JP2017211050A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用動力伝達装置１６において、タイアップを回避するために設けられたフェールセーフ弁８６のフェール位置Failからノーマル位置Normalへの復帰時における噛合式クラッチＤ１のギヤ鳴りを抑制する。【解決手段】フェールセーフ弁８６がフェール位置Failからノーマル位置Normalへ復帰した場合に、噛合式クラッチＤ１と同一の動力伝達経路ＰＴ１に設けられた第１クラッチＣ１を解放した後に噛合式クラッチＤ１を係合することによって噛合式クラッチＤ１に発生するギヤ鳴りを抑制することができる。【選択図】図６

Description

本発明は、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に並列に設けられた２つの変速部を備える動力伝達装置の制御装置に関するものである。

駆動源の動力が伝達される入力軸と駆動輪への前記動力を伝達する出力軸との間の動力伝達経路に並列に設けられた２つの変速部を備える動力伝達装置が良く知られている。たとえば、特許文献１に記載された車両用動力伝達装置がそれである。この特許文献１には、入力軸と出力軸との間に、ギヤ列を介した動力伝達経路と、ベルト式の無段変速機を介した動力伝達経路とが並列に設けられた動力伝達経路が開示されている。また、ギヤ列を介した動力伝達経路と入力軸との間には動力の伝達と遮断を行う第１摩擦クラッチが設けられるとともに、ギヤ列を介した動力伝達経路内に噛合式クラッチが設けられ、無段変速機を介した動力伝達路と出力軸との間には動力の伝達と遮断を行う第２摩擦クラッチが設けられている。

特開２０１５−１０５７０８号公報

ところで、各々油圧供給により係合される係合装置の同時係合、たとえば特許文献１に開示された車両用動力伝達装置における第１摩擦クラッチと第２摩擦クラッチとの同時係合、すなわちギヤ列を介した動力伝達経路と、ベルト式の無段変速機を介した動力伝達経路とが同時に作動することを回避するために、２つの係合装置へそれぞれ油圧を供給する各油路の内いずれかの油路を遮断するフェールセーフ弁を設けることが考えられる。たとえば、フェールセーフ弁がノーマル位置において前記第１摩擦クラッチと前記噛合式クラッチとに油圧を供給する油路を解放するとともに、第２摩擦クラッチに油圧を供給する油路を遮断し、フェール位置において前記第１摩擦クラッチと前記噛合式クラッチとに油圧を供給する油路を遮断するとともに前記第２摩擦クラッチに油圧を供給する油路を解放する場合に、たとえば、ギヤ列を介した動力伝達経路によって動力伝達が行われている際に意図しないフェール位置への切り替わりが生じた後、ノーマル位置へ復帰した場合、前記第１摩擦クラッチへの油圧と前記噛合式クラッチとに油圧が同時に供給されることとなり、前記第１摩擦クラッチへの油圧が噛合式クラッチへの油圧よりも先に供給され、前記噛合式クラッチのギヤ鳴りおよび前記噛合式クラッチを同期係合するシンクロ機構のギヤ鳴りが発生する虞が生じる。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、噛合式クラッチが第１摩擦クラッチよりも先に係合されることによって、噛合式クラッチの係合時にギヤ鳴りを発生することを効果的に抑制することにある。

本発明の要旨とするところは、（ａ）駆動源の動力が伝達される入力軸と前記動力を駆動輪へ伝達する出力軸との間に設けられたギヤ伝動部と、前記駆動源の動力が伝達される前記入力軸と前記動力を前記駆動輪へ伝達する前記出力軸との間に前記ギヤ伝動部と並列に設けられた無段変速部と、前記ギヤ伝動部を介して前記駆動源の動力を伝達する第１動力伝達経路を断接する第１摩擦クラッチおよび噛合式クラッチと、前記無段変速部を介して前記駆動源の動力を伝達する第２動力伝達経路を断接する第２摩擦クラッチと、を備えた動力伝達装置の車両用制御装置であって、（ｂ）ノーマル位置において前記第１摩擦クラッチと前記噛合式クラッチとに油圧を供給する油路を解放するとともに第２摩擦クラッチに油圧を供給する油路を遮断し、フェール位置において前記第１摩擦クラッチと前記噛合式クラッチとに油圧を供給する油路を遮断するとともに前記第２摩擦クラッチに油圧を供給する油路を解放するフェールセーフ弁と、（ｃ）前記フェールセーフ弁が前記フェール位置からノーマル位置へ復帰させられた場合は、前記第１摩擦クラッチの解放完了の判定後、前記噛合式クラッチの係合を開始し、前記噛合式クラッチの係合完了の判定後、前記ギヤ伝動部による走行を許可するフェールセーフ復帰時制御手段とを、備えることを特徴とする。

