JP4151195B2 - 車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用無段変速機の制御装置に係り、特に、大気圧の検出装置による検出遅れに起因してエンジン出力トルクの算出値が実際よりも小さくなることを防止することにより動力伝達部材のすべりを防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に、入力側回転体および出力側回転体の間に介在させられた動力伝達部材の摩擦を介して動力伝達を行う無段変速機が配設された車両が知られている。この無段変速機は、たとえば、有効径が可変の入力側可変プーリおよび出力側可変プーリと、それらの入力側可変プーリおよび出力側可変プーリに巻き掛けられた伝動ベルトと、それら入力側可変プーリおよび出力側可変プーリのＶ溝幅を変化させる入力側アクチュエータおよび出力側アクチュエータとを有し、伝動ベルトと可変プーリとの間の摩擦力を介して動力伝達が行われるとともに、車両の運転状態に応じて変速比やベルト挟圧力が制御される。
【０００３】
上記ベルト挟圧力は、伝動ベルトの可変プーリのＶ溝内壁面に対する押圧力すなわち伝動ベルトと可変プーリとの間の摩擦力に対応するもので、それ等の間で滑りが発生するとその滑り部分の摩耗によりベルト式無段変速機の耐久性（寿命）が低下する一方、ベルト挟圧力が必要以上に高いと動力損失が大きくなって燃費などが低下する。このため、伝動ベルトの滑りが生じない範囲内で可及的に小さくなるように、エンジンからの入力トルクすなわち伝達トルクおよびベルト式無段変速機の変速比などに応じて制御される。また、そのエンジンからの入力トルクに対応するエンジンの出力トルクは、大気圧やエンジンの吸入空気温度の変化に応じて変化するので、上記エンジン出力トルクの算出に際しては、その算出値の精度を高めるために、大気圧補正係数や吸入温度補正係数を用いて補正されるようになっている。たとえば、特開平２−３８７５５号公報に記載された無段変速機の制御装置では、大気圧が所定値を下回る状態ではエンジン出力トルクの低下を予測し、応答性を高めるためにその予測されたエンジン出力トルクの低下に応じて変速比制御の目標値を修正することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記大気圧を検出するために、車両走行状態が予め定められた領域内となると大気の圧力を採り込んで検出する大気圧検出手段を備えた車両がある。たとえば、エンジン回転速度と共に吸入空気量を検出するために吸気管内の負圧を検出する負圧センサを利用し、車両走行状態がエンジン回転速度が所定値以下であってスロットル弁開度が所定値以上である所定の走行領域内であるときにその負圧センサにより検出される圧力が大気圧として取り込まれて逐次検出される場合がそれである。しかしながら、上記のような車両走行状態が予め定められた所定の走行領域内となると大気の圧力を採り込んで検出する大気圧検出手段を備えた車両では、車両走行状態によっては大気圧の検出が行われ得ない期間がある。たとえば、高地から低地へ向かう走行中ではスロットル弁開度が所定値以上となることが少なく、大気圧の新たな検出および更新が行われ難いので、無段変速機の動力伝達部材の接触圧制御に用いられる大気圧が実際の大気圧よりも低くなる場合が考えられる。このような場合には、エンジン出力トルクの算出値が実際のエンジン出力トルクよりも小さな値となるので、前記動力伝達部材の押圧力が過少となって滑りが発生するとともに摩耗によって耐久性（寿命）が低下する可能性があった。
【０００５】
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、車両走行状態が所定の走行領域内となったときに大気圧が検出される車両であっても、動力伝達部材のすべりがない車両用無段変速機の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、エンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に設けられ、入力側回転体および出力側回転体の間に介在させられた動力伝達部材のその入力側回転体および出力側回転体に対する接触位置が変更されることにより変速比が無段階に変化させられる無段変速機において、車両走行状態が予め定められた走行領域内となると大気の圧力を検出する大気圧検出手段と、前記エンジンに吸入される吸入空気量をその大気圧検出手段により検出された大気の圧力に基づいて補正する吸入空気量補正手段と、その吸入空気量補正手段により補正された吸入空気量に基づいてエンジンの出力トルクを算出するエンジン出力トルク算出手段と、そのエンジン出力トルク算出手段により算出されたエンジン出力トルクに基づいて前記動力伝達部材の接触圧力を調節する接触圧制御手段とを含む車両用無段変速機の制御装置であって、前記吸入空気量補正手段は、前記大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも低い領域においてはその平地気圧に対応する値に制限するが、その大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも高い領域においてはその大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて補正するものであることにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、吸入空気量補正手段は、前記大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも低い領域においては吸入空気量をその平地気圧に対応する値に制限するが、その大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも高い領域においてはその大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて補正するものであるので、大気圧検出手段により検出された大気の圧力が平地気圧よりも下回る場合には、吸入空気量がその平地気圧に対応する値に制限される。したがって、高地から平地に至る走行時において吸入空気量が平地気圧よりも低い気圧に対応した値に補正されることがないことから、エンジン出力トルクの算出値が実際のエンジン出力トルクよりも小さな値となることもなくなるので、動力伝達部材の押圧力が過少となって滑りが発生することが好適に防止される。また、その動力伝達部材の摩耗によって耐久性（寿命）が低下することも防止される。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、大気圧が前記平地気圧よりも低い領域では大気圧補正係数が変化しないが高い領域では大気圧補正係数が変化する予め記憶された関係から、前記大気圧検出手段により検出された大気圧に基づいて大気圧補正係数を算出する大気圧補正係数算出手段を含み、前記吸入空気量補正手段は、その大気圧補正係数算出手段により算出された大気圧補正係数に基づいて前記吸入空気量を補正するものである。このようにすれば、大気圧検出手段により検出される大気圧が平地気圧よりも低い領域である高地から平地に至る走行時においては、大気圧補正係数が平地気圧に対応する値に固定されるが、大気圧検出手段により検出される大気圧が平地気圧よりも高い領域ではその大気圧検出手段により検出される大気圧に応じて大気圧補正係数が変化させられるので、大気圧検出手段により検出される大気圧が平地気圧よりも低い領域においては、無段変速機の動力伝達部材の接触圧制御において動力伝達部材の滑りが防止される一方、平地走行において、気圧変動により大気圧が上昇した場合には、エンジン出力トルクの算出値が大気圧に応じて変化させられることにより、無段変速機の動力伝達部材の押圧力が必要且つ十分な値となり、耐久性が高められる。
【０００９】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例の制御装置が適用された車両用ベルト式無段変速機１８を含む動力伝達装置１０の骨子図である。この動力伝達装置１０はたとえば横置き型ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）駆動車両に好適に採用されるものであり、走行用の動力源として用いられる内燃機関としてエンジン１２を備えている。エンジン１２の出力は、トルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車２０を介して差動歯車装置２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ分配されるようになっている。上記ベルト式無段変速機１８は、エンジン１２から左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ至る動力伝達経路に設けられている。
