JP2020186799A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速機と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材の振動に起因したしゃくりを抑制する。【解決手段】油圧振動が発生しているときにしゃくりが発生し易い状況である場合には、その油圧振動においてＤ／Ｓ振動と同じ周波数における油圧振動成分ＩＤｐdsと同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐdscをセカンダリ圧Ｐoutに重畳した指示油圧が出力されるので、Ｄ／Ｓ振動によって励起された油圧振動が、意図的に作り出された油圧振動によって相殺され易くされる。よって、Ｄ／Ｓ振動に起因したしゃくりを抑制することができる。このことは、ドライバビリティの向上に寄与する。【選択図】図３

Description

本発明は、ベルト式の無段変速機を備えた車両の制御装置に関するものである。

動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に、各々油圧アクチュエータに作動油圧が供給されることによって固定シーブと可動シーブとの間の溝幅が変更させられるプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられた伝動ベルトとを有する無段変速機を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された無段変速機の制御装置がそれである。この特許文献１には、ベルトの加振力周波数と弦共振周波数とを各々算出すること、それらの周波数が近接している場合、その近接している周波数における油圧振動成分と同振幅で逆位相の振動波形による指示油圧を作成し、そのとき演算されているセカンダリ圧を得る指令に上記指示油圧を得る指令を重畳した指令を出力してセカンダリプーリを加振すること、これによりベルトの弦振動がセカンダリプーリに与えられた振動により相殺されてベルトの弦振動が抑制されることが開示されている。

特開２０１４−１８５６６７号公報

ところで、無段変速機と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材例えばドライブシャフトの振動であるＤ／Ｓ振動が無段変速機側に伝達されることで油圧振動が励起されることがある。励起された油圧振動によって無段変速機の変速比の変動が生じ、この変動（又は油圧振動）とＤ／Ｓ振動とが共振することによって、加減速に伴い車両が何度も前後に振動を繰り返す現象であるしゃくりが発生する場合がある。しかしながら、弦共振周波数における油圧振動成分と同振幅で逆位相の油圧振動成分をプーリに供給する作動油圧に重畳しても、Ｄ／Ｓ振動と油圧振動との共振によって発生するしゃくり、すなわちＤ／Ｓ振動に起因したしゃくりを抑制することができない可能性がある。このしゃくりは、ドライバビリティの悪化につながるおそれがある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、無段変速機と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材の振動に起因したしゃくりを抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に、各々油圧アクチュエータに作動油圧が供給されることによって固定シーブと可動シーブとの間の溝幅が変更させられるプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられた伝動ベルトとを有する無段変速機を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記作動油圧の変動幅が所定変動幅以上となる油圧振動が発生しているときに、前記無段変速機と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材上のトルクが負トルクから正トルクへ変化し且つ前記回転部材の回転変動幅が所定回転変動幅以上である場合には、前記油圧振動において前記回転部材の回転変動と同じ周波数における油圧振動成分と同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分を、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリのうちの何れか一方の前記油圧アクチュエータに供給される前記作動油圧に重畳した指示油圧を出力する油圧制御部を、含むことにある。

前記第１の発明によれば、無段変速機と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材上のトルクが負トルクから正トルクへ変化し且つその回転部材の回転変動幅が所定回転変動幅以上であるときはしゃくりが発生し易い状況であることに対して、油圧振動が発生しているときにしゃくりが発生し易い状況である場合には、その油圧振動においてその回転部材の回転変動と同じ周波数における油圧振動成分と同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分を、何れかのプーリのアクチュエータに供給される作動油圧に重畳した指示油圧が出力されるので、その回転部材の振動によって励起された油圧振動が、意図的に作り出された油圧振動によって相殺され易くされる。よって、無段変速機と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材の振動に起因したしゃくりを抑制することができる。このことは、ドライバビリティの向上に寄与する。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 無段変速機などに関わる作動を制御する油圧システムの一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちＤ／Ｓ振動に起因したしゃくりを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。

本発明の実施形態において、前記車両は前記油圧アクチュエータに供給される作動油圧としてのプーリ油圧を制御する油圧制御回路を備える。この油圧制御回路は、例えば前記油圧アクチュエータへの作動油の流量を制御することにより結果的にプーリ油圧を生じるように構成されても良い。このような油圧制御回路により、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリにおける各推力（＝プーリ油圧×受圧面積）が各々制御されることで、前記伝動ベルトの滑りを防止しつつ目標の変速が実現されるように変速制御が実行される。前記伝動ベルトは、無端環状のフープと、そのフープに沿って厚さ方向に多数連ねられた厚肉板片状のブロックであるエレメントとを有する無端環状の圧縮式の伝動ベルト、又は、交互に重ねられたリンクプレートの端部が連結ピンによって相互に連結された無端環状のリンクチェーンを構成する引張式の伝動ベルトなどである。広義には、ベルト式の無段変速機の概念にチェーン式の無段変速機を含む。

