JP2004125010A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】動力伝達部材の耐久性向上を図ることのできる無段変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】無段変速機は、入力側及び出力側の可変プーリ間に挟圧状態で伝動ベルトを介在させ、両可変プーリに対する伝動ベルトの接触位置を変更することにより、変速比及び挟圧力を連続的に変化させる。電子制御装置（ＥＣＵ）は、無段変速機の運転状態に基づき、伝動ベルトの一構成部品であるブロックに加わる荷重を推定し、そのうち疲れ限度よりも大きい値を累積することによりブロック累積荷重Ｎ１を算出及び記憶する。この記憶したブロック累積荷重Ｎ１と、ブロックが耐え得るブロック累積荷重の最大値Ｎ１ｍａｘ とを比較し（ステップ２２０）、ブロック累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合には、変速線を、変速比が小さくなる側の変速線に切替える（ステップ２３０）。
【選択図】 図８
【解決手段】無段変速機は、入力側及び出力側の可変プーリ間に挟圧状態で伝動ベルトを介在させ、両可変プーリに対する伝動ベルトの接触位置を変更することにより、変速比及び挟圧力を連続的に変化させる。電子制御装置（ＥＣＵ）は、無段変速機の運転状態に基づき、伝動ベルトの一構成部品であるブロックに加わる荷重を推定し、そのうち疲れ限度よりも大きい値を累積することによりブロック累積荷重Ｎ１を算出及び記憶する。この記憶したブロック累積荷重Ｎ１と、ブロックが耐え得るブロック累積荷重の最大値Ｎ１ｍａｘ とを比較し（ステップ２２０）、ブロック累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合には、変速線を、変速比が小さくなる側の変速線に切替える（ステップ２３０）。
【選択図】 図８
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両のエンジン等の動力源と駆動輪との間に介在される無段変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の変速機として、例えば入力側回転体及び出力側回転体の間に挟圧状態で動力伝達部材を介在させ、両回転体に対する動力伝達部材の接触位置をアクチュエータで変更させることにより、変速比を連続的に（無段階に）変化させるようにした無段変速機が知られている。
【０００３】
こうした無段変速機の１つにベルト式無段変速機がある。このタイプの無段変速機は、それぞれ有効径を可変にした入力側及び出力側の可変プーリと、両可変プーリに巻き掛けられて動力を伝達する伝動ベルトと、各可変プーリの溝幅を変化させる入力側及び出力側の油圧シリンダとを備えている。この無段変速機では、例えば、入力側油圧シリンダに対し作動油が供給又は排出されることにより変速比が制御される。また、出力側油圧シリンダ内の油圧が調圧されることにより、滑りが発生しないように伝動ベルトの張力が制御される。
【０００４】
上述したベルト式無段変速機では、伝動ベルトが各可変プーリによって挟み込まれ、それらの伝動ベルトと可変プーリとの間の摩擦力によって動力伝達が行われるため、その伝動ベルトの耐久性が問題となる。
【０００５】
これに対しては、伝動ベルトの寿命を予測する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、有限要素解析により、伝動ベルトに加わる荷重分担特性を予測し、その予測値に基づいて伝動ベルトの寿命を予測するものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３３２４４３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載された技術によると、有限要素解析による伝動ベルトの荷重分担特性が実際の特性に概ね一致することから、荷重分担特性を適正に予測することができる。また、この特性を、予め荷重分担に応じて求められている寿命特性と比較することで、実際に使用される伝動ベルトの寿命を予測することができる。
【０００８】
ところが、前記特許文献１には、前記のように予測した寿命をどのように利用するか、具体的には、伝動ベルトの耐久期間を延ばすために、無段変速機の制御に活かすかについては言及されていない。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、伝動ベルト等の動力伝達部材の耐久性向上を図ることのできる無段変速機の制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、入力側回転体及び出力側回転体の間に挟圧状態で動力伝達部材を介在させ、前記入力側及び出力側の両回転体に対する前記動力伝達部材の接触位置をアクチュエータで変更することにより、前記両回転体の回転速度の比である変速比を連続的に変化させるとともに、前記動力伝達部材に対する前記両回転体の挟圧力を連続的に変化させるようにした無段変速機と、前記無段変速機の運転状態に基づき前記動力伝達部材に加わる荷重を推定する推定手段と、前記推定手段による荷重のうち少なくとも疲れ限度よりも大きい値を累積することにより累積荷重を算出及び記憶する記憶手段と、前記記憶手段による累積荷重と、前記動力伝達部材が耐え得る累積荷重の最大値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に応じて前記アクチュエータによる前記無段変速機の運転状態を変更する制御手段とを備えている。
【００１１】
上記の構成によれば、推定手段では、動力伝達部材に加わる荷重が無段変速機の運転状態に基づいて推定される。記憶手段では、推定された荷重に基づき累積荷重が算出される。この算出に際しては、推定手段で推定された荷重のうち、少なくとも疲れ限度（無限回の繰り返しに耐える応力の上限値）よりも大きい値が累積される。この累積により得られた値は累積荷重として記憶される。比較手段では、前記のようにして記憶された累積荷重と、動力伝達部材が耐え得る累積荷重の最大値とが比較される。そして、制御手段では、アクチュエータによる無段変速機の運転状態が前記の比較結果に応じて変更される。
【００１２】
従って、比較の結果、例えば実際の累積荷重が最大値を越えている場合に、無段変速機の運転状態を、動力伝達部材に加わる荷重が小さくなるように変更すれば、動力伝達部材の耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記入力側回転体は、入力軸に設けられた入力側可変プーリからなり、前記出力側回転体は、出力軸に設けられた出力側可変プーリからなり、前記動力伝達部材は、前記入力側及び出力側の両可変プーリに巻き掛けられて摩擦力により動力伝達を行う伝動ベルトからなり、前記アクチュエータは、前記入力側可変プーリの溝幅を変化させる入力側油圧シリンダ、及び前記出力側可変プーリの溝幅を変化させる出力側油圧シリンダからなり、前記変速比は、前記入力側及び出力側の両油圧シリンダの一方に作動油が供給又は排出されることにより制御され、前記挟圧力は、前記両油圧シリンダの他方の油圧が調圧されることにより制御されるものであるとする。
【００１４】
上記の構成によれば、無段変速機では、入力側可変プーリの回転は伝動ベルトとの摩擦力によって出力側可変プーリに伝達される。この入力側可変プーリの溝幅は入力側油圧シリンダによって変更され、出力側可変プーリの溝幅は出力側油圧シリンダによって変更される。これらの溝幅の変更に伴い両可変プーリに対する伝動ベルトの接触位置が変化し、変速比及び挟圧力が連続的に変化する。特に、変速比は、入力側及び出力側の両油圧シリンダの一方に作動油が供給又は排出されることにより制御される。また、挟圧力は、前記両油圧シリンダの他方の油圧が調圧されることにより制御される。
【００１５】
このような変速比及び挟圧力の制御中、伝動ベルトに加わる荷重が無段変速機の運転状態に基づいて推定され、その推定された荷重のうち疲れ限度よりも大きな値が累積荷重として累積され、記憶される。そして、この伝動ベルトの累積荷重と最大値とが比較され、その比較結果に応じて無段変速機の運転状態が変更される。従って、無段変速機が上記構成を有する場合、例えば実際の累積荷重が最大値を越えているときに、無段変速機の運転状態を、伝動ベルトに加わる荷重が小さくなるように変更すれば、請求項１に記載の発明と同様、伝動ベルトの耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記無段変速機は車両に搭載されており、前記推定手段は、前記車両の車速、前記変速比、前記無段変速機への入力トルク及び前記挟圧力の少なくとも１つに基づいて前記動力伝達部材に加わる荷重を推定するものであるとする。
【００１７】
ここで、伝動ベルトの耐久性に影響を及ぼす要因としては、例えば車速、変速比、無段変速機への入力トルク、両可変プーリによる伝動ベルトの挟圧力等が考えられる。従って、上記構成のように、これらの要素の少なくとも１つを用いることで、伝動ベルトに加わる荷重を推定することが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記推定手段による荷重の推定は第１の時間間隔で行われ、その第１の時間間隔は、アクセル操作量の変化度合及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更されるものであるとする。
【００１９】
上記の構成によれば、推定手段による動力伝達部材に対する荷重の推定は、第１の時間間隔毎に行われる。この第１の時間間隔は、アクセル操作量の変化度合、及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更される。これらのパラメータは、動力伝達部材に加わる荷重の大きさとの間に一定の関係を有している。例えば、アクセル操作量の変化度合については、これが大きくなるほど、すなわちアクセル操作部材が大きく操作されるほど、動力伝達部材に加わる荷重が大きくなる。また、ブレーキ操作速度については、これが高くなるほど、すなわちブレーキ操作に応じた車両の減速度合が大きいほど（急減速されるほど）前記荷重が大きくなる。
【００２０】
従って、例えば、アクセル操作量の変化度合については、これが大きいほど、第１の時間間隔を短くする。こうすると、たとえアクセル操作部材が大きく操作された後に、直ぐに元の状態に戻されたとしても、その操作に応じて動力伝達部材に加わった比較的大きな荷重を確実に推定することが可能となる。同様に、ブレーキ操作速度についても、これが高いほど、第１の時間間隔を短くする。こうすると、たとえブレーキ操作部材が速く操作された後に、直ぐに元の状態に戻されたとしても、その操作に応じて動力伝達部材に加わった比較的大きな荷重を確実に推定することが可能となる。
【００２１】
なお、アクセル操作量の変化度合が比較的小さい場合、及びブレーキ操作速度が比較的低い場合には、動力伝達部材に加わる荷重が疲れ限度よりも小さいと考えられる。そのため、たとえアクセル操作部材又はブレーキ操作部材が操作された直後に元に戻されて荷重が推定されなかったとしても、そのことが累積荷重の算出に及ぼす影響は小さい。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記比較手段は、前記第１の時間間隔よりも大きな第２の時間間隔で前記累積荷重及び前記最大値の比較を行うものであるとする。
【００２３】
ここで、動力伝達部材に加わる累積荷重が急激に増加することは、通常起りにくい。この点、請求項５に記載の発明の構成によれば、比較手段での累積荷重及び最大値の比較は、荷重が推定される第１の時間間隔よりも大きな第２の時間間隔毎に行われる。従って、制御手段による無段変速機の運転状態の変更が頻繁に行われるのを抑制しつつ、累積荷重が最大値よりも大きくなった場合には、前記運転状態を確実に変更することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、請求項３〜５のいずれかに記載の発明において、前記比較手段における前記最大値は、前記車両の総走行距離に応じて変更されるものであるとする。
【００２５】
一般に、車両の総走行距離が大きくなるに従い、動力伝達部材に加わる荷重の累積値（累積荷重）が増大する。このことから、比較手段における最大値と車両の総走行距離との間にも同様の関係があると考えられる。従って、この関係から求めた最大値を比較手段での比較に用いることで、制御手段による無段変速機の運転状態の変更の必要性を的確に把握することが可能となる。
【００２６】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記入力側及び出力側の両回転体のいずれかの目標回転速度を複数の変速線のうちの１つに基づき求め、実際の回転速度が前記目標回転速度に一致するように前記アクチュエータを制御するとともに、前記比較手段での比較により前記累積荷重が前記最大値よりも大きいと、前記目標回転速度を算出するための変速線を、変速比が小さくなる側の変速線に切替えるものであるとする。
【００２７】
上記の構成によれば、制御手段では、比較手段での比較により累積荷重が最大値以下である場合、入力側回転体及び出力側回転体のいずれかの目標回転速度が、複数の変速線のうちの１つに基づいて求められる。実際の回転速度がこの目標回転速度に一致するようにアクチュエータが制御される。そして、比較手段での比較により累積荷重が最大値よりも大きくなると、目標回転速度を算出するための変速線が、変速比が小さくなる側の変速線に切替えられる。この変速線の切替えにより、動力伝達部材に加わる荷重が小さくなり、動力伝達部材の耐久性が向上する。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記入力側及び出力側の両回転体のいずれかの目標回転速度を変速線に基づき求め、実際の回転速度が前記目標回転速度に一致するように前記アクチュエータを制御するとともに、前記比較手段での比較により前記累積荷重が前記最大値よりも大きいと、前記変速線の特性を、変速比が小さくなる側へ変更するものであるとする。
【００２９】
上記の構成によれば、制御手段では、比較手段での比較により累積荷重が最大値よりも大きい場合、変速比が小さくなる側へ変速線の特性が変更される。この変更により、動力伝達部材に加わる荷重が小さくなり、動力伝達部材の耐久性が向上する。
