(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力が入力されるインプット軸と、動力を出力するアウトプット軸と、前記インプット軸に入力される動力をベルト変速比の変更により無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、前記インプット軸に入力される動力を一定のスプリット変速比で変速するスプリット変速機構と、前記無段変速機構からの動力が入力されるサンギヤ、前記スプリット変速機構からの動力が入力されるキャリア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出力用遊星歯車機構と、前進レンジで係合されて前記サンギヤと前記リングギヤとを直結し、後進レンジで解放されて前記サンギヤと前記リングギヤとを分離する第１係合要素と、前記後進レンジで係合されて前記キャリアを回転を禁止し、前記前進レンジで解放されて前記キャリアの回転を許容する第２係合要素とを含む動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、
前記前進レンジと前記後進レンジとを切り替えるシフト指示に従って、前記第１係合要素または前記第２係合要素の一方を解放させる制御を開始し、当該制御の開始からディレイ時間が経過した時点で前記第１係合要素または前記第２係合要素の他方を係合させる制御を開始する掛け替え制御手段と、
前記掛け替え制御手段による制御中において、前記第１係合要素および前記第２係合要素の両方が係合していない過渡時間の始期を契機に、前記ベルト変速比を目標変速比に変更する変速制御を開始する変速制御手段と、
前記変速制御に要する変速制御時間に対する前記過渡時間の過不足量を取得し、その取得した過不足量に基づいて、前記過渡時間が前記変速制御時間と一致するように前記ディレイ時間を学習する学習手段とを含む、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプット軸（入力軸）に入力される動力を２系統に分割してアウトプット軸（出力軸）に伝達可能な動力分割式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、エンジンの動力を無段階に変速する無段変速機構と、エンジンの動力を無段変速機構を経由せずに伝達する歯車機構と、無段変速機構からの動力と歯車機構からの動力とを合成するための遊星歯車機構とを備えたものが提案されている。この変速機では、エンジンからの動力を無段変速機構と歯車機構とに分割し、その分割された各動力を遊星歯車機構で合成して車輪に伝達することができる。
【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】
駆動源の動力を２系統に分割して伝達可能な変速機は、動力分割式無段変速機として、出願人も提案している。
【０００５】
この提案に係る動力分割式無段変速機には、無段変速機構、平行軸式歯車機構および遊星歯車機構が含まれる。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。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ア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】
動力分割式無段変速機は、Ｄレンジ（前進レンジ）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を有している。
【０００７】
ベルトモードでは、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとが直結される。また、インプット軸からスプリットドライブギヤへの動力の伝達が遮断されることにより、スプリットドライブギヤが自由回転状態（フリー）にされ、遊星歯車機構のキャリアが自由回転状態にされる。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、動力分割式無段変速機の変速比（ユニット変速比）が無段変速機構の変速比（ベルト変速比）と一致する。
【０００８】
スプリットモードでは、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとの直結が解除される。そのため、無段変速機構から出力される動力により、サンギヤが回転する。一方、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、その動力が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スプリット変速比で変速されて、遊星歯車機構のキャリアに入力される。そのため、スプリットモードでは、ベルト変速比が大きいほどユニット変速比が小さくなり、スプリット変速比以下の変速比を実現することができる。
【０００９】
また、Ｒレンジ（後進レンジ）では、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとの直結が解除される。また、遊星歯車機構のキャリアが制動されて停止する。そのため、無段変速機構から出力される動力により、サンギヤが回転すると、アウトプット軸がリングギヤと一体的にサンギヤの回転方向と逆方向に回転する。このとき、遊星歯車機構の構成上、リングギヤの回転速度は、サンギヤの回転速度よりも必ず低くなる。
