(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転サイクルを変更することが可能なエンジンからの動力が入力される無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力を制御するための車両用無段変速機の制御装置であって、
前記エンジンの運転サイクルに応じて前記動力伝達部材に対する挟圧力を変更する挟圧力制御手段を、含み、
前記挟圧力制御手段は、前記エンジンの運転サイクル数が少なくなるほど前記動力伝達部材に対する挟圧力を小さい値に変更するものである車両用無段変速機の制御装置。
【請求項２】
運転サイクルを変更することが可能なエンジンからの動力が入力される無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力を制御するための車両用無段変速機の制御装置であって、
前記エンジンから前記無段変速機へ入力されるトルクの振動を低減するトルク振動低減手段と、
該トルク振動低減手段によるトルク振動低減量が大きくなるほど前記無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力を小さくする挟圧力制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用無段変速機の制御装置。
【請求項３】
前記トルク振動低減手段は、前記無段変速機の入力軸に連結された電気モータに、前記エンジンから該無段変速機へ入力されるトルクの振動に対して逆位相のトルク振動を発生させるものである請求項２の車両用無段変速機の制御装置。
【請求項４】
前記無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力は、該無段変速機の入力トルク振動および作動油温度の少なくとも一方に基づいて変更するものである請求項１乃至３のいずれかの車両用無段変速機の制御装置。
【請求項５】
前記挟圧力制御手段は、前記無段変速機の変速比および入力トルク関連情報とに基づいて基本挟圧力を決定する基本挟圧力決定手段と、該基本挟圧力決定手段により決定された基本挟圧力を前記無段変速機の入力トルク振動および作動油温度の少なくとも一方に基づいて補正する挟圧力補正手段とを含むものである請求項１乃至４のいずれかの車両用無段変速機の制御装置。
【請求項６】
前記無段変速機は、有段変速部および無段変速部を備え、前記エンジンの動力は該有段変速部を介して該無段変速部に入力されるものであり、前記挟圧力補正手段は、該有段変速部の変速比および／または無段変速部の変速比に基づいて前記基本挟圧力を補正するものである請求項５の車両用無段変速機の制御装置。
【請求項７】
前記トルク振動低減手段によるトルク振動の低減が得られない状態であるか否かを判定するトルク振動低減不可判定手段を備え、前記挟圧力制御手段の挟圧力補正手段は、そのトルク振動低減不可判定手段により前記トルク振動低減手段によるトルク振動の低減が得られない状態であると判定された場合は、トルク振動低減のない場合でも動力伝達部材がすべらないように予め定められた補正量で前記基本挟圧力を補正するものである請求項６の車両用無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイクル数が変更されるエンジンからの動力が入力される無段変速機において、その動力伝達部材のすべりを防止しつつ、伝達される動力の損失を低減するために可及的に小さな挟圧力とする車両用無段変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の要求出力或いはエンジンの動作状態に応じてそのエンジンの運転サイクル数を変更可能とした車両が知られている。たとえば、特開平１０−１０３０９２号公報に記載されたエンジン制御装置を備えた車両がそれである。これによれば、エンジンに設けられた電磁式の吸気弁および排気弁の作動タイミングが切り換えられることによってエンジンが４サイクル運転から２サイクル運転へ変更されるので、エンジン出力の向上を容易に図ることができ、かつ運転サイクルの変更の際にはエンジン出力の変動を抑制するように制御されることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両において、上記のような運転サイクル数を変更可能としたエンジンからの動力を無段変速機に入力させる場合においては、エンジンの運転サイクル数が多サイクルとなるほどその出力トルクに含まれるトルク振動が大きくなり、たとえばベルト式無段変速機にあっては、そのトルク振動によってベルトが滑る可能性があった。
【０００４】
これに対して、上記ベルト式無段変速機のベルト挟圧力を上記トルク振動の最大ピーク値でもすべりが発生しない値へ一律に高めることにより上記ベルトの滑りを解消することが考えられるが、平均的には不要にベルト挟圧力を高めることになって動力損失が増大し、車両の燃費を低下させる。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、運転サイクルを変更することが可能なエンジンから動力が入力される車両用無段変速機において、動力伝達部材のすべりを防止しつつ可及的に小さな挟圧力で制御する制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、運転サイクルを変更することが可能なエンジンからの動力が入力される無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力を制御するための車両用無段変速機の制御装置であって、エンジンの運転サイクルに応じて前記動力伝達部材に対する挟圧力を変更する挟圧力制御手段を、含み、前記挟圧力制御手段は、前記エンジンの運転サイクル数が少なくなるほど前記動力伝達部材に対する挟圧力を小さい値に変更するものであることにある。
