JP2002013627A - パワートレインの制御装置 - Google Patents

パワートレインの制御装置

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JP2002013627A
JP2002013627A JP2000196761A JP2000196761A JP2002013627A JP 2002013627 A JP2002013627 A JP 2002013627A JP 2000196761 A JP2000196761 A JP 2000196761A JP 2000196761 A JP2000196761 A JP 2000196761A JP 2002013627 A JP2002013627 A JP 2002013627A
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gear ratio
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Hidetoshi Nobemoto
秀寿 延本
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Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローモードとハイモードとの切換動作時に切
換ショックが発生するのを効果的に防止する。 【解決手段】 車両の走行状態に基づいて目標変速比を
設定する目標変速比設定手段311と、上記目標変速比
が実現されるように上記無段変速機構の変速比制御と経
路の切換制御とを実行する変速比制御手段312と、上
記経路の切換を伴う目標変速比が設定されたときに、こ
の経路の切換後に予想される変速比のずれを補償する変
速比補償制御手段313とを備え、上記経路の切換時
に、上記両摩擦要素のうち離脱状態から締結状態に移行
する摩擦要素の締結圧が基準値以上となった時点、また
は上記切換制御の開始時点から基準時間が経過した時点
で、上記変速比補償制御手段により変速比のずれを補償
する制御を実行するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のパワート
レイン、特に無段変速機構を用いたパワートレインの制
御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば特開平9−210191号
公報に示すように、トロイダル式無段変速機構と遊星歯
車機構とを備えた車両のパワートレインにおいて、エン
ジンと駆動輪との間の動力伝達経路として、上記無段変
速機構と遊星歯車機構との両方を経由する第1の経路
と、無段変速機構のみを経由する第2の経路とを設け、
経路切換用の摩擦要素を選択的に締結させることによ
り、上記第1,第2の経路の何れか一方を用いてエンジ
ンの出力を駆動輪に伝達することが行われている。
【0003】そして、上記第1の経路が選択された状態
で無段変速機構の変速比を所定の変速比に制御すること
により駆動輪側への出力伝達がゼロとなるギアニュート
ラル状態が得られるとともに、無段変速機構の変速比を
上記所定変速比から大きくし、あるいは小さくすること
によりパワートレインの最終変速比が比較的低いローモ
ードの前進状態または後退状態が得られるようになって
いる。一方、上記第2の経路が選択された状態では、変
速比が比較的高い領域においてパワートレインの最終減
速比が無段変速機構の変速比のみに応じて変化するハイ
モードの前進状態が得られるようになっている。
【0004】上記何れの経路においても、結局パワート
レインとしての最終変速比の制御は、無段変速機構の変
速比を制御することによって行われるが、一般にローモ
ードでは無段変速機構の変速比を大きくする(ロー側に
減速する)のに応じ、パワートレインの減速比が小さく
なり(ハイ側に増速され)、ハイモードでは無段変速機
構の変速比を小さくする(ハイ側に増速する)のに応
じ、パワートレインの減速比が小さくなる(ハイ側に増
速される)ように制御される。このため、上記ローモー
ドおよびハイモードでは、たとえハイ側またはロー側へ
の最終変速比の制御であっても、無段変速機構の変速比
が相互に逆方向に変化することになる結果、無段変速機
構の変速比においてロー側に存在する所定のモード切替
ポイントを挟んで、ローモードからハイモードへの切換
時またはハイモードからローモードへの切換時の何れに
おいても、無段変速機構の変速比はロー側への変化から
ハイ側への変化に転換する。
【0005】この場合、ローモードにおける無段変速機
構の変速比とパワートレインの最終変速比との変化の関
係を表す特性と、ハイモードにおける同特性とは、無段
変速機構の変速比においてロー側に存在する所定のモー
ド切換ポイントで一致し、この切換ポイントではローモ
ードおよびハイモードの何れにおいても無段変速機構の
同じ変速比でパワートレインの同じ最終変速比が得られ
る。したがって、上記モード切換ポイントの変速比に無
段変速機構の変速比が到達した時点で、経路切換用の摩
擦要素を作動させることにより、モード切換の前後で最
終変速比が著しく変動するのを抑制し、切換ショックの
発生を回避することができる。
【0006】しかしながら、単に無段変速機構の変速比
がモード切換ポイントに到達したときに摩擦要素の作動
を開始するだけでは、摩擦要素の作動中に無段変速機構
の変速比がモード切換ポイントを超えてさらに変化し、
パワートレインの最終変速比が切換ポイントからずれ
て、モード切換後に変速比変動に伴う変速ショックが生
じる可能性がある。すなわち、上記摩擦要素による経路
切換動作が終了するまでに変速比が切換ポイントを行き
過ぎた場合には、この行き過ぎた分のずれを解消するよ
うに、上記無段変速機を構成するパワーローラが動いて
トルク伝達量が変動するため、これを変速ショックとし
て運転者が感じることになる。
【0007】これに対処するためには、モード切換動作
中、上記無段変速機構の変速比をモード切換ポイントの
変速比に保持しておけばよく、上記公報には、ローモー
ド達成用の摩擦要素とハイモード達成用との摩擦要素と
の両方を同時に締結状態とすることにより、上記変速に
保持することが行われている。このように両摩擦要素を
同時に締結状態とすることにより、ローモードとハイモ
ードとの特性が一致する切換ポイントが堅持され、その
後に一方の摩擦要素を離脱状態とすることにより、経路
の切換が終了した時点におけるショックの発生が回避さ
れることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
開示されたトロイダル式無段変速機構の場合、その変速
比制御は、一般にトロイダル面を有する入力ディスクと
出力ディスクとの間に介設したパワーローラの上記両デ
ィスクに対する傾斜角を変化させることにより行われ
る。例えば、パワーローラがディスクの回転力を受けず
に傾斜が進行しない所定の中立位置から、パワーローラ
がディスクの回転力を受けて所定の方向に所定角度だけ
傾転が進行するように、上記パワーローラを支持する支
持部材をディスクに対して移動させることにより、上記
パワーローラの傾斜角を変化させるようにしている。ま
た、上記支持部材の移動量制御を、支持部材に供給する
油圧の制御を介して達成し、さらに上記油圧制御を、油
圧生成用の三層弁のスリーブ制御によって実行するよう
に構成した場合には、この三層弁のスリーブ位置をフィ
ードバック制御することにより、上記無段変速機構の変
速比制御およびパワートレインとしての最終変速比の制
御を実現することができる。
【0009】上記無段変速機構の変速比と、上記三層弁
のスリーブ位置、支持部材への供給油圧あるいはローラ
の傾転角等からなる物理量とは、それぞれ理論的に対応
している。したがって、上記モードの切換時には、モー
ド切換ポイントの変速比に対応する位置に三層弁のスリ
ーブが位置したときに、モードの切換を実行する時期で
あると判断して、モードの切換動作を開始するようにし
ている。
【0010】しかし、現実には、上記無段変速機構によ
って伝達されるトルクによるトロイダルディスク面やロ
ーラの変形、あるいはディスクの回転力によるローラの
引きずり現象等が起こり、同じパルス数の制御信号をス
テップモータに出力しても変速比が異なる値になった
り、同じ目標変速比を実現させるためのパルス数が異な
ったりする。そして、上記のような実変速比と理論値と
のずれは、トルクが大きくなるほど顕著になるととも
に、トルクの通過方向によってずれの方向が逆転し、例
えばローモードとハイモードとで無段変速機を通過する
トルクの伝達方向が反転するような場合には、変速比が
増速方向にずれていたのが、モードの切換と同時に、一
気に減速方向へと変化することになる。この結果、ロー
モードの状態から両摩擦要素を同時に締結させた状態を
経てハイモードの状態に移行したときに、著しい変速比
の変動が起きるために、不快な切換ショックが発生する
という問題があった。
【0011】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、ローモードとハイモードとの切換動作時に切換
ショックが発生するのを効果的に防止することができる
パワートレインの制御装置を提供することを目的として
いる。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
出力源の駆動力を、循環状態で無段変速機構および歯車
機構を経由して被駆動部に伝達する第1の経路と、無段
変速機構のみを経由して被駆動部に伝達する第2の経路
と、上記第1の経路によって駆動力を伝達する際に締結
される第1摩擦要素と、上記第2の経路を介して駆動力
を伝達する際に締結される第2摩擦要素とが設けられた
変速機を有するパワートレインにおいて、車両の走行状
態に基づいて目標変速比を設定する目標変速比設定手段
と、この目標変速比設定手段によって設定された目標変
速比が実現されるように上記無段変速機構の変速比制御
と経路の切換制御とを実行する変速比制御手段と、上記
目標変速比設定手段により上記経路の切換を伴う目標変
速比が設定されたときに、この経路の切換後に予想され
る変速比のずれを補償する変速比補償制御手段とを備
え、上記経路の切換時に、上記両摩擦要素のうち離脱状
態から締結状態に移行する摩擦要素の締結圧が基準値以
上となった時点で、上記変速比補償制御手段により変速
比のずれを補償する制御を実行するように構成したもの
である。
【0013】上記構成によれば、目標変速比設定手段に
より上記経路の切換を伴う目標変速比が設定されて上記
変速比制御手段による経路の切換制御が実行される際
に、両摩擦要素のうち離脱状態から締結状態に移行する
摩擦要素の締結圧が基準値以上となり、例えば両摩擦要
素が同時に締結状態となったことが確認された時点で、
上記変速比補償制御手段によって変速比のずれを補償す
る制御が実行されることにより、上記経路の切換動作の
前後で最終変速比が大きく変動することに起因する切換
ショックの発生が防止されることになる。
【0014】請求項2に係る発明は、上記請求項1記載
のパワートレインの制御装置において、上記両摩擦要素
のうち離脱状態から締結状態に移行する摩擦要素が締結
状態となったことを判別するための基準値を、車両の運
転状態に対応した値に設定する基準値設定手段を備えた
ものである。
【0015】上記構成によれば、上記基準値設定手段に
より設定された基準値に基づいて上記両摩擦要素のうち
離脱状態から締結状態に移行する摩擦要素が締結状態と
なったか否かを判別することにより、車両の運転状態に
対応した適正時期に、上記変速比補償制御手段による変
速比の補償制御が実行されることになる。
【0016】請求項3に係る発明は、出力源の駆動力
を、循環状態で無段変速機構および歯車機構を経由して
被駆動部に伝達する第1の経路と、無段変速機構のみを
経由して被駆動部に伝達する第2の経路と、上記第1の
経路によって駆動力を伝達する際に締結される第1摩擦
要素と、上記第2の経路を介して駆動力を伝達する際に
締結される第2摩擦要素とが設けられた変速機を有する
パワートレインにおいて、車両の走行状態に基づいて目
標変速比を設定する目標変速比設定手段と、この目標変
速比設定手段によって設定された目標変速比が実現され
るように上記無段変速機構の変速比制御と経路の切換制
