無段変速機の変速制御装置
【課題】目標変速比が無用に制限されて、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまうことを防止できる無段変速機の変速制御装置を提供する。
【解決手段】一対のプーリー１１，１２に掛け回された無端トルク伝達部材１３を介して一対のプーリー間で変速する無段変速機の変速制御装置において、変速機の目標変速比を算出する目標変速比算出部Ｂ５１と、プーリー推力及びプーリー回転速度の少なくともいずれか一方と、変速機に入力されるトルクと、に基づいて目標変速比の制限値を算出する制限値算出部Ｂ５２〜Ｂ５４と、目標変速比算出部で算出された目標変速比算出値が制限値を越えれば、制限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が制限値を越えなければ、目標変速比算出値を目標変速比として設定する目標変速比設定部Ｂ５５と、を有する。
【解決手段】一対のプーリー１１，１２に掛け回された無端トルク伝達部材１３を介して一対のプーリー間で変速する無段変速機の変速制御装置において、変速機の目標変速比を算出する目標変速比算出部Ｂ５１と、プーリー推力及びプーリー回転速度の少なくともいずれか一方と、変速機に入力されるトルクと、に基づいて目標変速比の制限値を算出する制限値算出部Ｂ５２〜Ｂ５４と、目標変速比算出部で算出された目標変速比算出値が制限値を越えれば、制限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が制限値を越えなければ、目標変速比算出値を目標変速比として設定する目標変速比設定部Ｂ５５と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無段変速機の変速を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力軸に設けられるプライマリープーリーと、出力軸に設けられるセカンダリープーリーと、これらのプーリーに掛け渡される無端トルク伝達部材と、を備える無段変速機(Continuously Variable Transmission；以下適宜「ＣＶＴ」と称す)が公知である。そして、プライマリープーリー及びセカンダリープーリーは、それぞれ、固定シーブと可動シーブとを備える。
【０００３】
変速比が制御されるときには、まず、アクセラレーターペダル操作量や車速が変速特性マップに適用されて、プライマリープーリーの目標回転速度が設定される。次いで、この目標回転速度を実現するための目標変速比が設定される。そして、この目標変速比を実現するように、プライマリープーリーの可動シーブが軸方向に移動する。これに合わせて、セカンダリープーリーは、無端トルク伝達部材が滑らないように、所定の推力で無端トルク伝達部材を締め付ける。このようにすることで、無端トルク伝達部材の巻き付け径が変化し、変速比が無段階に制御される。
【０００４】
無端トルク伝達部材には、スチールベルトやチェーンベルトがある。
【０００５】
スチールベルトは、多数のエレメントがバンドによって環状に保持されている。スチールベルトは、セカンダリープーリーに押圧力を作用させて動力を伝達する。
【０００６】
一方、チェーンベルトは、多数のブロックがリンクやピンを介して環状に連結されている。チェーンベルトは、セカンダリープーリーに引っ張り力を作用させて動力を伝達する。このとき、チェーンベルトには弾性変形による伸びが発生する可能性がある。この伸びを考慮しないと、変速制御に応答遅れが生じる。
【０００７】
たとえば、目標変速比が最小値に設定される場合、すなわち車両がオーバードライブ状態で走行する場合に、入力トルクが増大してチェーンベルト(無端トルク伝達部材)が伸びると、伸び量に応じてセカンダリープーリーの巻き付け径が拡大する。すると、実際の変速比は目標変速比よりもロー側に変化する。このとき、制御ユニットが把握する目標変速比と無段変速機の実変速比とが相違するので、制御ユニットは目標変速比に向けてフィードバック制御を実行する。つまり、制御ユニットは、実変速比を目標変速比に近づけようとフィードバック制御を実行する。しかしながら、チェーンベルト(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実変速比が目標変速比に一致させることはできない。それでも、制御ユニットは、フィードバック制御を実行し続ける。すると、フィードバック値がアップシフト側に蓄積されてしまう。
【０００８】
フィードバック値が蓄積された状態で、ダウンシフト指令があると、アップシフト側に蓄積されたフィードバック値が解消されるまで、無段変速機のダウンシフト操作が実質的に停止する。すなわち、変速制御の応答性が低下する。このような応答遅れがあると、運転者は違和感を感じる。
【０００９】
このように、チェーンベルト(無端トルク伝達部材)が伸びていなければ、実現できる目標変速比であっても、チェーンベルト(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実現できないことがある。
【００１０】
そこで特許文献１では、入力トルクに応じて目標変速比を実現可能な範囲に制限することで、フィードバック値の蓄積を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１８９０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、本件発明者らは、鋭意研究を重ねることで、特許文献１では、車両の運転状態によっては、目標変速比が無用に制限されることとなり、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまう可能性があることを見いだし、さらに精緻に無段変速機の変速を制御する手法を知見した。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、本発明の目的は、目標変速比が無用に制限されて、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまうことを防止できる無段変速機の変速制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。
【００１５】
本発明は、一対のプーリーに掛け回された無端トルク伝達部材を介して前記一対のプーリー間で変速する無段変速機の変速制御装置に関する。そして、変速機の目標変速比を算出する目標変速比算出部と、プーリー推力及びプーリー回転速度の少なくともいずれか一方と、変速機に入力されるトルクと、に基づいて目標変速比の制限値を算出する制限値算出部と、前記目標変速比算出部で算出された目標変速比算出値が前記制限値を越えれば、前記制限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が前記制限値を越えなければ、目標変速比算出値を目標変速比として設定する目標変速比設定部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、変速機に入力されるトルクのみならずプーリー推力及びプーリー回転速度の少なくともいずれか一方にも基づいて目標変速比の制限値を算出するようにしたので、目標変速比が無用に制限されて、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまうことを防止できる。
【００１７】
本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明による無段変速機の変速制御装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は、推力比マップの一例を示す図である。
【図３】図３は、推力比が１以上の領域での指示推力の内訳を例示する図である。
【図４】図４は、変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【図５】図５は、変速比マップの一例を示す図である。
【図６】図６は、変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【図７】図７は、変速比マップの一例を示す図である。
【図８】図８は、プライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求めるための三次元マップの一例を示す図である。
【図９】図９は、チェーン伸び量から変速比上限及び変速比下限を求めるためのマップの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態による作用効果を説明する図である。
【図１１】プライマリー入力トルクＴｐが一定であっても、プライマリー回転速度Ｎｓが異なる場合について説明する図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態における変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、プライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求めるための三次元マップの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態による作用効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明による無段変速機の変速制御装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【００２０】
図１を参照すると、車両駆動システムは、走行用動力源として内燃エンジン１を備える。内燃エンジン１の出力回転は、トルクコンバーター２、第１ギヤ列３、ＣＶＴ４、第２ギヤ列５、及び終端減速装置６を介して駆動輪７へと伝達される。
【００２１】
ＣＶＴ４は、チェーン式無段変速機構である。ＣＶＴ４は、プライマリープーリー１１と、セカンダリープーリー１２と、Ｖチェーン１３と、を備える。
【００２２】
プライマリープーリー１１は、入力軸に設けられ、内燃エンジン１の回転トルクが、トルクコンバーター２と第１ギヤ列３を介して入力される。プライマリープーリー１１は、固定シーブと、固定シーブにシーブ面を対向させてＶ溝を形成する可動シーブと、を含む。プライマリープーリー１１の可動シーブの背面には、可動シーブを軸方向に変位させる油圧シリンダー１５が設けられる。
【００２３】
セカンダリープーリー１２の基本構造はプライマリープーリー１１と同様である。すなわちセカンダリープーリー１２は、出力軸に設けられ、第２ギヤ列５と終端減速装置６を介して駆動輪７に出力される。セカンダリープーリー１２は、固定シーブと、固定シーブにシーブ面を対向させてＶ溝を形成する可動シーブと、を含む。セカンダリープーリー１２の可動シーブの背面には、可動シーブを軸方向に変位させる油圧シリンダー１６が設けられる。
【００２４】
Ｖチェーン１３は、プライマリープーリー１１とセカンダリープーリー１２とに掛け渡される無端トルク伝達部材である。Ｖチェーン１３はプライマリープーリー１１の回転トルクをセカンダリープーリー１２に伝達する。Ｖチェーン１３の断面は、Ｖチェーン１３の中心方向に向かって幅を漸減するＶ字形である。Ｖチェーン１３は、多数のブロックがリンクやピンを介して環状に連結されている。Ｖチェーン１３は、セカンダリープーリーに引っ張り力を作用させて動力を伝達する。そのためＶチェーン１３には、弾性変形による伸びが発生しやすい。
【００２５】
油圧シリンダー１５と１６は供給される油圧に応じた推力を可動シーブに及ぼし、Ｖ溝の幅を変化させる。結果として、Ｖチェーン１３の各プーリー１１と１２への巻き付き半径が変化し、ＣＶＴ４は変速比を無段階に変化させる。なお、「変速比」は、プライマリープーリー１１の回転速度をセカンダリープーリー１２の回転速度で割って得られる値である。
【００２６】
ＣＶＴ４の変速制御は、内燃エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ１０と、オイルポンプ１０からの油圧を調圧して油圧シリンダー１５と１６に供給する油圧制御回路２１と、油圧制御回路２１を制御する変速コントローラー２２によって行われる。
【００２７】
変速コントローラー２２は中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリー(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリー(ＲＡＭ)及び入出力インターフェース(Ｉ／Ｏインターフェース)を備えたマイクロコンピューターで構成される。コントローラーを複数のマイクロコンピューターで構成してもよい。
【００２８】
変速コントローラー２２は内燃エンジン１の負荷と車両の速度に基づき公知の方法で目標変速比を決定し、ＣＶＴ４の変速比を目標変速比へとフィードバック制御する。
【００２９】
変速コントローラー２２には、内燃エンジン１の負荷として車両が備えるアクセラレーターペダルの操作量ＡＰＯを検出するアクセラレーターペダル操作量センサー４１、車両が備えるセレクターレバーのセレクト位置を検出するインヒビタースイッチ４５、プライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐを検出する回転速度センサー４２、セカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓを検出する回転速度センサー４３から、それぞれの検出データが信号入力される。なおセカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓと車速ＶＳＰとは、一定の比例関係にあるので、回転速度センサー４３が検出する回転速度Ｎｓから車速ＶＳＰを求めることができる。
【００３０】
続いて、ＣＶＴ４のプライマリープーリー及びセカンダリープーリーの推力の設定方法について説明しておく。なお以下の説明では、油圧シリンダー１５がプライマリープーリー１１に加える推力をプライマリー推力、油圧シリンダー１６がセカンダリープーリー１２に加える推力をセカンダリー推力と称する。
