JP2017036739A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 断線異常の誤検知を回避可能な無段変速機の制御装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の無段変速機の制御装置では、プライマリプーリと、セカンダリプーリの間にベルトを巻装して動力を伝達する無段変速機と、前記プライマリプーリの回転数を検出するプライマリプーリ回転数センサと、車両が停止状態か否かを判定する停車状態判定手段と、前記プライマリプーリ回転数センサの信号に基づいて、前記プライマリプーリ回転数センサの断線故障を判定する断線故障判定手段と、前記停車状態判定手段により車両停止状態と判定されたときは、前記断線故障判定手段による断線故障判定を禁止する断線故障判定禁止手段と、を備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プーリ間の動力をベルトにより伝達する際の変速比を無段階に変更可能な無段変速機の制御装置に関する。

従来、特許文献１には、車速センサ、入力回転センサ、エンジン回転センサといった各種センサの検出値に基づいて変速比フィードバック制御による補正制御を実行する。このとき、各種センサの断線判定を行い、断線と判定した場合には、補正制御による制御量をゼロとして、不適切な変速比フィードバック制御による補正制御の実行を回避している。

特開2000-55182号公報

しかしながら、運転者がシフトレバーをPレンジやNレンジに設定している状態で、アクセルペダルを踏み込むような操作を行うと、エンジンが高回転となってプライマリプーリが振動する場合がある。この振動によってプライマリプーリの回転数を検出しているセンサは、プライマリプーリの位置によっては、パルス信号を出力してしまう場合があり、この場合、制御装置は、単なる振動をプライマリプーリが回転していると誤って認識することになる。このような状態から、パルス信号が出力されなくなると、制御装置は、プライマリプーリが非回転状態であると認識する。このとき、回転数が所定回転数以上の状態から一気にゼロとなるため、断線異常が発生したと誤って認識してしまう場合があり、それ以後の変速比フィードバック制御といった補正制御が実行できないおそれがあった。
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、断線異常の誤検知を回避可能な無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の無段変速機の制御装置では、プライマリプーリと、セカンダリプーリの間にベルトを巻装して動力を伝達する無段変速機と、前記プライマリプーリの回転数を検出するプライマリプーリ回転数センサと、車両が停止状態か否かを判定する停車状態判定手段と、前記プライマリプーリ回転数センサの信号に基づいて、前記プライマリプーリ回転数センサの断線故障を判定する断線故障判定手段と、前記停車状態判定手段により車両停止状態と判定されたときは、前記断線故障判定手段による断線故障判定を禁止する断線故障判定禁止手段と、を備えた。

よって、車両停止中であれば、基本的にプライマリプーリの回転数は出ていないはずであり、この場合に断線故障判定を禁止することで、誤った断線故障判定を回避できる。

実施例１の無段変速機の制御装置を表すシステム図である。 実施例１の断線故障判定禁止処理を表すフローチャートである。 実施例２の断線故障判定禁止処理を表すフローチャートである。

図１は実施例１の無段変速機の制御装置を表すシステム図である。実施例１の車両は、内燃機関であるエンジン1と、トルクコンバータ2と、オイルポンプ3と、前後進切替機構4と、ベルト式無段変速機CVTとを有し、ディファレンシャルギヤを介して駆動輪に駆動力を伝達する。トルクコンバータ2は、オイルポンプ3を駆動する駆動爪と一体に回転するポンプインペラと、前後進切替機構4の入力側と接続されるタービンランナと、これらポンプインペラとタービンランナとを一体的に連結可能なロックアップクラッチ2aとを有する。前後進切替機構4は、遊星歯車機構と複数のクラッチ4aから構成されており、クラッチ4aの締結状態によって前進と後進とを切り替える。ベルト式無段変速機CVTは、前後進切替機構4の出力側と接続されたプライマリプーリ5と、駆動輪と一体に回転するセカンダリプーリ6と、プライマリプーリ5とセカンダリプーリ6との間に巻回され動力伝達を行うベルト7と、を有する。

コントロールユニット10は、運転者の操作によりレンジ位置を選択するシフトレバー11からのレンジ位置信号（以下、レンジ位置信号をそれぞれPレンジ，Rレンジ，Nレンジ，Dレンジと記載する。）と、アクセルペダル開度センサ12からのアクセルペダル開度信号（以下、APO）と、プライマリプーリ5の回転数を検出するプライマリプーリ回転数センサ13からのプライマリ回転数信号Npriと、セカンダリプーリ6の回転数を検出するセカンダリプーリ回転数センサ14からのセカンダリ回転数信号Nsecとを読み込む。尚、各プーリのベルト挟持側とは反対側の側面には、回転軸を中心として放射状に規則的な凹凸が形成されている。プライマリプーリ回転数センサ13及びセカンダリプーリ回転数センサ13は、この凹凸と向き合うように配置されており、センサ内に設けられたコイルによって生じる磁場が凹凸によって変化する状態を読み取り、パルス状の信号を検出する。

