JP2003269588A - 無段変速機の入力回転速度予測装置、無段変速機の入力慣性トルク算出装置、それらのいずれかを含む無段変速機の制御装置、無段変速機の入力回転速度予測方法、無段変速機の入力慣性トルク算出方法及びそれらのいずれかを用いた無段変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無段変速機のＶベルトの滑りを抑えると同時
に燃費低減を実現する。 【解決手段】 プライマリ油室３０ｃへ流入している作
動油流量Ｑ_model(ｎ)を物理モデルを用いて算出する
（Ｓ１０５）。次に、この流量Ｑ_model(ｎ)を用いて所
定時間δＴ後の変速比予測値γ_model(ｎ＋δＴ)を算出
し、所定時間δＴ後の入力軸２６回転速度予測値ＮＩＮ
_model(ｎ＋δＴ)を算出する（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）。
そして、この入力軸２６回転速度予測値ＮＩＮ_model(ｎ
＋δＴ)を用いて入力慣性トルクＴＲＱＩ(ｎ)を算出
し、この慣性トルクＴＲＱＩ(ｎ)分を考慮してベルト挟
圧力Ｐ_out(ｎ)を増加させる（Ｓ１０９〜Ｓ１１１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機の制御
装置及び方法に関し、特に無段変速機の入力回転速度を
予測する装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
自動車等の変速機として、無段変速機が利用されてい
る。この無段変速機では、ベルト式においては、エンジ
ン側のプライマリシーブと車輪側のセカンダリシーブと
にＶベルトが掛け回され、プライマリシーブ及びセカン
ダリシーブの溝幅を変更することで変速比を連続的に変
更している。

【０００３】この無段変速機において変速比を変更する
ための駆動力については、一般的に油圧アクチュエータ
からの油圧によって発生させる。具体的には、プライマ
リシーブの油室に供給する油圧を油圧アクチュエータに
よって制御することで、Ｖベルトがプライマリシーブ及
びセカンダリシーブに巻きかかる部分の回転半径が変化
して変速動作が行われる。一方、セカンダリシーブの油
室には、無段変速機への入力トルクに応じて別の油圧ア
クチュエータによって制御された油圧が供給される。こ
れによってＶベルトに適正な挟圧力を与え、シーブとＶ
ベルトとの間に発生する滑りを抑え、かつＶベルトの耐
久性向上を図っている。

【０００４】上記のように、ベルト挟圧力は無段変速機
への入力トルクに応じて制御されるが、無段変速機への
入力トルクについては、エンジンの出力トルクの他に、
エンジンのクランク軸や無段変速機の入力軸等のイナー
シャによる慣性トルク分も含まれる。特に、無段変速機
の入力回転速度の時間変化が大きい場合には、この慣性
トルク分もベルト挟圧力の制御の際に考慮する必要があ
る。

【０００５】慣性トルクは無段変速機の入力回転速度の
時間変化に基づいて算出される。しかし、この入力回転
速度の時間変化は、現時点の入力回転速度と過去の入力
回転速度との差分に基づいて算出されるため、この差分
に基づいて算出した慣性トルクは実際の慣性トルクに対
して時間遅れが発生している。したがって、ベルト挟圧
力の制御にも応答遅れが発生し、シーブとＶベルトとの
間に滑りが発生してしまう。

【０００６】特開２００１−９０８２５号公報において
は、アクセル開度情報、車速情報に基づいて所定時間後
の目標入力回転速度を設定し、この目標入力回転速度と
現時点の入力回転速度に基づいて慣性トルクを算出して
いる。このように過去の入力回転速度を用いずに所定時
間後の目標入力回転速度を用いて慣性トルクを算出する
ことで、慣性トルク算出の際の時間遅れの防止を図って
いる。

【０００７】しかしながら、この従来の装置において
は、設定された目標入力回転速度と実際の入力回転速度
との間に偏差が発生する場合は、算出した慣性トルクと
実際の慣性トルクとの間に誤差が発生する。特に、油圧
アクチュエータを用いて無段変速機の入力回転速度を制
御する際には、油圧アクチュエータの応答遅れ及び油圧
アクチュエータへの指令信号と無段変速機の入力回転速
度との間の動特性を変動させる複数のパラメータ（例え
ば入力トルク）が存在するため、入力回転速度を必ずし
も目標入力回転速度通りに制御できている保証はない。
したがって、この従来の装置においては、慣性トルク及
びその算出に用いる所定時間後の入力回転速度を精度よ
く算出できないという課題があった。したがって、ベル
ト挟圧力を最適に制御することができず、シーブとＶベ
ルトとの間に発生する滑りを押さえるために必要以上の
ベルト挟圧力を発生させることになり、燃費の悪化を招
いていた。

【０００８】また、無段変速機の変速制御の際には、実
際の入力回転速度が目標入力回転速度と一致するように
フィードバック制御を行っている。そのフィードバック
ゲインについては、油圧アクチュエータへの指令信号と
無段変速機の入力回転速度との間の特性を変動させるパ
ラメータに基づいて設定される。例えば、そのパラメー
タとしての作動油温度、入力トルク、出力回転速度及び
変速比からフィードバックゲインを決定するための制御
マップを電子制御装置内に記憶させておき、電子制御装
置内では、検出した作動油温度、入力トルク、出力回転
速度及び変速比とこの制御マップからフィードバックゲ
インを算出している。

【０００９】しかしながら、この従来の装置において、
フィードバックゲインを算出するためには、油圧アクチ
ュエータへの指令信号と無段変速機の入力回転速度との
間の特性を変動させるパラメータの数だけ次元を追加し
た制御マップをあらかじめ作成しておかなければならな
い。特に、油圧アクチュエータを用いて無段変速機の変
速制御を行う際には、油圧アクチュエータへの指令信号
と無段変速機の入力回転速度との間の特性を変動させる
パラメータが多数（上記の例では４つ）存在する。した
がって、制御マップの作成工数がパラメータの数に対し
て指数的に増大してしまい、フィードバックゲインを算
出するための制御マップの作成に多大な時間を要すると
いう課題があった。

【００１０】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、所定時間後の入力回転速度を精度よく算出できる
無段変速機の入力回転速度予測装置及び方法を提供する
ことを目的とする。

【００１１】また、本発明は、入力慣性トルクを精度よ
く算出できる無段変速機の入力慣性トルク算出装置及び
方法を提供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、ベルト挟圧力を最適に制
御でき、燃費低減を実現できる無段変速機の制御装置及
び方法を提供することを目的とする。

【００１３】また、本発明は、フィードバックゲインを
算出するための制御マップの作成時間を大幅に短縮する
ことのできる無段変速機の制御装置及び方法を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１の本発明に係る無段変速機の入力回転速
度予測装置は、作動油の流入出によって駆動されること
で変速比を連続的に変化させる変速機構を有する無段変
速機の入力回転速度を予測する装置であって、無段変速
機の入力回転速度を検出する入力回転速度検出手段と、
無段変速機の出力回転速度を検出する出力回転速度検出
手段と、入力される油圧制御信号に基づいて、前記変速
機構において流入出する作動油流量を制御する流量制御
手段と、前記入力回転速度検出手段の検出値、前記出力
回転速度検出手段の検出値及び前記油圧制御信号に基づ
いて所定時間後における入力回転速度予測値を算出する
入力回転速度予測手段と、を有することを特徴とする。

【００１５】このように、入力回転速度検出手段の検出
値、出力回転速度検出手段の検出値及び油圧制御信号に
基づいて所定時間後における入力回転速度予測値を算出
するので、所定時間後における入力回転速度予測値を精
度よく算出することができる。

【００１６】第２の本発明に係る無段変速機の入力回転
速度予測装置は、第１の本発明に記載の装置であって、
前記入力回転速度予測手段は、前記流量制御手段前後に
おける作動油の圧力差を検出する差圧検出手段と、前記
油圧制御信号と前記差圧検出手段の検出値に基づいて前
記変速機構において流入出する作動油流量を算出する油
流量算出手段と、を有し、前記入力回転速度検出手段の
検出値、前記出力回転速度検出手段の検出値及び前記油
流量算出手段の算出値に基づいて前記入力回転速度予測
値を算出することを特徴とする。