また、前記無段変速機などにおける変速比は、「入力側の回転部材の回転速度／出力側の回転部材の回転速度」である。例えば、前記無段変速機の変速比は、「プライマリプーリの回転速度／セカンダリプーリの回転速度」である。変速比におけるハイ側は、変速比が小さくなる側である高車速側である。変速比におけるロー側は、変速比が大きくなる側である低車速側である。例えば、最ロー側変速比は、最も低車速側となる最低車速側の変速比であり、変速比が最も大きな値となる最大変速比である。

また、前記動力源は、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジンである。又、前記車両は、前記動力源として、このエンジンに加えて、又は、このエンジンに替えて、回転機等を備えていても良い。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。

動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース１８内において、エンジン１２に連結された流体式伝動装置としての公知のトルクコンバータ２０、トルクコンバータ２０に連結されたタービン軸２２、タービン軸２２に連結された前後進切替装置２４、前後進切替装置２４に連結された入力軸２６、入力軸２６に連結されたベルト式の無段変速機２８、無段変速機２８に連結された出力軸３０、減速ギヤ機構３２、ディファレンシャルギヤ３４等を備えている。又、動力伝達装置１６は、ディファレンシャルギヤ３４に連結された左右のドライブシャフト３６等を備えている。動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力は、トルクコンバータ２０、前後進切替装置２４、無段変速機２８、減速ギヤ機構３２、ディファレンシャルギヤ３４、及びドライブシャフト３６等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。

エンジン１２は、車両１０の走行用の動力源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置９０によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置などが制御されることにより、エンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

トルクコンバータ２０は、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０ｐ、及びタービン軸２２に連結されたタービン翼車２０ｔを備えている。又、トルクコンバータ２０には、ポンプ翼車２０ｐ及びタービン翼車２０ｔの間すなわちトルクコンバータ２０の入出力回転部材間を直結可能な公知のロックアップクラッチＬＵが設けられている。

動力伝達装置１６は、ポンプ翼車２０ｐに連結された機械式のオイルポンプ３８を備えている。オイルポンプ３８は、エンジン１２により回転駆動されることにより、無段変速機２８を変速制御したり、無段変速機２８におけるベルト挟圧力を発生させたり、後述する前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１の各々の係合状態や解放状態などの作動状態を切り替えたり、ロックアップクラッチＬＵの作動状態を切り替えたりする為の作動油圧の元圧を生成する作動油を、車両１０に備えられた油圧制御回路４０へ供給する。

前後進切替装置２４は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置２４ｐ、前進用クラッチＣ１、及び後進用ブレーキＢ１を備えている。遊星歯車装置２４ｐは、サンギヤ２４ｓ、キャリア２４ｃ、及びリングギヤ２４ｒの３つの回転要素を有する差動機構である。サンギヤ２４ｓは、タービン軸２２に連結されている。キャリア２４ｃは、入力軸２６に連結されている。リングギヤ２４ｒは、後進用ブレーキＢ１を介してケース１８に選択的に連結される。キャリア２４ｃとサンギヤ２４ｓとは、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結される。前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１は何れも、各々の油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる公知の油圧式の湿式の摩擦係合装置である。前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１は、各々、油圧制御回路４０により調圧された作動油圧である制御圧が油圧アクチュエータへ供給されることにより作動状態が切り替えられる。前後進切替装置２４では、前進用クラッチＣ１が係合されると共に後進用ブレーキＢ１が解放されると、動力伝達装置１６において前進用の動力伝達経路が形成される。又、後進用ブレーキＢ１が係合されると共に前進用クラッチＣ１が解放されると、動力伝達装置１６において後進用の動力伝達経路が形成される。又、前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１が共に解放されると、動力伝達装置１６は動力伝達が不能なニュートラル状態とされる。

無段変速機２８は、入力軸２６に連結された有効径が可変のプライマリプーリ５０と、出力軸３０に連結された有効径が可変のセカンダリプーリ５２と、それら各プーリ５０，５２に巻き掛けられた伝達要素としての伝動ベルト５４とを備えている。無段変速機２８は、各プーリ５０，５２と伝動ベルト５４との間の摩擦力を介して動力伝達が行われ、エンジン１２の動力を駆動輪１４側へ伝達する。このように、無段変速機２８は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する。前記摩擦力は、各プーリ５０，５２が伝動ベルト５４を挟む圧力である挟圧力も同意であり、ベルト挟圧力ともいう。このベルト挟圧力は、無段変速機２８における伝動ベルト５４のトルク容量であるベルトトルク容量Ｔcvtである。

