(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、前記インプット軸から動力が伝達されるプライマリ軸、前記プライマリ軸に支持されたプライマリプーリ、前記プライマリ軸と平行に設けられるセカンダリ軸、前記セカンダリ軸に支持されたセカンダリプーリ、および前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられたベルトを備える無段変速機構と、キャリア、前記セカンダリ軸と一体回転可能に設けられたサンギヤ、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遊星歯車機構と、前記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、および前記スプリットドライブギヤとギヤ列を構成し、前記キャリアと一体回転するスプリットドリブンギヤを備える平行軸式歯車機構と、前記キャリアの回転を禁止／許容するために油圧により係合／解放される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、
リバース指示を検出するリバース指示検出手段と、
前記リバース指示検出手段によるリバース指示の検出に応答して、前記係合要素を係合させる係合制御のための指示値を設定する指示値設定手段と、
前記リバース指示検出手段によるリバース指示の検出から前記インプット軸の回転数が所定の変化を示すまでの時間に基づいて、前記指示値設定手段による指示値の設定態様を学習する学習手段と、
前記学習手段による学習の完了／未完了を判断する学習完了判断手段と、
前記リバース指示検出手段によるリバース指示の検出時に、前記学習完了判断手段により学習が完了していると判断される場合には、当該リバース指示の検出に応答して、前記無段変速機構の変速比を小さくする変速比制御を実行し、前記学習完了判断手段により学習が未完了であると判断される場合には、前記変速比制御の実行を抑制する変速比制御手段とを含む、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、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、サンギヤとリングギヤとの直結が解除される。また、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変速比（スプリット変速比）で増速されて、遊星歯車機構のキャリアに入力される。そのため、インプット軸に入力される回転速度が一定であれば、キャリアの回転速度が一定に保持される。そのため、ベルト変速比が上げられて、サンギヤの回転速度が下げられると、リングギヤおよびリングギヤに接続されたアウトプット軸の回転速度が上がり、ユニット変速比が下がる。したがって、スプリットモードでは、ユニット変速比がスプリット変速比以下となる。
【０００９】
また、リバースレンジ（後進レンジ）では、サンギヤとリングギヤとの直結が解除され、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て、係合要素の係合により、キャリアが固定される。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、後進時のユニット変速比の最大値（最大後進変速比）は、前進時のユニット変速比の最大値（最大前進変速比）よりも大きく、後進時には、前進時と比較して、エンジンのアイドル回転時のトルコンクリープによりアウトプット軸に出力される駆動力が大きい。したがって、リバースレンジでは、ベルト変速比を小さくするといった措置が必要である。
【００１１】
ところが、リバースレンジにシフトされる際には、キャリアを固定するための係合要素（ブレーキ）を係合させる必要もある。そのため、エンジンの回転数がアイドル回転数であって、オイルポンプの吐出流量が少ない状態で、ベルト変速比の変更および係合要素の係合のために、無段変速機構のプーリおよび係合要素に油圧を供給しなければならない。
【００１２】
一方、係合要素の係合制御では、たとえば、個体ばらつきがあるピストンストローク時間を安定させるための学習が行われる。すなわち、係合要素の係合制御では、係合要素への油圧の供給開始から動力分割式無段変速機のインプット軸の回転数（トルクコンバータのタービンランナの回転数）が低下し始めるまでのピストンストローク時間が計測され、その計測されたピストンストローク時間が目標時間に近づくように、係合要素に供給される油圧などの学習が行われる。この学習が進むと、ピストンストローク時間の個体ばらつきによる変速ショックの発生が抑制される。
【００１３】
しかしながら、リバースレンジにシフトされた際には、オイルポンプの吐出流量が少ない状態で、無段変速機構のプーリおよび係合要素にオイルを供給しなければならないので、係合要素に供給されるオイルの流量が安定せず、ピストンストローク時間を安定させるための学習が誤学習となるおそれがある。
【００１４】
本発明の目的は、係合要素の係合制御における誤学習を抑制しつつ、リバース駆動力（後進時にアウトプット軸に出力される駆動力）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】
