(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、出力軸と、前記入力軸に連結されたプライマリ軸と、前記プライマリ軸と平行に設けられたセカンダリ軸と、前記プライマリ軸に支持されたプライマリプーリと、前記セカンダリ軸に支持されたセカンダリプーリと、前記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と、ピニオンギヤを回転可能に支持するキャリアと、前記ピニオンギヤと噛合し、前記セカンダリ軸が連結されたサンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合し、前記出力軸が連結されたリングギヤと、前記入力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ための一定変速機構とを備え、前記キャリアが自由回転状態で前記サンギヤと前記リングギヤとが直結されるベルトモードと、前記サンギヤと前記リングギヤとの直結が解除され、前記一定変速機構を経由する動力が前記キャリアに伝達されるスプリットモードとに切替可能に構成された動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、
前記プライマリ軸の回転数を検出するプライマリ回転数検出手段と、
前記セカンダリ軸の回転数を検出するセカンダリ回転数検出手段と、
前記出力軸の回転数を検出する出力回転数検出手段と、
前記セカンダリ回転数検出手段が故障した場合に、前記プライマリ回転数検出手段により検出される回転数、前記出力回転数検出手段により検出される回転数、前記一定変速機構の変速比、ならびに前記サンギヤおよび前記リングギヤの各歯数に基づいて、前記セカンダリ軸の回転数を算出する回転数算出手段と、
前記スプリットモードで前記セカンダリ回転数検出手段または前記出力回転数検出手段の一方が故障した場合に、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を所定の切替変速比まで変更した後、前記スプリットモードから前記ベルトモードに切り替えるモード切替手段と、
前記セカンダリ回転数検出手段または前記出力回転数検出手段の一方が故障した場合に、前記ベルトモードから前記スプリットモードへの切り替えを禁止するモード切替禁止手段とを含む、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を含む合成用歯車機構とが備えられている。合成用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、合成用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（変速モード）として、動力が無段変速機構のみを経由して合成用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合成用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、合成用歯車機構のサンギヤとリングギヤとがクラッチにより直結され、合成用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と一致する。
【０００８】
スプリットモードでは、合成用歯車機構の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合成用歯車機構のキャリアに入力される。一定変速機構の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、無段変速機構の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一定変速比（一定変速機構の変速比）以下となる。
【０００９】
ベルトモードおよびスプリットモードのいずれにおいても、無段変速機構の変速比を制御することにより、動力分割式無段変速機の変速比が制御される。そのため、動力分割式無段変速機には、プライマリ軸（プライマリプーリ）の回転数を検出するプライマリ回転数センサと、セカンダリ軸（セカンダリプーリ）の回転数を検出するセカンダリ回転数センサとが備えられている。そして、無段変速機構の変速比を制御するため、プライマリ回転数センサおよびセカンダリ回転数により検出される各回転数に基づいて、無段変速機構の現在の変速比（プーリ比）が算出される。
【００１０】
また、スプリットモードにおいて、無段変速機構の変速比が一定変速機構の変速比より大きい状態では、動力分割式無段変速機の変速比と無段変速機構の変速比とが一致していない。それらの変速比の差が大きい状態で、クラッチが係合されて、スプリットモードからベルトモードに切り替えられると、動力分割式無段変速機の変速比が大きく上がり、エンジン回転数がレブリミットを超過するオーバーレブや強力なエンジンブレーキによる車両の急減速を生じるおそれがある。そのため、動力分割式無段変速機には、出力軸の回転数を検出する出力回転数センサがさらに備えられており、スプリットモードからベルトモードへの切り替えは、セカンダリ回転数センサおよび出力回転数センサにより検出される各回転数がほぼ一致した状態（動力分割式無段変速機の変速比と無段変速機構の変速比とがほぼ一致した状態）で行われる。
【００１１】
ところが、セカンダリ回転数センサの故障が発生した場合、セカンダリ軸の回転数が不明になるため、動力分割式無段変速機の変速比の制御およびスプリットモードからベルトモードへの良好な切り替え（オーバーレブや車両の急減速を生じない切り替え）が困難または不能になる。
