JP2002013629A

JP2002013629A - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP2002013629A
Application number: JP2000198211A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Narita; 靖史成田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】無段変速機において、低油温時の変速性能を
確保する。【解決手段】無段変速機構２を備えて前進から後進ま
で連続的に総変速比を変更可能な変速比無限大無段変速
機と、ステップモータ３６に駆動されて無段変速機構２
の変速比を変更する変速制御手段と、運転状態に応じて
このステップモータ３６を制御する変速制御コントロー
ルユニット８０は、エンジンの始動が検出されると、ス
テップモータ３６の位置を初期化した後に、ステップモ
ータ３６の全てのコイル３６ａ、３６ｂに通電する。

Description

【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
れる無段変速機の変速制御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では、例えば、特開
平１１−２２８１９号公報などに開示されるように、ス
テップモータ等のアクチュエータによって変速制御弁等
を駆動することで変速制御を行っており、油温が低下す
る冬季、特に寒冷地のコールドスタート時等では、作動
油の粘性が増大してステップモータの負荷が過大にな
る。

【０００３】特に、無段変速機では、エンジンの始動直
後にステップモータを駆動させる初期化処理を行うが、
上記のように、作動油の粘性が増大した状態では、ステ
ップモータが脱調する恐れがあり、これを防止するた
め、作動油の温度が極低温の始動時には、所定時間だけ
ステップモータの全相に通電し、この通電による発熱
で、ステップモータ近傍の油温を上昇させ、その後、ス
テップモータを駆動して初期化などを行うことで、脱調
や応答速度の低下を防いで変速制御を円滑に行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、図１７に示すように、始動時の初期化以前の
所定時間ｔａ〜ｔｂ’の期間だけしかステップモータの
暖機を行わないため、油温が極めて低い場合には十分な
昇温を行うことができず、ステップモータの駆動速度が
低下するため変速性能も低下するという問題がある。

【０００５】また、車両が走行を開始せず、セレクトレ
バーがパーキングレンジあるいはニュートラルレンジを
選択している間は、トルクコンバータの相対回転もな
く、トルクコンバータの相対回転による発熱も望めな
い。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、無段変速機において低油温時の変速性能を
確保することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、連続的に
変速比を変更可能な無段変速機と、モータの駆動により
前記無段変速機構の変速比を変更する変速制御手段と、
運転状態に応じてこのモータを制御する駆動手段を備え
た無段変速機の変速制御装置において、前記駆動手段
は、エンジンの始動を検出する始動検出手段と、この始
動が検出されたときに、前記モータの位置を初期化する
初期化手段と、この初期化が終了したときに前記モータ
を停止させながらコイルへ通電する暖機制御手段とを備
える。

【０００８】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記暖機制御手段は、前記モータの全てのコイル
へ通電する。

【０００９】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記初期化手段は、モータの位置を初期化する以
前に、モータの全てのコイルへ予め設定した時間だけ通
電する。

【００１０】また、第４の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記駆動手段は、無段変速機の油温を検出する油
温検出手段を有し、前記初期化手段は、検出した油温が
極低温状態のときに、モータの位置を初期化する以前
に、モータの全てのコイルへ予め設定した時間だけ通電
する。

【００１１】また、第５の発明は、前記第１または第３
の発明において、前記駆動手段は、無段変速機の油温を
検出する油温検出手段を有し、前記暖機制御手段は、検
出した油温が予め設定した温度を超えるまで、前記モー
タの全てのコイルへ通電する。

【００１２】また、第６の発明は、前記第５の発明にお
いて、前記暖機制御手段は、運転状態に応じてモータを
駆動するときには、モータの全てのコイルへの通電を一
時的に停止する。

【００１３】また、第７の発明は、前記第６の発明にお
いて、前記暖機制御手段は、車両が走行を開始したと
き、または検出した油温が予め設定した温度を超えたと
きに、前記モータの全てのコイルへの通電を終了する。

【００１４】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、エンジンの
始動時には、変速制御手段を駆動するモータの初期化が
終了すると、モータのコイルが通電されるため、モータ
の発熱により積極的かつ迅速に油温を上昇させて変速機
全体の暖機を促進することができ、低油温時のモータの
駆動速度を確保して、低油温時における変速性能を確保
することが可能となる。

【００１５】また、第２の発明は、モータの位置を初期
化した後に、モータの全てのコイルへ通電しておくこと
で、積極的に油温を上昇させて変速機全体の暖機を促進
することができ、油温が極めて低い状態においても変速
性能を確保することができ、確実な初期化が可能とな
る。

【００１６】また、第３の発明は、モータの位置を初期
化する以前にも、モータの全てのコイルへ予め設定した
時間だけ通電しておくことで、積極的に油温を上昇させ
て変速機全体の暖機を促進することができ、油温が極め
て低い状態での初期化を円滑にするとともに、初期化終
了後に行う、全てのコイルへの通電によって、油温が極
めて低い状態においても変速性能を確保することがで
き、確実な初期化が可能となる。

