JP7219038B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速比が無段階で変化する無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）または変速比が段階的に変化する有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）の制御装置に関する。

自動車などの車両では、たとえば、エンジンからの動力が変速機に入力され、変速機で変速された動力が駆動輪に伝達される。変速機としては、車両の走行状況に応じて変速比が自動的に変化する自動変速機が広く用いられている。

自動変速機は、たとえば、Ｐレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジを含む変速レンジを有している。変速レンジの切り替えを指示するため、自動変速機が搭載された車両の車室内には、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域には、変速レンジに対応して、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションが設定されている。自動変速機の制御装置には、シフトレバーのポジションに応じた検出信号（レンジ接点信号）を出力するシフトポジションセンサが接続されている。制御装置は、レンジ接点信号に基づいて、自動変速機の油圧回路に含まれるバルブを制御し、シフトレバーのポジションに応じてクラッチを選択的に係合／解放させる。

特開２０１６－９８９０２号公報

そのため、シフトポジションセンサの故障により、レンジ接点異常、すなわち、シフトポジションセンサから制御装置にレンジ接点信号が入力されない無接点異常や複数のレンジ接点信号が同時に入力される多重接点異常などが発生すると、制御装置がクラッチの係合／解放を適切に制御することができず、車両の走行性能を確保できないおそれがある。

本発明の目的は、レンジ接点異常時に車両の走行性能を確保できる、自動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、本発明に係る自動変速機の制御装置は、第１係合要素の解放および第２係合要素の係合により、駆動源からの動力を第２変速比で変速可能となり、第１係合要素の係合および第２係合要素の解放により、駆動源からの動力を第２変速比よりも小さい第１変速比で変速可能となるように構成された機構と、スイッチバルブと、第１係合要素の係合／解放を制御する油圧を出力する第１バルブと、第２係合要素にその係合／解放を制御する油圧を出力する第２バルブとを備え、スイッチバルブが油圧を出力するオン状態において、第１バルブから出力される油圧が第１係合要素に供給され、かつ、第２バルブから出力される油圧が第２係合要素に供給され、スイッチバルブが油圧の出力を停止するオフ状態において、第１係合要素または第２係合要素の一方にその係合を維持する油圧が供給されるように構成された油圧回路とを備える無段変速機の制御装置であって、複数のポジション間で変位可能に設けられた変位部材のポジションに応じたレンジ接点信号を出力するポジション検出手段と、スイッチバルブ、第１バルブおよび第２バルブを制御する制御手段とを含み、制御手段は、レンジ接点信号が異常となるレンジ接点異常が発生しているか否かを判定し、レンジ接点異常が発生していないと判定した場合に、当該レンジ接点信号に基づいて、スイッチバルブ、第１バルブおよび第２バルブを制御し、レンジ接点異常が発生していると判定した場合に、第２係合要素が係合しているか否かを判定し、第２係合要素が係合していると判定した場合には、第２バルブから油圧を出力させ、第２係合要素が係合していないと判定した場合には、スイッチバルブをオン状態にし、かつ、第２バルブから油圧を出力させる。

この構成によれば、レンジ接点異常が発生していない正常時には、レンジ接点信号に基づいて、スイッチバルブ、第１バルブおよび第２バルブを正常に制御することができる。

一方、レンジ接点異常が発生している場合、レンジ接点信号に基づいては、スイッチバルブ、第１バルブおよび第２バルブを正常に制御できず、第１係合要素および第２係合要素が正常に制御できないおそれがある。

そこで、レンジ接点異常が発生しているか否かが判定されて、レンジ接点異常が発生していると判定されたときに、第２係合要素が係合している場合には、第２バルブから油圧が出力される。このとき、スイッチバルブがオフ状態であれば、第２係合要素に供給されている油圧により第２係合要素の係合が維持される。また、スイッチバルブがオン状態であっても、第２バルブから出力される油圧が第２係合要素に供給されるので、第２係合要素の係合が維持される。そのため、レンジ接点信号が異常であっても、第２係合要素の係合を維持でき、第１変速比よりも大きい第２変速比で変速される動力により、車両を十分なトルクで走行させることができる。

