００に供給される。
【００４１】
コントロールバルブ２４００のスプールは、スプリングにより一方向へ付勢される。このスプリングの付勢力に対向するように、変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０および変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０から油圧が供給される。
【００４２】
変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０および変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０の両方からコントロールバルブ２４００に油圧が供給された場合、コントロールバルブ２４００のスプールは図３において（Ｂ）の状態になる。
【００４３】
変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０および変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０の少なくともいずれか一方からコントロールバルブ２４００に油圧が供給されていない場合、コントロールバルブ２４００のスプールは、スプリングの付勢力により図３において（Ａ）の状態になる。
【００４４】
変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０および変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０には、モジュレータバルブ（４）２３４０により調圧された油圧が供給される。モジュレータバルブ（４）２３４０は、モジュレータバルブ（３）２３３０から供給された油圧を一定の圧力に調圧する。
【００４５】
モジュレータバルブ（１）２３１０は、ライン圧ＰＬを元圧として調圧された油圧を出力する。モジュレータバルブ（１）２３１０から出力された油圧は、セカンダリプーリ５０８の油圧シリンダに供給される。セカンダリプーリ５０８の油圧シリンダには、伝動ベルト５１０が滑りを生じないような油圧が供給される。
【００４６】
モジュレータバルブ（１）２３１０には、軸方向へ移動可能なスプールおよびそのスプールを一方へ付勢するスプリングが設けられている。モジュレータバルブ（１）２３１０は、ＥＣＵ９００によりデューティ制御されるＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０の出力油圧をパイロット圧として、モジュレータバルブ（１）２３１０に導入されるライン圧ＰＬを調圧する。モジュレータバルブ（３）により調圧された油圧は、セカンダリプーリ５０８の油圧シリンダに供給される。モジュレータバルブ（１）２３１０からの出力油圧に応じてベルト挟圧力が増減させられる。
【００４７】
ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、アクセル開度Ａ（ＣＣ）および変速比ＧＲをパラメータとしたマップに従い、ベルト滑りが生じないベルト挟圧力になるように制御される。具体的には、ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０に対する励磁電流をベルト挟圧力に対応するデューティ比で制御する。なお、加減速時などに伝達トルクが急に変化する場合には、ベルト挟圧力を増大補正してベルト滑りを抑制してもよい。
【００４８】
セカンダリプーリ５０８の油圧シリンダに供給される油圧は、プレッシャセンサ２３１２により検出される。
【００４９】
図４を参照して、マニュアルバルブ２６００について説明する。マニュアルバルブ２６００は、シフトレバー９２０の操作に従って機械的に切換えられる。これにより、フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０は係合させられたり、解放させられたりする。
【００５０】
シフトレバー９２０は、駐車用の「Ｐ」ポジション、後進走行用の「Ｒ」ポジション、動力伝達を遮断する「Ｎ」ポジション、前進走行用の「Ｄ」ポジションおよび「Ｂ」ポジションへ操作される。
【００５１】
「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションでは、フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０内の油圧は、マニュアルバルブ２６００からドレンされる。これにより、フォワードクラッチ４０６およびリバースブレーキ４１０は解放される。
【００５２】
「Ｒ」ポジションでは、マニュアルバルブ２６００からリバースブレーキ４１０に油圧が供給される。これによりリバースブレーキ４１０が係合させられる。一方、フォワードクラッチ４０６内の油圧がマニュアルバルブ２６００からドレンされる。これによりフォワードクラッチ４０６が解放される。
【００５３】
コントロールバルブ２４００が図４において（Ａ）の状態（左側の状態）にある場合、図示しないモジュレータバルブ（２）から供給されたモジュレータ圧ＰＭが、コントロールバルブ２４００を介してマニュアルバルブ２６００に供給される。このモジュレータ圧ＰＭによりリバースブレーキ４１０が係合状態に保持される。
【００５４】
