JP2017223245A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディザ作動中であってディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、油振を低減しつつ、アクセル踏み込み操作の介入によるベルト滑りを防止する。
【解決手段】ベルト式無段変速機CVTは、ベルト３が掛け渡されたプライマリプーリ１とセカンダリプーリ２へのプーリ油圧を制御する油圧制御弁５，６，７と、油圧制御弁を制御するCVTコントローラ８とを備える。このベルト式無段変速機CVTの制御装置において、CVTコントローラは、セカンダリプーリへのセカンダリ圧Psecの制御を、油圧偏差に積分ゲインを掛け合わせた積分操作量により補償する積分FB制御とする。ソレノイド５ａ，６ａ，７ａへ出力するベース電流指令値に対してディザ電流を付加するディザ作動の実行中、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、積分FB制御での積分操作量の下げ側出力を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベルトが掛け渡されたプライマリプーリとセカンダリプーリへのプーリ油圧を制御する油圧制御弁を備える無段変速機の制御装置に関する。

従来、ベルト式無段変速機の制御装置として、変速時、ベルト振動を抑えるために、プーリ推力を目標プーリ推力まで変化させる変速制御信号に、ディザを付加することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２１９９４７号公報

しかしながら、従来装置にあっては、電源電圧が低く、指示電流値が高い場合には、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値に対して低い側にずれてしまい、目標油圧が出せない場合がある。この目標油圧が出せない運転シーンにおいて、セカンダリ圧の制御を、実セカンダリ圧と油圧指令値の油圧偏差に対する積分FB制御とすると、電流偏差が時間の経過と共に積算されることで積分出力の誤差が溜まる。このため、アクセル踏み込み操作によりベース油圧指令値が増加したとき、積分出力の誤差影響によってセカンダリ圧の実油圧がすぐに上昇せず、ベルトクランプ力が不足してベルト滑りを生じる可能性がある、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ディザ作動中であってディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、油振を低減しつつ、アクセル踏み込み操作の介入によるベルト滑りを防止する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、本発明は、ベルトが掛け渡されたプライマリプーリとセカンダリプーリへのプーリ油圧を制御する油圧制御弁と、油圧制御弁のソレノイドへ出力するベース電流指令値を設定するコントローラと、を備える。
この無段変速機の制御装置において、コントローラは、セカンダリプーリへのセカンダリ圧の制御を、油圧偏差に積分ゲインを掛け合わせた積分操作量により補償する積分フィードバック制御とする。
ソレノイドへ出力するベース電流指令値に対してディザ電流を付加するディザ作動の実行中、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、積分フィードバック制御での積分操作量の下げ側出力を停止する。

この結果、ディザ作動中であってディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、油振を低減しつつ、アクセル踏み込み操作の介入によるベルト滑りを防止することができる。

実施例１の制御装置が適用されたベルト式無段変速機を示す全体システム図である。 実施例１のCVTコントローラ及び油圧制御弁に有する油振対策によるソレノイド電流制御系構成を示すブロック図である。 実施例１のCVTコントローラにて実行される油圧制御弁への油振対策によるソレノイド電流制御処理の流れを示すフローチャートである。 ソレノイド電流制御処理においてディザ用油振判定を示すブロック図である。 ソレノイド電流制御処理においてディザ用油振判定を示すタイミングチャートである。 ソレノイド電流制御処理において運転シーンによるディザ作動領域判定を示すブロック図である。 ソレノイド電流制御処理においてディザ作動でソレノイドへ印加する電流波形の一例を示す電流波形図である。 ソレノイド電流制御処理においてディザ振幅の調整が必要な領域を示すディザ振幅調整領域図である。 ソレノイド電流制御処理においてディザ振幅の調整マップを示すディザ振幅調整マップ図である。 ソレノイド電流制御処理においてセカンダリ圧積分FB制御での下げ側積分量を停止する領域を示す下げ側積分量停止領域図である。 油振が発生するシーン（低バッテリ電圧で高油温での低開度オートアップ）においてディザ作動させない比較例での実験結果を示すタイミングチャートである。 油振が発生するシーン（低バッテリ電圧で高油温での低開度オートアップ）においてディザ作動させた実施例１での実験結果を示すタイミングチャートである。 電源電圧が高電圧で変速機作動油の油温が低油温のときのディザ作動によるディザ電流とライン圧特性の実験結果を示すタイミングチャートである。 電源電圧が低電圧で変速機作動油の油温が高油温のときのディザ作動によるディザ電流とライン圧特性の実験結果を示すタイミングチャートである。 低電圧＆高油温時に実電流中央値がベース電流指令値より下側にオフセットするメカニズムを示す説明図である。 積分下げ側の停止が無い比較例においてディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低下するディザON中にアクセル踏み込み操作が行われたときの作用を示すタイミングチャートである。 積分下げ側の停止がある実施例１においてディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低下するディザON中にアクセル踏み込み操作が行われたときの作用を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の無段変速機の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１における無段変速機の制御装置は、変速機をベルト式無段変速機とするエンジン車やハイブリッド車等のエンジン搭載車に適用したものである。以下、実施例１のベルト式無段変速機の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「油振対策によるソレノイド電流制御系構成」、「油振対策によるソレノイド電流制御処理構成」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施例１の制御装置が適用されたベルト式無段変速機を示す。以下、図１に基づき、ベルト式無段変速機CVTの全体システム構成を説明する。

