JP4246982B2 - ベルト式無段変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機の制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベルト式無段変速機の制御装置は、プライマリプーリにプライマリ回転数センサ、セカンダリプーリにセカンダリ回転数センサが設けられ、両プーリの周部に設けられた外歯をセンサで読み取ることにより、プライマリ回転数とセカンダリ回転数を検出し、これらの値から実変速比を算出している。そして、実変速比または変速速度が機構上取り得ない値となったとき、ベルト滑りであると判断し、ライン圧を増圧補正してプーリクランプ圧を高める制御を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開昭６２−６８１４２号公報（１，２ページ）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のベルト式無段変速機の制御装置にあっては、下記の理由により、ベルト滑りが発生していないときでも瞬間的に機構上取り得る最大変速比より大きな変速比が検出されることがあるため、ベルト滑りの発生を誤判断する虞がある。
(1) 実変速比の算出時に、検出パルスのフィルタリング等、複数の処理が必要であるため、検出遅れが生じる。
(2) 発進時のような低回転時には、センサの検出誤差が大きくなる。
【０００４】
その結果、上述のようにベルト滑りの発生を誤判断した状況でエンジントルク出力制限を行った場合、発進性が低下するという問題がある。また、ライン圧を増圧補正した場合には、プーリクランプ圧が過剰に高くなり、ベルト耐久性の低下を招くという問題がある。
【０００５】
一方、上記のようにして算出された変速比から変速速度を算出し、この変速速度からベルト滑りを検出しようとしても、上記問題は解決されない。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ベルト滑り判断の精度を高めてベルト耐久性の向上を図ることができるベルト式無段変速機の制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明請求項１に記載の発明では、エンジン側の主軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリが設けられ、前記主軸に並行配置される車輪側の副軸にプーリ間隔可変のセカンダリプーリが設けられ、両プーリの間に駆動ベルトが巻回され、両プーリの油圧を制御し両プーリに対する駆動ベルトの巻き付け径の比を変化させることにより無段階に変速する無段変速機において、プライマリプーリ回転数とセカンダリプーリ回転数に基づいて変速比を算出する変速比算出手段と、変速比の値が機構上の変速比領域から所定時間継続して外れているとき、ベルト滑りが発生していると判断するベルト滑り判断手段と、車両の加速度を検出する加速度検出手段と、を設け、前記ベルト滑り判断手段は、検出された加速度が大きいほど前記所定時間を長く設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト滑り判断手段によりベルト滑りが発生していると判断されたときに、ベルト保護制御を行うベルト保護制御手段を更に設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、エンジントルクの上限を規制する制御であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、アップシフトであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、エンジン回転数の上限を規制する制御であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、車両停車時のエンジンアイドル回転数を所定回転数上昇させる制御であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、ベルト滑り判断手段は、変速比算出手段により算出された変速比の値が所定時間継続して機構上の変速比領域から外れたとき、ベルト滑りが発生していると判断する。よって、ベルト滑りが発生していないにも関わらず、センサの検出誤差等により瞬間的に最大変速比が機構上取り得ない値となった場合にベルト滑りと誤判断することがなく、ベルト滑り判断精度を高めることができる。
【００１６】
また、請求項１に記載の発明では、加速度が大きいほど最大変速比を超えた状態を判断する所定時間を長く設定することで、誤検知の防止とベルトの耐久性の向上を両立することができる。
請求項２に記載の発明では、ベルト保護制御手段は、ベルト滑り判断手段によりベルト滑りが発生していると判断されたとき、ベルト保護制御を行う。一方、ベルト滑りが発生していると判断されない場合には、ベルト保護制御を行わない。よって、ベルト滑りを抑制してベルトの耐久性向上を図ることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、エンジントルクの上限を規制することにより、プライマリプーリへの入力トルクの上限が規制されるため、入力トルクを確実に抑制してベルト滑りを防止することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、アップシフトを行うことにより、伝達可能な入力トルクを大きくすることが可能となり、ベルト滑りを防止することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、エンジン回転数の上限を制限することにより、エンジントルクの上限が制限されるとみなすことができる。よって、プライマリプーリへの入力トルクを確実に抑制してベルト滑りを防止することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、車両停車時にエンジンアイドル回転数を所定回転数上昇させることにより、車両停車時にエンジンにより駆動されるオイルポンプの吐出量を確保することができる。よって、プーリに大きな負荷がかかる発進時においても十分なプーリクランプ圧を確保することが可能となり、ベルト滑りを防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は実施の形態におけるエンジンとベルト式無段変速機３（以下、CVTと略記する。）の制御系を表す図である。
【００２３】
１はトルクコンバータ、２はロックアップクラッチ、３はCVT、４はプライマリ回転数センサ、５はセカンダリ回転数センサ、６は油圧コントロールバルブユニット、８はエンジンにより駆動されるオイルポンプ、９はCVTコントロールユニット、１０はアクセル開度センサ、１１は油温センサ、１８はエンジン、１９はエンジンコントロールユニット（以下、ECUと略記する。）、１６はエンジン回転数センサ、１７はスロットル開度センサである。
【００２４】
エンジン１８には、燃料を噴射する複数のインジェクタと、電動アクチュエータにより作動する電子制御スロットルが設けられている。各インジェクタの燃料噴射指令及び電子制御スロットル開度指令は、ECU１９により行われる。
【００２５】
ECU１９は、基本的にはエンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ１６からの信号、運転者のアクセルペダル操作量APSを検出するアクセル開度センサ１０からの信号及びエンジン負荷に相当するスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ１７からの信号が入力され、出力トルク制御指令，停車時のエンジンのアイドリング回転数制御指令や、減速時に所定回転数に減少するまで燃料噴射をカットして燃費の向上を図るフューエルカット制御指令等を出力する。
【００２６】
