JP6809969B2 - 変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、インプット軸（入力軸）に入力される動力を２系統に分割してアウトプット軸（出力軸）に伝達可能な変速機の制御装置に関する。

自動車などの車両に搭載される変速機として、エンジンの動力を無段階に変速する無段変速機構と、エンジンの動力を無段変速機構を経由せずに伝達する歯車機構と、無段変速機構からの動力と歯車機構からの動力とを合成するための遊星歯車機構とを備えたものが提案されている。この変速機では、エンジンからの動力を無段変速機構と歯車機構とに分割し、その分割された各動力を遊星歯車機構で合成して車輪に伝達することができる。

特開２００４−１７６８９０号公報

変速機において、駆動源の動力を２系統に分割して伝達する構成は、出願人も提案している。

その提案に係る構成には、無段変速機構、スプリット変速機構（平行軸式歯車機構）および遊星歯車機構が含まれる。無段変速機構は、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。無段変速機構のプライマリ軸には、インプット軸に入力されるエンジンの動力が伝達される。無段変速機構のセカンダリ軸は、遊星歯車機構のサンギヤに接続されている。スプリット変速機構は、インプット軸の動力が伝達／遮断されるスプリットドライブギヤと、スプリットドライブギヤとギヤ列を構成し、遊星歯車機構のキャリアと一体回転するスプリットドリブンギヤとを備えている。遊星歯車機構のリングギヤには、アウトプット軸が接続されている。アウトプット軸の回転は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の駆動輪に伝達される。

この変速機では、前進走行時における動力伝達モードとして、ベルトモードおよびスプリットモードが設けられている。

ベルトモードでは、インプット軸とスプリットドライブギヤとの間での動力の伝達／遮断を切り替える第１クラッチが解放されて、スプリットドライブギヤが自由回転状態（フリー）にされ、遊星歯車機構のキャリアが自由回転状態にされる。また、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとを結合／分離する第２クラッチが係合されて、サンギヤとリングギヤとが結合される。そのため、無段変速機構から出力される動力により、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。したがって、ベルトモードでは、変速機全体の変速比（インプット軸の回転数／アウトプット軸の回転数）であるユニット変速比が無段変速機構の変速比（ベルト変速比）と一致する。

スプリットモードでは、第２クラッチが解放されて、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとの結合が解除される。そのため、無段変速機構から出力される動力により、サンギヤが回転する。一方、第１クラッチが係合されて、インプット軸からスプリットドライブギヤに動力が伝達され、その動力がスプリットドライブギヤからスプリットドリブンギヤを介することにより一定のスプリット変速比で変速されて、遊星歯車機構のキャリアに入力される。そのため、スプリットモードでは、ベルト変速比が大きいほどユニット変速比が小さくなり、スプリット変速比以下の変速比を実現することができる。

ユニット変速比がスプリット変速比を跨いで変更される場合、そのユニット変速比の変更には、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが伴う。このモードの切り替えは、第１クラッチと第２クラッチとの係合の切り替えにより達成される。ベルト変速比とスプリット変速比とがずれている状態では、サンギヤとキャリアとの間に差回転が生じているので、第１クラッチと第２クラッチとの係合の切り替えをベルト変速比がスプリット変速比とほぼ一致する変速比まで変速された時点（同期点またはその近傍）で行えば、差回転による変速ショックの発生を防止することができる。

ただし、スプリットモードでアクセルペダルが素早くかつ大きく踏み込まれることによるキックダウンが要求される場合、ベルト変速比をスプリット変速比まで変速してから第１クラッチと第２クラッチとの係合の切り替えを行ったのでは、変速レスポンスが悪い。そのため、キックダウンが要求される場合には、第１クラッチの伝達トルク容量を下げて、第１クラッチを滑らせることにより、無段変速機構から出力される回転（サンギヤの回転）を吹き上がらせて、その回転とアウトプット軸の回転（リングギヤの回転）との差回転がなくなった時点で第２クラッチが係合される。

