(57)【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、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤを有し、前記リングギヤが前記アウトプット軸と一体回転可能に設けられた遊星歯車機構と、前記インプット軸に入力される動力を無段階に変速して前記サンギヤに伝達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変速比で変速して前記キャリアに伝達するスプリット変速機構と、前記スプリット変速機構による前記キャリアへの動力の伝達／遮断を切り替えるために係合／解放される第１の係合要素と、前記サンギヤと前記リングギヤとを一体回転可能に結合／分離するために係合／解放される第２の係合要素とを含む構成の動力分割式無段変速機に用いられる制御装置であって、
前記第１の係合要素が解放され、前記第２の係合要素が係合されるベルトモードと、前記第１の係合要素が係合され、前記第２の係合要素が解放されるスプリットモードとを切り替えるモード切替手段と、
前記モード切替手段による前記ベルトモードと前記スプリットモードとの切り替え時に前記サンギヤと前記キャリアとの間に生じている差回転数を取得し、当該取得した差回転数に基づいて、インターバル時間を設定するインターバル時間設定手段と、
前記インターバル時間設定手段による前記インターバル時間の設定後、所定のインターバル開始時から当該設定された前記インターバル時間が経過するまでの間、前記モード切替手段による前記ベルトモードと前記スプリットモードとの切り替えを制限する切替制限手段とを含む、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】
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】
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、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】
ベルト変速比とスプリット変速比とがずれている状態では、サンギヤとキャリアとの間に差回転が生じているので、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが行われると、その差回転によるベルトの滑りやベルトモードとスプリットモードとを切り替えるために係合されるクラッチの滑りなどが発生する場合がある。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は、ベルト変速比とスプリット変速比とがほぼ一致した状態（サンギヤの回転数とキャリアの回転数とがほぼ一致した状態）で行う必要がある。
【００１０】
しかしながら、クラッチの応答遅れやその係合／解放に要する時間のばらつき、無段変速機構のベルト変速比を制御する油圧の変動など、種々の要因により、ベルト変速比とスプリット変速比との間にずれが生じた状態でベルトモードとスプリットモードとが切り替えられて、ベルトまたはクラッチの滑りが発生することがある。ベルトの滑りが繰り返し発生すると、ベルトの温度が上昇して、ベルトの焼き付きを生じるおそれがある。
【００１１】
本発明の目的は、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる際のベルトの滑りに起因する、ベルトの焼き付きの発生を抑制できる、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】
【００１２】
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、インプット軸と、アウトプット軸と、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤを有し、リングギヤがアウトプット軸と一体回転可能に設けられた遊星歯車機構と、インプット軸に入力される動力を無段階に変速してサンギヤに伝達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変速比で変速してキャリアに伝達するスプリット変速機構と、スプリット変速機構によるキャリアへの動力の伝達／遮断を切り替えるために係合／解放される第１の係合要素と、サンギヤとリングギヤとを一体回転可能に結合／分離するために係合／解放される第２の係合要素とを含む構成の動力分割式無段変速機に用いられる制御装置であって、第１の係合要素が解放され、第２の係合要素が係合されるベルトモードと、第１の係合要素が係合され、第２の係合要素が解放されるスプリットモードとを切り替えるモード切替手段と、モード切替手段によるベルトモードとスプリットモードとの切り替え時にサンギヤとキャリアとの間に生じている差回転数を取得し、当該取得した差回転数に基づいて、インターバル時間を設定するインターバル時間設定手段と、インターバル時間設定手段によるインターバル時間の設定後、所定のインターバル開始時から当該設定されたインターバル時間が経過するまでの間、モード切替手段によるベルトモードとスプリットモードとの切り替えを制限する切替制限手段とを含む。
【００１３】
この構成によれば、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる時にサンギヤとキャリアとの間に生じている差回転数が取得され、その差回転数に基づいて、インターバル時間が設定される。そして、所定のインターバル開始時からその設定されたインターバル時間が経過するまでの間、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが制限される。
【００１４】