プライマリプーリ５０は、入力軸２６に連結された固定シーブ５０ａと、固定シーブ５０ａに対して入力軸２６の軸心回りの相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ５０ｂと、可動シーブ５０ｂに対してプライマリ推力Ｗinを付与するアクチュエータとしての油圧アクチュエータ５０ｃとを備えている。プライマリ推力Ｗinは、固定シーブ５０ａと可動シーブ５０ｂとの間のＶ溝幅を変更する為のプライマリプーリ５０の推力（＝プライマリ圧Ｐin×受圧面積）である。つまり、プライマリ推力Ｗinは、油圧アクチュエータ５０ｃによって付与される伝動ベルト５４を挟圧するプライマリプーリ５０の推力である。プライマリ圧Ｐinは、油圧制御回路４０によって油圧アクチュエータ５０ｃへ供給される作動油圧であり、プライマリ推力Ｗinを生じさせるプーリ油圧である。又、セカンダリプーリ５２は、出力軸３０に連結された固定シーブ５２ａと、固定シーブ５２ａに対して出力軸３０の軸心回りの相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に設けられた可動シーブ５２ｂと、可動シーブ５２ｂに対してセカンダリ推力Ｗoutを付与するアクチュエータとしての油圧アクチュエータ５２ｃとを備えている。セカンダリ推力Ｗoutは、固定シーブ５２ａと可動シーブ５２ｂとの間のＶ溝幅を変更する為のセカンダリプーリ５２の推力（＝セカンダリ圧Ｐout×受圧面積）である。つまり、セカンダリ推力Ｗoutは、油圧アクチュエータ５２ｃによって付与される伝動ベルト５４を挟圧するセカンダリプーリ５２の推力である。セカンダリ圧Ｐoutは、油圧制御回路４０によって油圧アクチュエータ５２ｃへ供給される作動油圧であり、セカンダリ推力Ｗoutを生じさせるプーリ油圧である。

無段変速機２８では、後述する電子制御装置９０により駆動される油圧制御回路４０によってプライマリ圧Ｐin及びセカンダリ圧Ｐoutが各々調圧制御されることにより、プライマリ推力Ｗin及びセカンダリ推力Ｗoutが各々制御される。これにより、無段変速機２８では、各プーリ５０，５２のＶ溝幅が変化して伝動ベルト５４の掛かり径（＝有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout）が変化させられると共に、伝動ベルト５４が滑りを生じないようにベルト挟圧力が制御される。つまり、プライマリ推力Ｗin及びセカンダリ推力Ｗoutが各々制御されることで、各プーリ５０，５２と伝動ベルト５４との間での滑りであるベルト滑りが防止されつつ無段変速機２８の変速比γが目標変速比γtgtとされる。尚、入力軸回転速度Ｎinは、入力軸２６の回転速度であり、プライマリプーリ５０の回転速度と同意である。又、出力軸回転速度Ｎoutは、出力軸３０の回転速度であり、セカンダリプーリ５２の回転速度と同意である。

無段変速機２８では、プライマリ圧Ｐinが高められると、プライマリプーリ５０のＶ溝幅が狭くされて変速比γが小さくされる。変速比γが小さくされることは、無段変速機２８がアップシフトされることである。一方で、無段変速機２８では、プライマリ圧Ｐinが低められると、プライマリプーリ５０のＶ溝幅が広くされて変速比γが大きくされる。変速比γが大きくされることは、無段変速機２８がダウンシフトされることである。尚、無段変速機２８では、プライマリ推力Ｗinとセカンダリ推力Ｗoutとによりベルト滑りが防止されつつ、プライマリ推力Ｗinとセカンダリ推力Ｗoutとの相互関係にて目標変速比γtgtが実現されるものであり、一方の推力のみで目標の変速が実現されるものではない。プライマリ圧Ｐinとセカンダリ圧Ｐoutとの相互関係で、プライマリ推力Ｗinとセカンダリ推力Ｗoutとの比の値である推力比τ（＝Ｗout／Ｗin）が変更されることにより無段変速機２８の変速比γが変更される。推力比τは、セカンダリ推力Ｗoutのプライマリ推力Ｗinに対する比の値である。例えば、推力比τが大きくされる程、変速比γが大きくされる、すなわち無段変速機２８はダウンシフトされる。

車両１０は、エンジン１２、無段変速機２８などの制御に関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置９０を備えている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置９０は、エンジン１２の出力制御、無段変速機２８の変速制御やベルト挟圧力制御、係合装置（Ｃ１，Ｂ１，ＬＵ）の各々の作動状態を切り替える油圧制御等を実行する。電子制御装置９０は、必要に応じてエンジン制御用、油圧制御用等に分けて構成される。

