JP2019132351A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常時は車両の発進のための駆動力が過大になることを抑制しつつ、通常時以外で車両の発進が不能になることを抑制できる、無段変速機の制御装置を提供する。【解決手段】通常時には、車両の発進時の無段変速機構の変速比が最大変速比よりも小さい発進変速比に設定される（Ｓ１１）。車両の発進が不能である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、シフトレバーがＮポジションに変位されたことに応じて、ベルト式の無段変速機構の変速比が最大変速比側（Ｌｏｗ側）に変更される（Ｓ１４）。【選択図】図６

Description

本発明は、無段変速機の制御装置に関する。

車両に搭載される変速機として、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）が広く知られている。

ベルト式の無段変速機は、入力側のプライマリプーリと出力側のセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有している。プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各プーリは、固定シーブと、固定シーブにベルトを挟んで対向する可動シーブとを備えている。各プーリの可動シーブに作用する油圧の制御により、固定シーブと可動シーブとの間隔が変更される。これに伴い、プライマリプーリに対するベルトの巻きかけ径が変化するとともに、セカンダリプーリの固定シーブと可動シーブとの間隔が変化し、セカンダリプーリに対するベルトの巻きかけ径が変化する。これにより、変速比（プーリ比）が無段階で連続的に変化する。

特開２００４−１７６８９０号公報

無段変速機の中には、車両の発進時の変速比を最大変速比（最Ｌｏｗ変速比）に設定すると、総減速比が大きくなり過ぎて駆動力が出過ぎるため、発進時に変速比を最大変速比よりも少し小さい変速比に設定（Ｈｉ側に設定）するものがある。この無段変速機が搭載された車両では、発進時の加速度が過大となり運転しにくい、クリープ力が過大なためにブレーキを強く踏まないと停止できない、制動力不足によるグローン音が発生するなどの問題を回避することができる。

しかしながら、その車両に荷物などが想定以上に積載された場合、車両が走行する路面に想定以上の勾配や段差がある場合、またはエンジンなどの駆動源の異常などにより駆動源トルクが低下した場合などに、車両が発進できないおそれがある。

本発明の目的は、通常時は車両の発進のための駆動力が過大になることを抑制しつつ、通常時以外で車両の発進が不能になることを抑制できる、無段変速機の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る無段変速機の制御装置は、インプット軸とアウトプット軸との間の動力伝達経路上に固定シーブと前記固定シーブに対して回転軸線方向に移動可能に設けられた可動シーブとの間にベルトが挟持された構成を有する無段変速機の制御装置であって、前記無段変速機が搭載される車両の駆動源から前記インプット軸に入力されるトルクが前記アウトプット軸に伝達されない状態を生じさせ、当該状態で前記固定シーブと前記可動シーブとの間隔を変更して前記無段変速機の変速比を最大変速比側（Ｌｏｗ側）に変更する。

この構成によれば、車両の発進が不能である場合に、車両の駆動源のトルクがアウトプット軸に伝達されない状態にされ、その状態で固定シーブと可動シーブとの間隔が変更されることにより、無段変速機の変速比が最大変速比側（Ｌｏｗ側）に変更される。これにより、車両を発進させる駆動力が上昇するので、車両を良好に発進させることができる。また、変速比が最大変速比側に変更される前は、変速比が最大変速比よりも小さい変速比に設定されているので、車両の発進のための駆動力が過大になることを抑制できる。

本発明によれば、通常時は車両の発進のための駆動力が過大になることを抑制しつつ、通常時以外で車両の発進が不能になることを抑制できる。

車両の駆動系の構成を示すスケルトン図である。 変速機に備えられる各係合要素の状態を示す図である。 変速機に備えられる遊星歯車機構のサンギヤ、キャリアおよびリングギヤの回転数（回転速度）の関係を示す共線図である。 変速機に備えられる無段変速機構の変速比（ベルト変速比）と動力分割式無段変速機全体の変速比（ユニット変速比）との関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係る制御系の構成を示す図である。 発進制御の一例を示すフローチャートである。 発進制御の他の例を示すフローチャートである。 発進制御のさらに他の例を示すフローチャートである。 無段変速機構の前方に前後進切替機構を設けたＣＶＴの構成を示すスケルトン図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の駆動系＞
図１は、車両１の駆動系の構成を示すスケルトン図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。

エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。エンジン２の動力は、トルクコンバータ３および変速機４を介して、デファレンシャルギヤ５に伝達され、デファレンシャルギヤ５から左右のドライブシャフト６Ｌ，６Ｒを介してそれぞれ左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。

