(57)【要約】【課題】不要なトルクシフト補償が行われることを防いで、実現したい変速比に対するずれが生じてしまうことがない無段変速機の変速制御装置を提供する。【解決手段】エンジンＥの出力側に接続され、ワンウェイクラッチの締結によりその内の一つが選択される複数の変速段を有する副変速機２０を備えた無段変速機１５の変速制御装置において、無段変速機１５が搭載された車両の運転状態に応じて、無段変速機１５と副変速機２０を変速制御する変速制御手段１１と、車両の運転状態に応じて無段変速機１５のトルクシフト補償を行う補償手段１２と、副変速機２０が一つの変速段選択中にも拘わらずワンウェイクラッチが解放したことを判断する判断手段１４と、一つの変速段選択中のワンウェイクラッチ解放時、トルクシフト補償を行うことを禁止する補償禁止手段１３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の出力側に接続され、ワンウェイクラッチの締結によりその内の一つが選択される複数の変速段を有する副変速機を備えた無段変速機の変速制御装置において、
前記無段変速機が搭載された車両の運転状態に応じて、前記無段変速機と前記副変速機を変速制御する変速制御手段と、
前記車両の運転状態に応じて前記無段変速機のトルクシフト補償を行う補償手段と、
前記副変速機が一つの変速段選択中にも拘わらず前記ワンウェイクラッチが解放したことを判断する判断手段と、
一つの変速段選択中の前記ワンウェイクラッチ解放時、前記トルクシフト補償を行うことを禁止する補償禁止手段と
を有する無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記トルクシフト補償を行わない状態から前記トルクシフト補償を行う状態に切り替える場合、入力トルクに対するトルクシフト補償量の割合を増加させる請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記トルクシフト補償を行わない状態と前記トルクシフト補償を行う状態を、アクセル開度により判定する請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記トルクシフト補償を行わない状態と前記トルクシフト補償を行う状態を、エンジン回転数と入力ディスク回転数の比により判定する請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無段変速機の変速制御装置に関し、特に、原動機との間に複数段の変速機構を有する副変速機を備えた無段変速機の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力側である前段、即ち原動機（エンジン）の出力側に、トルクコンバータに代えて、高速段（Ｈｉｇｈ）と低速段（Ｌｏｗ）を切り替える副変速機を備えたトロイダル型無段変速機が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この副変速機は、高速段選択クラッチ締結時に高速段を選択し、高速段選択クラッチ解放時にワンウェイクラッチが作用して低速段を選択する構成を有している。これにより、発進に際し副変速機を減速段である低速段選択状態にしておき、副変速機の後段のトロイダル型無段変速機（主変速機）を中立状態から動力伝達状態にする摩擦要素を締結進行制御するので、トルクコンバータが不要となり、トルクコンバータを用いることにより生じる自動変速機の伝動効率の低下を解消することができる。
【０００４】
また、同様のトロイダル型無段変速機であって、入力トルクの変化に応じて発生するトルクシフト作用により、実際の変速比が狙いとする変速比に対しずれてしまうことに対応し、このずれを、入力トルクに基づき演算したトルクシフト補償量により補償して変速制御を行う自動変速機が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−０３５３５３号公報
【特許文献２】特開２００１−０９９２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のトロイダル型無段変速機は、低速段における足離し時等にワンウェイクラッチがフリーになった場合、コーストトルクが発生しないためトルクシフトを必要としないにも拘わらず、トルクシフト補償が行われてしまう。また、特許文献２のトロイダル型無段変速機は、トルクに応じたトルクシフト補償を常時行う構成を有しているため、トルクシフトの要・不要に拘わらず、トルクシフト補償が行われてしまう。
