JP2016125570A

JP2016125570A - 動力変速システム

Info

Publication number: JP2016125570A
Application number: JP2014265747A
Authority: JP
Inventors: 俊樹 ▲高▼倉; Toshiki Takakura
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-11

Abstract

【課題】ベルト式の無段変速機構を備えていながら、その無段変速機構に動力を伝達できない異常が発生しても車両の走行を可能にする、動力変速システムを提供する。【解決手段】動力分割式無段変速機構４の無段変速機構２３にベルト切れなどの異常が発生した場合には、エンジン２に設けられているスロットルバルブの開度が所定以下に抑制されるとともに、動力分割式無段変速機構４の動力伝達モードがギヤモードに固定される。ギヤモードでは、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力が一定変速機構２４を経由して合成用歯車機構２５に伝達され、その一定変速機構２４を経由する動力が合成用歯車機構２５から出力される。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載されて、車両の駆動源の動力を変速するシステムに関する。

車両に搭載される変速機として、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段変速機）が広く知られている。

ＣＶＴは、プライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトを巻き掛けた構成を有している。ＣＶＴでは、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各溝幅を連続的に変化させて、ベルトのプライマリプーリおよびセカンダリプーリに対する巻きかけ径を変化させることにより、変速比を連続的に無段階で変化させることができる。

そのため、ＣＶＴを搭載した車両では、たとえば、駆動源としてエンジンを搭載している場合、エンジンを効率よく動作させることができる最適燃費ラインに基づいて、アクセル開度および車速に応じたエンジンの目標回転数を設定し、ＣＶＴの変速比をエンジンの回転数が目標回転数に一致する変速比に設定することができる。これにより、車両の走行燃費の向上を図ることができる。

特開２００４−１７６８９０号公報

ところが、ＣＶＴを搭載した車両では、駆動源からの動力をベルトを介して駆動輪に伝達できなくなり、走行不能となる可能性がある。

本発明の目的は、ベルト式の無段変速機構を備えていながら、その無段変速機構に動力を伝達できない異常が発生しても車両の走行（リンプホーム走行）を可能にする、動力変速システムを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力変速システムは、エンジンが駆動源として搭載される車両に搭載される動力変速システムであって、エンジンからの動力が入力される入力軸と、プライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトを巻き掛けた構成を有し、入力軸に入力される動力をベルト変速比の変更により無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、入力軸に入力される動力を一定の変速比で変速するギヤ式の一定変速機構と、無段変速機構および／または一定変速機構から伝達される動力を出力する出力歯車機構と、入力軸から出力歯車機構への動力の伝達経路を切り替える伝達経路切替手段と、プライマリプーリからセカンダリプーリへのベルトを介した動力の伝達に異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段と、異常判定手段により異常が発生していると判定された場合に、エンジンを制御して、エンジンのスロットル開度を所定以下に抑制し、かつ、伝達経路切替手段を制御して、入力軸に入力される動力が無段変速機構を介さずに一定変速機構を経由して出力歯車機構に伝達されるギヤモードに固定するフェイルセーフ手段とを含む。

この構成によれば、プライマリプーリからセカンダリプーリへのベルトを介した動力の伝達に異常が発生した場合には、エンジンのスロットル開度が所定以下に抑制されるとともに、入力軸に入力される動力が無段変速機構を介さずに一定変速機構を経由して出力歯車機構に伝達されるギヤモードに固定される。無段変速機構を経由する動力の伝達が不能であっても、一定変速機構を経由する動力の伝達は可能である。したがって、ベルト切れや継続的なベルトの滑りなどの異常が発生した場合に、ギヤモードに固定されることにより、車両のリンプホーム（非常時回避）走行を可能にすることができる。

動力変速システムは、前記伝達経路切替手段を制御して、入力軸に入力されるエンジンの動力が無段変速機構を経由して出力歯車機構に伝達されるベルトモードと、入力軸に入力される動力が無段変速機構および一定変速機構を経由して出力歯車機構に伝達されるスプリットモードとを切り替えるモード切替手段を含む構成であってもよい。