エンジン２は、Ｅ／Ｇ出力軸１１を備えている。Ｅ／Ｇ出力軸１１は、エンジン２が発生する動力により回転される。

トルクコンバータ３は、フロントカバー２１、ポンプインペラ２２、タービンランナ２３およびロックアップ機構２４を備えている。フロントカバー２１には、Ｅ／Ｇ出力軸１１が接続され、フロントカバー２１は、Ｅ／Ｇ出力軸１１と一体に回転する。ポンプインペラ２２は、フロントカバー２１に対するエンジン２側と反対側に配置されている。ポンプインペラ２２は、フロントカバー２１と一体回転可能に設けられている。タービンランナ２３は、フロントカバー２１とポンプインペラ２２との間に配置されて、フロントカバー２１と共通の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。

ロックアップ機構２４は、ロックアップピストン２５を備えている。ロックアップピストン２５は、フロントカバー２１とタービンランナ２３との間に設けられている。ロックアップ機構２４は、ロックアップピストン２５とフロントカバー２１との間の解放油室２６の油圧とロックアップピストン２５とポンプインペラ２２との間の係合油室２７の油圧との差圧により、ロックアップオン（係合）／オフ（解放）される。すなわち、解放油室２６の油圧が係合油室２７の油圧よりも高い状態では、その差圧により、ロックアップピストン２５がフロントカバー２１から離間し、ロックアップオフとなる。係合油室２７の油圧が解放油室２６の油圧よりも高い状態では、その差圧により、ロックアップピストン２５がフロントカバー２１に押し付けられて、ロックアップオンとなる。

ロックアップオフの状態では、Ｅ／Ｇ出力軸１１が回転されると、ポンプインペラ２２が回転する。ポンプインペラ２２が回転すると、ポンプインペラ２２からタービンランナ２３に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ２３で受けられて、タービンランナ２３が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ２３には、Ｅ／Ｇ出力軸１１の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。

ロックアップオンの状態では、Ｅ／Ｇ出力軸１１が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸１１、ポンプインペラ２２およびタービンランナ２３が一体となって回転する。

変速機４は、インプット軸３１およびアウトプット軸３２を備え、インプット軸３１に入力される動力を２つの経路に分岐してアウトプット軸３２に伝達可能に構成された、いわゆる動力分割式（トルクスプリット式）変速機である。２つの動力伝達経路を構成するため、変速機４は、無段変速機構３３、前減速ギヤ機構３４、遊星歯車機構３５およびスプリット変速機構３６を備えている。

インプット軸３１は、トルクコンバータ３のタービンランナ２３に連結され、タービンランナ２３と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。

アウトプット軸３２は、インプット軸３１と平行に設けられている。アウトプット軸３２には、出力ギヤ３７が相対回転不能に支持されている。出力ギヤ３７は、デファレンシャルギヤ５（デファレンシャルギヤ５のリングギヤ）と噛合している。

無段変速機構３３は、公知のベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）と同様の構成を有している。具体的には、無段変速機構３３は、プライマリ軸４１と、プライマリ軸４１と平行に設けられたセカンダリ軸４２と、プライマリ軸４１に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ４３と、セカンダリ軸４２に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ４４と、プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４４とに巻き掛けられたベルト４５とを備えている。

プライマリプーリ４３は、プライマリ軸４１に固定された固定シーブ５１と、固定シーブ５１にベルト４５を挟んで対向配置され、プライマリ軸４１にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ５２とを備えている。可動シーブ５２に対して固定シーブ５１と反対側には、プライマリ軸４１に固定されたシリンダ５３が設けられ、可動シーブ５２とシリンダ５３との間に、油圧室５４が形成されている。

セカンダリプーリ４４は、セカンダリ軸４２に固定された固定シーブ５５と、固定シーブ５５にベルト４５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸４２にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ５６とを備えている。可動シーブ５６に対して固定シーブ５５と反対側には、セカンダリ軸４２に固定されたシリンダ５７が設けられ、可動シーブ５６とシリンダ５７との間に、油圧室５８が形成されている。回転軸線方向において、固定シーブ５５と可動シーブ５６との位置関係は、プライマリプーリ４３の固定シーブ５１と可動シーブ５２との位置関係と逆転している。

無段変速機構３３では、プライマリプーリ４３の油圧室５４およびセカンダリプーリ４４の油圧室５８に供給される油圧がそれぞれ制御されて、プライマリプーリ４３およびセカンダリプーリ４４の各溝幅が変更されることにより、プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４４との変速比（プーリ比）が連続的に無段階で変更される。

