JP6400449B2 - 動力分割式無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力分割式無段変速機の制御装置に関する。

自動車などの車両に搭載される変速機として、エンジンの動力を無段階に変速する無段変速機構と、エンジンの動力を無段変速機構を経由せずに伝達する歯車機構と、無段変速機構からの動力と歯車機構からの動力とを合成するための遊星歯車機構とを備えたものが提案されている。この変速機では、エンジンからの動力を無段変速機構と歯車機構とに分割し、その分割された各動力を遊星歯車機構で合成して車輪に伝達することができる。

特開２００４−１７６８９０号公報

駆動源の動力を２系統に分割して伝達可能な変速機は、動力分割式無段変速機として、出願人も提案している。

この提案に係る動力分割式無段変速機には、変速比の変更により動力を無段階に変速する無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構と、無段変速機構を経由する動力と一定変速機構を経由する動力とを合成するための遊星歯車機構を含む合成用歯車機構とが備えられている。合成用歯車機構のサンギヤには、無段変速機構のセカンダリ軸が接続されている。また、合成用歯車機構のリングギヤには、出力軸が接続されている。出力軸の回転は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の駆動輪に伝達される。

この動力分割式無段変速機は、動力伝達モード（変速モード）として、動力が無段変速機構のみを経由して合成用歯車機構に伝達されるベルトモードと、動力が無段変速機構および一定変速機構を経由して合成用歯車機構に伝達されるスプリットモードとを有している。

ベルトモードでは、合成用歯車機構のサンギヤとリングギヤとがクラッチにより直結され、合成用歯車機構のキャリアがフリーな状態にされる。そのため、無段変速機構から出力される動力により、サンギヤおよびリングギヤが一体的に回転し、出力軸がリングギヤと一体的に回転する。したがって、ベルトモードでは、動力分割式無段変速機の変速比が無段変速機構の変速比と一致する。

スプリットモードでは、合成用歯車機構のサンギヤとリングギヤとの直結が解除され、一定変速機構を経由する動力が合成用歯車機構のキャリアに入力される。一定変速機構の変速比が一定で不変であるので、動力分割式無段変速機に入力される回転速度が一定であれば、キャリアの回転速度が一定に保持される。そのため、無段変速機構の変速比が上げられて、サンギヤの回転速度が下げられると、リングギヤおよびリングギヤに接続された出力軸の回転速度が上がり、動力分割式無段変速機の変速比が下がる。したがって、スプリットモードでは、動力分割式無段変速機の変速比が一定変速比（一定変速機構の変速比）以下となる。

サンギヤとリングギヤとの間に差回転が生じている状態（無段変速機構の変速比（プーリ比）と一定変速機構の変速比とがずれた状態）で、スプリットモードとベルトモードとの切り替えが行われると、その差回転により、ベルトまたはクラッチの滑りが発生する。そのため、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えは、合成用歯車機構のサンギヤの回転数とリングギヤの回転数とがほぼ一致した状態で行われる。

しかしながら、クラッチの応答遅れやその係合／解放に要する時間のばらつき、無段変速機構の変速比を制御する油圧の変動など、種々の要因により、無段変速機構の変速比と一定変速機構の変速比との間にずれが生じ、ベルトまたはクラッチの滑りが発生することがある。ベルトの滑りが発生すると、ベルトの異常摩耗によるベルトとプーリ（プライマリプーリおよびセカンダリプーリ）との間の摩擦抵抗の低下、ベルトの破損などを生じるおそれがある。

本発明の目的は、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる際のベルトの滑りに起因する、ベルトとプーリとの間の摩擦抵抗の低下やベルトの破損を防止できる、動力分割式無段変速機の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力分割式無段変速機の制御装置は、入力軸と、出力軸と、入力軸に連結されたプライマリ軸と、プライマリ軸と平行に設けられたセカンダリ軸と、プライマリ軸に支持されたプライマリプーリと、セカンダリ軸に支持されたセカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられたベルトと、ピニオンギヤを回転可能に支持するキャリアと、ピニオンギヤと噛合し、セカンダリ軸が連結されたサンギヤと、ピニオンギヤと噛合し、出力軸が連結されたリングギヤと、入力軸に入力される動力を一定の変速比で変速してキャリアに伝達するための一定変速機構とを備え、キャリアが自由回転状態でサンギヤとリングギヤとが直結されるベルトモードと、サンギヤとリングギヤとの直結が解除され、一定変速機構を経由する動力がキャリアに伝達されるスプリットモードとに切替可能に構成された動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、ベルトモードとスプリットモードとを切り替えるモード切替手段と、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる際のベルトの滑りにより生じる発熱量を推定する発熱量推定手段と、発熱量推定手段により推定される発熱量が所定値以上である場合、モード切替手段によるベルトモードとスプリットモードとの切り替えを禁止するモード切替禁止手段とを含む。