【００１７】第３の本発明に係る無段変速機の入力回転
速度予測装置は、第２の本発明に記載の装置であって、
前記油流量算出手段は、前記油圧制御信号、前記差圧検
出手段の検出値及び前記油圧制御信号と前記流量制御手
段の流量制御出力との間の動特性モデルに基づいて前記
変速機構において流入出する作動油流量を算出すること
を特徴とする。

【００１８】このように、油圧制御信号と流量制御出力
との間の動特性モデルに基づいて変速機構において流入
出する作動油流量を算出するので、流量制御手段の応答
遅れを考慮することができ、所定時間後における入力回
転速度予測値をより精度よく算出することができる。

【００１９】第４の本発明に係る無段変速機の入力回転
速度予測装置は、第２または第３の本発明に記載の装置
であって、前記変速機構は、原動機からの駆動トルクが
入力されるプライマリシーブと、該駆動トルクを負荷へ
出力するセカンダリシーブと、プライマリシーブ及びセ
カンダリシーブに掛け回されたベルトと、を備え、前記
流量制御手段は、プライマリシーブにおいて流入出する
作動油流量を制御することで変速比を制御する無段変速
機の入力回転速度予測装置において、プライマリシーブ
への入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、セカ
ンダリシーブ内の作動油圧力を検出するセカンダリ圧力
検出手段と、をさらに有し、前記差圧検出手段は、前記
入力回転速度検出手段の検出値、前記出力回転速度検出
手段の検出値、前記入力トルク検出手段の検出値及び前
記セカンダリ圧力検出手段の検出値に基づいて前記流量
制御手段前後における作動油の圧力差を検出することを
特徴とする。

【００２０】このように、プライマリシーブの回転速
度、セカンダリシーブの回転速度、プライマリシーブへ
の入力トルク及びセカンダリシーブ内の作動油圧力に基
づいて流量制御手段前後における作動油の圧力差を検出
するので、プライマリシーブ内の作動油圧力を検出する
ための圧力センサを省略することができ、コスト削減が
図れる。

【００２１】第５の本発明に係る無段変速機の入力回転
速度予測装置は、第３の本発明に記載の装置であって、
前記流量制御出力は、前記流量制御手段のオリフィス面
積であることを特徴とする。

【００２２】第６の本発明に係る無段変速機の入力慣性
トルク算出装置は、第１〜３の本発明のいずれか１に記
載の装置を含む無段変速機の入力慣性トルク算出装置で
あって、前記入力回転速度予測値及び前記入力回転速度
検出手段の検出値に基づいて無段変速機の入力慣性トル
クを算出する慣性トルク算出手段をさらに有することを
特徴とする。

【００２３】このように、入力回転速度予測値及び入力
回転速度検出手段の検出値に基づいて無段変速機の入力
慣性トルクを算出するので、実際の慣性トルクに対する
時間遅れが発生せず、かつ精度よく慣性トルクを算出す
ることができる。

【００２４】第７の本発明に係る無段変速機の制御装置
は、第６の本発明に記載の装置を含む無段変速機の制御
装置であって、前記変速機構は、原動機からの駆動トル
クが入力されるプライマリシーブと、該駆動トルクを負
荷へ出力するセカンダリシーブと、プライマリシーブ及
びセカンダリシーブに掛け回されたベルトと、備え、前
記流量制御手段は、プライマリシーブにおいて流入出す
る作動油流量を制御することで変速比を制御する無段変
速機の制御装置において、入力される挟圧制御信号に基
づいてセカンダリシーブへ供給する油圧を制御すること
でベルト挟圧力を制御するベルト挟圧力制御手段と、前
記慣性トルク算出手段により算出された入力慣性トルク
に基づいて前記挟圧制御信号を算出するベルト挟圧力算
出手段と、をさらに有することを特徴とする。

【００２５】このように、慣性トルク算出手段により算
出された入力慣性トルクに基づいて挟圧制御信号を算出
するので、ベルト挟圧力を入力トルクに応じて最適に制
御することができる。したがって、ベルトの滑りを抑え
ると同時に燃費低減が実現できる。

【００２６】第８の本発明に係る無段変速機の制御装置
は、第７の本発明に記載の装置であって、所定時間後に
おけるベルト挟圧力最大値を考慮したベルト挟圧力予測
値を算出するベルト挟圧力予測手段と、前記ベルト挟圧
力予測値が前記慣性トルク算出手段により算出された入
力慣性トルクに基づく所定値より小さい場合は、前記ベ
ルト挟圧力予測値、前記入力回転速度検出手段の検出値
及び前記出力回転速度検出手段の検出値に基づいて前記
油圧制御信号を算出し直し、この算出し直した油圧制御
信号を前記流量制御手段に入力する変速速度制限手段
と、をさらに有することを特徴とする。

【００２７】このように、ベルト挟圧力予測値が慣性ト
ルク算出手段により算出された入力慣性トルクに基づく
所定値より小さい場合は、算出し直した油圧制御信号を
流量制御手段に入力して変速速度を制限しているので、
あらゆる走行条件において確実にベルトの滑りを抑える
ことができる。

【００２８】第９の本発明に係る無段変速機の制御装置
は、第１〜５の本発明のいずれか１に記載の装置を含む
無段変速機の制御装置であって、前記入力回転速度検出
手段の検出値または変速比をフィードバックして前記油
圧制御信号を補償するフィードバック補償手段をさらに
有し、該フィードバック補償手段は、前記入力回転速度
予測値及び前記入力回転速度検出手段の検出値に基づい
てフィードバックゲインを算出することを特徴とする。

【００２９】このように、入力回転速度予測値及び入力
回転速度検出手段の検出値に基づいてフィードバックゲ
インを算出するので、現時点での入力回転速度の時間変
化を考慮したフィードバックゲインを設定することがで
き、あらゆる走行状態においてフィードバックゲインを
適正化することができる。したがって、フィードバック
ゲインを算出するための制御マップの作成時間を大幅に
短縮することができる。

【００３０】第１０の本発明に係る無段変速機の入力回
転速度予測方法は、作動油の流入出によって駆動される
ことで変速比を連続的に変化させる変速機構を有する無
段変速機の入力回転速度を予測する方法であって、油圧
制御信号を流量制御手段に入力して前記変速機構におい
て流入出する作動油流量を制御し、無段変速機の入力回
転速度を検出し、無段変速機の出力回転速度を検出し、
前記入力回転速度、前記出力回転速度及び前記油圧制御
信号に基づいて所定時間後における入力回転速度予測値
を算出することを特徴とする。

【００３１】第１１の本発明に係る無段変速機の入力回
転速度予測方法は、第１０の本発明に記載の方法であっ
て、前記流量制御手段前後における作動油の圧力差を検
出し、前記油圧制御信号と前記圧力差に基づいて前記変
速機構において流入出する作動油流量を算出し、前記入
力回転速度、前記出力回転速度及び前記作動油流量に基
づいて所定時間後における入力回転速度予測値を算出す
ることを特徴とする。

【００３２】第１２の本発明に係る無段変速機の入力回
転速度予測方法は、第１１の本発明に記載の方法であっ
て、前記油圧制御信号、前記圧力差及び前記油圧制御信
号と前記流量制御手段の流量制御出力との間の動特性モ
デルに基づいて前記変速機構において流入出する作動油
流量を算出することを特徴とする。

【００３３】第１３の本発明に係る無段変速機の入力回
転速度予測方法は、第１１または第１２の本発明に記載
の方法であって、前記変速機構は、原動機からの駆動ト
ルクが入力されるプライマリシーブと、該駆動トルクを
負荷へ出力するセカンダリシーブと、プライマリシーブ
及びセカンダリシーブに掛け回されたベルトと、を備
え、前記流量制御手段は、プライマリシーブにおいて流
入出する作動油流量を制御することで変速比を制御し、
プライマリシーブへの入力トルクを検出し、セカンダリ
シーブ内の作動油圧力を検出し、前記入力回転速度、前
記出力回転速度、前記入力トルク及び前記セカンダリシ
ーブ内の作動油圧力に基づいて前記流量制御手段前後に
おける作動油の圧力差を検出することを特徴とする。

