JP2004108510A - 無段変速機用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステップモータに障害が発生した場合でも再発進時のベルト滑りを回避してＶベルトの耐久性を阻害しない。
【解決手段】変速制御弁１０６のスプール１０６Ｓを動かして、少なくとも最小変速比側でプライマリポート１０６Ｐとラインポート１０６Ｌとの間の連通を可能とするステップモータ１０５と、ステップモータ１０５の欠相を検知する欠相検知手段１２０と、欠相検知手段１２０によってステップモータ１０５の欠相が検知されたとき、ステップモータ１０５を強制的に駆動して、変速制御弁のスプール１０６Ｓが、プライマリポート１０６Ｐとラインポート１０６Ｌとの間を連通する位置になるように制御する制御手段１１６とを備える。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等車両の変速比を無段階に変更する無段変速機用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の無段変速機の要部構成図である（特許文献１参照）。この図において、Ｖベルト１が張り渡されたプライマリプーリ２とセカンダリプーリ３には、それぞれシリンダ室（以下「プライマリプーリシリンダ室２ａ、セカンダリプーリシリンダ室３ａ」という。）が付設されている。セカンダリプーリシリンダ室３ａにはライン圧が常時供給され、プライマリプーリシリンダ室２ａにはライン圧を元圧としてこれを変速制御弁４で調圧した油圧（以下「プライマリ圧」という。）が供給されている。そして、変速制御弁４でプライマリ圧を増減操作してプライマリプーリ２の溝幅を変更し、プライマリプーリ２とセカンダリプーリ３との径比を変えることによって、自動車等車両の変速比を無段階に制御する。
【０００３】
変速制御弁４はプライマリプーリシリンダ室２ａと連通するプライマリポート４Ｐと、ライン圧が供給されるライン圧ポート４Ｌと、ドレンポート４Ｔと、これらのポート間の連通を切り換えるスプール４Ｓとを備える。スプール４Ｓが図（ａ）の位置にあるとき、ライン圧ポート４Ｌは閉鎖され、プライマリポート４Ｐとドレンポート４Ｔとの間が連通する。また、スプール４Ｓが図（ｂ）の位置にあるとき、ドレンポート４Ｔは閉鎖され、プライマリポート４Ｐとライン圧ポート４Ｌとの間が連通する。また、スプール４Ｓが図（ｃ）の位置にあるとき、各ポート（プライマリポート４Ｐ、ライン圧ポート４Ｌ、ドレンポート４Ｔ）は閉鎖される。
【０００４】
変速制御弁４のスプール４Ｓはメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク５の略センター付近に連結されており、サーボリンク５の両端はそれぞれプライマリプーリ２の可動円錐板２ｂとステップモータ６の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構７とに連結されている。運動変換機構７は、ステップモータ６の回転軸６ａと噛合するネジ山を内周面に形成した筒状移動体７ａを有しており、ステップモータ６の回転（正転又は逆転）に伴って筒状移動体７ａを図面の上下方向に移動し、サーボリンク５を介して変速制御弁４のスプール４Ｓの位置を駆動する。なお、筒状移動体７ａの上方移動は、図中の「物理的なＨｉ側のリミット位置」で規制される（それより上には動かない）ようになっているが、この「物理的なＨｉ側のリミット位置」の用途については後述する。
【０００５】
この従来構成によれば、変速制御弁４のスプール４Ｓの位置をステップモータ６で駆動できると共に、プライマリプーリ２の現在の溝幅、すなわち、現在の実変速比をスプール４Ｓの位置に機械的にフィードバックさせることができる。
【０００６】
ところで、ステップモータ６は、入力パルスの数に対応した正確な回転角を得ることができる点で優れた駆動アクチュエータであるが、現在の回転角を絶対値として知ることができないため、変速制御弁４のスプール４Ｓの位置を正しく制御するためには、制御に先立って「イニシャライズ操作」を行う必要がある。図示のステップモータ６の回転軸６ａの所定位置に取り付けられたストッパー６ｂは、筒状移動体７ａの下方移動限界点（以下「原点位置」という。）を設定するためのものであり、イニシャライズ操作のための基準点として用いられものである。ステップモータ６の現在の回転角は、この原点位置からの相対位置として知ることができる。かかるイニシャライズ操作としては、イグニッションスイッチがＯＮになったときに、ステップモータ６を駆動して原点位置に復帰させるるものが知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００７】