エンジン出力軸には回転伝達機構としてトルクコンバータ１が連結されるとともに、エンジンとCVT３を直結するロックアップクラッチ２が備えられている。トルクコンバータ１の出力側は前後進切換機構２０のリングギア２１と連結されている。前後進切換機構２０は、エンジン出力軸１２と連結したリングギア２１，ピニオンキャリア２２，変速機入力軸１３と連結したサンギア２３からなる遊星歯車機構から構成されている。ピニオンキャリア２２には、変速機ケースにピニオンキャリア２２を固定する後進ブレーキ２４と、変速機入力軸１３とピニオンキャリア２２を一体に連結する前進クラッチ２５が設けられている。
【００２７】
変速機入力軸１３の端部にはCVT３のプライマリプーリ３０ａが設けられている。CVT３は、上記プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂと、プライマリプーリ３０ａの回転力をセカンダリプーリ３０ｂに伝達するベルト３４等からなっている。プライマリプーリ３０ａは、変速機入力軸１３と一体に回転する固定円錐板３１と、固定円錐板３１に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にプライマリプーリシリンダ室３３に作用する油圧によって変速機入力軸１３の軸方向に移動可能である可動円錐板３２からなっている。
【００２８】
セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８上に設けられている。セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８と一体に回転する固定円錐板３５と、固定円錐板３５に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にセカンダリプーリシリンダ室３７に作用する油圧によって従動軸３８の軸方向に移動可能である可動円錐板３６とからなっている。
【００２９】
従動軸３８には図示しない駆動ギアが固着されており、この駆動ギアはアイドラ軸に設けられたピニオン、ファイナルギア、差動装置を介して図外の従動輪と駆動輪とからなる車輪のうち、駆動輪に至るドライブシャフトを駆動する。
【００３０】
CVT３にエンジン出力軸１２から入力された回転力は、トルクコンバータ１及び前後進切換機構２０を介してCVT１３に伝達される。変速機入力軸１３の回転力はプライマリプーリ３０ａ，ベルト３４，セカンダリプーリ３０ｂ，従動軸３８，駆動ギア，アイドラギア，アイドラ軸，ピニオン，及びファイナルギアを介して差動装置に伝達される。
【００３１】
上記のような動力伝達の際に、プライマリプーリ３０ａの可動円錐板３２及びセカンダリプーリ３０ｂの可動円錐板３６を軸方向に移動させてベルト３４との接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂとの間の回転比つまり変速比を変えることができる。このようなＶ字状のプーリ溝の幅を変化させる制御は、CVTコントロールユニット９を介してプライマリプーリシリンダ室３３またはセカンダリプーリシリンダ室３７への油圧制御により行われる。
【００３２】
CVTコントロールユニット９には、プライマリ回転数センサ４からのプライマリ回転数Npri、セカンダリ回転数センサ５からのセカンダリ回転数Nsec、プライマリ圧センサ１４からのプライマリプーリ圧Ppri、セカンダリ圧センサ１５からのセカンダリプーリ圧Psec等が入力される。また、ECU１９と通信により、例えば従動輪センサ１７ａから算出された車体の加速度や各センサ値等の情報を送受信しており、これら入力信号を元に制御信号を演算し、油圧コントロールバルブユニット６へ制御信号を出力する。
【００３３】
油圧コントロールバルブユニット６へは、CVTコントロールユニット９により演算された制御信号に基づいて各電子制御バルブ及び後述するステップモータ５４を駆動し、プライマリプーリシリンダ室３３とセカンダリプーリシリンダ室３７へ制御圧を供給することで変速制御を行う。
【００３４】
図２は実施の形態におけるベルト式無段変速機の油圧回路を表す回路図である。
４０は油路４１から供給されたオイルポンプ８の吐出圧を、ライン圧（プーリクランプ圧）として調圧するプレッシャレギュレータバルブである。油路４１には油路４２が連通されている。油路４２はCVT３のプライマリプーリシリンダ室３３に制御油圧を供給する変速制御弁５０に接続されると共に、セカンダリプーリシリンダ室３７にベルト３４をクランプするクランプ圧を供給するプーリ圧供給油路４８に減圧弁４９を介して接続されている。また、油路４２に接続された油路４３は、パイロットバルブ５５の元圧を供給する。
【００３５】
減圧弁４９は、CVTコントロールユニット９からの制御信号によりソレノイドを駆動し、フィードバック制御（閉ループ制御）によりセカンダリプーリ圧Psecを制御する。
【００３６】
変速制御弁５０は、油路４２と接続する吸入ポート５０ａと、プライマリプーリシリンダ室３３に油圧を供給する供給ポート５０ｂと、油圧をドレンするドレンポート５０ｃと、CVTコントロールユニット９からの制御信号により作動するステップモータ５４とがリンク５２によって接続され、これにより機械的フィードバック機構を構成している。
【００３７】
ステップモータ５２の駆動によりスプール５０ｄが移動し、プライマリプーリシリンダ室３３に油圧が供給されると、変速比の変化によって可動プーリが移動し、この移動によって再度スプール５０ｄをステップモータ５４の駆動とは逆方向に駆動することで油圧の供給が停止することで所望の変速比を得ることができる。一方、ステップモータ５２の駆動によりスプール５０ｄが移動し、プライマリプーリシリンダ室３３の油圧が排出されると、変速比の変化によって可動プーリが移動し、この移動によって再度スプール５０ｄの駆動とは逆方向に駆動することで油圧の排出が停止し、所望の変速比を得ることができる。
【００３８】
プレッシャレギュレータバルブ４０からドレンされた油圧は、油路４６を介してクラッチレギュレータバルブ６０に供給される。このように、プレッシャレギュレータバルブ４０の発生する油圧よりも低い油圧をクラッチレギュレータバルブ６０により調圧することで、前進クラッチ２５の締結圧として供給される油圧が、プーリクランプ圧よりも高くならない構成としている。
【００３９】
この油路４６には、油路４２に連通され、オリフィス４５を有する油路４４が連通されている。クラッチレギュレータバルブ６０は油路４６及び油路６１の油圧を調圧する。この油路６１の油圧はセレクトスイッチングバルブ８０及びセレクトコントロールバルブ９０へ供給される。
【００４０】
５５は油路５６を介してロックアップソレノイド７１及びセレクトスイッチングソレノイド７０への一定供給圧を設定するパイロットバルブである。セレクトスイッチングソレノイド７０の出力圧は油路７３からセレクトスイッチングバルブ８０に供給され、セレクトスイッチングバルブ８０の作動を制御する。ロックアップソレノイド７１の出力圧は油路７２からセレクトスイッチングバルブ８０に供給される。
【００４１】
８０はセレクトスイッチングバルブであり、セレクトスイッチングソレノイド７０によって作動する。セレクトスイッチングバルブ８０には、入力ポートとして、ロックアップソレノイド７１からの信号圧を供給する油路７２が接続され、クラッチレギュレータバルブ６０により調圧された油路６１が接続され、セレクトコントロールバルブ９０により調圧された油路９３が接続されている。更に、出力ポートとして、マニュアルバルブ１００に前進クラッチ圧を供給する油路８１が接続され、図外のロックアップクラッチコントロールバルブへ油圧を供給する油路８２が接続され、セレクトコントロールバルブ９０のスプール９２を作動する油圧を供給する油路８３が接続され、油圧をドレンするドレン油路８４が接続されている。
【００４２】
