JP2015206414A

JP2015206414A - 無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2015206414A
Application number: JP2014087460A
Authority: JP
Inventors: 博基石垣; Hiroki Ishigaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2034-04-21
Also published as: JP6261440B2

Abstract

【課題】同期機構付き噛合式係合機構を有する無段変速機において、同期機構付き噛合式係合機構の同期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】プーリを有する無段変速機構と、駆動源のトルクを出力軸へ伝達するトルク伝達経路を連結する同期機構付き噛合式係合機構を備えた無段変速機において、車両の走行状態に応じて同期機構付き噛合式係合機構を係合すべきと判断された場合、駆動側プーリのイナーシャトルクＩ_DRに代えて、同期トルクＩ_SYNCから実ベルト伝達トルクＴ_INを決定（Ｓ１０８からＳ１２２）し、決定された実ベルト伝達トルクＴ_INに基づいて第１、第２プーリに供給すべき側圧を算出する。
【選択図】図５

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、無段変速機のプーリ側圧制御を行う制御装置に関する。

従来から、無段変速機のプーリ側圧制御を行う制御装置が種々提案されている。例えば、特許文献１記載の技術はベルト式無段変速機に関し、駆動源と駆動側プーリの間の動力伝達を断接するクラッチが解放されているときは、駆動側プーリのイナーシャトルクに基づいてベルト伝達トルクを演算し、演算された伝達トルクに基づいてプーリ側圧を制御するようにしている。

即ち、駆動源と駆動側プーリの間に介挿されるクラッチが係合されている場合は駆動源の出力トルクに基づいてベルト伝達トルクを算出できるが、当該クラッチが解放されている場合は駆動源の出力トルクが駆動側プーリやベルトに伝達されることがないため、駆動源の出力トルクから適切なプーリ側圧を算出することができず、ベルトとプーリ間の滑りが発生したり、プーリ側圧が過度に大きくなって燃費が低下したりする虞がある。

そこで、特許文献１記載の技術にあっては、駆動源と駆動側プーリの間に介挿されるクラッチが解放されているときは、駆動源の出力トルクは用いず、駆動側プーリのイナーシャトルクに基づいてベルト伝達トルクを算出し、プーリ側圧を適宜制御するようにしている。

特許第３１０２７２３号

ところで、このような無段変速機には前後進切替などの用途に用いられる係合機構が備わっているのが一般的であるが、係合機構が同期機構付きの噛合式係合機構からなる場合、係合動作に先駆けて入出力回転数を同期させる必要があるため、スムースな係合動作を実現するには同期時間を可能な限り短縮させることが望ましい。

しかしながら、特許文献１記載の技術のように、クラッチが解放されている場合に駆動側プーリのイナーシャトルクに基づいてプーリ側圧制御を行うと、プーリとベルト間に発生するプーリフリクションが大きく、同期時間を十分に短縮できず、結果として同期性の向上を図ることができないという課題がある。

この発明の目的は上記した課題を解決し、同期機構付き噛合式係合機構を有する無段変速機において、同期機構付き噛合式係合機構の同期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、前記駆動源の駆動力を前記無段変速機構に入力する入力経路と、前記入力経路に介挿されて前記入力軸と前記無段変速機構とを連結する入力連結機構と、前記無段変速機構を介して伝達される前記駆動源の駆動力を前記出力軸に出力する出力経路と、前記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連結する出力連結機構と、少なくとも前記第１、第２プーリのうち前記駆動源に接続される側のイナーシャトルクに基づいて前記第１、第２プーリに供給すべき側圧を算出する側圧算出手段とを備えた無段変速機の制御装置において、前記入力連結機構と出力連結機構のうちのいずれかは同期機構付き噛合式係合機構からなり、前記車両の走行状態に応じて前記同期機構付き噛合式係合機構を係合すべきか否か判断する係合判断手段を備えると共に、前記側圧算出手段は、前記同期機構付き噛合式係合機構を係合すべきと判断されたとき、前記イナーシャトルクに代えて、前記同期機構付き噛合式係合機構を係合するために必要なトルクに基づいて前記第１、第２プーリに供給すべき側圧を算出する如く構成した。

