JP2007211856A

JP2007211856A - 車両の制御装置

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Publication number: JP2007211856A
Application number: JP2006031104A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Yamaguchi; 敏康山口
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: EP1818575A3; EP1818575A2; JP4414972B2; US20070219048A1; EP1818575B1; US7637843B2

Abstract

【課題】発進時の無段変速機の変速精度を向上する車両の制御装置を提供する。
【解決手段】アクチュエータ８０を介してベルト式無段変速機の変速比を制御する制御手段２０とを備えた車両の制御装置において、無段変速機２０は、最Ｌｏに相当する第１の変速比ｉ１と、第１の変速比より小さい第２の変速比ｉ２とを発進時の変速比として選択可能であり、制御手段は、第２の変速比を選択時でも、車両減速時には前記プライマリ側のプーリの回転数が所定回転数Ｎｔまで低下したときに前記第２の変速比を第１の変速比に切換え、車両発進時にはプライマリプーリの回転数が所定回転数まで上昇したときに前記第１の変速比を前記第２の変速比に切換える。
【選択図】図１

Description

車両の制御装置、特に車両の発進、停止時の制御装置に関するものである。

車両に用いられる無段変速機としては、従来からベルト式やトロイダル式等があり、これら無段変速機の変速制御装置では、車速ＶＳＰとスロットル開度ＴＶＯ（またはアクセルペダルの踏み込み量）に応じて目標変速比または目標入力軸回転数を決定している（特許文献１参照）。

この場合、変速制御弁を駆動するステップモータの原点位置を決定するイニシャライズ（初期化処理）を行っており、イグニッションスイッチがＯＮになると、所定の速度でステップモータを原点位置まで駆動してから通常の変速制御へ移行しており、例えば、変速制御弁を構成するスプールのロッドが、ストッパに当接した位置を原点位置として変速制御を開始するものである。
特開平８‐１７８０６３号公報

一方、近年車両の商品性を向上するため、無段変速機の発進時に選択される変速線を２種類設け、例えばオンロード走行時とオフロード走行時とで選択可能とする技術がある。ここで、通常、オフロード走行時の変速線が最も低い変速比となるように設定されており、オンロード走行時の変速線はオフロード走行時の変速線より高速側に設定される。

このような２種類の発進用の変速線を備えた無段変速機に従来技術を適用すると、オンロード用変速線で走行していた状態から停止して再発進する場合に、まずステップモータが初期化され、変速線がステップモータの原点位置に対応した最も低いオフロード用の変速線に切り換わり、さらにオンロード用の変速線に切り換わって発進することになる。このオンロード用の変速線で発進させる場合には、ステップモータをフィードフォワード制御することになり、変速比を精度よく制御することが難しいという課題がある。

本発明は、こうした事実を鑑みてなされたものであり、ステップモータを用いた変速制御装置を備えた車両において、２種類の発進用変速線を設けた場合にいずれの変速線を選択した場合でも発進、停止がスムースに行われる車両の変速制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、Ｖベルトの接触プーリ幅が油圧に基づいて可変制御されるプライマリ側とセカンダリ側の一対の可変プーリを備えた無段変速機と、前記可変プーリへ油圧を供給する変速制御弁と、前記目標変速比に応じて変速制御弁を駆動し、前記無段変速機の変速比が最Ｌｏとなる位置を原点位置としたアクチュエータと、このアクチュエータを介して変速比を制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置において、前記無段変速機のシフトレバーの位置を検出するシフトレバー位置検出手段と、前記プライマリ側のプーリの回転数を検出するプライマリプーリ回転数検出手段とを備え、前記無段変速機は、前記最Ｌｏに相当する第１の変速比と、第１の変速比より小さい第２の変速比とを発進時の変速比として選択可能であり、前記制御手段は、前記無段変速機のシフトレバーの位置が前記第２の変速比を選択する位置にある場合に、車両減速時には前記プライマリ側のプーリの回転数が所定回転数まで低下したときに前記第２の変速比を前記第１の変速比に切換え、車両発進時には前記プライマリプーリの回転数が所定回転数まで上昇したときに前記第１の変速比を前記第２の変速比に切換えるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両の制御装置である。