ベルト式無段変速機CVTは、図１に示すように、プライマリプーリ１と、セカンダリプーリ２と、ベルト３と、を備えている。

前記プライマリプーリ１は、シーブ面１１ａを有する固定プーリ１１と、シーブ面１２ａを有する駆動プーリ１２と、の組み合わせにより構成され、図外の原動機（エンジンやモータ等）からの駆動トルクが入力される。前記駆動プーリ１２には、固定プーリ１１に対して駆動プーリ１２を軸方向に油圧駆動するプライマリ圧室１３が形成されている。

前記セカンダリプーリ２は、シーブ面２１ａを有する固定プーリ２１と、シーブ面２２ａを有する駆動プーリ２２と、の組み合わせにより構成され、終減速機等を介して駆動輪に駆動トルクを出力する。前記駆動プーリ２２には、固定プーリ２１に対して駆動プーリ２２を軸方向に油圧駆動するセカンダリ圧室２３が形成されている。

前記ベルト３は、プライマリプーリ１のシーブ面１１ａ，１２ａとセカンダリプーリ２のシーブ面２１ａ，２２ａに掛け渡され、シーブ面１１ａ，１２ａの対向間隔とシーブ面２１ａ，２２ａの対向間隔を変化させることで無段階に変速する。このベルト３は、例えば、円弧の面を持ったピン２本を背中合わせに重ね、多数のリンクで繋ぎ合わせた引っ張りによりトルクを伝達するチェーンベルトにより構成される。そして、ベルト３は、最ハイ変速比のとき、プライマリプーリ１に対する接触半径が最大半径で、セカンダリプーリ２に対する接触半径が最小半径となる。また、最ロー変速比のとき、図１に示すように、プライマリプーリ１に対する接触半径が最小半径で、セカンダリプーリ２に対する接触半径が最大半径となる。

ベルト式無段変速機CVTの油圧制御系としては、図１に示すように、オイルポンプ４と、プレッシャレギュレータ弁５（油圧制御弁）と、プライマリ圧変速弁６（油圧制御弁）と、セカンダリ圧変速弁７（油圧制御弁）と、を備えている。これらの弁（以下、油圧制御弁５，６，７という。）は、いずれもソレノイド５ａ，６ａ，７ａへ印加されるソレノイド電流により可動するスプール等によるソレノイド可動部を有する。なお、油圧制御弁５，６，７は、指示電流が最小で出力される制御圧が最大になり、指示電流が最大で出力される制御圧が最小になる形態である。

前記プレッシャレギュレータ弁５は、オイルポンプ４からのポンプ吐出圧に基づき、変速圧として最も高い油圧であるライン圧PLを調圧する。

前記プライマリ圧変速弁６は、ライン圧PLを元圧とし、プライマリ圧室１３へ導くプライマリ圧Ppriを調圧する。例えば、最ハイ変速比のとき、プライマリ圧Ppriは、ライン圧PLとされ、ロー変速比側へ移行するほど低圧の変速圧とされる。

前記セカンダリ圧変速弁７は、ライン圧PLを元圧とし、セカンダリ圧室２３へ導くセカンダリ圧Psecを調圧する。例えば、最ロー変速比のとき、セカンダリ圧Psecは、ライン圧PLとされ、ハイ変速比側へ移行するほど低圧の変速圧とされる。

ベルト式無段変速機CVTの電子制御系としては、図１に示すように、ベルト式無段変速機CVTの変速比制御等を行うCVTコントローラ８（コントローラ）を備えている。CVTコントローラ８への入力センサとして、車速センサ８１、アクセル開度センサ８２、CVT入力回転数センサ８３、CVT出力回転数センサ８４、プライマリ圧センサ８５、セカンダリ圧センサ８６、油温センサ８７、インヒビタースイッチ８８等を備えている。さらに、CVTコントローラ８へは、他の車載コントローラ９０からCAN通信線９１を介して、エンジン回転数情報やバッテリ電源電圧情報等の制御に必要な情報がもたらされる。

前記CVTコントローラ８で実行される変速比制御は、センサ８１，８２により検出された車速VSPとアクセル開度APOにより特定される変速スケジュール上での運転点により目標プライマリ回転数を決め、目標プライマリ回転数を油圧指令値に変換する。そして、油圧指令値をPWM制御によるリップル電流によるベース電流指令値に変換し、PWM周波数同期型の２自由度制御（FF＋PID）によってプライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecを制御することで行われる。なお、「PWM制御」とは、所定の周波数によるパルス幅変調制御のこといい、「PWM」は「Pulse Width Modulation」の略である。「FF」はフィードフォワード制御のことであり、「PID」は比例(P)・積分(I)・微分(D)によるフィードバック制御（FB制御）のことである。

［油振対策によるソレノイド電流制御系構成］
図２は、実施例１のCVTコントローラ８及び油圧制御弁５，６，７に有する油振対策によるソレノイド電流制御系構成を示すブロック図である。以下、図２に基づいて、PWM周波数同期型の２自由度制御（FF＋PID）にディザ（Dither）を加えた構成による油振対策によるソレノイド電流制御系構成を説明する。

前記CVTコントローラ８には、図２に示すように、油圧/電流変換部１８と、電子キャリブ補正部２８と、ソレノイド電流制御部３８と、SOL駆動IC５１，６１，７１と、IF/制御切替部４８と、を備えている。なお、「制御周期」としては、ディザによるうねり現象防止のため、PWMの偶数分周でディザ周波数を設定できるようにPWM周波数同期の関数を設けている。