９０はセレクトコントロールバルブであり、油路８３から供給されるロックアップソレノイド７１により作動する。セレクトコントロールバルブ９０には、入力ポートとして、クラッチレギュレータバルブ６０により調圧された油路６２が接続され、ロックアップソレノイド７１の信号圧を供給する油路８３が接続されている。そして、油路６２と油路９３の連通状態を制御することで油圧を調圧する。
【００４３】
次に、作用を説明する。
［ベルト滑り判断制御処理］
図３は、CVTコントロールユニット９におけるベルト滑り判断制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１０１では、プライマリ回転数センサ４により検出されたプライマリ回転数Ｎｐｒｉが所定値、例えば５００ｒｐｍ以上であるかどうかを判断する。５００ｒｐｍ以上である場合にはステップＳ１０２へ進み、５００ｒｐｍよりも小さい場合にはステップＳ１０７へ進む。これは、プライマリ回転数Ｎｐｒｉが５００ｒｐｍ以下になると、プライマリ回転数センサ４の検出ノイズが大きくなることから、その場合には滑り判断を行わないことにより、ベルト滑りの誤判断を低減するためである。
【００４５】
ステップＳ１０２では、検出されたプライマリ回転数Ｎｐｒｉが機構上（メカ的に）取り得る変速比であるかどうかを、プライマリ回転数Ｎｐｒｉが最大変速比２．７にセカンダリ回転数Ｎｓｅｃを乗算した値以上であるかどうかにより判断する。プライマリ回転数Ｎｐｒｉが最大変速比２．７にセカンダリ回転数Ｎｓｅｃを乗算した値以上である場合にはステップＳ１０３へ進み、プライマリ回転数Ｎｐｒｉが最大変速比２．７にセカンダリ回転数Ｎｓｅｃを乗算した値よりも小さい場合にはステップＳ１０７へ進む。
【００４６】
ステップＳ１０３では、オイルポンプ８が正常に動作していながらも、ベルト滑りが発生する状態であるかどうかを、エンジン回転数Neが所定値、例えば６００ｒｐｍ以上であるかどうかにより判断する。エンジン回転数Neが６００ｒｐｍ以上である場合にはステップＳ１０４へ進み、エンジン回転数Neが６００ｒｐｍよりも小さい場合にはステップＳ１０７へ進む。
【００４７】
ステップＳ１０４では、タイマをカウントダウンする。
【００４８】
ステップＳ１０５では、プライマリ回転数Ｎｐｒｉが機構上取り得る最大変速比を超えた状態が所定時間継続したかどうかを、タイマのカウントダウンが終了したかどうかから判断する。なお、この所定時間は、車両が通常取りうる加速度のときに発生する読みとりずれをベルト滑り判断から除外できる時間を設定しており、例えば0.2secに設定しているが、例えば、従動輪センサ１７ａから検出された加速度に基づいて、この所定時間を変更しても良い。この場合、図６に示すように加速度が大きいほど所定時間を長くし、小さいほど短く設定することによって、誤検知の防止とベルトの耐久性の向上を両立できるようになる。カウントダウンが終了している場合にはステップＳ１０６へ進み、カウントダウンが終了していない場合には本制御を終了する。
【００４９】
ステップＳ１０６では、ベルト滑りが発生していると判断し、ベルト保護制御を行って本制御を終了する。
【００５０】
ステップＳ１０７では、タイマをイニシャライズ処理して本制御を終了する。
【００５１】
［ベルト滑り判定時ベルト保護制御処理］
図４は、CVTコントロールユニット９におけるベルト滑り判定時ベルト保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
ステップＳ２０１では、ステップモータ５４の目標位置を、オーバードライブ側操作限界に設定する。
【００５３】
ステップＳ２０２では、ステップモータ５４の駆動速度を所定値に設定する。
【００５４】
ステップＳ２０３では、エンジン回転数Neを所定値以下に制限する指令をECU１９へ出力する。
【００５５】
ステップＳ２０４では、アイドル回転数を所定値まで増加させる指令をECU１９へ出力する。
【００５６】
ステップＳ２０５では、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達したかどうかを判定し、操作限界である場合にはステップＳ２０６へ進み、操作限界ではない場合にはステップＳ２０９へ進む。
【００５７】
ステップＳ２０６では、タイマをカウントダウンする。
【００５８】
ステップＳ２０７では、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達してから所定時間経過したかどうか、すなわち、変速比を最Ｈｉにする指示を出力してからプーリがオーバードライブ側操作限界へ移動したかどうかを、タイマのカウントダウンが終了したかどうかから判断する。カウントダウンが終了している場合にはステップＳ２０８へ進み、カウントダウンが終了していない場合にはステップＳ２０９へ進む。
【００５９】
ステップＳ２０８では、エンジン２０のトルク制限量を７０Ｎｍとする指令をECU１９へ出力して本制御を終了する。
【００６０】
ステップＳ２０９では、エンジン２０のトルク制限量を５０Ｎｍとする指令をECU１９へ出力して本制御を終了する。
【００６１】
［ベルト滑り判定時ベルト保護制御］
図５は、ベルト滑り判定時ベルト保護制御作用を示すタイムチャートである。
【００６２】
ｔ１では、プーリ比（変速比）が機構上の最大変速比を超える。このとき、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５へと進む流れとなる。
【００６３】
すなわち、ステップＳ１０１によりプライマリ回転数Ｎｐｒｉが５００ｒｐｍ以上であると判断され、ステップＳ１０２によりプライマリ回転数Ｎｐｒｉが機構上取り得る最大変速比２．７以上であると判断される。続いて、ステップＳ１０３によりエンジン回転数Neが６００ｒｐｍ以上であると判断され、ステップＳ１０４によりタイマがカウントダウンされ、ステップＳ１０５によりカウントダウンが終了していないと判断される。
【００６４】
ｔ２では、変速比が機構上の最大変速比を超えてから所定時間である０．２ｓｅｃ経過したため、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６へと進む流れとなる。
【００６５】
すなわち、ステップＳ１０５によりカウントダウンが終了したと判断され、ステップＳ１０６によりベルト滑りが発生していると判断されてベルト保持制御が実施される。ベルト保持制御では、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４→ステップＳ２０５→ステップＳ２０９へと進む流れとなる。
【００６６】
すなわち、ステップＳ２０１によりステップモータ５４の目標位置がオーバードライブ側操作限界に設定され、ステップＳ２０２によりステップモータ５４の駆動速度が所定値に設定される。続いて、ステップＳ２０３によりエンジン回転数Neを所定値以下に制限する指令がECU１９へ出力され、ステップＳ２０４によりアイドル回転数を所定値まで増加する指令がECU１９へ出力される。次に、ステップＳ２０５により、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達していないと判断され、ステップＳ２０９によりエンジン２０のトルク制限量を５０Ｎｍとする指令がECU１９へ出力される。
【００６７】
ここで、オーバードライブ側操作限界とは、変速比でいうところの最小変速比の位置よりも、さらにステップモータ５４をアップシフト側へ動かした位置をいう。この位置に動かす理由としては、セカンダリプーリ３０ｂに油圧を供給するプーリ圧供給油路４８がフェール（例えば、減圧弁４９がロックし、ライン圧は発生しているがセカンダリプーリ圧Psecが低い状態のとき）しているときでも、プーリ位置を最小変速比側にすることでプライマリプーリとセカンダリプーリのメカニカルストッパによりトルク容量を確保可能となり、ベルト滑りを防止することができるためである。また、一般的に、プーリの伝達可能な入力トルクは変速比が小さくなるほど大きくなる。
【００６８】
