(57)【要約】【課題】理論変速比変化率を使用した無段変速機の滑りの検出精度を向上させることのできる制御装置を提供する。【解決手段】駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けたベルトを各プーリに軸線方向の推力を付与して挟み付け、そのベルトのいずれかのプーリに対する滑りを、理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率とに基づいて検出する無段変速機の制御装置であって、理論変速比変化率が前記推力の変化量に比例する計算モデルに基づいて前記理論変速比変化率を算出する理論変速比変化率算出手段（ステップＳ１〜Ｓ１５）を備えている。【選択図】  図１
2004332878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けたベルトを各プーリに軸線方向の推力を付与して挟み付け、そのベルトのいずれかのプーリに対する滑りを、理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率とに基づいて検出する無段変速機の制御装置において、
理論変速比変化率が前記推力の変化量に比例する計算モデルに基づいて前記理論変速比変化率を算出する理論変速比変化率算出手段を備えていることを特徴とする無段変速機の制御装置。
【請求項２】
理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率との比較結果に基づいて滑りを検出する無段変速機の制御装置において、
変速比を制御する変速比制御弁の動作特性を学習する学習手段と、
前記理論変速比変化率と実変速比変化率との比較結果に基づいて滑りを判断する判断基準を、前記学習手段による学習の前後で変更する滑り判断基準設定手段と
を備えていることを特徴とする無段変速機の制御装置。
【請求項３】
挟圧力によってトルク容量が変化する無段変速機の理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率とを比較して滑りを検出する無段変速機の制御装置において、
変速比を制御する変速比制御弁の動作特性を学習する学習手段と、
その学習手段による学習が終了した後に、前記挟圧力を低下させ、かつ挟圧力の低下に伴う滑りを検出する滑り検出手段と
を備えていることを特徴とする無段変速機の制御装置。
【請求項４】
積分操作を含む演算で求められる理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率との比較結果に基づいて滑りを検出する無段変速機の制御装置において、
前記無段変速機に作用するトルクが安定している予め定めた所定の状態で、前記理論変速比変化率の演算の初期値を更新する初期化手段を備えていることを特徴とする無段変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機を対象とする制御装置に関し、特に無段変速機の滑りを検出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ベルト式無段変速機やトラクション式無段変速機は、ベルトとプーリとの間の摩擦力や、ディスクとローラとの間のトラクションオイルのせん断力を利用してトルクを伝達している。したがってそのトルク容量を超えるトルクが作用した場合には、ベルトとプーリとの間、あるいはディスクとローラとの間で滑りが生じる。無段変速機に滑りが生じた場合には、その滑りを解消するための操作をおこなう必要があり、またトルク容量を設定する挟圧力を可及的に低下させるために、入力トルクに対して滑りの生じるいわゆる限界挟圧力を検出する際に滑りを生じさせる場合がある。
【０００３】
このように無段変速機における滑りの検出は、無段変速機の制御上、必ず検出する必要がある。無段変速機における滑りは、いずれかの部材の回転速度の変化として現れるから、変速比や変速速度の変化によって滑りを検出することができる。すなわち、滑りの生じていない状態を表すいわゆる基準となる値を定めておき、常時検出している値とそのいわゆる基準値と比較することにより、無段変速機の滑りを検出することができる。
【０００４】
そのいわゆる基準となる値として、従来、理論変速比変化率を設定し、入力回転速度と出力回転速度とに基づいて求められる実変速比変化率をその理論変速比変化率と比較し、その比較結果に基づいて滑りを検出することが特許文献１に記載されている。そして、この特許文献１に記載された装置では、滑りを検出することに基づいてライン圧を学習するように構成されている。さらに従来、ベルト式無段変速機におけるベルトの圧着力の変化によってスリップ限界を決定し、スリップを生じさせなようにするために、検出されたスリップ限界を超えないように圧着力を調整する装置が、特許文献２に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１１０２２号公報（段落（０１２６）〜（０１３１））
【特許文献２】
特開２００１−１２５９３号公報（要約、請求項１，２、段落（００１３）、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に記載されている発明では、変速比が変速比制御弁流量で制御され、かつベルトの周長が一定であることを利用して、単位時間あたりの変速比の変化率を求めている。より具体的には、駆動プーリ側の油圧アクチュエータにおける容積によって変速比を微分し（すなわち、変速比の微小変化量と容積の微小変化量との比を求め）、これに変速比制御弁での流量を掛けて、単位時間あたりの理論変速比変化率を算出している。したがって所定時間の間での理論変速比変化率は、その単位時間あたりの値を積分して算出している。