このようにすれば、前記ギヤ伝動部を介して前記駆動源の動力を伝達する際に、フェールセーフ弁が作動しフェール位置に一旦切り替わった後にノーマル位置に復帰した場合においても、前記第１摩擦クラッチの解放完了の判定後、前記噛合式クラッチの係合を開始し、前記噛合式クラッチの係合完了の判定後、前記ギヤ伝動部による走行が許可されることとなる。したがって前記第１摩擦クラッチの解放完了の判定後に前記咬合式クラッチの係合が開始され、前記咬合式クラッチの係合完了の判定後に前記第１摩擦クラッチの係合が行われるので、前記咬合式クラッチのギヤ鳴りを抑制することができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図である。 図１の車両における動力伝達装置の走行パターンの切り替わりを説明する為の図である。 図１の車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 図３の油圧制御回路のうちで無段変速機と第１クラッチと第２クラッチと噛合式クラッチとに関わる油圧を制御する部分を説明する図である。 フェールセーフ弁の構成を説明する図である。 図４のフェールセーフ弁の切り替わりに基づく第１摩擦クラッチ、第２摩擦クラッチ、噛合クラッチへ供給される油圧の変動を示すタイムチャートの一例である。 本発明が適用される制御作動の要部、すなわち第１摩擦クラッチの係合前に噛合クラッチを係合する制御作動を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動源として機能するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。動力伝達装置１６は、非回転部材としてのハウジング１８内において、エンジン１２に連結された流体式伝動装置としての公知のトルクコンバータ２０、トルクコンバータ２０に連結された入力軸２２、入力軸２２に連結された無段変速部としての公知のベルト式の無段変速機２４、同じく入力軸２２に連結された前後進切替装置２６、前後進切替装置２６を介して入力軸２２に連結されて無段変速機２４と並列に設けられたギヤ伝動部としてのギヤ伝動機構２８、無段変速機２４及びギヤ伝動機構２８の共通の出力回転部材である出力軸３０、カウンタ軸３２、出力軸３０及びカウンタ軸３２に各々相対回転不能に設けられて噛み合う一対のギヤから成る減速歯車装置３４、カウンタ軸３２に相対回転不能に設けられたギヤ３６に連結されたデフギヤ３８、デフギヤ３８に連結された１対の車軸４０等を備えている。このように構成された動力伝達装置１６において、エンジン１２の動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、トルクコンバータ２０、無段変速機２４(或いは前後進切替装置２６及びギヤ伝動機構２８)、減速歯車装置３４、デフギヤ３８、及び車軸４０等を順次介して１対の駆動輪１４へ伝達される。

このように、動力伝達装置１６は、エンジン１２(ここではエンジン１２の動力が伝達される入力回転部材である入力軸２２も同意)と駆動輪１４(ここでは駆動輪１４へエンジン１２の動力を出力する出力回転部材である出力軸３０も同意)との間の動力伝達経路に並列に設けられた、第１変速部としてのギヤ伝動機構２８及び第２変速部としての無段変速機２４を備えている。よって、動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を入力軸２２からギヤ伝動機構２８を介して駆動輪１４側(すなわち出力軸３０)へ伝達する第１動力伝達経路ＰＴ１と、エンジン１２の動力を入力軸２２から無段変速機２４を介して駆動輪１４側(すなわち出力軸３０)へ伝達する第２動力伝達経路ＰＴ２との複数の動力伝達経路ＰＴを、入力軸２２と出力軸３０との間に並列に備えている。動力伝達装置１６は、車両１０の走行状態に応じてその第１動力伝達経路ＰＴ１とその第２動力伝達経路ＰＴ２とが切り替えられる。その為、動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を駆動輪１４側へ伝達する動力伝達経路ＰＴを、第１動力伝達経路ＰＴ１と第２動力伝達経路ＰＴ２とで選択的に切り替える複数の係合装置を備えている。この係合装置は、第１動力伝達経路ＰＴ１を断接する第１係合装置(換言すれば係合されることで第１動力伝達経路ＰＴ１を形成する第１係合装置)としての第１摩擦クラッチＣ１（以降第１クラッチと呼ぶ）及び第１ブレーキＢ１と、第２動力伝達経路ＰＴ２を断接する第２係合装置(換言すれば、係合されることで第２動力伝達経路ＰＴ２を形成する第２係合装置)としての第２摩擦クラッチＣ２（以降第２クラッチと呼ぶ）とを含んでいる。第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、及び第２クラッチＣ２は、断接装置に相当するものであり、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる公知の油圧式摩擦係合装置(摩擦クラッチ)である。第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１は、第１摩擦クラッチに相当し、第２クラッチＣ２は、第２摩擦クラッチに相当する。又、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１は、各々、後述するように、前後進切替装置２６を構成する要素の１つである。

トルクコンバータ２０は、入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に設けられており、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０ｐ、及び入力軸２２に連結されたタービン翼車２０ｔを備えている。ポンプ翼車２０ｐには、無段変速機２４を変速制御したり、前記複数の係合装置を作動したり、動力伝達装置１６の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油圧をエンジン１２により回転駆動されることにより発生する機械式のオイルポンプ４２が連結されている。

前後進切替装置２６は、第１動力伝達経路ＰＴ１において入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に設けられており、ダブルピニオン型の遊星歯車装置２６ｐ、第１クラッチＣ１、及び第１ブレーキＢ１を備えている。遊星歯車装置２６ｐは、入力要素としてのキャリヤ２６ｃと、出力要素としてのサンギヤ２６ｓと、反力要素としてのリングギヤ２６ｒとの３つの回転要素を有する差動機構である。キャリヤ２６ｃは入力軸２２に一体的に連結され、リングギヤ２６ｒは第１ブレーキＢ１を介してハウジング１８に選択的に連結され、サンギヤ２６ｓは入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同軸心に相対回転可能に設けられた小径ギヤ４４に連結されている。又、キャリヤ２６ｃとサンギヤ２６ｓとは、第１クラッチＣ１を介して選択的に連結される。よって、第１クラッチＣ１は、前記３つの回転要素のうちの２つの回転要素を選択的に連結する係合装置であり、第１ブレーキＢ１は、前記反力要素をハウジング１８に選択的に連結する係合装置である。