【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、インプット軸から動力が伝達されるプライマリ軸、プライマリ軸に支持されたプライマリプーリ、プライマリ軸と平行に設けられるセカンダリ軸、セカンダリ軸に支持されたセカンダリプーリ、およびプライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられたベルトを備える無段変速機構と、キャリア、セカンダリ軸と一体回転可能に設けられたサンギヤ、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遊星歯車機構と、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、およびスプリットドライブギヤとギヤ列を構成し、キャリアと一体回転するスプリットドリブンギヤを備える平行軸式歯車機構と、キャリアの回転を禁止／許容するために油圧により係合／解放される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、リバース指示を検出するリバース指示検出手段と、リバース指示検出手段によるリバース指示の検出に応答して、係合要素を係合させる係合制御のための指示値を設定する指示値設定手段と、リバース指示検出手段によるリバース指示の検出からインプット軸の回転数が所定の変化を示すまでの時間に基づいて、指示値設定手段による指示値の設定態様を学習する学習手段と、学習手段による学習の完了／未完了を判断する学習完了判断手段と、リバース指示検出手段によるリバース指示の検出時に、学習完了判断手段により学習が完了していると判断される場合には、当該リバース指示の検出に応答して、無段変速機構の変速比を小さくする変速比制御を実行し、学習完了判断手段により学習が未完了であると判断される場合には、変速比制御の実行を抑制する変速比制御手段とを含む。
【００１６】
リバース指示は、リバースレンジへのシフトの指示であり、たとえば、シフトレバーが設けられた車両では、シフトレバーのポジションがリバースポジション（Ｒポジション）に操作されることにより、リバースレンジへのシフト（切り替え）が指示される。
【００１７】
この構成によれば、リバース指示がなされると、係合要素を係合させる係合制御のための指示値が設定されて、指示値に応じた油圧が係合要素に供給される。係合要素が油圧の供給によって係合すると、動力分割式無段変速機の遊星歯車機構のキャリアが制止（回転が禁止）される。キャリアが制止されることにより、遊星歯車機構のリングギヤの回転方向がサンギヤの回転方向と逆転し、リバースレンジが構成される。
【００１８】
係合要素への油圧の供給に伴い、係合要素の伝達トルク容量が増大する。係合要素に油圧が供給される際には、リバース指示から伝達トルク容量の増大によりインプット軸の回転数が所定の変化を示すまでの時間が取得される。そして、係合要素の係合制御では、その取得された時間に基づいて、係合要素に供給される油圧を制御するための指示値の設定態様が学習される。
【００１９】
リバースレンジでは、リバース駆動力が大きくなるので、無段変速機構の変速比を小さくすることが望ましい。しかしながら、指示値の設定態様の学習が行われるときに、無段変速機構の変速比が変更されると、無段変速機構にオイルが供給され、係合要素に供給されるオイルの流量が安定しないため、学習が誤学習となるおそれがある。
【００２０】
そこで、学習の完了／未完了が判断されて、学習が未完了である場合には、無段変速機構の変速比を小さくする変速比制御の実行が抑制される。これにより、係合要素の係合制御における誤学習を抑制することができる。一方、学習が完了している場合には、学習を実行する必要がないので、無段変速機構の変速比を小さくする変速比制御が実行される。変速比制御の実行により、無段変速機構の変速比を小さくすることができ、リバース駆動力を抑制することができる。
【００２１】
変速比制御手段は、次の条件（１）〜（４）のいずれか１つまたは複数の条件が満たされる場合、学習の完了／未完了にかかわらず、リバース指示検出手段によるリバース指示の検出に応答して、無段変速機構の変速比を小さくする変速比制御を実行してもよい。
【００２２】
（１）動力分割式無段変速機が搭載される車両のエンジンの回転数（エンジン回転数）が所定回転数以上である。
（２）動力分割式無段変速機が搭載される車両のエンジンの出力トルク（エンジントルク）が所定トルク値以上である。
（３）動力分割式無段変速機が搭載される車両のエンジンを流通する冷却水の水温が所定温度以下である。
（４）動力分割式無段変速機の油温が所定温度以下である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、係合要素の係合制御における誤学習を抑制しつつ、リバース駆動力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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クラッチおよびブレーキ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】シフトレンジがニュートラルレンジからリバースレンジに切り替えられる際のリバーススイッチの状態、ベルト変速比、タービン回転数およびブレーキ制御圧の時間変化の一例を示す図である。
