JP2016028205A - 車両用無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑制しながら極低車速の領域においても無段変速機構の速度比を設定可能とすること。
【解決手段】無段変速機構と複数の回転要素を備える遊星歯車機構とを備え、前記遊星歯車機構を差動的に動作させる動作モードで動作可能な車両用無段変速機であって、アクセル開度に基づいて前記車両の目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段、走行抵抗を演算する走行抵抗演算手段、回転数検知手段、車速を特定する車速特定手段、前記無段変速機構の目標速度比を設定する設定手段を備え、前記車速特定手段は、前記回転数検知手段の検知結果が閾値を超える場合は、前記検知結果から車速を特定し、前記回転数検知手段の検知結果が閾値以下の場合は、前記目標駆動力演算手段が演算した目標駆動力と、前記走行抵抗演算手段が演算した走行抵抗と、前記車両の車重とに基づいて車速を特定する。
【選択図】図５

Description

本発明は車両用無段変速機に関する。

車両用無段変速機として、極低車速の領域まで速度比を無段階で変更可能な変速機が提案されている。このような無段変速機として、特許文献１にはトロイダル型の無段変速機構と遊星歯車機構とを組み合わせた無段変速機が開示されている。特許文献１の無段変速機では、遊星歯車機構に対して無段変速機構を介して駆動力を入力する一方、無段変速機構を介さずに駆動力を入力し、遊星歯車機構を差動的に動作させるモードを有している。このモードにおいては、無段変速機構の速度比を調整することで、出力軸の回転を停止した状態（ギアドニュートラル：ＧＮ）を挟んで出力軸の正転及び逆転が変換自在となる。

特開２００３−１９４２０４号公報

無段変速機構の速度比を制御するためには車速の情報が必要となる。車速を検知するためのセンサとしては、例えば、無段変速機の出力軸の回転数を検知する磁気ピックアップセンサ等のパルスセンサが知られている。しかし、ＧＮ前後の極低車速（極低回転数）の領域では、パルスセンサでは回転数を正確に検知できない場合があり、車速に応じた速度比の設定が困難な場合がある。より検知精度の高いセンサを利用することも考えられるが、コストアップの要因となる。

本発明の目的は、コストアップを抑制しながら極低車速の領域においても無段変速機構の速度比を設定可能とすることにある。

本発明によれば、車両が備える駆動源からの駆動力が入力される無段変速機構と、サンギア、リングギア及びキャリアからなる複数の回転要素を備える遊星歯車機構と、を備え、所定の動作モードで動作可能な車両用無段変速機であって、前記所定の動作モードでは、前記複数の回転要素のうちの第一の回転要素に前記無段変速機構を介して前記駆動力が入力され、前記複数の回転要素のうちの第二の回転要素に前記無段変速機構を介さずに前記駆動力が入力され、前記複数の回転要素のうちの第三の回転要素を介して前記駆動力が出力され、前記無段変速機は、更に、アクセル開度に基づいて前記車両の目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、前記車両の走行抵抗を演算する走行抵抗演算手段と、前記車両が備える回転部材の回転数を検知する回転数検知手段と、前記回転数検知手段の検知結果に基づいて車速を特定する車速特定手段と、前記車速特定手段が特定した車速と前記駆動源の目標回転数とに基づいて前記無段変速機構の目標速度比を設定する設定手段と、を備え、前記車速特定手段は、前記回転数検知手段の検知結果が閾値を超える場合は、前記検知結果から車速を特定し、前記回転数検知手段の検知結果が閾値以下の場合は、前記目標駆動力演算手段が演算した目標駆動力と、前記走行抵抗演算手段が演算した走行抵抗と、前記車両の車重とに基づいて車速を特定する、ことを特徴とする車両用無段変速機が提供される。