本発明は、プライマリ側のプーリの回転数が所定回転数以下の場合には、変速比が第２の変速比を選択している場合でもアクチュエータが原点位置となる第１の変速比に切換えるようにしたので、発進時の変速制御を精度よく行うことができる。

以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。

図１は本発明による車両用ベルト式無段変速システムを示す概略構成図である。

車両用ベルト式無段変速システム１は、クラッチ部１０と、ベルト式無段変速部２０と、油圧調整部３０と、コントロールユニット４０とを備え、エンジン６０の回転を減速して駆動輪７０に伝達する。また、本実施形態の車両用ベルト式無段変速システム１では、エンジン６０とクラッチ部１０との間にトルクコンバータ（以下、適宜「トルコン」と略す）５０が設けられている。このトルクコンバータ５０は、内部に有するオイルの流れによってエンジン６０の回転トルクを伝達する装置であり、いわゆるロックアップ機構を備える。

エンジン回転数Ｎｅ、トルコン容量係数τ、トルコントルク比ｔとすると、トルクコンバータ５０への入力トルクＴ_in、トルクコンバータ５０からの出力トルクＴ_outは、それぞれ、
Ｔ_in ＝ τ×Ｎｅ²
Ｔ_out ＝ τ×Ｎｅ²×ｔ
で、表される。このように、トルクコンバータ５０の伝達トルクは、エンジン回転数によって決定される。

クラッチ部１０は、エンジン６０側とプライマリプーリ２１側との動力伝達経路を切り換える遊星歯車１１と、前進クラッチ１２と、後退ブレーキ１３とを有し、クラッチ圧調整装置３５から供給される油圧によって、車両の前進時には前進クラッチ１２を締結し、車両の後退時には後退ブレーキ１３を締結し、中立位置（ニュートラルやパーキング）では前進クラッチ１２及び後退ブレーキ１３を共に解放する。クラッチ圧調整装置３５は、コントロールユニット４０からの指令に応じて前進クラッチ１２及び後退ブレーキ１３に供給する油圧（前進クラッチ圧、後退クラッチ圧）を調整して締結状態を制御する。

前進クラッチ１２及び後退ブレーキ１３の締結は排他的に行われ、前進時（レンジ信号＝Ｄレンジ）は、前進クラッチ圧を供給して前進クラッチ１２を締結するとともに、後退クラッチ圧をドレンに接続して後退ブレーキ１３を解放する。一方、後退時（レンジ信号＝Ｒレンジ）は、前進クラッチ圧をドレンに接続するとともに、前進クラッチ１２を解放し、後退クラッチ圧を供給して後退ブレーキ１３を締結する。また、中立位置（レンジ信号＝Ｎレンジ）では、前進クラッチ圧及び後退クラッチ圧をドレンに接続し、前進クラッチ１２及び後退ブレーキ１３を共に解放する。

ベルト式無段変速部２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、Ｖベルト２３とを備える。

プライマリプーリ２１は、エンジン６０の回転を入力する入力軸側のプーリである。プライマリプーリ２１は、入力軸２１ｃと一体となって回転する固定円錐板２１ａと、この固定円錐板２１ａに対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、プライマリプーリに作用する油圧（以下「プライマリ圧」という）によって軸方向へ変位可能な可動円錐板２１ｂとを備える。プライマリプーリ２１の回転速度は、プライマリプーリ回転速度センサ４１によって検出され、プライマリプーリ２１へ入力されるトルクは図示しないトルクセンサにより検出される。

セカンダリプーリ２２は、Ｖベルト２３によって伝達された回転をアイドラギアやディファレンシャルギアを介して駆動輪７０に伝達する。セカンダリプーリ２２は、出力軸２２ｃと一体となって回転する固定円錐板２２ａと、この固定円錐板２２ａに対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプーリ２２に作用する油圧（以下「セカンダリ圧」という）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板２２ｂとを備える。なお、セカンダリプーリ２２の受圧面積とプライマリプーリ２１の受圧面積とは、同等又はほぼ同等である。セカンダリプーリ２２の回転速度は、セカンダリプーリ回転速度センサ４２によって検出される。なお、このセカンダリプーリ２２の回転速度から車速が算出される。