【０００６】
このように、必要としないのにトルクシフト補償が行われることにより、この不要なトルクシフト補償の影響を受けて、実際の変速比が目標とする変速比からずれてしまい、実現したい変速比に対するずれが生じてしまう。
【０００７】
この発明の目的は、不要なトルクシフト補償が行われることを防いで、実現したい変速比に対するずれが生じてしまうことがない無段変速機の変速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】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明に係る無段変速機の変速制御装置は、原動機の出力側に接続され、ワンウェイクラッチの締結によりその内の一つが選択される複数の変速段を有する副変速機を備えた無段変速機の変速制御装置において、前記無段変速機が搭載された車両の運転状態に応じて、前記無段変速機と前記副変速機を変速制御する変速制御手段と、前記車両の運転状態に応じて前記無段変速機のトルクシフト補償を行う補償手段と、前記副変速機が一つの変速段選択中にも拘わらず前記ワンウェイクラッチが解放したことを判断する判断手段と、一つの変速段選択中の前記ワンウェイクラッチ解放時、前記トルクシフト補償を行うことを禁止する補償禁止手段とを有している。
【０００９】
上記構成を有することにより、原動機の出力側に接続され、ワンウェイクラッチの締結によりその内の一つが選択される複数の変速段を有する副変速機を備えた無段変速機の変速制御装置は、変速制御手段が、無段変速機が搭載された車両の運転状態に応じて無段変速機と副変速機を変速制御し、補償手段が、車両の運転状態に応じて無段変速機のトルクシフト補償を行い、判断手段が、副変速機が一つの変速段選択中にも拘わらずワンウェイクラッチが解放したことを判断し、補償禁止手段が、一つの変速段選択中のワンウェイクラッチ解放時、トルクシフト補償を行うことを禁止する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、一つの変速段を選択中のワンウェイクラッチの解放時にトルクシフト補償を禁止することにより、不要なトルクシフト補償が行われることを防いで、実現したい変速比に対するずれが生じてしまうことがない。つまり、ワンウェイクラッチ解放時には、トロイダル変速機部分に基本的にはトルクは入力されないため、不要なトルクシフト補正が行われた場合、狙いの変速比に対し実際の変速比がずれてしまうが、ワンウェイクラッチ解放時にはトルクシフト補償を行わないようにすることで、不要なトルクシフト補償による実現したい変速比に対するずれの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、無段変速機の変速制御装置１０は、変速制御手段１１、補償手段１２、補償禁止手段１３、及び判断手段１４を有している。この変速制御手段１１により、副変速機２０を備えた自動変速機（主変速機）１５の変速制御を行う。
【００１２】
主変速機１５の入力側である前段に配置された副変速機２０は、駆動力源であるエンジン（原動機）Ｅの出力側に、主変速機１５と直列に接続されている。主変速機１５は、変速比が無段階に連続して変化するトロイダル型無段変速機であり、副変速機２０は、ワンウェイクラッチの締結によりその内の一つが選択される、高速段（Ｈｉｇｈ）と低速段（Ｌｏｗ）の２つの変速段を有している。
【００１３】
変速制御手段１１は、主変速機１５が搭載された車両の運転状態に関する情報ａの入力により、車両の運転状態に基づいて変速制御情報ｂを出力し、主変速機１５と副変速機２０の変速比を制御する。補償手段１２は、車両の運転状態に関する情報ａの入力により、車両の運転状態に応じたトルク補償情報ｃを変速制御手段１１に出力し、主変速機１５のトルクシフト補償を行う。
【００１４】
補償禁止手段１３は、副変速機２０において一つの変速段を選択中にワンウェイクラッチが解放したとき、トルクシフト補償禁止情報ｄを補償手段１２に出力し、一つの変速段を選択中のワンウェイクラッチ解放時にトルクシフト補償を行うことを禁止する。判断手段１４は、副変速機２０からのワンウェイクラッチ解放情報ｅの入力により、副変速機２０において一つの変速段選択中にも拘わらずワンウェイクラッチが解放したこと、即ち、副変速機２０の動力伝達が逆転したことを判断し、判断結果情報ｆを補償禁止手段１３に出力する。
【００１５】
