JP6699937B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機を搭載した車両に用いられる制御装置に関する。

自動車などの車両では、駆動源からの動力が変速機（トランスミッション）のインプット軸に入力され、変速機で変速された動力がアウトプット軸からデファレンシャルギヤなどを介して駆動輪に伝達される。

車両に搭載される変速機として、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）が知られている。ベルト式の無段変速機は、無段変速機の一例であり、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し、その対向方向（回転軸線方向）に移動可能な可動シーブとを備えている。各プーリにおける固定シーブと可動シーブとの間隔の変更により、各プーリに対するベルト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。

車両の前進／後進を切り替えるため、無段変速機には、前後進切替機構としてのプラネタリギヤ（遊星歯車機構）が備えられる。プラネタリギヤは、インプット軸とプライマリプーリを支持するプライマリ軸との間、または、セカンダリプーリを支持するセカンダリ軸とアウトプット軸との間に設けられる。

プラネタリギヤがセカンダリ軸とアウトプット軸との間に設けられた構成では、たとえば、セカンダリ軸とプラネタリギヤのサンギヤとが一体回転可能に連結され、アウトプット軸とプラネタリギヤのリングギヤとが一体回転可能に連結されている。プラネタリギヤのキャリアは、セカンダリ軸に対して相対回転可能に設けられている。車両の前進時には、キャリアが自由回転状態にされ、サンギヤとリングギヤとが直結される。これにより、セカンダリ軸に伝達される動力により、サンギヤおよびリングギヤが一体的に回転し、アウトプット軸がリングギヤと一体的に回転する。一方、車両の後進（後退）時には、サンギヤとリングギヤとの直結が解除され、キャリアが回転不能に固定される。これにより、サンギヤがセカンダリ軸と一体的に回転すると、リングギヤがサンギヤと逆方向に回転し、アウトプット軸がリングギヤと一体的に車両の前進時とは逆方向に回転する。このとき、プラネタリギヤの構成上、リングギヤ（アウトプット軸）の回転速度は、サンギヤの回転速度よりも必ず低くなる。

そのため、後進時の最大変速比は、前進時の最大変速比よりも大きく、インプット軸に入力される動力の大きさが同じであれば、後進時は、前進時と比較して、アウトプット軸に出力される駆動力が大きくなる。この前進時と後進時との駆動力差が大きい構成では、とくに後進時に、車両のブレーキ解除時のクリープによる飛び出し、制動力不足によるグローン音（ブレーキ異音）の発生などの懸念があるので、変速機の制御に相当な工夫が必要である。

特開２００４−１７６８９０号公報

本発明の目的は、車両の前進時と後進時との駆動力差が大きい構成における種々の懸念を払拭できる、車両用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、本発明に係る車両用制御装置は、エンジンの動力が入力されるインプット軸から動力を出力するアウトプット軸に至る動力伝達経路上に、動力をプライマリプーリおよびセカンダリプーリのプーリ比の変更によって無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、キャリア、セカンダリプーリと一体回転可能に設けられたサンギヤおよびアウトプット軸と一体回転可能に設けられたリングギヤを備える遊星歯車機構とが設けられ、前進レンジでキャリアが自由回転状態にされて、サンギヤとリングギヤとが直結され、後進レンジでサンギヤとリングギヤとの直結が解除されて、キャリアが回転不能に固定される無段変速機を搭載した車両に用いられる。

かかる構成の無段変速機では、インプット軸に入力される動力および無段変速機構のプーリ比をそれぞれ一定として、前進レンジと後進レンジとで比較すると、最大変速比が後進レンジで前進レンジよりも大きく、それゆえ、アウトプット軸に出力される駆動力が後進レンジで前進レンジよりも大きくなる。そのため、車両のエンジンのアイドル回転数が所定回転数（たとえば、エアコンディショナなどのエンジンの負荷となる機器が非作動、かつ、エンジンが十分に暖機された状態でのエンジン回転数）よりも高いアイドル高回転状態では、後進レンジでの車両の発進時（後進発進時）のクリープトルク（エンジンのアイドル回転時にアウトプット軸に出力される駆動力）が過大となる。