Ｖベルト２３は、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２に巻き掛けられ、プライマリプーリ２１の回転をセカンダリプーリ２２に伝達する。

油圧調整部３０は、油圧ポンプ３１と、ライン圧調整装置３２と、プライマリ圧調整装置３３と、セカンダリ圧調整装置３４と、クラッチ圧調整装置３５とを備える。

油圧ポンプ３１は、クラッチ部１０の入力側などに連結されており、エンジン６０で駆動されて、オイルを圧送する。

ライン圧調整装置３２は、油圧ポンプ３１から圧送されたオイルの圧力を、コントロールユニット４０からの指令（例えば、デューティ信号など）によって運転状態に応じた所定のライン圧ＰＬに調圧する。

プライマリ圧調整装置３３は、プライマリ圧を制御する装置であり、図２に示すように、ソレノイドや、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３６及びステップモータ８０などによって構成されている。

セカンダリ圧調整装置３４は、コントロールユニット４０からの指令によって制御され、ライン圧調整装置３２で調圧されたライン圧ＰＬをさらに減圧して運転状態に応じた所定のセカンダリ圧に調圧する。

クラッチ圧調整装置３５は、油圧ポンプ３１からの油圧を元圧として前進クラッチ圧及び後退クラッチ圧を調整する。クラッチ圧調整装置３５は、コントロールユニット４０の油圧指令値に応じて前進クラッチ圧及び後退クラッチ圧を調整して前進クラッチ１２及び後退ブレーキ１３の締結又は解放を行う。

コントロールユニット４０は、セカンダリプーリ回転速度センサ４２からの車速信号、シフトレバーに応動するインヒビタスイッチ４３からのレンジ信号、エンジン６０（またはエンジン制御装置）からのエンジン回転速度信号等の運転状態及び運転操作に基づいて、油圧指令値を決定してクラッチ圧調整装置３５へ指令する。なお、インヒビタスイッチ４３は、前進（Ｄレンジ）、中立位置＝ニュートラル（Ｎレンジ）、後退（Ｒレンジ）のいずれか一つを選択する例を示す。

また、コントロールユニット４０は、クラッチ圧調整装置３５をコントロールして、前進クラッチ１２及び後退ブレーキ１３に供給する油圧を調整して前進クラッチ圧及び後退クラッチ圧を制御してクラッチの締結状態をコントロールする。コントロールユニット４０は、トルクコンバータ５０に備えられた、図示しないロックアップ機構のロックアップクラッチの締結状態を制御する。

さらに、コントロールユニット４０は、エンジン６０の入力トルク情報、プライマリプーリ２１への入力トルク、プライマリプーリ２１の回転速度とセカンダリプーリ２２の回転速度との比（変速比）、インヒビタスイッチ４３からのセレクト位置や、車速（セカンダリプーリ回転速度）、アクセルペダル踏み込み量、油温、油圧等の信号を読み込んで目標変速比を決定し、その目標変速比を実現するためのプライマリ圧及びセカンダリ圧の目標圧を算出し、必要に応じて目標圧の補正を行って、その目標圧通りになるように、ライン圧調整装置３２、プライマリ圧調整装置３３、セカンダリ圧調整装置３４を制御して、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２に供給する油圧を調整して可動円錐板２１ｂ及び可動円錐板２２ｂを回転軸方向に往復移動させてプライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２のプーリ溝幅を変化させる。すると、Ｖベルト２３がプライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２上で移動して、Ｖベルト２３のプライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２に対する接触半径が変わり、変速比がコントロールされる。

エンジン６０の回転が、トルクコンバータ５０、クラッチ部１０を介してベルト式無段変速部２０へ入力され、プライマリプーリ２１からＶベルト２３、セカンダリプーリ２２を介して駆動輪７０へ伝達される。

コントロールユニット４０は、アクセルペダルが踏み込まれたり、マニュアルモードでシフトチェンジされると、プライマリプーリ２１の可動円錐板２１ｂ及びセカンダリプーリ２２の可動円錐板２２ｂを軸方向へ変位させて、Ｖベルト２３との接触半径を変更することにより、変速比を連続的に目標変速比となるように変化させる。