請求項２にあっては、前記出力連結機構が前記同期機構付き噛合式係合機構からなる如く構成した。

請求項１にあっては、無段変速機構と、駆動源の駆動力を無段変速機構に入力する入力経路に介挿される入力連結機構と、無段変速機構を介して伝達される駆動力を出力軸に出力する出力経路に介挿される出力連結機構とを有し、少なくとも無段変速機構の駆動側プーリのイナーシャトルクに基づいてプーリに供給すべき側圧を算出する無段変速機の制御装置において、入出力連結機構のうちのいずれかは同期機構付き噛合式係合機構からなり、車両の走行状態に応じて当該噛合式係合機構を係合すべきと判断されたとき、駆動側プーリのイナーシャトルクに代えて、当該噛合式係合機構を係合するために必要なトルクに基づいてプーリ側圧を算出するように構成したので、駆動源に連結される駆動側プーリのイナーシャトルクを用いない分、第１、第２プーリに供給されるべき側圧が低減される結果、プーリとベルト間のプーリフリクションを低減させることが可能となり、同期機構付き噛合式係合機構の同期性を向上させることができる。

請求項２にあっては、出力連結機構が同期機構付き噛合式係合機構からなるように構成したので、上記した効果に加え、同期機構付き噛合式係合機構を係合するまでは、無段変速機構が出力軸側から入力されるトルクの影響を受ける虞がなく、よって第１、第２プーリに供給すべき側圧をより一層低減させることが可能となり、同期機構付き噛合式係合機構の同期性をより一層向上させることができる。

即ち、車輪側から伝達されるトルク（出力軸側からの入力トルク）が無段変速機構に入力され得る状況下においてプーリ側圧を低減させ過ぎると、車両が減速したときなどに当該トルクの影響を受けてプーリ間に掛け回される無端可撓性部材に滑りが発生する虞もある。しかしながら、請求項２に係る発明にあっては上記のように構成したので、かかる不都合が生じる虞がなく、よってその分だけ第１、第２プーリに供給すべき側圧を低減させて同期機構付き噛合式係合機構の同期性をより一層向上させることができる。

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。図１に示す車両の前進走行時におけるトルク伝達経路を示す説明図である。図１に示す車両の後進走行時におけるトルク伝達経路を示す説明図である。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４フロー・チャートの処理のうち、ベルト伝達トルクを算出する処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。図５フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。

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およびＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂ（入力連結機構）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（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（入力経路）と呼ぶ。

第２副入力軸３０上、換言すれば、第２入力経路と無段変速機構３２の間には同期機構付き噛合式係合機構からなる前後進ドグクラッチ機構４４（入力連結機構）が介挿される。前後進ドグクラッチ機構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、前後進ドグクラッチ機構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に結合するための同期機構付き噛合式係合機構、より具体的には、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、この明細書においてＬＯＷ側ドグクラッチ５０およびＬＯＷ側シフトフォークを第１出力連結機構（出力連結機構）と呼ぶ。

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、前後進ドグクラッチ機構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（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に結合するための同期機構付き噛合式係合機構、より具体的には、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、この明細書においてＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２およびＨＩＧＨ側シフトフォークを第２出力連結機構（出力連結機構）と呼ぶ。

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（出力経路）と呼ぶ。

なお、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はこの実施例に係る無段変速機Ｔの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。図２は車両１４が前進走行時、より正確には、ＬＯＷモードで走行中のトルク伝達経路を示す説明図、図３は車両１４が後進走行時におけるトルク伝達経路を示す説明図である。ＬＯＷモードでは、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、前後進ドグクラッチ機構４４は前進側、即ち紙面右側に向けて移動され、第２増速ギア４２と係合（連結）する。

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→前後進ドグクラッチ機構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、後進走行モードでは前後進ドグクラッチ機構４４は後進側、即ち紙面左側に向けて移動され、リバースドライブギア４４ａと係合（連結）する。

従って、後進走行モードにおけるエンジン１０のトルク伝達経路は、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→第１プーリ３２ａ→ベルト３２ｃ→第２プーリ３２ｂ→第２副入力軸３０→前後進ドグクラッチ機構４４→リバースドライブギア４４ａ→リバースアイドルギア４４ｃ→リバースドリブンギア４４ｂ→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、図示は省略するが、ＨＩＧＨモードでは、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、エンジン１０のトルクは、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→第２プーリ３２ｂ→ベルト３２ｃ→第１プーリ３２ａ→第２出力経路→出力軸５８→駆動輪１２と伝達される。

なお、上記したトルク伝達経路（モード）の切替制御や、上記以外の走行モードについては、本発明の要旨と直接関係しないため、詳細な説明は省略するが、例えば、本出願人が先に提案した特願２０１４−０４３４４１号に記載される技術などが妥当する。