【０００７】
【第１発明の効果】
このようにすれば、挟圧力制御手段により、エンジンの運転サイクルに応じて無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力が変更されるので、動力伝達部材のすべりを防止しつつ可及的に小さな挟圧力とされる。たとえば、低サイクル（２サイクル）運転時には動力伝達部材に対する挟圧力が相対的に低くされ、高サイクル（４サイクル）運転時には動力伝達部材に対する挟圧力が相対的に高くされることにより、各運転時のサイクル数に応じて動力伝達部材のすべりを防止しつつ可及的に小さな挟圧力とされる。これにより、車両の燃費が改善される。
【０００８】
【第１発明の他の態様】
ここで、好適には、前記挟圧力制御手段は、前記エンジンの運転サイクル数が少なくなるほど前記動力伝達部材に対する挟圧力を小さい値に変更するものである。このようにすれば、エンジンの運転サイクル数が少なくなるほど前記動力伝達部材に対する挟圧力が小さい値に変更されることから、エンジンの運転サイクル数が少なくなる状態において無段変速機の動力損失が一層低減される。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】
前記目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、運転サイクルを変更することが可能なエンジンからの動力が入力される無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力を制御するための車両用無段変速機の制御装置であって、(a) 前記エンジンから前記無段変速機へ入力されるトルクの振動を低減するトルク振動低減手段と、(b) そのトルク振動低減手段によるトルク振動低減量が大きくなるほど前記無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力を小さくする挟圧力制御手段とを、含むことにある。
【００１０】
【第２発明の効果】
このようにすれば、エンジンから前記無段変速機へ入力されるトルクの振動を低減するトルク振動低減手段が備えられ、そのトルク振動低減手段によるトルク振動低減量が大きくなるほど、挟圧力制御手段により上記無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力が小さくされることから、動力伝達部材のすべりを防止しつつトルク振動の大きさに応じて動力伝達部材に対する挟圧力およびそれに起因する無段変速機の動力損失が可及的に低減される。
【００１１】
ここで、好適には、前記トルク振動低減手段は、前記無段変速機の入力軸に連結された電気モータに、前記エンジンからその無段変速機へ入力されるトルクの振動に対して逆位相のトルク振動を発生させるものである。このようにすれば、無段変速機へ入力されるトルク振動が、電気モータから発生させられたそれと逆位相のトルク振動により相殺されることにより好適に低減される。
【００１２】
また、好適には、前記無段変速機の動力伝達部材に対する挟圧力は、その無段変速機の入力トルク振動および作動油温度の少なくとも一方に基づいて変更されるものである。このようにすれば、無段変速機の入力トルク振動および作動油温度の少なくとも一方に応じた適切な値に変更されることにより、動力伝達部材のすべりを防止しつつ動力伝達部材に対する挟圧力およびそれに起因する無段変速機の動力損失が可及的に低減される。
【００１３】
また、好適には、前記挟圧力制御手段は、前記無段変速機の変速比および入力トルク関連情報とに基づいて基本挟圧力を決定する基本挟圧力決定手段と、その基本挟圧力決定手段により決定された基本挟圧力を前記無段変速機の入力トルク振動および作動油温度の少なくとも一方に基づいて補正する挟圧力補正手段とを含むものである。このようにすれば、挟圧力補正手段により、基本挟圧力決定手段により決定された基本挟圧力が、無段変速機の入力トルク振動および作動油温度の少なくとも一方に基づいて補正されるので、動力伝達部材のすべりを防止しつつ動力伝達部材に対する挟圧力およびそれに起因する無段変速機の動力損失が可及的に低減される。また、センサの異常など何らかの原因で補正がフェイル状態となっても基本挟圧力が確保される利点がある。
【００１４】
また、好適には、前記無段変速機は有段変速部および無段変速部を備え、前記エンジンの動力はその有段変速部を介してその無段変速部に入力されるものであり、前記挟圧力補正手段は、その有段変速部の変速比および／または無段変速部の変速比に基づいて前記基本挟圧力を補正するものである。このようにすれば、無段変速部に入力されるトルク振動は有段変速部の変速比に応じて変化し、無段変速部内では変速比に応じてすべり易さが変化することから、その有段変速部の変速比および／または無段変速部の変速比に基づいて前記基本挟圧力が補正されることにより、動力伝達部材のすべりを防止しつつ動力伝達部材に対する挟圧力およびそれに起因する無段変速部の動力損失が可及的に低減される。
【００１５】
