JP2009097617A - ベルト式無段変速機の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ショックを抑制するとともに、レスポンスの悪化を抑制することができるベルト式無段変速機の制御装置および制御方法を提供すること。
【解決手段】変速比γを無段階に変更するベルト式無段変速機の制御方法において、エンジンが発生するエンジントルクＴｅを算出し(ステップＳＴ１〜ＳＴ２）、エンジントルクＴｅの立ち上がり時間Δｔを算出し（ステップＳＴ３〜ＳＴ４）、エンジントルクＴｅに基づいて駆動系捩り剛性Ｋを算出し（ステップＳＴ５）、駆動系捩り剛性Ｋに基づいて駆動系捩り固有振動数ｆを算出し（ステップＳＴ６〜ＳＴ７）、立ち上がり時間Δｔと駆動系捩り固有振動数ｆとに基づいて、捩り振動が発生する場合（ステップＳＴ８肯定）は、変速比γを変更する（ステップＳＴ９）。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ベルト式無段変速機の制御装置および制御方法に関し、特に駆動源が発生するエンジントルクの立ち上がりに変速比を変更するベルト式無段変速機の制御装置および制御方法に関するものである。

一般に、車両には、駆動源、例えばエンジンが発生するエンジントルクを車両の走行状態に応じた最適の条件で路面に伝達するために、エンジンの出力側に変速機が設けられている。変速機には、変速比を無段階（連続的）に変更する無段変速機と、変速比を段階的（不連続）に変更する有段変速機とがある。ここで、無段変速機には、金属製の金属ベルトを用いたベルト式無段変速機がある。

車両が発進する際や加速する際には、エンジントルクがエンジンの運転状況に応じた要求トルクとなるまで増加する。要求トルクとなるまでエンジントルクが増加、すなわちエンジントルクの立ち上がり時に、ショックが発生する場合がある。これは、エンジントルクが駆動系、すなわちエンジンから車輪までにおいて、エンジントルクを伝達する回転部材の捩り振動に起因するものである。

そこで、エンジントルクの立ち上がり時に、ショックを抑制する技術が開示されている。例えば、車両が発進時や加速時に、スロットルバルブを開くことを遅らせることで、エンジントルクのなまし制御を実行して、ショックを抑制するものがある。また、特許文献１に示すように、惰行時再加速の際に、エンジントルクを減少指示することで、クラッチ接続時におけるショックを低減するものもある。

特開平５−２０９５４５号公報

しかしながら、上記従来技術では、エンジントルクの発生を遅らせたり、エンジントルクを減少させたりするため、車両の運転者のアクセルペダルの操作に対して、車両の反応が遅れる、すなわちレスポンスが悪化するという虞があった。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ショックを抑制するとともに、レスポンスの悪化を抑制することができるベルト式無段変速機の制御装置および制御方法を提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、変速比を無段階に変更するベルト式無段変速機の制御装置において、駆動源が発生するエンジントルクを算出するトルク算出手段と、前記エンジントルクの立ち上がり時間を算出する立ち上がり時間算出手段と、前記エンジントルクに基づいて駆動系捩り剛性を算出する駆動系捩り剛性算出手段と、少なくとも前記駆動系捩り剛性に基づいて駆動系捩り固有振動数を算出する駆動系捩り固有振動数算出手段と、を備え、前記立ち上がり時間と前記駆動系捩り固有振動数とに基づいて、捩り振動が発生する場合は、前記変速比を変更することを特徴とする。

