JP3893839B2

JP3893839B2 - 無段変速機のライン圧制御装置

Info

Publication number: JP3893839B2
Application number: JP2000056270A
Authority: JP
Inventors: 弘樹浅山; 薫近藤; 徹橋本; 亜寿左下田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2020-03-01
Also published as: JP2001248717A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたベルト式無段変速機等に用いて好適の、無段変速機のライン圧制御装置に関する。
【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（プライマリ圧）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〕を行なうようになっている。
【０００４】
このようなベルト式無段変速機では、特に、ライン圧が不足するとベルトのスリップを招いて動力伝達に支障をきたしてしまい、逆にライン圧が過剰であれば油圧源側の負担増を招くので、ベルトのスリップを招くことなく且つ過剰でない程度のライン圧になるようにライン圧制御を行なう必要がある。
そして、このようなベルトのスリップを招かず且つ過剰にならない適切なライン圧は、ベルトにより伝達するトルクの大きさに対応したものになるので、無段変速機に入力されるトルク（トランスミッション入力トルク）と無段変速機の変速比（トランスミッション変速比）とに応じて目標ライン圧を設定して、実ライン圧がこの目標ライン圧となるようにＰＩＤ補正〔比例補正（Ｐ補正），積分補正（Ｉ補正），微分補正（Ｄ補正）〕によるフィードバック制御を行なうようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなベルト式無段変速機の油圧回路として、プライマリプーリの油圧ピストン（プライマリピストン）を駆動する油室とセカンダリプーリの油圧ピストン（セカンダリピストン）を駆動する油室とが流量制御弁を介して連通するように構成されるものがある。
【０００６】
しかしながら、このような油圧回路の場合、変速時において、ベルトへ所定のクランプ力を与えるライン圧確保のための作動油に加えて、変速制御を行なうべく両ピストンを移動させるための作動油も必要となるため、オイルポンプから吐出される作動油が不足してライン圧が過渡的に低下し、ベルトに所定のクランプ力を与えることができない場合がある。
【０００７】
この時、上述したようにフィードバック制御により補正がかけられるものの、変速速度が大きい場合には、プライマリピストン及びセカンダリピストンの移動速度も大きくなって両ピストンの移動に必要な作動油量が過渡的に急増する。また、かかる作動油不足に対する実ライン圧の立ち上がり応答遅れがあるため、実ライン圧と目標ライン圧との差が過大となってフィードバック制御による補正が追いつかなくなる。即ち、過渡的に作動油の消費流量が大きくなり再度ライン圧を立ち上げるためのレスポンスが遅くなってしまうのである。そして、最悪の場合、ベルトスリップに至る虞もある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、変速過渡時においても、最適なライン圧を確保できるようにした、無段変速機のライン圧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、請求項１記載の本発明の無段変速機のライン圧制御装置では、変速過渡時に消費される作動流体の消費流量に相関する消費流量相関値を消費流量相関値導出手段により導出し、この消費流量相関値に基づいてライン圧補正量決定手段によりライン圧補正量を決定する。そして、運転状態に応じて設定された作動流体の目標ライン圧を、このライン圧補正量により補正し、この補正後の目標ライン圧となるように作動流体の実ライン圧を制御する。
【００１０】
請求項２記載の本発明の無段変速機のライン圧制御装置では、消費流量相関値導出手段が、変速比変化量に基づいて消費流量相関値を導出する。
なお、消費流量相関値導出手段は、変速比の実変化量に基づいて消費流量相関値を導出することが好ましい。この場合、作動流体の実消費流量を導出することができ、この実消費流量に基づいて車両の運転状態にそくした目標ライン圧を設定することができる。