【００３０】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記無段変速機の運転状態の変更を所定時間継続すると、その運転状態を元の状態に戻すものであるとする。
【００３１】
ここで、累積荷重と最大値との比較結果に応じて無段変速機の運転状態が変更されると、動力伝達部材の耐久性が向上する反面、駆動力が低下して、運転者が意図する動力性能が発揮されないおそれがある。この点、請求項９に記載の発明では、前記の運転状態の変更処理が所定時間継続して行われた場合、その処理が解除されて元の運転状態に戻される。このため、動力伝達部材の耐久性向上を図りながら、動力性能の低下を最小限に止めることが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無段変速機の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図９に従って説明する。
【００３３】
図１は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両に横置きに搭載される動力伝達装置１１の概略構成を示している。動力伝達装置１１は、エンジン１２、モータジェネレータ１３及び遊星歯車装置１４を備えている。エンジン１２は燃料の燃焼によって動力を発生する。モータジェネレータ１３は、電動機として作動するとともに、発電機（オルタネータ）としても作動する。これらのエンジン１２及びモータジェネレータ１３は、車両走行用の動力源として用いられている。
【００３４】
遊星歯車装置１４としては、サンギヤ１５、キャリヤ１６及びリングギヤ１７を有するダブルピニオン型が用いられている。サンギヤ１５にはエンジン１２が連結され、キャリヤ１６にはモータジェネレータ１３が連結されている。リングギヤ１７は第１ブレーキ（Ｂ１）１８を介して無段変速機（ＣＶＴ）２０のケース１９に連結されている。キャリヤ１６は、第１クラッチ（Ｃ１）２１を介して無段変速機２０の入力軸２２に連結されている。リングギヤ１７は、第２クラッチ（Ｃ２）２３を介して入力軸２２に連結されている。両クラッチ２１，２３及び第１ブレーキ１８は、いずれも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であり、バルブボディ（図示略）内の油圧制御回路２５（図３参照）から供給される作動油によって摩擦係合させられる。
【００３５】
前記入力軸２２を通じて無段変速機２０に入力された動力は、出力軸２６からカウンタ歯車２７を経て差動装置２８のリングギヤ２９に伝達される。この動力は差動装置２８により左右の駆動輪（前輪）３１に分配される。
【００３６】
無段変速機２０は、入力軸２２に設けられた入力側回転体としての入力側可変プーリ３２と、出力軸２６に設けられた出力側回転体としての出力側可変プーリ３３とを備えている。図２に示すように、入力側可変プーリ３２は、固定回転体３８、シリンダボディ３９及び可動回転体４１を備えている。固定回転体３８及びシリンダボディ３９は共に入力軸２２に固定されている。可動回転体４１は、入力軸２２に軸方向（図２の左右方向）の移動可能かつ軸まわりの相対回転不能に取付けられており、固定回転体３８との間に断面略Ｖ字状の溝（以下、Ｖ溝という）４３を形成する。可動回転体４１は、シリンダボディ３９に対しては摺動可能に嵌合しており、ピストンとして機能する。そして、これらのシリンダボディ３９及び可動回転体４１によって、Ｖ溝４３の溝幅を変化させるアクチュエータとしての入力側油圧シリンダ４２が構成されている。この入力側油圧シリンダ４２は変速用の油圧アクチュエータとして機能する。
【００３７】
同様に、出力側可変プーリ３３は、固定回転体４４、シリンダボディ４５及び可動回転体４６を備えている。固定回転体４４及びシリンダボディ４５は共に出力軸２６に固定されている。可動回転体４６は、出力軸２６に軸方向の移動可能かつ軸まわりの相対回転不能に取付けられており、固定回転体４４との間に断面略Ｖ字状の溝（以下、Ｖ溝という）４９を形成する。可動回転体４６は、シリンダボディ４５に対しては摺動可能に嵌合しており、ピストンとして機能する。そして、これらのシリンダボディ４５及び可動回転体４６によって、Ｖ溝４９の溝幅を変化させるアクチュエータとしての出力側油圧シリンダ４７が構成されている。
【００３８】
なお、両油圧シリンダ４２，４７において、シリンダボディ３９，４５と可動回転体４１，４６との間には、油圧シリンダ４２，４７からの作動油の漏出を防止するためのシール部材４０がそれぞれ設けられている。
【００３９】
前記両Ｖ溝４３，４９には、動力伝達部材としての伝動ベルト３４が巻き掛けられている。ここでは、伝動ベルト３４として、２列のフープ（スチールリング）３５と多数のブロック（摩擦片）３６とからなる圧縮形式のベルトが用いられている。両フープ３５はそれぞれ無端環状をなし、軸方向に互いに離間配置されている。多数のブロック３６は、各フープ３５の内周面に接し、かつ互いに厚み方向に密接した状態で連ねられている。そして、無段変速機２０では、伝動ベルト３４と両Ｖ溝４３，４９の壁面との間の摩擦力と、ブロック３６の圧縮作用（ブロック３６の押し出し）によって動力伝達が行われる。
【００４０】
前記入力側可変プーリ３２では、入力側油圧シリンダ４２に供給或いはそれから排出される作動油の流量が、油圧制御回路２５内の変速制御回路５９（図４参照）によって調整される。この調整により、可動回転体４１が軸方向へ移動し、Ｖ溝４３の溝幅が変化する。この変化に伴い伝動ベルト３４の掛かり径（巻き掛け半径）、すなわち有効径が変更され、変速比γが連続的に（無段階に）変化させられる。変速比γは、入力軸２２の回転速度（入力側回転速度Ｎｉｎ）と出力軸２６の回転速度（出力側回転速度Ｎｏｕｔ ）との比（＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ ）である。このように、入力側可変プーリ３２は溝幅（有効径）を可変に構成されている。
【００４１】
また、出力側可変プーリ３３では、可動回転体４６及び固定回転体４４間で伝動ベルト３４を挟み込む力（ベルト挟圧力）が、出力側油圧シリンダ４７内の油圧Ｐｏｕｔ に応じて変化する。このベルト挟圧力は、伝動ベルト３４の張力に対応している。油圧Ｐｏｕｔ は、油圧制御回路２５内の挟圧制御弁８１（図３参照）によって、伝動ベルト３４が滑りを生じないように調圧される。
【００４２】
前記油圧制御回路２５は、無段変速機２０の変速比γやベルト張力を制御するための回路を備えており、共通の電動式油圧発生装置４８からの作動油がこの回路に供給される。図３は油圧制御回路２５のうち、元圧ＰＣの基になるライン油圧ＰＬ を発生する部分を示している。
【００４３】
電動式油圧発生装置４８は、歯車ポンプ等の回転式ポンプからなるオイルポンプ５１と、このオイルポンプ５１を回転駆動する電動モータ５２とを含んでいる。そして、オイルポンプ５１によりストレーナ５３を介して吸い上げられた作動油は、圧力制御弁として機能するプライマリレギュレータバルブ５４によって所定の（伝達トルク等の基本特性に応じた）ライン油圧ＰＬ に調圧される。プライマリレギュレータバルブ５４には、リニアソレノイド弁５５の信号圧Ｐｓｌｓ が供給され、その信号圧Ｐｓｌｓ に応じてライン油圧ＰＬ が制御されるとともに、余剰の作動油が油路５６へドレンされる。
【００４４】
ライン油圧ＰＬ は、元圧ＰＣの基になるほか、無段変速機２０の変速制御やベルト挟圧力の制御にも用いられるものであり、目標ライン油圧ＰＬｏｕｔとなるように調圧される。目標ライン油圧ＰＬｏｕｔは、例えば、無段変速機２０への入力トルクＴｉｎ、変速比γ等をパラメータとして求められる。油路５６の作動油は、油圧制御回路２５の各部の潤滑部位や、オイルクーラ５７へ供給される。この際、適量の作動油が潤滑部位、オイルクーラ５７等へ供給されるように、作動油の油圧は調圧弁５８によって所定値に調圧される。
【００４５】
図４は、無段変速機２０の変速比γを制御する変速制御回路５９の一例を示している。変速制御回路５９には、変速比γを小さくするアップシフト用の弁として電磁開閉弁６１及び流量制御弁６２が設けられている。また、変速制御回路５９には、変速比γを大きくするダウンシフト用の弁として電磁開閉弁６３及び流量制御弁６４が設けられている。
【００４６】
アップシフト用の流量制御弁６２には、電磁開閉弁６１から供給され、かつモジュレータ圧ＰＭ を減圧した所定の制御圧Ｐｖｕが導かれる。この制御圧Ｐｖｕによって調圧されたライン油圧ＰＬ が供給油路６９を通じて入力側油圧シリンダ４２に供給される。この供給により、入力側可変プーリ３２のＶ溝４３の溝幅が狭くなって変速比γがアップシフト側へ連続的に変化する（小さくなる）。
【００４７】
ダウンシフト用の流量制御弁６４には、電磁開閉弁６３から供給され、かつモジュレータ圧ＰＭ を減圧した所定の制御圧Ｐｖｄが導かれる。この制御圧Ｐｖｄに応じてドレンポート７５が開かれることにより、入力側油圧シリンダ４２内の作動油が排出油路７４から所定の流量でドレンされる。このドレンにより入力側可変プーリ３２のＶ溝４３の溝幅が広くなり、変速比γがダウンシフト側へ連続的に変化する（大きくなる）。
【００４８】
なお、ダウンシフト用の流量制御弁６４には、その閉弁時にライン油路６８と入力側油圧シリンダ４２との間に僅かな流通断面積の流通路７６が形成されるようになっている。そして、上記アップシフト用及びダウンシフト用の流量制御弁６２，６４が共に閉状態であるときには、変速比γを変化させないために、ライン油路６８から絞り７７、一方向弁７８、上記流通路７６を通して作動油が僅かに供給される。これは、入力側及び出力側の両油圧シリンダ４２，４７の回転軸心に対して偏った荷重が加えられること等により、シール部材４０が摺動部分に設けられているにも拘らず作動油の僅かな漏れが存在するからである。
【００４９】
一方、出力側油圧シリンダ４７の油圧Ｐｏｕｔ は、伝動ベルト３４が滑りを生じないように、前述した図３に示す挟圧制御弁８１によって調圧される。挟圧制御弁８１には、前記ライン油圧ＰＬ 、信号圧Ｐｓｌｓ 及びモジュレータ圧ＰＭ が供給される。油圧Ｐｏｕｔ は、リニアソレノイド弁５５から出力される信号圧Ｐｓｌｓ に応じて連続的に制御される。油圧Ｐｏｕｔ は信号圧Ｐｓｌｓ が高くなるに従って上昇させられる。伝動ベルト３４が滑りを生じない範囲で可及的にその伝動ベルト３４に対するベルト挟圧力（ベルト張力）が小さくなるようにする。そして、油圧Ｐｏｕｔ が高くなるに従ってベルト挟圧力、すなわち可変プーリ３２，３３と伝動ベルト３４との間の摩擦力が増大させられ、伝達トルク容量が大きくなる。
【００５０】
車両には、無段変速機２０の作動状態等を検出するために、図５に示すアクセル操作量センサ８６、入力側回転速度センサ８７、出力側回転速度センサ８８、油圧センサ８９、液圧センサ９０等の各種センサが設けられている。アクセル操作量センサ８６は、車両の運転席近傍に設けられたアクセル操作部材としてのアクセルペダルの操作量（アクセル開度θａｃｃ ）を検出する。入力側回転速度センサ８７は、無段変速機２０における入力軸２２の回転速度（入力側回転速度Ｎｉｎ）を検出し、出力側回転速度センサ８８は出力軸２６の回転速度（出力側回転速度Ｎｏｕｔ ）を検出する。油圧センサ８９は、出力側油圧シリンダ４７内の油圧Ｐｏｕｔ （ベルト挟圧力制御圧）を検出する。液圧センサ９０は、マスタシリンダ（図示略）内の液圧を検出する。マスタシリンダは周知のように車両の制動機構の一部をなし、かつ制動のために運転者によってブレーキペダルに加えられた力（踏力）を液圧に変換するものである。液圧はブレーキ操作部材としてのブレーキペダルの踏込み量に対応している。
【００５１】
前記各種センサ８６〜９０の検出信号等に基づいて無段変速機２０の各部を制御するために、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ ：ＥＣＵ）９１が設けられている。ＥＣＵ９１は中央処理装置（ＣＰＵ）９２、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）９３、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９４、バックアップＲＡＭ９５、外部入力回路９６及び外部出力回路９７を備えている。これらの各回路はバス９８によって互いに接続されている。
【００５２】
ＲＯＭ９３は、所定の制御プログラムや初期データを予め記憶している。ＣＰＵ９２は、外部入力回路９６を介して各種センサ８６〜９０の検出信号等を入力し、これらの信号に基づき、ＲＯＭ９３に記憶されている制御プログラム及び初期データに従って各種の演算処理を行う。そして、ＣＰＵ９２は、これらの演算結果に基づき、外部出力回路９７を介してリニアソレノイド弁５５、電磁開閉弁６１，６３等に対し制御信号を出力して、各種制御を実行する。ＲＡＭ９４は、ＣＰＵ９２による演算結果を一時的に記憶する。バックアップＲＡＭ９５は、ＥＣＵ９１に対する電源供給が停止された後にも、ＲＡＭ９４内の各種データを保持するために、バッテリ（図示略）によってバックアップされている。
【００５３】
上記ＥＣＵ９１による制御には、前述した変速制御、ベルト挟圧力制御等が含まれる。変速制御では、車両の走行中において、アクセル開度θａｃｃ 及び車速Ｖ（出力側回転速度Ｎｏｕｔ に対応）に基づいて入力側の目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出する。ここで、アクセル開度θａｃｃ （％）は、実際の運転者の要求出力量を表すもの（アクセル操作量）として用いられる。この目標回転速度Ｎｉｎｔ の算出に際しては、例えば図６に示すように、アクセル開度θａｃｃ 及び車速Ｖ（出力側回転速度Ｎｏｕｔ に対応）をパラメータとして予め定められたマップが用いられる。このマップは、エンジン１２を、その出力及び燃費が最適となる最適曲線に沿って作動させるために求められたものである。また、このマップでは、車速Ｖが低くアクセル開度θａｃｃ が大きいほど大きな変速比γになる目標回転速度Ｎｉｎｔ が設定されている。
【００５４】
図６中、アクセル開度θａｃｃ の各値に対応する複数の曲線はそれぞれ変速線と呼ばれるものである。また、図６中のγｍａｘ は最大変速比であり、入力側可変プーリ３２に対する伝動ベルト３４の巻き掛け半径が最小で、かつ出力側可変プーリ３３に対する伝動ベルト３４の巻き掛け半径が最大のときに設定される。また、γｍｉｎ は最小変速比であり、入力側可変プーリ３２に対する伝動ベルト３４の巻き掛け半径が最大で、かつ出力側可変プーリ３３に対する伝動ベルト３４の巻き掛け半径が最小のときに設定される。従って、変速比γは、これらの最大変速比γｍａｘ から最小変速比γｍｉｎ との間で無段階に変更可能である。換言すると、変速比γの変化可能範囲は、図６において最大変速比γｍａｘ 及び最小変速比γｍｉｎ によって挟まれた範囲である。
