(57)【要約】【課題】  モータ等の過熱状態を回避させると共に、長時間に亘って確実にヒルホールド機能を維持することができる変速比無限大無段変速機の制御装置等を提供する。【解決手段】  変速比無限大無段変速機に入力トルクを与えるモータの目標モータ出力トルク値を、アクセル踏み込み量、車速に基づいて演算し（Ｓ３）、当該目標モータ出力トルク値が変速比無限大無段変速機のユニット入力軸の入力トルク値よりも高い場合に（Ｓ５）、当該入力トルク値を目標モータ出力トルク値に変更させ（Ｓ６）、変速比無限大無段変速機の総変速比をギアードニュートラルポイントに保持させて、ユニット出力軸の回転数を０に保持する。【選択図】      図１２
2006183780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに連結されたユニット入力軸に、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型の無段変速機構と一定変速機構とをそれぞれ連結するとともに、前記無段変速機構と前記一定変速機構の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを介してユニット出力軸に連結させた変速比無限大無段変速機と、シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、前記モータの出力トルクに応じて前記ユニット入力軸に作用する入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏み込み量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記無段変速機構の変速比を変更させるアクチュエータと、前記シフト位置、前記アクセルの踏み込み量、前記車速に基づいて前記アクチュエータを制御することで前記変速比無限大無段変速機の総変速比を変更する変速比制御手段と、前記モータの目標モータ出力トルク値を算出して、当該目標モータ出力トルクとなるように前記モータを駆動させるモータ駆動手段とを備え、
前記モータ駆動手段は、前記アクセル踏み込み量検出手段により検出された踏み込み量及び前記車速検出手段により検出された車速に基づいて目標モータ出力トルク値を演算し、当該目標モータ出力トルク値が前記入力トルク検出手段により検出された入力トルクよりも高い場合に、当該入力トルク値を前記目標モータ出力トルク値に変更させ、
前記変速比制御手段は、前記変速比無限大無段変速機の総変速比をギアードニュートラルポイントに保持させることを特徴とする変速比無限大無段変速機の制御装置。
【請求項２】
前記入力トルク検出手段は、前記入力トルクを、前記無段変速機構を駆動させる油圧を発生させる油圧ポンプのポンプ圧から検出することを特徴とする請求項１に記載の変速比無限大無段変速機の制御装置。
【請求項３】
前記油圧ポンプが前記モータにより駆動され、前記入力トルク検出手段は、前記油圧ポンプのポンプ圧を前記モータの入力トルクに変換することを特徴とする請求項２に記載の変速比無限大無段変速機の制御装置。
【請求項４】
モータに連結されたユニット入力軸に、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型の無段変速機構と一定変速機構とをそれぞれ連結するとともに、前記無段変速機構と前記一定変速機構の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを介してユニット出力軸に連結させた変速比無限大無段変速機と、シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、前記モータの出力トルクに応じて前記ユニット入力軸に作用する入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏み込み量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記無段変速機構の変速比を変更させるアクチュエータと、前記シフト位置、前記アクセルの踏み込み量、前記車速に基づいて前記アクチュエータを制御することで前記変速比無限大無段変速機の総変速比を変更する変速比制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の制御方法であって、
前記モータの目標モータ出力トルク値を算出して、当該目標モータ出力トルクとなるように前記モータを駆動させに際して、前記アクセル踏み込み量検出手段により検出された踏み込み量及び前記車速検出手段により検出された車速に基づいて目標モータ出力トルク値を演算し、
当該目標モータ出力トルク値が前記入力トルク検出手段により検出された入力トルクよりも高い場合に、当該入力トルク値を前記目標モータ出力トルク値に変更させると共に、前記変速比無限大無段変速機の総変速比をギアードニュートラルポイントに保持させることを特徴とする変速比無限大無段変速機の制御方法。
【請求項５】
前記無段変速機構を駆動させる油圧を発生させる油圧ポンプのポンプ圧を検出し、当該ポンプ圧から前記入力トルクを求めることを特徴とする請求項４に記載の変速比無限大無段変速機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速比無限大無段変速機の制御装置、変速比無限大無段変速機の制御方法に関し、特に、勾配等で車両を停車させておくヒルホールド機能を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば電気自動車の走行トルクを発生させるための駆動モータやインバータ等の局部的な発熱を抑制しつつ、坂道で車両を停止状態に保持するヒルホールド機能を実現するための技術としては、下記の特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１には、ヒルホールド機能を実現するために、駆動モータでトルクを連続して出し続け、駆動モータの回転数に応じた車両の速度変化が所定値以下であるストール状態と判断した場合には、モータの出力トルクの目標値を下げておくことや、目標値を維持させておくことによって、駆動モータやインバータからの必要以上の発熱を防止している。