また、レンジ接点異常が発生していると判定されたときに、第２係合要素が係合していない場合には、スイッチバルブがオン状態にされて、第２バルブから油圧が出力される。そのため、第２バルブから出力される油圧が第２係合要素に供給されるので、第２係合要素が係合する。これにより、レンジ接点信号が異常であっても、第２係合要素を係合させることができ、第１変速比よりも大きい第２変速比で変速される動力により、車両を十分なトルクで走行させることができる。

第２係合要素が係合しておらず、第１係合要素が係合している場合、駆動源からの動力が第１変速比で変速されている。そのため、レンジ接点信号が異常であると判定されたときに、第２バルブから出力される油圧が第２係合要素に入力されると、第２係合要素の係合により、変速比が第１変速比からそれよりも大きな第２変速比に急上昇して、自動変速機に入力される回転数（駆動源の回転数）がレブリミットを超過するオーバレブが発生する懸念がある。

そのため、制御手段は、レンジ接点異常が発生していると判定したときに、第１係合要素を係合させる制御状態である場合には、所定の切替条件が成立したことに応じて、第２係合要素を係合させる制御状態に切り替え、当該切り替え後に、第２係合要素が係合しているか否かを判定してもよい。これにより、第２バルブからの油圧の出力前に、第２係合要素を係合させる制御状態となり、第２係合要素を係合させる制御が開始されるので、変速比の急上昇を抑制でき、オーバレブの発生を抑制することができる。

切替条件は、実変速比が所定の切替判断変速比となり、かつ、その切替判断変速比から第２変速比に上昇したときの自動変速機に入力される回転数（駆動源の回転数）が一定値以下であるという条件であってもよい。

変位部材は、マニュアルバルブであってもよいし、車両の車室内に配設されるシフトレバー（セレクトレバー）であってもよい。マニュアルバルブのポジションとシフトレバーのポジションとは、一対一で対応しているので、ポジション検出手段は、マニュアルバルブのポジションに応じたレンジ接点信号を出力するものであってもよいし、シフトレバーのポジションに応じたレンジ接点信号を出力するものであってもよい。

本発明によれば、レンジ接点信号の異常時に車両の走行性能を確保することができる。

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、キャリヤ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プーリ比と動力分割式無段変速機全体の減速比（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。 変速機に備えられる油圧回路の構成を示す回路図である。 レンジ接点異常処理の流れを示すフローチャートである。

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のトルクよりも大きなトルクが発生する。

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、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）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とのプーリ比が小さくなる。

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（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によるベルト変速比（プーリ比）と変速機４の全体での減速比（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。

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、Ｄ（ドライブ）ポジション、Ｓ（スポーツ）ポジションおよびＢ（ブレーキ）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、ＳポジションまたはＢ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、変速機４の減速比（ユニット変速比）が無段変速機構３３のベルト変速比（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のベルト変速比が大きいほど、変速機４の減速比が小さくなり、ベルト変速比に対する減速比の感度（ベルト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。

なお、シフトレバーがＤポジション、ＳポジションまたはＢポジションのいずれに位置する状態であっても、前進レンジでは、変速比を自動的かつ連続的に無段階で変化させる変速制御が行われる。ただし、シフトレバーがＳポジションに位置する状態（Ｓレンジ）では、シフトレバーがＤポジションに位置する状態（Ｄレンジ）と比較して、エンジン回転数が高めに維持されるように変速比が変更される。これにより、Ｓレンジでは、Ｄレンジと比較して、運転者がスポーティな走行を楽しむことができ、また、減速時に強いエンジンブレーキが得られる。シフトレバーがＢポジションに位置する状態（Ｂレンジ）では、Ｓレンジよりもエンジン回転数がさらに高めに維持されるように変速比が変更され、減速時にＳレンジよりもさらに強いエンジンブレーキが得られる。

