JP2019082235A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

車両用動力伝達装置の制御装置 Download PDF

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【課題】車両の減速時に、ギヤ機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行に合った適切なプライマリプーリの推力の下限値を設定する。【解決手段】車両減速時にギヤ走行モードでの走行中である場合には、無段変速機構24を介した第2動力伝達経路PT2は第2クラッチC2の解放によって切断されている為、無段変速機構24へ入力されるトルクの大きさに影響を与える、無段変速機構24の変速比γcvtとプライマリ回転速度Npriの変化量とに基づいてプライマリ推力下限値Wpriminが設定される。よって、車両減速時に、ギヤ走行モードでの走行に合った適切なプライマリ推力下限値Wpriminを設定することができる。【選択図】図5

Description

本発明は、動力源と駆動輪との間に並列に設けられた複数の動力伝達経路を備える車両用動力伝達装置の制御装置に関するものである。
プライマリプーリとセカンダリプーリとの間にベルト又はチェーン等の伝達要素が巻き掛けられた無段変速機構を介した動力伝達経路を有する車両用動力伝達装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両がそれである。この特許文献1には、エンジンの動力を変速して駆動輪に伝達するベルト式の無段変速機を備えた車両が開示されている。又、無段変速機構を介した動力伝達経路と並列にギヤ段を有するギヤ機構を介した動力伝達経路を有する車両用動力伝達装置も良く知られている。例えば、特許文献2に記載された車両用変速機がそれである。この特許文献2には、動力源の動力が伝達される入力回転部材と駆動輪へ前記動力を出力する出力回転部材との間に並列に設けられた、ギヤ段を有するギヤ機構及びベルト式の無段変速機構と、ギヤ機構を介した動力伝達経路に設けられた第1係合装置と、無段変速機構を介した動力伝達経路に設けられた第2係合装置とを備えた車両用変速機が開示されている。
特開2015−98892号公報 特開2015−227697号公報
ところで、車両の減速時には、駆動輪の回転速度が低下することに伴うイナーシャトルクが発生する。特許文献1に記載されたような、無段変速機構を介した動力伝達経路を単独で有する車両用動力伝達装置では、車両の減速時には、駆動輪の回転速度が低下することに伴うイナーシャトルクが無段変速機構に入力される。これに対して、車両の減速時には、プライマリプーリの推力が無段変速機構のベルト滑りを防止する為に必要となる推力を下回らないように、上述したようなイナーシャトルクを考慮してプライマリプーリの推力の下限値を設定することが考えられる。
ここで、特許文献2に記載されたような、無段変速機構を介した動力伝達経路とギヤ機構を介した動力伝達経路とを有する車両用動力伝達装置では、無段変速機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行とは別に、ギヤ機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行が可能である。ギヤ機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行時には、無段変速機構を介した動力伝達経路は第2係合装置の解放によって切断されている。その為、車両の減速時に無段変速機構に入力されるトルクの大きさは、無段変速機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行時と、ギヤ機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行時とで異なる可能性がある。そうすると、無段変速機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行時と同様に設定したプライマリプーリの推力の下限値は、ギヤ機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行時におけるプライマリプーリの推力の下限値としては適切な値ではない可能性がある。プライマリプーリの推力の下限値が適切な値でない場合には、例えば無段変速機構のベルト滑りが発生したり、又は、無段変速機構の伝達効率が低下するおそれがある。
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、車両の減速時に、ギヤ機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行に合った適切なプライマリプーリの推力の下限値を設定することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
第1の発明の要旨とするところは、(a)動力源の動力が伝達される入力回転部材と駆動輪へ前記動力を出力する出力回転部材との間に並列に設けられた、前記動力を前記入力回転部材から前記出力回転部材へ各々伝達することが可能な複数の動力伝達経路を備え、前記複数の動力伝達経路は、第1係合装置の係合によって形成される、ギヤ段を有するギヤ機構を介した第1動力伝達経路と、第2係合装置の係合によって形成される、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に伝達要素が巻き掛けられた無段変速機構を介した第2動力伝達経路とを有している車両用動力伝達装置の、制御装置であって、(b)車両の減速時に前記第1動力伝達経路が形成された状態での走行中である場合には、前記無段変速機構の変速比と前記プライマリプーリの回転速度の変化量とに基づいて、油圧アクチュエータによって付与される、前記伝達要素を挟圧する前記プライマリプーリの推力の下限値を設定する下限値設定部を、含むことにある。上記無段変速機構の変速比は、「プライマリプーリの回転速度/セカンダリプーリの回転速度」である。
また、第2の発明は、前記第1の発明に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記下限値設定部は、前記無段変速機構の変速比がハイ側である程、前記下限値を大きくすると共に、前記プライマリプーリの回転速度の変化量が大きい程、前記下限値を大きくすることにある。上記変速比がハイ側であるとは、変速比が高車速側であり、変速比が小さくなる側である。
また、第3の発明は、前記第1の発明又は第2の発明に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記下限値設定部は、予め定められた関係に前記無段変速機構の変速比と前記プライマリプーリの回転速度の変化量とを適用することで、前記プライマリプーリに入力される入力トルクを算出し、前記入力トルクが大きい程、前記下限値を大きくすることにある。
また、第4の発明は、前記第3の発明に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記予め定められた関係は、前記無段変速機構の変速比がハイ側である程、前記入力トルクが大きくされる関係であると共に、前記プライマリプーリの回転速度の変化量が大きい程、前記入力トルクが大きくされる関係である。
また、第5の発明は、前記第1の発明から第4の発明の何れか1つに記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記下限値設定部は、前記減速時に前記第2動力伝達経路が形成された状態での走行中である場合には、前記動力源によるトルクと前記駆動輪側から入力されるトルクとに基づいて前記下限値を設定することにある。
また、第6の発明は、前記第5の発明に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記下限値設定部は、前記動力源によるトルクが大きい程、前記下限値を大きくすると共に、前記駆動輪側から入力されるトルクが大きい程、前記下限値を大きくすることにある。
また、第7の発明は、前記第1の発明から第6の発明の何れか1つに記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記第2係合装置は、前記セカンダリプーリと前記出力回転部材との間の動力伝達経路に設けられており、前記下限値設定部は、前記減速時に前記第1係合装置及び前記第2係合装置が共に解放されたニュートラル状態である場合には、前記下限値を設定しないか、又は、前記下限値をゼロとすることにある。