【００３４】第１４の本発明に係る無段変速機の入力回
転速度予測方法は、第１２の本発明に記載の方法であっ
て、前記流量制御出力は、前記流量制御手段のオリフィ
ス面積であることを特徴とする。

【００３５】第１５の本発明に係る無段変速機の入力慣
性トルク算出方法は、第１０〜１２の本発明のいずれか
１に記載の方法を用いた無段変速機の入力慣性トルク算
出方法であって、前記入力回転速度予測値及び前記入力
回転速度に基づいて無段変速機の入力慣性トルクを算出
することを特徴とする。

【００３６】第１６の本発明に係る無段変速機の制御方
法は、第１５の本発明に記載の方法を用いた無段変速機
の制御方法であって、前記変速機構は、原動機からの駆
動トルクが入力されるプライマリシーブと、該駆動トル
クを負荷へ出力するセカンダリシーブと、プライマリシ
ーブ及びセカンダリシーブに掛け回されたベルトと、を
備え、前記流量制御手段は、プライマリシーブにおいて
流入出する作動油流量を制御することで変速比を制御
し、前記入力慣性トルクに基づいて挟圧制御信号を算出
し、該挟圧制御信号をベルト挟圧力制御手段に入力して
セカンダリシーブへ供給する油圧を制御することでベル
ト挟圧力を制御することを特徴とする。

【００３７】第１７の本発明に係る無段変速機の制御方
法は、第１６の本発明に記載の方法であって、所定時間
後におけるベルト挟圧力最大値を考慮したベルト挟圧力
予測値を算出し、前記ベルト挟圧力予測値が前記入力慣
性トルクに基づく所定値より小さい場合は、前記ベルト
挟圧力予測値、前記入力回転速度及び前記出力回転速度
に基づいて前記油圧制御信号を算出し直し、この算出し
直した油圧制御信号を前記流量制御手段に入力すること
を特徴とする。

【００３８】第１８の本発明に係る無段変速機の制御方
法は、第１０〜１４の本発明のいずれか１に記載の方法
を用いた無段変速機の制御方法であって、前記入力回転
速度または変速比をフィードバックして前記油圧制御信
号をフィードバック補償し、そのフィードバックゲイン
は、前記入力回転速度予測値及び前記入力回転速度に基
づいて算出されることを特徴とする。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。

【００４０】（１）第１実施形態 本発明の第１実施形態に係る図１は、本発明をベルト式
無段変速機の制御に適用した全体構成図を示し、エンジ
ン出力軸２２に連結されるトルクコンバータ１０、前後
進切換装置１２、ベルト式無段変速機１４、変速機１４
の変速比を制御する油圧制御装置４０、油圧制御装置４
０の油圧を制御する電子制御装置４２を備えている。エ
ンジンから出力される駆動トルクは、トルクコンバータ
１０、前後進切換装置１２、ベルト式無段変速機１４及
び図示しない差動歯車装置を経て図示しない駆動輪へ伝
達される。

【００４１】トルクコンバータ１０は、エンジン出力軸
２２に連結されたポンプ翼車１０ａと、トルクコンバー
タ出力軸２４に連結され流体を介してポンプ翼車１０ａ
から駆動トルクが伝達されるタービン翼車１０ｂと、ワ
ンウェイクラッチ１０ｅを介して位置固定のハウジング
１０ｆに固定された固定翼車１０ｃと、ポンプ翼車１０
ａとタービン翼車１０ｂとをダンパを介して締結するロ
ックアップクラッチ１０ｄを備えている。

【００４２】前後進切換装置１２は、ダブルプラネタリ
式歯車装置を備え、サンギヤ１２ｓ、キャリア１２ｃ及
びリングギヤ１２ｒを有している。サンギヤ１２ｓは、
トルクコンバータ出力軸２４に連結されている。キャリ
ア１２ｃ群は、クラッチ２８を介してトルクコンバータ
出力軸２４に連結されると共に、ベルト式無段変速機入
力軸２６に連結されている。リングギヤ１２ｒは、ブレ
ーキ１２ｂに連結されている。

【００４３】ベルト式無段変速機１４は、入力軸２６に
連結されたプライマリシーブ３０、出力軸３６に連結さ
れたセカンダリシーブ３２及びプライマリシーブ３０と
セカンダリシーブ３２とに掛け回されたＶ字型断面のＶ
ベルト３４を備え、入力軸２６からプライマリシーブ３
０へ伝達されたトルクをＶベルト３４及びセカンダリシ
ーブ３２を介して出力軸３６へ伝達する。

【００４４】プライマリシーブ３０は、入力軸２６方向
に移動可能なプライマリ可動側シーブ半体３０ａとプラ
イマリ固定側シーブ半体３０ｂで構成されている。同様
にセカンダリシーブ３２は、出力軸３６方向に移動可能
なセカンダリ可動側シーブ半体３２ａとセカンダリ固定
側シーブ半体３２ｂで構成されている。プライマリ可動
側シーブ半体３０ａは、プライマリ油室３０ｃに供給さ
れる油圧によって入力軸２６方向に移動する。これによ
ってＶベルト３４がプライマリシーブ３０及びセカンダ
リシーブ３２に巻きかかる部分の回転半径が変化し、ベ
ルト式無段変速機１４の変速比が連続的に変化する。ま
た、セカンダリ可動側シーブ半体３２ａに設けられたセ
カンダリ油室３２ｃへ供給される油圧によってＶベルト
３４にベルト挟圧力が与えられる。これによって、シー
ブとＶベルト３４との間に発生する滑りを抑制してい
る。

【００４５】ベルト式無段変速機１４のプライマリ油室
３０ｃとセカンダリ油室３２ｃに供給される油圧は、油
圧制御装置４０によって供給され、それらの油圧は電子
制御装置４２によって制御される。

【００４６】電子制御装置４２には、スロットル開度Ｔ
Ａを検出するスロットル開度センサ７６、エンジン回転
速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ７８、入力
軸２６の回転速度Ｎ_inを検出する入力軸回転速度センサ
８０、出力軸３６の回転速度Ｎ_outを検出する出力軸回
転速度センサ８２、油圧制御装置４０内の作動油の油温
Ｔ_OILを検出する油温センサ８８及びベルト挟圧力とし
てのセカンダリ油室３２ｃ内の作動油圧力Ｐ_outを検出
する圧力センサ７４等からの信号が入力される。電子制
御装置４２は、上記入力信号を処理し、その処理結果に
基づいて、ベルト式無段変速機１４のプライマリ油室３
０ｃとセカンダリ油室３２ｃに供給する油圧を制御す
る。

【００４７】次に油圧制御装置４０の主な構成について
図２を用いて説明する。

【００４８】ライン圧制御装置９０は、図示しないリニ
アソレノイド弁を備えており、エンジンによって回転駆
動されるポンプ５２からの油圧をリニアソレノイド弁に
よって調圧したライン圧ＰＬを油路Ｒ１に出力する。こ
こで、挟圧制御信号としてのリニアソレノイド弁への制
御指令値は入力軸２６トルクに基づいて決定され、入力
軸２６トルクに応じてライン圧ＰＬが制御される。セカ
ンダリ圧制御装置６０は、油路Ｒ１内のライン圧ＰＬに
応じて調圧されたベルト挟圧力を油路Ｒ３を通じてセカ
ンダリ油室３２ｃへ供給する。このベルト挟圧力はライ
ン圧ＰＬを制御するためのリニアソレノイド弁によって
制御される。このように、ライン圧制御装置９０及びセ
カンダリ圧制御装置６０でベルト挟圧力制御手段を構成
している。また、油路Ｒ１にはライン圧ＰＬを常に一定
の油圧となるように調圧して出力するための一定圧制御
装置７０が設けられている。一定圧制御装置７０によっ
て一定に維持された油圧は、油路Ｒ７を通じて後述する
増速用電磁弁６６及び減速用電磁弁６８に供給される。