この構成によれば、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えに際しては、その切り替えの際のベルトの滑りにより生じる発熱量が推定される。そして、推定された発熱量が所定値以上である場合には、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが禁止される。これにより、ベルトモードとスプリットモードとが実際に切り替えられたときに、ベルトの滑りにより生じる発熱量を所定値未満に抑えることができる。

そのため、ベルトが発熱により焼きなまされることを抑制でき、ベルトの焼きなましによる軟化を抑制できる。その結果、ベルトの異常摩耗を抑制でき、ベルトとプーリ（プライマリプーリおよびセカンダリプーリ）との間の摩擦抵抗が低下することを抑制できる。また、ベルトの破損を抑制することができる。

本発明によれば、ベルトの表面が発熱により焼きなまされることを抑制でき、ベルトの表面の焼きなましによる軟化を抑制できる。その結果、ベルトの異常摩耗を抑制でき、ベルトとプーリとの間の摩擦抵抗が低下することを抑制できる。また、ベルトの破損を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置が適用され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ハイブレーキ、リバースブレーキおよびロークラッチ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。 車両の電気的構成の要部を示すブロック図である。 モード切替禁止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。

＜駆動系統の構成＞

図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が適用される車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。

車両１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）２を動力源とする自動車である。車両１には、トルクコンバータ３および動力分割式無段変速機４が搭載されている。

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、円周上に間隔で配置されている。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、ハイブレーキＨＢ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣを備えている。

ハイブレーキＨＢ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。

リバースブレーキＲＢ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。

ロークラッチＬＣ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。

＜動力伝達モード＞

図２は、車両１の前進時および後進時におけるハイブレーキＨＢ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣの状態を示す図である。図３は、無段変速機構２３の変速比（以下「ベルト変速比」という。）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２において、「○」は、ハイブレーキＨＢ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣ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ＨＢおよびリバースブレーキＲＢが解放状態にされる。そして、ロークラッチＬＣが係合状態にされる。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ＬＣ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３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４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２に示されるように、ハイブレーキＨＢが係合状態にされ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣが解放状態にされる。ハイブレーキＨＢが係合状態にされることにより、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ＬＣが解放状態にされることにより、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４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３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。

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。

車両１を後進させるための後進モードでは、ハイブレーキＨＢおよびロークラッチＬＣが解放状態にされる。そして、リバースブレーキＲＢが係合状態にされる。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。

＜電気的構成＞

図５は、車両１の電気的構成の要部を示すブロック図である。

車両１には、複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が搭載されている。各ＥＣＵは、たとえば、ＣＰＵおよびメモリを含む構成であり、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。複数のＥＣＵには、駆動系統を制御するためのＥＣＵ８１が含まれる。

ＥＣＵ８１には、プライマリ回転数センサ８２、セカンダリ回転数センサ８３、出力回転数センサ８４および油圧センサ８５が接続されている。

プライマリ回転数センサ８２は、たとえば、無段変速機構２３のプライマリプーリ３３の回転に同期したパルス信号をＥＣＵ８１に入力する。ＥＣＵ８１は、プライマリ回転数センサ８２から入力されるパルス信号の周波数をプライマリ軸３１の回転数（プライマリ回転数）に換算する。

セカンダリ回転数センサ８３は、たとえば、無段変速機構２３のセカンダリプーリ３４の回転に同期したパルス信号をＥＣＵ８１に入力する。ＥＣＵ８１は、セカンダリ回転数センサ８３から入力されるパルス信号の周波数をセカンダリ軸３２の回転数（セカンダリ回転数）に換算する。

出力回転数センサ８４は、たとえば、出力ギヤ５５の回転に同期したパルス信号をＥＣＵ８１に入力する。ＥＣＵ８１は、出力回転数センサ８４から入力されるパルス信号の周波数をＴ／Ｍ出力軸２２の回転数（出力回転数）に換算する。