【図６】変速比制御の開始タイミングを決定するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】動力分割式無段変速機の他の構成を示すスケルトン図である。
【図８】図７に示される動力分割式無段変速機における各動力伝達モードでのクラッチおよびブレーキの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
＜車両の要部構成＞
【００２７】
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。
【００２８】
車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。
【００２９】
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。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スロットルバルブ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。
【００３０】
車両１には、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭなど）を含む構成の複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が備えられている。ＥＣＵには、エンジンＥＣＵ１１および変速機ＥＣＵ１２が含まれる。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。
【００３１】
エンジンＥＣＵ１１には、エンジン回転数センサ１３および水温センサ１４などが接続されている。
【００３２】
エンジン回転数センサ１３は、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号をエンジンＥＣＵ１１に入力する。エンジンＥＣＵ１１は、エンジン回転数センサ１３から入力されるパルス信号の周波数をエンジン２の回転数（エンジン回転数）に換算する。
【００３３】
水温センサ１４は、エンジン２を流通する冷却水の温度を検出し、その検出した水温に応じた信号をエンジンＥＣＵ１１に入力する。
【００３４】
エンジンＥＣＵ１１は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整のため、エンジン２に設けられたスロットルバルブや点火プラグなどを制御する。
【００３５】
変速機ＥＣＵ１２には、リバーススイッチ１５およびタービン回転数センサ１６などが接続されている。
【００３６】
リバーススイッチ１５は、シフトレバー（セレクトレバー）がリバースポジションに位置する状態でオンになり、シフトレバーがリバースポジション以外のポジションに位置する状態でオフになるスイッチである。シフトレバーのポジションとして、たとえば、パーキングポジション（Ｐポジション）、リバースポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）およびドライブポジション（Ｄポジション）が設けられている。パーキングポジション、リバースポジション、ニュートラルポジションおよびドライブポジションは、それぞれシフトレンジのパーキングレンジ（駐車レンジ）、リバースレンジ（後進レンジ）、ニュートラルレンジ（中立レンジ）およびドライブレンジ（前進レンジ）に対応する。シフトレバーは、パーキングポジション、リバースポジション、ニュートラルポジションおよびドライブ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（シフト）を指示することができる。
【００３７】
タービン回転数センサ１６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変速機ＥＣＵ１２に入力する。変速機ＥＣＵ１２は、タービン回転数センサ１６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。
【００３８】
変速機ＥＣＵ１２は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、動力分割式無段変速機４の変速比を変更するため、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１７に含まれるバルブ（図示せず）を制御する。また、変速機ＥＣＵ１２は、油圧回路１７に含まれるバルブの制御により、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１（図２参照）に供給される油圧を制御し、ドライブレンジとリバースレンジとを切り替え、また、ベルトモードとスプリットモードとを切り替える。
【００３９】
なお、油圧回路１７には、オイルポンプ（図示せず）による発生油圧が供給される。オイルポンプは、たとえば、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である。また、油圧回路１７のバルブには、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１に供給される油圧をそれぞれ調節する油圧制御バルブなどが含まれる。油圧制御バルブには、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。
