JP4396203B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、無段変速機の挟圧力を制御する制御装置に関し、滑りの生じない範囲で挟圧力を可及的に低く制御する装置に関するものである。

ベルト式無段変速機やトラクション式無段変速機は、ベルトとプーリーとの間の摩擦力や、ディスクとローラとの間のトラクションオイルのせん断力を利用してトルクを伝達している。したがってこれらの無段変速機のトルク容量は、そのトルクの伝達が生じる箇所に作用する圧力に応じて設定される。

無段変速機における上記の圧力は挟圧力と称され、その挟圧力を高くすれば、トルク容量を増大させて滑りを回避できるが、その反面、高い圧力を生じさせるために動力を必要以上に消費したり、あるいは動力の伝達効率が低下するなどの不都合がある。そのため、一般的には、意図しない滑りが生じない範囲で、挟圧力を可及的に低く設定している。

例えば、無段変速機を搭載した車両では、エンジンの回転数を無段変速機によって制御して燃費の向上を図ることができるので、その利点を損なわないために、無段変速機での動力伝達効率を可及的に向上させるべく、挟圧力を、滑りが生じない範囲で可及的に低く設定するように制御されている。そのためには、滑りの生じ始める圧力（すなわち滑り限界圧もしくは限界挟圧力）を検出する必要があり、従来では、種々の方法で滑りを検出し、また滑り限界圧力を検出している。

その一例を挙げると、特許文献１には、円錐円板対と巻き掛け伝動節とを有する変速機であって、その円錐円板対が巻き掛け伝動節を挟み付ける圧着力を変化させてスリップ限界を決定し、そのスリップ限界を超えないように圧着力を調整するように構成された変速機が記載されている。
特開２００１−１２５９３号公報

上記の特許文献１に記載された発明では、検出されたスリップ限界に基づいて圧着力を制御することにより、滑りが生じない範囲で無段変速機の圧着力を低下させることとしている。また、その圧着力は、回転数、トルク、変速比、温度に関連した、特定のスリップに対して必要な圧着力を表すところの特性フィールドを記憶し、かつ、この特性フィールドに相応して調整されることとしている。

従来のスリップ限界すなわち限界挟圧力の検出方法では、例えば既知の圧着力すなわち挟圧力に相当する油圧から徐々に油圧を低下させて、滑りが発生する直前の油圧を限界挟圧力相当油圧として検出している。そのため、検出結果は、限界挟圧力が検出された際の入力トルクから求まる理論挟圧力相当油圧と限界挟圧力相当油圧との差分油圧となる。このとき、上記の特許文献１の発明のように、回転数、トルク、変速比、温度、あるいは円錐円板対と巻き掛け伝動節間の摩擦係数毎に、上記の限界挟圧力の検出結果である差分油圧を特性フィールドすなわちマップに保存すれば、「理論挟圧力−保存した差分油圧」として挟圧力を正確に設定することができる。

しかしながら、このように、回転数、トルク、変速比、温度、摩擦係数などの多くのパラメータをマップに持たせるとすれば、非常に複雑で大きなマップとなり実用的ではない。また、マップを簡略化するために、仮に回転数とトルク毎に上記の差分油圧を保存するとした場合には、マップに反映されていない変速比や摩擦係数などについて、検出された差分油圧を更に補正しなければならず、限界挟圧力の検出制御や、その検出結果に基づく挟圧力低下制御などの挟圧力制御を、容易に実行することができなくなる。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、無段変速機に滑りが生じない範囲で、容易に挟圧力を可及的に低下させることのできる制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、入力部材および出力部材とこれら入出力部材の間に介在された伝動部材との間に作用する挟圧力に応じてトルク容量が変化する無段変速機の制御装置において、前記無段変速機に対する入力トルクと釣り合う限界挟圧力を、その限界挟圧力検出条件が成立した場合に検出する限界挟圧力検出手段と、前記限界挟圧力とその限界挟圧力が検出された際の入力トルクから求まる理論挟圧力との相互関係を前記理論挟圧力に基づく挟圧力指令値を補正する際の補正係数として検出する相互関係検出手段と、前記無段変速機に滑りが生じない範囲で前記挟圧力を低下させる挟圧力低下制御を実行する所定の条件が成立した場合に、その時点の入力トルクから求まる理論挟圧力に基づく前記挟圧力指令値を前記相互関係に基づいて補正する補正手段と、前記挟圧力を、挟圧力制御条件が成立した場合に前記補正手段により補正した挟圧力指令値によって制御する挟圧力制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記限界挟圧力検出条件と前記挟圧力制御条件とが互いに異なるように構成されていることを特徴とする制御装置である。

さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記限界挟圧力検出条件と前記挟圧力制御条件とを、車速と前記無段変速機の出力部材のトルクとに基づいて定めるように構成されていることを特徴とする制御装置である。

そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記限界挟圧力検出条件は、車両の動作状態が、その動作状態に基づいて定まる前記無段変速機の挟圧力の下限値に所定値を加えた圧力以下となる動作状態であることを条件として含むことを特徴とする制御装置である。