本発明によれば、コストアップを抑制しながら極低車速の領域においても無段変速機構の速度比を設定することができる。

本発明の一実施形態にかかる無段変速機の概略図。 （Ａ）はハイモードの場合の動力伝達経路を示す図、（Ｂ）はローモードの場合（前進時）の動力伝達経路を示す図、（Ｃ）はローモードの場合（後進時）の動力伝達経路を示す図。 （Ａ）は無段変速機の速度比と無段変速機構の速度比との関係を示す図、（Ｂ）はパルスセンサの特性を示す図。 目標駆動力と車速とアクセル開度との関係を規定したマップの説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は制御ユニットが実行する処理例を示すフローチャート。 （Ａ）は制御系の他の構成例を示す図、（Ｂ）は制御ユニットが実行する他の処理例を示すフローチャート。

図１は、本発明の一実施形態にかかる無段変速機１の概略図である。同図は、無段変速機１の機構部分のスケルトン図と、制御系のブロック図とを示している。

無段変速機１は、駆動源としてのエンジン（内燃機関）１０を備える車両に搭載される車両用無段変速機である。

無段変速機１は、入力軸２と、出力軸（カウンタシャフト）３と、中間軸４と、無段変速機構５と、アイドルギア列６と、遊星歯車機構７と、クラッチＣＨ、ＣＬとを備える。

入力軸２にはエンジン１０の駆動力がフライホイール１１を介して入力される。入力軸２の回転は無段変速機構５又は遊星歯車機構７によって減速又は増速されて出力軸３から出力される。入力軸２と出力軸３と中間軸４とは互いに平行に配置されている。

無段変速機構５は本実施形態の場合、トロイダル型の無段変速機構である。なお、ベルト式の無段変速機構等、他の変速機構も採用可能である。

無段変速機構５は、一対の入力側ディスク５１と、出力側ディスク５２と、複数のパワーローラ５３と、を備える。

一対の入力側ディスク５１は、入力軸２と同心で連結されており、入力軸２と一体に回転する。これにより駆動源１０の駆動力が無段変速機構５に入力される。出力側ディスク５２は、一対の入力側ディスク５１の間に配置されている。出力側ディスク５２は、入力軸２と同軸上で回転自在に設けられている。パワーローラ５３は、入力側ディスク５１と出力側ディスク５２との間に配置され、入力側ディスク５１と出力側ディスク５２との間で摩擦転動して駆動力を伝達する転動体である。

パワーローラ５３は、回転軸５４に回転自在に支持されており、回転軸５３ａと直交する揺動軸５５（トラニオン）周りに揺動自在となっている。パワーローラ５３は回転軸５４を回転中心として回転し、入力側ディスク５１の内面に形成されたトロイダル面（転動面）と、出力側ディスク５２の内面に形成されたトロイダル面（転動面）とを転動する。またパワーローラ５３を揺動軸５５の周りで揺動させて傾斜角度を変化させることで、トロイダル面に対する接触圧（摩擦力）、接触部位を変化させながらトロイダル面５を転動する。これにより、無段変速機構５の速度比（レシオ）を無段階に変化できるように構成されている。

出力側ディスク５２の外周には、出力用の外歯５２ａが設けられている。この外歯５２ａには、中間軸４に一体回転するように固定された伝達ギア８が噛合している。

遊星歯車機構７は、中間軸４と同軸上に配置された複数の回転要素７１〜７３を備える。回転要素７１はサンギアであり、以下、サンギア７１と呼ぶ場合がある。回転要素７２はリングギアであり、以下、リングギア７２と呼ぶ場合がある。回転要素７３はキャリアであり、以下、キャリア７３と呼ぶ場合がある。キャリア７３は、サンギア７１及びリングギア７２に噛合するピニオン７３を自転及び公転自在に軸支する。

アイドルギア列６は、ギア６１〜６３を備える。ギア６１は入力軸２に固定されており、入力軸２と一体的に回転する。ギア６２はキャリア７３に固定されている。ギア６２とキャリア７３とは中間軸４周りに一体的に回転する。ギア６３は無段変速機１のケーシングに回転自在に軸支されており、入力軸２と平行な軸周りに回転自在である。ギア６３はギア６１とギア６２とに噛合している。したがって、キャリア７３には、駆動源１０の駆動力が、無段変速機構５を介さずに、入力軸２及びアイドルギア列６を介して常時入力される。