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）９１が備えられている。図５には、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は、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。また、トルクコンバータ３のロックアップ制御および変速機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９２に含まれる各種のバルブを制御する。

ＥＣＵ９１には、制御に必要な各種のセンサが接続されており、それらのセンサから検出信号が入力される。ＥＣＵ９１に接続されているセンサには、たとえば、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、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４（図６参照）に供給される電流を検出するＳＬ２電流センサ９５と、シフトレバーのポジションに応じた検出信号（レンジ接点信号）を出力するシフトポジションセンサ９６とが接続されている。

＜油圧回路＞
図６は、油圧回路９２の構成を示す回路図である。

油圧回路９２には、マニュアルバルブ１０１、リレーバルブ１０２、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４、ＳＲスイッチバルブ１０５、Ｃ１カットバルブ１０６、Ｃ２カットバルブ１０７およびフェイルセーフバルブ１０８が含まれる。

マニュアルバルブ１０１は、シフトレバーのポジションに対応して油圧を出力するバルブである。

リレーバルブ１０２は、マニュアルバルブ１０１から選択的に出力されるＤ圧およびＲ圧をＳＬ１ソレノイドバルブ１０３に供給し、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３から出力されるＳＬ１圧の出力先をクラッチＣ１とブレーキＢ１とに切り替えるためのバルブである。マニュアルバルブ１０１には、クラッチ元圧が入力され、Ｄ圧およびＲ圧は、そのクラッチ元圧である。

ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３は、ノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブである。ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３は、電磁コイルへの通電が制御されることにより、リレーバルブ１０２から入力されるクラッチ元圧の調圧により得られるＳＬ１圧（制御圧）を出力する。

ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４は、ノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブである。ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４には、マニュアルバルブ１０１からＤ圧が入力される。ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４は、電磁コイルへの通電が制御されることにより、クラッチ元圧であるＤ圧の調圧により得られるＳＬ２圧（制御圧）を出力する。

ＳＲスイッチバルブ１０５は、ノーマルクローズタイプのオン／オフソレノイドバルブである。ＳＲスイッチバルブ１０５は、電磁コイルへの通電によりオン（開成）し、電磁コイルへの通電の遮断によりオフ（閉成）する。

Ｃ１カットバルブ１０６は、スプールの位置がＣ１位置（過渡位置）とＣ２位置とに切り替わるバルブである。

Ｃ２カットバルブ１０７は、スプールの位置がＣ１位置とＣ２位置（過渡位置）とに切り替わるバルブである。

フェイルセーフバルブ１０８は、スプールの位置が通常位置（Ｐ，Ｎ，Ｄ，Ｒ過渡位置）とフェイル位置（Ｒ位置）とに切り替わるバルブである。

ＳＲスイッチバルブ１０５がオンの状態では、ＳＲスイッチバルブ１０５から出力される油圧がＣ１カットバルブ１０６およびＣ２カットバルブ１０７に入力される。これにより、Ｃ１カットバルブ１０６は、スプールの位置がＣ１位置となり、Ｃ２カットバルブ１０７は、スプールの位置がＣ２位置となる。この状態では、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３から出力されるＳＬ１圧がＣ２カットバルブを１０７を経由してＣ１カットバルブ１０６に入力され、そのＳＬ１圧がＣ１カットバルブ１０６からクラッチＣ１に供給される。また、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４から出力されるＳＬ２圧がＣ２カットバルブ１０７を経由してＣ１カットバルブ１０６に入力され、そのＳＬ２圧がＣ１カットバルブ１０６からクラッチＣ２に供給される。したがって、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３およびＳＬ２ソレノイドバルブ１０４への通電を制御して、ＳＬ１圧およびＳＬ２圧を増減させることにより、クラッチＣ１，Ｃ２に供給される油圧を増減させることができ、クラッチＣ１，Ｃ２の係合／解放を切り替えることができる。