しかしながら、第２クラッチを係合させる油圧の指示圧と実圧とのばらつき、第２クラッチのクラッチクリアランスやそれを解消するがた詰めに要する時間のばらつきなどにより、サンギヤとリングギヤとに大きな差回転が生じている状態で第２クラッチが係合される場合がある。この場合、ベルトにイナーシャトルクが発生して、ベルトが滑る懸念がある。

本発明の目的は、モード切替時におけるベルト滑りの発生を抑制できる、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、本発明に係る変速機の制御装置は、インプット軸、アウトプット軸、インプット軸に入力される動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構、無段変速機構とアウトプット軸との間で動力を伝達する第１経路に介在される第１係合要素、および無段変速機構とアウトプット軸との間で動力を伝達する第２経路に介在される第２係合要素を含み、第１係合要素の係合および第２係合要素の解放により第１モードが構成され、第１係合要素の解放および第２係合要素の係合により第２モードが構成され、無段変速機構の変速比が一定値をとるときに、第１係合要素および第２係合要素に差回転が生じないように構成された変速機を搭載した車両において、変速機を制御する制御装置であって、第１係合要素と第２係合要素との係合の切り替えによる第１モードと第２モードの切り替えの際に、係合側の第１係合要素または第２係合要素（以下、この欄において「係合側の係合要素」という。）に差回転が生じている状態で、解放側の第２係合要素または第１係合要素（以下、この欄において「解放側の係合要素」という。）の伝達トルク容量を下げる解放制御手段と、解放側の係合要素の伝達トルク容量が下げられた後、係合側の係合要素に生じている差回転が所定値まで小さくなったことに応じて、係合側の係合要素の伝達トルク容量を上昇させて、当該伝達トルク容量が無段変速機構のベルト伝達トルク容量よりも小さい状態を一時的に保持した後、係合側の係合要素を完全係合させる係合制御手段とを含む。

この構成によれば、第１係合要素と第２係合要素との係合の切り替えによる第１モードと第２モードの切り替えの際には、まず、係合側の係合要素に差回転が生じている段階で、解放側の係合要素の伝達トルク容量が下げられる。これにより、解放側の係合要素が半クラッチ状態となって、解放側の係合要素に滑りが発生し、無段変速機構側の回転が吹き上がって、係合側の係合要素に生じている差回転が急速に小さくなる。

係合側の係合要素に生じている差回転が所定値まで小さくなると、係合側の係合要素の伝達トルク容量が上げられて、係合側の係合要素が完全係合される。係合側の係合要素の伝達トルク容量が上げられる途中で、その伝達トルク容量が無段変速機構のベルト伝達トルク容量よりも小さい伝達トルク容量に一時的に保持され、その後、係合側の係合要素の伝達トルク容量が再び上げられる。これにより、係合側の係合要素に生じている差回転が大きい状態で係合側の係合要素が完全係合することを抑制でき、かかる完全係合によるイナーシャトルクの発生を抑制できる。その結果、ベルト滑りの発生を抑制することができる。

本発明によれば、モード切替時におけるベルト滑りの発生を抑制することができる。また、モード切替時に係合側の第１係合要素または第２係合要素に生じている差回転を急速に小さくすることができるので、モード切替に要する時間を短縮できる。

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。 スプリットモードからベルトモードへのモード切替時におけるセカンダリ回転数、アウトプット回転数、クラッチＣ１，Ｃ２に供給される油圧、エンジントルク、ベルト伝達トルク容量、およびクラッチＣ１，Ｃ２の各伝達トルク容量の時間変化を示す図である。

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、ポンプインペラ２１、タービンランナ２２およびロックアップクラッチ（ロックアップ機構）２３を備えている。ポンプインペラ２１には、Ｅ／Ｇ出力軸１１が連結されており、ポンプインペラ２１は、Ｅ／Ｇ出力軸１１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２２は、ポンプインペラ２１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２３は、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２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２３が係合されると、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが直結され、ロックアップクラッチ２３が解放されると、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが分離される。