そこで、本発明に係る車両用制御装置は、エンジンのアイドル回転数が所定回転数よりも高いアイドル高回転状態であるか否かを判定する判定手段と、判定手段によってアイドル高回転状態であると判定されている場合、後進レンジが構成されていない状態から後進レンジが構成される変速過渡時に、無段変速機構のプーリ比を最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減するプーリ比低減手段とを含む。

この構成によれば、アイドル高回転状態では、後進レンジが構成されていない状態から後進レンジが構成される変速過渡時に、無段変速機構のプーリ比が最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減される。これにより、後進発進時のクリープトルクを制限することができる。そのため、車両の後進発進時において、クリープトルクが過大となることを抑制でき、車両のブレーキ解除時のクリープによる飛び出し、制動力不足によるグローン音の発生などの懸念を払拭することができる。

アイドル高回転状態であるか否かは、エンジンのアイドル回転数を取得して、その取得したアイドル回転数と所定回転数とを比較することにより判定されてもよい。

また、アイドル回転数の高低と相関を有する数値または事象を検知して、その検知に基づいてアイドル高回転状態であるか否かが判定されてもよい。

アイドル回転数の高低と相関を有する数値は、たとえば、エンジンを流通する冷却水の水温であり、車両用制御装置は、当該水温を取得するエンジン水温取得手段をさらに含み、判定手段は、エンジン水温取得手段によって取得される水温が所定温度より低い場合にアイドル高回転状態であると判定してもよい。

アイドル回転数の高低と相関を有する事象は、たとえば、車両のエアコンディショナのオン／オフであり、判定手段は、エアコンディショナのオン／オフを検知して、エアコンディショナがオンである場合にアイドル高回転状態と判定してもよい。

プーリ比低減手段は、アイドル高回転状態において、後進レンジにおけるクリープトルクが前進レンジにおけるクリープトルクと同等となるように、無段変速機構のプーリ比を最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減させてもよいし、後進レンジにおけるクリープトルクが前進レンジにおけるクリープトルクの最大値と同等となるように、無段変速機構のプーリ比を最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減させてもよい。

いずれの構成であっても、車両の後進発進時のクリープトルクが過大となることを抑制できる。そして、前者の構成では、車両の後進発進時の挙動を前進発進時の挙動と合わせることができ、後者の構成では、前進レンジにおけるクリープトルクが最大値を下回るアイドル高回転状態において、プーリ比の変更量を抑えることができ、プーリ比の変更（変速）に要する時間を短縮することができる。

本発明によれば、車両の後進発進時のクリープトルクを制限することができるので、その後進発進時において、クリープトルクが過大となることを抑制でき、車両のブレーキ解除時のクリープによる飛び出し、制動力不足によるグローン音の発生などの懸念を払拭することができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。 車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。 動力分割式無段変速機に含まれる係合要素の状態を示す図である。 動力分割式無段変速機に含ま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。 エンジン水温とアウトプット軸から出力される駆動力（クリープトルク）、エンジンのアイドル回転数および無段変速機構のプーリ比との各関係を示す図である。

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。

＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る変速機ＥＣＵ１２が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。

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の出力は、トルクコンバータ３および動力分割式無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。

車両１には、ＣＰＵおよびメモリなどを含む構成の複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。複数のＥＣＵには、エンジンＥＣＵ１１および変速機ＥＣＵ１２が含まれる。各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。

エンジンＥＣＵ１１には、アクセルセンサ１３、エンジン回転数センサ１４および水温センサ１５などが接続されている。

アクセルセンサ１３は、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。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルセンサ１３から入力される信号に基づいて、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を演算する。

エンジン回転数センサ１４は、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号を検出信号として出力する。エンジンＥＣＵ１１は、エンジン回転数センサ１４から入力されるパルス信号の周波数をエンジン２の回転数（エンジン回転数）に換算する。

水温センサ１５は、エンジン２を流通する冷却水の温度（エンジン水温）、たとえば、エンジン２からラジエータに向けて流れる冷却水の温度に応じた検出信号を出力する。

エンジンＥＣＵ１１は、各種センサの検出信号から取得した情報および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整などのため、エンジン２に設けられた電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグなどを制御する。

