JP2015137718A - 無段変速機の異常検知装置、及び、無段変速機の異常検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速機からエンジンに対して要求される、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値の異常を検知することが可能な無段変速機の異常検知装置を提供する。【解決手段】ＴＣＵ４０は、無段変速機３０の許容入力トルクに基づいて、エンジン１０の出力トルクを制限するトルク上限値を設定するトルク上限値設定部４１と、アクセルの操作量から運転者の要求加速度を求め、該要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得し、該車両の走行抵抗および無段変速機３０の変速比に基づいて、上記トルク上限値の異常を判定するための判定トルクを算出する判定トルク演算部４２と、トルク上限値が判定トルク以下である場合に、該トルク上限値が異常であると判定する異常判定部４３とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、無段変速機の異常検知装置、及び、無段変速機の異常検知方法に関する。

近年、車両の自動変速機として、変速比を無段階に変更できるチェーン式やベルト式などの無段変速機（ＣＶＴ）が広く実用化されている（例えば特許文献１参照）。ここで、特許文献１に記載の無段変速機では、エンジンと無段変速機との応答性の違いによる動力特性の低下や違和感を緩和するために、アクセル開度と車速とに基づいて算出された目標出力に応じて無段変速機の変速制御を行う一方、上記目標出力から算出した目標エンジントルクになまし処理を施し、このなまし処理後の目標エンジントルクに基づいてエンジンの出力制御を行っている。

ところで、上述したように、エンジンと無段変速機との応答性の違いを吸収するためにエンジン出力トルクを制限する他、例えば、無段変速機を保護するため（例えばチェーンが滑ったりクラッチがダメージを受けたりしないように、また無段変速機の許容トルク以上のトルクが入力されないようにするため）に、無段変速機側からエンジン側に対して、エンジン出力トルクに制限をかけることも行われている。

特開２００１−２２５６７２号公報

ところで、無段変速機の制御は、一般的に、例えばマイクロコンピュータ等を用いた電子制御装置によって行われている。このような電子制御装置では、極めてまれにではあるが、マイクロコンピュータの不良、例えばＲＡＭ等のメモリやレジスタ等の不良（例えば書き込んだデータと読み出したデータが一致しない等）、論理演算回路の不良、及びクロック信号のばらつきなどが生じることが有り得る。また、ＲＯＭデータ（制御データ等）の設定・書込み間違い等も生じることが有り得る。

このようなハード的な不良やＲＯＭデータの設定間違い等が発生した場合には、上述した、無段変速機側から出されるエンジン出力トルクを制限するトルク上限値（制限値）が異常になることも考えられ得る。ここで、例えば、アクセルペダルが踏込まれて車両が加速されている途中でトルク上限値が異常値（例えば略ゼロ）になると、運転者の意図に反して、すなわち加速したいにもかかわらず車両が減速してしまう。

よって、上述したようなフェイルが万が一発生したとしても、無段変速機やエンジンの制御に対して悪影響を及ぼさないような対処がなされていることが求められている。しかしながら、特許文献１に記載の無段変速機では、無段変速機側からエンジン側に対して要求される、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値（制限値）の異常を検知（合理性を判定）することは考慮されていなかった。なお、トルク上限値が同じであっても、例えば変速比等によって車両が減速する場合と減速しない場合とがあるため、トルク上限値の値のみでは、そのトルク上限値が異常か否かを判定することはできなかった。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、無段変速機からエンジンに対して要求される、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値の異常を検知することが可能な無段変速機の異常検知装置、及び無段変速機の異常検知方法を提供することを目的とする。