【００１０】
そのため、同じベルト変速比で比較すると、Ｒレンジのユニット変速比は、Ｄレンジのユニット変速比よりも大きい。それゆえ、デファレンシャルギヤのギヤ比がＤレンジを基準に設定されている構成では、Ｒレンジにおいて、ベルト変速比が最大変速比に設定されると、各駆動輪に伝達されるリバース駆動力が過大となり、制動力不足などの問題が生じる。
【００１１】
その対策として、シフトレバーがＤポジション（Ｄレンジに対応する位置）からＲポジション（Ｒレンジに対応する位置）にシフト操作された場合に、ベルト変速比を最大変速比からそれよりも小さい変速比に変更することが考えられる。
【００１２】
シフトレバーがＤポジションからＲポジションにシフト操作に応答して、ＤレンジからＲレンジに切り替えるため、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとを直結／分離する係合要素が解放され、遊星歯車機構のキャリアの回転を禁止／許容する係合要素が係合される。この係合要素の掛け替えの際の過渡時間、つまり解放側の係合要素が解放され始める時点（解放点）から係合側の係合要素が係合する時点（係合点）までの時間は、各係合要素に半クラッチ状態による滑りが生じ、無段変速機構の各プーリが回転する。無段変速機構の各プーリが停止した状態では、ベルト変速比を変更することができないので、過渡時間における各プーリの回転を利用すれば、ベルト変速比を変更することが可能である。
【００１３】
ところが、過渡時間が短いと、ベルト変速比が目標の変速比に到達しない事態が生じる。一方、過渡時間が長いと、Ｄ→Ｒ操作からＲレンジが構成されるまでのタイムラグが大きくなり、Ｄ→Ｒ操作に対するＤレンジからＲレンジへの切り替えの応答性が低下する。
【００１４】
本発明の目的は、第１係合要素と第２係合要素との掛け替えの際の過渡時間をベルト変速比を目標変速比まで変更するのに過不足のない時間に設定できる、動力分割式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】
【００１５】
前記の目的を達成するため、本発明に係る動力分割式無段変速機の制御装置は、動力が入力されるインプット軸と、動力を出力するアウトプット軸と、インプット軸に入力される動力をベルト変速比の変更により無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、インプット軸に入力される動力を一定のスプリット変速比で変速するスプリット変速機構と、無段変速機構からの動力が入力されるサンギヤ、スプリット変速機構からの動力が入力されるキャリア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出力用遊星歯車機構と、前進レンジで係合されてサンギヤとリングギヤとを直結し、後進レンジで解放されてサンギヤとリングギヤとを分離する第１係合要素と、後進レンジで係合されてキャリアを回転を禁止し、前進レンジで解放されてキャリアの回転を許容する第２係合要素とを含む動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、前進レンジと後進レンジとを切り替えるシフト指示に従って、第１係合要素または第２係合要素の一方を解放させる制御を開始し、当該制御の開始からディレイ時間が経過した時点で第１係合要素または第２係合要素の他方を係合させる制御を開始する掛け替え制御手段と、掛け替え制御手段による制御中において、第１係合要素および第２係合要素の両方が係合していない過渡時間の始期を契機に、ベルト変速比を目標変速比に変更する変速制御を開始する変速制御手段と、変速制御に要する変速制御時間に対する過渡時間の過不足量を取得し、その取得した過不足量に基づいて、過渡時間が変速制御時間と一致するようにディレイ時間を学習する学習手段とを含む。
【００１６】
この構成によれば、前進レンジと後進レンジとを切り替えるシフト指示に従って、第１係合要素または第２係合要素の一方を解放させる制御が開始され、当該制御の開始からディレイ時間が経過した時点で第１係合要素または第２係合要素の他方を係合させる制御が開始される。その制御中に第１係合要素および第２係合要素の両方が係合していない過渡状態になると、過渡状態の始期を契機に、ベルト変速比を目標変速比に変更する変速制御が開始される。そして、変速制御に要する変速制御時間に対する過渡状態の始期から終期までの時間（過渡時間）の過不足量が取得され、その過不足量に基づいて、過渡時間が変速制御時間と一致するようにディレイ時間が学習される。
【００１７】
学習の結果、過渡時間が変速制御時間に近づくので、ベルト変速比を目標変速比まで変更するのに過不足のない時間に設定することができる。よって、過渡時間が長くなることによる前進レンジと後進レンジとの切り替えの応答性の低下を抑制しつつ、その切り替え後には、前進レンジまたは後進レンジに適した駆動力をアウトプット軸から出力することができる。
【００１８】
なお、シフト指示は、前進レンジから後進レンジへのシフトの指示または後進レンジから前進レンジへのシフトの指示である。たとえば、シフトレバーが設けられた車両では、シフトレバーがＤポジションからＲポジションに操作されることにより、前進レンジから後進レンジへのシフトが指示され、シフトレバーがＲポジションからＤポジションに操作されることにより、後進レンジから前進レンジへのシフトが指示される。
