(57)【要約】    【課題】  有段副変速機と無段主変速機とを備えた車両の変速装置において、有段副変速機のアップ変速によるトルクフェーズにおいて、トルク引けの発生を防止する。    【解決手段】  高速段選択クラッチを締結することで１速→２速の変速が行われる有段副変速機と、該有段副変速機の後段に無段主変速機を備えた変速装置において、１速→２速のアップ変速におけるトルクフェーズにおいて、高速段選択クラッチの伝達トルクに比例するエンジントルク補正値を設定し、該補正値に基づいてエンジントルクを増大補正する。【選択図】  図３
2007092665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦要素の締結・解放により変速を行う有段副変速機と、該有段副変速機の出力側に接続される無段主変速機とを備え、エンジンのトルクを前記有段副変速機及び無段主変速機を介して駆動輪に伝達する車両の変速装置であって、
前記有段副変速機のアップ変速でのトルクフェーズにおいて、駆動軸トルクが一定になるように前記エンジンのトルクを補正することを特徴とする車両の変速装置。
【請求項２】
前記摩擦要素の伝達トルクに比例するエンジントルク補正値を設定することを特徴とする請求項１記載の車両の変速装置。
【請求項３】
前記トルクフェーズ後のイナーシャフェーズにおいて、前記無段主変速機の変速比変化に応じて、前記エンジンのトルク及び前記摩擦要素の伝達トルクを制御することで、イナーシャフェーズにおける駆動軸トルク及びエンジン回転速度を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の車両の変速装置。
【請求項４】
前記イナーシャフェーズにおいて、前記摩擦要素の伝達トルクを一定に減少変化させることで、要求される駆動軸トルク特性になるように、前記無段主変速機の変速比変化を決定することを特徴とする請求項３記載の車両の変速装置。
【請求項５】
前記有段副変速機のアップ変速に対して、前記有段副変速機及び無段主変速機によるトータル変速比を一定に保つべく前記無段主変速機で変速させるときに、前記イナーシャフェーズにおいて駆動軸トルク及びエンジン回転速度が一定になるように、前記無段主変速機の変速比変化に応じて、前記エンジンのトルク及び前記摩擦要素の伝達トルクを制御することを特徴とする請求項３又は４記載の車両の変速装置。
【請求項６】
前記有段副変速機及び無段主変速機によるトータル変速比の変化を伴う前記有段副変速機のアップ変速において、前記無段主変速機の変速終了時に、前記有段副変速機の変速が終了するように、前記摩擦要素の伝達トルクを制御することを特徴とする請求項３又は４記載の車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦要素の締結・解放により変速を行う有段副変速機と、該有段副変速機の出力側に接続される無段主変速機とを備え、エンジンのトルクを前記有段副変速機及び無段主変速機を介して駆動輪に伝達する車両の変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の前進ギヤ段に選択的に切り換えられる副変速機を有する車両用無段変速機において、前記副変速機のアップ変速されるときに、入力軸回転速度の変化が抑制されるように、無段変速機を急減速変速させることで、エンジンやトルクコンバータなどの慣性トルクの発生を解消し、慣性トルクによる変速ショックの発生を抑制する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平０５−０７９５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記の従来装置によると、イナーシャによるトルク変化を抑えることができるが、トルクフェーズにおいて、有段副変速機の段間比分に基づき摩擦要素の伝達トルクの変化に比例する駆動トルクの落ち込み（トルク引け）が生じるという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、有段副変速機と無段主変速機とを備えた車両の変速装置において、前記有段副変速機のアップ変速によるトルクフェーズにおいて、トルクの引けの発生を回避できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そのため、本発明に係る車両の変速装置では、有段副変速機のアップ変速でのトルクフェーズにおいて、駆動軸トルクが一定になるようにエンジンのトルクを補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
