JP5480227B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

この発明は動力伝達装置に関し、より具体的には無段変速機とクラッチを備えた、車両用の動力伝達装置に関する。

車両が走行時に急ブレーキ（パニックブレーキ）されるなどして急減速させられたとき、駆動軸上の回転が急減し、駆動輪（路面）側から作用する慣性力が急速に増大する。車両に搭載される変速機が無段変速機であると、この慣性力が無段変速機に過大な負荷として作用する。

そこで、特許文献１記載の技術において急減速状態が検出されたとき、無段変速機の油圧アクチュエータに供給される調整ライン圧を基準値よりも低下させてベルトを意図的にスリップさせる（滑らせる）ことが提案されている。

また、駆動源と駆動輪の間に無段変速機と直列に油圧作動の湿式クラッチを配置し、無段変速機に予期しない負荷が入力されるとき、クラッチをスリップさせてベルトのスリップを回避する、いわゆるクラッチをトルクヒューズとして機能させる技術も良く知られている。

特公平６−７６８２４号公報

特許文献１記載の技術は上記のように構成することでベルトの破損を防止しているが、ベルトをスリップさせることは耐久性の点で望ましくない。その点でクラッチをスリップさせることでベルトのスリップを回避するトルクヒューズ技術は効果的であるが、どのような負荷にも対応可能にするにはクラッチの係合圧を十分に大きく設定しておく必要があり、油圧エネルギが増大することでポンプ負荷が増加し、燃費の悪化を招いてしまう。

従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、無段変速機が搭載された車両において路面側から予期しない慣性力が無段変速機に入力するときもベルトのスリップを防止するようにした動力伝達装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１にあっては、車両に搭載される駆動源に接続される駆動プーリと駆動輪に接続される従動プーリと前記駆動プーリと前記従動プーリに巻回されるベルトとからなる無段変速機と、前記駆動源と前記駆動輪の間で前記無段変速機と直列に配置されるクラッチとを備えた動力伝達装置において、前記駆動源の出力トルクが減少方向に変化する走行状態にあるか否か判定する走行状態判定手段と、前記駆動プーリに入力される前記駆動源の出力トルクと慣性トルクとからなる入力トルクを算出する入力トルク算出手段と、少なくとも前記算出された入力トルクと予め設定された前記ベルトの摩擦係数とに基づいて前記ベルトの伝達トルクを算出するベルト伝達トルク算出手段と、前記算出された入力トルクに基づいて前記クラッチの伝達トルクを算出して制御するクラッチ伝達トルク制御手段とを備え、前記予め設定された前記ベルトの摩擦係数が、前記ベルトが所定期間使用されたときに計測して得られる摩擦係数である下限μを前記無段変速機の制御に使用されるパラメータから検索自在に設定された値からなると共に、前記クラッチ伝達トルク制御手段は、前記走行状態にあると判定されるとき、前記クラッチの伝達トルクが前記算出された入力トルク以上で前記算出されたベルトの伝達トルク未満の値となるように前記クラッチ伝達トルクを制御する如く構成した。

請求項２に係る動力伝達装置にあっては、前記クラッチ伝達トルク制御手段は、前記クラッチの摩擦係数を前記クラッチをスリップさせつつ学習するクラッチ摩擦係数学習を実行するクラッチ摩擦係数学習手段を備える如く構成した。

請求項３に係る動力伝達装置にあっては、前記クラッチが、前記駆動源と前記無段変速機の間に配置される如く構成した。

請求項１に係る動力伝達装置にあっては、駆動源の出力トルクが減少方向に変化する走行状態にあるか否か判定し、駆動プーリに入力される駆動源の出力トルクと慣性トルクとからなる入力トルクを算出し、少なくとも算出された入力トルクと予め設定された前記ベルトの摩擦係数とに基づいて無段変速機のベルトの伝達トルクを算出し、算出された入力トルクに基づいて無段変速機と直列に配置されるクラッチの伝達トルクを算出して制御すると共に、予め設定されたベルトの摩擦係数が、ベルトが所定期間使用されたときに計測して得られる摩擦係数である下限μを無段変速機の制御に使用されるパラメータから検索自在に設定された値からなり、前記走行状態にあると判定されるとき、クラッチの伝達トルクが算出された入力トルク以上で算出されたベルトの伝達トルク未満の値となるようにクラッチ伝達トルクを制御する如く構成したので、急減速時などに路面側から予期しない慣性力が無段変速機に入力するときも、クラッチを先ずスリップさせることができてベルトのスリップを防止することができる。さらに、予め設定されたベルトの摩擦係数をベルトが劣化した下限付近で摩擦係数のばらつきを吸収できるような値である下限μに設定することで、その値を無段変速機の制御を反映できるように求めることができ、よってベルトの伝達トルクを適正に算出することができる。

即ち、クラッチの伝達トルクが入力トルク以上でベルトの伝達トルク未満の値となるように制御するので、クラッチの伝達トルクをベルトの伝達トルク未満の値に制御することによってベルトに作用する予期しない慣性力をクラッチのスリップで吸収することができ、ベルトのスリップを防止することができる。また、入力トルク以上の値に制御することで加速時にも必要な加速感を与えることができる。

さらに、クラッチの伝達トルクをベルトの伝達トルク未満の値に制御することは、換言すればクラッチの係合圧を大きく設定する必要がないことを意味するので、油圧エネルギが増大することがなく、よってポンプ負荷の増加による燃費の悪化を招くこともない。

請求項２に係る動力伝達装置にあっては、クラッチの摩擦係数をクラッチをスリップさせつつ学習するクラッチ摩擦係数学習を実行する手段を備える如く構成したので、上記した効果に加え、クラッチをスリップさせつつ学習することで学習の間もクラッチをスリップさせることができ、よってクラッチの伝達トルクの制御精度の向上とベルトの保護とを両立させることができる。