コントロールユニット10は、レンジ位置信号に応じたクラッチ4aの締結状態を制御する。具体的にはPレンジもしくはNレンジであればクラッチ4aは解放状態とし、Rレンジであれば前後進切替機構4が逆回転を出力するように後進クラッチ（もしくはブレーキ）を締結し、Dレンジであれば前後進切替機構4が一体回転して正回転を出力するように前進クラッチ4aを締結する。また、セカンダリ回転数Nsecに基づいて車速を算出し、APO信号と車速とに基づいて目標変速比を設定する。そして、目標変速比に基づいて各プーリの油圧をフィードフォワード制御により制御すると共に、プライマリ回転数信号Npriとセカンダリ回転数信号Nsecとに基づいて実変速比を検出し、設定された目標変速比と実変速比とが一致するように、各プーリの油圧をフィードバック制御する。尚、実施例１ではプライマリプーリ5のプーリ油圧とセカンダリプーリ6のプーリ油圧とを個別に制御可能なユニットでもよいし、一方にはライン圧相当の油圧を供給した状態で他方のプーリ油圧を制御して制御するユニットでもよく、特に限定しない。

コントロールユニット10内には、プライマリプーリ回転数センサ13の断線故障を判定する断線故障判定部10aを有する。断線故障判定部10a内では、プライマリプーリ回転数センサ13により検出されたプライマリ回転数Npriの低下側への変化量が所定値以上か否かを判断し、所定値以上のときはプライマリ回転数Npriが一気に減少、すなわち断線により信号が途絶えたと判断する。プライマリ回転数Npriはイナーシャ等を考慮すると、それほど一気に回転数が低下するとは考えられないからである。

ここで、車両停止時にプライマリ回転数センサ13の検出信号に基づく断線故障判定が誤判定される場合について説明する。上述したように、プライマリ回転数センサ13は、プライマリプーリ5に形成された凹凸変化を読み取ることで回転数を検出している。このとき、プライマリプーリ5の回転数がゼロ、すなわち停車している状態で、プライマリプーリ回転数センサ13と対向する凹凸の位置が、凹部と凸部のほぼ境界部分に位置すると、プライマリプーリ5は停止しているものの、例えばアクセルペダルを踏み込んでエンジン1を空吹かしした場合、その振動によって凹部と凸部の間を行き来する場合が発生する。すると、プライマリプーリ5は回転していないにも関わらず、プライマリプーリ回転数センサ13がパルス信号を出力し、コントロールユニット10においてプライマリプーリ5に回転数が発生していると認識する場合がある。この状態で、例えば運転者がエンジンの空吹かしを停止すると、振動の停止によって凹部と凸部との間の行き来が停止し、プライマリプーリ回転数センサ13からパルス信号が出力されなくなる。

そうすると、断線故障判定部10aでは、プライマリ回転数Npriが一気に減少することによって、断線により信号が途絶えたと判断され、断線異常と判断されてしまう。プライマリ回転数Npriが検出できないと判断されてしまうと、例えば変速制御において目標変速比と実変速比とのフィードバック制御による油圧制御が実行できないと判断してフィードバック制御を中止してしまい、適切な制御を継続できないというおそれがあった。そこで、実施例１では、車両停止状態のときは、断線故障安定を禁止することで、上記のような誤判定を回避することとした。

図２は実施例１の断線故障判定禁止処理を表すフローチャートである。
ステップS1では、車両停止状態か否かを判定し、車両停止状態であればステップS2に進んで断線故障判定部10aによる断線故障判定を禁止する。一方、車両停止状態でなければステップS3に進んで断線故障判定部10aによる断線故障判定を行う。これにより、誤った断線故障判定を回避できる。

すなわち、DレンジやRレンジが選択されている場合であっても、車両停止状態であれば、断線故障判定を禁止する。これは、クラッチ4aが締結され、動力伝達経路が接続された状態であっても、エンジン振動等に伴ってプライマリプーリ回転数センサ13がパルス信号を誤って出力する場合も想定されるからである。よって、プライマリプーリ回転数センサ13以外のセンサ信号等に基づいて車両停止状態と判断できる場合（例えば、セカンダリプーリ回転数センサ14の回転数が所定値以下でありゼロとみなせる状態）には、断線故障判定を禁止する。

尚、実施例１ではステップS1において車両停止状態か否かを判定し、車両停止状態であれば断線故障判定を禁止することとしたが、例えば、図３に示すように、PレンジやNレンジが選択されているときは、断線故障判定を禁止することとしてもよい。