ベルトを介した動力の伝達に異常が発生していない場合には、ベルトモードとスプリットモードとを選択的に切り替えることにより、車両の走行状況に適した変速比を得ることができる。そして、ベルトを介した動力の伝達に異常が発生した場合には、ベルトモードまたはスプリットモードからギヤモードに切り替えられるとよい。このギヤモードへの切り替えの際には、エンジンのスロットル開度が所定以下に抑制されるので、その切り替えの前後で車両挙動が急変すること（たとえば、車両の急発進）を抑制できる。

本発明によれば、ベルト切れや継続的なベルトの滑りなどの異常が発生した場合に、車両のリンプホーム走行を可能にすることができる。また、その異常発生時の車両挙動の急変を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る動力変速システムが搭載された車両の要部の構成を示す図である。車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。車両の前進時および後進時におけるロークラッチ、リバースブレーキおよびハイブレーキの状態を示す図である。無段変速機構の変速比と動力分割式無段変速機の変速比との関係を示す図である。合成用歯車機構のサンギヤ、キャリアおよびリングギヤの回転数の関係を示す共線図である。フェイルセーフ処理の流れを示すフローチャートである。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の要部構成＞

図１は、本発明の一実施形態に係る動力変速システムが搭載された車両１の要部の構成を示す図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。

エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および動力分割式無段変速機４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するためのスロットルバルブおよび燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。

車両１には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含む構成の複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が備えられている。ＥＣＵには、エンジンＥＣＵ１０１および変速機ＥＣＵ１０２が含まれる。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

エンジンＥＣＵ１０１には、アクセルセンサ１０３およびエンジン回転数センサ１０４などが接続されている。

アクセルセンサ１０３は、アクセルペダル（図示せず）の操作量に応じた信号をエンジンＥＣＵ１０１に入力する。エンジンＥＣＵ１０１は、アクセルセンサ１０３から入力される信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度を演算する。

エンジン回転数センサ１０４は、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号をエンジンＥＣＵ１０１に入力する。エンジンＥＣＵ１０１は、エンジン回転数センサ１０４から入力されるパルス信号の周波数をエンジン２の回転数（エンジン回転数）に換算する。

エンジンＥＣＵ１０１は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整のため、エンジン２に設けられたスロットルバルブや点火プラグなどを制御する。

変速機ＥＣＵ１０２には、プライマリ回転数センサ１０５およびセカンダリ回転数センサ１０６などが接続されている。

プライマリ回転数センサ１０５は、たとえば、動力分割式無段変速機４のプライマリプーリ３３（図２参照）の回転に同期したパルス信号を変速機ＥＣＵ１０２に入力する。変速機ＥＣＵ１０２は、プライマリ回転数センサ１０５から入力されるパルス信号の周波数をプライマリ軸３１（図２参照）の回転数であるプライマリ回転数に換算する。

セカンダリ回転数センサ１０６は、たとえば、動力分割式無段変速機４のセカンダリプーリ３４（図２参照）の回転に同期したパルス信号を変速機ＥＣＵ１０２に入力する。変速機ＥＣＵ１０２は、セカンダリ回転数センサ１０６から入力されるパルス信号の周波数をセカンダリ軸３２（図２参照）の回転数であるセカンダリ回転数に換算する。

変速機ＥＣＵ１０２は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、動力分割式無段変速機４の変速制御および動力伝達モードの切り替えのため、動力分割式無段変速機４の各部に油圧を供給するための油圧回路に含まれる各種のバルブ（図示せず）などを制御する。

＜駆動系統の構成＞

図２は、車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。

トルクコンバータ３は、トルコン入力軸１１、トルコン出力軸１２、ポンプインペラ１３、タービンランナ１４およびロックアップクラッチ１５を備えている。トルコン入力軸１１およびトルコン出力軸１２は、エンジン２の出力軸１６（以下「Ｅ／Ｇ出力軸１６」という。）と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。トルコン入力軸１１には、Ｅ／Ｇ出力軸１６が連結されている。ポンプインペラ１３の中心には、トルコン入力軸１１が接続され、ポンプインペラ１３は、トルコン入力軸１１と一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ１４の中心には、トルコン出力軸１２が接続され、タービンランナ１４は、トルコン出力軸１２と一体的に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ１５が係合されると、ポンプインペラ１３とタービンランナ１４とが直結され、ロックアップクラッチ１５が解放されると、ポンプインペラ１３とタービンランナ１４とが分離される。