【００４９】流量制御装置５０は、プライマリシーブ３
０のプライマリ油室３０ｃに流入出する作動油の流量を
制御し、増速用流量制御弁６２及び減速用流量制御弁６
４と、増速用流量制御弁６２及び減速用流量制御弁６４
にそれぞれ制御圧を供給する増速用電磁弁６６及び減速
用電磁弁６８を備えている。増速用流量制御弁６２は、
４つのポート６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、図２の
上下方向に移動するスプール６２ｓ、スプール６２ｓを
図２の下方に押圧するばね６２ｆ及び制御圧が供給され
る制御圧室６２ｈを有している。増速用電磁弁６６は、
３つのポート６６ａ、６６ｂ、６６ｃを有している。増
速用電磁弁６６がオンのとき（図２の右側）、ポート６
６ａと６６ｂとが連通する。そして、増速用電磁弁６６
はオンとオフを繰り返すデュ−ティ制御により油路Ｒ７
内の一定に調圧された油圧を大気圧からこの一定圧の間
で制御し、制御圧として増速用流量制御弁６２のポート
６２ａから制御圧室６２ｈに供給する。また、増速用電
磁弁６６がオフのとき（図２の左側）、ポート６６ｂと
６６ｃとが連通し、制御圧室６２ｈの油圧がポート６６
ｃから排出され、大気圧まで減圧される。

【００５０】増速用流量制御弁６２のポート６２ａから
増速用電磁弁６６からの制御圧が制御圧室６２ｈに供給
されると、この制御圧によってスプール６２ｓは図２の
上方に押圧される。一方、ばね６２ｆによってスプール
６２ｓは図２の下方に押圧されており、これらの力のバ
ランスにより油路Ｒ４を通じてポート６２ｃから供給さ
れたライン圧ＰＬが調圧され、ポート６２ｄから油路Ｒ
５を介してプライマリ油室３０ｃへ供給される。

【００５１】同様に、減速用流量制御弁６４は、４つの
ポート６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、図２の上下方
向に移動するスプール６４ｓ、スプール６４ｓを図２の
下方に押圧するばね６４ｆ及び制御圧が供給される制御
圧室６４ｈを有している。減速用電磁弁６８は、３つの
ポート６８ａ、６８ｂ、６８ｃを有している。減速用電
磁弁６８がオンのとき（図２の右側）、ポート６８ａと
６８ｂとが連通する。そして、減速用電磁弁６８はオン
とオフを繰り返すデュ−ティ制御により油路Ｒ７内の一
定に調圧された油圧を大気圧からこの一定圧の間で制御
し、制御圧として減速用流量制御弁６４のポート６４ａ
から制御圧室６４ｈに供給する。また、減速用電磁弁６
８がオフのとき（図２の左側）、ポート６８ｂと６８ｃ
とが連通し、制御圧室６４ｈの油圧がポート６８ｃから
ドレインされ、大気圧まで減圧される。

【００５２】減速用流量制御弁６４のポート６４ａから
減速用電磁弁６８からの制御圧が制御圧室６４ｈに供給
されると、この制御圧によってスプール６４ｓは図２の
上方に押圧される。一方、ばね６４ｆによってスプール
６４ｓは図２の下方に押圧されており、これらの力のバ
ランスによりポート６４ｃとポート６４ｄとの連通状態
が制御され、プライマリ油室３０ｃへ供給されている油
圧が油路Ｒ５を通じてポート６４ｄから排出される。

【００５３】次に、図２における電子制御装置４２内の
主な構成について説明する。

【００５４】電子制御装置４２内には、増速用電磁弁６
６及び減速用電磁弁６８へのデュ−ティ制御指令値のデ
ュ−ティ比を算出する油圧制御信号算出手段１２４が設
けられている。油圧制御信号算出手段１２４は、流量制
御装置５０の油圧制御信号−流量制御出力特性としての
デュ−ティ比−オリフィス面積特性を記憶しており、こ
の特性に基づいて所望の入力軸２６回転速度を得るため
のオリフィス面積に対応したデュ−ティ比を算出し、こ
のデュ−ティ比のデュ−ティ制御指令値を増速用電磁弁
６６または減速用電磁弁６８へ出力する。さらに本実施
形態においては、電子制御装置４２は、所定時間後にお
ける入力軸２６回転速度予測値を算出する入力回転速度
予測手段１２６、この予測手段１２６で算出された入力
軸２６回転速度予測値を用いて入力慣性トルクを算出す
る慣性トルク算出手段１３０及びこの算出手段１３０で
算出された入力慣性トルクを用いて挟圧制御信号を算出
しリニアソレノイドへ出力するベルト挟圧力算出手段１
３２を備えている。そして、入力回転速度予測手段１２
６は、増速用流量制御弁６２及び減速用流量制御弁６４
前後における作動油の圧力差を算出する差圧検出手段１
２８及びプライマリ油室３０ｃにおいて流入出する作動
油流量を算出する油流量算出手段１２２を備えている。

【００５５】次に電子制御装置４２内で実行されるベル
ト挟圧力算出ルーチンについて図３に示すフローチャー
ト及び図４に示すタイムチャートを用いて説明する。こ
のベルト挟圧力算出ルーチンの実行はある所定時間おき
ごとに繰り返される。ただし、ここではアップシフト時
にベルト挟圧力を増加させる場合についてのみ説明し、
ダウンシフト時にベルト挟圧力を減少させる場合につい
ては説明を省略するが、ダウンシフト時も同様のルーチ
ンで実現できる。

【００５６】まずステップ（以下Ｓとする）１０１にお
いて、現サンプル時刻ｎでのエンジン回転速度Ｎｅ
(ｎ)、入力軸２６回転速度Ｎ_in(ｎ)、出力軸３６回転速
度Ｎ_out(ｎ)、スロットル開度ＴＡ(ｎ)及びセカンダリ
油室３２ｃ内の作動油圧力Ｐ_out(ｎ)が読み込まれる。
次にＳ１０２に進み、時刻ｎでの入力軸２６目標回転速
度ＮＴ(ｎ)と入力軸２６回転速度Ｎ_in(ｎ)との差が負で
あるか否かを判定することで、アップシフトを行うか否
かを判定する。Ｓ１０２の判定結果がＮＯの場合は、本
ルーチンの実行を終了する。一方、Ｓ１０２の判定結果
がＹＥＳの場合はＳ１０３に進み、油圧制御信号算出手
段１２４内で算出された入力軸２６回転速度目標値ＮＴ
(ｎ)に基づいて、増速用電磁弁６６へ出力するための時
刻ｎでのデュ−ティ制御指令値のデュ−ティ比ＤＳ１
(ｎ)を算出する。

【００５７】Ｓ１０４では、時刻ｎでのプライマリ油室
３０ｃの圧力Ｐ_in(ｎ)を算出する。ここで、プライマリ
油室３０ｃの圧力Ｐ_in(ｎ)については、圧力センサを用
いない場合は、差圧検出手段１２８において、（１）式
から算出することができる。

【００５８】

【数１】 Ｐ_in(ｎ)＝（Ｗ_in(ｎ)−ｋ_in×Ｎ_in(ｎ)²）／Ｓ_in （１） ここで、ｋ_inはプライマリシーブ遠心油圧係数、Ｓ_inは
プライマリ可動側シーブ半体３０ａの受圧面積である。
Ｗ_in(ｎ)は時刻ｎでのプライマリ可動側シーブ半体３０
ａの推力であり、（２）式で表される。

【００５９】

【数２】 Ｗ_in(ｎ)＝Ｗ_out(ｎ)／ （ａ＋ｂ×log₁₀γ(ｎ)＋ｃ×Ｔ_in(ｎ)＋ｄ×Ｎ_in(ｎ)） （２） ここで、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄは実験により求められる。
γ(ｎ)は時刻ｎでの変速比であり、入力軸２６回転速度
Ｎ_in(ｎ)、出力軸３６回転速度Ｎ_out(ｎ)から算出する
ことができる。Ｔ_in(ｎ)は時刻ｎでの入力軸２６トルク
であり、エンジントルクＴｅ(ｎ)、トルクコンバータ１
０のトルク比ｔ(ｎ)及び入力慣性トルクに基づいて算出
することができる。ここで、エンジントルクＴｅ(ｎ)は
例えばスロットル開度ＴＡ(ｎ)及びエンジン回転速度Ｎ
ｅ(ｎ)から算出することができ、トルク比ｔ(ｎ)は（Ｎ
_in(ｎ)／Ｎｅ(ｎ)）の関数であり、入力慣性トルクは入
力軸２６回転速度Ｎ_in(ｎ)の時間変化量から算出するこ
とができる。Ｗ_out(ｎ)は時刻ｎでのセカンダリ可動側
シーブ半体３２ａの推力であり、（３）式で表される。

