JP4332518B2

JP4332518B2 - 動力伝達装置の制御装置

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Publication number: JP4332518B2
Application number: JP2005293483A
Authority: JP
Inventors: 高弘江口; 直樹藤代; 祐一郎竹森; 俊和畝山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: US7517299B2; JP2007100891A; CN1945062B; EP1772337A2; EP1772337B1; US20070082781A1; CN1945062A; EP1772337A3

Description

本発明は、駆動源からの出力を駆動輪に変速して伝達する変速機構を有する動力伝達装置の制御装置に関する。

エンジンからの回転駆動力を変速して駆動輪に伝達する無段変速機を有する動力伝達装置においては、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を用いた前後進切換機構により前後進を切り換えるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、エンジンからの回転駆動力はサンギヤに入力され、リングギヤから無段変速機構に出力されるように構成されており、前進クラッチでサンギヤとリングギヤとを固定することで前進し、後進ブレーキでキャリアを固定することで後進する。

このような構成によると、後進レンジが選択されているときには、エンジンからの回転駆動力が遊星歯車機構で減速されて無段変速機構に入力される、すなわち、この無段変速機構への入力トルクが大きくなるため、アップシフトすることにより無段変速機構に必要とされる推力を抑制している。また、アップシフト変速が終了するまで、リタードによりトルクの唐突感を無くすように制御される。

特開２００３−１２０７２１号公報

しかしながら、例えばエンジンの排気量が大きくなり、このエンジンから出力されるエンジントルクが大きくなると、無段変速機構に入力されるトルクも大きくなるため、前後進切換機構を構成する後進ブレーキのディスクの枚数を増やしたり、入力されたトルクに対して必要な推力を確保したりする必要がある。そのため、後進ブレーキのディスク枚数を増やすことでフリクションが増大して燃費が悪化するという課題や、必要な推力を確保するために、無段変速機全体が大きく重くなるという課題や、オイルポンプが大きくなるという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、変速機構（無段変速機）を大型化させることなく必要なトルクを駆動輪に伝達することができる動力伝達装置の制御装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る制御装置（例えば、実施形態におけるエンジン制御ユニット６０）は、エンジンおよび駆動輪の間に配設され、エンジンの回転駆動力を変速して駆動輪に伝達する変速機構（例えば、実施形態における金属Ｖベルト機構２０）と、エンジンおよび変速機構の間に配設され、エンジンの回転を前進回転方向および後進回転方向に切り換えて変速機構に伝達する前後進切換機構とを有する動力伝達装置に用いられるものである。このとき、前後進切換機構が、サンギヤ要素（例えば、実施形態におけるサンギヤ３１）、キャリア要素（例えば、実施形態におけるキャリア３３）およびリングギヤ要素（例えば、実施形態におけるリングギヤ３２）を有し、サンギヤ要素がエンジン接続され、リングギヤ要素が変速機構に接続された遊星歯車機構と、サンギヤ要素およびリングギヤ要素を結合させてエンジンの回転をそのまま前進方向にして変速機構に出力させる前進クラッチと、キャリア要素を固定してエンジンの回転を減速するとともに後進回転方向にして無段変速機構に出力させる後進ブレーキとから構成される。そして、この制御装置は、後進ブレーキが係合しているときに、変速機構を所定のレシオだけ増速側に変速させるとともに、駆動輪に伝達されるトルクが、前進クラッチが係合しているときに駆動輪に伝達されるトルクと同じ大きさになるように、エンジンから入力される入力トルクを制限するように構成される。

このような本発明に係る動力伝達装置の制御装置は、所定のレシオが、アクセル開度に応じて設定されるレシオ、車速に応じて設定されるレシオ、および、無段変速機構を作動させる最大推力で伝達可能なレシオのうち、最も小さなレシオから選択されるように構成される。このとき、アクセル開度に応じて設定されるレシオが、アクセル開度が小さいときは、遊星歯車機構で減速される量と略同一大きさで変速機構が増速するレシオに設定され、アクセル開度が大きいときは、前進クラッチが係合されているときに得られる駆動力と略同一大きさの駆動力が得られるレシオに設定されることが好ましい。

また、動力伝達装置が、変速機構および駆動輪の間に配設され、変速機構と駆動輪とを係脱して変速機構の回転駆動力を駆動輪に伝達する発進クラッチを有し、制御装置が、発進クラッチの伝達トルクが所定の閾値を超えたときに、発進クラッチを滑らせるように構成することが好ましい。あるいは、制御装置が、発進クラッチの伝達トルクが所定の閾値を超えたときに、エンジンに供給される燃料をカットするように構成されることが好ましい。