前記第1の発明によれば、車両の減速時にギヤ機構を介した第1動力伝達経路が形成された状態での走行中である場合には、無段変速機構を介した第2動力伝達経路は第2係合装置の解放によって切断されている為、無段変速機構へ入力されるトルクの大きさに影響を与える、無段変速機構の変速比とプライマリプーリの回転速度の変化量とに基づいてプライマリプーリの推力の下限値が設定される。よって、車両の減速時に、ギヤ機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行に合った適切なプライマリプーリの推力の下限値を設定することができる。
また、前記第2の発明によれば、無段変速機構の変速比がハイ側である程、プライマリプーリの推力の下限値が大きくされると共に、プライマリプーリの回転速度の変化量が大きい程、プライマリプーリの推力の下限値が大きくされるので、車両の減速時に第1動力伝達経路が形成された状態での走行中には、プライマリプーリの推力の下限値が適切に設定される。
また、前記第3の発明によれば、予め定められた関係に無段変速機構の変速比とプライマリプーリの回転速度の変化量とが適用されることで、プライマリプーリに入力される入力トルクが算出され、その入力トルクが大きい程、プライマリプーリの推力の下限値が大きくされるので、車両の減速時に第1動力伝達経路が形成された状態での走行中には、プライマリプーリの推力の下限値が適切に設定される。
また、前記第4の発明によれば、前記予め定められた関係は、無段変速機構の変速比がハイ側である程、プライマリプーリに入力される入力トルクが大きくされる関係であると共に、プライマリプーリの回転速度の変化量が大きい程、プライマリプーリに入力される入力トルクが大きくされる関係であるので、車両の減速時に第1動力伝達経路が形成された状態での走行中には、プライマリプーリの推力の下限値が適切に設定される。
また、前記第5の発明によれば、車両の減速時に無段変速機構を介した第2動力伝達経路が形成された状態での走行中である場合には、その第2動力伝達経路が形成されているときに無段変速機構へ入力されるトルクの大きさに影響を与える、動力源によるトルクと駆動輪側から入力されるトルクとに基づいてプライマリプーリの推力の下限値が設定される。よって、車両の減速時に、無段変速機構を介した動力伝達経路が形成された状態での走行に合った適切なプライマリプーリの推力の下限値を設定することができる。又、第1動力伝達経路及び第2動力伝達経路のうちの何れが形成された状態での走行中であるかに合わせて適切な下限値が設定される。
また、前記第6の発明によれば、動力源によるトルクが大きい程、プライマリプーリの推力の下限値が大きくされると共に、駆動輪側から入力されるトルクが大きい程、プライマリプーリの推力の下限値が大きくされるので、車両の減速時に第2動力伝達経路が形成された状態での走行中には、プライマリプーリの推力の下限値が適切に設定される。
また、前記第7の発明によれば、車両の減速時にニュートラル状態である場合には、無段変速機構を介した第2動力伝達経路が切断されていることに加えて、駆動輪の回転低下に伴うプライマリプーリの回転低下が生じない為、プライマリプーリの推力の下限値が設定されないか、又は、プライマリプーリの推力の下限値がゼロとされる。よって、車両の減速時に、ニュートラル状態に合った適切なプライマリプーリの推力とすることができる。
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と共に、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。 ギヤ走行モードでの車両減速時におけるプライマリ推力下限値を設定する考え方を説明する為の図である。 ベルト走行モードでの車両減速時におけるプライマリ推力下限値を設定する考え方を説明する為の図である。 動力伝達装置のニュートラル状態での車両減速時におけるプライマリ推力下限値を設定する考え方を説明する為の図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち車両減速時にギヤ走行モードでの走行に合った適切なプライマリ推力下限値を設定する為の制御作動を説明するフローチャートである。
本発明の実施形態において、入力側のプーリである前記プライマリプーリと出力側のプーリである前記セカンダリプーリとは、各々、例えば固定シーブと可動シーブとそれらの固定シーブ及び可動シーブの間の溝幅を変更する為の推力を付与する油圧アクチュエータとを有する。前記車両用動力伝達装置を備える車両は、前記油圧アクチュエータに供給される作動油圧としてのプーリ油圧をそれぞれ独立に制御する油圧制御回路を備える。この油圧制御回路は、例えば前記油圧アクチュエータへの作動油の流量を制御することにより結果的にプーリ油圧を生じるように構成されても良い。このような油圧制御回路により、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリにおける各推力(=プーリ油圧×受圧面積)が各々制御されることで、前記無段変速機構のベルト滑りを防止しつつ目標の変速が実現されるように変速制御が実行される。前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとの間に巻き掛けられた前記伝達要素は、無端環状のフープと、そのフープに沿って厚さ方向に多数連ねられた厚肉板片状のブロックであるエレメントとを有する無端環状の圧縮式の伝動ベルト、又は、交互に重ねられたリンクプレートの端部が連結ピンによって相互に連結された無端環状のリンクチェーンを構成する引張式の伝動ベルトなどである。前記無段変速機構は、公知のベルト式の無段変速機である。広義には、このベルト式の無段変速機の概念にチェーン式の無段変速機を含む。
また、前記動力源は、例えば燃料の燃焼によって動力を発生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である。又、前記車両は、前記動力源として、このエンジンに加えて、又は、このエンジンに替えて、電動機等を備えていても良い。
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と共に、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1において、車両10は、動力源として機能するエンジン12と、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた車両用動力伝達装置16とを備えている。以下、車両用動力伝達装置16を動力伝達装置16という。
動力伝達装置16は、非回転部材としてのケース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機構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構24と並列に設けられたギヤ機構28、無段変速機構24及びギヤ機構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、ギヤ36に連結されたデフギヤ38等を備えている。又、動力伝達装置16は、デフギヤ38に連結された左右の車軸40を備えている。入力軸22は、エンジン12の動力が伝達される入力回転部材である。出力軸30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。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
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から出力される動力は、トルクコンバータ20、前後進切替装置26、ギヤ機構28、減速歯車装置34、デフギヤ38、車軸40等を順次介して、左右の駆動輪14へ伝達される。又は、動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力は、トルクコンバータ20、無段変速機構24、減速歯車装置34、デフギヤ38、車軸40等を順次介して、左右の駆動輪14へ伝達される。
上述したように、動力伝達装置16は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路PTに並列に設けられた、ギヤ機構28及び無段変速機構24を備えている。具体的には、動力伝達装置16は、入力軸22と出力軸30との間の動力伝達経路PTに並列に設けられた、ギヤ機構28及び無段変速機構24を備えている。つまり、動力伝達装置16は、入力軸22と出力軸30との間に並列に設けられた、エンジン12の動力を入力軸22から出力軸30へ各々伝達することが可能な複数の動力伝達経路を備えている。複数の動力伝達経路は、ギヤ機構28を介した第1動力伝達経路PT1と、無段変速機構24を介した第2動力伝達経路PT2とを有している。すなわち、動力伝達装置16は、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2との複数の動力伝達経路を、入力軸22と出力軸30との間に並列に備えている。第1動力伝達経路PT1は、エンジン12の動力を入力軸22からギヤ機構28を介して駆動輪14へ伝達する動力伝達経路である。第2動力伝達経路PT2は、エンジン12の動力を入力軸22から無段変速機構24を介して駆動輪14へ伝達する動力伝達経路である。
