JP2015169260A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルク伝達経路を複数有する無段変速機において、トルク伝達経路の切り替えを伴う変速制御の変速応答性を向上させるようにした無段変速機の制御装置を提供する。【解決手段】副変速機構を備え、エンジンのトルクを第１入力経路または第２入力経路を介して出力軸に伝達する無段変速機の制御装置において、入力経路を切り替えるべきと判断された（Ｓ１４でＹＥＳ）とき、第１、第２入力係合機構のうち入力軸と係合している側を解放した（Ｓ１６）後、第１、第２出力係合機構のうち出力軸と係合している側を解放し（Ｓ１８）、その後、第１、第２入力係合機構のうち解放された側と異なる側を入力軸に係合した（Ｓ２０）後、第１、第２出力係合機構のうち解放された側と異なる側を出力軸に係合する（Ｓ２８）。【選択図】図３

Description

この発明は無段変速機の制御装置に関し、より具体的には、駆動源のトルクを伝える経路を複数有する無段変速機において、トルク伝達経路の切り替えを伴う変速を行う制御装置に関する。

従来から、オーバーオール変速比（総減速比）を拡大するために、複数のギアを噛合させたギア列からなる副変速機構（ギア機構）を無段変速機構と組み合わせるようにした無段変速機が知られている（例えば特許文献１）。

即ち、特許文献１記載の技術では、第１〜第３減速機および増速機からなる副変速機構を備え、無段変速機構におけるトルク伝達経路を、一方のプーリから他方のプーリへの第１経路と、他方のプーリから一方のプーリへの第２経路との間で切り替えることにより、オーバーオール変速比を拡大するようにしている。

国際公開２０１３／１７５５６８号

ところで、特許文献１記載の技術では、無段変速機構におけるトルク伝達経路を第１経路と第２経路とで切り替える際、一時的にギア機構を直結させ、その後無段変速機構におけるトルク伝達経路を切り替えることでトルク伝達の途切れによるショックの発生を防止するようにしている。

しかしながら、副変速機構を備える無段変速機を搭載した車両の走行中に運転者からの急加速や急減速指示があった場合であって、トルク伝達経路の切り替えを伴う変速制御が必要となる場合、上記したように、一度ギア機構を直結させ、その後にトルク伝達経路を切り替えるように変速制御を実行していたのでは変速に要する時間が長くなるため、運転者からの急加速や急減速指示に対する変速応答性が損なわれる虞がある。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、トルク伝達経路を複数有する無段変速機において、トルク伝達経路の切り替えを伴う変速制御の変速応答性を向上させるようにした無段変速機の制御装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、車両に搭載される駆動源に接続される入力軸と、第１プーリ、第２プーリおよび前記第１プーリと第２プーリの間に掛け回される無端可撓性部材を有すると共に、前記入力軸と前記車両の駆動輪に接続される出力軸との間に介挿されて前記入力軸から入力される前記駆動源の駆動力を無段階に変速する無段変速機構と、前記入力軸から入力される前記駆動源の駆動力を前記第１プーリに入力する第１入力経路と、前記入力軸から入力される前記駆動源の駆動力を前記第２プーリに入力する第２入力経路と、前記第１入力経路に介挿されて前記入力軸と前記第１プーリとを係合する第１入力係合機構と、前記第２入力経路に介挿されて前記入力軸と前記第２プーリとを係合する第２入力係合機構と、前記第２プーリに接続されると共に、前記第１入力経路および前記無端可撓性部材を介して伝達される前記駆動力を前記出力軸に出力する第１出力経路と、前記第１プーリに接続されると共に、前記第２入力経路および前記無端可撓性部材を介して伝達される前記駆動力を前記出力軸に出力する第２出力経路と、前記第１出力経路に介挿されて前記無段変速機構と前記出力軸とを係合する第１出力係合機構と、前記第２出力経路に介挿されて前記無段変速機構と前記出力軸とを係合する第２出力係合機構とを備えた無段変速機の制御装置において、前記駆動源、無段変速機構、第１、第２入力係合機構、および第１、第２出力係合機構の動作を制御する制御手段と、前記車両の走行状態に基づいて前記無段変速機の目標変速比を決定する目標変速比決定手段と、前記決定された目標変速比に基づいて前記入力経路を切り替えるべきか否か判断する切替判断手段とを備え、前記制御手段は、前記切替判断手段によって前記入力経路を切り替えるべきと判断されたとき、前記第１、第２入力係合機構のうち前記入力軸と係合している側を解放した後、前記第１、第２出力係合機構のうち前記出力軸と係合している側を解放し、その後、前記第１、第２入力係合機構のうち前記解放された側と異なる側を前記入力軸に係合した後、前記第１、第２出力係合機構のうち前記解放された側と異なる側を前記出力軸に係合する如く構成した。

請求項２にあっては、前記制御手段は、前記第１、第２入力係合機構のうち前記解放された側と異なる側を前記入力軸に係合した後、前記第１、第２出力係合機構のうち前記解放された側と異なる側を前記出力軸に係合する前に、前記駆動源の駆動力を低減させる如く構成した。