【００１１】
トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔと、一方向クラッチを介して非回転部材に回転可能に支持された固定翼車１４ｓとを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それ等のポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間には、それ等を一体的に連結して一体回転させることができるようにするためのロックアップクラッチ２６が設けられている。
【００１２】
前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに連結され、無段変速機１８の入力軸３６はキャリア１６ｃに連結されている。そして、キャリア１６ｃとサンギヤ１６ｓとの間に配設されたクラッチ３８が係合させられると、前後進切換装置１６は一体回転させられてタービン軸３４が入力軸３６に直結され、前進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。また、リングギヤ１６ｒとハウジングとの間に配設されたブレーキ４０が係合させられるとともに上記クラッチ３８が開放されると、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆回転させられ、後進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。
【００１３】
無段変速機１８は、上記入力軸３６に設けられた有効径が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられた有効径が可変の出力側可変プーリ４６と、それ等の可変プーリ４２、４６のＶ溝に巻き掛けられた伝動ベルト４８とを備えており、動力伝達部材として機能する伝動ベルト４８と可変プーリ４２、４６のＶ溝の内壁面との間の摩擦力を介して動力伝達が行われるようになっている。可変プーリ４２、４６はそれぞれのＶ溝幅すなわち伝動ベルト４８の掛かり径を変更するための入力側油圧シリンダ４２ｃおよび出力側油圧シリンダ４６ｃを備えて構成されており、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダ４２ｃの油圧が変速制御弁５０（図３参照）によって制御されることにより、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力側回転速度ＮIN／出力側回転速度ＮOUT ）が連続的に変化させられる。
【００１４】
また、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダ４６ｃ内の油圧ＰB は、可変プーリ４６の伝動ベルト４８に対する挟圧力および伝動ベルト４８の張力にそれぞれ対応するものであって、伝動ベルト４８の張力すなわち伝動ベルト４８の両可変プーリ４２、４６のＶ溝内壁面に対する押圧力に密接に関係しているので、ベルト張力制御圧、ベルト挟圧力制御圧、ベルト押圧力制御圧とも称され得るものであり、伝動ベルト４８が滑りを生じないように、油圧制御回路５２内の挟圧力制御弁６０により調圧されるようになっている。
【００１５】
図２は上記油圧制御回路５２の一例を示す図である。オイルタンク５６に還流した作動油は、エンジン１２により駆動される油圧ポンプ５４により圧送され、図示しないライン圧調圧弁により調圧された後、リニアソレノイド弁５８および挟圧力制御弁６０に元圧として供給される。リニアソレノイド弁５８は、電子制御装置６６（図３参照）からの励磁電流が連続的に制御されることにより、油圧ポンプ５４から供給された作動油の油圧から、その励磁電流に対応した大きさの制御圧ＰS を発生させて挟圧力制御弁６０に供給する。挟圧力制御弁６０は、制御圧ＰS が高くなるに従って上昇させられる油圧ＰB を発生させ、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダ４６ｃに供給する。その油圧ＰB は、その上昇に伴ってベルト挟圧力すなわち可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を増大させる。
【００１６】
リニアソレノイド弁５８には、カットバック弁６２のＯＮ時にそれから出力される制御圧ＰS が供給される油室５８ａが設けられる一方、カットバック弁６２のＯＦＦ時には、その油室５８ａへの制御圧ＰS の供給が遮断されて油室５８ａが大気に開放されるようになっており、カットバック弁６２のＯＮ時にはＯＦＦ時よりも制御圧ＰS の特性が低圧側へ切り換えられるようになっている。上記カットバック弁６２は、前記トルクコンバータ１４のロックアップクラッチ２６のＯＮ（係合）時に、図示しない電磁弁から信号圧ＰONが供給されることによりＯＮに切り換えられるようになっている。
【００１７】
図３の電子制御装置６６には、エンジン１２のインテークマニホルドなどの吸気管６７に吸入される吸入空気の温度ＴA を検出する吸入空気温度センサ６８からの吸入空気温度ＴA を表す信号、吸気管６７内の負圧と大気圧ＰA とを検出するために吸気管６７に設けられた負圧センサ６９からの大気圧ＰA を表す信号、ケーブルを介してスロットル弁に連結されたアクセルペダル７０の開度θACC を検出するアクセル操作量センサ７１からのアクセル開度θACC （スロットル弁開度θTH）を表す信号、エンジン１２の回転速度ＮE を検出するエンジン回転速度センサ７２からの回転速度ＮE を表す信号、車速Ｖ（具体的には出力軸４４の回転速度ＮOUT ）を検出する車速センサ（出力側回転速度センサ）７４からの車速Ｖを表す信号、入力軸３６の入力軸回転速度ＮINを検出する入力側回転速度センサ７６からの入力軸回転速度ＮINを表す信号、動力伝達装置１０の作動油温度ＴOIL を検出する油温センサ７８からの作動油温度ＴOIL を表す信号、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダ４６ｃの内圧ＰB すなわち実際のベルト挟圧力制御圧ＰB を検出する圧力センサ８０からのその油圧ＰB を表す信号がそれぞれ供給されるようになっている。
【００１８】
上記電子制御装置６６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め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、上記無段変速機１８の変速制御や挟圧力制御を行うものである。具体的には、変速制御では、たとえば図４に示す予め記憶された関係（マップ）から実際の運転者の要求出力量を表すアクセル操作量すなわちアクセル開度θAC C （％）および車速Ｖ（出力側回転速度ＮOUT に対応）に基づいてマップから目標回転速度ＮIN T を算出し、実際の入力側回転速度ＮINがその目標回転速度ＮIN T と一致するように、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダ４２ｃの油圧をフィードバック制御する。上記図４は、エンジン１２をその出力および燃費が最適となる最適曲線に沿って作動させるために予め求められた関係であって、そのγmax は最大変速比で、γmin は最小変速比である。
【００１９】
また、上記電子制御装置６６は、ベルト挟圧力制御では、たとえば図５に示すような必要かつ十分な必要油圧（理想的なベルト挟圧力に対応する目標油圧）を得るために予め定められた関係（マップ）を示す基本式すなわち数式(1) からベルト式無段変速機１８の実際の入力トルクＴIN或いは伝達トルクに対応するアクセル操作量θACC および実際の変速比γに基づいてベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' を算出し、そのベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' が得られるように油圧制御回路５２内の挟圧力制御弁６０に調圧させる。数式(1) において、μは伝動ベルト４８の摩擦係数、Ｒは入力側可変プーリ４２のベルト掛かり径、Ａはプーリ面積、αは制御誤差などを考慮した安全率で、１．０よりも大きな値である。上記必要油圧すなわちベルト挟圧力は伝動ベルト４８の摩擦力の大きさに相当するものである。なお、アクセル開度θACC の代わりにエンジン１２のスロットル弁開度θTH、燃料噴射量、吸入空気量などのエンジン負荷値を用いることもできる。