本発明に係る無段変速機の異常検知装置は、無段変速機の許容入力トルクに基づいて、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値を設定する設定手段と、アクセルの操作量から運転者の要求加速度を求め、該要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得し、該車両の走行抵抗および無段変速機の変速比に基づいて、上記トルク上限値の異常を判定するための判定トルクを算出する演算手段と、設定手段により設定されたトルク上限値が演算手段により算出された判定トルク以下である場合に、該トルク上限値が異常であると判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る無段変速機の異常検知方法は、無段変速機の許容入力トルクに基づいて、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値を設定する設定ステップと、アクセルの操作量から運転者の要求加速度を求め、該要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得し、該車両の走行抵抗および無段変速機の変速比に基づいて、上記トルク上限値の異常を判定するための判定トルクを算出する演算ステップと、設定ステップで設定されたトルク上限値が演算ステップで算出された判定トルク以下である場合に、該トルク上限値が異常であると判定する判定ステップとを備えることを特徴とする。

本発明に係る無段変速機の異常検知装置又は異常検知方法によれば、アクセルの操作量から運転者の要求加速度が求められ、その要求加速度が満足されるときの走行抵抗が取得される。そして、その走行抵抗と変速比とに基づいて、上記トルク上限値の異常を判定するための判定トルク、すなわち、運転者の要求加速度を発生させるために必要なエンジンの出力トルクが算出される。そのため、トルク上限値と判定トルクとを比較することにより、トルク上限値の合理性、すなわち、運転者の要求加速度が満たされているか否かを判定することが可能となる。すなわち、トルク上限値が判定トルク以下の場合（乖離しているとき）には、トルク上限値が異常であると判定することができる。よって、無段変速機からエンジンに対して要求される、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値の異常を検知することが可能となる。

本発明に係る無段変速機の異常検知装置では、演算手段が、要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得する際に、車両が所定の減速度よりも急な減速をするか否かを判定するための減速判定加速度を考慮して走行抵抗を取得することが好ましい。

このようにすれば、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値が、運転者の意図しない急な減速を生じるような値になっていないかどうか判定することが可能となる。

本発明に係る無段変速機の異常検知装置では、判定手段が、トルク上限値が判定トルク以下であり、かつ、トルク上限値が、エンジン制御装置により設定される目標エンジン軸トルクと略一致している場合に異常であると判定することが好ましい。

このようにすれば、目標エンジン軸トルク（エンジンが出そうとしているトルク）が、無段変速機のトルク上限値によって制限されているのか、他の要因によって制限されているのかを区別することができる。よって、トルク上限値が目標エンジン軸トルクと略一致している場合、すなわち、無段変速機からのトルク上限値によってエンジン出力トルクが制限されている場合に限って異常の有無を判定することができる。なお、目標エンジン軸トルクがトルク上限値よりも小さい場合には、無段変速機の制限値（トルク上限値）以外の他の要因によってエンジンの出力トルクが制限されていると考えられる。

また、本発明に係る無段変速機の異常検知装置では、判定手段が、車速が所定速度以上である場合に、トルク上限値が異常であるか否かを判定することが好ましい。

このようにすれば、トルク上限値が異常になることによってエンジン出力トルクの減少が生じたときに、例えば、車両が運転者の意図しない減速を生じて危ない可能性のあり得る速度以上のときに異常判定を行うようにすることができる。

本発明に係る無段変速機の異常検知装置では、判定手段が、トルク上限値が異常と判定される状態が所定時間以上継続した場合に、トルク上限値が異常であると確定することが好ましい。このようにすれば、誤判定を適切に防止することができる。

本発明に係る無段変速機の異常検知装置は、上記トルク上限値をエンジン制御装置に出力する出力手段を備え、該出力手段が、判定手段により、トルク上限値が異常であると確定された場合に、該トルク上限値のエンジン制御装置への出力を停止することが好ましい。

この場合、トルク上限値が異常であると確定した場合には、該トルク上限値のエンジン制御装置への出力が停止される。そのため、例えば、運転者の意図しない減速を生じるようなエンジン出力トルクの異常低下を防止することができる。

本発明によれば、無段変速機からエンジンに対して要求される、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値の異常を検知することが可能となる。