また、本発明では、変速比を無段階に変更するベルト式無段変速機の制御方法において、駆動源が発生するエンジントルクを算出する手順と、前記エンジントルクの立ち上がり時間を算出する手順と、前記エンジントルクに基づいて駆動系捩り剛性を算出する手順と、少なくとも前記駆動系捩り剛性に基づいて駆動系捩り固有振動数を算出する手順と、前記立ち上がり時間と前記駆動系捩り固有振動数とに基づいて、捩り振動が発生する場合は、前記変速比を変更する手順と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、捩り振動を発生する場合には、変速比を変更することで、エンジントルクの増加量を変更し、立ち上がり時間を変更する。捩り振動は、立ち上がり時間に起因するものであるので、変速比を変更することで、立ち上がり時間を捩り振動を発生しない時間とすることができる。従って、ショックを抑制することができる。また、変速比を変更することでエンジントルクの立ち上がり時間が変化するがエンジントルクは、増加量が変更するのみで初期から増加する。従って、レスポンスの悪化を抑制することができる。

本発明にかかるベルト式無段変速機の制御装置および制御方法は、ショックを抑制するとともに、レスポンスの悪化を抑制することができるという効果を奏する。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記の実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

[実施の形態]
図１は、駆動系の構成例を示す図である。図２は、制御装置の構成例を示す図である。図３は、エンジントルクと立ち上がり時間との関係を示す図である。図４は、捩り剛性マップを示す図である。実施の形態にかかるベルト式無段変速機１が搭載される図示しない車両の駆動系は、図１に示すように、トルクコンバータ１１０、前後進切替機構１２０、入力されたエンジン１００の駆動力を変速比に応じて変換するベルト式無段変速機１、動力伝達機構１３０、ディファレンシャルギヤ１４０、ドライブシャフト１５０を介して、エンジン１００が発生するエンジントルクを車輪１６０に伝達する。なお、図１は、ベルト式無段変速機１の変速比が最大、すなわち最大変速比における図である。

エンジン１００が発生するエンジントルクは、図示しないフライホイールなどが連結されたクランクシャフト１０１を介してトルクコンバータ１１０に伝達される。トルクコンバータ１１０は、発進機構であるとともに、ダンパ機構である。トルクコンバータ１１０は、エンジントルクを所定のトルク比で前後進切替機構１２０に伝達するものである。前後進切替機構１２０は、伝達されたエンジントルクの車輪１６０、１６０への伝達方向を切り替えるものであり、これによりベルト式無段変速機１が搭載された車両が前進あるいは後進をする。前後進切替機構１２０により伝達方向が決定されたエンジントルクは、ベルト式無段変速機１に伝達される。なお、トルクコンバータ１１０の制御、例えばロックアップのＯＮ／ＯＦＦ制御および前後進切替機構１２０の制御、すなわちエンジントルクの伝達方向の切替制御は、油圧制御回路６から供給される油圧が用いられる。これらの制御を行うための油圧制御回路６の油圧制御は、制御装置５により行われる。

ベルト式無段変速機１で変速比に応じて変換されたエンジントルクは、ベルト式無段変速機１の後述するセカンダリプーリ３のセカンダリプーリ軸３１を介して動力伝達機構１３０に伝達される。動力伝達機構１３０は、上記セカンダリプーリ軸３１と連結される図示しないリダクションドライブギヤを有し、ベルト式無段変速機１とディファレンシャルギヤ１４０とを連結するものである。動力伝達機構１３０に伝達されたエンジントルクは、ディファレンシャルギヤ１４０に伝達され、ディファレンシャルギヤ１４０と車輪１６０，１６０とを連結するドライブシャフト１５０，１５０を介して、車輪１６０，１６０に伝達される。

ベルト式無段変速機１は、図１および図２に示すように、プライマリプーリ２と、セカンダリプーリ３と、ベルト４と、制御装置５と、油圧制御回路６とにより構成されている。なお、７は、エンジン１００の運転制御を行うＥＣＵ（Engine Control Unit）である。ＥＣＵ７は、エンジン１００が搭載された車両の各所に取り付けられたセンサから入力された各種入力信号と、図示しない記憶部に記憶されている各種マップとに基づいてエンジン１００の運転制御、例えば図示しない燃料噴射弁の噴射制御、エンジン１００の吸入空気量を制御する図示しないスロットルバルブのスロットル開度制御、点火プラグの点火制御などを行うものである。ＥＣＵ７の構成は、既に公知のものであるため説明を省略する。ＥＣＵ７は、例えばＣＡＮなどで制御装置５と接続されており、制御装置５とデータのやり取りを行うことができる。また、８は、エンジン１００のエンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサである。回転数センサ８は、ＥＣＵ７を介して制御装置５に接続されており、検出されたエンジン回転数Ｎｅを制御装置５に出力するものである。また、９は、図示しないスロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットルセンサである。スロットルセンサ９は、ＥＣＵ７を介して制御装置５に接続されており、検出されたスロットル開度Ｓを制御装置５に出力するものである。また、１０は、パーキングギヤである。