【０００３】
また、従来より、下記の特許文献２に記載されているように、駆動力源であるエンジンと変速比無限大無段変速機とを組み合わせて、車両停止時のセレクトレバー操作時のショックや違和感を防止する技術が知られている。
【特許文献１】特開２００１−３２０８０２号公報
【特許文献２】特開２００１−８２５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ヒルホールド機能を実現するためには、モータを回転させないでトルクを連続して出し続ける構成となっていたので、所定時間であってもモータに所定トルク値を与え続けることとなり、モータが過熱してしまう可能性がある。これに対し、モータの過熱を回避するためモータの目標トルクを下げすぎると、車両が勾配によって後退又は前進してしまってヒルホールド機能を実現できないという問題点があった。
【０００５】
一方、ガソリンエンジンと使用して確実にヒルホールド機能を実現するためには、エンジントルクを適切に設定しても、エンジンの停止を防止するために過剰に燃料を供給すると共にエンジン内に空気を供給する必要があり、勾配を検出して適切にエンジンを制御することが非常に困難であるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、モータ等の過熱状態を回避させると共に、長時間に亘って確実にヒルホールド機能を維持することができる変速比無限大無段変速機の制御装置、変速比無限大無段変速機の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、モータに連結されたユニット入力軸に、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型の無段変速機構と一定変速機構とをそれぞれ連結するとともに、前記無段変速機構と前記一定変速機構の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを介してユニット出力軸に連結させた変速比無限大無段変速機と、シフト位置を検出するシフト位置検出手段と、前記モータの出力トルクに応じて前記ユニット入力軸に作用する入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、アクセルの踏み込み量を検出するアクセル踏み込み量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記無段変速機構の変速比を変更させるアクチュエータと、前記シフト位置、前記アクセルの踏み込み量、前記車速に基づいて前記アクチュエータを制御することで前記変速比無限大無段変速機の総変速比を変更する変速比制御手段と、前記モータの目標モータ出力トルク値を算出して、当該目標モータ出力トルクとなるように前記モータを駆動させるモータ駆動手段とを備えるものである。
【０００８】
このような本発明では、モータ駆動手段により、前記アクセル踏み込み量検出手段により検出された踏み込み量及び前記車速検出手段により検出された車速に基づいて目標モータ出力トルク値を演算し、当該目標モータ出力トルク値が前記入力トルク検出手段により検出された入力トルクよりも高い場合に、当該入力トルク値を前記目標モータ出力トルク値に変更させ、変速比制御手段により、変速比無限大無段変速機の総変速比をギアードニュートラルポイントに保持させることにより、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、変速比無限大無段変速機の総変速比をギアードニュートラルポイントに保持させようにユニット出力軸から出力トルクを発生させ、モータを回転させた状態でヒルホールド機能を実現することによって、モータ等の過熱状態を回避させると共に、長時間に亘って確実にヒルホールド機能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
［変速比無限大無段変速機の構成］
図１〜図３は、本発明に係る変速比無限大無段変速機の制御装置によって動作が制御される変速比無限大無段変速機の概略構成を示し、ここに示す変速比無限大無段変速機はいわゆるハーフトロイダル型の無段変速機構２を用いて構成される。
【００１２】
図１〜図３に示すように、変速比無限大無段変速機（ＩＶＴ）は、車両の駆動トルクを発生させるモータのトルクを伝達するシャフトに連結されるＩＶＴ入力軸１（ユニット入力軸）に、変速比を連続的に変更可能な無段変速機構２と、ギア３ａ、ギア３ｂから構成された一定変速機構３（減速機）とを並列的に連結し、これらの無段変速機出力軸４、一定変速機構出力軸３ｃをＩＶＴ出力軸６（ユニット出力軸）側で同軸的に配設するとともに、これら無段変速機出力軸４、一定変速機構出力軸３ｃを遊星歯車機構５で連結したものである。
【００１３】
ここで、モータは、例えば多相交流モータであって、相間電流を切り換えることによって、トルクを発生させるものである。また、モータのトルクを伝達するシャフトには、後述の油圧ポンプ１１０が接続されている。この油圧ポンプ１１０は、モータの駆動力によって回転されて、後述の油圧回路で動作する。
【００１４】
