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JP6973186B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた無段変速機構を備える車両の制御装置に関するものである。
エンジンと、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に伝達要素が巻き掛けられた無段変速機構と、前記プライマリプーリ又は前記セカンダリプーリを作動させるプーリ油圧を検出する油圧センサと、前記エンジンにより回転駆動されることで前記プーリ油圧の元圧を供給するオイルポンプとを備える車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置がそれである。この特許文献1には、ベルト式無段変速機とセカンダリプーリを作動させるプーリ油圧であるセカンダリ圧を検出する油圧センサとを備えた車両の制御装置において、油圧センサによるセカンダリ圧の検出値がセカンダリ圧の目標値に対して所定油圧以上高くなった場合には、油圧センサの故障が発生したと判定することが開示されている。
特開2013−87923号公報
ところで、エンジンの始動過程におけるエンジンの回転速度の上昇中は、オイルポンプからの作動油の供給が不安定な状態となり易い為、プーリ油圧の指示値よりも実際のプーリ油圧が過大に出力させられる場合がある。このような場合、油圧センサの故障が発生していると誤って判定されるおそれがある。油圧センサの故障が発生していると判定されると、例えば油圧センサを用いた制御が行えず、油圧センサの故障時に対応した制御を行うなどの必要がある。その為、誤判定によりドライバビリティが低下する可能性がある。
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、油圧センサの故障が発生しているとの誤判定を防止すると共に、油圧センサのハイ側故障を適切に判定することができる車両の制御装置を提供することにある。
第1の発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、前記エンジンの動力を駆動輪側へ伝達する、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に伝達要素が巻き掛けられた無段変速機構を有する車両用動力伝達装置と、前記プライマリプーリ又は前記セカンダリプーリを作動させるプーリ油圧を検出する油圧センサと、前記エンジンにより回転駆動されることで前記プーリ油圧の元圧を供給するオイルポンプとを備える車両の、制御装置であって、(b)前記エンジンの運転停止状態において車両電源がオン状態に切り替えられた後に前記油圧センサが前記プーリ油圧を検出できる状態となった時点から所定時間以内は前記油圧センサによる前記プーリ油圧の検出値に基づいて前記油圧センサの故障が発生しているか否かを判定する一方で、前記所定時間経過後は前記油圧センサの故障が発生しているか否かの判定を行わない故障判定部を含むものであり、(c)前記車両電源のオン状態は、前記エンジンが運転停止状態にあるときには、切替えに連動して前記エンジンを始動することが可能なイグニッションオンの状態であり、(d)前記所定時間は、前記油圧センサが前記プーリ油圧を検出できる状態となった時点から、前記エンジンの始動過程における前記エンジンの回転速度の上昇により、前記油圧センサの故障が発生しているか否かの判定に用いられる所定油圧に到達するような前記プーリ油圧が発生させられる時点までの期間の長さを上限とする予め定められた期間である。
また、第2の発明は、前記第1の発明に記載の車両の制御装置において、前記故障判定部は、前記プーリ油圧の検出値が所定油圧よりも高いという第1条件、前記プーリ油圧の検出値が前記プーリ油圧の指示値に対して所定油圧差を超えて高いという第2条件、及び前記油圧センサが前記プーリ油圧を検出できる状態となった時点から前記所定時間以内であるという第3条件の何れもが第2所定時間以上成立した場合には、前記油圧センサの故障が発生していると判定することにある。
また、第の発明は、前記第1の発明又は第2の発明に記載の車両の制御装置において、前記車両電源がオン状態に切り替えられた時点から第3所定時間経過したか否かに基づいて、前記油圧センサが前記プーリ油圧を検出できる状態となったか否かを判定する状態判定部を更に含むことにある。
また、第の発明は、前記第1の発明から第の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記車両用動力伝達装置は、前記エンジンの前記動力が伝達される入力回転部材と前記駆動輪へ前記動力を出力する出力回転部材との間に並列に設けられた、前記動力を前記入力回転部材から前記出力回転部材へ各々伝達することが可能な複数の動力伝達経路を有しており、前記複数の動力伝達経路は、第1係合装置の係合によって形成される、ギヤ段を有するギヤ機構を介した第1動力伝達経路と、第2係合装置の係合によって形成される、前記無段変速機構を介した第2動力伝達経路とである。
前記第1の発明によれば、エンジンの運転停止状態において車両電源がオン状態に切り替えられた後に油圧センサがプーリ油圧を検出できる状態となった時点から所定時間以内はプーリ油圧の検出値に基づいて油圧センサの故障が発生しているか否かが判定されるものであり、前記車両電源のオン状態はイグニッションスイッチのオン状態であり、前記所定時間は、油圧センサがプーリ油圧を検出できる状態となった時点から、エンジンの始動過程におけるエンジンの回転速度の上昇により所定油圧に到達するようなプーリ油圧が発生させられる時点までの期間の長さを上限とする予め定められた期間であるので、例えば車両電源のオン状態への切替えに連動してエンジンの始動が開始させられた場合にエンジンの始動過程で過大なプーリ油圧が出力させられたとしても、過大なプーリ油圧が出力させられる前の期間にて油圧センサの故障判定が為される。これにより、例えばプーリ油圧の検出値が最大値とされてしまうような、配線の短絡等による油圧センサのハイ側故障などの油圧センサの故障が発生したことについては判定させられ得る。一方で、油圧センサがプーリ油圧を検出できる状態となった時点から所定時間経過後は油圧センサの故障が発生しているか否かの判定が行われないので、エンジンの始動過程で実際のプーリ油圧が過大に出力させられたとしても、油圧センサの故障が発生していると誤って判定されることがない。よって、油圧センサの故障が発生しているとの誤判定を防止すると共に、油圧センサのハイ側故障を適切に判定することができる。
また、前記第2の発明によれば、前記第1条件、前記第2条件、及び前記第3条件の何れもが第2所定時間以上成立した場合には、油圧センサの故障が発生していると判定されるので、油圧センサのハイ側故障などの油圧センサの故障が適切に判定される。
また、前記第の発明によれば、車両電源がオン状態に切り替えられた時点から第3所定時間経過したか否かに基づいて、油圧センサがプーリ油圧を検出できる状態となったか否かが判定されるので、油圧センサがプーリ油圧を検出できる状態となった時点から所定時間以内は油圧センサの故障が発生しているか否かの判定を適切に行うことができる一方で、所定時間経過後は油圧センサの故障が発生しているか否かの判定を適切に行わないようにできる。
また、前記第の発明によれば、入力回転部材と出力回転部材との間に並列に設けられた、ギヤ機構を介した第1動力伝達経路と無段変速機構を介した第2動力伝達経路との複数の動力伝達経路が備えられた車両において、油圧センサの故障が発生しているとの誤判定を防止すると共に、油圧センサのハイ側故障を適切に判定することができる。
本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 無段変速機構の構成及び油圧制御回路の構成を説明する為の図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち油圧センサの故障が発生しているとの誤判定を防止すると共に油圧センサのハイ側故障を適切に判定する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図3のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
本発明の実施形態において、入力側のプーリである前記プライマリプーリと出力側のプーリである前記セカンダリプーリとは、各々、例えば固定シーブと可動シーブとそれらの固定シーブ及び可動シーブの間の溝幅を変更する為の推力を付与する油圧アクチュエータとを有する。前記車両は、前記油圧アクチュエータに供給される作動油圧としてのプーリ油圧をそれぞれ独立に制御する油圧制御回路を備える。この油圧制御回路は、例えば前記油圧アクチュエータへの作動油の流量を制御することにより結果的にプーリ油圧を生じるように構成されても良い。このような油圧制御回路により、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリにおける各推力(=プーリ油圧×受圧面積)が各々制御されることで、前記伝達要素の滑りを防止しつつ目標の変速が実現されるように変速制御が実行される。前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとの間に巻き掛けられた前記伝達要素は、無端環状のフープと、そのフープに沿って厚さ方向に多数連ねられた厚肉板片状のブロックであるエレメントとを有する無端環状の圧縮式の伝動ベルト、又は、交互に重ねられたリンクプレートの端部が連結ピンによって相互に連結された無端環状のリンクチェーンを構成する引張式の伝動ベルトなどである。前記無段変速機構は、公知のベルト式の無段変速機である。広義には、このベルト式の無段変速機の概念にチェーン式の無段変速機を含む。