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ６０、タービン回転速度センサ６２、入力回転速度センサ６４、出力回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、スロットル弁開度センサ６９など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、タービン軸２２の回転速度であるタービン回転速度Ｎt、入力軸回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎout、アクセル開度pap、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度tapなど）が、それぞれ供給される。アクセル開度papは、運転者の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量であり、車両１０に備えられた例えばアクセルペダルなどのアクセル操作部材の操作量すなわちアクセル操作量である。アクセル開度papは、車両１０に対する運転者の出力要求量でもある。運転者の加速操作量としては、アクセル開度papの他に、スロットル弁開度tapなどを用いることもできる。

又、電子制御装置９０からは、車両１０に備えられた各種装置（例えばエンジン１２、油圧制御回路４０など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、無段変速機２８の変速やベルト挟圧力等を制御する為のＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvt、前進用クラッチＣ１や後進用ブレーキＢ１の各々の作動状態を制御する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcb、ロックアップクラッチＬＵの作動状態を制御する為のＬＵ油圧制御指令信号Ｓluなど）が、それぞれ出力される。

図２は、車両１０に備えられた、無段変速機２８、ロックアップクラッチＬＵ、前進用クラッチＣ１、及び後進用ブレーキＢ１に関わる作動を制御する油圧システム７０の一例を示す図である。図２において、油圧システム７０は、油圧制御回路４０、オイルポンプ３８、オイルパン７２、ストレーナ７４、吐出油路７６などを備えている。

オイルポンプ３８は、ケース１８の下部に設けられたオイルパン７２に還流した作動油を、ストレーナ７４から吸い上げて吐出油路７６へ吐出する。吐出油路７６は、油圧制御回路４０内の油路、例えばライン圧ＰＬが流通するライン圧油路７８に連結されている。

油圧制御回路４０は、オイルポンプ３８から吐出される作動油を用いてライン圧ＰＬを調圧するレギュレータ弁８０、ライン圧ＰＬを元圧として無段変速機２８の変速作動及びベルト挟圧力を制御するＣＶＴ油圧制御系８２、ライン圧ＰＬを元圧としてロックアップクラッチＬＵの作動状態を制御するＬＵ油圧制御系８４、ライン圧ＰＬを元圧として前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１の各作動状態を制御するＣ１／Ｂ１油圧制御系８６などを備えている。

ＣＶＴ油圧制御系８２は、例えば油圧アクチュエータ５０ｃへ供給するプライマリ圧Ｐinを調圧するコントロール弁やそのコントロール弁を作動させる電磁弁、油圧アクチュエータ５２ｃへ供給するセカンダリ圧Ｐoutを調圧するコントロール弁やそのコントロール弁を作動させる電磁弁等を備えている。ＬＵ油圧制御系８４は、例えばロックアップクラッチＬＵの作動状態を切り替える為の切替弁、ロックアップクラッチＬＵへ供給するＬＵクラッチ圧Ｐluを調圧するコントロール弁、それらの切替弁及びコントロール弁を作動させる１つ又は複数の電磁弁等を備えている。Ｃ１／Ｂ１油圧制御系８６は、例えば前進用クラッチＣ１へ供給するＣ１クラッチ圧Ｐc1を調圧制御して出力する電磁弁、後進用ブレーキＢ１へ供給するＢ１ブレーキ圧Ｐb1を調圧制御して出力する電磁弁等を備えている。

ＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvtは、例えばＣＶＴ油圧制御系８２が備える電磁弁等を駆動する為の指令信号である。電子制御装置９０は、無段変速機２８の目標の変速作動及び目標のベルト挟圧力を得る為の、プライマリ圧Ｐin及びセカンダリ圧Ｐoutの各々の値に対応する油圧指示値である指示油圧を設定し、それらの指示油圧に応じた駆動電流又は駆動電圧をＣＶＴ油圧制御系８２の電磁弁等へ出力する。ＬＵ油圧制御系８４が備える電磁弁等を駆動する為の指令信号であるＬＵ油圧制御指令信号Ｓlu、及びＣ１／Ｂ１油圧制御系８６が備える電磁弁等を駆動する為の指令信号であるＣＢ油圧制御指令信号Ｓcbについても同様である。

図１に戻り、電子制御装置９０は、車両１０における各種制御を実現する為に、エンジン制御手段すなわちエンジン制御部９２、及び油圧制御手段すなわち油圧制御部９４を備えている。

エンジン制御部９２は、要求されたエンジントルクＴeが得られるようにエンジン１２を制御する。具体的には、エンジン制御部９２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル開度pap及び車速Ｖを適用することで要求駆動トルクＴddemを算出する。エンジン制御部９２は、無段変速機２８の変速比γ等を考慮して、その要求駆動トルクＴddemを実現するエンジントルクＴeが得られるようにエンジン１２を制御するエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン１２へ出力する。

