(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力ディスクに挟持されて傾転自在なパワーローラと、このパワーローラを支持するとともに、油圧シリンダに連結されたトラニオンとを備えた無段変速機と、
アクチュエータを介して前記油圧シリンダを制御する油圧制御手段と、
車両の運転状態に応じた変速比となるように前記アクチュエータを制御する変速制御手段と、
前記無段変速機の入力側に配設された入力側回転センサと、
前記無段変速機の出力側に配設された出力側回転センサと、
前記変速制御手段のアクチュエータへの制御量に基づいて、変速比を推定する変速比推定手段と、
前記入力側回転センサまたは出力側回転センサのうちの一方の検出値と、前記変速比推定値から、他方の回転数を推定する回転数推定手段と、
前記推定した回転数と、検出した回転数を比較する比較手段と、
この比較結果に基づいて、前記入力側回転センサまたは出力側回転センサ並びにアクチュエータの異常を判定する異常判定手段とを備えた無段変速機の異常判定装置において、
前記無段変速機の入力トルクを検出または推定する入力トルク検出手段と、
この入力トルクに基づいて、トルクシフト補正量を演算するとともに、前記アクチュエータの制御量または変速比を補正するトルクシフト補正手段とを備え、
前記変速比推定手段は、アクチュエータへの制御量からトルクシフト補正手段の補正量を差し引いて変速比を推定し、
前記入力トルク検出手段は、通信手段を介してエンジン制御手段からエンジン制御量を読み込んで入力トルクを推定演算するとともに、前記通信手段の故障を検出する通信手段故障検出手段を備えて、通信手段に異常がある場合には、前記エンジン制御量による演算を禁止する一方、入力トルク検出手段が検出可能な運転状態に基づいて入力トルクを推定演算することを特徴とする無段変速機の異常判定装置。
【請求項２】
前記無段変速機の温度を検出または推定する温度検出手段と、
この温度に応じて前記アクチュエータへの制御量を、無段変速機の各部品の熱膨張差に起因する変速比のずれ量だけ補正する温度補償手段とを有し、
前記変速比推定手段は、アクチュエータへの制御量から前記トルクシフト補正手段の補正量及び前記温度補償手段の補正量を差し引いて変速比を推定することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の異常判定装置。
【請求項３】
前記入力側回転センサ及び出力側回転センサのうち、いずれか一方が少なくとも２つのセンサから構成され、複数の検出値を比較することで、入力側または出力側のセンサの異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の異常判定装置。
【請求項４】
前記入力側回転センサ及び出力側回転センサは、それぞれ少なくとも２つのセンサから構成され、これら複数の検出値を比較することで、入力側と出力側のセンサ並びにアクチュエータの異常をそれぞれ判定することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される無段変速機の異常判定装置、特に回転センサ等の異常を検出する装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から無段変速機の異常判定装置としては、複数の回転センサの出力結果を比較して、回転センサの異常を判定するものが知られているが、回転センサやインターフェースが増大して、製造コストが上昇するという問題がある。
【０００３】
そこで、本願出願人が提案した特開平１０−９３８１号公報のように、入力側の２つの回転センサ（クランク角センサ、入力軸回転センサ）と、出力側の２つの回転センサ（出力軸回転センサ、車速センサ）と、変速制御に用いるアクチュエータの位置から、回転センサの異常を判定するものが知られている。
【０００４】
これは、アクチュエータの駆動位置と、無段変速機の変速比が１意で対応することを利用して、アクチュエータの駆動位置から変速比を推定し、この変速比の推定値と、検出した入力側と出力側のうち、一方の回転数から他方を推定する。
【０００５】
そして、実際に検出した入力側または出力側の回転数と、回転数の推定値とを比較することで、センサの数を増やすことなく、各回転センサの異常を検出可能にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無段変速機の異常判定装置を、トロイダル型無段変速機へ適用した場合では、トロイダル型無段変速機に特有のトルクシフトという現象が知られており、入力トルクが変化したときに変速機構の変形や変位によって実際の変速比が変動するもので、このトルクシフトが発生すると、アクチュエータへ指令した変速比、すなわち、駆動位置と実際の変速比にずれが生じる場合がある。
【０００７】
このとき、回転センサの異常検出を行うと、アクチュエータの駆動位置に対する変速比と、実際の変速比との間にずれがあるため、回転センサが正常であるにもかかわらず異常と判定したり、逆に回転センサに異常があっても正常と判定してしまう恐れがある。
【０００８】