また、変速比は、「入力側の回転部材の回転速度/出力側の回転部材の回転速度」である。例えば、前記無段変速機構の変速比は、「プライマリプーリの回転速度/セカンダリプーリの回転速度」である。又、前記車両用動力伝達装置の変速比は、「入力回転部材の回転速度/出力回転部材の回転速度」である。変速比におけるハイ側は、変速比が小さくなる側である高車速側である。変速比におけるロー側は、変速比が大きくなる側である低車速側である。例えば、最ロー側変速比は、最も低車速側となる最低車速側の変速比であり、変速比が最も大きな値となる最大変速比である。
また、前記エンジンは、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどである。又、前記車両は、前記エンジンに加えて、電動機等を備えていても良い。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、動力源として機能するエンジン12と、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた車両用動力伝達装置16とを備えている。以下、車両用動力伝達装置16を動力伝達装置16という。
動力伝達装置16は、非回転部材としてのケース18内において、エンジン12に連結された流体式伝動装置としての公知のトルクコンバータ20、トルクコンバータ20に連結された入力軸22、入力軸22に連結された無段変速機構24、同じく入力軸22に連結された前後進切替装置26、前後進切替装置26を介して入力軸22に連結されて無段変速機構24と並列に設けられたギヤ機構28、無段変速機構24及びギヤ機構28の共通の出力回転部材である出力軸30、カウンタ軸32、出力軸30及びカウンタ軸32に各々相対回転不能に設けられて噛み合う一対のギヤから成る減速歯車装置34、カウンタ軸32に相対回転不能に設けられたギヤ36、ギヤ36に連結されたデフギヤ38等を備えている。又、動力伝達装置16は、デフギヤ38に連結された左右の車軸40を備えている。入力軸22は、エンジン12の動力が伝達される入力回転部材である。出力軸30は、駆動輪14へエンジン12の動力を出力する出力回転部材である。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
このように構成された動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力は、トルクコンバータ20、前後進切替装置26、ギヤ機構28、減速歯車装置34、デフギヤ38、車軸40等を順次介して、左右の駆動輪14へ伝達される。又は、動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力は、トルクコンバータ20、無段変速機構24、減速歯車装置34、デフギヤ38、車軸40等を順次介して、左右の駆動輪14へ伝達される。
上述したように、動力伝達装置16は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路PTに並列に設けられた、ギヤ機構28及び無段変速機構24を備えている。具体的には、動力伝達装置16は、入力軸22と出力軸30との間の動力伝達経路PTに並列に設けられた、ギヤ機構28及び無段変速機構24を備えている。つまり、動力伝達装置16は、入力軸22と出力軸30との間に並列に設けられた、エンジン12の動力を入力軸22から出力軸30へ各々伝達することが可能な複数の動力伝達経路を備えている。複数の動力伝達経路は、ギヤ機構28を介した第1動力伝達経路PT1と、無段変速機構24を介した第2動力伝達経路PT2とである。すなわち、動力伝達装置16は、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2との複数の動力伝達経路を、入力軸22と出力軸30との間に並列に備えている。第1動力伝達経路PT1は、エンジン12の動力を入力軸22からギヤ機構28を介して駆動輪14へ伝達する動力伝達経路である。第2動力伝達経路PT2は、エンジン12の動力を入力軸22から無段変速機構24を介して駆動輪14へ伝達する動力伝達経路である。
動力伝達装置16では、エンジン12の動力を駆動輪14へ伝達する動力伝達経路が、車両10の走行状態に応じて第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2とで切り替えられる。その為、動力伝達装置16は、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2とを選択的に形成する複数の係合装置を備えている。複数の係合装置は、第1クラッチC1、第1ブレーキB1、及び第2クラッチC2を含んでいる。第1クラッチC1は、第1動力伝達経路PT1に設けられており、第1動力伝達経路PT1を選択的に接続したり、切断したりする係合装置であって、前進時に、係合されることで第1動力伝達経路PT1を形成する係合装置である。第1ブレーキB1は、第1動力伝達経路PT1に設けられており、第1動力伝達経路PT1を選択的に接続したり、切断したりする係合装置であって、後進時に、係合されることで第1動力伝達経路PT1を形成する係合装置である。第1動力伝達経路PT1は、第1クラッチC1又は第1ブレーキB1の係合によって形成される。第2クラッチC2は、第2動力伝達経路PT2に設けられており、第2動力伝達経路PT2を選択的に接続したり、切断したりする係合装置であって、係合されることで第2動力伝達経路PT2を形成する係合装置である。第2動力伝達経路PT2は、第2クラッチC2の係合によって形成される。第1クラッチC1、第1ブレーキB1、及び第2クラッチC2は何れも、各々の油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる公知の油圧式の湿式の摩擦係合装置である。第1クラッチC1は前進用の第1係合装置であり、第2クラッチC2は第2係合装置であり、第1ブレーキB1は後進用の第1係合装置である。第1クラッチC1及び第1ブレーキB1は、各々、後述するように、前後進切替装置26を構成する要素の1つである。
エンジン12は、電子スロットル装置や燃料噴射装置や点火装置などのエンジン12の出力制御に必要な種々の機器を有するエンジン制御装置42を備えている。エンジン12は、後述する電子制御装置100によって、運転者による車両10に対する駆動要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量θaccに応じてエンジン制御装置42が制御されることで、エンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
トルクコンバータ20は、エンジン12に連結されたポンプ翼車20p、及び入力軸22に連結されたタービン翼車20tを備えている。動力伝達装置16は、ポンプ翼車20pに連結された機械式のオイルポンプ44を備えている。オイルポンプ44は、エンジン12により回転駆動されることにより、無段変速機構24を変速制御したり、無段変速機構24におけるベルト挟圧力を発生させたり、前記複数の係合装置の各々の係合や解放などの作動状態を切り替えたりする為の作動油圧の元圧を、車両10に備えられた油圧制御回路46へ供給する。例えば、オイルポンプ44は、後述するプーリ油圧としてのプライマリ圧Ppri及びセカンダリ圧Psecの元圧を供給する。
前後進切替装置26は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置26p、第1クラッチC1、及び第1ブレーキB1を備えている。遊星歯車装置26pは、入力要素としてのキャリア26cと、出力要素としてのサンギヤ26sと、反力要素としてのリングギヤ26rとの3つの回転要素を有する差動機構である。キャリア26cは、入力軸22に連結されている。リングギヤ26rは、第1ブレーキB1を介してケース18に選択的に連結される。サンギヤ26sは、入力軸22回りにその入力軸22に対して同軸心に相対回転可能に設けられた小径ギヤ48に連結されている。キャリア26cとサンギヤ26sとは、第1クラッチC1を介して選択的に連結される。
ギヤ機構28は、小径ギヤ48と、ギヤ機構カウンタ軸50と、ギヤ機構カウンタ軸50回りにそのギヤ機構カウンタ軸50に対して同軸心に相対回転不能に設けられて小径ギヤ48と噛み合う大径ギヤ52とを備えている。大径ギヤ52は、小径ギヤ48よりも大径である。又、ギヤ機構28は、ギヤ機構カウンタ軸50回りにそのギヤ機構カウンタ軸50に対して同軸心に相対回転可能に設けられたアイドラギヤ54と、出力軸30回りにその出力軸30に対して同軸心に相対回転不能に設けられてアイドラギヤ54と噛み合う出力ギヤ56とを備えている。出力ギヤ56は、アイドラギヤ54よりも大径である。従って、ギヤ機構28は、入力軸22と出力軸30との間の動力伝達経路PTにおいて、1つのギヤ段が形成される。ギヤ機構28は、ギヤ段を有するギヤ機構である。ギヤ機構28は、更に、ギヤ機構カウンタ軸50回りに、大径ギヤ52とアイドラギヤ54との間に設けられて、これらの間の動力伝達経路を選択的に接続したり、切断したりする噛合式クラッチD1を備えている。噛合式クラッチD1は、第1動力伝達経路PT1を選択的に接続したり、切断したりする係合装置であって、係合されることで第1動力伝達経路PT1を形成する係合装置である。噛合式クラッチD1は、第1クラッチC1又は第1ブレーキB1と共に係合されることで第1動力伝達経路PT1を形成する係合装置であり、前記複数の係合装置に含まれる。噛合式クラッチD1は、動力伝達装置16に備えられた不図示の油圧アクチュエータの作動によって作動状態が切り替えられる。