プライマリプーリ２は、一方のプーリであり、前後進切替機構１２０を介して伝達されたエンジントルクをベルト４により、他方のプーリであるセカンダリプーリ３に伝達するものである。プライマリプーリ２は、図１に示すように、プライマリプーリ軸２１と、プライマリ固定シーブ２２と、プライマリ可動シーブ２３と、プライマリプーリ２にベルト挟圧力を発生させることでベルト式無段変速機１の変速比を変更するプライマリ油圧室２４とにより構成されている。

プライマリプーリ軸２１は、軸受部材２５，２６により回転可能に支持されている。また、プライマリプーリ軸２１は、内部に図示しない作動油通路を有している。作動油通路は、油圧制御回路６に接続されており、油圧制御回路６からプライマリ油圧室２４に供給される作動油が流入する。

プライマリ固定シーブ２２は、プライマリ可動シーブ２３と対向する位置に、プライマリプーリ軸２１と一体回転するように設けられている。ここでは、プライマリ固定シーブ２２は、プライマリプーリ軸２１の外周から径方向外側に突出する環状部として形成されている。つまり、実施の形態では、プライマリ固定シーブ２２は、プライマリプーリ軸２１の外周に一体的に設けられている。なお、プライマリ固定シーブ２２は、プライマリプーリ軸２１と別体であっても良い。

プライマリ可動シーブ２３は、例えばスプライン嵌合により、プライマリプーリ軸２１に対して軸方向に移動可能で、プライマリプーリ軸２１と一体回転可能に支持されている。

プライマリ固定シーブ２２とプライマリ可動シーブ２３との間、すなわちプライマリ固定シーブ２２のプライマリ可動シーブ２３に対向する面と、プライマリ可動シーブ２３のプライマリ固定シーブ２２と対向する面との間で、Ｖ字形状のプライマリ溝２７が形成されている。プライマリ溝２７には、無端であるベルト４が巻き掛けられている。つまり、ベルト４は、プライマリ固定シーブ２２とプライマリ可動シーブ２３との間に挟み込まれている。

プライマリ油圧室２４は、プライマリ可動シーブ２３のプライマリ固定シーブ２２と対向する面と反対側の背面２３ａと、プライマリプーリ軸２１に固定されたリング形状のプライマリピストン２８とに構成されている。プライマリ可動シーブ２３の背面２３ａには、軸方向の一方向に突出、すなわちプライマリ固定シーブ側に突出する円筒形状の突出部２３ｂが形成されている。突出部２３ｂとプライマリピストン２８との間には、例えばシールリングなどの図示しないプライマリ油圧室用シール部材が設けられている。つまり、プライマリ油圧室２４を構成するプライマリ可動シーブ２３の背面２３ａとプライマリピストン２８とは、シール部材によりシールされている。なお、軸受部材２６およびプライマリピストン２８は、ロックナット２９により、プライマリプーリ軸２１に対して固定されている。