動力伝達装置16では、エンジン12の動力を駆動輪14へ伝達する動力伝達経路が、車両10の走行状態に応じて第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2とで切り替えられる。その為、動力伝達装置16は、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2とを選択的に形成する複数の係合装置を備えている。複数の係合装置は、第1クラッチC1、第1ブレーキB1、及び第2クラッチC2を含んでいる。第1クラッチC1は、第1動力伝達経路PT1を選択的に接続したり、切断したりする係合装置であって、前進時に、係合されることで第1動力伝達経路PT1を形成する第1係合装置である。第1ブレーキB1は、第1動力伝達経路PT1を選択的に接続したり、切断したりする係合装置であって、後進時に、係合されることで第1動力伝達経路PT1を形成する第1係合装置である。第1動力伝達経路PT1は、第1クラッチC1又は第1ブレーキB1の係合によって形成される。第2クラッチC2は、第2動力伝達経路PT2を選択的に接続したり、切断したりする係合装置であって、係合されることで第2動力伝達経路PT1を形成する第2係合装置である。第2動力伝達経路PT1は、第2クラッチC2の係合によって形成される。第1クラッチC1、第1ブレーキB1、及び第2クラッチC2は、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の湿式の摩擦係合装置である。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。
エンジン12は、電子スロットル装置や燃料噴射装置や点火装置などのエンジン12の出力制御に必要な種々の機器を有するエンジン制御装置42を備えている。エンジン12は、後述する電子制御装置90によって、運転者による車両10に対する駆動要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量θaccに応じてエンジン制御装置42が制御されることで、エンジントルクTeが制御される。
トルクコンバータ20は、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。動力伝達装置16は、ポンプ翼車20pに連結された機械式のオイルポンプ44を備えている。オイルポンプ44は、エンジン12により回転駆動されることにより、無段変速機構24を変速制御したり、無段変速機構24におけるベルト挟圧力を発生させたり、前記複数の係合装置の各々の係合や解放などの作動状態を切り替えたりする為の作動油圧の元圧を、車両10に備えられた油圧制御回路46へ供給する。
前後進切替装置26は、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。キャリア26cは、入力軸22に連結されている。リングギヤ26rは、第1ブレーキB1を介してケース18に選択的に連結される。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48に連結されている。キャリア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。
ギヤ機構28は、小径ギヤ48と、ギヤ機構カウンタ軸50と、ギヤ機構カウンタ軸50回りにそのギヤ機構カウンタ軸50に対して同軸心に相対回転不能に設けられて小径ギヤ48と噛み合う大径ギヤ52とを備えている。大径ギヤ52は、小径ギヤ48よりも大径である。又、ギヤ機構28は、ギヤ機構カウンタ軸50回りにそのギヤ機構カウンタ軸50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54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アイドラギヤ54と噛み合う出力ギヤ56とを備えている。出力ギヤ56は、アイドラギヤ54よりも大径である。従って、ギヤ機構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、1つのギヤ段が形成される。ギヤ機構28は、ギヤ段を有するギヤ機構である。ギヤ機構28は、更に、ギヤ機構カウンタ軸50回りに、大径ギヤ52とアイドラギヤ54との間に設けられて、これらの間の動力伝達経路を選択的に接続したり、切断したりする噛合式クラッチD1を備えている。噛合式クラッチD1は、第1動力伝達経路PT1を選択的に接続したり、切断したりする係合装置であって、係合されることで第1動力伝達経路PT1を形成する係合装置である。噛合式クラッチD1は、前記第1係合装置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係合装置であり、前記複数の係合装置に含まれる。噛合式クラッチD1は、動力伝達装置16に備えられた不図示の油圧アクチュエータの作動によって作動状態が切り替えられる。
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の動力伝達経路が形成される一方で、第1ブレーキB1の係合により後進用の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、第1クラッチC1及び第1ブレーキB1が共に解放されると、又は、噛合式クラッチD1が解放されると、動力伝達が不能なニュートラル状態とされる。
無段変速機構24は、入力軸22と同軸心に設けられて入力軸22と一体的に連結されたプライマリ軸58と、プライマリ軸58に連結された有効径が可変のプライマリプーリ60と、出力軸30と同軸心に設けられたセカンダリ軸62と、セカンダリ軸62に連結された有効径が可変のセカンダリプーリ64と、それら各プーリ60,64の間に巻き掛けられた伝達要素としての伝動ベルト66とを備えている。無段変速機構24は、各プーリ60,64と伝動ベルト66との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる公知のベルト式の無段変速機であり、エンジン12の動力を駆動輪14側へ伝達する。前記摩擦力は、挟圧力も同意であり、ベルト挟圧力ともいう。このベルト挟圧力は、無段変速機構24における伝動ベルト66のトルク容量であるベルトトルク容量Tcvtである。
プライマリプーリ60は、プライマリ軸58に連結された固定シーブ60aと、固定シーブ60aに対してプライマリ軸58の軸心回りの相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ60bと、可動シーブ60bに対してプライマリ推力Wpriを付与する油圧アクチュエータ60cとを備えている。プライマリ推力Wpriは、固定シーブ60aと可動シーブ60bとの間のV溝幅を変更する為のプライマリプーリ60の推力(=プライマリ圧Ppri×受圧面積)である。つまり、プライマリ推力Wpriは、油圧アクチュエータ60cによって付与される伝動ベルト66を挟圧するプライマリプーリ60の推力である。プライマリ圧Ppriは、油圧制御回路46によって油圧アクチュエータ60cへ供給される油圧であり、プライマリ推力Wpriを生じさせるプーリ油圧である。又、セカンダリプーリ64は、セカンダリ軸62に連結された固定シーブ64aと、固定シーブ64aに対してセカンダリ軸62の軸心回りの相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ64bと、可動シーブ64bに対してセカンダリ推力Wsecを付与する油圧アクチュエータ64cとを備えている。セカンダリ推力Wsecは、固定シーブ64aと可動シーブ64bとの間のV溝幅を変更する為のセカンダリプーリ64の推力(=セカンダリ圧Psec×受圧面積)である。つまり、セカンダリ推力Wsecは、油圧アクチュエータ64cによって付与される伝動ベルト66を挟圧するセカンダリプーリ64の推力である。セカンダリ圧Psecは、油圧制御回路46によって油圧アクチュエータ64cへ供給される油圧であり、セカンダリ推力Wsecを生じさせるプーリ油圧である。