さらに、コントロールユニット４０は、エンジン６０の燃料噴射量、スロットル開度を制御してエンジントルク、回転数を制御する。

図２は本発明を適用するベルト式無段変速部２０の変速機構の詳細を説明する図である。

ベルト式無段変速部２０は、前述の通り一対の可変プーリとして入力軸側のプライマリプーリ２１、出力軸側となるセカンダリプーリ２２を備え、これら一対の可変プーリ２１、２２はＶベルト２３によって連結されている。

ベルト式無段変速部２０の変速比やＶベルトの接触摩擦力は、コントロールユニット４０からの指令に応動する油圧制御回路によって制御される。コントロールユニット４０には、入力トルク情報や後述するセンサ等からの出力に基づいて変速比や接触摩擦力を決定し、油圧を制御する。

プライマリプーリ２１は、プライマリプーリシリンダ室２１ｄへ作用する油圧（プライマリ圧）によってＶベルト２３を挟持する溝幅を可変制御する。また、セカンダリプーリ２２は、セカンダリプーリシリンダ室２２ｄへ作用する油圧（セカンダリ圧）に応じてＶベルト２３を挟持する溝幅を可変制御する。

ベルト式無段変速部２０の変速比及びＶベルト２３の接触摩擦力を制御する油圧制御回路は、ライン圧ＰＬを制御するライン圧調整装置３２と、プライマリプーリシリンダ室２１ｄの油圧（以下、プライマリ圧）を制御するプライマリ圧調整装置３３と、セカンダリプーリシリンダ室２２ｄへの供給圧（以下、セカンダリ圧）を制御するセカンダリ圧調整装置３４を主体に構成される。

プライマリ圧調整装置３３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３６に連結され、サーボリンク３６の一端に連結されたステップモータ８０によって駆動されるとともに、サーボリンク３６の他端に連結したプライマリプーリ２１の可動円錐盤（図示省略）から溝幅、つまり実変速比のフィードバックを受ける。

ライン圧制御系は、油圧ポンプ３１からの圧油を調圧する２方リニアソレノイドバルブで構成されたライン圧調整装置３２を有し、コントロールユニット４０からの指令（例えば、デューティ信号など）に応じて運転状態に応じた所定のライン圧ＰＬに調圧する。

ライン圧ＰＬは、プライマリ圧を制御するプライマリ圧調整装置３３と、セカンダリ圧を制御するソレノイドを備えたセカンダリ圧調整装置３４にそれぞれ供給される。

プライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２の変速比は、コントロールユニット４０からの変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ８０によって制御される。具体的には、ステップモータ８０に応動するサーボリンク３６の変位に応じてプライマリ圧調整装置３３のスプール３３ａが駆動され、プライマリ圧調整装置３３に供給されたライン圧ＰＬが調整されてプライマリ圧をプライマリプーリ２１へ供給し、溝幅が可変制御されて所定の変速比に設定される。

なお、プライマリ圧調整装置３３は、スプール３３ａの変位によってプライマリプーリシリンダ室２１ｄへの油圧の吸排を行って、ステップモータ８０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整し、実際に変速が終了するとサーボリンク３６からの変位を受けてスプール３３ａを閉弁する。なお、プライマリ圧調整装置３３を構成するスプール３３ａのロッドが、ストッパに当接した位置を原点位置として、この原点位置でベルト式無段変速部２０の変速比は最も低い変速比となるように構成される。

ここで、コントロールユニット４０は、プライマリプーリ２１の回転速度を検出するプライマリプーリ速度センサ４１からの信号と、セカンダリプーリ２２の回転速度（または車速）を検出するセカンダリプーリ速度センサ４２からの信号と、セレクトレバーに応動するインヒビタスイッチ４３からのレンジ信号と、プライマリプーリのシリンダ室２１ｄにかかるプライマリ圧を検出する油圧センサ４４からの信号と、セカンダリプーリのシリンダ室２２ｄにかかるセカンダリ圧を検出する油圧センサ４５からの信号と、運転者が操作するアクセルペダルの操作量に応じた操作量センサ４６からのストローク（または、スロットル弁の開度）からベルト式無段変速部２０の油温を読み込んで変速比やＶベルト２３の接触摩擦力を可変制御する。