御とを実行する変速比制御手段と、上記目標変速比設定
手段により上記経路の切換を伴う目標変速比が設定され
たときに、この経路の切換後に予想される変速比のずれ
を補償する変速比補償制御手段とを備え、上記経路の切
換制御の開始時点から基準時間が経過した時点で、上記
変速比補償制御手段により変速比のずれを補償する制御
を実行するように構成したものである。
【0017】上記構成によれば、目標変速比設定手段に
より上記経路の切換を伴う目標変速比が設定されて上記
変速比制御手段による経路の切換制御が実行される際
に、この切換制御の開始時点から所定時間が経過し、例
えば両摩擦要素が同時に締結されたことが確認された時
点で、上記変速比補償制御手段によって変速比のずれを
補償する制御が実行されることにより、上記経路の切換
動作の前後で最終変速比が大きく変動することに起因す
る切換ショックの発生が防止されることになる。
【0018】請求項4に係る発明は、上記請求項3記載
のパワートレインの制御装置において、上記基準時間
を、車両の運転状態に対応した値に設定する基準時間設
定手段を備えたものである。
【0019】上記構成によれば、上記基準時間設定手段
により設定された基準時間に基づいて上記切換制御の開
始時点から所定時間が経過したか否かを判別することに
より、車両の運転状態に対応した適正時期に、上記変速
比補償制御手段による変速比の補償制御が実行されるこ
とになる。
【0020】請求項5に係る発明は、上記請求項1〜4
のいずれかに記載のパワートレインの制御装置におい
て、上記変速比のずれを補償する制御の実行時点におけ
る変速比の変動を検出し、この変速比の変動状態に応じ
て上記変速比補償制御手段による変速比補償制御の開始
タイミングを学習制御する学習制御手段を備えたもので
ある。
【0021】上記構成によれば、上記変速比補償手段に
よる変速比補償制御が実行されることによって変速比の
変動が発生した場合には、上記変速比補償制御の開始タ
イミングを設定するための上記締結圧の基準値または上
記基準時間が、上記学習制御手段において学習制御され
ることにより、上記経路の切換動作の前後で最終変速比
が大きく変動することに起因する切換ショックの発生を
防止できるように、上記基準値等が適正に設定されるこ
とになる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、パワートレイン10の全
体構成を概略的に示し、このパワートレイン10は、エ
ンジン1の出力軸2にトーショナルダンパ3を介して連
結されたインプットシャフト11と、このインプットシ
ャフト11の外側に遊嵌合された中空のプライマリシャ
フト12と、これらのシャフト11,12に平行に配置
されたセカンダリシャフト13とを有し、これらのシャ
フト11〜13がそれぞれ車両の幅方向に延びるように
配置されている。
【0023】また、上記インプットシャフト11および
プライマリシャフト12の軸線上には、トロイダル式の
第1,第2無段変速機構20,30と、これらに軸方向
の荷重を付与して動力伝達を可能とするローディングカ
ム機構40とが配設されるとともに、セカンダリシャフ
ト13の軸線上には、遊星歯車機構50と、ロークラッ
チ60およびハイクラッチ70とが配設され、これらに
よって変速機が構成されている。さらに、上記インプッ
トシャフト11およびプライマリシャフト12の軸線
と、セカンダリシャフト13の軸線との間に、ローモー
ドギヤ列80と、ハイモードギヤ列90とが介設されて
いる。
【0024】上記第1,第2無段変速機構20,30
は、ほぼ同一の構成であり、いずれも対向面がトロイダ
ル面とされた入力ディスク21,31と、出力ディスク
22,32とを有し、上記入出力ディスク21,22間
および同ディスク31,32間には、それぞれ動力伝達
用のパワーローラ23,33が二個ずつ介設されてい
る。
【0025】そして、エンジン1から遠い側に配置され
た第1無段変速機構20には、入力ディスク21がエン
ジン1の反対側に配設されるとともに、出力ディスク2
2がエンジン1側に配置されている。また、エンジン1
に近い側に配置された第2無段変速機構30には、入力
デイスク31がエンジン1側に配設されるとともに、出
力デイスク32がエンジン1の反対側に配置されてい
る。上記両無段変速機構20,30の入力ディスク2
1,31は、上記プライマリシャフト12の両端部にそ
れぞれ結合されている。また、上記出力ディスク22,
32は、一体に形成されるとともに、上記プライマリシ
ャフト12の中間部において回転自在に支持されてい
る。
【0026】また、上記インプットシャフト11の一端
部、つまりエンジン1の反対側に位置する端部には、上
記ローモードギヤ列80を構成する第1ギヤ81が結合
され、この第1ギヤ81と第1無段変速機構20の入力
デイスク21との間に、上記ローデイングカム機構40
が介設されている。さらに、上記のように一体化された
出力ディスク22,32の外周に、上記ハイモードギヤ
列90を構成する第1ギヤ91が設けられている。
【0027】一方、上記セカンダリシャフト13の一端
部(エンジン1の反対側に位置する端部)には、上記ロ
ーモードギヤ列80を構成する第2ギヤ82が回転自在
に支持され、この第2ギヤ82がアイドルギヤ83を介
して上記第1ギヤ81に連結されるとともに、このセカ
ンダリシャフト13の中間部には、遊星歯車機構50が
配設されている。そして、この遊星歯車機構50のピニ
オンキャリヤ51と、上記ローモードギヤ列80の第2
ギヤ82との間には、これらを締結または離脱するロー
クラッチ60が介設されている。
【0028】また、上記遊星歯車機構50のエンジン1
側には、ハイモードギヤ列90を構成する第2ギヤ92
が回転自在に支持され、この第2ギヤ92が上記第1,
第2無段変速機構20,30の出力ディスク22,32
に設けられた第1ギヤ91に噛み合わされるとともに、
上記第2ギヤ92と遊星歯車機構50のサンギヤ52と
が連結され、さらに上記遊星歯車機構50のインターナ
ルギヤ53がセカンダリシャフト13に結合されてい
る。そして、上記遊星歯車機構50のエンジン1側に
は、上記ハイモードギヤ列90の第2ギヤ92と、セカ
ンダリシャフト13とを締結もしくは離脱するハイクラ
ッチ70が介設されている。
【0029】さらに、上記セカンダリシャフト13の他
端部には、第1,第2ギヤ4a,4bとアイドルギヤ4
cとからなる出力ギヤ列4を介してディファレンシャル
装置5が連結され、このディファレンシャル装置5から
左右に延びる駆動軸6a,6bの端部に、左右の駆動輪
からなる被駆動部(図示せず)が連結されている。
【0030】なお、上記インプットシャフト11の他端
部には、オイルポンプ100が配置され、上記インプッ
トシャフト11の駆動力が上記ローモードギヤ列80の
第1ギヤ81を介して上記オイルポンプ100に伝達さ
れることにより、このオイルポンプ100が駆動される
ようになっている。
【0031】次に、上記第1,第2無段変速機構20,
30の構成を、第1無段変速機構20を例にとってさら
に詳しく説明する。上記一対のパワーローラ23,23
は、図3に示すように、入・出力デイスク21,22の
ほぼ半径方向に延びるシャフト24,24を介してトラ
ニオン25,25にそれぞれ支持されるとともに、入・
出力ディスク21,22の互いに対向するトロイダル面
の円周上の180°反対側に、ほぼ水平姿勢で上下かつ
平行に配置され、その周面の180°反対側の二個所に
おいて上記両ディスク21,22のトロイダル面にそれ
ぞれ当接している。
【0032】また、上記トラニオン25,25は、パワ
ートレイン10のケース101に取り付けられた左右の
支持部材26,26間に配設されるとともに、両ディス
ク21,22の接線方向において上記パワーローラ2
3,23のシャフト24,24に直交する水平方向の軸
心X,X回りの回動と、この軸心X,X方向の直線往復
運動とが可能なように支持されている。そして、これら
のトラニオン25,25に、上記軸心X,Xに沿って一
側方に延びるロッド27,27が連設されるとともに、
上記ケース101の側面には、これらのロッド27,2
7およびトラニオン25,25を介して上記パワーロー
ラ23,23を傾転させる変速制御ユニット110が取
り付けられている。
【0033】上記変速制御ユニット110は、油圧制御
部111とトラニオン駆動部112とを有し、このトラ
ニオン駆動部112には、上下のトラニオン25,25
のロッド27,27にそれぞれ取り付けられた増速用お
よび減速用のピストン113,114が相対向して配置
され、これらのピストン113,114により、増速用
油圧室115および減速用油圧室116がそれぞれ形成
されている。
【0034】なお、上方に位置するトラニオン25につ
いては、増速用油圧室115がパワーローラ23側に配
設されるとともに、減速用油圧室116がパワーローラ
23の反対側に配置されている。また、下方に位置する
トラニオン25については、増速用油圧室115がパワ
ーローラ23の反対側に配設されるとともに、減速用油
圧室116がパワーローラ23側に配置されている。
【0035】そして、上記油圧制御部111で生成され
た増速用油圧PHが、油路117,118を介して上下
のトラニオン25,25の増速用油圧室115,115
に供給され、また同じく油圧制御部111で生成された
減速用油圧PLが、図示しない油路を介して上下のトラ
ニオン25,25の減速用油圧室116,116に供給
され、これらの油圧PH,PLの制御により、上記第
1,第2無段変速機構20,30の変速比が制御される
ようになっている。
【0036】ここで、上記第1無段変速機構20につい
て変速比制御の具体的動作を説明する。図3に示す油圧
制御部111により上下のトラニオン25,25の増速
用油圧室115,115に供給された増速用油圧PH
が、減速用油圧室116,116に供給された減速用油
圧PLよりも相対的に高くなると、図3において上方の
トラニオン25は右側に、下方のトラニオン25は左側
にそれぞれ水平移動することになる。
【0037】このとき、図示されている出力ディスク2
2が、図3の時計方向(c方向)に回転しているものと
すると、上方のパワーローラ23は、右側への移動によ
り、出力デイスク22から下向きの力を受け、図面の手
前側にあって反時計方向に回転している入力ディスク2
1から上向きの力を受けることになる。また、下方のパ
ワーローラ23は、左側への移動により、出力デイスク
22から上向きの力を受けるとともに、入力デイスク2
1から下向きの力を受けることになる。この結果、上下
のパワーローラ23,23は、入力デイスク21との接
触位置が半径方向の外側に移動するとともに、出力ディ
スク22との接触位置が半径方向の内側に移動するよう
に傾転することにより、上記第1無段変速機構20の変
速比が小さくなって増速状態となる。
【0038】逆に、上下のトラニオン25,25の減速
用油圧室116,116に供給された減速用油圧PL
が、増速用油圧室115,115に供給された増速用油
圧PHよりも相対的に高くなると、上方のトラニオン2
5は図面上、左側に水平移動するとともに、下方のトラ
ニオン25は右側にそれぞれ水平移動することにより、
上方のパワーローラ23が出力ディスク22から上向き
の力を受けるとともに、入力ディスク21から下向きの
力を受ける。また、下方のパワーローラ23は、出力デ
ィスク22から下向きの力を受けるとともに、入力ディ
スク21から上向きの力を受けることになる。その結
果、上下のパワーローラ23,23は、入力ディスク2
1との接触位置が半径方向の内側に移動するとともに、
出力ディスク22との接触位置が半径方向の外側に移動
するように傾転することにより、上記第1無段変速機構
20の変速比が大きくなって減速状態となる。
【0039】以上のような第1無段変速機構20につい
ての構成および作用は、第2無段変速機構30について
も同様である。そして、図1,図2に示すように、イン
プットシャフト11に遊嵌された中空のプライマリシャ
フト12の両端部に、第1,第2無段変速機構20,3
0の入力ディスク21,31がそれぞれスプライン嵌合
されることにより、これらの入力ディスク21,31が
常に同一回転するようになっている。また、上記のよう
に両無段変速機構20,30の出力ディスク22,32
は、一体化されているので、両無段変速機構20,30