【００２０】
（数１）
ＰB ’＝（ＴIN／μ・Ｒ・Ａ）×α ・・・(1)
【００２１】
さらに、上記電子制御装置６６は、予め記憶されたよく知られた関係〔ＴE ＝ｆ（Ｑ，ＮE ）〕から実際の吸入空気量Ｑおよびエンジン回転速度ＮE に基づいてエンジン１２の出力トルクＴE すなわち推定トルクを算出し、トルクコンバータ１４のトルク増幅率を乗算することにより入力トルクＴINを算出する。たとえばロックアップクラッチ２６の係合時にはトルク増幅率が１であるのでその出力トルクをベルト式無段変速機１８の入力トルクＴINとして決定する。また、このようなエンジン１２の推定トルク或いは入力トルクＴINの算出に際して、その算出精度を高めるために実際の吸入空気の温度ＴA および大気圧ＰA に基づいて吸入空気量Ｑを補正する。たとえば、吸入空気温度補正係数ｋTAおよび大気圧補正係数ｋPAを決定し、それら吸入空気温度補正係数ｋTAおよび大気圧補正係数ｋPAを乗算することにより補正後の吸入空気量Ｑ' （＝Ｑ×ｋTA×ｋPA）を算出する。上記吸入空気温度補正係数ｋTAおよび大気圧補正係数ｋPAは吸入空気量をその質量に対応させるために熱膨張や大気圧による容積変化を補正するためのものであり、吸入空気温度補正係数ｋTAは、たとえば、常温（２５℃）で１となり、それよりも高温となるほど１より小さい値となり、低温となるほど１より大きい値とされる。また、たとえば大気圧補正係数ｋPAは、たとえば、平地気圧すなわち１気圧（＝１．０１３２５×１０5 Ｐａ）であるときに１となり、それよりも低気圧或いは高地となっても１より小さい値とはならないように制限され、それよりも高気圧或いは低地となるほど１より大きい値とされる。
【００２２】
図６は、上記電子制御装置６６の制御機能の要部すなわちベルト挟圧力制御を説明する機能ブロック線図である。図６において、吸入空気量算出手段８２は、エンジン１２に吸入される吸入空気量Ｑ（cm3 /min）を、たとえば４サイクルエンジンにおいてよく知られた数式(2) に示す算出式から、吸気管６７内に設けられた負圧センサ６９により検出された圧力（負圧）ＰINとエンジン回転速度ＮE とエンジン１２の気筒数ＮC および気筒容積ＶC とに基づいて逐次算出する。
【００２３】
（数２）
Ｑ＝ＰIN×ＶC ×ＮC ×ＮE ／２ ・・・(2)
【００２４】
吸入空気量補正手段８４は、上記吸入空気量Ｑ、吸入空気温度補正係数ｋTA、および大気圧補正係数ｋPAに基づいて補正後の吸入空気量Ｑ' （＝Ｑ×ｋTA×ｋPA）を逐次算出する。エンジン出力トルク算出手段８６は、予め記憶されたよく知られた関係〔ＴE ＝ｆ（Ｑ' ，ＮE ）〕から上記補正後の吸入空気量Ｑ' およびエンジン回転速度ＮE に基づいてエンジン１２の出力トルクＴE すなわち推定トルクを算出する。
【００２５】
ベルト挟圧力制御手段８８は、上記エンジン出力トルク算出手段８６により算出されたエンジン出力トルクＴE およびトルクコンバータ１４のトルク増幅率に基づいて入力トルクＴINを求めるとともに、たとえば予め定められた関係（マップ）を示す基本式すなわち数式(1) から、ベルト式無段変速機１８の実際の入力トルクＴINおよび実際の変速比γに基づいてベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' を算出し、そのベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' と実際のベルト挟圧力制御圧ＰB とが一致するように油圧制御回路５２内の挟圧力制御弁６０に逐次調圧させる。上記エンジン出力トルクＴE は補正後の吸入空気量Ｑ' に基づいて決定され、その補正後の吸入空気量Ｑ' は大気圧補正係数ｋPAに基づいて補正されているので、上記ベルト挟圧力制御手段８８は、大気の圧力ＰA に応じて伝動ベルト４８の挟圧力（接触圧）を変化させていることになる。
【００２６】
大気圧検出手段９０は、車両走行状態が吸気管６７内が大気圧となるように予め定められた走行領域内となると、負圧センサ６９を用いて大気の圧力を検出する。たとえば図７に示す関係から実際のエンジン回転速度ＮE に基づいて大気圧更新スロットル弁開度θTH' （大気圧更新アクセル開度θACC ' ）を決定し、実際のスロットル弁開度θTH（アクセル開度θACC ）がその大気圧更新スロットル弁開度θTH' （大気圧更新アクセル開度θACC ' ）を越えた車両走行状態において、負圧センサ６９により検出される圧力ＰINを大気圧ＰA として記憶する。たとえばエンジン回転速度ＮE が１０００rpm である場合はスロットル弁開度θTHが２０％以上の走行領域となると、たとえばエンジン回転速度ＮE が２０００rpm である場合はスロットル弁開度θTHが４０％以上の走行領域となると、負圧センサ６９により検出された圧力を大気圧ＰA として採用し且つ更新するのである。この大気圧検出手段９０によれば、たとえば高地から低地へ向かう走行のようにスロットル弁開度θTHがアイドルに近い惰行走行が多い場合には、大気圧ＰA の検出および更新が遅れるので、実際の大気圧よりも低い値を出力する傾向となる。
【００２７】
大気圧補正係数算出手段９２は、予め記憶された関係から上記大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA に基づいて、前記吸入空気量補正手段８４において用いられる大気圧補正係数ｋPAを逐次算出する。この算出に際して用いられる関係は、たとえば図８に示すものであり、大気圧補正係数ｋPAは、平地走行において想定される気圧である平地気圧であるときすなわち１気圧（＝１．０１３２５×１０5 Ｐａ）であるときにたとえば「１」となり、それよりも低気圧或いは高地となる領域では平地気圧に相当する値すなわち「１」に制限（維持）され、それよりも高気圧或いは低地となるほど平地気圧に相当する値すなわち「１」より大きい値となるものである。これにより、大気圧ＰA が１気圧よりも低い高地走行では、大気圧補正係数ｋPAの値が「１」とされるので、エンジン出力トルク算出手段８６において算出されるエンジン出力トルクＴE が１気圧に対応する値とされて、その１気圧に対応する大きさのベルト挟圧力が用いられるようになる。
【００２８】
図９および図１０は、前記電子制御装置６６の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、図９は前記大気圧検出手段９０に対応する大気圧検出ルーチンを示し、図１０はベルト挟圧力制御ルーチンを示している。
【００２９】
図９において、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１において負圧センサ６９から供給される吸気管６７内の実際の圧力ＰINが読み込まれるとともに、ＳＡ２において実際のエンジン回転速度ＮE およびスロットル弁開度θTHが読み込まれる。続いて、ＳＡ３では、たとえば図７に示す予め記憶された関係から実際のエンジン回転速度ＮE に基づいて負圧センサ６９により大気圧検出が可能か否かの判断基準値である大気圧更新スロットル弁開度θTH' が決定される。そして、ＳＡ４において、実際のスロットル弁開度θTHが上記大気圧更新スロットル弁開度θTH' を上まわるか否かが判断される。このＳＡ４の判断が肯定される場合は、ＳＡ５において、吸気管６７内の実際の圧力ＰINが大気圧ＰA として更新された後、前記ＳＡ１以下が繰り返し実行される。しかし、惰行走行などの低スロットル開度での走行などにより上記ＳＡ４の判断が否定される間はＳＡ５が実行されないので、大気圧ＰA が更新されない。
【００３０】
図１０では、ＳＢ１において各信号を入力させるためのよく知られた信号入力処理が実行された後、ＳＢ２において大気圧検出ルーチンにより得られた大気圧ＰA が読み込まれる。また、前記大気圧補正係数算出手段９２に対応するＳＢ３において、たとえば図８に示す予め記憶された関係から上記大気圧ＰA に基づいて大気圧補正係数ｋPAの値が算出される。この大気圧補正係数ｋPAの値は、平地走行において想定される平地気圧（１気圧）よりも大気圧ＰA が高い場合は「１」よりも大きい値とされるが、大気圧ＰA が平地気圧（１気圧）よりも低い場合は「１」よりも低い値になることが制限されて「１」に保持される。上記図８に示す関係は、好適には、大気圧ＰA と大気圧補正係数ｋPAとの関係を数値対数値で示すデータマップの形態で記憶される。
【００３１】
