JP2022087397A - 車両用無段変速機、車両用無段変速機を有する車両、及び、車両用無段変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトに異常が生じていることの判定を精度よく行うことができる車両用無段変速機を提供する。【解決手段】ベルト式無段変速機１６は、ドライブプーリ２４の回転数、及び、ドリブンプーリ２６の回転数に基づいて、実変速比を算出する実変速比算出部６０と、入力トルク、及び、ドリブンプーリ油圧に基づいて、実変速比を補正して基準化変速比を算出する基準化変速比算出部６２と、目標変速比がオーバドライブである場合に、基準化変速比が所定変速比以上であって、ドライブプーリ油圧が所定油圧以上であるときには、ベルト２８のリング６６の少なくとも一部が欠損していると判定する状態判定部６４と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ドライブプーリとドリブンプーリとに巻回されたベルトの巻回径を可変にすることにより無段変速を行う車両用無段変速機、車両用無段変速機を有する車両、及び、車両用無段変速機の制御方法に関する。

従来から、最増速状態を設定する指令信号を出力しているにも関わらず、実際の変速比がその最増速状態より大きい変速比となっているときにはベルトが伸びている等の異常が生じていると判定するベルト式無段変速機がある（例えば、下記特許文献１）。

特開２００４－０７６９０６号公報

ベルト式無段変速機の最増速状態の変速比は、ベルト式無段変速機に入力される入力トルク、及び、ドリブンプーリに供給される油圧により変化するため、上記の技術では、ベルトに異常が生じていることの判定を精度よく行うことができないおそれがある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ベルトに異常が生じていることの判定を精度よく行うことができる車両用無段変速機、車両用無段変速機を有する車両、及び、車両用無段変速機の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、ドライブプーリとドリブンプーリとに巻回されたベルトの巻回径を可変にすることにより無段変速を行う車両用無段変速機であって、目標変速比を設定する目標変速比設定部と、前記車両用無段変速機への入力トルク、及び、前記目標変速比に基づいて、前記ドライブプーリに供給するドライブプーリ油圧の指令値、及び、前記ドリブンプーリに供給するドリブンプーリ油圧の指令値を出力する変速制御部と、前記ドリブンプーリ油圧を検出する油圧検出部と、前記ドライブプーリの回転数を検出する第１回転数検出部と、前記ドリブンプーリの回転数を検出する第２回転数検出部と、前記ドライブプーリの回転数、及び、前記ドリブンプーリの回転数に基づいて、実変速比を算出する実変速比算出部と、前記入力トルク、及び、前記ドリブンプーリ油圧に基づいて、前記実変速比を補正して基準化変速比を算出する基準化変速比算出部と、前記目標変速比がオーバドライブである場合に、前記基準化変速比が所定変速比以上であって、前記ドライブプーリ油圧が第１の所定油圧以上であるときには、前記ベルトのリングの少なくとも一部が欠損していると判定する状態判定部と、を備える。

本発明の第２の態様は、上記第１の態様の車両用無段変速機を有する車両であって、アクセルペダル開度に応じて、エンジンが出力するエンジントルクを制御するエンジン制御部を備え、前記エンジン制御部は、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定された場合には、車両加速時の前記エンジントルクを、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定される前よりも小さくなるように制御する。

本発明の第３の態様は、ドライブプーリとドリブンプーリとに巻回されたベルトの巻回径を可変にすることにより無段変速を行う車両用無段変速機の制御方法であって、車両用無段変速機は、前記ドリブンプーリに供給するドリブンプーリ油圧を検出する油圧検出部と、前記ドライブプーリの回転数を検出する第１回転数検出部と、前記ドリブンプーリの回転数を検出する第２回転数検出部と、を備え、目標変速比を設定する目標変速比設定ステップと、前記車両用無段変速機への入力トルク、及び、前記目標変速比に基づいて、前記ドライブプーリに供給するドライブプーリ油圧の指令値、及び、前記ドリブンプーリ油圧の指令値を出力する変速制御ステップと、前記ドライブプーリの回転数、及び、前記ドリブンプーリの回転数に基づいて、実変速比を算出する実変速比算出ステップと、前記入力トルク、及び、前記ドリブンプーリ油圧に基づいて、前記実変速比を補正して基準化変速比を算出する基準化変速比算出ステップと、前記目標変速比がオーバドライブである場合に、前記基準化変速比が所定変速比以上であって、前記ドライブプーリ油圧が第１の所定油圧以上であるときには、前記ベルトのリングの少なくとも一部が欠損していると判定する状態判定ステップと、を備える。

本発明により、ベルトに異常が生じていることの判定を精度よく行うことができる。

車両の模式図である。 車両の制御系の構成を示すブロック図である。 通常変速比マップである。 判定用変速比マップである。 補正値マップである。 制御装置において行われるベルト状態判定処理の流れを示すフローチャートである。 制御装置において行われるベルト状態判定処理の流れを示すフローチャートである。 リンプモード変速比マップである。 エンジントルクマップである。 図１０Ａ～図１０Ｃは、ベルトの模式図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂは、ドライブプーリ、ドリブンプーリ及びベルトの模式図である。 実変速比の変動幅と、基準化変速比の変動幅との比較を示す模式図である。 ベルト状態判定のための所定変速比の設定方法について説明する図である。 車両の制御系の構成を示すブロック図である。 制御装置において行われるベルト状態判定処理の流れを示すフローチャートである。 制御装置において行われるベルト状態判定処理の流れを示すフローチャートである。

〔第１実施形態〕
図１は車両１０の模式図である。車両１０は、駆動源としてのエンジン１２を有している。車両１０は、駆動源としてエンジン１２とは別にモータを有しているハイブリッド自動車であってもよい。