の出力側の回転速度も常に同一となる。したがって、上
記のようなパワーローラ23,33の油圧制御による第
1,第2無段変速機構20,30の変速比制御も、常に
変速比を同一に保持するように実行される。
【0040】図4に示すように、上記パワートレイン1
0の油圧制御回路200には、オイルポンプ100から
吐出される作動油の圧力を所定のライン圧に調整してメ
インライン201に出力するレギュレータバルブ202
と、上記メインライン201から供給されるライン圧を
元圧として所定のリリーフ圧を生成し、これをリリーフ
圧ライン203に出力するリリーフバルブ204と、運
転者の切換操作によってDレンジ、Rレンジ、Nレンジ
およびPレンジの選択を可能とするマニュアルバルブ2
05とが設けられている。
【0041】上記各バルブのうちマニュアルバルブ20
5は、上記メインライン201を、Dレンジにおいて第
1,第2出力ライン206,207に連通させるととも
に、Rレンジにおいて第1,第3出力ライン206,2
08にそれぞれ連通させ、かつNレンジおよびPレンジ
においてライン圧を遮断するように作動する。
【0042】また、上記レギュレータバルブ202およ
びリリーフバルブ204に連通する油圧回路には、ライ
ン圧制御用リニアソレノイドバルブ209およびリリー
フ圧制御用リニアソレノイドバルブ210と、上記ポン
プ100の吐出圧を元圧として一定圧を生成するレデュ
ーシングバルブ211とが設けられ、このレデューシン
グバルブ211で生成された一定圧に基づいて、上記リ
ニアソレノイドバルブ209,210がそれぞれ制御圧
を生成するようになっている。
【0043】そして、これらの制御圧が上記レギュレー
タバルブ202およびリリーフバルブ204の制御ポー
ト202a,204aに供給されることにより、上記ラ
イン圧およびリリーフ圧がそれぞれ調節される。すなわ
ち、上記各リニアソレノイドバルブ209,210に出
力される制御信号に応じて上記レギュレータバルブ20
2からメインラインに出力されるライン圧と、上記リリ
ーフバルブ204からリリーフ圧ライン203に出力さ
れるリリーフ圧とがそれぞれ調整されるようになってい
る。
【0044】さらに、上記レデューシングバルブ211
で生成された一定圧は、フェールセーフバルブ212を
作動させるオンオフソレノイドバルブ213にも導かれ
ている。このオンオフソレノイドバルブ213は、通常
時にオンとなって上記一定圧をフェールセーフバルブ2
12の制御ポート212aに供給することにより、この
フェールセーフバルブ212のスプールを右側に移動さ
せるように構成されている。また、フェールセーフ時等
には、上記オンオフソレノイドバルブ213がオフとな
って上記一定圧をフェールセーフバルブ212の制御ポ
ート212aからオフドレインすることにより、このフ
ェールセーフバルブ212のスプールを左側に移動させ
るようになっている。
【0045】また、上記油圧制御回路200には、上記
ライン圧およびリリーフ圧に基づいて、前進時および後
退時のそれぞれにおいて、変速制御用の増速用油圧PH
および減速用油圧PLを生成する前進用三層弁220お
よび後退用三層弁230と、これらの三層弁220,2
30を選択的に作動させるシフトバルブ240とが設け
られている。
【0046】上記シフトバルブ240は、一端の制御ポ
ート240aにライン圧が供給されるか否かによりスプ
ールの位置が決定され、上記ライン圧が供給されていな
いときに、このスプールが右側に位置することにより、
前進用三層弁220に通じるライン圧供給ライン241
に上記メインライン201を連通させるように構成され
ている。また、上記ライン圧が供給されたときには、上
記シフトバルブ240のスプールが左側に位置すること
により、後退用三層弁230に通じるライン圧供給ライ
ン242に上記メインライン201を連通させるように
なっている。
【0047】ここで、上記シフトバルブ240の制御ポ
ート240aにライン圧が供給されるのは、通常時にお
いてスプールが右側に移動したとき、つまり上記フェー
ルセーフバルブ212および第3出力ライン208を介
して、マニュアルバルブ205がRレンジに位置したと
きである。これに対し、通常時にフェールセーフバルブ
212のスプールが右側に移動していても、マニュアル
バルブ205が、Dレンジに位置したときには、シフト
バルブ240の制御ポート240aにはライン圧が供給
されない。また、フェールセーフ時には、上記フェール
セーフバルブ212のスプールが左側に移動し、シフト
バルブ240と第3出力ライン208とが遮断されるか
ら、マニュアルバルブ205がRレンジに位置していて
も、シフトバルブ240の制御ポート240aにはライ
ン圧が供給されることはない。
【0048】上記前進用および後退用三層弁220,2
30は同一の構成を有し、ボア221,231の軸方向
にスリーブ222,232が移動可能に嵌合されるとと
もに、このスリーブ222,232の軸方向にスプール
223,233がそれぞれ移動可能に嵌合され、いずれ
も図3に示す変速制御ユニット110における油圧制御
部111のバルブボディ111aに収納されている。
【0049】また、上記両三層弁220,230の中央
部には、上記シフトバルブ240に連通するライン圧供
給ライン241,242が接続されたライン圧ポート2
24,234が設けられるとともに、両端部には、上記
リリーフ圧ライン203が接続された第1,第2リリー
フ圧ポート225,226,235,236が形成され
ている。さらに、上記ライン圧ポート224,234
と、第1リリーフ圧ポート225,235との間には、
増速圧ポート227,237が設けられ、上記ライン圧
ポート224,234と、第2リリーフ圧ポート22
6,236との間には減速圧ポート228,238がそ
れぞれ設けられている。
【0050】そして、上記前進用および後退用三層弁2
20,230の増速圧ポート227,237にそれぞれ
連通するライン243,244と、前進用および後退用
三層弁220,230の減速圧ポート228,238に
それぞれ連通するライン245,246とが、上記シフ
トバルブ240に接続されている。このシフトバルブ2
40のスプールが右側に位置するときには、前進用三層
弁220の増速圧ポート227および減速圧ポート22
8に連通するライン243,245が、増速用ライン2
47および減速用ライン248を介して、上記増速用油
圧室115,115および減速用油圧室116,116
にそれぞれ接続されることになる。
【0051】また、上記シフトバルブ240のスプール
が左側に位置するときには、後退用三層弁230の増速
圧ポート237および減速圧ポート238に連通するラ
イン244,246が上記増速用ライン247および減
速用ライン248を介して、上記増速用油圧室115,
115および減速用油圧室116,116にそれぞれ接
続されるようになっている。
【0052】ここで、上記両三層弁220,230の作
動を、図5に基づいて説明する。なお、この図5におい
ては、上記両三層弁220,230の向きが図4とは左
右反対になっている。例えば上記前進用三層弁220の
スリーブ222が、図示した中立位置から、相対的に図
面上の左側(矢印g方向)に移動すると、ライン圧ポー
ト224と増速圧ポート227との連通度および第2リ
リーフ圧ポート226と減速圧ポート228との連通度
がそれぞれ増大する。
【0053】逆に、スリーブ222が相対的に右側(矢
印h方向)に移動すると、上記ライン圧ポート224と
減速圧ポート228との連通度および第1リリーフ圧ポ
ート225と増速圧ポート227との連通度がそれぞれ
増大する。したがって、前者の場合は、増速用油圧PH
が上昇して減速用油圧PLが低下し、後者の場合は、減
速用油圧PLが上昇して増速用油圧PHが低下すること
になる。
【0054】そして、上記の作用は後退用三層弁230
についても同様であり、これらの前進用および後退用三
層弁220,230のスリーブ222,232を作動さ
せるステップモータ251,252が設けられ、それぞ
れリンク部材253,254を介して前進用および後退
用三層弁220,230のスリーブ222,232に連
結されている。
【0055】また、上記油圧制御ユニット110には、
ステップモータ251,252によってスリーブ22
2,232が駆動されるのに応じ、上記スプール22
3,233をスプリング229,239のばね力に抗し
て軸方向に移動させるカム機構260が設けられてい
る。
【0056】このカム機構260は、図5,図6に示す
ように、第2無段変速機構30の上方に位置するトラニ
オン35のロッド37の端部に取り付けられている。上
記カム機構260には、一方の端面に螺旋面状のカム面
261aが形成されたプリセスカム261と、前進用お
よび後退用三層弁220,230のスプール223,2
33の一端側にこれらに直交する方向に配置されるとと
もに、油圧制御部111のバルブボディ111aに回動
自在に支持されたシャフト262と、このシャフト26
2の一端部に取り付けられるとともに、揺動端が上記プ
リセスカム261のカム面261aに当接する従動レバ
ー263と、上記シャフト262に取り付けられるとと
もに、揺動端が上記前進用および後退用三層弁220,
230のスプール223,233の一端に設けられた切
り込み223a,233aに係合された前進用駆動レバ
ー264および後退用駆動レバー265とが設けられて
いる。
【0057】そして、上記増速用油圧PHおよび減速用
油圧PLの制御によって第2無段変速機構30における
上方のパワーローラ33が傾転したときには、これに伴
って上方に位置するトラニオン35およびロッド37が
軸心X回りに一体的に回転することにより、これらと一
体的に上記プリセスカム261も回動する。このプリセ
スカム261の回動に応じ、そのカム面261aに揺動
端が当接した従動レバー263が所定量だけ揺動変位す
るとともに、シャフト262を介して前進用および後退
用の駆動レバー264,265も同じ角度だけ揺動変位
することにより、その揺動角度に応じた量だけ上記前進
用および後退用三層弁220,230のスプール22
3,233が軸方向に移動することになる。
【0058】したがって、上記スプール223,233
の位置は、第2無段変速機構30に設けられたパワーロ
ーラ33および第1無段変速機構20に設けられたパワ
ーローラ23の傾転角、換言すれば上記無段変速機構2
0,30の変速比に対応することになる。
【0059】ここで、上記第1,第2無段変速機構2
0,30の変速比(トロイダルレシオRt)の制御動作
を、前進時を例にとって説明する。まず、上記油圧制御
回路200におけるライン圧制御用リニアソレノイドバ
ルブ209およびリリーフ圧制御用リニアソレノイドバ
ルブ210により、レギュレータバルブ202およびリ
リーフバルブ204の制御圧が生成されて、その制御圧
に応じたライン圧とリリーフ圧とが生成される。
【0060】上記ライン圧は、メインライン201から
シフトバルブ240およびライン241を介して前進用
三層弁220のライン圧ポート224に供給される。ま
た、上記リリーフ圧は、リリーフ圧ライン203を介し
て前進用三層弁220の第1、第2リリーフ圧ポート2
25,226に供給される。そして、上記ライン圧とリ
リーフ圧とに基づき、ステップモータ251による前進
用三層弁220のスリーブ位置制御が実行されることに
より、上記変速制御ユニット110の増速用油圧室11
5,115および減速用油圧室116,116にそれぞ
れ供給される増速用油圧PHおよび減速用油圧PLの差
圧△P(=PH−PL)が制御される。
【0061】この差圧制御が実行されることにより、図
6に示すように、上記パワーローラ23,33が、各デ
ィスク21,22,31,32の回転を受けずに傾転が
進行しない所定の中立位置に、上記両無段変速機構2
0,30のトラニオン25,35ないしパワーローラ2
3,33がそれぞれ保持される。また、上記中立位置か
ら軸心X,X方向に沿って上記トラニオン25,35な
いしパワーローラ23,33が移動することにより、パ
ワーローラ23,33が各ディスク21,22,31,
32の回転を受けて傾転が進行する(トロイダルレシオ
が変化する)ことになる。
【0062】いま、例えばエンジン1からの入力トルク
が、上記無段変速機構20,30の入力ディスク21,