コントロールバルブ２４００が図４において（Ｂ）の状態（右側の状態）にある場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００により調圧された油圧が、マニュアルバルブ２６００に供給される。ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００により油圧を調圧することにより、リバースブレーキ４１０が緩やかに係合され、係合時のショックが抑制される。
【００５５】
「Ｄ」ポジションおよび「Ｂ」ポジションでは、マニュアルバルブ２６００からフォワードクラッチ４０６に油圧が供給される。これによりフォワードクラッチ４０６が係合させられる。一方、リバースブレーキ４１０内の油圧がマニュアルバルブ２６００からドレンされる。これによりリバースブレーキ４１０が解放される。
【００５６】
コントロールバルブ２４００が図４において（Ａ）の状態（左側の状態）にある場合、図示しないモジュレータバルブ（２）から供給されたモジュレータ圧ＰＭが、コントロールバルブ２４００を介してマニュアルバルブ２６００に供給される。このモジュレータ圧ＰＭによりフォワードクラッチ４０６が係合状態に保持される。
【００５７】
コントロールバルブ２４００が図４において（Ｂ）の状態（右側の状態）にある場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００により調圧された油圧が、マニュアルバルブ２６００に供給される。ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００により油圧を調圧することにより、フォワードクラッチ４０６が緩やかに係合され、係合時のショックが抑制される。
【００５８】
ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００は、通常はコントロールバルブ２４００を介してライン圧ＰＬを制御する。ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、通常はモジュレータバルブ（１）２３１０を介してベルト挟圧力を制御する。
【００５９】
一方、シフトレバー９２０が「Ｄ」ポジションである状態で車両が停止した（車速が「０」になった）という条件を含むニュートラル制御実行条件が成立した場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００は、フォワードクラッチ４０６の係合力が低下するように、フォワードクラッチ４０６の係合力を制御する。ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、モジュレータバルブ（１）２３１０を介してベルト挟圧力を制御するとともに、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００に代わって、ライン圧ＰＬを制御する。
【００６０】
シフトレバー９２０が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションまたは「Ｒ」ポジションへ操作されるガレージシフトが行なわれた場合、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００は、フォワードクラッチ４０６もしくはリバースブレーキ４１０が緩やかに係合するように、フォワードクラッチ４０６もしくはリバースブレーキ４１０の係合力を制御する。ＳＬＳリニアソレノイドバルブ２２１０は、モジュレータバルブ（１）２３１０を介してベルト挟圧力を制御するとともに、ＳＬＴリニアソレノイドバルブ２２００に代わって、ライン圧ＰＬを制御する。
【００６１】
図５を参照して、変速制御を行なう構成について説明する。変速制御は、プライマリプーリ５０４の油圧シリンダに対する油圧の供給および排出を制御することにより行なわれる。プライマリプーリ５０４の油圧シリンダに対する作動油の給排は、レシオコントロールバルブ（１）２７１０およびレシオコントロールバルブ（２）２７２０を用いて行なわれる。
【００６２】
プライマリプーリ５０４の油圧シリンダには、ライン圧ＰＬが供給されるレシオコントロールバルブ（１）２７１０と、ドレンに接続されたレシオコントロールバルブ（２）２７２０とが連通されている。
【００６３】
レシオコントロールバルブ（１）２７１０は、アップシフトを実行するためのバルブである。レシオコントロールバルブ（１）２７１０は、ライン圧ＰＬが供給される入力ポートとプライマリプーリ５０４の油圧シリンダに連通された出力ポートとの間の流路をスプールによって開閉するように構成されている。
【００６４】
レシオコントロールバルブ（１）２７１０のスプールの一端部にはスプリングが配置されている。スプールを挟んでスプリングとは反対側の端部に、変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０からの制御圧が供給されるポートが形成されている。また、スプリングが配置されている側の端部に、変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０からの制御圧が供給されるポートが形成されている。
【００６５】
変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０からの制御圧を高くするとともに、変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０から制御圧を出力しないようにすると、レシオコントロールバルブ（１）２７１０のスプールが図５において（Ｄ）の状態（右側の状態）になる。