ロックアップクラッチ２３が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸１１が回転されると、ポンプインペラ２１が回転する。ポンプインペラ２１が回転すると、ポンプインペラ２１からタービンランナ２２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２２で受けられて、タービンランナ２２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２２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。

ロックアップクラッチ２３が係合された状態では、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２１およびタービンランナ２２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系統に分割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系統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、逆転ギヤ機構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２２に連結され、タービンランナ２２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（プライマリシーブ）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（セカンダリシーブ）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およびセカンダリプーリ４４の各油圧室５４，５８に供給される油圧が制御されて、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とのプーリ比が大きくなる。

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との間で滑りが生じない大きさを必要とする。そのため、インプット軸３１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４４の油圧室５８に供給される油圧が制御される。

逆転ギヤ機構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、逆転ギヤ機構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、キャリア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。キャリア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。キャリア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。

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のキャリア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、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、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、遊星歯車機構３５のキャリア７２を制動する係合状態と、キャリア７２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、キャリア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による変速比であるベルト変速比と変速機４の全体での変速比であるユニット変速比、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ユニット変速比と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。

変速機４は、車両１の前進時の変速モードとして、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のキャリア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、逆転ギヤ機構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、ユニット変速比がベルト変速比（無段変速機構３３のプライマリプーリ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とが直結されて、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のキャリア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、逆転ギヤ機構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、遊星歯車機構３５のサンギヤ７１に伝達される。一方、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のキャリア７２に増速されて伝達される。

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（スプリット変速比）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のキャリア７２の回転が一定速度に保持される。そのため、ベルト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のベルト変速比が大きいほど、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。

車両１の後進時のリバースモードでは、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のキャリア７２が制動される。

インプット軸３１に入力される動力は、逆転ギヤ機構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のキャリア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、ＲＯＭおよびＲＡＭ、データフラッシュ（フラッシュメモリ）などが内蔵されている。図２には、変速機４を制御するための１つのＥＣＵ１０１のみが示されているが、車両１には、各部を制御するため、ＥＣＵ１０１と同様の構成を有する複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ１０１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。

ＥＣＵ１０１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、ＥＣＵ１０１には、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１１１、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１１２、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１１３および変速機４のセカンダリ圧（セカンダリプーリ４４の可動シーブ５６に作用する油圧）に応じた検出信号を出力する油圧センサ１１４が接続されている。

ＥＣＵ１０１では、プライマリ回転センサ１１１、セカンダリ回転センサ１１２、アウトプット回転センサ１１３および油圧センサ１１４の各検出信号から、プライマリ回転数（プライマリ軸４１の回転数）、セカンダリ回転数（セカンダリ軸４２の回転数）、アウトプット回転数（アウトプット軸３２の回転数）およびセカンダリ圧が取得される。また、ＥＣＵ１０１では、他のＥＣＵから情報が取得される。そして、ＥＣＵ１０１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、トルクコンバータ３および変速機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。

＜変速制御＞
変速機４のユニット変速比は、ＥＣＵ１０１によるベルト変速比の制御により変更される。ユニット変速比の制御では、まず、変速線図に基づいて、アクセル開度および車速に応じた目標回転数が設定される。変速線図は、アクセル開度および車速と目標回転数との関係を定めたマップであり、ＥＣＵ１０１のＲＯＭに格納されている。アクセル開度および車速の情報は、たとえば、エンジン２を制御するエンジンＥＣＵからＥＣＵ１０１に送信される。目標回転数が設定されると、インプット軸３１に入力される回転数を目標回転数に一致させる目標変速比が求められ、目標変速比に応じた目標ベルト変速比が設定される。

次に、目標ベルト変速比およびインプット軸３１に入力される入力トルクに基づいて、無段変速機構３３におけるベルト滑りを防止するのに必要なセカンダリ推力が設定される。入力トルクは、エンジントルクにトルクコンバータ３のトルク比を乗じることにより算出される。エンジントルクは、たとえば、エンジンＥＣＵによりアクセル開度およびエンジン回転数から推定され、エンジンＥＣＵからＥＣＵ１０１に送信される。トルク比は、トルクコンバータ３の速度比に応じたトルク増幅率であり、その速度比は、タービン回転数をエンジン回転数で除した除算値である。