請求項３に係る動力伝達装置にあっては、クラッチが、駆動源と無段変速機の間に配置される如く構成したので、上記した効果に加え、駆動源の出力トルクが減少方向に変化する急減速時などの走行状態において駆動輪に駆動軸を介して接続される従動プーリからのトルクと駆動源からの入力トルクとがベルトに同時に作用しようとするとき、駆動源と無段変速機の間に配置されるクラッチをスリップさせることで、駆動源からベルトへのトルクの入力を防止でき、よってベルトのスリップを一層確実に防止することができる。

この発明の実施例に係る動力伝達装置を全体的に示す概略図である。 図１に示す変速機油圧供給機構の油圧回路図である。 図１に示すシフトコントローラの動作を機能的に示すブロック図である。 図３に示す装置の動作のうちのクラッチ伝達トルク算出手段の動作を示すフロー・チャートである。 図３に示す装置の動作のうちのプーリ側圧制御手段の動作を示すフロー・チャートである。 図３に示す装置の動作のうちのクラッチ伝達トルク制御手段の動作を示すフロー・チャートである。 図１に示す動力伝達装置の車速に対するトルクの制御特性を示す説明図である。

以下、添付図面に即してこの発明に係る動力伝達装置を実施するための形態を説明する。

図１は、この発明の実施例に係る動力伝達装置を全体的に示す概略図、図２は図１に示す油圧供給機構の油圧回路図である。

図１において、符号１０はエンジン（内燃機関（駆動源））を示す。エンジン１０は駆動輪１２を備えた車両１４に搭載される（車両１４は駆動輪１２などで部分的に示す）。

エンジン１０の吸気系に配置されたスロットルバルブ（図示せず）は車両運転席床面に配置されるアクセルペダルとの機械的な接続が絶たれ電動モータなどのアクチュエータからなるＤＢＷ（Drive By Wire）機構１６に接続され、ＤＢＷ機構１６で開閉される。

スロットルバルブで調量された吸気はインテークマニホルド（図示せず）を通って流れ、各気筒の吸気ポート付近でインジェクタ２０から噴射された燃料と混合して混合気を形成し、吸気バルブ（図示せず）が開弁されたとき、当該気筒の燃焼室（図示せず）に流入する。燃焼室において混合気は点火されて燃焼し、ピストンを駆動してクランクシャフト２２を回転させた後、排気となってエンジン１０の外部に放出される。

クランクシャフト２２の回転はトルクコンバータ２４を介して無段変速機（Continuous Variable Transmission。以下「ＣＶＴ」という）２６に入力される。

即ち、クランクシャフト２２はトルクコンバータ２４のポンプ・インペラ２４ａに接続される一方、それに対向配置されて流体（作動油）を収受するタービン・ランナ２４ｂはメインシャフト（入力軸）ＭＳに接続される。

ＣＶＴ２６はメインシャフトＭＳ、より正確にはその外周側シャフトに配置されたドライブプーリ２６ａと、メインシャフトＭＳに平行なカウンタシャフト（出力軸）ＣＳ、より正確にはその外周側シャフトに配置されたドリブンプーリ２６ｂと、その間に掛け回される無端可撓部材からなる動力伝達要素、例えば金属製のベルト２６ｃからなる。

ドライブプーリ２６ａは、メインシャフトＭＳの外周側シャフトに相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体２６ａ１と、メインシャフトＭＳの外周側シャフトに相対回転不能で固定プーリ半体２６ａ１に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体２６ａ２からなる。

ドリブンプーリ２６ｂは、カウンタシャフトＣＳの外周側シャフトに相対回転不能で軸方向移動不能に配置された固定プーリ半体２６ｂ１と、カウンタシャフトＣＳに相対回転不能で固定プーリ半体２６ｂ１に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半体２６ｂ２からなる。

ＣＶＴ２６は前後進切換機構２８を介してエンジン１０に接続される。前後進切換機構２８は、車両１４の前進方向への走行を可能にする前進クラッチ２８ａと、後進方向への走行を可能にする後進ブレーキクラッチ２８ｂと、その間に配置されるプラネタリギヤ機構２８ｃからなる。ＣＶＴ２６はエンジン１０に前進クラッチ２８ａを介して接続される。

前進クラッチ２８ａと後進ブレーキクラッチ２８ｂが、より具体的には主として前進クラッチ２８ａが前記したトルクヒューズのクラッチとして機能する。以下、前進クラッチ２８ａを単に「クラッチ」という。

プラネタリギヤ機構２８ｃにおいて、サンギヤ２８ｃ１はメインシャフトＭＳに固定されると共に、リングギヤ２８ｃ２は前進クラッチ２８ａを介してドライブプーリ２６ａの固定プーリ半体２６ａ１に固定される。

サンギヤ２８ｃ１とリングギヤ２８ｃ２の間には、ピニオン２８ｃ３が配置される。ピニオン２８ｃ３は、キャリア２８ｃ４でサンギヤ２８ｃ１に連結される。キャリア２８ｃ４は、後進ブレーキクラッチ２８ｂが作動させられると、それによって固定（ロック）される。

カウンタシャフトＣＳの回転はギヤを介してセカンダリシャフト（中間軸）ＳＳから駆動輪１２に伝えられる。即ち、カウンタシャフトＣＳの回転はギヤ３０ａ，３０ｂを介してセカンダリシャフトＳＳに伝えられ、その回転はギヤ３０ｃを介してディファレンシャル３２からドライブシャフト（駆動軸）３４を介して左右の駆動輪（右側のみ示す）１２に伝えられる。

駆動輪（前輪）１２と従動輪（後輪。図示せず）からなる４個の車輪の付近にはディスクブレーキ３６が配置されると共に、車両運転席床面にはブレーキペダル４０が配置される。

