(57)【要約】【課題】運転者にドライバビリティに関する不満を与えにくい状況では、実用燃費の向上を図ることができる、無段変速機の制御装置を提供する。【解決手段】エコモードスイッチが押下されている状態から、運転者がエコモードスイッチを押操作すると、通常モードが設定される。通常モードでは、スプリットモードでエンジントルクが第１閾値Ｔｈ１まで上昇すると、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる。エコモードスイッチが押下されていない状態から、運転者の押操作によりエコモードスイッチが押下されると、燃費優先モードであるエコモードが設定される。エコモードでは、スプリットモードでエンジントルクが第１閾値Ｔｈ１まで上昇してもベルトモードに切り替えられず、第１閾値Ｔｈ１よりも大きい第２閾値Ｔｈ２までエンジントルクが上昇したことに応じてベルトモードに切り替えられる。【選択図】図６
2019157946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプット軸とアウトプット軸との間の動力伝達経路上に、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有し、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとのプーリ比に応じて減速比が切替点を上限とする第１域内の値をとる第１モードと、プーリ比に応じて減速比が前記切替点を下限とする第２域内の値をとる第２モードとを有し、エンジンからの動力をプーリ比で変速する無段変速機とを搭載した車両に用いられて、前記無段変速機を制御する制御装置であって、
複数の運転モードのうちの１つを選択的に設定するモード設定手段と、
前記モード設定手段により設定されている前記運転モードに応じて、前記運転モードごとに定められた前記エンジンのトルクに関するエンジントルク条件に従って、前記第１モードから前記第２モードに切り替えるモード切替手段とを含む、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に搭載される変速機として、動力を無段階に変速する無段変速機構を備え、インプット軸とアウトプット軸との間で動力を２つの経路で分割して伝達可能な動力分割式無段変速機が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７６８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動力分割式無段変速機の一例では、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、つまりプライマリプーリおよびセカンダリプーリに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有している。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。
【０００５】
また、動力分割式無段変速機には、平行軸式歯車機構が備えられている。平行軸式歯車機構は、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ヤ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。
【０００６】
この動力分割式無段変速機では、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。
【０００７】
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にされ、遊星歯車機構のキャリヤ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、無段変速機構のプーリ比が大きいほど、そのプーリ比に比例して、動力分割式無段変速機全体での減速比（＝インプット軸の回転数／アウトプット軸の回転数）が大きくなる。
【０００８】
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。また、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る。すなわち、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えは、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。インプット軸からスプリットドライブギヤに伝達される動力は、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変速比（スプリット点）で変速されて、遊星歯車機構のキャリヤに入力される。サンギヤは、プーリ比に応じた回転数で回転する。そのため、スプリットモードでは、プーリ比が大きいほど減速比が小さくなり、スプリット点以下の減速比を実現することができる。
【０００９】
エンジンおよび無段変速機を搭載した車両では、エンジンの動作点が最適燃費線上を移動するように、エンジンおよび無段変速機が制御される。最適燃費線は、エンジンの最良の燃費状態が達成されるエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示す特性線である。無段変速機がベルトモードおよびスプリットモードを有する動力分割式無段変速機である場合、動力伝達モードがベルトモードであるかスプリットモードであるかにより最適燃費線が異なる。そのため、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えには、エンジンの動作点の設定に用いる最適燃費線の切り替えが伴う。