【００１２】
本発明の目的は、セカンダリ回転数検出手段が故障した場合にも、プーリ比の制御およびスプリットモードからベルトモードへの良好な切り替えが可能である、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】
【００１３】
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、入力軸と、出力軸と、入力軸に連結されたプライマリ軸と、プライマリ軸と平行に設けられたセカンダリ軸と、プライマリ軸に支持されたプライマリプーリと、セカンダリ軸に支持されたセカンダリプーリと、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と、ピニオンギヤを回転可能に支持するキャリアと、ピニオンギヤと噛合し、セカンダリ軸が連結されたサンギヤと、ピニオンギヤと噛合し、出力軸が連結されたリングギヤと、入力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ための一定変速機構とを備え、キャリアが自由回転状態でサンギヤとリングギヤとが直結されるベルトモードと、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伝達されるスプリットモードとに切替可能に構成された動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、プライマリ軸の回転数を検出するプライマリ回転数検出手段と、セカンダリ軸の回転数を検出するセカンダリ回転数検出手段と、出力軸の回転数を検出する出力回転数検出手段と、セカンダリ回転数検出手段が故障した場合に、プライマリ回転数検出手段により検出される回転数、出力回転数検出手段により検出される回転数、一定変速機構の変速比、ならびにサンギヤおよびリングギヤの各歯数に基づいて、セカンダリ軸の回転数を算出する回転数算出手段とを含む。
【００１４】
この構成によれば、セカンダリ回転数検出手段が故障した場合、プライマリ回転数検出手段により検出される回転数と、出力回転数検出手段により検出される回転数と、一定変速機構の変速比と、サンギヤおよびリングギヤの各歯数とに基づいて、セカンダリ軸の回転数が算出される。具体的には、プライマリ軸の回転数をＮｐｒｉとし、出力軸の回転数をＮｏｕｔとし、一定変速機構の変速比をγｇとし、サンギヤおよびリングギヤの各歯数をそれぞれＺｓ，Ｚｒとして、次式に従って、セカンダリ軸の回転数Ｎｓｅｃが算出される。
【００１５】
Ｎｓｅｃ＝Ｎｐｒｉ（１／γｇ−Ｎｐｒｉ／Ｎｏｕｔ）・Ｚｒ／Ｚｓ＋Ｎｐｒｉ／γｇ
【００１６】
セカンダリ回転数検出手段が故障しても、セカンダリ軸の回転数が算出されるので、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比を算出することができる。よって、プーリ比の制御による動力分割式無段変速機の変速比の制御およびスプリットモードからベルトモードへの良好な切り替えが可能である。
【００１７】
なお、プライマリ軸に入力軸が連結されているので、プライマリ軸の回転数を検出することは、入力軸の回転数を検出することと等価である。したがって、プライマリ回転数検出手段は、入力軸の回転数を検出する入力回転数検出手段と言い換えることができる。
【００１８】
セカンダリ軸がサンギヤに連結されているので、セカンダリ軸の回転数を検出することは、サンギヤの回転数を検出することと等価である。したがって、セカンダリ回転数検出手段は、サンギヤの回転数を検出するサンギヤ回転数検出手段と言い換えることができる。
【００１９】
出力軸がリングギヤに連結されているので、出力軸の回転数を検出することは、リングギヤの回転数を検出することと等価である。したがって、出力回転数検出手段は、リングギヤの回転数を検出するリングギヤ回転数検出手段と言い換えることができる。
【００２０】
セカンダリ回転数検出手段または出力回転数検出手段の故障が発生した場合、セカンダリ軸と出力軸との差回転数を検出できず、また、その差回転数を算出できても、その算出値が正確であることが保証されないので、動力伝達モード（変速モード）がベルトモードまたはスプリットモードの一方に固定されることが好ましい。
【００２１】
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一定変速比以下に制限されるのに対し、ベルトモードでは、無段変速機構の変速比幅を動力分割式無段変速機の変速比幅として確保することができる。そのため、セカンダリ回転数検出手段または出力回転数検出手段の故障が発生した場合、動力伝達モードがベルトモードに固定されることがより好ましい。言い換えれば、セカンダリ回転数検出手段または出力回転数検出手段の故障の発生時に、ベルトモードであった場合には、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止され、スプリットモードであった場合には、スプリットモードからベルトモードに切り替えられた後、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止されることがより好ましい。
【００２２】