【０００７】
そのため、従来では、特許文献１に記載されているように、理論変速比変化率を求める演算が複雑であり、そのために、滑り検出制御に遅れや誤差が生じる可能性があった。また、理論変速比変化率を求めるために積分操作をおこなうので、その演算を継続し、あるいは繰り返しおこなった場合に、その積分操作に不可避的に介在する誤差が蓄積して、滑りの検出精度が低下する可能性がある。さらに、変速比制御弁での流量を用いて理論変速比変化率を演算するので、変速比制御弁での流量の誤差が、理論変速比変化率の演算精度、ひいては滑りの検出精度に影響し、その検出精度が低下する可能性がある。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、理論変速比変化率を用いて、容易かつ高精度に滑りを検出することのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けたベルトを各プーリに軸線方向の推力を付与して挟み付け、そのベルトのいずれかのプーリに対する滑りを、理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率とに基づいて検出する無段変速機の制御装置において、理論変速比変化率が前記推力の変化量に比例する計算モデルに基づいて前記理論変速比変化率を算出する理論変速比変化率算出手段を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
したがって請求項１の発明では、変速比を設定するいずれか一方のプーリにおける推力の変化に理論変速比変化率が比例する計算モデルに基づいて、理論変速比変化率が求められる。そして、入力回転速度と出力回転速度とから求められる実変速比変化率と上記の理論変速比変化率とが比較されて、無段変速機での滑りが検出される。そのため、理論変速比変化率の算出が容易になり、無段変速機での滑りが迅速に、また精度良く検出される。
【００１１】
また、請求項２の発明は、理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率との比較結果に基づいて滑りを検出する無段変速機の制御装置において、変速比を制御する変速比制御弁の動作特性を学習する学習手段と、前記理論変速比変化率と実変速比変化率との比較結果に基づいて滑りを判断する判断基準を、前記学習手段による学習の前後で変更する滑り判断基準設定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
したがって請求項２の発明では、変速比制御弁の動作特性が学習され、その学習の前後で、前記滑り判断基準が変更される。そのため、変速比制御弁の動作特性が、理論変速比変化率と実変速比変化率との比較による滑りの判断に反映される。すなわち、変速比制御弁の動作特性に影響を受ける理論変速比変化率が滑りの判断に使用されているのに対して、その変速比制御弁の動作特性が滑り判断基準に反映させられるので、滑りの判断あるいは検出の精度が向上する。
【００１３】
さらに、請求項３の発明は、挟圧力によってトルク容量が変化する無段変速機の理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率とを比較して滑りを検出する無段変速機の制御装置において、変速比を制御する変速比制御弁の動作特性を学習する学習手段と、その学習手段による学習が終了した後に、前記挟圧力を低下させ、かつ挟圧力の低下に伴う滑りを検出する滑り検出手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１４】
したがって請求項３の発明では、変速比制御弁の動作特性が学習された後、すなわち変速比制御弁の動作特性が制御データとして取り込むことが可能になっ後に、挟圧力を低下させるとともに、挟圧力の低下に伴う滑りを検出する制御が実行される。そのため、変速比制御弁の動作特性を反映させることにより、変速比制御弁の動作特性が要因となる誤差を排除した状態での制御が可能になり、その結果、無段変速機での滑りの検出が迅速かつ精度良くおこなわれる。
【００１５】
そして、請求項４の発明は、積分操作を含む演算で求められる理論変速比変化率と入力回転速度および出力回転速度から求まる実変速比変化率との比較結果に基づいて滑りを検出する無段変速機の制御装置において、前記無段変速機に作用するトルクが安定している予め定めた所定の状態で、前記理論変速比変化率の演算の初期値を更新する初期化手段を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１６】
したがって請求項４の発明では、理論変速比変化率の演算のための初期値が、トルクの安定している所定の状態で更新されるので、積分操作をおこなうとしても、誤差の累積などの誤差要因が抑制され、その結果、理論変速比変化率を使用した滑りの検出精度が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする無段変速機を含む駆動系統の一例を説明すると、図５は、ベルト式無段変速機１を含む駆動機構を模式的に示しており、その無段変速機１は、前後進切換機構２およびロックアップクラッチ３付きの流体伝動機構４を介して動力源５に連結されている。
【００１８】