また、トロイダル型無段変速機では、変速機構と油圧制御機構をプリセスカムによって連結して、メカニカルな変速比フィードバックを行っているが、変速機構を構成する部材と、油圧制御機構を構成する部材は、それぞれ使用する材料が異なるため、各部材の熱膨張率に差が生じ、したがって、変速機の温度変化に応じて実際の変速比がアクチュエータの駆動位置からずれる場合もあり、このずれによっても、上記トルクシフトの影響と同じく、回転センサの異常検出を正確に行うことができない恐れがあった。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、トルクシフトや温度変化の影響を抑制して、回転センサの異常検出を高精度で行うことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、入出力ディスクに挟持されて傾転自在なパワーローラと、このパワーローラを支持するとともに、油圧シリンダに連結されたトラニオンとを備えた無段変速機と、アクチュエータを介して前記油圧シリンダを制御する油圧制御手段と、車両の運転状態に応じた変速比となるように前記アクチュエータを制御する変速制御手段と、前記無段変速機の入力側に配設された入力側回転センサと、前記無段変速機の出力側に配設された出力側回転センサと、前記変速制御手段のアクチュエータへの制御量に基づいて、変速比を推定する変速比推定手段と、前記入力側回転センサまたは出力側回転センサのうちの一方の検出値と、前記変速比推定値から、他方の回転数を推定する回転数推定手段と、前記推定した回転数と、検出した回転数を比較する比較手段と、この比較結果に基づいて、前記入力側回転センサまたは出力側回転センサ並びにアクチュエータの異常を判定する異常判定手段とを備えた無段変速機の異常判定装置において、前記無段変速機の入力トルクを検出または推定する入力トルク検出手段と、この入力トルクに基づいて、トルクシフト補正量を演算するとともに、前記アクチュエータの制御量または変速比を補正するトルクシフト補正手段とを備え、前記変速比推定手段は、アクチュエータへの制御量からトルクシフト補正手段の補正量を差し引いて変速比を推定し、前記入力トルク検出手段は、通信手段を介してエンジン制御手段からエンジン制御量を読み込んで入力トルクを推定演算するとともに、前記通信手段の故障を検出する通信手段故障検出手段を備えて、通信手段に異常がある場合には、前記エンジン制御量による演算を禁止する一方、入力トルク検出手段が検出可能な運転状態に基づいて入力トルクを推定演算する。
【００１１】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記無段変速機の温度を検出または推定する温度検出手段と、この温度に応じて前記アクチュエータへの制御量を、無段変速機の各部品の熱膨張差に起因する変速比のずれ量だけ補正する温度補償手段とを有し、前記変速比推定手段は、アクチュエータへの制御量から前記トルクシフト補正手段の補正量及び前記温度補償手段の補正量を差し引いて変速比を推定する。
【００１３】
また、第３の発明は、前記第１の発明において、前記入力側回転センサ及び出力側回転センサのうち、いずれか一方が少なくとも２つのセンサから構成され、複数の検出値を比較することで、入力側または出力側のセンサの異常を判定する。
【００１４】
また、第４の発明は、前記第１の発明において、前記入力側回転センサ及び出力側回転センサは、それぞれ少なくとも２つのセンサから構成され、これら複数の検出値を比較することで、入力側と出力側のセンサ並びにアクチュエータの異常をそれぞれ判定する。
【００１６】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、パワーローラの傾転角、すなわち実変速比はアクチュエータの制御量に対して１意に決定されるが、このアクチュエータの制御量には、トロイダル型に特有のトルクシフト量に応じた補正量などの無段変速機の運転状態に応じた補正量が含まれているため、アクチュエータの制御量からそのまま変速比を推定すると、この補正量の分だけ変速比推定値が実変速比からずれてしまうが、変速制御で用いる補正量に基づいて変速比を推定することで、実際の変速比に応じた値を得ることができる。
【００１７】
そして、入力側の回転センサ（例えば、エンジン回転数や入力軸回転数）の出力と、出力側の回転センサ（例えば、出力軸回転数や車速）の出力から、一方の検出値と変速比推定値とから他方の回転数を推定し、さらに他方の検出値と、この回転数の推定値によって、入力側回転センサ、出力側回転センサまたはアクチュエータのいずれかが故障していることを高精度で検出でき、無段変速機における異常検出装置の信頼性を向上させることができる。
さらに、入力トルクの推定演算を、エンジン制御量に基づいて行うことで、変速比の推定精度を向上させることができ、また、エンジン制御量を通信手段により読み込む際には、通信手段の故障を検出して誤判定を防ぐとともに、通信手段が故障した場合には、入力トルク検出手段で検出可能な運転状態、例えば、負荷としてのアクセル踏み込み量や入力軸回転数をエンジン制御量として用いることで、フェイルセーフを確保できる。
【００１８】
また、第２の発明は、パワーローラの傾転角、すなわち実変速比はアクチュエータの制御量に対して１意に決定されるが、このアクチュエータの制御量には、トロイダル型に特有のトルクシフト量に応じた補正量の他にも無段変速機の温度に応じた補正量が含まれているため、アクチュエータの制御量からそのまま変速比を推定すると、この補正量の分だけ変速比推定値が実変速比からずれてしまうが、変速制御で用いるトルクシフト補正手段の補正量及び温度補償手段の補正量を、アクチュエータの制御量から差し引いて変速比を推定することで、実際の変速比に応じた値を得ることができる。
【００１９】
そして、入力側の回転センサ（例えば、エンジン回転数や入力軸回転数）の出力と、出力側の回転センサ（例えば、出力軸回転数や車速）の出力から、一方の検出値と変速比推定値とから他方の回転数を推定し、さらに他方の検出値と、この回転数の推定値によって、入力側回転センサ、出力側回転センサまたはアクチュエータのいずれかが故障していることを高精度で検出でき、無段変速機における異常検出装置の信頼性を向上させることができる。
【００２２】
また、第３の発明は、入力側回転センサと出力側回転センサが、これらのうち一方が少なくとも２つのセンサで構成されて、少なくとも３つの検出値を比較することによって、入力側または出力側のセンサの故障を判定でき、さらに３つの回転センサのいずれかに異常が生じたのかを容易に判定することができる。
【００２３】