前記ソレノイド電流制御部３８は、FF補償器３８ａと、ディザ指令部３８ｂと、第１加算器３８ｃと、位相合わせ部３８ｄと、減算器３８ｅと、PD補償部３８ｆと、第２加算器３８ｇと、電圧変動補正部３８ｈと、第３加算器３８ｉと、を有する。

FF補償器３８ａは、電流応答性を確保する。ディザ指令部３８ｂは、動摩擦領域で使用することで、ソレノイド弁のメカニカルなヒステリシスを低減する。ディザ指令は、パラメータ（ベース電流指令値，電源電圧，ENG回転，PL圧指令値，油温）により振幅をスケジュールとして記憶している。第１加算器３８ｃは、振幅指令値のみでディザ振幅を調整するディザ別体型としている。位相合わせ部３８ｄは、プラントダイナミクスと、IC-マイコン間の通信ディレイと、電流平均処理分の位相合わせを行う。なお、位相合わせ部３８ｄには、ゲインスケジュール（FF，位相合わせ，PD補償）を有する。PD補償部３８ｆは、減算器３８ｅからの電流偏差に対してPD補償をし、減衰特性を改善する。電圧変動補正部３８ｈは、電源電圧変動時に指示電流を補正して外乱抑制性を確保する。

SOL駆動IC５１，６１，７１は、PWM制御の指令値をソレノイド本体に送信する。ここで、SOL駆動IC５１，６１，７１は、実電流を検出する電流検出回路５１ａ，６１ａ，７１ａとFB制御器（フィードバック制御器）５１ｂ，６１ｂ，７１bを有する。

［油振対策によるソレノイド電流制御処理構成］
図３は、実施例１のCVTコントローラ８にて実行される油振対策によるソレノイド電流制御処理流れを示すフローチャートである。以下、油振対策によるソレノイド電流制御処理構成をあらわす図３の各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の制御周期（例えば、10msec）で繰り返し実行される。

ステップＳ１では、運転シーンを判別し、ステップＳ２へ進む。
ここで、「運転シーン」としては、ディザ作動させたいシーンを判別するため「運転シーン」と、ディザ作動させたくないシーンを判別するための「運転シーン」を含む。

ステップＳ２では、ステップＳ１での運転シーンの判別に続き、油振現象を判定し、ステップＳ３へ進む。
ここで、「油振現象の判定」は、プライマリ圧センサ８５とセカンダリ圧センサ８６からのセンサ信号に基づき、プライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecの最大ピーク圧と最初ピーク圧の差圧PRIPRS_AMP，SECPRS_AMPを監視することで行う。

ステップＳ３では、ステップＳ２での油振現象の判定に続き、プライマリ圧Ppriとセカンダリ圧Psecの油振を検知し、かつ、ディザをONにしたい運転シーンであるか否かを判断する。YES（油振検知条件とディザ要求運転シーン条件が共に成立）の場合はステップＳ４へ進み、NO（油振検知条件とディザ要求運転シーン条件の少なくとも一方が不成立）の場合はステップＳ５へ進む。

ここで、「油振検知条件の成立」は、図４に示すように、プライマリ圧Ppriの差圧PRIPRS_AMP、又は、セカンダリ圧Psecの差圧SECPRS_AMPが、所定値以上である状態が所定時間継続することで、ディザ用油振判定フラグを立てる。つまり、図５のタイミングチャートに示すように、差圧PRIPRS_AMP又は差圧SECPRS_AMPがタイマ演算開始閾値以上の時刻t1になるとタイマ起動を開始する。そして、時刻t1からタイマ演算終了閾値に到達せずに所定の継続時間を経過する時刻t2になるとディザ用油振判定フラグが立てられる。そして、差圧PRIPRS_AMP又は差圧SECPRS_AMPがタイマ演算終了閾値以下の時刻t3になると、タイマをクリアする。さらに、油振判定クリア閾値以下の時刻t4になると、ディザ用油振判定フラグを降ろす。なお、差圧の各閾値の関係は、タイマ演算開始閾値＞タイマ演算終了閾値＞油振判定クリア閾値という関係にあり、判定タイミングが早くなるように閾値が設定されている。油振判定におけるタイマ演算開始閾値としては、例えば、0.5MPa程度に設定され、油振を判定する継続時間（t1〜t2）としては、例えば、0.6sec程度に設定される。

又、「ディザ要求運転シーン条件の成立」は、図６の“作動させたいシーン”に示すように、
・Ｄレンジ低開度オートアップ走行中
・Ｄレンジコースト走行中又はＤレンジブレーキON中
・ドライバー操作による減速要求中（Ｌレンジ、Ｍレンジ、OD/OFF）
・停車中
による４つの運転パターンの何れかのパターンに該当するとき、ディザ要求運転シーン条件の成立と判断する。条件の成立は、各種センサ等からの情報に基づいて判断される。

ステップＳ４では、ステップＳ３での油振検知条件とディザ要求運転シーン条件が共に成立であるとの判断に続き、ディザをONにしてはいけない運転シーンであるか否かを判断する。YES（ディザONがNGの運転シーン）の場合はステップＳ５へ進み、NO（ディザONがOKの運転シーン）の場合はステップＳ６へ進む。