次いで、前記吸入空気量補正手段８４に値に対応するＳＢ４では、上記ＳＢ３において算出された大気圧補正係数ｋPAに基づいて吸入空気量Ｑが補正されて補正後の吸入空気量Ｑ' （＝Ｑ×ｋTA×ｋPA）が求められる。続いて、前記エンジン出力トルク算出手段８６に対応するＳＢ５では、予め記憶されたよく知られた関係〔ＴE ＝ｆ（Ｑ’，ＮE ）〕から補正後の吸入空気量Ｑ' およびエンジン回転速度ＮE に基づいてエンジン１２の出力トルクＴE が算出される。そして、前記ベルト挟圧力制御手段８８に対応するＳＢ６では、上記補正後の吸入空気量Ｑ' およびエンジン回転速度ＮE から求められたエンジン出力トルクＴE に基づいて実際の入力トルクＴINが求められるとともに、たとえば予め定められた関係（マップ）を示す基本式すなわち数式(1) から、ベルト式無段変速機１８の実際の入力トルクＴINおよび実際の変速比γに基づいてベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' が算出され、そのベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' と実際のベルト挟圧力制御圧ＰB とが一致するように油圧制御回路５２内の挟圧力制御弁６０が調圧作動させられる。
【００３２】
上述のように、本実施例によれば、吸入空気量補正手段８４（ＳＢ４）は、大気圧検出手段９０（ＳＡ１乃至ＳＡ５）により検出された大気圧ＰA が平地走行で想定される平地気圧よりも低い領域においては吸入空気量Ｑをその平地気圧に対応する値に制限するが、その大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA が平地走行で想定される平地気圧よりも高い領域においてはその大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA に応じて補正するものであるので、大気圧検出手段９０により検出された大気の圧力ＰA が平地気圧よりも下回る場合には、吸入空気量Ｑがその平地気圧すなわち１気圧に対応する値に制限される。したがって、高地から平地に至る走行時において吸入空気量Ｑが平地気圧よりも低い気圧に対応した値に補正されることがないことから、エンジン出力トルクＴE の算出値が実際のエンジン出力トルクよりも小さな値となることもなくなるので、伝動ベルト（動力伝達部材）４８の押圧力が過少となって滑りが発生することが好適に防止される。また、その伝動ベルト４８の摩耗によって耐久性（寿命）が低下することも防止される。
【００３３】
また、本実施例によれば、大気圧ＰA が平地気圧よりも低い領域では大気圧補正係数ｋPAが変化しないが、高い領域では大気圧補正係数ｋPAが変化する予め記憶された関係（図８）から、大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA に基づいて大気圧補正係数ｋPAを算出する大気圧補正係数算出手段９２（ＳＢ３）が設けられ、吸入空気量補正手段８４（ＳＢ４）は、その大気圧補正係数算出手段９２により算出された大気圧補正係数ｋPAに基づいて吸入空気量Ｑを補正するものである。したがって、大気圧検出手段９０により検出される大気圧ＰA が平地気圧よりも低い領域である高地から平地に至る途中の走行時においては、大気圧補正係数ｋPAが平地気圧に対応する値「１」に固定されるが、大気圧検出手段９０により検出される大気圧ＰA が平地気圧よりも高い領域ではその大気圧検出手段９０により検出される大気圧ＰA の増加に応じて大気圧補正係数ｋPAが増加させられるので、大気圧検出手段９０により検出される大気圧ＰA が平地気圧よりも低い領域においては、無段変速機１８の伝動ベルト４８の挟圧力制御（接触圧制御）においてその伝動ベルト４８の滑りが防止される一方、平地走行において、気圧変動により大気圧が上昇した場合には、エンジン出力トルクＴE の算出値が大気圧ＰA に応じて変化させられることにより、無段変速機１８の伝動ベルト４８の押圧力が必要且つ十分な値となり、耐久性が高められる。
【００３４】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３５】
たとえば、前述の実施例においては、伝動ベルト４８が巻きかけられた１対の可変プーリ４２、４６を備えた所謂ベルト式無段変速機１８が用いられていたが、トロイダル型無段変速機などの他の無段変速機にも本発明は適用され得る。要するに、入力側回転体および出力側回転体の間に介在させられた動力伝達部材のその入力側回転体および出力側回転体に対する接触位置が変更されることにより変速比が無段階に変化させられる無段変速機であればよいのである。
【００３６】
また、前述の実施例のベルト式無段変速機１８は、油圧シリンダ４６ｃによって伝動ベルト４８の挟圧力が制御されていたが、電動モータなどの他のアクチュエータによって制御されていてもよい。
【００３７】
また、前述の実施例の大気圧補正係数算出手段９２は、図８に示す関係に従って、大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA が平地気圧（１気圧）より低い領域ではその平地気圧に対応する値となりその大気圧ＰA が平地気圧（１気圧）より高い領域ではその大気圧ＰA とともに増加する大気圧補正係数ｋPAを算出していたが、大気圧補正係数ｋPAが大気圧ＰA とともに増加する関係を示す予め記憶された線型函数から大気圧ＰA に基づいて大気圧補正係数ｋPAを算出し、その大気圧ＰA が平地気圧よりも低い場合には大気圧補正係数ｋPAを平地気圧に対応する値に制限するものであってもよい。
【００３８】
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、これ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御装置が適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】図１の車両用駆動装置における無段変速機を制御するための油圧制御回路図である。
【図３】図１の実施例の制御装置の電気的構成を簡単に説明する図である。
【図４】図３の電子制御装置が実行する変速比制御において目標回転速度を決定するために用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図５】図３の電子制御装置が実行するベルト挟圧力制御において、伝動ベルトの挟圧力を必要且つ十分な値にするための必要油圧を示す図である。
【図６】図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図６の大気圧検出手段において大気圧更新スロットル弁開度を求めるために用いられる関係を示す図である。
【図８】図６の大気圧補正係数算出手段において大気圧補正係数を求めるために用いられる関係を示す図である。
【図９】図３の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、大気圧検出ルーチンを示す図である。
【図１０】図３の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、ベルト挟圧力制御ルーチンを示す図である。
【符号の説明】
１２：エンジン（原動機）
１８：ベルト式無段変速機（無段変速機）
２４Ｌ、２４Ｒ：駆動輪
４８：伝動ベルト（動力伝達部材）
６９：負圧センサ
８２：吸入空気量算出手段
８４：吸入空気量補正手段
８６：エンジン出力トルク算出手段
８８：ベルト挟圧力制御手段（接触圧制御手段）
９０：大気圧検出手段
９２：大気圧補正係数算出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用無段変速機の制御装置に係り、特に、大気圧の検出装置による検出遅れに起因してエンジン出力トルクの算出値が実際よりも小さくなることを防止することにより動力伝達部材のすべりを防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に、入力側回転体および出力側回転体の間に介在させられた動力伝達部材の摩擦を介して動力伝達を行う無段変速機が配設された車両が知られている。この無段変速機は、たとえば、有効径が可変の入力側可変プーリおよび出力側可変プーリと、それらの入力側可変プーリおよび出力側可変プーリに巻き掛けられた伝動ベルトと、それら入力側可変プーリおよび出力側可変プーリのＶ溝幅を変化させる入力側アクチュエータおよび出力側アクチュエータとを有し、伝動ベルトと可変プーリとの間の摩擦力を介して動力伝達が行われるとともに、車両の運転状態に応じて変速比やベルト挟圧力が制御される。
