(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と、
前記駆動源により駆動されるオイルポンプと、
前記駆動源からの動力が入力される入力軸、前記入力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、前記入力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一定変速機構、動力を出力軸に出力する出力歯車機構、および前記オイルポンプが発生する油圧により係合される係合要素を備え、前記係合要素の係合により、前記入力軸に入力される動力が前記無段変速機構および前記一定変速機構を経由して前記出力歯車機構に伝達されるスプリットモードから、前記入力軸に入力される動力が前記無段変速機構を経由して前記出力歯車機構に伝達されるベルトモードに切り替わる動力分割式無段変速機とを搭載した車両に用いられ、前記動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、
前記ベルト変速比の変更とともに前記スプリットモードから前記ベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御の実行を決定する決定手段と、
前記キックダウン制御の実行の決定に応答して、前記無段変速機構に供給される油圧の制御による前記ベルト変速比の変更を開始する変速制御手段と、
前記オイルポンプから吐出されるオイルの流量を供給流量として算出する吐出流量算出手段と、
前記ベルト変速比の変更に必要なオイルの流量と前記係合要素の係合に必要なオイルの流量との合計を必要流量として算出する必要流量算出手段と、
前記キックダウン制御の実行の決定後、前記吐出流量算出手段により算出される前記供給流量と前記必要流量算出手段により算出される前記必要流量とを比較し、前記必要流量に対して前記供給流量が上回っている場合、前記係合要素への油圧の供給を開始する係合制御手段とを含む、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、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と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構と、無段変速機構を経由する動力と一定変速機構を経由する動力とを合成するための遊星歯車機構とが備えられている。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。遊星歯車機構のサンギヤには、無段変速機構のセカンダリ軸が接続されている。また、遊星歯車機構のリングギヤには、出力軸が接続されている。出力軸の回転は、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は、動力伝達モードとして、動力が無段変速機構のみを経由して遊星歯車機構に伝達されるベルトモードと、動力が無段変速機構および一定変速機構を経由して遊星歯車機構に伝達されるスプリットモードとを有している。
【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、遊星歯車機構のキャリアがフリーな状態にされる。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、出力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、一定変速機構を経由する動力がキャリアに入力される。一定変速機構の変速比（スプリット変速比）が一定で不変であるので、動力分割式無段変速機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出力軸の回転速度が上がり、動力分割式無段変速機の変速比が下がる。したがって、スプリットモードでは、動力分割式無段変速機の変速比がスプリット変速比以下となる。
【０００９】
スプリットモードでの走行中に、アクセルペダルが素早くかつ大きく踏み込まれると、キックダウン制御により、油圧によるベルト変速比の変更とともに、油圧による２個の係合要素の掛け替えにより、動力伝達モードがスプリットモードからベルトモードに切り替えられる場合がある。
【００１０】
エンジン回転数が低い状態では、エンジンの動力により駆動されるオイルポンプが吐出するオイルの流量が少ない。そのため、エンジン回転数が低い状態で、スプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御が行われる場合、無段変速機構および係合要素に供給されるオイルの流量に不足が生じ、制御性が悪化するおそれがある。
【００１１】
本発明の目的は、スプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴ったキックダウン制御における制御性の向上を図ることができる、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、本発明に係る制御装置は、駆動源と、駆動源により駆動されるオイルポンプと、駆動源からの動力が入力される入力軸、入力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、入力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一定変速機構、動力を出力軸に出力する出力歯車機構、およびオイルポンプが発生する油圧により係合される係合要素を備え、係合要素の係合により、入力軸に入力される動力が無段変速機構および一定変速機構を経由して出力歯車機構に伝達されるスプリットモードから、入力軸に入力される動力が無段変速機構を経由して出力歯車機構に伝達されるベルトモードに切り替わる動力分割式無