【００１１】
また、消費流量相関値導出手段は、目標変速比の変化量に基づいて消費流量相関値を導出するようにしてもよい。この場合、変速比の実変化量に基づいて消費流量相関値を導出するのに比べて、ライン圧制御の応答性を向上させることができる。
該無段変速機は、プライマリプーリとセカンダリプーリとベルトとから構成されるベルト式無段変速機であって、該消費流量相関値は、アップシフト時には、該プライマリプーリの可動シーブを駆動する油圧ピストンに供給される作動油量から該セカンダリプーリの可動シーブを駆動する油圧ピストンに供給される作動油量を減算した値とされ、ダウンシフト時には、該セカンダリプーリの可動シーブを駆動する油圧ピストンに供給される作動油量の値とされ、該ライン圧補正量は、該消費流量相関値，該セカンダリプーリの油圧ピストンに加えられるライン圧を調整するレギュレータバルブの通過流量，該レギュレータバルブの排出ポートの入口における油圧，該排出ポートの出口における油圧から求められるライン圧低下量に基づいて設定されることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明すると、図１〜図３は本発明の一実施形態としての無段変速機のライン圧制御装置について示す図であり、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無段変速機の搭載され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，以下、単に無段変速機という）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。
【００１３】
そして、トルコン２の出力軸７と無段変速機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。
【００１４】
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。
【００１５】
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は油圧ピストン２１ｃ，２２ｃによって軸方向に移動可能な可動シーブになっている。
【００１６】
油圧ピストン２１ｃ，２２ｃには、オイルタンク６１内の作動油（作動流体）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、レギュレータバルブ（調圧弁）６３により調圧されたライン圧Ｐ_Lが加えられ、プライマリプーリ２１の油圧ピストン２１ｃには、レギュレータバルブ６３により調圧された上でシフトコントロールバルブ（流量制御弁）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）Ｐ_Pとして作用するようになっている。
【００１７】
また、レギュレータバルブ６３は、ライン圧制御用ソレノイド６３Ａを電気信号によりデューティ制御することにより制御され、同様に、流量制御弁６４は、変速制御用ソレノイド６４Ａを電気信号によりデューティ制御することにより制御されようになっている。なお、レギュレータバルブ６３の排出ポート７１から排出された作動油は、潤滑油の供給に用いる図示しない潤滑弁に送られて所定圧力Ｐ_LUBに調整された後、潤滑油として無段変速機２０内の所定の部位に送られ、その後、オイルタンク６１に戻されるようになっている。また、流量制御弁６４の排出ポート７２から排出された油は、オイルタンク６１に戻されるようになっている。
【００１８】
なお、ライン圧Ｐ_L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る。ベルト２３のスリップは、ベルト２３により伝達するトルクの大きさに応じて生じるので、スリップが生じないようにすべく、目標ライン圧Ｐ_LAを後述するように無段変速機に入力されるトルク（トランスミッション入力トルク）と無段変速機の変速比（トランスミッション変速比）とに応じて設定し、これに基づいてライン圧制御を行なうようにしている。
【００１９】