油圧センサ８５は、無段変速機構２３のセカンダリプーリ３４に供給される油圧に応じた検出信号をＥＣＵ８１に入力する。具体的には、セカンダリプーリ３４は、セカンダリ軸３２に固定された固定シーブ、セカンダリ軸３２に相対回転不能かつ軸方向移動可能に支持された可動シーブ、可動シーブとの間に油室を形成するシリンダ、および可動シーブとシリンダとを違いに離間する方向に付勢するシーブスプリングを備え、油室に供給される油圧が制御されることにより、ベルト３５に挟圧力を与える構成である。油圧センサ８５は、セカンダリプーリ３４の油室に供給される油圧を検出し、その油圧に応じた検出信号をＥＣＵ８１に入力する。

ＥＣＵ８１には、制御対象として、動力分割式無段変速機４に油圧を供給するための油圧回路８６に含まれる各種のバルブ（図示せず）が接続されている。バルブには、たとえば、動力分割式無段変速機４のハイブレーキＨＢ、リバースブレーキＲＢおよびロークラッチＬＣの係合／解放のための油圧をそれぞれ制御するバルブなどが含まれる。

ＥＣＵ８１は、油圧回路８６に含まれるバルブを制御して、ハイブレーキＨＢおよびロークラッチＬＣの係合／解放を切り替えることにより、ベルトモードとスプリットモードとを切り替える。ベルトモードとスプリットモードとの切り替えは、無段変速機構２３の変速比が所定の切替許容範囲内である状態で行われる。切替許容範囲は、一定変速機構２４の変速比を含む所定範囲に設定されている。一定変速機構２４の変速比は、たとえば、無段変速機構２３の最小変速比と同じ値に設定されている。

また、ＥＣＵ８１は、油圧回路８６に含まれるバルブを制御して、ロークラッチＬＣおよびリバースブレーキＲＢの係合／解放を切り替えることにより、前進モード（ベルトモード）と後進モードとを切り替える。

＜モード切替禁止処理＞

図６は、モード切替禁止処理の流れを示すフローチャートである。

無段変速機構２３の変速比が所定の切替許容範囲内であり、ベルトモードとスプリットモードとを切り替える必要が生じると、ＥＣＵ８１により、図６に示されるモード切替禁止処理が実行される。

モード切替禁止処理では、まず、無段変速機構２３のベルト３５のエレメント１個あたりが受けるエレメント荷重Ｆ（Ｎ）が演算される（ステップＳ１）。

ベルト３５は、環状の金属板からなるフープ（無端環状体）に対して多数のエレメントをフープの周方向に連ねた状態で装着することにより構成されている。エレメント荷重Ｆは、ベルト３５の全体がセカンダリプーリ３４から受ける荷重ｆをベルト３５に含まれるエレメントの個数Ｃで除することにより求められる。

荷重ｆは、セカンダリプーリ３４の油室に供給される油圧に、セカンダリプーリ３４の可動シーブにおける油圧を受ける部分の面積（受圧面積）を乗じ、その乗算値に、セカンダリプーリ３４の可動シーブに作用する遠心油圧と、セカンダリプーリ３４のシーブスプリングのばね力とを加えることにより算出される。セカンダリプーリ３４の油室に供給される油圧は、油圧センサ８５により検出される。可動シーブの受圧面積、可動シーブに作用する遠心油圧およびシーブスプリングのばね力は、セカンダリプーリ３４の構成により定まる値であり、それぞれ既知の値である。

個数Ｃは、エレメントの厚み（周方向の寸法）をセカンダリプーリ３４に対するベルト３５の巻きかけ角度と巻きかけ径（直径）との乗算値で除することにより算出される。エレメントの厚み（ｍ）は、既知の値であり、巻きかけ角度（ｒａｄ）および巻きかけ径（ｍ）は、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４のプーリ比（ベルト変速比γ_ｂ）により定まる値である。プーリ比は、プライマリ回転数およびセカンダリ回転数から求めることができる。プライマリ回転数およびセカンダリ回転数は、前述したように、それぞれプライマリ回転数センサ８２およびセカンダリ回転数センサ８３が出力するパルス信号から取得される。