前後進切換機構２８において前進クラッチ２８ａと後進ブレーキクラッチ２８ｂの切換は、車両運転席に設けられたレンジセレクタ４４を運転者が操作して例えばＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄなどのレンジのいずれかを選択することで行われる。運転者のレンジセレクタ４４の操作によるレンジ選択は油圧供給機構４６（後述）のマニュアルバルブに伝えられる。

レンジセレクタ４４を介して例えばＤ，Ｓ，Ｌレンジが選択されると、それに応じてマニュアルバルブのスプールが移動し、後進ブレーキクラッチ２８ｂのピストン室から作動油（油圧）が排出される一方、前進クラッチ２８ａのピストン室に油圧が供給されて前進クラッチ２８ａが締結される。

前進クラッチ２８ａが締結されると、全ギヤがメインシャフトＭＳと一体に回転し、ドライブプーリ２６ａはメインシャフトＭＳと同方向（前進方向）に駆動され、よって車両１４は前進方向に走行する。

Ｒレンジが選択されると、前進クラッチ２８ａのピストン室から作動油が排出される一方、後進ブレーキクラッチ２８ｂのピストン室に油圧が供給されて後進ブレーキクラッチ２８ｂが作動する。従ってキャリア２８ｃ４が固定されてリングギヤ２８ｃ２はサンギヤ２８ｃ１とは逆方向に駆動され、ドライブプーリ２６ａはメインシャフトＭＳとは逆方向（後進方向）に駆動され、車両１４は後進方向に走行する。

ＰあるいはＮレンジが選択されると、両方のピストン室から作動油が排出されて前進クラッチ２８ａと後進ブレーキクラッチ２８ｂが共に開放され、前後進切換機構２８を介しての動力伝達が断たれ、エンジン１０とＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａとの間の動力伝達が遮断される。

図２は油圧供給機構４６の油圧回路図である。

図示の如く、油圧供給機構４６には油圧ポンプ４６ａが設けられる。油圧ポンプ４６ａはギヤポンプからなり、エンジン（Ｅ）１０によって駆動され、リザーバ４６ｂに貯留された作動油を汲み上げてＰＨ制御バルブ（PH REG VLV）４６ｃに圧送する。

ＰＨ制御バルブ４６ｃの出力（ＰＨ圧（ライン圧））は、一方では油路４６ｄから第１、第２のレギュレータバルブ（DR REG VLV, DN REG VLV）４６ｅ，４６ｆを介してＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａの可動プーリ半体２６ａ２のピストン室（ＤＲ）２６ａ２１とドリブンプーリ２６ｂの可動プーリ半体２６ｂ２のピストン室（ＤＮ）２６ｂ２１に接続されると共に、他方では油路４６ｇを介してＣＲバルブ（CR VLV）４６ｈに接続される。

ＣＲバルブ４６ｈはＰＨ圧を減圧してＣＲ圧（制御圧）を生成し、油路４６ｉから第１、第２、第３の（電磁）リニアソレノイドバルブ４６ｊ，４６ｋ，４６ｌ（LS-DR, LS-DN, LS-CPC）に供給する。

第１、第２のリニアソレノイドバルブ４６ｊ，４６ｋはそのソレノイドの励磁に応じて決定される出力圧を第１、第２のレギュレータバルブ４６ｅ，４６ｆに作用させ、よって油路４６ｄから送られるＰＨ圧の作動油を可動プーリ半体２６ａ２，２６ｂ２のピストン室２６ａ２１，２６ｂ２１に供給し、それに応じてプーリ側圧を発生させる。

従って、可動プーリ半体２６ａ２，２６ｂ２を軸方向に移動させるプーリ側圧が発生させられてドライブプーリ２６ａとドリブンプーリ２６ｂのプーリ幅が変化し、ベルト２６ｃの巻掛け半径が変化する。このように、プーリの側圧を調整することで、エンジン１０の出力を駆動輪１２に伝達するレシオ（変速比）を無段階に変化させることができる。

ＣＲバルブ４６ｈの出力（ＣＲ圧）は第３のリニアソレノイドバルブ４６ｌのソレノイドの励磁に応じて調圧され、油路４６ｍを介して前記したマニュアルバルブ（MAN VLV。符号４６ｏで示す）に送られ、そこから前後進切換機構２８の前進クラッチ２８ａのピストン室（ＦＷＤ）２８ａ１と後進ブレーキクラッチ２８ｂのピストン室（ＲＶＳ）２８ｂ１に接続される。

マニュアルバルブ４６ｏは、前記した如く、運転者によって操作（選択）されたレンジセレクタ４４の位置に応じてＣＲバルブ４６ｈの出力を前進クラッチ２８ａと後進ブレーキクラッチ２８ｂのピストン室２８ａ１，２８ｂ１のいずれかに接続する。

また、ＰＨ制御バルブ４６ｃの出力は、油路４６ｐを介してＴＣレギュレータバルブ（TC REG VLV）４６ｑに送られ、ＴＣレギュレータバルブ４６ｑの出力はＬＣコントロールバルブ（LC CTL VLV）４６ｒを介してＬＣシフトバルブ（LC SFT VLV）４６ｓに接続される。

ＬＣシフトバルブ４６ｓの出力は一方ではトルクコンバータ２４のロックアップクラッチ２４ｃのピストン室２４ｃ１に接続されると共に、他方ではその背面側の室２４ｃ２に接続される。

ＬＣシフトバルブ４６ｓを介して作動油がピストン室２４ｃ１に供給される一方、背面側の室２４ｃ２から排出されると、ロックアップクラッチ２４ｃが係合（オン）され、背面側の室２４ｃ２に供給される一方、ピストン室２４ｃ１から排出されると、解放（オフ）される。ロックアップクラッチ２４ｃのスリップ量は、ピストン室２４ｃ１と背面側の室２４ｃ２に供給される作動油の量によって決定される。