したがって請求項１の発明によれば、入力トルクに釣り合う限界挟圧力が検出され、その限界挟圧力とその時点の入力トルクに基づいて求められる理論挟圧力との比率などの相互関係が求められる。そして、挟圧力を低下させる挟圧力低下制御を実行する所定の条件が成立したことにより挟圧力を低下させる場合、その時点の入力トルクから求められる理論挟圧力に基づく挟圧力指令値が前記相互関係で補正され、その補正後の指令値で挟圧力が設定される。その結果、検出された相互関係を補正係数として保存する学習マップを簡略化することができ、限界挟圧力の検出制御や設定制御、あるいは挟圧力低下制御などの挟圧力制御を容易に実行することができる。

また、請求項２の発明によれば、例えば、エンジン回転数やエンジン負荷率などに基づいて設定される運転領域が限界挟圧力を検出する領域として定めた所定領域にあることというような限界挟圧力検出条件と、その運転領域が限界挟圧力を設定し挟圧力を制御する領域として定めた所定領域にあることというような挟圧力制御条件とが、互いに異なるように設定される。そのため、限界挟圧力検出のための滑りを生じさせることなく限界挟圧力を設定することができ、その結果、無段変速機の耐久性の向上を図ることができる。

さらに、請求項３の発明によれば、限界挟圧力検出条件と挟圧力制御条件とが、車速と無段変速機の出力部材のトルクとに基づいて設定される。そのため、限界挟圧力の検出制御や設定制御、あるいは挟圧力低下制御などの挟圧力制御を容易に実行することができる。

そして、請求項４の発明によれば、限界挟圧力検出条件が、車両の動作状態に基づいて定まる無段変速機の挟圧力の下限値である下限挟圧力に所定値を加えた挟圧力であることという条件を含むように設定される。そのため、限界挟圧力検出のための滑りを生じさせることなく限界挟圧力を設定することができ、その結果、無段変速機の耐久性の向上を図ることができる。

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする無段変速機を含む駆動機構について説明すると、この発明は、車両に搭載される無段変速機を対象とすることができ、その無段変速機は、ベルトを伝動部材としたベルト式の無段変速機や、パワーローラを伝動部材とするとともにオイル（トラクション油）のせん断力を利用してトルクを伝達するトロイダル型（トラクション式）無段変速機である。図９には、ベルト式の無段変速機１を含む車両用駆動機構の一例を模式的に示しており、この無段変速機１は、前後進切換機構２およびトルクコンバータ３を介して、動力源４に連結されている。

その動力源４は、一般の車両に搭載されている動力源と同様のものであって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいは天然ガスエンジンなどの内燃機関や、電動機、あるいは内燃機関と電動機とを組み合わせた機構などを採用することができる。なお、以下の説明では、動力源４をエンジン４と記す。

エンジン４の出力軸に連結されたトルクコンバータ３は、従来一般の車両で採用しているトルクコンバータと同様の構造であって、エンジン４の出力軸が連結されたフロントカバー５にポンプインペラー６が一体化されており、そのポンプインペラー６に対向するタービンランナー７が、フロントカバー５の内面に隣接して配置されている。これらのポンプインペラー６とタービンランナー７とには、多数のブレード（図示せず）が設けられており、ポンプインペラー６が回転することによりフルードの螺旋流を生じさせ、その螺旋流をタービンランナー７に送ることによりタービンランナー７にトルクを与えて回転させるようになっている。

また、ポンプインペラー６とタービンランナー７との間でこれらの内周側の位置には、タービンランナー７から送り出されたフルードの流動方向を選択的に変化させてポンプインペラー６に流入させるステータ８が配置されている。このステータ８は、一方向クラッチ９を介して所定の固定部１０に連結されている。

このトルクコンバータ３は、ロックアップクラッチ１１を備えている。ロックアップクラッチ１１は、ポンプインペラー６とタービンランナー７とステータ８とからなる実質的なトルクコンバータに対して並列に配置されたものであって、フロントカバー５の内面に対向した状態で前記タービンランナー７に保持されており、油圧によってフロントカバー５の内面に押し付けられることにより、入力部材であるフロントカバー５から出力部材であるタービンランナー７に直接、トルクを伝達するようになっている。なお、その油圧を制御することによりロックアップクラッチ１１のトルク容量を制御できる。

前後進切換機構２は、エンジン４の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、入力されたトルクをそのまま出力し、また反転して出力するように構成されている。図９に示す例では、前後進切換機構２としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。

すなわち、サンギヤ１２と同心円上にリングギヤ１３が配置され、これらのサンギヤ１２とリングギヤ１３との間に、サンギヤ１２に噛合したピニオンギヤ１４とそのピニオンギヤ１４およびリングギヤ１３に噛合した他のピニオンギヤ１５とが配置され、これらのピニオンギヤ１４，１５がキャリヤ１６によって自転かつ公転自在に保持されている。そして、二つの回転要素（具体的にはサンギヤ１２とキャリヤ１６と）を一体的に連結する前進用クラッチ１７が設けられ、またリングギヤ１３を選択的に固定することにより、出力されるトルクの方向を反転する後進用ブレーキ１８が設けられている。