本発明に係る動力伝達装置の制御装置を以上のように構成すると、エンジンから変速機構に入力されるトルクが適正量に制御されるため、前後進切換機構を構成する後進ブレーキのディスクの枚数を増やす必要が無く、走行時のフリクションが小さくなり燃費を向上させることができる。また、後進ブレーキの部品点数を減らすことができるため、コストダウンにもなる。さらに、無段変速機構に必要な推力も小さくなるため、無段変速機構全体が小型化し、これに作動油を供給するオイルポンプも大型化することがない。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に、本実施例に係る車両の制御装置が設けられた四輪車の動力伝達装置ＴＭを示している。動力伝達装置ＴＭは、エンジンＥＮＧと、このエンジンＥＮＧの出力軸Ｅｓ上に配設された電気モータ・ジェネレータＭと、エンジンＥＮＧの出力軸Ｅｓにカップリング機構ＣＰを介して連結された無段変速機ＣＶＴとから構成され、エンジンＥＮＧの回転駆動力を駆動輪ＤＲＷ，ＤＲＷに伝達して、この駆動輪ＤＲＷ，ＤＲＷおよび従動輪ＤＮＷ，ＤＮＷによる四輪走行を行わせる。

エンジンＥＮＧは４気筒レシプロエンジンであり、シリンダブロック１０に形成された４つのシリンダ室１１，１１，…の内部にピストンが配設されている。エンジンＥＮＧは、各シリンダ室１１に対する吸排気制御を行う吸排気制御装置１２と、各シリンダ室１１に対する燃料噴射制御および噴射燃料の点火制御を行う燃料噴射・点火制御装置１３とを有している。吸排気制御装置１２は、後述するエンジン制御ユニット６０により電気的に作動制御される図示しないスロットルバルブを有しており、このスロットルバルブの開度θTHを調整することによりエンジンＥＮＧの出力を調整できるようになっている。

電気モータ・ジェネレータＭは、車載の図示しないバッテリにより駆動されてエンジンＥＮＧの駆動力をアシストすることが可能であり、また、減速走行時には車輪側からの回転駆動により発電を行ってバッテリの充電（エネルギーの回生）を行うことができるようになっている。このように動力伝達装置ＴＭの駆動源は、エンジンＥＮＧと電気モータ・ジェネレータＭとからなり、ハイブリッド型になっている。

無段変速機ＣＶＴは、入力軸１とカウンタ軸２との間に配設された金属Ｖベルト機構２０と、入力軸１の上に配設された前後進切換機構３０と、カウンタ軸２の上に配設された発進クラッチ５とを備えて構成される。この無段変速機ＣＶＴは、入力軸１がカップリング機構ＣＰを介してエンジンＥＮＧの出力軸Ｅｓと連結されている。また、金属Ｖベルト機構２０は、入力軸１上に配設されたドライブプーリ２１と、カウンタ軸２上に配設されたドリブンプーリ２６と、両プーリ２１，２６に巻き掛けられた金属Ｖベルト２５とから構成される。

ドライブプーリ２１は、入力軸１に固定された固定プーリ半体２２と、固定プーリ半体２２に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体２３とを有する。可動プーリ半体２３の側方にはシリンダ壁２３ａにより囲まれてドライブ側シリンダ室２４が形成されている。このドライブ側シリンダ室２４に、コントロールバルブＣＶから油路４１を介して供給されるドライブプーリ制御油圧Ｐdrに応じて可動プーリ半体２３が軸方向に移動する。

ドリブンプーリ２６は、カウンタ軸２に固定された固定プーリ半体２７と、固定プーリ半体２７に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体２８とを有する。可動プーリ半体２８の側方にはシリンダ壁２８ａにより囲まれてドリブン側シリンダ室２９が形成されている。このドリブン側シリンダ室２９にコントロールバルブＣＶから油路４２を介して供給されるドリブンプーリ制御油圧Ｐdnに応じて可動プーリ半体２８が軸方向に移動する。

このように構成された金属Ｖベルト機構２０は、両プーリ制御油圧Ｐdr，ＰdnをコントロールバルブＣＶにより制御し、両プーリ２１，２６のプーリ溝幅を変化させて金属Ｖベルト２５の巻き掛け半径を変化させることにより、変速比を無段階に変化させる制御が行われる。