【００１９】
また、本発明に係る制御装置は、ベルト式の無段変速機の制御装置として用いられてもよい。この場合、制御装置は、動力が入力されるインプット軸と、動力を出力するアウトプット軸と、インプット軸に入力される動力をベルト変速比の変更により無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、キャリア、無段変速機構からの動力が入力される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出力用遊星歯車機構と、前進レンジで係合されてサンギヤとリングギヤとを直結し、後進レンジで解放されてサンギヤとリングギヤとを分離する第１係合要素と、後進レンジで係合されてキャリアを回転を禁止し、前進レンジで解放されてキャリアの回転を許容する第２係合要素とを含むベルト式の無段変速機を制御する制御装置であって、前進レンジと後進レンジとを切り替えるシフト指示に従って、第１係合要素または第２係合要素の一方を解放させる制御を開始し、当該制御の開始からディレイ時間が経過した時点で第１係合要素または第２係合要素の他方を係合させる制御を開始する掛け替え制御手段と、掛け替え制御手段による制御中において、第１係合要素および第２係合要素の両方が係合していない過渡時間の始期を契機に、ベルト変速比を目標変速比に変更する変速制御を開始する変速制御手段と、変速制御に要する変速制御時間に対する過渡時間の過不足量を取得し、その取得した過不足量に基づいて、過渡時間が変速制御時間と一致するようにディレイ時間を学習する学習手段とを含む構成となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ベルト変速比を目標変速比まで変更するのに過不足のない時間に設定することができる。その結果、過渡時間が長くなることによる前進レンジと後進レンジとの切り替えの応答性の低下を抑制しつつ、その切り替え後には、前進レンジまたは後進レンジに適した駆動力をアウトプット軸から出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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。
【図２】車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【図３】車両の前進時および後進時におけるベルトモードクラッチ、リバースブレーキおよびスプリットモードブレーキの状態を示す図である。
【図４】出力用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。
【図５Ａ】ＤレンジからＲレンジに切り替えられる際のシフトポジション、ベルト変速比、タービン回転数および油圧の時間変化の一例を示す図である。
【図５Ｂ】ＤレンジからＲレンジに切り替えられる際のシフトポジション、ベルト変速比、タービン回転数および油圧の時間変化の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。
【００２４】
車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。
【００２５】
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。
【００２６】
車両１には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ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、変速機ＥＣＵ１１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。
【００２７】
変速機ＥＣＵ１１には、シフトポジションセンサ１２およびタービン回転数センサ１３などが接続されている。
【００２８】
シフトポジションセンサ１２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の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。
【００２９】
タービン回転数センサ１３は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２（図２参照）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。変速機ＥＣＵ１１は、タービン回転数センサ１３から入力されるパルス信号の周波数をタービンランナ３２の回転数であるタービン回転数に換算する。
【００３０】
変速機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に基づいて、たとえば、動力分割式無段変速機４の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１４に設けられている各種のバルブを制御する。バルブには、ベルトモードクラッチＣ１およびリバースブレーキＢ１（後述する）に供給される油圧をそれぞれ制御するためのＣ１バルブ１５およびＢ１バルブ１６が含まれる。Ｃ１バルブ１５およびＢ１バルブ１６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１４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。