無段変速機１は、従来知られているベルト式無段変速機と同じ構成であって、互いに平行に配置された駆動プーリー１９と従動プーリー２０とのそれぞれが、固定シーブと、油圧式のアクチュエータ２１，２２によって軸線方向に前後動させられる可動シーブとによって構成されている。したがって各プーリー１９，２０の溝幅が、可動シーブを軸線方向に移動させることにより変化し、それに伴って各プーリー１９，２０に巻掛けたベルト２３の巻掛け半径（プーリー１９，２０の有効径）が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するようになっている。そして、上記の駆動プーリー１９が前後進切換機構２における出力要素であるキャリヤ１６に連結されている。これらの各プーリー１９，２０がこの発明の入出力部材に相当し、またベルト２３が伝動部材に相当し、これら各プーリー１９，２０およびベルト２３が無段変速部を構成している。

なお、従動プーリー２０における油圧アクチュエータ２２には、無段変速機１に入力されるトルクに応じた油圧（ライン圧もしくはその補正圧）が、図示しない油圧ポンプおよび油圧制御装置を介して供給されている。したがって、従動プーリー２０における各シーブがベルト２３を挟み付けることにより、ベルト２３に張力が付与され、各プーリー１９，２０とベルト２３との挟圧力（接触圧力）が確保されるようになっている。言い換えれば、挟圧力に応じたトルク容量が設定される。これに対して駆動プーリー１９における油圧アクチュエータ２１には、設定するべき変速比に応じた圧油が供給され、目標とする変速比に応じた溝幅（有効径）に設定するようになっている。

無段変速機１の出力部材である従動プーリー２０がギヤ対２４およびディファレンシャル２５に連結され、さらにそのディファレンシャル２５が左右の駆動輪２６に連結されている。

上記の無段変速機１およびエンジン４を搭載した車両の動作状態（走行状態）を検出するために各種のセンサーが設けられている。すなわち、エンジン４の出力軸回転速度（ロックアップクラッチ１１の入力軸回転速度）Ｎe を検出して信号を出力するエンジン回転速度センサー２７、タービンランナー７の回転速度を検出して信号を出力するタービン回転速度センサー２８、駆動プーリー１９の回転速度Ｎinを検出して信号を出力する入力軸回転速度センサー２９、従動プーリー２０の回転速度Ｎout を検出して信号を出力する出力軸回転速度センサー３０、従動プーリー２０における油圧アクチュエータ２２の油圧を検出するセンサー（図示せず）などが設けられている。

上記の前進用クラッチ１７および後進用ブレーキ１８の係合・解放の制御、および前記ベルト２３の挟圧力の制御、ならびにロックアップクラッチ１１の係合・解放を含むトルク容量の制御、さらには変速比の制御をおこなうために、変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）３１が設けられている。この変速機用電子制御装置３１は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算をおこない、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される挟圧力の設定、ならびに変速比の設定などの制御を実行するように構成されている。また、エンジン４を制御するエンジン用電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）３２が設けられ、これらの電子制御装置３１，３２の間で相互にデータを通信するようになっている。

前述したように無段変速機における挟圧力は、滑りを生じることなくトルクを伝達できる範囲で可及的に低い圧力であることが好ましい。そこで上記の無段変速機１を対象とするこの発明の制御装置は、車両の走行状態が安定しているなどの所定の条件が成立した場合に挟圧力を無段変速機１に滑りが生じない範囲で可及的に低下させるにあたり、入力トルクに釣り合う挟圧力を検出する時の理論挟圧力と限界挟圧力との比率などの相互関係を求め、その相互関係によって挟圧力を補正して、挟圧力を制御もしくは設定するように構成されている。その制御の具体例を以下に説明する。

図１ないし図４はその一例を示すフローチャートを示している。このフローチャートで示すルーチンは、所定の短い時間毎に繰り返し実行され、先ず、図１において、車速ＳＰＤと無段変速機１の出力軸トルクＴsec が読み込まれる（ステップＳ１０１）。続いて、挟圧力を相対的に低い圧力に設定する制御もしくは挟圧力を通常状態に対して低下させるいわゆる挟圧力低下制御を実行するべき条件すなわち制御開始条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１０２）。この条件は、要は、無段変速機１に作用するトルクが安定している条件であり、例えば中高速で巡航していること、走行路面がほぼ平坦な良路であること、エンジン回転数やエンジン負荷率あるいは変速比などをパラメータとして運転領域を設定するとともに現在の運転状態が属している運転領域についての後述する学習制御が未完であることなどが条件とされる。