上記構成によると、有段副変速機のアップ変速でのトルクフェーズにおいて、有段副変速機の段間比分に基づき摩擦要素の伝達トルク変化に比例する駆動トルクの落ち込みが生じるので、係る駆動トルクの落ち込みを相殺するようにエンジンのトルクを補正して、トルクフェーズにおいて駆動トルクを一定に保つことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る車両の変速装置の構成を示す概略図である。
図１に示す車両の動力伝達系において、エンジン１からの回転は、前進２段変速機である有段副変速機２を経て前後進切り換え機構４に伝達され、更に、無段主変速機３を介して、図示省略した駆動輪に伝達されるようになっている。
【０００７】
前記前後進切り換え機構４は、Ｄレンジでの前進走行時においては前進クラッチ４ａを締結させることで有段副変速機２からのエンジン回転をそのまま伝達し、Ｒレンジでの後進走行時においては後進ブレーキ４ｂを締結させることで有段副変速機２からのエンジン回転を減速、逆転下に伝達し、Ｐ，Ｎレンジでの駐停車時においては前進クラッチ４ａ及び後進ブレーキ４ｂの双方を解放させることで有段副変速機２からのエンジン回転を後段に伝達しなくなる。
【０００８】
前記無段主変速機３は、トロイダル式の無断変速機であり、２個のトロイダル伝動ユニット（フロント側トロイダル伝動ユニット５及びリヤ側トロイダル伝動ユニット６）を、後述するように同軸背中合わせに配置してなる。
前記トロイダル伝動ユニット５，６は、入力ディスク７と、これに同軸に対向配置した出力ディスク８と、対応する入出力ディスク７，８間に介在させた一対ずつのパワーローラ９とをそれぞれ備えた同様な構成を有する。
【０００９】
両トロイダル伝動ユニット５，６は、それぞれの出力ディスク８が背中合わせになるよう同軸に配置され、それぞれの入力ディスク７は、主軸１０に回転係合されて前後進切り換え機構４からの回転が共通に入力され、それぞれの出力ディスク８は主軸１０に対して回転自在に支持される。
また、両出力ディスク８は、中空出力軸１１を介して相互に一体結合し、この中空出力軸１１上に出力歯車１２が固定されている。
【００１０】
前記出力歯車１２は、カウンターシャフト１３の前端に軸支されるカウンターギヤ１４に噛み合ってカウンターシャフト１３を回転させ、カウンターシャフト１３の回転は、出力歯車組１５を経て、主軸１０の後方へ同軸配置した変速機出力軸１６に伝達される。
従って、前後進切り換え機構４からの回転は両入力ディスク７へ共通に伝達され、入力ディスク７の回転は対応するパワーローラ９を介して出力ディスク８に達し、この回転が共通な出力歯車１２から、これに噛合するカウンターギヤ１４及びカウンターシャフト１３、並びに出力歯車組１５を順次経て変速機出力軸１６から取り出されることになる。
【００１１】
そして、前記変速機出力軸１６の後段には、デファレンシャルギヤ等を介して駆動輪（図示省略）が接続され、エンジン１のトルクは、前記有段副変速機２０，前後進切り換え機構４及び無段主変速機１９を介して駆動輪に伝達される。
前記トロイダル式の無段主変速機１９においては、入力ディスク７と出力ディスク８の変速比は、入力ディスク７と出力ディスク８の接触半径によって決まり、パワーローラ９を傾転させて接触半径を連続的に変化させることによって、無段変速を実現する。
【００１２】
前記有段副変速機２は、単純遊星歯車組２３、高速段選択クラッチ（摩擦要素）２４及びワンウェイクラッチ２５を含んで構成される。
前記単純遊星歯車２３は、サンギヤ２３ｓと、リングギヤ２３ｒと、これら両ギヤに噛合する複数のピニオン２３ｐと、該ピニオン２３ｐを回転自在に支持するキャリア２３ｃとからなる。
【００１３】
前記キャリア２３ｃは、前後進切り換え機構４の入力軸に結合されると共に、高速段選択クラッチ２４のクラッチハブにも結合される。
前記リングギヤ２３ｒは、ワンウェイクラッチ２５によりエンジン１の回転と逆方向に回転し得ないようになっている。
前記高速段選択クラッチ２４は、上記したクラッチハブのほかに、クラッチドラムを備え、このクラッチドラムはエンジン１の出力軸側に結合されると共に、前記単純遊星歯車組２３のサンギヤ２３ｓにも結合される。
【００１４】
前記高速段選択クラッチ２４のクラッチドラムとクラッチハブとの間が油圧の供給によって締結されると、エンジン回転がキャリア２３ｃを経て前後進切り換え機構４の入力軸にそのまま伝達される。
かかる高速段選択クラッチ２４の締結状態が、有段副変速機２の高速段選択状態（直結段選択状態）、換言すれば、２速への変速状態となる。
【００１５】
一方、油圧供給が断たれ、前記高速段選択クラッチ２４のクラッチドラムとクラッチハブとの間が解放されると、単純遊星歯車２３のサンギヤ２３ｓにエンジン回転が入力される一方、ワンウェイクラッチ２５がリングギヤ２３ｒのエンジン１と逆方向への回転を阻止しているため、キャリア２３ｃを減速下に同方向へ回転駆動することになり、有段副変速機２の低速段選択状態、換言すれば、１速への変速状態になる。
【００１６】