第1動力伝達経路PT1は、噛合式クラッチD1と、噛合式クラッチD1よりも入力軸22側に設けられた、第1クラッチC1又は第1ブレーキB1とが共に係合されることで形成される。第1クラッチC1の係合により前進用の動力伝達経路が形成される一方で、第1ブレーキB1の係合により後進用の動力伝達経路が形成される。動力伝達装置16では、第1動力伝達経路PT1が形成されると、エンジン12の動力を入力軸22からギヤ機構28を経由して出力軸30へ伝達することができる動力伝達可能状態とされる。一方で、第1動力伝達経路PT1は、第1クラッチC1及び第1ブレーキB1が共に解放されると、又は、噛合式クラッチD1が解放されると、動力伝達が不能なニュートラル状態とされる。
図2は、無段変速機構24の構成を説明する為の図である。図1、図2において、無段変速機構24は、入力軸22と同軸心に設けられて入力軸22と一体的に連結されたプライマリ軸58と、プライマリ軸58に連結された有効径が可変のプライマリプーリ60と、出力軸30と同軸心に設けられたセカンダリ軸62と、セカンダリ軸62に連結された有効径が可変のセカンダリプーリ64と、それら各プーリ60,64の間に巻き掛けられた伝達要素としての伝動ベルト66とを備えている。無段変速機構24は、各プーリ60,64と伝動ベルト66との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる公知のベルト式の無段変速機であり、エンジン12の動力を駆動輪14側へ伝達する。前記摩擦力は、挟圧力も同意であり、ベルト挟圧力ともいう。このベルト挟圧力は、無段変速機構24における伝動ベルト66のトルク容量であるベルトトルク容量Tcvtである。
プライマリプーリ60は、プライマリ軸58に連結された固定シーブ60aと、固定シーブ60aに対してプライマリ軸58の軸心回りの相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ60bと、可動シーブ60bに対してプライマリ推力Wpriを付与する油圧アクチュエータ60cとを備えている。プライマリ推力Wpriは、固定シーブ60aと可動シーブ60bとの間のV溝幅を変更する為のプライマリプーリ60の推力(=プライマリ圧Ppri×受圧面積)である。つまり、プライマリ推力Wpriは、油圧アクチュエータ60cによって付与される伝動ベルト66を挟圧するプライマリプーリ60の推力である。プライマリ圧Ppriは、油圧制御回路46によって油圧アクチュエータ60cへ供給される油圧であり、プライマリ推力Wpriを生じさせるプーリ油圧である。又、セカンダリプーリ64は、セカンダリ軸62に連結された固定シーブ64aと、固定シーブ64aに対してセカンダリ軸62の軸心回りの相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ64bと、可動シーブ64bに対してセカンダリ推力Wsecを付与する油圧アクチュエータ64cとを備えている。セカンダリ推力Wsecは、固定シーブ64aと可動シーブ64bとの間のV溝幅を変更する為のセカンダリプーリ64の推力(=セカンダリ圧Psec×受圧面積)である。つまり、セカンダリ推力Wsecは、油圧アクチュエータ64cによって付与される伝動ベルト66を挟圧するセカンダリプーリ64の推力である。セカンダリ圧Psecは、油圧制御回路46によって油圧アクチュエータ64cへ供給される油圧であり、セカンダリ推力Wsecを生じさせるプーリ油圧である。
無段変速機構24では、後述する電子制御装置100により駆動される油圧制御回路46によってプライマリ圧Ppri及びセカンダリ圧Psecが各々調圧制御されることにより、プライマリ推力Wpri及びセカンダリ推力Wsecが各々制御される。これにより、無段変速機構24では、各プーリ60,64のV溝幅が変化して伝動ベルト66の掛かり径(=有効径)が変更され、変速比γcvt(=プライマリ回転速度Npri/セカンダリ回転速度Nsec)が変化させられると共に、伝動ベルト66が滑りを生じないようにベルト挟圧力が制御される。つまり、プライマリ推力Wpri及びセカンダリ推力Wsecが各々制御されることで、伝動ベルト66の滑りであるベルト滑りが防止されつつ無段変速機構24の変速比γcvtが目標変速比γcvttgtとされる。尚、プライマリ回転速度Npriはプライマリ軸58の回転速度であり、セカンダリ回転速度Nsecはセカンダリ軸62の回転速度である。
無段変速機構24では、プライマリ圧Ppriが高められると、プライマリプーリ60のV溝幅が狭くされて変速比γcvtが小さくされる。変速比γcvtが小さくされることは、無段変速機構24がアップシフトされることである。無段変速機構24では、プライマリプーリ60のV溝幅が最小とされるところで、最ハイ側変速比γminが形成される。この最ハイ側変速比γminは、無段変速機構24により形成できる変速比γcvtの範囲のうちの最も高車速側となる最高車速側の変速比γcvtであり、変速比γcvtが最も小さな値となる最小変速比である。一方で、無段変速機構24では、プライマリ圧Ppriが低められると、プライマリプーリ60のV溝幅が広くされて変速比γcvtが大きくされる。変速比γcvtが大きくされることは、無段変速機構24がダウンシフトされることである。無段変速機構24では、プライマリプーリ60のV溝幅が最大とされるところで、最ロー側変速比γmaxが形成される。この最ロー側変速比γmaxは、無段変速機構24により形成できる変速比γcvtの範囲のうちの最も低車速側となる最低車速側の変速比γcvtであり、変速比γcvtが最も大きな値となる最大変速比である。尚、無段変速機構24では、プライマリ推力Wpriとセカンダリ推力Wsecとによりベルト滑りが防止されつつ、プライマリ推力Wpriとセカンダリ推力Wsecとの相互関係にて目標変速比γcvttgtが実現されるものであり、一方の推力のみで目標の変速が実現されるものではない。プライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecとの相互関係で、プライマリ推力Wpriとセカンダリ推力Wsecとの比の値である推力比τ(=Wsec/Wpri)が変更されることにより無段変速機構24の変速比γcvtが変更される。推力比τは、セカンダリ推力Wsecのプライマリ推力Wpriに対する比の値である。例えば、推力比τが大きくされる程、変速比γcvtが大きくされる、すなわち無段変速機構24はダウンシフトされる。
出力軸30は、セカンダリ軸62に対して同軸心に相対回転可能に配置されている。第2クラッチC2は、セカンダリプーリ64と出力軸30との間の動力伝達経路に設けられている。第2動力伝達経路PT2は、第2クラッチC2が係合されることで形成される。動力伝達装置16では、第2動力伝達経路PT2が形成されると、エンジン12の動力を入力軸22から無段変速機構24を経由して出力軸30へ伝達することができる動力伝達可能状態とされる。一方で、第2動力伝達経路PT2は、第2クラッチC2が解放されると、ニュートラル状態とされる。無段変速機構24の変速比γcvtは、第2動力伝達経路PT2における変速比に相当する。
動力伝達装置16では、第1動力伝達経路PT1における変速比γgear(=入力軸回転速度Nin/出力軸回転速度Nout)であるギヤ機構28の変速比ELは、第2動力伝達経路PT2における最大変速比である無段変速機構24の最ロー側変速比γmaxよりも大きな値に設定されている。すなわち、変速比ELは、最ロー側変速比γmaxよりもロー側の変速比に設定されている。ギヤ機構28の変速比ELは、動力伝達装置16における第1速変速比γ1に相当し、無段変速機構24の最ロー側変速比γmaxは、動力伝達装置16における第2速変速比γ2に相当する。このように、第2動力伝達経路PT2は、第1動力伝達経路PT1よりもハイ側の変速比が形成される。尚、入力軸回転速度Ninは入力軸22の回転速度であり、出力軸回転速度Noutは出力軸30の回転速度である。
車両10では、ギヤ走行モードでの走行とベルト走行モードでの走行とを選択的に行うことが可能である。ギヤ走行モードは、第1動力伝達経路PT1を用いて走行することが可能な走行モードであって、動力伝達装置16において第1動力伝達経路PT1が形成された状態とする走行モードである。ベルト走行モードは、第2動力伝達経路PT2を用いて走行することが可能な走行モードであって、動力伝達装置16において第2動力伝達経路PT2が形成された状態とする走行モードである。ギヤ走行モードでは、前進走行を可能とする場合、第1クラッチC1及び噛合式クラッチD1が係合され且つ第2クラッチC2及び第1ブレーキB1が解放される。ギヤ走行モードでは、後進走行を可能とする場合、第1ブレーキB1及び噛合式クラッチD1が係合され且つ第2クラッチC2及び第1クラッチC1が解放される。ベルト走行モードでは、第2クラッチC2が係合され且つ第1クラッチC1及び第1ブレーキB1が解放される。このベルト走行モードでは前進走行が可能となる。