実施形態に係る無段変速機の異常検知装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る無段変速機の異常検知装置による、異常検知処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１を用いて、実施形態に係る無段変速機の異常検知装置１の構成について説明する。図１は、無段変速機の異常検知装置１、及び、該無段変速機の異常検知装置１が適用された無段変速機３０等の構成を示すブロック図である。

エンジン１０は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の筒内噴射式４気筒ガソリンエンジンである。エンジン１０では、エアクリーナ（図示省略）から吸入された空気が、吸気管に設けられた電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）１３により絞られ、インテークマニホールドを通り、エンジン１０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナから吸入された空気の量はエアフローメータにより検出される。さらに、スロットルバルブ１３には、該スロットルバルブ１３の開度を検出するスロットル開度センサ１４が配設されている。各気筒には、燃料を噴射するインジェクタが取り付けられている。また、各気筒には混合気に点火する点火プラグ、及び該点火プラグに高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイルが取り付けられている。エンジン１０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタによって噴射された燃料との混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管を通して排出される。

上述したエアフローメータ、スロットル開度センサ１４に加え、エンジン１０のカムシャフト近傍には、エンジン１０の気筒判別を行うためのカム角センサが取り付けられている。また、エンジン１０のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサが取り付けられている。これらのセンサは、後述するエンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）６０に接続されている。また、ＥＣＵ６０には、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ６２、及び、エンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ等の各種センサも接続されている。

エンジン１０の出力軸１５には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２０を介して、エンジン１０からの駆動力を変換して出力する無段変速機３０が接続されている。

トルクコンバータ２０は、主として、ポンプインペラ２１、タービンライナ２２、及びステータ２３から構成されている。出力軸１５に接続されたポンプインペラ２１がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２１に対向して配置されたタービンライナ２２がオイルを介してエンジン１０の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ２３は、タービンライナ２２からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２１に還元することでトルク増幅作用を発生させる。

また、トルクコンバータ２０は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２４を有している。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４が締結されていないとき（非ロックアップ状態のとき）はエンジン１０の駆動力をトルク増幅して無段変速機３０に伝達し、ロックアップクラッチ２４が締結されているとき（ロックアップ時）はエンジン１０の駆動力を無段変速機３０に直接伝達する。トルクコンバータ２０を構成するタービンライナ２２の回転数（タービン回転数）は、タービン回転数センサ５６により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッション・コントロールユニット（以下「ＴＣＵ」という）４０に出力される。

無段変速機３０は、リダクションギヤ３１を介してトルクコンバータ２０の出力軸２５と接続されるプライマリ軸３２と、該プライマリ軸３２と平行に配設されたセカンダリ軸３７とを有している。

プライマリ軸３２には、プライマリプーリ３４が設けられている。プライマリプーリ３４は、プライマリ軸３２に接合された固定プーリ３４ａと、該固定プーリ３４ａに対向して、プライマリ軸３２の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３４ｂとを有し、それぞれのプーリ３４ａ，３４ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸３７には、セカンダリプーリ３５が設けられている。セカンダリプーリ３５は、セカンダリ軸３７に接合された固定プーリ３５ａと、該固定プーリ３５ａに対向して、セカンダリ軸３７の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３５ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ３４とセカンダリプーリ３５との間には駆動力を伝達するチェーン３６が掛け渡されている。プライマリプーリ３４及びセカンダリプーリ３５の溝幅を変化させて、各プーリ３４，３５に対するチェーン３６の巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。ここで、チェーン３６のプライマリプーリ３４に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ３５に対する巻き付け径をＲｓとすると、変速比ｉは、ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで表される。よって、変速比ｉは、プライマリプーリ回転数Ｎｐをセカンダリプーリ回転数Ｎｓで除算する（ｉ＝Ｎｐ／Ｎｓ）ことにより求められる。