ＣＲバルブ４６ｈの出力は油路４６ｔを介してＬＣコントロールバルブ４６ｒとＬＣシフトバルブ４６ｓに接続されると共に、油路４６ｔには第４のリニアソレノイドバルブ（ＬＳ−ＬＣ）４６ｕが介挿される。ロックアップクラッチ２４ｃのスリップ量は、第４のリニアソレノイドバルブ４６ｕのソレノイドの励磁・非励磁によって調整（制御）される。

さらに、油圧ポンプ４６ａの下流でＰＨ制御バルブ４６ｃの上流に相当する位置には電動モータ４６ｖに接続されるＥＯＰ（Electric Oil Pump。電動油圧ポンプ）４６ｗがチェックバルブ４６ｘを介して接続される。

ＥＯＰ４６ｗも油圧ポンプ４６ａと同様にギヤポンプからなり、電動モータ４６ｖで駆動され、リザーバ４６ｂに貯留された作動油を汲み上げてＰＨ制御バルブ（PH REG VLV）４６ｃに圧送する。

この明細書において動力伝達装置（符号４８で示す）は、トルクコンバータ２４とＣＶＴ２６と前後進切換機構２８とからなる。

図１の説明に戻ると、エンジン１０のカム軸（図示せず）付近などの適宜位置にはクランク角センサ５０が設けられ、ピストンの所定クランク角度位置ごとにエンジン回転数ＮＥを示す信号を出力する。吸気系においてスロットルバルブの下流の適宜位置には絶対圧センサ５２が設けられ、吸気管内絶対圧（エンジン負荷）ＰＢＡに比例した信号を出力する。

ＤＢＷ機構１６のアクチュエータにはスロットル開度センサ５４が設けられ、アクチュエータの回転量を通じてスロットルバルブの開度ＴＨに比例した信号を出力する。

また前記したアクセルペダル（符号５６で示す）の付近にはアクセル開度センサ５６ａが設けられて運転者のアクセルペダル操作量に相当するアクセル開度ＡＰに比例する信号を出力すると共に、ブレーキペダル４０の付近にはブレーキスイッチ４０ａが設けられて運転者のブレーキペダル４０の操作に応じてオン信号を出力する。

さらに、エンジン１０の冷却水通路（図示せず）の付近には水温センサ（図示せず）が設けられ、エンジン冷却水温ＴＷ、換言すればエンジン１０の温度に応じた出力を生じる。

上記したクランク角センサ５０などの出力は、エンジンコントローラ６６に送られる。エンジンコントローラ６６はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏなどからなるマイクロコンピュータを備え、それらセンサ出力に基づいて目標スロットル開度を決定してＤＢＷ機構１６の動作を制御すると共に、燃料噴射量を決定してインジェクタ２０を駆動する。

メインシャフトＭＳにはＮＴセンサ（回転数センサ）７０が設けられ、タービン・ランナ２４ｂの回転数、具体的にはメインシャフトＭＳの回転数ＮＴ、より具体的には変速機入力軸回転数（と前進クラッチ２８ａの入力軸回転数）を示すパルス信号を出力する。

ＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａの付近の適宜位置にはＮＤＲセンサ（回転数センサ）７２が設けられてドライブプーリ２６ａの回転数ＮＤＲ、換言すれば前進クラッチ２８ａの出力軸回転数に応じたパルス信号を出力する。

ドリブンプーリ２６ｂの付近の適宜位置にはＮＤＮセンサ（回転数センサ）７４が設けられてドリブンプーリ２６ｂの回転数ＮＤＮ、具体的にはカウンタシャフトＣＳの回転数、より具体的には変速機出力軸回転数を示すパルス信号を出力する。

またセカンダリシャフトＳＳのギヤ３０ｂの付近にはＶセンサ（回転数センサ）７６が設けられてセカンダリシャフトＳＳの回転数と回転方向を示すパルス信号（具体的には車速Ｖを示すパルス信号）を出力する。駆動輪１２と従動輪（図示せず）からなる４個の車輪の付近にはそれぞれ車輪速センサ８０が設けられ、車輪の回転速度を示す車輪速に比例するパスル信号を出力する。

図１の説明に戻ると、前記したレンジセレクタ４４の付近にはレンジセレクタスイッチ４４ａが設けられ、運転者によって選択されたＲ，Ｎ，Ｄなどのレンジに応じた信号を出力する。

図２に示す如く、油圧供給機構４６においてＣＶＴ２６のドリブンプーリ２６ｂに通じる油路には油圧センサ８２が配置されてドリブンプーリ２６ｂの可動プーリ半体２６ｂ２のピストン室２６ｂ２１に供給される油圧に応じた信号を出力する。リザーバ４６ｂには油温センサ８４が配置されて油温（作動油ＡＴＦの温度ＴＡＴＦ）に応じた信号を出力する。

上記したＮＴセンサ７０などの出力は、図示しないその他のセンサの出力も含め、シフトコントローラ９０に送られる。シフトコントローラ９０もＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏなどからなるマイクロコンピュータを備えると共に、エンジンコントローラ６６と通信自在に構成される。

シフトコントローラ９０は、それら検出値に基づき、油圧供給機構４６の第４のリニアソレノイドバルブ４６ｕなどの電磁ソレノイドを励磁・非励磁して前後進切換機構２８とＣＶＴ２６とトルクコンバータ２４の動作を制御すると共に、油圧供給機構４６の電動モータ４６ｖに通電してＥＯＰ４６ｗの動作を制御する。