また、変速比（プライマリ圧Ｐ_P）は、プライマリプーリ２１の実回転数に基づいたフィードバック制御により制御されるようになっている。ここでは、車速に対応するセカンダリプーリ２２の回転数（セカンダリ回転数）と車両に搭載されたエンジンの負荷（例えば、アクセル開度）とからプライマリプーリ２１の目標回転数を設定して、プライマリプーリ２１の実回転数Ｎ_Pと目標回転数Ｎ_PTとの偏差ΔＮ_P（＝Ｎ_PT−Ｎ_P）を算出し、この偏差ΔＮ_PにＰＩＤ補正を施した制御量（変速デューティ）に基づいて、プライマリプーリ２１の実回転数Ｎ_Pが目標回転数Ｎ_PTになるように流量制御弁６４をフィードバック制御するようになっている。
【００２０】
そして、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Ｐ_L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Ｐ_P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、図２（ｂ）に示すように、ＥＣＵ５０には、エンジン回転速度センサ（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，ライン圧Ｐ_Lを検出するライン圧センサ４５，変速比調整用油圧（プライマリ圧）Ｐ_Pを検出するプライマリ圧センサ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（油圧回路）にそなえられたレギュレータバルブ６３や流量制御弁６４を制御するようになっている。
【００２１】
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とレギュレータバルブ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とが設けられており、本実施形態のライン圧制御装置は、図１に示すように、ライン圧制御手段５３と、上述のレギュレータバルブ６３，ライン圧制御用ソレノイド６３Ａ，ライン圧センサ４５とをそなえて構成される。
【００２２】
ライン圧制御手段５３は、目標ライン圧設定手段５４，上下限リミッタ５５Ａ，一次フィルタ５５Ｂ，減算器５５Ｃ，基本デューティ設定手段５６Ａ，回転・油温補正手段５６Ｂ，加算器５６Ｃ，５６Ｄ，５６Ｅ，ＰＩＤ補正手段５７，変速過渡時補正量算出手段５８，上下限リミッタ５９をそなえて構成されている。これにより、目標ライン圧設定手段５４により設定された目標ライン圧Ｐ_LAは、まず、上下限リミッタ５５Ａにより上下限を規定された後、一次フィルタ５５Ｂにより急変動を抑えるようにフィルタリングされる。その後、このフィルタリング処理された目標ライン圧Ｐ_LAとエンジン回転数（回転速度）Ｎｅとに基づいて、基本デューティ設定手段５６Ａでライン圧制御量の基本値（基本デューティ）Ｄ_LBが設定される。この基本デューティＤ_LBには、加算器５６Ｃで、回転・油温補正手段５６Ｂに基づきエンジン回転速度Ｎｅ及び図示しない油温センサにより検出された油温に応じて決定される補正量が加算され、さらに加算器５６Ｄでオイルポンプ６２の個々の性能のばらつきを補正すべくエンジン回転速度Ｎｅ及び油温に応じて決定される学習値が加算され、ライン圧制御量（制御デューティ）Ｄ_Lが算出されるようになっている。
【００２３】
一方、減算器５５Ｃでは、フィルタリング後の目標ライン圧Ｐ_LAとライン圧センサ４５により検出された実ライン圧Ｐ_Lとの偏差ΔＰ_Lが算出され、ＰＩＤ補正手段５７により、この偏差ΔＰ_LにＰＩＤ補正を施されてライン圧制御量の補正量（制御デューティの補正量）ΔＤＬが算出されるようになっている。本装置では、ライン圧制御量ＤＬに、加算器５６Ｅにおいて、補正量ΔＤＬ及び変速過渡時補正量算出手段５８により算出された補正量ΔＤＬ_SFTが加算され、その後、上下限リミッタ５９により上下限を規定された後、ライン圧制御用ソレノイド６３Ａに出力され、これにより、レギュレータバルブ６３が所定開度に制御されるようになっている。
【００２４】
以下、目標ライン圧設定手段５４及び変速過渡時補正量算出手段５８についてさらに説明する。
まず、目標ライン圧設定手段５４について説明すると、目標ライン圧設定手段５４では、無段変速機２０への入力トルク（トランスミッション入力トルク）と、無段変速機の変速比（トランスミッション変速比）ratioとに応じて目標ライン圧Ｐ_LAを設定するようになっている。
【００２５】