【００３１】
まず最初に滑り限界推力について説明する。プライマリー推力とセカンダリー推力との少なくとも一方が、基準推力を下回ると実質的な滑りが発生し、摩擦面の損耗により表面状態が悪化するため無端トルク伝達部材の耐久性を損ねるおそれがある。そこで、無端トルク伝達部材とプーリーとの間でトルクを伝達するときに、実質的な滑りを発生させないために必要な基準推力を滑り限界推力と称する。なお、実質的な滑りと記載したのは、Ｖチェーン１３の場合は正常なトルク伝達においてもプライマリープーリー１１及びセカンダリープーリー１２に対してそれぞれ極微小な滑りを生じるからである。以下の説明において、実質的な滑りはトルク伝達に支障を来すようなＶチェーン１３の滑りを意味する。
【００３２】
プライマリープーリーと無端トルク伝達部材との間、及びセカンダリープーリーと無端トルク伝達部材との間の双方で滑りを発生させないためには、プライマリー推力及びセカンダリー推力をともに滑り限界推力よりも大きくする必要がある。
【００３３】
次にバランス推力について説明する。バランス推力とは、目標変速比を実現するときの推力比を満たす推力である。なお推力比とは、プライマリー推力Ｆｐとセカンダリー推力Ｆｓとの比(Ｆｐ／Ｆｓ)である。
【００３４】
プライマリープーリーに作用する入力トルクがゼロ、すなわち無負荷状態では、プライマリー推力とセカンダリー推力とを同等とすると変速比１となる。プライマリー推力をセカンダリー推力よりも小さくすると、ロー側の変速比になる。プライマリー推力をセカンダリー推力よりも大きくすると、ハイ側の変速比になる。
【００３５】
プライマリープーリーに作用する入力トルクが正、すなわちベルトに負荷がかかる状態では、プライマリープーリー側のベルト入口の張力が、出口の張力より大きいことに基因して、プライマリー巻き付き半径が小さくなろうとする。そのため無負荷状態のときよりも、より大きなプライマリー推力が必要である。したがって、目標変速比を実現するために、プライマリー推力及びセカンダリー推力は、それぞれ目標変速比や無端トルク伝達部材にかかる負荷の状態により定まる推力比を実現するようなバランス推力とする必要がある。
【００３６】
セカンダリー推力及びプライマリー推力は、無端トルク伝達部材の滑りを起こさず、かつ目標変速比を実現するために、それぞれが滑り限界推力よりも大きく、バランス推力となるように設定される必要がある。
【００３７】
ここで、滑り限界推力(滑り限界セカンダリー推力及び滑り限界プライマリー推力)は、一般的に次式(１)で表される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
また滑り限界セカンダリー推力は、次式(２)でも表される。
【００４０】
【数２】
【００４１】
通常、変速比をｉｐとすると、プライマリープーリー入力トルクＴｐとセカンダリープーリー入力トルクＴｓとは、次式(３)の関係にある。
【００４２】
【数３】
【００４３】
またプライマリープーリー１１へのＶチェーン１３の巻き付き半径Ｒｐとセカンダリープーリー１２へのＶチェーン１３の巻き付き半径Ｒｓとは、次式(４)の関係にある。
【００４４】
【数４】
【００４５】
以上の関係から、式(１)と式(２)とは同等であり、すなわちセカンダリー滑り限界推力Ｆｓ＿ｍｉｎとプライマリー滑り限界推力Ｆｐ＿ｍｉｎとは、同じとすることができる。部品の製造誤差などがあっても確実にベルト滑りを回避するには、滑り限界推力を式(１)で得られる値よりも少し大きな値とすることが望ましい。
【００４６】
バランスセカンダリー推力Ｆｓ及びバランスプライマリー推力Ｆｐは、一般に、図２に示した推力比マップから求まる。図２において横軸は、無端トルク伝達部材の伝達トルク容量(Ｔｉｎ＿ｍａｘ)に対するプライマリープーリーへの入力トルクＴｐの割合である入力トルク比(Ｔｐ／Ｔｉｎ＿ｍａｘ)である。ここで伝達トルク容量とは、無端トルク伝達部材が滑ることなくプライマリープーリーからセカンダリープーリーに伝達可能な最大トルクのことを言い、換言すれば、伝達トルク容量は、式(１)から逆算される実際のセカンダリー推力及びプライマリー推力のうち低いほうを滑り限界推力としたときに、プライマリープーリーへ入力されるトルク(実際のセカンダリー推力・プライマリー推力に対して無端トルク伝達部材の滑りを起こさない最大のプライマリープーリーへの入力トルク)である。図２において縦軸は各目標変速比ごとのバランスセカンダリー推力に対するバランスプライマリー推力の割合、すなわち推力比(Ｆｐ／Ｆｓ)である。
【００４７】
以上から無端トルク伝達部材の滑りを防止したうえで目標変速比を実現するには、推力比が１以上の領域では、セカンダリー推力を少なくとも滑り限界推力に設定するとともに、このセカンダリー推力とのバランス推力になるようにプライマリー推力を設定する。一方、推力比が１未満の領域では、プライマリー推力を少なくとも滑り限界推力に設定するとともに、このプライマリー推力とのバランス推力になるようにセカンダリー推力を設定する。
【００４８】
図３は、推力比が１以上の領域での指示推力の内訳を例示する図である。
【００４９】
まずセカンダリー推力Ｆｓとプライマリー推力Ｆｐとの両方を滑り限界推力よりも大きくする。そして、セカンダリー推力Ｆｓとプライマリー推力Ｆｐとの比が、推力比を満たすようにプライマリー推力に不足分を増大させる。このようにすることで、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー推力Ｆｐの両方が滑り限界推力を下回ることなく、バランス推力とすることができる。このようにして、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー推力Ｆｐを設定するのである。
【００５０】
図４は、変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【００５１】
なお図４に示すブロックＢ１−Ｂ１５は変速コントローラー２２の制御機能を仮想的なユニットとして示したものであり、物理的な存在を意味するものではない。
【００５２】
変速コントローラー２２は、滑り限界推力Ｆｍｉｎ、目標変速比Ｄｉｐ、セカンダリーバランス推力Ｆｓ、プライマリーバランス推力Ｆｐを算出するために、プライマリー入力トルク算出部Ｂ１と、滑り限界推力算出部Ｂ２と、Ｖチェーン伝達トルク容量算出部Ｂ３と、目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４と、目標変速比設定部Ｂ５と、推力比算出部Ｂ６と、セカンダリーバランス推力算出部Ｂ７と、プライマリーバランス推力算出部Ｂ８と、を備える。
【００５３】
プライマリー入力トルク算出部Ｂ１は、エンジン制御ユニット(ＥＣＵ)から受信するエンジントルクＴｅｎｇと、クラッチの締結状態と、トルクコンバーターのロックアップ状態(すなわち速度比及び流体性能)と、エンジンからプライマリープーリーまでの部分におけるイナーシャトルクと、に基づいて、プライマリー入力トルクＴｐを算出する。
【００５４】
滑り限界推力算出部Ｂ２は、式(１)に基づいて、プライマリー入力トルクＴｐと、プライマリー巻き付き半径Ｒｐと、Ｖチェーン−プーリー間摩擦係数μと、シーブ角αから滑り限界推力Ｆｍｉｎと、を算出する。なおプライマリー巻き付き半径Ｒｐは、通常変速比に基づいて算出される。滑り限界推力Ｆｍｉｎは、シーブ角αから算出される。またＶチェーンの滑りを確実に防止するために、式(１)による算出結果にマージンを加えて少し大きな値としてもよい。
【００５５】
Ｖチェーン伝達トルク容量算出部Ｂ３は、式(１)に基づいて、プライマリー入力トルクＴｐと滑り限界推力ＦｍｉｎとからＶチェーン伝達トルク容量Ｔｉｎ＿ｍｉｘ(式(１)のＴｐ)を算出する。
【００５６】
目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４は、変速線(一例を図５に示す)に基づいてアクセラレーターペダル操作量ＡＰＯとセカンダリー回転速度Ｎｓとから目標プライマリー回転速度ＤＮｐを算出する。具体的な内容は、後述する。
【００５７】
目標変速比設定部Ｂ５は、目標プライマリー回転速度ＤＮｐとセカンダリー回転速度Ｎｓとから目標変速比Ｄｉｐを算出する。
【００５８】
推力比算出部Ｂ６は、目標変速比Ｄｉｐと、プライマリー入力トルクＴｐと、Ｖチェーン伝達トルク容量Ｔｉｎ＿ｍａｘを基とする入力トルク比Ｔｐ／Ｔｉｎ＿ｍａｘとから推力比Ｆｐ／Ｆｓを算出する。
【００５９】
セカンダリーバランス推力算出部Ｂ７は、推力比Ｆｐ／Ｆｓが１以上の場合にはＦｍｉｎをセカンダリーバランス推力Ｆｓとして出力し、推力比Ｆｐ／Ｆｓが１未満の場合にはＦｍｉｎ／（Ｆｐ／Ｆｓ）をセカンダリーバランス推力Ｆｓとして出力する。
【００６０】
プライマリーバランス推力算出部Ｂ８は、推力比Ｆｐ／Ｆｓが１以上の場合にはＦｍｉｎ×Ｆｐ／Ｆｓをプライマリーバランス推力Ｆｐとし、推力比Ｆｐ／Ｆｓが１未満の場合にはＦｍｉｎをプライマリーバランス推力Ｆｐとする。
【００６１】
また変速コントローラー２２は、目標変速比Ｄｉｐに対する実変速比ｉｐをフィードバック制御するために、実変速比算出部Ｂ９と、変速比フィードバックセカンダリー推力算出部Ｂ１０と、変速比フィードバックプライマリー推力算出部Ｂ１１と、変速比フィードバックセカンダリー推力加算部Ｂ１２と、変速比フィードバックプライマリー推力加算部Ｂ１３と、を備える。
【００６２】
実変速比算出部Ｂ９は、プライマリー回転速度Ｎｐとセカンダリー回転速度Ｎｓとから実変速比ｉｐを算出する。
【００６３】
変速比フィードバックセカンダリー推力算出部Ｂ１０は、実変速比ｉｐと目標変速比Ｄｉｐとに基づいて変速比フィードバックセカンダリー推力Ｆｓ＿ｆｂを算出する。なお、変速比フィードバックセカンダリー推力加算後の指示セカンダリー推力が滑り限界推力を下回らない範囲で、変速比フィードバックセカンダリー推力Ｆｓ＿ｆｂを算出する。
【００６４】
変速比フィードバックプライマリー推力算出部Ｂ１１は、実変速比ｉｐと目標変速比Ｄｉｐに基づいて変速比フィードバックプライマリー推力Ｆｐ＿ｆｂを算出する。なお、変速比フィードバックプライマリー推力加算後の指示プライマリー推力が滑り限界推力を下回らない範囲で、変速比フィードバックプライマリー推力Ｆｐ＿ｆｂを算出する。
【００６５】
変速比フィードバックセカンダリー推力加算部Ｂ１２は、セカンダリーバランス推力Ｆｓに変速比フィードバックセカンダリー推力Ｆｓ＿ｆｂを加算する。これによってセカンダリー推力に変速比フィードバックが適用される。
【００６６】
変速比フィードバックプライマリー推力加算部Ｂ１３は、プライマリーバランス推力Ｆｐに変速比フィードバックプライマリー推力Ｆｐ＿ｆｂを加算する。これによってプライマリー推力にも変速比フィードバックが適用される。
【００６７】
さらに変速コントローラー２２は、目標セカンダリー圧Ｐｓと目標プライマリー圧Ｐｐを算出するために、セカンダリー油圧換算部Ｂ１４と、プライマリー油圧換算部Ｂ１５と、を備える。
【００６８】
セカンダリー油圧換算部Ｂ１４は、変速比フィードバック後のセカンダリー推力から遠心推力、ばね推力を減算後、セカンダリー受圧面積で割ることで、目標セカンダリー圧Ｐｓを算出する。なお遠心推力は、セカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓとあらかじめ定められたセカンダリープーリー遠心推力係数とから算出される。ばね推力は油圧シリンダー１６のストローク距離から算出する。
【００６９】
プライマリー油圧換算部Ｂ１５は、変速比フィードバック後のプライマリー推力から遠心推力、ばね推力を減算後、プライマリー受圧面積で割ることで目標プライマリー圧Ｐｐを算出する。なお遠心推力は、プライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐとあらかじめ定められたセカンダリープーリー遠心推力係数とから算出される。ばね推力は油圧シリンダー１５のストローク距離から算出する。
【００７０】
そして目標セカンダリー推力に基づいてセカンダリー圧ソレノイドが調節されるとともに、目標プライマリー推力に基づいてプライマリー圧ソレノイドが調節されることで、セカンダリープーリー及びプライマリープーリーのそれぞれでＶチェーン伝達トルク容量を確保しつつ、目標変速比を実現できる。
【００７１】
図５は、変速比マップの一例を示す図である。
【００７２】
目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４では、この変速比マップに、セカンダリー回転速度Ｎｓ(出力回転、≒車速ＶＳＰ)とアクセラレーターペダル操作量ＡＰＯとを適用して、目標プライマリー回転速度ＤＮｐを算出する。
【００７３】
変速比マップには、図５に示すように最Ｌｏｗ変速比から最Ｈｉｇｈ変速比までの間に、アクセラレーターペダル操作量に応じた複数の変速線が設定されている。なお図５では、図面の煩雑を防ぐために、最Ｌｏｗ変速比線及び最Ｈｉｇｈ変速比線の他には、１本の変速線のみを破線で示した。
【００７４】
これらの変速線から、セカンダリー回転速度が一定であっても、アクセラレーターペダル操作量が小さければ目標プライマリー回転速度が小さく、アクセラレーターペダル操作量が大きければ目標プライマリー回転速度が大きいことが判る。
【００７５】
セカンダリー回転速度がＮｓ０、アクセラレーターペダル操作量がＡＰＯ０である場合には、変速線から目標プライマリー回転速度はＤＮｐ０となる。
【００７６】
そして、この場合には、セカンダリー回転速度Ｎｓ０と目標プライマリー回転速度ＤＮｐから、目標変速比はＤｉｐとなる。
【００７７】
このためセカンダリー回転速度が小さいときに(すなわち低車速のときに)、アクセラレーターペダル操作量が大きいと、目標変速比が最Ｌｏｗ変速比となる。セカンダリー回転速度が大きいときに(すなわち高車速のときに)、アクセラレーターペダル操作量が小さいと、目標変速比が最Ｈｉｇｈ変速比となる。
【００７８】