一方、ステップモータ６に障害（たとえば、断線等）が発生したときの対策としては、ステップモータ６の障害を検知した際に、ステップモータ６への駆動信号出力を停止して変速比制御を強制終了し、そのときの変速比に固定するようにしたものがある（たとえば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２６３４７５号公報
【特許文献２】
特開平１１−２５７４７３号公報
【特許文献３】
特開平７−２８６６６５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術を組み合わせたものにあっては、次のような問題点がある。
【００１０】
すなわち、ステップモータ６の障害発生時にステップモータ６の駆動を停止し、そのときの変速比に固定することにより、とりあえず、車両の走行を可能とするが、一端車両を停止してイグニッションキースイッチをＯＦＦにし、再びイグニッションキースイッチをＯＮにすると、ステップモータ６のイニシャライズ操作（原点位置への復帰操作）によって、変速制御弁４のスプール４Ｓの位置が図５（ａ）のようになってしまい、プライマリポート４Ｐとドレンポート４Ｔとの間が連通し、プライマリプーリシリンダ室２ａのプライマリ圧が抜けたままの状態となってしまう。
【００１１】
したがって、この状態で車両を発進させようとすると、プライマリ圧が発生していないため、プライマリプーリ２でＶベルト１を挟装保持することができず、結局、ベルト滑りを引き起こして、Ｖベルト１の耐久性を損なうという問題点がある。
【００１２】
そこで本発明は、ステップモータに障害が発生した場合でも再発進時のベルト滑りを回避してＶベルトの耐久性を阻害しないようにできる無段変速機用制御装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、Ｖベルトが掛け渡されたプライマリプーリとセカンダリプーリとの径比を変更することによって自動車等車両の変速比を無段階に変化させる無段変速機の制御装置において、前記プライマリプーリのシリンダ室に連通するプライマリポート、ライン圧が供給されるラインポート及びドレンポートを有する変速制御弁と、前記変速制御弁のスプールを動かして、少なくとも最小変速比側で前記プライマリポートとラインポートとの間の連通を可能とするステップモータと、前記ステップモータの欠相を検知する欠相検知手段と、前記欠相検知手段によって前記ステップモータの欠相が検知されたとき、前記ステップモータを強制的に駆動して、前記変速制御弁のスプールが、前記プライマリポートとラインポートとの間を連通する位置になるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
この発明では、ステップモータの欠相が検知されると、ステップモータを強制的に駆動して、変速制御弁のスプールが、プライマリポートとラインポートとの間を連通する位置に設定される。したがって、ステップモータに障害（欠相）が発生した場合でも、プライマリ圧が喪失しないので、プライマリプーリのＶベルト挟装保持力を失うことがなく、ベルト滑りを回避してＶベルトの耐久性を阻害しないという無段変速機用制御装置を提供することができる。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記欠相検知手段によって前記ステップモータの欠相が検知されたとき、その状態を示すフラグをセットするフラグセット手段と、そのフラグを不揮発的に記憶する記憶手段と、イグニッションキースイッチのＯＮ時に前記フラグを検査し、フラグがセットされていた場合には前記ステップモータのイニシャライズ処理を禁止するイニシャライズ禁止手段とをさらに備えたことを特徴とする。