コントロールユニット４０の通常の制御では、車速やアクセルペダルのストロークに応じて目標変速を決定し、ステップモータ８０を駆動して実変速比を目標変速比へ向けて制御するとともに、入力トルクや変速比、油温、変速速度などに応じて、プライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２の推力（接触摩擦力）を制御するプーリ圧（油圧）の制御を行う。

次に図３を用いて、コントロールユニット４０で実施される変速制御を説明する変速線図である。

図３は、縦軸にプライマリプーリ回転数Ｎｐを、横軸に車速Ｖｓｐを示し、無段変速部２０の変速線を示すものである。本発明を適用する無段変速部２０は、例えば、オフロード走行用の発進時変速比（以下、オフロード発進時変速比という）ｉ１とオンロード走行用の発進時変速比（以下、オンロード発進時変速比という）ｉ２が異なるような複数の発進時変速比を備えた無段変速部である。

今、図３に示すようにオンロード発進時変速比ｉ２をオフロード発進時変速比ｉ１より小さく設定する（ｉ１＞ｉ２）。オンロード走行時の最も低い変速比であるオンロード発進時変速比ｉ２を選択した走行状態で停車しようとするとオンロード発進時変速比ｉ２を維持したまま車速Ｖｓｐが低下する（図中イ、ロ）。

通常、無段変速部２０の変速比ｉｐを変化させるためのステップモータ８０の原点位置は、機械的に移動が不可能となる位置、例えば、前述のようにプライマリ圧調整装置３３を構成するスプール３３ａのロッドが、ストッパに当接した位置で、可能な変速線のうち最も低い変速線、本実施形態の場合にはオフロード発進時変速比ｉ１に対応した位置に設定されている。

したがって、オンロード発進時変速比ｉ２に対応したステップモータ８０の位置は、原点位置ではないため、極低速走行時などで無段変速部２０の変速比ｉｐが正確に読み取れず、制御系の応答が極端に変動してフィードバック制御ができない。このため、制御はフィードフォワード制御となり、変速制御を正確に行うことができない。

このような場合に本実施形態では、オンロード走行状態からの停止時に、オンロード発進時変速比ｉ２でプライマリプーリ２１の回転数Ｎｐが所定回転数Ｎｔに達した場合に、所望のオンロード発進時変速比ｉ２をステップモータの原点位置に対応したオフロード発進時変速比ｉ１に切り換え（図３のハ）、車両を停止させる（ニ）。

一方、オンロード走行用発進時変速比ｉ２を選択した状態からの発進時には、まず最も大きい変速比であるオフロード発進時変速比ｉ１で発進し、プライマリプーリ２１の回転数Ｎｐが所定回転数Ｎｔに達した場合に、オフロード発進時変速比ｉ１をオンロード発進時変速比ｉ２に切り換える。

ここで、所定回転数Ｎｔは、例えばフィードバック制御可能なプライマリプーリ回転数Ｎｐに設定する。

このような制御とすることで、車両の発進停車時にはステップモータ８０が常に原点位置に戻っていることになり、前述のようなフィードバック制御が行えず、変速制御の精度が低下することを防止することができる。

図４は、車両減速走行時に所望のオンロード発進時変速比ｉ２より大きいオフロード発進時変速比ｉ１に変速するか否かを判定するフローチャートである。この制御はコントロールユニット４０により所定間隔で実施される。

まず現在のベルト式無段変速部２０の変速比（＝プーリ比）ｉｐを算出する。ステップＳ１で変速比ｉｐの算出のため、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２の回転数を検出する回転速度センサ４１、４２の出力値を読み込む。続くステップＳ２で回転速度センサ４１、４２の出力値から変速比ｉｐを算出する。次にステップＳ３で算出した変速比ｉｐがオンロード発進時変速比ｉ２か否かを判定する。

判定条件が成立する場合には、ステップＳ４に進み、判定条件が不成立の場合、つまり算出した変速比ｉｐがオンロード発進時変速比ｉ２でない場合には、ステップＳ５に進み、現状の変速比ｉｐを維持して制御を終える。