次に図２は、本発明による車両の変速装置に係る制御システムの構成を概略示すブロック図である。
この制御システムは、前述したエンジン１，有段副変速機２，前後進切り換え機構４，無段主変速機３を含むと共に、自動変速機制御ユニット（ＡＴＣＵ）３０、エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）４０を含んでなる。
【００１７】
前記ＡＴＣＵ３０は、有段副変速機２，前後進切り換え機構４，無段主変速機３を制御するユニットであり、無段主変速機３からは入力軸回転数及び出力軸回転数の情報を、前記ＥＣＭ４０からはエンジン回転数（rpm）及びアクセル開度の情報をそれぞれ入力し、これらの情報に基づいて無段主変速機３に対して変速動作のための変速指令を、有段副変速機２に対して変速動作のためのクラッチ締結指令を、また、ＥＣＭ４０に対してエンジントルクの補正指令をそれぞれ出力する。
【００１８】
一方、ＥＣＭ４０は、エンジン１を制御するモジュールであり、運転者のアクセル４１操作に基づくアクセル開度、及び、エンジン１からのエンジン回転数（rpm）を情報として入力し、これらの情報に基づいてエンジン１の電制スロットルに対してスロットル開度指令を出力すると共に、ＡＴＣＵ３０に対してエンジン回転数及びアクセル開度の情報を出力する。
【００１９】
図３のフローチャートは、本発明に係る変速装置における有段副変速機２の１速→２速アップ変速時における制御処理を示し、前記ＡＴＣＵ３０に予め制御プログラムとして図３に示すルーチンが組み込まれているものとする。
以下の図３のフローチャートに示す制御処理を、図４のタイムチャートを参照しつつ説明する。
【００２０】
図３のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１１では、有段副変速機２における１速→２速のアップ変速要求があるか否かを判別する。
ここで、有段副変速機２における１速→２速のアップ変速が要求される状態とは、例えば、有段副変速機２が１速の状態で無段主変速機３による変速で得られるトータルの変速比が、有段変速機２の２速状態でも無段主変速機３による変速で得られる場合である。
【００２１】
有段副変速機２における１速→２速のアップ変速が要求される状態である場合には、ステップＳ１２へ進む。
ステップＳ１２では、前記有段副変速機２の変速段を１速から２速に変速させるべく、前記高速段選択クラッチ２４の伝達トルクを一定速度で増大させるように油圧を制御して、トルクフェーズに移行させる。
【００２２】
図４に示すように、前記高速段選択クラッチ２４の伝達トルクを増大変化させると、相対的に、前記単純遊星歯車組２３のサンギヤ２３ｓを入力とする経路（以下、ルート１という）での伝達トルクが低下することになる。
ここで、１速状態での有段副変速機２の変速比をｒとし、エンジン１の出力トルクをＴｅとすると、ルート１の伝達トルクは、前記高速段選択クラッチ２４の伝達トルクの増大変化に伴ってＴｅ×ｒから０に変化する一方で、高速段選択クラッチ２４を介したトルク伝達経路（以下、ルート２という）の伝達トルクは、２速が直結段であるので、０からＴｅにまで変化することになる。
【００２３】
即ち、前記有段副変速機２の変速段を１速から２速へアップ変速するときのトルクフェーズにおいて、トルクフェーズ開始前の有段副変速機２の出力軸トルクと、トルクフェーズ完了時点における有段副変速機２の出力軸トルクとは、エンジンの出力トルクに変動がないのに、有段副変速機２の段間比分だけ格差を生じることになり、結果、駆動軸トルクに落ち込みが生じることになってしまう。
【００２４】
そこで、本実施形態では、次のステップＳ１３で、前記トルクの落ち込みを防止すべく、前記高速段選択クラッチ２４の伝達トルクが増大するに従って低下する駆動軸トルクを補うようにエンジントルクを増大補正し、トルクフェーズにおいて駆動軸トルクが一定に保たれるようにする。
具体的には、前記高速段選択クラッチ２４の伝達トルクに比例するトルク補正量を設定して、これを前記ＥＣＭ４０側に出力する。
【００２５】
トルク補正量を受信したＥＣＭ４０では、前記トルク補正量に見合うスロットル開度の増大要求値を算出し、これに基づいて電制スロットルの開度を増大補正する。
尚、エンジントルクの補正は、電制スロットルによる吸入空気量の増大補正で行える他、点火時期，空燃比，バルブタイミングなどの補正によっても行うことが可能であり、更に、これらの組み合わせからトルク補正を行わせても良い。
【００２６】
上記のように、トルクフェーズにおけるエンジントルクを、前記高速段選択クラッチ２４の伝達トルクに応じて補正することで、駆動軸トルクを一定に保持させることができ、変速時の運転性を向上させることができる。
ステップＳ１４では、トルクフェーズからイナーシャフェーズに移行したか否かを判別する。
【００２７】