【００６６】
この状態では、プライマリプーリ５０４の油圧シリンダに供給される油圧が増加してプライマリプーリ５０４の溝幅が狭くなる。そのため、変速比が低下する。すなわちアップシフトする。またその際の作動油の供給流量を増大させることにより、変速速度が速くなる。
【００６７】
レシオコントロールバルブ（２）２７２０は、ダウンシフトを実行するためのバルブである。レシオコントロールバルブ（２）２７２０のスプールの一端部にはスプリングが配置されている。スプリングが配置されている側の端部に、変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０からの制御圧が供給されるポートが形成されている。スプールを挟んでスプリングとは反対側の端部に、変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０からの制御圧が供給されるポートが形成されている。
【００６８】
変速制御用デューティソレノイド（２）２５２０からの制御圧を高くするとともに、変速制御用デューティソレノイド（１）２５１０から制御圧を出力しないようにすると、レシオコントロールバルブ（２）２７２０のスプールが図５において（Ｃ）の状態（左側の状態）になる。同時に、レシオコントロールバルブ（１）２７１０のスプールが図５において（Ｃ）の状態（左側の状態）になる。
【００６９】
この状態では、レシオコントロールバルブ（１）２７１０およびレシオコントロールバルブ（２）２７２０を介して、プライマリプーリ５０４の油圧シリンダから作動油が排出される。そのため、プライマリプーリ５０４の溝幅が広くなる。その結果、変速比が増大する。すなわちダウンシフトする。またその際の作動油の排出流量を増大させることにより、変速速度が速くなる。
【００７０】
図６を参照して、シフトレバー９２０についてさらに説明する。シフトレバー９２０は、ゲート９３０内を移動するように設けられる。シフトレバー９２０は、ゲート９３０内の任意の位置に停止可能であるように設けられる。
【００７１】
本実施の形態においては、ゲート９３０内の各位置に対応した変速比になるように、ベルト式無段変速機５００が制御される。たとえば、シフトレバー９２０の位置が図６において上方であるほど、高速側の変速比になるように、すなわち変速比が低くなるようにベルト式無段変速機５００が制御される。逆に、シフトレバー９２０の位置が図６において下方であるほど、低速側の変速比になるように、すなわち変速比が高くなるようにベルト式無段変速機５００が制御される。
【００７２】
なお、ベルト式無段変速機５００の変速比を設定する方法はこれに限らない。シフトレバー９２０の位置が図６において上方であるほど変速比が高くなるようし、シフトレバー９２０の位置が図６において下方であるほど変速比が低くなるようにしてもよい。
【００７３】
ここで、本実施の形態においては、シフトレバー９２０の位置が図６において上方にあるほど、ストロークが大きいとする。シフトレバー９２０を操作するために必要な荷重、すなわち運転者がシフトレバー９２０を操作する際に受ける反力は、電動アクチュエータ９３２により発生される。この電動アクチュエータ９３２は、ＥＣＵ９００により制御される。なお、シフトレバー９２０の反力を発生する構造については、公知の技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。シフトレバー９２０の反力については、後で詳述する。
【００７４】
図７を参照して、ＥＣＵ９００についてさらに説明する。ＥＣＵ９００は、基本反力算出部９４０と、反力制御部９５０と、限界変速比算出部９６０とを含む。基本反力算出部９４０は、図８のマップにしたがって、シフトレバー９２０のストロークが大きいほど大きくなるように反力の基本値（以下、基本反力とも記載する）を算出する。
【００７５】
図７に戻って、反力制御部９５０は、所望の反力を発生させたり、シフトレバー９２０を移動させるために電動アクチュエータ９３２を制御する。また、シフトレバー９２０の位置、すなわち変速比が車両の挙動に対して好ましくない状態に近づいていることを運転者に報知するために警報装置９３４を制御する。
【００７６】
シフトレバー９２０の反力は、基本反力算出部９４０により算出された基本反力の他、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値、および車両（車輪）がスリップしないと考えられる変速比の上限値に基づいて定められる。
【００７７】
図９において実線で示すように、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値は、セカンダリプーリ回転数（ベルト式無段変速機５００の出力軸回転数）ＮＯＵＴ、すなわちエンジン回転数が高いほど低くなるように設定される。エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値は、ＥＣＵ９００のメモリに予め記憶される。この上限値により、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比として許容される変速比の範囲が規定される。
【００７８】