この制御開始条件が成立していないことによりステップＳ１０２で否定的に判断された場合には、各フラグＦ１，Ｆ２，Ｐがゼロリセットされるとともに、保存データがクリアされ、さらに挟圧力を設定する油圧指令値Ｐdtgt(i) として、理論挟圧力Ｐcal(i)に基づく指令値が設定され（ステップＳ１１５）、その後、一旦このルーチンを抜ける。なお、各フラグＦ１，Ｆ２，Ｐについては後述する。

また、理論挟圧力Ｐcal(i)は、無段変速機１に対する入力トルクから求められる挟圧力であり、具体的には入力トルクと無段変速機１での摩擦係数と各プーリー１９，２０でのベルト２３の侠角とを主なパラメータとして求められ、
Ｐcal＝Ｔt ・cosθ／（２・μ・Ｒin）
で算出される。ここで、Ｔt は入力トルク、θはプーリー１９，２０でのベルト２３の侠角、μはプーリー１９，２０とベルト２３との間の摩擦係数、Ｒinは駆動プーリー１９におけるベルト２３の巻き掛け半径である。その入力トルクＴt と摩擦係数μとは推定値が使用され、これが挟圧力の誤差要因の一つになっている。その理論挟圧力Ｐcal(i)に所定の安全率ＳＦ（＞１）を掛け、その値から遠心力による油圧および油圧アクチュエータ内のリターンスプリングの弾性力による圧力相当分の和Ｐsch を減算して、油圧指令値Ｐdtgt(i) が求められる。すなわち、
Ｐdtgt(i)＝Ｐcal(i)・ＳＦ−Ｐsch
として算出される。

一方、制御開始条件が成立していることによりステップＳ１０２で肯定的に判断された場合には、学習領域が判定される（ステップＳ１０３）。すなわち、現在の運転状態が属している上記の運転領域が、エンジン回転数やエンジン負荷率などのパラメータによって判定される。このようにして判定された学習領域について以下に述べる挟圧力についての学習が終了しているか否か、すなわち現在の運転状態が属している領域が、挟圧力の学習が既におこなわれた既学習領域か否かが判断される（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４で否定的に判断された場合には、すなわち学習値が得られていない場合には、限界挟圧力の検出条件が成立しているか否かの判断として、現在の運転状態が属している運転領域が、限界挟圧力の検出領域にあるか否かが判断される（ステップＳ１０５）。すなわち図６に示すように、前述のステップＳ１０１で読み込まれた車速ＳＰＤと無段変速機１の出力軸トルクＴsec とが、限界挟圧力検出条件が成立する領域である、限界挟圧力の検出領域として設定された所定範囲内（領域Ａ）にあるか否かが判断される。

限界挟圧力の検出領域とは、無段変速機１にほぼ滑りが発生しない領域として、図６の領域Ａで示される領域である。例えば、図６の（ａ）は、限界挟圧力の検出領域をロード・ロード近傍とした場合を示す図であって、定常走行状態もしくは準定常走行状態である平坦路ロード・ロードを示す曲線Ｌに対して上下所定の幅を持たせた領域Ａが、無段変速機１にほぼ滑りが発生しない領域として、限界挟圧力の検出領域に設定されている。

また、図６の（ｂ）は、限界挟圧力の検出領域を「下限挟圧力＋所定値」（曲線Ｍ）以下とした場合を示す図であって、滑り発生の有無の境界を示す曲線Ｍ以下の領域Ａが、限界挟圧力の検出領域として設定されている。この下限挟圧力とは、無段変速機１の構造により決まる最小の挟圧力のことであり、例えば「遠心油圧＋リターンスプリングに基づく圧力＋最低ライン圧」として求められる。したがって、限界挟圧力が下限挟圧力より低い場合は無段変速機１で滑りはほぼ発生しない。そのため、この下限挟圧力に滑りに対する余裕分である所定値を加算した値を境界（曲線Ｍ）とし、その曲線Ｍ以下の領域Ａが、無段変速機１にほぼ滑りが発生しない領域として、限界挟圧力の検出領域に設定されている。

現在の運転状態が属している運転領域が、限界挟圧力の検出領域にないことによって、ステップＳ１０５で否定的に判断された場合は、前述のステップＳ１１５へ進み、同様の制御が実行され、その後、一旦このルーチンを抜ける。それに対して、現在の運転状態が属している運転領域が、限界挟圧力の検出領域にあることによって、ステップＳ１０５で肯定的に判断された場合は、挟圧力についての学習制御が実行される。

先ず、学習領域が変更されたか否かが判断される（ステップＳ１０６）。学習領域は、前述したように、エンジン回転数やエンジン負荷率あるいは変速比などのをパラメータとして設定された領域であるから、アクセルペダル（図示せず）が操作された場合や車速が変化した場合などには車両の運転状態が変化し、その変化が大きい場合には、従前の学習領域を外れることがある。このような場合にステップＳ１０６で肯定的に判断される。