また、ＳＲスイッチバルブ１０５がオンの状態では、ＳＲスイッチバルブ１０５から出力される油圧がフェイルセーフバルブ１０８に入力される。これにより、フェイルセーフバルブ１０８は、スプールの位置がフェイル位置となる。そのため、マニュアルバルブ１０１からＲ圧が出力されるときには、Ｒ圧がフェイルセーフバルブ１０８に入力され、フェイルセーフバルブ１０８からブレーキＢ１にＲ圧が供給される。これにより、ブレーキＢ１が係合する。

クラッチＣ１がＳＬ１圧によって係合し、クラッチＣ２が解放されている状態で、ＳＲスイッチバルブ１０５がオフされた場合には、Ｃ２カットバルブ１０７のスプールがＣ２位置からＣ１位置に移動する。一方、Ｃ１カットバルブ１０６のスプールは、Ｃ１カットバルブ１０６に内蔵されているスプリングの付勢力により、Ｃ１位置に保持される。これにより、マニュアルバルブ１０１から出力されるＤ圧がＣ２カットバルブ１０７に入力され、そのＤ圧がＣ２カットバルブ１０７からＣ１カットバルブ１０６に入力され、Ｃ１カットバルブ１０６からクラッチＣ１にＤ圧が供給される。そのため、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３からのＳＬ１圧の出力が停止されても、クラッチＣ１の係合状態が保持される。

クラッチＣ２がＳＬ２圧によって係合し、クラッチＣ１が解放されている状態で、ＳＲスイッチバルブ１０５がオフされた場合には、Ｃ２カットバルブ１０７に内蔵されているスプリングの付勢力により、Ｃ２カットバルブ１０７のスプールがＣ２位置に保持される。一方、Ｃ１カットバルブ１０６のスプールは、ＳＬ２圧により、Ｃ１位置からＣ２位置に移動する。これにより、マニュアルバルブ１０１から出力されるＤ圧がＣ２カットバルブ１０７内を通らずにＣ１カットバルブ１０６に入力され、Ｃ１カットバルブ１０６からクラッチＣ２にＤ圧が供給される。そのため、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４からのＳＬ２圧の出力が停止されても、クラッチＣ２の係合状態が保持される。

また、ＳＲスイッチバルブ１０５がオフの状態では、フェイルセーフバルブ１０８のスプールの位置が通常位置となる。そのため、マニュアルバルブ１０１からＲ圧が出力されるときには、リレーバルブ１０２を経由してＳＬ１ソレノイドバルブ１０３に入力され、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３からのＳＬ１圧がリレーバルブ１０２を経由してフェイルセーフバルブ１０８に入力され、フェイルセーフバルブ１０８からブレーキＢ１にＳＬ１圧が供給される。これにより、ブレーキＢ１が係合する。

＜レンジ接点異常処理＞
図７は、レンジ接点異常処理の流れを示すフローチャートである。

変速機４では、前述したように、シフトレバーのポジションに応じて、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の係合／解放が制御される。そのため、シフトポジションセンサ９６から出力されるレンジ接点信号が正常であれば、レンジ接点信号に基づいて、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の係合／解放を正常に制御することができる。

しかし、シフトポジションセンサ９６の故障やシフトポジションセンサ９６とＥＣＵ９１とを接続する接続線の断線、ＥＣＵ９１とシフトポジションセンサ９６との間に介在されるマルチプレクサの故障などの異常（フェイル）が発生する場合がある。この場合、ＥＣＵ９１に入力されるレンジ接点信号が異常（以下、「レンジ接点異常」という。）となる。レンジ接点異常が発生していると、ＥＣＵ９１がシフトレバーのポジションを正しく認識することができないため、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の係合／解放を正常に制御することができないおそれがある。

そこで、車両１のイグニッションスイッチがオンである間、ＥＣＵ９１により、図７に示されるレンジ接点異常処理が実行される。

レンジ接点異常処理では、まず、レンジ接点異常が発生しているか否かが判定される（ステップＳ１）。たとえば、シフトポジションセンサ９６の故障が発生し、シフトポジションセンサ９６からＥＣＵ９１にレンジ接点信号が入力されない場合、レンジ接点異常（無接点異常）が発生していると判定される。また、シフトポジションセンサ９６からＥＣＵ９１に複数のレンジ接点信号が同時に入力される場合、レンジ接点異常（多重入力異常）が発生していると判定される。