具体的には、変速比が小さくされるときには、プライマリプーリ４３の油圧室５４に供給される油圧が上げられる。これにより、プライマリプーリ４３の可動シーブ５２が固定シーブ５１側に移動し、固定シーブ５１と可動シーブ５２との間隔（溝幅）が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ４３に対するベルト４５の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ４４の固定シーブ５５と可動シーブ５６との間隔（溝幅）が大きくなる。その結果、プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４４との変速比が小さくなる。

変速比が大きくされるときには、プライマリプーリ４３の油圧室５４に供給される油圧が下げられる。これにより、セカンダリプーリ４４の推力（セカンダリ推力）に対するプライマリプーリ４３の推力（プライマリ推力）の比である推力比が小さくなり、セカンダリプーリ４４の固定シーブ５５と可動シーブ５６との間隔が小さくなるとともに、固定シーブ５１と可動シーブ５２との間隔が大きくなる。その結果、プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４４との変速比が大きくなる。

一方、プライマリプーリ４３およびセカンダリプーリ４４の推力は、プライマリプーリ４３およびセカンダリプーリ４４とベルト４５との間で滑り（ベルト滑り）が生じない大きさを必要とする。そのため、ベルト滑りを生じない必要十分な挟圧が得られるよう、プライマリプーリ４３の油圧室５４およびセカンダリプーリ４４の油圧室５８に供給される油圧が制御される。

前減速ギヤ機構３４は、インプット軸３１に入力される動力を逆転かつ減速させてプライマリ軸４１に伝達する構成である。具体的には、前減速ギヤ機構３４は、インプット軸３１に相対回転不能に支持されるインプット軸ギヤ６１と、インプット軸ギヤ６１よりも大径で歯数が多く、プライマリ軸４１にスプライン嵌合により相対回転不能に支持されて、インプット軸ギヤ６１と噛合するプライマリ軸ギヤ６２とを含む。

遊星歯車機構３５は、サンギヤ７１、キャリヤ７２およびリングギヤ７３を備えている。サンギヤ７１は、セカンダリ軸４２にスプライン嵌合により相対回転不能に支持されている。キャリヤ７２は、アウトプット軸３２に相対回転可能に外嵌されている。キャリヤ７２は、複数個のピニオンギヤ７４を回転可能に支持している。複数個のピニオンギヤ７４は、円周上に配置され、サンギヤ７１と噛合している。リングギヤ７３は、複数個のピニオンギヤ７４を一括して取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ７４にセカンダリ軸４２の回転径方向の外側から噛合している。また、リングギヤ７３には、アウトプット軸３２が接続され、リングギヤ７３は、アウトプット軸３２と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。

スプリット変速機構３６は、スプリットドライブギヤ８１と、スプリットドライブギヤ８１と噛合するスプリットドリブンギヤ８２とを含む平行軸式歯車機構である。

スプリットドライブギヤ８１は、インプット軸３１に相対回転可能に外嵌されている。

スプリットドリブンギヤ８２は、遊星歯車機構３５のキャリヤ７２と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。スプリットドリブンギヤ８２は、スプリットドライブギヤ８１よりも小径に形成され、スプリットドライブギヤ８１よりも少ない歯数を有している。

また、変速機４は、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１を備えている。

クラッチＣ１は、油圧により、インプット軸３１とスプリットドライブギヤ８１とを直結（一体回転可能に結合）する係合状態と、その直結を解除する解放状態とに切り替えられる。

クラッチＣ２は、油圧により、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１とリングギヤ７３とを直結（一体回転可能に結合）する係合状態と、その直結を解除する解放状態とに切り替えられる。

ブレーキＢ１は、油圧により、遊星歯車機構３５のキャリヤ７２を制動する係合状態と、キャリヤ７２の回転を許容する解放状態とに切り替えられる。

＜動力伝達モード＞
図２は、車両１の前進時および後進時におけるクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の状態を示す図である。図３は、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１、キャリヤ７２およびリングギヤ７３の回転数（回転速度）の関係を示す共線図である。図４は、無段変速機構３３による変速比と変速機４の全体での減速比（ユニット変速比）、つまりインプット軸３１とアウトプット軸３２との回転数比である減速比の関係を示す図である。

図２において、「○」は、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１が係合状態であることを示している。「×」は、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１が解放状態であることを示している。

車両１の車室内には、運転者が操作可能な位置に、シフトレバー（セレクトレバー）が配設されている。シフトレバーの可動範囲には、たとえば、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジションおよびＤ（ドライブ）ポジションがこの順に一列に並べて設けられている。