【００１７】また、第４の発明は、油温が極低温状態の
ときには、モータの位置を初期化する以前にも、モータ
の全てのコイルへ予め設定した時間だけ通電しておくこ
とで、積極的に油温を上昇させることができ、油温が極
めて低い状態での初期化を円滑にするとともに、初期化
終了後に行う、全てのコイルへの通電によって、油温が
極めて低い状態においても変速性能を確保することがで
きる。

【００１８】また、第５の発明は、初期化終了後に行う
モータの全てのコイルへの通電を、検出した油温が予め
設定した温度を超えるまで行うようにしたため、油温が
極低温状態であっても確実に油温を上昇させることがで
きる。

【００１９】また、第６の発明は、初期化終了後のモー
タの全てのコイルへの通電を、運転状態の変化に応じて
モータを駆動する際には一時的に停止するようにしたた
め、モータの位置の変更を行いながらも、断続的に全て
のコイルへの通電を行って、油温の上昇と、モータの駆
動を行うことができ、極低温時からの発進を円滑に行う
ことが可能となる。

【００２０】また、第７の発明は、初期化終了後の全て
のコイルへの通電は、車両が走行を開始したとき、また
は検出した油温が予め設定した温度を超えるまで継続さ
れるため、油温の上昇を迅速に行って、モータの駆動速
度と変速性能を速やかに確保することができる。

【００２１】

【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。

【００２２】図１、図２に示すように、変速比無限大無
段変速機は、エンジンへ連結されるユニット入力軸１
に、変速比を連続的に変更可能な無段変速機構２と、ギ
ア３ａ、ギア３ｂから構成された一定変速機３（減速
機）を並列的に連結するとともに、これらの出力軸４、
３ｃをユニット出力軸６に同軸的に配設するとともに遊
星歯車機構５で連結したもので、無段変速機構２の出力
軸４は遊星歯車機構５のサンギア５ａと直結モードクラ
ッチ１０に連結されるとともに、一定変速機３の出力軸
３ｃは動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯車機構
５のキャリア５ｂに連結される。

【００２３】サンギア５ａと連結した無段変速機出力軸
４は、スプロケット４ａ及びチェーン４ｂから無段変速
機構２の駆動力を受け、直結モードクラッチ１０を介し
て変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力
軸６と選択的に結合される。

【００２４】一方、動力循環モードクラッチ９を介して
一定変速機３の出力軸３ｃと選択的に結合するキャリア
５ｂは、リングギア５ｃを介してユニット出力軸６に連
結される。

【００２５】ユニット出力軸６には変速機出力ギア７が
設けられ、この変速機出力ギア７はディファレンシャル
ギア８のファイナルギア１２と歯合し、ディファレンシ
ャルギア８に結合する駆動軸１１は、所定の総減速比で
駆動力が伝達される。

【００２６】無段変速機構２は、図１に示すように、２
組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーロ
ーラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビ
ティのハーフトロイダル型で構成され、一対の出力ディ
スク２２の間に介装された出力スプロケット２ａは、チ
ェーン４ｂを介してユニット入力軸１と平行して配置さ
れたユニット出力軸６の無段変速機出力軸４に形成した
スプロケット４ａと連結する。

【００２７】また、ユニット入力軸１とＣＶＴシャフト
１ｂは、図示しないローディングカム装置を介して回転
方向で結合しており、ユニット入力軸１はエンジンと結
合されるとともに、一定変速機３のギア３ａを形成し、
ＣＶＴシャフト１ｂは２組の入力ディスク２１、２１に
連結されて、ユニット入力軸１からの入力トルクに応じ
て、ローディングカム装置が発生した軸方向の押圧力に
よって、パワーローラ２０、２０を入出力ディスクの間
で挟持、押圧する。

【００２８】この変速比無限大無段変速機では、図１５
に示すように、動力循環モードクラッチ９を解放する一
方、直結モードクラッチ１０を締結して無段変速機構２
の変速比ｉｃ（以下、ＣＶＴ比ｉｃとする）に応じて駆
動力を伝達する直結モードと、動力循環モードクラッチ
９を締結する一方、直結モードクラッチ１０を解放する
ことにより、無段変速機構２と、一定変速機３の変速比
の差に応じて、変速比無限大無段変速機全体のユニット
変速比ｉｉ（ユニット入力軸１とユニット出力軸６の変
速比、以下、ＩＶＴ比ｉｉとする）を負の値から正の値
まで無限大を含んでほぼ連続的に制御を行う動力循環モ
ードとを選択的に使用することができる。

【００２９】そして、ＩＶＴ比ｉｉが無限大となる動力
循環モードのギアードニュートラルポイントＧＮＰで
は、停車状態からＩＶＴ比ｉｉを変更することで、車両
の発進を行うことができる。

【００３０】また、上記動力循環モードと直結モードの
切り換えは、例えば、図１５の変速マップに示すよう
に、無段変速機構２の出力軸４と、一定変速機３の出力
軸３ｃの回転数が一致する回転同期点ＲＳＰで行われ
る。

【００３１】ここで、変速制御は、図２、図３に示すよ
うに、マイクロコンピュータを主体に構成された変速制
御コントロールユニット８０によって行われ、変速制御
コントロールユニット８０は、図示しない変速マップに
基づいて、運転状態に応じたＩＶＴ比ｉｉに設定すると
ともに、後述するように、始動時には、ステップモータ
３６に通電して作動油の温度を上昇させ、冬季のコール
ドスタート時などでも、変速性能を確保する。