【００５５】
そして、図６のマップにおいて、複数の変速線Ｌ１〜Ｌ６の中からそのときのアクセル開度θａｃｃ に対応する変速線を選び、その変速線と車速Ｖとに基づいて目標回転速度Ｎｉｎｔ を求める。
【００５６】
前記のようにして目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出すると、実際の入力側回転速度Ｎｉｎを目標回転速度Ｎｉｎｔ に一致させるための駆動デューティ比Ｄｏｕｔ （％）を決定する。この駆動デューティ比Ｄｏｕｔ に基づき、アップシフト用及びダウンシフト用の電磁開閉弁６１，６３への通電をデューティ制御する。この制御により、連続的に変化する制御圧Ｐｖｕ，Ｐｖｄが各流量制御弁６２，６４に供給される。この供給に応じ、各流量制御弁６２，６４の開度が変化し、供給油路６９又は排出油路７４の流路面積が変化する。
【００５７】
なお、電磁開閉弁６１，６３の一方に対する通電が前記駆動デューティ比Ｄｏｕｔ に基づいて制御される場合には、他方への通電が停止（Ｄｏｕｔ ＝０）される。従って、流量制御弁６２，６４の一方が開弁されるとき、他方は閉弁状体に保持される。
【００５８】
そして、前記流路面積の変化に応じて、変速比γが目標回転速度Ｎｉｎｔ に対応する所定の目標変速比に一致するように、入力側油圧シリンダ４２内へ供給される作動油、或いはその入力側油圧シリンダ４２内から排出される作動油の流量が調整される。この調整に応じ、入力側可変プーリ３２では可動回転体４１が軸方向に移動し、Ｖ溝４３の溝幅が変化して伝動ベルト３４の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γがアップ側及びダウン側へ連続的に変化する。このようにして、変速制御では、目標回転速度Ｎｉｎｔ 及び実際の入力側回転速度Ｎｉｎの偏差に基づき変速比γがフィードバック制御される。この制御により、入力側回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｉｎｔ に一致される。
【００５９】
一方、ベルト挟圧力制御では、無段変速機２０の実際の入力トルクＴｉｎ或いは伝達トルクに対応するアクセル開度θａｃｃ 及び実際の変速比γに基づいてベルト挟圧力制御圧（目標値）を算出する。この算出には、例えば伝達トルクに対応するアクセル開度θａｃｃ 及び変速比γをパラメータとして、ベルト滑りが生じないように予め定められた必要油圧（ベルト挟圧力に相当）のマップが用いられる。そして、前記ベルト挟圧力制御圧（目標値）が得られるように、油圧制御回路２５内のリニアソレノイド弁５５に対する通電が制御される。この制御に応じ、ベルト挟圧力、すなわち出力側可変プーリ内の油圧Ｐｏｕｔ が調圧される。なお、アクセル開度θａｃｃ に代えてエンジン１２のスロットル弁開度やトルク等を用いることもできる。
【００６０】
ＥＣＵ９１は、前述した制御のほかにも、伝動ベルト３４に加わった荷重の累積値である累積ベルト荷重を算出及び記憶する制御、及びその記憶した累積ベルト荷重を利用して、変速制御における変速情報を設定する制御も行う。次に、これらの制御の詳細を図７及び図８のフローチャートに従って説明する。
【００６１】
図７のフローチャートは累積ベルト荷重算出ルーチンを示しており、所定のタイミング、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。
ＥＣＵ９１は、まずステップ１０５において、累積ベルト荷重を算出するタイミングであるかどうかを判定する。この判定には、第１の時間間隔Ｔ１を用いる。第１の時間間隔Ｔ１は一定の値でもよいが、アクセル開度θａｃｃ の変化度合、ブレーキ操作速度等のパラメータに応じて可変としてもよい。これらのパラメータは、伝動ベルト３４に加わる荷重の大きさとの間に一定の関係を有する。例えば、アクセル開度θａｃｃ の変化度合については、これが大きくなるほど、すなわちアクセルペダルが大きく踏み込まれるほど、伝動ベルト３４に加わる荷重が大きくなる。また、ブレーキ操作速度については、これが高くなるほど、すなわちブレーキ操作に応じた車両の減速度合が大きくなるほど（急減速されるほど）前記荷重が大きくなる。前記第１の時間間隔Ｔ１は、一定であっても可変であっても、数秒程度の値に設定されることが望ましい。
【００６２】
前記ステップ１０５の判定条件が満たされていると、ステップ１１０においてバックアップＲＡＭ９５にそれぞれ記憶されているブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２を読出す。
【００６３】
続いて、ステップ１１５において、ブロック３６に加わっている荷重（ブロック荷重σ１）を推定し、ステップ１２０において、フープ３５に加わっている荷重（フープ荷重σ２）を推定する。これらの推定は、いずれもブロック３６及びフープ３５に加わる荷重に影響を及ぼすと考えられる要因に基づき、例えば、予め設定された演算式に従って行うことができる。こういった要因としては、主として車速Ｖ、変速比γ、入力トルクＴｉｎ、ベルト挟圧力等が挙げられる。ここで、車速Ｖは無段変速機２０の出力軸２６の回転速度（出力側回転速度Ｎｏｕｔ ）に対応していることから、出力側回転速度センサ８８の検出値に基づき車速Ｖを求めることができる。また、ベルト挟圧力は出力側油圧シリンダ４７の油圧Ｐｏｕｔ に対応していることから、油圧センサ８９の検出値に基づきベルト挟圧力を求めることができる。
【００６４】
そして、これらの要因のうちの少なくとも１つ、望ましくは組み合わせに基づいてブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２をそれぞれ推定する。なお、ここでの推定の手段は特に限定されず、例えば、前述した特許文献１に開示されているベルトの荷重分担予測方法が用いられてもよい。この方法では、一対の可変プーリ間に伝動ベルトを巻き掛けて伝動する伝動解析モデルが用意される。この伝動解析モデルに対し、その幾何データ、材料データ及び外力データが入力される。そして、入力されたデータに基づき、有限要素解析によって、ブロック又はフープに加わる荷重分担特性が予測される。
【００６５】
続いて、ステップ１２５において、前記ステップ１１５でのブロック荷重σ１が、所定値αよりも大きいかどうかを判定する。所定値αとしては、例えば、Ｓ−Ｎ線図における疲れ限度（疲労限度、耐久限度ともいわれる）を設定することができる。Ｓ−Ｎ線図は、応力（Ｓ）とその繰り返しに耐えた回数（Ｎ）との関係を示す線図である。応力は、物体が荷重を受けたとき、その荷重に応じて物体の内部に生ずる抵抗力である。疲れ限度は、このＳ−Ｎ線図において横軸（回数Ｎ）に水平となる部分の応力であり、無限に繰り返しても耐え得ると考えられる応力の最大値である。従って、疲れ限度を所定値αとして設定すると、この所定値αは伝動ベルト３４を無限に繰り返し使用しても、ブロック３６が耐え得ると考えられる荷重の最大値となる。そして、このステップ１２５の判定条件が満たされている（σ１＞α）と、前記ステップ１１０で読み込んだ前回までのブロック累積荷重Ｎ１に、今回推定した前記ステップ１１５でのブロック荷重σ１を加算する。この加算結果を、新たなブロック累積荷重Ｎ１として設定した後、ステップ１３５へ移行する。これに対し、ステップ１２５の判定条件が満たされていない（σ１≦α）と、前記ステップ１３０の処理を行うことなくステップ１３５へ移行する。
【００６６】
ステップ１３５では、前記ステップ１２０でのフープ荷重σ２が、所定値βよりも大きいかどうかを判定する。この所定値βとしては、前述した所定値αと同様にして、Ｓ−Ｎ線図における疲れ限度を設定することができる。そして、このステップ１３５の判定条件が満たされている（σ２＞β）と、前記ステップ１１０で読み込んだ前回までのフープ累積荷重Ｎ２に、今回推定した前記ステップ１２０でのフープ荷重σ２を加算する。この加算結果を、新たなフープ累積荷重Ｎ２として設定した後、ステップ１４５へ移行する。これに対し、ステップ１３５の判定条件が満たされていない（σ２≦β）と、前記ステップ１４０の処理を行うことなくステップ１４５へ移行する。
【００６７】
ステップ１４５では、前記ステップ１２５等でのブロック累積荷重Ｎ１と、前記ステップ１４０等でのフープ累積荷重Ｎ２とをそれぞれバックアップＲＡＭに記憶し、その後この累積ベルト荷重算出ルーチンを一旦終了する。一方、前記ステップ１０５の判定条件が満たされていない場合、すなわち、荷重算出タイミングが到来していない場合には、同様に累積ベルト荷重算出ルーチンを一旦終了する。
【００６８】
一方、図８のフローチャートは、前記のようにして記憶したブロック累積荷重Ｎ１に応じて変速情報を設定する変速情報設定ルーチンを示しており、所定のタイミング、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。ここでの変速情報は、前述した図６のマップにおける変速線、より詳しくは、アクセル開度θａｃｃ とそれに対応する変速線との関係である。
【００６９】
ＥＣＵ９１はまずステップ２０５において、変速情報を設定するタイミングであるかどうか、すなわち変速線とアクセル開度θａｃｃ との関係を設定する設定周期が到来したかどうかを判定する。この判定には、第２の時間間隔Ｔ２を用いる。第２の時間間隔Ｔ２は、前述した累積ベルト荷重の計算周期である第１の時間間隔Ｔ１よりも大きな値、例えば数ヶ月〜１年程度の値に設定されることが望ましい。これは、伝動ベルト３４に対する累積荷重が急激に増加することがないことから、前記の周期で設定しても問題がないと考えられるからである。
【００７０】
ステップ２０５の判定条件が満たされていると、ステップ２１０において、バックアップＲＡＭ９５に記憶されているブロック累積荷重Ｎ１を読出す。ステップ２１５において、車両の総走行距離をパラメータとし、その総走行距離のときに伝動ベルト３４が耐え得るブロック累積荷重の最大値Ｎ１ｍａｘ を算出する。この算出に際しては、例えば、図９に示すように、総走行距離と、その総走行距離の増大に伴い増加する最大値Ｎ１ｍａｘ との関係を予め実験等によって求めて規定したマップを用いることができる。
【００７１】
次に、ステップ２２０において、前記ステップ２１０でのブロック累積荷重Ｎ１が前記ステップ２１０での最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きいかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（Ｎ１ｍａｘ ≧Ｎ１）と、ステップ２２５において、通常の変速線を設定する。例えば、図６において、アクセル開度θａｃｃ が０％、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％のときの変速線が、それぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６となるように、変速線とアクセル開度θａｃｃ との関係を設定する。
【００７２】
これに対し、ステップ２２０の判定条件が満たされている（Ｎ１ｍａｘ ＜Ｎ１）と、ステップ２３０において、アクセル開度θａｃｃ のうち大きな値（例えば１００％）については、そのアクセル開度θａｃｃ に対応する変速線を、通常時よりも変速比γが小さくなる側の変速線に切替える。例えば、通常時には、θａｃｃ ＝１００％のとき変速線Ｌ６が選択されるが、この変速線Ｌ６を、変速比γが小さくなる側に設定されている変速線Ｌ５に切替える。
【００７３】
そして、ステップ２２５又は２３０の処理を経た後、この変速情報設定ルーチンの一連の処理を一旦終了する。また、前記ステップ２０５の判定条件が満たされていない場合、すなわち設定タイミングでない場合には、前記ステップ２１０〜２３０の処理を行うことなく変速情報設定ルーチンを一旦終了する。このようにして設定された変速情報（変速線とアクセル開度θａｃｃ との関係）は、前述した変速制御において、アクセル開度θａｃｃ 及び車速Ｖに基づいて目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出する際に用いられる。
【００７４】
上記のように構成された本実施形態では、累積ベルト荷重算出ルーチンにおけるステップ１１５，１２０の処理が、伝動ベルト３４（フープ３５、ブロック３６）に加わる荷重を推定する推定手段に相当する。また、ステップ１２５〜１４５の処理が、累積荷重Ｎ１，Ｎ２を算出及び記憶する記憶手段に相当する。また、変速情報設定ルーチンにおけるステップ２１５，２２０の処理が、累積荷重Ｎ１と最大値Ｎ１ｍａｘ とを比較する比較手段に相当する。ステップ２３０の処理が無段変速機２０の運転状態を変更する制御手段に相当する。
【００７５】
このように本実施形態によると、伝動ベルト３４のブロック３６に加わる荷重（ブロック荷重σ１）、及びフープ３５に加わる荷重（フープ荷重σ２）が、無段変速機２０の運転状態に基づいてそれぞれ推定される（ステップ１１５，１２０）。この推定は、第１の時間間隔Ｔ１毎に車速Ｖ、変速比γ、入力トルクＴｉｎ、ベルト挟圧力の少なくとも１つに基づいて行われる。
【００７６】
第１の時間間隔Ｔ１は、アクセル開度θａｃｃ の変化度合及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更される。これらのパラメータは、伝動ベルト３４に加わる荷重の大きさとの間に一定の関係を有している。例えば、アクセル開度θａｃｃ の変化度合については、これが大きくなるほど、すなわちアクセルペダルが大きく踏み込まれるほど、伝動ベルト３４に加わる荷重が大きくなる。また、ブレーキ操作速度については、これが高くなるほど、すなわちブレーキ操作に応じた車両の減速度合が大きいほど（急減速されるほど）前記荷重が大きくなる。
【００７７】
従って、例えば、アクセル開度θａｃｃ の変化度合については、これが大きいほど第１の時間間隔Ｔ１を短くすると、たとえアクセルペダルが大きく操作された後に直ぐに元の状態に戻されたとしても、その操作に応じて伝動ベルト３４に加わった比較的大きな荷重を確実に推定することができる。同様に、ブレーキ操作速度についても、これが高いほど第１の時間間隔Ｔ１を短くすると、たとえブレーキペダルが速く操作された後に直ぐに元の状態に戻されたとしても、その操作に応じて伝動ベルト３４に加わった比較的大きな荷重を確実に推定することができる。