【０００３】
上記ベルト挟圧力は、伝動ベルトの可変プーリのＶ溝内壁面に対する押圧力すなわち伝動ベルトと可変プーリとの間の摩擦力に対応するもので、それ等の間で滑りが発生するとその滑り部分の摩耗によりベルト式無段変速機の耐久性（寿命）が低下する一方、ベルト挟圧力が必要以上に高いと動力損失が大きくなって燃費などが低下する。このため、伝動ベルトの滑りが生じない範囲内で可及的に小さくなるように、エンジンからの入力トルクすなわち伝達トルクおよびベルト式無段変速機の変速比などに応じて制御される。また、そのエンジンからの入力トルクに対応するエンジンの出力トルクは、大気圧やエンジンの吸入空気温度の変化に応じて変化するので、上記エンジン出力トルクの算出に際しては、その算出値の精度を高めるために、大気圧補正係数や吸入温度補正係数を用いて補正されるようになっている。たとえば、特開平２−３８７５５号公報に記載された無段変速機の制御装置では、大気圧が所定値を下回る状態ではエンジン出力トルクの低下を予測し、応答性を高めるためにその予測されたエンジン出力トルクの低下に応じて変速比制御の目標値を修正することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記大気圧を検出するために、車両走行状態が予め定められた領域内となると大気の圧力を採り込んで検出する大気圧検出手段を備えた車両がある。たとえば、エンジン回転速度と共に吸入空気量を検出するために吸気管内の負圧を検出する負圧センサを利用し、車両走行状態がエンジン回転速度が所定値以下であってスロットル弁開度が所定値以上である所定の走行領域内であるときにその負圧センサにより検出される圧力が大気圧として取り込まれて逐次検出される場合がそれである。しかしながら、上記のような車両走行状態が予め定められた所定の走行領域内となると大気の圧力を採り込んで検出する大気圧検出手段を備えた車両では、車両走行状態によっては大気圧の検出が行われ得ない期間がある。たとえば、高地から低地へ向かう走行中ではスロットル弁開度が所定値以上となることが少なく、大気圧の新たな検出および更新が行われ難いので、無段変速機の動力伝達部材の接触圧制御に用いられる大気圧が実際の大気圧よりも低くなる場合が考えられる。このような場合には、エンジン出力トルクの算出値が実際のエンジン出力トルクよりも小さな値となるので、前記動力伝達部材の押圧力が過少となって滑りが発生するとともに摩耗によって耐久性（寿命）が低下する可能性があった。
【０００５】
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、車両走行状態が所定の走行領域内となったときに大気圧が検出される車両であっても、動力伝達部材のすべりがない車両用無段変速機の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、エンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に設けられ、入力側回転体および出力側回転体の間に介在させられた動力伝達部材のその入力側回転体および出力側回転体に対する接触位置が変更されることにより変速比が無段階に変化させられる無段変速機において、車両走行状態が予め定められた走行領域内となると大気の圧力を検出する大気圧検出手段と、前記エンジンに吸入される吸入空気量をその大気圧検出手段により検出された大気の圧力に基づいて補正する吸入空気量補正手段と、その吸入空気量補正手段により補正された吸入空気量に基づいてエンジンの出力トルクを算出するエンジン出力トルク算出手段と、そのエンジン出力トルク算出手段により算出されたエンジン出力トルクに基づいて前記動力伝達部材の接触圧力を調節する接触圧制御手段とを含む車両用無段変速機の制御装置であって、前記吸入空気量補正手段は、前記大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも低い領域においてはその平地気圧に対応する値に制限するが、その大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも高い領域においてはその大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて補正するものであることにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、吸入空気量補正手段は、前記大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも低い領域においては吸入空気量をその平地気圧に対応する値に制限するが、その大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも高い領域においてはその大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて補正するものであるので、大気圧検出手段により検出された大気の圧力が平地気圧よりも下回る場合には、吸入空気量がその平地気圧に対応する値に制限される。したがって、高地から平地に至る走行時において吸入空気量が平地気圧よりも低い気圧に対応した値に補正されることがないことから、エンジン出力トルクの算出値が実際のエンジン出力トルクよりも小さな値となることもなくなるので、動力伝達部材の押圧力が過少となって滑りが発生することが好適に防止される。また、その動力伝達部材の摩耗によって耐久性（寿命）が低下することも防止される。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、大気圧が前記平地気圧よりも低い領域では大気圧補正係数が変化しないが高い領域では大気圧補正係数が変化する予め記憶された関係から、前記大気圧検出手段により検出された大気圧に基づいて大気圧補正係数を算出する大気圧補正係数算出手段を含み、前記吸入空気量補正手段は、その大気圧補正係数算出手段により算出された大気圧補正係数に基づいて前記吸入空気量を補正するものである。このようにすれば、大気圧検出手段により検出される大気圧が平地気圧よりも低い領域である高地から平地に至る走行時においては、大気圧補正係数が平地気圧に対応する値に固定されるが、大気圧検出手段により検出される大気圧が平地気圧よりも高い領域ではその大気圧検出手段により検出される大気圧に応じて大気圧補正係数が変化させられるので、大気圧検出手段により検出される大気圧が平地気圧よりも低い領域においては、無段変速機の動力伝達部材の接触圧制御において動力伝達部材の滑りが防止される一方、平地走行において、気圧変動により大気圧が上昇した場合には、エンジン出力トルクの算出値が大気圧に応じて変化させられることにより、無段変速機の動力伝達部材の押圧力が必要且つ十分な値となり、耐久性が高められる。
【０００９】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例の制御装置が適用された車両用ベルト式無段変速機１８を含む動力伝達装置１０の骨子図である。この動力伝達装置１０はたとえば横置き型ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）駆動車両に好適に採用されるものであり、走行用の動力源として用いられる内燃機関としてエンジン１２を備えている。エンジン１２の出力は、トルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車２０を介して差動歯車装置２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ分配されるようになっている。上記ベルト式無段変速機１８は、エンジン１２から左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ至る動力伝達経路に設けられている。
【００１１】
トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔと、一方向クラッチを介して非回転部材に回転可能に支持された固定翼車１４ｓとを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それ等のポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間には、それ等を一体的に連結して一体回転させることができるようにするためのロックアップクラッチ２６が設けられている。
【００１２】