ここでプライマリプーリ３４（可動プーリ３４ｂ）には油圧室３４ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ３５（可動プーリ３５ｂ）には油圧室３５ｃが形成されている。プライマリプーリ３４、セカンダリプーリ３５それぞれの溝幅は、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

無段変速機３０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ（コントロールバルブ）５０によってコントロールされる。バルブボディ５０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁弁）を用いてバルブボディ５０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する。また、バルブボディ５０は、例えば、車両の前進／後進を切替える前後進切替機構等にも油圧を供給する。

ここで、車両のフロア（センターコンソール）等には、運転者による、自動変速モード（「Ｄ」レンジ）と手動変速モード（「Ｍ」レンジ）とを択一的に切り換える操作を受付けるシフトレバー（セレクトレバー）５１が設けられている。シフトレバー５１には、シフトレバー５１と連動して動くように接続され、該シフトレバー５１の選択位置を検出するレンジスイッチ５９が取り付けられている。レンジスイッチ５９は、ＴＣＵ４０に接続されており、検出されたシフトレバー５１の選択位置が、ＴＣＵ４０に読み込まれる。なお、シフトレバー５１では、「Ｄ」レンジ、「Ｍ」レンジの他、パーキング「Ｐ」レンジ、リバース「Ｒ」レンジ、ニュートラル「Ｎ」レンジを選択的に切り換えることができる。なお、ＴＣＵ４０には、プライマリプーリ３４の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ５７や、セカンダリプーリ３５の回転数を検出するセカンダリプーリ回転センサ（車速センサ）５８なども接続されている。

無段変速機３０の変速制御は、ＴＣＵ４０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ４０は、上述したバルブボディ５０を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機３０の変速比を変更する。

ここで、ＴＣＵ４０には、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジン１０を総合的に制御するＥＣＵ６０と相互に通信可能に接続されている。

ＴＣＵ４０、及びＥＣＵ６０は、それぞれ、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＥＣＵ６０では、上述したカム角センサの出力から気筒が判別され、クランク角センサの出力によって検出されたクランクシャフトの回転位置の変化からエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ６０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及び水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ６０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びにスロットルバルブ１３等の各種デバイスを制御することによりエンジン１０を総合的に制御する。

また、ＥＣＵ６０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン回転数、目標エンジン軸トルク、及びアクセルペダル開度（又はアクセルペダル開度率：全開に対する実アクセル開度の比率）等の情報をＴＣＵ４０に送信する。一方、ＥＣＵ６０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン１０の出力トルクを制限するトルク上限値（詳細は後述する）をＴＣＵ４０から受信する。ＥＣＵ６０は、ＴＣＵ４０から受信したトルク上限値（他のユニットからのトルク制限要求がある場合には、それらの中で最も小さい制限値）に基づいて、エンジン１０の出力トルク（目標エンジン軸トルク）が該トルク上限値を超えないように、エンジン１０の出力トルクを制御する。ＥＣＵ６０は、トルク上限値に応じて、例えば、スロットルバルブ１３の開度を補正して、エンジン１０の出力トルクを調節する。

ＴＣＵ４０は、変速マップに従い、車両の運転状態（例えばアクセルペダル開度及び車速等）に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、自動変速モードに対応する変速マップはＴＣＵ４０内のＲＯＭに格納されている。

特に、ＴＣＵ４０は、無段変速機３０からエンジン１０に対して要求される、エンジン１０の出力トルクを制限するトルク上限値（制限値）の異常を検知（合理性を判定）する機能を有している。そのため、ＴＣＵ４０は、トルク上限値設定部４１、判定トルク演算部４２、異常判定部４３、及びＣＡＮデータ送受信部４４を機能的に有している。ＴＣＵ４０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、トルク上限値設定部４１、判定トルク演算部４２、異常判定部４３、及びＣＡＮデータ送受信部４４の各機能が実現される。