ここで、「ディザをONにしてはいけない運転シーン」とは、図６の“作動させたくないシーン”に示すように、
・無段変速機CVTのメカLow＆メカHigh
・エンジン高回転数域
・バッテリ電圧が低電圧、かつ、変速機作動油温が高油温
による３つの運転パターンのうち、何れか一つのパターンに該当するとき、ディザをONにしてはいけない運転シーンと判断する。この判断も、各種センサ等からの情報に基づいて行われる。

ステップＳ５では、ステップＳ３での油振検知条件とディザ要求運転シーン条件の少なくとも一方が不成立であるとの判断、或いは、ステップＳ４でのディザONがNGの運転シーンであるとの判断に続き、ディザをOFFにし、エンドへ進む。
ここで、「ディザをOFFにする」とは、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａに対して印加するベース電流指令値による電流波形を、図７の最上部に示すように、PWM制御によるリップル電流波形にすることをいう。

ステップＳ６では、ステップＳ４でのディザONがOKの運転シーンであるとの判断に続き、ディザをONにし、ステップＳ７へ進む。
ここで、「ディザをONにする」とは、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａに対して印加するベース電流指令値による電流波形を、図７に示すように、PWM制御によるリップル電流波形に、ディザ電流波形を重畳することで形成されるディザ作動波形にすることをいう。
なお、「ディザ電流波形」とは、リップル電流（例えば、数百Hz）よりも低周波数（例えば、数十Hz）の矩形電流波形をいう。なお、ステップＳ４でディザONがOKの運転シーンであると判断されても、フェールフラグが立っている場合はディザをOFFにする。

ステップＳ７では、ステップＳ６でのディザONに続き、バッテリ電源電圧を読み込み、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのバッテリ電源電圧の読み込みに続き、油圧指令値から算出されるベース電流指令値を決定し、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのベース電流指令値の決定に続き、バッテリ電源電圧が電圧閾値batt_vol1（以下、電圧閾値V1という。）未満であり、かつ、ベース電流指令値が電流閾値i_base_cmd1（以下、電流閾値A9という。）を超えているか否かを判断する。YES（バッテリ電源電圧＜電圧閾値、かつ、ベース電流指令値＞電流閾値）の場合はステップＳ１０へ進み、NO（バッテリ電源電圧≧電圧閾値、又は、ベース電流指令値≦電流閾値）の場合はエンドへ進む。

ここで、「電圧閾値」とは、バッテリ電源電圧が低電圧であることを判定する閾値であり、例えば、定格電圧が16Vであるとき、電圧閾値V1＝10Vに設定される。「電流閾値」は、ベース電流指令値が高電流であることを判定する閾値であり、例えば、電流閾値A9＝1000mAに設定される。

「バッテリ電源電圧＜電圧閾値、かつ、ベース電流指令値＞電流閾値」の領域とは、バッテリ電源電圧が電圧閾値V1未満で、かつ、ベース電流指令値が電流閾値A9を超える図８のハッチングにて示す領域をいう。なお、図８のハッチング領域以外の領域は、ディザ振幅として最大振幅（100%）を設定できる部分である。

ステップＳ１０では、ステップＳ９でのバッテリ電源電圧＜電圧閾値、かつ、ベース電流指令値＞電流閾値であるとの判断に続き、ディザ振幅をマップにて調整し、ステップＳ１１へ進む。

ここで、ディザ振幅の「マップ」とは、図９に示すように、ベース電流指令値と電源電圧の二次元座標において、電圧閾値V1と電流閾値A9を結ぶ線Ｌよりベース電流指令値が高く電源電圧が低い領域に、線Ｌから離れるほど振幅比率を99%〜95%へと低く設定したものをいう。なお、線Ｌよりベース電流指令値が低く電源電圧が高い領域は、振幅比率が100%とされ、初期ディザ振幅のままとされる。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのディザ振幅のマップ調整に続き、変速機作動油のATF油温を油温センサ８７により読み込み、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１での油温読み込みに続き、油温が油温閾値を超え、かつ、バッテリ電源電圧が電圧閾値batt_vol2未満であり、かつ、ベース電流指令値が電流閾値i_base_cmd2を超えているか否かを判断する。YES（油温＞油温閾値、かつ、バッテリ電源電圧＜電圧閾値、かつ、ベース電流指令値＞電流閾値）の場合はステップＳ１３へ進み、NO（油温≦油温閾値、又は、バッテリ電源電圧≧電圧閾値、又は、ベース電流指令値≦電流閾値）の場合はエンドへ進む。

ここで、電圧閾値batt_vol2は、例えば、ステップＳ９での電圧閾値batt_vol1と同じ値に設定され、電流閾値i_base_cmd2は、ステップＳ９での電流閾値i_base_cmd1と同じ値に設定される。つまり、ベース電流指令値が電流閾値i_base_cmd2を超えている高電流領域内のとき、図１０に示すように、バッテリ電源電圧が電圧閾値batt_vol2未満で、かつ、油温が油温閾値を超える領域であると、次の積分下げ側の停止制御を実行する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２での油温＞油温閾値、かつ、バッテリ電源電圧＜電圧閾値、かつ、ベース電流指令値＞電流閾値であるとの判断に続き、セカンダリ圧Psecの積分FB制御の下げ側積分量を停止し、エンドへ進む。

ここで、セカンダリ圧Psecの積分FB制御の下げ側積分量を停止するとは、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を「０（ゼロ）」に規制することをいう。

次に、作用を説明する。
実施例１のベルト式無段変速機の制御装置における作用を、「油振対策によるソレノイド電流制御処理作用」、「油振対策によるソレノイド電流制御作用」、「セカンダリ圧の積分FB制御作用」、「セカンダリ圧の積分FB制御の特徴作用」に分けて説明する。