31側から出力ディスク22,32側に伝達される場合
には、入力ディスク21,31のc,c方向の回転によ
り、パワーローラ23,33がb,b方向に駆動される
ので、このパワーローラ23,33およびこれを支持す
るトラニオン25,35には、これらを入力ディスク2
1,31の回転方向a,aと同方向に移動させようとす
る力が作用する。
【0063】また、上記パワーローラ23,33のb,
b方向の回転により出力ディスク22,32がc,c方
向に駆動されるので、その反力として、出力デイスク2
2,32の回転方向c,cと反対方向の力が、上記パワ
ーローラ23,33ないしトラニオン25,35に作用
する。その結果、上記パワーローラ23,33およびト
ラニオン25,35には、トラニオン駆動部112へ近
づく方向のトラクション力T1,T1が作用することに
なる。
【0064】逆に、例えば上記無段変速機構20,30
の出力ディスク22,32側から入力ディスク21,3
1側に入力トルクが伝達される場合には、出力ディスク
22,32のc,c方向の回転によりパワーローラ2
3,33がb,b方向に駆動されるので、このパワーロ
ーラ23,33およびこれを支持するトラニオン25,
35には、これらを出力ディスク22,32の回転方向
c,cと同方向に移動させようとする力が作用する。
【0065】また、上記パワーローラ23,33のb,
b方向の回転により入力ディスク21,31がa,a方
向に駆動されるので、その反力として入力ディスク2
1,31の回転方向a,aと反対方向の力が、上記パワ
ーローラ23,33ないしトラニオン25,35に作用
する。その結果、パワーローラ23,33およびトラニ
オン25,35には、トラニオン駆動部112から離れ
る方向のトラクション力T2,T2が作用することにな
る。
【0066】上記トラクション力T1,T2に抗してパ
ワーローラ23,33を中立位置に保持するためには、
上記差圧△Pがトラクション力Tと釣り合う大きさとな
るように上記各トラニオン25,35に設けられた増速
用油圧室115および減速用油圧室116に増速用油圧
PHと減速用油圧PLとをそれぞれ供給すればよい。
【0067】そして、上記中立状態から例えばトロイダ
ルレシオを小さくする場合、つまり増速するには、ステ
ップモータ251によって前進用三層弁220のスリー
ブ222を、図5,図6の左側(g方向)に移動させる
ことにより、上記前進用三層弁220のライン圧ポート
224と増速圧ポート227との連通度および第2リリ
ーフ圧ポート226と減速圧ポート228との連通度を
それぞれ増大させるようにする。
【0068】上記のように図4に示す増速圧ライン24
7から上記増速用油圧室115,115に供給される増
速用油圧PHが増圧されるとともに、減速圧ライン24
8から上記減速用油圧室116,116に供給される減
速用油圧PLが減圧されることにより、上記差圧△Pが
大きくなる結果、トラニオン25,35ないしパワーロ
ーラ23,33が図6に示すd1,d1方向に移動する
ことになる。
【0069】そして、上記トラニオン25,35ないし
パワーローラ23,33の移動により、パワーローラ2
3,33は、入力ディスク21,31との接触位置が半
径方向の外側に、出力ディスク22,32との接触位置
が半径方向の内側にそれぞれ変位する方向に傾転して、
第1、第2無段変速機構20,30が増速され、トロイ
ダルレシオが小さくなる。
【0070】また、上記第2無段変速機構30のパワー
ローラ33が上記のように傾転することにより、カム機
構260におけるプリセスカム261が同方向(図5に
示すe方向)に同じ角度だけ回転し、これに伴ってこの
カム機構260における従動レバー263、シャフト2
62および駆動レバー264がいずれも図6に示すf方
向に回動する。
【0071】上記シャフト262および駆動レバー26
4の回動に応じ、前進用三層弁220のスプール223
は、スプリング229のばね力によってg方向、すなわ
ち図5,図6の左方向に移動することになるが、この方
向は上記ステップモータ251によるスリーブ222の
移動方向と同じであるため、上記のように一旦、増大し
たライン圧ポート224と増速圧ポート227との連通
度および第2リリーフ圧ポート226と減速圧ポート2
28との連通度が当初の中立状態に復帰することにな
る。
【0072】これにより、上記差圧△Pは再び小さくな
って上記変速動作が終了し、無段変速機構20,30の
変速比、すなわちトロイダルレシオが所定量だけ変化し
た後に、上記パワーローラ23,33が中立位置に再び
復帰して保持されることになる。
【0073】上記変速動作は、前進用三層弁220のス
プール223がスリーブ222との位置関係において所
定の中立状態となる位置まで移動した時点で終了するこ
とになるが、その位置はステップモータ251によりス
リーブ222を移動させた位置であり、またカム機構2
60を介してパワーローラ23,33およびトラニオン
25,35の傾転角に対応づけられた位置であるから、
スリーブ222の位置がパワーローラ23,33および
トラニオン25,35の傾転角に対応する。その結果、
上記ステップモータ251の制御量が、第1,第2無段
変速機構20,30の変速比に対応し、このステップモ
ータ251に対するパルス制御によってトロイダルレシ
オが制御されることになる。
【0074】なお、以上の動作は、ステップモータ25
1により前進用三層弁220のスリーブ222を、図
5,図6において反対方向の右側(h方向)に移動させ
た場合も同様に行われ、この場合には上記トラニオン2
5,35ないしパワーローラ23,33が、図6に示す
d2,d2方向に移動することにより、トロイダルレシ
オが大きくなって減速される。
【0075】一方、図4に示すように、上記油圧制御回
路200には、以上のような変速比制御用の構成に加
え、ロークラッチ60およびハイクラッチ70の制御用
として、2個のデューティソレノイドバルブ271,2
72が設けられており、上記マニュアルバルブ205か
ら導かれた第1出力ライン206がロークラッチ用デュ
ーティソレノイドバルブ271に、第2出力ライン20
7がハイクラッチ用デューティソレノイドバルブ272
にそれぞれ接続されている。
【0076】そして、ローモードの走行時に、上記ロー
クラッチ用デューティソレノイドバルブ271により、
上記第1出力ライン206からのライン圧が調整されて
ロークラッチ60の締結圧(ロークラッチ圧)が生成さ
れ、正常時には、このロークラッチ圧がフェールセーフ
バルブ212およびロークラッチライン274を介して
ロークラッチ60の油圧室に供給されることにより、そ
の大きさに応じた締結力でロークラッチ60が締結され
る。この結果、エンジン1から入力されたトルクが、上
記無段変速機構20,30および遊星歯車機構50の両
方を経由する第1の経路を介して被駆動部に、循環状態
で伝達されることになる。
【0077】また、ハイモードの走行時には、上記ハイ
クラッチ用デューティソレノイドバルブ272の作動に
より、上記第2出力ライン207からのライン圧が調整
されてハイクラッチ70の締結圧(ハイクラッチ圧)が
生成され、このハイクラッチ圧がハイクラッチライン2
75を介してハイクラッチ70の油圧室に供給されるこ
とにより、その大きさに応じた締結力でハイクラッチ7
0が締結される。この結果、エンジン1から入力された
トルクが、上記無段変速機構20,30のみを経由する
第2の経路を介して被駆動部に伝達されることになる。
【0078】上記デューティソレノイドバルブ271,
272は、その制御信号のデューティ率が0%のときに
はクラッチ圧を出力せず(全閉)、100%のときに供
給されるライン圧をそのままクラッチ圧として出力する
(全開)。そして、その中間のデューティ率では、この
デューティ率に応じたクラッチ圧が生成されることにな
る。
【0079】上記ロークラッチライン274には、ロー
クラッチ圧を検出する第1クラッチ圧検出手段309が
設けられ、上記ハイクラッチライン275には、ハイク
ラッチ圧を検出する第1クラッチ圧検出手段310が設
けられている。さらに、上記ロークラッチ60およびハ
イクラッチ70への締結圧の供給を緩やかに行わせるた
めのアキュムレータ276,277が、上記ロークラッ
チライン274およびハイクラッチライン275にそれ
ぞれ設けられることにより、上記クラッチ60,70の
締結時におけるショックの発生が抑制されるようになっ
ている。
【0080】また、上記マニュアルバルブ205に連通
する第3出力ライン208は、前述したように正常時
に、上記フェールセーフバルブ212を介してシフトバ
ルブ240の制御ポート240aに接続され、上記マニ
ュアルバルブ205がRレンジの位置に移動したとき
に、ライン圧が上記シフトバルブ240の制御ポート2
40aに供給されて、このシフトバルブ240のスプー
ルを左側、すなわち後退時用の位置に移動させるように
なっている。
【0081】さらに、フェールセーフ時等には、上記フ
ェールセーフバルブ212を作動させるオンオフソレノ
イドバルブ213がオフとなり、上記フェールセーフバ
ルブ212のスプールが左側に移動し、これによって上
記ロークラッチ用デューティソレノイドバルブ271と
ロークラッチライン274との間、および第3出力ライ
ン208とシフトバルブ240との間がそれぞれ遮断さ
れるようになっている。このとき、特にロークラッチ6
0の油圧室に連通するロークラッチライン274は、フ
ェールセーフバルブ212のドレインポート212bに
接続され、このドレインポート212bから上記ローク
ラッチ圧が速やかに排出される。
【0082】なお、図4に示す油圧制御回路200に
は、以上の構成に加えて、レギュレータバルブ202の
ドレインポートから導かれた潤滑ライン281が設けら
れている。そして、上記潤滑ライン281に、潤滑油圧
を所定値に調整するリリーフバルブ282および第1,
第2開閉バルブ283,284等が配置され、この第
1,第2開閉バルブ283,284等により上記第1,
第2無段変速機構20,30および遊星歯車機構50等
のパワートレイン各部に対する潤滑油の供給が制御され
るようになっている。
【0083】この実施形態に係るパワートレイン10
は、上記機械的構成と油圧制御回路200とを有すると
ともに、この油圧制御回路200を用いて第1,第2無
段変速機構20,30の変速比制御およびクラッチ6
0,70の締結制御を行うことによってパワートレイン
10の変速比(ユニットレシオRu)の制御を行うコン
トロールユニットを備えている。
【0084】図7に示すように、コントロールユニット
300には、車両の走行速度を検出する車速センサ30
1、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数セン
サ302、スロットル開度を検出するスロットル開度セ
ンサ303、運転者によって選択されているレンジを検
出する選択レンジセンサ304、アクセルの操作量を検
出するアクセルセンサ305、作動油の温度を検出する
油温センサ306、入力ディスク21,31および出力
ディスク22,32の回転数を検出する入力回転数セン
サ307および出力回転数センサ308、上記ロークラ
ッチ圧検出手段309およびハイクラッチ圧検出手段3
10等の検出信号が入力されるようになっている。
【0085】そして、上記コントロールユニット300
には、上記各センサ301〜308等から入力された検
出信号に基づいて車両の走行状態に対応した目標変速比
を設定する目標変速比設定手段311と、上記目標変速
比が実現されるように、ライン圧制御用およびリリーフ
圧制御用のリニアソレノイドバルブ209,210、オ
ンオフソレノイドバルブ213、ロークラッチ60用お
よびハイクラッチ70用のデューティソレノイドバルブ
271,272、前進用三層弁220および後退用三層
弁230のスリーブ222,232を駆動するステップ
モータ251,252等に制御信号を出力することによ
り、上記無段変速機構20,30の変速比制御およびト
ルク伝達経路の切換制御を実行する変速比制御手段31
2とが設けられている。
【0086】さらに、上記コントロールユニット300
には、上記目標変速比設定手段311により上記経路の
切換を伴う変速比が設定されたときに、この経路の切換
後に予測される変速比のずれを補償する変速比補償制御
手段313と、この変速比補償制御手段313による変