ギヤ伝動機構２８は、小径ギヤ４４と、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転不能に設けられてその小径ギヤ４４と噛み合う大径ギヤ４８とを備えている。又、ギヤ伝動機構２８は、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転可能に設けられたアイドラギヤ５０と、出力軸３０回りにその出力軸３０に対して同軸心に相対回転不能に設けられてそのアイドラギヤ５０と噛み合う出力ギヤ５２とを備えている。出力ギヤ５２は、アイドラギヤ５０よりも大径である。従って、ギヤ伝動機構２８は、入力軸２２と出力軸３０との間の動力伝達経路ＰＴにおいて、所定の変速比(変速段)としての１つの変速比(変速段)が形成されるギヤ伝動機構である。ギヤ機構カウンタ軸４６回りには、更に、大径ギヤ４８とアイドラギヤ５０との間に、これらの間を選択的に断接する噛合式クラッチＤ１が設けられている。噛合式クラッチＤ１は、動力伝達装置１６に備えられて、前後進切替装置２６(前記第１摩擦クラッチも同意)と出力軸３０との間の動力伝達経路に配設された(換言すれば前記第１摩擦クラッチよりも出力軸３０側に設けられた)、第１動力伝達経路ＰＴ１を断接する第３係合装置(換言すれば前記第１摩擦クラッチと共に係合されることで第１動力伝達経路ＰＴ１を形成する第３係合装置)として機能するものであり、前記複数の係合装置に含まれる。

具体的には、噛合式クラッチＤ１は、ギヤ機構カウンタ軸４６回りにそのギヤ機構カウンタ軸４６に対して同軸心に相対回転不能に設けられたクラッチハブ５４と、アイドラギヤ５０とクラッチハブ５４との間に配置されてそのアイドラギヤ５０に固設されたクラッチギヤ５６と、クラッチハブ５４に対してスプライン嵌合されることによりギヤ機構カウンタ軸４６の軸心回りの相対回転不能且つその軸心と平行な方向の相対移動可能に設けられた円筒状のスリーブ５８とを備えている。クラッチハブ５４と常に一体的に回転させられるスリーブ５８がクラッチギヤ５６側へ移動させられてそのクラッチギヤ５６と噛み合わされることで、アイドラギヤ５０とギヤ機構カウンタ軸４６とが接続される。更に、噛合式クラッチＤ１は、スリーブ５８とクラッチギヤ５６とを嵌合する際に回転を同期させる、同期機構としての公知のシンクロメッシュ機構Ｓ１を備えている。このように構成された噛合式クラッチＤ１では、フォークシャフト６０が油圧アクチュエータ６２によって作動させられることにより、フォークシャフト６０に固設されたシフトフォーク６４を介してスリーブ５８がギヤ機構カウンタ軸４６の軸心と平行な方向に摺動させられ、係合状態と解放状態とが切り替えられる。

第１動力伝達経路ＰＴ１は、噛合式クラッチＤ１と噛合式クラッチＤ１よりも入力軸２２側に設けられた第１クラッチＣ１(又は第１ブレーキＢ１)とが共に係合されることで形成される。第１クラッチＣ１の係合により前進用動力伝達経路が形成され、第１ブレーキＢ１の係合により後進用動力伝達経路が形成される。動力伝達装置１６では、第１動力伝達経路ＰＴ１が形成されると、エンジン１２の動力を入力軸２２からギヤ伝動機構２８を経由して出力軸３０へ伝達することができる動力伝達可能状態とされる。一方で、第１動力伝達経路ＰＴ１は、少なくとも第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が共に解放されるか、或いは少なくとも噛合式クラッチＤ１が解放されると、動力伝達を遮断するニュートラル状態(動力伝達遮断状態)とされる。

無段変速機２４は、入力軸２２に設けられた有効径が可変のプライマリプーリ６６と、出力軸３０と同軸心の回転軸６８に設けられた有効径が可変のセカンダリプーリ７０と、それら各プーリ６６，７０の間に巻き掛けられた伝動ベルト７２とを備え、各プーリ６６，７０と伝動ベルト７２との間の摩擦力(ベルト挟圧力)を介して動力伝達が行われる。プライマリプーリ６６では、プライマリプーリ６６へ供給する油圧(すなわちプライマリ側油圧シリンダ６６ｃへ供給されるプライマリ圧Ｐin)が電子制御装置９０(図３，４参照)により駆動される油圧制御回路８０(図３，４参照)によって調圧制御されることにより、各シーブ６６ａ，６６ｂ間のＶ溝幅を変更するプライマリ推力Ｗin(＝プライマリ圧Ｐin×受圧面積)が付与される。又、セカンダリプーリ７０では、セカンダリプーリ７０へ供給する油圧(すなわちセカンダリ側油圧シリンダ７０ｃへ供給されるセカンダリ圧Ｐout)が油圧制御回路８０によって調圧制御されることにより、各シーブ７０ａ，７０ｂ間のＶ溝幅を変更するセカンダリ推力Ｗout(＝セカンダリ圧Ｐout×受圧面積)が付与される。無段変速機２４では、プライマリ推力Ｗin(プライマリ圧Ｐin)及びセカンダリ推力Ｗout(セカンダリ圧Ｐout)が各々制御されることで、各プーリ６６，７０のＶ溝幅が変化して伝動ベルト７２の掛かり径(有効径)が変更され、変速比γcvt(＝プライマリプーリ回転速度Ｎpri／セカンダリプーリ回転速度Ｎsec)が変化させられると共に、伝動ベルト７２が滑りを生じないように各プーリ６６，７０と伝動ベルト７２との間の摩擦力が制御される。