トルク上限値設定部４１は、無段変速機３０の許容入力トルク（受取り可能なトルク）に基づいて、エンジン１０の出力トルクを制限するトルク上限値を設定する。すなわち、トルク上限値設定部４１は、特許請求の範囲に記載の設定手段として機能する。より具体的には、トルク上限値設定部４１は、無段変速機３０の運転状態（例えば変速比や車速等）に基づいて、無段変速機３０を保護するように（例えばチェーン３６が滑ったりクラッチがダメージを受けたりしないように、また無段変速機３０の許容トルク以上のトルクが入力されないように）トルク上限値を設定する。なお、トルク上限値設定部４１により設定されたトルク上限値は、異常判定部４３及びＣＡＮデータ送受信部４４に出力される。

判定トルク演算部４２は、アクセルの操作量（アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセル開度（又はアクセル開度率））から運転者の要求加速度を求め、該要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得し、該車両の走行抵抗および無段変速機３０の変速比に基づいて、上記トルク上限値の異常を判定するための判定トルクを算出する。また、判定トルク演算部４２は、要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得する際に、車両が所定の減速度よりも急な減速をするか否かを判定するための急減速判定加速度を考慮して走行抵抗を取得する。すなわち、判定トルク演算部４２は、特許請求の範囲に記載の演算手段として機能する。

より具体的には、判定トルク演算部４２は、次式（１）に基づいて、判定トルク［Ｎ・ｍ］を演算する。
判定トルク＝プライマリ入力トルク÷トルクコンバータトルク比＋ＡＴＦポンプトルク ・・・（１）
ここで、プライマリ入力トルク［Ｎ・ｍ］は下式（１．１）に基づき、トルクコンバータトルク比は下式（１．２）に基づき、ＡＴＦポンプトルク［Ｎ・ｍ］は下式（１．３）に基づき算出される。

プライマリ入力トルク＝走行抵抗÷実変速比÷ファイナルギヤ比÷リダクションギヤ比×タイヤ半径 ・・・（１．１）
ここで、走行抵抗［Ｎ］は下式（１．１．１）に基づいて算出される。また、ファイナルギヤ比、リダクションギヤ比、タイヤ半径には設計値がデータとして記憶される。
トルクコンバータトルク比＝トルクコンバータトルク比テーブル（トルクコンバータ速度比） ・・・（１．２）
ここで、トルクコンバータトルク比テーブルは、トルクコンバータ速度比とトルクコンバータトルク比（トルク増幅比）との関係を定めたデータテーブルである。また、トルクコンバータ速度比は下式（１．２．１）に基づいて算出される。
ＡＴＦポンプトルク＝ＡＴＦポンプトルクマップ（エンジン回転数、セカンダリプーリ圧） ・・・（１．３）
ここで、ＡＴＦポンプトルクマップはエンジン回転数［ｒｐｍ］、セカンダリプーリ圧と、ＡＴＦポンプトルクとの関係を定めたデータマップである。

走行抵抗＝加速抵抗＋空気抵抗＋転がり抵抗 ・・・（１．１．１）
ここで、加速抵抗［Ｎ］は下式（１．１．１．１）に基づき、空気抵抗［Ｎ］は下式（１．１．１．２）に基づき、転がり抵抗［Ｎ］は下式（１．１．１．３）に基づいて算出される。
トルクコンバータ速度比＝タービン回転数÷エンジン回転数 ・・・（１．２．１）