その動力源５は、内燃機関、あるいは内燃機関と電動機、もしくは電動機などによって構成されている。なお、以下の説明では、動力源５をエンジン５と記す。また、流体伝動機構４は、例えば従来のトルクコンバータと同様の構成であって、エンジン５によって回転させられるポンプインペラとこれに対向させて配置したタービンランナーと、これらの間に配置したステータとを有し、ポンプインペラで発生させたフルードの螺旋流をタービンランナーに供給することよりタービンランナーを回転させ、トルクを伝達するように構成されている。
【００１９】
このような流体を介したトルクの伝達では、ポンプインペラとタービンランナーとの間に不可避的な滑りが生じ、これが動力伝達効率の低下要因となるので、ポンプインペラなどの入力側の部材とタービンランナーなどの出力側の部材とを直接連結するロックアップクラッチ３が設けられている。このロックアップクラッチ３は、油圧によって制御するように構成され、完全係合状態および完全解放状態、ならびにこれらの中間の状態であるスリップ状態に制御され、さらにそのスリップ回転数を適宜に制御できるようになっている。
【００２０】
前後進切換機構２は、エンジン５の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、入力されたトルクをそのまま出力し、また反転して出力するように構成されている。図５に示す例では、前後進切換機構２としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、サンギヤ６と同心円上にリングギヤ７が配置され、これらのサンギヤ６とリングギヤ７との間に、サンギヤ６に噛合したピニオンギヤ８とそのピニオンギヤ８およびリングギヤ７に噛合した他のピニオンギヤ９とが配置され、これらのピニオンギヤ８，９がキャリヤ１０によって自転かつ公転自在に保持されている。そして、二つの回転要素（具体的にはサンギヤ６とキャリヤ１０と）を一体的に連結する前進用クラッチ１１が設けられ、またリングギヤ７を選択的に固定することにより、出力されるトルクの方向を反転する後進用ブレーキ１２が設けられている。
【００２１】
無段変速機１は、従来知られているベルト式無段変速機と同じ構成であって、互いに平行に配置された駆動プーリ１３と従動プーリ１４とのそれぞれが、固定シーブと、油圧式のアクチュエータ１５，１６によって軸線方向に前後動させられる可動シーブとによって構成されている。したがって各プーリ１３，１４の溝幅が、可動シーブを軸線方向に移動させることにより変化し、それに伴って各プーリ１３，１４に巻掛けたベルト１７の巻掛け半径（プーリ１３，１４の有効径）が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するようになっている。そして、上記の駆動プーリ１３が前後進切換機構２における出力要素であるキャリヤ１０に連結されている。
【００２２】
なお、従動プーリ１４における油圧アクチュエータ１６には、無段変速機１に入力されるトルクに応じた油圧（ライン圧もしくはその補正圧）が、図示しない油圧ポンプおよび油圧制御装置を介して供給されている。したがって、従動プーリ１４における各シーブがベルト１７を挟み付けることにより、ベルト１７に張力が付与され、各プーリ１３，１４とベルト１７との挟圧力（接触圧力）が確保されるようになっている。
【００２３】
これに対して駆動プーリ１３における油圧アクチュエータ１５には、アップシフト用の変速比制御弁とダウンシフト用の変速比制御弁（それぞれ図示せず）とが接続されている。そして、入力回転数を目標回転数に一致させるフィードバック制御によっていずれかの変速比制御弁をデューティ制御することにより、油圧アクチュエータ１５に圧油が給排され、所定の変速比に応じた溝幅（有効径もしくは巻掛け径）に設定するようになっている。これら各プーリ１３，１４における可動シーブを軸線方向に押圧する力が推力であり、したがってその推力は、各油圧アクチュエータ１５，１６に供給されている圧油や遠心力、さらにはリターンスプリングなどの弾性力によって生じる。
【００２４】
上記の従動プーリ１４が、ギヤ対１８を介してディファレンシャル１９に連結され、このディファレンシャル１９から駆動輪２０にトルクを出力するようになっている。したがって上記の駆動機構では、エンジン５と駆動輪２０との間に、ロックアップクラッチ３と無段変速機１とが直列に配列されている。
【００２５】
上記の無段変速機１およびエンジン５を搭載した車両の動作状態（走行状態）を検出するために各種のセンサーが設けられている。すなわち、無段変速機１に対する入力回転数（前記タービンランナーの回転数）を検出して信号を出力するタービン回転数センサー２１、駆動プーリ１３の回転数を検出して信号を出力する入力回転数センサー２２、従動プーリ１４の回転数を検出して信号を出力する出力回転数センサー２３、ベルト挟圧力を設定するための従動プーリ１４側の油圧アクチュエータ１６の圧力を検出する油圧センサー２４が設けられている。また、特には図示しないが、アクセルペダルの踏み込み量を検出して信号を出力するアクセル開度センサー、スロットルバルブの開度を検出して信号を出力するスロットル開度センサー、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に信号を出力するブレーキセンサーなどが設けられている。
【００２６】
上記の前進用クラッチ１１および後進用ブレーキ１２の係合・解放の制御、および前記ベルト１７の挟圧力の制御、ならびに変速比の制御、さらにはロックアップクラッチ３の制御をおこなうために、変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）２５が設けられている。この電子制御装置２５は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算をおこない、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される挟圧力の設定、ならびに変速比の設定、ロックアップクラッチ３の係合・解放ならびにスリップ回転数などの制御を実行するように構成されている。