なお、トランスミッション入力トルクは、エンジン出力トルクＴｅと、トルコントルク比ｔ（ｅ）とに基づいて演算されるようになっている。エンジン出力トルクＴｅはエンジン回転速度センサ４１で検出されるエンジン回転速度Ｎｅとスロットル開度センサ４６で検出されるスロットル開度θthとから算出（又は推定）され、トルコントルク比ｔ（ｅ）は、予め記憶されたマップに基づいて、トルコン２における速度比〔トルコンの出力回転速度（タービン回転速度、即ち、第１回転速度センサ４３により検出されたプライマリプーリ２１の回転速度）Ｎ_Pとトルコン２の入力回転速度（エンジン回転速度）Ｎｅとの比〕Ｎ_P／Ｎｅから算出される。
【００２６】
また、トランスミッション変速比ratioは、プライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２との各有効半径（ベルト巻掛半径）比であるが、例えば、第１回転速度センサ４３により検出されたプライマリプーリ２１の回転速度Ｎ_Pと第２回転速度センサ４４により検出されたセカンダリプーリ２２の回転速度Ｎ_Sとから算出（Ｎ_P／Ｎ_S）できる。
【００２７】
次に、変速過渡時補正量算出手段５８について説明すると、変速過渡時補正量算出手段５８は、変速制御中（変速過渡時）に各プーリ２１，２２の油圧ピストン２１ｃ，２２ｃにより消費される作動油量（作動流体の消費流量）Ｑ_Rを演算する消費流量演算手段（消費流量相関値導出手段）５８Ａと、消費流量演算手段５８Ａにより演算された作動油の消費流量Ｑ_Rに基づいてライン圧制御量の補正量ΔＤＬ_SFTを決定するライン圧補正量決定手段５８Ｂとをそなえて構成されている。
【００２８】
消費流量演算手段５８Ａは、無段変速機の変速比変化量に基づき、変速制御中に油圧ピストン２１ｃ，２２ｃにより消費される作動油量Ｑ_Rを演算するものである。無段変速機２０では、アップシフトするとき、プライマリプーリ２１において、油圧ピストン２１ｃに作用する油圧（プライマリ圧）を高めることにより、油圧ピストン２１ｃの油室に作動油を供給して可動シーブ２１ｂを固定シーブ２１ａ側に近接させて固定シーブ２１ａと可動シーブ２１ｂとの間隔を狭め、これにより、固定シーブ２１ａと可動シーブ２１ｂとの間に形成されるＶ字型の溝（Ｖ溝）内でベルト２３をシーブ２１ａ，２１ｂの外周側に移動させてベルト巻掛半径ｒ_Pを増加させるようになっている。
【００２９】
一方、セカンダリプーリ２２においては、シーブ２２ａ，２２ｂとにより形成されるＶ溝内でベルト２３はシーブ２２ａ，２２ｂの軸心側に引き込められベルト巻掛半径ｒ_Sは減少する。このため、油圧ピストン２２ｃの油室から作動油が強制的に排出されるとともに、可動シーブ２２ｂが固定シーブ２２ａから離隔され固定シーブ２２ａと可動シーブ２２ｂとの間隔が広がる。
【００３０】
ここで、セカンダリプーリ２２から強制排出された作動油は、再び油圧回路に戻されてライン圧Ｐ_Lを確保するのに使用される。したがって、アップシフト時において、ライン圧Ｐ_Lを確保するための作動油量とは別に変速制御のために消費される作動油量（消費流量）Ｑ_Rは、油圧ピストン２１ｃに供給される作動油量（プライマリオイル流量）Ｑ_P，油圧ピストン２２ｃから排出される作動油量（セカンダリオイル流量）Ｑ_Sから以下の式（１）で演算することができる。
【００３１】
Ｑ_R＝Ｑ_P−Ｑ_S …（１）
一方、ダウンシフトするとき、プライマリプーリ２１において、油圧ピストン２１ｃに作用する油圧（プライマリ圧）Ｐ_Pを下げる（流量制御弁６４を介して作動油を排出する）ことにより、油圧ピストン２１ｃの油室から作動油を排出させて可動シーブ２１ｂを固定シーブ２１ａから離隔させてベルト巻掛半径ｒ_Pを減少させる。一方、セカンダリプーリ２２においては、油圧ピストン２２ｃの油室に供給されているライン圧Ｐ_Lにより可動シーブ２２ｂが固定シーブ２２ａに近接しベルト巻掛半径ｒ_Sが増加するようになっている。このとき、プライマリプーリ２１から排出される作動油は、流量制御弁６４の排出ポート７２から排出されるため、ライン圧の確保には寄与しない。したがって、ダウンシフト時において変速制御に必要とされる作動油量Ｑ_Rは油圧ピストン２２ｃに供給される作動油量（セカンダリオイル流量）Ｑ_Sのみとなり、以下の式（２）で演算することができる。
【００３２】
Ｑ_R＝Ｑ_S …（２）
ここで、プライマリプーリ２１側の作動油量Ｑ_Pは、下式（３）に示すように、油圧ピストン２１ｃの油圧室のピストン移動方向と直交する断面積Ａ_Pと、可動シーブ２１ｂの前制御周期からの移動量Ｘ_Pとの積として算出するようになっている。
【００３３】
Ｑ_P＝Ａ_P×Ｘ_P …（３）