前後進切換機構３０は、いやゆるシングルピニオンタイプの遊星歯車機構からなり、入力軸１に結合されたサンギヤ３１と、固定プーリ半体２２に結合されたリングギヤ３２と、後進ブレーキ３７により固定保持可能なキャリア３３と、サンギヤ３１とリングギヤ３２とを連結可能な前進クラッチ３５とを備える。この前後進切換機構３０において、前進クラッチ３５が係合されると全ギヤ３１〜３３が入力軸１と一体に回転し、エンジンＥＮＧの駆動によりドライブプーリ２１は入力軸１と同方向（前進方向）に回転駆動される。一方、後進ブレーキ３７が係合されると、キャリア３３が固定保持されるため、リングギヤ３２はサンギヤ３１と逆の方向に駆動され、エンジンＥＮＧの駆動によりドライブプーリ２１は入力軸１と逆方向（後進方向）に回転駆動される。

発進クラッチ５は、カウンタ軸２と動力伝達ギヤ列６（６ａ，６ｂ），８（８ａ，８ｂ）との間の動力伝達を制御する油圧クラッチであり、カウンタ軸２に発生した出力を接続状態（係合力）に応じた比率で動力伝達ギヤ列６，８に伝達できるように構成されている。発進クラッチ５が係合されると、金属Ｖベルト機構２０により変速されたエンジンＥＮＧからの出力が動力伝達ギヤ列６，８を介してディファレンシャル機構９に伝達され、ディファレンシャル機構９により左右のアクスルシャフト９ａ，９ｂに分割されて、左右の駆動輪ＤＲＷ，ＤＲＷに伝達される。発進クラッチ５が解放されると、このような動力伝達は行われない。

以上のように構成された無段変速機ＣＶＴにおいては、コントロールバルブＣＶから油路４１，４２を介して供給されるプーリ制御油圧Ｐdr，Ｐdnにより変速制御が行われ、油路４４を介して前進クラッチ３５および後進ブレーキ３７に供給される前後進制御油圧ＰFBにより前後進切換制御が行われ、油路４３を介して供給されるクラッチ制御油圧ＰCLにより発進クラッチ係合制御が行われる。コントロールバルブＣＶは、ソレノイドを有した電磁制御弁であり、ソレノイドに出力される励磁信号に基づいて作動制御される。

なお、動力伝達機構ＴＭには、車両状態を検出するための各種のセンサが配設されている。図１に示すものとして、ドライブプーリ２１の近傍に取り付けられてドライブプーリ２１の回転数Ｎdrを検出するためのドライブプーリ回転数センサ５１と、ドリブンプーリ２６の近傍に取り付けられてドリブンプーリ２６の回転数Ｎdnを検出するためのドリブンプーリ回転数センサ５２と、動力伝達ギヤ列６，８を構成するアイドラシャフト７の近傍に取り付けられて車速Ｖを検出するための車速センサ５３と、発進クラッチ５の出力側の回転数ＶEVを検出する発進クラッチ出力センサ５４と、アクセスペダルの開度ＡＰを検出するためのアクセルセンサ５５とが設けられている。また、車両には、エンジンＥＮＧや無段変速機ＣＶＴを電気的に制御するためエンジン制御ユニット６０が設けられている。

エンジン制御ユニット６０は、エンジンＥＮＧの各部に配設されたセンサや上述の両プーリ回転数センサ５１，５２、車速センサ５３、発進クラッチ出力センサ５４およびアクセルセンサ５５から入力される検出信号を基にして、エンジン回転数Ｎｅ、スロットルバルブの開度θTH、吸気圧Ｐｂの各値を算出する。また、このエンジン制御ユニット６０は、スロットルバルブの開度θTHを調整する制御信号を出力し、エンジンＥＮＧの出力制御を行うことができるように構成されている。また、電気モータ・ジェネレータＭに制御信号を出力して電気モータ・ジェネレータＭの作動を制御し、電気モータ・ジェネレータＭを利用した駆動力アシスト制御を行うことができるように構成されている。

さらに、エンジン制御ユニット６０は、入力された各値からクラッチ制御油圧ＰCLを算出し、算出されたクラッチ制御油圧ＰCLが発進クラッチ５に供給されるようにコントロールバルブＣＶに励磁信号を出力してコントロールバルブＣＶを作動制御し、発進クラッチ５の係合力を制御する。同様に、両プーリ制御油圧Ｐdr，Ｐdnや前後進制御油圧ＰFBもコントロールバルブＣＶを作動制御して制御する。なお、エンジン制御ユニット６０には記憶手段６１が設けられており、この記憶手段６１にはこれらの制御油圧の算出等に用いられるマップが記憶されている。