無段変速機構出力軸４は、スプロケット４ａ及びチェーン４０を介して無段変速機構２の出力スプロケット２ａとの間で駆動力の伝達を行う。この無段変速機出力軸４の一端は、遊星歯車機構５のサンギア５ａに連結され、他端は、変速比無限大無段変速機の出力軸であるＩＶＴ出力軸６と選択的に締結する直結モードクラッチ１０が配設される。
【００１５】
一方、一定変速機構出力軸３ｃは、動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯車機構５のキャリア５ｂに連結され、このキャリア５ｂのピニオンに歯合するリングギア５ｃは、ＩＶＴ出力軸６に結合される。
【００１６】
ＩＶＴ出力軸６には変速機出力ギア７が設けられ、この変速機出力ギア７が差動ギア８のファイナルギア１２と噛み合い、所定の総減速比で差動ギア８と結合した駆動軸１１ａ、１１ｂに駆動力が伝達される。
【００１７】
無段変速機構２は、図１に示すように、２組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーローラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビティのトロイダル型無段変速機構であり、パワーローラ２０は後述するトラニオン２３（図４参照）で回転自在に支持されている。このトラニオン２３によるパワーローラ２０の傾転角を、後述するステップモータ３６（アクチュエータ）のステップ数（回転角＝駆動位置）に応じて変化させることにより、無段変速機構２の変速比、さらには変速比無限大無段変速機の総変速比を無段階に変化させることができる。
【００１８】
無段変速機構２の変速比と変速比無限大無段変速機の総変速比の逆数（１／ＩＶＴ比）との関係は図６に示すようになる。ここで、ＩＶＴ比は、ＩＶＴ入力軸１とＩＶＴ出力軸６の速度比、すなわち変速比無限大無段変速機の総変速比である。
【００１９】
この図６に示すように、動力循環モードクラッチ９が締結され、直結モードクラッチ１０が解放された動力循環モードでは、無段変速機構２と一定変速機構３の変速比の差に応じて、変速比を前進側、後退側共に無限大（図中のギアードニュートラルポイントＧＮＰ）を含んで連続的に変化させることができる。また、動力循環モードクラッチ９が解放され、直結モードクラッチ１０が締結された直結モードでは、無段変速機構２の変速比に応じた変速制御を行うことができる。ここで、ギアードニュートラルポイントＧＮＰでは、変速比無限大無段変速機の総変速比が０となり、ＩＶＴ出力軸６の回転数も０となった状態である。
【００２０】
トロイダル型の無段変速機構２は、図１に示すように、２組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーローラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビティのハーフトロイダル型で構成され、一対の出力ディスク２２の間に介装された出力スプロケット２ａは、チェーン４０を介してＩＶＴ入力軸１、ＣＶＴ入力軸１ｂと平行して配置されたＩＶＴ出力軸６側の無段変速機出力軸４に形成したスプロケット４ａと連結する。
【００２１】
また、図２に示すように、ＩＶＴ入力軸１、ＣＶＴ入力軸１ｂは、同軸的に配設されるとともに、ローディングカム１３を介して回転方向で結合しており、ＩＶＴ入力軸１はモータのシャフトに結合されるとともに、一定変速機構３のギア３ａを形成し、ＣＶＴ入力軸１ｂは２組の入力ディスク２１、２１に連結されて、ＩＶＴ入力軸１からの入力トルクに応じてローディングカム１３が発生した軸方向の押圧力によって、パワーローラ２０、２０を入出力ディスクの間で挟持、押圧する。
【００２２】
ここで、トロイダル型の無段変速機構２の変速機構及びメカニカルフィードバック機構について説明する。
【００２３】
入出力ディスク２１、２２に挟持されるとともに、対向する位置に配置されたパワーローラ２０、２０は、図４に示すように、基端側をトラニオン２３、２３で揺動自在に支持されるとともに、所定のオフセットを設けたピボットシャフト２４、２４によってそれぞれ軸支される。なお、ピボットシャフト２４の基端側とトラニオン２３の間には、ニードルベアリングなどの図示しない軸受が介装される。
【００２４】
図４において、パワーローラ２０の基端側を揺動自由に支持するトラニオン２３は、下部が油圧シリンダ３０に結合されて、軸方向へ変位可能且つ軸まわりに回転可能に支持される。なお、複数のトラニオン２３のうちの一つの下端には、後述するシフトコントロールバルブ４６へ傾転角、すなわち、無段変速機構２の実変速比（実際のＣＶＴ比）とトラニオン２３の軸方向変位を合成してフィードバックするためのプリセスカム３５が設けられる。
【００２５】
油圧シリンダ３０はピストン３１によって画成された上下の油室３０Ａ、３０Ｂを備えており、図４に示すように、対向配置されたトラニオン２３の油圧シリンダ３０、３０は、油室３０Ａ、３０Ｂの配置が相互に逆転するように設定される。そして、各油圧シリンダ３０によって、各トラニオン２３は相互に図中の上下方向における逆方向へ駆動される。なお、トラニオン２３は、ピボットシャフト２４を挟んだ上下で、図示はしないが揺動自在なリンクを介して連結され、各トラニオン２３は相互に逆方向へ変位する。
【００２６】
このため、各油圧シリンダ３０における各油室３０Ａの油圧をそれぞれ増大されると同時に各油室３０Ｂの油圧をそれぞれ低減されると、図中右側のトラニオン２３が上昇する一方で、図中左側のトラニオン２３が下降してパワーローラ２０はＬｏ側（変速比＝大側）へ傾転（トラニオン２３の軸回りに変位）して変速が行われる。このとき、パワーローラ２０の回転軸２０ｃと入出力ディスクの回転軸１ｃとが一致するように、トラニオン２３の軸方向変位に応じてピボットシャフト２４は軸線２４ｃ回りに揺動するため、パワーローラ２０は傾転した状態を維持しながら、回転軸２０ｃを入出力ディスクの回転軸１ｃに一致させて、駆動力の伝達を行うことができる。