ちなみに、プレッシャレギュレータバルブ４０がフェールし、プライマリプーリ圧Ppriとセカンダリプーリ圧Psecが共に低い場合には、ステップモータ５４をオーバードライブ側操作限界に移動させても、油圧不足によりプーリ比は中間プーリ位置に留まる。
【００６９】
ｔ３では、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界へ達したため、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６→ステップＳ２０７→ステップＳ２０９へと進む流れとなる。
【００７０】
すなわち、ステップＳ２０５によりステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達していると判断され、ステップＳ２０６によりタイマがカウントダウンされる。続いて、ステップＳ２０７によりカウントダウンが終了していないと判断され、ステップＳ２０９によりエンジン２０のトルク制限量を５０Ｎｍとする指令が継続して出力される。
【００７１】
これは、セカンダリプーリ圧Psecが低い場合には、ステップモータ５４の位置がオーバードライブ側操作限界に達していないとトルク伝達不可能なため、エンジン２０のトルク制限量を低く抑えるためである。また、上述したように、プレッシャレギュレータバルブ４０がフェールした場合には、プーリ比が中間プーリ位置に留まるため、ベルト滑りを抑えるためにトルク制限量を低くしておく必要もある。
【００７２】
ｔ４では、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達してから所定時間経過したため、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６→ステップＳ２０７→ステップＳ２０８へと進む流れとなる。
【００７３】
すなわち、ステップＳ２０７によりカウントダウン終了と判断され、ステップＳ２０８によりエンジン２０のトルク制限量を７０Ｎｍとする指令がECU１９へ出力される。
【００７４】
次に、効果を説明する。
(1) プライマリ回転数Ｎｐｒｉが機構上取り得る最大変速比２．７にセカンダリ回転数Ｎｓｅｃを乗算した値以上となった状態が所定時間継続したとき、ベルト滑りが発生していると判断するため、プライマリおよびセカンダリ回転数センサ４，５の検出誤差等により瞬間的に最大変速比が機構上取り得ない値となった場合のベルト滑り誤判断を防止することができ、ベルト滑り判断精度を高めることができる。
【００７５】
(2) エンジン回転数Neが６００ｒｐｍ以上である場合、すなわち、十分なライン圧が発生していると推定されるとき、上記条件によりベルト滑りが発生していると判断するため、油圧回路の故障、例えば電子油圧制御弁のスティック等によるベルト滑りを発生から短時間で確実に検出すること可能となり、ベルトの耐久性の向上を図ることができる。一方、エンジン回転数Neが６００ｒｐｍ未満である場合、エンジン回転が不安定な状態で生じるベルト滑りについては、過剰にベルト保護制御が行われることが無く、走行性の悪化を防止することができる。
【００７６】
(3) ベルト滑りが発生していると判断されたとき、エンジン回転数Neを所定値以下に制限し、ステップモータ５４の目標位置をオーバードライブ側操作限界に設定するとともに、エンジン２０のトルク制限量を５０Ｎｍに抑えるため、セカンダリプーリ３０ｂに油圧を供給する減圧弁４９がロックし、ライン圧は発生しているがセカンダリプーリ圧Psecが低い状態のときでも、プーリ位置を最オーバードライブ側にすることでプライマリプーリとセカンダリプーリのメカニカルストッパによりトルク容量を確保可能となり、ベルト滑りを防止することができる。さらに、プレッシャレギュレータバルブ４０がフェールし、油圧不足によりプーリ比は中間プーリ位置に留まっているような場合でも、ベルト滑りを防止することができる。
【００７７】
(4) ベルト滑りが発生していると判断されたとき、車両停車時のアイドル回転数を上昇させるため、車両停車時にオイルポンプ８の吐出量を確保して発進時のベルト滑りを防止することができる。
【００７８】
(5) 目標油圧と実油圧との乖離が大きいことを条件としてベルト滑りを判定することも可能であるが、経時変化によりベルトとプーリの表面が劣化し、摩擦係数μが低下することによって、油圧は発生しているがベルトが滑る場合には、ベルト滑りを検出することができない。一方、本実施の形態の方法でベルト滑りを検出することにより、実油圧が目標油圧に達しているにも拘わらずベルト滑りが発生するという状況においても、確実にベルト滑りを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態におけるベルト式無段変速機を備えた車両の主要ユニットの構成を示す図である。
【図２】実施の形態における油圧回路の構成を表す回路図である。
【図３】 CVTコントロールユニットにおけるベルト滑り判断制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】 CVTコントロールユニットにおけるベルト滑り判定時ベルト保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】ベルト滑り判定時ベルト保護制御作用を示すタイムチャートである。
【図６】加速度に応じて設定される所定時間を表すマップである。
【符号の説明】
１ トルクコンバータ
２ ロックアップクラッチ
３ ベルト式無段変速機
４ プライマリ回転数センサ
５ セカンダリ回転数センサ
６ 油圧コントロールバルブユニット
８ オイルポンプ
９ コントロールユニット
１０ アクセル開度センサ
１１ 油温センサ
１２ エンジン出力軸
１３ 変速機入力軸
１４ プライマリ圧センサ
１５ セカンダリ圧センサ
１６ エンジン回転数センサ
１７ スロットル開度センサ
１７ａ 従動輪センサ
１８ エンジン
１９ エンジンコントロールユニット（ECU）
２０ 前後進切り換え機構
３１ 固定円錐板
３２ 可動円錐板
３３ プライマリプーリシリンダ室
３４ ベルト
３５ 固定円錐板
３６ 可動円錐板
３７ セカンダリプーリシリンダ室
３８ 従動軸
４０ プレッシャレギュレータバルブ
４１，４２，４３，４４，４６ 油路
４５ オリフィス
４９ 減圧弁
５０ パイロットバルブ
５１ 油路
６０ クラッチレギュレータバルブ
６１ 油路
７０ セレクトスイッチングソレノイド
７１ ロックアップソレノイド
７２，７３ 油路
８０ セレクトスイッチングバルブ
８１，８２，８３，８４ 油路
９０ セレクトコントロールバルブ
９１ スプールバルブ
９２ スプリング
９３ 油路
１００ マニュアルバルブ
１０１ 油路
１０２ オリフィス
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト式無段変速機の制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベルト式無段変速機の制御装置は、プライマリプーリにプライマリ回転数センサ、セカンダリプーリにセカンダリ回転数センサが設けられ、両プーリの周部に設けられた外歯をセンサで読み取ることにより、プライマリ回転数とセカンダリ回転数を検出し、これらの値から実変速比を算出している。そして、実変速比または変速速度が機構上取り得ない値となったとき、ベルト滑りであると判断し、ライン圧を増圧補正してプーリクランプ圧を高める制御を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開昭６２−６８１４２号公報（１，２ページ）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のベルト式無段変速機の制御装置にあっては、下記の理由により、ベルト滑りが発生していないときでも瞬間的に機構上取り得る最大変速比より大きな変速比が検出されることがあるため、ベルト滑りの発生を誤判断する虞がある。
(1) 実変速比の算出時に、検出パルスのフィルタリング等、複数の処理が必要であるため、検出遅れが生じる。