【００７８】
なお、アクセル開度θａｃｃ の変化度合が比較的小さい場合、及びブレーキ操作速度が比較的低い場合の多くは、伝動ベルト３４に加わる荷重が所定値α，βよりも小さいと考えられる。そのため、たとえアクセルペダル又はブレーキペダルが操作された直後に元に戻されて荷重が推定されなかったとしても、そのことが累積荷重の算出に及ぼす影響は小さいと考えられる。
【００７９】
そして、前記のようにして推定されたブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２に基づき、ブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２がそれぞれ算出される。この算出に際しては、ブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２のうち、疲れ限度に対応した所定値α，βよりも大きい値が累積される（ステップ１２５〜１４０）。この累積により得られた値は累積荷重Ｎ１，Ｎ２として記憶される（ステップ１４５）。
【００８０】
このようにして記憶されたブロック累積荷重Ｎ１と、ブロック３６が耐え得る累積荷重の最大値Ｎ１ｍａｘ とが比較される（ステップ２２０）。この比較は、前記第１の時間間隔Ｔ１よりも大きな第２の時間間隔Ｔ２毎に行われる。また、最大値Ｎ１ｍａｘ は、車両の総走行距離に応じて変更される。そして、比較の結果、ブロック累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合、目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出するための変速線は、変速比γが小さくなる側の変速線に切替えられる（ステップ２３０）。
【００８１】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）ブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を無段変速機２０の運転状態に基づいてそれぞれ推定し、これらの荷重σ１，σ２のうち所定値α、βよりも大きい値を累積してブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２を算出及び記憶している。そして、ブロック累積荷重Ｎ１と最大値Ｎ１ｍａｘ とを比較し、その比較の結果、ブロック累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合に、目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出するための変速線を、変速比γが小さくなる側の変速線に切替えるようにしている。この変速線の切替えにより、ブロック３６に加わる荷重を小さくして、伝動ベルト３４の耐久性向上を図ることができる。
【００８２】
（２）車速Ｖ、変速比γ、無段変速機２０への入力トルクＴｉｎ、両可変プーリ３２，３３によるベルト挟圧力を、伝動ベルト３４の耐久性に影響を及ぼすと考えられる要因として捉え、これらの少なくとも１つをブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２の推定に用いている。そのため、これらのブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を確実に推定することが可能となる。
【００８３】
（３）両荷重σ１，σ２の推定を行う周期（第１の時間間隔Ｔ１）をアクセル開度θａｃｃ の変化度合及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更している。このため、例えばアクセル開度θａｃｃ の変化度合が大きいほど、第１の時間間隔Ｔ１を短くすることで、比較的大きな荷重を確実に推定することが可能となる。同様に、ブレーキ操作速度が高いほど、第１の時間間隔Ｔ１を短くすることで、比較的大きな荷重を確実に推定することが可能となる。
【００８４】
（４）また、第１の時間間隔Ｔ１を可変とすることにより、一定の値とする場合よりも推定の回数、ひいては累積荷重Ｎ１，Ｎ２の算出回数を少なくして、記憶されるデータの容量を少なくすることが可能となる。
【００８５】
（５）伝動ベルト３４に対する累積荷重が急激に増加することは、通常起りにくい。この点、本実施形態では、累積荷重Ｎ１及び最大値Ｎ１ｍａｘ の比較を、荷重σ１，σ２が推定される第１の時間間隔Ｔ１よりも大きな第２の時間間隔Ｔ２毎に行うようにしている。このため、変速線の切替えが不要に行われるのを抑制しつつ、累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きくなった場合には、変速線を確実に切替えることができる。
【００８６】
（６）一般に、車両の総走行距離が大きくなるに従い、伝動ベルト３４に加わる荷重の累積値（累積荷重）が増大する。このことから、最大値Ｎ１ｍａｘ と車両の総走行距離との間にも同様の関係があると考えられる。従って、この関係から求めた最大値Ｎ１ｍａｘ を累積荷重Ｎ１との比較に用いることで、変速線の切替えの必要性を的確に把握することが可能となる。
【００８７】
（７）最大値Ｎ１ｍａｘ は、車両の総走行距離との関係に基づいて定められたものである。従って、例えば、伝動ベルトに大きな負荷がかかる頻度が高くなって累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きくなっても、その後に前記の頻度が低くなると累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ 以下になることがあり得る。この場合、本実施形態ではステップ２２０→２２５の順に処理が行われ、通常の変速線が設定されるため、元の状態に戻すことができる。
【００８８】
なお、本実施形態では、変速情報設定ルーチンにおいて、ブロック累積荷重Ｎ１と最大値Ｎ１ｍａｘ との比較、変速線の切替え等を行う場合について説明したが、フープ累積荷重Ｎ２について同様の処理を行うようにしてもよい。
【００８９】
本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きくなった場合の制御として、そのとき選択されている変速線自体の特性を、変速比が最大変速比γｍａｘ よりも小さくなる側へ変更してもよい。
【００９０】
例えば、図１０において二点鎖線で示すように、通常時（Ｎ１≦Ｎ１ｍａｘ ）には変速線Ｌ６が最大変速比γｍａｘ によって制限され、車速Ｖ２以下の速度領域では変速線Ｌ６が最大変速比γｍａｘ に一致している場合を考える。この領域では、最大変速比γｍａｘ で加速が行われるため、伝動ベルト３４に大きな荷重が加わる。そこで、ブロック累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合には、実線で示すように、変速線Ｌ６において最大変速比γｍａｘ から制約を受ける速度領域が狭まるように、その変速線Ｌ６の特性を変更する。この変更により、最大変速比γｍａｘ から制約を受ける速度領域の上限値が車速Ｖ２から車速Ｖ１（＜Ｖ２）となる。このようにしても、変速線を切替えるようにした前記実施形態と同様に、伝動ベルト３４に加わる荷重を小さくして、伝動ベルト３４の耐久性向上を図ることができる。なお、図１０では、変速線Ｌ１〜Ｌ５についての図示が省略されている。
【００９１】
・所定のパラメータ、例えばアクセル開度θａｃｃ 及び車速Ｖに基づいて要求駆動力を求め、実際の駆動力がこの要求駆動力に一致するように、エンジンの燃料噴射量等や無段変速機のギヤ比等を制御するものにあっては、累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合に、要求駆動力自体を制限してもよい。この制限により、要求駆動力を小さくすると、変速線を切替えるようにした前記実施形態と同様に、伝動ベルト３４に加わる荷重を小さくして、伝動ベルト３４の耐久性向上を図ることができる。
【００９２】
・累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合の処理、例えば変速線の切替え、変速線の特性変更、要求駆動力の制限等が行われると、伝動ベルトの耐久性が向上する反面、駆動力が低下して、運転者の意図する動力性能が発揮されないおそれがある。そこで、前記の処理が所定時間継続して行われた場合、その処理を解除するようにしてもよい。このようにすると、伝動ベルトの耐久性向上を図りながら、動力性能の低下を最小限に止めることが可能となる。
【００９３】
・車両の総走行距離とブロック累積荷重Ｎ１との関係、及び同総走行距離とフープ累積荷重Ｎ２との関係を予め実験等によって求めておいてもよい。そして、バックアップＲＡＭ９５に記憶したブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２が万が一消失した場合には、前記関係に基づき、そのときの総走行距離に応じたブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２を求め、これらをバックアップＲＡＭ９５に新たに記憶する。さらに、データ消失前の履歴に代えて、この記憶した各累積荷重Ｎ１，Ｎ２を基に、ブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を積算を再開する。このようにすれば、データ消滅後に、最初からブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を積算する場合に比べ、精度の高いブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２を算出することができる。
【００９４】
・累積ベルト荷重算出ルーチンのステップ１１５，１２０で推定したブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を、車両の走行状況に応じて適宜補正してもよい。例えば、車両が悪路（凹凸路等）や低μ路（路面の摩擦係数が低く滑りやすい道路）を走行しているときには、路面から無段変速機２０に入力が入るため、各荷重σ１，σ２を通常の道路を走行している場合よりも大きな値となるように補正してもよい。補正の方法としては、例えば、悪路を走行しているかどうかを判定し、悪路走行判定時に推定したブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２に対しては、係数（＞１．０）を乗算する。
【００９５】
・前記実施形態において、変速線の変更に伴う駆動力の低下を、モータジェネレータによって補うようにすれば、駆動力の低下を抑えつつ伝動ベルトの耐久期間を長くすることができる。
【００９６】
・所定値α，βとしては、Ｓ−Ｎ線図における疲れ限度自体に限らず、その疲れ限度よりも若干大きな値を設定してもよい。
・前記実施形態では、入力側油圧シリンダ４２を変速用の油圧アクチュエータとしたが、これに代えて、出力側油圧シリンダ４７を変速用の油圧アクチュエータとしてもよい。
【００９７】
・本発明は、前記実施形態のように、流量制御弁６２，６４の一方が開弁されるとき、他方が閉弁状態に保持されるよう両電磁開閉弁６１，６３を駆動制御するものに限らず、流量制御弁６２，６４が両方とも開弁状態となるように両電磁開閉弁６１，６３を駆動制御するものにも適用可能である。
【００９８】
・本発明は、ベルト式の無段変速機２０に限らず、入力側回転体及び出力側回転体の間に挟圧状態で動力伝達部材を介在させ、両回転体に対する動力伝達部材の接触位置を変更するようにした他の無段変速機にも適用可能である。
【００９９】
・本発明は、車両走行用の動力源を１つ有する動力伝達装置にも適用可能である。例えば、動力源としてエンジンを用い、そのエンジンの駆動力をトルクコンバータを介して無段変速機へ伝達するタイプの動力伝達装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態における動力伝達装置の概略図。
【図２】無段変速機の一部を破断して示す正面図。
【図３】油圧制御回路のうち油圧を発生する部分及び挟圧力制御を行う部分を示す回路図。
【図４】油圧制御回路のうち変速制御を行う部分を示す回路図。
【図５】無段変速機の制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図６】目標回転速度の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図７】累積ベルト荷重を算出する手順を示すフローチャート。
【図８】変速情報を設定する手順を示すフローチャート。
【図９】ブロック累積荷重の最大値の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図１０】目標回転速度の決定に用いられるマップのマップ構造について、別の実施形態を示す略図。
【符号の説明】２０…無段変速機、２２…入力軸、２６…出力軸、３２…入力側可変プーリ（入力側回転体）、３３…出力側可変プーリ（出力側回転体）、３４…伝動ベルト（動力伝達部材）、４２…入力側油圧シリンダ（アクチュエータ）、４７…出力側油圧シリンダ（アクチュエータ）、９１…ＥＣＵ（推定手段、記憶手段、比較手段、制御手段）、Ｌ１〜Ｌ６…変速線、Ｎｉｎｔ …目標回転速度、Ｎｉｎ…入力側回転速度（実際の回転速度）、Ｎ１…ブロック累積荷重、Ｎ１ｍａｘ …ブロック累積荷重の最大値、Ｎ２…フープ累積荷重、Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔ …油圧、Ｔｉｎ…入力トルク、Ｔ１…第１の時間間隔、Ｔ２…第２の時間間隔、Ｖ…車速、α，β…所定値（疲れ限度に対応）、γ…変速比、σ１…ブロック荷重、σ２…フープ荷重。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両のエンジン等の動力源と駆動輪との間に介在される無段変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の変速機として、例えば入力側回転体及び出力側回転体の間に挟圧状態で動力伝達部材を介在させ、両回転体に対する動力伝達部材の接触位置をアクチュエータで変更させることにより、変速比を連続的に（無段階に）変化させるようにした無段変速機が知られている。
【０００３】