また、第４の発明は、入力側回転センサと出力側回転センサを、それぞれ少なくとも２つのセンサで構成して、複数の検出値をそれぞれ比較することによって、入力側と出力側のセンサ並びにアクチュエータの故障を判定でき、さらに異常の生じたものを容易に特定することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１において、トロイダル型無段変速機１０は２つのトロイダル変速部を備えたダブルキャビティで構成され、ロックアップクラッチ１３を備えたトルクコンバータ１２を介してエンジン１１に連結されており、変速制御コントローラ３０は、エンジン１１からの入力トルクと、プリセスカム２の位置に応じてトルクシフトの補償を行うとともに、変速機の油温に基づいてアクチュエータとしてのステップモータ５０の駆動位置を補正し、運転状態に応じた変速比となるように制御を行う。
【００２７】
トロイダル型無段変速機１０は、入力ディスク５と出力ディスク６を入力軸１４の同軸上に配置して、対向する入出力ディスク間で一対のパワーローラ３を挟持する。
【００２８】
出力ディスク６、６は背面側を結合するとともに、この背面間に介装した出力ギア１５が、カウンタシャフト１６のギア１６ａに歯合してトルクの伝達を行う。そして、カウンタシャフト１６に設けたギア１６ｂ、１７ａを介して出力軸１７へトルクが伝達され、図示しない駆動軸の駆動が行われる。
【００２９】
トロイダル型無段変速機１０の変速機構は、図２、図３において、入出力ディスク５、６の対向面にはパワーローラ３、３が狭持され、パワーローラ３は偏心軸を介してトラニオン４に軸支されており、トラニオン４の下部に設けた軸部４Ａは油圧シリンダ１に連結されて軸方向へ駆動されるとともに、軸まわりで回動自在に支持されて、パワーローラ３の傾転角（≒変速比、以下同様）を連続的に変更する。
【００３０】
パワーローラ３を支持する複数のトラニオン４のうちの一つの軸部４Ａには、前進用のプリセスカム２と後進用のプリセスカム２Ｒを一体的に配設し、前進用の変速制御弁７と後進用の変速制御弁７Ｒを平行して配置したものである。
【００３１】
トラニオン４の軸部４Ａ下端には、軸方向変位及び軸まわり変位（傾転角）を前進用のフィードバックリンク５４と後進用のフィードバックリンク１５４へそれぞれ伝達するためのプリセスカム２、２Ｒが一体的に形成されて、このプリセスカム２に形成された傾斜面が、フィードバックリンク５４、１５４に設けた係合部材５５ａ、１５５ａを案内する。
【００３２】
フィードバックリンク５４は、Ｌ字状の部材で形成されており、一端にプリセスカム２と係合する係合部材５５ａを固設する一方、他端には変速リンク９の係合部９０と係合するボール５８が固設される。なお、係合部９０は図３のＸ−Ｙ平面内でほぼコの字状に形成され、内周でボール５８と摺接する。
【００３３】
そして、フィードバックリンク５４は、揺動軸６０回りで揺動自在に支持されて、他端に設けたボール５８を図中Ｘ軸方向へ変位させる。
【００３４】
このボール５８は、車両の前進時に油圧シリンダ１への作動油の吸排を行う変速制御弁７と、ステップモータ５０とを連結する変速リンク９の一端に形成された係合部９０に係合する。
【００３５】
一方、変速リンク９の他端には、減速機構５１を介してアクチュエータとしてのステップモータ５０により軸方向へ駆動されるスライダ５２に突設したピン５２ａと係合する係合部９１が形成される。
【００３６】
さらに、変速リンク９の途中の所定の位置では、連結部材５３のピン５３ａを介して変速制御弁７の内周を摺動するスプール８のロッド８０が連結される。
【００３７】
連結部材５３と変速制御弁７を収装するバルブボディ７０との間には、変速リンク９の係合部９０、９１とボール５８やピン５３ａとのガタ、あるいはフィードバックリンク５４のガタを排除してフィードバック制御を正確に行うため、連結部材５３と平行してスプリング８１が配設される。
【００３８】
図２において、パワーローラ３がＬｏ側へ傾転すると、トラニオンの軸部４Ａに取り付けられたプリセスカム２も図中Ｌｏ側へ回動して、図３に示した係合部材５５ａを下降させる一方、プリセスカム２がＨｉ側へ回動すると、同じく図３において、係合部材５５ａを上昇させ、他端のボール５８と連結した変速リンク９は、パワーローラ３の傾転に応じて図２のＬｏまたはＨｉ側へ駆動される。
【００３９】
したがって、ステップモータ５０が変速制御コントローラ３０からの目標変速比に応じてスライダ５２を伸縮駆動すると、変速リンク９の一端の変位に応じてスプール８が移動し、変速制御弁７の供給圧ポート７Ｐをポート７Ｈまたはポート７Ｌに連通させて、油圧シリンダ１のＨｉ側またはＬｏ側の油室に圧油を供給してトラニオン４を軸方向へ駆動する。
【００４０】
パワーローラ３はトラニオンの軸方向変位に応じて傾転して変速比を変更し、この傾転運動はトラニオン４の軸部４Ａ、プリセスカム２、フィードバックリンク５４を介して変速リンク９の他端に伝達され、目標変速比と実際の変速比が一致すると、スプール８はポート７Ｈ、７Ｌ及び供給圧ポート７Ｐを封止する中立位置に復帰する。
【００４１】
ここで、図１に示す変速制御コントローラ３０は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、アクセル踏み込み量センサ３４が検出したアクセル踏み込み量ＡＰＳ（またはスロットル開度）、入力軸回転センサ３５が検出したトロイダル型無段変速機１０の入力軸１４の回転数Ｎｔ、同じく出力軸回転センサ３６が検出した出力軸回転数Ｎｏ、クランク角センサ３２からのエンジン回転数Ｎｅ、車速センサ６３からの車速ＶＳＰ、油温センサ３８が検出した無段変速機１０の油温Ｔｅｍｐをそれぞれ読み込むとともに、エンジン制御コントローラ３１から通信回線３９を介してシリンダ空気量相当値Ｔｐを読み込んで、運転状態に応じた目標変速比を演算する。
【００４２】