シフトレバーがＰポジションに位置する状態では、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１のすべてが解放され、パーキングロックギヤ（図示せず）が固定されることにより、変速機４の変速レンジの１つであるＰレンジが構成される。また、シフトレバーがＮポジションに位置する状態では、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１のすべてが解放されて、パーキングロックギヤが固定されないことにより、変速機４の変速レンジの１つであるＮレンジが構成される。クラッチＣ１およびブレーキＢ１の両方が解放された状態では、エンジン２の動力がセカンダリ軸４２まで伝達されて、セカンダリ軸４２が回転するが、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１およびピニオンギヤ７４が空転し、エンジン２の動力は駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達されない。

シフトレバーがＤポジションに位置する状態では、変速機４の変速レンジの１つである前進レンジが構成される。この前進レンジでの動力伝達モードには、ベルトモードおよびスプリットモードが含まれる。ベルトモードとスプリットモードとは、クラッチＣ１が係合している状態とクラッチＣ２が係合している状態との切り替え（クラッチＣ１，Ｃ２の掛け替え）により切り替えられる。

ベルトモードでは、図２に示されるように、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が解放され、クラッチＣ２が係合される。これにより、スプリットドライブギヤ８１がインプット軸３１から切り離され、遊星歯車機構３５のキャリヤ７２がフリー（自由回転状態）になり、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１とリングギヤ７３とが直結される。

インプット軸３１に入力される動力は、前減速ギヤ機構３４により逆転かつ減速されて、無段変速機構３３のプライマリ軸４１に伝達され、プライマリ軸４１およびプライマリプーリ４３を回転させる。プライマリプーリ４３の回転は、ベルト４５を介して、セカンダリプーリ４４に伝達され、セカンダリプーリ４４およびセカンダリ軸４２を回転させる。遊星歯車機構３５のサンギヤ７１とリングギヤ７３とが直結されているので、セカンダリ軸４２と一体となって、サンギヤ７１、リングギヤ７３およびアウトプット軸３２が回転する。したがって、ベルトモードでは、図３および図４に示されるように、減速比が無段変速機構３３の変速比（プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４４とのプーリ比）に前減速比（インプット軸３１の回転数／プライマリ軸４１の回転数）を乗じた値と一致する。

スプリットモードでは、図２に示されるように、クラッチＣ１が係合され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が解放される。これにより、インプット軸３１とスプリットドライブギヤ８１とが結合されて、インプット軸３１の回転がスプリットドライブギヤ８１およびスプリットドリブンギヤ８２を介して遊星歯車機構３５のキャリヤ７２に伝達可能になり、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１とリングギヤ７３とが切り離される。

インプット軸３１に入力される動力は、スプリットドライブギヤ８１からスプリットドリブンギヤ８２を介して遊星歯車機構３５のキャリヤ７２に増速されて伝達される。キャリヤ７２に伝達される動力は、キャリヤ７２からサンギヤ７１およびリングギヤ７３に分割して伝達される。サンギヤ７１の動力は、セカンダリ軸４２、セカンダリプーリ４４、ベルト４５、プライマリプーリ４３およびプライマリ軸４１を介してプライマリ軸ギヤ６２に伝達され、プライマリ軸ギヤ６２からインプット軸ギヤ６１に伝達される。そのため、ベルトモードでは、インプット軸ギヤ６１が駆動ギヤとなり、プライマリ軸ギヤ６２が被動ギヤとなるのに対し、スプリットモードでは、プライマリ軸ギヤ６２が駆動ギヤとなり、インプット軸ギヤ６１が被動ギヤとなる。

スプリットドライブギヤ８１とスプリットドリブンギヤ８２とのギヤ比は一定で不変（固定）であるので、スプリットモードでは、インプット軸３１に入力される動力が一定であれば、遊星歯車機構３５のキャリヤ７２の回転が一定速度に保持される。そのため、変速比が上げられると、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１の回転数が下がるので、図３に破線で示されるように、遊星歯車機構３５のリングギヤ７３（アウトプット軸３２）の回転数が上がる。その結果、スプリットモードでは、図４に示されるように、無段変速機構３３の変速比が大きいほど、変速機４の減速比が小さくなり、変速比に対する減速比の感度（変速比の変化量に対する減速比の変化量の割合）がベルトモードと比べて低い。