こうした無段変速機の１つにベルト式無段変速機がある。このタイプの無段変速機は、それぞれ有効径を可変にした入力側及び出力側の可変プーリと、両可変プーリに巻き掛けられて動力を伝達する伝動ベルトと、各可変プーリの溝幅を変化させる入力側及び出力側の油圧シリンダとを備えている。この無段変速機では、例えば、入力側油圧シリンダに対し作動油が供給又は排出されることにより変速比が制御される。また、出力側油圧シリンダ内の油圧が調圧されることにより、滑りが発生しないように伝動ベルトの張力が制御される。
【０００４】
上述したベルト式無段変速機では、伝動ベルトが各可変プーリによって挟み込まれ、それらの伝動ベルトと可変プーリとの間の摩擦力によって動力伝達が行われるため、その伝動ベルトの耐久性が問題となる。
【０００５】
これに対しては、伝動ベルトの寿命を予測する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、有限要素解析により、伝動ベルトに加わる荷重分担特性を予測し、その予測値に基づいて伝動ベルトの寿命を予測するものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３３２４４３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載された技術によると、有限要素解析による伝動ベルトの荷重分担特性が実際の特性に概ね一致することから、荷重分担特性を適正に予測することができる。また、この特性を、予め荷重分担に応じて求められている寿命特性と比較することで、実際に使用される伝動ベルトの寿命を予測することができる。
【０００８】
ところが、前記特許文献１には、前記のように予測した寿命をどのように利用するか、具体的には、伝動ベルトの耐久期間を延ばすために、無段変速機の制御に活かすかについては言及されていない。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、伝動ベルト等の動力伝達部材の耐久性向上を図ることのできる無段変速機の制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、入力側回転体及び出力側回転体の間に挟圧状態で動力伝達部材を介在させ、前記入力側及び出力側の両回転体に対する前記動力伝達部材の接触位置をアクチュエータで変更することにより、前記両回転体の回転速度の比である変速比を連続的に変化させるとともに、前記動力伝達部材に対する前記両回転体の挟圧力を連続的に変化させるようにした無段変速機と、前記無段変速機の運転状態に基づき前記動力伝達部材に加わる荷重を推定する推定手段と、前記推定手段による荷重のうち少なくとも疲れ限度よりも大きい値を累積することにより累積荷重を算出及び記憶する記憶手段と、前記記憶手段による累積荷重と、前記動力伝達部材が耐え得る累積荷重の最大値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に応じて前記アクチュエータによる前記無段変速機の運転状態を変更する制御手段とを備えている。
【００１１】
上記の構成によれば、推定手段では、動力伝達部材に加わる荷重が無段変速機の運転状態に基づいて推定される。記憶手段では、推定された荷重に基づき累積荷重が算出される。この算出に際しては、推定手段で推定された荷重のうち、少なくとも疲れ限度（無限回の繰り返しに耐える応力の上限値）よりも大きい値が累積される。この累積により得られた値は累積荷重として記憶される。比較手段では、前記のようにして記憶された累積荷重と、動力伝達部材が耐え得る累積荷重の最大値とが比較される。そして、制御手段では、アクチュエータによる無段変速機の運転状態が前記の比較結果に応じて変更される。
【００１２】
従って、比較の結果、例えば実際の累積荷重が最大値を越えている場合に、無段変速機の運転状態を、動力伝達部材に加わる荷重が小さくなるように変更すれば、動力伝達部材の耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記入力側回転体は、入力軸に設けられた入力側可変プーリからなり、前記出力側回転体は、出力軸に設けられた出力側可変プーリからなり、前記動力伝達部材は、前記入力側及び出力側の両可変プーリに巻き掛けられて摩擦力により動力伝達を行う伝動ベルトからなり、前記アクチュエータは、前記入力側可変プーリの溝幅を変化させる入力側油圧シリンダ、及び前記出力側可変プーリの溝幅を変化させる出力側油圧シリンダからなり、前記変速比は、前記入力側及び出力側の両油圧シリンダの一方に作動油が供給又は排出されることにより制御され、前記挟圧力は、前記両油圧シリンダの他方の油圧が調圧されることにより制御されるものであるとする。
【００１４】
上記の構成によれば、無段変速機では、入力側可変プーリの回転は伝動ベルトとの摩擦力によって出力側可変プーリに伝達される。この入力側可変プーリの溝幅は入力側油圧シリンダによって変更され、出力側可変プーリの溝幅は出力側油圧シリンダによって変更される。これらの溝幅の変更に伴い両可変プーリに対する伝動ベルトの接触位置が変化し、変速比及び挟圧力が連続的に変化する。特に、変速比は、入力側及び出力側の両油圧シリンダの一方に作動油が供給又は排出されることにより制御される。また、挟圧力は、前記両油圧シリンダの他方の油圧が調圧されることにより制御される。
【００１５】
このような変速比及び挟圧力の制御中、伝動ベルトに加わる荷重が無段変速機の運転状態に基づいて推定され、その推定された荷重のうち疲れ限度よりも大きな値が累積荷重として累積され、記憶される。そして、この伝動ベルトの累積荷重と最大値とが比較され、その比較結果に応じて無段変速機の運転状態が変更される。従って、無段変速機が上記構成を有する場合、例えば実際の累積荷重が最大値を越えているときに、無段変速機の運転状態を、伝動ベルトに加わる荷重が小さくなるように変更すれば、請求項１に記載の発明と同様、伝動ベルトの耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記無段変速機は車両に搭載されており、前記推定手段は、前記車両の車速、前記変速比、前記無段変速機への入力トルク及び前記挟圧力の少なくとも１つに基づいて前記動力伝達部材に加わる荷重を推定するものであるとする。
【００１７】
ここで、伝動ベルトの耐久性に影響を及ぼす要因としては、例えば車速、変速比、無段変速機への入力トルク、両可変プーリによる伝動ベルトの挟圧力等が考えられる。従って、上記構成のように、これらの要素の少なくとも１つを用いることで、伝動ベルトに加わる荷重を推定することが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記推定手段による荷重の推定は第１の時間間隔で行われ、その第１の時間間隔は、アクセル操作量の変化度合及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更されるものであるとする。
【００１９】
上記の構成によれば、推定手段による動力伝達部材に対する荷重の推定は、第１の時間間隔毎に行われる。この第１の時間間隔は、アクセル操作量の変化度合、及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更される。これらのパラメータは、動力伝達部材に加わる荷重の大きさとの間に一定の関係を有している。例えば、アクセル操作量の変化度合については、これが大きくなるほど、すなわちアクセル操作部材が大きく操作されるほど、動力伝達部材に加わる荷重が大きくなる。また、ブレーキ操作速度については、これが高くなるほど、すなわちブレーキ操作に応じた車両の減速度合が大きいほど（急減速されるほど）前記荷重が大きくなる。
【００２０】
従って、例えば、アクセル操作量の変化度合については、これが大きいほど、第１の時間間隔を短くする。こうすると、たとえアクセル操作部材が大きく操作された後に、直ぐに元の状態に戻されたとしても、その操作に応じて動力伝達部材に加わった比較的大きな荷重を確実に推定することが可能となる。同様に、ブレーキ操作速度についても、これが高いほど、第１の時間間隔を短くする。こうすると、たとえブレーキ操作部材が速く操作された後に、直ぐに元の状態に戻されたとしても、その操作に応じて動力伝達部材に加わった比較的大きな荷重を確実に推定することが可能となる。
【００２１】
なお、アクセル操作量の変化度合が比較的小さい場合、及びブレーキ操作速度が比較的低い場合には、動力伝達部材に加わる荷重が疲れ限度よりも小さいと考えられる。そのため、たとえアクセル操作部材又はブレーキ操作部材が操作された直後に元に戻されて荷重が推定されなかったとしても、そのことが累積荷重の算出に及ぼす影響は小さい。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記比較手段は、前記第１の時間間隔よりも大きな第２の時間間隔で前記累積荷重及び前記最大値の比較を行うものであるとする。
【００２３】
ここで、動力伝達部材に加わる累積荷重が急激に増加することは、通常起りにくい。この点、請求項５に記載の発明の構成によれば、比較手段での累積荷重及び最大値の比較は、荷重が推定される第１の時間間隔よりも大きな第２の時間間隔毎に行われる。従って、制御手段による無段変速機の運転状態の変更が頻繁に行われるのを抑制しつつ、累積荷重が最大値よりも大きくなった場合には、前記運転状態を確実に変更することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、請求項３〜５のいずれかに記載の発明において、前記比較手段における前記最大値は、前記車両の総走行距離に応じて変更されるものであるとする。
【００２５】
一般に、車両の総走行距離が大きくなるに従い、動力伝達部材に加わる荷重の累積値（累積荷重）が増大する。このことから、比較手段における最大値と車両の総走行距離との間にも同様の関係があると考えられる。従って、この関係から求めた最大値を比較手段での比較に用いることで、制御手段による無段変速機の運転状態の変更の必要性を的確に把握することが可能となる。
【００２６】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記入力側及び出力側の両回転体のいずれかの目標回転速度を複数の変速線のうちの１つに基づき求め、実際の回転速度が前記目標回転速度に一致するように前記アクチュエータを制御するとともに、前記比較手段での比較により前記累積荷重が前記最大値よりも大きいと、前記目標回転速度を算出するための変速線を、変速比が小さくなる側の変速線に切替えるものであるとする。
【００２７】
上記の構成によれば、制御手段では、比較手段での比較により累積荷重が最大値以下である場合、入力側回転体及び出力側回転体のいずれかの目標回転速度が、複数の変速線のうちの１つに基づいて求められる。実際の回転速度がこの目標回転速度に一致するようにアクチュエータが制御される。そして、比較手段での比較により累積荷重が最大値よりも大きくなると、目標回転速度を算出するための変速線が、変速比が小さくなる側の変速線に切替えられる。この変速線の切替えにより、動力伝達部材に加わる荷重が小さくなり、動力伝達部材の耐久性が向上する。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記入力側及び出力側の両回転体のいずれかの目標回転速度を変速線に基づき求め、実際の回転速度が前記目標回転速度に一致するように前記アクチュエータを制御するとともに、前記比較手段での比較により前記累積荷重が前記最大値よりも大きいと、前記変速線の特性を、変速比が小さくなる側へ変更するものであるとする。
【００２９】
上記の構成によれば、制御手段では、比較手段での比較により累積荷重が最大値よりも大きい場合、変速比が小さくなる側へ変速線の特性が変更される。この変更により、動力伝達部材に加わる荷重が小さくなり、動力伝達部材の耐久性が向上する。
【００３０】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記無段変速機の運転状態の変更を所定時間継続すると、その運転状態を元の状態に戻すものであるとする。
【００３１】
ここで、累積荷重と最大値との比較結果に応じて無段変速機の運転状態が変更されると、動力伝達部材の耐久性が向上する反面、駆動力が低下して、運転者が意図する動力性能が発揮されないおそれがある。この点、請求項９に記載の発明では、前記の運転状態の変更処理が所定時間継続して行われた場合、その処理が解除されて元の運転状態に戻される。このため、動力伝達部材の耐久性向上を図りながら、動力性能の低下を最小限に止めることが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の無段変速機の制御装置を具体化した一実施形態について、図１〜図９に従って説明する。
【００３３】
図１は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両に横置きに搭載される動力伝達装置１１の概略構成を示している。動力伝達装置１１は、エンジン１２、モータジェネレータ１３及び遊星歯車装置１４を備えている。エンジン１２は燃料の燃焼によって動力を発生する。モータジェネレータ１３は、電動機として作動するとともに、発電機（オルタネータ）としても作動する。これらのエンジン１２及びモータジェネレータ１３は、車両走行用の動力源として用いられている。
【００３４】
遊星歯車装置１４としては、サンギヤ１５、キャリヤ１６及びリングギヤ１７を有するダブルピニオン型が用いられている。サンギヤ１５にはエンジン１２が連結され、キャリヤ１６にはモータジェネレータ１３が連結されている。リングギヤ１７は第１ブレーキ（Ｂ１）１８を介して無段変速機（ＣＶＴ）２０のケース１９に連結されている。キャリヤ１６は、第１クラッチ（Ｃ１）２１を介して無段変速機２０の入力軸２２に連結されている。リングギヤ１７は、第２クラッチ（Ｃ２）２３を介して入力軸２２に連結されている。両クラッチ２１，２３及び第１ブレーキ１８は、いずれも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であり、バルブボディ（図示略）内の油圧制御回路２５（図３参照）から供給される作動油によって摩擦係合させられる。
【００３５】
前記入力軸２２を通じて無段変速機２０に入力された動力は、出力軸２６からカウンタ歯車２７を経て差動装置２８のリングギヤ２９に伝達される。この動力は差動装置２８により左右の駆動輪（前輪）３１に分配される。
【００３６】
