JP3700497B2 - 車両用無段変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪のスリップ時を考慮して制御を行なう、車両用無段変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無段変速機が、変速比を連続的に制御することで変速ショックを回避できる点や燃料消費効率の優れた点に着目され、特に車両用の開発が盛んに行なわれている。このような無段変速機では、一般に油圧制御により変速比の制御を行なうようになっている。
【０００３】
例えばベルト式無段変速機の場合、機関（エンジン）で発生した動力がベルトを介してプライマリプーリからセカンダリプーリへ伝達される。この際、通常はセカンダリプーリの油圧ピストンには伝達トルクなどの基本特性に合わせて設定された油圧（ライン圧）を作用させてベルトへのクランプ力を与えておき、プライマリプーリの油圧ピストンに作用させる油圧を調整することで変速〔変速比（プライマリプーリとセカンダリプーリとの各有効半径比）の制御〕を行なう。
【０００４】
車両用無段変速機の場合、このような無段変速機の変速制御は、一般に、プライマリプーリの回転数（回転速度）フィードバック制御により行なう。つまり、変速制御は、プライマリプーリの目標回転数を車速やスロットル開度に基づいて設定し、プライマリプーリの実回転数がこの目標回転数になるように、プライマリプーリ側に作用させる油圧を制御することで行なうようにしている。
【０００５】
ところで、上述のようなプライマリプーリの回転数フィードバック制御による無段変速機の変速制御は、駆動輪にスリップ（タイヤスリップ）が生じていないことが前提となり、タイヤスリップ時には制御ロジックが成立しない。そこで、車両における最大加速度を基準値として、駆動輪の回転加速度がこの基準値を越えた場合にはタイヤスリップと判定し、このタイヤスリップ時には、タイヤスリップ開始直前の変速比を保持するように制御を行なう技術が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようにタイヤスリップ時に変速比を保持する手法として、スリップ中の駆動輪側の回転数（即ち、駆動輪或いはセカンダリプーリの回転数）と比例するようにプライマリプーリの目標回転数を設定してプライマリプーリの回転数をフィードバックした制御が考えられる。しかし、タイヤスリップ時には駆動輪が路面から回転反力を受けなくなり駆動輪の回転数が急上昇するため、回転数フィードバック制御によりプライマリプーリ側に作用させる油圧を制御したのでは、過渡時に、プライマリプーリの回転を駆動輪の回転に追従させることができず変速比を一定に保持することが困難である。
【０００７】
また、回転数フィードバック制御に頼らずに、例えばプライマリプーリ側への油圧を制御するバルブ（変速比調整弁）をスリップ判定直前の位置で停止させてプライマリプーリ側への油圧（プライマリ圧）を一定にするなどしてオープンループ制御により変速比を一定に保持する手法も考えられる。しかし、ライン圧は常に一定ではなくエンジン回転数やエンジン負荷（伝達トルク）等に応じて変化させるべきものなので、上述のようなオープンループ制御では、ライン圧が変化してもプライマリ圧が変化しないため、駆動側と従動側とのプーリ押付力比のバランスが崩れることになり、変速比を一定に保持することは困難である。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、駆動輪がスリップした場合にも、スリップ開始直前の変速比を確実に保持することができるようにした、車両用無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の車両用無段変速機の変速制御装置では、スリップ導出手段により駆動輪がスリップしているか否かを導出し、この導出結果に基づいて、駆動輪にスリップの生じない通常時には、回転数フィードバック制御手段が、車速と又は加速要求信号エンジン負荷とから入力回転部材の目標回転数を設定し、該入力回転部材の実回転数が該目標回転数となるように該入力回転部材に作用させるプライマリ圧をフィードバック制御する。一方、該スリップ導出手段により該駆動輪がスリップしていることが導出されると、切換手段が、回転数フィードバック制御手段による回転数フィードバック制御から圧力フィードバック制御手段による圧力フィードバック制御に切り換える。この圧力フィードバック制御時には、目標プライマリ圧設定手段が、ライン圧検出手段により検出されたライン圧に応じて該駆動輪のスリップ時の目標プライマリ圧を設定し、圧力フィードバック制御手段が、該プライマリ圧検出手段により検出された実プライマリ圧が該目標プライマリ圧設定手段により設定された目標プライマリ圧となるようにプライマリ圧をフィードバック制御する。これにより、駆動輪のスリップ時に無段変速機の変速比を確実に一定保持させることができ、駆動輪スリップ時においても無段変速機の変速制御を安定して実行することができる。
該切換手段は、該駆動輪がスリップ状態からグリップ状態になったら、該圧力フィードバック制御手段による圧力フィードバック制御から該回転数フィードバック制御手段による回転数フィードバック制御に切り換えることが好ましい。
該スリップ導出手段は、車両の駆動系に出力される駆動力を算出する駆動力算出部と、該駆動力算出部により算出された該駆動力に基づいてスリップ判定用加速度を算出するスリップ判定用加速度算出部と、車両加速度を算出する車両加速度算出部と、該スリップ判定用加速度算出部により算出されたスリップ判定用加速度と該車両加速度算出部により算出された車両加速度とを比較してタイヤスリップを判定するタイヤスリップ判定部とから構成されていることが好ましい。
該プライマリ圧を制御する変速比調整弁をそなえ、該回転数フィードバック制御手段は、上記の入力回転部材の目標回転数と実回転数との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該ＰＩＤ補正値に保持デューティ分を加算したものを変速制御デューティとして、該プライマリプーリの回転数に基づいた回転数フィードバックにより該変速比調整弁をデューティ制御し、該圧力フィードバック制御手段は、該ライン圧検出手段により検出された実ライン圧に、タイヤスリップ直前の変速比に応じたゲインを乗算して目標プライマリ圧を算出し、該目標プライマリ圧と該プライマリ圧検出手段により検出された実プライマリ圧との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該補正値に保持デューティ分を加算したものを変速制御デューティとして、該変速比調整弁からの吐出圧に基づいた圧力フィードバックにより該変速比調整弁をデューティ制御することが好ましい。
該ライン圧を制御するライン圧調整弁をそなえるとともに、基本目標ライン圧に、ベルトスリップを確実に回避できるようにする増加補正値を加算して目標ライン圧を求め、該目標ライン圧に基づいてフィードフォワード量を求めるとともに、該目標ライン圧と該ライン圧検出手段により検出された実ライン圧との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該ＰＩＤ補正値に該フィードフォワード量を加算したものをライン圧制御デューティとして、として、該ライン圧調整弁からの吐出圧に基づいた圧力フィードバックにより該ライン圧調整弁をデューティ制御するライン圧制御手段をそなえたことが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明すると、図１〜図５は本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置を示すもので、これらの図に基づいて説明する。
まず、本実施形態にかかる車両の動力伝達機構について説明すると、図２（ａ），（ｂ）に示すように、本動力伝達機構では、エンジン（内燃機関）１から出力された回転は、トルクコンバータ（トルコン）２を介してベルト式無段変速機（ＣＶＴ）２０に伝達され、さらに図示しないカウンタシャフトからフロントデフ３１へ伝達されるようになっている。
【００１１】
トルコン２には、係合力が調整可能な動力伝達機構として、ダンパクラッチで構成されたロックアップクラッチ２Ａが併設されており、発進時にはトルコン２による差回転吸収機能を利用して滑らかな発進性能を確保し、その後の通常走行時には、ロックアップクラッチ２Ａを結合してエンジン１と無段変速機２０とを直結状態として動力伝達ロスを低減できるようになっている。なお、ロックアップクラッチ２Ａは制御ソレノイド２Ｂによりその断接を制御される。