レンジ接点異常が発生していないときには（ステップＳ１のＮＯ）、レンジ接点信号からシフトレバーのポジションが取得され、シフトレバーのポジションに応じてクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１が係合／解放されるように、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４およびＳＲスイッチバルブ１０５などが制御される（ステップＳ２）。

一方、レンジ接点異常が発生しているときには（ステップＳ１：ＹＥＳ）、現在のクラッチ制御状態がスプリットモードであるか否かが判断される（ステップＳ３）。スプリットモードでは、前述したように、ベルト変速比（無段変速機構３３のプーリ比）が大きいほどユニット変速比（変速機４の減速比）が小さくなるので、スプリットモードの制御状態では、ユニット変速比を下げるときにはベルト変速比が上げられ、ユニット変速比を上げるときにはベルト変速比が下げられる。これに対し、ベルトモードでは、ベルト変速比が大きいほどユニット変速比が大きくなるので、ベルトモードの制御状態では、ユニット変速比を下げるときにはベルト変速比が下げられ、ユニット変速比を上げるときにはベルト変速比が上げられる。

クラッチ制御状態がスプリットモードである場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、スプリットモードの継続が禁止されて、クラッチ制御状態のスプリットモードからベルトモードへの切り替えが開始される（ステップＳ４）。その切り替えのため、ベルト変速比の目標である目標ベルト変速比が最小ベルト変速比（最ハイ）に設定されて、ベルト変速比の制御が行われる。

その後、モード切替条件が成立したか否かが判断される（ステップＳ５）。モード切替条件は、たとえば、実ベルト変速比が所定の切替判断変速比よりも小さくなり、かつ、スプリットモードからベルトモードに切り替わった後のインプット軸３１の回転数が所定値以下であるという条件に設定されている。実ベルト変速比は、プライマリ軸４１の回転数をセカンダリ軸４２の回転数で除することにより算出できる。プライマリ軸４１の回転数は、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を設けて、そのプライマリ回転センサの検出信号から算出できる。セカンダリ軸４２の回転数は、セカンダリ回転センサ９４の検出信号から算出できる。スプリットモードからベルトモードに切り替わった後のインプット軸３１の回転数は、現在のインプット軸３１の回転数および実ベルト変速比などから推測することができる。

モード切替条件が成立していない場合には（ステップＳ５のＮＯ）、クラッチ制御状態がスプリットモードに維持されて（ステップＳ６）、レンジ接点異常処理が終了される。その後、レンジ接点異常処理が再び開始される。

モード切替条件が成立すると（ステップＳ５のＹＥＳ）、変速機４の動力伝達モードをスプリットモードからベルトモードに切り替えるため、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を切り替えるクラッチ制御が開始される（ステップＳ７）。すなわち、ＳＲスイッチバルブ１０５がオンにされて、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３およびＳＬ２ソレノイドバルブ１０４への通電が制御されることにより、クラッチＣ１に供給されるＰＬ１圧が低減され、クラッチＣ２に供給されるＰＬ２圧が増大される。

その後、クラッチ制御状態がベルトモードに切り替わったか否かが判断される（ステップＳ８）。クラッチ制御状態は、クラッチＣ１が完全に解放され、クラッチＣ２が係合した時点で、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる。クラッチ制御状態がベルトモードに切り替わっていない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、レンジ接点異常処理が終了される。その後、レンジ接点異常処理が再び開始される。