ロックアップクラッチ１５が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸１６からトルコン入力軸１１に動力が入力されると、トルコン入力軸１１およびポンプインペラ１３が回転する。ポンプインペラ１３が回転すると、ポンプインペラ１３からタービンランナ１４に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ１４で受けられて、タービンランナ１４が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ１４には、トルコン入力軸１１に入力される動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。そして、そのタービンランナ１４の動力がトルコン出力軸１２から出力される。

ロックアップクラッチ１５が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸１６からトルコン入力軸１１に動力が入力されると、トルコン入力軸１１、ポンプインペラ１３およびタービンランナ１４が一体となって回転する。そして、タービンランナ１４の回転による動力がトルコン出力軸１２から出力される。

動力分割式無段変速機４は、トルクコンバータ３から出力される動力をデファレンシャルギヤ５に伝達する。動力分割式無段変速機４は、Ｔ／Ｍ入力軸２１、Ｔ／Ｍ出力軸２２、無段変速機構２３、一定変速機構２４および合成用歯車機構２５を備えている。

Ｔ／Ｍ入力軸２１には、トルコン出力軸１２が連結されている。

Ｔ／Ｍ出力軸２２は、Ｔ／Ｍ入力軸２１と平行に設けられている。

無段変速機構２３は、公知のベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）と同様の構成を有している。具体的には、無段変速機構２３は、Ｔ／Ｍ入力軸２１に連結されたプライマリ軸３１と、プライマリ軸３１と平行に設けられたセカンダリ軸３２と、プライマリ軸３１に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ３３と、セカンダリ軸３２に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ３４と、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とに巻き掛けられたベルト３５とを備えている。

一定変速機構２４は、遊星歯車機構４１、スプリットドライブギヤ４２、スプリットドリブンギヤ４３およびアイドルギヤ４４を備えている。

遊星歯車機構４１には、キャリア４５、サンギヤ４６およびリングギヤ４７が含まれる。キャリア４５は、Ｔ／Ｍ入力軸２１に相対回転不能に支持されている。キャリア４５は、複数個のピニオンギヤ４８を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ４８は、円周上に配置されている。サンギヤ４６は、Ｔ／Ｍ入力軸２１に相対回転可能に外嵌されて、各ピニオンギヤ４８にＴ／Ｍ入力軸２１の回転径方向の内側から噛合している。リングギヤ４７は、キャリア４５の周囲を取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ４８にＴ／Ｍ入力軸２１の回転径方向の外側から噛合している。

スプリットドライブギヤ４２は、サンギヤ４６と一体回転可能に設けられている。

スプリットドリブンギヤ４３は、次に述べる合成用歯車機構２５のキャリア５１の外周に、キャリア５１と一体回転可能に設けられている。

アイドルギヤ４４は、スプリットドライブギヤ４２およびスプリットドリブンギヤ４３と噛合している。

合成用歯車機構２５は、遊星歯車機構の構成を有している。すなわち、合成用歯車機構２５は、キャリア５１、サンギヤ５２およびリングギヤ５３を備えている。キャリア５１の中心には、無段変速機構２３のセカンダリ軸３２が相対回転可能に挿通されている。キャリア５１は、複数個のピニオンギヤ５４を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ５４は、円周上に配置されている。サンギヤ５２は、セカンダリ軸３２に相対回転不能に支持されて、各ピニオンギヤ５４にセカンダリ軸３２の回転径方向の内側から噛合している。リングギヤ５３は、キャリア５１の周囲を取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ５４にセカンダリ軸３２の回転径方向の外側から噛合している。また、リングギヤ５３の中心には、Ｔ／Ｍ出力軸２２の一端が接続され、リングギヤ５３は、Ｔ／Ｍ出力軸２２と一体回転可能に設けられている。Ｔ／Ｍ出力軸２２の他端部には、出力ギヤ５５が相対回転不能に支持されている。

出力ギヤ５５の回転は、アイドルギヤ機構６を経由して、デファレンシャルギヤ５に伝達される。アイドルギヤ機構６には、Ｔ／Ｍ出力軸２２と平行に設けられたアイドル軸６１と、アイドル軸６１に相対回転不能に支持された第１アイドルギヤ６２および第２アイドルギヤ６３とが含まれる。第１アイドルギヤ６２は、出力ギヤ５５と噛合している。第２アイドルギヤ６３は、デファレンシャルギヤ５に備えられたリングギヤ６４と噛合している。