【００１２】
そして、トルコン２の出力軸７とベルト式無段変速機２０の入力軸２４との間には、正転反転切換機構４が配設されており、エンジン１からトルコン２を介して入力される回転は、この正転反転切換機構４を介して無段変速機構２０に入力されるようになっている。無段変速機２０は、変速制御等を後述の油圧制御により行なう油圧式無段変速機となっている。
【００１３】
この無段変速機構２０についてさらに詳述すると、無段変速機構２０は、プライマリプーリ（入力回転部材）２１とセカンダリプーリ２２とベルト２３とから構成されており、正転反転切換機構４からプライマリシャフト２４に入力された回転は、プライマリシャフト２４と同軸一体のプライマリプーリ２１からベルト２３を介してセカンダリプーリ２２へ入力されるようになっている。
【００１４】
プライマリプーリ２１，セカンダリプーリ２２はそれぞれ一体に回転する２つのシーブ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂから構成されている。それぞれ一方のシーブ２１ａ，２２ａは軸方向に固定された固定シーブであり、他方のシーブ２１ｂ，２２ｂは油圧アクチュエータ（油圧ピストン）２１ｃ，２２ｃによって軸方向に可動する可動シーブになっている。
【００１５】
油圧ピストン２１ｃ，２２ｃには、オイルタンク６１内の作動油をオイルポンプ６２で加圧して得られる制御油圧が供給され、これに応じて可動シーブ２１ｂ，２２ｂの固定シーブ２１ａ，２２ａ側への押圧力が調整されるようになっている。セカンダリプーリ２２の油圧ピストン２２ｃには、調圧弁（ライン圧調整弁）６３により調圧されたでライン圧が加えられ、プライマリプーリ２１の油圧ピストン２１ｃには、調圧弁６３により調圧された上で流量制御弁（変速比調整弁）６４により流量調整された作動油が供給され、この作動油が変速比調整用油圧（プライマリ圧）ＰＰとして作用するようになっている。
【００１６】
なお、ライン圧は、ベルト２３の滑りを回避して動力伝達性を確保できる範囲で可能な限り低い圧力にすることが、オイルポンプ６２によるエネルギ損失の低減や変速機自体の耐久性を高める上で重要であり、伝達トルク，セカンダリプーリ２２のベルトの掛かり半径と対応する値に基づいてベルト張力制御圧（ライン圧に対応する圧力）Ｐout を設定し、このベルト張力制御圧Ｐout に基づいて、調圧弁６３を制御してオイルポンプ６２の吐出圧を調圧することにより、ライン圧制御を行なうようになっている。
【００１７】
また、セカンダリプーリ２２の油圧ピストン２２ｃに与えられるライン圧ＰL 及びプライマリプーリ２１の油圧ピストン２１ｃに与えられるプライマリ圧ＰＰは、コントローラ（電子制御コントロールユニット＝ＥＣＵ）５０の指令信号により、それぞれ制御されるようになっている。
つまり、ＥＣＵ５０には、エンジン回転数センサ（クランク角センサ又はカム角センサ）４１，スロットル開度センサ４６，プライマリプーリ２１の回転速度を検出する第１回転速度センサ４３，セカンダリプーリ２２の回転速度を検出する第２回転速度センサ４４，プライマリ圧の元圧となるライン圧を検出するライン圧センサ（ライン圧検出手段）４５，変速比調整用油圧（プライマリ圧）ＰＰを検出するプライマリ圧センサ（プライマリ圧検出手段）４７等の各検出信号が入力されるようになっており、ＥＣＵ５０では、これらの検出信号に基づいて各プーリ２１，２２への油圧供給系にそなえられた調圧弁６３や流量制御弁６４を制御するようになっている。
【００１８】
そして、図１に示すように、ＥＣＵ５０には、上述の流量制御弁６４の制御（変速比制御）を行なう機能（変速制御手段又はプライマリ圧制御手段）５２と調圧弁６３の制御（ライン圧制御）を行なう機能（ライン圧制御手段）５３とロックアップクラッチ（動力伝達装置）２Ａの係合状態に関する制御を行なう機能（係合力制御手段）５４とが設けられている。
【００１９】
ところで、回転数フィードバック制御によるプライマリプーリ２１への油圧制御を通じた無段変速機の変速制御ロジックは、駆動輪がグリップ状態であることが前提のものであり、駆動輪にスリップが生じた時（タイヤスリップ時）には成立し得ないので、本動力伝達系制御装置では、タイヤスリップ時には、タイヤスリップ開始直前の変速比を保持するように変速比調整用油圧ＰＰの制御を行なうようになっている。
【００２０】
このため、図１に示すように、ＥＣＵ５０には、タイヤスリップを判定する機能（スリップ導出手段）５１が設けられ、さらに、このタイヤスリップ時に、無段変速機における変速比，ライン圧，及びロックアップクラッチ（動力伝達装置）２Ａの係合状態に関して制御の補正等を行なう機能が設けられている。特に、変速制御手段５２には、通常時（タイヤグリップ時）には、車速と加速要求信号として出力されるスロットル開度（又はエンジン負荷に相当するパラメータ）とからプライマリプーリ２１の目標回転数を設定する機能（プライマリプーリ目標回転数設定手段）５２Ａと、プライマリプーリ２１の実回転数がこの目標回転数となるようにプライマリ圧をフィードバック制御する機能（回転数フィードバック制御手段）５２Ｂとの他に、駆動輪のスリップ時に、駆動輪のスリップ直前の変速比を保持するようにライン圧センサ４５により検出されたライン圧ＰLR に応じて駆動輪のスリップ時の目標プライマリ圧を設定する機能（目標プライマリ圧設定手段）５２Ｃと、プライマリ圧センサ４７により検出されたプライマリ圧が目標プライマリ圧となるようにプライマリ圧をフィードバック制御する機能（圧力フィードバック制御手段）５２Ｄと、駆動輪のスリップ時には回転数フィードバック制御手段５２Ｂによる回転数フィードバック制御から圧力フィードバック制御手段に５２Ｄよる圧力フィードバック制御に切り換える切換手段５２Ｅとがそなえられている。
【００２１】
そして、本実施形態の車両用無段変速機の変速制御装置は、上記のスリップ導出手段５１と、ライン圧センサ４５と、プライマリ圧センサ４７と、プライマリプーリ目標回転数設定手段５２Ａと、回転数フィードバック制御手段５２Ｂと、目標プライマリ圧設定手段５２Ｃと、圧力フィードバック制御手段５２Ｄと、切換手段５２Ｅとから構成されている。
【００２２】
ここで、スリップ導出手段５１についてさらに説明すると、図１に示すように、スリップ導出手段５１は、車両の駆動系に出力される駆動力ＦＥを算出する駆動力算出部５１Ａと、算出された駆動力ＦＥに基づいてスリップ判定用加速度ＧＳを算出するスリップ判定用加速度算出部５１Ｂと、セカンダリプーリ２２の回転速度（回転数）ＮＳの偏差に基づいて車両加速度ＧＸを算出する車両加速度算出部５１Ｃと、スリップ判定用加速度ＧＳと車両加速度ＧＸとを比較してタイヤスリップを判定するタイヤスリップ判定部５１Ｄとから構成されている。
【００２３】
駆動力算出部５１Ａでは、次式（１）のように、トランスミッション入力トルクＴINからトランスミッション損失トルクＴL を減算して得られる駆動トルク（駆動輪から路面に加えられる車体駆動トルク）に、無段変速機２０による変速比ratio と終減速比ｉF とを乗算し、さらに駆動輪のタイヤ半径ｒで除算して駆動力（駆動輪から路面に加えられる車体駆動力）ＦＥを算出する。
【００２４】
ＦＥ＝（ＴIN−ＴL ）・ratio ・ｉF ／ｒ ・・・（１）
スリップ判定用加速度算出部５１Ｂでは、次式（２）のように、駆動力算出部５１Ａで算出された駆動力ＦＥを車体重量Ｗで除算して、これにマージン（算出値の誤差分を考慮してスリップを誤判定しないようにするための補正値）ＧＳ０を加算してスリップ判定用加速度ＧＳを算出する。
【００２５】
ＧＳ＝ＦＥ／Ｗ＋ＧＳ０ ・・・（２）
車両加速度算出部５１Ｃでは、次式（３）のように、セカンダリプーリ２２の回転数ＮＳの所定の周期による偏差（＝ＮＳn −ＮＳn-1 ）を終減速比ｉF 及び単位換算のための定数０．６で除算して駆動輪の回転数を算出し、この算出結果に駆動輪の外周長２πｒを乗算することにより、車両加速度ＧＸ０を算出し、さらに、算車両加速度ＧＸ０を弱めの１次フィルタに２回かけて算出値を安定化（検出誤差等による演算誤差の抑制）を行なって、判定に用いる車両加速度ＧＸを求める。
【００２６】
ＧＸ０＝｛２π・（ＮＳn −ＮＳn-1 ）・ｒ｝／（０．６・ｉF ）・・・（３）