【００３２】このため、変速制御コントロールユニット
８０には、ユニット入力軸１の回転数Ｎｉ、すなわちエ
ンジン回転数Ｎｅを検出する入力軸回転数センサ８１か
らの出力、無段変速機構２の出力軸回転数Ｎｏを検出す
るＣＶＴ出力軸回転数センサ８２からの出力、ユニット
出力軸６の回転数Ｎｏｕｔを車速ＶＳＰとして検出する
車速センサ８３からの出力、アクセルペダル踏み込み量
ＡＰＳ（または、スロットル開度ＴＶＯ）を検出するア
クセル操作量センサ８４からの出力、変速機の油温Ｔｅ
ｍｐを検出する油温センサ８６からの出力、図示しない
セレクトレバーまたはセレクトスイッチに応動するイン
ヒビタスイッチ８７が検出した運転レンジＲＮＧ、イグ
ニッションスイッチ８７が検出した信号ＩＧＮ等がそれ
ぞれ入力される。なお、本実施形態では、運転レンジＲ
ＮＧとして、Ｄレンジ（前進レンジ）、Ｒレンジ（後退
レンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｌレンジ
（ローレンジ）から構成される。

【００３３】なお、車速ＶＳＰは、検出したユニット出
力軸６の回転数Ｎｏｕｔに、所定の定数を乗じて演算す
る。

【００３４】変速制御コントロールユニット８０は、こ
れら各種センサの検出値を運転状態として処理し、アク
セルペダル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに基づいて、
図示しない変速マップから、目標エンジン回転数（＝目
標入力軸回転数）を求め、これをユニット出力軸回転数
Ｎｏｕｔ（車速ＶＳＰ）で除して目標ＩＶＴ比を決定
し、無段変速機構２の変速制御手段（変速制御弁など）
に連結されたステップモータ３６を駆動して変速制御を
行う。

【００３５】そして、図３に示すように、イグニッショ
ンスイッチ８７からの信号ＩＧＮがＯＮとなる始動時に
は、ステップモータ３６のコイル３６ａ、３６ｂの全て
に通電して、ステップモータ３６の発熱により油温Ｔｅ
ｍｐを上昇させて変速比無限大無段変速機の暖機を行
い、ステップモータ３６の駆動抵抗を低減して変速応答
性を確保する。

【００３６】ここで、ステップモータ３６を、例えば、
４相とした場合、コイル３６ａがＡ相、Ｂ相を構成し、
コイル３６ｂがＣ相、Ｄ相を構成しており、変速制御コ
ントロールユニット８０は、信号線７０を介してコイル
３６ａ、３６ｂに通電する一方、信号線７０またはコイ
ル３６ａ、３６ｂに接続されたモニタ用信号線７２を介
して、各相の通電状態を検出し、故障などの判定を行
う。

【００３７】この始動時に行われるステップモータ３６
の全相通電による変速比無限大無段変速機の暖機制御
は、油温Ｔｅｍｐに基づいて行われ、例えば、図４〜図
１２のフローチャートに基づいて行われる。

【００３８】なお、図４のフローチャートは、暖機制御
のメインルーチンを示し、図５以降のフローチャート
は、それぞれサブルーチンを示しており、これらの処理
は１０msec毎など、所定時間毎に実行される。

【００３９】まず、図４のメインルーチンでは、ステッ
プＳ１で、変速機の油温Ｔｅｍｐ、ユニット入力軸１の
回転数Ｎｉ、無段変速機出力軸４の回転数Ｎｏ、ユニッ
ト出力軸６の回転数Ｎｏｕｔ（車速ＶＳＰ）、セレクト
レバーで設定された運転レンジＲＮＧ、モニタ用信号線
７２から検出したコイル３６ａ、３６ｂの通電状態（電
圧）を読み込む。

【００４０】ステップＳ２で、検出した油温Ｔｅｍｐに
基づいて油温センサ８６の故障を検出し、ステップＳ３
で、検出した運転レンジＲＮＧの信号からインヒビタス
イッチ８５の故障の検出と、運転レンジＲＮＧの判定を
行い、また、ステップＳ４で、ユニット入力軸回転数Ｎ
ｉと無段変速機出力軸回転数Ｎｏから、変速比の異常を
判定するとともに、ＣＶＴ比ｉｃの演算を行い、さら
に、ステップＳ５では、検出したステップモータ３６の
通電状態から、信号線７０またはステップモータ３６の
故障などを判定する。

【００４１】そして、ステップＳ６では、ステップモー
タ３６の運転モードＭＯＤＥを判定し、運転モードＭＯ
ＤＥに応じてステップＳ７の初期化モード、ステップＳ
８の暖機モードまたはステップＳ９の通常制御のいずれ
かひとつの処理を実行する。