また、好適には、前記トルク振動低減手段によるトルク振動の低減が得られない状態であるか否かを判定するトルク振動低減不可判定手段が設けられ、前記挟圧力制御手段の挟圧力補正手段は、そのトルク振動低減不可判定手段により前記トルク振動低減手段によるトルク振動の低減が得られない状態であると判定された場合は、トルク振動低減のない場合でも動力伝達部材がすべらないように予め定められた補正量で前記基本挟圧力を補正する。このようにすれば、トルク振動低減手段によるトルク振動の低減が得られない場合でも動力伝達部材がすべらないように挟圧力が制御される。
【００１６】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例のエンジン制御装置が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。図において、動力源としてのエンジン１０の出力は、振動減衰装置（ダンパ）１２を順次介して、副変速部１４および無段変速部１６を含む無段変速機１７に入力され、差動歯車装置１８および車軸２０を介して一対の駆動輪（たとえば前輪）２２へ伝達されるようになっている。また、第２の動力源および発電機として機能するモータジェネレータＭＧ２が上記副変速機１４の入力軸に連結されている。
【００１８】
上記エンジン１０は、好適には、燃料消費を減少させるために、燃料が筒内噴射されることにより軽負荷時においては空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも高い燃焼である希薄燃焼が行われるリーンバーンエンジンから構成される。このエンジン１０は、たとえば３気筒ずつから構成される左右１対のバンクを備え、その１対のバンクは単独で或いは同時に作動させられるようになっており、作動気筒数の変更が可能とされている。このエンジン１０の吸気配管には、必要に応じて過給機を備えているとともに、スロットルアクチュエータによって操作されるスロットル弁とが設けられている。このスロットル弁は、基本的には図示しないアクセルペダルの操作量すなわちアクセル開度θACC に対応する大きさのスロットル開度θTHとなるように制御されるが、エンジン１０の出力を調節するために変速過渡時などの種々の車両状態に応じた開度となるように制御されるようになっている。
【００１９】
上記エンジン１０には、エンジン１０の起動、補機の駆動、回転エネルギの回収などのために、電動モータおよび発電機などとして機能するモータジェネレータＭＧ１が連結されている。
【００２０】
また、上記エンジン１０は、その運転サイクル数が変更可能となるように構成されている。たとえば図２に示すように、各気筒の吸気弁２０および排気弁２２を開閉駆動する電磁アクチュエータ２４および２６を含む可変動弁機構２８と、クランク軸３０の回転角を検出する回転センサ３２からの信号に従って上記吸気弁２０および排気弁２２の作動時期（タイミング）を制御する弁駆動制御装置３４とを備えている。この弁駆動制御装置３４は、エンジン負荷に応じて作動タイミングを最適時期に変更するだけでなく、加速操作時などの運転サイクル切り換え指令に従って、４サイクル運転を実現する開閉時期および２サイクル運転を実現する開閉時期となるように制御する。上記電磁アクチュエータ２４および２６は、たとえば図３に示すように、吸気弁２０または排気弁２２に連結されてその吸気弁２０または排気弁２２の軸心方向に移動可能に支持された磁性体製の円盤状の可動部材３６と、その可動部材３６を択一的に吸着するためにそれを挟む位置に設けられた一対の電磁石３８、４０と、可動部材３６をその中立位置に向かって付勢する一対のスプリング４２、４４とを備えている。
【００２１】
前記無段変速機１７の副変速部１４は、ギヤ比（変速比）γA ［＝エンジン回転速度（入力軸回転速度）／入力軸５６の回転速度（出力軸回転速度）］が１である高速側ギヤ段とギヤ比が１／ρ1 である低速側ギヤ段との前進２段、およびギヤ比が−１／ρ2 である高速側ギヤ段とギヤ比が−１／ρ1 である低速側ギヤ段との後進２段を有するラビニヨ型遊星歯車装置を有する有段変速機である。この副変速部１４は、第１クラッチＣ１を介してエンジン１０と連結される第１入力軸５０と、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を介してエンジン１０と連結される第２入力軸５２と、それら第１入力軸５０および第２入力軸５２に設けられた第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２と、ブレーキＢ１を介して非回転のハウジング５４と選択的に連結されるキャリヤＫと、副変速部１４の出力軸すなわち無段変速部１６の入力軸５６に連結されたリングギヤＲと、キャリヤＫによって回転可能に支持されるとともに第１サンギヤＳ１およびリングギヤＲと噛み合う軸長の大きい第１遊星歯車Ｐ１と、同様にキャリヤＫによって回転可能に支持されるとともに第２サンギヤＳ２および第１遊星歯車Ｐ１と噛み合う軸長の短い第２遊星歯車Ｐ２とを備えている。前記モータジェネレータＭＧ２は、上記第２入力軸５２に連結されている。
【００２２】