エンジン１２から出力されたエンジントルクは、トルクコンバータ１４、ベルト式無段変速機１６、及び、終減速機１８を介して、左右の駆動輪２０ｌ、２０ｒに伝達される。トルクコンバータ１４は、ロックアップクラッチ２２を有している。ロックアップクラッチ２２は、油圧制御バルブユニット３０から供給されるロックアップ油圧によって、解放状態と締結状態とに制御される。ロックアップクラッチ２２が解放状態であるときには、トルクコンバータ１４は流体継手として機能するとともにトルク増幅機能を発揮する。ロックアップクラッチ２２が締結状態であるときには、トルクコンバータ１４の入力軸と出力軸とが直結される。

ベルト式無段変速機１６は、ドライブプーリ２４、ドリブンプーリ２６及びベルト２８を有している。ベルト式無段変速機１６は、本発明の車両用無段変速機に相当する。ベルト２８は、ドライブプーリ２４とドリブンプーリ２６とに巻回されている。

ドライブプーリ２４は、固定シーブ２４ａ、固定シーブ２４ａに対して軸方向に移動可能な可動シーブ２４ｂ、及び、可動シーブ２４ｂを移動させるためのドライブプーリ油圧が供給されるドライブ油室２４ｃを有している。ドライブ油室２４ｃには、油圧制御バルブユニット３０からドライブプーリ油圧が供給され、固定シーブ２４ａと可動シーブ２４ｂとの溝幅を可変にすることで、ドライブプーリ２４に対するベルト２８の巻回径を可変にする。

固定シーブ２４ａに対する可動シーブ２４ｂの軸方向の移動範囲は、図示しないストッパにより規制されている。可動シーブ２４ｂが固定シーブ２４ａに対して軸方向に離間する向きに移動したときに、可動シーブ２４ｂがストッパと当接した位置が、可動シーブ２４ｂが固定シーブ２４ａに対して最も離間した位置となる。このとき、固定シーブ２４ａと可動シーブ２４ｂとの間の溝幅は最大となり、ドライブプーリ２４に対するベルト２８の巻回径は最小となる。そのため、ベルト式無段変速機１６の変速比は最大変速比となる。可動シーブ２４ｂが固定シーブ２４ａに対して軸方向に接近する向きに移動したときに、可動シーブ２４ｂがストッパと当接した位置が、可動シーブ２４ｂが固定シーブ２４ａに対して最も接近した位置となる。このとき、固定シーブ２４ａと可動シーブ２４ｂとの間の溝幅は最小となり、ドライブプーリ２４に対するベルト２８の巻回径は最大となる。そのため、ベルト式無段変速機１６の変速比は最小変速比となる。

ドリブンプーリ２６は、固定シーブ２６ａ、固定シーブ２６ａに対して軸方向に移動可能な可動シーブ２６ｂ、及び、固定シーブ２６ａと可動シーブ２６ｂとの間でベルト２８を挟み付ける狭圧力を付与するドリブンプーリ油圧が供給されるドリブン油室２６ｃを有している。ドリブン油室２６ｃには、油圧制御バルブユニット３０からドリブンプーリ油圧が供給され、固定シーブ２６ａと可動シーブ２６ｂとの間でベルト２８を挟み付ける狭圧力が作用する。これにより、ベルト２８に張力が付与され、ベルト式無段変速機１６には狭圧力に応じたトルク容量が設定される。

終減速機１８は、ベルト式無段変速機１６から出力された回転を減速して、左右の駆動輪２０ｌ、２０ｒに駆動トルクを配分する。

油圧制御バルブユニット３０は、図示しない複数のソレノイドバルブが内蔵されている。これらのソレノイドバルブの作動状態が切り替わることで、オイルポンプ３２から供給された作動油が、ロックアップ油圧、ドライブプーリ油圧、及び、ドリブンプーリ油圧に調圧されて、各油圧装置に供給される。

図２は、車両１０の制御系の構成を示すブロック図である。車両１０は、アクセルペダル開度センサ３４、車速センサ３６、エンジン回転数センサ３８、ドライブプーリ回転数センサ４０、ドリブンプーリ回転数センサ４２、ドライブプーリ油圧センサ４４、ドリブンプーリ油圧センサ４６、及び、制御装置４８を有している。

アクセルペダル開度センサ３４は、図示しないアクセルペダルの操作量（アクセルペダル開度）を検出する。車速センサ３６は、車両１０の車速を検出する。エンジン回転数センサ３８は、エンジン１２の回転数を検出する。

ドライブプーリ回転数センサ４０は、ドライブプーリ２４の回転数を検出する。ドライブプーリ回転数センサ４０は、本発明の第１回転数検出部に相当する。ドリブンプーリ回転数センサ４２は、ドリブンプーリ２６の回転数を検出する。ドリブンプーリ回転数センサ４２は、本発明の第２回転数検出部に相当する。ドライブプーリ油圧センサ４４は、ドライブプーリ油圧を検出する。ドリブンプーリ油圧センサ４６は、ドリブンプーリ油圧を検出する。ドリブンプーリ油圧センサ４６は、本発明の油圧検出部に相当する。

制御装置４８は、エンジン制御部５０、ロックアップクラッチ制御部５２、及び、変速機制御部５４を有している。

エンジン制御部５０は、アクセルペダル開度に応じてエンジントルクを出力するようにエンジン１２を制御する。ロックアップクラッチ制御部５２は、車速に応じてロックアップクラッチ２２を解放状態又は締結状態となるように、油圧制御バルブユニット３０の各ソレノイドバルブの作動状態を制御する電流指令値を、油圧制御バルブユニット３０に出力する。

変速機制御部５４は、アクセルペダル開度、及び、車速に応じて目標変速比を設定して、ベルト式無段変速機１６の変速比が目標変速比となるように、油圧制御バルブユニット３０を制御する。また、変速機制御部５４は、ベルト２８の状態を判定する。