無段変速機２０は、入力軸２２に設けられた入力側回転体としての入力側可変プーリ３２と、出力軸２６に設けられた出力側回転体としての出力側可変プーリ３３とを備えている。図２に示すように、入力側可変プーリ３２は、固定回転体３８、シリンダボディ３９及び可動回転体４１を備えている。固定回転体３８及びシリンダボディ３９は共に入力軸２２に固定されている。可動回転体４１は、入力軸２２に軸方向（図２の左右方向）の移動可能かつ軸まわりの相対回転不能に取付けられており、固定回転体３８との間に断面略Ｖ字状の溝（以下、Ｖ溝という）４３を形成する。可動回転体４１は、シリンダボディ３９に対しては摺動可能に嵌合しており、ピストンとして機能する。そして、これらのシリンダボディ３９及び可動回転体４１によって、Ｖ溝４３の溝幅を変化させるアクチュエータとしての入力側油圧シリンダ４２が構成されている。この入力側油圧シリンダ４２は変速用の油圧アクチュエータとして機能する。
【００３７】
同様に、出力側可変プーリ３３は、固定回転体４４、シリンダボディ４５及び可動回転体４６を備えている。固定回転体４４及びシリンダボディ４５は共に出力軸２６に固定されている。可動回転体４６は、出力軸２６に軸方向の移動可能かつ軸まわりの相対回転不能に取付けられており、固定回転体４４との間に断面略Ｖ字状の溝（以下、Ｖ溝という）４９を形成する。可動回転体４６は、シリンダボディ４５に対しては摺動可能に嵌合しており、ピストンとして機能する。そして、これらのシリンダボディ４５及び可動回転体４６によって、Ｖ溝４９の溝幅を変化させるアクチュエータとしての出力側油圧シリンダ４７が構成されている。
【００３８】
なお、両油圧シリンダ４２，４７において、シリンダボディ３９，４５と可動回転体４１，４６との間には、油圧シリンダ４２，４７からの作動油の漏出を防止するためのシール部材４０がそれぞれ設けられている。
【００３９】
前記両Ｖ溝４３，４９には、動力伝達部材としての伝動ベルト３４が巻き掛けられている。ここでは、伝動ベルト３４として、２列のフープ（スチールリング）３５と多数のブロック（摩擦片）３６とからなる圧縮形式のベルトが用いられている。両フープ３５はそれぞれ無端環状をなし、軸方向に互いに離間配置されている。多数のブロック３６は、各フープ３５の内周面に接し、かつ互いに厚み方向に密接した状態で連ねられている。そして、無段変速機２０では、伝動ベルト３４と両Ｖ溝４３，４９の壁面との間の摩擦力と、ブロック３６の圧縮作用（ブロック３６の押し出し）によって動力伝達が行われる。
【００４０】
前記入力側可変プーリ３２では、入力側油圧シリンダ４２に供給或いはそれから排出される作動油の流量が、油圧制御回路２５内の変速制御回路５９（図４参照）によって調整される。この調整により、可動回転体４１が軸方向へ移動し、Ｖ溝４３の溝幅が変化する。この変化に伴い伝動ベルト３４の掛かり径（巻き掛け半径）、すなわち有効径が変更され、変速比γが連続的に（無段階に）変化させられる。変速比γは、入力軸２２の回転速度（入力側回転速度Ｎｉｎ）と出力軸２６の回転速度（出力側回転速度Ｎｏｕｔ ）との比（＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ ）である。このように、入力側可変プーリ３２は溝幅（有効径）を可変に構成されている。
【００４１】
また、出力側可変プーリ３３では、可動回転体４６及び固定回転体４４間で伝動ベルト３４を挟み込む力（ベルト挟圧力）が、出力側油圧シリンダ４７内の油圧Ｐｏｕｔ に応じて変化する。このベルト挟圧力は、伝動ベルト３４の張力に対応している。油圧Ｐｏｕｔ は、油圧制御回路２５内の挟圧制御弁８１（図３参照）によって、伝動ベルト３４が滑りを生じないように調圧される。
【００４２】
前記油圧制御回路２５は、無段変速機２０の変速比γやベルト張力を制御するための回路を備えており、共通の電動式油圧発生装置４８からの作動油がこの回路に供給される。図３は油圧制御回路２５のうち、元圧ＰＣの基になるライン油圧ＰＬ を発生する部分を示している。
【００４３】
電動式油圧発生装置４８は、歯車ポンプ等の回転式ポンプからなるオイルポンプ５１と、このオイルポンプ５１を回転駆動する電動モータ５２とを含んでいる。そして、オイルポンプ５１によりストレーナ５３を介して吸い上げられた作動油は、圧力制御弁として機能するプライマリレギュレータバルブ５４によって所定の（伝達トルク等の基本特性に応じた）ライン油圧ＰＬ に調圧される。プライマリレギュレータバルブ５４には、リニアソレノイド弁５５の信号圧Ｐｓｌｓ が供給され、その信号圧Ｐｓｌｓ に応じてライン油圧ＰＬ が制御されるとともに、余剰の作動油が油路５６へドレンされる。
【００４４】
ライン油圧ＰＬ は、元圧ＰＣの基になるほか、無段変速機２０の変速制御やベルト挟圧力の制御にも用いられるものであり、目標ライン油圧ＰＬｏｕｔとなるように調圧される。目標ライン油圧ＰＬｏｕｔは、例えば、無段変速機２０への入力トルクＴｉｎ、変速比γ等をパラメータとして求められる。油路５６の作動油は、油圧制御回路２５の各部の潤滑部位や、オイルクーラ５７へ供給される。この際、適量の作動油が潤滑部位、オイルクーラ５７等へ供給されるように、作動油の油圧は調圧弁５８によって所定値に調圧される。
【００４５】
図４は、無段変速機２０の変速比γを制御する変速制御回路５９の一例を示している。変速制御回路５９には、変速比γを小さくするアップシフト用の弁として電磁開閉弁６１及び流量制御弁６２が設けられている。また、変速制御回路５９には、変速比γを大きくするダウンシフト用の弁として電磁開閉弁６３及び流量制御弁６４が設けられている。
【００４６】
アップシフト用の流量制御弁６２には、電磁開閉弁６１から供給され、かつモジュレータ圧ＰＭ を減圧した所定の制御圧Ｐｖｕが導かれる。この制御圧Ｐｖｕによって調圧されたライン油圧ＰＬ が供給油路６９を通じて入力側油圧シリンダ４２に供給される。この供給により、入力側可変プーリ３２のＶ溝４３の溝幅が狭くなって変速比γがアップシフト側へ連続的に変化する（小さくなる）。
【００４７】
ダウンシフト用の流量制御弁６４には、電磁開閉弁６３から供給され、かつモジュレータ圧ＰＭ を減圧した所定の制御圧Ｐｖｄが導かれる。この制御圧Ｐｖｄに応じてドレンポート７５が開かれることにより、入力側油圧シリンダ４２内の作動油が排出油路７４から所定の流量でドレンされる。このドレンにより入力側可変プーリ３２のＶ溝４３の溝幅が広くなり、変速比γがダウンシフト側へ連続的に変化する（大きくなる）。
【００４８】
なお、ダウンシフト用の流量制御弁６４には、その閉弁時にライン油路６８と入力側油圧シリンダ４２との間に僅かな流通断面積の流通路７６が形成されるようになっている。そして、上記アップシフト用及びダウンシフト用の流量制御弁６２，６４が共に閉状態であるときには、変速比γを変化させないために、ライン油路６８から絞り７７、一方向弁７８、上記流通路７６を通して作動油が僅かに供給される。これは、入力側及び出力側の両油圧シリンダ４２，４７の回転軸心に対して偏った荷重が加えられること等により、シール部材４０が摺動部分に設けられているにも拘らず作動油の僅かな漏れが存在するからである。
【００４９】
一方、出力側油圧シリンダ４７の油圧Ｐｏｕｔ は、伝動ベルト３４が滑りを生じないように、前述した図３に示す挟圧制御弁８１によって調圧される。挟圧制御弁８１には、前記ライン油圧ＰＬ 、信号圧Ｐｓｌｓ 及びモジュレータ圧ＰＭ が供給される。油圧Ｐｏｕｔ は、リニアソレノイド弁５５から出力される信号圧Ｐｓｌｓ に応じて連続的に制御される。油圧Ｐｏｕｔ は信号圧Ｐｓｌｓ が高くなるに従って上昇させられる。伝動ベルト３４が滑りを生じない範囲で可及的にその伝動ベルト３４に対するベルト挟圧力（ベルト張力）が小さくなるようにする。そして、油圧Ｐｏｕｔ が高くなるに従ってベルト挟圧力、すなわち可変プーリ３２，３３と伝動ベルト３４との間の摩擦力が増大させられ、伝達トルク容量が大きくなる。
【００５０】
車両には、無段変速機２０の作動状態等を検出するために、図５に示すアクセル操作量センサ８６、入力側回転速度センサ８７、出力側回転速度センサ８８、油圧センサ８９、液圧センサ９０等の各種センサが設けられている。アクセル操作量センサ８６は、車両の運転席近傍に設けられたアクセル操作部材としてのアクセルペダルの操作量（アクセル開度θａｃｃ ）を検出する。入力側回転速度センサ８７は、無段変速機２０における入力軸２２の回転速度（入力側回転速度Ｎｉｎ）を検出し、出力側回転速度センサ８８は出力軸２６の回転速度（出力側回転速度Ｎｏｕｔ ）を検出する。油圧センサ８９は、出力側油圧シリンダ４７内の油圧Ｐｏｕｔ （ベルト挟圧力制御圧）を検出する。液圧センサ９０は、マスタシリンダ（図示略）内の液圧を検出する。マスタシリンダは周知のように車両の制動機構の一部をなし、かつ制動のために運転者によってブレーキペダルに加えられた力（踏力）を液圧に変換するものである。液圧はブレーキ操作部材としてのブレーキペダルの踏込み量に対応している。
【００５１】
前記各種センサ８６〜９０の検出信号等に基づいて無段変速機２０の各部を制御するために、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ ：ＥＣＵ）９１が設けられている。ＥＣＵ９１は中央処理装置（ＣＰＵ）９２、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）９３、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９４、バックアップＲＡＭ９５、外部入力回路９６及び外部出力回路９７を備えている。これらの各回路はバス９８によって互いに接続されている。
【００５２】
ＲＯＭ９３は、所定の制御プログラムや初期データを予め記憶している。ＣＰＵ９２は、外部入力回路９６を介して各種センサ８６〜９０の検出信号等を入力し、これらの信号に基づき、ＲＯＭ９３に記憶されている制御プログラム及び初期データに従って各種の演算処理を行う。そして、ＣＰＵ９２は、これらの演算結果に基づき、外部出力回路９７を介してリニアソレノイド弁５５、電磁開閉弁６１，６３等に対し制御信号を出力して、各種制御を実行する。ＲＡＭ９４は、ＣＰＵ９２による演算結果を一時的に記憶する。バックアップＲＡＭ９５は、ＥＣＵ９１に対する電源供給が停止された後にも、ＲＡＭ９４内の各種データを保持するために、バッテリ（図示略）によってバックアップされている。
【００５３】
上記ＥＣＵ９１による制御には、前述した変速制御、ベルト挟圧力制御等が含まれる。変速制御では、車両の走行中において、アクセル開度θａｃｃ 及び車速Ｖ（出力側回転速度Ｎｏｕｔ に対応）に基づいて入力側の目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出する。ここで、アクセル開度θａｃｃ （％）は、実際の運転者の要求出力量を表すもの（アクセル操作量）として用いられる。この目標回転速度Ｎｉｎｔ の算出に際しては、例えば図６に示すように、アクセル開度θａｃｃ 及び車速Ｖ（出力側回転速度Ｎｏｕｔ に対応）をパラメータとして予め定められたマップが用いられる。このマップは、エンジン１２を、その出力及び燃費が最適となる最適曲線に沿って作動させるために求められたものである。また、このマップでは、車速Ｖが低くアクセル開度θａｃｃ が大きいほど大きな変速比γになる目標回転速度Ｎｉｎｔ が設定されている。
【００５４】
図６中、アクセル開度θａｃｃ の各値に対応する複数の曲線はそれぞれ変速線と呼ばれるものである。また、図６中のγｍａｘ は最大変速比であり、入力側可変プーリ３２に対する伝動ベルト３４の巻き掛け半径が最小で、かつ出力側可変プーリ３３に対する伝動ベルト３４の巻き掛け半径が最大のときに設定される。また、γｍｉｎ は最小変速比であり、入力側可変プーリ３２に対する伝動ベルト３４の巻き掛け半径が最大で、かつ出力側可変プーリ３３に対する伝動ベルト３４の巻き掛け半径が最小のときに設定される。従って、変速比γは、これらの最大変速比γｍａｘ から最小変速比γｍｉｎ との間で無段階に変更可能である。換言すると、変速比γの変化可能範囲は、図６において最大変速比γｍａｘ 及び最小変速比γｍｉｎ によって挟まれた範囲である。
【００５５】
そして、図６のマップにおいて、複数の変速線Ｌ１〜Ｌ６の中からそのときのアクセル開度θａｃｃ に対応する変速線を選び、その変速線と車速Ｖとに基づいて目標回転速度Ｎｉｎｔ を求める。
【００５６】
前記のようにして目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出すると、実際の入力側回転速度Ｎｉｎを目標回転速度Ｎｉｎｔ に一致させるための駆動デューティ比Ｄｏｕｔ （％）を決定する。この駆動デューティ比Ｄｏｕｔ に基づき、アップシフト用及びダウンシフト用の電磁開閉弁６１，６３への通電をデューティ制御する。この制御により、連続的に変化する制御圧Ｐｖｕ，Ｐｖｄが各流量制御弁６２，６４に供給される。この供給に応じ、各流量制御弁６２，６４の開度が変化し、供給油路６９又は排出油路７４の流路面積が変化する。
【００５７】
なお、電磁開閉弁６１，６３の一方に対する通電が前記駆動デューティ比Ｄｏｕｔ に基づいて制御される場合には、他方への通電が停止（Ｄｏｕｔ ＝０）される。従って、流量制御弁６２，６４の一方が開弁されるとき、他方は閉弁状体に保持される。
【００５８】
そして、前記流路面積の変化に応じて、変速比γが目標回転速度Ｎｉｎｔ に対応する所定の目標変速比に一致するように、入力側油圧シリンダ４２内へ供給される作動油、或いはその入力側油圧シリンダ４２内から排出される作動油の流量が調整される。この調整に応じ、入力側可変プーリ３２では可動回転体４１が軸方向に移動し、Ｖ溝４３の溝幅が変化して伝動ベルト３４の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γがアップ側及びダウン側へ連続的に変化する。このようにして、変速制御では、目標回転速度Ｎｉｎｔ 及び実際の入力側回転速度Ｎｉｎの偏差に基づき変速比γがフィードバック制御される。この制御により、入力側回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｉｎｔ に一致される。
【００５９】