出力軸３０は、回転軸６８回りにその回転軸６８に対して同軸心に相対回転可能に配置されている。第２クラッチＣ２は、無段変速機２４よりも駆動輪１４(ここでは出力軸３０も同意)側に設けられており(すなわちセカンダリプーリ７０と出力軸３０との間に設けられており)、セカンダリプーリ７０(回転軸６８)と出力軸３０との間を選択的に断接する。第２動力伝達経路ＰＴ２は、第２クラッチＣ２が係合されることで形成される。動力伝達装置１６では、第２動力伝達経路ＰＴ２が形成されると、エンジン１２の動力を入力軸２２から無段変速機２４を経由して出力軸３０へ伝達することができる動力伝達可能状態とされる。一方で、第２動力伝達経路ＰＴ２は、第２クラッチＣ２が解放されると、ニュートラル状態とされる。

動力伝達装置１６の作動について、以下に説明する。図２は、電子制御装置９０により切り替えられる動力伝達装置１６の各走行パターン(走行モード)毎の係合装置の係合表を用いて、その走行パターンの切り替わりを説明する為の図である。図２において、Ｃ１は第１クラッチＣ１の作動状態に対応し、Ｃ２は第２クラッチＣ２の作動状態に対応し、Ｂ１は第１ブレーキＢ１の作動状態に対応し、Ｄ１は噛合式クラッチＤ１の作動状態に対応し、「○」は係合(接続)を示し、「×」は解放(遮断)を示している。

図２において、ギヤ伝動機構２８を介して(すなわち第１動力伝達経路ＰＴ１を介して)エンジン１２の動力が出力軸３０に伝達される走行パターンであるギヤ走行では、第１クラッチＣ１及び噛合式クラッチＤ１が係合され且つ第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１が解放される。このギヤ走行の走行パターンでは前進走行が可能となる。尚、第１ブレーキＢ１及び噛合式クラッチＤ１が係合され且つ第２クラッチＣ２及び第１クラッチＣ１が解放される、ギヤ走行の走行パターンでは、後進走行が可能となる。

又、無段変速機２４を介して(すなわち第２動力伝達経路ＰＴ２を介して)エンジン１２の動力が出力軸３０に伝達される走行パターンであるＣＶＴ走行(ベルト走行、無段変速走行)では、第２クラッチＣ２が係合され且つ第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が解放される。このＣＶＴ走行の走行パターンでは前進走行が可能となる。このＣＶＴ走行のうちでＣＶＴ走行(中車速)の走行パターンでは噛合式クラッチＤ１が係合される一方で、ＣＶＴ走行(高車速)の走行パターンでは噛合式クラッチＤ１が解放される。このＣＶＴ走行(高車速)中に噛合式クラッチＤ１が解放されるのは、例えばＣＶＴ走行中のギヤ伝動機構２８等の引き摺りをなくすと共に、高車速においてギヤ伝動機構２８や遊星歯車装置２６ｐの構成部材(例えばピニオンギヤ)等が高回転化するのを防止する為である。噛合式クラッチＤ１は、駆動輪１４側からの入力を遮断する被駆動入力遮断クラッチとして機能する。

前記ギヤ走行は、例えば車両停止中を含む低車速領域において選択される。動力伝達装置１６では、第１動力伝達経路ＰＴ１にて形成される変速比γgear(すなわちギヤ伝動機構２８により形成される変速比ＥＬ)は、第２動力伝達経路ＰＴ２にて形成される最大変速比(すなわち無段変速機２４により形成される最低車速側の変速比である最ロー変速比)γmaxよりも大きな値(すなわちロー側の変速比)に設定されている。つまり、無段変速機２４は、ギヤ伝動機構２８により形成される変速比ＥＬよりも高車速側(ハイ側)の変速比γcvtを形成する。例えば変速比ＥＬは、動力伝達装置１６における第１速変速段の変速比γである第１速変速比γ１に相当し、無段変速機２４の最ロー変速比γmaxは、動力伝達装置１６における第２速変速段の変速比γである第２速変速比γ２に相当する。その為、ギヤ走行とＣＶＴ走行とは、例えば公知の有段変速機の変速マップにおける第１速変速段と第２速変速段とを切り替える為の変速線に従って切り替えられる。又、ＣＶＴ走行においては、例えば公知の手法を用いて、アクセル開度や車速などの走行状態に基づいて変速比γcvtが変化させられる変速が実行される。

ギヤ走行からＣＶＴ走行(高車速)、或いはＣＶＴ走行(高車速)からギヤ走行へ切り替えられる際には、図２に示すように、ＣＶＴ走行(中車速)を経由して切り替えられる。例えばギヤ走行からＣＶＴ走行(高車速)へ切り替えられる場合、第１クラッチＣ１を解放して第２クラッチＣ２を係合するようにクラッチを掛け替える変速(例えばクラッチツゥクラッチ変速(以下、ＣtoＣ変速という))が実行されてＣＶＴ走行(中車速)に切り替えられ、その後、噛合式クラッチＤ１が解放される。又、例えばＣＶＴ走行(高車速)からギヤ走行へ切り替えられる場合、ギヤ走行への切替準備として噛合式クラッチＤ１が係合されてＣＶＴ走行(中車速)に切り替えられ、その後、第２クラッチＣ２を解放して第１クラッチＣ１を係合するようにクラッチを掛け替える変速(例えばＣtoＣ変速)が実行される。

図３は、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図３において、車両１０は、例えば動力伝達装置１６の制御装置を含む電子制御装置９０を備えている。よって、図３は、電子制御装置９０の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置９０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置９０は、エンジン１２の出力制御、無段変速機２４の変速制御、動力伝達装置１６の走行パターンの切替制御等を実行する。電子制御装置９０は、必要に応じてエンジン制御用、油圧制御用等に分けて構成される。