【００２７】
ここで、変速機用電子制御装置２５に入力されているデータ（信号）の例を示すと、無段変速機１の入力回転数（入力回転速度）Ｎｉｎの信号、無段変速機１の出力回転数（出力回転速度）Ｎｏ  の信号が、それぞれに対応するセンサから入力されている。また、エンジン５を制御するエンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２６からは、エンジン回転数Ｎｅ  の信号、エンジン（Ｅ／Ｇ）負荷の信号、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度信号などが入力されている。
【００２８】
無段変速機１によれば、入力回転数であるエンジン回転数を無段階に（言い換えれば、連続的に）制御できるので、これを搭載した車両の燃費を向上できる。例えば、アクセル開度などによって表される要求駆動量と車速とに基づいて目標駆動力が求められ、その目標駆動力を得るために必要な目標出力が目標駆動力と車速とに基づいて求められ、その目標出力を最適燃費で得るためのエンジン回転数が予め用意したマップに基づいて求められ、そして、そのエンジン回転数となるように変速比が制御される。
【００２９】
上記の無段変速機１では、動力の伝達効率を可及的に良好な状態に維持するために、入力トルクや車両の走行状態などに応じた挟圧力が設定される。しかしながら、実際に設定されている挟圧力によるトルク容量を超えるトルクが無段変速機１に作用して無段変速機１に滑りが生じる可能性があるので、この発明に係る制御装置では、以下に述べるようにして滑りを検出する。
【００３０】
図１はその制御例を説明するためのフローチャートであって、先ず、出力側の従動プーリ１４における推力ＷＯＵＴ  が算出される（ステップＳ１）。具体的には、
ＷＯＵＴ  ＝（Ｐｄ  ＋Ｐｓｃｈ  ）＊Ａｏｕｔ
の式で算出される。すなわち、従動プーリ１４側の油圧アクチュエータ１６に作用している油圧Ｐｄ  と、その油圧アクチュエータ１６で生じている遠心油圧およびリターンスプリングなどによる弾性力の和Ｐｓｃｈ  とを加えた圧力に、その油圧アクチュエータ１６の受圧面積Ａｏｕｔ  を掛けて出力側の推力ＷＯＵＴ  が算出される。この推力は、実際に作用している油圧に基づくものであるから、実推力と言い得るものである。
【００３１】
一方、入力トルクに対応した従動プーリ１４での推力（以下、仮に必要推力という）ＷＯＵＴＳＬＰが算出される（ステップＳ２）。すなわち滑りを生じることなく入力トルクを伝達できる最低の挟圧力を生じさせる推力であり、安全率ＳＦ  が“１”の状態に相当する推力である。これは、例えば
ＷＯＵＴＳＬＰ＝Ｔｔ  ＊ｃｏｓα／（２＊μ＊Ｒｉｎ）
で算出される。ここで、Ｔｔ  は入力トルク、αはプーリ１３，１４におけるベルト１７の侠角、μはプーリ１３，１４とベルト１７との間の摩擦係数、Ｒｉｎは駆動プーリ１３におけるベルト１７の巻き掛け半径である。
【００３２】
なお、入力トルクＴｔ  は、エンジン回転数Ｎｅ  とエンジン負荷（例えばスロットル開度）とに基づいて推定トルクＴｅ  を求め（ステップＳ２Ａ）、その推定トルクＴｅ  とイナーシャトルクとに基づいて求める（ステップＳ２Ｂ）ことができる。
【００３３】
実推力ＷＯＵＴ  は、無段変速機１に滑りが生じずに運転されている状態では必要推力ＷＯＵＴＳＬＰより高くなっているのが一般的であり、その超過分（あるいは余裕分）が安全率ＳＦ  に相当している。そこで、その安全率ＳＦ  が算出される（ステップＳ３）。具体的には、実推力ＷＯＵＴ  と必要推力ＷＯＵＴＳＬＰとの比（ＷＯＵＴ  ／ＷＯＵＴＳＬＰ）として安全率ＳＦ  が算出される。
【００３４】
こうして求められた安全率ＳＦ  とその時点の変速比γとから推力比τが求められる（ステップＳ４）。具体的には、安全率ＳＦ  と変速比γとによる予め用意したマップから推力比τが求められる。
【００３５】
一方、駆動プーリ１３における可動シーブの位置（軸線方向での位置）ＷＤｘが求められる（ステップＳ５）。変速比γはベルト１７の各プーリ１３，１４に対する巻き掛け半径の比と等しいから、ステップＳ５においては変速比γによるマップに基づいて、前記可動シーブの位置ＷＤｘが求められる。
【００３６】
図１にフローチャートで示すルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行されており、したがって前記可動シーブの位置ＷＤｘも所定時間毎に求められている。そこでステップＳ６では、各ルーチン毎の位置変化量ｄｘ  が求められる。これは、今回求められた前記可動シーブの位置ＷＤｘ（ｉ）  と前回の値ＷＤｘ（ｉ−１）  との差として求めることができる。
【００３７】
ここで説明している具体例における前記ベルト１７は、薄い金属片からなる多数のブロックを互いに密着させて環状に配列し、それらのブロックを金属製のフープ（それぞれ図示せず）によって結束した構造である。各プーリ１３，１４はそのブロックを挟み付けて円周方向に押して移動させることによりトルクを伝達する。駆動プーリ１３に対して巻き掛かるそのブロックの数ｄＮ  が算出される（ステップＳ７）。これは、変速比γと無段変速機１の入力回転数すなわち駆動プーリ１３の回転数ＮＩＮとによるマップに基づいて求められる。
【００３８】