図３はシフトコントローラ９０の上記した動作のうち、最初に述べたＣＶＴ２６のベルト２６ｃのスリップ防止動作を機能的に示すブロック図である。

図示の如く、シフトコントローラ９０は、車両１４が減速しているか、換言すればエンジン１０の出力トルクが減少方向に変化する走行状態にあるか否か判定する減速検出手段（走行状態判定手段）９０ａと、エンジン１０からメインシャフトＭＳを介してＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａに入力されるエンジン１０の出力トルクと慣性トルクとからなる入力を算出する入力トルク算出手段９０ｂと、ベルト下限μ、即ち、予め設定されたベルト２６ｃの摩擦係数μを算出するベルト下限μ算出手段９０ｃと、少なくとも算出された入力トルクと下限μとに基づいてプーリ側圧、即ち、ベルト２６ｃの伝達トルクを算出するプーリ側圧制御手段（ベルト伝達トルク算出手段）９０ｄと、算出された入力トルクに基づいてクラッチ（前進クラッチ）２８ａの伝達トルクを算出するクラッチ伝達トルク算出手段９０ｅと、クラッチ伝達トルク算出手段９０ｅの出力に基づいてクラッチ２８ａの伝達トルクを制御するクラッチ伝達トルク制御手段９０ｆとを備える。

さらに、低μ路、即ち、車両１４が走行する走行路のうち、路面の摩擦係数μが低い走行路面か否か検出する低μ路検出手段９０ｇを備える。低μ路検出手段９０ｇの出力はプーリ側圧制御手段９０ｄに送られる。

クラッチ伝達トルク制御手段９０ｆとプーリ側圧制御手段９０ｄの出力はそれぞれ油圧指令値算出手段９０ｈ，９０ｉに送られ、そこで算出された指令値に基づいて動力伝達装置４８の動作が制御される。

図４は上記したクラッチ伝達トルク算出手段の動作を詳細に示すフロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ１０において入力トルクを算出する。入力トルクはメインシャフトＭＳを介してＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａに入力される、エンジン１０の出力トルクと慣性トルクとからなる入力トルクを意味し、Ｓ１０の処理は図３の入力トルク算出手段９０ｂの算出値を読み込むことで行われる。

エンジン１０の出力トルクは、エンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡからマップ検索して得られるエンジントルクにトルクコンバータ２４の増幅率を乗じて算出される。

慣性トルクは、以下の式から算出される。
慣性トルク＝｛（Ｉｅ＋Ｉｔｂｎ＋Ｉｄｒ）／（Ｉｅ＋Ｉｔｂｎ＋Ｉｄｒ＋Ｉｄｎ）｝×最大ブレーキトルク

上記で：Ｉｅ：エンジン１０の慣性トルク、Ｉｔｂｎ：トルクコンバータ２４のタービン・ランナ２４ｂの慣性トルク、Ｉｄｒ：ＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａの慣性トルク、Ｉｄｎ：そのドリブンプーリ２６ｂの慣性トルクである。上記した慣性トルクと最大ブレーキトルクの値は予め実験で求められる固定値である。

次いでＳ１２において算出された入力トルクに基づいてクラッチ２８ａの伝達トルクを算出する。クラッチの伝達トルクは算出された入力トルクに適宜な係数を乗じることで算出する。Ｓ１２の処理は図３のクラッチ伝達トルク算出手段９０ｅの算出値を読み込むことで行われる。

次いでＳ１４に進み、車両１４が減速、換言すればエンジン１０の出力トルクが減少方向に変化する走行状態にあるか否か判定する。Ｓ１４の処理は図３の減速検出手段９０ａの出力を読み込むことで行われる。

減速検出手段９０ａは具体的にはエンジンコントローラ６６にアクセスし、エンジン１０がフューエルカット（燃料供給停止）されているか否か判断し、肯定されるとき車両１４が減速と判定する。エンジンコントローラ６６は、アクセルペダル２２が踏まれず、エンジン回転数ＮＥが所定値以上のとき、エンジン１０への燃料噴射量の供給を停止（フューエルカット）する。

Ｓ１４で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１６に進み、Ｓ１２において算出されたクラッチ伝達トルクが入力トルクとほぼ等しくなるように、即ち、同一の値か近傍の値となるように補正する。これについては後述する。

図５は上記したプーリ側圧制御手段の動作を詳細に示すフロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ１００において図４フロー・チャートのＳ１０と同様に入力トルクを算出し、Ｓ１０２においてＣＶＴ２６のドライブプーリ２６ａとドリブンプーリ２６ｂに供給すべきプーリ側圧（油圧制御値）を算出する。

即ち、先ずドライブプーリ２６ａとドリブンプーリ２６ｂのうちの低圧側について上記した入力トルクと実レシオに基づいてベルト２６ｃがスリップしない程度の力で押圧する必要側圧を算出し、低圧側のプーリ側圧とすることで算出する。

また高圧側について（Ｖセンサ７６とアクセル開度センサ５６ａから検出される）車速Ｖとアクセル開度ＡＰから検索される目標エンジン回転数（具体的にはドライブプーリ２６ａの回転数ＮＤＲで規定される回転数）が実現されるべく設定される目標レシオが保持されるように側圧比を算出する。

次いで必要側圧に算出された側圧比を乗じて両者の積を求め、求めた積に実レシオ（ＮＤＲセンサ７２とＮＤＮセンサ７４の検出値の比）と目標レシオの偏差が減少するように演算されるＦ／Ｂ項を加算し、よって得た和を高圧側のプーリ側圧とすることで算出する。

次いでＳ１０４に進み、現在車両１４が走行している走行路が路面摩擦係数μの値が低い低μ路か否か判断する。これは低μ路検出手段９０ｇの出力を読み込むことで判断する。

低μ路検出手段９０ｇは、車輪速センサ８０の出力から４個の車輪の車両前後方向の滑り比と左右方向の滑り比を算出し、そのいずれかが所定範囲内にないとき、車両１４が低μ路を走行していると判断する。