図９における破線は、シフトレバー９２０の位置、すなわち変速比が車両の挙動に対して好ましくない状態に近づいていることを運転者に報知する変速比を規定した第１のしきい値である。
【００７９】
図１０において実線で示すように、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値は、予め作成されたマップなどに基づいて、セカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴが高いほど低くなるように設定される。また、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値は、路面のμが低いほど低くなるように設定される。この上限値により、車両がスリップしないと考えられる変速比として許容される変速比の範囲が規定される。
【００８０】
図１０における破線は、シフトレバー９２０の位置、すなわち変速比が車両の挙動に対して好ましくない状態に近づいていることを運転者に報知する変速比を規定した第２のしきい値である。
【００８１】
車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値（図１０における実線）は、限界変速比算出部９６０により設定される。限界変速比算出部９６０は、路面のμ（摩擦係数）に基づいて、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値を設定する。ここで、路面のμは、たとえばタイヤのスリップ率から算出される。スリップ率は、たとえば各車輪の回転数から推定される。なお、路面のμを算出する方法については周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００８２】
図１１および図１２を参照して、ＥＣＵ９００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。
【００８３】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ９００は、プライマリプーリ回転数ＮＩＮおよびセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴに基づいて、ベルト式無段変速機５００の変速比を検出する。
【００８４】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ９００は、変速比が第１のしきい値（図９における破線）および第２のしきい値（図１０における破線）の両方よりも低いか否かを判別する。変速比が第１のしきい値および第２のしきい値の両方よりも低いと、処理はＳ２１０に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ３００に移される。なお、変速比は、現在のセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴに対応する各しきい値と比較される。
【００８５】
Ｓ２１０にて、ＥＣＵ９００は、シフトレバー９２０のストロークに基づいて基本反力を算出する。Ｓ２２０にて、ＥＣＵ９００は、基本反力を発生するように電動アクチュエータ９３２を制御する。
【００８６】
Ｓ３００にて、ＥＣＵ９００は、音および描画のうちの少なくともいずれか一方を用いた警告を運転者に対して行なうように、警報装置９３４を制御する。Ｓ３１０にて、ＥＣＵ９００は、変速比が大きくなるにしたがって、反力が漸増するように、電動アクチュエータ９３２を制御する。
【００８７】
Ｓ４００にて、ＥＣＵ９００は、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値（図９における実線）および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値（図１０における実線）の少なくともいずれか一方の値以上に変速比が増大したか否かを判別する。エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値の少なくともいずれか一方の値以上に変速比が増大すると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ４１０に移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、この処理は終了する。なお変速比は、現在のセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴに対応する各上限値と比較される。
【００８８】
Ｓ４１０にて、ＥＣＵ９００は、反力がステップ的に増大するように、電動アクチュエータ９３２を制御する。
【００８９】
Ｓ５００にて、ＥＣＵ９００は、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値（以上に変速比が増大したか否かを判別する。車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値以上に変速比が増大すると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ５１０に移される。もしそうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００９０】