回転部材４１、４２が中間軸４と同軸上で回転自在に設けられている。回転部材４１にはサンギア７１が固定されている。回転部材４２にはリングギア７２とギア９とが固定されている。ギア９は、出力軸３に固定されたギア３１と噛合している。出力軸３には、デファレンシャルギア１３と噛合する出力ギア３２が固定されている。

クラッチＣＨ、ＣＬは、回転要素間を解除自在に連結する係合機構であり、例えば湿式多板クラッチである。クラッチＣＨは、中間軸４と回転部材４２とを解除自在に連結する。換言すると、クラッチＣＨが係合状態（駆動伝達状態）にある場合、中間軸４及びギア８を介して、出力側ディスク５２とリングギア７２及びギア９との間で駆動力が伝達される状態となる。クラッチＣＨが係合解除状態（駆動伝達解除状態）にある場合、中間軸４及びギア８を介して、出力側ディスク５２とリングギア７２及びギア９との間で駆動力が伝達されない状態となる。こうしてクラッチＣＨは、出力側ディスク５２とリングギア７２及びギア９との間の駆動伝達及び駆動伝達解除を切り替える。

クラッチＣＬは、中間軸４と回転部材４１とを解除自在に連結する。換言すると、クラッチＣＬが係合状態（駆動伝達状態）にある場合、中間軸４及びギア８を介して、出力側ディスク５２とサンギア７１との間で駆動力が伝達される状態となる。クラッチＣＬが係合解除状態（駆動伝達解除状態）にある場合、中間軸４及びギア８を介して、出力側ディスク５２とサンギア７１との間で駆動力が伝達されない状態となる。こうしてクラッチＣＬは、出力側ディスク５２とサンギア７１との間の駆動伝達及び駆動伝達解除を切り替える。

次に、無段変速機１の制御系の構成について説明する。無段変速機１は制御ユニット１００を備える。制御ユニット１００は無段変速機１だけでなく駆動源１０等の制御を行うように構成することも可能である。駆動源１０の制御を行う制御ユニットを、制御ユニット１００とは別に設ける場合、互いに情報通信を可能とすることができる。

制御ユニット１００は、ＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶デバイスと、Ｉ／Ｏインタフェースや通信インタフェース等を備える。制御ユニットは、その記憶デバイスに記憶されたプログラムを実行し、センサＳＲの検知結果等に基づいてアクチュエータ１１０を制御する。

センサＳＲには、回転数検知センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＡＰセンサＳＲ４及び勾配センサＳＲ５が含まれる。回転数検知センサＳＲ１〜ＳＲ３は、回転部材の回転数を検知するセンサである。本実施形態の場合、回転数検知センサＳＲ１〜ＳＲ３として磁気ピックアップセンサ等のパルスセンサを想定している。回転数検知センサＳＲ１は入力側ディスク５１の回転数（つまり入力軸２の回転数）を検知する。回転数検知センサＳＲ２は出力側ディスク５２の回転数を検知する。回転数検知センサＳＲ３はギア３１の回転数（つまり出力軸３の回転数）を検知する。ＡＰセンサＳＲ４はアクセルペダルに設けられ、アクセル開度を検知する。勾配センサＳＲ５は例えば加速度センサであり、車両の走行路の勾配を検知する。

アクチュエータ１１０には例えばパワーローラ５３を油圧により揺動させる制御弁、クラッチＣＨ、ＣＬを油圧により駆動する制御弁等が含まれる。

次に、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を参照して無段変速機１の動作モードについて説明する。本実施形態の場合、クラッチＣＨ、ＣＬの係合関係を切り替えることにより、ハイモード、ローモードと称する２つの動作モードを選択可能となっている。動作モードの移行が２つのクラッチＣＨ、ＣＬの繋ぎ代えで実現できる比較的簡素な構成としている。