次に、実施例２について説明する。図３は実施例２の断線故障判定禁止処理を表すフローチャートである。実施例２では、ステップS11において、選択されているレンジがPレンジまたはNレンジかそれ以外かを判定し、PレンジまたはNレンジであればステップS12に進んで断線故障判定部10aによる断線故障判定を禁止する。一方、PレンジまたはNレンジでなければステップS13に進んで断線故障判定部10aによる断線故障判定を行う。Pレンジが選択されているときは、運転者には走行意図が無い状態がはっきりしており、また、パーキングロック等が作用して車両停止状態である。また、PレンジやNレンジではクラッチ4aが解放されており、エンジン空吹かしをすると、クラッチ4aの入力側において回転数が生じ、クラッチ4aにおけるドラグトルク等の影響によってクラッチ4aの締結時よりもプライマリプーリ5に微振動が生じやすく、回転数を検出するおそれがあるからである。

以上説明したように、実施例にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
（１）プライマリプーリ5と、セカンダリプーリ6の間にベルト7を巻装して動力を伝達する無段変速機CVTと、プライマリプーリ5の回転数を検出するプライマリプーリ回転数センサ13と、車両が停止状態か否かを判定するステップS1（停車状態判定手段）と、プライマリプーリ回転数センサ13の信号に基づいて、プライマリプーリ回転数センサ13の断線故障を判定する断線故障判定部10a（断線故障判定手段）と、ステップS1により車両停止状態と判定されたときは、断線故障判定部10aによる断線故障判定を禁止するステップS3（断線故障判定禁止手段）と、を備えた。
よって、車両停止中であれば、基本的にプライマリプーリ5の回転数は出ていないはずであり、そもそも回転数変化に基づく断線故障判定もできないことから、この場合には断線故障判定を禁止することで、誤った断線故障判定を回避できる。

（２）上記（１）に記載の無段変速機の制御装置において、セカンダリプーリ６の回転数を検出するセカンダリプーリ回転数センサ14を有し、ステップS1は、検出されたセカンダリプーリ回転数Nsecが所定値以下と判定した場合に車両が停止状態と判定する。
すなわち、停車中の判定をセカンダリプーリ回転数センサ14により行うことで、振動によりプライマリプーリ5が回転していると誤検知しても停車状態を判定できる。

（３）上記（１）または（２）に記載の無段変速機の制御装置において、
エンジン1（駆動源）とプライマリプーリ5との間に、動力伝達状態を断接するクラッチ4aを有し、ステップS1において、運転者のシフトレバー操作によりパーキングレンジ（Pレンジ）もしくはニュートラルレンジ（Nレンジ）が選択されて前記クラッチ4aが解放されているときは、断線故障判定の禁止を実行することとしてもよい。
すなわち、パーキングレンジやニュートラルレンジであれば、断線判定を禁止していたとしても、クラッチ4aが解放されているため、大きなトルク伝達が行われることはなく、プライマリプーリ5が回転することもないから、そもそも断線検知を達成できない状態である。よって、プライマリ回転数Npriの断線判定を禁止したとしても、制御上に影響を与えることがなく、断線誤判定のみを回避することができる。

1 エンジン
2 トルクコンバータ
3 オイルポンプ
4 前後進切替機構
5 プライマリプーリ
6 セカンダリプーリ
7 ベルト
10 コントロールユニット
10a 断線故障判定部
11 シフトレバー
12 アクセルペダル開度センサ
13 プライマリ回転数センサ
14 セカンダリ回転数センサ

Claims (3)

1. プライマリプーリと、セカンダリプーリの間にベルトを巻装して動力を伝達する無段変速機と、
   前記プライマリプーリの回転数を検出するプライマリプーリ回転数センサと、
   車両が停止状態か否かを判定する停車状態判定手段と、
   前記プライマリプーリ回転数センサの信号に基づいて、前記プライマリプーリ回転数センサの断線故障を判定する断線故障判定手段と、
   前記停車状態判定手段により車両停止状態と判定されたときは、前記断線故障判定手段による断線故障判定を禁止する断線故障判定禁止手段と、
   を備えたことを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の無段変速機の制御装置において、
   前記セカンダリプーリの回転数を検出するセカンダリプーリ回転数センサを有し、
   前記停車状態判定手段は、検出されたセカンダリプーリ回転数が所定値以下と判定した場合に車両が停止状態と判定することを特徴とする無段変速機の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の無段変速機の制御装置において、
   駆動源と前記プライマリプーリとの間に、動力伝達状態を断接するクラッチを有し、
   前記禁止手段は、運転者のシフトレバー操作によりパーキングレンジもしくはニュートラルレンジが選択されている場合、前記断線故障判定の禁止を実行することを特徴とする無段変速機の制御装置。

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