この補償手段１２は、トルクシフト補償の有り無しの判定を、アクセル開度（スロットル開度）により、或いはエンジンの回転数とトロイダル伝動ユニットの入力ディスクの回転数との比により算出し、トルクシフト補償を無し（トルクシフト補償を行わない状態）から有り（トルクシフト補償を行う状態）に切り替える場合は、入力トルクに対するトルクシフト補償量の割合を増加させる。
【００１６】
図２は、図1の副変速機を備えた無段変速機の伝動経路を示す模式図である。図２に示すように、主変速機１５は、副変速機２０を備えたトロイダル型無段変速機であり、エンジン（原動機）Ｅからの回転は、副変速機２０及び変速機入力軸１６を経て前後進切り換え機構１７に伝達される。
【００１７】
前後進切り換え機構１７の後段には、フロント側とリア側の２個のトロイダル伝動ユニット１８，１９が設置されている。これらトロイダル伝動ユニット１８，１９のそれぞれは、入力ディスク１８ａ，１９ａと、これに同軸に対向配置した出力ディスク１８ｂ，１９ｂを有している。各出力ディスク１８ｂ，１９ｂは、背中合わせになるように同軸に配置され、フロント側入出力ディスク１８ａ，１８ｂとリア側入出力ディスク１９ａ，１９ｂのそれぞれの間には、一対ずつのパワーローラ１８ｃ，１９ｃを介在させている。
【００１８】
両出力ディスク１８ｂ，１９ｂは、配置に際し、それぞれの入力ディスク１８ａ，１９ａを主軸３０に回転係合させて前後進切り換え機構１７からの回転が共通に入力するように、主軸３０上に回転自在に支持される。また、両出力ディスク１８ｂ，１９ｂは、中空出力軸３１を介して相互に一体結合されており、この中空出力軸３１上に出力歯車３２が固設される。出力歯車３２は、カウンターシャフト３３の前端に取り付けられたカウンターギヤ３４に噛合し、カウンターシャフト３３の後端は、出力歯車組３５を経て、主軸３０の後方に同軸配置した変速機出力軸３６に駆動結合する。
【００１９】
前後進切り換え機構１７からの回転は、各入力ディスク１８ａ，１９ａへ共通に伝達し、各入力ディスク１８ａ，１９ａの回転は、対応する各パワーローラ１８ｃ，１９ｃを介して各出力ディスク１８ｂ，１９ｂに達する。そして、各出力ディスク１８ｂ，１９ｂの回転に共通して回転する出力歯車３２、出力歯車３２に噛合するカウンターギヤ３４、カウンターシャフト３３、及び出力歯車組３５を順次経由して、変速機出力軸３６から、前後進切り換え機構１７からの回転が取り出される。
【００２０】
変速に際しては、各パワーローラ１８ｃ，１９ｃを、自己の回転軸線がフロント側入出力ディスク１８ａ，１８ｂとリア側入出力ディスク１９ａ，１９ｂのそれぞれの回転軸線と交差する中立位置から同期して同位相で（同じ変速方向に）オフセットさせると、各パワーローラ１８ｃ，１９ｃが、回転時の分力によりパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線周りに同期して同位相で傾転する。これにより、フロント側入出力ディスク１８ａ，１８ｂとリア側入出力ディスク１９ａ，１９ｂに対する各パワーローラ１８ｃ，１９ｃの接触軌跡円弧径が連続的に変化して、所定の無段変速を行うことができる。
【００２１】
なお、変速比が指令変速比になったところで、各パワーローラ１８ｃ，１９ｃをオフセットが０の初期ストローク位置に戻すことにより、各パワーローラ１８ｃ，１９ｃの自己傾転は行われなくなり指令変速比を保つことができる。
【００２２】
副変速機２０は、ハウジング２１内に以下の部品を組み込んで構成されており、ハウジング２１は、ドライブプレート２２を介してエンジンＥのクランクシャフトに結着している。つまり、トロイダル伝動ユニット１８，１９と共に自動変速機を構成する前後進切り換え機構１７の入力軸（自動変速機の入力軸）１６をハウジング２１内に挿入し、入力軸１６の挿入端部上に単純遊星歯車組２３を装着する。単純遊星歯車組２３は、サンギヤ２３ｓと、リングギヤ２３ｒと、これら両ギヤ２３ｓ，２３ｒに噛合する複数のピニオン２３ｐと、該ピニオン２３ｐをピニオンシャフト２３ｔを介して回転自在に支持するキャリア２３ｃとから成る通常のものである。
【００２３】
単純遊星歯車組２３のキャリア２３ｃを、入力軸１６に駆動結合すると共に高速段選択クラッチ２４のクラッチハブ２４ｈにも駆動結合する。単純遊星歯車組２３のリングギヤ２３ｒは、ワンウェイクラッチ２５を介し中空の固定軸２６上に乗せてエンジンＥの回転と逆方向に回転し得ないようにする。そして、ワンウェイクラッチ２５は、インナレースを中空固定軸２６（変速機ケース）に固定すると共にアウタレースをリングギヤ２３ｒに接続し、中空固定軸２６とリングギヤ２３ｒの間に位置する。