請求項１にあっては、駆動源の駆動力を、無段変速機構の第１プーリに入力する第１入力経路および無段変速機構の第２プーリに入力する第２入力経路と、それぞれに介挿される第１、第２入力係合機構と、第２プーリに接続されて駆動力を出力軸に出力する第１出力経路と、第１プーリに接続されて駆動力を出力軸に出力する第２出力経路と、それぞれに介挿される第１、第２出力係合機構とを備えた無段変速機の制御装置において、車両の走行状態に基づいて目標変速比を決定し、目標変速比に基づいて入力経路の切り替えを判断すると共に、入力経路を切り替えるべきと判断されたとき、入力軸と係合している入力係合機構を解放した後、出力軸と係合している出力係合機構を解放し、さらに、その後解放された側と異なる側の入力係合機構を係合した後、解放された側と異なる側の出力係合機構を係合するように構成したので、ギア機構を直結させる処理を経ることなくトルク伝達経路（第１、第２入力経路）の切り替えを実行することが可能となり、よってトルク伝達経路の切り替えを伴う変速制御の変速応答性を向上させることができる。

請求項２にあっては、解放された側と異なる側の入力係合機構を係合した後、解放された側と異なる側の出力係合機構を係合する前に、駆動源の駆動力を低減させるように構成したので、上記した効果に加え、トルク伝達経路の切り替えに伴う変速ショックを低減させることができると共に、ギア機構の耐久性が損なわれるのを防止することができる。

即ち、トルク伝達経路の切り替えには第１、第２出力係合機構の解放／係合動作が伴うが、出力係合機構を係合させる前に駆動源からの駆動力（トルク）を低減させるように構成したので、ギア機構を直結させる処理を行わなくとも出力係合機構の切り替えをスムースに実行することができ、よって入力経路の切り替え、即ち、トルク伝達経路の切り替えによるショックの発生を防止することができる。

この発明の実施例に係る無段変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。 従来技術における無段変速機の動作を模式的に示す説明図である。 図１に示す無段変速機の制御装置の動作を説明するフロー・チャートである。 図１に示す無段変速機の動作を模式的に示す説明図である。

以下、添付図面に即してこの発明に係る無段変速機の制御装置を実施するための形態について説明する。

図１はこの発明の実施例に係る無段変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。

図１において符号１０はエンジン（内燃機関。駆動源）を示す。エンジン１０は駆動輪１２を備えた車両１４に搭載される（車両１４は駆動輪１２などで部分的に示す）。

エンジン１０の吸気系に配置されたスロットルバルブ１６は車両運転席床面に配置されるアクセルペダル１８との機械的な接続が絶たれて電動モータなどのアクチュエータからなるＤＢＷ（Drive By Wire）機構２０に接続され、ＤＢＷ機構２０で開閉される。

スロットルバルブ１６で調量された吸気はインテークマニホルド（図示せず）を通って流れ、各気筒の吸気ポート付近でインジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と混合して混合気を形成し、吸気バルブ（図示せず）が開弁されたとき、当該気筒の燃焼室（図示せず）に流入する。燃焼室において混合気は点火されて燃焼し、ピストンを駆動してクランクシャフト２２を回転させた後、排気となってエンジン１０の外部に放出される。

クランクシャフト２２の回転はトルクコンバータ２４を介して無段変速機（Continuously Variable Transmission）Ｔに入力される。無段変速機Ｔはクランクシャフト２２にトルクコンバータ２４を介して接続された主入力軸（入力軸）２６と、主入力軸２６に対して平行に配置された第１副入力軸２８および第２副入力軸３０と、第１副入力軸２８および第２副入力軸３０の間に配置された無段変速機構３２とを備える。

無段変速機構３２は第１副入力軸２８、より正確にはその外周側シャフトに配置された第１プーリ３２ａと、第２副入力軸３０、より正確にはその外周側シャフトに配置された第２プーリ３２ｂと、その間に掛け回される動力伝達要素、例えば金属製のベルト３２ｃからなる。

第１プーリ３２ａは、第１副入力軸２８の外周側シャフトに相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体３２ａ１と、第１副入力軸２８の外周側シャフトに相対回転不能で固定プーリ半体３２ａ１に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体３２ａ２と、可動プーリ半体３２ａ２の側方に設けられて油圧（作動油の圧力）を供給されるときに可動プーリ半体３２ａ２を固定プーリ半体３２ａ１に向けて押圧する、ピストンとシリンダとスプリングからなる油圧アクチュエータ３２ａ３を備える。

第２プーリ３２ｂは、第２副入力軸３０の外周側シャフトに相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体３２ｂ１と、第２副入力軸３０の外周側シャフトに相対回転不能で固定プーリ半体３２ｂ１に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体３２ｂ２と、可動プーリ半体３２ｂ２の側方に設けられて油圧（作動油の圧力）を供給されるときに可動プーリ半体３２ｂ２を固定プーリ半体３２ｂ１に向けて押圧する、ピストンとシリンダとスプリングからなる油圧アクチュエータ３２ｂ３を備える。