この発明では、前回の走行時にステップモータの欠相が検出されていたとき、その後の再発進時におけるステップモータのイニシャライズ処理が禁止される。したがって、ステップモータをラインポートとプライマリポートとが連通する位置に保持することができ、再発進時のベルト滑りを回避してＶベルトの耐久性を阻害しないという無段変速機用制御装置を提供することができる。
この発明の好ましい態様は、前記ステップモータの強制的な駆動とは、物理的な最小変速比側のリミット位置への駆動であることを特徴とするというものである。
この態様では、ステップモータを予め物理的な最小変速比側のリミット位置に駆動することによって、変速制御弁はステップモータが支点となるためプーリの位置によらず、ラインポートとプライマリポートとが必ず連通されることとなり、再始動時にプライマリポートが閉じきられた状態となることがなく、ライン圧がエンジン始動と共に供給されるようになり、ベルト滑りが防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態における無段変速機の動力伝達機構を示すスケルトン図である。図中、エンジン１０の出力軸１０ａにはトルクコンバータ１２が連結されている。このトルクコンバータ１２は、ロックアップ機構付きのものであり、ロックアップ油室１２ａの油圧を制御することにより、入力側のポンプインペラー１２ｂと出力側のタービンライナ１２ｃとを機械的に連結し又は切り離し可能とするものである。
【００１５】
トルクコンバータ１２の出力側は回転軸１３と連結され、回転軸１３は前後進切換機構１５と連結されている。前後進切換機構１５は、遊星歯車機構１７、前進用クラッチ４０及び後進用ブレーキ５０を有している。
【００１６】
遊星歯車機構１７は、サンギヤ１９と、２つのピニオンギヤ２１及び２３を有するピニオンキャリア２５と、インターナルギヤ２７とから構成されている。２つのピニオンギヤ２１及び２３は互いに噛合し、ピニオンギヤ２１はサンギヤ１９と噛合しており、またピニオンギヤ２３はインターナルギヤ２７と噛合している。サンギヤ１９は常に回転軸１３と一体に回転するように連結されている。ピニオンキャリア２５は前進用クラッチ４０によって回転軸１３と連結可能であり、また、インターナルギヤ２７は後進用ブレーキ５０によって静止部に対して固定可能である。ピニオンキャリア２５は回転軸１３の外周に配置された駆動軸１４と連結され、この駆動軸１４にはプライマリプーリ（駆動プーリともいう）１６が設けられている。
【００１７】
プライマリプーリ１６は、駆動軸１４と一体に回転する固定円錐板１８と、固定円錐板１８に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共に、プライマリプーリシリンダ室（シリンダ室）２０に作用する油圧（プライマリ圧）によって駆動軸１４の軸方向に移動可能である可動円錐板２２とから構成されている。なお、プライマリプーリシリンダ室２０は、室２０ａ及び２０ｂの２室からなり、後述するセカンダリプーリシリンダ室３２の２倍の受圧面積を有している。プライマリプーリ１６はＶベルト２４によってセカンダリプーリ（従動プーリともいう）２６と伝動可能に連結されている。
【００１８】
セカンダリプーリ２６は、従動軸２８上に設けられ、従動軸２８と一体に回転する固定円錐板３０と、固定円錐板３０に対向配置されてＶ字状プーリ溝を形成すると共に、セカンダリプーリシリンダ室３２に作用する油圧（セカンダリ圧）によって従動軸２８の軸方向に移動可能である可動円錐板３４とから構成されている。これらのプライマリプーリ１６、Ｖベルト２４及びセカンダリプーリ２６により、Ｖベルト式無段変速機構（無段変速機）２９が構成される。
【００１９】
従動軸２８には駆動ギヤ４６が固着されている。この駆動ギヤ４６はアイドラ軸５２上のアイドラギヤ４８と噛合し、アイドラ軸５２に設けられたピニオンギヤ５４はファイナルギヤ４４と常に噛合している。ファイナルギヤ４４には、差動装置５６を構成する一対のピニオンギヤ５８及び６０が取付けられており、このピニオンギヤ５８及び６０と一対のサイドギヤ６２及び６４が噛合し、サイドギヤ６２及び６４は夫々出力軸６６及び６８と連結されている。
【００２０】