なお、エンジン制御コントローラ３１は、エアフローメータ３３からの吸入空気量Ｑａと上記エンジン回転数Ｎｅ、アクセル踏み込み量ＡＰＳなどに基づいて、シリンダ空気量相当値Ｔｐを演算し、エンジン１１の燃料噴射量や点火時期を制御する。
【００４３】
また、出力軸回転数センサ３の出力に、ギア１５とギア１６ａのギア比を乗じたものを、出力軸回転数Ｎｏ、すなわち出力ディスク６の回転数として用いる。
【００４４】
さらに、入力軸回転数Ｎｔは、トルクコンバータ１２のタービン１２ｔ側に結合された入力軸１４の回転数を示しており、ロックアップクラッチ１３が締結されている状態では、トルクコンバータ１２のポンプ１２ｐとタービン１２ｔの回転数は等しくなって、エンジン回転数Ｎｅ＝入力軸回転数Ｎｔとなる。
【００４５】
エンジン制御コントローラ３１は、上記各センサが検出した値に基づいて、運転状態に応じた目標変速比となるように、ステップモータ５０を駆動するのに加え、入力トルクＴｉｎに応じたトルクシフト量の補正を行うとともに、油温Ｔｅｍｐに応じた変速比のずれを補正する。
【００４６】
なお、トルクシフト量の補正と油温Ｔｅｍｐに応じた変速比の補正は、入力トルクＴｉｎと変速比から、予め設定したマップに基づいてトルクシフト補償変速比を求め、これを目標変速比へ加えて指令変速比とし、この指令変速比に対応するステップモータ５０の制御ステップ数を出力する。
【００４７】
さらに、油温Ｔｅｍｐに基づいて、予め設定したマップより温度補償ステップ数を求め、この温度補償ステップ数を、上記トルクシフト補償を行った制御ステップ数に加えたものを補正ステップ位置ＤｓｒＳＴＰとして、ステップモータ５０の駆動を行うものである。
【００４８】
そして、変速制御コントローラ３０では、この補正ステップ位置ＤｓｒＳＴＰから、温度補償ステップ数とトルクシフト補償量に応じたステップ数を差し引いたものから変速比を推定し、以下のように、入力側の回転センサ（入力軸回転センサ３５、クランク角センサ３２）と出力側の回転センサ（出力軸回転センサ３６、車速センサ３７）の故障判定を行うとともに、ステップモータ５０の異常を判定し、異常があった場合には、図１の警告表示装置６１等を駆動する。
【００４９】
変速制御コントローラ３０で行われる異常判定処理の一例を、図４〜図１０のフローチャートに示す。
【００５０】
これらフローチャートは、所定時間毎、例えば１０msec毎などに実行されるもので、図４は、異常判定処理のメインルーチンを示し、その他は各サブルーチンを示し、これらフローチャートを参照しながら、制御の詳細について以下に説明する。
【００５１】
まず、図４のステップＳ９０では、ロックアップクラッチ１３が締結されているか否かを判定し、締結されていればステップＳ１００へと進む一方、解放状態の場合には、ステップＳ２７０の故障フラグ判定処理へ進む。
【００５２】
ステップＳ１００では、変速速度がほぼゼロ（所定値よりも小さいか）か否かを判定し、変速速度（例えば、実変速比や変速指令値等の変化量）が所定値よりも小さければ回転センサの故障判定を行うため、ステップＳ１１０以降の処理へ進み、変速速度が所定値以上の場合には異常判定を行わずにステップＳ２７０の故障フラグ判定処理へ進む。
【００５３】
ステップＳ１１０では、クランク角センサ３２の検出値であるエンジン回転数Ｎｅを読み込み、ステップＳ１２０では、このエンジン回転数をタービン回転数Ｎｔ１として設定する。上記したように、無段変速機１０を搭載した車両では、通常走行中（例えば、車速ＶＳＰ≧２０Km/h）ではロックアップクラッチが締結されているため、エンジン回転数Ｎｅがそのままタービン回転数Ｎｔ１となる。
【００５４】
次に、ステップＳ１３０では、入力軸回転センサ３５により検出された入力軸回転数を読み込んで、これをタービン回転数Ｎｔ２とする。
【００５５】
ステップＳ１４０では、カウンタシャフト１６のギア１６ｂの歯数を計測する出力軸回転数Ｎｏを読み込んで、ステップＳ１４１では、この出力軸回転数Ｎｏに、既知であるギア１６ｂと１７ａのギア比、ファイナルギア比、タイヤ半径から車速ＶＳＰ１を演算する。
【００５６】
一方、ステップＳ１５０では、車速センサ３７が検出した車速を、車速ＶＳＰ２として設定する。車速センサ３７は、図示しないメータの速度表示に用いるもので、例えば、従動輪速等から検出したものである。
【００５７】
ステップＳ１６０では、車速ＶＳＰ１とＶＳＰ２の差が、所定値以内（ほぼ等しい）であればステップＳ２００へ進む一方、これら車速ＶＳＰ１、２の差が所定値以内に収まっていなければステップＳ１７０へと進む。
【００５８】
ステップＳ１７０では、タービン回転数Ｎｔ１とタービン回転数Ｎｔ２を比較し、タービン回転数Ｎｔ１とＮｔ２の差が、所定値以内（ほぼ等しい）であればステップＳ１８０へ進んで、車速センサの故障判定を行う一方、これら車速ＶＳＰ１、２の差が所定値以内に収まっていなければステップＳ１９０へ進み、クランク角センサ３２と入力軸回転センサ３５のどちらか一方と、出力軸回転センサ３６と車速センサ３７のどちらか一方が故障していることになるので、どのセンサが故障しているか判定することができない。したがって、それぞれのセンサに割り当てられた異常を示すフラグにそれぞれ１をセットする（FlgVSP1＝１、FlgVSP2＝１、FlgNe＝１、FlgNt＝１ ）。なお、出力軸回転センサ３６の異常を示す故障フラグがＦｌｇＶＳＰ１で、車速センサ３７の異常を示す故障フラグがＦｌｇＶＳＰ２で、クランク角センサ３２の異常を示す故障フラグがＦｌｇＮｅ、入力軸回転センサ３５の異常を示す故障フラグがＦｌｇＮｔで、それぞれ１がセットされると異常ないし故障が判定されたことを示す。
【００５９】
また、ステップＳ２００では、タービン回転数１Ｎｔ１とタービン回転数Ｎｔ２を比較し、タービン回転数Ｎｔ１とＮｔ２の差が、所定値以内（ほぼ等しい）であればステップＳ２２０へ進む一方、これらの差が所定値以内に収まっていなければ、ステップＳ２１０へ進んで、入力側の回転センサ、すなわち、クランク角センサ３２あるいは入力軸回転センサ３５の故障判定を、後述のように行なう。