ステップＳ４において、読み込んだプライマリプーリ２１の回転数Ｎｐが所定回転数Ｎｔ以下かどうか判定する。プライマリプーリ回転数Ｎｐが所定回転数Ｎｔ以下であればステップＳ６に進み、変速比ｉｐをオフロード発進時変速比ｉ１に変更し、車両を停車する。所定回転数Ｎｔを越えていれば現状のオンロード発進時変速比ｉ２を維持する。

なお車両発進時は、運転者がオンロード発進時変速比ｉ２を選択した場合でもまず、オフロード発進時変速比ｉ１で発進し、その後、所定回転数Ｎｔに達したかどうかを判定し、達した場合にオンロード発進時変速比ｉ２に切り換えるように制御する。

このように運転者がオンロード発進時変速比ｉ２を選択した状態であっても、停止時または発進時には変速比をオフロード発進時変速比ｉ１に変更する。これにより、車両停車時にステップモータ８０が常に原点位置に戻っていることになり、変速制御の精度が低下することを防止できる。

しかしながら一方で、所定回転数Ｎｔ以下でオンロード発進時変速比ｉ２より大きいオフロード発進時変速比ｉ１を選択して走行することになるため、駆動力が大きくなり、発進時には運転者の予想以上の加速度で発進することになる。このような場合に本実施形態では、エンジン６０の出力トルクを制限することで、前述の課題を克服する。

図５は、エンジン６０の出力トルクの制限を説明する図である。

オンロード発進時変速比ｉ２で減速してきた車両が、所定のプライマリプーリ２１の回転数Ｎｔに対応する車速に達するとオンロード発進時変速比ｉ２がより大きい変速比であるオフロード発進時変速比ｉ１に切り換わる（イ→ハ→ニ）。したがって、所望のオンロード発進時変速比ｉ２より大きいオフロード発進時変速比ｉ１を選択することに伴い、駆動力が増大する（図中ホ）。この駆動力の増大を抑制するため、エンジン６０の出力トルクを低減し（へ）、意図しないような加速度での発進を防止して商品性を確保する。

次に運転者がオンロード発進時変速比ｉ２を選択した状態で変速比ｉｐをオフロード発進時変速比ｉ１に変更する場合に行うエンジン６０の出力トルクの制限について説明する。この制御は、コントロールユニット４０により実施される。

図６に示すブロック図は、運転者がオンロード発進時変速比ｉ２を選択した状態で変速比ｉｐをオフロード発進時変速比ｉ１に変更する場合のエンジン６０の出力トルクの算出を説明する図である。

図７は、変速比ｉｐとプライマリプーリ２１の入力トルクの最大値との関係を説明する図である。

まず図７について説明すると、プライマリプーリ２１に入力されるトルクは、ロックアップクラッチが締結されているか否かで異なる。ロックアップクラッチが非締結（ロックアップオフ）時の入力トルクが締結（ロックアップオン）時の入力トルクよりトルクコンバータのトルク増幅作用分だけ大きくなる。

ロックアップのオン／オフ状態で異なるオンロード発進時変速比ｉ２でのプライマリプーリ２１の最大入力トルクは、オフロード発進時変速比ｉ１に応じて低減する。具体的には、例えばロックアップオン時の場合には、オンロード用発進時変速比ｉ２でのプライマリプーリ２１の最大トルクはＴ２（Ｎｍ）で、オフロード用発進時変速比ｉ１での最大トルクはＴ２´（Ｎｍ）までエンジンの出力トルクを低減し、変速比が大きくなった分の駆動力の増大をエンジン６０の出力トルクの制限により相殺する。ロックアップオフ時の場合も同様である。この低減したトルクは変速比の比（ｉ１／ｉ２）に応じて設定され、この低減したトルクをエンジン６０の出力の換算する方法を図６を用いて説明する。

図６では、まず、図７で説明したプライマリプーリ２１の最大入力トルクＴ１´、Ｔ２´に相当するディファレンシャルギアの最大入力トルク（トルク制限値）をロックアップ状態毎に入力する。なお、図中ロックアップをＬ／Ｕと示す。