それでは、後進ブレーキ３７が係合した後進状態のときにエンジンＥＮＧのトルクを制御するトルクオンデマンド制御について図２〜図７を用いて説明する。なお、この処理はエンジン制御ユニット６０において、所定時間（例えば１０ミリ秒）毎に繰り返し行われる。また、この処理は、シフトレバー５６により後進レンジが選択されているときに行われる。

まず、このトルクオンデマンド制御においては、無段変速機ＣＶＴの目標レシオＲoが算出される（ステップＳ１００）。この目標レシオＲoの算出処理Ｓ１００は、アクセル開度ＡＰに応じた駆動力コントロール目標レシオを求めるステップＳ１０１、車速Ｖに応じた目標レシオを求めるステップＳ１０３、クランク軸端トルクに応じた推力最大で伝えられる目標レシオ求めるステップＳ１０５、および、以上の処理で求められたレシオから目標レシオを決定するステップＳ１０７から構成される。

駆動力コントロール目標レシオを求めるステップＳ１０１は、アクセルセンサ５５により検出されたアクセル開度ＡＰを引数にして、図４に示す関係が保持されて記憶手段６１に記憶されたマップを検索し、このアクセル開度ＡＰに対応する駆動力コントロール目標レシオＲAPを求めるものである。このマップは、アクセルペダルの開度ＡＰが小さいときは、ドライバビリティを重視し、駆動力コントロール目標レシオＲAPは、オーバーオールで、前進レンジが選択されているときと同じレシオ程度となるように設定される。すなわち、前後進切換機構３０を構成する遊星歯車機構で減速される分を無段変速機ＣＶＴで補うレシオが選択される。この場合、所定のアクセル開度ＡＰになるまでは、駆動力コントロール目標レシオＲAPは一定の値を取るように構成されている。なお、発進敏感が気になる場合には、さらに高いレシオまで変速させる（遊星歯車機構による減速分を超えて補う）ように構成することも可能である。一方、アクセル開度ＡＰが所定の大きさを超えると駆動力が必要になるため、遊星歯車機構で減速される分を考慮し、前進レンジが選択されているときと同じレベルの駆動力となるレシオが設定されており、この場合、アクセル開度ＡＰに応じて駆動力コントロール目標レシオＲAPが増加するように設定されている。

車速に応じた目標レシオを求めるステップＳ１０３は、車速センサ５３で検出された車速Ｖを引数にして、図５に示すグラフＧ１の関係が保持されて記憶手段６１に記憶されたマップを検索し、この車速Ｖに対する目標レシオａ0を求めるものである。なお、図５は、車速Ｖとエンジン回転数Ｎeの関係を示すグラフであり、実際のマップには、車速Ｖに対してこのエンジン回転数Ｎeとなるレシオａ0の対応が記憶されている。また、参考のために、上述の駆動力コントロール目標レシオＲAP（Ｌｏｗレンジ、７．７０、６．００，４．００、ＯＤレンジのとき）における車速Ｖとエンジン回転数Ｎeの関係も合わせて示している。

推力最大で伝達することができる目標レシオを求めるステップＳ１０５は、クランク軸端トルクＴCLを引数にして、図６に示す関係が保持されて記憶手段６１に記憶されたマップを検索して、無段変速機ＣＶＴの推力最大のときに伝達することができる目標レシオｂ0_baseを求めるものである。このとき、クランク軸端トルクＴCLは、エンジンＥＮＧの回転数Ｎeと吸気圧Ｐbとからマップを検索して求められる。

そして、目標レシオＲoを決定するステップＳ１０７は、上述の処理で求められた目標レシオＲAP，ａ0，ｂ0_baseのうち、最小のものを目標レシオＲoとして選択し、エンジン制御ユニット６０は、コントロールバルブＣＶに励磁信号を出力してドライブおよびドリブンプーリ制御油圧Ｐdr，Ｐdnを制御することにより、選択された目標レシオＲoとなるように無段変速機ＣＶＴを制御する。