ギヤ走行モードは、車両停止中を含む比較的低車速領域において選択される。ベルト走行モードは、中車速領域を含む比較的高車速領域において選択される。ベルト走行モードのうちの中車速領域でのベルト走行モードでは噛合式クラッチD1が係合される一方で、ベルト走行モードのうちの高車速領域でのベルト走行モードでは噛合式クラッチD1が解放される。高車速領域でのベルト走行モードにて噛合式クラッチD1が解放されるのは、例えばベルト走行モードでの走行中のギヤ機構28等の引き摺りをなくすと共に、高車速においてギヤ機構28や遊星歯車装置26pの構成部材である例えばピニオン等が高回転化するのを防止する為である。
車両10は、車両10の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置100を備えている。電子制御装置100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに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車両10の各種制御を実行する。電子制御装置100は、エンジン12の出力制御、無段変速機構24の変速制御やベルト挟圧力制御、前記複数の係合装置(C1,B1,C2,D1)の各々の作動状態を切り替える油圧制御等を実行する。電子制御装置100は、必要に応じてエンジン制御用、油圧制御用等に分けて構成される。
電子制御装置100には、車両10に備えられた各種センサやスイッチ等(例えば各種回転速度センサ70、72,74,76、アクセル操作量センサ78、スロットル開度センサ80、シフトポジションセンサ82、車両電源スイッチ84、油圧センサ86など)による各種検出信号等(例えばエンジン回転速度Ne、入力軸回転速度Ninと同値となるプライマリ回転速度Npri、セカンダリ回転速度Nsec、車速Vに対応する出力軸回転速度Nout、運転者の加速操作の大きさを表すアクセル操作量θacc、スロットル開度tap、車両10に備えられたシフトレバー88の操作ポジションPOSsh、運転者により車両電源スイッチ84が操作されたことを表すスイッチ操作信号SWon、セカンダリ圧Psecなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置100からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置42、油圧制御回路46など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、無段変速機構24の変速やベルト挟圧力等を制御する為の油圧制御指令信号Scvt、前記複数の係合装置の各々の作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Scbdなど)が、それぞれ出力される。尚、入力軸回転速度Nin(=プライマリ回転速度Npri)はタービン回転速度でもあり、又、プライマリ回転速度Npriはプライマリプーリ60の回転速度でもあり、又、セカンダリ回転速度Nsecはセカンダリプーリ64の回転速度でもある。又、電子制御装置100は、プライマリ回転速度Npriとセカンダリ回転速度Nsecとに基づいて無段変速機構24の実際の変速比γcvtである実変速比γcvt(=Npri/Nsec)を算出する。
シフトレバー88の操作ポジションPOSshは、例えばP,R,N,D操作ポジションである。P操作ポジションは、動力伝達装置16がニュートラル状態とされ且つ出力軸30が回転不能に機械的に固定された動力伝達装置16のPポジションを選択するパーキング操作ポジションである。動力伝達装置16のニュートラル状態は、例えば第1クラッチC1、第1ブレーキB1、及び第2クラッチC2が共に解放されることで実現される。つまり、動力伝達装置16のニュートラル状態は、第1動力伝達経路PT1及び第2動力伝達経路PT2が何れも形成されていない状態である。R操作ポジションは、ギヤ走行モードにて後進走行を可能とする動力伝達装置16のRポジションを選択する後進走行操作ポジションである。N操作ポジションは、動力伝達装置16がニュートラル状態とされた動力伝達装置16のNポジションを選択するニュートラル操作ポジションである。D操作ポジションは、ギヤ走行モードにて前進走行を可能とするか、又は、ベルト走行モードにて無段変速機構24の自動変速制御を実行して前進走行を可能とする動力伝達装置16のDポジションを選択する前進走行操作ポジションである。
油圧制御回路46は、図2に示すように、複数のソレノイドバルブSL、油圧センサ86、プライマリ圧コントロールバルブ90、セカンダリ圧コントロールバルブ92などを備えている。尚、図2では、主に、無段変速機構24の制御に関わる油圧制御回路46の一部分について示している。
複数のソレノイドバルブSLは、各々、電子制御装置100により電流制御が為されることで、オイルポンプ44により油圧制御回路46へ供給された作動油を用いて各々調圧した油圧を出力する。複数のソレノイドバルブSLは、プライマリ用ソレノイドバルブSLPとセカンダリ用ソレノイドバルブSLSとである。プライマリ用ソレノイドバルブSLPは、モジュレータ圧PMを元圧として、プライマリプーリ60の油圧アクチュエータ60cへ供給される油圧であるプライマリ圧Ppriを制御する為のSLP圧Pslpを出力する。すなわち、プライマリ用ソレノイドバルブSLPは、プライマリプーリ60を作動させるプライマリ圧Ppriを調圧する。セカンダリ用ソレノイドバルブSLSは、モジュレータ圧PMを元圧として、セカンダリプーリ64の油圧アクチュエータ64cへ供給される油圧であるセカンダリ圧Psecを制御する為のSLS圧Pslsを出力する。すなわち、セカンダリ用ソレノイドバルブSLSは、セカンダリプーリ64を作動させるセカンダリ圧Psecを調圧する。
モジュレータ圧PMは、ライン圧PLを元圧として、不図示のモジュレータバルブにより一定値に調圧された油圧である。ライン圧PLは、オイルポンプ44が発生する油圧を元圧として、不図示のプライマリレギュレータバルブにより例えばスロットル開度tap等で表されるエンジン負荷に応じて調圧された油圧である。
プライマリ圧コントロールバルブ90は、ライン圧PLを元圧として、SLP圧Pslpに基づいて作動させられることでプライマリ圧Ppriを調圧する。セカンダリ圧コントロールバルブ92は、ライン圧PLを元圧として、SLS圧Pslsに基づいて作動させられることでセカンダリ圧Psecを調圧する。油圧センサ86は、セカンダリ圧Psecの実際値として、セカンダリ圧コントロールバルブ92により調圧されたセカンダリ圧Psecを検出する。
車両電源スイッチ84は、例えば運転席の近傍に配設されており、車両10の電源供給の状態すなわち車両電源の状態を切り替える為に運転者により操作されるモーメンタリ式の押しボタンスイッチである。本実施例では、車両電源スイッチ84における操作とは、この押しボタンスイッチの押し操作であり、この押し操作の間だけスイッチ操作信号SWonが出力される。
車両電源の状態は、例えば不図示のコンビネーションメータを点灯して車両走行を可能とする為のオン状態としてのイグニッションオン(=「IGON」)の状態、コンビネーションメータを消灯して車両走行を不能とするが車両走行に関わらない一部の機能を稼働可能とする為の一部オン状態としてのアクセサリオン(=「ACC」)の状態、車両走行を不能とし且つ車両走行に関わらない一部の機能も稼働不能とする為のオフ状態としてのオフ(=「OFF」)の状態などである。車両電源の状態は、電子制御装置100によりスイッチ操作信号SWon、シフトレバー88の操作ポジションPOSsh、ホイールブレーキ操作の有無などに応じて切り替えられる。
IGONの状態は、エンジン12が運転停止状態にあるときには、エンジン12を始動することが可能な状態であり、エンジン12が運転状態にあるときには、その運転状態を維持することが可能な状態である。又、IGONの状態は、エンジン12が運転停止状態にあるときには、このIGONへの車両電源の切替えに連動してエンジン12を始動することが可能な状態である。又、IGONの状態では、油圧センサ86などの車両走行に関わるセンサ等が各々の信号を出力可能な通電の状態とされる。
電子制御装置100は、車両10における各種制御を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部102、及び変速制御手段すなわち変速制御部104を備えている。
エンジン制御部102は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル操作量θacc及び車速Vを適用することで要求駆動力Fdemを算出する。エンジン制御部102は、その要求駆動力Fdemが得られる目標エンジントルクTetを設定し、その目標エンジントルクTetが得られるようにエンジン12を制御するエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置42へ出力する。
エンジン制御部102は、エンジン12が運転停止状態にあるときに、操作ポジションPOSshがP操作ポジション又はN操作ポジションであり且つホイールブレーキ操作が有る状態にて、スイッチ操作信号SWonの入力により車両電源の状態がOFFからIGONへ切り替えられると、IGONへの切替え時点から所定遅延時間経過後にスタータリレーをオン状態へ切り替える。これにより、不図示のスタータによりエンジン12がクランキングさせられる。エンジン制御部102は、クランキングによってエンジン回転速度Neが上昇させられると、燃料を供給し且つ点火することでエンジン12を始動する。