Ｓ１０４で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１０６に進み、プーリ側圧を増加補正する。この補正は具体的には、必要側圧の算出に使用される入力トルクに適宜な係数を乗じて入力トルクを増加することで、プーリ側圧を増加補正する。この処理は、車輪ロックに対応するためである。

図６は上記したクラッチ伝達トルク制御手段の動作を詳細に示すフロー・チャートである。

先ずＳ２００において車両１４が減速か、即ち、エンジン１０の出力トルクが減少方向に変化する走行状態にあるか否か判定する。この処理はＳ１４と同様、図３の減速検出手段９０ａの出力を読み込むことで行われる。

Ｓ２００で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ２０２に進み、クラッチμ、即ち、クラッチ２８ａの摩擦係数μ（後述）が学習済みか否か判断する。

Ｓ２０２で否定されるときはＳ２０４に進み、クラッチスリップＦ／Ｂ制御を介してクラッチμを学習し、Ｓ２０６に進み、クラッチμ学習済みと判定してＳ２０２に戻る一方、Ｓ２０２で肯定されるときはＳ２０８に進み、クラッチ学習μで（学習された摩擦係数μを用いて）クラッチ圧を算出する。

次いでＳ２１０に進み、クラッチ２８ａにスリップ（滑り）が発生したか否か判断し、肯定されるときはＳ２１２に進み、クラッチ２８ａのスリップがなくなるまでクラッチ圧を加算する。尚、Ｓ２１０で否定されるときはＳ２１２をスキップする。

Ｓ２０２からＳ２１２までの処理を説明すると、この実施例はクラッチ２８ａをスリップさせることによってＣＶＴ２６のベルト２６ｃのスリップを回避させることから、クラッチ２８ａのスリップ量は大きな値に設定するのが望ましい。他方、そうすると、油圧エネルギが増大することでポンプ負荷が増加し、燃費の悪化を招く。

そこで、車両１４が減速と判断されるときは、クラッチ２８ａを微小にスリップさせるようにＦ／Ｂ制御してクラッチ２８ａのクラッチ圧を精度良く算出し、それに基づいてクラッチ伝達トルクを算出・制御するようにした。

クラッチ２８ａのクラッチ圧は以下のように算出される。
クラッチ圧＝入力トルク／（摩擦係数μ×クラッチピストン面積×クラッチ面数×クラッチ有効径）
上記で、入力トルクは図４フロー・チャートのＳ１０で算出される値である。クラッチピストン面積、クラッチ面数、クラッチ有効径はクラッチ２８ａのピストン室２８ａ１の面積、面（プレート）の数、有効径を示し、全て既知の値（固定値）である。

Ｓ２０８の処理においてはクラッチ２８ａの摩擦係数μとして例えば低μ路走行用の比較的低い値を初期値として用いて上式に基づいてクラッチ圧（クラッチ制御油圧）を算出すると共に、Ｓ２０２からＳ２０６の処理で摩擦係数μの学習値が得られるときはその最新の学習値に基づいてクラッチ圧を算出し、図２に示す第３のリニアソレノイドバルブ４６ｌなどの動作を制御してクラッチ２８ａに作動圧（油圧）を供給する。

学習制御においてＳ２０４ではクラッチ２８ａのスリップ率（ＮＴセンサ７０とＮＤＲセンサ７２から検出）が例えば１％となるように摩擦係数μの前回値と今回値の加重平均値を算出して摩擦係数μを学習する。

尚、Ｓ２０２からＳ２０６の学習制御の間はクラッチ２８ａが既にスリップさせられているので、ＣＶＴ２６のベルト２６ｃのスリップは生じることがない。

次いでＳ２１４に進み、Ｓ２１２で加算されたクラッチ圧を適宜な油圧―トルク変換係数を用いてクラッチ伝達トルクに算出すると共に、ベルト下限μによるベルト伝達トルクを求め、求めたクラッチ伝達トルクが（図４フロー・チャートのＳ１０で算出される）入力トルク以上で、算出されたベルト伝達トルク未満か否か判断する。

ベルト下限μは予め設定されたＣＶＴ２６のベルト２６ｃの摩擦係数を意味する。この値は具体的には、ベルト２６ｃが所定期間使用されたときに計測して得られる摩擦係数をＣＶＴ２６の制御に使用されるパラメータ、より具体的には前記した目標エンジン回転数（正確にはドライブプーリ２６ａの回転数ＮＤＲで規定される回転数）と実レシオから検索自在にマップ値として予め設定されてシフトコントローラ９０のＲＯＭに格納される。

またベルト伝達トルクはＣＶＴ２６のベルト２６ｃによって伝達されるトルクを意味し、具体的には図５フロー・チャートのＳ１０２で算出されるプーリ側圧（油圧制御値）を適宜な油圧―トルク変換係数を介してトルク値に変換された値を意味する。

従って、Ｓ２１４にあっては、（図４フロー・チャートのＳ１０で算出される）入力トルクと実レシオから必要側圧（油圧）を算出し、算出された必要側圧を、（目標エンジン回転数と実レシオから）マップ検索して得られる下限μと適宜な油圧―トルク変換係数を用いてトルク値に変換して下限μによるベルト伝達トルクを算出する。

このＳ２１４の判断で否定されるときはＳ２０４に戻り、Ｓ２１４で肯定されるまで、上記した学習制御を繰り返しつつ、クラッチ２８ａがスリップしないクラッチ圧を算出（加算）する。

図６フロー・チャートの上記した処理を繰り返すことにより、図３ブロック図の油圧指令値算出手段９０ｈ，９０ｉによってクラッチ伝達トルクが入力トルク以上でベルト下限μによるベルト伝達トルク未満の値となるように制御される。

