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ired、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iind、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iminとすると、ired×imin=iind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iout1、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iout2、とすると、imin×iout1=iout2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imin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。第1回転数検出手段)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。第2回転数検出手段)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、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、HIGH側ドグクラッチ62の解放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、S16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。
また、S16においては、エンジン10からの入力トルクを制限する手段に代え(または加え)、主入力軸26と係合しているHIGH摩擦クラッチ34bの係合力を低減することでHIGH側ドグクラッチ62に伝達されるトルクを制限するように構成しても良い。
次いでプログラムはS18に進み、HIGH側ドグクラッチ62を解放し、S20において上記したトルク制限制御を解除する(図4(b))。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。
図示は省略するが、S22で否定される場合はエンジン10のトルク低減制御を実行し、当該回転数差が所定値以下となるようにLOW側ドグクラッチ50の入力回転数を制御する。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、S22では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るようにエンジン10のトルク低減制御を実行する。
具体的に説明すると、図1および図4(b)に示されるように、LOW側ドグクラッチ50の入力側は、この時点で係合中のHIGH摩擦クラッチ34bおよび第2プーリ32bの回転軸(第2副入力軸30)を介してエンジン10と接続された状態にあることから、エンジン10のトルクを低減させることにより、LOW側ドグクラッチ50の入力回転数(第2プーリ32b回転数N2)を出力回転数と早期に一致させることができる。
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。また、上記したエンジン10のトルク低減制御は公知の技術、例えば、スロットル開度の絞り、燃料カット、点火時期遅角制御のいずれか、またはこれらを組み合わせることにより実現される。
S22で肯定されるとS24に進み、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(c))。その後、S26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モードにおいて主入力軸26と係合するLOW側ドグクラッチ50を係合する。
次いでプログラムはS28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を係合してLOWモードを確立させてプログラムを終了する(図4(d))。
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側/HIGH側ドグクラッチ50,62のうち前記主入力軸26と係合している側を解放し、
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に係合した後、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に係合する(S16からS28)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におい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ことができる。
また、前記第1プーリ32aの回転数N1を検出する第1回転数検出手段(N1センサ86)と、前記第2プーリ32bの回転数N2を検出する第2回転数検出手段(N2センサ88)と、前記出力軸58の回転数を検出する第3回転数検出手段(車速センサ90)を備え、前記制御手段は、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た(S18)後、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する(S24)前に、前記第1、第2プーリ32a,32bのうち前記出力係合機構が解放された側と異なる側の回転数と前記出力軸58の回転数との差が所定値以内になるように前記エンジン10のトルクを低減させる(S22)ように構成したので、上記した効果に加え、出力係合機構が解放された側(例えば、HIGH側ドグクラッチ62に接続される第2プーリ32b)と異なる側、換言すれば、入力経路の切り替えによって新たに係合される側(例えば、第1プーリ32a)の入出力回転数の差をエンジン10のトルクを低減させることで早期に所定値以内に制御することが可能となるため、変速応答性をより一層向上させることができると共に、トルク伝達経路の切り替えに伴う出力係合機構(例えば、LOW側ドグクラッチ50)の係合動作の際にショックが発生するのを防止することができる。
また、前記制御手段は、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する(S18)前に、前記エンジン10のトルクを低減させる(S16)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の切り替え、即ち、解放/係合動作が伴うが、出力係合機構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(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。
また、前記第1、第2入力係合機構が摩擦式クラッチ機構(LOW/HIGH摩擦クラッチ34a,34b)からなると共に、前記制御手段は、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する前に、前記LOW/HIGH摩擦クラッチ34a,34bのうち前記主入力軸26と係合している側の係合力を低減す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。
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。