ステップＳ１０６で肯定的に判断されると、ステップＳ１１６に進んで、フラグＦ１，Ｆ２がゼロリセットされ、またフラグＰが“１”にセットされる。このフラグＰは、制御の各段階（フェーズ）を示すものであり、制御開始前の“０”から制御終了時の“６”まで、順次設定されるフラグである。さらにその時点の入力トルクから求められる理論挟圧力Ｐcal(i)に基づく油圧指令値Ｐdtgt(i) （＝Ｐcal(i)・ＳＦ−Ｐsch ）が求められる。その後、ステップＳ１０７に進む。これに対してステップＳ１０６で否定的に判断された場合には、直ちにステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７およびそれ以降のステップＳ１１１までの各ステップでは、フェーズを示すフラグＰについて判断される。すなわち、ステップＳ１０７ではフラグＰが“６”か否かが判断され、以下、ステップＳ１０８ではフラグＰが“５”か否か、ステップＳ１０９ではフラグＰが“４”か否か、ステップＳ１１０ではフラグＰが“３”か否か、ステップＳ１１１ではフラグＰが“２”か否かが、それぞれ判断される。上述したようにステップＳ１０６で肯定的に判断された場合にはフラグＰが“１”にセットされ、反対に否定的に判断された場合にはフラグＰが“０”のままであるから、いずれの場合であっても、ステップＳ１０７ないしステップＳ１１１で否定的に判断される。その場合は、所定の油圧低下開始時の油圧指令値Ｐdstartに向けて油圧指令値Ｐdtgt(i) が所定の勾配ΔＰdsw1で低下させられる（ステップＳ１１２）。すなわち、前回の指令値Ｐdtgt(i-1) から勾配ΔＰdsw1を減算した値が今回の指令値Ｐdtgt(i) とされる。これがフェーズ１（phase１）での制御である。

ついで、油圧指令値Ｐdtgt(i) が所定の油圧低下開始時の油圧指令値Ｐdstartに達したか否かが判断される（ステップＳ１１３）。この油圧低下開始時の油圧指令値Ｐdstartは、前述した安全率ＳＦが“１”の状態の指令値であり、したがって理論挟圧力に相当する指令値もしくは理論挟圧力に基づく指令値である。具体的には、
Ｐdstart＝Ｐcal−Ｐsch
である。

ステップＳ１１３で否定的に判断された場合には、油圧指令値およびそれに基づく挟圧力を漸減するために従前の制御を継続する。すなわち、図１に示すルーチンから一旦抜ける。これとは反対にステップＳ１１３で肯定的に判断された場合には、フェーズ１の制御が終了したことになるので、フェーズを示すフラグＰを“２”にセット（ステップＳ１１４）した後、ルーチンを一旦抜ける。

ステップＳ１１３で否定的に判断された後、制御開始条件が成立していれば、上述した各ステップＳ１０２ないしステップＳ１１１を経てステップＳ１１２に進み、従前と同様に、油圧指令値Ｐdtgt(i) の漸減制御が継続される。これに対してフェーズ１の制御が完了してフラグＰが“２”にセットされている場合には、上述したステップＳ１１１で肯定的に判断される。その場合は、フェーズ２の制御として、油圧指令値Ｐdtgt(i) が油圧低下開始時油圧指令値Ｐdstartに維持される（ステップＳ１２１）。言い換えれば、今回の指令値Ｐdtgt(i) が前回の指令値Ｐdtgt(i-1) と同じ値に設定される。

その状態で油圧指令値Ｐdtgt(i) と、従動プーリー２０における油圧アクチュエータ２２の実測した油圧Ｐdact(i) と、変速比γ(i) が保存される（ステップＳ１２２）。そして、所定時間Ｔ1 が経過したか否かが判断される（ステップＳ１２３）。このステップＳ１２３で否定的に判断された場合には、このルーチンを一旦抜ける。これに対してステップＳ１２３で肯定的に判断された場合には、フェーズを示すフラグＰを“３”にセット（ステップＳ１２４）した後にこのルーチンを一旦抜ける。すなわち、油圧指令値Ｐdtgt(i) を一定値に維持する。そして、その所定時間Ｔ1 は、実油圧Ｐdact(i) が油圧指令値Ｐdtgt(i) に対応する圧力に安定するのに十分な時間であり、したがってこの所定時間Ｔ1 の間で、実油圧Ｐdact(i) と油圧指令値Ｐdtgt(i) もしくは理論挟圧力に基づく油圧指令値Ｐdtgt(i) の相互の関係が安定する。

油圧指令値Ｐdtgt(i) およびそれに基づく実油圧Ｐdact(i) を一定に維持する制御がフェーズ２での制御である。そして、所定時間Ｔ1 が経過してフラグＰが“３”にセットされた後は、上記のステップＳ１１０で肯定的に判断されるので、フェーズ３の制御が実行される。すなわち、油圧指令値Ｐdtgt(i) が所定の勾配ΔＰdsw3 （＜ΔＰdsw1）で漸減される（ステップＳ１２７）。そして、その過程における油圧指令値Ｐdtgt(i) および実油圧Ｐdact(i) ならびに変速比γ(i) が保存される（ステップＳ１２８）。また、油圧指令値Ｐdtgt(i) を所定の勾配ΔＰdsw3で低下させている過程で無段変速機１での滑りが検出される（ステップＳ１２９）。