【００１０】
たとえば、スプリットモードからベルトモードに切り替えられるときには、エンジンの動作点がスプリットモードでの最適燃費線上からベルトモードでの最適燃費線上に移る際にエンジントルクが低下しないように、スプリットモードからベルトモードへの切り替えのタイミングが決定される。これにより、良好なドライバビリティを発揮することができる。しかしながら、エネルギ効率の高いスプリットモードが長く継続されるほど、実用燃費が向上する。
【００１１】
本発明の目的は、運転モードによっては、実用燃費の向上を図ることができる、無段変速機の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】
【００１２】
前記の目的を達成するため、本発明に係る無段変速機の制御装置は、インプット軸とアウトプット軸との間の動力伝達経路上に、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有し、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比に応じて減速比が切替点を上限とする第１域内の値をとる第１モードと、プーリ比に応じて減速機が切替点を下限とする第２域内の値をとる第２モードとを有し、エンジンからの動力をプーリ比で変速する無段変速機とを搭載した車両に用いられて、無段変速機を制御する制御装置であって、複数の運転モードのうちの１つを選択的に設定するモード設定手段と、モード設定手段により設定されている運転モードに応じて、運転モードごとに定められたエンジンのトルクに関するエンジントルク条件に従って、第１モードから第２モードに切り替えるモード切替手段とを含む。
【００１３】
この構成によれば、第１モードでは、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比に応じて減速比が切替点を上限とする第１域内の値をとる。第２モードでは、プーリ比に応じて減速比が切替点を下限とする第２域内の値をとる。したがって、第１モードは、減速比が相対的に小さいハイ側のモードであり、第１モードでは、エネルギ効率が高い。一方、第２モードは、減速比が相対的に大きいロー側のモードであり、第２モードでは、運転者によるアクセル操作に対して車両が良好な応答性で加速する。
【００１４】
また、車両では、複数の運転モードのうちの１つが選択的に設定される。第１モードから第２モードへは、そのとき設定されている運転モードに応じて、運転モードごとに定められたエンジンのトルクに関するエンジントルク条件に従って切り替えられる。そのため、運転モードによっては、第１モードを使用するエンジンの出力範囲が広くなるようにエンジントルク条件が設定されて、エネルギ効率の高い第１モードを長く継続させることができ、緩登坂路や高速道路などでの走行時の実用燃費を向上させることができる。また、運転モードによっては、第１モードを使用するエンジンの出力範囲が狭くなるようにエンジントルク条件が設定されて、運転者によるアクセル操作に対してエンジン回転数が速やかに上昇する、良好な応答性で車両を加速させることができる。
【００１５】
エンジントルク条件は、エンジンのトルクが閾値まで上昇したという条件であってもよい。この場合に、運転モードの１つでは、閾値が第１閾値に設定され、運転モードの他の１つでは、閾値が第１閾値よりも大きい第２閾値に設定されてもよい。
【００１６】
モード設定手段は、運転モードの１つを選択的に設定する操作を受け付けて、その受け付けた操作に応じた運転モードを設定する構成であってもよいし、アクセルペダルの踏み込み速度に応じた運転モードを設定する構成であってもよいし、車速または車速とアクセルペダルの踏み込み速度との組合せに応じた運転モードを設定する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、運転モードによっては、実用燃費の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車両の駆動系の構成を示すスケルトン図である。
【図２】変速機に備えられる各係合要素の状態を示す図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】エンジンの燃費率マップおよび最適燃費線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
＜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。
【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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４４との変速比（プーリ比）が連続的に無段階で変更される。
【００３５】
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との変速比が小さくなる。
【００３６】
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との変速比が大きくなる。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