【００４０】
＜駆動系統の構成＞
【００４１】
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。
【００４２】
エンジン２は、Ｅ／Ｇ出力軸２１を備えている。Ｅ／Ｇ出力軸２１は、エンジン２が発生する動力により回転される。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
動力分割式無段変速機４は、トルクコンバータ３から入力される動力をデファレンシャルギヤ６に伝達する。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、逆転ギヤ機構４４、遊星歯車機構４５、スプリットドライブギヤ４６およびスプリットドリブンギヤ４７を備えている。
【００４７】
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。
【００４８】
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。出力ギヤ４８は、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）と噛合している。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
逆転ギヤ機構４４は、インプット軸４１に入力される動力を逆転かつ減速させてプライマリ軸５１に伝達する構成である。具体的には、逆転ギヤ機構４４は、インプット軸４１に相対回転不能に支持される第１ギヤ７１と、第１ギヤ７１よりも大径で歯数が多く、プライマリ軸５１に相対回転不能に支持されて、第１ギヤ７１と噛合する第２ギヤ７２とを含む。
【００５７】
遊星歯車機構４５は、サンギヤ８１、キャリア８２およびリングギヤ８３を備えている。サンギヤ８１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８２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８２は、複数個のピニオンギヤ８４を回転可能に支持している。複数個のピニオンギヤ８４は、円周上に配置され、サンギヤ８１と噛合している。リングギヤ８３は、複数個のピニオンギヤ８４を一括して取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ８４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８３には、アウトプット軸４２が接続され、リングギヤ８３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。
【００５８】
スプリットドライブギヤ４６は、インプット軸４１に相対回転可能に外嵌されている。
【００５９】
スプリットドリブンギヤ４７は、遊星歯車機構４５のキャリア８２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４７は、スプリットドライブギヤ４６よりも小径に形成され、スプリットドライブギヤ４６よりも少ない歯数を有している。
【００６０】
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。
【００６１】
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４６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。
【００６２】
クラッチＣ２は、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３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。
【００６３】
ブレーキＢ１は、遊星歯車機構４５のキャリア８２を制動する係合状態（オン）と、キャリア８２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００６４】
＜動力伝達モード＞
【００６５】
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。
【００６６】
また、図４は、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１、キャリア８２およびリングギヤ８３の回転数（回転速度）の関係を示す共線図である。
【００６７】
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。
【００６８】
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４６がインプット軸４１から切り離され、遊星歯車機構４５のキャリア８２がフリー（自由回転状態）になり、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３とが直結される。
【００６９】