プライマリ油圧室２４には、プライマリプーリ軸２１の図示しない作動油通路に流入した作動油が供給される。つまり、油圧制御回路６は、プライマリ油圧室２４に作動油を供給し、プライマリ油圧室２４の油圧により、プライマリ可動シーブ２３を軸方向に摺動させ、プライマリ可動シーブ２３をプライマリ固定シーブ２２に対して接近あるいは離隔させるものである。プライマリ油圧室２４は、プライマリ油圧室２４に供給される作動油により、プライマリ可動シーブ２３を軸方向におけるプライマリ固定シーブ側に押圧する可動シーブ押圧力をプライマリ可動シーブ２３に作用させることで、プライマリ溝２７に巻き掛けられるベルト４に対するベルト挟圧力を発生させる。つまり、プライマリプーリ２は、プライマリ油圧室２４の油圧によりベルト４に対してベルト挟圧力を発生させ、発生したベルト挟圧力により、プライマリ可動シーブ２３のプライマリ固定シーブ２２に対する軸方向位置を変更するものである。これにより、プライマリ油圧室２４は、例えばベルト式無段変速機１の変速比γを変更させる機能を有するものである。

セカンダリプーリ３は、図１に示すように、他方のプーリであり、ベルト４によりプライマリプーリ２に伝達されたエンジントルクを図示しないリダクションドライブギヤに伝達し、動力伝達機構１３０、ディファレンシャルギヤ１４０、ドライブシャフト１５０，１５０を介して車輪１６０，１６０に伝達するものである。セカンダリプーリ３は、セカンダリプーリ軸３１と、セカンダリ固定シーブ３２と、セカンダリ可動シーブ３３と、セカンダリプーリ３にベルト挟圧力を発生させることで、ベルト４の張力を調整するセカンダリ油圧室３４とにより構成されている。

セカンダリプーリ軸３１は、軸受部材３５，３６により回転可能に支持されている。また、セカンダリプーリ軸３１は、内部に図示しない作動油通路を有している。作動油通路は、油圧制御回路６に接続されており、油圧制御回路６からセカンダリ油圧室３４に供給される作動油が流入する。

セカンダリ固定シーブ３２は、セカンダリ可動シーブ３３と対向する位置に、セカンダリプーリ軸３１と一体回転するように設けられている。ここでは、セカンダリ固定シーブ３２は、セカンダリプーリ軸３１の外周から径方向外側に突出する環状部として形成されている。つまり、実施の形態では、セカンダリ固定シーブ３２は、セカンダリプーリ軸３１の外周に一体的に設けられている。なお、セカンダリ固定シーブ３２は、セカンダリプーリ軸３１と別体であっても良い。

セカンダリ可動シーブ３３は、例えばスプライン嵌合により、セカンダリプーリ軸３１に対して軸方向に移動可能で、セカンダリプーリ軸３１と一体回転可能に支持されている。

セカンダリ固定シーブ３２とセカンダリ可動シーブ３３との間、すなわちセカンダリ固定シーブ３２のセカンダリ可動シーブ３３に対向する面と、セカンダリ可動シーブ３３のセカンダリ固定シーブ３２と対向する面との間で、Ｖ字形状のセカンダリ溝３７が形成されている。セカンダリ溝３７には、無端であるベルト４が巻き掛けられている。つまり、ベルト４は、セカンダリ固定シーブ３２とセカンダリ可動シーブ３３との間に挟み込まれている。

セカンダリ油圧室３４は、セカンダリ可動シーブ３３のセカンダリ固定シーブ３２と対向する面と反対側の背面３３ａと、セカンダリプーリ軸３１に固定されたリング形状のセカンダリピストン３８とにより構成されている。セカンダリ可動シーブ３３の背面３３ａには、軸方向の一方向に突出、すなわちセカンダリ固定シーブ側に突出する円筒形状の突出部３３ｂが形成されている。突出部３３ｂとセカンダリピストン３８との間には、例えばシールリングなどの図示しないセカンダリ油圧室用シール部材が設けられている。つまり、セカンダリ油圧室３４を構成するセカンダリ可動シーブ３３の背面３３ａとセカンダリピストン３８とは、シール部材によりシールされている。なお、軸受部材３５およびセカンダリピストン３８は、ロックナット３９ａにより、セカンダリプーリ軸３１に対して固定されている。また、軸受部材３６およびパーキングギヤ１０は、ロックナット３９ｂにより、セカンダリプーリ軸３１に対して固定されている。