一方、ベルト挟圧力制御では、無段変速機２０の実際の入力トルクＴｉｎ或いは伝達トルクに対応するアクセル開度θａｃｃ 及び実際の変速比γに基づいてベルト挟圧力制御圧（目標値）を算出する。この算出には、例えば伝達トルクに対応するアクセル開度θａｃｃ 及び変速比γをパラメータとして、ベルト滑りが生じないように予め定められた必要油圧（ベルト挟圧力に相当）のマップが用いられる。そして、前記ベルト挟圧力制御圧（目標値）が得られるように、油圧制御回路２５内のリニアソレノイド弁５５に対する通電が制御される。この制御に応じ、ベルト挟圧力、すなわち出力側可変プーリ内の油圧Ｐｏｕｔ が調圧される。なお、アクセル開度θａｃｃ に代えてエンジン１２のスロットル弁開度やトルク等を用いることもできる。
【００６０】
ＥＣＵ９１は、前述した制御のほかにも、伝動ベルト３４に加わった荷重の累積値である累積ベルト荷重を算出及び記憶する制御、及びその記憶した累積ベルト荷重を利用して、変速制御における変速情報を設定する制御も行う。次に、これらの制御の詳細を図７及び図８のフローチャートに従って説明する。
【００６１】
図７のフローチャートは累積ベルト荷重算出ルーチンを示しており、所定のタイミング、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。
ＥＣＵ９１は、まずステップ１０５において、累積ベルト荷重を算出するタイミングであるかどうかを判定する。この判定には、第１の時間間隔Ｔ１を用いる。第１の時間間隔Ｔ１は一定の値でもよいが、アクセル開度θａｃｃ の変化度合、ブレーキ操作速度等のパラメータに応じて可変としてもよい。これらのパラメータは、伝動ベルト３４に加わる荷重の大きさとの間に一定の関係を有する。例えば、アクセル開度θａｃｃ の変化度合については、これが大きくなるほど、すなわちアクセルペダルが大きく踏み込まれるほど、伝動ベルト３４に加わる荷重が大きくなる。また、ブレーキ操作速度については、これが高くなるほど、すなわちブレーキ操作に応じた車両の減速度合が大きくなるほど（急減速されるほど）前記荷重が大きくなる。前記第１の時間間隔Ｔ１は、一定であっても可変であっても、数秒程度の値に設定されることが望ましい。
【００６２】
前記ステップ１０５の判定条件が満たされていると、ステップ１１０においてバックアップＲＡＭ９５にそれぞれ記憶されているブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２を読出す。
【００６３】
続いて、ステップ１１５において、ブロック３６に加わっている荷重（ブロック荷重σ１）を推定し、ステップ１２０において、フープ３５に加わっている荷重（フープ荷重σ２）を推定する。これらの推定は、いずれもブロック３６及びフープ３５に加わる荷重に影響を及ぼすと考えられる要因に基づき、例えば、予め設定された演算式に従って行うことができる。こういった要因としては、主として車速Ｖ、変速比γ、入力トルクＴｉｎ、ベルト挟圧力等が挙げられる。ここで、車速Ｖは無段変速機２０の出力軸２６の回転速度（出力側回転速度Ｎｏｕｔ ）に対応していることから、出力側回転速度センサ８８の検出値に基づき車速Ｖを求めることができる。また、ベルト挟圧力は出力側油圧シリンダ４７の油圧Ｐｏｕｔ に対応していることから、油圧センサ８９の検出値に基づきベルト挟圧力を求めることができる。
【００６４】
そして、これらの要因のうちの少なくとも１つ、望ましくは組み合わせに基づいてブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２をそれぞれ推定する。なお、ここでの推定の手段は特に限定されず、例えば、前述した特許文献１に開示されているベルトの荷重分担予測方法が用いられてもよい。この方法では、一対の可変プーリ間に伝動ベルトを巻き掛けて伝動する伝動解析モデルが用意される。この伝動解析モデルに対し、その幾何データ、材料データ及び外力データが入力される。そして、入力されたデータに基づき、有限要素解析によって、ブロック又はフープに加わる荷重分担特性が予測される。
【００６５】
続いて、ステップ１２５において、前記ステップ１１５でのブロック荷重σ１が、所定値αよりも大きいかどうかを判定する。所定値αとしては、例えば、Ｓ−Ｎ線図における疲れ限度（疲労限度、耐久限度ともいわれる）を設定することができる。Ｓ−Ｎ線図は、応力（Ｓ）とその繰り返しに耐えた回数（Ｎ）との関係を示す線図である。応力は、物体が荷重を受けたとき、その荷重に応じて物体の内部に生ずる抵抗力である。疲れ限度は、このＳ−Ｎ線図において横軸（回数Ｎ）に水平となる部分の応力であり、無限に繰り返しても耐え得ると考えられる応力の最大値である。従って、疲れ限度を所定値αとして設定すると、この所定値αは伝動ベルト３４を無限に繰り返し使用しても、ブロック３６が耐え得ると考えられる荷重の最大値となる。そして、このステップ１２５の判定条件が満たされている（σ１＞α）と、前記ステップ１１０で読み込んだ前回までのブロック累積荷重Ｎ１に、今回推定した前記ステップ１１５でのブロック荷重σ１を加算する。この加算結果を、新たなブロック累積荷重Ｎ１として設定した後、ステップ１３５へ移行する。これに対し、ステップ１２５の判定条件が満たされていない（σ１≦α）と、前記ステップ１３０の処理を行うことなくステップ１３５へ移行する。
【００６６】
ステップ１３５では、前記ステップ１２０でのフープ荷重σ２が、所定値βよりも大きいかどうかを判定する。この所定値βとしては、前述した所定値αと同様にして、Ｓ−Ｎ線図における疲れ限度を設定することができる。そして、このステップ１３５の判定条件が満たされている（σ２＞β）と、前記ステップ１１０で読み込んだ前回までのフープ累積荷重Ｎ２に、今回推定した前記ステップ１２０でのフープ荷重σ２を加算する。この加算結果を、新たなフープ累積荷重Ｎ２として設定した後、ステップ１４５へ移行する。これに対し、ステップ１３５の判定条件が満たされていない（σ２≦β）と、前記ステップ１４０の処理を行うことなくステップ１４５へ移行する。
【００６７】
ステップ１４５では、前記ステップ１２５等でのブロック累積荷重Ｎ１と、前記ステップ１４０等でのフープ累積荷重Ｎ２とをそれぞれバックアップＲＡＭに記憶し、その後この累積ベルト荷重算出ルーチンを一旦終了する。一方、前記ステップ１０５の判定条件が満たされていない場合、すなわち、荷重算出タイミングが到来していない場合には、同様に累積ベルト荷重算出ルーチンを一旦終了する。
【００６８】
一方、図８のフローチャートは、前記のようにして記憶したブロック累積荷重Ｎ１に応じて変速情報を設定する変速情報設定ルーチンを示しており、所定のタイミング、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。ここでの変速情報は、前述した図６のマップにおける変速線、より詳しくは、アクセル開度θａｃｃ とそれに対応する変速線との関係である。
【００６９】
ＥＣＵ９１はまずステップ２０５において、変速情報を設定するタイミングであるかどうか、すなわち変速線とアクセル開度θａｃｃ との関係を設定する設定周期が到来したかどうかを判定する。この判定には、第２の時間間隔Ｔ２を用いる。第２の時間間隔Ｔ２は、前述した累積ベルト荷重の計算周期である第１の時間間隔Ｔ１よりも大きな値、例えば数ヶ月〜１年程度の値に設定されることが望ましい。これは、伝動ベルト３４に対する累積荷重が急激に増加することがないことから、前記の周期で設定しても問題がないと考えられるからである。
【００７０】
ステップ２０５の判定条件が満たされていると、ステップ２１０において、バックアップＲＡＭ９５に記憶されているブロック累積荷重Ｎ１を読出す。ステップ２１５において、車両の総走行距離をパラメータとし、その総走行距離のときに伝動ベルト３４が耐え得るブロック累積荷重の最大値Ｎ１ｍａｘ を算出する。この算出に際しては、例えば、図９に示すように、総走行距離と、その総走行距離の増大に伴い増加する最大値Ｎ１ｍａｘ との関係を予め実験等によって求めて規定したマップを用いることができる。
【００７１】
次に、ステップ２２０において、前記ステップ２１０でのブロック累積荷重Ｎ１が前記ステップ２１０での最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きいかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（Ｎ１ｍａｘ ≧Ｎ１）と、ステップ２２５において、通常の変速線を設定する。例えば、図６において、アクセル開度θａｃｃ が０％、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％のときの変速線が、それぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６となるように、変速線とアクセル開度θａｃｃ との関係を設定する。
【００７２】
これに対し、ステップ２２０の判定条件が満たされている（Ｎ１ｍａｘ ＜Ｎ１）と、ステップ２３０において、アクセル開度θａｃｃ のうち大きな値（例えば１００％）については、そのアクセル開度θａｃｃ に対応する変速線を、通常時よりも変速比γが小さくなる側の変速線に切替える。例えば、通常時には、θａｃｃ ＝１００％のとき変速線Ｌ６が選択されるが、この変速線Ｌ６を、変速比γが小さくなる側に設定されている変速線Ｌ５に切替える。
【００７３】
そして、ステップ２２５又は２３０の処理を経た後、この変速情報設定ルーチンの一連の処理を一旦終了する。また、前記ステップ２０５の判定条件が満たされていない場合、すなわち設定タイミングでない場合には、前記ステップ２１０〜２３０の処理を行うことなく変速情報設定ルーチンを一旦終了する。このようにして設定された変速情報（変速線とアクセル開度θａｃｃ との関係）は、前述した変速制御において、アクセル開度θａｃｃ 及び車速Ｖに基づいて目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出する際に用いられる。
【００７４】
上記のように構成された本実施形態では、累積ベルト荷重算出ルーチンにおけるステップ１１５，１２０の処理が、伝動ベルト３４（フープ３５、ブロック３６）に加わる荷重を推定する推定手段に相当する。また、ステップ１２５〜１４５の処理が、累積荷重Ｎ１，Ｎ２を算出及び記憶する記憶手段に相当する。また、変速情報設定ルーチンにおけるステップ２１５，２２０の処理が、累積荷重Ｎ１と最大値Ｎ１ｍａｘ とを比較する比較手段に相当する。ステップ２３０の処理が無段変速機２０の運転状態を変更する制御手段に相当する。
【００７５】
このように本実施形態によると、伝動ベルト３４のブロック３６に加わる荷重（ブロック荷重σ１）、及びフープ３５に加わる荷重（フープ荷重σ２）が、無段変速機２０の運転状態に基づいてそれぞれ推定される（ステップ１１５，１２０）。この推定は、第１の時間間隔Ｔ１毎に車速Ｖ、変速比γ、入力トルクＴｉｎ、ベルト挟圧力の少なくとも１つに基づいて行われる。
【００７６】
第１の時間間隔Ｔ１は、アクセル開度θａｃｃ の変化度合及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更される。これらのパラメータは、伝動ベルト３４に加わる荷重の大きさとの間に一定の関係を有している。例えば、アクセル開度θａｃｃ の変化度合については、これが大きくなるほど、すなわちアクセルペダルが大きく踏み込まれるほど、伝動ベルト３４に加わる荷重が大きくなる。また、ブレーキ操作速度については、これが高くなるほど、すなわちブレーキ操作に応じた車両の減速度合が大きいほど（急減速されるほど）前記荷重が大きくなる。
【００７７】
従って、例えば、アクセル開度θａｃｃ の変化度合については、これが大きいほど第１の時間間隔Ｔ１を短くすると、たとえアクセルペダルが大きく操作された後に直ぐに元の状態に戻されたとしても、その操作に応じて伝動ベルト３４に加わった比較的大きな荷重を確実に推定することができる。同様に、ブレーキ操作速度についても、これが高いほど第１の時間間隔Ｔ１を短くすると、たとえブレーキペダルが速く操作された後に直ぐに元の状態に戻されたとしても、その操作に応じて伝動ベルト３４に加わった比較的大きな荷重を確実に推定することができる。
【００７８】
なお、アクセル開度θａｃｃ の変化度合が比較的小さい場合、及びブレーキ操作速度が比較的低い場合の多くは、伝動ベルト３４に加わる荷重が所定値α，βよりも小さいと考えられる。そのため、たとえアクセルペダル又はブレーキペダルが操作された直後に元に戻されて荷重が推定されなかったとしても、そのことが累積荷重の算出に及ぼす影響は小さいと考えられる。
【００７９】
そして、前記のようにして推定されたブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２に基づき、ブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２がそれぞれ算出される。この算出に際しては、ブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２のうち、疲れ限度に対応した所定値α，βよりも大きい値が累積される（ステップ１２５〜１４０）。この累積により得られた値は累積荷重Ｎ１，Ｎ２として記憶される（ステップ１４５）。
【００８０】
このようにして記憶されたブロック累積荷重Ｎ１と、ブロック３６が耐え得る累積荷重の最大値Ｎ１ｍａｘ とが比較される（ステップ２２０）。この比較は、前記第１の時間間隔Ｔ１よりも大きな第２の時間間隔Ｔ２毎に行われる。また、最大値Ｎ１ｍａｘ は、車両の総走行距離に応じて変更される。そして、比較の結果、ブロック累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合、目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出するための変速線は、変速比γが小さくなる側の変速線に切替えられる（ステップ２３０）。
【００８１】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）ブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を無段変速機２０の運転状態に基づいてそれぞれ推定し、これらの荷重σ１，σ２のうち所定値α、βよりも大きい値を累積してブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２を算出及び記憶している。そして、ブロック累積荷重Ｎ１と最大値Ｎ１ｍａｘ とを比較し、その比較の結果、ブロック累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合に、目標回転速度Ｎｉｎｔ を算出するための変速線を、変速比γが小さくなる側の変速線に切替えるようにしている。この変速線の切替えにより、ブロック３６に加わる荷重を小さくして、伝動ベルト３４の耐久性向上を図ることができる。