上述したように、本実施形態で用いられるＣＶＴ４は、無端トルク伝達部材としてＶチェーン１３を使用するチェーン式無段変速機構である。すなわちＣＶＴ４は、Ｖチェーン１３によってプライマリープーリー１１の回転トルクをセカンダリープーリー１２に伝達する。Ｖチェーン１３は、セカンダリープーリーに対する引っ張り力によって動力を伝達する。そのためＶチェーン１３には、弾性変形による伸びが発生しやすい。この伸びを考慮しないと、変速制御に応答遅れが生じる。
【００７９】
たとえば、目標変速比が最小値に設定される場合、すなわち車両がオーバードライブ状態で走行する場合に、入力トルクが増大してＶチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びると、伸び量に応じてセカンダリープーリーの巻き付け径が拡大する。すると、実際の変速比は目標変速比よりもロー側に変化する。このとき、制御ユニットが把握する目標変速比と無段変速機の実変速比とが相違するので、制御ユニットは目標変速比に向けてフィードバック制御を実行する。つまり、制御ユニットは、実変速比を目標変速比に近づけようとフィードバック制御を実行する。しかしながら、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実変速比が目標変速比に一致させることはできない。それでも、制御ユニットは、フィードバック制御を実行し続ける。すると、フィードバック値がアップシフト側に蓄積されてしまう。
【００８０】
フィードバック値が蓄積された状態で、ダウンシフト指令があると、アップシフト側に蓄積されたフィードバック値が解消されるまで、無段変速機のダウンシフト操作が実質的に停止する。すなわち、変速制御の応答性が低下する。このような応答遅れがあると、運転者は違和感を感じる。
【００８１】
このように、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びていなければ、実現できる目標変速比であっても、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実現できないことがある。
【００８２】
そこで上述のように特許文献１では、入力トルクに応じて目標変速比を実現可能な範囲に制限することで、フィードバック値の蓄積を防止しているが、それでもまだ不十分であることが知見された。
【００８３】
すなわち、たとえば停車中にアクセラレーターペダルの踏み込みがあって発進するときには、直後に大きな入力トルクが見込まれるので、無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)の滑りを防止すべく、予めプーリー推力を上げて無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)を締め付けるようにしている。このような状態では、入力トルクは不変であるが、プーリー推力が上昇しているために、無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)の伸び量が大きくなる可能性がある。
【００８４】
そこでこのような場合であっても、無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)の伸び量を正確に推定することで、さらに精緻に無段変速機の変速を制御する手法を提案する。具体的な内容を以下に説明する。
【００８５】
図６は、変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【００８６】
変速コントローラー２２には、上述のように、目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４と、目標変速比設定部Ｂ５と、が含まれているが、さらに詳細に説明すると以下のようになる。
【００８７】
目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４は、アクセラレーターペダルの操作量ＡＰＯ及びセカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓに基づいて、目標プライマリー回転速度ＤＮｐを算出する。この説明は、前述の説明と重複するが、発明を正確に理解するために、あえて説明する。具体的には、図７に示すような変速比マップにアクセラレーターペダルの操作量ＡＰＯ及びセカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓを適用することで目標プライマリープーリー回転速度ＤＮｐを求める。図７では、セカンダリー回転速度がＮｓ１、アクセラレーターペダル操作量がＡＰＯ１の場合である。この場合には、変速線から目標プライマリー回転速度はＤＮｐ１となる。
【００８８】
目標変速比算出部Ｂ５１は、目標プライマリー回転速度ＤＮｐをセカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓで除して目標変速比算出値Ｄｉｐ１を算出する。
【００８９】
チェーン伸び算出部Ｂ５２は、プライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求める。具体的には、ｘｚ座標が図８(Ａ)で示され、ｙｚ座標が図８(Ｂ)で示される三次元マップにプライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓを適用することでチェーン伸び量ΔＬを求める。なおＶチェーン１３の伸び量ΔＬは、Ｖチェーン１３の張力に依存する。そして図８(Ａ)から判るようにＶチェーン１３の伸び量ΔＬは、プライマリープーリー１１とセカンダリープーリー１２の変速比、セカンダリープーリー１２の可動シーブ推力Ｆｓ、及びプライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐを一定とすると、プライマリープーリー１１の入力トルクＴｐが増大するにつれて緩やかに増大する。また図８(Ｂ)から判るようにＶチェーン１３の伸び量ΔＬは、プライマリープーリー１１の入力トルクＴｐと回転速度Ｎｐ、及びプライマリープーリー１１とセカンダリープーリー１２の変速比を一定とすると、セカンダリープーリー１２の可動シーブ推力Ｆｓが大きいほど大きい。
【００９０】
なお、プライマリー入力トルクＴｐは、上述のように、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）より受信するエンジントルクＴｅｎｇと、クラッチの締結状態と、トルクコンバーターのロックアップ状態(すなわち速度比及び流体性能)と、エンジンからプライマリープーリーまでの部分におけるイナーシャトルクと、に基づいて、算出される。プライマリー回転速度Ｎｐは、プライマリー回転速度センサー４２で検出される。セカンダリー推力Ｆｓは、入力トルクから概算した値、前回算出値などを用いればよい。
【００９１】
変速比上限算出部Ｂ５３は、チェーン伸び量ΔＬに基づいて変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを算出する。具体的には、図９に示すような変速比マップにチェーン伸び量ΔＬを適用して変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを求める。たとえば変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸは、チェーン伸び量ΔＬがゼロであれば、破線で示される最Ｌｏｗ変速比になり、チェーン伸び量ΔＬが最大値であれば、実線で示される最Ｌｏｗ変速比になる。この間は、チェーン伸び量に比例して、最Ｌｏｗ変速比が設定される。変速比下限算出部Ｂ５４も、同様にチェーン伸び量ΔＬに基づいて変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを算出する。
【００９２】
目標変速比設定部Ｂ５５は、目標変速比算出値Ｄｉｐ１が変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸよりも大きいときには、変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを目標変速比Ｄｉｐとして設定する。目標変速比算出値Ｄｉｐ１が変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮよりも小さいときには、変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを目標変速比Ｄｉｐとして設定する。目標変速比算出値Ｄｉｐ１が変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ以下であって、かつ変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮ以上であれば、目標変速比算出値Ｄｉｐ１を目標変速比Ｄｉｐとして設定する。
【００９３】
図７では、目標変速比算出値Ｄｉｐ１が変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮよりも小さかったので、変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮが目標変速比Ｄｉｐとして設定された。
【００９４】
なお変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮは、チェーン長Ｌ、プーリーストッパーの位置などのハード緒元よって決まる。チェーン長Ｌはチェーンに作用する張力によって決まるので、入力トルクＴｐ、プライマリー推力Ｆｐ、セカンダリー推力Ｆｓ、遠心項(プライマリー回転速度Ｎｐ及びセカンダリー回転速度Ｎｓに基づいて算出できる)によって求まる。このチェーン長Ｌとストッパーの位置とによって変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮが決まるので、変速比上限算出部Ｂ５３や変速比下限算出部Ｂ５４において、これらの算出結果をマップに設定しておき、各入力に対応した変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ・変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを算出するようにしてもよい。たとえば最Ｈｉｇｈ変速比に対応するストッパーがプライマリープーリー側に設けられている場合には、チェーンが伸びると最Ｌｏｗ変速比はＬｏｗシフトすることとなる。各入力のうち入力トルクＴｐのみが上昇した場合には、チェーンにかかる張力が上昇してチェーンが伸びるので、最Ｈｉｇｈ変速比がＬｏｗシフトする。また各入力のうちプライマリー回転速度Ｎｐ及びセカンダリー回転速度Ｎｓのみが上昇した場合には、チェーンにかかる張力が上昇してチェーンが伸びるので、最Ｈｉｇｈ変速比がＬｏｗシフトする。さらに各入力のうちセカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー推力Ｆｐのみが上昇した場合には、チェーンにかかる張力が上昇してチェーンが伸びるため、最Ｈｉｇｈ変速比がＬｏｗシフトする。
【００９５】
図１０は、本実施形態による作用効果を説明する図である。
【００９６】
時刻ｔ１１でアクセラレーターペダルが踏み込まれると(図１０(Ａ))、直後に大きな入力トルクが見込まれるので、無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)の滑りを防止すべく、プーリー推力が大きくなる(図１０(Ｃ))。これによりＶチェーンの張力が大きくなりＶチェーンが伸びる(図１０(Ｄ))。
【００９７】
このとき本実施形態では、プライマリープーリーに入力されるトルクＴｐ及びセカンダリープーリーに作用する推力Ｆｓに基づいてチェーン長Ｌを算出する。このとき、セカンダリープーリーに作用する推力Ｆｓが大きいほど、チェーン長Ｌを長く算出する。そして、これに合わせて目標変速比の制限値を設定するので、時刻ｔ１１で目標変速比の制限値が変更される(図１０(Ｅ))。
【００９８】
一方、比較形態のようにプライマリープーリーに入力されるトルクＴｐにのみ基づいて目標変速比の制限値を設定する場合は、トルクＴｐの上昇に合わせて、目標変速比の制限値も変化する(図１０(Ｅ))。したがってこのようにしては、目標変速比が無用に制限されることとなり、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまう可能性があった。
【００９９】
これに対して本実施形態によれば、時刻ｔ１１で目標変速比の制限値が変更されるので(図１０(Ｅ))、目標変速比が無用に制限されることがなく、実際に採用しうる範囲で最大の変速比幅を確保できる。
【０１００】
また目標変速比の下限値を算出する場合においても、ホイルスピン対応時やフェールセーフ時における入力トルクと独立した推力上昇にも対応できることとなり、目標変速比と実変速比が乖離を防止し、フィードバック制御のフィードバック値の蓄積を回避できるのである。
【０１０１】
さらに本実施形態では、入力トルクのみでなく、推力に応じたチェーン伸び量を推定して変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを算出するので、より適切な変速比幅を確保できる。したがって、より緻密に目標変速比と実変速比の乖離によるフィードバック制御のフィードバック値の蓄積を回避できるのである。
【０１０２】
さらにまた本実施形態では、発進時の推力増大補正に応じてチェーン伸び量を大きく推定することによって、高い変速比が求められる発進時において変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを引き上げることができるのである。
【０１０３】