目標レシオＲoが算出されると、次に、後進時のクランク軸端要求トルクベースＴQAPCCRが決定される（ステップＳ１１０）。この後進時のクランク軸端要求トルクベースＴＱAPCCRは、アクセル開度ＡＰから算出された（マップに設定されている）クランク軸端トルクベースＴＱAPCCと後進ブレーキ３７の許容トルクＴＱLMTR（後進ブレーキ３７の固有値であって、例えば、１０５Ｎｍ）とが比較されて最小値が選択される。

次に、前進レンジ相当のクランク軸端発進クラッチ伝達トルクＴＱSCTFCを、次式（１）により算出して決定する（ステップＳ１２０）。

ＴＱSCTFC ＝ＴSC ／ＲAP ／ＲSP （１）
但し、ＴSC ：発進クラッチ伝達トルク
ＲAP ：駆動力コントロール目標レシオ
ＲSP ：シングルプラネタリレシオ

ここで、発進クラッチ伝達トルクＴSCは、脚軸上のクラッチ伝達トルク（駆動輪ＤＲＷに出力されるトルク）が前進時と後進時とで同一になるように設定され、且つ、図７（ａ）に示すエンジン回転数Ｎeとの関係を有するマップとして記憶領域６１に記憶されており、エンジン回転数Ｎeを引数にこのマップから求められる。また、駆動力コントロール目標レシオＲAPは上述の処理Ｓ１０１で求められたものである。さらに、シングルプラネタリレシオＲSPは、前後進切換機構３０に用いられているシングルピニオンタイプの遊星歯車機構において後進ブレーキ３７を係合したときのレシオである。

そして、このようにして求められた前進レンジ相当のクランク軸端発進クラッチ伝達トルクＴＱSCTFCから、後進時のトルクダウン量ＴＱRVSDOWNを次式（２）により算出して決定する（ステップＳ１３０）。ここで、図７（ｂ）に示すように、後進時のトルクダウン量ＴＱRVSDOWNは、クランク軸端での余裕トルク（エンジントルク−クランク軸端発進トルク）が前進レンジ選択時と後進レンジ選択時とで同じ値となり、かつ、エンジンＥＮＧの回転数Ｎeの上昇率が、前進レンジと後進レンジとで同じになるように決定される。そのため、後進時のトルクダウン量ＴＱRVSDOWNは、前進レンジが選択されている時のクランク軸端発進クラッチ伝達トルクから後進レンジが選択されている時のクランク軸端発進クラッチ伝達トルクを減算したものとして表される。

ここで、前進レンジが選択されている時のクランク軸端発進クラッチ伝達トルクは、発進クラッチ伝達トルクＴSCを前進レンジ（ＬＯＷレンジ）のレシオで除算した値であり、また、後進レンジが選択されている時のクランク軸端発進クラッチ伝達トルクは、発進クラッチ伝達トルクＴSCを実レシオＲとシングルプラネタリレシオＲSPの積で除算した値であるため、これらの値から、次式（２）が求められる。

ＴＱRVSDOWN ＝ＴＱSCTFC − ＴＱSCTFC × ＲAP ／Ｒ（２）
但し、Ｒ：実レシオ

なお、実レシオＲは、無段変速機ＣＶＴの実際のレシオであり、ドライブおよびドリブンプーリ回転数センサ５１，５２から検出されたそれぞれの回転数Ｎdr，Ｎdnから算出される。

以上のようにして、後進時のトルクダウン量ＴＱRVSDOWNが算出されると、エンジンＥＮＧのトルクを減少させる制御が必要か否か、すなわち、後進時のトルクダウン量ＴＱRVSDOWNが正トルクであるか否かが判断される（ステップＳ１４０）。後進時のトルクダウン量ＴＱRVSDOWNが正トルクであるときは、アクセルセンサ５４の検出値であるアクセル開度ＡＰからアクセルペダルが踏み込まれているか否かが判断され（ステップＳ１５０）、アクセルペダルが踏み込まれているときは、後進時のクランク軸端要求トルクＴＱRVSを次式（３）により決定する（ステップＳ１６０）。この式（３）は、ステップＳ１１０で算出した後進時クランク軸端要求トルクベースＴＱAPCCRからトルクダウン量ＴＱRVSDOWNを減算したものを後進時のクランク軸端要求トルクＴＱRVSとするものである。

ＴＱRVS ＝ＴＱAPCCR − ＴＱRVSDOWN （３）

一方、ステップＳ１４０においてトルクダウン量ＴＱRVSDOWNが０以下である場合や、ステップＳ１５０においてアクセルペダルが踏み込まれていないと判断されたときは、トルクダウンを行う必要はなく、後進時のクランク軸端要求トルクＴＱRVSに、ステップＳ１１０で算出した後進時クランク軸端要求トルクベースＴＱAPCCRを設定する（ステップＳ１７０）。