ベルトモードおよびスプリットモードにおけるアウトプット軸３２の回転は、出力ギヤ３７を介して、デファレンシャルギヤ５に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト６Ｌ，６Ｒおよび駆動輪７Ｌ，７Ｒが前進方向に回転する。

シフトレバーがＲポジションに位置する状態では、変速機４の変速レンジの１つである後進レンジが構成される。後進レンジでは、図２に示されるように、クラッチＣ１，Ｃ２が解放され、ブレーキＢ１が係合される。これにより、スプリットドライブギヤ８１がインプット軸３１から切り離され、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１とリングギヤ７３とが切り離され、遊星歯車機構３５のキャリヤ７２が制動される。

インプット軸３１に入力される動力は、前減速ギヤ機構３４により逆転かつ減速されて、無段変速機構３３のプライマリ軸４１に伝達され、プライマリ軸４１からプライマリプーリ４３、ベルト４５およびセカンダリプーリ４４を介してセカンダリ軸４２に伝達され、セカンダリ軸４２と一体に、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１を回転させる。遊星歯車機構３５のキャリヤ７２が制動されているので、サンギヤ７１が回転すると、遊星歯車機構３５のリングギヤ７３がサンギヤ７１と逆方向に回転する。このリングギヤ７３の回転方向は、前進時（ベルトモードおよびスプリットモード）におけるリングギヤ７３の回転方向と逆方向となる。そして、リングギヤ７３と一体に、アウトプット軸３２が回転する。アウトプット軸３２の回転は、出力ギヤ３７を介して、デファレンシャルギヤ５に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト６Ｌ，６Ｒおよび駆動輪７Ｌ，７Ｒが後進方向に回転する。

＜車両の制御系＞
図５は、車両１の制御系の構成を示すブロック図である。

車両１には、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。図５には、変速機４を制御するための１つのＥＣＵ９１のみが示されているが、車両１には、各部を制御するため、ＥＣＵ９１と同様の構成を有する複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ９１を含む複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

ＥＣＵ９１には、制御に必要な各種センサが接続されている。その一例として、ＥＣＵ９１には、トルクコンバータ３のタービンランナ２３の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するタービン回転センサ９２と、プライマリ軸４１の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するプライマリ回転センサ９３と、セカンダリ軸４２の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するセカンダリ回転センサ９４と、アウトプット軸３２の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するアウトプット回転センサ９５と、シフトレバーのＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄポジションの各ポジションに応じた検出信号を出力するシフトポジションセンサ９６と、運転者により操作されるアクセルペダル（図示せず）の操作量に応じた検出信号を出力するアクセルセンサ９７とが接続されている。

ＥＣＵ９１では、タービン回転センサ９２、プライマリ回転センサ９３、セカンダリ回転センサ９４、アウトプット回転センサ９５およびシフトポジションセンサ９６の各検出信号から、タービンランナ２３の回転数であるタービン回転数、プライマリ回転数（プライマリプーリ４３）の回転数であるプライマリ回転数、セカンダリ軸４２（セカンダリプーリ４４）の回転数であるセカンダリ回転数、アウトプット軸３２の回転数であるアウトプット回転数、およびシフトレバーのポジションが取得される。また、ＥＣＵ９１では、アクセルセンサ９７の検出信号から、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度が求められる。そして、ＥＣＵ９１により、各種のセンサから取得される情報、他のＥＣＵから入力される情報などに基づいて、変速機４の変速制御などのため、変速機４を含むユニットの各部に油圧を供給するための油圧回路に含まれる各種のバルブなどが制御される。

＜発進制御１＞
図６は、発進制御の一例を示すフローチャートである。

車室内のシフトレバーがＰポジションまたはＮポジションからＤポジションまたはＲポジションに変位されると、ＥＣＵ９１により、発進制御が実行される。

発進制御では、無段変速機構３３の変速比が最大変速比よりも小さい発進変速比に設定される（ステップＳ１１）。これにより、変速機４の減速比は、最大減速比よりも小さい減速比となる。

車室内のシフトレバーがＰポジションまたはＮポジションからＤポジションに変位されると、クラッチＣ２が係合されて、通常は、車両１が前進を開始する。また、シフトレバーがＰポジションまたはＮポジションからからＲポジションに変位されると、ブレーキＢ１が係合されて、通常は、車両１が後進を開始する。

車両１が前進または後進を開始した場合、つまり車両１が発進した場合（ステップＳ１２のＮＯ）、発進制御が終了される。

車両１が発進しない場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、シフトレバーがＤポジションまたはＲポジションからＮポジションに変位されたか否かが判別される（ステップＳ１３）。