【００６０】
ステップＳ２２０では、上記ステップＳ１００と同様に、変速速度がほぼゼロであるか否か、すなわち、前回の変速比と現在の変速比の差が、所定値以内であるかを判定し、所定値以内であればステップＳ２３０へと進む一方、変速過渡時になっていればステップＳ２７０へ進む。
【００６１】
ステップＳ２３０では、入力側の回転数（エンジン回転数Ｎｅ、あるいは、タービン回転数Ｎｔ２）と出力側の回転数（出力軸回転数Ｎｏないし車速ＶＳＰ２）から実際の変速比を計算し、これを実変速比をｉ１とする。
【００６２】
ここで、ステップＳ２３０では、上記ステップＳ１６０、Ｓ２００の判定で、それぞれの回転数（車速）は二つのセンサから得られた値が一致しており、したがって、それらの値は正しい値と判断されるので、これらから求められる実変速比ｉ１も正しい値と判断されることである。
【００６３】
次に、ステップＳ２４０では、ステップモータ５０のステップ位置Ａｓｔｐから変速比推定値ｉ２を推定する。
【００６４】
変速制御弁７のバルブボディ７０（図２参照）とスプール８の相対位置が中立位置（油路が閉じている状態）では、ステップモータ５０の位置が実変速比と一致した状態になっているはずであり、図１１に示すように、ステップモータ位置と変速比とは１対１の関係にある。
【００６５】
したがって、変速速度がほぼ０の状態の場合、変速制御コントローラ３０では、ステップモータ５０を最Ｌｏｗの位置からどれだけ動かしたかがわかるので、変速比を後述するように推定することができることになる。
【００６６】
そして、ステップＳ２５０では、実変速比ｉ１と変速比推定値ｉ２を比較して、これら変速比の差が予め定められた所定値以内に収まっている（ほぼ等しい）か否かを判定し、予め定められた所定値以内にその差が収まっていなければステップＳ２６０へと進む。
【００６７】
ステップＳ２６０では、実変速比ｉ１と変速比推定値ｉ２が等しくないことと、実変速比ｉ１が正しいという前提から、ステップモータ５０が脱調したと判断して、ステップモータ５０の異常を示すフラグＦｌｇＳＭに１をセットする。
【００６８】
こうして、ステップＳ２７０では、各故障フラグのパターンを検査して、後述するように、予め設定した故障フラグのパターンに応じて、警告表示装置６１の駆動や変速制御を行なう。
【００６９】
次に、上記ステップＳ１８０で行われる車速センサ故障判定処理について、図５のサブルーチンを参照しながら説明する。
【００７０】
このサブルーチンにおいては、上記ステップＳ１６０、Ｓ１７０の判定で、出力軸回転センサ３６と車速センサ３７の一方に異常があることが明らかになっているが、二つのうちどちらのセンサが故障しているのかは明確になっていないので、それを明らかにすることが目的となる。
【００７１】
まず、ステップＳ４１０では、ステップモータ５０のステップ位置Ａｓｔｅｐを読み込む。
【００７２】
ステップＳ４２０では、ステップ位置Ａｓｔｅｐから、現在の変速比推定値ｉ２を、上記ステップＳ２４０と同様に、後述するように算出する。
【００７３】
ステップＳ４３０では、正常な値であるタービン回転数Ｎｔ１またはＮｔ２に、変速比推定値ｉ２を乗じて出力軸回転数推定値Ｎｏ１を算出する。
【００７４】
このサブルーチンに入るに当たっては、エンジン回転数Ｎｅであるタービン回転数換算値Ｎｔ１と入力軸回転センサ３５の出力値Ｎｔ２は一致しており、入力側の回転センサは正しいと判断されているので、タービン回転数Ｎｔ１またはＮｔ２とステップＳ４２０で求めた変速比推定値ｉ２との積から、出力軸回転数推定値Ｎｏ１を求める。
【００７５】
ステップＳ４４０では、ステップＳ４３０で求めた出力軸回転数推定値Ｎｏ１から、カウンタシャフト１６と出力軸１７のギア比、ファイナルギア比、タイヤ半径等を考慮して車速推定値ＶＳＰ３を求める。
【００７６】
次に、ステップＳ４５０では、ステップＳ１４１で得られた車速ＶＳＰ１とステップＳ４４０で得られた車速推定値ＶＳＰ３とを比較して、これらが等しければステップＳ４６０へ進む一方、等しくなければステップＳ４７０へと進む。
【００７７】
ステップＳ４６０では、車速ＶＳＰ１と車速推定値ＶＳＰ３が等しいことから、車速ＶＳＰ２のみが異なることになるので、車速センサ３７が故障していると判断できるため、車速センサ３７に割り当てられた故障フラグＦｌｇＶＳＰ２に１をセットする。
【００７８】
一方、ステップＳ４７０では、ステップＳ１５０で得られた車速ＶＳＰ２とステップＳ４４０で得られた車速推定値ＶＳＰ３との比較を行なって、これらが等しければステップＳ４８０へと進む一方、等しくなければステップＳ４９０へと進む。
【００７９】
ステップＳ４８０では、車速ＶＳＰ２と車速推定値ＶＳＰ３が等しいため、車速ＶＳＰ１のみが異なることになるので、出力軸回転センサ３６が故障していると判断でき、出力軸回転センサ３６に割り当てられた故障フラグＦｌｇＶＳＰ１に１をセットする。
【００８０】
また、ステップＳ４９０では、車速ＶＳＰ１、車速ＶＳＰ２、車速推定値ＶＳＰ３がそれぞれ異なることになり、出力軸回転センサ３６、車速センサ車速センサ３７の両方に異常があるか、どちらか一方に異常があり、かつ、ステップモータ５０が脱調していることになり、故障判断は不能であると判断し、出力軸回転センサ３６、車速センサ３７及びステップモータ５０のそれぞれに割り当てられた故障フラグに１をセットする（ＦｌｇＶＳＰ１＝１、ＦｌｇＶＳＰ２＝１、ＦｌｇＳＭ＝１）。
【００８１】
こうして、上記ステップＳ４１０〜Ｓ４９０で車速センサ（出力側センサ）の異常を判定する。
【００８２】
次に、上記図４のステップＳ２１０で行われる入力側のセンサ故障判定処理について、図６のサブルーチンを参照しながら説明する。
【００８３】
このサブルーチンにおいては、上記ステップＳ１６０、Ｓ２００より、クランク角センサ３２か入力軸回転センサ３５に異常があることは明らかになっているが、どちらのセンサが故障しているのかは明確になっていないので、それを明らかにすることが目的となる。