変速機ＥＣＵ１２には、シフトポジションセンサ１６などが接続されている。

シフトポジションセンサ１６は、シフトレバー（セレクトレバー）のポジションに応じた検出信号を出力する。シフトレバーのポジションとして、たとえば、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションが設けられている。Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションは、それぞれシフトレンジのＰレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）、Ｎレンジ（中立レンジ）およびＤレンジ（前進レンジ）に対応する。シフトレバーは、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションの間でシフト操作することができ、そのシフト操作により、シフトレンジの切り替えを指示することができる。

変速機ＥＣＵ１２は、各種センサの検出信号から取得した情報および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報に基づいて、たとえば、動力分割式無段変速機４の変速比（ユニット変速比）の変更のため、動力分割式無段変速機４の各部に油圧を供給するための油圧回路１７に設けられている各種のバルブを制御する。バルブには、プライマリプーリ５３（図２参照）に供給される油圧を制御するための油圧制御バルブ、セカンダリプーリ５４（図２参照）に供給される油圧を制御するための油圧制御バルブが含まれる。油圧制御バルブには、電流値により出力油圧を制御可能なバルブ、たとえば、リニアソレノイドバルブが用いられている。また、油圧回路１７には、エンジン２の動力により駆動される機械式オイルポンプが油圧の発生源として設けられている。

＜車両の駆動系統＞
図２は、車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。

エンジン２は、Ｅ／Ｇ出力軸２１を備えている。Ｅ／Ｇ出力軸２１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、ポンプインペラ３１、タービンランナ３２およびロックアップクラッチ３３を備えている。ポンプインペラ３１には、Ｅ／Ｇ出力軸２１が連結されており、ポンプインペラ３１は、Ｅ／Ｇ出力軸２１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。タービンランナ３２は、ポンプインペラ３１と同一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３３は、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とを直結／分離するために設けられている。ロックアップクラッチ３３が係合されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが直結され、ロックアップクラッチ３３が解放されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが分離される。

ロックアップクラッチ３３が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸２１が回転されると、ポンプインペラ３１が回転する。ポンプインペラ３１が回転すると、ポンプインペラ３１からタービンランナ３２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３２で受けられて、タービンランナ３２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３２には、Ｅ／Ｇ出力軸２１の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。

ロックアップクラッチ３３が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸２１が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸２１、ポンプインペラ３１およびタービンランナ３２が一体となって回転する。

動力分割式無段変速機４は、トルクコンバータ３から入力される動力をデファレンシャルギヤ６に伝達する。動力分割式無段変速機４は、インプット軸４１、アウトプット軸４２、無段変速機構４３、逆転ギヤ機構４４、遊星歯車機構４５、スプリットドライブギヤ４６およびスプリットドリブンギヤ４７を備えている。

インプット軸４１は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２に連結され、タービンランナ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。

アウトプット軸４２は、インプット軸４１と平行に設けられている。アウトプット軸４２には、出力ギヤ４８が相対回転不能に支持されている。出力ギヤ４８は、デファレンシャルギヤ６（デファレンシャルギヤ６の入力ギヤ）と噛合している。

無段変速機構４３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４３は、プライマリ軸５１と、プライマリ軸５１と平行に設けられたセカンダリ軸５２と、プライマリ軸５１に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ５３と、セカンダリ軸５２に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ５４と、プライマリプーリ５３とセカンダリプーリ５４とに巻き掛けられたベルト５５とを備えている。

プライマリプーリ５３は、プライマリ軸５１に固定された固定シーブ６１と、固定シーブ６１にベルト５５を挟んで対向配置され、プライマリ軸５１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（プライマリシーブ）６２とを備えている。可動シーブ６２に対して固定シーブ６１と反対側には、プライマリ軸５１に固定されたシリンダ６３が設けられ、可動シーブ６２とシリンダ６３との間に、ピストン室（油室）６４が形成されている。

