(57)【要約】【課題】  ＣＶＴの実際のベルト摩擦特性を考慮して、高精度にベルト滑りを予測する。【解決手段】  μ勾配算出回路３０は、プライマリ回転速度ω１、セカンダリ回転速度ω２、ベルト掛かり径Ｒ１，Ｒ２、プライマリ回転角加速度、セカンダリ回転角加速度、プライマリベルト挟圧力Ｆ１、セカンダリベルト挟圧力Ｆ２に基づいて、プライマリのベルトμ勾配ｋ１、セカンダリのベルトμ勾配ｋ２を同時に求める。ベルト滑り予測回路３１は、ベルトμ勾配ｋ１の絶対値、ベルトμ勾配ｋ２の絶対値のそれぞれと、しきい値生成回路２８で生成されたしきい値とを比較して、いずれか一方のベルトμ勾配の絶対値がしきい値以下となったときに、ベルト滑りを予測する。【選択図】        図３
2005090532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側プーリ、出力側プーリ、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリに掛けられたベルトを備えた無段変速機のベルト滑りを予測するベルト滑り予測装置であって、
前記入力側プーリの入力回転速度を検出する入力回転速度検出手段と、
前記出力側プーリの出力回転速度を検出する出力回転速度検出手段と、
前記入力側プーリ、前記出力側プーリのいずれか一方のベルト挟圧力を検出する第１のベルト挟圧力検出手段と、
ベルト摩擦特性における動作点について少なくともベルトμ勾配を用いて表したときの、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリのトルクの関係と、前記入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度と、前記出力回転速度検出手段で検出された前記出力回転速度と、前記第１のベルト挟圧力検出手段で検出されたベルト挟圧力と、に基づいて、前記ベルトμ勾配を推定するベルトμ勾配推定手段と、
前記ベルトμ勾配推定手段で推定されたベルトμ勾配に基づいて、前記ベルト滑りを予測する予測手段と、
を備えたベルト滑り予測装置。
【請求項２】
入力側プーリ又は前記出力側プーリのベルト挟圧力のうち、前記第１のベルト挟圧力検出手段で検出されていないベルト挟圧力を検出する第２のベルト挟圧力検出手段をさらに備え、
前記ベルトμ勾配推定手段は、さらに、前記第２のベルト挟圧力検出手段で検出されたベルト挟圧力に基づいて、前記ベルトμ勾配を推定する
請求項１に記載のベルト滑り予測装置。
【請求項３】
前記ベルトμ勾配推定手段は、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリの各々の動作点におけるベルトμ勾配を推定し、
前記予測手段は、ベルトμ勾配推定手段で推定された２つのベルトμ勾配の絶対値の少なくとも一方がしきい値を超えたときに、ベルト滑りを予測する
請求項１または請求項２に記載のベルト滑り予測装置。
【請求項４】
入力回転速度検出手段により検出された前記入力回転速度と前記出力回転速度検出手段により検出された前記出力回転速度とに基づいて、減速比を演算する減速比演算手段をさらに備え、
前記ベルトμ勾配推定手段は、前記減速比演算手段で演算された減速比と、前記入力側プーリに入力される入力トルクと前記出力側プーリから出力される出力トルクとの比が減速比に比例する条件を含んだ前記トルクの関係とに基づいて、前記ベルトμ勾配を推定する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のベルト滑り予測装置。
【請求項５】
前記ベルトμ勾配は、少なくとも出力側プーリのベルトμ勾配であることを特徴とする
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のベルト滑り予測装置。
【請求項６】
前記ベルト摩擦特性は、線形領域及び非線形領域の両方を含むことを特徴とする