サンギヤとキャリアとの間に差回転が生じている状態でベルトモードとスプリットモードとが切り替えられて、ベルトの滑りが発生すると、ベルトに摩擦熱が発生する。インターバル時間内は、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが制限されるので、ベルトの滑りによる摩擦熱の発生が抑制される。そのため、インターバル時間が設定されることにより、ベルトの温度を低下させることができ、ベルトの焼き付きの発生を抑制することができる。また、ベルトの滑りの発生の頻度が下がるので、ベルトの異常摩耗を抑制することができる。
【００１５】
インターバル開始時は、インターバル時間の設定時と同時であってもよいし、インターバル時間の設定時から所定時間が経過した時点であってもよい。
【００１６】
サンギヤとキャリアとの間に生じている差回転数は、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えのための制御の開始時、つまり第１の係合要素と第２の係合要素とを掛け替える掛け替え制御の開始時に取得されてもよいし、その掛け替え制御中に第１の係合要素または第２の係合要素の係合が開始される時点で取得されてもよい。また、掛け替え制御の開始から第１の係合要素または第２の係合要素の係合が開始される時点までの間の任意の時点で取得されてもよい。
【００１７】
インターバル時間は、差回転数に基づいて推定される発熱量に応じた長さに設定されてもよい。
【００１８】
たとえば、推定した発熱量が大きいほどインターバル時間が連続的または段階的に長い時間に設定されてもよい。これにより、インターバル時間内にベルトの温度をベルトの焼き付きの発生が抑制される温度まで低下させることができ、ベルトの焼き付きを良好に抑制することができる。
【００１９】
インターバル時間は、前回設定したインターバル時間の経過後に所定値以上の差回転数を取得した回数が所定回数に達した場合に設定されてもよい。
【００２０】
所定値および所定回数がそれぞれ適当な数に設定されることにより、インターバル時間が頻繁に設定されることを抑制でき、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが頻繁に制限されることを抑制できる。
【００２１】
ただし、所定値が０に設定されてもよいし、所定回数が１に設定されてもよい。すなわち、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる度に、インターバル時間が設定されて、インターバル時間内のベルトモードとスプリットモードとの切り替えが制限されてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ベルトの滑りによる発熱がベルトに蓄積されることを抑制できる。そのため、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる際のベルトの滑りに起因する、ベルトの焼き付きの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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各係合要素の状態を示す図である。
【図４】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５】ベルト変速比とユニット変速比との関係を示す図である。
【図６】モード切替時処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】インターバル処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】仕事率および滑り時間とインターバル時間との関係の一例を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
＜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。
【００２６】
車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。
【００２７】
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。
【００２８】
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、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。
【００２９】
変速機ＥＣＵ１１には、油圧センサ１２、プライマリ回転数センサ１３およびセカンダリ回転数センサ１４などが接続されている。
【００３０】
油圧センサ１２は、動力分割式無段変速機４のセカンダリプーリ５４の可動シーブ６６（図２参照）に作用する油圧に応じた検出信号を出力する。変速機ＥＣＵ１１は、油圧センサ１２の検出信号から可動シーブ６６に作用する油圧を取得する。
【００３１】
プライマリ回転数センサ１３は、たとえば、動力分割式無段変速機４のプライマリ軸５１（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、プライマリ回転数センサ１３から入力されるパルス信号の周波数をプライマリ軸５１の回転数（プライマリ回転数）に換算する。
【００３２】
セカンダリ回転数センサ１４は、たとえば、動力分割式無段変速機４のセカンダリ軸５２（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、セカンダリ回転数センサ１４から入力されるパルス信号の周波数をセカンダリ軸５２の回転数（セカンダリ回転数）に換算する。
【００３３】