セカンダリプーリ５４は、セカンダリ軸５２に固定された固定シーブ６５と、固定シーブ６５にベルト５５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸５２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（セカンダリシーブ）６６とを備えている。可動シーブ６６に対して固定シーブ６５と反対側には、セカンダリ軸５２に固定されたシリンダ６７が設けられ、可動シーブ６６とシリンダ６７との間に、ピストン室（油室）６８が形成されている。回転軸線方向において、固定シーブ６５と可動シーブ６６との位置関係は、プライマリプーリ５３の固定シーブ６１と可動シーブ６２との位置関係と逆転している。

無段変速機構４３では、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４の各ピストン室６４，６８に供給される油圧が制御されて、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４の各溝幅が変更されることにより、プライマリプーリ５３とセカンダリプーリ５４とのプーリ比が連続的に無段階で変更される。

具体的には、プーリ比が小さくされるときには、プライマリプーリ５３のピストン室６４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５３の可動シーブ６２が固定シーブ６１側に移動し、固定シーブ６１と可動シーブ６２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５３に対するベルト５５の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ５４の固定シーブ６５と可動シーブ６６との間隔（溝幅）が大きくなる。その結果、プライマリプーリ５３とセカンダリプーリ５４とのプーリ比が小さくなる。

プーリ比が大きくされるときには、プライマリプーリ５３のピストン室６４に供給される油圧が下げられる。これにより、ベルト５５に対するセカンダリプーリ５４の推力がベルト５５に対するプライマリプーリ５３の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ５４の固定シーブ６５と可動シーブ６６との間隔が小さくなるとともに、固定シーブ６１と可動シーブ６２との間隔が大きくなる。その結果、プライマリプーリ５３とセカンダリプーリ５４とのプーリ比が大きくなる。

一方、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４の推力は、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４とベルト５５との間で滑りが生じない大きさを必要とする。そのため、インプット軸４１に入力されるトルクの大きさに応じた推力が得られるよう、セカンダリプーリ５４のピストン室６８に供給される油圧が制御される。

逆転ギヤ機構４４は、インプット軸４１に入力される動力を逆転かつ減速させてプライマリ軸５１に伝達する構成である。具体的には、逆転ギヤ機構４４は、インプット軸４１に相対回転不能に支持されるインプット軸ギヤ７１と、インプット軸ギヤ７１よりも大径で歯数が多く、プライマリ軸５１にスプライン嵌合により回転軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されて、インプット軸ギヤ７１と噛合するプライマリ軸ギヤ７２とを含む。

遊星歯車機構４５は、サンギヤ８１、キャリア８２およびリングギヤ８３を備えている。サンギヤ８１は、セカンダリ軸５２にスプライン嵌合により回転軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されている。キャリア８２は、アウトプット軸４２に相対回転可能に外嵌されている。キャリア８２は、複数個のピニオンギヤ８４を回転可能に支持している。複数個のピニオンギヤ８４は、円周上に配置され、サンギヤ８１と噛合している。リングギヤ８３は、複数個のピニオンギヤ８４を一括して取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ８４にセカンダリ軸５２の回転径方向の外側から噛合している。また、リングギヤ８３には、アウトプット軸４２が接続され、リングギヤ８３は、アウトプット軸４２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。

スプリットドライブギヤ４６は、インプット軸４１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４７は、遊星歯車機構４５のキャリア８２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４７は、スプリットドライブギヤ４６よりも小径に形成され、スプリットドライブギヤ４６よりも少ない歯数を有している。

また、動力分割式無段変速機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、インプット軸４１とスプリットドライブギヤ４６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、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３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、遊星歯車機構４５のキャリア８２を制動する係合状態と、キャリア８２の回転を許容する解放状態とに切り替えられる。

＜変速モード＞
図３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。図４は、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１、キャリア８２およびリングギヤ８３の回転数（回転速度）の関係を示す共線図である。

動力分割式無段変速機４は、Ｄレンジにおける変速モードとして、ベルトモードおよびスプリットモードを有している。

ベルトモードでは、図３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４６がインプット軸４１から切り離され、遊星歯車機構４５のキャリア８２がフリー（自由回転状態）になり、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３とが直結される。