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のベルト滑り予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト滑り予測装置に係り、特に無段変速機（ＣＶＴ）のベルト滑りを予測するベルト滑り予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト−プーリ間のベルト滑り速度に対する摩擦特性μが飽和する点に着目し、滑り速度に対するベルトμの接線勾配（ベルトμ勾配）を検出し、そのμ勾配が０近傍となった時にベルト滑りを検出する技術が提案されている（特許文献１を参照。）。
【０００３】
特許文献１には、プライマリ、セカンダリにおけるベルト−プーリ間の摩擦トルクの釣り合いに関する運動方程式と、ベルトの摩擦力に関する運動方程式とに基づき、プライマリ、セカンダリの回転速度信号を用いてベルト滑り速度に対するμ勾配を検出し、μ勾配の低下からベルト滑りを検出することが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−２１５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、サンプリング期間中にトルク変化、掛かり径変化、挟圧力変化がないという仮定の下でμ勾配算出式を導出していた。しかし、実際には、これらの変化を無視することができない問題があった。
【０００５】
特に、トルクはＣＶＴを駆動する入力値であり、トルク変化時にμ勾配の検出精度が低下してしまう問題があった。また、特許文献１ではベルト運動を接線運動として記述されているが、実際には回転体運動である。したがって、運動方程式に予め誤差が含まれているので、μ勾配の検出精度が高くない問題もあった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、ＣＶＴの実際のベルト摩擦特性を考慮して、高精度にベルト滑りを予測するベルト滑り予測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、入力側プーリ、出力側プーリ、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリに掛けられたベルトを備えた無段変速機のベルト滑りを予測するベルト滑り予測装置であって、前記入力側プーリの入力回転速度を検出する入力回転速度検出手段と、前記出力側プーリの出力回転速度を検出する出力回転速度検出手段と、前記入力側プーリ、前記出力側プーリのいずれか一方のベルト挟圧力を検出する第１のベルト挟圧力検出手段と、ベルト摩擦特性における動作点について少なくともベルトμ勾配を用いて表したときの、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリのトルクの関係と、前記入力回転速度検出手段で検出された入力回転速度と、前記出力回転速度検出手段で検出された前記出力回転速度と、前記第１のベルト挟圧力検出手段で検出されたベルト挟圧力と、に基づいて、前記ベルトμ勾配を推定するベルトμ勾配推定手段と、前記ベルトμ勾配推定手段で推定されたベルトμ勾配に基づいて、前記ベルト滑りを予測する予測手段と、を備えている。
【０００８】
入力回転速度検出手段は、入力側プーリの入力回転速度に限らず、これと等価な物理量、例えば入力回転数を検出してもよい。同様に、出力回転速度検出手段は、出力側プーリの出力回転速度に限らず、これと等価な物理量、例えば出力回転数を検出してもよい。
【０００９】
第１のベルト挟圧力検出手段は、前記入力側プーリ、前記出力側プーリのいずれか一方のベルト挟圧力を検出する。なお、第１のベルト挟圧力検出手段は、ベルト挟圧力に限らず、これに等価な物理量、例えばプーリを構成する１組のシーブのうち、一方のシーブを他方のシーブに押圧するためのシーブ圧を検出してもよい。
【００１０】
ベルトμ勾配推定手段は、トルクの関係、入力回転速度、出力回転速度、ベルト挟圧力に基づいて、ベルトμ勾配を推定する。