主入力軸２６にはＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａ（第１入力係合機構）およびＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂ（第２入力係合機構）からなる入力切替機構３４が設けられる。また、主入力軸２６には第１減速ギア３６が相対回転自在に支持されると共に、第１副入力軸２８には第１減速ギア３６に噛合する第２減速ギア３８が固設される。従って、ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａを係合すると、主入力軸２６から入力されるエンジン１０のトルクは第１、第２減速ギア３６，３８で減速された後、第１副入力軸２８を介して第１プーリ３２ａに入力される。なお、この明細書において、第１、第２減速ギア３６，３８および第１副入力軸２８を介して主入力軸２６から第１プーリ３２ａへとトルクを伝達する経路を第１入力経路と呼ぶ。

さらに、主入力軸２６には第１増速ギア４０が相対回転自在に支持されると共に、第２副入力軸３０には第１増速ギア４０に噛合する第２増速ギア４２が相対回転自在に支持される。従って、ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂを係合すると、主入力軸２６から入力されるエンジン１０のトルクは第１、第２増速ギア４０，４２で増速された後、第２副入力軸３０を介して第２プーリ３２ｂに入力される。なお、この明細書において第１、第２増速ギア４０，４２および第２副入力軸３０を介して主入力軸２６から第２プーリ３２ｂへとトルクを伝達する経路を第２入力経路と呼ぶ。

第２副入力軸３０にはドグクラッチ（噛合式クラッチ）からなる前後進切替機構４４が設けられる。即ち、前後進切替機構４４のスリーブ（図示せず）が紙面右側に移動すると第２増速ギア４２が第２副入力軸３０に係合され、主入力軸２６の回転がそのまま（反転されることなく）第２副入力軸３０に入力される結果、車両１４が前進する。一方、前後進切替機構４４のスリーブが紙面左側に移動するとリバースドライブギア４４ａが第２副入力軸３０に係合され、主入力軸２６の回転はリバースドリブンギア４４ｂ、リバースアイドルギア４４ｃ、リバースドライブギア４４ａによって反転されて第２副入力軸３０に入力される結果、車両１４が後進する。

中間出力軸４６には第１増速ギア４０に噛合する第３減速ギア４８が相対回転自在に支持されると共に、第３減速ギア４８を中間出力軸４６に結合するＬＯＷ側ドグクラッチ５０およびそのシフトフォーク（ＬＯＷ側シフトフォーク、図示せず）が設けられる。なお、上記したＬＯＷ側ドグクラッチ５０およびＬＯＷ側シフトフォークが第１出力係合機構に相当する。

また、中間出力軸４６には第１ファイナルドライブギア５２が固設され、第１ファイナルドライブギア５２はディファレンシャル機構５４のファイナルドリブンギア５６に噛合し、ディファレンシャル機構５４から左右の駆動輪１２に向けて伸びる出力軸５８に接続される。

なお、この明細書において、第２副入力軸３０、前後進切替機構４４、第１、第２増速ギア４０，４２、第３減速ギア４８、中間出力軸４６、第１ファイナルドライブギア５２、ファイナルドリブンギア５６およびディファレンシャル機構５４を介して第２プーリ３２ｂから出力軸５８へとトルクを伝達する経路を第１出力経路と呼ぶ。

第１副入力軸２８には第２ファイナルドライブギア６０が相対回転自在に支持されると共に、第２ファイナルドライブギア６０を第１副入力軸２８に結合するＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２およびそのシフトフォーク（ＨＩＧＨ側シフトフォーク、図示せず）が設けられる。なお、上記したＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２およびＨＩＧＨ側シフトフォークが第２出力係合機構に相当する。

なお、この明細書において、第１副入力軸２８、第２ファイナルドライブギア６０、ファイナルドリブンギア５６およびディファレンシャル機構５４を介して第１プーリ３２ａから出力軸５８へとトルクを伝達する経路を第２出力経路と呼ぶ。

また、上記した第１、第２、第３減速ギア３６，３８，４８、第１、第２増速ギア４０，４２、第１、第２ファイナルドライブギア５２，６０およびファイナルドリブンギア５６がこの実施例に係る副変速機構に相当する。

ここで、副変速機構を構成する各ギアのギア比は、以下の通りに設定される。即ち、第１入力経路（第１減速ギア３６から第２減速ギア３８）のギア比をｉ_red、第２入力経路（第１増速ギア４０から第２増速ギア４２）のギア比をｉ_ind、無段変速機構３２の第１プーリ３２ａから第２プーリ３２ｂへの最小変速比をｉ_minとすると、ｉ_red×ｉ_min＝ｉ_indとなるように設定される。また、第１出力経路（第２増速ギア４２から第１増速ギア４０、第１増速ギア４０から第３減速ギア４８（第１ファイナルドライブギア５２）、第１ファイナルドライブギア５２からファイナルドリブンギア５６）のギア比をｉ_out1、第２出力経路（第２ファイナルドライブギア６０からファイナルドリブンギア５６）のギア比をｉ_out2、とすると、ｉ_min×ｉ_out1＝ｉ_out2となるように設定される。