図４は、上記副変速部１４における各摩擦係合装置の係合作動の組み合わせによって得られる変速ギヤ段を，よく知られたＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌなどのシフトレバーの操作位置（シフトポジション）毎に示す係合表である。図４において、○は係合、×は解放、△はスリップ係合を示している。前記副変速部１４では、シフトレバーのＤレンジ位置において、たとえば第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられるとともにブレーキＢが解放されることにより変速比γA が「１」である高速側ギヤ段（前進２ｎｄ）が成立させられ、たとえば第１クラッチＣ１およびおよび第２クラッチＣ２が解放されるとともにブレーキＢが係合されることにより変速比γA が「１／ρ1 」である低速側ギヤ段（前進１ｓｔ）が成立させられる。また、シフトレバーのＲレンジ位置において、たとえば第１クラッチＣ１およびブレーキＢが係合させられるとともに第２クラッチＣ２が解放されることにより変速比γA が「−１／ρ2 」である後進高速側ギヤ段が成立させられ、たとえば第１クラッチＣ１およびブレーキＢが解放されるとともに第２クラッチＣ２が係合されることにより変速比γA が「−１／ρ1 」である後進低速側ギヤ段が成立させられる。上記クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢは何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
【００２３】
上記車両のモータ走行による後進時には、モータジェネレータＭＧ２の回転が反転させられて第２サンギヤＳ２へ入力される。車両停止中は、基本的には、前進および後進のいずれにおいても上記モータジェネレータＭＧ２によりクリープ力が確保される。このため、二次電池６８の充電残量が不足しても、エンジン１０を始動することによりモータジェネレータＭＧ２から発電された電力が充電のために二次電池６８に供給されるので、故障時以外は、モータジェネレータＭＧ２によるモータ発進走行が常時可能とされている。また、前進走行においては、モータジェネレータＭＧ２でクリープトルクを確保しつつ、モータ発進走行が行われる。また、モータジェネレータＭＧ１でエンジン１０を始動させ、同期回転に到達したらクラッチＣ１が係合させられて、エンジン１０によりセカンド（２ｎｄ）走行が行われる。エンジン１０でも発進可能とされており、低速ではクラッチＣ１をスリップさせつつ徐々に車速Ｖを上昇させる。比較的高速となると、クラッチＣ１を完全に係合させる。後進走行においては、モータジェネレータＭＧ２が反転駆動されてクリープ力が確保され、トルクが必要なときはさらにエンジン１０が始動される。低速では上記と同様にクラッチＣ１がスリップさせられる。このように、上記副変速部１４は、少ない回転要素の数ですべての機能が達成される特徴がある。後進走行時のモータジェネレータＭＧ２からエンジン１０への駆動源切換時においてブレーキＢ１がそのままであり、摩擦係合装置の作動を切り換える必要がない。
【００２４】
図１に戻って、前記無段変速機１７の無段変速部１６は、入力軸５６に設けられた有効径が可変の入力側可変プーリ６０と、出力軸６２に設けられた有効径が可変の出力側可変プーリ６４と、それら入力側可変プーリ６０および出力側可変プーリ６４に巻き掛けられた伝動ベルト６６とを備えたベルト式無段変速機である。この伝動ベルト６６は、一対の入力側可変プーリ６０および出力側可変プーリ６４にそれぞれ挟圧された状態で摩擦により動力を伝達する動力伝達部材として機能している。上記入力側可変プーリ６０は、入力軸５６に固定された固定回転体６０ａとその入力軸５６に軸方向に移動可能且つ軸周りに回転不能に設けられた可動回転体６０ｂとを備え、図示しない入力側油圧シリンダにより挟圧力が付与されるようになっている。また、出力側可変プーリ６４も、出力軸６２に固定された固定回転体６４ａとその出力軸６２に軸方向に移動可能且つ軸周りに回転不能に設けられた可動回転体６４ｂとを備え、図示しない出力側油圧シリンダにより挟圧力が付与されるようになっている。一般に、上記入力側油圧シリンダは、無段変速機１６の変速比γCVT （＝入力軸５６の回転速度ＮIN／出力軸６２の回転速度ＮOUT ）を変化させるために用いられ、上記出力側油圧シリンダは伝動ベルト６６の張力を最適に制御するために用いられる。
【００２５】
車両には、充電可能な鉛蓄電池などの二次電池６８と、水素などの燃料に基づいて発電を行う燃料電池７０とが設けられている。これら二次電池６８および又は燃料電池７０は、切換装置７２によってモータジェネレータＭＧ１および／またはモータジェネレータＭＧ２の電源として選択的に利用され得るようになっている。
【００２６】
図５は、電子制御装置８０に入力される信号およびその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。たとえば、電子制御装置８０には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度θACC を表すアクセル開度信号、無段変速機１６の出力軸６２の回転速度ＮOUT に対応する車速信号、エンジン回転速度ＮE を表す信号、吸気配管５０内の過給圧Ｐa を表す信号、空燃比Ａ／Ｆを表す信号、シフトレバーＳＨの操作位置ＳH を表す信号などが図示しないセンサから供給されている。また、電子制御装置８０からは、燃料噴射弁からエンジン１０の気筒内へ噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、自動変速機１６の変速比γCVT を変更するために油圧制御回路７８内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する変速指令信号、無段変速機１６の伝動ベルト６６の張力を制御するために張力指令信号、エンジン１０のサイクル数を指令する信号などが出力される。