ついで、ブロック１個当たりの前記可動シーブの軸線方向移動量ｄｘ  ／ｄＮ  が算出される（ステップＳ８）。無段変速機１における変速は、駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５に圧油を供給し、もしくは圧油を排出し、それに伴ってベルト１７が引っ張られ、もしくは弛められ、その結果、従動プーリ１４における固定シーブと可動シーブとの間隔（すなわち溝幅）が拡大もしくは縮小することにより生じる。このような変化は、いずれかのプーリ１３，１４における推力の変化によって生じるので、上記のステップＳ８で求められた軸線方向移動量ｄｘ  ／ｄＮ  に基づいて駆動プーリ１３での推力変化量ＶＫＶＡＬＤＸが求められる（ステップＳ９）。具体的には、その推力変化量ＶＫＶＡＬＤＸは、前記ブロック１個当たりの前記可動シーブの軸線方向移動量ｄｘ  ／ｄＮ  によるマップに基づいて求められる。そのマップは、アップシフトとダウンシフトとでは別に設定される。
【００３９】
その推力変化量ＶＫＶＡＬＤＸを利用して駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５の圧力Ｐｉｎが算出される（ステップＳ１０）。これは、
Ｐｉｎ＝（ＶＫＶＡＬＤＸ＋ＷＯＵＴ  ／τ−機械的推力分）／Ａｉｎ
の式によって算出することができる。ここで、機械的推力分とは、遠心油圧に基づく推力やリータンスプリングなどの機械要素に基づく推力相当分などの総和であり、またＡｉｎは駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５における受圧面積である。なお、この式を変形すると、
Ｐｉｎ＊Ａｉｎ＋機械的推力分−ＷＯＵＴ  ／τ＝ＶＫＶＡＬＤＸ
となる。この式の左辺第１項と第２項とは、駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５で生じる推力ＷＩＮであるから、上記の式は、
ＷＩＮ−ＷＯＵＴ  ／τ＝ＶＫＶＡＬＤＸ
に変形できる。
【００４０】
これが前述したブロック１個当たりの可動シーブの軸線方向移動量ｄｘ  ／ｄＮ  に比例するとして
ｄｘ  ／ｄＮ  ＝Ｋ＊（ＷＩＮ−ＷＯＵＴ  ／τ）
の式が成り立つ。この関係を図２に線図によって模式的に示してある。この比例定数Ｋは無段変速機１の運転状態で定まり、したがって運転状態をパラメータとしてマップとして予め定めておくことができる。なお、変速の生じない定常走行状態の場合には比例定数Ｋは“０”である。また、そのマップは、アップシフトとダウンシフトとでは別に設定される。
【００４１】
また一方、駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５に供給される圧油の元圧であるライン圧ＰＬ  が算出される（ステップＳ１１）。挟圧力を設定する従動プーリ１４側の油圧アクチュエータ１６における油圧Ｐｄ  が、ライン圧ＰＬ  を元圧として設定されているので、これを利用することができ、したがって例えば
ＰＬ  ＝Ｐｄ  ＊Ａ＋Ｂ    （Ａ、Ｂは定数）
として算出することができる。
【００４２】
こうして算出されたライン圧ＰＬ  を使用して変速比制御弁流量ｑが算出される（ステップＳ１２）。すなわち、変速比制御弁（図示せず）がデューティソレノイド弁によって構成されている場合、その入力側の圧力と出力側の圧力との差、およびデューティ比に基づいて流量が定まる。その入力側の圧力は、圧油を供給するアップシフトの場合はライン圧となり、また出力側の圧力は、駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５における油圧Ｐｉｎとなる。したがってアップシフトの場合、その差圧（ＰＬ  −Ｐｉｎ）と変速指令デューティ比ＤＤＳ１  とからマップに基づいて流量ｑを求めることができる。これに対して圧油を排出するダウンシフトの場合には、入力側の圧力が油圧アクチュエータ１５の圧力Ｐｉｎとなり、出力側の圧力が大気圧すなわち“０”となるから、その差圧（ＰＬ  −０）とダウンシフト指令デューティ比ＤＤＳ２  とからマップに基づいて流量ｑを求めることができる。
【００４３】
なお、変速比γは、入力回転数ＮＩＮとその目標回転数ＮＩＮＴ  との差をフィードバック偏差としてフィードバック制御（ステップＳ１２Ａ）されるから、その変速の際のデューティ比ＤＤＳ１  ，ＤＤＳ２  を読み込んで（ステップＳ１２Ｂ）、これをステップＳ１２で利用すればはよい。
【００４４】
変速比制御弁流量ｑは、要は、駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５に給排される圧油の量であるから、これを、その油圧アクチュエータ１５におけるピストンの断面積（前記受圧面積Ａｉｎ）でわり算することにより、駆動プーリ１３での可動シーブの軸線方向移動量ｄｘ１が求められる（ステップＳ１３）。駆動プーリ１３での可動シーブが軸線方向に移動することにより、駆動プーリ１３の溝幅すなわちベルト１７の巻き掛け半径が変化して変速が生じるから、その可動シーブの軸線方向移動量ｄｘ１と変速比γとに基づいて理論変速比γ１  が求められる（ステップＳ１４）。例えば、現時点の理論変速比γ１（ｉ）と前記可動シーブの軸線方向移動量ｄｘ１とのマップから次の時点（１ルーチン先の時点）の理論変速比γ１（ｉ＋１）が求められる。
【００４５】
こうして算出される理論変速比γ１  の単位時間当たりの変化量が理論変速比変化率Δγ１  である。これは、例えば図１に示すフローチャートの１ルーチンの時間Δｔの間における理論変速比γ１  の変化量（γ１（ｉ）−γ１（ｉ−１））をその時間Δｔでわり算（｛γ１（ｉ）−γ１（ｉ−１）｝／Δｔ）することにより求められる。