(2) 発進時のような低回転時には、センサの検出誤差が大きくなる。
【０００４】
その結果、上述のようにベルト滑りの発生を誤判断した状況でエンジントルク出力制限を行った場合、発進性が低下するという問題がある。また、ライン圧を増圧補正した場合には、プーリクランプ圧が過剰に高くなり、ベルト耐久性の低下を招くという問題がある。
【０００５】
一方、上記のようにして算出された変速比から変速速度を算出し、この変速速度からベルト滑りを検出しようとしても、上記問題は解決されない。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ベルト滑り判断の精度を高めてベルト耐久性の向上を図ることができるベルト式無段変速機の制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明請求項１に記載の発明では、エンジン側の主軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリが設けられ、前記主軸に並行配置される車輪側の副軸にプーリ間隔可変のセカンダリプーリが設けられ、両プーリの間に駆動ベルトが巻回され、両プーリの油圧を制御し両プーリに対する駆動ベルトの巻き付け径の比を変化させることにより無段階に変速する無段変速機において、プライマリプーリ回転数とセカンダリプーリ回転数に基づいて変速比を算出する変速比算出手段と、変速比の値が機構上の変速比領域から所定時間継続して外れているとき、ベルト滑りが発生していると判断するベルト滑り判断手段と、車両の加速度を検出する加速度検出手段と、を設け、前記ベルト滑り判断手段は、検出された加速度が大きいほど前記所定時間を長く設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト滑り判断手段によりベルト滑りが発生していると判断されたときに、ベルト保護制御を行うベルト保護制御手段を更に設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、エンジントルクの上限を規制する制御であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、アップシフトであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、エンジン回転数の上限を規制する制御であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、前記ベルト保護制御は、車両停車時のエンジンアイドル回転数を所定回転数上昇させる制御であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、ベルト滑り判断手段は、変速比算出手段により算出された変速比の値が所定時間継続して機構上の変速比領域から外れたとき、ベルト滑りが発生していると判断する。よって、ベルト滑りが発生していないにも関わらず、センサの検出誤差等により瞬間的に最大変速比が機構上取り得ない値となった場合にベルト滑りと誤判断することがなく、ベルト滑り判断精度を高めることができる。
【００１６】
また、請求項１に記載の発明では、加速度が大きいほど最大変速比を超えた状態を判断する所定時間を長く設定することで、誤検知の防止とベルトの耐久性の向上を両立することができる。
請求項２に記載の発明では、ベルト保護制御手段は、ベルト滑り判断手段によりベルト滑りが発生していると判断されたとき、ベルト保護制御を行う。一方、ベルト滑りが発生していると判断されない場合には、ベルト保護制御を行わない。よって、ベルト滑りを抑制してベルトの耐久性向上を図ることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、エンジントルクの上限を規制することにより、プライマリプーリへの入力トルクの上限が規制されるため、入力トルクを確実に抑制してベルト滑りを防止することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、アップシフトを行うことにより、伝達可能な入力トルクを大きくすることが可能となり、ベルト滑りを防止することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、エンジン回転数の上限を制限することにより、エンジントルクの上限が制限されるとみなすことができる。よって、プライマリプーリへの入力トルクを確実に抑制してベルト滑りを防止することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、車両停車時にエンジンアイドル回転数を所定回転数上昇させることにより、車両停車時にエンジンにより駆動されるオイルポンプの吐出量を確保することができる。よって、プーリに大きな負荷がかかる発進時においても十分なプーリクランプ圧を確保することが可能となり、ベルト滑りを防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は実施の形態におけるエンジンとベルト式無段変速機３（以下、CVTと略記する。）の制御系を表す図である。
【００２３】
１はトルクコンバータ、２はロックアップクラッチ、３はCVT、４はプライマリ回転数センサ、５はセカンダリ回転数センサ、６は油圧コントロールバルブユニット、８はエンジンにより駆動されるオイルポンプ、９はCVTコントロールユニット、１０はアクセル開度センサ、１１は油温センサ、１８はエンジン、１９はエンジンコントロールユニット（以下、ECUと略記する。）、１６はエンジン回転数センサ、１７はスロットル開度センサである。
【００２４】
エンジン１８には、燃料を噴射する複数のインジェクタと、電動アクチュエータにより作動する電子制御スロットルが設けられている。各インジェクタの燃料噴射指令及び電子制御スロットル開度指令は、ECU１９により行われる。
【００２５】
ECU１９は、基本的にはエンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ１６からの信号、運転者のアクセルペダル操作量APSを検出するアクセル開度センサ１０からの信号及びエンジン負荷に相当するスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ１７からの信号が入力され、出力トルク制御指令，停車時のエンジンのアイドリング回転数制御指令や、減速時に所定回転数に減少するまで燃料噴射をカットして燃費の向上を図るフューエルカット制御指令等を出力する。
【００２６】
エンジン出力軸には回転伝達機構としてトルクコンバータ１が連結されるとともに、エンジンとCVT３を直結するロックアップクラッチ２が備えられている。トルクコンバータ１の出力側は前後進切換機構２０のリングギア２１と連結されている。前後進切換機構２０は、エンジン出力軸１２と連結したリングギア２１，ピニオンキャリア２２，変速機入力軸１３と連結したサンギア２３からなる遊星歯車機構から構成されている。ピニオンキャリア２２には、変速機ケースにピニオンキャリア２２を固定する後進ブレーキ２４と、変速機入力軸１３とピニオンキャリア２２を一体に連結する前進クラッチ２５が設けられている。
【００２７】
変速機入力軸１３の端部にはCVT３のプライマリプーリ３０ａが設けられている。CVT３は、上記プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂと、プライマリプーリ３０ａの回転力をセカンダリプーリ３０ｂに伝達するベルト３４等からなっている。プライマリプーリ３０ａは、変速機入力軸１３と一体に回転する固定円錐板３１と、固定円錐板３１に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にプライマリプーリシリンダ室３３に作用する油圧によって変速機入力軸１３の軸方向に移動可能である可動円錐板３２からなっている。
【００２８】
セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８上に設けられている。セカンダリプーリ３０ｂは、従動軸３８と一体に回転する固定円錐板３５と、固定円錐板３５に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共にセカンダリプーリシリンダ室３７に作用する油圧によって従動軸３８の軸方向に移動可能である可動円錐板３６とからなっている。
【００２９】
従動軸３８には図示しない駆動ギアが固着されており、この駆動ギアはアイドラ軸に設けられたピニオン、ファイナルギア、差動装置を介して図外の従動輪と駆動輪とからなる車輪のうち、駆動輪に至るドライブシャフトを駆動する。
【００３０】
CVT３にエンジン出力軸１２から入力された回転力は、トルクコンバータ１及び前後進切換機構２０を介してCVT１３に伝達される。変速機入力軸１３の回転力はプライマリプーリ３０ａ，ベルト３４，セカンダリプーリ３０ｂ，従動軸３８，駆動ギア，アイドラギア，アイドラ軸，ピニオン，及びファイナルギアを介して差動装置に伝達される。
【００３１】
上記のような動力伝達の際に、プライマリプーリ３０ａの可動円錐板３２及びセカンダリプーリ３０ｂの可動円錐板３６を軸方向に移動させてベルト３４との接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ３０ａとセカンダリプーリ３０ｂとの間の回転比つまり変速比を変えることができる。このようなＶ字状のプーリ溝の幅を変化させる制御は、CVTコントロールユニット９を介してプライマリプーリシリンダ室３３またはセカンダリプーリシリンダ室３７への油圧制御により行われる。
【００３２】
CVTコントロールユニット９には、プライマリ回転数センサ４からのプライマリ回転数Npri、セカンダリ回転数センサ５からのセカンダリ回転数Nsec、プライマリ圧センサ１４からのプライマリプーリ圧Ppri、セカンダリ圧センサ１５からのセカンダリプーリ圧Psec等が入力される。また、ECU１９と通信により、例えば従動輪センサ１７ａから算出された車体の加速度や各センサ値等の情報を送受信しており、これら入力信号を元に制御信号を演算し、油圧コントロールバルブユニット６へ制御信号を出力する。
【００３３】
油圧コントロールバルブユニット６へは、CVTコントロールユニット９により演算された制御信号に基づいて各電子制御バルブ及び後述するステップモータ５４を駆動し、プライマリプーリシリンダ室３３とセカンダリプーリシリンダ室３７へ制御圧を供給することで変速制御を行う。
【００３４】
図２は実施の形態におけるベルト式無段変速機の油圧回路を表す回路図である。
４０は油路４１から供給されたオイルポンプ８の吐出圧を、ライン圧（プーリクランプ圧）として調圧するプレッシャレギュレータバルブである。油路４１には油路４２が連通されている。油路４２はCVT３のプライマリプーリシリンダ室３３に制御油圧を供給する変速制御弁５０に接続されると共に、セカンダリプーリシリンダ室３７にベルト３４をクランプするクランプ圧を供給するプーリ圧供給油路４８に減圧弁４９を介して接続されている。また、油路４２に接続された油路４３は、パイロットバルブ５５の元圧を供給する。
【００３５】
減圧弁４９は、CVTコントロールユニット９からの制御信号によりソレノイドを駆動し、フィードバック制御（閉ループ制御）によりセカンダリプーリ圧Psecを制御する。
【００３６】
変速制御弁５０は、油路４２と接続する吸入ポート５０ａと、プライマリプーリシリンダ室３３に油圧を供給する供給ポート５０ｂと、油圧をドレンするドレンポート５０ｃと、CVTコントロールユニット９からの制御信号により作動するステップモータ５４とがリンク５２によって接続され、これにより機械的フィードバック機構を構成している。
【００３７】
ステップモータ５２の駆動によりスプール５０ｄが移動し、プライマリプーリシリンダ室３３に油圧が供給されると、変速比の変化によって可動プーリが移動し、この移動によって再度スプール５０ｄをステップモータ５４の駆動とは逆方向に駆動することで油圧の供給が停止することで所望の変速比を得ることができる。一方、ステップモータ５２の駆動によりスプール５０ｄが移動し、プライマリプーリシリンダ室３３の油圧が排出されると、変速比の変化によって可動プーリが移動し、この移動によって再度スプール５０ｄの駆動とは逆方向に駆動することで油圧の排出が停止し、所望の変速比を得ることができる。
【００３８】
プレッシャレギュレータバルブ４０からドレンされた油圧は、油路４６を介してクラッチレギュレータバルブ６０に供給される。このように、プレッシャレギュレータバルブ４０の発生する油圧よりも低い油圧をクラッチレギュレータバルブ６０により調圧することで、前進クラッチ２５の締結圧として供給される油圧が、プーリクランプ圧よりも高くならない構成としている。
【００３９】
この油路４６には、油路４２に連通され、オリフィス４５を有する油路４４が連通されている。クラッチレギュレータバルブ６０は油路４６及び油路６１の油圧を調圧する。この油路６１の油圧はセレクトスイッチングバルブ８０及びセレクトコントロールバルブ９０へ供給される。
【００４０】
５５は油路５６を介してロックアップソレノイド７１及びセレクトスイッチングソレノイド７０への一定供給圧を設定するパイロットバルブである。セレクトスイッチングソレノイド７０の出力圧は油路７３からセレクトスイッチングバルブ８０に供給され、セレクトスイッチングバルブ８０の作動を制御する。ロックアップソレノイド７１の出力圧は油路７２からセレクトスイッチングバルブ８０に供給される。
【００４１】
８０はセレクトスイッチングバルブであり、セレクトスイッチングソレノイド７０によって作動する。セレクトスイッチングバルブ８０には、入力ポートとして、ロックアップソレノイド７１からの信号圧を供給する油路７２が接続され、クラッチレギュレータバルブ６０により調圧された油路６１が接続され、セレクトコントロールバルブ９０により調圧された油路９３が接続されている。更に、出力ポートとして、マニュアルバルブ１００に前進クラッチ圧を供給する油路８１が接続され、図外のロックアップクラッチコントロールバルブへ油圧を供給する油路８２が接続され、セレクトコントロールバルブ９０のスプール９２を作動する油圧を供給する油路８３が接続され、油圧をドレンするドレン油路８４が接続されている。
【００４２】
９０はセレクトコントロールバルブであり、油路８３から供給されるロックアップソレノイド７１により作動する。セレクトコントロールバルブ９０には、入力ポートとして、クラッチレギュレータバルブ６０により調圧された油路６２が接続され、ロックアップソレノイド７１の信号圧を供給する油路８３が接続されている。そして、油路６２と油路９３の連通状態を制御することで油圧を調圧する。
【００４３】
次に、作用を説明する。
［ベルト滑り判断制御処理］
図３は、CVTコントロールユニット９におけるベルト滑り判断制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１０１では、プライマリ回転数センサ４により検出されたプライマリ回転数Ｎｐｒｉが所定値、例えば５００ｒｐｍ以上であるかどうかを判断する。５００ｒｐｍ以上である場合にはステップＳ１０２へ進み、５００ｒｐｍよりも小さい場合にはステップＳ１０７へ進む。これは、プライマリ回転数Ｎｐｒｉが５００ｒｐｍ以下になると、プライマリ回転数センサ４の検出ノイズが大きくなることから、その場合には滑り判断を行わないことにより、ベルト滑りの誤判断を低減するためである。
【００４５】
ステップＳ１０２では、検出されたプライマリ回転数Ｎｐｒｉが機構上（メカ的に）取り得る変速比であるかどうかを、プライマリ回転数Ｎｐｒｉが最大変速比２．７にセカンダリ回転数Ｎｓｅｃを乗算した値以上であるかどうかにより判断する。プライマリ回転数Ｎｐｒｉが最大変速比２．７にセカンダリ回転数Ｎｓｅｃを乗算した値以上である場合にはステップＳ１０３へ進み、プライマリ回転数Ｎｐｒｉが最大変速比２．７にセカンダリ回転数Ｎｓｅｃを乗算した値よりも小さい場合にはステップＳ１０７へ進む。