図２（Ａ）はハイモード選択時の駆動力の伝達経路を示す。図２（Ｂ）はローモード選択時で、かつ、前進時の駆動力の伝達経路を示す。図２（Ｃ）はローモード選択時で、かつ、後進時の駆動力の伝達経路を示す。

ハイモードは、クラッチＣＨを係合状態とし、クラッチＣＬを係合解除状態とすることで確立される。駆動源１０の駆動力は無段変速機構５、回転部材４２、ギア９を介して出力軸３に伝達される。遊星歯車機構７はサンギア７１が自由回転可能であるため、駆動力の伝達に寄与しない。したがって、ハイモードは無段変速機構５と遊星歯車機構７のうち、無段変速機構５のみを介して駆動力を伝達する動作モードと言うこともできる。

ローモードは、クラッチＣＬを係合状態とし、クラッチＣＨを係合解除状態とすることで確立される。クラッチＣＬを係合状態とすることで、中間軸４と回転部材４１とが連結状態となる。このため、サンギア７１には無段変速機構５を介して駆動源１０の駆動力が入力される。一方、上記のとおり、キャリア７３には、駆動源１０の駆動力が、無段変速機構５を介さずに、入力軸２及びアイドルギア列６を介して常時入力されている。このため、遊星歯車機構７は差動的に動作し、リングギア７２を介して駆動力が出力されることになる。リングギア７２は回転部材４２に固定されているため、駆動源１０の駆動力は回転部材４２、ギア９を介して出力軸３に伝達される。このようにローモードでは、無段変速機構５と遊星歯車機構７との双方が駆動力の伝達に寄与する。したがって、ローモードは無段変速機構５と遊星歯車機構７の双方を介して駆動力を伝達する動作モードと言うこともできる。

図３（Ａ）は、本実施形態にかかる無段変速機１の速度比（レシオ）と無段変速機構５の速度比（レシオ）の関係を示すグラフである。無段変速機１の速度比は入力軸２と出力軸３との間の速度比を意味し、無段変速機構５の速度比は入力側ディスク５１と出力側ディスク５２との間の速度比を意味する。

ローモードは、低速前進用及び後進用の動作モードであり、ハイモードは高速走行用のモードである。ローモードは、無段変速機構５の速度比が増加するにつれて無段変速機１の速度比が減少する関係となる状態である。また、ハイモードは、無段変速機構５の速度比が増加すると無段変速機１の速度比も増加する関係となる状態である。

ローモードでは、無段変速機構５の速度比が所定の速度比の場合に、出力軸３の回転が停止するギアドニュートラル（ＧＮ）を含む。ギアドニュートラルは、遊星歯車機構７のサンギア７１、リングギア７２、および、キャリア７３のピニオン７４の三者間のギア比により設定される。そして、ローモードでは、無段変速機構５の速度比がギアドニュートラルとなる所定の速度比よりも大きい領域では、出力軸３が逆転方向に回転して車両が後進する（図２（Ｃ））。また、無段変速機構５の速度比がギアドニュートラルとなる所定の速度比よりも小さい領域では、出力軸３が正転方向に回転して車両が前進（低速走行で前進）する（図２（Ｂ））。すなわち、ローモードでは、無段変速機構５の速度比を調整することで、ギアドニュートラルを挟んで出力軸３の正転及び逆転が変換自在となる。

次に、無段変速機構５の速度比の設定について説明する。無段変速機構５の制御上の目標速度比は、目標速度比＝定数×車速／駆動源１０の目標回転数、で設定することができる。駆動源１０の目標回転数は例えば車速とアクセル開度に応じて算出される。

車速を検知するためには、車両が備える回転部材のうち、車速に比例して回転数が増減する回転部材の回転数を検知すればよいことになる。本実施形態では一例としてセンサＳＲ３を用いる。センサＳＲ３は既に述べたように出力軸３の回転数を検知するパルスセンサである。