変速制御部104は、車両停止中に、操作ポジションPOSshがP操作ポジション又はN操作ポジションである場合には、ギヤ走行モードへの移行に備えて、噛合式クラッチD1を係合する油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。変速制御部104は、車両停止中に、操作ポジションPOSshがP操作ポジション又はN操作ポジションからD操作ポジションとされた場合、第1クラッチC1を係合する油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。これにより、走行モードが前進走行を可能とするギヤ走行モードへ移行させられる。変速制御部104は、車両停止中に、操作ポジションPOSshがP操作ポジション又はN操作ポジションからR操作ポジションとされた場合、第1ブレーキB1を係合する油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。これにより、走行モードが後進走行を可能とするギヤ走行モードへ移行させられる。
変速制御部104は、操作ポジションPOSshがD操作ポジションである場合、ギヤ走行モードとベルト走行モードとを切り替える切替制御を実行する。具体的には、変速制御部104は、ギヤ走行モードにおけるギヤ機構28の変速比ELに対応する第1速変速段と、ベルト走行モードにおける無段変速機構24の最ロー側変速比γmaxに対応する第2速変速段とを切り替える為の所定のヒステリシスを有した、予め定められた関係である有段変速マップとしてのアップシフト線及びダウンシフト線に、車速V及びアクセル操作量θaccを適用することで変速の要否を判断し、その判断結果に基づいて走行モードを切り替える。
変速制御部104は、ギヤ走行モードでの走行中にアップシフトを判断してベルト走行モードへ切り替える場合、第1クラッチC1を解放して第2クラッチC2を係合するようにクラッチを掴み替えるクラッチツゥクラッチ変速を行う油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。これにより、動力伝達装置16における動力伝達経路PTは、第1動力伝達経路PT1から第2動力伝達経路PT2へ切り替えられる。このように、変速制御部104は、第1クラッチC1の解放と第2クラッチC2の係合とによる有段変速制御によって、第1動力伝達経路PT1が形成された状態であるギヤ走行モードから第2動力伝達経路PT2が形成された状態であるベルト走行モードへ切り替える動力伝達装置16のアップシフトを実行する。本実施例では、ギヤ走行モードからベルト走行モードへ切り替える動力伝達装置16のアップシフトを有段アップシフトと称する。
変速制御部104は、ベルト走行モードでの走行中にダウンシフトを判断してギヤ走行モードへ切り替える場合、第2クラッチC2を解放して第1クラッチC1を係合するようにクラッチを掴み替えるクラッチツゥクラッチ変速を行う油圧制御指令信号Scbdを油圧制御回路46へ出力する。これにより、動力伝達装置16における動力伝達経路PTは、第2動力伝達経路PT2から第1動力伝達経路PT1へ切り替えられる。このように、変速制御部104は、第2クラッチC2の解放と第1クラッチC1の係合とによる有段変速制御によって、第2動力伝達経路PT2が形成された状態であるベルト走行モードから第1動力伝達経路PT1が形成された状態であるギヤ走行モードへ切り替える動力伝達装置16のダウンシフトを実行する。本実施例では、ベルト走行モードからギヤ走行モードへ切り替える動力伝達装置16のダウンシフトを有段ダウンシフトと称する。
ギヤ走行モードとベルト走行モードとを切り替える切替制御では、噛合式クラッチD1が係合された中車速領域でのベルト走行モードの状態を経由することで、上記クラッチツゥクラッチ変速によるトルクの受け渡しを行うだけで第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2とが切り替えられるので、切替えショックが抑制される。
変速制御部104は、ベルト走行モードにおいては、無段変速機構24のベルト滑りが発生しないようにしつつ無段変速機構24の目標変速比γcvttgtを達成するように、プライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecとを制御する油圧制御指令信号Scvtを油圧制御回路46へ出力して、無段変速機構24の変速を実行する。
具体的には、変速制御部104は、予め定められた関係である例えばCVT変速マップにアクセル操作量θacc及び車速Vを適用することで目標プライマリ回転速度Npritを算出する。変速制御部104は、目標プライマリ回転速度Npritに基づいて目標変速比γcvttgt(=Nprit/Nsec)を算出する。変速制御部104は、予め定められた関係である例えばエンジントルクマップにスロットル開度tap及びエンジン回転速度Neを適用することでエンジントルクTeの推定値を算出する。変速制御部104は、エンジントルクTeの推定値と予め定められた関係である例えばトルクコンバータ20の特性とに基づいてタービントルクTtを算出する。変速制御部104は、プライマリプーリ60に入力される入力トルクであるプライマリ入力トルクTpriとして、タービントルクTtを用いる。プライマリ入力トルクTpriは、プライマリ軸58におけるトルクである。変速制御部104は、予め定められた関係である推力比マップに目標変速比γcvttgt及びトルク比を適用することで、目標変速比γcvttgtを実現する為の推力比τを算出する。このトルク比は、上記算出されたプライマリ入力トルクTpriと、予め定められたプライマリプーリ60に入力可能な限界のトルクTprilimとの比(=Tpri/Tprilim)である。変速制御部104は、この推力比τを達成する為の目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectを算出する。一方の推力が決められれば、目標変速比γcvttgtを実現する為の推力比τに基づいて他方の推力も決められる。変速制御部104は、目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectを、目標プライマリ圧Pprit(=Wprit/受圧面積)及び目標セカンダリ圧Psect(=Wsect/受圧面積)に各々変換する。変速制御部104は、目標プライマリ圧Pprit及び目標セカンダリ圧Psectが得られるように、プライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecとを制御する油圧制御指令信号Scvtを油圧制御回路46へ出力する。油圧制御回路46は、その油圧制御指令信号Scvtに従って、各ソレノイド弁を作動させてプライマリ圧Ppri及びセカンダリ圧Psecを調圧する。尚、上述した無段変速機構24の変速制御の説明では、便宜上、目標変速比γcvttgtを一定に維持する為の推力について述べた。無段変速機構24の変速過渡においては、目標のアップシフト或いは目標のダウンシフトを実現する為の推力がこの一定に維持する為の推力に加えられる。
目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectの算出では、必要最小限の推力で無段変速機構24のベルト滑りを防止する為に必要となる推力である必要推力が考慮される。この必要推力は、無段変速機構24のベルト滑りが発生する直前の推力である滑り限界推力である。
変速制御部104は、プライマリプーリ60の限界推力であるプライマリ限界推力Wprilimと、セカンダリプーリ64の限界推力であるセカンダリ限界推力Wseclimを設定する。変速制御部104は、次式(1)を用いてプライマリ限界推力Wprilimを設定する。変速制御部104は、次式(2)を用いてセカンダリ限界推力Wseclimを設定する。次式(1)及び次式(2)において、「α」は各プーリ60,64のシーブ角、「μ」はベルトエレメントとシーブとの間の摩擦係数、「Rpri」は無段変速機構24の変速比γcvtに基づいて算出されるプライマリプーリ60側のベルト掛かり径、「Rsec」は無段変速機構24の変速比γcvtに基づいて算出されるセカンダリプーリ64側のベルト掛かり径をそれぞれ示している(図2参照)。又、「γcvt×Tpri」はセカンダリプーリ64に入力されるトルクを示している。
Wprilim=(Tpri×cosα)/(2×μ×Rpri) …(1)
Wseclim=(γcvt×Tpri×cosα)/(2×μ×Rsec) …(2)
変速制御部104は、プライマリ限界推力Wprilim及び目標変速比γcvttgtを実現する為の推力比τに基づいて、変速制御の為に必要なセカンダリプーリ64の推力であるセカンダリ変速制御推力Wsecsh(=τ×Wprilim)を算出する。変速制御部104は、セカンダリ限界推力Wseclim及びセカンダリ変速制御推力Wsecshのうちの大きい方を、目標セカンダリ推力Wsectとして設定する。変速制御部104は、目標セカンダリ推力Wsect及び目標変速比γcvttgtを実現する為の推力比τに基づいて、目標プライマリ推力Wprit(=Wsect/τ)を算出する。