前記イナーシャフェーズへの移行判断は、例えば、単純遊星歯車組２３の回転関係や、クラッチ油圧又は該クラッチ油圧に相関する信号や、エンジントルクの補正量から判断できる。
トルクフェーズからイナーシャフェーズに移行したことが判断されると、ステップＳ１５へ進む。
【００２８】
ステップＳ１５では、有段副変速機２の１速から２速への変速に対応して同時進行させる無段主変速機３の変速における目標変速比を演算する。
前記目標変速比は、有段変速機２の１速から２速への変速に対応して、有段副変速機２及び無段主変速機３のトータル変速比が変速前と同じになるようにする無段主変速機３でのダウン変速における経過時間に対する目標変速比の変化特性である。
【００２９】
次のステップＳ１６では、エンジン回転速度と無段主変速機３の出力軸回転速度との比、即ち、前記トータル変速比が一定になるように前記高速段選択クラッチ２４の伝達トルクを制御する。
尚、前記ステップＳ１５で無段主変速機３の目標変速比を演算するときには、ステップＳ１６における伝達トルクの制御において、前記高速段選択クラッチ２４の伝達トルクを略一定速度で減少させることで、トータル変速比が一定に保持されるように、無段主変速機３の目標変速比を設定する。
【００３０】
更に、ステップＳ１７では、前記ステップＳ１６で制御される高速段選択クラッチ２４の伝達トルクと同等のエンジントルクになるように、エンジントルクを制御することで、エンジン回転速度を一定に保持させるようにする。
ステップＳ１８では、変速が終了したか否かを判別し、変速が終了していない場合には、ステップＳ１５に戻ってステップＳ１５〜ステップＳ１７の演算処理を繰り返し、変速終了が判定されると、そのまま本ルーチンを終了させる。
【００３１】
尚、変速の終了は、単純遊星歯車組２３の回転関係等に基づいて判断することができ、変速の終了が判定されると、エンジントルク補正はキャンセルされる。
上記実施形態によると、トータル変速比を変化させない有段副変速機２の１速→２速アップ変速において、変速開始から終了までの間で、駆動軸トルク及びエンジン回転速度を一定に保つことができる。
【００３２】
ところで、上記では、トータル変速比を変化させない有段副変速機２の１速→２速アップ変速の場合について説明したが、図５のタイムチャートに示すトータル変速比の変化を伴う有段副変速機２の１速→２速アップ変速においても、前記同様にトルクフェーズにおいてエンジントルクを補正することで、トルクフェーズにおけるトルク引けの発生を防止できる。
【００３３】
また、図５のタイムチャートに示すトータル変速比の変化を伴う有段副変速機２の１速→２速アップ変速においては、前記ステップＳ１５で、変速後の目標トータル変速比に一定速度で近づくように、無段主変速機３における目標変速比を設定し、ステップＳ１６では、無段主変速機３の変速終了時に、有段副変速機２の２速への変速が終了するように、高速段選択クラッチ２４の伝達トルクを制御し、更に、ステップＳ１７では、前記クラッチ伝達トルクに対応してエンジントルクを補正する。
【００３４】
従って、トータル変速比の変化を伴う有段副変速機２の１速→２速アップ変速においても、トルクフェーズにおけるトルク引けの発生を防止できる一方、トータル変速比の変化に伴い駆動トルク・エンジン回転速度を滑らかに変化させて、変速フィーリングを向上させることができる。
尚、上記実施形態では、無段主変速機３としてトロイダル式の無段変速機を用いたが、ベルト式の無段変速機を用いても良いことは明らかである。
【００３５】
また、有段副変速機２は、前進２段に限定されるものではなく、３段以上の変速段に切り換えられる有段変速機であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態における車両の動力伝達系を示すシシテム図。
【図２】実施形態における変速制御系を示すブロック図。
【図３】実施形態における変速時の制御処理を示すフローチャート。
【図４】実施形態においてトータル変速を一定とする副変速機のアップ変速時の制御特性を示すタイムチャート。
【図５】実施形態においてトータル変速比の変化を伴う副変速機のアップ変速時の制御特性を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００３７】
１…エンジン、２…有段副変速機、３…無段主変速機、４…前後進切り換え機構、２３…単純遊星歯車組、２４…高速段選択クラッチ（摩擦要素）、２５…ワンウェイクラッチ、３０…自動変速機制御ユニット（ＡＴＣＵ）、４０…エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）
【図１】
2007092665.tif 000003
【図２】
2007092665.tif 000004
【図３】
2007092665.tif 000005
【図４】
2007092665.tif 000006
【図５】
2007092665.tif 000007