電子制御装置９０には、車両１０が備える各種センサ(例えば各種回転速度センサ１０２，１０４，１０６、１０８、アクセル開度センサ１１０、ストロークセンサ１１２など)による検出信号に基づく各種実際値(例えばエンジン回転速度Ｎe、入力軸回転速度Ｎinであるプライマリプーリ回転速度Ｎpri、回転軸６８の回転速度であるセカンダリプーリ回転速度Ｎsec、車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎout、アクセル開度θacc、噛合式クラッチＤ１を解放完了状態とするスリーブ５８の解放側位置と噛合式クラッチＤ１を係合完了状態とするスリーブ５８の係合側位置との間におけるスリーブ５８の位置情報に対応するシフトフォーク６４(又はフォークシャフト６０など)の移動位置であるシンクロ位置Ｐsyncなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置９０からは、エンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、無段変速機２４の変速に関する油圧制御の為の油圧制御指令信号Ｓcvt、動力伝達装置１６の走行パターンの切替えに関連する第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２クラッチＣ２、及び噛合式クラッチＤ１を制御する為の油圧制御指令信号Ｓswt等が、それぞれ出力される。例えば、油圧制御指令信号Ｓswtとして、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２クラッチＣ２、噛合式クラッチＤ１の各々の油圧アクチュエータへ供給される各油圧を調圧する各ソレノイド弁を駆動する為の指令信号(油圧指令)が油圧制御回路８０へ出力される。

図４は、動力伝達装置１６に備えられた油圧制御回路８０のうちで無段変速機２４と第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と噛合式クラッチＤ１とに関わる油圧を制御する部分を説明する図である。油圧制御回路８０は、プライマリプーリ６６へ供給するプライマリ圧Ｐin、すなわち同油圧であるプライマリ用電磁弁ＳＬＰから出力される油圧Ｐslpを制御するプライマリ用電磁弁ＳＬＰ、セカンダリプーリ７０へ供給するセカンダリ圧Ｐout（Ｐsls）を制御するセカンダリ用電磁弁ＳＬＳと、第１クラッチＣ１へ供給するＣ１圧Ｐc1（Ｐsl1）を制御するＣ１用電磁弁ＳＬ１と、第２クラッチＣ２へ供給するＣ２圧Ｐc2（Ｐsl2）を制御するＣ２用電磁弁ＳＬ２と、シンクロメッシュ機構Ｓ１を作動させる油圧アクチュエータ６２へ供給するシンクロ制御圧Ｐs1（Ｐslg）を制御するシンクロ用電磁弁ＳＬＧとを備えている。なお、図４には、フェールセーフ弁８６は省略され、記載されていない。

図５は、フェールセーフ弁８６の構成を説明する図である。図５において、フェールセーフ弁８６は、スプリングＳＰ、入力ポートPi、排出ポートPex、シンクロ入力ポートPt、シンクロ入力ポートPtと連通もしくは遮断するシンクロ出力ポートPs、入力ポートPi及び排出ポートPexと択一的に連通する出力ポートPo、径差ポートPd、及び油室Pcを有している。フェールセーフ８６は、バルブボデー内において、所定の移動ストロークで摺動可能に収容され且つスプリングＳＰによって一方向に付勢されたスプール弁子ＳＶを備え、そのスプール弁子ＳＶが摺動ストロークの一端及び他端へ移動させられることに応じて、入力ポートPiと出力ポートPoとを連通させるとともにシンクロ入力ポートPtとシンクロ出力ポートPsとを連通させるか、或いは排出ポートPexと出力ポートPoとを連通させるとともにシンクロ入力ポートPtとシンクロ出力ポートPsとを遮断する型式の良く知られたスプール弁により構成されている。入力ポートPi及び径差ポートPdには、第１クラッチＣ１用電磁弁ＳＬ１からＳＬ１圧Ｐsl1が供給される油路Lsl1が接続される。排出ポートPexには、排出油路Lexが接続される。出力ポートPoには、Ｃ１圧Ｐc1を供給する油路Lc1が接続される。油室Pcには、Ｃ２用電磁弁ＳＬ２からＳＬ２圧Ｐsl2が供給される油路Lsl2が接続される。シンクロ入力ポートPtには、シンクロ用電磁弁ＳＬＧからＳＬＧ圧Pslgを供給する油路Lslgが接続される。シンクロ出力ポートPsには、Ｓ１圧Ps1を供給する油路Ls1が接続される。このように構成されたフェールセーフ弁８６は、ＳＬ１圧Ｐsl1及びＳＬ２圧Ｐsl2に基づいて、油路Lsl1と油路Lc1との接続および油路Lslgと油路Ls1とを接続するノーマル位置(図５のNormal側の弁位置参照)と、排出油路Lexと油路Lc1との接続および油路Lslgと油路Ls1とを遮断するフェール位置(図５のFail側の弁位置参照)とが択一的に切り替えられる。

フェールセーフ弁８６において、スプリングＳＰは、スプール弁子ＳＶをノーマル位置Normalに保持する為の付勢力を発生する。ＳＬ１圧Ｐsl1及びＳＬ２圧Ｐsl2は、スプリングＳＰの付勢力に抗して、スプール弁子ＳＶをフェール位置Failへ切り替える為の推力を発生する。フェールセーフ弁８６は、所定圧以上となる、ＳＬ１圧Ｐsl1とＳＬ２圧Ｐsl2との合計油圧が作用させられると、フェール位置Failへ切り替えられる。これにより、油路Lc1が排出油路Lexへ接続されることで(換言すればＣ１圧Ｐc1を供給する油路Lc1が遮断されることで)第１クラッチＣ１へはＣ１圧Ｐc1(ＳＬ１圧Ｐsl1)が供給されず第１クラッチＣ１は解放されるので、第１動力伝達経路ＰＴ１は動力伝達遮断状態とされる。よって、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との同時係合が回避され、第１動力伝達経路ＰＴ１と第２動力伝達経路ＰＴ２とが共に形成されることによる動力伝達装置１６のタイアップが回避される。また、シンクロ用電磁弁ＳＬＧからシンクロメッシュ機構Ｓ１への油路Ls1が遮断されることによってシンクロ用電磁弁ＳＬＧの油圧Pslgも供給を遮断される。