インプット軸４１に入力される動力は、逆転ギヤ機構４４により逆転かつ減速されて、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。遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３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８１、リングギヤ８３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。
【００７０】
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４６とが直結され、遊星歯車機構４５のキャリア８２がフリーになり、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３とが切り離される。
【００７１】
インプット軸４１に入力される動力の一部は、逆転ギヤ機構４４により逆転かつ減速されて、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４５のサンギヤ８１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４６からスプリットドリブンギヤ４７を介して遊星歯車機構４５のキャリア８２に増速されて伝達される。
【００７２】
スプリットドライブギヤ４６とスプリットドリブンギヤ４７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４５のキャリア８２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４５のサンギヤ８１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４５のリングギヤ８３（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。
【００７３】
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。
【００７４】
車両１を後進させるためのリバースレンジでは、図３に示されるように、クラッチＣ１，Ｃ２が係合され、ブレーキＢ１が解放される。これにより、スプリットドライブギヤ４６がインプット軸４１から切り離され、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１とリングギヤ８３とが切り離され、遊星歯車機構４５のキャリア８２が制動される。
【００７５】
インプット軸４１に入力される動力は、逆転ギヤ機構４４により逆転かつ減速されて、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、セカンダリ軸５２と一体に、遊星歯車機構４５のサンギヤ８１を回転させる。遊星歯車機構４５のキャリア８２が制動されているので、サンギヤ８１が回転すると、遊星歯車機構４５のリングギヤ８３がサンギヤ８１と逆方向に回転する。このリングギヤ８３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８３の回転方向と逆方向となる。そして、リングギヤ８３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。
【００７６】
＜リバースシフト制御＞
【００７７】
図５は、シフトレンジがニュートラルレンジからリバースレンジに切り替えられる際のリバーススイッチの状態、ベルト変速比、タービン回転数およびブレーキ制御圧の時間変化の一例を示す図である。
【００７８】
シフトレバーがニュートラルポジションからリバースポジションにシフト操作されると、リバーススイッチ１５の状態がオフからオンに切り替わる（時刻Ｔ１）。リバーススイッチ１５の状態がオフからオンに切り替わったことに基づいて、変速機ＥＣＵ１２により、シフト操作によるニュートラルレンジからリバースレンジへの切り替え（シフト）の指示が検出される。そして、その検出に応答して、変速機ＥＣＵ１２により、ブレーキＢ１を係合させる係合制御およびベルト変速比を小さくする変速比制御が実行される。
【００７９】
係合制御では、ニュートラルレンジからリバースレンジへの切り替えの指示に応答して、ブレーキ制御圧が初期圧よりも高いガタ詰め油圧に上げられる（時刻Ｔ１）。ブレーキ制御圧は、ブレーキＢ１に供給される油圧の目標値であり、ブレーキＢ１用の油圧制御バルブに入力される電流値（指示値）に対応する。所定のガタ詰め時間（時間Ｔ１−Ｔ２）にわたって、ブレーキ制御圧がガタ詰め油圧に保持されると、次に、ブレーキ制御圧がガタ詰め油圧から初期圧に下げられる（時刻Ｔ２）。ガタ詰め時間および初期圧は、メモリに記憶されている。ブレーキ制御圧がガタ詰め油圧に保持される間に、ブレーキＢ１のピストンが油圧により押されて、ピストンの無効ストロークが解消される。
【００８０】
所定時間（時間Ｔ２−Ｔ３）にわたって、ブレーキ制御圧が初期圧に保持された後、ブレーキ制御圧が初期圧から所定の時間勾配（時間変化率）で漸増される。これにより、ブレーキＢ１に供給される油圧が上昇する。ブレーキＢ１に供給される油圧の上昇に伴って、ブレーキＢ１の伝達トルク容量が上昇し、タービン回転数が低下し始める。タービンランナ３２は、動力分割式無段変速機４のインプット軸４１と一体的に回転するので、タービン回転数は、インプット軸４１の回転数と同じである。