速比補償制御の開始タイミングを設定するための基準
値、つまり上記経路の切換時に、上記両クラッチ60,
70のうち離脱状態から締結状態に移行するクラッチが
締結状態となったことを判別するための基準値を設定す
る基準値設定手段314と、上記変速比補償制御手段3
13により変速比のずれを補償する制御の実行時点にお
ける変速比の変動を検出し、この変速比の変動状態に応
じて上記変速比補償制御手段手段313による変速比補
償制御の開始タイミングを学習制御する学習制御手段3
15とが設けられている。
【0087】上記変速比制御手段312において実行さ
れる無段変速機構20,30の変速比制御を以下に説明
する。上記無段変速機構20,30を搭載したパワート
レイン10では、Nレンジが選択されているときにロー
クラッチ60およびハイクラッチ70の両者が離脱状態
とされる。そのため、インプットシャフト11側からセ
カンダリシャフト13側に伝達される動力は、遊星歯車
機構50や上記セカンダリシャフト13には伝達され
ず、したがって上記差動装置5から駆動輪へ動力が出力
されることはない。
【0088】このとき、上記遊星歯車機構50において
は、ハイモードギヤ列90からの動力によりサンギヤ5
2が駆動されるが、ローモードギヤ列80からの動力
は、ロークラッチ60の入力側の回転部材60a(図1
参照)まで伝達されるだけで、ピニオンキャリヤ51に
伝達されない。また、セカンダリシャフト13にインタ
ーナルギヤ53が固定されているから、上記ピニオンキ
ャリヤ51は、サンギヤ52に連動して無負荷の回転状
態にある。
【0089】そして、上記の状態でトロイダルレシオを
所定値に設定することにより、上記ピニオンキャリヤ5
1の回転速度を、ロークラッチ60の入・出力側回転部
材60a,60b(図1参照)の回転速度が等しくなる
速度に制御することができる。換言すれば、トロイダル
レシオを上記所定値に制御することにより、ロークラッ
チ60を接続しても、インターナルギヤ53ないしセカ
ンダリシャフト13の回転をゼロとすることができるの
である。これにより、所謂ギヤードニュートラル(G
N)の状態が得られる。
【0090】ここで、上記ステップモータ251,25
2に出力される制御信号のパルス数(N)と、トロイダ
ルレシオ(Rt)との関係は、例えば図8に示すような
特性を有している。すなわち、上記パルス数(N)が増
加(プラス側に変化)すると、トロイダルレシオ(R
t)が小さくなる(増速側に変化する)。このとき、上
記両三層弁220,230のスリーブ222,232
は、前述したように、図5,図6に示した矢印g方向に
移動する。なお、上記スリーブ222,232がパルス
モータ251,252から離れる方向gへの移動をプラ
ス側としている。
【0091】逆に、上記ステップモータ251,252
に出力される制御信号のパルス数(N)が減少(マイナ
ス側に変化)すると、トロイダルレシオ(Rt)が大き
くなる(減速側に変化する)。このとき、上記両三層弁
220,230のスリーブ222,232は、前述した
ように、図5,図6に示した矢印h方向に移動する。な
お、上記スリーブ222,232がパルスモータ25
1,252に近づく方向hへの移動をマイナス側として
いる。
【0092】上記ギヤードニュートラルの状態が得られ
るときのトロイダルレシオ(GNレシオRtn)は1よ
り小さく、このGNレシオRtnを実現させるパルス数
(GNパルス数Nn)は相対的にプラス側にある。一
方、ステップモータ251,252に出力する制御信号
のパルス数(N)とユニットレシオ(Ru)との関係
は、例えば図9に示すような特性を有している。
【0093】すなわち、上記パルス数(N)がGNパル
ス数(Nn)にあるときは、ユニットレシオ(Ru)
は、符号アまたは符号イで示すように無限大となる。こ
のGNパルス数(Nn)からパルス数(N)が減少(マ
イナス側に変化)して、トロイダルレシオ(Rt)が大
きくなると(減速側に変化すると)、サンギヤ52への
入力回転速度が低下することにより、遊星歯車機構50
のインターナルギヤ53が前進方向に回転し始める。つ
まり上記パルス数(N)の減少、スリーブ位置のマイナ
ス側への移動およびトロイダルレシオ(Rt)の増大に
伴って、ユニットレシオが(Ru)小さくなる(増速側
に変化する)ことにより、前進ローモード特性LFが実
現される。
【0094】逆に、上記GNパルス数(Nn)からパル
ス数(N)が増加(プラス側に変化)することによって
トロイダルレシオ(Rt)が小さくなると(増速側に変
化すると)、サンギヤ52への入力回転速度が上昇する
ことにより、遊星歯車機構50のインターナルギヤ53
が後退方向に回転し始める。つまり上記パルス数(N)
の増加、スリーブ位置のプラス側への移動およびトロイ
ダルレシオ(Rt)の減少に伴って、ユニットレシオ
(Ru)が大きくなる(減速側に変化する)ことによ
り、Rレンジでの後退ローモード特性LRが実現され
る。
【0095】また、前進ローモードLFで発進したの
ち、ステップモータ251,252に出力される制御信
号のパルス数(N)が減少することによってユニットレ
シオ(Ru)が小さくなり、図8,図9に符号ウで示す
ように、所定の切換ポイント(パルス数Nm,トロイダ
ルレシオRtm,ユニットレシオRum)に到達する
と、ロークラッチ60が離脱されるとともに、ハイクラ
ッチ70が締結されることにより、上記両クラッチ6
0,70の掛け替えが行なわれる。これにより、インプ
ットシャフト11からの動力が、第1,第2無段変速機
構20,30、ハイモードギヤ列90およびハイクラッ
チ70を介してセカンダリシャフト13に伝達されるこ
とになる。
【0096】上記の状態では、ハイモードギヤ列90の
ギヤ比が1であるとすれば、ユニットレシオ(Ru)は
トロイダルレシオ(Rt)に等しくなり、図8に示すト
ロイダルレシオ(Rt)の特性とほぼ同じとなる。すな
わち、上記パルス数(N)の増加、スリーブ位置のプラ
ス側への移動およびトロイダルレシオ(Rt)の減少に
伴って、ユニットレシオ(Ru)が小さくなる(増速側
に変化する)ことにより、前進ハイモード特性HFが実
現する。
【0097】上記第1の経路を経由してトルクを伝達す
る前進ローモードLFにおいて、図10に示すように、
エンジン1により駆動輪を駆動している正駆動状態にあ
るときには循環トルクが発生する。つまり、矢印iで示
すように、エンジン1からの入力トルクがインプットシ
ャフト11およびローモードギヤ列80を介してセカン
ダリシャフト13側へ伝達されるとともに、上記セカン
ダリシャフト13上の遊星歯車機構50で生じる反力と
してのトルクが矢印jで示すようにハイモードギヤ列9
0を介して無段変速機構20,30の出力ディスク2
2,32に還流される。
【0098】そして、上記還流トルクが、矢印kで示す
ように、入力ディスク21,31、プライマリシャフト
12およびローディングカム機構40等を介して上記ロ
ーモードギヤ列80側に再び伝達されるのである。した
がって、この前進ローモードLFにおける上記無段変速
機構20,30の正駆動状態では、トルクが出力ディス
ク22,32側から入力ディスク21,31側へ伝達さ
れることになり、上記パワーローラ23,33およびト
ラニオン25,35には、トロイダルレシオ(Rt)を
小さくしようとする力、つまり図6に示す増速方向のト
ラクション力T2,T2が作用することになる。
【0099】一方、上記第2の経路を経由してトルクを
伝達する前進ハイモードHFの正駆動状態では、上記イ
ンプットシャフト11に入力されたエンジン1からの回
転が、ローディングカム機構40から無段変速機構2
0,30の入力デイスク21,31に入力され、それぞ
れパワーローラ23,33を介して出力ディスク22,
32に伝達されるとともに、さらに上記ハイモードギヤ
列90およびハイクラッチ70を介してセカンダリシャ
フト13に伝達される。したがって、上記前進ハイモー
ドHFでは、無段変速機構20,30の正駆動トルク
が、入力ディスク21,31側から出力ディスク22,
32側へ伝達されることになり、パワーローラ23,3
3およびトラニオン25,35には、トロイダルレシオ
を大きくしようとする力、つまり図6に示す減速方向の
トラクション力T1,T1が作用することになる。
【0100】また、上記前進ローモードLFにおいて、
エンジン1が車両の走行慣性により駆動されている逆駆
動状態にあるときには、上記前進ローモードLFの正駆
動状態にあるときとは逆に、トルクが入力ディスク2
1,31側から出力デイスク22,32側へ伝達され、
パワーローラ23,33およびトラニオン25,35に
は減速方向のトラクション力T1,T1が作用する。
【0101】さらに、上記前進ハイモードHFの逆駆動
状態にあるときも、上記前進ハイモードHFの正駆動状
態にあるときとは逆に、トルクが出力ディスク22,3
2側から入力ディスク21,31側へ伝達され、パワー
ローラ23,33およびトラニオン25,35には増速
方向のトラクション力T2,T2が作用する。
【0102】したがって、例えば、正・逆いずれかの同
一駆動状態のままで、ロー・ハイのモード切換が起こっ
たときや、ロー・ハイいずれかの同一モードのままで、
正・逆の駆動状態の切換が起こったときには、上記無段
変速機構20,30を通過するトルクの伝達方向が反転
し、それに伴ってパワーローラ23,33およびトラニ
オン25,35に作用するトラクション力の方向も反転
する。
【0103】このとき、前述の図6を参照して説明した
ように、各無段変速機構20,30のトラニオン25,
35にはトラクション力T1,T2に対抗し得るだけの
差圧△Pが供給されて中立位置に保持されているが、現
実には、そのような差圧△Pを直接受けているのはトラ
ニオン駆動部112に配置されたピストン113,11
4およびその近傍部分だけてあるので、それ以外の例え
ば入出力ディスク21,22,31,32に近い位置に
配置されているロッド27,37や、トラニオン本体2
5,35、あるいはこれらの連設部分、ないしはローラ
支持シャフト24,24、さらにはこれらのシャフト2
4,24とトラニオン25,35との連結部分等は、ト
ラクション力T1,T2によって引きずられるように撓
んだり、歪んだりして物理的変形を生じる。その結果、
パワーローラ23,33が中立位置から増速方向(d1
方向:トラクション力T2の場合)または減速方向(d
2方向:トラクション力T1の場合)に若干オフセット
しているのである。
【0104】したがって、例えば正駆動状態のままでロ
ーモードLFからハイモードHFへの切換が行われたと
きに、上記パワーローラ23,33は、トラクション力
T2,T2によって増速方向にオフセットした位置か
ら、トラクション力T1,T1によって減速方向にオフ
セットした位置へ、本来の中立位置を挟んで、瞬間的に
移動することになる。
【0105】図11に、上記モード切換ポイントのトロ
イダルレシオRtmを実現し得るパルス数ないしスリー
ブ位置が、上記無段変速機構20,30を通過する伝達
トルク(入力トルク)によってどのように変化するかを
調べた実験結果をグラフで示す。この図11から明らか
なように、入力トルクがゼロのときは、ローモードLF
のときも、ハイモードHFのときも、あるいは正駆動の
ときも、逆駆動のときも、前述した理論値としてのモー
ド切換ポイントパルス数Nmないしモード切換ボイント
スリーブ位置Smにおいて、モード切換ポイントトロイ
ダルレシオRtmが実現する。
【0106】しかし、入力トルクが大きくなるに応じ
て、モード切換ポイントトロイダルレシオRtmを実現
できるパルス数ないしスリーブ位置が、上記理論値N
m,Smから大きくずれていくことになる。例えば、ロ
ーモードLFの正駆動状態(図中の特性ラインf1)で
は、入力トルクの増大に伴い、パルス数ないしスリーブ
位置を上記理論値Nm,Smから次第に減速方向に大き
くずらさないと、モード切換ポイントトロイダルレシオ
Rtmを実現することができない。このことは、ローモ
ードLFの正駆動状態で、前述したように、パワーロー
ラ23,33が増速方向にオフセットしており、かつそ
のオフセット量がトルクに応じて変化するものであるこ
とを示す。このような特性は、後述する他の状態(特性
ラインf2,f3,f4)においても同様である。
【0107】したがって、例えばモードの切換時に、ロ
ーモードLFにおける正駆動状態での入力トルクがTr