【００６０】

【数３】 Ｗ_out(ｎ)＝Ｐ_out(ｎ)×Ｓ_out＋ｋ_out×Ｎ_out(ｎ)² （３） ここで、ｋ_outはセカンダリシーブ遠心油圧係数、Ｎ_out
(ｎ)は時刻ｎでの出力軸３６回転速度、Ｓ_outはセカン
ダリ可動側シーブ半体３２ａの受圧面積である。

【００６１】Ｓ１０５では、油流量算出手段１２２にお
いて、時刻ｎでのプライマリ油室３０ｃへ流入している
流量Ｑ_model(ｎ)を以下に示す物理モデルを用いて算出
する。ここで、流量Ｑ_model(ｎ)は（４）式で表され
る。

【００６２】

【数４】 Ｑ_model(ｎ)＝Ｃ×Ａ(ｎ)×（２×δＰ(ｎ)／ρ）^0.5 （４） ここで、Ｃは流量係数、Ａ(ｎ)は時刻ｎでの増速用流量
制御弁６２内のオリフィス面積、ρは油の密度、δＰ
(ｎ)は時刻ｎで増速用流量制御弁６２前後における圧力
差である。流量係数Ｃは、オリフィス面積Ａ(ｎ)、作動
油温度等から実験により設定される。δＰ(ｎ)は、アッ
プシフト時は時刻ｎでのライン圧ＰＬ(ｎ)とプライマリ
油室３０ｃの圧力Ｐ_in(ｎ)との差となる。ライン圧ＰＬ
(ｎ)は、セカンダリ油室３２ｃ内の作動油圧力Ｐ
_out(ｎ)から算出することができる。オリフィス面積Ａ
(ｎ)については、増速用電磁弁６６へのデュ−ティ制御
指令値のデュ−ティ比ＤＳ１(ｎ)と増速用流量制御弁６
２内のオリフィス面積Ａ(ｎ)と間の動特性を考慮した特
性モデルを用いて算出することができる。例えば、デュ
−ティ比ＤＳ１(ｎ)とオリフィス面積Ａ(ｎ)との間の動
特性は、時定数ｔ０の１次遅れモデルで考える。ここ
で、ｔ０の値については、実験により設定され、作動油
温度の関数である。

【００６３】Ｓ１０６では、入力回転速度予測手段１２
６において、流量Ｑ_model(ｎ)からプライマリ可動側シ
ーブ半体３０ａの移動速度を算出する。次にＳ１０７に
進み、入力回転速度予測手段１２６において、時刻ｎか
ら所定時間δＴ後の変速比予測値γ_model(ｎ＋δＴ)
を、シーブ半体位置−変速比特性の非線型特性を考慮し
て以下のようにして算出する。まず変速比γ(ｎ)とシー
ブ半体位置−変速比特性から時刻ｎでのプライマリ可動
側シーブ半体３０ａの位置ｘ(ｎ)を算出し、次に所定時
間δＴ後のプライマリ可動側シーブ半体３０ａの予測位
置ｘ_model(ｎ＋δＴ)を流量Ｑ_model(ｎ)が一定であると
して算出する。そして、予測位置ｘ_model(ｎ＋δＴ)と
シーブ半体位置−変速比特性から変速比予測値γ
_model(ｎ＋δＴ)を算出する。

【００６４】Ｓ１０８では、入力回転速度予測手段１２
６において、時刻ｎから所定時間δＴ後の入力軸２６回
転速度予測値ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)を算出する。ここ
で、予測値ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)は（５）式で表され
る。

【００６５】

【数５】 ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)＝γ_model(ｎ＋δＴ)×Ｎ_out(ｎ) （５） Ｓ１０９では、慣性トルク算出手段１３０において、Ｓ
１０８で算出された入力軸２６回転速度予測値ＮＩＮ
_model(ｎ＋δＴ)を用いて入力軸２６回転速度の時間変
化量δＮＩＮ_model(ｎ)を算出する。ここで、時間変化
量δＮＩＮ_model(ｎ)はアップシフトの場合は（６）式
で表される。

【００６６】

【数６】 δＮＩＮ_model(ｎ)＝（Ｎ_in(ｎ)−ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)）／δＴ （６） Ｓ１１０では、慣性トルク算出手段１３０において、Ｓ
１０９で算出された入力軸２６回転速度の時間変化量δ
ＮＩＮ_model(ｎ)を用いて入力慣性トルクＴＲＱＩ(ｎ)
を算出する。図４のタイムチャートに示すように、入力
軸２６トルクはエンジントルク分だけでなく慣性トルク
分も考慮に入れて算出する。ここで、入力慣性トルクＴ
ＲＱＩ(ｎ)は（７）式で表される。

【００６７】

【数７】 ＴＲＱＩ(ｎ)＝Ｉｅ×ｔ(ｎ)×δＮｅ(ｎ)＋ （Ｉｉｎ＋Ｍｂｌｔ×ＲＩＮ(ｎ)²）×δＮＩＮ_model(ｎ) （７） ここで、Ｉｅはエンジン、ポンプ翼車１０ａ等のエンジ
ン系イナーシャ、Ｉｉｎはタービン翼車１０ｂ、前後進
切換装置１２、プライマリシーブ３０等のインプット系
イナーシャ、ＭｂｌｔはＶベルト３４の質量、ＲＩＮ
(ｎ)はＶベルト３４のプライマリシーブ３０への懸かり
半径（変速比γ(ｎ)の関数）である。δＮｅ(ｎ)はエン
ジン回転速度の時間変化量で、トルクコンバータ１０の
ロックアップＯＮ時（ｔ(ｎ)＝１）は、δＮｅ(ｎ)＝δ
ＮＩＮ_model(ｎ）であり、ロックアップＯＦＦ時は、δ
Ｎｅ(ｎ)＝δＮＩＮ_model(ｎ）×（Ｎｅ(ｎ)／Ｎ
_in(ｎ)）である。

【００６８】Ｓ１１１では、ベルト挟圧力算出手段１３
２において、セカンダリ油室３２ｃ内の作動油圧力目標
値ＰＴ(ｎ)を算出し、この目標値ＰＴ(ｎ)に基づいた挟
圧制御指令値をリニアソレノイドへ出力して本ルーチン
の実行を終了する。図４のタイムチャートに示すよう
に、ベルト挟圧力Ｐ_out(ｎ)は慣性トルクＴＲＱＩ(ｎ)
分も考慮に入れてさらに増加させる。ここで、セカンダ
リ油室３２ｃ内の作動油圧力目標値ＰＴ(ｎ)は（８）式
で表される。

【００６９】

【数８】 ＰＴ(ｎ)＝Ｋ×（Ｔｅ(ｎ)×ｔ(ｎ)＋ＴＲＱＩ(ｎ)）×ｃｏｓα／ （２×μ×ＲＩＮ(ｎ)×Ｓ_out） （８） ここで、Ｋは１以上の係数であり、安全率として設定す
る。αはシーブの傾き角で、μはＶベルト３４とシーブ
との間の摩擦係数である。