【００１１】
トルクの関係は、ベルト摩擦特性における動作点について少なくともベルトμ勾配（動作点上の接線勾配）を用いて、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリのトルクに関する釣り合いの関係を表したものである。
【００１２】
ベルト摩擦特性の動作点は、ベルトμ勾配のほかにベルト摩擦切片を用いれば、例えば、ベルト滑り速度の１次関数で表される。ベルト滑り速度（又はベルト滑り率）が小さいときは、ベルト摩擦特性は線形性を有し、このときベルトμ勾配は大きな値となる。ベルト滑り速度（又はベルト滑り率）が大きくなると、ベルト摩擦特性は非線形性を有し、このときベルトμ勾配は小さな値となる。ベルトμ勾配がほぼ０なると、ベルト滑りの前兆であるマクロスリップの限界となる。そこで、ベルトμ勾配推定手段は、入力回転速度、出力回転速度、ベルト挟圧力を用いてトルクの関係のベルトμ勾配を同定することで、このベルトμ勾配を推定する。
【００１３】
予測手段は、ベルトμ勾配に基づいてマクロスリップ限界を検出することで、ベルト滑りを予測する。予測手段は、例えば、ベルトμ勾配の絶対値としきい値とを比較して、その絶対値がしきい値以下となったときにベルト滑りを予測すればよい。
【００１４】
したがって、請求項１に記載の発明によれば、ベルト摩擦特性における動作点について少なくともベルトμ勾配を用いて表したときの、入力側プーリ及び出力側プーリのトルクの関係と、入力回転速度、出力回転速度、ベルト挟圧力とに基づいてベルトμ勾配を推定し、このベルトμ勾配に基づいてベルト滑りを予測することにより、トルクを求めることなく、高精度にベルト滑りを予測することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項１に記載の発明であって、  入力側プーリ又は前記出力側プーリのベルト挟圧力のうち、前記第１のベルト挟圧力検出手段で検出されていないベルト挟圧力を検出する第２のベルト挟圧力検出手段をさらに備え、前記ベルトμ勾配推定手段は、さらに、前記第２のベルト挟圧力検出手段で検出されたベルト挟圧力に基づいて、前記ベルトμ勾配を推定する。
【００１６】
したがって、請求項２に記載の発明によれば、入力側プーリ及び出力側プーリの両方のベルト挟圧力を用いてベルトμ勾配を推定することができるので、より高精度にベルト滑りを予測することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記ベルトμ勾配推定手段は、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリの各々の動作点におけるベルトμ勾配を推定し、前記予測手段は、ベルトμ勾配推定手段で推定された２つのベルトμ勾配の絶対値の少なくとも一方がしきい値を超えたときに、ベルト滑りを予測する。
【００１８】
したがって、請求項３に記載の発明によれば、入力側プーリ及び出力側プーリの各々の動作点におけるベルトμ勾配を推定し、２つのベルトμ勾配の絶対値の少なくとも一方がしきい値を超えたときにベルト滑りを予測することにより、入力側プーリとベルト、出力側プーリとベルトのいずれかで発生する可能性のあるベルト滑りを高精度に予測することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、入力回転速度検出手段により検出された前記入力回転速度と前記出力回転速度検出手段により検出された前記出力回転速度とに基づいて、減速比を演算する減速比演算手段をさらに備え、前記ベルトμ勾配推定手段は、前記減速比演算手段で演算された減速比と、前記入力側プーリに入力される入力トルクと前記出力側プーリから出力される出力トルクとの比が減速比に比例する条件を含んだ前記トルクの関係とに基づいて、前記ベルトμ勾配を推定する。
【００２０】