【００２４】
高速段選択クラッチ２４は、クラッチハブ２４ｈの他に、ハウジング２１内に回転自在に収納したクラッチドラム２４ｄを備え、このクラッチドラム２４ｄを、高速段用ダンパー２７を介してハウジング２１に駆動結合する。クラッチドラム２４ｄは、更に、低速段用ダンパー２８を介して単純遊星歯車組２３のサンギヤ２３ｓに駆動結合する。
【００２５】
また、高速段選択クラッチ２４は、クラッチドラム２４ｄ内に軸線方向摺動可能に嵌合したクラッチピストン（図示しない）を備え、このピストンを、油圧で単純遊星歯車組２３側へストロークさせると、締結によりクラッチドラム２４ｄとクラッチハブ２４ｈを結合する。このとき、高速段用ダンパー２７からの回転が、低速段用ダンパー２８を経由することなくキャリア２３ｃを経て入力軸１６にそのまま（高速：直結段選択状態で）伝達される。
【００２６】
一方、クラッチピストンに油圧が加わらず高速段選択クラッチ２４が解放されているとき（図２参照）は、高速段用ダンパー２７からの回転が低速段用ダンパー２８を経由して単純遊星歯車組２３のサンギヤ２３ｓに達する。ここで、サンギヤ２３ｓは、高速段選択クラッチ２４が解放されており、また、ワンウェイクラッチ２５がリングギヤ２３ｒのエンジンＥと逆方向の回転を阻止しているため、キャリア２３ｃを減速下に同方向へ回転駆動し、これにより、動力は低速段選択状態で入力軸１６に伝達される。
【００２７】
なお、高速段用ダンパー２７のダンパー特性は、高速段選択状態（直結段選択状態）で要求される特性に設定し、低速段用ダンパー２８は、低速段選択状態で要求される特性に設定しておく。
【００２８】
ここで、前後進切り換え機構１７の実態構成を補足説明する。前後進切り換え機構１７は、前進クラッチ１７ａ及び後進ブレーキ１７ｂの他に、単純遊星歯車組１７ｃを備える。そして、前進クラッチ１７ａを油圧により締結するときは、単純遊星歯車組１７ｃのサンギヤ１７ｄとリングギヤ１７ｅが結合されて、単純遊星歯車組１７ｃを、全ての回転メンバが一体的に回転するインターロック状態とし、入力軸１６からの回転をそのまま後段のトロイダル伝動ユニット１８，１９に伝達することにより、Ｄレンジでの前進走行を可能にする。
【００２９】
また、後進ブレーキ１７ｂを油圧により締結するときは、単純遊星歯車組１７ｃのキャリア１７ｆが固定されて、入力軸１６からの回転を減速、逆転下にサンギヤ１７ｄより後段のトロイダル伝動ユニット１８，１９へ伝達することにより、Ｒレンジでの後進走行を可能にする。
【００３０】
このため、Ｐ，Ｎレンジでの駐停車時においては、前進クラッチ１７ａ及び後進ブレーキ１７ｂの双方を解放して入力軸１６からの回転を後段のトロイダル伝動ユニット１８，１９へ伝達しないことで、駐停車を可能にする。
【００３１】
このように、副変速機２０は、エンジンＥからの回転を減速して主変速機１４に入力する低速段、及びエンジンＥからの回転をそのまま主変速機１４に入力する直結段（高速段）を有している。この副変速機２０を備えた主変速機１４における変速制御装置１０による変速制御を説明する。この変速制御装置１０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、記憶媒体（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）に記憶された変速制御プログラム（図示しない）を実行することで、車両の運転状態に関する情報ａの入力に応じた変速制御を行う。
【００３２】
図３は、図１の変速制御装置による変速制御動作の流れを示す制御フローチャートである。図３に示すように、先ず、エンジンの回転数とトロイダル伝動ユニットの入力ディスクの回転数を算出する（ステップＳ１０１）。算出後、ワンウェイクラッチ（ＯＷＣ）作用により変速段選択か否かを判断し（ステップＳ１０２）、変速段選択である（ｙｅｓ）場合、車輌を慣性走行させるコースト状態か否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００３３】
コースト状態の判断は、ＯＷＣの解放をエンジン回転数及び入力ディスク回転数から算出し、エンジン回転数が入力ディスク回転数と規定ギア比を掛けた値より小さい（エンジン回転数＜入力ディスク回転数×規定ギア比）場合はコースト状態、エンジン回転数が入力ディスク回転数と規定ギア比を掛けた値と等しい（エンジン回転数＝入力ディスク回転数×規定ギア比）場合はコースト状態以外であるとする。
【００３４】