上記のような動力伝達機構にエンジン１０の出力軸１０ａから入力された回転力は、トルクコンバータ１２及び回転軸１３を介して前後進切換機構１５に伝達され、前進用クラッチ４０が締結されると共に、後進用ブレーキ５０が解放されている場合には一体回転状態となっている遊星歯車機構１７を介して回転軸１３の回転力が同じ回転方向のまま駆動軸１４に伝達される。一方、前進用クラッチ４０が解放されると共に、後進用ブレーキ５０が締結されている場合には遊星歯車機構１７の作用により回転軸１３の回転力は回転方向が逆になった状態で駆動軸１４に伝達される。
【００２１】
駆動軸１４の回転力はプライマリプーリ１６、Ｖベルト２４、セカンダリプーリ２６、従動軸２８、駆動ギヤ４６、アイドラギヤ４８、アイドラ軸５２、ピニオンギヤ５４及びファイナルギヤ４４を介して差動装置５６に伝達され、出力軸６６及び６８が前進方向又は後進方向に回転する。なお、前進用クラッチ４０及び後進用ブレーキ５０の両方が解放されている場合には動力伝達機構は中立状態となる。
【００２２】
上記のような動力伝達の際に、プライマリプーリ１６の可動円錐板２２及びセカンダリプーリ２６の可動円錐板３４を軸方向に移動させてＶベルト２４との接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６との回転比を変えることができる。例えば、プライマリプーリ１６のＶ字状プーリ溝の幅（以下、単に「溝幅」という。）を拡大すると共に、セカンダリプーリ２６のＶ字状プーリ溝の幅（以下、単に「溝幅」という。）を縮小すれば、プライマリプーリ１６側のＶベルトの接触位置半径は小さくなり、セカンダリプーリ２６側のＶベルトの接触位置半径は大きくなり、結局、大きな変速比が得られることになる。または、可動円錐板２２及び３４を逆方向に移動させれば上記と全く逆に小さな変速比が得られることになる。
【００２３】
次に、この無段変速機の油圧制御装置について説明する。
図２は、油圧制御装置の全体的な概念構成図である。この油圧制御装置１００は、要するに、前記のプライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の各々のシリンダ室（プライマリプーリシリンダ室２０とセカンダリプーリシリンダ室３２）に供給する各油圧（プライマリ圧とセカンダリ圧）を調圧し、セカンダリプーリ２６とプライマリプーリ１６側の溝幅を変更して、運転状態に適合した適正な変速比を達成するというものである。
【００２４】
その機能を達成するため、油圧制御装置１００は、Ｖベルト式無段変速機構２９の油圧系統を運転状態に応じて統括制御する無段変速機コントロールユニット１０１と、油圧ポンプ１０２で発生したライン圧を無段変速機コントロールユニット１０１からの指令信号に従って調圧するレギュレータバルブ１０３と、無段変速機コントロールユニット１０１からの指令信号に従って回転し、サーボリンク１０４を揺動駆動するステップモータ１０５と、サーボリンク１０４の揺動に応答してプライマリ圧を調圧する変速制御弁１０６と、無段変速機コントロールユニット１０１からの指令信号に従ってセカンダリ圧を調圧する減圧弁１０７とを備えている。なお、減圧弁１０７を備えないもの、すなわち、セカンダリ圧＝ライン圧とするシステム構成もある。
【００２５】
変速制御弁１０６は、冒頭で説明した図５の変速制御弁４と同一の構造を有している。すなわち、プライマリプーリシリンダ室２０と連通するプライマリポート１０６Ｐと、ライン圧が供給されるライン圧ポート１０６Ｌと、ドレンポート１０６Ｔと、これらのポート間の連通を切り換えるスプール１０６Ｓとを備える。
【００２６】
スプール１０６Ｓはサーボリンク１０４に連結されており、サーボリンク１０４の両端はそれぞれステップモータ１０５とプライマリプーリ１６の可動円錐板２２に連結されている。スプール１０６Ｓの位置は、サーボリンク１０４の揺動位置、すなわち、ステップモータ１０５の回転角とプライマリプーリ１６の溝幅とによって次の三つの位置（第１〜第３の位置）のいずれかに決定される。
【００２７】
第一の位置はライン圧ポート１０６Ｌを閉鎖し、且つ、プライマリポート１０６Ｐとドレンポート１０６Ｔとの間を連通する位置である。第二の位置は、ドレンポート１０６Ｔを閉鎖し、且つ、プライマリポート１０６Ｐとライン圧ポート１０６Ｌとの間を連通する位置である。第三の位置は、各ポート（プライマリポート１０６Ｐ、ライン圧ポート１０６Ｌ、ドレンポート１０６Ｔ）を閉鎖する位置である。