【００３１】
＜駆動系統の構成＞
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。
【００３２】
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、エンジン２の出力軸（Ｅ／Ｇ出力軸）が連結されており、ポンプインペラ３１は、Ｅ／Ｇ出力軸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。
【００３３】
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出力軸の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。
【００３４】
ロックアップクラッチ３３が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸、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。
【００３５】
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、出力用遊星歯車機構４４およびスプリット変速機構４５を備えている。
【００３６】
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。
【００３７】
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４６が相対回転不能に支持されている。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、無段変速機構４３での変速比であるベルト変速比が連続的に無段階で変更される。
【００４２】
具体的には、ベルト変速比が下げられるときには、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り、ベルト変速比が下がる。
【００４３】
ベルト変速比が上げられるときには、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り、ベルト変速比が上がる。
【００４４】
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、プライマリ軸５１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、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（油量）が制御される。
【００４５】
出力用遊星歯車機構４４は、サンギヤ７１、キャリア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５２に相対回転不能に支持されている（セカンダリ軸５２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）。キャリア７２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７３には、アウトプット軸４２が接続され、リングギヤ７３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。
【００４６】
スプリット変速機構４５は、増速用遊星歯車機構８１、スプリットドライブギヤ８２、スプリットドリブンギヤ８３およびアイドルギヤ８４を備えている。
【００４７】
増速用遊星歯車機構８１には、サンギヤ８５、キャリア８６およびリングギヤ８７が含まれる。サンギヤ８５は、インプット軸４１に相対回転可能に外嵌されている。キャリア８６は、インプット軸４１に相対回転不能に支持されている。キャリア８６は、複数個のピニオンギヤ８８を回転可能に支持している。複数個のピニオンギヤ８８は、円周上に配置され、サンギヤ８５と噛合している。リングギヤ８７は、複数個のピニオンギヤ８８を一括して取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ８８にインプット軸４１の回転径方向の外側から噛合している。
【００４８】
スプリットドライブギヤ８２は、増速用遊星歯車機構８１のサンギヤ８５と一体回転可能に設けられている。
【００４９】
スプリットドリブンギヤ８３は、出力用遊星歯車機構４４のキャリア７２と一体回転可能に設けられている。
【００５０】
アイドルギヤ８４は、スプリットドライブギヤ８２およびスプリットドリブンギヤ８３と噛合している。
【００５１】
動力分割式無段変速機４は、出力ギヤ４６の回転をデファレンシャルギヤ５に伝達する出力ギヤ機構９１を備えている。出力ギヤ機構９１は、アウトプット軸４２と平行に設けられた出力アイドル軸９２と、出力アイドル軸９２に相対回転不能に支持されて、出力ギヤ４６と噛合する第１出力アイドルギヤ９３と、出力アイドル軸９２に相対回転不能に支持されて、デファレンシャルギヤ５（デファレンシャルギヤ５の入力ギヤ）と噛合する第２出力アイドルギヤ９４とを含む。
【００５２】