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ドグクラッチ機構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、トルクコンバータ２４のロックアップクラッチなど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。車速検出手段）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。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、前後進ドグクラッチ機構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。

出力連結機構、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。また、図示は省略するが、前後進ドグクラッチ機構４４の付近にもストロークセンサが設けられ、前後進ドグクラッチ機構４４のクラッチ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、前後進ドグクラッチ４４とトルクコンバータ２４の動作を制御する。

図４はシフトコントローラ１００の動作、より具体的には、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂの側圧制御に関する動作を説明するフロー・チャートである。なお、図４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、各種センサの出力に基づいてエンジン回転数ＮＥ、第１プーリ回転数Ｎ１、第２プーリ回転数Ｎ２および吸気圧ＰＢＡを読み込む（Ｓ：処理ステップ）。

次いでプログラムはＳ１２に進み、エンジン出力トルクＴ_Eを算出する。具体的には、エンジン回転数ＮＥと吸気圧ＰＢＡに基づき、予め定められたマップを検索して得られるエンジン駆動トルクをエンジン出力トルクＴ_Eとして認定する。但し、燃料カットが行われている場合はエンジン回転数ＮＥに基づき、予め定められたマップを検索して得られるエンジンフリクショントルクをエンジン出力トルクＴ_Eとして認定する。

次いでプログラムはＳ１４に進み、各種イナーシャトルクＩを算出する。具体的には、エンジン１０のエンジンイナーシャトルクＩ_Eと、駆動側プーリのプーリイナーシャトルクＩ_DRを算出する。なお、この発明の実施例における無段変速機Ｔでは、上記した如く、車両１４がＬＯＷモードで走行している場合は第１プーリ３２ａが駆動側プーリとなり、車両１４がＨＩＧＨモードで走行している場合は第２プーリ３２ｂが駆動側プーリとなる。

次いでプログラムはＳ１６に進み、各種フリクショントルクＦを算出する。具体的には、エンジン１０によって駆動されるオイルポンプ（図示せず）におけるポンプ駆動フリクショントルクＦ_PUMPと、ベルト３２ｃにて発生するベルト駆動フリクショントルクＦ_BLTと、車両１４に設けられるエアコンディショナ（図示せず）などの駆動に要するエアコンフリクショントルクＦ_ACを算出する。

次いでプログラムはＳ１８に進み、算出された各種トルクを用いてベルト伝達トルクＴ_BLTを算出する。なお、上記した各種トルクの算出については、例えば、特許文献１に記載されるような公知の技術を用いることができる。

図５はベルト伝達トルクＴ_BLTを算出する処理を示すサブ・ルーチン・フロー・チャートである。なお、以下の説明においては、車両１４がＬＯＷモードで走行中、即ち、第１プーリ３２ａが駆動側プーリとして動作している場合を例にとって説明する。

以下説明すると、Ｓ１００において、レンジセレクタ７０を介して運転者によって選択されているシフトレンジがＮまたはＰであるか否か、換言すれば、シフトレンジが非走行レンジにあるか否か判断する。

Ｓ１００で肯定される場合、プログラムはＳ１０２に進み、従動側の第２プーリ３２ｂに供給される側圧が駆動側の第１プーリ３２ａに供給される側圧よりも低圧か否か判断する。従動側プーリの側圧の方が高圧であるときはベルト駆動フリクショントルクＦ_BLTの影響を考慮する必要はないため、Ｓ１０２で否定されるときはＳ１０４に進み、駆動側の第１プーリ３２ａのプーリイナーシャトルクＩ_DRにより、第１プーリ３２ａからベルト３２ｃを介して伝達される実ベルト伝達トルクＴ_INを決定する。

一方、Ｓ１０２で肯定される場合、プログラムはＳ１０６に進み、第１プーリ３２ａのイナーシャトルクＩ_DRおよびベルト駆動フリクショントルクＦ_BLTにより、実ベルト伝達トルクＴ_INを決定（算出）する。なお、シフトポジションがＮまたはＰの非走行レンジにある場合、ＬＯＷ／ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ａ，３４ｂは解放され、エンジン１０からの動力伝達が遮断された状態にあることから、Ｓ１０４，Ｓ１０６においてはその他のトルク（エンジンイナーシャトルクＩ_E、ポンプ駆動フリクショントルクＦ_PUMP、エアコンフリクショントルクＦ_AC）の影響を考慮する必要はない。