無段変速機構24では、後述する電子制御装置90により駆動される油圧制御回路46によってプライマリ圧Ppri及びセカンダリ圧Psecが各々調圧制御されることにより、プライマリ推力Wpri及びセカンダリ推力Wsecが各々制御される。これにより、無段変速機構24では、各プーリ60,64のV溝幅が変化して伝動ベルト66の掛かり径(=有効径)が変更され、変速比γcvt(=プライマリ回転速度Npri/セカンダリ回転速度Nsec)が変化させられると共に、伝動ベルト66が滑りを生じないようにベルト挟圧力が制御される。つまり、プライマリ推力Wpri及びセカンダリ推力Wsecが各々制御されることで、伝動ベルト66の滑りであるベルト滑りが防止されつつ無段変速機構24の変速比γcvtが目標変速比γcvttとされる。
無段変速機構24では、プライマリ圧Ppriが高められると、プライマリプーリ60のV溝幅が狭くされて変速比γcvtが小さくされる。変速比γcvtが小さくされることは、無段変速機構24がアップシフトされることである。無段変速機構24では、プライマリプーリ60のV溝幅が最小とされるところで、最ハイ変速比γminが形成される。この最ハイ変速比γminは、無段変速機構24により形成できる変速比γcvtの範囲のうちの最も高車速側となる最高車速側の変速比γcvtであり、変速比γcvtが最も小さな値となる最小変速比である。一方で、無段変速機構24では、プライマリ圧Ppriが低められると、プライマリプーリ60のV溝幅が広くされて変速比γcvtが大きくされる。変速比γcvtが大きくされることは、無段変速機構24がダウンシフトされることである。無段変速機構24では、プライマリプーリ60のV溝幅が最大とされるところで、最ロー変速比γmaxが形成される。この最ロー変速比γmaxは、無段変速機構24により形成できる変速比γcvtの範囲のうちの最も低車速側となる最低車速側の変速比γcvtであり、変速比γcvtが最も大きな値となる最大変速比である。尚、無段変速機構24では、プライマリ推力Wpriとセカンダリ推力Wsecとによりベルト滑りが防止されつつ、プライマリ推力Wpriとセカンダリ推力Wsecとの相互関係にて目標変速比γcvttが実現されるものであり、一方の推力のみで目標の変速が実現されるものではない。各プーリ60,64の推力比τ(=Wsec/Wpri)が変更されることにより無段変速機構24の変速比γcvtが変更される。例えば、その推力比τが大きくされる程、変速比γcvtが大きくされる。
出力軸30は、セカンダリ軸62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、セカンダリプーリ64と出力軸30との間の動力伝達経路に設けられている。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から無段変速機構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では、第1動力伝達経路PT1における変速比γgear(=入力軸回転速度Nin/出力軸回転速度Nout)であるギヤ機構28の変速比ELは、第2動力伝達経路PT2における最大変速比である無段変速機構24の最ロー変速比γmaxよりも大きな値に設定されている。すなわち、変速比ELは、最ロー変速比γmaxよりもロー側の変速比に設定されている。上記ロー側の変速比は、低車速側の変速比であり、変速比が大きくなる側の変速比である。ギヤ機構28の変速比ELは、動力伝達装置16における第1速変速比γ1に相当し、無段変速機構24の最ロー変速比γmaxは、動力伝達装置16における第2速変速比γ2に相当する。
車両10では、ギヤ走行モードでの走行とベルト走行モードでの走行とを選択的に行うことが可能である。ギヤ走行モードは、第1動力伝達経路PT1を用いて走行する走行モードであって、動力伝達装置16において第1動力伝達経路PT1が形成された状態とする走行モードである。ベルト走行モードは、第2動力伝達経路PT2を用いて走行する走行モードであって、動力伝達装置16において第2動力伝達経路PT2が形成された状態とする走行モードである。ギヤ走行モードでは、前進走行を可能とする場合、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。ギヤ走行モードでは、後進走行を可能とする場合、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。ベルト走行モードでは、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。このベルト走行モードでは前進走行が可能となる。
ギヤ走行モードは、車両停止中を含む比較的低車速領域において選択される。ベルト走行モードは、中車速領域を含む比較的高車速領域において選択される。ベルト走行モードのうちの中車速領域でのベルト走行モードでは噛合式クラッチD1が係合される一方で、ベルト走行モードのうちの高車速領域でのベルト走行モードでは噛合式クラッチD1が解放される。高車速領域でのベルト走行モードにて噛合式クラッチD1が解放されるのは、例えばベルト走行モードでの走行中のギヤ機構28等の引き摺りをなくすと共に、高車速においてギヤ機構28や遊星歯車装置26pの構成部材である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。
車両10は、動力伝達装置16の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置90を備えている。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。電子制御装置90は、エンジン12の出力制御、無段変速機構24の変速制御やベルト挟圧力制御、前記複数の係合装置(C1,B1,C2,D1)の各々の作動状態を切り替える油圧制御等を実行する。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に備えられた各種センサ等(例えば各種回転速度センサ70、72,74,76、アクセル操作量センサ78、スロットル開度センサ80、シフトポジションセンサ82など)による各種検出信号等(例えばエンジン回転速度Ne、入力軸回転速度Ninと同値となるプライマリ軸58の回転速度であるプライマリ回転速度Npri、セカンダリ軸62の回転速度であるセカンダリ回転速度Nsec、車速Vに対応する出力軸回転速度Nout、運転者の加速操作の大きさを表すアクセル操作量θacc、スロットル開度tap、車両10に備えられたシフトレバー84の操作ポジションPOSshなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置90からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置42、油圧制御回路46など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、無段変速機構24の変速やベルト挟圧力等を制御する為の油圧制御指令信号Scvt、前記複数の係合装置の各々の作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Scbdなど)が、それぞれ出力される。尚、プライマリ回転速度Npriはプライマリプーリ60の回転速度でもあり、又、セカンダリ回転速度Nsecはセカンダリプーリ64の回転速度でもある。
シフトレバー84の操作ポジションPOSshは、例えばP,R,N,D操作ポジションである。P操作ポジションは、動力伝達装置16がニュートラル状態とされ且つ機械的に出力軸30の回転が機械的に阻止された、動力伝達装置16のPポジションを選択するパーキング操作ポジションである。動力伝達装置16のニュートラル状態は、例えば第1クラッチC1、第1ブレーキB1、及び第2クラッチC2が共に解放されることで実現される。R操作ポジションは、ギヤ走行モードにて後進走行を可能とする、動力伝達装置16のRポジションを選択する後進走行操作ポジションである。N操作ポジションは、動力伝達装置16がニュートラル状態とされた、動力伝達装置16のNポジションを選択するニュートラル操作ポジションである。D操作ポジションは、ギヤ走行モードにて前進走行を可能とするか、又は、ベルト走行モードにて無段変速機構24の自動変速制御を実行して前進走行を可能とする、動力伝達装置16のDポジションを選択する前進走行操作ポジションである。
電子制御装置90は、車両10における各種制御を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部92、変速制御手段すなわち変速制御部94、下限値設定手段すなわち下限値設定部96、及び状態判定手段すなわち状態判定部98を備えている。