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、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１５に設けられている各種のバルブを制御することにより、動力分割式無段変速機４の変速比などを制御する。
【００３４】
変速比の制御では、たとえば、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）および車速と目標回転数との関係を定めた変速線図が用いられる。変速線図は、変速機ＥＣＵ１１の不揮発性メモリ（ＲＯＭ、フラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭなど）にマップの形態で記憶されている。アクセル開度および車速の情報は、他のＥＣＵから変速機ＥＣＵ１１に入力される。変速機ＥＣＵ１１は、変速線図に基づいて、アクセル開度および車速に応じた目標回転数を設定し、動力分割式無段変速機４に入力される回転数（タービン回転数）が目標回転数に一致するように、動力分割式無段変速機４の変速比が変更される。
【００３５】
＜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。
【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、インプット軸４１、アウトプット軸４２、無段変速機構４３、遊星歯車機構４４、スプリットドライブギヤ４５、スプリットドリブンギヤ４６および増速伝達機構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。
【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（図示せず）が設けられ、可動シーブ６２とシリンダとの間に、ピストン室（油室）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（図示せず）が設けられ、可動シーブ６６とシリンダとの間に、ピストン室（油室）が形成されている。
【００４５】
なお、図示されていないが、可動シーブ６６は、ベルト５５に初期挟圧（初期推力）を与えるためのバイアススプリングの弾性力により、固定シーブ６５側に付勢されている。
【００４６】
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の各ピストン室に供給される油圧（油量）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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４の各ピストン室に供給される油圧が制御される。
【００５０】
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。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。
【００５１】
スプリットドライブギヤ４５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４６は、遊星歯車機構４４のキャリア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。
【００５３】
増速伝達機構４７は、スプリットドライブギヤ４５の回転を増速してスプリットドリブンギヤ４６に伝達する構成である。具体的には、増速伝達機構４７は、インプット軸４１およびアウトプット軸４２と平行に設けられたアイドル軸８１と、アイドル軸８１に相対回転不能に支持されて、スプリットドライブギヤ４５と噛合する第１アイドルギヤ８２と、アイドル軸８１に相対回転不能に支持されて、スプリットドリブンギヤ４６と噛合する第２アイドルギヤ８３とを含む。第１アイドルギヤ８２は、スプリットドライブギヤ４５よりも小径で歯数が少なく、第２アイドルギヤ８３は、第１アイドルギヤ８２よりも大径で歯数が多い。
【００５４】
動力分割式無段変速機４は、出力ギヤ４８の回転をデファレンシャルギヤ６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ギヤ軸９２と、出力ギヤ軸９２に相対回転不能に支持されて、出力ギヤ４８と噛合する第１出力アイドルギヤ９３と、出力ギヤ軸９２に相対回転不能に支持されて、デファレンシャルギヤ６（デファレンシャルギヤ６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。
【００５５】
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。
【００５６】
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４５とを直結（一体回転可能に結合）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。
【００５７】
クラッチＣ２は、遊星歯車機構４４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（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。
【００５８】
ブレーキＢ１は、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、キャリア７２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００５９】
＜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４は、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。図５は、ベルト変速比と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との関係を示す図である。