また、スプリットモードでセカンダリ回転数検出手段または出力回転数検出手段の故障が発生した場合に、スプリットモードからベルトモードに直ちに切り替えられると、動力分割式無段変速機の変速比が大きく上がり、エンジン回転数がレブリミットを超過するオーバーレブや強力なエンジンブレーキによる車両の急減速を生じるおそれがある。そのため、スプリットモードでセカンダリ回転数検出手段または出力回転数検出手段の一方が故障した場合には、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比が所定の切替変速比まで変更された後、スプリットモードからベルトモードに切り替えられることがさらに好ましい。
【００２３】
すなわち、動力分割式無段変速機の制御装置は、スプリットモードでセカンダリ回転数検出手段または出力回転数検出手段の一方が故障した場合に、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比を所定の切替変速比まで変更した後、スプリットモードからベルトモードに切り替えるモード切替手段と、セカンダリ回転数検出手段または出力回転数検出手段の一方が故障した場合に、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えを禁止するモード切替禁止手段とをさらに含むことが好ましい。
【００２４】
スプリットモードでセカンダリ回転数検出手段が故障した場合には、セカンダリ軸の回転数が算出され、その算出された回転数およびプライマリ回転数検出手段により検出される回転数を用いて、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比が算出され、その算出されるプーリ比が切替変速比まで変更された後、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よい。
【００２５】
すなわち、動力分割式無段変速機の制御装置は、スプリットモードでセカンダリ回転数検出手段が故障した場合、プライマリ回転数検出手段により検出される回転数および回転数算出手段により算出される回転数を用いてプーリ比を算出するプーリ比算出手段をさらに含み、モード切替手段は、スプリットモードでセカンダリ回転数検出手段が故障した場合、プーリ比算出手段により算出されるプーリ比を切替変速比まで変更した後、スプリットモードからベルトモードに切り替えるとよい。
【００２６】
また、動力分割式無段変速機の制御装置は、セカンダリ回転数検出手段が故障した場合、ベルトモードにおいて、プライマリ回転数検出手段により検出される回転数および出力回転数検出手段により検出される回転数を用いてプーリ比を算出する第２のプーリ比算出手段をさらに含むものであってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、セカンダリ回転数検出手段が故障しても、セカンダリ軸の回転数が算出されるので、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比を算出することができる。よって、プーリ比の制御による動力分割式無段変速器の変速比の制御およびスプリットモードからベルトモードへの良好な切り替えが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置が適用される車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【図２】車両の前進時および後進時におけるハイブレーキ、リバースブレーキおよびロークラッチの状態を示す図である。
【図３】無段変速機構の変速比（ベルト変速比）と動力分割式無段変速機の変速比（Ｔ／Ｍ変速比）との関係を示す図である。
【図４】合成用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の関係を示す共線図である。
【図５】車両の電気的構成の要部を示すブロック図である。
【図６】センサ故障処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】セカンダリ回転数を算出する式について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。
【００３０】
＜駆動系統の構成＞
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が適用される車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【００３２】
車両１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）２を動力源とする自動車である。車両１には、トルクコンバータ３および動力分割式無段変速機４が搭載されている。
【００３３】
トルクコンバータ３は、トルコン入力軸１１、トルコン出力軸１２、ポンプインペラ１３、タービンランナ１４およびロックアップクラッチ１５を備えている。トルコン入力軸１１およびトルコン出力軸１２は、エンジン２の出力軸１６（以下「Ｅ／Ｇ出力軸１６」という。）と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。トルコン入力軸１１には、Ｅ／Ｇ出力軸１６が連結されている。ポンプインペラ１３の中心には、トルコン入力軸１１が接続され、ポンプインペラ１３は、トルコン入力軸１１と一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ１４の中心には、トルコン出力軸１２が接続され、タービンランナ１４は、トルコン出力軸１２と一体的に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ１５が係合されると、ポンプインペラ１３とタービンランナ１４とが直結され、ロックアップクラッチ１５が解放されると、ポンプインペラ１３とタービンランナ１４とが分離される。