【００４６】
ステップＳ１０３では、オイルポンプ８が正常に動作していながらも、ベルト滑りが発生する状態であるかどうかを、エンジン回転数Neが所定値、例えば６００ｒｐｍ以上であるかどうかにより判断する。エンジン回転数Neが６００ｒｐｍ以上である場合にはステップＳ１０４へ進み、エンジン回転数Neが６００ｒｐｍよりも小さい場合にはステップＳ１０７へ進む。
【００４７】
ステップＳ１０４では、タイマをカウントダウンする。
【００４８】
ステップＳ１０５では、プライマリ回転数Ｎｐｒｉが機構上取り得る最大変速比を超えた状態が所定時間継続したかどうかを、タイマのカウントダウンが終了したかどうかから判断する。なお、この所定時間は、車両が通常取りうる加速度のときに発生する読みとりずれをベルト滑り判断から除外できる時間を設定しており、例えば0.2secに設定しているが、例えば、従動輪センサ１７ａから検出された加速度に基づいて、この所定時間を変更しても良い。この場合、図６に示すように加速度が大きいほど所定時間を長くし、小さいほど短く設定することによって、誤検知の防止とベルトの耐久性の向上を両立できるようになる。カウントダウンが終了している場合にはステップＳ１０６へ進み、カウントダウンが終了していない場合には本制御を終了する。
【００４９】
ステップＳ１０６では、ベルト滑りが発生していると判断し、ベルト保護制御を行って本制御を終了する。
【００５０】
ステップＳ１０７では、タイマをイニシャライズ処理して本制御を終了する。
【００５１】
［ベルト滑り判定時ベルト保護制御処理］
図４は、CVTコントロールユニット９におけるベルト滑り判定時ベルト保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
ステップＳ２０１では、ステップモータ５４の目標位置を、オーバードライブ側操作限界に設定する。
【００５３】
ステップＳ２０２では、ステップモータ５４の駆動速度を所定値に設定する。
【００５４】
ステップＳ２０３では、エンジン回転数Neを所定値以下に制限する指令をECU１９へ出力する。
【００５５】
ステップＳ２０４では、アイドル回転数を所定値まで増加させる指令をECU１９へ出力する。
【００５６】
ステップＳ２０５では、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達したかどうかを判定し、操作限界である場合にはステップＳ２０６へ進み、操作限界ではない場合にはステップＳ２０９へ進む。
【００５７】
ステップＳ２０６では、タイマをカウントダウンする。
【００５８】
ステップＳ２０７では、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達してから所定時間経過したかどうか、すなわち、変速比を最Ｈｉにする指示を出力してからプーリがオーバードライブ側操作限界へ移動したかどうかを、タイマのカウントダウンが終了したかどうかから判断する。カウントダウンが終了している場合にはステップＳ２０８へ進み、カウントダウンが終了していない場合にはステップＳ２０９へ進む。
【００５９】
ステップＳ２０８では、エンジン２０のトルク制限量を７０Ｎｍとする指令をECU１９へ出力して本制御を終了する。
【００６０】
ステップＳ２０９では、エンジン２０のトルク制限量を５０Ｎｍとする指令をECU１９へ出力して本制御を終了する。
【００６１】
［ベルト滑り判定時ベルト保護制御］
図５は、ベルト滑り判定時ベルト保護制御作用を示すタイムチャートである。
【００６２】
ｔ１では、プーリ比（変速比）が機構上の最大変速比を超える。このとき、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５へと進む流れとなる。
【００６３】
すなわち、ステップＳ１０１によりプライマリ回転数Ｎｐｒｉが５００ｒｐｍ以上であると判断され、ステップＳ１０２によりプライマリ回転数Ｎｐｒｉが機構上取り得る最大変速比２．７以上であると判断される。続いて、ステップＳ１０３によりエンジン回転数Neが６００ｒｐｍ以上であると判断され、ステップＳ１０４によりタイマがカウントダウンされ、ステップＳ１０５によりカウントダウンが終了していないと判断される。
【００６４】
ｔ２では、変速比が機構上の最大変速比を超えてから所定時間である０．２ｓｅｃ経過したため、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６へと進む流れとなる。
【００６５】
すなわち、ステップＳ１０５によりカウントダウンが終了したと判断され、ステップＳ１０６によりベルト滑りが発生していると判断されてベルト保持制御が実施される。ベルト保持制御では、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４→ステップＳ２０５→ステップＳ２０９へと進む流れとなる。
【００６６】
すなわち、ステップＳ２０１によりステップモータ５４の目標位置がオーバードライブ側操作限界に設定され、ステップＳ２０２によりステップモータ５４の駆動速度が所定値に設定される。続いて、ステップＳ２０３によりエンジン回転数Neを所定値以下に制限する指令がECU１９へ出力され、ステップＳ２０４によりアイドル回転数を所定値まで増加する指令がECU１９へ出力される。次に、ステップＳ２０５により、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達していないと判断され、ステップＳ２０９によりエンジン２０のトルク制限量を５０Ｎｍとする指令がECU１９へ出力される。
【００６７】
ここで、オーバードライブ側操作限界とは、変速比でいうところの最小変速比の位置よりも、さらにステップモータ５４をアップシフト側へ動かした位置をいう。この位置に動かす理由としては、セカンダリプーリ３０ｂに油圧を供給するプーリ圧供給油路４８がフェール（例えば、減圧弁４９がロックし、ライン圧は発生しているがセカンダリプーリ圧Psecが低い状態のとき）しているときでも、プーリ位置を最小変速比側にすることでプライマリプーリとセカンダリプーリのメカニカルストッパによりトルク容量を確保可能となり、ベルト滑りを防止することができるためである。また、一般的に、プーリの伝達可能な入力トルクは変速比が小さくなるほど大きくなる。
【００６８】
ちなみに、プレッシャレギュレータバルブ４０がフェールし、プライマリプーリ圧Ppriとセカンダリプーリ圧Psecが共に低い場合には、ステップモータ５４をオーバードライブ側操作限界に移動させても、油圧不足によりプーリ比は中間プーリ位置に留まる。
【００６９】
ｔ３では、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界へ達したため、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６→ステップＳ２０７→ステップＳ２０９へと進む流れとなる。
【００７０】
すなわち、ステップＳ２０５によりステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達していると判断され、ステップＳ２０６によりタイマがカウントダウンされる。続いて、ステップＳ２０７によりカウントダウンが終了していないと判断され、ステップＳ２０９によりエンジン２０のトルク制限量を５０Ｎｍとする指令が継続して出力される。
【００７１】
これは、セカンダリプーリ圧Psecが低い場合には、ステップモータ５４の位置がオーバードライブ側操作限界に達していないとトルク伝達不可能なため、エンジン２０のトルク制限量を低く抑えるためである。また、上述したように、プレッシャレギュレータバルブ４０がフェールした場合には、プーリ比が中間プーリ位置に留まるため、ベルト滑りを抑えるためにトルク制限量を低くしておく必要もある。
【００７２】