【００２７】
上記電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、無段変速部１６のギヤ比γCVT を最適値に自動的に切り換える変速制御、無段変速部１６の伝動ベルト６６の張力を最適値に制御するため張力制御、過給圧制御、空燃比制御、気筒選択切換制御、運転サイクル切換制御などを実行する。たとえば、上記変速制御では、予め記憶されたよく知られた関係（変速線図）からアクセル開度θACC （％）および車速Ｖに基づいて目標変速比γCVT * を決定し、実際の変速比γCVT がその目標変速比γCVT * と一致するように前記入力側油圧シリンダを作動させる。上記張力制御では、予め記憶された関係から実際のスロットル弁開度θTH、エンジン回転速度ＮE 、および副変速機１４のギヤ比γA に基づいて基本挟圧力を算出し、実際の作動油温度ＴOIL 、トルク振動幅或いはエンジン１０サイクル数に基づいてその基本挟圧力を補正し、その補正後の挟圧力で伝動ベルト６６を挟圧してその張力を制御するために出力側油圧シリンダを作動させる。また、気筒選択切換制御では、燃費を良くするために軽負荷走行になると作動気筒数を減少させたり、動弁機構の作動が異常判定された気筒の作動を停止させたりする。上記運転サイクル切換制御では、予め記憶されたマップ（関係）から実際の車速Ｖおよびアクセル開度θに基づいてエンジン１０の運転サイクル数を決定し、この運転サイクル数となるように可変動弁機構２８の作動タイミングなどを制御する。
【００２８】
図６は、上記電子制御装置８０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６において、変速比算出手段８４は、無段変速部１６の変速比γCVT （＝ＮIN／ＮOUT ）を、無段変速部１６の入力軸回転速度ＮINおよび出力軸回転速度ＮOUT に基づいて算出する。エンジン出力トルク推定手段８６は、スロットル開度θTH、エンジン回転速度ＮE に基づいてエンジン１０の出力トルクＴE を算出（推定）する。たとえば、予め記憶された関係から実際のスロットル開度θTHおよびエンジン回転速度ＮE に基づいてエンジン出力トルクＴE を算出する。副変速部１４が設けられていない場合には無段変速部１６の入力トルク推定手段としても機能する。この無段変速部１６の入力トルクＴINは、エンジン出力トルクＴE に副変速部１４の変速比γA を掛けることにより算出される。油温検出手段８８は、無段変速機１７に用いられている作動油の温度すなわち油圧制御回路７８の作動油の温度ＴOIL を検出する。運転サイクル数判定手段９２は、エンジン１０の実際の運転サイクル数、たとえば４サイクル運転であるか２サイクル運転であるかを、電子制御装置８０から出力されるサイクル数を指令する信号などに基づいて判定する。トルク振動低減手段９２は、エンジン１０から出力されるトルク振動と略同振幅であって逆位相のトルク振動をモータジェネレータＭＧ２から出力させたり、或いはエンジン１０から出力されるトルク振動と略同振幅であって同位相の負荷トルクをモータジェネレータＭＧ２に発生させたりすることにより、エンジン１０から無段変速機１６へ入力させるトルク振動を減衰させる。上記エンジン１０から出力されるトルク振動は、サイクル数が大きくなるほど、エンジン負荷が大きくなるほど、またエンジン回転速度ＮE が低下するほど大きくなる性質がある。トルク振動検出手段９４は、無段変速機１７へ入力されたトルク振動すなわち上記トルク振動低減手段９２により減衰された後のトルク振動を、図示しないトルクセンサにより検出されるトルク、無段変速機１７の入力軸回転加速度、或いは上記モータジェネレータＭＧ２から発生させられる逆位相のトルク振動や同位相の負荷トルクなどに基づいて検出する。
【００２９】
挟圧力制御手段９６は、無段変速機１７の入力トルク振動、好適にはトルク振動低減手段９２によりトルク振動が減衰させられた後に入力される無段変速部１６の入力トルク振動、またはそれに関連するトルク振動関連パラメータに基づいて、伝動ベルト６６のすべりが発生しない範囲で可及的に小さな値となるように、無段変速部１６の伝動ベルト（動力伝達部材）６６に対する可変プーリ６０、６４からの挟圧力、すなわち伝動ベルト６６の張力を変更する。たとえば、伝動ベルト６６に対する挟圧力を、無段変速部１６の入力トルク振動の最大ピーク値においてその伝動ベルト６６のすべりが発生しない範囲で小さな値とする。無段変速部１６に入力される入力トルク振動の大きさ（振動幅）は、エンジン１０のエンジン回転速度ＮE 、モータジェネレータＭＧ２によるトルク振動減衰量が小さくなるほど、運転サイクル数、スロットル開度θTH、副変速機１４の変速比γA が大きくなるほど、それに関連して大きく変化させられるので、それらスロットル開度θTH、アクセルエンジン１０の運転サイクル、エンジン回転速度ＮE 、モータジェネレータＭＧ２によるトルク振動減衰量、副変速機１４の変速比γA などは、上記トルク振動関連パラメータに対応している。したがって、上記挟圧力制御手段９６は、運転サイクル数判定手段９０により判定されたエンジン１０のエンジン回転速度ＮE 、モータジェネレータＭＧ２によるトルク振動減衰量が小さくなるほど、運転サイクル数、スロットル開度θTHが大きくなるほど、副変速部１４の変速比γA が大きくなるほど、上記伝動ベルト６６に対する挟圧力が大きい値となるように変更する。