【００２８】
したがって、この変速制御弁１０６は、実際の変速比に対応するプライマリプーリ１６の溝幅をメカニカルフィードバック値とし、ステップモータ１０５の回転量に応じてそのフィードバック値（プライマリプーリ１６の溝幅）を目標変速比とするように上記の第１〜第３の位置を適宜に切り換える、いわゆる三位置弁として動作する。
【００２９】
無段変速機コントロールユニット１０１は、既述のとおり、Ｖベルト式無段変速機構２９の油圧系統を運転状態に応じて統括制御するものであり、運転状態を表すパラメータは、たとえば、Ｖベルト式無段変速機構２９の油圧系統の油温、エンジン１０からの入力トルク、プライマリプーリ１６の回転速度（プライマリ回転速度）、セカンダリプーリ２６の回転速度（セカンダリ回転速度又は車速）、アクセルペダルの踏み込みストローク（又はスロットル開度）、自動変速セレクタのレンジ位置（Ｐ、Ｎ、Ｄ、２、１など）等であり、さらに、プライマリ圧及びセカンダリ圧を含む。
【００３０】
これらのパラメータは、それぞれ適切な場所に設置されたスイッチやセンサなどによって検出される。たとえば、油温は図示しないオイル溜まりに設置された油温センサ１０８で検出され、入力トルク情報はエンジンコントロールユニット１０９から燃料噴射量やエンジン回転数などの形で与えられる。また、プライマリ回転速度はプライマリプーリ１６に併設された回転センサ１１０によって検出され、セカンダリ回転速度はセカンダリプーリ２６に併設された回転センサ１１１によって検出される。また、アクセルペダルの踏み込みストロークはアクセルペダル（不図示）に併設されたストロークセンサ１１２によって検出され、自動変速セレクタのレンジ位置はインヒビタスイッチ１１３によって検出される。さらに、プライマリ圧はプライマリポートシリンダ室２０に併設された油圧センサ１１４によって検出され、セカンダリ圧はセカンダリポートシリンダ室３２に併設された油圧センサ１１５によって検出される。
【００３１】
無段変速機コントロールユニット１０１は、変速制御部１１６、プーリ圧制御部１１７、不揮発性情報記憶部（バッテリバックアップされた、たとえば、半導体メモリ装置からなるもの。イグニッションキーをＯＦＦにしても記憶情報が失われない。後述の「ＳＭ故障フラグ」を記憶するために用いられる。）１１８、モータ駆動部１１９及び欠相検知部１２０を含む。
【００３２】
変速制御部１１６は、車速やアクセルペダルストロークに応じて目標変速比を決定し、その目標変速比となるように、モータ駆動部１１９を介してステップモータ１０５を駆動してプライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の径比（すなわち実変速比）を制御する。プーリ圧制御部１１７は、油温、プライマリ圧、セカンダリ圧、入力トルク、プライマリ回転速度及びセカンダリ回転速度などに応じてレギュレータバルブ１０３や減圧弁１０７の開閉をデューティ制御し、ライン圧を調圧したり、このライン圧を元圧とするセカンダリ圧を調圧したりして、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ２６の推力（Ｖベルト２４の挟装保持力）を制御する。
【００３３】
図３は、モータ駆動部１１９及び欠相検知部１２０の構成図である。この図において、モータ駆動部１１９は、ステップモータ１０５の相数ｎ（以下「ｎ＝４」とする。つまり、ステップモータ１０５はＡ相〜Ｄ相を有するものとする。）に対応したｎ個の駆動部１１９ａ〜１１９ｄを備える。各駆動部１１９ａ〜１１９ｄは変速制御部１１６から相毎の駆動パルスＣＡ〜ＣＤが入力されると、各々の駆動パルスＣＡ〜ＣＤを電力増幅して所定の電圧レベルを有するステップ電圧ＰＡ〜ＰＤを生成し、このステップ電圧ＰＡ〜ＰＤをステップモータ１０５の各相に出力してステップモータ１０５をステップ状に駆動する。ステップモータ１０５の回転数Ｎｓは、ステップ電圧ＰＡ〜ＰＤの繰り返し周波数をｆとすると、
Ｎｓ＝（２ｆ／Ｐ）×６０〔ｒｐｍ〕　・・・・▲１▼
で与えられる。
【００３４】
ここに、Ｐはステップモータ１０５の極数である。たとえば、Ｐ＝１００とすると、ステップ電圧ＰＡ〜ＰＤは４パルスの繰り返し（４パルスで１サイクル）であるから、このステップモータ１０５は２００パルスで１回転することになる。