段変速機とを搭載した車両に用いられ、動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、ベルト変速比の変更とともにスプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御の実行を決定する決定手段と、キックダウン制御の実行の決定に応答して、無段変速機構に供給される油圧の制御によるベルト変速比の変更を開始する変速制御手段と、オイルポンプから吐出されるオイルの流量を算出する吐出流量算出手段と、ベルト変速比の変更に必要なオイルの流量と係合要素の係合に必要なオイルの流量との合計を算出する必要流量算出手段と、キックダウン制御の実行の決定後、吐出流量算出手段により算出される流量と必要流量算出手段により算出される流量とを比較し、その比較結果に基づいて、係合要素への油圧の供給を開始する係合制御手段とを含む。
【００１３】
この構成によれば、スプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御の実行が決定されると、その決定に応答して、無段変速機構に供給される油圧の制御によるベルト変速比の変更が開始される。一方、そのベルト変速比の変更に必要なオイルの流量と、スプリットモードからベルトモードへの切り替えのための係合要素の係合に必要なオイルの流量との合計が必要流量として算出される。また、オイルポンプから吐出されるオイルの流量が供給流量として算出される。そして、必要流量と供給流量とが比較され、その比較結果に基づいて、係合要素への油圧の供給が開始される。たとえば、必要流量に対して供給流量が上回っている場合、係合要素への油圧の供給が開始される。
【００１４】
これにより、無段変速機構および係合要素に供給されるオイルの流量に不足が生じることを抑制でき、ベルト変速比の変更とともにスプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御の制御性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ベルト変速比の変更とともにスプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御において、無段変速機構および係合要素に供給されるオイルの流量に不足が生じることを抑制でき、その制御性を向上させることができる。その結果、係合要素の応答のばらつきを抑制することができ、変速ショックの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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ロークラッチ、リバースブレーキおよびハイブレーキの状態を示す図である。
【図４】無段変速機構の変速比と動力分割式無段変速機の変速比との関係を示す図である。
【図５】出力歯車機構のキャリア、サンギヤおよびリングギヤの回転数の関係を示す共線図である。
【図６】キックダウン制御について説明するためのタイミングチャートである。
【図７】フィルタイミング決定処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
＜車両の要部構成＞
【００１９】
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。
【００２０】
車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。
【００２１】
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。
【００２２】
車両１には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ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。
【００２３】
エンジンＥＣＵ１１には、アクセルセンサ１３およびエンジン回転数センサ１４などが接続されている。
【００２４】
アクセルセンサ１３は、アクセルペダル（図示せず）の操作量に応じた信号をエンジンＥＣＵ１１に入力する。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルセンサ１３から入力される信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度を演算する。
【００２５】
エンジン回転数センサ１４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１４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。
【００２６】
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。
【００２７】
変速機ＥＣＵ１２には、シフトポジションセンサ１５、プライマリ回転数センサ１６、セカンダリ回転数センサ１７およびアウトプット回転数センサ１８などが接続されている。
【００２８】
シフトポジションセンサ１５は、シフトレバー（セレクトレバー）のポジションに応じた信号を変速機ＥＣＵ１２に入力する。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】
プライマリ回転数センサ１６は、たとえば、動力分割式無段変速機４のプライマリプーリ５３（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、プライマリ回転数センサ１６から入力されるパルス信号の周波数をプライマリプーリ５３（プライマリ軸５１）の回転数であるプライマリ回転数に換算する。
【００３０】