変速機制御部５４は、目標変速比設定部５６、電流指令部５８、実変速比算出部６０、基準化変速比算出部６２、及び、状態判定部６４を有している。

目標変速比設定部５６は、アクセルペダル開度、及び、車速に応じて、目標変速比を設定する。図３は変速比マップである。目標変速比設定部５６は、変速比マップに基づいて、アクセルペダル開度、及び、車速に応じて、目標ドライブプーリ回転数を設定する。車速からドリブンプーリ２６の回転数は一義的に求められ、目標ドライブプーリ回転数を設定することは、目標変速比を設定することと同義である。

図３の変速比マップでは、ベルト式無段変速機１６で実現可能な最小変速比と最大変速比を点線で示している。また、図３の変速比マップでは、変速比１．０００を一点鎖線で示している。図３の変速比マップにおいて一点鎖線よりも下の領域の変速比は１．０００以下であって、オーバドライブである。図３の変速比マップでは、最も小さい目標変速比であっても、最小変速比よりも大きな変速比に設定されている。

後述するベルト２８の状態判定を行う場合には、目標変速比設定部５６は、図３の変速比マップとは異なるマップを用いて、目標変速比を設定する。図４は、ベルト２８の状態判定を行うときの変速比マップである。図４の変速比マップでは、最も小さい目標変速比は最小変速比に設定されている。以下、図３に示す変速比マップを通常変速比マップ、図４に示す変速比マップを判定用変速比マップと称することがある。

電流指令部５８は、ベルト式無段変速機１６の変速比が目標変速比となるように、油圧制御バルブユニット３０の各ソレノイドバルブの作動状態を制御する電流指令値を、油圧制御バルブユニット３０に出力する。この電流指令値により、ドライブプーリ油圧、及び、ドリブンプーリ油圧が制御される。つまり、電流指令値は、ドライブプーリ油圧の指令値、及び、ドリブンプーリ油圧の指令値ということもできる。電流指令部５８は、本発明の変速制御部に相当する。

実変速比算出部６０は、ドライブプーリ回転数、及び、ドリブンプーリ回転数に基づいて、ベルト式無段変速機１６の実変速比を算出する。実変速比は次の式により算出される。
実変速比＝ドライブプーリ回転数／ドリブンプーリ回転数

基準化変速比算出部６２は、目標変速比が最小変速比であるときの実変速比を補正して基準化変速比を算出する。基準化変速比は、次の式により算出される。
基準化変速比＝実変速比－補正値

図５は補正値マップである。補正値は、ベルト式無段変速機１６に入力される入力トルク、及び、ドリブンプーリ油圧に基づいて求められる。実変速比は入力トルク、及び、ドリブンプーリ油圧に応じて変化するため、入力トルク、及び、ドリブンプーリ油圧に応じて変化した変動量を補正値として、実変速比から差し引かれて、基準化変速比が算出される。本実施形態では、入力トルクが０Ｎｍであって、ドリブンプーリ油圧が０Ｍｐａのときの変速比として基準化変速比が算出される。なお、基準化変速比は、入力トルクが０Ｎｍであって、ドリブンプーリ油圧が０Ｍｐａのときに限らず、あらかじめ決められた入力トルク、及び、ドリブンプーリ油圧のときの変速比として算出されるようにしてもよい。

状態判定部６４は、目標変速比が最小変速比であるときの基準化変速比に応じて、ベルト２８の状態を判定する。状態判定部６４は、ベルト２８の状態として、ベルト２８が正常である正常状態と、ベルト２８のリング６６が欠損している欠損状態とを判定する。

制御装置４８は、図示しない演算処理装置及びストレージを備えるコンピュータを有する。演算処理装置は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）等のプロセッサ、及び、ＲＯＭやＲＡＭ等の非一時的又は一時的な有形のコンピュータ可読記録媒体からなるメモリを有している。ストレージは、例えば、ハードディスク、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の非一時的な有形のコンピュータ可読記録媒体である。目標変速比設定部５６、電流指令部５８、実変速比算出部６０、基準化変速比算出部６２及び状態判定部６４は、ストレージに記憶されたプログラムを演算処理装置が実行することにより実現される。

［ベルト状態判定処理］
図６及び図７は、制御装置４８において行われるベルト状態判定処理の流れを示すフローチャートである。このベルト状態判定処理は、車両１０を起動する起動スイッチ、又は、エンジン１２を始動させるイグニッションスイッチがオンである間、所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１において、状態判定部６４は、前回のベルト状態判定処理において、ベルト２８の状態を欠損状態と判定したか否かを判定する。欠損状態と判定した場合にはステップＳ１６へ移行し、欠損状態と判定していない場合にはステップＳ２へ移行する。前回のベルト状態判定処理においてベルト２８の状態を欠損状態と判定したとは、前回のベルト状態判定処理において、後述するステップＳ１６の工程が行われたことを示す。

ステップＳ２において、状態判定部６４は、前回のベルト状態判定処理において、ベルト２８の状態を正常状態と判定したか否かを判定する。正常状態と判定した場合にはステップＳ３へ移行し、正常状態と判定していない場合にはステップＳ６へ移行する。前回のベルト状態判定処理においてベルト２８の状態を正常状態と判定したことは、前回のベルト状態判定処理において、後述するステップＳ１９の工程が行われたことを示す。

ステップＳ３において、状態判定部６４は、前回のベルト状態判定処理から今回のベルト状態判定処理までの車両１０の走行距離を積算して、ステップＳ４へ移行する。

ステップＳ４において、状態判定部６４は、車両１０が所定距離走行したか否かを判定する。車両１０が所定距離走行した場合にはステップＳ６へ移行し、車両１０が所定距離走行していない場合にはステップＳ５へ移行する。車両１０が所定距離走行したか否かは、後述するステップＳ６において走行距離がリセットされてからの走行距離に基づいて判定される。

ステップＳ５において、目標変速比設定部５６は、使用する変速比マップを通常変速比マップに設定して、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ６において、状態判定部６４は、車両１０の走行距離をリセットして、ステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７において、目標変速比設定部５６は、使用する変速比マップを判定用変速比マップに設定して、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８において、実変速比算出部６０は、ドライブプーリ回転数、及び、ドリブンプーリ回転数に基づいて、ベルト式無段変速機１６の実変速比を算出して、ステップＳ９へ移行する。