従って、無段変速機構３２の第１プーリ３２ａから第２プーリ３２ｂへの変速比を最小変速比ｉ_minに設定した場合、第１入力経路と第１出力経路とで構成される伝達経路、より正確には、第１入力経路から第１プーリ３２ａ、ベルト３２ｃ、第２プーリ３２ｂおよび第１出力経路を通るトルク伝達経路（ＬＯＷモードにおけるトルク伝達経路）の変速比と、第２入力経路と第２出力経路とで構成される伝達経路、より正確には、第２入力経路から第２プーリ３２ｂ、ベルト３２ｃ、第１プーリ３２ａおよび第２出力経路を通るトルク伝達経路（ＨＩＧＨモードにおけるトルク伝達経路）の変速比とが同一の変速比となる。

ここで、上記構成を備えた無段変速機Ｔの変速モードについて説明する。ＬＯＷモードでは、入力切替機構３４のＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａおよびＬＯＷ側ドグクラッチ５０が係合される一方、ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂおよびＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２は解放される。また、前後進切替機構４４は前進側（第２増速ギア４２係合）に切り替えられる。

従って、ＬＯＷモードにおけるエンジン１０のトルクの伝達経路は、エンジン１０→クランクシャフト２２→トルクコンバータ２４→主入力軸２６→ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａ→第１入力経路（より具体的には、第１減速ギア３６→第２減速ギア３８→第１副入力軸２８）→第１プーリ３２ａ→ベルト３２ｃ→第２プーリ３２ｂ→第１出力経路（より具体的には、第２副入力軸３０→前後進切替機構４４→第２増速ギア４２→第１増速ギア４０→第３減速ギア４８→ＬＯＷ側ドグクラッチ５０→中間出力軸４６→第１ファイナルドライブギア５２→ファイナルドリブンギア５６→ディファレンシャル機構５４）→出力軸５８→駆動輪１２となる。

また、ＬＯＷモードからＨＩＧＨモードへの移行中、より正確には、直結ＬＯＷモードでは、ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａおよびＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２が係合される一方、ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂおよびＬＯＷ側ドグクラッチ５０は解放される。また、ベルト３２ｃを介してエンジン１０からのトルクが伝達されないように第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂの側圧が低減される。

従って、直結ＬＯＷモードにおけるエンジン１０のトルクの伝達経路は、エンジン１０→クランクシャフト２２→トルクコンバータ２４→主入力軸２６→ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａ→第１減速ギア３６→第２減速ギア３８→第１副入力軸２８→ＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２→第２ファイナルドライブギア６０→ファイナルドリブンギア５６→ディファレンシャル機構５４→出力軸５８→駆動輪１２となる。

また、ＨＩＧＨモードでは、入力切替機構３４のＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂおよびＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２が係合される一方、ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａおよびＬＯＷ側ドグクラッチ５０は解放される。

従って、ＨＩＧＨモードにおけるエンジン１０のトルクの伝達経路は、エンジン１０→クランクシャフト２２→トルクコンバータ２４→主入力軸２６→ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂ→第２入力経路（より具体的には、第１増速ギア４０→第２増速ギア４２→前後進切替機構４４→第２副入力軸３０）→第２プーリ３２ｂ→ベルト３２ｃ→第１プーリ３２ａ→第２出力経路（より具体的には、第１副入力軸２８→ＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２→第２ファイナルドライブギア６０→ファイナルドリブンギア５６→ディファレンシャル機構５４）→出力軸５８→駆動輪１２となる。

このように、ＬＯＷモードとＨＩＧＨモードとでは無段変速機構３２におけるトルク伝達経路が反転するように構成されており、これによって無段変速機Ｔ全体におけるオーバーオール変速比を拡大することが可能となる。

また、ＨＩＧＨモードからＬＯＷモードへの移行中、より正確には、直結ＨＩＧＨモードでは、ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂおよびＬＯＷ側ドグクラッチ５０が係合される一方、ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａおよびＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２は解放される。また、直結ＬＯＷモード同様、ベルト３２ｃを介してエンジン１０からのトルクが伝達されないように第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂの側圧が低減される。

従って、直結ＨＩＧＨモードにおけるエンジン１０のトルクの伝達経路は、エンジン１０→クランクシャフト２２→トルクコンバータ２４→主入力軸２６→ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂ→第１増速ギア４０→第３減速ギア４８→ＬＯＷ側ドグクラッチ５０→中間出力軸４６→第１ファイナルドライブギア５２→ファイナルドリブンギア５６→ディファレンシャル機構５４→出力軸５８→駆動輪１２となる。

ここで、特許文献１記載の技術における無段変速機の動作、より具体的には、トルク伝達経路の切替制御について、図２を参照しながら説明する。なお、図２および後述する図４では、便宜のために無段変速機Ｔの構成を簡略化して示す。また、図２および図４における矢印はエンジン１０からの駆動力（トルク）の流れを示す。