クラッチ制御状態がベルトモードに切り替わると（ステップＳ８のＹＥＳ）、

クラッチＣ２が係合しているか否かが判定される（ステップＳ９）。クラッチＣ２が係合しているか否かは、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４に供給されている実電流値およびクラッチＣ２に生じている差回転から判定することができる。たとえば、ＳＲスイッチバルブ１０５がオンの状態において、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４に供給されている実電流値が閾値以上である場合、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４から出力されるＳＬ２圧により、クラッチＣ２が係合していると推定することができる。また、クラッチＣ２に生じている差回転が閾値以下である場合、クラッチＣ２が係合していると推定することができる。したがって、たとえば、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４に供給されている実電流値が閾値以上であり、かつ、クラッチＣ２に生じている差回転が閾値以下である場合、クラッチＣ２が係合していると判定される。クラッチＣ２に生じる差回転は、アウトプット軸３２の回転とセカンダリ軸４２の回転との差である。ＥＣＵ９１では、アウトプット回転センサ９３の検出信号からアウトプット軸３２の回転数が算出され、セカンダリ回転センサ９４の検出信号からセカンダリ軸４２の回転数が算出される。

そして、クラッチＣ２が係合している場合には（ステップＳ９のＹＥＳ）、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４に所定値の電流が供給されて（ステップＳ１０）、レンジ接点異常処理が終了される。所定値は、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４がクラッチＣ２の係合に必要な油圧を出力するのに十分な電流値、たとえば、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４に供給可能な最大電流値に設定されている。

また、クラッチＣ２が係合していない場合には（ステップＳ９のＮＯ）、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４に所定値の電流が供給されるとともに、ＳＲスイッチバルブ１０５に電流が供給されて（ステップＳ１１）、レンジ接点異常処理が終了される。所定値は、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４がクラッチＣ２の係合に必要な油圧を出力するのに十分な電流値、たとえば、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４に供給可能な最大電流値に設定されている。ＳＲスイッチバルブ１０５への電流の供給により、ＳＲスイッチバルブ１０５がオンになり、ＳＲスイッチバルブ１０５から油圧が出力される。

＜作用効果＞
以上のように、レンジ接点異常が発生していない正常時には、レンジ接点信号に基づいて、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４およびＳＲスイッチバルブ１０５を正常に制御することができる。

一方、レンジ接点異常が発生している場合、レンジ接点信号に基づいては、ＳＬ１ソレノイドバルブ１０３、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４およびＳＲスイッチバルブ１０５を正常に制御できず、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の係合／解放を正常に制御することができないおそれがある。

そこで、レンジ接点異常が発生しているか否かが判定されて、レンジ接点異常が発生していると判定されたときに、クラッチＣ２が係合している場合には、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４への通電により、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４から油圧が出力される。このとき、マニュアルバルブ１０１が前進位置（Ｄ圧を出力する位置）に位置しているので、ＳＲスイッチバルブ１０５がオフ状態であれば、マニュアルバルブ１０１からクラッチＣ２に供給されているＤ圧によりクラッチＣ２の係合が維持される。また、ＳＲスイッチバルブ１０５がオン状態であっても、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４から出力される油圧がクラッチＣ２に供給されるので、クラッチＣ２の係合が維持される。そのため、レンジ接点信号が異常であっても、クラッチＣ２の係合を維持でき、変速機４から出力される前進方向の動力により車両１の前進走行を継続させることができる。

また、レンジ接点異常が発生していると判定されたときに、クラッチＣ２が係合していない場合には、ＳＲスイッチバルブ１０５への通電により、ＳＲスイッチバルブ１０５がオン状態にされるとともに、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４への通電により、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４から油圧が出力される。そのため、マニュアルバルブ１０１が前進位置に位置したときに、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４から出力される油圧がクラッチＣ２に供給されるので、クラッチＣ２が係合する。これにより、レンジ接点信号が異常であっても、クラッチＣ２を係合させることができ、変速機４から出力される前進方向の動力により車両１を前進走行させることができる。