加速抵抗＝車両重量×（アクセル要求加速度＋急減速判定加速度） ・・・（１．１．１．１）
ここで、車両重量［ｋｇ］には設計値がデータとして記憶される。アクセル要求加速度［ｍ／ｓ＾２］は下式（１．１．１．１．１）に基づいて算出される。また、急減速判定加速度は、例えば「−３［ｍ／ｓ＾２］」に設定される。なお、急減速判定加速度は、特許請求の範囲に記載の減速判定加速度に相当する。
空気抵抗＝車速［ｍ／ｓ］＾２×ＣＤ値×空気密度×前面投影面積÷２ ・・・（１．１．１．２）
ここで、ＣＤ値、及び前面投影面積［ｍ＾２］には設計値がデータとして記憶される。また、空気密度［ｋｇ／ｍ＾３］としては例えば常温（２０℃）の値がデータとして記憶される。
転がり抵抗＝転がり抵抗係数×車両重量×重力加速度［ｍ／ｓ＾２］ ・・・（１．１．１．３）
ここで、転がり抵抗は、例えば代表的な値を固定値としてデータ化してもよいし、路面状況（例えば砂利道や雪道等）に応じて切り替えるようにしてもよい。

アクセル要求加速度＝アクセル要求加速度テーブル（アクセルペダル開度率） ・・・（１．１．１．１．１）
ここで、アクセル要求加速度テーブルは、アクセルペダル開度率［％］（全開に対する実アクセル開度の割合）とアクセル要求加速度（特許請求の範囲に記載の運転者の要求加速度に相当）との関係を定めたデータテーブルである。なお、アクセルペダル開度率に代えてアクセルペダル開度を用いてもよい。
以上のようにして判定トルク演算部４２により算出された判定トルクは、異常判定部４３に出力される。

異常判定部４３は、トルク上限値設定部４１により設定されたトルク上限値がＥＣＵ６０により設定される目標エンジン軸トルクと一致又は略一致（双方の偏差が所定値以下）しており（すなわち目標エンジン軸トルクがトルク上限値で制限されており）、かつ、トルク上限値が判定トルク演算部４２により算出された判定トルク以下である場合に、該トルク上限値が異常であると判定する。異常判定部４３は、特許請求の範囲に記載の判定手段として機能する。

なお、異常判定部４３は、車速が所定速度（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上である場合に、トルク上限値が異常であるか否かを判定する。また、異常判定部４３は、トルク上限値が異常と判定される状態が所定時間（例えば５００ｍｓｅｃ）以上継続した場合に、トルク上限値が異常であると確定する。異常判定部４３による判定結果はＣＡＮデータ送受信部４４に出力される。

ＣＡＮデータ送受信部４４は、トルク上限値設定部４１により設定されたトルク上限値をＣＡＮ１００を介してＥＣＵ６０に送信する。ただし、ＣＡＮデータ送受信部４４は、異常判定部４３によってトルク上限値が異常であると確定された場合には、ＣＡＮ送信を停止、すなわちトルク上限値のＥＣＵ６０への送信を停止する。ＣＡＮデータ送受信部４４は、特許請求の範囲に記載の出力手段として機能する。なお、ＣＡＮデータ送受信部４４は、例えばＥＣＵ６０等から送信されたＣＡＮデータ（例えば、エンジン回転数、目標エンジン軸トルク、アクセルペダル開度率等）の受信も行う。

次に、図２を参照しつつ、無段変速機の異常検知装置１の動作について説明する。図２は、無段変速機の異常検知装置１による、異常検知（合理性判定）処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、ＴＣＵ４０において、所定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に繰り返して実行される。

まず、ステップＳ１００では、無段変速機３０の許容入力トルクに基づいて、エンジン１０の出力トルクを制限するためのトルク上限値が設定される。次に、ステップＳ１０２では、ステップＳ１００で設定されたトルク上限値と、ＥＣＵ６０で設定された目標エンジン軸トルクとが一致しているか否かについての判断が行われる。ここで、トルク上限値が目標エンジン軸トルクと一致している場合には、ステップＳ１０６に処理が移行する。一方、トルク上限値が目標エンジン軸トルクと一致していないときには、ステップＳ１０４において、トルク上限値がＣＡＮ１００を介してＥＣＵ６０に送信された後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１０６では、車速が所定速度（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、車速が上記所定速度以上の場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、車速が上記所定速度未満のときには、ステップＳ１０４において、トルク上限値がＣＡＮ１００を介してＥＣＵ６０に送信された後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１０８では、トルク上限値の異常を検知（合理性を判定）するための判定トルクが算出される。なお、判定トルクの算出方法については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