目標変速比が最小値に設定される場合、すなわち車両がオーバードライブ状態で走行する場合に、入力トルクが増大してＶチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びると、伸び量に応じてセカンダリープーリーの巻き付け径が拡大する。すると、実際の変速比は目標変速比よりもロー側に変化する。制御ユニットが把握する目標変速比と無段変速機の実変速比とが相違すると、制御ユニットは目標変速比に向けてフィードバック制御を実行する。つまり、制御ユニットは、実変速比を目標変速比に近づけようとフィードバック制御を実行する。本実施形態が適用されないと、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実変速比が目標変速比に一致させることはできないことがある。それでも、制御ユニットは、フィードバック制御を実行し続ける。すると、フィードバック値がアップシフト側に蓄積されてしまう。フィードバック値が蓄積された状態で、ダウンシフト指令があると、アップシフト側に蓄積されたフィードバック値が解消されるまで、無段変速機のダウンシフト操作が実質的に停止する。すなわち、変速制御の応答性が低下する。このような応答遅れがあると、運転者は違和感を感じる。
【０１０４】
またセカンダリープーリーの可動シーブが広がってストッパーに当接した状態、すなわちＶチェーン(無端トルク伝達部材)のセカンダリープーリーへの巻き付け半径が固定された状態で、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びると、伸び量に応じてプライマリープーリーの巻き付け径が拡大する。すると、実際の変速比は目標変速比よりもハイ側に変化する。このとき、制御ユニットが把握する目標変速比と無段変速機の実変速比とが相違するので、制御ユニットは目標変速比に向けてフィードバック制御を実行する。つまり、制御ユニットは、実変速比を目標変速比に近づけようとフィードバック制御を実行する。本実施形態が適用されないと、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実変速比が目標変速比に一致させることはできないことがある。それでも、制御ユニットは、フィードバック制御を実行し続ける。すると、フィードバック値がダウンシフト側に蓄積されてしまう。フィードバック値が蓄積された状態で、アップシフト指令があると、ダウンシフト側に蓄積されたフィードバック値が解消されるまで、無段変速機のアップシフト操作が実質的に停止する。すなわち、変速制御の応答性が低下する。このような応答遅れがあると、運転者は違和感を感じる。
【０１０５】
これに対して本実施形態では、プライマリープーリーに入力されるトルクＴｐ及びセカンダリープーリーに作用する推力Ｆｓに基づいてチェーン長Ｌを算出して、これに合わせて目標変速比の制限値を設定するので、目標変速比の制限値が適切に変更される。したがって、実現できない目標変速比が設定されないので、フィードバック値が蓄積されることがなく、変速制御の応答性の低下を防止でき、運転者に違和感を感じさせないのである。
【０１０６】
（第２実施形態）
第１実施形態では、チェーンに作用する張力は、入力トルクＴｐのみならず、プーリー推力にも影響を受けるという技術知見に鑑み、プライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求めた。
【０１０７】
しかしながら、チェーンに作用する張力は、プーリーの回転速度にも影響を受ける。すなわちプーリーの回転速度が大きいほど、遠心力が大きく作用して、チェーンに作用する張力が大きくなる。そこで本実施形態では、プライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求める。
【０１０８】
ここで図１１を参照して、プライマリー入力トルクＴｐが一定であっても、プライマリー回転速度Ｎｓが異なる場合について説明する。
【０１０９】
トルクコンバーターのロックアップクラッチがオン(締結状態)の場合には、エンジントルクがＣＶＴへの入力トルクになる。エンジントルクＴｅは、アクセラレーターペダル操作量(吸気スロットル開度)ＡＰＯ、及びエンジン回転速度Ｎｅごとに所定の値となり、図１１のように表される。所定のアクセラレーターペダル操作量ＡＰＯのときに、エンジントルクがＴｅ０であっても、エンジン回転速度がＮｅ２の場合とＮｅ３の場合とがある。またアクセラレーターペダル操作量ＡＰＯが変われば(大きくなれば)、エンジントルクがＴｅ０であっても、エンジン回転速度がＮｅ１の場合がある。
【０１１０】
さらに、トルクコンバーターのロックアップクラッチがオフ(解放状態)の場合においても、エンジン回転速度Ｎｅ、速度比(タービン回転速度をエンジン回転速度で割ったもの)から定まるトルク比と容量係数の状況によっては、入力トルクが同じであっても、入力回転速度が変わることがある。
【０１１１】
このようなことから、プライマリー入力トルクＴｐが一定であっても、プライマリー回転速度Ｎｓが異なる場合が存在するのである。
【０１１２】
図１２は、第２実施形態における変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【０１１３】
なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
【０１１４】
上記技術知見に鑑み、本実施形態では、チェーン伸び算出部Ｂ５２１において、プライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求める。具体的には、ｘｚ座標が図１３(Ａ)で示され、ｙｚ座標が図１３(Ｂ)で示される三次元マップにプライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓを適用することでチェーン伸び量ΔＬを求める。図１３(Ａ)は、図８(Ａ)と同様である。図１３(Ｂ)から判るように、Ｖチェーン１３の伸び量ΔＬは、プライマリープーリー１１への入力トルク、セカンダリープーリー１２の可動シーブ推力、及びプライマリープーリー１１を一定とすると、プライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐが大きいほど大きい。
【０１１５】
図１４は、第２実施形態による作用効果を説明する図である。
【０１１６】
時刻ｔ２１でアクセラレーターペダルが踏み込まれると(図１４(Ａ))、それに伴ってプライマリープーリーに入力されるトルクＴｐが大きくなり、時刻ｔ２２以降は一定になるが(図１４(Ｂ))、プライマリー回転速度Ｎｐは時刻ｔ２２以降も大きくなることがある(図１４(Ｃ))。具体的な運転シーンを考えると、たとえば路面勾配が変化したために、入力トルクＴｐが変わらなくとも、車速が上昇する場合などである。
【０１１７】
このような場合に、本実施形態では、プライマリープーリーに入力されるトルクＴｐ及びプライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐに基づいてチェーン伸び量ΔＬを算出する。このとき、プライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐが大きいほど、チェーン伸び量ΔＬを長く算出する。そして、これに合わせて目標変速比の制限値を設定するので、時刻ｔ２２以降も目標変速比の制限値が変更される(図１４(Ｅ))。
【０１１８】
一方、比較形態のようにプライマリープーリーに入力されるトルクＴｐにのみ基づいて目標変速比の制限値を設定する場合は、時刻ｔ２２以降は目標変速比の制限値が変更されない(図１４(Ｅ))。したがってこのようにしては、目標変速比が無用に制限されることとなり、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまう可能性があった。
【０１１９】
これに対して本実施形態によれば、時刻ｔ２２以降も目標変速比の制限値が変更されるので、目標変速比が無用に制限されることがなく、実際に採用しうる範囲で最大の変速比幅を確保できる。
【０１２０】
また、最Ｈｉｇｈ変速比付近では同一のコーストトルクであっても車速によってプライマリープーリー１１の回転速度が異なるので、比較形態ではチェーンが最も伸びる最大回転速度が常に入力される前提で変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを設定する必要があった。一方、本実施形態では、回転速度に応じて変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを変化させることができるので、回転速度の小さな領域で目標変速比を下げることができる。以上のことから、本実施形態によれば、より適切な変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを指示し、実際に採用しうる範囲で最大の変速比幅を確保できるのである。
【０１２１】
さらに本実施形態では、入力トルクのみでなく、回転速度に応じたチェーン伸び量を推定して変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを算出するので、より適切な変速比幅を確保できる。したがって、より緻密に目標変速比と実変速比の乖離によるフィードバック制御のフィードバック値の蓄積を回避できるのである。
【０１２２】
さらにまた本実施形態では、入力回転速度に応じてチェーン伸び量を推定することによって、低回転速度の最Ｈｉｇｈ変速比での走行時に変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを引き下げることで、エンジンが低回転速度で走行でき、燃費を向上できるという効果が得られるのである。
【０１２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１２４】
たとえば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて、チェーン伸び算出部において、プライマリー入力トルクＴｐ、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求めてもよい。この場合は、チェーン伸び量ΔＬ、プライマリー入力トルクＴｐ、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー回転速度Ｎｓを軸とする４次元マップに、プライマリー入力トルクＴｐ、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー回転速度Ｎｓを適用してチェーン伸び量ΔＬを求めればよい。
【０１２５】
たとえば、上記説明においては、無端トルク伝達部材としてＶチェーンを例示したが、これには限定されない。たとえばゴムその他の樹脂製のベルトであってもよい。セカンダリープーリーに作用して動力を伝達するときに弾性変形による伸びが発生するものに適用可能である。
【０１２６】
また上記説明においては、プーリー推力としてセカンダリー推力に基づいてチェーン伸び量を算出したが、プライマリー推力に基づいて算出してもよい。
【０１２７】
さらに上記説明においては、プーリー回転速度としてプライマリー回転速度に基づいてチェーン伸び量を算出したが、セカンダリー回転速度に基づいて算出してもよい。
【０１２８】
さらにまた、上記実施形態では、プライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓに基づいて、またはプライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいて、一旦チェーンの伸び量ΔＬを算出して変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを求めたが、予めマップなどを準備しておいて、プライマリー入力トルクＴｐ、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー回転速度Ｎｓから変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを直接求めてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
４ 無段変速機（ＣＶＴ）
１１ プライマリープーリー
１２ セカンダリープーリー
１３ Ｖチェーン（無端トルク伝達部材）
２２ 変速コントローラー
Ｂ５１ 目標変速比算出部
Ｂ５２ チェーン伸び算出部（制限値算出部）
Ｂ５３ 変速比上限算出部（制限値算出部）
Ｂ５４ 変速比下限算出部（制限値算出部）
Ｂ５５ 目標変速比設定部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無段変速機の変速を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力軸に設けられるプライマリープーリーと、出力軸に設けられるセカンダリープーリーと、これらのプーリーに掛け渡される無端トルク伝達部材と、を備える無段変速機(Continuously Variable Transmission；以下適宜「ＣＶＴ」と称す)が公知である。そして、プライマリープーリー及びセカンダリープーリーは、それぞれ、固定シーブと可動シーブとを備える。
【０００３】
変速比が制御されるときには、まず、アクセラレーターペダル操作量や車速が変速特性マップに適用されて、プライマリープーリーの目標回転速度が設定される。次いで、この目標回転速度を実現するための目標変速比が設定される。そして、この目標変速比を実現するように、プライマリープーリーの可動シーブが軸方向に移動する。これに合わせて、セカンダリープーリーは、無端トルク伝達部材が滑らないように、所定の推力で無端トルク伝達部材を締め付ける。このようにすることで、無端トルク伝達部材の巻き付け径が変化し、変速比が無段階に制御される。
【０００４】
無端トルク伝達部材には、スチールベルトやチェーンベルトがある。
【０００５】
スチールベルトは、多数のエレメントがバンドによって環状に保持されている。スチールベルトは、セカンダリープーリーに押圧力を作用させて動力を伝達する。
【０００６】
一方、チェーンベルトは、多数のブロックがリンクやピンを介して環状に連結されている。チェーンベルトは、セカンダリープーリーに引っ張り力を作用させて動力を伝達する。このとき、チェーンベルトには弾性変形による伸びが発生する可能性がある。この伸びを考慮しないと、変速制御に応答遅れが生じる。