同様に、セカンダリプーリ２２側の作動油量Ｑ_Sは、下式（４）に示すように、油圧ピストン２２ｃの油圧室のピストン移動方向と直交する断面積Ａ_Sと可動シーブ２２ｂの移動量Ｘ_Sとの積として算出するようになっている。
Ｑ_S＝Ａ_S×Ｘ_S …（４）
各移動量Ｘ_P，Ｘ_Sはいずれも前制御周期に対する可動シーブ２１ｂ，２２ｂの移動量であり、下式（５），（６）により演算することができる。
【００３４】
Ｘ_P＝（ｒ_P(n)−ｒ_P(n-1)）×ｔａｎθ_P …（５）
Ｘ_S＝（ｒ_S(n)−ｒ_S(n-1)）×ｔａｎθ_S …（６）
なお、上式（５），（６）中のθ_P，θ_Sは、図２（ｂ）に示すように可動シーブ２１ｂの傾斜角（コーン角），可動シーブ２１ｂの傾斜角（コーン角）である。また、ｒ_P(n)は特に現制御周期におけるプライマリプーリ２１のベルト巻掛半径ｒ_Pを示し、ｒ_P(n-1)は特に前制御周期におけるプライマリプーリ２１のベルト巻掛半径ｒ_Pを示す。同様に、ｒ_S(n)は現制御周期におけるセカンダリプーリ２２のベルト巻掛半径ｒ_Sを、ｒ_S(n-1)は前制御周期におけるセカンダリプーリ２２のベルト巻掛半径ｒ_Sをそれぞれ示す。ベルト巻掛半径ｒ_P，ｒ_Sは、下式（７），（８）に示すようにトランスミッション変速比ratioの関数としてそれぞれ演算されるようになっている。
【００３５】
ｒ_P＝ｆ_P（ratio） …（７）
ｒ_S＝ｆ_S（ratio） …（８）
ここで、上式（３），（４）に上式（５），（６）を代入し整理すると、上式（３）は下式（９）に示すように、上式（４）は下式（１０）に示すように整理することができる。
【００３６】
Ｑ_P＝（ｒ_P(n)−ｒ_P(n-1)）×Ｃ_P（なお、Ｃ_P＝Ａ_P×ｔａｎθ_P） …（９）
Ｑ_S＝（ｒ_S(n)−ｒ_S(n-1)）×Ｃ_S（なお、Ｃ_S＝Ａ_S×ｔａｎθ_S）…（１０）
上式（９），（１０）のＣ_Pは、油圧ピストン２１ｃの断面積Ａ_Pと可動シーブ２１ｂの傾斜角θ_Pとから求まる定数であり、同様に、Ｃ_Sは、油圧ピストン２２ｃの断面積Ａ_Sと可動シーブ２２ｂの傾斜角θ_Sとから求まる定数であり、Ｃ_P，Ｃ_Sはいずれも予めＥＣＵ５０に記憶されている。したがって、プライマリプーリ２１側の作動油量Ｑ_Pはベルト巻掛半径ｒ_Pの変化量より一義的に演算され、セカンダリプーリ２２側の作動油量Ｑ_Sはベルト巻掛半径ｒ_Sの変化量から一義的に演算される。そして、ベルト巻掛半径ｒ_P，ｒ_Sは、式（７），（８）に示すように何れもトランスミッション変速比ratioの関数であり、したがって、作動油量Ｑ_P，Ｑ_Sひいては変速制御に必要な作動油量Ｑ_Rを、トランスミッション変速比ratioの変化量（変速比変化量）の関数として演算するようになっている。
【００３７】
さて、ライン圧補正量決定手段５８Ｂは、上述の消費流量演算手段５８Ａにより演算された変速制御に必要な作動油量Ｑ_Rに基づき、変速制御中のライン圧Ｐ_Lの圧力低下量（ライン圧低下量）ΔＰＬ_SFTを演算し、このライン圧低下量ΔＰＬ_SFT分を補うべく、ライン圧低下量ΔＰＬ_SFTに応じてライン圧制御デューティの補正量ΔＤＬ_SFTを決定するものである。
【００３８】
ライン圧低下量ΔＰＬ_SFTの算出方法について説明すると、変速制御が行なわれていない定常時において、レギュレータバルブ６３の排出ポート７１から潤滑系統に排出されるレギュレータバルブ通過流量Ｑｖは、流量係数ｃ，レギュレータバルブ開口面積Ａ_R，排出ポート７１の入口における油圧（即ちレギュレータバルブ６３により調圧されたライン圧）Ｐ_L，排出ポート７１の出口における油圧（図示しない潤滑弁により調整された圧力）Ｐ_LUB，作動油の密度ρを用いて以下の式（１１）で表すことができる。
【００３９】
【数１】

【００４０】
一方、変速制御中のレギュレータバルブ通過流量Ｑｖ´は、同様に以下の式（１２）で表すことができる。なお、Ｐ_L´は、変速制御中のライン圧を示す。
【００４１】
【数２】

【００４２】
ここで、変速制御中は、上述したように油圧ピストン２１ｃ，２２ｃにより可動シーブ２１ｂ，２２ｂを駆動するので油圧ピストン２１ｃ，２２ｃを作動させるための作動油量Ｑ_Rが必要となり、このため、レギュレータバルブ通過流量Ｑｖ´は、定常時のレギュレータバルブ通過流量Ｑｖよりも作動油量Ｑ_Rだけ減少し（Ｑｖ´＝Ｑｖ−Ｑ_R）、この作動油量減少分、ライン圧Ｐ_L´は、定常時のライン圧Ｐ_LよりもΔＰＬ_SFTだけ減少する（Ｐ_L´＝Ｐ_L−ΔＰＬ_SFT）。したがって、上式（１２）は、以下の式（１３）のように表すことができる。