【００４６】
これと同様に、実変速比変化率Δγ（ｉ）  が算出される（ステップＳ１６）。その実変速比γ（ｉ）  は、無段変速機１の入力回転速度ＮＩＮと出力回転速度ＮＯＵＴ  との比として算出される値であり、したがって実変速比変化率Δγ（ｉ）  は、その単位時間当たりの変化量である。すなわち
Δγ（ｉ）  ＝｛γ（ｉ）  −γ（ｉ−１）  ｝／Δｔ
として算出することができる。
【００４７】
したがって理論変速比変化率Δγ１  は、駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５に給排される圧油の量ｑに基づいて理論的に算出されたものであるから、ベルト１７といずれかのプーリ１３，１４との間の滑りを含まない値である。これに対して実変速比変化率Δγは、各プーリ１３，１４の実際の回転速度に基づいて算出されたものであるから、無段変速機１に滑りが生じた場合には、その滑りに起因する変速比の変化を含んだものとなる。
【００４８】
したがって理論変速比変化率Δγ１  と実変速比変化率Δγとを比較することにより、無段変速機１の滑りが検出される（ステップＳ１７）。具体的には、実変速比変化率Δγと理論変速比変化率Δγ１  との差の絶対値が算出され、その絶対値が予め定めたしきい値Δγｈ  以上か否かが判断される。
【００４９】
このステップＳ１７で否定的に判断された場合には、実変速比変化率Δγが理論変速比変化率Δγ１  に近似していて無段変速機１に滑りが生じていないことになる。これとは反対にステップＳ１７で肯定的に判断された場合には、実変速比変化率Δγが理論変速比変化率Δγ１  に対して大きく乖離しており、これは無段変速機１でのベルト１７の滑りに起因していることが明らかであるから、ベルト滑りの判定が成立し、かつその滑り抑制もしくは収束のための対応処理が実行される（ステップＳ１８）。なお、その対応処理は、例えば挟圧力を増大させる制御やエンジントルクを低下させる制御である。
【００５０】
したがって上記の図１に示す制御を実行するように構成されたこの発明の装置では、変速を設定する駆動プーリ１３での推力変化量と理論変速比変化率Δγ１  とが比例する関係を利用して理論変速比変化率Δγ１  を算出する。言い換えれば、推力変化量と理論変速比変化率Δγ１  とが比例する計算モデルに基づいて理論変速比変化率Δγ１  を算出するので、その算出を容易かつ迅速に、また精度良くおこなうことができる。したがってこの発明制御装置によれば、理論変速比変化率Δγ１  と実変速比変化率Δγとの比較結果に基づいて滑りを検出する場合に、その検出制御を容易かつ迅速に、また精度良くおこなうことができる。
【００５１】
この発明に係る制御装置は、変速比制御弁の流量ｑを使用して理論変速比変化率Δγ１  を算出し、またその変速比制御弁流量ｑは、変速比制御弁に対するデューティ指令値に基づいて求めている。この変速比制御弁流量ｑとデューティ比との関係は、各変速比制御弁ごとに一定しているものの、個体差によって各変速比制御弁ごとにバラツキがある。そのために、上述した図１におけるステップＳ１２で算出される流量と実際に流量とには誤差が生じることがある。前者の演算による流量は理論変速比変化率Δγ１  の算出に使用され、また後者の実際の流量は実変速比変化率Δγに反映される。したがって変速比制御弁流量の演算値と実際値との誤差は、理論変速比変化率Δγ１  と実変速比変化率Δγとの差あるいは理論変速比γ１  と実際の変速比γとの差として現れる。
【００５２】
前述した滑り判定のためのしきい値Δγｈ  を全ての変速比制御弁もしくは無段変速機１に対して同一とした場合には、上述した誤差をも含んで滑りを判断することになるので、滑り判定の精度が低下する可能性がある。そこで、この発明の制御装置では、滑り判定の精度を良好にするために、変速比制御弁の特性を考慮した制御をおこなうように構成されている。その一例を図３にフローチャートで示してある。
【００５３】
図３において、先ず、弁特性に合わせた指令値の学習補正が終了しているか否かが判断される（ステップＳ２１）。その弁特性とは、上述した図５に示す駆動プーリ１３側の油圧アクチュエータ１５に圧油を給排する変速比制御弁（図示せず）の特性であって、アップシフト用の変速比制御弁とダウンシフト用の変速比制御弁とのデューティ指令値と流量との関係である。また、その指令値の学習補正とは、変速比制御弁に対する所定のデューティ指令値で得られる流量を、変速比制御弁で実際に生じる流量に一致させるようにデューティ指令値を学習によって補正することである。
【００５４】
前述したように、デューティ指令値から演算によって求められる流量が理論変速比γ１  として現れ、また実際の流量が実変速比γとして現れるので、これらの変速比γ１  ，γを比較することにより、変速比制御弁での流量の理論値と実際値との誤差を求めることができる。その誤差がゼロになるように、デューティ指令値を変更し、あるいはデューティ指令値についての補正係数を、実際に所定の変速比を設定することにより求めることにより、変速比制御弁の指令値についての学習をおこなうことができる。
【００５５】
上記のステップＳ２１ではこのような学習補正が完了しているか否かが判断され、肯定的に判断された場合には、滑り判定のためのしきい値Δγｈ  （すなわち滑りの判断基準）として補正後の値が採用される（ステップＳ２２）。これとは反対にステップＳ２１で否定的に判断された場合には、変速比制御弁の指令値についての学習補正が完了する前の状態に対応させてある値が設定される（ステップＳ２３）。
【００５６】