図３（Ｂ）は、出力軸３の回転を検出するセンサＳＲ３の特性を示すグラフである。同図のグラフでは、横軸に車速Ｖを取り、縦軸に検出した車速Ｖの更新周期Ｌを取っている。センサＳＲ３では、同図のグラフに示す車速Ｖ１（一例として、Ｖ１＝５ｋｍ／ｈ）未満の領域（０≦Ｖ＜Ｖ１）では、周期Ｌ１（一例として、Ｌ１＝１０ｍｓｅｃ）以内では車速Ｖのデータを更新することができない。また、車速ＶがＶ１以上Ｖ２（一例として、Ｖ２＝１５ｋｍ／ｈ）未満の領域（Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２）では、周期Ｌ２（一例として、Ｌ２＝５ｍｓｅｃ）以内では車速Ｖのデータを更新することができない。

したがって、センサＳＲ３の出力性能が例えば２Ｈｚであると、０．１ｋｍ／ｈ以下の車速は検出することができない。そのため、ギアドニュートラル付近の極低速状態では、センサＳＲ３で出力軸３の回転数を正確に検知できない場合がある。

そこで、本実施形態では、極低速状態では車速を推定して特定する。推定方法は、車両の加速度を推定し、推定加速度を積分することで車速を算出するものである。具体的に演算式で表すと、微小時間をｄｔとして以下の通りである。
推定車速＝∫｛（車両の目標駆動力−車両の走行抵抗）／車重｝ｄｔ （式１）
車両の目標駆動力は、アクセル開度に基づいて演算することができる。アクセル開度はＡＰセンサＳＲ４の検知結果を利用する。アクセル開度に応じた目標駆動力は事前にマップ化して制御ユニット１００の記憶デバイスに格納しておき、読み出して利用することができる。図４はその一例を示す。

同図の例では、アクセル開度（ＡＰ）に応じて車速と目標駆動力との関係が定義されている。なお、参考として、車速と走行抵抗との関係も破線で図示している。基本的にはアクセル開度が相対的に大きい程、目標駆動力も相対的に大きくなり、アクセル開度が相対的に小さい程、目標駆動力も相対的に小さくなる。図４の例では、アクセル開度が９種類の場合を例示しているが実際には更に細分化することができる。

図４の例において、センサ精度低下域とは、センサＳＲ３で出力軸３の回転数を正確に検知できない、極低速の領域を模式的に示している。この極低速の領域では、車速に関わらず目標駆動力が一定である。したがって、アクセル開度に応じて目標駆動力を設定することができる。

式１の車両の走行抵抗としては、例えば、空気抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗及び加速抵抗を挙げることができる。推定車速の演算にあたっては、これら全ての種類の走行抵抗を考慮してもよい。これにより推定精度を向上できる。しかし、極低速の領域では、影響が小さいものもある。したがって、一部のみ（例えば勾配抵抗のみ、或いは、勾配抵抗と転がり抵抗のみ）を考慮してもよい。例えば、極低速の領域においては、勾配抵抗の影響は小さくないと考えられる。したがって、走行抵抗として少なくとも勾配抵抗を含むことで、車速の設定精度を向上することができる。

空気抵抗は車両の前面投影面積と車速と空気抵抗係数とから演算できる。前面投影面積と空気抵抗係数とについては予め設定することが可能である。車速については、前回の処理ループで計算した推定車速を用いることができる。推定車速の初期値は０としてもよい。転がり抵抗は、車重と転がり抵抗係数とから演算できる。いずれも予め設定することが可能である。

勾配抵抗は、車重と走行路の勾配とから演算できる。走行路の勾配は勾配センサＳＲ５の検知結果に基づき決定することが可能である。加速抵抗は、車両の加速度、車重、駆動系の各回転体の重量及びその加速度から演算可能である。

式１及び走行抵抗演算のための車重については、車両の総重量とすることができる。より正確に演算するためには、乗員の重量も加算することが好ましい。この場合、例えば、車両の総重量に乗員１名分に相当する重量（例えば５５ｋｇ）を加算してもよい。車重の情報は例えば制御ユニット１００の記憶デバイスに格納しておくことができる。