さらに、モード切替条件が成立するまでは、スプリットモードからベルトモードへの切り替えは行われず、モード切替条件が成立した後、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる。これにより、その切り替えに伴ってユニット変速比が大きく急変することが抑制され、インプット軸３１の回転数、ひいてはエンジン回転数がレブリミットを超過するオーバレブが発生することを抑制できる。また、ベルトモードに切り替わった後に、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４への通電、または、ＳＬ２ソレノイドバルブ１０４およびＳＲスイッチバルブ１０５への通電が開始されるので、ユニット変速比の急変を一層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、前述の実施形態では、単一のＥＣＵ９１により、エンジン２ならびにトルクコンバータ３およびＣＶＴ４の油圧回路９２が制御されるとしたが、エンジン２とトルクコンバータ３および変速機４の油圧回路９２とは、別々のＥＣＵによって制御されてもよい。

また、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、本発明は、動力分割式の変速機に限らず、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）や有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）など、種々の形式の自動変速機に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
４：変速機
９１：ＥＣＵ（制御手段）
９２：油圧回路
９６：シフトポジションセンサ（ポジション検出手段）
１０３：ＳＬ１ソレノイドバルブ（第１バルブ）
１０４：ＳＬ２ソレノイドバルブ（第２バルブ）
１０５：ＳＲスイッチバルブ（スイッチバルブ）
Ｃ１：クラッチ（第１係合要素）
Ｃ２：クラッチ（第２係合要素）

Claims (2)

1. 第１係合要素の解放および第２係合要素の係合により、駆動源からの動力を第２変速比で変速可能となり、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、前記駆動源からの動力を前記第２変速比よりも小さい第１変速比で変速可能となるように構成された機構と、
   スイッチバルブと、前記第１係合要素の係合／解放を制御する油圧を出力する第１バルブと、前記第２係合要素にその係合／解放を制御する油圧を出力する第２バルブとを備え、前記スイッチバルブが油圧を出力するオン状態において、前記第１バルブから出力される油圧が前記第１係合要素に供給され、かつ、第２バルブから出力される油圧が前記第２係合要素に供給され、前記スイッチバルブが油圧の出力を停止するオフ状態において、前記第１係合要素または前記第２係合要素の一方にその係合を維持する油圧が供給されるように構成された油圧回路と
   を備える無段変速機の制御装置であって、
   複数のポジション間で変位可能に設けられた変位部材のポジションに応じたレンジ接点信号を出力するポジション検出手段と、
   前記スイッチバルブ、前記第１バルブおよび前記第２バルブを制御する制御手段とを含み、
   前記制御手段は、
   前記レンジ接点信号が異常となるレンジ接点異常が発生しているか否かを判定し、
   前記レンジ接点異常が発生していないと判定した場合に、当該レンジ接点信号に基づいて、前記スイッチバルブを前記オン状態にして、前記第１バルブおよび前記第２バルブから出力される油圧の増減により、前記第１係合要素および前記第２係合要素の係合／解放を切り替え、前記第１係合要素が前記第１バルブから出力される油圧により係合した状態で、前記スイッチバルブを前記オン状態から前記オフ状態に切り替えることにより、前記第１係合要素の係合状態を保持し、前記第２係合要素が前記第２バルブから出力される油圧により係合した状態で、前記スイッチバルブを前記オン状態から前記オフ状態に切り替えることにより、前記第２係合要素の係合状態を保持する制御を行い、
   前記レンジ接点異常が発生していると判定した場合に、前記第２係合要素が係合しているか否かを判定し、前記第２係合要素が係合していると判定した場合には、前記第２バルブから油圧を出力させて、前記第２係合要素の係合状態を維持し、前記第１係合要素が係合していない状態で、前記第２係合要素が係合していないと判定した場合には、前記スイッチバルブをオン状態にし、かつ、前記第２バルブから油圧を出力させる、制御装置。
2. 前記制御手段は、
   前記レンジ接点異常が発生していると判定したときに、前記第１係合要素を係合させる制御状態である場合には、所定の切替条件が成立したことに応じて、前記第２係合要素を係合させる制御状態に切り替え、
   当該切り替えの後に、前記第２係合要素が係合しているか否かを判定する、請求項１に記載の制御装置。

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