【００２７】
一方、油室３０Ａの油圧をそれぞれ低減すると同時に油室３０Ｂの油圧をそれぞれ増大すると、上記とは逆の動作となり、図中右側のトラニオン２３が下降する一方で、図中左側のトラニオン２３が上昇し、パワーローラ２０はＨｉ側（変速比＝小側）へ傾転して変速が行われる。そして、プリセスカム３５は、図４に示すように、円周方向に所定の傾斜を備えたカム溝又はカム面を備えており、このカム溝又はカム面に揺動自在なフィードバックリンク３８の一端が摺接する。
【００２８】
フィードバックリンク３８は、例えば、Ｌ字状に形成されるとともに揺動軸３９を中心にして揺動自在に支持されており、一端で上記カム溝又はカム面と摺接する一方、他端で変速リンク３７の一端と係合し、トラニオン２３の回転量、すなわち傾転角と、軸方向変位量を合成して変速リンク３７の一端に伝達する。
【００２９】
この変速リンク３７は、図５の油圧回路で示すように、中央部でシフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓの端部と連結する一方、フィードバックリンク３８と連結した反対側の端部ではステップモータ３６と連結している。この変速リンク３７は、ステップモータ３６の駆動によってシフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓを軸方向に変位させるとともに、トラニオン２３の回動と軸方向変位に応じてシフトコントロールバルブ４６を軸方向に変位させる。
【００３０】
一方、直結モードと動力循環モードを切り換える動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０は、図２に示すように、遊星歯車機構５を挟んだＩＶＴ出力軸６上で同軸的に配設されている。
【００３１】
動力循環モードクラッチ９は、油室９ａに供給されるクラッチ圧（制御圧）Ｐｐｒｃがリターンスプリング９ｂに対向してピストンを押圧することで締結が行われ、クラッチ圧Ｐｐｒｃの増大に応じてクラッチ容量を増大して解放状態から締結状態に至る。
【００３２】
同様に直結モードクラッチ１０は、油室１０ａに供給されるクラッチ圧Ｐｄｃがリターンスプリング１０ｂに対向してピストンを押圧することで締結が行われ、クラッチ圧Ｐｄｃの増大に応じてクラッチ容量を増大して解放状態から締結状態に至る。
【００３３】
なお、これら動力循環モードクラッチ９、直結モードクラッチ１０は、シフトセレクトレバーの操作に応動するインヒビタスイッチ８４（図３参照）が、ニュートラル位置Ｎ又はパーキング位置Ｐのときに、共に解放状態となる一方、前進位置Ｄにあるときはどちらか一方のクラッチが締結されており、後退位置Ｒでは動力循環モードクラッチ９が締結され、車両の発進時には、図６に示したように、動力循環モードのギアードニュートラルポイントＧＮＰから変速が開始される。
【００３４】
変速比無限大無段変速機の変速制御は、図３に示すように、マイクロコンピュータを主体に構成された変速制御コントローラ８０によって行われ、ＩＶＴ入力軸１又はＣＶＴ入力軸１ｂの回転数Ｎｉ（＝モータ回転数Ｎｅ）を検出する第１回転数センサ８１からの出力と、無段変速機出力軸４又は出力スプロケット２ａの回転数Ｎｏを検出する無段変速機の第２回転数センサ８２からの出力と、ＩＶＴ出力軸６等の回転数から車速ＶＳＰを検出する車速センサ８３からの出力と、アクセル開度センサ８５が検出したアクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳと、図示しないシフトセレクトレバーなどの操作に応動するインヒビタスイッチ８４からのシフト位置ＰＯＳ、ブレーキ開度センサ８６が検出したブレーキペダルの踏み込み量ＢＲＫ等がそれぞれ入力される。
【００３５】
なお、ＩＶＴ入力軸１及びＣＶＴ入力軸１ｂとモータとが直結されるため、無段変速機構２の入力軸回転数Ｎｉとモータ回転数Ｎｅは等価となる。また、インヒビタスイッチ８４の検出値ＰＯＳ（シフト位置ＰＯＳ）は、上記したように前進位置をＤレンジ、後退位置をＲレンジ、ニュートラル位置をＮレンジ、パーキング位置をＰレンジとする。
【００３６】
変速制御コントローラ８０は、各センサ８１〜８６の検出値を車両の運転状態として入力し、当該運転状態に応じてソレノイド９１、９２をデューティ制御により駆動することで動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０とを選択的に締結するように信号圧を制御して、動力循環モードと直結モードを切り換える。
【００３７】
そして、シフトセレクトレバーによるシフト位置、アクセル踏み込み量、車速等の車両の運転状態に応じたＩＶＴ比（ＩＶＴ入力軸１とＩＶＴ出力軸６の速度比＝総変速比）となるようにステップモータ３６（アクチュエータ）を駆動することで無段変速機構２の変速比（ＣＶＴ比）を制御する。これにより、変速制御コントローラ８０は、変速比制御手段として機能する。
【００３８】
また、変速制御コントローラ８０は、ＩＶＴ入力軸１に接続されたモータ出力トルクの目標値である目標モータ出力トルク値を算出して、当該目標モータ出力トルクとなるようにモータを駆動させるモータ駆動手段として機能する。この変速制御コントローラ８０は、後述するが、最低限のモータ出力トルクによって車両のヒルホールド機能を実現するために、アクセルの踏み込み量及び車速に基づいて目標モータ出力トルク値を演算し、当該目標モータ出力トルク値がＩＶＴ入力軸１に作用する入力トルクよりも高い場合に、当該入力トルク値を目標モータ出力トルク値に変更させる。