【００８１】
ブレーキＢ１がほぼ完全に係合すると、タービン回転が停止する（時刻Ｔ４）。タービン回転が停止すると、その後は、ブレーキ制御圧が最大圧に上げられて、係合制御が終了される（時刻Ｔ５）。
【００８２】
一方、変速比制御では、たとえば、ベルト変速比がニュートラルレンジからリバースレンジへの切り替えの指示からの所定時間で目標変速比αまで変化するように、変速比制御圧が一定の時間勾配で上げられる。変速比制御圧は、無段変速機構４３のプライマリプーリ５３に供給される油圧の目標値であり、プライマリプーリ５３用の油圧制御バルブに入力される電流値に対応する。変速比制御圧の上昇に伴い、プライマリプーリ５３に供給される油圧が上昇し、プライマリプーリ５３の可動シーブ６２が固定シーブ６１側に移動することにより、ベルト変速比が目標変速比αに向けて漸減する。目標変速比αは、たとえば、リバースレンジでのユニット変速比がドライブレンジでのユニット変速比の最大値、つまりベルト変速比の最大値と一致するように設定される。
【００８３】
＜係合制御における学習＞
【００８４】
係合制御と並行して、変速機ＥＣＵ１２により、学習処理が実行される。
【００８５】
学習処理では、リバーススイッチ１５の状態がオフからオンに切り替わってからの経過時間が計測される。そして、クラッチの伝達トルク容量が上昇して、タービン回転数が所定量低下すると、その時点までに計測された経過時間が取得される。この経過時間は、個体ばらつきがあるピストンストローク時間や、ブレーキＢ１に供給される油圧を調節する油圧制御バルブ（ソレノイドバルブ）などの個体ばらつきにより変動する。
【００８６】
そして、その経過時間が所定の学習時間範囲内であるか否かが判定される。学習時間範囲は、たとえば、リバーススイッチ１５の状態がオフからオンに切り替わった時点からブレーキ制御圧の漸増を開始する時点までの時間（時間Ｔ１−Ｔ３）を目標時間として、この目標時間に予め設定された不感帯時間が加算された値を上限時間とし、目標時間から不感帯時間が減算された値を下限時間とする範囲である。
【００８７】
経過時間が学習時間範囲の上限を超えている場合、たとえば、ガタ詰め時間および／または初期圧が増大補正される。また、経過時間が学習時間範囲の下限を下回る場合、たとえば、ガタ詰め時間および／または初期圧が減少補正される。そして、その補正後のガタ詰め時間および／または初期圧がメモリに更新して記憶される。これにより、係合制御の初期におけるブレーキ制御圧の設定態様（指示値の設定態様）が学習される。その後、学習処理が終了される。
【００８８】
経過時間が学習時間範囲内である場合、ガタ詰め時間および／または初期圧の補正は行われず、ブレーキ制御圧の設定態様の学習が行われない。
【００８９】
＜変速比制御開始タイミング決定処理＞
【００９０】
図６は、変速比制御の開始タイミングを決定するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００９１】
リバーススイッチ１５の状態がオフからオンに切り替わると（ステップＳ１のＹＥＳ）、変速機ＥＣＵ１２により、変速比制御の開始タイミングが決定される。
【００９２】
変速比制御の開始タイミングの決定に際して、まず、水温センサ１４の出力が参照されて、エンジン２を流通する冷却水の水温が取得される。次に、その取得した水温が所定温度以下の低温であるか否かが判定される（ステップＳ２）。
【００９３】
水温が所定温度以下の低温である場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、係合制御の開始と同時に、変速比制御が開始される（ステップＳ３）。すなわち、変速比制御の開始タイミングが係合制御の開始タイミングと同じタイミングに設定される。
【００９４】
水温が所定温度よりも高い場合（ステップＳ２のＮＯ）、ブレーキ制御圧の設定態様の学習が完了しているか未完了であるかが判断される（ステップＳ４）。たとえば、前回の係合制御から遡った所定回数の係合制御と並行して実行された学習処理において、ブレーキ制御圧の設定態様の学習が行われなかった場合、そのブレーキ制御圧の設定態様の学習が完了していると判断され、ブレーキ制御圧の設定態様の学習が一度でも行われた場合、ブレーキ制御圧の設定態様の学習が未完了であると判断される。
【００９５】
ブレーキ制御圧の設定態様の学習が完了している場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、係合制御の開始と同時に、変速比制御が開始される（ステップＳ３）。
【００９６】
一方、ブレーキ制御圧の設定態様の学習が未完了である場合（ステップＳ４のＮＯ）、係合制御が優先的に開始され、変速比制御の開始が抑制される。そして、係合制御が進み、ブレーキＢ１の伝達トルク容量が上昇して、タービン回転数が低下し始め、そのタービン回転数の低下が判定されると、図５に二点鎖線で示されるように、変速比制御が開始される（ステップＳ５）。すなわち、変速比制御の開始タイミングが係合制御の開始タイミングよりも遅れたタイミングに設定される。
【００９７】
＜作用効果＞
【００９８】