1であり、ハイモードHFにおける正駆動状態での入力
トルクがTr2であれば、両者間におけるパルス数の偏
差△n(N2−N1)を埋め合わせしないと、モードの
切換と同時に著しいトロイダルレシオないしユニットレ
シオの変動が起こり、不快なショックが発生することに
なる。
【0108】なお、上記の4種の特性ラインf1〜f4
は、それぞれトルクの関数として次式(1)〜(4)の
ような近似式が与えられる。なお、Xはトルク、K11
〜K14,K21〜K24,K31,K41、αおよび
βはそれぞれ定数である。
【0109】 f1=N(ローモード・正駆動状態でのRtm実現パルス数) =K11・X4+K12・X3+K13・X2+K14・X+(Nm+α)…(1) f2=N(ハイモード・正駆動状態でのRtm実現パルス数) =K21・X4+K22・X3+K23・X2+K24・X+(Nm+β)…(2) f3=N(ローモード・逆駆動状態でのRtm実現パルス数) =K31・X+Nm…(3) f4=N(ハイモード・逆駆動状態でのRtm実現パルス数) =K41・X+Nm…(4) 図12に示すように、モード切換ポイント(ウ)は、ロ
ーモードLFおよびハイモードHFのいずれにおいて
も、同じトロイダルレシオ(Rtm)で同じユニットレ
シオ(Rum)が得られる唯一のポイントである。した
がって、上記ポイント(ウ)でモードの切換を行なうこ
とにより、切換前後でユニットレシオの著しい変動がな
く、切換ショックの発生しない円滑なモードの切換が実
現する。
【0110】そして、上記切換ポイントトロイダルレシ
オ(Rtm)を実現させる切換ポイントパルス数(N
m:トルクゼロの場合)ないし切換ポイントスリーブ位
置(Sm:トルクゼロの場合)といった各種の物理量
は、上記図8,図9および図11に示すように、理論的
に一点として定まっている。なお、上記の切換ポイント
トロイダルレシオ(Rtm)を実現させる切換ポイント
パルス数ないし切換ポイントスリーブ位置がトルクに応
じて変化することは前述の通りである。
【0111】したがって、理論上は、実トロイダルレシ
オ(Rt)が切換ポイントトロイダルレシオ(Rtm)
に到達し、上記パルス数ないしスリーブ位置が切換ポイ
ントパルス数(Nm)ないし切換ポイントスリーブ位置
(Sm)に到達したときに、そのパルス数ないしスリー
ブ位置の制御を停止すれば、実トロイダルレシオが上記
切換ポイントトロイダルレシオ(Rtm)において安定
することになる。しかし、上記モード切換ポイント
(ウ)の近傍においては、この切換ポイントに接近する
ようにパワーローラ23,33が連続的に傾転してい
る。
【0112】このため、現実には、その連続的な傾転運
動による慣性等が働く結果、実トロイダルレシオが切換
ポイントトロイダルレシオ(Rtm)に到達してから、
パルス数ないしスリーブ位置の制御を停止したのでは、
パワーローラ23,33が傾転し過ぎ、その結果、実ト
ロイダルレシオが切換ポイントトロイダルレシオ(Rt
m)を越えて減速側(ローモードLFからハイモードH
Fへのモード切換時、ハイモードHFからローモードL
Fへのモード切換時のいずれの場合でも、トロイダルレ
シオは、その切換前は、増速側から減速側に変化してい
る)に行き過ぎることになる(図12に鎖線で示す領域
に進入する)。
【0113】そして、上記パワーローラ23,33の傾
転運動の慣性は、伝達トルクが大きくなるのに応じて、
より大きくなるから、上記パワーローラ23,33の行
き過ぎ量も伝達トルクに応じて大きくなる。このため、
上記モード切換時、特にその開始時に、上記のようなパ
ワーローラ23,33の行き過ぎに起因して実レシオが
切換ポイントから減速側にずれるのを考慮しないと、モ
ード切換動作の進行に伴って著しいトロイダルレシオな
いしユニットレシオの変動が起こり、不快なショックが
発生することになる。したがって、上記実レシオのずれ
を考慮してモード切換の開始タイミングを設定すること
が望ましい。
【0114】次に上記の前進ローモードLFと前進ハイ
モードHFとの切換時の具体的制御動作を詳しく説明す
る。この制御は、基本的に、モード切換ポイント(ウ)
近傍における制御であり、各モード達成用の摩擦要素と
してのロークラッチ60とハイクラッチ70との掛け替
えが行なわれる。すなわち、ローモードLFからハイモ
ードHFへの切換であれば、ロークラッチ60を離脱状
態とし、ハイクラッチ70を締結する。
【0115】逆に、ハイモードHFからローモードLF
への切換であれば、ハイクラッチ70を離脱状態とし、
ロークラッチ60を締結する。そして、このクラッチ6
0,70の掛け替え動作は、実トロイダルレシオが切換
ポイントトロイダルレシオ(Rtm)に到達することを
もって開始され、その掛け替え動作中は、実トロイダル
レシオが切換ポイントトロイダルレシオ(Rtm)に一
定に保持されるように、前進用ステップモータ251に
対するパルス数の制御が行われる。
【0116】一方、上記のようなモードの切換時以外の
通常時は、基本的に、図13〜図15に示すように、前
進ローモードLF、前進ハイモードHFおよび後退ロー
モードLRのそれぞれにおいて、車速(V)やスロット
ル開度(TVO)等の車両の走行状態をパラメータとし
て予め設定された変速線図に基づく変速比(トロイダル
レシオおよびユニットレシオ)のフィードバック制御が
行なわれている。
【0117】上記変速比制御は、特に図14に示すよう
に、まず実車速(V)と実スロットル開度(TVO)と
を上記変速線図に当てはめることにより、目標エンジン
回転数(Neo)を求め、次にこの目標エンジン回転数
(Neo)と実車速(V)とから目標ユニットレシオ
(Ruo)を算出して、さらにこの目標ユニットレシオ
(Ruo)が得られる目標トロイダルレシオ(Rto)
を設定した後、この目標トロイダルレシオ(Rto)が
実現するように、ステップモータ251,252に対す
るパルス制御(スリーブ位置制御)を実行することによ
り、トロイダルレシオ(Rto)をフィードバック制御
するものである。なお、上記各変速線図には、モード切
換ポイントユニットレシオ(Rum)の傾きを有するモ
ード切換ライン(M)が表されている。
【0118】次に、上記モード切換時の制御動作を、図
16のタイムチャートを参照して説明する。このタイム
チャートは、例えばアクセルペダルの踏み込みが継続さ
れて車速が増加することにより、正駆動状態でローモー
ドLFからハイモードHFへの切換が起こる場合を示し
ている。上記図16の時点t1までの期間中、および時
点t4以後の期間中は、上記の走行状態および変速線図
に基づく通常の変速比のフィードバック(F/B)制御
が行なわれ、上記時点t1から時点t4までの期間中
は、モードの切換制御が実行される領域を示している。
【0119】まず上記時点t1までの期間中は、ローモ
ードLFが達成されており、上記オンオフソレノイドバ
ルブ213がONとされた状態で、ロークラッチ用デュ
ーティンレノイドバルブ271に対するデューティ率が
100%とされ、ハイクラッチ用デューティソレノイド
バルブ272に対するデューティ率が0%とされてい
る。これにより、ロークラッチ60の油圧室にはローク
ラッチ圧(EL)としてライン圧がそのまま供給され、
このロークラッチ60が完全締結状態とされる一方で、
ハイクラッチ70の油圧室にはハイクラッチ圧(EH)
が供給されておらず、上記ハイクラッチ70が完全離脱
状態とされている。
【0120】そして、上記時点t1までの期間中は、変
速比のフィードバック制御により、目標ユニットレシオ
(Ruo)が増速側に変化する。したがって、図16の
破線で示すように、目標トロイダルレシオが減速側に変
化して、この目標トロイダルレシオが実現されるように
トロイダルレシオ(Rt)がフィードバック制御される
結果、図16の実線で示すように、実トロイダルレシオ
が目標トロイダルレシオに追随するように減速側に変化
する。このとき、上記前進用三層弁220についてのパ
ルス数(N)ないしスリーブ位置(S)は、それぞれマ
イナス側に変化していくことになる。
【0121】そして、実トロイダルレシオが、切換ポイ
ントトロイダルレシオ(Rtm)より手前の増速側の所
定トロイダルレシオ(Rta)に到達した時点t1で、
上記変速比のフィードバック制御が停止されるととも
に、ステップモータ251,252に出力される制御信
号のパルス数(N)ないし上記三層弁220のスリーブ
位置が、その時点t1における所定パルス数(Na)お
よび所定スリーブ位置に固定される。このパルス数
(N)等の固定は、後述する時点t2まで続けられる。
【0122】ここで、上記所定トロイダルレシオ(Rt
a)は、t1の時点で無段変速機構20,30を通過す
るトルクに応じて補正され、このトルクがゼロでパワー
ローラ23,33の傾転慣性が生じないときは、理論値
としての切換ポイントトロイダルレシオ(Rtm)とさ
れるが、上記トルクが大きくなってパワーローラ23,
33の傾転慣性が大きくなるに伴い、より増速側の値に
設定される。これにより、パワーローラ23,33は慣
性により減速側への傾転を続けた後に停止し、その結
果、上記時点t1より後の時点t1′において、実トロ
イダルレシオが切換ポイントトロイダルレシオ(Rt
m)に到達して、このレシオ(Rtm)で安定する。
【0123】そして、少なくとも上記モードの切換が終
了して、通常の変速比のフィードバック制御が再開され
る時点t4が過ぎるまでは、実トロイダルレシオが上記
切換ポイントトロイダルレシオ(Rtm)に安定して固
定されるように、前進用ステップモータ251へのパル
ス制御が行われる。これにより、著しい変速比変動およ
び切換ショックの発生しない円滑なクラッチ60,70
の掛け替えが実現することになる。
【0124】さらに、上記時点t1において、ハイモー
ドHFへの切換終了時点t4から再開される変速比のフ
ィードバック制御で用いられる目標トロイダルレシオ
(Rtb)が算出される。その場合にも、前述の図11
で説明したトラクション力に起因して発生する目標値か
らのパルス数ないしスリーブ位置のずれ現象が加味され
る。
【0125】一方、上記実トロイダルレシオが所定トロ
イダルレシオ(Rta)に到達した時点t1で、ローク
ラッチ用デューティ率が0%とされ、ハイクラッチ用デ
ューティ率が所定デューティ率に設定される。これによ
り、ロークラッチ60が離脱し始める一方、ハイクラッ
チ70が締結し始める。すなわち、実トロイダルレシオ
が所定トロイダルレシオ(Rta)に到達したことをも
ってクラッチ60,70の掛け替え動作が開始される。
【0126】そして、上記モータ切換制御の開始時点1
から第1所定時間taが経過した時点、つまり上記ハイ
クラッチ圧検出手段310によって検出されたハイクラ
ッチ圧(EH)が、上記基準値設定手段314において
設定された基準値P1以上となった時点t2で、上記変
速比補償制御手段314によるパルス数(N)ないしス
リーブ位置のフィードフォワード(F/F)制御が実行
される。
【0127】すなわち、時点t1におけるトルク(Tr
1)をモード切換前のローモードLFでのトルクとし、
時点t2におけるトルク(Tr2)をモード切換後のハ
イモードHFでのトルクとして、前述の図11に示す両
モードLF,HFで切換ポイントトロイダルレシオ(R
tm)が保持されるように、その実現パルス数N1,N
2の偏差△nだけステップモータ251に対するパルス
数(N)を修正する制御が実行される。ここで、切換ポ
イントトロイダルレシオ(Rtm)の実現パルス数の算
出には、前述の特性近似式f1〜f4が用いられる。特
に、上記の場合は、ローモードLFにおける正駆動状態
での上記実現パルス数N1の算出に特性近似式f1が、
またハイモードHFにおける正駆動状態での上記実現パ
ルス数N2の算出に特性近似式f2が用いられる。
【0128】これにより、図16の符号Aに示すよう
に、上記パルス数(N)は所定時間の間にフィードフォ
ワード制御によって応答性よく速やかに上記偏差△nだ
け増速側にプラスされる。したがって、上記ロークラッ
チ60およびハイクラッチ70の両方が締結状態となっ
た状態からハイモードヘの移行が開始される。その結
果、パワーローラ23,33が前述のトラクション力T
2,T2によって増速方向にオフセットした位置から、
反対方向に作用するトラクション力T1,T1によって
減速方向にオフセットした位置へ移動することになって