この無段変速機１での滑りの検出は、従来知られている適宜の方法でおこなうことができ、例えば現在時点より所定時間Ｔpre1前の時点における実変速比γ１と現在時点より所定時間Ｔpre2（＜Ｔpre1）前の時点における実変速比γ２とから変速比の変化勾配を求め、その変化勾配に基づいて現在時点の推定変速γを求め、その推定変速比γと実変速比との偏差が所定の基準値を超えたことによって滑りを検出することができる。あるいは変速比変化速度（変速比変化率）に基づいて滑りを検出してもよい。

滑りが検出されないことによりステップＳ１２９で否定的に判断された場合には、従前の制御を継続するためにこのルーチンを一旦抜ける。これとは反対にステップＳ１２９で肯定的に判断された場合、すなわち滑りが検出された場合には、フラグＰを“４”にセット（ステップＳ１３０）した後、このルーチンを一旦抜ける。

無段変速機１での滑りが検出された場合には、フラグＰが“４”にセットされていることにより、上述したステップＳ１０９で肯定的に判断される。その場合は図２に示すフローチャートのステップＳ２０１に進み、フラグＦ１が“１”に設定されているか否かが判断される。このフラグＦ１は、“１”に設定されることにより、その時点の運転状態が属している学習領域について学習値が保存されていることを示すフラグであり、前述したように当初は“０”に設定される。したがってステップＳ２０１で否定的に判断され、その場合は、滑り開始点（滑りが実際に開始した時点）が検索される（ステップＳ２０２）。

その検索のための方法としては、従来知られている各種の方法を適宜採用することができ、例えば、上記の滑りの検出時点から順次過去に遡って、推定変速比と実変速比とを比較し、その差が予め定めた基準値を超えた時点を、滑り開始時点とすることができる。こうして滑り開始時点が検索されると、その時点の実油圧（すなわち滑り開始時実油圧あるいは滑り限界挟圧力）Ｐdlimと、油圧低下開始時油圧指令値Ｐdstartとが算出される（ステップＳ２０３）。

そして、限界挟圧力検出時の理論挟圧力ＰＣが算出される（ステップＳ２０４）。これは上記のステップＳ２０３で算出された油圧低下開始時油圧指令値Ｐdstartが、前述したように理論挟圧力に相当する指令値として、この限界挟圧力検出時の理論挟圧力とされる。すなわち、
ＰＣ＝Ｐdstart＋Ｐsch
として求められる。

次に、限界挟圧力検出時の限界挟圧力ＰＲが算出される（ステップＳ２０５）。これは、上記のステップＳ２０３で算出された滑り開始時実油圧Ｐdlimに遠心油圧およびリターンスプリングに基づく圧力を加えた圧力Ｐsch が加算されて求められる。すなわち、
ＰＲ＝Ｐdlim＋Ｐsch
の演算で求められる。

そして、これらの値を使用して補正係数αが算出される（ステップＳ２０６）。すなわちこの補正係数αは、限界挟圧力検出時の理論挟圧力ＰＣと限界挟圧力ＰＲとの比率であって、
α＝ＰＲ／ＰＣ
の演算で求められる。

こうして求められた補正係数αが、学習領域毎に保存される（ステップＳ２０７）。一例として補正係数αについてのマップが更新される。そして、フラグＦ１が“１”にセットされる（ステップＳ２０８）。

続いて、無段変速機１の滑りが検出されているので、その滑りを収束させるための制御が実行される。具体的には、滑りが検出された時点の滑り量Δslip(i) に所定の係数Ｋ1 を掛けて、エンジン４のトルクダウン量Ｔedown(i)が求められ、それに基づくエンジン４のトルク低下制御（例えば点火時期の遅角制御）が実行される（ステップＳ２０９）。なお、フラグＦ１が“１”にセットされていることによって、前述のステップＳ２０１で肯定的に判断された場合は、既に補正係数αが求められて学習領域毎に保存されているので、上記のステップＳ２０２ないしＳ２０８の各ステップを飛ばし、このステップＳ２０９へ進み、以降の制御が同様に実行される。

また、同時に、油圧指令値Ｐdtgt(i) が所定の勾配Ｐdsw4で増大させられる（ステップＳ２１０）。これらの制御の過程で滑りの収束が検出される（ステップＳ２１１）。この滑り収束の検出は、種々の方法によっておこなうことができ、例えば推定変速比と実変速比との差が所定値以下となったことによって滑りが収束したことを判定することができる。このステップＳ２１１で否定的に判断された場合には、従前の制御を継続するために、一旦このルーチンを抜ける。これとは反対に滑りが収束してステップＳ２１１で肯定的に判断された場合には、フェーズ５の制御をおこなうためにフラグＰを“５”にセット（ステップＳ２１２）した後に、このルーチンを一旦抜ける。