【００３５】
欠相検知部１２０は、ステップモータ１０５の欠相（ｎ相のうちの１相の断線障害等により、その相の機能が失われること。）を検知するためのものである。欠相検知部１２０から出力される欠相検知信号は、欠相検知時にアクティブ（以下「ハイレベル」とする。）、非検知時にインアクティブ（以下「ローレベル」とする。）となる二値信号である。
【００３６】
さて、欠相検知の方法は様々考えられるが、本実施の形態においては、特にそれに限定しないものの、次の方法で行うものとする。
【００３７】
すなわち、欠相検知部１２０は、ｎ個の積分回路１２０ａ〜１２０ｄと、それらの積分回路１２０ａ〜１２０ｄの出力の排他的論理和をとるＥＸＯＲ回路１２０ｅとを有している。積分回路１２０ａ〜１２０ｄは、ステップ電圧ＰＡ〜ＰＤの繰り返し周期（１サイクル）よりも十分長い時定数で各相のステップ電圧を積分し、その積分値を所定のしきい値レベルで二値化する。
【００３８】
それぞれの積分回路１２０ａ〜１２０ｄは、自己の担当するステップ電圧が周期的に所定の電圧レベルを繰り返している場合、その二値化出力信号をローレベルとし、所定の電圧レベルを繰り返さなくなった場合、つまり、欠相状態になったとき、その二値化出力信号をハイレベルとする。
【００３９】
ＥＸＯＲ回路１２０ｅは、第１〜第３のＥＸＯＰゲート１２０ｆ〜１２０ｈを備える。第１のＥＸＯＲゲート１２０ｆは上二つの積分回路１２０ａ、１２０ｂのいずれか一方の出力がハイレベルになっているとき（すなわち、Ａ相又はＢ相のいずれかが欠相しているとき）に、そのゲート出力をハイレベルとする。同様に、第２のＥＸＯＲゲート１２０ｇは下二つの積分回路１２０ａ、１２０ｂのいずれか一方の出力がハイレベルになっているとき（すなわち、Ｃ相又はＤ相のいずれかが欠相しているとき）に、そのゲート出力をハイレベルとする。
【００４０】
第３のＥＸＯＲゲート１２０ｈは、第１及び第２のＥＸＯＲゲート１２０ｆ、１２０ｇのいずれか一つの出力がハイレベルになっているとき（すなわち、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相又はＤ相のいずれかが一つが欠相しているとき）に、そのゲート出力（欠相検知信号）をハイレベルとする。
【００４１】
したがって、この欠相検知部１２０によれば、ステップモータ１０５のＡ相〜Ｄ相のいずれか一つに断線等に起因する欠相が生じたとき、その相（便宜的にＡ相とする。）のステップ電圧の不正（所定の電圧レベルの喪失）を積分回路１２０ａで検出し、欠相検知信号をアクティブ（ハイレベル）にして変速制御部１１６に通知することができる。
【００４２】
ここで、本実施の形態における欠相検知部１２０は、ステップモータ１０５の単一相の欠相のみを検知し、複数相の欠相（ｎ＝４の場合、２相又は３相の欠相）は検知しないようになっている。その理由は、単一相の欠相の場合、ステップモータ１０５は、不正確ながらもとりあえず回転可能であるが、それ以上の欠相の場合は、ステップモータ１０５は回転しないからである。
【００４３】
つまり、欠相検知／非検知の線引きは、その欠相状態において、ステップモータ１０５を回転させることが可能であるか不可能であるかによって決まる。したがって、本実施の形態では、単一層の欠相だけを「欠相検知」の対象とするが、これはあくまでも実施の形態のベストモードを示しているにすぎず、もし、それ以上の欠相状態でも回転可能なステップモータが存在するのであれば、そして、そのステップモータをＶベルト式無段変速機２９の油圧制御装置に使用するのであれば、単一相以上の欠相、すなわち、２相、３相、・・・・、ｎ−１相の欠相も「欠相検知」の対象としても構わない。
【００４４】
図４は、無段変速機コントロールユニット１０１において所定の周期毎に実行される変速制御処理のフローチャートを示す図である。このフローチャートでは、まず、イグニッションキースイッチのＯＮ直後（Ｋｅｙ＿ｏｎ直後）であるか否かを判定する（ステップＳ１）。たとえば、エンジン１０の始動直後はＫｅｙ＿ｏｎ直後であり、エンジン１０の始動後や走行中などはＫｅｙ＿ｏｎ直後ではない。
【００４５】