そして、シフトレバーがＤポジションまたはＲポジションからＮポジション（Ｎポジションを経由してＰポジション）に変位されると（ステップＳ１３のＹＥＳ）、これに応じて、無段変速機構３３の変速比が最大変速比側に所定量だけ変更される（ステップＳ１４）。

その後、シフトレバーがＮポジション（Ｐポジション）からＤポジションまたはＲポジションに変位されると（ステップＳ１５のＹＥＳ）、発進制御が終了される。

＜作用効果＞
車両１の発進が不能である場合に、シフトレバーがＮポジションに変位されたことに応じて、無段変速機構３３の変速比が最大変速比側（Ｌｏｗ側）に変更される。シフトレバーがＮポジションに位置し、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１のすべてが解放されている状態では、エンジン２の動力によりプライマリプーリ４３およびセカンダリプーリ４４が回転しているので、変速比の変更が可能である。変速比が最大変速比側に変更されることにより、車両１を発進させる駆動力が上昇するので、車両１を良好に発進させることができる。また、変速比が最大変速比側に変更される前は、変速比が最大変速比よりも小さい発進変速比に設定されているので、車両１の発進のための駆動力が過大になることを抑制できる。

＜発進制御２＞
図７は、発進制御の他の例を示すフローチャートである。

発進制御の他の例では、車両１の発進前、シフトレバーがＰポジションまたはＮポジションに位置している状態において、無段変速機構３３の変速比が最大変速比よりも小さい発進変速比に設定される（ステップＳ２１）。

そして、車室内のシフトレバーがＰポジションまたはＮポジションからＤポジションに変位されると、クラッチＣ２の係合前に、車両１が所在する路面が車両１の発進方向に上り勾配であるか否かが判定される（ステップＳ２２）。路面の勾配は、Ｇセンサの検出信号から求めることができる。Ｇセンサは、たとえば、錘の変位に応じた信号を車両１の加速度に応じた検出信号として出力するものが採用されている。そのため、路面の勾配に応じた検出信号がＧセンサから出力されるので、Ｇセンサの検出信号から車両１が所在する路面の勾配（傾斜角）を求めることができる。

路面が車両１の発進方向に上り勾配である場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、無段変速機構３３の変速比が最大変速比側に所定量だけ変更されて（ステップＳ２３）、発進制御が終了される。路面が車両１の発進方向に上り勾配ではない場合には（ステップＳ２２のＮＯ）、無段変速機構３３の変速比が発進変速比に設定されたまま（ステップＳ２３のスキップ）、発進制御が終了される。

＜作用効果＞
この発進制御によれば、通常時には、車両１の発進時の無段変速機構３３の変速比が最大変速比よりも小さい発進変速比に設定される。これにより、車両１の発進のための駆動力が過大になることを抑制できる。また、車両１が所在する路面の勾配が当該発進方向に上り勾配である場合には、車両１の発進前に、無段変速機構３３の変速比が最大変速比側に変更される。そのため、車両１を良好に発進させることができる。

＜発進制御３＞
図８は、発進制御のさらに他の例を示すフローチャートである。

図８に示される発進制御では、車室内のシフトレバーがＰポジションまたはＮポジションからＤポジションまたはＲポジションに変位されると、無段変速機構３３の変速比が最大変速比よりも小さい発進変速比に設定される（ステップＳ３１）。

その後、クラッチＣ２が係合されると、通常は、車両１が前進を開始する。また、シフトレバーがＰポジションまたはＮポジションからからＲポジションに変位されると、ブレーキＢ１が係合されて、通常は、車両１が後進を開始する。

車両１が前進または後進を開始した場合、つまり車両１が発進した場合（ステップＳ３２のＮＯ）、発進制御が終了される。

車両１が発進しない場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）、アクセルペダルの踏操作が解除されて、アクセル開度が所定開度以下（たとえば、０）に戻されたか否かが判別される（ステップＳ３３）。

そして、アクセル開度が所定開度以下に戻される（ステップＳ３３のＹＥＳ）、これに応じて、クラッチＣ２にスリップが発生するようにクラッチＣ２の係合圧（クラッチ圧）が制御されることにより、プライマリプーリ４３およびセカンダリプーリ４４を回転させて、変速比が最大変速比側に所定量だけ変更される（ステップＳ３４）。その後、発進制御が終了される。

＜作用効果＞
この発進制御によっても、図６に示される発進制御の場合と同様な作用効果を奏することができる。また、アクセル開度が所定開度以下に戻された状態でクラッチＣ２を滑らせることにより、クラッチＣ２の損傷を防止しつつ、車両１を良好に発進させることができる。