タイヤスリップ判定部５１Ｄでは、スリップ判定用加速度算出部５１Ｂで算出されたスリップ判定用加速度ＧＳと、車両加速度算出部５１Ｃで算出された車両加速度ＧＸとを比較して、車両加速度ＧＸがスリップ判定用加速度ＧＳ以上であれば、タイヤスリップが生じていると判定する。つまり、スリップ判定用加速度ＧＳは、駆動系に出力されている駆動力から求められる車両の推定加速度であり、駆動輪がスリップすると、駆動輪から求められる車両の推定加速度ＧＸは、このスリップ判定用加速度ＧＳ以上になるはずである。そこで、このように車両加速度ＧＸとスリップ判定用加速度ＧＳとからタイヤスリップを判定している。
【００２７】
一方、タイヤスリップ判定手段５１によりタイヤスリップが判定されると、無段変速機における変速比がタイヤスリップ直前の状態を保持するように変速を制御するとともに、ライン圧については増加補正し、ロックアップクラッチ（動力伝達装置）２Ａについては係合力を弱めるように制御する。
これらのタイヤスリップ時の制御について更に説明する。
【００２８】
変速制御手段５２では、通常時（タイヤグリップ時）には、切換手段５２Ｅによる切り換えによって、プライマリプーリ目標回転数設定手段５２Ａにより、図３（ａ）に示すように、プライマリプーリ２１の目標回転数ＮＰｔをエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度Ｔｈから設定し、回転数フィードバック制御手段５２Ｂでは、この目標回転数ＮＰｔと第１回転数センサ４３により検出されるプライマリプーリ２１の実回転数ＮＰｒとの偏差（＝ＮＰｔ−ＮＰｒ）をＰＩＤ補正し、この補正値に保持デューティ分を加算して、これを変速制御デューティとする。したがって、プライマリプーリ２１の回転数による回転数フィードバックにより流量制御弁６４をデューティ制御する。
【００２９】
一方、タイヤスリップ時には、切換手段５２Ｅによる切り換えによって、図３（ａ）に示すように、目標プライマリ圧設定手段５２により、実ライン圧ＰLRに、タイヤスリップ直前の変速比ratio に応じたゲインＧr を乗算して目標プライマリ圧（目標プーリ押付圧）ＰＰａを算出し、この目標プライマリ圧ＰＰａとプライマリ圧センサ４７で検出された実プライマリ圧（実プーリ押付圧）ＰＰｒとの偏差（＝ＰＰａ−ＰＰｒ）をＰＩＤ補正し、この補正値に保持デューティ分を加算して、これを変速制御デューティとして、圧力フィードバック制御手段５２Ｄにより、流量制御弁６４からの吐出圧に基づいた圧力フィードバック制御で流量制御弁６４を制御する。
【００３０】
また、ライン圧制御手段５３では、図３（ｂ）に示すように、入力トルク（伝達トルク）ＴINと変速比（即ち、ベルトの掛かり半径と対応する値）ratio とから目標ライン圧ＰLAを設定し、この目標ライン圧ＰLAにマージン（算出値の誤差分を考慮してベルトスリップを確実に回避できるようにする増加補正値）を加算して、この補正した目標ライン圧ＰLAC に基づいてフィードフォワード量ＦＦを求めるとともに、目標ライン圧ＰLAC と実ライン圧ＰLRとの偏差（＝ＰLAC −ＰLR）をもとめ、これをＰＩＤ補正して、ライン圧制御デューティとする。したがって、実ライン圧（調圧弁６３からの吐出圧）ＰLRによる圧力フィードバックにより調圧弁６３を制御する。目標ライン圧ＰLAを増加補正するマージンは、通常時用のものと、通常時よりも大きな値とされたタイヤスリップ時用とが用意され、タイヤスリップ時には通常時よりも補正された目標ライン圧ＰLAC を高く設定するように構成されている。
【００３１】
そして、係合力制御手段５４では、図４（ａ）に示すように、トランスミッション入力トルクＴINとＳＬＩＰ量に基づいて、通常時には完全に直結状態となるようにロックアップクラッチ２Ａの押付力を高く設定するが、ダンパクラッチであるロックアップクラッチ２Ａの押付力を通常時よりも所定量αだけ減少させるようになっている。この押付力の減少補正により、ロックアップクラッチ２Ａに大きな駆動力が加わるとロックアップクラッチ２Ａが滑って、トルクショックを吸収しうるようになっている。
【００３２】
本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置は、上述のように構成されているので、例えば、図５に示すようなフローでタイヤスリップ判定を行ない、この判定結果に基づいて図６に示すようなフローで各制御が行なわれる。
まず、図５に示すように、駆動力算出部５１Ａで、前記の式（１）により、トランスミッション入力トルクＴIN，トランスミッション損失トルクＴL ，及び変速比ratio から駆動力（駆動輪から路面に加えられる車体駆動力）ＦＥを算出する（ステップＡ１０）。次に、スリップ判定用加速度算出部５１Ｂで、前記の式（２）により、ステップＡ１０で算出された駆動力ＦＥからスリップ判定用加速度ＧＳを算出する（ステップＡ２０）。
【００３３】
一方、車両加速度算出部５１Ｃで、前記の式（３）により、セカンダリプーリ２２の回転数ＮＳの所定の周期による偏差（＝ＮＳn −ＮＳn-1 ）から車両加速度ＧＸ０を算出する（ステップＡ３０）。
そして、タイヤスリップ判定部５１Ｄで、ステップＡ２０で算出されたスリップ判定用加速度ＧＳと、ステップＡ３０で算出された車両加速度ＧＸとを比較して（ステップＡ４０）、車両加速度ＧＸがスリップ判定用加速度ＧＳ以上であれば、タイヤスリップが生じていると判定し（ステップＡ５０）、車両加速度ＧＸがスリップ判定用加速度ＧＳ未満であれば、タイヤスリップが生じていない（タイヤグリップ）と判定する（ステップＡ６０）。
【００３４】
このような判定は所定周期で行なわれ、この判定を受けるように所定周期で図５の処理が行なわれる。つまり、図６に示すように、まず、タイヤスリップが生じている旨の判定が成されたか否かが判定され（ステップＢ１０）、タイヤスリップが判定されなければ（即ち、タイヤグリップ時）、図３（ａ）の通常時制御が選択され、無段変速機２０の変速比を通常制御する（ステップＢ５０）。即ち、プライマリプーリ目標回転数設定手段５２Ａでプライマリプーリ２１の目標回転数を設定して、回転数フィードバック制御手段５２Ｂによりこの目標回転数による回転数フィードバックにより流量制御弁６４をデューティ制御する。そして、図３（ｂ）の通常時制御が選択され、無段変速機２０のライン圧を通常制御する（ステップＢ６０）。即ち、目標ライン圧ＰLAを増加補正するマージンとして通常時用のものを用いて制御する。さらに、図４（ａ）の通常時制御が選択され、ロックアップクラッチ２Ａを通常の押付力により直結制御する（ステップＢ７０）。即ち、完全に直結状態となるようにロックアップクラッチ２Ａの押付力が高くなるように制御する。
【００３５】
一方、ステップＢ１０でタイヤスリップと判定されると、切換手段５２Ｅに切り換えにより、図３（ａ）のタイヤスリップ時制御が選択され、無段変速機２０の変速比をタイヤスリップ直前の値に保持するように制御する（ステップＢ２０）。つまり、目標プライマリ圧設定手段５２Ｃにより、実ライン圧ＰLRにタイヤスリップ直前の変速比ratio に応じたゲインＧr を乗算して目標プライマリ圧（目標プーリ押付圧）ＰＰａを算出し、この目標プライマリ圧ＰＰａとプライマリ圧センサ４７で検出された実プライマリ圧（実プーリ押付圧）ＰＰｒとの偏差（＝ＰＰａ−ＰＰｒ）をＰＩＤ補正し、この補正値に保持デューティ分を加算して変速制御デューティとして、圧力フィードバック制御手段５２Ｄにより、流量制御弁６４からの吐出圧に基づいた圧力フィードバック制御で流量制御弁６４を制御する。
【００３６】
そして、図３（ｂ）のタイヤスリップ時制御が選択され、無段変速機２０のライン圧を増大補正する（ステップＢ３０）。即ち、目標ライン圧ＰLAを増加補正するマージンとしてタイヤスリップ時用の大きなものを用いて制御する。さらに、図４（ａ）のタイヤスリップ時制御が選択され、ロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力を減少するように補正して制御する（ステップＢ４０）。即ち、ダンパクラッチであるロックアップクラッチ２Ａの押付力を通常時よりも所定量αだけ減少させる。
【００３７】
また、タイヤスリップからタイヤグリップに復帰したら、上述のステップＢ５０に進み、ステップＢ５０，Ｂ６０，Ｂ７０の処理が行なわれる。
このようにして、無段変速機２０の変速比をタイヤスリップ直前の一定値に保持する制御は、ライン圧に応じてプライマリ圧を設定し、ライン圧とプライマリ圧との圧力比を一定保持するため、換言すると、プライマリプーリ（駆動側）２１の押付圧とセカンダリプーリ（従動側）２２の押付圧との比（プーリ押付圧比）を一定に保持するため、変速比を所定値に確実に保持することができる。