【００４２】なお、第１回目の制御時には、予め運転モ
ードＭＯＤＥを０に設定し、ステップＳ７の初期化モー
ドを実行する。

【００４３】次に、上記ステップＳ２〜Ｓ９の各サブル
ーチンについて、それぞれ説明する。

【００４４】上記ステップＳ２で行われる油温Ｔｅｍｐ
の判定は、図５のフローチャートのように行われ、ステ
ップＳ１１、Ｓ１２で、予め設定した油温Ｔ１、Ｔ２と
検出した油温Ｔｅｍｐとを比較して、検出した油温Ｔｅ
ｍｐが油温Ｔ１、Ｔ２の範囲内にあるか否かを判定す
る。

【００４５】なお、所定の油温Ｔ１、Ｔ２は、Ｔ１＞Ｔ
２で、かつ通常の運転状態では検出されないような値に
設定され、油温センサ８６を、例えば、サーミスタなど
の素子で構成した場合、断線やショートなどの故障があ
れば、検出油温ＴｅｍｐがＴ１、Ｔ２を超えた異常な値
となるため、油温センサ８６の故障を容易に検出でき
る。

【００４６】そして、ステップＳ１３、Ｓ１４では、検
出した油温Ｔｅｍｐが上記所定の範囲にあれば正常と判
定して油温フラグＦｔｅｍｐを０にセットする一方、油
温Ｔｅｍｐが所定の範囲を超えていれば、センサや回路
に故障や異常があると判定して、油温フラグＦｔｅｍｐ
を１にセットしてサブルーチンを終了する。

【００４７】次に、上記ステップＳ３で行われる運転レ
ンジＲＮＧの判定は、図６のフローチャートのように行
われ、まず、ステップＳ２１でインヒビタスイッチ８５
からの信号が、複数ＯＮになっていないかを判定する。

【００４８】インヒビタスイッチ８５からの信号は、図
３に示すように、Ｒ信号、Ｎ信号、Ｄ信号、Ｌ信号の各
信号線から変速制御コントロールユニット８０へ送ら
れ、インヒビタスイッチ８５や信号線のショート等の故
障が発生すると、複数の信号が同時にＯＮとなって、運
転レンジＲＮＧの判定が行えなくなる。

【００４９】そこで、ステップＳ２１では、運転レンジ
ＲＮＧの信号が複数同時にＯＮとなっていれば、故障が
発生したと判定してステップＳ２９でレンジフラグＦｒ
ｎｇに１をセットする。

【００５０】一方、そうでない場合には、ステップＳ２
２へ進んで、運転レンジＲＮＧの信号が全てＯＦＦであ
るかを判定する。

【００５１】この判定の結果、運転レンジＲＮＧの信号
のうち、いずれかひとつがＯＮであれば、ステップＳ２
３へ進む一方、全てがＯＦＦの場合にはそのまま処理を
終了する。

【００５２】ステップＳ２３では、運転レンジＲＮＧの
信号が正常であるため、レンジフラグＦｒｎｇに０をセ
ットしてから、ステップＳ２４へ進んで、ＯＮとなって
いる信号線に応じて、ステップＳ２５〜Ｓ２８で、運転
レンジＲＮＧをＲ、Ｎ、Ｄ、Ｌのいずれかに設定して処
理を終了する。

【００５３】次に、上記ステップＳ４で行われるＣＶＴ
比ｉｃの判定は、図７のフローチャートのように行わ
れ、ステップＳ３１、Ｓ３２では、検出したユニット入
力軸回転数Ｎｉが所定値Ｎ１を超え、かつ、無段変速機
出力軸回転数Ｎｏが所定値Ｎ２を超えているかを判定す
る。

【００５４】所定値Ｎ１は、例えば、エンジンのアイド
ル回転数未満に設定されて、ユニット入力軸回転数Ｎｉ
が、この所定値Ｎ１を下回る場合は、エンジンの停止中
または始動直後のクランキング中あるいは回転センサの
故障時であり、ＣＶＴ比ｉｃを演算できる状態ではない
ため、ステップＳ３５に進んで変速比フラグＦｉｃを１
にセットする。

【００５５】同様に、所定値Ｎ２は、例えば、エンジン
のアイドル時に無段変速機出力軸回転数Ｎｏで検出可能
な最小値未満に設定されて、無段変速機出力軸回転数Ｎ
ｏが、この所定値Ｎ２を下回る場合は、エンジンの停止
中または始動直後のクランキング中であり、ＣＶＴ比ｉ
ｃを演算できる状態ではないため、ステップＳ３５に進
んで変速比フラグＦｉｃを１にセットする。なお、無段
変速機出力軸４は、車両の停止中であっても、ギアード
ニュートラルポイントＧＮＰに対応するＣＶＴ比ｉｃま
たはその近傍等で回転を継続しており、無段変速機出力
軸回転数Ｎｏが所定値Ｎ２以上であれば、ＣＶＴ比ｉｃ
を任意に変更することができる。

【００５６】一方、ユニット入力軸回転数Ｎｉが所定値
Ｎ１を超え、かつ、無段変速機出力軸回転数Ｎｏが所定
値Ｎ２を超えれば、ＣＶＴ比ｉｃを演算可能な正常な運
転状態であると判定して、ステップＳ３３で変速比フラ
グＦｉｃを０にセットする。