以上の処理により後進時のクランク軸端要求トルクベースＴＱRVSが決定されると、このトルクがエンジンＥＮＧから出力されるようにエンジン制御ユニット６０によりエンジンＥＮＧ（吸排気制御装置１２や燃料噴射・点火制御装置１３）が制御される。

このように、後進レンジが選択されているときに、アクセル開度ＡＰや車速Ｖに応じて無段変速機ＣＶＴのレシオを決定するとともに、そのときのエンジンＥＮＧ等の状態に応じてオンデマンド制御で無段変速機ＣＶＴに入力されるトルクを制限することにより、無段変速機ＣＶＴに入力されるトルクが適正量に制御されるため、前後進切換機構３０を構成する後進ブレーキ３７のディスクの枚数を増やす必要が無く、走行時のフリクションが小さくなり燃費を向上させることができる。また、後進ブレーキ３７の部品点数を減らすことができるため、コストダウンにもなる。さらに、無段変速機ＣＶＴに必要な推力も小さくなるため、無段変速機ＣＶＴ全体が小型化し、これに作動油を供給するオイルポンプも大型化することがない。

また、前後進切換機構３０は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構を用いて、後進レンジが選択されているときは、この遊星歯車機構で減速して無段変速機ＣＶＴにトルクを伝達しているため、この遊星歯車機構でトルクが増幅される。そのため、無段変速機ＣＶＴに入力されるトルクを、上述のトルクオンデマンド制御で制限を掛けても必要な駆動力（前進レンジが選択されているときと同等の駆動力）を得ることができる。また、走行時に無段変速機ＣＶＴを変速させることにより、後進時に必要な車速も確保することができる。

ところで、このようなトルクオンデマンド制御により、無段変速機ＣＶＴに入力されるトルクを制限していても、アクセルペダルの踏み込み状態等によっては制御しきれずに過大なトルクがこの無段変速機ＣＶＴに入力される可能性がある。しかし、本実施例に係るエンジン制御ユニット６０では、トルクオンデマンド制御と同時に、発進クラッチ制御と燃料カット要求制御を行ってクランク軸端のトルクに制限を掛けるように構成されており、以下に説明する。なお、発進クラッチ制御と燃料カット要求制御も、エンジン制御ユニット６０において、所定時間（例えば１０ミリ秒）毎に繰り返し行われる。

まず、発進クラッチ制御を図８および図９を用いて説明する。発進クラッチ制御は、まず、エンジンＥＮＧの回転数Ｎeを引数にして、図９（ａ）に示す関係が保持されて記憶手段６１に記憶されたマップを検索し、この回転数Ｎeに対応する発進クラッチ伝達トルク係数ＰSTBMを求める（ステップＳ２００）。また、同様に、発進クラッチ５の滑り量ＥSCをドリブンプーリ回転数センサ５２と発進クラッチ出力センサ５４により検出される回転数Ｎdn（発進クラッチ５の入力側の回転数）と発進クラッチ５の出力側の回転数ＶEVとから算出し、この滑り量ＥSCを引数にして、図９（ｂ）に示す関係が保持されて記憶手段６１に記憶されたマップを検索し、この滑り量ＥSCに対応する滑り量補正係数ＴPQを求める（ステップＳ２０２）。さらに、無段変速機ＣＶＴの実レシオＲを引数にして、記憶手段６１に記憶されたマップを検索して、この実レシオＲに対応する発進クラッチ伝達トルクの制限値ＴSCLMTを求める（ステップＳ２０４）。そして、これらの値を用いて、次式（４）により、発進クラッチトルクベース値ＴSCBを算出する（ステップＳ２０６）。

ＴSCB ＝ＰSTBM × ＴPQ × Ｒ（４）

そして、アクセルセンサ５５で検出されたアクセル開度ＡＰを引数にして、記憶手段６１に記憶されたマップを検索して、このアクセル開度ＡＰに対応する油圧加算量ΔＴSCを求め（ステップＳ２０８）、前回の処理において算出された発進クラッチ伝達トルクＴＳＣ（ｎ−１）に油圧加算量ΔＴSCを加えたものが、発進クラッチトルクベース値ＴSCB以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。このステップＳ２１０で、発進クラッチトルクベース値ＴSCBより小さいときは、判定値Ｃ0へ発進クラッチトルクベース値ＴSCBを設定し（ステップＳ２１２）、発進クラッチトルクベース値ＴSCB以上であるときは判定値Ｃ0へ、前回の処理において算出された発進クラッチ伝達トルクＴＳＣ（ｎ−１）に油圧加算量ΔＴSCを加えたものを設定する（ステップＳ２１４）。