【００３９】
「油圧制御の構成」
次に、図５を参照しながら変速比無限大無段変速機における油圧制御装置について詳述する。まず、油圧制御装置は、モータの出力トルクによって動作して、無段変速機構２を駆動する油圧ポンプ１１０から供給された作動油の油圧を、ＰＬソレノイド９０の信号圧によって制御されたプレッシャレギュレータ１００で所定の圧力に調整させ、ライン圧ＰＬとしてライン圧回路１０１へ供給させる。ここで、油圧ポンプ１１０で発生させる油圧は、モータの出力トルクに応じて大小し、ＩＶＴ入力軸１への入力トルクに応じた値となっている。
【００４０】
そして、ライン圧回路１０１には、トラニオン２３を駆動する油圧シリンダ３０への作動油の流量及び供給方向を制御するシフトコントロールバルブ４６が接続され、上記したように、変速リンク３７を介して変速制御コントローラ８０に制御されるステップモータ３６又はフィードバックリンク３８の変位に応じてスプール４６Ｓが変位し、スプール４６Ｓの変位量に応じたライン圧ＰＬを油圧シリンダ３０の２つの油室３０Ａ、３０Ｂのうちの一方へ供給する。
【００４１】
また、ライン圧回路１０１には、動力循環モードクラッチ９を制御するソレノイド９２と、直結モードクラッチ１０を制御するソレノイド９１が配設され、これらソレノイド９１、９２は、変速制御コントローラ８０によってデューティ制御される。
【００４２】
デューティ制御によって駆動されたソレノイド９２からの信号圧に応じて、制御弁９４は、マニュアルバルブ６０からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチ圧Ｐｐｒｃとして動力循環モードクラッチ９へ供給し、締結、解放を行っており、この信号圧の増大によってクラッチ圧Ｐｐｒｃも増大して、動力循環モードクラッチ９は解放状態から締結されるとともに、トルク伝達容量がクラッチ圧Ｐｐｒｃに応じて増大する一方、ソレノイド９２からの信号圧が減少するとクラッチ圧Ｐｐｒｃも低下して、動力循環モードクラッチ９の油室９ａ（図２参照）をドレーン側に接続して解放する。
【００４３】
同様に、ソレノイド９１からの信号圧に応じて、制御弁９３はマニュアルバルブ６０からのライン圧ＰＬを調圧し、クラッチ圧Ｐｄｃとして直結モードクラッチ１０へ供給して締結、解放を行っており、ソレノイド９１からの信号圧が増大するとクラッチ圧Ｐｄｃも増大して解放状態から締結されるとともにトルク伝達容量がクラッチ圧Ｐｄｃに応じて増大する一方、信号圧が減少するとクラッチ圧Ｐｄｃも低下するため、制御弁９３は直結モードクラッチ１０の油室１０ａ（図２参照）をドレーン側に接続して解放する。
【００４４】
このように、変速制御コントローラ８０によるソレノイド９２、９１のデューティ制御によって、動力循環モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０のうちの一方が締結されて、動力循環モードと直結モードとが選択的に切り換えられるとともに、ソレノイド９１、９２のデューティ比に応じて伝達トルクの制御を行うことができる。
【００４５】
ここで、シフトコントロールバルブ４６は、ライン圧回路１０１に連通した供給ポート４６Ｐと、油圧シリンダ３０の油室３０Ａと連通したＬｏ側ポート４６Ｌと、油圧シリンダ３０の油室３０Ｂと連通したＨｉ側ポート４６Ｈと、２つのドレーンポート４６Ｄ、４６Ｄとが供給ポート４６Ｐを挟んで設けられており、スプール４６Ｓの軸方向変位に応じて、供給ポート４６ＰからＬｏ側ポート４６Ｌ又はＨｉ側ポート４６Ｈのうちの一方にライン圧ＰＬが調圧されて供給される一方、他方のポートはドレーンポート４６Ｄと連通する。
【００４６】
一方、スプール４６Ｓが中立位置にある場合は、供給ポート４６Ｐ、ドレーンポート４６Ｄ、Ｌｏ側ポート４６Ｌ及びＨｉ側ポート４６Ｈはそれぞれ封止される。
【００４７】
この中立位置から図中上方へスプール４６Ｓが変位すると、供給ポート４６ＰとＬｏ側ポート４６Ｌが連通する一方、Ｈｉ側ポート４６Ｈがドレーンポート４６Ｄと連通し、供給ポート４６Ｐの開口量と供給ポート４６ＰとＬｏ側ポート４６Ｌの差圧（圧力差）に応じた流量がＬｏ側ポート４６Ｌへ供給される。
【００４８】
逆に、中立位置から図中下方へスプール４６Ｓが変位すると、供給ポート４６ＰとＨｉ側ポート４６Ｈが連通する一方、Ｌｏ側ポート４６Ｌがドレーンポート４６Ｄと連通し、供給ポート４６Ｐの開口量と供給ポート４６ＰとＨｉ側ポート４６Ｈの差圧（圧力差）に応じた流量がＨｉ側ポート４６Ｈへ供給される。
【００４９】
こうして、供給ポート４６Ｐから油圧シリンダ３０の油室３０Ａ又は３０Ｂの一方へ流れ込む流量と、油室３０Ａ又は３０Ｂの他方からドレーンポート４６Ｄへ流れ出る流量のバランスに応じて差圧が決まる。
【００５０】
いま、目標ＣＶＴ比ｔｉｃがＬｏ側に変化した場合、変速制御コントローラ８０によってステップモータ３６におけるステップ数Ｓｔｅｐを減少させて、変速リンク３７の一端を図５の上方へ向けて目標ＣＶＴ比ｔｉｃに応じて変位させる。
【００５１】
このときパワーローラ２０の傾転角が定常状態にあればプリセスカム３５は停止しているため、スプール４６Ｓも上方へ変位して、供給ポート４６ＰとＬｏ側ポート４６Ｌが連通する一方、Ｈｉ側ポート４６Ｈがドレーンポート４６Ｄと連通し、供給ポート４６ＰからＬｏ側ポート４６Ｌを介して供給された流量に応じて油室３０Ａの油圧が上昇する。
【００５２】
一方、油室３０Ｂ内の油圧はドレーンポート４６Ｄから排出されて、図４に示す右側のトラニオン２３は上昇し、パワーローラ２０はトラニオン２３の上昇に伴ってＣＶＴ比のＬｏ側に傾転して変速を行う。
【００５３】
そして、上述したように、トラニオン２３の軸方向変位量に応じて、ピボットシャフト２４が揺動することで、パワーローラ２０の回転軸２０ｃは入出力ディスクの回転軸１ｃと同一平面上に保持される。