【００３４】
ロックアップクラッチ１５が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸１６からトルコン入力軸１１に動力が入力されると、トルコン入力軸１１およびポンプインペラ１３が回転する。ポンプインペラ１３が回転すると、ポンプインペラ１３からタービンランナ１４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１４で受けられて、タービンランナ１４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１４には、トルコン入力軸１１に入力される動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。そして、そのタービンランナ１４の動力がトルコン出力軸１２から出力される。
【００３５】
ロックアップクラッチ１５が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸１６からトルコン入力軸１１に動力が入力されると、トルコン入力軸１１、ポンプインペラ１３およびタービンランナ１４が一体となって回転する。そして、タービンランナ１４の回転による動力がトルコン出力軸１２から出力される。
【００３６】
動力分割式無段変速機４は、トルクコンバータ３から出力される動力をデファレンシャルギヤ５に伝達する。動力分割式無段変速機４は、Ｔ／Ｍ入力軸２１、Ｔ／Ｍ出力軸２２、無段変速機構２３、一定変速機構２４および合成用歯車機構２５を備えている。
【００３７】
Ｔ／Ｍ入力軸２１には、トルコン出力軸１２が連結されている。
【００３８】
Ｔ／Ｍ出力軸２２は、Ｔ／Ｍ入力軸２１と平行に設けられている。
【００３９】
無段変速機構２３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２３は、Ｔ／Ｍ入力軸２１に連結されたプライマリ軸３１と、プライマリ軸３１と平行に設けられたセカンダリ軸３２と、プライマリ軸３１に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ３３と、セカンダリ軸３２に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ３４と、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とに巻き掛けられたベルト３５とを備えている。
【００４０】
一定変速機構２４は、遊星歯車機構４１、スプリットドライブギヤ４２、スプリットドリブンギヤ４３およびアイドルギヤ４４を備えている。
【００４１】
遊星歯車機構４１には、キャリア４５、サンギヤ４６およびリングギヤ４７が含まれる。キャリア４５は、Ｔ／Ｍ入力軸２１に相対回転不能に支持されている。キャリア４５は、複数個のピニオンギヤ４８を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ４８は、円周上に等角度間隔で配置されている。サンギヤ４６は、Ｔ／Ｍ入力軸２１に相対回転可能に外嵌されて、各ピニオンギヤ４８にＴ／Ｍ入力軸２１の回転径方向の内側から噛合している。リングギヤ４７は、キャリア４５の周囲を取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ４８にＴ／Ｍ入力軸２１の回転径方向の外側から噛合している。
【００４２】
スプリットドライブギヤ４２は、サンギヤ４６と一体回転可能に設けられている。
【００４３】
スプリットドリブンギヤ４３は、次に述べる合成用歯車機構２５のキャリア５１の外周に、キャリア５１と一体回転可能に設けられている。
【００４４】
アイドルギヤ４４は、スプリットドライブギヤ４２およびスプリットドリブンギヤ４３と噛合している。
【００４５】
合成用歯車機構２５は、遊星歯車機構の構成を有している。すなわち、合成用歯車機構２５は、キャリア５１、サンギヤ５２およびリングギヤ５３を備えている。キャリア５１の中心には、無段変速機構２３のセカンダリ軸３２が相対回転可能に挿通されている。キャリア５１は、複数個のピニオンギヤ５４を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ５４は、円周上に等角度間隔で配置されている。サンギヤ５２は、セカンダリ軸３２に相対回転不能に支持されて、各ピニオンギヤ５４にセカンダリ軸３２の回転径方向の内側から噛合している。リングギヤ５３は、キャリア５１の周囲を取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ５４にセカンダリ軸３２の回転径方向の外側から噛合している。また、リングギヤ５３の中心には、Ｔ／Ｍ出力軸２２の一端が接続され、リングギヤ５３は、Ｔ／Ｍ出力軸２２と一体回転可能に設けられている。Ｔ／Ｍ出力軸２２の他端部には、出力ギヤ５５が相対回転不能に支持されている。
【００４６】
出力ギヤ５５の回転は、アイドルギヤ機構６を経由して、デファレンシャルギヤ５に伝達される。アイドルギヤ機構６には、Ｔ／Ｍ出力軸２２と平行に設けられたアイドル軸６１と、アイドル軸６１に相対回転不能に支持された第１アイドルギヤ６２および第２アイドルギヤ６３とが含まれる。第１アイドルギヤ６２は、出力ギヤ５５と噛合している。第２アイドルギヤ６３は、デファレンシャルギヤ５に備えられたリングギヤ６４と噛合している。