【００３８】
この結果、本駆動系制御装置では、タイヤスリップ時に、ライン圧が変動しても無段変速機２０の変速比をタイヤスリップ直前の値に確実に保持し、且つ、無段変速機２０のライン圧を増大補正し、且つ、ロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力を減少補正するので、駆動輪のスリップ時に無段変速機２０の変速を確実に制御できるようにしながら、スリップ状態からグリップ状態への復帰時に、エンジン内の回転部の慣性トルクが急増してエンジンから出力される駆動力が急変した場合にも、タイヤスリップ時に増加補正されていた高めのライン圧により、ライン圧の不足を回避してベルト２３のスリップを防止することができ、ベルト２３の磨耗や損傷を防止することができる。また、タイヤスリップ時にロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力が減少補正されているので、スリップ状態からグリップ状態への復帰時に、エンジンから出力される駆動力が急変しても、ロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの滑りによりこの駆動力の急変が吸収されて、車両におけるショックの発生を防止することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施しうるものである。
例えば、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、タイヤスリップ時にはロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力を減少するように補正しているが、図４（ｂ）に示すように、タイヤスリップ時にはロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力を完全解除（押付力＝０）に制御することも考えられる。もちろん、タイヤがスリップ後グリップを回復したらロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａに所定の押付力を与える。このような構成でも、エンジン駆動力の急変を吸収し車両ショックの発生を防止することができる。
【００４０】
また、例えば上記の実施形態では、図５に示すように、車両加速度ＧＸがスリップ判定用加速度ＧＳ以上であれば、タイヤスリップが生じていると判定して、タイヤスリップ時制御を行なっているが、タイヤスリップが生じてもあまり悪影響はない状況もあるので、このような状況下ではタイヤスリップ時制御を行なわないようにしたり、タイヤスリップ判定も行なわないようにすれば、不必要なタイヤスリップ時制御等を回避して、制御頻度を低減させることができる。
【００４１】
タイヤスリップが生じてもあまり悪影響はない状況とは、車両加速度ＧＳ自体が小さい場合〔即ち、車両加速度ＧＳが所定値ＧＳ１（例えば０．３Ｇ）以下（ＧＳ≦ＧＳ１）〕や、スロットル開度Ｔｈが微小でありタイヤスリップし得ない場合（即ち、Ｔｈ≦ＴｈSLIP，ＴｈSLIP：タイヤスリップし得ないスロットル開度）や、ブレーキ操作中（ブレーキスイッチがオン）や、通常走行レンジ（Ｄレンジ）以外の場合や、レンジ切り換え中や、所謂スポーツモード等の変速比を一定保持するモードが選択された場合等がある。
【００４２】
また、本発明は、ベルト式のものに限定されず油圧式無段変速機には広く適用でき、例えばトロイダル式等のものにも適用しうる。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車両用無段変速機の変速制御装置によれば、駆動輪のスリップ時に無段変速機の変速比を確実に一定保持させることができるため、駆動輪スリップ時においても無段変速機の変速制御を安定して実行することができるようになり、無段変速機をそなえた車両の性能向上に寄与しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる無段変速機付き車両の動力伝達系を説明するための模式図であり、（ａ）はその無段変速機を含んだ動力伝達系の模式的構成図、（ｂ）はその無段変速機の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる無段変速機付き車両の動力伝達系の要部構成を示す制御ブロック図であり、（ａ）は変速制御のブロック図、（ｂ）はライン圧制御のブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態としての無段変速機付き車両の動力伝達系の要部構成を示す制御ブロック図であり、（ａ）はロックアップクラッチ（係合力が調整可能な動力伝達装置）の制御の一例を示すブロック図、（ｂ）はその制御の他の例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置によるタイヤスリップ判定の内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置による制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２Ａ ロックアップクラッチ（係合力が調整可能な動力伝達装置）
２Ｂ ロックアップクラッチ制御ソレノイド
２０ 油圧式無段変速機
２１ プライマリプーリ（入力回転部材）
４５ ライン圧センサ（ライン圧検出手段）
４７ プライマリ圧センサ（プライマリ圧検出手段）
５１ スリップ導出手段
５２ 変速制御手段
５２Ａ プライマリプーリ目標回転数設定手段
５２Ｂ 回転数フィードバック制御手段
５２Ｃ 目標プライマリ圧設定手段
５２Ｄ 圧力フィードバック制御手段
５２Ｅ 切換手段
５３ ライン圧制御手段
５４ 係合力制御手段
６３ 調圧弁（ライン圧調整弁）
６４ 流量制御弁（変速比調整弁）
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪のスリップ時を考慮して制御を行なう、車両用無段変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無段変速機が、変速比を連続的に制御することで変速ショックを回避できる点や燃料消費効率の優れた点に着目され、特に車両用の開発が盛んに行なわれている。このような無段変速機では、一般に油圧制御により変速比の制御を行なうようになっている。
【０００３】
例えばベルト式無段変速機の場合、機関（エンジン）で発生した動力がベルトを介してプライマリプーリからセカンダリプーリへ伝達される。この際、通常はセカンダリプーリの油圧ピストンには伝達トルクなどの基本特性に合わせて設定された油圧（ライン圧）を作用させてベルトへのクランプ力を与えておき、プライマリプーリの油圧ピストンに作用させる油圧を調整することで変速〔変速比（プライマリプーリとセカンダリプーリとの各有効半径比）の制御〕を行なう。
【０００４】
車両用無段変速機の場合、このような無段変速機の変速制御は、一般に、プライマリプーリの回転数（回転速度）フィードバック制御により行なう。つまり、変速制御は、プライマリプーリの目標回転数を車速やスロットル開度に基づいて設定し、プライマリプーリの実回転数がこの目標回転数になるように、プライマリプーリ側に作用させる油圧を制御することで行なうようにしている。
【０００５】
ところで、上述のようなプライマリプーリの回転数フィードバック制御による無段変速機の変速制御は、駆動輪にスリップ（タイヤスリップ）が生じていないことが前提となり、タイヤスリップ時には制御ロジックが成立しない。そこで、車両における最大加速度を基準値として、駆動輪の回転加速度がこの基準値を越えた場合にはタイヤスリップと判定し、このタイヤスリップ時には、タイヤスリップ開始直前の変速比を保持するように制御を行なう技術が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようにタイヤスリップ時に変速比を保持する手法として、スリップ中の駆動輪側の回転数（即ち、駆動輪或いはセカンダリプーリの回転数）と比例するようにプライマリプーリの目標回転数を設定してプライマリプーリの回転数をフィードバックした制御が考えられる。しかし、タイヤスリップ時には駆動輪が路面から回転反力を受けなくなり駆動輪の回転数が急上昇するため、回転数フィードバック制御によりプライマリプーリ側に作用させる油圧を制御したのでは、過渡時に、プライマリプーリの回転を駆動輪の回転に追従させることができず変速比を一定に保持することが困難である。