【０００７】
たとえば、目標変速比が最小値に設定される場合、すなわち車両がオーバードライブ状態で走行する場合に、入力トルクが増大してチェーンベルト(無端トルク伝達部材)が伸びると、伸び量に応じてセカンダリープーリーの巻き付け径が拡大する。すると、実際の変速比は目標変速比よりもロー側に変化する。このとき、制御ユニットが把握する目標変速比と無段変速機の実変速比とが相違するので、制御ユニットは目標変速比に向けてフィードバック制御を実行する。つまり、制御ユニットは、実変速比を目標変速比に近づけようとフィードバック制御を実行する。しかしながら、チェーンベルト(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実変速比が目標変速比に一致させることはできない。それでも、制御ユニットは、フィードバック制御を実行し続ける。すると、フィードバック値がアップシフト側に蓄積されてしまう。
【０００８】
フィードバック値が蓄積された状態で、ダウンシフト指令があると、アップシフト側に蓄積されたフィードバック値が解消されるまで、無段変速機のダウンシフト操作が実質的に停止する。すなわち、変速制御の応答性が低下する。このような応答遅れがあると、運転者は違和感を感じる。
【０００９】
このように、チェーンベルト(無端トルク伝達部材)が伸びていなければ、実現できる目標変速比であっても、チェーンベルト(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実現できないことがある。
【００１０】
そこで特許文献１では、入力トルクに応じて目標変速比を実現可能な範囲に制限することで、フィードバック値の蓄積を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１８９０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、本件発明者らは、鋭意研究を重ねることで、特許文献１では、車両の運転状態によっては、目標変速比が無用に制限されることとなり、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまう可能性があることを見いだし、さらに精緻に無段変速機の変速を制御する手法を知見した。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、本発明の目的は、目標変速比が無用に制限されて、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまうことを防止できる無段変速機の変速制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。
【００１５】
本発明は、一対のプーリーに掛け回された無端トルク伝達部材を介して前記一対のプーリー間で変速する無段変速機の変速制御装置に関する。そして、変速機の目標変速比を算出する目標変速比算出部と、プーリー推力及びプーリー回転速度の少なくともいずれか一方と、変速機に入力されるトルクと、に基づいて目標変速比の制限値を算出する制限値算出部と、前記目標変速比算出部で算出された目標変速比算出値が前記制限値を越えれば、前記制限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が前記制限値を越えなければ、目標変速比算出値を目標変速比として設定する目標変速比設定部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、変速機に入力されるトルクのみならずプーリー推力及びプーリー回転速度の少なくともいずれか一方にも基づいて目標変速比の制限値を算出するようにしたので、目標変速比が無用に制限されて、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまうことを防止できる。
【００１７】
本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明による無段変速機の変速制御装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は、推力比マップの一例を示す図である。
【図３】図３は、推力比が１以上の領域での指示推力の内訳を例示する図である。
【図４】図４は、変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【図５】図５は、変速比マップの一例を示す図である。
【図６】図６は、変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【図７】図７は、変速比マップの一例を示す図である。
【図８】図８は、プライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求めるための三次元マップの一例を示す図である。
【図９】図９は、チェーン伸び量から変速比上限及び変速比下限を求めるためのマップの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態による作用効果を説明する図である。
【図１１】プライマリー入力トルクＴｐが一定であっても、プライマリー回転速度Ｎｓが異なる場合について説明する図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態における変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、プライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求めるための三次元マップの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態による作用効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明による無段変速機の変速制御装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【００２０】
図１を参照すると、車両駆動システムは、走行用動力源として内燃エンジン１を備える。内燃エンジン１の出力回転は、トルクコンバーター２、第１ギヤ列３、ＣＶＴ４、第２ギヤ列５、及び終端減速装置６を介して駆動輪７へと伝達される。
【００２１】
ＣＶＴ４は、チェーン式無段変速機構である。ＣＶＴ４は、プライマリープーリー１１と、セカンダリープーリー１２と、Ｖチェーン１３と、を備える。
【００２２】
プライマリープーリー１１は、入力軸に設けられ、内燃エンジン１の回転トルクが、トルクコンバーター２と第１ギヤ列３を介して入力される。プライマリープーリー１１は、固定シーブと、固定シーブにシーブ面を対向させてＶ溝を形成する可動シーブと、を含む。プライマリープーリー１１の可動シーブの背面には、可動シーブを軸方向に変位させる油圧シリンダー１５が設けられる。
【００２３】
セカンダリープーリー１２の基本構造はプライマリープーリー１１と同様である。すなわちセカンダリープーリー１２は、出力軸に設けられ、第２ギヤ列５と終端減速装置６を介して駆動輪７に出力される。セカンダリープーリー１２は、固定シーブと、固定シーブにシーブ面を対向させてＶ溝を形成する可動シーブと、を含む。セカンダリープーリー１２の可動シーブの背面には、可動シーブを軸方向に変位させる油圧シリンダー１６が設けられる。
【００２４】
Ｖチェーン１３は、プライマリープーリー１１とセカンダリープーリー１２とに掛け渡される無端トルク伝達部材である。Ｖチェーン１３はプライマリープーリー１１の回転トルクをセカンダリープーリー１２に伝達する。Ｖチェーン１３の断面は、Ｖチェーン１３の中心方向に向かって幅を漸減するＶ字形である。Ｖチェーン１３は、多数のブロックがリンクやピンを介して環状に連結されている。Ｖチェーン１３は、セカンダリープーリーに引っ張り力を作用させて動力を伝達する。そのためＶチェーン１３には、弾性変形による伸びが発生しやすい。
【００２５】
油圧シリンダー１５と１６は供給される油圧に応じた推力を可動シーブに及ぼし、Ｖ溝の幅を変化させる。結果として、Ｖチェーン１３の各プーリー１１と１２への巻き付き半径が変化し、ＣＶＴ４は変速比を無段階に変化させる。なお、「変速比」は、プライマリープーリー１１の回転速度をセカンダリープーリー１２の回転速度で割って得られる値である。
【００２６】
ＣＶＴ４の変速制御は、内燃エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ１０と、オイルポンプ１０からの油圧を調圧して油圧シリンダー１５と１６に供給する油圧制御回路２１と、油圧制御回路２１を制御する変速コントローラー２２によって行われる。
【００２７】
変速コントローラー２２は中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリー(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリー(ＲＡＭ)及び入出力インターフェース(Ｉ／Ｏインターフェース)を備えたマイクロコンピューターで構成される。コントローラーを複数のマイクロコンピューターで構成してもよい。
【００２８】
変速コントローラー２２は内燃エンジン１の負荷と車両の速度に基づき公知の方法で目標変速比を決定し、ＣＶＴ４の変速比を目標変速比へとフィードバック制御する。
【００２９】
変速コントローラー２２には、内燃エンジン１の負荷として車両が備えるアクセラレーターペダルの操作量ＡＰＯを検出するアクセラレーターペダル操作量センサー４１、車両が備えるセレクターレバーのセレクト位置を検出するインヒビタースイッチ４５、プライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐを検出する回転速度センサー４２、セカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓを検出する回転速度センサー４３から、それぞれの検出データが信号入力される。なおセカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓと車速ＶＳＰとは、一定の比例関係にあるので、回転速度センサー４３が検出する回転速度Ｎｓから車速ＶＳＰを求めることができる。
【００３０】
続いて、ＣＶＴ４のプライマリープーリー及びセカンダリープーリーの推力の設定方法について説明しておく。なお以下の説明では、油圧シリンダー１５がプライマリープーリー１１に加える推力をプライマリー推力、油圧シリンダー１６がセカンダリープーリー１２に加える推力をセカンダリー推力と称する。
【００３１】
まず最初に滑り限界推力について説明する。プライマリー推力とセカンダリー推力との少なくとも一方が、基準推力を下回ると実質的な滑りが発生し、摩擦面の損耗により表面状態が悪化するため無端トルク伝達部材の耐久性を損ねるおそれがある。そこで、無端トルク伝達部材とプーリーとの間でトルクを伝達するときに、実質的な滑りを発生させないために必要な基準推力を滑り限界推力と称する。なお、実質的な滑りと記載したのは、Ｖチェーン１３の場合は正常なトルク伝達においてもプライマリープーリー１１及びセカンダリープーリー１２に対してそれぞれ極微小な滑りを生じるからである。以下の説明において、実質的な滑りはトルク伝達に支障を来すようなＶチェーン１３の滑りを意味する。
【００３２】
プライマリープーリーと無端トルク伝達部材との間、及びセカンダリープーリーと無端トルク伝達部材との間の双方で滑りを発生させないためには、プライマリー推力及びセカンダリー推力をともに滑り限界推力よりも大きくする必要がある。
【００３３】
次にバランス推力について説明する。バランス推力とは、目標変速比を実現するときの推力比を満たす推力である。なお推力比とは、プライマリー推力Ｆｐとセカンダリー推力Ｆｓとの比(Ｆｐ／Ｆｓ)である。
【００３４】
プライマリープーリーに作用する入力トルクがゼロ、すなわち無負荷状態では、プライマリー推力とセカンダリー推力とを同等とすると変速比１となる。プライマリー推力をセカンダリー推力よりも小さくすると、ロー側の変速比になる。プライマリー推力をセカンダリー推力よりも大きくすると、ハイ側の変速比になる。
【００３５】
プライマリープーリーに作用する入力トルクが正、すなわちベルトに負荷がかかる状態では、プライマリープーリー側のベルト入口の張力が、出口の張力より大きいことに基因して、プライマリー巻き付き半径が小さくなろうとする。そのため無負荷状態のときよりも、より大きなプライマリー推力が必要である。したがって、目標変速比を実現するために、プライマリー推力及びセカンダリー推力は、それぞれ目標変速比や無端トルク伝達部材にかかる負荷の状態により定まる推力比を実現するようなバランス推力とする必要がある。
【００３６】
セカンダリー推力及びプライマリー推力は、無端トルク伝達部材の滑りを起こさず、かつ目標変速比を実現するために、それぞれが滑り限界推力よりも大きく、バランス推力となるように設定される必要がある。
【００３７】
ここで、滑り限界推力(滑り限界セカンダリー推力及び滑り限界プライマリー推力)は、一般的に次式(１)で表される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
また滑り限界セカンダリー推力は、次式(２)でも表される。
【００４０】
【数２】
【００４１】
通常、変速比をｉｐとすると、プライマリープーリー入力トルクＴｐとセカンダリープーリー入力トルクＴｓとは、次式(３)の関係にある。
【００４２】
【数３】
【００４３】
またプライマリープーリー１１へのＶチェーン１３の巻き付き半径Ｒｐとセカンダリープーリー１２へのＶチェーン１３の巻き付き半径Ｒｓとは、次式(４)の関係にある。
【００４４】
【数４】
【００４５】
以上の関係から、式(１)と式(２)とは同等であり、すなわちセカンダリー滑り限界推力Ｆｓ＿ｍｉｎとプライマリー滑り限界推力Ｆｐ＿ｍｉｎとは、同じとすることができる。部品の製造誤差などがあっても確実にベルト滑りを回避するには、滑り限界推力を式(１)で得られる値よりも少し大きな値とすることが望ましい。