【００３０】
無段変速機１６においては、伝動ベルト６６とそれを挟圧する可変プーリ６０、６４との間に介在する作動油の粘性が高くなるとすべりが発生しやすくなることから、上記挟圧力制御手段９６は、油温検出手段８８により検出された作動油温度ＴOIL に基づいて、その作動油温度ＴOIL が低いほど挟圧力が大きくなるように伝動ベルト６６に対する挟圧力を変更する。
【００３１】
挟圧力制御手段９６は、好適には、予め記憶された関係から実際の無段変速部１６の変速比γCVT と無段変速部１６の入力トルクＴIN（＝ＴE ×γA ）とに基づいてたとえば図７に示す基本挟圧力を決定する基本挟圧力決定手段９８と、その基本挟圧力決定手段９８により決定された基本挟圧力を無段変速部１６の入力トルク振動またはその関連パラメータと作動油温度ＴOIL との少なくとも一方に基づいて補正する挟圧力補正手段１００とを含むものである。挟圧力補正手段１００は、エンジン１０の運転サイクル数が小さいときたとえば２サイクルであるときには基本挟圧力の増量補正を実行しないが、その運転サイクル数が大きく（多く）なるとたとえば４サイクルとなると、たとえば図８、図９、図１０、または図１１に示す予め記憶された関係から、実際のトルク振動幅またはトルク振動関連パラメータおよび作動油温度ＴOIL とに基づいて補正量（率）すなわち増加量（率）を決定し、図７の基本挟圧力と最大補正挟圧力との間の値となるように、その補正量を用いて上記基本挟圧力を補正（修正）する。この基本挟圧力は、前記出力側可変プーリ６４の可動回転体６４ｂに推力を付与する出力側油圧シリンダの係合圧ＰOUT に対応している。
【００３２】
図８および図９においては、副変速部１４の変速比γA と無段変速部１６の変速比γCVT とのトータルの変速比γ（＝γA ×γCVT ）がパラメータとして用いられている。本実施例の無段変速機１６では、前述のように入力側油圧シリンダで変速比γCVT が制御されるように構成されているので、図８および図９においてはその変速比γが小さく（ハイギヤ）なるほど挟圧力補正増加量（率）が大きくされている。なお、無段変速機１６において出力側油圧シリンダで変速比γCVT が制御されるように構成されている場合には、図８および図９においては変速比γが大きく（ローギヤ）なるほど挟圧力補正増加量（率）が大きくされるように設定される。また、副変速部１４の変速比γA に関しては、いずれの油圧シリンダで変速比γCVT が制御されていようと、その変速比γA が大きい（ローギヤ）ほど挟圧力補正増加量（率）が大きくされる。
【００３３】
トルク振動低減不可判定手段１０２は、前記トルク振動低減手段９２によるモータジェネレータＭＧ２を用いたトルク振動低減作動が得られない状態、たとえばモータジェネレータＭＧ２の故障、モータジェネレータＭＧ２の電源である二次電池或７２いは燃料電池７０のフェイルや充電残量不足などによりトルク振動低減のためにモータジェネレータＭＧ２を作動させることができない状態であるか否かを判定する。上記挟圧力制御手段９６の挟圧力補正手段１００は、トルク振動低減不可判定手段１０２は、前記トルク振動低減手段９２によるモータジェネレータＭＧ２を用いたトルク振動低減作動が得られない状態であると判定された場合は、トルク振動低減のない場合でも伝動ベルト６６がすべらないように予め定められた補正量たとえば最大補正量を基本挟圧力に加えることにより基本挟圧力を補正する。
【００３４】
図１２は、電子制御装置８０による制御作動の要部すなわち無段変速機１７の挟圧力制御ルーチンを説明するフローチャートであり、数ｍsec 乃至数十ｍsec 程度の極めて短い周期で繰り返し実行される。図１２において、前記運転サイクル数判定手段９０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、エンジン１０の運転サイクルが４サイクルであるか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合はトルク振動が小さい運転サイクルであるので、前記挟圧力制御手段９６に対応するＳ２において、たとえば図７に示す基本ベルト挟圧力が決定され、その基本ベルト挟圧力を得るための出力側油圧シリンダの係合圧ＰOUT が出力される。しかし、上記Ｓ１の判断が否定される場合すなわちエンジン１０の運転サイクル数が多い４サイクルである場合は、エンジン１０から出力されるトルクＴE の変動すなわち無段変速機１６に入力されるトルクの変動が大きい状態であるので、Ｓ３以下が実行される。
【００３５】
Ｓ３においては燃料電池７０の充電残量が十分にあるか否かが判断される。このＳ３の判断が否定された場合には、Ｓ４において二次電池６８の充電残量が十分にあるか否かが判断される。本実施例では、これらＳ３およびＳ４が、モータジェネレータＭＧ２によるトルク低減作動が得られない状態であるか否かを判定する前記トルク低減不可判定手段１０２に対応している。上記Ｓ３およびＳ４の判断がいずれも否定された場合には、モータジェネレータＭＧ２によるトルク低減作動が得られない状態であるので、前記挟圧力制御手段９６に対応するＳ５において、トルク低減作動が得られない状態でも伝動ベルト６６のすべりが発生しないように予め設定された最大補正量が基本挟圧力に加えられることにより得られた最大補正ベルト挟圧力が決定され、その最大補正ベルト挟圧力を得るための出力側油圧シリンダの係合圧ＰOUT が出力される。