セカンダリ回転数センサ１７は、たとえば、動力分割式無段変速機４のセカンダリプーリ５４（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、セカンダリ回転数センサ１７から入力されるパルス信号の周波数をセカンダリプーリ５４（セカンダリ軸５２）の回転数であるセカンダリ回転数に換算する。
【００３１】
アウトプット回転数センサ１８は、たとえば、出力ギヤ８５（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、アウトプット回転数センサ１８から入力されるパルス信号の周波数をアウトプット軸４２（図２参照）の回転数であるアウトプット回転数に換算する。
【００３２】
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、無段変速機構４３の変速比（以下「ベルト変速比」という。）γｂの制御のため、無段変速機構４３の各部に油圧を供給するための油圧回路１９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１９に含まれるバルブの制御により、ロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２（図２参照）に供給される油圧を制御し、前進モードと後進モードとを切り替え、また、ベルトモードとスプリットモードとを切り替える。
【００３３】
なお、油圧回路１９のバルブには、プライマリプーリ５３、セカンダリプーリ５４、ロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２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。
【００３４】
＜駆動系統の構成＞
【００３５】
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】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
トルクコンバータ３と動力分割式無段変速機４との間には、オイルポンプ５が設けられている。オイルポンプ５のポンプ軸は、ポンプインペラ３１と一体的に回転可能に設けられている。これにより、エンジン２の動力によりポンプインペラ３１が回転されると、オイルポンプ５のポンプ軸が回転し、オイルポンプ５からオイルが吐出される。
【００４１】
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、一定変速機構４４および出力歯車機構４５を備えている。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、インプット軸４１に連結されたプライマリ軸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。
【００４５】
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、油室６４が形成されている。
【００４６】
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６１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、油室６８が形成されている。
【００４７】
無段変速機構４３では、プライマリプーリ５３の油室６４およびセカンダリプーリ５４の油室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、ベルト変速比γｂが連続的に無段階で変更される。
【００４８】
具体的には、ベルト変速比γｂが下げられるときには、プライマリプーリ５３の油室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γｂが下がる。
【００４９】
ベルト変速比γｂが上げられるときには、プライマリプーリ５３の油室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γｂが上がる。
【００５０】
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の油室６４およびセカンダリプーリ５４の油室６８に供給される油圧が制御される。
【００５１】
一定変速機構４４は、遊星歯車機構７１、スプリットドライブギヤ７２、スプリットドリブンギヤ７３およびアイドルギヤ７４を備えている。
【００５２】
遊星歯車機構７１には、サンギヤ７５、キャリア７６およびリングギヤ７７が含まれる。サンギヤ７５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７６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７６は、複数個のピニオンギヤ７８を回転可能に支持している。複数個のピニオンギヤ７８は、円周上に配置され、サンギヤ７５と噛合している。リングギヤ７７は、キャリア７６の周囲を取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ７８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。
【００５３】
スプリットドライブギヤ７２は、サンギヤ７５と一体回転可能に設けられている。
【００５４】
スプリットドリブンギヤ７３は、次に述べる出力歯車機構４５のキャリア８２の外周に、キャリア８２と一体回転可能に設けられている。すなわち、出力歯車機構４５のキャリア８２には、一定変速機構４４が接続されている。
【００５５】
アイドルギヤ７４は、スプリットドライブギヤ７２およびスプリットドリブンギヤ７３と噛合している。
【００５６】