【００８２】
（２）車速Ｖ、変速比γ、無段変速機２０への入力トルクＴｉｎ、両可変プーリ３２，３３によるベルト挟圧力を、伝動ベルト３４の耐久性に影響を及ぼすと考えられる要因として捉え、これらの少なくとも１つをブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２の推定に用いている。そのため、これらのブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を確実に推定することが可能となる。
【００８３】
（３）両荷重σ１，σ２の推定を行う周期（第１の時間間隔Ｔ１）をアクセル開度θａｃｃ の変化度合及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更している。このため、例えばアクセル開度θａｃｃ の変化度合が大きいほど、第１の時間間隔Ｔ１を短くすることで、比較的大きな荷重を確実に推定することが可能となる。同様に、ブレーキ操作速度が高いほど、第１の時間間隔Ｔ１を短くすることで、比較的大きな荷重を確実に推定することが可能となる。
【００８４】
（４）また、第１の時間間隔Ｔ１を可変とすることにより、一定の値とする場合よりも推定の回数、ひいては累積荷重Ｎ１，Ｎ２の算出回数を少なくして、記憶されるデータの容量を少なくすることが可能となる。
【００８５】
（５）伝動ベルト３４に対する累積荷重が急激に増加することは、通常起りにくい。この点、本実施形態では、累積荷重Ｎ１及び最大値Ｎ１ｍａｘ の比較を、荷重σ１，σ２が推定される第１の時間間隔Ｔ１よりも大きな第２の時間間隔Ｔ２毎に行うようにしている。このため、変速線の切替えが不要に行われるのを抑制しつつ、累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きくなった場合には、変速線を確実に切替えることができる。
【００８６】
（６）一般に、車両の総走行距離が大きくなるに従い、伝動ベルト３４に加わる荷重の累積値（累積荷重）が増大する。このことから、最大値Ｎ１ｍａｘ と車両の総走行距離との間にも同様の関係があると考えられる。従って、この関係から求めた最大値Ｎ１ｍａｘ を累積荷重Ｎ１との比較に用いることで、変速線の切替えの必要性を的確に把握することが可能となる。
【００８７】
（７）最大値Ｎ１ｍａｘ は、車両の総走行距離との関係に基づいて定められたものである。従って、例えば、伝動ベルトに大きな負荷がかかる頻度が高くなって累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きくなっても、その後に前記の頻度が低くなると累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ 以下になることがあり得る。この場合、本実施形態ではステップ２２０→２２５の順に処理が行われ、通常の変速線が設定されるため、元の状態に戻すことができる。
【００８８】
なお、本実施形態では、変速情報設定ルーチンにおいて、ブロック累積荷重Ｎ１と最大値Ｎ１ｍａｘ との比較、変速線の切替え等を行う場合について説明したが、フープ累積荷重Ｎ２について同様の処理を行うようにしてもよい。
【００８９】
本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きくなった場合の制御として、そのとき選択されている変速線自体の特性を、変速比が最大変速比γｍａｘ よりも小さくなる側へ変更してもよい。
【００９０】
例えば、図１０において二点鎖線で示すように、通常時（Ｎ１≦Ｎ１ｍａｘ ）には変速線Ｌ６が最大変速比γｍａｘ によって制限され、車速Ｖ２以下の速度領域では変速線Ｌ６が最大変速比γｍａｘ に一致している場合を考える。この領域では、最大変速比γｍａｘ で加速が行われるため、伝動ベルト３４に大きな荷重が加わる。そこで、ブロック累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合には、実線で示すように、変速線Ｌ６において最大変速比γｍａｘ から制約を受ける速度領域が狭まるように、その変速線Ｌ６の特性を変更する。この変更により、最大変速比γｍａｘ から制約を受ける速度領域の上限値が車速Ｖ２から車速Ｖ１（＜Ｖ２）となる。このようにしても、変速線を切替えるようにした前記実施形態と同様に、伝動ベルト３４に加わる荷重を小さくして、伝動ベルト３４の耐久性向上を図ることができる。なお、図１０では、変速線Ｌ１〜Ｌ５についての図示が省略されている。
【００９１】
・所定のパラメータ、例えばアクセル開度θａｃｃ 及び車速Ｖに基づいて要求駆動力を求め、実際の駆動力がこの要求駆動力に一致するように、エンジンの燃料噴射量等や無段変速機のギヤ比等を制御するものにあっては、累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合に、要求駆動力自体を制限してもよい。この制限により、要求駆動力を小さくすると、変速線を切替えるようにした前記実施形態と同様に、伝動ベルト３４に加わる荷重を小さくして、伝動ベルト３４の耐久性向上を図ることができる。
【００９２】
・累積荷重Ｎ１が最大値Ｎ１ｍａｘ よりも大きい場合の処理、例えば変速線の切替え、変速線の特性変更、要求駆動力の制限等が行われると、伝動ベルトの耐久性が向上する反面、駆動力が低下して、運転者の意図する動力性能が発揮されないおそれがある。そこで、前記の処理が所定時間継続して行われた場合、その処理を解除するようにしてもよい。このようにすると、伝動ベルトの耐久性向上を図りながら、動力性能の低下を最小限に止めることが可能となる。
【００９３】
・車両の総走行距離とブロック累積荷重Ｎ１との関係、及び同総走行距離とフープ累積荷重Ｎ２との関係を予め実験等によって求めておいてもよい。そして、バックアップＲＡＭ９５に記憶したブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２が万が一消失した場合には、前記関係に基づき、そのときの総走行距離に応じたブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２を求め、これらをバックアップＲＡＭ９５に新たに記憶する。さらに、データ消失前の履歴に代えて、この記憶した各累積荷重Ｎ１，Ｎ２を基に、ブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を積算を再開する。このようにすれば、データ消滅後に、最初からブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を積算する場合に比べ、精度の高いブロック累積荷重Ｎ１及びフープ累積荷重Ｎ２を算出することができる。
【００９４】
・累積ベルト荷重算出ルーチンのステップ１１５，１２０で推定したブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２を、車両の走行状況に応じて適宜補正してもよい。例えば、車両が悪路（凹凸路等）や低μ路（路面の摩擦係数が低く滑りやすい道路）を走行しているときには、路面から無段変速機２０に入力が入るため、各荷重σ１，σ２を通常の道路を走行している場合よりも大きな値となるように補正してもよい。補正の方法としては、例えば、悪路を走行しているかどうかを判定し、悪路走行判定時に推定したブロック荷重σ１及びフープ荷重σ２に対しては、係数（＞１．０）を乗算する。
【００９５】
・前記実施形態において、変速線の変更に伴う駆動力の低下を、モータジェネレータによって補うようにすれば、駆動力の低下を抑えつつ伝動ベルトの耐久期間を長くすることができる。
【００９６】
・所定値α，βとしては、Ｓ−Ｎ線図における疲れ限度自体に限らず、その疲れ限度よりも若干大きな値を設定してもよい。
・前記実施形態では、入力側油圧シリンダ４２を変速用の油圧アクチュエータとしたが、これに代えて、出力側油圧シリンダ４７を変速用の油圧アクチュエータとしてもよい。
【００９７】
・本発明は、前記実施形態のように、流量制御弁６２，６４の一方が開弁されるとき、他方が閉弁状態に保持されるよう両電磁開閉弁６１，６３を駆動制御するものに限らず、流量制御弁６２，６４が両方とも開弁状態となるように両電磁開閉弁６１，６３を駆動制御するものにも適用可能である。
【００９８】
・本発明は、ベルト式の無段変速機２０に限らず、入力側回転体及び出力側回転体の間に挟圧状態で動力伝達部材を介在させ、両回転体に対する動力伝達部材の接触位置を変更するようにした他の無段変速機にも適用可能である。
【００９９】
・本発明は、車両走行用の動力源を１つ有する動力伝達装置にも適用可能である。例えば、動力源としてエンジンを用い、そのエンジンの駆動力をトルクコンバータを介して無段変速機へ伝達するタイプの動力伝達装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態における動力伝達装置の概略図。
【図２】無段変速機の一部を破断して示す正面図。
【図３】油圧制御回路のうち油圧を発生する部分及び挟圧力制御を行う部分を示す回路図。
【図４】油圧制御回路のうち変速制御を行う部分を示す回路図。
【図５】無段変速機の制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図６】目標回転速度の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図７】累積ベルト荷重を算出する手順を示すフローチャート。
【図８】変速情報を設定する手順を示すフローチャート。
【図９】ブロック累積荷重の最大値の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図１０】目標回転速度の決定に用いられるマップのマップ構造について、別の実施形態を示す略図。
【符号の説明】２０…無段変速機、２２…入力軸、２６…出力軸、３２…入力側可変プーリ（入力側回転体）、３３…出力側可変プーリ（出力側回転体）、３４…伝動ベルト（動力伝達部材）、４２…入力側油圧シリンダ（アクチュエータ）、４７…出力側油圧シリンダ（アクチュエータ）、９１…ＥＣＵ（推定手段、記憶手段、比較手段、制御手段）、Ｌ１〜Ｌ６…変速線、Ｎｉｎｔ …目標回転速度、Ｎｉｎ…入力側回転速度（実際の回転速度）、Ｎ１…ブロック累積荷重、Ｎ１ｍａｘ …ブロック累積荷重の最大値、Ｎ２…フープ累積荷重、Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔ …油圧、Ｔｉｎ…入力トルク、Ｔ１…第１の時間間隔、Ｔ２…第２の時間間隔、Ｖ…車速、α，β…所定値（疲れ限度に対応）、γ…変速比、σ１…ブロック荷重、σ２…フープ荷重。
Claims (9)
- 入力側回転体及び出力側回転体の間に挟圧状態で動力伝達部材を介在させ、前記入力側及び出力側の両回転体に対する前記動力伝達部材の接触位置をアクチュエータで変更することにより、前記両回転体の回転速度の比である変速比を連続的に変化させるとともに、前記動力伝達部材に対する前記両回転体の挟圧力を連続的に変化させるようにした無段変速機と、
前記無段変速機の運転状態に基づき前記動力伝達部材に加わる荷重を推定する推定手段と、
前記推定手段による荷重のうち少なくとも疲れ限度よりも大きい値を累積することにより累積荷重を算出及び記憶する記憶手段と、
前記記憶手段による累積荷重と、前記動力伝達部材が耐え得る累積荷重の最大値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に応じて前記アクチュエータによる前記無段変速機の運転状態を変更する制御手段と
を備えることを特徴とする無段変速機の制御装置。 - 前記入力側回転体は、入力軸に設けられた入力側可変プーリからなり、
前記出力側回転体は、出力軸に設けられた出力側可変プーリからなり、
前記動力伝達部材は、前記入力側及び出力側の両可変プーリに巻き掛けられて摩擦力により動力伝達を行う伝動ベルトからなり、
前記アクチュエータは、前記入力側可変プーリの溝幅を変化させる入力側油圧シリンダ、及び前記出力側可変プーリの溝幅を変化させる出力側油圧シリンダからなり、
前記変速比は、前記入力側及び出力側の両油圧シリンダの一方に作動油が供給又は排出されることにより制御され、前記挟圧力は、前記両油圧シリンダの他方の油圧が調圧されることにより制御されるものである請求項１に記載の無段変速機の制御装置。 - 前記無段変速機は車両に搭載されており、前記推定手段は、前記車両の車速、前記変速比、前記無段変速機への入力トルク及び前記挟圧力の少なくとも１つに基づいて前記動力伝達部材に加わる荷重を推定するものである請求項２に記載の無段変速機の制御装置。
- 前記推定手段による荷重の推定は第１の時間間隔で行われ、その第１の時間間隔は、アクセル操作量の変化度合及びブレーキ操作速度の少なくとも一方に応じて変更される請求項１〜３のいずれかに記載の無段変速機の制御装置。
- 前記比較手段は、前記第１の時間間隔よりも大きな第２の時間間隔で前記累積荷重及び前記最大値の比較を行うものである請求項４に記載の無段変速機の制御装置。
- 前記比較手段における前記最大値は、前記車両の総走行距離に応じて変更されるものである請求項３〜５のいずれかに記載の無段変速機の制御装置。
- 前記制御手段は、前記入力側及び出力側の両回転体のいずれかの目標回転速度を複数の変速線のうちの１つに基づき求め、実際の回転速度が前記目標回転速度に一致するように前記アクチュエータを制御するとともに、前記比較手段での比較により前記累積荷重が前記最大値よりも大きいと、前記目標回転速度を算出するための変速線を、変速比が小さくなる側の変速線に切替えるものである請求項１〜６のいずれかに記載の無段変速機の制御装置。
- 前記制御手段は、前記入力側及び出力側の両回転体のいずれかの目標回転速度を変速線に基づき求め、実際の回転速度が前記目標回転速度に一致するように前記アクチュエータを制御するとともに、前記比較手段での比較により前記累積荷重が前記最大値よりも大きいと、前記変速線の特性を、変速比が小さくなる側へ変更するものである請求項１〜６のいずれかに記載の無段変速機の制御装置。
- 前記制御手段は、前記無段変速機の運転状態の変更を所定時間継続すると、その運転状態を元の状態に戻すものである請求項１〜８のいずれかに記載の無段変速機の制御装置。
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