＜変形例＞
前述の実施形態では、変速機４として、動力分割式（トルクスプリット式）の変速機を取り上げたが、本発明に係る制御装置は、動力分割式の変速機４に限らず、図９に示される構成のＣＶＴ１０４を搭載した車両１０１に搭載することもできる。

車両１０１は、エンジン１０２を駆動源とする自動車である。エンジン１０２の動力は、トルクコンバータ１０３およびベルト式のＣＶＴ１０４を介して、デファレンシャルギヤ１０５に伝達され、デファレンシャルギヤ１０５から左右のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒを介してそれぞれ左右の駆動輪１０７Ｌ，１０７Ｒに伝達される。

トルクコンバータ１０３は、ロックアップ機構付きのトルクコンバータであり、フロントカバー１１１、ポンプインペラ１１２、タービンランナ１１３およびロックアップクラッチ１１４を備えている。フロントカバー１１１には、エンジン１０２のクランクシャフトが接続され、フロントカバー１１１は、クランクシャフトと一体に回転する。ポンプインペラ１１２は、フロントカバー１１１に対するエンジン側と反対側に配置されている。ポンプインペラ１１２は、フロントカバー１１１と一体回転可能に設けられている。タービンランナ１１３は、フロントカバー１１１とポンプインペラ１１２との間に配置されて、フロントカバー１１１と共通の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ１１４は、フロントカバー１１１とタービンランナ１１３との間に配置されている。

ロックアップクラッチ１１４は、ロックアップクラッチ１１４とフロントカバー１１１との間の解放側油室１１５の油圧とロックアップクラッチ１１４とポンプインペラ１１２との間の係合側油室１１６の油圧との差圧により係合／解放される。すなわち、解放側油室１１５の油圧が係合側油室１１６の油圧よりも高い状態では、その差圧により、ロックアップクラッチ１１４がフロントカバー１１１から離間し、ロックアップクラッチ１１４が解放されたロックアップオフ状態（解放状態）になる。係合側油室１１６の油圧が解放側油室１１５の油圧よりも高い状態では、その差圧により、ロックアップクラッチ１１４がフロントカバー１１１に押し付けられて、ロックアップクラッチ１１４が係合されたロックアップオン状態（締結状態）になる。

ロックアップオフ状態において、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、ポンプインペラ１１２が回転する。ポンプインペラ１１２が回転すると、ポンプインペラ１１２からタービンランナ１１３に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ１１３で受けられて、タービンランナ１１３が回転する。このとき、トルクコンバータ１０３の増幅作用が生じ、タービンランナ１１３には、Ｅ／Ｇ出力軸の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。

ロックアップオン状態では、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸、ポンプインペラ１１２およびタービンランナ１１３が一体となって回転する。

トルクコンバータ１０３とＣＶＴ１０４との間には、オイルポンプ１０８が設けられている。オイルポンプ１０８は、機械式オイルポンプであり、ポンプ軸は、トルクコンバータ１０３のポンプインペラ１１２と一体回転するように設けられている。これにより、エンジン１０２の動力によりポンプインペラ１１２が回転すると、オイルポンプ１０８のポンプ軸が回転し、オイルポンプ１０８から油圧が発生する。

ＣＶＴ１０４は、トルクコンバータ１０３から入力される動力をデファレンシャルギヤ１０５に伝達する。ＣＶＴ１０４は、インプット軸１２１、アウトプット軸１２２、ベルト伝達機構１２３および前後進切替機構１２４を備えている。

インプット軸１２１は、トルクコンバータ１０３のタービンランナ１１３に連結され、タービンランナ１１３と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。

アウトプット軸１２２は、インプット軸１２１と平行に配置されている。アウトプット軸１２２には、出力ギヤ１２５が相対回転不能に支持されている。

ベルト伝達機構１２３には、プライマリ軸１３１およびセカンダリ軸１３２が含まれる。プライマリ軸１３１およびセカンダリ軸１３２は、それぞれインプット軸１２１およびアウトプット軸１２２と同一軸線上に配置されている。

そして、ベルト伝達機構１２３は、プライマリ軸１３１に支持されたプライマリプーリ１３３とセカンダリ軸１３２に支持されたセカンダリプーリ１３４とに、無端状のベルト１３５が巻き掛けられた構成を有している。