これら変速比制御弁の指令値についての学習補正の有無に応じて設定されるしきい値Δγｈ  は、予め定めた一定値であってよく、あるいは補正量に応じた変数であってもよい。また、変速比制御弁の指令値についての学習補正が完了する前に使用されるしきい値Δγｈ  は、前記学習補正が完了した後に使用されるしきい値Δγｈ  より大きい値に設定される。変速比制御弁の指令値についての学習補正が完了していない状態での滑り判定には、相対的に大きい誤差が含まれている可能性があり、これとは反対に前記学習補正が終了していれば、しきい値Δγｈ  を小さくしても誤判定をおこなう可能性が少なく、精度の良い判定をおこない得るからである。
【００５７】
こうして滑り判定のためのしきい値を設定した後に、理論変速比変化率Δγ１  が算出（ステップＳ２４）されるとともに、実変速比変化率Δγが算出され（ステップＳ２５）、さらにこれらの変化率Δγ１  ，Δγとの差の絶対値が、しきい値Δγｈ  以上か否かが判断される（ステップＳ２６）。そして、このステップＳ２６で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなく図３のルーチンを一旦終了し、これとは反対にステップＳ２６で肯定的に判断された場合には、滑りの判定が成立するとともに、所定の対応処理が実行される（ステップＳ２７）。このステップＳ２４からステップＳ２７までの各制御は、図１に示すステップＳ１からステップＳ１８に示すとおりである。
【００５８】
したがって図３に示す制御を実行するように構成した場合には、変速比制御弁の特性の個体差あるいは無段変速機１の個体差を、滑り判定に反映させることができるので、滑りの判定を容易かつ迅速におこなうことができることに加え、その判定精度を向上させることができる。
【００５９】
図１を参照して説明したように、ベルト１７を構成しているブロック１個当たりの可動シーブの軸線方向移動量を求め、その可動シーブの軸線方向移動量を使用して理論変速比γ１  やその変化率Δγ１  を算出し、かつ滑りの判定をおこなっている。そして、図１にフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。したがって滑り判定のために実際に使用される理論変速比変化率Δγ１  や実変速比変化率Δγは、図１のルーチンを繰り返すごとに積算（積分）された値となる。すなわち、理論変速比変化率Δγ１  を求める演算は、積分操作を含んでいる。そのため、各積算処理ごとに僅かであっても誤差を含んでいると、その誤差も積算され、これが滑り判定の精度に影響を及ぼす。この発明の制御装置は、このような積分操作に伴う影響を可及的に抑制するために、以下のように制御をおこなう。
【００６０】
図４はその制御例を示すフローチャートであって、先ず、理論変速比変化率Δγ１  が算出される（ステップＳ３１）。その算出の方法あるいは手順は図１を参集して説明したとおりである。次に、弁特性に合わせた指令値の学習補正が済んでいるか否かが判断される（ステップＳ３２）。これは、前述した図３に示すステップＳ２１と同様の判断である。このステップＳ３２で肯定的に判断された場合には、滑り判定のためのしきい値Δγｈ  として上記の学習補正が既に完了していることに対応した値が設定される（ステップＳ３３）。これは、図３に示すステップＳ２２と同様の制御である。
【００６１】
必要挟圧力の検出条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ３４）。ここで、必要挟圧力とは、エンジン５側からの入力トルクに釣り合ういわゆるトルク容量を設定する限界挟圧力に、路面入力対応分などの所定の安全を見込んだ圧力を加えた挟圧力である。この必要挟圧力を検出する場合、無段変速機１に作用する入力トルクなどのトルクが安定していることや制御が正常に実行されることなどの条件が必要であり、ステップＳ３４ではその条件が成立しているか否かが判断される。具体的には、無段変速機１を搭載している車両の走行状態が定常状態もしくは準定常状態にあること、その時点の入力トルクに対する必要挟圧力が既に設定もしくは補正されていないことなどが必要挟圧力の検出条件であり、ステップＳ３４ではこれが成立しているか否かが判断される。
【００６２】
このステップＳ３４で肯定的に判断された場合には、検出操作の開始前か否か、すなわち検出操作が既に開始されているか否かが判断される（ステップＳ３５）。このステップＳ３５で肯定的に判断された場合には、理論変速比変化率Δγ１  の算出の初期値が更新される（ステップＳ３６）。すなわち車両が定常走行状態あるいは準定常走行状態などの安定した走行状態にあって、無段変速機１に作用するトルクが安定しており、理論変速比γ１  やその変化率Δγ１  などを算出する際に外乱となる要因が少なくなっているので、その状態での値（例えば入出力回転数から求められた変速比）を初期値として採用し、誤差を少なくするようにしたのである。
【００６３】
その後、必要挟圧力の検出操作が実行される（ステップＳ３７）。具体的には、挟圧力をオーバーシュートしないように徐々に低下させる。その過程で理論変速比γ１  やその変化率Δγ１  が逐次算出される。また同時に、実変速比変化率Δγが算出される（ステップＳ３８）。なお、既に検出操作が開始されていてステップＳ３５で否定的に判断された場合には、直ちにステップＳ３７に進んで、必要挟圧力の検出制御を継続する。
【００６４】
一方、必要挟圧力の検出条件が成立していないことによりステップＳ３４で否定的に判断された場合には、挟圧力をその時点の入力トルクに対応した圧力もしくはライン圧（あるいはその補正圧）に設定するなどの対応処理Ｉを実行（ステップＳ３９）した後、ステップＳ３８に進む。また、弁特性に合わせた指令値の学習補正が完了していないことによりステップＳ３２で否定的に判断された場合には、しきい値Δγｈ  として補正前の値が設定され（ステップＳ４０）、その後、ステップＳ３８に進む。このステップＳ４０の制御は、図３に示すステップＳ２３と同様の制御である。