そして、目標ベルト変速比および入力トルクに応じた推力比（＝セカンダリ推力／プライマリ推力）が設定される。そして、セカンダリ推力および推力比からプライマリ推力が設定される。

その後、その設定されたプライマリ推力およびセカンダリ推力から、プライマリプーリ４３の可動シーブ５２にプライマリ推力を与える油圧であるプライマリ圧およびセカンダリプーリ４４の可動シーブ５６にセカンダリ推力を与える油圧であるセカンダリ圧の指令値が設定され、各指令値に基づいて、目標ベルト変速比と実ベルト変速比との偏差が零に近づくように、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にそれぞれ供給される油圧が制御される。実ベルト変速比は、プライマリ回転数をセカンダリ回転数で除することにより求められる。

＜モード切替制御＞
ユニット変速比がスプリット変速比を跨いで変更される場合、そのユニット変速比の変更には、ベルトモードとスプリットモードとの切り替え（以下、単に「モード切替」という。）が伴う。モード切替は、クラッチＣ１，Ｃ２の係合の切り替えにより達成される。すなわち、クラッチＣ１，Ｃ２に供給される油圧の制御により、解放状態のクラッチＣ１（係合側）が係合され、係合状態のクラッチＣ２（解放側）が解放されることにより、ベルトモードからスプリットモードに切り替えられる。逆に、係合状態のクラッチＣ１（解放側）が解放され、解放状態のクラッチＣ２（係合側）が係合されることにより、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる。

図６は、スプリットモードからベルトモードへのモード切替時におけるセカンダリ回転数、アウトプット回転数、クラッチＣ１，Ｃ２に供給される油圧、エンジントルク、ベルト伝達トルク容量、およびクラッチＣ１，Ｃ２の各伝達トルク容量の時間変化を示す図である。

ユニット変速比がスプリット変速比からずれている状態では、セカンダリ回転数とアウトプット回転数とに回転数差、つまりセカンダリ軸４２（サンギヤ７１）とアウトプット軸３２（リングギヤ７３）とに差回転が生じている。

そのため、モード切替の際には、ユニット変速比がスプリット変速比まで変速されてからクラッチＣ１，Ｃ２の係合が切り替えられる。

しかしながら、スプリットモードでの車両１の走行中に、運転者の加速要求によりアクセルペダルが素早くかつ大きく踏み込まれて、ユニット変速比の目標変速比がスプリット変速比よりも大きい値に設定された場合、変速レスポンスが重視されて、ユニット変速比がスプリット変速比と一致しないまま、モード切替のため、クラッチＣ１，Ｃ２の係合が切り替えられる。

このとき、ＥＣＵ１０１により、解放側のクラッチＣ１の伝達トルク容量が入力トルクを下回るように、クラッチＣ１に供給される油圧が下げられる（時刻Ｔ１）。

クラッチＣ１の伝達トルク容量が入力トルクを下回ることにより、クラッチＣ１が反クラッチ状態となって、クラッチＣ１に滑りが発生し、無段変速機構３３のプライマリ回転数およびセカンダリ回転数が吹き上がる。その結果、セカンダリ回転数とアウトプット回転数との回転数差が小さくなる。

セカンダリ回転数とアウトプット回転数との回転数差が所定値まで小さくなると、ＥＣＵ１０１により、クラッチＣ２に供給される油圧が上げられる（時刻Ｔ２）。このとき、クラッチＣ２に供給される油圧（指示圧）は、クラッチＣ２が完全係合する油圧まで一気に上げられるのではなく、クラッチＣ２の伝達トルク容量がベルト伝達トルク容量よりも小さい状態となる油圧で一時的に保持される。ベルト伝達トルク容量は、ベルト変速比、プライマリ回転数およびセカンダリ圧から算出することができる。