このようにして、本実施形態では、極低速状態では車速を推定して決定し、無段変速機構５の速度比を設定することができる。図５（Ａ）は制御ユニット１００が実行する処理例を示すフローチャートであり、特に、車速を特定して無段変速機構５の速度比を設定する処理例を示している。図５（Ａ）の処理を繰り返し実行することで無段変速機構５の速度比が、より適切な速度比に維持される。

Ｓ１ではセンサＳＲ３の検知結果が示す出力軸３の回転数が閾値以下か否かを判定する。閾値はセンサＳＲ３が出力軸３の回転数を正確に検知できない範囲に応じて設定され、センサＳＲ３の検知結果の信頼性が低い値の上限値とすることができる。一例として、出力軸３の回転数が極めて低いときには、センサＳＲ３の検知結果が示す回転数が０であると想定して、閾値を０とすることができる。センサＳＲ３の検知結果が示す出力軸３の回転数が閾値以下の場合はＳ２へ進み、閾値を超える場合はＳ４へ進む。

Ｓ２ではＡＰセンサＳＲ４の検知結果を取得し、アクセル開度が０％を超えるか否かを判定する。アクセル開度が０％の場合、車両は実質的に停止しているとみなすことができ、センサＳＲ３の検知結果から車速を決定しても問題はない。したがってアクセル開度が０％を超えない場合はＳ４へ進む。一方、アクセル開度が０％を超える場合は車両が極低速状態とみなしてＳ３へ進む。

Ｓ３では、推定により車速を特定する処理を行う。図５（Ｂ）はその処理例を示すフローチャートである。Ｓ１１ではＳ２で取得したＡＰセンサＳＲ４の検知結果と、図４に例示したマップとに基づいて車両の目標駆動力を演算する。Ｓ１２では上述した手法により車両の走行抵抗を演算する。Ｓ１３ではＳ１１及びＳ１２の各演算結果を式１に当てはめて推定車速を演算し、演算結果を車速と特定する。

図５（Ａ）に戻り、Ｓ４ではセンサＳＲ３の検知結果から車速を特定する。Ｓ５ではＳ３又はＳ４で特定した車速と、別途設定した駆動源１０の目標回転数とに基づいて無段変速機構５の目標速度比を設定する。以上により一単位の処理が終了する。この後、設定した目標速度比となるように無段変速機構５が制御されることになる。

このように本実施形態では、センサＳＲ３の検知結果が閾値以下の場合は、その検知結果を利用せず、目標駆動力（Ｓ１１）と、走行抵抗（Ｓ１２）と、車両の車重とから車速を設定する（Ｓ３）。よって、センサＳＲ３として、コストアップの要因となる高精度のセンサを使用しなくても、従来から一般的に用いられている磁気ピックアップセンサ等のパルスセンサを用いることができる。つまり、コストアップを抑制しながら極低車速の領域においても無段変速機構５の速度比を設定できる。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、図５のＳ２の処理において、アクセル開度に基づき車両が停止中或いは停止直前か否かを推定したが、フットブレーキに対する操作の検知結果に基づいて推定してもよい。これによりクリープ走行に対応することができる。

図６（Ａ）は本実施形態における制御系のブロック図である。センサＳＲには、ブレーキセンサＳＲ６が含まれている。ブレーキセンサＳＲ６はフットブレーキに対する運転者の操作の有無を検知し、操作があれば（フットブレーキが踏まれていれば）ＯＮとなり、操作がなければＯＦＦとなる。