以上のように、シフトレバーがリバースポジションにシフトされると、ブレーキＢ１を係合させる係合制御のためのブレーキ制御圧（指示値）が設定されて、ブレーキ制御圧に応じた油圧がブレーキＢ１に供給される。ブレーキＢ１が油圧の供給によって係合すると、動力分割式無段変速機４の遊星歯車機構４５のキャリア８２が制止（回転が禁止）される。キャリア８２が制止されることにより、遊星歯車機構４５のリングギヤ８３の回転方向がサンギヤ８１の回転方向と逆転し、リバースレンジが構成される。
【００９９】
係合制御と並行して、学習処理が実行される。学習処理では、リバーススイッチ１５の状態がオフからオンに切り替わった時点からタービン回転数が所定量低下する時点までの経過時間が取得される。そして、ブレーキＢ１の係合制御では、その取得された経過時間に基づいて、ブレーキ制御圧の設定態様が学習される。
【０１００】
リバースレンジでは、リバース駆動力が大きくなるので、無段変速機構４３の変速比（ベルト変速比）を小さくすることが望ましい。しかしながら、ブレーキ制御圧の設定態様の学習が行われるときに、ベルト変速比が変更されると、無段変速機構４３にオイルが供給され、ブレーキＢ１に供給されるオイルの流量が安定しないため、学習が誤学習となるおそれがある。
【０１０１】
そこで、学習の完了／未完了が判断されて、学習が未完了である場合には、ベルト変速比を小さくする変速比制御の実行が抑制される。これにより、ブレーキＢ１の係合制御における誤学習を抑制することができる。一方、学習が完了している場合には、学習を実行する必要がないので、ベルト変速比を小さくする変速比制御が実行される。変速比制御の実行により、ベルト変速比を小さくすることができ、リバース駆動力を抑制することができる。
【０１０２】
また、エンジン２を流通する冷却水の水温が所定温度以下の低温である場合、シフトレバーがリバースポジションにシフトされたことに応答して、係合制御の開始と同時に、変速比制御が開始される。冷却水の水温が低温の状態では、エンジン２のアイドル回転数が平常状態よりも高いので、エンジン２のアイドル回転時のトルコンクリープによるリバース駆動力が大きい。そのため、冷却水の水温が低温の状態では、係合制御の開始と同時に、変速比制御が開始されることが好ましく、これにより、リバース駆動力を抑制することができる。そして、エンジン２のアイドル回転数が高い状態では、オイルポンプの発生油圧が高いので、ブレーキＢ１に供給されるオイルの流量を安定に保つことができ、ブレーキ制御圧の設定態様が学習されても、その学習が誤学習となる可能性が低い。
【０１０３】
＜動力分割式無段変速機の他の構成＞
【０１０４】
図７は、動力分割式無段変速機の他の構成を示すスケルトン図である。
【０１０５】
図２に示される構成の動力分割式無段変速機４に代えて、図７に示される動力分割式変速機９０１が採用されてもよい。
【０１０６】
動力分割式無段変速機９０１には、変速比の変更により動力を無段階に変速する無段変速機構９０２と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構９０３と、動力を出力するための出力用遊星歯車機構９０４とが備えられている。
【０１０７】
無段変速機構９０２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。プライマリ軸９０５は、インプット軸９０６に直結されている。セカンダリ軸９０７は、出力用遊星歯車機構９０４のサンギヤ９０８を相対回転不能に支持している。また、出力用遊星歯車機構９０４のリングギヤ９０９には、アウトプット軸９１０が接続されている。アウトプット軸９１０の回転は、第１出力アイドルギヤ９１１および第２アイドルギヤ９１２を経由して、デファレンシャルギヤ９１３に伝達され、デファレンシャルギヤ９１３から左右の駆動輪に伝達される。
【０１０８】
一定変速機構９０３は、増速用遊星歯車機構９１４、スプリットドライブギヤ９１５、スプリットドリブンギヤ９１６およびアイドルギヤ９１７を備えている。増速用遊星歯車機構９１４のサンギヤ９１８は、インプット軸９０６に相対回転可能に外嵌されている。増速用遊星歯車機構９１４のキャリア９１９は、インプット軸９０６に相対回転不能に支持されている。スプリットドライブギヤ９１５は、サンギヤ９１８と一体回転可能に設けられている。スプリットドリブンギヤ９１６は、出力用遊星歯車機構９０４のキャリア９２０と一体回転可能に設けられている。アイドルギヤ９１７は、スプリットドライブギヤ９１５およびスプリットドリブンギヤ９１６と噛合している。
【０１０９】
図８は、前進時および後進時におけるクラッチＣ１およびブレーキＢ１，Ｂ２の状態を示す図である。図７において、「○」は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１，Ｂ２が係合状態であることを示している。「×」は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放状態であることを示している。
【０１１０】
動力分割式無段変速機９０１は、動力伝達モードとして、動力が無段変速機構９０２のみを経由して出力用遊星歯車機構９０４に伝達されるベルトモードと、動力が無段変速機構９０２および一定変速機構９０３を経由して出力用遊星歯車機構９０４に伝達されるスプリットモードとを有している。
【０１１１】