［油振対策によるソレノイド電流制御処理作用］
以下、図３のフローチャートに基づき、油振対策によるソレノイド電流制御処理作用を説明する。

プライマリ圧Ppri又はセカンダリ圧Psecの油振が検知されないときは、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５→エンドへと進む。そして、ステップＳ５では、ディザOFFにし、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａに対して印加するベース電流指令値による電流波形が、PWM制御によるリップル電流波形にされる。

ディザをONにしたい運転シーンでないときは、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５→エンドへと進む。そして、ステップＳ５では、ディザOFFにし、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａに対して印加するベース電流指令値による電流波形が、PWM制御によるリップル電流波形にされる。

プライマリ圧Ppri又はセカンダリ圧Psecの油振が検知され、かつ、ディザをONにしたい運転シーンであるが、ディザをONにしてはいけない運転シーンであるときは、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５→エンドへと進む。そして、ステップＳ５では、ディザOFFにし、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａに対して印加するベース電流指令値による電流波形が、PWM制御によるリップル電流波形にされる。

一方、プライマリ圧Ppri又はセカンダリ圧Psecの油振が検知され、かつ、ディザをONにしたい運転シーンであり、かつ、ディザをONにしてもよい運転シーンであるときは、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ６へと進む。そして、ステップＳ６では、ディザをONにし、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａに対して印加するベース電流指令値による電流波形が、PWM制御によるリップル電流波形に、ディザ電流波形を重畳することで形成されるディザ作動波形にされる。

そして、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａに対して印加するベース電流指令値がディザ作動波形であるディザON中においては、ステップＳ６からステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９へと進む。ステップＳ９において、バッテリ電源電圧≧電圧閾値、又は、ベース電流指令値≦電流閾値であると判断された場合は、ステップＳ９からエンドへ進む。一方、ステップＳ９において、バッテリ電源電圧＜電圧閾値、かつ、ベース電流指令値＞電流閾値であると判断された場合は、ステップＳ９からステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、ディザ振幅がマップにより調整される。

ステップＳ１０にてディザ振幅のマップ調整があると、ステップＳ１０からステップＳ１１→ステップＳ１２へと進む。ステップＳ１２において、油温≦油温閾値、又は、バッテリ電源電圧≧電圧閾値、又は、ベース電流指令値≦電流閾値と判断された場合は、ステップＳ１２からエンドへ進む。ステップＳ１２において、油温＞油温閾値、かつ、バッテリ電源電圧＜電圧閾値、かつ、ベース電流指令値＞電流閾値と判断された場合は、ステップＳ１２からステップＳ１３→エンドへと進む。ステップＳ１３では、セカンダリ圧Psecの積分FB制御の下げ側積分操作量が停止される。

［油振対策によるソレノイド電流制御作用］
上記のように、油振検知条件と、ディザ要求運転シーン条件と、ディザOK運転シーン条件とが共に成立する場合に限り、ディザをONにし、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａに対してディザ作動波形を印加する油振対策が実行される。

即ち、油振検知条件が不成立であると、ディザ要求運転シーン条件とディザOK運転シーン条件が共に成立であっても、ディザOFFにされる。
ここで、「油振検知条件が不成立である」とは、プライマリ圧Ppriの差圧PRIPRS_AMP、及び、セカンダリ圧Psecの差圧SECPRS_AMPが、所定値未満であるとき、若しくは、差圧PRIPRS_AMP、又は、差圧SECPRS_AMPが、所定値以上であるが所定時間継続していないときをいう。

また、ディザ要求運転シーン条件が不成立であると、油振検知条件とディザOK運転シーン条件が共に成立であっても、ディザOFFにされる。
ここで、「ディザ要求運転シーン条件が不成立である」とは、
・Ｄレンジ低開度オートアップ走行中
・Ｄレンジコースト走行中又はＤレンジブレーキON中
・ドライバー操作による減速要求中（Ｌレンジ、Ｍレンジ、OD/OFF）
・停車中
による４つの運転パターンの何れのパターンにも該当しないときをいう。これらのパターンに該当するか否かの判断は、各種センサ等からの情報に基づいて行われる。

さらに、ディザOK運転シーン条件が不成立であると、油振検知条件とディザ要求運転シーン条件が共に成立であっても、ディザOFFにされる。
ここで、「ディザOK運転シーン条件が不成立である」とは、
・無段変速機CVTのメカLow＆メカHigh
・エンジン高回転数域
・バッテリ電圧が低電圧、かつ、変速機作動油温が高油温
による３つの運転パターンの何れかのパターンに該当するときをいう。これらのパターンに該当するか否かの判断は、各種センサ等からの情報に基づいて行われる。

加えて、油振検知条件、ディザ要求運転シーン条件、ディザOK運転シーン条件のうち、２つの条件が不成立、若しくは、３つの条件が不成立であると、１つの条件が不成立である場合と同様に、ディザOFFにされる。