【０００７】
また、回転数フィードバック制御に頼らずに、例えばプライマリプーリ側への油圧を制御するバルブ（変速比調整弁）をスリップ判定直前の位置で停止させてプライマリプーリ側への油圧（プライマリ圧）を一定にするなどしてオープンループ制御により変速比を一定に保持する手法も考えられる。しかし、ライン圧は常に一定ではなくエンジン回転数やエンジン負荷（伝達トルク）等に応じて変化させるべきものなので、上述のようなオープンループ制御では、ライン圧が変化してもプライマリ圧が変化しないため、駆動側と従動側とのプーリ押付力比のバランスが崩れることになり、変速比を一定に保持することは困難である。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、駆動輪がスリップした場合にも、スリップ開始直前の変速比を確実に保持することができるようにした、車両用無段変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の車両用無段変速機の変速制御装置では、スリップ導出手段により駆動輪がスリップしているか否かを導出し、この導出結果に基づいて、駆動輪にスリップの生じない通常時には、回転数フィードバック制御手段が、車速と又は加速要求信号エンジン負荷とから入力回転部材の目標回転数を設定し、該入力回転部材の実回転数が該目標回転数となるように該入力回転部材に作用させるプライマリ圧をフィードバック制御する。一方、該スリップ導出手段により該駆動輪がスリップしていることが導出されると、切換手段が、回転数フィードバック制御手段による回転数フィードバック制御から圧力フィードバック制御手段による圧力フィードバック制御に切り換える。この圧力フィードバック制御時には、目標プライマリ圧設定手段が、ライン圧検出手段により検出されたライン圧に応じて該駆動輪のスリップ時の目標プライマリ圧を設定し、圧力フィードバック制御手段が、該プライマリ圧検出手段により検出された実プライマリ圧が該目標プライマリ圧設定手段により設定された目標プライマリ圧となるようにプライマリ圧をフィードバック制御する。これにより、駆動輪のスリップ時に無段変速機の変速比を確実に一定保持させることができ、駆動輪スリップ時においても無段変速機の変速制御を安定して実行することができる。
該切換手段は、該駆動輪がスリップ状態からグリップ状態になったら、該圧力フィードバック制御手段による圧力フィードバック制御から該回転数フィードバック制御手段による回転数フィードバック制御に切り換えることが好ましい。
該スリップ導出手段は、車両の駆動系に出力される駆動力を算出する駆動力算出部と、該駆動力算出部により算出された該駆動力に基づいてスリップ判定用加速度を算出するスリップ判定用加速度算出部と、車両加速度を算出する車両加速度算出部と、該スリップ判定用加速度算出部により算出されたスリップ判定用加速度と該車両加速度算出部により算出された車両加速度とを比較してタイヤスリップを判定するタイヤスリップ判定部とから構成されていることが好ましい。
該プライマリ圧を制御する変速比調整弁をそなえ、該回転数フィードバック制御手段は、上記の入力回転部材の目標回転数と実回転数との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該ＰＩＤ補正値に保持デューティ分を加算したものを変速制御デューティとして、該プライマリプーリの回転数に基づいた回転数フィードバックにより該変速比調整弁をデューティ制御し、該圧力フィードバック制御手段は、該ライン圧検出手段により検出された実ライン圧に、タイヤスリップ直前の変速比に応じたゲインを乗算して目標プライマリ圧を算出し、該目標プライマリ圧と該プライマリ圧検出手段により検出された実プライマリ圧との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該補正値に保持デューティ分を加算したものを変速制御デューティとして、該変速比調整弁からの吐出圧に基づいた圧力フィードバックにより該変速比調整弁をデューティ制御することが好ましい。
該ライン圧を制御するライン圧調整弁をそなえるとともに、基本目標ライン圧に、ベルトスリップを確実に回避できるようにする増加補正値を加算して目標ライン圧を求め、該目標ライン圧に基づいてフィードフォワード量を求めるとともに、該目標ライン圧と該ライン圧検出手段により検出された実ライン圧との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該ＰＩＤ補正値に該フィードフォワード量を加算したものをライン圧制御デューティとして、として、該ライン圧調整弁からの吐出圧に基づいた圧力フィードバックにより該ライン圧調整弁をデューティ制御するライン圧制御手段をそなえたことが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明すると、図１〜図５は本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置を示すもので、これらの図に基づいて説明する。
まず、本実施形態にかかる車両の動力伝達機構について説明すると、図２（ａ），（ｂ）に示すように、本動力伝達機構では、エンジン（内燃機関）１から出力された回転は、トルクコンバータ（トルコン）２を介してベルト式無段変速機（ＣＶＴ）２０に伝達され、さらに図示しないカウンタシャフトからフロントデフ３１へ伝達されるようになっている。
【００１１】
トルコン２には、係合力が調整可能な動力伝達機構として、ダンパクラッチで構成されたロックアップクラッチ２Ａが併設されており、発進時にはトルコン２による差回転吸収機能を利用して滑らかな発進性能を確保し、その後の通常走行時には、ロックアップクラッチ２Ａを結合してエンジン１と無段変速機２０とを直結状態として動力伝達ロスを低減できるようになっている。なお、ロックアップクラッチ２Ａは制御ソレノイド２Ｂによりその断接を制御される。
【００１２】
そして、トルコン２の出力軸７とベルト式無段変速機２０の入力軸２４との間には、正転反転切換機構４が配設されており、エンジン１からトルコン２を介して入力される回転は、この正転反転切換機構４を介して無段変速機構２０に入力されるようになっている。無段変速機２０は、変速制御等を後述の油圧制御により行なう油圧式無段変速機となっている。
【００１３】
この無段変速機構２０についてさらに詳述すると、無段変速機構２０は、プライマリプーリ（入力回転部材）２１とセカンダリプーリ２２とベルト２３とから構成されており、正転反転切換機構４からプライマリシャフト２４に入力された回転は、プライマリシャフト２４と同軸一体のプライマリプーリ２１からベルト２３を介してセカンダリプーリ２２へ入力されるようになっている。
【００１４】
プライマリプーリ２１，セカンダリプーリ２２はそれぞれ一体に回転する２つのシーブ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂから構成されている。それぞれ一方のシーブ２１ａ，２２ａは軸方向に固定された固定シーブであり、他方のシーブ２１ｂ，２２ｂは油圧アクチュエータ（油圧ピストン）２１ｃ，２２ｃによって軸方向に可動する可動シーブになっている。
【００１５】
油圧ピストン２１ｃ，２２ｃには、オイルタンク６１内の作動油をオイルポンプ６２で加圧して得られる制御油圧が供給され、これに応じて可動シーブ２１ｂ，２２ｂの固定シーブ２１ａ，２２ａ側への押圧力が調整されるようになっている。セカンダリプーリ２２の油圧ピストン２２ｃには、調圧弁（ライン圧調整弁）６３により調圧されたでライン圧が加えられ、プライマリプーリ２１の油圧ピストン２１ｃには、調圧弁６３により調圧された上で流量制御弁（変速比調整弁）６４により流量調整された作動油が供給され、この作動油が変速比調整用油圧（プライマリ圧）ＰＰとして作用するようになっている。
【００１６】
なお、ライン圧は、ベルト２３の滑りを回避して動力伝達性を確保できる範囲で可能な限り低い圧力にすることが、オイルポンプ６２によるエネルギ損失の低減や変速機自体の耐久性を高める上で重要であり、伝達トルク，セカンダリプーリ２２のベルトの掛かり半径と対応する値に基づいてベルト張力制御圧（ライン圧に対応する圧力）Ｐout を設定し、このベルト張力制御圧Ｐout に基づいて、調圧弁６３を制御してオイルポンプ６２の吐出圧を調圧することにより、ライン圧制御を行なうようになっている。