滑りが収束した場合にはフラグＰが“５”にセットされているので、前述した図１に示すステップＳ１０８で肯定的に判断される。その場合は、図３に示すフローチャートのステップＳ３０１に進み、所定時間Ｔ2 が経過したか否かが判断される。この所定時間Ｔ2 は滑り収束の判断が成立した時点からカウントされる時間であり、したがって当初はステップＳ３０１で否定的に判断される。そして、これに続けてフラグＦ２が“１”か否かが判断される（ステップＳ３０２）。このフラグＦ２は、油圧指令値Ｐdtgt(i) を所定値βだけステップアップする制御が実行されることにより“１”にセットされるフラグであり、当初は“０”になっているので、ステップＳ３０２で否定的に判断される。その場合は、油圧指令値Ｐdtgt(i) を所定値βだけステップアップする制御（Ｐdtgt(i) ＝Ｐdtgt(i-1) ＋β）が実行される（ステップＳ３０４）。そして、フラグＦ２が“１”にセットされる（ステップＳ３０５）。その後、一旦このルーチンを抜ける。

その後、所定時間Ｔ2 が経過していなくても、フラグＦ２が“１”にセットされているので、ステップＳ３０１で否定的に判断された後、ステップＳ３０２で肯定的に判断される。したがってこの場合は、油圧指令値Ｐdtgtの前回値Ｐdtgt(i-1) が今回値Ｐdtgt(i) とされる（ステップＳ３０３）。すなわち、油圧指令値Ｐdtgt(i) が、上記の所定値βだけステップアップした値に維持される。その過程で実際の油圧（挟圧力）が次第に上昇する。そして、所定時間Ｔ2 が経過すると、ステップＳ３０１で肯定的に判断される。その場合には、フラグＦ２がゼロリセットされ、またフェーズを示すフラグＰが“６”にセットされる（ステップＳ３０６）。

こうしてフェーズ５で制御が終了すると、フラグＰが“６”にセットされていることにより図１に示すステップＳ１０７で肯定的に判断される。その場合は、図４のフローチャートにおけるステップＳ４０１に進み、補正係数αによって補正された挟圧力を設定する油圧指令値になっているか否かが判断される。具体的には、前回の油圧指令値Ｐdtgt(i-1) が、その時点の入力トルクから求められる理論挟圧力Ｐcal(i-1)に所定の安全率ＳＦと補正係数αとを掛け、遠心油圧およびリターンスプリング力相当の圧力Ｐsch を引いた指令値となっていたか否かが判断される。

油圧指令値Ｐdtgt(i) を所定値βだけステップアップした状態では、油圧指令値Ｐdtgtが高くなっていてステップＳ４０１で否定的に判断され、その場合は、油圧指令値Ｐdtgt(i) が所定の勾配ΔＰdsw6で漸減される（ステップＳ４０２）。このようにして油圧指令値Ｐdtgt(i) を低下させたことにより、ステップＳ４０１で肯定的に判断されると、フラグＦ１がゼロリセットされるとともに、保存データがクリアされ（ステップＳ４０３）、さらにフェーズを示すフラグＰがゼロリセットされるとともに、現在の領域についての既学習フラグがＯＮとされる（ステップＳ４０４）。

以上のようにして学習データ（補正係数）αが得られると、その運転領域が既学習領域であることの判断が成立するので、図１に示すステップＳ１０４で肯定的に判断される。その場合には、学習データαが読み込まれ（ステップＳ１２５）、その学習データαで補正された油圧指令値Ｐdtgt(i) が求められ、かつ出力される（ステップＳ１２６）。すなわち、
Ｐdtgt(i)＝Ｐcal(i)・ＳＦ・α−Ｐsch
として、学習データαで補正された油圧指令値Ｐdtgt(i) が求められる。そしてその後、一旦このルーチンを抜ける。

この発明では、前述したように図６の領域Ａで示される限界挟圧力の検出領域が設定されるとともに、図６の領域Ｂで示される反映領域が設定されている。この反映領域とは、限界挟圧力制御条件が成立する領域であって、前述の検出領域において検出した限界挟圧力に基づいて算出された補正係数αを反映させて、限界挟圧力を設定し挟圧力を制御する領域である。具体的には、例えばエンジン負荷率とエンジン回転数が同一運転領域（領域Ｃ）にあるａ点およびｂ点で示される運転状態において、先ず検出領域にあるｂ点で限界挟圧力が検出され、その検出された限界挟圧力とその点での理論挟圧力とに基づいて補正係数αが算出される。そしてその補正係数αを反映させて反映領域にあるａ点での限界挟圧力が設定される。すなわち反映領域にあるａ点の理論挟圧力にｂ点で求められた補正係数αを掛けることによって、ａ点の限界挟圧力が算出されて設定される。

さらに図７によって説明すると、限界挟圧力の検出領域で、検出時の理論挟圧力ＰＣと限界挟圧力ＰＲとが検出され、上記のステップＳ２０６の説明で述べたように、それらの理論挟圧力ＰＣと限界挟圧力ＰＲとによって補正係数αが求められる。そして、反映領域で、反映時の理論挟圧力ＰＣ’にこの補正係数αを掛けることによって、反映時の限界挟圧力ＰＲ’が算出されて設定される。