次に、油振対策によるソレノイド電流制御による効果を確認するための実験結果について説明する。

図１１は、油振が発生する低バッテリ電圧で高油温での低開度オートアップのシーンにおいてディザ作動させない比較例での実験結果を示すタイミングチャートである。
この比較例の場合は、ディザOFFにし、各油圧制御弁５，６，７に印加するソレノイド電流（PL,PRI,SEC）の電流波形を、PWM制御によるリップル電流波形としている。
比較例の実験結果によると、ドライブシャフトトルク（＝ドラシャトルク）による油振ジャダーとして、領域Ａにおいて、0.1G超えの油振LUジャダーが発生し、領域Ｂにおいて、0.06G前後の油振ジャダーが発生した。さらに、各油圧（PL圧，PRI圧，SEC圧）の油振として、領域Ｃにおいて、振幅P-Pで1.5MPa級の油振が発生し、特に、PL圧はさらに大きな油振が発生した。

図１２は、油振が発生する低バッテリ電圧で高油温での低開度オートアップのシーンにおいてディザ作動させた実施例１での実験結果を示すタイミングチャートである。
この実施例１の場合は、ディザONにし、各油圧制御弁５，６，７に印加するソレノイド電流（PL,PRI,SEC）の電流波形を、PWM制御によるリップル電流波形にディザ電流を重畳したディザ作動波形としている。
実施例１の実験結果によると、ドライブシャフトトルク（＝ドラシャトルク）による油振ジャダーとして、領域Ｄにおいて、油振LUジャダーや油振ジャダーが消えた。さらに、各油圧（PL圧，PRI圧，SEC圧）の油振として、領域Ｅにおいて、油振が消えた。

つまり、油振の原因は、ソレノイド応答不良による油圧制御弁の位相遅れFB調圧にある。これに対し、PWM制御によるリップル電流波形に低周波ディザを入れることで、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド可動部を、静摩擦領域を超えて動摩擦領域で動かすことになる。この結果、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド可動部において摺動抵抗が無くなり油圧系の応答性が上がるというディザ効果が実験によって確認された。

［セカンダリ圧の積分FB制御作用］
上記のように、ディザON中、ステップＳ１２において、油温＞閾値、かつ、バッテリ電源電圧＜電圧閾値、かつ、ベース電流指令値＞電流閾値であると判断された場合は、ステップＳ１２からステップＳ１３へと進む。そして、ステップＳ１３では、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における下げ側の積分操作量が停止される。以下、図１３〜図１７に基づいて、セカンダリ圧Psecの積分FB制御作用を説明する。

まず、本発明者等が行った実機検証の結果、低電圧で高油温時に低周波ディザを重畳させると、高電流側で実電流中央値が、ベース電流指令値よりも下側にオフセットすることが明らかとなった。

つまり、図１３の矢印Ｆに囲まれた枠内特性に示すように、ベース電流指令値が高く、高電圧（例えば、13V以上）、低油温（例えば、50℃以下）の時には、実電流中央値がベース電流指令値に一致し、図１３の矢印Ｇに囲まれた枠内特性に示すように、ライン圧の最低圧を出している。しかし、図１４の矢印Ｈに囲まれた枠内特性に示すように、ベース電流指令値が高く、低電圧（例えば、10.0V以下）、高油温（例えば、100℃以上）の時には、実電流中央値がベース電流指令値より下側にオフセットする。そして、図１４の矢印Ｉに囲まれた枠内特性に示すように、指令油圧よりも実油圧が上がりライン圧PLの最低圧を出せない。

ベース電流指令値＆低電圧＆高油温時に実電流中央値がベース電流指令値より下側にオフセットする現象を分析すると、以下の要因によると考えられる。
(a)低電圧のとき、ディザ指令の上側はデューティ比が100%を超える領域になる。
(b)高油温のとき、ソレノイドコイルの抵抗が大きくなるため、同じ電源電圧値だと上限の実電流値が小さくなる。
このため、ディザ実電流波形が、図１５の矢印Ｊに示すライン以上となる上端側の実電流が出せず、その結果として、実電流中央値がベース電流指令値より下側にオフセットすることが判明した。

このオフセットを解決する手段として、実電流中央値がベース電流指令値より下側にオフセットする条件が成立するとき、ディザ振幅の上端側を出せるように、ディザ振幅を調整する制御を実行するようにした（ステップＳ１０）。

しかし、ディザ振幅の調整を行ったとしても、実電流中央値とベース電流指令値のオフセット量が小さく抑えられるだけで、オフセット量をゼロにすることはできない。勿論、ディザ振幅の調整を行わないと、実電流中央値とベース電流指令値のオフセット量が出たままになる。そして、このオフセット量（＝実電流中央値−ベース電流指令値）は、プライマリ圧Ppriやセカンダリ圧PsecをFB制御するときの油圧偏差（＝実油圧値−油圧指令値）となる。

そこで、ソレノイド７ａへの実電流値と電流指令値の電流偏差に対するセカンダリ圧Psecの積分FB制御に着目すると、目標とするセカンダリ圧Psecより実際のセカンダリ圧Psecが高くなってしまう場合においては、油圧偏差が時間の経過と共に積算されることで積分出力の誤差が溜まる。このため、アクセル踏み込み操作によりベース油圧指令値が増加したとき、積分出力の誤差影響によってセカンダリ圧Psecの実油圧がすぐに上昇せず、ベルトクランプ力が不足してベルト滑りを生じる可能性がある。

即ち、積分下げ側の停止が無い比較例において、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低下するディザON中にアクセル踏み込み操作が行われたときの作用を、図１６に示すタイミングチャートにより説明する。

積分下げ側の停止が無い場合、油圧偏差が残り始める時刻t1からアクセル踏み込み操作時刻t2までの区間では、図１６の矢印Ｐに示すように、ベース油圧指令値＜実油圧のために、セカンダリ圧Psecを下げようと積分出力は減少する。しかし、物理的な限界でセカンダリ圧Psecの実油圧が下がらないため、積分出力に誤差が溜まってゆく。