【００５４】
油圧シリンダ３０の駆動によって、トラニオン２３は軸方向及び軸まわりに変位し、これらトラニオン２３の変位はフィードバックリンク３８を介して変速リンク３７へ伝達され、パワーローラ２０のＬｏ側への傾転に応じてフィードバックリンク３８は、図５において、変速リンク３７の左側端部を下方へ変位させる。
【００５５】
したがって、上方に変位していたスプール４６Ｓは、中立位置へ向けた下方へ変位し、パワーローラ２０の傾転角が目標ＣＶＴ比ｔｉｃに一致した時点で、スプール４６Ｓはプリセスカム３５に駆動されて再び中立位置へ復帰し、油圧シリンダ３０の駆動を停止する。
【００５６】
こうして、ＣＶＴ比のＬｏ側（変速比＝大側）へ変速する際には、まず、ステップモータ３６によってスプール４６Ｓが駆動されることで、油室３０Ａへライン圧回路１０１から作動油が供給される一方、油室３０Ｂ内の圧油はタンクへ排出されて、トラニオン２３が変位することでパワーローラ２０の傾転角はＬｏ側へ向かう。
【００５７】
次に、パワーローラ２０の傾転角とトラニオン２３の軸方向変位がプリセスカム３５、フィードバックリンク３８及び変速リンク３７を介してシフトコントロールバルブ４６へフィードバックされるため、スプール４６Ｓは徐々に中立位置へ復帰して、ステップモータ３６が指令した目標ＣＶＴ比ｔｉｃとパワーローラ２０の傾転角に応じた実ＣＶＴ比を一致させることができる。
【００５８】
なお、目標ＣＶＴ比ｔｉｃとステップモータ３６のステップ数Ｓｔｅｐの関係は、図７のように予め設定されたマップなどに基づいて、変速制御コントローラ８０によって決定され、変速制御コントローラ８０によるステップモータ３６のステップ数制御によって目標ＣＶＴ比ｔｉｃを実ＣＶＴ比に一致させることができる。
【００５９】
一方、目標ＣＶＴ比ｔｉｃがＨｉ側に変化した場合では、上記とは逆方向にステップモータ３６等が駆動されて、パワーローラ２０がＨｉ側へ傾転する。
【００６０】
また、変速制御コントローラ８０は、シフトセレクトレバーによってＮレンジ又はＰレンジが選択された車両の停車中には、動力循環モードクラッチ９を解放させてモータ側と駆動輪側の連結を解除するとともに、ギアードニュートラルポイントＧＮＰを維持するように無段変速機構２の変速比を調整する。なお、Ｄレンジを選択した停車中では、動力循環モードクラッチは締結したままとしている。
【００６１】
そして、車両の発進時には、シフトセレクトレバーなどに呼応するシフト位置ＰＯＳと実ＣＶＴ比やモータ回転数Ｎｅに基づいて、変速制御コントローラ８０によってソレノイド９２を制御して動力循環モードクラッチ９を徐々に締結しながら、ＩＶＴ比が運転状態に応じた目標値となるようにステップモータ３６の制御を行う。
【００６２】
［変速比無限大無段変速機のトルクフロー］
このような変速比無限大無段変速機に採用される無段変速機構２へ入力される駆動力、すなわちモータからの入力トルクは、直結モードのときには、入力ディスク２１から出力ディスク２２へ伝達される。しかし、動力循環モードのときには、ギアードニュートラルポイントＧＮＰを境にして１／ＩＶＴ比が前進と後退とで切り替わるため、無段変速機構２への入力トルクは、後退時には入力ディスク２１から出力ディスク２２へ伝達されて、この入力トルクの方向を正方向とすると、前進時には出力ディスク２２から入力ディスク２１へトルクが伝達されて、入力トルクの方向は負方向となる。
【００６３】
動力循環モードでは、図８、図９に示すように、遊星歯車機構５へ入力される無段変速機出力軸４と一定変速機構３の出力軸３ｃとの出力軸回転速度の差、すなわち、無段変速機出力軸４と連結されたサンギア５ａの回転速度と、一定変速機構３の出力軸３ｃに連結されたキャリア５ｂのピニオンの公転速度の差に応じて、ＩＶＴ出力軸６に結合したリングギア５ｃの回転方向が決定される。
【００６４】
いま、図８において遊星歯車機構５を図中右側（無段変速機出力ギア７側）から見ると、図９に示すようになり、図中各回転要素の速度と方向を実線の矢印で、トルクの伝達方向を破線で示し、前進、後退及びギアードニュートラルポイントの様子を、それぞれ図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。
【００６５】
「前進時での遊星歯車機構５の動作」
動力循環モードの前進時では、図９（Ａ）に示すように、キャリア５ｂのピニオンの公転速度がサンギア５ａの回転速度よりも大きい場合、すなわち、無段変速機構２のＣＶＴ比が、図６に示すギアードニュートラルポイントＧＮＰより大側（Ｌｏ側）にあるときは、キャリア５ｂのピニオンが図中反時計回りに自転するため、リングギア５ｃは図中反時計回りに回転して、ファイナルギア１２は、前進方向に回転する。
【００６６】
このとき、キャリア５ｂのピニオンに伝達されたトルクは、リングギア５ｃとサンギア５ａに伝達されるため、図８の実線に示すように、無段変速機構２への入力トルクは、チェーン４０を介して出力ディスク２２側から入力され、負の方向となる。ちなみに、出力ディスク２２から入力ディスク２１へ伝達されたトルクは、ＣＶＴ入力軸１ｂ及びＩＶＴ入力軸１から一定変速機構３へ伝達されて、駆動力が循環することになる。
【００６７】
「後退時での遊星歯車機構５の動作」
動力循環モードの後退時では、図９（Ｂ）に示すように、サンギア５ａの回転速度がキャリア５ｂのピニオンの公転速度よりも十分大きい場合、すなわち、無段変速機構２のＣＶＴ比が、図６に示すギアードニュートラルポイントＧＮＰよりも小側（Ｈｉ側）にあるときで、キャリア５ｂのピニオンが図中時計回りに自転するため、リングギア５ｃも図中時計回りに回転して、ファイナルギア１２は、後退方向に回転する。
【００６８】