インプット軸４１に入力される動力は、逆転ギヤ機構４４により逆転かつ減速されて、無段変速機構４３のプライマリ軸５１に伝達され、プライマリ軸５１およびプライマリプーリ５３を回転させる。プライマリプーリ５３の回転は、ベルト５５を介して、セカンダリプーリ５４に伝達され、セカンダリプーリ５４およびセカンダリ軸５２を回転させる。遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３とが直結されているので、セカンダリ軸５２と一体となって、サンギヤ８１、リングギヤ８３およびアウトプット軸４２が回転する。したがって、ベルトモードでは、図４に示されるように、動力分割式無段変速機４の変速比（ユニット変速比）が無段変速機構４３による変速比であるベルト変速比、つまり無段変速機構４３のプライマリプーリ５３とセカンダリプーリ５４とのプーリ比と一致する。

スプリットモードでは、図３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４１とスプリットドライブギヤ４６とが直結され、遊星歯車機構４５のキャリア８２がフリーになり、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３とが切り離される。

インプット軸４１に入力される動力は、逆転ギヤ機構４４により逆転かつ減速されて、無段変速機構４３のプライマリ軸５１に伝達され、プライマリ軸５１からプライマリプーリ５３、ベルト５５およびセカンダリプーリ５４を介してセカンダリ軸５２に伝達され、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１に伝達される。一方、インプット軸４１に入力される動力は、スプリットドライブギヤ４６からスプリットドリブンギヤ４７を介して遊星歯車機構４５のキャリア８２に増速されて伝達される。

スプリットドライブギヤ４６とスプリットドリブンギヤ４７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４１に入力される動力が一定であれば、遊星歯車機構４５のキャリア８２の回転が一定速度に保持される。そのため、プーリ比が上げられると、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１の回転数が下がるので、図４に破線で示されるように、遊星歯車機構４５のリングギヤ８３（アウトプット軸４２）の回転数が上がる。その結果、スプリットモードでは、無段変速機構４３のプーリ比が大きいほど、動力分割式無段変速機４のユニット変速比が小さくなる。

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４２の回転は、出力ギヤ４８を介して、デファレンシャルギヤ６に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト７，８が前進方向に回転する。

Ｒレンジでは、リバースモードとなり、図３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４６がインプット軸４１から切り離され、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３とが切り離され、遊星歯車機構４５のキャリア８２が制動される。

インプット軸４１に入力される動力は、逆転ギヤ機構４４により逆転かつ減速されて、無段変速機構４３のプライマリ軸５１に伝達され、プライマリ軸５１からプライマリプーリ５３、ベルト５５およびセカンダリプーリ５４を介してセカンダリ軸５２に伝達され、セカンダリ軸５２と一体に、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１を回転させる。遊星歯車機構４５のキャリア８２が制動されているので、サンギヤ８１が回転すると、遊星歯車機構４５のリングギヤ８３がサンギヤ８１と逆方向に回転する。このリングギヤ８３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８３の回転方向と逆方向となる。そして、リングギヤ８３と一体に、アウトプット軸４２が回転する。アウトプット軸４２の回転は、出力ギヤ４８を介して、デファレンシャルギヤ６に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト７，８が後進方向に回転する。

＜プーリ比低減処理＞
図５は、エンジン水温とアウトプット軸４２から出力される駆動力（クリープトルク）、エンジン２のアイドル回転数および無段変速機構４３のプーリ比との各関係を示す図である。

車両１の発進性能を高める目的で、通常、車両１の停車中における動力分割式無段変速機４の変速比が最大変速比となるように、車両１の停車前に、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比に変更される（ロー戻し）。無段変速機構４３のプーリ比を最大プーリ比に変更するため、変速機ＥＣＵ１２により、無段変速機構４３のプーリ比の目標値である目標プーリ比が無段変速機構４３の最大プーリ比に設定され、プーリ比が目標プーリ比に一致するよう、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４に供給される油圧が制御される。また、エンジン２の始動時にも、通常、動力分割式無段変速機４の変速比が最大変速比となるように、変速機ＥＣＵ１２により、無段変速機構４３のプーリ比の目標値である目標プーリ比が無段変速機構４３の最大プーリ比に設定されて、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比に変更される（ロー戻し）。