も、著しいトロイダルレシオないしユニットレシオの変
動が起こらず、不快なショックの発生が抑制されること
になる。
【0129】上記ステップモータ251,252に出力
される制御信号のパルス数の偏差△nは、換言すれば、
現状の実トロイダルレシオである切換ポイントトロイダ
ルレシオ(Rtm)と、ハイモードHFに切り換わった
後に時点t4から再開される変速比のフィードバック制
御で用いられる目標トロイダルレシオ(Rtb)との間
の差分(△r)を修正するものである。
【0130】なお、上記パルス数(N)をハイモードヘ
の移行の開始前と同じ値に固定した場合には、パワーロ
ーラ23,33のオフセット方向の反転に起因してトロ
イダルレシオが減速方向に変動するのを回避することが
できず、変速比が切換ポイント変速比からずれて不快な
切換ショックが発生したり、あるいはエンジン回転数が
不必要に上昇したりする弊害が生じることになる。
【0131】また、上記時点t2から時点t3までの間
は、エンジン1の点火時期を所定量だけリタードさせる
ことにより、入力トルクを低減させる制御を実行するこ
とが望ましい。これによってハイクラッチ70の締結シ
ョックが抑制されるとともに、その締結動作の進行に伴
うトルク変動が抑制されてパワーローラ23,33のオ
フセット反転量も低減されることにより、モード切換シ
ョックが一層確実に抑制されることになる。
【0132】そして、上記時点t2から所定時間が経過
して時点t3に至った以後は、パルス数(N)のフィー
ドバック制御は依然として停止される一方、オンオフソ
レノイドバルブ213がオフ状態とされる。これによ
り、フェールセーフバルブ212のスプールが左側に移
動して、ロークラッチライン274が上記バルブ212
のドレインポート212bに連通する。それゆえ、ロー
クラッチ圧(EL)が上記ドレインポート212bから
速やかに排出され、ロークラッチ60が早期に完全離脱
状態となって、切り換わり後のハイモードHFにおける
変速比のフィードバック制御を早期に実行することが可
能となる。
【0133】そして、上記時点t3からの所定時間が経
過した時点t4で、ハイクラッチ70が完全に締結され
るととに、ロークラッチ60が完全に離脱状態となって
ハイモードHFの切換が終了し、上記トロイダルレシオ
(Rtb)を目標とする変速比のフィードバック制御が
再開されることになる。
【0134】次に、以上の制御動作を図17および図1
8に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、ス
テップS1において、上記各センサ301〜308から
の信号に基づき、現時点における車速、エンジン1のス
ロットル開度、アクセル操作量、選択されているレン
ジ、実トロイダルレシオ、油温等の各種の状態量を検出
した後、ステップS2において、現時点が目標変速比設
定手段311において上記経路の切換を伴う目標変速比
が設定されたロー・ハイモードの切換ポイント(図16
の時点t1)であるか否かを判定する。
【0135】上記ステップS2でYESと判定された場
合には、ステップS3において制御時間測定用のタイマ
ーのカウント値TMを0にリセットした後、ステップS
4において、現在ハイ・ローモードの切換制御を実行し
ている状態にあるか否かを判定し、NOと判定された場
合にはリターンする。
【0136】上記ステップS4でYESと判定されてモ
ード切換制御の実行状態にあることが確認された場合に
は、ステップS5において、上記ステップモータ25
1,252が作動状態にあること、つまり上記変速比補
償制御手段314により変速比の補償制御が実行されて
いることを示すフラグFが1にセットされているか否か
を判定し、YESと判定された場合には、下記ステップ
S10に移行する。
【0137】上記ステップS5でNOと判定された場合
には、ステップS6において、上記基準値設定手段31
4により、図18に示すマップからエンジン1の運転状
態に対応した上記クラッチ70の締結圧の基準値P1を
読み出して設定する。上記締結圧の基準値P1は、エン
ジン1から変速機に入力されるトルクtqに対応して変
化し、この入力トルクtqが大きいほど大きな値に設定
されている。
【0138】次いで、ステップS7において、上記ハイ
クラッチ圧検出手段310によって検出されたハイクラ
ッチ圧EHが、上記基準値P1以上であるか否かを判定
し、YESと判定されて現時点が上記時点t2であるこ
とが確認された場合には、ステップS8において、上記
変速比補償制御手段313に制御開始信号を出力して変
速比の補償制御を実行するとともに、ステップS9にお
いて、上記フラグFを1にセットする。なお、上記ステ
ップS7でNOと判定された場合には、下記ステップS
12に移行する。
【0139】次いで、ステップS10において、上記変
速比補償制御が終了したか否かを判定し、YESと判定
されて上記時点t3であることが確認された場合には、
ステップS11において、ロークラッチ用デューティソ
レノイドバルブ213にドレーン信号を出力してローク
ラッチ圧を0に低下させる制御を実行する。また、テッ
プS12において、上記変速比補償制御手段313に変
速比補償制御の終了信号を出力して上記変速比の補償制
御を終了するとともに、ステップS13において、上記
フラグFを0にリセットする。
【0140】次に、ステップS14において、上記学習
制御手段315による学習時期であるか否か、つまり上
記変速比補償制御手段314による変速比の補償制御が
実行された時点t2であるか否かを判定する。上記ステ
ップS14でYESと判定された場合には、ステップS
15において、上記時点t2以後に変速比の落ち込みが
発生したか否かを判定することにより、上記締結圧の基
準値P1を増大させる学習制御を実行すべき状態にある
か否かを確認する。
【0141】すなわち、上記ハイクラッチ70の締結圧
が所定値以上に上昇してハイクラッチ70が締結状態と
なる前に、上記変速比補償制御手段314による変速比
の変速比補償制御が実行されて上記ステップモータ25
1が駆動された場合には、図20に示すように、上記時
点t2以後に変速比の落ち込みが発生する。したがっ
て、上記時点t2以後における変速比の落ち込み量Δr
atio1が、予め設定された所定値以上であるか否か
を判定することにより、上記変速比補償制御手段314
による変速比補償制御の実行時期が早すぎる状態にある
か否かを確認することができる。
【0142】上記ステップS15でYESと判定された
場合には、ステップS16において、上記締結圧の基準
値P1に所定量ΔP1を加算してマップを更新する。こ
れによって次回の制御時以後に、より大きな基準値P1
が設定されて上記変速比補償制御の実行時期を遅らせる
学習制御が実行されることになる。
【0143】また、ステップS17において、上記時点
t2で変速比の変動が発生したか否かを判定するととも
に、ステップS18において、上記変速比の変動時点に
おけるハイクラッチ圧EH2が上記締結圧の基準値P1
よりも小さいか否かを判定することにより、上記締結圧
の基準値P1を増大させる学習制御を実行すべき状態に
あるか否かを確認する。
【0144】すなわち、上記変速比の切換制御が、所定
の切換ポイントRtmからずれた状態で実行された場合
には、図21に示すように、上記ハイクラッチ70の締
結圧が所定値以上に上昇してハイクラッチ70が締結状
態となった時点t2′で、変速比が上記切換ポイントR
tmの変速比に強制的に引き戻されることにより、上記
時点t2′における変速比の変動量Δratio2が、
予め設定された所定値以上となる。したがって、上記変
速比の変動量Δratio2が所定値以上となった時点
t2′におけるハイクラッチ圧EHが、上記締結圧の基
準値P1よりも小さいか否かを判定することにより、上
記変速比補償制御の実行時点t2以前に、上記両クラッ
チ60,70が締結状態となったこと、つまり上記変速
比補償制御手段314による変速比補償制御の実行時期
が遅すぎる状態にあるか否かを判定することができる。
【0145】上記ステップS18でYESと判定された
場合には、ステップS19において、上記締結圧の基準
値P1から所定量ΔP2を減算してマップを更新する。
これによって次回の制御時以後に、より小さな基準値P
1が設定されて上記変速比補償制御の実行時期を早める
学習制御が実行されることになる。
【0146】次に、上記変速比補償制御手段314によ
り実行される変速比の補償制御動作を、図22に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。上記変速比の補償制
御動作がスタートすると、まずステップS21におい
て、上記切換制御の実行時点t1における第1トルク値
Tr1と、上記時点t2における第2トルク値Tr2と
をそれぞれ前述の特性近似式f1,f2に代入する等に
より、上記モードの切換時に変速比の急変を防止するた
めのパルス数N1,N2の偏差△nを算出する。
【0147】次いで、ステップS22において、上記パ
ルス数N1,N2の偏差△nに対応して三層弁220の
スリーブ222を移動させるのに要する時間Taを算出
する。この時間Taは、上記ハイクラッチ圧EHが基準
値P1以上となった時点t2から、上記変速比補償制御
の終了時点t3までの時間に相当する。
【0148】そして、ステップS23において、上記パ
ルス数N1,N2の偏差△nに対応して三層弁220の
スリーブ222を移動させるための制御信号を、上記ス
テップモータ251に出力した後、ステップS24にお
いて、上記Taが経過したか否かを判定し、YESと判
定された時点で上記制御動作を終了する。
【0149】上記のように車両の走行状態に基づいて目
標変速比を設定する目標変速比設定手段と、この目標変
速比設定手段311によって設定された目標変速比が実
現されるように上記無段変速機構20,30の変速比制
御と経路の切換制御とを実行する変速比制御手段312
と、上記目標変速比設定手段311により上記経路の切
換を伴う目標変速比が設定されたときに、この経路の切
換後に予想される変速比のずれを補償する変速比補償制
御手段313とを設け、上記経路の切換時に、上記ロー
クラッチ60からなる第1摩擦要素およびハイクラッチ
70からなる第2摩擦要素のうち、離脱状態から締結状
態に移行する摩擦要素の締結圧が基準値P1以上となっ
た時点で、上記変速比補償制御手段313により変速比
のずれを補償する制御を実行するように構成したため、
上記ローモードとハイモードとの切換動作時に切換ショ
ックが発生するのを効果的に防止することができる。
【0150】すなわち、上記摩擦要素の締結圧が基準値
P1以上となって、この摩擦要素が締結状態となったこ
とが確認された時点t2で、モード切換後に変化してい
ると予想される変速比に向けて三層弁220,230の
スリーブ222,232を移動させる制御を、上記変速
比補償制御手段313により実行するように構成したた
め、上記モード切換に伴うトラニオン25,25の傾転
角変化を防止することができるため、切換ショックの発
生を効果的に防止することができる。
【0151】特に、上記実施形態に示すように、車両の
運転状態(入力トルクqt)に対応させて上記締結圧の
基準値P1を設定する基準値設定手段314を設け、運
転状態に対応した基準圧P1を設定するように構成した
場合には、上記変速比補償制御手段313による変速比
補償制御の開始タイミングを入力トルクqt等に対応さ
せて適正に設定することができ、上記摩擦要素が締結状
態となる前に上記変速比の補償制御が実行されることに
よる変速の変動を防止しつつ、上記補償制御を迅速に実
行できるという利点がある。
【0152】また、上記実施形態では、変速比のずれを
補償する制御の実行時点における変速比の変動を検出
し、この変速比の変動状態に応じて上記変速比補償制御
手段313による変速比補償制御の開始タイミングを学
習制御する学習制御手段315を設けたため、上記摩擦
要素(クラッチ60,70)の経時変化または油圧セン
サ(クラッチ圧検出手段309,310)の電圧ドリフ
ト等に起因した制御誤差の発生を効果的に防止し、常に
適正条件で上記変速比補償制御を実行できるという利点
がある。
【0153】さらに、上記実施形態に示すように、変速
補償制御手段314による変速比補償制御の終了時点t
3までの時間Taを、上記三層弁220,230のスリ
ーブ222,232を移動させるのに要する時間Taを