したがって、請求項４に記載の発明によれば、入力回転速度及び出力回転速度に基づいて減速比を演算し、この減速比と、入力トルクと出力トルクとの比が減速比に比例する条件を含んだトルクの関係と、に基づいて、ベルトμ勾配を推定することにより、トルクを実際に求めることなく、高精度にベルト滑りを予測することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明であって、前記ベルトμ勾配は、少なくとも出力側プーリのベルトμ勾配であることを特徴とする。なお、前記ベルトμ勾配としては、出力側プーリだけでなく入力側プーリのベルトμ勾配を含んでもよい。
【００２２】
請求項６に記載の発明であるベルト滑り予測装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明であって、前記ベルト摩擦特性は、線形領域及び非線形領域の両方を含むことを特徴とする。
【００２３】
したがって、請求項６に記載の発明によれば、ベルト摩擦特性の動作点が線形領域及び非線形領域のいずれにある場合でも、ベルトμ勾配を求めて、ベルト滑りを予測することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るベルト滑り予測装置は、ベルト摩擦特性における動作点について少なくともベルトμ勾配を用いて表したときの、入力側プーリ及び出力側プーリのトルクの関係と、入力回転速度、出力回転速度、ベルト挟圧力とに基づいてベルトμ勾配を推定し、このベルトμ勾配に基づいてベルト滑りを予測することにより、トルクを求めることなく、高精度にベルト滑りを予測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
本発明に係るベルト滑り予測装置は、入力軸側のプライマリプーリ（以下「プライマリ」と省略する。）、出力軸側のセカンダリプーリ（以下「セカンダリ」と省略する。）、及びプライマリとセカンダリの間に掛けられたベルトを備えた無段変速機（ＣＶＴ）において、このベルトの滑りを予測するものである。なお、各プーリは、固定シーブと、この固定シーブに向けてシーブ圧に応じて付勢されている可動シーブで構成されている。
【００２７】
最初に発明の原理について説明し、次に第１及び第２の実施形態について説明する。
【００２８】
［発明の原理］
１．μ勾配を用いたベルトμ特性の表現
図１は、無段変速機のプライマリ又はセカンダリに掛けられたベルトのベルトμ特性を示す図である。ベルトμ特性は飽和特性をもつ。ベルト滑り速度に対するベルトμの接線勾配（μ勾配）ｋは、マクロスリップ限界に近づくに従って小さくなる（０近傍の値となる。）。したがって、μ勾配ｋを検出することができれば、μ勾配ｋの０接近時にマクロスリップ限界が検出して、ベルト滑りを予測できる。
【００２９】
図１の動作点におけるベルトμを（１）式で表す。
【００３０】
【数１】
2005090532.tif 000003
【００３１】
ここで、（１）式のパラメータは次の通りである。
【００３２】
ｋ  ：動作点におけるベルト滑り速度に対する
ベルトμの接線勾配（ベルトμ勾配）［ｓ／ｍ］
Δｖ：動作点における滑り速度［ｍ／ｓ］
μ０：動作点におけるμ切片
Ｖ  ：ベルト速度
ω  ：プーリ回転速度
Ｒ  ：掛かり径
（１）式は、ベルトμ特性の線形領域（ベルト滑り速度が小さいとき）に限らず、非線形領域（ベルト滑り速度が大きいとき）も成り立つ。ここで、μ勾配ｋを直接検出するためには、実用上検出困難なトルクとベルト滑り速度が必要となる。
【００３３】
２．プライマリ・セカンダリのトルクの釣り合い式
プライマリ・セカンダリのそれぞれのトルクに関する釣り合いの式として、（２）式及び（３）式が成り立つ。
【００３４】
【数２】
2005090532.tif 000004
【００３５】
（２）式及び（３）式のパラメータは次の通りである。ただし、時間微分を“・”で表す。また、添え字の“１”はプライマリ、添え字の“２”はセカンダリであることを表す。
【００３６】
Ｊ１，Ｊ２：回転慣性［ｋｇ・ｍ2］
ω１，ω２：回転速度［ｒａｄ／ｓ］