【００１７】
また、セカンダリプーリ２２の油圧ピストン２２ｃに与えられるライン圧ＰL 及びプライマリプーリ２１の油圧ピストン２１ｃに与えられるプライマリ圧ＰＰは、コントローラ（電子制御コントロールユニット＝ＥＣＵ）５０の指令信号により、それぞれ制御されるようになっている。
つまり、ＥＣＵ５０には、エンジン回転数センサ（クランク角センサ又はカム角センサ）４１，スロットル開度センサ４６，プライマリプーリ２１の回転速度を検出する第１回転速度センサ４３，セカンダリプーリ２２の回転速度を検出する第２回転速度センサ４４，プライマリ圧の元圧となるライン圧を検出するライン圧センサ（ライン圧検出手段）４５，変速比調整用油圧（プライマリ圧）ＰＰを検出するプライマリ圧センサ（プライマリ圧検出手段）４７等の各検出信号が入力されるようになっており、ＥＣＵ５０では、これらの検出信号に基づいて各プーリ２１，２２への油圧供給系にそなえられた調圧弁６３や流量制御弁６４を制御するようになっている。
【００１８】
そして、図１に示すように、ＥＣＵ５０には、上述の流量制御弁６４の制御（変速比制御）を行なう機能（変速制御手段又はプライマリ圧制御手段）５２と調圧弁６３の制御（ライン圧制御）を行なう機能（ライン圧制御手段）５３とロックアップクラッチ（動力伝達装置）２Ａの係合状態に関する制御を行なう機能（係合力制御手段）５４とが設けられている。
【００１９】
ところで、回転数フィードバック制御によるプライマリプーリ２１への油圧制御を通じた無段変速機の変速制御ロジックは、駆動輪がグリップ状態であることが前提のものであり、駆動輪にスリップが生じた時（タイヤスリップ時）には成立し得ないので、本動力伝達系制御装置では、タイヤスリップ時には、タイヤスリップ開始直前の変速比を保持するように変速比調整用油圧ＰＰの制御を行なうようになっている。
【００２０】
このため、図１に示すように、ＥＣＵ５０には、タイヤスリップを判定する機能（スリップ導出手段）５１が設けられ、さらに、このタイヤスリップ時に、無段変速機における変速比，ライン圧，及びロックアップクラッチ（動力伝達装置）２Ａの係合状態に関して制御の補正等を行なう機能が設けられている。特に、変速制御手段５２には、通常時（タイヤグリップ時）には、車速と加速要求信号として出力されるスロットル開度（又はエンジン負荷に相当するパラメータ）とからプライマリプーリ２１の目標回転数を設定する機能（プライマリプーリ目標回転数設定手段）５２Ａと、プライマリプーリ２１の実回転数がこの目標回転数となるようにプライマリ圧をフィードバック制御する機能（回転数フィードバック制御手段）５２Ｂとの他に、駆動輪のスリップ時に、駆動輪のスリップ直前の変速比を保持するようにライン圧センサ４５により検出されたライン圧ＰLR に応じて駆動輪のスリップ時の目標プライマリ圧を設定する機能（目標プライマリ圧設定手段）５２Ｃと、プライマリ圧センサ４７により検出されたプライマリ圧が目標プライマリ圧となるようにプライマリ圧をフィードバック制御する機能（圧力フィードバック制御手段）５２Ｄと、駆動輪のスリップ時には回転数フィードバック制御手段５２Ｂによる回転数フィードバック制御から圧力フィードバック制御手段に５２Ｄよる圧力フィードバック制御に切り換える切換手段５２Ｅとがそなえられている。
【００２１】
そして、本実施形態の車両用無段変速機の変速制御装置は、上記のスリップ導出手段５１と、ライン圧センサ４５と、プライマリ圧センサ４７と、プライマリプーリ目標回転数設定手段５２Ａと、回転数フィードバック制御手段５２Ｂと、目標プライマリ圧設定手段５２Ｃと、圧力フィードバック制御手段５２Ｄと、切換手段５２Ｅとから構成されている。
【００２２】
ここで、スリップ導出手段５１についてさらに説明すると、図１に示すように、スリップ導出手段５１は、車両の駆動系に出力される駆動力ＦＥを算出する駆動力算出部５１Ａと、算出された駆動力ＦＥに基づいてスリップ判定用加速度ＧＳを算出するスリップ判定用加速度算出部５１Ｂと、セカンダリプーリ２２の回転速度（回転数）ＮＳの偏差に基づいて車両加速度ＧＸを算出する車両加速度算出部５１Ｃと、スリップ判定用加速度ＧＳと車両加速度ＧＸとを比較してタイヤスリップを判定するタイヤスリップ判定部５１Ｄとから構成されている。
【００２３】
駆動力算出部５１Ａでは、次式（１）のように、トランスミッション入力トルクＴINからトランスミッション損失トルクＴL を減算して得られる駆動トルク（駆動輪から路面に加えられる車体駆動トルク）に、無段変速機２０による変速比ratio と終減速比ｉF とを乗算し、さらに駆動輪のタイヤ半径ｒで除算して駆動力（駆動輪から路面に加えられる車体駆動力）ＦＥを算出する。
【００２４】
ＦＥ＝（ＴIN−ＴL ）・ratio ・ｉF ／ｒ ・・・（１）
スリップ判定用加速度算出部５１Ｂでは、次式（２）のように、駆動力算出部５１Ａで算出された駆動力ＦＥを車体重量Ｗで除算して、これにマージン（算出値の誤差分を考慮してスリップを誤判定しないようにするための補正値）ＧＳ０を加算してスリップ判定用加速度ＧＳを算出する。
【００２５】
ＧＳ＝ＦＥ／Ｗ＋ＧＳ０ ・・・（２）
車両加速度算出部５１Ｃでは、次式（３）のように、セカンダリプーリ２２の回転数ＮＳの所定の周期による偏差（＝ＮＳn −ＮＳn-1 ）を終減速比ｉF 及び単位換算のための定数０．６で除算して駆動輪の回転数を算出し、この算出結果に駆動輪の外周長２πｒを乗算することにより、車両加速度ＧＸ０を算出し、さらに、算車両加速度ＧＸ０を弱めの１次フィルタに２回かけて算出値を安定化（検出誤差等による演算誤差の抑制）を行なって、判定に用いる車両加速度ＧＸを求める。
【００２６】
ＧＸ０＝｛２π・（ＮＳn −ＮＳn-1 ）・ｒ｝／（０．６・ｉF ）・・・（３）
タイヤスリップ判定部５１Ｄでは、スリップ判定用加速度算出部５１Ｂで算出されたスリップ判定用加速度ＧＳと、車両加速度算出部５１Ｃで算出された車両加速度ＧＸとを比較して、車両加速度ＧＸがスリップ判定用加速度ＧＳ以上であれば、タイヤスリップが生じていると判定する。つまり、スリップ判定用加速度ＧＳは、駆動系に出力されている駆動力から求められる車両の推定加速度であり、駆動輪がスリップすると、駆動輪から求められる車両の推定加速度ＧＸは、このスリップ判定用加速度ＧＳ以上になるはずである。そこで、このように車両加速度ＧＸとスリップ判定用加速度ＧＳとからタイヤスリップを判定している。
【００２７】
一方、タイヤスリップ判定手段５１によりタイヤスリップが判定されると、無段変速機における変速比がタイヤスリップ直前の状態を保持するように変速を制御するとともに、ライン圧については増加補正し、ロックアップクラッチ（動力伝達装置）２Ａについては係合力を弱めるように制御する。
これらのタイヤスリップ時の制御について更に説明する。
【００２８】
変速制御手段５２では、通常時（タイヤグリップ時）には、切換手段５２Ｅによる切り換えによって、プライマリプーリ目標回転数設定手段５２Ａにより、図３（ａ）に示すように、プライマリプーリ２１の目標回転数ＮＰｔをエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度Ｔｈから設定し、回転数フィードバック制御手段５２Ｂでは、この目標回転数ＮＰｔと第１回転数センサ４３により検出されるプライマリプーリ２１の実回転数ＮＰｒとの偏差（＝ＮＰｔ−ＮＰｒ）をＰＩＤ補正し、この補正値に保持デューティ分を加算して、これを変速制御デューティとする。したがって、プライマリプーリ２１の回転数による回転数フィードバックにより流量制御弁６４をデューティ制御する。
【００２９】
一方、タイヤスリップ時には、切換手段５２Ｅによる切り換えによって、図３（ａ）に示すように、目標プライマリ圧設定手段５２により、実ライン圧ＰLRに、タイヤスリップ直前の変速比ratio に応じたゲインＧr を乗算して目標プライマリ圧（目標プーリ押付圧）ＰＰａを算出し、この目標プライマリ圧ＰＰａとプライマリ圧センサ４７で検出された実プライマリ圧（実プーリ押付圧）ＰＰｒとの偏差（＝ＰＰａ−ＰＰｒ）をＰＩＤ補正し、この補正値に保持デューティ分を加算して、これを変速制御デューティとして、圧力フィードバック制御手段５２Ｄにより、流量制御弁６４からの吐出圧に基づいた圧力フィードバック制御で流量制御弁６４を制御する。
【００３０】