【００８４】
まずステップＳ６１０では、ステップモータ５０のステップ位置Ａｓｔｅｐを読み込む。ステップＳ６２０では、ステップ位置Ａｓｔｅｐから上記ステップＳ２４０と同様にして、現在の変速比推定値ｉ２を算出する。
【００８５】
ステップＳ６３０では、正常な値であるタービン回転数Ｎｔ１またはＮｔ２を変速比推定値ｉ２で除して、入力軸回転数推定値Ｎｔ３を算出する。
【００８６】
このサブルーチンに入るに当たっては、出力軸回転センサ３６と車速センサ３７の二つの車速センサの出力は一致しており、出力軸回転数（車速）は正しいと判断されているので、出力軸回転数とステップＳ６２０で求めた変速比推定値ｉ２との商から、入力軸回転数推定値Ｎｔ３を求められることになる。
【００８７】
ステップＳ６５０では、ステップＳ１３０で得られたタービン回転数Ｎｔ２とステップＳ６４０で得られたタービン回転数推定値Ｎｔ３との比較を行なって、これらが等しければステップＳ６６０へと進む一方、等しくなければステップＳ６７０へと進む。
【００８８】
ステップＳ６６０では、タービン回転数Ｎｔ２とタービン回転数推定値Ｎｔ３が等しく、タービン回転数Ｎｔ１のみが異なることになるので、クランク角センサ３２が故障していると判断し、割り当てられたフラグＦｌｇＮｅに１をセットする。
【００８９】
ステップＳ６７０では、ステップＳ１２０で得られたタービン回転数Ｎｔ１とステップＳ６４０で得られたタービン回転数推定値Ｎｔ３との比較を行なって、これらが等しければステップＳ６８０へと進む一方、等しくなければステップＳ６９０へと進む。
【００９０】
ステップＳ６８０では、タービン回転数Ｎｔ１とタービン回転数推定値Ｎｔ３が等しく、タービン回転数Ｎｔ２のみが異なることになるので入力軸回転センサ３５が故障していると判断し、割り当てられたフラグＦｌｇＮｔに１をセットする。
【００９１】
ステップＳ６９０では、タービン回転数Ｎｔ１、タービン回転数Ｎｔ２、タービン回転数推定値Ｎｔ３がそれぞれ異なることになり、クランク角センサ３２、入力軸回転センサ３５の両方に異常があるか、どちらか一方に異常があり、かつ、ステップモータ５０が脱調していることになり、故障判定は不能であると判断し、それぞれのセンサに割り当てられたフラグに１をセットする（ＦｌｇＮｅ＝１、ＦｌｇＮｔ＝１、ＦｌｇＳＭ＝１）。
【００９２】
こうして、上記ステップＳ６１０〜Ｓ６９０で入力側センサの異常を判定する。
【００９３】
次に、上記図４のステップＳ２７０で行われる故障フラグのチェックについて、図７のサブルーチンを参照しながら説明する。
【００９４】
まず、ステップＳ８００では、まず、どのセンサに割り当てられた故障フラグが１となっているかを調べる。
【００９５】
まず、すべての故障フラグが０であれば、故障はないとして正常な制御を行なうので、そのまま処理を終了する。
【００９６】
出力軸回転センサ３６のみが故障している場合には、ステップＳ８１０へ進み、車速センサ３７のみが故障している場合にはステップＳ８２０へ、クランク角センサ３２のみが故障している場合にはステップＳ８３０へ、入力軸回転センサ３５のみが故障している場合にはステップＳ８４０へとそれぞれ分岐する。
【００９７】
また、ステップモータ５０が脱調していると判断された場合にはステップＳ８５０へと分岐し、出力軸回転センサ３６と車速センサ３７が故障していると判断された場合にはステップＳ８７０へ、クランク角センサ３２と入力軸回転センサ３５が故障している場合にはステップＳ８８０へと分岐する。
【００９８】
上記以外は、どのセンサが故障（あるいはステップモータ５０が脱調）しているか特定できない場合であり、このときにはステップＳ９００へと進む。
【００９９】
次に、出力軸回転センサ３６のみが故障している場合のステップＳ８１０では、車速センサ３７の計測値を変速制御等に用いると判断する。（例えば出力軸回転数の演算や実変速比の演算に用いる。）
車速センサ３７のみが故障している場合のステップＳ８２０では、出力軸回転センサ３６の計測値を変速制御等に用いると判断する。（例えば出力軸回転数の演算や実変速比の演算に用いる。）
クランク角センサ３２のみが故障している場合のステップＳ８３０では、入力軸回転センサ３５の計測値を変速制御等に用いると判断する。（実エンジン回転数として用いたり、実変速比の演算に用いる。）
入力軸回転センサ３５のみが故障している場合のステップＳ８４０では、クランク角センサ３２の計測値を変速制御等に用いると判断する。（実入力軸回転数数として用いたり、実変速比の演算に用いる。）
ステップＳ８５０では、ステップモータ５０が脱調していると判断されたので、入力軸回転数（タービン回転数）と出力軸回転数（車速）との比で与えられる実変速比ｉ１と、ステップＳ２４０で得られた変速比推定値ｉ２の差をステップ数に変換して、ステップ位置Ａｓｔｅｐに加算する等してステップ位置を補正する。
【０１００】
ステップＳ８６０では、ステップ位置を補正した回数が何回であるかを数え、所定の回数以上であれば、ステップモータ５０に異常があるか、パワーローラと入出力ディスクの間に過剰な滑りがあると判断してステップＳ９００へと分岐する一方、ステップ位置を補正した回数が所定の回数以下であればステップＳ９２０へと進む。
【０１０１】
ステップＳ８７０では、出力軸回転センサ３６と車速センサ３７の両方にのみ異常があると判断されたので、ステップＳ１３０で得られたタービン回転数Ｎｔ２とステップモータ位置Ａｓｔｅｐから推定される変速比推定値ｉ２より、出力軸回転数を求め、これにカウンタシャフト１６と出力軸１７のギア比、ファイナルギア比、タイヤ半径等を考慮した車速推定値を求め、それを変速制御に用いる。
【０１０２】
ステップＳ８８０では、クランク角センサ３２と入力軸回転センサ３５の両方にのみ異常があると判断されたので、ステップＳ１４１で得られた車速ＶＳＰ１（出力軸回転数Ｎｏ）とステップモータ位置Ａｓｔｅｐから推定される変速比推定値ｉ２より入力軸回転数を求め、それを入力軸回転数、エンジン回転数として制御に用いる。