続いて、ステップＳ１１０では、ステップＳ１００で設定されたトルク上限値が、ステップＳ１０８で算出された判定トルク以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、トルク上限値が判定トルク以下である場合には、ステップＳ１１２に処理が移行する。一方、トルク上限値が判定トルクよりも大きいときには、ステップＳ１０４において、トルク上限値がＣＡＮ１００を介してＥＣＵ６０に送信された後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１１２では、トルク上限値が判定トルク以下である状態（すなわち異常状態）が所定時間（例えば５００ｍｓ．）以上継続しているか否かについての判断が行われる。ここで、異常状態が上記所定時間以上継続している場合（すなわち異常が確定した場合）には、ステップＳ１１４に処理が移行する。一方、異常状態が上記所定時間以上継続していないときには、ステップＳ１０４において、トルク上限値がＣＡＮ１００を介してＥＣＵ６０に送信された後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１１４では、トルク上限値を含むデータのＣＡＮ送信が停止される。それにより、エンジン１０の出力トルクが異常低下することが防止される。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、アクセルの操作量から運転者の要求加速度が求められ、その要求加速度が満足されるときの走行抵抗が取得される。そして、その走行抵抗と変速比とに基づいて、上記トルク上限値の異常を判定するための判定トルク、すなわち、運転者の要求加速度を発生させるために必要なエンジン１０の出力トルクが算出される。そのため、トルク上限値と判定トルクとを比較することにより、トルク上限値の合理性、すなわち、運転者の要求加速度が満たされているか否か（加速したいのに減速してしまわないか）を判定することが可能となる。すなわち、トルク上限値が判定トルク以下の場合（乖離しているとき）には、トルク上限値が異常であると判定することができる。よって、無段変速機３０からエンジン１０に対して要求される、エンジン１０の出力トルクを制限するトルク上限値の異常を検知（合理性を判定）することが可能となる。

また、本実施形態によれば、要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得する際に、車両が所定の減速度よりも急な減速をするか否かを判定するための急減速判定加速度を考慮して走行抵抗が取得される。そのため、エンジン１０の出力トルクを制限するトルク上限値が、運転者の意図しない急な減速を生じるような値になっていないかどうか判定することが可能となる。

本実施形態によれば、トルク上限値が判定トルク以下であり、かつ、トルク上限値が、ＥＣＵ６０により設定される目標エンジン軸トルクと略一致している場合に異常であると判定される。そのため、エンジン１０の目標エンジン軸トルク（エンジン１０が出そうとしているトルク）が、無段変速機３０のトルク上限値によって制限されているのか、他の要因によって制限されているのかを区別することができる。よって、トルク上限値が目標エンジン軸トルクと略一致している場合、すなわち、無段変速機３０からのトルク上限値によってエンジン出力トルクが制限されている場合に限って異常の有無を判定することができる。なお、目標エンジン軸トルクがトルク上限値よりも小さい場合には、無段変速機３０の制限値（トルク上限値）以外の他の要因によってエンジン１０の出力トルクが制限されていると考えられる。

本実施形態によれば、車速が所定速度（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上である場合に、トルク上限値が異常であるか否かが判定される。そのため、トルク上限値が異常になることによってエンジン出力トルクの減少が生じたときに、例えば、車両が運転者の意図しない減速を生じて危ない可能性のあり得る速度以上のときに異常判定を行うようにすることができる。

本実施形態によれば、トルク上限値が異常と判定される状態が所定時間（例えば５００ｍｓｅｃ）以上継続した場合に、トルク上限値が異常であると確定される。そのため、誤判定を適切に防止することができる。