μ１，μ２：動作点におけるベルトμ
Ｆ１，Ｆ２：ベルト挟圧力［Ｎ］
Ｒ１，Ｒ２：ベルト掛かり径［ｍ］
Ｔｉｎ：入力トルク［Ｎｍ］
Ｔｏｕｔ：出力トルク［Ｎｍ］
２：ベルトが接触するプーリ面数
θ：プーリ傾角
（２）、（３）式におけるμ１、μ２は、（１）式を用いると、（４）式、（５）式のように表される。
【００３７】
【数３】
2005090532.tif 000005
【００３８】
ただし、ｋ１はプライマリのベルトμ勾配、ｋ２はセカンダリのベルトμ勾配である。ここで、ベルト速度、トルクは、前述したように、実用上検出困難な信号である。そこで、（２）式から（５）式より、ベルト速度、トルクのいずれかを消去することとする。トルクはベルト速度に対して１次進み要素である。トルクを消去することが、μ勾配ｋの推定精度の向上につながる。そこで、下記の手順に従ってトルクを消去した式を導出する。
【００３９】
最初に、（２）、（３）式のＴｉｎ、Ｔｏｕｔの間には、（６）式が成り立つ。
【００４０】
【数４】
2005090532.tif 000006
【００４１】
ただし、γは、減速比である。減速比γは、プライマリ回転数Ｎｉｎ、セカンダリ回転数Ｎｏｕｔの比（γ＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ）で表される。
【００４２】
（６）式を（３）式へ代入すると、（７）式が得られる。
【００４３】
【数５】
2005090532.tif 000007
【００４４】
（７）式を変形すると、（８）式となる。
【００４５】
【数６】
2005090532.tif 000008
【００４６】
（２）、（３）式を足しあわせると、（９）式となる。
【００４７】
【数７】
2005090532.tif 000009
【００４８】
３．μ勾配ｋの推定
上記の（９）式を用いてμ勾配ｋ１，ｋ２を推定する。ここで、（９）式のμ１、μ２に（４）式を代入して整理すると、（１０）式となる。
【００４９】
【数８】
2005090532.tif 000010
【００５０】
（１０）式は、プライマリ、セカンダリ間のトルク伝達が減速比γとギア比で行われる点（（６）式）に着目して、プライマリ、セカンダリのトルクに関する釣り合いの式から減速比を介したトルクを消去することで、求められた式である。
【００５１】
（１０）式を次の（１１）式のように表す。
【００５２】
【数９】
2005090532.tif 000011
【００５３】
なお、Ｔは転置を表す。（１１）式において、ｙ（ｉ）、τ（ｉ）、ξ（ｉ）は、それぞれ（１１−１）、（１１−２）、（１１−３）式で表される。
【００５４】
【数１０】
2005090532.tif 000012
【００５５】
（１１）式において、τを最小自乗法を用いて時々刻々オンライン同定する。例えば、最小自乗法として、（１２）、（１３）式の重み付け最小自乗法を用いる。
【００５６】
【数１１】
2005090532.tif 000013
【００５７】
そして、（１２）式で同定されたτの第１項のｋ１、あるいは第２項のｋ２の絶対値が、所定のしきい値以下となったときにベルト滑りを予測することができる。
【００５８】
［第１の実施形態］
図２は、本発明の第１の実施形態に係るベルト滑り予測装置の構成を示すブロック図である。
【００５９】
ベルト滑り予測装置は、プライマリの回転速度に応じて回転パルス信号を生成するプライマリ回転速度センサ１１と、セカンダリの回転速度に応じて回転パルス信号を生成するセカンダリ回転速度センサ１２と、プライマリのシーブ圧を検出するプライマリシーブ圧センサ１３と、セカンダリのシーブ圧を検出するセカンダリシーブ圧センサ１４と、各センサ信号に基づいてＣＶＴのベルト滑りを予測するＥＣＵ２０と、を備えている。
【００６０】
図３は、ＥＣＵ２０の構成を示すブロック図である。
【００６１】