【０１０３】
ステップＳ８９０では、どのような変速制御とするかを選択するための変速制御フラグＦｃを０とし、変速制御フラグＦｃが０の場合は、通常の変速制御を行なう。
【０１０４】
ステップＳ９００では、変速制御フラグＦｃに１をセットする。この場合、変速制御は制限したほうが好ましい。具体的には、ステップモータ位置Ａｓｔｅｐによる変速比推定値ｉ２が、できるかぎり正しい値となるためには、スプール８が中立位置にあることが望ましいので、変速制御弁７の開きが大きくなるような制御は避けることが必要になる。
【０１０５】
そのためには変速速度を制限することも重要で、例えば、変速制御で用いられる規範モデルを切り替える、フィードバック制御のゲインを小さくする、フィードバック制御を止める、パワーローラ３の上下方向変位を制限する、ステップモータ駆動速度を低下させる、変速比変化が通常マップに比べて小さくなるような変速比マップに切り替える、変速比固定モードにして変速を行なわせない、有段モードにして幾つかの予め決められた変速比しか用いないようにする、等の故障時変速制御とする。
【０１０６】
変速制御フラグＦｃ＝０となったステップＳ９１０では、センサあるいはステップモータ５０に異常が発生しているので、それをドライバに知らせるため、図１に示した警告表示装置６１を駆動する。
【０１０７】
ステップＳ９２０では、補正回数が所定値未満であり、ステップモータ５０の脱調によるステップ位置ズレは解消されたはずなので、変速制御フラグは０として通常の変速制御を行なう。
【０１０８】
次に、上記図４のステップＳ２４０、Ｓ４２０、Ｓ６２０で行われるステップモータ位置Ａｓｔｅｐから変速比推定値ｉ２を求める演算処理について、図８〜図１０のサブルーチンを参照しながら説明する。
【０１０９】
まず、ステップＳ１００で、ステップモータ５０へ指令しているステップモータ位置Ａｓｔｅｐを読み込んでから、ステップＳ１０１において、無段変速機１０の油温Ｔｅｍｐに応じた温度補償ステップ数Ｃｓｔｅｐを検索する。
【０１１０】
この温度補償ステップ数Ｃｓｔｅｐの検索は、図９のサブルーチンに示すように、ステップＳ１１０で油温センサ３８の検出値を読み込んでから、ステップＳ１１１で、図１２に示すように、予め設定されたマップに基づいて油温Ｔｅｍｐに応じたステップ数Ｃｓｔｅｐを演算する。なお、この温度補償ステップ数Ｃｓｔｅｐのマップは、各部材の熱膨張率の差等に基づいて予め設定したものである。
【０１１１】
ステップＳ１０２では、ステップモータ位置Ａｓｔｅｐから温度補償ステップ数Ｃｓｔｅｐを差し引いて、補正ステップ位置ＤｓｒＳＴＰを、
ＤｓｒＳＴＰ＝Ａｓｔｅｐ−Ｃｓｔｅｐ
として演算する。
【０１１２】
次に、図８のステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で求めた補正ステップ位置ＤｓｒＳＴＰより、図１１に示したマップから補正変速比ＣｖｔＲＴＯを逆算する。
【０１１３】
そして、ステップＳ１０４では、後述のように入力トルクに応じたトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを求めてから、ステップＳ１０５で、上記補正変速比ＣｖｔＲＴＯからこのトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを差し引いて、
ｉ２＝ＣｖｔＲＴＯ−ＴＳｒｔｏ
として変速比推定値ｉ２を演算する。そして、温度補償量（Ｃｓｔｅｐ）とトルクシフト補償量（ＴＳｒｔｏ）を差し引いて求めた変速比推定値ｉ２を、上記メインルーチン及びサブルーチンで使用するのである。
【０１１４】
ここで、トルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏの演算は、図１０に示すように行われ、まず、ステップＳ１２０で、図１に示した通信回線３９に異常がないか否かを判定し、異常がなければステップＳ１２１へ進んで、シリンダ空気量相当値Ｔｐを読み込み、このシリンダ空気量相当値Ｔｐが異常を示す所定値（ＦＦ、ただし１６進表記）であるかを判定する。
【０１１５】
シリンダ空気量相当値Ｔｐが、所定値ＦＦの場合には、エンジン１１ないしエンジン制御コントローラ３１に異常があると判定してステップＳ１２２へ進む一方、Ｔｐが正常であればステップＳ１２５へ進んで、エンジントルクＴｅを求める。
【０１１６】
シリンダ空気量相当値Ｔｐが異常の場合には、エンジン１１またはエンジン制御コントローラ３１に異常があるため、トルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏの演算を正しく行うことができないため、ステップＳ１２２で、エンジントルクＴｅ＝０として、トルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏの算出を除外する。
【０１１７】
一方、シリンダ空気量相当値Ｔｐが正常な場合では、シリンダ空気量相当値Ｔｐとエンジン回転数Ｎｅより、予め設定したマップに基づいてエンジントルクＴｅを演算する。
【０１１８】
また、上記ステップＳ１２０で、通信回線３９に異常があると判定されたステップＳ１２４では、シリンダ空気量相当値Ｔｐに代わって、アクセル踏み込み量ＡＰＳとエンジン回転数Ｎｅより、予め設定したマップに基づいて、エンジントルクＴｅを演算する。
【０１１９】
最後に、ステップＳ１２３では、上記ステップＳ１２５またはＳ１２４で求めたエンジントルクＴｅを、無段変速機１０の入力トルクＴｉｎとして置き換えるとともに、変速制御の目標変速比Ｒａｔｉｏ０を読み込む。
【０１２０】
そして、図１３に示すように、予め設定したマップに基づいて、これら入力トルクＴｉｎと、目標変速比Ｒａｔｉｏ０からトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを演算するのである。