油圧制御部９４は、無段変速機２８のベルト滑りが発生しないようにしつつ無段変速機２８の目標変速比γtgtを達成するように、無段変速機２８の変速比γ及びベルト挟圧力を制御する。具体的には、油圧制御部９４は、予め定められた関係である例えば変速マップやベルト挟圧力マップにアクセル開度pap及び車速Ｖを適用することで、無段変速機２８のベルト滑りが発生しないようにしつつエンジン１２の動作点が所定の最適ライン例えばエンジン最適燃費線上となる無段変速機２８の目標変速比γtgtを達成する為の目標プライマリ推力Ｗintgt及び目標セカンダリ推力Ｗouttgtを算出する。油圧制御部９４は、目標プライマリ推力Ｗintgt及び目標セカンダリ推力Ｗouttgtを実現する目標プライマリ圧Ｐintgt及び目標セカンダリ圧Ｐouttgtが得られるように、プライマリ圧Ｐin及びセカンダリ圧Ｐoutを制御するＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvtを油圧制御回路４０へ出力する。

ここで、伝動ベルト５４（特にはエレメント又は連結ピン）がプーリ５０，５２に接触する周期に対応した周波数である噛み込み周波数すなわちベルト加振力周波数と、伝動ベルト５４の弦共振周波数とが一致又は近接していると、ドライバビリティを悪化させる程の大きな弦振動やノイズが発生するおそれがある。弦振動は、伝動ベルト５４がプーリ５０，５２に巻き掛けられていない部分である弦部の振動である。弦振動は、セカンダリ圧Ｐoutなどが変動する現象である油圧振動を誘発する。ここでの作動油圧の変動は、無段変速機２８の目標の変速作動及び目標のベルト挟圧力を得る為の変化分を除いた変動である。尚、油圧振動は、弦振動によって誘発されること以外に、例えばコントロール弁の作動や電磁弁の作動に伴って作動油圧自身が振動することもある。

弦振動の発生に対して、電子制御装置９０は、作動油圧例えばセカンダリ圧Ｐoutの変動幅が所定変動幅以上となる油圧振動が発生している場合には、その油圧振動において弦共振周波数又は噛み込み周波数における油圧振動成分と同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分をセカンダリ圧Ｐoutに重畳した指示油圧を出力して、弦振動を抑制する。前記所定変動幅は、例えば抑制する必要がある程の大きな油圧変動であることを判断する為の予め定められた閾値である。本実施例では、セカンダリ圧Ｐoutの変動幅が所定変動幅以上となる油圧振動を過大油圧振動と称する。

ところで、ドライブシャフト３６の回転変動すなわちドライブシャフト３６の振動であるＤ／Ｓ振動が無段変速機２８側に伝達されることで油圧振動が励起されることがある。この励起された油圧振動とＤ／Ｓ振動とが共振することによってしゃくりが発生する場合がある。Ｄ／Ｓ振動の周波数と弦共振周波数とが一致又は近接していないときは、過大油圧振動において弦共振周波数における油圧振動成分と同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分をセカンダリ圧Ｐoutに重畳しても、Ｄ／Ｓ振動に起因したしゃくりを抑制することができない可能性がある。ドライブシャフト３６は、無段変速機２８と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材の一例である。

しゃくりの発生に対して、電子制御装置９０は、過大油圧振動が発生している場合には、その過大油圧振動においてＤ／Ｓ振動と同じ周波数における油圧振動成分と同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分をセカンダリ圧Ｐoutに重畳した指示油圧を出力して、しゃくりを抑制する。

具体的には、電子制御装置９０は、上述したようなしゃくりを抑制するという制御機能を実現する為に、更に、状態判定手段すなわち状態判定部９６を備えている。

状態判定部９６は、例えば無段変速機２８の実際の変速比γを所定のアルゴリズムで解析し、解析したデータに基づいて無段変速機２８の変速比γの変動幅が所定変速比変動幅以上となる大きな変速比γの変動が発生しているか否かを判定する。前記所定変速比変動幅は、例えば抑制する必要がある程の大きな変速比γの変動であることを判断する為の予め定められた閾値である。ここでの変速比γの変動は、無段変速機２８の目標変速比γtgtとする為の変化分を除いた変動である。油圧振動に伴って変速比γも変動するので、無段変速機２８の大きな変速比γの変動が発生しているか否かを判定することは、過大油圧振動が発生しているか否かを判定することと同意である。

状態判定部９６は、過大油圧振動が発生していると判定した場合には、しゃくりの発生条件が成立したか否かを判定する。しゃくりの発生条件が成立したか否かを判定することは、しゃくりが発生し易い状況であるか否かを判定することと同意である。ドライブシャフト３６上のトルクであるＤ／ＳトルクＴdsが負トルクから正トルクへ変化し且つドライブシャフト３６の回転変動幅が所定回転変動幅以上であるときは、しゃくりが発生し易い状況であると考えられる。Ｄ／ＳトルクＴdsの負トルクは車両１０が被駆動状態となるトルクであり、Ｄ／ＳトルクＴdsの正トルクは車両１０が駆動状態となるトルクである。