【００５７】そして、ステップＳ３４で、ユニット入力
軸回転数Ｎｉを出力軸回転数Ｎｏで除してＣＶＴ比ｉｃ
を求めてからサブルーチンを終了する。

【００５８】次に、上記ステップＳ５で行われるモータ
電圧の判定は、図８のフローチャートのように行われ、
ステップＳ４１では、図３に示したように、信号線７０
へ出力した各相の電圧（指令値）と、モニタ用信号線７
２から検出した各相の電圧（モニター値）が一致してい
るか否かを判定し、一致していれば信号線７０及びステ
ップモータ３６が正常であるため、ステップＳ４２へ進
んで、モータフラグＦｓｍを０にセットした後、サブル
ーチンを終了する。

【００５９】一方、信号線７０へ出力した各相の電圧
と、モニタ用信号線７２から検出した各相の電圧が一致
しない場合には、ステップＳ４３へ進んで、出力電圧と
検出電圧の不一致が所定回数以上発生しているか否かを
判定する。

【００６０】この電圧の不一致が所定回数以上発生して
いる場合は、回路やステップモータ３６に断線などの故
障が生じている可能性が高いため、ステップＳ４４へ進
んで、モータフラグＦｓｍを１にセットする。

【００６１】なお、電圧の不一致の発生回数が、所定回
数未満であれば検出誤差などの影響もあるため、正常な
状態と判定してステップＳ４２へ進む。

【００６２】上記ステップＳ２〜Ｓ５で各種異常判定を
行ってから、ステップＳ６でステップモータの運転モー
ドＭＯＤＥによる分岐が行われ、１回目の制御では、予
め運転モードＭＯＤＥ＝０に設定されているため、ステ
ップＳ７の初期化モードで、ステップモータ３６の暖機
と、原点位置（または制御開始位置）へ向けたイニシャ
ライズが行われる。

【００６３】このステップＳ７の初期化モードの処理
は、図９のサブルーチンに基づいて行われる。

【００６４】まず、ステップＳ５１では、上記図６のレ
ンジ判定処理で設定されたレンジフラグＦｒｎｇが正常
な状態（Ｆｒｎｇ＝０）であるか否かを判定し、正常で
あればステップＳ５２へ進む一方、異常（Ｆｒｎｇ＝
１）であれば、ステップＳ６１へ進んで、運転レンジＲ
ＮＧの信号に異常が生じた場合の処理を行ってからサブ
ルーチンを終了する。なお、ステップＳ６１の処理につ
いては、詳述しない。

【００６５】次に、ステップＳ５２、Ｓ５３では、運転
レンジＲＮＧがＮレンジで、かつ、車速ＶＳＰが極低速
の所定値Ｖ１以下であるか否かを判定して、車両が停止
状態にあるかを判定する。

【００６６】停止状態にあれば、ステップＳ５４の処理
へ進む一方、走行中である場合にはステップＳ６２の走
行中イニシャライズを実施する。なお、ここでは、走行
中イニシャライズについては詳述しない。

【００６７】停止状態のステップＳ５４では、モータフ
ラグＦｓｍが正常（Ｆｓｍ＝０）であるか否かを判定
し、正常であればステップＳ５５へ進む一方、異常（Ｆ
ｓｍ＝１）の場合には、ステップＳ６３へ進んで、モー
タ異常時の制御を行う。なお、ここでは、モータ異常時
制御については詳述しない。

【００６８】上記ステップＳ５１〜Ｓ５４で、停止状態
でレンジフラグＦｒｎｇ及びモータフラグＦｓｍが正常
の場合には、ステップＳ５５以降でステップモータ３６
のイニシャライズが開始される。

【００６９】ステップＳ５５では、油温フラグＦｔｅｍ
ｐが異常であるか否かを判定し、異常がある場合（Ｆｔ
ｅｍｐ＝１）には、ステップＳ５９、Ｓ６０よりイニシ
ャライズ処理を行う一方、正常な場合（Ｆｔｅｍｐ＝
０）では、ステップＳ５６へ進んで、現在の油温Ｔｅｍ
ｐが所定値Ｔａ以下であるかを判定して、油温Ｔｅｍｐ
が極めて低い状態であるか否かを判定する。なお、所定
値Ｔａは、ステップモータ３６の駆動抵抗が過大になる
ような油温Ｔｅｍｐに設定され、例えば、Ｔａ＝−２０
°Ｃなどである。

【００７０】油温Ｔｅｍｐが極めて低い場合には、脱調
などによりステップモータ３６のイニシャライズが正常
に行われないため、ステップＳ５７、Ｓ５８へ進んで、
所定時間だけステップモータ３６のコイル３６ａ、３６
ｂに通電し、全相を励磁してステップモータ３６の暖機
を行う。

【００７１】油温Ｔｅｍｐが所定値Ｔａを超えている場
合や、ステップＳ５７で所定時間だけ全相励磁を行った
後では、ステップＳ５９、Ｓ６０に進んで、イニシャラ
イズ処理を実行する。なお、ステップＳ５９のイニシャ
ライズ終了の判定は、後述するステップＳ７５で、イニ
シャライズの終了が設定された後にＹｅｓとなる。