また、動力分割式無段変速機４は、ロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２を備えている。

ロークラッチＣ１は、Ｔ／Ｍ出力軸２２とセカンダリ軸３２とを直結する係合状態（オン）と、その直結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

リバースブレーキＢ１は、スプリットドライブギヤ４２（サンギヤ４６）を制動する係合状態（オン）と、スプリットドライブギヤ４２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

ハイブレーキＢ２は、リングギヤ４７を制動する係合状態（オン）と、リングギヤ４７の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

＜動力伝達モード＞

図３は、車両１の前進時および後進時におけるロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２の状態を示す図である。図４は、無段変速機構２３の変速比γ_ｂと動力分割式無段変速機４の変速比（以下「Ｔ／Ｍ変速比」という。）γ_ａｌｌとの関係を示す図である。

図３において、「○」は、ロークラッチＣ１、リバースブレーキＢ１およびハイブレーキＢ２が係合状態であることを示している。

動力分割式無段変速機４は、車両１の前進時の動力伝達モードとして、ベルトモードおよびスプリットモードを有している。

ベルトモードでは、ハイブレーキＢ２およびリバースブレーキＢ１が解放される。そして、ロークラッチＣ１が係合される。これにより、Ｔ／Ｍ出力軸２２およびセカンダリ軸３２が直結される。

Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、無段変速機構２３のプライマリ軸３１に伝達され、プライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３を回転させる。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。ロークラッチＣ１が係合されているので、Ｔ／Ｍ出力軸２２がセカンダリ軸３２と一体に回転する。したがって、ベルトモードでは、図４に示されるように、Ｔ／Ｍ変速比γ_ａｌｌがベルト変速比γ_ｂと一致する。

Ｔ／Ｍ出力軸２２の回転は、出力ギヤ５５、第１アイドルギヤ６２、アイドル軸６１および第２アイドルギヤ６３を介して、デファレンシャルギヤ５のリングギヤ６４に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト７１，７２が前進方向に回転する。

図５は、合成用歯車機構２５のキャリア５１、サンギヤ５２およびリングギヤ５３の回転数の関係を示す共線図である。

スプリットモードでは、図３に示されるように、ハイブレーキＢ２が係合され、リバースブレーキＢ１およびロークラッチＣ１が解放される。ハイブレーキＢ２が係合されることにより、一定変速機構２４のリングギヤ４７が制動される。また、ロークラッチＣ１が解放されることにより、Ｔ／Ｍ出力軸２２とセカンダリ軸３２との直結が解除される。

Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、無段変速機構２３のプライマリ軸３１に伝達され、プライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３を回転させる。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。セカンダリ軸３２の回転により、合成用歯車機構２５のサンギヤ５２が回転する。

また、一定変速機構２４のリングギヤ４７が制動されているので、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、一定変速機構２４のキャリア４５を公転させるとともに、そのキャリア４５に保持されているピニオンギヤ４８を回転させる。ピニオンギヤ４８の回転により、ピニオンギヤ４８からサンギヤ４６に動力が入力される。これにより、ピニオンギヤ４８およびスプリットドライブギヤ４２が回転する。スプリットドライブギヤ４２の回転は、アイドルギヤ４４を介して、スプリットドリブンギヤ４３に伝達され、スプリットドリブンギヤ４３および合成用歯車機構２５のキャリア５１を回転させる。

一定変速機構２４の変速比γ_ｇが一定で不変（固定）であるので、スプリットモードでは、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力が一定であれば、合成用歯車機構２５のキャリア５１の回転が一定速度に保持される。そのため、ベルト変速比γ_ｂが上げられると、図５に示されるように、合成用歯車機構２５のサンギヤ５２の回転速度が下がるので、合成用歯車機構２５のリングギヤ５３（Ｔ／Ｍ出力軸２２）の回転速度が上がる。その結果、スプリットモードでは、図４に示されるように、ベルト変速比γ_ｂが大きいほど、Ｔ／Ｍ変速比γ_ａｌｌが下がる。