ベルトモードでは、クラッチＣ１が係合されて、出力用遊星歯車機構９０４のサンギヤ９０８とリングギヤ９０９とが直結され、ブレーキＢ１，Ｂ２が解放されて、出力用遊星歯車機構９０４のキャリア９２０がフリーな状態にされる。そのため、インプット軸９０６に入力される動力により、プライマリ軸９０５が回転すると、プライマリ軸９０５の回転がベルト９２１を介してセカンダリ軸９０７に伝達されて、出力用遊星歯車機構９０４のサンギヤ９０８およびリングギヤ９０９が一体的に回転し、アウトプット軸９１０がリングギヤ９０９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９０１の変速比が無段変速機構９０２の変速比（ベルト変速比）と一致する。
【０１１２】
スプリットモードでは、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が解放される。また、ブレーキＢ２が係合されることにより、増速用遊星歯車機構９１４のリングギヤ９２２が制動される。そのため、インプット軸９０６に入力される動力により、プライマリ軸９０５が回転すると、プライマリ軸９０５の回転がベルト９２１を介してセカンダリ軸９０７に伝達されて、出力用遊星歯車機構９０４のサンギヤ９０８が回転する。一方、増速用遊星歯車機構９１４のリングギヤ９２２が制動されているので、インプット軸９０６の回転は、増速用遊星歯車機構９１４のキャリア９１９、サンギヤ９１８、スプリットドライブギヤ９１５、アイドルギヤ９１７およびスプリットドリブンギヤ９１６を介して、出力用遊星歯車機構９０４のキャリア９２０に増速されて伝達される。したがって、スプリットモードでは、ベルト変速比が大きいほど、動力分割式無段変速機９０１の変速比（ユニット変速比）が小さくなり、一定変速機構９０３の変速比（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。
【０１１３】
また、リバースレンジでは、クラッチＣ１およびブレーキＢ２が解放され、ブレーキＢ１が係合される。ブレーキＢ１の係合により、スプリットドライブギヤ９１５が制動される。スプリットドライブギヤ９１５の制動により、アイドルギヤ９１７が回転不能となり、スプリットドリブンギヤ９１６および出力用遊星歯車機構９０４のキャリア９２０が回転不能になる。そのため、インプット軸９０６からプライマリ軸９０５およびセカンダリ軸９０７を介して出力用遊星歯車機構９０４のサンギヤ９０８に回転が伝達されると、出力用遊星歯車機構９０４のリングギヤ９０９がサンギヤ９０８と逆方向に回転し、アウトプット軸９１０が車両の前進時とは逆方向に回転する。
【０１１４】
＜変形例＞
【０１１５】
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。
【０１１６】
たとえば、前述の実施形態では、エンジン２を流通する冷却水の水温が所定温度以下の低温である場合、シフトレバーがリバースポジションにシフトされたことに応答して、係合制御の開始と同時に変速比制御が開始されるとした。しかしながら、これは単なる一例であり、エンジン２の出力トルクが平常状態でのアイドル回転時の出力トルクよりも高くなる状況であれば、シフトレバーがリバースポジションにシフトされたことに応答して、変速比制御が開始されてもよい。すなわち、次の条件（１）〜（４）のいずれか１つまたは複数の条件が満たされる場合、学習の完了／未完了にかかわらず、シフトレバーがリバースポジションにシフトされたことに応答して、ベルト変速比を小さくする変速比制御が開始されてもよい。
【０１１７】
（１）エンジン２の回転数（エンジン回転数）が所定回転数以上である。
（２）エンジン２の出力トルク（エンジントルク）が所定トルク値以上である。
（３）エンジン２を流通する冷却水の水温が所定温度以下である（前述の実施形態）。
（４）動力分割式無段変速機４の油温が所定温度以下である。
【０１１８】
また、前述の実施形態では、オイルポンプに機械式オイルポンプが用いられているとしたが、オイルポンプは、機械式オイルポンプに限らず、電動モータの動力により駆動される電動オイルポンプであってもよい。
【０１１９】
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】
【０１２０】
１    車両
４    動力分割式無段変速機
１２  変速機ＥＣＵ（指示値設定手段、学習手段、学習完了判断手段、変速比制御手段）
１５  リバーススイッチ（リバース指示検出手段）
４１  インプット軸
４２  アウトプット軸
４３  無段変速機構
４５  遊星歯車機構
４６  スプリットドライブギヤ
４７  スプリットドリブンギヤ
５１  プライマリ軸
５２  セカンダリ軸
５３  プライマリプーリ
５４  セカンダリプーリ
５５  ベルト
８１  サンギヤ
８２  キャリア
８３  リングギヤ
８４  ピニオンギヤ
Ｂ１  ブレーキ（係合要素）
【図１】
0006552334.tif 000002
【図２】
0006552334.tif 000003
【図３】
0006552334.tif 000004
【図４】
0006552334.tif 000005
【図５】
0006552334.tif 000006
【図６】
0006552334.tif 000007
【図７】
0006552334.tif 000008
【図８】
0006552334.tif 000009