セカンダリ油圧室３４には、セカンダリプーリ軸３１の図示しない作動油通路に流入した作動油が供給される。つまり、油圧制御回路６は、セカンダリ油圧室３４に作動油を供給し、セカンダリ油圧室３４の油圧により、セカンダリ可動シーブ３３を軸方向に摺動させ、セカンダリ可動シーブ３３をセカンダリ固定シーブ３２に対して接近あるいは離隔させるものである。セカンダリ油圧室３４は、セカンダリ油圧室３４に供給される作動油により、セカンダリ可動シーブ３３を軸方向におけるセカンダリ固定シーブ側に押圧する可動シーブ押圧力をセカンダリ可動シーブ３３に作用させることで、セカンダリ溝３７に巻き掛けられるベルト４に対するベルト挟圧力を発生させる。つまり、セカンダリプーリ３は、セカンダリ油圧室３４の油圧によりベルト４に対してベルト挟圧力を発生させ、発生したベルト挟圧力により、セカンダリ可動シーブ３３のセカンダリ固定シーブ３２に対する軸方向位置を変更するものである。これにより、セカンダリ油圧室３４は、例えば、ベルト４の張力を制御することで、ベルト４のプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に対する接触半径を一定に維持する機能の一部を担うものである。

ベルト４は、入力側である駆動源からプライマリプーリ２に入力された駆動力、すなわちエンジントルクをセカンダリプーリ３に伝達するものである。ベルト４は、図１に示すように、プライマリプーリ２のプライマリ溝２７とセカンダリプーリ３のセカンダリ溝３７との間に巻き掛けられている。また、ベルト４は、多数の金属製のベルトエレメントと複数本のスチールリングで構成された無端ベルトである。

制御装置５は、ベルト式無段変速機１の駆動を制御、特に変速比γを制御するものである。制御装置５は、油圧制御回路６と接続されており、油圧制御回路６の油圧制御を行うことで、プライマリ油圧室２４の油圧およびセカンダリ油圧室３４の油圧を調整する。従って、制御装置５は、プライマリプーリ２におけるベルト挟圧力およびセカンダリプーリ３におけるベルト挟圧力を調整し、プライマリプーリ２の回転数である入力軸回転数と、セカンダリプーリ３の回転数である出力軸回転数との比である変速比γを制御するものである。ここで、制御装置５は、図示しない入力軸回転数センサにより検出された入力軸回転数と、図示しない出力軸回転数センサにより検出された出力軸回転数との比から検出された実際の変速比γに基づいて、エンジン１００の運転状態に応じて決定された目標変速比γｏに対するフィードバック制御が行われる。また、制御装置５は、ＥＣＵ７と接続されており、ＥＣＵ７からエンジン１００に供給される燃料の燃料供給量や、エンジン１００に空気を導入する図示しない吸気経路の圧力、上記回転数センサ８により検出されたエンジン回転数Ｎｅ、上記スロットルセンサ９により検出されたスロットル開度Ｓなどが入力される。

制御装置５は、図２に示すように、上記入力信号や出力信号の入出力を行う入出力部（Ｉ／Ｏ）５１と、処理部５２と、後述するエンジントルクＴｅと駆動系捩り剛性Ｋとに基づいた捩り剛性マップなどの各種マップなどを格納する記憶部５３とにより構成されている。処理部５２は、少なくともトルク算出部５４と、立ち上がり時間算出部５５と、駆動系捩り剛性算出部５６と、駆動系捩り固有振動数算出部５７と、捩り振動判定部５８と、変速比制御部５９とを有している。処理部５２は、ベルト式無段変速機１の制御方法に基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、ベルト式無段変速機１の制御方法を実現させるものであっても良い。