【００７２】次に、ステップＳ６０で行われるイニシャ
ライズ処理について、図１０に示すサブルーチンに基づ
いて説明する。

【００７３】まず、ステップＳ７１、Ｓ７２では、図１
３、図１４に示すように、ステップモータ３６をステッ
プ数の大側、換言すればＣＶＴ比ｉｃの小側（Ｈｉ側）
へ向けて所定量だけ駆動する。この所定量は、例えば、
図１４において、ＣＶＴ比ｉｃの全制御範囲に相当する
ステップ数に設定され、駆動終了時には、ＣＶＴ比ｉｃ
が最Ｈｉ（最小）の位置になり、この位置をステップモ
ータ３６の原点とする。なお、パワーローラ２０の傾転
角（回転角）がＣＶＴ比ｉｃの制御範囲の途中にあった
場合には、図示しないストッパに当たって係止された状
態になり、図１４の時間ｔ１〜ｔ２に示すように、ＣＶ
Ｔ比ｉｃは最Ｈｉを維持する。

【００７４】そして、所定量だけステップ数の大側へ駆
動した後（図１４の時間ｔ２）は、ステップＳ７３、Ｓ
７４の処理へ進み、今度はステップモータ３６の原点
（最Ｈｉ）から制御開始位置へ向けて、ステップ数の小
側（ＣＶＴ比ｉｃのＬｏ側）へ所定量だけ駆動する。

【００７５】この制御開始位置は、例えば、図１３、図
１４に示すように、ギアードニュートラルポイントＧＮ
Ｐに対応したＣＶＴ比ｉｃｇｎｐに設定され、ステップ
数の小側への所定の駆動量は、最Ｈｉからギアードニュ
ートラルポイントＧＮＰまでのステップ数となる。

【００７６】このステップＳ７３、Ｓ７４の処理によっ
て、図１４に示すように、時間ｔ２からステップモータ
３６がステップ数の小側へ駆動され、時間ｔ３でギアー
ドニュートラルポイントＧＮＰに対応するＣＶＴ比ｉｃ
ｇｎｐに設定される。

【００７７】こうして、ステップ数の小側への駆動が終
了すると、ステップＳ７５に進んで、ステップモータ３
６のイニシャライズが完了したことを設定した後、ステ
ップＳ７６へ進む。

【００７８】ステップＳ７６では、油温センサ８６から
油温Ｔｅｍｐを読み込んで、予め設定した所定値Ｔｂ以
下であるか否かを判定する。この油温の所定値Ｔｂは、
イニシャライズ処理及び上記ステップＳ５８の全相通電
により上昇した油温Ｔｅｍｐが、通常の制御範囲に入っ
たか否かを判定するためのもので、例えば、４０°Ｃ等
に設定される。

【００７９】そして、検出した油温Ｔｅｍｐが所定値Ｔ
ｂ以下であれば、まだ暖機が必要であるため、ステップ
モータ３６の運転モードＭＯＤＥを１に設定して、上記
図４のステップＳ８の暖機モード制御を行わせる。

【００８０】一方、検出した油温Ｔｅｍｐが所定値Ｔｂ
を超えていれば、油温Ｔｅｍｐが通常の運転状態となっ
て、円滑にステップモータ３６を駆動できるため、ステ
ップモータ３６の運転モードＭＯＤＥを２に設定して、
上記図４に示したステップＳ９の通常制御を行わせる。

【００８１】こうして、ステップＳ７の初期化モードで
は、油温ＴｅｍｐがＴａ以下の極低温のときには、所定
時間だけステップモータ３６を全相通電して暖機し、そ
の後、ステップモータ３６の位置をイニシャライズして
から再度油温Ｔｅｍｐを検出して、この時点の油温Ｔｅ
ｍｐに基づいて次回のステップモータ３６の運転モード
ＭＯＤＥを決定する。

【００８２】次に、上記図４のステップＳ８で行われる
暖機モードについて、図１１のサブルーチンを参照しな
がら詳述する。

【００８３】ステップＳ８１〜Ｓ８５では、レンジフラ
グＦｒｎｇ、油温フラグＦｔｅｍｐ、モータフラグＦｓ
ｍが全て正常で、運転レンジＲＮＧがＮレンジかつ油温
Ｔｅｍｐが所定値Ｔｂ以下であるかを判定し、これらの
条件を満足するときにはステップＳ８６でステップモー
タ３６の全相に通電して暖機を行う一方、これらの条件
のいずれかひとつが成立しないときには、ステップＳ９
０へ進んで運転モードＭＯＤＥを２に設定して通常の制
御を行う。

【００８４】ステップＳ８６でステップモータ３６の全
相励磁を行った後には、ステップＳ８７に進んで、変速
比フラグＦｉｃが正常であるか否かを判定する。

【００８５】変速比フラグＦｉｃが正常であれば、ステ
ップＳ８８へ進んで、算出したＣＶＴ比ｉｃに基づいて
図１３からステップ数を演算し、ステップＳ８９で現在
のステップ数をステップＳ８８で求めた値として補正を
してサブルーチンを終了する。運転状態に応じた目標の
ＣＶＴ比ｉｃへ向けてステップモータ３６を駆動するた
め、図１３に示すマップに基づいて、ＣＶＴ比ｉｃから
目標とするステップ数を求めた後、ステップＳ８９で出
力してサブルーチンを終了する。