エンジン制御部92は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル操作量θacc及び車速Vを適用することで要求駆動力Fdemを算出する。エンジン制御部92は、その要求駆動力Fdemが得られる目標エンジントルクTetを設定し、その目標エンジントルクTetが得られるようにエンジン12を制御するエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置42へ出力する。
変速制御部94は、車両停止中に、操作ポジションPOSshがP操作ポジション又はN操作ポジションである場合には、ギヤ走行モードへの移行に備えて、噛合式クラッチD1を係合する油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。変速制御部94は、車両停止中に、操作ポジションPOSshがP操作ポジション又はN操作ポジションからD操作ポジションとされた場合、第1クラッチC1を係合する油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。これにより、走行モードが前進走行を可能とするギヤ走行モードへ移行させられる。変速制御部94は、車両停止中に、操作ポジションPOSshがP操作ポジション又はN操作ポジションからR操作ポジションとされた場合、第1ブレーキB1を係合する油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。これにより、走行モードが後進走行を可能とするギヤ走行モードへ移行させられる。
変速制御部94は、操作ポジションPOSshがD操作ポジションである場合、ギヤ走行モードとベルト走行モードとを切り替える切替制御を実行する。具体的には、変速制御部94は、ギヤ走行モードにおけるギヤ機構28の変速比ELに対応する第1速変速段と、ベルト走行モードにおける無段変速機構24の最ロー変速比γmaxに対応する第2速変速段とを切り替える為の所定のヒステリシスを有した、予め定められたアップシフト線及びダウンシフト線に、車速V及びアクセル操作量θaccを適用することで変速の要否を判断し、その判断結果に基づいて走行モードを切り替える。
変速制御部94は、ギヤ走行モードでの走行中にアップシフトを判断してベルト走行モードへ切り替える場合、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掴み替えるクラッチツゥクラッチ変速を行う油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。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。一方で、変速制御部94は、ベルト走行モードでの走行中にダウンシフトを判断してギヤ走行モードへ切り替える場合、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掴み替えるクラッチツゥクラッチ変速を行う油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。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。ギヤ走行モードとベルト走行モードとを切り替える切替制御では、噛合式クラッチD1が係合された中車速領域でのベルト走行モードの状態を経由することで、上記クラッチツゥクラッチ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。
変速制御部94は、ベルト走行モードにおいては、無段変速機構24のベルト滑りが発生しないようにしつつ無段変速機構24の目標変速比γcvttを達成するように、プライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecとを制御する油圧制御指令信号Scvtを油圧制御回路46へ出力して、無段変速機構24の変速を実行する。
具体的には、変速制御部94は、予め定められた関係である例えばCVT変速マップにアクセル操作量θacc及び車速Vを適用することで目標プライマリ回転速度Npritを算出する。変速制御部94は、目標プライマリ回転速度Npritに基づいて目標変速比γcvtt(=Nprit/Nsec)を算出する。変速制御部94は、予め定められた関係である例えばエンジントルクマップにスロットル開度tap及びエンジン回転速度Neを適用することでエンジントルクTeの推定値を算出する。変速制御部94は、エンジントルクTeの推定値と予め定められた関係である例えばトルクコンバータ20の特性とに基づいてタービントルクTtを算出する。変速制御部94は、プライマリプーリ60に入力される入力トルクであるプライマリ入力トルクTpriとして、タービントルクTtを用いる。プライマリ入力トルクTpriは、プライマリ軸58におけるトルクである。変速制御部94は、予め定められた関係である推力比マップに目標変速比γcvtt及びトルク比を適用することで、目標変速比γcvttを実現する為の推力比τを算出する。このトルク比は、上記算出されたプライマリ入力トルクTpriと、予め定められたプライマリプーリ60に入力可能な限界のトルクTprilimとの比(=Tpri/Tprilim)である。変速制御部94は、この推力比τを達成する為の目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectを算出する。一方の推力が決められれば、目標変速比γcvttを実現する為の推力比τに基づいて他方の推力も決められる。変速制御部94は、目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectを、目標プライマリ圧Pprit(=Wprit/受圧面積)及び目標セカンダリ圧Psect(=Wsect/受圧面積)に各々変換する。変速制御部94は、目標プライマリ圧Pprit及び目標セカンダリ圧Psectが得られるように、プライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecとを制御する油圧制御指令信号Scvtを油圧制御回路46へ出力する。油圧制御回路46は、その油圧制御指令信号Scvtに従って、各ソレノイド弁を作動させてプライマリ圧Ppri及びセカンダリ圧Psecを調圧する。尚、上述した無段変速機構24の変速制御の説明では、便宜上、目標変速比γcvttを一定に維持する為の推力について述べた。無段変速機構24の変速過渡においては、目標のアップシフト或いは目標のダウンシフトを実現する為の推力がこの一定に維持する為の推力に加えられる。
目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectの算出では、必要最小限の推力で無段変速機構24のベルト滑りを防止する為に必要となる推力である必要推力が考慮される。この必要推力は、無段変速機構24のベルト滑りが発生する直前の推力である滑り限界推力である。
変速制御部94は、プライマリプーリ60の限界推力であるプライマリ限界推力Wprilimと、セカンダリプーリ64の限界推力であるセカンダリ限界推力Wseclimを設定する。変速制御部94は、次式(1)を用いてプライマリ限界推力Wprilimを設定する。変速制御部94は、次式(2)を用いてセカンダリ限界推力Wseclimを設定する。次式(1)及び次式(2)において、「α」は各プーリ60,64のシーブ角、「μ」はベルトエレメントとシーブとの間の摩擦係数、「Rpri」は無段変速機構24の変速比γcvtに基づいて算出されるプライマリプーリ60側のベルト掛かり径、「γcvt×Tpri」はセカンダリプーリ64に入力されるトルク、「Rsec」は無段変速機構24の変速比γcvtに基づいて算出されるセカンダリプーリ64側のベルト掛かり径をそれぞれ示している。
Wprilim=(Tpri×cosα)/(2×μ×Rpri) …(1)
Wseclim=(γcvt×Tpri×cosα)/(2×μ×Rsec) …(2)
変速制御部94は、プライマリ限界推力Wprilim及び目標変速比γcvttを実現する為の推力比τに基づいて、変速制御の為に必要なセカンダリプーリ64の推力であるセカンダリ変速制御推力Wsecsh(=τ×Wprilim)を算出する。変速制御部94は、セカンダリ限界推力Wseclim及びセカンダリ変速制御推力Wsecshのうちの大きい方を、目標セカンダリ推力Wsectとして設定する。変速制御部94は、目標セカンダリ推力Wsect及び目標変速比γcvttを実現する為の推力比τに基づいて、目標プライマリ推力Wprit(=Wsect/τ)を算出する。
下限値設定部96は、車両10の減速時には、プライマリ推力Wpriが必要推力を下回らないように、プライマリ入力トルクTpriに基づいて、プライマリ推力Wpriの下限値であるプライマリ推力下限値Wprimin(=F(Tpri))を設定する。関数「F(Tpri)」は、前記式(1)の右辺が用いられる。上記車両10の減速時を車両減速時と称する。尚、後述するように、車両減速時のプライマリ入力トルクTpriは、前記式(1)で用いたタービントルクTtとは異なる値が用いられる。