トルク算出部５４は、トルク算出手段であり、エンジン１００が発生するエンジントルクＴｅを算出するものである。トルク算出部５４は、回転数センサ８により検出されたエンジン回転数Ｎｅとスロットルセンサ９により検出されたスロットル開度Ｓとに基づいて、エンジントルクＴｅを算出するものである。トルク算出部５４は、例えば、上記エンジン回転数Ｎｅと、スロットル開度Ｓと、記憶部５３により予め記憶されているエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＳとエンジントルクＴｅとに基づいたエンジントルクマップとに基づいてエンジントルクＴｅを算出する。

立ち上がり時間算出部５５は、立ち上がり時間算出手段であり、エンジン１００が発生するエンジントルクＴｅの立ち上がり時間Δｔを算出するものである。ここで、図３に示すように、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度Ｓとに基づいてエンジン１００が発生するエンジントルクＴｅを所定のエンジントルクＴｅ１まで増加させる場合は、単位時間当たりのエンジントルクＴｅの増加量が図示しないスロットルバルブの開く速度、すなわちスロットル開速度ΔＳに応じて変化する。つまり、エンジン１００が発生するエンジントルクＴｅを所定のエンジントルクＴｅ１まで増加させる時間、すなわち立ち上がり時間Δｔは、スロットル開速度ΔＳに応じて変化する。そこで、立ち上がり時間算出部５５は、スロットルセンサ９により今回検出されたスロットル開度Ｓ_ｎとスロットルセンサ９により前回検出され、記憶部５３に記憶されていたスロットル開度Ｓ_ｎ−１とに基づいてスロットル開速度ΔＳを算出し、上記トルク算出部５４により算出されたエンジントルクＴｅと算出されたスロットル開速度ΔＳとに基づいて、立ち上がり時間Δｔを算出する。

駆動系捩り剛性算出部５６は、駆動系捩り剛性算出手段であり、上記トルク算出部５４により算出されたエンジントルクＴｅに基づいて駆動系捩り剛性Ｋを算出するものである。エンジントルクＴｅと駆動系捩り剛性Ｋとの関係は、エンジントルクＴｅの増加に応じて駆動系捩り剛性Ｋが増加するものである。しかし、エンジントルクＴｅに対する駆動系捩り剛性Ｋの増加量は、一定ではなく、エンジントルクＴｅに応じて変化するものである。例えば、図４に示すように、任意のエンジントルクＴｅ２を境界点として、駆動系捩り剛性Ｋの増加量が増加している。駆動系捩り剛性算出部５６は、例えば、上記エンジントルクＴｅと、記憶部５３により予め記憶されているエンジントルクＴｅと駆動系捩り剛性Ｋとに基づいた同図に示す捩り剛性マップとに基づいて駆動系捩り剛性Ｋを算出する。

駆動系捩り固有振動数算出部５７は、駆動系捩り固有振動数算出部であり、駆動系捩り剛性算出部５６により算出された駆動系捩り剛性Ｋに基づいて駆動系捩り固有振動数ｆを算出するものである。駆動系捩り固有振動数算出部５７は、例えば、駆動系捩り剛性Ｋと、図示しない車両の駆動系諸元であるエンジンイナーシャＩ_１と、トランスミッションイナーシャＩ_２と、ギヤ比（エンジンから車輪１６０までのギヤ比）ｉと、下記の式（１）とから、駆動系捩り固有振動数ｆを算出するものである。

捩り振動判定部５８は、上記立ち上がり時間算出部５５により算出された立ち上がり時間Δｔと上記駆動系捩り固有振動数算出部５７により算出された駆動系捩り固有振動数ｆとに基づいて、捩り振動が発生するか否かを判定するものである。捩り振動判定部５８は、立ち上がり時間Δｔと駆動系捩り固有振動数ｆとが捩り振動が発生する条件式ｆ＝ｎ／Δｔを満たすか否かを判定する。ここで、ｎは、整数である。上記条件式を満たす場合は、立ち上がり時間Δｔが捩り振動を発生し、ショックを発生する時間であることとなる。