また、動力分割式無段変速機４は、ベルトモードクラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびスプリットモードブレーキＢ２を備えている。
【００５３】
ベルトモードクラッチＣ１は、アウトプット軸４２とセカンダリ軸５２とを直結（一体回転可能に連結）する係合状態（オン）と、その直結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００５４】
リバースブレーキＢ１は、スプリットドライブギヤ８２（出力用遊星歯車機構４４のキャリア７２）を制動する係合状態（オン）と、スプリットドライブギヤ８２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００５５】
スプリットモードブレーキＢ２は、増速用遊星歯車機構８１のリングギヤ８７を制動する係合状態（オン）と、リングギヤ８７の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００５６】
＜動力伝達モード＞
図３は、車両１の前進時および後進時におけるベルトモードクラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびスプリットモードブレーキＢ２の状態を示す図である。図４は、出力用遊星歯車機構４４のサンギヤ７１、キャリア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。
【００５７】
図３において、「○」は、ベルトモードクラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびスプリットモードブレーキＢ２が係合状態であることを示している。「×」は、ベルトモードクラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびスプリットモードブレーキＢ２が解放状態であることを示している。
【００５８】
動力分割式無段変速機４は、Ｄレンジ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を有している。
【００５９】
ベルトモードでは、図３に示されるように、ベルトモードクラッチＣ１が係合される。これにより、アウトプット軸４２およびセカンダリ軸５２が直結される。また、リバースブレーキＢ１およびスプリットモードブレーキＢ２が解放される。リバースブレーキＢ１が解放された状態では、スプリット変速機構４５のスプリットドライブギヤ８２、スプリットドリブンギヤ８３およびアイドルギヤ８４ならびに出力用遊星歯車機構４４のキャリア７２がフリー（自由回転状態）である。スプリットモードブレーキＢ２が解放された状態では、スプリット変速機構４５の増速用遊星歯車機構８１のリングギヤ８７がフリーである。
【００６０】
インプット軸４１に入力される動力は、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。アウトプット軸４２およびセカンダリ軸５２が直結されているので、セカンダリ軸５２と一体となって、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の全体での変速比であるユニット変速比がベルト変速比と一致する。
【００６１】
スプリットモードでは、図３に示されるように、スプリットモードブレーキＢ２が係合される。これにより、スプリット変速機構４５の増速用遊星歯車機構８１のリングギヤ８７が制動される。また、ベルトモードクラッチＣ１およびリバースブレーキＢ１が解放される。ベルトモードクラッチＣ１が解放された状態では、アウトプット軸４２とセカンダリ軸５２との直結が解除されている。
【００６２】
インプット軸４１に入力される動力の一部は、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。セカンダリ軸５２の回転により、出力用遊星歯車機構４４のサンギヤ７１が回転する。
【００６３】
また、スプリット変速機構４５のリングギヤ８７が制動されているので、インプット軸４１に入力される動力の一部は、スプリット変速機構４５のキャリア８６を公転させるとともに、そのキャリア８６に保持されているピニオンギヤ８８を回転させる。ピニオンギヤ８８の回転により、ピニオンギヤ８８からサンギヤ８５に動力が入力される。これにより、スプリットドライブギヤ８２が回転する。スプリットドライブギヤ８２の回転は、アイドルギヤ８４を介して、スプリットドリブンギヤ８３に伝達され、スプリットドリブンギヤ８３および出力用遊星歯車機構４４のキャリア７２を回転させる。
【００６４】
スプリット変速機構４５の変速比であるスプリット変速比は、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、出力用遊星歯車機構４４のキャリア７２の回転が一定速度に保持される。そのため、ベルト変速比が上げられると、出力用遊星歯車機構４４のサンギヤ７１の回転数が下がるので、図４に破線で示されるように、出力用遊星歯車機構４４のリングギヤ７３（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、ベルト変速比が大きいほど、ユニット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４６および出力ギヤ機構９１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６，７が前進方向に回転する。