【００４６】
バランスセカンダリー推力Ｆｓ及びバランスプライマリー推力Ｆｐは、一般に、図２に示した推力比マップから求まる。図２において横軸は、無端トルク伝達部材の伝達トルク容量(Ｔｉｎ＿ｍａｘ)に対するプライマリープーリーへの入力トルクＴｐの割合である入力トルク比(Ｔｐ／Ｔｉｎ＿ｍａｘ)である。ここで伝達トルク容量とは、無端トルク伝達部材が滑ることなくプライマリープーリーからセカンダリープーリーに伝達可能な最大トルクのことを言い、換言すれば、伝達トルク容量は、式(１)から逆算される実際のセカンダリー推力及びプライマリー推力のうち低いほうを滑り限界推力としたときに、プライマリープーリーへ入力されるトルク(実際のセカンダリー推力・プライマリー推力に対して無端トルク伝達部材の滑りを起こさない最大のプライマリープーリーへの入力トルク)である。図２において縦軸は各目標変速比ごとのバランスセカンダリー推力に対するバランスプライマリー推力の割合、すなわち推力比(Ｆｐ／Ｆｓ)である。
【００４７】
以上から無端トルク伝達部材の滑りを防止したうえで目標変速比を実現するには、推力比が１以上の領域では、セカンダリー推力を少なくとも滑り限界推力に設定するとともに、このセカンダリー推力とのバランス推力になるようにプライマリー推力を設定する。一方、推力比が１未満の領域では、プライマリー推力を少なくとも滑り限界推力に設定するとともに、このプライマリー推力とのバランス推力になるようにセカンダリー推力を設定する。
【００４８】
図３は、推力比が１以上の領域での指示推力の内訳を例示する図である。
【００４９】
まずセカンダリー推力Ｆｓとプライマリー推力Ｆｐとの両方を滑り限界推力よりも大きくする。そして、セカンダリー推力Ｆｓとプライマリー推力Ｆｐとの比が、推力比を満たすようにプライマリー推力に不足分を増大させる。このようにすることで、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー推力Ｆｐの両方が滑り限界推力を下回ることなく、バランス推力とすることができる。このようにして、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー推力Ｆｐを設定するのである。
【００５０】
図４は、変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【００５１】
なお図４に示すブロックＢ１−Ｂ１５は変速コントローラー２２の制御機能を仮想的なユニットとして示したものであり、物理的な存在を意味するものではない。
【００５２】
変速コントローラー２２は、滑り限界推力Ｆｍｉｎ、目標変速比Ｄｉｐ、セカンダリーバランス推力Ｆｓ、プライマリーバランス推力Ｆｐを算出するために、プライマリー入力トルク算出部Ｂ１と、滑り限界推力算出部Ｂ２と、Ｖチェーン伝達トルク容量算出部Ｂ３と、目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４と、目標変速比設定部Ｂ５と、推力比算出部Ｂ６と、セカンダリーバランス推力算出部Ｂ７と、プライマリーバランス推力算出部Ｂ８と、を備える。
【００５３】
プライマリー入力トルク算出部Ｂ１は、エンジン制御ユニット(ＥＣＵ)から受信するエンジントルクＴｅｎｇと、クラッチの締結状態と、トルクコンバーターのロックアップ状態(すなわち速度比及び流体性能)と、エンジンからプライマリープーリーまでの部分におけるイナーシャトルクと、に基づいて、プライマリー入力トルクＴｐを算出する。
【００５４】
滑り限界推力算出部Ｂ２は、式(１)に基づいて、プライマリー入力トルクＴｐと、プライマリー巻き付き半径Ｒｐと、Ｖチェーン−プーリー間摩擦係数μと、シーブ角αから滑り限界推力Ｆｍｉｎと、を算出する。なおプライマリー巻き付き半径Ｒｐは、通常変速比に基づいて算出される。滑り限界推力Ｆｍｉｎは、シーブ角αから算出される。またＶチェーンの滑りを確実に防止するために、式(１)による算出結果にマージンを加えて少し大きな値としてもよい。
【００５５】
Ｖチェーン伝達トルク容量算出部Ｂ３は、式(１)に基づいて、プライマリー入力トルクＴｐと滑り限界推力ＦｍｉｎとからＶチェーン伝達トルク容量Ｔｉｎ＿ｍｉｘ(式(１)のＴｐ)を算出する。
【００５６】
目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４は、変速線(一例を図５に示す)に基づいてアクセラレーターペダル操作量ＡＰＯとセカンダリー回転速度Ｎｓとから目標プライマリー回転速度ＤＮｐを算出する。具体的な内容は、後述する。
【００５７】
目標変速比設定部Ｂ５は、目標プライマリー回転速度ＤＮｐとセカンダリー回転速度Ｎｓとから目標変速比Ｄｉｐを算出する。
【００５８】
推力比算出部Ｂ６は、目標変速比Ｄｉｐと、プライマリー入力トルクＴｐと、Ｖチェーン伝達トルク容量Ｔｉｎ＿ｍａｘを基とする入力トルク比Ｔｐ／Ｔｉｎ＿ｍａｘとから推力比Ｆｐ／Ｆｓを算出する。
【００５９】
セカンダリーバランス推力算出部Ｂ７は、推力比Ｆｐ／Ｆｓが１以上の場合にはＦｍｉｎをセカンダリーバランス推力Ｆｓとして出力し、推力比Ｆｐ／Ｆｓが１未満の場合にはＦｍｉｎ／（Ｆｐ／Ｆｓ）をセカンダリーバランス推力Ｆｓとして出力する。
【００６０】
プライマリーバランス推力算出部Ｂ８は、推力比Ｆｐ／Ｆｓが１以上の場合にはＦｍｉｎ×Ｆｐ／Ｆｓをプライマリーバランス推力Ｆｐとし、推力比Ｆｐ／Ｆｓが１未満の場合にはＦｍｉｎをプライマリーバランス推力Ｆｐとする。
【００６１】
また変速コントローラー２２は、目標変速比Ｄｉｐに対する実変速比ｉｐをフィードバック制御するために、実変速比算出部Ｂ９と、変速比フィードバックセカンダリー推力算出部Ｂ１０と、変速比フィードバックプライマリー推力算出部Ｂ１１と、変速比フィードバックセカンダリー推力加算部Ｂ１２と、変速比フィードバックプライマリー推力加算部Ｂ１３と、を備える。
【００６２】
実変速比算出部Ｂ９は、プライマリー回転速度Ｎｐとセカンダリー回転速度Ｎｓとから実変速比ｉｐを算出する。
【００６３】
変速比フィードバックセカンダリー推力算出部Ｂ１０は、実変速比ｉｐと目標変速比Ｄｉｐとに基づいて変速比フィードバックセカンダリー推力Ｆｓ＿ｆｂを算出する。なお、変速比フィードバックセカンダリー推力加算後の指示セカンダリー推力が滑り限界推力を下回らない範囲で、変速比フィードバックセカンダリー推力Ｆｓ＿ｆｂを算出する。
【００６４】
変速比フィードバックプライマリー推力算出部Ｂ１１は、実変速比ｉｐと目標変速比Ｄｉｐに基づいて変速比フィードバックプライマリー推力Ｆｐ＿ｆｂを算出する。なお、変速比フィードバックプライマリー推力加算後の指示プライマリー推力が滑り限界推力を下回らない範囲で、変速比フィードバックプライマリー推力Ｆｐ＿ｆｂを算出する。
【００６５】
変速比フィードバックセカンダリー推力加算部Ｂ１２は、セカンダリーバランス推力Ｆｓに変速比フィードバックセカンダリー推力Ｆｓ＿ｆｂを加算する。これによってセカンダリー推力に変速比フィードバックが適用される。
【００６６】
変速比フィードバックプライマリー推力加算部Ｂ１３は、プライマリーバランス推力Ｆｐに変速比フィードバックプライマリー推力Ｆｐ＿ｆｂを加算する。これによってプライマリー推力にも変速比フィードバックが適用される。
【００６７】
さらに変速コントローラー２２は、目標セカンダリー圧Ｐｓと目標プライマリー圧Ｐｐを算出するために、セカンダリー油圧換算部Ｂ１４と、プライマリー油圧換算部Ｂ１５と、を備える。
【００６８】
セカンダリー油圧換算部Ｂ１４は、変速比フィードバック後のセカンダリー推力から遠心推力、ばね推力を減算後、セカンダリー受圧面積で割ることで、目標セカンダリー圧Ｐｓを算出する。なお遠心推力は、セカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓとあらかじめ定められたセカンダリープーリー遠心推力係数とから算出される。ばね推力は油圧シリンダー１６のストローク距離から算出する。
【００６９】
プライマリー油圧換算部Ｂ１５は、変速比フィードバック後のプライマリー推力から遠心推力、ばね推力を減算後、プライマリー受圧面積で割ることで目標プライマリー圧Ｐｐを算出する。なお遠心推力は、プライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐとあらかじめ定められたセカンダリープーリー遠心推力係数とから算出される。ばね推力は油圧シリンダー１５のストローク距離から算出する。
【００７０】
そして目標セカンダリー推力に基づいてセカンダリー圧ソレノイドが調節されるとともに、目標プライマリー推力に基づいてプライマリー圧ソレノイドが調節されることで、セカンダリープーリー及びプライマリープーリーのそれぞれでＶチェーン伝達トルク容量を確保しつつ、目標変速比を実現できる。
【００７１】
図５は、変速比マップの一例を示す図である。
【００７２】
目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４では、この変速比マップに、セカンダリー回転速度Ｎｓ(出力回転、≒車速ＶＳＰ)とアクセラレーターペダル操作量ＡＰＯとを適用して、目標プライマリー回転速度ＤＮｐを算出する。
【００７３】
変速比マップには、図５に示すように最Ｌｏｗ変速比から最Ｈｉｇｈ変速比までの間に、アクセラレーターペダル操作量に応じた複数の変速線が設定されている。なお図５では、図面の煩雑を防ぐために、最Ｌｏｗ変速比線及び最Ｈｉｇｈ変速比線の他には、１本の変速線のみを破線で示した。
【００７４】
これらの変速線から、セカンダリー回転速度が一定であっても、アクセラレーターペダル操作量が小さければ目標プライマリー回転速度が小さく、アクセラレーターペダル操作量が大きければ目標プライマリー回転速度が大きいことが判る。
【００７５】
セカンダリー回転速度がＮｓ０、アクセラレーターペダル操作量がＡＰＯ０である場合には、変速線から目標プライマリー回転速度はＤＮｐ０となる。
【００７６】
そして、この場合には、セカンダリー回転速度Ｎｓ０と目標プライマリー回転速度ＤＮｐから、目標変速比はＤｉｐとなる。
【００７７】
このためセカンダリー回転速度が小さいときに(すなわち低車速のときに)、アクセラレーターペダル操作量が大きいと、目標変速比が最Ｌｏｗ変速比となる。セカンダリー回転速度が大きいときに(すなわち高車速のときに)、アクセラレーターペダル操作量が小さいと、目標変速比が最Ｈｉｇｈ変速比となる。
【００７８】
上述したように、本実施形態で用いられるＣＶＴ４は、無端トルク伝達部材としてＶチェーン１３を使用するチェーン式無段変速機構である。すなわちＣＶＴ４は、Ｖチェーン１３によってプライマリープーリー１１の回転トルクをセカンダリープーリー１２に伝達する。Ｖチェーン１３は、セカンダリープーリーに対する引っ張り力によって動力を伝達する。そのためＶチェーン１３には、弾性変形による伸びが発生しやすい。この伸びを考慮しないと、変速制御に応答遅れが生じる。
【００７９】
たとえば、目標変速比が最小値に設定される場合、すなわち車両がオーバードライブ状態で走行する場合に、入力トルクが増大してＶチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びると、伸び量に応じてセカンダリープーリーの巻き付け径が拡大する。すると、実際の変速比は目標変速比よりもロー側に変化する。このとき、制御ユニットが把握する目標変速比と無段変速機の実変速比とが相違するので、制御ユニットは目標変速比に向けてフィードバック制御を実行する。つまり、制御ユニットは、実変速比を目標変速比に近づけようとフィードバック制御を実行する。しかしながら、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実変速比が目標変速比に一致させることはできない。それでも、制御ユニットは、フィードバック制御を実行し続ける。すると、フィードバック値がアップシフト側に蓄積されてしまう。
【００８０】
フィードバック値が蓄積された状態で、ダウンシフト指令があると、アップシフト側に蓄積されたフィードバック値が解消されるまで、無段変速機のダウンシフト操作が実質的に停止する。すなわち、変速制御の応答性が低下する。このような応答遅れがあると、運転者は違和感を感じる。
【００８１】
このように、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びていなければ、実現できる目標変速比であっても、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実現できないことがある。
【００８２】
そこで上述のように特許文献１では、入力トルクに応じて目標変速比を実現可能な範囲に制限することで、フィードバック値の蓄積を防止しているが、それでもまだ不十分であることが知見された。
【００８３】
すなわち、たとえば停車中にアクセラレーターペダルの踏み込みがあって発進するときには、直後に大きな入力トルクが見込まれるので、無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)の滑りを防止すべく、予めプーリー推力を上げて無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)を締め付けるようにしている。このような状態では、入力トルクは不変であるが、プーリー推力が上昇しているために、無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)の伸び量が大きくなる可能性がある。
【００８４】
そこでこのような場合であっても、無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)の伸び量を正確に推定することで、さらに精緻に無段変速機の変速を制御する手法を提案する。具体的な内容を以下に説明する。
【００８５】
図６は、変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【００８６】