ＥＣＵ２０は、プライマリ回転速度検出回路２１と、セカンダリ回転速度検出回路２２と、プライマリ挟圧力検出回路２３と、セカンダリ挟圧力検出回路２４と、プライマリ回転角加速度算出回路２５と、減速比算出回路２６と、セカンダリ回転角加速度算出回路２７と、しきい値生成回路２８と、掛かり径算出回路２９と、μ勾配算出回路３０と、ベルト滑り予測回路３１と、を備えている。
【００６２】
プライマリ回転速度検出回路２１は、プライマリ回転速度センサ１１からの回転パルス信号に基づいてプライマリ回転速度ω１［ｒａｄ／ｓ］を検出し、このプライマリ回転速度ω１をプライマリ回転角加速度算出回路２５、減速比算出回路２６、μ勾配算出回路３０に供給する。
【００６３】
セカンダリ回転速度検出回路２２は、セカンダリ回転速度センサ１２からの回転パルス信号に基づいてセカンダリ回転速度ω２［ｒａｄ／ｓ］を検出し、このセカンダリ回転速度ω２を減速比算出回路２６、セカンダリ回転角加速度算出回路２７、μ勾配算出回路３０に供給する。
【００６４】
プライマリ挟圧力検出回路２３は、プライマリシーブ圧センサ１３のセンサ信号に基づいてプライマリのシーブ圧を検出し、これを用いてプライマリのベルト挟圧力Ｆ１を検出する。そして、検出したベルト挟圧力Ｆ１をμ勾配算出回路３０に供給する。
【００６５】
セカンダリ挟圧力検出回路２４は、セカンダリシーブ圧センサ１４のセンサ信号に基づいてセカンダリのシーブ圧を検出し、これを用いてセカンダリのベルト挟圧力Ｆ２を検出する。そして、検出したベルト挟圧力Ｆ２をμ勾配算出回路３０に供給する。
【００６６】
プライマリ回転角加速度算出回路２５は、プライマリ回転速度ω１を時間微分することでプライマリ回転角加速度を算出し、このプライマリ回転角加速度をμ勾配算出回路３０に供給する。
【００６７】
減速比算出回路２６は、プライマリ回転速度ω１及びセカンダリ回転速度ω２に基づいて減速比γ（＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ）を演算し、減速比γをしきい値生成回路２８及び掛かり径算出回路２９に供給する。
【００６８】
セカンダリ回転角加速度算出回路２７は、セカンダリ回転速度ω２を時間微分することでセカンダリ回転角加速度を算出し、このセカンダリ回転角加速度をμ勾配算出回路３０に供給する。
【００６９】
しきい値生成回路２８は、減速比γの様々な値に対応するしきい値を表したマップを記憶している。しきい値は、例えば、マクロスリップ発生直前におけるベルトμ勾配の値を示している。しきい値生成回路２８は、このマップを参照して、減速比算出回路２６で算出された減速比γに対応するしきい値を求め、求めたしきい値をベルト滑り予測回路３１に供給する。なお、しきい値生成回路２８は、ベルト滑り予測回路３１がベルト滑りを予測したときは、チャタリングを防止するために、しきい値を上げるようになっている。
【００７０】
掛かり径算出回路２９は、減速比算出回路２６で算出された減速比γを用いて、（１４）式に従ってプライマリのベルト掛かり径Ｒ１、（１５）式に従ってセカンダリのベルト掛かり径Ｒ２を算出し、ベルト掛かり径Ｒ１，Ｒ２をμ勾配算出回路３０に供給する。
【００７１】
【数１２】
2005090532.tif 000014
【００７２】
ただし、ａ，ｂ，ｃはそれぞれ定数である。
【００７３】
μ勾配算出回路３０は、プライマリ回転速度ω１、セカンダリ回転速度ω２、ベルト掛かり径Ｒ１，Ｒ２、プライマリ回転角加速度、セカンダリ回転角加速度、プライマリベルト挟圧力Ｆ１、セカンダリベルト挟圧力Ｆ２に基づいて、ベルトμ勾配を算出する。
【００７４】
具体的には、μ勾配算出回路３０は、各回路から供給されたパラメータを（１１−１）式のｙ（ｉ）、（１１−３）式のξ（ｉ）にそれぞれ代入する。そして、（１１）式において、最小自乗法用いて、時々刻々（１１−２）式のτ（ｉ）を同定する。なお、最小自乗法としては、（１２）、（１３）式の重み付け最小自乗法を用いてもよい。
【００７５】
μ勾配算出回路３０は、τ（ｉ）を同定することによって、プライマリのベルトμ勾配ｋ１、セカンダリのベルトμ勾配ｋ２を同時に求め、ベルトμ勾配ｋ１，ｋ２をベルト滑り予測回路３１に供給する。