そして、クラッチＣ２の伝達トルク容量がベルト伝達トルク容量よりも小さい状態が所定時間続いた後、ＥＣＵ１０１により、クラッチＣ２に供給される油圧（指示圧）がクラッチＣ２が完全係合する油圧まで上げられる（時刻Ｔ３）。

＜作用効果＞
以上のように、スプリットモードからベルトモードへのモード切替時には、係合側のクラッチＣ２の両側、つまりセカンダリ軸４２（サンギヤ７１）とアウトプット軸３２（リングギヤ７３）とに差回転が生じている段階で、解放側のクラッチＣ１の伝達トルク容量が下げられる。これにより、クラッチＣ１が半クラッチ状態となって、クラッチＣ１に滑りが発生し、無段変速機構３３側の回転が吹き上がって、セカンダリ軸４２とアウトプット軸３２との差回転が急速に小さくなる。

セカンダリ軸４２とアウトプット軸３２との差回転が所定値まで小さくなると、クラッチＣ２の伝達トルク容量が上げられる。その途中で、クラッチＣ２の伝達トルク容量が無段変速機構３３のベルト伝達トルク容量よりも小さい伝達トルク容量に一時的に保持される。その後、所定時間が経過すると、クラッチＣ２の伝達トルク容量が再び上げられる。これにより、セカンダリ軸４２とアウトプット軸３２との差回転が大きい状態でクラッチＣ２が完全係合することを抑制でき、かかる完全係合によるイナーシャトルクの発生を抑制できる。その結果、ベルト滑りの発生を抑制することができる。

＜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、スプリットモードからベルトモードへのモード切替時の制御を取り上げたが、本発明に係る制御は、ベルトモードからスプリットモードへの切替時、つまり解放状態のクラッチＣ１が係合され、係合状態のクラッチＣ２が解放される際にも適用可能である。

また、ＥＣＵ１０１には、図５に示される各種のセンサ１１１〜１１４以外のセンサが接続されていてもよいし、センサ１１１〜１１４のうちの一部は、他のＥＣＵに接続されていてもよい。

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：車両
４：変速機
３１：インプット軸
３２：アウトプット軸
３３：無段変速機構
１０１：ＥＣＵ（制御装置、解放制御手段、係合制御手段）
Ｃ１，Ｃ２：クラッチ（第１係合要素、第２係合要素）

Claims (1)

1. インプット軸、アウトプット軸、前記インプット軸に入力される動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構、前記無段変速機構と前記アウトプット軸との間で動力を伝達する第１経路に介在される第１係合要素、および前記無段変速機構と前記アウトプット軸との間で動力を伝達する第２経路に介在される第２係合要素を含み、
   前記第１係合要素の係合および前記第２係合要素の解放により第１モードが構成され、前記第１係合要素の解放および前記第２係合要素の係合により第２モードが構成され、
   前記無段変速機構の変速比が一定値をとるときに、前記第１係合要素および前記第２係合要素に差回転が生じないように構成された変速機を搭載した車両において、
   前記変速機を制御する制御装置であって、
   前記第１係合要素と前記第２係合要素との係合の切り替えによる前記第１モードと前記第２モードの切り替えの際に、係合側の前記第１係合要素または前記第２係合要素に差回転が生じている状態で、解放側の前記第２係合要素または前記第１係合要素の伝達トルク容量を下げる解放制御手段と、
   解放側の前記第２係合要素または前記第１係合要素の伝達トルク容量が下げられた後、係合側の前記第１係合要素または前記第２係合要素に生じている差回転が所定値まで小さくなったことに応じて、係合側の前記第１係合要素または前記第２係合要素の伝達トルク容量を上昇させて、当該伝達トルク容量が前記無段変速機構のベルト伝達トルク容量よりも小さい状態を一時的に保持した後、係合側の前記第１係合要素または前記第２係合要素を完全係合させる係合制御手段とを含む、制御装置。

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