ｔ４では、ステップモータ５４の実位置がオーバードライブ側操作限界に達してから所定時間経過したため、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６→ステップＳ２０７→ステップＳ２０８へと進む流れとなる。
【００７３】
すなわち、ステップＳ２０７によりカウントダウン終了と判断され、ステップＳ２０８によりエンジン２０のトルク制限量を７０Ｎｍとする指令がECU１９へ出力される。
【００７４】
次に、効果を説明する。
(1) プライマリ回転数Ｎｐｒｉが機構上取り得る最大変速比２．７にセカンダリ回転数Ｎｓｅｃを乗算した値以上となった状態が所定時間継続したとき、ベルト滑りが発生していると判断するため、プライマリおよびセカンダリ回転数センサ４，５の検出誤差等により瞬間的に最大変速比が機構上取り得ない値となった場合のベルト滑り誤判断を防止することができ、ベルト滑り判断精度を高めることができる。
【００７５】
(2) エンジン回転数Neが６００ｒｐｍ以上である場合、すなわち、十分なライン圧が発生していると推定されるとき、上記条件によりベルト滑りが発生していると判断するため、油圧回路の故障、例えば電子油圧制御弁のスティック等によるベルト滑りを発生から短時間で確実に検出すること可能となり、ベルトの耐久性の向上を図ることができる。一方、エンジン回転数Neが６００ｒｐｍ未満である場合、エンジン回転が不安定な状態で生じるベルト滑りについては、過剰にベルト保護制御が行われることが無く、走行性の悪化を防止することができる。
【００７６】
(3) ベルト滑りが発生していると判断されたとき、エンジン回転数Neを所定値以下に制限し、ステップモータ５４の目標位置をオーバードライブ側操作限界に設定するとともに、エンジン２０のトルク制限量を５０Ｎｍに抑えるため、セカンダリプーリ３０ｂに油圧を供給する減圧弁４９がロックし、ライン圧は発生しているがセカンダリプーリ圧Psecが低い状態のときでも、プーリ位置を最オーバードライブ側にすることでプライマリプーリとセカンダリプーリのメカニカルストッパによりトルク容量を確保可能となり、ベルト滑りを防止することができる。さらに、プレッシャレギュレータバルブ４０がフェールし、油圧不足によりプーリ比は中間プーリ位置に留まっているような場合でも、ベルト滑りを防止することができる。
【００７７】
(4) ベルト滑りが発生していると判断されたとき、車両停車時のアイドル回転数を上昇させるため、車両停車時にオイルポンプ８の吐出量を確保して発進時のベルト滑りを防止することができる。
【００７８】
(5) 目標油圧と実油圧との乖離が大きいことを条件としてベルト滑りを判定することも可能であるが、経時変化によりベルトとプーリの表面が劣化し、摩擦係数μが低下することによって、油圧は発生しているがベルトが滑る場合には、ベルト滑りを検出することができない。一方、本実施の形態の方法でベルト滑りを検出することにより、実油圧が目標油圧に達しているにも拘わらずベルト滑りが発生するという状況においても、確実にベルト滑りを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態におけるベルト式無段変速機を備えた車両の主要ユニットの構成を示す図である。
【図２】実施の形態における油圧回路の構成を表す回路図である。
【図３】 CVTコントロールユニットにおけるベルト滑り判断制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】 CVTコントロールユニットにおけるベルト滑り判定時ベルト保護制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】ベルト滑り判定時ベルト保護制御作用を示すタイムチャートである。
【図６】加速度に応じて設定される所定時間を表すマップである。
【符号の説明】
１ トルクコンバータ
２ ロックアップクラッチ
３ ベルト式無段変速機
４ プライマリ回転数センサ
５ セカンダリ回転数センサ
６ 油圧コントロールバルブユニット
８ オイルポンプ
９ コントロールユニット
１０ アクセル開度センサ
１１ 油温センサ
１２ エンジン出力軸
１３ 変速機入力軸
１４ プライマリ圧センサ
１５ セカンダリ圧センサ
１６ エンジン回転数センサ
１７ スロットル開度センサ
１７ａ 従動輪センサ
１８ エンジン
１９ エンジンコントロールユニット（ECU）
２０ 前後進切り換え機構
３１ 固定円錐板
３２ 可動円錐板
３３ プライマリプーリシリンダ室
３４ ベルト
３５ 固定円錐板
３６ 可動円錐板
３７ セカンダリプーリシリンダ室
３８ 従動軸
４０ プレッシャレギュレータバルブ
４１，４２，４３，４４，４６ 油路
４５ オリフィス
４９ 減圧弁
５０ パイロットバルブ
５１ 油路
６０ クラッチレギュレータバルブ
６１ 油路
７０ セレクトスイッチングソレノイド
７１ ロックアップソレノイド
７２，７３ 油路
８０ セレクトスイッチングバルブ
８１，８２，８３，８４ 油路
９０ セレクトコントロールバルブ
９１ スプールバルブ
９２ スプリング
９３ 油路
１００ マニュアルバルブ
１０１ 油路
１０２ オリフィス
Claims (6)
- エンジン側の主軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリが設けられ、前記主軸に並行配置される車輪側の副軸にプーリ間隔可変のセカンダリプーリが設けられ、両プーリの間に駆動ベルトが巻回され、両プーリの油圧を制御し両プーリに対する駆動ベルトの巻き付け径の比を変化させることにより無段階に変速する無段変速機において、
プライマリプーリ回転数とセカンダリプーリ回転数に基づいて変速比を算出する変速比算出手段と、
変速比の値が機構上の変速比領域から所定時間継続して外れているとき、ベルト滑りが発生していると判断するベルト滑り判断手段と、
車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
を設け、
前記ベルト滑り判断手段は、検出された加速度が大きいほど前記所定時間を長く設定することを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。 - 請求項１に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、
前記ベルト滑り判断手段によりベルト滑りが発生していると判断されたときに、ベルト保護制御を行うベルト保護制御手段を更に設けたことを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。 - 請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、
前記ベルト保護制御は、エンジントルクの上限を規制する制御であることを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。 - 請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、
前記ベルト保護制御は、アップシフトであることを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。 - 請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、
前記ベルト保護制御は、エンジン回転数の上限を規制する制御であることを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。 - 請求項２に記載のベルト式無段変速機の制御装置において、
前記ベルト保護制御は、車両停車時のエンジンアイドル回転数を所定回転数上昇させる制御であることを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
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