図３に戻り、電子制御装置９０は、エンジン出力制御手段９２、車両状態判定手段９４、フェール判定手段９６、フェールセーフ復帰時制御手段９８、変速制御手段１００とを備えている。

エンジン出力制御手段９２は、例えば予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係(例えば駆動力マップ)にアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで要求駆動力Ｆdemを算出し、その要求駆動力Ｆdemが得られる目標エンジントルクＴetgtを設定し、その目標エンジントルクＴetgtが得られるようにエンジン１２を出力制御するエンジン出力制御指令信号Ｓeをそれぞれスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置などへ出力する。

変速制御手段１００は、車両停止中には、ギヤ走行に備えて、油圧アクチュエータ６２による噛合式クラッチＤ１の係合作動を行う指令を油圧制御回路８０へ出力する。その後、変速制御手段１００は、シフトレバーが前進走行操作位置Ｄ(或いは後進走行操作位置Ｒ)に切り替えられた場合、第１クラッチＣ１(或いは第１ブレーキＢ１)を係合する指令を油圧制御回路８０へ出力する。

又、変速制御手段１００は、ＣＶＴ走行において、例えば予め定められた関係(例えばＣＶＴ変速マップ、ベルト挟圧力マップ)にアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、無段変速機２４のベルト滑りが発生しないようにしつつエンジン１２の動作点が所定の最適ライン(例えばエンジン最適燃費線)上となる無段変速機２４の目標変速比γtgtを達成する為のプライマリ圧Ｐin及びセカンダリ圧Ｐoutの各油圧指令(油圧制御指令信号Ｓcvt)を決定し、それら各油圧指令を油圧制御回路８０へ出力して、ＣＶＴ変速を実行する。

又、変速制御手段１００は、ギヤ走行とＣＶＴ走行とを切り替える切替制御を実行する。具体的には、変速制御手段１００は、例えばギヤ走行における変速比ＥＬとＣＶＴ走行における最ロー変速比γmaxとを切り替える為の所定のヒステリシスを有したアップシフト線及びダウンシフト線に車速Ｖ及びアクセル開度θaccを適用することで変速比γの切替えを判断し、その判断結果に基づいて走行パターンを切り替える。

変速制御手段１００は、ギヤ走行中にアップシフトを判断してギヤ走行からＣＶＴ走行(中車速)へ切り替える場合、ＣtoＣ変速を実行する。これにより、動力伝達装置１６における動力伝達経路ＰＴは、第１動力伝達経路ＰＴ１から第２動力伝達経路ＰＴ２へ切り替えられる。変速制御手段１００は、ＣＶＴ走行(中車速)からＣＶＴ走行(高車速)へ切り替える場合、油圧アクチュエータ６２による噛合式クラッチＤ１の解放作動を行う指令を油圧制御回路８０へ出力する。又、変速制御手段１００は、ＣＶＴ走行(高車速)からＣＶＴ走行(中車速)へ切り替える場合、油圧アクチュエータ６２による噛合式クラッチＤ１の係合作動を行う指令を油圧制御回路８０へ出力する。変速制御手段１００は、ＣＶＴ走行(中車速)中にダウンシフトを判断してギヤ走行へ切り替える場合、ＣtoＣ変速を実行する。これにより、動力伝達装置１６における動力伝達経路ＰＴは、第２動力伝達経路ＰＴ２から第１動力伝達経路ＰＴ１へ切り替えられる。ギヤ走行とＣＶＴ走行とを切り替える切替制御では、ＣＶＴ走行(中車速)の状態を経由することで、ＣtoＣ変速によるトルクの受け渡しを行うだけで第１動力伝達経路ＰＴ１と第２動力伝達経路ＰＴ２とが切り替えられるので、切替えショックが抑制される。

ところで、油圧制御回路８０中の制御弁の固着等の故障によって走行中にフェールセーフ弁８６がフェール側に切り替えられた場合、第１クラッチＣ１および噛合式クラッチＤ１への油圧供給が停止され、フェールセーフ弁８６がノーマル位置Normalに回復した時点で第１クラッチＣ１および噛合式クラッチＤ１への油圧供給が同時に再開される。この油圧供給の再開時において、第１クラッチＣ１への油圧Pc1が噛合式クラッチＤ１への油圧、すなわちシンクロメッシュ機構Ｓ１への油圧Ps1より早く供給された場合、噛合式クラッチＤ１の特にスリーブ５８とクラッチギヤ５６とにおいて、ギヤの歯先が噛み合わないいわゆる押し分け不良およびギヤ鳴りが発生する虞が生じる。