ステップＳ９において、基準化変速比算出部６２は、図５に示す補正値マップから、ベルト式無段変速機１６に入力される入力トルク、及び、ドリブンプーリ油圧に対応する補正値を検索して、ステップＳ１０へ移行する。

ステップＳ１０において、基準化変速比算出部６２は、ベルト式無段変速機１６の実変速比、及び、補正値に基づいて、基準化変速比を算出して、ステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ１１において、状態判定部６４は、目標変速比が最小変速比であるか否かを判定する。目標変速比が最小変速比であるときにはステップＳ１２へ移行し、目標変速比が最小変速比でないときにはステップＳ２１へ移行する。

ステップＳ１２において、状態判定部６４は、前回のベルト状態判定処理から今回のベルト状態判定処理までの時間をタイマに積算して、ステップＳ１３へ移行する。

ステップＳ１３において、状態判定部６４は、所定時間経過したか否かを判定する。所定時間経過したか否かは、後述するステップＳ２０又はステップＳ２２においてタイマがリセットされてからの経過時間に基づいて判定される。所定時間経過した場合にはステップＳ１４へ移行し、所定時間経過していない場合にはベルト状態判定処理を終了する。

ステップＳ１４において、状態判定部６４は、ドライブプーリ油圧が所定油圧以上であるか否かを判定する。ドライブプーリ油圧が所定油圧以上であるときにはステップＳ１５へ移行し、ドライブプーリ油圧が所定油圧未満であるときにはステップＳ１９へ移行する。

ドライブプーリ油圧が所定油圧以上であるときには、ドライブプーリ２４の可動シーブ２４ｂが固定シーブ２４ａに対して接近する向きに移動し、可動シーブ２４ｂがストッパと当接してる状態において、さらにドライブプーリ油圧が付与されている。これは、可動シーブ２４ｂがストッパと当接する位置まで移動しているにも関わらず、実変速比が、目標変速比である最小変速比を実現できていない状態を示す。

ステップＳ１５において、状態判定部６４は、基準化変速比が所定変速比以上であるか否かを判定する。基準化変速比が所定変速比以上である場合にはステップＳ１６へ移行し、基準化変速比が所定変速比未満である場合にはステップＳ１９へ移行する。所定変速比の設定方法については、後に詳述する。

ステップＳ１６において、状態判定部６４は、ベルト２８の状態を欠損状態と判定して、ステップＳ１７へ移行する。なお、前回のベルト状態判定処理において、ベルト２８の状態が欠損状態と判定されると、ステップＳ１からこのステップＳ１６へ移行し、再度、ベルト２８の状態が欠損状態と判定されることとなる。すなわち、一度、ベルト２８の状態が欠損状態と判定されると、ユーザがディーラ等に車両１０を運び、ディーラでベルト状態判定処理のリセット等が行われない限り、ベルト２８の状態は欠損状態と判定され続けることとなる。

ステップＳ１７において、目標変速比設定部５６は、リンプモード変速比マップを用いて目標変速比を設定して、ステップＳ１８へ移行する。図８は、リンプモード変速比マップである。図３の通常変速比マップと比べると、図８のリンプモード変速比マップでは、アクセルペダル開度が比較的小さいときの目標変速比が全体的に大きくなるように設定されている。これにより、車両１０の巡行時のエンジン回転数が高くなりノイズが増大される。

ステップＳ１８において、エンジン制御部５０は、エンジントルクを制限して、ベルト状態判定処理を終了する。図９はエンジントルクマップである。エンジン制御部５０は、アクセルペダル開度に応じたエンジントルクを出力するようにエンジン１２を制御する。通常、エンジン制御部５０は、エンジン１２が図９に実線で示すエンジントルクを出力するようにエンジン１２を制御する。一方、エンジントルク制限時には、エンジン制御部５０は、エンジン１２が図９に一点鎖線で示すエンジントルクを出力するようにエンジン１２を制御する。これにより、アクセルペダルが踏み込まれたときのエンジントルクが低下し、車両１０の加速度が抑制される。

上記のステップＳ１７、及び、ステップＳ１８の工程に追加して、ベルト式無段変速機１６やエンジン１２に不具合が生じていることを示す、インストゥルメンタルパネル等に設けられたランプを点灯させるようにしてもよい。

ステップＳ１４においてドライブプーリ油圧が所定油圧未満と判定された場合、又は、ステップＳ１５において基準化変速比が所定変速比未満と判定された場合には、ステップＳ１９へ移行する。ステップＳ１９において、状態判定部６４は、ベルト２８の状態を正常状態と判定して、ステップＳ２０へ移行する。

ステップＳ２０において、状態判定部６４は、タイマをリセットして、ベルト状態判定処理を終了する。

ステップＳ１１において目標変速比が最小変速比でないと判定された場合、ステップＳ２１へ移行する。ステップＳ２１において、状態判定部６４は、目標変速比がベルト状態判定の領域外であると判定して、ステップＳ２２へ移行する。

ステップＳ２２において、状態判定部６４は、タイマをリセットして、ベルト状態判定処理を終了する。

［リングの欠損と変速比の関係］
図１０Ａ～図１０Ｃは、ベルト２８の模式図である。図１１Ａ及び図１１Ｂは、ドライブプーリ２４、ドリブンプーリ２６及びベルト２８の模式図である。

ベルト２８は、特殊鋼の薄板からなるリング６６と、このリング６６に組み込まれたエレメント６８を有している。リング６６は多層に重ねられており、図１０Ａでは、５層のリング６６が示されているが、実際にはリング６６は９～１２層に重ねられている。