このとき、サンギア５ａに伝達されたトルクは、キャリア５ｂとリングギア５ｃに伝達されるため、図８の破線に示すように、無段変速機構２への入力トルクは、入力ディスク２１から出力ディスク２２へ伝達される正方向となり、サンギア５ａを介してキャリア５ｂに伝達されたトルクは、一定変速機構３を介してＣＶＴ入力軸１ｂから再び入力ディスク２１へ循環する。
【００６９】
「ギアードニュートラルポイントでの遊星歯車機構５の動作」
一方、図９（Ｃ）に示すように、サンギア５ａの回転速度とキャリア５ｂのピニオンの公転速度が、サンギア５ａとリングギア５ｃのギア比に応じた値になると、キャリア５ｂのピニオンは図中時計回りに自転するが、リングギア５ｃは停止して、モータからのトルクはサンギア５ａからキャリア５ｂへ循環するだけとなり、ファイナルギア１２を停止させながらも、無段変速機構２の運転を継続して、このときＩＶＴ比は無限大となる。
【００７０】
［変速比無限大無段変速機のヒルホールド機能］
つぎに、上述したように構成された変速比無限大無段変速機により、坂道において車両を確実に停止させるヒルホールド機能を実現できることについて説明する。
【００７１】
この変速比無限大無段変速機のヒルホールド機能は、変速比無限大無段変速機の制御装置たる変速制御コントローラ８０の制御によって変速比無限大無段変速機を動作させることによって、ヒルホールド機能を実現する。このヒルホールド機能を実現するための制御処理は、変速制御コントローラ８０によって図１０及び図１１のようなマップデータを予め記憶しておき、図１２のフローチャートで示される処理を実行することにより行われる。
【００７２】
また、以下では、運転者がブレーキペダル又はサイドブレーキの操作によって制動力を発生させ、車両が登坂路で停止している状態において、これらのブレーキを解除した場合について説明する。また、シフトセレクトレバーによってＤレンジが選択されており、変速制御コントローラ８０は、変速比無限大無段変速機を、動力循環モードクラッチ９を締結したままの動力循環モードとしている。
【００７３】
先ず変速制御コントローラ８０は、ステップＳ１において、アクセル開度センサ８５で検知しているアクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳを読み込むと共に、車速センサ８３で検知しているＩＶＴ出力軸６の回転数に応じた車速ＶＳＰを読み込む。
【００７４】
次に変速制御コントローラ８０は、ステップＳ２において、ステップＳ１で読み込んだ車速ＶＳＰから、図１０に示すマップデータを参照して、目標モータ回転数Ｎｔｇｔを算出する。この図１０に示すマップデータは、車速ＶＳＰが、０から変速比無限大無段変速機の変速比を最も高くするＶ１の範囲では、目標モータ回転数ＮｔｇｔをＮ１の一定値に設定し、車速ＶＳＰがＶ１よりも高くなるほど、目標モータ回転数Ｎｔｇｔを高く設定するためデータであって、予め変速制御コントローラ８０の図示しないメモリに記憶されている。
【００７５】
次に変速制御コントローラ８０は、ステップＳ３において、ステップＳ１で読み込んだ車速ＶＳＰ及びアクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳから、図１１に示すマップデータを参照して、目標モータ出力トルクＴｔｇｔを算出する。この図１１に示すマップデータは、車速ＶＳＰが０からＶ１の範囲では、アクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳが大きいほど目標モータ出力トルクＴｔｇｔを高くする一定値に設定し、車速ＶＳＰがＶ１よりも高い場合には、目標モータ出力トルクＴｔｇｔが大きいほど目標モータ出力トルクＴｔｇｔを高くするが、車速ＶＳＰが高くなるほど目標モータ出力トルクＴｔｇｔを低くするデータであって、予め変速制御コントローラ８０の図示しないメモリに記憶されている。
【００７６】
次に変速制御コントローラ８０は、ステップＳ４において、ＩＶＴ入力軸１に作用する入力トルクである実モータ出力トルクＴｒｅａｌを求める。このとき、変速制御コントローラ８０は、図示しないモータコントローラによってモータに供給している電流値及び回転数から実モータ出力トルクＴｒｅａｌを求めても良く、実際のトルクセンサの検出値を読み込んでも良く、更には、無段変速機構２のパワーローラ２０を保持するトラニオン２３を駆動させる油圧ポンプ１１０であって、モータの出力トルクによって駆動する油圧ポンプ１１０のポンプ圧を検出して実モータ出力トルクＴｒｅａｌを推定しても良い。
【００７７】
次に変速制御コントローラ８０は、ステップＳ５において、ステップＳ３で求めた目標モータ出力トルクＴｔｇｔとステップＳ４で求めた実モータ出力トルクＴｒｅａｌとの大小比較を行い、目標モータ出力トルクＴｔｇｔが実モータ出力トルクＴｒｅａｌよりも小さくない場合には、処理を終了し、目標モータ出力トルクＴｔｇｔが実モータ出力トルクＴｒｅａｌよりも小さい場合には、ステップＳ６に処理を進める。
【００７８】
次に変速制御コントローラ８０は、ステップＳ６において、ステップＳ４で求めた目標モータ出力トルクＴｔｇｔを、実モータ出力トルクＴｒｅａｌに設定する。これにより、ＩＶＴ入力軸１に作用する入力トルクよりも目標モータ出力トルクＴｔｇｔが高い場合には、現在の実モータ出力トルクＴｒｅａｌを目標モータ出力トルクＴｔｇｔに設定変更する。
【００７９】
ここで、車両が停車している状態では、車速ＶＳＰが０となり目標モータ回転数ＮｔｇｔをＮ１に設定しているが、ブレーキペダルの踏み込み量ＢＲＫによってブレーキが解除されたことを変速制御コントローラ８０で検知し、車両重量と勾配により車両が後退すると、当該勾配に応じて車両停車状態を保持するための変速比無限大無段変速機から出力する必要トルクが高く変化する。