【００４７】
また、動力分割式無段変速機４は、ハイブレーキＨＢ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣを備えている。
【００４８】
ハイブレーキＨＢは、リングギヤ４７を制動する係合状態（オン）と、リングギヤ４７の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００４９】
リバースブレーキＲＢは、スプリットドライブギヤ４２（サンギヤ４６）を制動する係合状態（オン）と、スプリットドライブギヤ４２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００５０】
ロークラッチＬＣは、Ｔ／Ｍ出力軸２２とセカンダリ軸３２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。
【００５１】
＜動力伝達モード＞
【００５２】
図２は、車両１の前進時および後進時におけるハイブレーキＨＢ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣの状態を示す図である。図３は、無段変速機構２３の変速比（以下「ベルト変速比」という。）と動力分割式無段変速機４の変速比（以下「Ｔ／Ｍ変速比」という。）との関係を示す図である。
【００５３】
図２において、「○」は、ハイブレーキＨＢ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣが係合状態であることを示している。
【００５４】
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。
【００５５】
ベルトモードでは、ハイブレーキＨＢおよびリバースブレーキＲＢが解放状態にされる。そして、ロークラッチＬＣが係合状態にされる。これにより、Ｔ／Ｍ出力軸２２およびセカンダリ軸３２が直結される。
【００５６】
Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、無段変速機構２３のプライマリ軸３１に伝達され、プライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３を回転させる。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。ロークラッチＬＣが係合されているので、Ｔ／Ｍ出力軸２２がセカンダリ軸３２と一体に回転する。したがって、ベルトモードでは、図３に示されるように、Ｔ／Ｍ変速比がベルト変速比と一致する。
【００５７】
Ｔ／Ｍ出力軸２２の回転は、出力ギヤ５５、第１アイドルギヤ６２、アイドル軸６１および第２アイドルギヤ６３を介して、デファレンシャルギヤ５のリングギヤ６４に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト７１，７２が前進方向に回転する。
【００５８】
図４は、合成用歯車機構２５のキャリア５１、サンギヤ５２およびリングギヤ５３の回転数の関係を示す共線図である。
【００５９】
スプリットモードでは、図２に示されるように、ハイブレーキＨＢが係合状態にされ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣが解放状態にされる。ハイブレーキＨＢが係合状態にされることにより、一定変速機構２４のリングギヤ４７が制動される。また、ロークラッチＬＣが解放状態にされることにより、Ｔ／Ｍ出力軸２２とセカンダリ軸３２との直結が解除される。
【００６０】
Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、無段変速機構２３のプライマリ軸３１に伝達され、プライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３を回転させる。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。セカンダリ軸３２の回転により、合成用歯車機構２５のサンギヤ５２が回転する。
【００６１】
また、一定変速機構２４のリングギヤ４７が制動されているので、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、一定変速機構２４のキャリア４５を公転させるとともに、そのキャリア４５に保持されているピニオンギヤ４８を回転させる。ピニオンギヤ４８の回転により、ピニオンギヤ４８からサンギヤ４６に動力が入力される。これにより、ピニオンギヤ４８およびスプリットドライブギヤ４２が回転する。スプリットドライブギヤ４２の回転は、アイドルギヤ４４を介して、スプリットドリブンギヤ４３に伝達され、スプリットドリブンギヤ４３および合成用歯車機構２５のキャリア５１を回転させる。
【００６２】
一定変速機構２４の変速比が一定で不変（固定）であるので、スプリットモードでは、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力が一定であれば、合成用歯車機構２５のキャリア５１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、図４に示されるように、合成用歯車機構２５のサンギヤ５２の回転速度が下がるので、合成用歯車機構２５のリングギヤ５３（Ｔ／Ｍ出力軸２２）の回転速度が上がる。その結果、スプリットモードでは、図３に示されるように、ベルト変速比が大きいほど、Ｔ／Ｍ変速比が下がる。
【００６３】