ロックアップオフ時について説明をすると、入力したロックアップオフ時のディファレンシャルギアのトルク制限値をディファレンシャルギアの減速比ｉｆで除算し、続いてセカンダリプーリ２２軸上のイナーシャトルクを差し引いてトルク制限値をさらに補正する。

セカンダリプーリ２２軸上のイナーシャトルクは、下式により算出される。
１．セカンダリプーリ２２の回転数が上昇時（回転数変化量ΔＯｕｔＲＥＶ＞０）
イナーシャトルクｓ１＝｜ΔＯｕｔＲＥＶ｜×（−イナーシャ係数ｓ１）
２．セカンダリプーリ２２の回転数が下降時（回転数変化量ΔＯｕｔＲＥＶ≦０）
イナーシャトルクｓ２＝｜ΔＯｕｔＲＥＶ｜×（−イナーシャ係数ｓ２）
ここで、イナーシャ係数ｓ１、ｓ２は、駆動輪７０から無段変速部２０のセカンダリプーリ２２までの駆動トルクが伝達される構成部材のイナーシャに応じて設定される定数である。

セカンダリプーリ２２の回転数変化に応じていずれかのイナーシャトルクを補正したトルク制限値から減算する。

さらにオフロード発進時変速比ｉ１で除算し、次にインヒビタスイッチ４３の出力信号を読み込んで、車両が前進状態か後退状態かを判定する。後退状態である場合には後退ギア比ｉｒで、補正されたトルク制限値を除算し、前進状態である場合には補正されたトルク制限値を維持する。

このように設定されたトルク制限値を、トルクコンバータ５０のトルク比ｔで除算して補正する。

次にロックアップクラッチの締結状態を表す制御信号を読み込み、制御信号に基づいてロックアップオン状態に基づくトルク制限値かロックアップオフ状態に基づくトルク制限値かを選択する。

ここでロックアップオン状態に基づくトルク制限値は、これまで説明してきたロックアップオフ時に基づくトルク制限値に対して、ロックアップオン時のプライマリプーリ２１の最大入力トルクに相当したディファレンシャルギアの最大入力トルク（トルク制限値）を入力として、減速比、セカンダリプーリ２２軸上のイナーシャ及びオフロード発進時変速比ｉ１で補正されたトルク制限値である。

ロックアップ状態に応じて選択されたトルク制限値をさらに油圧ポンプ３１のロストルクで補正する。具体的には、油圧ポンプ３１のロストルク分をトルク制限値に加算する。続いて、トルク制限値をプライマリプーリ２１の軸上のイナーシャトルクで補正する。このイナーシャトルクは前述のセカンダリプーリ２２軸上のイナーシャトルクと同様にして下式で算出され、設定されたイナーシャトルク分をトルク制限値から減算する。

プライマリプーリ２１軸上のイナーシャトルクは、下式により算出される。
１．プライマリプーリ２１の回転数が上昇時（回転数変化量ΔＩｎｐＲＥＶ＞０）
イナーシャトルクｓ１＝｜ΔＩｎｐＲＥＶ｜×（−イナーシャ係数ｓ３）
２．プライマリプーリ２１の回転数が下降時（回転数変化量ΔＩｎｐＲＥＶ≦０）
イナーシャトルクｓ２＝｜ΔＩｎｐＲＥＶ｜×（−イナーシャ係数ｓ４）
ここで、イナーシャ係数ｓ３、ｓ４は、駆動輪７０から無段変速部２０のプライマリプーリ２１までの駆動トルクが伝達される構成部材のイナーシャに応じて設定される定数である。

次に、このようにして補正したトルク制限値の変化量が所定範囲内にあるようにフィルタを掛け、さらに他の要件に基づくトルク制限値とを比較して小さい方を選択する。

このようにして設定したディファレンシャルギアでのトルク制限値に対応したエンジン６０の出力トルクとなるようにコントロールユニット４０がエンジン６０の出力トルクを制御する。