【００７６】
ベルト滑り予測回路３１は、ベルトμ勾配ｋ１の絶対値、ベルトμ勾配ｋ２の絶対値のそれぞれと、しきい値生成回路２８で生成されたしきい値とを比較して、いずれか一方のベルトμ勾配の絶対値がしきい値以下となったときに、ベルト滑りを予測する。
【００７７】
図４（Ａ）はプライマリ及びセカンダリの回転数［ｒｐｍ］、（Ｂ）はプライマリへの入力トルクＴｉｎ及びセカンダリの出力トルクＴｏｕｔ［Ｎｍ］、（Ｃ）は減速比γ、（Ｄ）はセカンダリのベルトμ勾配ｋ２の経時変化を示す図である。ここでは、セカンダリベルト挟圧力Ｆ２をＴｉｎ＝７６［Ｎｍ］付近でマクロスリップする挟圧力に固定している。また、挟圧力余裕の大きいＴｉｎ＝５５［Ｎｍ］一定とマクロスリップする７６［Ｎｍ］付近まで６８［Ｎｍ］から上昇させた試験結果である。セカンダリベルトμ勾配ｋ２以外の波形は、マクロスリップ発生時の波形のみを示している。
【００７８】
セカンダリベルトμ勾配ｋ２は、マクロスリップ発生前から低下し出す。このとき、ベルト滑り予測回路３１は、マクロスリップ限界を検出してベルト滑りを予測する。なお、ベルト滑り予測回路３１は、マクロスリップ限界検出後、しきい値を上げることによって、ベルト滑り予測結果が頻繁に変化するチャタリングを防止している。
【００７９】
以上のように、第１の実施形態に係るベルト滑り予測装置は、プライマリ回転速度、セカンダリ回転速度、プライマリベルト挟圧力Ｆ１、セカンダリベルト挟圧力Ｆ２、（１０）式（具体的には（１１）式、（１１−１）〜（１１−３）式）に基づいて、ベルトμ勾配ｋ１，ｋ２を推定することができ、ベルトμ勾配ｋ１，ｋ２を各々しきい値と比較することで、ベルト滑りを高精度に予測することができる。
【００８０】
ベルト滑り予測装置は、特に、プライマリ、セカンダリ間のトルク伝達が減速比γとギア比で行われることを考慮した（１０）式を用いることで、トルクを実際に求めることなく、ベルトμ勾配ｋ１，ｋ２を推定することができる。また、（１０）式は掛かり径変化、挟圧力変化を考慮しているので、プライマリ、セカンダリの掛かり径Ｒ１，Ｒ２やベルト挟圧力Ｆ１，Ｆ２が連続的に変化する場合でも、高精度にベルト滑りを予測することができる。
【００８１】
なお、ベルトμ勾配をしきい値付近（０付近）に維持するようにベルト挟圧力を制御して、燃費の向上を図ることもできる。
【００８２】
［第２の実施形態］
つぎに、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の回路には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８３】
第２の実施形態に係るベルト滑り予測装置は、第１の実施形態と比較すると、プライマリシーブ圧センサ１３、プライマリ挟圧力検出回路２３を取り除いた構成となっている。そして、μ勾配算出回路３０は、プライマリベルト挟圧力Ｆ１を省略してセカンダリベルトμ勾配ｋ２を算出することができる。
【００８４】
そこで、本実施形態では、（１１−２）式の代わりに（１１−４）式、（１１−３）式の代わりに（１１−５）式を用いる。
【００８５】
【数１３】
2005090532.tif 000015
【００８６】
（１１−４）式に示すように、プライマリベルト挟圧力Ｆ１を同定対象となるパラメータτ（ｉ）に入れることで、プライマリベルト挟圧力Ｆ１を実際に検出する手間を省いている。
【００８７】
具体的には、μ勾配算出回路３０は、各回路から供給されたパラメータを（１１−１）式のｙ（ｉ）と（１１−４）式のξ（ｉ）にそれぞれ代入する。そして、（１１）式において、最小自乗法用いて、時々刻々（１１−４）式のτ（ｉ）を同定する。これにより、μ勾配算出回路３０は、プライマリベルト挟圧力Ｆ１を用いることなく、セカンダリベルトμ勾配ｋ２を求めることができる。
【００８８】