【００６０】
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。
【００６１】
動力分割式無段変速機４は、車両１の前進時の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。
【００６２】
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４５がインプット軸４１から切り離され、遊星歯車機構４４のキャリア７２がフリー（自由回転状態）になり、遊星歯車機構４４のサンギヤ７１とリングギヤ７３とが直結される。
【００６３】
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を回転させ、プライマリ軸５１と一体に、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４４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５２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４２が回転する。したがって、ベルトモードでは、図５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。
【００６４】
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４５とが直結され、遊星歯車機構４４のキャリア７２がフリーになり、遊星歯車機構４４のサンギヤ７１とリングギヤ７３とが切り離される。
【００６５】
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４４のサンギヤ７１に伝達される。一方、インプット軸４１に入力される動力の一部は、スプリットドライブギヤ４５から増速伝達機構４７を介してスプリットドリブンギヤ４６に増速されて伝達される。これにより、スプリットドリブンギヤ４６と一体に、遊星歯車機構４４のキャリア７２が回転する。
【００６６】
スプリットドライブギヤ４５とスプリットドリブンギヤ４６とのギヤ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、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、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、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。
【００６７】
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。
【００６８】
車両１を後進させるためのリバースモードでは、図３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４５がインプット軸４１から切り離され、遊星歯車機構４４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４４のキャリア７２が制動される。
【００６９】
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、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４４のサンギヤ７１を回転させる。遊星歯車機構４４のキャリア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４４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。
【００７０】
＜モード切替時処理＞
図６は、モード切替時処理の流れを示すフローチャートである。
【００７１】
動力分割式無段変速機４の変速比の制御では、ベルトモードとスプリットモードとの切り替え（以下、単に「モード切替」という。）が必要になる場合がある。モード切替は、クラッチＣ１，Ｃ２の掛け替えにより達成され、ベルト変速比がスプリット変速比にほぼ一致する状態で行われる。すなわち、ベルト変速比がスプリット変速比にほぼ一致する状態で、クラッチＣ１，Ｃ２に供給される油圧が制御されて、解放状態のクラッチＣ１（係合側）が係合され、係合状態のクラッチＣ２（解放側）が解放されることにより、ベルトモードからスプリットモードに切り替えられる。逆に、ベルト変速比がスプリット変速比にほぼ一致する状態で、係合状態のクラッチＣ１（解放側）が解放され、解放状態のクラッチＣ２（係合側）が係合されることにより、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる。
【００７２】
ベルトモードとスプリットモードとを切り替える必要が生じると、変速機ＥＣＵ１１により、図６に示されるモード切替時処理が実行される。
【００７３】
モード切替時処理では、現時点がインターバル時間内であるか否かが判断される（ステップＳ１）。インターバル時間は、インターバル処理によって設定される時間である。インターバル処理については、後述する。
【００７４】
現時点がインターバル時間内である場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、モード切替が禁止される（ステップＳ２）。
【００７５】
一方、インターバル時間が設定されておらず、現時点がインターバル時間内ではない場合（ステップＳ１のＮＯ）、モード切替が許可され（ステップＳ３）、モード切替のため、クラッチＣ１，Ｃ２の掛け替えが開始される。