変速コントローラー２２には、上述のように、目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４と、目標変速比設定部Ｂ５と、が含まれているが、さらに詳細に説明すると以下のようになる。
【００８７】
目標プライマリー回転速度算出部Ｂ４は、アクセラレーターペダルの操作量ＡＰＯ及びセカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓに基づいて、目標プライマリー回転速度ＤＮｐを算出する。この説明は、前述の説明と重複するが、発明を正確に理解するために、あえて説明する。具体的には、図７に示すような変速比マップにアクセラレーターペダルの操作量ＡＰＯ及びセカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓを適用することで目標プライマリープーリー回転速度ＤＮｐを求める。図７では、セカンダリー回転速度がＮｓ１、アクセラレーターペダル操作量がＡＰＯ１の場合である。この場合には、変速線から目標プライマリー回転速度はＤＮｐ１となる。
【００８８】
目標変速比算出部Ｂ５１は、目標プライマリー回転速度ＤＮｐをセカンダリープーリー１２の回転速度Ｎｓで除して目標変速比算出値Ｄｉｐ１を算出する。
【００８９】
チェーン伸び算出部Ｂ５２は、プライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求める。具体的には、ｘｚ座標が図８(Ａ)で示され、ｙｚ座標が図８(Ｂ)で示される三次元マップにプライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓを適用することでチェーン伸び量ΔＬを求める。なおＶチェーン１３の伸び量ΔＬは、Ｖチェーン１３の張力に依存する。そして図８(Ａ)から判るようにＶチェーン１３の伸び量ΔＬは、プライマリープーリー１１とセカンダリープーリー１２の変速比、セカンダリープーリー１２の可動シーブ推力Ｆｓ、及びプライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐを一定とすると、プライマリープーリー１１の入力トルクＴｐが増大するにつれて緩やかに増大する。また図８(Ｂ)から判るようにＶチェーン１３の伸び量ΔＬは、プライマリープーリー１１の入力トルクＴｐと回転速度Ｎｐ、及びプライマリープーリー１１とセカンダリープーリー１２の変速比を一定とすると、セカンダリープーリー１２の可動シーブ推力Ｆｓが大きいほど大きい。
【００９０】
なお、プライマリー入力トルクＴｐは、上述のように、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）より受信するエンジントルクＴｅｎｇと、クラッチの締結状態と、トルクコンバーターのロックアップ状態(すなわち速度比及び流体性能)と、エンジンからプライマリープーリーまでの部分におけるイナーシャトルクと、に基づいて、算出される。プライマリー回転速度Ｎｐは、プライマリー回転速度センサー４２で検出される。セカンダリー推力Ｆｓは、入力トルクから概算した値、前回算出値などを用いればよい。
【００９１】
変速比上限算出部Ｂ５３は、チェーン伸び量ΔＬに基づいて変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを算出する。具体的には、図９に示すような変速比マップにチェーン伸び量ΔＬを適用して変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを求める。たとえば変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸは、チェーン伸び量ΔＬがゼロであれば、破線で示される最Ｌｏｗ変速比になり、チェーン伸び量ΔＬが最大値であれば、実線で示される最Ｌｏｗ変速比になる。この間は、チェーン伸び量に比例して、最Ｌｏｗ変速比が設定される。変速比下限算出部Ｂ５４も、同様にチェーン伸び量ΔＬに基づいて変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを算出する。
【００９２】
目標変速比設定部Ｂ５５は、目標変速比算出値Ｄｉｐ１が変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸよりも大きいときには、変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを目標変速比Ｄｉｐとして設定する。目標変速比算出値Ｄｉｐ１が変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮよりも小さいときには、変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを目標変速比Ｄｉｐとして設定する。目標変速比算出値Ｄｉｐ１が変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ以下であって、かつ変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮ以上であれば、目標変速比算出値Ｄｉｐ１を目標変速比Ｄｉｐとして設定する。
【００９３】
図７では、目標変速比算出値Ｄｉｐ１が変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮよりも小さかったので、変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮが目標変速比Ｄｉｐとして設定された。
【００９４】
なお変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮは、チェーン長Ｌ、プーリーストッパーの位置などのハード緒元よって決まる。チェーン長Ｌはチェーンに作用する張力によって決まるので、入力トルクＴｐ、プライマリー推力Ｆｐ、セカンダリー推力Ｆｓ、遠心項(プライマリー回転速度Ｎｐ及びセカンダリー回転速度Ｎｓに基づいて算出できる)によって求まる。このチェーン長Ｌとストッパーの位置とによって変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮが決まるので、変速比上限算出部Ｂ５３や変速比下限算出部Ｂ５４において、これらの算出結果をマップに設定しておき、各入力に対応した変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ・変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを算出するようにしてもよい。たとえば最Ｈｉｇｈ変速比に対応するストッパーがプライマリープーリー側に設けられている場合には、チェーンが伸びると最Ｌｏｗ変速比はＬｏｗシフトすることとなる。各入力のうち入力トルクＴｐのみが上昇した場合には、チェーンにかかる張力が上昇してチェーンが伸びるので、最Ｈｉｇｈ変速比がＬｏｗシフトする。また各入力のうちプライマリー回転速度Ｎｐ及びセカンダリー回転速度Ｎｓのみが上昇した場合には、チェーンにかかる張力が上昇してチェーンが伸びるので、最Ｈｉｇｈ変速比がＬｏｗシフトする。さらに各入力のうちセカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー推力Ｆｐのみが上昇した場合には、チェーンにかかる張力が上昇してチェーンが伸びるため、最Ｈｉｇｈ変速比がＬｏｗシフトする。
【００９５】
図１０は、本実施形態による作用効果を説明する図である。
【００９６】
時刻ｔ１１でアクセラレーターペダルが踏み込まれると(図１０(Ａ))、直後に大きな入力トルクが見込まれるので、無端トルク伝達部材(Ｖチェーン)の滑りを防止すべく、プーリー推力が大きくなる(図１０(Ｃ))。これによりＶチェーンの張力が大きくなりＶチェーンが伸びる(図１０(Ｄ))。
【００９７】
このとき本実施形態では、プライマリープーリーに入力されるトルクＴｐ及びセカンダリープーリーに作用する推力Ｆｓに基づいてチェーン長Ｌを算出する。このとき、セカンダリープーリーに作用する推力Ｆｓが大きいほど、チェーン長Ｌを長く算出する。そして、これに合わせて目標変速比の制限値を設定するので、時刻ｔ１１で目標変速比の制限値が変更される(図１０(Ｅ))。
【００９８】
一方、比較形態のようにプライマリープーリーに入力されるトルクＴｐにのみ基づいて目標変速比の制限値を設定する場合は、トルクＴｐの上昇に合わせて、目標変速比の制限値も変化する(図１０(Ｅ))。したがってこのようにしては、目標変速比が無用に制限されることとなり、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまう可能性があった。
【００９９】
これに対して本実施形態によれば、時刻ｔ１１で目標変速比の制限値が変更されるので(図１０(Ｅ))、目標変速比が無用に制限されることがなく、実際に採用しうる範囲で最大の変速比幅を確保できる。
【０１００】
また目標変速比の下限値を算出する場合においても、ホイルスピン対応時やフェールセーフ時における入力トルクと独立した推力上昇にも対応できることとなり、目標変速比と実変速比が乖離を防止し、フィードバック制御のフィードバック値の蓄積を回避できるのである。
【０１０１】
さらに本実施形態では、入力トルクのみでなく、推力に応じたチェーン伸び量を推定して変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを算出するので、より適切な変速比幅を確保できる。したがって、より緻密に目標変速比と実変速比の乖離によるフィードバック制御のフィードバック値の蓄積を回避できるのである。
【０１０２】
さらにまた本実施形態では、発進時の推力増大補正に応じてチェーン伸び量を大きく推定することによって、高い変速比が求められる発進時において変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを引き上げることができるのである。
【０１０３】
目標変速比が最小値に設定される場合、すなわち車両がオーバードライブ状態で走行する場合に、入力トルクが増大してＶチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びると、伸び量に応じてセカンダリープーリーの巻き付け径が拡大する。すると、実際の変速比は目標変速比よりもロー側に変化する。制御ユニットが把握する目標変速比と無段変速機の実変速比とが相違すると、制御ユニットは目標変速比に向けてフィードバック制御を実行する。つまり、制御ユニットは、実変速比を目標変速比に近づけようとフィードバック制御を実行する。本実施形態が適用されないと、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実変速比が目標変速比に一致させることはできないことがある。それでも、制御ユニットは、フィードバック制御を実行し続ける。すると、フィードバック値がアップシフト側に蓄積されてしまう。フィードバック値が蓄積された状態で、ダウンシフト指令があると、アップシフト側に蓄積されたフィードバック値が解消されるまで、無段変速機のダウンシフト操作が実質的に停止する。すなわち、変速制御の応答性が低下する。このような応答遅れがあると、運転者は違和感を感じる。
【０１０４】
またセカンダリープーリーの可動シーブが広がってストッパーに当接した状態、すなわちＶチェーン(無端トルク伝達部材)のセカンダリープーリーへの巻き付け半径が固定された状態で、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びると、伸び量に応じてプライマリープーリーの巻き付け径が拡大する。すると、実際の変速比は目標変速比よりもハイ側に変化する。このとき、制御ユニットが把握する目標変速比と無段変速機の実変速比とが相違するので、制御ユニットは目標変速比に向けてフィードバック制御を実行する。つまり、制御ユニットは、実変速比を目標変速比に近づけようとフィードバック制御を実行する。本実施形態が適用されないと、Ｖチェーン(無端トルク伝達部材)が伸びているときには、実変速比が目標変速比に一致させることはできないことがある。それでも、制御ユニットは、フィードバック制御を実行し続ける。すると、フィードバック値がダウンシフト側に蓄積されてしまう。フィードバック値が蓄積された状態で、アップシフト指令があると、ダウンシフト側に蓄積されたフィードバック値が解消されるまで、無段変速機のアップシフト操作が実質的に停止する。すなわち、変速制御の応答性が低下する。このような応答遅れがあると、運転者は違和感を感じる。
【０１０５】
これに対して本実施形態では、プライマリープーリーに入力されるトルクＴｐ及びセカンダリープーリーに作用する推力Ｆｓに基づいてチェーン長Ｌを算出して、これに合わせて目標変速比の制限値を設定するので、目標変速比の制限値が適切に変更される。したがって、実現できない目標変速比が設定されないので、フィードバック値が蓄積されることがなく、変速制御の応答性の低下を防止でき、運転者に違和感を感じさせないのである。
【０１０６】
（第２実施形態）
第１実施形態では、チェーンに作用する張力は、入力トルクＴｐのみならず、プーリー推力にも影響を受けるという技術知見に鑑み、プライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求めた。
【０１０７】
しかしながら、チェーンに作用する張力は、プーリーの回転速度にも影響を受ける。すなわちプーリーの回転速度が大きいほど、遠心力が大きく作用して、チェーンに作用する張力が大きくなる。そこで本実施形態では、プライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求める。
【０１０８】
ここで図１１を参照して、プライマリー入力トルクＴｐが一定であっても、プライマリー回転速度Ｎｓが異なる場合について説明する。
【０１０９】