Ｓ５１０にて、ＥＣＵ９００は、シフトレバー９２０のストロークが予め定められた値まで小さくなるように、電動アクチュエータ９３２を制御する。すなわち、運転者がシフトレバー９２０を操作しなくても電動アクチュエータ９３２が作動され、シフトレバー９２０が移動する。
【００９１】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る操作装置の動作について説明する。
【００９２】
車両の走行中、プライマリプーリ回転数ＮＩＮおよびセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴに基づいて、ベルト式無段変速機５００の変速比が検出される（Ｓ１００）。変速比が第１のしきい値（図９における破線）および第２のしきい値（図１０における破線）の両方よりも低いと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、ダウンシフトを行なって変速比を高くしても、エンジン回転数が高くなりすぎたり、駆動力が大きくなりすぎたりすることがないといえる。この場合、シフトレバー９２０のストロークに基づいて基本反力が算出され（Ｓ２１０）、この基本反力を発生するように、電動アクチュエータ９３２が制御される。
【００９３】
一方、変速比が第１のしきい値以上になった場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、ダウンシフトして変速比が高くなると、エンジン回転数が高くなりすぎるおそれがあるといえる。また、変速比が高くなることにより駆動力が過大になるおそれがあるといえる。駆動力が過大になると、車両がスリップし得る。
【００９４】
そこで、変速比が第１のしきい値および第２のしきい値の少なくともいずれか一方の値以上になると（Ｓ２００にてＮＯ）、音および描画のうちの少なくともいずれか一方を用いた警告を運転者に対して行なうように、警報装置９３４が制御される（Ｓ３００）。
【００９５】
また、シフトレバー９２０の操作を行ない難くするために、図１３に示すように、変速比が大きくなるにしたがって、反力が漸増するように電動アクチュエータ９３２が制御される（Ｓ３１０）。
【００９６】
反力が増大されたにも関わらず、運転者がさらにシフトレバー９２０を操作することにより、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値（図９における実線）および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値（図１０における実線）の少なくともいずれか一方の値まで変速比が増大すると、図１３に示すように、反力がステップ的に増大される（Ｓ４１０）。これにより、シフトレバー９２０の操作をさらに行ない難くすることができる。そのため、変速比が大きくなることを抑制することができる。その結果、車両の挙動が好ましくない状態になることを抑制することができる。
【００９７】
このとき、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値以上に変速比が増大していると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、シフトレバー９２０のストロークが予め定められた値まで小さくなるように、電動アクチュエータ９３２が制御される（Ｓ５１０）。これにより、運転者がシフトレバー９２０に荷重を加えなければ、変速比を低くすることができる。そのため、駆動力を小さくすることができる。その結果、スリップをし難くすることができる。
【００９８】
以上のように、本実施の形態に係る操作装置によれば、エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値および車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値の少なくともいずれか一方の値まで変速比が増大すると、シフトレバーの反力がステップ的に増大される。これにより、シフトレバーを操作し難くすることができる。そのため、エンジン回転数が高い場合にさらにエンジン回転数が高くなったり、低μ路において駆動力が過大になったりすることを抑制することができる。その結果、車両の挙動に対して好ましくない操作を抑制することができる。
【００９９】
なお、本実施の形態においては、路面のμに基づいて、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値を設定していたが、路面のμの他、車両の駆動力を車輪のスリップ率に基づいて調整するトラクションコントロールの実行状態等に基づいて上限値を算出するようにしてもよい。
【０１００】
また、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）などのインフラから得られる路面のμ、降雨や降雪の情報などを用いて、車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値を設定するようにしてもよい。
【０１０１】
さらに、変速比の上限値の代わりに、駆動力の上限値を算出するようにしてもよい。
さらに、本実施の形態において、シフトレバー９２０は、ゲート９３０内の任意の位置に停止可能であったが、図１４に示すように、スプリングなどの付勢力を用いて、運転者がシフトレバー９２０に荷重を加えないと、予め定められた位置（図１４において実線で示す位置）にシフトレバー９２０が戻されるようにしてもよい。