また、ライン圧制御手段５３では、図３（ｂ）に示すように、入力トルク（伝達トルク）ＴINと変速比（即ち、ベルトの掛かり半径と対応する値）ratio とから目標ライン圧ＰLAを設定し、この目標ライン圧ＰLAにマージン（算出値の誤差分を考慮してベルトスリップを確実に回避できるようにする増加補正値）を加算して、この補正した目標ライン圧ＰLAC に基づいてフィードフォワード量ＦＦを求めるとともに、目標ライン圧ＰLAC と実ライン圧ＰLRとの偏差（＝ＰLAC −ＰLR）をもとめ、これをＰＩＤ補正して、ライン圧制御デューティとする。したがって、実ライン圧（調圧弁６３からの吐出圧）ＰLRによる圧力フィードバックにより調圧弁６３を制御する。目標ライン圧ＰLAを増加補正するマージンは、通常時用のものと、通常時よりも大きな値とされたタイヤスリップ時用とが用意され、タイヤスリップ時には通常時よりも補正された目標ライン圧ＰLAC を高く設定するように構成されている。
【００３１】
そして、係合力制御手段５４では、図４（ａ）に示すように、トランスミッション入力トルクＴINとＳＬＩＰ量に基づいて、通常時には完全に直結状態となるようにロックアップクラッチ２Ａの押付力を高く設定するが、ダンパクラッチであるロックアップクラッチ２Ａの押付力を通常時よりも所定量αだけ減少させるようになっている。この押付力の減少補正により、ロックアップクラッチ２Ａに大きな駆動力が加わるとロックアップクラッチ２Ａが滑って、トルクショックを吸収しうるようになっている。
【００３２】
本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置は、上述のように構成されているので、例えば、図５に示すようなフローでタイヤスリップ判定を行ない、この判定結果に基づいて図６に示すようなフローで各制御が行なわれる。
まず、図５に示すように、駆動力算出部５１Ａで、前記の式（１）により、トランスミッション入力トルクＴIN，トランスミッション損失トルクＴL ，及び変速比ratio から駆動力（駆動輪から路面に加えられる車体駆動力）ＦＥを算出する（ステップＡ１０）。次に、スリップ判定用加速度算出部５１Ｂで、前記の式（２）により、ステップＡ１０で算出された駆動力ＦＥからスリップ判定用加速度ＧＳを算出する（ステップＡ２０）。
【００３３】
一方、車両加速度算出部５１Ｃで、前記の式（３）により、セカンダリプーリ２２の回転数ＮＳの所定の周期による偏差（＝ＮＳn −ＮＳn-1 ）から車両加速度ＧＸ０を算出する（ステップＡ３０）。
そして、タイヤスリップ判定部５１Ｄで、ステップＡ２０で算出されたスリップ判定用加速度ＧＳと、ステップＡ３０で算出された車両加速度ＧＸとを比較して（ステップＡ４０）、車両加速度ＧＸがスリップ判定用加速度ＧＳ以上であれば、タイヤスリップが生じていると判定し（ステップＡ５０）、車両加速度ＧＸがスリップ判定用加速度ＧＳ未満であれば、タイヤスリップが生じていない（タイヤグリップ）と判定する（ステップＡ６０）。
【００３４】
このような判定は所定周期で行なわれ、この判定を受けるように所定周期で図５の処理が行なわれる。つまり、図６に示すように、まず、タイヤスリップが生じている旨の判定が成されたか否かが判定され（ステップＢ１０）、タイヤスリップが判定されなければ（即ち、タイヤグリップ時）、図３（ａ）の通常時制御が選択され、無段変速機２０の変速比を通常制御する（ステップＢ５０）。即ち、プライマリプーリ目標回転数設定手段５２Ａでプライマリプーリ２１の目標回転数を設定して、回転数フィードバック制御手段５２Ｂによりこの目標回転数による回転数フィードバックにより流量制御弁６４をデューティ制御する。そして、図３（ｂ）の通常時制御が選択され、無段変速機２０のライン圧を通常制御する（ステップＢ６０）。即ち、目標ライン圧ＰLAを増加補正するマージンとして通常時用のものを用いて制御する。さらに、図４（ａ）の通常時制御が選択され、ロックアップクラッチ２Ａを通常の押付力により直結制御する（ステップＢ７０）。即ち、完全に直結状態となるようにロックアップクラッチ２Ａの押付力が高くなるように制御する。
【００３５】
一方、ステップＢ１０でタイヤスリップと判定されると、切換手段５２Ｅに切り換えにより、図３（ａ）のタイヤスリップ時制御が選択され、無段変速機２０の変速比をタイヤスリップ直前の値に保持するように制御する（ステップＢ２０）。つまり、目標プライマリ圧設定手段５２Ｃにより、実ライン圧ＰLRにタイヤスリップ直前の変速比ratio に応じたゲインＧr を乗算して目標プライマリ圧（目標プーリ押付圧）ＰＰａを算出し、この目標プライマリ圧ＰＰａとプライマリ圧センサ４７で検出された実プライマリ圧（実プーリ押付圧）ＰＰｒとの偏差（＝ＰＰａ−ＰＰｒ）をＰＩＤ補正し、この補正値に保持デューティ分を加算して変速制御デューティとして、圧力フィードバック制御手段５２Ｄにより、流量制御弁６４からの吐出圧に基づいた圧力フィードバック制御で流量制御弁６４を制御する。
【００３６】
そして、図３（ｂ）のタイヤスリップ時制御が選択され、無段変速機２０のライン圧を増大補正する（ステップＢ３０）。即ち、目標ライン圧ＰLAを増加補正するマージンとしてタイヤスリップ時用の大きなものを用いて制御する。さらに、図４（ａ）のタイヤスリップ時制御が選択され、ロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力を減少するように補正して制御する（ステップＢ４０）。即ち、ダンパクラッチであるロックアップクラッチ２Ａの押付力を通常時よりも所定量αだけ減少させる。
【００３７】
また、タイヤスリップからタイヤグリップに復帰したら、上述のステップＢ５０に進み、ステップＢ５０，Ｂ６０，Ｂ７０の処理が行なわれる。
このようにして、無段変速機２０の変速比をタイヤスリップ直前の一定値に保持する制御は、ライン圧に応じてプライマリ圧を設定し、ライン圧とプライマリ圧との圧力比を一定保持するため、換言すると、プライマリプーリ（駆動側）２１の押付圧とセカンダリプーリ（従動側）２２の押付圧との比（プーリ押付圧比）を一定に保持するため、変速比を所定値に確実に保持することができる。
【００３８】
この結果、本駆動系制御装置では、タイヤスリップ時に、ライン圧が変動しても無段変速機２０の変速比をタイヤスリップ直前の値に確実に保持し、且つ、無段変速機２０のライン圧を増大補正し、且つ、ロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力を減少補正するので、駆動輪のスリップ時に無段変速機２０の変速を確実に制御できるようにしながら、スリップ状態からグリップ状態への復帰時に、エンジン内の回転部の慣性トルクが急増してエンジンから出力される駆動力が急変した場合にも、タイヤスリップ時に増加補正されていた高めのライン圧により、ライン圧の不足を回避してベルト２３のスリップを防止することができ、ベルト２３の磨耗や損傷を防止することができる。また、タイヤスリップ時にロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力が減少補正されているので、スリップ状態からグリップ状態への復帰時に、エンジンから出力される駆動力が急変しても、ロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの滑りによりこの駆動力の急変が吸収されて、車両におけるショックの発生を防止することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施しうるものである。
例えば、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、タイヤスリップ時にはロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力を減少するように補正しているが、図４（ｂ）に示すように、タイヤスリップ時にはロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａの押付力を完全解除（押付力＝０）に制御することも考えられる。もちろん、タイヤがスリップ後グリップを回復したらロックアップクラッチ（ダンパクラッチ）２Ａに所定の押付力を与える。このような構成でも、エンジン駆動力の急変を吸収し車両ショックの発生を防止することができる。
【００４０】
また、例えば上記の実施形態では、図５に示すように、車両加速度ＧＸがスリップ判定用加速度ＧＳ以上であれば、タイヤスリップが生じていると判定して、タイヤスリップ時制御を行なっているが、タイヤスリップが生じてもあまり悪影響はない状況もあるので、このような状況下ではタイヤスリップ時制御を行なわないようにしたり、タイヤスリップ判定も行なわないようにすれば、不必要なタイヤスリップ時制御等を回避して、制御頻度を低減させることができる。