先ず、図２（ａ）に示すＨＩＧＨモードでは、上記した通り、エンジン（図２，４で「ＥＮＧ」と示す）１０からのトルクは第２入力経路を介して無段変速機構３２の第２プーリ３２ｂに入力され、ベルト３２ｃおよび第１プーリ３２ａを伝い、第２出力経路および出力軸５８を介して駆動輪（図２，４で「ＴＹＲＥ」と示す）１２に伝えられる。

ＨＩＧＨモードからＬＯＷモードへの切り替えが開始されると、ＬＯＷ側シフトフォークを動作させてＬＯＷ側ドグクラッチ５０を係合（ＯＮ）させる（図２（ｂ））。ＬＯＷ側ドグクラッチ５０が係合されたことを確認すると、次いでＨＩＧＨ側シフトフォークを動作させてＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２を解放（ＯＦＦ）し、直結ＨＩＧＨモードを確立する（図２（ｃ））。

その後、ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａを係合させ、エンジン１０のトルクが第１入力経路を介して無段変速機構３２の第１プーリ３２ａに入力されるようにする（図２（ｄ））。さらに、ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂを解放させることによりＬＯＷモードへの切り替えが完了する（図２（ｅ））。なお、詳細な説明は省略するが、ＬＯＷモードからＨＩＧＨモードへの切り替え制御も同様の処理によって達成される。また、上記したトルク伝達経路の切替制御の詳細は、本出願人が先に提案した特願２０１４−０４３４４１号に記載されているため、これ以上の説明は省略する。

上記したように、特許文献１記載の技術にあっては、トルク伝達経路（第１、第２入力経路）の切り替えに伴う変速ショックの発生を防止するため、先ず直結モード（図２（ｃ））を確立させ、その後トルク伝達経路を切り替えるように構成している。また、直結モードの確立中にエンジン１０からのトルクがベルト３２ｃを介して伝達されないように第１、第２プーリの側圧を低減させる側圧制御も行う必要があり、上記した変速制御では変速に要する時間が長くなって変速応答性が損なわれるという不都合がある。このため、例えば、運転者から急加速や急減速が指示された場合であって、第１、第２入力経路の切り替えが必要となる場合、運転者に違和感を与えてしまう虞がある。

従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、副変速機構を備える無段変速機において、トルク伝達経路の切り替えを伴う変速制御であっても運転者からの急加速や急減速指示に対する変速応答性を向上させるようにした無段変速機の制御装置を提供することにある。

図１に戻って説明を続けると、車両運転席にはレンジセレクタ７０が設けられ、運転者が例えばＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄなどのレンジのいずれかを選択することで前後進切替機構４４の切り替えが行われる。即ち、運転者のレンジセレクタ７０の操作によるレンジ選択は変速機油圧供給機構７２のマニュアルバルブに伝えられ、車両１４を前進あるいは後進走行させる。

なお、図示は省略するが、変速機油圧供給機構７２にはオイルポンプ（送油ポンプ）が設けられ、エンジン１０で駆動されてリザーバに貯留された作動油を汲み上げて油路に吐出する。

油路は無段変速機構３２の第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂの油圧アクチュエータ３２ａ３，３２ｂ３、前後進切替機構４４のクラッチ、トルクコンバータ２４のロックアップクラッチに電磁弁を介して接続される。

エンジン１０のカム軸（図示せず）付近などの適宜位置にはクランク角センサ７４が設けられ、ピストンの所定クランク角度位置ごとにエンジン回転数ＮＥを示す信号を出力する。吸気系においてスロットルバルブ１６の下流の適宜位置には絶対圧センサ７６が設けられ、吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡに比例した信号を出力する。

ＤＢＷ機構２０のアクチュエータにはスロットル開度センサ７８が設けられ、アクチュエータの回転量を通じてスロットルバルブ１６の開度ＴＨに比例した信号を出力する。

前記したアクセルペダル１８の付近にはアクセル開度センサ８０が設けられて運転者のアクセルペダル操作量に相当するアクセル開度ＡＰに比例する信号を出力する。上記したクランク角センサ７４などの出力は、エンジンコントローラ８２に送られる。

主入力軸２６にはＮＴセンサ（回転数センサ）８４が設けられ、主入力軸の回転数ＮＴを示すパルス信号を出力する。

無段変速機構３２の第１副入力軸２８にはＮ１センサ（回転数センサ）８６が設けられて第１副入力軸２８の回転数Ｎ１、換言すれば第１プーリ３２ａの回転数に応じたパルス信号を出力する。また、第２副入力軸３０にはＮ２センサ（回転数センサ）８８が設けられて第２副入力軸３０の回転数Ｎ２、換言すれば第２プーリ３２ｂの回転数に応じたパルス信号を出力する。

第２ファイナルドライブギア６０の付近には車速センサ（回転数センサ）９０が設けられて車両１４の走行速度を意味する車速Ｖを示すパルス信号を出力する。なお、車速センサ９０の出力に対してファイナルドリブンギア５６のギア比を乗ずることにより、出力軸５８の回転数を得ることができる。また、前記したレンジセレクタ７０の付近にはレンジセレクタスイッチ９２が設けられ、運転者によって選択されたＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄなどのレンジに応じた信号を出力する。