前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに連結され、無段変速機１８の入力軸３６はキャリア１６ｃに連結されている。そして、キャリア１６ｃとサンギヤ１６ｓとの間に配設されたクラッチ３８が係合させられると、前後進切換装置１６は一体回転させられてタービン軸３４が入力軸３６に直結され、前進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。また、リングギヤ１６ｒとハウジングとの間に配設されたブレーキ４０が係合させられるとともに上記クラッチ３８が開放されると、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆回転させられ、後進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。
【００１３】
無段変速機１８は、上記入力軸３６に設けられた有効径が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられた有効径が可変の出力側可変プーリ４６と、それ等の可変プーリ４２、４６のＶ溝に巻き掛けられた伝動ベルト４８とを備えており、動力伝達部材として機能する伝動ベルト４８と可変プーリ４２、４６のＶ溝の内壁面との間の摩擦力を介して動力伝達が行われるようになっている。可変プーリ４２、４６はそれぞれのＶ溝幅すなわち伝動ベルト４８の掛かり径を変更するための入力側油圧シリンダ４２ｃおよび出力側油圧シリンダ４６ｃを備えて構成されており、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダ４２ｃの油圧が変速制御弁５０（図３参照）によって制御されることにより、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力側回転速度ＮIN／出力側回転速度ＮOUT ）が連続的に変化させられる。
【００１４】
また、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダ４６ｃ内の油圧ＰB は、可変プーリ４６の伝動ベルト４８に対する挟圧力および伝動ベルト４８の張力にそれぞれ対応するものであって、伝動ベルト４８の張力すなわち伝動ベルト４８の両可変プーリ４２、４６のＶ溝内壁面に対する押圧力に密接に関係しているので、ベルト張力制御圧、ベルト挟圧力制御圧、ベルト押圧力制御圧とも称され得るものであり、伝動ベルト４８が滑りを生じないように、油圧制御回路５２内の挟圧力制御弁６０により調圧されるようになっている。
【００１５】
図２は上記油圧制御回路５２の一例を示す図である。オイルタンク５６に還流した作動油は、エンジン１２により駆動される油圧ポンプ５４により圧送され、図示しないライン圧調圧弁により調圧された後、リニアソレノイド弁５８および挟圧力制御弁６０に元圧として供給される。リニアソレノイド弁５８は、電子制御装置６６（図３参照）からの励磁電流が連続的に制御されることにより、油圧ポンプ５４から供給された作動油の油圧から、その励磁電流に対応した大きさの制御圧ＰS を発生させて挟圧力制御弁６０に供給する。挟圧力制御弁６０は、制御圧ＰS が高くなるに従って上昇させられる油圧ＰB を発生させ、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダ４６ｃに供給する。その油圧ＰB は、その上昇に伴ってベルト挟圧力すなわち可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を増大させる。
【００１６】
リニアソレノイド弁５８には、カットバック弁６２のＯＮ時にそれから出力される制御圧ＰS が供給される油室５８ａが設けられる一方、カットバック弁６２のＯＦＦ時には、その油室５８ａへの制御圧ＰS の供給が遮断されて油室５８ａが大気に開放されるようになっており、カットバック弁６２のＯＮ時にはＯＦＦ時よりも制御圧ＰS の特性が低圧側へ切り換えられるようになっている。上記カットバック弁６２は、前記トルクコンバータ１４のロックアップクラッチ２６のＯＮ（係合）時に、図示しない電磁弁から信号圧ＰONが供給されることによりＯＮに切り換えられるようになっている。
【００１７】
図３の電子制御装置６６には、エンジン１２のインテークマニホルドなどの吸気管６７に吸入される吸入空気の温度ＴA を検出する吸入空気温度センサ６８からの吸入空気温度ＴA を表す信号、吸気管６７内の負圧と大気圧ＰA とを検出するために吸気管６７に設けられた負圧センサ６９からの大気圧ＰA を表す信号、ケーブルを介してスロットル弁に連結されたアクセルペダル７０の開度θACC を検出するアクセル操作量センサ７１からのアクセル開度θACC （スロットル弁開度θTH）を表す信号、エンジン１２の回転速度ＮE を検出するエンジン回転速度センサ７２からの回転速度ＮE を表す信号、車速Ｖ（具体的には出力軸４４の回転速度ＮOUT ）を検出する車速センサ（出力側回転速度センサ）７４からの車速Ｖを表す信号、入力軸３６の入力軸回転速度ＮINを検出する入力側回転速度センサ７６からの入力軸回転速度ＮINを表す信号、動力伝達装置１０の作動油温度ＴOIL を検出する油温センサ７８からの作動油温度ＴOIL を表す信号、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダ４６ｃの内圧ＰB すなわち実際のベルト挟圧力制御圧ＰB を検出する圧力センサ８０からのその油圧ＰB を表す信号がそれぞれ供給されるようになっている。
【００１８】
上記電子制御装置６６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め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、上記無段変速機１８の変速制御や挟圧力制御を行うものである。具体的には、変速制御では、たとえば図４に示す予め記憶された関係（マップ）から実際の運転者の要求出力量を表すアクセル操作量すなわちアクセル開度θAC C （％）および車速Ｖ（出力側回転速度ＮOUT に対応）に基づいてマップから目標回転速度ＮIN T を算出し、実際の入力側回転速度ＮINがその目標回転速度ＮIN T と一致するように、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダ４２ｃの油圧をフィードバック制御する。上記図４は、エンジン１２をその出力および燃費が最適となる最適曲線に沿って作動させるために予め求められた関係であって、そのγmax は最大変速比で、γmin は最小変速比である。
【００１９】
また、上記電子制御装置６６は、ベルト挟圧力制御では、たとえば図５に示すような必要かつ十分な必要油圧（理想的なベルト挟圧力に対応する目標油圧）を得るために予め定められた関係（マップ）を示す基本式すなわち数式(1) からベルト式無段変速機１８の実際の入力トルクＴIN或いは伝達トルクに対応するアクセル操作量θACC および実際の変速比γに基づいてベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' を算出し、そのベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' が得られるように油圧制御回路５２内の挟圧力制御弁６０に調圧させる。数式(1) において、μは伝動ベルト４８の摩擦係数、Ｒは入力側可変プーリ４２のベルト掛かり径、Ａはプーリ面積、αは制御誤差などを考慮した安全率で、１．０よりも大きな値である。上記必要油圧すなわちベルト挟圧力は伝動ベルト４８の摩擦力の大きさに相当するものである。なお、アクセル開度θACC の代わりにエンジン１２のスロットル弁開度θTH、燃料噴射量、吸入空気量などのエンジン負荷値を用いることもできる。
【００２０】
（数１）
ＰB ’＝（ＴIN／μ・Ｒ・Ａ）×α ・・・(1)
【００２１】
さらに、上記電子制御装置６６は、予め記憶されたよく知られた関係〔ＴE ＝ｆ（Ｑ，ＮE ）〕から実際の吸入空気量Ｑおよびエンジン回転速度ＮE に基づいてエンジン１２の出力トルクＴE すなわち推定トルクを算出し、トルクコンバータ１４のトルク増幅率を乗算することにより入力トルクＴINを算出する。たとえばロックアップクラッチ２６の係合時にはトルク増幅率が１であるのでその出力トルクをベルト式無段変速機１８の入力トルクＴINとして決定する。また、このようなエンジン１２の推定トルク或いは入力トルクＴINの算出に際して、その算出精度を高めるために実際の吸入空気の温度ＴA および大気圧ＰA に基づいて吸入空気量Ｑを補正する。たとえば、吸入空気温度補正係数ｋTAおよび大気圧補正係数ｋPAを決定し、それら吸入空気温度補正係数ｋTAおよび大気圧補正係数ｋPAを乗算することにより補正後の吸入空気量Ｑ' （＝Ｑ×ｋTA×ｋPA）を算出する。上記吸入空気温度補正係数ｋTAおよび大気圧補正係数ｋPAは吸入空気量をその質量に対応させるために熱膨張や大気圧による容積変化を補正するためのものであり、吸入空気温度補正係数ｋTAは、たとえば、常温（２５℃）で１となり、それよりも高温となるほど１より小さい値となり、低温となるほど１より大きい値とされる。また、たとえば大気圧補正係数ｋPAは、たとえば、平地気圧すなわち１気圧（＝１．０１３２５×１０5 Ｐａ）であるときに１となり、それよりも低気圧或いは高地となっても１より小さい値とはならないように制限され、それよりも高気圧或いは低地となるほど１より大きい値とされる。