【００８６】次に、上記図４のステップＳ９で行われる
暖機モードについて、図１２のサブルーチンを参照しな
がら詳述する。

【００８７】ステップＳ１０１では、レンジフラグＦｒ
ｎｇが正常であるか否かを判定して、正常であればステ
ップＳ１０２以降へ進み、異常であればステップＳ１０
９へ進んで、レンジ異常時の制御を行う。なお、ステッ
プＳ１０９のレンジ異常時の制御については、ここでは
詳述しない。

【００８８】ステップＳ１０２では、運転レンジＲＮＧ
がＮレンジであるか否かを判定し、Ｎレンジであれば、
ステップＳ１０３へ進み、Ｎレンジ以外であれば、Ｄレ
ンジ、Ｒレンジ、Ｌレンジのいずれかの走行レンジで走
行中であるため、ステップＳ１０７へ進んで、通常の変
速制御を行う。

【００８９】ステップＳ１０３では、油温フラグＦｔｅ
ｍｐが正常、換言すれば、油温センサ８６が正常である
か否かを判定して、正常であればステップＳ１０４へ進
む一方、異常であればステップＳ１０７へ進んで通常の
変速制御を行う。

【００９０】ステップＳ１０４では、モータフラグＦｓ
ｍが正常であるか否かを判定し、正常であればステップ
Ｓ１０５へ進む一方、異常であればステップＳ１０８へ
進んで、モータ異常時制御を行う。なお、このモータ異
常時制御については、ここでは詳述しない。

【００９１】ステップＳ１０５では、油温センサ８６か
ら読み込んだ油温Ｔｅｍｐが、所定値Ｔｃ以下であるか
否かを判定する。この所定値Ｔｃは、上記ステップＳ７
６、Ｓ８４で用いた所定値Ｔｂよりもやや小さい値で、
例えば、３５°Ｃ等に設定されて、変速比無限大無段変
速機の運転に伴って作動油が循環して、油温Ｔｅｍｐが
低下したことを判定する。なお、上記油温の所定値Ｔ
ａ、Ｔｂ、Ｔｃは、Ｔａ＜Ｔｃ＜Ｔｂの関係になる。

【００９２】そして、油温Ｔｅｍｐが所定値Ｔｃ以下の
場合には、ステップＳ１０６へ進んで、運転モードＭＯ
ＤＥを１として上記ステップＳ８の暖機モードを行うよ
うに設定する一方、油温Ｔｅｍｐが所定値Ｔｃを超えて
いれば、ステップＳ１０７の通常制御を実行する。

【００９３】なお、ステップＳ１０７の通常制御は、運
転状態に応じたＣＶＴ比ｉｃ（ＩＶＴ比ｉｉ）となるよ
うにステップモータ３６を駆動するものである。

【００９４】こうして、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９の
通常制御では、運転レンジＲＮＧがＮレンジで、油温Ｔ
ｅｍｐが所定値Ｔｃ以下、かつ、油温フラグＦｔｅｍｐ
及びモータフラグＦｓｍが正常であれば、運転モードＭ
ＯＤＥを＝１として、再度暖機モードを実行し、運転レ
ンジＲＮＧがＮレンジ以外、油温Ｔｅｍｐが所定値Ｔｃ
を超えているとき、あるいは、油温フラグＦｔｅｍｐが
異常のときには、通常の制御を行う。

【００９５】以上の制御によって、変速比無限大無段変
速機のステップモータ３６は、図１６に示すように制御
が行われる。

【００９６】イグニッションスイッチ８７がＯＮとなっ
た時間ｔａでは、上記図９の初期化モードにより各フラ
グが正常かつ停車状態で、油温Ｔｅｍｐが所定値Ｔａ以
下の極低温時には、時間ｔｂまでの所定時間だけステッ
プモータ３６の全相に通電してから、イニシャライズを
行う。

【００９７】イニシャライズが終了した時間ｔｃでは、
上記ステップＳ７６で、再び油温Ｔｅｍｐを検出して、
所定値Ｔｂ以下の低温状態であれば、図１１に示した暖
機モードが実行され、Ｎレンジの間はステップモータ３
６の全相が通電されて、第２の暖機が行われ、ステップ
モータ３６の発熱によって油温Ｔｅｍｐを積極的に上昇
させることができる。

【００９８】そして、この第２の暖機期間中では、ステ
ップモータ３６の駆動要求（ステップ数の変更）があれ
ば、全相通電を中断して変速制御を行うことができ、運
転状態に応じてステップモータ３６の駆動を許可しなが
らも、全相通電を行って発進要素などの発熱部材を持た
ない変速比無限大無段変速機の油温Ｔｅｍｐを上昇させ
て、低油温時からステップモータ３６の駆動速度を確保
することで、変速性能を確保することができ、目標とす
るＣＶＴ比ｉｃへ迅速に追従でき、ギアードニュートラ
ルポイントＧＮＰからの発進を正確に行うことができる
のである。