【００７０】本実施形態においては、まずプライマリ油
室３０ｃへ流入している作動油流量Ｑ_model(ｎ)を
（４）式に示す物理モデルを用いて算出する。次に、こ
の流量Ｑ_{m odel}(ｎ)を用いて所定時間δＴ後の変速比予
測値γ_model(ｎ＋δＴ)を算出し、所定時間δＴ後の入
力軸２６回転速度予測値ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)を算出
する。このように、実際の変速制御の際のデュ−ティ制
御指令値と入力軸２６回転速度Ｎ_in(ｎ)との間の物理モ
デルを用いて所定時間δＴ後の入力軸２６回転速度予測
値ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)を算出することで、入力軸２
６回転速度予測値ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)を精度よく算
出することができる。そして、デュ−ティ比と流量制御
弁内のオリフィス面積との間の動特性を考慮して流量Ｑ
_model(ｎ)を算出しているので、流量Ｑ_model(ｎ)をより
精度よく算出することができ、入力軸２６回転速度予測
値ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)をより精度よく算出すること
ができる。また、流量Ｑ_model(ｎ)算出の際に、プライ
マリ油室３０ｃ内の作動油圧力Ｐ_in(ｎ)を（１）〜
（３）式に示す物理モデルを用いて求めているので、プ
ライマリ油室３０ｃ内の作動油圧力を検出するための圧
力センサを省略することができ、コスト削減が図れる。

【００７１】そして本実施形態においては、この入力軸
２６回転速度予測値ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)を用いて入
力慣性トルクＴＲＱＩ(ｎ)を算出しているので、実際の
慣性トルクに対する時間遅れが発生せず、かつ精度よく
慣性トルクを算出することができる。したがって、ベル
ト挟圧力を入力トルクに応じて最適に制御することがで
きるので、Ｖベルトの滑りを抑えると同時に燃費低減が
実現できる。

【００７２】（２）第２実施形態 図５は、本発明の第２実施形態に係るベルト挟圧力算出
ルーチンを示すフローチャートであり、第１実施形態と
同様にアップシフト時について示したものである。ただ
し、ダウンシフト時も同様のルーチンで実現できる。な
お、図示はしていないが電子制御装置４２には、後述す
るベルト挟圧力予測手段及び変速速度制限手段が第１実
施形態からさらに追加されている。その他の油圧制御装
置４０等の全体構成については第１実施形態と同様であ
るので説明を省略する。

【００７３】Ｓ２０１〜Ｓ２１１については、第１実施
形態のＳ１０１〜Ｓ１１１と同様のため説明を省略す
る。Ｓ２１２では、ベルト挟圧力予測手段において、所
定時間δＴ後におけるセカンダリ油室３２ｃ内の作動油
圧力予測値を算出する。ここで、この作動油圧力予測値
については、リニアソレノイドの挟圧制御指令値−圧力
特性の動特性及びポンプ５２からの吐出流量と流量制御
装置５０やリニアソレノイドでの消費流量に基づいたセ
カンダリ油室３２ｃへ供給可能な圧力最大値を考慮して
算出する。

【００７４】Ｓ２１３では、セカンダリ油室３２ｃ内の
作動油圧力予測値とセカンダリ油室３２ｃ内の作動油圧
力目標値ＰＴ(ｎ)との差が負であるか否かが判定され
る。ただし、ここでは予測値の精度を考慮して予測値と
目標値ＰＴ(ｎ)との差が閾値以下であるか否かを判定し
てもよい。Ｓ２１３の判定結果がＮＯの場合は、ベルト
挟圧力を目標値まで発生させることができると判断して
本ルーチンの実行を終了する。一方、Ｓ２１３の判定結
果がＹＥＳの場合は、ベルト挟圧力を目標値まで発生さ
せることができないと判断してＳ２１４に進む。

【００７５】Ｓ２１４〜Ｓ２２１では、変速速度制限手
段において、ベルト滑りの発生しないデュ−ティ比ＤＳ
１ｌｉｍ(ｎ)を算出し直し、このデュ−ティ比ＤＳ１ｌ
ｉｍ(ｎ)のデュ−ティ制御指令値を増速用電磁弁６６へ
入力して変速速度を制限する。まずＳ２１４では、セカ
ンダリ油室３２ｃ内の作動油圧力予測値Ｐ_model(ｎ＋δ
Ｔ)と（８）式から入力慣性トルク目標値を算出する。
次にＳ２１５では、この入力慣性トルク目標値と（７）
式から入力軸２６回転速度の時間変化目標値を算出す
る。Ｓ２１６では、この入力軸２６回転速度の時間変化
目標値と（６）式から所定時間δＴ後の入力軸２６回転
速度目標値を算出する。Ｓ２１７では、入力軸２６回転
速度目標値と（５）式から所定時間δＴ後の変速比目標
値を算出する。Ｓ２１８では、この変速比目標値、変速
比γ(ｎ)及びシーブ半体位置−変速比特性からプライマ
リ可動側シーブ半体３０ａの移動速度目標値を算出す
る。Ｓ２１９では、この移動速度目標値からプライマリ
油室３０ｃへ流入する流量目標値を算出する。Ｓ２２０
では、この流量目標値、（４）式及びデュ−ティ比−オ
リフィス面積特性からベルト滑りの発生しないデュ−テ
ィ比ＤＳ１ｌｉｍ(ｎ)を算出する。Ｓ２２１では、この
デュ−ティ比ＤＳ１ｌｉｍ(ｎ)のデュ−ティ制御指令値
を増速用電磁弁６６へ入力することで変速速度を制限し
て本ルーチンの実行を終了する。

【００７６】本実施形態においても燃費低減を実現でき
る。さらに本実施形態においては、リニアソレノイドの
動特性及びセカンダリ油室３２ｃへ供給可能な圧力最大
値を考慮してセカンダリ油室３２ｃ内の作動油圧力予測
値を算出することで、ベルト挟圧力を目標値まで発生さ
せることができるか否かを判定している。特にエンジン
回転速度Ｎｅ(ｎ)が低いときや流量制御装置５０、リニ
アソレノイドでの消費流量が大きいときは、ポンプ５２
がＶベルトの滑りを抑えるための十分な油圧をリニアソ
レノイドへ供給できない場合があり、その場合はＶベル
トの滑りが発生する。しかし本実施形態では、ベルト挟
圧力を目標値まで発生させることができない場合は、Ｖ
ベルトの滑りが発生しないデュ−ティ比ＤＳ１ｌｉｍ
(ｎ)を算出し直し、このデュ−ティ比ＤＳ１ｌｉｍ(ｎ)
のデュ−ティ制御指令値を増速用電磁弁６６へ入力して
図６のタイムチャートに示すように変速速度を制限して
いる。図６においては、アップシフト動作の初期にデュ
−ティ比を下げて変速速度を制限している場合について
示している。このように、本実施形態ではあらゆる走行
条件において確実にＶベルトの滑りを抑えることができ
る。

【００７７】（３）第３実施形態 図７は、本発明の第３実施形態に係るフィードバック補
償値算出ルーチンを示すフローチャートであり、第１実
施形態と同様にアップシフト時について示したものであ
る。ただし、ダウンシフト時も同様のルーチンで実現で
きる。そして、ここではフィードバック補償値の比例項
の算出についてのみ説明するが、積分項及び微分項につ
いても比例項と同様の方法で算出できる。なお、図示は
していないが電子制御装置４２には、入力軸２６回転速
度をフィードバックしてデュ−ティ制御指令値を補償す
るフィードバック補償手段が第１実施形態からさらに追
加されている。その他の油圧制御装置４０等の全体構成
については第１実施形態と同様であるので説明を省略す
る。

【００７８】Ｓ３０１、Ｓ３０２については、第１実施
形態のＳ１０１、Ｓ１０２と同様のため説明を省略す
る。Ｓ３０２の判定結果がＹＥＳの場合はＳ３０３に進
み、入力軸２６回転速度目標値ＮＴ(ｎ)と入力軸２６回
転速度Ｎ_in(ｎ)との偏差が算出される。

【００７９】Ｓ３０４〜Ｓ３１０については、第１実施
形態のＳ１０３〜Ｓ１０９と同様のため説明を省略す
る。次にＳ３１１では、フィードバック補償手段におい
て、フィードバックゲインＫｐ(ｎ)を算出する。フィー
ドバックゲインＫｐ(ｎ)は（９）式で表される。