最後に、判定値Ｃ0が上述の発進クラッチ伝達トルクの制限値ＴSCLMT以上であるか否かを判定し（ステップＳ２１６）、制限値ＴSCLMTより小さいときは今回の発進クラッチ伝達トルクＴSC（ｎ）に判定値Ｃ0を設定し（ステップＳ２１８）、制限値ＴSCLMT以上のときは今回の発進クラッチ伝達トルクＴSC（ｎ）に制限値ＴSCLMTを設定する（ステップＳ２２０）。このようにして設定された発進クラッチ伝達トルクＴSC（ｎ）になるように、エンジン制御ユニット６０は発進クラッチ５を制御するため、過大なトルクが発生したとしても、発進クラッチ５が滑ってエネルギーを吸収することにより無段変速機ＣＶＴに入力されるトルクを低減させることができる。

一方、燃料カット要求制御は、図１０に示すように、まず、発進クラッチ伝達トルクＴSCと、ドリブンプーリ回転数センサ５２および発進クラッチ出力センサ５４により検出される回転数Ｎdnおよび発進クラッチ５の出力側の回転数ＶEVとから次式（５）により、発進クラッチ吸収仕事率ＱSCを算出する（ステップＳ３００）。

ＱSC ＝ＴSC × ｜Ｎdn − ＶEL｜ × α （５）
但し、α ：係数

この発進クラッチ吸収仕事率ＱSCは、発進クラッチ５で吸収可能なエネルギー（熱量）を示すものとして、仕事率を積算してエネルギーとして算出することも可能である。そして、このようにして算出された発進クラッチ吸収仕事率ＱSCが、許容値ＱSCLMT以上であるか否かを判断し（ステップＳ３１０）、発進クラッチ吸収仕事率ＱSCが許容値ＱSCLMTより小さいときは、燃料カット要求Ｆ＿ＦＣＲＥＱに０をセットして燃料カット要求をオフし（ステップＳ３２０）、発進クラッチ吸収仕事率ＱSCが許容値ＱSCLMT以上のときは、燃料カット要求Ｆ＿ＦＣＲＥＱに１をセットして燃料カット要求をオンにする（ステップＳ３３０）。なお、許容値ＱSCLMTには、上限値と下限値が設定されており、ステップＳ３１０において、発進クラッチ吸収仕事率ＱSCが許容値ＱSCLMT以上であるか否かの判断は上限値が用いられ、発進クラッチ吸収仕事率ＱSCが許容値ＱSCLMTより小さいか否かの判断は下限値が用いられる。

このように、燃料カット要求Ｆ＿ＦＣＲＥＱをセットすることにより、エンジン制御ユニット６０は、燃料カット要求Ｆ＿ＦＣＲＥＱに応じて燃料噴射・点火制御装置１３を制御して、エンジンＥＮＧにおいて、燃料噴射を停止するため、出力トルクが低下し、無段変速機ＣＶＴに入力されるトルクを低減することができる。

それでは、エンジンＥＮＧが高回転している状態で、シフトレバー５６から入力される変速レンジＰＯＳがニュートラル（Ｎ）から後進レンジ（Ｒ）に変更されたときのタイムオンデマンド制御、発進クラッチ制御および燃料カット要求制御の結果を図１１を用いて説明する。変速レンジがニュートラル（Ｎレンジ）の状態で、時刻ｔ0にアクセルペダルが踏み込まれスロットルバルブの開度θTHが増加すると、それに応じてエンジン回転数Ｎeも上昇する。そして、このようにエンジン回転数Ｎeが上昇している状態で、時刻ｔ1において変速レンジＰＯＳを後進レンジ（Ｒレンジ）に入れると、実レシオＲを目標レシオＲoに近づけるとともに、発進クラッチ５の発進クラッチ伝達トルクＴSCを増加させて駆動輪ＤＲＷに動力を伝達しようとするが、時刻ｔ2で制限値ＴSCLMTに達ししてしまい、それ以上この発進クラッチ伝達トルクＴSCは上昇しない。このとき、発進クラッチ５は滑っているため、発進クラッチ５の発進クラッチ吸収仕事率ＱSCが上昇し、許容値ＱSCLMTを超えると燃料カットが行われる。