エレメント６８は、ドライブプーリ２４及びドリブンプーリ２６により外周側に押圧されているため、図１０Ｂに示すように内周側のリング６６が破断して脱落することがある。内周側のリング６６が脱落すると、図１０Ｃに示すようにエレメント６８が外周側に移動し、ベルト２８の周長が長くなる。目標変速比が最小変速比に設定されている場合、ドライブプーリ２４は、固定シーブ２４ａと可動シーブ２４ｂとの間の溝幅は最小となるように設定されているため、ベルト２８の周長が長くなっても、ドライブプーリ２４のベルト２８の巻回径は変化しない。しかし、ベルト２８の周長が長くなると、ドリブンプーリ２６のベルト２８の巻回径は大きくなる。そのため、ベルト式無段変速機１６の変速比が大きくなり、目標変速比が最小変速比に設定されても、ベルト式無段変速機１６は最小変速比を実現できなくなる。

［作用効果］
ドライブプーリ２４の固定シーブ２４ａと可動シーブ２４ｂとの間の溝幅が一定であっても、ベルト式無段変速機１６の変速比は、ベルト式無段変速機１６の製品バラツキ、エレメント６８の摩耗、ドリブンプーリ油圧、及び、ベルト式無段変速機１６への入力トルクの主に４つの要素により変動する。

以下、ドライブプーリ２４の固定シーブ２４ａと可動シーブ２４ｂとの間の溝幅が一定であるときに、変動する変速比の最大値と最小値の差を変動幅と称する。図１２は、実変速比の変動幅と、基準化変速比の変動幅との比較を示す模式図である。図１２は、ベルト式無段変速機１６のドライブプーリ２４の固定シーブ２４ａと可動シーブ２４ｂとの間の溝幅が最小であるとき、すなわち、目標変速比が最小変速比であるときの変動幅を示している。

実変速比の変動幅が大きいため、実変速比に対して、ベルト２８の状態として欠損状態と正常状態を適切に切り分けることができる所定変速比を設定できなかった。そこで、本実施形態では、基準化変速比算出部６２において実変速比を補正し、実変速比よりも変動幅が小さい基準化変速比を算出する。そして、状態判定部６４は、基準化変速比に対して設定された所定変速比を用いてベルト状態判定を行う。

ベルト式無段変速機１６の変速比を変動させる前述の４つの要素うち、ベルト式無段変速機１６の製品バラツキの大きさ、及び、エレメント６８の摩耗量は、即時に取得できない。そのため、車両１０が走行中に、ベルト式無段変速機１６の製品バラツキの大きさ、及び、エレメント６８の摩耗による変速比の変動量を推定することは困難である。一方、ドリブンプーリ油圧、及び、入力トルクは、車両１０が走行中でも取得可能であるため、ドリブンプーリ油圧、及び、入力トルクによる変速比の変動量はある程度推定できる。

本実施形態の基準化変速比算出部６２では、図５に示す補正値マップから、入力トルク、及び、ドリブンプーリ油圧に応じた補正値を検索する。この補正値は、ドリブンプーリ油圧、及び、入力トルクによるベルト式無段変速機１６の変速比の変動量の推定値である。基準化変速比算出部６２は、補正値により実変速比を補正することにより、実変速比からドリブンプーリ油圧、及び、入力トルクによる実変速比の変動量を差し引いて基準化変速比とする。すなわち、基準化変速比は、ドリブンプーリ油圧が０Ｍｐａ、入力トルクが０Ｎｍのときのベルト式無段変速機１６の変速比の推定値ということもできる。ドリブンプーリ油圧が０Ｍｐａ、入力トルクが０Ｎｍのときのベルト式無段変速機１６の変速比を高精度で推定することは困難であるため、基準化変速比もドリブンプーリ油圧、及び、入力トルクにより変動する。しかし、図１２に示すように、基準化変速比におけるドリブンプーリ油圧、及び、入力トルクによる変動幅は、実変速比のドリブンプーリ油圧、及び、入力トルクによる変動幅に比べて小さくできる。

図１３は、ベルト状態判定のための所定変速比の設定方法について説明する図である。図１３には、エレメント６８の摩耗がなく、ドリブンプーリ油圧が０Ｍｐａ、入力トルクが０Ｎｍであるとしたときの、ベルト式無段変速機１６の製品バラツキにより変動する基準化変速比の最大値及び最小値が示されている。また、図１３には、ベルト状態判定のための所定変速比が示されている。図１３では、ベルト式無段変速機１６のドライブプーリ２４の固定シーブ２４ａと可動シーブ２４ｂとの間の溝幅が最小であるとき、すなわち、目標変速比が最小変速比であるときの基準化変速比の最大値及び最小値を示している。

所定変速比は、ベルト式無段変速機１６の製品バラツキによる変動より基準化変速比の最大値に、エレメント６８の摩耗、ドリブンプーリ油圧、及び、入力トルクによる基準化変速比の変動幅を積み重ねても超えない変速比に設定される。そして、所定変速比は、さらに、リング６６が１枚欠損したことによる基準化変速比の変動幅が積み重なると超える変速比に設定される。また、所定変速比は、ベルト式無段変速機１６の製品バラツキにより変動する基準化変速比の最小値に、リング６６が欠損したことによる基準化変速比の変動幅が少なくとも４枚分積み重なると超える変速比に設定される。

これにより、リング６６が欠損しない限りは、基準化変速比が所定変速比以上となることはなく、状態判定部６４がベルト２８の状態を欠損状態と誤判定することを抑制できる。また、リング６６が少なくとも４枚欠損した場合には、基準化変速比は所定変速比以上となるため、車両１０が走行可能な状態において、状態判定部６４はベルト２８の状態を欠損状態と判定できる。

また、本実施形態のベルト式無段変速機１６では、目標変速比設定部５６は、図３に示す通常変速比マップに基づいて目標変速比を設定し、ベルト２８の状態が判定されるときには、図４の判定用変速比マップに基づいて目標変速比を設定する。図３の通常変速比マップでは、最も小さい目標変速比であっても、最小変速比よりも大きな変速比に設定されている。最小変速比では、ベルト２８に曲げ応力が過大に作用し、大きな負荷がかかる。通常変速比マップでは最小変速比は目標変速比に設定されないため、ベルト２８の劣化を抑制できる。