＜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による変速比と変速機４の全体での減速比（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減速比の関係を示す図である。
【００４８】
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。
【００４９】
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）ポジションおよびＤ（ドライブ）ポジションがこの順に一列に並べて設けられている。
【００５０】
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。
【００５１】
シフトレバーがＤ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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、減速比が無段変速機構３３の変速比（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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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の変速比が大きいほど、変速機４の減速比が小さくなり、変速比に対する減速比の感度（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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
＜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。
【００６１】
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。
【００６２】
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、変速機４の変速制御などのため、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、図示されていないが、制御に必要な各種のセンサが接続され、そのセンサから検出信号が入力される。
【００６３】
また、ＥＣＵ９１には、エコモードスイッチ９３が接続されている。エコモードスイッチ９３は、たとえば、オルタネート動作型のプッシュスイッチであり、車両１のインストルメントパネルに配設されている。エコモードスイッチ９３が押下されていない状態では、ＥＣＵ９１に通常モードの設定が指示され、エコモードスイッチ９３が押下された状態で、ＥＣＵ９１に通常モードよりも燃費の向上が優先されるエコモードの設定が指示される。
【００６４】
＜制御モード＞
図６は、エンジン２の燃費率マップおよび最適燃費線を示す図である。
【００６５】
通常モードおよびエコモードは、車両１の運転モードであり、通常モードが設定されているかエコモードが設定されているかにより、エンジン２および変速機４の制御の内容が異なる。
【００６６】
ＥＣＵ９１に内蔵されたメモリには、ベルトモードでエンジン２の最良の燃費状態が達成されるエンジン回転数（ＮＥ）とエンジントルク（ＴＥ）との関係を示す特性線であるベルトモード用最適燃費線１０１と、スプリットモードでエンジン２の最良の燃費状態が達成されるエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示す特性線であるスプリットモード用最適燃費線１０２とが保存されている。
【００６７】
ベルトモードでは、ＥＣＵ９１により、たとえば、車両１に設けられたアクセルペダルの操作量であるアクセル開度および車両１の車速からエンジン２のトルクの目標である目標エンジントルクが設定される。つづいて、ベルトモード用最適燃費線１０１に基づいて、ＥＣＵ９１により、目標エンジントルクに応じたエンジン回転数の目標である目標エンジン回転数が設定され、さらに、車速に基づいて、目標エンジン回転数に応じた減速比の目標である目標減速比が設定される。その後、ＥＣＵ９１により、目標減速比に応じた推力比が求められ、その推力比およびプライマリ軸４１に入力されるトルクから、無段変速機構３３のベルト４５の滑りの発生を防止するのに必要なベルト挟圧が得られるように、プライマリプーリ４３の可動シーブ５２に供給され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に供給される油圧であるセカンダリ圧の各指令値が設定される。そして、ＥＣＵ９１により、各指令値に基づいて、油圧回路９２に含まれるプライマリ圧およびセカンダリ圧を調節するためのバルブが制御される。
【００６８】
スプリットモードでは、ＥＣＵ９１により、アクセル開度および車速から目標エンジントルクが設定され、スプリットモード用最適燃費線１０２に基づいて、目標エンジントルクに応じたエンジン回転数の目標である目標エンジン回転数が設定される。さらに、ＥＣＵ９１により、車速に基づいて、目標エンジン回転数に応じた目標減速比が設定された後、目標減速比に応じた推力比が求められ、その推力比およびプライマリ軸４１に入力されるトルクから、無段変速機構３３のベルト４５の滑りの発生を防止するのに必要なベルト挟圧が得られるように、プライマリ圧およびカンダリ圧の各指令値が設定される。そして、ＥＣＵ９１により、各指令値に基づいて、油圧回路９２に含まれるプライマリ圧およびセカンダリ圧を調節するためのバルブが制御される。