図６（Ｂ）は本実施形態における制御ユニット１００の処理例であり、図５（Ａ）の処理例に代わる処理例である。以下、図５（Ａ）の処理と異なる点について説明する。

本実施形態では、図５のＳ２の処理に代えてＳ２’の処理を行う。すなわち、Ｓ２’においてブレーキセンサＳＲ６がＯＮか否かを判定する。ＯＮの場合、車両は実質的に停止しているとみなすことができ、センサＳＲ３の検知結果から車速を決定しても問題はない。したがってブレーキセンサＳＲ６がＯＮの場合はＳ４へ進む。一方、ブレーキセンサＳＲ６がＯＦＦの場合は車両が極低速状態とみなしてＳ３’へ進む。Ｓ３’ではアクセル開度に基づき推定により車速を特定する。ここでの処理は、例えば、図５（Ａ）のＳ３と同じ処理（図５（Ｂ）の処理）とすることができる。Ｓ１、Ｓ４及びＳ５の処理は図５（Ａ）の処理例と同様である。このように、ブレーキセンサＳＲ６の検知結果に基づいて車両が実質的に停止しているか、極低速状態にあるかを判定してもよい。

＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態の車両用無段変速機は、車両が備える駆動源からの駆動力が入力される無段変速機構と、サンギア、リングギア及びキャリアからなる複数の回転要素を備える遊星歯車機構と、を備え、所定の動作モードで動作可能な車両用無段変速機であって、前記所定の動作モードでは、前記複数の回転要素のうちの第一の回転要素に前記無段変速機構を介して前記駆動力が入力され、前記複数の回転要素のうちの第二の回転要素に前記無段変速機構を介さずに前記駆動力が入力され、前記複数の回転要素のうちの第三の回転要素を介して前記駆動力が出力され、前記無段変速機は、更に、アクセル開度に基づいて前記車両の目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、前記車両の走行抵抗を演算する走行抵抗演算手段と、前記車両が備える回転部材の回転数を検知する回転数検知手段と、前記回転数検知手段の検知結果に基づいて車速を特定する車速特定手段と、前記車速特定手段が特定した車速と前記駆動源の目標回転数とに基づいて前記無段変速機構の目標速度比を設定する設定手段と、を備え、前記車速特定手段は、前記回転数検知手段の検知結果が閾値を超える場合は、前記検知結果から車速を特定し、前記回転数検知手段の検知結果が閾値以下の場合は、前記目標駆動力演算手段が演算した目標駆動力と、前記走行抵抗演算手段が演算した走行抵抗と、前記車両の車重とに基づいて車速を特定する、ことを特徴とする。

この構成によれば、前記回転数検知手段の検知結果が前記閾値以下の場合は、前記回転数検知手段の検知結果を利用せず、前記目標駆動力演算手段が演算した目標駆動力と、前記走行抵抗演算手段が演算した走行抵抗と、前記車両の車重とから車速を設定する。したがって、コストアップを抑制しながら極低車速の領域においても無段変速機構の速度比を設定できる。

また、上記実施形態の車両用無段変速機は、入力軸に連結された入力側ディスクと、前記入力軸と同軸上で回転自在な出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間で摩擦転動する転動体と、を備えるトロイダル型の無段変速機構であり、前記所定の動作モードでは、前記無段変速機構の速度比に応じて、前記車両用無段変速機の出力軸の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換自在である、ことを特徴とする。

この構成によれば、トロイダル型の無段変速機構において、極低車速の領域での速度比を設定することができる。

また、上記実施形態の車両用無段変速機は、前記出力側ディスクと前記第一の回転要素との間の駆動伝達及び駆動伝達解除を切り替える第一のクラッチと、前記出力側ディスクと前記第三の回転要素との間の駆動伝達及び駆動伝達解除を切り替える第二のクラッチと、を備え、前記第二の回転要素には、前記無段変速機構を介さずに前記駆動力が前記入力軸を介して常時入力され、前記所定の動作モードでは、前記第一のクラッチを駆動伝達状態とし、前記第二のクラッチを駆動伝達解除状態とする、ことを特徴とする。

この構成によれば、前記第一及び第二のクラッチの制御によって、前記所定の動作モードに移行させることができる。

また、上記実施形態の車両用無段変速機は、前記回転数検知手段は、前記車両用無段変速機の出力軸の回転数を検知するパルスセンサであり、前記閾値となる回転数が０である、ことを特徴とする。