ベルト走行モード以外においても、無段変速機構24を所定の状態に制御しておく必要がある。その為、ベルト走行モード以外においても、ベルト走行モードと同様に、無段変速機構24のベルト滑りを防止しつつ、無段変速機構24の目標変速比γcvttgtを実現することが望ましい。変速制御部104は、ベルト走行モード以外においても、ベルト走行モードと同様に、目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectを算出し、目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectを各々変換した目標プライマリ圧Pprit及び目標セカンダリ圧Psectが得られるように、プライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecとを制御する油圧制御指令信号Scvtを油圧制御回路46へ出力する。尚、ベルト走行モードでは、第2クラッチC2は完全係合の状態とされているので、上述したように、目標プライマリ推力Wprit及び目標セカンダリ推力Wsectの算出に用いるプライマリ入力トルクTpriは、タービントルクTtが用いられる。ベルト走行モード以外では、プライマリ入力トルクTpriは、第2クラッチC2の作動状態に応じたトルクとされる。
ここで、エンジン12の始動直後は、オイルポンプ44による油圧制御回路46への作動油の供給が開始された直後であるので、セカンダリプーリ64の油圧アクチュエータ64c内に作動油が充填されていない。電子制御装置100は、セカンダリ圧Psecの指示値としての目標セカンダリ圧Psectと、油圧センサ86によるセカンダリ圧Psecの検出値とを比較することで、油圧アクチュエータ64c内に作動油が充填しているか否かを判断する。油圧アクチュエータ64c内に作動油が充填していない状況では、ベルトトルク容量Tcvtが十分に得られず、ベルト滑りが生じるおそれがある。又は、油圧アクチュエータ64c内に作動油が充填していないということは、オイルポンプ44による油圧制御回路46への作動油の流量が十分でないということである。その為、変速制御部104は、電子制御装置100により油圧アクチュエータ64c内に作動油が充填していないと判断されている間は、前記係合装置(C1,B1,C2,D1)を係合する為の油圧制御指令信号Scbdを出力しない。つまり、前記係合装置の係合は、油圧アクチュエータ64c内に作動油が十分に充填されるまで遅延させられる。尚、油圧センサ86によるセカンダリ圧Psecの検出値は、セカンダリ圧Psecの実際値を反映しているので、本実施例では、このセカンダリ圧Psecの検出値を実セカンダリ圧Psecと称する。
油圧アクチュエータ64c内に作動油が充填しているか否かを正しく判断するには、油圧センサ86の故障が発生していないことが前提である。換言すれば、油圧センサ86の故障が発生している場合には、油圧アクチュエータ64c内に作動油が充填しているか否かを正しく判断することができない。その為、電子制御装置100は、油圧センサ86の故障が発生している場合には、実セカンダリ圧Psecを用いた、作動油が充填しているか否かの判断を行わない。電子制御装置100は、油圧センサ86の故障が発生している場合には、エンジン12の始動開始時点から十分な時間すなわち予め定められた所定充填時間が経過した後に、油圧アクチュエータ64c内に作動油の充填が完了したと判断する、故障モードを作動させる。電子制御装置100は、油圧センサ86の故障が発生しているときには、作動油の充填が完了したと判断した場合に、変速制御部104による前記係合装置を係合する為の油圧制御指令信号Scbdの出力を許可する。
ところで、エンジン12の始動過程におけるエンジン回転速度Neの上昇中は、オイルポンプ44からの作動油の供給が不安定な状態となり易い為、目標セカンダリ圧Psectよりも実セカンダリ圧Psecが過大に出力させられる場合がある。つまり、エンジン12の始動過程では、油圧アクチュエータ64c内にサージ圧が発生する場合がある。一方で、電子制御装置100は、例えば目標セカンダリ圧Psectに対して実セカンダリ圧Psecが過大であり且つ実セカンダリ圧Psecが故障判定閾値よりも大きいときに、油圧センサ86の故障が発生していると判定することが考えられる。このような場合、油圧アクチュエータ64c内にサージ圧が発生すると、電子制御装置100により油圧センサ86の故障が発生していると誤って判定されるおそれがある。電子制御装置100は、油圧センサ86の故障が発生していると判定すると、実セカンダリ圧Psecを用いた、作動油が充填しているか否かの判断が行えず、前記故障モードを作動させる。その為、油圧センサ86の故障が発生しているとの誤判定により、油圧アクチュエータ64c内に作動油の充填が完了したとの判断が遅延させられて、前記係合装置の係合が遅延させられるおそれがある。車両10では、噛合式クラッチD1の係合が完了させられた後に、第1クラッチC1又は第1ブレーキB1の係合作動が実行させられて第1動力伝達経路PT1が形成されるので、上記誤判定により、エンジン12の始動後に駆動力が発生させられるまでの時間が長くされて、ドライバビリティが低下する可能性がある。例えば、不必要に発進が遅延させられる可能性がある。従って、油圧センサ86の故障が発生しているとの誤判定による、前記係合装置の係合許可の遅延を回避することが望ましい。この際、実セカンダリ圧Psecが最大値とされてしまうような油圧センサ86のハイ側故障が発生したことについては確実に判定できることが望ましい。
電子制御装置100は、車両電源の状態がIGONの状態とされて油圧センサ86への通電が開始され、油圧センサ86による実セカンダリ圧Psecの検出が可能とされた時点から、エンジン12の始動過程において油圧アクチュエータ64c内にサージ圧が発生する可能性がある時点前までの期間の長さを最大とするような所定時間以内に限って、油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定を行う。
具体的には、電子制御装置100は、上述したような所定時間以内に限って油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定を行うという機能を実現する為に、更に、故障判定手段すなわち故障判定部106、及び状態判定手段すなわち状態判定部108を備えている。
故障判定部106は、エンジン12の運転停止状態において車両電源がIGONに切り替えられた後に通電によって油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となった時点から所定時間としての所定時間A以内は油圧センサ86による実セカンダリ圧Psecに基づいて油圧センサ86の故障が発生しているか否かを判定する。一方で、故障判定部106は、所定時間A経過後は油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定を行わない。すなわち、故障判定部106は、エンジン12の運転停止状態において車両電源がIGONに切り替えられた後に油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となった時点から所定時間A以内の期間に限って油圧センサ86の故障が発生しているか否かを判定する。
故障判定部106は、実セカンダリ圧Psecが所定油圧よりも高く、且つ、実セカンダリ圧Psecが目標セカンダリ圧Psectに対して所定油圧差を超えて高い状態が、第2所定時間としての所定時間B以上継続したか否かに基づいて、油圧センサ86の故障が発生しているか否かを判定する。
前記所定油圧は、例えば油圧センサ86のハイ側故障が発生したときの実セカンダリ圧Psecに近い値であるが、油圧センサ86のハイ側故障が発生したときには実セカンダリ圧Psecの方が確実に高い値となるような予め定められた閾値である。前記所定油圧差は、例えば実セカンダリ圧Psecが油圧センサ86の故障が発生したと判断できる程に目標セカンダリ圧Psectと乖離していることを判定する為の予め定められた閾値である。前記所定油圧は油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定に用いられる絶対量であり、前記所定油圧差は油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定に用いられる乖離量である。
所定時間Aは、例えば油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となった時点から、エンジン12の始動過程におけるエンジン回転速度Neの上昇により前記所定油圧に到達するような実セカンダリ圧Psecが発生させられる時点までの期間の長さを上限とする予め定められた故障判定を実施する期間である。所定時間Bは、油圧センサ86の故障が発生していると確実に判断できる程に異常な実セカンダリ圧Psecが継続して出力された状態であることを判定する為の予め定められた時間である。
状態判定部108は、車両電源がIGONに切り替えられた時点から第3所定時間としての所定時間C経過したか否か、すなわちIGON後所定時間C経過したか否かに基づいて、油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となったか否かを判定する。状態判定部108は、油圧センサ86が通電の状態であるときに計数される油圧センサ通電カウンタが所定時間C以上となったか否かに基づいて、IGON後所定時間C経過したか否かを判定する。状態判定部108は、IGON後所定時間C経過したと判定した場合には、油圧センサ通電完了判定フラグをオン(=「ON」)とする。所定時間Cは、例えば油圧センサ86への通電開始後に油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを確実に検出できる状態となるまでの時間として予め定められたセンサ通電完了時間である。