【００６６】
Ｒレンジでは、図３に示されるように、ベルトモードクラッチＣ１およびスプリットモードブレーキＢ２が解放される。そして、リバースブレーキＢ１が係合される。これにより、スプリットドライブギヤ８２が制動される。スプリットドライブギヤ８２の制動により、スプリット変速機構４５のアイドルギヤ８４が回転不能となり、さらに、スプリット変速機構４５のスプリットドリブンギヤ８３および出力用遊星歯車機構４４のキャリア７２が回転不能となる。
【００６７】
インプット軸４１に入力される動力は、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。セカンダリ軸５２の回転により、出力用遊星歯車機構４４のサンギヤ７１が回転する。キャリア７２が回転不能なため、図４に二点鎖線で示されるように、サンギヤ７１が回転すると、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、Ｄレンジ（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４２が回転する。アウトプット軸４２の回転は、出力ギヤ４６および出力ギヤ機構９１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６，７が後進方向に回転する。
【００６８】
＜Ｄ→Ｒシフト制御＞
図５Ａおよび図５Ｂは、ＤレンジからＲレンジに切り替えられる際のシフトポジション、ベルト変速比、タービン回転数および油圧の時間変化の一例を示す図である。
【００６９】
シフトレバーがＤポジションからＲポジションに操作されると（時刻Ｔ１）、変速機ＥＣＵ１１では、シフトレバーの操作によるＤレンジからＲレンジへの切り替えの指示（シフト指示）が入力されたと判断される。そして、そのシフト指示に従って、変速機ＥＣＵ１１により、Ｄ→Ｒシフト制御が実行される。
【００７０】
Ｄ→Ｒシフト制御には、ベルトモードクラッチＣ１とリバースブレーキＢ１とを掛け替える掛け替え制御と、ベルト変速比を目標変速比まで小さくする変速制御とが含まれる。さらに、掛け替え制御には、係合状態のベルトモードクラッチＣ１を解放させる解放制御と、解放状態のリバースブレーキＢ１を係合させる係合制御とが含まれる。
【００７１】
シフト指示が入力されると、変速機ＥＣＵ１１により、解放制御が開始される（時刻Ｔ１）。解放制御では、ベルトモードクラッチＣ１用のＣ１バルブ１５（図１参照）に供給される電流が制御されて、ベルトモードクラッチＣ１に供給される油圧であるＣ１圧が最大圧（Ｃ１バルブ１５の全開圧）から所定の解放圧に低減された後、所定時間にわたって、Ｃ１圧が解放圧から徐変（時間経過に伴って徐々に低減）される。その後、Ｃ１圧が０に低減されて、解放制御が終了される。
【００７２】
シフト指示の入力から所定のディレイ時間ΔＴ（時間Ｔ１−Ｔ２）が経過すると、変速機ＥＣＵ１１により、係合制御が開始される（時刻Ｔ２）。係合制御では、リバースブレーキＢ１用のＢ１バルブ１６（図１参照）に供給される電流が制御されて、リバースブレーキＢ１に供給される油圧であるＢ１圧が所定の係合初期圧に一気に上げられた後、Ｂ１圧が係合初期圧からスイープにより一定の時間勾配（時間変化率）で漸増される。
【００７３】
Ｃ１圧が解放圧に低下すると、ベルトモードクラッチＣ１に滑りが生じ、図２に示されるプライマリ軸５１、セカンダリ軸５２、プライマリプーリ５３、セカンダリプーリ５４およびベルト５５が回転して、タービン回転数が上昇する吹き状態が発生する（時刻Ｔ３）。一方、Ｂ１圧のスイープにより、リバースブレーキＢ１が滑りながら係合し始める。そして、リバースブレーキＢ１が滑りを生じない状態に係合すると、プライマリ軸５１、セカンダリ軸５２、プライマリプーリ５３、セカンダリプーリ５４およびベルト５５の回転が停止し、タービン回転数の吹き状態が解消される（時刻Ｔ４）。
【００７４】
タービン回転数の吹き状態が解消されると、Ｂ１圧が最大圧（Ｂ１バルブ１６の全開圧）に上げられて、係合制御が終了される。
【００７５】
一方、タービン回転数の吹き状態が発生すると、変速機ＥＣＵ１１により、変速制御が開始される。変速制御では、ベルト変速比が一定の目標変速比まで小さくなるように、無段変速機構４３のプライマリプーリ５３のピストン室６４（図２参照）に供給される油圧であるプライマリシーブ圧が一定の時間勾配で上げられる。
【００７６】
＜ディレイ時間の学習＞
ベルトモードクラッチＣ１が滑り始めると、ベルトモードクラッチＣ１およびリバースブレーキＢ１の両方が係合していない過渡状態となる。過渡状態では、プライマリ軸５１、セカンダリ軸５２、プライマリプーリ５３、セカンダリプーリ５４およびベルト５５が回転するので、ベルト変速比の変更が可能である。過渡状態は、リバースブレーキＢ１が滑らない状態に係合することにより終了となる。過渡状態が継続している時間（過渡時間）は、油圧回路１４（図１参照）に設けられている機械式オイルポンプのオイル吐出量、リバースブレーキＢ１のエンドプレー（ピストンのストローク量）などに依存し、個体差や経時劣化により変動する。
【００７７】