具体的には、状態判定部９６は、Ｄ／ＳトルクＴds（＝Ｔees×ｔ×γ×ｉ）がゼロ［Ｎｍ］を通過して変化するか否か、特にはＤ／ＳトルクＴdsが負トルクから正トルクへ変化したか否かを判定する。上記Ｄ／ＳトルクＴdsの算出式における「Ｔees」はエンジントルクＴeの推定値であり、「ｔ」はトルクコンバータ２０のトルク比（＝タービントルク／ポンプトルク）であり、「γ」は無段変速機２８の変速比であり、「ｉ」は出力軸３０からドライブシャフト３６までの動力伝達経路における減速ギヤ機構３２等の減速比である。状態判定部９６は、予め定められた関係である例えばエンジントルクマップにエンジン回転速度Ｎeとスロットル弁開度tapを適用することでエンジントルクＴeの推定値Ｔeesを算出する。トルク比ｔは、トルクコンバータ２０の速度比ｅ（＝タービン回転速度Ｎt／ポンプ回転速度（＝エンジン回転速度Ｎe））の関数であり、状態判定部９６は、速度比ｅとトルク比ｔとの予め定められた関係に実際の速度比ｅを適用することでトルク比ｔを算出する。又、状態判定部９６は、ドライブシャフト３６の回転変動幅が所定回転変動幅以上となる大きなＤ／Ｓ振動が発生しているか否か、すなわちＤ／Ｓ振動が大きいか否かを判定する。状態判定部９６は、例えば出力軸回転速度Ｎoutの変動幅が所定出力回転変動幅以上であるか否かに基づいて、ドライブシャフト３６の回転変動幅が所定回転変動幅以上であるか否かを判定する。状態判定部９６は、例えば出力軸回転速度Ｎoutを所定のアルゴリズムで解析し、解析したデータに基づいて出力軸回転速度Ｎoutの変動幅が所定出力回転変動幅以上であるか否かを判定する。前記所定回転変動幅や所定出力回転変動幅は、例えばしゃくりが発生し易い状況であることを判断する為の予め定められた閾値である。ここでのドライブシャフト３６の回転変動や出力軸回転速度Ｎoutの変動は、例えば車速Ｖの変化分を除いた変動である。

状態判定部９６は、Ｄ／ＳトルクＴdsがゼロ［Ｎｍ］を通過して変化するか否かを判定し、且つ、Ｄ／Ｓ振動が大きいか否かを判定することで、しゃくりの発生条件が成立したか否かを判定する。状態判定部９６は、Ｄ／ＳトルクＴdsが負トルクから正トルクへ変化し且つドライブシャフト３６の回転変動幅が所定回転変動幅以上であると判定した場合には、しゃくりの発生条件が成立したと判定する、すなわちしゃくりが発生し易い状況であると判定する。

油圧制御部９４は、状態判定部９６により過大油圧振動が発生していると判定されたときに、状態判定部９６によりしゃくりが発生し易い状況であると判定された場合には、過大油圧振動においてＤ／Ｓ振動と同じ周波数における油圧振動成分ＩＤｐdsと同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐdscをセカンダリ圧Ｐoutに重畳した指示油圧となるＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvtを油圧制御回路４０へ出力する。又、油圧制御部９４は、状態判定部９６により過大油圧振動が発生していると判定された場合には、過大油圧振動において弦共振周波数又は噛み込み周波数における油圧振動成分ＩＤｐcvtと同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐcvtcをセカンダリ圧Ｐoutに重畳した指示油圧となるＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvtを油圧制御回路４０へ出力する。

具体的には、油圧制御部９４は、例えば出力軸回転速度Ｎoutを所定のアルゴリズムで解析し、解析したデータに基づいて出力軸回転速度Ｎoutの変動における周波数を算出する。油圧制御部９４は、出力軸回転速度Ｎoutの変動における周波数を、Ｄ／Ｓ振動の周波数とする。油圧制御部９４は、無段変速機２８の実際の変速比γを所定のアルゴリズムで解析し、解析したデータに基づいて無段変速機２８の変速比γの変動においてＤ／Ｓ振動と同じ周波数における変速比γの変動成分ＩＤγdsと同振幅且つ逆位相となる変速比γの変動成分ＩＤγdscを作成する。油圧制御部９４は、変速比γの変動成分ＩＤγと油圧振動成分ＩＤｐとの相関が予め定められた関係に上記作成した同振幅で逆位相となる変速比γの変動成分ＩＤγdscを適用することで、同振幅で逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐdscを作成する。油圧制御部９４は、無段変速機２８のベルト滑りが発生しないようにしつつ無段変速機２８の目標変速比γtgtを達成する為の目標セカンダリ圧Ｐouttgtに上記作成した油圧振動成分ＩＤｐdscを重畳した指示油圧を作成し、その指示油圧となるＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvtを油圧制御回路４０へ出力する。尚、目標セカンダリ圧Ｐouttgtに油圧振動成分ＩＤｐdscを重畳した指示油圧においても、無段変速機２８のベルト滑りが発生しないように目標セカンダリ圧Ｐouttgtに一定値が加算されても良い。