このコースト状態判断の結果、コースト状態である（ｙｅｓ）場合、トルクシフト補償を禁止する（ステップＳ１０４）。その後、処理開始（ＳＴＡＲＴ）に戻る。一方、コースト状態でない（ｎｏ）場合、コースト状態以外になってからの時間が、予め設定された一定値より短いか（コースト状態以外になってからの時間＜一定値）否かを判断し（ステップＳ１０５）、一定値より短い（ｙｅｓ）場合、コースト状態からドライブ状態になったときにトルクシフト補償を行う（ステップＳ１０６）。その後、処理開始（ＳＴＡＲＴ）に戻る。
【００３５】
つまり、コースト状態以外になってからの時間が予め設定された一定値より短い場合、ワンウェイクラッチ締結時のショックを緩和するため、コースト状態からドライブ状態になったときの一定時間、トルクシフト補償量を増加させる。
【００３６】
また、ワンウェイクラッチ変速段か否かを判断したステップＳ１０２において、ワンウェイクラッチ変速段でない（ｎｏ）場合、及びコースト状態以外になってからの時間が予め設定された一定値より短いか否かを判断するステップＳ１０５において、一定値より短くない（ｎｏ）場合は、何れも通常時トルクシフト補償を行い（ステップＳ１０７）、その後、処理開始（ＳＴＡＲＴ）に戻る。
【００３７】
このように、この発明によれば、一つの変速段を選択中のワンウェイクラッチの解放時にトルクシフト補償を禁止することにより、不要なトルクシフト補償が行われることを防いで、実現したい変速比に対するずれが生じてしまうことがない。つまり、ワンウェイクラッチ解放時には、トロイダル変速機部分に基本的にはトルクは入力されないため、不要なトルクシフト補正が行われた場合、狙いの変速比に対し実際の変速比がずれてしまうが、ワンウェイクラッチ解放時には、トルクシフト補償指令を解除してトルクシフト補償を行わないようにすることで、不要なトルクシフト補償による実現したい変速比に対するずれの発生を防止することができる。
【００３８】
また、トルクシフト補償を無しから有りに切り替える場合、入力トルクに対するトルクシフト補償量の割合を増加させることにより、ＯＷＣの締結時に発生する衝撃トルク分の変速比補償を行うことができるため、狙いとする変速比とのずれが少なくなる。
【００３９】
このトルクシフト補償有り無しの判定を、アクセル開度（スロットル開度）により行うことで、車両がドライブ状態かコースト状態かを判定することができる。また、トルクシフト補償有り無しの判定を、エンジン回転数と入力ディスク回転数の比により算出することで、車両がコースト状態にあることが実際の作動から判断できるため、トルク遅れ等の過渡的な動作の遅れを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の一実施の形態に係る無段変速機の変速制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図1の副変速機を備えた無段変速機の伝動経路を示す模式図である。
【図３】図１の変速制御装置による変速制御動作の流れを示す制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  変速制御装置
１１  変速制御手段
１２  補償手段
１３  補償禁止手段
１４  判断手段
１５  主変速機
１６  変速機入力軸
１７  前後進切り換え機構
１７ａ  前進クラッチ
１７ｂ  後進ブレーキ
１７ｃ  単純遊星歯車組
１７ｄ  サンギヤ
１７ｅ  リングギヤ
１７ｆ  キャリア
１８，１９  トロイダル伝動ユニット
１８ａ，１９ａ  入力ディスク
１８ｂ，１９ｂ  出力ディスク
１８ｃ，１９ｃ  パワーローラ
２０  副変速機
２１  ハウジング
２２  ドライブプレート
２３  単純遊星歯車組
２３ｃ  キャリア
２３ｐ  ピニオン
２３ｒ  リングギヤ
２３ｓ  サンギヤ
２３ｔ  ピニオンシャフト
２４  高速段選択クラッチ
２４ｄ  クラッチドラム
２４ｈ  クラッチハブ
２５  ワンウェイクラッチ
２６  中空固定軸
２７  高速段用ダンパー
２８  低速段用ダンパー
３０  主軸
３１  中空出力軸
３２  出力歯車
３３  カウンターシャフト
３４  カウンターギヤ
３５  出力歯車組
３６  変速機出力軸
Ｅ  エンジン
ａ  運転状態に関する情報
ｂ  変速制御情報
ｃ  トルク補償情報
ｄ  トルクシフト補償禁止情報
ｅ  ワンウェイクラッチ解放情報
ｆ  判断結果情報
【図１】
2006170337.tif 000003
【図２】
2006170337.tif 000004
【図３】
2006170337.tif 000005