Ｔ／Ｍ出力軸２２の回転は、出力ギヤ５５、第１アイドルギヤ６２、アイドル軸６１および第２アイドルギヤ６３を介して、デファレンシャルギヤ５のリングギヤ６４に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト７１，７２が前進方向に回転する。
【００６４】
車両１を後進させるための後進モードでは、ハイブレーキＨＢおよびロークラッチＬＣが解放状態にされる。そして、リバースブレーキＲＢが係合状態にされる。これにより、スプリットドライブギヤ４２（サンギヤ４６）が制動される。スプリットドライブギヤ４２の制動により、一定変速機構２４のアイドルギヤ４４が回転不能となり、スプリットドリブンギヤ４３およびキャリア５１が回転不能となる。
【００６５】
Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、無段変速機構２３のプライマリ軸３１に伝達され、プライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３を回転させる。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。セカンダリ軸３２の回転により、合成用歯車機構２５のサンギヤ５２が回転する。キャリア５１が回転不能なため、サンギヤ５２が回転すると、リングギヤ５３がサンギヤ５２と逆方向に回転する。このリングギヤ５３の回転方向は、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５３の回転方向と逆方向となる。そして、リングギヤ５３と一体にＴ／Ｍ出力軸２２が回転する。Ｔ／Ｍ出力軸２２の回転は、出力ギヤ５５、第１アイドルギヤ６２、アイドル軸６１および第２アイドルギヤ６３を介して、デファレンシャルギヤ５のリングギヤ６４に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト７１，７２が後進方向に回転する。
【００６６】
＜電気的構成＞
【００６７】
図５は、車両１の電気的構成の要部を示すブロック図である。
【００６８】
車両１には、複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が搭載されている。各ＥＣＵは、たとえば、ＣＰＵおよびメモリを含む構成であり、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。複数のＥＣＵには、駆動系統を制御するためのＥＣＵ８１が含まれる。
【００６９】
ＥＣＵ８１には、プライマリ回転数センサ８２、セカンダリ回転数センサ８３および出力回転数センサ８４が接続されている。
【００７０】
プライマリ回転数センサ８２は、たとえば、無段変速機構２３のプライマリプーリ３３の回転に同期したパルス信号をＥＣＵ８１に入力する。ＥＣＵ８１は、プライマリ回転数センサ８２から入力されるパルス信号の周波数をプライマリ軸３１の回転数（プライマリ回転数）に換算する。
【００７１】
セカンダリ回転数センサ８３は、たとえば、無段変速機構２３のセカンダリプーリ３４の回転に同期したパルス信号をＥＣＵ８１に入力する。ＥＣＵ８１は、セカンダリ回転数センサ８３から入力されるパルス信号の周波数をセカンダリ軸３２の回転数（セカンダリ回転数）に換算する。
【００７２】
出力回転数センサ８４は、たとえば、第１アイドルギヤ６２の回転に同期したパルス信号をＥＣＵ８１に入力する。ＥＣＵ８１は、出力回転数センサ８４から入力されるパルス信号の周波数をＴ／Ｍ出力軸２２の回転数（出力回転数）に換算する。
【００７３】
ＥＣＵ８１には、制御対象として、動力分割式無段変速機４の作動油圧を供給するための油圧装置８５に含まれる各種のバルブ（図示せず）が接続されている。バルブには、たとえば、動力分割式無段変速機４のハイブレーキＨＢ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣの係合／解放のための油圧をそれぞれ制御するバルブなどが含まれる。
【００７４】
ＥＣＵ８１は、油圧装置８５に含まれるバルブを制御して、ハイブレーキＨＢおよびロークラッチＬＣの係合／解放を切り替えることにより、ベルトモードとトルクモードとを切り替える。ベルトモードとスプリットモードとの切り替えは、無段変速機構２３の変速比が所定の切替変速比と一致した状態で行われる。切替変速比は、一定変速機構２４の変速比を含む所定範囲内の値、好ましくは、一定変速機構２４の変速比と同じ値に設定されている。一定変速機構２４の変速比は、たとえば、無段変速機構２３の最小変速比と同じ値に設定されている。
【００７５】
また、ＥＣＵ８１は、油圧装置８５に含まれるバルブを制御して、ロークラッチＬＣおよびリバースブレーキＲＢの係合／解放を切り替えることにより、前進モード（ベルトモード）と後進モードとを切り替える。
【００７６】
＜センサ故障処理＞
【００７７】
図６は、センサ故障処理の流れを示すフローチャートである。
【００７８】
車両１の走行中、ＥＣＵ８１により、図６に示されるセンサ故障処理が繰り返し実行される。
【００７９】
センサ故障処理では、まず、故障検出時の動力伝達モードがスプリットモードであるか否かが判定される（ステップＳ１）。
【００８０】