変速機油圧供給機構７２において、無段変速機構３２の第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに通じる油路にはそれぞれ油圧センサ９４が配置され、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂの油圧アクチュエータ３２ａ３，３２ｂ３のピストン室（図示せず）に供給される油圧に応じた信号を出力する。また、図示は省略するが、前後進切替機構４４のクラッチのピストン室やトルクコンバータ２４のロックアップクラッチのピストン室に連結される油路にもそれぞれ油圧センサが配置され、各供給油圧に応じた信号を出力する。

第１、第２出力係合機構、より具体的には、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２の付近には第１、第２ストロークセンサ９６，９８が設けられ、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２の移動量に応じた信号を出力する。

上記したＮＴセンサ８４などの出力は、図示しないその他のセンサの出力も含め、シフトコントローラ１００（制御手段）に送られる。エンジンコントローラ８２とシフトコントローラ１００はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏなどで構成されるマイクロコンピュータを備えると共に、相互に通信自在に構成される。

エンジンコントローラ８２は上記したセンサ出力に基づいて目標スロットル開度を決定してＤＢＷ機構２０の動作を制御し、燃料噴射量や点火時期を決定してインジェクタあるいは点火プラグなどの点火装置の動作を制御する。

シフトコントローラ１００は油圧センサ９４の出力に基づきプーリ供給油圧（側圧）を算出し、算出された側圧に応じて変速機油圧供給機構７２の種々の電磁弁を励磁・消磁することにより第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂの油圧アクチュエータ３２ａ３，３２ｂ３のピストン室への油圧の給排を制御して無段変速機構３２の動作を制御すると共に、前後進切替機構４４とトルクコンバータ２４の動作を制御する。

図３は無段変速機Ｔの切り替えに関するシフトコントローラ１００の動作を説明するフロー・チャート、図４は図３に示す処理によって実行される無段変速機Ｔの動作、より具体的には、トルク伝達経路の切替制御を模式的に示す説明図である。なお、図３においてはＨＩＧＨモードからＬＯＷモードへの切り替えを例にとって説明するが、ＬＯＷモードからＨＩＧＨモードへの切り替えも、図３フロー・チャートの処理と同様にして実行される。また、図３フロー・チャートの処理は所定時間ごとに繰り返し実行される。

以下説明すると、Ｓ１０において無段変速機Ｔが現在ＨＩＧＨモードか否か、具体的には、図４（ａ）に示す状態か否か判断する（Ｓ：処理ステップ）。なお、Ｓ１０の判断は第１、第２ストロークセンサ９６，９８の出力に基づいて行っても良いし、現在の実変速比の値に基づいて行っても良い。

Ｓ１０で否定される場合、即ち、無段変速機Ｔが現在ＬＯＷモードであると判断される場合は以下の処理をスキップしてプログラムを終了する。一方、Ｓ１０で肯定される場合はＳ１２に進み、車両１４の走行状態に基づいて無段変速機構３２の目標変速比を決定する。即ち、アクセル開度センサ８０、車速センサ９０の出力から得られるアクセル開度ＡＰおよび車速Ｖに基づき、予め用意された変速マップを検索して無段変速機Ｔの目標変速比を決定する。

次いでＳ１４に進み、Ｓ１２で決定された目標変速比から無段変速機Ｔの切り替えが必要か否か、より具体的には、算出された目標変速比を達成するために無段変速機ＴのモードをＨＩＧＨモードからＬＯＷモードへと切り替える必要があるか否か判断する。

Ｓ１４で否定されるときは以下の処理をスキップしてプログラムを終了する一方、Ｓ１４で肯定されるときはＳ１６に進み、現在主入力軸２６と係合しているＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂを解放する（図４（ｂ））。即ち、第１、第２入力経路に介挿されるＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａおよびＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂをいずれも解放し、エンジン１０から無段変速機構３２およびその下流にある駆動輪１２へのトルク伝達を一時的に遮断する。なお、Ｓ１４以降に示す無段変速機Ｔの切替制御実行中は、無段変速機構３２の変速比は切替変速比（具体的には、最小変速比ｉ_min）に維持される。

ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂが解放されてトルク伝達が遮断されると、プログラムはＳ１８に進み、現在出力軸５８と係合しているＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２を解放し、次いでＳ２０に進み、解放されたＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂと異なる側、即ち、ＬＯＷモードにおいて主入力軸２６と係合するＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａを係合させる（図４（ｃ））。

さらに、プログラムはＳ２２に進み、解放されたＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２と異なる側、即ち、ＬＯＷモードにおいて出力軸５８と係合するＬＯＷ側ドグクラッチ５０の入力回転数と出力回転数との差が所定値以下か否か判断する。より具体的には、Ｎ２センサ８８から得られる第２プーリ３２ｂの回転数Ｎ２と、車速センサ９０から得られる第２ファイナルドライブギア６０の回転数との差が所定値以下か否か判断する。

Ｓ２２の判断は肯定されるまで繰り返し実行される。即ち、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０のような噛号式クラッチ機構においては、入力側と出力側とで回転数が同一とならなければクラッチを係合させることができないことから、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０の入力側と出力側の回転数が同一となってＳ２２の判断が肯定されるまで以降の処理を実行せずに待機する。