Ｋｅｙ＿ｏｎ直後の場合、不揮発性情報記憶部１１８に記憶されている所定のフラグ（ＳＭ故障フラグ；“ＳＭ”はステップモータの略である。）がＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ２）。ＳＭ故障フラグの詳細は後述するが、このフラグはステップモータ１０５に欠相が生じていない場合、常にＯＦＦになっている。
【００４６】
いま、ＳＭ故障フラグがＯＦＦであるとするならば、次に、ＳＭイニシャライズ処理を実行する（ステップＳ３）。このイニシャライズ処理は、冒頭でも説明したように、ステップモータ１０５を原点位置に復帰させるための処理であり、たとえば、先の図面（図５）を用いて説明すれば、ステップモータ６を駆動して筒状移動体７ａがストッパー６ｂに突き当たるまで移動させるという処理である。この原点位置は最Ｌｏ側の変速比（最大変速比）に対応する。
【００４７】
イニシャライズ処理の実行後、又は、Ｋｅｙ＿ｏｎ直後ではないことを判定した場合は、次に、ＳＭ断線判定（欠相判定）を行う（ステップＳ４、ステップＳ５）。すなわち、図３の欠相検知部１２０の出力信号（欠相検知信号）を取り込み、その信号がアクティブであるか否かを判定する。
【００４８】
そして、欠相検知信号がアクティブでない場合（インアクティブの場合）は、ステップモータ１０５に欠相が生じていないものと判断して、通常の変速制御処理（ステップＳ６）を実行する一方、欠相検知信号がアクティブの場合（欠相検知の場合）は、通常の変速制御処理（ステップＳ６）をパスして、ステップモータ１０５を強制駆動し、前記の原点位置とは反対側の位置（最小変速比に相当する最Ｈｉ位置）に動かし（ステップＳ７）、且つ、ＳＭ故障フラグをＯＮにする（ステップＳ８）。
【００４９】
ここで、ステップＳ７において、ステップモータ１０５を駆動する際は、ステップモータ１０５に欠相を生じているため、正常時（ステップモータ１０５に欠相を生じていないとき）と同様のパルス数のステップ電圧ＰＡ〜ＰＤを印可しても、ステップモータ１０５は意図した回転角（最小変速比に相当する最Ｈｉ位置）を達成しない。このため、正常時よりもパルス数を増やしたステップ電圧ＰＡ〜ＰＤを印可しなければならない。適切なパルス数はステップモータ１０５の相数ｎや極数Ｐなどによって決まるが、正常時のｍ倍とすればよい。
【００５０】
ｍの値は、次の考え方に従って決定する。すなわち、欠相時のステップモータ１０５の回転角とステップ電圧ＰＡ〜ＰＤのパルス数との間には比例関係が成立しないため、意図した回転角（最小変速比に相当する最Ｈｉ位置）に達したか否かの判断は、物理的なリミット位置（図５参照）への到達をもってその判断に代えることにする。つまり、正常時よりも多いパルス数のステップ電圧ＰＡ〜ＰＤを印可してステップモータ１０５を駆動し、物理的なリミット位置への到達をもって、最小変速比に相当する最Ｈｉ位置に達したとみなすことにする。したがって、上記ｍの値は、少なくとも、上記の物理的なリミット位置に到達することができる値であり、たとえば、正常時の５倍程度の値（ｍ＝５）である。
【００５１】
その後、一端エンジン１０を停止して、再びイグニッションキースイッチをＯＮにすると、ステップＳ２で、ＳＭ故障フラグのＯＮが判定される。そして、ＳＭ故障フラグのＯＮが判定された場合は、ＳＭイニシャライズを禁止すると共に、ステップモータ１０５のＨｉ位置をそのまま維持する（ステップＳ９）。その結果、ステップモータ１０５のＨｉ位置が支点となるため、プーリの位置によらず、必ずライン圧ポート１０６Ｌとプライマリポート１０６Ｐとが開く（連通する）ことになる。
【００５２】
したがって、本実施の形態によれば、ステップモータ１０５に欠相が生じた場合はステップモータ１０５を強制的に最Ｈｉ位置（図５（ｂ）参照）にすると共に、その後の再発進（Ｋｅｙ＿ｏｎ）時におけるＳＭイニシャライズ処理を禁止するようにしたから、再発進時に変速制御弁１０６のプライマリポート１０６Ｐとラインポート１０６Ｌとの間を連通させることができ、プライマリ圧の喪失を回避し、Ｖベルト２４の滑りを防止してＶベルト２４の耐久性を向上することができる。
【００５３】
なお、図４のステップＳ７でステップモータ１０５を最Ｈｉ位置に動かす際は、運転者に違和感を与えないようにできるだけゆっくり動かすことが望ましい。
【００５４】
また、ＳＭ故障フラグをＯＦＦに復帰させるための条件は、たとえば、次のすべてを満たしたときとしてもよい。
【００５５】