【０１２１】
こうして、ステップモータ位置Ａｓｔｅｐから変速比推定値ｉ２を求めて、入出力の回転センサ及びステップモータ５０の異常を判定する際に、ステップモータ位置Ａｓｔｅｐから、油温Ｔｅｍｐに応じた温度補償ステップ数Ｃｓｔｅｐを差し引いて補正変速比ＣｖｔＲＴＯに換算し、さらに、入力トルクＴｉｎに基づいて推定したトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを補正変速比ＣｖｔＲＴＯから差し引いて変速比推定値ｉ２を求めるようにしたため、前記従来例のようなトルクシフトや温度の影響を確実に回避して、各センサの異常判定を高精度で行うことが可能となり、トロイダル型無段変速機１０の異常判定を高精度で行って信頼性を確保することが可能となるのである。
【０１２２】
さらに、エンジン制御コントローラ３１と変速制御コントローラ３０を、通信回線３９を介して接続した場合には、通信回線３９の異常判定と。エンジン制御コントローラ３１から読み込まれる制御量（シリンダ空気量相当値Ｔｐ）の異常判定を行って、異常がない場合にはエンジン制御量とエンジン回転数Ｎｅから高精度で入力トルクＴｉｎを演算することにより、トルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏの演算精度を向上させて、異常判定の精度をさらに向上させる。
【０１２３】
一方、通信回線３９に異常がある場合には、変速制御コントローラ３０で読み込み可能なエンジン回転数Ｎｅとアクセル踏み込み量ＡＰＳより入力トルクＴｉｎを求めてトルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏを演算するので、通信回線３９の異常時にも各センサとステップモータ５０の異常判定が可能となって、フェイルセーフを確保することができるのである。
【０１２４】
なお、上記図１０のステップＳ１２４、Ｓ１２５でエンジントルクＴｅを求める際に、前回の制御によってクランク角センサ３２が故障（ＦｌｇＮｅ＝１）の場合には、入力軸回転センサ３５の出力をエンジン回転数Ｎｅとして用いればよい。
【０１２５】
また、トルクシフトの補償を変速比によって行ったが、トルクシフト補償変速比ＴＳｒｔｏに応じたステップ数を求めて、ステップモータ位置Ａｓｔｅｐを補正するようにしてもよい。
【０１２６】
また、上記実施形態においては、入力側の回転センサとして、クランク角センサ３２と入力軸回転センサ３５の２つを用い、出力側の回転センサとして、出力軸回転センサ３６と車速センサ３７の２つを用いた例を示したが、どちらか一方が１つの回転センサで構成され、他方が２つの回転センサで構成してもよく、この場合では、３つの回転センサの故障を検出して、さらに、どの回転センサに故障が発生したのかを特定することができる。
【０１２７】
例えば、入力側の回転センサをクランク角センサ３２と入力軸回転センサ３５の２つとし、出力側の回転センサを出力軸回転センサ３６の１つで構成すれば、クランク角センサ３２、入力軸回転センサ３５または出力軸回転センサ３６のいずれかに故障が発生した場合、どの回転センサに異常があるのかを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す無段変速機の概略構成図。
【図２】同じく無段変速機の変速機構及び油圧制御機構の概略図。
【図３】同じく無段変速機の変速機構の概略図。
【図４】異常判定制御の一例を示すフローチャートで、メインルーチンを示す。
【図５】同じくサブルーチンで、車速センサの異常判定制御のフローチャート。
【図６】同じくサブルーチンで、入力側センサの異常判定制御のフローチャート。
【図７】同じくサブルーチンで、故障フラグの判定を示すフローチャート。
【図８】同じくサブルーチンで、変速比推定のフローチャート。
【図９】同じくサブルーチンで、温度補償ステップ算出のフローチャート。
【図１０】同じくサブルーチンで、トルクシフト補償変速比算出のフローチャート。
【図１１】ステップモータのステップ数と変速比の関係を示すマップ。
【図１２】油温Ｔｅｍｐと温度補償ステップ数Ｃｓｔｅｐの関係を示すマップ。
【図１３】入力トルクＴｉｎと変速比に応じたトルクシフト補償変速比のマップ。
【符号の説明】
１  油圧シリンダ
３  パワーローラ
４  トラニオン
５  入力ディスク
６  出力ディスク
７  変速制御弁
１０  無段変速機
１１  エンジン
１２  トルクコンバータ
１３  ロックアップクラッチ
１４  入力軸
１５  出力ギア
１６  カウンタシャフト
１６Ａ、１６Ｂ  ギア
１７  出力軸
３０  変速制御コントローラ
３１  エンジン制御コントローラ
３２  クランク角センサ
３３  エアフローメータ
３４  アクセル踏み込み量センサ
３５  入力軸回転センサ
３６  出力軸回転センサ
３７  車速センサ
３８  油温センサ
３９  通信回線
５０  ステップモータ
５４  フィードバックリンク
６１  警告表示装置
【図１】
0004560856.tif 000002
【図２】
0004560856.tif 000003
【図３】
0004560856.tif 000004
【図４】
0004560856.tif 000005
【図５】
0004560856.tif 000006
【図６】
0004560856.tif 000007
【図７】
0004560856.tif 000008
【図８】
0004560856.tif 000009
【図９】
0004560856.tif 000010
【図１０】
0004560856.tif 000011
【図１１】
0004560856.tif 000012
【図１２】
0004560856.tif 000013
【図１３】
0004560856.tif 000014