【００６９】
スプリットモードからベルトモードへの切り替えの条件は、通常モードが設定されているかエコモードが設定されているかによって異なる。
【００７０】
すなわち、通常モードが設定されているときには、エンジントルクが第１閾値Ｔｈ１まで上昇したことに応じて、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる。第１閾値Ｔｈ１が適切な値に設定されることにより、スプリットモードからベルトモードへの切り替えに伴って、制御に用いられる最適燃費線がスプリットモード用最適燃費線１０２からベルトモード用最適燃費線１０１に切り替えられるときに、エンジントルクが緩やかに上昇し、エンジン２の出力が上昇する。
【００７１】
一方、エコモードが設定されているときには、エンジントルクが第２閾値Ｔｈ２まで上昇したことに応じて、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる。第２閾値Ｔｈ２は、第１閾値Ｔｈ１よりも大きな値に設定されている。スプリットモードからベルトモードへの切り替えに伴って、制御に用いられる最適燃費線がスプリットモード用最適燃費線１０２からベルトモード用最適燃費線１０１に切り替えられるときには、少なくともエンジン２の出力が低下しないよう、たとえば、エンジン２の動作点がその切り替え開始時のエンジン２の出力の等出力線に沿って移動し、その切り替え開始時のエンジン２の出力が維持される。また、ベルトモードに切り替わった直後のエンジン２の回転数は、通常モードでスプリットモードからベルトモードに切り替わった直後のエンジン２の回転数よりも低くなる。
【００７２】
＜作用効果＞
以上のように、エコモードスイッチ９３が押下されていない状態では、通常モードが設定される。また、エコモードスイッチ９３が押下されている状態から、運転者がエコモードスイッチ９３を押操作すると、通常モードが設定される。通常モードでは、減速比域が相対的にハイ側であるスプリットモードでエンジントルクが第１閾値Ｔｈ１まで上昇すると、スプリットモードから減速比域が相対的にロー側となるベルトモードに切り替えられる。これにより、運転者によるアクセル操作に対して、エンジン回転数が速やかに上昇し、車両１を良好な応答性で加速させることができる。
【００７３】
一方、エコモードスイッチ９３が押下されていない状態から、運転者の押操作によりエコモードスイッチ９３が押下されると、燃費優先モードであるエコモードが設定される。エコモードでは、スプリットモードでエンジントルクが第１閾値Ｔｈ１まで上昇してもベルトモードに切り替えられず、第１閾値Ｔｈ１よりも大きい第２閾値Ｔｈ２までエンジントルクが上昇したことに応じてベルトモードに切り替えられる。これにより、エネルギ効率の高いスプリットモードを長く継続させることができ、緩登坂路や高速道路などでの走行時の実用燃費を向上させることができる。
【００７４】
＜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。
【００７５】
たとえば、前述の実施形態では、運転モードの例として通常モードおよびエコモードの２つを取り上げたが、運転モードには、通常モードと変速機３の無段変速機構３３のベルト４５の長寿命化を図るベルト保護モードとが含まれてもよい。この場合、通常モードでは、スプリットモードでエンジントルクが第１閾値まで上昇すると、スプリットモードからベルトモードに切り替えられ、ベルト保護モードでは、スプリットモードでエンジントルクが第１閾値まで上昇してもベルトモードに切り替えられず、第１閾値よりも大きい第２閾値までエンジントルクが上昇したことに応じてベルトモードに切り替えられるとよい。この場合の第２閾値は、第２閾値Ｔｈ２と同じ値であってもよいし、第２閾値Ｔｈ２と異なる値であってもよい。
【００７６】
また、エコモードスイッチ９３の押下により、通常モードとエコモードとが切り替えられるとしたが、運転モードの切り替えは、運転者による操作に限らず、ＥＣＵ９１により、アクセルペダルの踏み込み速度もしくは車両１の車速、またはアクセルペダルの踏み込み速度と車速との組合せに応じて、自動的に切り替えられてもよい。運転モードが自動的に切り替えられる場合、たとえば、アクセルペダルの踏み込み速度が所定値よりも大きいときには、運転モードが通常モードに設定され、アクセルペダルの踏み込み速度が所定値未満であるときには、運転モードが通常モードよりもスプリットモードを使用するエンジン２の出力範囲の広いモードに設定されるとよい。また、車速が所定値よりも低いときには、運転モードが通常モードに設定され、車速が所定値以上であるときには、運転モードが通常モードよりもスプリットモードを使用するエンジン２の出力範囲の広いモードに設定されるとよい。
【００７７】
さらには、１つのＥＣＵ９１によりエンジン２および変速機４が制御されるとしたが、エンジン２と変速機４とは別々のＥＣＵにより制御されてもよい。
【００７８】
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。
【符号の説明】
【００７９】
１：車両
２：エンジン
４：変速機（無段変速機）
３１：インプット軸
３２：アウトプット軸
４３：プライマリプーリ
４４：セカンダリプーリ
４５：ベルト
９１：ＥＣＵ（制御装置、モード設定手段、モード切替手段）
９３：エコモードスイッチ（モード設定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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