なお、出力係合機構として摩擦式クラッチを用いた場合、上記した入力側と出力側の回転数が完全に同一となるまで制御することはなく、適宜設定される所定値の範囲内に収まるように制御すれば良いことは言うまでもない。

Ｓ２２で肯定されるとＳ２４に進み、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０の係合動作に伴うショックを防止するために入力トルク、即ちエンジン１０から入力されるトルクを適宜制限（トルクダウン）する。なお、Ｓ２４におけるトルク制限制御はいずれも公知の技術、例えば、スロットルバルブ１６の絞り、燃料カット、遅角制御のいずれか、またはこれらを組み合わせることで実現される。

さらにプログラムはＳ２６に進み、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０を係合させてＬＯＷモードを確立した後（図４（ｄ））、Ｓ２８に進み、上記した入力トルク制限制御を解除してプログラムを終了する。

上記した如く、この発明の実施例においては、車両１４に搭載されるエンジン（内燃機関。駆動源）１０に接続される主入力軸（入力軸）２６と、第１プーリ３２ａ、第２プーリ３２ｂおよび前記第１プーリ３２ａと第２プーリ３２ｂの間に掛け回される無端可撓性部材（ベルト）３２ｃを有すると共に、前記主入力軸２６と前記車両１４の駆動輪１２に接続される出力軸５８との間に介挿されて前記主入力軸２６から入力される前記エンジン１０のトルク（駆動力）を無段階に変速する無段変速機構３２と、前記主入力軸２６から入力される前記エンジン１０のトルクを前記第１プーリ３２ａに入力する第１入力経路と、前記主入力軸２６から入力される前記エンジン１０のトルクを前記第２プーリ３２ｂに入力する第２入力経路と、前記第１入力経路に介挿されて前記主入力軸２６と前記第１プーリ３２ａとを係合する第１入力係合機構（ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａ）と、前記第２入力経路に介挿されて前記主入力軸２６と前記第２プーリ３２ｂとを係合する第２入力係合機構（ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂ）と、前記第２プーリ３２ｂに接続されると共に、前記第１入力経路および前記ベルト３２ｃを介して伝達される前記トルクを前記出力軸５８に出力する第１出力経路と、前記第１プーリ３２ａに接続されると共に、前記第２入力経路および前記ベルト３２ｃを介して伝達される前記トルクを前記出力軸５８に出力する第２出力経路と、前記第１出力経路に介挿されて前記無段変速機構３２と前記出力軸５８とを係合する第１出力係合機構（ＬＯＷ側シフトフォーク、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０）と、前記第２出力経路に介挿されて前記無段変速機構３２と前記出力軸５８とを係合する第２出力係合機構（ＨＩＧＨ側シフトフォーク、ＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２）とを備えた無段変速機Ｔの制御装置（シフトコントローラ１００）において、前記エンジン１０、無段変速機構３２、ＬＯＷ／ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ａ，３４ｂ、および第１、第２出力係合機構（ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側シフトフォーク、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２）の動作を制御する制御手段と、前記車両１４の走行状態に基づいて前記無段変速機Ｔの目標変速比を決定する目標変速比決定手段（シフトコントローラ１００，Ｓ１２）と、前記決定された目標変速比に基づいて前記入力経路を切り替えるべきか否か判断する切替判断手段（シフトコントローラ１００，Ｓ１４）とを備え、前記制御手段は、前記切替判断手段によって前記入力経路を切り替えるべきと判断されたとき、前記ＬＯＷ／ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ａ，３４ｂのうち前記主入力軸２６と係合している側を解放した後、前記ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２のうち前記出力軸５８と係合している側を解放し、その後、前記ＬＯＷ／ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ａ，３４ｂのうち前記解放された側と異なる側を前記主入力軸２６に係合した後、前記ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２のうち前記解放された側と異なる側を前記出力軸５８に係合する（Ｓ１６からＳ２６）ように構成したので、ギア機構（ＬＯＷ／ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ａ，３４ｂ、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２）を直結させる処理を経ることなくトルク伝達経路（第１、第２入力経路）の切り替えを実行することが可能となり、よってトルク伝達経路の切り替えを伴う変速制御の変速応答性を向上させることができる。

また、前記制御手段は、前記ＬＯＷ／ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ａ，３４ｂのうち前記解放された側と異なる側を前記主入力軸２６に係合した後、前記ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２のうち前記解放された側と異なる側を前記出力軸５８に係合する前に、前記エンジン１０からのトルクを低減させる（Ｓ２４）ように構成したので、上記した効果に加え、トルク伝達経路の切り替えに伴う変速ショックを低減させることができると共に、ギア機構の耐久性が損なわれるのを防止することができる。

即ち、トルク伝達経路の切り替えにはＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２の解放／係合動作が伴うが、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２を係合させる前にエンジン１０からのトルクを低減させるように構成したので、ギア機構を直結させる処理を行わなくともＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２の切り替えをスムースに実行することができ、よって入力経路の切り替え、即ち、トルク伝達経路の切り替えによるショックの発生を防止することができる。