これについて図７を参照して説明する。同図は動力伝達装置４８の車速に対するトルクの制御特性を示す説明図である。

同図において縦軸はトルクを示し、図中の最下位の特性は、メインシャフトＭＳ上の（ドライブプーリ２６ａに入力される）入力トルク（図４フロー・チャートのＳ１０で算出）、中位の特性はベルト下限μによるベルト伝達トルク（図６フロー・チャートのＳ２１４で算出）、最上位の特性はＰＨ圧（図２のＰＨ制御バルブ４６ｃの出力油圧）を示す。

もし、クラッチ伝達トルクが同図に矢印（想像線）ａで示す如く、ベルト伝達トルクより上になるように制御されると仮定すると、車両１４が走行時に急ブレーキ（パニックブレーキ）されるなどして急減速させられたとき、ドライブシャフト３４上の回転が急減し、駆動輪１２（路面）側から作用する慣性力が急速に増大し、ＣＶＴに過大な負荷として作用する。

その場合、特許文献１でライン圧を基準値よりも低下させてベルト２６ｃを意図的にスリップさせることが提案されているが、ベルト２６ｃをスリップさせることは耐久性の点で望ましくない。

その点でクラッチ２８ａをスリップさせてベルト２６ｃのスリップを回避するトルクヒューズ技術は効果的であるが、どのような負荷にも対応可能にするにはクラッチ２８ａの係合圧を十分に大きく設定しておく必要があり、油圧エネルギが増大することでポンプ負荷が増加し、燃費の悪化を招いてしまう。

従って、この実施例においては、同図に矢印（実線）ｂで示す如く、車両１４が減速されたとき、ベルト下限μによるベルト伝達トルクを求め、クラッチ伝達トルクが求めたベルト伝達トルク未満となるように制御する如く構成した。これにより、ＣＶＴ２６が搭載された車両１４において路面側から予期しない慣性力がＣＶＴ２６に入力するときもベルト２６ｃのスリップを防止することができる。

即ち、プーリ側圧は入力トルクと実レシオから算出されることから、（低μ路を走行している場合を除くと）ベルト２６ｃが新品であっても劣化していても、同一の値に算出されるが、上記のようにベルト下限μを検索して（プーリ側圧を決定するのに用いられる）ベルト伝達トルクを求めることで、ベルト２６ｃの劣化度合いに応じたプーリ側圧（およびそれから算出されるベルト伝達トルク）を求めることができる。

さらに、図４フロー・チャートに示す如く、減速時にないときは入力トルクに適宜な係数を乗じて算出されるクラッチ伝達トルクに制御、換言すれば入力トルク＜クラッチ伝達トルクとなるように制御されるので、加速時などに必要な加速感を与えることができる。

また、減速時は入力トルク≦クラッチ伝達トルク＜ベルト下限μによるベルト伝達トルクとなるように制御することで、クラッチ２８ａをスリップさせ易くできる。即ち、急減速でのブレーキトルクが駆動輪１２から入力されたとき、エンジン１０からの入力トルク以上にクラッチ伝達トルクをしておくことでクラッチ２８ａをスリップさせ易くできる。また、クラッチ伝達トルクに対応するプーリ側圧（油圧）も低くて済むことから、油圧エネルギの増大（燃費の増加）も回避することができる。

さらに、ベルト下限μを目標エンジン回転数と実レシオから検索自在とすることで、ベルト伝達トルクをベルト２６ｃの実際の作動状態に即応して算出することができる。

上記した如く、この実施例にあっては、車両１４に搭載されるエンジン（駆動源）１０に接続されるドライブプーリ（駆動プーリ）２６ａと駆動輪１２に接続されるドリブンプーリ（従動プーリ）２６ｂと前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリに巻回されるベルト２６ｃとからなるＣＶＴ（無段変速機）２６と、前記駆動源と前記駆動輪の間で前記無段変速機と直列に配置されるクラッチ（前進クラッチ２８ａと後進ブレーキクラッチ２８ｂ、特に前進クラッチ２８ａ）とを備えた動力伝達装置４８において、前記駆動源の出力トルクが減少方向に変化する走行状態にあるか否か判定する走行状態判定手段（シフトコントローラ９０，Ｓ１４，Ｓ２００）と、前記ドライブプーリ２６ａ、より具体的にはメインシャフトＭＳを介してドライブプーリ２６ａに入力される前記エンジン１０の出力トルクと慣性トルクとからなる入力トルクを算出する入力トルク算出手段（シフトコントローラ９０，Ｓ１０）と、少なくとも前記算出された入力トルクと予め設定された前記ベルト２６ｃの摩擦係数（ベルト下限μ）とに基づいて前記ベルトの伝達トルクを算出するベルト伝達トルク算出手段（シフトコントローラ９０，Ｓ２１４）と、前記算出された入力トルクに基づいて前記クラッチの伝達トルク（クラッチ伝達トルク）を算出して制御するクラッチ伝達トルク制御手段（シフトコントローラ９０，Ｓ２０２からＳ２１４、油圧指令値算出手段段９０ｈ，９０ｉ）とを備え、前記予め設定された前記ベルト２６ｃの摩擦係数が、前記ベルト２６ｃが所定期間使用されたときに計測して得られる摩擦係数である下限μを前記ＣＶＴ（無段変速機）２６の制御に使用されるパラメータから検索自在に設定された値からなると共に、前記クラッチ伝達トルク制御手段は、前記走行状態にあると判定されるとき、前記クラッチの伝達トルク（クラッチ伝達トルク）が前記算出された入力トルク以上で前記算出されたベルト２６ｃの伝達トルク（ベルト下限μによるベルト伝達トルク）未満の値となるように前記クラッチ伝達トルクを制御する如く構成したので、急減速時などに路面側から予期しない慣性力がＣＶＴ２６に入力するときも、クラッチ２８ａを先ずスリップさせることができるので、ベルト２６ｃのスリップを防止することができる。また、予め設定されたベルト２６ｃの摩擦係数をベルト２６ｃが劣化した下限付近で摩擦係数μのばらつきを吸収できるような値である下限μに設定することで、その値をＣＶＴ２６の制御を反映できるように求めることができ、よってベルト２６ｃの伝達トルクを適正に算出することができる。さらに、摩擦係数μをパラメータ、例えば目標エンジン回転数と実レシオから検索自在とすることで、ベルト伝達トルクをベルト２６ｃの実際の作動状態に即応して算出することができる。