変速比制御部５９は、変速比γを制御するものである。変速比制御部５９は、上記捩り振動判定部５８により捩り振動が発生すると判定された場合に、ベルト式無段変速機１の変速比γを変更するものである。ここで、変速比γを変更すると、変更前と変更後とでエンジントルクＴｅの増加量が変化する。つまり、変速比制御部５９は、変速比γを変更することで、エンジントルクＴｅの増加量を変更して、立ち上がり時間Δｔを捩り振動が発生しないものとすることができる。

次に、実施の形態にかかるベルト式無段変速機１の制御方法について説明する。図５は、ベルト式無段変速機の制御方法を示すフロー図である。なお、ベルト式無段変速機１の制御方法、制御周期ごとに繰り返し実行されるものである。

まず、同図に示すように、制御装置５の処理部５２は、エンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度Ｓを取得する（ステップＳＴ１）。ここでは、処理部５２は、回転数センサ８により検出されたエンジン回転数Ｎｅおよびスロットルセンサ９により検出されたスロットル開度Ｓを取得する。

次に、処理部５２のトルク算出部５４は、エンジントルクＴｅを算出する（ステップＳＴ２）。ここでは、トルク算出部５４は、取得されたエンジン回転数Ｎｅと、取得されたスロットル開度Ｓと、記憶部５３により予め記憶されているエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＳとエンジントルクＴｅとに基づいたエンジントルクマップとに基づいてエンジントルクＴｅを算出する。

次に、処理部５２の立ち上がり時間算出部５５は、スロットル開速度Δｓを算出する（ステップＳＴ３）。ここでは、立ち上がり時間算出部５５は、スロットルセンサ９により今回検出されたスロットル開度Ｓ_ｎとスロットルセンサ９により前回検出され、記憶部５３に記憶されていたスロットル開度Ｓ_ｎ−１とに基づいてスロットル開速度ΔＳを算出する。

次に、処理部５２の立ち上がり時間算出部５５は、立ち上がり時間Δｔを算出する（ステップＳＴ４）。ここでは、立ち上がり時間算出部５５は、上記トルク算出部５４により算出されたエンジントルクＴｅと算出したスロットル開速度ΔＳとに基づいて、立ち上がり時間Δｔを算出する。

次に、処理部５２の駆動系捩り剛性算出部５６は、駆動系捩り剛性Ｋを算出する（ステップＳＴ５）。ここでは、駆動系捩り剛性算出部５６は、上記トルク算出部５４により算出されたエンジントルクＴｅと、記憶部５３により予め記憶されているエンジントルクＴｅと駆動系捩り剛性Ｋとに基づいた図４に示す捩り剛性マップとに基づいて駆動系捩り剛性Ｋを算出する。

次に、処理部５２の駆動系捩り固有振動数算出部５７は、駆動系諸元を取得する（ステップＳＴ６）。ここでは、駆動系捩り固有振動数算出部５７は、記憶部５３により予め記憶されている駆動系諸元、例えば図示しないフライホイールの慣性モーメント、ドライブシャフト捩り剛性などを取得する。

次に、処理部５２の駆動系捩り固有振動数算出部５７は、駆動系捩り固有振動数ｆを算出する（ステップＳＴ７）。ここでは、駆動系捩り固有振動数算出部５７は、上記駆動系捩り剛性算出部５６により算出された駆動系捩り剛性Ｋと、駆動系諸元とに基づいて、駆動系捩り固有振動数ｆを算出する。

次に、処理部５２の捩り振動判定部５８は、捩り振動が発生するか否かを判定する（ステップＳＴ８）。ここでは、捩り振動判定部５８は、上記立ち上がり時間算出部５５により算出された立ち上がり時間Δｔと上記駆動系捩り固有振動数算出部５７により算出された駆動系捩り固有振動数ｆとに基づいて、立ち上がり時間Δｔが捩り振動を発生する時間であるか否かを判定するものである。具体的には、捩り振動が発生する条件式ｆ＝ｎ／Δｔを満たすか否かを判定する。