出力歯車機構４５は、遊星歯車機構の構成を有している。すなわち、出力歯車機構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に相対回転不能に外嵌されている。キャリア８２の中心には、無段変速機構４３のセカンダリ軸５２が相対回転可能に挿通されている。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、キャリア８２の周囲を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の一端が接続され、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。アウトプット軸４２の他端部には、出力ギヤ８５が相対回転不能に支持されている。
【００５７】
出力ギヤ８５の回転は、第１アイドルギヤ８６、アイドル軸８７および第２アイドルギヤ８８を経由して、デファレンシャルギヤ６に伝達される。第１アイドルギヤ８６は、アイドル軸８７に相対回転不能に支持されて、出力ギヤ８５と噛合している。アイドル軸８７は、アウトプット軸４２と平行に設けられている。第２アイドルギヤ８８は、アイドル軸８７に相対回転不能に支持されて、デファレンシャルギヤ６に備えられたリングギヤ９１と噛合している。
【００５８】
また、動力分割式無段変速機４は、ロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２を備えている。
【００５９】
ロークラッチ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。
【００６０】
リバースブレーキＢ１は、スプリットドライブギヤ７２（サンギヤ７５）を制動する係合状態（オン）と、スプリットドライブギヤ７２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００６１】
ハイブレーキＢ２は、リングギヤ７７を制動する係合状態（オン）と、リングギヤ７７の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００６２】
＜動力伝達モード＞
【００６３】
図３は、車両１の前進時および後進時におけるロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２の状態を示す図である。図４は、ベルト変速比γｂと動力分割式無段変速機４の変速比（以下「ユニット変速比」という。）γｕとの関係を示す図である。
【００６４】
図３において、「○」は、ロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２が係合状態であることを示している。なお、ＰレンジおよびＮレンジでは、ロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２が解放される。
【００６５】
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。
【００６６】
ベルトモードでは、ハイブレーキＢ２およびリバースブレーキＢ１が解放され、ロークラッチＣ１が係合される。これにより、一定変速機構４４のスプリットドライブギヤ７２、スプリットドリブンギヤ７３およびアイドルギヤ７４ならびに出力歯車機構４５のキャリア８２がフリー（自由回転状態）になり、アウトプット軸４２およびセカンダリ軸５２が直結される。
【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。ロークラッチＣ１が係合されているので、アウトプット軸４２がセカンダリ軸５２と一体に回転する。したがって、ベルトモードでは、図４に示されるように、ユニット変速比γｕがベルト変速比γｂと一致する。
【００６８】
アウトプット軸４２の回転は、出力ギヤ８５、第１アイドルギヤ８６、アイドル軸８７および第２アイドルギヤ８８を介して、デファレンシャルギヤ６のリングギヤ９１に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト９２，９３が前進方向に回転する。
【００６９】
図５は、出力歯車機構４５のキャリア８２、サンギヤ８１およびリングギヤ８３の回転数の関係を示す共線図である。
【００７０】
スプリットモードでは、図３に示されるように、ハイブレーキＢ２が係合され、リバースブレーキＢ１およびロークラッチＣ１が解放される。ハイブレーキＢ２が係合されることにより、一定変速機構４４のリングギヤ７７が制動される。また、ロークラッチＣ１が解放されることにより、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る。
【００７１】
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、出力歯車機構４５のサンギヤ８１が回転する。
【００７２】
また、一定変速機構４４のリングギヤ７７が制動されているので、インプット軸４１に入力される動力は、一定変速機構４４のキャリア７６を公転させるとともに、そのキャリア７６に保持されているピニオンギヤ７８を回転させる。ピニオンギヤ７８の回転により、ピニオンギヤ７８からサンギヤ７５に動力が入力される。これにより、ピニオンギヤ７８およびスプリットドライブギヤ７２が回転する。スプリットドライブギヤ７２の回転は、アイドルギヤ７４を介して、スプリットドリブンギヤ７３に伝達され、スプリットドリブンギヤ７３および出力歯車機構４５のキャリア８２を回転させる。
【００７３】
一定変速機構４４の変速比（以下「スプリット変速比」という。）γｇが一定で不変（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γｂが上げられると、出力歯車機構４５のサンギヤ８１の回転速度が下がるので、図５に二点鎖線で示されるように、出力歯車機構４５のリングギヤ８３（アウトプット軸４２）の回転速度が上がる。その結果、スプリットモードでは、図４に示されるように、ベルト変速比γｂが大きいほど、ユニット変速比γｕが小さくなる。