【００４１】
タイヤスリップが生じてもあまり悪影響はない状況とは、車両加速度ＧＳ自体が小さい場合〔即ち、車両加速度ＧＳが所定値ＧＳ１（例えば０．３Ｇ）以下（ＧＳ≦ＧＳ１）〕や、スロットル開度Ｔｈが微小でありタイヤスリップし得ない場合（即ち、Ｔｈ≦ＴｈSLIP，ＴｈSLIP：タイヤスリップし得ないスロットル開度）や、ブレーキ操作中（ブレーキスイッチがオン）や、通常走行レンジ（Ｄレンジ）以外の場合や、レンジ切り換え中や、所謂スポーツモード等の変速比を一定保持するモードが選択された場合等がある。
【００４２】
また、本発明は、ベルト式のものに限定されず油圧式無段変速機には広く適用でき、例えばトロイダル式等のものにも適用しうる。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車両用無段変速機の変速制御装置によれば、駆動輪のスリップ時に無段変速機の変速比を確実に一定保持させることができるため、駆動輪スリップ時においても無段変速機の変速制御を安定して実行することができるようになり、無段変速機をそなえた車両の性能向上に寄与しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる無段変速機付き車両の動力伝達系を説明するための模式図であり、（ａ）はその無段変速機を含んだ動力伝達系の模式的構成図、（ｂ）はその無段変速機の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる無段変速機付き車両の動力伝達系の要部構成を示す制御ブロック図であり、（ａ）は変速制御のブロック図、（ｂ）はライン圧制御のブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態としての無段変速機付き車両の動力伝達系の要部構成を示す制御ブロック図であり、（ａ）はロックアップクラッチ（係合力が調整可能な動力伝達装置）の制御の一例を示すブロック図、（ｂ）はその制御の他の例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置によるタイヤスリップ判定の内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態としての車両用無段変速機の変速制御装置による制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２Ａ ロックアップクラッチ（係合力が調整可能な動力伝達装置）
２Ｂ ロックアップクラッチ制御ソレノイド
２０ 油圧式無段変速機
２１ プライマリプーリ（入力回転部材）
４５ ライン圧センサ（ライン圧検出手段）
４７ プライマリ圧センサ（プライマリ圧検出手段）
５１ スリップ導出手段
５２ 変速制御手段
５２Ａ プライマリプーリ目標回転数設定手段
５２Ｂ 回転数フィードバック制御手段
５２Ｃ 目標プライマリ圧設定手段
５２Ｄ 圧力フィードバック制御手段
５２Ｅ 切換手段
５３ ライン圧制御手段
５４ 係合力制御手段
６３ 調圧弁（ライン圧調整弁）
６４ 流量制御弁（変速比調整弁）
Claims (5)
- 車速とエンジン負荷又は加速要求信号とから入力回転部材の目標回転数を設定し、該入力回転部材の実回転数が該目標回転数となるようにフィードバック制御する回転数フィードバック制御手段を有する車両用無段変速機の変速制御装置において、
駆動輪がスリップしているか否かを導出するスリップ導出手段と、
該入力回転部材に供給されるプライマリ圧を検出するプライマリ圧検出手段と、
該プライマリ圧の元圧となるライン圧を検出するライン圧検出手段と、
該スリップ導出手段により該駆動輪のスリップ状態が導出されたとき該ライン圧検出手段により検出されたライン圧に応じてスリップ時の目標プライマリ圧を設定する目標プライマリ圧設定手段と、
該プライマリ圧検出手段により検出されたプライマリ圧が該目標プライマリ圧設定手段により設定された目標プライマリ圧となるようにプライマリ圧をフィードバック制御する圧力フィードバック制御手段と、
該駆動輪のスリップ時には該回転数フィードバック制御手段による回転数フィードバック制御から該圧力フィードバック制御手段による圧力フィードバック制御に切り換える切換手段とをそなえた
ことを特徴とする、車両用無段変速機の変速制御装置。 - 該切換手段は、該駆動輪がスリップ状態からグリップ状態になったら、該圧力フィードバック制御手段による圧力フィードバック制御から該回転数フィードバック制御手段による回転数フィードバック制御に切り換える
ことを特徴とする、請求項１記載の車両用無段変速機の変速制御装置。 - 該スリップ導出手段は、
車両の駆動系に出力される駆動力を算出する駆動力算出部と、
該駆動力算出部により算出された該駆動力に基づいてスリップ判定用加速度を算出するスリップ判定用加速度算出部と、
車両加速度を算出する車両加速度算出部と、
該スリップ判定用加速度算出部により算出されたスリップ判定用加速度と該車両加速度算出部により算出された車両加速度とを比較してタイヤスリップを判定するタイヤスリップ判定部とから構成されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用無段変速機の制御装置。 - 該プライマリ圧を制御する変速比調整弁をそなえ、
該回転数フィードバック制御手段は、上記の入力回転部材の目標回転数と実回転数との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該ＰＩＤ補正値に保持デューティ分を加算したものを変速制御デューティとして、該プライマリプーリの回転数に基づいた回転数フィードバックにより該変速比調整弁をデューティ制御し、
該圧力フィードバック制御手段は、該ライン圧検出手段により検出された実ライン圧に、タイヤスリップ直前の変速比に応じたゲインを乗算して目標プライマリ圧を算出し、該目標プライマリ圧と該プライマリ圧検出手段により検出された実プライマリ圧との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該補正値に保持デューティ分を加算したものを変速制御デューティとして、該変速比調整弁からの吐出圧に基づいた圧力フィードバックにより該変速比調整弁をデューティ制御する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用無段変速機の制御装置。 - 該ライン圧を制御するライン圧調整弁をそなえるとともに、
基本目標ライン圧に、ベルトスリップを確実に回避できるようにする増加補正値を加算して目標ライン圧を求め、該目標ライン圧に基づいてフィードフォワード量を求めるとともに、該目標ライン圧と該ライン圧検出手段により検出された実ライン圧との偏差に応じたＰＩＤ補正値を求め、該ＰＩＤ補正値に該フィードフォワード量を加算したものをライン圧制御デューティとして、該ライン圧調整弁からの吐出圧に基づいた圧力フィードバックにより該ライン圧調整弁をデューティ制御するライン圧制御手段をそなえた
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用無段変速機の制御装置。
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| JP31411099A JP3700497B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 車両用無段変速機の変速制御装置 |
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| JP3700497B2 true JP3700497B2 (ja) | 2005-09-28 |
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-
1999
- 1999-11-04 JP JP31411099A patent/JP3700497B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN105752846A (zh) * | 2015-01-05 | 2016-07-13 | 井关农机株式会社 | 作业车辆的变速控制装置 |
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