次に、処理部５２の変速比制御部５９は、捩り振動が発生すると判定される（ステップＳＴ８肯定）と、変速比γを変更する（ステップＳＴ９）。ここでは、変速比制御部５９は、立ち上がり時間Δｔが捩り振動を発生する時間である場合に、現在の目標変速比γｏを立ち上がり時間Δｔを捩り振動を発生しない時間となるように変更する。従って、変速比γが変更され、エンジントルクＴｅの立ち上がり時におけるエンジントルクＴｅの増加量を変更し、立ち上がり時間Δｔを変更する。なお、処理部５２の変速比制御部５９は、捩り振動が発生しないと判定される（ステップＳＴ８否定）と、現在の変速比γを維持し、次に制御周期に移行する。

以上のように、立ち上がり時間Δｔが捩り振動を発生する時間である場合には、変速比γを変更することで、立ち上がり時間Δｔを捩り振動を発生しない時間とする。従って、ショックを抑制することができる。また、変速比γを変更することでエンジントルクＴｅの立ち上がり時間Δｔが変化するがエンジントルクＴｅは、増加量が変更するのみで初期から増加する。従って、レスポンスの悪化を抑制することができる。

以上のように、本発明にかかるベルト式無段変速機の制御装置および制御方法は、捩り振動が発生する駆動系を構成するベルト式無段変速機の制御装置および制御方法に有用であり、特に、ショックを抑制するとともに、レスポンスの悪化を抑制するのに適している。

駆動系の構成例を示す図である。 制御装置の構成例を示す図である。 エンジントルクと立ち上がり時間との関係を示す図である。 捩り剛性マップを示す図である。 ベルト式無段変速機の制御方法を示すフロー図である。

符号の説明

１ ベルト式無段変速機
２ プライマリプーリ
３ セカンダリプーリ（他方のプーリ）
４ ベルト
５ 制御装置
５１ 入出力部
５２ 処理部
５３ 記憶部
５４ トルク算出部（トルク算出手段）
５５ 立ち上がり時間算出部（立ち上がり時間算出手段）
５６ 駆動系捩り剛性算出部（駆動系捩り剛性算出手段）
５７ 駆動系捩り固有振動数算出部（駆動系捩り固有振動数算出手段）
５８ 捩り振動判定部
６ 油圧制御回路
７ ＥＣＵ
８ 回転数センサ
９ スロットルセンサ
１０ パーキングギヤ
１００ エンジン
１０１ クランクシャフト
１１０ トルクコンバータ
１２０ 前後進切替機構
１３０ 動力伝達機構
１４０ ディファレンシャルギヤ
１５０ ドライブシャフト
１６０ 車輪

Claims (2)

1. 変速比を無段階に変更するベルト式無段変速機の制御装置において、
   エンジンが発生するエンジントルクを算出するトルク算出手段と、
   前記エンジントルクの立ち上がり時間を算出する立ち上がり時間算出手段と、
   前記エンジントルクに基づいて駆動系捩り剛性を算出する駆動系捩り剛性算出手段と、
   少なくとも前記駆動系捩り剛性に基づいて駆動系捩り固有振動数を算出する駆動系捩り固有振動数算出手段と、
   を備え、前記立ち上がり時間と前記駆動系捩り固有振動数とに基づいて、捩り振動が発生する場合は、前記変速比を変更することを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
2. 変速比を無段階に変更するベルト式無段変速機の制御方法において、
   駆動源が発生するエンジントルクを算出する手順と、
   前記エンジントルクの立ち上がり時間を算出する手順と、
   前記エンジントルクに基づいて駆動系捩り剛性を算出する手順と、
   少なくとも前記駆動系捩り剛性に基づいて駆動系捩り固有振動数を算出する手順と、
   前記立ち上がり時間と前記駆動系捩り固有振動数とに基づいて、捩り振動が発生する場合は、前記変速比を変更する手順と、
   を含むことを特徴とするベルト式無段変速機の制御方法。

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