車両１を後進させるための後進モードでは、図３に示されるように、ハイブレーキＢ２およびロークラッチＣ１が解放される。そして、リバースブレーキＢ１が係合される。これにより、スプリットドライブギヤ４２（サンギヤ４６）が制動される。スプリットドライブギヤ４２の制動により、一定変速機構２４のアイドルギヤ４４が回転不能となり、スプリットドリブンギヤ４３およびキャリア５１が回転不能となる。

Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、無段変速機構２３のプライマリ軸３１に伝達され、プライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３を回転させる。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。セカンダリ軸３２の回転により、合成用歯車機構２５のサンギヤ５２が回転する。キャリア５１が回転不能なため、サンギヤ５２が回転すると、リングギヤ５３がサンギヤ５２と逆方向に回転する。このリングギヤ５３の回転方向は、ベルトモードおよびスプリットモードにおけるリングギヤ５３の回転方向と逆方向となる。そして、リングギヤ５３と一体にＴ／Ｍ出力軸２２が回転する。Ｔ／Ｍ出力軸２２の回転は、出力ギヤ５５、第１アイドルギヤ６２、アイドル軸６１および第２アイドルギヤ６３を介して、デファレンシャルギヤ５のリングギヤ６４に伝達される。これにより、車両１のドライブシャフト７１，７２が後進方向に回転する。

＜フェイルセーフ処理＞

図６は、フェイルセーフ処理の流れを示すフローチャートである。

車両１の走行中、変速機ＥＣＵ１０２により、図６に示されるフェイルセーフ処理が繰り返し実行される。

フェイルセーフ処理では、動力分割式無段変速機４の無段変速機構２３に異常が発生しているか否かが判定される（ステップＳ１）。具体的には、無段変速機構２３のプライマリプーリ３３からセカンダリプーリ３４へのベルト３５を介した動力の伝達に異常、たとえば、ベルト３５の切断や継続的なベルト３５の滑りなどの異常が発生しているか否かが判定される。より具体的には、プライマリ回転数が急上昇し、その急上昇後のプライマリ回転数が所定時間以上継続して維持された場合に、無段変速機構２３に異常が発生していると判定される。

無段変速機構２３に異常が発生していない場合（ステップＳ１のＮＯ）、フェイルセーフ処理が一旦終了され、その後の所定のタイミングで、フェイルセーフ処理が再び実行される。

無段変速機構２３に異常が発生している場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、変速機ＥＣＵ１０２からエンジンＥＣＵ１０１に、スロットル開度を所定以下に抑制する指令が出力される。この指令を受けて、エンジンＥＣＵ１０１によりエンジン２のスロットルバルブが制御されて、スロットルバルブの開度が所定以下に抑制される（ステップＳ２）。

その後、変速機ＥＣＵ１０２により動力分割式無段変速機４の油圧回路が制御されて、ハイブレーキＢ２およびロークラッチＣ１が係合される（ステップＳ３）。これにより、図３に示されるように、動力分割式無段変速機４の動力伝達モードがベルトモードまたはスプリットモードからギヤモードに切り替えられて、フェイルセーフ処理が終了される。その後は、動力伝達モードがギヤモードに固定される。

ギヤモードでは、ハイブレーキＢ２が係合されることにより、一定変速機構２４のリングギヤ４７が制動される。また、ロークラッチＣ１が係合されることにより、Ｔ／Ｍ出力軸２２およびセカンダリ軸３２が直結される。一定変速機構２４のリングギヤ４７が制動されているので、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力は、一定変速機構２４のキャリア４５を公転させるとともに、そのキャリア４５に保持されているピニオンギヤ４８を回転させる。ピニオンギヤ４８の回転により、ピニオンギヤ４８からサンギヤ４６に動力が入力される。これにより、スプリットドライブギヤ４２が回転する。スプリットドライブギヤ４２の回転は、アイドルギヤ４４を介して、スプリットドリブンギヤ４３に伝達され、スプリットドリブンギヤ４３および合成用歯車機構２５のキャリア５１を回転させる。そして、ロークラッチＣ１が係合されているので、キャリア５１とともに、サンギヤ５２およびリングギヤ５３が回転する。その結果、Ｔ／Ｍ出力軸２２が回転し、車両１のドライブシャフト７１，７２に前進方向の動力が伝達される。