算出し、この時間Taが経過したことが確認された時点
で、上記変速比補償制御を終了するとともに、離脱側の
クラッチ(摩擦手段)を完全に離脱状態とする制御を実
行するように構成した場合には、上記スリーブ222,
232の位置補正が終了していない段階で上記離脱側の
クラッチ圧が低下することに起因する変速比の変動およ
びエンジン回転数の変化を効果的に防止することができ
る。しかも、上記クラッチ圧を低下させるタイミングか
遅れることに起因する変速比が切換ポイントに固定され
ることにより、エンジン回転数が車速とともに上昇して
走行フィーリングが悪化するという事態も防ぐことがで
きる。
【0154】なお、上記変速比補償制御手段313によ
る変速比補償制御の開始タイミングを、摩擦要素の締結
圧に基づいて設定するようにした上記実施形態に代え、
経路の切換制御の開始時点t1から所定の基準時間が経
過したことが確認された時点t2で、上記変速比補償制
御を実行するように構成してもよい。
【0155】例えば、図23および図24に示すよう
に、ステップS6aにおいて、基準値設定手段314に
より、図25に示すマップからエンジン1の運転状態に
対応した基準時間Δtxを読み出して設定する。上記基
準時間Δtxは、ライン圧が高いほど短くなるように設
定され、かつ油温が高いほど短くなるように設定されて
いる。これは、ライン圧が高いほど早期に締結側の摩擦
要素の締結圧が上昇し、かつ油温が高いほど作動油ない
し潤滑油の粘性が低く、締結側の摩擦要素の締結動作が
応答性よく進行することにより、また実トロイダルレシ
オが切換ポイントトロイダルレシオ(Rtm)に速やか
に到達するからである。
【0156】そして、ステップS7aにおいて、タイマ
ーの計測時間TMが上記基準時間Δtxになったか否か
を判定することにより、切換制御の開始時点t1から上
記基準時間Δtxが経過して締結側の摩擦要素が締結状
態となったか否かを判定し、YESと判定された場合に
は、ステップS8に移行して上記変速比補償制御手段3
13による変速比の補償制御を実行する。
【0157】また、ステップS15において、上記変速
比補償制御手段314による変速比補償制御の実行時期
が早すぎる状態にあることが確認された場合には、ステ
ップS16aにおいて、上記基準時間Δtxに所定時間
Δtを加算してマップを更新する。これによって次回の
制御時以後に、より大きな基準値P1が設定されて上記
変速比補償制御の実行時期を遅らせる学習制御が実行さ
れることになる。
【0158】一方、ステップS17において、上記時点
t2以前に変速比の変動が発生したか否かを判定すると
ともに、ステップS18aにおいて、上記変速比の変動
時点におけるタイマーのカウント値TMが、上記基準時
間Δtxよりも小さいか否かを判定することにより、上
記基準時間Δtxを短くする学習制御を実行すべき状態
にあるか否かを確認し、上記ステップS18aでYES
と判定された場合には、ステップS19aにおいて、上
記基準時間Δtxに所定時間Δtを減算してマップを更
新する。
【0159】上記のように経路の切換制御の開始時点t
1から所定の基準時間Δtxが経過した時点t2で、上
記変速比補償制御手段313による変速比の補償制御を
実行するように構成した場合においても、モード切換に
伴うトラニオン25,25の傾転角変化を防止して切換
ショックの発生を効果的に防ぐことができる。
【0160】また、上記実施形態に示すように、ライン
圧および油温に対応させて上記基準時間Δtxを設定す
る基準時間設定手段を設け、上記ライン圧等に応じた基
準時間Δtxを設定するように構成した場合には、上記
変速比補償制御手段313による変速比補償制御の開始
タイミングをライン圧等に対応させて適正に設定するこ
とができ、上記摩擦要素が締結状態となる前に上記変速
比の補償制御が実行されることによる変速の変動を防止
しつつ、上記補償制御を迅速に実行できるという利点が
ある。なお、ライン圧および油温に代え、エンジン1か
ら変速機に入力されるトルクまたはその他の運転状態に
対応した基準時間Δtxを設定するようにしてもよい。
【0161】さらに、上記実施形態に示すように学習制
御手段315によって変速比のずれを補償する制御の実
行時点t2における変速比の変動を検出し、この変速比
の変動状態に応じて変速比補償制御手段313による変
速比補償制御の開始タイミングを学習制御して上記基準
時間Δtxの値を更新するように構成した場合には、上
記摩擦要素(クラッチ60,70)の経時変化または油
圧センサ(クラッチ圧検出手段309,310)の電圧
ドリフト等に起因した制御誤差の発生を効果的に防止
し、常に適正条件で上記変速比補償制御を実行すること
ができるという利点がある。
【0162】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、出力源
の駆動力を、循環状態で無段変速機構および歯車機構を
経由して被駆動部に伝達する第1の経路と、無段変速機
構のみを経由して被駆動部に伝達する第2の経路と、上
記第1の経路によって駆動力を伝達する際に締結される
第1摩擦要素と、上記第2の経路を介して駆動力を伝達
する際に締結される第2摩擦要素とが設けられた変速機
を有するパワートレインにおいて、車両の走行状態に基
づいて目標変速比を設定する目標変速比設定手段と、こ
の目標変速比設定手段によって設定された目標変速比が
実現されるように上記無段変速機構の変速比制御と経路
の切換制御とを実行する変速比制御手段と、上記目標変
速比設定手段により上記経路の切換を伴う目標変速比が
設定されたときに、この経路の切換後に予想される変速
比のずれを補償する変速比補償制御手段とを備え、上記
経路の切換時に、上記両摩擦要素のうち離脱状態から締
結状態に移行する摩擦要素の締結圧が基準値以上となっ
た時点、または上記切換制御の開始時点から基準時間が
経過した時点で、上記変速比補償制御手段により変速比
のずれを補償する制御を実行するように構成したため、
上記経路の切換動作時に切換ショックが発生するのを効
果的に防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】パワートレインの全体構成を示す説明図であ
る。
【図2】変速機の具体的構成を示す平面断面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】変速機の油圧回路構成を示す説明図である。
【図5】図3のB方向から見た変速制御用三層弁の断面
図である。
【図6】図3のC方向から見た変速比制御機構の断面図
である。
【図7】パワートレイン全体の制御システムを示すブロ
ック図である。
【図8】ステップモータのパルス数とトロイダルレシオ
との関係を示す特性図である。
【図9】ステップモータのパルス数とユニットレシオと
の関係を示す特性図である。
【図10】トルクの循環状態を示す説明図である。
【図11】ステップモータのパルス数とトルクとの関係
を示す特性図である。
【図12】ユニットレシオとトロイダルレシオとの関係
を示す特性図である。
【図13】前進ローモードの変速線図である。
【図14】前進ハイモードの変速線図である。
【図15】後進ローモードの変速線図である。
【図16】モード切換動作を示すタイムチャートであ
る。
【図17】モード切換動作の前半部を示すフローチャー
トである。
【図18】モード切換動作の後半部を示すフローチャー
トである。
【図19】クラッチ圧の基準値と入力トルクとの関係を
示す特性図である。
【図20】変速比とクラッチ圧との関係を示す特性図で
ある。
【図21】変速比とクラッチ圧との関係を示す特性図で
ある。
【図22】変速比補償制御の動作を示すフローチャート
である。
【図23】本発明の別の実施形態における制御動作の前
半部を示すフローチャートである。
【図24】本発明の別の実施形態における制御動作の後
半部を示すフローチャートである。
【図25】基準時間とライン圧および油温との関係を示
す特性図である。
【符号の説明】
1 エンジン(出力源) 10 パワートレイン 20,30 無段変速機構 50 遊星歯車機構(歯車機構) 60 ロークラッチ(摩擦要素) 70 ハイクラッチ(摩擦要素) 309 ロークラッチ圧検出手段 310 ハイクラッチ圧検出手段 311 目標変速比設定手段 312 変速比制御手段 313 変速比補償制御手段 314 基準値設定手段 315 学習制御手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力源の駆動力を、循環状態で無段変速
    機構および歯車機構を経由して被駆動部に伝達する第1
    の経路と、無段変速機構のみを経由して被駆動部に伝達
    する第2の経路と、上記第1の経路によって駆動力を伝
    達する際に締結される第1摩擦要素と、上記第2の経路
    を介して駆動力を伝達する際に締結される第2摩擦要素
    とが設けられた変速機を有するパワートレインにおい
    て、車両の走行状態に基づいて目標変速比を設定する目
    標変速比設定手段と、この目標変速比設定手段によって
    設定された目標変速比が実現されるように上記無段変速
    機構の変速比制御と経路の切換制御とを実行する変速比
    制御手段と、上記目標変速比設定手段により上記経路の
    切換を伴う目標変速比が設定されたときに、この経路の
    切換後に予想される変速比のずれを補償する変速比補償
    制御手段とを備え、上記経路の切換時に、上記両摩擦要
    素のうち離脱状態から締結状態に移行する摩擦要素の締
    結圧が基準値以上となった時点で、上記変速比補償制御
    手段により変速比のずれを補償する制御を実行するよう
    に構成したことを特徴とするパワートレインの制御装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のパワートレインの制御装
    置において、上記両摩擦要素のうち離脱状態から締結状
    態に移行する摩擦要素が締結状態となったことを判別す
    るための基準値を、車両の運転状態に対応した値に設定
    する基準値設定手段を備えたことを特徴とするパワート
    レインの制御装置。
  3. 【請求項3】 出力源の駆動力を、循環状態で無段変速
    機構および歯車機構を経由して被駆動部に伝達する第1
    の経路と、無段変速機構のみを経由して被駆動部に伝達
    する第2の経路と、上記第1の経路によって駆動力を伝
    達する際に締結される第1摩擦要素と、上記第2の経路
    を介して駆動力を伝達する際に締結される第2摩擦要素
    とが設けられた変速機を有するパワートレインにおい
    て、車両の走行状態に基づいて目標変速比を設定する目
    標変速比設定手段と、この目標変速比設定手段によって
    設定された目標変速比が実現されるように上記無段変速
    機構の変速比制御と経路の切換制御とを実行する変速比
    制御手段と、上記目標変速比設定手段により上記経路の
    切換を伴う目標変速比が設定されたときに、この経路の
    切換後に予想される変速比のずれを補償する変速比補償
    制御手段とを備え、上記経路の切換制御の開始時点から
    基準時間が経過した時点で、上記変速比補償制御手段に
    より変速比のずれを補償する制御を実行するように構成
    したことを特徴とするパワートレインの制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のパワートレインの制御装
    置において、上記基準時間を、車両の運転状態に対応し
    た値に設定する基準時間設定手段を備えたことを特徴と
    するパワートレインの制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のパワー
    トレインの制御装置において、上記変速比のずれを補償
    する制御の実行時点における変速比の変動を検出し、こ
    の変速比の変動状態に応じて上記変速比補償制御手段に
    よる変速比補償制御の開始タイミングを学習制御する学
    習制御手段を備えたことを特徴とするパワートレインの
    制御装置。
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