【００４３】
【数３】

【００４４】
ここで、上式（１１），（１３）より、以下の関係式（１４）を導くことができる。
【００４５】
【数４】

【００４６】
そして、上式（１４）の両辺を二乗し、整理すると、下式（１５）が得られる。
【００４７】
【数５】

【００４８】
なお、レギュレータバルブ通過流量Ｑｖは、下式（１６）に示すように、オイルポンプ６２の吐出量Ｑ_PUMPより、トランスミッションからのオイル漏洩量Ｑ_Lを減算して算出される。
Ｑｖ＝Ｑ_PUMP−Ｑ_L …（１６）
なお、オイル漏洩量Ｑ_Lはライン圧Ｐ_Lの関数ｆ_L（Ｐ_L）であり〔Ｑ_L＝ｆ_L（Ｐ_L）〕、関数ｆ_L（Ｐ_L）は予めＥＣＵ５０に記憶されている。また、オイルポンプ６２の吐出量Ｑ_PUMPは、下式（１７），（１８）に示すようにポンプ理論吐出量Ｖ_th，エンジン回転速度Ｎｅの関数ｆ_OPE（Ｎｅ），オイルポンプ容積効率η_OPV，ライン圧Ｐ_L等から演算されるようになっている。なお、関数ｆ_OPE（Ｎｅ）は、予めＥＣＵ５０に記憶されている。
【００４９】
η_OPV＝１−〔ｆ_OPE（Ｎｅ）×Ｐ_L〕 …（１７）
Ｑ_PUMP＝Ｖ_th×（Ｎｅ／１０００）×η_OPV …（１８）
また、上式（１７）により演算されたオイルポンプ容積効率η_OPVが、所定の下限値η_MINよりも小さい場合は、オイルポンプ容積効率η_OPVはこの下限値η_MINとして設定されるようになっている（η_OPV＝η_MIN）。
【００５０】
そして、ライン圧制御デューティの補正量ΔＤＬ_SFTは、以下の式（１９）に示すように、ライン圧Ｐ_Lの関数ｆ_D（Ｐ_L）にライン圧低下量ΔＰＬ_SFTを乗じることにより演算される。なお、関数ｆ_D（Ｐ_L）は予めＥＣＵ５０に記憶されている。
ΔＤＬ_SFT＝ｆ_D（Ｐ_L）×ΔＰＬ_SFT …（１９）
また、かかる補正量ΔＤＬ_SFTが、所定の上限値ΔＤＬ_SFTMAXよりも大きい場合には、補正量ΔＤＬ_SFTはこの上限値ΔＤＬ_SFTMAXで設定され（ΔＤＬ_SFT＝ΔＤＬ_SFTMAX）、一方、かかる補正量ΔＤＬ_SFTが、所定の下限値ΔＤＬ_SFTMINよりも小さい場合には、補正量ΔＤＬ_SFTは０（零）で設定されるようになっている（ΔＤＬ_SFT＝０）。
【００５１】
本発明の一実施形態としての無段変速機のライン圧制御装置は上述のように構成されているので、例えば図３のフロチャートに示すように補正量ΔＤＬ_SFTが決定される。つまり、ステップＳ１０で、第１回転速度センサ４３により検出されたプライマリプーリ２１の回転速度Ｎ_P と第２回転速度センサ４４により検出されたセカンダリプーリ２２の回転速度Ｎ_S とからトランスミッション変速比ratioが計算され、ステップＳ２０で、このトランスミッション変速比ratioの関数としてプライマリプーリ２１側のベルト巻掛半径ｒ_P(n)が計算される〔ｒ_P(n)＝ｆ_P（ratio）〕。
【００５２】
ステップＳ３０で、このベルト巻掛半径ｒ_P(n)と前制御周期でのプライマリプーリ２１側のベルト巻掛半径ｒ_P(n-1)との差及び可動シーブ２１ｂの傾斜角θ_Pより、可動シーブ２１ｂの前制御周期からの移動量Ｘ_Pが計算され〔Ｘ_P＝（ｒ_P(n)−ｒ_P(n-1)）×ｔａｎθ_P〕、さらに、ステップＳ４０で、この移動量Ｘ_Pと油圧ピストン２１ｃの油圧室の断面積Ａ_Pとの積としてプライマリプーリ２１側の作動油量Ｑ_Pが計算される（Ｑ_P＝Ａ_P×Ｘ_P）。
【００５３】
そして、同様に、ステップＳ５０で、トランスミッション変速比ratioからセカンダリプーリ２２側のベルト巻掛半径ｒ_S(n)が計算され〔ｒ_S(n)＝ｆ_s（ratio）〕、ステップＳ６０で、ベルト巻掛半径ｒ_sの前制御周期からの変動分及び可動シーブ２２ｂの傾斜角θ_Sより、可動シーブ２２ｂの前制御周期からの移動量Ｘ_Sが計算され〔Ｘ_S＝（ｒ_S(n)−ｒ_S(n-1)）×ｔａｎθ_S〕、さらに、ステップＳ７０で、この移動量Ｘ_Sと油圧ピストン２２ｃの油圧室の断面積Ａ_Sからセカンダリプーリ２２側の作動油量Ｑ_Sが計算される（Ｑ_S＝Ａ_S×Ｘ_S）。
【００５４】
そして、ステップＳ８０で、トランスミッション変速比ratioの前制御周期からの差分Δratio（＝ratio_n−ratio_n-1，ratio_n：現制御周期のトランスミッション変速比， ratio_n-1：前制御周期のトランスミッション変速比）に基づき、アップシフト中であるか又はダウンシフト中であるかが判定され、かかる差分Δratioが正の数であればダウンシフト中であるとしてステップＳ９０に進み、セカンダリプーリ２２側の作動油量Ｑ_Sが変速制御に必要な作動油量Ｑ_Rとされる（Ｑ_R＝Ｑ_S）。