【００９９】特に、ギアードニュートラルポイントＧＮ
Ｐは、一点（ｉｃｇｎｐ）で決められるため、暖機モー
ドによる第２の暖機制御中では、油温Ｔｅｍｐの上昇に
応じて各部材の熱膨張が生じ、ＣＶＴ比ｉｃ及びＩＶＴ
比ｉｉが微妙にずれても、ＣＶＴ比ｉｃから実際のステ
ップ位置を補正することができ、ギアードニュートラル
ポイントＧＮＰ付近に維持して、極低温時から通常制御
による発進を円滑に行うことが可能となる。

【０１００】また、イグニッションスイッチ８７がＯＮ
となったときに、油温Ｔｅｍｐが所定値Ｔａを超えてい
る場合には、図１６に示した時間ｔａ〜ｔｂの第１の暖
機は行われず、即座にイニシャライズ処理が行われて、
迅速に発進を行うことができる。

【０１０１】なお、上記実施形態において、変速制御弁
を駆動するモータを、ステップモータで構成した一例を
示したが、サーボモータなどを用いてもよい。

【０１０２】また、無段変速機としては、トロイダル型
の他にＶベルト型などを採用しても良い。

【０１０３】さらに、本発明をトルクコンバータを備え
た無段変速機へ適用してもよく、ニュートラルレンジや
パーキングレンジの場合には、トルクコンバータの滑り
がないため暖機が不足する場合があるが、本発明を適用
することで、トルクコンバータを備えた無段変速機の暖
機を促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変
速機の概略構成図。

【図２】同じく無段変速機の変速制御装置を示す概念
図。

【図３】同じくコントロールユニットとステップモータ
の概略構成図。

【図４】暖機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】油温判定処理のサブルーチンである。

【図６】レンジ判定処理のサブルーチンである。

【図７】変速比判定処理のサブルーチンである。

【図８】モータ電圧判定処理のサブルーチンである。

【図９】初期化モードのサブルーチンである。

【図１０】初期化モードで行われるステップモータのイ
ニシャライズ処理のサブルーチンである。

【図１１】暖機モードのサブルーチンである。

【図１２】通常制御のサブルーチンである。

【図１３】ＣＶＴ比ｉｃとステップ数の関係を示すマッ
プである。

【図１４】イニシャライズ処理の動作を示すグラフで、
ＣＶＴ比ｉｃ及びステップ数と時間の関係を示す。

【図１５】ＣＶＴ比ｉｃとＩＶＴ比ｉｉの逆数の関係を
示すマップである。

【図１６】暖機制御の様子を示すグラフで、ステップモ
ータのコイル電圧と、時間の関係を示す。

【図１７】従来例による暖機制御の様子を示すグラフ
で、ステップモータのコイル電圧と、時間の関係を示
す。

【符号の説明】

１ユニット入力軸２無段変速機構３一定変速機構５遊星歯車機構３６ステップモータ３６ａ、３６ｂコイル８０変速制御コントロールユニット８１入力軸回転数センサ８２ＣＶＴ出力軸回転数センサ８３車速センサ８４アクセル操作量センサ８５インヒビタスイッチ８６油温センサ８７イグニッションスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続的に変速比を変更可能な無段変速機
と、モータの駆動により前記無段変速機の変速比を変更する
変速制御手段と、運転状態に応じてこのモータを制御する駆動手段を備え
た無段変速機の変速制御装置において、前記駆動手段は、エンジンの始動を検出する始動検出手段と、この始動が検出されたときに、前記モータの位置を初期
化する初期化手段と、この初期化が終了したときに前記モータを停止させなが
らコイルへ通電する暖機制御手段とを備えたことを特徴
とする無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】前記暖機制御手段は、前記モータの全て
のコイルへ通電することを特徴とする請求項１に記載の
無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】前記初期化手段は、モータの位置を初期
化する以前に、モータの全てのコイルへ予め設定した時
間だけ通電することを特徴とする請求項１に記載の無段
変速機の変速制御装置。
【請求項４】前記駆動手段は、無段変速機の油温を検
出する油温検出手段を有し、前記初期化手段は、検出し
た油温が極低温状態のときに、モータの位置を初期化す
る以前に、モータの全てのコイルへ予め設定した時間だ
け通電することを特徴とする請求項３に記載の無段変速
機の変速制御装置。
【請求項５】前記駆動手段は、無段変速機の油温を検
出する油温検出手段を有し、前記暖機制御手段は、検出
した油温が予め設定した温度を超えるまで、前記モータ
の全てのコイルへ通電することを特徴とする請求項１ま
たは請求項３に記載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項６】前記暖機制御手段は、運転状態に応じて
モータを駆動するときには、モータの全てのコイルへの
通電を一時的に停止することを特徴とする請求項５に記
載の無段変速機の変速制御装置。
【請求項７】前記暖機制御手段は、車両が走行を開始
したとき、または検出した油温が予め設定した温度を超
えたときに、前記モータの全てのコイルへの通電を終了
することを特徴とする請求項６に記載の無段変速機の変
速制御装置。