トルクコンバーターのロックアップクラッチがオン(締結状態)の場合には、エンジントルクがＣＶＴへの入力トルクになる。エンジントルクＴｅは、アクセラレーターペダル操作量(吸気スロットル開度)ＡＰＯ、及びエンジン回転速度Ｎｅごとに所定の値となり、図１１のように表される。所定のアクセラレーターペダル操作量ＡＰＯのときに、エンジントルクがＴｅ０であっても、エンジン回転速度がＮｅ２の場合とＮｅ３の場合とがある。またアクセラレーターペダル操作量ＡＰＯが変われば(大きくなれば)、エンジントルクがＴｅ０であっても、エンジン回転速度がＮｅ１の場合がある。
【０１１０】
さらに、トルクコンバーターのロックアップクラッチがオフ(解放状態)の場合においても、エンジン回転速度Ｎｅ、速度比(タービン回転速度をエンジン回転速度で割ったもの)から定まるトルク比と容量係数の状況によっては、入力トルクが同じであっても、入力回転速度が変わることがある。
【０１１１】
このようなことから、プライマリー入力トルクＴｐが一定であっても、プライマリー回転速度Ｎｓが異なる場合が存在するのである。
【０１１２】
図１２は、第２実施形態における変速コントローラーの制御内容を示すブロック図である。
【０１１３】
なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
【０１１４】
上記技術知見に鑑み、本実施形態では、チェーン伸び算出部Ｂ５２１において、プライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求める。具体的には、ｘｚ座標が図１３(Ａ)で示され、ｙｚ座標が図１３(Ｂ)で示される三次元マップにプライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓを適用することでチェーン伸び量ΔＬを求める。図１３(Ａ)は、図８(Ａ)と同様である。図１３(Ｂ)から判るように、Ｖチェーン１３の伸び量ΔＬは、プライマリープーリー１１への入力トルク、セカンダリープーリー１２の可動シーブ推力、及びプライマリープーリー１１を一定とすると、プライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐが大きいほど大きい。
【０１１５】
図１４は、第２実施形態による作用効果を説明する図である。
【０１１６】
時刻ｔ２１でアクセラレーターペダルが踏み込まれると(図１４(Ａ))、それに伴ってプライマリープーリーに入力されるトルクＴｐが大きくなり、時刻ｔ２２以降は一定になるが(図１４(Ｂ))、プライマリー回転速度Ｎｐは時刻ｔ２２以降も大きくなることがある(図１４(Ｃ))。具体的な運転シーンを考えると、たとえば路面勾配が変化したために、入力トルクＴｐが変わらなくとも、車速が上昇する場合などである。
【０１１７】
このような場合に、本実施形態では、プライマリープーリーに入力されるトルクＴｐ及びプライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐに基づいてチェーン伸び量ΔＬを算出する。このとき、プライマリープーリー１１の回転速度Ｎｐが大きいほど、チェーン伸び量ΔＬを長く算出する。そして、これに合わせて目標変速比の制限値を設定するので、時刻ｔ２２以降も目標変速比の制限値が変更される(図１４(Ｅ))。
【０１１８】
一方、比較形態のようにプライマリープーリーに入力されるトルクＴｐにのみ基づいて目標変速比の制限値を設定する場合は、時刻ｔ２２以降は目標変速比の制限値が変更されない(図１４(Ｅ))。したがってこのようにしては、目標変速比が無用に制限されることとなり、実際に採用できる変速比幅を不当に狭めてしまう可能性があった。
【０１１９】
これに対して本実施形態によれば、時刻ｔ２２以降も目標変速比の制限値が変更されるので、目標変速比が無用に制限されることがなく、実際に採用しうる範囲で最大の変速比幅を確保できる。
【０１２０】
また、最Ｈｉｇｈ変速比付近では同一のコーストトルクであっても車速によってプライマリープーリー１１の回転速度が異なるので、比較形態ではチェーンが最も伸びる最大回転速度が常に入力される前提で変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを設定する必要があった。一方、本実施形態では、回転速度に応じて変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを変化させることができるので、回転速度の小さな領域で目標変速比を下げることができる。以上のことから、本実施形態によれば、より適切な変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸを指示し、実際に採用しうる範囲で最大の変速比幅を確保できるのである。
【０１２１】
さらに本実施形態では、入力トルクのみでなく、回転速度に応じたチェーン伸び量を推定して変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを算出するので、より適切な変速比幅を確保できる。したがって、より緻密に目標変速比と実変速比の乖離によるフィードバック制御のフィードバック値の蓄積を回避できるのである。
【０１２２】
さらにまた本実施形態では、入力回転速度に応じてチェーン伸び量を推定することによって、低回転速度の最Ｈｉｇｈ変速比での走行時に変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを引き下げることで、エンジンが低回転速度で走行でき、燃費を向上できるという効果が得られるのである。
【０１２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１２４】
たとえば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて、チェーン伸び算出部において、プライマリー入力トルクＴｐ、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいてチェーン伸び量ΔＬを求めてもよい。この場合は、チェーン伸び量ΔＬ、プライマリー入力トルクＴｐ、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー回転速度Ｎｓを軸とする４次元マップに、プライマリー入力トルクＴｐ、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー回転速度Ｎｓを適用してチェーン伸び量ΔＬを求めればよい。
【０１２５】
たとえば、上記説明においては、無端トルク伝達部材としてＶチェーンを例示したが、これには限定されない。たとえばゴムその他の樹脂製のベルトであってもよい。セカンダリープーリーに作用して動力を伝達するときに弾性変形による伸びが発生するものに適用可能である。
【０１２６】
また上記説明においては、プーリー推力としてセカンダリー推力に基づいてチェーン伸び量を算出したが、プライマリー推力に基づいて算出してもよい。
【０１２７】
さらに上記説明においては、プーリー回転速度としてプライマリー回転速度に基づいてチェーン伸び量を算出したが、セカンダリー回転速度に基づいて算出してもよい。
【０１２８】
さらにまた、上記実施形態では、プライマリー入力トルクＴｐ及びセカンダリー推力Ｆｓに基づいて、またはプライマリー入力トルクＴｐ及びプライマリー回転速度Ｎｓに基づいて、一旦チェーンの伸び量ΔＬを算出して変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを求めたが、予めマップなどを準備しておいて、プライマリー入力トルクＴｐ、セカンダリー推力Ｆｓ及びプライマリー回転速度Ｎｓから変速比上限Ｄｉｐ＿ＭＡＸ及び変速比下限Ｄｉｐ＿ＭＩＮを直接求めてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
４ 無段変速機（ＣＶＴ）
１１ プライマリープーリー
１２ セカンダリープーリー
１３ Ｖチェーン（無端トルク伝達部材）
２２ 変速コントローラー
Ｂ５１ 目標変速比算出部
Ｂ５２ チェーン伸び算出部（制限値算出部）
Ｂ５３ 変速比上限算出部（制限値算出部）
Ｂ５４ 変速比下限算出部（制限値算出部）
Ｂ５５ 目標変速比設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のプーリーに掛け回された無端トルク伝達部材を介して前記一対のプーリー間で変速する無段変速機の変速制御装置において、
変速機の目標変速比を算出する目標変速比算出部と、
プーリー推力及びプーリー回転速度の少なくともいずれか一方と、変速機に入力されるトルクと、に基づいて目標変速比の制限値を算出する制限値算出部と、
前記目標変速比算出部で算出された目標変速比算出値が前記制限値を越えれば、前記制限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が前記制限値を越えなければ、目標変速比算出値を目標変速比として設定する目標変速比設定部と、
を有する無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、プーリー推力及びプーリー回転速度の少なくとも一方と入力トルクとに基づいて、前記無端トルク伝達部材の伸び量を算出し、その伸び量に基づいて、目標変速比の制限値を算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、前記無端トルク伝達部材の伸び量に基づいて、目標変速比の上限値及び下限値を算出し、
前記目標変速比設定部は、前記目標変速比算出値が前記上限値よりも大きいときには、その上限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が前記下限値よりも小さいときには、その下限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が前記上限値以下、かつ前記下限値以上であるときには、目標変速比算出値を目標変速比として設定する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、プーリー推力が大きいほど、前記無端トルク伝達部材の伸び量を大きく算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、発進時には、発進以外のときと比較して、前記無端トルク伝達部材の伸び量を大きく算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、プーリー回転速度が大きいほど、前記無端トルク伝達部材の伸び量を大きく算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項７】
請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、下り坂を走行するときは、下り坂以外を走行するときと比較して、前記無端トルク伝達部材の伸び量を大きく算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項１】
一対のプーリーに掛け回された無端トルク伝達部材を介して前記一対のプーリー間で変速する無段変速機の変速制御装置において、
変速機の目標変速比を算出する目標変速比算出部と、
プーリー推力及びプーリー回転速度の少なくともいずれか一方と、変速機に入力されるトルクと、に基づいて目標変速比の制限値を算出する制限値算出部と、
前記目標変速比算出部で算出された目標変速比算出値が前記制限値を越えれば、前記制限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が前記制限値を越えなければ、目標変速比算出値を目標変速比として設定する目標変速比設定部と、
を有する無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、プーリー推力及びプーリー回転速度の少なくとも一方と入力トルクとに基づいて、前記無端トルク伝達部材の伸び量を算出し、その伸び量に基づいて、目標変速比の制限値を算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、前記無端トルク伝達部材の伸び量に基づいて、目標変速比の上限値及び下限値を算出し、
前記目標変速比設定部は、前記目標変速比算出値が前記上限値よりも大きいときには、その上限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が前記下限値よりも小さいときには、その下限値を目標変速比として設定し、目標変速比算出値が前記上限値以下、かつ前記下限値以上であるときには、目標変速比算出値を目標変速比として設定する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、プーリー推力が大きいほど、前記無端トルク伝達部材の伸び量を大きく算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、発進時には、発進以外のときと比較して、前記無端トルク伝達部材の伸び量を大きく算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、プーリー回転速度が大きいほど、前記無端トルク伝達部材の伸び量を大きく算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【請求項７】
請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の無段変速機の変速制御装置において、
前記制限値算出部は、下り坂を走行するときは、下り坂以外を走行するときと比較して、前記無端トルク伝達部材の伸び量を大きく算出する、
無段変速機の変速制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１４９６６０（Ｐ２０１２−１４９６６０Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６５３（Ｐ２０１１−６６５３）
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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