又、油圧制御部９４は、噛み込み周波数（＝Ｎin×Ａ）を算出する。上記噛み込み周波数の算出式における「Ｎin」は入力軸回転速度すなわちプライマリプーリ５０の回転速度であり、「Ａ」は噛み込み周波数を求める為の予め定められた所定の定数である。油圧制御部９４は、ｎ次の弦共振周波数（＝ｎ／２／Ｌ×√（Ｔ／ρ））を算出する。上記弦共振周波数の算出式における「ｎ」は次数であり、「Ｌ」は伝動ベルト５４の弦部の長さであり、「Ｔ」はエンジントルクＴe及び変速比γに依存して変化する伝動ベルト５４の張力であり、「ρ」は伝動ベルト５４の線密度である。ｎ次の弦共振周波数は、例えば１次の弦共振周波数から噛み込み周波数を超える最小のｎ次の弦共振周波数まで算出される。油圧制御部９４は、噛み込み周波数とｎ次の弦共振周波数のうちの何れかとが一致又は近接しているか否かを判定する。近接していることとは、共振する程度に近い値であるということである。油圧制御部９４は、噛み込み周波数とｎ次の弦共振周波数のうちの何れかとが一致又は近接していると判定した場合には、無段変速機２８の実際の変速比γを所定のアルゴリズムで解析したデータに基づいて無段変速機２８の変速比γの変動において噛み込み周波数又は弦共振周波数（すなわち一致又は近接していると判定されたｎ次の弦共振周波数）における変速比γの変動成分ＩＤγcvtと同振幅且つ逆位相となる変速比γの変動成分ＩＤγcvtcを作成する。油圧制御部９４は、変速比γの変動成分ＩＤγと油圧振動成分ＩＤｐとの相関が予め定められた関係に上記作成した同振幅で逆位相となる変速比γの変動成分ＩＤγcvtcを適用することで、同振幅で逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐcvtcを作成する。油圧制御部９４は、無段変速機２８のベルト滑りが発生しないようにしつつ無段変速機２８の目標変速比γtgtを達成する為の目標セカンダリ圧Ｐouttgtに上記作成した油圧振動成分ＩＤｐcvtcを重畳した指示油圧を作成し、その指示油圧となるＣＶＴ油圧制御指令信号Ｓcvtを油圧制御回路４０へ出力する。尚、目標セカンダリ圧Ｐouttgtに油圧振動成分ＩＤｐcvtcを重畳した指示油圧においても、無段変速機２８のベルト滑りが発生しないように目標セカンダリ圧Ｐouttgtに一定値が加算されても良い。

図３は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわちＤ／Ｓ振動に起因したしゃくりを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。

図３において、先ず、状態判定部９６の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、大きな変速比γの変動つまり過大油圧振動が発生しているか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は、本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合は状態判定部９６の機能に対応するＳ２０において、Ｄ／ＳトルクＴdsがゼロ［Ｎｍ］を通過して変化するか否かが判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合は状態判定部９６の機能に対応するＳ３０において、Ｄ／Ｓ振動が大きいか否かが判定される。このＳ３０の判断が肯定される場合は油圧制御部９４の機能に対応するＳ４０において、Ｄ／Ｓ振動の周波数が算出される。次いで、油圧制御部９４の機能に対応するＳ５０において、Ｄ／Ｓ振動と同じ周波数における油圧振動成分ＩＤｐdsと同振幅で逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐdscが作成される。次いで、油圧制御部９４の機能に対応するＳ６０において、目標セカンダリ圧Ｐouttgtに油圧振動成分ＩＤｐdscを重畳した指示油圧が出力される。一方で、上記Ｓ２０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ３０の判断が否定される場合は、油圧制御部９４の機能に対応するＳ７０において、噛み込み周波数が算出される。次いで、油圧制御部９４の機能に対応するＳ８０において、ｎ次の弦共振周波数が算出される。次いで、油圧制御部９４の機能に対応するＳ９０において、噛み込み周波数とｎ次の弦共振周波数のうちの何れかとが一致又は近接しているか否かが判定される。このＳ９０の判断が否定される場合は、本ルーチンが終了させられる。このＳ９０の判断が肯定される場合は油圧制御部９４の機能に対応するＳ１００において、噛み込み周波数又は弦共振周波数における油圧振動成分ＩＤｐcvtと同振幅で逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐcvtcが作成される。次いで、油圧制御部９４の機能に対応するＳ１１０において、目標セカンダリ圧Ｐouttgtに油圧振動成分ＩＤｐcvtcを重畳した指示油圧が出力される。