【００７４】
アウトプット軸４２の回転は、出力ギヤ８５、第１アイドルギヤ８６、アイドル軸８７および第２アイドルギヤ８８を介して、デファレンシャルギヤ６のリングギヤ９１に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト９２，９３が前進方向に回転する。
【００７５】
Ｒレンジでは、図３に示されるように、ハイブレーキＢ２およびロークラッチＣ１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７２（サンギヤ７５）が制動される。スプリットドライブギヤ７２の制動により、一定変速機構４４のアイドルギヤ７４が回転不能となり、スプリットドリブンギヤ７３およびキャリア８２が回転不能となる。
【００７６】
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、出力歯車機構４５のサンギヤ８１が回転する。キャリア８２が回転不能なため、図５に一点鎖線で示されるように、サンギヤ８１が回転すると、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、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８５、第１アイドルギヤ８６、アイドル軸８７および第２アイドルギヤ８８を介して、デファレンシャルギヤ６のリングギヤ９１に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト９２，９３が後進方向に回転する。
【００７７】
＜キックダウン制御＞
【００７８】
図６は、キックダウン制御について説明するためのタイミングチャートである。
【００７９】
変速機ＥＣＵ１２のメモリには、車速およびアクセル開度に応じたユニット変速比γｕを定めた変速線がマップ化されて格納されている。アクセルペダルが踏み込まれると、変速機ＥＣＵ１２により、エンジンＥＣＵ１１からアクセル開度が取得され、変速線マップに従って、アクセル開度および車速に応じたユニット変速比γｕが目標ユニット変速比として設定される。車速は、アウトプット回転数から算出されてもよいし、車速センサが設けられて、車速センサから入力されるパルス信号の周波数から算出されてもよい。
【００８０】
その後、変速機ＥＣＵ１２により、目標ユニット変速比に基づいて、ベルト変速比γｂの変更とともにスプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御（以下、単に「キックダウン制御」という。）の要否が判定される（Ｋ／Ｄ判定）。具体的には、目標ユニット変速比がスプリット変速比γｇよりも大きい場合、キックダウン制御が必要であると判定され、目標ユニット変速比がスプリット変速比γｇ以下である場合、そのキックダウン制御は不要であると判定される。キックダウン制御が必要であると判定された場合、キックダウン制御が開始される（時刻Ｔ１）。
【００８１】
スプリットモードからベルトモードへの切り替えは、ロークラッチＣ１とハイブレーキＢ２との掛け替え（掴み替え）により達成される。すなわち、スプリットモードで係合されているハイブレーキＢ２が解放され、スプリットモードで解放されているロークラッチＣ１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への切り替えが達成される。
【００８２】
そのため、キックダウン制御では、まず、変速機ＥＣＵ１２により、ハイブレーキＢ２を解放させるための解放制御が開始される（時刻Ｔ１）。解放制御では、ハイブレーキＢ２の解放指示圧が時間経過に伴って下げられる。解放指示圧は、ハイブレーキＢ２に供給される油圧の目標値であり、ハイブレーキＢ２用の油圧制御バルブに入力される電流値に対応する。
【００８３】
また、変速機ＥＣＵ１２により、ベルト変速比γｂを変更するための変速制御が開始される（時刻Ｔ１）。変速制御では、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４に供給される油圧が制御されて、ベルト変速比γｂがスプリット変速比γｇ付近まで下げられた後、ベルト変速比γｂが目標ユニット変速比まで上げられる。
【００８４】
そして、キックダウン制御の開始後、図７に示されるフィルタイミング決定処理でファーストフィルの実行が決定されると、次に、変速機ＥＣＵ１２により、ロークラッチＣ１を係合させるための係合制御が開始される（時刻Ｔ２）。
【００８５】
係合制御では、係合制御の開始後の一定時間（時間Ｔ２−Ｔ３）にわたって、係合指示圧を初期圧よりも高い一定圧に保持するファーストフィル制御が行われる。係合指示圧は、ロークラッチＣ１に供給される油圧の目標値であり、ロークラッチＣ１用の油圧制御バルブに入力される電流値に対応する。ファーストフィル制御により、ロークラッチＣ１にオイルを充填することができ、ロークラッチＣ１の応答性を向上させることができる。
【００８６】
ファーストフィル制御に続いて、係合指示圧が所定時間（時間Ｔ３−Ｔ４）だけ初期圧に保持された後、次に、係合指示圧を一定の時間勾配（時間変化率）で上昇させるスイープ制御が開始される（時刻Ｔ４）。このスイープ制御により、ロークラッチＣ１に供給される油圧が上昇する。
【００８７】
スイープ制御中に、ロークラッチＣ１がほぼ完全に係合した状態となり、係合指示圧が最大圧まで上昇すると、ロークラッチＣ１の係合が完了し、係合制御が終了される（時刻Ｔ５）。また、係合制御の終了後、解放指示圧が０に下げられて、解放制御が終了される（時刻Ｔ６）。
【００８８】
図７は、フィルタイミング決定処理の流れを示すフローチャートである。
【００８９】
キックダウン制御の実行中、変速機ＥＣＵ１２により、フィルタイミング決定処理が繰り返し実行される。