この構成によれば、従来から一般的に用いられている磁気ピックアップセンサ等のパルスセンサを用いつつ、極低車速の領域においても無段変速機構の速度比を設定できる。

また、上記実施形態の車両用無段変速機は、車両の走行路の勾配を検知する勾配検知手段を備え、前記走行抵抗演算手段は、前記走行抵抗として、前記勾配検知手段の検知結果に基づく勾配抵抗を少なくとも演算する、ことを特徴とする。

この構成によれば、前記走行抵抗として勾配抵抗を含むことで、車速の設定精度を向上することができる。

１ 無段変速機、５ 無段変速機構、７ 遊星歯車機構、１００ 制御ユニット、ＳＲ１〜５ センサ

Claims (5)

1. 車両が備える駆動源からの駆動力が入力される無段変速機構と、
   サンギア、リングギア及びキャリアからなる複数の回転要素を備える遊星歯車機構と、
   を備え、所定の動作モードで動作可能な車両用無段変速機であって、
   前記所定の動作モードでは、
   前記複数の回転要素のうちの第一の回転要素に前記無段変速機構を介して前記駆動力が入力され、
   前記複数の回転要素のうちの第二の回転要素に前記無段変速機構を介さずに前記駆動力が入力され、
   前記複数の回転要素のうちの第三の回転要素を介して前記駆動力が出力され、
   前記無段変速機は、更に、
   アクセル開度に基づいて前記車両の目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、
   前記車両の走行抵抗を演算する走行抵抗演算手段と、
   前記車両が備える回転部材の回転数を検知する回転数検知手段と、
   前記回転数検知手段の検知結果に基づいて車速を特定する車速特定手段と、
   前記車速特定手段が特定した車速と前記駆動源の目標回転数とに基づいて前記無段変速機構の目標速度比を設定する設定手段と、を備え、
   前記車速特定手段は、
   前記回転数検知手段の検知結果が閾値を超える場合は、前記検知結果から車速を特定し、
   前記回転数検知手段の検知結果が閾値以下の場合は、前記目標駆動力演算手段が演算した目標駆動力と、前記走行抵抗演算手段が演算した走行抵抗と、前記車両の車重とに基づいて車速を特定する、
   ことを特徴とする車両用無段変速機。
2. 請求項１に記載の車両用無段変速機であって、
   前記無段変速機構は、
   入力軸に連結された入力側ディスクと、
   前記入力軸と同軸上で回転自在な出力側ディスクと、
   前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間で摩擦転動する転動体と、
   を備えるトロイダル型の無段変速機構であり、
   前記所定の動作モードでは、
   前記無段変速機構の速度比に応じて、前記車両用無段変速機の出力軸の回転が停止状態を挟んで正転及び逆転に変換自在である、
   ことを特徴とする車両用無段変速機。
3. 請求項２に記載の車両用無段変速機であって、
   前記出力側ディスクと前記第一の回転要素との間の駆動伝達及び駆動伝達解除を切り替える第一のクラッチと、
   前記出力側ディスクと前記第三の回転要素との間の駆動伝達及び駆動伝達解除を切り替える第二のクラッチと、を備え、
   前記第二の回転要素には、前記無段変速機構を介さずに前記駆動力が前記入力軸を介して常時入力され、
   前記所定の動作モードでは、前記第一のクラッチを駆動伝達状態とし、前記第二のクラッチを駆動伝達解除状態とする、
   ことを特徴とする車両用無段変速機。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用無段変速機であって、
   前記回転数検知手段は、前記車両用無段変速機の出力軸の回転数を検知するパルスセンサであり、
   前記閾値となる回転数が０である、
   ことを特徴とする車両用無段変速機。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用無段変速機であって、
   車両の走行路の勾配を検知する勾配検知手段を備え、
   前記走行抵抗演算手段は、前記走行抵抗として、
   前記勾配検知手段の検知結果に基づく勾配抵抗を少なくとも演算する、
   ことを特徴とする車両用無段変速機。

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