【００５５】
一方、かかる差分Δratioが負の数であればアップシフト中であるとしてステップＳ１００に進み、変速制御に必要な作動油量Ｑ_Rは、プライマリプーリ２１側の作動油量Ｑ_Pからセカンダリプーリ２２側の作動油量Ｑ_Sを減じた量として算出される（Ｑ_R＝Ｑ_P−Ｑ_S）。
そして、ステップＳ１１０でオイルポンプ容積効率η_OPVが算出され〔上式（１７）参照〕、ステップＳ１２０でライン圧Ｐ_Lの関数としてオイル漏洩量Ｑ_Lが推定され、ステップＳ１３０で上式（１６），（１８）によりこれらのオイルポンプ容積効率η_OPV及びオイル漏洩量Ｑ_Lからレギュレータバルブ通過流量Ｑｖが算出される。
【００５６】
さらに、ステップＳ１４０で上式（１５）により、変速制御に必要な作動油量Ｑ_Rやレギュレータバルブ通過流量Ｑｖ等からライン圧低下量ΔＰＬ_SFTが算出され、ステップＳ１５０で上式（１９）により、ライン圧低下量ΔＰＬ_SFT及びライン圧Ｐ_Lからライン圧制御デューティの補正量ΔＤＬ_SFTが算出される。そして、この補正量ΔＤＬ_SFTによりライン圧制御デューティが補正され、この補正後のライン圧制御デューティでレギュレータバルブ６３が制御される。
【００５７】
したがって、変速制御中、ライン圧Ｐ_Lを確保するための作動油量とは別に変速制御のための作動油量Ｑ_Rが必要となるのに対して、本ライン圧制御装置によれば、この作動油量Ｑ_Rによるライン圧低下量ΔＰＬ_SFTを補うべくライン圧制御デューティが補正されるので、変速制御中において、ベルト２３のクランプ力を確保することができ、ベルトスリップを防止できるという利点がある。また、これにより、ベルトスリップによって生じるベルト２３の劣化を抑制してベルト耐久性を向上させることができるという利点もある。
【００５８】
また、変速制御に必要な作動油量Ｑ_Rをトランスミッション変速比ratioの変化量に基づいて算出するので、特別なセンサ類を設ける必要がなく、したがってコストアップすることなく上記の効果を得ることができるという利点もある。さらに、トランスミッション変速比ratioの変化量を、第１回転速度センサ４３により検出されたプライマリプーリ２１の回転速度Ｎ_Pと第２回転速度センサ４４により検出されたセカンダリプーリ２２の回転速度Ｎ_Sとに基づく実変化量として検出することができるので、この変化量に基づいて実際に変速制御のために消費された作動油量Ｑ_Rを算出することができ、ひいてはこの作動油量Ｑ_Rに基づき、実運転状態にそくしたライン圧制御を行なうことができるという利点がある。
【００５９】
なお、本発明の無段変速機のライン圧制御装置は上述の実施形態に限定されない。例えば、上述の実施形態では、消費流量相関値導出手段として、トランスミッション変速比ratioの変化量から作動油量Ｑ_Rを演算する消費流量演算手段５８Ａを用いているが、消費流量演算手段５８Ａの代わりに消費流量相関値導出手段として油圧ピストン２１ｃ，２２ｃに流量計を設け、この流量計により作動油量Ｑ_Rを直接検出するように構成しても良い。いずれにしても、消費流量相関値導出手段は、消費流量（作動油量）Ｑ_R又はその相関値を導出するものであればよく、その導出方法は、演算，算出，検出等の何れであっても良い。
【００６０】
また、本発明では、変速制御のために消費される作動油量Ｑ_Rをトランスミッション変速比ratioの変化量から算出し、上述の実施形態では、かかる変化量として、プライマリプーリ２１の回転速度Ｎ_Pとセカンダリプーリ２２の回転速度Ｎ_Sとに基づく実変化量を使用するようになっているが、かかる変化量を、目標変速比から算出するようにしても良い。この場合、実変化量を用いる場合に比べ、制御応答性を向上させることができるという利点がある。
【００６１】
さらに、上述の実施形態では、図３に示すフロチャートにしたがい、トランスミッション変速比ratioの変化量からライン圧制御デューティのライン圧補正量ΔＤＬ_SFTを算出しているが、例えば予めＥＣＵ５０にマップを記憶させておき、このマップにしたがい、トランスミッション変速比ratioの変化量から直接にライン圧補正量ΔＤＬ_SFTを決定するように構成しても良い。
【００６２】