図５Ａに示されるように、過渡時間（時間Ｔ３−Ｔ４）がベルト変速比を目標変速比まで小さくするのに要する時間、つまり変速制御に要する変速制御時間（時間Ｔ３−Ｔ５）よりも短い場合には、変速制御の途中で過渡時間が終了し、ベルト変速比が目標変速比に到達しない事態が発生する。
【００７８】
この場合、変速機ＥＣＵ１１により、過渡時間（時間Ｔ３−Ｔ４）の実測値およびベルト変速比の低下速度（ベルト変速比の時間変化を示す直線の傾きθに相当。）の算出値に基づいて、変速制御時間（時間Ｔ３−Ｔ５）に対する過渡時間（時間Ｔ３−Ｔ４）の不足量（時間Ｔ４−Ｔ５）が取得される。そして、シフト指示の入力から係合制御の開始までのディレイ時間ΔＴが不足量（時間Ｔ４−Ｔ５）だけ増大補正される。そして、その増大補正されたディレイ時間ΔＴが次回の掛け替え制御に使用される。
【００７９】
なお、ベルト変速比は、プライマリプーリ５３の回転数をセカンダリプーリ５４の回転数で除することにより求めることができ、ベルト変速比の低下速度は、ベルト変速比を時間微分することにより求めることができる。
【００８０】
一方、図５Ｂに示されるように、過渡時間（時間Ｔ３−Ｔ４）が変速制御時間（時間Ｔ３−Ｔ５）よりも長い場合には、変速機ＥＣＵ１１により、過渡時間（時間Ｔ３−Ｔ４）の実測値から変速制御時間（時間Ｔ３−Ｔ５）の実測値が減算されて、過渡時間（時間Ｔ３−Ｔ４）の過剰量（時間Ｔ５−Ｔ４）が求められる。そして、シフト指示の入力から係合制御の開始までのディレイ時間ΔＴが過剰量（時間Ｔ５−Ｔ４）だけ減少補正される。そして、その減少補正されたディレイ時間ΔＴが次回の掛け替え制御に使用される。
【００８１】
このようにして、ディレイ時間ΔＴは、過渡時間（時間Ｔ３−Ｔ４）が変速制御時間（時間Ｔ３−Ｔ５）と一致するように学習される。
【００８２】
＜作用効果＞
以上のように、ＤレンジからＲレンジへの切り替えの指示に従って、ベルトモードクラッチＣ１を解放させる解放制御が開始され、その解放制御の開始からディレイ時間ΔＴが経過した時点で、リバースブレーキＢ１を係合させる制御が開始される。その制御中にベルトモードクラッチＣ１およびリバースブレーキＢ１の両方が係合していない過渡状態になると、過渡状態の始期を契機に、ベルト変速比を目標変速比に変更する変速制御が開始される。そして、変速制御に要する変速制御時間に対する過渡状態の始期から終期までの時間（過渡時間）の過不足量が取得され、その過不足量に基づいて、過渡時間が変速制御時間と一致するようにディレイ時間ΔＴが学習される。
【００８３】
学習の結果、過渡時間が変速制御時間に近づくので、ベルト変速比を目標変速比まで変更するのに過不足のない時間に設定することができる。よって、過渡時間が長くなることによるＤレンジとＲレンジとの切り替えの応答性の低下を抑制しつつ、その切り替え後には、ＤレンジまたはＲレンジに適した駆動力をアウトプット軸４２から出力することができる。
【００８４】
＜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。
【００８５】
たとえば、前述の実施形態では、ＤレンジからＲレンジへの切り替えの指示に従って実行されるＤ→Ｒシフト制御について説明したが、ＲレンジからＤレンジへの切り替えに従って実行されるＲ→Ｄシフト制御に本発明が適用されてもよい。
【００８６】
すなわち、Ｒ→Ｄシフト制御では、ＲレンジからＤレンジへの切り替えの指示に従って、リバースブレーキＢ１を解放させる解放制御が開始され、その解放制御の開始からディレイ時間が経過した時点で、ベルトモードクラッチＣ１を係合させる制御が開始される。その制御中にベルトモードクラッチＣ１およびリバースブレーキＢ１の両方が係合していない過渡状態になると、過渡状態の始期を契機に、ベルト変速比をＲレンジでのベルト変速比よりも大きい目標変速比に変更する変速制御が開始される。そして、本発明がＲ→Ｄ制御に適用される場合、変速制御に要する変速制御時間に対する過渡時間の過不足量が取得され、その過不足量に基づいて、過渡時間が変速制御時間と一致するようにディレイ時間が学習される。
【００８７】
また、前述の実施形態では、油圧回路１４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１４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動力分割式無段変速機の制御にも適用可能である。
【００８８】
また、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、変速機ＥＣＵ１１には、他のセンサが接続されていてもよい。
【００８９】
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】
【００９０】
４    動力分割式無段変速機
１１  変速機ＥＣＵ（制御装置、掛け替え制御手段、変速制御手段、学習手段）
４１  インプット軸
４２  アウトプット軸
４３  無段変速機構
４４  出力用遊星歯車機構
４５  スプリット変速機構
７１  サンギヤ
７２  キャリア
７３  リングギヤ
Ｂ１  リバースブレーキ（第１係合要素、第２係合要素）
Ｃ１  ベルトモードクラッチ（第１係合要素、第２係合要素）
ΔＴ  ディレイ時間
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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