【００３６】
しかし、上記Ｓ３およびＳ４の判断のいずれかが肯定された場合には、前記トルク振動検出手段９４に対応するＳ６において、モータジェネレータＭＧ２によってトルク振動が除去された後の無段変速機１７に入力されたトルク振動量がたとえばモータジェネレータＭＧ２の駆動電流に基づいて算出される。次いで、前記挟圧力補正手段１００に対応するＳ７において、上記無段変速部１６に入力されたトルク振動の存在下であっても伝動ベルト６６のすべりが発生しない範囲で可及的に小さな挟圧力となるように設定された、たとえば図８乃至図１１に示す予め記憶された関係のいずれかから、実際の無段変速部１６に入力されたトルク振動幅またはトルク振動関連パラメータおよび作動油温度ＴOIL とに基づいて補正量（率）すなわち増加量（率）が決定され、その補正量を用いて基本挟圧力が補正（修正）されるとともに、その補正後の基本挟圧力が得られるように出力側可変プーリ６４の可動回転体６４ｂに推力を付与する出力側油圧シリンダの係合圧ＰOUT が調圧される。
【００３７】
上述のように、本実施例によれば、挟圧力制御手段９６（Ｓ７）により、エンジン１０の運転サイクルに応じて無段変速部１６の伝動ベルト（動力伝達部材）６６に対する挟圧力が変更されるので、その伝動ベルト６６のすべりを防止しつつ可及的に小さな挟圧力とされる。たとえば、低サイクル（２サイクル）運転時には動力伝達部材に対する挟圧力が相対的に低くされ、高サイクル（４サイクル）運転時には動力伝達部材に対する挟圧力が相対的に高くされることにより、各運転時のサイクル数に応じて動力伝達部材のすべりを防止しつつ可及的に小さな挟圧力とされる。これにより、車両の燃費が改善される。
【００３８】
また、本実施例によれば、上記挟圧力制御手段９６は、エンジン１０の運転サイクル数が少なくなるほど伝動ベルト６６に対する挟圧力を小さい値に変更するものであることから、エンジン１０の運転サイクル数が少なくなるほど伝動ベルト６６に対する挟圧力が小さい値に変更されるので、エンジン１０の運転サイクル数が少なくなる状態において無段変速機の動力損失が一層低減される。
【００３９】
また、本実施例によれば、エンジン１０から無段変速機１７へ入力されるトルクの振動を低減するトルク振動低減手段９２が備えられ、そのトルク振動低減手段９２によるトルク振動低減量が大きくなるほど、挟圧力制御手段９６により無段変速部１６の伝動ベルト６６に対する挟圧力が小さくされることから、伝動ベルト６６のすべりを防止しつつトルク振動の大きさに応じて伝動ベルト６６に対する挟圧力およびそれに起因する無段変速機１７すなわち無段変速部１６の動力損失が可及的に低減される。
【００４０】
また、本実施例によれば、トルク振動低減手段９６は、無段変速部１６の入力軸５６に連結されたモータジェネレータ（電気モータ）ＭＧ２に、エンジン１０からその無段変速部１６へ入力される駆動トルクの振動に対して逆位相のトルク振動を発生させるものであることから、無段変速部１６へ入力されるトルク振動が上記逆位相のトルク振動により相殺されることにより好適に低減される。
【００４１】
また、本実施例によれば、無段変速部１６の伝動ベルト６６に対する挟圧力は、その無段変速部１６の入力トルク振動および作動油温度ＴOIL に基づいて変更されるものであることから、その無段変速部１６の入力トルク振動および作動油温度ＴOIL に応じた適切な値に変更されることにより、伝動ベルト６６のすべりを防止しつつその伝動ベルト６６に対する挟圧力およびそれに起因する無段変速部１６の動力損失が可及的に低減される。
【００４２】
また、本実施例によれば、挟圧力制御手段９６は、無段変速部１６の変速比γCVT および入力トルクＴIN（入力トルク関連情報）に基づいて基本挟圧力を決定する基本挟圧力決定手段９８と、その基本挟圧力決定手段９８により決定された基本挟圧力を無段変速部１６の入力トルク振動および作動油温度ＴOIL に基づいて補正する挟圧力補正手段１００とを含むものであることから、挟圧力補正手段１００により、基本挟圧力決定手段９８により決定された基本挟圧力が、無段変速機１６の入力トルク振動および作動油温度ＴOIL に基づいて補正されるので、無段変速部１６のすべりを防止しつつその無段変速部１６に対する挟圧力およびそれに起因する無段変速部１６の動力損失が可及的に低減される。また、センサの異常など何らかの原因で補正がフェイル状態となっても基本挟圧力が確保され、走行可能とされる利点がある。
【００４３】
また、本実施例によれば、エンジン１０の動力は副変速部（有段変速機）１４を介して無段変速部１６に入力されるものであり、前記挟圧力補正手段１００は、その有段変速部１６の変速比に基づいて基本挟圧力を補正するものである。無段変速部１６に入力されるトルクは副変速部１４の変速比γA に応じて変化することから、その副変速部１４の変速比γA に基づいて基本挟圧力が補正されることにより、伝動ベルト６６のすべりを防止しつつその伝動ベルト６６に対する挟圧力およびそれに起因する無段変速部１６の動力損失が可及的に低減される。
【００４４】
また、本実施例によれば、トルク振動低減手段９２によるトルク振動の低減が得られない状態であるか否かを判定するトルク振動低減不可判定手段１０２（Ｓ３、Ｓ４）が設けられ、挟圧力制御手段９６の挟圧力補正手段１００は、そのトルク振動低減不可判定手段１０２によりトルク振動低減手段９２によるトルク振動の低減が得られない状態であると判定された場合は、トルク振動低減のない場合でも動力伝達部材がすべらないように予め定められた補正量で基本挟圧力を補正する。このようにすれば、トルク振動低減手段によるトルク振動の低減が得られない場合でも動力伝達部材がすべらないように挟圧力が制御される。