また、本実施形態のベルト式無段変速機１６では、状態判定部６４が欠損状態と判定した場合には、目標変速比設定部５６は、図８に示すリンプモード変速比マップに基づいて目標変速比を設定する。これにより、巡行時の車両１０のノイズを増大させることができ、ユーザに対して車両１０に何かしらの不具合が生じていると認識させることができる。

また、本実施形態のベルト式無段変速機１６では、状態判定部６４が欠損状態と判定した場合には、エンジン制御部５０は、アクセルペダルが踏み込まれたときのエンジントルクを抑制するようにエンジン１２を制御する。これにより、車両１０の加速度が抑えられ、ユーザに対して車両１０に何かしらの不具合が生じていると認識させることができる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態は、車両１０の制御系の構成が第１実施形態と一部異なる。図１４は、車両１０の制御系の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、第２実施形態の車両１０は、ドライブプーリ油圧センサ４４を有さない。第２実施形態の車両１０のその他の構成は、第１実施形態の車両１０の構成と同じである。

［ベルト状態判定処理］
第２実施形態は、ベルト状態判定処理の内容が第１実施形態と一部異なる。

図１５及び図１６は、制御装置４８において行われるベルト状態判定処理の流れを示すフローチャートである。このベルト状態判定処理は、車両１０を起動する起動スイッチ、又は、エンジン１２を始動させるイグニッションスイッチがオンである間、所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ３１において、状態判定部６４は、前回のベルト状態判定処理において、ベルト２８の状態を欠損状態と判定したか否かを判定する。欠損状態と判定した場合にはステップＳ４６へ移行し、欠損状態と判定していない場合にはステップＳ３２へ移行する。前回のベルト状態判定処理においてベルト２８の状態を欠損状態と判定したとは、前回のベルト状態判定処理において、後述するステップＳ４６の工程が行われたことを示す。

ステップＳ３２において、状態判定部６４は、前回のベルト状態判定処理において、ベルト２８の状態を正常状態と判定したか否かを判定する。正常状態と判定した場合にはステップＳ３３へ移行し、正常状態と判定していない場合にはステップＳ３６へ移行する。前回のベルト状態判定処理においてベルト２８の状態を正常状態と判定したことは、前回のベルト状態判定処理において、後述するステップＳ４９の工程が行われたことを示す。

ステップＳ３３において、状態判定部６４は、前回のベルト状態判定処理から今回のベルト状態判定処理までの車両１０の走行距離を積算して、ステップＳ３４へ移行する。

ステップＳ３４において、状態判定部６４は、車両１０が所定距離走行したか否かを判定する。車両１０が所定距離走行した場合にはステップＳ３６へ移行し、車両１０が所定距離走行していない場合にはステップＳ３５へ移行する。車両１０が所定距離走行したか否かは、後述するステップＳ３６において走行距離がリセットされてからの走行距離に基づいて判定される。

ステップＳ３５において、目標変速比設定部５６は、使用する変速比マップを通常変速比マップに設定して、ステップＳ３８へ移行する。

ステップＳ３６において、状態判定部６４は、車両１０の走行距離をリセットして、ステップＳ３７へ移行する。

ステップＳ３７において、目標変速比設定部５６は、使用する変速比マップを判定用変速比マップに設定して、ステップＳ３８へ移行する。

ステップＳ３８において、実変速比算出部６０は、ドライブプーリ回転数、及び、ドリブンプーリ回転数に基づいて、ベルト式無段変速機１６の実変速比を算出して、ステップＳ３９へ移行する。

ステップＳ３９において、基準化変速比算出部６２は、図５に示す補正値マップから、ベルト式無段変速機１６に入力される入力トルク、及び、ドリブンプーリ油圧に対応する補正値を検索して、ステップＳ４０へ移行する。

ステップＳ４０において、基準化変速比算出部６２は、ベルト式無段変速機１６の実変速比、及び、補正値に基づいて、基準化変速比を算出して、ステップＳ４１へ移行する。

ステップＳ４１において、状態判定部６４は、目標変速比が最小変速比であるか否かを判定する。目標変速比が最小変速比であるときにはステップＳ４２へ移行し、目標変速比が最小変速比でないときにはステップＳ５１へ移行する。

ステップＳ４２において、状態判定部６４は、前回のベルト状態判定処理から今回のベルト状態判定処理までの時間をタイマに積算して、ステップＳ４３へ移行する。

ステップＳ４３において、状態判定部６４は、所定時間経過したか否かを判定する。所定時間経過したか否かは、後述するステップＳ５０又はステップＳ５２においてタイマがリセットされてからの経過時間に基づいて判定される。所定時間経過した場合にはステップＳ４４へ移行し、所定時間経過していない場合にはベルト状態判定処理を終了する。

ステップＳ４４において、状態判定部６４は、電流指令部５８がドライブプーリ油圧を制御するために油圧制御バルブユニット３０に出力する電流指令値のうち、フィードバックの積分要素が所定値以上であるか否かを判定する。フィードバックの積分要素が所定値以上であるときにはステップＳ４５へ移行し、フィードバックの積分要素が所定値未満であるときにはステップＳ４９へ移行する。

電流指令部５８は、ドライブプーリ油圧を制御するために油圧制御バルブユニット３０に電流指令値を出力する。そのため、第１実施形態のようにドライブプーリ油圧センサ４４により直接検出されたドライブプーリ油圧に基づく処理に代えて、第２実施形態では電流指令値に基いた処理を行う。

電流指令値のフィードバックの積分要素が所定値以上である状態は、実変速比が、目標変速比である最小変速比を実現できず、積分要素が溜まっている状態を示す。このとき、ドライブプーリ油圧が所定油圧以上となっている。