【００８０】

【数９】 Ｋｐ(ｎ)＝Ｋ_ref×δＮＩＮ_ref(ｎ)／δＮＩＮ_model(ｎ) （９） ここで、Ｋ_refは、標準走行状態（作動油温度Ｔ_OIL、変
速比γ(ｎ)、出力軸３６回転速度Ｎ_out(ｎ)及び入力軸
２６トルクＴ_in(ｎ)がそれぞれ所定値）において適合を
行った最適フィードバックゲインである。δＮＩＮ
_ref(ｎ)は、上記の標準状態において、デュ−ティ比Ｄ
Ｓ１(ｎ)における入力軸２６回転速度の時間変化量で、
デュ−ティ比ＤＳ１(ｎ)と増速用流量制御弁６２内のオ
リフィス面積Ａ(ｎ)と間の動特性及びプライマリ可動側
シーブ半体３０ａの動特性を考慮して算出する。

【００８１】Ｓ３１２では、フィードバック補償手段に
おいて、デュ−ティ比の補償値ＤＦＢ(ｎ)を算出し、こ
の補償値ＤＦＢ(ｎ)分補償されたデュ−ティ比のデュ−
ティ制御指令値を増速用電磁弁６６へ出力して本ルーチ
ンの実行を終了する。ここで、補償値ＤＦＢ(ｎ)は（１
０）式で表される。

【００８２】

【数１０】 ＤＦＢ(ｎ)＝Ｋｐ(ｎ)×｜ＮＴ(ｎ)−Ｎ_in(ｎ)｜ （１０） 本実施形態においては、第１実施形態と同様に入力軸２
６回転速度予測値ＮＩＮ_model(ｎ＋δＴ)を用いて入力
軸２６回転速度の時間変化量δＮＩＮ_model(ｎ)を算出
し、この入力軸２６回転速度の時間変化量δＮＩＮ
_model(ｎ)と標準走行状態における入力軸２６回転速度
の時間変化量δＮＩＮ_ref(ｎ)に基づいて、フィードバ
ックゲインＫｐ(ｎ)を算出している。ここで、δＮＩＮ
_model(ｎ)が標準走行状態のδＮＩＮ_ref(ｎ)より大きい
場合はＫｐ(ｎ)が標準走行状態のＫ_refより小さくな
り、δＮＩＮ_model(ｎ)が標準走行状態のδＮＩＮ
_ref(ｎ)より小さい場合はＫｐ(ｎ)が標準走行状態のＫ
_refより大きくなるようにＫｐ(ｎ)が算出される。入力
軸２６回転速度の時間変化量δＮＩＮ_model(ｎ)は、時
間遅れなく、かつ精度よく算出することができるので、
（９）式によりフィードバックゲインＫｐ(ｎ)を算出す
ることで、標準走行状態におけるフィードバックゲイン
の適合を行うだけで、他のあらゆる走行状態においても
フィードバックゲインを適正化することができる。した
がって、フィードバックゲインＫｐ(ｎ)を算出するため
の制御マップの作成時間を大幅に短縮することができ
る。

【００８３】なお、本実施形態におけるフィードバック
ゲインＫｐ(ｎ)の算出方法は（９）式に限るものではな
く、δＮＩＮ_model(ｎ)がδＮＩＮ_ref(ｎ)より大きい場
合はＫｐ(ｎ)がＫ_refより小さくなり、δＮＩＮ
_model(ｎ)がδＮＩＮ_ref(ｎ)より小さい場合はＫｐ(ｎ)
がＫ_refより大きくなるようにＫｐ(ｎ)を設定すること
で、あらゆる走行状態において適合されたフィードバッ
クゲインを設定することができる。また、本実施形態で
は変速比γ(ｎ)をフィードバックして設定された変速比
目標値と一致するようにフィードバック制御を行っても
よい。

【００８４】以上の実施形態においては、ベルト式無段
変速機の場合について説明したが、各実施形態における
入力回転速度予測手段と慣性トルク算出手段及び第３実
施形態におけるフィードバック補償手段については、エ
ンジン側の入力ディスクと車輪側の出力ディスクとの間
に挟持されたパワーローラの傾転角を変更することで変
速比を連続的に変更するトロイダル式無段変速機の場合
についても適用可能である。そして、各実施形態におけ
るルーチンについては、アップシフトの場合について説
明したが、本発明はダウンシフトの場合についても適用
できる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力回転速度検出手段の検出値、出力回転速度検出手段
の検出値及び油圧制御信号に基づいて所定時間後におけ
る無段変速機の入力回転速度予測値を算出するので、所
定時間後の入力回転速度を精度よく算出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る無段変速機の制御装
置を含む車両用動力伝達装置の構成を示す図である。

【図２】 本発明の実施形態における油圧制御装置及び
電子制御装置の構成の概略を示す図である。

【図３】 本発明の第１実施形態におけるベルト挟圧力
算出ルーチンを示すフローチャートである。

【図４】 本発明の第１実施形態におけるアップシフト
時の入力軸回転速度、デュ−ティ比、変速比、入力トル
ク及びベルト挟圧力の時間変化を示すタイムチャートで
ある。

【図５】 本発明の第２実施形態におけるベルト挟圧力
算出ルーチンを示すフローチャートである。

【図６】 本発明の第２実施形態におけるアップシフト
時の入力軸回転速度、デュ−ティ比、変速比、入力トル
ク及びベルト挟圧力の時間変化を示すタイムチャートで
ある。

【図７】 本発明の第３実施形態におけるフィードバッ
ク補償値算出ルーチンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ トルクコンバータ、１２ 前後進切換装置、１４
ベルト式無段変速機、３０ プライマリシーブ、３２
セカンダリシーブ、３４ Ｖベルト、４０油圧制御装
置、４２ 電子制御装置、５０ 流量制御装置、６０
セカンダリ圧制御装置、６２ 増速用流量制御弁、６４
減速用流量制御弁、６６ 増速用電磁弁、６８ 減速
用電磁弁、９０ ライン圧制御装置、１２２ 油流量算
出手段、１２４ 油圧制御信号算出手段、１２６ 入力
回転速度予測手段、１２８ 差圧検出手段、１３０ 慣
性トルク算出手段、１３２ ベルト挟圧力算出手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:42 Ｆ１６Ｈ 59:42 59:68 59:68 63:06 63:06 (72)発明者 松尾 賢治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 寺島 正人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 近藤 宏紀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J552 MA07 MA09 MA12 MA26 NA01 NB01 PA59 SA59 TA01 VA32W VA34W VA37W VA48Z VA52W VC01Z VC03Z (54)【発明の名称】 無段変速機の入力回転速度予測装置、無段変速機の入力慣性トルク算出装置、それらのいずれか を含む無段変速機の制御装置、無段変速機の入力回転速度予測方法、無段変速機の入力慣性トル ク算出方法及びそれらのいずれかを用いた無段変速機の制御方法