プライマリ圧及びセカンダリ圧が正常で、プライマリ回転速度及びセカンダリ回転速度が正常で、且つ、車速＞０（つまり、非停車状態）である。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ステップモータの欠相が検知されると、ステップモータを強制的に駆動して、変速制御弁のスプールが、プライマリポートとラインポートとの間を連通する位置に設定される。したがって、ステップモータに障害（欠相）が発生した場合でも、プライマリ圧が喪失しないので、プライマリプーリのＶベルト挟装保持力を失うことがなく、ベルト滑りを回避してＶベルトの耐久性を阻害しないという無段変速機用制御装置を提供することができる。
請求項２記載の発明によれば、前回の走行時にステップモータの欠相が検出されていたとき、その後の再発進時におけるステップモータのイニシャライズ処理が禁止される。したがって、ステップモータを最小変速比側に保持することができ、再発進時のベルト滑りを回避してＶベルトの耐久性を阻害しないという無段変速機用制御装置を提供することができる。
請求項３記載の発明によれば、ステップモータを予め物理的な最小変速比側のリミット位置に駆動するので、変速制御弁はステップモータが支点となるためプーリの位置によらず、ラインポートとプライマリポートとが必ず連通されることとなり、再始動時にプライマリポートが閉じきられた状態となることがなく、ライン圧がエンジン始動と共に供給されるようになり、ベルト滑りを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における無段変速機の動力伝達機構を示すスケルトン図である。
【図２】油圧制御装置の全体的な概念構成図である。
【図３】モータ駆動部１１９及び欠相検知部１２０の構成図である。
【図４】無段変速機コントロールユニット１０１において所定の周期毎に実行される変速制御処理のフローチャートを示す図である。
【図５】従来の無段変速機の要部構成図である。
【符号の説明】
１６　プライマリプーリ
２０　プライマリプーリシリンダ室（シリンダ室）
２４　Ｖベルト
２６　セカンダリプーリ
２９　Ｖベルト式無段変速機構（無段変速機）
１０１　無段変速機コントロールユニット（無段変速機用制御装置）
１０５　ステップモータ
１０６　変速制御弁
１０６Ｌ　ラインポート
１０６Ｐ　プライマリポート
１０６Ｓ　スプール
１０６Ｔ　ドレンポート
１１６　変速制御部（制御手段、フラグセット手段、イニシャライズ禁止手段）
１１８　不揮発性情報記憶部（記憶手段）
１２０　欠相検知部（欠相検知手段）

Claims (3)

1. Ｖベルトが掛け渡されたプライマリプーリとセカンダリプーリとの径比を変更することによって自動車等車両の変速比を無段階に変化させる無段変速機の制御装置において、
   前記プライマリプーリのシリンダ室に連通するプライマリポート、ライン圧が供給されるラインポート及びドレンポートを有する変速制御弁と、
   前記変速制御弁のスプールを動かして、少なくとも最小変速比側で前記プライマリポートとラインポートとの間の連通を可能とするステップモータと、
   前記ステップモータの欠相を検知する欠相検知手段と、
   前記欠相検知手段によって前記ステップモータの欠相が検知されたとき、前記ステップモータを強制的に駆動して、前記変速制御弁のスプールが、前記プライマリポートとラインポートとの間を連通する位置になるように制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする無段変速機用制御装置。
2. 前記欠相検知手段によって前記ステップモータの欠相が検知されたとき、その状態を示すフラグをセットするフラグセット手段と、
   そのフラグを不揮発的に記憶する記憶手段と、
   イグニッションキースイッチのＯＮ時に前記フラグを検査し、フラグがセットされていた場合には前記ステップモータのイニシャライズ処理を禁止するイニシャライズ禁止手段と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の無段変速機用制御装置。
3. 前記ステップモータの強制的な駆動とは、物理的な最小変速比側のリミット位置への駆動であることを特徴とする請求項１又は２記載の無段変速機用制御装置。

Images