以上、説明したように本発明は、Ｖベルトの接触プーリ幅が油圧に基づいて可変制御されるプライマリ側とセカンダリ側の一対の可変プーリを備えた無段変速機と、前記可変プーリへ油圧を供給する変速制御弁と、前記目標変速比に応じて変速制御弁を駆動し、前記無段変速機の変速比が最Ｌｏとなる位置を原点位置としたアクチュエータと、このアクチュエータを介して変速比を制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置において、前記無段変速機のシフトレバーの位置を検出するシフトレバー位置検出手段と、前記プライマリ側のプーリの回転数を検出するプライマリプーリ回転数検出手段とを備え、前記無段変速機は、前記最Ｌｏに相当する第１の変速比と、第１の変速比より小さい第２の変速比とを発進時の変速比として選択可能であり、前記制御手段は、前記無段変速機のシフトレバーの位置が前記第２の変速比を選択する位置にある場合に、車両減速時には前記プライマリ側のプーリの回転数が所定回転数まで低下したときに前記第２の変速比を前記第１の変速比に切換え、車両発進時には前記プライマリプーリの回転数が所定回転数まで上昇したときに前記第１の変速比を前記第２の変速比に切換えるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両の制御装置であり、プライマリプーリの回転数が所定回転数以下の場合には、変速比が第２の変速比を選択している場合でもアクチュエータが原点位置となる第１の変速比に切換えるようにしたので、発進時の変速制御を精度よく行うことができる。

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。

本発明による車両用ベルト式無段変速システムを示す概略構成図である。ベルト式無段変速部の変速機構の詳細を説明する図である。変速制御を説明する変速線図である。所望の変速比ｉ２より低い変速比ｉ１に変速するか否かを判定するフローチャートである。エンジンの出力トルクの制限を説明する図である。プライマリプーリの入力トルクをエンジンの出力トルクに換算する方法を説明するブロック図である。変速比ｉｐとプライマリプーリの入力トルクの最大値との関係を説明する図である。

符号の説明

１車両用ベルト式無段変速システム
１０クラッチ部
２０ベルト式無段変速部
２１プライマリプーリ
２１ｄシリンダ室
２２セカンダリプーリ
２２ｄシリンダ室
２３Ｖベルト
３０油圧調整部
３１油圧ポンプ
３２ライン圧調整装置
３３プライマリ圧調整装置
３３ａスプール
３４セカンダリ圧調整装置
３６サーボリンク
４０コントロールユニット
４１、４２回転速度センサ
５０トルクコンバータ
６０エンジン
７０駆動輪
８０ステップモータ

Claims

Ｖベルトの接触プーリ幅が油圧に基づいて可変制御されるプライマリ側とセカンダリ側の一対の可変プーリを備えた無段変速機と、前記可変プーリへ油圧を供給する変速制御弁と、前記目標変速比に応じて変速制御弁を駆動し、前記無段変速機の変速比が最Ｌｏとなる位置を原点位置としたアクチュエータと、このアクチュエータを介して変速比を制御する制御手段と、を備えた車両の制御装置において、
前記無段変速機のシフトレバーの位置を検出するシフトレバー位置検出手段と、
前記プライマリ側のプーリの回転数を検出するプライマリプーリ回転数検出手段とを備え、
前記無段変速機は、前記最Ｌｏに相当する第１の変速比と、第１の変速比より小さい第２の変速比とを発進時の変速比として選択可能であり、
前記制御手段は、前記無段変速機のシフトレバーの位置が前記第２の変速比を選択する位置にある場合に、車両減速時には前記プライマリ側のプーリの回転数が所定回転数まで低下したときに前記第２の変速比を前記第１の変速比に切換え、車両発進時には前記プライマリプーリの回転数が所定回転数まで上昇したときに前記第１の変速比を前記第２の変速比に切換えるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両の制御装置。
前記無段変速機にトルクを伝達するエンジンを備え、
前記制御手段は、前記無段変速機のシフトレバーの位置が前記第２の変速比を選択する位置にある場合の車両発進時に、前記プライマリプーリの回転数が前記所定回転数に上昇するまで、前記第１の変速比での走行時の前記エンジンの出力トルクを低減することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
前記制御手段は、前記第１の変速比での走行時の駆動力が前記第２の変速比の駆動力と等しくなるように、前記第１の変速比と前記第２の変速比の比に応じて前記エンジンの出力トルクを低減することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。