図６は、フェールセーフ弁８６が一旦フェール位置Failに移動後、ノーマル位置Normalに戻った場合の一例であり、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、噛合式クラッチＤ１それぞれに供給される油圧Pc1、Pc2、Ps1を示している。Ｃ１用電磁弁ＳＬ１が第１クラッチＣ１に供給する油圧Pc1は、ｔ０時点において第１クラッチＣ１の解放時の油圧P4を示し、ｔ２時点から油圧Pc1は上昇を開始し、フェールセーフ弁８６がフェール位置Failに移動したｔ３時点においてP3に達している。一方、Ｃ２用電磁弁ＳＬ２が第２クラッチＣ２に供給する油圧Pc2は、ｔ０時点において係合油圧であるP2を示し、ｔ１時点から油圧Pc2は減少している。このようにｔ１時点からｔ３時点においては、第１クラッチＣ１が係合に移行し第２クラッチＣ２が解放に移行するいわゆるＣtoＣ変速を実行する油圧供給が行われている。一方、シンクロ用電磁弁ＳＬＧが油圧アクチュエータ６２へ供給するシンクロ制御圧Ps1は、ｔ０時点からｔ３時点まで、係合を維持する油圧P5を維持している。フェールセーフ弁８６がフェール位置Failとなったｔ３時点からｔ４時点において、第１クラッチＣ１用電磁弁ＳＬ１が第１クラッチＣ１に供給する油圧Pc1は開放油圧であるP4に減少し、シンクロ制御圧Ｐs1も油圧Pc1と比較すると遅れてはいるが解放油圧であるP6に減少している。またＣ２用電磁弁ＳＬ２が第２クラッチＣ２に供給する油圧Pc2も解放油圧Ｐ４に向かって減少している。ｔ４時点において、フェールセーフ弁８６はノーマル位置Normalに回復し、第１クラッチＣ１に供給する油圧Pc1はｔ５時点において係合油圧であるP1に達している。一方シンクロ制御圧Ｐs1は、ｔ４時点以降徐々に係合油圧であるP5に向かって上昇している。たとえばノーマル位置Normalに復帰後、第１クラッチＣ１への油圧Pc1の立ち上がりが遅く、第１クラッチＣ１の係合前にシンクロ制御圧Ｐs1が係合圧近くまで立ち上がった場合、もしくはフェールにおけるシンクロ制御圧Ｐs1の減少が少なかった場合等には、第１クラッチＣ１の係合に先立ってシンクロメッシュ機構Ｓ１の作動が開始され、前述の噛合式クラッチＤ１の特にスリーブ５８とクラッチギヤ５６におけるギヤの押し分け不良およびギヤ鳴りの発生する可能性が生じる。

図３における車両状態判定手段９４は、車両１０の走行がベルト走行か否かを、たとえばセカンダリプーリ回転速度Ｎsecから判定する。この判定が否定された場合は、車両状態判定手段９４は、シンクロメッシュ機構Ｓ１への油圧指示、すなわちシンクロＯＮへの油圧指令信号が出されているか否かを判定する。この判定が肯定された場合は、フェール判定手段９６は、シンクロメッシュ機構Ｓ１が解放されているか否かをシンクロ位置センサ１１２の検出信号に基づくシンクロ位置の実際値Ｐsyncから判定する。この判定が肯定される場合は、シンクロＯＮへの油圧指令信号が出されているにも係わらずシンクロが解放されていることから、フェールセーフ弁８６がフェール位置Failにあるものと判定する。

フェールセーフ復帰時制御手段９８は、フェールセーフ弁８６がノーマル位置Normalに回復した場合に発生する虞のある押し分け不良およびギヤ鳴りを防止するための制御を行う。フェールセーフ復帰時制御手段９８は、シンクロＯＦＦ、強制アップシフトすなわち第１クラッチＣ１の解放と第２クラッチＣ２の係合と、ダウンシフトの禁止とを指示する信号を変速制御手段１００に送る。また、フェールセーフ復帰時御手段９８は、第１クラッチＣ１の解放が完了したか否かを第１クラッチＣ１に油圧を供給するＣ１用電磁弁ＳＬ１への油圧制御指令信号Ｓswtから判断する。この判定が肯定された場合、すなわちＣＶＴ走行への切り替えが完了するとともに第１クラッチＣ１の解放が完了されたことが肯定された場合、フェールセーフ復帰時制御手段９８は、変速制御手段１００にシンクロＯＮ制御の開始、すなわちシンクロメッシュ機構Ｓ１の係合の開始を指示する。変速制御手段１００はその指示に基づいて、第１クラッチＣ１の係合に先立ってシンクロメッシュ機構Ｓ１による噛合式クラッチＤ１の係合を実行する。フェールセーフ復帰時制御手段９８は、シンクロメッシュ機構Ｓ１による噛合式クラッチＤ１の係合が完了したことを、たとえばシンクロ位置センサ１１２から出力されたシンクロ位置Ｐsyncから判断すると、変速制御手段１００にダウンシフトを許可する。変速制御手段１００は、アップシフト線及びダウンシフト線に車速Ｖ及びアクセル開度θaccを適用することで変速比γの切替えを判断し、その判断結果に基づき走行パターンの切替えを行う。