故障判定部106は、第1条件、第2条件、及び第3条件の何れもが所定時間B以上成立したか否かを判定する。故障判定部106は、第1条件、第2条件、及び第3条件の何れもが所定時間B以上成立した場合には、油圧センサ86の故障が発生していると判定する。故障判定部106は、油圧センサ86の故障が発生していると判定した場合には、油圧センサ故障判定フラグをオン(=「ON」)とする。
前記第1条件は、油圧センサ86による検出値である実セカンダリ圧Psecが所定油圧よりも高いという条件である。すなわち、前記第1条件は、「実セカンダリ圧Psec>所定油圧」という条件[1]である。前記第2条件は、実セカンダリ圧Psecが指示値である目標セカンダリ圧Psectに対して所定油圧差を超えて高いという条件である。すなわち、前記第2条件は、「実セカンダリ圧Psec−目標セカンダリ圧Psect>所定油圧差」という条件[2]である。前記第3条件は、油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となった時点から所定時間A以内であるという条件である。すなわち、前記第3条件は、「油圧センサ通電完了判定フラグON後、所定時間A以内」という条件[3]である。
状態判定部108は、車両電源の状態がOFFであるか否かを判定する。状態判定部108は、車両電源の状態がOFFであると判定した場合には、油圧センサ通電完了判定フラグをオフ(=「OFF」)とする。故障判定部106は、状態判定部108により車両電源の状態がOFFであると判定された場合には、油圧センサ故障判定フラグをオフ(=「OFF」)とする。
図3は、電子制御装置100の制御作動の要部すなわち油圧センサ86の故障が発生しているとの誤判定を防止すると共に油圧センサ86のハイ側故障を適切に判定する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば車両電源のIGONへの切替えに伴って繰り返し実行される。図4は、図3のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
図3において、先ず、状態判定部108の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、IGON後所定時間C経過したか否かに基づいて、油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となったか否かが判定される。このS10の判断が肯定される場合は状態判定部108の機能に対応するS20において、油圧センサ通電完了判定フラグがONとされる。上記S10の判断が否定される場合は、又は、上記S20に次いで、状態判定部108の機能に対応するS30において、車両電源の状態がOFFであるか否かが判定される。このS30の判断が肯定される場合は状態判定部108の機能に対応するS40において、油圧センサ通電完了判定フラグがOFFとされる。上記S30の判断が否定される場合は、又は、上記S40に次いで、故障判定部106の機能に対応するS50において、条件[1]、条件[2]、及び条件[3]の何れもが所定時間B以上成立したか否かが判定される。このS50の判断が肯定される場合は故障判定部106の機能に対応するS60において、油圧センサ故障判定フラグがONとされる。上記S50の判断が否定される場合は、又は、上記S60に次いで、状態判定部108の機能に対応するS70において、車両電源の状態がOFFであるか否かが判定される。このS70の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS70の判断が肯定される場合は故障判定部106の機能に対応するS80において、油圧センサ故障判定フラグがOFFとされる。尚、例えば車両電源のIGONへの切替えに伴って電子制御装置100が通電される。又、上記各判定フラグは、例えば電子制御装置100に備えられた不揮発性メモリなどに記憶される。又、車両電源のOFFへの切替えに伴って電子制御装置100への通電が遮断されるが、例えば上記各判定フラグの更新後に通電が遮断される。又は、車両電源のOFFへの切替えの際、電子制御装置100に印加される電圧はコンデンサ等の機能により緩やかに低下させられる。従って、車両電源のOFFへの切替え直後においては、各判定フラグは不揮発性メモリなどに記憶され得る。
図4は、エンジン12の運転停止状態において車両電源のIGONへの切替えに連動してエンジン12の始動が実行された場合の実施態様の一例を示している。図4において、t1時点は、車両電源がOFFからIGONへ切り替えられた時点を示している。IGONへの切替えに伴って油圧センサ通電カウンタの計数が開始される(t1時点以降参照)。油圧センサ通電カウンタが所定時間C以上とされると油圧センサ通電完了判定フラグがONとされる(t2時点参照)。油圧センサ通電完了判定フラグがONとされると、油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定が開始される。この判定は、所定時間Aの期間に限定して実行される(t2時点−t4時点参照)。二点鎖線に示すように、油圧センサ86のハイ側故障が発生していると、条件[1]、条件[2]、及び条件[3]の何れもが所定時間B以上成立した時点で油圧センサ86の故障が発生していると判定されて、油圧センサ故障判定フラグがONとされる(t3時点参照)。一方で、IGONへの切替え時点から所定遅延時間経過後にスタータリレーがオン状態へ切り替えられて、エンジン12の始動制御が開始される。エンジン12の始動過程において油圧アクチュエータ64c内にサージ圧が発生する場合、サージ圧の発生以降も油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定を行うと、破線に示す比較例のように、油圧センサ86は未故障であるが、このサージ圧によって油圧センサ86の故障が発生しているとの誤判定が為されてしまう(t5時点以降参照)。これに対して、実線に示す本実施例では、所定時間A以内の期間に限定して油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定が行われるので、油圧センサ86が未故障であるときには、サージ圧が発生しても上記誤判定が防止される。加えて、油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定が所定時間A以内の期間に限定されても、油圧センサ86のハイ側故障の発生については適切に判定される。
上述のように、本実施例によれば、エンジン12の運転停止状態において車両電源がIGONに切り替えられた後に油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となった時点から所定時間A以内は油圧センサ86による実セカンダリ圧Psecに基づいて油圧センサ86の故障が発生しているか否かが判定されるので、例えば車両電源のIGONへの切替えに連動してエンジン12の始動が開始させられた場合にエンジン12の始動過程で過大な実セカンダリ圧Psecが出力させられたとしても、過大な実セカンダリ圧Psecが出力させられる前の期間にて油圧センサ86の故障判定が為される。これにより、例えば油圧センサ86のハイ側故障などの油圧センサ86の故障が発生したことについては判定させられ得る。一方で、油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となった時点から所定時間A経過後は油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定が行われないので、エンジン12の始動過程で実セカンダリ圧Psecが過大に出力させられたとしても、油圧センサ86の故障が発生していると誤って判定されることがない。よって、油圧センサ86の故障が発生しているとの誤判定を防止すると共に、油圧センサ86のハイ側故障を適切に判定することができる。又、エンジン12の始動後に駆動力が発生させられるまでの時間が誤判定によって長くされてしまうことが防止される。例えば、発進が遅延することが防止される。
また、本実施例によれば、条件[1]、条件[2]、及び条件[3]の何れもが所定時間B以上成立した場合には、油圧センサ86の故障が発生していると判定されるので、油圧センサ86のハイ側故障などの油圧センサの故障が適切に判定される。
また、本実施例によれば、所定時間Aは、油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となった時点から、エンジン12の始動過程におけるエンジン回転速度Neの上昇により前記所定油圧に到達するような実セカンダリ圧Psecが発生させられる時点までの期間の長さを上限とする予め定められた期間であるので、エンジン12の始動過程で過大な実セカンダリ圧Psecが出力させられたとしても、過大な実セカンダリ圧Psecが出力させられる前の期間にて油圧センサ86の故障判定が為される。