動力伝達モードがスプリットモードである場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、セカンダリ回転数センサ８３または出力回転数センサ８４の故障が検出されるか否かが判定される（ステップＳ２）。たとえば、プライマリ回転数センサ８２からパルス信号が出力されているにもかかわらず、セカンダリ回転数センサ８３からパルス信号が出力されない場合、ＥＣＵ８１により、セカンダリ回転数センサ８３の故障が検出される。また、車両１の車速が零でないにもかかわらず、出力回転数センサ８４からパルス信号が出力されない場合、ＥＣＵ８１により、出力回転数センサ８４の故障が検出される。
【００８１】
セカンダリ回転数センサ８３または出力回転数センサ８４の故障が検出された場合には、次に、その検出された故障がセカンダリ回転数センサ８３の故障であるか否かが判定される（ステップＳ３）。
【００８２】
そして、セカンダリ回転数センサ８３の故障である場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、セカンダリ回転数が不明であるので、セカンダリ回転数が算出される（ステップＳ４）。
【００８３】
セカンダリ回転数は、プライマリ回転数センサ８２の出力パルス信号から取得されるプライマリ回転数、出力回転数センサ８４の出力パルス信号から取得される出力回転数、一定変速機構２４の変速比、ならびに合成用歯車機構２５のサンギヤ５２およびリングギヤ５３の各歯数を用いて算出される。
【００８４】
図７に示されるように、一定変速機構２４の変速比をγｇとし、ベルト変速比をγｂとし、Ｔ／Ｍ変速比をγａｌｌとすると、合成用歯車機構２５のキャリア５１およびサンギヤ５２の差回転数とキャリア５１およびリングギヤ５３の差回転数との比は、１／γｇ−１／γｂ：１／γａｌｌ−１／γｇと表される。
【００８５】
また、キャリア５１およびサンギヤ５２の差回転数とキャリア５１およびリングギヤ５３の差回転数との比（１／γｇ−１／γｂ：１／γａｌｌ−１／γｇ）は、サンギヤ５２の歯数Ｚｓの逆数１／Ｚｓとリングギヤ５３の歯数Ｚｒの逆数１／Ｚｒとの比と等しい。これを式で表すと、
１／γｇ−１／γｂ：１／γａｌｌ−１／γｇ＝１／Ｚｓ：１／Ｚｒ  ・・・（１）
となる。
【００８６】
プライマリ回転数をＮｐｒｉとし、セカンダリ回転数をＮｓｅｃとし、出力回転数をＮｏｕｔとすると、ベルト変速比γｂの逆数１／γｂは、
１／γｂ＝Ｎｓｅｃ／Ｎｐｒｉ  ・・・（２）
となり、Ｔ／Ｍ変速比γａｌｌの逆数１／γａｌｌは、
１／γａｌｌ＝Ｎｏｕｔ／Ｎｐｒｉ  ・・・（３）
となる。
【００８７】
式（２）および式（３）を式（１）に代入して、ベルト変速比γｂおよびＴ／Ｍ変速比γａｌｌを消去し、その代入後の式（１）をセカンダリ回転数Ｎｓｅｃについて解くと、次式（４）を得ることができる。
【００８８】
Ｎｓｅｃ＝Ｎｐｒｉ（１／γｇ−Ｎｐｒｉ／Ｎｏｕｔ）・Ｚｒ／Ｚｓ＋Ｎｐｒｉ／γｇ
・・・（４）
【００８９】
よって、セカンダリ回転数は、式（４）に従って算出することができる。
【００９０】
セカンダリ回転数の算出後、その算出されたセカンダリ回転数およびプライマリ回転数センサ８２の出力パルス信号から取得されるプライマリ回転数を用いて、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とのプーリ比（ベルト変速比）が算出される。
【００９１】
一方、検出された故障がセカンダリ回転数センサ８３の故障でない場合（ステップＳ３のＮＯ）、つまり検出された故障が出力回転数センサ８４の故障である場合には、セカンダリ回転数の算出は行われず（ステップＳ４のスキップ）、セカンダリ回転数センサ８３の出力パルス信号から取得されるセカンダリ回転数を用いて、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とのプーリ比が算出される。
【００９２】
そして、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４の各プーリ径が変更されて、プーリ比が所定の切替変速比まで下げられる（ステップＳ５：ベルト変速）。
【００９３】
プーリ比が切替変速比まで下がると、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（ステップＳ６）。
【００９４】
これにより、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる際に、Ｔ／Ｍ変速比が大きく上がることを抑制でき、エンジン回転数がレブリミットを超過するオーバーレブや強力なエンジンブレーキによる車両の急減速を生じることを抑制できる。また、ロークラッチＬＣの係合ショックおよびロークラッチＬＣへのダメージの発生を抑制できる。
【００９５】
動力伝達モードがベルトモードに切り替えられた後は、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止されて（ステップＳ７）、センサ故障処理が終了される。
【００９６】
セカンダリ回転数センサ８３または出力回転数センサ８４の故障が検出されない場合には（ステップＳ２のＮＯ）、ステップＳ３〜Ｓ７の処理がスキップされて、センサ故障処理が終了される。
【００９７】
故障検出時の動力伝達モードがスプリットモードでない場合、つまり故障検出時の動力伝達モードがベルトモードであった場合には（ステップＳ１のＮＯ）、セカンダリ回転数センサ８３の故障が検出されるか否かが判定される（ステップＳ８）。
【００９８】
セカンダリ回転数センサ８３の故障が検出された場合（ステップＳ８のＹＥＳ）、その後のベルトモードでは、出力回転数センサ８４の出力パルス信号から取得される出力回転数がセカンダリ回転数と見なされて（ステップＳ９）、その出力回転数およびプライマリ回転数センサ８２の出力パルス信号から取得されるプライマリ回転数からプーリ比が算出されて、プーリ比（ベルト変速比）の制御により、Ｔ／Ｍ変速比が制御される。