【００８０】
また、車両が勾配によって後退した場合には、変速比無限大無段変速機の１／ＩＶＴ比が、図６で説明したように、動力循環モードのギアードニュートラルポイントＧＮＰから後退側へと変化しようとする。これに対し、変速制御コントローラ８０は、ステップモータ３６のステップ数を制御することによって、無段変速機構２のＣＶＴ比を制御して、変速比無限大無段変速機の総変速比を、ギアードニュートラルポイントＧＮＰにフィードバック制御する。すなわち、トラニオン２３によるパワーローラ２０の傾転角を変化させることにより、無段変速機構２のＣＶＴ比を高くして、これにより、変速比無限大無段変速機の総変速比をギアードニュートラルポイントＧＮＰに戻して保持させる制御を行う。
【００８１】
このように、変速比無限大無段変速機の総変速比を０とするようなフィードバック制御を行うと、無段変速機構２を通過するトルクが増えて、パワーローラ２０を保持する油圧が上昇し、モータへの負荷が増大することになる。このとき、ステップＳ２において目標モータ回転数Ｎｔｇｔを車速ＶＳＰに応じた値に制御しているので、モータの回転数を目標モータ回転数Ｎｔｇｔで維持しつつ、モータ出力トルクを増大させて、車両の後退を防止させる。
【００８２】
［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した変速比無限大無段変速機によれば、変速制御コントローラ８０により、アクセル踏み込み量及び車速に基づいて目標モータ出力トルクＴｔｇｔを演算し、当該目標モータ出力トルクＴｔｇｔがＩＶＴ入力軸１に作用する入力トルクよりも高い場合に、当該入力トルク値を目標モータ出力トルクＴｔｇｔに変更させ、変速比無限大無段変速機の総変速比をギアードニュートラルポイントに保持させるので、モータを回転させながら変速比無限大無段変速機の出力トルクを発生させることができ、例えばモータの特定の相のみに電流を流しつづけることによるモータの過熱状態を回避することができ、長時間に亘って確実にヒルホールド機能を維持することができる。
【００８３】
また、この変速比無限大無段変速機によれば、ＩＶＴ入力軸１に作用する入力トルクを、無段変速機構２を駆動させる油圧を発生させるためにモータによって駆動される油圧ポンプ１１０のポンプ圧から検出するので、正確に現在ＩＶＴ入力軸１に作用しているトルクを求めることができる。
【００８４】
また、勾配によって走行してしまう車軸トルクの変化に対しては、無段変速機構２のメカニカルフィードバック機構を利用して、変速比無限大無段変速機にとって必要な出力トルクを正確に求めることができる。これにより、最低限のモータ出力トルクでヒルホールド機能を実現することができる。
【００８５】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態を示し、変速比無限大無段変速機の概略構成を示す図である。
【図２】変速比無限大無段変速機の要部断面図である。
【図３】変速比無限大無段変速機の制御ブロック図である。
【図４】トロイダル型無段変速機の概略断面図である。
【図５】油圧制御装置の回路図である。
【図６】無段変速機構の変速比と変速比無限大無段変速機の変速比の逆数との関係を示す図である。
【図７】変速比無限大無段変速機の概念図で、進行方向に応じたトルクの伝達を示す。
【図８】ステップモータのステップ数とＣＶＴ比の関係を示すマップである。
【図９】同じく動力循環モードにおける遊星歯車機構の作動を示す概念図で、（Ａ）は前進時を、（Ｂ）は後進時を、（Ｃ）はギアードニュートラルポイントＧＮＰを示す。
【図１０】車速と目標モータ回転数との関係を示す図である。
【図１１】車速と目標モータ出力トルクとの関係を示す図である。
【図１２】変速比無限大無段変速機を用いてヒルホールド機能を実現させるための処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１  ＩＶＴ入力軸
２  無段変速機構
３  一定変速機構
４  無段変速機構出力軸
５  遊星歯車機構
６  ＩＶＴ出力軸
７  無段変速機出力ギア
８  差動ギア
９  動力循環モードクラッチ
１０  直結モードクラッチ
１２  ファイナルギア
１３  ローディングカム
２０  パワーローラ
２１  入力ディスク
２２  出力ディスク
２３  トラニオン
２４  ピボットシャフト
３０  油圧シリンダ
３１  ピストン
３５  プリセスカム
３６  ステップモータ
３７  変速リンク
３８  フィードバックリンク
３９  揺動軸
４０  チェーン
４６  シフトコントロールバルブ
６０  マニュアルバルブ
８０  変速制御コントローラ
８１  第１回転数センサ
８２  第２回転数センサ
８３  車速センサ
８４  インヒビタスイッチ
８５  アクセル開度センサ
８６  ブレーキ開度センサ
９０  ＰＬソレノイド
９１  ソレノイド
９２  ソレノイド
９３，９４  制御弁
１００  プレッシャレギュレータ
１０１  ライン圧回路
１１０  油圧ポンプ
【図１】
2006183780.tif 000003
【図２】
2006183780.tif 000004
【図３】
2006183780.tif 000005
【図４】
2006183780.tif 000006
【図５】
2006183780.tif 000007
【図６】
2006183780.tif 000008
【図７】
2006183780.tif 000009
【図８】
2006183780.tif 000010
【図９】
2006183780.tif 000011
【図１０】
2006183780.tif 000012
【図１１】
2006183780.tif 000013
【図１２】
2006183780.tif 000014