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動油の流入出によって駆動されること
   で変速比を連続的に変化させる変速機構を有する無段変
   速機の入力回転速度を予測する装置であって、 無段変速機の入力回転速度を検出する入力回転速度検出
   手段と、 無段変速機の出力回転速度を検出する出力回転速度検出
   手段と、 入力される油圧制御信号に基づいて、前記変速機構にお
   いて流入出する作動油流量を制御する流量制御手段と、 前記入力回転速度検出手段の検出値、前記出力回転速度
   検出手段の検出値及び前記油圧制御信号に基づいて所定
   時間後における入力回転速度予測値を算出する入力回転
   速度予測手段と、 を有することを特徴とする無段変速機の入力回転速度予
   測装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の無段変速機の入力回転
   速度予測装置であって、 前記入力回転速度予測手段は、 前記流量制御手段前後における作動油の圧力差を検出す
   る差圧検出手段と、前記油圧制御信号と前記差圧検出手
   段の検出値に基づいて前記変速機構において流入出する
   作動油流量を算出する油流量算出手段と、を有し、 前記入力回転速度検出手段の検出値、前記出力回転速度
   検出手段の検出値及び前記油流量算出手段の算出値に基
   づいて前記入力回転速度予測値を算出することを特徴と
   する無段変速機の入力回転速度予測装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の無段変速機の入力回転
   速度予測装置であって、 前記油流量算出手段は、前記油圧制御信号、前記差圧検
   出手段の検出値及び前記油圧制御信号と前記流量制御手
   段の流量制御出力との間の動特性モデルに基づいて前記
   変速機構において流入出する作動油流量を算出すること
   を特徴とする無段変速機の入力回転速度予測装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の無段変速機の
   入力回転速度予測装置であって、 前記変速機構は、原動機からの駆動トルクが入力される
   プライマリシーブと、該駆動トルクを負荷へ出力するセ
   カンダリシーブと、プライマリシーブ及びセカンダリシ
   ーブに掛け回されたベルトと、を備え、 前記流量制御手段は、プライマリシーブにおいて流入出
   する作動油流量を制御することで変速比を制御する無段
   変速機の入力回転速度予測装置において、 プライマリシーブへの入力トルクを検出する入力トルク
   検出手段と、 セカンダリシーブ内の作動油圧力を検出するセカンダリ
   圧力検出手段と、 をさらに有し、 前記差圧検出手段は、前記入力回転速度検出手段の検出
   値、前記出力回転速度検出手段の検出値、前記入力トル
   ク検出手段の検出値及び前記セカンダリ圧力検出手段の
   検出値に基づいて前記流量制御手段前後における作動油
   の圧力差を検出することを特徴とする無段変速機の入力
   回転速度予測装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の無段変速機の入力回転
   速度予測装置であって、 前記流量制御出力は、前記流量制御手段のオリフィス面
   積であることを特徴とする無段変速機の入力回転速度予
   測装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれか１に記載の無段
   変速機の入力回転速度予測装置を含む無段変速機の入力
   慣性トルク算出装置であって、 前記入力回転速度予測値及び前記入力回転速度検出手段
   の検出値に基づいて無段変速機の入力慣性トルクを算出
   する慣性トルク算出手段をさらに有することを特徴とす
   る無段変速機の入力慣性トルク算出装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の無段変速機の入力慣性
   トルク算出装置を含む無段変速機の制御装置であって、 前記変速機構は、原動機からの駆動トルクが入力される
   プライマリシーブと、該駆動トルクを負荷へ出力するセ
   カンダリシーブと、プライマリシーブ及びセカンダリシ
   ーブに掛け回されたベルトと、備え、 前記流量制御手段は、プライマリシーブにおいて流入出
   する作動油流量を制御することで変速比を制御する無段
   変速機の制御装置において、 入力される挟圧制御信号に基づいてセカンダリシーブへ
   供給する油圧を制御することでベルト挟圧力を制御する
   ベルト挟圧力制御手段と、 前記慣性トルク算出手段により算出された入力慣性トル
   クに基づいて前記挟圧制御信号を算出するベルト挟圧力
   算出手段と、 をさらに有することを特徴とする無段変速機の制御装
   置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の無段変速機の制御装置
   であって、 所定時間後におけるベルト挟圧力最大値を考慮したベル
   ト挟圧力予測値を算出するベルト挟圧力予測手段と、 前記ベルト挟圧力予測値が前記慣性トルク算出手段によ
   り算出された入力慣性トルクに基づく所定値より小さい
   場合は、前記ベルト挟圧力予測値、前記入力回転速度検
   出手段の検出値及び前記出力回転速度検出手段の検出値
   に基づいて前記油圧制御信号を算出し直し、この算出し
   直した油圧制御信号を前記流量制御手段に入力する変速
   速度制限手段と、 をさらに有することを特徴とする無段変速機の制御装
   置。
9. 【請求項９】 請求項１〜５のいずれか１に記載の無段
   変速機の入力回転速度予測装置を含む無段変速機の制御
   装置であって、 前記入力回転速度検出手段の検出値または変速比をフィ
   ードバックして前記油圧制御信号を補償するフィードバ
   ック補償手段をさらに有し、 該フィードバック補償手段は、前記入力回転速度予測値
   及び前記入力回転速度検出手段の検出値に基づいてフィ
   ードバックゲインを算出することを特徴とする無段変速
   機の制御装置。
10. 【請求項１０】 作動油の流入出によって駆動されるこ
    とで変速比を連続的に変化させる変速機構を有する無段
    変速機の入力回転速度を予測する方法であって、 油圧制御信号を流量制御手段に入力して前記変速機構に
    おいて流入出する作動油流量を制御し、 無段変速機の入力回転速度を検出し、 無段変速機の出力回転速度を検出し、 前記入力回転速度、前記出力回転速度及び前記油圧制御
    信号に基づいて所定時間後における入力回転速度予測値
    を算出することを特徴とする無段変速機の入力回転速度
    予測方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の無段変速機の入力
    回転速度予測方法であって、 前記流量制御手段前後における作動油の圧力差を検出
    し、 前記油圧制御信号と前記圧力差に基づいて前記変速機構
    において流入出する作動油流量を算出し、 前記入力回転速度、前記出力回転速度及び前記作動油流
    量に基づいて所定時間後における入力回転速度予測値を
    算出することを特徴とする無段変速機の入力回転速度予
    測方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の無段変速機の入力
    回転速度予測方法であって、 前記油圧制御信号、前記圧力差及び前記油圧制御信号と
    前記流量制御手段の流量制御出力との間の動特性モデル
    に基づいて前記変速機構において流入出する作動油流量
    を算出することを特徴とする無段変速機の入力回転速度
    予測方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１または１２に記載の無段変
    速機の入力回転速度予測方法であって、 前記変速機構は、原動機からの駆動トルクが入力される
    プライマリシーブと、該駆動トルクを負荷へ出力するセ
    カンダリシーブと、プライマリシーブ及びセカンダリシ
    ーブに掛け回されたベルトと、を備え、 前記流量制御手段は、プライマリシーブにおいて流入出
    する作動油流量を制御することで変速比を制御し、 プライマリシーブへの入力トルクを検出し、 セカンダリシーブ内の作動油圧力を検出し、 前記入力回転速度、前記出力回転速度、前記入力トルク
    及び前記セカンダリシーブ内の作動油圧力に基づいて前
    記流量制御手段前後における作動油の圧力差を検出する
    ことを特徴とする無段変速機の入力回転速度予測方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の無段変速機の入力
    回転速度予測方法であって、 前記流量制御出力は、前記流量制御手段のオリフィス面
    積であることを特徴とする無段変速機の入力回転速度予
    測方法。
15. 【請求項１５】 請求項１０〜１２のいずれか１に記載
    の無段変速機の入力回転速度予測方法を用いた無段変速
    機の入力慣性トルク算出方法であって、 前記入力回転速度予測値及び前記入力回転速度に基づい
    て無段変速機の入力慣性トルクを算出することを特徴と
    する無段変速機の入力慣性トルク算出方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の無段変速機の入力
    慣性トルク算出方法を用いた無段変速機の制御方法であ
    って、 前記変速機構は、原動機からの駆動トルクが入力される
    プライマリシーブと、該駆動トルクを負荷へ出力するセ
    カンダリシーブと、プライマリシーブ及びセカンダリシ
    ーブに掛け回されたベルトと、を備え、 前記流量制御手段は、プライマリシーブにおいて流入出
    する作動油流量を制御することで変速比を制御し、 前記入力慣性トルクに基づいて挟圧制御信号を算出し、 該挟圧制御信号をベルト挟圧力制御手段に入力してセカ
    ンダリシーブへ供給する油圧を制御することでベルト挟
    圧力を制御することを特徴とする無段変速機の制御方
    法。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の無段変速機の制御
    方法であって、 所定時間後におけるベルト挟圧力最大値を考慮したベル
    ト挟圧力予測値を算出し、 前記ベルト挟圧力予測値が前記入力慣性トルクに基づく
    所定値より小さい場合は、前記ベルト挟圧力予測値、前
    記入力回転速度及び前記出力回転速度に基づいて前記油
    圧制御信号を算出し直し、この算出し直した油圧制御信
    号を前記流量制御手段に入力することを特徴とする無段
    変速機の制御方法。
18. 【請求項１８】 請求項１０〜１４のいずれか１に記載
    の無段変速機の入力回転速度予測方法を用いた無段変速
    機の制御方法であって、 前記入力回転速度または変速比をフィードバックして前
    記油圧制御信号をフィードバック補償し、 そのフィードバックゲインは、前記入力回転速度予測値
    及び前記入力回転速度に基づいて算出されることを特徴
    とする無段変速機の制御方法。