上述のように、本実施例によれば、油圧振動が発生しているときにしゃくりが発生し易い状況である場合には、その油圧振動においてＤ／Ｓ振動と同じ周波数における油圧振動成分ＩＤｐdsと同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐdscをセカンダリ圧Ｐoutに重畳した指示油圧が出力されるので、Ｄ／Ｓ振動によって励起された油圧振動が、意図的に作り出された油圧振動によって相殺され易くされる。よって、Ｄ／Ｓ振動に起因したしゃくりを抑制することができる。このことは、ドライバビリティの向上に寄与する。

また、本実施例によれば、油圧制御回路４０において油圧振動を低減する為に電磁弁やオリフィスやダンパなどの構造変更を実施することが考えられることに対して、そのような構造変更によるコストアップを上述した制御によって対策するので、大幅なコスト低減が期待できる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐdscをセカンダリ圧Ｐoutに重畳した指示油圧を出力したが、同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐdscをプライマリ圧Ｐinに重畳した指示油圧を出力しても良い。このようにしても、前述の実施例と同様の効果が得られる。

また、前述の実施例では、無段変速機２８と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材としてドライブシャフト３６を例示したが、例えば減速ギヤ機構３２を構成する回転部材などであっても良い。要は、自身の振動に起因したしゃくりが発生する可能性がある回転部材であれば、本発明を適用することができる。

また、前述の実施例において、セカンダリ圧Ｐoutなどを検出する油圧センサが車両１０に備えられている場合には、例えば油圧センサにより検出されたセカンダリ圧Ｐoutを用いて過大油圧振動が発生しているか否かを判定しても良い。又、この場合には、Ｄ／Ｓ振動と同じ周波数における変速比γの変動成分ＩＤγdsと同振幅且つ逆位相となる変速比γの変動成分ＩＤγdscを作成することなく、油圧センサにより検出されたセカンダリ圧Ｐoutを所定のアルゴリズムで解析したデータに基づいて、油圧振動においてＤ／Ｓ振動と同じ周波数における油圧振動成分ＩＤｐdsと同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分ＩＤｐdscを作成しても良い。

また、前述の実施例では、出力軸回転速度Ｎoutを用いてＤ／Ｓ振動が大きいか否かを判定したが、例えば前後加速度や左右加速度を検出する加速度センサが車両１０に備えられている場合には、加速度センサにより検出された前後加速度等を用いてＤ／Ｓ振動が大きいか否かを判定しても良い。

また、前述の実施例における図３のフローチャートにおいて、Ｓ７０−Ｓ１１０は、Ｓ２０又はＳ３０の判断が否定された場合に実行されたが、Ｓ３０の判断が肯定された場合にも、Ｓ４０−Ｓ６０の実行に加えて、実行されても良い。又は、しゃくりを抑制するという観点であれば、Ｓ７０−Ｓ１１０は、なくても良い。又は、Ｓ２０とＳ３０との実行順が逆でも良いなど、図３のフローチャートは適宜変更され得る。

また、本発明は、動力源と駆動輪との間の動力伝達経路にギヤ機構を介した第１動力伝達経路とベルト式の無段変速機を介した第２動力伝達経路との複数の動力伝達経路が並列に設けられた自動変速機を備えた車両などにもを適用することができる。要は、動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成するベルト式の無段変速機を備えた車両であれば本発明を適用することができる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：エンジン（動力源）
１４：駆動輪
２８：無段変速機
３６：ドライブシャフト（回転部材）
５０：プライマリプーリ
５０ａ：固定シーブ
５０ｂ：可動シーブ
５０ｃ：油圧アクチュエータ
５２：セカンダリプーリ
５２ａ：固定シーブ
５２ｂ：可動シーブ
５２ｃ：油圧アクチュエータ
５４：伝動ベルト
９０：電子制御装置（制御装置）
９４：油圧制御部

Claims (1)

1. 動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に、各々油圧アクチュエータに作動油圧が供給されることによって固定シーブと可動シーブとの間の溝幅が変更させられるプライマリプーリ及びセカンダリプーリと、前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとに巻き掛けられた伝動ベルトとを有する無段変速機を備えた車両の、制御装置であって、
   前記作動油圧の変動幅が所定変動幅以上となる油圧振動が発生しているときに、前記無段変速機と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する回転部材上のトルクが負トルクから正トルクへ変化し且つ前記回転部材の回転変動幅が所定回転変動幅以上である場合には、前記油圧振動において前記回転部材の回転変動と同じ周波数における油圧振動成分と同振幅且つ逆位相となる油圧振動成分を、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリのうちの何れか一方の前記油圧アクチュエータに供給される前記作動油圧に重畳した指示油圧を出力する油圧制御部を、含むことを特徴とする車両の制御装置。

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