図７は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち動力伝達装置１６のタイアップの発生を防ぐとともにフェールセーフ弁８６がフェール位置Failに切り換えられた場合にノーマル位置Normalに回復後のギヤの押し分け不良およびギヤ鳴りを抑制するための制御作動を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。車両状態判定手段９４の対応するステップＳ１０（以下、ステップを省略する）において、ＣＶＴ走行（ベルト走行中）であるか否かが判定される。このＳ１０判定が肯定される場合は、本ルーチンが終了させられる。この判断が否定される場合、すなわちＣＶＴ走行ではない場合は車両状態判定手段９４の対応するＳ２０において、シンクロメッシュ機構Ｓ１への油圧指示、すなわちシンクロＯＮへの油圧指令信号が出されているか否かが判定される。このＳ２０判定が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。この判断が肯定される場合はフェール判定手段９６に対応するＳ３０において、シンクロメッシュ機構Ｓ１が解放されているか否かが判定される。このＳ３０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。この判断が肯定される場合はフェールセーフ復帰時制御手段９８と変速制御手段１００とに対応するＳ４０において、シンクロＯＦＦ、強制アップシフトすなわち第１クラッチＣ１の解放と第２クラッチＣ２の係合と、ダウンシフトの禁止とが実行される。フェールセーフ復帰時制御手段９８に対応するＳ５０において、第１クラッチＣ１が解放されているか否かが判定される。このＳ５０判断が否定される場合は、Ｓ４０におけるシンクロＯＦＦ、強制アップシフトすなわち第１クラッチＣ１の解放と第２クラッチＣ２の係合と、ダウンシフトの禁止とが継続され、Ｓ５０の判断が肯定される場合はフェールセーフ復帰時制御手段９８と変速制御手段１００とに対応するＳ６０においてシンクロＯＮ制御の開始、すなわちシンクロメッシュ機構Ｓ１による噛合式クラッチＤ１の係合が開始される。次いでフェールセーフ復帰時制御手段９８と変速制御手段１００とに対応するＳ７０において、シンクロ係合の完了が判定される。このＳ７０の判断が否定されると、Ｓ６０におけるシンクロＯＮ制御が継続され、この判断が肯定される場合はフェールセーフ復帰時制御手段９８と変速制御手段１００とに対応するＳ８０においてダウンシフトが許可される。

上述のように、本実施例によれば、ギヤ走行中においてフェールセーフ弁８６が、たとえば何らかの理由によりフェールセーフ弁８６がフェール位置Failに一旦切り替わった後にノーマル位置Normalに復帰した場合においても、第１クラッチＣ１の開放完了の判定後、噛合式クラッチＤ１の係合を開始し、噛合式クラッチＤ１の係合完了の判定後、ギヤ走行が許可されることとなる。このように噛合式クラッチＤ１の係合時に第１クラッチＣ１は解放されているので咬合式クラッチＤ１のギヤ鳴りを抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

前述の実施例では、ベルト走行中であるか否かをセカンダリプーリ回転速度Ｎsecから判定するものとしたが、この様態に限らない。たとえば無段変速機２４の変速に関する油圧制御の為の油圧制御指令信号Ｓcvtからベルト走行か否かを判定するものとしても良い。

また、前述の実施例では、ギヤ伝動機構２８は、無段変速機２４の最大変速比γmaxよりもロー側の変速比となる１つの変速段が形成されるギヤ伝動機構であったが、これに限らない。例えば、ギヤ伝動機構２８は、変速比が異なる複数の変速段が形成されるギヤ伝動機構であっても良い。つまり、ギヤ伝動機構２８は２段以上に変速される有段変速機であっても良い。又、ギヤ伝動機構２８は、無段変速機２４の最小変速比γminよりもハイ側の変速比、及び最大変速比γmaxよりもロー側の変速比を形成するギヤ伝動機構であっても良い。

また、前述の実施例では、動力伝達装置１６の走行パターンを、所定の変速マップを用いて切り替えたが、これに限らない。例えば、車速Ｖとアクセル開度θaccに基づいて運転者の駆動要求量(例えば要求トルク)を算出し、その要求トルクを満たすことができる変速比を設定することで、動力伝達装置１６の走行パターンを切り替えても良い。

また、前述の実施例では、駆動力源としてエンジン１２を例示したが、これに限らない。例えば、前記駆動力源は、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジン１２と組み合わせて採用することもできる。又、エンジン１２の動力は、トルクコンバータ２０を介して入力軸２２へ伝達されたが、これに限らない。例えば、トルクコンバータ２０に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。

１２：エンジン（駆動源）
１４：駆動輪
１６：動力伝達装置（車両用動力伝達装置）
２２：入力軸
２４：無段変速機（無段変速部）
２８：ギヤ伝動機構（ギヤ伝動部）
３０：出力軸
８６：フェールセーフ弁
９０：電子制御装置（制御装置）
Ｃ１：第１クラッチ（第１摩擦クラッチ）
Ｃ２：第２クラッチ（第２摩擦クラッチ）
Ｄ１：噛合式クラッチ
ＰＴ１：第１動力伝達経路
ＰＴ２：第２動力伝達経路
Fail：フェール位置
Normal：ノーマル位置

Claims (1)

1. 駆動源の動力が伝達される入力軸と前記動力を駆動輪へ伝達する出力軸との間に設けられたギヤ伝動部と、前記駆動源の動力が伝達される前記入力軸と前記動力を前記駆動輪へ伝達する前記出力軸との間に前記ギヤ伝動部と並列に設けられた無段変速部と、前記ギヤ伝動部を介して前記駆動源の動力を伝達する第１動力伝達経路を断接する第１摩擦クラッチおよび噛合式クラッチと、前記無段変速部を介して前記駆動源の動力を伝達する第２動力伝達経路を断接する第２摩擦クラッチと、を備えた動力伝達装置の車両用制御装置であって、
   ノーマル位置において前記第１摩擦クラッチと前記噛合式クラッチとに油圧を供給する油路を解放するとともに第２摩擦クラッチに油圧を供給する油路を遮断し、フェール位置において前記第１摩擦クラッチと前記噛合式クラッチとに油圧を供給する油路を遮断するとともに前記第２摩擦クラッチに油圧を供給する油路を解放するフェールセーフ弁と、
   前記フェールセーフ弁が前記フェール位置からノーマル位置へ復帰させられた場合は、前記第１摩擦クラッチの解放完了の判定後、前記噛合式クラッチの係合を開始し、前記噛合式クラッチの係合完了の判定後、前記ギヤ伝動部による走行を許可するフェールセーフ復帰時制御手段とを、備えることを
   特徴とする動力伝達装置の車両用制御装置。
   

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