【００７６】
そして、インターバル処理が実行されて（ステップＳ４）、モード切替時処理が終了される。
【００７７】
＜インターバル処理＞
図７は、インターバル処理の流れを示すフローチャートである。
【００７８】
インターバル処理では、変速機ＥＣＵ１１のＲＡＭに設けられているインターバルフラグがオンであるか否かが判定される（ステップＳ１１）。インターバルフラグは、次回のモード切替の際にインターバル時間を設定するか否かを表すフラグである。
【００７９】
インターバルフラグがオンではない場合、つまりインターバルフラグがオフである場合（ステップＳ１１のＮＯ）、遊星歯車機構４４のサンギヤ７１とキャリア７２との間の差回転数が算出される（ステップＳ１２）。サンギヤ７１とキャリア７２との間の差回転数は、キャリア７２の回転数からサンギヤ７１の回転数を減じることにより算出される。サンギヤ７１の回転数は、セカンダリ回転数センサ１４の出力信号から求められるセカンダリ回転数と同じである。また、キャリア７２の回転数は、プライマリ回転数センサ１３の出力信号から求められるプライマリ回転数をスプリット変速比で除することにより算出される。
【００８０】
差回転数が算出されると、差回転数が所定値以上であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。所定値は、たとえば、モード切替の際にベルト５５の滑りの発生が懸念されるようなサンギヤ７１とキャリア７２との間の差回転数に基づいて設定されるとよい。
【００８１】
差回転数が所定値未満である場合（ステップＳ１３のＮＯ）、以降の処理は行われず、インターバル処理が終了される。
【００８２】
差回転数が所定値以上である場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、変速機ＥＣＵ１１のＲＡＭに設けられている差回転カウンタのカウント値Ｎがインクリメントされる（ステップＳ１４）。
【００８３】
つづいて、インクリメント後のカウント値Ｎが所定数以上であるか否かが判断される（ステップＳ１５）。所定数は、サンギヤ７１とキャリア７２との間に所定値以上の差回転が生じている状態でのモード切替が繰り返された場合にベルト５５の焼き付きの発生が懸念されるような繰り返し回数に基づいて設定されるとよい。
【００８４】
カウント値Ｎが所定数未満である場合（ステップＳ１５のＮＯ）、インターバル処理が終了される。
【００８５】
カウント値Ｎが所定数以上である場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、インターバルフラグがオンにされる（ステップＳ１６）。すなわち、サンギヤ７１とキャリア７２との間に所定値以上の差回転数が生じている状態でモード切替が行われた回数が所定数に達した場合、インターバルフラグがオンにされる。
【００８６】
インターバルフラグがオンにされた後、差回転カウンタのカウント値Ｎが０にリセットされて（ステップＳ１７）、インターバル処理が終了される。
【００８７】
一方、インターバルフラグがオンである場合（ステップＳ１１）、ベルト伝達トルク容量が算出される（ステップＳ１８）。ベルト伝達トルク容量は、ベルト変速比、タービン回転数およびベルト５５に付与される挟圧から算出することができる。挟圧は、セカンダリプーリ５４に供給される油圧とセカンダリプーリ５４の可動シーブ６６における油圧を受ける部分の面積（受圧面積）とを乗じ、その乗算値に可動シーブ６６に作用する遠心油圧およびセカンダリプーリ５４のバイアススプリングのばね力とを加えることにより算出される。セカンダリプーリ５４に供給される油圧は、油圧センサ１２（図１参照）により検出される。可動シーブ６６の受圧面積、可動シーブ６６に作用する遠心油圧およびバイアススプリングのばね力は、セカンダリプーリ５４の構成により定まる値であり、それぞれ既知の値である。
【００８８】
また、サンギヤ７１とキャリア７２との間の差回転数が算出される（ステップＳ１９）。差回転数の算出の手法は、前述したとおりである。
【００８９】
その後、ベルト５５の滑りによる仕事率が算出される。仕事率（ｋＷ）は、ベルト伝達トルク容量（Ｎ・ｍ）と差回転数（ｒｐｍ）との乗算値に単位換算のための２π／６０を乗じることにより算出される。
【００９０】
また、滑り時間が算出される（ステップＳ２０）。滑り時間は、クラッチＣ１，Ｃ２の掛け替えの途中でクラッチＣ１，Ｃ２の両方が滑りつつ係合している過渡状態が継続する時間であり、具体的には、クラッチＣ１，Ｃ２の係合側への油圧の供給が開始されてから、解放側に供給される油圧が０に下げられるまでの時間である。
【００９１】
その後、仕事率および滑り時間に応じたインターバル時間が設定される（ステップＳ２１）。仕事率および滑り時間とインターバル時間との関係は、変速機ＥＣＵ１１の不揮発性メモリにマップの形態で記憶されている。そのマップの一例は、図８に示されており、仕事率が大きいほど、また、滑り時間が長いほど、インターバル時間が長い時間に設定されるように作成されている。マップに示されていない数値は、たとえば、補間により求められるとよい。仕事率と滑り時間とを乗じることによって、ベルト５５の滑りにより発生する熱量（発熱量）を算出することができるので、仕事率および滑り時間に応じて設定されるインターバル時間は、ベルト５５の滑りによる発熱量に応じた時間である。
【００９２】
インターバル時間が設定されると、インターバル時間が直ちに開始される（ステップＳ２２）。すなわち、インターバル時間は、その設定と同時に開始される。インターバル時間が開始されると、その開始からの経過時間を計測するためのタイマが起動される。タイマによる計測時間がインターバル時間に一致すると、インターバル時間が終了となる。
【００９３】