【００９０】
フィルタイミング決定処理では、現在のユニット変速比γｕおよび目標ユニット変速比に基づいて、ベルト変速比γｂの変更に必要なオイルの流量が算出される。また、係合指示圧に基づいて、ロークラッチＣ１の係合に必要なオイルの流量が算出される。そして、それらの流量の合計が必要流量として算出される（ステップＳ１）。
【００９１】
また、オイルポンプ５から吐出されるオイルの流量が供給流量として算出される（ステップＳ２）。オイルポンプ５は、エンジン２の動力により駆動されるので、オイルポンプ５の能力（供給流量）は、現在のエンジン回転数に依存する。そのため、エンジンＥＣＵ１１から現在のエンジン回転数が取得され、そのエンジン回転数でのオイルポンプ５の供給流量が算出される。
【００９２】
その後、必要流量と供給流量とが比較される。そして、供給流量が必要流量を上回っているか否かが判定される（ステップＳ３）。
【００９３】
供給流量が必要流量を上回っている場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、ファーストフィル制御の実行が決定されて（ステップＳ４）、フィルタイミング決定処理が終了される。これにより、供給流量が必要流量を上回っている状態で、ロークラッチＣ１への油圧の供給を開始させることができる。
【００９４】
一方、供給流量が必要流量以下である場合（ステップＳ３のＮＯ）、現時点からユニット変速比γｕが目標ユニット変速比に一致するまでに要する時間（変速残り時間）が算出され、変速残り時間がロークラッチＣ１の係合開始から係合完了までに要する時間（クラッチ応答時間）よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ５）。
【００９５】
図６に示されるように、ベルト変速比γｂの変更によりユニット変速比γｕが上昇し、ユニット変速比γｕの上昇に伴って、タービン回転数が上昇する。目標ユニット変速比がスプリット変速比γｇよりも大きい場合、その目標ユニット変速比は、変速制御におけるベルト変速比γｂの最終目標値となる。したがって、ユニット変速比γｕが目標ユニット変速比に一致した時点では、ベルト変速比γｂにアウトプット回転数を乗じた値とタービン回転数とが一致する。変速残り時間は、現在のベルト変速比γｂにアウトプット回転数を乗じた値と現在のタービン回転数との差から算出（推定）することができる。
【００９６】
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。また、プライマリ軸５１がインプット軸４１に連結され、プライマリプーリ５３がプライマリ軸５１に相対回転不能に支持されているので、タービン回転数は、プライマリ回転数と同じである。
【００９７】
クラッチ応答時間は、定数として、変速機ＥＣＵ１２のメモリに記憶されている。
【００９８】
変速残り時間がクラッチ応答時間よりも大きい場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、ファーストフィル制御の実行が決定されずに、フィルタイミング決定処理が終了される。
【００９９】
変速残り時間がクラッチ応答時間以下である場合（ステップＳ５のＮＯ）、ファーストフィル制御の実行が決定されて（ステップＳ４）、フィルタイミング決定処理が終了される。これにより、変速制御が終了する以前に、ロークラッチＣ１の係合を完了させることができる。
【０１００】
＜作用効果＞
【０１０１】
以上のように、スプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御の実行が決定されると、その決定に応答して、ベルト変速比γｂの変更が開始される。一方、そのベルト変速比γｂの変更に必要なオイルの流量と、スプリットモードからベルトモードへの切り替えのためのロークラッチＣ１の係合に必要なオイルの流量との合計が必要流量として算出される。また、オイルポンプ５から吐出されるオイルの流量が供給流量として算出される。そして、必要流量と供給流量とが比較され、必要流量に対して供給流量が上回っている場合、ロークラッチＣ１への油圧の供給が開始される。
【０１０２】
これにより、オイルの流量に不足が生じることを抑制でき、ベルト変速比γｂの変更とともにスプリットモードからベルトモードへの切り替えを伴うキックダウン制御の制御性の向上を図ることができる。
【０１０３】
＜変形例＞
【０１０４】
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。
【０１０５】
たとえば、前述の実施形態では、必要流量と供給流量とが比較されて、供給流量が必要流量を上回っている場合、ファーストフィル制御の実行が決定されるとした。しかしながら、必要流量に所定の余裕量が加算されて、その加算値と供給流量が比較され、供給流量が必要流量と余裕量との加算値を上回っている場合、ファーストフィル制御の実行が決定されてもよい。これにより、オイルの流量に不足が生じることを一層抑制でき、キックダウン制御の制御性のさらなる向上を図ることができる。
【０１０６】
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】
【０１０７】
１    車両
２    エンジン（駆動源）
４    動力分割式無段変速機
５    オイルポンプ
１２  変速機ＥＣＵ（決定手段、変速制御手段、吐出流量算出手段、必要流量算出手段、係合制御手段）
４１  インプット軸（入力軸）
４２  アウトプット軸（出力軸）
４３  無段変速機構
４４  一定変速機構
４５  出力歯車機構
Ｃ１  ロークラッチ（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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