ところが、図５に示されるように、エンジン水温が所定の温度Ｔ１（たとえば、８０℃）よりも低い状態では、エンジンＥＣＵ１１により、エンジン２のアイドル回転数が通常回転数よりも高くなるように、エンジン２が制御される。具体的には、水温センサ１５（図１参照）の検出信号から取得されるエンジン水温が温度Ｔ１よりも低く温度Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）よりも高い範囲では、エンジン水温が低いほど、エンジン２のアイドル回転数が通常回転数から上限回転数まで単調に増加するように、エンジン２が制御される。エンジン水温が温度Ｔ２以下の範囲では、エンジン２のアイドル回転数が上限回転数となるように、エンジン２が制御される。通常回転数は、たとえば、エンジン２の負荷となる機器（エアコンディショナなど）が非作動、かつ、エンジン２が十分に暖機された状態でのエンジン回転数である。

エンジン２のアイドル回転数が通常回転数よりも高いアイドル高回転状態、つまりエンジン水温が温度Ｔ１よりも低い状態では、エンジン２のアイドル回転数が通常回転数である状態と比較して、エンジン２のアイドル回転時にアウトプット軸４２に出力される駆動力（クリープトルク）が大きくなる。また、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比である場合、ＤレンジとＲレンジとで比較すると、動力分割式無段変速機４のユニット変速比がＲレンジでＤレンジよりも大きく、それゆえ、クリープトルクがＲレンジでＤレンジよりも大きくなる。そのため、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比である場合、エンジン水温が温度Ｔ１と温度Ｔ２との間の温度Ｔ３よりも低い範囲では、図５に二点鎖線で示されるように、ＲレンジでのクリープトルクがＤレンジでのクリープトルクの最大値を上回る。

そこで、変速機ＥＣＵ１２により、エンジンＥＣＵ１１からエンジン水温が取得されて、エンジン水温が温度Ｔ３よりも低い状態（エンジン２のアイドル回転数が温度Ｔ３に対応する回転数よりも高い状態）であるか否かが判定される。そして、エンジン水温が温度Ｔ３よりも低い状態では、シフトポジションがＰポジションまたはＤポジションからＮポジションを経由してＲポジションに切り替えられると、Ｒレンジが構成されるまでの変速過渡時に、ＲレンジでのクリープトルクがＤレンジでのクリープトルクの最大値に一致するように、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減される。

具体的には、アイドル高回転状態におけるエンジン水温とプーリ比との関係、つまり図５に示されるエンジン水温とプーリ比との関係が二次元マップの形態で変速機ＥＣＵ１２の不揮発性メモリ（ＲＯＭ、フラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭなど）に記憶されている。そして、Ｒレンジが構成されていない状態からＲレンジが構成されるまでの変速過渡時に、その二次元マップに基づいて、変速機ＥＣＵ１２により、目標プーリ比がエンジンＥＣＵ１１から取得されるエンジン水温に応じたプーリ比に設定され、プーリ比が目標プーリ比に一致するよう、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４に供給される油圧が制御される。

＜作用効果＞
このように、エンジン水温が温度Ｔ３よりも低い状態では、Ｒレンジが構成されていない状態からＲレンジが構成される変速過渡時に、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減される。これにより、エンジン水温が温度Ｔ３よりも低い状態において、Ｒレンジでの車両１の発進時（後進発進時）に、クリープトルクがＤレンジでのクリープトルクの最大値に制限される。そのため、車両１の後進発進時において、クリープトルクが過大となることを抑制でき、車両１のブレーキ解除時のクリープによる飛び出し、制動力不足によるグローン音の発生などの懸念を払拭することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、エンジン水温が温度Ｔ３よりも低い場合に、ＲレンジでのクリープトルクがＤレンジでのクリープトルクの最大値に一致するように、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減されるとした。これに限らず、エンジン水温が温度Ｔ１よりも低い状態、つまりエンジン２のアイドル回転数が通常回転数よりも高いアイドル高回転状態において、Ｒレンジが構成されていない状態からＲレンジが構成されるまでの変速過渡時に、同じエンジン水温で比較したときにＲレンジでのクリープトルクがＤレンジでのクリープトルクに一致するように、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減されてもよい。この場合、車両１の後進発進時の挙動を前進発進時の挙動と合わせることができる。