本実施形態によれば、トルク上限値が異常であると確定した場合には、該トルク上限値のＥＣＵ６０への送信が停止される。そのため、例えば、運転者の意図しない急減速を生じるようなエンジン出力トルクの異常低下を防止することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をチェーン式の無段変速機（ＣＶＴ）に適用したが、チェーン式の無段変速機に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機等にも適用することができる。

上記実施形態では、エンジン１０を制御するＥＣＵ６０と、無段変速機３０を制御するＴＣＵ４０とを別々のハードウェアで構成したが、一体のハードウェアで構成してもよい。

上記実施形態では、トルク上限値設定部４１と、判定トルク演算部４２及び異常判定部４３とを同一のＣＰＵ上に構築し、異常時に、内部からソフト的にＣＡＮ送信を停止する構成としたが、例えば、判定トルク演算部４２及び異常判定部４３を、トルク上限値設定部４１とは異なるＣＰＵ又は監視用ＩＣ上に構築し、異常時に、外部からハード的にＣＡＮ送信を停止（ドライバの駆動を停止）する構成としてもよい。

１ 無段変速機の異常検知装置
１０ エンジン
２０ トルクコンバータ
３０ 無段変速機
３４ プライマリプーリ
３５ セカンダリプーリ
３６ チェーン
４０ ＴＣＵ
４１ トルク上限値設定部
４２ 判定トルク演算部
４３ 異常判定部
４４ ＣＡＮデータ送受信部
５７ プライマリプーリ回転センサ
５８ セカンダリプーリ回転センサ
６０ ＥＣＵ
６２ アクセルペダルセンサ
１００ ＣＡＮ

Claims (7)

1. 無段変速機の許容入力トルクに基づいて、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値を設定する設定手段と、
   アクセルの操作量から運転者の要求加速度を求め、該要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得し、該車両の走行抵抗および無段変速機の変速比に基づいて、前記トルク上限値の異常を判定するための判定トルクを算出する演算手段と、
   前記設定手段により設定されたトルク上限値が前記演算手段により算出された判定トルク以下である場合に、該トルク上限値が異常であると判定する判定手段と、を備えることを特徴とする無段変速機の異常検知装置。
2. 前記演算手段は、前記要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得する際に、車両が所定の減速度よりも急な減速をするか否かを判定するための減速判定加速度を考慮して走行抵抗を取得することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の異常検知装置。
3. 前記判定手段は、前記トルク上限値が判定トルク以下であり、かつ、前記トルク上限値が、エンジン制御装置により設定される目標エンジン軸トルクと略一致している場合に異常であると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機の異常検知装置。
4. 前記判定手段は、車速が所定速度以上である場合に、前記トルク上限値が異常であるか否かを判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無段変速機の異常検知装置。
5. 前記判定手段は、前記トルク上限値が異常と判定される状態が所定時間以上継続した場合に、前記トルク上限値が異常であると確定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無段変速機の異常検知装置。
6. 前記トルク上限値をエンジン制御装置に出力する出力手段を備え、
   前記出力手段は、前記判定手段により、前記トルク上限値が異常であると確定された場合に、該トルク上限値のエンジン制御装置への出力を停止することを特徴とする請求項５に記載の無段変速機の異常検知装置。
7. 無段変速機の許容入力トルクに基づいて、エンジンの出力トルクを制限するトルク上限値を設定する設定ステップと、
   アクセルの操作量から運転者の要求加速度を求め、該要求加速度に応じて車両の走行抵抗を取得し、該車両の走行抵抗および無段変速機の変速比に基づいて、前記トルク上限値の異常を判定するための判定トルクを算出する演算ステップと、
   前記設定ステップで設定されたトルク上限値が前記演算ステップで算出された判定トルク以下である場合に、該トルク上限値が異常であると判定する判定ステップと、を備えることを特徴とする無段変速機の異常検知方法。
   

Images