図５（Ａ）は、第１の実施形態においてベルト挟圧力Ｆ１及びＦ２を用いて同定したベルトμ勾配ｋ２と、本実施形態においてベルト挟圧力Ｆ２のみを用いて同定したベルトμ勾配ｋ２とを示す図である。同図（Ｂ）は、推力比（＝Ｆ２／Ｆ１）を示す図である。なお、プライマリ回転数Ｎｉｎ＝１０００［ｒｐｍ］、入力トルクＴｉｎ＝７０〜８０［Ｎｍ］、減速比γ＝０．６５とした。
【００８９】
同図（Ａ）に示すように、プライマリベルト挟圧力Ｆ１、セカンダリベルト挟圧力Ｆ２のいずれか一方を省略しても、ベルトμ勾配ｋ２を同定できる。その理由は以下の通りである。
【００９０】
図６は、各減速比における推力比（＝Ｆ２／Ｆ１）を示す図である。推力比は、減速比毎に独立した値をもっている。ここで減速比は、プライマリ、セカンダリの挟圧力バランスでよって決まる。このため、減速比といずれか一方の挟圧力が定まれば、他方の挟圧力は自明（従属）となる。したがって、プライマリベルト挟圧力Ｆ１の同定が可能であり、さらにプライマリベルト挟圧力Ｆ１が得られることで、第１の実施形態と同レベルでベルトμ勾配を同定することが可能となる。
【００９１】
以上のように、第２の実施形態に係るベルト滑り予測装置は、プライマリベルト挟圧力Ｆ１を用いることなく、プライマリ回転速度、セカンダリ回転速度、セカンダリベルト挟圧力Ｆ２に基づいて、第１の実施形態と同等の精度でベルトμ勾配ｋ２を推定することができ、この結果ベルト滑りを高精度に予測することができる。
【００９２】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。
【００９３】
例えば、第１及び第２の実施形態では、ベルト滑り速度に対するベルトμの接線勾配（ベルトμ勾配）を求めたが、ベルト滑り率に対するベルトμの接線勾配を求めてもよい。
【００９４】
また、第２の実施形態では、ベルト予測装置は、プライマリベルト挟圧力Ｆ１を省略してベルトμ勾配ｋ２を推定してベルト滑りを予測したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プライマリベルト挟圧力Ｆ１の代わりにセカンダリベルト挟圧力Ｆ２を省略してベルトμ勾配ｋ１を推定し、ベルトμ勾配ｋ１に基づいてベルト滑りを予測してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】無段変速機のベルトμ特性を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るベルト滑り予測装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）はプライマリ及びセカンダリの回転数［ｒｐｍ］、（Ｂ）はプライマリへの入力トルクＴｉｎ及びセカンダリの出力トルクＴｏｕｔ［Ｎｍ］、（Ｃ）は減速比γ、（Ｄ）はセカンダリのベルトμ勾配ｋ２の経時変化を示す図である。
【図５】（Ａ）は、第１の実施形態においてベルト挟圧力Ｆ１及びＦ２を用いて同定したベルトμ勾配ｋ２と、第２の実施形態においてベルト挟圧力Ｆ２のみを用いて同定したベルトμ勾配ｋ２とを示す図である。（Ｂ）は、推力比（＝Ｆ２／Ｆ１）を示す図である。
【図６】各減速比における推力比（＝Ｆ２／Ｆ１）を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
２０  ＥＣＵ
２１  プライマリ回転速度検出回路
２２  セカンダリ回転速度検出回路
２３  プライマリ挟圧力検出回路
２４  セカンダリ挟圧力検出回路
２５  プライマリ回転角加速度算出回路
２６  減速比算出回路
２７  セカンダリ回転角加速度算出回路
２８  しきい値生成回路
２９  掛かり径算出回路
３０  μ勾配算出回路
３１  ベルト滑り予測回路
【図１】
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【図２】
2005090532.tif 000017
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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