なお、「同時」の概念は、厳密なものではなく、たとえば、インターバル時間の設定からタイマが起動するまでに処理によるタイムラグが存在していても、インターバル時間の設定時とインターバル時間の開始時（インターバル開始時）とは同時である。
【００９４】
インターバル時間の開始後、インターバルフラグがオフにされて（ステップＳ２３）、インターバル処理が終了される。
【００９５】
＜作用効果＞
以上のように、モード切替時にサンギヤ７１とキャリア７２との間に生じている差回転数が取得され、その差回転数に基づいて、インターバル時間が設定される。インターバル時間が設定されると、インターバル時間が経過するまでの間、モード切替が制限される。
【００９６】
サンギヤ７１とキャリア７２との間に差回転が生じている状態でベルトモードとスプリットモードとが切り替えられて、ベルト５５の滑りが発生すると、ベルト５５に摩擦熱が発生する。インターバル時間内は、モード切替が制限されるので、ベルト５５の滑りによる摩擦熱の発生が抑制される。そのため、インターバル時間が設定されることにより、ベルト５５の温度を低下させることができ、ベルト５５の焼き付きの発生を抑制することができる。また、ベルト５５の滑りの発生の頻度が下がるので、ベルト５５の異常摩耗を抑制することができる。
【００９７】
また、インターバル時間は、ベルト５５の滑りによる発熱量に応じた時間に設定される。具体的には、発熱量が大きいほどインターバル時間が長い時間に設定される。これにより、インターバル時間内にベルト５５の温度をベルト５５の焼き付きの発生が抑制される温度まで低下させることができる。よって、ベルト５５の焼き付きを良好に抑制することができる。
【００９８】
＜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。
【００９９】
たとえば、前述の実施形態では、サンギヤ７１とキャリア７２との間に所定値以上の差回転数が生じている状態でモード切替が行われた回数が所定数に達した場合に、次回のモード切替の際にインターバル時間が設定されるとした。これに代えて、一定時間内に行われたモード切替の回数が所定数に達した場合に、次回のモード切替の際にインターバル時間が設定される構成が採用されてもよい。
【０１００】
また、モード切替が行われる度にインターバル時間が設定されてもよい。
【０１０１】
インターバル時間の開始時は、インターバル時間の設定時と同時であるとしたが、インターバル時間の設定時から所定時間が経過した時点であってもよい。
【０１０２】
インターバル時間は、仕事率（差回転数、ベルト伝達トルク容量）および滑り時間に応じて設定されるとしたが、仕事率および滑り時間に加えて、他のパラメータに応じて設定されてもよい。
【０１０３】
たとえば、動力分割式無段変速機４の各部は、オイル（潤滑油）の供給によって冷却されるので、オイルの温度が低いほどインターバル時間が短い時間に設定（オイルの温度が高いほどインターバル時間が長い時間に設定）されてもよい。
【０１０４】
また、エンジン２によりオイルポンプが駆動される構成では、エンジン２の回転数が高いほどオイルポンプの能力が上がるので、エンジン２の回転数が高いほどインターバル時間が短い時間に設定（エンジン２の回転数が低いほどインターバル時間が長い時間に設定）されてもよい。
【０１０５】
エンジンコンパートメント内の気温が高いほど、動力分割式無段変速機４の各部の温度が高く、また、各部の温度が下がりにくいので、ベルト５５の温度が焼き付きを発生する温度に達しやすい。したがって、エンジンコンパートメント内の気温が高いほどインターバル時間が長い時間に設定されてもよい。
【０１０６】
また、インターバル時間は、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えの際とスプリットモードからベルトモードへの切り替えの際とで変えられてもよい。たとえば、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えの際には、スプリットモードからベルトモードへの切り替えの際と比較して、インターバル時間が短い時間に設定されてもよい。ベルトモードからスプリットモードに切り替えられた後に行われるモード切替は、スプリットモードからベルトモードへの切り替えであるから、インターバル時間が短い時間に設定されていれば、スプリットモードからベルトモードへの切り替えが禁止されにくくなる。これにより、スプリットモードからベルトモードへの切り替えが行われて、ユニット変速比（ベルト変速比）が上げられることにより、車両１の駆動輪に伝達されるトルクを速やかに増大させることができる。その結果、車両１の加速性能を向上させることができる。
【０１０７】
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】
【０１０８】
４    動力分割式無段変速機
１１  変速機ＥＣＵ（モード切替手段、インターバル時間設定手段、切替制限手段）
４１  インプット軸
４２  アウトプット軸
４３  無段変速機構
４４  遊星歯車機構
４５  スプリットドライブギヤ（スプリット変速機構）
４６  スプリットドリブンギヤ（スプリット変速機構）
４７  増速伝達機構（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
Ｃ１  クラッチ（第１の係合要素）
Ｃ２  クラッチ（第２の係合要素）
【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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【図７】
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【図８】
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