また、本実施例によれば、車両電源がIGONに切り替えられた時点から所定時間C経過したか否かに基づいて、油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となったか否かが判定されるので、油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となった時点から所定時間A以内は油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定を適切に行うことができる一方で、所定時間A経過後は油圧センサ86の故障が発生しているか否かの判定を適切に行わないようにできる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、車両電源のIGONへの切替えに連動してエンジン12の始動が実行された場合の実施態様を例示したが、この態様に限らない。例えば、車両電源の状態が単にIGONへ切り替えられるのみであって、エンジン12の始動を伴わない場合であっても、図3のフローチャートを実行することができる。又は、車両電源の状態がACCの状態のときに電子制御装置100が通電され、油圧センサ86が実セカンダリ圧Psecを検出できる状態となるのであれば、車両電源のオン状態にACCの状態を含めても良い。つまり、車両電源の状態がACCの状態のときでも本発明を適用することが可能である。
また、前述の実施例では、入力軸22と出力軸30との間に並列に設けられた、ギヤ機構28を介した第1動力伝達経路PT1と無段変速機構24を介した第2動力伝達経路PT2とを備える車両10に本発明を適用したが、この態様に限らない。例えば、動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に無段変速機構24のようなベルト式の無段変速機を単独で備える車両にも本発明を適用することができる。このようなベルト式の無段変速機を単独で備える車両では、例えばエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路において係合装置とベルト式の無段変速機とが直列に配置される。この係合装置は、発進クラッチや入力クラッチ等の摩擦係合装置、又は、前後進切替装置26が備える第1クラッチC1又は第1ブレーキB1と同様の摩擦係合装置などである。このようなベルト式の無段変速機を単独で備える車両では、セカンダリプーリの油圧アクチュエータ内に作動油が充填されていないエンジンの始動直後において、係合装置の係合によってエンジンからの動力を伝達させるとベルト滑りが生じるおそれがある。その為、油圧アクチュエータ内に作動油が充填していない間は、係合装置の係合を遅延させる。又、油圧センサの故障が発生している場合には、前述の実施例と同様に、故障モードを作動させる。従って、エンジンの始動過程におけるサージ圧の発生により前述の実施例と同様の課題が生じる。ベルト式の無段変速機を単独で備える車両においても本発明を適用することで、前述の実施例と同様の効果が得られる。要は、ベルト式の無段変速機を備える車両であれば本発明を適用することができる。
また、前述の実施例では、プーリ油圧を検出する油圧センサとして、セカンダリ圧Psecを検出する油圧センサ86を例示したが、この態様に限らない。例えば、プーリ油圧を検出する油圧センサがプライマリ圧Ppriを検出する油圧センサであっても本発明を適用することができる。
また、前述の実施例では、第2クラッチC2は、セカンダリプーリ64と出力軸30との間の動力伝達経路に設けられていたが、この態様に限らない。例えば、セカンダリ軸62が出力軸30と一体的に連結されると共に、プライマリ軸58は第2クラッチC2を介して入力軸22と連結されても良い。つまり、第2クラッチC2は、プライマリプーリ60と入力軸22との間の動力伝達経路に設けられていても良い。
また、前述の実施例では、ギヤ機構28は、無段変速機構24の最ロー側変速比γmaxよりもロー側の変速比となる1つのギヤ段が形成されるギヤ機構であったが、この態様に限らない。例えば、ギヤ機構28は、変速比が異なる複数のギヤ段が形成されるギヤ機構であっても良い。つまり、ギヤ機構28は2段以上に変速される有段変速機であっても良い。又は、ギヤ機構28は、無段変速機構24の最ハイ側変速比γminよりもハイ側の変速比、及び/又は、最ロー側変速比γmaxよりもロー側の変速比を形成するギヤ機構であっても良い。
また、前述の実施例では、動力伝達装置16の走行モードを、予め定められたアップシフト線及びダウンシフト線を用いて切り替えたが、この態様に限らない。例えば、車速V及びアクセル操作量θaccに基づいて要求駆動力Fdemを算出し、その要求駆動力Fdemを満たすことができる変速比を設定することで、動力伝達装置16の走行モードを切り替えても良い。
また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ20が用いられたが、この態様に限らない。例えば、トルクコンバータ20に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。又、ギヤ機構28を介した第1動力伝達経路PT1には、噛合式クラッチD1が設けられていたが、この噛合式クラッチD1は本発明を実施する上では、必ずしも設けられなくても良い。
また、前述の実施例では、車両電源スイッチ84はモーメンタリ式の押しボタンスイッチであったが、この態様に限らない。例えば、車両電源スイッチ84は、車両電源の状態に対応する、OFF、ACC、IGON、エンジンスタートの各位置が段階的に設けられた回転式のスイッチなどであっても良い。
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、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。
10:車両
12:エンジン
14:駆動輪
16:車両用動力伝達装置
22:入力軸(入力回転部材)
24:無段変速機構
28:ギヤ機構
30:出力軸(出力回転部材)
44:オイルポンプ
60:プライマリプーリ
64:セカンダリプーリ
66:伝動ベルト(伝達要素)
86:油圧センサ
100:電子制御装置(制御装置)
106:故障判定部
108:状態判定部
B1:第1ブレーキ(第1係合装置)
C1:第1クラッチ(第1係合装置)
C2:第2クラッチ(第2係合装置)
PT1:第1動力伝達経路
PT2:第2動力伝達経路

Claims (4)

  1. エンジンと、前記エンジンの動力を駆動輪側へ伝達する、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に伝達要素が巻き掛けられた無段変速機構を有する車両用動力伝達装置と、前記プライマリプーリ又は前記セカンダリプーリを作動させるプーリ油圧を検出する油圧センサと、前記エンジンにより回転駆動されることで前記プーリ油圧の元圧を供給するオイルポンプとを備える車両の、制御装置であって、
    前記エンジンの運転停止状態において車両電源がオン状態に切り替えられた後に前記油圧センサが前記プーリ油圧を検出できる状態となった時点から所定時間以内は前記油圧センサによる前記プーリ油圧の検出値に基づいて前記油圧センサの故障が発生しているか否かを判定する一方で、前記所定時間経過後は前記油圧センサの故障が発生しているか否かの判定を行わない故障判定部を含むものであり、
    前記車両電源のオン状態は、前記エンジンが運転停止状態にあるときには、切替えに連動して前記エンジンを始動することが可能なイグニッションオンの状態であり、
    前記所定時間は、前記油圧センサが前記プーリ油圧を検出できる状態となった時点から、前記エンジンの始動過程における前記エンジンの回転速度の上昇により、前記油圧センサの故障が発生しているか否かの判定に用いられる所定油圧に到達するような前記プーリ油圧が発生させられる時点までの期間の長さを上限とする予め定められた期間であることを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記故障判定部は、前記プーリ油圧の検出値が所定油圧よりも高いという第1条件、前記プーリ油圧の検出値が前記プーリ油圧の指示値に対して所定油圧差を超えて高いという第2条件、及び前記油圧センサが前記プーリ油圧を検出できる状態となった時点から前記所定時間以内であるという第3条件の何れもが第2所定時間以上成立した場合には、前記油圧センサの故障が発生していると判定することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記車両電源がオン状態に切り替えられた時点から第3所定時間経過したか否かに基づいて、前記油圧センサが前記プーリ油圧を検出できる状態となったか否かを判定する状態判定部を更に含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。
  4. 前記車両用動力伝達装置は、前記エンジンの前記動力が伝達される入力回転部材と前記駆動輪へ前記動力を出力する出力回転部材との間に並列に設けられた、前記動力を前記入力回転部材から前記出力回転部材へ各々伝達することが可能な複数の動力伝達経路を有しており、
    前記複数の動力伝達経路は、第1係合装置の係合によって形成される、ギヤ段を有するギヤ機構を介した第1動力伝達経路と、第2係合装置の係合によって形成される、前記無段変速機構を介した第2動力伝達経路とであることを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の車両の制御装置。
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