【００６５】
ステップＳ３１で理論変速比変化率Δγ１  が算出され、ステップＳ３８で実変速比変化率Δγが算出されていることにより、これらの差の絶対値がしきい値Δγｈ  以上か否かが判断される（ステップＳ４１）。このステップＳ４１で否定的に判断された場合には、滑りが生じていないので、特に制御をおこなうことなくリターンする。これとは反対にステップＳ４１で肯定的に判断された場合には、滑り判定の成立など、前述した図１のステップＳ１８あるいは図３のステップＳ２７と同様の対応処理ＩＩが実行される（ステップＳ４２）。
【００６６】
したがって図４に示す制御を実行するように構成されたこの発明に係る制御装置によれば、必要挟圧力の検出制御の開始前で、その検出制御の開始条件が成立する定常状態あるいは準定常状態で、積分操作を含む理論変速比変化率Δγ１  の算出の初期値が更新されるので、理論変速比変化率Δγ１  についての誤差を抑制することができ、ひいては無段変速機１の滑りの判定およびそれに伴う必要挟圧力や限界挟圧力の検出を精度良くおこなうことができる。
【００６７】
ここで上記の各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１からステップＳ１５の機能的手段が、この発明の理論変速比変化率算出手段に相当し、ステップＳ２１およびステップＳ３２の機能的手段が、この発明の学習手段に相当し、さらにステップＳ２２、ステップＳ２３、ステップＳ３３、ステップＳ４０の各機能的手段が、この発明の滑り判断基準設定手段に相当する。さらに、ステップＳ３４からステップＳ４３８およびステップＳ４１の機能的手段が、この発明の滑り検出手段に相当し、ステップＳ３６の機能的手段が、この発明の初期化手段に相当する。
【００６８】
なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、理論変速比変化率を求める手順あるいは演算式は、上述した具体例で述べたもの以外に適宜採用することができ、要は、推力変化量に比例する計算モデルに基づくものであればよい。また、変速比制御弁はいわゆるデューティ制御弁以外に、電流もしくは電圧に比例して動作するリニアーソレノイド弁であってもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、変速比を設定するいずれか一方のプーリにおける推力の変化に理論変速比変化率が比例する計算モデルに基づいて、理論変速比変化率が求められ、その理論変速比変化率と、入力回転速度と出力回転速度とから求められる実変速比変化率とが比較されて、無段変速機での滑りが検出されるため、理論変速比変化率の算出が容易になり、無段変速機での滑りを迅速に、また精度良く検出することができる。
【００７０】
また、請求項２の発明によれば、変速比制御弁の動作特性が学習され、その学習の前後で、前記滑り判断基準が変更されるため、変速比制御弁の動作特性を、理論変速比変化率と実変速比変化率との比較による滑りの判断に反映させることができ、その結果、変速比制御弁の動作特性に影響を受ける理論変速比変化率が滑りの判断に使用されているのに対して、その変速比制御弁の動作特性が滑り判断基準に反映させられるので、滑りの判断あるいは検出の精度を向上させることができる。
【００７１】
さらに、請求項３の発明によれば、変速比制御弁の動作特性が学習された後、すなわち変速比制御弁の動作特性が制御データとして取り込むことが可能になっ後に、挟圧力を低下させるとともに、挟圧力の低下に伴う滑りを検出する制御を実行するため、変速比制御弁の動作特性を反映させることにより、変速比制御弁の動作特性が要因となる誤差を排除した状態での制御が可能になり、その結果、無段変速機での滑りの検出を迅速かつ精度良くおこなうことができる。
【００７２】
そして、請求項４の発明によれば、理論変速比変化率の演算のための初期値が、トルクの安定している所定の状態で更新されるので、積分操作をおこなうとしても、誤差の累積などの誤差要因を抑制して、理論変速比変化率を使用した滑りの検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】推力変化量と可動シーブの軸線方向移動量との比例関係を模式的に示す線図である。
【図３】この発明の制御装置による他の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の制御装置による更に他の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明で対象とする無段変速機を含む駆動機構の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１…無段変速機、  ５…エンジン（動力源）、  １３…駆動プーリ、  １４…従動プーリ、  １７…ベルト、  ２５…変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）、  ２６…エンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）。
【図１】
2004332878.tif 000003
【図２】
2004332878.tif 000004
【図３】
2004332878.tif 000005
【図４】
2004332878.tif 000006
【図５】
2004332878.tif 000007