【００９９】
そして、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止されて（ステップＳ７）、センサ故障処理が終了される。
【０１００】
セカンダリ回転数センサ８３の故障が検出されない場合には（ステップＳ８のＮＯ）、出力回転数センサ８４の故障が検出されるか否かが判定される（ステップＳ１０）。
【０１０１】
出力回転数センサ８４の故障が検出された場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、その後は、セカンダリ回転数センサ８３の出力パルス信号から取得されるセカンダリ回転数が出力回転数と見なされる（ステップＳ１１）。
【０１０２】
そして、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止されて（ステップＳ７）、センサ故障処理が終了される。その後のベルトモードでは、プライマリ回転数センサ８２の出力パルス信号から取得されるプライマリ回転数およびセカンダリ回転数センサ８３の出力パルス信号から取得されるセカンダリ回転数からプーリ比が算出されて、プーリ比（ベルト変速比）の制御により、Ｔ／Ｍ変速比が制御される。
【０１０３】
一方、ベルトモードにおいて、セカンダリ回転数センサ８３および出力回転数センサ８４のいずれの故障も検出されない場合には（ステップＳ１０のＮＯ）、その後、センサ故障処理が終了される。
【０１０４】
＜作用効果＞
【０１０５】
以上のように、セカンダリ回転数センサ８３が故障しても、セカンダリ回転数が算出されるので、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とのプーリ比（ベルト変速比）を算出することができる。よって、スプリットモードからベルトモードへの良好な切り替えを行うことができ、また、プーリ比の制御によるＴ／Ｍ変速比の制御を行うことができる。
【０１０６】
セカンダリ回転数センサ８３または出力回転数センサ８４の故障が発生した場合、セカンダリ軸３２とＴ／Ｍ出力軸２２との差回転数を検出できず、また、その差回転数を算出できても、その算出値が正確であることが保証されないので、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止されて、動力伝達モードがベルトモードに固定される。スプリットモードでは、Ｔ／Ｍ変速比が一定変速比以下に制限されるのに対し、ベルトモードでは、無段変速機構の変速比幅をＴ／Ｍ変速比幅として確保することができる。そのため、ベルトモードに固定された後も、車両１を良好に走行させることができる。
【０１０７】
＜変形例＞
【０１０８】
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。
【０１０９】
前述の実施形態では、セカンダリ回転数センサ８３または出力回転数センサ８４の故障が検出されると、動力伝達モードがベルトモードに固定（スプリットモードへの切り替えが禁止）されるとしたが、プライマリ回転数センサ８２の故障が検出された場合にも、Ｔ／Ｍ変速比の制御がより不安定になることを回避するため、動力伝達モードがベルトモードに固定されてもよい。たとえば、セカンダリ回転数センサ８３からパルス信号が出力されているにもかかわらず、プライマリ回転数センサ８２からパルス信号が出力されない場合、ＥＣＵ８１により、プライマリ回転数センサ８２の故障が検出される。
【０１１０】
また、出力回転数センサ８４が故障した場合であっても、車両１に設けられた車速センサの出力信号からＴ／Ｍ出力軸２２の回転数である出力回転数を適切な精度で取得できる場合には、必ずしもベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止されなくてもよい。
【０１１１】
前述の式（２）および式（３）を式（１）に代入して、ベルト変速比γｂおよびＴ／Ｍ変速比γａｌｌを消去し、その代入後の式（１）を出力回転数Ｎｏｕｔについて解くと、次式（５）を得ることができる。
【０１１２】
Ｎｏｕｔ＝Ｎｐｒｉ（１＋Ｚｓ／Ｚｒ）／γｇ−Ｎｓｅｃ・Ｚｓ／Ｚｒ
・・・（５）
【０１１３】
出力回転数センサ８４が故障した場合に、式（５）に従って、出力回転数が算出されてもよい。
【０１１４】
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】
【０１１５】
４    動力分割式無段変速機
２１  Ｔ／Ｍ入力軸
２２  Ｔ／Ｍ出力軸
２４  一定変速機構
３１  プライマリ軸
３２  セカンダリ軸
３３  プライマリプーリ
３４  セカンダリプーリ
３５  ベルト
５１  キャリア
５２  サンギヤ
５３  リングギヤ
５４  ピニオンギヤ
８１  ＥＣＵ（回転数算出手段、モード切替手段、モード切替禁止手段）
８２  プライマリ回転数センサ（プライマリ回転数検出手段）
８３  セカンダリ回転数センサ（セカンダリ回転数検出手段）
８４  出力回転数センサ（出力回転数検出手段）
【図１】
0006391426.tif 000002
【図２】
0006391426.tif 000003
【図３】
0006391426.tif 000004
【図４】
0006391426.tif 000005
【図５】
0006391426.tif 000006
【図６】
0006391426.tif 000007
【図７】
0006391426.tif 000008