このように、発進クラッチ５を滑らすとともに、燃料カットを行うことにより、無段変速機ＣＶＴに入力されるトルクを減少させながら、無段変速機ＣＶＴのレシオＲを後進レンジが選択されているときの目標レシオＲoになるように制御することができる。

本発明に係る動力伝達装置の構成を示す構成図である。トルクオンデマンド制御の処理を示すフローチャートである。目標レシオ算出処理を示すフローチャートである。アクセル開度と駆動力コントロール目標レシオの関係を示すグラフである。車速に応じた目標レシオにおいて、車速とエンジン回転数の関係を示すグラフである。クランク軸端トルクと無段変速機の推力最大のときの目標レシオとの関係を示すグラフである。後進時のトルクダウン量の算出方法を説明するための説明図である。発進クラッチ制御の処理を示すフローチャートである。発進クラッチ制御の各種係数の関係を説明するグラフであり、（ａ）はエンジン回転数と発進クラッチ伝達トルク係数の関係であり、（ｂ）は発進クラッチの滑り量と滑り量補正係数の関係である。燃料カット要求制御の処理を示すフローチャートである。エンジンが高回転しているときに、後進レンジが選択されたときのレシオおよび発進クラッチ伝達トルクの制御状態を示す説明図である。

符号の説明

ＴＭ動力伝達装置
ＥＮＧエンジン
ＤＲＷ駆動輪
５発進クラッチ
２０金属Ｖベルト機構（変速機構）
３０前後進切換機構
３１サンギヤ（サンギヤ要素）
３２リングギヤ（リングギヤ要素）
３３キャリア（キャリア要素）
３５前進クラッチ
３７後進ブレーキ
６０エンジン制御ユニット（制御装置）

Claims

エンジンおよび駆動輪の間に配設され、前記エンジンの回転駆動力を変速して前記駆動輪に伝達する変速機構と、
前記エンジンおよび前記変速機構の間に配設され、前記エンジンの回転を前進回転方向および後進回転方向に切り換えて前記変速機構に伝達する前後進切換機構とを有する動力伝達装置であって、
前記前後進切換機構が、
サンギヤ要素、キャリア要素およびリングギヤ要素を有し、前記サンギヤ要素が前記エンジンに接続され、前記リングギヤ要素が前記変速機構に接続された遊星歯車機構と、
前記サンギヤ要素および前記リングギヤ要素を結合させて前記エンジンの回転をそのまま前記前進回転方向にして前記変速機構に出力させる前進クラッチと、
前記キャリア要素を固定して前記エンジンの回転を減速するとともに前記後進回転方向にして前記無段変速機構に出力させる後進ブレーキとから構成された動力伝達装置において、
前記後進ブレーキが係合しているときに、
前記変速機構を所定のレシオだけ増速側に変速させるとともに、
前記駆動輪に伝達されるトルクが、前記前進クラッチが係合されているときに前記駆動輪に伝達されるトルクと同じ大きさになるように、前記エンジンから入力される入力トルクを制限し、
前記所定のレシオが、
アクセル開度に応じて設定されるレシオ、車速に応じて設定されるレシオ、および、前記無段変速機構を作動させる最大推力で伝達可能なレシオのうち、最も小さなレシオから選択されるように構成されたことを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
前記アクセル開度に応じて設定されるレシオが、
前記アクセル開度が小さいときは、前記遊星歯車機構で減速される量と略同一大きさで前記変速機構が増速するレシオに設定され、
前記アクセル開度が大きいときは、前記前進クラッチが係合されているときに得られる駆動力と略同一大きさの駆動力が得られるレシオに設定されることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
前記変速機構および前記駆動輪の間に配設され、前記変速機構と前記駆動輪とを係脱して前記変速機構の回転駆動力を前記駆動輪に伝達する発進クラッチを有し、
前記発進クラッチの伝達トルクが所定の閾値を超えたときに、前記発進クラッチを滑らせる請求項１又は２に記載の動力伝達装置の制御装置。
前記変速機構および前記駆動輪の間に配設され、前記変速機構と前記駆動輪とを係脱して前記変速機構の回転駆動力を前記駆動輪に伝達する発進クラッチを有し、
前記発進クラッチの伝達トルクが所定の閾値を超えたときに、前記エンジンに供給される燃料をカットする請求項１又は２に記載の動力伝達装置の制御装置。