プライマリプーリ１３３は、プライマリ軸１３１に固定された固定シーブ１４１と、固定シーブ１４１にベルト１３５を挟んで対向配置され、プライマリ軸１３１にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ１４２とを備えている。可動シーブ１４２に対して固定シーブ１４１と反対側には、プライマリ軸１３１に固定されたピストン１４３が設けられ、可動シーブ１４２とピストン１４３との間に、ピストン室１４４が形成されている。

セカンダリプーリ１３４は、セカンダリ軸１３２に対して固定された固定シーブ１４５と、固定シーブ１４５にベルト１３５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸１３２にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ１４６とを備えている。可動シーブ１４６に対して固定シーブ１４５と反対側には、セカンダリ軸１３２に固定されたピストン１４７が設けられ、可動シーブ１４６とピストン１４７との間に、ピストン室１４８が形成されている。

プライマリプーリ１３３の可動シーブ１４２の移動により、固定シーブ１４１と可動シーブ１４２との間隔である溝幅が連続的に変化する。セカンダリプーリ１３４の可動シーブ１４６の移動により、固定シーブ１４５と可動シーブ１４６との間隔である溝幅が連続的に変化する。プライマリプーリ１３３およびセカンダリプーリ１３４の各溝幅を連続的に変更することにより、プライマリプーリ１３３およびセカンダリプーリ１３４に対するベルト１３５の巻きかけ径を変更することができ、変速比（プーリ比）を無段階で連続的に変更することができる。

なお、図示されていないが、可動シーブ１４６とピストン１４７との間には、ベルト１３５に初期挟圧（初期推力）を与えるためのバイアススプリングが介在されている。バイアススプリングの弾性力により、可動シーブ１４６およびピストン１４７は、互いに離間する方向に付勢されている。

前後進切替機構１２４は、インプット軸１２１とベルト伝達機構１２３のプライマリ軸１３１との間に介装されている。前後進切替機構１２４は、遊星歯車機構１５１、クラッチＣおよびブレーキＢを備えている。

遊星歯車機構１５１には、キャリヤ１５２、サンギヤ１５３およびリングギヤ１５４が含まれる。

キャリヤ１５２は、インプット軸１２１に相対回転可能に外嵌されている。キャリヤ１５２は、複数のピニオンギヤ１５５を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ１５５は、円周上に配置されている。

サンギヤ１５３は、インプット軸１２１に相対回転不能に支持されて、複数のピニオンギヤ１５５により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ１５３のギヤ歯は、各ピニオンギヤ１５５のギヤ歯と噛合している。

リングギヤ１５４は、その回転軸線がプライマリ軸１３１の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ１５４には、ベルト伝達機構１２３のプライマリ軸１３１が連結されている。リングギヤ１５４のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ１５５を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ１５５のギヤ歯と噛合している。

クラッチＣは、油圧により、キャリヤ１５２とサンギヤ１５３とを直結（一体回転可能に結合）する係合状態（オン）と、その直結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

ブレーキＢは、キャリヤ１５２とトルクコンバータ１０３およびＣＶＴ１０４を収容するトランスミッションケースとの間に設けられ、油圧により、キャリヤ１５２を制動する係合状態（オン）と、キャリヤ１５２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

ＣＶＴ１０４の構成では、クラッチＣおよびブレーキＢの両方が解放されたニュートラル状態では、プライマリプーリ１３３およびセカンダリプーリ１３４が回転しない。そのため、車両１の発進不能時に変速比を最大変速比側に変更する場合には、ニュートラル状態において、プライマリプーリ１３３のピストン室１４８から油圧を抜いて、プライマリプーリ１３３とベルト１３５とを滑らせながら、可動シーブ１４２を移動させることにより、変速比が変更されるとよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１，１０１：車両
２，１０２：エンジン（駆動源）
４，１０４：変速機（無段変速機）
３１，１２１：インプット軸
３２，１２２：アウトプット軸
４５，１３５：ベルト
５１，５５，１４１，１４５：固定シーブ
５２，５６，１４２，１４６：可動シーブ
９１：ＥＣＵ（制御装置）

Claims (1)

1. インプット軸とアウトプット軸との間の動力伝達経路上に固定シーブと前記固定シーブに対して回転軸線方向に移動可能に設けられた可動シーブとの間にベルトが挟持された構成を有する無段変速機の制御装置であって、
   前記無段変速機が搭載される車両の駆動源から前記インプット軸に入力されるトルクが前記アウトプット軸に伝達されない状態を生じさせ、
   当該状態で前記固定シーブと前記可動シーブとの間隔を変更して前記無段変速機の変速比を最大変速比側に変更する、制御装置。

Images