変速制御部94は、車両減速時には、プライマリ推力下限値Wpriminがプライマリ限界推力Wprilimよりも大きい場合には、プライマリ限界推力Wprilimとしてプライマリ推力下限値Wpriminを用いる。又は、変速制御部94は、車両減速時には、プライマリ推力下限値Wpriminが上記算出した目標プライマリ推力Wpritよりも大きい場合には、目標プライマリ推力Wpritをプライマリ推力下限値Wpriminとする。
車両減速時には、駆動輪14の回転速度が低下することに伴うイナーシャトルクが発生する。駆動輪14の回転速度が低下することに伴うイナーシャトルクを駆動輪側イナーシャトルクと称する。その為、プライマリ入力トルクTpriとして、タービントルクTtの他に駆動輪側イナーシャトルクを考慮する必要が生じる場合がある。一方で、車両減速時の走行状態としては、ギヤ走行モードで走行している状態、ベルト走行モードで走行している状態、及び動力伝達装置16がニュートラル状態とされている状態の3つの状態がある。これらの3つの状態は、各々、動力伝達装置16における動力伝達の状態が異なるので、プライマリ入力トルクTpriの状態も異なる可能性がある。車両減速時に、これらの3つの状態におけるプライマリ推力下限値Wpriminを設定する考え方について、図2−図4を用いて各々説明する。図2−図4中の太矢印は、各々、駆動輪側イナーシャトルクの伝達の状態を示している。
図2は、ギヤ走行モードでの車両減速時におけるプライマリ推力下限値Wpriminを設定する考え方を説明する為の図である。図2において、ギヤ走行モードでの走行中は第2クラッチが解放されている。その為、駆動輪側イナーシャトルクは、第1クラッチC1及び第1ブレーキB1のうちの係合されている方の係合装置のトルク容量、及び/又は、噛合式クラッチD1のトルク容量で受け止められる。又、プライマリ軸58にはタービントルクTtと駆動輪側イナーシャトルクとが入ってくるが、第2クラッチが解放されている為、無段変速機構24はそれらのトルクを受け止める必要がない。従って、ギヤ走行モードでの車両減速時には、プライマリ入力トルクTpriとして、タービントルクTtと駆動輪側イナーシャトルクとを考慮する必要はない。
一方で、ギヤ走行モードでの車両減速時には、プライマリ回転速度Npriは駆動輪14の回転速度が低下することに伴って低下する。従って、ギヤ走行モードでの車両減速時には、プライマリ回転速度Npriが低下するときの無段変速機構24自身のイナーシャを受け止めるだけのベルトトルク容量Tcvtがあれば無段変速機構24のベルト滑りは発生しない。
具体的には、第2クラッチが解放されている状態での無段変速機構24はプライマリ軸58に連結された1つの剛体と見なすことができる。その為、プライマリ推力下限値Wpriminは、プライマリ回転速度Npriの低下に伴って発生する無段変速機構24におけるイナーシャトルクを受け止められる推力が設定されれば良い。プライマリ回転速度Npriの低下に伴う無段変速機構24におけるイナーシャトルクをCVTイナーシャトルクと称する。従って、ギヤ走行モードでの車両減速時には、プライマリ入力トルクTpriとして、プライマリ軸58上に換算したCVTイナーシャトルクが用いられる。プライマリ軸58上に換算したCVTイナーシャトルクをプライマリ軸CVTイナーシャトルクと称する。
プライマリ軸CVTイナーシャトルクは、プライマリ回転速度Npriの変化量が大きい程大きくなる。プライマリ回転速度Npriの変化量は、繰り返し行われる制御作動においてはプライマリ回転速度Npriの変化速度である。
プライマリ回転速度Npriの低下に伴ってセカンダリ回転速度Nsecも低下する。CVTイナーシャトルクは、セカンダリ回転速度Nsecの低下に伴うセカンダリプーリ64におけるイナーシャトルクを含んでいる。プライマリ軸58上に換算した、セカンダリプーリ64の等価慣性は、無段変速機構24の変速比γcvtがハイ側である程大きくされる。プライマリ軸58上に換算した、セカンダリプーリ64におけるイナーシャトルクは、変速比γcvtがハイ側である程大きくされる。従って、プライマリ軸CVTイナーシャトルクは、変速比γcvtがハイ側である程大きくされる。
プライマリ入力トルクTpriとして用いられるプライマリ軸CVTイナーシャトルクは、プライマリ回転速度Npriの変化量と無段変速機構24の変速比γcvtとに依存する。下限値設定部96は、車両減速時にギヤ走行モードでの走行中である場合には、プライマリ回転速度Npriの変化量と無段変速機構24の変速比γcvtとに基づいてプライマリ推力下限値Wpriminを設定する。
プライマリ推力下限値Wpriminは、プライマリ入力トルクTpriが大きい程大きくされる(前記式(1)の右辺参照)。つまり、プライマリ推力下限値Wpriminは、プライマリ軸CVTイナーシャトルクが大きい程大きくされる。従って、下限値設定部96は、無段変速機構24の変速比γcvtがハイ側である程、プライマリ推力下限値Wpriminを大きくすると共に、プライマリ回転速度Npriの変化量が大きい程、プライマリ推力下限値Wpriminを大きくする。
下限値設定部96は、予め定められた関係であるプライマリ軸CVTイナーシャトルクマップに無段変速機構24の変速比γcvtとプライマリ回転速度Npriの変化量とを適用することで、プライマリ入力トルクTpriとしてプライマリ軸CVTイナーシャトルクを算出する。下限値設定部96は、プライマリ入力トルクTpriが大きい程、プライマリ推力下限値Wpriminを大きくする。前記プライマリ軸CVTイナーシャトルクマップは、「map(無段変速機構24の変速比γcvt、プライマリ回転速度Npriの変化量)」である。
前記プライマリ軸CVTイナーシャトルクマップは、無段変速機構24の変速比γcvtがハイ側である程、プライマリ入力トルクTpriとしてのプライマリ軸CVTイナーシャトルクが大きくされる関係であると共に、プライマリ回転速度Npriの変化量が大きい程、そのプライマリ軸CVTイナーシャトルクが大きくされる関係である。
図3は、ベルト走行モードでの車両減速時におけるプライマリ推力下限値Wpriminを設定する考え方を説明する為の図である。図3において、ベルト走行モードでの走行中は第2クラッチが係合されていると共に第1クラッチC1及び第1ブレーキB1が解放されている。その為、無段変速機構24は、駆動輪側イナーシャトルクを受け止める必要がある。従って、ベルト走行モードでの車両減速時には、プライマリ入力トルクTpriとして、タービントルクTtと駆動輪側イナーシャトルクとを考慮する必要がある。
プライマリ推力下限値Wpriminは、タービントルクTtと駆動輪側イナーシャトルクとを受け止められる推力が設定されれば良い。従って、ベルト走行モードでの車両減速時には、プライマリ入力トルクTpriとして、エンジン12によるトルクであるタービントルクTtと、プライマリ軸58上における駆動輪側イナーシャトルクとの合算トルクが用いられる。プライマリ軸58上における駆動輪側イナーシャトルクは、駆動輪14側から入力されるトルクであり、このトルクをプライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクと称する。
下限値設定部96は、車両減速時にベルト走行モードでの走行中である場合には、タービントルクTtとプライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクとに基づいてプライマリ推力下限値Wpriminを設定する。
プライマリ推力下限値Wpriminは、プライマリ入力トルクTpriが大きい程大きくされる(前記式(1)の右辺参照)。従って、下限値設定部96は、タービントルクTtが大きい程、プライマリ推力下限値Wpriminを大きくすると共に、プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクが大きい程、プライマリ推力下限値Wpriminを大きくする。