なお、上記した実施例において、無段変速機Ｔの具体的な構成について説明したが、これに限られるものではなく、この発明の要旨は図２や図４に簡略化して示した無段変速機Ｔの構成に相当するものであればどのような無段変速機Ｔに対しても妥当する。

また、無段変速機構３２としてベルト式の無段変速機構を例にとって説明したが、これに限られるものではなく、この発明の要旨は、例えば、トロイダル式やチェーン式の無段変速機構にも妥当する。即ち、トロイダル式の無段変速機構を用いた場合、シフトコントローラ１００は、側圧に代えてパワーローラの傾斜角をパラメータとして無段変速機構の動作を制御すれば良い。

また、第１、第２入力係合機構として摩擦クラッチ機構、第１、第２出力係合機構として噛合式クラッチ機構を例にとって説明したが、これに限られるものではなく、例えば、全ての入出力係合機構を摩擦クラッチで構成しても良い。

また、検出手段として第１、第２ストロークセンサ９６，９８について説明したが、これに加え、ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａおよびＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂの係合状態を検出するようにしても良い。このように構成した場合、無段変速機Ｔのモード切替に係る制御をより適切なタイミングで実行することができる。

Ｔ 無段変速機、１０ エンジン（内燃機関。駆動源）、１４ 車両、２６ 主入力軸、２８ 第１副入力軸、３０ 第２副入力軸、３２ 無段変速機構、３２ａ 第１プーリ、３２ｂ 第２プーリ、３２ｃ ベルト、３４ 入力切替機構、３４ａ ＬＯＷ摩擦クラッチ（第１入力係合機構）、３４ｂ ＨＩＧＨ摩擦クラッチ（第２入力係合機構）、３６ 第１減速ギア、３８ 第２減速ギア、４０ 第１増速ギア、４２ 第２増速ギア、４４ 前後進切替機構、４６ 中間出力軸、４８ 第３減速ギア、５０ ＬＯＷ側ドグクラッチ（第１出力係合機構）、５２ 第１ファイナルドライブギア、５４ ディファレンシャル機構、５６ ファイナルドリブンギア、５８ 出力軸、６０ 第２ファイナルドライブギア、６２ ＨＩＧＨ側ドグクラッチ（第２出力係合機構）、８６ Ｎ１センサ、８８ Ｎ２センサ、９０ 車速センサ、９６ 第１ストロークセンサ、９８ 第２ストロークセンサ、１００ シフトコントローラ

Claims (2)

1. 車両に搭載される駆動源に接続される入力軸と、第１プーリ、第２プーリおよび前記第１プーリと第２プーリの間に掛け回される無端可撓性部材を有すると共に、前記入力軸と前記車両の駆動輪に接続される出力軸との間に介挿されて前記入力軸から入力される前記駆動源の駆動力を無段階に変速する無段変速機構と、前記入力軸から入力される前記駆動源の駆動力を前記第１プーリに入力する第１入力経路と、前記入力軸から入力される前記駆動源の駆動力を前記第２プーリに入力する第２入力経路と、前記第１入力経路に介挿されて前記入力軸と前記第１プーリとを係合する第１入力係合機構と、前記第２入力経路に介挿されて前記入力軸と前記第２プーリとを係合する第２入力係合機構と、前記第２プーリに接続されると共に、前記第１入力経路および前記無端可撓性部材を介して伝達される前記駆動力を前記出力軸に出力する第１出力経路と、前記第１プーリに接続されると共に、前記第２入力経路および前記無端可撓性部材を介して伝達される前記駆動力を前記出力軸に出力する第２出力経路と、前記第１出力経路に介挿されて前記無段変速機構と前記出力軸とを係合する第１出力係合機構と、前記第２出力経路に介挿されて前記無段変速機構と前記出力軸とを係合する第２出力係合機構とを備えた無段変速機の制御装置において、前記駆動源、無段変速機構、第１、第２入力係合機構、および第１、第２出力係合機構の動作を制御する制御手段と、前記車両の走行状態に基づいて前記無段変速機の目標変速比を決定する目標変速比決定手段と、前記決定された目標変速比に基づいて前記入力経路を切り替えるべきか否か判断する切替判断手段とを備え、前記制御手段は、前記切替判断手段によって前記入力経路を切り替えるべきと判断されたとき、前記第１、第２入力係合機構のうち前記入力軸と係合している側を解放した後、前記第１、第２出力係合機構のうち前記出力軸と係合している側を解放し、その後、前記第１、第２入力係合機構のうち前記解放された側と異なる側を前記入力軸に係合した後、前記第１、第２出力係合機構のうち前記解放された側と異なる側を前記出力軸に係合することを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記第１、第２入力係合機構のうち前記解放された側と異なる側を前記入力軸に係合した後、前記第１、第２出力係合機構のうち前記解放された側と異なる側を前記出力軸に係合する前に、前記駆動源の駆動力を低減させることを特徴とする請求項１記載の無段変速機の制御装置。
   

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