＜作用効果＞

以上のように、ベルトモードでは、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力されるエンジン２の動力が無段変速機構２３を経由して合成用歯車機構２５に伝達され、その無段変速機構２３を経由する動力が合成用歯車機構２５から出力される。スプリットモードでは、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力される動力が無段変速機構２３および一定変速機構２４を経由して合成用歯車機構２５に伝達され、無段変速機構２３を経由する動力と一定変速機構２４を経由する動力とが合成用歯車機構２５で合成されて、その合成された動力が合成用歯車機構２５から出力される。

そして、無段変速機構２３のプライマリプーリ３３からセカンダリプーリ３４へのベルト３５を介した動力の伝達に異常が発生した場合には、エンジン２に設けられているスロットルバルブの開度が所定以下に抑制されるとともに、動力分割式無段変速機４の動力伝達モードがギヤモードに固定される。ギヤモードでは、Ｔ／Ｍ入力軸２１に入力されるエンジン２の動力が一定変速機構２４を経由して合成用歯車機構２５に伝達され、その一定変速機構２４を経由する動力が合成用歯車機構２５から出力される。無段変速機構２３を経由する動力の伝達が不能であっても、一定変速機構２４を経由する動力の伝達は可能である。したがって、ベルト３５切れや継続的なベルト３５の滑りなどの異常が発生した場合に、ギヤモードに固定されることにより、車両のリンプホーム（非常時回避）走行を可能にすることができる。また、スロットルバルブの開度が所定以下に抑制されるので、ベルトモードまたはスプリットモードで異常が発生し、ベルトモードまたはスプリットモードからギヤモードに切り替えられる場合に、その切り替えの前後で車両挙動が急変すること（たとえば、車両の急発進）を抑制できる。

＜変形例＞

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、無段変速機構２３に異常が発生した場合に、スロットル開度が所定以下に抑制されるとしたが、車両１が平坦路を走行中と登坂路を走行中とでスロットル開度の抑制度合を異ならせてもよい。車両１が平坦路を走行中は、エンジン２の大きな出力が不要であるから、たとえば、スロットル開度がエンジンストールが生じない最低限まで抑制されてもよい。一方、車両１が登坂路を走行中は、エンジン２の大きな出力が必要とされるので、車両１が平坦路を走行中の場合と比較して、スロットル開度の抑制が緩められてもよい。

また、無段変速機構２３に異常が発生して、ベルトモードまたはスプリットモードからギヤモードに切り替えられた後は、スロットル開度を抑制した状態が維持されてもよいし、解除されてもよい。スロットル開度を抑制した状態が維持される場合、アクセルペダルが踏み込まれても車速が大きく上昇しないので、エンジン２の出力不足を運転者に認識させることができ、何らかの異常が発生していることを運転者に気づかせることができる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１車両
４動力分割式無段変速機（動力変速システム）
２１Ｔ／Ｍ入力軸（入力軸）
２３無段変速機構
２４一定変速機構
２５合成用歯車機構（出力歯車機構）
３３プライマリプーリ
３４セカンダリプーリ
３５ベルト
１０１エンジンＥＣＵ（フェイルセーフ手段）
１０２変速機ＥＣＵ（モード切替手段、異常判定手段、フェイルセーフ手段）
Ｂ２ハイブレーキ（モード切替手段）
Ｃ１ロークラッチ（モード切替手段）

Claims

エンジンが駆動源として搭載される車両に搭載される動力変速システムであって、
前記エンジンからの動力が入力される入力軸と、
プライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトを巻き掛けた構成を有し、前記入力軸に入力される動力をベルト変速比の変更により無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、
前記入力軸に入力される動力を一定の変速比で変速するギヤ式の一定変速機構と、
前記無段変速機構および／または前記一定変速機構から伝達される動力を出力する出力歯車機構と、
前記入力軸から前記出力歯車機構への動力の伝達経路を切り替える伝達経路切替手段と、
前記プライマリプーリから前記セカンダリプーリへの前記ベルトを介した動力の伝達に異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段により異常が発生していると判定された場合に、前記エンジンを制御して、前記エンジンのスロットル開度を所定以下に抑制し、かつ、前記伝達経路切替手段を制御して、前記入力軸に入力される動力が前記無段変速機構を介さずに前記一定変速機構を経由して前記出力歯車機構に伝達されるギヤモードに固定するフェイルセーフ手段とを含む、動力変速システム。