アクセル踏み込み操作時刻t2から時刻t3までの区間では、図１６の矢印Ｑに示すように、アクセル開度が増加するのに伴いベース油圧指令値も増加するが、時刻t1〜t2の間に溜まった積分出力の誤差の影響により、セカンダリ圧Psecの実油圧はすぐに変わらない。その後、積分制御作用によりセカンダリ圧Psecの実油圧は増加してゆくが、図１６の矢印Ｒに示すように、ベース油圧指令値に到達するまでに時間がかかる。
このため、図１６の矢印Ｓに示す領域が、セカンダリ圧Psecの実油圧が、ベース油圧指令値に対して不足する領域になり、矢印Ｓに示す領域において、ベルトクランプ力が不足してベルト滑りを生じる可能性がある。

これに対し、積分下げ側の停止がある実施例１においてディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低下するディザON中にアクセル踏み込み操作が行われたときの作用を、図１７に示すタイミングチャートにより説明する。

積分下げ側の停止がある場合、油圧偏差が残り始める時刻t1からアクセル踏み込み操作時刻t2までの区間では、図１７の矢印Ｔに示すように、ベース油圧指令値＜実油圧であるが、積分下げ側を停止しているため、積分出力に誤差が溜まらない。

アクセル踏み込み操作時刻t2から時刻t3までの区間では、図１７の矢印Ｕに示すように、アクセル開度が増加するのに伴いベース油圧指令値も増加する。しかし、時刻t1〜t2の間に積分出力の誤差が溜まらないため、セカンダリ圧Psecの実油圧がすぐにベース油圧指令値に到達する。
このため、図１６の矢印Ｓに示すベルトクランプ力が不足する領域が解消され、ベルト滑りが発生するのが防止される。

［セカンダリ圧の積分FB制御の特徴作用］
実施例１では、ベルト式無段変速機CVTの制御装置において、CVTコントローラ８は、セカンダリプーリ２へのセカンダリ圧Psecの制御を、油圧偏差に積分ゲインを掛け合わせた積分操作量により補償する積分FB制御とする。そして、ソレノイド５ａ，６ａ，７ａへ出力するベース電流指令値に対してディザ電流を付加するディザ作動の実行中、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、積分FB制御での積分操作量の下げ側出力を停止する。

即ち、ディザON中であって、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、セカンダリ圧Psecの積分FB制御を行うと、積分FB制御での積分操作量の下げ側出力を停止しているため、積分出力に誤差が溜まらない。その後、アクセル踏み込み操作が行われると、アクセル開度が増加するのに伴いベース油圧指令値も増加するが、積分出力の誤差が溜まらないため、セカンダリ圧Psecの実油圧がすぐにベース油圧指令値に到達する。従って、ディザ作動中であってディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、油振を低減しつつ、アクセル踏み込み操作の介入によるベルト滑りが防止される。

実施例１では、CVTコントローラ８は、ベルト式無段変速機CVTの変速機作動油の油温が閾値より高いとき、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する。

即ち、変速機作動油の油温が高いときには、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低下（下側オフセット）することがある。従って、変速機作動油の油温が高いとき、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における積分操作量の下げ側出力が停止される。

実施例１では、CVTコントローラ８は、バッテリ電源電圧が閾値より低いとき、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する。

即ち、バッテリ電源電圧が低いときは、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低下（下側オフセット）することがある。従って、バッテリ電源電圧が低いとき、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における積分操作量の下げ側出力が停止される。

実施例１では、CVTコントローラ８は、ベース電流指令値が高いとき、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する。

即ち、ベース電流指令値が高いときは、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低下（下側オフセット）することがある。従って、ベース電流指令値が高いとき、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における積分操作量の下げ側出力が停止される。

実施例１では、CVTコントローラ８は、油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａへのベース電流指令値を、PWM制御によるリップル電流波形とする。ディザ電流を、リップル電流よりも低周波数の矩形電流によるディザ電流波形とする。そして、リップル電流波形にディザ電流波形を重畳したディザ作動波形を、ディザ作動によりソレノイド５ａ，６ａ，７ａへ印加する電流波形とする。

即ち、ディザ作動でソレノイド５ａ，６ａ，７ａへ印加する電流波形が、リップル電流波形にディザ電流波形を重畳したディザ作動波形とされる。このため、ディザ電流波形の重畳により、各油圧制御弁５，６，７のソレノイド可動部を、静摩擦領域を超えて動摩擦領域で動かす作用を示す。このため、ディザ作動時に各油圧制御弁５，６，７のソレノイド可動部において摺動抵抗が無くなって油圧系の応答性が上がり、油振を有効に抑えるディザ効果が得られる。

次に、効果を説明する。
実施例１におけるベルト式無段変速機CVTの制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 無段変速機（ベルト式無段変速機CVT）は、ベルト３が掛け渡されたプライマリプーリ１とセカンダリプーリ２へのプーリ油圧を制御する油圧制御弁５，６，７を備える。
制御装置は、プライマリプーリ１とセカンダリプーリ２へのプーリ油圧指令値に基づいて、油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａへ出力するベース電流指令値を設定するコントローラ（CVTコントローラ８）を備える。
この無段変速機（ベルト式無段変速機CVT）の制御装置において、コントローラ（CVTコントローラ８）は、セカンダリプーリへのセカンダリ圧の制御を、油圧偏差に積分ゲインを掛け合わせた積分操作量により補償する積分FB制御とする。
ソレノイド５ａ，６ａ，７ａへ出力するベース電流指令値に対してディザ電流を付加するディザ作動の実行中、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、積分FB制御での積分操作量の下げ側出力を停止する（図２）。
このため、ディザ作動中であってディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、油振を低減しつつ、アクセル踏み込み操作の介入によるベルト滑りを防止することができる。