即ち、クラッチ２８ａの伝達トルクが入力トルク以上でベルト２６ｃの伝達トルク未満の値となるように制御するので、クラッチ２８ａの伝達トルクをベルト２６ｃの伝達トルク未満の値に制御することによってベルト２６ｃに作用する予期しない慣性力をクラッチ２８ａのスリップで吸収することができ、ベルト２６ｃのスリップを防止することができる。また、入力トルク以上の値に制御することで加速時にも必要な加速感を与えることができる。

さらに、クラッチ２８ａの伝達トルクをベルト２６ｃの伝達トルク未満の値に制御することは、換言すればクラッチ２８ａの係合圧を大きく設定する必要がないことを意味するので、油圧エネルギが増大することがなく、よってポンプ負荷の増加により燃費の悪化を招くこともない。

また、前記クラッチ伝達トルク制御手段は、前記クラッチの摩擦係数を前記クラッチ２８ａをスリップさせつつ学習するクラッチ摩擦係数学習を実行するクラッチ摩擦係数学習手段（シフトコントローラ９０，ＳＳ２０２からＳ２１２）を備えると共に、前記クラッチの伝達トルクが前記算出された入力トルク以上で前記算出されたベルト２６ｃの伝達トルク未満の値となるように、前記クラッチ摩擦係数学習を実行させる（Ｓ２１４）如く構成したので、上記した効果に加え、クラッチ２８ａをスリップさせつつ学習することで学習の間もクラッチ２８ａをスリップさせることができ、よってクラッチ２８ａの伝達トルクの制御精度の向上とベルト２６ｃの保護とを両立させることができる。

また、前記クラッチ２８ａが、前記エンジン（駆動源）１０と前記ＣＶＴ（無段変速機）２６の間に配置される如く構成したので、上記した効果に加え、エンジン１０の出力トルクが減少方向に変化する急減速時などの走行状態において駆動輪１２にドライブシャフト（駆動軸）３４を介して接続されるドリブンプーリ２６ｂからのトルクとエンジン１０からの入力トルクとがベルト２６ｃに同時に作用しようとするとき、エンジン１０とＣＶＴ２６の間に配置されるクラッチ２８ａをスリップさせることで、エンジン１０からベルト２６ｃへのトルクの入力を防止でき、よってベルト２６ｃのスリップを一層確実に防止することができる。

尚、上記において駆動源（エンジン）の出力トルクが減少方向に変化する走行状態を減速、より具体的にはフューエルカットから判定したが、それに限られるものではなく、例えばブレーキスイッチ４０ａからブレーキペダル４０の操作を検出することで判定しても良い。

また、ＣＶＴとしてベルト式のＣＶＴ２６を開示したが、それに限られるものではなく、トロイダル式あるいはチェーン式であっても良い。

１０ エンジン（内燃機関）、１２ 駆動輪、１４ 車両、１６ ＤＢＷ機構、２４ トルクコンバータ、２６ 自動変速機（ＣＶＴ）、２８ 前後進切換機構、２８ａ 前進クラッチ（クラッチ）、２８ｂ 後進ブレーキクラッチ（クラッチ）、３４ ドライブシャフト（駆動軸）、４６ 油圧供給機構、４６ａ 油圧ポンプ、４６ｗ ＥＯＰ（電動油圧ポンプ）、４８ 動力伝達装置、６６ エンジンコントローラ、９０ シフトコントローラ

Claims (3)

1. 車両に搭載される駆動源に接続される駆動プーリと駆動輪に接続される従動プーリと前記駆動プーリと前記従動プーリに巻回されるベルトとからなる無段変速機と、前記駆動源と前記駆動輪の間で前記無段変速機と直列に配置されるクラッチとを備えた動力伝達装置において、前記駆動源の出力トルクが減少方向に変化する走行状態にあるか否か判定する走行状態判定手段と、前記駆動プーリに入力される前記駆動源の出力トルクと慣性トルクとからなる入力トルクを算出する入力トルク算出手段と、少なくとも前記算出された入力トルクと予め設定された前記ベルトの摩擦係数とに基づいて前記ベルトの伝達トルクを算出するベルト伝達トルク算出手段と、前記算出された入力トルクに基づいて前記クラッチの伝達トルクを算出して制御するクラッチ伝達トルク制御手段とを備え、前記予め設定された前記ベルトの摩擦係数が、前記ベルトが所定期間使用されたときに計測して得られる摩擦係数である下限μを前記無段変速機の制御に使用されるパラメータから検索自在に設定された値からなると共に、前記クラッチ伝達トルク制御手段は、前記走行状態にあると判定されるとき、前記クラッチの伝達トルクが前記算出された入力トルク以上で前記算出されたベルトの伝達トルク未満の値となるように前記クラッチ伝達トルクを制御することを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記クラッチ伝達トルク制御手段は、前記クラッチの摩擦係数を前記クラッチをスリップさせつつ学習するクラッチ摩擦係数学習を実行するクラッチ摩擦係数学習手段を備えることを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
3. 前記クラッチが、前記駆動源と前記無段変速機の間に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の動力伝達装置。

Images