たとえば、エンジン２のアイドル回転数は、エンジン水温が温度Ｔ１よりも低い場合に限らず、車両１のエアコンディショナのオン／オフによっても変化する。そのため、エアコンディショナがオンされているときには、Ｒレンジが構成されていない状態からＲレンジが構成されるまでの変速過渡時に、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減されてもよい。また、エアコンディショナに限らず、オンによってエンジン２のアイドル回転数が上昇する電気負荷（たとえば、ヘッドライトなど）であれば、その電気負荷がオンされている状態において、Ｒレンジが構成されていない状態からＲレンジが構成されるまでの変速過渡時に、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減されてもよい。

また、変速機ＥＣＵ１２により、エンジンＥＣＵ１１からエンジン２のアイドル回転数が取得されて、エンジン２のアイドル回転数が所定回転数よりも高い状態において、エンジン２のアイドル回転数から後進発進時のクリープトルクが演算により求められて、そのクリープトルクが一定のトルクに抑制されるように、Ｒレンジが構成されていない状態からＲレンジが構成されるまでの変速過渡時に、無段変速機構４３のプーリ比が最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減されてもよい。

また、前下がりの路面における車両１の後進発進時には、無段変速機構４３のプーリ比を最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減する制御が実行されなくてもよい。

前述の各センサは、本発明に関連するセンサを例示したものに過ぎず、エンジンＥＣＵ１１および変速機ＥＣＵ１２には、その他のセンサが接続されていてもよい。

エンジンＥＣＵ１１および変速機ＥＣＵ１２の機能の一部または全部は、１つのＥＣＵに集約されていてもよい。

また、前述の実施形態では、油圧回路１７に機械式オイルポンプが設けられているとしたが、機械式オイルポンプに加えて、電動モータの動力により駆動される電動オイルポンプが油圧回路１７に設けられていてもよい。すなわち、本発明は、電動オイルポンプを採用した車両の制御にも適用可能である。

無段変速機の一例として、動力分割式無段変速機４を取り上げたが、本発明は、ベルト式の無段変速機を搭載した車両に広く適用することができる。

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 車両
２ エンジン
４ 動力分割式無段変速機（無段変速機）
１２ 変速機ＥＣＵ（車両用制御装置、判定手段、プーリ比低減手段）
４１ インプット軸
４２ アウトプット軸
４３ 無段変速機構
４５ 遊星歯車機構
５３ プライマリプーリ
５４ セカンダリプーリ
５５ ベルト
８１ サンギヤ
８２ キャリア
８３ リングギヤ
Ｂ１ ブレーキ
Ｃ２ クラッチ

Claims (1)

1. エンジンの動力が入力されるインプット軸から動力を出力するアウトプット軸に至る動力伝達経路上に、動力をプライマリプーリおよびセカンダリプーリのプーリ比の変更によって無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、キャリア、前記セカンダリプーリと一体回転可能に設けられたサンギヤおよび前記アウトプット軸と一体回転可能に設けられたリングギヤを備える遊星歯車機構とが設けられ、前進レンジで前記キャリアが自由回転状態にされて、前記サンギヤと前記リングギヤとが直結され、後進レンジで前記サンギヤと前記リングギヤとの直結が解除されて、前記キャリアが回転不能に固定される無段変速機を搭載した車両に用いられる制御装置であって、
   前記エンジンのアイドル回転数が所定回転数よりも高く、かつ前記プーリ比が最大プーリ比である場合に前記後進レンジでのクリープトルクが前記前進レンジでのクリープトルクの最大値を上回るアイドル高回転状態であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段によって前記アイドル高回転状態であると判定されている場合、前記後進レンジが構成されていない状態から前記後進レンジが構成される変速過渡時に、前記後進レンジでのクリープトルクが前記前進レンジでのクリープトルクの最大値以下に制限されるよう、前記無段変速機構のプーリ比を前記最大プーリ比よりも小さいプーリ比に低減させるプーリ比低減手段とを含む、車両用制御装置。

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