【００４５】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４６】
たとえば、前述の無段変速部１６は、動力伝達部材として機能する伝動ベルト６６が有効径が可変である一対の可変プーリ６０および６４に巻き掛けられた所謂ベルト式無段変速機であったが、共通の軸心まわりに回転させられる一対のコーンと、その軸心と交差する回転中心回転可能な複数個のローラがそれら一対のコーンの間で挟圧され、そのローラの回転中心と軸心との交差角が変化させられることによって変速比が可変とされた所謂トラクション型無段変速機などであってもよい。このトラクション型無段変速機では、一対のコーンの間で挟圧されるローラが動力伝達部材として機能している。
【００４７】
また、前述の実施例において、モータジェネレータＭＧ２によりトルク振動を低減させるトルク振動低減手段９２が設けられていたが、モータジェネレータＭＧ２やトルク振動低減手段９２は必ずしも設けられていなくてもよい。
【００４８】
また、前述の実施例において、前後進の切換および前進２段の変速機能を備えた副変速部１４がエンジン１０と無段変速部１６との間に設けられていたが、無段変速部１６の出力側に設けられていてもよいし、副変速部１４は必ずしも前進２段の変速機能を備えたものでなくてもよい。
【００４９】
また、前述の実施例において、基本挟圧力決定手段９８は、入力トルクＴINと変速比γA とに基づいて基本挟圧力を決定していたが、スロットル開度θTHおよびエンジン回転速度ＮE などの入力トルク関連パラメータと変速比γA とに基づいて基本挟圧力を決定するものであってもよい。
【００５０】
また、前述の実施例において、エンジン１０の運転サイクル数が２サイクルである場合には基本挟圧力が用いられ、エンジン１０の運転サイクル数が４サイクルとなると、図８乃至図１１のいずれかの関係から挟圧力補正増加量（率）が求められて基本挟圧力が増量補正されることにより、伝動ベルト６６に対する挟圧力が増加させられていたが、エンジンのサイクル数をパラメータとして含む関係から、挟圧力増量補正値が求められるようにしてもよい。
【００５１】
また、前述の実施例の車両では、吸気弁２０および排気弁２２が電磁アクチュエータ２４および２６により駆動制御される電磁式の可変動弁機構２８が設けられていたが、それに代えて、吸気弁２０および排気弁２２を上下（リフト）させるカムを回転駆動するバルスモータ或いはサーボモータを設け、それらバルスモータ或いはサーボモータの出力軸を速度制御する形式の可変動弁機構などであっても差し支えない。
【００５２】
その他、一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車両用無段変速機の制御装置によって挟圧力が制御される無段変速機を含む車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１のエンジンの各気筒に設けられた可変動弁機構を説明する図である。
【図３】図２の可変動弁機構に設けられて吸気弁或いは排気弁を開閉作動させる電磁アクチュエータの構成を説明する図である。
【図４】図１の副変速機におけるシフトレバーの操作位置および摩擦係合装置の作動の組み合わせによって得られる走行モード或いはギヤ段を説明する図である。
【図５】図１の実施例の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図６】図５の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図６の挟圧力制御手段において、基本挟圧力決定手段により算出される基本挟圧力と挟圧力補正手段により算出される挟圧力補正増加量とを説明する図である。
【図８】図６の挟圧力制御手段すなわち挟圧力補正手段において挟圧力補正増加量を決定するために用いられる関係の一例を示す図である。
【図９】図６の挟圧力制御手段すなわち挟圧力補正手段において挟圧力補正増加量を決定するために用いられる関係の他の例を示す図である。
【図１０】図６の挟圧力制御手段すなわち挟圧力補正手段において挟圧力補正増加量を決定するために用いられる関係の他の例を示す図である。
【図１１】図６の挟圧力制御手段すなわち挟圧力補正手段において挟圧力補正増加量を決定するために用いられる関係の他の例を示す図である。
【図１２】図５の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０：エンジン
１４：副変速部
１６：無段変速部
１７：無段変速機
９０：電子制御装置（エンジン制御装置）
９２：トルク振動低減手段
９６：挟圧力制御手段
９８：基本挟圧力決定手段
１００：挟圧力補正手段
１０２：トルク振動低減不可判定手段
【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】
0003744406.tif 000009
【図９】
0003744406.tif 000010
【図１０】
0003744406.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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