(2) コントローラ（CVTコントローラ８）は、無段変速機（ベルト式無段変速機CVT）の変速機作動油の油温が閾値より高いとき、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する（図１０）。
このため、(1)の効果に加え、変速機作動油の油温が高いとき、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止することができる。

(3) コントローラ（CVTコントローラ８）は、電源電圧（バッテリ電源電圧）が閾値より低いとき、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する（図１０）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、電源電圧（バッテリ電源電圧）が低いとき、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止することができる。

(4) コントローラ（CVTコントローラ８）は、ベース電流指令値が閾値より高いとき、ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する（図１０）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、ベース電流指令値が高いとき、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止することができる。

(5) コントローラ（CVTコントローラ８）は、油圧制御弁５，６，７のソレノイド５ａ，６ａ，７ａへのベース電流指令値を、パルス幅変調制御（PWM制御）によるリップル電流波形とする。ディザ電流を、リップル電流よりも低周波数の矩形電流によるディザ電流波形とする。そして、リップル電流波形にディザ電流波形を重畳したディザ作動波形を、ディザ作動によりソレノイド５ａ，６ａ，７ａへ印加する電流波形とする（図７）。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、ディザ作動時に各油圧制御弁５，６，７のソレノイド可動部において摺動抵抗が無くなって油圧系の応答性が上がり、油振を有効に抑えるディザ効果を得ることができる。

以上、本発明の無段変速機の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、油温が油温閾値よりも低く、かつ、バッテリ電源電圧が電圧閾値よりも低く、かつ、ベース電流指令値が電流閾値よりも高い運転点の領域を、セカンダリ圧Psecの積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止する例を示した。しかし、油温のみをパラメータとし、油温が油温閾値よりも低いとき、セカンダリ圧の積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止する例としても良い。バッテリ電源電圧のみをパラメータとし、バッテリ電源電圧が電圧閾値よりも低いとき、セカンダリ圧の積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止する例としても良い。又、ベース電流指令値のみをパラメータとし、ベース電流指令値が電流閾値よりも高いとき、セカンダリ圧の積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止する例としても良い。

実施例１では、油温条件とバッテリ電源電圧条件とベース電流指令値条件によりセカンダリ圧の積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止する例を示した。しかし、ディザ作動の実行中、ディザ電流の実電流中央値とベース電流指令値の差を演算し、差の絶対値が所定値以上大きいとき、セカンダリ圧の積分FB制御における積分操作量の下げ側出力を停止する例としても良い。

実施例１では、本発明の無段変速機の制御装置を、エンジン車やハイブリッド車等のエンジン搭載車に適用する例を示した。しかし、本発明の無段変速機の制御装置は、油圧制御による無段変速機を搭載する車両であれば、電気自動車や燃料電池車等に対しても適用することができる。

CVT ベルト式無段変速機
１ プライマリプーリ
２ セカンダリプーリ
３ ベルト
４ オイルポンプ
５ プレッシャレギュレータ弁（油圧制御弁）
５ａ ソレノイド
６ プライマリ圧変速弁（油圧制御弁）
６ａ ソレノイド
７ セカンダリ圧変速弁（油圧制御弁）
７ａ ソレノイド
８ CVTコントローラ（コントローラ）

Claims (5)

1. ベルトが掛け渡されたプライマリプーリとセカンダリプーリへのプーリ油圧を制御する油圧制御弁と、
   前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリへのプーリ油圧指令値に基づいて、前記油圧制御弁のソレノイドへ出力するベース電流指令値を設定するコントローラと、
   を備える無段変速機の制御装置において、
   前記コントローラは、前記セカンダリプーリへのセカンダリ圧の制御を、油圧偏差に積分ゲインを掛け合わせた積分操作量により補償する積分フィードバック制御とし、
   前記ソレノイドへ出力するベース電流指令値に対してディザ電流を付加するディザ作動の実行中、前記ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いとき、前記積分フィードバック制御での積分操作量の下げ側出力を停止する
   ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載された無段変速機の制御装置において、
   前記コントローラは、前記無段変速機の変速機作動油の油温が閾値より高いとき、前記ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する
   ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された無段変速機の制御装置において、
   前記コントローラは、電源電圧が閾値より低いとき、前記ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する
   ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
4. 請求項１から請求項３までの何れか一項に記載された無段変速機の制御装置において、
   前記コントローラは、前記ベース電流指令値が閾値より高いとき、前記ディザ電流の実電流中央値がベース電流指令値より低いときと判断する
   ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
5. 請求項１から請求項４までの何れか一項に記載された無段変速機の制御装置において、
   前記コントローラは、前記油圧制御弁のソレノイドへのベース電流指令値を、パルス幅変調制御によるリップル電流波形とし、前記ディザ電流を、前記リップル電流よりも低周波数の矩形電流によるディザ電流波形とし、前記リップル電流波形に前記ディザ電流波形を重畳したディザ作動波形を、前記ディザ作動によりソレノイドへ印加する電流波形とする
   ことを特徴とする無段変速機の制御装置。