下限値設定部96は、予め定められた関係であるプライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクマップに出力軸回転速度Noutの変化量を適用することで、プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクを算出する。出力軸回転速度Noutの変化量は、繰り返し行われる制御作動においては出力軸回転速度Noutの変化速度である。前記プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクマップは、出力軸回転速度Noutの変化量が大きい程、プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクが大きくされる関係である。尚、車両10の減速時には、出力軸回転速度Noutが低下することと同様に、プライマリ回転速度Npriが低下する。従って、前記プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクマップは、プライマリ回転速度Npriの変化量が大きい程、プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクが大きくされる関係であっても良い。この場合、下限値設定部96は、プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクマップにプライマリ回転速度Npriの変化量を適用することで、プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクを算出する。
図4は、動力伝達装置16のニュートラル状態での車両減速時におけるプライマリ推力下限値Wpriminを設定する考え方を説明する為の図である。動力伝達装置16のニュートラル状態での車両減速時は、動力伝達装置16をニュートラル状態として走行する惰性走行時である。図4において、動力伝達装置16のニュートラル状態では、第1クラッチC1、第1ブレーキB1、及び第2クラッチC2が解放されている。その為、駆動輪14の回転速度が低下することに伴う、プライマリ回転速度Npriの低下は発生しない。又、無段変速機構24には、駆動輪側イナーシャトルクが入ってこない。又、プライマリ軸58にはタービントルクTtが入ってくるが、第2クラッチが解放されている為、無段変速機構24はタービントルクTtを受け止める必要がない。従って、動力伝達装置16のニュートラル状態での車両減速時には、プライマリ入力トルクTpriとして、タービントルクTtと駆動輪側イナーシャトルクとCVTイナーシャトルクとを考慮する必要はない。尚、図4では、更に、噛合式クラッチD1も解放されているが、動力伝達装置16のニュートラル状態での車両減速時には、噛合式クラッチD1は必ずしも解放される必要はない。
下限値設定部96は、車両減速時に動力伝達装置16がニュートラル状態である場合には、プライマリ推力下限値Wpriminを設定しないか、又は、プライマリ推力下限値Wpriminをゼロとする。別の見方では、動力伝達装置16のニュートラル状態での車両減速時には、プライマリ入力トルクTpriがゼロとされても良い。
状態判定部98は、車両10が減速状態であるか否か、すなわち車両減速時であるか否かを判定する。車両減速時は、例えばホイールブレーキの作動によるブレーキ減速時である。又は、車両減速時は、例えば車両10が停止するときの減速時である。又は、車両減速時は、所定の減速度を超えた急減速時である。この所定の減速度は、例えばプライマリ推力Wpriの設定において、駆動輪側イナーシャトルク、又は、駆動輪14の回転速度が低下することに伴うプライマリ回転速度Npriの低下を考慮する必要がある、予め定められた車両10の減速度である。
状態判定部98は、車両減速時であると判定した場合には、動力伝達装置16がニュートラル状態であるか否かを判定する。このニュートラル状態の判定は、走行モードがギヤ走行モード及びベルト走行モードのうちの何れであっても良い。状態判定部98は、動力伝達装置16がニュートラル状態でないと判定した場合には、ギヤ走行モード及びベルト走行モードのうちの何れの走行モードとされているかを判定する。例えば、状態判定部98は、ギヤ走行モードでの走行中であるか否かを判定する。又は、状態判定部98は、ベルト走行モードでの走行中であるか否かを判定する。
図5は、電子制御装置90の制御作動の要部すなわち車両減速時にギヤ走行モードでの走行に合った適切なプライマリ推力下限値Wpriminを設定する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。
図5において、先ず、状態判定部98の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、車両減速時であるか否かが判定される。このS10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S10の判断が肯定される場合は状態判定部98の機能に対応するS20において、動力伝達装置16がニュートラル状態であるか否かが判定される。このS20の判断が否定される場合は状態判定部98の機能に対応するS30において、ギヤ走行モード及びベルト走行モードのうちの何れの走行モードとされているかが判定される。例えば、ギヤ走行モードでの走行中であるか否かが判定される。このS30の判断が肯定される場合は下限値設定部96の機能に対応するS40において、無段変速機構24の変速比γcvtとプライマリ回転速度Npriの変化量とに基づいてプライマリ推力下限値Wpriminが設定される。一方で、上記S30の判断が否定される場合は下限値設定部96の機能に対応するS50において、タービントルクTtとプライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクとの合算トルクに基づいてプライマリ推力下限値Wpriminが設定される。他方で、上記S20の判断が肯定される場合は下限値設定部96の機能に対応するS60において、プライマリ推力下限値Wpriminがゼロとされる。上記S40に次いで、又は、上記S50に次いで、又は、上記S60に次いで、変速制御部94の機能に対応するS70において、プライマリ推力下限値Wpriminが目標プライマリ推力Wpritに反映させられる。
上述のように、本実施例によれば、車両減速時にギヤ走行モードでの走行中である場合には、無段変速機構24を介した第2動力伝達経路PT2は第2クラッチC2の解放によって切断されている為、無段変速機構24へ入力されるトルクの大きさに影響を与える、無段変速機構24の変速比γcvtとプライマリ回転速度Npriの変化量とに基づいてプライマリ推力下限値Wpriminが設定される。よって、車両減速時に、ギヤ走行モードでの走行に合った適切なプライマリ推力下限値Wpriminを設定することができる。
また、本実施例によれば、無段変速機構24の変速比γcvtがハイ側である程、プライマリ推力下限値Wpriminが大きくされると共に、プライマリ回転速度Npriの変化量が大きい程、プライマリ推力下限値Wpriminが大きくされるので、車両減速時にギヤ走行モードでの走行中には、プライマリ推力下限値Wpriminが適切に設定される。
また、本実施例によれば、プライマリ軸CVTイナーシャトルクマップに無段変速機構24の変速比γcvtとプライマリ回転速度Npriの変化量とが適用されることで、プライマリ入力トルクTpriが算出され、プライマリ入力トルクTpriが大きい程、プライマリ推力下限値Wpriminが大きくされるので、車両減速時にギヤ走行モードでの走行中には、プライマリ推力下限値Wpriminが適切に設定される。
また、本実施例によれば、前記プライマリ軸CVTイナーシャトルクマップは、無段変速機構24の変速比γcvtがハイ側である程、プライマリ入力トルクTpriが大きくされる関係であると共に、プライマリ回転速度Npriの変化量が大きい程、プライマリ入力トルクTpriが大きくされる関係であるので、車両減速時にギヤ走行モードでの走行中には、プライマリ推力下限値Wpriminが適切に設定される。
また、本実施例によれば、車両減速時にベルト走行モードでの走行中である場合には、第2動力伝達経路PT2が形成されているときに無段変速機構24へ入力されるトルクの大きさに影響を与える、タービントルクTtとプライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクとに基づいてプライマリ推力下限値Wpriminが設定される。よって、車両減速時に、ベルト走行モードでの走行に合った適切なプライマリ推力下限値Wpriminを設定することができる。又、第1動力伝達経路PT1及び第2動力伝達経路PT2のうちの何れが形成された状態での走行中であるかに合わせて適切なプライマリ推力下限値Wpriminが設定される。
また、本実施例によれば、タービントルクTtが大きい程、プライマリ推力下限値Wpriminが大きくされると共に、プライマリ軸駆動輪側イナーシャトルクが大きい程、プライマリ推力下限値Wpriminが大きくされるので、車両減速時にベルト走行モードでの走行中には、プライマリ推力下限値Wpriminが適切に設定される。
また、本実施例によれば、車両減速時に動力伝達装置16がニュートラル状態である場合には、無段変速機構24を介した第2動力伝達経路PT2が切断されていることに加えて、駆動輪14の回転低下に伴うプライマリプーリ60の回転低下が生じない為、プライマリ推力下限値Wpriminが設定されないか、又は、プライマリ推力下限値Wpriminがゼロとされる。よって、車両減速時に、動力伝達装置16のニュートラル状態に合った適切なプライマリ推力Wpriとすることができる。