このように、限界挟圧力検出時の理論挟圧力と限界挟圧力との比率である補正係数αを求め、その補正係数αによって挟圧力を補正することによって、学習マップを簡略化し簡単に限界挟圧力に基づいた挟圧力制御を実行することができる。また、限界挟圧力の検出領域と、反映領域とを分けて設定することによって、上記のａ点で設定される限界挟圧力のように、限界挟圧力検出のための滑りを生じさせることなく限界挟圧力を設定することができ、その結果、無段変速機１のベルト２３や各シーブの耐久性の向上を図ることができる。

また、限界挟圧力の検出時に滑りが検出されない場合、すなわち検出される限界挟圧力が下限挟圧力より低く滑りが生じない場合は、図８に示すように限界挟圧力検出時の理論挟圧力と下限挟圧力とによって、補正係数α’が算出される。具体的には、限界挟圧力検出時の理論挟圧力と限界挟圧力とによって補正係数αが算出される図８の（ａ）に示す例に対して、図８の（ｂ）は、検出される限界挟圧力が下限挟圧力以下であることにより、限界挟圧力の検出時に無段変速機１で滑りが生じないため、「下限挟圧力＝限界挟圧力」として設定し、それと限界挟圧力検出時の理論挟圧力とによって、補正係数α’を算出することができる例を示したものである。

ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、前述したステップＳ２０２ないしＳ２０５の機能的手段が、この発明の限界挟圧力検出手段に相当し、またステップＳ２０６の機能的手段が、この発明の相互関係検出手段に相当し、さらにステップＳ１２６の機能的手段が、この発明の補正手段もしくは挟圧力制御手段に相当する。

なお、この発明は、上記の具体例に限定されないのであって、ベルト式無段変速機以外にトロイダル型の無段変速機を対象とする制御装置にも適用することができる。また、この発明における相互関係検出手段で検出する理論挟圧力と限界挟圧力との相互関係として、理論挟圧力と限界挟圧力との比率を用いた具体例を示しているが、この相互関係とは、この比率以外にも、例えば理論挟圧力と限界挟圧力との偏差であってもよく、要は理論挟圧力と限界挟圧力、あるいはそれらに基づいて求められる関係式などに基づいて導かれる理論挟圧力と限界挟圧力との間の関係を示すものであってもよい。また、この発明で油圧指令値と実油圧との関係が安定する状態は、上述したように油圧指令値を一定値に維持している状態以外に、小さい勾配で油圧指令値を変化させ、それに追従して実油圧が変化している状態であってもよい。

この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。 図１に示すフローチャートに続く部分を示す図である。 図１に示すフローチャートに続く他の部分を示す図である。 図１に示すフローチャートに続く更に他の部分を示す図である。 この発明による検出領域と反映領域を説明するための模式図である。 この発明による限界挟圧力検出時と補正係数反映時との挟圧力を比較して示 す模式図である。 この発明による滑り検出時と滑り未検出時との限界挟圧力の設定方法を比較 して示す模式図である。 この発明で対象とする無段変速機を含む駆動系統の一例を模式的に示す図で ある。

符号の説明

１…無段変速機、 ４…エンジン（動力源）、 １９…駆動プーリー、 ２０…従動プーリー、 ２３…ベルト、 ２９…入力軸回転速度センサー、 ３０…出力軸回転速度センサー、 ３１…変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）。

Claims (4)

1. 入力部材および出力部材とこれら入出力部材の間に介在された伝動部材との間に作用する挟圧力に応じてトルク容量が変化する無段変速機の制御装置において、
   前記無段変速機に対する入力トルクと釣り合う限界挟圧力を、その限界挟圧力検出条件が成立した場合に検出する限界挟圧力検出手段と、
   前記限界挟圧力とその限界挟圧力が検出された際の入力トルクから求まる理論挟圧力との相互関係を前記理論挟圧力に基づく挟圧力指令値を補正する際の補正係数として検出する相互関係検出手段と、
   前記無段変速機に滑りが生じない範囲で前記挟圧力を低下させる挟圧力低下制御を実行する所定の条件が成立した場合に、その時点の入力トルクから求まる理論挟圧力に基づく前記挟圧力指令値を前記相互関係に基づいて補正する補正手段と、
   前記挟圧力を、挟圧力制御条件が成立した場合に前記補正手段により補正した挟圧力指令値によって制御する挟圧力制御手段と
   を備えていることを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 前記限界挟圧力検出条件と前記挟圧力制御条件とが互いに異なるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
3. 前記限界挟圧力検出条件と前記挟圧力制御条件とを、車速と前記無段変速機の出力部材のトルクとに基づいて定めるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の無段変速機の制御装置。
4. 前記限界挟圧力検出条件は、車両の動作状態が、その動作状態に基づいて定まる前記無段変速機の挟圧力の下限値に所定値を加えた圧力以下となる動作状態であることを条件として含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無段変速機の制御装置。

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