ステップＳ４５において、状態判定部６４は、基準化変速比が所定変速比以上であるか否かを判定する。基準化変速比が所定変速比以上である場合にはステップＳ４６へ移行し、基準化変速比が所定変速比未満である場合にはステップＳ４９へ移行する。

ステップＳ４６において、状態判定部６４は、ベルト２８の状態を欠損状態と判定して、ステップＳ４７へ移行する。

ステップＳ４７において、目標変速比設定部５６は、リンプモード変速比マップを用いて目標変速比を設定して、ステップＳ４８へ移行する。

ステップＳ４８において、エンジン制御部５０は、エンジントルクを制限して、ベルト状態判定処理を終了する。

ステップＳ４４においてフィードバックの積分要素が所定値未満と判定された場合、又は、ステップＳ４５において基準化変速比が所定変速比未満と判定された場合には、ステップＳ４９へ移行する。ステップＳ４９において、状態判定部６４は、ベルト２８の状態を正常状態と判定して、ステップＳ５０へ移行する。

ステップＳ５０において、状態判定部６４は、タイマをリセットして、ベルト状態判定処理を終了する。

ステップＳ４１において目標変速比が最小変速比でないと判定された場合、ステップＳ５１へ移行する。ステップＳ５１において、状態判定部６４は、目標変速比が領域外であると判定して、ステップＳ５２へ移行する。

ステップＳ５２において、状態判定部６４は、タイマをリセットして、ベルト状態判定処理を終了する。

［作用効果］
本実施形態では、状態判定部６４は、目標変速比が最小変速比である場合に、基準化変速比が所定変速比以上であって、電流指令部５８がドライブプーリ油圧を制御するために油圧制御バルブユニット３０に出力する電流指令値のうち、フィードバックの積分要素が所定値以上であるときには、ベルト２８のリング６６の少なくとも一部が欠損していると判定する。これにより、ドライブプーリ油圧を直接検出するセンサを設けることなく、ベルト２８のリング６６の欠損を判定できる。

〔他の実施形態〕
本発明についての好適な実施形態を上述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

上記実施形態では、目標変速比設定部５６は、ベルト２８の状態判定を行わない場合には、目標変速比に最小変速比が含まれない図３の通常変速比マップを用いて、目標変速比を設定する。これを、ベルト２８の状態判定を行わない場合にも、目標変速比設定部５６は、目標変速比に最小変速比が含まれる図４の判定用変速比マップを通常変速比マップとして用いて、目標変速比を設定するようにしてもよい。これにより、巡行時の車両１０の燃費を向上させることができ、また、ノイズを減少させることができる。

上記実施形態では、基準化変速比算出部６２は、ドリブンプーリ油圧センサ４６により検出されたドリブンプーリ油圧に基づいて、基準化変速比を算出する。ドリブンプーリ油圧センサ４６により検出されたドリブンプーリ油圧に代えて、ドリブンプーリ油圧を制御するために電流指令部５８から油圧制御バルブユニット３０に出力される電流指令値（ドリブンプーリ油圧の指令値）から求められたドリブンプーリ油圧を用いられてもよい。これにより、ドリブンプーリ油圧を直接検出するセンサを設けることなく、基準化変速比算出部６２は、基準化変速比を算出することができる。

〔実施形態から得られる技術的思想〕
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

ドライブプーリ（２４）とドリブンプーリ（２６）とに巻回されたベルト（２８）の巻回径を可変にすることにより無段変速を行う車両用無段変速機（１６）であって、目標変速比を設定する目標変速比設定部（５６）と、前記車両用無段変速機への入力トルク、及び、前記目標変速比に基づいて、前記ドライブプーリに供給するドライブプーリ油圧の指令値、及び、前記ドリブンプーリに供給するドリブンプーリ油圧の指令値を出力する変速制御部（５８）と、前記ドリブンプーリ油圧を検出する油圧検出部（４６）と、前記ドライブプーリの回転数を検出する第１回転数検出部（４０）と、前記ドリブンプーリの回転数を検出する第２回転数検出部（４２）と、前記ドライブプーリの回転数、及び、前記ドリブンプーリの回転数に基づいて、実変速比を算出する実変速比算出部（６０）と、前記入力トルク、及び、前記ドリブンプーリ油圧に基づいて、前記実変速比を補正して基準化変速比を算出する基準化変速比算出部（６２）と、前記目標変速比がオーバドライブである場合に、前記基準化変速比が所定変速比以上であって、前記ドライブプーリ油圧が第１の所定油圧以上であるときには、前記ベルトのリング（６６）の少なくとも一部が欠損していると判定する状態判定部（６４）と、を備える。

上記の車両用無段変速機であって、前記基準化変速比算出部は、前記実変速比を、前記入力トルクが所定トルクであって、前記ドリブンプーリ油圧が第２の所定油圧であるときの変速比に補正して基準化変速比を算出してもよい。

上記の車両用無段変速機であって、前記目標変速比設定部は、前記状態判定部による判定が行われるときには、前記目標変速比を前記車両用無段変速機の最小変速比を含む変速比に設定し、前記状態判定部による判定が行われていないときには、前記目標変速比を前記最小変速比よりも大きい変速比に設定し、前記状態判定部は、前記目標変速比が前記最小変速比である場合に、前記基準化変速比が所定変速比以上であって、前記ドライブプーリ油圧が第１の所定油圧以上であるときには、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定してもよい。

上記の車両用無段変速機であって、前記目標変速比設定部は、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定された場合には、車両巡行時の目標変速比を、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定される前よりも大きな変速比となるように設定してもよい。

上記の車両用無段変速機を有する車両（１０）であって、アクセルペダル開度に応じて、エンジン（１２）が出力するエンジントルクを制御するエンジン制御部（５０）を備え、前記エンジン制御部は、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定された場合には、車両加速時の前記エンジントルクを、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定される前よりも小さくなるように制御してもよい。