【０１０２】
さらに、シフトレバー９２０の他、アクセルペダル、ブレーキペダルおよびステアリングホイールなどの反力を制御するようにしてもよい。
【０１０３】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態に係る操作装置を搭載した車両のスケルトン図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る操作装置を搭載した車両の制御ブロック図である。
【図３】油圧制御回路を示す図（その１）である。
【図４】油圧制御回路を示す図（その２）である。
【図５】油圧制御回路を示す図（その３）である。
【図６】ゲート内を移動するシフトレバーを示す図（その１）である。
【図７】図２のＥＣＵを示す図である。
【図８】シフトレバーの反力の基本値を示す図である。
【図９】エンジン回転数が予め定められた値より低くなる変速比の上限値を示す図である。
【図１０】車両がスリップしないと考えられる変速比の上限値を示す図である。
【図１１】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。
【図１２】ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。
【図１３】シフトレバーの反力の推移を示す図である。
【図１４】ゲート内を移動するシフトレバーを示す図（その２）である。
【符号の説明】
【０１０５】
１００ パワートレーン、２００ エンジン、３００ トルクコンバータ、３１０ オイルポンプ、４００ 前後進切換装置、５００ ベルト式無段変速機、６００ 減速歯車、７００ 差動歯車装置、８００ 駆動輪、９０２ エンジン回転数センサ、９０４ タービン回転数センサ、９０６ 車輪速センサ、９０８ スロットル開度センサ、９１０ 冷却水温センサ、９１２ 油温センサ、９１４ アクセル開度センサ、９１６ ストロークセンサ、９１８ ポジションセンサ、９２０ シフトレバー、９２２ プライマリプーリ回転数センサ、９２４ セカンダリプーリ回転数センサ、９３０ ゲート、９３２ 電動アクチュエータ、９３４ 警報装置、９４０ 基本反力算出部、９５０ 反力制御部、９６０ 限界変速比算出部、１０００ 電子スロットルバルブ、１１００ 燃料噴射装置、１２００ 点火装置、１３００、ブレーキ装置、２０００ 油圧制御回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材に対する運転者の操作に応じて作動する機器の操作装置であって、
車両の走行状態を検出するための検出手段と、
前記機器により制御される制御値の範囲を、検出された走行状態に応じて設定するための設定手段と、
前記範囲に基づいて、運転者が前記操作部材を操作する際の反力を制御するための制御手段とを含む、機器の操作装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記制御値が前記範囲外の値になる場合、前記範囲内の値になる場合に比べて、前記反力が大きくなるように制御するための手段を含む、請求項１に記載の機器の操作装置。
【請求項３】
前記機器は変速機であって、
前記制御値は、変速比である、請求項１または２に記載の機器の操作装置。
【請求項４】
前記設定手段は、エンジン回転数が高いほど上限値が低くなるように、前記範囲を設定するための手段を含む、請求項３に記載の機器の操作装置。
【請求項５】
前記設定手段は、路面の摩擦係数が低いほど上限値が低くなるように、前記範囲を設定するための手段を含む、請求項３に記載の機器の操作装置。
【請求項１】
操作部材に対する運転者の操作に応じて作動する機器の操作装置であって、
車両の走行状態を検出するための検出手段と、
前記機器により制御される制御値の範囲を、検出された走行状態に応じて設定するための設定手段と、
前記範囲に基づいて、運転者が前記操作部材を操作する際の反力を制御するための制御手段とを含む、機器の操作装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記制御値が前記範囲外の値になる場合、前記範囲内の値になる場合に比べて、前記反力が大きくなるように制御するための手段を含む、請求項１に記載の機器の操作装置。
【請求項３】
前記機器は変速機であって、
前記制御値は、変速比である、請求項１または２に記載の機器の操作装置。
【請求項４】
前記設定手段は、エンジン回転数が高いほど上限値が低くなるように、前記範囲を設定するための手段を含む、請求項３に記載の機器の操作装置。
【請求項５】
前記設定手段は、路面の摩擦係数が低いほど上限値が低くなるように、前記範囲を設定するための手段を含む、請求項３に記載の機器の操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−３０９３６２（Ｐ２００７−３０９３６２Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３６７９９（Ｐ２００６−１３６７９９）
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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