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。
例えば、前述の実施例において、変速制御部94は、車両減速時には、無段変速機構24の変速比γcvtをロー側の変速比γcvtとするようにプライマリ推力Wpriを低下させる油圧制御指令信号Scvtを油圧制御回路46へ出力しても良い。特には、変速制御部94は、車両停止に向かう減速時には、無段変速機構24の変速比γcvtを最ロー変速比γmaxとするようにプライマリ推力Wpriを低下させる油圧制御指令信号Scvtを油圧制御回路46へ出力しても良い。これにより、車両減速時には、車両10の再発進や再加速などに備えることができる。本発明は、車両減速時に無段変速機構24の変速比γcvtをロー側の変速比γcvtとするようにプライマリ推力Wpriを低下させる場合に有用である。
また、前述の実施例では、第2クラッチC2は、セカンダリプーリ64と出力軸30との間の動力伝達経路に設けられていたが、この態様に限らない。例えば、セカンダリ軸62が出力軸30と一体的に連結されると共に、プライマリ軸58は第2クラッチC2を介して入力軸22と連結されても良い。つまり、第2クラッチC2は、プライマリプーリ60と入力軸22との間の動力伝達経路に設けられていても良い。
第2クラッチC2がプライマリプーリ60と入力軸22との間に設けられる場合、ギヤ走行モードでの車両減速時には、無段変速機構24に駆動輪側イナーシャトルクが入ってくるが、第2クラッチが解放されている為、無段変速機構24は駆動輪側イナーシャトルクを受け止める必要がない。一方で、ギヤ走行モードでの車両減速時には、プライマリ回転速度Npriは駆動輪14の回転速度が低下することに伴って低下する。従って、ギヤ走行モードでの車両減速時には、前述の実施例と同様に、プライマリ推力下限値Wpriminは、プライマリ回転速度Npriの低下に伴って発生する無段変速機構24におけるイナーシャトルクを受け止められる推力が設定されれば良い。又、ベルト走行モードでの車両減速時は、前述の実施例と同様である。
第2クラッチC2がプライマリプーリ60と入力軸22との間に設けられる場合、動力伝達装置16のニュートラル状態での車両減速時は、上述したギヤ走行モードでの車両減速時と同様である。これは、無段変速機構を介した動力伝達経路を単独で有すると共に前後進切替装置が無段変速機構の動力源側に配置されている車両用動力伝達装置における、車両用動力伝達装置のニュートラル状態での車両減速時と同様である。これに対して、前述の実施例のように、第2クラッチC2がセカンダリプーリ64と出力軸30との間の動力伝達経路に設けられている場合、動力伝達装置16のニュートラル状態での車両減速時は、プライマリ推力下限値Wpriminが設定されないか、又は、プライマリ推力下限値Wpriminがゼロとされる。
また、前述の実施例では、ギヤ機構28は、無段変速機構24の最ロー変速比γmaxよりもロー側の変速比となる1つのギヤ段が形成されるギヤ機構であったが、この態様に限らない。例えば、ギヤ機構28は、変速比が異なる複数のギヤ段が形成されるギヤ機構であっても良い。つまり、ギヤ機構28は2段以上に変速される有段変速機であっても良い。又は、ギヤ機構28は、無段変速機構24の最ハイ変速比γminよりもハイ側の変速比を形成するギヤ機構であっても良い。又は、ギヤ機構28は、無段変速機構24の最ハイ変速比γminよりもハイ側の変速比、及び最ロー変速比γmaxよりもロー側の変速比を形成するギヤ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の走行モードを、予め定められたアップシフト線及びダウンシフト線を用いて切り替えたが、この態様に限らない。例えば、車速V及びアクセル操作量θaccに基づいて要求駆動力Fdemを算出し、その要求駆動力Fdem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の走行モードを切り替えても良い。
また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ20が用いられたが、この態様に限らない。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。又、ギヤ機構28を介した第1動力伝達経路PT1には、噛合式クラッチD1が設けられていたが、この噛合式クラッチD1は本発明を実施する上では、必ずしも設けられなくても良い。
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
10:車両
12:エンジン(動力源)
14:駆動輪
16:車両用動力伝達装置
22:入力軸(入力回転部材)
24:無段変速機構
28:ギヤ機構
30:出力軸(出力回転部材)
60:プライマリプーリ
64:セカンダリプーリ
66:伝動ベルト(伝達要素)
90:電子制御装置(制御装置)
94:変速制御部
96:下限値設定部
B1:第1ブレーキ(第1係合装置)
C1:第1クラッチ(第1係合装置)
C2:第2クラッチ(第2係合装置)
PT1:第1動力伝達経路
PT2:第2動力伝達経路

Claims (7)

  1. 動力源の動力が伝達される入力回転部材と駆動輪へ前記動力を出力する出力回転部材との間に並列に設けられた、前記動力を前記入力回転部材から前記出力回転部材へ各々伝達することが可能な複数の動力伝達経路を備え、前記複数の動力伝達経路は、第1係合装置の係合によって形成される、ギヤ段を有するギヤ機構を介した第1動力伝達経路と、第2係合装置の係合によって形成される、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に伝達要素が巻き掛けられた無段変速機構を介した第2動力伝達経路とを有している車両用動力伝達装置の、制御装置であって、
    車両の減速時に前記第1動力伝達経路が形成された状態での走行中である場合には、前記無段変速機構の変速比と前記プライマリプーリの回転速度の変化量とに基づいて、油圧アクチュエータによって付与される、前記伝達要素を挟圧する前記プライマリプーリの推力の下限値を設定する下限値設定部を、含むことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
  2. 前記下限値設定部は、前記無段変速機構の変速比がハイ側である程、前記下限値を大きくすると共に、前記プライマリプーリの回転速度の変化量が大きい程、前記下限値を大きくすることを特徴とする請求項1に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  3. 前記下限値設定部は、予め定められた関係に前記無段変速機構の変速比と前記プライマリプーリの回転速度の変化量とを適用することで、前記プライマリプーリに入力される入力トルクを算出し、前記入力トルクが大きい程、前記下限値を大きくすることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  4. 前記予め定められた関係は、前記無段変速機構の変速比がハイ側である程、前記入力トルクが大きくされる関係であると共に、前記プライマリプーリの回転速度の変化量が大きい程、前記入力トルクが大きくされる関係であることを特徴とする請求項3に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  5. 前記下限値設定部は、前記減速時に前記第2動力伝達経路が形成された状態での走行中である場合には、前記動力源によるトルクと前記駆動輪側から入力されるトルクとに基づいて前記下限値を設定することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  6. 前記下限値設定部は、前記動力源によるトルクが大きい程、前記下限値を大きくすると共に、前記駆動輪側から入力されるトルクが大きい程、前記下限値を大きくすることを特徴とする請求項5に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  7. 前記第2係合装置は、前記セカンダリプーリと前記出力回転部材との間の動力伝達経路に設けられており、
    前記下限値設定部は、前記減速時に前記第1係合装置及び前記第2係合装置が共に解放されたニュートラル状態である場合には、前記下限値を設定しないか、又は、前記下限値をゼロとすることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
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