他方、Ｓ１００で否定される場合、プログラムはＳ１０８に進み、噛合式係合機構において入出力回転数を同期させる必要があるか否か、換言すれば、車両１４の走行状態に応じて実行される無段変速機Ｔの変速動作において、同期機構付き噛合式係合機構（前後進ドグクラッチ機構４４、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０、ＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２）のいずれかを係合させるべき状態にあるか否か判断する。

Ｓ１０８で否定される場合は従来と同様の制御が実行される。即ち、プログラムはＳ１１０に進み、Ｓ１０２同様、従動側の第２プーリ３２ｂに供給される側圧が駆動側の第１プーリ３２ａに供給される側圧よりも低圧か否か判断し、否定されるときはＳ１１２に進み、ベルト駆動フリクショントルクＦ_BLTの影響を考慮せず、エンジンイナーシャトルクＩ_E、第１プーリ３２ａのプーリイナーシャトルクＩ_DR、ポンプ駆動フリクショントルクＦ_PUMP、エアコンフリクショントルクＦ_ACとから実ベルト伝達トルクＴ_INを決定する。

一方、Ｓ１１０で肯定される場合、プログラムはＳ１１４に進み、エンジンイナーシャトルクＩ_E、第１プーリ３２ａのプーリイナーシャトルクＩ_DR、ポンプ駆動フリクショントルクＦ_PUMP、エアコンフリクショントルクＦ_ACおよびベルト駆動フリクショントルクＦ_BLTとから実ベルト伝達トルクＴ_INを決定する。

また、Ｓ１０８で肯定、即ち、同期機構付き噛合式係合機構のいずれかにおいて入出力回転数を同期させる必要があると判断された場合、プログラムはＳ１１６に進み、Ｓ１０２，Ｓ１１０と同様、従動側の第２プーリ３２ｂに供給される側圧が駆動側の第１プーリ３２ａに供給される側圧よりも低圧か否か判断する。

Ｓ１１６で否定される場合、プログラムはＳ１１８に進み、同期作業中の噛合式係合機構を係合するため（より正確には、同期・係合動作をするため）に必要なトルク分（同期トルクＴ_SYNC）のみから実ベルト伝達トルクＴ_INを決定する。また、Ｓ１１６で肯定される場合、プログラムはＳ１２０に進み、同期トルクＴ_SYNCおよびベルト駆動フリクショントルクＦ_BLTとから実ベルト伝達トルクＴ_INを決定する。なお、同期トルクＴ_SYNCは予め実験により、あるいは設計上の値として求められる。

即ち、この発明の実施例にあっては、Ｓ１０８で肯定されて同期機構付き噛合式係合機構の入出力回転数を同期すべき、換言すれば、入出力回転数の差回転を零とすべきと判断された場合、各種イナーシャトルク（エンジンイナーシャトルクＩ_E、プーリイナーシャトルクＩ_DR、ポンプ駆動フリクショントルクＦ_PUMP、エアコンフリクショントルクＦ_AC）に代えて、同期機構付き係合機構の同期・係合動作に必要なトルク分（同期トルクＴ_SYNC）から実ベルト伝達トルクＴ_INを決定するようにした。

後述するように、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給されるべき側圧は算出された実ベルト伝達トルクＴ_INに基づいて算出される。従って、同期作業中は駆動側プーリのイナーシャトルクＩ_DR等を用いずに実ベルト伝達トルクＴ_INを算出するように構成することで、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給されるべき側圧を低減させることができる。その結果、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂとベルト３２ｃ間のプーリフリクションを低減させることが可能となり、同期機構付き噛合式係合機構の同期に要する同期時間を短縮させ、その同期性を向上させることができる。

上記処理（Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１１２，Ｓ１１４，Ｓ１１８，Ｓ１２０）によって実ベルト伝達トルクＴ_INが決定されると、プログラムはＳ１２２に進み、実ベルト伝達トルクＴ_INの絶対値に対し、所定の余裕分を加味した安全率ＳＦを乗じてベルト伝達トルクＴ_BLTを算出し、プログラムを終了する。

図４に戻って説明を続けると、次いでプログラムはＳ２０に進み、算出されたベルト伝達トルクＴ_BLTに基づいて第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給されるべき目標側圧を算出する。