つまり、上述の実施形態では、ライン圧補正量ΔＤＬ_SFTを算出する過程で、例えば、上式（１７）に示すように、オイルポンプ容積効率η_OPVをエンジン回転速度Ｎｅやライン圧Ｐ_Lの変数として算出するようにしているが、これに対し、マップを用いてトランスミッション変速比ratioの変化量から直接にライン圧補正量ΔＤＬ_SFTを決定する場合、エンジン回転速度Ｎｅやライン圧Ｐ_Lがライン圧補正量ΔＤＬ_SFTの算出に考慮されないため、制御精度が若干ながら低下するが、制御系を大幅に簡略化することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の無段変速機のライン圧制御装置によれば、変速過渡時の作動流体の消費流量に相関する消費流量相関値を消費流量相関値導出手段により導出し、この消費流量相関値に基づいてライン圧補正量決定手段によりライン圧補正量を決定し、そして、このライン圧補正量により目標ライン圧を補正して実ライン圧を制御するので、かかる作動流体の消費流量に伴うライン圧の変動分を考慮してライン圧が制御されて、変速過渡時においても最適なライン圧を確保することができるという利点がある。また、これにより、ベルト式無段変速機であれば、変速過渡時においても、ベルトのクランプ力を確保してベルトスリップを防止できるという利点もある。さらに、ベルト耐久性を向上させることができるという利点もある。
【００６４】
請求項２記載の本発明の無段変速機のライン圧制御装置によれば、変速過渡時の作動流体の消費流量相関値を変速比変化量に基づいて算出するので、特別なセンサ類を設ける必要がなく、したがってコストアップすることなく請求項１記載の無段変速機のライン圧制御装置と同様の効果を得ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての無段変速機のライン圧制御装置の要部構成を示す制御ブロック図である。
【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としての無段変速機のライン圧制御装置によるライン圧制御の内容を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２０ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）
４５ライン圧センサ
５３ライン圧制御手段
５４目標ライン圧設定手段
５８変速過渡時補正量算出手段
５８Ａ消費流量演算手段（消費流量相関値導出手段）
５８Ｂライン圧補正量決定手段
６３レギュレータバルブ（調圧弁）
６３Ａライン圧制御用ソレノイド

Claims

車両に搭載された無段変速機のライン圧を制御すべく、該無段変速機に供給される作動流体の目標ライン圧を該車両の運転状態に応じて設定し、該目標ライン圧となるように該作動流体の実ライン圧を制御する無段変速機のライン圧制御装置において、
変速過渡時に消費される該作動流体の消費流量に相関する消費流量相関値を導出する消費流量相関値導出手段と、
該消費流量相関値導出手段により導出された該消費流量相関値に基づいてライン圧補正量を決定するライン圧補正量決定手段とをそなえ、
該ライン圧補正量決定手段により決定された該ライン圧補正量に応じて該目標ライン圧を補正するように構成されている
ことを特徴とする、無段変速機のライン圧制御装置。
該消費流量相関値導出手段が、変速比変化量に基づいて該消費流量相関値を導出するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の無段変速機のライン圧制御装置。
該無段変速機は、プライマリプーリとセカンダリプーリとベルトとから構成されるベルト式無段変速機であって、
該消費流量相関値は、アップシフト時には、該プライマリプーリの可動シーブを駆動する油圧ピストンに供給される作動油量から該セカンダリプーリの可動シーブを駆動する油圧ピストンに供給される作動油量を減算した値とされ、ダウンシフト時には、該セカンダリプーリの可動シーブを駆動する油圧ピストンに供給される作動油量の値とされ、
該ライン圧補正量は、該消費流量相関値，該セカンダリプーリの油圧ピストンに加えられるライン圧を調整するレギュレータバルブの通過流量，該レギュレータバルブの排出ポートの入口における油圧，該排出ポートの出口における油圧から求められるライン圧低下量に基づいて設定される
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の無段変速機のライン圧制御装置。