【００２２】
図６は、上記電子制御装置６６の制御機能の要部すなわちベルト挟圧力制御を説明する機能ブロック線図である。図６において、吸入空気量算出手段８２は、エンジン１２に吸入される吸入空気量Ｑ（cm3 /min）を、たとえば４サイクルエンジンにおいてよく知られた数式(2) に示す算出式から、吸気管６７内に設けられた負圧センサ６９により検出された圧力（負圧）ＰINとエンジン回転速度ＮE とエンジン１２の気筒数ＮC および気筒容積ＶC とに基づいて逐次算出する。
【００２３】
（数２）
Ｑ＝ＰIN×ＶC ×ＮC ×ＮE ／２ ・・・(2)
【００２４】
吸入空気量補正手段８４は、上記吸入空気量Ｑ、吸入空気温度補正係数ｋTA、および大気圧補正係数ｋPAに基づいて補正後の吸入空気量Ｑ' （＝Ｑ×ｋTA×ｋPA）を逐次算出する。エンジン出力トルク算出手段８６は、予め記憶されたよく知られた関係〔ＴE ＝ｆ（Ｑ' ，ＮE ）〕から上記補正後の吸入空気量Ｑ' およびエンジン回転速度ＮE に基づいてエンジン１２の出力トルクＴE すなわち推定トルクを算出する。
【００２５】
ベルト挟圧力制御手段８８は、上記エンジン出力トルク算出手段８６により算出されたエンジン出力トルクＴE およびトルクコンバータ１４のトルク増幅率に基づいて入力トルクＴINを求めるとともに、たとえば予め定められた関係（マップ）を示す基本式すなわち数式(1) から、ベルト式無段変速機１８の実際の入力トルクＴINおよび実際の変速比γに基づいてベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' を算出し、そのベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' と実際のベルト挟圧力制御圧ＰB とが一致するように油圧制御回路５２内の挟圧力制御弁６０に逐次調圧させる。上記エンジン出力トルクＴE は補正後の吸入空気量Ｑ' に基づいて決定され、その補正後の吸入空気量Ｑ' は大気圧補正係数ｋPAに基づいて補正されているので、上記ベルト挟圧力制御手段８８は、大気の圧力ＰA に応じて伝動ベルト４８の挟圧力（接触圧）を変化させていることになる。
【００２６】
大気圧検出手段９０は、車両走行状態が吸気管６７内が大気圧となるように予め定められた走行領域内となると、負圧センサ６９を用いて大気の圧力を検出する。たとえば図７に示す関係から実際のエンジン回転速度ＮE に基づいて大気圧更新スロットル弁開度θTH' （大気圧更新アクセル開度θACC ' ）を決定し、実際のスロットル弁開度θTH（アクセル開度θACC ）がその大気圧更新スロットル弁開度θTH' （大気圧更新アクセル開度θACC ' ）を越えた車両走行状態において、負圧センサ６９により検出される圧力ＰINを大気圧ＰA として記憶する。たとえばエンジン回転速度ＮE が１０００rpm である場合はスロットル弁開度θTHが２０％以上の走行領域となると、たとえばエンジン回転速度ＮE が２０００rpm である場合はスロットル弁開度θTHが４０％以上の走行領域となると、負圧センサ６９により検出された圧力を大気圧ＰA として採用し且つ更新するのである。この大気圧検出手段９０によれば、たとえば高地から低地へ向かう走行のようにスロットル弁開度θTHがアイドルに近い惰行走行が多い場合には、大気圧ＰA の検出および更新が遅れるので、実際の大気圧よりも低い値を出力する傾向となる。
【００２７】
大気圧補正係数算出手段９２は、予め記憶された関係から上記大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA に基づいて、前記吸入空気量補正手段８４において用いられる大気圧補正係数ｋPAを逐次算出する。この算出に際して用いられる関係は、たとえば図８に示すものであり、大気圧補正係数ｋPAは、平地走行において想定される気圧である平地気圧であるときすなわち１気圧（＝１．０１３２５×１０5 Ｐａ）であるときにたとえば「１」となり、それよりも低気圧或いは高地となる領域では平地気圧に相当する値すなわち「１」に制限（維持）され、それよりも高気圧或いは低地となるほど平地気圧に相当する値すなわち「１」より大きい値となるものである。これにより、大気圧ＰA が１気圧よりも低い高地走行では、大気圧補正係数ｋPAの値が「１」とされるので、エンジン出力トルク算出手段８６において算出されるエンジン出力トルクＴE が１気圧に対応する値とされて、その１気圧に対応する大きさのベルト挟圧力が用いられるようになる。
【００２８】
図９および図１０は、前記電子制御装置６６の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、図９は前記大気圧検出手段９０に対応する大気圧検出ルーチンを示し、図１０はベルト挟圧力制御ルーチンを示している。
【００２９】
図９において、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１において負圧センサ６９から供給される吸気管６７内の実際の圧力ＰINが読み込まれるとともに、ＳＡ２において実際のエンジン回転速度ＮE およびスロットル弁開度θTHが読み込まれる。続いて、ＳＡ３では、たとえば図７に示す予め記憶された関係から実際のエンジン回転速度ＮE に基づいて負圧センサ６９により大気圧検出が可能か否かの判断基準値である大気圧更新スロットル弁開度θTH' が決定される。そして、ＳＡ４において、実際のスロットル弁開度θTHが上記大気圧更新スロットル弁開度θTH' を上まわるか否かが判断される。このＳＡ４の判断が肯定される場合は、ＳＡ５において、吸気管６７内の実際の圧力ＰINが大気圧ＰA として更新された後、前記ＳＡ１以下が繰り返し実行される。しかし、惰行走行などの低スロットル開度での走行などにより上記ＳＡ４の判断が否定される間はＳＡ５が実行されないので、大気圧ＰA が更新されない。
【００３０】
図１０では、ＳＢ１において各信号を入力させるためのよく知られた信号入力処理が実行された後、ＳＢ２において大気圧検出ルーチンにより得られた大気圧ＰA が読み込まれる。また、前記大気圧補正係数算出手段９２に対応するＳＢ３において、たとえば図８に示す予め記憶された関係から上記大気圧ＰA に基づいて大気圧補正係数ｋPAの値が算出される。この大気圧補正係数ｋPAの値は、平地走行において想定される平地気圧（１気圧）よりも大気圧ＰA が高い場合は「１」よりも大きい値とされるが、大気圧ＰA が平地気圧（１気圧）よりも低い場合は「１」よりも低い値になることが制限されて「１」に保持される。上記図８に示す関係は、好適には、大気圧ＰA と大気圧補正係数ｋPAとの関係を数値対数値で示すデータマップの形態で記憶される。
【００３１】
次いで、前記吸入空気量補正手段８４に値に対応するＳＢ４では、上記ＳＢ３において算出された大気圧補正係数ｋPAに基づいて吸入空気量Ｑが補正されて補正後の吸入空気量Ｑ' （＝Ｑ×ｋTA×ｋPA）が求められる。続いて、前記エンジン出力トルク算出手段８６に対応するＳＢ５では、予め記憶されたよく知られた関係〔ＴE ＝ｆ（Ｑ’，ＮE ）〕から補正後の吸入空気量Ｑ' およびエンジン回転速度ＮE に基づいてエンジン１２の出力トルクＴE が算出される。そして、前記ベルト挟圧力制御手段８８に対応するＳＢ６では、上記補正後の吸入空気量Ｑ' およびエンジン回転速度ＮE から求められたエンジン出力トルクＴE に基づいて実際の入力トルクＴINが求められるとともに、たとえば予め定められた関係（マップ）を示す基本式すなわち数式(1) から、ベルト式無段変速機１８の実際の入力トルクＴINおよび実際の変速比γに基づいてベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' が算出され、そのベルト挟圧力制御圧（目標値）ＰB ' と実際のベルト挟圧力制御圧ＰB とが一致するように油圧制御回路５２内の挟圧力制御弁６０が調圧作動させられる。