なお、車両１４がＨＩＧＨモードで走行中の場合、上記した如く、無段変速機構３２におけるトルク伝達経路が反転、即ち、エンジン１０のトルクが第２プーリから第１プーリへと伝達される。従って、ＨＩＧＨモードにあっては、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給される側圧の大小関係も反転することとなるが、当該相違点を除けば、図４における上記説明はＨＩＧＨモードにおける制御にも妥当する。

図６は図５フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。図６は、図５の処理における同期機構付き噛合式係合機構として前後進ドグクラッチ機構４４を例とする場合を示す。

図示するように、時刻ｔ１において運転者がレンジセレクタ７０を操作してシフトレンジをＤレンジからＲレンジ、即ち、前進走行から後進走行へとレンジを切り替えると、前後進ドグクラッチ機構４４のシフトフォークが動作し、前進用の第２増速ギア４２との係合を解放し、さらに後進用のリバースドライブギア４４ａと係合する方向へ移動する。

ただし、噛合式係合機構にあっては、入力側と出力側の回転数が同期しなければクラッチを係合することができないため、時刻ｔ１以降、係合されるべきリバースドライブギア４４ａの回転数と入力側となる第２副入力軸３０の回転数との差（後進用ギアの入出力差回転）が零となるように同期制御が実行される。

この際、図５を示して説明したように、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給される側圧は、各種イナーシャトルク（エンジンイナーシャトルクＩ_E、プーリイナーシャトルクＩ_DR、ポンプ駆動フリクショントルクＦ_PUMP、エアコンフリクショントルクＦ_AC）分は考慮せず、同期機構付き噛合式係合機構の同期作業に必要なトルク分（同期トルクＴ_SYNC）から算出されたベルト伝達トルクＴ_BLTに基づいて算出される。従って、図６において矢印および実線で示す如く、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給されるべき側圧は、従来のプーリ側圧（図６に破線で示す）に比して小さい値に低減することができる。

この結果、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂとベルト３２ｃの間に働くプーリフリクションを低減させることが可能となり、同期機構付き噛合式係合機構（前後進ドグクラッチ機構４４）の同期に要する同期時間を短縮させ、その同期性を向上させることができる。

時刻ｔ２において第２副入力軸３０とリバースドライブギア４４ａの入出力差回転が零となると、第２副入力軸３０とリバースドライブギア４４ａとが係合、換言すれば、前後進ドグクラッチ機構４４のシフトフォークの位置が後進走行用位置（図１の紙面左側位置）に移動する。

なお、上記した例にあっては、同期機構付き噛合式係合機構として前後進ドグクラッチ機構４４を例にとって説明したが、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０またはＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２における同期・係合制御にあっても上記説明は妥当する。

ただし、この発明の実施例にあっては、前後進ドグクラッチ機構４４の同期・係合動作中はクラッチの係合の前後にわたって出力軸５８と無段変速機構３２とが連結された状態にあるため、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給される側圧が低いと、車両１４が急停止するなどして出力軸５８側からトルクが入力された場合、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに当該トルクが伝達され、ベルト３２ｃのスリップを発生させる虞がある。従って、前後進ドグクラッチ機構４４の同期・係合動作中であっても、出力軸５８側からの入力トルクに因るベルト３２ｃのスリップを回避できる程度に第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂの側圧を制御する必要がある。

しかしながら、第１、第２出力経路に介挿されて無段変速機構３２と出力軸５８とを連結するＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２の同期・係合動作にあっては、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２が係合するまでは、出力軸５８と無段変速機構３２のプーリ（第１プーリ３２ａまたは第２プーリ３２ｂ）とが遮断された状態にあるため、上記した不都合が発生することはない。従って、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２の同期・係合動作中は、前後進ドグクラッチ機構４４の同期・係合動作中に比して第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給すべき側圧をより一層低減させることも可能となる。