ドライブプーリとドリブンプーリとに巻回されたベルトの巻回径を可変にすることにより無段変速を行う車両用無段変速機の制御方法であって、車両用無段変速機は、前記ドリブンプーリに供給するドリブンプーリ油圧を検出する油圧検出部と、前記ドライブプーリの回転数を検出する第１回転数検出部と、前記ドリブンプーリの回転数を検出する第２回転数検出部と、を備え、目標変速比を設定する目標変速比設定ステップと、前記車両用無段変速機への入力トルク、及び、前記目標変速比に基づいて、前記ドライブプーリに供給するドライブプーリ油圧の指令値、及び、前記ドリブンプーリ油圧の指令値を出力する変速制御ステップと、前記ドライブプーリの回転数、及び、前記ドリブンプーリの回転数に基づいて、実変速比を算出する実変速比算出ステップと、前記入力トルク、及び、前記ドリブンプーリ油圧に基づいて、前記実変速比を補正して基準化変速比を算出する基準化変速比算出ステップと、前記目標変速比がオーバドライブである場合に、前記基準化変速比が所定変速比以上であって、前記ドライブプーリ油圧が第１の所定油圧以上であるときには、前記ベルトのリングの少なくとも一部が欠損していると判定する状態判定ステップと、を備える。

１０…車両
１６…ベルト式無段変速機（車両用無段変速機）
２４…ドライブプーリ ２６…ドリブンプーリ
２８…ベルト
４０…ドライブプーリ回転数センサ（第１回転数検出部）
４２…ドリブンプーリ回転数センサ（第２回転数検出部）
４６…ドリブンプーリ油圧センサ（油圧検出部）
５０…エンジン制御部 ５６…目標変速比設定部
５８…電流指令部（変速制御部） ６０…実変速比算出部
６２…基準化変速比算出部 ６４…状態判定部
６６…リング

Claims (6)

1. ドライブプーリとドリブンプーリとに巻回されたベルトの巻回径を可変にすることにより無段変速を行う車両用無段変速機であって、
   目標変速比を設定する目標変速比設定部と、
   前記車両用無段変速機への入力トルク、及び、前記目標変速比に基づいて、前記ドライブプーリに供給するドライブプーリ油圧の指令値、及び、前記ドリブンプーリに供給するドリブンプーリ油圧の指令値を出力する変速制御部と、
   前記ドリブンプーリ油圧を検出する油圧検出部と、
   前記ドライブプーリの回転数を検出する第１回転数検出部と、
   前記ドリブンプーリの回転数を検出する第２回転数検出部と、
   前記ドライブプーリの回転数、及び、前記ドリブンプーリの回転数に基づいて、実変速比を算出する実変速比算出部と、
   前記入力トルク、及び、前記ドリブンプーリ油圧に基づいて、前記実変速比を補正して基準化変速比を算出する基準化変速比算出部と、
   前記目標変速比がオーバドライブである場合に、前記基準化変速比が所定変速比以上であって、前記ドライブプーリ油圧が第１の所定油圧以上であるときには、前記ベルトのリングの少なくとも一部が欠損していると判定する状態判定部と、
   を備える、車両用無段変速機。
2. 請求項１に記載の車両用無段変速機であって、
   前記基準化変速比算出部は、前記実変速比を、前記入力トルクが所定トルクであって、前記ドリブンプーリ油圧が第２の所定油圧であるときの変速比に補正して基準化変速比を算出する、車両用無段変速機。
3. 請求項１又は２に記載の車両用無段変速機であって、
   前記目標変速比設定部は、前記状態判定部による判定が行われるときには、前記目標変速比を前記車両用無段変速機の最小変速比を含む変速比に設定し、前記状態判定部による判定が行われていないときには、前記目標変速比を前記最小変速比よりも大きい変速比に設定し、
   前記状態判定部は、前記目標変速比が前記最小変速比である場合に、前記基準化変速比が所定変速比以上であって、前記ドライブプーリ油圧が第１の所定油圧以上であるときには、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定する、車両用無段変速機。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用無段変速機であって、
   前記目標変速比設定部は、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定された場合には、車両巡行時の目標変速比を、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定される前よりも大きな変速比となるように設定する、車両用無段変速機。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用無段変速機を有する車両であって、
   アクセルペダル開度に応じて、エンジンが出力するエンジントルクを制御するエンジン制御部を備え、
   前記エンジン制御部は、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定された場合には、車両加速時の前記エンジントルクを、前記リングの少なくとも一部が欠損していると判定される前よりも小さくなるように制御する、車両。
6. ドライブプーリとドリブンプーリとに巻回されたベルトの巻回径を可変にすることにより無段変速を行う車両用無段変速機の制御方法であって、
   車両用無段変速機は、
   前記ドリブンプーリに供給するドリブンプーリ油圧を検出する油圧検出部と、
   前記ドライブプーリの回転数を検出する第１回転数検出部と、
   前記ドリブンプーリの回転数を検出する第２回転数検出部と、
   を備え、
   目標変速比を設定する目標変速比設定ステップと、
   前記車両用無段変速機への入力トルク、及び、前記目標変速比に基づいて、前記ドライブプーリに供給するドライブプーリ油圧の指令値、及び、前記ドリブンプーリ油圧の指令値を出力する変速制御ステップと、
   前記ドライブプーリの回転数、及び、前記ドリブンプーリの回転数に基づいて、実変速比を算出する実変速比算出ステップと、
   前記入力トルク、及び、前記ドリブンプーリ油圧に基づいて、前記実変速比を補正して基準化変速比を算出する基準化変速比算出ステップと、
   前記目標変速比がオーバドライブである場合に、前記基準化変速比が所定変速比以上であって、前記ドライブプーリ油圧が第１の所定油圧以上であるときには、前記ベルトのリングの少なくとも一部が欠損していると判定する状態判定ステップと、
   を備える、車両用無段変速機の制御方法。

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