【００３２】
上述のように、本実施例によれば、吸入空気量補正手段８４（ＳＢ４）は、大気圧検出手段９０（ＳＡ１乃至ＳＡ５）により検出された大気圧ＰA が平地走行で想定される平地気圧よりも低い領域においては吸入空気量Ｑをその平地気圧に対応する値に制限するが、その大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA が平地走行で想定される平地気圧よりも高い領域においてはその大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA に応じて補正するものであるので、大気圧検出手段９０により検出された大気の圧力ＰA が平地気圧よりも下回る場合には、吸入空気量Ｑがその平地気圧すなわち１気圧に対応する値に制限される。したがって、高地から平地に至る走行時において吸入空気量Ｑが平地気圧よりも低い気圧に対応した値に補正されることがないことから、エンジン出力トルクＴE の算出値が実際のエンジン出力トルクよりも小さな値となることもなくなるので、伝動ベルト（動力伝達部材）４８の押圧力が過少となって滑りが発生することが好適に防止される。また、その伝動ベルト４８の摩耗によって耐久性（寿命）が低下することも防止される。
【００３３】
また、本実施例によれば、大気圧ＰA が平地気圧よりも低い領域では大気圧補正係数ｋPAが変化しないが、高い領域では大気圧補正係数ｋPAが変化する予め記憶された関係（図８）から、大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA に基づいて大気圧補正係数ｋPAを算出する大気圧補正係数算出手段９２（ＳＢ３）が設けられ、吸入空気量補正手段８４（ＳＢ４）は、その大気圧補正係数算出手段９２により算出された大気圧補正係数ｋPAに基づいて吸入空気量Ｑを補正するものである。したがって、大気圧検出手段９０により検出される大気圧ＰA が平地気圧よりも低い領域である高地から平地に至る途中の走行時においては、大気圧補正係数ｋPAが平地気圧に対応する値「１」に固定されるが、大気圧検出手段９０により検出される大気圧ＰA が平地気圧よりも高い領域ではその大気圧検出手段９０により検出される大気圧ＰA の増加に応じて大気圧補正係数ｋPAが増加させられるので、大気圧検出手段９０により検出される大気圧ＰA が平地気圧よりも低い領域においては、無段変速機１８の伝動ベルト４８の挟圧力制御（接触圧制御）においてその伝動ベルト４８の滑りが防止される一方、平地走行において、気圧変動により大気圧が上昇した場合には、エンジン出力トルクＴE の算出値が大気圧ＰA に応じて変化させられることにより、無段変速機１８の伝動ベルト４８の押圧力が必要且つ十分な値となり、耐久性が高められる。
【００３４】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３５】
たとえば、前述の実施例においては、伝動ベルト４８が巻きかけられた１対の可変プーリ４２、４６を備えた所謂ベルト式無段変速機１８が用いられていたが、トロイダル型無段変速機などの他の無段変速機にも本発明は適用され得る。要するに、入力側回転体および出力側回転体の間に介在させられた動力伝達部材のその入力側回転体および出力側回転体に対する接触位置が変更されることにより変速比が無段階に変化させられる無段変速機であればよいのである。
【００３６】
また、前述の実施例のベルト式無段変速機１８は、油圧シリンダ４６ｃによって伝動ベルト４８の挟圧力が制御されていたが、電動モータなどの他のアクチュエータによって制御されていてもよい。
【００３７】
また、前述の実施例の大気圧補正係数算出手段９２は、図８に示す関係に従って、大気圧検出手段９０により検出された大気圧ＰA が平地気圧（１気圧）より低い領域ではその平地気圧に対応する値となりその大気圧ＰA が平地気圧（１気圧）より高い領域ではその大気圧ＰA とともに増加する大気圧補正係数ｋPAを算出していたが、大気圧補正係数ｋPAが大気圧ＰA とともに増加する関係を示す予め記憶された線型函数から大気圧ＰA に基づいて大気圧補正係数ｋPAを算出し、その大気圧ＰA が平地気圧よりも低い場合には大気圧補正係数ｋPAを平地気圧に対応する値に制限するものであってもよい。
【００３８】
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、これ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御装置が適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】図１の車両用駆動装置における無段変速機を制御するための油圧制御回路図である。
【図３】図１の実施例の制御装置の電気的構成を簡単に説明する図である。
【図４】図３の電子制御装置が実行する変速比制御において目標回転速度を決定するために用いられる予め記憶された関係を示す図である。
【図５】図３の電子制御装置が実行するベルト挟圧力制御において、伝動ベルトの挟圧力を必要且つ十分な値にするための必要油圧を示す図である。
【図６】図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図６の大気圧検出手段において大気圧更新スロットル弁開度を求めるために用いられる関係を示す図である。
【図８】図６の大気圧補正係数算出手段において大気圧補正係数を求めるために用いられる関係を示す図である。
【図９】図３の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、大気圧検出ルーチンを示す図である。
【図１０】図３の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、ベルト挟圧力制御ルーチンを示す図である。
【符号の説明】
１２：エンジン（原動機）
１８：ベルト式無段変速機（無段変速機）
２４Ｌ、２４Ｒ：駆動輪
４８：伝動ベルト（動力伝達部材）
６９：負圧センサ
８２：吸入空気量算出手段
８４：吸入空気量補正手段
８６：エンジン出力トルク算出手段
８８：ベルト挟圧力制御手段（接触圧制御手段）
９０：大気圧検出手段
９２：大気圧補正係数算出手段
Claims (3)
- エンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に設けられ、入力側回転体および出力側回転体の間に介在させられた動力伝達部材の該入力側回転体および出力側回転体に対する接触位置が変更されることにより変速比が無段階に変化させられる無段変速機において、車両走行状態が予め定められた走行領域内となると大気の圧力を検出する大気圧検出手段と、前記エンジンに吸入される吸入空気量を該大気圧検出手段により検出された大気の圧力に基づいて補正する吸入空気量補正手段と、該吸入空気量補正手段により補正された吸入空気量に基づいて該エンジンの出力トルクを算出するエンジン出力トルク算出手段と、該エンジン出力トルク算出手段により算出されたエンジン出力トルクに基づいて前記動力伝達部材の接触圧力を調節する接触圧制御手段とを含む車両用無段変速機の制御装置であって、
前記吸入空気量補正手段は、前記大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも低い領域においてはその平地気圧に対応する値に制限するが、該大気圧検出手段により検出された大気圧が平地走行で想定される平地気圧よりも高い領域においてはその大気圧検出手段により検出された大気圧に応じて補正するものであることを特徴とする車両用無段変速機の制御装置。 - 大気圧が前記平地気圧よりも低い領域では大気圧補正係数が変化しないが高い領域では大気圧補正係数が変化する予め記憶された関係から、前記大気圧検出手段により検出された大気圧に基づいて大気圧補正係数を算出する大気圧補正係数算出手段を含み、
前記吸入空気量補正手段は、該大気圧補正係数算出手段により算出された大気圧補正係数に基づいて前記吸入空気量を補正するものである請求項１の車両用無段変速機の制御装置。 - 前記無段変速機は、有効径が可変の１対の入力側可変プーリおよび出力側可変プーリと、それら入力側可変プーリおよび出力側可変プーリに巻き掛けられて動力を伝達する伝動ベルトと、それら入力側可変プーリおよび出力側可変プーリのＶ溝幅を変化させる入力側油圧シリンダおよび出力側油圧シリンダとを備えたベルト式無段変速機である請求項１または２に記載の車両用無段変速機の制御装置。
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