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、前記エンジン１０のトルクを前記無段変速機構３２に入力する入力経路（第１入力経路、第２入力経路）と、前記入力経路に介挿されて前記主入力軸２６と前記無段変速機構３２とを連結する入力連結機構（ＬＯＷ摩擦クラッチ３４ａ、ＨＩＧＨ摩擦クラッチ３４ｂ、前後進ドグクラッチ機構４４）と、前記無段変速機構３２を介して伝達される前記エンジン１０のトルクを前記出力軸５８に出力する出力経路（第１出力経路、第２出力経路）と、前記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とを連結する出力連結機構（ＬＯＷ側シフトフォーク、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０、ＨＩＧＨ側シフトフォーク、ＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２）と、少なくとも前記第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂのうち前記エンジン１０に接続される側のイナーシャトルクＩ_DRに基づいて前記第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給すべき側圧を算出する側圧算出手段（シフトコントローラ１００）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、前記入力連結機構と出力連結機構のうちのいずれかは同期機構付き噛合式係合機構からなり、前記車両１４の走行状態に応じて前記同期機構付き噛合式係合機構を係合すべきか否か判断する係合判断手段（シフトコントローラ１００，Ｓ１０８）を備えると共に、前記側圧算出手段は、前記同期機構付き噛合式係合機構を係合すべきと判断されたとき、前記イナーシャトルクに代えて、前記同期機構付き噛合式係合機構を係合するために必要なトルク（同期トルクＴ_SYNC）に基づいて前記第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給すべき側圧を算出する（Ｓ１１８，Ｓ１２０）ように構成したので、エンジン１０に連結される駆動側プーリ（例えば、第１プーリ３２ａ）のイナーシャトルクＩ_DRを用いない分、第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給されるべき側圧が低減される結果、プーリとベルト間のプーリフリクションを低減させることが可能となり、同期機構付き噛合式係合機構（前後進ドグクラッチ機構４４、ＬＯＷ側ドグクラッチ５０、ＨＩＧＨ側ドグクラッチ６２）の同期性を向上させることができる。

また、前記出力連結機構（ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５０，６２）が前記同期機構付き噛合式係合機構からなるように構成したので、上記した効果に加え、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５２，６０を係合するまでは、無段変速機構３２が出力軸５８側からの入力トルクの影響を受ける虞がなく、よって第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給すべき側圧をより一層低減させることが可能となり、ＬＯＷ側／ＨＩＧＨ側ドグクラッチ５２，６０の同期性をより一層向上させることができる。

即ち、車輪１２側から伝達されるトルク（出力軸５８側からの入力トルク）が無段変速機構３２に入力され得る状況下においてプーリ側圧を低減させ過ぎると、車両１４が減速したときなどに当該トルクの影響を受けて第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂの間に掛け回されるベルト３２ｃに滑りが発生する虞もある。しかしながら、この発明の実施例にあっては上記のように構成したので、かかる不都合が生じる虞がなく、よってその分だけ第１、第２プーリ３２ａ，３２ｂに供給すべき側圧を低減させて同期機構付き噛合式係合機構の同期性をより一層向上させることができる。

なお、上記した実施例において、図１を示して無段変速機Ｔの具体的な構成について説明したが、図１の構成は例示に過ぎず、この発明の要旨は同期機構付き噛合式係合機構を有する他の無段変速機Ｔにあっても妥当する。

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、３４ａＬＯＷ摩擦クラッチ（入力連結機構）、３４ｂＨＩＧＨ摩擦クラッチ（入力連結機構）、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前後進ドグクラッチ機構（入力連結機構）、４６中間出力軸、４８第３減速ギア、５０ＬＯＷ側ドグクラッチ（出力連結機構。第１出力連結機構）、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、６２ＨＩＧＨ側ドグクラッチ（出力連結機構。第２出力連結機構）、１００シフトコントローラ

Claims

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、前記駆動源の駆動力を前記無段変速機構に入力する入力経路と、前記入力経路に介挿されて前記入力軸と前記無段変速機構とを連結する入力連結機構と、前記無段変速機構を介して伝達される前記駆動源の駆動力を前記出力軸に出力する出力経路と、前記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連結する出力連結機構と、少なくとも前記第１、第２プーリのうち前記駆動源に接続される側のイナーシャトルクに基づいて前記第１、第２プーリに供給すべき側圧を算出する側圧算出手段とを備えた無段変速機の制御装置において、
前記入力連結機構と出力連結機構のうちのいずれかは同期機構付き噛合式係合機構からなり、
前記車両の走行状態に応じて前記同期機構付き噛合式係合機構を係合すべきか否か判断する係合判断手段を備えると共に、
前記側圧算出手段は、前記同期機構付き噛合式係合機構を係合すべきと判断されたとき、前記イナーシャトルクに代えて、前記同期機構付き噛合式係合機構を係合するために必要なトルクに基づいて前記第１、第２プーリに供給すべき側圧を算出することを特徴とする無段変速機の制御装置。
前記出力連結機構が前記同期機構付き噛合式係合機構からな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。