次に、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられた場合に生じるベルト３５のスリップ量Ｖが算出される（ステップＳ２）。ベルト３５の滑り（スリップ）は、ベルト変速比γ_ｂと一定変速機構２４の変速比γ_ｇとのずれにより発生する。したがって、プライマリ回転数をベルト変速比γ_ｂで除することにより得られるセカンダリプーリ３４の回転数と、プライマリ回転数を変速比γ_ｇで除することにより得られるセカンダリプーリ３４の回転数との差は、ベルト３５のスリップ量Ｖ（ｒｐｍ）に相当する。

その後、先に算出したエレメント荷重Ｆおよびスリップ量Ｖを用いて、ベルト３５の滑りにより生じる発熱量が推定される（ステップＳ３）。具体的には、エレメント荷重Ｆから無段変速機構２３の伝達トルク容量Ｔｒが求められ、スリップ量Ｖ、ロークラッチＬＣとハイブレーキＨＢとの掛け替え（係合／解放）に要する時間および単位換算のための２π／６０を伝達トルク容量Ｔｒに乗じることにより、ベルト３５の滑りにより生じる発熱量が推定される。

そして、推定された発熱量が所定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ４）。所定値は、たとえば、ベルト３５の焼きなましが発生する熱量よりも小さい値に設定されている。

推定された発熱量が所定値以上である場合には（ステップＳ４のＹＥＳ）、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが禁止されて（ステップＳ５）、モード切替禁止処理が終了される。

推定された発熱量が所定値未満である場合には（ステップＳ４のＮＯ）、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが許可されて（ステップＳ６）、モード切替禁止処理が終了される。

＜作用効果＞

以上のように、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えに際しては、その切り替えの際のベルト３５の滑りにより生じる発熱量が推定される。そして、推定された発熱量が所定値以上である場合には、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが禁止される。これにより、ベルトモードとスプリットモードとが実際に切り替えられたときに、ベルト３５の滑りにより生じる発熱量を所定値未満に抑えることができる。

そのため、ベルト３５が発熱により焼きなまされることを抑制でき、ベルト３５の焼きなましによる軟化を抑制できる。その結果、ベルト３５の異常摩耗を抑制でき、ベルト３５とプライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４との間の摩擦抵抗が低下することを抑制できる。また、ベルト３５の破損を抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限定されない。本発明は、他の形態で実施することもでき、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。

４ 動力分割式無段変速機
２１ Ｔ／Ｍ入力軸
２２ Ｔ／Ｍ出力軸
２４ 一定変速機構
３１ プライマリ軸
３２ セカンダリ軸
３３ プライマリプーリ
３４ セカンダリプーリ
３５ ベルト
５１ キャリア
５２ サンギヤ
５３ リングギヤ
５４ ピニオンギヤ
８１ ＥＣＵ（制御装置、モード切替手段、発熱量推定手段、モード切替禁止手段）

Claims (1)

1. 入力軸と、出力軸と、前記入力軸に連結されたプライマリ軸と、前記プライマリ軸と平行に設けられたセカンダリ軸と、前記プライマリ軸に支持されたプライマリプーリと、前記セカンダリ軸に支持されたセカンダリプーリと、前記プライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられたベルトと、ピニオンギヤを回転可能に支持するキャリアと、前記ピニオンギヤと噛合し、前記セカンダリ軸が連結されたサンギヤと、前記ピニオンギヤと噛合し、前記出力軸が連結されたリングギヤと、前記入力軸に入力される動力を一定の変速比で変速して前記キャリアに伝達するための一定変速機構とを備え、前記キャリアが自由回転状態で前記サンギヤと前記リングギヤとが直結されるベルトモードと、前記サンギヤと前記リングギヤとの直結が解除され、前記一定変速機構を経由する動力が前記キャリアに伝達されるスプリットモードとに切替可能に構成された動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、
   前記ベルトモードと前記スプリットモードとを切り替えるモード切替手段と、
   前記ベルトモードと前記スプリットモードとの切り替えられる際の前記ベルトの滑りにより生じる発熱量を推定する発熱量推定手段と、
   前記発熱量推定手段により推定される発熱量が所定値以上である場合、前記モード切替手段による前記ベルトモードと前記スプリットモードとの切り替えを禁止するモード切替禁止手段とを含む、制御装置。

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