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技術 車両用制御装置

出願人 ダイハツ工業株式会社
発明者 今井勝政宮田及
出願日 2016年2月29日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2016-037821
公開日 2017年9月7日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2017-155783
状態 特許登録済
技術分野 伝動装置 伝動装置(歯車、巻掛け、摩擦)の制御
主要キーワード 回転径方向 アウトプット軸 インプット軸 リバースモード シフトレバ 最大操作量 スプリットモード G出力
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

車両の前進時と後進時との駆動力差による種々の懸念を払拭できる、車両用制御装置を提供する。

解決手段

エンジン流通する冷却水の温度であるエンジン水温所定温度Tよりも低い状態では、エンジン水温が低いほど、エンジンのアイドル回転数が高くなるように、エンジンが制御される。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は、エンジン2のアイドル回転時の駆動力クリープトルク)が大きくなる。そこで、エンジン水温が所定温度Tよりも低い状態、つまり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は、アイドル回転数が高いほど、目標プーリ比の上限が無段変速機構最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限される。

概要

背景

自動車などの車両では、駆動源からの動力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出力側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。

概要

車両の前進時と後進時との駆動力差による種々の懸念を払拭できる、車両用制御装置を提供する。エンジン流通する冷却水の温度であるエンジン水温所定温度Tよりも低い状態では、エンジン水温が低いほど、エンジンのアイドル回転数が高くなるように、エンジンが制御される。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は、エンジン2のアイドル回転時の駆動力(クリープトルク)が大きくなる。そこで、エンジン水温が所定温度Tよりも低い状態、つまり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は、アイドル回転数が高いほど、目標プーリ比の上限が無段変速機構最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限される。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

エンジン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プーリ比の変更によって無段階に変速するベルト式無段変速機構と、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、前記無段変速機構のプーリ比を目標プーリ比に変更するプーリ比変更手段と、前記エンジンのアイドル回転数所定回転数よりも高いアイドル高回転状態において、当該アイドル高回転状態に応じて、前記目標プーリ比の上限を前記無段変速機構の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限するプーリ比制限手段とを含む、車両用制御装置

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

自動車などの車両では、駆動源からの動力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。

0003

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出力側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。

0004

車両の前進後進切り替えるため、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。

0005

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。

0006

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。

先行技術

0007

特開2004−176890号公報

発明が解決しようとする課題

0008

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。

課題を解決するための手段

0009

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制御装置であって、無段変速機構のプーリ比を目標プーリ比に変更するプーリ比変更手段と、エンジンのアイドル回転数所定回転数よりも高いアイドル高回転状態において、当該アイドル高回転状態に応じて、目標プーリ比の上限を無段変速機構の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限するプーリ比制限手段とを含む。

0010

本発明に係る車両用制御装置が用いられる車両に搭載される無段変速機は、その構成上、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、車両の後進時に、エンジンのアイドル回転時のクリープトルクが過大となる。

0011

そこで、アイドル高回転状態では、プーリ比が目標プーリ比に変更される際に、その目標プーリ比の上限が最大プーリ比よりも小さく、かつ、当該アイドル高回転状態に応じたプーリ比に制限される。これにより、車両の停車中のプーリ比を最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限することができる。そのため、車両の発進時のクリープトルクを抑制することができる。とくに、車両の後進方向への発進時において、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。

0012

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。この場合、アイドル高回転状態に応じたプーリ比は、アイドル回転数と所定回転数との差に応じたプーリ比であってもよい。

0013

また、アイドル回転数の高低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が判定されてもよい。

0014

アイドル回転数の高低と相関を有する数値は、たとえば、エンジンの水温であり、状態検知手段は、当該水温を検知して、水温が所定温度よりも低い場合にアイドル高回転状態と判定してもよい。

0015

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、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。

発明の効果

0016

本発明によれば、車両の発進時のクリープトルクを抑制することができるので、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、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することができる。

図面の簡単な説明

0017

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。
エンジン水温とクリープトルク、アイドル回転数および停車中のプーリ比との各関係を示す図である。

実施例

0018

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。

0019

<車両の要部構成>

0020

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。

0021

車両1は、エンジン2を駆動源とする自動車である。

0022

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吸入空気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付随して設けられている。

0023

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。

0024

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。

0025

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。

0026

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演算する。

0027

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。

0028

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)に応じた検出信号を出力する。

0029

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。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

<車両の駆動系統>

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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。

0053

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。

0054

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。

0055

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。

0056

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。

0057

変速モード

0058

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。

0059

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。

0060

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。

0061

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)がプーリ比と一致する。

0062

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。

0063

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。

0064

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、プーリ比が大きいほど、無段変速機構43の変速比が小さくなる。

0065

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。

0066

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が係合され、ブレーキB1が解放される。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。

0067

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。

0068

<プーリ比制限処理

0069

図5は、エンジン2を流通する冷却水の温度(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停車中のプーリ比との各関係を示す図である。

0070

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)。

0071

ところが、図5に示されるように、エンジン2を流通する冷却水の温度であるエンジン水温が所定温度T(たとえば、80℃)よりも低い状態では、エンジンECU11により、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低いほど、エンジン2のアイドル回転数が高くなるように、エンジン2が制御される。エンジン2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2の負荷となる機器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)よりも高いアイドル高回転状態では、図5二点鎖線で示されるように、エンジン2のアイドル回転時の駆動力(クリープトルク)が大きくなる。

0072

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、エンジン水温が所定温度Tよりも低い状態、つまり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は、アイドル回転数が高いほど、目標プーリ比の上限が無段変速機構43の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限される。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目標プーリ比の上限との関係、つまり図5に示されるエンジン水温と停車中の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、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る。これにより、DレンジおよびRレンジにかかわらず、アイドル高回転状態において、アイドル回転数が所定回転数であるときと同じクリープトルクに低減される。

0073

作用効果

0074

このように、アイドル高回転状態では、無段変速機構43のプーリ比が目標プーリ比に変更される際に、その目標プーリ比の上限が最大プーリ比よりも小さく、かつ、エンジン水温(アイドル回転数)に応じたプーリ比に制限される。これにより、車両1の発進時のクリープトルクを抑制することができる。とくに、車両1の後進方向への発進時において、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。

0075

<変形例>

0076

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。

0077

たとえば、エンジン2のアイドル回転数は、エンジン水温が所定温度T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、目標プーリ比の上限が無段変速機構43の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限されてもよい。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ときに、目標プーリ比の上限が無段変速機構43の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限されてもよい。

0078

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の回転数がアイドル回転数である状態では、その回転数からクリープトルクが演算により求められて、クリープトルクが一定のトルクに低減されるように、目標プーリ比の上限が無段変速機構43の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限されてもよい。

0079

ロー戻し時に限らず、車両1の走行中にも、目標プーリ比の上限を無段変速機構43の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限する制御が実行されてもよいし、車両1の発進時からロー戻し時までの間は、目標プーリ比の上限を無段変速機構43の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限する制御が実行されなくてもよい。

0080

また、車両1の坂道発進時には、目標プーリ比の上限を無段変速機構43の最大プーリ比よりも小さいプーリ比に制限する制御が実行されなくてもよい。

0081

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。

0082

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。

0083

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。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。

0084

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。

0085

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。

0086

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、プーリ比変更手段、プーリ比制限手段)
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

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